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计算机实验论文范文大全

发布时间:2024-07-07 15:40:32

计算机实验论文范文大全

学术堂整理了一篇3000字的计算机论文范文,供大家参考:

范文题目:关于新工程教育计算机专业离散数学实验教学研究

摘要: 立足新工科对计算机类专业应用实践能力培养的要求,分析了目前离散数学教学存在的关键问题,指明了开展离散数学实验教学的必要性。在此基础上,介绍了实验教学内容的设计思路和设计原则,给出了相应的实验项目,并阐述了实验教学的实施过程和教学效果。

关键词:新工科教育;离散数学;计算机专业;实验教学

引言

新工科教育是以新理念、新模式培养具有可持续竞争力的创新型卓越工程科技人才,既重视前沿知识和交叉知识体系的构建,又强调实践创新创业能力的培养。计算机类是新工科体系中的一个庞大专业类,按照新工科教育的要求,计算机类专业的学生应该有很好的逻辑推理能力和实践创新能力,具有较好的数学基础和数学知识的应用能力。作为计算机类专业的核心基础课,离散数学的教学目标在于培养学生逻辑思维、计算思维能力以及分析问题和解决问题的能力。但长期以来“定义-定理-证明”这种纯数学的教学模式,导致学生意识不到该课程的重要性,从而缺乏学习兴趣,严重影响学生实践能力的培养。因此,打破原有的教学模式,结合计算机学科的应用背景,通过开展实验教学来加深学生对于离散数学知识的深度理解是实现离散数学教学目标的重要手段。

1.实验项目设计

围绕巩固课堂教学知识,培养学生实践创新能力两个目标,遵循实用性和可行性原则,设计了基础性、应用性、研究性和创新性四个层次的实验项目。

(1) 基础性实验

针对离散数学的一些基本问题,如基本的定义、性质、计算方法等设计了7个基础性实验项目,如表1所示。这类实验要求学生利用所学基础知识,完成算法设计并编写程序。通过实验将抽象的离散数学知识与编程结合起来,能激发学生学习离散数学的积极性,提高教学效率,进而培养学生的编程实践能力。

(2) 应用性实验

应用性实验是围绕离散数学主要知识单元在计算机学科领域的应用来设计实验,如表2所示。设计这类实验时充分考虑了学生掌握知识的情况,按照相关知识点的应用方法给出了每个实验的步骤。学生甚至不需要完成全部实验步骤即可达到实验效果。例如,在“等价关系的应用”实验中,按照基于等价类测试用例的设计方法给出了实验步骤,对基础较差的学生只需做完第三步即可达到“巩固等价关系、等价类、划分等相关知识,了解等价关系在软件测试中的应用,培养数学知识的应用能力。”的实验目的。

(3) 研究性实验研究性实验和应用性实验一样

也是围绕离散数学主要知识单元在计算机科学领域中的应用来设计实验,不同之处在于,研究性实验的实验步骤中增加了一些需要学生进一步探讨的问题。这类实验项目一方面为了使学生进一步了解离散数学的重要性,另一方面为了加强学生的创新意识与创新思维,提高计算机专业学生的数学素质和能力。表 3 给出了研究性试验项目。

(4) 创新性实验

在实际教学中还设计了多个难度较高的创新性实验题目,例如,基于prolog语言的简单动物识别

系统、基于最短路径的公交线路查询系统、简单文本信息检索系统的实现等,完成该类实验需要花费较长的时间,用到更多的知识。通过这些实验不仅有利于培养学生分析问题、解决问题的能力和创新设计能力,也有利于培养学生独立思考、敢于创新的能力。

3.实验教学模式的构建

通过实验教学环节无疑可以激发学生对课程的兴趣,提高课程教学效率,培养学生的实践创新能力。但是,近年来,为了突出应用性人才培养,很多地方本科院校对离散数学等基础理论课的课时进行了压缩,加之地方本科院校学生基础较差,使得离散数学课时严重不足,不可能留出足够的实验教学时间。针对这种情况,采用多维度、多层次的教学模式进行离散数学实验教学。

(1) 将实验项目引入课堂教学

在离散数学的教学过程中,将能反映在计算机科学领域典型应用的实验项目引入到课堂教学中,引导学生应用所学知识分析问题、解决问题。例如在讲授主析取范式时,引入加法器、表决器的设计,并用multisim进行仿真演示,让学生理解数理逻辑在计算机硬件设计中的作用。又如讲谓词逻辑推理时,引入前一届学生用Prolog完成的“小型动物识别系统”作为演示实验。这些应用实例能够让学生体会数理逻辑在计算机科学领域的应用价值,不仅激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,也锻炼了学生的逻辑思维,培养了学生的系统设计能力。

(2) 改变课后作业形式,在课后作业中增加上机实验题目

由于课时有限,将实验内容以课后作业的形式布置下去,让学生在课余时间完成实验任务。例如讲完数理逻辑内容后,布置作业: 编写 C语言程序,实现如下功能: 给定两个命题变元 P、Q,给它们赋予一定的真值,并计算P、P∧Q、P∨Q的真值。通过完成,使学生掌握命题联结词的定义和真值的确定方法,了解逻辑运算在计算机中的实现方法。又如,把“偏序关系的应用”实验作为“二元关系”这一章的课后作业,给定某专业开设的课程以及课程之间的先后关系,要求学生画出课程关系的哈斯图,安排该专业课程开设顺序,并编写程序实现拓扑排序算法。通过该实验学生不仅巩固了偏序关系、哈斯图等知识,而且了解到偏序关系在计算机程序设计算法中的应用和实现方法。

(3) 布置阅读材料

在教学中,通常选取典型应用和相关的背景知识作为课前或课后阅读材料,通过课堂提问抽查学生的阅读情况。这样,不仅使学生预习或复习了课程内容,同时也使他们对相关知识点在计算机学科领域的应用有了一定的了解。例如,在讲解等价关系后,将“基于等价类的软件测试用例设计方法”作为课后阅读材料; 在讲解图的基本概念之前,将“图在网络爬虫技术中的应用”作为课前阅读材料; 货郎担问题和中国邮路问题作为特殊图的课后阅读材料。通过这些阅读材料极大地调动学生学习的积极性,取得了非常好的教学效果。

(4) 设置开放性实验项目

在离散数学教学中,通常选择一两个创新性实验项目作为课外开放性实验,供学有余力的学生学习并完成,图1给出了学生完成的“基于最短路径公交查询系统”界面图。同时,又将学生完成的实验系统用于日后的课堂教学演示,取得了比较好的反响。

(5) 利用网络教学平台

为了拓展学生学习的空间和时间,建立了离散数学学习网站,学习网站主要包括资源下载、在线视频、在线测试、知识拓展和站内论坛五个部分模块,其中知识拓展模块包含背景知识、应用案例和实验教学三部分内容。通过学习网站,学生不仅可以了解离散数学各知识点的典型应用,还可以根据自己的兴趣选择并完成一些实验项目。在教学实践中,规定学生至少完成1-2个应用性实验项目并纳入期中或平时考试成绩中,从而激发学生的学习兴趣。

4.结束语

针对新工科教育对计算机类专业实践创新能力的要求,在离散数学教学实践中进行了多方位、多层次的实验教学,使学生了解到离散数学的重要

性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生程序设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。教学团队将进一步挖掘离散数学的相关知识点在计算机学科领域的应用,完善离散数学实验教学体系,使学生实践能力和创新思维得以协同培养,适应未来工程需要。

参考文献:

[1]徐晓飞,丁效华.面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J].中国大学教学,2017(6).

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3).

[3]蒋宗礼.新工科建设背景下的计算机类专业改革养[J].中国大学教学,2018( 11) .

[4]The Joint IEEE Computer Society/ACM Task Force onComputing Curricula Computing Curricula 2001 ComputerScience[DB / OL]. http:/ / WWW. acm. org / education /curric_vols / cc2001. pdf,2001.

[5]ACM/IEEE - CS Joint Task Force on Computing Curricula.2013. Computer Science Curricula 2013[DB / OL]. ACMPress and IEEE Computer Society Press. DOI: http: / / dx.doi. org /10. 1145 /2534860.

[6]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京: 清华大学出版社,2002.

[7]张剑妹,李艳玲,吴海霞.结合计算机应用的离散数学教学研究[J].数学学习与研究,2014(1) .

[8]莫愿斌.凸显计算机专业特色的离散数学教学研究与实践[J].计算机教育,2010(14)

实训 报告 是对实训的收获和成长的一种 总结 性报告,那么计算机实训报告应该怎么写呢?我精选了一些计算机实训 报告 范文 _计算机基础实训报告,一起来看看吧。希望能够帮助到您!

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计算机基础实训报告1

实训时间:__年12月26日—12月28日

实训目的:通过上机操作形式,潜移默化地进行综合操作素质的训练,增强学 生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

实训内容:word文档与e_cel表格的编辑与操作。

短短三天的计算机实训结束了,通过这三天的实训,我学到了很多的知识,我深深体会到计算机办公的神奇和奥妙;也掌握了许多的计算机办公技能。

老师布置了一些的作业给我们操练,在老师精心的指导下我已把E_cel,word,等操作的很好了!现在我们已步入大学,经过半年的在校学习,对计算机的一些相关操作还只是初步的认识和理解,在这学期期间,一直忙于理论知识的学习,虽然我是计算机系的学生,但我们的专业课程也只是学习了C语言的程序编辑,所以在实训之前,计算机办公对我们来说是比较抽象的,但通过这次实训,我们揭开了她神秘的面纱,离我们不再遥远!据我了解,大多数同学都以前接触过电脑,也有玩过一些游戏,却不懂操作一些对我们以后工作有用的办公软件。对于我们所学的计算机知识渗透较少,之前都是老师操作为主。此次实训就不同了,同学们都作了充分准备,在活动中同学们都提前来到教室上课,每位同学都认真的操作、练习;听着“嗒嗒”的打字声,心里真的不亦乐乎!指导我们实训的是卞老师,卞老师在实训中给我们做了充分的指导,并且做详细的讲解,这次实训活动十分成功,除了各位同学的充分准备,还要感谢卞老师的授业解惑和系里领导的大力支持。

通过这次实训,我们对电脑有了更深刻的认识,做二十一世纪现代人不但要有过硬的理论知识,良好的心理素质,健康的体魄,还要有超强的电脑操作能力,正所谓“秀才不出门,便知天下事”为一名计算机专业学生来说,更应掌握更多的计算机操作技能,所以要把电脑作为一个重点来抓!

开始我以为实训只是应付了事,走马观花之作。然而,在我参加培训的第一天,我就发现自己错了,此次的电脑培训与以前参加过的培训大相径庭。以前的培训都是应付考试的,实用性不强,而且那时学的东西,在工作中用的不多,时间长了不用也就忘记了。而这次培训的内容最显著的特点,就是实用性和工具性很强,都是平时工作中经常用到的。参加培训的第一课时,我就专心致志地听讲,把学习内容与以前操作不规范或不熟练的地方进行对比,感觉学习效果很好,受益匪浅。特别是E_CEL的学习,因为平时用得比较少,掌握的也不多,不想去进一步的学习,所以对E_CEL的操作不熟悉。这一次正好帮我解决了这一问题。通过次培训,使我的E_CIL的操作有了新的认识,也掌握了几种 方法 。还有幻灯片的制作,原来从没有制作过,通过这次学习发现也不是想象中的那么难。简单的制作我已经基本上掌握。现在想起来这种培训是必要的,正所谓“磨刀不误砍柴工”。

正因为学习上有所收获,思想上也就豁然开朗起来。说实话,近几年,觉得自已也不再年轻了,还学什么啊?得过且过吧。虽然对待工作还是尽心尽力地去做,但对于学习的态度则是能应付就应付,不想应付就是偷点懒吧。因为这种思想的存在,在学习上的动力就不足了。通过这次培训,我觉得要改变这一错误的思想,想把各项工作做好,就必需要不断的学习,不断的充电,也只有不断的学习、充电,才能提高自已的工作能力。古人云,“活到老、学到老”,这句话是很有道理的。

计算机办公实训暂告一个段落,闲暇之余,我开始静静地长思。由于组织的信任,我从本学期中段到自律会工作。尽管我全力以赴,不辞辛苦,做了很多的工作,但我知道自已离“出色”还有很大的一段距离,离组织对我的期望还相去甚远。固然有能力、水平、 经验 、性格等原因,但是最重要的原因还是思想上的对学习不重视,导致了有的工作不能出色的完成。由于自律会工作的特殊性,要求工作人员思维严密、灵活应付,要能够迅速理解组织,领导的意图,沉着应对复杂的局面,为广大同学提供更优质的服务,这样才不致于在完成工作时,总是手忙脚乱、丢三落四。通过这次培训,我认识到只有沉下身来,静下心来认真学习,踏实做事,多用心,多动脑,才能让工作有好的起色。为我系的发展奉献我微薄的一份力量 社会的竞争是激烈的,我想我们应该好好把握住大学学习的时间,充实、完善自我,全面发展,攻破电脑,争取做一名出色的现代人!

计算机基础实训报告2

时间过得真快,转眼间为期一周的实训已经结束。经过这一周的实训练习让我们学到了许多知识,回头想想实训这几天我们确实是有很大收获的。

一周,看似很简短的时间,实际上按小时计算120小时却是个不小的数字,也许有些牵强。但是简短的时间仍是有效的,因为在这一周中我们学到了很多东西,并且接触了从没有制作过的文件和一些演示文稿。这一周我们在学习的同时,也进一步懂得了操作的重要性,实训过程中自己有很多的不懂,很多的问题,都是通过老师或同学的帮助完成的,这次实训让我明白了实训的主要目的是让我们同过不断的实习来积累经验,进而才能把书本的知识转换为技能。实践出真理,在这一周的实训确实有些累,不知从哪开始入手,但是累的有价值。学海无涯,有很多很多的东西在向我们招手,等待我们去努力的学习。在以后的工作、生活和学习中,发展自己的优势,弥补自己的不足和缺陷。

我们兴高采烈的进入到我们实训的计算机机房,打开各自的实训电脑,老师发来我们当天的实训内容。在操作中才知道自己会的只有书本上的知识,到实际操作时什么都不会。自己慢慢的从书上找,结果不是操纵不对就是做不出来结果不对,这些问题我和同学还有老师说过,在老师和同学的帮助下我知道自己的不足之处,并且我改正自己的不足并牢记它。

就这样,我们实训了一周,但是收获不小,在实训中改正自己操作中的不足之处,让我知道实际操作并不是那么简单,实际操作是需要牢固的基础知识,两者是不可分开的。

老师布置了一些的作业给我们操练,在老师精心的指导下我已把E_cel,word,网络,powerpoint等操作的很好了!现在我们已步入大学,经过半年的在校学习,对电脑还只是初步的认识和理解,但在这学期期间,一直忙于理论知识的学习,没能有机会放开课本,真正切身感受计算机魅力,所以在实训之前,电脑对我们来说是比较抽象的,但通过这次实训,我们揭开了她神秘的面纱,离我们不再遥远!据我了解,大多数同学都以前接触过电脑,也有玩过一些游戏,却不懂操作一些对我们以后工作有用的系统。对于我们所学的计算机知识渗透较少,之前都是老师操作为主。此次实训就不同了,同学们都作了充分准备,在活动中同学们都提前来到教室上课,每位同学都认真的操作、练习;听着“嗒嗒”的打字声,心里真的不亦乐乎!和我们一同参与实训的还有张尼奇老师和赵志茹老师,在实训中也分别给予了我们指导,并且做详细的讲解,这次实训活动十分成功,除了各位同学的充分准备,还要感谢学院和国际 教育 交流中心系的各位领导及专业老师,没有他们做出努力,给学生手操的平台。

经过这次的实训,我领悟到了任何东西都要“学以致用”,学习了还不行还要看自己掌握了没,掌握了还不行还要看自己熟练没,熟练了还不行还要作出一定的成果。这次的实训,让我们对电脑有了更深刻的认识,做二十一世纪现代人不但要有过硬的理论知识,良好的心理素质,健康的体魄,还要有超强的电脑操作能力、较广的社交圈和开阔的知识面,所以要把电脑作为一个重点来抓! 让我认识到静下心来认真学习,踏实做事,多用心,多动脑,才能让工作有好的起色。为教育事业奉献我微薄的一份力量

社会的竞争是激烈的,我想我们应该好好把握住大学学习的时间,充实、完善自我,全面发展,攻破电脑,争取做一名出色的现代人! 在此再次感谢学院领导和国际教育交流中心系的各位领导及专业老师给我们这次实训的机会,我们会再接再励,更努力的学习!

计算机上机实训的总结

一.实习目的:

本次CAD上机实习是为了利用计算机绘图软件autoCAD进行工程制图,把握auto CAD用于工程制图的基本操作,掌握该软件的基本使用方法,提高学生运用所学知识解决问题的能力,达到严谨工作科学素质的培养。

二、实习任务:

通过老师的讲解、演示及学生自己的实际上机操作,学生能够掌握AutoCAD的一些基本操作方法绘图命令、编辑方法、标注类型,具有一般工程制图的能力。

本次实习要求掌握以下几个方面:

1) 基本绘图方法

2) 基本编辑方法

3) 尺寸标注

4) 基本3D操作练习

三、实习时间:2013年12月30号——2014年1月3号

四、实习内容:

要点一:基本绘图方法

1、绘制直线(Line):

执行画线命令Line一次可画一条线段,也可以连续画多条线段。直线段是由起点和终点坐标来确定的,可以通过鼠标或键盘来决定起点和终点。

启动Line命令,可通过绘图工具栏中直线图标或在命令窗口输入 “Line”(或简称L)命令等方法。Line命令启动后,操作过程为:

第一步指定第一点(起点),然后指定第二点(或放弃),指定下一点(或放弃),指定下一点(闭合或放弃)指定下一点(闭合或放弃)。

从操作过程中可以看出,第一点给定后,只要输入下一点坐标,则可以连续划线;当开始画第三条线时,系统会增加提示闭合选项,这时如选择“C”,则最后一条线终点与第一点重合,构成一个闭合图形;如果过程中按下回车键(或取消键),则命令结束。

绘制直线时,点可以通过光标选定,也可以给出点的坐标。

2、绘制圆(Circle):

AutoCAD提供了几种画圆方式,圆心和半径(直径)定圆;两点(三点)定圆;相切、相切、半径定圆。这些是根据圆心、半径、直径和圆上的点等参数来控制的。

画圆的命令为Circle,下面简单地介绍圆心直径画圆和圆心半径画圆两种方法,Circle(简称C)命令启动后,操作过程为:

指定圆心;指定圆的半径[或直径]。

第一步指定圆心,若使用圆心半径画圆,则直接输入半径值,然后圆绘制完成,命令自动结束。第一步指定圆心后,若想使用直径画圆,则需输入“D”,然后提示指定圆的直径后,输入直径,则绘制圆,命令自动结束。

3、绘制圆弧 (Arc):

三点方式画弧:三点;起点、圆心、端点;起点、圆心、角度;起点、圆心、长度;

4、绘制椭圆(Ellipse):

中心和两轴端点方式;两轴方式;同样利用该命令可以指定任意角度的椭圆弧。

5、绘制多边形(Polygon):

内接方式;外切方式;边长个数。

6、绘制点(Point):

除了用point命令、用鼠标在坐标系中选点或输入坐标值画点之外,还可以在格式/点样式菜单项设置所画点的样式和大小。

要点二:基本编辑方法

对已经绘制的图形进行编辑,既可先选图形再进行编辑,也可先选命令再选择编辑目标,操作时可通过修改菜单、编辑工具栏、输入命令等方式。

图形编辑:

与手工绘图相比,采用AutoCAD绘图最突出的优点就是图形修改、增减十分方便,AutoCAD提供了强大的图形编辑工具,以便用户灵活快捷地修改、编辑图形。

下面对这些编辑命令的使用进行简单说明。

偏移命令一般是对指定的直线、圆弧、圆等对象作同心偏移复制, 其它 图形编辑命令名称与功能基本一致,在使用时根据提示操作,一

般不会出错。编辑命令的启动可通过点击按钮或输入命令名称等方法。下面对修剪、拉伸等命令的使用只做简要介绍。

AutoCAD提供了修剪命令,使得用户可以方便快速地利用边界对图形实体进行修剪。该命令要求用户首先定义一个剪切边界,然后再用此边界剪去实体的一部分。剪切边界可以使用窗口或交叉方式选择多个。

而拉伸命令则使用户可对图形进行拉伸(或压缩)。该命令要求用户首先选择实体目标,然后确定基点和终点,基点表示AutoCAD将实体目标从什么位置开始拉伸,终点表明选择的实体目标拉伸到什么新位置处。这里基点和终点是一个相对位置,拉伸(或压缩)实体时,必须使用交叉选择方式。

镜像命令一般是对对称图形进行快速操作的,选择镜像对象后,再选择镜像点即对称线,即可完成镜像命令。

旋转命令则是对已完成图形进行修改的命令,它可以对方向做错的图形快速修正或者对不易控制的角度进行调节,可以精确达到作图目标。

要点三:尺寸标注

尺寸标注的基础知识:

一个完整的尺寸应包括尺寸界线、尺寸线和尺寸数字三个基本要素。

计算机实训报告

一、实验目的

1. 熟悉Office软件的编辑制作环境;熟练掌握 PowerPoint演示文稿图形程序,掌握课件基本动态的设置和交互创建方法。

2.熟悉多媒体课件的开发流程,形成初步的多媒体课件的设计、开发能力; 提高学生的合作意识,培养学生创新能力。

二、实验环境

多媒体计算机; Windows _P 操作系统

三、实验内容

实验内容:利用PowerPoint程序设计与制作一个内容相对完整的自学演示型课件。结合自己的专业,选择了比较合适的教学内容,有利于让学生更好的接受该课程,更好的理解该课程教学的重难点,学习更多的知识。

四、操作步骤

1.首先准备好要做成模版的图片,打开PowerPoint并新建一个空白的文档。

2.视图→母版→幻灯片母版,进入母版编辑状态。??点击绘图工具栏上的“插入图

片”按钮(或按“插入→图片→来自文件”),选中要做为模版的图片,确定。并调整图片大小,使之与母版大小一致。 ??

3.在图片上点击鼠标右键,叠放次序→置于底层,使图片不能影响对母版排版的编辑。

4.幻灯片版式选择只有标题,然后进行文字编辑,再插入一张图片调整大小,然后叠放层次—>置于顶层

5.插入新幻灯片,插入图片,在图片上点击鼠标右键,叠放次序→置于底层,选择标题和文本版式,进行文字编辑

6.插入新幻灯片,插入图片,在图片上点击鼠标右键,叠放次序→置于底层,选择标题和两栏文本版式,进行文字编辑

7.插入新幻灯片,插入图片,在图片上点击鼠标右键,叠放次序→置于底层,选择标题和文本版式,进行文字编辑

8.观看放映

9.保存

五、实验体会与总结

通过这次的实验操作,使我学会了利用Office软件的PowerPoint演示文稿

图形程序设计与制作一个内容相对完整的自学演示型课件,熟练掌握PowerPoint演示文稿图形程序的几种常用演示的制作方法;如何处理文字,图片,声音,动画及视频等,熟悉演示课件的开发流程,形成初步的多媒体课件的设计、开发能力;提高同伴之间的合作意识,培养自我的创新能力。

计算机实训报告范文

一、实训目的

1、 贯彻坚强实践环节和理论联系实际的教学原则,增加学生对专业感性认识的深广度,运用所学知识和技能为后续课程奠定较好的基础。

2、通过实习,开阔学生眼界和知识面,获得计算机硬件安装和系统维护的感性认识。与此同时安排适量的讲课或讲座,促进理论同实践的结合,培养学生良好的学风。

3、实习中进行专业思想与职业道德教育,使学生了解专业、热爱专业,激发学习热情,提高专业适应能力,初步具备职业道德观念。

4、通过对专业、行业、社会的了解,认识今后的就业岗位和就业形式,使学生确立学习方向,努力探索学习与就业的结合点,而发挥学习的主观能动性。

二、实训内容

实习的主要内容为计算机硬件组装,故障检测, BIOS 系统的设置,简单硬件故障的排除,硬件工作原理的了解,系统的安装与备份,系统还原,软件的安装与调试,系统维护等,并撰写实训报告。此次实训由专业教师陈莉莉、梁金宏同志负责。此次实训主要安排以下几个方面的任务:

1、 计算机硬件工作原理的了解,硬件之间的相互协调性了解。

2、 计算机硬件组装,故障检测与排除。

3、 BIOS系统设置

4、 硬盘的分区与格式化

5、 系统的安装、备份、还原

6、 常用软件的安装与调试,系统维护。

7、 撰写实训报告。

第一节:计算机组装维修

计算机系统的基本组成及各部件的主要功能

计算机系统的基本组成

一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。硬件是计算机的实体,又称为硬设备,是所有固定装置的总称。它是计算机实现其功能的物质基础,其基本配置可分为:主机、键盘、 显示器 、光驱、硬盘、软盘驱动器、打印机、鼠标等。软件是指挥计算机运行的程序集,按功能分系统软件和应用软件。如图所示。

存储程序控制的基本概念

“存储程序控制”的概念,是美籍匈牙利数学家冯 · 诺伊曼等,如图所示。于1946年提出的设计电子数字计算机的一些基本思想,概括起来有如下一些要点:

1. 由运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置五大基本

部件组成计算机,并规定了这五个部分的基本功能。

2. 采用二进制形式表示数据和指令。

3. 将程序和数据事先放在存储器中,使计算机在工作时能够自动

高速地从存储器中取出指令加以执行。这就是存储程序概念。

这样一些概念奠定了现代计算机的基本结构,并开创了程序设计的时代。半个多世纪以来,虽然计算机结构经历了重大的变化,性能也有了惊人的提高,但就其结构原理来说,至今占有主流地位的仍是以存储程序原理为基础的冯 · 诺依曼型计算机。如图所示。

图 冯 · 诺伊曼结构计算机

输入设备

控制器

运算器

存储器

输出设备

程序数据

结果

计算机硬件各部件的主要功能

计算机系统的硬件主要是由运算器、控制器、存储器、输入、输出设备等几部分组成。由于运算器、控制器、存储器三个部分是信息加工、处理的主要部件,所以把它们合称为“主机”,而输入、输出设备及存储器则合称为“外部设备”。又因为运算器和控制器不论在逻辑关系上或是在结构工艺上都有十分紧密的联系,往往组装在一起,所以将这两个部分称为“中央处理机”(CPU)。

下面对计算机硬件的几个基本部分作简单介绍。

1. 运算器

运算器是一个用于信息加工的部件,它用来对二进制的数据进行算术运算和逻辑运算,所以也叫做“算术逻辑运算部件”(ALU)。

它的核心部分是加法器。因为四则运算加、减、乘、除等算法都归结为加法与移位操作,所以加法器的设计是算术逻辑线路设计的关键。

2. 控制器

控制器产生各种控制信号,指挥整个计算机有条不紊地工作。它的主要功能是根据人们预先编制好的程序,控制与协调计算机各部件自动工作。控制器按一定的顺序从主存储器中取出每一条指令并执行,执行一条指令是通过控制器发出相应的控制命令串来实现的。因此,控制器的工作过程就是按预先编好的程序,不断地从主存储器取出指令、分析指令和执行指令的过程。

3. 存储器

存储器是用来存放指令和数据的部件。对存储器的要求是不仅能保存大量二进制信息,而且能快速读出信息,或者把信息快速写入存储器。一般对计算机存储系统划分为两级,一级为内存储器(主存储器),如半导体存储器,它的存取速度快,但容量小;另一级为外存储器(辅助存储器),如磁盘存储器,它的存储速度慢,但容量很大。在运算过程中,内存直接与CPU交换信息,而外存不能直接与 CPU交换信息,必须将它的信息传送到内存后才能由CPU进行处理,其性质和输入输出设备相同,所以一般把外存储器归属于外部设备。

4. 输入输出设备

输入输出设备是实现人与计算机之间相互联系的部件。其主要功能是实现人—机对话、输入与输出以及各种形式的数据变换等。

如前所述,计算机要进行信息加工,就要通过输入设备把原始数据和程序存入计算机的存储器中。输入设备的种类很多,如键盘、软磁盘、U盘、光盘等等。

输出设备是将计算机中的二进制信息转换为用户所需要的数据形式的设备。它将计算机中的信息以十进制、字符、图形或表格等形式显示或打印出来,也可记录在磁盘或光盘上。输出设备可以是打印机、CRT显示器、绘图仪、磁盘、光盘等等。它们的工作原理与输入设备正好相反,它是将计算机中的二进制信息转换为相应的电信号,以十进制或其它形式记录在媒介物上。许多设备既可以作为输入设备,又可以作为输出设备。

计算机软件

从广义上说,软件是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的所有程序合数据的总和。通常按功能分为系统软件和应用软件。

系统软件

所谓系统软件,就是用来扩大计算机的功能,提高计算机的工作效率以及方便用户使用计算机的软件,如操作系统、故障诊断程序、语言处理程序等。

操作系统是维持计算机运行的必备软件,它具有三大功能:管理计算机硬、软件资源,使之能有效地被应用;组织协调计算机各组成部分的运行,以增强系统的处理能力;提供各种实用的人机界面,为用户操作提供方便。操作系统软件包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理等五个部分。

故障诊断程序负责对计算机设备的故障及对某个程序中的错误进行检测、辨认和定位,以便操作者排除和纠正。

编译程序将高级语言编写的源程序翻译成由机器语言组成的目标程序。高级语言是一种通用的程序设计语言,它不依赖于具体的计算机,具有较好的可移植性。但高级语言必须配置了相应的编译程序后才能在计算机上使用,例如C语言等。

事实上,系统软件正在迅速发展且日趋丰富,因此,计算机的功能越来越强,人机界面也更加友好。

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毕业论文是教学科研过程的一个环节,也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果,培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。标题标题是文章的眉目。各类文章的标题,样式繁多,但无论是何种形式,总要以全部或不同的侧面体现作者的写作意图、文章的主旨。毕业论文的标题一般分为总标题、副标题、分标题几种。总标题总标题是文章总体内容的体现。常见的写法有:①揭示课题的实质。这种形式的标题,高度概括全文内容,往往就是文章的中心论点。它具有高度的明确性,便于读者把握全文内容的核心。诸如此类的标题很多,也很普遍。如《关于经济体制的模式问题》、《经济中心论》、《县级行政机构改革之我见》等。②提问式。这类标题用设问句的方式,隐去要回答的内容,实际上作者的观点是十分明确的,只不过语意婉转,需要读者加以思考罢了。这种形式的标题因其观点含蓄,轻易激起读者的注重。如《家庭联产承包制就是单干吗?》、《商品经济等同于资本主义经济吗?》等。③交代内容范围。这种形式的标题,从其本身的角度看,看不出作者所指的观点,只是对文章内容的范围做出限定。拟定这种标题,一方面是文章的主要论点难以用一句简短的话加以归纳;另一方面,交代文章内容的范围,可引起同仁读者的注重,以求引起共鸣。这种形式的标题也较普遍。如《试论我国农村的双层经营体制》、《正确处理中心和地方、条条与块块的关系》、《战后西方贸易自由化剖析》等。④用判定句式。这种形式的标题给予全文内容的限定,可伸可缩,具有很大的灵活性。文章研究对象是具体的,面较小,但引申的思想又须有很强的概括性,面较宽。这种从小处着眼,大处着手的标题,有利于科学思维和科学研究的拓展。如《从乡镇企业的兴起看中国农村的希望之光》、《科技进步与农业经济》、《从“劳动创造了美”看美的本质》等。

计算机实验应用论文范文

学术堂整理了一篇3000字的计算机论文范文,供大家参考:

范文题目:关于新工程教育计算机专业离散数学实验教学研究

摘要: 立足新工科对计算机类专业应用实践能力培养的要求,分析了目前离散数学教学存在的关键问题,指明了开展离散数学实验教学的必要性。在此基础上,介绍了实验教学内容的设计思路和设计原则,给出了相应的实验项目,并阐述了实验教学的实施过程和教学效果。

关键词:新工科教育;离散数学;计算机专业;实验教学

引言

新工科教育是以新理念、新模式培养具有可持续竞争力的创新型卓越工程科技人才,既重视前沿知识和交叉知识体系的构建,又强调实践创新创业能力的培养。计算机类是新工科体系中的一个庞大专业类,按照新工科教育的要求,计算机类专业的学生应该有很好的逻辑推理能力和实践创新能力,具有较好的数学基础和数学知识的应用能力。作为计算机类专业的核心基础课,离散数学的教学目标在于培养学生逻辑思维、计算思维能力以及分析问题和解决问题的能力。但长期以来“定义-定理-证明”这种纯数学的教学模式,导致学生意识不到该课程的重要性,从而缺乏学习兴趣,严重影响学生实践能力的培养。因此,打破原有的教学模式,结合计算机学科的应用背景,通过开展实验教学来加深学生对于离散数学知识的深度理解是实现离散数学教学目标的重要手段。

1.实验项目设计

围绕巩固课堂教学知识,培养学生实践创新能力两个目标,遵循实用性和可行性原则,设计了基础性、应用性、研究性和创新性四个层次的实验项目。

(1) 基础性实验

针对离散数学的一些基本问题,如基本的定义、性质、计算方法等设计了7个基础性实验项目,如表1所示。这类实验要求学生利用所学基础知识,完成算法设计并编写程序。通过实验将抽象的离散数学知识与编程结合起来,能激发学生学习离散数学的积极性,提高教学效率,进而培养学生的编程实践能力。

(2) 应用性实验

应用性实验是围绕离散数学主要知识单元在计算机学科领域的应用来设计实验,如表2所示。设计这类实验时充分考虑了学生掌握知识的情况,按照相关知识点的应用方法给出了每个实验的步骤。学生甚至不需要完成全部实验步骤即可达到实验效果。例如,在“等价关系的应用”实验中,按照基于等价类测试用例的设计方法给出了实验步骤,对基础较差的学生只需做完第三步即可达到“巩固等价关系、等价类、划分等相关知识,了解等价关系在软件测试中的应用,培养数学知识的应用能力。”的实验目的。

(3) 研究性实验研究性实验和应用性实验一样

也是围绕离散数学主要知识单元在计算机科学领域中的应用来设计实验,不同之处在于,研究性实验的实验步骤中增加了一些需要学生进一步探讨的问题。这类实验项目一方面为了使学生进一步了解离散数学的重要性,另一方面为了加强学生的创新意识与创新思维,提高计算机专业学生的数学素质和能力。表 3 给出了研究性试验项目。

(4) 创新性实验

在实际教学中还设计了多个难度较高的创新性实验题目,例如,基于prolog语言的简单动物识别

系统、基于最短路径的公交线路查询系统、简单文本信息检索系统的实现等,完成该类实验需要花费较长的时间,用到更多的知识。通过这些实验不仅有利于培养学生分析问题、解决问题的能力和创新设计能力,也有利于培养学生独立思考、敢于创新的能力。

3.实验教学模式的构建

通过实验教学环节无疑可以激发学生对课程的兴趣,提高课程教学效率,培养学生的实践创新能力。但是,近年来,为了突出应用性人才培养,很多地方本科院校对离散数学等基础理论课的课时进行了压缩,加之地方本科院校学生基础较差,使得离散数学课时严重不足,不可能留出足够的实验教学时间。针对这种情况,采用多维度、多层次的教学模式进行离散数学实验教学。

(1) 将实验项目引入课堂教学

在离散数学的教学过程中,将能反映在计算机科学领域典型应用的实验项目引入到课堂教学中,引导学生应用所学知识分析问题、解决问题。例如在讲授主析取范式时,引入加法器、表决器的设计,并用multisim进行仿真演示,让学生理解数理逻辑在计算机硬件设计中的作用。又如讲谓词逻辑推理时,引入前一届学生用Prolog完成的“小型动物识别系统”作为演示实验。这些应用实例能够让学生体会数理逻辑在计算机科学领域的应用价值,不仅激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,也锻炼了学生的逻辑思维,培养了学生的系统设计能力。

(2) 改变课后作业形式,在课后作业中增加上机实验题目

由于课时有限,将实验内容以课后作业的形式布置下去,让学生在课余时间完成实验任务。例如讲完数理逻辑内容后,布置作业: 编写 C语言程序,实现如下功能: 给定两个命题变元 P、Q,给它们赋予一定的真值,并计算P、P∧Q、P∨Q的真值。通过完成,使学生掌握命题联结词的定义和真值的确定方法,了解逻辑运算在计算机中的实现方法。又如,把“偏序关系的应用”实验作为“二元关系”这一章的课后作业,给定某专业开设的课程以及课程之间的先后关系,要求学生画出课程关系的哈斯图,安排该专业课程开设顺序,并编写程序实现拓扑排序算法。通过该实验学生不仅巩固了偏序关系、哈斯图等知识,而且了解到偏序关系在计算机程序设计算法中的应用和实现方法。

(3) 布置阅读材料

在教学中,通常选取典型应用和相关的背景知识作为课前或课后阅读材料,通过课堂提问抽查学生的阅读情况。这样,不仅使学生预习或复习了课程内容,同时也使他们对相关知识点在计算机学科领域的应用有了一定的了解。例如,在讲解等价关系后,将“基于等价类的软件测试用例设计方法”作为课后阅读材料; 在讲解图的基本概念之前,将“图在网络爬虫技术中的应用”作为课前阅读材料; 货郎担问题和中国邮路问题作为特殊图的课后阅读材料。通过这些阅读材料极大地调动学生学习的积极性,取得了非常好的教学效果。

(4) 设置开放性实验项目

在离散数学教学中,通常选择一两个创新性实验项目作为课外开放性实验,供学有余力的学生学习并完成,图1给出了学生完成的“基于最短路径公交查询系统”界面图。同时,又将学生完成的实验系统用于日后的课堂教学演示,取得了比较好的反响。

(5) 利用网络教学平台

为了拓展学生学习的空间和时间,建立了离散数学学习网站,学习网站主要包括资源下载、在线视频、在线测试、知识拓展和站内论坛五个部分模块,其中知识拓展模块包含背景知识、应用案例和实验教学三部分内容。通过学习网站,学生不仅可以了解离散数学各知识点的典型应用,还可以根据自己的兴趣选择并完成一些实验项目。在教学实践中,规定学生至少完成1-2个应用性实验项目并纳入期中或平时考试成绩中,从而激发学生的学习兴趣。

4.结束语

针对新工科教育对计算机类专业实践创新能力的要求,在离散数学教学实践中进行了多方位、多层次的实验教学,使学生了解到离散数学的重要

性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生程序设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。教学团队将进一步挖掘离散数学的相关知识点在计算机学科领域的应用,完善离散数学实验教学体系,使学生实践能力和创新思维得以协同培养,适应未来工程需要。

参考文献:

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近年来,随着就业竞争越演越烈,关于 毕业 生就业质量问题的研讨亦日益广泛深入。下面是我为大家推荐的计算机论文,供大家参考。

计算机论文 范文 一:认知无线电系统组成与运用场景探析

认知无线电系统组成

认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统,它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块,如图1所示[3]。

认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识,以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力,例如,通过对当前频谱使用情况的分析,可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽,甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力,这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力,无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带,最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示,用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类,不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。

认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同, 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习,用于对外部环境的学习,主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习,用于对外部环境的学习,主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习,用于对内部规则或行为的学习,主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为,抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。

认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识,动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力,目的是实现一些预先确定的目标,如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数,以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识,动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后,为响应控制命令,认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境,建立政策,该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。

认知无线电与其他无线电的关系

在认知无线电提出之前,已经有一些“某某无线电”的概念,如软件定义无线电、自适应无线电等,它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段,即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用,而CRS正处于研究阶段,其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务,而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议,以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比,自适应无线电由于不具有学习能力,不能从获取的知识与做出的决策中进行学习,也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策,因此,它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电,它能够更新部分或全部的物理层波形,以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络,因特网路由器一直都是基于策略的。这样,网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说,基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用,可以自动地适应当地监管要求,而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测,并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较,自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整,认知无线电可以根据以前的结果进行学习,确定策略并进行调整。

认知无线电关键技术

认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等,它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4,5]。

频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测,如图3所示。物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用,物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等,以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时,需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频,在这个转换过程中,一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去,因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露,从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动,其基础是干扰温度机制,即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题,另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化,使检测到的可用空闲信道数目最多,或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测,即在认知用户没有通信需求时,也会周期性地检测相关信道,利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测,认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道,直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素,单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决,因此需要多个认知用户间相互协作,以提高频谱检测的灵敏度和准确度,并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术,不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术,更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。

智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下,在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量,同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中,网络的总容量具有一定的时变性,因此需要采取一定的接入控制算法,以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构,即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率,并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型,又称为频谱公用模型,这个模型向所有用户开放频谱使其共享,例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户,但在一定程度上限制非授权用户的操作,以免对授权用户造成干扰,有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中,每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入,分配结束后,认知用户之间的通信信道是相互正交的,即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中,认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波,用户除需考虑授权用户的干扰容限外,还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束,在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入,认知用户伺机接入“频谱空穴”,它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题,此种方法易于实现,且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下,认知用户与授权用户共享频谱,需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。

在不影响通信质量的前提下,进行功率控制尽量减少发射信号的功率,可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题,由于不同目标的要求不同,存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同,现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略,一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础,也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法,从集中式策略入手,再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利,采取联合策略,即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。

自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求,其主要在上层实现,不用考虑物理层实际的传输性能,目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果,利用相关的技术优化无线电参数,调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时,最小化其消耗的资源,如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然,这是一种非线性多参数多目标优化过程。

现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况,导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行,以与复杂多变的无线通信网络环境相适应,从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化,自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中,主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴,动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息,通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来,共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响,需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间,以减少突然的性能下降;另外,路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力,频谱感知主要是物理层的功能。然而,在合作式频谱感知情况下,认知无线电用户之间需要交换探测信息,因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中,由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同,网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息,而且,认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。

认知无线电应用场景

认知无线电系统不仅能有效地使用频谱,而且具有很多潜在的能力,如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势,认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。

频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率,也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此,认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展,并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性,主要包括提高频谱管理的灵活性,改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能,而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数,比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。

认知无线电所要解决的是资源的利用率问题,在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用,主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同,电视频段利用较城市少,移动通信频段占用较城市更少。因此,从频率域考虑,可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市,除电视频段的占用相对固定外,移动通信的使用率不及城市,因此,被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀,移动蜂窝受辐射半径的限制,使得大量地域无移动通信频率覆盖,尤其是边远地区,频率空间的可用资源相当丰富。

在异构无线环境中,一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络,采用认知无线电技术,就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力,其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ,因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变,可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。

在军事通信领域,认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力,因此能够提取出干扰信号的特征,进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略,大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台,也是电磁环境感知电台,因此可以利用电台组成电磁环境感知网络,有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱,静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力,使频谱监测与频谱管理同时进行,大大提高了频谱监测网络的覆盖范围,拓宽了频谱管理的涵盖频段。

结束语

如何提升频谱利用率,来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化,以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整,所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出,为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景,是无线电技术发展的又一个里程碑。

计算机论文范文二:远程无线管控体系的设计研究

1引言

随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。

2无线通信方式比较

无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。

GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。

3系统设计

该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。

组网模式

无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。

安全防范

由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。

网络控制模块设计

硬件设计

网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。

软件设计

网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。

的驱动程序编写

(1)以太网数据帧结构符合标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。

协议流程

本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。

4系统调试与验证

试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。

5结束语

本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。

当今时代,随着科学技术不断发展,计算机已成为处理信息的主要工具之一。掌握计算机的基础知识和基本操作技能是科学发展和走向未来信息化时代的需要。下面是我为大家整理的关于计算机论文,供大家参考。

关于计算机论文 范文 一:计算机 网络技术 中人工智能的应用

摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。

关键词:人工智能;计算机网络技术;应用

一、计算机网络技术存在的问题

随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。想要更好的实现计算机网络安全管理,我们就必须要建立一套完整的,并且有着灵敏反应速度的智能化管理系统,这一套智能化的管理系统能够自动的对数据来进行手机并且对故障及时的做出诊断依据分析,并且及时的进行处理,恢复计算机网络系统的正常的运行。

二、人工智能技术的特点以及优势

我们在对人工智能进行使用的过程当中,能够有效的通过人工只能来对一些不确定性的信息进行处理,并且我们能够通过人工智能来对整个的系统当中的局部的状态或者是全局的状态来进行进行料及而并且对其变化进行跟踪,能够自己及时的来对系统当中的信息来进行适当的处理,并且我们还能够及时的将用户需要的信息及时的提供给用户。除了这些能力之外,我们能够利用人工智能来进行写作,也就是说现在的人工智能的自身是有着非常良好的写作能力的,能够通过人工智能自身来对已经得到的各种的信息以及资源来进行处理,并且能够实现将这些信息在不同的用户之间来进行相互的穿束以及共享,再就是现在我们将人工智能应用到计算机网络智能方面,主要就是为了能够更好的使现在我国的计算机网络系统能够有着足够的学习能力以及更好的推理能力,我们在对网络进行管理的过程当中采用人工智能的话不仅仅能够提高对于信息的处理的销量,而且还能够凭着人工智能的记忆能力将信息进行储存,通过对这些信息的储存,人工智能能够自动的利用这些已经储存的信息来构建一个完善的信息库,然后在这个信息库的基础之上,在对信息进行一个信息的 总结 以及结束,然后通过总结以及解释的这个过程形成一个高级的信息,然后将这个高级信息提供给网络给网络管理者。所以说我们在进行计算机网络管理的过程当中采用人工智能进行管理的话,计算机网络的管理人员其实也就是相当于雇佣了一个非常的聪明并且任劳任怨的秘书,这个秘书不仅仅说能够对自己的指令进行无条件的服从,并且这个秘书还能够根据管理者的意愿来灵活的对自己将要进行完成的任务来进行一个创新,自动的来寻求一个更加快捷并且有效的 方法 来进行任务的完成,这样就能够不断的提高现在我国网络信息管理的效率。

三、人工智能在计算机网络技术当中的应用

(一)人工智能在计算机网络安全管理当中的应用

第一个方面就是一个智能型的反垃圾邮件系统,我们能够在现在的计算机网络当中通过这么一个系统来对现在的客户的邮箱来进行一个十分有效的安全保护,所谓的智能型的反垃圾邮件系统就是利用人工智能技术来开发的一个系统,通过这个系统我们能够对用户的来及邮件来进行防护,并且我们在对电子邮件来进行监测以及防护的过程当中,这一个系统是不会对我们的用户来产生任何的信息安全的威胁的,并且我们还能够自动的形成一个来及邮件的分类信息,并且及时的将这个信息传递给客户,然后客户就能够根据这一个分类信息来对邮箱当中的垃圾邮件来进行处理了。第二个方面,智能防火墙技术。人工智能防火墙系统与现在我们正在使用的众多的防火墙系统是有着很大的区别的,这种防火墙系统能够利用自身的人工智能的优势来对需要处理的各种的数据进行自动的收集以及处理,能够十分有效的提高信息处理的速度以及效率,从而能够更好的提高防火墙发现现在的计算机网络当中的各种危害行为的能力,能够更好的组织各种病毒在现在我国的计算机网络系统当中的传播。第三个方面,入侵监测技术。入侵计策是计算机网络安全管理当中的首要环节,也是其中最为关键的一个环节,是整个的计算机防火墙系统的核心部分。

(二)人工智能在网络管理以及系统评价当中的应用

我们现在在对人工智能技术进行应用的过程当中不仅仅可以应用他的人工智能,还可以对现在人工智能当中的专家知识库来进行应用。专家系统其实就是一个职能化的计算机系统,这个系统就是将某一个领域当中的专家的知识以及 经验 进行了总结以及归纳,将这些知识以及经验变成有效的资源来输入系统当中,对系统处理这个领域的问题来提供帮助。

四、结束语

综上所述,随着现在计算机技术以及网络信息技术的不断发展,人工智能技术开始出现并且进入到了人们的生活当中,本文主要就是介绍而现在计算机网络当中存在的问题,以及现在人工智能技术在现在的计算机网络技术当中的应用情况。

参考文献:

[1]张彬.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].软件,2012,11:265-266.

[2]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,22:43-44.

关于计算机论文范文二:电子商务中计算机网络安全技术研究

【摘要】随着社会的飞速发展,计算机网络也在逐渐向着各个领域渗透和发展,尤其对于具有代表性的电子商务产业来说,时刻与计算机网络的应用紧密相连,然而随着网络环境变得愈加复杂,网络安全技术则成为了大家共同关注的话题,只有将网络安全技术合理的在电子商务中进行利用,才能促使整个网络环境不受破坏,由此电子商务产业也会得到更加平稳快速的发展.

【关键词】计算机网络;安全技术;电子技术;应用

前言

在电子商务产业不断开拓与探索的进程中,计算机网络安全技术的应用在其中起着至关重要的作用,只有对网络环境进行一个系统的、全面的、科学的管理,才能构建一个可靠的网络防护屏障,进而使得电子商务产业的网络系统得到有效地保护和发展。

1电子商务中的计算机网络安全技术

在电子商务交易中,自然少不了计算机网络的支持与运用,与此同时,在极为复杂的网络环境下,电子商务的网络运行系统在交易中就存在着很多潜在的威胁,只有对电子商务中的计算机网络安全技术有一定的了解和掌握,才能更加有助于网络安全技术在电子商务中的应用。电子商务网络安全分为两大部分,分别是计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全指的是计算机系统内部网络环境的安全性能,主要包括计算机网络设备安全、计算机网络 系统安全 等几个重要组织的安全性,其主要是以计算机网络自身的安全性为目标;商务安全则是以传统商务网络为中心,从Internet在电子商务中应用中的安全问题展开研究,在计算机网络安全的基础上,进而保障电子商务交易的顺利进行,同时又实现了电子商务的保密性、完整性等特征。

2电子商务网络存在的安全问题

根据对电子商务的了解,其发展以及交易主要是通过计算机网络实现的,那么这其中就存在着很多的安全问题,尤其是在电子商务这个极其多元化的网络环境下,必定会在网络系统中埋下诸多安全隐患。

(1)病毒入侵

对于整个电子商务网络系统而言,最具有威胁性的就是病毒。由于其工作性质的限制,所以与外环境的接触机率较大,在信息资源处于半封闭半公开的状态下,很容易给病毒带来可乘之机,一旦病毒侵入整个网络系统,计算机中的所有功能以及大量数据将会遭受巨大破坏,病毒的繁殖和复制能力非常迅速,在短时间内,就可以造成整个网络系统瘫痪,互联网资源自动被侵蚀,最终导致电子商务网络环境崩溃的重大后果。

(2)信息盗用

当网络环境在实现资源传输或者共享的过程中,如果没有对信息采取加密等保护手段进行信息维护的话,那么传输的信息就会以明文的方式展现给大家,一些不法分子利用这一疏漏,可能会在数据经过的路线上对信息进行拦截或者提取,之后通过研究得出有价值的资源,严重的情况下,可以泄露个人信息、账户、密码等重要信息,对个人和企业带来难以估量的损失。

(3)信息篡改

在电子商务进行交易的过程中,交易双方必须要保证个人信息真实有效,并且提供完整的个人资料,这样双方利益都会受到良好的保护,以免权益遭受侵害。如果在交易过程中,不慎将个人信息泄露,不法分子就会对信息进行掌握,在盗取用户资料后,通过技术手段会对信息进行解除、修改,致使信息不真实,之后不法分子会将信息重新放置到传输地点,从而导致决策者判断失误,最终造成重大的经济损失。

3计算机网络安全技术在电子商务中的应用

为了保证电子商务产业能够正常的发展和运作,同时也为了电子商务网络环境得到改善和提高,就要采取一些必要的手段或者是方式方法对整个网络环境实施有效的管理,促使安全隐患在网络安全技术的控制下得以缓解和消除。

(1)安装防火墙

使用计算的人都知道,计算机保护系统中通常都要设立防火墙对干扰因素进行拦截或者是清除,防火墙同样也适用于电子商务网络安全系统的建立和保护。由于防火墙具有很强的识别能力和区域划分能力,所以不仅可以为电子商务网路系统提供有力保障,而且通过对数据的有效侦察、过滤、筛选,可以使得整个互联网交易过程更加安全可靠。很多大型企业使用的都是独立的网络系统,利用防火墙就必须与独立的外部网络系统相连接,同时要求网络服务的集中统一性,因此在实现信息传输的过程中就对企业网络实行了保护。

(2)个人身份认证

个人身份认证就是指在进行信息交易或者提取时,为了保证交易中参数或者数据的真实性和完整性,对于交易的个人实行的一种检测手段,通过身份对比、验证,对持有信息人进行核实,防止不法分子对用户资料进行盗取、修改甚至是伪造。目前,最常用的身份认证方式有指纹识别、人体扫描识别等,这些识别方法主要是利用个人特征,通过系统数据对比的方法进行身份验证的,具有很高的识别性以及可操作性。电子商务交易采用这种身份认证的方式,可以大大增强信息的安全性,而且有利于网络系统对于信息的保存和提取,在某种程度上推动了电子商务网络市场的发展与开拓。

4结束语

通过本文的叙述,显而易见,电子商务与计算机网络系统之间是密不可分的,然而由于电子商务系统运行的特殊性,所以很容易遭到安全问题的威胁,只有将计算机网络安全技术在电子商务中进行合理的安排与应用,才能保证电子商务网络系统不受侵害,更好的为国有经济发展发挥出应有的作用。

参考文献

[1]梁文陶.计算机技术应用与电子商务发展研究[J].太原城市职业技术学院学报,2013(08).

[2]沈国祥.计算机安全技术在电子商务中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(15).

[3]贾雅娟.计算机安全技术在电子商务中的应用探讨[J].长春理工大学学报,2011(03).

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关于计算机论文 范文 一:计算机 网络技术 中人工智能的应用

摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。

关键词:人工智能;计算机网络技术;应用

一、计算机网络技术存在的问题

随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。想要更好的实现计算机网络安全管理,我们就必须要建立一套完整的,并且有着灵敏反应速度的智能化管理系统,这一套智能化的管理系统能够自动的对数据来进行手机并且对故障及时的做出诊断依据分析,并且及时的进行处理,恢复计算机网络系统的正常的运行。

二、人工智能技术的特点以及优势

我们在对人工智能进行使用的过程当中,能够有效的通过人工只能来对一些不确定性的信息进行处理,并且我们能够通过人工智能来对整个的系统当中的局部的状态或者是全局的状态来进行进行料及而并且对其变化进行跟踪,能够自己及时的来对系统当中的信息来进行适当的处理,并且我们还能够及时的将用户需要的信息及时的提供给用户。除了这些能力之外,我们能够利用人工智能来进行写作,也就是说现在的人工智能的自身是有着非常良好的写作能力的,能够通过人工智能自身来对已经得到的各种的信息以及资源来进行处理,并且能够实现将这些信息在不同的用户之间来进行相互的穿束以及共享,再就是现在我们将人工智能应用到计算机网络智能方面,主要就是为了能够更好的使现在我国的计算机网络系统能够有着足够的学习能力以及更好的推理能力,我们在对网络进行管理的过程当中采用人工智能的话不仅仅能够提高对于信息的处理的销量,而且还能够凭着人工智能的记忆能力将信息进行储存,通过对这些信息的储存,人工智能能够自动的利用这些已经储存的信息来构建一个完善的信息库,然后在这个信息库的基础之上,在对信息进行一个信息的 总结 以及结束,然后通过总结以及解释的这个过程形成一个高级的信息,然后将这个高级信息提供给网络给网络管理者。所以说我们在进行计算机网络管理的过程当中采用人工智能进行管理的话,计算机网络的管理人员其实也就是相当于雇佣了一个非常的聪明并且任劳任怨的秘书,这个秘书不仅仅说能够对自己的指令进行无条件的服从,并且这个秘书还能够根据管理者的意愿来灵活的对自己将要进行完成的任务来进行一个创新,自动的来寻求一个更加快捷并且有效的 方法 来进行任务的完成,这样就能够不断的提高现在我国网络信息管理的效率。

三、人工智能在计算机网络技术当中的应用

(一)人工智能在计算机网络安全管理当中的应用

第一个方面就是一个智能型的反垃圾邮件系统,我们能够在现在的计算机网络当中通过这么一个系统来对现在的客户的邮箱来进行一个十分有效的安全保护,所谓的智能型的反垃圾邮件系统就是利用人工智能技术来开发的一个系统,通过这个系统我们能够对用户的来及邮件来进行防护,并且我们在对电子邮件来进行监测以及防护的过程当中,这一个系统是不会对我们的用户来产生任何的信息安全的威胁的,并且我们还能够自动的形成一个来及邮件的分类信息,并且及时的将这个信息传递给客户,然后客户就能够根据这一个分类信息来对邮箱当中的垃圾邮件来进行处理了。第二个方面,智能防火墙技术。人工智能防火墙系统与现在我们正在使用的众多的防火墙系统是有着很大的区别的,这种防火墙系统能够利用自身的人工智能的优势来对需要处理的各种的数据进行自动的收集以及处理,能够十分有效的提高信息处理的速度以及效率,从而能够更好的提高防火墙发现现在的计算机网络当中的各种危害行为的能力,能够更好的组织各种病毒在现在我国的计算机网络系统当中的传播。第三个方面,入侵监测技术。入侵计策是计算机网络安全管理当中的首要环节,也是其中最为关键的一个环节,是整个的计算机防火墙系统的核心部分。

(二)人工智能在网络管理以及系统评价当中的应用

我们现在在对人工智能技术进行应用的过程当中不仅仅可以应用他的人工智能,还可以对现在人工智能当中的专家知识库来进行应用。专家系统其实就是一个职能化的计算机系统,这个系统就是将某一个领域当中的专家的知识以及 经验 进行了总结以及归纳,将这些知识以及经验变成有效的资源来输入系统当中,对系统处理这个领域的问题来提供帮助。

四、结束语

综上所述,随着现在计算机技术以及网络信息技术的不断发展,人工智能技术开始出现并且进入到了人们的生活当中,本文主要就是介绍而现在计算机网络当中存在的问题,以及现在人工智能技术在现在的计算机网络技术当中的应用情况。

参考文献:

[1]张彬.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].软件,2012,11:265-266.

[2]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,22:43-44.

关于计算机论文范文二:电子商务中计算机网络安全技术研究

【摘要】随着社会的飞速发展,计算机网络也在逐渐向着各个领域渗透和发展,尤其对于具有代表性的电子商务产业来说,时刻与计算机网络的应用紧密相连,然而随着网络环境变得愈加复杂,网络安全技术则成为了大家共同关注的话题,只有将网络安全技术合理的在电子商务中进行利用,才能促使整个网络环境不受破坏,由此电子商务产业也会得到更加平稳快速的发展.

【关键词】计算机网络;安全技术;电子技术;应用

前言

在电子商务产业不断开拓与探索的进程中,计算机网络安全技术的应用在其中起着至关重要的作用,只有对网络环境进行一个系统的、全面的、科学的管理,才能构建一个可靠的网络防护屏障,进而使得电子商务产业的网络系统得到有效地保护和发展。

1电子商务中的计算机网络安全技术

在电子商务交易中,自然少不了计算机网络的支持与运用,与此同时,在极为复杂的网络环境下,电子商务的网络运行系统在交易中就存在着很多潜在的威胁,只有对电子商务中的计算机网络安全技术有一定的了解和掌握,才能更加有助于网络安全技术在电子商务中的应用。电子商务网络安全分为两大部分,分别是计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全指的是计算机系统内部网络环境的安全性能,主要包括计算机网络设备安全、计算机网络 系统安全 等几个重要组织的安全性,其主要是以计算机网络自身的安全性为目标;商务安全则是以传统商务网络为中心,从Internet在电子商务中应用中的安全问题展开研究,在计算机网络安全的基础上,进而保障电子商务交易的顺利进行,同时又实现了电子商务的保密性、完整性等特征。

2电子商务网络存在的安全问题

根据对电子商务的了解,其发展以及交易主要是通过计算机网络实现的,那么这其中就存在着很多的安全问题,尤其是在电子商务这个极其多元化的网络环境下,必定会在网络系统中埋下诸多安全隐患。

(1)病毒入侵

对于整个电子商务网络系统而言,最具有威胁性的就是病毒。由于其工作性质的限制,所以与外环境的接触机率较大,在信息资源处于半封闭半公开的状态下,很容易给病毒带来可乘之机,一旦病毒侵入整个网络系统,计算机中的所有功能以及大量数据将会遭受巨大破坏,病毒的繁殖和复制能力非常迅速,在短时间内,就可以造成整个网络系统瘫痪,互联网资源自动被侵蚀,最终导致电子商务网络环境崩溃的重大后果。

(2)信息盗用

当网络环境在实现资源传输或者共享的过程中,如果没有对信息采取加密等保护手段进行信息维护的话,那么传输的信息就会以明文的方式展现给大家,一些不法分子利用这一疏漏,可能会在数据经过的路线上对信息进行拦截或者提取,之后通过研究得出有价值的资源,严重的情况下,可以泄露个人信息、账户、密码等重要信息,对个人和企业带来难以估量的损失。

(3)信息篡改

在电子商务进行交易的过程中,交易双方必须要保证个人信息真实有效,并且提供完整的个人资料,这样双方利益都会受到良好的保护,以免权益遭受侵害。如果在交易过程中,不慎将个人信息泄露,不法分子就会对信息进行掌握,在盗取用户资料后,通过技术手段会对信息进行解除、修改,致使信息不真实,之后不法分子会将信息重新放置到传输地点,从而导致决策者判断失误,最终造成重大的经济损失。

3计算机网络安全技术在电子商务中的应用

为了保证电子商务产业能够正常的发展和运作,同时也为了电子商务网络环境得到改善和提高,就要采取一些必要的手段或者是方式方法对整个网络环境实施有效的管理,促使安全隐患在网络安全技术的控制下得以缓解和消除。

(1)安装防火墙

使用计算的人都知道,计算机保护系统中通常都要设立防火墙对干扰因素进行拦截或者是清除,防火墙同样也适用于电子商务网络安全系统的建立和保护。由于防火墙具有很强的识别能力和区域划分能力,所以不仅可以为电子商务网路系统提供有力保障,而且通过对数据的有效侦察、过滤、筛选,可以使得整个互联网交易过程更加安全可靠。很多大型企业使用的都是独立的网络系统,利用防火墙就必须与独立的外部网络系统相连接,同时要求网络服务的集中统一性,因此在实现信息传输的过程中就对企业网络实行了保护。

(2)个人身份认证

个人身份认证就是指在进行信息交易或者提取时,为了保证交易中参数或者数据的真实性和完整性,对于交易的个人实行的一种检测手段,通过身份对比、验证,对持有信息人进行核实,防止不法分子对用户资料进行盗取、修改甚至是伪造。目前,最常用的身份认证方式有指纹识别、人体扫描识别等,这些识别方法主要是利用个人特征,通过系统数据对比的方法进行身份验证的,具有很高的识别性以及可操作性。电子商务交易采用这种身份认证的方式,可以大大增强信息的安全性,而且有利于网络系统对于信息的保存和提取,在某种程度上推动了电子商务网络市场的发展与开拓。

4结束语

通过本文的叙述,显而易见,电子商务与计算机网络系统之间是密不可分的,然而由于电子商务系统运行的特殊性,所以很容易遭到安全问题的威胁,只有将计算机网络安全技术在电子商务中进行合理的安排与应用,才能保证电子商务网络系统不受侵害,更好的为国有经济发展发挥出应有的作用。

参考文献

[1]梁文陶.计算机技术应用与电子商务发展研究[J].太原城市职业技术学院学报,2013(08).

[2]沈国祥.计算机安全技术在电子商务中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(15).

[3]贾雅娟.计算机安全技术在电子商务中的应用探讨[J].长春理工大学学报,2011(03).

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计算机论文 范文 一:认知无线电系统组成与运用场景探析

认知无线电系统组成

认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统,它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块,如图1所示[3]。

认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识,以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力,例如,通过对当前频谱使用情况的分析,可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽,甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力,这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力,无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带,最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示,用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类,不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。

认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同, 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习,用于对外部环境的学习,主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习,用于对外部环境的学习,主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习,用于对内部规则或行为的学习,主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为,抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。

认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识,动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力,目的是实现一些预先确定的目标,如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数,以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识,动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后,为响应控制命令,认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境,建立政策,该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。

认知无线电与其他无线电的关系

在认知无线电提出之前,已经有一些“某某无线电”的概念,如软件定义无线电、自适应无线电等,它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段,即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用,而CRS正处于研究阶段,其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务,而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议,以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比,自适应无线电由于不具有学习能力,不能从获取的知识与做出的决策中进行学习,也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策,因此,它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电,它能够更新部分或全部的物理层波形,以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络,因特网路由器一直都是基于策略的。这样,网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说,基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用,可以自动地适应当地监管要求,而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测,并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较,自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整,认知无线电可以根据以前的结果进行学习,确定策略并进行调整。

认知无线电关键技术

认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等,它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4,5]。

频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测,如图3所示。物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用,物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等,以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时,需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频,在这个转换过程中,一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去,因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露,从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动,其基础是干扰温度机制,即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题,另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化,使检测到的可用空闲信道数目最多,或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测,即在认知用户没有通信需求时,也会周期性地检测相关信道,利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测,认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道,直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素,单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决,因此需要多个认知用户间相互协作,以提高频谱检测的灵敏度和准确度,并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术,不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术,更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。

智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下,在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量,同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中,网络的总容量具有一定的时变性,因此需要采取一定的接入控制算法,以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构,即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率,并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型,又称为频谱公用模型,这个模型向所有用户开放频谱使其共享,例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户,但在一定程度上限制非授权用户的操作,以免对授权用户造成干扰,有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中,每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入,分配结束后,认知用户之间的通信信道是相互正交的,即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中,认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波,用户除需考虑授权用户的干扰容限外,还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束,在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入,认知用户伺机接入“频谱空穴”,它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题,此种方法易于实现,且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下,认知用户与授权用户共享频谱,需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。

在不影响通信质量的前提下,进行功率控制尽量减少发射信号的功率,可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题,由于不同目标的要求不同,存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同,现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略,一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础,也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法,从集中式策略入手,再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利,采取联合策略,即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。

自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求,其主要在上层实现,不用考虑物理层实际的传输性能,目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果,利用相关的技术优化无线电参数,调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时,最小化其消耗的资源,如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然,这是一种非线性多参数多目标优化过程。

现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况,导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行,以与复杂多变的无线通信网络环境相适应,从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化,自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中,主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴,动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息,通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来,共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响,需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间,以减少突然的性能下降;另外,路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力,频谱感知主要是物理层的功能。然而,在合作式频谱感知情况下,认知无线电用户之间需要交换探测信息,因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中,由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同,网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息,而且,认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。

认知无线电应用场景

认知无线电系统不仅能有效地使用频谱,而且具有很多潜在的能力,如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势,认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。

频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率,也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此,认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展,并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性,主要包括提高频谱管理的灵活性,改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能,而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数,比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。

认知无线电所要解决的是资源的利用率问题,在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用,主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同,电视频段利用较城市少,移动通信频段占用较城市更少。因此,从频率域考虑,可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市,除电视频段的占用相对固定外,移动通信的使用率不及城市,因此,被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀,移动蜂窝受辐射半径的限制,使得大量地域无移动通信频率覆盖,尤其是边远地区,频率空间的可用资源相当丰富。

在异构无线环境中,一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络,采用认知无线电技术,就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力,其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ,因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变,可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。

在军事通信领域,认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力,因此能够提取出干扰信号的特征,进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略,大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台,也是电磁环境感知电台,因此可以利用电台组成电磁环境感知网络,有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱,静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力,使频谱监测与频谱管理同时进行,大大提高了频谱监测网络的覆盖范围,拓宽了频谱管理的涵盖频段。

结束语

如何提升频谱利用率,来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化,以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整,所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出,为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景,是无线电技术发展的又一个里程碑。

计算机论文范文二:远程无线管控体系的设计研究

1引言

随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。

2无线通信方式比较

无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。

GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。

3系统设计

该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。

组网模式

无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。

安全防范

由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。

网络控制模块设计

硬件设计

网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。

软件设计

网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。

的驱动程序编写

(1)以太网数据帧结构符合标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。

协议流程

本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。

4系统调试与验证

试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。

5结束语

本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。

计算机课程实验设计论文

计算机专业的学生除了要学习专业知识以外,还要学会如何写相关的论文,下面是我给大家带来的计算机专业经典论文,希望对你有帮助。

摘要:

针对计算机专业学生专业实践能力不强的现象,分析了目前实践教学中面临的问题,从创新人才培养模式、加强工程实践师资队伍建设、强化实践课程建设、加强制度建设与构建学生科技和竞赛活动平台5个方面对开放式实践教学进行了探索思考,并结合池州学院计算机专业介绍了开放式实践教学的一些改革探索实践。

关键词:

开放式;实践教学;计算机专业;探索思考;改革实践

近年来,大学生面对严峻的就业形势都感觉很紧张和缺乏自信,感觉学了四年好像什么都不会,对就业感到恐惧。然而事实上大部分学生都具备专业理论基础知识,所欠缺的是专业实践能力,没有将理论知识和实践很好地结合起来。因此,对于应用型本科学校来说,培养学生工程实践能力和综合应用能力尤为重要,探索高校实践教学改革势在必行。2007年池州学院升本以来,学校坚持“地方性、开放性、应用型”的办学定位和“以生为本,以用为先”的人才培养理念,不断深化教育教学改革。对于新升本的应用型本科院校更应强调“应用性”,更应把实践能力的培养作为培养的目标。

1实践教学中面临的问题

目前,实践教学逐渐被各高校和教育部门重视,各高校都加强了实践教学环节的改革力度。然而,各高校由于各自环境和落实程度不同[1],实践教学效果也千差万别。另外,由于受到长期以来传统教学观念的影响,各高校在实践教学方面普遍都面临着一些问题。比如:

(1)实践教学理念陈旧,仅仅通过人才培养方案中的实践教学环节设计来培养学生的实践能力,实践教学的开放性不强[2];

(2)“双师型”实践教学队伍力量不足,教师大部分都没有企业工作经验,工程实践能力不强,工作中教学任务繁重,工程实践学习不足;

(3)人才培养方案中实践教学比重不足,实践教学内容和手段单调,演示性、验证性实验多,综合性、设计性实验少[3],学生“主动参与”实验过程较少;

(4)实习实训效果不佳,高校很多学生校外实习流于形式,实际动手实践机会不多,达不到生产实习的作用和目的,实习效果不好。

2开放式实践教学探索思考

校企合作,工学结合,创新人才培养模式

学校应加强校企合作,以应用型人才培养为目标,建立“工学结合”的人才培养模式。学校和企业共同研究制定课程计划,制定(修订)与生产实践、社会发展需求相结合的培养方案和课程体系。校企共同组建工程实践教育教学培训队伍,共同开发工程培训课程、设计培训项目、编写工程教育系列教材,共同实施对学校学生和企业员工开展的面向生产一线的实践教学与培训,并共同监控培训与实践教学的质量。学院与企业合作,初步探索“订单式”的人才培养模式。

专兼结合,加强工程实践师资队伍建设

学校应加强“双师型”教师队伍建设,着重把教师“实践能力”培养做为师资队伍建设的重要内容和基本原则。在师资队伍建设上要突破现有体制,通过专兼职教师之间的相互学习与合作,构建一支专业化、职业化、高素质的“双师型”师资队伍。聘请企业中具有丰富实践经验的技师或高级技师担任实践教学指导教师,改善师资结构,利用他们高超的专业技术以及丰富的专业实践经验,不断提高实践教学效率。积极组织双方教师参加针对新技术、新规范、新工艺而举办的各类专题讲座和培训,使教师的专业知识及时得到补充和更新,及时掌握有关的技术信息。每年选派教师利用假期有目的、有计划地深入生产一线,参加企业生产实践,使教师在实践中不断完善自我,提高专业技能;训练教师的实践动手能力,鼓励教师努力获取各类资格或技术等级证书,以及与本行业相关的技术职称,专业教师实行持证上岗,使部分教师转变成既具有较高理论水平,又有较强动手能力的专业实践教师。

强化实践课程建设,提高工程实践教学质量

在校企合作平台下,实行“平台+模块”模式,科学构建适应行业发展需要的企业训练课程模块,着力打造专业实践能力,并改革课程体系,加强实践课程群建设,力争在人才培养模式、应用创新工程实践教学内容、教学方法和手段、教学梯队、教材建设、教学效果等方面有较大改善。在教学内容的建设上,应充分结合应用型人才培养规格与特点,避免纯技能训练的内容,把“应用性”作为教学内容的设计依据,精选出能使“基本实践能力与操作技能”相结合,“专业技术应用能力与专业技能”相结合,“综合实践能力与综合技能”相结合的课题教学内容。同时结合新技术、新工艺和新规范,体现课题内容与技术进步和生产实际的结合。

加强制度建设,强化工程实践教学管理,提高教学管理水平和服务质量

建立科学、合理的管理制度有利于工程实践教学良好开展。制定中心管理规章及相关制度,配套制定简洁、严谨、操作性强的管理工作流程,如《学生操作规程》《实习实训指导教师工作规范》《中心安全规章制度》等管理制度,使各项规章制度落到实处。强化教学管理,构建实践教育教学质量监控体系,实行实践教学运行动态监测。构建学习型组织,保持先进的工程实践教育教学理念,熟悉教学研究方法,掌握现代化教学管理手段,树立现代大学管理和服务意识,推进“以学生为本”“以教学为中心”的教学管理与服务工作。

构建学生科技与竞赛活动平台,提高学生的综合素质

进一步开拓大学生创新科技活动工作思路,着力建设大学生创新训练平台,大力开展校内学生开放创新活动,加强大学生工程素质创新训练,营造校园科技创新氛围。开发学科竞赛项目,完善学科竞赛管理。精心组织校内外学科竞赛以及专业技能培训和比赛,为学生课外科技活动搭建平台,吸引更多学生参与课外科技训练和研究,提高学生的综合素质。

3开放式实践教学改革实践

整合优化校内实践教学资源

学校计算机专业开放式实践教学主要是依托校数学与计算机学院实验实训中心开展的,经过多年建设和资源整合,学院实习实训中心现建有软件技术实验室、硬件技术实验室、网络技术实验室、网络工程实训室、综合布线实训室、嵌入式系统实验室、物联网工程实验室、计算机组装与维修实训室等实验室,初步形成了基础实验平台、专业实验平台、综合设计平台、实习实训平台等实践教学体系,满足软件开发、网络工程、综合布线、网络安全、物联网应用等方面的实践教育需求,可满足网络工程、计算机科学与技术等信息技术专业实践教育教学需要,落实完成学生课程实验、课程设计、实习实训、专业竞赛、实践创新和毕业设计等环节。中心从提升实践教学服务功能、更新补充满足开放性实验要求的设备仪器、优化配置实践教学师资力量和实验室开放着手,为开展开放式实践教学提供有力的硬件基础保障。2011年实验实训中心获得省级“学研用一体化IT类人才示范实习实训中心”,2013年“池州学院——合肥鼎杰网络工程实践教育中心”项目获得学校校企合作实践教育基地质量工程项目建设,学院依托中心和实践基地项目建设,为计算机专业开放式实践教学的开展提供了有利的条件。

加强校企合作实践基地建设,拓展校外实践教学资源

近几年,学院和多家校外企业开展合作,[3]现有校外实践基地10余家,主要有安徽创新科技开发有限公司、中国电信池州分公司、中国移动池州分公司、中国联通池州分公司、星网锐捷网络有限公司、安徽翰子昂计算机科技有限公司、合肥朗讯科技有限公司、昆山安博教育科技有限公司、联想阳光服务站、北京博创兴盛科技有限公司等。每年选派一批学生到实习基地开展各类工程实践活动和毕业实习实训,提高学生的动手能力、创新能力与就业能力。另外通过校企合作,学院先后与安徽创新软件科技有限公司、合肥鼎杰教育有限公司、合肥凌翔信息科技有限公司、合肥清默网络技术有限公司等进行深度合作,聘请了多位资深技术人员作为该院的高级讲师,承担了部分创新实践的指导工作。学生在企业和校内导师的指导帮助下,结合生产实践或工程项目,拟定毕业设计(论文)课题,完成毕业设计(论文)。

注重“双师型”实践教学师资力量的培养

培养计算机专业工程实践专业骨干教师,特别是“双师型”教师,建立一支职称结构合理、数量足够、专兼结合、学历层次较高、素质优良、相对稳定、学术成果丰硕,管理规范的高素质师资队伍,以适应应用型人才教育的需要,对于实践教学效果与水平的提高是十分必要的。学院十分重视“双师型”教师的培养,近些年来,通过内培外引,逐渐壮大了应用型师资队伍。先后有4名教师获得了信息产业部组织的物联网工程培训证书,2位教师获得了Android工程师培训证书,4位教师进入企业进行机器人方面的培训。

重视开展学生学科竞赛和创新实践活动

学院同时十分重视对应用型创新人才的培养,大力开展数学建模、程序设计、职业规划等第二课堂活动。目前已有多种创新实践平台,提升学生的个性化需求,如大学生创新创业训练计划、大学生挑战杯比赛、中国大学生服务外包创新创业大赛、程序设计大赛、机器人大赛、单片机比赛、电子设计大赛、数学建模比赛等,并取得优异的成绩。目前,学院已获得数学建模全国一等奖2项、二等奖3项,安徽赛区一等奖4项、二等奖8项、三等奖12项;获得中国大学生服务外包创新创业大赛团体三等奖1项,安徽赛区二等奖2项;获得安徽省机器人大赛一等奖2项,二等奖4项,三等奖6项;获得安徽省ACM程序设计大赛3等奖1项、优秀奖3项;获得安徽省“挑战杯”大学生课外学术科技活动铜奖1项、安徽省电信杯数字安徽知识大赛三等奖1项、安徽省职业规划铜奖1项。

摘要:

计算机专业是一类实践型强的专业,对学生的实践能力有更高的要求,传统的计算机专业人才培养模式已经不适应社会发展需要,必须建立一种新型教学模式,用来提高计算机专业学生实践能力,尤其对应用型本科院校尤其重要,翻转课堂是最近几年产生的一种新型教学模式,经过实践证明是比较适合计算机专业人才发展需要,本论文主要从计算机应用型人才与就职能力不足问题分析、翻转课堂教学模式与计算机应用型人才培养进行阐述翻转课堂在计算机专业人才培养中的应用,希望为研究计算机专业人才培养模式的专家与学者提供理论参考依据。

关键词:

翻转课堂;计算机专业;人才培养模式

在经济高速发展的今天,企业需要大量应用型人才,而我国高校培养出来的人才已经不适应社会发展需要,这也是我国现在大学生就业难的一个主要因素。高校开设专业没有经过调研,社会是否需要这方面人才,在课程内容设置上,没有根据企业需要进行课程设置,还是传统的教学模式,主要以教师讲授为主,没有实现培养学生实践能力,符合企业人才需要标准。计算机专业是计算机类比较早的专业,现在发展比较成型,企业需求量也很大,但是现在应用型本科院校,在人才培养模式上还是以传统高校教学模式培养学生,没有体现实践型,不能满足计算机相关企业的人才要求,必须改变传统教学模式,建立一种以翻转课堂的模式在计算机专业人才培养模式,提高学生实践能力,培养企业需要的高级应用型人才。

1计算机应用型人才与就职能力不足问题分析

专业定位与社会发展脱节

专业发展必须符合社会发展需要,现在高校开设什么专业应该是市场说的算,开设那些课程企业说的算,专业发展定位一定要准确,要根据社会发展需要进行定位,建立符合社会发展的人才培养方案,培养企业需要的计算机应用型高级人才。高校培养出来的计算机人才,必须适应职业岗位能力要求,能满足计算机类企业人才需要,建立一个新型人才培养模式,培养应用型计算机人才,提高学生职业岗位能力,解决发现问题、分析问题、解决问题能力,提高学生创新能力。

知识面不宽、广度不够

现在应用型本科院校开设的课程对有的工作岗位不适应,开设多数都是软件类课程,对一些计算机硬件、计算机基础专业课程、网络与通信课程等开设很少,都是根据企业需要,开设软件开发课程,知识面窄、广度不够,学生能适应的岗位少,不符合应用型本科院校培养学生的应用能力。

教学模式未能与现代教育教学理念、计算机科学与应用的发展同步前进

计算机科学技术不断发展,应用领域不断扩大,取得一定成绩,教育教学理念不断更新,先进的教学手段不断应用在教学中,但现在高校教学模式更新速度比较慢,不能满足现代教育教学理念、计算机技术发展需要,必须及时更新教学模式,提高学生的综合素养培养,提高学生职业能力,适应社会发展需要。

2翻转课堂教学模式与计算机应用型人才培养

基于MOOC平台的翻转课堂教学模式

翻转课堂与传统教学比是一种倒序,需要依靠计算机网络技术发展到一定程度,高校数字化校园的建设,为翻转课堂实现提供了可能,MOOC平台的建立,为教师素材的提供场所,是学生预习的场所。其主要是利用录屏软件将授课过程录制下来,然后将录制的视频上传到网络上让学生在家里看视频、听讲解,腾出时间让学生在课堂上完成作业或实验,并对其遇到的问题进行分析、处理。这种教学过程不同于传统的课堂听教师讲解,课后做作业的传统教学习惯,可以说颠覆了传统的教学模式,并且最终收到了很好的效果。翻转课堂教学模式的应用,激发了学生学习兴趣,学生可以利用其平台进行预习、复习,提问等操作,对提高学生自主学习,增强创新意识有一定的现实意义。

实施计算机课程翻转课堂教学模式的意义

翻转课堂教学模式,教师在课堂教学角色发生转变,传统以教师讲授为主的教学模式,改变为学生是课堂主角,教师在课堂上是组织者与实施者,搭建教学平台,在课堂以提高学生实践能力为目标。计算机专业应用型人才培养翻转课堂教学模式是指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。在这种教学模式下,课堂内学生应更专注于主动的基于项目的学习,共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其他现实世界面临的问题,从而获得更深层次的理解。教师不再占用课堂的时间来讲授,从而能有更多的时间与每个人交流。计算机专业课程实施翻转课堂,提高了学生自主学习能力,利用教学平台,激发学生学习兴趣,提高了学生对知识的应用能力,提高了学生创新能力,对培养计算机专业应用型人才提供了技术保障。

计算机专业翻转课堂教学模式实施研究

翻转课堂在教学中的应用,需要一定的技术支持,数字化校园网的建设与完善,对翻转课堂在校园中普及提供了可能。互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用,使翻转课堂教学模式变得可行和现实。此外,与计算机专业相关的课程一般都具有很强的实用性,教师和学生都具有较好的计算机基础,借助计算机进行教学和学习轻车熟路,而且网络上关于计算机课程教学和学习的免费资源非常丰富,不仅涵盖范围广,而且更新及时,这都为计算机课程翻转课堂教学模式的有效实施提供了保障。

摘要:

随着时代的进步,科技的快速发展,计算机已经成为日常生活不可或缺的一部分。此外,企业部门对计算机专业学生的实践能力要求也大大提升,需要专业学生的多种能力全面发展。因而,大学生的实践能力已成为衡量大学生质量的重要标志,并将成为高等学校培养目标的一个根本要求。目前一种全新的培养模式应运而生,这种培养模式为了提高学生的适应性和实践操作性,要求学生要具备信息的收集、处理与运用等能力。同时,这种方式也注重个人品质在职业活动中的意义,将学生自身的交际能力与计算机操作进行有机结合,从而提升学生的综合素质能力。

关键词:

高职院校;计算机专业;实践操作;个人能力;素质能力

一、引言

近些年来,各企业部门对计算机操作能力的要求,已不仅是特定于某一职业,而是多种职业的共同基本技能。而作为当今社会的学生而言,学生自身的实践能力强弱对以后的职业选择与就业方向有很大的影响。因此,高职院校计算机专业学生进行实践能力培养不仅有很重要的意义,也能很好地体现计算机专业的特色。本文主要对计算机专业学生的社会实践能力培养途径作进一步的研究。

二、加强对学生职业能力培养的重视

第一,明确学生的发展方向。为了学生更好地培养计算机专业的实践操作能力,计算机教师应提前向学生介绍并指导学生选择适合自己的计算机发展方向。如网页设计、平面制作、多媒体制作等,避免学生因自身兴趣而选择不实用课程的现象发生。第二,创新改革教学模式。计算机课程需要把理论知识、上机操作、在线学习等课程进行有机结合。通过理论知识强化专业内容;通过上机操作熟悉理论知识,将理论知识转化为实践操作能力;通过在线学习培养学生自主学习等能力。同时,在实践教学课程中,教师要开展案例分析教学,让学生将课本上的枯燥知识与实践问题的解决进行融会贯通。此外,计算机专业教师还要将多门课程进行综合训练,来培养学生的运用能力。第三,合理构建知识体系。在进行计算机教学时,教师要以职业技术能力、文档规范、安全措施等方面为教学目标,以免学生由于知识结构不合理而学习与社会需求渐远的计算机知识。高职院校教师在进行计算机授课时要把传统的理论知识转化为实践操作中所需要的技能,实现技术与能力同进步的要求,为学生的职业能力夯实基础。

三、高职院校计算机专业学生社会实践能力培养方式

第一,强调学生间的团结合作。不论在哪门学科,都会强调学生间的团结合作精神。在日常的专业课上,教师应该在一些课程设计、课外活动等基础训练中强调合作,培养学生强烈的团队意识。此外,在开展专业实训时,指导教师应适当地增加小组合作的实践机会。教师在同学实践过程中,应扮演一位引导者的形象,带领班级的学生一起去参与到学习活动中,激发每一位学生的潜能,从而促进全体学生的健康成长。同时,在集体活动中,学生通过交流沟通,不仅能加深学生间的关系,也巩固了团结合作的精神,增强团队间的凝聚力。第二,培养学生的创新精神。处于高职院校计算机专业的学生正处于人生中最有活力的阶段,学生一定要把握住此刻的机会,发扬创新精神。首先,计算机教师在开展实践技能培训时,要与学生建立一个和谐的关系,了解学生在操作中遇到的困难,一起探讨解决的方案,从而加强学生的记忆。其次,教师在教学过程中要给予学生一定的自由发挥空间,让学生通过自己思考,动手操作解决问题,这样能调动学生的学习积极性,也有助于鼓励学生形成一种主动学习、思考问题的好习惯。同时,教师也要鼓励学生大胆地想象,勇于提出问题、发表自己的意见,让教师了解自己的想法,从而使得教师有针对性地解决问题,也能有效地学生在教学过程中产生新的思想、新的想法。此外,教师鼓励学生积极参与课外活动,丰富课外活动内容,拓展学生的思维。只有在舒适、愉悦的环境中进行学习,才能建立起良好的学习氛围和校园文化,以便唤醒学生的创新意识。第三,提升学生的应变能力。每个人的应变能力的强弱都是不同的,它是一个人综合素质能力高低的一个重要评定标准,也是能够通过适当的锻炼后天提升。首先,教师应着重强化学生的基础知识,以加强学生的心理素质能力,从而提升学生的应变能力。在进行应变能力培养时,教师还应具备丰富的实践经验,随时更新自身的知识库,将最新的计算机理论知识和时间方式传授给学生,确保学生紧跟时代发展的步伐,有很强的竞争力和应变能力。在教学过程中,教师应将计算机的理论知识与实践操作相结合,采用多样的教学方式,让学生切身体验计算机理论知识,从而树立职业道德意识。

四、结束语

随着我国社会经济的不断发展,计算机信息技术也逐渐普及。下面是我为大家整理的计算机专科毕业论文,供大家参考。

【摘要】本文尝试从计算机软件技术课程教学出发,将CDIO的教学理念融入到平时授课过程,培养学生对课程知识的掌握,更重要的是培养学生团结合作能力。通过一段时间的实践表明,基于CDIO的课程教学能够提供学生自主性和创新性,提高学生学习兴趣和解决问题的能力。

【关键词】教学改革;CDIO;实践能力

1引言

计算机软件技术是一门软件设计的基础知识、方法与实用技术相结合的课程,为计算机软件应用开发、技术管理工作奠定理论基础,目前课程教学多是以传统理论课堂教学结合实验教学的模式进行,学生反映上课即使听懂遇到实际问题时也不知如何下手解决,尤其编程能力弱的学起来更加吃力,通常存在以下几方面问题。(1)课程涉及知识点多,理论性强,要求学生要有较强的逻辑思维和分析能力,尤其有具有较好的编程功底,这使得学这课程之前让部分学生产生畏难情绪。(2)实验课程中学生独立完成的是一些已有结论的验证性实验,以致学生软件编程能力得不到培养和提升。(3)课程考核以闭卷理论知识点考核作为重点,学生为了应付考试,可能死记硬背一些概念甚至一些编程题目,学生素质和实践能力得不到有效的培养和训练。针对以上问题,按照课程特点以及教学规律相应进行一些教学改革探索,以CDIO教学模式(构思Conceive、设计Design、实现Implement、运作Operate)进行每个教学环节落实,让学生以自主主动地、有机联系地方式学习。CDIO模式与传统的以传授知识为主的教学模式相比,更强调知识的运用和个人能力的培养。它要求我们在教学中,既要注重基础知识的传授,又要注重创新、设计和知识的综合应用;既要强调个人专业能力的培养,又要提倡团队合作精神的培养,这种教学模式能开拓学生的创新精神,全面提升学生的综合素质,让学生掌握扎实的基础知识,培养其责任感和团队合作精神。

2教学改革措施

目前,计算机软件技术教学改革主要从两个方面进行,即教学内容的改革和课程实验部分的改革。

教学方法设计[1]

基于CDIO教学理念,在教学过程中,以项目为牵引,以任务为依托,把课堂教学环境模拟成CDIO教育环境,即以项目构思、设计、实现和运行的生命周期为载体来组织教学。具体实施过程如下:

(1)首先选择具有代表性的项目任务,整个项目具备详细的系统开发过程,有较完整的系统结构、及基本需要的一些功能模块,在功能模块中有数据能演示,比如学生成绩管理系统。

(2)在教学过程中,根据教学进度和教学内容,向学生详细地介绍项目任务的构思、设计、实现和运行各个环节,从项目任务的需求分析,到各功能模块的设计与实现,到后期的运行和维护等。尤其一些关键功能模块的实现,为了便于、强化学生理解,可以设计一些类似的小任务。

(3)通过项目任务的贯穿,可以对已讲授的知识点进行总结,对后续课程的知识点以设问方式引出,引导学生积极主动思考,寻求解决方案。通过这种使前后知识点有机联系起来,使课程知识结构更系统。

实验教学设计

以往实验课都是一些验证性实验,学生通过查找互联网翻阅书本很快能找到解决路径。加上现在实验课时有限,通常布置一些小的项目,尽量涵盖课堂教学所涉及知识点,比如布置编程实现计算器。4-5人组成一个小组,以组长牵头组织大家分析,分配任务,利用课余时间共同协作完成。在这过程中包含一个CDIO项目周期[1](构思———需求分析、设计———实施方案、实现———编写代码、运作———作品测试、演示等)。实验课各小组汇报并演示所开发设计的项目。根据演示作品功能完整性、美观性等方面综合评价作为实验考评的依据,在这过程中又培养了学生独立思考,分析问题解决问题的能力,学生间合作沟通能力也得到锻炼。

积极参与各类竞赛

多年来,我们都鼓励学生参加蓝桥杯大学生程序设计大赛等类似比赛,通过参与比赛,学生编程能力得到快速提高,对课程基本概念和基础知识的理解也会更上一个台阶,牢固掌握所学知识,同时通过比赛拓展了学生的视野,学习目的性更强更明确,学习积极性相应地也提高了。这种做法也是符合CDIO理念,提高学生系统分析能力编程能力的。

教改存在问题

教改中存在最大问题可能是项目任务资源不足,类似教材不多,可供参考的有限,每个项目任务要具有代表性同时又包含各知识点,需要花大量的时间编制。经过一段时间积累应该素材不断会增加,并在原有基础上不断完善。

3结束语

CDIO理念在强调学生理论基础知识的同时,注重培养学生理论应用能力、团队合作能力。针对当前计算机软件技术课程教学过程中存在的问题,结合CDIO教学理念对学生的要求,探讨以项目为中心、以任务驱动教学,激发学生学习兴趣,培养学生的CDIO能力,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]周立章.基于CDIO工程教学模式的C++程序设计教学改革探索[J].大众科技,2011(10):208-210.

[2]邱胜海,高成冲,王云霞,等.基于CDIO模式的数据库课程实验项目设计[J].中国现代教育装备,2012,157(21):43-45.

摘要:提高教学质量是高等院校各项工作的重中之重,而教学管理是提高教学质量的重要途径,加强教学管理对规范高校各项管理工作和提高教学水平起着十分重要的作用。随着高等院校计算机专业招生规模的日益扩大,学校教育资源有限以及学生数量不断增加等因素,使得计算机专业教学的开展存在很多问题。文章立足于计算机专业的发展现状,探讨了当前计算机专业在教学管理当中普遍存在的一些关键问题,讨论了如何建立科学、合理的教学管理模式,从管理者、教师和学生三个角色对计算机专业建立完备的教学管理模式进行分析和探讨。

关键词:计算机专业;教学管理;教学质量

教学质量是体现高等院校培养高质量人才、深化学校教学水平的一个重要指标,提高学校的教育质量,需要制定一套完善的教学管理模式。构建科学、合理、可操作性强的教学管理体系,有助于及时发现问题与不足,为领导者制定管理制度和工作规划提供依据。在当前计算机人才需求日益增多的现实背景下,开展计算机专业教学管理模式和制度建设的研究,能够推动计算机教育教学质量的长期发展,提高人才培养质量,这对推进计算机专业人才创新能力和动手能力具有重要的现实意义。

一、计算机教学管理模式的内涵

建立完善的教学管理模式,有助于及时发现教育教学过程中存在的问题,并能有效地解决问题,从而不断提高教育教学质量,最终实现高技能人才培养目标。学校应该有一个专门的队伍来进行教学的督导,督导者需要从学校的现实条件和发展计划出发来对教学部门的教学管理工作进行总的评价和指导,同时对不同的专业和系别进行具体的规划。针对计算机专业,要保证学生学习到计算机专业基础知识,同时要突出学生专业方向的培养;要能够满足社会或行业、企业用人需求,即高等院校的人才培养目标、课程标准或教学大纲、课程安排、教学内容、教学过程等要满足用人单位的需求以及计算机发展的方向;还应该满足国家创新性人才的培养,鼓励学生以及优秀青年教师勇于实践大胆创新,提高学生的团结合作意识以及沟通问题的能力。总之,督导者不仅要起到严格把关的作用,同时还要做到长期提供优质服务,广泛收集各种建议和意见,尽可能给学生和老师创造宽松有利的学习条件。计算机教学质量管理中教师具有极其重要的地位,要不断帮助和促进教师改进教学工作,不断提高其自身的教学水平,不断加强教师师资队伍建设。老师要注意计算机最新发展动态,紧跟其发展潮流,不能脱离社会落后于时代;青年教师要不断积累教学经验,完善教学方法,提高学生的学习兴趣和自己的教学水平。由于计算机专业的特点,老师需要不断更新、补充课程的教学内容,甚至有很多像慕课(MOOC)这样的网络开放新兴课程不断涌现,老师要终身学习,教学管理上也要给老师更多学习的机会,多组织青年教师到社会上的一线企业进行培训和实训。计算机专业是一个需要不断保持学习的专业,它更新换代特别快,从事计算机方面工作的学生要终身学习。所以老师不能只是授之鱼,更要授之以渔,使得学生在走向社会之后能够跟上计算机发展的步伐,始终保持敏锐的洞察力和很强的学习能力。因此,计算机教学质量管理要更注重学生学习能力的培养,而不是简单地完成当前的学习任务。计算机发展之迅速,已经不是原来单打独斗就可以完成一个任务的时代,要求学生有很强的合作能力、交流能力、适应能力、实践能力和组织能力等。教学中必须坚持对学生实施素质教育,不仅要重视学生的学习态度、出勤率、课堂纪律、作业完成情况,更要鼓励学生参加科技竞赛、课外拓展培训以及加强人文素质的培养。关注用人单位对专业人才培养质量的反馈,及时调整学生培养机制。

二、计算机专业教学管理中存在的主要问题

教学管理系统负责保证正常的教学秩序,是提高教学质量的根本。每个学校其实都有一套教学管理制度,然而对于不同的院系专业来说,有其自身的特点,本文主要针对计算机专业中存在的问题进行分析。

(一)教学管理模式尚不完备

随着计算机专业的不断改革以及国家对计算机教学提出的新要求,原有的管理制度难以跟上实际的发展需求,无论是人才培养目标、专业课程设置、教学管理手段以及学生的质量等,都有很大的变化,以前的教学管理模式往往重理论轻实践,大部分是理论学习为主导的模式,而且不同专业人才培养的目标和要求基本一致,没有根据不同的专业特色建立不同管理体系,这就需要有一套更科学、更灵活的教学质量管理体系,要符合不同专业特色,不断适应时代发展的要求,不断顺应社会科学发展的方向。

(二)实践教学资源短缺

计算机专业教学在条件允许的情况下,应该把大部分课程安排到机房进行教学,学习实践同步教学的模式更符合学生的学习习惯,也有利于老师的教学。但是鉴于学校学习资源的限制,实践课课时明显不足,使得教学的开展不是很顺利。计算机专业作为应用性要求较高的专业系别之一,要比其他专业增加实践教学的学时,特别是实践教学在计算机专业的学习当中占有极其重要的地位,直接关系到学生未来就业,其对社会输送应用型人才有着积极的影响。

(三)缺少以人为本的人才培养模式

学校教学质量管理与监督体系,缺少以人为本的管理理念。对于教学质量管理,还是以行政权力为重要手段,在体系中缺少专家学者的监控,忽视他们的建议,对教学质量的评价,其目的就是奖励和惩罚,很难理性地诊断和解决问题,不能以教育改革为目的对教师进行客观的评价,主管者与教师之间缺少互动。在评价学生的学业方面,过度重视理论化知识,忽视学生的应用实践能力,看重考试成绩,忽略学生的全面发展,导致学生缺乏综合能力。

(四)教学的连贯性和发展性

计算机专业的教学具有连贯性,课程学习必须在前序课程学习的条件下,后序课程才能很好地展开。这就要求排课的老师和讲授的老师有积极的沟通,在先序课程完成的情况下合理安排后序课程,保证学生学习的完整性和连贯性。而实际排课当中排课老师和授课老师往往沟通不足,这也是教学管理中需要重视的问题。

三、加强和完善教学质量管理的措施

计算机专业教学质量的提高和有序运行离不开两方面,一方面需要学校分管教学的领导公正、负责、公开地进行不定期监控,另一方面要充分调用老师、学生的教学积极性,调用各种渠道,全面地收集教学一线反馈的教学信息,并根据教学信息对各教学环节和影响教学质量的各个教学因素进行有效调整。针对上面对计算机专业教学管理中存在问题的分析,下面提出一些措施以期能提高教学质量,建立健全质量管理制度。

(一)设立教学团队和导师制度

计算机专业现在趋向于形成一个团队来完成一个工程,所以需要在一个团队负责人领导下有组织地进行。建立一支稳定、相对独立、具有较丰富教学经验和较强研究能力的团队,可以让大家资源共享,互相交流,让青年教师尽快融入。因为一个团队的研究方向、教学内容大致一样,这就方便组内成员可以经常组织讨论教学计划、课程的建设、课堂教学、课后辅导、作业批改、考试命题、成绩评定、成绩分析、实训实践的实施等问题。对于学生,可以在入校的时候给学生分配导师,导师进一步帮助学生制定适合学生专业方向的学习计划和安排,同时老师有研究项目也可以让学生早日参与到项目中来,为日后的学习工作和就业打下坚实基础。

(二)开展多层次评估工作

教学质量评估是实施教学质量管理的主要环节和有效手段,也是教学质量管理体系的一部分。首先,学院领导组织听课环节,每年安排优秀教师、青年教师进行公开课,一方面给青年教师向优秀骨干教师学习的机会,另一方面可以通过实践,大家给青年教师提出宝贵意见和建议,使青年教师可以及时看到自身教学的优势和不足。其次,教师互评,以教研室为单位,组织本领域或者同一门课的老师互相交流互相学习,资源分享,优势互补,因为同方向老师更加了解相关课程,可以给出更直接的建议。最后是学生评课。学生既是教育的接受者和评判者,也是教学的直接参与者,教与学是双方面的,教学质量的提高需要学生在其中积极参与。学生评教工作一般在每学期末(或课程结束时)进行,由教学系组织各班学生对本班任课教师进行教学工作评价,并将评价结果纳入教师教学工作评价管理系统。学生评教的内容包括教师的教学态度、教学素质、教学内容、教学方法、教学效果等。学生是教学工作的主体,对任课教师的教学质量好坏最有发言权。另外还可以建立学科竞赛,奖学金,扣分机制,惩罚机制等。教师评学与学生评教形成了良性互动,对教师“教”与学生“学”起到相互促进、共同提高教学质量的作用。

(三)提供多渠道学习机会

对于教师,可以组织教学经验不足的老师展开集训,观摩具有教学经验的教师讲课,组织有教学经验的教师深入实践环节,到企业中学习;组织教师进行微课、说课竞赛,分享教学心得;聘请学术型教师开展讲座,开拓视野,关注计算机最新发展动态。对于学生,经常聘请一些专业技术过硬的专家学者展开交流,组织学生去一些实际的企业公司进行参观交流,鼓励学生参加学生竞赛,增强动手能力和实践能力以及合作能力。

(四)转变教学方式和教学观念

从专业的讲解上,不仅要重视学生的基础学习,更要与时俱进地给学生补充学科的前沿知识,让学生对时下比较热门的计算机方向和知识有很好的了解。目前国家大力提倡翻转课堂,在教学过程中把以前单纯的老师在课堂上填鸭式讲解转变为学生互动交流,老师不仅仅是讲授知识,更多是提出问题,让学生自己去讨论问题和解决问题。课堂上不再是老师一个人的表演,而是学生做主角,老师答疑解惑而已的良好教学模式。

(五)重视实践实训的教学

计算机是一个需要学生动手练习的课程。在实践中巩固学生的理论知识,当作以后工作的实战演习,为以后培养较高技术应用能力打基础。除了引进企业工程师来校讲课,在双赢的前提下,可以带领组织学生到企业进行实习,使实训发展得到良性运转。

四、结束语

高等院校肩负着为国家发展和社会进步培养合格、优秀人才的重要任务,提高学校的教学质量,加强教学质量管理是符合学校发展规律的。在教学管理日益受到重视的情况下,如何建立合理的管理体制,使计算机专业的教学质量管理工作既能强化计算机专业的学科特点,又能积极适应教学发展的现代化,保持专业教学质量可持续化发展,是当前各大高校都在积极探讨和实践的问题。管理者、教师和学生三个角色要相互交流,相互监督,才能利于专业的不断进步和可持续发展。要健全质量责任制度,明确领导的管理职责,院系主要领导是教学质量的第一责任人,本部门教学质量优劣反映其工作业绩;要重视教师的培养,给青年教师更多机会提高自己,不仅给学生推行导师制度,也可以给青年教师安排经验丰富的教学名师进行指导;计算机专业是一个不断创新与发展的专业,要以应用型人才培养为目的,重视学生的创新能力和应用能力的培养,重视实践教学。高校应该采取多种手段,鼓励提倡学生积极参加社会实践,为以后的工作奠定基础。要以市场经济发展需求为导向,从社会的实际需求出发,设置计算机专业培养方案和人才培养模式,多与知名计算机企业合作,形成自己的特色与优势。

参考文献

[1]张凡.高职院校计算机专业实践性教学质量保障方案的研究[J].四川职业技术学院院报,2015,25(3):141-143.

[2]邓攀.实施教学质量工程提升教学管理水平[J].高教学刊,2014,14:108-109.

[3]王红茹.提高《机电系统建模与仿真》课程教学质量的新探索[J].科技教育,2015,9:151-152.

[4]王承淑.教学质量监控的问题及对策研究[J].当代教育与文化,2015,7(4):112-116.

[5]施燕.加强教学质量内部监控与管理的实践探索[J].赤峰学院学报,2013,29(10):197-198.

[6]冯志敏,林麒,贾让成.高校内部教学质量监控体系的设计与运行[J].高等农业教育,2003,10(10):28-30.

学术堂整理了一篇3000字的计算机论文范文,供大家参考:

范文题目:关于新工程教育计算机专业离散数学实验教学研究

摘要: 立足新工科对计算机类专业应用实践能力培养的要求,分析了目前离散数学教学存在的关键问题,指明了开展离散数学实验教学的必要性。在此基础上,介绍了实验教学内容的设计思路和设计原则,给出了相应的实验项目,并阐述了实验教学的实施过程和教学效果。

关键词:新工科教育;离散数学;计算机专业;实验教学

引言

新工科教育是以新理念、新模式培养具有可持续竞争力的创新型卓越工程科技人才,既重视前沿知识和交叉知识体系的构建,又强调实践创新创业能力的培养。计算机类是新工科体系中的一个庞大专业类,按照新工科教育的要求,计算机类专业的学生应该有很好的逻辑推理能力和实践创新能力,具有较好的数学基础和数学知识的应用能力。作为计算机类专业的核心基础课,离散数学的教学目标在于培养学生逻辑思维、计算思维能力以及分析问题和解决问题的能力。但长期以来“定义-定理-证明”这种纯数学的教学模式,导致学生意识不到该课程的重要性,从而缺乏学习兴趣,严重影响学生实践能力的培养。因此,打破原有的教学模式,结合计算机学科的应用背景,通过开展实验教学来加深学生对于离散数学知识的深度理解是实现离散数学教学目标的重要手段。

1.实验项目设计

围绕巩固课堂教学知识,培养学生实践创新能力两个目标,遵循实用性和可行性原则,设计了基础性、应用性、研究性和创新性四个层次的实验项目。

(1) 基础性实验

针对离散数学的一些基本问题,如基本的定义、性质、计算方法等设计了7个基础性实验项目,如表1所示。这类实验要求学生利用所学基础知识,完成算法设计并编写程序。通过实验将抽象的离散数学知识与编程结合起来,能激发学生学习离散数学的积极性,提高教学效率,进而培养学生的编程实践能力。

(2) 应用性实验

应用性实验是围绕离散数学主要知识单元在计算机学科领域的应用来设计实验,如表2所示。设计这类实验时充分考虑了学生掌握知识的情况,按照相关知识点的应用方法给出了每个实验的步骤。学生甚至不需要完成全部实验步骤即可达到实验效果。例如,在“等价关系的应用”实验中,按照基于等价类测试用例的设计方法给出了实验步骤,对基础较差的学生只需做完第三步即可达到“巩固等价关系、等价类、划分等相关知识,了解等价关系在软件测试中的应用,培养数学知识的应用能力。”的实验目的。

(3) 研究性实验研究性实验和应用性实验一样

也是围绕离散数学主要知识单元在计算机科学领域中的应用来设计实验,不同之处在于,研究性实验的实验步骤中增加了一些需要学生进一步探讨的问题。这类实验项目一方面为了使学生进一步了解离散数学的重要性,另一方面为了加强学生的创新意识与创新思维,提高计算机专业学生的数学素质和能力。表 3 给出了研究性试验项目。

(4) 创新性实验

在实际教学中还设计了多个难度较高的创新性实验题目,例如,基于prolog语言的简单动物识别

系统、基于最短路径的公交线路查询系统、简单文本信息检索系统的实现等,完成该类实验需要花费较长的时间,用到更多的知识。通过这些实验不仅有利于培养学生分析问题、解决问题的能力和创新设计能力,也有利于培养学生独立思考、敢于创新的能力。

3.实验教学模式的构建

通过实验教学环节无疑可以激发学生对课程的兴趣,提高课程教学效率,培养学生的实践创新能力。但是,近年来,为了突出应用性人才培养,很多地方本科院校对离散数学等基础理论课的课时进行了压缩,加之地方本科院校学生基础较差,使得离散数学课时严重不足,不可能留出足够的实验教学时间。针对这种情况,采用多维度、多层次的教学模式进行离散数学实验教学。

(1) 将实验项目引入课堂教学

在离散数学的教学过程中,将能反映在计算机科学领域典型应用的实验项目引入到课堂教学中,引导学生应用所学知识分析问题、解决问题。例如在讲授主析取范式时,引入加法器、表决器的设计,并用multisim进行仿真演示,让学生理解数理逻辑在计算机硬件设计中的作用。又如讲谓词逻辑推理时,引入前一届学生用Prolog完成的“小型动物识别系统”作为演示实验。这些应用实例能够让学生体会数理逻辑在计算机科学领域的应用价值,不仅激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,也锻炼了学生的逻辑思维,培养了学生的系统设计能力。

(2) 改变课后作业形式,在课后作业中增加上机实验题目

由于课时有限,将实验内容以课后作业的形式布置下去,让学生在课余时间完成实验任务。例如讲完数理逻辑内容后,布置作业: 编写 C语言程序,实现如下功能: 给定两个命题变元 P、Q,给它们赋予一定的真值,并计算P、P∧Q、P∨Q的真值。通过完成,使学生掌握命题联结词的定义和真值的确定方法,了解逻辑运算在计算机中的实现方法。又如,把“偏序关系的应用”实验作为“二元关系”这一章的课后作业,给定某专业开设的课程以及课程之间的先后关系,要求学生画出课程关系的哈斯图,安排该专业课程开设顺序,并编写程序实现拓扑排序算法。通过该实验学生不仅巩固了偏序关系、哈斯图等知识,而且了解到偏序关系在计算机程序设计算法中的应用和实现方法。

(3) 布置阅读材料

在教学中,通常选取典型应用和相关的背景知识作为课前或课后阅读材料,通过课堂提问抽查学生的阅读情况。这样,不仅使学生预习或复习了课程内容,同时也使他们对相关知识点在计算机学科领域的应用有了一定的了解。例如,在讲解等价关系后,将“基于等价类的软件测试用例设计方法”作为课后阅读材料; 在讲解图的基本概念之前,将“图在网络爬虫技术中的应用”作为课前阅读材料; 货郎担问题和中国邮路问题作为特殊图的课后阅读材料。通过这些阅读材料极大地调动学生学习的积极性,取得了非常好的教学效果。

(4) 设置开放性实验项目

在离散数学教学中,通常选择一两个创新性实验项目作为课外开放性实验,供学有余力的学生学习并完成,图1给出了学生完成的“基于最短路径公交查询系统”界面图。同时,又将学生完成的实验系统用于日后的课堂教学演示,取得了比较好的反响。

(5) 利用网络教学平台

为了拓展学生学习的空间和时间,建立了离散数学学习网站,学习网站主要包括资源下载、在线视频、在线测试、知识拓展和站内论坛五个部分模块,其中知识拓展模块包含背景知识、应用案例和实验教学三部分内容。通过学习网站,学生不仅可以了解离散数学各知识点的典型应用,还可以根据自己的兴趣选择并完成一些实验项目。在教学实践中,规定学生至少完成1-2个应用性实验项目并纳入期中或平时考试成绩中,从而激发学生的学习兴趣。

4.结束语

针对新工科教育对计算机类专业实践创新能力的要求,在离散数学教学实践中进行了多方位、多层次的实验教学,使学生了解到离散数学的重要

性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生程序设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。教学团队将进一步挖掘离散数学的相关知识点在计算机学科领域的应用,完善离散数学实验教学体系,使学生实践能力和创新思维得以协同培养,适应未来工程需要。

参考文献:

[1]徐晓飞,丁效华.面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J].中国大学教学,2017(6).

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3).

[3]蒋宗礼.新工科建设背景下的计算机类专业改革养[J].中国大学教学,2018( 11) .

[4]The Joint IEEE Computer Society/ACM Task Force onComputing Curricula Computing Curricula 2001 ComputerScience[DB / OL]. http:/ / WWW. acm. org / education /curric_vols / cc2001. pdf,2001.

[5]ACM/IEEE - CS Joint Task Force on Computing Curricula.2013. Computer Science Curricula 2013[DB / OL]. ACMPress and IEEE Computer Society Press. DOI: http: / / dx.doi. org /10. 1145 /2534860.

[6]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京: 清华大学出版社,2002.

[7]张剑妹,李艳玲,吴海霞.结合计算机应用的离散数学教学研究[J].数学学习与研究,2014(1) .

[8]莫愿斌.凸显计算机专业特色的离散数学教学研究与实践[J].计算机教育,2010(14)

计算机实验报告毕业论文

组成原理课程设计论文

当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。它既是探讨问题进行学术研究的一种手段,又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。它包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。接下来我为你带来组成原理课程设计论文,希望对你有帮助。

一、 实验名称:运算器实验

二、 实验目的:

1.学习数据处理部件的工作方式控制。 2. 学习机器语言程序的运行过程。

三、 实验原理:

CP226实验仪的运算器由一片CPLD实现,包括8种运算功能。运算时先将数据写到寄存器A和寄存器W中,根据选择的运算方式系统产生运算结果送到直通门D。

实验箱上可以向DBUS送数据的寄存器有:直通门D、左移门L、右移门R、程序计数器PC、中断向量寄存器IA、外部输入寄存器IN和堆栈寄存器ST。它们由138译码器的

四、 实验内容:

1. 计算37H+56H后左移一位的值送OUT输出。 2. 把36H取反同54H相与的值送人R1寄存器。

五、 实验步骤:

实验内容(一):

1. 关闭电源。用8位扁平线把J2和J1连接。

2. 用不同颜色的导线分别把K0和AEN、K1和WEN、K2和S0、K3和S1、K4和S2、

K6和X0、K7和X1、K8和X2、K9和OUT连接。 3. K15~K0全部放在1位,K23 ~K16放0位。

4. 注视仪器,打开电源,手不要远离电源开关,随时准备关闭电源,注意各数码管、

发光管的稳定性,静待10秒,确信仪器稳定、无焦糊味。 5. 设置实验箱进入手动模式。

6. 设置K0=0,K8K7K6=000,K23 ~K16=0011 0111。 7. 按下STEP键,在A寄存器中存入37。 8. 设置K0=1,K1=0,K23 ~K16=0101 0110。 9. 按下STEP键,在W寄存器中存入56。

10. 设置K0=1,K1=1,K8K7K6=110,K4K3K2=000。 11. 按下STEP键,L寄存器显示1A。 12. 设置K9=0,其他保持不变。

13. 按下STEP键,OUT寄存器显示1A。 14. 关闭实验箱电源。

实验内容(二):

1. 基本与实验内容(一)的前5个步骤相同(去掉连接OUT寄存器的导线)。 2. 连接K10和SA,K11和SB,K12和RWR。

3. 设置K0=0,K8K7K6=000,K23~K16=0011 0110。 4. 按下STEP键,A寄存器显示36。 5. 设置K8K7K6=100,K4K3K2=110。 6. 按下STEP键,A寄存器显示9C。

7. 设置K1K0=01,K8K7K6=000,K4K3K2=111,K23~K16=0100 0101。 8. 按下STEP键,W寄存器显示45。

9. 设置K1K0=11,K8K7K6=100,,4K3K2=011,K10K11=10,K12=0。 10. 按下STEP键,D寄存器和R1寄存器显示40。 11. 关闭实验箱电源。

六、 实验结论:

实现数据处理部件的工作方式控制和机器语言程序的运行过程。

七、 体会:

通过本次试验,我对运算器实验了解更深了并进一步巩固了第一周所学的内容。

八、 思考题:

如何计算3456H+12EFH的值? 答:

通过CP226实验仪,把S2S1S0设置为100,可以使用带进位加法运算。由于是四位16进制,可以把它拆开,从个位开始计算,一位一位向上计算通过带进位加法器,即算(64H*64H+64H*10H*3H+64H*3H+10H*9H+8h)+(64H*10H*4H+64H*8H+10H*4H+7H)

【实验环境】

1. Windows 2000 或 Windows XP

2. QuartusII、GW48-PK2或DE2-115计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干。

【实验目的】

1、熟悉原理图和VHDL语言的编写。2、验证全加器功能。

【实验原理】

设计一个一位全加器,能完成两个二进制位的加法操作,考虑每种情况下的进位信号,完成8组数据的操作。

【实验步骤】

建立工程项目

 原理图设计

新建项目后,就可以绘制原理图程序了。下面以一位全加器如图1-12所示为例,讲解原理图的编辑输入的方法与具体步骤。

图1-12 一位全加器原理图

(1)执行菜单“File”→“New…”,或在工具栏中单击图标,弹出如图1-13所示的“New”对话框。在此对话框的“Design Files”项中选择“Block Diagram/Schematic File”,在单击“OK”按钮,QuartusⅡ的主窗口进入如图1-14所示的原理图工作环境界面。

图1-13 “New”对话框

(2)在如图1-14所示的原理图工作环境界面中单击图标或在原理图编辑区的空白处双击鼠标或在原理图编辑区的空白处右键单击在弹出的菜单中选择“Insert”中的任意一个,弹出如图1-15所示的元件输入对话框,在“Name”栏中直接输入所需元件名或在“Libraries: ”的相关库中找到合适的元件,再单击“OK”按钮,然后在原理图编辑区中单击鼠标左键,即可将元件调入原理图编辑区中。为了输入如图1-12所示的原理图,应分别调入and2、xor2、or3、input、output。对于相同的器件,可通过复制来完成。例如3个and2门,器操作方法是,调入一个and2门后,在该器件上单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择“Copy”命令将其复制,然后在合适的位置上右键,在弹出的菜单中选择“Paste”命令将其粘帖即可。1

图1-14 原理图工作环境界面

图1-15 元件输入对话框

如果元件放置好后,需要改元件的位置时,对于单个器件而言,在该器件上按住鼠标左键,拖到合适的位置后再松开鼠标左键即可;对于多个器件而言,应该按下鼠标左键框选需要移动的所有器件,然后将光标移动到选择的器件上,待光标变成可移动的“十”字光标,此时按住鼠标左键将其拖到合适的位置即可。

如果要删除元件时,应先将元件选中,然后按“Del”键或右键在弹出的菜单中选择“Del”。

如果要旋转元件时,应先将元件选中,然后右键在弹出的菜单中可选“Filp Horizontal”(水平翻转)、“Filp Vertical”(垂直翻转)、“Rotate by Degrees”(逆时针方向旋转,可选90°、180°、270°)等命令。

(3)将光标指向元件的引脚上,光标变成“十”字形状,按下鼠标左键并拖动,就会有导线引出,连接到另一端的元件上后,松开鼠标左键,即可绘制好一根导线,按此方法绘制好全部导线,如图1-16所示。

2

图1-16 导入元件和绘制导线(注意:用鼠标拖出的导线只能最多转一个弯)

图1-17 修改引脚名对话框

(4)双击或右键单击“pin_name”输入引脚,将弹出如图1-17所示的对话框。在此对话框的“Gerneral”页的“Pin name(s) ”项中输入引脚名,如:S,然后单击“确定”按钮,即可将“pin_name”输入引脚名改为“S”。按此方法依次修改其他引脚。修改后如图1-16所示。

(5)执行菜单命令“File”→ “Save…”,或在工具栏中单击

名并单击“保存”按钮即可(此时最好不要更改存储路径)。

图标,弹出“Save AS”对话框,在此对话框中输入文件

顶层VHDL文件设计

 创建工程和编辑设计文件

首先建立工作库,以便设计工程项目的存储。任何一项设计都是一项工程(Project),都必须首先为此工程建立一个放置与此工程相关的所有文件的文件夹,此文件夹将被EDA软件默认为工作库(Work Library)。

在建立了文件夹后就可以将设计文件通过QuartusII的文本编辑器编辑并存盘,详细步骤如下:

1、新建一个文件夹。利用资源管理器,新建一个文件夹,如:e : eda 。注意,文件夹名不能用中文。

2、输入源程序。打开QuartusII,选择菜单“File”“New”,在New窗中的“Device Design Files”中选择编译文件的语言类型,这里选“VHDL Files”(如图2-1所示)。然后在VHDL文本编译窗中键入VHDL程序(如图2-2所示)。3

图2-1 选择编辑文件的语言类型

图2-2编辑输入设计文件(顶层设计文件)

图2-3利用“New Preject Wizard”创建工程

一、 实验目的与要求

(1) 掌握Cache 控制器的原理及其设计方法。

(2) 熟悉CPLD 应用设计及EDA 软件的使用。

二、 实验设备

PC 机一台,TD-CM3+或TD-CMX 实验系统一套。

三、 实验原理

本实验采用的地址变换是直接映象方式,这种变换方式简单而直接,硬件实 现很简单,访问速度也比较快,但是块的冲突率比较高。其主要原则是:主存中一块只能映象到Cache 的一个特定的块中。

假设主存的块号为B,Cache 的块号为b,则它们之间的映象关系可以表示 为:b = B mod Cb

其中,Cb 是Cache 的块容量。设主存的块容量为Mb,区容量为Me,则直接 映象方法的关系如图2-2-1 所示。把主存按Cache 的大小分成区,一般主存容量为Cache 容量的整数倍,主存每一个分区内的块数与Cache 的总块数相等。直接映象方式只能把主存各个区中相对块号相同的那些块映象到Cache 中同一块号的那个特定块中。例如,主存的块0 只能映象到Cache 的块0 中,主存的块1 只能映象到Cache 的块1 中,同样,主存区1 中的块Cb(在区1 中的相对块号是0)

也只能映象到 Cache 的块0 中。根据上面给出的地址映象规则,整个Cache 地址与主存地址的低位部分是完全相同的。

直接映象方式的地址变换过程如图2-2-2 所示,主存地址中的块号B 与Cache 地址中的块号b 是完全相同的。同样,主存地址中的块内地址W 与Cache 地址中的块内地址w 也是完全相同的,主存地址比Cache 地址长出来的部分称为区号E。

1

在程序执行过程中,当要访问 Cache 时,为了实现主存块号到Cache 块号的变换,需要有一个存放主存区号的小容量存储器,这个存储器的容量与Cache 的块数相等,字长为主存地址中区号E 的.长度,另外再加一个有效位。

在主存地址到Cache 地址的变换过程中,首先用主存地址中的块号去访问区号存储器(按地址访问)。把读出来的区号与主存地址中的区号E 进行比较,根据比较结果和与区号在同一存储字中的有效位情况作出处理。如果区号比较结果相等,有效位为‘1’,则Cache 命中,表示要访问的那一块已经装入到Cache 中了,这时Cache 地址(与主存地址的低位部分完全相同)是正确的。用这个Cache 地址去访问Cache,把读出来的数据送往CPU。其他情况均为Cache没有命中,或称为Cache 失效,表示要访问的那个块还没有装入到Cache 中,这时,要用主存地址去访问主存储器,先把该地址所在的块读到Cache 中,然后CPU 从Cache 中读取该地址中的数据。

本实验要在CPLD 中实现Cache 及其地址变换逻辑(也叫Cache 控制器),采用直接相联地址变换,只考虑CPU 从Cache 读数据,不考虑CPU 从主存中读数据和写回数据的情况,Cache和CPU 以及存储器的关系如图2-2-3 所示。

Cache 控制器顶层模块如图2-2-4 所示,主存地址为A7A0,共8 位,区号E 取3 位,这样Cache 地址还剩5 位,所以Cache 容量为32 个单元,块号B 取3 位,那么Cache 分为8 块,块内地址W 取2 位,则每块为4 个单元。图2-2-4 中,WCT 为写Cache 块表信号,CLR 为系统总清零信号,A7A0 为CPU 访问内存的地址,M 为Cache 失效信号,CA4CA0 为Cache 地址,

2

MD7MD0 为主存送Cache 的数据,D7D0 为Cache 送CPU 数据,T2 为系统时钟, RD 为CPU 访问内存读信号,LA1 和LA0 为块内地址。

在 QuartusII 软件中先实现一个8 位的存储单元(见例程中的),然后用 这个8位的存储单元来构成一个32 X 8 位的Cache(见例程中的),这样就实现了Cache的存储体。

再实现一个4 位的存储单元(见例程中的),然后用这个4 位的存储单

来构成一个8 X 4 位的区表存储器,用来存放区号和有效位(见例程中的),在这个文件中,还实现了一个区号比较器,如果主存地址的区号E 和区表中相应单元中的区号相等,且有效位为1,则Cache 命中,否则Cache 失效,标志为M,M 为0 时表示Cache 失效。

当Cache 命中时,就将Cache 存储体中相应单元的数据送往CPU,这个过程比较简单。 当Cache 失效时,就将主存中相应块中的数据读出写入Cache 中,这样Cache 控制器就要产生访问主存储器的地址和主存储器的读信号,由于每块占四个单元,所以需要连续访问四次主存,这就需要一个低地址发生器,即一个2 位计数器(见例程中的),将低2 位和CPU 给出的高6 位地址组合起来,形成访问主存储器的地址。M 就可以做为主存的读信号,这样,在时钟的控制下,就可以将主存中相应的块写入到Cache 的相应块中,

最后再修改区表(见例程中的()。

四、 实验步骤

1、实验接线:

3

2、实验步骤:

(1) 使用Quartus II 软件编辑实现相应的逻辑并进行编译,直到编译通过,Cache 控

器在EPM1270 芯片中对应的引脚如图2-2-5 所示,框外文字表示I/O 号,框内文字表示该引脚的含义(本实验例程见‘安装路径Cpld ’工程)

(2) 关闭实验系统电源,按图2-2-6 连接实验电路,并检查无误,图中将用户需要连接的信号用圆圈标明。

(3) 打开实验系统电源,将生成的POF 文件下载到EMP1270 中去,CPLD 单元介绍见实验。

(4) 将时序与操作台单元的开关KK3 置为‘运行’档,CLR 信号由CON 单元的CLR 模拟给出,按动CON 单元的CLR 按钮,清空区表。

(5) 预先往主存写入数据:联机软件提供了机器程序下载功能,以代替手动读写主存,机器程序以指定的格式写入到以TXT 为后缀的文件中。

怎样写科学小论文 一、什么是科学小论文 科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论…… 二、科学小论文的质量标准 1、科学性。 科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一,是科学小论文的生命。它要求选题科学,研究的方法正确,论据确凿,论证合理且符合逻辑,文字简洁准确。 2、创造性。 小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解,而且对人们的生产生活等有一定的实际意义,同样的小论文没有参加过各级科学讨论会,也没有在各级报刊上发表过。 3、实践性。 论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的;支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的,有实践依据;论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。 三、科学小论文的类型 (一)科学观察小论文 科学观察小论文,是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察,并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论,作出科学的解释和描述。 需要注意的是,科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象,所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象,不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外,观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动,需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。 (二)科学实验小论文 科学实验小论文,有时也称实验报告,是青少年对研究的对象创设特定的条件,经过反复实验,对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。 (三)科学考察小论文 你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源,弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等,你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为科学考察报告、科学调查报告。 (四)科学说明小论文 科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说,它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段,而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料,并经过自己的综合分析、逻辑推理,用自己所理解的语言阐明某一观点。 特别提醒的是,写科学说明小论文是,千万不要提出一个问题后就赶忙查资料,再不加分析地原本照抄、作出解释,这样没有新意,没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章,不能称为科学小论文,更不能培养自己研究问题的能力。 四、小论文的取材与分析 (一)取材 1、直接观察。就是用眼睛仔细去看,它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。 观察时要认真仔细,不放过任何细微末节。同时,观察时要做好详细记载,否则就不可能得到真实的第一手材料了。 2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。 3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前,必须明确考察目的,准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中,一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚,有时还要采回必要的标本、样品,将比较重要的现象拍照,这些都是很有用的第一手材料。 4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制,不可能亲自去观察、实验、考察,这就得查阅书刊或请教老师、家长等,这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的,而这个问题又是你的选题中必须解决的问题,你就得去查资料,把它弄清楚。 (二)分析 取得材料后,就要进行分析研究,从中选出可以作为论据的材料,还要根据论点进行去粗去精,去伪存真,按照科学的态度进行整理分析,并得出自己的论点和看法。 首先,应审核各种材料的真伪虚实,有些查阅到的材料是早已过时的观点,有些解释只适合某范围内,有些材料没有普遍性,有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的,这样的材料应坚决不用。 其次,要注意材料的典型性,也就是选择的材料要能说明问题,不要多,而要精,与论点无关或关系不大的材料应舍弃。 第三,将选择的材料进行归类,研究他们之间的共同点与不同点,以及相互联系,然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析、研究中产生的,不能先定论点,后找适合证明论点的材料. 五、科学小论文的撰写 对材料的整理分析完成后,就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式,但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说,科学小论文应包括以下几个部分。 标题标题是小论文的眼睛,好的标题确切简明,富有吸引力,能给读者以新鲜的感受和深刻的印象,起画龙点睛的作用。 开头的方式多种多样,依研究内容、自己喜欢的写作风格而定,但一般应开门见山地提出你讨论的问题,你是怎样想到要研究这个问题的。 正文:即分析问题、解决问题部分。它包括对提出问题作出假设、观察、实验、考察过程、发现的现象、判断、推理得出结论等,这是小论文的核心部分。 应注意的是:研究步骤要写得详略得当,实验过程、数据的来历、现象要写清楚,叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确,可设计成能说明问题的表格、图解,必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等,以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解,并且和论据保持一致性,论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动,层次清晰,条理分明。 结尾:小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。以得出结论做为结尾,同开头提出问题相呼应,收到良好效果。 小论文的初稿完成后,还要反复修改。看段落是否衔接自然,语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改,逐步完善。最后参加各级小论文竞赛。 科学小论文范文 鱼会说话吗? 您相信鱼会说话吗?这是一个耐人寻味的事,我想知道鱼是否会说话? 我家买了两条小金鱼,一条是全黑的,黑的叫乐乐,因为它很快乐。一条红白相间的名字叫欣欣,因为它懂得欣赏,很好玩吧!他俩生活在鱼缸里,这个鱼缸可“非比寻常”。里面有山、花、树、贝壳、彩色石头……。很美吧!让我们一起来观察它! 9月23日凌晨五点左右,我正要去喂食,我看见这么一个现象,我把鱼食撒到鱼缸里,乐乐吃了一点就不吃了。 9月23 日傍晚5 点15分,我看见鱼缸里的贝壳反过来了,小欣欣看见了,好像以为它——这个小贝壳要死了,连忙游过去,用它的头去抵,抵了近三、四分钟,它就不抵了,它游到乐乐旁边,用自己的尾巴扫了扫乐乐,然后互相碰了一下头,乐乐和欣欣一起游过去,把那块贝壳一起弄回原样了,这一点证明了“团结力量大”。 通过两次的观察,让我知道了人类有人类的表达方式和交流语言,动物也有自己王国的表达方式和交流,这也告诉了我们,如果你不团结,那么你将一无所有,朋友之间的友谊真伟大。同时,我们也要多观察,多发现,但是不能因为你在动物身上作试验,就伤害小动物,因为动物是人类的朋友。 蚂蚁为什么不会迷路? 蚂蚁,相信大家都很熟悉。那又有谁能真正地了解蚂蚁呢?蚂蚁为什么不会迷路呢? 带着这个问题,我查阅了一些书籍。书上说,蚂蚁从蚁穴出发到达目的地后,沿途会留下一些气味,返回蚁穴。用触角相互碰一下,通知其他的蚂蚁。科学家曾经就这个问题作了一个试验。科学家先确定一只蚂蚁,将他沿途到达目的地的地方用力擦干净。当这只蚂蚁返回时,在被擦去气味的地方突然间停了下来。原地边转圈边寻找着什么。从而得到蚂蚁是靠气味来辨别方向的。 我为了证实这个结论,我做了个试验。我首先准备了一个十厘米左右的细小树枝,在树枝的一头放上一个诱饵——小糖果。我把这个装置放在一个蚁穴附近。不一会儿,有一只蚂蚁出来探路了。我把他引上木棍后,他到达了糖果的地方,仿佛在闻一闻、嗅一嗅。我趁此机会将木棍的中断部分截下一厘米的木棍。当这只蚂蚁返回的时候,就在被截去的地方左转右转,就是找不到回家的路。 过了一会儿,我又重复了上面的试验,蚂蚁仍然没有找到回家的路。 通过这两次实验,我终于知道蚂蚁为什么不会迷路的秘密了。原来蚂蚁是根据气味来辨别方向的。 知道了蚂蚁的这一秘密后,我在想:是否我们可以制作一种蚂蚁报警器呢?当蚂蚁走到报警器附近时,报警器就能“闻”出蚂蚁的气味,然后发出鸣叫声,让我们知道蚂蚁跑到橱柜里了或其他地方 “同学们,蛋壳都带来了吗?”老师问。“带来了!”我们异口同声地回答。 为了今天的科学课,老师让我们带蛋壳来。带蛋壳做什么呢?是做不倒翁吗?我们都很好奇。 “今天,我们要用这两个半截蛋壳做一个小实验。做之前,请大家先猜猜,我用这枝铅笔朝着蛋壳垂直往下刺,是口朝上的蛋壳先破呢,还是口朝下的蛋壳先破?”“当然是口朝下的先破!”大多数同学都抢着回答。“口朝上的先破!”同桌偏要和大家作对。老师微笑着说:“那好,下面我们就来做做实验,看谁的答案才是正确的。” 老师叫了一名同学上讲台,让他用铅笔对准自己手上口朝上的蛋壳。老师一声令下,同学手一放,铅笔刺到了蛋壳上,蛋壳没有破。老师又让他试了几次,铅笔第三次刺下的时候,终于刺破了蛋壳。接着,老师又让他用铅笔刺口朝下的蛋壳。“一下、两下、三下……”我们一起数着;但那半个蛋壳就像穿了盔甲一样,被刺了十几下还是不破。 “耶!我猜对了!”同桌高兴得手舞足蹈。虽然我们都不服气,但经过多次试验,我们发现,同样的两个半边蛋壳,用铅笔垂直去刺,的确是口朝上的比较容易破。老师告诉我们,这是因为口朝上的蛋壳受力比较集中,而口朝下的蛋壳受力分散,所以就比较坚固。难怪建筑工地里的工人叔叔们都戴着口朝下的安全帽,原来就是这个道理啊!

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