第一篇：机器学习的服务器调优系统设计论文
［摘要］随着计算机网络的广泛应用，越来越多的网络服务程序都要求服务器具有稳定的性能以提供可靠的服务。本文提出了基于机器学习的服务器调优系统的设计与实现方法，为提高服务器的可靠性及高效性提供了较好的解决方案。
［关键词］机器学习；服务器调优；线程池
［中图分类号］TP181［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2016）02－0133－01
一、线程池调优系统总体设计
线程池调优系统由四个模块组成：线程池模块、性能监测模块、支持向量机调优模块。线程池模块负责线程池的创建与维护，任务队列的任务管理等，并将任务队列中的用户任务取出放入线程池中进行执行。性能监测模块负责对表征线程池性能的三个特征量吞吐量、任务运算时间和任务阻塞时间的监测，作为测试样本输入支持向量机调优模块中。支持向量机调优模块则通过性能监测模块提供的测试样本，得到所需的最佳线程池尺寸，并与当前的线程池尺寸进行对比，最后调整线程池尺寸到最佳。
二、线程池模块
线程池模块主要负责线程池内线程的创建、销毁、构造任务队列，并将任务队列中的用户任务取入线程池中分配空闲线程来执行。系统采用Win32的提供的线程库，以面向对象思想实现相关功能模块。线程池模块主要包括线程池类CPoolThread、任务队列类CJobDequeue、线程类CThread以及同步类CMutex。线程类CThread最重要的一个方法是线程的创建方法CThread::Create（）。线程创建方法采用了Win32线程库提供的线程创建应用程序接口CreateThread（Null，0，_ThreadEntry，this，0，&ThreadID）来实现。线程池类CThreadPool主要提供了一个数组变量m_list_thread来维护一个线程池，线程池内的每个线程都存在了这个数组变量中，而具体的池内线程的操作都交给了线程类CThread来完成。线程池类CThreadPool主要包括初始化线程池的初始化方法CThreadPool::InitInstance（）来实现线程池内所有线程的创建操作，具体通过CThread类的CThread::Create（）方法来实现每个线程的创建。任务队列类CJobQueue是线程池类的一个对象，维护了一个任务队列数组列表m_normal_list,用户任务经过线程池类添加任务接口进入此数组列表中。任务队列类通过队列列表来维护管理等待中的用户任务。同步类CMutex主要是为了实现程序中的某些互斥操作设立的，通过对私有变量m_lock调用WinAPI函数的WaitForSingleObject（）与ReleaseMutex（）来实现程序的加锁与解锁操作。
三、性能监测模块
性能监测模块主要是监测表征线程池性能的三个特征量：吞吐量、任务运算时间和任务阻塞时间。由于吞吐量是监测用户任务进入任务队列的数量，因此，对吞吐量的监测可以在任务队列类中实现。而任务运算时间和任务阻塞时间直接是与线程的执行任务相关的，因此，将这两个量的监测放入线程类中实现。性能监测模块对吞吐量的监测方法。每当有用户任务通过线程池类进入任务队列时，任务队列将其成员变量m_tuntu进行加1操作，实现对吞吐量的实时更新。任务运算时间的监测方法主要通过调用Windows提供的API函数GetThreadTimes添加至线程类中的Run方法中来实现。GetThreadTimes函数可以返回四个参数：线程创建时间、线程退出时间、系统代码运算时间和用户代码运算时间。因此，可以通过对系统代码时间与用户代码时间求和来得到任务占用CPU的时间，也就是任务运算时间。具体做法是当线程类中Run方法启动用户任务时，即调用此API函数，获得任务进入线程池时间；当用户任务运行结束时，再次调用此API函数，即可获得任务离开线程池时间，将二者做差即可得到任务占用CPU的运算时间。对任务阻塞时间的监测方法的实现则相对麻烦一些，因为没有直接测试任务阻塞时间的API函数.但是可以通过间接的方法来测量，即任务阻塞时间=任务执行时间-任务运算时间。其中，任务执行时间可以通过WindowsAPI函数getTickCount（）来分别得到任务进入线程池与离开线程池时的CPU时钟，从而做差就可以求出任务执行时间；而任务运算时间也可以得到，因此再将两者做差就可以得出最后的任务阻塞时间。具体做法同监测任务运算时间时的做法，只是改变了监测的API函数。
四、支持向量机调优模块
根据支持向量机调优模型，将支持向量机调优模块写成线程类中的一个函数——调优函数Tuning（）。通过线程池类内的成员变量m_tuntu、m_cmptm和m_blktm获取当前线程池性能数据，输入到支持向量机方法中得到最佳线程池尺寸。当最佳线程池尺寸与当前线程池尺寸不符时，需要对线程池的尺寸进行调整。当需要增加线程池尺寸时，可以通过WindowsAPI函数CreateThread（）来创建新线程；当需要减小线程池尺寸时，可以通过调用函数TerminateThread（）来销毁空闲线程，最终达到所需的最佳线程池尺寸。
【参考文献】
[1]董如意.基于二阶段法的新型凸壳支持向量机研究[J].现代交际,2012(11).
第二篇：电子系统级设计论文
电子系统级（ESL）设计
摘要：电子系统级设计（ESL,Electronic System Level)设计是能够让SOC 设计工程师以紧密耦合方式开发、优化和验证复杂系统架构和嵌入式软件的一套方法学，并提供下游寄存器传输级(RTL)实现的验证基础。ESL牵涉到比RTL级别更高层次的电路设计，其基本的关注点在于系统架构的优化、软硬件划分、系统架构原型建模、以及软硬件协同仿真验证。SystemC是一种很好的软硬件联合设计语言,它不仅可以帮助设计人员完成一个复杂的系统设计,还可以避免传统设计中的各种弊端,并提高设计效率。关键词：电子系统级设计；SOC；SystemC 1 引言
目前，高质量的电子系统设计变得越来越复杂和困难。功能更繁杂的设计需求，更短的上市时间，不断增加的成本压力使这种趋势看起来还在加速。从应用概念到硅片实现的过程已经不能仅仅靠工程师聪明的大脑来完成，而更需要依赖于严格完善的设计方法学。
随着片上系统（SoC，System on Chip)设计复杂度的不断提高，设计前期在系统级别进行软硬件划分对SoC各方面性能的影响日趋增加，迫切需要高效快速性能分析和验证方法学。传统的RTL仿真平台不能提供较快的仿真速度与较大的仿真规模，FPGA平台则不能提供详细的性能分析指标，而电子系统级设计（Electronic System Level，ESL）方法，不仅提供高速的仿真验证手段还提供详细的性能分析指标，已经成为当今SoC设计领域最前沿的设计方法，它是能够让SoC设计工程师以紧密耦合方式开发、优化和验证复杂系统架构和嵌入式软件的一套方法学。电子系统级设计（ESL，Electronic System Level）牵涉到比RTL级别更高层次的电路设计，其基本的关注点在于系统架构的优化、软硬件划分、系统架构原型建模、以及软硬件协同仿真验证。全新的ESL工具为电路系统级建模提供了虚拟原型的基本仿真平台。电子系统级设计正在从学术研究的课题变成业界广为接受的建模手段，它完成从理想应用优化到目标体系结构建立。而后依据预期产量规模的不同，用SoC 芯片或可编程平台实现。2.传统SOC设计方法的局限
目前的设计方法不能充分利用设计能力来快速构建满足市场需求的SoC。而只有快速适应消费电子市场的变化，商业系统设计公司才能在竞争中胜出。这使SoC设计方法的研究具有重要的现实意义。
目前在技术上，SoC设计面临的主要挑战是在系统建模和硬件设计之间的不连续性。通常系统是使用C语言或其他系统描述语言定义的。而系统的集成电路实现却使用硬件描述语言，因此导致转换和重写系统的负担。这样的流程使得设计过程中容易出错而且耗时。验证流程中需要仿真大规模系统，仿真速度难以需满足设计需求。HDL模型仿真效率低，需要提高抽象层次。SoC系统中的组件具有多样性异质性，包括各个专业的设计，模拟和数字设计等等，需要提供异质的仿真环境以及对系统级设计空间的探索复杂性的管理。千万门级的规模使得设计本身的管理成为问题深亚微米集成电路中，沿线延迟的增加使时序收敛问题显得更加突出，需要消除前端逻辑设计和后端物理设计的反复返工问题传统的设计重用方法需要适应规模的增长。系统设计需要具有竞争力，从基于芯片的设计方法，过渡到基于IP核的设计也是必然趋势。虽然可以使用标准接口，但是更理想的办法是分离出通讯部分，使用接口综合技术。因此需要设计工具重点面向模块间的通讯和互连，门级和寄存器传输级(RTL)仿真速度太慢，不适合系统设计。需要提高设计的抽象层次。SoC设计的趋势是向高层抽象移动，更强调芯片级的规划和验证。强调早期芯片级规划，以及软硬件系统验证。软硬件协同设计方法是SoC设计方法学研究的重要领域。主要目的是开发适应设计需求的设计方法和相应的电子设计自动化软件。在设计中通常一种技术是不能满足设计要求的，因此要结合研发成本和开发周期等等因素，综合考虑各种技术。3.ESL设计的基本概念
ESL设计指系统级的设计方法，从算法建模演变而来。ESL设计已经演变为嵌入式系统软硬件设计、验证、调试的一种补充方法学。在ESL设计中能够实现软硬件的交互和较高层次上的设计抽象。ESL设计能够让SoC设计工程师以紧密耦合方式开发、优化和验证复杂系统架构和嵌入式软件，并能够为下游的寄存器传输级(RTL)实现提供验证基础。
ESL设计以抽象方式来描述系统单芯片（SoC）设计。在ESL设计中，系统的描述和仿真的速度快，让设计工程师有充裕的时间分析设计内容。并且能提供足够精度的虚拟原型，以配合软件的设计。ESL设计不仅能应用在设计初期与系统架构规划阶段，亦能支持整个硬件与软件互动设计的流程。
ESL设计技术与IP模块能将流程融入现有的硬件与软件设计与工具流程，在SoC开发流程中扮演协调统合的角色。它们让工程师能开发含有数百万逻辑门与数十万行程序代码的设计，并提供一套理想平台，用来进行验证，满足客户持续成长的需求。
4.ESL设计的特点
ESL设计之所以会受欢迎，主要源于以下五方面功能：功能正确和时钟精确型的执行环境使提前开发软件成为可能，缩短了软硬件集成的时间。系统设计更早地和验证流程相结合，能确定工程开发产品的正确性。在抽象层设置的约束和参数可以被传递到各种用于设计实现的工具中。（1）更早地进行软件开发
有了虚拟的原型平台意味着可以更早地开始软件开发。对于目前基于SystemC语言的ESL设计方法学来说，ESL设计工程师可用SystemC生成一个用来仿真SoC行为的事务级模型。由于事务级模型的开发速度比RTL模型要快得多。在RTL实现以前，完成TLM建模后的系统就可以开始软件的开发。这样软件的开发可以和RTL实现同时展开，而不是传统上的在RTL实现完成以后才开始软件的开发。虽然部分和硬件实现细节有关的软件要在RTL完成以后才能开始，但还是可以节省大量的开发时间。（2）更高层次上的硬件设计
为了适应不断变化的市场要求，需要不断推出新产品或经过改进的产品。在SoC设计中可以通过改进一些模块的性能、增加功能模块或存储器、甚至在体系结构上做出重大的调整。因此设计工程师必须拥有可实现的快速硬件设计方法。为了实现快速的硬件设计，在ESL设计须建立在较高层次上的抽象如事务级建模（TLM）。事务级模型应用于函数调用和数据包传输层。传输级模型可以分为事件触发型和时钟精确型，这些模型能够提供比RTL级模型快好几个数量级的仿真速度。ESL工具的挑战就是既要保持足够精度的时序信息来帮助设计决策，又要提供足够的仿真速度以满足大型的系统软件（如OS启动）在可接受的时间内的完整运行。只要掌握了这种平衡，就可以在高级设计中验证时序和设置约束条件，再将这些优化的设计分割、分配到各个不同的软、硬件设计工作组去加以实现。RTL仿真通常只能提供10MIPS到数百MIPS左右的性能；然而，时钟精确型的ESL仿真却能达到100KMIPS到1MMIPS的仿真速度。（3）设计的可配置性和自动生成
越来越多的系统强调自己的可配置性，诸如：不同的处理器、不同的总线带宽、不同的存储器容量、无数的外设。配置和生成出来的设计必须和验证环境得到的结果完全一致，并延续到整个设计流程中。通过ESL模型，结构设计师能够找到最好的配置方案。但是，这样产生出来的结果需要和一套骨架的验证环境同步到设计实现中去。如ARM已经实现了从RealView SoC Designer ESL环境中自动导入SynopsysDesignWare coreAssembler SoC的集成和综合流程，并且可以从coreAssembler或Mentor Graphics公司的Platform Express中启动ARM PL300 AXI可配置互联生成器，来生成AXI总线系统。（4）方便的架构设计
ESL架构设计能完成功能到运算引擎的映射。这里的引擎指的是那些可编程的目标——如处理器、可配置的DSP协处理器，或者是特殊的硬件模块如UART外设、互连系统和存储器结构。这是系统设计的开始环节，从行为上划分系统，验证各种配置选择的可行性及优化程度。ESL工具对于开发可配置结构体系是非常关键的。它使系统结构从抽象的行为级很容易地映射到具体的硬件设计，从而方便决定哪些模块可以被复用，哪些新模块需要设计。还能提供必要信息指导最优化的通讯、调度和仲裁机制。（5）快速测试和验证
由于ESL设计中的抽象级别明显高于RTL设计抽象级别，ESL设计中可以做到描述模块内的电路状态、精确到纳秒的转换以及精确到位的总线行为。相比使用RTL，使用周期精确的事务级模型将使硬件验证和硬件/软件协同验证速度快1000倍或者更多。这种方法不仅可产生用于验证系统行为，它还支持与较低抽象级别的RTL模型的协同仿真。如果ESL设计抽象级别被当作一个测试台的话，当下游的RTL实现模块可用时，它们便可在这个测试台上进行验证。
系统级的HW/SW协同验证要优于C/RTL实现级的HW/SW协同验证。因为在系统级的验证可以在较早的展开，而不必等到底层的实现完成后才开始。在底层实现没有开始前的协同验证可以及时修改体系结构或软硬件划分中的不合理因素。越高层次上的验证，可以越大程度上减少修改设计带来的损失。5.ESL设计方法
ESL作为一种先进的设计方法学，能够用于硬件的功能建模与体系结构的探察，给硬件架构设计人员提供准确可靠的设计依据，因此在本章的内容里将将详细介绍ESL设计的基本流程与ESL的核心方法—利用SystemC实现事务级建模的基本理念。
首先要指出的是在设计的哪个阶段使用ESL设计方法和ESL设计工具。每一个电子产品的设计过程以某一种形式的顶层定义开始。这个定义过程可以以文本的形式描述，也可以用图表、状态图、算法描述，或者利用工具如MATLAB等描述。ESL设计并不是定位在这个层次上的设计。而是通过描述系统怎样工作，并为进一步的实现提供一个解决方案。ESL设计成为系统和更加底层设计之间的桥梁。ESL设计包括功能设计和体系结构设计两大领域。
系统的行为由功能模块实现，功能模块设计必须关注系统的应用。功能设计不考虑硬件和软件，物理和工艺。功能设计包括实现功能模块结构、模块之间的通信和它们的基本行为。在ESL中一个硬件功能模块的设计包括定义正确的功能，确定输入和输出，划分子模块，确定子模块的结构、数据流和控制逻辑，还要为其模块建立测试环境。这个设计过程和RTL的设计流程相似，但他们在不同的抽象层次上，使用不同的设计语言，例如，在ESL的功能模块建模过程中使用SystemC或SystemVerilog，而RTL级建模则使用Verilog或者VHDL。
体系结构设计首先要建立平台的描述。接着将应用的功能部件影射到平台。验证体系结构模型，并根据成本和性能优化这个结构。在体系结构设计中需要考虑处理器的类型、处理器的数量、存储器的大小、Cache性能、总线互联和占用率、软件和硬件的功能划分和评估、功耗的评估和优化等。
首先ESL接受一个设计定义的输入，这个定义可以是文本、图表、算法或者是某种描述语言如UML，SLD，MATLAB等的描述。对于这个输入的定义，在ESL设计完成算法的开发，接口定义，用ESL语言或其他语言来描述来完成体系结构的设计。并在此基础上完成软硬件的划分。完成软硬件划分后，可以开始软件和硬件的设计。在硬件设计中，对于功能单元需要在较高层次上的建模，完成功能设计。比如说用SystemC进行事务级的建模。
用C/C++或其他高级语言完成应用软件的设计。在这个阶段开始软硬件的协同验证，根据协同验证的结果反馈给体系结构和软硬件划分。后者根据性能、成本等因素重新做出调整。软硬件的设计和验证，包括软硬件的协同验证是一个重复的过程，在整个设计过程中都要根据验证的结果对体统和设计做出调整。完成验证的硬件和软件设计就可以组成一个完整地系统级设计。传递给下一级 的设计作为输入。比如说是ESL设计为软件应用提供C或C++语言描述的程序。为定制电路提供Verilog或VHDL语言描述的硬件设计。为硬件平台提供PCB板的功能部件或抽象层IP，比如说基于SystemC的IP。在实现ESL设计流程的具体过程中，有不同的实现方法可以采用。下面介绍两种应用得比较多 的设计方法。
在完
成系统功能定义后，设计方法之一是从系统的定义开始，先进行算法级设计。通常用MatLab等工具进行算法的分析，接着用Simulink等工具进行数据流的分析。完成分析后进行体系结构的平台的设计。体系结构和平台设计要进行系统级的验证，以确定结构是否合理。在体系结构的设计中，首先从IP库中获取已有的硬件模块的事物级模型，如处理器和总线模型，或者重新设计IP库中没有的模块的事物级模型。硬件模块的事物级建模完成后，建立系统模型。接下来输入软件参考模型进行软硬件的协同验证。体系结构的系统级验证的目标是确定存储器的大小、DMA的定义、总线带宽和软硬件划分等。
与图2中的ESL设计方法一相比，图3中的设计方法是直接由软件参考代码开始，创建事物级模型的虚拟平台，在此基础上进行系统结构设计，验证和性能的分析。通常，软件参考代码已实现了基本功能，特别是保证了算法及数据流等的正确性。如，软件参考代码可以是某一标准协议的用C语言写的参考代码。在软件参考代码和事物级模型的基础上分别进行软件和硬件的设计。在软件设计中，会把建立完成的虚拟平台和构架作为集成开发环境的一部分。集成开发环境还包括编译器和调试工具的开发。在设计的过程通过软硬件的协同验证调整设计的内容。
6.SystemC的系统级芯片设计方法研究
在传统设计方法中,设计的系统级往往使用UML,SDL, C, C++等进行描述以实现各功能模块的算法,而在寄存器传输级使用硬件描述语言进行描述。最广泛使用的2种硬件描述语言是VHDL和Verilog HDL,传统的系统设计方法流程如图3所示。从图中不难看出,传统的设计方法会出现如下弊端:首先,设计人员需要使用C/C++语言来建立系统级模型,并验证模型的正确性,在设计细化阶段,原始的C和C++描述必须手工转换为使用VHDL或Verilog HDL。在这个转换过程中会花费大量的时间,并产生一些错误。
其次,当使用C语言描述的模块转换成HDL描述的模块之后,后者将会成为今后设计的焦点,而设计人员花费大量时间建立起来的C模型将再没有什么用处。再次,需要使用多个测试平台。因为在系统级建立起来的针对C语言描述的模块测试平台无法直接转换成针对HDL语言描述的模块所需要的测试平台。
无论采用什么样的设计方法学,人们都需要对SOC时代的复杂电子系统进行描述,以选择合适的系统架构进行软硬件划分、算法仿真等。描述的级别越低,细节问题就越突出,对实际系统的模仿就越精确,完成建模消耗的时间、仿真和验证时间就越长。相反,描述的抽象级别越高,完成建模需要的时间就越短,但对目标系统的描述也就越不精确。作为设计人员必须在速度和精确性之间做出选择。
人们对系统级描述语言的要求是:高仿真速度以及建模效率、时序和行为可以分开建模、支持基于接口的设计、支持软硬件混合建模、支持从系统级到门级的无缝过渡、支持系统级调试和系统性能分析等。人们迫切需要一种语言单一地完成全部设计。这种语言必须能够用于描述各种不同的抽象级别(如系统级、寄存器传输级等),能够胜任软硬件的协同设计和验证,并且仿真速度要快。这就是所谓的系统级描述语言SLDL,而传统的硬件描述语言如VHDL和Verilog HDL都不能满足这些要求。SystemC就是目前这方面研究的最新、最好的成果,他扩展传统的软件语言C和C++并使他们支持硬件描述,所以可以很好地实现软硬件的协同设计,是系统级芯片设计语言的发展趋势。7.ESL综合
“ESL综合”到底有没有一种明确的定义，能让我们确信ESL综合是一种可行的设计技术，或者用于评估某款所谓的ESL综合工具是否真的能够完成综合工作？凭借Synplicity营销高级副总裁AndrewHaines在电子设计自动化(EDA)方面的工作经验，关于ESL综合的定义，建议是：此定义应该突出ESL综合与其他ESL设计工作相比的独到之处。
首先，从本质来说，综合是从一种抽象层级转变为另一种抽象层级，同时保持功能不变。逻辑综合是从RTL到逻辑门的转变；而物理综合则是从RTL到逻辑门及布局的转变。因此，ESL综合是从ESL描述语言到RTL等抽象较低的实施方案的转变。就ESL综合的定义而言，选择哪种描述语言并不重要，因为通过在初始化阶段根据不同应用支持多种ESL语言的方式，用户群最终均能解决这一问题。重要的是，ESL综合应将设计转变为抽象较低但功能相当的实施方案。其次，某种技术被定义为综合技术，就必然与其他形式的转变存在根本区别。例如，原理图输入(schematic capture)很显然是一种涉及多种抽象层级的转变，而综合则不是。综合与原理图输入定义的独特区别在于香蕉曲线，也
就是说，综合的结果不是面积与时序关系图上的一个点，而是一条曲线，表示所有综合结果均保持相当的功能，但时序与面积不同。因此，根据面积与时序关系自动定义一系列功能相当的解决方案必须作为ESL综合定义的一部分。
我们已经认识到，真正的DSP综合需要从算法发展到优化的RTL，市场中已有能够满足上述要求的相关ESL综合技术。这确实是ESL综合技术的进步。不过，客户必须始终认识到，有的所谓“ESL综合”工具实际只能根
据算法描述创建参数化的RTL模型，这种产品不能实现自动化，也无法形成“香蕉曲线”，且对提高工作效率的作用也非常有限。定义本身不会改善ESL设计，即便如此，我们也应当在早期为其下一个明确的定义，以便设计小组了解ESL的真正进步与不足。参考文献：
[1]刘强.基于SystemC的系统级芯片设计方法研究,现代电子技术，2005（9）[2]陶耕.基于ESL设计方法学的雷达信号产生与处理技术[D].南京理工大学,2009 [3]Ron Wilson.电子系统级设计：从现象到本质.EDN电子设计技术，2008（11）
[4]Bassam Tabbara.电子系统级（ESL）设计：越早开始越好.中国集成电路，2005（12）[5]祝永新.基于ARM ESL平台的H.264与AVS双解码软硬件协同设计和研究[D].上海交通大学,2010 [6]刘昊.基于ESL的AVS帧内预测算法周期精确级建模.信息技术，2008
第三篇：机电一体化系统设计论文
机电一体化系统设计论文
班级：数控姓名：潘万顺学号：081841191
摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。作为机电系的一名学生，将来工作学习都会以机电为主，所以必须掌握好各种机电的专业知识。我会本着认真的态度对待专业课的学习，提高自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对电动机的认识。
关键词：机电一体化；技术；应用
引言
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
第四篇：教学系统设计学习笔记
教学系统设计学习笔记
爱在东师——东北师范大学考研论坛 www.xiexiebang.com
教学系统设计学习笔记
第一章 教学系统设计概论
一、名词解释：
1、教学系统设计：教学系统设计主要是运用系统的方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法、教学策略和教学评价等环节进行具体计划、创设新的教与学的系统过程或程序，创设教与学系统的根本目的是促进学习者的学习。
2、教学系统：按照系统论的基本思想，我们把为达到一定的教育、教学目的，实现一定的教育、教学功能的各种教育、教学组织形式看成教育系统或教学系统。
3、教学系统的基本层次：机构层次的系统、管理层次的系统、教学层次的系统、学习层次的系统。
4、系统方法：运用系统论的思想、观点，研究和处理各种复杂的系统问题而形成的方法，即按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的方法。它侧重于系统的整体性分析，从组成系统的各要素之间的关系和相互作用中去发现系统的规律性，从而指明解决复杂系统问题的一般步骤、程序和方法。系统分析技术、解决问题的优化方案选择技术、解决问题的策略优化技术以及评价调控技术等子技术构成了系统方法的体系和结构。
5、加涅的教学系统设计理论：
6、细化理论：一个目标、两个过程、四个环节、七条策略。
7、成分显示理论：
8、ITT：
9、教学处方理论：六个基本概念、一个理论框架、三条基本原理、两个关于教学设计的知识库。
10、肯普模式：
11、史密斯—雷根模式：
二、思考题：
1、有人认为“教学论与教学系统设计二者研究对象相同，是性质上的低层次重复和名词概念间的混同与歧义”，你对此观点有何看法。答：教学系统设计主要是运用系统的方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法、教学策略和教学评价等环节进行具体计划、创设新的教与学的系统过程或程序，创设教与学系统的根本目的是促进学习者的学习。
教学论与教学系统设计在研究对象、理论基础、学科层次上都有所区别： 研究对象：教学论的研究对象是教学的本质与教学的一般规律；教学设计的研究对象是用系统方法对个教学环节进行具体计划的过程。
学科性质：教学论是研究教学本质与规律的理论性学科（较高理论层次的学科）；教学设计是对各个教学环节进行具体设计与计划的应用性学科（在学科层次上较低一级）。理论基础：教学论通过对教学本质与规律的认识来确定优化学习的教学条件与方法，即以教学理论作为理论基本来确定优化学习的条件与方法；教学设计的主要理论基础是学习理论和教学理论。两者对教学理论的强调也不同，教学论只是依据理论来确定优化学习的教学条件与方法，而教学设计不仅强调教学理论还强调学习理论，并在理论指导下对各个教学环节进行具体的设计与计划，更具体化，更具可操作性。总之，教学论是研究教学的本质和教学一般规律的理论性学科，是描述性的还不是规定性的理论；而教学设计本身并不研究教学的本质和教学的一般规律，只是在教学理论和学习理论教学系统设计学习笔记
爱在东师——东北师范大学考研论坛 www.xiexiebang.com 的指导下，运用系统方法对各个教学环节进行具体的设计与计划，是规定性的而不是描述性的理论。
2、回顾我国教学设计发展历史和现状，分析其中存在的问题及发展的方向。
答：我国从80年代晚期开始教学系统设计的研究，起步较晚。通过翻译介绍国外的研究成果，开设教学系统设计课程，出版专著等，到目前为止在理论和实践方面都取得了可喜的成果。
90年代以来，进行了运用教学系统设计理论和方法的教学改革试验，成果斐然。97年，何克抗教授提出学教并重的主导—主体教学设计模式。98年郑永柏提出：教学处方理论。
3、试比较分析加涅与梅瑞尔的教学设计理论，指出两种理论的相同与不同之处。
答：加涅的ISD理论的核心思想是“为学习设计教学”，他据认知心理学原理提出了学习与记忆的信息加工模型。他从学习的内部心理加工过程九个阶段演绎出了九阶段教学事件（引起注意、告诉目标、刺激对先前学习的回忆、呈现刺激材料、提供学习指导、诱发学习表现、提供反馈、评价表现、促进记忆和迁移），同时他将学习结果分为五种类型（言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度）；梅瑞尔在此基础上总结为“九五矩阵”。梅瑞尔的教学设计理论框架包括：
有关知识的描述性理论，知识是由行为水平（记忆、运用、发现）和内容类型（事实性、概念性、过程性、原理性）构成的两维分类，于是形成10种教学活动成分，梅瑞尔给出每一种教学活动成分与学生应达到的能力要求之间的对应关系。作为制定教学微策略的依据。有关教学策略的描述性理论，策略有基本呈现形式（PPF）、辅助呈现形式（SPF）、和呈现之间的联系（IDR），这些策略还可以进一步细化，并且针对上述10种教学活动成分，分别有不同的策略组合，构成最有效的教学策略。
教学处理理论，在上述两个理论的基础上，梅瑞尔提出了关于教学设计的规定性理论——教学处理理论（ITT），其基本思想是“教学算法+教学数据”的课件开发方式。
参考《美国教学设计理论从ID1到ID2的发展》（高瑞利），两代ISD在理论的区别表现在：（1）教学设计的对象从教学系统内部要素转向整个教学系统；
（2）教学设计中心由以“教的传递策略”为中心转向以“知识组织策略”为中心；（3）教学设计从微观走向宏观，从教学系统设计走向宏观社会教育系统设计；（4）教学设计从内容的分化到知识、技能的整合。
4、试比较分析ID1与ID2的主要缺点。
梅瑞尔在他的文章“第二代教学设计”中列出了第一代教学设计的九大缺陷：
一、ID1 的内容分析缺乏整合性,无法理解复杂、动态的现象；
二、ID1 在知识习得上缺乏举措；
三、ID1 的课程组织策略极为有限；
四、ID1 的理论基本上是封闭的系统； 教学系统设计学习笔记
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五、ID1 无法将教学开发的各个阶段整合起来；
六、ID1 所教授的是零散的碎片,而不是整合性的知识；
七、ID1 的教学通常是消极的,而非交互性的；
八、ID1 中的每个呈示都必须从微小的成分中建构起来；
九、ID1 是劳动密集型的。ID2的缺点：
第二章 以教为主的教学系统设计（上）
一、名词解释：
1、皮亚杰对儿童认知发展阶段的划分：
感知运动阶段（0-2岁）前运算阶段（2-7岁）具体运算阶段（7-11岁）形式运算阶段（11岁以上）
2、认知结构变量：
奥苏贝尔把学习者认知结构的三方面特性称为三个认知结构变量，他们是：
可利用性——学习者原有认知结构中是否存在可用来对新观念起固定、吸收作用的观念。可分辨性——这个起固定、吸收作用的原有观念与当前所学的新观念间的异同点是否清晰可辨，愈清晰，愈有利于有意义学习的发生与保持。
稳固性——这个起固定、吸收作用的原有观念是否稳定、牢固，愈稳固，愈有利于有意义学习的发生与保持。
3、先行组织者与新观念之间的三种关系：
类属关系（分派生类属、相关类属两种）总括关系
并列组合关系
4、学习风格的分类：
场依存性、场独立性
具体——序列、具体——随机、抽象——序列、抽象——随机 沉思型、冲动型
5、几种主要的学习动机：
认知内驱力：一种要求了解和理解的需要，要求掌握知识的需要以及系统地阐述问题并解决问题的需要。学习者对某学科的认知内驱力或兴趣，不是天生的，主要是获得的，有赖于特定的学习经验。在有意义的学习中，认知内驱力是最重要最稳定的动机。自我提高内驱力：个体因自己的胜任能力或工作能力而赢得相应地位的需要，是一种外部动机。
附属内驱力：个体为保持长者的赞许或认可而表现出来的把工作做好的一种需要。
三种内驱力在成就动机中所占的比例通常因年龄、性别、社会地位、种族起源以及人格结构等因素的不同而有变化。
6、学习需要分析的基本方法：
内部参照需要分析法：学习者所在的组织机构内部，用已经确定的教学目标（期望状态）与学习者的学习现状作比较，找出两者间的差距，从而鉴别出学习需要的一种方法。教学系统设计学习笔记
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外部参照需要分析法：根据机构外社会的要求（或职业的要求）来确定学习者的期望值，以此为标准衡量学习者的学习现状，找出差距，从而确定学习需要的一种分析方法。实际操作中可以使用内外结合的方法。
7、布卢姆认知学习领域目标分类：
识记、领会、运用、分析、综合、评价。
8、加涅的学习结果分类系统：
言语信息、智力技能（辨别、概念、规则、高级规则）、认知策略、动作技能、态度。
9、学习目标四要素： Audience对象 Behavior行为 Condition条件 Degree标准
二、思考题：
1、为什么要进行学习者特征分析？
答：学习者是教学系统的四个要素（学生、教师、教学媒体、教学内容）之一。教学系统设计的目的是为了有效促进学习者的学习，而学习者是学习活动的主体，学习者具有的认知的、情感的、社会的等特征都将对学习的信息加工过程产生影响。因此教学系统设计是否与学习者的特点相匹配，是决定教学系统设计成功与否的关键因素。所以，需要对学习者特征进行分析，其目的是了解学生的学习准备和学习风格，以便为后续的教学系统设计步骤提供依据。
2、你认为学习者的哪些特征对教学设计比较重要？如何获取学习者特征的相关信息？ 答：教学设计者不可能对学习者的每个心理因素、生理因素、社会经济因素等都进行分析，但是必须了解那些对教学设计起重要作用的心理因素：如
一、学习者的认知发展特征，即学习者获得知识和解决问题的能力随时间的推移而发生变化的过程和现象。由于儿童的认知发展阶段具有相对固定的次序，我们可以通过判断学习者的年龄而获知其认知发展的大致特征。当然，不同的个体在同一发展阶段内其认知发展特征也有一些差异，这是需要我们去观察和调查的内容。
二、学习者的起点水平分析，学习者起点水平指的是学习者原来所学的知识、技能、态度，学习者的起点水平分析的目的有两个，一是预备能力分析、一是目标能力分析。通过预测题及问卷调查的形式可以获得学习者的起点水平分析的基础数据。
三、学习者的认知结构变量分析。认知结构变量指的是认知结构的原有观念对于接受新观念的可利用性、可分辨性、稳固性，要获得认知结构变量，需要分析、比较学习者原有的知识结构和新知识之间可能存在的三种关系：类属关系、总括关系、并列组合关系。教学系统设计学习笔记
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四、学习风格分析。学习风格是学习者持续一贯的带有个性特征的学习方式，是学习策略和学习倾向的综合。要了解学习者的学习风格，可以通过心理测试、细心观察、分析、与学习者交谈等方法。
五、学习动机分析，学习动机是学习者学习活动的推动力，学习动机可以通过观察、交谈、心理测试等方法获得分析数据。
3、皮亚杰的认知发展理论和现代认知心理学关于儿童认知发展的理论对教学设计有何指导意义？
答：在《认知结构理论的教学设计原理初探》毛景焕 李蓓春中，作者认为“丰富的认知结构理论为我们进行科学的教学和科学课堂教学设计提供了广阔的理论空间。根据这些理论我们可以总结出在进行教学设计时要遵循的科学原则。
一、教学设计要以利用和形成学生良好的认知结构作为价值取向和目标指向„„
二、教学设计要重视环境的设计„„
三、教学内容的设计要以条理化、结构化和整合化为原则„„
四、设计中要处处体现学生主体和自主的原则 „„
五、教学中要进行有关认知结构的专门策略设计的原则 „„
4、你认为用可观察和可测量的行为术语来描述学习目标有何优缺点？
答：教学目标（或学习目标）是对学习者通过学习后表现出来的可见行为的具体的、明确的表述，用可观察可测量的行为术语来描述学习目标是系统研究方法的重要的特点之一。但是，并不是所有的学习目标都是可观察可测量的，行为主义者强调用可观察可测量的行为描述学习目标，有其合理的一面，能使得对于教学目标的评价具有可行性。但是认知主义者却强调用内部心理过程来描述学习目标，我们认为，两者之间应该相互补充、相互借鉴。
5、试结合一给定的教学单元，编写相应的学习目标。
内容章节：第十二章 第一节 生物的遗传 授课班级：初二（6）班 课题：生物性状的遗传 教学/学习目标：
一、要求学生掌握的知识与技能：
（一）能从人体的性状中举例说明显性性状与隐性性状、显性基因与隐性基因；
（二）能简单描述控制生物性状的一对基因的遗传方式。
二、要求学生了解的过程与方法：
（一）在教师组织下运用调查统计的方法开展研究，学生尝试自己去观察、记录、并分析调查统计结果；
（二）学生通过查找资源解决问题的能力，初步形成学生的基于资源的自主式学习能力；
（三）学生通过对基因遗传过程的分析，初步运用和发展其分析和推理能力。
三、期望学生形成的情感与价值观： 教学系统设计学习笔记
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（一）通过学生间积极的讨论与交流，学生受到协作学习的精神的培养；
（二）通过对基因遗传过程的分析，帮助学生认识科学研究的方法。
6、试述学习需要分析的重要意义。
答：通过学习需要分析，论证教学系统设计是不是解决问题的必要途径，以及在现有的资源和约束条件下是否可解决问题。通过学习需要分析，可以让教师与学生的精力、时间以及其他资源被有效地利用来解决教学中真正的问题，从而提高整个教学效益。
通过学习需要分析，我们可以获得有关“差距“的资料和数据，由此形成教学系统设计的总目标，据此可寻找相应的解决问题的办法。
总之，学习需要分析的成功与否，总目标是否明确，直接影响到教学系统设计各部分工作的方向和质量。
第四章 以学为主的教学系统设计
一、名词解释：
1、皮亚杰的认知发展理论：
儿童是刺激的主动寻求者、环境的主动探索者，他们是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。不存在纯粹的客观现实，现实是主体依据已有的认知图式对环境信息进行的建构。客体只有在经过主体认知结构的加工改造后才能被主体所认识，主体对客体的认识程度完全取决于主体具有什么样的认知结构。
儿童的认知结构是通过同化和顺应过程逐步建构起来的，同化是个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程；顺应是个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。
2、维果斯基的“社会文化历史观”与“最近发展区”理论： 社会文化历史观：主张研究人的意识的形成与心理的发展应从历史的观点，在社会环境之中、在与环境作用的相互联系之中进行，并提出人所特有的心理机能不是从内部自发产生的，它们只能产生于人们的协同活动和人与人的交往之中，人所特有的新的心理过程结构最初必须在人的外部活动中形成，随后才有可能转移至内部，内化为人的内部心理过程的结构。最近发展区：儿童的现有发展水平指已经完成的发展周期的结果和由它形成的心理机能的发展水平。最近发展区，主要指儿童正在形成的、正在成熟和正在发展的过程，表现为儿童不能独立，但能在别人帮助下完成某一任务。教育的本质在于激发和促进尚未成熟的、处于最近发展区的心理机能。
3、布鲁纳的认知结构理论：
布鲁纳试图将人的高级心理过程纳入人类科学的研究轨道，并将“意义的建构”确立为心理学的中心概念。知识是由概念、命题、基本原理及彼此间的相互联系组成的，学习是由学生的内部动机（好奇心、进步的需要、自居作用以及同伴和相互作用）驱动的积极主动的知识建构过程。
4、建构主义对教学设计的影响：
了解下面两张图示的意思：建构主义与行为主义、认知主义、客观主义的等其他学习理论的区隔，并进一步说明建构主义的核心思想是对“认知工具”的建构。从“参与性——生成性教学系统设计学习笔记
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——控制性”三个维度来说，建构主义指导下的认知工具表现出“积极的——创造性的——学习者控制”的思想。
5、以学为主的教学设计的原则： 强调以学生为中心
强调情境对意义建构的重要作用
强调自主学习、协作学习对意义建构的关键作用 强调对学习环境而非教学环境的设计 强调利用各种信息资源来支持学而非教
强调学习过程的最终目的是完成意义建构而非教学目标
6、以学为主的教学设计的方法与步骤：
教学目标分析——》情境创设——》信息资源设计——》自主学习策略的设计——》协作学习策略的设计——》学习过程与学习效果评价设计——》教学结构设计
7、围绕“概念框架”的支架式教学策略：
为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。该策略的实施步骤：搭脚手架、进入情境、独立探索。
8、围绕“真实问题”的抛锚式教学策略：
建立在有感染力的真实事件或真实问题（锚）的基础上，这类事件或问题被确定，整个教学内容和教学进程也就被确定了（锚定）。抛锚式教学策略的实施步骤：创设情境——》确定问题——》自主学习。
连续抛锚，和支架式的区别在于，支架式所提供的问题是逐步深入的，有利于逐步攀升的，而连续抛锚的问题之间尽管也存在联系，但却不存在这种关系。
9、围绕“事物多面性”的随机进入的教学策略：
随机进入教学：学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样的教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识和理解。
理论基础——认知弹性理论：Cognitive Flexibility Theory，其宗旨是要提高学习者的理解能力和他们的知识迁移能力。
该策略的实施步骤：呈现基本情境、随机进入学习、思维发展训练。
10、顾泠沅博士针对数学教学提出的启发式教学策略： 诱导——尝试——归纳——变式——回授——调节
11、CSCL过程模型，即WEBCL模型： 教学系统设计学习笔记
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12、乔纳森的建构主义学习环境（CLE）设计模型：
13、WEBLED模型：
14、研究性学习：
广义的理解：泛指学生主动探究的学习活动，适用于学生对所有学科的学习。狭义的理解：指学生基于自身兴趣，在教师指导下，从自然现象、社会现象和生活中选择和确定研究专题，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。
作为一种学习方式，“研究性学习”是指教师不把现成结论告诉学生，而是学生自己在教师指导下自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程。作为一种课程形态，“研究性学习”课程是为“研究性学习方式”的充分展开所提供的相对独立的、有计划的学习机会。具体说，是在课程计划中规定一定的课时数，以更有利于学生从事“在教师指导下，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。” 研究性学习注重学习过程甚于学习结果。研究性学习的三个阶段：进入问题情境阶段、完成体验阶段和表达交流阶段。
15、网络教学评价要素：
16、网络教学的评价过程：
第五章 “主导—主体”教学系统设计
一、名词解释：
1、确定学习者的知识基础的方法： 分类测定法 二叉树探索法
2、确定学习者的认知能力的方法： 逐步逼近法
3、网络课程的评价标准：
二、思考题：
1、试述奥苏贝尔的有意义学习理论的主要内容。
奥苏贝尔的有意义学习理论由以下内容构成：“有意义接受学习”理论、“先行组织者”教学策略和“动机理论”。
奥苏贝尔将学习按效果划分为“有意义学习”和“机械学习”两类。所谓有意义学习，其实质是指符号表示的观念，以非任意的方式和在实质上同学习者已知的内容联系在一起。所谓非任意的方式和实质上的联系是指这些观念和学习者原有认知结构中的某一方面有联系。在奥苏贝尔看来，要想实现有意义的学习——真正习得知识的意义，即希望通过学习获得对知识所反映事物的性质、规律及事物之间关联的认识，关键是要在当前所学的新概念、新知识与学习者原有认知结构中的某个方面之间建立起非任意的实质性的联系。只要能建立这种联系就是有意义的学习，否则就是机械学习。奥苏贝尔甚至认为能否建立起新旧知识之间的这种联系，是影响学习的唯一真正重要的因素。教学系统设计学习笔记
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奥苏贝尔进一步指出，实现有意义的学习可以通过两种方式——接受学习和发现学习。所谓接受学习是指“所学知识的全部内容都是以确定的方式被（教师）传递给学习者。学习课题并不涉及学生方面的任何独立的发现。学习者只需要把呈现的材料加以内化组织，以便在将来需要的时间把它再现出来。”所谓发现学习是指“要学的主要内容不是（由教师）传递的，而是在从意义上被纳入学生的认知结构前必须由学习者自己去发现出来。”
按照有意义学习理论，奥苏贝尔提出“先行组织者”策略。所谓“先行组织者”指的是在开始（介绍）当前学习内容之前，用语言文字表述或用适当媒体呈现出来的引导性材料。这类引导性材料应该是学习者认知结构中的某些“原有观念”的具体体现，而它同时能起到对当前所学的新内容进行定向和引导的作用，更准确地说，它与当前所学新内容之间在包容性、概括性和抽象性等方面符合认知同化理论要求，便于建立新旧知识间的联系，从而能对新学习内容起固定、吸收作用。按原有观念与新观念之间的类属、总括、并列组合三种关系，先行组织者也可分为三类：上位组织者、下位组织者、并列组织者。先行组织者策略的实施步骤通常包括：第一、确定先行组织者；第二、设计教学内容策略（对应三类组织者，分别有“渐进分化”策略、“逐级归纳”策略、“整合协调”策略）。
在情感因素方面，奥苏贝尔提出了其有创见的“动机理论”。他认为，情感因素对学习的影响主要是通过动机起作用（动机可以影响有意义学习的发生，可以影响习得意义的保持，可以影响对知识的提取——回忆）。动机则是由三种内驱力组成的：认知内驱力、自我提高内驱力、附属内驱力。根据学习者的不同年龄特征，有意识地帮助学习者形成并强化上述三种动机并在教学过程的不同阶段恰当地利用这些动机，使学习过程中的认知因素与情感因素较好的配合，将会取得更为良好的教学（学习）效果。
2、有人认为“网络环境中有丰富的教学资源和学习资源，可以满足学习者的个体差异，所以基于网络的教学设计不需要分析学习者的特征”，你对此观点有何看法？
学习者特征分析是运用适当的方法来确定学习者关于当前所学概念的原有知识基础、认知能力和认知风格变量。原有知识基础和认知能力是确定当前所学新概念、新知识的教学起点；分析学习者的认知结构变量是为了据此判定对当前学习者适用何种教学方式（传递——接受，还是发现学习）。总之，对学习者特征的分析是实现个别化教学和因材施教的重要前提。不论是在网络环境下，还是在物理的教学环境下，对于学习者特征的分析都是有必要的。
3、如何在教学设计中实现“双主”（教师主导、学生主体）思想？
双主教学设计从方法和步骤上来说，是以教为主的和以学为主的教学设计方法和步骤的综合，在设计过程中，可以参考以下的流程图：
一般情况下，由于中小学教学目标通常已经在教学大纲（或课程标准）中给出，所以，教学目标的分析这一步骤可以相对简略。
学习者特征分析这一环节包括对学习者的知识基础、认知能力、认知结构变量等诸方面的分析。
根据教学内容和认知结构变量来判断称用何种教学方式，是传递——接受还是发现式教学。教学系统设计学习笔记
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如果采用传递——接受教学，就需要确定先行组织者，根据组织者与学习主题的呈现要求选择与设计教学媒体，并设计教学内容的组织策略，而后还需要设计形成性评价，如有必要可采用其他补充的教学策略，并帮助学习促进知识迁移。同时为修改教学做好准备。如果采用发现式教学，就需要创设情境、提供信息资源、进行自主学习策略和协作学习环境的设计，并对学习效果的评价进行设计，最终还需要提供强化练习设计，并对知识迁移做好设计。
双主模式具有四个特点：
一、可根据教学内容和学生的认知结构情况灵活选择“发现式”或“传递——接受”教学分支。
二、在“传递——接受”教学过程中基本采用“先行组织者”教学策略，也可以其它策略作补充。
三、在“发现式”教学过程中可充分吸收“传递——教学”的长处。
四、考虑情感因素的影响。
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第五篇：开题报告(基于Linux系统云服务器的搭建与设计)
北京理工大学珠海学院 毕业设计（论文）开题报告 题目：基于Linux系统云服务器 的搭建与设计 学院：信息学院
专业：电子科学与技术 学生姓名：何柱新 指导教师：陈景国 研究的现状及其意义
云服务器（Elastic Compute Service, 简称ECS）是一种处理能力可弹性伸缩的计算服务，其管理方式比物理服务器更简单高效。云服务器帮助您快速构建更稳定、安全的应用，降低开发运维的难度和整体IT成本，使您能够更专注于核心业务的创新。云服务器的业内名称其实叫做计算单元。所谓计算单元，就是说这个服务器只能算是一个的大脑，相当于普通电脑的CPU，里面的资源都是有限的。你要获得更好的性能，解决办法一是升级云服务器，二是将其它耗费计算单元资源的软件部署在对应的云服务上。例如数据库有专门的云数据库服务、静态网页和图片有专门的文件存储服务。
随着网络技术的日益普及和信息化建设的重视,云服务器作为一种新型安全的网络存储系统，主要适用于个人文件存储，也可以当作个人专属的网络大硬盘，用户通过上网或移动端登录网站的方式，可方便上传、下载文件。只有能上网，就可以用云服务器登录到服务器上进行个人文件的上传、删除及文件目录的新建、修改、共享等操作，随时随地存储自己的个人文件，方便、快捷、安全。
家庭服务器(home server)是家庭数据的中心，它通过网线和电话线外界连通，通过各种线缆与家庭中的其他设备相连，以达到集中存储并分享数据的目的，例如，您可以将高清播放器与家庭服务器相连，这样您就再也不用在窄小的电脑显示器上观赏高清电影了。另外您可以将家庭服务器和多台电脑与路由器相连，您就可以把每台电脑的数据集中存放于家庭服务器中，同时每台电脑都可以分享这些数据，这样您就不用在拿着移动硬盘在各个电脑间拷来拷去了。家庭服务器是智能家居的大脑，它通过网线和电话线与外界连通，通过各种线缆与各个智能家居设备连，通过各种人机界面与人沟通，并能按照人的指令和软件所设定的程序对家居设备进行控制。
随着“私有云”的研究与发展，众多互联网公司先后推出和加强云存储服务，如：百度云、阿里云、微云（腾讯）、华为云等云服务器。通过对云服务器文件资料管理系统的搭建与设计，很大程度加强我们对“云存储”、“云计算”等云技术的理解。这也是未来计算机发展的一个必然趋势。
二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
研究目标：通过搭建和设计一个私有个人云服务器，实现家用路由器（或校内IP网络）的数据分享，并通过移动设备实现远程控制。研究内容：
根据科技的发展与市场的需要，选择最为合适的智能开源硬件作为服务器的主体；
结合智能硬件的特点与云服务器的网络协议，寻找与制作一个适合搭建云服务器的Linux发行版固件；
通过搭建Apaches服务器软件、mysql数据库管理系统、ftp文件传输协议、ownCould个人云服务项目等开源应用软件，实现网络文件、图片视频等数据分享并通过手机wifi连接进行远程控制。
拟解决的关键问题： 硬件开发板的选取；
Linux系统的搭建与基本操作；
私有云ownCloud开源软件的搭建与设计； Telnet远程服务的安装与配置；
研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析 基本思路：云服务器搭建与设计主要为用户提供一块网络上的存储空间，这个空间里用户可以像本地计算机操作自己的硬盘空间的文件一样随意操纵该存储空间内的文件和文件夹，并且可以自由增加或更换硬盘提高存储容量，并通过移动端实现远程控制。研究方法：通过收集整理国内外有关服务器搭建的文献与开源项目，总结服务器设计的相关理论、实践及其经验，结合实际情况，分析结合服务器设计面临的难题。最后结合理论的总结和实践的需要，提出设计，并尝试搭建云服务器进行不断的调整、优化和记录。
技术路线：云服务器的设计是先通过搭建一个适用于开发、简洁的Linux发行版，安装各种网络传输协议和服务器软件应用程序，并经过长期反复的功能测试和稳定性的验证。实验方案：尽可能地收集现有和过去的同类系统的设计资料和开源软件项目，再对这些系统的设计、搭建和运行进行分析研究，并根据所设计系统的功能要求进行多次选择（如：网络服务协议、文件管理器的优化等），然后对几个较好的同类系统作出相应的修正，最后得出一个理想的服务器系统。可行性分析： 技术可行性分析：
该系统对软件、硬件的要求不高，目前市场上的一般计算机软件、开源硬件资源均能满足系统开发的要求。其中运用的主要软件服务协议有samba通信协议、ssh应用层和传输层基础上的安全协议、nfs网络文件系统；开源项目主要有Apaches服务器软件、mysql数据库管理系统ownCould个人云服务项目，并结合php、shell开源脚本语言，以上技术足以完成本系统的开发和设计。经济可行性分析：
本系统是一个小型的Web应用系统，实现不难，有很强的实用性，而且只需要少量的人手进行开发维护，不需要投入大量的人力资源。并对硬件服务器要求较低，不需要很大的经济投入。
研究计划及进度安排
第一周：确定题目、明确任务、确定开发平台及开发工具；
第二周：收集查阅有关技术资料、了解相关领域知识，撰写开题报告； 第三、四周：在开发板上搭建Linux系统；
第五、六周：搭建ownCloud软件和telnet远程服务； 第七、八周：整体调试； 第九、十周：撰写论文。
参考文献
[1]Linux/UNIX系统编程手册（套装共2册）.凯利斯克（Michael Kerrisk）.孙剑（译者）.人民邮电出版社.2014.01 [2]Linux系统命令及Shell脚本实践指南.王军.机械工业出版社.2013.12 [3]鸟哥的Linux私房菜：服务器架设篇（第3版）.鸟哥.机械工业出版社.2012.07 [4]高性能Linux服务器构建实战：运维监控、性能调优与集群应用.高俊峰.机械工业出版社.2012.01 [5]网络服务搭建、配置与管理大全（Linux版）（第2版）.张栋.电子工业出版社.2012.04 [6]Linux典藏大系：Linux系统管理与网络管理（第2版）.余柏山.清华大学出版社.2014.02 [7]TCP/IP网络编程.尹圣雨（作者）.金国哲（译者）.人民邮电出版社.2014.06 [8]网络安全基础：网络攻防、协议与安全.雅各布森（Douglas Jacobson）.仰礼友（译者）.电子工业出版社.2011.03
指导教师意见：
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工作小组审查意见：
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