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【 关键词 】 设计院;云计算;云存储;Hadoop;海量数据
The Research for the Application of the Cloud Storage Technology in Design Institute
Huang Bin Xu Yong Lv Yan
(China Aviation Planning And Construction Development Co.. Ltd. Beijing 100120)
【 Abstract 】 In recent years, the three-dimensional design and collaborative design are gradually applied in the design institute to address the rapid growth of the file and the amount of data, because the existing file storage facilities can not meet the needs of business growth. This paper first describes the concept of cloud computing and cloud storage, then analyzes cloud storage architecture and technological advantages, and build Hadoop-based cloud storage system model, finally applied to data backup, archiving and data sharing to meet the mass data storage, data sharing and data mining requirements in the design institute.
【 Keywords 】 design Institute; cloud computing; cloud storage; hadoop;mass data
0 引言
目前,随着设计院项目和规模的发展,三维设计及BIM技术的普及,各类应用的日益多元化,协同设计的推广和使用,企业数据量日益增加,如邮件、图片、音频、视频及设计图纸等非结构化数据爆炸性增长,并且对数据访问带宽和并行访问速度提出了更高的要求。现有的存储系统硬件成本高,扩展能力差,数据并行访问效率低,难以满足企业快速变化的业务增长需求。因此,为企业提供一种更高性能、更低成本、更好可靠性的易于管理的存储平台,才能够帮助企业用尽可能低的成本应对日益增长的数据存储需求。
1 云计算与云存储
1.1 云计算定义
云计算(Cloud Computing)是一种新近提出的计算模式,维基百科给云计算下的定义:云计算是通过Internet提供动态的、易扩展的、虚拟化的计算资源的一种计算方式,用户不需了解“云”中基础设施的细节,不必具有响应的专业知识,也无需进行直接的控制。
中国云计算网将云计算定义为:云计算是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些科学概念的商业实现。
虽然云计算没有统一的明确定义,综上所述定义,可以总结出云计算的一些本质特征,即分布式计算和存储、高可扩展性、用户友好性、易于管理等。
1.2 云存储定义
云存储概念是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念。云存储是指通过集群、网络和分布式文件系统等技术,通过应用软件将网络中大量各种不同类型的存储设备组合起来协同工作,共同对外提供数据存储和数据访问功能的系统。
云存储不是传统的存储系统,其本质是一种特殊形式的架构服务,它可以理解为配置了大容量存储空间的云计算系统,更准确地说,云存储是一个由网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统,各部分以存储设备为核心,通过应用软件对外提供数据存储和业务访问服务。
1.3 云存储体系结构
云存储系统的结构模型由四层组成,自下而上分别为数据存储层、数据管理层、应用接口层和数据访问层,如图1所示。
(1)数据存储层
数据存储层将不同类型的存储设备连接起来,实现海量数据的统一存储,同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展,实质是一种面向服务的分布式存储系统。
(2)数据管理层
数据管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能,将底层存储与上层应用无缝衔接起来,实现多存储设备之间的协同工作,以更好的性能对外提供多种服务。
(3)应用接口层
【关键词】 陶行知思想 聋生 数学概念教学 有效性
【中图分类号】 G762 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2012)10-019-01
伟大的教育学家陶行知先生提出过:在课堂教学观上由关注注重教师的“教”转变为更加关注学生的“学”。数学概念教学是学生掌握数学基础知识和基本技能的核心,正确理解数学概念是学好数学的基础, 但是聋生直观形象思维又制约了对数学中许多抽象概念的理解与掌握。从而给课堂中数学概念教学的有效性带来了巨大的挑战。
1.聋生学习数学的兴趣不足。大部分聋生在学习基本概念时觉得空洞、单调乏味、不理解。
2.聋生学习概念的死记硬背。聋生对概念的学习常常是背诵而不能真正透彻理解,只有机械的、零碎的认识。
3.教师教授概念的方式。因为所教授对象是聋生,有时教师往往会表示出忽视概念教学的大方向,认为这样学生掌握起来很简单,在教学中一味的追求直观教学,口头讲解概念并且结合先备好原型材料或样例说明概念。其实学生只是被动接受着,很难留下深刻印象,到了最后还是让学生背诵记忆。
笔者认为,合理运用陶行知思想在当前积极开展教学有效性研究的背景下,应该努力从以下几个方面探寻提高数学概念教学的有效性。
一、概念导入应恰当
1.导入的情境要突出概念的本质特征。借助直观具体、生动形象的情境引出概念,能激发聋生学习的兴趣,有助于学生对概念的理解和掌握。但情境一定要与概念的本质属性相关联,否则会因为远离教学内容而影响教学效果,有时甚至产生误导作用,将学生的思维引入歧途。
2.导入的方式要符合聋生的认知特点。数学概念具有高度的抽象性。由于聋生的思维水平处于从形象思维为主阶段,因而理解和掌握概念有一定困难。教学时,应当遵循聋生的认知规律,结合实例,联系学生已有知识经验,采用直观操作等实践活动的形式,自然地引出概念。
二、概念感知应透彻
教学中,教师要根据概念的具体特点,精心组织感知活动,为形成表象进而抽象概括出概念提供坚实的基础。
1.感知要有全面性。首先,提供的感性材料要注意形式上的充足性;其次,提供的感性材料要注意内容上的完整性;再次,提供感性材料时要注意方法上的多样性。
2.感知要有梯度性。聋生对事物的认识是由表及里、由浅人深梯度式发展的。因而教学中要十分重视概念的感知过程,引导聋生渐渐“逼近”对概念本质特征的认识。
3.感知要有深刻性。感知活动不能浮于表面,而应真正触及并涵盖概念的全部意义,引领聋生进入对概念透彻理解的层面,使概念的建立既深刻又牢固。
三、概念抽象应适时
1.抽象时要掌握好时机,及时摆脱对于直观感知的依赖。聋生由直观感知所获得的对于概念的认识是粗略的、肤浅的,而且具有局限性和片面性。若能及时唤起他们头脑中的有关表象,发挥表象的中介作用,就可以使聋生逐步摆脱对于具体感知材料的依赖,克服直观感知中的局限性。以此为基础进行抽象概括活动,就能揭示概念的内涵,使聋生最终形成概念。因此,能否及时摆脱对直观感知的依赖,反映出聋生对概念的认识水平。
2.体现教学的层次性,逐步提高抽象程度。由于受聋生认知能力的制约和知识本身比较抽象的影响,有时需引导聋生经历一个分层次逐步抽象的过程,让他们拾级而上,步步为营,确保达到一定的抽象程度。
四、概念巩固应到位
1.理解概念。要帮助聋生理解概念的内涵。其主要方法有:(1)判断。如运用三角形概念判断所提供的图形是不是三角形并说明理由,让聋生进一步明确三角形的本质特征。(2)举例。可以让聋生举实例进一步解释概念,使概念具体化。 (3)变式。如教垂直概念时,可运用变式方法画出各种不同的图形,引导聋生观察、分析,加强对垂直的理解。(4)比较。将相近易混的概念加以比较,更加突出它们的本质属性。
2.运用概念。数学概念主要是在应用中得到巩固的。通过概念的运用,除了能加深聋生对概念的理解,促进概念的巩固外,还有利于启迪聋生思维,培养聋生的数学能力。同时,通过概念应用,可以检验学生理解和掌握概念的情况,以便及时弥补。小学数学概念的应用形式大致有:应用概念进行判断;应用概念分析推理;应用概念分析数量关系,指导计算;概念的综合应用。
3.建构概念。数学概念之间存在着种种的关系,如交叉关系、反对关系、并列关系、种属关系等。当人们头脑中建立了概念间的这些联系时,就形成了一定的概念系统。帮助聋生逐步建立一定的概念系统,这是概念教学的重要组成部分。在概念的系统中教学概念,聋生容易理解,容易掌握。
总之,教学做合一,做为中心。从而使聋生的初步逻辑思维能力逐步得到提高。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 《小学数学教学论》.马云鹏著.人民教育出版社.2005,4.
[2] 《教育心理学》.路海东著.东师出版社.2006,1.
[3] 《做创造的教师》.张莉,陈秋宾著.四川教育出版社.2006,9.
[4] 《中小学数学》(小学版).2005,3.
[5] 《小学数学教育》.辽宁教育出版社.2006,6.
[6] 《生活即教育》,江苏省陶行知教育思想研究会,南京晓庄师范
陶行知研究室主编.江苏人民出版社.1981.
[7] 《教学做合一下之教科书》.华中师范学院教育科学研究所主
一、要重视对学生数学思维的培养
1.要培养的是学生学会思维的过程,而不是关注结果正确与否。一些数学老师,特别是七年级的,为了给学生打实所谓的计算能力基础,从升入中学之后,不是从思想上认识到要培养学生的数学品质或思维的过程,而让刚升入中学的学生们抽象地、生搬硬套地接受、记忆这些人类的数学成果。更有些老师,在教学上激发孩子学习数学的兴趣没有什么办法,但因要向学校、家长、社会上交一份“满意”的教学答卷,几乎从不关注学生计算的过程与方法,而是让学生采取死记硬背的方法来对付,在这样的教学主导思想之下,说实在,学生“计算”速度或许会真的提高许多(其实,根本就不存在什么计算过程与速度,是学生在从次重复记忆之下,面对数据组合之后的一种条件性反射),准确率也会得到很好地保证(其实,如果学生记忆不出现差错,就不存在出错的问题,准确率也就无从谈起)。但是,老师这种只是关注这些数据结合的结果是多少,而不去关注孩子的数学思维发发展了多少,培养了多少,长此以往,让孩子学习数学的兴趣会起来越弱,数学能力也不见的提高多少,反而是真正伤害学生学习数学的热情。这样,长此以往,只能让现实状况与我们的理想越来越远。
2.教学过程要由形象思维向抽象思维过渡,而不是以抽象思维硬性灌输。对于中学生来说,他们习惯于形象思维,抽象思维处于很不成熟的阶段。或许有人会说,向中学生提形象思维与抽象思维,除了只能让学生进入云山雾罩的迷茫之中,还会有什么作用?其实,提形象思维与抽象思维,是针对老师而言的,并非针对学生而言,是强调老师在教学设计之时、教学过程中,要有由形象思维过渡到抽象思维,这样更符合刚升初中学生的认知特点,从而很好地提高教学的效度与效果。这是因为任何一个数学概念,都是对客观事物的数量关系或空间形式进行抽象、概括的结果。因此教学每一个概念时,要注意通过多种实物或事例引导学生分析、比较、找出它们的共同点,揭示其本质特征,做出正确的判断,从而形成正确的概念。这样,不仅使学生认识了这一数学图形,更发展了他们综合归纳、推理的数学思维能力,这是对学生学习数学最重要能力的培养,也符合数学这一学科的特点。
3.思维的能力的培养要贯穿在初中的整个阶段,而不是具体的某一阶段。培养人的思维能力,是数学这一学科的本质特征之一。所以,只要学习数学这一门学科,就要以培养人的思维能力为目标。因此,利用数学来培养人的思维能力,不仅要在每一节课上要给予重视,而且每个阶段、每个年级、整个初中阶段,都要有明确的培养学生思维能力的目标和意识,而不是将思维能力的培养当成某些阶段的教学目标。否则,那是对学习数学最大的伤害。
二、教师要发挥教学过程的整体功能,保持教学系统的最大活力
教师应立足整体,综合、灵活、发展地运用多种教学模式“教无定法,贵在得法。”教学作为一门科学,应当有规可循,但是教学作为一门艺术,不应当也不能仅依靠某一种教学模式来实现它的全部功能。
1.教学模式的综合应用,应从教学内容、对象等多方面综合考虑 在某一章节内容的教学中,为了突出知识形成过程,对于概念、定理、公式、法则等知识点可以运用发现模式。选定几节便于学生阅读讨论的内容,采用自学教学模式,突出培养学生的自学能力。对一般内容,可以采用讲授模式,以便保证教学进度。这样在一章的教学中,几种模式分别发挥各自优势,可以从整体上提高教学效率。
2.教学模式的综合运用,应结合教师自身特点,吸收其他教学模式的优势,不断开拓创新来实现 灵活地运用教学模式,是指在对比各种教学模式的理论、优点和不足的情况下,结合教学实际情况,吸收几种教学模式的特点,重新进行组合,使教学过程得到优化。
三、在新课改下运用中学数学教学模式必须注意的几个问题
1.运用各种教学模式都必须体现“情境、问题、情感”三原则 新的课程标准倡导多样的教学模式,但无论哪种模式都必须包括如下几点:(1)必须有一个情境。该情境是一个源自生活经验的情境,一个与本课学习内容相关的情境,一个有趣味性、实践性和思考性的情境。(2)必须有一串问题。即教师必须设计一个有一定梯度,学生经过努力能解决的问题串。(3)必须培养学生健康的情感。教师在课堂教学中要有充分的情感体现,帮助培养学生形成正确的人生态度和价值观。
2.处理教学过程开放性与教学时间有限行的关系 数学教学是数学思维过程的教学,引导学生参与到教学过程中来,尤其是在思维上深层次的参与,是促进学生形成良好的认知结构面提高素质的关键。为了充分体现教师的主导作用和学生的主体地位,在教学过程中必须由教师到学生的单向交流变成师生之间、学生之间的多向交流,使教学过程真正成为一个开放式系统。
3.正确处理“师生对话式教学”与维持课堂纪律的关系 陶行知先生说,只有“教、学、做合一”,教学才能收到意想不到的效果。随着新课改的推行,越来越多的老师将“对话式教学”运用到课堂上,效果良好。
4.因人施教。实施差别化教学 在新课程学习中,经常会出现学生的两极分化现象,这虽然与我们的大班化教学有关。但教师在教学过程中必须引起足够重视。
计算机病毒的特征
1传染性
计算机病毒最显著的特性之一就是传染性,尽管计算机病毒也属于计算机程序的一种,但是,传染性是它区别于一般正常程序的本质特征。目前计算机病毒常见的传播途径有网络传播、邮件传播、存储媒介传播等,当病毒生成后可以通过一台计算机终端经过多种途径传播出去,当这台中毒计算机接入网络,病毒就可以通过一台计算机的端口数据交换来感染网络中的其他计算机。通常Internet网络病毒会给整个网络带来灾难性的破坏。
2复制性
计算机病毒具有极其强大的复制能力,在传播过程中除非能够将传播中的病毒全部杀死,或者将系统漏洞修复掉,否则病毒强大的复制能力将会不断的继续复制和传播,难以得到有效地控制,从而使造成更大的损失。
3破坏性
任何的计算机病毒都是以破坏计算机系统软硬件为目的的,会对计算机合法的应用程序造成破坏,例如,删除重要数毁坏主板BIOS设置、盗取重要的个人资料从而给计算机用户带来更大的损失。例如,2007年肆虐爆发的熊猫烧香病毒就是以破坏计算机系统应用软件程序而著称的,熊猫烧香病毒会删除扩展名为*.gho的所有文件,从而给计算机信息系统带来灾难性的破坏。
4潜伏性
计算机病毒有即时发作的也有入侵系统后潜伏下来等待触发的,这种就是计算机病毒的潜伏性,一个精心设计的计算机病毒程序,通常不会入侵系统后马上发作,而是等待设定的时机,就像“黑色星期五”病毒,它的触发条件就是系统时间为13号而且是星期五,当计算机系统时间满足这个条件时,病毒就会被触发。计算机病毒的潜伏周期各不相同,因此,任何系统漏洞或是病毒防范漏洞都可能造成病毒侵入,但却不被用户所发觉。
计算机病毒的防范
了解了计算机病毒的发展、特征和传播途径之后,可以对计算机病毒的预防起到重要的作用。计算机病毒的破坏性不尽相同,但却是难以估计的,一旦计算机没能及时备份数据或备份遭到破坏,那么中毒损失不堪设想。如果能够根据病毒及系统的特征来进行病毒防范体系设计,及时发现系统入侵、及时检测出可疑程序就能够有效地阻止病毒传播和造成破坏。对于一个较为完善的计算机病毒防范体系,应当具备以下几种基本功能。
1计算机实时监控
目前运行的杀毒软件大多带有实时监控功能,这是计算机病毒防御的基本保障,实时监控可以对系统中的可疑文件进行动态的扫描,实时的对系统进行监测,以便能够及时发现病毒入侵并及时发出病毒预警,使计算机免于遭受病毒侵害,并阻止病毒的进一步传播。实时监控程序将对即将要访问的对象进行扫描,如果发现病毒将会自动将该应用程序阻止或删除。在实施实时监控时,首先要保证系统防火墙能够自动更新,并及时安装系统补丁,及时对系统漏洞进行修补。此外,在外部存储设备接驳计算机时都要进行病毒扫描,确保无病毒携带才能够使用,这样可以有效地阻断病毒的移动存储传播路径。
2计算机病毒扫描
对计算机病毒进行检测通常会进行病毒扫描,通过扫描病毒来发现并进行病毒清除,因此,任何杀毒软件,病毒扫描、查杀是最基本也是最核心的内容。随着计算机病毒的不断更新,进行扫描的病毒库版本也同样需要不断更新,添加新的病毒特征与甄别技术,但通常病毒库总是晚于病毒更新的,就是先出现病毒,然后病毒扫描程序才会添加对这种病毒的特征码。互联网技术的进步,也将计算机病毒扫描提升到了云查杀等级,可以及时的进行扫描和查杀最新型的计算机病毒,从而使计算机免于受到破坏。
3良好的计算机使用习惯
除了借助于外部提供的扫描、查杀功能,养成良好的计算机使用习惯也可以在一定程度上对计算机病毒起到预防的作用。例如,对于来历不明的邮件、链接、网站的回避处理,对于从互联网下载的文件进行习惯性的查杀等。操作系统中经常带有一些可被病毒利用的辅助服务,关闭或删除这类服务能够大大降低被计算机病毒感染的几率。任何的操作系统都不是没有漏洞可循的,因此,我们要养成习惯及时从系统网站来下载最新的安全补丁,阻断病毒入侵路径。了解一些必要的计算机病毒知识是防范病毒不可缺少的,定期查看注册表启动项是否存在可疑点,查看内存中是否有可疑程序等都能够尽力避免计算机病毒感染。
体现数据价值
“我们之所以提出‘极速闪存引爆数据经济’这个说法,是因为我们已经清楚地认识到,当前是利用闪存这种先进的技术去改变存储架构,促进企业高效地将数据转化为商业价值的黄金期。”IBM系统与科技部大中华区新兴业务总经理及FlashSystem总经理黄国文表示:“在新的计算时代,呈指数级增长的海量数据正成为企业的全新资产,但因为存储技术的局限,企业难以充分地挖掘数据的价值。因此,企业有必要重新思考其商业模型,并借助IT手段让数据具备卓越的经济性,这也正是IBM智慧存储产品所要传递的价值观。”
数据本身是有价值的。但在过去,由于技术手段和工具的限制,数据的价值非但没有被真正挖掘出来,而且随着数据量的迅猛增长,存储的压力一直在增加,这让有些企业不堪重负。IBM首倡“数据经济”的概念,意在告诉人们必须重新认识数据的价值所在。你可能不知道,有些金融企业只是为了缩短与纽交所之间的线缆传输距离,就把办公室搬到了距纽交所最近的办公大楼。对于一些在华尔街从事高频交易的金融机构来说,每1毫秒I/O响应时间的提升,就可能给他们带来平均每年1亿美元的增收。业务模式的转变、数据价值的挖掘都要以先进的IT架构做为依托。闪存技术的出现让人们看到了提升数据价值的金钥匙。
十亿美元投向闪存
上世纪50年代,IBM首先发明了磁盘,它让人类的存储历史实现了质的飞跃。但是在过去十多年中,CPU的性能提升了8~10倍,DRAM的速度提升了7~9倍,网络速度提升了100倍,而磁盘速度仅仅增长了1.2倍,磁盘阵列已成为IT系统中的短板。闪存的出现将彻底改变存储拖后腿的尴尬局面。举例来说,IBM FlashSystem闪存阵列可以降低85%的批处理作业时间和90%OLTP处理时间,I/O时延只有25~100微秒。黄国文表示,IBM FlashSystem能够提供高端阵列的吞吐能力,将数据库的性能提升十几倍。
2012年,IBM收购了国际领先的闪存厂商Texas Memory System(TMS),这才有了今天让IBM自豪的IBM FlashSystem闪存阵列。不仅如此,IBM还于2013年4月宣布,投入10亿美元用于闪存产品和解决方案的开发。同时,IBM还将在全球建立12个闪存体验中心,其中一个就设在中国北京。通过这些体验中心,用户可在第一时间了解IBM在闪存技术方面的新进展。