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眾所周知,大多數混凝土結構直接暴露于自然環(huán)境的太陽照射下,其與外界間熱量交換主要依靠對流換熱和輻射,故混凝土內溫度響應模型有別于有遮擋或背陰條件下混凝土內溫度響應模型.混凝土在太陽輻射的作用下,考慮日照的導熱邊界條件可用式(21)表示。聯(lián)立方程式(13),(21),(22)和(23)可知,當獲取現(xiàn)場地理和太陽日總輻射量等信息后,即可建立無遮擋條件下混凝土內溫度響應模型與自然環(huán)境溫度作用模型間的聯(lián)系,如式(25)所示。從式(21)還可看出,若無輻射傳熱(即R=0)則其轉化為式(18).這表明若利用所求解的混凝土熱擴散系數α值(式(16)和(17))、混凝土表面溫度梯度(即式(19))和溫度(即式(8))及其自然環(huán)境溫度等參數,則可推導出混凝土與自然環(huán)境間的實時表面換熱系數β值.該法克服了傳統(tǒng)求解表面換熱系數的不足(如多基于穩(wěn)態(tài)傳導,試樣與現(xiàn)場實況誤差大等),能用于實時求解自然環(huán)境與混凝土間的表面換熱系數,這為研究現(xiàn)場自然環(huán)境和人工模擬環(huán)境提供了理論依據.此外,從上述推導亦可知,若利用式(16),(19),(21)和(22)及其測定的混凝土與自然環(huán)境溫度等參數,則可反推導出太陽實時總輻射熱量,這為獲取現(xiàn)場實時太陽總輻射熱量提供了求解方法.
2試驗
2.1試驗原料、混凝土配制及試驗儀器試驗所用的主要原料為P•O42.5級硅酸鹽水泥(湖南長沙平塘水泥廠),聚羧酸系列高效減水劑(湖南長沙黃騰外加劑廠),I級粉煤灰(湖南湘潭電廠),S95級礦粉(湖南漣源鋼鐵集團有限公司產),長沙本地產河砂(細度模數約為2.9),連續(xù)級配粒徑5~20mm石灰?guī)r碎石,長沙本地自來水.配制C30級混凝土所用原料配比(質量比)為水泥∶礦粉∶粉煤灰∶砂∶石∶水∶減水劑為290∶50∶60∶730∶1050∶164∶4.2.所采用的溫度測定儀為湖南省長沙市三智電子科技有限公司生產的SHT10溫濕度傳感器,測試前應對其精度進行校正,其精度為±0.1℃,掃描響應時間為5s,漂移量小于0.4℃/yr,可實時測定溫度值.
2.2試樣制作與試驗過程按照JTGE30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》和T0553—2005《水泥混凝土立方體抗壓強度試驗方法》的力學性能試驗要求安排實驗;澆筑尺寸為150mm×150mm×150mm立方體試樣,成型24h后脫模,放入標準養(yǎng)護池中養(yǎng)護;28d的實測抗壓強度約為34MPa.采用鉆芯機從試樣側面取芯,制成直徑為100mm±1mm,高度為150mm±1mm的圓柱體;然后,利用鉆機鉆取距表面不同厚度(35mm和50mm)的孔,相應孔徑約為10mm±1mm,將溫度傳感器置入孔中并用相同級配的混凝土砂漿密封;養(yǎng)護一定程度后,將所制備的含傳感器的試樣置于杜瓦瓶中(其端面與杜瓦瓶口平齊),并采用相同級配的混凝土澆筑成型和養(yǎng)護;根據測試要求,將試樣長時間(不少于3個月)置于所測自然環(huán)境中,以使得混凝土內各處溫濕度基本一致.圖1為用于測定一維混凝土內溫度響應規(guī)律的試件簡圖。圖2為相應的實物圖.測試有遮擋條件下混凝土內溫度響應規(guī)律的過程中,將試樣置于四周空曠且距地高度約為1.5m的百葉箱中,傳感器一端連接測定儀,記錄不同時刻環(huán)境溫度值和混凝土內不同深度溫度響應值;自然環(huán)境溫度隨時間變化規(guī)律亦采用溫度傳感器測定,其探頭直接懸掛于百葉箱中間;與之相比,無遮擋條件下混凝土內溫度響應規(guī)律測定過程中,試樣置于相同場地距地高度約為1.5m鋼筋架上.
3分析與討論
3.1有遮擋條件下自然環(huán)境中混凝土內溫度響應為了更好地研究自然環(huán)境溫度和混凝土內溫度變化規(guī)律,本文以長沙地區(qū)2011年8月16至18日為例研究了有遮擋條件下自然環(huán)境中的混凝土內不同深度處溫度的變化特征,并對17日的實測結果進行了擬合,相應的測試結果及其部分擬合曲線如圖3所示。從圖3可以看出,自然環(huán)境溫度和混凝土內溫度呈現(xiàn)出有規(guī)律的周期性變化,其波動周期約為24h,利用所建立的正弦(余弦)函數模型擬合實測結果可大致描述溫度波動規(guī)律.這表明上述所推導理論模型是合理的.至于部分區(qū)域出現(xiàn)擬合曲線與實測結果偏離是因晝夜時間長短不等使得升溫和降溫波動周期不相等造成的,將另文詳細闡釋.自然環(huán)境溫度與混凝土內溫度間的差別主要表現(xiàn)為混凝土內溫度響應波動曲線相對光滑、數據離散性小、溫度波動滯后和幅值衰減等方面,這是因混凝土的熱傳導系數、密度及其比熱容等賦予混凝土較大的熱阻———起延滯和消弱作用造成的.從圖3可知,有遮擋條件下混凝土內溫度響應主要受環(huán)境變化、混凝土傳熱系數和表面換熱系數影響.利用實測數據的溫度波動幅值,結合式(16)可求出混凝土內的熱擴散系數約為3×10-3m2/h;實測混凝土的密度約為2300kg/m3,若取其比熱容為920J/(kg•K),利用實測數據和式(18),則可求得實測現(xiàn)場混凝土表面與空氣間的表面換熱系數(對流換熱)約為20.5W/(m2•K);將計算參數代入本文建立的混凝土內溫度響應模型,可求出35mm和50mm處的相位滯后分別約為0.44和0.54,其與圖3中的擬合曲線的相位差基本吻合,這表明該模型具有較好的精度.
3.2無遮擋條件下自然環(huán)境中混凝土內溫度響應大多數混凝土結構工程多暴露于太陽直接照射下,為了研究有/無遮擋對自然環(huán)境溫度和混凝土內溫度變化規(guī)律,本文以長沙地區(qū)2011年8月19日為例研究了無遮擋條件下自然環(huán)境與混凝土內不同深度處溫度的變化特征.長沙地區(qū)測量現(xiàn)場約處于北緯28.2°,日出時間約為6時,日落時間約為19時,8月19日天氣狀況與16~18日基本相同,相應的日輻射小時最大值約為1.73MJ/(m2•h).鑒于此,該處僅對太陽照射期間(即6~19時)溫度變化規(guī)律進行探討,相應的實測溫度值及其擬合曲線如圖4所示.從圖4中可以看出,被太陽直接照射的混凝土內溫度響應規(guī)律明顯有別于有遮擋條件下混凝土內溫度響應,主要表現(xiàn)在溫度響應的波動幅值增加、溫度變化率大、最高溫度值增加及其時間提前等方面.本試驗所擬合的曲線是基于太陽照射期間溫度值,從圖4中可以看出分別基于混凝土內溫度響應和自然環(huán)境溫度所推導出的等效環(huán)境溫度理論擬合基本一致,部分區(qū)域略有差異是因參數取值等造成的,這表明上述理論推導所提出的環(huán)境等效溫度可以用于描述相應日照條件下混凝土內溫度響應規(guī)律.混凝土內溫度隨太陽升起而快速增高,隨日落急速降低,于13時左右混凝土內(35mm)的溫度出現(xiàn)極大值;而自然環(huán)境溫度于14.5時左右達到最大值,其隨日落而緩慢降低;無太陽照射期間混凝土內溫度響應規(guī)律與有遮擋條件下的響應規(guī)律相似.無遮擋條件下,混凝土獲得的熱量主要來源于太陽輻射能量———部分輻射能轉化為混凝土內能以提高自身溫度,另一部分以紅外線形式散射入環(huán)境中.混凝土溫度極大值是在其接受太陽輻射能和自身散射失掉的能量達到平衡后出現(xiàn)的———若混凝土獲取的輻射能量大于散射失掉能量,則多余的能量將轉化為混凝土內能以升高混凝土溫度;若散失能量大于混凝土通過輻射獲取的能量,則混凝土溫度會逐漸降低;故混凝土表層溫度達到最大值會出現(xiàn)在混凝土獲取的輻射能與散失掉的能量達到平衡時刻.環(huán)境溫度升高主要是通過吸收混凝土散射能量(紅外線)而到達的,混凝土向大氣散失能量需要一個時間過程,此即為相應的滯后時間.因而,自然環(huán)境溫度出現(xiàn)極大值滯后于無遮擋條件下混凝土出現(xiàn)溫度極大值時刻.產生這兩者差異是由于有/無遮擋條件下混凝土與外界環(huán)境之間熱能傳輸方式不同造成的.在有遮擋條件下,混凝土與環(huán)境間傳熱主要以表面對流換熱為主;而太陽照射條件下,兩者間換熱方式由輻射和對流換熱主導.輻射至混凝土表面的熱能大量傳導入混凝土內,從而使得混凝土溫度快速升高,部分能量以對流換熱和輻射方式傳遞給空氣.從圖4中還可以看出,太陽照射的混凝土內溫度響應值遠遠大于自然環(huán)境溫度,理論計算混凝土表層溫度可超過50℃,這表明混凝土內溫度響應規(guī)律受其獲取能量的方式影響顯著,自然環(huán)境溫度變化規(guī)律能否直接等效于混凝土內溫度變化規(guī)律,應視混凝土所處自然環(huán)境條件而定,這為人工室內模擬試驗溫度參數選取提供了依據.
4結論
在分析法的本質之前,作者認為有必要先搞清楚法和法律的區(qū)別,這對于認識環(huán)境法能否調整人與自然的關系有著重要的基礎作用。此處所說的法是比法規(guī)、規(guī)章、條例等更加廣義的法,是自然界中的各種法則的總稱;法律是國家立法機關制定的,體現(xiàn)階級意志的規(guī)范總和。早期的馬克思從自然法學的某些觀點中吸取并指出,“法是自由的無意識的自然規(guī)律,而法律則是法的表現(xiàn)”。這里自由無意識的自然規(guī)律所指的法是客觀存在的法則,而不是主觀的認識,法律則是將這種無意識的自然規(guī)律變成有意識的法規(guī),也就是說法律是立法者通過自己的大腦和筆將自己所認為的法的樣子描寫了出來,法律的樣子就取決于立法者的思想和認識。再后來,馬克思在批判黑格爾的時候指出,“法的關系正像國家的形式一樣,既不能從他們本身來理解,也不能從所謂人類精神的一般發(fā)展來理解,相反他們根源于物質的生活關系”,這也就說明法的內容都是根據物質條件而變化的,物質條件的改變會引起法的表現(xiàn)形式和體現(xiàn)的意志有所變化,但是這不會改變法的本質,它所改變的都是法的表現(xiàn)形式———法律。
二、法的本質與環(huán)境法的本質———內容與形式的體現(xiàn)
作者認為,法的本質是調整關系,調整是促進、抑制、保護、協(xié)調等,它有很多種方法;關系有很多種,利益關系、身份關系、人與自然的關系等。這種本質是客觀存在的,環(huán)境法只是其中的一種表現(xiàn)形式。有些學者提出法的本質是變化的,但是這種變化的核心是利益,法的本質是隨著利益的變化而同時發(fā)生著改變的,作者同樣認同法的本質變化的觀點,但是這種變化的根據是物質基礎,也就是生產力,這是從意識根源到物質根源的轉變。法的本質在于調整自然界中各個生物之內和生物之間的法則。法的價值、目的等都是法的本質的體現(xiàn),以為在不同時期環(huán)境條件下,法的這些體現(xiàn)都是不一樣的,因為基礎不同,所以體現(xiàn)的內容和形式也就不一樣。
三、環(huán)境法調整人與自然關系的宏觀方法———公法與私法的重新界定
公法與私法的劃分從古羅馬時代就有法學家提出過,他的分類標準是根據法律調整的主體和調整對象是否涉及社會利益。這種劃分方法雖然具有重要的意義作用,但它的劃分也不是絕對的,法律公私性質的劃分應當是在一定的條件和范圍內才能夠進行的。例如經濟法、社會保障法、環(huán)境法的調整對象,就超出了傳統(tǒng)法律公私劃分的邊界,呈現(xiàn)“法律理論的基礎與社會生活的狀況極不一致的現(xiàn)象”。作者想指出的是,這種公法與私法的劃分是對法律的劃分,不是對法的劃分,是對意識形態(tài)的進一步區(qū)分,而不是對法這個客觀存在進行的分類。這也就說明,這種叫法是不準確的,應該是公法律和私法律。那么,以類似的標準———調整對象,對法進行分類的話,公法應該是自然之法或宇宙之法,私法應該是人類之法,私法調整人之間以及人組成的社會組織、團體、機關、國家之間的關系,公法調整其他物種之間以及人與它們的關系。
四、環(huán)境法調整人與自然關系的微觀方法———人的行為
在黃山‘十二五’規(guī)劃中明確指出:黃山市以建設現(xiàn)代國際旅游城市為目標,以“十大工程”為載體,以“四區(qū)建設”為抓手,著力“壯大徽州旅游,發(fā)展低碳經濟,打造無煙工業(yè),做強特色產品”, 面對新的競爭與挑戰(zhàn)。市委、市政府先后出臺了《關于實施科技規(guī)劃綱要增強自主創(chuàng)新能力的意見》、《國家技術創(chuàng)新工程黃山市試點工作實施方案》和《黃山市貫徹國家技術創(chuàng)新工程安徽省試點工作若干政策》等一系列自主創(chuàng)新文件,全面啟動安徽省國家技術創(chuàng)新工程黃山市試點工作。“十一五”期間,全市高新技術產業(yè)實現(xiàn)總產值343.11億元,較“十五”期間增長210%。
一、黃山市的資源狀況
黃山市的資源可分為歷史自然,自然資源和人文資源。
(一)歷史資源
黃山作為中華十大名山之一,一直以來都受到古今中外文人雅客的青睞古代就有詩云:“壑遠潭清水亦香,黃山縹緲惹仙藏”來描繪黃山的仙境,更有“五岳歸來不看山,黃山歸來不看岳”的詩句來表達黃山在人們心中的地位。1990年黃山又被聯(lián)合國教科文組織列入――世界自然和文化遺產名錄,自此黃山以“震蕩國中第一奇山而聞名。
(二)自然資源
1、氣候資源
清代曹文值用“四月始知春,一歲竟無夏”來形容黃山天氣可謂絕妙。黃山地處我國東部的季風區(qū),有著典型的亞熱帶季風氣候,全年平均氣溫在15-16攝氏度,降水多,云霧大,山高谷深,氣候垂直變化,形成了特殊的山區(qū)季風氣候,由于水熱條件充足適宜多種林木茶葉果樹及農作物生長。
2、地質資源
黃山為堅硬的花崗巖經冰川運動和地理風化而成,形成了垂直節(jié)理發(fā)育的峰林結構,其山體高大雄偉,主峰屹立于江南丘陵之中,是其中一道靚麗的風景線。
3、水資源
由于黃山的河流水源主要是以降水作為補給,其典型的季風氣候也就決定了河流的水文狀況,即汛期集中在夏季時間分布不均,年際變化大,加之黃山特殊的山高谷深的特點,應運而生的是黃山著名的“四絕三瀑”――奇松,怪石,云海,溫泉和三大瀑布,這也為黃山旅游經濟的發(fā)展提供了有利的條件。
4、土壤資源
黃山市中低山地多為黃壤,土層較厚,肥力較高,有利于茶樹,林木,藥材的生長;丘陵地帶多為紅壤,酸性很大,肥力較差,但水熱條件充足,適合油茶,櫟松等作物的生長;在河谷地帶,由于河流沖擊帶來大量肥沃土壤,加之地勢平坦,適合農業(yè)播種生產。
(三)人文資源
黃山文化是徽文化的重要組成部分,黃山至今還保存著許多徽州古建筑,徽雕藝術,繪畫以及詩詞歌賦?;罩莨盼膶W,以及黃山畫派在全國占有重要地位,是中華文化的重要組成部分。
二、黃山市經濟發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
(一)基礎配套設施建設不足
黃山市的旅游配套設施雖然近年來得到了一定的提升,但是受環(huán)境承載量、經濟、消費市場等因素的影響,旅游業(yè)的配套設施仍然無法全部滿足旅游的需要。
(二)旅游資源開發(fā)不合理,破壞嚴重
客流量過大以及人為破壞等因素導致一些不可避免的損失。
(三)商業(yè)活動缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃
黃山作為世界著名旅游城市,商業(yè)發(fā)展水平較為低下,缺乏種類齊全的商業(yè)街,沒有發(fā)達的商業(yè)與旅游業(yè)相互協(xié)調,難以帶動整體經濟的發(fā)展。
三、提升黃山市綜合經濟實力的舉措
分別從第一,二,三產業(yè)出發(fā),進行具體說明。
(一)第一產業(yè)與生態(tài)旅游業(yè)相結合
1、農產品市場化
結合黃山自然條件及自然資源,重點栽種適應市場需求的濟作物,如黃山茶葉,貢菊,野生菌類等作為發(fā)展旅游業(yè)的下游產業(yè),以提高農業(yè)生產價值。
2、進一步開發(fā)鄉(xiāng)村觀光旅游業(yè)
即‘農家樂’旅游,把鄉(xiāng)村自然風光與旅游業(yè)緊密結合起來,打造‘中國鄉(xiāng)村旅游第一品牌’。
(二)走具有創(chuàng)新力的新型工業(yè)化道路
1、開發(fā)生產綠色環(huán)保產品
結合黃山自身條件與自然資源,貫徹落實黃山工業(yè)無污染化的方針,開發(fā)綠色無污染的環(huán)保工業(yè),如黃山著名的龍頭企業(yè)――黃山一品有機茶葉有限公司。
2、發(fā)展高新技術產業(yè)
通過引進人才,區(qū)域合作,中外交流,與時俱進,發(fā)展例如聚酯樹脂,高級粉末油墨等高科技產業(yè),一定做到經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境并存,如黃山最大的工業(yè)企業(yè)永佳有限公司。
(三)重點開發(fā)以旅游業(yè)為核心的第三產業(yè)
1、旅游營銷方式創(chuàng)新
打通校園,企業(yè),社區(qū)宣傳渠道,采取旅游宣傳途徑多樣化方式,加強景區(qū)城市基礎設施商業(yè)規(guī)范化建設,強化黃山旅游城市形象宣傳,提升知名度和品牌形象。
2、文旅結合
發(fā)揮‘非物質文化遺產’品牌效應,提升文化軟實力。推廣‘徽韻’,黃梅戲等特色歌舞演出,使游客領略徽文化的意蘊;深入開發(fā)徽文化的旅游產品,如著名的潛口民宅非物質文化遺產以及西遞宏村文化產業(yè)建設。
3、統(tǒng)籌區(qū)域規(guī)劃
Abstract: Computer classroom teaching is an important form of college and university education, but the existing computer classroom environment and mode seriously restrict the effective development of teaching activities. Therefore, it is necessary to build a new type of computer classroom teaching environment to reduce the construction and maintenance cost of computer classroom and the work of computer classroom management staff and at the same time improve the teaching effect. Through the cloud desktop technology, the system resources, teaching resources and office environment can be put on the cloud platform so that teachers and students can get the resources through various terminals, thus the time and space environment, equipment environment, interpersonal environment, information organization environment and emotional environment of computer classroom teaching can be effectively improved and promoting teaching as a result.
關鍵詞: 云平臺;機房;教學環(huán)境
Key words: cloud platform;computer classroom;teaching environment
中圖分類號:TP308 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)25-0188-03
0 引言
隨著web技術的廣泛應用,在新形勢下對于傳統(tǒng)機房教育的拓展成為了可能。機房教學是當代高校特別是職業(yè)院校的重要教學形式,它承擔著學?;谟嬎銠C的基礎課程、實踐及相關考試、培訓任務,它不但需要承擔計算機主干課程的學習,更負擔了基于計算機的相關課程(比如自動化專業(yè)、汽車專業(yè)、財務專業(yè)、設計類專業(yè)等)學生通過動手訓練鞏固習得的知識和技能,提高實踐操作能力。近年來,教育信息化建設推進了學校網絡基礎設施和信息系統(tǒng)的建設,尤其是作為學校信息化程度重要指標的教學機房更是大量涌現(xiàn)。然而,面對機房教學對設備的可擴展性、高安全性、高性能性、高兼容性等需求,學校的現(xiàn)有硬件設備、軟件環(huán)境又進入了食之無味、棄之可惜的兩難境地。那么我們應該如何通過優(yōu)化教學環(huán)境來高效地利用現(xiàn)有資源,更好地服務教學,提高教學效果呢?
1 概念界定
1.1 教學環(huán)境 關于教學環(huán)境概念的界定,由于研究者的立場和角度的不同,對教學環(huán)境都有不同的理解,在國內外也尚未形成一致的意見。一般來說,研究者通常從自己的研究目的、內容等出發(fā)給教學環(huán)境下適合自己的定義。我們傾向于使用我國學者田慧生在《教學環(huán)境論》一書中的描述,按照教學環(huán)境諸要素的特點,將教學環(huán)境分為物質環(huán)境和心理環(huán)境,物質環(huán)境主要由時空環(huán)境、設施環(huán)境、自然環(huán)境構成;心理環(huán)境主要由人際環(huán)境、信息環(huán)境、組織環(huán)境、情感環(huán)境、輿論環(huán)境等組成。[1]
1.2 云技術 云技術即云計算是一種新興的超級大規(guī)模的計算方式,是以數據為中心的一種數據密集型的超級計算。在多個領域有其獨特技術,如數據存儲、數據管理、編程模型、虛擬技術等。云桌面技術是其虛擬化技術方面的主要應用之一。[2]
云桌面技術能夠以精簡的、低成本的瘦客戶機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的個人電腦,并利用強大的服務器集群部署策略,通過虛擬化技術將各種應用作為集中服務,按需交付,從而實現(xiàn)桌面與后臺工作系統(tǒng)的連接訪問及應用部署方式的革命性創(chuàng)新。
2 傳統(tǒng)機房教學環(huán)境存在的問題
我們通過教師、學生和機房管理員等不同角色對本校教學機房的使用情況進行了深入調研,發(fā)現(xiàn)在實際教學過程中存在很多問題,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
2.1 一機房多應用,教學的自然環(huán)境復雜
由于教學機房不足,不能滿足與專業(yè)一對一的應用,往往一個機房承擔多個專業(yè)的教學任務,而不同的課程又需要不同的系統(tǒng)設置和應用軟件,由于不同系統(tǒng)環(huán)境下軟件設置的不統(tǒng)一,快速更新的軟件版本的前后不兼容、操作用戶(師生)對于某項目標的操作形式不相同,經常會造成應用軟件的損壞,甚至系統(tǒng)文件的破壞,導致死機等現(xiàn)象。軟件安裝過多不僅影響機器的使用性能,還會分散學生在上機操作時學習的注意力,同時給課堂教學秩序帶來了管理難問題。
2.2 機房設施投資大,淘汰速度快
為了滿足全校師生教學和科研的需求,機房規(guī)模較大,硬件設備的一次性投入動輒幾十萬。根據戈登·摩爾(GordonMoore)提出的關于計算機硬件更新的周期較短
(約18個月)性能就將提高一倍,學校教育需要應對新的市場軟件需求版本也隨之提升,然而大量的硬件更新將使學校的設備投入與日俱增。同時,學校機房使用強度大,PC機零部件損壞概率加大,應用軟件升級對計算機性能要求逐步提高等原因,每2至3年就要對機房設備進行更新?lián)Q代,造成極大的資源浪費,也給學校帶來不小的經濟壓力。
2.3 病毒肆虐,信息安全性差
機房作為一個教學的公共場所,學生存儲介質的交叉使用幾乎使其成為公認的病毒集散地,不但加重了機房管理員的維護工作,而且妨礙計算機的運行,影響教學。若想通過殺毒軟件解決病毒問題,不僅面臨高額的使用費用,現(xiàn)行軟件病毒、木馬往往還具有自我傳播與變異的可能,對于此類惡意程序,殺毒軟件將無能為力,同時還存在文件誤刪問題。
2.4 教學時間、空間環(huán)境受限
目前教學機房多采用集中教學的形式開展教學活動,且有嚴格的上課時間。如果學生在課堂內不能完成學習任務,由于教學環(huán)境的不可轉移性,他不得不中斷學習,課后的再學習也只能是紙上談兵,這樣勢必使學習效果大打折扣。同時,不同的軟件對于操作系統(tǒng)的要求也不同,學生難以或無法在個人電腦上安裝教學軟件,后期的學習更無從談起。
2.5 人力資源緊張,組織運維難以滿足教學需求
一方面由于機房的使用對象發(fā)生改變或是軟件的更新升級,每學期初,管理員都要大面積地安裝調試軟件,工作量不容小覷,如果機房的硬件設備沒及時跟進,安裝問題更是層出不窮;另一方面機房的維護還存在不對計算機操作系統(tǒng)進行還原保護,則計算機軟件頻遭破壞,限制過多,則影響教學過程和教學效果的矛盾。[3]
3 基于云平臺的機房教學環(huán)境建設
針對當前機房教學中存在的問題,本研究以提高教學效果,促進學生知識技能的習得為目的,通過基于云平臺的虛擬桌面技術,從時空環(huán)境、設施環(huán)境、人際環(huán)境、信息環(huán)境、組織環(huán)境、情感環(huán)境等方面優(yōu)化機房教學環(huán)境建設。
3.1 基于云平臺的教學環(huán)境架構
通過基于云平臺的機房教學環(huán)境架構,具體架構圖如圖1所示。
其主要目的是為學校提供虛擬實驗室教學環(huán)境,使師生可利用最低配置的終端設備隨時隨地的進行工作、學習,從而真正實現(xiàn)移動教學,創(chuàng)新教學模式;實現(xiàn)教學資源的高效整合和共享,實現(xiàn)學生學習的個性化定制,提高教師教學的高效性和學生學習的便捷性;為學校構建一個不限地點的辦公環(huán)境,教師可通過智能手機、平板電腦等終端設備隨時隨地進入數字校園各業(yè)務系統(tǒng)進行辦公,更好地輔助教學活動。具體應用效果圖如圖2所示。
3.2 基于云平臺的機房教學環(huán)境的優(yōu)勢
3.2.1 一對一應用,凈化教學自然環(huán)境。通過云計算平臺管理所有相關實驗資源后,學生可按照不同年級、課程、學習內容獲得不同的學習資源、操作系統(tǒng)和應用軟件環(huán)境。同一個機房,可以實現(xiàn)靈活調度分發(fā)實驗平臺資源,滿足不同教學需求。同時,該環(huán)境還為學生提供申報項目、課程預約、導師輔導、精品課件學習、網上圖書館、個人信息查詢等教學管理服務,為教職員工提供日常辦公所需數字校園軟件應用、備課系統(tǒng)、教研數據的實時傳遞、Cernet網絡教學資源共享等。根據教學要求和管理需求,學生可以通過云計算平臺獲取學生桌面,使用所有學習所需資源,老師可以通過云平臺獲取教師桌面,使用備課、授課等相關的應用軟件和資源,完成教學任務。
3.2.2 降低終端配置需求,延長設備使用壽命。因為在客戶端上接收的僅僅是中心服務器經過計算的最終數據,只是結果圖形化展示的結果,它比傳統(tǒng)的B/S結構的客戶端還要節(jié)省資源。所以,可以實現(xiàn)用低配置的計算機來完成原來需高配置計算機才能完成的教學任務,對各專業(yè)尤其是對設計類專業(yè)更是大大降低了終端設備購置成本,且延長老舊機器繼續(xù)工作的年限。
3.2.3 病毒易控,確保信息安全性。在桌面應用中殺毒采用集中方式、操作系統(tǒng)是獨立環(huán)境。環(huán)境用戶由于不參與數據運算、安裝,同時不會關聯(lián)任意程序,所以不會使得用戶的終端設備中毒。而即便中心服務器的數據本身有問題,但因為,程序服務器和數據庫服務器物理分隔,在病毒源查殺方面能夠更高效,并且可將擴散范圍控制到最小。
同時,即便個人終端本身帶毒,在與服務器交互過程中,可以借用中心服務器先進、高端的殺毒軟件進行處理,以獲得安全環(huán)境。
所有應用通過云平臺到校園網或者因特網,學生和老師可以通過不同的終端設備,接入云計算平臺,高效、安全地訪問這些資源,而且不用擔心病毒、數據泄露等安全問題。
3.2.4 突破時空限制,滿足個性化學習需要。平臺集中建設在學校網絡中心,相關設備可以通過有線、無線無縫漫游到全校各區(qū)及公網。在外網環(huán)境中有效減少VPN的licence數量,提高VPN通道效率。教師可以通過智能手機、平板電腦、筆記本電腦等終端設備隨時隨地進入數字校園各業(yè)務系統(tǒng)進行辦公或瀏覽下載教學資源,更好地輔助教學活動;學生可以隨時隨地獲取機房的教學軟件環(huán)境完成課堂上未完成的學習任務,或是利用云平臺上的教學資源進行個性化的學習。
3.2.5 統(tǒng)一、快速的應用環(huán)境部署。云計算中心在部署中的優(yōu)勢在于所有操作系統(tǒng)、應用系統(tǒng)的安裝和相關配置工作都在虛擬機上完成,可進行批量地桌面復制,一次定制、長期使用、及時更改。通過前期對于環(huán)境的進行需求定制,一旦終端用戶有需求發(fā)起,應用服務器將所需軟件環(huán)境進行推送。機房統(tǒng)一桌面環(huán)境的布設快速便捷,即使機房有臨時性的不同專業(yè)課程的教學任務,也能輕松解決應用軟件環(huán)境的安裝調試。對于管理員,如果軟件有更新升級或更換,也只需在平臺模板上操作即可。
3.2.6 多變的人際情感環(huán)境,適應不同學生的學習風格?;谠破脚_的機房教學環(huán)境可以輕松地把教學資源和教學軟件環(huán)境推送到任何有“瘦”終端的地方,因此,可營造多樣的人際情感環(huán)境,滿足學生的學習需要。比如:場依存型學生喜歡與學習同伴互幫互學,那就可以多利用課堂時間或課后組隊開展學習活動;場獨立型學生則偏愛在不受干擾的環(huán)境進行學習,他們覺得與同伴在一起不易集中注意力,相互討論不如自己學習效果好,那就可以多利用課余時間在圖書館等安靜的環(huán)境自主學習。
發(fā)展與展望:由于云桌面的應用,用戶實際上沒實體機,全部應用都由平臺提供,所以對用戶對系統(tǒng)需求的提升只需更新后臺分配的資源,方便簡單。對平臺容量的擴充只需增加服務資源,升級技術的難度低,影響應用的涉及面小。
4 結語
計算機機房教學在高校教學中的地位非同一般,在培養(yǎng)學生動手能力、業(yè)務操作能力、空間想象力、創(chuàng)意創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮著得天獨厚的優(yōu)勢。然而其高成本的維護更新、費時費力的軟件應用環(huán)境布設,致命的時空限制性和防不勝防的病毒隱患卻讓使用者頭疼不已?;谠破脚_的機房教學環(huán)境架構讓當前機房教學環(huán)境面臨的問題迎刃而解。它通過云技術和虛擬桌面技術對常用操作系統(tǒng)、應用軟件和教學資源進行集約化管理,構建一個和諧、開放、多維互動的教學環(huán)境,師生可利用各種低配的終端設備開展個性化的備課、教學和學習活動,真正實現(xiàn)教學模式的創(chuàng)新。
參考文獻:
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