时间:2023-03-17 18:00:48
导语:在前沿技术论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:岩土工程施工技术方法问题
Abstract: the trend搀攀 civil engineering construction development is that people will continue to expand new living space, the development of underground space to the march, build the bridge, tunnel and transform Desert Island built highway and high speed railway, etc. And the corresponding technical methods will also has come up, perfecting and updated. In this paper, the geotechnical engineering construction method of system analysis, research and summarize, provides geotechnical engineering disciplines development and perfection of the great significance.
Key Words: geotechnical engineering construction technology problems
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
2 岩土工程施工技术的特点2.1 不确定性首先,由岩土工程勘察报告中的很少的场地数据很难对场地岩土的全部性能都了解清楚其次,某些岩土的结构及性能参数又容易随环境条件而改变,而施工时又常改变了岩土的环境条件第三,改变了的岩土结构及性能反过来对施工过程又施加一定的影响,不可能在事先把这一切了解得非常清楚,所以施工是在对岩土性质及其变化不是全部了解清楚的清况下进行的。这种不确定性的影响,轻则需调整施工工艺参数,重则甚至改变工法,这是无法回避的事实。根据原位测试和现场监测得到施工过程中的各种信息进行反分析,根据反分析结果修改设计、指导施工,这种信息化施工方法将是解决这个问题的重要手段。2.2 区域性各地区的自然条件不同,岩土性质存在很大差异。不同土的应力应变关系不一样,压缩性指标和抗剪强度指标、工程处理目的、设计参数,施工的方法都不相同。例如,在施工技术的选用上,上海注重软土的重庆注重山区岩石的太原则注重能够解决湿陷性黄土问题的。2.3 隐蔽性地基处理、桩基、地下连续墙、锚杆等都是在岩土中隐蔽施工,工程完成后的运行也是在隐蔽条件下进行的,不易发现问题,出现问题后的判断和处理难度也较大,而且是否解决了问题须有一定的时间来验证。在岩土工程施工中、工后采用了各种有针对性的检测、监测方法,检测、监测成为解决这类隐蔽性工程可能出现问题的重要技术手段。
2.4依赖性众多岩土工程施工技术,不但取决于所需解决的岩土工程问题,更依赖于相关学科的发展。20 世纪60 年代末,随着高压射流切割技术的发展,出现了高压喷射注浆法射流泵及真空泵技术孕育出来真空预压法液压技术的发展,使大吨位的静压桩变为现实超声波技术的发展,使岩土工程施工技术的质量检验上了一个新台阶,其与相关的岩土工程施工技术配套,使信息化施工成为可能。2.5 前导性
各种施工技术都是先研究施工效果,后研究计算理论和设计方法,如复合地基、扩底桩、夯扩桩、夯实水泥土桩等迅速发展完善及大范围的应用,但其相应的设计计算理论还在“蹒跚而行”。
3 我国岩土工程施工技术应用现状
3.1 地基处理技术(1)世界上各种成熟的地基处理方法在我国都得到了广泛的研究和应用。有些工法,如真空预压法达到了世界领先水平;(2 ) 自主开发了一系列有本国特色的地基处理技术,如二灰桩复合地基钢渣桩复合地基渣土桩复合地基等。这些成果的开发应用,不仅节约大量资源,降低工程费用,改善环境、减少城市污染,而且使形成的复合地基桩土应力比更趋合理;(3)研究开发了介于桩基与复合地基之间的新型地基基础形式――钢筋混凝土疏桩复合地基,使桩间土的承载作用得到充分发挥,桩、同承受上部结构荷载,从而有效控制建筑物沉降。3.2 基础工程施工技术 (1)各种先进的、落后的,技术含量高的、技术含量低的大直径钻、冲、挖孔桩技术在全国各地得到广泛的使用;(2)研究开发了后压浆桩技术。在灌注桩成桩后对桩底和桩身表面实施压力灌浆,改善桩端和桩周土性,提高桩基承载力,减少桩基沉降量,效果显著;(3)注重施工中的环境效应,采用预钻孔、静压等措施,扩大了钢筋混凝土预制桩的应用范围,而且由于其质量相对稳定可靠,故在城市郊区或场地宽阔的工程以及不宜用其他桩型的场合仍采用;(4)沉管灌注桩己在数亿平方米的工业与民用建筑中应用,在中小城市,因其低廉的造价,使用极其广泛。3.3 边坡加固工程施工技术
(1)我国岩土锚固的应用在20纪80年代后进入飞速发展时期,在边坡稳定、深基坑支护等许多水利、电力和城市建设重大工程中得到应用。施工设备、机具、材料完全自力更生;(2)采用二次灌浆技术,大幅度提高了软土中锚杆的承载力基本上掌握了软土中锚杆蠕变变形和预应力值变化的规律在实践中,找到了控制软土基坑周边位移的若干有效方法,我国的软土锚固技术接近世界先进水平;(3)对基坑开挖过程重新审视,按时空效应原理开挖基坑,是基坑工程中的重大技术创新和变革,其原理为解决其他岩土工程问题开辟了一个新的途径。
3.4 非开挖技术非开挖技术是指在不开挖地表的条件下探测、检查、修复、更换和铺设各种地下管线的技术,是近30 年来发达国家发展起来的一项社会效益与经济效益极为良好的高新技术。我国引进这类技术不到 10年,尚处于消化、吸收阶段。
4岩土工程施工技术的选用和发展
(1)经济性原则。由于施工技术的“不确定性”,每类岩土工程问题往往要准备几套技术或方案,而每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,需要通过经济、工期、技术、安全等方面对比才能选定。但无论如何,技术的经济性占第一位,这也符合国清。
(2)适用性原则。实施任何一项技术都涉及到人与物、空间与时间、天时与地利、工艺与设备、使用与维修、专业与协作、供应与消耗等各种矛盾,不仅要满足工程的总体要求,而且还要考虑各部分之间的互动影响。
摘要:嵌入式技术已在人们生活中得到广泛应用;移动计算更是给人们的生活带来了极大的方便。有移动计算技术推动发展的新的数据库技术让人耳目一新。嵌入式移动数据库技术因此产生。主要论述了嵌入式移动数据库的特点及应用,嵌入式移动数据库管理系统(EMDB)的功能需求及特点,嵌入式移动数据库的系统结构。
关键字:嵌入式移动计算嵌入式移动数据库EMDB系统结构
1引言
随着移动计算技术的发展,移动数据库逐步走向应用,在嵌入式操作系统中加入移动数据库,也越来越显示出其重要性。
1.1嵌入式系统
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
1.2移动计算
移动计算是一种新型的技术,它使得计算机或其它信息设备,在没有与固定的物理连接设备相连的情况下,能够传输数据。移动计算的作用在于,将有用、准确、及时的信息与中央信息系统相互作用,分担中央信息系统的计算压力,使有用、准确、及时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的任何用户。移动计算环境比传统的计算环境更为复杂和灵活。典型的移动计算环境有[1]:
(1)智能计算设备+无线网络。通过无线网络,智能计算设备可以随时进入MCE主网络;
(2)智能计算设备+调制解调器+电话网络。在不同地点,将调制解调器和附近的电话相连接,通过电话网进入MCE主网络;
(3)移动用户+传统工作站+传统有线网络。移动用户在不同场地使用静态计算机获得MCE的服务。
1.3嵌入式移动数据库
数据库技术一直在随着计算的发展而不断进步。凡是有数据的地方,就要用到数据库来协助管理数据。移动计算也是对数据的处理,离开对数据的管理、处理,计算机就毫无意义。移动计算同时又强调其移动性,传统的PC机要做到移动,同时在苛刻的环境下作到良好的运作也是不可能的。此时,嵌入式很好的满足了移动计算对移动客户端计算的要求。三者从这一点上结合就产生了当今数据库的一个新的发展空间:嵌入式数据库技术。移动数据库是指支持移动计算环境的分布式数据库。由于移动数据库系统通常应用在诸如掌上电脑、PDA、车载设备、移动电话等嵌入式设备中,因此,它又被称为嵌入式移动数据库系统。
2嵌入式移动数据库的特点及其应用
2.1嵌入式移动数据库特点
嵌入式移动数据库在实际应用中必须解决好数据的一致性(复制性)、高效的事务处理、数据的安全性等问题。
(1)数据的一致性
移动数据库的一个显著特点是,移动终端之间以及与服务器之间的连接是一种弱连接。即低带宽、长延迟、不稳定和经常性的断开。为了支持用户在弱环境下对数据库的操作,现在普遍采用乐观复制方法(Optimisticreplication或Lazyreplication)允许用户对本地缓存上的数据副本进行操作。待网络重新连接后再与数据库服务器或其它终端交换数据修改信息,并通过冲突检测和协调来恢复数据的一致性。
(2)高效的事务处理
移动事务处理要解决在移动环境中频繁的、可预见的、拆连情况下的事务处理。为了保证活动事务的顺利完成,必须设计和实现新的事务管理策略和算法,方法如下:
根据网络连接情况来确定事务处理的优先级,网络连接速度高的事务请求优先处理。
根据操作时间来确定事务是否迁移,即长时间的事务操作将全部迁移到服务器上执行,无需保证网络的一直畅通。
根据数据量的大小来确定事务是上载执行还是下载数据副本执行后上载。
事务处理过程中,网络断接处理时采用服务器发现机制还是采用客户端声明机制。
事务移动(如:位置相关查询)过程中的用户位置属性的实时更新。
完善的日志记录策略。
(3)数据的安全性
许多应用领域的嵌入式设备是系统中数据管理或处理的关键设备,因此嵌入式设备上的数据库系统对存取权限的控制比较严格。同时,许多嵌入式设备具有较高的移动性、便携性和非固定的工作环境,也带来潜在的不安全因素。同时某些数据的个人隐私性又很高,因此在防止碰撞、磁场干扰、遗失、盗窃等对个人数据安全的威胁上需要提供充分的安全性保证。保证数据安全的主要措施如下:
对移动终端进行认证,防止非法终端的欺骗性接入。
对无线通信进行加密,防止数据信息泄漏。
对下载的数据副本加密存储,以防移动终端物理丢失后的数据泄密[2]。
2.2嵌入式移动数据库应用
目前,嵌入式移动数据库有两种应用,可划分为水平应用和垂直应用。所谓水平应用,是指应用方案能够用于多种不同行业,只需要极少的定制工作;而垂直应用则针对特定行业的应用,数据处理具有独特性。与水平应用相比,垂直型应用具有明显的行业特殊性,不同领域的应用之间差别较大,结果表示和服务器数据库的管理也有很大不同。主要涉及保险、银行业、航班信息、政府部门等具体的行业领域。如图所示[3]:
图1嵌入式移动数据库的应用分类
3嵌入式移动数据库管理系统(EMDBMS)的特性
3.1嵌入式移动数据库管理系统的功能需求
移动计算环境中的数据库管理系统,是一种动态分布式数据库管理系统。由于嵌入式移动数据库管理系统运行在移动计算的环境之下,应用于嵌入式操作系统之上,所以它有自己的功能需求:
(1)微小内核结构
考虑到嵌入式设备的资源有限,嵌入式移动DBMS应采用微型化技术实现,可在满足应用的前提下,紧缩其系统结构以满足嵌入式应用的需求。
(2)对标准SQL的支持
嵌入式移动DBMS应能提供对标准SQL的支持。支持SQL92标准的子集,支持数据查询(连接查询、子查询、排序、分组等)、插入、更新、删除多种标准的SQL语句,以充分满足嵌入式应用开发的需求。
(3)事务管理功能
嵌入式移动DBMS应具有事务处理能力,可自动维护事务的完整性、原子性等特性;支持实体完整性和引用完整性。
(4)完善的数据同步机制
数据同步是嵌入式数据库最重要的特点。通过数据复制,可以将嵌入式数据库或主数据库的变化情况应用到对方,以保证数据的一致性。
(5)支持多种连接协议。
嵌入式移动DBMS应支持多种通信连接协议。可以通过串行通信、TCP/IP、红外传输、蓝牙等多种连接方式,实现与嵌入式设备和数据库服务器的连接。
(6)完备的嵌入式数据库的管理功能
嵌入式移动DBMS应具有自动恢复功能,可进行嵌入式数据库管理,并能够提供数据的备份和恢复,保证用户数据安全可靠。支持多种嵌入式操作系统嵌入式移动DBMS应能支持WindowsCE、PalmOS等多种目前流行的嵌入式操作系统,这样才能使嵌入式移动数据库管理系统不受移动终端的限制。
3.2嵌入式移动数据库管理系统的特点
基于以上分析不难得出嵌入式移动数据库的管理系统应具有如下特点:
(1)提供多种数据同步方式。具有上载同步、下载同步和完全同步三种同步方式。
(2)具有完善的冲突检测机制,和灵活的冲突解决方案,具有冲突日志记录功能。企业级应用中冲突是不可避免的,不同的数据库系统认为冲突发生的位置是不一样的。解决冲突的规则可以是系统预定义的也可以是用户自定义的。
(3)支持快速同步。系统同步时,只传递变化的数据,即增量上下载,节省了大量的同步时间。
(4)支持表的水平分割和垂直分割复制,最大限度地降低了嵌入式数据库的大小。
(5)支持异构数据源连接同步。可以用支持ODBC的异构数据源,作为主数据库和嵌入式设备上的数据库,以进行数据同步。
(6)具有主动同步的功能。允许用户对系统提供的同步事件自定义过程实现,并提供最大灵活度的同步过程。
4嵌入式移动数据库的数据管理模式
图2数据管理模式
嵌入式数据库的应用分为个人应用和企业级应用。在个人应用中,与外界较少交换数据,而且不必考虑多个数据库的数据一致性。在企业级应用中,嵌入式数据库要与企业级数据库交换数据,构成分布式数据库系统,支持复杂的业务活动。
在数据库三级应用模式中,EMDB系统一般采用EMDB+同步/复制服务器+企业级DB,如我们见到的IBM提供的嵌入式设备和移动企业级应用解决方案就是由3部分组成:DB2Everyplace嵌入式数据库、DB2EveryplaceSyncServer和UniversalDatabase企业级数据库。在此模式中,EMDBS由移动设备中的EMDBMS和固定节点上的同步/复制服务器这两部分构成。这种方案的指导思想是将DBMS的功能分解,简化移动设备中的功能,进而减少对移动设备资源的需求[4]。
5嵌入式移动数据库的系统结构
(1)数据库服务器DBSVR(DatabaseServer)
可以是大型数据库系统,如:Oracle,Sybase,DB2,SQLServer,一般为固定结点。每个DBSVR上维护本地数据库的一个完整的副本,服务器之间由可靠的高速互联网连接在一起,构成一个传统意义上的分布数据库系统。
图3典型嵌入式移动数据库的系统结构
(2)移动支持结点MSS(MobileSupportStation)
进行分布式事务处理,控制EMDB和DBSVR之间的数据交换并支持一个无线单元(cell),具有无线联网能力和同步功能,MSS也位于高速网络中。服务器可以与MSS为同一台机器。
(3)位置服务器LS(LocationServer)
(4)可信部分
由固定网络以及网络上的固定主机组成,固定主机分为两类:一类是不带无线通讯的主机,如DSSVR和LS;另一类是带有无线通讯接口MSS。
(5)移动客户机MC(MobileClient)
MC的处理能力与存储能力相对于服务器来说非常有限,且具有移动性(即可以出现在任意一个无线单元中),在它上面保存一部分数据库副本,并通过EMDB对本地数据进行管理,可以通过无线链路与一个MSS通信,通过MSS上的ODBC接口,EMDB可以与DBSVR进行数据交换。从而与整个固定网络连通,也可以接受由MSS发送的广播信息。它会经常与服务器断接(指MC无法与任意一个联机通信)即使在与服务器保持连接时,由于MC所处的网络环境多变,MC与服务器之间的网络带宽相差很大,且可靠性较低,网络延迟较大。
(6)本地数据库Rep(Replication)数据库副本
(7)EMDB
嵌入式移动数据库,工作方式为:每当MC发出一个查询请求Q1时,它首先查询本地数据库(移动子集上),若满足查询条件要求则直接返回给MC,否则就向VS提交查询请求,由VS代替MC完成查询并将结果返回给MC(前提是两者处于连接状态)。若MC处于断接状态,则也只能在MC上执行本地查询。若在断接期间更新了MC上的数据,则该数据将在VS再次连接时,进行数据重集成,通过一致性维护算法来保证一致性。主要EMDB的应用模式都是立足于嵌入式设备作客户端,在嵌入式设备上运行一个精巧的EMDB,在通过同步或复制技术与企业级数据库连接。这种应用模式在支持嵌入式设备的同时,还支持移动设备,甚至无线移动设备,构成基于移动环境的应用[5]。
6结束语
现在,世界已经进入了后PC机时代。信息电器如个人数字助理、web可视电话、移动电话的GPS或W-CDMA产品、TV机顶盒、电视会议机、数码相机等嵌入式设备已经在人们生活中广泛应用。相信随着科技的发展,嵌入式移动数据库技术也必将给人们的生活带来更大的方便和改变。
参考文献
[1]冯玉才李东等.一种移动数据库管理系统的体系结构,计算机研究与发展[J],2001年
[2]黄军政.蔡瀛捷.移动计算推动数据库移动,中国计算机用户[J],2004年9月第36期
[3]周克江.嵌入式移动数据库及其应用问题研究,湖南第一师范学报[J],2004年9月第4卷第3期
关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试
1光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
2光纤通信技术的特点
2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
3不断发展的光纤通信技术
3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。
3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
4光纤链路的现场测试
4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。
4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。
4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。
4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。
虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).
论文摘要:本文通过个别调查法和座谈法,对本校05级教育技术学生的信息能力作了一个初步调查,通过调查结果的统计分析,发现大部分学生目前的信息能力不容乐观,并提出了一些相应的对策。
在科技发展的今天,知识的转化速度加快,教育技术学专业的学生应该比其它专业的学生具有更强的信息应用能力,特别是在教学方面的应用,需要具有对信息的查找和创新能力。
1信息能力的含义
息能力是对各种信息技术的理解和活用的能力,即对信息的获取、理解、分析、加工、处理、传递的理解和活用能力。信息能力是一种基本的信息素养,它是一种在技术层面、操作层面和能力层面上的素养,是个体在主动选择和运用信息及信息手段的基本素质。信息能力的构成,主要包括获取信息的能力,处理信息的能力,生成信息的能力,创造信息的能力,信息交流的能力。获取信息是指人们通过对自然的感应、人际交流和大众传媒,利用一定的信息技术获取信息的能力,是人们能够利用信息的最基本能力。信息处理能力是指能对搜集的信息进行理解、归纳、分类、存储记忆、批判、鉴别、遴选、分析综合、抽象概括和表达等。其中信息理解能力、信息分析综合能力和信息批判能力尤其重要。在信息搜集、选择、理解和批判的基础上,能准确地概述、综合、改造和表述所需要的信息,使之简洁明了通俗流畅并且富有个性特色。围绕同一目的,在多种多样的信息交合作用的基础上,迸发创造思维的火花,产生新信息的生长点,从而创造新信息,达到搜集、选择、理解和批判信息的终极目的。信息交流就是人们将自己拥有的信息,通过各种形式纳人统一的、正规的信息交流渠道的能力。其中信息意识是基础;准确的判断能力是关键。
2教育技术学专业学生信息能力现状分析
2.1研究的对象、内容及方法
该次主要是针对陕西理工学院05级教育技术学本科专业的71位学生展开的一项小范围调查。通过座谈法,访问法,观察法和问卷调查法了解学生目前获取信息,处理信息和创造信息的能力。这些信息的能力分散到该专业主要体现在计算机基础应用能力,程序编写能力,多媒体课件制作能力和计算机网络建设能力上。
2.2现状分析
2.2.1基于计算机机基础的应用能力现状
在计算机的基础能力掌握方面,我们教育技术学专业学生主要涉及到的是计算机基本技能(Word,ExceI,PPT)的掌握,该项能力是要求所有专业的学生都掌握,只不过是要求我专业学生能够更进一步。它们的主要作用在于提高教技学生的能力素养,是一种基础性的能力,要求每一个人都能够熟练掌握应用。
通过对40个学生(其中男20,女20)进行小范围调查,统计发现,对于WORD的应用,20位女生中,有19人能够基本掌握,1人对此根本不熟悉,其中13人能够熟练掌握;20个男生中,全部学牛都能够基本掌握该项能力.16人对此应用特别熟练。
对于该项能力的掌握,大部分认为只需要会打字,会进行简单的排版就可以了。但是我们需要明白的是,文本的编辑和处理能力是较打字能力重要的多。文字的编辑能力应该包括文字的录人,排版,编辑以及图文处理。在这个模块中,文字的录人是没有问题的,而在图文的综合处理方面,女生的能力则较男生次之。
对于EXCEL的应用,主要对20个男生和30个女生进行了小范围的访谈,通过谈话,我从中了解到,有18个男生能够基本掌握该能力,12人达到熟练,2人不熟悉;在30位女生中有21名基本掌握,15人达到熟练,其他9人基本不接触。
对于该项能力的掌握,明显低于对WORD的掌握要低得多,这项能力主要是要求学生能够具有较强的信息处理能力,即就是处理数字信息的能力,如对数字做进一步的计算,排序,以及插入图表图片等。
对于PPT的应用现状,主要是通过观察法来调查实现的。通过整体的浏览和观察发现,基本上所有人都能够基板掌握该项技能,能够作出比较简单的少页数量的作品。但是若要完成比较复杂或者连贯的多页数的作品,则没有多数人能够顺利的完成。并且从完成作品的质量上来看,大多数人存在页面设计不合理、缺少实质性的内容等问题。
综合上面三种能力,我们不难发现,在信息的获取能力和处理能力方面,男生有明显的强势。信息的获取能力主要体现在获取文字信息,图文图像信息上,这一点在文字编辑和PPT制作方面体现的较多,这也就要求我们教育技术专业的学生不仅要具有普通的文字和图片图像处理能力,还必许具有过硬的图文处理能力,这也就是说我们还应提高自身的信息处理能力及在生成信息的能力:数字信息的获取能力主要用与EXCEL中基本信息的得到,基本信息的获得有利于后期的再利用,体现在该项目上主要就是数据的处理。任何一种技能的习得,都不是孤立存在的,获取信息的同时我们实际也是在进行某些信息的处理和在加工。
2.2.2程序编写能力的现状分析
较计算机专业的同学而言,我们学习程序的编写主要应用与教学系统设计和开发上,不是单纯的对其进行掌握和了解后就可以的。而是要求学生能够熟练的掌握,并能够通过对所获的基本信息进行生成和创新,开发设计一些教学辅助软件。
在该项调查中,主要是对20个男生和10个女生的C语言及VB语言的应用现状进行的。通过访谈得到如下数据,从数据中可以比较清楚的看到学生能力的不足
从这两个图表中,我们不难看出,学生对这两种语言的掌握程度普遍偏低,能力的获取和应用都在百分之六十以下,更谈不上信息的生成,创新和交流。基于这种情况,通过与学生的了解发现,大部分学生反应听不懂或者是原本有信心后来却力不从心等等。总结起来,更多的问题还是在学生自己的身上。不能从老师的讲解中获取知识,说明信息的获取能力较差,不能根据自己的发展情况制定自己的发展方向,并且不能将已有的信息资源转化为一种动力,不能理解消化信息,不能生成新的信息,对信息的利用意识不够。
2.2.3多媒体课件的制作能力的现状
多媒体课件制作能力体现在教育技术学专业学生的能力应用上主要是能够熟练的运用Authorware软件制作适合个科教学实用的教学课件。那么,我校该专业05级学生是否能达到熟练制作出优秀的课件呢?通过调查发现,实际的现状并不能达到要求。
在这项调查中,我们发现,女生在应用发面的能力微微优于男生的发展。在该项软件的应用实际上主要体现学生生成信息和再创造的能力,因为我们知道,一个优秀的课件不光需要文字的录人,同时需要配有相关的图片,图像,动画以及其它有助于教学进行的各种媒体,不单单要求具有计算机的操作技能,还需要制作者能够充分发挥自己的主观能动性,将课件制作的比较具有人情味儿。在这一点上,刚好发挥了女生比较感性的优势,由此,女生将注意力投人的比男生多,所取得的成果也较男生显著。
3提高学生信息能力的对策
通过对现状的分析,我们发现,学生信息能力的获得较实际需要还有很大的一段距离,要想改变这一现状,提高学生的信息能力,我们应从国家、学校、老师和学生四个角度着手考虑。
国家在政策上应该向西部偏远地区、经济不发达地区予以倾斜,加大扶持力度,保证这些地区信息渠道畅通,信息软硬件资源充足。陕西理工学院地处经济不发达的陕西,且位居秦巴山地,交通不便,信息闭塞,发展缓慢,信息资源不足,硬件基础不够完善,不利于在校大学生信息能力的提高和发展。
学校应该提供给学生大量的实践操作时间,培养学生的动手能力,而不能依旧如高中教学那样,只注重理论知识的学习,还应该提供充足的软硬件资源供在校学生使用。
关键词:计算机网络;教学改革;实践训练;创新
文章编号:1672-5913(2013)14-0050-04 中图分类号:G642
计算机网络是一个发展迅速的学科,主流的网络技术在不断更新换代,因此计算机网络课程的教学设计也必须随之不断进行改革创新,以便与技术的发展相适应。理工大学计算机网络相关课程是谢希仁教授于1983年首次为硕士研究生开设的,1995年以后,通过对该课程进行改革,将计算机网络的基础原理部分放到本科生教学中,称为计算机网络原理课程,而硕士研究生的教学则定位于该课程的高端部分,称为高级计算机网络课程。
在教学内容的设置上,本科教学主要关注如何帮助学生建立计算机网络知识体系结构的概念,更加强调知识的完整性和系统性,所以我们采取了国际上通用的分层教学模式。经过本科阶段对网络知识的初步学习,大多数研究生已经掌握了计算机网络的基本概念,教学过程中应当重点讲述相关的技术原理,侧重培养研究生的科研创新能力。基于这一指导思想,我们构建了网络高级技术专题、网络基本设计原则、网络实践教学和论文阅读研讨写作的研究生高级计算机网络教学设计,将研究能力培养前置到课程学习阶段,构建科学研究基础上的研究生高级计算机网络课程教学新模式,使学生真正理解和掌握理论知识,提高动手能力,进而适应计算机网络技术的飞速发展和创新型人才培养的需求。
1 教学内容组织
当前国内外知名高校的研究生计算机网络课程一般分两类:一类是作为核心课程,按照传统的分层体系结构组织,但讲授过程中在内容的深度和广度上比本科的计算机网络课程有很大提高;另一类是作为选修课程,主要设置一系列的前沿技术专题讲座,由从事相关研究的工作人员组织论文讨论。
上述两种授课模式各有优缺点,按照分层体系结构组织的讲授模式能够帮助研究生更加系统地把握计算机网络的体系结构及核心问题,但由于大多数研究生本科阶段已经按照该模式学习过计算机网络课程,因此难以吸引学生的学习兴趣,并且按照分层模式系统地讲授一遍课程内容在课时安排上也难以保障。按照前沿技术组织专题讲座能够帮助研究生迅速把握本专业的热门研究方向和研究问题,但该方法存在的最大问题在于课程内容的组织缺乏系统性,难以帮助学生把握课程的核心知识点。并且,计算机网络相关的新技术大多为英文文章,对于刚入学的硕士生而言,多数人并不具备短时间内阅读大量英文文章的能力,因此盲目按照前沿技术方式开展课程教学会导致教学效果大打折扣。
目前,国内也出现了多个围绕研究生计算机网络教学开展的改革创新,它们大多与所在学校的教学特点密切相关。我们在借鉴国外著名大学研究生计算机网络课程设置的基础上,结合理工大学研究生的具体特点和培养要求,设计了以提高研究生创新能力为中心的课程教学内容,将教学过程划分为理论教学和实践教学两大部分。其中理论教学包括计算机网络基础概述、网络高级专题和网络设计原则等内容;实践教学则包括课程实验和自主设计性实验两部分,并在教学过程中穿插着进行课堂及论文研讨,从而注重培养研究生对计算机网络核心知识、核心原则和前沿研究的了解与掌握,锻炼其利用所学知识动手解决问题的能力。
1.1 理论教学
高级计算机网络理论教学的主要目标是帮助研究生完善计算机网络体系结构的概念、掌握计算机网络的关键问题、了解计算机网络的最新研究方向和技术。通过调研发现大部分学生希望授课教师能够尽量避免相关教学活动与本科先修课程的重复,以便开拓新领域、学习新方法。结合理工大学研究生的培养要求,我们设置了理论教学内容,见表1。
在课程设置中,首先较系统地综述计算机网络的重要概念、基本原理和研究方法,以便帮助研究生陕速回顾建立计算机网络体系结构的概念。由于当前跨专业、跨学科报考研究生的现象十分普遍,导致学生的专业基础差异性明显,这部分内容的教学也能帮助这些学生尽可能弥补专业知识上的差异,使后续高级专题的教学更加易于开展。
随后,围绕应用层网络技术、多媒体网络、网络管理与测量等计算机网络的高级专题开展教学,重点讲授这些专题中涉及的关键问题、核心思想以及核心技术等,帮助研究生提升对计算机网络知识的理解掌握水平。这些专题的选择主要考虑到将计算机网络的基础知识与前沿研究进行有机结合,一方面突出当前的一些前沿研究领域,另一方面也强调其中涉及的网络基础知识和原则。
再次,为了进一步提升研究生对计算机网络当前研究热点的了解和把握,专门设计了一章网络新技术专题,重点介绍数据中心网络、软件定义网络、未来网络体系结构等当前的研究热点。为了体现教学思想,避免陷入研究怪圈,我们在讲授过程中主要向学生阐述这些技术产生的背景及解决的问题,并在教学过程中启发学生思考这些网络新技术带来的优势是什么?同时又引出了哪些问题?有没有办法对其进行进一步的优化等。这样将学习过程变成一个思考创造的过程,从而帮助研究生提升科研创新能力。
最后,在网络设计原则部分,总结回顾计算机网络中采用的一些典型设计理念和原则,包括软状态机制、随机化技术、间接技术、虚拟化技术等,通过介绍这些技术的基本概念及应用场景,让学生深入理解并体会技术本身的价值,为以后的研究应用奠定基础。
1.2 实践教学
长期以来,研究生课程的教学存在“重理论、轻实践”的问题,对于如何将教学内容应用到实际的研究工作中关注的不够,这一现状与国家重点倡导的应用型研究生培养目标越来越不符合。对于具有强烈工程应用背景的计算机网络课程而言,如何建立实践教学模式,提高实践教学效果在整个课程教学过程中具有至关重要的影响。
为此,在教学过程中设计了两类实践教学内容,一部分与课堂理论教学相配套,帮助学生更好地理解掌握理论教学内容,如应用层网络技术专题中设置针对P2P数据传输协议进行仿真分析的实验内容,在多媒体网络专题中设置多媒体视频传输实验内容,在网络管理与测量专题中设置大规模网络测量数据综合分析的实验内容等。这些实验内容与理论教学内容密切结合,可以作为理论教学的有益补充。
此外,我们还设置了针对整个课程的自主性综合实验,又称课程设计,其选题相对具有开放性,内容涉及计算机网络的各个层次和技术。一方面列出部分课题供学生选择,如基于OPNET/NS2的网络路由算法性能仿真分析、简单包过滤防火墙的设计与实现、基于NetFlow的网络流量采集与分析系统、基于SNMP的简单网络管理系统等;另一方面也鼓励研究生与导师进行交流,将导师正在进行的重大课题研究内容抽取一部分作为自主性综合实验的内容,达到课程教学与科研活动有机的结合。
为充分发挥学生的创造性和主观能动性,自主性综合实验包括基本要求和扩展功能两个部分,课程只给出基本要求作为必须要达到的目标,学生可以在此基础上发挥自己的创造力进行扩展,实现更多的功能。在自主性综合实验的验收和考核工作中,以课题实现的创新程度和反映出的研究生进行研究探索的工作量,作为自主性综合实验的考核重点。
1.3 课堂研讨
为了避免授课内容过于偏重基础,对国内外学术界新兴领域和新兴技术关注不够等问题,综合锻炼研究生通过阅读文献跟踪前沿研究的能力,以及通过文献阅读报告开展学术交流的能力,我们在教学过程中还相应设置了课堂研讨环节,主要包括论文研讨和课程设计研讨两部分内容。其中论文研讨环节首先选取计算机网络研究领域的经典文献和前沿性研究文献开展文献阅读,然后让研究生上台就所阅读的文献开展报告,其他学生则针对该报告进行相应的质疑,通过讨论促使研究生从多个角度审视问题,促使创新思维火花的进发、碰撞。进一步要求研究生在课堂研讨的基础上,分组选择一个感兴趣的网络问题,阅读5篇以上著名会议或者期刊的相关文献,并完成读书报告,从而综合锻炼他们语言表达交流和论文撰写的能力,激发其创新精神,提高“学以致用”的实践能力。
课程设计的研讨与论文交流研讨的过程类似,在完成课题的详细设计方案后开展一次研讨交流,每名研究生根据所做课题进行发言交流,其他学生则针对该课题的内涵、设计方案的可行性、存在的不足等问题进行交流,达到综合受益的目标。
2 考核机制设计
以往的研究生计算机网络课程考核评价机制一般采用平时成绩加考试成绩的方式,且期末考试成绩在评价中所占比重过大。然而,评价研究生学习成绩的优劣,应该从理论学习水平、实践动手能力、个体综合素质及创新能力等多个方面展开,从平时作业、课堂研讨发言、平时实验与自主设计性实验、课程论文报告及理论考核等方面对学习情况进行综合评测。用考核机制引导研究生改变传统学习方式,加强对教学全过程的管理,对学习的每个重要过程都进行量化计分,以衡量研究生的综合能力素质,激励他们全面发展。根据这一目标,我们设计了课程评价指标体系,见表2。
在这种评价指标体系中,既包括平时的课堂作业、研讨发言、课程实验,又包括设计性实验、课程读书报告以及期末考试等,实现了对整个授课阶段的全过程管理,综合考查了研究生的理论知识掌握、文献阅读报告、论文撰写、实践动手等多方面的综合能力,因此具有更好的合理性。
3 教学效果
利用设计的高级计算机网络课程教学改革模式,我们在近几年的教学实践中取得了很好的教学效果。高级计算机网络课程先后被学校评为校级教改示范课程和研究生精品课程,并得到了选课研究生的一致好评。调研过程中专家和研究生普遍反映,这一课程的教学体系结构比以往的方式更加注重对知识本质和科学方法的揭示,注重对研究生学术质疑和独立思考能力的培养,使研究生通过课程学习,达到学习新知识、提升分析解决问题的能力和增强实践能力的综合效果。大部分研究生对于课程教学改革在启发式教学、实践教学、课堂研讨等方面印象深刻,最后达到了预期的教学效果。然而在教学实施过程中也反映出一些问题,如部分学生基础知识相对薄弱,在实践教学及课堂研讨过程中与其他学生存在较大差距;自主性综合实验的设置需要准确把握问题的难易程度,内容太简单学生不会有太大的兴趣,内容太难学生又会觉得无从下手等。这些问题需要在教学过程中不断进行优化调整。
4 结语
高级计算机网络作为国际上计算机网络与通信领域通行的研究生核心课程,对该领域的科学研究与工程技术工作者至关重要。为了提高课程教学效果,我们对课程进行了一系列的改革,包括理论教学内容的优化设置、实践教学的组织、课堂探讨机制的构建以及考核机制的设计等。通过这些改革,建立了一套完善的研究生高级计算机网络课程的理论和实践教学体系,构建了网络高级技术专题、网络基本设计原则、网络实践教学和论文阅读研讨写作的研究生高级计算机网络教学模式,实现了基础理论和前沿研究并重、理论教学和实践训练并行,使学生真正掌握和理解理论知识,提高动手能力,这一教学实施模式在实践中取得了较好的效果。然而,计算机网络是一个迅猛发展的学科领域,新的技术和应用层出不穷,在后续的教学实践过程中,我们将关注这些新变化,并不断对课程进行相应的改革创新,达到传授知识、提升能力的教学目标。
参考文献:
[1]邢长友,陈鸣,许博,等,面向创新人才培养的计算机网络教学改革[J],计算机教育,2013(1):49-52
[2]陈鸣,谢钧,刘鹏,等,计算机网络课程中的科学思维训练[J]。中国大学教学,2013(3):62-64
[3]李巍,李云春,夏春和,研究生计算机网络课程体系研究与实践[J],计算机教育,2009(19):131-133
大会热忱欢迎从事信息安全领域管理、科研、教学、生产、应用和服务的组织机构和个人踊跃投稿。所投稿件经过专家组评审后,录取论文将在《信息网络安全》(2015年第9期)杂志正刊上刊登,并收录中国知网论文库。《信息网络安全》将赠送国家图书馆等单位作为藏书收藏,并向录取论文作者发放稿费,专委会还将向优秀论文作者颁发奖金和获奖证书。
一、会议主题
2015年是网络强国战略的起步年。网络强国离不开自主可控的安全技术支持,只有实现网络和信息安全的前沿技术和科技水平的赶超,才能实现关键核心技术的真正自主可控,才能实现从战略层面、实施层面全局而振的长策。当前,信息网络应用飞速发展,技术创新的步伐越来越快,云计算、大数据、移动网络、物联网、智能化、三网融合等一系列信息化应用新概念、新技术、新应用给信息安全行业提出新的挑战。同时,国际上网络安全技术事件和政治博弈越来越激烈和复杂,“工业4.0”时代对网络安全的冲击来势汹涌。我们需要全民树立建设网络强国的新理念,并切实提升国家第五空间的战略地位和执行力。本次会议的主题为“科技是建设网络强国的基础”。
二、征文内容
1. 关于提升国家第五空间的战略地位和执行力的研究
2. 云计算与云安全
3. 大数据及其应用中的安全
4. 移动网络及其信息安全
5. 物联网安全
6. 智能化应用安全
7. 网络监测与监管技术
8. 面对新形势的等级保护管理与技术研究
9. 信息安全应急响应体系
10. 可信计算
11. 网络可信体系建设研究
12. 工业控制系统及基础设施的网络与信息安全
13. 网络与信息系统的内容安全
14. 预防和打击计算机犯罪
15. 网络与信息安全法制建设的研究
16. 重大安全事件的分析报告与对策建议
17. 我国网络安全产业发展的研究成果与诉求
18. 其他有关网络安全和信息化的学术成果
凡属于网络安全和信息安全领域的各类学术论文、研究报告和成果介绍均可投稿。
三、征文要求
1. 论文要求主题明确、论据充分、联系实际、反映信息安全最新研究成果,未曾发表,篇幅控制在5000字左右。
2. 提倡学术民主。鼓励新观点、新概念、新成果、新发现的发表和争鸣。
3. 提倡端正学风、反对抄袭,将对投稿的文章进行相似性比对检查。
4. 文责自负。单位和人员投稿应先由所在单位进行保密审查,通过后方可投稿。
5. 作者须按计算机安全专业委员会秘书处统一发出的论文模版格式排版并如实填写投稿表,在截止日期前提交电子版的论文与投稿表。
6、论文模版和投稿表请到计算机安全专业委员会网站下载,网址是:.cn。
联系人:田芳,郝文江
电话:010-88513291,88513292
征文上传Email 地址:
1.中国已成为名副其实的科技人力资源大国。目前,科技人力资源总量约为3500万人,居世界第一位。
2.科技规模增长,投入强度提高,成为全球研发投入的一支重要力量。2006年,全社会科技支出经费总额4500亿元,研究开发支出总额3003.1亿元,居世界第五位。
3.初步具备支撑科技发展的基础条件。国家实验室和国家重点实验室等科研基地达到同类国际实验室装备水平,已建成覆盖全国的信息通信基础网络,网络规模、网络技术位居世界前列。2006年底止,全国电话用户8.3亿,移动用户4.8亿,均居世界第一位;上网人数1.37亿,上网计算机数5940万台,宽带接入量3530万台,占世界第二位。
4.创造和发展知识产权的水平大幅提高。国内发明专利年申请量连续三年超过国外申请量,2006年中国发明专利申请量居世界第四位。
5.基础研究和前沿技术创新能力显著增强。中国国际论文总数的世界排名上升为第四位,在三大国际检索系统(SCI,EI,ISTP)论文总数中占7%,进入世界第二方阵,与英国、德国、日本相当。
6.企业成为技术创新的主要力量。民营科技企业由20年前的7000多家发展为2006年的150595家,成为创新型国家的生力军和先锋队。
7.高技术产业规模在世界范围内处于较高水平。总产值达到34367亿元,对全部制造业总产值增长的贡献为15.5%。
8.科技支撑能力明显提高,产业技术创新取得多方面突破。在基础工业、加工制造业以及新兴产业领域,技术创新能力大幅度提高。一批关键技术的攻克有力地支撑了三峡工程、西电东送、西气东输、南水北调、青藏铁路等重大工程的建设。
关键词:科技期刊;市场意识;创新发展
中图分类号:G206.2文献标识码:A文章编号:1672-8122(2011)06-0078-02
《计算机测量与控制》杂志是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物,于1993年创刊,1995年转为公开发行的科技期刊,为季刊,2000年改为双月刊,2002年改为月刊。其始终围绕着“报道前沿技术,引领测控领域发展,突出前瞻性、导向性和实用性”的办刊方针,学术水平、期刊质量和经济效益不断提高,期刊市场经营意识不断提高。创刊至今已走过18年历程,正是由计划经济向市场经济转型的时期,由行政拨款办刊过渡到自收自支、自办发行,以刊养刊的办刊道路,这对办刊人来说,意味着丢下拐杖和铁饭碗,到市场经济的大海中去游泳,要想生存和发展,编辑部必须按市场经济规律运作,期刊必须接受市场的检验和读者的认可,逐步创造一种自我生存、自我发展、具有竞争力的氛围。
一、找准期刊的定位,打造自己的品牌
期刊要生存、要发展,只有依靠清晰的定位、准确的目标读者,以及符合读者需要的产品和服务。《计算机测量与控制》是报道自动化测试和控制技术科技的刊物,它是集计算机技术、先进的总线技术、传感器技术、网络通信技术、人工智能技术、软件技术于一体的高新技术。在航天和国防的各类武器系统、卫星系统、载人航天和绕月工程及民用领域得到了广泛应用。《计算机测量与控制》以“报道前沿技术、引领测控领域发展,突出前瞻性、导向性和实用性”为宗旨,面向国防工业和民用工业的自动化测控领域。主要定位在自动测试、试验验证和控制技术领域,报道国内外测试技术的理论、成果和先进的总线技术标准,突出应用技术,促进测控领域新技术应用和科技成果向生产力的转化,既强调理论与实践的结合,又兼顾提高与普及并举。利用本刊的学科优势,重点加强“自动化测试”、“试验验证”、“控制技术”、“军事测控技术”、“设计与应用”等特色栏目,形成自己的优势,突出个性。同时,不断研究国内外测试和控制领域的难点、热点、焦点,根据该学科领域的发展变化,及时修改报道内容,不断满足读者对新技术的需求,争取更多的读者群。
二、树立前沿意识,提高期刊学术水平
计算机测试和测控技术发展迅猛,应用领域广泛,基于总线标准的测试技术不断出现,作为主编必须了解本学科领域的发展和变化,培养善于捕捉、把握、跟踪、剖析新信息的能力,在选题工作中注意瞄准前沿、跟踪新技术发展的方向,时刻关注报道本学科领域的发展动态,选择具有学术价值的稿件,避免稿件的重复性、低层次性和抄剩饭,更好的为本学科领域的读者服务,为武器装备测试手段的现代化服务。
在选题组稿中,我刊注重发挥学科带头人、专家和读者的作用。一是向学科带头人征集选题计划,提出阶段性的报道内容,撰写综述与评论的文章,为读者导向;二是发挥编委会的作用,要求编委随时提出对报道内容的评价意见,对栏目的设置,论文的创新性建言献策;三是利用中国计算机自动测量与控制技术协会每年举办全国性测试与故障诊断技术研讨会和国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛的平台,了解专业领域的发展方向,选择相关的报道题材;四是由同行专家和读者评价论文的创新性、科学性和显示度,并融入年度报道规划中;五是向优秀期刊学习,取人之长,补已之短,把大视角、全方位收集的意见综合起来,对改进编辑部的工作、提高学术期刊的质量至关重要。
通过报道具有前瞻性的论文和选题计划,除提供给读者知识的享受外,还应达到三个导向作用,一是高学术水平的导向,通过刊发高质量、高水平论文,引导读者向虚拟试验技术与综合试验验证,先进总线技术、人工智能故障诊断技术、通用测试与故障诊断、控制技术等专业领域研究的深度方面发展;二是开展学术课题研究方向的导向,引导科技工作在技术研究领域不断创新;三是学术服务的导向,使学术期刊成为科研工作的智囊,起到了开阔视野、了解动态、启迪思路的作用,坚持科技期刊与学科的同步发展,为建设创新型国家和科技成果向生产力转化服务。
由于期刊的学术水平和编辑质量的不断提升,《计算机测量与控制》先后入选中国科技核心期刊,中文核心期刊,500种精品期刊,俄罗斯《文摘杂志》、英国《科学文摘》、美国《剑桥科学文摘》等国内外著名检索机构。在2005年荣获国家“第三届国家期刊奖100种重点期刊”、“读者喜爱的优秀学术期刊”、首都广告业精神文明先进单位、清化大学执行规范优秀奖等荣誉。2010年在中国科学技术信息研究所的评价指标中,《计算机测量与控制》在航空、航天工业科学技术类期刊中总被引频次学科排名第3位,影响因子排名第7位。英国《科学文摘》从2003年至2009年,收录我刊文章3125篇。
三、扩大宣传力度,强化经营意识
期刊成败的基础在于编辑,成败的关键在于市场,期刊社会效益和经济效益是靠市场来实现的,期刊的市场化是大势所趋,是期刊生存发展的必由之路。[1][3]在期刊进入市场过程中,必然要遇到各种困难,只要我们树立正确的办刊理念,按市场化规律运作,就会找到适合本刊的发展之路。
第一,在办刊理念上,要跳出计划经济时代的圈子,克服等、靠、要的思想,树立策划意识,策划是前进的导向标,树立广告意识,广告是提高期刊经济效益的来源之一;树立品牌意识,打出品牌,就奠定了发展基础;树立发展意识,才能做到不断创新;树立经营意识,才能不断提高期刊的管理和经营水平。
第二,期刊是传播知识,技术的园地,但又是一种特殊商品。既要注重传播新技术,为建设创新型国家服务,又要讲投入产出,经营创新是摆在我们面前的一个最大挑战,也是反映我们自主创新能力的重要标志。所以,期刊像产品一样,要进入市场就得加大宣传力度、传播力度,使更多的读者、厂商了解、钟爱自己的刊物,我们主要做法是:
1.以学术交流会为平台,扩大赠阅量。我刊是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物,每年要主办全国性学术研讨会1~2次,同时参加全国工业展览会10多次,充分利用这些宣传平台,为会议代表和观众赠阅杂志,只有让更多的专业读者阅读刊物,才能扩大期刊的传播因子和影响力。
2.在内容上扩大信息量,新产品信息。设立“新产品信息”栏目,把国内外开发、经营与本刊专业密切相关厂、所、公司的新成果、新产品即时出来,为从事设计、开发的读者提品信息服务,在读者、商家、编辑之间搭起一座互通信息的桥梁,为新技术、新成果的推广应用提供渠道。
3.开展广告业务,实现双赢。利用《计算机测量与控制》传播力度大,专业读者集中的优势,发展广告业务,争取我协会的会员单位、从事计算机测控行业的制造商做广告,实现杂志社与产品经营的厂商互赢。开展广告业务,提高期刊的质量和发行量是前提,提高期刊的知名度和影响力是基础。
4.利用网络,宣传期刊和厂商的产品。我们在创办的“中华测控网”上,把期刊文章上网供读者阅读,把广告厂商的产品上网供设计师选购,既提高了期刊的信息传播,又宣传了广告客户的企业形象和成果推广。因此,树立良好的服务意识和经营意识,讲诚信服务,才能实现杂志和商家相互依存、共同发展的双赢目的。
《计算机测量与控制》杂志社坚持履行社会责任,在广告业务经营中,做到政治文明、精神文明一起抓,定期公益广告,几年来从未过违法广告,2005年被北京市委宣传部、首都精神文明建设委员会、北京市工商局评为“首都广告行业精神文明先进单位”。
四、执行国家保密法,杜绝泄密文章发表
我刊是背靠航天,面向军工和民用领域,部分文章涉及到武器装备的敏感题材,必须杜绝涉密文章的发表。认真执行《中华人民共和国保守国家秘密法》,我们制定了编辑部保密的规章制度。对一些涉及到军事、武器装备的敏感题材严格进行保密审查,由作者单位提供保密审查证明后才能发表,文章不涉及具体型号、参数和保密的敏感技术,十多年来,我刊常抓不懈,崩紧保密这根神经,没有发表过涉密事件,不断提高保密管理与技术防范水平。
五、成立杂志社,促进期刊可持续发展
期刊要持续、健康的发展,需要与之相适应的体制和机制,体制和机制已成为制约该行业发展的根本性因素。[2]很多期刊挂靠在厂、所,办刊经费由上级拨款,工资、福利由主办单位支付,很多编辑部主任、总编都是上级派来的机关领导干部,没有意识到自己身上责任,较少考虑期刊的经营和发展,不利于发挥期刊编辑人员的积极性和创造性。
国家新闻出版总署出台了《关于进一步推进新闻出版体制改革的指导意见》,期刊作为新闻出版业的重要组成部分,鼓励期刊推进编辑部的转企改制。因此,2008年,我们编辑部报国家新闻出版总署批准,经北京市工商局注册,将《计算机测量与控制》编辑部注册为杂志社,改制成为企业法人单位,实行企业化经营,成为自主经营、独立核算、自负盈亏的企业。明确了经营方针、积极开拓市场,加强成本控制和质量管理,理顺和激活内部管理机制,包括有效的激励机制、灵活的市场机制和高效的用人机制来激发和调动全体员工的积极性和创造性。不断建立和完善各项规章制度和管理办法,做到有章可循,职责明确,使杂志社各项工作走上正规化、规范化的道路。
杂志社成立后,在体制上迈出了重要一步,更有利于期刊的经营和发展,有利于按市场规律独立运作,赋予我们更大的责任和压力,从管理方式上、经营方法上带来新的挑战,既要注重杂志社的效益,又要处理好期刊的质量。通过杂志社运行几年来看,产值比以前提升20%,载文量比以前增加100多篇,保持了期刊的学术评价指标相对稳定。管理水平和市场化经营能力在不断改进和提高,为促进期刊的可持续发展注入了新的活力。
《计算机测量与控制》在发展过程中取得了可喜的成绩,坚持市场化道路,促进了期刊的改革与发展,期刊的社会影响力和传播力不断提升,实现了社会效益和经济效益的同步发展,但与国内优秀期刊相比,还存在一定的差距。我们将进一步创新管理模式,找准期刊的发展定位和市场定位,学习优秀期刊的办刊经验,积极进取,开拓创新,顺势而为,把握机遇,为推进我国的测控技术的创新做出贡献。
参考文献:
[1] 陈玉琴.议学术期刊的可持续发展[J].中国科技期刊研究,2006(17).
关键词:非经典计算;算法设计与分析;智能科学与技术
1背景
智能科学与技术是人工智能方向的重点交叉学科,是一个包含了认知科学、脑科学、计算机科学的新兴学科。按照教育部学科专业目录,智能科学与技术是一级学科计算机科学与技术下的二级学科。如何在4年的本科教学过程中,既立足于计算机学科内容,又突出智能专业的特点,体现该专业区别于计算机科学专业的特色,培养一流的智能人才,是众多智能专业积极探索的问题。
本着帮助学生建立宽广厚实的知识基础,使学生将来能向本专业任何一个分支方向发展,并能掌握本学科发展的最新动态和发展趋势,深刻领会本学科与其他相关学科区别的目标,厦门大学智能科学与技术系于2012年合理调整了专业培养方案,制定了一套突出专业特色和个性的教学大纲,课程体系分为学科通修课程、专业必修课程、专业选修课程。其中,专业必修课程细分为智能基础类课程、软件理论类课程及硬件基础类课程3个不同类别。在智能基础类课程中,开设非经典计算课程。该课程是厦门大学智能科学与设计系最具特色的课程。
该课程以软件理论类课程算法设计与分析为先导课程,在本科三年级的第一学期先讲授算法知识,在同一学年度第三学期讲授非经典计算的内容。教师首先介绍经典算法设计与分析中的各种传统算法,借由经典算法发展过程中遇到的困境问题引出非经典计算的内容,前后呼应,有助于学生在智能计算上获得完整的系统学习。
2非经典计算在智能科学与技术专业本科教学算法体系中的地位
算法设计是智能科学与技术专业中的核心内容。本科专业4年的专业教学计划由4门核心课程构成算法体系的主线,包括高级语言程序设计(本科一年级学科通修课程)、数据结构(本科二年级方向必修课程)、算法设计与分析(本科三年级方向必修课程)、非经典计算(本科三年级方向限选课程)。这4门课程的教学内容和组织结构完整地构成了算法体系结构。以图灵奖获得者、pascal之父Niklaus Wirth提出的著名公式为参照,即Algorithm+Data Structures=Programs,算法体系以培训计算机方向学生掌握编程能力,独立完成分析问题、设计方案、解决问题的综合能力为主要目标;在这个体系中,程序语言是基础,数据结构是内涵,算法是框架。
在算法体系中,这4门课程以循序渐进的方式展开,注重对学生算法思维的培训。
(1)高级语言程序设计讲授的是c语言程序设计,通过对C语言的详细介绍,让学生掌握程序设计方法和编程技巧。作为初始启蒙课程,选择C语言作为程序教学语言,是因为C语言的使用广泛,拥有严格完整的语法结构,适合教学。
(2)数据结构重点讲授各种常用的数据表示逻辑结构、存储结构及其基本的运算操作,并介绍相关算法及效率分析。教师通过在一年级对包括C语言在内的其他程序设计过程的训练,加人对数据结构中各种数据的逻辑、存储结构的表示和运算操作,从数据结构的角度阐述典型算法,并简单介绍算法的效率分析,这是对程序设计训练的进阶内容。
(3)算法设计和分析主要介绍算法设计与分析的基本方法以及算法复杂性理论基础。我们在本科三年级引入算法设计与分析课程,从算法的抽象角度总结和归纳各种算法思想,包括递归与分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分支定界法、高级图论算法、线性规划算法等,最后阐述算法复杂性的分析方法、NP完全性理论基础等计算复杂性的基本知识及完备性证明概要,重点阐述算法思想,从复杂性角度比较和分析不同的算法。上述(1)、(2)和(3)的内容构成了计算机学科通用算法体系的教学过程。
(4)非经典计算主要讨论何为计算的本质以及经典计算在计算能力上遇到的困境,以此为契机讨论自然计算――生物计算、集群计算、量子计算等内容。算法设计和分析的最后一个章节是对算法复杂性的分析方法及NP完全性理论基础的介绍,不可避免地会讨论到现代电子数字计算机体系在计算能力上的瓶颈以及由NP完全问题(Non-deterministic Polynomial),号称世界七大数学难题之一的经典问题,引出对经典计算机体系的深层思考,进一步引导学生思考如何解决计算能力的瓶颈问题。这是教师设计非经典计算课程的出发点,也是对算法体系更完整的补充和更深层次的探讨。
此外,我们还需要对授课学期选择进行考虑。厦门大学实行三学期制度,在第三学期内开设的课程大多是实践类课程及前沿技术介绍课程。在本科三年级的小学期阶段,学生基本完成了智能专业大部分必修课程的学习,拥有了一定的计算机基础和学科素养。这时,依赖学生已经具有的数据结构与算法的基本知识,可以将学生的学习引向如何理解计算的本质;再从计算本质出发,由易到难,介绍采用非计算机的不同计算媒介和方法,例如DNA计算、元胞自动机、集群计算等知识,结合计算机模拟程序加深认识。在逐步加深学生对非经典方法计算的理解之后,再引入量子信息与量子计算。至此,智能专业关于算法体系的整体构建已基本完成。
3非经典计算课程内容大纲
非经典计算课程的主体课程内容以专题形式展开,分为5个部分。
第一部分:计算本质。从什么是计算人手,列举各种计算的形式,由数字的计算到命题的证明,由数值计算到符号推导,引出计算本质的广义定义,“计算是从一个符号串f变换成另一个符号串g”,即从已知符号(串)开始,一步一步地改变符号(串),经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程;进一步展开对什么是计算、什么是可计算性的讨论,展开介绍计算理论上4个著名的计算模型――般递归函数、λ可计算函数、图灵机和波斯特系统;最后归结到丘奇・图灵论点。以上是第一条主线,第二条主线从计算复杂性角度人手,讨论在经典算法中难解决的NP完全问题,提出在经典计算体系中随着输入数据规模增大而难以计算的瓶颈,从而引发学生对于经典计算的思考。
第二部分:智能计算机的发展。这个部分主要讨论计算机硬件的发展历史,即从原始时期的计算工具,到现代计算机的4个发展阶段:史前期、机械式计算机、机电式计算机、电子计算机。教师从模拟型计算机到数字型计算机,阐述冯・诺依曼关于计算机五大基本组成对现代计算机体系结构的影响及其带来的限制;从硬件角度提出非经典计算机的讨论,鼓励学生对现代智能计算机硬件进行调查。
第三部分:DNA计算。主要阐述DNA计算的基本原理,并以旅行商问题为引子,展开经典计算难解决问题的讨论,重点介绍第一个由DNA计算模型解决的问题――L.Adleman构建的7个节点的DHP,并着重指出DNA计算潜在的巨大并行性和待研究的问题;然后介绍R.Lipton用DNA实验解决的另一个NP问题――可满足性问题(SAT);最后将DNA计算与软计算结合,阐述粘贴模型以及DNA的软计算模拟与遗传算法的对比。对于DNA计算强大的并行性,以具体的算法实例加以详细阐述和说明,教师应指出分子计算的优缺点以及在计算能力上的巨大潜力。
第四部分:细胞自动机和集群计算。这个部分主要讨论群体计算,一方面,从细胞自动机的形式化阐述及其所带来的哲学意义出发,描述细胞自动机在计算机交叉学科上的运用;另一方面,介绍集群计算,以欧盟“蓝脑计划”为出发点,阐述如何从硬件体系和软件体系上用计算机架构类神经元的协同合作方式。
第五部分:量子计算。从基本的量子力学知识开始,完整阐述量子计算的基本概念、量子信息、量子计算机和量子通信。量子计算机的构建除了要包含最基本的操作外,还需要介绍基本的量子计算机体系结构、计算载体等知识,加深对量子计算的理解,最后介绍的量子通信。这种已经应用在实际生活中的量子计算,更贴合实际。
以上5个专题,结构清晰,分工明确。第一部分讨论经典计算的困境,第二部分讨论经典计算机的发展瓶颈,从第三部分开始,引入非经典计算模型,分别从生物学和计算机科学的交叉学科DNA计算、细胞自动机和集群计算、量子计算3个方面进行学习。5个专题,完成了对非经典计算中前沿热门计算模式的阐述,引导了学生对于前沿学科的认识和思考。
4非经典计算课程授课方式
本课程属于本科三年级第三学期的课程,授课除了上文提到的内容之外,另一个更重要的方面是引导学生对学科前沿以及热点内容的跟踪和思考。因此在教学方式上,我们采取了教师授课及学生调查报告相结合的形式。教师上课对应课程的基本内容,学生调查报告对应学科前沿跟踪与思考。
5个专题内容的授课经过了如下设计。在每个专题的授课结束后,布置相关专题内的一些热点、难点问题供学生课后查阅、讨论和思考。每个专题由学生自主报名,学生需要对相关内容进行跟踪,查阅近5年的科技文献,总结出论文综述,并准备10分钟左右的课堂报告,教师针对课堂报告指出相关的问题,由学生课后进行进一步的思考和再次的文献查阅,形成最终报告后提交课程论文。
这样的课程设计安排,可以很好地实现教学相长。在学生方面,促使学生除了上课听课,必须主动参与文献的查询过程,主动对授课内容或延展部分的概念进行思考。由于提供给学生选择专题的自由,所以也可以大大提高学生的积极性,让学生可以从感兴趣的角度对本门课程涵盖的内容进行调查,从而获得更加深刻的上课体验。最后,由于每个学生选择的题目必须提前汇总,不能与别人重复,所以在其听取其他学生的报告过程中,学生可以更广地拓展自己的知识面。对于授课教师而言,能够保持对该门课程研究现状的实时性跟踪,更加全面地更新课程内容,还可以将学生查阅的重要理论和知识补充到课程基本内容中,同时促进教师与学生之间的互动,活跃课堂气氛,提高教学质量。
5关于非经典计算课程的几点思考
课程从厦门大学智能科学与技术系建系之初开始构思和授课,在授课过程中不断调整教学内容和课程设计,紧紧围绕学生的反馈完善课程建设。关于非经典计算课程的几点教学经验可以总结如下。
1)增加课时,优化对课程设计的安排。
2015年开始,由于学科教学计划的调整,非经典计算课程由最初的20课时拓展为30课时,集中在本科三年级第三学期进行讲授,一共5周,每周6课时。课时安排上,除了增加教学内容,更加强了对学生的文献查阅和报告部分的考查。在论文报告环节,争取做到有目标、有指导、有结论、有总结。学生所做的报告除了在初始选题阶段要有区别之外,还要求有一定的文献查阅难度。从选题确定,到针对报告指出具体的问题,要求学生根据教师指出的问题进行进一步的思考和资料查阅,最后形成论文。这样的安排贯穿整个课程的全过程,学生的参与度获得了极大的提高。对于教师而言,在学期末总结学生所做的报告内容,并增加本门课的知识点覆盖程度,对教学也有比较大的促进作用。
2)课程考核方式上的设计。
非经典课程属于必修课程,在考核方式上除了提交论文外,也必须要有必要的考试环节。在考试环节中,主要考查学生对教师上课内容的理解。在具体授课中,教师从经典计算到非经典计算进行讲解,也从算法角度给出了非经典计算强大计算力带来的改变,既延续了经典算法课程中对算法的介绍和讨论方式,又对比了典型问题在经典算法和非经典算法中的不同解决方式。这样的授课内容作为对算法体系基本知识点的考查,以闭卷考试内容来设计,是十分合适的。课程延展部分的开放知识点由学生的论文及报告内容进行评分衡量。最后,我们将两个部分的成绩作为本门课程的最终成绩。
3)课程教材的选定。
由于本门课程是厦门大学智能系的特色课程,所以国内并没有合适的教材作为授课使用。在积累了几年的教学经验后,我们准备着手进行教材的编写。如何选定更加合理的专题、更为广泛而前沿的知识,这关系到智能专业对这门课和教材的全局考量。