时间：2023-07-18 17:24:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇云计算的基本原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：云计算；发展
1 引言
如今，云计算技术打破了高端技术“独享”的局面，让每个普通用户和中小企业都能以极低的成本享有原先只有大型企业才能享有的高端技术服务。云计算彻底改变了我们的工作方式和商业模式，云计算已经走入我们的生活。
2 云计算的概念及其基本原理
狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机，以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。
广义的云计算指的是厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型的客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型。
通俗地讲，云计算是一种基于Internet的超级计算模式，在远程的数据中心里，成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。因此，云计算甚至可以让你体验超乎想像的运算能力，用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。
云计算的基本原理是，通过使计算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，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
3 云计算的特点及其关键技术
基于云计算概念及原理，云计算应至少具备如下特点：一是以网络为中心，云计算的整体架构是建立在由多台计算机或其他硬件设备构成的网络环境中；二是以服务为提供方式，以按需服务的方式根据不同用户的个性化需求推出多层次的服务；三是高扩展性和高可靠性，基于网络构建的云计算可以快速灵活地适应用户不断变化的需要，同时通过网络冗余机制实现高可靠性；四是资源透明化，底层资源（计算、存储、网络资源等）对用户透明，用户无需了解资源具体实现和地理分布等细节。
为了实现上述特点，云计算采用了如下关键技术：一是数据分布存储技术，通过采用分布式存储的方式存储数据，采用冗余存储的方式保证存储数据的可靠性，提高软件可靠性弥补硬件的不可靠，从而提供廉价可靠的系统；二是并行计算编程模型，将任务自动分解成多个子任务，通过Map和Reduce两个步骤实现任务在大规模计算节点中的调度和分配；三是高效数据管理，通过采用列存储的数据管理模式实现在规模巨大的数据中高效地找到特定数据；四是分布资源管理，云计算系统在多节点并发执行环境中可以保障关键节点出现故障时的自动迁移及其状态的同步。
4 云计算的服务方式
云计算已在日常网络中随处可见，以各种形式提供服务，云计算的主要服务方式有：IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）、PaaS（Platform as a Service，平台即服务）和SaaS（Software as a Service，软件即服务）三种形式，其中IaaS是把计算、存储、网络及搭建应用环境所需的一些工具当成服务提供给用户，使得用户能够按需获取IT基础设施。它由计算机硬件、网络、平台虚拟化环境、效用计算计费方法、服务级别协议等组成，其表现形式是为用户提供按需付费的资源服务，例如虚拟服务器、存储等；PaaS是把分布式软件的开发、测试和部署环境当作服务，通过互联网提供给用户，其表现形式是为用户提供基于可扩展的大规模基础设施的平台能力与资源服务，例如云应用开发与运行环境、用户数据、信息资源、公共服务能力；SaaS是一种基于互联网来提供软件服务的应用模式，它通过浏览器把服务器端的程序软件传给千万用户，供用户在线使用，其表现形式是为用户提供基于云基础架构的应用软件服务，例如CRM、文档编辑，典型的商用代表是Google公司基于云计算平台提供的Google办公套件，只用浏览器即可访问使用。
5 云计算的发展现状及前景
随着网络技术的不断完善和成熟，以及云计算应用的不断深入，越来越多的人开始重视云计算，不仅仅大中小企业广泛应用云计算，人们的日常生活也会像离不开煤气、水电那样，离不开云计算。
云计算已经从前期的起步阶段开始进入实质性发展的阶段。互联网公司、基础运营商、软硬件IT企业及各地政府等多方力量都在积极推动云计算发展。我国已将云计算列为新一代信息技术产业的重点领域，“十二五”将给予大力扶持。与此同时，运营商在主管部门的大力支持下，已经开始大规模部署云计算解决方案来加速云实施。云计算在企业中正变得无处不在，大多数公司正在尝试云计算。目前，已经有相当一部分大中型企业开始应用私有云及混合云，而针对小型企业的公有云项目也开始启动。“十二五”期间我国云计算将步入高速发展期。
参考文献
[1]中国云计算网..
【关键词】云计算 关键技术 机遇与挑 战发展前景
简单地说，云计算就是指基于互联网的超级计算模式，它能够把存储在个人计算机、服务器和其他设备的大量存储器容量和处理器资源集中在一起，来进行统一的管理并且协同工作。云是网络、互联网的一种比喻说法。有了云计算，广大用户无需自购软、硬件，甚至无需知道是谁提供的服务，只关注自己真正需要什么样的资源或者什么样的服务。云计算的最终目标是使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样来使用计算机资源。将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给用户。
一、云计算的基本原理
云计算的基本原理是，通过使计算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，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这样企业就可以将各种各样的资源和服务切换到有需求的应用上，用户或者企业就可以根据自己的需求来随时随地地访问计算机和存储系统。打个比方，早些时候人们把钱存在家里，后来随着有了钱庄，相对来说安全了，但兑现起来比较麻烦，到现在的银行、ATM机，甚至是网上支付方式，只需一张银行卡，一台ATM机，甚至只一个账号，随时随地就可以取到钱，满足用户的需求。而“云计算”就是相同性质的一次变革，是人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。
二、国内外云计算技术及研究现状
云计算已经引起各国政府的重视和极大关注。2009年9月美国联邦政府宣布了云计划的发展计划。美国宇航局已成功启动了“星云”的云计算环境。在2011年的出台的《联邦云计算战略》中，强调了要积极构建云计算的生态系统，来推动产业链协调发展。欧盟委员会也于2012年的9月启动了“释放欧洲云计算潜力”的战略计划。日本在2010年8月了《云计算与日本竞争力研究》的报告。
重点企业在云计算方面的发展速度也是很惊人的。Google算是云计算的最大使用者，同样也是云计算的“领路人”，Google已经成功地推出了包括Google地球、地图、Docs以及Gmail等应用平台。Google相继公开了Dapper的实现技术和Megastore一种分布式存储技术，以及现在讨论地比较热门的开源项目Hadoop。IBM在2013年开发出InterCloud的云存储软件，并正为该软件申请专利。IBM在2007年推动了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台。微软于2008年推出了Windows Azure操作系统。
三、云计算技术面临的挑战和机遇
3.1云计算面临的三大机遇
第一，我国重视信息技术应用，强调推进经济社会各领域信息化，致力于利用信息和网络技术来不断优化服务业态和创新服务模式来改善社会公共服务，在这些局势下，低成本、高效率的云计算服务会变得越来越炙手可热。在政策、资金、项目方面将会得到国家的大力支持。
第二，我国已经基本也具备了一定的产业基础，而且云计算的技术特点和开源化趋势也为我国企业掌握核心技术、不断取得技术上的新进展提供良好的契机。
第三，国家一直在倡导节能减排，而云计算的对IT资源的集中和整合利用可以减少设备规模，及时关闭空闲资源，提高电能利用率，助理节能减排。
3.2云计算面临的两大挑战
第一规范云计算的相关法律、法规尚不完善。云计算具有应用地域性弱、信息服务或者用户数据会分布在不同的国家和地区，一旦在信息安全监督方面产生问题，将会面临法律差异以及不同地域纠纷等复杂问题。另外，云计算应用形式下，存入云服务商处的用户数据，也将会产生关于数据私密性进行保护的法律问题。
第二云计算环境下用户信息的安全问题。用户数据的存储、处理还是传输都与云计算系统相关，一旦发生关键或者隐私信息的丢失，窃取，对用户来说将会产生一些致命性的问题。因此如何保证云服务提供商内部的安全管理、如何规避云计算环境下给用户带来的各种风险等成为了云计算所面临的又一大挑战。
关键词：微网；虚拟阻抗；下垂控制；并联系统
0引言
下垂控制技术是电力系统中广泛使用的一种控制方法。当逆变器输出阻抗呈感性时，逆变器输出的频率和幅值同逆变器输出的有功功率和无功功率呈下垂特性，从而实现均流控制。文献[1]中表示因为只需要检测自身的功率，避免了DG单位之间的通信关系，并联系统具有很高的可靠性。文献[2]中的下垂控制采用P-f和Q-V控制实现传统发电机之间有功功率和无功功率的解耦控制。但文献[3]表明下垂控制的前提是线路阻抗呈纯感性或纯阻性，然而，文献[4]指出在低电压微电网中线路电阻通常大于其电抗，导致了微电源有功功率和无功功率分配不均。为了使逆变器输出阻抗呈感性，本文采用 “虚拟阻抗”的控制方法实现对有功功率和无功功率的均分。
1下垂控制基本原理分析
三相逆变器无互联线并联工作系统框图如图1所示，逆变器1根据输出电压及电流计算本模块的有功功率P、无功功率Q，然后对频率给定及幅值给定进行调节，最后通过电压电流闭环控制，实现下垂并联控制。
图2为两台逆变器并联等效电路，图中 ，I01，I02为逆变器输出的电压和电流幅值，I0为流经负载的电流。U为公共母线处电压，Z1，Z2为线路阻抗，Z0为逆变器负载阻抗。逆变器输出电流
从公式（4）和公式（5）中可以看出，有功功率P和相位 、无功功率Q和幅值E之间是呈对应关系的。因此，可以通过有功功率调节相位、无功功率调节幅值实现逆变器并联。这就是下垂并联控制的基本原理，其下垂控制方
（9）
因此当线路阻抗发生变化时传统的下垂控制方法已无法实现功率的均分，因此需要引入虚拟阻抗这一概念。
2 虚拟阻抗的基本原理
图3为虚拟阻抗的闭环控制框图，其原理为通过功率控制计算输出功率P和Q经下垂控制得到参考电压Uoref，然后计算输出电流Io在虚拟阻抗上的压降，然后用参考电压Uoref减去虚拟阻抗的压降即为输出参考电压U*。
其中ZD（S）是未加虚拟阻抗时逆变器等效输出阻抗。在式（12）中如果足够大那么系统等效输出阻抗将会呈感性，由此可见加入虚拟阻抗的双闭环控制能满足下垂控制的条件。
3仿真分析
为验证虚拟阻抗的有效性，利用MATLAB/Simulink软件中搭建两台无互联线逆变器并联仿真模型进行仿真实验，仿真结果如图4-7所示。在0 - 0.2 s时逆变器1单独为负载供电，0.2 - 0.4 s时为两台逆变器共同为负载供电。其中图4、图5为采用传统的下垂并联控制得到的结果，由波形可以看出，当线路阻抗不平衡时采用传统的控制方法，有功功率和无功功率不能被精确均分。而图6、图7采用虚拟阻抗法得到的仿真结果，加入虚拟阻抗使逆变器输出阻抗呈感性。仿真结果表明，当采用虚拟阻抗法的无互联线下垂并联控制方法时，能很好地实现逆变器之间的均流，并且有功功率和无功功率能被很好地均分，解决微网并联系统传统下垂控制的这一缺陷。
4结论
本文分析了传统下垂控制的基本原理和其局限性，并通过采用虚拟阻抗的控制方法将其等效输出阻抗设计成为感性从而实现幅值、频率与有功和无功之间的解耦，以达到功率均分的目的。仿真结果表明，采用虚拟阻抗的下垂控制方法可以有效的实现功率均分和个逆变器之间的均流，且不受线路阻抗不平衡的影响。
参考文献
[1]郭津.基于网络控制及功率下垂控制的三相逆变器并联系统的研究[D].浙江大学[硕士学位论文]，2012.
[2]阚加荣，谢少军，吴云亚. 无互联线并联逆变器的功率解耦控制策略[J].中国电机工程学报，2008，28（21）：41-45.
关键词 地理气候 聚类分析 判别分析
中图分类号：G642 文献标识码：A
0 引言
气候分类①是将全国气候按某种标准划分为若干类型的过程。决定各地气候物理条件的因素主要指决定各地地理位置的诸要素，如纬度、高度、海拔分布等。此外，海流、盛行风也可作为气候因素。
本文选取中国气象科学数据共享服务网②中的一组数据集，采用年平均气压、年平均气温、年极端最高气温等8个指标，用最短距离法对重庆—沙坪坝、福建—福州、安徽—安庆等24个城市进行聚类分析，确定了5类气候区域，并对各类区域的气候特点进行分析，得出划分结果与实际各城市气候特点相符的结论；再从这24个城市中选择几个城市重新进行判别分析，并利用判别分析对聚类分析的评价结果进行检验，最终确定5类气候分划。
1 聚类分析的基本原理及应用
1.1 聚类分析的基本原理
聚类分析是将数据所对应的研究对象进行分类的统计方法。其基本原理是依样品的属性或特征，用数学方法定量地确定样品间的亲疏关系，再按其亲疏程度划分成不同的类，得出能反映个体间亲疏关系的分类系统。
本文选用欧氏距离③系数作为统计量。其数学表达式为： =
其中为第个样本第个因子的值；为第个样本第个因子的值；为因子个数。
由于欧氏距离受量纲的影响，因此首先将数据标准化，公式为：
并采用最短距离法进行聚类分析，具体分析步骤④⑤如下：
（1）所有的样本点各自为一类。计算样本之间的距离，共有个，将计算结果排成距离矩阵：
（2）按最短距离逐步归类。从矩阵表中选择距离最短的两个样本归并为一类。再将其组成新的序列，继续计算新类同其他样本的距离。依上述方法重复计算，每一次都按距离最短的两个样本组合并成新类或归并到其他类，直到所有代表样本连成一个完整的分类系统。
（3）画出聚类分析图。
1.2 聚类分析的应用
按上述步骤得到的聚类结果及结果分析如下：
Ⅰ区：德钦。云南气候复杂，兼具低纬气候、季风气候、山原气候的特点，主要特征表现为：气候垂直变化明显；年温差小，日温差大；降水充沛，干湿分明，分布不均。
Ⅱ区：大柴旦。青海具有高原大陆性气候，光照充足；冬寒夏凉，暖季短暂，冷季漫长；雨量偏少，干湿季分明。
Ⅲ区：东方。海南最具热带海洋气候特色，全年暖热，雨量充沛，干湿季节明显，常年风力较大，气候资源多样。
Ⅳ区：成山头、大连、阿巴嘎旗、富锦、长春、阿勒泰、敦煌、盐池、卢氏、北京 、天津。以上地区位于长江以北，属于温带地区，具有温带海洋、温带季风、温带大陆等气候特点。
Ⅴ区：贵阳、鄂西、沙坪坝、安庆、东台、上海、广州、常德、福州、赣州。以上地区位于长江以南，普遍具有亚热带气候特点。
显然，这种聚类结果与现实中这些城市所属的地理气候大致是相同的，用聚类分析法将该组数据划分成5类是符合实际意义的。
2 判别分析的基本原理及应用
2.1 判别分析的基本原理
距离判别是最简单、直观的一种判别方法，由于在统计分析中有必要考虑随机变量方差的信息，因此本文选用马氏距离③。样本与均值为，方差为的总体的马氏距离为：
（， ） =
由于聚类分析结果为前三类各有一个城市，因此，本文只考虑Ⅳ区和Ⅴ区，用已聚类得到的这两类作为已知总体，选择其中的几个城市进行回代来验证聚类结果的可信度。因此，本文考虑两总体的距离判别问题，分两种情况讨论：两总体协方差阵相同不同的情况。
设两个总体为和，其均值向量分别为和，协方差阵分别为和，现在给一个样本，要判断来自哪一个总体。
（1）两个总体的协方差矩阵相同时，即≠，==
2.2 判别分析的应用
在聚类分析产生的第Ⅳ类和第Ⅴ类分别作为总体，来回判聚类结果中第Ⅳ类、第Ⅴ类的所有城市属于哪一类总体，这属于以上所介绍的两个总体的距离判别问题。
其判别分析结果为：未作为判别总体的北京和天津属于第Ⅳ类、赣州属于第Ⅴ类，而作为判别总体的那18个城市在回判过程中仍然还属于聚类过程中所属的那一类，这种判别结果与现实中这些城市所属的地理气候大致相同，同时还与聚类分析的结果一致，进一步验证了这8个指标变量的有效性。
3 结束语
通过上面的聚类分析和判别分析，根据各城市的主要指标，将某年全国主要城市的气候标准值数据划分为5类：Ⅰ Ⅴ类区。通过分析比较各类城市的气候指标，可将全国各省的气候类型进行划分，并可以对全国其他地区的气候类型进行推断，进一步做出该城市的大致的所属区域：长江以南或以北、温带或亚热带以及各种雨量或其他气候特征。因此，可用这些气候指标数据，对某一省市进行地理区域划分，通过该划分进一步对不同地理区域的农业发展、经济开发等各方面进行研究，推动我国各项事业的综合发展。
基金项目：国家自然科学基金资助项目（项目编号：41071247）
注释
① http：///view/746962.htm.
② http：///shishi/climate.jsp stprovid=%B1%B1%BE%A9.
③ 薛毅，陈立萍.统计建模与R软件[M].北京：清华大学出版社，2011.
关键词：探究式教学科学性系统性《软件工程》教学
《软件工程》课程是软件工程学科的一门专业课，因其具有较强的工程性和实践应用性，于是这门课程主要讲述软件系统开发的方法、技术规范和标准以及开发工具等，并且在软件工程学科人才培养体系中占有重要的地位。教师如何引导学生用科学的结构化方法进行软件项目开发，以及应遵循的开发流程、技术标准和技术规范非常重要。《软件工程》因其具有较强的工程性和实践性，教师在知识点的讲授过程中不能用简单的点对点方式进行知识灌输，学生通过死记硬背的方法而孤立地、片面地掌握某个原理，就可能会出现“虚有理论，缺乏实践”的现象。其原因是很多学生死记硬背很多基本原理，一旦让其具体应用就不知所云了。其结果是培养了许多理论具有片面性，实践能力越来越差的学生。因此，教师如何科学的引导学生掌握《软件工程》这门学科的开发思想才是关键点，首先要让学生有清晰地认识度，《软件工程》这门学科不是教条而是一种分析问题、解决问题的实用工具，掌握其基本原理是该课程的基础和前提，但核心是解决问题的思想方法、实践开发的思维。针对上述问题，本文系统地介绍了探究式教学方法在《软件工程》教学中的应用。
一、探究式教学的基本环节
探究教学思想在古代就已经存在了，例如在中国古代的孔子“启发式教学”，以及古希腊苏格拉底的“产婆术”[1]。杜威倡导“智慧五步法”，主张科学教学应遵循下列基本过程[2]：（1）在情景中感到要解决某种问题的暗示；（2）明确要解决的疑问是什么；（3）提出解决问题的假设；（4）推断所定假设的内在含义；（5）在行动中检验假设。探究式学习是学生在科学课中自己探索问题的学习方式[3]，最大的特点是学习具有积极主动性，教师在引导学生进行探究式学习的过程中大致可分为四个教学环节：第一，具有观察和分析问题的能力。主要培养学生观察待解决问题的能力，通过学会对相关理论的分析，培养学生发掘规律的兴趣和能力。第二，确定研究目标。通过引导学生利用已学的知识，更准确的确定问题。第三，假设和逻辑推理。让学生大胆假设，小心求证，即提出合理的假设，在应用基本原理或方法进行逻辑推理寻求问题的答案。第四，把理论结论应用于实践。通过逻辑推理得出的理论结论还需要应用到实践中去检验，让学生明白到理论很重要，实践检验理论更重要。
二、探究式教学方法在《软件工程》中的应用
下面以《软件工程》课程中的软件工程管理为例子，简单说明这种教学模式，以下依次就是每个教学环节。
（一）让学生观察和分析待求软件的复杂度
例如，在一般性硬件系统中对可靠性设计有一条非常重要的基本原则———简单即为可靠。其实，这个原则也适合应用在软件系统中，现有的软件复杂性度量方法非常多，其中比较著名和实用的就是McCabeQA方法，它能够比较便捷地计算出软件复杂度，并且可对软件进行检查、分析和查找可能导致错误的代码。通过对McCabeQA方法的学习探讨，让学生自己总结出适合计算软件复杂度的理论方法。
（二）确定研究目标———软件工程管理的内容
软件工程管理的基本内容有哪些？我们的目标是逐一找出这些管理的内容，这些是我们需要探究的一个关键点，也是我们确定研究的目标。
（三）提出假设然后逻辑推理
软件工程管理有一个重要的内容是软件质量评估，所以我们需要对软件的质量作一些假设，然后在根据现实约束环节进行推理论证我们的假设是否合理。
（四）得出结论作用于实践
在步骤3的假设和推理后，我们可以得出软件工程管理的基本准则，最后让学生把这些准则应用到具体实际的软件开发中去。
（五）经验总结和讨论
通过实践以后，让同学们总结出经验。让学生充分认识到我们不能照搬书本上的方法和原理，要具体问题具体分析，把理论融汇到实践中去，在用实践来指导理论。
三、结论
传统的教学模式是一种以教师为主角的“填鸭式”教学，我们应该改变这种教学模式，创建以学生为中心的学习型教学模式。教师的责任是引导学生去发现和探索真理，这才是教育理论中的探究式教学。
参考文献：
[1]刘彬，李灏.孔子启发式教学法与苏格拉底产婆术之探源[J].中美英语教学，2006(6):64-67.
要了解云服务，一定要先了解云计算的基本原理。
云计算：通过使计算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，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
云服务的商业模式是通过繁殖大量创业公司提供丰富的个性化产品，以满足市场上日益膨胀的个性化需求。其繁殖方式是为创业公司提供资金、推广、支付、物流、客服一整套服务，把自己的运营能力像水和电一样让外部随需使用，例如：云导。
这种服务类型是将网络中的各种资源调动起来，为用户服务。
这种服务将是未来的主流。
如微软、苹果：
微软正式推出云服务平台——Windows Azure
苹果于2011年6月7日在WWDC2011上，正式了iCloud云服务。
Ray Ozzie，微软的软件架构师，在PDC开场演讲别强调了服务和“云”。他说，广为普通人所用的服务器需求和在企业内部所用的服务器需求有着本质的不同。由于服务器分散在世界上不同的数据中心，以及因新闻、博客、产品、甚至购物季节等带来的巨大变化需求，我们需要很多专业的知识。在亚马逊宣布EC2之前的几个月，微软就已经开始了他们自己的云平台。
关键词 云计算；信息化；中小型企业
中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0212-02
1 云计算的概念及原理
1.1 云计算的概念
云计算作为一项新兴的迅速发展信息技术，人们对它的界定还尚未统一。其中一个比较认可的定义是云计算是分布式处理、并行处理、网络计算发展和商业实现。
1.2 云计算的基本原理
云计算通过使计算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，企业数据中心的运行将更与互联网相似。用户只需要应用提供商提供的一个终端做简单的输入输出工作，所有的业务与数据处理都在云计算中心完成，用户不必关心数据与服务在何处，用户只需要像使用水电一样按需付费即可。云服务提供商会根据用户的需要提供各种各样的服务模式。
2 云计算在我国中小型企业信息化中的应用必要性
随着国际贸易全球化和市场竞争加剧，世界各国对云计算在中小型企业信息化中的应用格外重视其中德国、俄罗斯已经取得了相应成就。在我国，各中小企业也意识到信息化建设对提高企业发展和竞争的重要性，并纷纷开始进行企业的信息化建设。但无论是从硬件设备还是从信息系统的构建、运营、和维护上来看，中小企业的信息化基础设施建设水平整体还是非常低下，无法与大企业相抗衡。
2.1 我国中小型企业信息化存在的问题
2.1.1 信息化建设资金投入不足
一直以来，中小型企业存在着资金短缺的问题，而信息化的建设需要大量的资金投入使中小企业望而却步。加之后续资金的庞大需求以及系统的运营与维护，使得中小企业很难有能力建立完善的信息化基础设施。
2.1.2 信息化建设专业人才缺失
企业的信息化建设需要专业的信息技术人才来进行系统的统筹规划与设计。而且对人才的要求也非常高，专业的信息化技术人才不仅需要精通信息系统的构建，还需要熟知企业的运作机制。但是，由于中小企业的实力、发展空间和提供的薪资的限制，很难吸引或者培养那些既懂技术又懂管理和业务流程的复杂型人才。
2.1.3 信息化建设周期长
企业的信息化建设不是购买了软硬件设备即可完成的。它需要全面分析企业的业务流程，根据企业的需要进行信息化的架构。并且还需要大量的时间用于系统的构建与投入运行。 但是由于中小企业资金不足，专业人才缺失，严重阻碍了中小企业信息化建设的进程。
上述问题严重制约着企业的信息化建设，因此，云计算的提出与应用，正为中小企业提高自身核心竞争力提供一个有力的平台。
2.2 云计算在解决企业信息化问题中的作用
2.2.1 降低企业信息化建设投资成本
利用云计算，企业只需要利用租用来的服务器和应用程序进行企业的管理与运作。这样便减少了配置大型IT设备、系统维护与管理、人员配备的成本，企业只需要云计算服务提供商提供的一个终端，便可以利用那些只有大企业才可以采用的领先技术。企业可以留出充足的资金用于企业的外部建设。
2.2.2 避免资源浪费
云计算具有随需扩充功能，企业可以根据自己的需要随时的扩增或者缩减资源的访问量，避免资源的浪费，使资源得到充分利用。同时用户只需要为所使用的那部分资源付费，减少成本的浪费。
2.2.3 加快企业信息化的进程
企业的信息化建设是一个复杂的系统工程，需要统筹规划与分布实施，需要对数据全面收集与共享。而企业利用云计算服务商提供的各种服务模式，只需将IT架构扩展到防火墙之外的云端，利用云服务提供商提供的服务来实现架构。这样便节省时间，加快进程，使企业可以更专心的将精力投入到企业的业务实施与管理上。
3 我国企业信息化利用云计算应该注意的问题
3.1 安全性
信息的安全问题一直受到企业的高度重视，它关系到企业的自身利益。企业需要有选择的将企业中需要较低安全级别的数据存储在云端，需要较高安全级别的数据存储在本地。
3.2 选择合适的云服务
云计算服务提供商所提供的是一个面向大众化的服务，在市场上云计算服务提供商很多，他们所提供的服务也各不相同，所以企业在进行选择时要全面考虑云服务提供商提供的服务模式是否真的可以满足企业的需要，适合企业的信息化建设。
3.3 选择稳定的网络
带宽问题目前来说还是阻碍云计算发展的一个待解决的问题，在使用之前企业要清楚云服务提供商是否可以为其提供一个稳健的网络访问环境。如果遇到网络突然中断的问题，对企业造成的损失，由谁来负责，由谁来赔偿，如何来补救等等，这些都还需要中小企业与云服务提供商进行进一步的协商。
3.4 改变传统的思维模式
传统思维模式是阻碍云计算在中小企业应用的原因之一，当企业准备选择接入云计算时，需要改变传统的思维观念，做好企业内部的业务重组，改变传统的业务流程，实现由传统模式向应用云计算服务模式的移植。同时企业应当做出比预想更多的计划以备不时之需。
3.5 政府制定统一标准
由于我国的云计算缺乏统一标准，我国应该加快研究制订云计算相关技术标准和规范，制定完善的法律法规，确保我国云计算产业持续健康发展，促进云计算在中小企业信息化中的应用。
4 结论
云计算不仅会导致IT产业的一场新的变革，也会成为促进中小企业快速成长的一个主要动力。目前，中小企业在观望的同时应该准确的把握住这项技术，从利用云计算构建企业的信息化建设起步，建立完善的信息化基础设施，使之不再成为阻碍企业快速发展的一块绊脚石。
参考文献
关键词：云计算；信息化；系统建设
中图分类号： TE319 文献标识码：A
云计算（cloud computing），分布式计算技术的一种，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。医疗惟有通过先进的信息化手段，建立共享服务，才能推动各医疗机构医患资源的灵活流动和结构优化。基于这种状况，这就需要一种全新的平台为它服务，基于Internet的云计算平台将会在其中发挥重要作用。在医疗卫生信息化建设中，通过云计算所提供的各种虚拟化服务，可以很好地解决现阶段所存在的问题。
1 云计算概述
1.1定义
云计算狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。它是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。
云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。其基本原理是利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。用户根据需求访问计算和存储系统。
1.2云计算的基本原理
云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池为用户按需服务。云计算的基本原理是通过使计算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，企业数据中心的运行将更与互联网相似，这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。
2 医院信息资源构建
基于云计算的区域卫生信息系统构建能够满足海量医疗数据的存储和访问。采用多个服务器集群协同工作，系统高效稳定，数据安全性高，医院能在短时间内完成自身信息系统的部署，降低硬件成本和管理成本，减少由于本地误操作带来的数据丢失的风险。基于云计算的区域卫生信息平台的组成，见图1。
图1 基于云计算的区域卫生信息平台组成
平台为每一个用户都创造了一个完全独立的虚拟系统环境，在每一个用户看来，自己都是云计算平台唯一的用户。用户可以通过多种不同的终端，例如：台式计算机、便携式计算机、手机甚至智能家电接入云计算平台。这让云计算平台的使用非常方便。特别是随着物联网的发展，云计算将在医疗信息化中体现出独有的优势。
基于云计算的区域卫生信息平台的架构，见图2。从系统架构的角度看，云计算平台主要由Web层、负荷分配层、数据管理层、计算逻辑层、物理计算设备层和物理存储设备层组成。
2.1Web层。Web层负责实现云计算平台的Web站点，该站点是用户访问云计算平台的唯一接口。负责用户访问、注册、服务订制，及服务状态查询等。用户可以通过电脑，手机等终端接入客户端服务器，选择合适的信息服务，注册活得授权后，可实时查询、订制、管理相关服务。
2.2负荷分配层。负荷分配层是云计算平台的核心部件。该层具有4个主要功能：①将用户的计算任务划分成若干部分，并决定执行每一个任务的计算设备；②将待存储的数据划分成若干部分，并决定相应的存储设备；③将计算逻辑层返还的计算结果整合后，再反馈给用户；④根据数据读取请求，指令数据管理层读取数据，并将数据整合后输出。
2.3数据管理层。数据管理层主要控制数据存储设备进行数据读写操作。它是各种数据在统一标准下的集合，包括健康档案基础数据、元数据、医学图像数据等。
2.4计算逻辑层。计算逻辑层负责根据负荷分配层确定的计算任务分配方式，控制具体的计算设备进行计算，并在计算完成后返还结果。
上述4层组成了云计算平台的软件部分。物理计算设备层和物理存储设备层代表了云计算平台所整合的所有物理设备，它们组成了云计算平台的硬件部分。最后通过HTML，用AJAX等客户端技术将管理和使用界面根据不同用户所具有的权限呈现给医疗卫生部门及患者等用户。
3 区域云计算实践说明
为了达到虚拟化云计算的目标，促使整个系统尽可能灵活运转，分布式地查询申请并得到汇总的查询结果，需要所有医疗机构都采用该接口标准。考虑到区域内已经实施完全同构系统的概率十分之低，所以该接口需要投入一定人力来实现，并有专人负责维护，接口维护的工作量还是远低于异构数据采集整理的工作量的，毕竟通过接口导入的数据结构是根据主管部门要求标准化的，而导出则由各个医疗机构根据自身情况自行负责维护。如果不需要互相访问数据的共享、互动服务，则可以忽略导出的环节。标准化是一个必不可少的环节，无论哪种方案，标准化都是信息化过程真正价值之所在。
搭建数据索引平台是整个模型的核心，需要根据自身需要向有实力的厂商定制开发，索引平台本身也可以存储数据，依然可以根据需要，对分布式查询时间过长的请求进行数据固化存储，但是大多数数据服务请求应该是实时进行的，为了不至于影响各个医疗机构的在线业务，将索引分成了实时在线、在线容灾和备份3种，一般的数据请求应当通过在线容灾索引查找，海量数据分析可以直接从数据备份索引中提取全部备份数据进行分析，必须要进行实时在线查询的，才用到实时在线索引所涉及的数据，这种信息服务应当尽量限制，以防影响到各个医疗机构自身的运营。所以，虽然是庞大的云计算服务中心，实际真正利用的主要是各个医疗机构处于空闲等待状态的容灾和备份系统。
索引并不是独立的单元，是前面基于Web Service技术实现的服务中心的一部分，对数据服务和应用服务的请求起到一个引导作用，让授权用户可以通过云计算服务中心以最安全、快捷、有效的方式获取所需数据。
在数据索引平台搭建的基础上，就可以增加应用，如资源调度与控制中心等服务，通过对各个网络计算节点软、硬件资源富余情况的分析，至少可以通过交叉备份和交叉容灾的方式将各家医院的备份和容灾系统充分调动起来。一方面解决真正意义上的异地容灾和备份问题，当其中一家医疗机构出现数据灾难性事故时，可以通过云计算服务中心直接从其它计算节点上获取备份数据，甚至直接获取在线容灾应用服务，以度过灾难恢复期；另一方面，通过资源调度与控制，将富余的软硬件资源充分利用于云计算中心的索引服务和其他外延的服务上，增加云计算服务的吞吐量和服务性能。设计优良的云服务中心，不会将自身的备份容灾问题忽略掉，通过资源调度与控制，随时选择当前拥有最佳富余资源的若干个计算节点作为自身的容灾备份节点是十分重要的，平时可以通过负载均衡技术将超出主服务中心吞吐能力的服务分散到其他容灾备份节点上去，万一出现系统故障，则可以利用这些容灾备份节点临时顶替全部服务工作，直到主服务中心恢复。而且其他容灾备份节点的维护可以交由各个计算节点的工作人员来承担。
针对发展迅猛的区域卫生医疗，云计算服务中心更具有无法比拟的优势，通过将各个医疗机构的应用虚拟化，各个中小型的社区卫生医疗机构可以通过调用Web Service接口等方式，在仅安装客户端的情况下（客户端主要用于和检查检验设备对连接，自动采集设备数据）直接申请LIS、PACS等在线医疗信息服务，还可以通过云计算服务中心直接获取诸如双向转诊、远程医疗等服务，自己不用再投入人力、物力建设相对复杂和需要技术支持的系统，甚至都无需关心哪个医疗机构在提供相关服务，只要在授权范围内直接享受服务就可以，备份、容灾等问题全部交由云计算服务中心去处理。
参考文献
[1]Dougherty M. EHR development steps in long-term care. Journal of American Health Information Management Association，2005，76（1）.
[2]叶勇.现代化医院的信息载体--电子病案[J].安徽医药，2005，04，30.
【关键词】全站仪；桥梁测量；三角高程测量
Abstract： According to multi-year experience, the author introduces the total station operation and points, and its relative applications.
Keywords: total station, bridge measure, angel high measuring
中图分类号： P224.2文献标识码：A文章编号：
全站仪拥有使用方便，可支持扩大存储，内存量大的优点，比如我们使用的Nikon DTM-352C型全站仪存储点就达10000个，并可与电脑连接交换数据。在同一测站中不仅可进行高程测量，距离和角度等平面测量，也可进行坐标测量，坐标放样等，是一种测量效率很高的测量仪器，还可在室内对工程数据进行预先复核输入仪器存放，也大大提高了现场作业的工作效率和准确性。高程测量在桥梁施工过程中最为常用，虽然采用水准仪直接测量具有测量精度高，操作简单的优点，而在桥梁施工或山区环境，其性能将大打折扣，使用起来就极为不便。目前最为工程测量人员接受的使用方法是采用反射镜配合全站仪。本文首先阐述了三角高程测量的原理，然后探讨了全站仪在桥梁工程高程测量施工中的应用。
一、 三角高程测量的基本原理
新型三角高程测量不需要对仪器高和棱镜的高进行测量，可以将全站仪任意设站，就像水准仪一样，且其测量精度较高，测量速度快，可在满足一定外界条件的情况下代替三等或四等水准测量，其基本原理是利用水平距离和竖直角对两点之间的垂直距离进行计算，进而通过基本公式 算出高程。上述式子中设测站到A点的天顶距为a，斜距为L，i为测量仪器高，v为棱镜高。高差及斜距水平距可通过使用光电全站仪对棱镜进行照准测距得到，根据竖直角传感器可将斜距转化为高差和平距。
当所采用的三脚架腿加工精度较高时，采取合适的测量方法，棱镜高和仪器高的误差很小，可以忽略，H(i)的精度可根据误差传播定律得到，其精度为 。随着倾角的增大，测边误差对高程的影响越来越大，倾角误差对精度的影响也随着倾角增大而减小，取全站仪测距精度(2+2ppm*D)mm左右，测角精度0.5″上下，当导线点之间的距离为100m，a=0,测距误差为0.4mm时MH(i)=0.001mm。
二、 全站仪在桥梁工程高程测量施工中的应用
1. 测量方法概述
首先是高程放样测量。地面已知控制点与桥涵的墩台基础以及顶面的高度差一般较大，个别高架桥的高甚至达到数十乃至数百米，因此若直接用几何水准测量其高程是比较困难的，一般采取的方法是使用两台水准仪，辅以悬挂钢尺进行高程放样测量，该方法的缺点是精度差，效率低，劳动强度过大。使用全站仪三角高程测量是解决这类问题的首选方法。全站仪S-OV等于高程差实际测量值与高程差的放样值之差，仪器根据棱镜高，仪器高，放样点设计高，测站高进行计算。实际上，高程放样测量的关键在于要以施工图为主要依据，对放样的高程进行计算，以拓普康型全站仪为例，具体高程放样流程为：(1)在测站安置好全站仪，对仪器高进行精确测量；(2)在仪器菜单选择进入放样；(3)对放样数据进行选择，按S-0，在悬高，高差，平距，斜距之间切换输入模式，内存中的已知高程可通过按读取进行调用，进行放样选观测；(4)按照屏幕显示可对棱镜进行上下移动，向下箭头表示高于放样高程，向下箭头表示低于放样高程；(5)在放样结束后做好中杆底部对应位置的标记，土方工程一般在桩侧用油漆标记放样高程或在桩顶用油漆标记放样高程，对于桥涵混凝土工程来说，一般用油漆标记在模板或混凝土壁上；(6)对放样点高程进行检核复测；(7)在实际工作中，坐标放样，直线角度放样，高程放样一般是同时进行的。
其次是后方交会高程测量。笔者通过在完成江西新余某特大桥工程桩基施工中，发现其加密点已经被破坏，若已施工部分不可能和重新引点完全吻合，那么以已完工的墩台和已知点作为后视对测站高程进行后方高程交会恢复是最具可行性的方法，既能保证和已完工部分吻合又能保证和控制点吻合。具体测量流程如下：(1)在菜单中选取后方交会；(2)选择交会高程并将所有已知点高程输入；(3)观测各已知点；(4)屏幕在已观测量足以对测站高程进行计算时提示进行计算；(5)在完成对全部点的观测后按计算选项，计算结果会显示在屏幕上。
最后是悬高测量。悬高测量适用于无法测量河水面到便桥的高度，高压线到路线的高度等情况，具体测量流程如下：(1)将棱镜设在待测物上方或下方对棱镜高进行读取；(2)输入棱镜的高，然后对棱镜进行照准，对距离进行测量；(3)选取悬高测量；(4)对待测物进行照准，地面点到待测物之间的高度将显示在屏幕上。
2. 参数设置和注意事项
全站仪的参数设置应该考虑以下因素。使用全站仪对距离进行测量时，必须严格选用合作目标，即反光棱镜，保证合作目标能与全站仪配套，并且棱镜站和仪器站都需要精确整平，对中。应该在测量距离之前进行测距模式设置，棱镜常数改正，棱镜类型改正，气象改正等，然后才能对距离进行测量。在操作全站仪的过程中发生错误是难免的，无论在何种情况下都可以通过返回基本测量模式，再选择相应测量模式进而对已经发生的误操作错误进行纠正。除了角度测量模式外，其它测量模式实际上是测距，如果接收不到信号可返回基本模式，再对棱镜进行准确瞄准以进行相应测量工作，否则可能是棱镜没有正对仪器。当太阳光与视线接近正对时应该增加望远镜遮光罩才能进行测距。
在桥梁测量工程中应用全站仪应该注意如下事项：第一，为了避免二极管被强光损坏，不要将镜头对准太阳，在强光下测站时要打伞；第二，观测时视线与地面的距离保持在1.3米以上为佳，且应选择大气稳定，通视效果良好的条件进行观测。第三，反射信号的强弱直接影响测距精度，因此要准确对准反光镜，存在电信信号的地方要将视线远离。第四，冬季室内外温差较大，若直接将全站仪拿出室外立刻使用可能造成材质发生轻微变化，导致施测过程中本来已经水平的水准光气泡发生偏移，对测量精度造成影响。因此，应注意将全站仪拿到室外使其适应外界环境，时间一般在半小时以上。
三、 结论
随着社会的发展，进入二十一世纪，科学技术的进步日新月异，全站仪在功能使用上日益自动化，全能化，极大减小了大量外业工作的复杂度，在提高作业精度和工作效率的同时降低了工作强度。全站仪在桥梁测量工程施工中的广泛应用，能有效加快桥梁工程建设。随着科技的进步，仪器设备的改进和更新，工程测量工作趋于简单化，高精度化。科学合理地使用全站仪开展测量工作，需要我们不断探讨和积累工程经验，掌握新的测量方法和技术。
参考文献
[1] 李义云.全站仪在工程测量中的应用[J].科技风,2009,(05).
[2] 李闽.拓普康全站仪及其在工程测量中的运用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,(09).
Discussion and practice on "image processing technology"
Zhang Yongmei， Ma Li， He Li
（School of Information Engineering， North China University of Technology， Beijing 100144， China）
Abstract： The disadvantages， the characteristics and the content of the current teaching for "Image Processing Technology" are analyzed. Four teaching procedures including the selection of textbooks and expansion materials for initiative learning， application of modern teaching models and methods， strengthening teaching practice and reforming appraisal methods have been discussed and practiced. The result shows that it has obtained better teaching effects， improved the students' interest in learning and motivation to participate in scientific research， as well as the ability to solve practical problems.
Key words： teaching content； teaching method； assessment way； teaching practice
0 引言
图像信息是获取信息的重要来源，图像处理研究对于科学理论研究和工程应用有重要影响。研究图像处理和通信是导向智能计算机、智能机器人或多媒体通信系统的必由之路。现有的图像处理技术在很多方面给人们生活、学习、工作带来极大的便利，如：视频广播、遥感图像、医学图像（计算机X射线断层扫描技术CT，以及核磁共振成像MRI）等，计算机的发展使处理更复杂的图像成为可能。
图像处理是计算机应用领域中的一个重要方面，是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。在图像处理技术课程的教学中，不但要让学生掌握其基本概念和原理，还要让不同层次的学生能够理解和掌握图像处理在其应用领域的最新发展，故传统的常规教学已经不能满足课程的发展要求。目前的教学不足之处主要体现在：传统的图像处理技术教学大多数偏重于理论，缺乏图像处理技术与实践相结合的环节。本文结合计算机学科的特点和多年的教学经验，对图像处理技术课程的教学模式与实践进行了探讨。
1 课程特点和教学内容分析
人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。约有75%的信息是通过视觉系统获取的。图像处理是利用计算机处理所获取视觉信息的技术[1]。图像处理技术的理论基础涉及了众多学科，包括数学、物理、信号处理和计算机科学等多个学科的知识，其内容广泛，理论抽象，不易理解。图像处理技术还有很强的实用性，因此理论和实践的结合是本课程的关键，注重基础理论和技术的教学，以及加强学生实践能力和课题研究能力的培养是本课程的主要教学目的。
图像处理技术已经成为众多高校的一门重要课程，该课程主要介绍图像的数学描述、图像的数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像编码、图像重建、图像分割与边缘提取、图像的分析和识别等基本的图像处理方法，使学生能熟练地掌握图像处理的基本过程，并能应用这些基本方法开发图像处理系统。通过这样的内容设置，使学生能够真正掌握图像处理技术的基本思想和技术，为深入学习打下坚实基础[2]。
2 教学环节的探讨和实践
2.1 教材的选用和自主学习扩充性资料的选用
图像处理技术发展日新月异，虽然该课程已经有很多可选教材，但大部分教材内容比较陈旧，许多新的算法，新的思想都没有提到，学生无法从这些教材中获取图像处理最新的技术和发展趋势，因此我们选择了章毓晋编著、清华大学出版社的《图像工程》系列教材。该教材全面介绍了图像工程的第一层次――图像处理，图像工程的第二层次――图像分析，图像工程的第三层次――图像理解的基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上相关研究的最新成果。同时我们要求学生将国外的经典图像处理的书籍作为参考书目，如：Rafael C Gonzalez主编的《Digital Image Processing》，并建议学生关注图像处理的一些重要期刊和国际会议，如：IEEE Transactions on Medical Imaging、IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence、IEEE International Conference on Image Processing、电子学报、CT理论与应用研究、模式识别与人工智能等。这样学生能熟悉一些专业术语，了解最新的前沿动态，并具备一定的英文文献阅读能力，为今后的科研和工作打下了坚实基础。
要求学生自主学习一些最新方法和技术，例如，深入分析中华人民共和国设计制造的玉兔号月球车的结构，给出玉兔号月球车如何通过全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪等仪器，对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，开展月壤厚度和结构科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析等探测的原理和方法。又例如，探讨将遥感图像应用于5.12汶川大地震的方法，2008年5月14日上午，中国科学院的两架高性能遥感飞机飞赴汶川，对地震灾区开展遥感监测和灾情评估工作，这两架飞机可分别提供高分辨率光学和雷达图像，具有全天候快速获取大面积灾情数据的能力，探讨如何根据汶川地震前、后图像，给出建筑物、河流、山体等关键区域的变化检测结果，为国务院和相关部门的抗震救灾工作提供咨询服务和决策依据。
2.2 采用现代化教学模式与方法
为了使复杂的算法和抽象的知识更加形象化，便于学生理解和提高学习兴趣，我们充分运用现代电子技术、工具和方法，采用多媒体形式进行课堂教学，利用VC、MATLAB编写一些典型的图像处理程序，并在课堂上演示这些程序，增加了课堂的信息量，提高了学生的学习兴趣，激发了学生自主学习，同时也为实验环节的开展奠定了一定的编程基础[3]。
此外，我们深入分析MOOCs、SPOCs以及“翻转课堂”教学模式等国际流行教育新概念，尝试开展图像处理技术的MOOCs，包括从课堂教学、学生学习进程、学生的学习体验、师生互动过程等教与学过程的完整系统在线实现。MOOCs是一个改变学习方式的时代产物，受到全球各地的重视。国内教育部三个教指委（计算机类专业、软件工程专业、计算机课程）2013年底专门召开会议研讨MOOCs。我们建立了校内MOOCs平台并对学生开放，将其作为课堂外学习的有效补充，这样可以方便学生随时随地学习，或者进行预习和复习。我们尝试了结合图像处理技术的MOOCs，探索创新教学模式与方法，稳步提高教学质量。
2.3 加强实践教学
图像处理技术可以广泛应用于数字电视、视频通话、宇宙探测、自然灾害预测、环境污染的监测、气象云图等应用领域，而教材一般只涉及到理论知识和算法，或者是对应用的简单介绍，对其设计实现介绍得很少，所以必须加强实践教学，将理论与实践结合起来，使理论指导实践，实践加强理论[4-5]。要求学生利用VC或者MATLAB进行实际程序设计，培养学生分析问题、解决问题的能力，具备图像处理系统的开发能力。
根据课程的教学要求设置了四个课外实验。①图像变换实验。要求对输入的图像，分别采用傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换进行图像变换，分别给出变换前后的图像，并分析图像变换前后的视觉效果。②图像增强实验。将给定的图像进行增强处理，要求至少使用线性变换增强、对数变换增强、指数变换增强以及伪彩色增强处理，分析增强后的视觉效果。③图像编码实验。将给定的图像进行压缩处理，要求采用 Huffman编码方法，并计算压缩比。分析图像压缩后的视觉效果，并对图像压缩效果进行客观评价。④图像分割与边缘提取实验。分别利用边缘检测法、阈值分割法进行图像分割；分析图像分割后的视觉效果。学生完成所有实验后，我们安排了实验指导课，解决学生在实验中遇到的问题，进一步提高学生的算法设计能力和编程能力。
在课程教学中，我们还安排了三次专题讨论课，由教师指定具体题目，学生通过查阅相关文献，深入分析基本原理和方法，设计相应的算法，编程实现，并给出实验结果及分析，充分调动学生学习的积极性，提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。三次专题讨论课分别是：
⑴ 数字图像表示及其处理专题讨论课。题目为：用VC或者Matlab实现常见图像文件格式的显示；常见的图像文件格式，以及用VC或者Matlab实现图像格式转换；给出国内外先进的图像处理系统软、硬件，名称、作用，以及先进性的体现。
⑵ 图像变换专题讨论课。题目为：给出小波变换常用的小波基的基本原理、具体应用，以及用VC或者Matlab的具体实现；给出小波变换、脊波变换、子波变换的基本原理、具体应用，用VC或者Matlab的具体实现；给出小波变换以及小波变换在图像处理中的具体应用，以及用VC或者Matlab的具体实现；给出快速傅里叶变换算法的具体内容，以及时间复杂度或者运行时间的分析。
⑶ 图像编码专题讨论课。题目为：给出小波变换图像编码的基本思想与特点，编码中需要解决的问题，实验结果及分析；给出基于感兴趣区域的小波图像编码方法的基本思想，具体步骤，实验结果及分析；给出几种图像编码质量评价方法，具体实现，实验结果及分析；给出基于子波变换的图像编码基本思想与特点，具体步骤，实验结果及分析。
此外，鼓励学生积极参与本校教师主持的科研项目，如国家自然科学基金、863项目、科技支撑计划，以及北京市自然科学基金等项目。这些项目涉及到视音频检索、视音频理解、视音频处理、网络信息分析、文字处理、信息检索、网络行为分析、图像识别等研究方向。通过参与项目，系统地锻炼了学生的科研能力和思维创新能力，也为今后的科研工作打下了坚实基础。
2.4 改革考核评价方式
考核是对学生学习成果的检验，考核目标不仅要检验学生对课堂教学内容的掌握程度，而且要对提高学生发现问题、思考问题、解决问题的能力起到作用。为了避免出现平时不努力，考前突击的情况，我们对传统的考核方式进行了改革。本课程的考核由两部分组成：平时成绩（占30%）和期末考试成绩（70%）。将平时的上课出勤、作业、实验和专题讨论成绩列入平时成绩。在整个教学过程中，严格要求学生，使学生重视教学的各个环节。
中图分类号：G642
摘要：随着高等教育由精英向大众化转型以及信息技术的普及，大多数高校的计算机专业将人才培养定位于应用型。文章分析应用型计算机人才的能力结构，讨论创新精神与计算机应用能力的相互依赖与支持关系以及在应用型计算机专业中培养学生创新精神的必要性，结合滁州学院网络工程专业的人才培养实践，讨论人才培养方案、教学内容及实践教学环节中的创新与应用能力培养问题。
关键词：应用型计算机人才；创新精神；应用能力
0 引言
近几年来，几乎所有高校开设了计算机专业，大量毕业生涌向社会致使就业质量下降，进一步导致专业吸引力降低以及第一志愿报考计算机专业学生的数目减少等一系列问题，有研究机构将计算机专业列入限制招生或者黄牌专业。然而，各类人才需求报告及招聘信息却显示计算机专业人才的需求量一般都位居前3位，许多企业也表示最难的还是招聘合适的IT人才。由此，我们有理由相信真正的问题并不是计算机专业的人数多了，而是毕业生不能适应社会及企业的需要。我们认为，造成这一现象的主要原因有以下两个方面。
（1）在高等教育大众化时代，多数高校的生源特征有了明显改变，但是高校的人才培养模式仍然停留在传统的精英教育模式，导致培养目标、方法与培养对象不匹配以及人才培养质量的下降。
（2）高校对社会需求的认识相对简单，将具体的企业需求当成了社会需求，导致人才培养目标及规格与社会需求的错位，进一步导致人才培养方法的不适用。
为解决上述问题，有学者提出借鉴德国应用科技大学的经验进行专门的应用型人才培养，许多地方高校也将自己的定位调整为应用型；还有观点认为在计算机教育中应该将应用能力与创新能力的培养结合起来，才能提高毕业生解决实际问题的能力，同时教学方法的改革对应用能力的培养也具有重要作用，但是从总体上看，对创新能力与计算机应用能力之间的关系及其相互影响的研究以及具体实践与培养措施还比较欠缺，并且教育实践层面上的成功案例也不多见。
为了提高人才培养质量，滁州学院计算机与信息工程学院开展了一系列探索与实践，具体讨论在计算机教育中培养应用能力与创新能力的必要性及其相互关系，以及如何在人才培养方案中体现应用能力与创新能力，如何在教学过程中培养应用能力与创新能力。
1 计算机应用与创新
1.1 计算机应用中的创新
创新是人类最重要的特点之一，是在后天实践中形成的一种产生新的及适合的思想或者作品的能力。创新可以分为个体心理创新（Psychological Creative，P-Creative）与历史创新（Historical Creative，H-Creative）。个体创新主要针对特定个人，可以是设计一件新的作品，也可以是对本人而言的新的思想；历史创新则是指人类历史上新的、原创性的思想或者作品。从教育角度看，个人创新主要是指知识的应用以及使用这种知识的愿望。训练学生的创新能力对培养他们的适应能力以及处理工作生活中遇到的各种不可预测事件的能力有重要意义。
对于计算机专业的学生来说，创新就是能够产生具有（对学生个体而言的）原创性、适应性以及可用性的思想、解决方案或者洞察力的能力。随着计算机应用的迅速普及，更多应用型高校的计算机毕业生将从事应用计算机技术解决实际问题的工作，由此引出对应用能力与创新能力的要求。应用型计算机专业人才的创新属于P-Creative，创新与应用应该相互支撑与促进。有学者认为，为了解决前述计算机专业面临的问题以及学生学习动机不强、学习兴趣及成绩下降、人们对计算机专业的印象变差等问题，高校应该在计算机专业中开展创新能力培养并且设计一些创新能力标准体系与培养方案，以剖析计算机教育中创新能力培养各个要素之间的关系；还提出通过教学活动及学生之间的相互影响正确引导学生在学习过程中注重创新。
1.2 应用型计算机人才需要创新的原因
我们认为，应用型计算机人才需要创新。首先，计算机技术本身就需要创新。在计算机从问世到如今近70年的发展历史中，各种类型的创新是其发展的主要标志，既有发明新的体系结构、计算模式或者芯片之类的历史创新，如基于RISC（Reduced Instruction Set Computing）架构的芯片、云计算、物联网等，又有大量由普通计算机技术人员所做的以应用为目标的个人创新，如一个园区的网络方案或者一个灯光控制系统。
其次，计算机应用的特点导致其对创新有着天然的需要，计算机应用面对的任何一个问题都有其特定的上下文，从解决问题的个人或者特定上下文角度考虑，每一次的方案都是新的，都是以前没有遇到的，也就都需要有与以前不同的解决方案，这就是个人创新。
最后，计算机技术的迅速发展对计算机教育提出了创新要求。在过去几十年中，OOP（Object-Oriented Programming）、AOP（Aspect-OrientedProgramming）、SOA（Service-Oriented Computing）及Cloud Computing等先后问世，促进了计算机应用的快速发展与普及，也极大地提高了应用开发的效率。这些新技术的涌现对计算机教育也提出了新的要求，需要教师将这些新技术及应用开发模式引入课堂和学生的实践训练中，所有这些工作都是以前未曾遇见的，也是创新。
1.3 国外培养创新型应用人才的成功实践
在20世纪70年代初期，为了适应经济快速发展的需要，德国设立专门的应用科技大学，将培养目标定位于“通过对学生进行必要的基础理论教育和充分的职业训练，使其成为在某一领域具有独立从事职业活动能力的中高级技术人才”，同时强调通过来自于企业实际应用项目教学培养学生的职业能力并采取多样化的教学方法，如理论教学、讨论式教学、项目教学等。正是因为有了明确的应用型定位以及有特色的教学方法，应用科技大学的学生技术应用能力与创造能力都比较强，受到了社会、学生及家长的欢迎。
在美国，.通过与企业密切合作培养具有较强创新精神与职业能力的学生，是许多地方大学（regional university）的标准做法。例如，1829年成立的Rochester理工学院Gochester Institute ofTechnology），自成立以来就一直致力于以就业为目标的职业教育，尽管学术排名并不高，但其职业教育的质量却受到社会各界的广泛认可，该校培养出的学生是许多国际性企业员工的重要来源，毕业学生的就业质量也相对比较高。
2 在人才培养方案中融合应用与创新
人才培养方案是人才培养的基本依据。为了在应用型计算机专业中培养创新能力，我们必须明确培养目标与规格，并且还需要进一步考虑相应的教学体系与实践体系。下面以滁州学院物联网工程及网络工程专业的教育实践为例，说明如何通过人才培养方案体现创新能力培养。
2.1 人才培养目标与规格中的创新元素
根据前述分析，创新能力就是应用计算机的基本理论与方法解决实际问题的能力，因此我们在定义计算机专业的人才培养目标与规格时，要将创新融入具体的计算机应用能力及职业素养中。
滁州学院网络工程专业的培养目标是“培养学生具有较好的网络系统集成能力以及一定的网络应用系统设计与开发能力，对计算机网络新思想、新技术和新方法的适应能力以及创造性分析与解决问题的能力”。在这个目标中，计算机网络系统集成或应用能力均面向实际问题，对于学生来说，解决这些问题并没有现成的解决方案，他们只能根据所学的网络基本原理及方法自己动手设计，这就是一种个人创新；另一方面，一种新的计算模式或者网络技术问世，从发明到实际应用还有一段漫长的路，人类在这个过程中更需要根据应用需求及新技术的特点设计新的应用方案，这当然就是创新。
另外，我们在滁州学院网络工程专业人才培养方案的能力结构中，还分别具体定义了应用网络基本原理与方法解决实际问题的能力、网络系统的分析评价能力和学习能力，这3种能力实际上已经包含对创新能力的要求。这样就将创新能力与具体的应用能力紧密结合起来，为未来的人才培养提供了明确的努力方向。
2.2 教学内容体系中的应用能力与创新元素
目标及规格需要通过具体的内容及人才培养活动实现。教学内容体系一般包括课堂教学内容、实践教学内容及创新实践等几个方面，因此培养计算机专业学生的应用能力与创新能力也需要具体课程及实践教学的支撑。由此得出的结论是在人才培养方案的设计阶段，教师就应该将创新能力的各种组成元素融入课堂教学及实践教学内容中。
在网络工程课程体系中，我们一方面在网络集成方向上安排了TCP/IP协议与网络编程、局域网技术、Interaet技术、网络安全与管理4门课程，帮助学生系统掌握网络基本原理；另一方面，设计与实际应用有紧密联系的课程设计、学年设计及创新项目等一系列实践内容，并且通过实践教学小学期强化实践教学，进一步对这些实践活动的开展提出目的与内容方面的具体要求。例如，在创新项目中，我们要求学生在教师的指导下自行解决问题并对效果进行分析与评价。我们通过这样的训练过程，拓展学生的思维空间，增加学生发现问题和解决问题的能力，促进创新能力的形成。
3 课堂教学中的应用与创新
课堂教学是大学教育的主要形式。为了将应用能力与创新能力的培养融入课堂教学，我们从课堂教学内容和教学方法两个方面进行创新。
3.1 课堂教学内容的创新
为了兼顾应用与创新，教师在课堂教学中不能仅仅局限于讲解基本原理，还应该系统地将原理背后的发展规律、相关联的新技术及普遍问题呈现给学生，为此我们在组织教学内容时注重以下3个方面的问题。
（1）跳出具体理论，从整体上分析计算机技术发展规律。计算机技术的发展也有一定规律，掌握了这个规律，学生学习起来就不会感到复杂，更不会感到恐惧。例如，在程序设计系列课程中，从面向过程到面向对象，再到面向方面AOP，蕴含了一个不断抽象、不断虚拟化从而促进应用开发日益高效与简便的过程，这里的抽象与虚拟化既是原理，又是规律。学生认清这样的原理与规律后，对新的技术就不会感到恐惧了。
（2）将原理与新兴计算技术相结合。计算机专业的学生对新兴技术有一定的敏感性，新兴技术也更加容易激发学生的学习兴趣，因此教师在课堂教学中，要在原理的基础上适度引入新兴计算技术。例如，分布式计算是计算机技术的一个重要领域，也处于不断的发展过程之中。我们结合新的计算模式及理论开设了相应的Web Services应用开发、Map/Reduce程序设计、基于Android的移动应用等课程，对培养学生的适应能力及创新能力起到积极的促进作用。
（3）突出应用背后的普遍性问题，将实际应用与基本原理联系起来。计算机是一个与实际应用联系非常紧密的学科，在许多问题解决方案的背后都有相应的基本原理与方法，如可计算性、算法与计算复杂性等。从应用开始分析背后的普遍问题能够有效激发学生学习理论知识的兴趣，同时为创新性地应用这些理论知识解决问题奠定基础。
3.2 课堂教学方法的创新
教学方法对于激发学生的学习兴趣与学习主动性和培养学生的应用能力与创新精神具有重要意义，因此我们在教学过程中要根据课程特点及培养目标的需要，灵活采用多种形式的教学方法。
（1）在教师引导下开展探究式学习，培养学生对未知理论及方法的探索习惯。在课堂教学中，教师要引导学生进行问题的探究，如网络协议几乎每一层都有相应的检错与纠错机制，教师在教学过程中不要直接讲授相应的方法，而要从检错及纠错需要完成的任务出发，引导学生考虑如何才能完成这些任务，然后再逐步引入相应的方法，而且要对每种方法的优点与不足进行分析，再引导学生思考如何改进这些不足。
（2）构建数字化学习环境，开展基于网络的协作式学习，通过开展学习活动，促进学生协作能力与主动学习能力的形成。滁州学院先后开展了一系列基于网络的课程教学改革活动，在网络学习平台的支持下，由教师提出学习目的、要求与建议，提供相关的学习资源并讲解主要思想；学生在教师的指导下进一步深入学习，在遇到困难时可以通过与同学协作或向教师求助解决。
（3）将实际项目及案例引入课堂，训练学生解决问题的能力。德国应用科技大学的成功经验为我们提供了有益的借鉴。该大学通过与企业进行密切合作，将他们的实际应用项目提炼为课堂教学的案例，在课堂中培养学生的应用能力与创新能力。
4 实践教学中的创新
对于应用型计算机专业的学生来说，创新离不开实践。在人才培养工作中，我们也组织了一系列以培养应用能力与创新能力为目标的实践教学活动，并通过实践教学方法的改革培养学生的学习能力与创新精神。
4.1 构建系统的实践教学内容体系
实践教学内容体系由图1所示的3个层次及若干模块组成：第1层主要培养基本操作技能，包括课程实验、实验课程及认识实习等；第2层主要培养系统分析与验证能力，通过一系列的实践活动，如课程验证性设计、学年设计及实验课程等，帮助学生掌握分析与评价计算系统的基本方法，形成分析与评价网络系统的能力；第3层主要培养系统集成与开发能力，即培养学生实际解决问题的能力，创新能力则通过创新型的应用方案体现，在这个层次中，我们设计了一系列创新型实践教学活动，如组织学生参加各类专业比赛、在教师的指导下参加各类科研活动或由学生独立申报大学生创新实践项目等。
4.2 改革实践教学方法
类似于课堂教学，为了在实践教学中培养学生的创新能力，还需要对传统的实践教学方法进行改革，为此我们开展以下几个方面的工作。
（1）在课程实验或实验课程中，采用多媒体演示、引导、讨论、任务驱动等多种不同类型的实验教学方法。例如，通过多媒体手段直观显示复杂的计算过程及工作原理。对于综合性、设计性实验，教师从实验中的问题或者任务出发，引导学生对问题进行递进式分析并将其与所学知识结合起来，逐步设计出解决问题的程序或者系统。
（2）在课程设计或者学年设计一类的实验教学中，采用引导式、讨论式、协作式教学方法。教师根据项目任务的特点，引导学生从需要解决的问题出发，分析需求，引导学生根据已有知识与技术设计解决问题的方案。
（3）在大学生创新与科研项目、毕业设计等实验教学环节中，主要采用研究式、探究式、自主式的教学方法。学生需要根据教师的指导独立分析问题，设计解决问题的方案，如果在解决问题时还涉及未知技术，要求学生在教师的指导下自主学习。
此外，为了促进学生创新能力的培养，我们还在实验室建设与开放方面开展一系列工作，主要包括改革实验室管理模式，实现每周7天、每天14个小时开放；利用校企合作建立实践教学基地，向学生提供包括专业见习、社会实践、毕业实习等多种形式的实践教学环境；构建基于云计算技术的实验教学平台及信息化管理平台等。
5 结语
姓名：某某某健康状况：良好
性别：女政治面貌：团员
年龄：23民族：汉族
毕业院校：华北大学学历：本科
所学专业：工业电器自动化专业
通讯地址：××市南京路武汉街736（邮政编码：100000)
固定电话：01023565489
移动电话：13924564587
电子邮件：××*@
求职意向
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计算机软硬件工程师
系统工程师
教育背景
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1996-1999××市417中学
1999-2003××市华北大学工业电器自动化专业
主修课程：自控原理，电力拖动，电子技术，自动测试系统，计算机组织与结构，计算机硬件及接口电路设计，汇编语言程序设计，c.c++程序设计，软件工程计算机网络原理等课程
英语能力
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*英语通过国家六级考试，阅读和翻译能力较强，曾多次为机械工业出版社翻译计算机书籍。
计算机能力
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*微软认证系统工程师培训
*培训科目：windowsnttechnology
获奖情况
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2001年度华北大学优秀学生
2002年度华北大学优秀团员
2003年计算机程序大赛一等奖
工作经验
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*2003年5月---至今xx公司
网络系统工程师
cisco、ibm网络产品的技术支持
网络系统方案（局域网和广域网）的设计和规划，解答用户的疑问，根据用户需求提出最佳解决方案；cisco、ibm网络产品的现场调试和系统维护
客户技术培训，及公司内部的技术交流与培训
网络基本原理及技术：lan，wan，tcp/ip，atm等，以及cisco、ibm网络设备调试过程；讲解ibmaix基本系统管理及高级系统管理、netview、
nfs、hacmp等
曾经参与的项目
设计，安装，调试“吉林97工程”--吉林省电信综合管理系统atm网络及主机系统，长沙卷烟厂，锦州合作银行，人民教育出版社信息系统；设计云南省邮电办公信息集成系统，济南广电atm宽带综合业务网、陕西有线电视宽带网。
个性特长
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具备丰富的工作经验，认真踏实负责，且具备优秀的表达能力，曾多次主持对用户和内部的技术讲解和培训，获得用户和公司的一致好评。曾在电子工业部“三金工程展风采展示会”上向来宾讲解chinagbn专线集团用户解决方案。
求职信
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尊敬的先生/小姐：
您好！本人欲申请贵公司网站上招聘的网络维护工程师职位。我自信符合贵公司的要求。
今年7月，我将从华北大学毕业。我的硕士研究生专业是计算机开发及应用，论文内容是研究linux系统在网络服务器上的应用。这不仅使我系统地掌握了网络设计及维护方面的技术，同时又使我对当今网络的发展有了深刻的认识。
互联网促进了整个世界的发展，我愿为中国互联网和贵公司的发展做出自己的贡献。
此致