计算机实验总结范文

时间:2023-03-14 04:27:28

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计算机实验总结

篇1

2011年以来,在市委、市政府的坚强领导下,市经济发展研究中心以科学发展观为指导,少说多做,真抓实干,提升标杆,深入调研,扎实工作,为市委市政府提供了及时有效的决策咨询服务,努力为我市实现科学发展、跨越赶超、加速崛起发挥参谋助手作用。

(一)树立超前意识,强化调研工作的前瞻性

在当前“确保快速发展、力求争先进位”的主题深入人心,全市上下正在为实现“一个突破,两个赶超,三个翻番”的目标而努力奋斗的形势下,对许多重大课题应该有超常意识,尤其对一些热点、焦点、难点问题需要超前研究,积极谋划,做到与市委市政府中心工作同方向、同步调。为此,我们以市政府系统重点课题调研工作为切入点,超前谋划,根据《政府工作报告》提出的2011年重点工作,向市政府有关部门征集选题40多个,经认真分析筛选,确定了36个年度重点课题,印发了《市人民政府办公室关于印发2011年市政府系统重点调研课题的通知》和《2011年市政府系统重点调研课题计划安排表》,明确课题责任单位、协办单位、完成时间,加强跟踪和督导力度,按照计划进度定期检查、催报,及时了解和掌握重点课题进展情况,对于重大课题调研活动,协调县区和市直有关部门联合开展调研,保障了工作的有序开展。对承办单位报送的课题报告,认真修改、完善,理顺逻辑结构,补充有关数据,深化对策建议,统一标准编印,提升了课题报告质量。全年完成重点课题报告38篇,编印《送阅(调研)材料》41期。

(二)树立服务意识,强化调研工作的主动性

站在经济社会发展的战略高度和前缘地带,主动谋划、主动参与、主动服务,认真组织开展课题调研活动。今年以来,我们积极牵头相关部门,先后开展了统筹城乡发展、轻工食品产业发展、白酒打假维权、地方财政性项目监管、招投标采购、现代中药产业创业基地等调研、考察活动。撰写形成《市统筹城乡发展研究》、《市轻工食品发展调研报告》、《古井打假维权考察报告》、《合肥等地招投标采购情况考察报告》、《关于地方财政性项目监督管理工作的思考建议》等调研及考察报告,较好地发挥了职能作用。

12月24日,省委副书记、代省长李斌来亳调研,充分肯定了我市建设现代中药产业创业基地的做法和成效,并指示要对这一做法进行总结。为贯彻落实李斌代省长指示精神,我们迅速行动,会同市政府办公室、市食品药品监督管理局开展了现代中药产业创业基地建设情况调研活动,撰写了《市现代中药产业创业基地建设情况调研报告》,对中药产业创业基地建设工作做法和经验进行了提炼总结,得到市领导和有关部门的肯定和好评。

同时,除单位正常课题研究工作外,对于上级和其他部门交办的工作任务,我们也积极参与,协作配合,认真完成。配合省政府参事室、省政府研究室、省发展研究中心等上级部门开展了皖北地区发展、服务业发展、小微企业发展、羊产业发展、社会领域改革、半年及全年经济运行情况、省政府工作报告起草等一系列调研活动。起草了《市人民政府关于鼓励支持中小企业微型企业发展政策建议的函》、《市服务业发展情况汇报》、《市畜牧业发展情况汇报》、《市社会领域改革情况汇报》及上半年、前三季度、全年我市经济运行情况汇报等材料10余篇,为上级部门调研工作提供了翔实可靠的基础材料。

(三)树立求实意识,强化调研工作的实效性

创新工作方式,加强与部门的协作,加强与县区的沟通,加强与省发展研究中心及省政府政研室的交流,借力引智,提升研究成果的层次和水平。深入基层而不是浮光掠影地开展调查研究,广泛倾听基层呼声并认真反映群众的意见、建议,使调研文章真正体现实际,为党委、政府决策提供具有参考价值的成果,并努力使更多的成果进入领导决策圈,增强调研的实际效果,做到虚功实做。

统筹城乡发展是工业化、城镇化健康发展的基础保证,也是增加农民收入、改变农村面貌、促进农业发展的重要途径,对于我市这样典型的农业大市,统筹城乡发展更具有极为重要的意义。为了解我市统筹城乡发展现状,推进统筹城乡发展进程,遵照市政府主要领导批示,由市经济发展研究中心牵头,市政办、市发改委、市农委、市国土局等部门配合,联合成立了课题组,课题组赴三县一区开展实地调研,赴苏州、嘉兴等统筹城乡发展的先进地市进行考察学习,赴省发展研究中心寻求帮助指导,结合实际提出了“推进六个统筹,实现六个一体化”的“六个六”发展思路措施和实施“两大改革、促进三个集中、强化四项保障”的“二三四”发展探索模式,具有较强的针对性和可操作性,得到市领导的认可,为领导掌握市情、科学决策提供了基础材料,并以《市统筹城乡发展的探索与思考》被省《决策》杂志刊用,起到较好的宣传作用。

为进一步强化政府管理,创新工作机制,增强公共服务能力,根据市政府主要领导安排,我们牵头起草了《资金安全等四项安全工程实施意见》,经广泛征求部门意见报市政府常务会议研究同意后,以市政府2011年1号文件印发,即《市人民政府关于印发资金安全等四项安全工程实施意见的通知》(亳政〔2011〕1号),在市政府系统全面实施资金安全、工程安全、生产安全、干部安全工程,加强了政府工作创新,规范了行政行为。

加强政府投资地方财政性项目监管,既是一项保证国家财政资金安全的业务工作,又是一项惠及民生的政治任务,更是一项加快发展的经济工作。为切实加强政府投资项目资金监管,做到用制度管权、管钱、管人、管事,确保政府投资项目资金安全和效益,我们与市行政服务中心、市财政局等部门组成考察组,先后到合肥、芜湖等地学习考察了财政性项目资金监督管理工作的做法、经验,结合实际提出了《关于加强地方财政性项目监督管理工作的思考建议》,据此制定出台了《市人民政府办公室关于进一步加强政府投资项目监督管理的通知》(亳政办〔2011〕28号),促进了课题成果的转化应用。

十一五期间,我市经济社会发展迅速,综合实力明显增强,取得了令人瞩目的成就,我们汇编了“十一五”以来的主要课题研究文章,结集编印了《奋进与跨越——“十一五”发展研究文集》一书,内容涉及我市经济社会发展的诸多方面,从不同侧面反映了当时改革、发展的进程和认知水平,是我市经济社会发展情况的一个忠实记录和工作参考,呈送领导及有关人员参阅,受到广泛好评,切实提高了研究成果的运用效果。

(四)树立大局意识,大力开展招商引资工作

牢固树立大局意识和全局观念,广泛发掘各类信息资源,利用省政府发展中心、省公共政策咨询服务中心、中国泛长三角发展研究院(上海)等平台,搭桥引线,开展招商引资工作。今年7月,我们得知鹏欣集团委托中国泛长三角发展研究院开展羊全产业链发展可行性调研活动,立即与省政府发展研究中心和中国泛长三角发展研究院联系,积极争取项目在落地。在项目可行性调研阶段,我们多次陪同有关专家和研究人员赴县区调研,提供翔尽的基础材料,努力促成项目实施。2011年8月25-26日,省政府发展研究中心吴克明主任亲率省政府调研组来亳进行前期调研,积极谋划扩大发展羊产业;9月19日,投资方鹏欣集团董事长姜照柏来亳考察,与市政府签订了皖北三市总投资50亿元的框架协议,决定投资羊产业发展项目,构建集羊产业养殖、加工、销售为一体的羊全产业链。在达成项目实施意向后,我们又加紧谋划项目落地工作,因为鹏欣集团羊产业项目涉及皖北三市,第一期项目在哪里落地,哪个市就可以抢占先机,争取更多的项目、资金和政策支持。市委、市政府高度重视、支持羊产业发展工作,成立了沈强市长任组长,相关部门主要负责人参加的“市加快羊产业发展工作领导小组”,领导小组办公室设在市经济发展研究中心,迅速启动了羊产业项目前期工作。经过大量协调、争取工作,鹏欣集团已确定羊产业项目优先在涡阳县落地启动。12月19日,全省羊业实际操作工作培训会议在合肥召开,涡阳县作了支持羊业项目发展举措介绍,项目落地工作正在紧锣密鼓地进行,计划今年元月份签约,先期投资达10亿元。

(五)树立协作意识,积极参与各项活动和事务

积极参与市政府办公室组织的党风廉政、机关效能、党建等各种活动,积极开展“五级书记大走访”和“结对帮扶”活动,按照要求完成各项工作任务。认真参与配合,做好徽商大会、皖北地区产学研合作对接会、药交会等重大会议组织工作。认真组织参加理论学习和业务知识讲座等各项学习培训活动,机关人员的工作能力、协调能力和理论素养得到提高。

二、2012年工作计划

2012年,我们将紧紧围绕市委、市政府中心工作,按照年度重点工作安排,迎难而上,真抓实干,认真做好以下工作:

(一)抓好市政府重点课题调研工作

做好2011年重点课题评比表彰工作;紧紧围绕2012年市两会精神和十二五规划,认真谋划2012年度市政府系统重点调研课题;加强跟踪督促,积极协调参与,保质保量完成市政府系统重点课题调研工作。

(二)提升调研层次水平

围绕国家宏观政策走向、十二五规划和我市当前经济发展中的一些热点、难点问题,精选课题,牵头调研,努力提升课题研究层次和水平,重点做好白酒、中药、旅游等特色产业调研,全年完成调研报告3-4篇。积极与省发展研究中心、省政府研究室、《决策》杂志社等上级部门加强联络、交流,提高研究层次和水平,通过《决策》杂志、决策支持网等具有影响力的平台,刊发调研和理论研究文章,宣传推广。

(三)推进羊产业项目落地实施

积极联络、协调,搞好服务,保障涡阳县羊产业项目顺利签约落地及资金到位,并逐步在其他县区推开,推进拉大合作框架。

(四)加强调研队伍建设

篇2

【关键词】跟踪算法;光流特征匹配算法;运动轨迹;运动速度

引言

在体育竞技和训练当中,常常需要不接触运动员任何身体部位,对运动员的位置、动作、姿态进行检测和跟踪,获取运动员自身的动作参数,以便对运动员的姿态进行规范,达到更好的训练效果和比赛成绩。肘关节检测和跟踪算法是基于特征点的检测和跟踪算法。基于特征点的目标检测和跟踪算法主要分为特征点提取和特征点匹配两个部分,特征点检测可以用Harris算子对肘关节进行了特征提取。本文则详细介绍肘关节的跟踪算法。在特征跟踪过程中,主要对特征匹配阶段进行分析。匹配技术如何满足实时系统的需求同时又能保证匹配后得到特征点具有较好的稳定性,是本文研究的关键。因此就射箭运动员射箭的视频对其肘关节检测算法进行研究。

1.基于特征匹配的肘关节跟踪算法

本文所选的视频是一组运动员射箭过程的视频。迄今为止,针对不同的应用场合及需求,研究人员已经研发了许多的目标检测和跟踪方法。一般情况下目标跟踪方法被分为以下几类:(1)基于目标区域的跟踪。该方法利用高斯分布建立目标模型和背景模型,目标的像素点被分配于不同的区域部分,通过跟踪各个小块区域的匹配来完成对整个目标的跟踪[1]。(2)基于变形轮廓的跟踪。该方法通过跟踪目标的轮廓信息在图像中找出感兴趣的部分,缺点是跟踪的效果受系统初始化和局部噪声地影响[2]。(3)基于特征匹配的跟踪。该方法通过提取图像中的特征元素,在连续帧图像上对这些特征进行匹配从而实现目标跟踪。图像特征是图像中呈现的特有属性。与其他类的目标跟踪方法相比,基于特征匹配的目标跟踪原理简单易懂,在跟踪过程中对目标物的定位比较准确,并且对遮挡也有一定的适应能力。同时该方法只利用了目标上的局部特征进行计算,因此计算量比较小。

2.特征点匹配技术概述

在基于特征点的目标跟踪系统中,特征点的匹配就是寻找两幅图像的特征点之间某种映射关系或者特征点坐标之间的某种变换矩阵。目前,特征点匹配技术可以大概分为两类:一类为基于穷尽搜索的特征点匹配技术,该技术是较为经典的匹配技术,即分别获取两幅图像的特征点以及特征描述子,根据一定的搜素策略对这些特征点和描述符进行计算,最终获得最优极值点即为匹配结果,典型的如SIFT和SURF特征点的匹配就是采用的穷尽搜索的特征点匹配策略。这种基于穷尽搜索的特征的匹配准则的计算量很大,不适合实时目标跟踪系统。另外一类匹配技术是基于最优估计的特征点匹配技术,这种匹配技术只需要获取参考帧图像的特征点信息,并利用它在当前帧上的一个搜索范围内寻找其最优值,估计匹配点的最优位置,这种匹配准则的最大的优点是只需要提取参考帧的特征点,节约了一半的特征点提取的时间。其中基于最优估计的特征点匹配技术最经典的算法是KLT光流匹配算法,本文就是采用了KLT光流匹配算法[3]完成对视频流中肘关节进行跟踪。

3.KLT光流匹配算法原理

KLT光流匹配技术[4]由Lucas Kanade等人提出,是一种典型的利用帧间连续的特征点信息并且采用最优估计策略实现帧间特征点的匹配。其中该匹配技术采用了图像灰度差的平方和(Sum of squared intensity Differences,SSD)作为特征点的匹配准则。该匹配技术由于原理相对较简单、耗时量少,被广泛的应用于实时目标跟踪系统中。

该算法定义了一种不相似准则,在仿射变化模式下通过这种准则来量化序列图像相邻两帧的差值,将所得的差值用牛顿迭代法进行迭代来跟踪选好的特征点。与传统的匹配技术相比,该匹配算法不需要分别全局提取参考帧和当前帧的特征点,只需要提取参考帧的特征点,对其采用最优估计策略实现参考帧上的特征点匹配,这样大大减少了匹配过程中的搜索范围,降低了匹配算法的耗时量。

在视频图像序列中,用一个平移模型来描述特征窗口内(设特征窗口为W)的像素点变化,则在特征窗口W内,t时刻对应的图像序列表示为时刻对应的图像序列表示为,根据第一条目标物的亮度不随时间变化的假设,则它们的位置满足式(1):

(1)

根据第二条空间邻近点相似的假设,即特征窗口W内所有点的运动偏移量一致,则在的每个像素点,都可以由征窗口W的像素点平移得到。设两幅图像分别为I和J,该算法的核心是寻找使相邻两帧在特征窗口W上SSD(用表示)最小化的d,则表示为:

(2)

式(2)写成积分的形式为:

(3)

(2)式中,W为视频序列中既定的特征窗口,是不同像素点的加权函数。可以是高斯分布函数,这样可以强调从窗口的中心区域。为了最小化则应对式(3)求导,使得极值点导数为零。即:

(4)

对式(4)中的进行泰勒级数展开,根据第三条假设目标运动是连续的“小运动”,即d要比X小的多,因此可以去掉高次项,只保留前三项得:

(5)

将式(5)代入式(4)得:

(6)

其中:

(7)

则令式(6)为零,得到:

(8)

上式等式可以写成的形式,则:

(9)

(10)

为了使d能得到解,要求矩阵Z为可逆矩阵,一般情况下特征点满足这样的特点。这样,将参考帧中的特征点代入式进行牛顿迭代,直到迭代满足一定的精度就可以找到当前帧的最优匹配特征点,求得最终解,实现特征点的跟踪。

(11)

式(11)中,d表示特征窗口中心的平移,表示第k次牛顿迭代法计算得到的d的值。迭代计算d需要一个初始估计值。Lucas 使用了最简单的估计。

本文的基于特征点的目标跟踪算法流程做一个介绍。特征点跟踪算法的流程图如图1所示。

4.实验结果

本文对一组运动员射箭过程的视频图像进行肘关节的检测和跟踪,把运动员摆好拉弓姿势的那一帧图像作为首帧图像,用本文所用的算法对视频图像进行肘关节的检测和跟踪,图2所示是对几幅视频帧图像的检测和跟踪结果进行了截图。

图1 基于Harris角点特征点的目标跟踪算法基本流程图

a.1494作为首帧的特征检测结果 b.1495帧图像的特征跟踪结果

c.1496作为首帧的特征检测结果 d.1497帧图像的特征跟踪结果

e.1498作为首帧的特征检测结果 f.1499帧图像的特征跟踪结果

图2 用KLT光流匹配算法对肘关节特征点的跟踪结果

图3 运动员箭射出瞬间肘关节运动轨迹

5.肘关节运动轨迹

本文通过研究视频流中人体肘关节检测和跟踪算法,想要得到视频中射箭运动员在箭射出的瞬间,运动员肘关节运动轨迹和运动速度,因此需要重点分析射箭运动员从拉满弓开始到箭出靶的这段时间内肘关节的运动情况,通过本文的检测和跟踪算法可以得到这段时间内肘关节的运动轨迹的坐标,通过对这些坐标进行拟合,得到了箭出靶瞬间肘关节的运动曲线,如图3所示。

图3所示为运动员肘关节的运动曲线图,视频流每秒有25帧图像,所以两帧图像之间的间隔是0.04s,如果知道视频图像中运动员的身高与运动员实际身高的比例,就可以计算出运动员射箭瞬间肘关节的运动速度。

6.总结

本文主要对肘关节的跟踪算法做了详细的研究,利用光流特征匹配算法完成了对肘关节特征点的跟踪。胳膊肘运动幅度不是很大时,该算法能有一个很好的跟踪效果,并且给出了运动员从拉满弓到箭出靶这段时间内肘关节的运动曲线。当运动员肘关节运动幅度很大时,将不能很好的进行跟踪,本文用的光流匹配肘关节跟踪算法还有很大的局限性,对此还有待进一步的研究。

参考文献

[1]王剑,王敬东,.一种基于主动轮廓模型的自适应模板更新算法[J].光电子技术,2009,29(1):42-46.

[2]Kass M,Witkin A,Terzopoulos D.Snakes:active contour models[J].International Journal of Computer Vision,1988,1(4):321-332.

[3]Bruce D.Lucas,Takeo Kanade.An Iterative Image Registration Technique with an Application to Stereo Vision[C].Proc.IJCA181,Vancouver B.C.Canada:1981:674-679.

[4]Shi J B,Tomasi C.Good feature to track[C].IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition,Seattle USA:IEEE Press,1994:21-23.

篇3

关键词:计算机安全;实验教学;实战;人才培养

中图分类号:G64

文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2008)06-0035-02

目前大多数计算机安全类课程的实验环境与真实的计算机使用环境偏离较大,实验约束过多,实验内容单一,验证性成分过大,实验设计过于粗糙,综合性不强,使得学生动手能力弱,不能解决在计算机实际使用中遇到的安全问题,甚至对比较简单的安全问题也不能合理高效地处理。而且实验内容的浅辄离散与实验效果的不明显,使得学生对课程缺乏足够的兴趣,直接影响了课程目标的达成。因此,如何提高计算机安全类课程实验教学效果成为值得探讨的话题。本文对计算机安全类实验进行了改革尝试,设计实施了实战型实验。

1实战型实验设计

(1) 设计思想

实验环境的设置尽可能接近真实的计算机使用环境。真实的计算机安全环境是十分复杂的,实验环境的尽量模拟,较少的实验约束,大大增强了实验的设计性与综合性,实质上提升了实验教学目标;在十分逼真的实验环境中,完成实验任务具有更大的挑战性,学生的学习兴趣更加浓厚,主观能动性得到极大发挥;实验获得的经验,容易迁移到真实的计算机使用环境,方便今后的实际工作与继续提高。

(2) 实验分组

计算机安全技术实质上是在一对矛盾冲突中发展起来的,即“攻”与“防”两个方面。将一个标准班对半分为2组,为了便于描述,简称A组与B组,分别承担“攻”与“防”任务,并适时进行角色转换,从不同侧面认识计算机安全,掌握较全面的计算机安全技术。两组之间既有竞争,又有协作。

(3) 实验时间安排

实战实验集中课程后部,这时候学生具备了基本的计算机安全知识,掌握了一定的计算机安全技术,学时在30学时左右。由于模拟实战环境,课下依然可以进行攻击与防守训练,学生在该实验项目上投入的时间可以远远超过计划学时。

(4) 实验内容与步骤

实战型实验选择网络应用环境,符合现实典型计算机应用环境。实验目标系统为WWW与FTP服务器系统,是常见的应用系统。目标系统置于校园网内部,可以从内网访问,也可以通过Internet访问,增加了安全情况的复杂性,同时具有了实验场所与实验时间上的灵活性。

第一阶段,构建实验目标系统。两组首先协作,根据计算机安全和相关课程知识,构建服务器,放置学生制作的课程网站,提供WWW与FTP服务,并建立防护系统。该阶段约持续2教学周。

第二阶段,攻-防实战。A组攻击,B组进行防守。每次服务器被攻陷,防守方进行修复;若较长时间不能修复,则进行双方研讨,攻击方说明攻击手段、方法、工具、过程;防守方再次进行修复;继续“攻-防”。该阶段约持续3教学周。

第三阶段,防-攻实战。A组防守,B组进行攻击。实验内容与步骤同第二阶段。该阶段约持续2教学周。

第四阶段,进行实验总结。两组同学通过自己的攻击与防守实践,总结出针对实验目标系统类型攻击的惯用技术手段,以及抵御攻击的有效方法。个人总结实验心得。该阶段约持续1教学周。

教师作为指导协调者,根据教学规律与实验实施的实际情况,同步指导。

2实验实施

按照实验设计实施实验,并根据教学反馈,进行修正调整。

第一阶段:两组协作构建目标服务器及防御体系。学生实验热情极高,能如期构建好目标服务器与防护系统。服务器放置学生自主设计编制的课程网页,根据书本知识及利用网络资源,尽量完善安全措施。学生渴望攻击与防守实战,但缺乏计算机安全实践经验,对即将到来的攻击及产生的后果没有清楚的认识。此阶段实验综合性强,内容涉及了安全编程、路由器、交换机设置、网络操作系统、安全管理系统、团队协作等,学生表现出的综合能力、安全视角有限。此间,教师指导主要针对学生提出的问题,而对学生未想到的问题不全面主动提出。

第二阶段:攻击―防守训练。攻击方明显占优势,系统被攻破的次数频繁。这主要是系统建构时经验不足,技术不够;而攻击方普遍采用工具,攻击能力强大。双方进行研讨时,攻击方基本能叙述清楚攻击过程、采用的工具和方法,却不能很清楚地解释机理。防守方进行修复与完善,一方面得益于与攻击方的讨论,另一方面得益于网络上搜集的信息和教师的指导。该阶段还暴露了防守方人员安全管理意识薄弱,忽视安全技术文档建设。此间,教师指导以启发性为主,以锻炼学生能力,提高实验效果。

第三阶段:防守―攻击训练。目标系统较第二阶段明显可靠。双方都扮演过对方的角色,对计算机安全认识更深刻,安全技术也有了一定的提高,攻击与防守的较量在更深技术层次上进行。双方对安全编程、攻击机理等都有了更深的认识,并能应用于实践。双方开始不满足于实验范围限定在教学目标系统,开始寻找外部网站漏洞,并进行攻击尝试。此间,教师指导在较高抽象层次,并强调计算机法规与网络道德。

第四阶段:实验总结。形成较全面、准确的分组实验总结,记录实验过程,从技术与管理层面,归纳出针对实验目标系统类型攻击的常用手法和有效对策;个人总结出实验心得,从个人贡献、实验过程、方法手段、工具、技术提高等方面进行总结;将实验过程中发现的校园网等实验目标系统以外系统的安全隐患通告相关单位部门。此间,教师在文档的种类、内容的全面性、逻辑性等方面加强指导。

3实验分析与总结

实战型实验形式极大提高了学生的学习兴趣;实验者搜集、选择、使用安全工具的能力得到极大提高;实验者对某种类型应用系统攻击与防守的主要技术都有了相当掌握;实验者对团队协作、文档建设、人员安全、安全法规有了一定认识。

从技术上讲,教学效果甚至出乎意料。本来目标系统是建立在Windows操作系统之上的,但有些同学成功地在UNIX游戏私服上放置了模拟木马文件;有的同学利用汇编语言知识成功地编制了具有隐蔽与自我传播能力的类病毒;有的同学侵入了校外的服务器。

但实验实施中也暴露了一些问题。在团队组织上,每组人数过多,学生团队协作经验不足,实验任务分配不均衡,主要工作往往是由技术水平较高的同学承担,从而技能训练所得差距较大,技术水平越高的同学进步越大。如何分组和分配实验任务,以便所有同学都学有所得,需要进一步研究。

计算机安全是系统工程,涉及的实验内容过于庞大,而实战型实验又不好限定攻击手段和方向。随着实验的进展,实验任务量不可避免地剧增,因此实验内容限定需要进一步研究、规范。

学生遵守计算机法律法规及网络道德的意识淡薄。虽然教师有意强调,还是有许多同学攻击目标超出实验范围,带来了社会危害风险。攻击效果要求可以验证即可,但有学生还是在好奇心与成就感的驱使下,有网页篡改等非善意行为。

学生技术文档意识淡薄,写作能力低下,往往不能准确重现攻击―防守过程,即使安全体系完善也往往缺乏配置文档资料,这方面在最后总结阶段表现得十分突出。

篇4

【关键词】计算机及其应用;实验改革;市场调查;多层实验平台; 项目教学法

因为承担了职业院校计算机及其应用专业课程改革和实验改革方面的课题,为了更好的完成课题,我们课题组成员对市场需求做了一些调查,目的是通过市场需求的调查,了解用人单位需要学生掌握哪些知识,从而促进我院计算机及其应用专业的课程改革和实验改革,了解我院计算机及其应用专业需要进行哪些调整和改革,以适应目前市场需求。

1、计算机及其应用专业实验的调查

在职业院校中,实验课程因为直接培养学生实践操作能力而显得尤为重要。而目前现有的教学活动中,实验课程往往是作为验证理论知识的手段,没能为学生提供一个培养专业技能的平台。对于计算机及其应用专业学生的培养过程,尤为明显。与其他专业学生相比,计算机专业的用人单位普遍要求学生到达岗位后,就能独立完成一定的工作要求,也就是我们所说的“成手”。企业或者用人单位都不希望招聘来的员工不能完成工作,甚至是一些辅助工作也完成不了,还需要进行岗位培训,他们都需要技能型的学生。这对于学生的实践能力和动手操作能力是一个很大的挑战,也是对学院的培养提出的直接而具体的要求。因此,如何才能培养出具有良好专业实践技能与动手操作能力以及团队合作能力的学生,是职业院校计算机及其应用专业需要探讨和思索的问题。

虽然职业院校开设计算机及其应用专业已经多年,但在课程设置上还是延续以往的教学大纲,多年来变化不大,我院也曾试着在专业课程设置上做一些变动,但因没有市场需求的具体依据,改革力度也不大,所以取得效果也不甚明显。

为了具体了解用人单位对计算机及其应用专业学生的实践能力与知识掌握范畴有哪些要求,我们课题小组成立了调查小组,希望通过调查得到准确、完善的第一手资料,并且通过调查资料的分析,得出结论,给我院计算机及其应用专业实验改革的提供依据。

对于这次调查我们课题小组分两部分进行调查,因为七台河市是以煤矿为主的城市,所以第一部分的调查我们针对厂矿的涉煤专业应用计算机人员进行了调查。第二部分的调查针对政府部门以及企事业单位的工作人员应用计算机专业知识的人员进行调查,除此外我们还针对社会一些应用计算机的工作进行调查。例如广告设计,数码摄影等。

通过此次调查研究,我们得出结论,我院计算机及其应用专业学生要在当今信息化社会立足,此专业必须要进行课程改革和实验课程改革,增加实验课程的课时比例,调整实验课程的教学目标和手段,采用多种实验方法,教师在设计项目时应更接近工程实践的实验内容,是计算机及其应用专业实验课程改革的主要方向。

2、计算机及其应用专业实验课程改革

2.1政府机关等事业单位和公务员用到最多的是windows操作系统和word、Excel。虽然学生在校期间都学习了操作系统和word以及Excel等,但在实际工作中,以往学过的知识远远不够,特别是动手能力相差甚远。

学院在计算机及其应用专业进行实验改革的同时要侧重学生的动手能力。例如word软件的学习,一般院校在开设《计算机应用基础》这门课程时都要讲word,可能因为书的版本不同,所以word版本也不同,但基本操作都是一样的,高版本兼容低版本的原则也是不变的。其实我们使用过这个软件的人都知道,有很多知识和应用技巧是书本上没有介绍到的,很多应用技巧是在实践中积累的经验,这方面的书籍也不是很多,那么就需要教师在实验课程上多整理一些有代表性的项目,让学生动手操作,然后总结规律,积累经验。当然,一个项目的完成不是当天就可以的,可以课后回去让学生查资料,上网搜索,这也是锻炼学生技能的一个方面,利用学习工具完成既定目标。

2.2实验课程改革可以充分利用现有的网络资源。以往我们教师都是课后留一些课本就可以查到资料的题目,作为学生复习的内容,通过对一些毕业学生的调查咨询,我们得出结论,学生完全有时间和能力通过网络资源完成一些课外的知识的了解和掌握。当然这需要教师根据具体的实验内容进行筛选,以确定哪些实验内容需要在机房指导完成,什么内容让学生可以独立完成,又有哪些内容可以结合工作实践从而进一步提高能力,合理的选择相应的支撑平台。对于在微机室以外的实验课程,我们的教师更应该选用哪些互动的教学手段,才是我们教师需要思考和解决的问题。在解决这些问题的同时,我们也应该注意检查学生的实验进展情况,从而选择合理的时间进行指导,并且对实验的结果要有良好的评估体系。这就是我们所说的多层实验平台。

多层实验平台建立的关键是分析专业课程中的实验内容,根据不同的实验内容采用相应的教学手段,科学合理的分配实验内容,将每个实验环节环环相扣,紧密结合,这样才能将多层实验平台的作用发挥的更好更大。

2.3要培养学生良好的动手操作能力和应对问题的经验,最好最直接的办法就是项目教学法。企事业单位都需要有实际操作经验的人才,为了与市场需求接轨,我国的一些大学已经开始趋向应用型人才的培养,增强学生动手操作能力的培养。我院计算机及其应用专业对于实验课程设置方面,应加强学生的动手能力,所以,应该开设《计算机组装与维护》这门课程,如果说操作系统这门课程偏重理论教学的话,那么《计算机组装与维护》就是它的延伸和实践。《计算机组装与维护》实训课程具有很强的实践性、对操作能力要求高、与市场紧密结合的特点。

篇5

【关键词】计算机网络 实验教学 教学改革

一、 引 言

社会的各个领域都在大力实施计算机网络信息化的改造,相应地,对高层次的计算机网络应用人才的需求将不断增加,他们需要大量动手能力强,且熟练掌握计算机网络知识和网络系统规划、设计、建设和维护的专业技术人员。这对高校计算机专业学生的专业要求也提升到一个新的高度,迅速培养高素质的拥有创新能力的网络设计人才和高级网络管理人才是高等学校计算机网络教学的目标。而实验部分又是学好该课程的关键环节,搞好计算机网络实验教学可以促使学生积极探索知识,获得知识,增强自我学习的能力,提高分析问题、解决问题的能力。但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系。

二、实验课程现状

计算机网络实验一直是许多学校在进行正常教学过程中难以解决的问题。实验室的投资大,管理难。有完整、可行的教学实验计划却没有可实现实验实践必要条件,或实验条件样板化和脱离实际化的情况;教学实验内容条块分割的进行方式与网络工程完整实现间的矛盾等等,都制约了计算机网络实验教学水平的提高,制约了学生通过学习掌握新知识和新职业技能的发展。

三、建设“计算机网络”专业实验室

为了提高学生在网络方面的知识、技能、管理和实际操作能力等,使学生能够直接进行网络设计、安装、调试,以综合提高学生整体素质。我院在2004年建立了计算机网络实验室,配置了网络协议分析仪,电缆认证测量仪、20台CISCO交换机、路由器和一台高档次的浪潮服务器,60台微机作为工作站,每次可容纳60个学生进行网络实验;购置了相应的硬件设备(压线钳、双绞线、水晶头、单模光纤(1310 nm/1550 nm),FLUKE网络测试仪、工具刀、光纤熔接机)和软件包(Windows 2000server、Linux等网络操作系统和网络安全管理软件及路由器仿真软件BOSON NETSIM);编写了计算机网络实验指导书。

四、内容的设计

按照计算机专业教学的需要,计算机网络课程的全部实验都可在计算机网络实验室内完成,结合教学实际,共设计了6大部分,必做实验共计36学时。(1)网络基本应用实验。内容:E-mail的使用、IE浏览器的使用、文件的上传与下载。(2)组网实验。内容:网线的制作、交换机配置、路由器配置、NAT转换、网络互联。(3)网络基本原理实验。包括链路层、网络层、传输层和应用层协议分析实验。(4)路由协议分析实验。主要包括RIP协议分析、OSPF协议分析、BGP协议分析、复杂组网实验。(5)网络管理实验和网络应用编程实验。(6)网站建立综合实验和先进网络技术实验。包括网络交换和路由设计实验、组播实验、MPLS实验、IPv6实验。Linux、UNIX、WINDOWS 2000 SERVER服务器的安装与配置。

在参考国内外最新文献资料和公司培训教材的基础上,结合教学和科研实践而编写了具有一定特色的实验讲义,根据具体情况选择必做实验或选做实验。

五、方法的改革

1.组织与管理

(1)教师的教学组织和管理。在实验教学中,坚持以学生为主体,强调教师在实验教学中的主导作用,组织与管理作用。每一次实验前,教师简要地讲授本次实验相关的理论知识点、实验目的、实验内容、实验重点及操作难点,余下时间学生进行实验。实验过程中,教师加强巡视,出现问题一般应由学生自主解决,教师作启发提示、释疑及引导。实验完成后,首先要求学生写实验报告,总结实验过程和分析实验结果。然后教师根据学生的实验报告及实验过程进行总结,使学生能从实验中不断积累经验,获得更多的实验技能,加深对理论知识的理解。

(2)学生的实验组织和管理。根据现有的实验设备与环境,针对计算机网络实验内容,采取独立实验与分组实验相结合的方式进行实验。

2.利用仿真软件进行实验教学

计算机网络实验对实验环境要求较高,实验操作也具有一定破坏性。如果利用仿真软件教学,就能够消除实验环境所带来的影响。我们利用Boson NetSim模拟软件进行网络组建的实验教学,通过该软件及软件当中的教程,学生能快速熟悉交换机和路由器的配置环境及配置命令,快速掌握网络的搭建及配置,然后再使用网络设备进行构建网络,弥补了实验环境所带来的不足。

3.实验教学效果评价考核

对实验教学效果的评价是整个实验教学中不可缺少的环节,是检验实验教学目标是否实现的重要手段。对实验效果的评价可通过具体的实验实践考察。对学生成绩的评定分为几部分:(1)实验理论考核,内容包括实验理论知识点、实验基本原理、实验操作的基本方法等;(2)基本实验技能考核,考核内容包括实验报告、实际操作技能;(3)网络技术应用考核,通过一些具体的网络技术应用,例如“实验室网络的组建”、“小型校园网的建设”、“网吧的组建”、“小型办公室网络改造”等都是考核学生对知识掌握和应用能力的最好途径。

六、结语

实验教学在高校教学体系中具有十分重要的地位,进行实验教学改革与探索的目的是提高实验教学质量。面对不断更新的网络技术和各高校网络实验教学内容、实验环境、学生能力的差异,如何培养学生的不断跟踪、学习网络新技术的能力,还有待于不断的探索。实验教学体系需不断完善,实验内容、教学方法也将随之不断地改革与更新,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才。

参考文献

[1]刘宏志,周美娟. 计算机网络实验教学的实践与探索[J]. 山西医科大学学报, 2005, 7(2):193-195.

[2]彭澎. 计算机网络基本原理[M]. 武汉:华中理工大学出版社, 1999.

[3]谢希仁. 计算机网络(第四版)[M]. 北京:电子工业出版社, 2005.

[4]Andrew S.Tanenbaum. 计算机网络(第四版)[M]. 北京:清华大学出版社, 2004.

[5]王邵卜. “计算机网络”课程实验教学探讨[J]. 实验室研究与探索, 2005, 24(1): 65-67.

[6]李普聪. 计算机网络类课程实践教学改革研究[J]. 中国教育信息化, 2007(21): 74-77.

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关键词:计算机网络;教学任务;实践;动手能力

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-02

对于一门实践性很强的课程来说,计算机网络教学中不光需要学生掌握一定的理论知识,而且应该重点加强学生的实践能力,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。在当前随着我国教育制度的改进,计算机网络课程已经成为高校计算机专业必修课程,对学生的实际操作能力有了更高的要求,但由于受到环境、时间等方面的限制,当前高校计算机网络实验教学开展的不是很好,实验教学并没有真正发挥其作用和效果。

1 高校计算机网络实验教学目标、任务以及教学内容

计算机网络课程从其本质上来说是一门实验性的学科,该学科中的所有理论都是来源于实验,并且新的理论也都需要经过实验的验证。所以计算机网络实验教学的教学目标就是要培养学生的设计、管理等实践能力,对计算机网络的各种理论知识要深入掌握,并且能在具体实践中合理应用。同时计算机网络实验教学的目标还在于要培养学生的思维能力,提高学生的观察能力。计算机网络实验教学目标的实现是依靠具体的教学过程完成的,需要完成相关的任务:首先,要掌握一些计算机网络理论知识,学会使用相关的仪器。其次,要学会一些计算机网络实验方法,并且能进行规范的实验操作。再次,要对实验的目的、步骤、结果等做一些详细的描述。最后,要激发学生的学习兴趣,培养学生动手能力。

计算机网路实验教学不仅是要学生掌握网络协议,而且要对网络的服务功能有一定的了解,所以计算机网络实验教学的内容是比较多的,主要的实验有验证性实验、设计性实验、综合性实验、操作性试验以及创新性实验。验证性实验的目的是为了让学生加深对一些理论知识的理解;设计性实验的主要目的是让学生掌握SOCKET的编程方法;综合性实验的目的是提高应用网络知识的能力;操作性实验目的提高学生动手组网的能力;创新性试验的目的是为了学生能在实践中更好利用各种新技术和新方法。

2 高校计算机网络实验教学中存在的一些问题

2.1 实验设备和实验教材落后

在当前社会环境中,计算机技术和网络技术的发展非常迅速,知识更新也比较快,计算机网络技术也在不断发展,一些常用的计算机网络设备的性能也在不断改进,加上高校学生接触的信息量较大,学生自身的实践能力和计算机网络知识也在不断提高,所以对教学的内容等有了新的要求。但是当前高校计算机网络实验教学的过程中学校并没有充分认识到这些改变,往往实验的内容陈旧,设备的性能较差,没有很好地与高校教学需求结合在一起,导致学生在进行实验的时候没有兴趣或者是同一实验中学生的表现差距过大。

2.2 教学方法存在问题

虽然对于很多高校来说,计算机网络实验室等一系列硬件建设比较充足,整个教学环境有了一定的改善,教学质量也有相应的提高,但是由于教学方法存在问题导致教学没有达到预期的效果。一般教学都是通过教师演示—学生操作—实验总结三个阶段完成的,在这种教学中一些线路接入、拔插操作等教师演示步骤都不能及时被学生掌握,导致实验步骤不完整。另外,在这种教学方式下,学生往往是对教师活动的重复,学生的个人思维没有调动起来,在实验过程中的思考和分析不够,严重影响到实验教学效果。

2.3 实验教学基础薄弱

计算机网络实验教学基础薄弱主要表现在两个方面:第一,实验课时有限,很难保证所有实验内容的进行。一些计算机网络实验需要花费大量的时间,但是对于一门课程来说,实验教学的时间是有限的,所以往往进行的实验比较简单,一些大型的设计实验很难进行,降低了学生的动手能力。第二,教师水平不高。计算机网络本身就是专业性比较高的学科,教学要进行教学就必须具备较高的专业水平,但是目前我国高校的专业教师基本上都是从学校毕业直接进入教学的,没有参与大型网络设计的经验,在教学中不能很好的将理论教学与实践经验结合在一起。

3 如何改进高校计算机网络实验教学

3.1 更新实验内容和教材

在目前计算机技术高速发展的过程中,很多理论和技术的更新都比较快,学生对网络知识的了解也比较多。在这种情况下,要保证高校计算机实验教学的效果就必须做好实验内容和教材的更新工作。首先,学校的教材要定期更新,因为很多计算机技术在一两年之内就会发生很大的变化,高校应该进行教材更新,及时增加一些新的实验课题。其次,教师在教学的过程中应该及时根据实际情况对实验教学内容作补充。最后,因为很多学生对一些简单的实验内容已经掌握了,所以教师在教学的时候应该尽量简化这些实验,甚至可以只对实验进行简答的介绍,不需要进行演示,学生也不需要进行相关的实验。

3.2 加强教学中教师与学生相互配合

在以往的计算机网络实验教学中主要的实验类型是验证性实验,教师对实验管理松散,实验的目标不明确,随意性较大,影响了实验教学的效果。在今后高校计算机网络实验教学过程中要充分发挥学生和教师的作用,注重教师和学生的配合,对于学生要规范他们的实验行为,培养动手能力,要求他们进行实验报告的撰写,提高他们的分析和总结能力。对于教师应该明确教师在实验教学中的地位,发挥他们的指导作用,在学生实验中加强巡视,与学生一起解决实验过程中存在的问题。

3.3 加强学校实验室建设

设备完善的实验室是提高计算机网络实验教学质量的一个重要保障,所以学校要重视实验室的建设。因为实验室建设需要的费用比较多,很多高校资金有困难,所以可以采取折中的方式,就是不用全班每人配备完善的网络教学设备,教学活动可以分组进行,只要保证至少每组四台微机和网络设备就可以,学生可以轮流进行。另外,在实验室建设中要不断更新各种设备,在当前必须保证实验室中有无线网络设备。

3.4 更新教学考核机制

在以往的教学中对学生实验情况的考核主要通过学生的出勤率、实验的完成情况以及实验报告的书写,但是这种考核并不全面,学生的观察能力、解决问题的能力并没有体现出来。所以在当前要对计算机网络实验教学进行考核应该更重视学生在实验过程中的表现,更关注学生思考能力、分析问题的能力以及学生动手能力,对学生实现全面评价。

3.5 加强对实验课教师的培训

学校的教师要在教学的过程中不断对自己的专业知识进行更新和巩固,教师可以自己参加进修,通过探索学习一些新的计算机网络技术,也可以由学校组织教师进行培训,让教师深入网络设备公司,去参加相关的培训,增加自己的实践经验,提高教学中将实践和理论有效的结合的能力。

4 结论

高校计算网络课程的实践性非常强,高校在开展的过程中要不断使其与社会科学技术的发展保持一致,完善学校实验室建设,为教学活动的搭建有效的教学平台,并且要积极总结经验教训,探索出一套高效的教学方法,提高学生对实验教学的兴趣,在教学中培养学生的思维能力和动手能力,让学生了解更多的计算机网络知识,真正发挥出计算机网络实验教学的作用和效果。

参考文献:

[1]刘斌,代素环 普通高校计算机网络课程实验教学的探讨[J].吉林工程技术师范学院学报,2010(02)

[2]周志宇,杨东鹤 计算机网络实验教学探讨[J].中国校外教育,2011(14)

[3]于九九 计算机网络实验教学的改革探讨[J].河南教育(下旬),2011(02)

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【关键词】计算机课程 上机实验 教学效果

【中图分类号】G633.67 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)8 -0166-02

进入21世纪,教育部专门针对高等院校的计算机教育,提出了“计算机文化基础”、“计算机技术基础”和“计算机应用基础”的三层教学课程体系[1]。《计算机文化基础》、《C语言程序设计》等课程,即隶属于这一教学课程体系,在各所高校普遍开设。

对高校学生来讲,系统而完整地学习计算机类课程,不仅要掌握基础性理论知识,更要结合上机操作,注重解决实际问题能力的培养。因此,在高校的计算机课程设计中,均在基本的理论授课之外配以相当比例的上机实验,且实验教学的作用举足轻重。以下笔者将从高等院校计算机类课程的内容及特点出发,针对学生上机实操中存在的问题,结合教师的教学设计和方法优化,就如何提升计算机实验课程的教学效果进行探索论述。

计算机类的课程特别注重理论与实践相结合,以《C语言程序设计》为例,其特点就是实践性非常强。《C语言程序设计》的主要教学任务是培养学生具有一定的阅读程序、设计程序的能力,以及利用C语言分析问题、解决问题的能力;而学生只有通过上机演练,将C语言源程序经由计算机系统的编译、运行、调试,并最终得到预期结果,才算真正完成任务。在教学的过程中,必须通过大量的实践让学生学会怎样设计算法、构造程序、解决实际问题。

《C语言程序设计》如此,其他高校计算机类课程也是如此。但在实际的上机实验过程中,学生并不能充分认识实践演练的重要性,从而使他们的实验课程学习存在一些问题。具体如下:

部分学生对待计算机课程配套实验的学习态度不够端正,认为可有可无,甚至是当作放松、游戏的契机,逃课现象时有发生。

学习目的不够明确,不能提前预习实验内容并认真听取老师对实验任务的布置和讲解,对实验内容不求甚解,上机操作随大流,甚至机械、盲目。

实验过程中发现问题、解决问题的能力不足。

遇到问题就停下来发呆,不会积极地寻求问题解决的方法。

举一反三的能力欠缺,同类问题再次遇到时仍无法解决。

缺省自我思考、钻研的过程,上机运行一遇阻碍即寻求他人帮助。

实验报告的撰写过于程式化,不能很好地体现上机操作的具体过程,如源程序设计、所遇问题、如何解决、最终结果等。

针对《计算机文化基础》一课,不少接触计算机较多的学生自以为简单,对上机操作不重视,不屑于实践练习,从而导致很多细节性的重要操作掌握不好。

由于学生的计算机操作熟练程度不同,为合理设置实验课程的饱和性,有的教师允许学生上机练习完成后在实验室撰写实验报告;由此造成少部分同学本末倒置,以实验报告的书写为上机目的,依据教程草草“编”完后,不再认真对待上机操作。

针对以上学生在上机实验过程中表现出来的问题,授课教师应认真究其原因、深入探讨,并采取切实有效的措施,保障上机实验的顺利进行。如何做到这一点,可从以下三方面入手。

首先,要加强实验课程的教学管理,强调实验课程的重要性和必要性,更要在实验课堂杜绝游戏。

其次,在实验题目的设置上,需根据教学大纲及每一阶段的相关理论知识进行选取,切实做到上机实验与理论学习相同步,以便趁热打铁,使学生在第一时间实现对所学知识的运用。同时,多设置贴近学生学习、生活的题目,打破课本内容原有的组织顺序,从典型的程序案例入手,重组课堂教学的逻辑体系结构[2],从而激发学生的学习兴趣,使其在 “趣味”引导下积极主动地去练习、思考和探究,在轻松自如的氛围中学习并掌握相关知识,以达到较为理想教学效果。

再次,总体的实验课程设置思路应本着由浅入深、由单一到综合的原则,不断以实践巩固理论、以理论支持实践,循序渐进地培养学生对所学知识的综合应用能力及独立解决问题的能力。并以学生的实际学习能力为参照,设置必做题与选做题,满足不同层次学生的学习需要。

除此之外,为提升计算机上机实验课程的学习效果,还应注重以下几点改进措施:

将实验预习作为作业布置,并强调其重要意义所在,有条件可在上机操作前进行简单提问、检查。

认真对待实验报告,建立实验报告的批阅、返还、订正制度,让学生明确自己上机过程中存在的问题,有的放矢地去修正、改进。

“一对一”上机辅导的努力实现,切实根据每一个学生的学习情况,进行有针对性的督促和指导。

任何一门课程的教学都是一个精益求精的过程。高等院校的计算机课程体系囊括的均是逻辑性和应用性都很强的课程,既讲思维方式,又讲动手能力,特别注重理论与实践的紧密结合。在课程组织设计的过程中,要获得理想的教学效果,教师需从课程、学生、自身等多个侧面进行综合考虑,在充分调动学生学习积极性的基础上,拓展教学思路,改进教学方法,把计算机课程的基本概念、理论知识等融入到具体的操作实例中来,通过教师示范性的指导演示和学生不断的自我尝试,在切切实实的操作演练中让学生体会并领悟计算机技术的魅力,并进一步总结、探究、延伸,从而不断提升其计算机应用能力。

参考文献:

[1] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系2004[M].北京:清华大学出版社,2004:16.

[2] 何元惠,高占国,杨静.C程序设计语言教学方法探讨[J].中国科技信息,2007(3):209.

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论文关键词:软件;虚拟化;实验室

随着网络的发展与应用以及各类利用计算机软件系统模拟的实验教学环境的出现及使用,各个高校都建设了大量的计算机实验室用于学生的实验、实训课程的学习以及各类社会服务项目,但高校计算机实验室的急剧增加,应用范围的不断扩大,社会服务项目的不断增多,造成大面积的计算机实验室内的软件配置环境不断更改、更新,甚至重新进行部署,此类工作都直接造成计算机实验室的管理任务增加,如何能够有效地提高实验室的灵活度,降低实验室的更改、更新、重新部署次数、提高实验室的部署速度就成为计算机实验室管理人员共同面临、需要解决的关键问题。

一、实验室目前存在的问题

以山西大学商务学院为例,以各大学计算机实验室存在的共同点为研究对象。各高校普遍拥有的计算机实验室在20个以上,用于实验的计算机数量在1200台以上,因实验室不断建设、教学软件更新的特性,造成各实验室中的计算机性能良莠不齐,实验室在经过几年的使用后虽然都根据各计算机的特性有针对性地进行着升级等改造,但局限于计算机的基本结构,也只能缓解一时的困难,无法根本解决教学需要与实验设备性能落后的矛盾,因此在满足各类教学、实验上存在不同差距。例如在2005年左右建设的计算机实验室,计算机配置主要集中在P4 3.0级的CPU,虽然在使用中对内存进行升级,但因计算机的基本结构已定,并不能实质性地提高计算机的运行能力,因此在实践教学中就形成了各教学软件可以运行但效率有限的症状,尤其是在单机被部署较多的教学软件后,计算机运行慢的症状表现得更加突出。为缓解和解决该类问题,各高校的计算机实验室不断投入、重新建设,在硬件配置上得到了大幅度提升,均采用i5级或以上的CPU,但相应而来的是目前部分软件对64位系统的兼容性不足,主要集中在原有的实验环境模式系统。受这些因素的影响,在不同性能的计算机实验室中部署教学软件时就变得更为复杂,因此需要一种既能解决低性能计算机在大量软件部署后对效率的低影响又能改变试验教学软件在64位系统上运行的方式。

二、软件虚拟化在实验室的应用

在每个学期的开学伊始,各高校的实验室都要根据教学的不同需要对实验室内的计算机软件环境进行更改、更新甚至重新部署,以满足教学的需要,而在教学的过程中,因高校计算机实验室承担的各类考试,诸如国家计算机等级考试、财务类考试以及其他用到计算机实验室的项目,势必造成计算机软件环境的重新部署。

在实验室部署效率的摸索中,经过简单绿色版或免安装软件的过渡后选择了利用Vmware thinapp 软件来处理应用程序的安装问题。Vmware thinapp是一款可将应用软件进行虚拟化的工具软件,可以实现在同一操作系统上运行多版本的虚拟应用程序而不发生冲突,甚至可以运行同一应用程序的多个版本。在这里主要用该虚拟化工具来制作免安装的单文件应用软件,改变传统的软件完全安装模式,充分结合实践教学的需要,对教学软件进行虚拟化处理,测试、跟踪、评估软件的运行表现及效果。提高计算机实验室内教学软件的快速部署,提高单机的运算效率,并同时解决部分软件无法在Windows 7操作系统上运行的问题,排除部分教学软件的冲突。在制作该类软件前,首先需要对计算机实验室的实验软环境进行统计,结合高校实践教学的需要,根据教学软件性质的不同进行分类,整理出所有实验、实训教学需要的软件,按照软件的特性及用途、实验室中的利用率逐个对软件进行分类,按软件的特性及用途一般可以把软件分为服务类软件、编程类软件、工具类软件。软件的利用率可根据各院校的教学计划将软件分为高使用率和一般使用率、较低使用率,按照以上两种分类的交集中会发现,服务类软件通常处于较低的使用率,仅局限于计算机专业类的学生,大多时间与编程类软件同步使用。转贴于 编程类软件的使用率一般,虽然也集中在计算机相关专业学生,但其对编程软件的使用却贯穿整个学习、研究过程。工具类软件则因为多样性、普及性使用率较高而种类较多,如影音、图像、统计等。

下面针对各类软件在安装后对计算机单机性能的影响,根据完成的分类逐个分析。服务类软件在服务类软件安装后,由于软件本身的服务性质,会造成系统的加载项过多,计算机运行时增加不必要的消耗。编程类软件安装后本身对系统性能的影响不大,而且在使用时地点比较固定。工具类软件虽然单个软件在安装后对系统的影响不大,但因种类太多,如果在实验室中希望实现大面积安装时比较费时,对系统的影响也会增加。针对分类,可考虑在实验室的部署上,服务类软件在性能可保证的前提下采用虚拟化的模式进行部署。编程类软件可采用传统安装模式。工具类软件则尽量采用虚拟化的模式大面积部署,既保证了机房的灵活调配又不会造成对实验、实训效果的影响。

在传统的计算机软件安装模式时,每个学期开始,各计算机实验室需要核对自己的课表,并与代课教师核对实验软件的版本,然后才能对实验室内的计算机进行系统更新,并逐一安装试验用应用软件,同时需要注意软件之间的冲突问题,而且很难避免软件的安装失败时对系统造成不良的影响。而在计算机实验室中因采用软件虚拟化与传统模式的混合运行后,可根据实验室内计算机的性能以及实验室的教学安排来合理采用应用软件的虚拟化,实验环境需要大面积应用软件是提前处理好的独立运行程序,它的部署免去了传统软件运行模式的安装过程,可以将可运行的单文件软件直接保存在有还原功能的非系统分区里,因此,软件的安装工作就只是几个文件的拷贝工作,不仅提高了工作的效率,同时保证了软件的可运行性。

采用虚拟化后的应用软件部署到实验室时,由于VMware ThinApp将程序需要使用的相关资源如exe、dll、ocx、注册表项等打包封装到一个单一的可运行文件中,程序在运行时所需要的资源也都从这个可运行文件中调用到虚拟环境中,从而实现与操作系统的隔离。因而应用软件本身在不处于运行状态时与计算机的系统没有关联,因此它不再受系统的更替影响,同时由于软件处于独立文件的形态存在于计算机中,免去了与其他软件的冲突,提高了软件运行时的稳定性及可靠性。

软件在系统启动时不随系统的启动而启动,在不运行软件时软件只是作为一个大文件单独保存,不存在计算机运行资源的消耗。当虚拟化后的应用程序被关闭时,软件将完全与系统剥离,释放对系统资源的占用,对其所产生的修改都只保留在软件自身的目录内,也可同时提高学生对软件设置的灵活掌握,需要恢复软件的默认设置时仅需要删除虚拟化软件在运行后产生的文件即可。因虚拟化软件在制作过程中包含了与自身运行有关的系统关联项,使得虚拟化软件可在不同的系统平台中运行。

同时,在计算机实验室中存在部分实验室需要使用双系统的实验环境,在传统模式时需要在两套系统中均安装软件,负责就需要,采用了虚拟化软件的运行模式时只需对应用软件一次性部署,把存放应用软件的分区提供双系统可见即可,这样在需要使用应用软件时即可直接使用,而不用在双系统之间频繁切换。

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论文摘要:本文从大学计算机教育目前的现状入手,对大学计算机基础系列课程教学改革的重要性和必要性进行了讨论,对其改革思想作简介,同时提出了切实可行的计算机公共基础课程教学改革的策略。 

计算机技术及信息技术的快速发展,让人们走进了信息化的社会。高校计算机基础教育是和大学生培养质量密切相连的一项重要教学工作,它承担着为各专业学生进行计算机教育的重要任务,在高等教育中已经成为重要的组成部分。 

一、计算机公共基础课的改革思路 

计算机公共课的建设目标是,把此课程建设为高校对非计算机专业学生知识结构合理、适应学科融合、计算机操作技能、计算机基本知识进行培养的公共基础课程。依据该目标,与计算机技术的应用和发展现状相结合,改革的思路是,结合社会发展需求,对人们必须掌握的计算机知识进行分析,对先进的考核手段、教学方式和教学理念进行研究,以对学生的计算机应用能力进行培养。 

二、计算机公共基础课的改革策略 

(一)对上机实验进行严格的要求 

对实验课中的体会要勤于总结,我们要在总结中写出存在什么问题,解决了哪些问题,运用了什么知识,得到了哪些结论等。什么地方存在问题,争取下次上机时予以解决;培养和提高一个人独立分析并解决问题的能力不是几次上机实习就可实现的,而是一个长期、艰苦的工作过程;要对实验中遇到的问题认真思考,必须培养学生独立分析和解决问题的能力,使学生积极的思考实验中遇到的问题,树立信心,独立完成实验。 

再者,对实验课的实验内容要作充分的准备,实验课要有内容、有步骤、有方法、有目的,其效率才会得到提高。为了提高实验课的效率,一定要要求学生在实验前把实验课的内容充分的准备好,保证实验时有事可做;对课堂上的教学内容要理解和消化好,掌握一些知识要点、牢记一些概念,上机时就不会不知所措。要求学生要在上机前把课堂上所学的教学内容完整的看一遍。例如,学习编程语言里的语句就需要理解语句各选项的含义、了解语句的表达习惯、知道语句的执行过程、记住语句的格式等。 

(二)拓宽计算机基础的知识体系 

很有必要增设软硬件应用的基础课程。对于新入校的大学生而言,加强学习这些硬件和软件基础方面的知识,不会增加学习的负担,而且会更加激发学生对计算机技术的深层次理解和应用。 

比如,一些知名大学的计算机基础教育中,软件方面,增设了计算机软件技术基础课,主要内容有计算机网络基础、软件开发技术、数据库技术、编译技术、操作系统基本原理、算法基础、数据结构基础、离散数学基础、计算机语言及其处理技术等,涵盖了计算机软件技术的多方面内容,一些高校甚至将这些内容统编成了教材;硬件方面,还增设了包括汇编语言等内容在内的计算机原理课。 

(三)教学方法和教学内容的改革 

只有通过不断实践才可以逐步提高计算机的操作技能,所以为了使实验内容更好的促进学生对教材的理解,要结合大部分学生入学时的水平,对实验内容进行合理设计。 

要避免成段的复制课本内容,生动、简洁的制作课件。为激发学生的学习热情,要适当的引入科研项目的实例,说明所学内容的实用性;以提问的方式引导学生思考,适当的引入动画。 

如数据模型、链表结构、进程管理等一些计算机应用基础的概念多,尤其是新增的大多数知识点都比较抽象,但可能正是这些抽象的内容会在学生日后进行科研开发应用计算机时起到重要的作用。需要更多的引入实例教学,对符合本课程特点的教学方法进行探索,才能在有限的课堂课时中,将众多的抽象知识点讲解清楚。 

(四)建立新型的考核、评价制度 

采取课程考核与考证相结合的方式对公共计算机进行考评,衡量学生学业成绩的重要指标要采用国家证书考试,没有达到相应等级的学生,不可获得毕业资格。相关学院可对计算机水平与能力有特殊要求的专业具体提出要求,由教务处审核批准后列入学生毕业资格条件。计算机专业学生除外,其它各专业学生必须获得等考一级证书或软考初级水平考试,学校可以逐步增开等考三级、软考中级及以上的培训,以满足学生对高层次计算机知识的学习。 

三、结束语 

通过教材建设和教学改革,使教学实现必要的扩展计算机应用的知识面、拓展大学生视野的目的,让学生可以有意识的在各自的专业中引入和借鉴计算机科学中的一些方法、技术和理念,同时应结合各校学生水平和学科建设特点,规划比较合理的教学内容,使学生可以在一个较高的层次上使用计算机,对计算机应用中可能产生的问题进行认识和处理。 

参考文献: 

[1]徐坚.高等院校计算机公共课教学的改革与实践[j].电脑知识与技术,2009,29 

[2]卞维新,许勇,陈传明.新形势下高校计算机公共课教学改革的思考[j].电脑知识与技术,2010,25 

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一、计算机基础课实验教学中存在的问题

(一)缺乏有意识的计算思维实训。在计算机实验教学的过程中过多的注重应用软件的学习,忽略了计算思维的训练,教学思想过于狭隘,只关注了计算机的工具性能,对计算机的内涵没有深度的挖掘。在计算机基础实验的教学过程中应用软件的学习固然重要,但不能本末倒置。目前,全球已经进入了信息化时代,计算机信息更新换代的间隔期十分的短暂,许多应用软件可能在学生毕业之后都已经被淘汰,因此应用软件的学习无法从根本上提高学生的计算机水平。因此在计算机基础实验教学的过程中更加注重计算机思维方式和学习方法的掌握。计算机思维包含了数学思维和工程思维,对计算机思维能力的培养、对学生的自主学习能力以及学生的逻辑思维能力都具有重要的影响。

(二)教与学之间互动反馈薄弱。在计算机基础实验课程的教学过程中,一般都是多个班级共同上课,人数较多,给教师的教学工作带来很大的难度,教师无法针对单个学生提供针对性的指导,对学生的学习能力以及掌握能力没有详实的了解;同时实验课程结束后,教师收到的课后作业数量较大,无法仔细、及时的批改,导致学生与老师之间的联系薄弱。

二、多元化的实验教学方法分析

计算机基础实验课程教授的老师大多是具有丰富的理论知识和实践能力,同时还具有多年的教学经验。但教学效率的提升不仅仅只是提高教师的专业素质,还要创新教师的教学理念,使其积极的应用教学新技术、新方法,以适应现代教育的要求。为了改变传统的教学模式,实现学生教育主体的地位要求,计算机基础实验课程积极采用多元化教学方法,培养学生自主学习能力、创新能力。在计算机基础实验课程中采用的多元化教学方法主要有以下几种:

(一)示范教学法。在计算机基础实验教学过程中,主要是通过实验验证某一个基本知识点或原理,这类实验是教学过程中应用最为广泛的。示范教学法指的是现有教师对某一实验进行示范、分析、讲解,然后再由学生对立的完成实验任务。而教师只是对学生实验过程中出现的难点进行解惑。这类实验有助于学生理解和掌握知识要点,并且也有利于提高学生的实践能力。

(二)任务驱动教学法。任务驱动教学方法对学生的主观能动性发挥到极致,真正实现了学生教育的主体地位,使学生由被动的学习转化为主动的学。任务驱动教学法主要在明确实验任务以及试验目标的基础上,学生独立自主的收集资料、设计方案以及操作、总结,使学生的创造性、学习性都能最大限度的发挥出来。而教师在这类教学模式中,要做好引导工作,保证实验效果的准确性,充分激发学生学习的积极性。实验指导教师要对学生的实验设计进行分析,并对其实验步骤进行总结,以期望更好的指导学生。在实验结束后,教师还要对学生的实验设计进行点评,首先应该肯定学生的积极性,还要对实验中的不足进行指正,进一步激发学生的探索兴趣,提高学生分析、解决问题的能力。

(三)自主教学法。自主教学法是对任务驱动教学法的进一步升级,是对学生自主性的进一步的开发。该类教学法,为了满足学生的探索兴趣,充分发挥学生的主观能动性,学生可自主设计实验命题、实验任务,而指导教师只是对实验命题的科学性以及可行性进行指导、审核。整个实验过程即实验命题、实验资料、实验方案、实验时间等都是由学生对立完成。自主教学法的主要目的是培养学生的实验科研能力、学习能力,这也是学生理论知识的综合体现。