云計(jì)算的基本概念精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇云計(jì)算的基本概念，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)；軟件；流體力學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）11-0248-03

一、引言

英國著名教育學(xué)家J.K.Gilbert教授在其組織編著的“Visualization：Theory and Practice in Science Education”一書別強(qiáng)調(diào)：可視化技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用是一個(gè)亟待深入研究的問題[1]。Gilbert教授從認(rèn)知模型的角度考慮了可視化在宏觀、亞微觀和符號(hào)層面認(rèn)知中的作用，討論了照片、示意圖、圖表等可視化技術(shù)在科學(xué)知識(shí)描述中的功能。本文在總結(jié)“流體力學(xué)”、“空氣動(dòng)力學(xué)”和“計(jì)算流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容以及“飛行器部件空氣動(dòng)力學(xué)”教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合參考文獻(xiàn)[1]中的教學(xué)思想，系統(tǒng)探討計(jì)算流體力學(xué)（CFD）可視化技術(shù)在流體力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

CFD是采用計(jì)算機(jī)模擬流體流動(dòng)及相關(guān)現(xiàn)象的一門科學(xué)，主要涉及物理、數(shù)值數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科。CFD的應(yīng)用歷史可追溯到上個(gè)世紀(jì)70年代，理論研究的歷史則更早一些。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CFD所能求解問題越來越復(fù)雜，最早是求解簡(jiǎn)化方程控制的跨聲速流動(dòng)，到了80年代初就可以求解二維或三維的Euler方程，隨后Navier-Stokes方程的求解也成為可能。經(jīng)過本世紀(jì)近十年來的快速發(fā)展，CFD技術(shù)基本成熟，相應(yīng)的軟件被廣泛的應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、生物、材料、氣象、海洋以及石油工業(yè)等領(lǐng)域。

在應(yīng)用需求的牽引下，目前大部分CFD軟件都已經(jīng)具有非常友好的人機(jī)交互界面，不僅能夠以一定精度計(jì)算流體運(yùn)動(dòng)控制方程、模擬復(fù)雜的流體流動(dòng)，更能夠通過一定的可視化技術(shù)顯示所計(jì)算流場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)和時(shí)間演化特征。因此，流體力學(xué)本科與研究生教學(xué)中涉及的諸多基本概念、一般規(guī)律和關(guān)鍵問題等，都可以結(jié)合CFD軟件進(jìn)行直觀而科學(xué)的探討。

二、基本概念的解釋

在傳統(tǒng)的教科書中，流體力學(xué)中的基本概念，如流場(chǎng)、梯度、散度、旋度、流線、跡線、點(diǎn)源和偶極子等，常常采用一定的數(shù)學(xué)公式或抽象語言來描述，這對(duì)學(xué)生理解實(shí)際的流體流動(dòng)問題是十分不利的。借助于CFD軟件，上述概念可以采用云圖、矢量圖和等值面等十分直觀的顯示出來，下面舉例來說明。

標(biāo)量場(chǎng)可采用云圖來顯示，所謂云圖就是采用不同的顏色對(duì)應(yīng)不同的標(biāo)量數(shù)值。圖1所示為利用云圖顯示噴管流場(chǎng)中馬赫數(shù)的分布情況，其中黑色到白色的漸變表示馬赫數(shù)從0.1變化到5.0。由噴管內(nèi)部流場(chǎng)中顏色的分布可以看出，噴管內(nèi)部馬赫數(shù)從左到右是一直增加的。這樣一種顯示方法不僅直觀的顯示了什么是流場(chǎng)，更從物理上說明了流場(chǎng)中馬赫數(shù)的變化規(guī)律。

由于矢量既有大小又有方向，矢量場(chǎng)不能像標(biāo)量場(chǎng)那樣僅僅以顏色的變化來區(qū)分。在CFD中矢量一般用具有一定長(zhǎng)度的箭頭來表示，箭頭的方向?qū)?yīng)矢量的方向，箭頭的長(zhǎng)度代表矢量的大小。圖2所示為噴管內(nèi)部速度矢量場(chǎng)，由圖可以看出流場(chǎng)中每個(gè)點(diǎn)處的速度相對(duì)大小和方向，很直觀的表示了噴管內(nèi)部氣體逐漸加速的過程。圖3所示為噴管內(nèi)部流線，每條曲線表示定常流動(dòng)條件下流體質(zhì)點(diǎn)在噴管中的運(yùn)動(dòng)軌跡，同樣直觀的表現(xiàn)了噴管的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

在流體力學(xué)教學(xué)中經(jīng)常會(huì)從簡(jiǎn)化的模型出發(fā)，討論理想狀態(tài)下的流動(dòng)問題，如點(diǎn)源、偶極子等的流動(dòng)。這種流場(chǎng)在現(xiàn)實(shí)中是不存在的，通過電磁學(xué)或其他方式類比來顯示相應(yīng)的結(jié)構(gòu)往往也不夠直觀。借助于CFD軟件則可以很容易地通過求解簡(jiǎn)化的控制方程，得到理想狀態(tài)下的流場(chǎng)，然后通過可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維、動(dòng)態(tài)的流動(dòng)演示。隨著CFD技術(shù)的越來越成熟，大部分流體力學(xué)教學(xué)中涉及的基本概念、假設(shè)等，均可以通過CFD可視化的方式展現(xiàn)給學(xué)生，改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、流體力學(xué)基本物理現(xiàn)象的演示

CFD軟件是通過求解不同初、邊值條件下的流動(dòng)控制方程來研究流體運(yùn)動(dòng)特征，能夠客觀地反映流體運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律。因此，在流體力學(xué)教學(xué)中，很多關(guān)鍵物理現(xiàn)象，如邊界層、激波、射流、混合層、卡門渦街等，也可以通過CFD技術(shù)進(jìn)行分析，并通過可視化的方式展現(xiàn)給學(xué)生。

在流體粘性的作用下，繞流物體表面一般都會(huì)存在緊貼物面非常薄的一層區(qū)域，這層區(qū)域被稱為邊界層。邊界層概念的提出是流體力學(xué)發(fā)展史上里程碑式的事件[3]，然而在流體力學(xué)教學(xué)中往往很難把邊界層的重要性講清楚。借助于CFD軟件，可以直觀地觀察水流、氣流中邊界層的形成過程及其差別，通過顯示邊界層速度剖面的形狀解釋邊界層如何影響流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，如圖4所示。從圖中可以很明顯地看出壁面附近氣流速度的降低，體現(xiàn)了氣體的粘性效應(yīng)在近壁附近的作用。

激波是超聲速流動(dòng)中廣泛存在的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)[4]，采用CFD技術(shù)可以模擬各種類型的物體繞流，顯示對(duì)應(yīng)的正激波、斜激波和弓形激波等現(xiàn)象，從不同的角度加深學(xué)生對(duì)激波這一物理現(xiàn)象的理解。射流、混合層和卡門渦街同樣可以通過適當(dāng)?shù)腃FD技術(shù)模擬，甚至可以顯示其中非常精細(xì)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。圖5所示為混合層渦結(jié)構(gòu)的CFD數(shù)值模擬結(jié)果，由圖可以看出混合層流動(dòng)的失穩(wěn)過程，類似的數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)流體力學(xué)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生教學(xué)是大有助益的。

四、流體力學(xué)應(yīng)用問題分析

在流體力學(xué)專業(yè)的研究生教學(xué)中，常常會(huì)涉及生物流體力學(xué)、飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)、環(huán)境流體力學(xué)、化工流體力學(xué)、汽車空氣動(dòng)力學(xué)等一系列應(yīng)用流體力學(xué)課程。CFD軟件在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用為這些課程的教學(xué)提供了大量的素材。圖6、圖7和圖8所示為鰻魚[5]、高超聲速飛行器和F1賽車?yán)@流流場(chǎng)的CFD數(shù)值模擬結(jié)果，從中可以分析繞流物體的流動(dòng)和受力特征，探索隱藏在背后的物理規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)問題的理解。

五、小結(jié)

CFD軟件在流體力學(xué)課程教學(xué)中有著非常廣泛的應(yīng)用前景，本文以具體實(shí)例展示了CFD軟件在流體力學(xué)基本概念解釋、基本物理現(xiàn)象演示和應(yīng)用問題分析方面的關(guān)鍵作用。通過在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)膽?yīng)CFD軟件，可以有效地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]J. K. Gilbert，M. Reiner，M，Nakhleh，Visualization：Theory and Practice in Science Education，Springer Science+Business Media B.V. 2008.

[2]J. H. Spurk，N. Aksel. Fluid Mechanics，Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008.

[3]G. E.A. Meier，K. R. Sreenivasan，IUTAM Symposium on One Hundred Years of Boundary Layer Research，Springer，2006.

篇2

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ) 課程 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-0-01

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是為非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的課程，該課程是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，涉及內(nèi)容比較廣泛，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程技術(shù)、管理信息系統(tǒng)等內(nèi)容，具有很強(qiáng)的理論和實(shí)踐性。本課程有如下三個(gè)難點(diǎn)。

（1）該課程的內(nèi)容多、跨度大、學(xué)生把握重點(diǎn)有些困難。

（2）計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是一門內(nèi)容綜合的課程，涉及的知識(shí)面廣，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課程的知識(shí)和理解程度有所差別，授課中比較難掌握。

（3）計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，需要理論與實(shí)踐相結(jié)合。

針對(duì)以上難點(diǎn)問題，本人分析了目前該課程在授課中普遍存在的問題，并從實(shí)際要求出發(fā)，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討。

1 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程存在的

問題

（1）目前，大多數(shù)老師采用常規(guī)的灌輸式教學(xué)方法，以教師講授為主，學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)接受狀態(tài)，缺乏對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，啟發(fā)式教學(xué)沒有充分運(yùn)用。

（2）有時(shí)為了增強(qiáng)學(xué)生的興趣和信心，往往較低教學(xué)難度，大部分時(shí)間講授基本概念，而對(duì)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試技巧等較深的知識(shí)只是點(diǎn)到為止或者避而不談。導(dǎo)致大量學(xué)生學(xué)完本課程，只會(huì)背誦幾個(gè)基本概念，并沒有真正掌握程序設(shè)計(jì)的很多精華思想和編程技巧，更沒有了解軟件是如何管理計(jì)算機(jī)全部資源的。

（3）計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課在機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)教師只是把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒕唧w程序、程序?qū)崿F(xiàn)的功能等內(nèi)容介紹給學(xué)生，學(xué)生直接輸入程序代碼，然后獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證理論知識(shí)。這樣，學(xué)生只是機(jī)械的進(jìn)行程序錄入，不用獨(dú)立思考，所以不能深入細(xì)致的分析和調(diào)試，

2 課程教學(xué)改革

（1）教師主導(dǎo)性和學(xué)生主體性相結(jié)合

充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生自覺的學(xué)習(xí)和發(fā)展，教學(xué)過程實(shí)質(zhì)是教師教和學(xué)生學(xué)的互動(dòng)，只有這樣，才能使師生之間和學(xué)生之間教學(xué)相長(zhǎng)、信息交流，從而達(dá)到知識(shí)與興趣共存，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)共贏。課程教學(xué)過程中，采用啟發(fā)式教學(xué)，隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

（2）采用案例引導(dǎo)式教學(xué)

在課堂理論知識(shí)的講授中，尤其是講解新知識(shí)時(shí)，采用實(shí)際的案例進(jìn)行演示說明，把學(xué)生帶入特定的情景中進(jìn)行思考；在演示過程中，逐步引出各個(gè)相關(guān)概念，加深學(xué)生對(duì)基本概念與原理的理解，進(jìn)而提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。

案例引導(dǎo)的課程教學(xué)，能為學(xué)生在理論和實(shí)踐之間搭起一座橋梁。學(xué)生帶著多個(gè)基本概念和知識(shí)點(diǎn)的任務(wù)通過生動(dòng)形象的案例進(jìn)行學(xué)習(xí)，既容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又有利于學(xué)生迅速掌握抽象、枯燥的概念，以及各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。在講授的過程中循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

（3）注重實(shí)踐環(huán)節(jié)

對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)這門實(shí)踐性特別強(qiáng)的課程，必須把理論課和實(shí)驗(yàn)課結(jié)合起來講解才能培養(yǎng)學(xué)生的能力，而且實(shí)踐教學(xué)不再是理論教學(xué)的附屬，它與理論教學(xué)同等重要，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)課的練習(xí)領(lǐng)會(huì)理論教學(xué)中所學(xué)的知識(shí)，在上機(jī)的指導(dǎo)過程中，不僅要指導(dǎo)學(xué)生軟件設(shè)計(jì)的基本方法、程序調(diào)試的基本技巧，還要對(duì)學(xué)生思維方式進(jìn)行引導(dǎo)。對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)中的軟件設(shè)計(jì)從“給定題目”―“具體分析”―“解決問題”―“程序?qū)崿F(xiàn)”―“運(yùn)行調(diào)試”的整個(gè)過程進(jìn)行全方位的啟發(fā)。使學(xué)生掌握軟件設(shè)計(jì)的基本思想，知道如何思考問題和解決問題.

3 結(jié)語

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。該文針對(duì)該課程現(xiàn)有教學(xué)中存在的問題，提出了改進(jìn)方法。實(shí)踐證明，該方法取得了良好的教學(xué)效果，能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握課程知識(shí)，切實(shí)提高實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈被娜.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)[M].3版.北京：清華大學(xué)出版社，2000.

篇3

關(guān)鍵詞： 物質(zhì)的量 摩爾 概念

上了高中，開學(xué)的第一個(gè)月非常關(guān)鍵，對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)，儼然就是一個(gè)分水嶺。因?yàn)檫@里涉及學(xué)習(xí)方法及習(xí)慣的養(yǎng)成，還涉及一些化學(xué)的基本概念，特別是有關(guān)“物質(zhì)的量”的概念及相關(guān)計(jì)算。

任何一門學(xué)科都離不開概念，化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科當(dāng)然也不例外。中學(xué)化學(xué)中有許許多多的基本概念，“物質(zhì)的量”作為高中化學(xué)中的基本概念，是高中化學(xué)知識(shí)體系的重要組成部分，是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)口，是教學(xué)中公認(rèn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

我們先來了解一下“物質(zhì)的量”的概念：“物質(zhì)的量”這四個(gè)字是一個(gè)整體，不能拆開，用來表示含有一定數(shù)目微觀粒子集合體，“物質(zhì)的量”可以把肉眼無法看到和用現(xiàn)代化工具難以稱量的微觀粒子跟宏觀上可稱量的物質(zhì)聯(lián)系起來，它是國際單位制基本物理量之一，符號(hào)為n，單位為摩爾（符號(hào)為mol）。1mol某種微粒集合體含阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒。

由于“物質(zhì)的量”用于表達(dá)微粒數(shù)目，因此在使用摩爾作單位時(shí)，應(yīng)指明具體的微粒，且粒子的種類要用化學(xué)式表示。物質(zhì)的量這個(gè)詞對(duì)學(xué)生來說是比較陌生、抽象、難懂的，而且非常容易將物質(zhì)的量和物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來，以致錯(cuò)誤地理解物質(zhì)的量的含義。應(yīng)該注意：摩爾只是物質(zhì)的量的單位，切忌將摩爾當(dāng)做物理量使用，例如說水的摩爾是1mol是錯(cuò)誤說法。長(zhǎng)期的錯(cuò)誤認(rèn)知將導(dǎo)致知識(shí)系統(tǒng)的混亂。所以，在教學(xué)活動(dòng)中，“物質(zhì)的量”及單位“摩爾”作為概念教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)該認(rèn)真分析其內(nèi)涵及外延，才有利于建立正確的概念，才有利于學(xué)生靈活運(yùn)用。

新課標(biāo)對(duì)“物質(zhì)的量”做出了規(guī)定，它要求學(xué)生能“認(rèn)識(shí)摩爾是物質(zhì)的量的基本單位，能用于進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算，體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用”。因此，“物質(zhì)的量”是中學(xué)化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容的重要組成部分，有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算貫穿于高中化學(xué)的始終，處于化學(xué)計(jì)算的核心地位。如果物質(zhì)的量知識(shí)有所缺失，則勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)高中階段化學(xué)的學(xué)習(xí)。

“物質(zhì)的量”是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的重、難點(diǎn)之一，是學(xué)生學(xué)習(xí)的分化點(diǎn)。這是由于“物質(zhì)的量”不僅是一個(gè)遠(yuǎn)離人們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)驗(yàn)的比較抽象的概念，而且“物質(zhì)的量”外延比較廣，通過其導(dǎo)出“摩爾質(zhì)量”、“氣體摩爾體積”、“物質(zhì)的量濃度”與“質(zhì)量”、“微粒數(shù)”、“溶液體積”、“溶液密度”、“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”等之間眾多的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而導(dǎo)致學(xué)生不能正確理解和應(yīng)用“物質(zhì)的量”概念系統(tǒng)。而在初中化學(xué)知識(shí)中，“物質(zhì)微觀組成”等知識(shí)將影響學(xué)生正確掌握“物質(zhì)的量”概念，從而影響“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)問題的解決；“相對(duì)原子質(zhì)量”、“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”等對(duì)“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)式確定、混合物組成問題的解決將產(chǎn)生影響；有關(guān)溶液組成的知識(shí)將影響“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于溶液計(jì)算問題的解決；“化學(xué)反應(yīng)方程式的含義及應(yīng)用”方面的知識(shí)將影響“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于單步或多步化學(xué)反應(yīng)計(jì)算問題的解決。

造成學(xué)生對(duì)物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)困難，原因是多方面的。（1）由于學(xué)生從未接觸過物質(zhì)的量和摩爾這兩個(gè)專有名詞，且學(xué)習(xí)這個(gè)基本物理量，學(xué)生需要有相當(dāng)多的知識(shí)儲(chǔ)備，新、舊知識(shí)不能順利地融會(huì)貫通。對(duì)后面的一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生了恐懼心理，影響了他們進(jìn)一步接受下面的知識(shí)。所以有一大部分學(xué)生都覺得“物質(zhì)的量”太難學(xué)了，從而大大降低了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。（2）高一年級(jí)學(xué)生還沒有完全適應(yīng)高中的學(xué)習(xí)節(jié)奏和方式，學(xué)習(xí)以直接興趣為主，他們的觀察往往只停留在一些表面現(xiàn)象上，認(rèn)知能力處在較低水平。不同學(xué)生的智力因素是不同的，他們的學(xué)習(xí)態(tài)度也不盡相同，而有很大一部分學(xué)生延續(xù)初中的那種定勢(shì)：老師會(huì)替我總結(jié)好；到時(shí)考前再背一背，等等，會(huì)出現(xiàn)不同的情感體驗(yàn)。面對(duì)物質(zhì)的量的概念學(xué)生會(huì)有怎樣的情感和態(tài)度對(duì)教學(xué)會(huì)產(chǎn)生很大影響。

學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中，通常是根據(jù)自己的實(shí)踐或情感體驗(yàn)理解概念。學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì)的量概念之前，學(xué)生已經(jīng)熟知國際單位制中的七個(gè)基本物理量中長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間等，掌握它們的基本單位，具有熟練運(yùn)用能力。而且通過前兩個(gè)單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了初步的高中化學(xué)學(xué)習(xí)方法和一定分析能力，初步建立實(shí)驗(yàn)觀察能力，能借助簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察和分析，從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)事物。

如在“物質(zhì)的量”教學(xué)中，為了更直觀體現(xiàn)這集合體的關(guān)系，理解“物質(zhì)的量”概念，我介紹了生活中常遇到的情況：去超市買一打毛巾就是12條，某品牌礦泉水一箱20瓶，10箱共200瓶。我再設(shè)計(jì)了以“稱量1粒米”的問題情境：用托盤天平稱量1粒小米，1粒大米的質(zhì)量，再稱量100粒小米，100粒大米的質(zhì)量。而實(shí)驗(yàn)的事實(shí)說明托盤天平難以稱量1粒大（小）米的質(zhì)量，而稱量100粒的質(zhì)量是極易辦得到的。這讓學(xué)生在解決問題中掌握并建構(gòu)物質(zhì)的量的概念，建立微觀與宏觀的聯(lián)系。

因此教師在設(shè)計(jì)這節(jié)課過程中應(yīng)結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平，利用一些背景資料，聯(lián)系生活實(shí)際和已有的知識(shí)，設(shè)計(jì)問題，通過問題揭示概念產(chǎn)生的矛盾沖突，充分展示概念的形成過程，讓學(xué)生運(yùn)用一定的探究方法發(fā)現(xiàn)知識(shí)的本質(zhì)特征，從而形成概念，再探究該知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，得到一個(gè)完整概念。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，并創(chuàng)造性地解決問題。這種學(xué)習(xí)過程的體驗(yàn)既克服了他們的思維障礙，又培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總之，“物質(zhì)的量”在教學(xué)中的困難既有客觀原因又有主觀原因：客觀原因是概念本身的特殊性，主觀原因是學(xué)生自身知識(shí)儲(chǔ)備不足及學(xué)習(xí)方式的不適應(yīng)性。由于上述諸多因素的客觀存在，教師在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的不同情況，選擇不同的教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué)1》.江蘇教育出版社.

[2]吳菊英.高一學(xué)生“物質(zhì)的量”相關(guān)問題解決的研究，2006.

[3]劉志剛.“物質(zhì)的量”概念教學(xué)的理論研究，2007.

[4]劉瑞東，祁雪莉.中學(xué)化學(xué)概念教學(xué)新探.化學(xué)教學(xué)，2004，U，13-51.

[5]孫國娣.正確把握化學(xué)概念教學(xué)策略.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2000，5.

[6]王彩霞.中學(xué)化學(xué)基本概念教學(xué)方式探討.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，1997，11.

篇4

為了滿足化學(xué)教學(xué)發(fā)展的需求，提高化學(xué)教學(xué)的效率，文章主要對(duì)慕課在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略進(jìn)行了研究，包括教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和方式；根據(jù)化學(xué)知識(shí)特點(diǎn)，有選擇地“翻轉(zhuǎn)”；獲取多方支持。

關(guān)鍵詞：

慕課；中學(xué)；化學(xué)教學(xué)

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，單純的傳統(tǒng)教學(xué)模式已無法滿足學(xué)生的需求。為了適應(yīng)當(dāng)下教育的發(fā)展，一種新型的教學(xué)模式———“慕課”應(yīng)運(yùn)而生。慕課是一種大規(guī)模的，開放性的網(wǎng)上在線學(xué)習(xí)課程。與其他網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最大的不同是，在慕課平臺(tái)上的學(xué)習(xí)者可以實(shí)現(xiàn)課上學(xué)習(xí)、交流探討、完成作業(yè)、課后小測(cè)的整個(gè)過程。慕課的誕生對(duì)于基礎(chǔ)教育的發(fā)展來說是新的曙光，它將成為我國新型教學(xué)模式的重要形式。

一、中學(xué)化學(xué)教學(xué)發(fā)展的需要

2014年5月15日教育部部長(zhǎng)袁貴仁曾在大會(huì)上強(qiáng)調(diào)：課程是國家意志的體現(xiàn)、教育工作的核心、學(xué)校教育教學(xué)活動(dòng)的依據(jù)、學(xué)生成長(zhǎng)成才的保障。”可見建立符合中學(xué)化學(xué)課程需要的新型教學(xué)模式的重要性。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變化學(xué)教學(xué)理念，從知識(shí)本位走向綜合素質(zhì)本位，使課程多元化，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新型化學(xué)人才。慕課這一教學(xué)形式由高等教育發(fā)展到基礎(chǔ)教育，引起了教育界的高度關(guān)注。筆者認(rèn)為，將慕課與中學(xué)化學(xué)有機(jī)結(jié)合，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)發(fā)展的需要。

二、慕課在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和方式

傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化學(xué)教育的發(fā)展。在新課改的背景下，需要教師建立現(xiàn)代化的教育觀念。傳統(tǒng)化學(xué)教師對(duì)慕課并不是很了解，甚至有些教師對(duì)新的教學(xué)模式具有抵觸心理，這就需要教師主動(dòng)去了解慕課，并結(jié)合中學(xué)化學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)，聯(lián)系學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，在教學(xué)中敢于將慕課與化學(xué)課堂教學(xué)聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)“慕課”與化學(xué)課堂教學(xué)的有機(jī)融合。

（二）根據(jù)化學(xué)知識(shí)特點(diǎn)，有選擇地“翻轉(zhuǎn)”

根據(jù)人教版高中化學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)，筆者將化學(xué)知識(shí)分為以下三種類型：記憶性知識(shí)、理論計(jì)算以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師在采用慕課授課時(shí)，要根據(jù)以上三部分內(nèi)容進(jìn)行有選擇地“翻轉(zhuǎn)”。第一，記憶性知識(shí)。化學(xué)中的記憶性知識(shí)包括基本概念和基本理論的應(yīng)用。教師對(duì)記憶性知識(shí)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可以利用慕課對(duì)課堂進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)”。教師利用慕課進(jìn)行記憶性知識(shí)教學(xué)時(shí)可以按照以下流程進(jìn)行：①教師錄制基本概念的慕課視頻并設(shè)計(jì)配套的學(xué)案；②學(xué)生根據(jù)慕課視頻掌握基本概念并完成學(xué)案；③回歸于課堂，教師帶領(lǐng)學(xué)生鞏固基本概念，引領(lǐng)學(xué)生對(duì)基本概念的應(yīng)用進(jìn)行小組討論。第二，理論計(jì)算。化學(xué)中的理論計(jì)算一般是根據(jù)公式或方程式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算。教師利用慕課進(jìn)行理論計(jì)算教學(xué)時(shí)可按照以下流程進(jìn)行：①教師錄制相關(guān)的公式或方程式的慕課視頻并設(shè)計(jì)配套學(xué)案；②學(xué)生根據(jù)慕課視頻掌握相關(guān)公式或方程式并完成學(xué)案；③課堂上，教師設(shè)計(jì)例題，學(xué)生在教師的引領(lǐng)下進(jìn)行小組討論，掌握理論計(jì)算的一般解題步驟;④教師設(shè)計(jì)習(xí)題，學(xué)生在交流過程中，進(jìn)一步加強(qiáng)理論計(jì)算在解題過程中的應(yīng)用。第三，化學(xué)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查內(nèi)容一般是實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)原理部分主要是實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備階段，包括知識(shí)的準(zhǔn)備、物質(zhì)的準(zhǔn)備以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等。讓學(xué)生先觀看慕課視頻，了解實(shí)驗(yàn)原理或者實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，再做實(shí)驗(yàn)，就可以避免很多問題。但實(shí)驗(yàn)技能是視頻課程無法替代，學(xué)生必須親自體驗(yàn)其過程才能積累基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。為此教師應(yīng)有選擇地進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)”。

（三）獲取多方支持

在基礎(chǔ)教育階段，學(xué)生的成長(zhǎng)需要多方參與。將慕課融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，需要家長(zhǎng)的參與。只有家長(zhǎng)了解并接受慕課這一模式，才能給學(xué)生營(yíng)造良好的教育環(huán)境，使慕課發(fā)揮重要作用。學(xué)校也應(yīng)支持將慕課應(yīng)用到中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，并構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的慕課學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，組織教師之間進(jìn)行研討、實(shí)踐及反思。

三、結(jié)語

慕課是將最優(yōu)質(zhì)的教育資源融入到中學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)中，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)空限制。這種學(xué)習(xí)模式可充分地引導(dǎo)學(xué)生課前學(xué)習(xí)及課后復(fù)習(xí)，促進(jìn)了課堂教學(xué)的多元化，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主動(dòng)性和思維能力，促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。慕課的出現(xiàn)符合目前中學(xué)化學(xué)教學(xué)的發(fā)展，教師應(yīng)充分發(fā)揮自己的智慧，創(chuàng)造性地將中學(xué)化學(xué)教學(xué)與“慕課”有機(jī)融合，真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教育理念。

作者：宋柏萱 孫和鑫 朱春城 單位：哈爾濱師范大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]胡鐵生.“微課”:區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢(shì)[J].電化教育研究,2011(10):61-65.

篇5

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算機(jī)；架構(gòu)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2012)19-4590-02

對(duì)目前廣泛使用的幾種云技術(shù)的對(duì)比，對(duì)云計(jì)算的技術(shù)結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)要的總結(jié)。最后對(duì)云計(jì)算在實(shí)際發(fā)展中遇到的問題以及未來的發(fā)展趨勢(shì)做了預(yù)測(cè)分析。

目前計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的原理以及實(shí)際應(yīng)用都得到了快速的發(fā)展，單個(gè)計(jì)算機(jī)的性能的提升方面仍然存在很多需要研究以及解決的現(xiàn)實(shí)問題。用戶在使用大量的網(wǎng)絡(luò)資源的時(shí)候，實(shí)際上是已經(jīng)采用了網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)取代了以前個(gè)人手中資源來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)性能的提升。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的共享轉(zhuǎn)換為了現(xiàn)實(shí)。由于網(wǎng)格計(jì)算的概念主要是面向應(yīng)用層面的，所以在網(wǎng)格計(jì)算的概念被提出以來，計(jì)算機(jī)性能的提升就面臨這很多亟待解決的問題，網(wǎng)絡(luò)的用戶需要將其使用的程序轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)共享所需要的分布式程序結(jié)構(gòu)，程序員面臨這更多的技術(shù)問題，技術(shù)方面的障礙導(dǎo)致一般的用戶在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源方面存在一定的困難。

目前市場(chǎng)上對(duì)于高性能的計(jì)算具有強(qiáng)烈的需求，面向WEB技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也具有重要的地位。自從面向WEB的技術(shù)獲得成功以后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了較大程度的拓展，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得其功能已經(jīng)由簡(jiǎn)單的信息傳輸或者信息的轉(zhuǎn)換為信息資源的共享等應(yīng)用。計(jì)算機(jī)云計(jì)算就是在這樣的背景中應(yīng)運(yùn)而生了。盡管云計(jì)算技術(shù)發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，但是云計(jì)算的思路已經(jīng)涉及到了諸如分布式系統(tǒng)技術(shù)、集群技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算等多種技術(shù)。從這個(gè)方面來分析，云計(jì)算可以認(rèn)為是上述技術(shù)的綜合以及升級(jí)。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展以及相關(guān)理論的不斷完善，以如微軟的Azure ，Amazon的EC2等云計(jì)算平臺(tái)為代表云計(jì)算的商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。

1 云計(jì)算的定義

美國的Larry Ellison在華爾街日?qǐng)?bào)上發(fā)表了自己對(duì)于云計(jì)算的見解，他認(rèn)為計(jì)算機(jī)云技術(shù)中存在這樣的現(xiàn)象，也就是說一般需要根據(jù)目前已經(jīng)完成使用的產(chǎn)品來重新定義云計(jì)算。Andy Isherwood也在2008年提出，對(duì)于云計(jì)算的專業(yè)研究，幾乎所有的研究者所給出的定義都存在著差別。目前對(duì)于云計(jì)算的定義的業(yè)界仍然存在較大的爭(zhēng)議，能夠?qū)崿F(xiàn)云計(jì)算的平臺(tái)也是多種多樣。目前對(duì)于云計(jì)算的定義主要是根據(jù)Ian Foster等人的研究以及對(duì)于云計(jì)算的分析與總結(jié)。

1）云計(jì)算中的每一朵云都是目前計(jì)算機(jī)并行分布式系統(tǒng)中一種，是由一些了網(wǎng)絡(luò)化以及虛擬化的計(jì)算機(jī)提供的同意的服務(wù)層。同事會(huì)可以對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行同步。

2）網(wǎng)絡(luò)中用戶不是基于較長(zhǎng)的時(shí)間間隔來進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃使用，目前可以實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)甚至是秒級(jí)來實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃，這樣應(yīng)用的好處就是避免了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)或者是網(wǎng)絡(luò)資源的過載。

3） 云計(jì)算不是孤立的，云計(jì)算是一個(gè)涉及多個(gè)方面的綜合概念。一般認(rèn)為云計(jì)算是軟件技術(shù)發(fā)展的下一個(gè)邏輯階段。對(duì)于用戶而言，最能夠被理解以及接受的所謂云計(jì)算其實(shí)就是在因特網(wǎng)層面上的集成軟件。本定義中強(qiáng)調(diào)了云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基本屬性。其他一些定義則注重了網(wǎng)絡(luò)中基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化，從本質(zhì)上而言這些都是對(duì)于云計(jì)算概念不同層面的闡述。

根據(jù)以上的研究分析，云計(jì)算可以定義為：云算是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行常用的服務(wù)形式，其中所有涉及到的軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)的總稱。與云計(jì)算相關(guān)的概念主要包括集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、超級(jí)計(jì)算機(jī)等相互之間存在著相互區(qū)分但是又存在著相互聯(lián)系的基本概念。云計(jì)算中主要是以其服務(wù)形式對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的用戶提供必要的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源，因?yàn)檫@個(gè)平臺(tái)可以獲得比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)具有更為廣泛的優(yōu)勢(shì)以及規(guī)模，所以基于云計(jì)算的計(jì)算機(jī)平平所能夠提供的計(jì)算機(jī)性能就很有課程超過目前使用的超級(jí)計(jì)算機(jī)。另外在靈活性以及規(guī)模等方面，云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)越性更為明顯。

2 云計(jì)算發(fā)展背景

云計(jì)算的出現(xiàn)以及迅速發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用緊密相連。隨著Web2.0相關(guān)理論的成熟以及相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，云計(jì)算已經(jīng)由商量的實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)站逐步發(fā)展到目前廣泛使用的校園內(nèi)網(wǎng)以及多種應(yīng)用方面。網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式已經(jīng)發(fā)生了較大的變化。以一般運(yùn)行的商業(yè)化網(wǎng)站為例，對(duì)一個(gè)可以獲得較大商業(yè)利潤(rùn)的大型網(wǎng)站繼續(xù)寧維護(hù)，所涉及的方面很多。主要包含了對(duì)系統(tǒng)硬件的維護(hù)以及對(duì)于市場(chǎng)調(diào)研的分析。這樣就需要一個(gè)涉及等多方面的工作團(tuán)隊(duì)，同時(shí)對(duì)于網(wǎng)站所涉及的軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)要負(fù)全面的責(zé)任。網(wǎng)站最終的獲利只是這個(gè)超大規(guī)模團(tuán)隊(duì)的頂端的一小部分。這種極為不平衡的特點(diǎn)阻礙了網(wǎng)站的進(jìn)一步發(fā)展。目前傳統(tǒng)的計(jì)算模型主要存在一下的困難。

1）目前服務(wù)支持平臺(tái)的規(guī)模缺乏可伸縮性，無法滿足用戶需求的變化。當(dāng)服務(wù)業(yè)務(wù)的需求規(guī)模發(fā)生變化的時(shí)候，傳統(tǒng)的計(jì)算模型無法作出適應(yīng)性的及時(shí)調(diào)整。

2）目前建立大型的底層基礎(chǔ)設(shè)施的成本較大。一般企業(yè)或者商業(yè)組織要在短期籌備相應(yīng)的運(yùn)行資本也存在著一定的難度。但是商業(yè)機(jī)遇總是爭(zhēng)分奪秒的，快速豈不的能力對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商極為重要。

3）服務(wù)商對(duì)于提供的定型服務(wù)需要進(jìn)行長(zhǎng)期的維護(hù)，因此就沒有辦法集中有限的資源進(jìn)行新業(yè)務(wù)的開發(fā)。云計(jì)算平臺(tái)具有較高的靈活性以及可靠性，網(wǎng)絡(luò)用戶可以根據(jù)目前現(xiàn)有的服務(wù)快速建立起許啊哦的系統(tǒng)。同時(shí)可以將基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)任務(wù)由計(jì)算機(jī)提供商操作。因此用戶可以集中各項(xiàng)資源進(jìn)行業(yè)務(wù)方面的操作。云計(jì)算的還具有可伸縮性，這樣就可以根據(jù)業(yè)務(wù)量大小的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整并降低服務(wù)成本。