数据的计算教学设计

数据的计算教学设计（通用8篇）

篇1：数据的计算教学设计

《表格数据的数据计算》教学设计

一、教材分析

“表格数据的数据计算”是教育科学出版社出版的《信息技术基础》中第四章第二节的第一部分内容。本节内容主要讲解怎样对数据进行计算、排序和分类汇总。这个知识点在现代办公中应用非常广泛，也是Excel数据应用中的一个重点和难点。

二、教学目标

1、理解信息的表格化、掌握表格数据的处理

2、熟练运用公式与函数统计数据

3、通过培养学生的分析能力和动手能力，提高处理实际问题的能力。

三、教学重点、难点

教学重点：掌握工作表数据计算、运用公式与函数统计数据的操作方法。

教学难点：培养学生对数据进行计算、排序和分类汇总等

四、教法: 讲练结合法和网络教学模式法, 任务驱动法, 自主学习法

五、教学过程：

1、创设情境、导入新课

上次重点中学联考各科的成绩都出来了，如果要你把每个同学的的总分算一下，你该怎么办？把每个同学的平均分算一下你打算怎么办？如果再看看你的成绩名次你该怎么办？

（用传统手算或者是计算器计算与计算机的使用引出人们常用的表格办公，激发学生的学习兴趣）

2、引出新课

在日常学习和工作中，我们经常要处理各种各样的表格，如学生成绩表、考勤表、学籍档案表、工人工资表等等，并对这些表格数据进行挖掘、提炼后统计和分析，形成科学准确地分析报告，以便人们能快速地接收和提取所需的信息，作出有效的判断和决策。

常用的表格处理软件是Execl，我们下面就以Execl为例看一下表格信息的加工和表达。讲述概念:

单元格：单元格是表格中行与列的交叉部分，它是组成表格的最小单位，单个数据的输入和修改都是在单元格中进行的。

工作表：工作表是一个由若干行和列组成的表格，一行和一列的交叉部分称为单元格。一般而言，数据处理都是在单元格内进行的。电子表格常常处理成批的数据，它一般包含大量的单元格。工作簿：工作簿一般由若干个工作表组成，并以文件形式存放在磁盘上。所以，工作簿是面向用户操作的一个概念，而文件则是面向计算机系统的一个概念。

3、教师活动：通过实例介绍，一边讲解以上概念，一边演示操作过程。

下面，具体来看这个实例：下面是某班的部分同学成绩表。

要求：

1、利用公式计算出每位同学的总分、平均分。(目的是引入公式、函数的计算)

2、利用公式计算出每学科的最高分、最低分。(目的是为了引入函数计算)

3、按总分从高分至低分进排序，看看谁第一名。(目的是引出数据的排序操作,让学生理解当中文做关键字时，按拼音顺序排列)演示操作讲述后让学生自主练习，培养学生自主学习能力，激发学生学习的兴趣，使学生体验到成功的喜悦。

4、课堂练习：

通过上面的学习我们对数据表格表示和表达已经有了一定的认识，下面让我们来处理一下下面的表格：

完成以下任务：用公式算出合计里的总销售量和销售额，算出每种商品的利润和总利润

5、遇到困难可以请教周围同学或老师。

篇2：数据的计算教学设计

关键词：云计算数据库；云计算数据库系统；云计算数据库数据

编制概要设计说明书。系统要求：云计算数据库概要设计就是要确定云计算数据库软件系统所要完成任务的详细计划。确定完成计划，就耍落实主要技术指标。

（1）系统日标

主要是确定云计算数据库系统要达到的目的。系统软件要解决什么问题。确定目标，对于软件系统的开发是十分关键的。这是关系到软件系统质量高低，开发成功与否的重要问题。

（2）设计供选择的方案

把数据流图中的处理逻辑地进行组合，不同的组合可能就是不同的实现方案。分析各种方案，首先抛弃行不通的方案，然后提供各个合理方案的资料。通过云计算数据库设计来进行的数据库设计就是云计算数据库设计这些方案是：①数据流程图。

②数据词典。

③实现该系统的进度计划。

④通用性与适应性。

⑤保密性。

（3）推荐最佳实现方案

系统分析员应对比各个合理方案的利弊，选择一个最佳方案向用户推荐，并为所推荐方案制定详细的实现计划。用户和有关专家应认真审查分析员所提供的几种方案，如果确认某一个方案为最住方案，应提醒用户进步审核，从而选择和确认这最佳方案。

（4）软件结构设计

为了实现目标系统，要设计出这个系统的所有程序和数据文件。

有关系统设计的具体方法，有两种不同的论点，分别称为自顶向下的设计方法和白底向上的设计方法。

为进行结构设计，首先把复杂的功能进一步分解，分解为一系列比较简单的功能，此数据流图也要进一步细化。通常一个模块完成一个适当的子功能。分析员应把模块组织成层次结构，顶层模块调用它的卜一层模块，下一层模块再调用其下层模块，如此依次向下，最下层模块能完成某具体的功能。软件的结构可用层次图来描绘。层次图适合于描绘软件的层次结构，特别适合于自项向下设计时使用。

设计云计算数据库模块结构。设计模块结构是概要设计阶段中最主要和最重要的工作任务。其标志是绘制出具有良好结构的模块图。

顺序内聚。如果模块内某个成分的输出是另一成分的输入，则两个模块必须依次执行，称为顺序内聚，功能内聚：一个模块内所有的元素都是完成某一功能所必需的处理。由这些兀紊组成一个整体，从而完成一个特定的功能，则称为功能内聚，功能内聚是最高程度的内聚。

通过云计算数据库设计来进行的数据库设计就是云计算数据库设计（1）云计算数据库设计思想云计算数据库的设计遵循由人来完成的。是根据系统分析数据流图，导出系统的模块图。层层分解的基本思想。

云计算数据库通常要设计侧重于定义软件系统的宏观结构，即进行模块的划分，定义每个模块的功能、性能以及模块之间的接口关系。

（2）云计算数据库设计，标出它们的控制层。

云计算数据库云计算数据库设计的方法：先将系统划分为几个大模块，再对大模块进行分析，直至最终获得的每一个模块都是功能单一的模块为止。

通过云计算数据库设计来进行的数据库设计就是云计算数据库设计。

①首先划分最初的两层模块——第一次分解。云计算数据库，先导出顶层和二层模块。项层模块主要起系统主控作用．为主控模块。这是一个控制性的功能选择菜单。根据菜单选择，可随时调用第二层各个子模块。第二层各子模块执行完功能后，都将执行权返交给主控模块。第二层各个子模块，分别完成原始数据输入、处理、输出等工作。

②系统第二次模块分解。

在首次分解获得的模块图中，模块分解工作终止的标志是模块图中每一个模块均是聚合度高、功能单一的独立的模块。所以，耍对第二次模块分解的某些底层模块进一步分解，分解成便于计算机处理的模块。这里对M11模块的进一步分解，此时M1l相应变成了控制模块。

③系统模块的进一步分解。

这里对M21模块的进一步分解，此时M2l相应变成了控制模块。

（3）模块图的补充和完善。

通过逐层分解，获得了系统的云计算数据库，形成了系统的总体结构。由于计算机的特殊性，这个结构还可能不够完善，有必要从以下方面加以补充，做好系统的维护工作。

①系统首先启用前的初始化工作。主要指新系统启用前对旧的数据进行必要的处理，从而为新的系统启动做好准备。

②代码的维护工作。系统在执行过程之中要涉及到某些编码，需要一个编码处理模块。此模块要完成代码的增加、删除、修改、查询、输入等功能。

③屏幕查询工作。查询是计算，迅速进行信息检索的功能。系统设置查询功能，对本系统和各种信息进行查询。

参考文献：

[1]李隽云计算与数据存储结合的难点分析南京：中国云计算论坛，2010．12

篇3：实时数据库主动计算的设计与实现

针对上述情况, 在实时数据库中引入主动计算, 它吸取了主动实时数据库[4]的设计思想, 自动、实时地满足工厂在生产控制中的计算需求。在历史数据的查询和计算时, 只要条件满足, 无需查询大量的原始数据, 直接查询计算结果即可, 为工厂的经济运行提供高效的数据支撑。

1 研究现状

随着实时数据库理论的日益成熟和完善, 实时数据库产品也逐渐发展完善, 有些产品中逐渐包含了主动计算的相关内容, 例如浙大中控的ESP-i SYS实时数据库和美国OSI公司的PI (Plant Information System) 。

ESP-i SYS实时数据库中内嵌了用于实时计算的虚拟机引擎, 可以轻松添加虚拟的计算位号, 支持在位号读、写和定时等多种触发机制, 从而提供了强大的实时计算和实时信息处理的功能。而且, ESP-i SYS提供了支持实时计算业务的函数库, 通过一行或数行VB语法的脚本, 就可以实现丰富的业务功能。

PI实时数据库中包含一个高级计算引擎ACE (Advanced Computing Engine) 。ACE由三大基本组件组成, 分别是ACE Wizard、ACE Manager和ACE Scheduler。其中, ACE Wizard是Visual Basic插件, 可帮助用户快速、高效地创建ACE模块;ACE Manager允许用户监控并更改ACE模块的各种属性;ACE Scheduler作为一种NT服务运行, 可及时执行ACE模块并处理更新和异常行为。另外, PI ACE为工厂运转和企业评估中的方方面面开发出了标准的计算公式, 可跨越时区和地域的界限, 快速解决问题。

2 系统设计

2.1 数学描述

2.1.1 整体公式

在实时数据库的主动计算中, 为了统一调度和管理各种可能用到的计算, 用以下公式表示一个计算:

其中, f代表主动计算的计算函数, Y代表计算结果, X代表计算变量, K代表常量, S代表触发方式, R代表结果处理方式, C代表触发公式所满足的逻辑条件, 可以为空。通过这样的描述, 使每个计算都统一到式 (1) 中, 每个计算都至少包含上述的5个要素, 这样可以极大地方便后续计算的处理。

2.1.2 输入

输入变量既可以是实时数据库中的实时数据 (用D表示) , 也可以是主动计算的计算结果 (用Y′表示) 。

2.1.3 触发方式

触发方式S包括固定时间周期触发T和点更新触发U两种, 如式 (3) 所示。而点更新触发U包括单点更新触发 (Single) 、多点“或”的关系触发 (Or) 和多点“与”的关系触发 (And) 3种, 如式 (4) 所示:

2.1.4 结果处理方式

对于式 (1) 中的结果处理方式R, 包括实时反馈 (RT-Feedback) ;作为中间结果参与到其他计算公式中 (Intermediate) , 即式 (3) 中的Y′;存储到历史数据中 (Store) 。如式 (5) 所示:

2.1.5 查询

其中, Y表示查询结果, f表示查询函数, C表示查询条件。对于满足主动计算的查询条件, 则直接查询主动计算的结果;对于不满足主动计算的查询条件, 则查询原始数据, 经计算后返回计算结果。

2.2 系统结构

实时数据库主动计算的系统结构如图1所示。其运行流程如下: (1) 计算公式和触发方式等通过公式管理器输入到实时数据库中; (2) 通过预处理器将公式、触发方式等进行初始化; (3) 启动数据更新器、条件触发器和公式计算器, 三者并行执行, 完成主动计算功能并将计算结果存入磁盘; (4) 当用户需要统计、计算、决策时, 无需查询大量的原始历史数据进行计算, 直接查询已经计算好的数据即可。

3 系统实现

系统实现主要分为公式管理器、预处理器、数据更新器、条件触发器和公式计算器5部分。

3.1 公式管理器

用户通过计算公式管理器实现公式的输入、查询、删除、更改等操作。每个公式的数据结构如下:

其中, cp ID是主动计算结果在实时数据库中的唯一标识;Schedule Mode包含单点触发、多点触发和固定周期触发;Expression中, 实时变量使用点号表示, 例如_8_表示点号为8的点参与运算;Schedule Data表示调度信息, 当触发方式为单点或者多点触发时, Schedule Data[0]存放表达式中参与运算的点的总数, 从Schedule Data[1]开始顺序存放点ID;当触发方式为固定周期触发时, Schedule Data[0]存放的是周期, 单位是s;Save Result存放的是结果处理方式。公式管理器对公式的所有操作实际上是对上述结构的操作。

3.2 预处理器

如图2所示, 预处理器读取用户输入的每个计算表达式, 将表达式中的所有变量点的ID记录于数组SchData Pto PID中, 变量的个数记为N。建立大小为M×N的位图表Schedule_bitmap, 其中M表示公式的个数, 初始化Schedule_bitmap, 使得每个公式中变量点所对应的位为1, 其余位均为0, 为条件触发的条件判断做准备。

3.3 数据更新器

主动计算中的计算变量点直接从实时数据库的内存中获取, 数据更新器的作用是扫描实时数据库的数据采集单元, 若有计算变量点的更新, 则将更新位图curbit_update的相应位置1, 供条件触发器进行相应的条件判断。

3.4 条件触发器

这是主动计算的核心部分, 包括两种方式, 分别是点更新事件触发和固定时间周期触发。

3.4.1 点更新事件触发

点更新事件触发包括单点更新触发、多点或关系触发和多点与关系触发。由于单点更新触发实质上是一种多点或关系触发, 所以在处理点更新触发时, 只需要处理多点或关系触发和多点与关系触发。两种触发方式都是用点更新位图curbit_update与原始位图Schedule_bitmap进行逐项与操作, 如图3所示, 然后进行各自的判断。

多点或关系触发, 具体表现是更新位图curbit_update与原始位图Schedule_bitmap进行与操作后, 若结果不为0, 则触发多点或关系的计算, 将计算表达式加入计算队列。

多点与关系触发具体表现是更新位图curbit_update与原始位图Schedule_bitmap进行与操作后, 若结果为Schedule_bitmap对应项, 则触发多点与关系的计算, 将计算表达式加入计算队列。

3.4.2 固定时间周期触发

对于固定时间周期触发方式, 为了减少资源消耗, 本文设计了一个时间刷新器刷新所有需要固定时间周期触发的计算表达式, 这样有利于统一操作[5]。

如图4所示为固定时间周期触发的时域图, 横坐标表示时间, 两个纵坐标之间表示固定时间周期触发的一个执行周期。由图可知, 固定时间周期触发的一个执行周期包含刷新、执行和休眠。刷新过程在每个时间周期扫描所有公式, 将对应公式的时间记录减1;执行周期扫描所有公式, 将时间记录为0的公式添加到计算表达式执行队列, 并将时间记录重新置为公式的执行周期。

3.5 公式计算器

公式计算器扫描计算表达式执行队列, 若队列不为空, 则逐个取出公式, 根据计算公式和给定的计算变量计算出用户需要的结果并存入磁盘, 方便用户的后续查询。

4 实验及结果

实时数据库主动计算都是在Linux下开发的。开发完成后, 在一台主频2.93 GHz、内存2.0 GB的主机上, 模拟火电厂SIS系统中的性能计算来对主动计算进行功能测试和性能测试。功能测试主要内容是测试主动计算的各个驱动方式以及各种公式的计算是否正确。性能测试主要从查询时间和资源消耗两方面来说明, 测试条件查询数目分别为5个级别 (0、50、100、150、200) 情况下的系统资源消耗和查询时间。资源消耗情况如表1所示, 在测试查询时间时, 所有的主动计算驱动均为按照固定周期驱动, 主动计算公式均为两个点相加的简单运算, 然后对比有主动计算后期查询时间和无主动计算的后期查询与运算时间。时间对比如图5所示。

通过功能测试, 分别验证了主动计算的采集点更新驱动和时间周期驱动的功能, 满足主动计算的需求。在性能上, 主动计算对内存的消耗很小, 对实时数据库的其他功能影响不大;后续查询中添加了主动计算后, 查询计算结果的时间明显小于无主动计算的情况, 大大提高了企业对于计算结果的查询速度。

主动计算系统最大的优点在于在几乎不影响实时数据库性能的同时, 可以实时主动计算出工厂所需的数据提供给用户, 在历史数据查询与计算中解决了数据后期处理的滞后性, 可有效提高工厂决断效率, 适用于火电厂、造纸厂、制药厂等所有使用实时数据库的行业。

摘要：针对工业生产过程的优化控制和历史数据查询中的计算需求, 结合实时数据库数据采集和数据存储, 设计并实现了实时数据库的主动计算。在实时数据库中使用主动计算, 既可以实时获取计算结果值进行实时的优化控制, 也可以在后续条件查询中直接获取计算结果, 从而大大提高查询效率。

关键词：实时数据库,主动计算,条件触发,时间触发

参考文献

[1]徐新国, 朱廷劭, 康卫, 等.基于数据挖掘的工业控制系统防危机制研究[J].电子技术应用, 2012, 38 (5) :87-90.

[2]钱笑宇, 张彦武.工业实时数据库的研究和设计[J].计算机工程, 2005, 31 (1) :98-99, 132.

[3]李健, Ji Guorui, 焦嵩鸣, 等.一种火电机组实时性能计算引擎的设计[J].仪器仪表与分析监测, 2008 (3) :11-13.

[4]李红娇.主动实时数据库管理系统的主动机制[D].武汉:华中科技大学, 2002.

篇4：计算机软件数据接口的设计与应用

关键词：计算机；软件数据接口；接口设计；应用

中图分类号：TP311.13

在最近的十年来，世界范围内的经济与科学技术取得了前所未有的巨大进步，无论是哪一种领域，都对计算机技术产生了强烈的需求，促进了计算机技术的发展与成熟。尤其是近年来，随着互联网的发展和即时通讯工具的出现，大量的应用软件层出不穷，但是由于适用于计算机的不同的软件是经由不同的开发商设计生产出来的，因此这些软件的数据结构也是不尽相同的。为了解决这一问题，需要在做好对软件的分析和研究工作之外，还应该完成对计算机软件数据接口的应用与推广工作。实际上，计算机软件的数据接口是软件开发商面向用户开发出来标准规范，其目的在于能够完成特定数据的交流与共享，让用户在应用软件时能够更加有效。可见，随着计算机技术的广泛应用和用户工作信息化的进程向整体性的方向发展，越来越多的软件扩张了计算机的功能，计算机软件数据接口为此发挥了重要的重要，它使得相对独立的计算机软件最终发挥了更为强大的功效。基于此，文章首先对计算机接口的现状进行了分析，然后讨论了计算机软件数据接口的设计原则，最后，探讨了计算机软件数据接口的应用问题。旨在通过本文的工作，为时下计算机软件数据接口工作提供可供借鉴的信息。

1 计算机软件数据接口的现状分析

目前，计算机软件数据接口方式会给用户造成一定的障碍，主要表现在以下几个方面：（1）在对应用程序进行开发的过程中，如果通过前台应用程序对数据库对象进行直接的调用，就有可能为系统恶意攻击者提供可乘之机，此时，攻击者很容易就能够对应用程序所引用的对象完成分析，就这样一来，后台数据库的基本逻辑结构就暴露无遗；（2）在通过分布式远程数据库进行接口访问时，程序的开发人员还要对应用数据库对象的详细信息进行系统的描述，比如远程主机名、数据库名以及用户对象等，在这一过程中，如果出现了些许的差错，就极有可能造成数据库目标的丢失，查找起来十分困难；（3）一些用户在经过一段时间的学习之后，对数据库的掌握与理解不断深入。其中，有一部分用户已经掌握了SQL语句的使用方法，他们能够直接绕开应用程序，对SQL进行交互式使用，科室，在通过这方式访问数据库对象的过程中，极有可能产生相关的安全问题，比如数据的不一致等。

2 计算机软件数据接口的设计原则

2.1 软件数据接口的兼容性和高健壮性。对计算机软件来说，其数据接口的兼容性或者高纠错行能够使不同的软件之间进行良好的耦合。而软件接口之间的健壮性是指软件在处理输入规范要求之外的一种能力，也被称为鲁棒性。也就是说，对于任何一个软件系统而言，其健壮性越高，那么它能够做出和该输入和规范要求并不相符的判断。可见，对于计算机软件接口而言，不同软件接口之间的纠错行和高健壮性是非常重要的设计要求，它能够为计算机软件系统提供更为理想的错误处理能力。

2.2 软件数据接口的高扩展性。因为计算机软件数据接口的基础便是软件自身。但是，用户会在使用软件的过程中对软件的应用能力提出更高的要求。这样一来，要么需要提供新的性能更高的软件，要么要对软件自身进行不断的升级。在这种情况下，相应的软件数据接口也要与之进行同步的升级。而实际上，软件数据接口的升级过程一定会对第三方软件开发商产生直接的影响。因此，在设计软件数据接口的过程中，一定要将其扩展性考虑其中，最大限度的降低因用户需求而对软件开发商产生的影响，同时维护用户和开发商的利益。

2.3 面向对象的原则。对于计算机软件的开发者来说，其接口越复杂和详细，所取得的效果就会越好，在降低不同程序模块之间的耦合性方面就会表现的越出色，当然也可以降低程序开发的难度和开发的成本。因此，在设计计算机软件数据接口时，应该体现面向对象的原则，也即要提高软件数据接口设计的合理性，并通过科学性的原则最大限度的提高软件程序的使用效果和效率。此外，在设计计算机软件数据接口时，还应该尽量将其能够提供的功能最大限度的进行描述。

3 计算机软件数据接口的设计与实现

在目前情况下，计算机软件数据接口的设计和实现方式主要有以下几种：（1）中间数据库模式。在这一模式下，软件开发商在开发计算机软件时，需要重新建立起一个公用的数据库，在这一数据库中，用户和第三方开发商首先需要得到相关的授权，然后，要经过软件开发商指定的数据库格式与规则实现对它的访问，以此实现数据的交互；（2）文件交换模式。在该模式下，用户和软件开发商以及第三方软件开发商要经由某种特殊的数据模式，完成文件之间的数据交互。在这一过程中，软件开发商要完成对软件的开发，设计完成相应的数据结构，而用户与第三方开发商也要按照该数据结构建立文件；（3）应用程序接口函数模式。在这一模式下，软件开发商在进行软件开发时，需要充分的考虑数据之间的安全性，同时，要将访问数据的函数提前编制完成，当用户或者第三方软件开发商要访问相关的数据时，只要调用已经定义好的函数进行操作即可。

4 计算机软件数据接口的应用分析

4.1 中间数据库模式应用分析。在这一模式下，用户的行为得到了限制，它们一般只被允许访问软件开发商事先指定的数据库格式。而对于第三方开发商来讲，该模式的开发过程更为容易，操作过程更为简单，当然要用到其他的数据库作为支撑。

4.2 文件交换模式的应用分析。在文件交换模式下，用户、软件开发商和第三方要完成彼此之间的互交。在实际应用的过程中，要经过以下文件类型完成：（1）ini文件。众所周知，ini文件是windows系统自带的，但是与此同时，微软的windows系统也同时提供了操作ini文件所需的API函数，因此，在应用的过程中，大部分的计算机软件都可以直接通过ini文件记录相关的配置信息；（2）txt文件。这一文件类型与ini文件十分相似，两者均为windows系统的自带文件类型，程序员在开发计算机软件时一般也会通过txt文件记录一些特殊的格式。因为，在程序员的眼中，文件交换模式的灵活性较强，能够较好的满足用户的应用需求。

4.3 应用程序接口函数模式的应用分析。在这一模式下，软件开发商要提前依照特定的规则首先定义好系列函数，最大限度的完成用户与第三方开发商所要介入的数据操作。当然，这一过程是相当保密的，用户和第三方开发商无法知晓其中的操作规程。用户与第三方开发商在依据软件开发商制定的规则进行数据操作的过程中，只要把软件开发商先前定义好的函数调用出来就能实现彼此之间的互交。

5 结束语

随着科学技术的不断发展和计算机用户对计算机应用程度的不断提高，计算机软件数据接口不断的得到了广泛而深入的关注。而所谓的计算机软件数据接口指的是一种由第三方开发商和使用者共同提供的标准和规范，其目的在于能够实现特定数据之间的数据共享和彼此交流，以此来保证计算机软件在使用的过程中具有更高的时效性。本文以此为视角，对计算机软件数据接口的设计与应用问题进行了分析和讨论，得出了一些结论，希望这些结论能够在一定程度上指导现实的实践。但是本文的研究还是初步的，还有很多需要完善的地方，希望在今后的实际工作中不断的提高和修正。

参考文献：

[1]张宁.浅谈计算机软件中数据接口的应用与设计[J].计算机工程设计与应用，2009，30：90-91.

[2]刘兵.计算机软件数据接口的应用分析[J].计算机光盘软件与应用，2012，1：72-73.

[3]许艳玲.浅谈计算机软件数据接口的分析和应用[J].数字技术与应用，2012，8：87.

篇5：数据的计算教学设计

这节课我通过实例讲解了EXCEL电子表格中求和函数、求平均值函数和给定条件的统计函数，目的是让学生通过实例的讲解，能够独立地完成简单表格的数据计算。本节讲解起来，如果仅讲授理论知识和例子中的操作，不可避免地会使学生觉得过于沉闷、无趣，为了激发学生的学习兴趣，我根据学生们的生活环境、学习环境让学生通过表格功能来解决身边的问题，以激发学生的学习兴趣。

首先，通过对市历年来人口的统计表的统计，让学生了解家乡的情况，增强同学们的`学习欲望，其次针对学生都比较关心自己的学习成绩，所以我又借此课题引导学生使用函数进行“成绩统计表”的相关计算。使学生进一步从感性上认识到了电子表格中函数的用途。最后通过帮老师统计班级里各个分数段的人数，让学生尝到帮助班级、帮助集体的快乐。

课程用了任务驱动法。任务驱动是信息技术课常用的教学方法，此教学法能让学生在任务完成过程中掌握、巩固操作技巧并内化为能力，从而让学生体验到成功的快乐，增强学习的兴趣。本节课教学中，设计的任务从易到难，让学生在掌握基本方法后进行内容深化与拓展，不仅符合学生认知规律，而且适合学生的学习兴趣，这也证明了“兴趣是最好的老师”的观点。

篇6：基于云计算的下一代数据中心设计

云计算是当前发展迅速的IT技术之一,它是在计算机互联网、网格计算、并行计算基础上发展起来的综合网络服务业务。传统数据中心存在着资源利用率低、设备数量多、占地面积大等缺陷,将云计算运用到传统数据中心中,使IT资源虚拟化,可以解决目前数据中心存在的这些问题。这里首先详细介绍了云计算的概念、分类、架构,然后提出了一种数据中心的分层设计方案,最后概括了下一代数据中心的优点。

二十一世纪是一个信息时代，信息安全和共享越来越受到重视，成为企业信息化建设的重点。目前，各类业务数据、专业应用数据等重要资料有专门的应用系统提供管理和保护。但企业员工手中的大量原始数据资料未得到有效地管理和保护。网络磁盘是进行企业内部基础数据管理的有效的解决方式。只要用户具备足够权限，就可进行各种操作，如同使用本地计算机一样。它采用.net技术以http方式进行传输，以web形式展现在所有用户面前，通过浏览器进行访问，这样，“一块空间，资源互见”的共享模式就得以实现了。下文主要对网络磁盘技术在企业数据库安全中的应用进行总体设计。设计原则

1）安全性。安全性是对一个信息系统的最重要要求。该系统能提供系统级、信息级的存取访间安全控制，确保系统和信息的严密安全性，同时对系统进行数据长期完整备份和恢复的机制设置。

2)稳定性。根据用户对信息数据量的需求.本系统满足长时间、大负载运行，确保24小时的正常可靠运行。

3)高效性。本系统承担着大徽的信息存储、管理、查询、发布任务，为蜀南气矿各级员工的信息查询提供实时、准确、权威的服务。所以要求本系统具有海量信息的存储能力、秒级的查询功能、上百用户的并发访问能力等。

4)可扩展。系统和数据都具有可扩展性。数据的扩展性表现在可任意增添新的数据类型，维护已有的数据和追加新的数据;系统的可扩展性根据新的应用需求，系统可很容易的集成新的应用或者维护已有的应用。当访问量增加的情况下，系统可以很容易地分布其数据和应用，实现均衡负载。系统模型

从逻辑土讲需要规划解决方案以标识数据存储、数据访问、业务规则、用户界面等之间的“边界”。本系统采用的是三层架构，数据层(DAL)、逻辑层(BLL)、表示层(UI)。

2.1基于组件的三层B/S结构概述

在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为:数据访问层、业务逻辑层(又或成为领域层)、表示层。

2.2三层结构原理

三个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。所谓二层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的二层，即使这气个层放置到一台机器上。三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中问层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。

表示层:位于最外层(最L层)，离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。

业务逻辑层:业务逻辑层无疑是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域(Domain)逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者;对于表示层而言，它却是被调用者。依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，则是除了实现业务逻辑之外留给设计师的任务。

数据层:数据访问层:有时候也称为是持久层，其功能主要是负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。简单的说就是实现对数据表的Select, Insert, Update, Delete的操作。

3系统主要功能及开发要点

3.1系统主要功能

系统的中心功能是文件的上传、下载、删除、更改和查询。围绕这些功能系统还有系统用户的管理、科室空间的管理、团队空间的管理、删除事件的管理、文件夹的管理等功能。其中删除事件的管理是指对删除的文件、文件夹、系统用户、科室空间、团队空间等的管理。这里的删除是临时删除，在一段时问内还可通过管理员进行恢复或永久删除。系统用户是指对本系统拥有访问权限的用户。空间用户是指有权限访问某一空间的用户。

3.2系统开发的要点是安全和共享

3.2.1安全

数据安全是一个十分复杂的系统性问题，它涉及到网络系统中硬件、软件、运行环境的安全、计算机犯罪、计算机病毒、计算机系统管理等一系列问题。象硬件损坏、软件错误、通讯故障、病毒感染、电磁辐射、非法存取、管理不当、自然灾害、人员犯罪等情况都可能威胁到数据安全。

随着信息网络的各级应用逐渐推广，企业分公司推广的企业门户，为网络应用提供了一个很好的平台。同时，各个作业区等二级单位局域网的建成和广域网的联通，使机关、作业区人员利用网络进行办公日益普及。由于工作所产生的各类公文文件，会议纪要，办公纪要，各类信息期刊，以及个人的工作文档，日常的工作总结，项目课题报告，上报材料等等各种数据资料越来越多，目前的数据文档采取在工作人员计算机卜单机保存的方式，常常由于未能有效的保存文档或者因病毒，系统崩溃等原因造成数据损坏、丢失的情况。

为了解决这些问题，本系统从多个方面、采取多种技术做好数据安全保护工作: 1)加强存取控制、防止非法访问。在用户访问权限方面，本系统的访问控制由windows集成验证联合本系统的用户验证实现，保证用户是中石油内部的、在本系统中登记了用户信息、本系统允许访问的用户。在用户访问范围方而，用户登录后，只看得到自己被允许察看的数据，比如说自己的个人空问里保存的数据、自己所在科室里保存的数据、自己所在项月组或其他团队保存的数据。在访问级别方面，用户被分为了5个级别，分别是系统管理员，空间管理员，超级作者、一般作者，一般用户，每个级别的用户可进行不同的操作。

2）数据安全管理。内容包括防止数据信息被无意泄露或被窃，防止计算机病毒感染和破坏，有效、适时的数据备份和对备份介质的妥善保管等。

本系统采用的框架式网页结构，使任何用户都无法追踪到本系统的网页结构，这些减少了数据信息被无意泄露或被窃的可能性。本系统会对所有用户的影响数据文件的全部操作，如上传、删除、恢复等进行记录，所有文件的状态以及过去的事件都是可追踪的，这样就增加了系统的可维护性，也就同时增加了系统的安全性。http:///zsjm/用户的可进行的删除只是一种像是删除的假删除，在系统设定时间内可由系统管理员进行恢复或永久删除，同时系统中允许对重要文件进行锁保护，这些，都从很大程度上减少了数据信息被误删除或破坏的可能性，并且增加了用户操作的可追踪性。在防病毒方面，系统中做了设置，能够上传的文件类型有限制，避免了病毒文件上传到服务器的可能性;对于感染了病毒的文件，服务器上的防毒工具将对上传上来的文件进行扫毒和杀毒.为文件进行净身。在数据备份方面，对于保存在数据库中的数据将每天备份到与原数据库数据不同硬盘的磁盘中，保存一定时间的量;对于保存在服务器磁盘上的文件数据，开发一个单机版的备份系统，每天将文件数据保存到服务器或网络上的一个指定位置，进行覆盖备份。

3.2.2共享

篇7：数据的计算教学设计

三维目标：

1，能使用图表处理工具软件加工表格信息，表达意图。2，掌握数据加工处理的基本方法。3，掌握加工处理的技巧。

4，感受利用图表工具软件加工处理信息的强大功能。

5，锻炼学生操作技能，培养合作精神及解决实际问题的能力。6，提高信息技术素养。

教学重点：

（1）用图表处理工具软件加工表格信息的基本过程和方法。

（2）根据任务需求，利用合适的图表处理工具软件加工表格信息，并以恰当的呈现方式表达意图。

（3）通过解决实际问题，培养同学们在以后的工作和生活中解决实际问题的能力。

教学难点：

如何根据任务需求，熟练使用图表处理等工具软件加工信息，表达意图。

教学方法：

任务驱动、讲解、演示、指导

学法：

预习、听讲、练习、探究、互助

教学流程设计：

功能介绍－需求分析—任务布置－解决问题－学生练习－上交作业－成果展示－课后作业。

导入：

同学们会创建表格了吗?用表格来展示信息简单、直观、清晰。但是，有时候仅用表格展示信息会显得苍白无力，如果对表格信息进行再加工，获取新的信息，可能会产生新的价值，效果更好，会给同学们带来惊喜。下面请同学们通过完成一个任务看一看。

 在这里任务如下，请同学们帮助完成它。 1，快速判断与计算。（通过打开桌面上教师发放的学习资料完成任务） 2，根据需要获取详细、准确的信息。

 3，对信息进行加工处理获取新信息，得到新的价值。

学生解决问题的过程：

学生根据教师设计的任务，发放的资料研究问题，分析问题，探讨问题，解决问题。老师观察，帮助，引导，特别注意对学习困难的学生、兴趣不浓的学生的帮助、引导和监督。另外，可以呈现学生的解决办法。

教师演示：（老师有针对性地进行演示）

任务：将身份证号码转换成年龄

目的：根据一定的信息需求，完成任务，达到目的。具体知识点：

1，left()函数：

LEFT 基于所指定的字符数返回文本字符串中的第一个或前几个字符。

LEFT(text,num_chars)Text

是包含要提取字符的文本字符串。Num_chars

指定要由 LEFT 所提取的字符数。 Num_chars 必须大于或等于 0。

 如果 num_chars 大于文本长度，则 LEFT 返回所有文本。 如果省略 num_chars，则假定其为 1。

2，right()函数：

RIGHT 根据所指定的字符数返回文本字符串中最后一个或多个字符。

语法：

RIGHT(text,num_chars)Text

是包含要提取字符的文本字符串。Num_chars

指定希望 RIGHT 提取的字符数。说明：

 Num_chars 必须大于或等于 0。

 如果 num_chars 大于文本长度，则 RIGHT 返回所有文本。 如果忽略 num_chars，则假定其为 1。

3，嵌套函数:把一个函数作为另一个函数的组成部分（元素）参与运算。

在某些情况下，您可能需要将某函数作为另一函数的参数使用。例如，下面的公式使用了嵌套的 AVERAGE 函数并将结果与值 50 进行了比较。

有效的返回值：当嵌套函数作为参数使用时，它返回的数值类型必须与参数使用的数值类型相同。例如，如果参数返回一个 TRUE 或 FALSE 值，那么嵌套函数也必须返回一个 TRUE 或 FALSE 值。否则，Microsoft Excel 将显示 #VALUE!错误值。

嵌套级别限制：公式可包含多达七级的嵌套函数。当函数 B 在函数 A 中用作参数时，函数 B 则为第二级函数。例如，AVERAGE 函数和 SUM 函数都是第二级函数，因为它们都是 IF 函数的参数。在 AVERAGE 函数中嵌套的函数则为第三级函数，以此类推。

学生练习、教师指导：

1，2，3，发送作业给学生练习。教师指导。

请部分学生对公式进行表述。部分学生帮助其他同学指出错误所在。

探究：

请已经完成操作的同学将left()和right()函数交换一下位置来解决把身份证号码转换成年龄的问题。

要求：可以以两人为一小组进行探究。

上交作业：

1，指导学生上交作业的方法。

2，学生完成任务。

3，教师指导学生保存并上交作业。

展示成果：

1，通过学生上交的作业完成情况，全体同学欣赏，查看，发现和解决问题。2，教师对学生完成的情况进行展示、点评、讲解等。

课堂小结：

本节课主要的学习目的是深化对图表加工处理软件的认识，了解它对信息强大的加工处理能力，能够把旧信息进行加工处理，获取新信息，产生新价值。二是培养操作能力，增强学习兴趣。三是培养探究精神，不怕吃苦。四是提高认识，增强学习信心。为下一步好好学习奠定基础。五是提高信息素养。

课后作业：

 1，请同学探究并解决用mid()函数解决把身份证号码转换为实际年龄的问题。

 2，复习“利用数值计算分析数据”所学内容。

篇8：数据的计算教学设计

计算思维是人们运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、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。它以特殊的思维方法去陈述一个问题, 对一个问题的相关方面建模并用最有效的办法实现问题求解[1]。文献[2]探讨了计算思维模式下的数据结构教学改革, 文献[3]探讨了数据结构课程中怎样培养学生的算法分析与设计能力、逻辑思维能力, 以上文献中均提出了一些值得借鉴的教学方法。近年来围绕如何上好该门课程, 学院实施了一系列的课程改革。实验课程对理论内容起到了很好的验证作用, 通过实验, 学生不仅可以验证一些理论知识的正确性, 同时还可以通过灵活多样性的实验题目提高上机编程能力, 进一步提高软件设计能力、提高学习的积极性和能动性, 并逐渐形成科学的思维方法和严谨的科学态度[4]。本文对计算思维驱动的数据结构实践教学改革进行了研究与实践。

2 目前数据结构实践教学中存在的问题及解决措施

(1) 学生理论联系实际不紧密

“数据结构”是计算机相关专业的一门核心专业基础课, 在整个专业教学体系中占有重要地位。可是在实际教学过程中, 经常发现学生上课认真听讲, 理论知识理解透彻。但课后又会听到学生这样的反映:“老师你讲的我都明白, 可是一到解决具体问题时就觉得困难重重, 对于有一定难度的算法设计题, 更是感到无从下手。”这表明学生的应用能力欠缺。这样的状况如果不及时想办法解决学生的困惑, 就容易使学生在学习过程中经常感到困难, 甚至产生厌学情绪, 导致后续课程《面向对象程序设计》、《操作系统》、《数据库原理》等多门课程学习困难。为了改善这种教学状况, 可以运用计算思维的方法, 通过项目案例的训练提高学生的实践能力, 使其面对实际问题时, 能够运用计算机科学的思想、方法和已学基础知识进行问题求解、算法设计, 以提高问题解决能力。

(2) 选取的实验项目质量有待进一步提高

目前缺乏齐全、统一的实验项目, 实验项目基本上都是为了完成某一知识点的操作设置, 缺少实际意义, 无法激发学生的学习兴趣。使用的实验项目内容陈旧, 拷贝可能性很大, 学生思考和创新的空间不能得到扩展。因此, 一旦布置一些书本以外或者将原有的问题进行扩展, 大部分学生就会束手无策, 不知如何利用数据结构的知识将实际信息中的数据进行存储和组织数据的结构, 进而不能设计算法对数据进行高效操作, 这样不利于培养学生循序渐进的分析问题、解决问题的能力。

(3) 数据结构和计算思维结合有待进一步研究

文献中对计算思维能力的培养和应用很多, 亦与很多课程结合来研究课程的教学改革。数据结构的内容多且抽象, 学生学习比较吃力, 如何在该课程教学中运用和培养学生的计算思维能力, 培养学生的程序设计能力是目前研究的一个重点内容。

我们应加强基础知识教学, 从解决问题的角度出发, 强调解决问题的方法、思路, 解一个问题, 想一想方法, 还有哪些问题使用了相同的思想和方法;通过建设项目案例库, 在实际生活和工作中找到更好的例子、例题, 把想讲的讲出来, 学生感兴趣了, 引导学生思考, 使之看到问题之外的问题、方法之外的方法、没有联系的联系, 加强数据结构的选择、算法设计和计算思维能力的训练, 以达到培养学生的计算思维能力、提高解决实际问题的能力。

(4) 教学方法有待改进

该课程教学难度本身较大, 一方面需要教师讲授, 另一方面需要学生参与进来, 并启发学生自主研究。因此, 在教学中, 教师可以探讨将多种教学方式和方法进行结合, 再引入学生感兴趣的项目案例, 激发学生的学习兴趣, 调动他们的积极主动性, 让学生由旁听者逐渐成为参与实践者, 教师由讲授者转变为导航者, 以此来提高学生解决实际问题的能力。

(5) 综合项目案例库缺乏

整个教学资源除了应包括教学课件, 参考资料, 习题作业等资源, 还应包括整个教学中使用的项目案例。目前的研究中对这方面的研究和构建非常匮乏, 仅仅是提及几个案例作为实例。由于学生兴趣点不同, 应提供不同关注点的项目案例, 使得学生有更多的选择, 以达到同样的教学目的而又满足了学生不同的兴趣需要。所以构建一个完整的自成体系的综合项目案例库是很有必要的。

3 小组合作实践教学模式的探索

首先建立综合项目案例库, 为了更好的与实际工作结合, 组织毕业生将工作中涉及到数据结构知识点的案例反馈给课程负责人, 课程负责人整理实验题目, 每个章节设置学生感兴趣的题目, 任课教师引导学生利用已学知识完成分解的小任务。在学习完线性存储结构、树状、图状存储结构后分别设置一个综合性实验, 在最后设置一个综合性设计实验, 教师备好多个题目, 学生根据自己的兴趣来选择, 小组成员尽可能的包含一至两名程序设计能力较好的学生, 以便起到带头作用。组成不同题目的小组, 这样采用小组合作的方式完成综合性、设计性实验。

以综合性实验为例, 我院40-45人每个班级, 每组5-7个人, 设置6个左右题目, 根据题目要求, 自行设计数据结构、操作算法, 然后每个小组将自己的设计思路进行展示, 找出优点和不足, 以及可能存在的困难。学生通过亲自实践, 体会到了实际案例, 例如手机通讯录由于采用树、二叉排序树、链表、队列等不同存储结构所带来的查找、插入、删除等操作算法的不同。在计算思维方法的驱动下, 学生较好的完成了实验任务, 提高了学生面对实际问题选择数据结构的能力与算法设计能力。通过小组内的相互分工与合作, 组间的交流共同达到学习的预期目标。通过小组合作可以将学生间的学习竞争关系改变为"组内合作"、"组际竞争"的关系, 更好的促进了师生、生生之间的多向交流, 不仅提高了学生学习的主动性, 还提高了教学效果。

同时, 教师在布置任务时采取分层教学, 每个综合案例设置多个功能模块, 各层次的学生分配不同难度的任务, 使其既有压力, 但经过努力又能够完成;在验收时采取分层评价机制, 教师对学生的评价具有导向, 激励的功能。在教学过程中对不同层次的学生以不同起点为标准给出相应评价, 能使学生建立自信, 保持良好的心态, 容易获得成功的喜悦, 有利于激发学习的积极性。在进行验收时, 为了体现公平、公正, 采取多个考核指标进行:实验课表现 (20%) , 对完成的项目进行答辩验收 (60%) 、实验报告 (20%) 等, 各个指标所占比例可以进行适当调整。答辩验收时, 教师可根据学生对项目的汇报讲解, 提问回答情况给出一个综合成绩, 综合以上三个指标给出一个综合的实验成绩。采取分层评价能够形成一种你追我赶的学习氛围, 共同提高学习成绩和学习效果。

4 结束语

通过以上教学方法和手段的改革, 学生学习该课程后, 大多数同学能够掌握不同数据结构, 体会并掌握数据结构的选择和算法设计的思维方式及技巧, 处理实际问题时选择适合的数据结构、设计的算法能够高效的对数据进行处理。经过实践教学的改革和实践, 目前取得了明显效果:2014年我院学生代表在第一届全国大学生物联网设计竞赛 (TI杯) 华北分赛区决赛中获得二等奖, 在第四届全国“赛佰特杯”全国大学生物联网创新应用设计大赛中获得三等奖, 我校救援机器人荣获2014Robo Cup中国机器人大赛季军。实践证明, 以上实践教学方法能够较好的提高学生分析问题和解决问题的能力, 有助于计算思维能力的培养。该项目的成果同样适用于其他有实践能力培养需求的程序设计课程教学, 具有广泛的理论价值和方法指导价值。

参考文献

[1]Jeannette M Wing.Computational Thinking.Communications of the ACM, 2006, 49 (3) :33-35.

[2]刘琴.计算思维在“数据结构”课程教学中的运用[J].计算机教育, 2013 (5) :32-34.

[3]姜浩.“数据结构”教学过程中应重视算法设计与分析能力的培养[J].计算机教育, 2007 (16) :27-29, 74.