第一篇:EMC SRDF技术在银行数据中心搬迁中的应用与设计
EMC SRDF技术在银行数据中心搬迁中的应用与设计
引言
摘要:本文简单介绍EMC SRDF技术,重点阐述了银行如何利用该技术进行新旧数据中心搬迁、灾难备份的系统设计,详细介绍了如何按照系统设计要求逐步将旧数据中心安全地、迅速地搬迁到新的数据中心,并最终形成一套灾难备份系统。关键字:SRDF、数据迁移、灾难备份
随着银行数据集中的深入开展,各种业务数据都进行集中处理。随着业务的不断拓展,我们可能需要对旧数据中心进行扩容,并进行新中心的建设。这时,我们就需要进行数据中心的搬迁工作。而实际上对于较大型的数据中心,经常要利用灾备技术来实现数据的迁移,同时利用原有的数据中心作为备份中心。如何能保证数据中心迁移过程中数据不丢失?如何确保数据中心迁移过程中业务系统基本不停顿?这些都是我们银行要面对的问题。
本文将基于EMC SRDF技术,以中国建设银行厦门市分行数据中心新旧大楼搬迁和灾备系统实施为例,讨论数据中心数据迁移和搬迁的方案规划、设计和实施。
一、数据中心迁移背景
银行数据中心的共有特点是:业务集中、数据集中、海量数据容量(至少TB量级)、大业务量、业务连续性要求极高、关键业务数据可用性高。随着银行数据集中,旧数据中心由于容量、性能、运行环境等限制,已不能满足业务系统发展的需要,这时各银行就可能建立一个新的数据中心。由于业务24×7的连续性需求和客户数据的重要性,保证业务连续性是数据中心迁移的核心要求,迁移数据的高可靠性是数据中心迁移成败的关键。数据迁移过程中对业务的影响、迁移的数据完整性保证是迁移技术选型、方案设计的依据。
随着厦门建行各项业务系统的发展,原有的计算中心机房已经难以满足越来越多业务系统对中心运行环境的要求,系统的扩充性受到极大的限制。随着分行新营业大楼的使用和新大楼中新中心机房的建设完成,厦门建行需要将原有的数据中心将搬迁到新营业大楼中。
厦门建行原数据中心主机系统基本上是基于IBM RS/6000主机和EMC存储平台为基础的系统。厦门建行主要的银行业务系统包括对公、储蓄、银行卡等核心业务,还包括有代理业务和中间业务等。应用系统是以Tuxedo中间件和Informix、Db2等数据库系统来进行构建的,生产数据集中存放在一台EMC的Symmetrix 3830 磁盘机中,可用空间大约约600GB。
厦门建行在新数据中心选用一台EMC的Symmetrix 8530磁盘机作为主存储设备,同时还购买了SRDF、TIMEFINDER、PowerPath、ECC等软件和利用SRDF进行数据迁移的服务,这为使用SRDF进行数据迁移和系统搬迁提供了必要条件。从节约资金的角度,新数据中心的主机系统不再另行购置,全部从旧数据中心搬迁过来。本文重点说明数据的迁移,设备的物理搬迁不详细说明。
二、SRDF技术概述
目前实现数据迁移和灾难备份的方法、技术很多,有SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。其中,业界成熟的磁盘镜像技术对于保证业务连续性和数据迁移的高可靠性方面有着一定的优势,成为众多大型企业数据迁移、灾难备份的首选。EMC公司SRDF(Symmetrix Remote Data Facility)技术是磁盘镜像技术的一个杰出代表,在国内、国际上都有众多的成功案例。
EMC SRDF是迄今为止业界唯一能够同时为大型机、UNIX、Windows NT和AS/400等系统提供完整的业务持续性能力的解决方案。自从其1994年问世以来,EMC存储管理软件已经帮助许多公司管理计划内的数据中心事件(如按计划维护,每日数据备份,数据迁移和应用测试),同时它也负责从突发故障(如数据灾难)中恢复数据。SRDF是一个在线的并且独立于主机的数据镜像信息存储解决方案。
它可以将生产现场的数据复制到一个或多个物理上分离的Symmetrix目标系统上。这些系统可以跨越大楼,远至世界各地。SRDF软件具有如下特点:
1.支持所有主流服务器,大机(Mainframe)和开放系统能同时使用SRDF; 2.基于磁盘阵列自身功能,与操作系统、应用软件无关、对主机影响小; 3.同时支持同步、半同步、异步等数据传输模式;
4.通过网络系统的支持,SRDF镜像的距离可以到几千公里的距离;
5.与Symmetrix微码、TimeFinder进行良好配合,实现生产数据的灵活应用,例如:利用BCV卷实现生产数据备份、隔日数据查询、数据仓库等应用; 6.支持不同通信协议,包括ESCON、T1/E1、T3/E3、ATM、IP、DWDM,FC等; 7.配置灵活、实施简单、操作方便; 一个典型的SRDF连接,如图一所示。
图中显示了同步方式的SRDF一个写请求的完成过程。从图中可以看出,当本地(源)盘要写一个IO的时候,它首先会将IO发到远地(目标)盘上,待目标Symmetrix设备将数据写进Cache后,本地IO才认为是写成功了。这样,就充
分保证本地存储和远地存储的一致性,但是对SRDF的连接的网络速率要求就比较高了。
三、需求分析
银行数据中心的迁移工作,与其他项目一样,首先都要从数据中心迁移的需求分析开始,充分理解迁移工作的目标、环境、性能指标等,才可能开始进行设计工作。本节以厦门建行数据中心迁移为例,说明数据中心搬迁的需求分析工作。1. 总体目标:
厦门建行数据中心迁移的总体目标是:要将数据中心从旧大楼搬迁到新大楼,需要利用数据迁移技术将数据从旧的数据中心迁移到新的数据中心,同时建立新旧大楼之间的数据灾备系统,系统迁移过程中对业务系统的影响要达到最小。2. 系统环境分析:
厦门建行数据中心由核心业务系统和大量的前置系统组成。其中,厦门建行数据中心的核心主机系统以IBM RS6000主机、EMC存储系统组成,数据库系统采用Informix IDS,应用系统是自行开发的。
厦门建行新旧数据中心物理距离大约6公里。目前在旧的数据中心有一套旧的存储系统。旧数据中心有多套的双机互备的主机系统,包括核心业务系统双机系统、信息系统双机系统、前置系统双机系统(包括多种前置应用系统)等,这些机器都通过SAN连接到核心存储上。而在新数据中心准备新购置一套新的存储系统,但在新的数据中心没有主机系统,只是用一台小配置的机器用于测试,新购置一台与旧中心一样的SAN Switch作为测试。系统情况如下图所示。
图二 原系统结构示意图
另外,数据中心还有大量的前置机大部分是独立的系统,涉及的操作系统包括:HP-UX、SCO Openserver、Linux、Windows NT、Windows 202_等;涉及的数据库包括:Informix、Lotus Notes、SQL Server等。这些系统大多是属于可以单独搬迁的系统,其设备的搬迁不与核心系统的搬迁同时进行。因此,这些设备和机器不再上图列出。
3. 业务数据分析:
因为灾备系统需要有一套存储系统,相应的主机系统,要有机房运行条件、网络系统等,因此建立灾备系统需要有较高的投入。所以,要在成本允许的情况下,进行综合考虑,尽可能将比较重要的业务放入灾备系统中。因此我们要将业务数据根据重要性进行划分,一般可以分为:核心业务、重要业务、一般业务。
(1)核心业务要求24小时不间断运行,其重要性不言而喻。这些业务数据肯定要进入灾备系统,才能在数据中心迁移时以最短的中断时间实现迁移的目的,同时将来数据中心出现问题时,备份中心能保有最新的核心业务数据。比如上图中原系统中的核心业务系统,包括业务主机系统和信息系统。
(2)重要业务中,要根据允许中断时间、业务重要程度进行划分,将重要程度很高、中断时间要求很短的业务,尽可能放到灾备系统中,将重要程度一般、中断时间可以时间比较长的业务系统考虑不放在灾备系统中。比如上图中连接到SAN环境中的“前置系统1”、“前置系统2”。
(3)一般业务正常情况下都不进入灾备系统,在数据中心迁移时要进行较长时间的业务中断,中断时间就是一般业务的系统关机、物理搬迁、开机的时间。比如不在上图中示意的其他系统。
4. 迁移需求分析:
按厦门建行的需求,整个系统迁移只能在凌晨进行,而且系统迁移造成的业务中断时间不能超过2小时。也就是说,我们在系统迁移过程中,应用系统关闭、数据迁移、应用系统启动的整个过程占用的时间不能超过2小时。按此要求,我们在设计中要特别注意系统迁移的性能。
5. 性能需求分析:
厦门建行对SRDF性能的要求是系统响应时间不得超过原来的5%。这个需求是针对数据中心搬迁后,新旧数据中心的灾备系统而提出的。基于这个需求,需要对传输的数据量进行估算。
按厦门建行的应用情况,通过对多日的数据量的分析,发现在系统在正常运行中的IO量不大,SRDF完全能满足要求;但是,当应用系统数据库在做Checkpoint的时候,IO量急剧增大。假如每秒IO数据量10M,则SRDF性能要求也是 10*8=80 Mbps。
四、数据中心迁移系统设计
数据中心要进行迁移,既要考虑未来最终使用的情况,也要考虑数据迁移过程的实现。根据厦门建行的系统现状,我们的总体设计思路时:考虑建立一套新数据中心,新旧数据中心采用SRDF进行互联,然后在数据搬迁时利用SRDF进行异地数据迁移,在数据中心搬迁后建立最终的新旧中心灾备系统。
因此,我们的系统总体设计要将重点放在灾备系统设计中,我们要从存储系统硬盘分布、SRDF同步模式的选择、灾备网络方案的确定、灾备软件的匹配等方面的进行分析设计,最终确定总体架构。1. 盘分布设计:
盘分布设计主要包括两方面的考虑:
(1)确定哪些应用系统放在灾备系统中。在进行业务数据需求分析完成后,我们就可以确定哪些应用系统、哪些应用数据要放到灾备系统中,我们就可以确定硬盘的可用容量。在厦门建行的应用系统中,将核心业务系统和部分重要系统放在灾备系统中。
(2)放在灾备系统中的应用数据的盘分布。在整个主机系统中,I/O的性能是至关重要的。存储系统的I/O性能的提高是整个核心系统性能提高的关键。其中,硬盘的分布是重中之重。在盘分布设计中,我们主要采用两点思路:
核心业务使用的硬盘采用Raid-1,而不采用Raid-5。这样,数据在得到双重保护的同时,又不降低性能。
核心业务使用的硬盘尽可能放在不同的物理硬盘上。这样,将使核心业务的I/O分摊到不同的I/O通道中,使I/O性能进一步提高。
核心业务使用的硬盘尽可能放在不同的通道上。这样,将使核心业务的I/O分摊到不同的I/O通道中,使I/O性能进一步提高。
2. SRDF同步模式选择
SRDF数据镜像技术支持三种工作模式:同步模式、半同步模式、异步模式,其中半同步模式使用较少,同步模式对于同城灾备最合适,异步或自适应模式适合数据的迁移,对主机端的I/O性能影响最小。但是若一套系统仅用于一次数据迁移,既可以异步模式来实现,也可以用同步模式来实现。
按照厦门建行的需求,我们不仅使用SRDF来实现数据迁移,同时将来还要做同城灾备。因此,为了减少对业务的影响,我们可以提前同步,从而在迁移切换时,数据已经处于同步状态,可以使数据迁移的切换时间大大缩短。
3. 网络方案的确定:
在SRDF灾备实施中,为保证实施灾备系统的运行,网络传输速度是至关重要的。在明确迁移需求和系统负载后,以及联机和批量对磁盘更新量以后,进行SRDF带宽设计。包括SRDF Synchronous Delay、VOLUME WRITE I/O LIMIT,具体方法可参考有关资料,这里不详述。
一般情况下,10km以内的两套系统互联,只需要使用裸光纤互联就可以,连接接口采用长波单模光纤接口。采用裸光纤、普通光纤接口的传输速率理论上能达到1Gbps,实际数值也能达到500Mbps以上。
而对于超过10km的两套系统互联,可以采用磁盘间SRDF连接为2根ESCON通道,两地采用NORTEL或CISCO等网络设备厂商提供的DWDM设备作通道延伸,两端DWDM间用DARK FIBER连接。这时就要根据系统的负载需求来确定传输线路的速率了。
因为厦门建行新旧大楼之间距离小于10Km,因此采用裸光纤直连方式进行,通过计算,超过200Mbps的数据传输速率能满足厦门建行数据传输的需要。
4. 软件版本的匹配:
在我们的设计中,需要我们和厂商关注的一点是灾备系统两端的微码版本是否匹配,是否能满足SRDF的运行需要。只有EMC公开文档明确支持SRDF运行的微码
版本才能发到两端的存储系统上运行,以确保将来SRDF运作的稳定性和可用性。
5. 系统架构:
根据需求的分析,我们要利用SRDF技术我们最终的目的是要建立一套基于SRDF的数据灾备系统,同时满足数据中心迁移的需要,同时将来作为数据灾备系统,当新数据中心出现问题时,旧数据中心能得到最新的业务数据,并利用旧数据中心拥有的部分主机实现部分核心业务。
因此,我们在总体设计是要按将来是一套SRDF 同步系统来考虑,主存储是EMC 8530,灾备存储是3830。大部分主机将搬迁到新数据中心,旧数据中心只保留很少的主机。数据中心搬迁后的系统最终的总体结构图如下:
图三 最终的系统结构示意图
五、数据中心迁移过程
在数据中心的迁移过程中,不仅要将原数据中心大部分设备毫发无损地物理搬迁到新数据中心,关键还要将数据准确无误地在最短时间内迁移到新中心地存储系统中。
因此,在系统架构设计完成后,还要进行系统迁移过程的设计和实施。系统迁移过程的设计主要针对迁移过程的流程进行设计,若有必要,可能对系统架构设计提出修改要求。
主机系统数据分为系统数据、应用数据,系统数据包括操作系统、配置文件等,这些数据与硬件密切相关,实时性要求不高,同时系统数据与客户数据没有直接的关系;应用数据指与客户数据密切相关的数据,如数据库数据、应用系统配置文件、中间件系统配置文件等。
对这两种数据我们采用不同的迁移方法。对实时性不高、与硬件密切相关的系统数据采用一次性磁带拷贝、物理搬迁的方法,提前迁移,先建立完整可用的系统平台;而对实时性要求很高的应用数据采用SRDF技术进行磁盘同步镜像迁移,同步完成后在已有系统直接启应用系统,然后作网络切换,完成数据中心迁移。以厦门建行的数据中心搬迁为例,一般的数据中心搬迁可以包括以下步骤:(1)迁移前提:
新数据中心机房已经验收完成;
新数据中心网络系统已经完备,并与旧数据中心互联; 新数据中心主机系统、存储系统安装和测试完成。
(2)迁移前的存储系统准备工作:
分析、规划、调整应用数据的磁盘卷使用,为迁移准备数据源;
在两地主机系统安装、裁剪SRDF软件和其他Symmmetrix相关软件如Timefinder等;
升级两端Symmetrix盘机的微码到相同level,根据两端磁盘卷同步映射关系制作盘机的BIN FILE,并装入存储系统;
对现有的存储系统进行一致性检查;
采用同步贝方式初始同步所有应用数据卷到新中心。
(3)迁移前的主机系统准备工作:
要迁移的应用系统都做好一套双机系统,这包括业务主机系统的双机、信息系统双机系统、前置系统的双机系统。
双机系统经过演练测试,确保可以将应用放在一台机器上运行。新旧中心进行多次数据迁移切换演练测试。
需要将SRDF分离,将数据盘挂到新中心的测试主机上,检查数据是否正确。迁移准备工作完成后的系统结构状态如下图所示:
图四 迁移准备工作完成后的系统结构示意图
(4)非核心单独系统的搬迁:
这些数据是银行中一些小的前置系统,他们不连接到存储中,是自己独立的小系统,他们的迁移要与核心业务系统的迁移分开。考虑到这些系统的重要性比较低、可中断时间比较长,一般可以选择周末或者夜间提前将这些机器关闭、物理搬迁到新数据中心。
(5)非灾备系统的重要业务系统的迁移:
这些数据是银行中非核心业务系统中的数据,他们原来存放在3830上,而新系统要求他们存放到8530上,而且他们的业务可以中断,可以在晚上或者周末进行搬迁。这些数据迁移的做法是:在8530上建立一样的文件系统,利用磁带或者远程拷贝将数据备份、恢复到8530上;然后在晚上或者周末将对应的主机物理搬迁到新数据中心,然后与8530进行互联,最后将应用系统在主机和8530上运行。
(6)利用SRDF技术进行数据中心核心业务系统的迁移切换:
搬迁第一步:搬迁一半主机到新中心。
a)原中心变双机为单机运行:将业务主机双机、信息主机双机、前置主机双机系统的应用系统都切换到一台主机上运行,将主机系统中的另一台拆出,搬迁到新中心,与新的存储系统互联。
b)将原数据中心两台SAN 交换机搬迁一台到新中心,与原有一台新的SAN Switch组成新的SAN。
c)确认新存储和主机系统的可用性。将新主机和存储系统连接后,进行必要的应用测试,检查主机、存储系统已经具备运行条件。d)第一步搬迁后的结构如下图所示。
图五 第一步搬迁后的系统结构示意图
搬迁第二步:新旧数据中心的新旧存储进行SRDF数据重新同步,以旧存储为主卷,新存储为备份卷,以确保新存储的数据与旧存储保持一致。
搬迁第三步:启用新数据中心。
a)关闭旧数据中心的应用系统,使数据处于某种明确的状态; b)SRDF分离;
c)修改主机系统配置:包括IP地址、网络路由、应用配置等。
d)启用新中心的主机和存储系统,检查应用系统运行是否正常,这些应用包括核心业务系统、信息系统、两套前置系统等。这时新数据中心处于单机运行状态。e)新数据中心成为生产中心后的系统结构示意图如下图所示。
图六 第三步搬迁后的系统结构示意图
搬迁第四步:原数据中心剩余主机搬迁到新数据中心。将原中心主机、备份设备搬迁到新中心,并与生产主机、存储进行互联,形成原有的双机系统。将原来在新数据中心进行测试的主机搬迁到旧中心,作为灾备系统的备份主机。搬迁后的结构如“图
五、第四步搬迁后的系统结构示意图”所示。
图
七、第四步搬迁后的系统结构示意图
这样核心业务系统搬迁到新数据中心,搬迁工作宣告完成。但是此时新旧存储之间仍处于SRDF断开状态。
(7)实现新中心到旧中心的同城数据灾备,形成一套可运行、可操作的灾备系统,并进行测试验证。
检查 SRDF配置;
SRDF反向同步:以新存储为主卷,旧存储为备用卷。灾备系统实施后的系统结构图如“图
三、最终的系统结构图”所示。
进行灾备系统的测试。
六、数据中心搬迁中应注意的问题
数据中心的搬迁是一个复杂的项目,有了详尽的系统设计和搬迁方案,应该说,整个数据中心的搬迁条件已经基本具备,但是我们在实施过程中发现,在数据中心搬迁过程要注意以下问题:
1. 系统等级划分
系统等级划分是系统规划中基础的一环,主要要根据业务系统、信息系统、前置系统、独立业务系统等的重要性不同进行等级划分,核心的系统列入高等级系统,普通的业务系统列入低等级系统。高等级的系统要重点保证,它们要在很短的时间内得到系统恢复。系统等级划分完成后,才能将相关系统的数据按等级不同的需要分别放在灾备系统、非灾备系统、独立系统中。2. 完善的方案
一个成功的项目的前提是完善的系统方案,数据中心的迁移要成功,要进行全面的系统设计,系统设计至少要有以下要求:
(1)要有详尽的实施步骤。实施步骤中从实施前、实施过程中、实施完成后续处理等过程中,要有完备的流程,每个步骤要确定责任人、明确实施的时间、实施的前后顺序。
(2)要有详尽的应急方案。对各种可能出现的异常要做好应急准备,包括物理搬迁问题、硬件故障、操作系统故障、数据库故障、存储故障、网络故障等。3. 充分的测试
一个成功的项目背后是完备的系统测试,数据中心的迁移也必须经过充分的系统测试,以确保迁移的成功,数据迁移测试至少要包括以下内容:
(1)性能测试:主要包括网络传输速率测试和灾备系统的测试。网络传输速率测试主要用于确认网络系统是否满足灾备系统的传输要求。灾备系统测试主要检验灾备系统实施后带来的性能降低是否在用户可忍受的范围内。
(2)双机切换接管测试:主要进行原系统的双机接管测试,以确保在搬迁过程中任何一个单机能负责原来双机运行的业务,也确保搬迁过去的机器能连接到新存储中使用。
(3)数据迁移切换测试:主要在数据中心搬迁之前,先做旧存储到新存储的SRDF同步,然后断开SRDF,在新中心利用测试主机将新存储上的业务系统挂上来,检验能否正常进行应用处理。
4. 良好的项目管理
(1)充分的人员保证和组织管理:由于搬迁工作的复杂性,在项目组中要有专职项目经理,要有网络工程师、系统管理员、数据库管理员、应用系统负责人、业务人员等。
(2)良好的沟通机制:沟通不仅要在银行内部,包括业务部门、行领导、行内技术人员等,还要包括合作伙伴,包括厂商、集成商等。
(3)严格的进度控制:由于是生产系统的迁移,项目的实施有严格的时间限制,因此在项目实施过程中要对实施进度进行严格控制,并制定详细的应急方案。(4)完善的质量保证:由于是生产系统的迁移,所有的操作都要保证其准确性,要切保操作流程、操作步骤万无一失。因此,项目实施过程中对所有的实施步骤要进行充分的测试验证和审核,以确保实施的质量。
七、结论
数据中心的搬迁是一个复杂的系统工程,很多银行和企业都可能会面对。这样的工程不仅要采用成熟的技术,更要通过严密的组织、规划、设计,才能圆满实现。以上通过厦门建行使用SRDF技术成功实施数据中心搬迁的实践,我们可以看出:SRDF技术是一种成熟的、可靠的、适用于灾难备份和数据迁移的解决方案。我们希望本文能对将要使用灾备技术进行数据中心搬迁和灾难备份的银行和企业有所帮助。
第二篇:虚拟防火墙技术在数据中心的应用
虚拟防火墙技术在数据中心的应用
一、概述
运营商作为网络的承建者和服务提供者,不仅为用户提供各种业务,还要对数据中心的网络和信息安全进行完全的监控和管理维护等。
数据中心作为网络数据的核心,经常会受到来自外界的攻击入侵,安全问题是极其重要的一环。互联网每年都有大量数据中心服务器遭受攻击的事件发生,对用户造成巨大的损失,数据中心安全在其建设发展中越来越受到重视。为数据中心内部网络与服务器提供网络安全功能,通常会部署防火墙产品作为攻击防范和安全过滤的设备,同时为内网服务器间互访提供安全控制。
防火墙是数据中心必不可少的安全防御组件,可为后端服务器提供攻击防范、内网安全、流量监控、邮件过滤、网页过滤、应用层过滤等功能。随着数据中心虚拟化技术的不断发展,防火墙虚拟化做为其中关键技术之一日益兴起。
二、虚拟防火墙技术的产生
早期的互联网时代,当企业需要为用户提供互联网服务时,为了节省管理成本与加快互联网用户访问速度,很多企业将其服务器放置到运营商数据中心(IDC,Internet Data Center)内,由运营商代维代管,并直接提供互联网接入,这种形式也被称为运营商的主机托管业务。随着互联网的飞速发展,运营商数据中心业务已经成为其盈利的重点核心业务。
同时,安全要求日趋严格,需要在大规模部署的多企业用户服务器间的进行访问控制,如存在相关业务企业间的受控访问,无关企业间的绝对隔离等。因此,对运营商数据中心管理人员来说,如何灵活方便的实现各企业安全区域划分和安全区域之间有控制的互访成为其非常关注的问题。这也对提供安全区域隔离功能的防火墙设备提出了更高的要求。
针对以上要求,传统防火墙的部署模式存在着以下缺陷:
较多的企业用户使得运营商要部署管理多台独立防火墙,导致拥有和维护成本增高;
集中放置的多个独立防火墙会占用较多的物理空间,并加大布线的复杂度;
物理防火墙的增加将增加网络管理的复杂度;
当企业用户发生新的变化后,需要在物理组网上对传统防火墙做改动,对整个网络造成影响较大。为了适应新的业务模式需求,虚拟防火墙技术应运而生。虚拟防火墙通过在同一台物理设备上划分多个逻辑的防火墙实例来实现对多个业务部门的独立安全策略部署,利用其部署的灵活性可实现企业网络的对新业务的适应性。
三、虚拟防火墙技术
虚拟防火墙是一个逻辑概念,该技术可以在一个单一的硬件平台上提供多个防火墙实体,即把一台防火墙设备在逻辑上划分成多台虚拟防火墙,每台虚拟防火墙都可以被看成是一台完全独立的防火墙设备,可拥有独立的管理员、安全策略、用户认证数据库等。每个虚拟防火墙能够实现防火墙的大部分特性,并且虚拟防火墙之间相互独立,一般情况下不允许相互通信。虚拟防火墙具有如下技术特点:
每个虚拟防火墙独立维护一组安全区域;
每个虚拟防火墙独立维护一组资源对象(地址/地址组,服务/服务组等);
每个虚拟防火墙独立维护自己的包过滤策略;
每个虚拟防火墙独立维护自己的ASPF策略、NAT策略、ALG策略;
可限制每个虚拟防火墙占用资源数,如防火墙Session以及ASPF Session数目。
每个虚拟防火墙都是VPN实例和安全实例的综合体,能够为虚拟防火墙用户提供私有的路由转发业务和安全服务。每个虚拟防火墙中可以包含三层接口、二层物理接口、三层VLAN子接口和二层Trunk接口+VLAN。
VPN实例与虚拟防火墙是一一对应的,它为虚拟防火墙提供相互隔离的VPN路由,与虚拟防火墙相关的信息主要包括:VPN路由以及与VPN实例绑定的接口。VPN路由将为转发来自与VPN实例绑定的接口的报文提供路由支持。
安全实例为虚拟防火墙提供相互隔离的安全服务,同样与虚拟防火墙一一对应。安全实例具备私有的ACL规则组和NAT地址池;安全实例能够为虚拟防火墙提供地址转换、包过滤、ASPF和NAT ALG等私有的安全服务。
虚拟防火墙一方面解决了业务多实例的问题,更主要的是,通过它可将一个物理防火墙划分为多个逻辑防火墙来用。多个逻辑防火墙可以单独配置不同的安全策略,同时默认情况下,不同的虚拟防火墙之间是默认隔离的。
对于防火墙系统接收到的数据流,系统根据数据的Vlan ID、入接口、源地址确定数据流所属的系统。在各个虚拟防火墙系统中,数据流将根据各自系统的路由完成转发。
四、虚拟防火墙技术在数据中心应用
1、虚拟防火墙与数据中心虚拟化
数据中心虚拟化分为网络、计算和存储三个虚拟化资源,与虚拟防火墙紧密相关的是网络虚拟化。数据中心网络虚拟化功能之一是在网络设备上对多业务之间进行隔离访问控制,每组业务使用独立的VPN、VLAN、接口、路由表及转发表,将一台物理网络设备逻辑上分割成多台虚拟设备。网络虚拟化的主要目的是为了提高网络设备资源的利用率,并增强对计算资源的安全访问隔离控制能力。网络设备虚拟化的同时,数据中心对安全组件提出了同样的虚拟化需求。虚拟防火墙实现了网络与安全虚拟一体化的功能,先对防火墙的路由转发进行VPN隔离划分,再设置攻击防御与安全过滤规则与划分的VPN相对应,将一台物理的防火墙设备虚拟为多台独立运行的逻辑防火墙,简化网络,便于管理并提升了设备的利用率。
图1 虚拟防火墙在数据中心的应用
2、虚拟防火墙应对数据中心高可靠需求
在数据中心环境中,高可靠性往往是重要的部署需求,虚拟防火墙部署时需要考虑双机环境下的流量路径冗余切换问题。如图2所示。
图2 虚拟防火墙双机的应用
数据中心双机组网模型下,虚拟防火墙可以应用路由模式或透明模式两种方式转发流量报文。透明模式下,防火墙采用INLINE转发方式,对进出防火墙的Vlan接口进行两个一组的一一对应,需要注意的是透明模式下网络中不能出现二层环路;而路由模式则是在不同VPN下部署不同的三层路由转发,VLAN三层接口同样做到每组一一对应,要注意的是路由模式下VRRP等路由冗余协议的应用,要在汇聚层交换机上建立两台防火墙设备可以通信的二层通道。
五、结束语
虚拟防火墙组网模式极大的减少了用户拥有成本。随着业务的发展,当用户业务划分发生变化或者产生新的业务部门时,可以通过添加或者减少防火墙实例的方式十分灵活的解决后续网络扩展问题,在一定程度上降低了网络安全部署的复杂度。另一方面,由于以逻辑的形式取代了网络中的多个物理防火墙,减少了运维中需要管理维护的网络设备,简化了网络管理的复杂度,减少了误操作的可能性。虚拟防火墙技术的出现弥补了防火墙产品在数据中心虚拟化应用中的局限性,与其他虚拟化网络设备相辅相成,可以很好的缓解数据中心组网环境中各VPN的独立安全策略需求所带来的网络拓扑复杂、网络结构扩展性差、管理复杂、用户安全部署成本高等几大问题,很好的满足数据中心新业务模型所带来的新需求,在构建数据中心虚拟一体化的同时提供了丰富的业务安全能力。
第三篇:信息化技术在农业技术推广中的应用与探讨(推荐)
信息化技术在农业技术推广中的应用与探讨
摘要:本文概述了国内外农业技术推广信息化的现状,分析了农技推广信息化所存在的主要问题,提出了解决思路和对策。
关键词:信息化;农业;技术;推广;
我国“三农”问题比较突出,目前已经连续十三年的中央一号文件都是聚焦“三农”。如何解决好农业、农村、农民的关系,使农民在农村所从事的农业能够焕发出勃勃生机,而农业技术推广信息化建设,无疑为此提供了难得而又宝贵的机遇。农技推广充分利用现代信息技术的最新成果,可以及时、准确地将农业技术信息传达到农民手中,成为现代农业科技推广的重要媒介和载体[1]。因此用农技推广信息化手段是推进农业现代化建设的必由之路。
1.信息化技术在农业推广中的应用的国内外现状
1.1国外信息化技术在农技推广中应用的现状
在农技推广信息化发展进程中,欧美各国、澳大利亚和日本等处于领先地位。这些国家农村的基础设施比较完善,农业技术推广几乎全部通过农业信息网络来普及的,农业生产、科研、教学领域通过信息网络相互结合,故农户可以便捷的在网上查询到农作物各方面的技术资料。
印度及韩国等国家,虽然起步较晚但发展速度很快。这些国家根据本国的国情,在农业技术推广的信息化建设中因地制宜,形成了各自的特色,其中印度的经验十分值得我们借鉴。印度信息化基础设施水平较低,但通过其软件业的高速发展为农技推广信息化注入新的活力。印度政府通过一系列手段来弥补基础设施的不完善,并且很重视对农民的信息技术培训,教育和信息技术研发的经费逐年在增加,使其农技推广信息化水平不断提高[2]。
1.2国内信息化技术在农技推广中应用的现状
近年来随着我国经济的发展,农技推广信息化水平有了长足的进步,农村信息化基础设施逐年完备,各地建立了一系列农业技术推广网站。有些地区的各种农情数据信息的采集、上报和处理基本实现了网络信息化。有关部门建立的“基层农技推广云平台”为基层农技推广管理和服务信息化提供了平台和经验。目前随着农业信息化服务覆盖面的不断扩大,我国农业信息化建设正逐步完善[3]。然而在这个过程中还有很多问题亟待解决,我国经济发展的不均衡使得农技推广信息化建设也极不均衡,经济发达地区农业信息化水平较高,反之则较低。
2.信息化技术在农技推广应用中所面临的问题
2.1农业信息化基础薄弱,信息化建设投入不足
我国是一个农业大国,现代化农业建设起步较晚,信息化建设基础比较薄弱[3]。经济欠发达地区由于财政困难,农技信息化建设经费严重不足,没有能力开展信息化基础设施建设,缺乏电脑等必要的现代化信息传播工具与设备。信息化相关软件开发滞后,数据库无不完整,从而影响了农技信息的时效性和使用价值,严重制约着我国农业技术的推广[4]。
2.2农技推广人员整体素质不高,农民接受能力有限
我国广大农技推广人员扎根基层,服务“三农”,积极开展公益性农技推广服务,为农业现代化建设做出了重要贡献。但不可否认目前基层农技人员整体素质亟待提高,原因包括文化层次不高、年龄断层及知识得不到更新等。同样,生活在广大农村的农民一方面缺乏对农业信息化认识,对信息化农业不以为然;另一方面由于经济的制约部分地区的农民没有足够的能力来接受农业技术推广的信息化。
3.我国基层农村推广信息化的对策探讨与分析
3.1政府需加大投资力度,加快农村普及电子信息网络进度
农技推广信息化是一项综合性的系统工程,不仅涉及到多个学科,而且涉及到多部门。可以说,推进农技推广信息化关键在于强化政府引导。农技推广是公益性质的,创收困难,而农业信息化的建设不仅科技含量较高,而且初期资金投入较大,所以各级农技部门要积极争取政府部门和社会各界的大力支持,多渠道多方法筹集资金,加大投入资金力度。有条件的地区应将农业信息化建设资金纳入地方财政预算,以保障有稳定的资金投入建设农技推广信息化基础设施,加强网络硬件基础设施和软件的研发,及时更新农业各方面信息数据库,健全农技信息网络,完善农技信息咨询服务体系,使农技推广信息化建设逐步建立健全[4]。
3.2加强农村教育培训投入,注重农业科研、教育和推广相结合
农业信息化的建设需要强有力和高素质的农技信息推广队伍,而建立高素质规范化的农技信息推广队伍是农技信息化建设的基本保障。必须加大农村教育培训投入,尽快建立高水平的农技信息推广体系,因为农技信息推广系统是国家向农村推广普及先进科学技术的主要渠道之一,也是向农民传输新知识、新科技,提高农民科学文化素质的重要途径。同时,尝试建立奖励机制来激励农技推广人员通过各种形式学习新农业技术知识,提高服务水平。
实现农业现代化,必须注重农业科研、教育和推广相互结合。在发达国家的农业科研、教育、推广管理体制都有各自的特色,其共同特点是高度重视农业教育、科研和技术推广,不仅体系发达、机制先进,而且不断加强、整体优化,都是以服务农业和农民为宗旨,保证使每一项农业新成果、新技术都能以最快速度得到应用和普及。可以借鉴国外先进经验,我国应设计一个适应中国国情的农业科研、教育、推广一体化的制度,以此作为推进农业现代化、解决“ 三农”问题和建设新农村的抓手[5]。
综上所述,我国在农业技术推广信息化过程中挑战与机遇并存。农业技术推广信息化开创了现代农业的新局面,是实现农业跨越式发展的必然之路。
参考文献:
[1] 马志辉.加强农业信息化建设促进农业信息进村入户[J].农业网络信息,202_,(12):43-45.[2] 范凤翠,李志宏,王桂荣等.国外主要国家农业信息化发展现状及特点的比较研究[J],农业图书情报学刊,202_,(18)06:175-177.[3] 刘超.我国农业信息化建设存在的问题及对策研究[D],河南农业大学,202_.[4] 蔡晓琳,李东徽.农技推广信息化的研究及对策[J].云南农业,202_,(2):52-53.[5] 游承俐.国外农业科研、教育与推广相结合体制的特点研究[J],中国农业科技导报,202_,(6)2:74-76.
第四篇:浅谈三维CAD技术在教学和设计中的应用
浅谈三维CAD技术在教学和设计中的应用
湖南省劳动人事学校张志明
摘要:CAD技术是先进制造技术的重要组成部分,是计算机技术在工程设计、机械制造等领域中最有影响的一项高新应用技术。CAD系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化,已经产生、必然继续产生巨大的社会经济效益。
关键词:三维CAD技术;设计和生产的一体化;教学与设计
现代化教学和技术创新是21世纪职业学校和企业竞争的焦点之所在,而产品创新既是技术创新的主要组成部分,也是技术创新的物化成果和集中体现,同时现代设计技术是实现产品创新的关键。
一、CAD技术的发展趋势
了解CAD技术的发展趋势对推广应用技术是十分重要的,有利于CAD方案设计、选型适应技术发展的需要。总的来说,CAD技术的发展趋势有以下几方面:
(1)基于32/64位微机的Windows操作系统平台的CAD系统倍受欢迎,象Pro/E、I-DEAS等运行于工作站的软件也纷纷推出微机版。
(2)二维绘图与三维实体建模一体化,基于特征的参数化设计软件应当是CAD系统的主要功能要求。同时要求CAD与CAPP、CAM、CAE信息集成,提供符合IGES、STEP标准的产品信息模型。
(3)基于Windows/Objects/Wcb的技术解决方案是当前CAD软件的一个重要特点,也就是要求CAD软件能在网络环境下支持协同设计、异地设计和信息共享。
(4)支持并行设计的产品数字管理(PDM)一体化集成。
(5)CAD系统的智能化、可视化和标准化。
二、现代化教学已充分认识到多媒体教学的优势,并使之广泛应用,而三维CAD技术对教学也有很大的帮助
1、在教学很多课程需要实物模型帮助学生理解教学内容,而传统的教学方式是利用实物或者教师自制简单模型。存在的问题是实物携带困难,根据教学需要更改模型的可操作性也不大,自制模型简单,缺少变化,并且要花费教师的很多时间,没有经验的年轻教师完成这项工作也有困难。如果没有模型,仅仅依靠讲解,这样要想把一个立体结构讲清楚又是很困难的事情,对于缺少对实物感官认识的学生理解没有模型的讲解不是一个简单的事情,这个过程很容易出现偏差。
2、教学中存在的另一个问题是传统的教学模型更新换代的速度慢,而几十年不变的教学模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要,传统教学模型基本上不能够修改,更换时的问题是新模型或实物成本高,旧模型基本没有再利用的价值。
3、三维CAD技术在教学中的应用完全可以避免传统教具的缺点,它在具有实物教具直观,容易理解的优点的同时,克服了传统教具的不足,避免了携带困难,模型修改方便,添加新模型的成本低(计算机建模),学生根据自己的理解也可自己和建立新模型,达到降低教学成本,提高教学质量的目的。另一方面,使学生在学习阶段就能不断了解新技术,也为之将来走向社会打下良好的基础。
三、三维CAD设计的技术基础
1、设计手段的计算机化。现代设计技术已离不开计算机的参与和支持,计算机已成为现代设计技术的必备工具,这一点已经被现代企业、学校在计算机应用的实际情况所证实。三维CAD技术正是充分发挥计算机优势的有力工具。
2、设计范畴的扩大化。现代产品设计概念已不仅是产品本身结构、性能、工艺等的设计,还应包括与之相关的一切过程。而三维CAD技术是现代设计的基础,能够为后续的CAE(计算机辅助分析系统);CAM(计算机辅助制造系统);NCP(数控编程系统);PDM(产品数据管理系统)等提供完整统一的产品数据信息,大大地简化后续工作,优化整个设计过程。
3、设计过程的并行化和智能化。局域网和INTERNET的普及,已使绝大多数人认识到,网络将是二十一世纪发展的首选工具。一个大中
型产品的设计不是一个人或少数几个人就能够完成的,而网络将这种设计任务的并行性的可能性大大提高。三维CAD技术使得设计人员之间的交流更容易,减少了交流过程中的不必要错误,网络交流更直观。
(1)设计和生产的一体化。计算机技术在设计中的应用已从以往的计算、绘图和制造发展到当今的三维建模、虚拟制造、智能设计及CAD/CAE/CAM集成阶段。三维参数化设计软件作为当今最先进的CAD软件,在发达国家与工程设计有关的各个领域中得到广泛应用。比如:美国福特公司为迎接21世纪而制定的革命性的技术发展计划《FORD2000》,应用三维CAD技术后将新型汽车开发周期从18个月压缩到12个月,减少了90%的实物模型,减少新产品的设计更改50%以上,减少新汽车试制成本50%,提高投资收益30%。波音公司新一代777客机生产中实现了“无图纸设计”,其先进的CAD/CAM技术,走在了全世界的前面。
(2)强调顾客参与化。新世纪需求的产品内涵是一组能满足消费需求的理解,需求是产品存在和发展的先决条件。那么一个优秀的产品设计应充分考虑消费者的意见,应尽力让消费者参与到设计中来,这样就必须让消费者充分理解设计者的设计意图,而一个消费者大多数不具备理解产品图纸的专业知识,这时设计的直观性就显得非常重要。
(3)追求产品的精神功能和环保性。这一点是在设计者思想重视的同时,依靠设计能力的和设计质量的提高来保证的。
(4)分行业进行基础件、标准通用件的二维和三维建库工作。目前,二维建库的工作已较成熟,三维实体设计是发展方向,二维与三维相互结合应是国内企业应用CAD的一种模式。
四、对CAD应用人才的培养
CAD技术成功应用的关键在于人才。企业应首先注意加强CAD技术应用人才的培养。企业人才培养的重点是应用好软件,解决实际问题。高等院校和科研单位的人才重点是开发。一般来说,中小型企业自己培养CAD技术的开发人才是不适宜的。应走合作开发应用的道路。
现代三维CAD技术正逐步走向成熟,微机平台技术也已开始在实践中发挥作用,并且以其对硬件要求不高,操作简便,容易上手,价格较
低(国产“金银花“MDA系统价格已低于¥5000)等优点,已被学校和中小型企业接受,希望这种技术能够为学校和企业带来效益,提高学校和企业的整体设计能力,在二十一世纪的技术创新中发挥作用。
[参考文献]
[1] 路清献AUTOCAD2004教程电子工业出版社,202_.[2] 张小宁深化推广应用CAD技术存在的问题邮电出版社,202_.作者简介:张志明、执教于湖南省劳动人事学校(湖南技师学院),中专高讲、省级专业带头人、国家级骨干教师、赴德进修教师。研究方向:机械制造、设计、模具及数控。
第五篇:多媒体技术在英语教学中的应用与研究
多媒体技术在英语教学中的应用与研究
花山镇思明小学六年级科任:邝洁文
202_.9 摘要:多媒体教学替代了静止、呆板的教具,犹如给课堂教学注入了一股新鲜血液,特别是对学生的形象思维起到了引导、刺激的独特作用。多媒体辅助教学手段中所起的作用是传统教学媒体不可代替的,要充分利用电教媒体提供的感性材料和学生的形象思维,在教学内容的重点、难点和关键处进行启发诱导,提示方法,开拓思路。把其广泛运用到实际中,充分发挥其优点进行教学。关键词:作用、应用、优点
当今是信息化、技术化的社会,多媒体技术也随之兴起发展,多媒体进入各种学科教育已经给现代教育带来巨大变化。信息技术的应用与发展,标志着当代教育已经从纯粹书写板书教学时代为主过渡到了多媒体技术与板书教学共存的阶段。多媒体进入各种学科教育已经给现代教育带来了巨大变化。特别是英语教学中由于采用了多媒体技术,在很短的时间里,就将英语教学带进了一个全新的境界,在大型的公开课、赏识课中成为提高教学质量,促进学生发展不可缺少的媒介。它不仅能辅助教师传授知识,而且更重要的是能创设情境,帮助学生主动学习、进行协作,提高认知水平,强化英语能力的培养。由此可见,多媒体技术成了教师与学生之间沟通的非常有效的教学桥梁。英语教师的多媒体技术水平提高了,多媒体英语教学环境也将随之改善,从而充分发挥多媒体英语教学的优势。
一、构建良好的多媒体英语教学环境
多媒体电脑的运行环境将决定着英语教学的质量。如何选择软件安装到多媒体电脑中服务于英语教学是英语教师应具备的能力,也是信息时代英语教师应该具备的能力。上好一次多媒体英语课,要经历“教师准备电子教案、构建一节课所需的英语教学环境和课堂教学”几个步骤。其中第二步骤将决定着教师的电子教案能否顺利执行,它起着承上启下的作用。那么,要构建良好的多媒体英语教学环境,首先就要充分了解各种软件的功能,熟练掌握各种相关软件的开发技术。如Microsoft office、金山词霸,录音软件、学会用Flash、Powerpoint制作
课件,学会利用IE浏览器到Internet网上找寻适合的教学素材,更要学会利用数码相机和扫描仪及数码录放机进行视频课件的创作。教师要善于根据自己课程的特点,综合利用各种教学资源及自己动手开发课件。
二、多媒体技术在英语教学中的作用
具有动感的现代化直观教学比传统的直观教学更有优势。多媒体技术能使静止的图画得以活化,吸引学生注意力。小学生的抽象思维还没有完全成熟,他们的形象思维在学习中占有重要的地位,尤其是小学低年级的学生,他们的无意注意不仅占有优势而且带有明显的情绪性,他们在课堂上的注意力取决于直观教学,上课时,如果课堂内容枯燥乏味,教学方法单调,就无法激发学生的学习兴趣,而多媒体教学替代了静止、呆板的教具,犹如给课堂教学注入了一股新鲜血液,特别是对学生的形象思维起到了引导、刺激的独特作用。
运用多媒体技术制作教学动画课件、音像剪辑,使课堂效果更为生动,学生犹如亲临其境,在强烈逼真的情景中发展形象思维,创设语言环境。我国的小学生在学习英语时,缺乏像学习汉语时真实的语言环境。要想掌握和运用英语,教师要创设相仿的语言环境来帮助学生感知、理解、掌握,从而能够熟练地与运用英语进行交流、学习,而电教媒体的运用,就是课堂情景创设的有效手段。
运用计算机制作教学课件,改变直观教具在整个制作和演示过程中费时费力效果不佳的状况。
运用多媒体技术,减少教学难度。有些内容,涉及的问题广,距离现实生活遥远,教学难度大,不易被学生接受。使用现代化电教媒体,可以使学生不受时间、空间的限制,及时得到事物的信息。这比靠教师语言讲解,容易使学生理解,可以变得浅显易懂,化难为易。
三、多媒体技术在英语教学中的常规应用
多媒体技术在课堂上的运用,推动了学生思维能力的发展,形成一种具有智能化的吸引力、启发力,提供开启学生的探索全息影像,引发学生产生探索思维的积极性,从而达到与教师思维同步发展的共鸣作用,甚至超载教师提供的思维空间。
运用电教录音媒体,培养正确的语音语调。教师可以借此纠正学生的错误发音,让学生在标准的语音环境中打下良好语音基础。
在教学的新授阶段,如果借助多媒体,提供色彩鲜艳、图像清晰的画面,可以让学生把注意力集中在学习的对象上,通过仔细观察幻灯投影放映,可以启发思考,同时也能激发学生的学习兴趣,提高学生理解力。可以让
学生反复听和反复模仿而达到熟练程度,利用放音功能来补充听力内容,在泛听的基础上通过模仿而得到理解,形成感性认识,进而到理性认识。
在教学的练习阶段,制作一些画面,对学生进行有效的口头表达训练。同时,配有习题性的专项训练,使学生的口头、笔头能力均得到提高。
在教学的复习阶段,有效的应用多媒体技术,可以很好的帮助学生理解、消化要掌握的材料。比如:教师通过播放多媒体动画可以有意识的培养学生适应不同语言环境的能力,形成新的刺激,从而牢牢掌握。
在教学的结束阶段,运用多媒体课件来做个小结,可使学生整体把握知识结构,巩固所学知识。在一堂英语课中,小结是必不可少的内容,虽然只有3到5分钟时间,却对学生的整体把握课堂知识大有好处,因此,做好每节课的小结非常重要。小结,教师可以制作有效的动画页面并配上音乐,图文并茂,生动形象,学生就很容易当堂理解、消化、吸收。
四、多媒体技术在英语教学中的延伸应用
利用音像效果,实现人机对话,突破课堂教学启发引入关。在英语的教学中,让学生学会交际是最终的目的,所以我在教学中常以Free Talk作为课前热身项目,目的是烘托英语的学习气氛,激发学生学习英语的热情,让学生集中注意力,开始进入学习状态。
教师也可以通过课件展示:天气预报、班级情况、英语歌曲、小故事等等,我们做一个卡通动画电脑博士来向学生提出趣味问题,并做出鼓励性的评价,进一步激发学生兴趣,培养学生参与意识,这种化静为动、动静结合,生动形象的教学手段可提供丰富的感性材料,启迪学生广泛的思维。
利用多媒体课件的形声结合,创设意境。如在英语教学中,单词的学习是相对的枯燥和乏味的,而传统的教学是学生跟着老师或者录音机读,不能全面刺激学生的感官,而运用多媒体课件,可以声像并茂,给学生新感受,如在讲单词hamburger时,我制作了一层层诱人的汉堡包出现在画面,随着图片的进入,学生从视觉上得到充分的认识,然后跟着读,印象就深刻了。讲plane时,一架飞机慢慢飞翔,一边飞翔,一边带出单词,如此讲解单词,直观形象,学生大脑神经元受到强烈的刺激,他们的兴奋点被调动起来,对于单词的学习也就轻而易举了,这样就解决了课堂教学中的一个重点问题,为学生进一步学习句型和课文扫除了障碍。例如:在讲授小学五年级英语上册Module 5 的 Unit 14 They Are Visiting the Zoo一课中,重点是“Zoo”“rule ”,我们可以把课件
制作成观看一段有关参观动物园的录像,录像的主角是小学生们,把他们游玩动物园的过程呈现出来,包括各种动作和行为。从而让学生在观看中去判断哪些是正确的行为,哪些是不正确的行为,最终总结出“zoo rule”,用英语组织成句子说出来,重点板书的是don’t+动词的原形,而在总结”zoo rule” 时,在don't后面的动词用不同于其他的颜色,让学生一目了然,而且记忆深刻。自己总结规律,教师在旁作适当的指引,那整节课的重点难点都很自然,很简单地展现在同学们面前。学生注意力高度集中,学习兴趣浓厚,学起来也不觉得困难、吃力。之余,还可以继续展开拓展,通过观看片断,从而延伸到”park rule” and “school rule”。这样既能充分讲解重、难点,也使学生在愉快中进行思想教育,行为教育等,达到英语教学的最高境界。
五、利用电教多媒体技术教学的优点
根据我运用多媒体教学取得的经验表明,运用电脑进行辅助教学的效果明显优于常规教学,它的优点主要体现在以下几个方面。
1、形造环境
中国的英语教育教学最大的不足,就是缺乏语境,这也是学生学英语的难点,没有好的语言环境,学了的东西就不会运用,久之就全忘了。据世界综合调查,67.23% 的人认为:汉语比英语难学会。那为什么我们中国人讲汉语那么棒,比外国人好多了?主要有语言环境。而多媒体能形造的良好语言环境就弥补了学英语的不足。运用多媒体电教,语音、语调更准确、清晰,并且可为任何一个情景创设语言环境。使你的教学得心应手,减免不必要的解说和麻烦。
2、声、图并茂,可作交流
多媒体课件随处可见,这一点可以弥补教师当地资源的不足,好的资源可齐齐共享。并且多媒体的网上课件是较为标准的音标发音,这一点弥补了师资的不足。在中国,例如我们广州地区,教英语的教师都不是英语本科或专科毕业,他们所学的英语读音与发音也不为标准,相对存在差异。而多媒体又正缝补了这个大洞,同时改变以往的教法和教风。以前学单词、课文,只看见一面黑板、一支粉笔和一本书,老师就在上面不停地说呀,讲呀!学生一走神,听不进,脑海里一片空白。家长问起今天学了什么?‘我也不知道。’现在可好了,如讲rose、pine tree 等单词,摆在面前的是火辣辣的花束,标准的国际发音,使师生闻其声、观其形、如临其境,想看多久就多久,声、图并茂,对其印象不断加深。再也不是以前的笼统接受。现在登录“三学苑”、“天天学”等教育
网,学生还可以面对面与教师进行对话与交流,不懂的可以问。之外,还可以以游戏方式进行学习。使学生学习趣味性更浓,内容更新鲜,即时兴趣大增,视野开拓。
3、针对性强
多媒体的课件任由你挑选,你也可以随意设计。对于教学教难的内容,你可重点讲解与操练,你想你的学生掌握什么内容,注意什么细点,多媒体电教就想放大镜一样呈现在学生的面前,它能针对你所教的重、难点作出相应的反映。只要你是结合教师与学生实际情况,把弱点摆出,它就能像锋枪一样瞄准,全方位、多层次地深入内容,解决重、难点。
六、运用多媒体技术应当注意的问题
制定的教学目的要具体、适中,要切合学生实际。根据教学目的制定严密的课堂教学计划,使课堂教学的一切活动都服从于教学目的。同时要考虑发挥电教媒体的作用,克服形式主义。选择多媒体要考虑教学的需要,多媒体软件的组合要合理,要把各种媒体的使用有机的结合起来。要充分利用电教媒体提供的感性材料和学生的形象思维,在教学内容的重点、难点和关键处进行启发诱导,提示方法,开拓思路。
要发挥学生的主体作用,教师的指导作用。电化教学中学生的主体作用主要表现在有良好的学习态度,在学习中能主动去获取知识,发展自己的智能。
七、多媒体在教学中不足之处
每件事每一样物体都时双面的,多媒体的好处多多,数也数不尽,但它本身同样存不足。
1、多媒体的板书只是“昙花一现”、“一闪而过”,没有一个系统的知识结构,东一句,北一句,较为凌乱,不利于学生知识体系的构建。
2、多媒体教学过分强化学生的形象思维,注重的是直观教学,忽略了学生抽象思维的训练。
3、多媒体教学缺乏“教与学”的互动,它一味是教师讲到那里,它就跟着呈现到那里,有时候像放电影,没有你想的余地,更没有教师会途中停下来与学生进行交流互动,缺少互动的平台。
最后,在英语课堂教学中,如果我们能合理有效的使用电脑多媒体教学系统,创设英语学习情景,解决英语教学中的视听等有关教学问题,就会使学生有限的课堂时间里,最大程度的获取知识,培养技能,这就要求我们要与时俱进,学习使用各种先进的多媒体课件软件的制作及硬件设施的操作,同时我们要注意扬长避短,要正确
对待多媒体的利与弊,把多媒体的优点充分发挥,并运用到英语教学领域里,也要求我们教师要提高自身素质,要与时俱进,扬长避短,以最大的优越、最好的教学方式方法和设备回馈学生,为英语、为教育作出自己一份贡献。
参考文献:《广州师道》、《英语学习资源》和网络。