小编精心整理了《计算机系论文范文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。[摘要]随着时代的进步、社会的发展，我国步入了信息化时代。与之相适应，我国也加大了计算机教育的投入力度，教师在授课过程中也应当根据计算机教育的发展规律，切实提高计算机教学质量，从“计算机”到“计算”进行探究，对计算机教育的发展进行思考。
第一篇：计算机系论文范文
大学计算机素质教育：计算文化、计算科学和计算思维
摘 要：时代的发展和社会的进步要求大学应培养高素质的专业创新人才。为此，大学计算机素质教育应传承计算文化、弘扬计算科学和培养计算思维。本文重点介绍大学计算机素质教育的这三个关注点：计算文化，包括人类对计算本质的认识和计算机科学发展中的若干典型人物与事迹;计算科学，包括计算科学的基本原理及最新进展;计算思维，包括计算思维源于西方、兴于东方的发展过程。
关键词：大学计算机;素质教育;计算文化;计算科学;计算思维
从教育学意义上讲，素质主要指人在先天生理的基础上，在后天通过环境影响和教育培训所获得的内在的、相对稳定的、长期发挥作用的身心特征及其基本品质(Character)。古人对素质的重要性早就有论述：“有出格见地，方有千古品格;有千古品格，方有超方学问;有超方学问，方有盖世文章。”[1]当前，大学生素质教育的具体内涵就是要培养学生高尚坚定的人格、理性辩证的思维以及对科学精神的追求。为此，大学的通识教育应注重传递科学精神和人文精神，体现不同文化和不同学科的思维方式和魅力。相应地，大学计算机素质教育的基本要素就是传承计算文化、弘扬计算科学和培养计算思维。
一、传承计算文化
计算文化(Computational Culture)就是计算的思想、方法、观点等的演变史。它通过计算和计算机科学教育及其发展过程中典型的人物与事迹，体现了计算对促进人类社会文明进步和科技发展的作用以及它与各种文化的关系。
通过计算文化的教育，可以让高校学生了解计算科学与人类社会发展的关系，为学生展现计算之美，从而使学生对计算科学产生兴趣。
1.对计算文化的理解要建立在对计算本质的认识上
计算文化是指“计算”这个学科所蕴涵的文化，我们理解计算文化首先要对计算的本质有清晰的认识。人类对计算本质的认识经历了三个阶段。
第一个阶段是计算手段器械化。计算手段的器械化是“计算”学科的基本属性。在古代，人类社会最早使用手指、结绳、算筹等方式进行计算。公元11世纪中国人发明了算盘(Abacus)。1275年西班牙的R. Lullus发明了旋转玩具，可以将初始符号串通过机械变换得到另一个所希望的字符串。1614年法国的B. Pascal受钟表齿轮传动装置的影响，制造了能够进行加法和减法运算的“加法机”。1673年德国人G. W. Leibniz设计制造了能够进行加、减、乘、除的计算轮(Calculating Wheel)，为手摇计算机的发展奠定了理论基础。到了19世纪30年代，英国人C. Babbage设计了能用于计算对数、三角函数等的分析机。以上这些计算工具的特点都是机械式的，无法实现自动计算。到了20世纪，美国人V. Bush研制了能求解微分方程的电子模拟计算机;20世纪40年代，德国人K. Zuse和美国人H. Aiken研制了用继电器作为部件的二进制机电式程序控制计算机;到了20世纪四五十年代，美国研制了所谓第一代电子管数字计算机ENIAC和EDVAC。
第二个阶段是计算描述形式化。人类对计算本质的真正认识，取决于对计算过程的形式化描述。形式化方法和理论研究起源于数学的基础研究。首先Russell发现了Cantor集合论的逻辑矛盾，即“罗素悖论”;接着，Hilbert提出了形式逻辑系统的完备性，即Hilbert纲领。但G?del指出了形式系统的不完备性，Hilbert纲领的失败启发了后人应避免花费大量精力去证明那些不能判定的问题，而应把精力集中于解决问题的“可计算求解性”。在Hilbert纲领失败的启发下，图灵从计算一个数的一般过程入手，将可计算性与机械程序和形式化系统的概念统一起来，从而真正开始了对计算本质的研究。图灵计算就是计算者(人或机器)对一条两端可以无限延长的纸带上的0和1符号执行操作，一步一步地改变纸带上的0或1值，经过有限步骤最终得到一个满足预先要求的符号变换。在研究问题的可计算性时，图灵是从一种简单的数学机器出发来研究计算概念的，通过引入机器状态，使用了本质上具有指令特点的程序运算操作。这种数学机器虽不是一台具有现代意义上的计算机，但它却是一种操作十分简单且运算能力很强的计算装置，它就是著名的图灵机。
第三个阶段是计算过程自动化。当计算机执行的过程能实现自动化时，它才能真正发挥强大无比的计算能力。冯·诺依曼提出了存储程序的概念，将机器所执行操作的步骤(即所谓程序)和操作对象(即数据)一样都存入计算机的存储器中，这是一个很大的进步，在计算机发展历史上具有革命性的意义。一旦有了存储程序的概念，运算对象(数据)和运算指挥者(指令)都一视同仁地存放于存储器中，通过程序计数器，机器就可自动连续运行，无需操作员干预，从而实现了计算过程的全部自动化。
2.计算机发展的历史是计算文化的生动载体
在计算机发展的历程中，出现了一些对计算机发展具有重大意义的事件及人物[2]，对计算学科的发展产生了深远的影响。例如，计算理论的奠基者阿兰·图灵，为计算机科学做出了重大贡献。ACM专门设立了图灵奖来纪念这位卓越的科学家，图灵奖已经成为计算机科学界的诺贝尔奖。又如，提出了“存储程序式电子数字计算机”概念的冯·诺依曼，被誉为“计算机之父”。现在各种各样的计算机仍然采用他提出的体系结构，从而又被统称为“冯·诺依曼计算机”。
这样的人物还有很多，他们的事迹是计算文化的生动载体，从中我们可以得到很多启示。例如，不少计算机科学家都很喜欢甚至痴迷物理，和诺贝尔物理学家私交甚深，也有很多计算机科学家似乎对生物学普遍感兴趣，认为计算机智能的下一个大进展将来自于生物学;重视学科交叉是计算机科学家取得很多创新性成果的重要因素。又如，科学研究同时也是冒险之旅，科学家要取得成就必须要有牺牲精神，著名结构大师D. Lenat在做项目研究时曾说过：“作为研究人员，我们其实就是在拿自己生命中的三十年进行赌博。”这些启示对于有志于从事科学研究的大学生都是很重要的。
二、弘扬计算科学
从计算的视角，计算科学(Computational Science)是一种研究数学建模、定量分析以及利用计算机来分析解决问题的研究领域;从计算机的视角，计算科学(Computing Science)是一种利用高性能计算能力预测和了解现实世界物质运动或复杂现象演化规律的研究领域。
随着时代的发展和技术的进步，人们对计算科学的概念有了更深一步的认识和理解。
1.伟大的计算原理(Great Principles of Computing)[3]
P. J. Denning曾指出：计算不仅仅是一门人工的科学，还是一种自然的科学。计算不是“围绕计算机研究现象”，而是研究自然的(Natural)和人工的(Artificial)信息处理，计算机是工具，而计算是原理。
一个领域的原理(Principle)实际上就是讲述一组交织在一起的有关该领域中的诸元素(术语)的结构(Structure)和表现方式(Behavior)的故事。而P. J. Denning将计算原理描述为运行(Mechanics)原理和设计(Design)原理：前者指计算的结构和行为运转方式，后者指对系统和程序等进行规划和组织等。他着重研究了运行原理，将其归纳为八大要素：(1)计算。关注点是什么能计算，什么不能计算;其核心概念就是可计算性与计算复杂性理论等。(2)抽象。关注点是对计算问题的归约、转换及建模;其核心概念是概念模型与形式化模型，抽象层次，归约、分解与转换等。(3)自动化。关注点是信息处理算法与智能化;其核心概念是算法设计，迭代与递归，人工智能与群体智能等。(4)设计。关注点是可靠和可信系统的构建;其核心概念是模型、抽象、模块化，一致性和完备性，安全可靠等。(5)通信。关注点是不同场点间信息可靠移动;其核心概念是编码、传输，接收与发送，通信协议等。(6)协同。关注点是多个计算间步调一致;其核心概念是并发、同步、死锁、仲裁等。(7)存储。关注点是信息的表示、存储和恢复;其核心概念是存储体系、绑定、命名、检索等。(8)评估。关注点是计算系统的性能与可靠性评价;其核心概念是模型、模拟方法、基准测试程序等。
2.计算透镜(Computational Lens)[4]
R. M. Karp在计算透镜一文中提出：(1)很多自然的、工程的和社会的系统中的过程(Processes)自然而然是计算的(Computational)，计算就是执行信息的变换。(2)很多不同的学科领域(物理学，社会学等)，传统的研究过程(或处理)都是基于物质变换和能量变换，但它们也可自然地视为计算，就此意义上讲，这些过程(或处理)动态地执行以数字或数据表示的信息变换。(3)通过计算透镜，我们可以根据计算要求和变换信息的方式来看待自然的或工程的系统。这些允许我们运用计算机科学的概念产生新的理解和新的思维方式，而计算可作为通用的思维方式。
化学家H. Davy曾指出：没有什么比应用工具更有助于知识的发展。在不同的历史时期，人们取得的业绩与其说是天赋智能所致，倒不如说是他们拥有的工具特征和软资源不同所致。如今，计算科学已经成为各个学科研究中不可或缺的理论方法与技术手段。计算科学、理论科学和实验科学并列成为科学发现三大支柱。美国PITAC(总统信息技术咨询委员会)报告认为[5]：21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能利用先进的计算技术和计算科学而得以解决。所以弘扬计算科学，应该成为我国高校学科教育的重要组成部分。
三、培养计算思维
计算思维是运用计算的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法[6]。计算思维是一种解析(Analytical)思维，它共用了数学思维、工程思维和科学思维。计算思维的两个核心概念是抽象(
培养创新人才的一个重要内容就是要潜移默化地培养他们的计算思维。无论哪个学科，具有突出的计算思维能力都将成为新时期拔尖创新人才不可或缺的素质。高校应该旗帜鲜明地把培养具有计算思维能力的高级人才的作为一项重要的长期任务[7]。
1.计算思维在美国
计算思维的提出与2005年6月美国PITAC(总统信息技术咨询委员会)致美国总统报告《计算科学：确保美国竞争力》有关。为了落实PITAC报告，美国NSF组织召开了一系列会议，选择了以计算思维为突破口的行动方案，启动了两个重大的国家科学基金计划：一个是2007年启动的CPATH计划，另一个是2008年启动的CDI计划。
CPATH计划针对的是以计算思维为核心的大学计算机教育改革，目标是促进造就具有基本计算思维能力的、在全球有竞争力的美国劳动大军，确保美国在全球创新企业的领导地位。CDI计划针对的则是科学研究领域方面的创新，目标是通过多学科方法，使用计算思维在计算概念、方法、模型、算法、工具与系统等方面的创新与进步，对科学与工程领域产生新理解、新模式，从而创造革命性成果。CPATH计划最初的目标是大学本科的计算机教育改革，随着计划的实施，美国人认为这种思维方式还应该向中小学延伸，为此，2011年美国NSF又启动了CE21(21世纪计算教育)计划，目的在于促进美国K-14(中小学和大学一、二年级)教师与学生计算思维能力的提升。
与中国类似，在计算思维方面，美国也召开了一系列研讨会，仅CDI计划启动前的会议就有12次。2008年5月后，美国国家研究会更是召集了来自美国科学院、工程院、医学研究院的代表对计算思维的本质进行了近两年的讨论，2010年会议的研究报告Report of a Workshop on The Scope and Nature of Computational Thinking由美国国家科学院出版发行。
2.计算思维在我国
计算思维在中国高等教育领域与科学研究领域都得到了高度重视，并在近几年的时间里得到全面推进和发展。
教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会最早在2010年关注到计算机计算能力培养的重要性，在两年的时间里面组织了十多次各种范围的工作会议，对计算思维的内涵以及如何将计算思维融入大学计算机课程进行了交流，逐步形成了以计算思维为切入点全面改革高校计算机基础课程的思路。2012年，教育部开展了“大学计算机课程改革项目”的立项工作，力图在理论层面上丰富和完善计算思维的内涵，在操作层面上把计算思维能力的培养体现在课程、教学和教材中，从而正式确立了高校计算机基础课程的改革方向。在教育部项目的支持和教指委的具体指导下，很多高校开展了各种形式的教学改革与实践活动。在教指委主办的三届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”上，很多高校展示了课程改革的成果，充分体现了在高校普及计算思维教育的重要性与有效性。
国家自然基金委也非常重视计算思维的研究工作，先后多次在全国各地召开专题会议，研讨、部署、推进此项工作，并对计算思维进行专题立项研究[8]。科技部在信息技术领域备选项目推荐指南中，有关基础研究的先进计算，对计算思维及其支持机理也推荐立项开展研究。在职业教育数字化教学公共服务技术研发及应用示范项目中，也支持计算思维能力培养及职教技能评测关键技术研究。
计算思维源于西方、兴于东方。我们不应将培养计算思维简单地作为口号，但是应该在学科研究、在人才培养中不遗余力地引导学生去理解、体会、落实计算思维。这不仅仅是计算机专业教育的使命，同样也是面向全体大学生的计算机基础教育的使命。
参考文献：
[1] 蕅益. 灵峰宗论[M]. 北京：北京图书馆出版社，2005.
[2] 刘瑞挺. 计算机名校风采录[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.
[3] P. J. Denning. Great principles of Computing [J]. Communications of the ACM， 2003， 46(11).
[4] K. M. Karp. Understanding Science through the Computational Lens[J]. Journal of Computer Science and Technology， July 2011， 26(4)： 569-577.
[5] President's Information Technology Advisory Committee. Computational Science： Ensuring America’s Competitiveness[EB/OL].http：//www.nitrd.gov/pitac/reports/ 20050609_computational/computational.pdf， June 2005.
[6] J. M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM， 2006.
[7] 九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明[J]. 中国大学教学，2010(9).
[8] 刘克. 主体报告和分组报告评述[J]. 中国计算机学会通讯，2009，5(2).
[本文系教育部大学计算机课程改革项目部分成果，得到了教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会主任委员李廉和全体委员的大力支持，特此感谢!]
[责任编辑：余大品]
作者：陈国良 张龙等
第二篇：“计算机”到“计算”
[摘 要] 随着时代的进步、社会的发展，我国步入了信息化时代。与之相适应，我国也加大了计算机教育的投入力度，教师在授课过程中也应当根据计算机教育的发展规律，切实提高计算机教学质量，从“计算机”到“计算”进行探究，对计算机教育的发展进行思考。
[关 键 词] 计算机教学;教育现状;发展策略
随着我国计算机教育的不断发展，我国对计算机教育提出了更明确的要求，相关教育工作者应根据这些要求，切实提高自己的教学水平，提高学生对计算机的使用能力，本文将对“计算机”到“计算”概念进行叙述，并对我国计算机教育的现状进行计算机教育的探讨。
一、“计算机”到“计算”
在探究我国计算机教育发展之前，要先对“计算机”的概念与“计算”的概念进行说明，“计算机学科”诞生于计算机发明之后，是伴随着计算机技术发展而产生的一门新兴学科，在“计算机学科”教学中，传统的教学课程分为数字逻辑、计算机构成、操作系统设计、程序语言编辑等几个方面，通过不断的发展，近些年“计算机”学科的概念得到了更大的扩充，由传统的“计算机学科”转变为“计算学科”，通过十几年的发展，这一新理念逐渐被大众所认可，“计算学科”又划分为计算机科学、计算机工程、软件工程与信息系统等几个方面，是一门涵义更加广泛的学科，相较于“计算机学科”而言“计算学科”适用范围更加广泛，其学科不只针对计算机本身进行研究，更加注重计算机的全面协调发展，“计算学科”的发展能够更好地适应当今时代发展的速度，并且能够更加适应中专计算机教学模式，“计算学科”能够帮助学生全面地认知计算机，从而提高学生的计算机学习水平，提高计算机教学质量[1]。
二、计算机教育现状
我国计算机课程的持续推进，我国对中专生的计算机教育质量得到了明显的提升，但是在进行教学的过程中也存在明显的不足，下面将针对计算机教育中的不足进行说明。
(一)教学内容枯燥
计算机的学习是一个长期的学习过程，学生在学习计算机时不仅要对计算机中的软件进行学习，还要学习相应的计算机编程等复杂的内容，在学习过程中学生将面对大量的编程与计算机操作问题，导致一部分学生丧失了学习计算机的兴趣。教师在授课过程中还存在教学模式死板、照本宣科的情况，只注重学生学习的结果，而忽略了学生学习的过程，无法达到以学生为教学主体的教学目标。
(二)师资力量薄弱
计算机教育中还存在师资力量薄弱的突出问题，师资力量薄弱主要体现在两个方面，在中专现有计算机师资力量配比中，出现了教师教学水平较低的问题，一些教师在进行计算机学习指导的过程中，倚重于书本知识概念的讲述，而不注重学生的实际操作，对于计算机实战教育能力較差，导致学生在学习过程中仅仅掌握了大量的理论知识，大量的理论知识并不能提高学生的计算机操作能力，导致学生厌学情绪的产生，想要提升计算机操作能力，就必须经过大量的实践，由于现在中专缺少实践型的计算机教师，所以导致学生对计算机的学习热情普遍偏低，不利于计算机教育的发展[2]。师资力量薄弱还体现在教师的教学态度之中，通过普遍调查研究可以得知，中专计算机教师在教学过程中不仅存在重理论轻实践的教学问题，还存在自身专业不够硬的问题，由于计算机是一个高科技行业，计算机的操作、编程模式每天都在发生变化，一部分教师不注重新的计算机知识的学习，不能够向学生及时传递最新的计算教育理念，导致计算机教学过程中内容陈旧，久而久之学生会对教师的教学丧失信心，影响学生的学习兴趣。
(三)教学安排不合理
计算机是一门需要大量实践的课程，中专是培养学生专业技能的地方，培养专业技能就要通过大量的实践，但是在中专进行计算机教育时却存在实践课程安排不足的问题，由于课程安排不足也导致了学生计算机实践机会不足的问题，不利于学生将计算机理论知识转化为实践，降低了学生的动手能力，并且由于中专学院大部分机房的计算机设施不够完善，存在老化、设备不足等多方面问题，这些原因也会影响到学校的教学安排。通过分析我国中专计算机教学现状可以得知，我国计算机教学存在教学内容枯燥，师资力量、课程安排不足的问题，影响了学生学习计算机的积极性，所以针对这种情况，相关教育人员应当着力进行对策的研究工作，对中专计算教学未来的发展进行探究。
三、计算机教育的发展与思考
从“计算机学科”到“计算学科”的分析可以得知，“计算学科”更加侧重于计算机的全面教育，并且在进行教学的过程中合理利用“计算学科”内所包含的学科知识能提高学生对计算机的认知。通过计算机教学现状可以得知，我国中专计算机教学中还存在一定的教学问题，本段将通过“计算学科”的应用及计算机教育发展与思考进行探究。
(一)改善教学内容及教学模式
学校应当对现有的教学内容进行改善，丰富教学内容，提高学生学习计算机的兴趣。在进行教学内容改善的过程中，教师应当为学生选择内容更加丰富的计算机教学材料，并且教师在进行教学的过程中应当把握整体教学思路，首先教师应当对教学知识体系进行梳理，其次要针对计算机学科的知识领域进行划分，在进行知识领域划分时教师可以将编程教学、软件操作教学、理论教学进行区分，对学生进行授课时应当首先教会学生相应的计算机理论知识，在学生牢固掌握计算机理论知识之后，教师应当对学生进行软件操作教学，使学生能够熟练掌握软件的操作应用，提高学生的实践动手能力，之后再对学生进行编程教学，在编程教学过程中一部分教师采用小组合作编程的授课方式对学生进行编程教学工作，通过小组合作编程的方式能够提高学生的自主学习能力，提高学生对计算机学习的兴趣;通过小组合作编程教学还能够有效地保障学生在教学中的主体地位，提高学生的课堂参与度。教师对小组编程进行指导工作，对学生编程中遇到的难题进行总结，积极地帮助学生解决问题，拉近了教师与学生之间的距离，活跃了课堂氛围[3]。通过知识领域的划分能够帮助学生更快地适应计算机教学模式，在学生适应计算机教学模式并初步掌握计算机的使用编程之后，教师应当对学生进行知识单元的划分，让学生明确所学计算机知识的范围，提高学生对计算机学习系统的认知。教师在进行教学过程中还要引导学生进行知识点的复习工作，学生通过不断地复习巩固所学知识，加深印象，切实提高学生的计算机学习水平。教师通过“计算学科”的概念，将“计算学科”概念引入教学内容、教学模式改革之中，能够活跃课堂学习气氛，帮助学生更好地学习计算机相关知识内容，提高了课堂教学质量。
(二)提高教师的职业素养
对学生进行计算机教学之前，应当首先提升自身的实力，通过前文分析可以得知一部分教师在教学过程中存在教学知识陈旧、教学注重理论轻实践的教学方式，针对这种情况教师应当首先做好前期备课工作，教师在进行备课的过程中应当针对不同的教学内容进行大量的资料查阅工作，通过查阅资料能够帮助教师更加深刻地理解到计算机技术的发展，使教师接触到更加新颖的计算机技术，在课堂中所了解到的最新计算机技术与学生进行分享，开阔学生的眼界[4]。在中专教育中，学生的学习能力较为薄弱，教师在教学过程中应当着重注意对学生的引导教育工作，以最大的耐心、最高的师德严格要求自身工作，提高自身的工作素养。在“计算机学科”到“计算学科”的分析中，可以得知现代计算机教学理论是一种更加全面的教学模式，这就对教师的口头表达能力、交流能力提出了更高的要求，针对计算机教学出现的新挑战，学校也应当着力培养计算机教师的专业素养，一些中专学校针对计算机教学的新挑战，也做出了合理的教师培养计划，对本校计算机教师进行定期的专业培养，并且积极展开计算机教学研讨工作，教师通过分享教学经验，探究计算机最佳教学模式，提高了自身的教学水平，学校定期研讨学习的方式能够有效提高教师的职业素养，提高了教师的教学水平，保障学生能够得到更高质量的计算机教育。
(三)加强计算机设施投入
教师对学生进行计算机教育的过程中，学校应当加大硬件设施的投入工作，建设更加完善的计算机机房，为学生提供大量的计算机实践机会，并且应当对现有的计算机设备进行更新换代工作，为学生营造更好的计算机学习氛围，提高学生的学习积极性。在加大硬件投入的过程中，学校应当注重计算机的实用性，减少无用的投入[5]。加强硬件设施投入就是增加学生动手实践的机会，为培养电脑专业人才做准备。在加强硬件设备投入的同时，学校还应当为计算机配备相应的教学软件，为学生提供最新的编程工具、电脑软件程序，使教学内容紧跟电子计算机的发展脚步，提高教师与时俱进的教学能力。
四、结语
从“计算机”到“计算”的概念分析可以得知，现代计算机教学的概念更加广泛，通过我国中专计算机教育现状分析可以发现，我国中专计算机教育存在教学内容死板、师资力量薄弱、硬件设施不完善等一系列问题，在我国中专计算机教学现状分析之后，给出了解决办法，通过“计算学科”概念帮助教师改善了教学模式，提高了教学质量，通过“计算学科”的概念为学校加强教师队伍建设提供了方向，同时对学校计算机硬件设施的投入给出了相应的建议。
参考文献：
[1]陈瑛.高职院校计算机基础课程的实施现状及对策研究：以咸宁职业技术学院为例[D].湖北：华中师范大学，2014.
[2]甘惠芬.讓计算机教学焕发出创造的活力[J].职业，2011(17)：91-93.
[3]申超群，李蔚.试论高职计算机教育的发展与思考[J].科教文汇(上旬刊)，2017(3).
[4]巴图那生.大学计算机基础教育的发展与思考[J].速读(上旬)，2016(12)：62.
[5]申超群，李蔚.试论高职计算机教育的发展与思考[J].科教文汇，2017(7)：96-97.
编辑 马燕萍
作者：鱼锋
第三篇：计算机云计算技术应用探究
摘 要：本文结合云计算技术概念和基本特点分析，对云计算技术实现形式、机制以及体系结构、自动化部署、资源监控等关键技术进行了探究。
关键词：云计算;技术特点;关键技术
当前，随着虚拟化、多核处理器、分布式存储等发展，云计算模式产生，可以根据实际需求进行针对性的计算资源部署，使终端用户在终端远程连接获取计算资源的储存、计算，对工业自动化和计算机应用水平提升具有重要意义。
1 云计算技术的概念和基本特点
1.1云计算技术的基本概念
随着互联网技术发展和应用程度深化，云计算成为商务计算模式，可通过将计算任务分不到众多计算机构成的“云”资源池，通过云计算系统进行信息服务、计算机、存储空间等分配。云计算技术是基于互联网的计算机新模式，以互联网导构和自治服务为终端用户(包括企业和个人)进行“按需求即取”计算服务。
云计算技术借助互联网体系下“共享基础架构”，将大量计算资源进行统一虚拟化管理，形成相互联系的虚拟化计算机构，由并行和分布式资源数据库构成，包含的虚拟计算机是被动部署，主要以服务级别协议为依据，可以以一个或多个统一计算资源形式存在。
1.2云计算技术的基本特点
与传统计算机技術相比，技术特点更为鲜明：虚拟化特点，是最突出特点，可通过资源的虚拟化，使各应用部署的环境和物理平台间没有设备必然联系，完全通过虚拟化的层次实现应用管理和操作;动态可拓展特性，可按需分配计算资源，动态进行服务器数量调整和部署，满足终端用户需要，实现最大限度地计算能力优化;灵活性特点，可对互联网时代传统软件、硬件设施以及各类操作系统和存储空间，包括互联网网络等资源进行虚拟化支撑，实现不同类型产品和不同配置计算机机型间的兼容使用;可靠性较强，是对计算资源进行的动态调整部署，不会因整个虚拟环境中某台或某部分计算机出现故障而引起终端用户应用收到影响，且可以通过动态可拓展应用，将计算要求扩展到其他服务器完成任务;性价比较高，可将大量廉价PC结合起来，形成虚拟的“超级计算机”。
2 云计算技术的实现形式和应用关键
2.1云计算技术的实现形式
一是软件即服务技术。通过借助网络浏览器，将应用程序和具体的应用传递给需要该项服务的终端客户，可以使客户无需支付费用就可以实现对服务器和软件的应用。同时，技术的供应主体秩序要进行单个程序的维护就可以提供给众多的客户高质量的服务，典型的应用形式为Google Apps。
二是网络服务技术。通过将API提供给开发者就可以实现，使终端用户能够自行进行各类以互联网技术为基础的应用模式，改变了传统的单机程序应用无法共享的弊端。
三是平台服务技术。将提供的服务作为开发环境，以中间商的设备为依托进行自身程序的开发，并借助互联网和服务器等载体进行应用下载。
四是实用计算技术。可将虚拟的数据中心提供给IT行业服务，构建虚拟的数据池和资源池，将“云”内的各类存储、内存和I/O设备，以及集聚起来的计算能力，都集中在网络内部，为需要的客户提供服务。
五是管理服务提供商技术。通过云计算最传统的运用方式实现服务，可以面向整个IT行业进行程序的运行监控、邮件的病毒扫描等。
六是商业服务平台技术。整合平台服务和管理服务供应商服务的统一，打造服务供应商和终端用户之间的互动交流平台。
七是互联网整合技术。将互联网领域内提供同类服务的服务主体进行整合，使终端用户能够根据自己的需要进行随机选择。
2.2云计算技术的实现机制和关键技术
云计算体系主要包括资源池、物力资源、管理中间和面向服务等体系，其中，资源池主要是对各类互联网技术进行汇总，将各类资源集聚，形成数据池、运算池等不同类型的资源集聚中心，形成物理资源的集成;物力资源层主要是体系内的存储器、计算机、数据库和软件系统及网络设施等;中间层是完成主体，主要是连通供应主体和服务终端，提供安全高效的应用服务，具体是将资源能力转化为标准化模式下的WebServices服务，实现统一管理和输出;面向服务就是对终端用户进行服务。
一是体系结构。体系结构需要自治、支持内嵌的自动化技术，提升智能化和故障诊断能力;必须反应敏捷，能对各种信号作出快速反应，通过内嵌集群化和虚拟化技术，应付日益增长的服务需求，具体如图1所示。其中，用户界面是“云”用户请求服务交互界面，服务目录是终端用户可以选择的服务列表，管理系统是用于管理的计算资源和服务输出板块，部署工具可根据用户需求进行灵活、智能化的资源部署、配置和回收，监控是对资源使用状况进行监测，服务器集群是通过虚拟物理服务器进行系统管理。
二是自动化部署。自动化部署是通过自动安装，将计算资源由初始状态转化为可用状态，主要是软硬件、网络和存储等。资源部署步骤较多，可通过脚本调整实现对不同设备自动配置和不同类型软件应用配置，简化人机交互，减少人工操作行为，具体如图2所示。
工作流引擎和数据模型是管理工具涉及到的功能板块，将具体软件和硬件以及逻辑概念在数据模型中定义，实现管理工具的分类调度和管理，作为调用和触发工具流的板块，是核心机制，能将不同脚本整合到集中、可重复使用的工作流数据库，可以实现传统的需要手工完成的中间件、操作系统、应用程序、服务器、网络设备的配制任务。
三是资源监控。依托大量服务器进行准确动态监控，可为“云”资源部署提供依据，具体通过监视服务器对池内资源进行监控，并为各服务器安装Agent代理程序，定期将数据传输到数据仓库，对资源使用状况进行分析，对可用性进行评价，为故障排除和资源均衡布置提供依据。
3 结论
综上所述，云计算技术是互联网技术的新兴技术应用，具有独特的技术特点和应用优势，通过对其基本情况、实现机制和关键技术进行分析，有利于提升技术应用水平。
参考文献：
[1]李小东.段春节.国外油田自动化技术现状及发展趋势[J].石油机械，2011(11).
[2] 李玉春.油田测井曲线数据管理系统需求性分析[J].大庆师范学院学报，2011(03).
作者：朱广超