時間:2023-07-25 16:32:44
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【關鍵詞】云計算;高職;教學模式
高職教育作為高等教育的組成部分,以培養技能型人才為目標,教學實施過程必須注重學生實踐能力培養。但現行的教學過程多采取教師集中講授,學生課堂學習或實訓室實踐的單一模式。對于學生個體而言,很難做到針對性較強的并且不受時空限制的教學指導。同時,雖然在高職院校中,實訓用軟硬件設備投入占教學成的本很大比例,但由于軟硬件的更新速度很快,學校很難做到讓學生在最先進的硬件設備上采用最主流的軟件進行實訓學習,影響了學生的學習質量。而隨著高性能計算產品和互聯網絡技術的發展。在越來越多的應用領域出現了嶄新的應用模式。顛覆、革新了部分傳統操作平臺和軟件。主要表現在傳統的PC及桌面應用被不斷創新并移植到互聯網絡中,形成了以云計算為基礎的各種云應用[1]。云計算是數據管理技術不斷發展的產物,它是一種新型的數據管理計算模型,它在由大量計算機構成的資源池上實現計算任務,它能夠使用戶按需要獲取計算力,存儲空間,信息服務等功能,使得我們能夠更專注于業務的實現,有利于提高工作效率,降低開發成本和技術的創新。云計算的出現,為高職教育教學模式改革提供了新的契機,本文針對現行的高職教學模式,結合云計算的特征,探討了基于云計算的高職教學模式改革。
一、云計算的定義
云計算可以定義為以公開的標準和服務為基礎,以互聯網為媒介,提供安全和快捷的數據存儲、網絡計算及軟件應用服務,從而讓互聯網這片“云”成為每位網絡用戶的數據中心、計算中心及軟件服務中心[2]。
二、云計算的特點
云計算的核心思想就是服務。因此通過云計算來實現的服務即可以稱為云服務。云服務的特點和優勢可以表現在以下幾點[3]:
1.云端存儲數據。數據不必存于用戶電腦中,只需存在云計算提供的海量存儲空間中。
2.云端軟件服務。無數的軟件程序均置于云端的服務器中,而且軟件架構在各種標準和協議之上,不必下載即可使用,而且可以多人網絡協作使用。
3.隨時隨地提供服務。云計算提供的服務簡化了終端用戶的硬件配置。只要用戶的硬件設備能接入網絡并且登陸其云服務平臺的賬號,就可以享受云服務。
4.個性化的云服務。由于云計算整合了大量網絡資源,因此它能夠根據用戶的不同需求為用戶提供個性化的服務。
三、基于云計算的高職教學模式改革
1.基于云計算的自主學習教學模式
有了“云計算”帶來的學習環境,學生變為學習的主體,每個學生可以根據自己需要,根據就業市場及用人單位對畢業生的要求,訂制學習計劃和使用云端的學習資源。學生只要擁有配置不需很高的終端設備,如電腦,手機等,可以在任何時候,任何地點進行學習,而不在拘泥于課堂的固定時間,固定模式。
(1)學習內容按需所取
傳統教學模式中,教師在教室或是實訓室面對全體同學進行課程講授,就每一個同學而言,他們接受的課程內容是完全一致的,授課進度是完全同步的。而學生本身的知識能力水平參差不齊,接受能力也有高低差異,這就造成了“好”學生“吃不飽”,總覺得教師的授課內容簡單,節奏過慢,希望講得更深入些。與此相對的“差”學生“吃不了”,認為授課內容難度較大,講解的節奏太快。在傳統教學模式中,教師面對的是學生整體,這種矛盾很難調和。而基于云計算的自主式學習,學生通過終端設備,連接云端資源,可以根據需要學習不同的知識課程,也可以根據自身對知識的掌握程度對某一門課程進行篩選式學習。這使得學習過程具有了較強的針對性,提高了學習效率與學習質量。
(2)學習時間地點靈活
教學資源存儲在云端,學生不必局限在特定的時間與特定的地點進行學習。而是根據自身情況,通過終端設備隨時隨地進行學習。特別是現階段,在高職院校中普遍推行2+0.5+0.5的人才培養模式,即2年在校學習,其余時間在企業進行頂崗實習及畢業設計。在頂崗實習階段,學生沒有條件回校學習,而在頂崗過程中遇到的困難,有可能激發學生再學習的動力,此時,在工作之余,可以通過云端資源,進行自主性學習來彌補知識的欠缺。
2.基于云計算的協作交流教學模式
基于云計算的協作交流教學模式,是指在教學實施過程中,教師首先確定學習目標和內容,然后根據學生情況合理地組建學習實驗協作小組,讓學生們在提供云教學資源的服務器注冊賬號,形成一個云環境下的學習共同體,并利用云計算平臺創設協作學習的環境和資源,協作學習活動以小組形式開展,以達到共同的學習目標。學生實現協作學習的學習工具和在線軟件,都可以在支持云計算的網絡中獲得,同時,師生可以借助多樣化的交流工具實現協作學習和交流,方便小組成員在線通訊和協作。
(1)學生之間的協作學習
在云計算中通過虛擬社區,學生之間可以進行互動、分享經驗,交流心得,分享各種學習資源,甚至共同完成一個實訓項目。學生在社區中可以有多種協作學習方式:一種是尋求幫助,即在學習過程遇到困難,可以向小組中其他學生求助,其他學生將通過回復提問的方式解決問題;另一種是小組討論的方法,通過即時通訊工具,小組成員就某一個知識點進行討論交流,從而達到深入學習的目的;再一種就是協同開發,即學習協作小組的學生可以通過云端提供的軟件環境,進行某個實訓項目的協作開發。
(2)學生與教師之間的交流
在云計算提供的社區中,如果學生在自主學習過程中遇到問題,可以與教師進行交流,尋求解決問題的方法,教師進行網上輔導和答疑。與此同時,教師可以通過交流給予學生學習評價與總結,并且可以充分了解學生,只有充分了解學生的學習情況后,才能制定相應的教學策略,并給予恰當的學習指導,實現因材施教。
(3)學生與企業人員的溝通
通過云中虛擬社區,協作學習小組可以邀請一些有經驗的企業工作人員加入,通過與其進行溝通交流,可以使學生了解在行業企業中,最主流的技術以及最實際的工作流程,從而對自己的學習內容及方式進行調整。
分析機構451 Research的研究調查顯示了企業正在增大它們外部存儲空間的范圍。647位受訪企業的技術與IT專業人士中,有35%的受訪企業表示正在考慮立即購買云存儲。
目前,只有20%的受訪者的企業存儲在云上,并且預計在兩年內,將有33%的企業會存儲在云或SaaS環境里。
這種增長有多重的原因。很多企業把云存儲視為一種高效或低成本的非活躍或歸檔數據的存儲位置,其中延遲和安全性不是最重要的。但隨著云的采用率普遍增長,企業對云存儲也有了興趣。
許多云遷移是SaaS部署或影子IT的結果,而云策略被認為是一個后期零碎添加的東西。此外,具有代表性的SaaS部署與基礎架構幾乎沒有互動,而IT企業的參與往往僅限于安全性。451 Research高級存儲技術分析師Steven Hill指出,隨著SaaS供應商的潛在復雜性被抽象出來,它們幾乎沒有考慮到策略。
這導致對云存儲的相應方案成了“大雜燴”,也使得許多傳統業務沒有一個具有管理存儲在云上且還在不斷增長的關鍵數據的策略。
獨立評估云計算與存儲需求
據451 Research調查顯示,目前只有16%的受訪者總存儲容量的一半以上是異地存儲,但這個數字預計在未來兩年后將提升到26%。
隨著存儲容量的整體上升,這是一個顯著的增長。如今管理存儲的方法已經無法滿足企業的需求了,而分析師們認為,隨著更多的關鍵任務數據和應用程序遷移到云,企業必須采取更長遠的戰略,在更廣泛的商業目標背景下審查云存儲。
有業內人士分析稱,云存儲戰略本身無法獨立存在,存儲和數據必須攜手并進,因此存儲策略很重要,相應的對存儲數據的理解也同樣重要。這強調了數據管理策略的需求,尤其是在越來越多的企業轉向大數據分析的時候。一旦制定了基本策略,也就到了評估云存儲需求的時候。
Hill建議應該參考云策略。然,云計算已經打破了主流技術的所有里程碑。比如,CompTIA在2016云計算趨勢研究中發現,為了滿足企業的需求,90%以上的受訪者正在轉向云計算,其中的33%正在全面使用云計算。然而在許多方面,云計算仍然處于成熟期的滯后狀態。
Hill表示:“我們不應該將云計算視為一個二元決策,應該在適當的時間選擇它,去定義云和本地部署能為你做什么。”此外,聯合多個托管云、公有云和本地私有云的混合環境不容忽視。關鍵是要“知道你架構的哪一部分最適合每個模型”。這一決策應該考慮到安全、集成、可管理性、性能、成本以及可擴展性這五個關鍵問題。
安全至關重要
安全是任何云存儲策略最重要的方面。隨著任務關鍵型應用程序和相關的數據上云,云的安全性比以往任何時候都更為重要。企業必須圍繞存儲重新考慮安全性,并從備份恢復的常規安全思維里跳脫出來,從業務連續性和災難恢復角度來看待它。并不是所有備份數據都同等重要,企業應該確定哪些數據是最關鍵的,然后做對應的處理。
然后就是保護數據本身的問題。一個系統事實上幾乎等同于數據保護,因此企業必須切實了解云供應商為保護其數據并確保合規性所采取的舉措。
至少,云供應商應該為正在傳輸數據和靜態數據提供加密,但這往往不夠。最終,保護客戶業務數據的責任不在于云提供商,而是公司自身確保沒有數據泄漏。
在某些情況下,企業可能需要采取行動來解決云計算供應商保護數據的方式――是否可以通過內部保護來增加云提供商所提供的服務,或者可能轉向另一個供應商以獲得額外的安全性。
值得注意的是,雖然安全性很重要,但同時要警惕,太多或是錯位的安全性可能會妨礙用戶體驗甚至對用戶體驗造成負面影響,因此尋找平衡也是重要的。
集成和可管理性
因為幾乎沒有企業會轉向全云存儲模式,所以企業必須將傳統的本地存儲與新的基于云的系統進行整合。
本地存儲區域網絡(SAN)和網絡連接存儲(NAS)解決方案通常采用塊級和文件級存儲,而云存儲采用的是對象存儲。兩者之間的數據遷移可能會導致數據丟失,而且還需要可以集成這兩個系統的軟件。
還有云到云的組件。那些經歷過有機云增長的企業,可能正在面對依托存儲于多個云內具有多個接入點的數據的應用程序,而將數據從一個云遷移到另一個云可能會帶來更多風險。Hill指出,即使云存儲通常依靠的是基于對象的模型,除非兩個云采用相同的元數據架構,否則遷移數據并不是一件易事――因為它需要導出和導入。
在理想的情況下,對于終端用戶,云存儲應該在看起來、感覺上、執行上都類似本地存儲,數據便于從一個云環境無縫遷移到另一個云環境。如果維護系統的人員不斷地在修補或調整應用程序,就會導致資源無法充分利用,停機時間增加并引入新的安全風險。
提到性能,先決條件是要提高速度并降低延遲時間。而且事實上,這些因素對達到性能基準至關重要,尤其是在大型文件從一個云被遷移到另一個云環境的時候。
數據必須以最小化的延遲訪問的方式進行存儲和備份。集成和可管理性也對性能有直接的影響。對于終端用戶,訪問的數據應該與任何平臺上的應用程序無縫連接。
此外還要考慮可用性。451 Research的調查顯示,33%以上的受訪者將云計算較好的可用性和彈性列為云計算優勢。這里有一個問題,云存儲部署的狀況是否會影響企業滿足其SLA的能力。對于一些數據,一兩個小時的停機時間可能影響是最小的;而對于其它數據,即使秒級停機時間的成本也可能是災難性的。了解它們的差異性很重要,而且要確保采取措施來避免有害的停機。
云計算的成本利弊
許多企業為了節省資金而轉向云計算,雖然可能降低設備成本和其它資本支出,但云存儲將會增加其它費用,也可能無法節余整體成本。
然而,在2016年,許多公有云供應商大大降低了成本,預計今年會有類似的降價風潮?;c時間去重新審視正在支付存儲費用的業務,以及是否滿足(或超出)需求。
Hill表示,企業應當在評估成本時考慮帶寬和數據遷移。存儲數據的價格可能很低,可一旦開始遷移,成本可能會上漲。
不要忽視可擴展性
一、現狀分析
隨著大學教育由精英制轉為大眾制后,大學的門檻降低,學生的質量有所下降,尤其是高職生生源不斷下降,而企業招工一味地要求高學歷,出現了焊工也要大學本科的怪現象。通過幾年來高職院校入學學生的表現,可以看到在學習態度方面,由于在初高中時就沒有培養起學習興趣,總懷疑自己的學習能力,認為自己確實學不好大學課程。實際的表現是,學生不能自覺學習,上課注意力不集中,不能很好地發現課程的內在聯系。而現在大部分院校針對高職生的實際仍使用傳統的教學方法,那么就無法完成現代職業教育的目標,更談不上為社會培養高素質的技術人才。計算機基礎這一公共課作為全校學生的必修課,對于我們轉變理念、改革教學模式、研究符合高職院校特點的教學方法提供了優質的土壤。實踐證明,采用多元組合教學方式能有效改善和提高學生的學習能力。
二、將多元組合式教學方式的理論基礎與實際相結合,探索計算機基礎課改革道路
1.教學目標的多元組合
高職生的培養與當前企業對員工的訴求相對應的前提下,辦公自動化這一基本技能已經成為當代大學生必須掌握的知識中最重要的部分。社會信息化歷程促使“培養和提高學生通過計算機和多媒體課件學習的能力,以及利用網絡資源進行學習的能力”,鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習,增強運用信息技術分析解決問題的能力,為適應高職院校人才培養的新要求,高職院校樹立新的里程碑――對學生進行“面向應用、突出實踐”的科學教授,開拓教授計算機課程新的發展道路――“多元化、模塊化、融合化、網絡化”。
2.教學內容的多元組合
以往我們的計算機基礎課程僅僅圍繞計算機基礎概述,認識操作系統,Word,Excel和PPT這幾部分展開,而現在迅猛發展的計算機技術使得原有的知識結構已經不能滿足現代企業對于一個員工的辦公要求,提高在校學生辦公自動化水平被提上日程。為此,我校將計算機基礎課程內容進行擴充,除了已有的計算機基礎知識、計算機辦公自動化基礎,增加了多媒體應用技術基礎、計算機網絡技術基礎、數據庫技術及應用三個部分,并給出相應的補充課程。
3.教學手段的多元組合
在條件允許的前提下,應充分發揮各種教學手段在教學中的作用,開發和完善包括教學課件、電子化講義、案例庫、教學網站等在內的各種教學手段,以現代化教學手段體系保證組合式教學模式的應用和實施。
但是這些絕不是體現在某種應用的簡單堆積。我校將其以“教學課本―輔導教學光盤―互聯網教育平臺―技術平臺”四位一體的體例顯現。將各類講授本領構成一個有機的團體,為展開多元化的教與學的關鍵部分給予有力的支持。
4.教學方式的多元組合
在實際教學中,教師應積極探索以語言傳遞信息、直接感知、實際訓練、欣賞活動、引導探究為主的五大類常用的教學方法,力圖將講授過程與課題實踐密切結合,將講課過程中師生互動方式應用起來,將課堂教學與學生的動手實踐相聯系;同時充分利用網絡作為向學生傳授知識和學生進行交流的平臺,摸索在新形勢下標新立異的教學模式,讓學生不僅學會計算機知識,還能聯系實際掌握使用已有的專業知識處理實際問題的本領。
聯系計算機基礎的知識模塊,靈活地將各種模式融入教學中,改善學生的學習興趣,培養學生自主學習能力,最終形成良好的學習意識。
(1)因材施教的教學方法
高職生知識儲備不足,自學能力差,對于新的東西理解的比較慢,這是高職院校普遍存在的問題。而且學生對計算機的興趣和水平良莠不齊,特別是文科類學生對計算機基礎知識以及操作水平上略低于理科生。考慮到這樣的差異,并且研究目前教學的實際情況,我們可以有針對性地調整教學手段,比如在一個班級里對一些接受能力差的學生的要求就是盡量把課堂的知識接受了,對于那些接受能力強的學生教學目標要訂的高些,不僅讓他們把課堂知識消化,還要引導他們結合其他知識點任意發揮創作。這樣的做法可以達到既照顧了差的學生學習了課堂知識,還可讓學習能強的學生得到更好的鍛煉,從而慢慢地調動了大部分學生學習的主動性、積極性。
(2)問題探究式教學模式
在計算機基礎知識模塊中主要是一些概念和原理,我們將問題探究教學方式應用在這部分。在課堂上,教師只需給他們設定一些需要解答的問題,讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究,自行發現并掌握計算機的基本知識,以進一步增強他們對計算機的了解。例如,電子計算機及其發展這一節,給學生設定這樣的問題:“電燈的發明者是誰,計算機的發明者是誰?”一般都能回答出前者,答不出后者,這樣就可以引出計算機的發展在整個歷史中還是很“年輕的”,它誕生于20世紀40年代,至今不過70年。
(3)案例教學方法
由于互聯網的普及,學生可以接觸到大量的學習資源。在教學前,可以充分利用學生對互聯網和多媒體技術的好奇,讓學生自己搜素和組織相關素材,在課堂上利用多媒體展示這些實例。例如,在學習用Word來制作網頁時,讓學生把自己認為最有特點的網頁拿出來展示,然后大家共同討論,準備素材,布局頁面,局部設計詳細到討論涉及的每一個參數設置,充分地將Word的設置格式、應用對象等知識要點在對案例分析的過程中融會貫通,達到對知識點學習的目的,從而提高學生的學習興趣,使課堂再單調。這種案例教學方法由于采用具體的例子,真實貼近實際生活,很容易被學生接受,加之其采用教師和學生一起討論的集全體之力的方式,提高了學生的參與感。
(4)任務驅動教學方法
在計算機基礎課的學習中,我們往往將企劃拿來,讓學生了解辦公軟件在實際的工作環境中是怎么使用的。我們將企劃設定為一個任務,學生利用給定的資源圍繞這一任務開展學習活動。例如,講解PPT相關知識的時候,正準備學校開展職業規劃大賽,可以將這個比賽帶到課堂中來,以職業規劃大賽為主題展開案例,先給出素材,讓每一個同學都能拿出一個屬于自己的制作方案,然后再把完整的案例方案拿出來與同學們進行分析探討。任務驅動法給予學生互相合作、積極介入、發現新興趣的機會,使學生處于一種思考、探究的狀態。我們將這種方法在計算機基礎課教學中廣泛使用,使課堂教學過程摒棄枯燥,迎來活躍,摒棄“被動教”,迎來“主動學”,改變“只見樹木,不見森林”的教學氛圍。
三、實施多元分組教學方式的效果評價
這幾年,我校一直致力于對計算機基礎這一公共課的教學改革,希望通過改革使學生能夠增強主體意識,學習積極性有很大提高,并且學會積累學習經驗,養成較好的學習習慣,綜合素質得到提高。教師能夠在這次教學改革中對學生、對課程有一個更全面、更高的認識。通過實施多元分組教學方式,使學生得到很多益處,由于他們綜合素質的提高,在學校是一名合格的高職生,學會技術的同時學會做人,在社會上是一個合格的勞動者,具有良好的社會公德和職業道德,為高職院校打造出品牌學校,形成了良好的社會效應。
參考文獻:
中圖分類號:TP301 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2014)06-34-04
0 引言
內河航運是我國綜合運輸體系的重要組成部分,在我國經濟發展中起著非常重要的作用。針對航運市場發展的總體態勢,發揮信息化對水路運輸行業現代化發展的支撐和引領作用,以信息資源共享為基礎,以信息服務為核心,以現代物聯網技術、通信技術和信息技術為支撐,以促進水路交通運輸產業和物聯網產業發展為目標,進行智能航運信息服務應用的研究。
物聯網是通過基礎設施層的各種感知設備感知物體信息,然后利用網絡技術將感知獲取的海量數據傳輸至物聯網數據中心,物聯網信息服務系統整合了海量數據,為各種物聯網應用提供信息服務并接收反饋控制[4]。而船聯網是物聯網的一個典型的應用,船聯網以船舶、航道、陸岸設施為基本節點和信息源,結合具有衛星定位系統、無線通信技術的船載智能信息服務,利用船載電子傳感裝置,通過網絡完成信息交換,在網絡平臺上完成各節點的屬性和動/靜態信息的進行提取、監管和利用[5]。
1 平臺架構
船聯網項目采用一個中心、多個省級分節點的部署架構,借助目前成熟的MapReduce計算模型,結合智能航運數據處理的實際需要,本文提出一種兩級分布式計算平臺:中心和各省分節點之間組成一個船聯網全局性的分布式平臺;中心節點自身建設為一個局域分布式平臺。這里稱大平臺為全局分布式框架,中心節點的局域平臺為中心分布式框架,示意如圖1。
船聯網全局分布式框架廣域部署,通過中心節點調度各省資源,支撐船聯網省級航運業務應用,如區域船舶監控、應急指揮等。中心分布式框架在中心節點局域部署,通過中心主節點調度中心分節點資源,支撐項目全局性的業務應用,如綜合監管、統計分析等。
這兩級分布式計算框架都需要能夠處理航運海量的數據,比如船舶船員基本信息、船舶簽證、船舶動態感知數據、航運地理信息數據等。從區別上講,全局分布式框架側重各省級分節點與中心節點、分節點之間的互聯互通和數據共享;中心分布式框架用于完成中心節點各種數據計算任務,并為全局分布式框架的計算調度提供支持。
2 計算模型
2.1 全局分布式框架計算模型
船聯網全局分布式框架的計算模型如下。
⑴ 各省級分節點處理各省航運數據,包括數據的整合、清洗、轉換等,即分節點可以處理的計算任務直接在分節點完成。
⑵ 中心節點整合各個分節點上報的數據,包括船舶船員基本信息、船舶簽證信息、動態感知信息等。
⑶ 船舶船員基本信息、編碼等靜態數據由中心節點輪詢各分節點采集;船舶簽證信息、感知信息等動態數據由分節點主動推送。
⑷ 各分節點只與中心節點聯系,分節點之間不直接交換數據。
2.1.1 省級分節點的數據處理
省級分節點負責從各省航運業務系統采集數據,完成省一級的數據整合和清洗,同時可以支撐省一級的航運應用。
例如,A省有一GPS系統采集船舶位置信息,則A省分節點負責從該GPS系統采集船舶位置信息并存儲,然后完成數據的校驗清洗,再按要求將該數據上傳中心節點。A省如有另一業務系統只需要本省船舶GPS信息,則直接從A省分節點獲取,不需要向船聯網中心節點發起請求。
2.1.2 中心節點的數據處理
船聯網中心節點負責接收各個省級分節點上傳的已初步清洗的數據,然后再作最終的數據整合。由于在各分節點已清洗過,已屏蔽掉大量數據問題,所以中心節點只需要處理少量計算(主要是再一次檢驗的計算量)即可完成數據整合。
完成整合后的數據在中心節點落地,交由中心節點作進一步的分析處理。船聯網在整合數據的基礎上提供全局性的數據服務支持,比如跨區域的數據服務。
2.1.3 節點間的數據傳輸機制
船聯網節點間的數據傳輸將只在中心節點和分節點之間進行,分節點之間相互隔離。中心節點定期輪詢各個省級分節點,將船舶基本信息等主數據采集上來(分節點提供相應的數據庫接口),并監控各分節點的運行狀態。各個省級分節點通過消息服務,定期將簽證、感知信息等動態實時數據推送給中心節點。
2.2 中心分布式框架計算模型
船聯網中心節點分布式框架計算模型使用目前較為成熟的MapReduce計算模型。目前世界上最快的1TB排序記錄就是由基于MapReduce實現的。
MapReduce將計算任務劃分為map和reduce兩個階段。map階段負責“分”,即把復雜的任務分解為若干個“簡單的任務”執行?!昂唵蔚娜蝿铡庇幸韵聨讉€含義:
⑴ 數據或計算規模相對于原任務要大大縮??;
⑵ 就近計算,即任務會被分配到存放了所需數據的節點進行計算;
⑶ 這些小任務可以并行計算,彼此間幾乎沒有依賴關系。
reduce階段負責對map階段輸出的結果進行匯總,即將分割開的任務合并,將與一個key關聯的一組中間數值集歸約為一個更小的數值集,輸出最終的計算結果。
2.2.1 MapReduce執行機制[1-3]
通過將Map調用的輸入數據自動分割為M個數據片段的集合,Map被分布到多臺機器上調用執行。輸入的數據片段能夠在不同的機器上并行處理。使用分區函數將Map調用產生的中間key值分成R個不同分區,Reduce調用也被分布到多臺機器上執行。分區數量和分區函數由用戶來指定。
⑴ 計算程序首先調用的MapReduce庫將輸入文件分成M個數據片段,每個數據片段的大小一般從 16MB到64MB(可以通過備選參數來控制每個數據片段的大小)。然后計算程序在機群中創建大量的程序副本。
⑵ 這些程序副本中有一個特殊的程序-master。副本中其他程序都是worker程序,由master分配任務。有M個map任務和R個reduce任務將被分配,master將一個map任務或reduce任務分配給一個空閑的worker。
⑶ 被分配了map任務的worker程序讀取相關的輸入數據片段,從輸入的數據片段中解析出key/value對,然后把key/value對傳遞給計算程序自定義的map函數,由map函數生成并輸出的中間key/value對,并緩存在內存中。
⑷ 緩存中的key/value對通過分區函數分成R個區域,之后周期性的寫入到本地磁盤上。緩存的key/value對在本地磁盤上的存儲位置將被回傳給master,由master負責把這些存儲位置再傳送給reduce worker。
⑸ 當reduce worker程序接收到master程序發來的數據存儲位置信息后,使用RPC從map worker所在主機的磁盤上讀取這些緩存數據。當reduce worker讀取了所有的中間數據后,通過對key進行排序后使得具有相同key值的數據聚合在一起。由于許多不同的key值會映射到相同的reduce任務上,因此必須進行排序。如果中間數據太大無法在內存中完成排序,那么就要在外部進行排序。
⑹ reduce worker程序遍歷排序后的中間數據,對于每一個惟一的中間key值,reduce worker程序將這個key值和它相關的中間value值的集合傳遞給用戶自定義的reduce函數。reduce函數的輸出被追加到所屬分區的輸出文件。
⑺ 當所有的map和reduce任務都完成之后,master喚醒計算程序。在這個時候,在計算程序里的對MapReduce調用才返回。
2.2.2 結果數據的處理
在成功完成任務之后,MapReduce的輸出存放在R個輸出文件中(對應每個Reduce任務產生一個輸出文件,文件名由用戶指定)。如果這些輸出不是最終的業務計算結果,則不需要將這R個輸出文件合并成一個文件,而是把這些文件作為另外一個MapReduce的輸入,或者在另外一個可以處理多個分割文件的分布式應用中使用。
當得出最終的業務計算結果,可能需要將數據遷移到適合業務應用訪問的存儲中,比如關系型數據庫或支持高并發、低響應延遲的NOSQL數據庫中。
3 節點故障處理機制
作為一個分布式計算平臺必須要能很好地處理節點故障,不能因為某一個節點的故障而導致整個集群的計算任務失敗。對于任務本身因為代碼缺陷造成的執行失敗,當任務執行次數超過一定閾值后便不再執行,不列為節點故障問題。
3.1 中心節點故障
中心節點分布式框架中存在worker和master兩類節點角色。
3.1.1 worker故障
master周期性地ping每個worker。如果在一個約定的時間范圍內沒有收到worker返回的信息,master將把這個worker標記為失效。所有由這個失效的worker完成的map任務被重設為初始的空閑狀態,之后這些任務就可以被安排給其他的worker。同樣,worker失效時正在運行的map或reduce任務也將被重新置為空閑狀態,等待重新調度[2]。
當worker故障時,由于已經完成的map任務的輸出存儲在這臺機器上,map任務的輸出已不可訪問了,因此必須重新執行。而已經完成的reduce任務的輸出存儲在全局文件系統上,因此不需要再次執行。
當一個map任務首先被worker A執行,之后由于worker A失效了,又被調度到worker B執行,這個“重新執行”的動作會通知給所有執行reduce任務的worker。任何還沒有從worker A讀取數據的reduce任務將從worker B讀取數據。
MapReduce可以處理大規模worker失效的情況,MapReduce master只需要簡單地再次執行那些不可訪問的worker的工作,之后繼續執行未完成的任務,直到最終完成這個MapReduce操作。
3.1.2 mastre故障
一個簡單的解決辦法是,讓master周期性的將描述集群計算任務的數據結構的寫入磁盤(位于集群以外的位置),即檢查點(checkpoint)。如果這個master任務失效了,可以從最后一個檢查點(checkpoint)開始啟動另一個master進程。然而,由于只有一個master進程,master失效后再恢復是比較麻煩的,因此我們現在的實現是,如果master失效就中止MapReduce運算??蛻艨梢詸z查到這個狀態,并且可以根據需要重新執行MapReduce操作[2]。
當用戶提供的map和reduce操作是輸入確定性函數(即相同的輸入產生相同的輸出)時,我們的分布式計算任務在任何情況下的輸出都和所有程序以正常的順序執行所產生的輸出是一樣的。
3.2 省級分節點故障
基于全局分布式框架的計算模型,如果省級分節點發生故障,則該省的數據將缺失(主要是影響動態感知數據),和該省相關的數據計算任務都將失敗。但不會影響其他省與中心節點之間的業務,中心節點仍能保持絕大部分的業務服務能力。
省級分節點需要具備一定的冗災機制,比如數據庫HA、數據備份,以應對分節點故障,保證分節點的不間斷運行。同時在省級分節點和中心節點之間的網絡設施上也應該有一定的冗余,以應對突發事件。
4 應用場景
以下論述船聯網兩級分布式計算框架的應用場景,以及在各個場景下集群的計算擴展能力。
4.1 跨省船舶監控
船聯網要求實現跨省船舶實現聯網監控,比如A省船舶進入B省區域,B省應能夠立即獲取到該船舶的基本信息和動態感知數據(如GPS)。
在船聯網分布式計算框架下,當有船舶跨省行駛,船舶所屬省的省級分節點將率先監控到這一行為,分節點會查詢該船只的基本信息和簽證信息,然后通知中心節點,并開始向中心節點持續發送該船只的動態感知數據。中心節點得到信息后,更新該船只的狀態信息,然后聯系船舶進入的目的省所在的省級分節點,將船舶基本信息、動態數據也發送給目的省分節點。當船只返回原籍或駛入其他省份,則中心節點變更推送的目的分節點。如此一來,跨省船舶的信息在中心節點和目的省都可以查詢和監控,在保證集群線性擴展能力的前提下完成了跨省船舶的監控跟蹤。
4.2 航運數據質量分布式管控
智能航運首先需要按照一個統一的數據標準校驗其數據質量,通過校驗的數據才能應用于應用服務。同時,船聯網也需要一套持續可行的數據質量管理機制,保證后續數據處理的規范性。
通過智能航運數據處理的分布式彈性計算框架,可以采取分而治之的方式達到數據質量的管控,同時也能保證整體架構的擴展性。中心節點制定數據質量管控的規范,下發數據標準到各個省級分節點。省級分節點按照數據標準校驗并清洗自己負責的部分,轉換為符合要求的數據結構,然后將結果數據和數據質量處理報告上報給中心節點。如果省級分節點持續增加,數據在達到一定規模限制后中心節點也可以借助自身的中心分布式框架進行計算擴展。
4.3 海量航運數據挖掘分析
隨著海量航運數據的集中,為挖掘數據的內在價值,需要對這些業務數據進行統計分析和數據挖掘,如預測建模、關聯分析、數據聚類、異常檢測等。進行海量航運數據挖掘分析時,兩級分布式計算框架通過全局分布式保證了挖掘模型樣本的數據質量,然后在中心分布式框架上完成挖掘分析計算。在中心分布式框架上可以結合mahout、R等挖掘分析軟件,更快速地完成分析模型的構建。
5 結束語
兩級分布式計算平臺的設計體系可以在滿足當前智能航運數據處理要求的情況下,充分考慮到今后航運信息化發展中數據爆炸性增長時的計算擴展要求。雖然在初期,整個分布式計算平臺的建設需要一定的投入(涉及多個省市以及中心節點的建設),但由于具備良好的線性擴展能力,今后的集群擴展成本將非常可控:平臺不需要更換升級,只要不斷增加節點,即可以提供不斷增長的計算能力。隨著具體計算需求的落地和實現,智能航運分布式計算平臺將充分挖掘航運數據中的價值,為航運業務應用提供更好的數據支撐和運算服務。
參考文獻:
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中圖分類號:D035.36 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)12-0073-03
1 引言
2011年,云南省共有1716名考生參加了2011年10月22日建(構)筑物初級消防員職業技能鑒定基礎知識全國統一考試,共有3000余人參加了技能考試,其中1687名考生取得了兩項成績,均為消防控制室從業從員[1]。2012年,云南省有4批共4690名消防控制室從業人員參加了2012年1月14日、4月21日、7月21日、10月20日建(構)筑物消防員職業技能鑒定基礎知識全國統一考試,全年共有4581名消防控制室從業人員參加了技能考試,其中4226名考生取得了兩項成績。結合考生基本情況,對2011年1687名和2012年4226名考生的考試成績進行綜合對比分析,可以為用人單位選聘和培養消防員及相關學校今后有針對性地開展相關培訓提供依據。
2 資料與方法
收集考生學歷、年齡、性別、生源地和考試成績等基本信息,建立Excel數據庫。統計2011年1687名和2012年4226名考生各分數段的人數及比例、平均分、標準差等項目,計算不同學歷、年齡、性別考生的人數及比例、平均分、標準差、及格率等項目。在此基礎上分析考生考試成績與學歷、年齡、性別等關系。
3 結果與分析
3.1 統計結果
考生的考試成績整體情況見表1、表2,考生的學歷、年齡、性別結構及考試成績見表3~表5。
3.2 結果分析
從表1可以看出,與2011相比,2012年的基礎知識考試平均分略有下降,而技能考試平均分有所上升,基礎知識考試及格率、技能考試及格率、綜合成績及格率有較大幅度下降,基礎知識考試優秀率基本持平,技能考試優秀率和綜合成績優秀率有較大幅度上升??傮w上看,基礎知識考試成績和綜合成績有所下降。
從基礎知識考試成績分布看,兩年的優秀率相當,考生的成績均主要分布在60~90分之間,而2012年的不合格率較2011年提高6.1%;從技能考試成績分布看,考生的成績也均主分布在60~90分之間,與2011相比,2012年超過80分的高分段考生人數比例有較大幅度的上升,不合格率也提高了3.6%,出現兩極分化現象。
從學歷上看,2012年首次出現碩士學歷考生參加職業技能鑒定,其他各學歷層次考生比例與2011年相比沒有明顯的變化;從考試成績看,碩士、本科學歷考生在基礎知識考試和技能考試方面優勢明顯。
從考生年齡分布上看,考生年齡主要集中在20~49歲,兩年中,考生年齡結構相關不大。從基礎知識考試成績上看,50歲以上的高齡段考生成績下降明顯,20歲以下的低齡段考生成績上升明顯,而中青年考生成績基本持本;從技能考試成績上看,60歲以上的高齡考生成績下降明顯,20歲以下的低齡段考生成績上升明顯,20~49歲中青年考生成績有所上升,而50~59歲段考生成績基本持平。
從性別結構看,考生以男性為主,與2011年相比,女性考生的比例有所提高。在兩年的考試中,女性考生的平均分和及格率均高于男性考生。
4 結論
對2011年和2012年消防控制室值班人員參加建(構)筑物消防員職業技能鑒定的云南考生考試成績進行統計和分析表明,與2011年比,2012年考生的基礎知識考試成績和綜合成績有所下降,不合格率有所上升;中青年、高學歷考生取得較好的成績,女性考生的平均分和及格率均高于男性考生,這種現象與2011年相同。
中圖分類號:D035.36 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)09-0093-03
Results Analysis on Verification of Professional Technical Ability of First Fire Technical Personnel in Yunnan Province//Wei Zhenhua,Yan Lianyu,Luo Jiwu,Wang Jiachun,Li Shiyou,Yang Fang
Abstract Statistic analysis on the first building fireman occupation skill appraisal examination results of technical personnel of the fire construction and the fire technical service enterprise in 2012. Number, average score, standard deviation and pass rate of all level score interval, educational background, age, gender were calculated, and rankings were arranged based on the calculation. Analysis and comparison on relationship between score and educational background, age and gender showed that the basic knowledge examination score of 2889 examinees was better than that of skill examination score, the examinees of high educational background, young-middle-aged obtained better comprehensive performance, and average score and pass rate of female examinee were higher than that of male examinee.
Key words fireman; fire technical personnel; occupation skill
2012年,云南省共有4批共3371人次消防施工企業和消防技術服務機構技術人員參加了建(構)筑物消防員職業技能鑒定基礎知識全國統一考試,共有3086人參加了技能考試,其中2989名考生(其中初級1863人、中級1126人)取得了兩項成績。這是云南自開展建(構)筑物消防員職業技能鑒定工作以來,首批建筑消防施工企業和消防技術服務機構技術人員參加職業技能鑒定的考生。這些考生大多數沒有參加基礎知識培訓,絕大多數考生參加了2天左右的技能培訓。結合考生基本情況,對這2989名考生的考試成績進行綜合對比分析,可以為用人單位選聘和培養消防員及相關培訓機構今后有針對性地開展相關培訓提供參考。
1 資料與方法
收集考生學歷、年齡、性別、生源地和考試成績等基本信息,建立Excel數據庫。統計2989名考生各分數段的人數及比例、平均分、標準差等項目,計算不同學歷、年齡、性別考生的人數及比例、平均分、標準差、及格率等項目。在此基礎上分析考生考試成績與學歷、年齡、性別等關系。
2 結果與分析
2.1 統計結果
考生的考試成績整體情況見表1、表2。考生的學歷、年齡、性別結構及考試成績見表3~表5。
2.2 結果分析
從表1可以看出,初級消防員基礎知識考試成績平均分、技能考試成績平均分、基礎知識考試合格率、技能考試合格率、綜合成績合格率均高于中級消防員考試的相應項目;而兩個等級考試的優秀率相當。
從表2可以看出,初級消防員基礎知識考試分數主要集中在[80,90)、[70,80)、[60,70)3個分數段,人數比例分別為26.3%、24.2%、20.2%,技能考試分數主要集中在[80,90)、[70,80)、[60,70)3個分數段,人數比例分別為25.2%、35.4%、20.4%;中級消防員基礎知識考試分數在5個分數段分布較為均勻,人數比例分別為17.2%、24.6%、20.9%、18.6%、18.7%,而技能知識考試分數主要集中在[80,90)、[70,80)、[60,70)3個分數段,人數比例分別為24.2%、29.5%、21%。整體上反映了考生基礎知識考試成績略好于技能考試成績。
從表3可以看出,初級、中級消防員各學歷層次人數從多到少的順序為???本科>中專>高中>初中>職高>技校>碩士>博士,??坪捅究茖W歷的考生達到62%以上。消防施工企業和消防技術服務機構從業人員的學歷層次整體上高于消防控制室從業人員。從考試結果看,本科、碩士學歷考生在基礎知識考試方面具有明顯的優勢,而本科、專科、職高學歷考生在技能考試方面取得較高的成績。
從考生年齡結構來看,初級消防員考生平均年齡29歲,年齡最大的考生73歲,年齡最小的考生僅17歲。中級消防員考生平均年齡35歲,年齡最大的考生68歲,年齡最小的考生僅20歲。從表4可以看出,初級消防員考生主要集中在20~29歲、30~39歲2個年齡階段,達總人數的85.5%;而中級消防員考生主要集中在20~29歲、30~39歲、40~49歲3個年齡階段,達總人數的93.4%。從各年齡段考生的平均成績來看,初級考試考生基礎知識考試平均分由高到低的順序分別為≥60歲、20~29歲、30~39歲、40~49歲、50~59歲、
從考生的性別結構來看,消防施工企業和消防技術服務機構從業人員仍然以男性為主,但女性從業人員的比例較消防控制室從業人員中女性比例高。在初、中級消防員考試中,女性考生的平均分和及格率均高于男性考生,這種成績分布與2011年的消防控制室從業人員類似。
3 結論
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)03-0157-02
作為沿海發達地區廣東省在“十三五”規劃中,對廣東地區云計算大數據產業發展專題規劃,提出了適合本地區區域經濟發展的產業規劃設計,提出在十三五區間將廣東建設成為全國的云計算大數據創業創新高低,成為世界領先全國一流的云基礎設備和云終端核心制造基地。為此,廣東制定了珠三角“聯云計劃”人才支撐計劃,為相關產業的發展提供源源不斷人才和智力支持[1]。根據不完全的統計,2016年廣東的云服務產業規模達到1000億元,云終端制造產業規模達到3000億元,預計到2020年整個廣東云計算的產業規模將達到6000億元,在社會的各個領域的應用更加廣泛,服務能力進一步提升,基本實現產業規?;?/p>
圖1 珠三角地區云計算產業概況
與此同時,在人才培養方面,與產業快速發展不相適應,目前的培養供給無法很好滿足產業需求。特別是對人才結構出現嚴重的倒掛現象,一方面產業所需要的大部分是屬于產業下游的技能型的人才,人才的需求結構類似于“金字塔”結構,處于金字塔下方的技能人才占據六七成;另外一方面目前在培養人才上面主要是本科院校,其所培養主要是研究性信息技術人才,云計算人才的供給多集中于產業鏈的中上游,而下游產業鏈人才的供給相對偏弱。下游人才主要集中在操作類崗位,主要是技能型崗位,從事重復操作的維護、服務類工作,以虛擬化工程師為主[2]。珠三角地區產業概況如圖1所示。
根據招聘網站2016 年12 月的統計,云計算領域人才需求量56%為大專以上,與金字塔結構對應。
1 云計算應用型人才需求現狀
云計算技術應用是研究描述大數據分析和處理、分布式應用、并行化應用、虛擬化應用的理論與技術,它把當前各行各業所產生的呈爆炸式增長的海量數據進行分布式并行分析和處理,發掘出海量信息中的數據價值。同時,云計算也具有虛擬化的特征,它把信息科學和計算科學等領域里面的一些基礎設施、硬件資源、軟件資源等作為一項服務提供給用戶,就像用戶使用電力設施或水資源一樣,實行按需付費使用。根據云計算技術的特色及高職高專學生培養目標要求。
從所需人才類型上劃分,云計算產業所需人才結構主要呈現“金字塔”型。據監測結果顯示,應用產業作為云計算發展的重點領域,面對未來云計算產業的飛速發展,企業人才急缺的問題日益顯現。以云計算產業應用領域相關的IT 人才需求為例,截至 2016 年下半年,IT 人才的需求量已突破30 萬人,其中一線城市IT 人才需求最為明顯,上海IT 人才缺口將近7 萬人,其次分別為北京、深圳和廣州,分別 突破6 萬人、3 萬人和2.5 萬人。目前云計算類崗位的薪酬已居行業前列。應屆生工資在4500-5900 之間,整體工資水平在10000-15000 元,遠勝行業類似崗位。
國家“十三五”規劃將云計算作為戰略性新興產業的發展重點,云計算產業正面臨前所未有的發展機遇,云計算專業根據市場人才需求,為廣東地區培養云計算技術與應用人才[3]。
2 人才培養定位
云計算的產業鏈是由云計算服務提供商、軟硬件與網絡基礎設施服務商、云計算業務集成服務商、終端設備廠商等構成,是一個完整的產業生態鏈,專業定位非常明確面向國民經濟各行業和領域云計算建設的需要,根據高職高專學生特色注重培養學生較強實踐動手能力和基本云計算核心理論基礎知識,具備使用先進云計算技術和工具進行云計算應用等能力。
目前廣東部分職業技術學院已經開設了云計算專業,培養云計算數據中心建設、維護、運營的人才;外省的重慶正大軟件職業技術學院、山東科技職業學院、成都學院、山西職業技術學院等也開設了云計算專業;很多高職高專開設了云計算課程,20多所高職院校已開設云計算專業。以上可看出,高職高專院校的領導及教師都意識云計算技術的重要性和專業的必開性,但由于云計算是一門新興的學科,大部分高職院校對云計算這門課程如何定位、如何講、講什么還不清楚,相關課程的教師迫切的需要有系統地講述云計算專業基礎知識的教材。市面上的云計算相關圖書大多為店銷書,偏重產業和技術介紹,沒有適合高職高專作為教材的書籍,這一現狀大大的制約了高職院校云計算專業的開設和發展,影響了高職層次云計算人才的培養。
因此針對高職高專院校的云計算專業的培養目標、核心課程體系應如何建設,經過深入的調研,在云計算應用型人才培養定位上需要非常明確就是以就業為導向,學生能力為目標,以平臺產品為載體,項目化教學為模式,重點培養具有云計算平臺搭建和云計算應用設計能力的高素質技術技能型的云計算人才。
3 應用創新型人才培養思路
3.1 培養模式
按照基于新型工程教育模式的培養理念培養具有應用技能和創新思維的新型人才,在專業課教學中培育職業素養的意識和手段。在培養模式上采取項目為載體,通過項目作為引領構建“教學做一體化”的課程體系,實現校內校外實訓,通過與教學企業的合作,⑵笠嫡媸蛋咐引入到課堂中,完成實訓內容后進行工學交替、頂崗實習等企業化教學,校企雙主體人才培養模式。
在應用創新型人才培養目標中重點培養具有熟練掌握至少一個國際知名云計算平臺技術的云計算系統工程師及云計算系統運維人才,學生通過大量實踐操作,熟練掌握設計、開發、規劃、安裝和管理云計算系統所需的專業知識,可以按照實際需求對云計算平臺進行配置、優化以及局部改進的能力,能夠為企事業單位和政府部門引進云計算系統進行設計、規劃、安裝和管理。主要可從事云服務提供商、軟件開發公司、互聯網企業、學校、政府及企事業單位的云計算系統的規劃、設計、開發、搭建和運維。
3.2 產業融合,就業導向
首先人才的培養是以就業為目的,高職院校人才培養和專業規劃需要體現緊跟市場、一線定位的原則,需要在國內的產業背景為依托,跟產業發展相配套,培養的人才需要滿足企業的需求和要求,因此,在專業規劃、課程體系等各個環節需要做到“學有所教、教有所能、能有所用”。此外,在專業校企合作方面,需要與真實企業進行合作,實現共同辦學、構建課程體系,保證學生在畢業后可以符合企業需求,打造“入學有就業保障、畢業即可就業”校企合作新格局。
校企合作,師資“互聘共培”。通過學校聘任企業工程師承擔專業教學任務,企業聘任教師參加項目研發,提高專任教師的實踐能力和兼職教師的教學能力。
3.3不同層次培養
堅持教學改革,把提高教學質量放在首位,逐步改善教學條件;按照“不同層次”學生具有不同特點進行結合崗位需求的人才分類培養,提高整體專業教學效果,提高專業人才培養質量。對于應用創新型云計算大數據技術人才來說,其崗位包括了云計算維護工程師、云計算售后服務工程、云計算測試工程師,可以按照學生對于專業特長和興趣,設計相應的專業能力,配套相應的教學知識,,根據高職高專學生特色注重培養學生較強實踐動手能力和基本云計算核心理論基礎知識,具備使用先進云計算技術和工具進行云計算應用等能力。
3.4引入工程項目
新型工程教育模式的核心就是把工程項目引入教學過程,以項目設計為主線完整地、有銜接地貫穿于整個本科教學階段。目前云計算大數據技術尚處于快速發展階段,在人才培養模式上還不是特別成熟。為此,根據本專業(方向)人才培養要求,專業實踐教學主要包括專業基礎能力實訓、專業核心技能訓練、專業綜合實踐,專業實踐教學實訓設備主要包括主流的PC 機、服務器、網絡互聯設備和網絡安全等設備等。根據本專業(方向)校企雙主體人才培養模式要求,實踐教學基地主要以“教學企業”、校內實訓室、校外實訓基地構成。其中“教學企業”主要承擔綜合實踐和企業真實項目實訓,校內實訓室主要開展專業基礎能力和核心能力訓練、校外實訓基地主要開展頂崗實習(畢業設計)等實踐訓練。其中“教學企業”按照企業應用實際環境建設、校內實訓室按照校企共建模式建設專業技能實訓室,校外實訓基地按照企業實際崗位要求建設。
3.5課程體系創新
高職院校云計算應用創新人才培養課程體系上需要按照采用“平臺+ 方向”的思路,這個思路是符合高職院校課程特點和要求的。“平臺課”需要大部分的學生都具備基礎知識和技能,這是以后學生發展的后勁所在“專業課”。此外,在課程體系上需要進一步的創新,在課程的開發上,可以讓企業參與進來,共同來開發課程,將企業對學生的職業素養和工作場景帶入到課程中,更加符合一線定位的理念,真正培養學生的職業素養,打造“校企雙主體”的課程體系。遵循“學習的內容是工作,通過工作實現學習”的理念,構建由基本素質、專業基礎能力、專業核心能力、綜合性實踐能力、專業拓展能力、綜合素質等六個模塊構成的基于職業崗位(群)的高職教育課程體系。
實行工學結合課程資源庫建設項目,加強專業核心課程和核心課程群的建設。整理專業相關材料和成果,建精品課程建設團隊。
3.6校內外一體的“云實訓”
全面規劃、合理設置和布局校內外實訓基地,突出實訓基
地共享平臺建設,建立一批以專業群為基礎的跨專業的實訓基地。在實訓基地建設中,需要校內實習公司和校外真企業共同參與,參與到人才培養過程中,重點構建校內實習公司,通過企業真實的案例來讓學生做項目,實施“教學做一體化”的教學過程,將課堂搬到企業來利用項目作為載體實現實訓目標。對于企業來說,可以全程參與到人才培養中,利用一線企業市場、資金、場地、設備、項目、人員等的優勢,充分利用企業方的資源,在教學中使得學生對實際工作任務、工作場景等有直接認知,實現基于新型工程教育模式的培養理念。
同時,規范創新實踐教學管理,加強實踐教學環節的質量監控,切實提高實踐教學質量。
4總結
隨著云計算大數據人才需求不斷增長,對高職院校來說需要創新人才培養模式,切實提高實踐教學質量,按照新型工程教育模式的培養理念培養產業所需要的技能人才。
參考文獻:
一、重視對學生學習興趣的培養
掌握扎實的計算機基礎知識與應用能力是一個合格的專業型人才不可缺少的。對于中職學生來說,計算機這門課程并不一定要具備扎實的基礎,學生的學習內容基本上是重新開始。興趣比基礎更重要。在興趣的引導下,學生如在課堂上能緊跟老師的教學思路,完成一定量的理論和上機作業,可以輕松地掌握計算機基本操作技能。在多年的教學實踐中,筆者觀察到,對計算機懷有一定興趣的同學,在上機操作與考試中成績明顯領先。那怎樣培養學生對計算機課程的興趣呢?
1.根據學生心理特點選取教學素材
中職學生活潑好動,充滿朝氣,喜歡接觸新的事物。老師在選取教學素材時,要考慮到中職學生的心理特點,選取他們喜歡與熟悉的內容,巧妙地引入到課堂教學與實踐中去,能有效地促進學生的學習興趣。
2.通過有競爭性的活動與比賽提升學生學習興趣
在課堂教學中,筆者嘗試在課堂上開展小型的計算機知識競賽,采用小組比賽,分必答題與搶答題兩種類型,邀請學生一起參與主持與記分,學生興趣深厚,氣氛活躍,效果良好。
3.結合計算機應用實際選擇教學內容,設計操作實例和任務
計算機的發展迅速,應用日新月異,計算機課程本身為一門工具性的課程,應根據當前計算機應用的主流(而不是根據教材)來選擇計算機課堂教學內容,讓學生學有所用,能應用于實際工作與生活中。學生在操作任務的設計上,也應該考慮實用性原則,讓學生通過完成相應的操作任務,掌握解決實際問題的能力,同時也讓學生在操作中收獲自信,提高協作能力。
4.組織相關的計算機興趣小組
在中職學校中,可以根據開設的計算課程,開設相關的計算機興趣小組,通過小組活動來進一步培養興趣與提升能力。
二、重視“云計算”等新技術的學習
現代科學技術不斷發展,“云計算”作為信息技術領域的一項前沿技術,走進社會多個行業,引起了一系列的行業變革。中職院校是我國培養專業型人才的重要搖籃,其教學工作的質量與實效性直接決定人才的基本素質,對于我國經濟發展有著至關重要的意義?!霸朴嬎恪弊鳛橐豁椥录夹g,在中職計算機基礎教學中進行應用,是新時期計算機基礎教學工作的發展新需求,也是必要舉措。通過“云計算”的應用,從計算機軟硬件環境入手,通過互聯網技術,可以對現有計算機基礎教學工作進行創新,對傳統教學工作中存在的弊端進行革除,是新時期提高教學工作實效的重要舉措。
1.軟件教學
在軟件教學工作中,必須將“云計算”技術進行有效的應用,將教學內容與新技術進行融合。在進行操作系統教學中,教師要對傳統教學內容進行合理的壓縮,適當對于“云計算”設備的操作進行講解,例如 WINDOWS 操作系統中“云計算”應用技術的講解。在應用軟件的教學上,教師可以以office 系列軟件為例,通過在線辦公的實現,讓學生了解“云計算”技術對于辦公帶來的便利,通過對相關技術應用過程中的優勢與劣勢分析,讓學生認識到“云計算”技術的概念。另外,軟件教學的過程中,教師也要積極地對手持終端設備中“云計算”技術的應用進行教學,并且聯系實際生活中的需求,提高學生的學習興趣。
2.硬件教學
硬件教學是計算機基礎教學中一個重要的內容,也是學生接觸計算機時的第一部分內容。計算機硬件隨著計算機技術的不斷發展獲得了突飛猛進的發展,計算機處理器從以往的低頻、單核,發展到了現在的高頻、多核,處理能力得到了大幅度的提高,應用領域也得到了極大的拓展。與此同時,隨著技術的發展,各種新型硬件設備的出現,結合互聯網技術,形成了一個新的互聯網生態體系,智能電器的出現,有力地說明了這一現象。教師在教學過程中,要與時俱進講解新鮮事物,讓學生了解計算機硬件的發展歷程,并且展望計算機領域的發展趨勢。在硬件教學中,融入“云計算”概念,讓學生真正認識到“云計算”技術對于社會生活的改變和積極的意義。
3.網絡教學
網絡技術的不斷發展,對于計算機的應用有著至關重要的影響,改變了現代社會的信息交互方式。在“云計算”技術應用不斷發展的今天,各種智能設備、平板電腦、手機等移動終端的應用,讓人們可以隨時隨地接入互聯網,滿足數據處理與信息交互的需求。教師可以針對網絡技術的發展進行教學,并且引入當前火熱的移動網絡的“4G 技術”,通過結合身邊生活的實例,讓學生了解網絡技術的發展情況,在學習傳統網絡知識的基礎上,提高對網絡技術發展的認識,讓學生的綜合素質得到有效的提高,并且確保學生的理解能力可以與時俱進,讓學生在日后工作的過程中,具有良好的學習能力與適應能力。
三、中職計算機基礎教學的發展方向
中職學校培養的是直接就業的專業型人才,畢業生應該具備某個職業所要求的專業素質與技能,而且還應能較好地適應社會,具備必需的職業發展能力。在信息技術應用十分普遍、應用層次日漸提高的今天,扎扎實實地學好計算機的基礎知識與技能,對于中職生的就業與職業發展都具有積極作用。
作為計算機應用基礎課堂教學的延伸,課外活動的開展有助于學生對所學知識的鞏固、深化,是課堂教學的必要補充,是豐富學生精神生活的重要手段。傳統意義的課外活動側重于對所學知識內容的預習梳理和復習鞏固。課前學生對照教材學習知識點,完成教師布置的預習任務,預習的進度和效果缺乏有效的監控;課堂教學結束后教師普遍采用謄抄重要知識點、完成練習等作業形式鞏固教學重難點,作業完成后還以教師書面批改或口頭講解為主,呈現出形式單一、思路狹窄、評價簡單等特點,而忽略了知識的外延性、拓展性、綜合性和學生自主學習能力的提升。
筆者對江陰市南華中等專業學校15級各專業學生進行了關于計算機應用基礎課外學習活動現狀的問卷調查,發放問卷200份,收回有效問卷183份。調查結果顯示,73%的學生較少進行該課程的課前預習或課后復習。學生反饋的課外學習活動:23%的學生基本能按照教師布置的任務進行預復習,61%的學生漫無目的,無從下手。如何有效地組織和引導學生利用好時間進行計算機應用基礎課程的課外學習活動,促進課堂教學效率提升,值得教師積極探索和嘗試。
二、基于云班課的中職計算機應用基礎課外學習活動實踐應用
“互聯網+”時代的到來,催生了移動教學技術的變革。藍墨云班課作為一種即時反饋互動教學APP,為學生課外學習提供了有力的平臺保障。教師邀請學生加入自己創建的班課,通過手機端或PC端向學生推送課程信息(通知、調查問卷)和資源(微視頻、音頻、圖片、導學案等),為學生課前預習搭建支架。課前學生通過移動設備或電腦登錄班課,通過微視頻、課件、圖片等資源的在線學習和參與教師組織的答疑/討論、頭腦風暴等在線活動,完成相關知識點的初步認知,為課堂學習做好鋪墊。課后學生在成果展示、即時測試等活動中增進師生交流,提升自信,實現知識的內化提升。利用移動技術引導學生在課前進行自主學習探究和發現問題,為課堂上教師和學生共同解決問題和內化知識做出積極貢獻。
1.課前鋪墊
(1)掌握學情
當代著名的教育家本杰明·布魯姆認為,“學生具備從事每一個新的學習任務所需的認知條件越充分,他們對該學科的學習就越積極”。學生原有的認知結構決定著新的知識的輸入、理解和接納,對學習結果及其以后學習都有重大的影響。教師應提前編制調查問卷,通過問卷反饋情況,掌握學生知識儲備等學情,及時調整教學目標。
(2)共享資源
基于課前學情調查,教師有針對性地制作和整合相關的計算機應用基礎學習資源,如微視頻、課件、動畫等,及時推送給學生。學生登錄云班課,學習微視頻、課件等各類資源,進行自主學習研究。在此過程中教師可以實時查看學生的學習進度、學習記錄,及時提醒和督促學生進行課前自主學習,從而引導學生養成自主探究的習慣。
(3)答疑解惑
云班課提供了包括即時測試、答疑/討論及頭腦風暴等師生交互活動方式。教師在學生資源學習基礎上組織典型問題的答疑、討論和測試等交互活動。教師可實時參與答疑討論活動,對學生的討論交流進行正向引導,同時通過測試活動的即時成績分析,了解學生對知識點的課前內化情況,以便適當調整課堂教學內容及重難點。
通過課前先學,學生明確了學習目的,初步知道了學習要點;教師掌握了學生的學習狀況、學習基礎及學習難點,能及時調整教學策略,變盲目教學為有針對性教學。學生通過課前自主學習,在課前完成初步的認知活動,積極思考遇到的問題,能激發在課堂上主動與教師和同學進行探討的積極性,從而獲得積極的學習體驗。
2.課后交互
(1)多元評價
計算機應用基礎課堂成果最終多以電子文檔形式呈現,傳統教學中難以展示每個學生的學習成果,使得學生的學習興趣日漸缺失。運用云班課的“作業/小組任務”活動,每個學生都可上傳學習成果進行自我展示,教師和其他學生則可適當點“贊”。同時教師對學生成果存在的典型問題在“答疑/討論”模塊進行分析討論,使學生在交互中提升自信,激發學習的內驅力。
傳統測試的評價往往滯后且無法面面俱到,而運用云班課平臺知識點測試,可實現學生即時答題,即時評分。教師在平臺上本節課的相關知識點測試題,學生用手機或電腦進行在線測試,測試完成后可以給出成績并分析總體情況,比如每個學生的分數匯總表、每個問題的正確率統計等。這樣教師能夠即時看到學生的知識掌握情況,同時也能省時、高效、全面地分析課堂狀況。
(2)鞏固拓展
傳統的計算機應用基礎作業因環境限制多以抄寫為主,無法達到課堂學習知識的鞏固內化及問題反思。教師通過云班課布置作業,根據學生知識與能力上的差異,把作業設計成基礎作業與拓展作業兩個層次?;A作業偏重于基礎知識的鞏固和積累,為學生必做;拓展作業偏重于綜合能力的運用,由學生量度自選,把主動權交給學生。作業素材包括文字、圖片、語音、視頻、PPT等多種形式,能有效地調動學生完成作業的興趣。學生登錄云班課完成電子作業后,教師及時回復學生。優秀作業通過群發的形式讓全班學生都能看到,而有些批評性評語只能由學生本人看到,以保護學生自尊心。教師利用學習平臺指導學生作業,與學生交流情感,將課堂學習延伸到課外。
三、基于云班課的課外學習活動實踐反思
作為即時反饋教學APP,云班課為教師分享教學資源、學生自主學習提供了便利,學生可以不受時間、地點的限制開展自主學習和探究。通過課前資源,如微視頻、課件等,使學習重點容易掌握,難點輕松突破。學生參與學習活動的程度、測試成績等實時反饋,使學習過程變得易監控,成效易檢測。除面對面的師生交流外,云班課將師生交流從課中拓展到課外,搭建了師生溝通新途徑,促進師與生、生與生的融合。
在體驗云班課帶來便捷的同時,云班課學習也對教師提出了新要求。如課前對資源的科學整合、學生課前資源學習的真實效果、討論等交互活動參與度的有效把控、學生移動設備的科學使用等問題,仍需要教師在教學實踐中進行科學有效的探索和嘗試。
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計算機專業領域面廣,貼近專業技術的發展水平,是一本難得的計算機及其相關專業師生必讀的專業導論教材。
該書原名為New Perspectives on Computer Concepts,直譯可以翻譯成“計算機概念的新觀點”,透過該書的版本更新,我們也確實在其不同版本中學習到了計算機科學技術發展的新觀點、新概念、新技術、新發展。
該書自第1版以來,與時俱進,幾乎年年都有顯著更新,至今已經有13版。機械工業出版社 (華章) 在國內出版了該書的第4版 (2003.7) 和第10版 (2008.8) 的中、英文版本。據了解,原書第13版的英文影印版將于2010年底在國內出版,第13版的中文翻譯版也將于2011年3月份出版。
1內容全面、時尚
本書是國外著名大學采用的
計算機基礎、計算機導論課教材。以帕爾森、奧加著《計算機文化》第10版為例,本書涉及了計算機科學的諸多方面,詳細介紹計算機領域的相關知識和計算機科學與技術及其學科的發展歷史。在第10版中,全書共分13章,分別介紹計算機、因特網、Web和電子郵件基礎知識,計算機硬件,計算機軟件,文件管理、病毒防護和備份,因特網和局域網技術,網頁、網站和電子商務,數字媒體,計算機產業,信息系統分析與設計,數據庫,計算機編程等內容。
由于原作者與原出版社堅持版本的持續更新,本書總是通過最先進的方法和技術來講述計算機基礎知識,涉及面廣、內容豐富、方法獨特,堪稱計算機專業基礎知識的百科全書,有助于增強讀者對計算機科學的興趣,也幫助學生對本專業、本學科有全面的了解和認識。
2體例清晰、實用
本書在內容安排上既體現了計算機科學的廣度,又兼顧了相關主題的深度,同時緊跟當前的技術發展趨勢。經過十多版的持續更新,本書的知識內容體例清晰、實用。每章分幾個并列的部分,每個部分結束都設計了相應的“快速測試”部分,以鞏固學生對課文知識的理解。
此外,本書還配套有設計精良的多媒體光盤、網站等。多媒體光盤包含了交互式的英文原版書、練習題庫等。光盤中不僅有錄像、動畫、交互式術語表等,還有評分記錄和快速測試答案,學生能馬上了解自己的學習效果,教師也可以馬上了解學生的學習情況。此外,各章還配有測驗、學習提示、實驗及相關信息。
3本書的讀者
綜合考慮教材價格、教學課時數、教師教學水平、學生學習能力等諸方面因素之后,本書可用作高校各專業的計算機導論、計算機基礎課的教材,也可供廣大計算機愛好者參考使用。
相關課程的任課老師可以把本書作為教學參考書向學生推薦,本書也適合作為非計算機專業學生深化計算機知識和技能的學習教材;本書十分適合相關課程的教師用作教學參考書,并且應該保持對不同版本的跟蹤了解,從中獲取最新信息;建議編寫本課程新教材的作者也能充分了解本書的內容。
4圖書相關信息
書名:計算機文化(原書第10版)
原書名:New Perspectives on Computer Concepts, 10th Edition, Comprehensive
作者:[美] 帕爾森 (June Jamrich Parsons、奧加 (Dan Oja)
譯者:呂云翔、傅爾也
ISBN:978-7-111-2467-9
頁數:492
定價:66元
原出版社:Course Technology
出版社:機械工業出版社 (北京市西城區百萬莊大街22號,郵編:100037)
責編:王春華
裝幀:16開平裝
出版年:2008-8
5主要內容 (目錄)
下面,我們把原書第10版和第4版的主要目錄對比列舉如下,供讀者分析了解,如表1所示。
從上述內容可以發現,本書各個版本之間的發展和變化還是十分明顯的,教師可以用作教學參考書或者通過跟蹤閱讀本書以獲得進修提高。
其實,舊版本中的某些教學內容設計,例如第4版中的“用戶焦點”和“問題”部分,也是很不錯的教學或閱讀內容,頗有教學參考價值。因此,與一般教材不同,這本書的不同版本也多了一些收藏價值。
6譯者介紹
呂云翔,北京航空航天大學副教授,軟件學院SAP ERP咨詢顧問專業主任,比利時布魯塞爾大學應用科學學院應用信息技術專
業碩士、經濟學院工商管理專業碩士。具有多年的軟件開發、項目管理、計算機教學經驗,對IT行業具有較全面的認識。2003年至今任北航軟件學院副教授。目前研究領域包括軟件工程 IT項目管理。
本書的英文版篇幅較大,翻譯中譯者對一些內容進行了改編。例如,刪去了引論(Orientation)、問題(Issue)、計算機應用(Computer in Context)、實驗(New Perspectives Labs)、復習(Review Activities)和網上復習(On the Web)的內容。對這部分內容感興趣的,可以參考原書的英文(影印)版。
7推薦指數
推薦同行閱讀指數:
(注:以為最高。)
在網上搜索讀者對本書的評價,大家的認同是一致的,即“作為計算機科學的入門教材是很不錯的”,一些國外同行的評論如下。
Martha Lindberg (明尼蘇達州立大學) :本書的編寫風格非常清晰,章節的劃分合理實用。書中包含的技術信息對于那些已經初步了解基本計算機概念的學生既輕松有趣又非常實用。
Gerald Hensel (巴倫西亞社區學院):本書以學生易于理解的方式將計算機系統的基本概念和技術娓娓道來,每章還輔以精選的示例和插圖,是一本內容全面、易學易懂的計算機導論教材。