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2實驗數據處理技術方案
2.1實驗概況
本次結構實驗選取某鐵路鋼構三跨PC箱形橋,按照剛度相思的原則,將該橋的尺寸和模型尺寸擬定為18.2:1,該橋模型的總長度為29.6米,在墩身的建筑中,使用的是C40的混凝土,墩臺使用的混凝土型號和墩身使用的混凝土型號保持一致,在橋身的建筑中,采用的是C60的混凝土類型,在1號和4號橋墩采用的支座是活動的,2號和3號橋墩采用的剛性連接支座,并對其采用豎向和水平的加載方式。在本次實驗工況研究中,設置了四種工況,包括水平推力、張拉、配種以及豎向加重。
2.2對結構實驗的分析
按照結構實驗數據處理的一般流程將軟件化為為三個層次,第一個層次就是數據庫層,主要用于存儲試驗中用到的各種信息;第二層為數據管理層,主要負責對試驗中各種數據的管理;第三層為處理結果層,該層主要是根據第二層下達的任務,實現對數據的結果表達。在Matlab軟件中,設計了一套完整的控制函數,并包括I/O設備訪問所需要的函數,該函數可以實現對硬件的有效控制,同時也滿足了硬件之間的通訊功能。
2.3對實驗結構數抽象據庫的分析
根據實驗模型的機構體系,根據數據庫的原理,可以得出抽象的數據庫模型,該數據庫的模型可以通過Access2000實現。在該數據庫模型中,涉及到的因素很多,例如用于存儲百分表位移計分布信息的位移測點表,存儲加載歷程和工況的工況信息表,除此以外,還包括應力信息表、壓力信息表、位移測值表以及應變信息表。在數據訪問和數據管理操作中,不會對其他表進行操作,只需要通過位移測點表、測點信息表以及工況信息表來完成。采用這種數據訪問和數據管理方法,可以有效的確保原始數據不受到破壞,提高原始數據的安全性。
2.4對數據管理和數據處理的分析
在對數據進行相關操作時,要確保數據的安全性。因此,在進行數據庫操作的過程中,應該將其放在安全性比較高的C/S模型中,并在其前端管理程序中實現。通過控制Matlab軟件編程數據管理程序,在ODBC中建立相應的數據庫接口,從而在Database中實現對數據的處理和數據訪問功能。在對數據庫進行管理的過程中,需要實現多個方面的功能,具體來說,主要包含以下幾個部分:首先,要預留出UCAM接入口和PC接入口,并實現對數據的手動導入和自動導入功能。其次,要按照一定的條件,實現對數據的訪問和對數據的查詢功能,并做到便捷和高效。再次,要實現數據處理任務定制功能,根據數據查詢的結果和數據的性質,程度可以對程度做出智能判斷,并建立起數據連接機制和數據導入機制,最后利用Matlab來實現對數據庫的管理功能。根據以上的論述,利用Matlab編程程序,實現了對數據的初步自動化功能和可視化功能。
1 引言
隨著現代科技的不斷進步,測量在現代科技中占據著越來越重要的地位,沒有測量就沒有科學。由于測量儀器、測量環境、測量方法、測量人員和被測對象本身不可能都做到完美無缺,而且誤差存在的必然性和普遍性,已為大量實踐所證明,因此必須對誤差進行一個系統的研究。傳統的統計分析過程中只注重數學公式的推導,不利于在實際工程中的應用,通過數據處理軟件可以使數據處理更加方便快捷、測量數據更加精確。當前許多領域都已離不開計算機和編程軟件,數據處理軟件已滲透到生產、管理、檢測、控制各個領域。本文則闡述了Excel、MATLAB、DPS數據處理軟件在處理誤差時的基本應用,用這些數據處理軟件輔助處理誤差,大大提高數據處理能力,提高工程效率,獲得較高的工程收益。
2 Excel在誤差分析與數據處理中的應用
2.1 Excel簡介
Microsoft Excel是微軟公司的辦公軟件Microsoft office的組件之一,它可以進行各種數據的處理、統計分析和輔助決策操作,Excel中大量的公式函數可以應用選擇。使用Microsoft Excel可以執行計算,分析信息并管理電子表格或網頁中的數據信息列表與數據資料圖表制作,可以實現許多方便的功能,使數據處理更加方便,因此廣泛地應用于管理、統計財經、工程等眾多領域。
2.2 隨機誤差的處理
由于在測定過程中一系列有關因素微小的隨機波動而形成的具有相互抵償性的誤差。單次測量的隨機誤差沒有規律,但多次測量的總體卻服從統計規律,測量列中的隨機誤差具有相互抵償性,因此,通過計算測量列算術平均值可以對隨機誤差進行處理。可以通過調用Excel基本的數據處理功能:求和、平均值和單次測量標準差。
(1)求和:SUM()
(2)平均值:AVERAGE()
(3)單次測量標準差:STDEV()
3 MATLAB在誤差分析與數據處理中的應用
3.1 MATLAB介紹
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟件,用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境,它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中,為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案。
3.2 系統誤差的處理
在相同測量條件下,對同一個被測尺寸進行多次重復測量時,誤差值的大小和符號(正值或負值)保持不變;或者在條件變化時,按一定規律變化的誤差。其中殘余誤差觀察法比較簡單、直觀,主要是根據測量列中的各個殘余誤差大小和符號的變化規律,直接由誤差曲線圖形來判斷有無變化的系統誤差。MATLAB具有強大的作圖功能,利用它對測量數據的殘余誤差作圖,通過圖表判斷是否含有規律性變化的系統誤差。
(1)平均值:mean()
(2)畫圖:plot()
4 DPS在誤差分析與數據處理中的應用
4.1 DPS介紹
DPS是浙江大學唐啟義教授等開發的大型、通用、多功能數據處理分析應用軟件,其運行環境為中文Windows 98/2000/XP,軟件工作界面友好,操作簡便,易于掌數據處理系統。DPS將數值計算、統計分析、模型模擬以及畫線制表等功能融為一體,可廣泛適用于教學、工程和生產各個領域。
4.2 粗大誤差的處理
粗大誤差的處理是工程中經常遇到的,常用的判別方法有萊以特準則(3S法)、格拉布斯準則和狄克松準則。其中萊以特準則(3S法)使用簡單,不需查表,得到了相對廣泛的應用。
在DPS中,可利用“異常值檢驗”命令實現測量列中異常數據的剔除。在菜單項中選擇“數據分析”中的“異常值檢驗”命令,就會彈出相應的對話框,根據需要可以繼續選擇檢驗粗大誤差方法,然后單擊“確定”按鈕就會立即顯示檢測結果。
5 結論
針對測量誤差處理在《誤差理論與數據處理》課程教學和實際工作中計算量大、處理過程比較繁瑣的問題,本文提出了基于Excel、MATLAB和DPS軟件對數據誤差進行處理,在分析了這些軟件的基礎上,結合了系統誤差、隨機誤差、粗大誤差本身的特征,對不同性質的誤差應用了不同軟件進行處理。從求解命令可以看出,應用計算機軟件處理誤差和分析數據可以提高計算的準確性和計算效率。
參考文獻
[1]費業泰.誤差理論與數據處理(第7版)[M].北京:機械工業出版社,2015.
[2]吳石林,張^.誤差理論與數據處理[M].北京:清華大學出版社,2010.
[3]董大鈞,喬莉.淺談Excel軟件在《誤差分析與數據處理》教學中的應用[J].成功(教育),2011(20):14.
[4]吳石林,張^,熊九龍,李苑青.誤差理論與數據處理實踐教學:DPS軟件應用[J].中國教育技術裝備,2013(18):132-135.
[5]韓曉娟,常太華.基于卓越工程師培養的“誤差理論與數據處理”課程建設[J].中國電力教育,2011(26):98-99.
③ See Statement of Congressman Rick Boucher,Introduction of the Business Method Patent Improvement Act of 2000,Tuesday, October6,2000,.
⑧見USPTO網站:103 Rejection Examples for Business Method Inventions FORMULATING AND COMMUNICATING REJECTIONS UNDER 35 U.S.C. 103 FOR PPLICATIONS DIRECTED TO COMPUTER-IMPLEMENTED BUSINESS METHOD INVENTIONS
⑨See UPC 705,
⑩保證商業方法發明的新穎性,美國專利商標局于2000年3月提出的商業方法專利行動計劃中要求擴大在先技術的檢索.美國知識產權法協會建議專利商標局收集非專利商業方法的在先技術,美國國會議員提出的2000年商業方法專利促進法中有充分的在先技術以檢索商業方法發明的新穎性的建議。
參考文獻:
①曾文怡.商業方法發明之可專利性研究,世新大學智慧財產權研究所碩士論文,2011年6月。
②陳健.商業方法專利研究[M].北京:知識產權出版社,第1版,2011年5月1日;第一章,美國最高法院關于商業方法專利審查的“三部曲”。
自21世紀高等教育改革以來,全國各高校招生規模不斷擴大,導致畢業生數量也相應大規模增加,給高校學生的求職擇業帶來了嚴峻的考驗。為了可以跟上時代的步伐,為求職帶來一些實際項目經驗,計算機專業越來越多學生選取了軟件開發作為畢業設計課題。然而,在各高校實際當中,本科畢業設計質量已經下降,軟件開發類論文與實際完全脫節,歸根結底是沒有一個可以從頭到尾指導學生進行軟件開發的學習模式,主要存在下面幾個不足之處。
1.1 學生問題
學生設計能力低,編程水平差,無項目實際經驗,既不知道軟件開發的基本理論與方法,也不知道程序語言代碼編寫和開發工具界面操作,甚至不知道從何處開始下手準備畢業論文,成為目前軟件開發類畢業論文質量差的根本原因;學生思想上存在誤區,不重視畢業設計的重要性與必要性,認為畢業設計與普通課程一樣,對畢業設計敷衍了事,不愿意花時間和精力認真努力開發軟件,總是被動、消極地接受學習,成為軟件開發類畢業論文質量差的直接原因。
1.2 學校問題
學生在大一至大三期間,一般只是簡單地開設各科課程,并沒有將所有軟件開發類課程結合起來,直接導致出現學生軟件設計能力低與開發水平差的現象;從論文開題、中期檢查到論文答辯等過程中,并沒有嚴格技照各種材米斗上交的日期進行,普遍是最后答辯時上交補交所有材料,甚至包括論文開題報告,直接導致學生消極怠慢的態度;最后的畢業論文考核是最關鍵的問題,也是目前畢業論文相關制度中管理最混亂的一部分。既沒有一套規范畢業論文考核標準,也沒有對畢業論文的中間過程進行監控,就連最后的論文答辯也只是流于形式。
1.3 教師問題
大部分教師沒有項目開發實際經驗,只知道軟件設計理論基礎,不能全方位地指導學生,更加無法讓學生能夠主動積極地學習,成為畢業論文水平不高的原因之一。
2.CDIO教育模式
CDIO教育模式繼承和發展歐美20多年以來的工程教育改革理念,將“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達,是2004年由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學研究創立,CDIO分別代表了構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)等四個學習過程,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。
本文將CDIO模式的構思、設計、實現和運作等四個學習過程引入到計算機軟件開發類畢業設計中,要求嚴格按照構思、設計、實現和運作這四個階段進行,并將每一個階段的成果都作為畢業論文考核的依據,以此調動學生的積極性與主動性,既能讓指導老師清楚整個設計流程,并根據階段安排加以指導和督促,也能讓學生愿意付出時間和精力努力投入到畢業設計當中。在彌補學生軟件開發水平不足的同時,提高學生思考問題、綜合設計的能力,最后達到提高畢業論文質量的目的。
3.基于CDIO模式的計算機軟件開發類畢業設計
3.1 構思階段
畢業論文是從學生的選題開始,一般是由老師提供一系列題目,再由學生根據自己的具體情況選擇,這種方式遏制了學生的主動性。應該由學生根據自己的愛好、專長和對將來的職業規劃等情況,利用各種參考資料主動搜索與查找適合自己的題材范圍,再在老師的指導下確定畢業論文題目。不僅能夠調動學生的設計積極性,為后面的畢業論文工作提供有利條件,而且還可以培養學生查閱資料和思考問題的能力。之后,指導老師提供軟件開發類參考資料,并在中國知網等學術平臺搜索課題相關文獻,確定論文的基本要求,給學生下達論文任務書。學生根據接收到的任努書,利用軟件工程專業書籍、中國知網等學術平臺、論文相關的Web網站,查閱大量的資料,了解論文的背景、研究現狀和開發意義,確定論文的研究內容和幵發中的關鍵問題,撰寫論文幵題報告,完成軟件開發的構思階段。
3.2 設計階段
設計階段主要包括需求分析和總體設計,正式開始畢業論文的設計工作。根據資料查閱、市場調查和企業要求等形式分析軟件產品操作流程、功能列表,完成系統需求分析,并在需求分析的基礎上重點進行功能設計、模塊劃分、模塊接口規范、數據庫概念設計及數據庫邏輯設計,在老師的指導下反復修改不斷完善,最終確定系統的總體設計。然而,在軟件開發設計階段,學生論文還沒有開始寫,軟件程序也沒有完成,指導老師無中期檢查依據,不能有效地督促學生開發設計。因此,在設計階段完成之后,應該形成需求分析、數據庫設計、概要設計等相關說明書,作為畢業論文中期檢查的材料,納入論文考核的范圍。
3.3 實現階段
實現階段是學生畢業論文工作的重點,也是畢業論文設計工作量最大、所需時間最長的一個階段,直接決定最終畢業論文的質量水平。學生需要掌握軟件開發工具、程序設計語言等基本理論與方法,根據系統總體設計的功能模塊、接口規范等進行數據庫的實現、程序代碼的編寫,并反復運行與測試。此階段生成詳細設計說明書、編程規范、測試等文檔,作為畢業論文第二次中期檢查材料。在這個階段有了指導老師的督促,能夠完全確定系統功能,不至于在后期階段又需要反復修改。
3.4 運作階段
根據前期產生的開題報告、需求分析、數據庫設計、概要設計、詳細設計、編程規范、測試等文檔和開發好的軟件系統撰寫畢業論文,并參與論文答辯,是學生畢業論文的總結階段,不僅著重體現學生的寫作水平,更能了解學生對軟件的學習情況,是分值比重最大的一部分。最后,將所有文檔和論文、答辯情況一起評分,獲得畢業論文成績。
隨著我國高等教育不斷發展,全球化、國際化對我國高等教育的影響越來越突出。國際化已經成為計算機軟件專業學習的重要目標,隨著計算機軟件專業積極推動雙語教學,并使用原版教材,大大增強了課堂教學效果。目前,以雙語教學為特征的計算機軟件專業課程改革已在全國高校深入開展,對開展雙語教學的認識也不斷深入,雙語教學是實現計算機軟件專業教育面向現代化、面向世界和面向未來的重要標志。下面,我就計算機軟件專業如何進行雙語學習談幾點體會和看法。
一、高校計算機軟件課程組織雙語學習的重要性
1.計算機軟件課程知識更新速度非常快,每隔一兩周就會有新軟件出現,而且計算機軟件的發展重心是歐美地區,很多資料都使用英語作為專業技術媒介,幾乎所有編程軟件都是用英語編寫的,重要的原版參考資料和學術論文使用的也都是英語。為了更好地獲取計算機軟件的最新信息,我們必須重視雙語學習,努力提升英文水平。
2.計算機軟件課程的英文教材非常多,教師也大多采用“雙語教學”,這給我們創造了重要的外部學習環境,因此必須重視雙語學習,重視雙語課堂教學。
3.計算機軟件課程的很多專業用語都是直接由英文翻譯過來的,由于翻譯水平不一,一些專業術語翻譯得不盡準確,這就會增加學生學習和理解的難度。所以,在計算機軟件課程中實施雙語教學將為我們查詢專業資料和學術交流打下良好基礎。
二、高校計算機軟件雙語課程的設置
課程的合理設置是影響計算機軟件專業雙語學習效果的重要因素。因為在雙語學習過程中,我們不僅能夠把握專業的計算機軟件知識,還能更好地學習和使用英語,但也可能增加學習負擔。如果課程沒有選擇好,就會降低學習質量,打擊學生學習積極性,影響教師教學積極性。
計算機軟件專業課程是比較容易選擇的。基礎課程是為軟件課學習奠定基礎的課程,首先,我們在學習軟件基礎課之前,已經具備了一定的計算機知識,這樣在計算機知識的銜接上就會變得容易,進而能夠比較順利地實施雙語教學;其次,在以后軟件課程的學習過程中,我們還會對英語教學的軟件基礎課內容有更深層次的掌握,強化雙語教學效果。
計算機軟件選修課是一個很好的選擇。軟件選修課面向的學生都是大三、大四學生,他們經過了大一、大二的學習,已經形成了比較完整的專業知識體系。同時,他們已經有了一些雙語學習軟件基礎課的基礎,并且大部分學生已經過了英語四級甚至六級。在這一階段,他們已經能夠很好地適應雙語學習環境,雙語學習能夠達到很好的效果。
三、高校計算機軟件課程雙語學習的教材選擇
實用、高效的教材是影響雙語計算機軟件學習效果的一個很重要因素。使用和借鑒國外優秀原版教材是計算機軟件教育走向世界的重要捷徑。這就要求計算機軟件教學使用或引用一些優秀的、先進的原版教材,大大增強課堂教學效果,使我們很好地了解計算機軟件業的最新成果和動態。
但是在選擇原版教材時,教師要充分考慮學生自身的英語水平和知識水平的差異性。大一學生計算機專業知識還不健全,很多學生英語水平不高,這就要求教師選擇的教材易于接受,同時保證專業知識的系統性。大三、大四學生因為經過了完整的基礎教育,并且有了一定的雙語課程學習經驗,這樣在選擇雙語教材時,可以增加些難度,從而大大增強課堂教學效果,使廣大學生的創新能力得到提高。
四、高校計算機軟件課程課堂教學的組織
課堂是實施雙語教學的主要陣地,教師組織得是否有效將直接影響雙語學習效果的好壞。這個過程具有兩面性,一是教師的教,二是學生的學,這兩方面是相互制約和促進的。教師教學水平高,教學方式多,就會激發學生學習興趣,增強學習效果;學生學習興趣高了,反過來會促進老師以更高漲的熱情投入教學中。在課堂教學中,教師可以根據學生的學習情況,收集不同意見,及時調整教學方法,組織課堂教學。
【關鍵詞】補丁管理 漏洞檢測 網絡安全
只從進入信息時代之后,信息建設水平子啊短時間內取得了顯著成果,已經在人們的生活及工作中廣泛應用。但是人們在享受信息化所具有的便捷的同時,人們也開始逐漸發現信心安全的重要性,特別是近幾年各種信心安全事件的發生,讓信息安全已經成為社會各界廣泛關注的一個問題。所以,如果對于計算機軟件內部所存在的安全漏洞進行快速檢測,特別是對于操作系統內所存在的軟件,在攻擊者沒有發現之前就進行針對性修復,已經成為有關演技人員重點研究內容。
1 系統需求分析和總體設計
1.1 系統需求
1.1.1 系統開發目標
本文所研究的計算機軟件漏洞檢測系統設計及實現研究中,主要就是對于公安信息專用網絡計算機軟件在實際夠用中所存在的漏洞進行檢測及修補,提高公安信息專用網絡計算機軟件管理水平,降低公安信息網計算機軟件維護成本,及時發現計算機所存在的漏洞并對其進行修復,降低計算機軟件所存在的風險。
1.1.2 系統功能范圍
計算機軟件漏洞檢測系統在公安信息網絡內應用,主要是根據信息網拓撲結構及實際情況, 根據計算機漏洞檢測形式,對于計算機所存在的漏洞進行修補,下載針對性補丁,判斷出計算機軟件程序所存在的木馬,對于信息網進行全面性分析,提出針對性意見,增加對于局域網管理水平,讓管理人員及時了解到公安信息網內的基礎信息。
1.1.3 系統性能顯著
(1)客戶端運行負擔較低:公安部門所應用的計算機采購時間較長,硬件設施水平較低,所以客戶端運算量最好能夠適當進行降低,這樣才能夠降低對于公安正常辦公的影響。
(2)漏洞信心更新速率較高:根據有關部門統計,計算機內部所存在的漏洞會伴隨著時間的延長所下降,計算機所存在的新漏洞,經常容易被計算,對于計算機造成較大的影響,破壞程度較高。所以,計算機系統整體漏洞掃描能力與系統漏洞數據庫之間有著緊密關聯,提高系統漏洞數據庫的全面性,進而能夠顯著提高系統整體性能,所以系統漏洞必須根據數據庫信息進行同步。
(3)服務器負載壓力較低:公安部門在信息化建設過程中,在硬件設施上面投入了較大材料,為了能夠降低信息化經濟成本,減少在硬件設施上面的成本,公安部門對于原有系統進行了升級,將并不是一臺計算機應用一個軟件。所以,系統在實際運行過程中,就必須提高對于計算機硬件資源的使用數量,降低服務器負載壓力,進而保證服務器網頁穩定運行。
1.2 系統的總體設計思路
系統總體設計思路在制定過程中,需要將系統所具有的功能及非功能性能進行限制。按照系統功能特點及業務實際運行的實際要求,需要利用以下幾點技術思路。
1.2.1 模塊化設計開發模式
軟件設計開發過程中,需要采用模塊化設計方式,提高軟件代碼的可用性及兼容性,這樣設計人員對于軟件功能及特點設計方面,能夠有效進行完善,縮短軟件更新速度,在實際設計過程中遵循模塊化技術思路。根據軟件功能及數據耦合度之間的差異,可以對于功能模塊進行針對性設計及測試。
1.2.2 動態檢測技術
軟件在設計開發過程中,要是利用動態檢測技術,能夠有效保證計算機在進行漏洞掃描過程中,計算機操作并不會受到任何影響,進而有效躲避網絡對于計算機所造成的攻擊。計算機按照安全漏洞數據庫內具有的信息,對于目標系統內部所存在的漏洞進行檢測。動態監測技術在實際應用中能夠有效降低計算機對于網絡流動的負載水平,泄漏報告不會被監聽。
1.2.3 兩層結構設計
在計算機服務器內應用兩層結構設計,能夠有效解決計算機用戶使用適量,網絡結構復雜等等特征,對于客戶端計算機狀態管理更加便捷高效,與此同時還能夠對于計算機漏洞及補丁文件進行高效率分布。
1.3 系統的總體技術方案
根據公安信息網計算機在實際應用中主要應用的軟件,是計算機漏洞檢測系統主要對象,計算機主要應用的軟件有三類軟件,分別是微軟操作系統軟件、MircrosoftOffic系統應用軟件及Adobe Flash必備軟件。計算機軟件漏洞檢測系統在設計及開發過程中,需要針對性開發,根據公安信息網實際運行情況,按照用戶數量大及網絡結構復雜等等特點進行設計。
為了能夠讓計算機軟件漏洞檢測系統該校在公安信息網內應用,系統在設計開發過程中,需要有效將服務器及模塊化技術進行結合。計算機軟件漏洞系統檢測系統主要有三部分構成,分別是一級服務器、二級服務器就客戶端。
1.3.1 一級服務器
一級服務器為漏洞信息庫更新提供良好的基礎條件。一級服務器在實際運行過程中,主要工作職責就是及時發現軟件所存在的漏洞,并且下載針對性補丁文件,所產生的信息傳輸到子服務器。一級服務器是計算機軟件漏洞檢測系統內唯一一個能夠與外部網絡進行兩個的的服務器,進而保證對于計算機進行及時更新。所以,計算機軟件漏洞檢測系統信息庫數據更新水品與一級服務器之間的有著緊密關聯。
1.3.2 二級服務器
二級服務器所具有的信息是一級服務器內部所包含的漏洞信息,公安信息網由于環境屬于物理隔離,因此二級服務器想要與一級服務器信息保證同步,只能夠應用儲存介質的方式進行實現,這樣二級服務器才能夠與子服務器進行有效連接。二級服務器能夠有效與子服務器進行補丁分配,進而做到信息資源的共享,提高系統拓展性能。
1.3.3 客戶端
補丁及補丁信息在上級服務器下載完畢之后,在對于計算機漏洞掃描之后,對于補丁進行安裝。客戶端在實際應用過程中,需要將客戶端與服務端之間連接,提高通信傳效率,提升系統效率。
2 系統有關技術
2.1 基于主機的靜態漏洞檢測
基于主機的靜態漏洞檢測屬于漏洞動態監測技術中的一種。在對于主機的靜態漏洞檢測過程中,首先需要注冊表,計算機操作系統內的重要數據庫就是注冊表,注冊表能夠將操作系統及應用軟件所設置及有關信心全部進行記錄及儲存,也可以注冊表能夠有效將計算機軟件漏洞檢測系統實際運行環境客觀性反應出來。計算機軟件漏洞檢測系統內的客戶端應用漏洞掃描模考,能夠有效對于注冊表所具有的特點進行針對性監測,進而找到計算機軟件漏洞檢測系統所存在的信息記錄全部找出,將有關數據與漏洞信息數據庫進行對比,進而形成漏洞列表的自動修復,用戶就可以根據自身實際情況,對于補丁進行篩選及下載。
靜態的主機系統對于漏洞檢測國學中,首先需要以漏洞匹配表作為漏洞檢測作為基礎,這就需要漏洞匹配表內數據擁有較高的可靠性,并且還能夠實時進行更新。本文在對于計算機軟件漏洞檢測系統設計及實現研究中,選擇的是微軟所的補丁知識庫,該知識庫在實際應用中需要及時進行更新維護,微軟公司每個月都會對于知識庫所存在的漏洞進行最新補丁頒布。
2.2 基于補丁的漏洞修復
客戶端在啟動之后,就會在網絡環境內獲得終端列表,利用終端列表能夠有效獲得網絡環境內的終端地址及有關信息,進而保證計算機與網絡進行連接,對于所獲得的數據信息資源進行讀取。終端計算機要是不存在有關數據資源,就可以重新選擇一臺計算機,讓計算機與網絡進行連接,進而獲得數據資源,滿足實際應用的需求。
終端列表所獲得的數據資源要是與用戶實際需求之間存在較大差距,終端列表就可以直接向服務端計算機進行連接,并且對于數據資源進行請求。服務器要是并沒有找到做需要的數據資源,漏洞補丁下載就將失敗。
漏洞補丁在下載安裝之后,為了能夠讓用戶應用更加方便,在安裝過程中就需要應用靜默式安全方式,在漏洞補丁知識庫找到漏洞補丁所需要的有關參數,進而直接將漏洞補丁進行安裝就可以了。漏洞補丁在安裝完畢之后,就可以對于下一個漏洞補丁進行安裝,直到最后一個漏洞補丁安裝完畢。
2.3 漏洞信息與補丁文件的獲取
2.3.1 漏洞信息與補丁文件的獲取
計算機軟件漏洞檢測系統所獲得的補丁信息全部都是在微軟官網上面獲取,進而能夠有效保證補丁信息的全面及精準。在微軟官網上面或者信息公告,主要目的就是滿足系統在實際應用中的覆蓋范圍及實時性需求。
2.3.2 一級服務器對補丁文件的自動下載
計算機軟件漏洞檢測系統要是能夠具有補丁自動下載功能,最為關鍵的就是能夠自行對于補丁下載地址進行獲取。首先,計算機軟件漏洞檢測系統需要將微軟公司的網址下載到本地后,對于網址進行分離分析,進而找到網址內所具有的安全信息,例如公告號、漏洞描述等等;其次就是公告上面的URL下載到計算機系統內,對于安全公告進行劃分分析,這樣就能夠獲得每一個補丁的相信信息,例如補丁安全等級、軟件名稱等等;最后就是有服務器端將補丁全部數據都生成表格,并且將自動下載的全部補丁文件所對應的網址都自動讀取,填寫到本地文件目錄中, 為用戶提供補丁下載資源。
3 系統設計與實現
3.1 客戶端的漏洞檢測設計與實現
客戶端漏洞檢測主要有五部分構成,分別是漏洞掃描模塊、用戶界面模塊、端口掃描模塊、程序指紋識別模塊及分布式下載模塊。
3.1.1 漏洞檢測模塊
漏洞檢測模塊還分為三個功能單元,分別是操作系統漏洞檢測子模塊、第三方軟件漏洞檢測子模塊及漏洞復子模塊。
(1)操作系統漏洞檢測子模塊。操作系統漏洞檢測子模塊所應用的檢測方式,是根據主機靜態庫漏洞掃描檢測技術作為前提,所應用的靜態庫按照微軟公司系統所的漏洞信息,具體步驟為:首先就需要對于漏洞信息模塊進行調用獲取,為漏洞補丁下載提供數據庫,數據庫在實際應用中,對于程序所具有的信息進行有效保護,防止其他惡意程序及違法行為對于造成影響,結構數據庫具有64位的密鑰匙;其次對于漏洞信息進行模塊調用獲取,對于系統通過漏洞庫信息進行下載更新,在將漏洞信息庫轉變為普通數據庫,按照普通數據庫內數據結構對于漏洞數據庫內的信息資源進行查找分析,并且將結果儲存到針對性容器內,后期漏洞檢測對比更加方便;最后就是將計算機系統內所存在的漏洞列表進行刪除,進而有效得有系統所存在的漏洞列表。
(2)第三方軟件漏洞檢測子模塊。計算機軟件漏洞檢測系統需要通過第三方軟件獲得補丁信息,并且安裝目前操作系統內。
第三方軟件漏洞檢測模塊所包含的內容角度,分別是:①從第三方軟件內獲取最新漏洞補丁及軟件版本有關信息,并且將下載的第三方軟件新系統信息安裝到操作系統內;②第三方軟件能夠間系統最新版本信息及補丁信息在獲取之后進行比較,并且安裝到操作系統中,操作系統在安裝第三方軟件之后,就能夠對于第三方軟件不斷進行更新;③第三方軟件在當前操作系統安裝之后,需要對于最新軟件版本及漏洞補丁進行下載安裝,不斷對于軟件進行完善;④第三方軟件版本信息主要包含三方面信息,分別是第三方軟件的名稱、對于第三方軟件最新信息進行描述及第三方軟件最新版本下載地址。
(3)漏洞修復子模塊。計算機軟件漏洞檢測系統在應用補丁的漏洞修復技術之后,漏洞檢測模塊能夠有效將計算機內部下載但是并沒有安裝的補丁文件檢測出來,漏洞修復子模塊在補丁知識庫內找到針對性啟動參數之后,就能夠直接將補丁文件進行安全,補丁在安全之后,系統就會對于下一個補丁進行安裝,并且對于重啟操作等等操作進行阻止,全部補丁文件在安裝完畢之后,系統才會詢問,用戶根據自身實際情況選擇計算機是否需要重啟。
3.1.2 用戶界面模塊
在用戶界面模塊內,應用WTL基于SDK封裝方式,能夠提供一個十分有效的窗口架構,這種界面操作方式,能夠為用戶提供更加便捷的操作。
3.1.3 進程掃描模塊
進程掃描模塊能夠根據系統操作進程所產生的信息,并且根據系統端口實際運行情況,能夠給出安全的信息。
在對于知識庫判別中,最佳方式就是對于服務端進行下載更新,在對于知識庫分類分析之后,對于當前系統活動信息進行掃描,系統網絡端口在分析占據之后,對于知識庫進行闡述,對于系統資料及威脅程度進行針對性提出。所以,掃描步驟為:首先對于進程知識庫進行下載更新,根據服務端允許下載,為服務器提供最新知識庫,知識庫所選擇的本地數據庫;其次就是對于進程列表進行掃描;最后就是通過知識庫對于進程進行描述。
3.1.4 程序指紋識別模塊
計算機程序在啟動之后,客戶端就會進入到一個監控模塊內,對于計算機程序所進行的全部操作進行實時性監控監測。計算機軟件漏洞檢測系統要是實現實時性監控,就需要在系統上安裝監視及控制進程。進程在實際創建過程中所需要包含的內容較多,并且需要分為多個步驟進行,在當全部步驟都落實之后,進程才能夠啟動。
進程在啟動過程中所設計到的每一個步驟都是必要步驟。為了能夠創建監視及控制進程,就需要利用計算機軟件漏洞檢測系統內所具有的函數關系式,對于保證進程步驟無法通過所創建的代碼。
3.1.5 分布式下載模塊
在計算機軟件漏洞檢測系統內應用分布式下載模塊,主要目的就是降低局域網對于服務器所造成的影響,任何一個終端都能夠提供相同的服務,并且每一個終端內都具有下載模塊,終端在啟動之后,都能夠向服務器傳輸自身地址等等基礎信息。服務器終端內會形成一個信息列表,對于用戶提供有關信息。
3.2 服務端的漏洞檢測設計與實現
服務端是計算機軟件漏洞檢測系統信息數據的源頭,與此同時還能夠對于信息數據進行知識類別及漏洞的實現,漏洞補丁也是從服務端進行下載,對于網絡流量能夠有效進行控制。服務端除了用戶界面模塊部分,還具有四部分模塊,分別是漏洞信息庫模塊、評估規則模塊、用戶信息庫模塊及特征指紋模塊。
3.2.1 漏洞信息庫模塊
漏洞信息庫模塊主要包括兩個子模塊,分別是操作系統漏洞獲取子模塊及第三方軟件漏洞獲取子模塊。操作系統漏洞獲取子模塊在對于信息獲取中,主要是根據微軟所公布出現的漏洞信息進行跟蹤,對于系統所存在的已知漏洞信息進行收集,并且將操作系統所具有的補丁信息進行讀取。
(1)操作系統漏洞獲取子模塊。操作系統漏洞獲取子模塊主要是對于微軟所公布出現的信息進行跟蹤,同時對于系統所具有的最近漏洞信息進行收集,進而保證對于系統最新漏洞信息濟寧掌握。系統最新漏洞信息主要包括三種,分別是漏洞名稱、漏洞危險程度及漏洞所影響的系統版本。
(2)第三方軟件漏洞獲取子模塊。第三方軟件漏洞獲取子模塊主要是對于計算機系統內的第三方軟件進行完善,更新及維護第三方軟件所公布出來的漏洞信息,保證計算機系統內所應用第三方軟件信息與官網漏洞信息相吻合,下子第三方軟件最近補丁或者是版本,并且將最新補丁或者是版本安裝到計算機內。
3.2.2 評估規則庫模塊
評估規則庫模塊屬于判別知識庫,能夠根據用戶實際應用需求進行擴展,并且對其安全性能進行判斷,主要就是對于客戶端所存在的異常端口進行掃描,判斷計算機中那個端口真正運行。管理人員能夠通過評估規則庫模塊對于服務端接口進行了解,掌握對于軟件造成影響的信息,進而構成具有結構性的知識庫。管理人員在對于知識庫輸入信息之后,知識庫能夠根據實際情況進行擴充,增加知識庫內信息數量。
3.2.3 用戶信息庫模塊
用戶信息庫模塊是計算機軟件漏洞檢測系統內的重要組成部分,主要是對于分布式下載進行控制,屬于知識庫。在用戶信息庫模塊內的知識庫中,該知識庫將用戶在客戶端上面所產生的全部數據信息都進行記錄及儲存。客戶端在獲取知識庫數據信息之后,能夠直接從網絡環境中進行下載,或者是提供下載功能。
服務終端在啟動之后,服務端就能夠為用戶提供NgixWEB服務,與此同時附帶模塊也能夠運行,在這個過程中計算機防火墻還能夠添加策略信息,對于防火墻進行初始化設置,保證防火墻的啟動與函數關系計算所的得到的參數相吻合。防火墻要是在啟動之后就添加策略信息,就能夠啟動提供服務。
3.2.4 用戶界面模塊
計算機軟件漏洞檢測系統在用戶界面模塊中,選擇的是WTL基于SDK封裝的窗口框架。用戶界面模塊主要應用就是能夠為用戶提供一個良好的界面體驗,在實際操作過程中更加便捷。
4 結論
本文在對于計算機軟件漏洞檢測系統的設計與實驗研究中,根據計算機軟件漏洞有關理論知識,對于計算機軟件漏洞檢測方法進行了詳細分析研究,并且根據公安部門計算機漏洞檢測的實際情況,形成了一個較為完善的解決方案,能夠有效將計算機軟件漏洞自我檢測與網絡修復結合在一起。計算機軟件漏洞檢測系統在實際應用中不僅僅能夠對于已知漏洞進行檢測,還能夠對于補丁進行下子及自動安全,有效提高計算機安全性能。
參考文獻
[1]翟鈺,張玉清,武維善,胡建武.系統安全漏洞研究及數據庫實現[J].計算機工程,2014(04):68-71.
[2]朱靜.安全漏洞及其修補技術的研究[D].西安:西安電子科技大學計算機系統結構專業碩士學位論文,2015:5-9.
[3]柳崧軼.基于C語言的程序安全性分析[D].長春:吉林大學計算機應用專業碩士學位論文,2013:6-9.
[4]CNCERT安全報告:軟件漏洞成重大隱患[J].網絡與信息,2011(04):57.
[5]單國棟,戴英俠,王航.計算機漏洞分類研究[J].計算機工程,2012(10):3-6.
[6]王志平.基于指標體系的網絡安全態勢評估研究[D].長沙:國防科學技術大學計算機科學與技術學院碩士學位論文,2015:5-9.
[7]潘玉.桌面安全管理技術現狀與發展趨勢[J].信息安全與技術,2014(08):13-16.
[8]劉欣.Windows 2000操作系統的安全漏洞檢測方法及其安全對策的研究[D].北京:中國電力科學研究院計算機應用技術專業碩士學位論文,2015:12-17.
[9]任亞洲.Windows系統漏洞的研究[J].科技信息,2014(25):426.
[10]黃明,曾慶凱.軟件脆弱性分類屬性研究[J].計算機工程,2013(01):184-187.
[11]王湘新.湖南省公安消防部隊補丁管理系統建設方案[J].信息安全與通信保密,2014(05):99-101.
[12]薛冰,孫壽利.局域網內Windows系統補丁自動更新的實現與應用[J].網絡與信息,2013(11):27.
[13]李建安,谷利澤,楊義先.漏洞掃描與補丁管理系統的設計與實現[C].第一屆中國高校通信類院系學術研討會論文集[M].北京:電子工業出版社,2013:471-475.
[14]康峰.網絡漏洞掃描系統的研究與設計[J].電腦開發與應用,2014(10):27-29.
[15]王雨晨.系統漏洞原理與常見攻擊方法[J].計算機工程與應用,2015(03):62-64.
作者簡介
【引言】隨著社會的快速發展,人們逐漸意識到計算機科學技術在生產和生活中的重要性,并對其進行推廣和應用,有效改善了人們的生活質量,并提升了人們的生活品質,但在時代的發展要求下,計算機技術的應用也要堅持與時俱進,不斷地進行開發和創新。當前,計算機軟件開發技術已經不能滿足人們的生產和生活要求。為了符合時代的發展需求,進一步發揮計算機軟件開發技術的實用價值,實現其安全穩定地運行,對軟件開發者提出了更高的要求,要求其主動地去學習和研究相關計算機軟件開發技術知識,不斷地提高自身的知識水平和實踐能力,從而使得計算機軟件開發技術創造出更多的社會效益和經濟效益。
1計算機軟件開發技術概述
1.1計算機軟件開發的特點
在計算機軟件中,系統軟件和應用軟件在計算機軟件中占據非常重要的位置。一般情況下所說的計算機軟件開發,主要是對其系統軟件和應用軟件進行開發,開發時研究者都是立足于用戶和社會的實際需求。比如,系統軟件開發的目的旨在對計算機的運行進行控制和管理,從而使得用戶在面對計算機應用界面時,能獲得良好的用戶體驗;一般應用軟件的開發,大多是通過充分的市場調研,結合企業和個人發展的需求,進行辦公軟件及娛樂軟件的開發。計算機軟件開發的特點主要包括2個方面:第一,由于計算機技術的發展,軟件開發技術在各行各業內實現了廣泛的推廣和應用,而且創造出了重大的社會效益和經濟效益,充分地發揮了自身的社會使用價值,有效地推動了社會的發展和進步。第二,計算機軟件開發技術作為一項科學研究項目,必然需要大量的人力、物力和財力,由于涉及的程序多而復雜,所以要求其開發技術更加細致化。在信息時代下,計算機軟件開發技術已經在部分行業得到了充分應用,并且也取得了很好的效果。
1.2計算機軟件開發技術堅持的原則
研究者在進行計算機軟件開發時,必須堅持以下3個原則:第一,在進行軟件開發時,其開發技術必須科學規范化,不違反相關法律法規,確保其開發的軟件呈現最好的質量,并且能夠穩定運行和保護用戶的個人隱私安全。第二,在進行計算機軟件開發前,研究者都會制定相應的開發計劃,并根據計劃設計出其相應的軟件模型,嚴格按照程序進行各個階段的研究,確保高效率的研究開發。第三,在計算機軟件正式應用于市場前,都需要對其運行的穩定性及其他方面進行評估,評估方法必須科學合理,從而確保用戶在使用軟件時能夠獲得良好的用戶體驗。
1.3計算機軟件開發的技術方法
首先,生命周期法。在進行計算機軟件開發中,該技術方法的應用原理主要是立足于軟件開發所需要的開發時間,為其研究開發制定一個研究時間段。由于軟件開發中存在不同的開發階段和程序,主要包括對軟件模型進行初步設計和規劃,并根據設計理念和模型進行軟件開發,對開發后的軟件采取科學合理的方法進行評估,并將其投入市場后進行軟件運行,在后期定期對軟件進行維護。在不同的開發階段,都需要遵循相關標準和制度。開發者可以根據生命周期法,結合軟件的特點和實際情況,針對軟件進行充分的市場調研,了解客戶需求,為研究項目制訂一個科學合理的規劃方案,從而讓研究項目有計劃地實施,在最短的時間內有序、高效地完成軟件開發。
其次,系統開發法。該種軟件技術開發方法是一個自動化的過程,在進行軟件開發應用前,軟件開發者都需要軟件使用者針對軟件自身,并結合使用者自身發展需求,對其軟件開發的功能進行明確,并詳細地說明其開發所要實現的目標,然后在計算機軟件開發平臺支持和配合下,針對目標和功能,自動化地完成軟件代碼的編寫。
再次,原型化開發法。該種軟件技術開發方法區別于生命周期法,利用此種開發方法的前提是軟件用戶并未就軟件設計提出明確要求,所以在原型化的開發技術基礎上,軟件主要存在3個階段的發展,首先在沒有具體要求的情況下對軟件開發進行探索,其次針對設計的軟件在市場上投入并不斷地試驗,最后根據市場獲得的反饋,對軟件不斷地改善和優化。該種方法使得軟件開發者能夠直觀地了解到軟件開發的具體情況,同時具有一定的動態特點,需要根據市場情況不斷地進行優化,并且每一次的優化都需要認真和嚴謹。該種軟件技術方法受用戶的主導影響,在原型化的開發方法中,開發者和用戶者需要對軟件不斷地進行交流和討論,從而完成該軟件的開發。
最后,可視化開發法。該種方法需要開發者利用開發工具,針對軟件設計編制圖形用戶界面,開發者在該界面上對其進行科學合理的設計,從而利用該軟件開發技術自動化地對軟件進行開發。這種自動化的軟件開發技術,極大地降低了開發者的工作壓力,但在后期的運行中,需要不斷地發現問題并解決問題。該種開發方法旨在利用軟件自身的信息,以函數的形式呈現出來,所以一般其應用的范圍都趨向成熟。
在計算機軟件開發中,具體應用何種開發方法,需要立足于軟件自身的設計特點來選擇,要進行充分的市場調研,結合市場需求,制定科學的設計方案,充分發揮計算機軟件的實際應用價值。
2計算機軟件開發技術應用研究
一方面,互聯網信息技術的迅速發展,推動著數字化信息時代的到來,人們越來越重視計算機軟件技術的應用,在軟件技術的支持下,進一步促進了全球共享網絡資源目標的早日實現,極大地方便了軟件用戶在生活中的交流,以及工作中的溝通和合作。在計算機軟件的應用過程中,開發者要確保其軟件運行的安全穩定性,從而充分發揮軟件的社會價值。計算機軟件開發技術的應用,離不開網絡和軟件應用二者的配合,缺其中之一都無法體現其價值,這二者配合不僅實現了軟件用戶之間的聯系更加緊密,而且立足于每個結點獨立的基礎上,在用戶的體驗過程中發現軟件存在的數據處理問題,借助計算機技術平臺,有效地幫助用戶解決問題,從而提高用戶的工作效率。
軟件系統是計算機系統的靈魂,軟件系統本身的復雜性和人的思維的局限性造成了軟件系統中可能會潛伏各種各樣的故障1 這些軟件故障引發的軟件失效可能會給用戶帶來損失1 對軟件故障的分類方法有很多種,比較有代表性的是IBM 公司對其大型項目的故障模式采用的正交缺陷分類法(簡稱ODC) [3 ]1 這種故障分類方法對軟件測試有一定的指導意義,但用戶更關心的是如果軟件系統中潛伏著故障,它產生的失效能夠帶來多大的損失1 有些故障即使數量較多,也是用戶能容忍的,另外一些故障則可能會給計算機系統甚至是給與之相關的更大規模的系統造成毀滅性的損失1 例如,航天器發射過程中火箭的爆炸,由這類故障引發的失效發生的概率必須比較低,用戶才能接受1 如果對軟件系統中可能潛伏的故障不按照其可能造成的損失進行劃分,對所有類型的故障發生概率均同等對待,則可能會加大軟件測試的工作量和強度,提高軟件的測試費用,給用戶帶來較大的經濟壓力1 因此,有必要據此對軟件故障進行劃分1定義11 設FALL是軟件系統S 中潛伏的全部故障組成的集合。推薦閱讀:計算機網絡和系統病毒及其防范措施畢業論文
2 利用前面建立的軟件可靠性增長模型,建立了一個穿戴計算機軟件系統可靠性增長
四川師范大學美術學院由美術學和藝術設計兩個系組成,其中藝術設計系包含了平面設計、環藝設計、動畫設計三個方向,而計算機教學貫穿了藝術設計整個專業課程的學習過程。從計算機文化基礎課程的教學到計算機應用軟件教學,熟練的掌握計算機應用能力能為專業課程的學習打下良好的基礎。因此建立計算機教學實驗中心能更好的開展有美術學院特色的計算機課程教學,從而提高計算機課程的教學質量。
一、美術學院計算機課程教學現狀
(1)計算機應用軟件課程師資較為欠缺。同一門課程往往由不同專業教師擔任教學,還包括不少兼職教師和在職研究生。并且部分藝術專業教師對計算機軟件應用方面并不熟練擅長,也對計算機軟件課程教學缺乏足夠的重視。這樣既不利于教學工作的穩定開展,也不利于計算機課程教學質量的提高。
(2)計算機應用軟件課程在教學管理上較松散混亂,任課教師間缺乏交流,同一門課程往往在教學內容、教學方式上各不相同,并且最終的考核方式、評分標準上也都沒能形成統一標準。這導致目前學院學生對計算機軟件課程的教學存在較大的意見。
(3)從2010-2011學年開始,計算機基礎課程中增加了Photoshop的教學要求,同時該課程也是美院學生需要深入學習的計算機應用軟件課程。這必將導致教學內容上的沖突。因此在計算機基礎和計算機軟件應用的教學上需要展開思考教研,注重教學的相互結合,保持計算機教學的連貫性。
(4)學院在計算機相關課程的科研領域很是空白,目前相關任課教師不愿把精力和重心放在計算機應用領域,因此沒有很好的開展科研教改工作,這對美術學院計算機課程的教學和發展很是不利。
二、美術學院計算機教學實驗中心的構建和實施
計算機教學實驗中心是美術學院計算機課程教學實驗機構,主要承擔學院計算機文化基礎課程和計算機軟件應用課程的教學和上機實驗任務。結合美術學院的各專業特點進行計算機課程教學,使計算機教學更好的與藝術設計課程相融合,培養學生的計算機實際應用能力,以適應社會發展的需要
教學實驗中心的硬件組成:目前學院有12間計算機機房,學生實驗用微機共計約600臺。(其中包含蘋果機房1間,60臺蘋果電腦)已能基本保證學院師生的教學實驗要求,如在條件允許的情況下可對部分電腦硬件逐步升級,以更好的滿足計算機教學實驗需要。
教學實驗中心的師資組成:計劃由學院計算機課程教師、計算機課程實驗員和熟悉計算機軟件教學的藝術教師共同構成,各系部可在課程開課前推薦擅長計算機軟件教學的教師,實驗中心將根據每門課程的具體情況協調組織教師展開教學工作。
三、美術學院計算機教學實驗中心的主要任務
(1)逐步改變計算機應用軟件教學師資欠缺的現狀,以計算機教師和藝術教師共同組織建立較為穩定的教學團隊,結合學院實際情況開展計算機課程教學。并在條件成熟的情況下展開教師技能培訓,提高教師軟件操作技能和教學能力。要求教師在計算機應用知識外掌握多方面多領域的知識結構,如色彩、構成、輔助設計、影象處理等。注重擴展自身知識領域,不斷學習和提高,展開跨專業知識交流。
(2)提高學院計算機課程教學質量。每門課程開課前就課程教學大綱,教學計劃,教學內容進行統一的制定,使教師對每門計算機課程的教學有更清晰的理解。在教學中注重把控每位老師的教學內容和進度,召開教研會加強教師間溝通交流。在課程結束前制定統一的考核方式和評分標準,使學生能更好的完成課程學習并有更加統一量化的成績來體現學習水平。
(3)針對計算機應用方向展開科研教改工作。準確地把握住美術學院中各專業的特點和需求,掌握學生學習興趣和學習意向。結合美術學院計算機教學的特點,探索計算機基礎—計算機應用軟件—藝術設計三者之間的更好融合,通過論文、專著、教材編寫等形式展開科研,并爭取教改科研立項工作。促進學院計算機相關課程的教學工作。
(4)注重計算機課程教學的連貫性,結合計算機基礎中增加了Photoshop等軟件教學的情況,在教學內容上,教學方式上進行探索。保持教學的整體連貫,從而提高學生的學習興趣和動力。并且根據學生的實際需要更好的開展跨專業的計算機選修課程,真正提高學生的計算機操作應用能力。
(5)逐步健全完善計算機教學實驗中心的軟硬件條件,更好的維護管理學院硬件設備,提高設備的利用率、精心設置實驗項目,為學院師生提供更好更穩定的計算機理論教學和上機實踐環境。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0085-02
作為高等院校基礎必修課之一的“大學計算機基礎”課程已經開設了20年左右,科技的發展與計算機聯系日益緊密,基礎的辦公操作能力已經不能滿足人才發展的知識需求,計算思維因此應運而生。如何轉變教學思路,調整課程內容,是目前迫切需要解決的問題。
一、課程現狀
當前的教學模式是一種知識型和技能型教學,關注點是計算機及其通用計算手段的應用,如二進制、微機原理、程序設計語言等。而非計算機專業的學生未來對計算能力的需求則是支持各學科研究創新的新型計算手段,以及應用計算手段進行各學科的研究與創新。[1]
由于計算機技術發展很快,計算機基礎課程教學內容的更新,包括教材編寫的滯后性。許多高校的課程教學在一定程度上還是圍繞“舊知識”進行教學組織,這也是計算機基礎教學備受質疑的問題之一。[2]
此外,學生生源狀態不一樣,計算機普及程度不同,因此大多數同學都有一定的基礎操作,只是能力參差不齊。因此,原有的操作知識不足以調動學生的學習興趣,學習狀態容易低迷,作為第一學期的先開課程,這種風氣如果繼續延續,對后續課程學習造成不良影響。
二、改革思路
1.增強基礎教學意識,注重品德學風培養
加大理論課程內容的比重,注重基礎知識和常識教育,同時使學生建立科學的思維方式,幫助其確立明確的學習目標,為后續專業課程的學習起到真正的基礎作用。
此外,作為首批課程,不應該僅僅注意其教學內容上的基礎作用,還應該注意糾正學生錯誤的學習態度和習慣,使學生少走彎路,以保障學生順利完成學業。同時注意將品德教育融于教學中,培養“品學兼優”的學生是教育工作的最終目標。
2.兼顧學生教學需求,認可學生自學能力
學生是教學主體,應該“以人為本”地開展教學活動,因此應該考慮學生考級以及今后學習工作需要,和計算機基礎水平不均衡的特點,適當安排軟件操作內容及學時。
同時認可學生的學習能力,“授之以魚不如授之以漁”,以及軟硬件的更新換代速度飛快,故不應以細節全面作為授課思路,而是把重點放在了開發升級目的、基本操作、基本功用演示和應用原則上,起到“領進門”的作用,詳細操作提供參考書供學生課后自學。
3.具有教學專業特色,發揮課程教學意義
無論是理論知識還是實際操作,應該通過大量的與授課專業相關的實例來說明,以提高學生的共感意識,以期做到理論聯系實際。
作為必備的研究和開發工具,將計算機應用和計算思維真正融入專業教學,使學生理解本門課程的開設目的,是掌握在本專業方向中能夠依靠計算機做什么以及與計算機專業人員協作時所必須具有的計算機基礎技能,最大程度的發揮課程的教學意義。
4.強調素質能力培養,圍繞計算思維核心
注重培養學生自學能力,鍛煉其文獻查閱、信息整合、研究分析能力,強調學以致用,活學活用,使學生能夠可持續發展和自我發展。
將計算思維的理解和應用分析貫穿整個教學始終,強調各種設計實現中相關計算思維的特點、作用以及思考過程,使學生感性理解什么是計算思維的同時,學會應用計算思維分析解決問題。
三、改革形式
1.授課內容
根據教改思路,結合教學大綱,選擇陳國良教授主編的《計算思維導論》作為教材同時,選擇夏耘等主編的《計算思維基礎》作為參考教材,并將這門課程分成8大專題,課時安排及授課順序如表1所示。
表1 學時安排表
專題 學時
計算思維基礎知識 4
計算機硬件基礎 4
算法與編程語言 2
計算機軟件理論 2
操作系統 2
計算機網絡 4
計算機應用軟件 4
計算文化與職業道德 2
第一個專題是計算思維基礎。其主要知識點,一是讓學生了解科學和學科的分類和含義,作為大學的首開課程,清楚自己的學習方向,明確自己的學習目標;二是讓學生了解科學思維和計算思維,使學生學會正確的方式方法來思考問題,并列舉CAD應用和模擬測試等實例,使學生感受到計算思維成果在自己專業方向上的具體應用;三是讓學生了解計算理論以及計算模型和模式,使學生能夠以準確的角度和定位來處理解決計算問題,即具有一定專業知識和計算思維的設計者而非實現者。
第二個專題是關于計算機硬件。其目的是通過對計算機組成原理及相關硬件的熟悉,信息的二進制表示,使學生了解計算機能做什么,以及基本工作過程,以此強調培養數學建模思維方式的重要性。
第三、四、五個專題是關于計算機軟件。第三個專題使學生了解需要通過編程語言編寫具體算法控制計算機工作,而軟件即是其最終表現,以編程過程中的實際問題,強調需要培養自身的邏輯性、分析性和創新性思維。第四個專題從軟件系統組成,常見軟件,及軟件開發三個方面,講解軟件的作用和開發常識,使學生掌握專業軟件開發時所需要具有的計算機知識,以強調系統性、層次性、計劃性和協作性思維的必要性。第五個專題針對關鍵的操作系統軟件,從功能設計、管理操作、工作原理角度進行學習,使學生掌握操作的同時,理解其運行實質。對于并發、互斥、共享和加鎖等關鍵性技術,引入現實生活實例進行講解,讓學生領會解決問題的類比移植思維。
第六個專題講解網絡基本原理,相關軟硬件等常識。使學生了解網絡的工作原理和相關設置操作,并強調其中的標準化、分布式思維,并根據系統互聯網絡模型再次強調協作性和層次性思維,以及通過網絡安全問題,使學生意識到除了考慮系統的功能性外還學要考慮系統的責任性。
作為補充知識,第七個專題根據學生教學需求,選擇常用軟件講解原理和基礎操作,并根據軟件界面及其操作的發展變化歷史,強調設計上“以人為本”的思維方式。第八個專題則學習相應法律法規,進行思想教育,建立正確的科學研究信念。
2.考核方式
(1)實驗考核。將實驗分成打字練習和軟件操作兩部分,又因為學生基礎不同,分別設置了選做和必做題目。選做部分為驗證實驗,根據具體知識點提供操作指導書,供基礎較差的學生自學。必做部分則是利用計算機等級考試等模擬系統,讓學生在指定時間內完成指定題目并當場給出成績,將其記錄下來作為期末成績的一部分。
這樣即在提高學生實際操作能力的同時,兼顧了學生等級考試的需要。因為教學的最終目的是讓學生更好地掌握知識,允許學生重復考核,保存最高分,以成績挑戰為驅動增強學生學習投入度。
(2)論文考核。論文能夠鍛煉邏輯思維,增強科研能力,同時在收集資料的過程中,對所學內容加深理解,加深印象,與當前素質教育的要求相符。因此以論文代替了原有的選擇題抽查和其他課程的筆試考核方式,共分三個題目。
第一次題目為《為父母組裝電腦》,以經濟適用角度確定電腦配置,并說明理由。其目的使學生在掌握相關硬件知識得同時,能夠形成“有理有據有度”的思維意識,學以致用的思維習慣,以及以實際行動關心愛護家人的思想品德。
第二次題目為《計算思維之我見》,分別從計算思維的含義及理解,所學計算思維應用總結,個人生活中計算思維體現舉例等方面進行論述,在對所學內容復結的同時,使學生真正理解并掌握課程主旨。
第三次題目為《計算機法律法規》,將最后一章的內容進行自行總結,讓學生了解科技的發展和應用必須在合理合法的條件下進行,不以規矩不成方圓,其最終目的是建設而不是破壞。
論文表現形式和提交方法隨著課程進展也設定了不同要求。第一次的論文在課程前期布置的,因此為紙質手寫,分班收交。后兩次則是在課程后期布置的,已經學過相應的軟件操作課程,因此分別要求做成電子文檔和演示文稿,并合理進行格式設置和頁面布局,活學活用。提交形式則考慮今后教學過程中的常見需求,分別為郵件附件發送和文檔壓縮后FTP上傳,使學生盡早熟悉相關操作。
四、總結探討
經過半學期的實踐,實際教學基本上能按照預期進行,從學生的論文中也能體現出對該門課程的認同和認可。在今年等級考試監考過程中,發現學生對知識掌握程度也有一定的了解,更能合理分配時間。但也發現了一些問題。首先,學生對論文的意義理解不夠,預留時間短,資料查閱不足,未能實現素質教育目的,需要教師在留作業之前,說明寫作意義,并對論文的書寫完成進行指導說明。其次,學生自學意識不足,習慣應試教育題海戰術,不愿意分析不喜歡總結,習慣問答案,知其然不知所以然,還需要教師引導。最后,教師授課專業知識相對匱乏,理論實踐結合有一定困難度,需要和專業老師溝通。
參考文獻:
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 04-0000-01
一、應用型軟件人才培養的目標定位[1]
黑龍江東方學院屬教學型一般本科院校,培養的是應用型人才。自2009年以來,我院深化教學改革,通過“五個突破,五個構建”逐步探索應用性職業型開放式人才培養模式,我院軟件人才培養更是強調動手能力,為此,我們突破重理論輕實踐的傳統教學框架,突破“以考為本”、一卷定優劣的傳統考核辦法,形成一套應用型軟件人才創新實踐能力培養[2]的一種有效模式――計算機軟件專業五層次實踐培養模式。
二、計算機軟件專業五層次實踐培養模式
為保證軟件專業的學生在整個四年的學習過程中,實踐學習不斷線。我們把實踐環節分成五個層次:第一層次是課程實驗,第二層次是課程設計,第三層次是技術實訓,第四層次是校企合作,第五層次是畢業設計。
(一)課程實驗。課程實驗主要側重于驗證性實驗。比如《C語言程序設計》課程,課堂上學完循環語句后,做一個實驗,讓學生編一段有循環結構的程序。通過驗證性實驗獲取感性認識,并由感性認識加深理性認識,達到鞏固理論基礎的目的。這就是說課程實驗的主要目的是鞏固理論基礎。
(二)課程設計。課程設計應該綜合應用一門或二門以上課程知識,做一些綜合性實驗。通過這些綜合性實驗,貫通幾門課的理論知識,培養一種專業應用能力。課程設計比課程實驗提高了一個層次,它不是驗證性實驗,而是綜合性實驗。但不管怎么說,課程實驗和課程設計仍然停留在實驗這個層次上,還沒有達到實際應用的層次上。為此,我們引入了技術實訓這一新的實踐環節。
(三)技術實訓。引入技術實訓主要有兩點原因:其一,我們要求學生畢業前,掌握一個完整的開發平臺,而不僅僅是學過一門門課,比如說,目前軟件開發平臺主要有3個平臺:.NET平臺,J2EE平臺,和LAMP平臺。這些平臺的基礎知識是我們學過的一門門課,包括:操作系統、計算機網絡、數據庫、開發工具和程序設計語言等,但這些平臺不等同于這一門門課,這些平臺是一些計算機技術的有機整合起來的整體。比如.LAMP平臺,由LINUX操作系統、阿帕奇服務器、MYSQL數據庫和PHP語言有機整合起來的平臺。只有掌握了平臺,才能實際開發軟件。所以我們要通過技術實訓,讓每個學生掌握一個平臺。其二,由于計算機技術發展很快,學校講授的計算機技術滯后于企業所需要的計算機技術,比如說,我們也開設網頁制作和網站建設這門課,但當前流行的AJAX技術,我們沒有講到。再比如說,我們也開設了Java程序設計課。但目前流行的Struts、Spring等框架,我們沒有講到。所以,我們應在技術實訓階段把這些當前流行的技術介紹給學生,盡量縮小學校教學與企業需求之間的距離。
技術實訓階段,指導學生應用IT企業當前流行的計算機技術,開發仿真的商業案例項目,掌握項目管理、需求分析、設計編碼等開發流程和開發規范,提高學生的實際應用能力和就業能力。
(四)校企合作,共建實訓基地。我院先后與海康軟件公司、哈爾濱黑大伊思特軟件有限公司、北京易第優教育咨詢有限公司、中國齊二機床集團等企業合作,并致力于實訓基地建設,進入基地學習的學生直接以實際開發的項目作為實習訓練項目,相當于在專業IT公司工作超過半年的員工具有的軟件開發能力與經驗,方便畢業后直接上崗,參與實際項目研發。
同時,我們還邀請企業專家或優秀的項目經理人來我院講座或授課,在2009年我們對軟件人才培養方案進行了修訂,把企業引入到學校的合作培養工作中,使培養的學生能達到軟件人才的要求,盡可能的與社會需求接軌。
(五)畢業設計。最后一個實踐環節是畢業設計。畢業設計應該是用獲得的專業能力真刀真槍地開發項目。開發過程中,在繼承的基礎上,提出改進的方案或方法,以培養集成創新能力。通常情況下,第8學期是畢業設計階段。但實際情況是多數學生在校外找工作或已經工作,沒有精力做畢業設計。為此,我們考慮將畢業設計與技術實訓或將畢業設計與校企合作同時進行。每個學生在技術實訓或校企合作開始時就選定畢業設計題目。以畢業設計要求的課題作為技術實訓的實踐項目,或以校企合作學生頂崗實習開發的項目作為畢業設計的課題,以技術實訓或頂崗實習獲得的實際應用能力進行畢業設計。實訓或實習結束時寫出畢業論文初稿,將畢業論文初稿作為技術實訓和頂崗實習的主要考核依據。這樣做,可望提高畢業設計的質量。
我們將實踐環節分為五個層次,通過課程實驗,鞏固理論基礎;通過課程設計,貫通理論基礎,培養專業應用能力;通過技術實訓,提高實際應用能力;通過校企合作,提高就業能力;通過畢業設計,培養集成創新能力。其中,以畢業設計培養集成創新能力,它的實現還有待于進一步的完善。
三、結束語
本文是黑龍江省新世紀高等教育教學改革工程項目“應用性院校軟件人才培養的探索與實踐”的研究成果。它提出了計算機軟件專業五層次實踐培養模式,構建了新的面向知識、能力、素質并重的軟件人才培養模式,有助于學生盡早適應軟件產業人才市場需求,有利于培養高素質應用性職業型人才,提高學生的核心競爭力。通過對07級、08級軟件專業學生的實施,已取得了較好的效果。為了做到軟件人才培養的與時俱進,我們還會不斷的摸索和探討。
參考文獻:
[1]他們是怎樣造就實用型人才的?――黑龍江東方學院高就業率解析(一)[J].光明日報,2011,6