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2实验数据处理技术方案
2.1实验概况
本次结构实验选取某铁路钢构三跨PC箱形桥,按照刚度相思的原则,将该桥的尺寸和模型尺寸拟定为18.2:1,该桥模型的总长度为29.6米,在墩身的建筑中,使用的是C40的混凝土,墩台使用的混凝土型号和墩身使用的混凝土型号保持一致,在桥身的建筑中,采用的是C60的混凝土类型,在1号和4号桥墩采用的支座是活动的,2号和3号桥墩采用的刚性连接支座,并对其采用竖向和水平的加载方式。在本次实验工况研究中,设置了四种工况,包括水平推力、张拉、配种以及竖向加重。
2.2对结构实验的分析
按照结构实验数据处理的一般流程将软件化为为三个层次,第一个层次就是数据库层,主要用于存储试验中用到的各种信息;第二层为数据管理层,主要负责对试验中各种数据的管理;第三层为处理结果层,该层主要是根据第二层下达的任务,实现对数据的结果表达。在Matlab软件中,设计了一套完整的控制函数,并包括I/O设备访问所需要的函数,该函数可以实现对硬件的有效控制,同时也满足了硬件之间的通讯功能。
2.3对实验结构数抽象据库的分析
根据实验模型的机构体系,根据数据库的原理,可以得出抽象的数据库模型,该数据库的模型可以通过Access2000实现。在该数据库模型中,涉及到的因素很多,例如用于存储百分表位移计分布信息的位移测点表,存储加载历程和工况的工况信息表,除此以外,还包括应力信息表、压力信息表、位移测值表以及应变信息表。在数据访问和数据管理操作中,不会对其他表进行操作,只需要通过位移测点表、测点信息表以及工况信息表来完成。采用这种数据访问和数据管理方法,可以有效的确保原始数据不受到破坏,提高原始数据的安全性。
2.4对数据管理和数据处理的分析
在对数据进行相关操作时,要确保数据的安全性。因此,在进行数据库操作的过程中,应该将其放在安全性比较高的C/S模型中,并在其前端管理程序中实现。通过控制Matlab软件编程数据管理程序,在ODBC中建立相应的数据库接口,从而在Database中实现对数据的处理和数据访问功能。在对数据库进行管理的过程中,需要实现多个方面的功能,具体来说,主要包含以下几个部分:首先,要预留出UCAM接入口和PC接入口,并实现对数据的手动导入和自动导入功能。其次,要按照一定的条件,实现对数据的访问和对数据的查询功能,并做到便捷和高效。再次,要实现数据处理任务定制功能,根据数据查询的结果和数据的性质,程度可以对程度做出智能判断,并建立起数据连接机制和数据导入机制,最后利用Matlab来实现对数据库的管理功能。根据以上的论述,利用Matlab编程程序,实现了对数据的初步自动化功能和可视化功能。
1 引言
随着现代科技的不断进步,测量在现代科技中占据着越来越重要的地位,没有测量就没有科学。由于测量仪器、测量环境、测量方法、测量人员和被测对象本身不可能都做到完美无缺,而且误差存在的必然性和普遍性,已为大量实践所证明,因此必须对误差进行一个系统的研究。传统的统计分析过程中只注重数学公式的推导,不利于在实际工程中的应用,通过数据处理软件可以使数据处理更加方便快捷、测量数据更加精确。当前许多领域都已离不开计算机和编程软件,数据处理软件已渗透到生产、管理、检测、控制各个领域。本文则阐述了Excel、MATLAB、DPS数据处理软件在处理误差时的基本应用,用这些数据处理软件辅助处理误差,大大提高数据处理能力,提高工程效率,获得较高的工程收益。
2 Excel在误差分析与数据处理中的应用
2.1 Excel简介
Microsoft Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一,它可以进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作,Excel中大量的公式函数可以应用选择。使用Microsoft Excel可以执行计算,分析信息并管理电子表格或网页中的数据信息列表与数据资料图表制作,可以实现许多方便的功能,使数据处理更加方便,因此广泛地应用于管理、统计财经、工程等众多领域。
2.2 随机误差的处理
由于在测定过程中一系列有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性的误差。单次测量的随机误差没有规律,但多次测量的总体却服从统计规律,测量列中的随机误差具有相互抵偿性,因此,通过计算测量列算术平均值可以对随机误差进行处理。可以通过调用Excel基本的数据处理功能:求和、平均值和单次测量标准差。
(1)求和:SUM()
(2)平均值:AVERAGE()
(3)单次测量标准差:STDEV()
3 MATLAB在误差分析与数据处理中的应用
3.1 MATLAB介绍
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。
3.2 系统误差的处理
在相同测量条件下,对同一个被测尺寸进行多次重复测量时,误差值的大小和符号(正值或负值)保持不变;或者在条件变化时,按一定规律变化的误差。其中残余误差观察法比较简单、直观,主要是根据测量列中的各个残余误差大小和符号的变化规律,直接由误差曲线图形来判断有无变化的系统误差。MATLAB具有强大的作图功能,利用它对测量数据的残余误差作图,通过图表判断是否含有规律性变化的系统误差。
(1)平均值:mean()
(2)画图:plot()
4 DPS在误差分析与数据处理中的应用
4.1 DPS介绍
DPS是浙江大学唐启义教授等开发的大型、通用、多功能数据处理分析应用软件,其运行环境为中文Windows 98/2000/XP,软件工作界面友好,操作简便,易于掌数据处理系统。DPS将数值计算、统计分析、模型模拟以及画线制表等功能融为一体,可广泛适用于教学、工程和生产各个领域。
4.2 粗大误差的处理
粗大误差的处理是工程中经常遇到的,常用的判别方法有莱以特准则(3S法)、格拉布斯准则和狄克松准则。其中莱以特准则(3S法)使用简单,不需查表,得到了相对广泛的应用。
在DPS中,可利用“异常值检验”命令实现测量列中异常数据的剔除。在菜单项中选择“数据分析”中的“异常值检验”命令,就会弹出相应的对话框,根据需要可以继续选择检验粗大误差方法,然后单击“确定”按钮就会立即显示检测结果。
5 结论
针对测量误差处理在《误差理论与数据处理》课程教学和实际工作中计算量大、处理过程比较繁琐的问题,本文提出了基于Excel、MATLAB和DPS软件对数据误差进行处理,在分析了这些软件的基础上,结合了系统误差、随机误差、粗大误差本身的特征,对不同性质的误差应用了不同软件进行处理。从求解命令可以看出,应用计算机软件处理误差和分析数据可以提高计算的准确性和计算效率。
参考文献
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[5]韩晓娟,常太华.基于卓越工程师培养的“误差理论与数据处理”课程建设[J].中国电力教育,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见USPTO网站: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保证商业方法发明的新颖性,美国专利商标局于2000年3月提出的商业方法专利行动计划中要求扩大在先技术的检索.美国知识产权法协会建议专利商标局收集非专利商业方法的在先技术,美国国会议员提出的2000年商业方法专利促进法中有充分的在先技术以检索商业方法发明的新颖性的建议。
参考文献:
①曾文怡.商业方法发明之可专利性研究,世新大学智慧财产权研究所硕士论文,2011年6月。
②陈健.商业方法专利研究[M].北京:知识产权出版社,第1版,2011年5月1日;第一章,美国最高法院关于商业方法专利审查的“三部曲”。
自21世纪高等教育改革以来,全国各高校招生规模不断扩大,导致毕业生数量也相应大规模增加,给高校学生的求职择业带来了严峻的考验。为了可以跟上时代的步伐,为求职带来一些实际项目经验,计算机专业越来越多学生选取了软件开发作为毕业设计课题。然而,在各高校实际当中,本科毕业设计质量已经下降,软件开发类论文与实际完全脱节,归根结底是没有一个可以从头到尾指导学生进行软件开发的学习模式,主要存在下面几个不足之处。
1.1 学生问题
学生设计能力低,编程水平差,无项目实际经验,既不知道软件开发的基本理论与方法,也不知道程序语言代码编写和开发工具界面操作,甚至不知道从何处开始下手准备毕业论文,成为目前软件开发类毕业论文质量差的根本原因;学生思想上存在误区,不重视毕业设计的重要性与必要性,认为毕业设计与普通课程一样,对毕业设计敷衍了事,不愿意花时间和精力认真努力开发软件,总是被动、消极地接受学习,成为软件开发类毕业论文质量差的直接原因。
1.2 学校问题
学生在大一至大三期间,一般只是简单地开设各科课程,并没有将所有软件开发类课程结合起来,直接导致出现学生软件设计能力低与开发水平差的现象;从论文开题、中期检查到论文答辩等过程中,并没有严格技照各种材米斗上交的日期进行,普遍是最后答辩时上交补交所有材料,甚至包括论文开题报告,直接导致学生消极怠慢的态度;最后的毕业论文考核是最关键的问题,也是目前毕业论文相关制度中管理最混乱的一部分。既没有一套规范毕业论文考核标准,也没有对毕业论文的中间过程进行监控,就连最后的论文答辩也只是流于形式。
1.3 教师问题
大部分教师没有项目开发实际经验,只知道软件设计理论基础,不能全方位地指导学生,更加无法让学生能够主动积极地学习,成为毕业论文水平不高的原因之一。
2.CDIO教育模式
CDIO教育模式继承和发展欧美20多年以来的工程教育改革理念,将“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达,是2004年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学研究创立,CDIO分别代表了构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)等四个学习过程,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
本文将CDIO模式的构思、设计、实现和运作等四个学习过程引入到计算机软件开发类毕业设计中,要求严格按照构思、设计、实现和运作这四个阶段进行,并将每一个阶段的成果都作为毕业论文考核的依据,以此调动学生的积极性与主动性,既能让指导老师清楚整个设计流程,并根据阶段安排加以指导和督促,也能让学生愿意付出时间和精力努力投入到毕业设计当中。在弥补学生软件开发水平不足的同时,提高学生思考问题、综合设计的能力,最后达到提高毕业论文质量的目的。
3.基于CDIO模式的计算机软件开发类毕业设计
3.1 构思阶段
毕业论文是从学生的选题开始,一般是由老师提供一系列题目,再由学生根据自己的具体情况选择,这种方式遏制了学生的主动性。应该由学生根据自己的爱好、专长和对将来的职业规划等情况,利用各种参考资料主动搜索与查找适合自己的题材范围,再在老师的指导下确定毕业论文题目。不仅能够调动学生的设计积极性,为后面的毕业论文工作提供有利条件,而且还可以培养学生查阅资料和思考问题的能力。之后,指导老师提供软件开发类参考资料,并在中国知网等学术平台搜索课题相关文献,确定论文的基本要求,给学生下达论文任务书。学生根据接收到的任努书,利用软件工程专业书籍、中国知网等学术平台、论文相关的Web网站,查阅大量的资料,了解论文的背景、研究现状和开发意义,确定论文的研究内容和幵发中的关键问题,撰写论文幵题报告,完成软件开发的构思阶段。
3.2 设计阶段
设计阶段主要包括需求分析和总体设计,正式开始毕业论文的设计工作。根据资料查阅、市场调查和企业要求等形式分析软件产品操作流程、功能列表,完成系统需求分析,并在需求分析的基础上重点进行功能设计、模块划分、模块接口规范、数据库概念设计及数据库逻辑设计,在老师的指导下反复修改不断完善,最终确定系统的总体设计。然而,在软件开发设计阶段,学生论文还没有开始写,软件程序也没有完成,指导老师无中期检查依据,不能有效地督促学生开发设计。因此,在设计阶段完成之后,应该形成需求分析、数据库设计、概要设计等相关说明书,作为毕业论文中期检查的材料,纳入论文考核的范围。
3.3 实现阶段
实现阶段是学生毕业论文工作的重点,也是毕业论文设计工作量最大、所需时间最长的一个阶段,直接决定最终毕业论文的质量水平。学生需要掌握软件开发工具、程序设计语言等基本理论与方法,根据系统总体设计的功能模块、接口规范等进行数据库的实现、程序代码的编写,并反复运行与测试。此阶段生成详细设计说明书、编程规范、测试等文档,作为毕业论文第二次中期检查材料。在这个阶段有了指导老师的督促,能够完全确定系统功能,不至于在后期阶段又需要反复修改。
3.4 运作阶段
根据前期产生的开题报告、需求分析、数据库设计、概要设计、详细设计、编程规范、测试等文档和开发好的软件系统撰写毕业论文,并参与论文答辩,是学生毕业论文的总结阶段,不仅着重体现学生的写作水平,更能了解学生对软件的学习情況,是分值比重最大的一部分。最后,将所有文档和论文、答辩情况一起评分,获得毕业论文成绩。
随着我国高等教育不断发展,全球化、国际化对我国高等教育的影响越来越突出。国际化已经成为计算机软件专业学习的重要目标,随着计算机软件专业积极推动双语教学,并使用原版教材,大大增强了课堂教学效果。目前,以双语教学为特征的计算机软件专业课程改革已在全国高校深入开展,对开展双语教学的认识也不断深入,双语教学是实现计算机软件专业教育面向现代化、面向世界和面向未来的重要标志。下面,我就计算机软件专业如何进行双语学习谈几点体会和看法。
一、高校计算机软件课程组织双语学习的重要性
1.计算机软件课程知识更新速度非常快,每隔一两周就会有新软件出现,而且计算机软件的发展重心是欧美地区,很多资料都使用英语作为专业技术媒介,几乎所有编程软件都是用英语编写的,重要的原版参考资料和学术论文使用的也都是英语。为了更好地获取计算机软件的最新信息,我们必须重视双语学习,努力提升英文水平。
2.计算机软件课程的英文教材非常多,教师也大多采用“双语教学”,这给我们创造了重要的外部学习环境,因此必须重视双语学习,重视双语课堂教学。
3.计算机软件课程的很多专业用语都是直接由英文翻译过来的,由于翻译水平不一,一些专业术语翻译得不尽准确,这就会增加学生学习和理解的难度。所以,在计算机软件课程中实施双语教学将为我们查询专业资料和学术交流打下良好基础。
二、高校计算机软件双语课程的设置
课程的合理设置是影响计算机软件专业双语学习效果的重要因素。因为在双语学习过程中,我们不仅能够把握专业的计算机软件知识,还能更好地学习和使用英语,但也可能增加学习负担。如果课程没有选择好,就会降低学习质量,打击学生学习积极性,影响教师教学积极性。
计算机软件专业课程是比较容易选择的。基础课程是为软件课学习奠定基础的课程,首先,我们在学习软件基础课之前,已经具备了一定的计算机知识,这样在计算机知识的衔接上就会变得容易,进而能够比较顺利地实施双语教学;其次,在以后软件课程的学习过程中,我们还会对英语教学的软件基础课内容有更深层次的掌握,强化双语教学效果。
计算机软件选修课是一个很好的选择。软件选修课面向的学生都是大三、大四学生,他们经过了大一、大二的学习,已经形成了比较完整的专业知识体系。同时,他们已经有了一些双语学习软件基础课的基础,并且大部分学生已经过了英语四级甚至六级。在这一阶段,他们已经能够很好地适应双语学习环境,双语学习能够达到很好的效果。
三、高校计算机软件课程双语学习的教材选择
实用、高效的教材是影响双语计算机软件学习效果的一个很重要因素。使用和借鉴国外优秀原版教材是计算机软件教育走向世界的重要捷径。这就要求计算机软件教学使用或引用一些优秀的、先进的原版教材,大大增强课堂教学效果,使我们很好地了解计算机软件业的最新成果和动态。
但是在选择原版教材时,教师要充分考虑学生自身的英语水平和知识水平的差异性。大一学生计算机专业知识还不健全,很多学生英语水平不高,这就要求教师选择的教材易于接受,同时保证专业知识的系统性。大三、大四学生因为经过了完整的基础教育,并且有了一定的双语课程学习经验,这样在选择双语教材时,可以增加些难度,从而大大增强课堂教学效果,使广大学生的创新能力得到提高。
四、高校计算机软件课程课堂教学的组织
课堂是实施双语教学的主要阵地,教师组织得是否有效将直接影响双语学习效果的好坏。这个过程具有两面性,一是教师的教,二是学生的学,这两方面是相互制约和促进的。教师教学水平高,教学方式多,就会激发学生学习兴趣,增强学习效果;学生学习兴趣高了,反过来会促进老师以更高涨的热情投入教学中。在课堂教学中,教师可以根据学生的学习情况,收集不同意见,及时调整教学方法,组织课堂教学。
【关键词】补丁管理 漏洞检测 网络安全
只从进入信息时代之后,信息建设水平子啊短时间内取得了显著成果,已经在人们的生活及工作中广泛应用。但是人们在享受信息化所具有的便捷的同时,人们也开始逐渐发现信心安全的重要性,特别是近几年各种信心安全事件的发生,让信息安全已经成为社会各界广泛关注的一个问题。所以,如果对于计算机软件内部所存在的安全漏洞进行快速检测,特别是对于操作系统内所存在的软件,在攻击者没有发现之前就进行针对性修复,已经成为有关演技人员重点研究内容。
1 系统需求分析和总体设计
1.1 系统需求
1.1.1 系统开发目标
本文所研究的计算机软件漏洞检测系统设计及实现研究中,主要就是对于公安信息专用网络计算机软件在实际够用中所存在的漏洞进行检测及修补,提高公安信息专用网络计算机软件管理水平,降低公安信息网计算机软件维护成本,及时发现计算机所存在的漏洞并对其进行修复,降低计算机软件所存在的风险。
1.1.2 系统功能范围
计算机软件漏洞检测系统在公安信息网络内应用,主要是根据信息网拓扑结构及实际情况, 根据计算机漏洞检测形式,对于计算机所存在的漏洞进行修补,下载针对性补丁,判断出计算机软件程序所存在的木马,对于信息网进行全面性分析,提出针对性意见,增加对于局域网管理水平,让管理人员及时了解到公安信息网内的基础信息。
1.1.3 系统性能显著
(1)客户端运行负担较低:公安部门所应用的计算机采购时间较长,硬件设施水平较低,所以客户端运算量最好能够适当进行降低,这样才能够降低对于公安正常办公的影响。
(2)漏洞信心更新速率较高:根据有关部门统计,计算机内部所存在的漏洞会伴随着时间的延长所下降,计算机所存在的新漏洞,经常容易被计算,对于计算机造成较大的影响,破坏程度较高。所以,计算机系统整体漏洞扫描能力与系统漏洞数据库之间有着紧密关联,提高系统漏洞数据库的全面性,进而能够显著提高系统整体性能,所以系统漏洞必须根据数据库信息进行同步。
(3)服务器负载压力较低:公安部门在信息化建设过程中,在硬件设施上面投入了较大材料,为了能够降低信息化经济成本,减少在硬件设施上面的成本,公安部门对于原有系统进行了升级,将并不是一台计算机应用一个软件。所以,系统在实际运行过程中,就必须提高对于计算机硬件资源的使用数量,降低服务器负载压力,进而保证服务器网页稳定运行。
1.2 系统的总体设计思路
系统总体设计思路在制定过程中,需要将系统所具有的功能及非功能性能进行限制。按照系统功能特点及业务实际运行的实际要求,需要利用以下几点技术思路。
1.2.1 模块化设计开发模式
软件设计开发过程中,需要采用模块化设计方式,提高软件代码的可用性及兼容性,这样设计人员对于软件功能及特点设计方面,能够有效进行完善,缩短软件更新速度,在实际设计过程中遵循模块化技术思路。根据软件功能及数据耦合度之间的差异,可以对于功能模块进行针对性设计及测试。
1.2.2 动态检测技术
软件在设计开发过程中,要是利用动态检测技术,能够有效保证计算机在进行漏洞扫描过程中,计算机操作并不会受到任何影响,进而有效躲避网络对于计算机所造成的攻击。计算机按照安全漏洞数据库内具有的信息,对于目标系统内部所存在的漏洞进行检测。动态监测技术在实际应用中能够有效降低计算机对于网络流动的负载水平,泄漏报告不会被监听。
1.2.3 两层结构设计
在计算机服务器内应用两层结构设计,能够有效解决计算机用户使用适量,网络结构复杂等等特征,对于客户端计算机状态管理更加便捷高效,与此同时还能够对于计算机漏洞及补丁文件进行高效率分布。
1.3 系统的总体技术方案
根据公安信息网计算机在实际应用中主要应用的软件,是计算机漏洞检测系统主要对象,计算机主要应用的软件有三类软件,分别是微软操作系统软件、MircrosoftOffic系统应用软件及Adobe Flash必备软件。计算机软件漏洞检测系统在设计及开发过程中,需要针对性开发,根据公安信息网实际运行情况,按照用户数量大及网络结构复杂等等特点进行设计。
为了能够让计算机软件漏洞检测系统该校在公安信息网内应用,系统在设计开发过程中,需要有效将服务器及模块化技术进行结合。计算机软件漏洞系统检测系统主要有三部分构成,分别是一级服务器、二级服务器就客户端。
1.3.1 一级服务器
一级服务器为漏洞信息库更新提供良好的基础条件。一级服务器在实际运行过程中,主要工作职责就是及时发现软件所存在的漏洞,并且下载针对性补丁文件,所产生的信息传输到子服务器。一级服务器是计算机软件漏洞检测系统内唯一一个能够与外部网络进行两个的的服务器,进而保证对于计算机进行及时更新。所以,计算机软件漏洞检测系统信息库数据更新水品与一级服务器之间的有着紧密关联。
1.3.2 二级服务器
二级服务器所具有的信息是一级服务器内部所包含的漏洞信息,公安信息网由于环境属于物理隔离,因此二级服务器想要与一级服务器信息保证同步,只能够应用储存介质的方式进行实现,这样二级服务器才能够与子服务器进行有效连接。二级服务器能够有效与子服务器进行补丁分配,进而做到信息资源的共享,提高系统拓展性能。
1.3.3 客户端
补丁及补丁信息在上级服务器下载完毕之后,在对于计算机漏洞扫描之后,对于补丁进行安装。客户端在实际应用过程中,需要将客户端与服务端之间连接,提高通信传效率,提升系统效率。
2 系统有关技术
2.1 基于主机的静态漏洞检测
基于主机的静态漏洞检测属于漏洞动态监测技术中的一种。在对于主机的静态漏洞检测过程中,首先需要注册表,计算机操作系统内的重要数据库就是注册表,注册表能够将操作系统及应用软件所设置及有关信心全部进行记录及储存,也可以注册表能够有效将计算机软件漏洞检测系统实际运行环境客观性反应出来。计算机软件漏洞检测系统内的客户端应用漏洞扫描模考,能够有效对于注册表所具有的特点进行针对性监测,进而找到计算机软件漏洞检测系统所存在的信息记录全部找出,将有关数据与漏洞信息数据库进行对比,进而形成漏洞列表的自动修复,用户就可以根据自身实际情况,对于补丁进行筛选及下载。
静态的主机系统对于漏洞检测国学中,首先需要以漏洞匹配表作为漏洞检测作为基础,这就需要漏洞匹配表内数据拥有较高的可靠性,并且还能够实时进行更新。本文在对于计算机软件漏洞检测系统设计及实现研究中,选择的是微软所的补丁知识库,该知识库在实际应用中需要及时进行更新维护,微软公司每个月都会对于知识库所存在的漏洞进行最新补丁颁布。
2.2 基于补丁的漏洞修复
客户端在启动之后,就会在网络环境内获得终端列表,利用终端列表能够有效获得网络环境内的终端地址及有关信息,进而保证计算机与网络进行连接,对于所获得的数据信息资源进行读取。终端计算机要是不存在有关数据资源,就可以重新选择一台计算机,让计算机与网络进行连接,进而获得数据资源,满足实际应用的需求。
终端列表所获得的数据资源要是与用户实际需求之间存在较大差距,终端列表就可以直接向服务端计算机进行连接,并且对于数据资源进行请求。服务器要是并没有找到做需要的数据资源,漏洞补丁下载就将失败。
漏洞补丁在下载安装之后,为了能够让用户应用更加方便,在安装过程中就需要应用静默式安全方式,在漏洞补丁知识库找到漏洞补丁所需要的有关参数,进而直接将漏洞补丁进行安装就可以了。漏洞补丁在安装完毕之后,就可以对于下一个漏洞补丁进行安装,直到最后一个漏洞补丁安装完毕。
2.3 漏洞信息与补丁文件的获取
2.3.1 漏洞信息与补丁文件的获取
计算机软件漏洞检测系统所获得的补丁信息全部都是在微软官网上面获取,进而能够有效保证补丁信息的全面及精准。在微软官网上面或者信息公告,主要目的就是满足系统在实际应用中的覆盖范围及实时性需求。
2.3.2 一级服务器对补丁文件的自动下载
计算机软件漏洞检测系统要是能够具有补丁自动下载功能,最为关键的就是能够自行对于补丁下载地址进行获取。首先,计算机软件漏洞检测系统需要将微软公司的网址下载到本地后,对于网址进行分离分析,进而找到网址内所具有的安全信息,例如公告号、漏洞描述等等;其次就是公告上面的URL下载到计算机系统内,对于安全公告进行划分分析,这样就能够获得每一个补丁的相信信息,例如补丁安全等级、软件名称等等;最后就是有服务器端将补丁全部数据都生成表格,并且将自动下载的全部补丁文件所对应的网址都自动读取,填写到本地文件目录中, 为用户提供补丁下载资源。
3 系统设计与实现
3.1 客户端的漏洞检测设计与实现
客户端漏洞检测主要有五部分构成,分别是漏洞扫描模块、用户界面模块、端口扫描模块、程序指纹识别模块及分布式下载模块。
3.1.1 漏洞检测模块
漏洞检测模块还分为三个功能单元,分别是操作系统漏洞检测子模块、第三方软件漏洞检测子模块及漏洞复子模块。
(1)操作系统漏洞检测子模块。操作系统漏洞检测子模块所应用的检测方式,是根据主机静态库漏洞扫描检测技术作为前提,所应用的静态库按照微软公司系统所的漏洞信息,具体步骤为:首先就需要对于漏洞信息模块进行调用获取,为漏洞补丁下载提供数据库,数据库在实际应用中,对于程序所具有的信息进行有效保护,防止其他恶意程序及违法行为对于造成影响,结构数据库具有64位的密钥匙;其次对于漏洞信息进行模块调用获取,对于系统通过漏洞库信息进行下载更新,在将漏洞信息库转变为普通数据库,按照普通数据库内数据结构对于漏洞数据库内的信息资源进行查找分析,并且将结果储存到针对性容器内,后期漏洞检测对比更加方便;最后就是将计算机系统内所存在的漏洞列表进行删除,进而有效得有系统所存在的漏洞列表。
(2)第三方软件漏洞检测子模块。计算机软件漏洞检测系统需要通过第三方软件获得补丁信息,并且安装目前操作系统内。
第三方软件漏洞检测模块所包含的内容角度,分别是:①从第三方软件内获取最新漏洞补丁及软件版本有关信息,并且将下载的第三方软件新系统信息安装到操作系统内;②第三方软件能够间系统最新版本信息及补丁信息在获取之后进行比较,并且安装到操作系统中,操作系统在安装第三方软件之后,就能够对于第三方软件不断进行更新;③第三方软件在当前操作系统安装之后,需要对于最新软件版本及漏洞补丁进行下载安装,不断对于软件进行完善;④第三方软件版本信息主要包含三方面信息,分别是第三方软件的名称、对于第三方软件最新信息进行描述及第三方软件最新版本下载地址。
(3)漏洞修复子模块。计算机软件漏洞检测系统在应用补丁的漏洞修复技术之后,漏洞检测模块能够有效将计算机内部下载但是并没有安装的补丁文件检测出来,漏洞修复子模块在补丁知识库内找到针对性启动参数之后,就能够直接将补丁文件进行安全,补丁在安全之后,系统就会对于下一个补丁进行安装,并且对于重启操作等等操作进行阻止,全部补丁文件在安装完毕之后,系统才会询问,用户根据自身实际情况选择计算机是否需要重启。
3.1.2 用户界面模块
在用户界面模块内,应用WTL基于SDK封装方式,能够提供一个十分有效的窗口架构,这种界面操作方式,能够为用户提供更加便捷的操作。
3.1.3 进程扫描模块
进程扫描模块能够根据系统操作进程所产生的信息,并且根据系统端口实际运行情况,能够给出安全的信息。
在对于知识库判别中,最佳方式就是对于服务端进行下载更新,在对于知识库分类分析之后,对于当前系统活动信息进行扫描,系统网络端口在分析占据之后,对于知识库进行阐述,对于系统资料及威胁程度进行针对性提出。所以,扫描步骤为:首先对于进程知识库进行下载更新,根据服务端允许下载,为服务器提供最新知识库,知识库所选择的本地数据库;其次就是对于进程列表进行扫描;最后就是通过知识库对于进程进行描述。
3.1.4 程序指纹识别模块
计算机程序在启动之后,客户端就会进入到一个监控模块内,对于计算机程序所进行的全部操作进行实时性监控监测。计算机软件漏洞检测系统要是实现实时性监控,就需要在系统上安装监视及控制进程。进程在实际创建过程中所需要包含的内容较多,并且需要分为多个步骤进行,在当全部步骤都落实之后,进程才能够启动。
进程在启动过程中所设计到的每一个步骤都是必要步骤。为了能够创建监视及控制进程,就需要利用计算机软件漏洞检测系统内所具有的函数关系式,对于保证进程步骤无法通过所创建的代码。
3.1.5 分布式下载模块
在计算机软件漏洞检测系统内应用分布式下载模块,主要目的就是降低局域网对于服务器所造成的影响,任何一个终端都能够提供相同的服务,并且每一个终端内都具有下载模块,终端在启动之后,都能够向服务器传输自身地址等等基础信息。服务器终端内会形成一个信息列表,对于用户提供有关信息。
3.2 服务端的漏洞检测设计与实现
服务端是计算机软件漏洞检测系统信息数据的源头,与此同时还能够对于信息数据进行知识类别及漏洞的实现,漏洞补丁也是从服务端进行下载,对于网络流量能够有效进行控制。服务端除了用户界面模块部分,还具有四部分模块,分别是漏洞信息库模块、评估规则模块、用户信息库模块及特征指纹模块。
3.2.1 漏洞信息库模块
漏洞信息库模块主要包括两个子模块,分别是操作系统漏洞获取子模块及第三方软件漏洞获取子模块。操作系统漏洞获取子模块在对于信息获取中,主要是根据微软所公布出现的漏洞信息进行跟踪,对于系统所存在的已知漏洞信息进行收集,并且将操作系统所具有的补丁信息进行读取。
(1)操作系统漏洞获取子模块。操作系统漏洞获取子模块主要是对于微软所公布出现的信息进行跟踪,同时对于系统所具有的最近漏洞信息进行收集,进而保证对于系统最新漏洞信息济宁掌握。系统最新漏洞信息主要包括三种,分别是漏洞名称、漏洞危险程度及漏洞所影响的系统版本。
(2)第三方软件漏洞获取子模块。第三方软件漏洞获取子模块主要是对于计算机系统内的第三方软件进行完善,更新及维护第三方软件所公布出来的漏洞信息,保证计算机系统内所应用第三方软件信息与官网漏洞信息相吻合,下子第三方软件最近补丁或者是版本,并且将最新补丁或者是版本安装到计算机内。
3.2.2 评估规则库模块
评估规则库模块属于判别知识库,能够根据用户实际应用需求进行扩展,并且对其安全性能进行判断,主要就是对于客户端所存在的异常端口进行扫描,判断计算机中那个端口真正运行。管理人员能够通过评估规则库模块对于服务端接口进行了解,掌握对于软件造成影响的信息,进而构成具有结构性的知识库。管理人员在对于知识库输入信息之后,知识库能够根据实际情况进行扩充,增加知识库内信息数量。
3.2.3 用户信息库模块
用户信息库模块是计算机软件漏洞检测系统内的重要组成部分,主要是对于分布式下载进行控制,属于知识库。在用户信息库模块内的知识库中,该知识库将用户在客户端上面所产生的全部数据信息都进行记录及储存。客户端在获取知识库数据信息之后,能够直接从网络环境中进行下载,或者是提供下载功能。
服务终端在启动之后,服务端就能够为用户提供NgixWEB服务,与此同时附带模块也能够运行,在这个过程中计算机防火墙还能够添加策略信息,对于防火墙进行初始化设置,保证防火墙的启动与函数关系计算所的得到的参数相吻合。防火墙要是在启动之后就添加策略信息,就能够启动提供服务。
3.2.4 用户界面模块
计算机软件漏洞检测系统在用户界面模块中,选择的是WTL基于SDK封装的窗口框架。用户界面模块主要应用就是能够为用户提供一个良好的界面体验,在实际操作过程中更加便捷。
4 结论
本文在对于计算机软件漏洞检测系统的设计与实验研究中,根据计算机软件漏洞有关理论知识,对于计算机软件漏洞检测方法进行了详细分析研究,并且根据公安部门计算机漏洞检测的实际情况,形成了一个较为完善的解决方案,能够有效将计算机软件漏洞自我检测与网络修复结合在一起。计算机软件漏洞检测系统在实际应用中不仅仅能够对于已知漏洞进行检测,还能够对于补丁进行下子及自动安全,有效提高计算机安全性能。
参考文献
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作者简介
【引言】随着社会的快速发展,人们逐渐意识到计算机科学技术在生产和生活中的重要性,并对其进行推广和应用,有效改善了人们的生活质量,并提升了人们的生活品质,但在时代的发展要求下,计算机技术的应用也要坚持与时俱进,不断地进行开发和创新。当前,计算机软件开发技术已经不能满足人们的生产和生活要求。为了符合时代的发展需求,进一步发挥计算机软件开发技术的实用价值,实现其安全稳定地运行,对软件开发者提出了更高的要求,要求其主动地去学习和研究相关计算机软件开发技术知识,不断地提高自身的知识水平和实践能力,从而使得计算机软件开发技术创造出更多的社会效益和经济效益。
1计算机软件开发技术概述
1.1计算机软件开发的特点
在计算机软件中,系统软件和应用软件在计算机软件中占据非常重要的位置。一般情况下所说的计算机软件开发,主要是对其系统软件和应用软件进行开发,开发时研究者都是立足于用户和社会的实际需求。比如,系统软件开发的目的旨在对计算机的运行进行控制和管理,从而使得用户在面对计算机应用界面时,能获得良好的用户体验;一般应用软件的开发,大多是通过充分的市场调研,结合企业和个人发展的需求,进行办公软件及娱乐软件的开发。计算机软件开发的特点主要包括2个方面:第一,由于计算机技术的发展,软件开发技术在各行各业内实现了广泛的推广和应用,而且创造出了重大的社会效益和经济效益,充分地发挥了自身的社会使用价值,有效地推动了社会的发展和进步。第二,计算机软件开发技术作为一项科学研究项目,必然需要大量的人力、物力和财力,由于涉及的程序多而复杂,所以要求其开发技术更加细致化。在信息时代下,计算机软件开发技术已经在部分行业得到了充分应用,并且也取得了很好的效果。
1.2计算机软件开发技术坚持的原则
研究者在进行计算机软件开发时,必须坚持以下3个原则:第一,在进行软件开发时,其开发技术必须科学规范化,不违反相关法律法规,确保其开发的软件呈现最好的质量,并且能够稳定运行和保护用户的个人隐私安全。第二,在进行计算机软件开发前,研究者都会制定相应的开发计划,并根据计划设计出其相应的软件模型,严格按照程序进行各个阶段的研究,确保高效率的研究开发。第三,在计算机软件正式应用于市场前,都需要对其运行的稳定性及其他方面进行评估,评估方法必须科学合理,从而确保用户在使用软件时能够获得良好的用户体验。
1.3计算机软件开发的技术方法
首先,生命周期法。在进行计算机软件开发中,该技术方法的应用原理主要是立足于软件开发所需要的开发时间,为其研究开发制定一个研究时间段。由于软件开发中存在不同的开发阶段和程序,主要包括对软件模型进行初步设计和规划,并根据设计理念和模型进行软件开发,对开发后的软件采取科学合理的方法进行评估,并将其投入市场后进行软件运行,在后期定期对软件进行维护。在不同的开发阶段,都需要遵循相关标准和制度。开发者可以根据生命周期法,结合软件的特点和实际情况,针对软件进行充分的市场调研,了解客户需求,为研究项目制订一个科学合理的规划方案,从而让研究项目有计划地实施,在最短的时间内有序、高效地完成软件开发。
其次,系统开发法。该种软件技术开发方法是一个自动化的过程,在进行软件开发应用前,软件开发者都需要软件使用者针对软件自身,并结合使用者自身发展需求,对其软件开发的功能进行明确,并详细地说明其开发所要实现的目标,然后在计算机软件开发平台支持和配合下,针对目标和功能,自动化地完成软件代码的编写。
再次,原型化开发法。该种软件技术开发方法区别于生命周期法,利用此种开发方法的前提是软件用户并未就软件设计提出明确要求,所以在原型化的开发技术基础上,软件主要存在3个阶段的发展,首先在没有具体要求的情况下对软件开发进行探索,其次针对设计的软件在市场上投入并不断地试验,最后根据市场获得的反馈,对软件不断地改善和优化。该种方法使得软件开发者能够直观地了解到软件开发的具体情况,同时具有一定的动态特点,需要根据市场情况不断地进行优化,并且每一次的优化都需要认真和严谨。该种软件技术方法受用户的主导影响,在原型化的开发方法中,开发者和用户者需要对软件不断地进行交流和讨论,从而完成该软件的开发。
最后,可视化开发法。该种方法需要开发者利用开发工具,针对软件设计编制图形用户界面,开发者在该界面上对其进行科学合理的设计,从而利用该软件开发技术自动化地对软件进行开发。这种自动化的软件开发技术,极大地降低了开发者的工作压力,但在后期的运行中,需要不断地发现问题并解决问题。该种开发方法旨在利用软件自身的信息,以函数的形式呈现出来,所以一般其应用的范围都趋向成熟。
在计算机软件开发中,具体应用何种开发方法,需要立足于软件自身的设计特点来选择,要进行充分的市场调研,结合市场需求,制定科学的设计方案,充分发挥计算机软件的实际应用价值。
2计算机软件开发技术应用研究
一方面,互联网信息技术的迅速发展,推动着数字化信息时代的到来,人们越来越重视计算机软件技术的应用,在软件技术的支持下,进一步促进了全球共享网络资源目标的早日实现,极大地方便了软件用户在生活中的交流,以及工作中的沟通和合作。在计算机软件的应用过程中,开发者要确保其软件运行的安全稳定性,从而充分发挥软件的社会价值。计算机软件开发技术的应用,离不开网络和软件应用二者的配合,缺其中之一都无法体现其价值,这二者配合不仅实现了软件用户之间的联系更加紧密,而且立足于每个结点独立的基础上,在用户的体验过程中发现软件存在的数据处理问题,借助计算机技术平台,有效地帮助用户解决问题,从而提高用户的工作效率。
软件系统是计算机系统的灵魂,软件系统本身的复杂性和人的思维的局限性造成了软件系统中可能会潜伏各种各样的故障1 这些软件故障引发的软件失效可能会给用户带来损失1 对软件故障的分类方法有很多种,比较有代表性的是IBM 公司对其大型项目的故障模式采用的正交缺陷分类法(简称ODC) [3 ]1 这种故障分类方法对软件测试有一定的指导意义,但用户更关心的是如果软件系统中潜伏着故障,它产生的失效能够带来多大的损失1 有些故障即使数量较多,也是用户能容忍的,另外一些故障则可能会给计算机系统甚至是给与之相关的更大规模的系统造成毁灭性的损失1 例如,航天器发射过程中火箭的爆炸,由这类故障引发的失效发生的概率必须比较低,用户才能接受1 如果对软件系统中可能潜伏的故障不按照其可能造成的损失进行划分,对所有类型的故障发生概率均同等对待,则可能会加大软件测试的工作量和强度,提高软件的测试费用,给用户带来较大的经济压力1 因此,有必要据此对软件故障进行划分1定义11 设FALL是软件系统S 中潜伏的全部故障组成的集合。推荐阅读:计算机网络和系统病毒及其防范措施毕业论文
2 利用前面建立的软件可靠性增长模型,建立了一个穿戴计算机软件系统可靠性增长
四川师范大学美术学院由美术学和艺术设计两个系组成,其中艺术设计系包含了平面设计、环艺设计、动画设计三个方向,而计算机教学贯穿了艺术设计整个专业课程的学习过程。从计算机文化基础课程的教学到计算机应用软件教学,熟练的掌握计算机应用能力能为专业课程的学习打下良好的基础。因此建立计算机教学实验中心能更好的开展有美术学院特色的计算机课程教学,从而提高计算机课程的教学质量。
一、美术学院计算机课程教学现状
(1)计算机应用软件课程师资较为欠缺。同一门课程往往由不同专业教师担任教学,还包括不少兼职教师和在职研究生。并且部分艺术专业教师对计算机软件应用方面并不熟练擅长,也对计算机软件课程教学缺乏足够的重视。这样既不利于教学工作的稳定开展,也不利于计算机课程教学质量的提高。
(2)计算机应用软件课程在教学管理上较松散混乱,任课教师间缺乏交流,同一门课程往往在教学内容、教学方式上各不相同,并且最终的考核方式、评分标准上也都没能形成统一标准。这导致目前学院学生对计算机软件课程的教学存在较大的意见。
(3)从2010-2011学年开始,计算机基础课程中增加了Photoshop的教学要求,同时该课程也是美院学生需要深入学习的计算机应用软件课程。这必将导致教学内容上的冲突。因此在计算机基础和计算机软件应用的教学上需要展开思考教研,注重教学的相互结合,保持计算机教学的连贯性。
(4)学院在计算机相关课程的科研领域很是空白,目前相关任课教师不愿把精力和重心放在计算机应用领域,因此没有很好的开展科研教改工作,这对美术学院计算机课程的教学和发展很是不利。
二、美术学院计算机教学实验中心的构建和实施
计算机教学实验中心是美术学院计算机课程教学实验机构,主要承担学院计算机文化基础课程和计算机软件应用课程的教学和上机实验任务。结合美术学院的各专业特点进行计算机课程教学,使计算机教学更好的与艺术设计课程相融合,培养学生的计算机实际应用能力,以适应社会发展的需要
教学实验中心的硬件组成:目前学院有12间计算机机房,学生实验用微机共计约600台。(其中包含苹果机房1间,60台苹果电脑)已能基本保证学院师生的教学实验要求,如在条件允许的情况下可对部分电脑硬件逐步升级,以更好的满足计算机教学实验需要。
教学实验中心的师资组成:计划由学院计算机课程教师、计算机课程实验员和熟悉计算机软件教学的艺术教师共同构成,各系部可在课程开课前推荐擅长计算机软件教学的教师,实验中心将根据每门课程的具体情况协调组织教师展开教学工作。
三、美术学院计算机教学实验中心的主要任务
(1)逐步改变计算机应用软件教学师资欠缺的现状,以计算机教师和艺术教师共同组织建立较为稳定的教学团队,结合学院实际情况开展计算机课程教学。并在条件成熟的情况下展开教师技能培训,提高教师软件操作技能和教学能力。要求教师在计算机应用知识外掌握多方面多领域的知识结构,如色彩、构成、辅助设计、影象处理等。注重扩展自身知识领域,不断学习和提高,展开跨专业知识交流。
(2)提高学院计算机课程教学质量。每门课程开课前就课程教学大纲,教学计划,教学内容进行统一的制定,使教师对每门计算机课程的教学有更清晰的理解。在教学中注重把控每位老师的教学内容和进度,召开教研会加强教师间沟通交流。在课程结束前制定统一的考核方式和评分标准,使学生能更好的完成课程学习并有更加统一量化的成绩来体现学习水平。
(3)针对计算机应用方向展开科研教改工作。准确地把握住美术学院中各专业的特点和需求,掌握学生学习兴趣和学习意向。结合美术学院计算机教学的特点,探索计算机基础—计算机应用软件—艺术设计三者之间的更好融合,通过论文、专著、教材编写等形式展开科研,并争取教改科研立项工作。促进学院计算机相关课程的教学工作。
(4)注重计算机课程教学的连贯性,结合计算机基础中增加了Photoshop等软件教学的情况,在教学内容上,教学方式上进行探索。保持教学的整体连贯,从而提高学生的学习兴趣和动力。并且根据学生的实际需要更好的开展跨专业的计算机选修课程,真正提高学生的计算机操作应用能力。
(5)逐步健全完善计算机教学实验中心的软硬件条件,更好的维护管理学院硬件设备,提高设备的利用率、精心设置实验项目,为学院师生提供更好更稳定的计算机理论教学和上机实践环境。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0085-02
作为高等院校基础必修课之一的“大学计算机基础”课程已经开设了20年左右,科技的发展与计算机联系日益紧密,基础的办公操作能力已经不能满足人才发展的知识需求,计算思维因此应运而生。如何转变教学思路,调整课程内容,是目前迫切需要解决的问题。
一、课程现状
当前的教学模式是一种知识型和技能型教学,关注点是计算机及其通用计算手段的应用,如二进制、微机原理、程序设计语言等。而非计算机专业的学生未来对计算能力的需求则是支持各学科研究创新的新型计算手段,以及应用计算手段进行各学科的研究与创新。[1]
由于计算机技术发展很快,计算机基础课程教学内容的更新,包括教材编写的滞后性。许多高校的课程教学在一定程度上还是围绕“旧知识”进行教学组织,这也是计算机基础教学备受质疑的问题之一。[2]
此外,学生生源状态不一样,计算机普及程度不同,因此大多数同学都有一定的基础操作,只是能力参差不齐。因此,原有的操作知识不足以调动学生的学习兴趣,学习状态容易低迷,作为第一学期的先开课程,这种风气如果继续延续,对后续课程学习造成不良影响。
二、改革思路
1.增强基础教学意识,注重品德学风培养
加大理论课程内容的比重,注重基础知识和常识教育,同时使学生建立科学的思维方式,帮助其确立明确的学习目标,为后续专业课程的学习起到真正的基础作用。
此外,作为首批课程,不应该仅仅注意其教学内容上的基础作用,还应该注意纠正学生错误的学习态度和习惯,使学生少走弯路,以保障学生顺利完成学业。同时注意将品德教育融于教学中,培养“品学兼优”的学生是教育工作的最终目标。
2.兼顾学生教学需求,认可学生自学能力
学生是教学主体,应该“以人为本”地开展教学活动,因此应该考虑学生考级以及今后学习工作需要,和计算机基础水平不均衡的特点,适当安排软件操作内容及学时。
同时认可学生的学习能力,“授之以鱼不如授之以渔”,以及软硬件的更新换代速度飞快,故不应以细节全面作为授课思路,而是把重点放在了开发升级目的、基本操作、基本功用演示和应用原则上,起到“领进门”的作用,详细操作提供参考书供学生课后自学。
3.具有教学专业特色,发挥课程教学意义
无论是理论知识还是实际操作,应该通过大量的与授课专业相关的实例来说明,以提高学生的共感意识,以期做到理论联系实际。
作为必备的研究和开发工具,将计算机应用和计算思维真正融入专业教学,使学生理解本门课程的开设目的,是掌握在本专业方向中能够依靠计算机做什么以及与计算机专业人员协作时所必须具有的计算机基础技能,最大程度的发挥课程的教学意义。
4.强调素质能力培养,围绕计算思维核心
注重培养学生自学能力,锻炼其文献查阅、信息整合、研究分析能力,强调学以致用,活学活用,使学生能够可持续发展和自我发展。
将计算思维的理解和应用分析贯穿整个教学始终,强调各种设计实现中相关计算思维的特点、作用以及思考过程,使学生感性理解什么是计算思维的同时,学会应用计算思维分析解决问题。
三、改革形式
1.授课内容
根据教改思路,结合教学大纲,选择陈国良教授主编的《计算思维导论》作为教材同时,选择夏耘等主编的《计算思维基础》作为参考教材,并将这门课程分成8大专题,课时安排及授课顺序如表1所示。
表1 学时安排表
专题 学时
计算思维基础知识 4
计算机硬件基础 4
算法与编程语言 2
计算机软件理论 2
操作系统 2
计算机网络 4
计算机应用软件 4
计算文化与职业道德 2
第一个专题是计算思维基础。其主要知识点,一是让学生了解科学和学科的分类和含义,作为大学的首开课程,清楚自己的学习方向,明确自己的学习目标;二是让学生了解科学思维和计算思维,使学生学会正确的方式方法来思考问题,并列举CAD应用和模拟测试等实例,使学生感受到计算思维成果在自己专业方向上的具体应用;三是让学生了解计算理论以及计算模型和模式,使学生能够以准确的角度和定位来处理解决计算问题,即具有一定专业知识和计算思维的设计者而非实现者。
第二个专题是关于计算机硬件。其目的是通过对计算机组成原理及相关硬件的熟悉,信息的二进制表示,使学生了解计算机能做什么,以及基本工作过程,以此强调培养数学建模思维方式的重要性。
第三、四、五个专题是关于计算机软件。第三个专题使学生了解需要通过编程语言编写具体算法控制计算机工作,而软件即是其最终表现,以编程过程中的实际问题,强调需要培养自身的逻辑性、分析性和创新性思维。第四个专题从软件系统组成,常见软件,及软件开发三个方面,讲解软件的作用和开发常识,使学生掌握专业软件开发时所需要具有的计算机知识,以强调系统性、层次性、计划性和协作性思维的必要性。第五个专题针对关键的操作系统软件,从功能设计、管理操作、工作原理角度进行学习,使学生掌握操作的同时,理解其运行实质。对于并发、互斥、共享和加锁等关键性技术,引入现实生活实例进行讲解,让学生领会解决问题的类比移植思维。
第六个专题讲解网络基本原理,相关软硬件等常识。使学生了解网络的工作原理和相关设置操作,并强调其中的标准化、分布式思维,并根据系统互联网络模型再次强调协作性和层次性思维,以及通过网络安全问题,使学生意识到除了考虑系统的功能性外还学要考虑系统的责任性。
作为补充知识,第七个专题根据学生教学需求,选择常用软件讲解原理和基础操作,并根据软件界面及其操作的发展变化历史,强调设计上“以人为本”的思维方式。第八个专题则学习相应法律法规,进行思想教育,建立正确的科学研究信念。
2.考核方式
(1)实验考核。将实验分成打字练习和软件操作两部分,又因为学生基础不同,分别设置了选做和必做题目。选做部分为验证实验,根据具体知识点提供操作指导书,供基础较差的学生自学。必做部分则是利用计算机等级考试等模拟系统,让学生在指定时间内完成指定题目并当场给出成绩,将其记录下来作为期末成绩的一部分。
这样即在提高学生实际操作能力的同时,兼顾了学生等级考试的需要。因为教学的最终目的是让学生更好地掌握知识,允许学生重复考核,保存最高分,以成绩挑战为驱动增强学生学习投入度。
(2)论文考核。论文能够锻炼逻辑思维,增强科研能力,同时在收集资料的过程中,对所学内容加深理解,加深印象,与当前素质教育的要求相符。因此以论文代替了原有的选择题抽查和其他课程的笔试考核方式,共分三个题目。
第一次题目为《为父母组装电脑》,以经济适用角度确定电脑配置,并说明理由。其目的使学生在掌握相关硬件知识得同时,能够形成“有理有据有度”的思维意识,学以致用的思维习惯,以及以实际行动关心爱护家人的思想品德。
第二次题目为《计算思维之我见》,分别从计算思维的含义及理解,所学计算思维应用总结,个人生活中计算思维体现举例等方面进行论述,在对所学内容复结的同时,使学生真正理解并掌握课程主旨。
第三次题目为《计算机法律法规》,将最后一章的内容进行自行总结,让学生了解科技的发展和应用必须在合理合法的条件下进行,不以规矩不成方圆,其最终目的是建设而不是破坏。
论文表现形式和提交方法随着课程进展也设定了不同要求。第一次的论文在课程前期布置的,因此为纸质手写,分班收交。后两次则是在课程后期布置的,已经学过相应的软件操作课程,因此分别要求做成电子文档和演示文稿,并合理进行格式设置和页面布局,活学活用。提交形式则考虑今后教学过程中的常见需求,分别为邮件附件发送和文档压缩后FTP上传,使学生尽早熟悉相关操作。
四、总结探讨
经过半学期的实践,实际教学基本上能按照预期进行,从学生的论文中也能体现出对该门课程的认同和认可。在今年等级考试监考过程中,发现学生对知识掌握程度也有一定的了解,更能合理分配时间。但也发现了一些问题。首先,学生对论文的意义理解不够,预留时间短,资料查阅不足,未能实现素质教育目的,需要教师在留作业之前,说明写作意义,并对论文的书写完成进行指导说明。其次,学生自学意识不足,习惯应试教育题海战术,不愿意分析不喜欢总结,习惯问答案,知其然不知所以然,还需要教师引导。最后,教师授课专业知识相对匮乏,理论实践结合有一定困难度,需要和专业老师沟通。
参考文献:
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 04-0000-01
一、应用型软件人才培养的目标定位[1]
黑龙江东方学院属教学型一般本科院校,培养的是应用型人才。自2009年以来,我院深化教学改革,通过“五个突破,五个构建”逐步探索应用性职业型开放式人才培养模式,我院软件人才培养更是强调动手能力,为此,我们突破重理论轻实践的传统教学框架,突破“以考为本”、一卷定优劣的传统考核办法,形成一套应用型软件人才创新实践能力培养[2]的一种有效模式――计算机软件专业五层次实践培养模式。
二、计算机软件专业五层次实践培养模式
为保证软件专业的学生在整个四年的学习过程中,实践学习不断线。我们把实践环节分成五个层次:第一层次是课程实验,第二层次是课程设计,第三层次是技术实训,第四层次是校企合作,第五层次是毕业设计。
(一)课程实验。课程实验主要侧重于验证性实验。比如《C语言程序设计》课程,课堂上学完循环语句后,做一个实验,让学生编一段有循环结构的程序。通过验证性实验获取感性认识,并由感性认识加深理性认识,达到巩固理论基础的目的。这就是说课程实验的主要目的是巩固理论基础。
(二)课程设计。课程设计应该综合应用一门或二门以上课程知识,做一些综合性实验。通过这些综合性实验,贯通几门课的理论知识,培养一种专业应用能力。课程设计比课程实验提高了一个层次,它不是验证性实验,而是综合性实验。但不管怎么说,课程实验和课程设计仍然停留在实验这个层次上,还没有达到实际应用的层次上。为此,我们引入了技术实训这一新的实践环节。
(三)技术实训。引入技术实训主要有两点原因:其一,我们要求学生毕业前,掌握一个完整的开发平台,而不仅仅是学过一门门课,比如说,目前软件开发平台主要有3个平台:.NET平台,J2EE平台,和LAMP平台。这些平台的基础知识是我们学过的一门门课,包括:操作系统、计算机网络、数据库、开发工具和程序设计语言等,但这些平台不等同于这一门门课,这些平台是一些计算机技术的有机整合起来的整体。比如.LAMP平台,由LINUX操作系统、阿帕奇服务器、MYSQL数据库和PHP语言有机整合起来的平台。只有掌握了平台,才能实际开发软件。所以我们要通过技术实训,让每个学生掌握一个平台。其二,由于计算机技术发展很快,学校讲授的计算机技术滞后于企业所需要的计算机技术,比如说,我们也开设网页制作和网站建设这门课,但当前流行的AJAX技术,我们没有讲到。再比如说,我们也开设了Java程序设计课。但目前流行的Struts、Spring等框架,我们没有讲到。所以,我们应在技术实训阶段把这些当前流行的技术介绍给学生,尽量缩小学校教学与企业需求之间的距离。
技术实训阶段,指导学生应用IT企业当前流行的计算机技术,开发仿真的商业案例项目,掌握项目管理、需求分析、设计编码等开发流程和开发规范,提高学生的实际应用能力和就业能力。
(四)校企合作,共建实训基地。我院先后与海康软件公司、哈尔滨黑大伊思特软件有限公司、北京易第优教育咨询有限公司、中国齐二机床集团等企业合作,并致力于实训基地建设,进入基地学习的学生直接以实际开发的项目作为实习训练项目,相当于在专业IT公司工作超过半年的员工具有的软件开发能力与经验,方便毕业后直接上岗,参与实际项目研发。
同时,我们还邀请企业专家或优秀的项目经理人来我院讲座或授课,在2009年我们对软件人才培养方案进行了修订,把企业引入到学校的合作培养工作中,使培养的学生能达到软件人才的要求,尽可能的与社会需求接轨。
(五)毕业设计。最后一个实践环节是毕业设计。毕业设计应该是用获得的专业能力真刀真枪地开发项目。开发过程中,在继承的基础上,提出改进的方案或方法,以培养集成创新能力。通常情况下,第8学期是毕业设计阶段。但实际情况是多数学生在校外找工作或已经工作,没有精力做毕业设计。为此,我们考虑将毕业设计与技术实训或将毕业设计与校企合作同时进行。每个学生在技术实训或校企合作开始时就选定毕业设计题目。以毕业设计要求的课题作为技术实训的实践项目,或以校企合作学生顶岗实习开发的项目作为毕业设计的课题,以技术实训或顶岗实习获得的实际应用能力进行毕业设计。实训或实习结束时写出毕业论文初稿,将毕业论文初稿作为技术实训和顶岗实习的主要考核依据。这样做,可望提高毕业设计的质量。
我们将实践环节分为五个层次,通过课程实验,巩固理论基础;通过课程设计,贯通理论基础,培养专业应用能力;通过技术实训,提高实际应用能力;通过校企合作,提高就业能力;通过毕业设计,培养集成创新能力。其中,以毕业设计培养集成创新能力,它的实现还有待于进一步的完善。
三、结束语
本文是黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目“应用性院校软件人才培养的探索与实践”的研究成果。它提出了计算机软件专业五层次实践培养模式,构建了新的面向知识、能力、素质并重的软件人才培养模式,有助于学生尽早适应软件产业人才市场需求,有利于培养高素质应用性职业型人才,提高学生的核心竞争力。通过对07级、08级软件专业学生的实施,已取得了较好的效果。为了做到软件人才培养的与时俱进,我们还会不断的摸索和探讨。
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