云计算技术概论模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇云计算技术概论，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

智慧城市以物联网技术为支撑，利用更智慧、更全面、更有效、更快捷的应用将人类社会的各个层面进行有机融合，实现城市的智慧化发展。

一、城市智慧建设相关理论研究

1.1智慧城市理论

智慧城市借助计算机技术、互联网技术、移动通信技术、物联网技术，发挥多中基础信息设施的优势，将人类社会生活中产生的庞大信息进行智能处理，形成全新的生活方式、社会管理模式，构建新的城市形态。

1.2全生命周期管理理论

社会发展中各种活动大多以独立项目的方式开展的，在城市智慧建设理论中，其将传统的工程项目的管理扩展到项目全生命周期，从构思开支，知道项目结束。完整的项目全生命周期包含以下几部分：项目的决策、实施以及使用和维护，不同阶段和过程之间均存在千丝万缕的联系，智慧城市建设则是对这些联系进行整理和综合分析，理顺城市发展中各部分之间的关联，满足多层次、多方位的个性化需求。

1.3精益建造理论

该理论的基础是生产管理理论，主要实施对象为城市建设中项目的各个过程，主要目标是在最短工期和最少资源，不牺牲项目质量的前提下实现工程项目的管理和完成。精益建造理论来源于制造业的生产管理、流程管理和价值管理，主要为了解决施工过程中如何提高建造效率、降低生产成本、减少工作时间等问题。

二、智慧城市建设中的关键技术分析

智慧城市建设中所需要使用的技术较为复杂和多样，需要不同技术之间的协同合作才能达到预期效果。

2.1数据获取技术

现代数据处理和数据存储技术为智慧城市的建设提供了数据存储的可能。随着云计算技术的发展，基于云的多种技术被提出和应用到社会生活中，这种信息处理和存储技术突破了传统技术的技术瓶颈，利用云端的高性能和大容量存储设备对城市发展中产生的大数据进行处理和分析。此外云计算相关技术的应用将不同类型、不同环境下的数据信息进行了整合，可以实现跨平台、跨领域的信息处理和存储，解决了智慧城市发展进程中存在的数据共享的问题。

2.2物联网技术

物联网被称为人类的第三次信息技术革命，其可以在虚拟的信息和现实的物质之间建立统一规范的联系。首先物联网技术应用大量的传感器组成传感器网络，该网络主要用于对物体进行感知和信息获取；然后应用多种通信技术，典型的如RFID技术等将传感器采集到的数据信息进行传递；最后对采集到的数据信息进行跨行业、跨领域、跨系统、跨应用的共享和互通。

2.3云计算技术

云计算技术是智慧城市发展的保证。云计算将大量的分布的独立计算机通过一定的方式组建成统一管理的云系统，在该系统环境下，多个硬件设备可以协同工作，按照资源需求对硬件能力进行分配，实现多种传统计算技术所无法实现的功能。应用云计算平台可以对智慧城市发展过程中出现的多种状况、产生的多种信息、要求的多种处理功能进行合理解决和分配，充分满足城市建设的需求。

2.4数据挖掘技术

智慧城市智能化需要利用数据挖掘技术实现。智慧城市建设过程中会产生庞大的数据信息，这些数据信息繁杂没有规律，通常我们对于某一方面的研究只需要从数据池中提取我们感兴趣的数据即可。数据挖掘技术就是一种对大量数据按照个性化需求进行挖掘和分析的技术，这种技术可以从城市建设中产生的大量数据中挖掘出符合城市发展需求的信息机理知识，协助推动城市的智慧化演进。

三、总结

总之，城市的智慧化建设是一个漫长而复杂的过程，需要综合应用多种理论和技术，不仅是对城市产生巨大影响，还会对人类的生活方式产生巨大影响。

参考文献

[1]王要武，吴宇迪.智慧建设理论与关键技术问题研究[J].科技进步与对策，2012，29（18）

篇2

1 云计算标准化背景

云计算是资源的集中化、规模化，实现对各类异构网络的软硬件资源的兼容，通过这种池化的集群计算能力，通过互联网向用户提供所需的各种应用的互联网新技术、新业务，是传统网络技术和通信技术和商业模式相结合的结果。云计算是一种技术也是一种商业模式的服务[1]。

云计算的技术和服务目前还处于发展的初级阶段，很多厂商根据自己的技术基础和理解来开发自己的云计算的模式，不同的技术和服务方式给用户提供了多样的选择的余地，但不同的产品之间没用互通性，使用了这家产品就不能选择别家，降低了互操作性和可靠性。许多与云计算有关的术语、技术接口，不同的公司采用不同的技术方案，导致大量数据和服务无法再各个产品之间转移、共享，限制了当前云计算应用的服务范围[2]。因此，作为新兴技术，如果没有顶层设计、建设统一的标准，而各自为政，很难发挥协同优势，不符合云计算最大限度资源共享、弹性使用的特征，那么整个产业将很难持续健康发展下去。

2 云计算标准化的现状

对于云计算的标准化各个有实力的厂商都在积极根据自己的技术优势进行标准化的研究和推动，每个有实力的公司如Google、IBM、微软等都在标准化的道路上迈出了实质的一步。国际上已经有一些标准化的组织和技术团体从不同的角度和定位对云计算标准化的研究和指定展开工作。目前对于云计算的标准化的研究都是在云计算的概念的框架下进行的，而对于云计算的概念业界比较认同的是由NIST即美国国家标准技术研究院给出的：云计算是一个可以通过互联网供应与访问的、可定制的包括网络、服务器、存储、应用和服务等的资源与能力池；采用按需使用、按需付费的模式[3]。

根据NIST对云计算定义的框架下，个相关的标准化组织和技术团体依据自身的技术和研究方向，规划处各自在云计算标准化进程的主攻方向并形成了各自的云计算标准化定位。DMIF即分布式管理工作组是工业界计算机和电信行业的企业间合作组织，在云计算方面侧重IaaS及云互操作性接口标准的研究，推出了虚拟化管理标准VMAN，规定了服务器虚拟化、划分和集群以及虚拟化环境互操作性的产业标准OVF，并成立了OCSI即开发云标准孵化器，解决云计算环境出现的管理和互操作性问题[4]。开放网格论坛OGF了开放云计算接口规范并给出了API规范。SNIA全球网络存储工业协会在云存储领域的研究突出，了云存储用例、参考模型和数据管理接口方面的草案，与2009年9月和OGF合作了云存储白皮书。OASIS即结构化信息标准促进组织和CSA云安全联盟在云计算安全框架方面进行了相关的研究。还有像OMG、OCC、TMF等国际组织在“云”的可移植性、互操作性、可重用的应用和服务的部署模型、大数据云参考模型研究，以及在帮助云用户、技术研究者和云服务提供者更好的理解用户需求和解决困难，促进云计算商业化，营造良性循环的生态系统方面的研究取得了各自的硕果。都相应的获得包括CA、Cisco、HP、IBM、微软、EMC等主流公司的支持和应用[5]。

3 云计算标准化的研究进展

NIST2009年成立的云计算工作组，目前该工作组主要运作SAJACC即标准加速促进云计算采纳项目和FedRAMP即联邦风险与授权管理项目。SAJACC项目通过收集云计算的应用案例，征集云计算的参考实现，并根据应用案例对参考实现进行测试，并在网站测试结果，并陆续收集应用案例、参考实现和规范、验证结果等，为云计算的标准制定指引方向。该组织成果得到了云计算主流公司和组织的大力支持。FedRAMP项目主要用于评估和批准云计算的服务与产品，通过“通用安全风险模型”来对云计算解决方案进行批准，让各种云计算解决方案中云计算技术得到有效集成，这个项目对云计算安全研究具有指导价值[6]。

DMTF的成员包括所有IT领域的主要公司如IBM、HP、VMware、微软、Oracle、AMD、Intel等一百多成员单位，4000多参与者，横跨40多个国家的国家组织。该组织开发的标准在业界被广泛应用，使得各种系统、工具和企业解决方案具有互操作性成为可能。其中SVPC虚拟化工作组，集中了目前主流的虚拟机公司像VMware、Citrix、微软、IBM等，了虚拟网络、虚拟机迁移的标准即OVF，实现虚拟应用的无缝迁移，目前正在进行优化和高级特性开发。由于各个公司竞争，虚拟机的文件格式没有统一，导致在不同的平台间迁移虚拟机前需要对文件格式进行转换[7]。目前该标准通过ANSI的审批，成为美国标准，后续还要申请ISO的批准，进而成为国际标准。OCSI工作组2009年4月成立到2010年7月结束发表了关于应用案例和数据格式、参考架构和接口、云计算服务场景、服务生命周期等的三篇白皮书，为后续的CMWG即云管理工作组的标准化工作提供参考价值。目前CMWG工作组按照Modeling和协议需求两个子组来制定IaaS的模型/协议需求和相关的API，由于得到了大多数主流IT公司的支持，因此该标准一定会得到广泛的应用[7]。

CSA目前运行的项目主要为云服务商、安全方案提供者、IT审计师以及其他关键参与方提供工具包，对私有云和公共云进行安全评估，提供通用接口和名字空间，允许云计算服务商对其架构、平台和应用环境进行审核、判断、评估和保证，并对其已授权的用户提供一个开放、可扩展和安全的接口和方法进行类似的操作。为云提供商提供基本的安全原则指导，帮助用户对云服务进行安全风险评估[8]。

当然目前还有其它像SNIA、IEEE、ITU-T、OMG等国际组织成立专门的云计算方面的项目，在关于云计算互联网相关技术规范、网络存储、云计算相关IDC环境中以太性能提升、电信网络在传输、安全、业务方面对云计算的业务应用等方面进行相关的研究和标准的制定[9]。

4 云计算标准化的发展趋势

当前从事与云计算标准化有关国际组织存在组织众多，研究的方向有重复，已经有不少组织通过共同支持的公司达成互通的共识。其内容包括虚拟化技术、云安全、云存储、云服务、云计算模型、云互操作性成为云计算标准化的研究热点。这些标准化研究方向都有为云计算建立统一标准的目的，来在促进不同系统之间的互通[10]。

因此，云计算标准化的研究初步形成了共同的发展趋势：

（1）在现有技术和标准的基础上再发展，尽量继承和使用现有技术和标准，没必要另起炉灶。

（2）重点发展IaaS标准，从目前云计算标准领域来看，IaaS标准化需求最强，PaaS次之，而SaaS根据具体应用而定。

（3）互通和互操作性的标准制定是重点，云计算三大模式的各个层面将包括多个供应商，所有互通和互操作性是云计算标准化工作共同目标。

（4）各个标准化组织之间需要密切沟通和协作，云计算标准化每一个具体内容需要多个标准化组织共同协商来完成。

（5）相关云计算的各个产业链都要积极参与到云计算各个环节标准 制定中来，为云计算国际标准贡献各自的力量[11]。

【参考文献】

[1]中国电子技术标准化研究院.云计算技术与标准化[M].北京：电子工业出版社，2013：2-3.

[2]黎连业，王安，李龙.云计算基础与实用技术[M].北京：清华大学出版社，2013：61-62.

[3][4]高林.云计算技术与标准化：云计算技术标准的全面概述[M].北京：电子工业出版社，2013：113-115.

[5]翁，邱莉榕，李华昱.云计算概论[M].北京：中央民族大学出版社，2012：134-136.

[6][8]樊勇兵，丁圣勇，等.解惑云计算[M].北京：人民邮电出版社，2011：111-113.

[7]胡慧，王辉.云计算技术现状与发展趋势分析[J].软件导刊，2009（09）：57-59.

篇3

随着信息数据不断的发展，信息及数据的密度逐渐提高，云计算也成为一大热点逐渐进入人们视线，已经是目前最受关注的话题及新技术。现阶段，云计算被广泛的应用于互联网及计算机行业，包括微软、谷歌、IBM等大企业都逐步退出了自己的云搜索引擎、云计算平台、云网络信箱等。云计算核心技术有其独特的优势，在广电系统中也有较好的发展前景。

一、概论云计算理念及起源

在传统的信息技术模式中，如果企业要建立起一套IT系统，不光要购买相应的硬件设施，还要具备购买软件的许可证，然后请专业的服务人员进行维护，保证系统的正常运行。假如有一种服务，可以专门的为多数企业提供其所需的相应硬件及软件设施所带来的服务，那么企业就能够用少量的租金租赁到相应的服务，从而促使企业不用花费大量资金购买相应的设备提供服务的费用，有效降低了企业成本。通过科研人员的不断探索，云计算诞生了。谷歌是最早提出云计算概念的企业，因为谷歌早期的创业者并没有大量资金购买那些比较昂贵的商用服务器进行搜索引擎的设计，仅能选择比较廉价的Pc作为业务需求支撑，利用自己的才智最终成功的利用软件优化技术将相应的PC集群的稳定性做到了高于商用服务器，更好的支撑业务，在成本上却大大低于商用服务器标准配置的费用。

二、云计算核心技术的优势

1.拥有科学简便的编程模型

MapReduce为谷歌所开发的Python、java、c++变成模型，为一种简化了的分布式的编程模型及高效任务调度模型，可以对大规模的数据及进行并行运算，非常方便。

2.具有海量数据分布存储的技术

云计算系统主要是大量服务器组成的，能够为大量用户进行服务，因而云计算系统进行数据存储的时候主要采用的是分布式存储方式，利用冗余存储这种方法能够使相应数据可靠性得到充分的保证。目前，云计算系统当中使用比较广泛的数据存储系统为谷歌公司的GFS及Haddoop团队所开发的GFS开源实现HDFS。

3.拥有海量数据的管理技术

云计算要分析并处理海量的、分布的数据，因而，数据管理技术一定要可以对大量数据进行高效管理。云计算系统当红总的数据管理技术通常采用的都是谷歌工期开发的BigTable数据管理技术以及Hadoop团队所开发的开源数据管理模块，也就是HBzse模块。

4.高效的虚拟化技术

通过虚拟化技术可以将软件应用同底层硬件的隔离，虚拟化技术一方面包括将单个资源划分成若干个虚拟资源分裂模式，另一方面也包括将多个资源整合成一个虚拟资源聚合模式。按照虚拟对象能够把虚拟化技术分成计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等几种。

5.拥有较强的云计算平台管理技术

云计算系统平台管理技术能够使大量服务器进行协同工作，对相应业务进行方便快捷的开通和部署，及时发现并恢复系统故障，通过自动化、智能化方法使大规模系统运营真正实现。

三、云计算在广电系统中的应用

云计算这项新技术的优势通过在互联网中的应用已经得到了充分的展示，可是广电云平台建设绝不可以照搬照抄互联网模式，一定要采取因地制宜的方式植入广电行业资深特色，还必须对诸多问题进行持续的探讨及完善。

（1）云计算契合了广电需求

在我国三网融合工作得到不断推进的背景下，现阶段全国第一批的12个三网融合试点的名单已经公布了，三网融合工作也真正进入到了实施的阶段。在这种情况下，电视台、有限网络公司、电台不仅应储存并管理海量的信息内容资源，还要整合视频、数据等多种多样的信息资源，提供一种综合性的信息服务，从而提高了对存储容量、计算效率等方面的要求。云计算能够有效实现共享硬件资源，架构扁平化的网络，不仅能够有效降低成本，还可以充分实现存储海量内容资源及分布式计算。广电行业对资源整合的需求同云计算独有的优势实现了高度契合，因而在未来，广电行业中一定会广泛的应用前景。

2.在广电系统中应用云计算的安全性

广电行业是一个有着较高的知识产权行业，在目前所使用的安全技术的前提下，能够利用云计算技术，加强数字电视播出的安全性。云计算技术当中具有最安全、最可靠的数据存储中心，所以用户就不用在担心丢失数据、病毒入侵等问题。利用云计算的强大计算功能，可以对不同用户设置不同体系密码，从而强化对云端客户授权及认证。此外，还能够利用云平台实时防护的措施，保证广电行业相应增值业务的安全性。三网融合以后，相应的数字电视增值业务会拓展到各个领域当中，多种双向互动业务，更需哟啊具有较强的金融安全保护。云计算通过其强悍的计算能力，能够方便的对数字电视从前端一直到终端、终端存储、双向链路等实行全局的监控，从而达到立体式的安全防护。

3.三网融合下的云计算商业模式

随着云计算技术的不断发展，广电行业中对其的应用日益广泛，为人们的生活带来了巨大的变化，并将产生更加深远的影响。在三网融合的不断推动下，各种业务都能通过机顶盒、移动终端、PC等实现互动，从而使云计算在广电增值业务当中发挥更大的作用。

四、云计算核心技术在广电系统中的关键性因素

1.政策导向问题

在我国，广电系统有着商业性及宣传性两重属性，业务的开展会受到有关政策的影响及制约，例如广电系统怎样建立起云计算系统、可以开展什么业务、系统的规模应多大等等。目前我国还没有比较明朗的政策导向，所以在广电系统内进行大规模云计算系统的部署还不太恰当。

2.行业趋同问题

因为我国的广电行政管理体系比较松散，缺乏规范的技术标准，所以在行业内部署公有云系统，还需要很长时间统一相应的标准并获得国内行业单位的支持及认同，所以在一定程度上阻碍了云计算在广电行业内的应用。

3.资金配套问题

篇4

一、互联网思维下高校宣传工作研究背景 

1.国外相关研究 

美国是因特网的发源地，也是互联网业最早兴起的国家。世界互联网发展过程中，美国网络宣传的发展，尤其是传媒网站的发展，常常因其在世界上领先一步而产生广泛影响。网络传播及网络新闻业成为热门话题，发生在因特网迅速发展为“第四媒介”、传统的新闻传媒加盟网络的实践迅速崛起的20世纪90年代。 

2.国内相关研究 

早在2011年李彦宏就用“互联网思维”的概念，意思是要基于互联网的特征来思考。围绕新媒体的著述颇为丰富，但更多的是新闻传播和实业界人士从传播技术和营销的角度入手研究。这就导致宣传理论的研究就事论事，缺乏传播学视角。因此，目前互联网思维下对宣传工作的新规律的研究与实践大有可为。 

二、互联网思维下高校宣传工作创新研究必要性 

1.开展高校宣传工作创新研究，是应对多元文化冲击的需要 

全球化带来的多元价值观念和文化思潮，正在博弈与碰撞中冲击人们的传统观点，动摇着人们的价值观，高校作为思想和文化的聚集地，思想活泼的青年学子首先感受到了这种思想和观念的煎熬与挣扎。高校宣传工作者必须善于抓住机遇，从来自世界的各种文化思潮中吸取丰富的精神财富，同时要敢于、勇于直面挑战，创造性地开展宣传教育工作。 

2.开展高校宣传工作创新研究，是依托新媒体、紧跟时代步伐的需要 

从工作性质上看，高校宣传工作是一项政治工作；从工作内容上看，高校宣传工作也是思想文化工作；从工作职责上看，通过宣传教育，为高校和谐发展提供思想保障、舆论环境和动力支持。新媒体代表着当前人类科技的最新成果，是先进生产力的发展方向。高校宣传工作必须紧跟时代步伐，充分利用新媒体技术发展的最新成果，服务高校师生。 

3.互联网思维下，新媒体对外宣传工作将成为主流 

高校是青年学生汇集的主要地方，而青年学生是新媒体的主要使用人群，高校外宣工作者只有掌握好新媒体才能更好的让新媒体宣传深入人心。既然要做新媒体宣 传，那么新媒体平台是一个必需品，目前主要的新媒体平台有微博、微信、网站等相关的新媒体平台。 

4.高校对外新闻宣传工作机遇与挑战并存 

目前，很多高校开始利用微博、微信、飞信等新媒体平台进行思想教育、新闻传播、文化引领的探索，高校官方利用较多的新媒体是微博。据《“985”高校新浪微博调查报告》研究显示：69%的“985”高校已开通认证微博，其中华中科技大学是第一个开通的学校，7.4%的高校 “官博”粉丝超过十万。武汉大学教授沈阳认为：“高校微博平台具备塑造形象、加强交流、促进教学、提供服务、增加资源五大职能。”同时，相对于高校对外新闻宣传工作来说，新媒体技术是一把双刃剑，机遇与挑战并存。 

三、借鉴大数据、云计算和移动互联技术，创新宣传思想工作 

大数据、云计算、移动互联是当今互联网技术的核心。 

一是运用大数据分析，使宣传思想工作精准发力。大数据、云计算技术的发展，可以在掌握大量数据的基础上，分析受众的特点、需求，有针对性地精准“点穴”，做好工作。 

二是运用移动终端，增强传播效果。据中国互联网信息中心（CNNIC）的报告显示，截至2015年6月，中国网民人数6.68亿，其中，手机网民5.94亿，占总网民数的88.9%。用好“两微一端”（微信、微博和移动客户端）等新媒体，就可以使宣传思想工作低成本、广覆盖、快传播，增强宣传效果。 

三是线上线下全方位联动。宣传思想工作成效要看是否融入一流创新人才培养全过程。利用网络平台的支撑，与学生创新创业融为一体，与校园文化营造互促共进。网络虚拟空间与教育实践有机结合，形成强大的育人合力，更有利于宣传手段推广和创新。 

五、结论 

随着信息技术的不断发展，我们的生活进入到了新媒体时代，新媒体（微博、微信、移动客户端）高校宣传将逐渐取代传统的新闻宣传工作，促进高校新闻宣传工作更好的开展。 

参考文献： 

[1]林爱清.新媒体时代的大学生思想政治教育[J].安庆师范学院学报（社会科学版）， 

2010（12）. 

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中图分类号：F270 文献标识码：A

一、概论

中小企业进行信息化建设是提高自身竞争力的必由之路，可是许多企业因盲目上信息化项目，最后花了银子，可收效甚微，甚至将企业的原本正常的管理流程打乱，原本寄与希望的信息化工程成了鸡肋工程，导致企业的高管全盘否定信息化之路，甚至因噎废食。这些结果的出现通常是因为企业自身都不知信息化能给企业带什么；本企业需要信息化建成后能给企业带来什么；或者因企业本身的管理流程混乱，甚至不成熟；再加上受信息化开发商的营销功力所影响――这些都是造成中小企业信息化建设难以成功的重要原因。

许多企业在信息化道路上，因缺乏总体规划，建设成的信息化项目不成体系，最后产生的效益就不那么如人意了，企业信息化使用的软件之间因是由不同的软件商提供，相互之间的软件接口兼容性很差，甚至各软件商为了保护自身的知识产权，完全将本应预留的接口封闭，导致这种不成体系建设的信息软件就成了信息孤岛。

所以，企业对于未来的信息化建设道路上有必要及早根据自身企业的特点，探寻符合自身的信息化建设开发之路，尤其要在前期进行基础性问题的研究。

二、中小企业的信息化建设这路可能需要涉及到几个信息化领域

1、OA（办公自动化系统），有强大的工作流定制功能，并且能提供一个较灵活的图形化定制工具，可以适应于企业各种形式的审批表单、流程的需求。

2、ERP（企业资源计划），在企业运用中包含分销、制造、财务三大部分，从理论上说ERP可能涉及的模块有近三十个模块。

3、电子商务（企业网站）。

企业建立电子商务网站，即使不准备在网上交易，也完全可以将电子商务网站建成一个产品网上展示平台，让我们的客户可以随时了解到企业的产品状况。

4、企业要进行信息化建设之路，首先要弄清楚OA与ERP的依存关系。

OA是侧重于办公即行政管理方面，相比之下，ERP系统的工作流更多实现的是业务上的逻辑数据流，ERP系统在企业行政管理上就显得略为逊色。

但同时，ERP系统其核心就是解决企业内部庞大的业务数据逻辑关系的系统，它贯穿着企业生产、经营的全生命周期过程，自始至终形成一个完整的业务关系数据链。因此，它的强大在于系统自身复杂的逻辑数据关系，能够真正为企业提供具有针对性的解决方案。

因此OA与ERP之间，是可以搭建出一条桥梁来实现双向的沟通和会话，让企业内部的数据“畅通无阻”，二者在实际应用中是两种截然不同的系统平台，但他们之间又是一种相辅相成的并存关系。

5、云计算技术。是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

三、企业启动信息化建设之路需要面对的问题

1、企业信息化的目标是什么？需要达到什么样的效果？

企业信息的目标是企业自身的需求，希望产生什么样的效果，如果连企业自身都不明白，就会只能被软件商牵着鼻子走，最后的结果就是花了大价钱，而收效较小。所以，企业在启动信息化建设之初就得重点研究：企业现在迫切需要靠信息化项目建成产生什么样的效果，将可以产生什么样的经济效果？需要是发明之母，这句话同样也可以适用于企业的信息化建设。

2、企业的生产与管理流程是否已成熟？

可以说，所有的信息化项目均是以成熟的生产或/和管理流程为基础的，如果流程不成熟，需要经常变换，企业外购非企业自身开发的商品软件时，需要付出很大代价，甚至影响信息化项目的最终效果。如果是以定制为主的企业，流程是否成熟，这在上信息化项目前必须有一个科学的评估。

3、是先上OA，还是先上ERP，或者是两者都上？

这必须根据企业的流程成熟程度、目标及财力来确定先上哪个系统，或者两者都上的问题。对于以前没有接触过企业信息化项目的企业，适宜于先考虑先上OA，因为OA的维护人才较为容易培养，而ERP的维护人才培养要有一个较长的时间。再说OA见效比ERP快。然后，再考虑启动ERP系统建设，最后将两者融合。

许多EPR软件含有一定的OA功能，这种OA功能可能只是适合于辅助生产型企业的管理使用。

4、OA、ERP软件是自已培养人才开发，还是外包开发，或外购商品软件？

这一个问题是企业信息化建设中的一个最大的难题，尤其那类定制型企业的此类问题更是突出，因为：

（1）自主开发。

企业自己开化信息化软件，一个最大的问题就是人才问题，编写普通程序的人才到处有，可要找到一群既懂企业生产管理流程又懂软件开发的人才那很难，培训这样的团队更是需要假以时日。

自主开发的特优点就是：软件的适用性强；维护人才易得；改进速度快，可以随时调整不成熟处；可基本形成企业独有的信息化竞争力不让同行掌控。

缺点是：开发时间长；培养人才难度大；失败的风险很大；开发成本将可能是最高的。

（2）外包开发。

外包开发，最大的优点是企业自已不须培养软件人才，但也需要让软件企业的软件人才进入企业掌握企业生产管理流程，这也并非易事。如果外包给小软件企业，因外包的企业规模较小，与企业自主开发没有什么差异，对于企业来说还有一个缺点就是可能难以独占开发成功的软件使用权。

（3）外购商品软件。

外购OA与ERP软件，企业重点要考虑的就是接口问题与软件修改权及二次开发权问题，这是在谈判中需要重点争取的地方。

考虑到OA与ERP的融合兼容性问题，这两个软件最好来源于同一个软件商，还包括条形码技术，也需要考虑与OA与ERP的融合兼容性。

本人建议：可以重点研究可以达到上述“快速配置、快速实施、快速应用、快速见效”效果的软件在企业的适用性，然后谨慎地选择软件商。

5、采用传统的IT模式还是采用云计算技术？

传统的IT模式就是企业自己架设服务器，或者外购服务器空间，配套加装相应软件。

云计算通常无须企业架设服务器或购买商品服务器空间，也不用再另行购买任何软件，只须有客户端计算机，利用浏览器页面完成所有的操作。

云计算技术也有缺点：云计算的强大资源很可能被网络攻击者所利用，而且云计算的点对点模式，将会使到企业在面对某些安全威胁时，可能会更为束手无策；比方说，有了云计算所提供的廉价且庞大运算能力，破解加密安全密钥等不法活动将变得更轻易。

但是，企业可以建立自己的企业私去计算中心，那样上述缺点可以得到一定解决，只是硬件投资会增高。

四、企业启动信息化建设之路的其它建议

首先必须要确定一个总体要求与原则，建议的原则有：总体规划、分步实施、快速见效。

企业在准备聘请信息化专家为企业相关的顾问时，或请其进行可行性分析与研究时，需要企业前期进行大量必备的研究工作，最低要搞清我们自己需要什么，要达到什么效果，还有就是要培养出能与相关专家对话与沟通的“半专家”。企业这种预研究很重要，应当是启动信息化建设的重要预备。

设立以总裁为首的信息化建设开发委员会，信息化建设过程将是全员参与的过程，没有一个总号召人，根本无法完成整个开发过程。

配备相适应的财力，信息化建设也是一个烧钱的过程，没有财务支撑，只能纸上谈兵。

完成严谨的可行性分析研究后，就可以考虑与商业性软件商接触与谈判。

（作者单位：湖南农业大学食品科技学院）

参考文献：

[1]杨一平， 马慧. 企业信息化能力成熟度研究. 第一版. 人民邮电出版社， 2011 ：25-69.

[2]赵捷. 企业信息化总体架构. 清华大学出版社， 2011 ：1001-1113.

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一、物联网的概念

物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行通讯和信息交换，以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说，物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上，形成物联网。目前，物联网公认为有三个层次，最底层是感知层，收集物联网世界里的第一手信息；中间层是网络层，将从底层获取的数据传输出去；最上面则是应用层，将所获得的数据进行分析处理，完成物联网“收集―传输―处理”的三个步骤。

二、物联网专业定位的重要性

从技术上讲，物联网并不是一个全新的技术，它所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、云计算技术等，其中有很多已经发展的相当成熟。比如传感器技术、无线技术等，这里覆盖的领域有：电子技术、网络技术、软件技术等，但从学校培养人才来说，覆盖面大并不是好事，因为在有限的教学时间内不可能将这些技术全部教授给学生，就算采取填鸭式的教学方式也只能泛泛而谈，达不到高等职业院校所要求培养的“高端技能型人才”的目标。因此，开设物联网专业，首先要解决的问题就是专业定位的问题。

三、物联网专业定位的依据

1.从服务区域经济发展的角度定位

武汉市“十二五”规划中将大力发展物联网，将实现物联网全覆盖，重点发展新一代移动通信、新型显示器件、地球空间信息、软件及服务外包等产业，培育物联网、云计算、三网融合、网络增值服务等新型产业，打造区域性信息服务及服务外包基地。

2011年3月，武汉市黄陂区政府宣布将在黄陂南部经济发展带内建武汉北物联网科技产业园。建成后，该园可容纳500家左右规模企业入驻，年产值将达100亿元，预计总投资200亿元，首期投资65亿元，规划占地面积1500亩，首期建设500亩，建设物联网研发孵化区、电子物流区、智慧城市区、物联网硬件制造区、物联网配套区等五大园区。

从上述信息来看，武汉市将大力打造物联网产业，而专业的定位则要跟区域经济匹配起来。

2.从学校本身基础的角度定位

一个专业的开设与发展，需要很多硬件或软件条件，比如实验实训设备、相应的师资队伍等。将专业方向定位在学校本身没有任何基础的方向上是不可取的，后续的发展也相当困难，所以要借助于学校现有的基础。比如，很多学校开设有计算机网络技术、软件技术、应用电子技术等专业，这些专业与物联网有着密切的关系，这些专业大多经过多年建设打下了良好基础，积累了丰富的专业建设和人才培养经验。另外对于所需的师资队伍可以在上述相关专业转入部分教师，因为这些专业的教师有自己本身专业的背景，通过培训学习可以比较快地掌握物联网专业的相关知识和技能。

四、物联网专业定位

1.专业定位

根据以上阐述，可以将专业定位在面向物联网产业，服务区域经济发展，培养具有扎实的物联网基础知识和较强的实践能力、从事物联网工程项目的规划、施工管理、安装调试、售后服务、维护管理的高素质技能型人才。

2.所从事的岗位

（1）物联网组网技术员，从事与客户沟通、系统方案拟定、产品选型、成本评估、物联网工程施工组织及系统集成等工作。

（2）物联网系统管理员，从事物联网系统管理、网络运行维护、监控、故障排除、网络系统优化和升级等工作。

（3）物联网应用系统管理员，从事信息管理、业务分析管理、服务管理等物联网应用系统使用及应用系统维护、数据库管理等工作。

（4）物联网设备技术支持与营销员，从事物联网设备营销、售后服务、技术支持工作。

3.能力目标

具备物联网常用设备的安装、调度能力；具有物联网组网方案拟定及物联网组建能力；具有物联网应用系统管理与维护能力；具有使用网络管理软件、网络编程工具、网页设计软件的能力；具有从事网络设备营销与技术支持工作的能力。

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0 引言

“卓越工程师培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是适应我国工业化发展进程，培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措，是增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择。同济大学作为首批实施“卓越计划”的高校，于2010年启动“卓越课程行动计划”，加强课程的内涵建设，推动教学改革以取得突破性进展。

另一方面，计算思维（ComputationalThinking）作为一种教学理念，近年来在计算机基础教育中受到关注。计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当今社会已进入信息化时代，具备计算思维，能够运用计算机技术和手段进行学习和工作、解决专业问题是高级人才必备的素质。计算思维能力是与读写能力一样的人类基本思维方式。

为了配合同济大学实施“卓越工程师培养计划”试点方案，提高骨干教师的业务素质和教学水平，同济大学于2011年开展计算机科学与技术卓越课程行动计划，将计算思维融入“计算机系统级课程”的教学改革中，取得了良好的教学效果。

1 “计算机系统级课程”教学改革内容

本次课程改革试点的核心内容主要包括3个方面：一是课程授课方式改革；二是训练（指各种类型的作业、结合课程的创新性实验项目、综合性和设计性实验等）方式改革；三是考试方法改革。

课程授课方式改革要大力推行启发式、探究式、讨论式、参与式、小班制等教学方式。训练方式改革除了传授知识外，还要通过设计综合性作业、结合课程的创新性项目以及其他形式多样的综合性训练，将学生的综合能力和人格培养落实到具体课程教学中。考试方法改革要消除应试教育产生的不利影响，以学生综合能力评价和人格养成作为核心，努力实现学生学习成绩评价方式的多元化。同时，建立计算机系统级教学团队，以团队形式对课程进行设计，积极建设和落实包含课程授课方式、训练方式、考试方法3大环节改革的具体方案。

“计算机系统级课程”教学改革项目在同济大学软件学院和电子与信息工程学院共建的“计算机系统结构”国家级精品课程建设的基础之上，结合电子与信息工程学院在学科方向上的特色和优势，采取“两级基础深化、知识体系构建、实践能力培养、前沿技术追踪”4项措施，建立面向“卓越工程师”培养的计算机系统级课程教学体系。

1）两级基础深化。教师通过“计算机与信息安全导论”“计算机导论”和“计算机系统结构”课程，分别从广度与深度两个方面对学生进行全面的计算机学科基础教学。“计算机与信息安全导论”和“计算机导论”旨在帮助初学者认清学科的轮廓，而“计算机系统结构”则为计算机学科高年级本科生提供完整的学科核心知识。

2）知识体系构建。教师以“虚拟化与云计算”“Web编程”和“计算机前沿技术概论”等课程为基础，建立计算系统和网络的知识体系框架，为强化计算机科学与技术学科的特色和建立完整的计算机系统学科知识体系规范打下基础；同时还注重相关课程的交叉，如“计算机系统结构”与“操作系统原理”“编译原理”在虚拟操作系统、编译优化等方面的结合，“计算机系统结构”与“虚拟化与云计算”在大规模并行处理系统下的融合等。

3）实践能力培养。教师通过“计算机系统实验”课程，将“计算机系统结构”“操作系统原理”与“编译原理”等课程中关系极为密切的核心内容以综合实验形式进行集成，如存储结构及其管理、目标代码生成及优化、线程调度等。这样既有利于消除孤立知识点，又加强了学生的综合实践能力训练，为他们将来从事计算机系统开发工作打下坚实基础。

4）前沿技术追踪。教师通过“计算机前沿技术概论”课程追踪国际计算机系统结构领域中的前沿问题与技术。

笔者提出的面向卓越工程师的计算机系统结构系列课程体系框架如图1所示。该教改项目的实施将提高计算机系的办学水平，加强对青年教师的培养力度，同时也有助于本科教学中多出科研成果。

该教改项目从理论与实践2个方面展开，围绕计算机系统主题，在课程体系建设上注重基础、突出重点。特别是在实践教学方面，除了在相应课程的实验环节对学生进行训练外，还将在专门的“计算机系统实验”课程中进行有关计算机系统硬件和软件2个方面的完整的集成实验，通过数据采集和建模分析等手段验证实验结果的正确性和有效性。通过发现并解决实验过程中遇到的各种问题，学生更加深刻地理解并扎实地掌握计算机学科的核心理论，同时提高了从理论到实践的知识贯通能力和创新能力。

各门课程的教改内容简述如下。

1）计算机与信息安全导论。作为该教学体系的基础课程，将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下：

①选用《Computer Science：An Overview》作为该课程的双语教材：

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识；

③将计算机系统方面的基本知识从传统计

算机导论内容中自然引出；

④展开双语教学，并建设精品课程。

2）计算机导论。作为该教学体系的基础课程，将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下：

①选用《Computer Science：An Overview》作为该课程的全英文教材；

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识；

③加强计算思维方面的教学和实践，将Python作为入门编程工具培养学生的实践动手能力；

④展开全英文教学，并建设精品课程。

3）计算机前沿技术概论。作为全校的通识课程，适合各个年级的本科生，侧重信息安全前沿，同时带动整个教学体系前沿知识的探索。主要教改内容如下：

①汇集计算机系统结构课程体系中各个分支领域的前沿思想与技术；

②为“计算机系统实验”课程提供前沿的实验内容建议和素材；

③自行编写课程讲义与教材。

4）计算机系统实验。该教学体系中的实验课程建立在“计算机系统结构”“操作系统原理”“编译原理”等课程的基础之上，是整个教学体系中学生实践能力培养的核心课程。主要教改内容如下：

①建立计算机系统课程知识体系；

②建立实验环境，设计丰富多样的综合实验项目和开放性实验项目；

③编写实验指导书。

5）虚拟化与云计算。该教学体系中的专业课程之一，介绍可信与安全系统体系结构的基本概念、基本原理和基本结构。主要教改内容如下：

①建立课程知识体系；

②编写教材。

6）Web编程。该教学体系中的专业课程之一。主要教改内容如下：

①完善课程知识体系；

②建立实验环境，设计实验项目；

③编写教材和实验指导书。

2 教改特点

基于“计算机系统级课程”的计算机科学与技术卓越课程行动计划具有如下特点和创新性。

1）将本系计算机学科优势、优质课程与“卓越工程师培养计划”的实施相结合是本系统级课程教改项目的特点之一；

2）开设“计算机系统实验”课程作为计算机系统级课程教学体系的核心实验平台，加强学生的实践能力培养是本系统级课程教改项目的特点之二；

3）本教改项目结合计算机新教学法，将计算思维教学方式在计算机系统级课程中进行实践（“计算机系统实验”和“计算机导论”课程中实施），加强学生的实践创新能力是本系统级课程教改项目的特点之三；

4）本项目将工业界的最新技术介绍给本科生，为其提供毕业设计选题和到著名企业实习的机会是本系统级课程教改项目的特点之四；

5）本项目将可信与安全计算系列课程作为建设对象，点面结合带动一批课程、实验基础设施和教师队伍的建设是本系统级课程教改项目的特点之五。

3 教改成果

经过两个学期的建设，计算机系统级课程的教学改革取得如下成果。

3.1 教改立项方面

1）2012-2013年，教育部-IBM专业综合改革项目建设课程“虚拟计算与云计算”；

2）2011-2012年，谷歌校企共建实用精品课程项目“Web编程技术”；

3）2011-2013年，同济大学全英文课程建设项目“计算机导论”：

4）2011-2013年，同济大学双语课程建设项目“计算机与信息安全导论”；

5）2011-2012年，同济大学电子与信息工程学院教学改革研究与建设项目“面向‘卓越工程师’培养的可信与安全计算课程教学体系建设”。

3.2课程建设方面

1）计算机系统结构。

该课程于2011年上半年被批准为同济大学本科卓越课程（计算机科学与技术专业），同时作为计算机科学与技术系一软件学院共建国家级精品课程。

2）计算机系统实验。

计算机系和学院实验中心已经购买相关的实验设备并完成实验室建设；已经开始组织2010级3位硕士研究生完成课程所涉及的5个实验设计。

3）计算机与信息安全导论。

该课程成功申报同济大学双语建设课程，并于2011年9月开始实行双语授课，同时完成了课程网站的建设。

4）计算机导论。

该课程成功申报同济大学全英文建设课程，并于2011年9月开始实行双语授课，同时完成了课程网站的建设。

5）计算机科学前沿技术导论。

该课程于2010年开设，目前已完成课程网站建设和《计算机科学前沿技术》教材的写作。该教材获得IBM大学合作项目书籍出版资助和同济大学“十二五”规划教材建设项目的资助。

6）Web编程技术。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程，并于2011年开设，同时完成了课程网站的建设。

7）虚拟计算与云计算。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程，并于2010年开设，同时完成了课程网站的建设。

3.3教材建设方面

1）《计算机科学前沿技术》教材已经编写完成，于2012年7月正式出版，并被列为同济大学“十二五”规划教材。

该教材是一本计算机科学的入门与提高教材，在力求保证学科广度的同时，还兼顾主题的深度，同时特别强凋计算机科学的前沿性，既介绍计算机学科相关主题的来龙去脉，又引入国内外最新和最热门的前沿课题。该教材既涉及计算机传统研究领域，如计算机网络、操作系统、人工智能等又涉及云计算、物联网、智慧地球等新兴热门研究领域，重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用，既让读者对计算机新兴技术有一个宏观的把握，又通过各种案例分析指导读者将计算机最新技术应用到相关专业和学科中。

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1 计算机OA概念

办公自动化（既OA），其将现代化办公和计算机网络功能结合起来的一种新型的办公方式。通过应用计算机中的各种新技术（如：通信技术、网络技术和系统科学等）。不断使人们的公务管理活动物化于各种设备中，并由这些设备与办公人员构成服务于各种目标的人机处理系统。这一人机系统，人、机缺一不可。而设备方面，硬件及必要软件都需齐备。

OA这门综合性技术是七十年代中期发达国家快速发展起来的，而我国经过多年来至今的发展，已从最初提供面向单机的辅助办公产品，发展到至今可提供面向应用的大型协同上作产品。通过实现OA，实现数字化办公，可以优化现有的管理组织结构，调整管理体制，在提高效率的基础上，增加协同办公能力，强化决策的一致性，最终提高决策效能。

2 OA的发展特点

办公室和OA将来的发展很难有一个统一确切的定论，但从如今信息技术的发展趋势来看，本人以为未来OA发展有以下特点：

2．1视频技术的大量应用

随着视频技术和压缩技术的发展，诸如视频会议等得到大力推广。在微软总部举行的未来办公品展览上推广之一就是通过摄像头全方面地看到与会者参加会议的情况，甚至还可以看到每一位发言人的表情，并进行互动式的讨论。随着信息社会的不断发展，视频技术也将更加进步，将逐步实现无线视频技术，目前市场上无线视频传输技术大多采用CPRS和CDMA技术，技术还不成熟，但可以肯定的是未来无线视频技术将被人们广泛使用。

2．2无限的无线办公场所

随着向Wi-fi技术的发展，基于网络的通讯方式迅速在工作领域兴起，这些通过手机，笔记本电脑等一些电子产品实现的通方式包括电子邮件、即时通讯、视频会议等应用得到了一次技术性的飞跃，如：东莞市级政府办公场所和公益性场所免费无线宽上网，成立“无线城市”建设工作办公室。封闭办公室的概念已不复存在，人们可以在机场、广场、饭店随时办公。员工无论身在何处，企业园区、异地出差、家庭办公等都可以轻松实现移动办公，企业内部还可以根据实用权限建立不同的应用级别，以设定不同的处理优先级，从而保证上网的安全性。无线网络的方便快捷大大提高了办公的效率。

2．3更灵活的工作流

电子文件在网络中传输，比起纸质文件的传送效率要高出几个数量级，不仅可以包括过去的纸质公文，而且还可以包含图像、动画、声音等多种影像资料，传递的知识更加丰富，对电子文件进行及时的收集和归档还可以使之得到长期保存，简单方便大大的提高了工作效率。

2．4办公的非专业化

在现在商务环境下，一般的工作人员通过一些办公软件也能进行熟练的文件处理，所以要完善OA环境，使普通用户可以通过输入数据和知识，然后制作出能读的文件，可以即时检索，瞬间向世界发送。虽然质量上比不上专家，但数量上肯定是很大的。如今在互联网的内容大约有数千亿，这样的庞大信息可以通过检索高效选择。

3计算机B/S型结构和Web2．0技术

3．B／S(Browser／Server)模式又称B／S结构。

这个模式是随着因特网技术的兴起，是对C／S(Client／Serve模式的扩展。在这种结构下，工作面是通过IE等浏览面来实现的。用户通过浏览器向网络上的服务器发出请求，服务器对请求进行处理，再讲用户所需信息返回到浏览器。B模式最大的好处是运行维护比较简单，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接人方式访问和操作共同的数据。最大的缺点是对企业外网环境依赖性太强，由于各种原因引起企业外网中断都会造成系统瘫痪。

B／S其本质是三层体系结构C／S模式：第一层客户机是用客户和整体系统的接口。客户的应用程序精简到一个通用的浏览器软件，如软件公司的IE等。浏览器将HTML代码转换成图文并茂的网页。网页还具有一定的教互功能，允许用户在网页提供的申请表上填写信息提交后给后台，并提出处理请求。这个后台就是第二层的Web服务器。

第二层Web服务器将启动相应的进程来响应这一请求，并动态生成一窜HTML代码，其中嵌入处理的结果，返回给客户机的浏览器。如果客户机提出的请求包括数据的存取，Web服务器还需与数据服务器协同完成这一处理工作。

第三层数据库服务器的任务是负责协调不同的Web服务器发出的SQL请求，管理数据库。

基于B／S结构的通信结构，客户机只要安装一个浏览器(Browser)。如InternetExplorer，服务器安装SQLServer数据库。浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。对用户的技术要求比较低，对前端机的配置要求也较低，而且界面丰富、客户维护量小、程序分发简单、更新维护方便。它容易进行跨平台布置，容易在局域网和广域网之间进行协调，尤其适宜电子商务的应用。

3．2Web2．0技术。

随着信息流通量迅速增大，导致了商务本质的变化，这促使我们的工作方式也必须随之改变，以适应商务领域的高速成长。理光株式会社提出了Web2．0时代全新的未来办公室概念。

web2．0已不是单纯的软件话题，而已经涉及到新的商务模式，现在已经有开发的交流的平台，服务器、内容以及各式各样的服务，已经实现了服务的链接，从而提供了更为综合的服务。已经习惯互联网的一代新人，将在这样的环境中建立起他们的生活方式和工作方式。

Web2．0在缩短企业和用户之间的鸿沟的同时，也改变着我们的办公环境。企业不仅可以借助Web2．0绝佳的互动性，更好的满足用户的要求，而且企业自身的办公模式也正随着改变。普适计算技术的出现无疑将令随时随地迅速访问到自己所需信息的梦想得以实现，而这更将推动Web时代高效、轻松、愉快的工作方式演进。

4．结语

计算机应用于OA的重要性日渐突出。作为信息载体的计算机日益露出其举足轻重的地位。当今社会已步人信息社会，知识经济将成为新世纪的主导产业。伴随着计算机的逐步推广和使用．人们对办公室的自动化的要求与日俱增。采用现代化办公没备和先进的通讯技术广泛、全面、逐步地收集、整理、加、存储和使用信息。为科学管理和决策服务，从而达到提高工作效率。

参考文献：

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中图分类号：TP393.027； TP393.098 文献标志码：A

0引言

电子邮件是互联网上历史最为悠久，使用最为广泛的通信手段。当前，互联网中各种垃圾邮件泛滥，病毒猖獗，然而传统的电子邮件安全扫描软件安装维护复杂，运行成本高昂，严重影响了服务质量。因此，如何提高电子邮件安全扫描软件的可部署性和优化软件系统性能成为相关技术研究的热点问题之一。作为分布式计算技术的最新发展，云计算为有效聚集可用资源、实现动态资源共享提供了商业实现模式，相关技术研究受到学术界及产业界的高度关注[1]。

目前市面上广泛应用的邮件安全服务系统如IMHS（Interscan Message Hosted Security）系统都是基于传统网关扫描软件架构基础构建而成的。在海量用户压力之下，此类系统存在效率低下、扩充困难、鲁棒性差、维护困难等一系列问题。

为了从根本上消除上述问题，本文提出了以“松耦合、异步、无状态”为原则的新型电子邮件安全云服务系统架构方案，设计和实现了基于云计算的电子邮件安全服务系统。该系统以对等化为贯彻上述原则的切入点，在云端引入基于对等网络（PeertoPeer，P2P）的分布式计算模式的云服务节点资源共享模型，实现了基于面向服务的体系结构（Service Oriented Architecture，SOA）的云服务软件动态协同机制[2]。

1系统架构设计优化方案

1.1紧耦合同步处理系统存在的问题

目前市场上使用的邮件安全服务系统软件都不是按照分布式系统的要求设计和实现的，而是在原有网关扫描产品的同步架构的基础上设计实现的，是一个典型的三明治结构，如图1所示。整个系统基本上依据传统的邮件递送系统的思想，由邮件递送服务器、内容扫描系统、用户交互系统等一系列子系统构成。子系统包括接收MTA（Mail Transfer Agent）、扫描服务器（Scaner）、发送MTA、Web用户界面、策略服务器、日志服务器、邮件隔离服务器、数据库及其他后台支撑系统。各子系统之间相互紧密耦合，任何独立的子系统都不能单独工作。

这种设计方式具有结构简单、处理流程直接、单封邮件处理时间短的优点。但它的缺点在于，主要的子系统都是通过简单邮件传输协议（Simple Message Transfer Protocol，SMTP）直接或间接连接在一起，紧耦合同步处理方式造成了在系统整体效能、健壮性、可维护性、可扩充性上存在难以克服的困难。

例如，扫描服务器（Scaner）接收到Inbound MTA的连接请求后立刻发出连接Outbound MTA的请求，只有收到Outbound MTA的回应后，才能返回对应的回应给Inbound MTA。每一个SMTP的命令处理都要经过相同的流程。

这种严格同步机制，使整个系统的吞吐率严重依赖于模块的瞬间性能，任何一个模块的性能瓶颈都会造成这个系统性能的大幅度下降，也导致对系统整体容量的评估异常困难[3]。一旦基础设施有任何的不稳定，都可能导致系统出现吞吐量下降、响应缓慢等问题。此外，各模块间的依赖很复杂，也会造成系统出现故障时，无法快速定位故障发生点并进行排除，十分不利于日常维护。

1.2确立解决方案

针对上述问题，本文在优化系统的设计中提出了三个基本设计原则：松耦合、异步和无状态[4]。

1.2.1松耦合

依据松耦合的原则将系统划分为多个互相之间耦合度最小的子系统，保证子系统的独立性和自闭性，既有利于系统的实现和测试，也有利于将来对服务的扩充。

1.2.2异步

整个系统数据流和控制流在各子系统之间的传输尽量采用异步模式，提高对硬件的使用效率，减少系统瓶颈，提高系统伸缩性。

1.2.3无状态

无状态原则是指系统的各模块必须尽量做到不保存状态，这样当某些服务器软硬件发生故障时，可以将事务迅速转移到其他服务器上，不需要做复杂的状态迁移。这种设计有利于实现计算的虚拟化，无状态意味着事务在这台或那台服务器上完成并无区别，计算并不依赖具体的软硬件，当需要扩充容量时，只需要向计算资源池内投入更多的服务器就可以实现系统处理能力的无缝伸缩。

基于这三个设计原则，设计并实现了基于云计算的电子邮件安全服务系统。在优化设计中，采用P2P系统架构为系统解耦，通过SOA的软件架构设计保证系统的异步性和无状态性。也正是系统的松耦合、无状态和异步设计使得系统硬件部署上得以借助云计算的平台技术来实现，使系统性能得到更好的发挥。

2对等化电子邮件安全云服务系统的设计

2.1系统异步处理架构——P2P对等网络

前面分析了各模块间的紧耦合和同步处理是造成很多问题的根源。遵循松耦合的原则，首先从优化网络架构的角度提出了P2P对等网络架构的解决方案。图2所示的是我们所采用的基于P2P对等网络的IMHS分布式处理的设计和实现方案，通过取消原有的集中式IMHS系统的中心节点，以P2P的平行结构取而代之，这种设计可以最大限度地消除系统的瓶颈，提高整个系统的可靠性。重要的是这种设计不依赖特定的软硬件，可以方便地部署到虚拟化的环境中，特别适合在公有或私有云中部署。

该方案将整个系统按功能分成若干个子系统，每个子系统由一组功能同构的服务器组成。整个系统各个节点都是平等的，没有中心节点，计算和存储任务由各个节点自行协调分配到最适合的节点处理；节点不保存状态，每个任务由某个节点处理；节点之间没有依赖关系，每个节点都拥有完成自身处理任务所必须的数据和资源[5]。扩展系统处理能力只需要线性地增加服务器就可以做到，并且在添加服务器时，系统的处理能力和存储能力都同步得到扩充。

2.2系统动态资源共享——云计算技术实现模式

2.2.1云安全服务的实现策略

传统电子邮件安全服务系统方案允许垃圾邮件和病毒下载到公司内部后再处理，存在潜在威胁，系统需不断地投入资金和技术人员进行升级和维护。为有效地解决该问题，在P2P对等网系统架构上，将云计算模式和电子邮件安全扫描功能相结合，建立电子邮件安全云。云计算技术可以有效聚集可用资源和实现动态资源共享。如图3所示，服务采用SaaS（Software as a Service）模式，用户只需提供邮件服务的请求，并提交服务的输入，就可以直接得到服务的结果。这样既可以有效保证系统运行的稳定性、高效性及实时性，还可大大降低用户的处理成本和管理成本。

在电子邮件云安全服务中，用户在使用了系统提供的云安全扫描服务以后，通过设置域名服务器（Domain Name Service，DNS）记录，将自己的邮件流中转到系统提供的安全云入口。邮件在经过扫描以后转发给用户自己的邮件服务器。在这个过程中，大约95%以上的垃圾邮件和病毒邮件在云端被过滤掉，不会下载到用户端，也不会占用用户的带宽和处理资源。用户所有的配置信息和安全策略以及安全统计信息都保存在云端，用户还可以通过浏览器登录到系统来修改和配置自己的安全策略，查看统计信息等。

2.2.2云安全服务的部署

本文系统使用的是趋势科技的云平台，安全服务部署于分布在北美和欧洲的四个不同的数据中心内，每个数据中心都具有完全独立的服务器集群提供服务。这些服务器和数据中心对于用户来说是完全透明的。趋势科技负责管理所有数据中心的服务器系统，并保证用户的邮件能够得到及时有效的处理。

数据中心内的服务器集群采用多租户冗余设计，当一台服务器发生故障时，用户的邮件会被自动切换到正常的服务器上。分别部署在美国东西海岸的两个数据中心互为备份，用户的帐户和配置信息在两个数据中心之间实时同步，在最坏的情况下，如因为基础设施的故障，整个数据中心发生问题时，另一个数据中心能够自动接管所有的邮件流量，保证用户的电子邮件不受影响。同样部署于欧洲的数据中心也具有同样的结构。

系统充分发挥了云计算的优势，把所有的资源都通过互联网连接成一个虚拟的云服务系统。通过对服务的虚拟化，云安全系统可以为用户提供24小时不间断的可靠服务，保证用户的业务任何时候都不会因为各种事件和故障而中断。

2.3基于SOA的软件构架方案设计

系统的整体设计采用的是SOA软件架构，它是一种粗粒度、松耦合服务架构，系统以Web Service作为内部的通信接口，运用技术将系统的主被动部分分开[6]，实现异步处理。

2.3.1系统解耦设计方案

只有降低系统各部件之间的耦合度之后，才能把系统有效分割为几个子系统分别进行调试和优化。从软件设计角度对传统IMHS系统详细分析，发现主要耦合部分在以下三个方面：1）从Inbound MTA到Scaner的SMTP连接；2）从Scaner到Outbound MTA的SMTP连接；3）Scaner内部的一些慢速的处理。

这三个部分形成了一个串行化处理路径Inbound MTAScanerOutbound MTA，路径上的部件互相牵制，互相制约，其峰值处理能力在最佳情况下，也远远小于路径中最慢的部件的处理能力。只需将这个路径上的同步处理通过解耦分成三个独立的处理过程，并在它们之间建立缓冲队列以平衡任务的峰值和谷值，那么系统的处理能力应该接近或等于性能最差部件的峰值处理能力。由此可通过提高最慢的子系统的处理能力来消除瓶颈，提高系统整体性能。

因此在三者之间加入异步转送邮件的模块，切断MTA和扫描服务器之间的紧密耦合，将同步过程转变为异步过程，并通过缓冲队列来调节数据流的峰谷值之间的平衡，以获得最大平均性能。

系统的解耦方案如图4所示。在MTA和扫描服务器（Scaner）之间插入两个转发及一个缓冲队列，同时取消MTA和扫描服务器（Scaner）之间的SMTP连接。系统工作流程将按如下方式进行：Inbound MTA收到邮件之后不再启动SMTP连接去发送，而是直接保留在自己本地的磁盘里；转发1检索到这些文件后，将它们通过网络转发到扫描服务器上，邮件被保存在扫描服务器上的缓冲队列里；扫描服务器的工作进程定期查询缓冲队列来检索新的任务，一旦发现有新的邮件到达，即将新邮件提交；完成扫描的邮件被回送到缓冲队列中，由转发2将这些邮件转发给Outbound MTA，随后从缓冲队列中删除这些邮件，完成处理过程。

IMHS系统内存在多个Agent和Service，需要考虑如何来管理这些动态的组件，让Agent和Service之间实现直接的P2P通信，这种对等网的软件架构如图5所示。完全对等网状通信结构更有利于负荷的均匀分配[7]，系统的扩充也较为容易。添加新功能时，只需要加入新的 Agent和Web Service；性能不足时，只需添加相应的服务器。P2P的扁平层次结构更适合一个大型动态环境，是可不断进行动态扩充的系统[8]。

考虑到松耦合和异步通信的设计原则，在接口的设计风格上遵照高负载分布式系统的设计基本原则，通过对流行的SOA的分析，选择了RESTful（REpresentation State Transfer）式的Web服务[9]。这种以数据为中心的设计架构，服务器尽量保持无状态的设计，服务器之间的通信通过Agent的异步传输来实现，服务器之间没有直接的耦合关系，较好地解决了扩展性、可靠性以及低成本之间的矛盾，效能也比旧架构有较大的提高[10]。组件之间通过注册服务器建立逻辑关系，每个注册服务器都保存一张所有组件的状态表。组件是在异步模式下工作的，通过HTTP协议，建立输入输出队列来交互数据。

2.3.2系统功能逻辑设计

系统经过解耦后，可以划分为12个主要组件，每个组件都由一个独立的Web Service来实现，这些组件可分别驻留在不同服务器上，也可以让多个组件共享一台服务器，还可在多个服务器部署同一组件的多个副本来平滑峰值负载。图6为系统主要部件和子系统关系图。

2.3.3系统性能的扩展

在用户大量增加、系统现有容量不敷使用时，需要通过添加新的服务器来扩充系统的容量。本系统的设计可以允许用户采用即插即用的方式扩充系统，免去了繁琐的重新配置和调试的过程。首先，需要分析系统的瓶颈在哪里。由于本系统采用了完全异步的处理方式，判断瓶颈的工作变得非常简单，只要检查任务在哪一个服务处堆积，就能找到瓶颈。然后用户只需购买相应的硬件，安装软件后设置好注册服务器的地址，即可使新服务器自动投入运行。

3系统性能测试与分析

基于“松耦合、异步、无状态”的原则，依据SOA软件设计架构设计和实现了基于云计算的对等化电子邮件安全服务系统，并对它和传统的邮件安全云服务系统进行了性能比较。

3.1测试系统配置

测试服务器采用DELL 2950，操作系统为CentOS 5.3，MTA服务器安装Postfix 2.3.3。选择了处理邮件的主要流程和组件，即从输入MTA到扫描服务器再到输出MTA的流程。利用思博伦通信的Avalanche 2900测试仪模拟网络负载，它是目前测试云系统的可靠工具。系统测试持续时间为60min，邮件的测试样本采用纯文本的邮件，其样本大小分布如表1所示，该分布和实际运行的系统上观察到的分布基本一致，可以较准确地反映系统在真实环境下的处理能力。

用来进行对比测试的系统是趋势科技运营的第一代云安全服务产品IMHS 1.0，采用传统架构设计，该产品应用广泛，目前已拥有了数百万的注册用户。

3.2测试结果

经对比测试，趋势科技运IMHS 1.0系统运行结果每秒处理邮件能力在30到60封范围内，对等化架构的IMHS运行结果是系统每秒处理邮件能力在60到180封范围内。

传统架构的IMHS和对等化架构的IMHS两种系统1h收邮件测试结果汇总如表2所示。

3.3结果分析

从表2可以看出，与传统架构的IMHS相比，本文提出的对等化架构的IMHS系统对CPU和内存的占用略有上升，但性能却有100%以上的提高，由于两个系统中扫描服务器本身的代码并未改变，这个性能上的提高可以看作是新的体系架构所带来的。主要原因在于新的异步通信策略解放了扫描服务器，使之不用等待上下游其他组件的响应，可以全力投入对数据的扫描服务。同时，异步的通信要求较少的通信线程，

这部分资源也可以投入到扫描服务中。所以，尽管异步通信

引入了更多的I/O操作，但是服务器的整体效能还是得到了提高。另外，从结果可以看出，整个系统的吞吐速率约等于最慢的部件——扫描服务器的吞吐速率，添加更多的扫描服务器就可以提高系统的吞吐速率。

4结语

本文探讨了高负载分布式系统的设计基本原则，确立了松耦合、异步传输和无状态服务器的重要设计原则。基于这些原则，通过对流行的SOA的分析，设计建立了基于云计算的节点资源共享模型的对等化电子邮件安全服务系统。实际性能测试结果表明，新系统设计达到了预期效果。在以后工作中，我们还将进一步完善系统功能，优化性能，对自适应分组和动态调整服务器等方面展开进一步的研究，为优化邮件系统的部署、提供个性化服务提供支持。

参考文献：

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篇10

摘要：针对计算机教育面临的新形势，分析国外一流大学计算机导论课的现状，提出重新规划面向计算思维培养的计算机导论课程内容，阐述利用MOOC资源开展混合教学模式的方案，探讨MOOC资源选择、课上内容和课下习题设计等几个重要问题。

关键词 ：计算机导论；计算思维；MOOC；教学改革

文章编号：1672-5913(2015)15-0046-04 中图分类号：G642

基金项目：2015年山西省高等学校教学改革项目(12015003)；山西省研究生教育改革研究立项重点课题( 20122001)；2011年山西省高等学校教学改革项目(J2011005)。

第一作者简介：谭红叶，女，副教授，研究方向为人工智能、自然语言处理，hytan_2006@126．com。

0 引 言

计算机导论是计算机学科一门重要的基础课程，学好这门课能使学生了解学科概貌、理解学科核心概念、领会学科内涵、了解与后续课程之间的联系和特点。近年来该课程也面临着挑战：①导论导什么，一直是人们争论探索的问题[1-4]。②内容覆盖面广，但学时有限，一般为24～32个学时。③学生起点参差不齐。有的同学经过中学学习，已具备一定的操作和编程能力；有的同学则对计算机操作还比较陌生，教师很难找到适合所有学生的方法。④目前的教科书视角多样化，有的是计算机领域主要课程内容的简化堆砌，有的是一些常用软件的操作教程。

有研究者提出，计算机导论的主要作用为“五导”：导知识、导方法、导思维、导意识和导职业。我们认为该课程应集思维性、方法性、知识性、实时性于一体，以训练良好的计算思维意识和方法为主，建立计算机科学的整体框架，为后续课程的学习奠定坚实的基础。

1 计算机教育面临的新形势

计算思维( computational thinking)是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维代表着一类普遍的认识和普适的技能，每一个人都应了解它的运用，这是周以真教授对计算思维的定义和解释。这个概念的提出使计算思维在计算机教育界备受关注，使人们对计算机科学的认知从狭义工具论转变为计算思维，使计算机学科的教育从操作技能和编程能力的培养提升为计算思维的内化和养成。

与此同时，由美国硅谷发起并在全世界迅速崛起的大规模开放在线课程( massive openonline course．MOOC)影响了全球高等教育，也引发了许多关于MOOC教育的研究和思考。MOOC的主要优势是：①提供优质教育资源，实现教育平等，使全球各地的受教育者接受和享受世界顶级教育成为可能。②拓展学校范围，学生的学习方式更加灵活，不仅可选择适合自己的时间和地点进行学习，而且整个学习过程可根据自己的接受能力灵活调整。③教授者可通过交互式即时测试，及时了解学生对知识的掌握情况并提供个性化的帮助。加州大学伯克利分校的阿曼多·福克斯教授和戴维·帕特森教授，还提出小规模私有在线课程( small private online course，SPOC)理念用于MOOC与校园教学的结合，并在世界各地的混合式教学实践中取得良好效果。

这些新理论和新技术给大学计算机教育带来了重大机遇和挑战，因此，计算机教育者有必要重新梳理计算机课程的教学目标、内容、方法和形式，利用新理念和新技术提升学生学习效果。

2 国外一流大学计算机导论课现状

过去十几年，随着IT泡沫崩裂和金融危机的爆发，国际对IT人才的需求于2005年跌至最低。2007年，这种现象开始改变。美国政府的一份报告显示：IT人才就业的强劲增长至少会持续到2018年。因此，各大学纷纷开始改革计算机课程教育。

国外著名大学基本都开设了计算机导论性质的课程，但各大学专业优势不同，因此教学侧重点不同。MIT（麻省理工学院）的计算机导论课程名为“Introduction To Computer science andProgramming Using Python”（课程编号6.OO.1X）。课程包括4个主题：计算机科学导论、Python编程、计算思维、数据科学，其中有一个主题专门讲授与计算思维有关的内容。总体来看，该课程特色在于通过Python编程，让学生学习计算思维、编写程序解决现实问题。

CMU（卡耐基梅隆大学）的相应课程名为“Principles of Computing”（课程编号15-110）。该课程名突显计算的核心概念，课程主要内容为程序结构、数据组织、计算领域中的抽象概念、问题求解中的计算准则、经典的计算问题、新计算技术引发的社会伦理和法律问题。

UCSC（加州大学圣塔克鲁兹分校）在美国国家自然基金的资助下，从2011年开始尝试改革计算机导论课( Introduction To ComputerScience，课程编号CMPS10)。从该校2014年春季的课件可以看出，课程强调从计算原理和计算思维两个层面传递“计算、抽象、数据与信息、算法、编程、网络”等重要思想。课程通过增加许多趣味性内容（如图形化编程游戏软件Lightbot），让学生体会程序工作原理和函数级抽象、递归等程序层面的核心概念。课程还包含计算机技术发展引起的社会问题，如数字足迹、隐私、计算机艺术等。

可以看出，上述学校的导论课程，从不同层次和角度强调了计算思维和计算机科学的核心概念与问题。其中，MIT的计算机导论课已在edX（MOOC的3个平台之一）之上。

3 面向新形势的计算机导论教学思路

3.1 重新规划课程内容，突出计算思维的培养

结合地方性大学的特点，兼顾计算机能力和素质不同的学生，我们以计算思维培养为主线，重新规划计算机导论的课程内容，从始至终凝练贯穿计算思维概念点，融合计算机界的最新研究和计算思维在跨学科领域的最新应用。课程包括4部分内容：计算机文化、计算机系统和网络、计算理论、计算学科方法论。每一部分都清晰地提出具体的计算思维概念点或学科核心概念，使学生在掌握知识的过程中，以知识、技能、能力为载体，逐步理解和掌握计算思维的基本内容和方法，领会知识背后对学科发展有深刻作用的伟大思想。具体情况见表1。

受《计算机科学概论》作者观点的启发，我们对内容顺序的安排围绕“计算、抽象、算法与形式化、程序、问题求解、计算思维”等概念，从学生易于产生共鸣的主题“数据表示存储、计算机工作原理、操作系统、计算机网络”人手，由浅入深地过渡到较抽象的“计算、可计算、计算模型、算法、计算领域典型问题、计算学科方法论”等内容。在计算理论部分，引入计算学科最新技术，如物联网、云计算、大数据、社会计算以及计算生物学、计算社会学等学科交叉融合案例，引导学生进一步体验计算思维。

3.2 引入MOOC资源，尝试混合教学模式

结合课程特点，我们提出混合教学模式的初步实施方案，见表2。

实施方案中引入基于MOOC资源的在线学习，学习流程涉及传统课堂和在线课堂两种形式，因此是混合教学模式。核心的3个环节是：①课下看视频学习；②课上精讲讨论练习；③课下继续讨论协作完成实践。

整个学习流程以学生为主体，教师起到引导和帮助的作用。其中，第①个环节取决于学生学习的自主性和接受能力；第②③个环节，取决于老师对课上精讲内容和讨论题目的设计是否具有创造性和活力，是否可以激发学生的学习兴趣和内在动力。

混合教学模式打破了传统课堂“课上听讲、课下练习”的模式，对老师和学生提出了新的挑战。例如，对于老师，不仅要选择适合的在线教学内容，而且要设计课上活动和课下习题，还要区分哪些知识学生可自学，哪些必须经过点拨，哪些内容需要通过多次练习才能熟练掌握，哪些原理需要讨论才能明晰。对于学生，由于缺少面对面的沟通，缺乏传统的监督机制，因此需要更强的意志力和责任感，才能完成课程的学习。

因此，本课程将加强以下问题的研究和实践：

(1)MOOC资源的恰当引入。引入什么MOOC资源，引入多少内容，这些内容与本课程的关系是关键问题。目前，网易云课堂有一门中文计算机专业导论课，主讲老师是哈尔滨工业大学的占德臣、聂兰顺等。该课程分为3个子课程：思维与系统、语言与算法、学科与专业。其中涉及计算机系统、程序与算法的内容更强调计算思维的概念和意识，符合我们的教育目标，因此本课程将选择相应内容进行混合模式教学尝试，不断总结应用开放课程资源的得失，及时改进和优化相应课程资源和教学方法，为全面实施混合教学模式提供宝贵经验。

(2)更具活力的课上内容设计。课上内容主要包括两部分：①精讲，旨在将碎片化的知识汇集成完整内容呈现给学生，有效弥补独立学习能力和接受能力偏弱学生的听课局限；②课上讨论，旨在引导学生进行深化课程内容的思辨式讨论，激发学生学习的内在动力。

(3)更具思辨性的课下习题设计。可以让一些问题更具争议性，正确方法或正确答案不止一个，使学生在解决问题的过程中深化思维；引入安全、隐私、责任和社会意识等问题，鼓励学生思考现实社会与课程内容的关系。课程习题分为练习题、章节复习题、思考题。练习题用于复习刚刚学过的零散的知识碎片；章节复习题覆盖整章内容，启发学生整合知识点并解决问题；思考题提供社会问题，激励学生思考讨论并开展课外研究，要求学生提交书面报告或口头报告。此外，还提供实践题，引导学生独立或以小组形式协作完成。

(4)探索建立新评价指标。与传统教学相比，混合模式中需要考虑新的学生行为，如MOOC资源利用情况、线上或课下讨论活跃度、课下习题反馈及正确率等。评价指标要反映学习过程的每个环节，才能增强学生学习的内驱力，充分发挥优质MOOC资源的作用，有效提升混合模式的教学效果。

4 结语

我们利用优质MOOC资源，以计算思维培养为目标，进行计算机导论课程的教学改革，在大学计算机教育体系中具有重要意义。本课程的教学改革实践正在进行中，取得的效果还需进一步验证和分析。相信计算机导论课程的改革，对学生计算思维的内化和养成，对激发学生学习兴趣，扩大学生国内国际视野，都具有积极的推进作用。

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