時間：2023-07-18 17:06:41
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城市軌道交通行業具有業務復雜度高、數據類型復雜、規模各異、各類應用資源應用環境紛繁復雜等特點。這就使得如果按照在建線路進行軟件開發和應用環境的部署按同比例搭建軟件開發測試環境的基礎環境支撐平臺的話，會極大的降低開發測試系統的投資性價比。在現有的城市軌道交通信息系統建設、運營等生產環境中，各類應用目前運行環境有基于IBMPower芯片的AIX小型機運行環境，有基于IntelX86芯片的Windows計算環境和各類Linux計算環境。如果按照目前的生產環境以1:1的比例建立軟件開發測試平臺，將會造成極大的投資浪費。因此，在建立統一的軟件開發測試平臺時，如何搭建一個能夠包含各類標準的IT基礎資源的資源池（包括計算資源、網絡資源、存儲資源、安全環境等），并且能夠動態的進行IT資源分配和快速部署從而極大提升各類資源的利用率，將是統一開發測試平臺的基礎環境支撐平臺的建設要點和難點。
1.2統一開發測試管理平臺
城市軌道交通行業的軟件開發測試平臺主要針對兩類軟件業務，一類是軌道交通行業的核心生產系統，一類是軌道交通行業的日常管理系統。這兩類應用軟件系統在開發過程中，主要采用“邊開發、邊實施、邊測試、邊上線”的策略，這樣的開發流程往往導致系統開發周期長、成本高、前端生產需求和后端軟件開發人員溝通不順暢、需求描述不準確、上線版本控制不嚴格等一系列弊病。與此同時，隨著城市軌道交通領域的快速發展及線路規模的不斷擴充，各類應用軟件均需大面積的整合，但是因為各類IT項目所采用的平臺工具不同、軟件開發架構不同導致數據不能很好的整合，而且工具自身的功能也越來越不能很好的滿足業務的需求，使得信息技術部門面臨越來越多的壓力。因此，在統一開發測試平臺上對各類軟件開發項目進行統一管理，成為統一開發測試平臺的基礎服務同時也是系統建設的主要難點之一，隨之而來的還有相應的管理制度和軟件開發測試規范及標準的優化完善。
2方案架構和主要模型
按提供服務層次的不同，云計算平臺主要有提供基礎設施層服務、提供平臺層服務和提供應用軟件層服務的系統組成，如圖2所示。（1）基礎設施層服務（IaaS）。基礎設施層主要包括計算資源、網絡資源和存儲資源，整個基礎設施也可以作為一種服務向用戶提供，不僅包括虛擬化的計算資源和存儲，同時還要保證用戶訪問時的網絡帶寬等。統一測試平臺的基礎環境支撐平臺服務即為基礎設施層服務。（2）平臺層服務（PaaS）。在基礎設施之上的平臺層主要包括并行程序設計和開發環境、結構化海量數據的分布式存儲管理系統、海量數據分布式文件系統以及實現云計算的其他系統管理工具，如云計算的系統中資源的部署、分配、監控管理、安全管理和分布式并發控制等。平臺層主要為應用程序開發者設計，開發者不用擔心應用運行時所需要的資源，平臺層提供應用程序運行及維護所需要的一切平臺資源。（3）應用層服務（SaaS）。主要是面向用戶提供簡單的軟件應用服務以及用戶交互接口等，用戶無需購買和管理服務器端軟件，稱為軟件即服務。與傳統的軟件相比較，應用層服務解決方案有明顯的優勢，包括較低的前期成本、便于維護、快速展開使用等。應用層服務的底層可以基于基礎設施層或平臺層。統一開發測試平臺的軟件項目管理及配置變更管理的應用服務，即屬于應用層服務。以云計算架構為基礎，為了實現軌道交通信息系統統一軟件開發測試平臺最終的管理目標，我們將解決方案建立在SOA（面向服務的體系結構ServiceOrientedArchitecture）技術架構的基礎上。SOA架構作為體系的支撐平臺，能夠有針對性地解決軌道交通行業的信息業務繁雜、信息資源分散、用戶眾多等問題。應用支撐平臺基于SOA架構進行構建，提供完整統一的基于SOA架構的應用、交換和管理解決方案。SOA架構的實現機制如圖3所示。
3統一開發測試平臺方案設計
3.1通過虛擬化技術進行基礎環境支撐平臺的設計
虛擬化是云計算的一種基礎性設計技術，它允許將服務器、存儲設備、網絡設備和其他硬件視為一個資源池，而不是離散系統，可以根據需要，動態分配這些資源，通過快速提供虛擬機器或物理機器，迅速部署和增加業務環境和工作負載。除網絡平臺、服務器和存儲整合之外，虛擬化還提供整合系統架構，包括應用程序基礎設施、數據和數據庫接口、網絡、桌面系統甚至業務流程等。通過云計算中的虛擬化技術，我們可以通過對數據中心的各類閑散的計算資源、存儲資源和網絡資源進行重新整合，建立一套獨立于生產系統之外的統一的開發測試云平臺的基礎環境支撐平臺，動態的從各類資源池中搭建出開發和測試需要的生產環境，進行系統上線前的開發、測試和驗證。如通過服務器虛擬化，可以將一個物理服務器S上閑散的計算資源抽象為一個或多個虛擬服務器實例Si（i=1，2…n）,Si與Sj（i≠j）之間完全獨立，每個Si均可以獨立執行計算任務。結合杭州地鐵信息化建設的情況，我們將物理資源、虛擬服務器資源均作為云節點，可以建立包含各種運算資源的云平臺，如從現有的EBS系統的AIX計算節點上，獨立出一部分AIX資源作為EBS系統的測試環境，從Maximo系統的Windows環境下的應用服務計算節點上獨立一部分X86計算資源作為Maximo應用服務系統的測試環境等，通過云計算業務管理平臺進行各類測試環境的資源分配、統一整合和業務調度,形成統一的軟件開發測試基礎環境支撐平臺。開發測試平臺基礎環境支撐平臺架構如圖4所示。
3.2基于SOA架構建立項目管理服務，為統一開發測試平臺建立基礎管理服務
項目管理作為開發測試平臺的基礎管理服務之一，以電子化方式實現軟件開發與項目的管理，為項目管理及軟件開發過程中相關人員提供統一的工作平臺，從而提高軟件開發的效率和質量。結合杭州地鐵信息化建設的需要，我們借助項目管理平臺以期達成任務或目標。（1）建立最基本的以需求為驅動的項目管理平臺，解決杭州地鐵當前面臨的最直接的問題，建立一套健全的可以綜合協調業務部門、技術部門、開發商的統一交互平臺，以實現需求建設的透明化管理，提高需求的開發質量和效率。（2）建立統一的信息交互、處理平臺：通過平臺提供的各種手段和方式，收集所有項目數據；解決手工項目管理先天性缺陷，保證項目數據在各項目干系人之間傳遞的有效性、完整性、準確性、及時性、一致性；實現信息數據采集、處理、分析統計、共享、存儲的集中處理。（3）建立可視化的項目執行和管理環境：保證項目執行過程和管理過程可視、可控，即實現量化管理和可視化管理。（4）建立多級的項目管理和監控體系：提供多級項目管理視圖；各級管理領導、各個項目經理都能夠從該平臺中獲取各自所需的項目管理信息，從而實現各個管理層面可以分別對項目執行不同粒度的監控。（5）建立標準化的軟件配置管理規范，保證每個系統的變遷歷史和代碼資源的有效掌控。引入先進的工具管理軟件資產，降低軟件開發過程中的風險，提高軟件質量管理能力。（6）建立合理并有效的供應商管理辦法，能夠對供應商起到監控和考核的目的，保證外包項目的進度和質量。（7）建立軌道交通企業軟件項目管理統一門戶。軌道交通行業的IT項目管理人員在應用該系統平臺時，可以與現有網絡辦公門戶集成，實現單點登錄、消息和數據集成。對于開發團隊，為了方便操作無需通過門戶登錄，可直接登錄項目管理平臺。長遠目標：建立一套完整的全應用生命周期的統一管理平臺，從需求提出、分析、設計、開發、測試、上線、到運維部門的服務臺事件問題管理，形成一個完整的閉環，實現標準化、量化的管理。本平臺總體架構設計是建立以需求為驅動的軟件項目管理平臺，如圖所示5。針對軌道交通企業的實際需求，方案總體包括業務和支撐兩大模塊，其中支撐模塊包含了角色權限管理、流程管理、風險庫管理和文檔中心等，為業務模塊和企業知識庫的建立奠定基礎；業務模塊包含了項目管理、需求管理、開發管理、測試管理、配置管理等，為軌道交通企業軟件開發的日常管理奠定了良好基礎，直至將項目管理平臺建成一個多用戶、全流程的IT綜合管理平臺。如圖6所示是項目管理平臺總體架構藍圖。為了便于將來集中部署，方案采用B/S體系結構，支持多種操作系統，包括Windows系列、Linux及各種主流的Unix，如AIX、HPUX、SOLARIS、SUSELinux等；并且支持多種數據庫，例如：Oracle、MySQL、SQLSever等；支持多語種語言環境，如中文等雙字節語言；支持不同操作系統平臺上統一的應用編程接口（API），在系統層次可以實現異構平臺數據格式的透明轉換，還可以很方便實現與其它主流系統的集成，如QC、MSProject和Office等。因此，整個解決方案在統一的平臺上通過定制開發完成，且使用統一的用戶管理中心來管理。這樣，系統內各模塊之間的數據建立在統一數據平臺之上，與項目相關的各方可以在統一平臺上協作完成開發及項目管理。
二、云計算服務在電大遠程教育中的應用
遠程教育本身就是一個依賴網絡而興起的一種教育模式，這種教育方式打破了過去老師和學員必須面對面進行教學的局限，將課堂搬到了網絡上面，學生可以在任何有網的地方接受教育和進行課程的學習，大大方便了教育的普及以及求職者的需求。進入到云計算時代，這種信息傳遞的形式和方式更加方便快捷，電大遠程教育為學生提供的服務更加的全面和系統，學生和學校雙方對能夠切身感受到網絡的力量對于教學模式的顛覆。云計算服務對于教師資源、學生資源以及教學資源的整合都使得這些信息在快速傳播的過程中惠及整個社會中有求知欲的人群，使教育的成本成倍地降低，從而實現了知識傳播最好的效果，達到社會最大的收益。
1.云計算中教師資源的整合
教師資源的整合是電大遠程教育體系發展的一個重要瓶頸，一直以來，每一所學校都有自己的一套教師隊伍，但是這些教師的教學水平卻參差不齊，學生們很難通過有效的手段進行甄別，也就是無法找到最好的老師進行求學。并且，在傳統的網絡完成教育模式當中，電大遠程教育的教師資源相對比較分散，不利于優質教學資源的整個和不同教育資源之間的競爭。在云計算服務時代到來之后，我們發現這一問題得到了很大程度的改善。例如，同樣的一門課程，在云計算整合平臺上會呈現出不同老師的講解，學生可以以較低的成本挨個聽取這幾個老師的講課，當學生的基數足夠大時，哪一位老師的課程更受歡迎，哪一位老師的課程還需要改進就通過統計數據給出了一目了然的答案，這一點類似淘寶網的店家信譽度。在這個例子中，云計算服務在進行資源整合的同時，也引入了教師資源內部的一個競爭機制，有利于整個電大遠程教育行業內老師通過自身的努力來提升自己的講課信譽度，使整個行業的水平得到整體提升。云計算服務在進行教師資源整合的同時，也通過另外一種方式擴大了教師資源的數目，甚至可以說改變了電大遠程教育老師的概念，使得具有知識的人們都可以成為一個老師，使更多的人參與進來，為知識的傳播而努力。一個十分典型的例子就是美國的可汗視頻，它將數學教材的每一個知識點當成一個單元來進行講解，最終將上百個視頻進行上傳。目前，整個美國的中小學生們都通過可汗的視頻進行數學學習。這正是云計算服務帶來的優勢。不僅是電大的老師們可以通過網絡傳播自己的教學視頻，如果你對某一個知識點具有獨到的見解，都可以拍成視頻上傳到云計算服務的服務器中與全世界共享你的智慧。從這個意義上講，云計算服務對于電大遠程教育的改變就不僅是對教師資源的整合那么簡單，而是在很大程度上對各門課程的內容進行了知識點的重新分割，開創了一種新的教學模式，并且使更多有見地的人“好為人師”，在互聯網的世界里發光發熱，為整個社會的教育作出自己的貢獻。在這里，分散的資源進行了整理，而完整的教學體系又被分散成為一個個知識點。這里面的化學反應正在改變未來教育的面貌，也正在重新定義教師這個概念，也正在使單個人的智慧加入到全人類的智慧當中，使人類的生活和學習得到更大的改善。
2.云計算中學生資源的整合
云計算技術通過其強大的信息處理能力，已經實現了為每一個客戶量身定制套餐的功能，這也是云計算與傳統網絡最重要的區別之一。如果將之前的網絡環境比喻成為廣播或者傳統電視臺的話，那么云計算就像各大網絡視頻網站一般。傳統的廣播對于收聽者而言是沒有任何選擇權利的，也就是說廣播站播放什么聽眾就只能聽什么，晚八點播放評書，那么在這個時間段就只能聽評書。也就是說，我們之前在傳統網絡中瀏覽的網頁每一個用戶看到的都一樣。而在云計算服務的體系中，這一狀況得到了根本性的變革，對于電大遠程教學而言，每一個學生需要怎樣的課程，喜歡那種風格的講授，甚至在一天中的不同時間段的學習習慣等都會被計算機網絡通過復雜的運算計算出來并且保留下來，成為為這位學員進行自動教學資源配置的基礎和依據。例如，一名學員對于教授甲的課程十分感興趣，那么系統就會自動為學員推薦教授甲的各類教學視頻，而如果僅是對某一個知識點感興趣，那么系統就會自動為他推薦這個知識點講授的點擊率最高的幾段視頻。總之，云計算服務使網絡具備了“私人訂制”的功能，計算機通過對每一個學員的興趣愛好、學習習慣等來進行資源的配置，實現信息的有效和快速傳播。從另外的角度來講，作為電大遠程教育的校方，亦可以通過云計算服務和大數據的檢索對學生資源進行統計和分類，實時了解網絡動態以及社會和“市場”的需求，從而合理安排授課，對于某些需求大的課程在資源投入上進行一定程度的傾斜，以期用有限的資源實現收益的最大化。從這里我們不難看出，云計算服務作為一個基礎建設系統，已經具備了很多的智能，能夠通過自身的邏輯計算能力為學員進行細致入微的個，同時也為服務方收集大量準確的數據，使他們更加有的放矢，促進教育水平的整體提升。云計算的另一個特點是通過快速的信息交互技術實現學生與老師的隔空交流，這樣在很大程度上彌補了師生不見面帶來的一系列麻煩，使電大遠程教育的教與學不再相互獨立或者方向單一。在學習的過程中，學生通過對課堂內容進行提問來獲得更加準確的知識，而老師們也通過互動了解到自己的教學還有哪些缺陷或者漏洞并且在今后的教學活動中盡量避免。可以說，教師與學生的互動不是一個新生事物，但是卻在云計算服務時代被快速放大，成為遠程教學變革的一個重大項目。
3.云計算服務對教學資源的整合
中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）18-0017-02
交通運輸專業卓越工程師的目標是培養“與國際接軌的高素養交通運輸工程技術人才”，因此，對學生在交通運輸綜合化、信息化、網絡化、集約化發展等方面的能力培養提出了明確的要求。其中，提高交通運輸專業相關的計算機水平，是培養學生工程素養的基本要求和發展重點，也是傳統教學體系的一個薄弱環節。因此，需要以培養適應信息時代的交通運輸專業人才為目標，以交通運輸專業卓越工程師班為載體，提出在交通運輸專業的計算機水平創新型培養模式。
國內同類專業非常重視計算機水平的培養，其中，同濟大學側重于應用軟件教學，在本科培養階段普及各類專業軟件的使用方法；北京交通大學側重計算機設計能力，交通運輸大類培養方案中，計算機相關學分達到11分。由此可見，交通運輸專業的培養模式應當加強實踐能力的培養，不能過度偏重管理與理論，否則容易造成學生動手能力弱、操作能力差的現象。而計算機作為一門實踐性極強的應用型學科，需要通過多種方式有機結合，全面調動學生的積極性與參與度，在把握基礎原理的同時，切實提高學生實踐操作水平，以培養在工程實踐中的問題分析和解決能力。
因此，本文將探討如何改變原有過于側重計算機理論基礎的教學模式，通過以培養適應信息時代的交通運輸專業人才為目標，以邏輯原理、專業調研與動手實作多方位能力全面提升為具體任務，啟用專題授課式、專業案例式、導入啟發式、探索答疑式、評價參與式等多形式的授課手段，全面提升交通運輸專業學生的信息化水平，為成為與國際接軌的高素養交通運輸工程技術人才打造堅實的計算機應用能力基礎。
一、主要改革思路
本文提出的改革思路為，通過邏輯原理、專業調研與動手實作三個方面的能力培養，提升計算機專業相關計算機應用水平。
（一）擺脫冗長的固化理論，以計算機邏輯原理為主線，進行面向實際應用的理論教學
計算機系統涉及的理論龐大而復雜，但作為交通運輸專業而言，對計算機水平的要求多集中在仿真軟件使用和管理信息系統方面。原有固化的理論教學強調大而全的知識體系，使學生難于把握教學重點，從而深入理解軟件的功能、內在邏輯及應用方式。教學中應注意將對理論進行重新梳理，以建立學生計算機邏輯思維模式為頂層目標，從軟件的表現形式入手，明確不同軟件之間的異同，挖掘內在的聯系機理，從根本上理解前臺后臺軟件內在的邏輯關系，把握面向交通運輸工程實踐應用的計算機原理。
以管理信息系統課程為例，應當首先把握數據庫系統、程序開發語言兩大主體軟件在系統開發中的實際作用。然后，以各項功能的實現為目標，建立不同數據庫之間的各項聯系，明確使用程序語言進行數據庫調用的各項邏輯聯系，從而明確系統開發的主線。
（二）擺脫單純的課堂講授，以交通運輸企業需求為對象，開展具有針對性的實地調研
計算機是應用性極強的學科，其根本目標在于解決生產工作中的實際問題，而卓越工程師的培養目標也是工程技術人才，因此，需要以相關企業的實際需求為對象，開展需求調研，培養學生專業問題的發掘能力、分析能力以及交往能力、溝通能力。因此，在計算機教學過程中，應當要求學生通過社會調研，將本專業相關企業在實際工作中涉及到的課程相關內容主動地形成問題，從而激發起他們的好奇心，然后再去探索、尋找答案，解除自己認知上的沖突，通過這種過程來使學生建構起對知識的理解，加深學生對知識結構形成更深層次的理解，培養起具有廣泛遷移價值的問題求解策略，并形成對課程學習的積極態度。
例如，以軌道車站的仿真實驗為例，應當積極組織學生前往軌道場站進行實地調研，具體分析人流流線組織情況、軌道車輛到況。通過現場實際問題的分析與思考，設計各類改進方案，建立軌道車站車輛和人流的仿真模型，利用計算機仿真軟件的實驗結果，對比各個方案的效用，擇優選擇最佳方案。在整個過程中，不僅可以加強學生對專業知識的感性認識，還能夠培養學生充分利用計算機等科學工具，分析解決實際問題的能力。
（三）擺脫傳統的紙上談兵，以解決專業實際問題為目標，培養學生實際動手能力
摒棄原有枯燥、抽象的理論分析，培養學生解決實際問題的動手能力。通過對實際問題進行歸納、總結和分析，結合計算機邏輯原理，通過對基本操作技能的導入式啟發教學，訓練學生實際操作能力，并以解決實際問題為目標，使學生通過形象化操作與問題的解決，鍛煉學生的設計能力，加深對理論知識的深入理解，激發探索與創新的學習激情。
除了規定的實驗外，應積極激發學生對專業實踐的積極性，深入相關企業進行參觀與實習，鍛煉學生主動發現問題的能力。在實踐過程中，教師可根據學生對實際操作所提出的問題進行針對性的輔導，引導學生認識分析各類計算機軟件，對問題進行模擬、仿真和解決，逐步加深學生對計算機的了解與運用能力。
二、教學改革方法
（一）專題授課式
由于信息行業發展迅速，傳統的教材在內容上存在一定的滯后性，知識相對陳舊。因此，本項目將脫離以教材為綱領的授課模式，啟用專題授課的方式，及時更換教學內容，保證教學內容的前沿性。教師需要通過項目、自學、參加各類研討會等方式，密切關注交通運輸業信息化發展狀況，緊跟學科信息化發展步伐。
（二）專業案例式
以交通運輸行業的實際系統工程項目為案例，對涉及到的計算機知識進行分析與教授，避免學生因為背景不熟悉而產生“空中樓閣”的感受。除了企業實際項目外，還可大量引入挑戰杯、交通科技大賽的實際案例，在豐富教學素材的同時，使學生認識到同行業其他院校的專業水平，激勵學生的主動學習與挑戰精神。
（三）導入啟發式
與通用計算機能力不同，專業計算機知識的針對性較強，平時生活中并不常見，因此，導入教學顯得尤為重要。本項目將通過實際問題的提出，以是什么、為什么、怎么做的導入方式，對系統的構架設計、數據庫的表段安排、功能的實現方法等重要步驟進行啟發式教學。與此同時，在同類功能的啟發過程中，注重培養學生舉一反三的能力。
（四）探索答疑式
中圖分類號：TP3-4
所謂的計算機虛擬技術也只計算機信息，現階段的主流虛擬技術包括虛擬操作系統、虛擬硬件和Xen等幾種模式。虛擬硬件模式作為較為傳統的一種模式，在存儲、計算機以及網絡硬件等構成要素之間建立一種較為抽象的虛擬化平臺，從而將所有的系統硬件都集中在一個較為統一的虛擬化層次中。虛擬機作為真正的機器拷貝，有著強大功能主機能夠被分割成很多不同的虛擬機[1]。虛擬化的Intelx86平臺，能夠同時運行很多應用程序和操作系統，在虛擬化層的作用下，提供較多的硬件虛擬，保證主板芯片、內存、CPU、IDE磁盤設備、SCSI、顯示、各種接口以及其他各種輸出輸入設備都實現了虛擬化處理。在中職計算機教學過程中運用虛擬機技術，能夠從根本上拓寬實際教學思路，從而達到對教學經驗進行推廣的目的，緩解教學過程中計算機設備存在的壓力，盡可能地減輕教學工作中的維護工程量。
1 中職計算機教學中存在的問題
1.1 設備陳舊。很多中職院校計算機教學條件教學落后，教學硬件設備以及實訓條件很難滿足實際教學工作的需求，很多設備較為陳舊，維修以及保養工作難以進行，從而對學生學習各種前沿技術有著直接的影響。
1.2 部分專業課程難以實際操作。為了能夠從根本上減少中職計算機教學過程中所用設備的維護以及保養工作量，很多院校機房開始安裝還原軟件或者硬件設備，這也會在一定程度上導致很多專業課程難以正常進行操作。例如硬件分區、BIOS設置、安裝操作系統以及格式化等操作都難以完成[2]。雖然對原有的設備進行拆除和還原，也會導致演示機系統環境遭到破壞，從而對教學環境產生較大的制約，導致計算機教學實驗室機器的實際維護工作難度增加。
1.3 網絡技術和安全教學工作受到影響。中職計算機教學過程中的網絡技術課程，很多練習都需要在客戶機和服務器之間進行。客戶機和服務器的安裝操作系統之間可能存在較大的差異，若進行相似的練習，就需要在很多計算機上安裝較多的操作系統，從而保證計算機通信、網絡組建以及安全操作的順利進行。還要對學生實施分組，讓學生能夠對不同的系統平臺進行操作練習，這樣不僅會從根本上增加維護設備的實際工作量，還會減少學生的上機時間，從根本上減低中職計算機教學的整個教學質量。
2 中職計算機教學中虛擬機技術的運用
2.1 設置BIOS參數。設置BIOS參數是現代中職計算機教學過程中的一個主要技術盲點，中職學生本身的文化基礎就相對較弱，尤其是英語基礎，所以，對于電腦學習中的各種專業術語了解的教師，很容易產生畏懼心理。很多教師在對BIOS參數設置的相關教學活動中大都是進行簡單的講述，很少引導學生進行聯系，從而導致他們對于計算機時間調整、開機順序、CPU工作狀態以及主從硬盤等其他設置接觸較少，從而導致其學習質量受到影響[3]。虛擬機軟件能夠給學生提供類似于較為真實的BIOS設置環境，目前常見的版本有AWARD BIOS、PHOENIX BIOS程序以及其他品牌機特有的BIOS程序。
2.2 操作系統的以及應用程序的設置與安裝。操作系統以及應用程序的設置與安裝是現代中職計算機教學過程中需要進行完善的環節，其主要原因是因為設置以及安裝操作系統需要花費較長的時間，破壞性較為明顯，從而會對整個教學程序產生影響，導致學生無法順利完成練習活動，缺乏對計算機操作系統的設置以及安裝技能培養機會，對于計算機故障診斷以及軟件維護技能的提升和培養受到影響，缺少獨立維護的技能和知識。例如VMare公司的旗下的個人電腦都給客戶提供了具體的操作系統支持[4]。將操作系統安裝在虛擬機中之后，安裝的新軟件就能夠與其他正常的計算機安裝軟件相同，從而盡可能地滿足計算機應用程序和操作系統的配置以及安裝教學需求。
2.3 構建網絡環境以及實驗平臺。在計算機信息技術不斷發展的影響下，中職計算機教學過程中開始注重對學生計算機網絡技術的實際運用以及網絡知識能力培養。無論是服務器設置還是網絡設備互聯設計與開發，都需要一個可以進行反復實驗和配置的網絡環境。我國現階段很多中職院校都開始對校園網絡進行組建，提供給學生和教師一個較為和諧的教學環境，但是，由于校園網絡各種功能都與校內辦公網絡平臺、弧線網咨詢以及網絡教學資源緊密聯系在一起，很難給學生提供較多的服務器配置、網絡設配互聯、網站開發和網站設計等學習活動提供更多的實驗平臺，因為，學生在實驗中所犯的各種錯誤都會對校園網絡或者服務器數據產生嚴重的后果，網絡服務器、互連設備價格相對較高，投資較大。虛擬機技術的利用可以在單臺計算機上王城服務器噢誒之、網絡設備互聯、網站維護以及上傳等教學工作實驗[5]。構建可以多次進行實驗和配置的網絡環境，能夠給學生提供堅實的物質基礎，從而更好地運用計算機網絡技術，節省更多的教學投資。
網絡設備互聯過程中所有的交換機或者路由器價格相對較高，從而成為整個中職計算機教學過程中需要解決的問題。實際教學過程中大都是對網絡互連設備的進行功能性的介紹和講解，從而導致學生對網絡設備的互聯技術相對較低，很難完成實際工作。通過網絡設備模擬器，則能夠保證學生在單機上順利完成網絡設備互通試驗和組網配置工作。
網絡應用技術也是中職計算機教學過程中的重心工作，除了網絡設備配置以及互聯工作之外，服務器的配置、相關的Ftp和Web應用，也顯得較為主要。Microsoft Virtuai PC都提供了宿主機與虛擬機以及虛擬機之間實施網絡通訊的各種細膩網絡環境，從而更好地完成Web Ftp應用、服務器配置等具體的實驗，還不會對校園網絡運行產生影響。
2.4 在操作系統課程教學中運用虛擬機技術。操作系統課程教學活動需要學生能夠完成組建局域網、管理和配置網絡等一系列實驗，所有的學生都需要一臺或者多臺計算機來完成相關學習。在過去的教學活動中，大都是把學生分成多個小組，每個小組完成具體的實驗，這樣就會對學生主動性的發揮產生一定的負面影響。為了能夠從根本上解決相關問題，可以在計算機上安裝相應的虛擬機系統，從而綜合利用計算機功能，讓學生更多地參與到實際實踐活動中，引導他們掌握更多的專業知識。
3 結束語
通過系統的分析和比較，中職計算機教學活動中運用虛擬機技術，能夠產生一定的教學效果。從教學管理方面來分析，虛擬機技術的運用能夠幫助教師管理教學設備，從根本上提升設備的完整性，盡可能地提升教學資源的利用率。還能夠更好地完成教學計劃中規定的相關實驗項目，從而引導學生積極參與到教學實驗過程中，保證中職計算機教學任務的順利完成，給經濟發展和社會進步提供更多的動力和智力支持。
參考文獻：
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[3]運永順.試論計算機教學中虛擬機的應用[J].黑龍江科技信息，2014（09）：135.
[4]劉友林.試論計算機教學中虛擬機的應用[J].科技創新導報，2012（06）：155.
0.引言
自2006年3月美國卡內基·梅隆大學周以真教授提出“計算思維”以來，在國內外教育界引起了很大的反響。周教授清晰系統地闡述了計算思維的概念，并認為計算思維是每個人的基本技能，不僅屬于計算機科學家，應當使每個學生在培養解析能力時除掌握閱讀、寫作和算術外，還要學會計算思維。既然是每個人都必須掌握的思維能力，那么作為最“接近”計算思維的計算機專業的學生來說，該如何培養學生具有這種思維方式呢？這個任務顯然不是某一門課程能獨立完成的，它需要滲透到每一門專業課程中。這就要求任課教師本身就應該具有計算思維的教育理念，唯有這樣才能把計算思維滲透到每門課程中，最后把這一抽象的思維方式融到學生的生活和今后的工作中去。
筆者將以計算機專業的基礎課程——“數據結構”的教學經驗為載體，詳細介紹如何在課程中傳授計算思維，使大學生學會運用計算思維去思考問題、解決問題，提升他們的計算素養，使其成為卓越人才。
1.計算思維的定義和特征
計算思維不是新生事物，從古代的算盤到近代的加法器、計算器以及現代的電子計算機，直到目前風靡全球的互聯網和云計算，計算思維的內容在不斷豐富，推動著人類科技的進步。雖然計算思維一直都在被人們應用，但是卻沒有明確地被人們用系統的理論來揭示。直到2006年，周以真教授在計算機權威期刊CommunicationsD，theACM上指出：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、人類行為理解等的一系列思維活動。周教授系統地給出了計算思維的6個特征：
1）概念化，不是程序化。計算機科學不是計算機編程，像計算機科學家那樣去思維意味著遠不止能為計算機編程，還要求能夠在抽象的多個層次上思維。
2）根本的，不是刻板的技能。根本技能是每一個人為了在現代社會中發揮職能所必須掌握的；刻板技能意味著機械地重復。
3）是人的，不是計算機的思維方式。計算思維是人類求解問題的一條途徑，但并不是要使人類像計算機那樣去思考。計算機枯燥且沉悶，人類聰穎且富有想象力，是人類賦予了計算機激情。
4）數學和工程思維的互補與融合。計算機科學在本質上源自數學思維，因為像所有的科學一樣，其形式化基礎建筑于數學之上。計算機科學又從本質上源自工程思維，基本計算設備的限制迫使計算機學家必須計算性地思考，不能只是數學性地思考。
5）是思想，不是人造物。不只是軟件、硬件等人造物以物理形式到處呈現并時時刻刻觸及我們的生活，更重要的是接近和求解問題、管理日常生活、與他人交流和互動，計算的概念無處不在。
6）面向所有的人，所有地方。當計算思維真正融入人類活動，以至于不再表現為一種顯式哲學時，它就將成為一種現實。
同時，周以真教授又將計算思維闡述成了具體的幾種思維方法：遞歸，抽象和分解，保護，冗余，容錯，糾錯和恢復，利用啟發式推理來尋求解答，在不確定情況下的規劃、學習和調度等。
2.計算思維與數據結構
通過對計算思維的仔細分析，我們試圖用這樣一個公式來概括計算思維，即“模型+算法”。首先，學會合理地抽象，把有待解決的問題抽象成有效的計算過程，抽象成合適的模型，這是問題求解的第一步。然后，基于建立起來的模型利用各種思維方法去求解問題。
“數據結構”是計算機專業的一門專業必修課，是軟件編程設計的基礎，對于培養學生的邏輯思維能力，利用計算機解決實際問題的能力都起到了至關重要的作用。“數據結構”的研究內容可歸納為3個部分：邏輯結構、存儲結構和運算集合，即按某種邏輯關系組織起來的一批數據，按一定的映像方式把它存放在計算機的存儲器中，并在這些數據上定義了一個運算的集合，可以用“（邏輯|存儲）結構+算法”的公式來概括。
對比兩個“公式”，我們可以發現相似之處，都是靜態結構和動態操作的結合。當然，計算思維中的模型和算法都要比數據結構中的概念來的寬泛很多。但正因為某種程度的契合，使得在“數據結構”課程中貫徹計算思維的思想，要比其他課程來得自然和容易許多。具體體現在：
1）從“邏輯或者存儲結構”的選擇理解“抽象建模”。在“數據結構”課程中，當面對一個問題時，首先是要能從問題中抽象出數據對象，然后分析數據對象中各個數據元素相互之間的（邏輯）關系是什么，接著這種邏輯關系用什么樣的存儲結構來實現。確定好這些后，再思考各種算法的設計和實現。整個問題的求解過程，就是一個抽象建模的過程。只不過，計算思維的概念更寬泛，它還需要考慮問題的可計算性（即計算的能力和極限，知道哪些問題可以計算，哪些問題不可以計算），而“數據結構”課程中所給出的問題都是可計算的。即便如此，依然能通過對問題的抽象去訓練計算思維。
2）通過算法多樣化訓練思維方法。“數據結構”課程中，對于一個問題往往可以通過不同方式來完成算法。在選擇不同求解方式的過程中，可以很好地訓練計算思維。例如，可以學會對問題進行有效的分解，分解的方法和結果當然是多樣性的，分解的過程要希望每個分解塊能盡量被重用，重用計算過程，重用程序。如何有效重用，是一個問題的抽象分類。這樣做，能快速獲得計算結果。在設計算法和優化算法的過程中還需要利用遞歸、并發、啟發、學習等方法。
3）通過靈活的實驗手段打造創新思維。雖然在計算思維的第一個特征中強調“計算思維是概念化，不是程序化。計算機科學不是計算機編程”，但是不可否認的是，當你使用計算機來解決具體問題求解時，把算法思想編寫成可執行的程序是解決問題和驗證算法有效性的最好方法。因此，在教學過程中，我們強調并培養學生對于抽象過程的嚴謹性，編寫程序時強調從需求定義開始，進行算法優化與選擇，最后通過上機實驗來驗證。為了提高學生學習的興趣，我們在安排實驗內容上，多以實用課題為主，盡量生動化、趣味化，例如，在線性表的實驗中，選擇了通訊錄的設計和管理；在圖的實驗中，選擇了最經濟出行路線的設計。
3.教學案例
3.1抽象和分解方法的使用——排序問題
“數據結構”中有很多排序算法：插入排序、選擇排序、冒泡排序等算法。在講解這些算法時可以滲透講解計算思維中“抽象和分解”的思想。該方法是“選擇合適的方式去陳述一個問題，或者是選擇合適的方式對一個問題的相關方面建模使其易于處理”，也就是把一個復雜的問題分解成若干相關的子問題或者簡單問題去處理。
以插入排序為例，插入排序的基本思想是每次將一個待排序的記錄，按其關鍵字大小插入到前面已經排好序的子表中的適當位置，直到全部記錄插入完成為止。多個記錄的排序問題可以看成是一個大的復雜問題，這個問題可抽象分解成若干個小問題：把一個待排的記錄插入到已經有序的子表中。那么原來的排序問題就變成了不斷增長有序表中記錄的個數，即記錄個數依次從初始的1增加到n（即所有記錄的個數），個數增加到n時，排序就完成了。這個小問題又可轉換為數據的兩兩比較，即待排序記錄依次和有序子表中的記錄進行兩兩比較，直到找到合適的位置，插入即可，插入后的子表依然有序。最后，通過這樣兩層轉換，排序問題就轉換成了學生非常熟悉的數據兩兩比較的問題。同樣，其他排序方法也可以通過層層抽象和分解把問題轉換為簡單的小問題。
3.2遞歸方法的使用——二叉樹的遍歷問題
二叉樹的遍歷是按照一定次序訪問二叉樹中的所有結點，并且每個結點僅被訪問一次。遞歸方法是“把代碼譯成數據又把數據譯成代碼”。從程序設計的角度看，遞歸就是在定義一個過程或者函數時出現直接調用或間接調用本過程或本函數的成分。
二叉樹及其相關操作的講解是“數據結構”課程的重點和難點，由于二叉樹的定義本身就是一個遞歸定義，因此與其相關的操作，利用遞歸的方式來完成也是最自然的事情，是一個能很好地體現遞歸思想的知識點。以二叉樹的中序遍歷為例，我們首先可以利用上述的分解方法將整個遍歷問題劃分成若干個子問題，即分解為中序訪問左子樹，根結點，中序右子樹這樣三個子問題；接著，對訪問左子樹和訪問右子樹的子問題，利用相同的方法，又可以分解為類似的若干個子問題或者不能再劃分（如子樹為空）；如此反復進行，直到不能再劃分成子問題，或者已經可以求解為止。在分解過程中，算法不斷地利用同樣的方法分解問題，不斷地按照左子樹一根結點一右子樹的順序訪問。這個“較小問題”反復不斷地被重復，形成了遞歸體。從問題分析的過程，可以引導學生去理解遞歸這一抽象而又重要的方法。
初中計算機教學中創設“問題情境”，是培養學生問題意識、開拓學生思維和提高學生創新能力的重要途徑。教師在教學中，應根據學生自身情況精心選擇教材，因材施教，巧妙安排教學結構，科學設計教學過程和形式，讓學生置身于問題情境中，培養學生的問題意識，實現課堂教學的優化和教學效益的提高。
一、情境教學法在初中計算機科學與技術教學中的作用
在教學過程中教師為了更好地幫助學生了解和掌握教材內容，引發心理與情感共鳴，從而以具體的教學內容為依托，設立出帶有一定情緒色彩的、生動形象的主體形象場景的教學方法就是“情境教學法”。情景教學法與傳統單向的知識灌輸模式不同的是，它更能做到以學生為中心，將理論知識從課本中脫離與實際生活緊密聯系起來，利用學生的真實生活體驗來激發學生的學習熱情和學習興趣，幫助學生加深理解和記憶所學知識。傳統的計算機教學模式是以教師為主導，對學生根據教材內容照本宣科進行講解，學生很難理解計算機抽象、復雜的理論知識。而情境教學法，往往首先是激發學生學習計算機的積極性，然后利用學生積極向上、正面的情緒創造出一個輕松愉悅的學習環境來獲得計算機知識。另外，計算機課程由于注重實踐性和操作性，單純的理論知識教學并不能使學生熟練掌握計算機知識，提高計算機的使用技能。因此情境教學法通過激發學生的求知欲來引導他們自主學習、合作探究，更好地獲取計算機知識。
二、初中計算機科學與技術課程中情境教學的運用對策
（一）情境創設要能貼近生活
從教育心理學的角度來說，興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內在力量。學生只要對某一學科有興趣，就會持續地專心致志地鉆研它，從而提高學習效果。因此，要使教學成功，就必須在教學過程中運用各種情境創設激發學生的學習興趣。情境最重要的功能表現在陶冶和暗示。設定一個好的教學情境作為教學的導入，無疑能起到激發學生的學習欲望，形成良好的影響，同時明確參與動機，剔除情感中的消極因素，保留積極成分，那必將為教學活動順利開展奠定堅實的基礎，有效解決學習動力不足的問題。情境能為學生提供良好的暗示和啟迪，有利于鍛煉學生的創造性思維，培養學生的適應能力。信息科技課是體現創新性、實踐性、操作性很強的學科。課堂上，要創設各種情境讓學生用學到的技術解決生活的問題，充分發揮學生的創造力，讓學生在實踐中鞏固知識點。情境把同學們不知到已知、淺知到深知類的問題融合在情境里，激起了學生們強烈的求知欲。
（二）精心選擇教學材料
問題情境的創設應當有充分、豐富的課堂教學材料為鋪墊，使學生的思維在廣度、深度上有一個充分的、自由發揮的空間和余地。這就要求教師在備課、上課時，精心篩選材料，緊扣教材而又不拘泥于教材，圍繞教學目標和學習目的，而又應有所拓展和延伸。通過教師精心選擇的資料，使學生獲得一個美好的“情境”，激發了學生的學習興趣，進而有針對性的學習解決問題。中學計算機教學課在選擇教學素材、創設問題情境時，切忌教條、僵化、語錄式的材料，那種空洞、說教式的材料只能抑制學生的思維，引起學生反感甚至排斥。應選擇富有情趣和吸引力，能引起學生的好奇心，使學生在愉悅的狀態中煥發出強烈的求知欲，促使學生在生疑、解疑的過程中獲得新的知識和能力的教學素材。問題情境用于新授課，從一開始緊緊抓住學生的注意力，使課堂氣氛很快進入活躍的。
（三）構建良好的師生關系
計算機教學的主要方式是通過課堂進行教學，這就要求學生與教師之間要建立起一種良好的師生關系，師生之間要加強溝通與交流。而情境教學法就是教師為了吸引學生的注意力，創設一定的情境，最后讓學生在指導下可以自主學習知識。但由于計算機本身具有極強的復雜性，每個學生的思維能力和理解能力又大不相同，所以學生在學習計算機的過程中難免會碰到各種問題，遇到各種挫折。在這個時候，教師應該注重培養學生的自主學習能力，及時引導學生通過小組合作學習交流的形式解決問題。在這種良性的溝通和交流中，學生從原來的不愿意參與，轉變到主動積極參與，真正做到“我想學、我要學”。與此同時，教師也要注重備課環節，充分利用身邊有的素材引導學生進入情境，深入學習。
結語：情境教學法在計算機教學中可以緊密聯系師生之間關系，還對提高計算機學習效率，改善學習質量有著重要作用。
參考文獻：
關鍵詞 云計算 高校體育課程數字教學資源 建設
隨著信息技術的發展，我國高校掀起了數字教學資源建設的，與此同時，也出現了數字教學資源低水平重復和校際共建共享不足的現象。高校體育課程數字教學資源建設和應用有助于解決師資不足、學訓矛盾等問題，基于云計算建設高校體育課程數字教學資源能夠節省成本，提高資源利用效率。
一、云計算的內涵
云計算（cloud computing）是一種基于互聯網的服務模式，為網絡用戶提供一組抽象的、虛擬化的、動態可擴展的、可管理的計算資源能力、存儲能力、平臺和服務的一種大規模分布式計算的聚合體。云計算有三種服務類型：軟件即服務（SaaS）、平臺即服務（PaaS）和基礎設施即服務（IaaS），可為用戶提供動態易擴展的、虛擬化的資源（軟件、平臺和基礎設施）。云計算技術具備跨平臺、跨時空的人機交互功能，基于云計算建設高校體育課程數字教學資源在一定程度上克服了目前硬件投資過大、人員技術要求較高、運營維護成本過高等缺點，有助于廣大體育教師利用手機、iPad和臺式機隨時隨地的建設數字課程資源。
二、高校體育課程數字教學資源建設存在的問題
（一）軟件操作問題
專業的特點決定了大部分體育教師在體育場館游刃有余，面對日新月異的計算機軟件卻手足失措。體育課程數字教學資源的建設需要應用多種軟件才能完成，教學課件的制作、教學視頻的錄制與剪輯等設計到的文本、圖片、聲音、動畫和視頻編輯軟件（如PowerPoint、Acdsee、Cool edit、Animantor、Flash、Camtasia Studio）的使用和版本升級讓大多體育教師望而卻步。
（二）平臺應用問題
建設數字教學資源的目的是依靠網絡平臺實施教學的，高校體育課程數字教學資源有助于解決師資不足、學訓矛盾等問題。但是，網絡教學對教師的信息素養要求較高，需要教師靈活掌握和使用網絡教學平臺的作業、在線答疑、統計分析等功能，這對于習慣口傳身授教學模式的體育教師來說也是很大的挑戰。
（三）基礎設施問題
數字教學資源的建設的基礎設施主要包括相關軟件和硬件。目前可用于網絡教學的硬件有臺式機、筆記本、iPad和智能手機等，軟件包括操作系統（Windows、Android、iOS等），現有的網絡教學平臺存儲兼容性不足，不能很好地跨平臺實施教學，面對眾多數碼設備及其紛繁復雜的操作系統，體育教師大多會望而生畏。
三、基于云計算建設高校體育課程數字教學資源的對策
（一）使用網絡軟件，在線建設體育課程數字教學資源
軟件即服務，云計算為學習者隨時隨地的學習提供了有利的技術支持，同時也帶來了很多方便的網絡軟件。高校體育教師可以利用Baidu Wenku查找下d教學課件，利用在Google Docs創建教案，在Youku中查找或上傳教學視頻，也可以使用美圖APP在體育場館拍攝教學圖片、使用美拍APP錄制教學視頻，并進行適當的編輯剪輯，然后使用美篇APP制作圖文聲色并茂的網絡教學資源。
（二）借助網絡平臺，在線體育課程數字教學資源
平臺即服務，云計算把開發環境作為一種服務來提供，用戶可以使用中間商的設備來開發自己的資源。高校體育教師可以靈活使用現有的網絡平臺進行網絡教學，如通過QQ群的作業功能作業信息，利用WeChat朋友圈共享自己開發的網絡教學資源給學生學習，利用飛信課程通知信息，通過平臺互動的狀態數據來分析數字教學資源的利用情況。
（三）借助移動設備，在線分享體育課程數字教學資源
基礎設施即服務，云計算通過虛擬化的云存儲把數據存儲到云端，解決了傳統硬件設施的存儲兼容性問題。高校體育教師可以通過在智能手機、iPad和臺式機上分別登錄QQ、WeChat或借助手機、電腦管家軟件實現體育課程數字教學資源在不同設備之間的傳輸與分享，利用Baidu網盤、360網盤等云存儲適時分享大容量的多媒體教學資源（如NBA、世界杯等大型體育比賽實況錄像等）。
四、結語
云計算作為一種大規模的資源整合與存儲技術，為數字教學資源的開發和利用提供了方便。高校體育教師要積極探索云計算對網絡教學方式的影響，加大體育課程數字教學資源建設力度，努力提升體育課程數字教學資源的建設質量和使用效果，加快高校體育教育信息化進程。
基金項目：2016年湖南省哲學社會科學基金一般資助項目（16YBA181）。
參考文獻：
一、選擇題
(共1題；共2分)
1.
（2分）根據下圖列算式正確的是（
）
A
.
B
.
C
.
二、判斷題
(共3題；共6分)
2.
（2分）比kg重是1kg（判斷對錯）
3.
（2分）計算（
+
）×18=
×18+
×18時，運用了乘法結合律。（
）
4.
（2分）
，運用了乘法交換律和乘法結合律。（
）
三、填空題
(共5題；共11分)
5.
（2分）4×
=_______×_______=10
6.
（1分）一條繩子長6米，用了它的
，又用了
米，還剩_______米。
7.
（1分）合唱團有男生54名，女生的人數比男生的
還多5名。合唱團里有_______名女生。
8.
（1分）一個長方形桌面，長
m，寬
m。一個正方形桌面，面積是
m2。長方形桌面的面積比正方形桌面的面積少_______
m2。
9.
（6分）在橫線上填上合適的數。
_______
_______×_______×
（_______×_______）×_______
四、計算題
(共3題；共35分)
10.
（20分）下面各題，怎樣簡便就怎樣算。
（1）5÷
×
（2）
＋
×24
（3）
×86
（4）（
＋
）×3×5
11.
（5分）怎樣簡便就怎樣算
①
×
＋
×
②
×（
－
）
③24×
×9×
④30×（
＋
）
⑤51×
⑥
＋
÷
12.
（10分）看圖列式計算。
（1）
（2）
五、解答題
(共3題；共15分)
13.
（5分）人心臟跳動的次數隨年齡而變化。嬰兒心跳每分鐘約135次，青年每分鐘心跳的次數比嬰兒少
。青少年每分鐘心跳多少次？
14.
（5分）小青的體重是42千克，爸爸比小青重
，爸爸的體重是多少千克？
15.
（5分）圖書室新進一批圖書，其中故事書有81本，科技書有多少本?
參考答案
一、選擇題
(共1題；共2分)
1-1、
二、判斷題
(共3題；共6分)
2-1、
3-1、
4-1、
三、填空題
(共5題；共11分)
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
四、計算題
(共3題；共35分)
10-1、
10-2、
10-3、
10-4、
11-1、
12-1、
12-2、
五、解答題
(共3題；共15分)
姓名:________
班級:________
成績:________
小朋友們，經過一段時間的學習，你們一定進步不少吧，今天就讓我們來檢驗一下！
一、口算
(共1題；共1分)
1.
（1分）
計算
3.96÷(1.8＋1.5)=________
二、填空題。
(共4題；共7分)
2.
（1分）
計算．
0.85×101=________
3.
（1分）
用簡便方法計算．
5.28×99=________
4.
（1分）
(2018五上·甘肅月考)
6.8×2.01=6.8×2+6.8×0.01可以用________律進行簡算。
5.
（4分）
59×2.5×0.4＝?________×（________×________），這個算式利用了乘法________。
三、數學醫院。
(共1題；共5分)
6.
（5分）
(2019·吉水)
遞等式計算（能簡算的要簡算）
①2.8+5
+7.2+3
②9
×4.25+4
÷6
③2.5×3.2×1.25
④75.3×99+75.3
⑤23.46-6.57－3.43
⑥
×8.3－0.3×62.5％
四、計算
(共1題；共10分)
7.
（10分）
(2019四下·府谷期末)
用自己喜歡的方法計算。
（1）
19.5-19.5×0.4
（2）
6.3×11.6+6.3×8.4
五、解答題
(共4題；共25分)
8.
（5分）
學校操場是個正方形，它的邊長是0.75千米，如果有人繞操場走一圈，那么共走多少千米？
9.
（5分）
洋洋準備用長1m，寬0.6m的長方形卡紙做三角形學具，學具的規格如下圖所示。如果不計損耗的材料，洋洋最多能做多少個學具?
10.
（10分）
劉叔叔有一塊地，如果種白甘蔗，能收460kg；如果種紅甘蔗，能收420kg。
（1）
白甘蔗的價錢是1.2元／千克，紅甘蔗的價錢是1.8元／千克。劉叔叔種哪種甘蔗更合算?
（2）
張阿姨有95.4元，她最多能買多少千克甘蔗?
11.
（5分）
媽媽到超市買了一些蘋果，給售貨員25元，找回1.5元，蘋果每千克4.7元，媽媽買了多少千克蘋果？
參考答案
一、口算
(共1題；共1分)
1-1、
二、填空題。
(共4題；共7分)
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
三、數學醫院。
(共1題；共5分)
6-1、
四、計算
(共1題；共10分)
7-1、
7-2、
五、解答題
(共4題；共25分)
8-1、
9-1、
引言
云計算技術是近年來計算機和互聯網領域的研究熱點，云計算技術的迅速發展對高校培養高素質復合型和創新型工程技術人才提出新的要求，因而云計算課程正逐漸成為電子信息類專業的核心課程。目前，國內各高校根據自己的實際情況，開設云計算相關的課程，在培養云計算專業人才方面進行探索和實踐[1-2]。為促進學生掌握云計算相關技術，培養學生的云計算設計和應用能力，河海大學在物聯網工程專業開設云計算技術與應用課程，主要介紹云計算的基本理論、關鍵技術以及云系統的架構和應用。課程的目標是讓學生了解云計算的解決方案，掌握云計算的服務模式，并在此基礎上通過實踐部署云平臺，進而在云平臺上構建相關云應用。由于云計算是來源于互聯網企業的一項綜合性技術，是虛擬化、分布式計算、并行計算、負載平衡等多種計算機和網絡技術發展融合的成果，云計算技術的實踐性、時代性與發展性，決定云計算是一門以實踐為中心的課程，因此實驗環節對整個課程的教學質量起至關重要的作用。筆者對云計算技術與應用課程的實驗教學進行探索和實踐，通過構建實驗平臺、優化實驗內容、創新實驗模式、強化綜合設計訓練等措施，幫助學生掌握云計算的理論知識和實用技術，使學生在未來的就業市場更有競爭實力。
1構建云計算實驗平臺
為了給云計算課程的教學和實踐提供實驗環境支持，筆者采用“IBMOpenStackSolutionforSystemX”云平臺解決方案設計企業級私有云架構[3]，構建基于OpenStack的云計算實驗平臺并在其上部署虛擬桌面、分布式計算等應用環境，按實驗需求分配基礎設施資源，提供實驗教學的軟硬件環境支持。OpenStack是一整套云計算開源軟件項目的綜合，旨在為公共及私有云的建設與管理提供軟件，實現基礎設施級的資源配置。基于OpenStack的云計算實驗平臺根據用戶需求快速創建實驗環境，為云計算課程以及其他物聯網專業課程提供應用開發和環境管理服務。云計算實驗平臺框架如圖1所示。云計算實驗平臺的物理設施資源包括網絡、計算和存儲設備等，通過使用虛擬化技術KVM對底層硬件進行虛擬化，形成統一的虛擬資源池[4]。云計算實驗平臺中部署了OpenStack的核心服務組件，包括存儲服務、計算服務、鏡像服務、認證服務、網絡服務等，以提供實驗所需的軟硬件資源管理；同時還配置了開源的網絡資源監控工具Ganglia和Nagios，對云平臺的運行狀況及性能進行實時監控。Nagios用于監控云平臺的主機、網絡和服務狀態，Ganglia用于監控系統資源負荷情況。在基于OpenStack的云實驗平臺下配置常用的云應用工具，如數據庫、桌面云系統、分布式數據處理和存儲平臺Hadoop等。桌面云系統為實驗教學提供一種自主創建和管理虛擬機實驗環境的方式，采用VDI（virtualdesktopinstructure，虛擬桌面架構）模式構建。云實驗平臺將實驗所需的軟件環境制作為鏡像，需要時再利用這些鏡像創建虛擬機，學生只需獲得使用權限，通過桌面云登錄到虛擬機，就可獲得所需的實驗資源。云實驗平臺下的Hadoop應用環境為分布式數據處理的相關實驗以及專業工程實踐提供環境支持和展示服務；在OpenStack云平臺中部署Hadoop，不僅能充分利用云平臺中未被利用的計算資源，最大限度地提高服務器資源利用率，還可簡化Hadoop集群的部署工作，大大提高實驗環境的部署效率。
2產學合作，優化實驗內容
云計算實驗教學的目標是引導學生動手對云平臺進行操作和配置，加深理解云計算的理論和架構并掌握一些云應用構建和部署的經典技術，最終能夠利用云平臺開發各種應用。圍繞這個目標，河海大學與IBM公司合作共同建設云計算技術與應用課程，設計云計算實驗的關鍵內容和實驗項目，幫助學生對所學理論和技術建立完整的知識體系；在教學實施過程中通過IBM公司提供技術支持和平臺支持、教師參加IBM的云計算技術培訓等各種方式，積極吸收云計算企業的前沿科技成果；充分利用IBM公司提供的云平臺資源實施相關的實驗項目，設計IaaS、PaaS以及SaaS相關的實驗項目并持續完善課程教學內容，優化課程體系。在IaaS級別上的實驗項目主要是對開源云平臺OpenStack的部署和應用。通過安裝和配置OpenStack核心組件，學生可以深入理解基礎設施云架構，從而理解怎樣構建公有云和私有云；學生采用腳本安裝或源碼安裝方式搭建一個多節點的OpenStack云平臺，安裝OpenStack的主要組件服務并對OpenStack云平臺實現基本的操作管理，掌握IaaS平臺對基礎設施資源的分配和使用模式。在PaaS級別上的實驗項目包括Hadoop以及IBMBlueMix平臺的應用。學生通過搭建一個Hadoop集群的分布式計算平臺，熟悉其核心組件，同時自主研究大數據分析算法，對現實中海量數據處理場景進行分析，并在Hadoop集群環境中處理實現。BlueMix是IBM公司推出的PaaS公用平臺，學生在BlueMix平臺配置開發環境，可以實現移動應用、Web應用、大數據應用和物聯網應用的開發和部署[5]，通過自主研發和實踐操作理解云計算PaaS平臺的可靠、高效以及高可伸縮的處理特點。在SaaS級別上，以IBMWorklight開發環境為核心，將云計算和移動開發相結合，設計海量并發移動應用開發等案例。這些實驗內容的設置，旨在通過實踐教學結合行業云應用案例，幫助學生掌握云應用的特點以及構建、部署、運行和管理云應用的相關技術。學生通過實驗可以了解虛擬化、集群管理、云平臺資源分配、云應用部署和等多種技術內容，加深對云平臺層次模型的理解，提高云平臺的實踐技能。教師在實驗教學實施過程中不斷完善和補充實驗項目，結合物聯網專業的其他實驗教學平臺，開發與工程訓練與工程應用相關的實驗項目，如與移動流媒體應用開發實驗平臺相結合，在云計算平臺部署后端移動視頻直播服務器，實現手機視頻即拍即傳、手機視頻直播和點播播放功能，設計基于云平臺的實時移動視頻應用實驗項目，作為開放性實驗。
3依托在線課堂，探索實驗教學新模式
在實驗教學中，教師可不斷豐富教學資源，對實驗素材進行整理和測試并補充完善相關的理論知識，編著出版針對本科生層次的云計算實踐教程，使學生能夠在教程的指導下獨立完成實驗項目；同時對課程進行在線課堂建設，整合包含視頻、PPT、文字等多種媒體形式的實驗素材，實現優質資源共享。由于云計算技術發展迅速，平臺更新快，很多新的研究成果和技術需要通過網絡資源獲取，因此在線課堂應密切關注云計算技術的發展動態，緊密跟蹤主流云計算平臺與技術，及時更新技術資料和知識點，拓寬學生的知識面。依托在線課堂，教師應改革實驗教學模式，強化課前預習（在線）和課后拓展（在線）環節并在課堂實驗中增加研討內容，逐步打破傳統的單一課堂實驗模式，形成“課前預習（線上）+實驗研討（線下）+課后拓展（線上）”的混合型實驗模式。在線課堂的開放性和云實驗平臺的共享性決定課程采用混合型實驗模式具有先天優勢：學生可以隨時提前進行實驗預習和設計實驗方案，并通過網絡平臺傳給教師審核；教師可以在云實驗平臺上驗證學生提交的實驗作品；課后拓展實驗所需的軟硬件資源可以通過遠程登錄云實驗平臺申請分配，并通過虛擬桌面的方式獲取。在混合實驗模式下，教師在實驗前準備相關知識點的視頻和閱讀資料上傳到在線課堂，并為學生制訂可完成的預習目標，讓學生有的放矢，自由自主地完成與實驗相關的預習任務；在實驗中引導學生完成實驗并進行互動討論，讓班級同學以小組形式開展協同學習，將實驗任務落實到組內的每個成員；實驗驗收時由各組講解相應內容，教師與其他小組進行點評和提問，參與討論；要求學生在實驗后在線提交實驗作品和實驗報告，根據學生表現和實驗結果打分并計入課程總成績。混合型實驗模式打破傳統實驗方式對實驗場地和時間的限制，讓學生自主決定學習時間、學習內容和學習難度，解決學生學習意愿與資源供給的矛盾，從而有效提高實驗效果。學生成為教學活動的主體，通過線上學習、線下動手實踐和討論的方式獲得良好的學習體驗，不僅輕松學習專業知識，還可鍛煉自主學習能力、自控能力和表達能力。
4強化綜合設計訓練
對于云計算的初學者和本科層次的學生來講，課程教學比較有效的方法是讓學生快速建立云計算的基本概念，然后通過實驗操作直觀了解云平臺的使用，在此基礎上再深入了解和剖析云計算系統的體系結構和實現模塊，因此在實驗教學過程中，教師應按照課程教學的進度實時安排實驗內容，做到理論和實踐相結合，通過實踐及時消化理解課堂所授知識點；同時，鼓勵學生在完成課堂實驗的基礎上，充分利用課外時間對云計算進行深入學習和實踐，完成拓展實驗項目。學生以課外小組的形式提高學習，學習主題不限，可以是IaaS/PaaS平臺搭建配置，也可以在云平臺上進行應用開發，或者設計一套從底層到應用的云計算解決方案。以PaaS平臺BlueMix為例，該云平臺具有強大的靈活性和兼容性，不限制開發內容和開發工具，學生可以根據自己的興趣，充分發揮自身特長，在該平臺實現與硬件、網絡、軟件開發相關的應用并且即時到互聯網。課后拓展實驗環節注重綜合能力訓練[6]，學生能夠充分發揮自己的主動性和創造性，通過在開放的實驗環境中設計開發云計算應用系統，逐步培養自主創新意識和創新能力。對于表現突出或者在公有云平臺上優秀作品的學生，鼓勵他們參加國家、省部級組織的云計算相關賽事，如云計算應用大賽、IBM公有云平臺開發大賽等，利用學科賽事訓練學生的實踐創新能力[7]。通過自主學習和參加競賽，學生能夠充分理解最先進的軟件開發模式，掌握最新的云計算技術，提高云計算設計和應用能力。