生物网络课程范文

时间:2023-10-31 18:08:13

导语:如何才能写好一篇生物网络课程,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生物网络课程

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2、然后观看任务剧情或者直接跳过动画。

3、完成对话这里需要你点击鼠标才能继续。

4、观看恩佐的复活计划。

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(青岛农业大学生命科学学院,青岛266109)

摘要院发酵工程是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科,是生物技术专业的核心课程之一,具有很强的实践性、综合性和创新性。本研究以建设发酵工程课程的网络视频课程为目的,探析了该课程的建设目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系,从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考,为应用型人才的培养提供了实践性的指导。

关键词 院网络视频课程建设;发酵工程;生物技术;网站建设;应用型人才

中图分类号院G642.47 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0172-03

0 引言

发酵工程是应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂的作用,将物料进行加工以提品或为社会服务的技术,是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科[1]。发酵工程是生物技术专业的核心课程之一,是该专业人才培养的关键课程。如何通过该课程的学习促使学生将本课程内容与其它课程的理论知识整合,实现基础理论知识在实验和实践中转化和运用,从而能够提高学生的创新能力、专业技能和就业能力是一个值得深入探究的课题。本研究拟从发酵工程课程的网络视频课程建设角度出发,探析网络视频课程建设的目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系,从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考,为应用型人才的培养提供实践性的指导。

1 网络视频课程建设的目标

发酵工程发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,是一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程,是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科,是生物技术专业的专业核心课程,具有很强的实践性、综合性和创新性[2]。因此课程教学实施过程中采用的教育思想要达到培养学生自主学习能力、运用知识能力和创新能力的目标。

1.1 以学生为中心,发挥网络教学平台优势和改革教学方法翻转课堂,培养学生自主学习能力

充分利用网络视频课程教学平台,学生自主学习发酵工程的教学视频、多媒体课件、发酵产品发酵工艺录像以及其它教学资源,拓展学生学习知识的广度和深度;改革教学评价方法,依据网络视频课程学习进度,网络课程网站链接资料和文献的查阅程度以及依据这些材料抽取学生授课讲解并形成综述性的报告和进行课堂的讨论,教师通过网络平台和授课报告情况,根据学生学习的效果进行跟进、督促和评分,实现翻转课堂,从而培养学生自主学习能力。

1.2 依据网络视频课程建设,建立发酵产品的发酵工艺的仿真实训系统和考核自测系统,培养学生运用知识的能力

通过网络教学平台的网络视频课程,同学们通过自主学习和课堂讨论学习了产品发酵工艺流程的基础理论和技术,为了培养学生应用知识的能力,使同学们思考和运用理论知识,在网络视频课程建设中加入不同发酵产品(或不同发酵形式)的发酵工艺流程的仿真实训系统,使学生通过在线模拟和设计各个产品的发酵过程,同时考核自测系统实现学习知识的转化和运用,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

1.3 通过网络视频课程建设的互动板块,建立专题讨论区和工艺设计区,培养学生创新能力

通过网络平台的互动性板块,建立学生问题和发酵企业实践过程中出现的各种问题的专题讨论区,题目由教师拟定或者由学生提出问题,学生和教师可在业余时间提出问题、参加讨论并提出解决的方案;同时针对旧工艺进行改进以及新产品工艺进行设计优化,教师和学生共同分析和解决问题,从而开展师生交流和生生交流,进而培养学生创新思维能力。

2 课程体系

建设目标的实现需要与课程的教学内容相匹配,同时教学内容的设置和体系构建也要与目标相互呼应。该课程体系分为3 面2 主1 线[3],3 面指《发酵工程》课程分为理论教学、实验教学和实习教学3 个方面;2 主指在3 面的教学过程中,始终贯彻以学生为主体,以教师为主导的思想,发挥学生和教师的能动性的同时又能有效提高教学效果。1线是指以发酵原料的选择及预处理寅微生物菌种的选育及扩大培养寅发酵设备选择及工艺条件控制寅发酵产物的分离提取方法和设备寅发酵废物的回收和利用为主线。在《发酵工程》理论教学,实验教学,实习教学过程中,均以1 线为主线,在各个内容讲授过程中以学生为主体,以教师为主导的相互交错的教学网络,使学生有线可抓,有线可依。理论教学依据1 线设置为5 个理论模块+1 个实践运用,如图1所示,这是翻转课堂教学授课过程的模块化内容。这个框架性的体系容易使学生宏观上掌控课程知识点,理顺知识点的来龙去脉以及各个模块在本学科中的地位和作用,进而使学生的讲解授课以及报告和课堂讨论等过程也会条理清晰,运用自如,从而实现知识的转化和运用。

3 网络视频课程网站建设体系和实际效果

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关键词:网络教学;病原微生物学;免疫学;应用探究

一、丰富多彩的资源和网络教学相结合

病原微生物学和免疫学的网络教学是以《医学微生物学》和《医学免疫学》为基本框架,结合国外教材进行整理和编写的教程,其内容丰富,形式多样,包含教案库、图片、案例库、知识拓展和习题库等。其网络教学课程内容有课堂课程简介、教学内容总纲和介绍、在线学习和多媒体课件下载、素材资源系统和名词词典解释系统等多个板块,能够为学生提供各类课件的下载,方便学生通过下载进行自主学习和观看。在素材库系统中有各种各样的素材,如图片、视频、动画等为教师提供参考,帮助学生自学。免疫学学科有很多抽象难懂的概念和名词解释,难以理解的内容较多,病原微生物学知识比较繁杂、琐碎,有很多的抽象的病原体形态需要去了解和掌握,因此,通过现代多媒体以图片、动画等形式展现给学生,有利于学生对知识的了解和学习。病原微生物学内容复杂烦琐,免疫学内容抽象,不利于学生的学习和理解,即使有些内容运用了多媒体课件动画,教师依然很难讲解清楚,学生仍然不能理解。在网络教学中有很多的录像资源,通过录像把具体过程展示出来,能够避免教学中的抽象感,集中学生的注意力。现阶段,网络教学还处在一个初级阶段,需要通过网络平台制作和提供更多的多媒体课件,将更多的课程以多媒体课件、图片、动画、视频等形式丰富网络资源。学生在参阅资源的同时巩固了课程知识,开阔视野。大量的信息资源方便学生学习,提高了学生的学习效率。

二、问题式教学方式和网络教学相结合

教师可以将通过各种途径搜集而来的关于病原微生物学和免疫学的典型案例,结合自身临床经验和课程教学内容,巧妙设计一系列的讨论问题,促进学生和老师、学生和学生之间的沟通和交流,让学生在一个愉悦的学习氛围中提出自己的问题和想法,在讨论的过程中得到问题的解决思路和方法,充分调动学生的学习积极性,引导学生,启发学生思考,培养学生思维方式。针对病原微生物学和免疫学的典型案例中的问题,教师可以把导致该疾病的免疫学方面的原理、疾病所呈现的症状或者疾病发生后的应急措施、疾病发生过程中如何采取保护措施和疾病防治重点等,通过整理设计成问题式教学资料编入网络教学资源中。教师针对案例中所涉及的案例问题,组织学生以学习小组的形式进行自主学习和讨论。教师可以引导学生通过学校图书馆、指定的网络等方式进行资料查阅和相关文献的阅读,通过小组间的讨论和合作得到案例问题的答案和疾病的预防与治疗措施,并且拟订出相应的方案及实践中重要环节的注意事项。在课堂教学中,教师针对课堂教学内容的重点进行讲解,让学生针对自己小组的学习过程中遇到的问题以及解决方法以PPT的形式进行讲述。最后老师做出相应的教学总结,将小组的讨论课件整理上传到网络教学平台,作为评定学生成绩的资料。

三、课堂教学评价和网络教学相结合

网络教学可以通过网络平台监督学生的学习情况,教师可以通过查看学生浏览网络平台的访问率、浏览的版块内容和浏览的日期时间,了解学生网络教学的自主学习情况。网络教学能够培养学生的自主学习能力,对学生的学习有一个很好的监督和督促,促进学生对课堂知识内容的了解和掌握,对于学生的学习评价由学习成绩的终点式评价转变为学习过程式评价。学生在学习过程中表现出来的各方面能力在评价中都能够得到体现,在获得教师和同学的认可后,能够更好地参与到课堂教学的活动中,养成一个良好的学习习惯。这样一来,教师可提高课堂教学效率,提升教学水平。例如,《医学免疫学与病原生物学》的教学由原来的90个课时缩短到72个课时,教师可以将减少的课时中必须要学习的课程内容通过网络平台进行网络教学,让学生利用业余时间进行自学,在网络教学内容完成后,再配以相应的自测题,最后将学生学习访问情况和自测题成绩相结合作为评价学生的一部分。学生可以把课堂实验的结果图片上传到网络教学平台,提高学习乐趣和积极性。教师可以通过截图的方式把试验中出现的问题公布在教学平台,让学生认识到课堂内容中的难点和重点,避免犯同样的错误。

四、师生互动、学生自主学习和网络教学相结合

教师在网络教学的过程中,可以根据教学任务对课堂教学的重点知识内容进行分类,激发学生的学习兴趣,培养学生自主学习能力和创新能力,突破传统教学模式和内容形式的约束。教师可以把课堂教学内容通过网络平台提前告知学生,让学生通过翻阅资料去搜集相关知识热荩在课堂教学中提出遇到的问题,教师与学生一起分析和解决问题。网络教学平台可以为学生提供与免疫学、微生物学以及护理学等学科相关的知识网站,让学生自由选择,扩展学生知识面,激发学生深入研究的兴趣,让学生自主地探究知识。

在课堂教学的活动中,课堂时间是非常有限的,学生在学习的过程中会有疑问或者疑惑。教师单单靠课堂教学的时间是远远不够的,可以利用网络教学平台对学生的疑问进行及时的回答,大大提高学生的学习效率。教师可以在网络教学平台设置“课前版块”引导学生的网络学习,同时对学生的网络学习有一个好的约束和指导;设置“疑问讨论”版块,引导学生对问题进行讨论和探究,及时给予相应的解答;设置“常见问题”版块,教师总结归纳学生在学习过程中经常出现的问题或者难点问题,对问题进行统一解答,培养学生通过问题进行自我反思的习惯;设置“留言”版块,便于教师和学生之间的交流,解决学生的个性化问题,分享教学心得和一些学习小策略等。网络平台的空间广阔,资源丰富,教师应当充分利用,促进教学发展。

五、结语

网络教学是一种新颖的教学方式,它打破了传统教学方式对于空间、时间等条件的限制。网络教学能够促进学生和老师之间的交流,加深教师对学生的了解,让教师在教学过程中更具有针对性。网络教学的运用能够更好地激发学生的学习兴趣,促进学生对课堂知识的了解和掌握,培养学生自主学习的能力和创新的精神,提高课堂教学质量,促进医学教学的发展。

参考文献:

[1]雷 萍,韩晓伟,侯殿东,等. 护理专业《医学免疫学与病原生物学》THEOL网络教学平台构建初探[J]. 中国民族民间医药,2016,25(24):127-128,130.

[2]周 宏,李 欣,王 芳,等. 中医学专业医学免疫学与病原生物学网络课程建设与应用[J]. 中国中医药现代远程教育,2016(1):32-34.

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关键词:生物;新课程改革;网络传媒;教育资源现代化

新一轮基础教育课程改革是国家现时期教育改革中提出的重要内容,课程资源的重要性日益显现,积极利用并开发信息化课程资源已成为课程实施的重要保障。没有课程资源的广泛支持,再美好的课程改革设想都很难成为中小学的实际教育成果。利用快捷便利的现代网络,积极开发和充分利用网络化资源,实现生物课程资源的网络化共享,能最大限度地满足新课程实施的需要。

一、基础教育资源现代化的优势

基础教育资源的开发和利用,能够与教育教学活动联系起来的资源并充分挖掘被开发出来的课程资源的教育教学价值。生物基础教育资源是尤其丰富多样,凡是有助于学生主动学习与和谐发展的资源都应该加以利用与开发。

(一)灵活性和随意性

在网络环境下进行生物课程资源的开发和利用具有很强的灵活性和随意性,它消除了传统教学在时间、地点、内容和方式方法等问题上的障碍,拓宽了研究和使用的途径。开发者和使用者可以利用网络资源的优势,通过网上浏览器、搜索引擎等浏览工具阅读各种电子图书、期刊和其他出版物,灵活控制研究内容的获取,并可根据自身的需要自由的选择和整合。

(二)开放性和互动性

网络环境下的课程资源开发和利用是具开放性和互动性的。它打破了时空条件约束的限制,发展了个性化资源研发的自由空间。电子邮件、QQ群、论坛、留言、在线问答、专题网站等形式实现了信息交换和各种活动的共同开展。资源研究活动空间无限,参与者无限,从而获得了创造性思维发展的最佳组合形式,即具备了完全根据新课程实施的需求搜集、设计、整理、优化无限可能性。

(三)多维度、非线性、经济性和可持续性

网络环境下课程资源的研究的多维度和非线性,具体表现在网络中设置的资源情景能以多种观点呈现信息并能提供不同范例的多种研究案例,通过网络随机访问时对文档中的超链接进行重新组合,具有非线性能更清醒地揭示概念的复杂关系,认识得更全面更充分,并使资源调用者更灵活的适应所处情景。

二、生物网络资源开发的准备

(一)教材资源电子素材库的建设是基本

新一轮的课改给生物教材带来重大的变革,教材不可能再是教师教学的唯一参照,但它确实还是学生学习的主要载体形式。因此,生物网络资源开发的基本准备是要构建新教材资源的素材库。教师要首先学会网络应用的基本技术和基本的文本、图象等处理技术,并通过这些技术获得教材的电子图文资料素材,建立适合于自身教学需要的文本和图片素材库,形成生物教材电子本。

(二)教辅资源电子素材库的建立是保障

这里所说的教辅资源是指生物教材本身没有直接呈现的但有利于教学顺利高效展开的一切可利用资源。新教材下生物教学的文本资源包含对教材的注释、拓展和知识背景介绍等,图片资源包含动物、植物、微生物、人体、自然风光等,声像资源包含课件、声频、视频、教学实录等。将这些资源搜集整理归类,形成生物教辅电子图书阅览体系。

三、生物资源网络化的开发与利用方式

(一)进行小型品网教学

所谓小型品网,是指刚好满足一堂课教学需要的容量较小的资源网页整合。生物新教材每节所涵盖的知识外延很广,传统的讲授式教学容量显得过大,也难免过于抽象,而课件制作费时费力。小型品网教学制作简单,调用便捷,尤如临时装片。有些教学内容如“生物多样性及保护”,可以利用网络教室,课堂上采取网络教学模式:课前将有关生物多样性及保护的图片与文本资料和反馈练习等内容制成小型品网,并使之形成完善的内部链接和网上相应资源的超链接;课上让教师和学生一同上网学习,并通过网络接受学生的反馈,给予适当的指导。这种方式不仅帮助教师实现大容量课程的轻松教学,而且图文并茂,互动性强,能够更好地体现学生的自主性,有利于满足不同学生的需要。

(二)建设网上情景生物实验室

运用网络平台组建网上情景生物实验室,可以让学生预先了解教材演示和分组实验的有关情况,如实验的注意事项,背景知识等,教师还可以将需要演示的实验做成视频或小课件提前展示,从而能有效地利用好在实验室的时间专注地做好实验。

(三)建设网上情景生物园

生物园是教师将所教知识带领学生付之于实践和进行探究及科普的最重要的资源之一,然而,传统生物园的建设要花费大量的人力物力。而建立功能完善的生物园对于大多数学校来说是有一定困难的。但是基于信息技术的网上情景生物园则是很容易实现的。

(四)开设生物论坛

新课程正处于试验阶段,因而无论是教材、教法或学法,教师和学生都会存在很多的问题需要讨论,对于已取得的宝贵经验需要及时推广。开设网上生物论坛,可以让教师、学生、教育专家在线商讨和交流。特别是新课标中的要完成的隐形资源的教学,就更需要教师、学生、家长、专家全方位、多角度的接触和交流。网上生物论坛可以实现对学生的学习、生活、生理、心理等各方面的辅导和评价。

(五)组织网上调查研究

根据《课程改革纲要》的精神和《生物课程标准》的理念,这次课程改革的重点目标之一就是促进教师教学方式和学生学习方式的转变,倡导探究性学习。要实现这种变革,仅靠生物教科书是和有限的课堂教学是远远不够的。学校图书馆或资料室、生物园、生物实验室等,都是学生进行自主学习和主动探究所需要的,而网络资源用于学生的自主学习、主动探究有很大的优势,教师应积极引导学生充分利用课余时间通过网络收集资料,查阅书籍,做探究性实验。

四、生物网络资源应用中应注意的问题

(一)网络教学资源需要不断进行更新

网络教学实现了教学资超容量储存,但随着生物科学飞速发展所带来的生物知识急剧更新,随着生物新课程改革的不断深入和完善,网络化实现的教学共享资源也应随时得以更新,这样才能让学生获得最新的知识和技能,利用网络的优势随时更新教材,可以弥补传统教学所缺乏的。

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一、网络下生物教学活动的内容

1.宣传生物科普知识

以往,我们用来进行生物科普知识宣传的黑板报和宣传栏所承载的信息量非常有限,同时,它们也只能是利用简单的图片、文字来达到宣传目的,其效果也不够显著。但利用校园电视网和校园局域网来进行宣传,则将使内容更充实、形式更多样。这样,更有利于拓宽学生的知识面,培养学生热爱大自然、热爱生活的美好情操。

2.开展电子问卷调查

利用校园局域网开展电子问卷调查,在调查的广泛性和统计的及时性上,取得的效果大大优于传统的问卷调查。

3.探究网络环境下的生物课程的教学策略

建构主义学习理论认为:情境、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大要素。结合中学生物教学实际,可以理解为:学习是在教师指导下,以学生为中心,以生物知识的协作学习和能力培养为目标的自主学习。学生是信息加工的主体和意义的主动建构者,不是被动的知识信息的接受者和被灌输的对象。笔者在所开设生物课中,利用我校的校园网络设施,在学生已基本掌握的信息技术基础上,尝试以局域网为载体、广域网为资源,以任务驱动的自主学习和协作学习为手段的教学策略,获得较好的教学效果。

我们在探究中力求以建构主义学习理论为指导,为学生们创建了良好且符合教学内容的情境的学习环境,并提示知识结构和知识联系,使学习的过程变成学生自己的探索过程。尽管每一个(组)学生提出的观点、检索的资料和提交的结果不一定完整甚至是不准确的,但在这样一个相对宽松、积极思考的协作学习的情境中,通过多次的交流,他们知识的建构将逐渐变得完整。

在课程的学习中,学生作为自主学习和协作学习的主体,在一定的任务驱动下,运用信息技术教育所提供的“获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力”,以生物学知识为内容,以网络环境和网络资源为载体,在完成生物学知识学习任务的同时,得到的不仅仅是知识的传输,更主要的是使他们学会了知识的建构,也培养了自主学习和终生学习的能力。

4.组织专题知识讨论

网络在时间、地域和交流方式上具有开放性。在网上进行专题知识的讨论,能更好地扩大参与面和调动学生的积极性、培养学生的批判精神和鉴别能力。 转贴于 5.探究网络环境中生物学研究性学习的指导策略

新课程计划已明确将研究性学习作为综合实践课程的一部分列入必修课程。生物学学科的研究性学习,是指学生在教师指导下,在学习和活动中选择、确定与生物学知识相关的研究专题,主动地获取知识、应用知识和解决问题的过程。

6.展示学生科技成果

组织生物科技活动,可以加强学生的智力开发和能力培养,促进课堂教学,提高生物教学质量。而科技成果的展示,将使学生获得一种荣誉感,从而得到极大的鼓励,也将吸引更多的同学参与到生物科技活动中来。在网上展示学生的科技成果,不但能很好地解决展示场地、作品保管等问题,而且有利于更多的同学来参观和研讨。

7.设立青春心理信箱

身高、体重的迅速增长,第二性征的出现,给正处在青春期的中学生带来了烦恼和困惑;对他们心理问题的解答,也是生物教师工作的一部分。为了让更多的学生能得到老师的帮助,我们在校园网上设立了“青春心理信箱”。凡是需要帮助的同学都可以把自己的要求写到信箱,专门的心理辅导老师用密码打开信箱,了解学生需要后,根据不同要求,采取合适方式进行心理指导,或面谈,或回信……让所有的学生都能健康成长。

二、 网络开展生物课外活动的注意点

1.要充分发挥学生的主动性

在让大部分学生浏览我们的生物网页的同时,也要让对生物、对计算机感兴趣的同学参与到我们的网页制作中来:让他们去查找资料、制作软件、维护网站,让学生感到这是自己的网站。在制作过程中,培养了学生的探索品质、协作精神和独立工作能力,培养了一批生物和计算机的复合型人才,顺应了社会发展的需要。

2.正确理解信息技术与学科教学的课程整合

随着信息技术在学生和教师中的普及,技术层面的问题已基本不再作为整合的障碍之后,整合的理念和操作过程中的问题就成为课题研究能否深入开展的决定性因素。网络环境在教学中的作用从简单的电教观到工具观,直到近来有学者提出的学习环境生态观的不断发展,正体现了课程整合的发展趋势。在观念的障碍扫清之后,对于网络与教学的结合方式上存在的“简单的相加”或“完全的替代”等认识均是十分不利的。在提高认识和实践探索的基础上,笔者以为就生物学学科的教与学而言,整合表现为以师生的基本技能和网络环境为前提,以建构主义学习理论为指导,以高中生物学课程计划为依据,将与生物学相关的信息资源(包括广域和局域环境下现成的和教师自制的资源)与课程内容有机地“融合”,提高教学效率、改善教学效果的新型学习方式。

3.不能替代实践活动

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“兴趣+坚持”是我的成功秘诀

“你能猜得出我最初是学什么专业的吗?”在系统生物学界已经小有名气的赵兴明问记者,随后他自己笑着说,“你们肯定猜不到!我其实是机械专业出身,和计算机及生物学简直是风马牛不相及。”赵兴明本科在校时学的是机械专业,但是由于对计算机产生了浓厚的兴趣,他完全凭借着自学学习了很多计算机的课程。到了研究生期间,赵兴明决定正式转入计算机专业学习。他原本计划从事传统计算机领域的研究,但是他的导师给了他一个建议,希望他能够研究生物信息学。

生物信息学在当时刚刚流行起来,是世界上一个非常热也非常新的方向,这激起了赵兴明非常强烈的挑战兴趣,于是便阴差阳错地进入了这个领域。但他毕竟不是生物背景出身,生物知识很匮乏,对于生物信息可以说一点概念都没有,刚开始学习的时候特别困难,完全是靠自己的勤奋和摸索才坚持下来而没有掉队。但是有磨炼必然有收获,也正是从那个时候,赵兴明养成了极强的独立科研能力,对他日后攀登科研高峰有着极大的帮助。

博士毕业后,赵兴明东渡日本到东京大学读博士后。在日本,他学到了日本人严谨认真、一丝不苟的敬业态度,这对他日后的治学之道触动非常深刻。他的合作者是当时日本非线性科学领域的著名教授Kazuyuki Aihara,在与他的合作研究中,赵兴明受益匪浅,大大拓宽了自己的研究思路,并踏入了一个新的研究领域-系统生物学,开始考虑如何从系统科学的角度研究生物学问题。 随后几年,赵兴明又赴欧洲游学,并与欧盟分子生物学实验室(EMBL)的国际著名生物信息学家Peer Bork开展合作研究。在EMBL,他见到了很多世界顶级的科学家,带给了他非常大的冲击。在与他们的交流中,赵兴明实实在在地认识到了山外有山,学无止境的道理。

赵兴明所研究的网络生物学,就是将复杂生物系统抽象表达为网络,建立网络模型,进而通过网络挖掘来揭示生物体内给成分之间的复杂关系,从而揭示生物系统的运行机制。采用数学领域中图论的研究方法,借助网络的概念和复杂网络的研究手段,将生物体中各种分子及其相互作用加以抽象,组成一个包含多个体、多层次相互作用的复杂网络。这是一门涉及生物学、医学、计算机学、生物信息学等多学科交叉的研究领域,这在有些人看来既枯燥又繁琐,但这些在赵兴明看来却是充满了“趣味”。

“读万卷书,行万里路”是赵兴明为自己定下的目标,在国外游历多年之后,他最终还是选择叶落归根,回到祖国发展。没有什么豪言壮语,只是在他内心深处有那么一个朴实的声音:国家培养了我,总要为国家做出些成绩来!不可否认,当下国内的科研环境充满了浮躁和压力,有不少科研工作者本身并不热衷于做研究,只是将其看作为养家糊口的谋生工具而已。那么,这只是一份工作,却做不成事业。在赵兴明看来,搞科研就像攀登珠峰,首先你要有一颗不断征服的雄心,还要有发现风景的眼睛,自然能在风雪兼程中找到坚持的乐趣。

老药新用:

网络生物学大显身手

赵兴明时刻在思考怎么利用数学和计算机的方法来构建一个生物网络,怎么用这个网络把分子之间的关系描述出来,怎么挖掘网络里所蕴含的知识,从而用来识别疾病基因,进而可以在药物研发方面大展身手。

在过去10余年中,国际上新药研发成功率出现明显下降。导致研发新药研发失败的主要原因是药物的有效性和安全性这两大问题。尽管随着我国对生物医药领域的投入增多,国内研发的硬件条件得到了很大的提高,但相对于新药研发的巨额投入而言,仍然不得不认真思考如何利用有限的资源实现成果产出最大化和研发风险最小化这一关键问题。新药物研发成本的增长和成功率的降低,使得药物重新定位逐渐成为各大药物公司和科研机构最重要的新药物开发模式之一。药物重新定位(repositioning/repurposing)指的是发现旧药物新疗效的技术,因而也被称为老药新用,就是利用相关的技术方法对已有的药物进行重新筛选、组合或改造从而发现其未知新用途的过程。

赵兴明给我们举了一个著名的老药新用的例子是沙立度胺(thalidomide),该药物最初用于治疗孕妇早晨恶心,由于其严重的副作用被禁用;后来,该药物被发现可以用来治疗麻风结节性红斑并作为ENL药物于1998年重新上市,最近该药物又被发现可以用来治疗二型糖尿病。相比于从零开始的新药研发, 药物重新定位基于已有药物的重新开发能够节省大量前期研发投入并大大缩短研发周期,因此越来越受到政府部门、制药企业、学术机构等各方面的关注。

尽管药物重新定位已经不是一个新的概念并蕴含着巨大的潜力,但是药物新疗效的发现并不是一件容易的事情。比如,大多数重新定位的药物其新用途与其最初的目的很少有明显的关系,这使得药物重新定位有种让人无从下手的感觉。赵兴明认为,在药物重新定位的研究过程中,应当系统地综合考虑疾病产生的分子机制及其所涉及和影响的分子网络特征,以及药物所影响的分子网络特征,这将会大大提高药物重新定位的准确率。在过去的3年里,赵兴明和他的团队针对“药物重新定位”开展了深入的研究,最近他在乳腺癌药物重定位方面取得了很大进展,他针对乳腺癌所识别的药物,不仅在多个乳腺癌细胞细胞系上得到了验证,而且可以很好地抑制小鼠体内的肿瘤生长。

向脑科学研究进军

随着脑科学研究日益成为当今世界具有学科交叉和综合特点的重要科学前沿,赵兴明也表示,希望今后能以计算系统生物学为桥梁,进行脑科学方面的相关研究。大脑作为生物体内结构和功能最复杂的组织,需要从分子、细胞系统、全脑、和行为等不同层次进行研究和整合,才有可能提示其奥秘,其复杂性远远超出了我们目前的认识能力。在未来的研究中,脑科学必将和信息学结合起来,将不同层次的数据进行分析整合、建模和仿真,绘制出脑功能、结构和神经网络图谱,从而解决目前脑科学所面临的海量数据问题。这块研究的“处女地”,一定会让系统生物学背景的赵兴明大有用武之地。

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【关键词】高中生物教学 创新能力 对策 探讨

在高中生物的教学中,为了让学生在学习生物知识的过程中,充分锻炼自己的能力,就必须在教学中重视对学生创新能力的培养。因为生物是一门与实际生活密切相关的学科,所以在平时的生物教学中,重视对学生创新能力的培养,不仅能提高学生的生物创新能力,还能提高学生的整体创新能力,对学生以后的生活与工作都具有重要意义。但是,在现有的高中生物课堂上,大部分老师,为了应付考试,往往忽视了对学生创新能力的培养。

一、高中生物教学的现状

在目前高中生物课堂的教学中,为了应付考试,大部分课程的设置没有重视培养学生的创新能力。由于生物是一门与实际生活密切相关的学科,因此在平时的学习中,培养学生的观察能力与创新能力具有重要作用。显然,原本单一的教学模式,无法提高学生这方面的能力,再加上大部分生物老师为了提高升学率剥夺了学生进行生物实验的权利,导致学生对生物这门课程失去了学习兴趣,使学生的生物成绩不理想,学生在生物学习的过程中,也不会重视培养自己的创新能力。同时,学校对生物课程的投入不足,落后的教学方法及教学设备,导致在实际的生物教学中,生物老师的教学方法受到限制,老师的教学方法单一,无法激起学生的学习兴趣。再加上部分生物老师的创新意识淡薄,这就直接导致学生在实际的学习中,对培养自己的创新能力没有引起足够的重视,使目前的高中生的生物创新能力普遍较低。

二、提高高中生物教学中学生创新能力的对策

1.生物网络化教学能提高学生的创新能力。由于网络技术的不断进步,生物老师可以充分利用校园网、学科网等网络资源,在教学中打破生物学科的局限性,开阔学生的视野,拓宽学生的知识面。这样,学生在学习地过程中也能够在网络中广泛吸取知识,并不断创新,超越生物课本的局限,思维能够更加开阔。同时,在网络上,师生之间的交流和反馈也能使老师对学生在学习过程中的错误方法进行及时纠正,并对生物教学方法中存在的问题进行改革。

2.借助多媒体技术提高学生的创新能力。在生物教学中,会涉及到许多生物细胞图、模型等知识的教学,如果只是单纯地让学生通过教材中单调的图片获取知识,不仅不会取得显著地教学效果,还会束缚学生的思维。枯燥、单调的课本知识也无法调动学生学习的积极性,也就更加不能提高学生的创新能力。因此,在教学中借助多媒体等先进的教学设备,将原本单调的生物知识变为有声音、视频的动态知识,既实现了生物的个性化教学,也可以使教学效果更加显著。在生物教学中使用多媒体进行教学,不仅能调动学生学习的积极性,还能让学生在获取知识的过程中充分发挥自己的想象能力,对原有的知识进行不断地创新,提高自己的创新能力。

3.重视生物教学方法的变革。原有的生物教学采取单纯的“老师演示,学生模仿”的实验教学方法,这种传统的、机械式的教学方法,无法实现生物实验课对学生能力的培养,特别是对学生创新能力的培养,因而必须对现有的高中生物实验课的教学方法进行变革。

首先,在平时的生物实验课上,老师应该为学生营造一种轻松、和谐的课堂氛围,让学生在轻松的氛围中进行生物实验。在实验的过程中,应该鼓励学生大胆地进行实验,不怕出错,并在具体操作中引导学生,培养学生探究、思考的能力,让学生在实验的过程中,不断探索新的实验方法,不断增强学生的实验创新能力。例如,在“观察细胞质壁分离”的实验时,通常使用洋葱作为观察的对象,在实验的过程中,可以尝试让学生对洋葱的不同部位进行观察。这时,就会发现有的学生对洋葱的芽尖进行观察,有的对洋葱外表皮进行观察,得出不同的观察结果。老师在带领学生进行实验观察时,首先要肯定学生的这种好奇心,然后再告诉学生如何进行洋葱切片和观察,让学生能够在这种氛围中进行实验,也能培养学生的实验探究能力。

其次,在生物实验的教学中,可以大力开展设计性生物实验方法。进行设计性生物实验教学的前提,是学生对相关生物知识已经有了一定的基础,在生物实验上也具备了一定的能力,因为设计性实验需要学生在实际的生物实验操作过程中,能够对已有的生物知识及生物实验能力灵活地应用。老师应鼓励学生在上课前进行预习,了解实验中所要用到的知识及大体步骤,并让学生在进行实验前进行课堂讨论,相互交流意见,避免实验中可能遇到的问题。在进行实验的过程中,应鼓励学生使用不同的方法进行实验,让学生在实验的过程中变换部分实验条件,并对实验进行重新的设定。在这一过程中,老师要对学生的构想进行充分的肯定,并鼓励学生积极地进行实验,让学生在操作的过程中,充分发挥自己的主动性和创造性,最终提高学生的实验探究能力与创新力。例如在进行“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”的实验过程中,学生会通过不同的方法进行实验设计,有的学生会提出“煮沸唾液”“将淀粉换为蛋清”等新的实验设想,对于学生的这些实验设计,老师应给予充分的肯定,让学生能够在对淀粉酶的一系列对比实验中,找出淀粉酶的真正作用,激发学生的实验创新能力。

最后,生物老师要重视学生对实验报告的撰写,因为学生在撰写实验报告的过程中,需要对实验过程进行回顾。在回顾的过程中,学生不仅可以对实验中的假设、变量及注意事项进行充分的了解,还能明白整个实验的具体过程并及时发现实验中存在的不足,以便对实验进行及时更改。让学生对生物实验进行总结,这对学生以后独立地进行实验设计及实验具有重大的帮助,同时在实验报告撰写的过程中也锻炼了学生的创新能力。所以生物实验方法,不仅能激发学生的学习积极性,在学生进行实验设计的过程中,还能充分地激发学生的生物创新能力。

4.重视学生对生物知识的运用能力。在进行生物基础知识的教学中,生物老师的任务不仅仅是简单地将知识传授给学生,因为生物是一门与生活实际紧密相关的学科,所以在平时的教学中还要重视学生对知识的理解、运用及巩固,让学生在以后的实际生活中,能够充分运用,并在运用的过程中,对相关的生物知识进行思考和创新。为了提升学生这一方面的能力,就必须对原有的教学方法进行创新,让学生在学习的过程中能够充分理解相关生物知识,老师可以根据学生的实际学习情况对学生进行分组,让学生在小组间讨论的过程中互相帮助,使原有抽象的生物知识变得更加简单,利于学生的学习。在平时的学习中,老师也要积极鼓励学生将在课堂上学到的知识应用到实际生活中去,这样不仅能使学生学以致用,还能帮助学生对相关生物知识进行理解和记忆,在运用的过程中还能加深思考和创新,最终提高学生的创新能力。

结语

在平时的高中生物教学中,老师要认识到对学生创新能力培养的重要性,并在实际的教学中,改革原有的教学方法,积极探索新的、高效的教学方法,对现有的生物教学方法进行改革,并借助先进的多媒体及网络技术,使学生充分的认识到创新能力在生物学习中的重要性,并在老师的帮助下,最终提高自身的创新能力。

参考文献:

[1]何兰平.高中生物教学中学生创新能力培养对策[J].学周刊(C).2013(12)

[2]夏军.新课改高中生物教学中学生创新能力培养浅析[J].都市家教(下半月).2012(29).

[3]赵中林.高中生物教学中学生创新能力培养对策[J].中国科教创新导刊.2012(12).

篇8

关键词:多媒体技术 生命科学 应用

生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学

一、生命科学教学的特点

生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。生命科学是一门实验科学,在教学中历来强调教学的直观性。在生命科学迅猛发展的今天,教材中引入了许多研究生命本质的内容,特别是一些分子水平、细胞水平微观世界的知识。这给生命科学课堂教学提出了更新、更高的要求。传统的教学方法以教师讲授为主, 教学手段可视化差,仅靠现有的一些文字、挂图,甚至投影、幻灯,难以达到应有的教学效果。随着科学技术日益发展,多媒体技术作为一种现代化的教学手段,能极大地提高生命科学的教学质量,有利于培养学生自学能力和分析解决问题的能力,已经成为教学手段现代化的重要标志[1-3]。多媒体技术的运用可以产生非常好的直观性效果,激发学生求知的欲望。而且实现了师生间资源共享、交流共鸣,和谐发展,培养了学生的探究能力,协作精神。

二、多媒体技术在生命科学教学中的功能

2.1多媒体技术丰富了教学内容,提高了学生能力

生命科学的知识内容繁杂,而教学计划安排课时较少。结果势必造成知识内容的不断增加与有限的学时之间存在着较大的矛盾。多媒体技术应用到具体的教学过程为解决这个矛盾提供了有效的途径。一方面,它可以使学生利用网络资源及时、迅速地了解生命科学前沿和发展动向;另一方面,多媒体教学可以节省课堂上的时间,可以提高单位时间内的信息量。因此多媒体教学使得繁杂问题简单化,抽象问题直观化,加强了概念与表象之间的联系,丰富学习内容,锻炼了学生的辩证思维,同时,也提高了学生分析问题和解决问题的能力[3,4]。

2.2多媒体教学有利于发挥学生的主体性

一般来说, 生命科学课程繁杂,缺乏直观感,致使许多学生难以对这些内容进行消化和吸收。多媒体教学在很大程度上克服了生命科学内容抽象的难点。具有图像清晰,色彩鲜艳,音质优美动静结合等特点,更为重要的是具有重复性,可以不受时间和空间的限制。它可以激发和维持学生的学习兴趣与积极性,充分发挥其主观能动性,使学生处于主体的位置。他们可以根据自身的认知结构特点选择适合自己的内容以及自己所感兴趣的东西,认真地对其进行消化和吸收,从而内化为自己的知识。这样使学生的主观能动性得到充分发挥,在外界环境刺激与学生心理相互作用的过程中,使学生的认知水平在原有的基础上得到发展,从而实现生命科学知识在学生的大脑中的意义建构,促进教学效果顺利地实现。

2.3便于教学设计,利于突出重点、难点

传统的生命科学教学多数是找一本参考书,靠老师在黑板上的板书来进行讲解,教师的讲解抽象,在每次课堂教学的最后,教师口述课堂内容的重点难点一般不会给学生留下太深的印象。应用多媒体技术,教师事先备课时可以有充分的时间对幻灯片的内容进行合理的设计,从而能紧扣教学大纲,抓住重点、突出难点,并可用非常便捷的方式来突出重点、难点,如可用不同颜色、不同字形、不同字号的文字,使学生明白哪些是需要了解的内容,哪些是要理解的内容,哪些是重点、难点内容,这些是传统教学方式很难达到的。

2.4利用网络资料,增强教学的新颖性

生命科学是一门实践性很强的基础学科,在自然科学领域有着重要的地位。传统的教学模式中,可供使用的图片资料十分有限,且图片质量较差,导致教学效率低,效果差。生命科学的研究对象是人们通常情况下看不见的微小生物,因此各种示意图、清晰照片、动画和短片对于学生理解所学内容非常重要,互联网的发展,使我们能非常方便快捷地获取这些资料[1,5]。对于网上一些不可以下载的flash资料,可以直接链接网址,在课堂上直接上网观看。在课堂教学中充分利用网络资源,可以增进课堂教学的新颖性、启发性和直观性,能够使学生听而不烦,学而不厌,提高学生的学习兴趣和学习积极性,从而取得良好的教学效果。

三、适应多媒体技术对教学技能的新要求

3.1 要注重多媒体与传统教学的有机结合

多媒体技术在教学中具有的优势已非常明显,但它并非万能,教学的决定因素是教师和学生,多媒体教学只是一种教学手段,而不是决定因素。如果一味强调多媒体的作用,认为计算机可以代替传统的教学方法,过分强调多媒体教学,否认传统教学方式,这种观点是不正确的,容易导致教学手段单一[6,7]。如果过分依赖多媒体教学,教师坐在电脑旁只是在点击鼠标,废弃了书写板书,学生会感到记笔记困难,由于教师在电脑旁边操作边讲授,师生间就会缺乏形体语言交流,所以多媒体教学应与传统教学手段相结合,并充分发挥传统教学媒体的作用,注意形体语言,增加师生间的情感交流,使教学手段多样化,只有这样,才能保持课堂教学的整体性和系统性,增加对学生的吸引力,提高教学效果。

3.2 优化教学内容,制作高质量多媒体课件

多媒体课件的内容不能只是简单的文字总结,要配以必要的图片及动画;文字不宜过多,否则难以发挥多媒体课件在生命科学教学中的优势。例如,在讲授动物细胞有丝分裂时,不必在课件中插入过多解释性文字,只需一边放动画,一边口头解释,就能使学生很好的理解和掌握该内容。在制作多媒体课件的过程中,要注意做到内容层次分明,突出重点、难点,兼顾知识性、科学性和趣味性。

3.3采取灵活多样的方法进行启发式教学

生命科学课程与多媒体整合中容易出现一种新的现代化式的灌输式、填鸭式教学。即一味地为了增加信息量,拓宽知识面,给学生硬灌硬塞[1,6]。这与教学的启发性原则是相悖的。戒除的办法是,教师不要在任何情况下,都将课件内容和盘托出,使学生一览无余。屏幕上现成的结果会使学生失去知识形成过程的体验,闪现过后烟消云散,学生留下的印象并不深。应结合不同的内容灵活地采取各种方法启发学生在已知的基础上举一反三,发展新知。运用多媒体技术在生命科学教学中要在讲解时让学生自己总结,学生总结出一条,教师敲击键盘让屏幕上浮现出一个要点, 这样逐字逐行,引导着学生最终靠近当堂课的全部结论,其教学效果是不言而喻的。

3.4注重学生逻辑思维能力的培养

首先,教师在教学过程中要给学生留有思考的时间和机会,不宜一味地追求授课的流畅,要知道教师讲解的轻重缓急、表情、声调、语气乃至各种肢体语言都是调节学生思考的有效手段,都会给学生造成思考的机会,而这恰恰正是多媒体所或缺的[1,7]。其次,质疑总是促成人们思考的动力,也是能力发展的重要途径。学习的过程是一个质疑而进的过程,学生经过艰苦的思考会带给他永久的记忆。在多媒体教学中,教师要善于设计问题要按照提出问题,分析问题和解决问题的思路组织教学。当然质疑并不等于说停下来提问,多媒体环境下的质疑应巧妙地整合于课件的设计中。再次,生命学科课程中能够培养学生的实验观察操作技能和比较、分析,归纳、类比和抽思维能力的内容到处都是,讲解中要不断质疑,不能仅停留在表面让学生简单看看结构图片。因为生命科学的许多机理绝不是通过简单演示就能揭示的,也不是人能模拟得出的,它需要通过抽思维才能理解。

参考文献:

[1]冀玉良.试论高校生物学科教学与多媒体技术的整合[J].商洛学院学报,2008,22(2):81-87.

[2]杨 超,杨传秀.多媒体教育技术在微生物教学中的应用[J].生物学杂志,2009,26(1):87-89.

[3]方 祥,钟士清,郭丽琼,等.微生物网络资源在多媒体教学中的应用[J].微生物学通报,2005,32(5):164-167.

[4]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].中国大学教学,2005(5):43-48.

[5]李燕临.信息技术与媒体制作及应用系列课程整合的探索[J].电化教育研究,2005(3):59-62.

[6]范亚文,刘保东,姚 丹.现代教育技术植物学教学中的应用[J].教育探索,2006,(9):59-60.

[7]张建武.对教育技术与课程整合的思考[J].电化教育研究,2005(6):54-57.

篇9

关键词:云计算网格计算 云存储

1 引言

计算机网络发展至今天,我们已深刻体会到其为日常的信息交流和共享提供了极大的便利和快捷。随着Google提出了新名词――云计算,其立即在互联网界掀起一股浪潮。许多跨国信息技术行业的公司如IBM、Yahoo和Google等都开始使用云计算的概念来兜售自己的产品和服务。

于是,人们对于很多传统信息资源的提供者在其服务方式和内容等方面也提出了更高的要求。那么在现有的技术条件下,大众化性质非常强的售票点应如何利用尽可能少的、合理的投资建设起一个个性化、多元化的现代化车站已迫在眉睫。此时,“云”的出现和发展为这一问题的解决提供了一个切实可行的方案。

2 基本概念

云计算主要是基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术,可以说是二者的进一步整合,其核心是向用户提供以租用计算资源为形式的服务。随着网络技术的融合,一切信息、通信和视频应用也都整合在了统一的平台之上。进而,此类“计算”可泛指一切ICT的融合应用。所以说云计算术语的关键特征不在于“计算”,而在于“云”。

云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,换句话说,云计算是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物,它以服务的方式提供给用户IT相关的能力,使得用户在对提供服务的技术和相关知识,以及设备操作能力不了解的情况下,能够通过Internet获得需要的服务来达到自己的目的。其中,它包含硬件、开发平台以及I/O服务等大量能根据不同的负载动态地重新配置,从而达到更高的资源利用率的可用虚拟资源。从另一角度理解,云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service,平台即服务)、SaaS(Software as a Service,软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。实质上,云计算技术就是软件即服务SaaS、网格计算、虚拟化三个概念的结合体。其思想即透过网络将庞大的计算机处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交给由多部服务器所组成的庞大系统,经计算分析后将处理结果回传给用户。

云计算还处于萌芽阶段,人们还在研发着各种各样的云计算服务。云计算的表现形式也各不相同,简单的云计算在网络服务中已经随处可见,例如,腾讯QQ空间提供的在线制作Flash图片,Google Apps等,其主要服务形式有SaaS、PaaS、IaaS等。

3 基本原理

其基本原理为在进行数据计算时,使其分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,这样就能够将资源切换到需要的应用上,根据各自的需求访问计算机和存储系统。

云计算发展的整个过程就像是从先前的单台发电机模式转向了现在的电厂集中供电的模式。这是一种革命性的举措。打个比方,这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力可以像煤气、水电等商品一样进行流通,取用方便,费用低廉。最大的区别就在于它是以互联网为传输媒介。形象地描述云计算的蓝图即:通过互联网用一台笔记本或者一个手机即可实现用户需要的一切,而中间的计算都在异地的设备中完成,这个过程用户不必关心。

4 与网格计算的比较

云计算主要是以服务的方式将互联网中某些节点强大的计算资源变成可被用户使用的动态、可伸缩的虚拟资源,而用户无需了解底层的IT基础设施架构。云计算强调用户主导、按需服务、即用即付、服务完即散。其一般都是为了通用应用而设计的,并没有专门的以某种应用命名。

网格计算则主要是通过专网或者互联网,将分布在跨地域或领域的多个闲散计算机资源组织起来,以形成更为强大的计算能力,通过统一调度来组成一台虚拟的“超级计算机”,共同完成一个特定的、较为复杂的任务。例如,像生物网格、地理网格、国家教育网格等要求大量计算处理周期和成批数据的科学计算问题。

概括地讲,二者典型的区别是:网格计算是“多为一”,即多台计算机构成网络,为一个特定的大型计算机计算任务服务。整个过程中将一个庞大的项目分解为若干个相互独立的子任务,由各计算节点进行计算。从这个角度说,作业调度是网格计算的核心价值;而云计算则是“一为多”,即通过互联网将数据中心的各种资源打包成服务向外提供,而向外提供的每个资源都是为了完成某一个特定的任务。

简言之,云计算和网格没有任何内在联系。网格计算一直在发展,其作为一种面向特殊应用的解决方案将会继续在某些领域存在,而云计算可以说是网格计算的一个商业演化版,作为IT产业的第三次变革,则会深刻影响整个IT产业和人类社会。

5 云存储

云存储是一个系统,主要指在集群应用、网格技术或分布式文件系统的作用下,通过应用软件将网络中不同类型的存储设备集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能。其核心是应用软件与存储设备相结合,通过前者来实现后者向存储服务的转变,是一个以数据存储和治理为核心的云计算系统。云存储以广域网为基础,跨域/路由来实现数据无所不在,无需下载,无需安装即可直接运行,实现另外一种云计算架构。

云存储与云计算相似但也有区别。盖茨认为必须权衡云计算,因为延迟和带宽可能会影响性能。由于相对来说云存储只是文件的一种大范围的“低级”存储,是“不用权衡”的,所以他相信云存储比云计算采用的更快。

6 基本特征

6.1 超强的计算和存储能力

云计算的云端是由成千上万台甚至更多服务器组成的集群,它具有无限空间和无限速度。用户可以在任何时间和地点,采用任何设备登录到云计算系统,进行所需的任何计算服务。

6.2 虚拟化技术

现在的云计算平台的最大特点是利用软件和一系列接口或协议来实现软硬件资源的虚拟化管理、调度及应用。用户可通过虚拟平台使用网络、数据库、硬件等资源实现自己需要的一切,而无需了解程序应用运行的方式和情况,同时还可大大降低维护成本并提高资源的利用率。

6.3 以用户为核心

云计算集成的各类资源和服务,不仅满足用户的各类业务承载按需部署,提供高可靠、高性能服务和多层次控制,而且在业务运行过程中,按照业务突发需求,提供弹性的资源配置,在技术上对用户无过多要求。

6.4 动态可扩展性

首先,整个资源集成管理是动态可扩展的,包括硬软件系统的增加、升级等;其次,根据用户的业务需求可动态调用和管理“云”中的资源,即“云”的规模可以动态伸缩,以提高“云”处理能力,满足应用和用户规模增长的需要等。“云”中的服务器上千万,若某服务节点出现故障,则可动态调度别的节点接替该节点的任务,在节点恢复后再实时加入云中。

6.5 按需服务和高性价比

云计算对用户端的硬件设备要求比较低,使用起来也很方便。“云”是一个庞大的资源池,可以按照需要购买,并且服务定制即可,就像自来水、电、煤气那样计费,费用按照资源实际使用情况计算。“云”中也可以用价格低廉的PC 提供环境支撑,而计算能力却可超过大型主机,同时对用户的技术要求也比较低,投入也相对较低。

6.6 通用性强

云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。用户只要有一台安装有浏览器且可上网的电脑,就能在终端获取“云”所提供的各式各样的服务。

7 云计算与售票系统

7.1云计算提供的有利条件

(1)降低经济成本

现在几乎所有的售票窗和检票口都是采用PC机,单单用来售票和检票的PC机的投入就需要很大的资金。其实,整个程序的界面和操作很简单,云计算的应用将使得硬件不再受限制,不久的将来可能单依靠浏览器就能够满足用户的各种需求,其他事情将由云计算服务提供商代为解决,这将极大限度地降低了售票厅的经济成本。

(2)提高服务质量

“云”强大的计算能力和存储能力等优势可以为用户提供即时通讯的在线帮助。同时,利用“云售票厅”开放、用户参与的特性及多种Web3.0 的信息服务方式能够实现“人脑联网”的交互,增强售票厅信息交流中心的功能,从而更好地为用户提供了现代化全方位的信息服务。

(3)促进资源共享

售票厅将电子资源存储在“云”里的成千上万台服务器中,而不是某台计算机中。在“云售票厅”这个资源池中,用户可以通过云计算技术在任意一个售票点实时地获得互联网中所有售票点的详细资料,且可异地存取,从而免去了相关售票厅之间文献传递的延迟,进而也提高了信息资源的利用率。

7.2 如何运用云计算

(1)正确理解云计算的含义

Google公司是云计算的领跑者,也是最大的实践者。Google搜索引擎算得上是最早的云计算应用之一了,它的数据和计算都在数据中心。云计算的实现将带来更强的计算能力、更低的费用和以人为本的服务。云计算的价值不仅在于其先进的技术本身,更体现在其技术应用理念方面。目前,云计算概念方兴未艾,人们理解极易出错,因此,每次运用云计算时都需先正确理解云计算。

(2)寻求创新平台

像售票系统、超市等它们的大众性和协作性极其强,运用云计算时应该有自己的统一行业标准。管理者应该对于应用云计算所需的标准和相关协议进行深化研究并力求创新,并加强云计算管理服务,充分利用云计算在资源的组织、检索与共享等方面所具有的强大优势,增强新业务功能,寻求新的创新平台。

(3)以用户需求为指导方向

对于售票系统来说,云计算最大的价值在于让售票员专注于自己的业务,发挥IT的最大效益,降低管理成本,减少风险,并进行全球性的更大范围的合作,以提供更优化的服务。售票系统应借助各类云计算解决方案,将本点的资源和来自其他区域的数字化售票厅整合在一起,组成更大规模的云,实现分布式、合作和智能化的信息处理。这样,通过虚拟服务器用户随意通过一个入口就能检索售票系统所有节点的信息资源。

8 结束语

虽然云计算还处于起步阶段,不能完美地解决所有的问题,但其已成为下一代IT 的发展趋势。目前,云计算的广泛普及和深入应用已经变得呼之欲出。时代的需要为云计算提供了良好的发展机遇,其前景从IT巨头们,例如Google、微软、IBM等的动作就可以看出来。不久的将来,一定会有越来越多的云计算系统投入使用,国内IT行业应该加强对云计算的研发,力争尽快将其推上一个新的阶层。

参考文献:

[1]张为民,唐剑锋,罗治国等.云计算:深刻改变未来[M].北京:科学出版社,2009.

[2]李开复.云中漫步――迎接云计算时代的到来[EB/OL].Google黑板报,(2008-05-09)[2009-05-11].

[3]王昊鹏,刘旺盛.虚拟化技术在云计算中的应用初探[J].电脑知识与技术,2008(3):1554-1565.

[4]孟静.云计算[J].中国信息化,2008.

[5]刘鹏.云计算[M],电子工业出版社,2010.