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關(guān)鍵詞:微課程;信息技術(shù);個(gè)性化學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 論文編號(hào):1674-2117(2015)01-0126-02
《Scratch音樂(lè)制作》一課結(jié)合音樂(lè)創(chuàng)編和鼓點(diǎn)設(shè)計(jì)任務(wù),滲透了Scratch循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)。為了讓每位學(xué)生能根據(jù)自己的現(xiàn)有水平及接受能力,更有效地學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容,我嘗試制作微課程,以便幫助學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。
注重設(shè)計(jì)――科學(xué)選擇
微課程作為一種新的教學(xué)資源,因其具有微化知識(shí)內(nèi)容、利用碎片化時(shí)間、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化需求三大優(yōu)勢(shì),成為新時(shí)代教育的“新寵”。微課雖然時(shí)間短,但也有較完整的課程結(jié)構(gòu),如開(kāi)始、授課、互動(dòng)、結(jié)束等,在設(shè)計(jì)時(shí)如何力求創(chuàng)新非常關(guān)鍵。
1.精選知識(shí)點(diǎn)
眾所周知,信息技術(shù)課中不是所有的知識(shí)點(diǎn)都適合通過(guò)微課的形式來(lái)表現(xiàn),這就需要教師在吃透教材的基礎(chǔ)上,確定課的重難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),確定微課的基本內(nèi)容。
經(jīng)過(guò)教材分析和學(xué)情分析后,我選擇了《Scratch音樂(lè)制作》中以微課呈現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn):認(rèn)識(shí)音符與節(jié)拍、玩轉(zhuǎn)音符與節(jié)拍、神奇的鏈表、樂(lè)器隨心換,這4個(gè)微課組成這一單元的微課程。
2.確定微課類型
傳統(tǒng)的微課有許多種類型,本課中所有微課均采用操作演示型。
精心制作――注重分層
信息技術(shù)課的微課大多以操作演示為主,因此可以通過(guò)錄屏軟件進(jìn)行錄制,常用的錄屏軟件有屏幕錄像專家、錄屏大師、Camstasia Studio等。
現(xiàn)以Camstasia Studio 8為例,我制作的第一個(gè)微課的內(nèi)容是“認(rèn)識(shí)音符和節(jié)拍”。先將視頻、錄音設(shè)置為使用默認(rèn)設(shè)置,然后打開(kāi)“Scratch”軟件后按F9開(kāi)始全屏錄制,利用錄屏軟件,我一邊通過(guò)鼠標(biāo)移動(dòng)的方式把中音和高音各七個(gè)與Scratch中的數(shù)字及鋼琴鍵盤(pán)一一對(duì)應(yīng)在Scratch,并用腳本排列起來(lái),然后點(diǎn)擊,可以聽(tīng)到不同音符。與此同時(shí),用麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)操作解說(shuō),完成后按F10停止錄制,并保存為.camrec文件。接下來(lái),對(duì)講解和操作利用添加標(biāo)注、字幕、音樂(lè)等方式使試聽(tīng)效果變得更為出彩,便于學(xué)生更好地理解音符和節(jié)拍以及鋼琴鍵盤(pán)與Scratch中數(shù)字的關(guān)系。剪輯完成后,選擇合適的分辨率,保存為視頻文件。
第二個(gè)微課的內(nèi)容是“音符與節(jié)拍”。我通過(guò)錄屏軟件錄制修改腳本中兩個(gè)參數(shù)的值將簡(jiǎn)譜“編碼”,點(diǎn)擊就能彈奏出曲子。以上兩個(gè)視頻為基礎(chǔ)層次的微課。
第三個(gè)微課的內(nèi)容是“鏈表”。我同樣用錄屏軟件錄制通過(guò)“鏈表”制作音樂(lè)作品的過(guò)程,讓學(xué)生通過(guò)具體范例更好地理解鏈表的功能。學(xué)生若掌握了此微課涉及的內(nèi)容,就說(shuō)明已經(jīng)輕松認(rèn)識(shí)了鏈表,理解了變量和循環(huán)、許多重要的程序設(shè)計(jì)的概念,變量,循環(huán)語(yǔ)句,以及如何用變量控制循環(huán)次數(shù),同時(shí)也理解了語(yǔ)句在循環(huán)里和循環(huán)外的區(qū)別。這一視頻為提高層次的微課。
第四個(gè)微課則在前面微課的基礎(chǔ)上,通過(guò)隨機(jī)數(shù)的使用或設(shè)定變量進(jìn)行賦值來(lái)變換不同的樂(lè)器。當(dāng)然還可以講解其他更多的設(shè)計(jì)方式。這一視頻是拓展層次的微課。
靈活運(yùn)用――個(gè)性化學(xué)習(xí)
在本課的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)微課的設(shè)計(jì)意圖與學(xué)生的特點(diǎn),我將教學(xué)分為五個(gè)階段進(jìn)行。
1.樂(lè)曲欣賞,激發(fā)興趣
在教學(xué)開(kāi)始時(shí),先播放用Scratch軟件制作的樂(lè)曲──江東外國(guó)語(yǔ)實(shí)驗(yàn)小學(xué)校歌I Believe I Can Fly。通過(guò)美妙、熟悉的音樂(lè)吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)他們的興趣與好奇心,并為學(xué)生編程提供條件。
2.統(tǒng)一觀看,引導(dǎo)觀察
這部分的教學(xué)以激發(fā)學(xué)生興趣為目的,讓他們識(shí)記編程的具體方法。先由教師通過(guò)大屏幕播放微課視頻,來(lái)認(rèn)識(shí)音符和節(jié)拍。看完微課后,讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)感受,談?wù)勈斋@,以激發(fā)他們學(xué)習(xí)的欲望。在教學(xué)中,教師也可根據(jù)學(xué)生的具體情況,暫停微課的播放,通過(guò)討論,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索、學(xué)習(xí)。此時(shí),學(xué)生已對(duì)音樂(lè)編程非常感興趣,并躍躍欲試。
3.靈活選擇,模仿編程
此時(shí),我引導(dǎo)學(xué)生先自主探究,即按自己的的理解嘗試操作,遇到困難時(shí),再用微課進(jìn)行“音符和節(jié)拍、鏈表、賦值”這幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),看完后,再次編程實(shí)踐。通過(guò)微課,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣點(diǎn)以及實(shí)際操作水平開(kāi)展個(gè)性化的學(xué)習(xí)。教師則一方面引導(dǎo)并督促學(xué)生展開(kāi)微課學(xué)習(xí),另一方面對(duì)部分學(xué)生在編程過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行答疑解惑。這部分的微課視頻學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線觀看,這么做的好處是:如果學(xué)生遇到問(wèn)題,可反復(fù)觀看微課中的操作,并通過(guò)模仿進(jìn)行編程與調(diào)試。如此安排,學(xué)生在信息技術(shù)課上的學(xué)習(xí),就不再是機(jī)械的操作與模仿了。
4.自主創(chuàng)作,提升問(wèn)題解決能力
在大多數(shù)學(xué)生通過(guò)微課程學(xué)習(xí)并編寫(xiě)好程序后,教師應(yīng)鼓勵(lì)大家發(fā)揮想象力,創(chuàng)作表達(dá)自己情感的樂(lè)曲,讓大家提出修改意見(jiàn)和想法。例如,有的學(xué)生認(rèn)為可以對(duì)校歌原曲做修改,編寫(xiě)成其他曲風(fēng);有的學(xué)生認(rèn)為可以把自己喜歡的樂(lè)曲通過(guò)Scratch來(lái)演繹;有的則提出將幾首相同風(fēng)格名曲的樂(lè)句湊在一起,變成一首新曲……在創(chuàng)作中,學(xué)生的想象力完全跳出了原有的思維框架,此時(shí),教師可鼓勵(lì)他們創(chuàng)作屬于自己的樂(lè)曲并到網(wǎng)上和大家一起分享,并最終全面提高他們的課堂積極性。
5.引入平臺(tái),展示交流
引導(dǎo)學(xué)生將完成的作品到浙江省中小學(xué)信息技術(shù)課程配套網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái),和全省的同學(xué)進(jìn)行分享和交流。
有效延伸――互動(dòng)解惑
微課程的學(xué)習(xí),不僅可以在課內(nèi)實(shí)現(xiàn),更可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在課后進(jìn)行延伸,真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的個(gè)性化學(xué)習(xí)。
借助寧波智慧教育“你問(wèn)我答”平臺(tái),我讓學(xué)生將課堂上還沒(méi)有解決的疑問(wèn),或者在課后編程中遇到的問(wèn)題通過(guò)“你問(wèn)我答”平臺(tái)進(jìn)行提問(wèn),同班或者同年級(jí)的同學(xué)可以借助手機(jī)、iPad、筆記本電腦等移動(dòng)終端,隨時(shí)隨地進(jìn)行解答和互動(dòng),教師全程關(guān)注并進(jìn)行必要的指點(diǎn)。
可見(jiàn),“微課程”體系化后,學(xué)生就可以沿著“切碎連通整合聚焦”的知識(shí)創(chuàng)建順序進(jìn)行課程學(xué)習(xí),從而達(dá)到“約取博觀約取”的目的,最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)的連通和融合創(chuàng)新??茖W(xué)合理地使用微課程進(jìn)行教學(xué),能使學(xué)生在信息技術(shù)課堂有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)得到更多的收獲。從這個(gè)意義上看,“微課程”比基于單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的“微課”更有價(jià)值和用途。
經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的教學(xué)嘗試,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有所提高,識(shí)記模仿能力得到了加強(qiáng),創(chuàng)新能力有了顯著提升。期待微課程能真正做到以學(xué)生為中心,滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。為學(xué)生適應(yīng)信息社會(huì)的學(xué)習(xí)、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳曉茜.利用微課促進(jìn)信息技術(shù)教學(xué)的有效途徑[J].課程教學(xué)研究,2013(7).
[2]梁樂(lè)明.微課程設(shè)計(jì)模式研究[J].開(kāi)放式教育,2013.
關(guān)鍵詞:分組學(xué)習(xí);思維;對(duì)話式;小學(xué)數(shù)學(xué)
對(duì)話式教學(xué)不僅僅是一種科學(xué)的教學(xué)方法,更是將知識(shí)觀以及教學(xué)方法理論融入課堂教學(xué)過(guò)程中的一種教學(xué)藝術(shù),大大提高了小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性。本文主要圍繞基于分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)這一重要課題進(jìn)行研究和探討,整篇文章分為兩個(gè)部分,第一個(gè)部分是分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)概述,第二個(gè)部分闡述小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)的操作過(guò)程。
一、分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)概述
1.對(duì)話式教學(xué)概述
對(duì)話式教學(xué)由教師、學(xué)生、課本三者之間進(jìn)行對(duì)話交流以及探索的教學(xué)過(guò)程,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課文中的內(nèi)容進(jìn)行研究和探討,不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題,教師和學(xué)生通過(guò)對(duì)話交流不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí),提高課堂教學(xué)效率。對(duì)話式教學(xué)分為三個(gè)階段,即課前的積蓄準(zhǔn)備階段、課中的能量轉(zhuǎn)換階段以及課后的應(yīng)用拓展階段。這三個(gè)階段都是非常重要的,都要高度重視。
2.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)的意義
首先,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)能夠充分展示學(xué)生的個(gè)性。近些年,我國(guó)大力倡導(dǎo)素質(zhì)教育,新課標(biāo)也更加注重小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的方法,其中加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力以及培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主思考能力成了重中之重。其次,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)能夠充分體現(xiàn)平等和諧的原則。采用開(kāi)放的對(duì)話式教學(xué)能夠?yàn)閷W(xué)生營(yíng)造一個(gè)活躍有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性,引導(dǎo)學(xué)生交流互動(dòng),讓學(xué)生在平等和諧的環(huán)境中學(xué)習(xí)更多知識(shí)。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué)操作過(guò)程
1.創(chuàng)設(shè)情境,提出問(wèn)題
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式教學(xué),首先教師必須精心創(chuàng)設(shè)情境,提出有價(jià)值的數(shù)學(xué)問(wèn)題。教師與學(xué)生之間的對(duì)話是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的重點(diǎn),有價(jià)值的數(shù)學(xué)問(wèn)題能夠啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性。小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)質(zhì)就是教師和學(xué)生一起提出問(wèn)題以及解決問(wèn)題的研究探討過(guò)程。
例如,在學(xué)習(xí)《角的初步認(rèn)識(shí)》時(shí),教師創(chuàng)設(shè)以下問(wèn)題情境:有一個(gè)粗心的三角形,在早晨上學(xué)的時(shí)候把一條邊忘在家里了,(教師在黑板上三角形的一條邊擦掉)“你們看這還是不是一個(gè)三角形?”“這不是三角形,那是什么?”教師可以根據(jù)學(xué)生熟悉的生活情境創(chuàng)設(shè)非常有趣的問(wèn)題情境,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)趣味性,并且讓學(xué)生學(xué)會(huì)積極主動(dòng)地思考。
2.自主探究,解決問(wèn)題
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)是教師和學(xué)生共同參與并互動(dòng)的過(guò)程,要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究新的知識(shí),并且主動(dòng)思考,弄清楚知識(shí)的由來(lái),并且注重聯(lián)系已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的舊知識(shí),學(xué)生之間進(jìn)行相互交流和學(xué)習(xí)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師起著非常重要的引導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題,為后面的對(duì)話以及互動(dòng)環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。
例如,在學(xué)習(xí)《長(zhǎng)方體、正方體體積和表面積》時(shí),教師把學(xué)生帶到學(xué)校體育場(chǎng)的跳遠(yuǎn)沙坑旁,將學(xué)生分為幾個(gè)小組,讓他們自己動(dòng)手測(cè)量、計(jì)算,然后將他們的問(wèn)題進(jìn)行匯總,學(xué)生提出了很多數(shù)學(xué)問(wèn)題,比如:這個(gè)沙坑的占地面積是多少?這個(gè)沙坑里的沙有多少?等問(wèn)題。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生將這些問(wèn)題一一解決了。這樣的教學(xué)活動(dòng)不僅能夠提高學(xué)生的積極性和趣味性,還能讓學(xué)生有更加深刻的體驗(yàn),更加牢固地掌握所學(xué)知識(shí),提高實(shí)踐學(xué)習(xí)的能力。
3.合作交流,小組展示
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,完成了創(chuàng)設(shè)情境、提出問(wèn)題以及自主探究、解決問(wèn)題這兩個(gè)重要環(huán)節(jié)后,就要開(kāi)始進(jìn)行合作交流與小組展示了。教師與學(xué)生之間對(duì)話以及學(xué)生與學(xué)生之間對(duì)話是學(xué)習(xí)新的知識(shí)并且形成能力的關(guān)鍵所在。小組內(nèi)的對(duì)話和互動(dòng)完成之后,就開(kāi)始小組與小組之間進(jìn)行交流和互動(dòng)。最后在教師的引導(dǎo)下,全班學(xué)生一起進(jìn)行交流和對(duì)話,讓每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)在課堂上提出自己的疑問(wèn)和發(fā)表自己的見(jiàn)解,并且相互之間交流自己的看法和學(xué)習(xí)心得,充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,張揚(yáng)個(gè)性。
4.總結(jié)提升,學(xué)以致用
在進(jìn)行班級(jí)合作交流與小組展示后,教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的新知識(shí)產(chǎn)生的方式方法以及結(jié)論進(jìn)行總結(jié)和提升。在合作交流對(duì)話式的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生雖然主動(dòng)提出問(wèn)題并積極思考解決問(wèn)題,但在這一過(guò)程中他們所學(xué)習(xí)到的知識(shí)是零散以及感性的。這個(gè)時(shí)候教師要充分發(fā)揮自己的引導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生將零散的感性知識(shí)進(jìn)行梳理和歸納。通過(guò)積極思考,將其上升為規(guī)律性的系統(tǒng)理性知識(shí),從而能夠?qū)崿F(xiàn)舉一反三的學(xué)習(xí)效果。
教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)與提升之后,還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用,必須要進(jìn)行一定的鞏固訓(xùn)練以及拓展訓(xùn)練。練習(xí)題的設(shè)計(jì)必須要有可操作性,體現(xiàn)思維的開(kāi)放性,并且形式多樣,能夠達(dá)到鞏固和拓展的目的。
綜上所述,對(duì)話式教學(xué)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中體現(xiàn)出很多特性,如平等性、參與性和傾聽(tīng)性以及差異性等。采用開(kāi)放的對(duì)話式教學(xué)能夠更好地實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目的,讓學(xué)生充分展示自己的個(gè)性特征,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn):
[1]蓋維秀.基于分組學(xué)習(xí)的思維對(duì)話式小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)[J].當(dāng)代教育科學(xué),2013,18(17):156-157.
基于Hyper-V的服務(wù)器虛擬化,搭建私有云基礎(chǔ)架構(gòu)
針對(duì)服務(wù)器數(shù)量需求大,單臺(tái)服務(wù)器利用率低的情況,學(xué)校首先引入基于Virtual Server的服務(wù)器虛擬化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的合并和加固,優(yōu)化資源分配。
我們通過(guò)高度可用的設(shè)置向?qū)?,部署了兩臺(tái)E7級(jí)別的服務(wù)器,每臺(tái)配有八核心Intel Xeon(2.00 GHz)處理器、32G內(nèi)存。Windows Server 2008標(biāo)準(zhǔn)版R2被安裝作為主要的操作系統(tǒng),Hyper-V被用做虛擬化的基礎(chǔ)技術(shù)。兩臺(tái)物理服務(wù)器以虛擬機(jī)的方式整合了以往二十多臺(tái)物理服務(wù)器。通過(guò)使用系統(tǒng)中心虛擬機(jī)管理器進(jìn)行服務(wù)器性能監(jiān)控,物理服務(wù)器的利用率被提高到80%以上。
云計(jì)算的基礎(chǔ)是虛擬化技術(shù),在學(xué)校的私有云解決方案中,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)平臺(tái)SQL Server 2008以及Windows Server 2008 R2/Hyper-V(虛擬化技術(shù))/IIS組有機(jī)地融合在一起,成功構(gòu)建出云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。以Hyper-V服務(wù)器虛擬化技術(shù)構(gòu)建底層虛擬化平臺(tái),結(jié)合System Center Virtual Machine Manager(簡(jiǎn)稱SCVMM)虛擬機(jī)管理套件將學(xué)校內(nèi)部現(xiàn)有的硬件服務(wù)器資源統(tǒng)一整合成為資源池,進(jìn)行集中管理與調(diào)配。通過(guò)System Center實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)私有云平臺(tái)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用的管理。
在該管理架構(gòu)下的各類計(jì)算資源得到了充分的整合與利用,各類計(jì)算資源根據(jù)需求,被動(dòng)態(tài)地、智能地、自動(dòng)化地分配到各個(gè)應(yīng)用中,保證了各個(gè)應(yīng)用的順暢運(yùn)行,使得整個(gè)監(jiān)管系統(tǒng)在任何時(shí)間都可以提供給用戶一個(gè)切實(shí)可查的信息。具有穩(wěn)定性、安全性、易用性與高度擴(kuò)展性的微軟私有云架構(gòu),也為未來(lái)的進(jìn)一步發(fā)展壯大奠定了良好的基礎(chǔ)。
完善學(xué)校私有云解決方案,優(yōu)化資源配置
在云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)中,所有的計(jì)算任務(wù)都在云端完成,用戶無(wú)需關(guān)注計(jì)算資源所處的位置,所有的資源分配是動(dòng)態(tài)的、靈活的,這對(duì)于那些對(duì)計(jì)算資源要求實(shí)時(shí)性較高的產(chǎn)品組而言,是極為關(guān)鍵的因素。而在原有的模式下,計(jì)算資源是獨(dú)立的。受限于成本、計(jì)算性能、可用性以及安全管理、賬戶控制等問(wèn)題,想要添加新的硬件異常困難。
為解決這一難題,在完成前期測(cè)試和評(píng)估之后,為了充分利用現(xiàn)有的硬件資源,在完成大量服務(wù)器的虛擬化的基礎(chǔ)上,充分應(yīng)用多余的硬件,投入到基礎(chǔ)架構(gòu)上,實(shí)現(xiàn)資源池的概念,在投資相同或少于往年的情況下,實(shí)現(xiàn)了硬件資源利用的最大化,解決資源分配難的問(wèn)題。同時(shí),針對(duì)服務(wù)器分散且缺乏統(tǒng)一有效的管理這一現(xiàn)狀,引入系統(tǒng)中心虛擬機(jī)管理器作為云端服務(wù)配置工具,來(lái)提高用戶體驗(yàn),縮短服務(wù)時(shí)間。
利用自助服務(wù)門(mén)戶 (Portal),縮短服務(wù)時(shí)間
自助服務(wù)門(mén)戶為網(wǎng)絡(luò)中心各應(yīng)用管理教師提供了一個(gè)管理服務(wù)器需求的方式,使其能夠集中管理物理資源,包括CPU數(shù)量、內(nèi)存、硬盤(pán)空間、網(wǎng)絡(luò)VLAN等。這大大簡(jiǎn)化了資源的管理流程。
自助服務(wù)門(mén)戶提供了一個(gè)基于Web的用戶接口來(lái)管理虛擬機(jī)。通過(guò)使用這一內(nèi)部網(wǎng)站,每個(gè)應(yīng)用的管理教師能夠根據(jù)自己的需求申請(qǐng)?zhí)摂M機(jī),配置虛擬機(jī)的相關(guān)參數(shù),平均在15分鐘左右即可完成測(cè)試環(huán)境的準(zhǔn)備,大大縮短了過(guò)去搭建環(huán)境所花費(fèi)的時(shí)間(平均2.5小時(shí))。
學(xué)校私有云服務(wù)器架構(gòu)
在私有云環(huán)境中,服務(wù)器端承擔(dān)了更多的工作負(fù)載,并可以根據(jù)資源占用情況動(dòng)態(tài)調(diào)配,從而實(shí)現(xiàn)資源的合理使用。這種模式降低了對(duì)于客戶端的軟硬件需求。另外,學(xué)校開(kāi)始考慮在客戶端實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步虛擬化,最終實(shí)現(xiàn)以瘦客戶機(jī)為基礎(chǔ)的終端虛擬化。我們希望將用戶的桌面環(huán)境放在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上運(yùn)行,在用戶端的瘦客戶機(jī)上僅僅顯示一個(gè)用戶界面,而這種用戶界面與典型的Windows桌面體驗(yàn)完全一致。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),這種本地桌面到云端桌面的遷移是完全透明的。
在整個(gè)解決方案中,對(duì)于私有云的監(jiān)控是保障學(xué)校數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)作的必要環(huán)節(jié)。微軟的System Center Operating Manager提供了端到端的監(jiān)控支持,不但可以監(jiān)控物理服務(wù)器的運(yùn)行,還可以對(duì)云環(huán)境中的虛擬服務(wù)器以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上的虛擬桌面終端提供全面的監(jiān)控,讓管理員實(shí)時(shí)了解IT運(yùn)維情況,并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)響應(yīng)。除此之外,數(shù)據(jù)的安全與保護(hù)也是學(xué)校管理層和信息組最為關(guān)心的問(wèn)題,System Center Data Protection Manager(簡(jiǎn)稱SCDPM)提供了針對(duì)Windows平臺(tái)及應(yīng)用的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)解決方案。
整體解決方案的應(yīng)用與效益
通過(guò)云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu),開(kāi)發(fā)測(cè)試、安裝和新服務(wù)器的添加都能夠以自動(dòng)化的流程來(lái)實(shí)現(xiàn),在收到教師請(qǐng)求之后,可以立即自動(dòng)地提供解決方案,這樣為師生提供了最大程度的便利,也將管理教師的參與要求降到最低。云解決方案服務(wù)平臺(tái)可以為教師提供高效的工具用來(lái)簡(jiǎn)化管理。
通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行資源整合,大大提升了學(xué)校的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源利用率,提高了管理流程的自動(dòng)化程度,變被動(dòng)式服務(wù)為主動(dòng)式服務(wù),使得整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)處于一個(gè)全面的、高度整合的平臺(tái)之上,在提供高效、快捷服務(wù)的同時(shí),降低了整體的系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜度和運(yùn)營(yíng)成本。
通過(guò)使用服務(wù)器虛擬化技術(shù),可以使用冗余的虛擬服務(wù)器代替外部的物理硬件,因此,不需要部署昂貴的物理服務(wù)器即可獲得冗余。 學(xué)校以私有云平臺(tái)為依托,采用全面虛擬化技術(shù),搭建起功能完善的私有云基礎(chǔ)環(huán)境。同時(shí),在服務(wù)器與終端實(shí)現(xiàn)了完全的虛擬化之后,學(xué)校IT所耗費(fèi)的能源更少,真正實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能。
通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心工具包,使得應(yīng)用能夠在不超過(guò)15分鐘的時(shí)間內(nèi),通過(guò)自助服務(wù)門(mén)戶網(wǎng)站添加新服務(wù)器,幾乎可以獲得實(shí)時(shí)的水平縮放。另外,還可以為現(xiàn)有服務(wù)器添加處理器、內(nèi)存以及存儲(chǔ)資源,從而進(jìn)行垂直縮放。從實(shí)際效果來(lái)說(shuō),云計(jì)算避免了容量規(guī)劃可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
使用微軟私有云解決方案,整個(gè)學(xué)校內(nèi)無(wú)論是應(yīng)用服務(wù)器還是師生所使用的客戶端,大部分運(yùn)行在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心的虛擬化的資源池中,各部門(mén)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在統(tǒng)一的位置,讓學(xué)校可以更好地控制敏感數(shù)據(jù),保護(hù)學(xué)校數(shù)字資產(chǎn),并提升學(xué)校安全性。
我們陽(yáng)原縣要家莊中心小學(xué),試用以多媒體為主的信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué),是從2003年下學(xué)期開(kāi)始的。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐,已從不定期的選用到經(jīng)常采用,從操作不熟練到比較熟練,取得了較好的效果。下面我結(jié)合幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐談一談信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的好處:
1.信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)開(kāi)拓了新的教學(xué)模式,對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行了較大的改革。傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般是教師講,學(xué)生聽(tīng),外加課堂討論、課堂練習(xí)等形式。我們現(xiàn)在在這個(gè)基礎(chǔ)上配以直觀、形象的畫(huà)面,精心制作的綜合歸納圖表,有時(shí)還加上悅耳動(dòng)聽(tīng)的解說(shuō)詞和音樂(lè),課堂上自然就豐富多彩了。它能使抽象、枯燥的東西變得形象、生動(dòng);它能激發(fā)學(xué)生的想象,啟迪他們的思維,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;它能使學(xué)生聽(tīng)起來(lái)更有味,討論起來(lái)更活躍,做起練習(xí)來(lái)思路更暢通。所以我們說(shuō),采用信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段是對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法的改革。
2.信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)符合直觀性原則,有利于幫助學(xué)生理解教材,加強(qiáng)記憶。小學(xué)生由于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)缺乏,對(duì)于抽象的概念和原理不易理解。使用信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué),學(xué)生就容易理解,而且記得牢?!氨砀裰谱鳌笔恰禬ORD2000》教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),原來(lái)自己講授這一節(jié)課時(shí),雖然花了不少的時(shí)間,但不少的學(xué)生印象模糊,理解不透,后來(lái)自己改進(jìn)了教學(xué)方法,運(yùn)用多媒體課件作輔助手段,取得了較好的效果。
3.信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué),節(jié)省時(shí)間,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。我們采用任何一種教學(xué)手段的目的都是為了提高教學(xué)質(zhì)量,前面幾條都說(shuō)明信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)在提高教學(xué)質(zhì)量方面有明顯的效果。此外,信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)由于在課前做了平日課堂上所做的一些工作,就能節(jié)省課內(nèi)的時(shí)間,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。例如課堂提問(wèn),將題目打在屏幕上,集中了學(xué)生的注意力,提高了學(xué)習(xí)效率,節(jié)省了時(shí)間。在課文分析時(shí),我們把學(xué)生存在的問(wèn)題制成圖片,讓學(xué)生去分析、辨別,有利于糾正錯(cuò)誤,加深對(duì)問(wèn)題的理解。在進(jìn)行課程練習(xí)時(shí),信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)能發(fā)揮更大的作用。我們根椐練習(xí)的內(nèi)容,制成各種形式的圖片,如綜合歸納圖表,區(qū)別比較圖表,各種題型練習(xí),配合講授,更好地發(fā)揮歸納法、練習(xí)法、比較法等在教學(xué)中的作用,幫助學(xué)生鞏固已學(xué)的基本知識(shí)。
總之,在信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)方面,我們經(jīng)歷了一個(gè)由不熟悉到比較熟悉的過(guò)程,現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)已成為我們教學(xué)中不可缺少的組成部分,成為我們提高教學(xué)效果的手段.
【關(guān)鍵詞】微波消化技術(shù);化學(xué)分析前處理;應(yīng)用研究
20世紀(jì)70年代,Harwell實(shí)驗(yàn)室使用微波爐裝置成功的處理了核材料,從這之后,微波輻射技術(shù)的發(fā)展逐漸擴(kuò)展到了化學(xué)領(lǐng)域,并形成了一門(mén)新的交叉學(xué)科即微波化學(xué)。微波化學(xué)學(xué)科的形成,無(wú)論是在化學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論方面,還是技術(shù)應(yīng)用方面,都是化學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)新進(jìn)展。如日常生活中的礦工、化工以及金屬材料和食品成分的檢測(cè)中,都需要應(yīng)用微波消化技術(shù),應(yīng)用微波消化技術(shù)進(jìn)行化學(xué)分析前處理工作,可以精確的檢測(cè)出分解成溶液狀態(tài)的樣品成分,對(duì)保證樣品分析過(guò)程的高效性和精準(zhǔn)性具有重要意義。
一、傳統(tǒng)的化學(xué)分析前處理方法
我國(guó)化學(xué)領(lǐng)域常用的化學(xué)分析前處理方法大致可分為溶解和熔融兩種。溶解化學(xué)分析方法主要是將樣品試樣水溶于酸、堿以及其它種類的化學(xué)溶劑中,對(duì)樣品的成分進(jìn)行檢測(cè)分析。熔融化學(xué)分析方法主要是將檢測(cè)樣品的試樣與固體的化學(xué)溶劑混合,在高溫加熱的條件下,使分析檢測(cè)樣品的成分轉(zhuǎn)化為可溶于水、酸和堿等化學(xué)溶劑的物質(zhì)。另外在檢測(cè)分析有機(jī)物,如生物制品、食品等中含有的無(wú)機(jī)物時(shí),首先要去除檢測(cè)樣品中的有機(jī)物質(zhì)。我國(guó)早期最常用的方法就是干法灰化和濕法消解,干法灰化主要是將檢測(cè)樣品試樣用電爐進(jìn)行碳化,然后在將碳化后的樣品移至高溫爐進(jìn)行灰化,灰化后在測(cè)定該樣品中的無(wú)機(jī)元素。濕法消解是在容器中按要求加入適當(dāng)比例硝酸、硫酸混合酸進(jìn)行消解檢測(cè)。這些化學(xué)分析前處理方法普遍存在著化學(xué)試劑用量大、操作過(guò)程復(fù)雜、需要時(shí)間長(zhǎng)、容易產(chǎn)生大量的有毒有害氣體等問(wèn)題,并且容易造成某些珍貴化學(xué)元素的揮費(fèi)以及對(duì)人類的生存環(huán)境造成污染。由此可見(jiàn)傳統(tǒng)的化學(xué)分析前處理方法在應(yīng)用過(guò)程中存在很多問(wèn)題,也帶來(lái)了很多危害,同時(shí)還在一定程度上制約了化學(xué)分析儀器的先進(jìn)性。
二、微波消化技術(shù)的應(yīng)用原理及優(yōu)勢(shì)
目前我國(guó)化學(xué)領(lǐng)域在化學(xué)分析前處理中應(yīng)用最廣泛的化學(xué)分析技術(shù)就是微波消化技術(shù),其主要應(yīng)用原理是密閉微波溶樣技術(shù)。微博消化技術(shù)的應(yīng)用最早起源于上個(gè)世紀(jì)30年代,并且最初被應(yīng)用于通訊領(lǐng)域,而應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域則是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始的。其實(shí)際工作原理是在250Hz的微波電磁場(chǎng)的作用下,使檢測(cè)分析過(guò)程中添加的化學(xué)溶劑分子和水分子每秒產(chǎn)生24.5億次的超高頻率震蕩,并與檢測(cè)分析樣品進(jìn)行碰撞、摩擦和擠壓,使溫度升高,加快檢測(cè)樣品表層的破裂速度,形成新的樣品表面與化學(xué)溶劑發(fā)生反應(yīng),使檢測(cè)樣品在短時(shí)間內(nèi)完全分解。微波消化技術(shù)在化學(xué)分析前處理中的應(yīng)用,是近年來(lái)化學(xué)分析領(lǐng)域的一項(xiàng)重要進(jìn)展,在應(yīng)用中,主要具備以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):
(1)檢測(cè)分析樣品溶解快,所需化學(xué)試劑少,樣品溶解時(shí)間短,花費(fèi)成本少;
(2)檢驗(yàn)樣品試樣分解完全,有效減少了稀少元素的揮發(fā)率,回收率較高;
(3)檢測(cè)分析過(guò)程中,引入的雜質(zhì)和干擾物質(zhì)少,降低檢測(cè)分析失誤率;
(4)采用密閉微波溶樣技術(shù),可有效防止檢測(cè)分析過(guò)程中有害氣體的泄漏,減少環(huán)境污染;
(5)能分解許多常規(guī)檢測(cè)分析方法不能分解的樣品試樣,適合各種樣品試樣的化學(xué)分析前處理,尤其適合痕量分析和超純分析。
由于微波消化技術(shù)在應(yīng)用中具有以上優(yōu)點(diǎn),所以其在世界各國(guó)的化學(xué)分析前處理實(shí)驗(yàn)室中得到了廣泛的應(yīng)用。[1]目前我國(guó)海關(guān)部門(mén)和質(zhì)檢部門(mén)以及一些教育機(jī)構(gòu)和研究所也逐漸開(kāi)始應(yīng)用微波消化技術(shù),但由于設(shè)備價(jià)格昂貴,使得該技術(shù)還沒(méi)有得到很大范圍的應(yīng)用。
三、化學(xué)分析前處理應(yīng)用微波消化技術(shù)應(yīng)注意的事項(xiàng)
在應(yīng)用微波消化技術(shù)進(jìn)行化學(xué)分析前處理時(shí),檢測(cè)樣品試樣的分解通常會(huì)用到無(wú)機(jī)酸?;瘜W(xué)領(lǐng)域中,大多數(shù)的無(wú)機(jī)酸都具有良好的微波吸收能力,單一酸和混合酸在進(jìn)行微波消化的過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生不同的性質(zhì)變化和熱分解效果,本文以密閉微波溶樣為例,列出了部分單一酸和混合酸的基本性質(zhì)以及適用檢測(cè)樣品的種類。
(一)鹽酸
鹽酸屬于還原性較強(qiáng)的酸,不具有氧化性,不適合用于消解有機(jī)物質(zhì),在高溫條件可與硅鹽酸和難溶氧化物形成可溶性鹽。而鹽酸和硝酸進(jìn)行混合后就會(huì)具有很強(qiáng)的氧化性,可以快速分解金、合金、硫化物以及礦砂等較難分解的物質(zhì),同時(shí)鹽酸和過(guò)氧化氫混合使用,是分解效果良好的金屬溶劑。
(二)硫酸
硫酸相對(duì)于其它酸性物質(zhì)來(lái)說(shuō),具有較高的沸點(diǎn),幾乎可以破壞所有有機(jī)物的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)。但由于硫酸在高溫條件下容易融化為聚四氟乙烯溶樣杯,通常情況下不能單獨(dú)使用。硫酸和硝酸混合后,可以使有機(jī)物氧化和碳化,同時(shí)還可以水解脂類。[2]比較適用于有機(jī)物、聚合物和脂肪類物質(zhì)的分解,分解后可得到無(wú)色透明液體,如果所得溶液呈淡黃色,可加入適量過(guò)氧化氫進(jìn)行消解。
(三)硝酸
目前我國(guó)化學(xué)分析前處理中,比較常用的酸溶劑就是硝酸和過(guò)氧化氫混合溶劑。硝酸具有氧化性強(qiáng)和沸點(diǎn)低的特點(diǎn),在高溫和高壓的條件下,可以和檢測(cè)分析樣品迅速發(fā)生反應(yīng),化學(xué)分解產(chǎn)生的高能態(tài)活性氧是破壞檢測(cè)樣品有機(jī)物質(zhì)的重要工具,化學(xué)分析前處理在使用微波消化技術(shù)時(shí),往往會(huì)先加入硝酸,待檢測(cè)分析樣品初步分解后,在滴加過(guò)氧化氫,加強(qiáng)溶劑酸性,加快檢測(cè)樣品的分解速度。適合用硝酸和過(guò)氧化氫進(jìn)行微波消化的樣品包括蛋白質(zhì)、脂肪、化妝品以及食品等。
(四)磷酸
磷酸具有揮發(fā)困難的特點(diǎn),比較適用于分解氧化物,通常情況下,在應(yīng)用過(guò)程中都需要與其它化學(xué)物質(zhì)混合使用。[3]如磷和硫酸混合后使用可在低壓條件下產(chǎn)生高溫,比較適用于陶瓷制品和鋁制品的消化分解。
(五)高氯酸
高氯酸屬于典型的強(qiáng)氧化劑,加熱后可分解出大量氣體,產(chǎn)生高壓。濃度和溫度較高的高氯酸會(huì)與有機(jī)物質(zhì)發(fā)生劇烈的反應(yīng),甚至引起爆炸,因此不適合應(yīng)用于微波消化技術(shù)中。
四、結(jié)論
樣品的化學(xué)分析前處理是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,通常情況下,對(duì)于未知的樣品試樣,在進(jìn)行微波消化之前一定要明確該樣品的特征和屬性,根據(jù)檢測(cè)分析樣品的不同屬性和特征以及樣品試樣的待測(cè)元素含量,稱量檢測(cè)樣品加入溶樣酸的量,根據(jù)檢測(cè)分析樣品是否含有易揮發(fā)性有機(jī)溶劑以及和溶樣酸的反應(yīng)程度,來(lái)決定該樣品是否要進(jìn)行預(yù)處理,降低樣品在微波消化的過(guò)程中所帶來(lái)的高溫和高壓等危險(xiǎn)性,確保微波消化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的安全性,使其能夠被廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]楊建民. 微波消解技術(shù)在煤及煤灰處理中的應(yīng)用研究[J]. 中州煤炭,2012,(11)07:17-19.