時(shí)間：2023-09-14 17:43:05
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)技術(shù)研究方向，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、基本數(shù)據(jù)
本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于2010年6月至12月間“教育部學(xué)位與研究生教育評(píng)估工作平臺(tái)”②所公示的申報(bào)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)碩士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科的農(nóng)林高校申報(bào)書(shū)中的信息。申報(bào)書(shū)有嚴(yán)格的格式要求，本文以第一部分中的基本情況、第二部分中的學(xué)術(shù)隊(duì)伍和第三部分中申報(bào)單位一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向?yàn)檠芯繕颖緮?shù)據(jù)。需要說(shuō)明，2011年4月國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)和教育部批準(zhǔn)印發(fā)的學(xué)位辦［2011］25號(hào)文中，根據(jù)《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄（2011年）》，已將原計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科目錄中的“軟件工程”新增為一級(jí)學(xué)科，在本文的分析中未考慮此變化。
二、學(xué)位點(diǎn)科研基地分析
在申報(bào)書(shū)的第一部分基本情況中，要求各申報(bào)高校列出學(xué)位授權(quán)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的國(guó)家（部、省）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、工程研究中心、人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地）。表1為參與申報(bào)的部分農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究基地匯總，各農(nóng)林高校所依托的實(shí)驗(yàn)室集中在農(nóng)業(yè)信息學(xué)、農(nóng)業(yè)信息化工程、數(shù)字農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，反映出了農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)資源設(shè)置的農(nóng)林行業(yè)特色明顯。
三、學(xué)術(shù)隊(duì)伍設(shè)置分析
根據(jù)各高校申報(bào)書(shū)中現(xiàn)有在編人員信息，從年齡結(jié)構(gòu)看，36歲~45歲占到63.5%，46歲~55歲占到23.5%，55歲以上所占比例比較小，這表明，中、青年科技人員是農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的主力軍。從隊(duì)伍建設(shè)的梯隊(duì)上看,“老”、“中”“、青”結(jié)合的梯隊(duì)合理。從學(xué)歷結(jié)構(gòu)看，農(nóng)林高校“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科學(xué)術(shù)隊(duì)伍中具有博士學(xué)位的人員比例仍然偏小（圖1），迫切需要年輕同志繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。
四、學(xué)科研究方向設(shè)置分析
根據(jù)申報(bào)要求，各申報(bào)高校一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向填寫(xiě)不少于4個(gè)，不超過(guò)6個(gè)。14所農(nóng)林高校所設(shè)置的一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向主要集中如下9個(gè)方向（圖2）。
（一）計(jì)算機(jī)軟件與理論主要致力于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的軟件理論和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)研究，著重面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)，運(yùn)用構(gòu)件化的軟件技術(shù)和智能決策技術(shù)，研究農(nóng)業(yè)信息的智能化處理、分析、傳輸、管理和利用，以及智能決策軟件的構(gòu)造技術(shù)。
（二）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用以計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制技術(shù)研究為核心，以農(nóng)業(yè)應(yīng)用為特點(diǎn)，致力于農(nóng)業(yè)裝備的檢測(cè)控制、田間信息采集傳輸?shù)难芯俊Ｔ诿嫦颥F(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控方向，圍繞傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，信息采集，監(jiān)控信息分析與處理，展開(kāi)相應(yīng)的理論與應(yīng)用研究。
（三）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，開(kāi)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)支撐技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)、分布式計(jì)算的應(yīng)用研究。主要包括：網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估與優(yōu)化計(jì)算，傳感器網(wǎng)絡(luò)，下一代網(wǎng)絡(luò)中的分布對(duì)象計(jì)算模型，網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)建模與模擬，普適環(huán)境中的Web服務(wù)和上下文感知服務(wù)等有關(guān)理論和方法的研究。
（四）信息安全研究信息安全的基礎(chǔ)理論方法和技術(shù)體系，主要包括：數(shù)字簽名與身份認(rèn)證，密鑰管理，生物數(shù)據(jù)安全，安全協(xié)議與多方計(jì)算等。（五）智能信息處理著重于智能算法的理論、算法模型及其應(yīng)用，在Web信息處理、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等方面結(jié)合農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)等學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展智能技術(shù)在農(nóng)林業(yè)上的應(yīng)用研究。
（六）圖形圖像處理研究圖形圖像處理，信息可視化和人機(jī)交互技術(shù)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及相關(guān)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化和自動(dòng)化中的應(yīng)用。主要包括：農(nóng)作物與植物分類(lèi)，農(nóng)作物生長(zhǎng)仿真，農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)與分級(jí)，新型農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)仿真等相關(guān)需求。
（七）農(nóng)業(yè)信息化農(nóng)業(yè)信息化研究方向是在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究信息化和輔助決策智能化過(guò)程中，為解決農(nóng)業(yè)規(guī)劃、決策、評(píng)價(jià)等研究工作對(duì)計(jì)算機(jī)軟件提出的需求所形成的研究方向。
（八）數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村信息化等事業(yè)發(fā)展的需要，重點(diǎn)研究數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)新技術(shù)，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)與移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘，信息檢索與數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)挖掘研究方向主要研究數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)理論與技術(shù)，以及集成信息檢索、模式識(shí)別、圖形圖像分析、空間數(shù)據(jù)分析、生物信息等方面的技術(shù)。
（九）嵌入式軟件與系統(tǒng)結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn)，培養(yǎng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的嵌入式技術(shù)與應(yīng)用人才，主要針對(duì)嵌入式技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)研究，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)。研究嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程的控制以及基于嵌入式技術(shù)開(kāi)發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品。其他研究方向有：高性能計(jì)算與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、光電信息與機(jī)器視覺(jué)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、多Agent系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)算法研究、軟件測(cè)試與智能系統(tǒng)、科學(xué)計(jì)算及算法設(shè)計(jì)、分布式系統(tǒng)理論，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用等。
五、學(xué)位點(diǎn)科研項(xiàng)目資助情況分析
科研項(xiàng)目數(shù)量和質(zhì)量對(duì)于學(xué)位點(diǎn)科研水平意義重大。表2給出了農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)項(xiàng)目資助情況，分為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家863/948計(jì)劃項(xiàng)目，國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃/教育部項(xiàng)目，國(guó)家自然科學(xué)基金，省級(jí)自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目。由表2可見(jiàn)，國(guó)家863/948計(jì)劃項(xiàng)目有33項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的8.4%；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目有26項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的6.6%；農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃/教育部項(xiàng)目有27項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的6.9%；國(guó)家自然科學(xué)基金有53項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的13.5%；省自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目有252項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的64.5%。從立項(xiàng)項(xiàng)目主持單位來(lái)看,分布不均衡，14所農(nóng)林高校存在一定的差別。從立項(xiàng)項(xiàng)目類(lèi)型來(lái)看,國(guó)家級(jí)的重大項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目（國(guó)家863/948計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃因其要求高、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán),立項(xiàng)數(shù)量較低，省級(jí)自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目數(shù)量較多。14所農(nóng)林高校共承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金53項(xiàng)，通過(guò)科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)ISIS③查詢，14所農(nóng)林高校所承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的學(xué)科分布主要集中在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)（F020301）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬與建模（F020102）和計(jì)算機(jī)軟件（F0202）三個(gè)領(lǐng)域。從立項(xiàng)項(xiàng)目年度統(tǒng)計(jì)分析看，2004年承擔(dān)8項(xiàng),2005年承擔(dān)6項(xiàng),2006年承擔(dān)7項(xiàng),2007年承擔(dān)7項(xiàng),2008年承擔(dān)5項(xiàng)，2009年承擔(dān)15項(xiàng)；從立項(xiàng)項(xiàng)目總數(shù)來(lái)看,2009年后總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),這與國(guó)家高度重視科技投入有關(guān)。
六、學(xué)科交叉融合情況分析
作為農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科，在研究方向設(shè)置上，除了注重計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科主體地位外，也力求體現(xiàn)與農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)高度融合的學(xué)科特色。福建農(nóng)林大學(xué)2007年在生物學(xué)一級(jí)博士點(diǎn)下設(shè)立了生物信息科學(xué)與技術(shù)博士點(diǎn)和碩士點(diǎn)。應(yīng)用計(jì)算智能理論，處理有關(guān)序列分析，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測(cè)，蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)，蛋白質(zhì)相互作用和進(jìn)化模型等問(wèn)題，并構(gòu)建相關(guān)軟件分析平臺(tái)。南京林業(yè)大學(xué)的林木生物信息學(xué)，依托林木遺傳與生物技術(shù)省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，完成了針對(duì)重要木本植物楊樹(shù)的全基因組測(cè)定工作，其先進(jìn)的海量數(shù)據(jù)處理設(shè)備為生物信息學(xué)研究提供了基礎(chǔ)保障。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)置了生物信息處理研究方向，依托“湖南省植物激素與生長(zhǎng)發(fā)育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，重點(diǎn)研究生物計(jì)算科學(xué)及生物信息的獲取、加工與分析。利用計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)模型等方法分析和處理生物學(xué)數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)處理的算法和工具，對(duì)于理解復(fù)雜生命現(xiàn)象、新物種分類(lèi)、藥物靶點(diǎn)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有重要的理論和實(shí)踐意義。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)利用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)等的算法與技術(shù)，解決生物數(shù)據(jù)處理中產(chǎn)生的各種問(wèn)題。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)展了生物信息和生物計(jì)算研究，包括蛋白質(zhì)分子對(duì)接，動(dòng)物疫苗與獸藥的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物信息智能處理研究，重點(diǎn)在于DNA序列分析及其基因表達(dá)信號(hào)處理。其他農(nóng)林高校在許多研究方向上也都涉及生物信息技術(shù)。
七、學(xué)科發(fā)展方向的建議
通過(guò)分析14所農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)的資源配置,從中可以看出,經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展,我國(guó)農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有了長(zhǎng)足的發(fā)展，新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)建議考慮如下方面：
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)脆弱性 研究現(xiàn)狀 評(píng)估方法 定量 定性
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，已應(yīng)用于人們生活和學(xué)習(xí)的各個(gè)方面。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題也出現(xiàn)先在人們的眼簾。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體的安全情況，可以通過(guò)安全評(píng)估來(lái)充分反映其已經(jīng)存在的漏洞、潛在的威脅、可能受到的攻擊、整體系統(tǒng)的安全等級(jí)等一些問(wèn)題。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估方法已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對(duì)象之一。
1 網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估研究的意義
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在此過(guò)程中需要考慮的方面很多。惡意的主體（攻擊者或者攻擊程序）能夠充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性這一特性，然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)造成一些不小的損害，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中已授權(quán)的手段和方式來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行對(duì)資源的未授權(quán)訪問(wèn)。比如，現(xiàn)今那些網(wǎng)絡(luò)入侵事件十分肆虐。
網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估的研究，首先可以夠彌補(bǔ)現(xiàn)有安全防護(hù)措施的不足。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)性措施有很多，例如：防火墻、入侵防護(hù)系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)、病毒檢測(cè)和查殺工具等等。然而，雖然這些安全措施在網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題上起著不小的作用，但是同時(shí)也存在著局限性。這些措施通常是一種被動(dòng)防護(hù)方式，釆取相應(yīng)的檢測(cè)作用通常是在安全事件發(fā)生的過(guò)程中或發(fā)生之后產(chǎn)生的。另外，這些安全措施對(duì)于未知攻擊沒(méi)有相應(yīng)的有效檢測(cè)手段，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)起的那些攻擊也缺乏有效的防護(hù)效果。然而網(wǎng)絡(luò)的脆弱性評(píng)估，所進(jìn)行的所有可能攻擊事件和攻擊路徑的預(yù)測(cè)是在對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全狀況和脆弱性信息的綜合評(píng)判這一條件下進(jìn)行的，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全狀況在攻擊事件發(fā)生前的主動(dòng)預(yù)測(cè)。另外，網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估是針對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全分析，它的防護(hù)作用是在安全事件的整個(gè)過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)充，因此不存在網(wǎng)絡(luò)界限的局限性。
另外，網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估是一種類(lèi)似滲透測(cè)試的過(guò)程，為建立完備、有效的安全機(jī)制提供依據(jù)。由于管理員或者主機(jī)用戶，在安全策略上存在著某些疏忽和欠缺，比如網(wǎng)絡(luò)的不當(dāng)連接和不合理的信任關(guān)系，都為網(wǎng)絡(luò)安全埋下了隱患。而普通的防護(hù)措施根本難以發(fā)現(xiàn)這些漏洞。
2 網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估技術(shù)研究現(xiàn)狀以及相關(guān)的問(wèn)題
網(wǎng)絡(luò)安全性是否，主要是網(wǎng)絡(luò)其存在的脆弱性這一特點(diǎn)，導(dǎo)致了一系列的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，這些隱患主要存在于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、主機(jī)操作系統(tǒng)等等。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源管理分散，并且那些用戶缺乏安全意識(shí)和一些有效的防護(hù)手段，所以各類(lèi)軟硬件產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)普遍存在脆弱性。網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，因?yàn)楣ぷ髦心惚仨毜每紤]到其漏洞之間的聯(lián)系、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的動(dòng)態(tài)性、網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的依賴性以及網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的復(fù)雜性。對(duì)此，網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估的研究是十分有價(jià)值的。
3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估方法簡(jiǎn)析
目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估方法可以分為三種：定量的評(píng)估方法、定性的評(píng)估方法以及定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估方法。
3.1 定量的評(píng)估方法
該評(píng)估方法就是對(duì)脆弱性進(jìn)行評(píng)估運(yùn)用數(shù)量指標(biāo)，表述評(píng)估的結(jié)果使用的是直觀的數(shù)據(jù)，這樣讓研究者可以更清楚地看到結(jié)果。采用定量分析方法使研究結(jié)果更科學(xué)、嚴(yán)密和深刻。一個(gè)數(shù)據(jù)，有時(shí)候比一大堆那些文字更能夠說(shuō)明的問(wèn)題。然而，有時(shí)候的量化通常會(huì)把復(fù)雜的問(wèn)題變得過(guò)于簡(jiǎn)單化，一些風(fēng)險(xiǎn)因素也趁機(jī)出現(xiàn)了。
3.2 定性的評(píng)估方法
該方法主要是研究者，根據(jù)自身的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、歷史教訓(xùn)以及當(dāng)時(shí)的、政策走向及特殊變例等非量化資料，然后對(duì)系統(tǒng)得脆弱性狀況做出判斷的過(guò)程。這就要求評(píng)估者的自身業(yè)務(wù)能力，主觀性很強(qiáng)，人起著主導(dǎo)的作用。這主要靠研究者的眼光和大腦，對(duì)調(diào)查對(duì)象加以深入了解后整理資料，然后進(jìn)行分析做出調(diào)查結(jié)論，這樣使得評(píng)估的結(jié)論更全面、更深刻，避免了一些像定量的評(píng)估方法所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)因素。
3.3 定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估方法
評(píng)估過(guò)程是科學(xué)、準(zhǔn)確的，如果將定性分析和定量分析兩種方法簡(jiǎn)單的割裂開(kāi)來(lái)，避免兩種方法所帶來(lái)的不良風(fēng)險(xiǎn)，在一些復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估過(guò)程中，兩者綜合起來(lái)是最好的評(píng)估方法。
4 結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性和安全性，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一直是一個(gè)值得關(guān)注問(wèn)題，因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估技術(shù)相當(dāng)重要。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估技術(shù)，其實(shí)主要是在七方面進(jìn)行考慮：基于規(guī)則的拓?fù)浯嗳跣苑治觥⒒诰W(wǎng)絡(luò)中心性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估、基于模型的評(píng)估方法、基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估方法、基于脆弱點(diǎn)依賴圖的脆弱性評(píng)估、運(yùn)用層次分析法的網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估、基于入侵路徑的網(wǎng)絡(luò)安全性評(píng)估。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
戴鍵強(qiáng)（1982-），男，江蘇省丹陽(yáng)人，計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域工程碩士在讀，江蘇省丹陽(yáng)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校中學(xué)一級(jí)，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)方向等。
【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)信息處理 技術(shù)研究
大數(shù)據(jù)廣義上指的是無(wú)法在一定范圍內(nèi)進(jìn)行常規(guī)捕捉和管理的數(shù)據(jù)，是需要新模式和新方案來(lái)進(jìn)行信息收集的。而我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)用戶的迅速增長(zhǎng)，因此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也是非常龐大的。所以這也使得我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)要進(jìn)行全面革新來(lái)面對(duì)時(shí)刻增長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，這也是大數(shù)據(jù)時(shí)代下的必然趨勢(shì)。
1 “大數(shù)據(jù)”的具體內(nèi)涵
1.1 基本含義
大數(shù)據(jù)從字面上理解為數(shù)據(jù)量大，換而言之就是目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)無(wú)法將這些數(shù)據(jù)龐大的信息進(jìn)行整合和分類(lèi)，并進(jìn)行傳輸。而現(xiàn)階段對(duì)于大數(shù)據(jù)的具體范圍還沒(méi)有非常明確的定義。
1.2 大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)
1.2.1 數(shù)據(jù)傳輸速度快
數(shù)據(jù)傳輸速度是大數(shù)據(jù)的第一大優(yōu)勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的普及，計(jì)算機(jī)用戶數(shù)量增多必然導(dǎo)致數(shù)據(jù)的增多，因而用戶的需求也會(huì)隨之提升，所以這就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析整理，并將結(jié)果進(jìn)行傳輸。而大數(shù)據(jù)時(shí)代下，數(shù)據(jù)處理已經(jīng)有了迅速的發(fā)展，信息傳輸速度不再受限于計(jì)算機(jī)技術(shù)。
1.2.2 信息多樣化
信息多樣化是大數(shù)據(jù)時(shí)代的又一顯著特征。在計(jì)算機(jī)技術(shù)不發(fā)達(dá)的年代，傳輸信息主要通過(guò)文本或是網(wǎng)頁(yè)的方式，這樣的方式不僅效率低，且傳輸?shù)男畔?nèi)容單調(diào)，缺乏即時(shí)性。而大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)很好地解決了這一問(wèn)題，現(xiàn)如今多樣化的數(shù)據(jù)傳輸媒介和豐富的格式也給計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)了質(zhì)的變化。音頻、視頻、圖像等傳輸手段更廣泛運(yùn)用于現(xiàn)階段的信息技術(shù)之中，在未來(lái)也將繼續(xù)運(yùn)用。
2 大數(shù)據(jù)時(shí)代的變革
大數(shù)據(jù)時(shí)代是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要標(biāo)志，也是該行業(yè)的歷史性的進(jìn)步，對(duì)廣大用戶都產(chǎn)生了重要的影響。現(xiàn)如今，無(wú)論是政府機(jī)關(guān)還是事業(yè)單位，亦或是個(gè)人，都是大數(shù)據(jù)時(shí)代下的用戶，大數(shù)據(jù)也加深了各方之間的聯(lián)系，使信息能夠更廣泛傳播，資源共享更為便捷，這也給企業(yè)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。然而，在這一過(guò)程中仍然有一些我們應(yīng)該注意到的問(wèn)題，這些問(wèn)題如果不能妥善解決，勢(shì)必會(huì)制約大數(shù)據(jù)時(shí)代下計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。在筆者看來(lái)，這是一個(gè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的過(guò)程，具體表現(xiàn)如下。
3 大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要體現(xiàn)
3.1 預(yù)測(cè)分析技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)是一種對(duì)于數(shù)據(jù)的挖掘和解決方式，可以在數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)對(duì)于未來(lái)結(jié)果的計(jì)算。在現(xiàn)階段，很多企業(yè)利用大數(shù)據(jù)來(lái)所信息進(jìn)行收集，并進(jìn)行模型優(yōu)化，從而來(lái)提升企業(yè)的管理水平和業(yè)務(wù)水平。而用戶也可以根據(jù)自身需要將這些功能進(jìn)行選取式利用，從而為各個(gè)行業(yè)的工作提供便利。
3.2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)
包含分布式存儲(chǔ)技術(shù)好和可視化的數(shù)據(jù)技術(shù)。前者是指利用多臺(tái)存儲(chǔ)器會(huì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，是提高系統(tǒng)適用性和穩(wěn)定性的有效途徑。而后者可以對(duì)不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行直觀顯示，從而將信息展示在用戶面前，便于信息的實(shí)時(shí)分析和資源共享。
4 大數(shù)據(jù)時(shí)代下計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)遇
網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及于我國(guó)的日常生活了工作之中，并在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的作用。大數(shù)據(jù)的顯著特點(diǎn)就是信息量大，工作要求也更高。盡管在現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)技術(shù)下處理這些信息仍然有很多需要優(yōu)化和改進(jìn)的地方，但是其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)還是非常令人滿意的。以一般的公司為例，一個(gè)公司進(jìn)行大數(shù)據(jù)的管理，可以有效提升每個(gè)部門(mén)的工作效率，并加強(qiáng)管理層和基層的交流，減少工作中產(chǎn)生的各種突發(fā)問(wèn)題。另一方面，可以讓各部門(mén)之前形成良好的工作配合，在人力、物力、財(cái)力上都做到節(jié)省成本，從而讓企業(yè)能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)重要的地位。又例如在工廠中進(jìn)行大數(shù)據(jù)的處理分析，能夠有效地了解到市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，捕捉市場(chǎng)信息，從而了解到消費(fèi)者的具體需求和喜好，能夠針對(duì)性地生產(chǎn)出消費(fèi)者需要的產(chǎn)品，對(duì)于工廠的發(fā)展會(huì)起到積極的促進(jìn)作用。因此不難看出，大數(shù)據(jù)時(shí)代下，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展會(huì)有很多機(jī)遇，只要善于把握，必將能取得令人滿意的結(jié)果。
5 大數(shù)據(jù)時(shí)代下計(jì)算機(jī)技術(shù)的挑戰(zhàn)
5.1 對(duì)于存儲(chǔ)技術(shù)的新要求
巨大的數(shù)據(jù)信息量必然給未來(lái)的存儲(chǔ)技術(shù)提出了更高的要求，而用戶的需求也會(huì)隨之增加。為了保障用戶的體驗(yàn)，就需要在信息處理能力上進(jìn)行完善和優(yōu)化。例如在硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)寬帶等方面就要進(jìn)行更新，以應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)所帶來(lái)的沖擊。無(wú)疑這是一個(gè)工作量非常大的工程，也需要不斷地學(xué)習(xí)和探索。
5.2 對(duì)于信息安全的新要求
信息安全是用戶最為關(guān)心的問(wèn)題。在近年來(lái)，我們時(shí)常看到用戶的身份證、個(gè)人資料等信息被無(wú)故泄露，導(dǎo)致一系列問(wèn)題的產(chǎn)生。這些信息安全問(wèn)題產(chǎn)生的原因就是數(shù)據(jù)的分類(lèi)和管理不到位。而未來(lái)的大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息量將比現(xiàn)在有成倍甚至幾十倍幾百倍的增加，那么如何在這些巨量的信息中保障每個(gè)用戶的個(gè)人信息安全，就成為了未來(lái)的一大挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)黑客和各種不法分子也早已熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此也要求研究人員在未來(lái)要針對(duì)性地在信息保護(hù)方面做出技術(shù)上的改進(jìn)，從而保證用戶的信息安全，才能是計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)朝著更加穩(wěn)定和正確的道路上發(fā)展前行。
6 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)研究，可以看到大數(shù)據(jù)時(shí)代下，現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)仍然有一些缺陷，在技術(shù)層面上需要進(jìn)行變革和創(chuàng)新。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，信息技術(shù)也將隨之得到提升，未來(lái)的云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必將發(fā)揮重要的作用，更加廣泛地運(yùn)用于人們的工作和生活之中。可以肯定的是，計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)是一個(gè)潛力巨大的項(xiàng)目，雖然面臨著挑戰(zhàn)，但是我們要對(duì)未來(lái)的研究具有信心，相信在未來(lái)我國(guó)的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)必將處于世界領(lǐng)先水平。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
熊朝廷（1981-），男，四川省綿陽(yáng)市人。現(xiàn)為四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司工程師。研究方向?yàn)殡娮有畔ⅰ?/p>
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī) C語(yǔ)言 應(yīng)用特點(diǎn)
中圖分類(lèi)號(hào)：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）04-0000-00
近年來(lái)，隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)于技術(shù)的研究也朝著更深層次的方向發(fā)展。C語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的一種基本語(yǔ)言，隨著程序編程的發(fā)展而迅速發(fā)展，掌握C語(yǔ)言的應(yīng)用特點(diǎn)不僅能夠幫助我們更好地實(shí)現(xiàn)軟件與硬件編寫(xiě)，還能夠優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
1 C語(yǔ)言介紹
研究C語(yǔ)言特點(diǎn)的前提是了解什么是C語(yǔ)言，為后續(xù)探討奠定基礎(chǔ)。所謂C語(yǔ)言，是指一門(mén)通用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，它存在的重要目標(biāo)在于向人們提供一種能夠簡(jiǎn)單編譯的編程語(yǔ)言，具有匯編和高級(jí)語(yǔ)言雙重特性。C語(yǔ)言的發(fā)展最早可以追溯到上個(gè)世紀(jì)七十年代，由美國(guó)貝爾研究所推出，并在多次改善中最終得到了推廣和應(yīng)用。在實(shí)踐中，C語(yǔ)言為工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供支持，且能夠應(yīng)用于程序編寫(xiě)過(guò)程中。現(xiàn)階段，隨著技術(shù)快速發(fā)展，C語(yǔ)言理論與實(shí)踐體系得到了進(jìn)一步發(fā)展，針對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)處理方面也有所突破，如在多維動(dòng)畫(huà)制作等領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。
2 C語(yǔ)言特點(diǎn)分析
2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）順序方面。順序結(jié)構(gòu)是C語(yǔ)言的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用中，其運(yùn)行原理是針對(duì)需要解決問(wèn)題的順序，采用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)的一種較為簡(jiǎn)易的程序。由于程序編寫(xiě)按照固定的順序，故在操作和執(zhí)行過(guò)程中，也會(huì)按照既定的程序運(yùn)行。就最為簡(jiǎn)單的輸入――計(jì)算――輸出程序來(lái)說(shuō)，普遍采用的都是C語(yǔ)言，諸如此類(lèi)的程序很多。雖然順序結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，但卻無(wú)法改變其是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重要地位，任何結(jié)構(gòu)都是建立在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的。
（2）選擇方面。相比較上一種結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性特點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)條件對(duì)相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行路徑進(jìn)行具體的選擇，對(duì)此條件不同，那么其相對(duì)應(yīng)的路徑也會(huì)有所差別，具有明顯的針對(duì)性。在具體操作和設(shè)計(jì)過(guò)程中，人員要堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析原則，對(duì)不同條件進(jìn)行細(xì)致分析后，才能夠做出合理安排和布局，最終達(dá)到程序設(shè)計(jì)目標(biāo)[1]。總體來(lái)說(shuō)，選擇結(jié)構(gòu)較適合邏輯性較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)當(dāng)中。具體操作可以按照下列步驟進(jìn)行：繪制流程圖――設(shè)計(jì)分析――程序編寫(xiě)。采取這種方式能夠最大限度上避免問(wèn)題的遺漏。
（3）循環(huán)方面。在很多算法當(dāng)中，需要對(duì)某段算法進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，直接增加了源程序書(shū)寫(xiě)的工作量。為了避免這一情況的產(chǎn)生，循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種最能夠發(fā)揮C語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)，其直接優(yōu)化了程序編寫(xiě)過(guò)程，使得程序編寫(xiě)變?yōu)楦鼮楹?jiǎn)單。目前，常見(jiàn)的循環(huán)結(jié)構(gòu)主要包括goto、while、do while及for四種，上述結(jié)構(gòu)能夠處理當(dāng)前所有的語(yǔ)言程序編寫(xiě)問(wèn)題，結(jié)構(gòu)之間互相替換，有效降低了程序編寫(xiě)難度。
2.2操作特點(diǎn)
（1）靈活性。在實(shí)際操作時(shí)，C語(yǔ)言對(duì)于人員的要求較低，對(duì)此人員可以進(jìn)行游刃有余的操作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，C語(yǔ)言自身具備9種可控語(yǔ)言及32個(gè)關(guān)鍵詞，且在程序編寫(xiě)時(shí)，人員可以隨意操作和使用，且語(yǔ)言已經(jīng)對(duì)大小寫(xiě)進(jìn)行了細(xì)分，能夠一目了然地觀察到程序編寫(xiě)狀況。相比較其他語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，C語(yǔ)言融合了高級(jí)與低級(jí)語(yǔ)言雙重功能，不僅能夠滿足難度較大的程序編寫(xiě)，低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性也同樣具備。正因如此，使其能夠在世界范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序編寫(xiě)工作中得到了廣泛的應(yīng)用和普及。
（2）普及性。自C語(yǔ)言推出之后，綜合其運(yùn)算范圍來(lái)看，C語(yǔ)言運(yùn)算符應(yīng)用范圍具有廣泛性特點(diǎn)，具體來(lái)說(shuō)包括三個(gè)方面，如針對(duì)轉(zhuǎn)換符、括號(hào)符等，C語(yǔ)言同樣將其視為運(yùn)算符進(jìn)行相應(yīng)的處理，繼而為人員呈現(xiàn)更加直觀、具體的結(jié)果。簡(jiǎn)而言之，C語(yǔ)言運(yùn)算類(lèi)型具有豐富性特點(diǎn)，進(jìn)而使其普及性得到了顯著的提升。
（3）標(biāo)準(zhǔn)性。除了C語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)及控制語(yǔ)句外，其他輸入操作都可以在標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)中進(jìn)行。作為一項(xiàng)特色，函數(shù)在C語(yǔ)言中的作用與主程序在高級(jí)語(yǔ)言中的作用具有相似性。其余的函數(shù)則發(fā)揮了子程序的作用。因此就整體操作來(lái)說(shuō)，無(wú)論是哪種程序，都是自函數(shù)開(kāi)始，且當(dāng)程序執(zhí)行完指令后，主函數(shù)也會(huì)隨之停止。
（4）操作性。相比較來(lái)看，C語(yǔ)言具備其他語(yǔ)言所缺少的指針，促使其在使用時(shí)，能夠更加便利。通常來(lái)說(shuō)，C語(yǔ)言能夠在指針的支持下直接對(duì)硬件進(jìn)行操作，顯著提高了工作效率及質(zhì)量。然而，事物兩面性也決定了指針存在一定的缺陷，主要是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平下，缺乏對(duì)指針的有效保護(hù)，難免會(huì)受到外部因素產(chǎn)生的消極影響，進(jìn)而引發(fā)安全隱患，所以在一定程度上削弱了指針具備的優(yōu)勢(shì)[2]。但是在C++中都對(duì)指針進(jìn)行了優(yōu)化，促使從C語(yǔ)言、C++始終是程序編寫(xiě)的首選。
（5）表達(dá)性。C語(yǔ)言具備豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，直接賦予了它極強(qiáng)的表達(dá)能力。在訪問(wèn)硬件物理地址等過(guò)程中，它能夠表現(xiàn)自己具備的很多優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，它還可以編寫(xiě)系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件，具有通用性。另外，C語(yǔ)言能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖形的處理，支持多種顯示器與驅(qū)動(dòng)器，能夠處理大量數(shù)據(jù)信息，與大數(shù)據(jù)時(shí)展趨勢(shì)相契合。
3結(jié)語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下，計(jì)算機(jī)將會(huì)在全社會(huì)得到普及。而C語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)內(nèi)部軟、硬件編程的重要基礎(chǔ)，也會(huì)隨之發(fā)展。綜合本文對(duì)C語(yǔ)言應(yīng)用特點(diǎn)的研究來(lái)看，其已經(jīng)具備現(xiàn)有語(yǔ)言所缺少的優(yōu)勢(shì)。而針對(duì)C語(yǔ)言存在的諸多不足和問(wèn)題，相關(guān)人員還需要不斷的分析和研究，逐步完善自身，更好地適應(yīng)研究需要，從而促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)踐中的重要作用得到有效發(fā)揮。
參考文獻(xiàn)
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[2]潘睿.計(jì)算機(jī)應(yīng)用C語(yǔ)言的特點(diǎn)探討[A].北京中外軟信息技術(shù)研究院.第二屆世紀(jì)之星創(chuàng)新教育論壇論文集[C]，北京中外軟信息技術(shù)研究院：2015：1.
摘 要：以高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)與應(yīng)用能力培養(yǎng)為切入點(diǎn)，基于導(dǎo)學(xué)制形式提出了一種全新的以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以梯隊(duì)式開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目作為實(shí)踐平臺(tái)的“教―學(xué)―應(yīng)用”教學(xué)模式。此模式側(cè)重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和全程參與，強(qiáng)調(diào)教師的啟發(fā)式教學(xué)和實(shí)時(shí)性指導(dǎo)，重視計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐的有機(jī)滲透和教學(xué)活動(dòng)的系統(tǒng)化開(kāi)展。并基于教學(xué)模式與培養(yǎng)改革探索，進(jìn)一步闡述了教與學(xué)互動(dòng)、學(xué)與用互補(bǔ)的內(nèi)在聯(lián)系。
關(guān)鍵詞：導(dǎo)學(xué)制; 教學(xué)模式; 實(shí)踐教學(xué); 計(jì)算機(jī)應(yīng)用
基金項(xiàng)目：省高校教學(xué)改革研究項(xiàng)目(湘教通[2010]243) 、(湘教通[2011]315)；省教育廳青年項(xiàng)目(09B103)；國(guó)家自然科學(xué)青年基金(11004166)；國(guó)家“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”項(xiàng)目(081053001)、(091053011)；國(guó)家第一類(lèi)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)：信息與計(jì)算科學(xué)(高教函[2007]31號(hào))支持。
作者簡(jiǎn)介：袁健美，女，副教授，研究方向?yàn)椴⑿杏?jì)算、計(jì)算機(jī)應(yīng)用；毛宇亮，男，副教授，研究方向?yàn)橛?jì)算物理；文立平，男，教授，研究方向?yàn)橛?jì)算數(shù)學(xué)；舒適，男，教授，學(xué)院院長(zhǎng)，研究方向?yàn)橛?jì)算數(shù)學(xué)。
全國(guó)高等院校的大多數(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)課程，在各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中普及計(jì)算機(jī)知識(shí)和應(yīng)用，以培養(yǎng)大學(xué)生成為既掌握本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，又能熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的復(fù)合型人才為目標(biāo)[1]。目前此類(lèi)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)仍以教師為中心的傳統(tǒng)“集中授課”模式占多，這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是利于教師發(fā)揮主導(dǎo)作用，便于組織課堂教學(xué)，缺點(diǎn)是學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中屬被動(dòng)灌輸?shù)匚唬渲鲃?dòng)性和積極性難以發(fā)揮。在計(jì)算機(jī)知識(shí)教學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)的過(guò)程中，學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)地位和應(yīng)用的關(guān)鍵地位需要突出明確，從而引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)接受向主動(dòng)求知轉(zhuǎn)化[2]。我們基于導(dǎo)學(xué)制引入項(xiàng)目實(shí)施法，提出一種以學(xué)生為主體的“教―學(xué)―應(yīng)用”新型教學(xué)模式。以本科課程教學(xué)體系為基礎(chǔ)，在注重課堂知識(shí)教學(xué)外加強(qiáng)課外教學(xué)的延展和深入，通過(guò)組建梯隊(duì)式的開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目組作為學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新研究的平臺(tái)，充分將教師的計(jì)算機(jī)教學(xué)與學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)相融合。在教學(xué)中教師以培養(yǎng)大學(xué)生科研創(chuàng)新素質(zhì)為明確目標(biāo)，以導(dǎo)師制形式分層次地深入教學(xué)流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，以項(xiàng)目實(shí)施作為教師與學(xué)生的導(dǎo)學(xué)、實(shí)踐與應(yīng)用(研究)的互補(bǔ)[3]。
1 “教―學(xué)―應(yīng)用”教學(xué)模式構(gòu)建
計(jì)算機(jī)課程具有很強(qiáng)的理論性，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性。計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力要求學(xué)生不僅要掌握好理論知識(shí)，而且還要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐操作中去，并在操作實(shí)踐中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。在調(diào)研了許多高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)體系之后，我們研究探索一種將傳統(tǒng)教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合的多元化啟發(fā)式教學(xué)模式，如圖1所示的“教―學(xué)―應(yīng)用”教學(xué)模式。
在教學(xué)模式圖中我們分別面向“教師”、“學(xué)生”和“應(yīng)用”三種不同“角色”，給出至下而上的層次式分工和定位。明確了這三者在模式中的具體職責(zé)和任務(wù)，也給出了相應(yīng)的技術(shù)研究方向和實(shí)踐應(yīng)用目標(biāo)。基于各年級(jí)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生個(gè)人的項(xiàng)目實(shí)踐能力，通過(guò)教師指導(dǎo)下開(kāi)展的應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐，以選拔組隊(duì)和分層提高的方法將四個(gè)年級(jí)學(xué)生編組成不同的學(xué)習(xí)和協(xié)作團(tuán)隊(duì)，從而形成了由低到高的三個(gè)階段式階梯培養(yǎng)模式。此教學(xué)模式圖充分展示了教學(xué)互動(dòng)、學(xué)用互補(bǔ)的相互作用，其逐層深入和循序漸進(jìn)的方式也體現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程中師資主導(dǎo)、學(xué)生自主、應(yīng)用創(chuàng)新結(jié)合的教學(xué)思想。
圖1 “教―學(xué)―應(yīng)用”新型教學(xué)模式圖
該教學(xué)模式的構(gòu)建過(guò)程由基礎(chǔ)和實(shí)踐教學(xué)出發(fā)，逐漸形成教學(xué)模式，建立系統(tǒng)規(guī)劃和教學(xué)理論，然后通過(guò)得出的理論再指導(dǎo)教學(xué)模式，進(jìn)而在教學(xué)實(shí)踐中再加以應(yīng)用。教師主導(dǎo)擴(kuò)展了自學(xué)與指導(dǎo)、目標(biāo)與導(dǎo)控、問(wèn)題與探究等教學(xué)方法，形成了上述基于教學(xué)實(shí)踐的“以學(xué)生為中心，個(gè)性化自主學(xué)習(xí)為核心”教―學(xué)―應(yīng)用新教學(xué)模式。
2 導(dǎo)學(xué)制教學(xué)模式中角色的地位和內(nèi)在的聯(lián)系
2.1 教師在新模式中的主導(dǎo)地位
教師在完成計(jì)算機(jī)大綱教學(xué)任務(wù)之余，開(kāi)展計(jì)算機(jī)課外延伸教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)教學(xué)引導(dǎo)，實(shí)行導(dǎo)學(xué)制培養(yǎng)。將以往較傳統(tǒng)的課堂講授和上機(jī)實(shí)驗(yàn)方式，延拓到以興趣小組的形式組建學(xué)生應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)梯隊(duì)，并提升為開(kāi)展研究性、探索性、設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。以此以提高學(xué)生創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)制作過(guò)程中親身體驗(yàn)實(shí)踐的益處。
在“教―學(xué)―應(yīng)用”新型教學(xué)模式的具體實(shí)施中，我們邀請(qǐng)具有多年教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)的高水平資深教師講授計(jì)算機(jī)理論和應(yīng)用項(xiàng)目的知識(shí)，進(jìn)行學(xué)生作品的評(píng)測(cè)和指導(dǎo)；選擇教學(xué)和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富的“雙師型”年青骨干教師對(duì)學(xué)生的應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)訓(xùn)練作技術(shù)指導(dǎo)；選派管理教師和實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生項(xiàng)目組織管理和上機(jī)實(shí)踐操作進(jìn)行指導(dǎo)。教師在教學(xué)過(guò)程中處于“知”的地位，起著主導(dǎo)作用，在整體教學(xué)模式中，我們還參考和引入了當(dāng)前企事業(yè)單位在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程和管理模式中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，給學(xué)生布置與目前市場(chǎng)應(yīng)用接軌的實(shí)踐課題和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
在此教學(xué)模式中，教師通過(guò)知識(shí)講授、課題研討、項(xiàng)目實(shí)踐等過(guò)程來(lái)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在計(jì)算機(jī)知識(shí)講授時(shí)側(cè)重于使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法，使之具有自我獲取或更新知識(shí)的能力，確保有較高的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率；在課題研討和項(xiàng)目實(shí)踐中注重啟發(fā)學(xué)生先進(jìn)的思考方式和訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、綜合應(yīng)用知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，且注重專(zhuān)業(yè)教學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，使學(xué)生將所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)進(jìn)一步應(yīng)用于其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)中。通過(guò)系統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)使學(xué)生能夠形成較為完備的計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)體系，并在具體實(shí)踐中積累開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。考慮到非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)教育與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教育不同，在實(shí)施教學(xué)活動(dòng)時(shí)教師根據(jù)不同的教學(xué)對(duì)象采取不同的教學(xué)方法，旨在結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特色與個(gè)人能力，掌握并強(qiáng)化實(shí)用技術(shù)，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在教學(xué)系統(tǒng)化開(kāi)展過(guò)程中，不斷提升教學(xué)質(zhì)量和深入實(shí)踐培養(yǎng)[4-5]。
2.2 學(xué)生在新模式中的主體地位
學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng)和主體參與能力訓(xùn)練是教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵，在計(jì)算機(jī)課程教學(xué)之外我們以課外興趣開(kāi)發(fā)小組的培養(yǎng)形式，選拔學(xué)生組建應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)梯隊(duì)。采用靈活多樣、不受時(shí)間、空間和地域限制的培養(yǎng)方式，設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的興趣組開(kāi)放式學(xué)習(xí)課堂、項(xiàng)目實(shí)踐機(jī)房、技術(shù)交流論壇和作品網(wǎng)站等。發(fā)揮教師知識(shí)講授、綜合實(shí)踐的主導(dǎo)作用，運(yùn)用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器環(huán)境，提供了以概念知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能訓(xùn)練相結(jié)合的(軟硬件)技術(shù)平臺(tái)等，激發(fā)學(xué)生旺盛的求知欲，形成對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的自覺(jué)關(guān)注和自我渴求，充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，使之在所提供的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)平臺(tái)和應(yīng)用環(huán)境中隨時(shí)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和互動(dòng)協(xié)作。
在“教―學(xué)―應(yīng)用”新型教學(xué)模式中，我們采用了詳細(xì)明確的技術(shù)分組與不同年級(jí)層次的選拔相結(jié)合來(lái)建立學(xué)生應(yīng)用項(xiàng)目梯隊(duì)，讓學(xué)生既有各自的計(jì)算機(jī)知識(shí)方向和技術(shù)主攻領(lǐng)域，又有共同的技術(shù)實(shí)施目標(biāo)和項(xiàng)目制作任務(wù)。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施流程和新技術(shù)要求來(lái)督促學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的探索和積累，也增進(jìn)彼此間技術(shù)探討、經(jīng)驗(yàn)交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)。
根據(jù)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)教育一般分為三個(gè)層次的教學(xué)體系：1)信息技術(shù)基礎(chǔ)；2)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和程序設(shè)計(jì)；3)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用技術(shù)[6]。這三個(gè)層次之間有著相互聯(lián)系、相互依存的關(guān)系，我們把其與大學(xué)四年的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)相結(jié)合，針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行分層次教學(xué)和分年級(jí)知識(shí)講授，并組織不同程度技術(shù)訓(xùn)練。形成了以高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、畢業(yè)設(shè)計(jì)為主，三年級(jí)、二年級(jí)的學(xué)生參加項(xiàng)目開(kāi)發(fā)為輔，到低年級(jí)學(xué)生參與基礎(chǔ)制作和技術(shù)學(xué)習(xí)――“梯隊(duì)式實(shí)踐”技術(shù)團(tuán)隊(duì)。在實(shí)施過(guò)程中學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)與指導(dǎo)教師進(jìn)行課題研討和項(xiàng)目交互，能夠與梯隊(duì)組員一起共同學(xué)習(xí)鉆研、互動(dòng)交流、協(xié)作開(kāi)發(fā)和經(jīng)驗(yàn)共享，大大提高了學(xué)生與老師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流，使教學(xué)過(guò)程更加科學(xué)化。
2.3 應(yīng)用在新模式中的關(guān)鍵地位
學(xué)以致用是計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科的目標(biāo)，應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的科學(xué)開(kāi)展也是“教―學(xué)―應(yīng)用”新型教學(xué)模式中的關(guān)鍵，所以必須系統(tǒng)地規(guī)劃計(jì)算機(jī)知識(shí)的講授體系，合理地安排實(shí)踐訓(xùn)練計(jì)劃和任務(wù)實(shí)施流程，并提供相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)境和操作平臺(tái)(開(kāi)放式學(xué)習(xí)課堂、項(xiàng)目實(shí)踐機(jī)房、技術(shù)交流論壇和作品網(wǎng)站等)，讓學(xué)生在自主的學(xué)習(xí)和參與實(shí)踐開(kāi)發(fā)過(guò)程中有機(jī)地把計(jì)算機(jī)學(xué)科和技術(shù)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。科學(xué)地引入趣味型、實(shí)用型和專(zhuān)業(yè)型的課題，藉此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)作激情，提高解決實(shí)際問(wèn)題和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用問(wèn)題的能力[7]。
結(jié)合計(jì)算機(jī)教育的層次教學(xué)，我們從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、系統(tǒng)應(yīng)用、網(wǎng)頁(yè)制作和程序語(yǔ)言編寫(xiě)等訓(xùn)練出發(fā)，逐漸深入為基于WEB平臺(tái)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站制作、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用，通過(guò)所涉及的語(yǔ)言、軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器等知識(shí)面來(lái)系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。學(xué)生所組成的“梯隊(duì)式實(shí)踐”技術(shù)團(tuán)隊(duì)以教師所布置的實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用課題為中心，梯隊(duì)中每組成員先分別運(yùn)用各自領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目課題實(shí)踐，然后在開(kāi)發(fā)互嵌、交互任務(wù)時(shí)再運(yùn)用共同的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器平臺(tái)進(jìn)行協(xié)作開(kāi)發(fā)，教師對(duì)梯隊(duì)課題實(shí)踐實(shí)時(shí)地進(jìn)行指導(dǎo)和管理，通過(guò)多層次的應(yīng)用開(kāi)發(fā)直至形成完整的“學(xué)生應(yīng)用作品”。譬如在技術(shù)論壇上，學(xué)生匯報(bào)制作進(jìn)展、探討應(yīng)用技術(shù)；教師在線師生互動(dòng)、回答疑問(wèn)等；又如在團(tuán)隊(duì)網(wǎng)站上學(xué)生在線遞交開(kāi)發(fā)報(bào)告、開(kāi)發(fā)的應(yīng)用作品；教師管理調(diào)控開(kāi)發(fā)流程、在線評(píng)測(cè)學(xué)生作品等。
上述教學(xué)活動(dòng)改進(jìn)了以往單一的講與學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了師生的教與學(xué)的并重，并充分利用所提供的實(shí)踐平臺(tái)和操作環(huán)境，將理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用充分融合，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)與應(yīng)用的互促互補(bǔ)。教師的指導(dǎo)、學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐，使“教―學(xué)―應(yīng)用”模式產(chǎn)生聚集效應(yīng)。特別是在全程中動(dòng)態(tài)的、有機(jī)滲透的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使得整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)有著較好的規(guī)律性和較強(qiáng)的延展性。學(xué)生在教師指導(dǎo)下組隊(duì)參與實(shí)踐項(xiàng)目的應(yīng)用活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，增強(qiáng)了當(dāng)代大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，最終提了高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3 結(jié)語(yǔ)
“教―學(xué)―應(yīng)用”模式探索和實(shí)踐旨在分析教學(xué)活動(dòng)中諸因素的相互作用、相互聯(lián)系和相互影響，挖掘教與學(xué)、學(xué)與用的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合理論教育和應(yīng)用實(shí)踐，促進(jìn)師、生間有機(jī)互動(dòng)，協(xié)調(diào)學(xué)、用間科學(xué)互補(bǔ)。以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量和復(fù)合型應(yīng)用人才為目標(biāo)，拓展教師的知識(shí)教育和實(shí)踐教育能力，整合多元化教學(xué)資源和構(gòu)建層次式教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、探索能力與應(yīng)用能力。高校實(shí)踐教育能力建設(shè)是培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的堅(jiān)實(shí)支撐，此教學(xué)模式將課堂教育教學(xué)與應(yīng)用能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，不僅適用于高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)開(kāi)展，也可拓展應(yīng)用于其它課程體系的教育教學(xué)。
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Computer Practice Teaching Based on Project Implementation Method
YUAN Jianmei1, MAO Yuliang2, WEN Liping1, SHU Shi1
(1. School of Mathematics and Computational Science, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2. Faculty of Material, Optoelectronics and Physics, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China)
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)；專(zhuān)業(yè)建設(shè)；師資隊(duì)伍；科研平臺(tái)
中圖分類(lèi)號(hào)：G642
1 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)和人才需求分析
自上世紀(jì)五十年代開(kāi)始招生以來(lái)，我國(guó)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)經(jīng)歷了一個(gè)高速發(fā)展的過(guò)程。近十年來(lái)，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的招生數(shù)量始終占據(jù)著各高校理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)之最。由于就業(yè)狀況良好、工資薪酬高，各學(xué)校的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)受到考生與家長(zhǎng)的關(guān)注，吸引了大批高分學(xué)生。然而，最近幾年就業(yè)市場(chǎng)上呈現(xiàn)出一種看似“矛盾”的現(xiàn)象，即一方面，大量的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生難以在就業(yè)市場(chǎng)上找到合適的崗位，另一方面，IT企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)人才的需求仍舊旺盛，而且經(jīng)常抱怨難以招聘到急需的人才。
其實(shí)，與其他專(zhuān)業(yè)想比，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)有著許多難以比擬的優(yōu)勢(shì)，諸如計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)過(guò)程有利于增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力和動(dòng)手能力，計(jì)算機(jī)技術(shù)人才容易轉(zhuǎn)入其它行業(yè)等。另一方面，信息產(chǎn)業(yè)仍然屬于朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。因?yàn)椋覈?guó)的軟件行業(yè)剛剛進(jìn)入成熟期，市場(chǎng)潛力巨大。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)從最初的信息時(shí)代過(guò)渡到后PC時(shí)代。目前，我國(guó)已經(jīng)將集成電路、軟件、信息安全等技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提高到戰(zhàn)略高度。同時(shí)，新的應(yīng)用與技術(shù)的需求催生了新的研究熱點(diǎn)，諸如物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等，而這必然導(dǎo)致社會(huì)對(duì)從事這些技術(shù)崗位的專(zhuān)業(yè)人才的新增需求。此外，計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門(mén)基礎(chǔ)性學(xué)科，它在信息技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)著核心地位。從總的趨勢(shì)來(lái)看，社會(huì)對(duì)該專(zhuān)業(yè)人才的需求始終呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。
2 我校的特點(diǎn)與現(xiàn)狀分析
我校屬于近年來(lái)由專(zhuān)科層次學(xué)校升格而成的新建地方本科院校，相對(duì)于“老牌”的本科院校，在辦學(xué)經(jīng)費(fèi)、儀器設(shè)備、師資力量、教學(xué)科研水平、本科辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)等方面存在著明顯的差距。但是也應(yīng)該看到，我校作為新建地方本科院校的優(yōu)勢(shì)：（1）與地方政府和企業(yè)的關(guān)系較為緊密，從而有利于爭(zhēng)取地方政府的政策、資金和企業(yè)橫向項(xiàng)目支持。（2）盡管財(cái)力有限，但是可以集中有限的資金重點(diǎn)扶持少數(shù)的校級(jí)特色專(zhuān)業(yè)。
3 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的實(shí)施方案
3.1 我校加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的意義
我校是專(zhuān)業(yè)橫跨經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、文學(xué)、工學(xué)、管理學(xué)等多個(gè)學(xué)科門(mén)類(lèi)的綜合性普通本科院校，但是各個(gè)學(xué)科的發(fā)展并不平衡。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)可以促進(jìn)我校工學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化現(xiàn)有的學(xué)科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)，并且為今后設(shè)置電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等工學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)打下基礎(chǔ)。山東省一直將信息產(chǎn)業(yè)列入重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，且擁有浪潮、中創(chuàng)等一大批優(yōu)秀IT企業(yè)。目前，山東省對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的需求很大。我校加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)技術(shù)型、應(yīng)用性人才，既可以緩解省內(nèi)軟件人才缺乏的局面，充分發(fā)揮我校為地方社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的作用，又可以為今后“集中優(yōu)勢(shì)研究方向，建設(shè)地區(qū)性技術(shù)研發(fā)中心”的專(zhuān)業(yè)發(fā)展目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。
3.2 我校加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的可行性分析
經(jīng)過(guò)多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累和辦學(xué)條件的逐步改善，我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)初見(jiàn)規(guī)模，具備了承擔(dān)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)教學(xué)的實(shí)力，這表現(xiàn)在：（1）辦學(xué)基礎(chǔ)。我校于1998年獲準(zhǔn)開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)，至今已經(jīng)有十幾年的辦學(xué)歷史，積累了豐富的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)。2003年，開(kāi)始招收計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)成人本科專(zhuān)業(yè)，并且在2009年榮獲省級(jí)成人教育特色專(zhuān)業(yè)。2010年，我校信息管理與信息系統(tǒng)本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)始招生。（2）師資力量。我校信息工程學(xué)院現(xiàn)有專(zhuān)任教師53人，其中教授占9.5%，副教授占22.6%，40歲以下教師占總?cè)藬?shù)的70%。教師隊(duì)伍學(xué)歷水平較高，具有博士學(xué)位的教師5人，具有碩士學(xué)位的教師29人，碩士學(xué)位以上的教師占教師總數(shù)的64%。（3）科研水平。目前，已經(jīng)形成了以“信息安全與密碼學(xué)”、“工業(yè)控制技術(shù)應(yīng)用”、“人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)”為主的重點(diǎn)發(fā)展方向，在相關(guān)領(lǐng)域取得了一批具有特色的成果，且部分成果達(dá)到國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)前沿水平。2011年，經(jīng)山東省教育廳批準(zhǔn)建立山東省“十二五”高等學(xué)校科研創(chuàng)新平臺(tái)――山東省高校信息安全與智能控制實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室目前配置了高性能服務(wù)器集群、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境指紋身份認(rèn)證研發(fā)平臺(tái)、工業(yè)自動(dòng)化通信設(shè)備及過(guò)程控制平臺(tái)、低溫等離子控制與應(yīng)用平臺(tái)等研發(fā)設(shè)備。“十一五”期間，共承擔(dān)縱向科研課題12項(xiàng)，其中山東省教育廳科研計(jì)劃課題4項(xiàng)，山東青年政治學(xué)院重點(diǎn)課題8項(xiàng)。此外，還承接了橫向校企合作課題多項(xiàng)。獲山東高校優(yōu)秀科研成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，申請(qǐng)實(shí)用新型專(zhuān)利2項(xiàng)。在《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》、《電子學(xué)報(bào)》、《通信學(xué)報(bào)》、《天津大學(xué)學(xué)報(bào)》、《電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)》等國(guó)內(nèi)重要期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文十余篇。目前，實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的主要課題有：“電阻壁模式不穩(wěn)定性的數(shù)值模擬研究”、“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的隱私保護(hù)密碼技術(shù)研究”、“涂裝廠房空調(diào)加熱器自適應(yīng)控制算法與廠房?jī)?nèi)壓力控制方法研究”、“多生物特征識(shí)別中的關(guān)鍵問(wèn)題研究”等。
關(guān)鍵詞：3S技術(shù)集成；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)；應(yīng)用；研究進(jìn)展
一、前言
“3S”技術(shù)是以遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GlS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）為基礎(chǔ),將RS、GlS、GPS三種獨(dú)立技術(shù)領(lǐng)域中的有關(guān)部分與其它高技術(shù)領(lǐng)域（如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等）有機(jī)地構(gòu)成一個(gè)整體而形成的一項(xiàng)新的綜合技術(shù)。它集信息獲取、信息處理、信息應(yīng)用于一身,突出表現(xiàn)在信息獲取與處理的高速、實(shí)時(shí)與應(yīng)用的高精度、可定量化方面。
在信息社會(huì)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)代表著農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的誕生和發(fā)展受到3S單項(xiàng)技術(shù)的推動(dòng)，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究，主要內(nèi)容仍然集中在3S技術(shù)利用上。
近年來(lái)，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線電通訊技術(shù)、空間技術(shù)及地球科學(xué)的迅猛發(fā)展，3S技術(shù)已從各自獨(dú)立發(fā)展進(jìn)入相互融合、共同發(fā)展的階段，并且在農(nóng)業(yè)生命科學(xué)、交通網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源調(diào)查、區(qū)域管理、城市規(guī)劃等諸多領(lǐng)域里得到了迅速?gòu)V泛的應(yīng)用。3S技術(shù)的集成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了科學(xué)而適用的技術(shù)方法和手段，它不僅可為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)工作提供及時(shí)、可靠的基礎(chǔ)信息，而且還可對(duì)所獲取的信息進(jìn)行綜合分析、處理，其應(yīng)用前
景非常廣闊。
二、3S技術(shù)及其集成
（一）遙感技術(shù)（RS）
遙感（Remote Sensing，RS）是指從遠(yuǎn)距離高空以及外層空間的各種平臺(tái)上利用可見(jiàn)光、紅外光、微波等電磁波探測(cè)儀器，通過(guò)攝影、掃描及信息感應(yīng)、傳輸、處理，從而研究地面物體的形狀、大小、位置及其環(huán)境的相互關(guān)系的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。現(xiàn)代遙感技術(shù)將向集多種傳感器、多級(jí)分辨率、多光譜段和多時(shí)相為一體的方向發(fā)展，并將與GPS、INS、CCD等技術(shù)結(jié)合，從而以更快的速度、更高的精度和更大的信息量來(lái)獲取對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)。
（二）全球定位系統(tǒng)（GPS）
全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）是美軍自70年代初期開(kāi)始研制的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。
其基本工作原理是通過(guò)GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，獲得必要的導(dǎo)航信息及觀測(cè)量，再經(jīng)數(shù)據(jù)處理，從而完成導(dǎo)航和定位工作。目前，GPS可滿足高精度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的精度要求。
（三）地理信息系統(tǒng)（GIS）
地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）是處理地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。GIS有兩個(gè)顯著特征：一是它不僅可以像傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）那樣管理數(shù)字和文字信息（屬性信息），而且可以管理空間信息（圖形信息）；二是它可以利用各種空間分析的方法，對(duì)多種不同的信息進(jìn)行綜合分析，尋求空間實(shí)體間的相互關(guān)系，分析和處理在一定區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過(guò)程。
目前，GIS正向多功能、高精度、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的時(shí)態(tài)GIS（TemporalGIS，TGIS）方向發(fā)展。
（四）RS、GPS、GIS技術(shù)集成
GPS提供適時(shí)而準(zhǔn)確的定位信息，對(duì)于空間數(shù)據(jù)的確定有特殊的意義；RS技術(shù)利用某些儀器設(shè)備在不與被研究對(duì)象直接接觸的情況下收集數(shù)據(jù)，通過(guò)處理分析最后提取和應(yīng)用有關(guān)對(duì)象信息，是一種高效的信息采集手段，具有極高的空間、時(shí)間分辨率；GIS是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)輸入、存儲(chǔ)、編輯、查詢、分析、決策和輸出空間圖形及屬性數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即RS發(fā)現(xiàn)變化、GPS測(cè)量變化區(qū)域、GIS統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)，形成“一個(gè)大腦，兩只眼睛”的框架。
以GIS為核心的3S技術(shù)集成，構(gòu)成了對(duì)空間數(shù)據(jù)適時(shí)進(jìn)行采集、更新、處理、分析及為各種實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)決策的強(qiáng)大技術(shù)體系。
三、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)及其產(chǎn)生背景和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
（一）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念
“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”也被稱(chēng)為因地制宜農(nóng)業(yè)（Site Specific Farming）、處方農(nóng)業(yè)（Prescription Farming）。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的含義是按照田間每一操作單元的環(huán)境條件和作物產(chǎn)量的時(shí)空間差異性（Temporal and Spatial Variability），精細(xì)準(zhǔn)確地調(diào)整各種農(nóng)藝措施，最大限度地優(yōu)化各種投入（水、肥、種子、農(nóng)藥等）的量、質(zhì)和時(shí)機(jī)，以期獲得最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)土地等農(nóng)業(yè)自然資源。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求實(shí)時(shí)獲取地塊中每個(gè)小區(qū)（每1m2到每10Om2）土壤、水、農(nóng)作物、光、熱等信息，診斷作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量在空間上差異的原因，并按每一個(gè)小區(qū)做出決策，精確地在每一個(gè)小區(qū)進(jìn)行施肥、灌溉、殺蟲(chóng)、除草、播種、耕作、收獲等。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求實(shí)現(xiàn)三個(gè)精確：一是定位的精確，精確確定灌溉、施肥、殺蟲(chóng)等的地點(diǎn)；二是定量的精確，精確確定水、肥、藥、種子等的施用量：三是定時(shí)的精確，精確確定各種農(nóng)藝措施實(shí)施的時(shí)間。
（二）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生背景和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1、產(chǎn)生背景。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)把耕地看作是具有作物均勻生長(zhǎng)條件的對(duì)象進(jìn)行管理，采用統(tǒng)一的耕作、播種、灌溉、施肥、噴藥等農(nóng)藝措施。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)一直忽視作物和資源環(huán)境的時(shí)空差異性，實(shí)行大田均勻施肥、均勻灌溉、均勻噴藥等統(tǒng)一的農(nóng)藝措施。為了從根本上解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)存在的問(wèn)題，隨著信息技術(shù)、人工智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及，美國(guó)農(nóng)業(yè)工作者于20世紀(jì)90年代初倡導(dǎo)并實(shí)施了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。
2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)目前在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展十分迅速，美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)1997年已建議將PA的研究與發(fā)展納入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。日本政府專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)了“2l世紀(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械開(kāi)發(fā)課題”，也將PA的相關(guān)技術(shù)研究列入計(jì)劃。我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用尚處在起步階段，但已引起各方面的重視。2O02年國(guó)家科技部批準(zhǔn)在北京農(nóng)業(yè)科學(xué)院成立了“國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心”，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)成立了“精確農(nóng)業(yè)研究中心”。“十五”期間，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)列入了國(guó)家高技術(shù)研究計(jì)劃（“863”計(jì)劃）。
四、3S技術(shù)集成與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是基于作物和資源環(huán)境的時(shí)空差異性，以最小投入、最大收益和最小環(huán)境危害為目標(biāo)，以管理信息系統(tǒng)（MIS）、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以3S技術(shù)為核心，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用海量農(nóng)業(yè)信息對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)行處方作業(yè)的一種全新農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。
（一）作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)的GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用表現(xiàn)
1、對(duì)GPS和傳感器采集的各種離散性空間數(shù)據(jù)進(jìn)行空間差值運(yùn)算，形成田間狀態(tài)圖，如土壤養(yǎng)分分布圖、土壤水分分布圖、作物產(chǎn)量分布圖等。
2、對(duì)點(diǎn)、線、面不同類(lèi)型的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合疊置，為決策者提供數(shù)字化和可視化分析依據(jù)。例如，不同作物由于其不同的生物特性對(duì)土壤類(lèi)型、土壤養(yǎng)分、耕作層深度、水分條件、光熱條件、有效積溫等均有不同的要求，在進(jìn)行作物種植規(guī)劃和布局時(shí)，只需將上述各專(zhuān)題圖層利用GIS的疊加功能，就可以快速、準(zhǔn)確地確定出各種作物的最佳生物布局，如果再將市場(chǎng)、運(yùn)輸?shù)壬鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件專(zhuān)題圖與最佳生物布局圖疊加，就可進(jìn)一步規(guī)劃出作物的最佳經(jīng)濟(jì)布局。
3、利用GIS的緩沖區(qū)分析功能，能直觀地顯示分析灌排系統(tǒng)的控制范圍、水肥的有效滲透區(qū)域、病蟲(chóng)害的擴(kuò)散范圍以及周?chē)h(huán)境對(duì)作物生長(zhǎng)的影響范圍等。
4、利用GIS的路徑分析功能，能夠快捷地確定出農(nóng)道、水系、機(jī)井等各種農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的最佳空間布局和機(jī)械噴施農(nóng)藥、化肥以及收獲作物的最佳作業(yè)路線。
5、與專(zhuān)家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)相結(jié)合，生成作物不同生育階段生長(zhǎng)狀況“診斷圖”（Diagnosis Maps）和播種、施肥、除草、中耕、灌溉、收獲等管理措施的“實(shí)施計(jì)劃”（Action Plan）。
6、利用GIS的數(shù)字高程模型（DEM），計(jì)算作業(yè)區(qū)的面積、周長(zhǎng)、坡度、坡向、通視性等空間屬性數(shù)值。
（二）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)需要GPS
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地確定作業(yè)對(duì)象和作業(yè)機(jī)械的空間位置，并將此信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)能夠貯存、管理和分析的數(shù)據(jù)格式，這就需要采用GPS。
GPS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的主要作用有：精確定位水、肥、土等作物生長(zhǎng)環(huán)境的空間分布；精確定位作物長(zhǎng)勢(shì)和病、蟲(chóng)、草害的空間分布；精確繪制作物產(chǎn)量分布圖；自動(dòng)導(dǎo)航田間作業(yè)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)變量施肥、灌溉、噴藥等作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)上述功能，需要將GPS接收機(jī)和田間變量信息采集儀器、傳感器以及農(nóng)業(yè)機(jī)械有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。安裝有GPS接收機(jī)的農(nóng)田機(jī)械及田間變量信息采集儀器，除能夠不問(wèn)斷地獲取土壤含水量、土壤養(yǎng)分、土壤壓實(shí)、耕作層深度和作物病、蟲(chóng)、草害以及苗情等屬性信息，與此同時(shí)還同步記錄了與這些變量相伴而生的空間位置信息，從而為進(jìn)一步生成GIS圖層和專(zhuān)家決策提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
（三）衛(wèi)星遙感是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息采集的主要數(shù)據(jù)源
衛(wèi)星遙感具有覆蓋面大、周期性強(qiáng)、波譜范圍廣、空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息采集的主要數(shù)據(jù)源。
遙感技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量估算。作物在生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段，其內(nèi)部成分、結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)特征等都會(huì)存在一系列的變化。葉面積指數(shù)（LAI）是綜合反映作物長(zhǎng)勢(shì)的個(gè)體特征與群體特征的綜合指數(shù)。遙感具有周期性獲取目標(biāo)電磁波譜的特點(diǎn)，因此通過(guò)建立遙感植被指數(shù)（VI）和葉面積指數(shù)（LAI）的數(shù)學(xué)模型，就能夠監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)和估測(cè)作物產(chǎn)量。
2、土壤水分含量和分布監(jiān)測(cè)。在植被條件和非植被條件下，熱紅外波段都對(duì)水分反映非常敏感，所以利用熱紅外波段遙感監(jiān)測(cè)土壤和植被水分十分有效。
3、作物水分虧缺監(jiān)測(cè)。干旱時(shí)，作物供水不足，一方面作物的生長(zhǎng)受到影響，植被指數(shù)降低，另一方面由于缺水，沒(méi)有足夠的水分供給植物蒸騰蒸發(fā)，迫使葉片關(guān)閉部分氣孔，導(dǎo)致植物冠層溫度升高，因此通過(guò)遙感植被指數(shù)和作物冠層間數(shù)學(xué)模型的建立，能夠監(jiān)測(cè)作物水分的虧缺。
4、作物養(yǎng)分監(jiān)測(cè)。作物養(yǎng)分供給的盈虧對(duì)葉片葉綠素含量有明顯的影響，通過(guò)遙感植被指數(shù)與不同營(yíng)養(yǎng)素（N、P、K、Ca、Mg等）數(shù)學(xué)模型的建立，能估測(cè)作物營(yíng)養(yǎng)素供給狀態(tài)。研究表明，遙感監(jiān)測(cè)作物氮素營(yíng)養(yǎng)水平的精度比監(jiān)測(cè)其他營(yíng)養(yǎng)素的精度高。
5、農(nóng)作物病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)。應(yīng)用遙感手段能夠探測(cè)病蟲(chóng)害對(duì)作物生長(zhǎng)的影響，跟蹤其發(fā)生演變狀況，分析估算災(zāi)情損失，同時(shí)還能監(jiān)測(cè)蟲(chóng)源的分布和活動(dòng)習(xí)性。
（四）3S技術(shù)集成優(yōu)勢(shì)
GPS的優(yōu)勢(shì)是精確定位，GIS的優(yōu)勢(shì)是管理與分析，RS的優(yōu)勢(shì)是快速提供各種作物生長(zhǎng)與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在地表的分布信息，它們可以做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。如GPS和GIS結(jié)合提供了科學(xué)種田需要的定位和定量進(jìn)行田間操作與田間管理的技術(shù)手段。RS與GIS結(jié)合提供了多種數(shù)據(jù)源，為建立農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)奠定了基礎(chǔ)。
五、結(jié)論
3S技術(shù)集成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了科學(xué)適用的技術(shù)方法和手段，其應(yīng)用前景非常廣闊。與此同時(shí)，3S技術(shù)集成在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用中也存在許多亟待解決的問(wèn)題，需要通過(guò)深入開(kāi)展遙感機(jī)理和農(nóng)業(yè)遙感圖像解譯機(jī)理研究、進(jìn)一步提高農(nóng)田作業(yè)定位精度、加強(qiáng)農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新研究、更加重視新型農(nóng)田機(jī)械與3S技術(shù)集成的整合等方法與途徑來(lái)解決。
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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)通信 網(wǎng)絡(luò)安全 防護(hù)策略
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，這不僅為人們生活工作帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)也使得計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在使用中面臨著較多的安全問(wèn)題。據(jù)此，筆者針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全所做出的防護(hù)方法分析，也便具有了十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀
關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信指的是在將計(jì)算機(jī)視為網(wǎng)絡(luò)通行的信源或者終端，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的傳輸與交換，并確保資源信息共享等一系列任務(wù)能夠得到實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信通過(guò)短時(shí)間的快速發(fā)展，現(xiàn)已深入到人們的日常生活中，但是隨之而來(lái)的通信安全的防護(hù)要求也給人們帶來(lái)不少難題。通信網(wǎng)絡(luò)能夠向計(jì)算機(jī)提供關(guān)于信息的收集獲取、傳輸、利用、處理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的共享，計(jì)算機(jī)用戶間能夠?qū)崿F(xiàn)快速的信息傳遞與共享，這種效率的提升也使得信息之間的傳送更為高效、便捷。但是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸與處理等各個(gè)不同環(huán)節(jié)中對(duì)于信息安全的把握難度也逐漸升級(jí)。
而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的安全防護(hù)主要是需要根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特性，并透過(guò)一些防護(hù)性安全措施與技術(shù)的利用，從而達(dá)到對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、硬件設(shè)備、應(yīng)用軟件進(jìn)行保護(hù)的內(nèi)容。其主要防范的幾個(gè)方面包含了防止數(shù)據(jù)遭受到泄漏、遺失、破壞、篡改，避免網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行遭到阻止，防范非權(quán)限用戶進(jìn)行服務(wù)竊取以及保障用戶識(shí)別、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備運(yùn)行安全等不同任務(wù)。有關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的研究在國(guó)外起步較早，所以研究的理論基礎(chǔ)較為全面，積累面也較廣。在當(dāng)前背景下，國(guó)外的研究主要涉及了運(yùn)行速度的提升、其他理論的論證以及研究新的密碼體制等，例如DNA密碼、量子密碼、混沌理論等內(nèi)容。在我國(guó)當(dāng)下的研究現(xiàn)狀中，在網(wǎng)絡(luò)信息的安全研究上主要實(shí)現(xiàn)由通信保密與數(shù)據(jù)保密階段轉(zhuǎn)向安全探索的新階段。目前，我國(guó)已經(jīng)成功的研發(fā)了相關(guān)的安全路由器、防火墻設(shè)置以及其他掃描病毒情況與安全網(wǎng)關(guān)等多項(xiàng)成果。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全的具體防護(hù)策略
計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中也容易由于以下幾方面的特點(diǎn)而造成風(fēng)險(xiǎn)漏洞。
2.1 網(wǎng)絡(luò)的廣泛連接
這種巨大的開(kāi)放性使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋面也十分廣，密布的網(wǎng)絡(luò)布線不僅使得數(shù)據(jù)信息在傳輸過(guò)程中面臨著高風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的保密也是較為困難的。
2.2 網(wǎng)絡(luò)病毒也成為破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一大“殺手”
計(jì)算機(jī)一旦遭受到病毒，這些病毒隨即能夠通過(guò)自我復(fù)制迅速擴(kuò)大影響。不僅能夠使得計(jì)算機(jī)的功能遭受到破壞，對(duì)于性質(zhì)惡劣的病毒還能進(jìn)行程序代碼或程序指令的傳輸，從而擴(kuò)大損失，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面愈發(fā)全面這種病毒的傳播往往也更加能夠“大行其道”。
2.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的漏洞問(wèn)題
而要做好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的安全防護(hù)，簡(jiǎn)要概括起來(lái)應(yīng)當(dāng)從以下方面予以把握。
2.1 提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身的性能水平
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中一些安全問(wèn)題，通常是由于計(jì)算機(jī)自身的性能不足所導(dǎo)致的。計(jì)算機(jī)的漏洞主要有兩個(gè)方面的內(nèi)容：
（1）包含了其設(shè)計(jì)之初由于未能考慮的盡善盡美，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中或由于通信協(xié)議或因下載軟件的應(yīng)用，從而誘發(fā)黑客利用漏洞進(jìn)行攻擊。
（2）指在計(jì)算機(jī)在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中由于使用者缺乏定時(shí)的清理、更新，從而造成一些程序漏洞，黑客便利用這一破綻，從而對(duì)后門(mén)程序展開(kāi)設(shè)置進(jìn)而完成破解。
要做到性能的提升，也需要從兩個(gè)方面著手：
（1）研發(fā)人員在設(shè)計(jì)之初便需要考慮到實(shí)際需要與安全要求的相互統(tǒng)一，最大限度提升安全等級(jí)。
（2）計(jì)算機(jī)用戶在操作時(shí)也要提高安全防范的意識(shí)，時(shí)常做好必要安全防護(hù)措施利用殺毒軟件進(jìn)行查找清理，從而防止黑客的肆意侵入。
2.2 制定出詳細(xì)可行的網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)制度
安全防護(hù)不僅需要用戶意識(shí)的提高，同時(shí)也需要制度化的規(guī)范作為保障。這里的網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)主要應(yīng)當(dāng)囊括法律政策、發(fā)展與安全管理三個(gè)方面進(jìn)行掌控。要制定出的策略也應(yīng)當(dāng)涵蓋以下幾個(gè)方面：
2.2.1 在計(jì)算機(jī)用戶的使用過(guò)程中能夠完成對(duì)于控制機(jī)制的身份識(shí)別任務(wù)
要讓用戶能夠通過(guò)密碼或是口令來(lái)順利進(jìn)入到權(quán)限等級(jí)之中，從而順利完成對(duì)于網(wǎng)絡(luò)地址的安全訪問(wèn)。這一層身份鑒別的效用主要在于能夠過(guò)濾無(wú)權(quán)限用戶的使用或網(wǎng)絡(luò)黑客的惡意攻擊。當(dāng)出現(xiàn)不符合身份特征的人員操作計(jì)算機(jī)時(shí)，此時(shí)計(jì)算機(jī)便會(huì)出現(xiàn)連接終止或者是所訪問(wèn)的地址被有效屏蔽，從而不僅實(shí)現(xiàn)了讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加具有可用性，同時(shí)也達(dá)到提升安全效果的目的。
2.2.2 通過(guò)授權(quán)與加密機(jī)制的使用，為網(wǎng)絡(luò)安全樹(shù)立起雙重“屏障”
授權(quán)機(jī)制主要是指通過(guò)訪問(wèn)證書(shū)的發(fā)放與內(nèi)容審核機(jī)制的結(jié)合才能讓用戶順利搜尋到網(wǎng)絡(luò)資源，加密機(jī)制則是通過(guò)增加信息的隱私性從而保障數(shù)據(jù)信息不能被任意竊取。
3 結(jié)束語(yǔ)
要使得廣泛普及的計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)通信使用的過(guò)程中能夠規(guī)避各種風(fēng)險(xiǎn)，從而完成安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信，加強(qiáng)其安全防護(hù)策略研究則有著極大的必要性。因而，只有通過(guò)不斷加強(qiáng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信安全的注意，做好相關(guān)技術(shù)研究，并將探索得出的有效方法積極投入到防范實(shí)踐中，才能使得我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)通信以及計(jì)算機(jī)使用能夠獲得更好的發(fā)展。并且通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)安全事故的預(yù)防，保障良好的上網(wǎng)環(huán)境，進(jìn)而也能夠促使我國(guó)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信能夠不斷進(jìn)步。
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作者簡(jiǎn)介
田文利（1980-），女，陜西省寶雞市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為陜西財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；課程建設(shè)；實(shí)例教學(xué)
在社會(huì)信息化浪潮推動(dòng)下信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展迅速，信管專(zhuān)業(yè)的課程建設(shè)也引起了各高校的重視。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和部署的基礎(chǔ)平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是信管專(zhuān)業(yè)的核心課程之一。本文對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的課程建設(shè)進(jìn)行分析和探討，提出幾點(diǎn)思考與探索。
1 教學(xué)目標(biāo)定位分析
信管專(zhuān)業(yè)是一門(mén)跨經(jīng)濟(jì)管理和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的綜合性學(xué)科，由于不同高校信管專(zhuān)業(yè)有不同的學(xué)科背景，使得該專(zhuān)業(yè)涉及的領(lǐng)域較為寬泛。其研究的范疇主要包括[1]：信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法和過(guò)程管理、信息系統(tǒng)的管理和維護(hù)、利用信息技術(shù)支持組織業(yè)務(wù)功能和研究信息系統(tǒng)對(duì)組織的影響和價(jià)值。對(duì)于信管專(zhuān)業(yè)的不同背景與研究范疇其課程教學(xué)目標(biāo)也應(yīng)是不同的。
這里以信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、管理和維護(hù)為研究范疇的信管專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程為例分析課程教學(xué)目標(biāo)定位。吳功宜教授指出，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)可從教學(xué)要求、能力要求和課程結(jié)構(gòu)上來(lái)分析，如圖1所示。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和相關(guān)學(xué)科結(jié)合產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)，其基礎(chǔ)還是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。信管專(zhuān)業(yè)的課程都是圍繞“信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與管理”這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，信管專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)課程在教學(xué)要求上應(yīng)該和計(jì)算機(jī)與軟件工程專(zhuān)業(yè)在同一層次；落實(shí)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程體系上，我們開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理與控制和網(wǎng)絡(luò)安全課程。而信管專(zhuān)業(yè)區(qū)別于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，計(jì)算機(jī)是信息管理和信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)運(yùn)用的工具。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和部署的平臺(tái)，但信管專(zhuān)業(yè)從能力上不要求達(dá)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的軟硬件開(kāi)發(fā)水平。所以信管專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)目標(biāo)從能力上要求掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理，擁有初步規(guī)劃組網(wǎng)的能力，為后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全課程打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
基金項(xiàng)目：上海市信息管理與信息系統(tǒng)教育高地建設(shè)項(xiàng)目(B-8515-10-0001)；上海海洋大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)課程項(xiàng)目(A-2600-10-0058)。
作者簡(jiǎn)介：王甘霖，男，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，遙感技術(shù)與應(yīng)用；袁紅春，男，教授，研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚恚粡埫魅A，女，講師，研究方向?yàn)橹悄軟Q策支持系統(tǒng)，海洋信息，移動(dòng)計(jì)算。
2 課程教學(xué)引入實(shí)例教學(xué)法
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的交叉學(xué)科，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教材內(nèi)容一般都以分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其協(xié)議來(lái)介紹，涉及大量抽象的概念與理論。現(xiàn)在的課堂教學(xué)方法大多以講授PPT課件為主，并輔以多媒體動(dòng)畫(huà)或視頻演示幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。我們注意到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程具有概念與理論抽象而實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程不應(yīng)單純分為理論課部分和實(shí)驗(yàn)課部分，而應(yīng)把理論和實(shí)踐相結(jié)合帶到課堂上。在課堂教學(xué)過(guò)程中合理運(yùn)用實(shí)例教學(xué)的方法，以有效地提高對(duì)理論知識(shí)的理解與學(xué)習(xí)。
下面以傳輸層TCP協(xié)議的連接和釋放為例介紹這種方法。我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)用來(lái)在課堂上進(jìn)行實(shí)例教學(xué)。這個(gè)平臺(tái)采用VMware軟件虛擬了兩臺(tái)操作系統(tǒng)分別為Windows server 2003和Windows XP的計(jì)算機(jī)pc1和pc2，這樣組成一個(gè)只有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的最小網(wǎng)絡(luò)。它可在單機(jī)上運(yùn)行以用于分析網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與服務(wù)，如ARP、TCP、UDP、HTTP、FTP和DNS等。
準(zhǔn)備一個(gè)簡(jiǎn)單的面向連接的socket通訊程序，其功能是客戶端向服務(wù)器端發(fā)送消息“Hello!”，服務(wù)器端回復(fù)消息“Nice to see you!”。服務(wù)器端和客戶端程序分別在虛擬機(jī)pc2和虛擬機(jī)pc1上分別運(yùn)行。在運(yùn)行過(guò)程中啟動(dòng)pc2上的Wireshark軟件進(jìn)行抓包分析。如圖2和圖3所示。
圖2 簡(jiǎn)單通信程序?qū)嵗菔?/p>
圖3 Wireshark協(xié)議分析TCP的連接與釋放
在圖3中，通過(guò)Wireshark捕獲數(shù)據(jù)包，教師帶領(lǐng)學(xué)生分析此次通信過(guò)程。分組1～3是TCP的三步握手過(guò)程，pc1與pc2建立了TCP連接；分組4～5為數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程；分組6～9為T(mén)CP的4次握手連接釋放的過(guò)程。教師在分析過(guò)程同步在黑板上畫(huà)出此次TCP連接與釋放的示意圖。這個(gè)教學(xué)過(guò)程比教材上的圖片展示和多媒體課件的動(dòng)畫(huà)演示更為生動(dòng)和真實(shí)，在操作過(guò)程中以此為載體教師可以很好地與學(xué)生互動(dòng)，學(xué)生也有一定的時(shí)間思考，下課后學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)可重復(fù)此實(shí)例以繼續(xù)研究，教和學(xué)的效果有明顯提高。
3 網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的學(xué)習(xí)引導(dǎo)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展迅速，不斷出現(xiàn)新的概念和技術(shù)，這樣就產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材跟不上新技術(shù)發(fā)展的矛盾。例如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)2.5G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)并存，再加上無(wú)線局域網(wǎng)，現(xiàn)在正是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的“春秋戰(zhàn)國(guó)”時(shí)期。而傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)[2]技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用也正蓄勢(shì)待發(fā)。這些新技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教材中都是一帶而過(guò)或未提起，實(shí)際上這里孕育著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的未來(lái)和機(jī)會(huì)。信管專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)該對(duì)新的技術(shù)和信息敏感，教師可補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，介紹自己和學(xué)院相關(guān)的科研課題，然后讓學(xué)生收集相關(guān)資料，撰寫(xiě)小論文或讀書(shū)報(bào)告，作為期末考核成績(jī)的5%～10%。這樣可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)的收集、整理和學(xué)習(xí)的能力并可能進(jìn)一步地創(chuàng)造知識(shí)。
4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排要結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群的實(shí)驗(yàn)來(lái)統(tǒng)一考慮。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程為必修課，網(wǎng)絡(luò)管理與控制、網(wǎng)絡(luò)安全課程為選修課。依近年來(lái)學(xué)生選課情況來(lái)看，學(xué)完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程后有80%～90%的同學(xué)又選學(xué)了網(wǎng)絡(luò)管理與控制，說(shuō)明學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)理論和應(yīng)用很感興趣，而還有少部分同學(xué)選網(wǎng)絡(luò)安全課程，他們已經(jīng)考慮將網(wǎng)絡(luò)管理方向作為自己的專(zhuān)業(yè)方向。依據(jù)這樣的分析，我們把16課時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)定為：
實(shí)驗(yàn)一 網(wǎng)絡(luò)基本配置與網(wǎng)絡(luò)命令；
實(shí)驗(yàn)二 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文捕獲與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析；
實(shí)驗(yàn)三 交換機(jī)基本配置；
實(shí)驗(yàn)四 路由器基本配置；
實(shí)驗(yàn)五 VLAN基礎(chǔ)配置；
實(shí)驗(yàn)六 路由協(xié)議配置；
實(shí)驗(yàn)七 WLAN連接及配置；
實(shí)驗(yàn)八 綜合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。
而把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理和較復(fù)雜的交換機(jī)、路由器的配置放到網(wǎng)絡(luò)管理與控制課程中，把較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)安全防范內(nèi)容放到網(wǎng)絡(luò)安全課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。這樣，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與課程群中的其他課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不會(huì)過(guò)于重復(fù)或完全割裂。同時(shí)，以此為內(nèi)容編寫(xiě)適合于信管專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和環(huán)節(jié)，更好地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行上，還存在一個(gè)困擾著大多數(shù)普通高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的問(wèn)題，就是實(shí)驗(yàn)環(huán)境。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新比較快，再加上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格不便宜，一般的學(xué)校難以配備完全滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。當(dāng)多人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，每個(gè)學(xué)生的平均實(shí)際操作時(shí)間比較少，從而影響他們的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。遇到這種情況時(shí)可利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)模擬仿真軟件Dynamips、Boson NetSim等軟件，先讓學(xué)生在裝在PC機(jī)上的虛擬平臺(tái)上練習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置，在熟練掌握配置方法后，再在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。利用虛擬平臺(tái)學(xué)生有充分的時(shí)間獨(dú)立地反復(fù)練習(xí)以掌握實(shí)驗(yàn)配置方法。而通過(guò)在實(shí)際設(shè)備上做實(shí)驗(yàn)，可幫助學(xué)生掌握如何配置和管理真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)。這樣采用虛實(shí)相結(jié)合的辦法可較好地解決這個(gè)問(wèn)題。
5 結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為信管專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，其課程定位與教學(xué)方法應(yīng)有別于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)。面對(duì)著計(jì)算機(jī)學(xué)科和管理學(xué)科交叉的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，從教學(xué)要求、能力要求和課程結(jié)構(gòu)上分析了信管專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)目標(biāo)定位，在課程教學(xué)過(guò)程中引入實(shí)例教學(xué)法，取得了較好的教學(xué)效果。但是當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展迅速，知識(shí)更新快，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容與方法都面臨著不斷調(diào)整更新的需求和挑戰(zhàn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)將是一個(gè)長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)的過(guò)程。
參考文獻(xiàn)：
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Construction of Computer Network for the Specialty of Information Management and Information System
WANG Ganlin, YUAN Hongchun, ZHANG Minghua
(College of Information Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
摘要:在隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為代表的信息時(shí)代的到來(lái),社會(huì)對(duì)人才的需求越來(lái)越趨于多樣性、綜合性、適應(yīng)性和可持續(xù)發(fā)展性,教育技術(shù)也面臨著更高的挑戰(zhàn)。教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)在其蓬勃發(fā)展的同時(shí),也存在著一些問(wèn)題為了促進(jìn)社會(huì)發(fā)展教育技術(shù)也要有改善。
關(guān)鍵詞:教育技術(shù);現(xiàn)狀及問(wèn)題;如何改善
教育技術(shù)是在系統(tǒng)科學(xué)方法論指導(dǎo)下,運(yùn)用現(xiàn)代教育科學(xué)理論和先進(jìn)的技術(shù)手段與方法,對(duì)教育、教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,提出解決問(wèn)題的策略和方法,進(jìn)行實(shí)施并給予評(píng)價(jià)和修改,以實(shí)現(xiàn)教育、教學(xué)的最優(yōu)化,促進(jìn)學(xué)習(xí)者的更良好發(fā)展,實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程研究。
教育技術(shù)屬于交叉學(xué)科,是連接教育、心理、信息技術(shù)等學(xué)科的橋梁。教育信息化的順利實(shí)施需要有硬件的保證和軟件的支持。合理的選擇媒體,優(yōu)化配置資源,促進(jìn)教學(xué)效果的優(yōu)化,開(kāi)發(fā)適于教學(xué)的高質(zhì)量的教學(xué)軟件,都為教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才提供了廣闊的就業(yè)市場(chǎng)和施展才華的空間。
一、教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)存在的問(wèn)題
(一)硬件設(shè)施跟不上
教育技術(shù)作為交叉學(xué)科首先體現(xiàn)在技術(shù)的支持,特別是信息技術(shù)的支持。如果設(shè)施跟不上,理論與實(shí)踐就不能相結(jié)合,也就稱(chēng)不上是完整的教育技術(shù)。
(二)專(zhuān)業(yè)定位不明確
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)背景下,社會(huì)需要具有綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才,人們的擇業(yè)觀念也發(fā)生了很大的變化,就業(yè)崗位已經(jīng)不再是摔不碎的“鐵飯碗”了,而更多是采用“雙向選擇,自主擇業(yè)”的分配方式。教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)寬泛的目標(biāo)定位,并不是要求面面俱到,理論水平與技術(shù)能力是應(yīng)該有所側(cè)重的。因此,要使專(zhuān)業(yè)的發(fā)展充滿生機(jī)和活力,必須明確自己的發(fā)展方向。
(三)課程設(shè)置滯后于社會(huì)需求
社會(huì)需要是確定培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要依據(jù)。由于社會(huì)的不斷進(jìn)步,學(xué)科的不斷發(fā)展,為了滿足社會(huì)對(duì)人才的需求以及學(xué)科自身發(fā)展的要求,教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、發(fā)展方向、課程設(shè)置、教學(xué)方法等都應(yīng)該處于動(dòng)態(tài)的調(diào)整當(dāng)中,適時(shí)地調(diào)整專(zhuān)業(yè)要求和設(shè)置,促進(jìn)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展。但是我們看到,部分院校在培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置上一直沿襲著原有內(nèi)容和模式,即使有所調(diào)整,也只是增加或刪減了一些課程并沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的變化。如果我們的指導(dǎo)思想不作相應(yīng)的調(diào)整,課程設(shè)置、課程內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法等方面仍然墨守成規(guī),那么終有一天會(huì)成為被時(shí)代所拋棄的包袱。
(四)理論與實(shí)踐脫節(jié),缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)
教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)作為聯(lián)結(jié)教學(xué)理論和教學(xué)實(shí)踐的交叉性學(xué)科,在教學(xué)計(jì)劃、課程設(shè)置中理所當(dāng)然地多安排與實(shí)踐相關(guān)的環(huán)節(jié)。但是目前的教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)所安排的實(shí)踐環(huán)節(jié)并不多見(jiàn),只是安排了一些與其他理科專(zhuān)業(yè)學(xué)生相差不多的實(shí)驗(yàn),而基本技能如網(wǎng)線的制作、布線、計(jì)算機(jī)的組裝和拆卸、教學(xué)軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)都涉及不多;又由于學(xué)生缺乏一定的學(xué)科背景和教學(xué)實(shí)踐,常常紙上談兵,實(shí)際動(dòng)手能力和溝通能力普遍欠缺。這就造成了理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的嚴(yán)重脫鉤現(xiàn)象。
二、加快教育技術(shù)的發(fā)展
(―)加強(qiáng)對(duì)教育技術(shù)的理解
我國(guó)教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生技術(shù)能力尤顯薄弱,要加強(qiáng)他們對(duì)技術(shù)的理解,使其在教育軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中起到溝通、協(xié)調(diào)、控制和交流的作用,從而科學(xué)的完成對(duì)需求分析的設(shè)計(jì),以及項(xiàng)目的指導(dǎo)。提高他們的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)、管理、評(píng)價(jià)等方面能力。
(二)課程設(shè)置構(gòu)想
根據(jù)對(duì)學(xué)生的能力的要求,注重發(fā)揮原有學(xué)科優(yōu)勢(shì),注重課程設(shè)置的實(shí)踐性,適當(dāng)增加實(shí)踐課程比例,為學(xué)生提供更多的接觸社會(huì)、了解企業(yè)的機(jī)會(huì)。專(zhuān)業(yè)方向課程的設(shè)置可以從計(jì)算機(jī)類(lèi)、管理類(lèi)、工程類(lèi)課程上加以考慮。
(三)提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力
適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)實(shí)踐課的比例,并且在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式方法等方面有所創(chuàng)新。讓學(xué)生親身走上講臺(tái),使學(xué)生能夠在身體力行、潛移默化中對(duì)教學(xué)過(guò)程有所感悟和理解;可以開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)的軟、硬件方面的課程,如軟件工程,讓學(xué)生們參與一個(gè)完整的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和推廣,使學(xué)生能夠?qū)逃浖_(kāi)發(fā)的整個(gè)流程有個(gè)宏觀的把握、對(duì)企業(yè)的運(yùn)作過(guò)程有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。同時(shí)可以通過(guò)在選修課中安排有關(guān)企業(yè)文化、就業(yè)形勢(shì)等方面的講座或是座談,聘請(qǐng)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),具有一定理論修養(yǎng)的企業(yè)家、軟件開(kāi)發(fā)人員等,為學(xué)生認(rèn)清自己在社會(huì)中地位和發(fā)展取向提供機(jī)會(huì),促進(jìn)學(xué)校與社會(huì)之間的和諧健康發(fā)展。
(四)找準(zhǔn)位置
教育技術(shù)研究方向第一類(lèi)是電化教育 教育技術(shù)理論研究者;第二類(lèi)是全國(guó)電教系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)人員;第三類(lèi)是計(jì)算機(jī)學(xué)科中從事計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用研究的相關(guān)人員(如從事網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究、人工智能研究等)和相關(guān)學(xué)科的教師。
教育技術(shù)領(lǐng)域要發(fā)展,必須進(jìn)行定位,不是照搬國(guó)外的AECT2005或修改之的問(wèn)題,而應(yīng)是完全立足國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育改革、文化背景、如此多的教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的工作前途出發(fā),以系統(tǒng)觀、人類(lèi)學(xué)、社會(huì)學(xué)、后現(xiàn)代、人本主義、實(shí)用主義等等理論的東西指導(dǎo)我們對(duì)教育技術(shù)的研究?jī)?nèi)容、研究方法、影響戰(zhàn)略、持續(xù)發(fā)展等重新思考,教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)快速發(fā)展才有希望。
參考文獻(xiàn):
[1]張際平.關(guān)于現(xiàn)代教育技術(shù)研究的幾個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題.《電化教育研究》2001.5
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)安全 法制建設(shè)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)遍布我們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息中心的數(shù)據(jù)顯示，2010年底中國(guó)聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量已經(jīng)超過(guò)5億。McKinsey&Co稱(chēng)中國(guó)每月的新增網(wǎng)民數(shù)量約為600萬(wàn)，到2015年將增加到7.5億。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化改變了人們的生產(chǎn)方式、生活方式和思維方式，網(wǎng)絡(luò)信息的確給人們帶來(lái)了諸多方便，然而，網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題卻影響了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)，并干擾正常秩序，危害社會(huì)，稍有不慎造成經(jīng)濟(jì)損失難以估量。為了確保檔案數(shù)字化管理之?dāng)?shù)據(jù)安全，在日常工作中必須高度重視網(wǎng)絡(luò)安全工作，不斷加強(qiáng)管理，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究。
眾所周知計(jì)算機(jī)學(xué)科分類(lèi)從研究方向劃分基本上可以分為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)軟件與理論三個(gè)大類(lèi)，每個(gè)分類(lèi)又劃分?jǐn)?shù)十個(gè)學(xué)科。近年來(lái)國(guó)內(nèi)各大專(zhuān)院校在專(zhuān)業(yè)設(shè)置上幾乎沒(méi)所學(xué)校都開(kāi)設(shè)與計(jì)算機(jī)有關(guān)的專(zhuān)業(yè)，國(guó)家每年通過(guò)各種途徑培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科技人才數(shù)百萬(wàn)人次，1994年經(jīng)原國(guó)家教育委員會(huì)(現(xiàn)教育部)批準(zhǔn)，由教育部考試中心主辦，面向社會(huì)，用于考查應(yīng)試人員計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)與能力的全國(guó)性計(jì)算機(jī)水平考試體系已經(jīng)日益完善，全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試(National Computer Raank Examination，簡(jiǎn)稱(chēng)NCRE)為推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)普及和提高起到了積極的推動(dòng)作用。
經(jīng)常上網(wǎng)的朋友都還記得2006年12月至2007年1月，那段讓中國(guó)網(wǎng)民遭遇浩劫的日子。“熊貓燒香”在短短兩個(gè)多月時(shí)間時(shí)間內(nèi)席卷整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，病毒不斷入侵個(gè)人電腦、感染門(mén)戶網(wǎng)站、擊潰數(shù)據(jù)系統(tǒng)，上千萬(wàn)臺(tái)次的電腦遭到病毒攻擊和破壞，給眾多個(gè)人用戶、網(wǎng)吧及企業(yè)局域網(wǎng)用戶帶來(lái)巨大的損失，被《2006年度中國(guó)大陸地區(qū)電腦病毒疫情和互聯(lián)網(wǎng)安全報(bào)告》評(píng)為“毒王”。在那段令人驚心動(dòng)魄的日子里無(wú)數(shù)家著名網(wǎng)站遭到攻擊，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)相繼被植入“熊貓燒香”病毒。由于這些著名網(wǎng)站的日瀏覽量特別大，致使“熊貓燒香”病毒的感染范圍擴(kuò)散速度快，范圍廣，許多企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)相繼中招，其中不乏稅務(wù)、金融、能源等關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要部門(mén)。一個(gè)技工學(xué)校畢業(yè)的中專(zhuān)生，沒(méi)有受過(guò)計(jì)算機(jī)知識(shí)的專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的計(jì)算機(jī)業(yè)余愛(ài)好者，竟然荼毒了半個(gè)中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)。若不是由于當(dāng)初地震引發(fā)海底光纜故障，那只頷首敬香的熊貓，極有可能遠(yuǎn)涉重洋，荼毒整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)。
網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成是由無(wú)數(shù)個(gè)終端前的個(gè)體構(gòu)成的小群體，進(jìn)而夠成一個(gè)龐大無(wú)比的大群體，就個(gè)體而言是指每個(gè)終端，而終端的操作者通常是一個(gè)或者數(shù)個(gè)人。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的構(gòu)成最基本要素仍然是人。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨進(jìn)步和完善，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日漸普及，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為很多人生活工作重要的一部分。就象電被發(fā)明以前，蠟燭和各種油燈是每戶家庭夜晚照明用必須物品。然而，這樣一個(gè)方便溝通聯(lián)絡(luò)的信息渠道，卻因?yàn)椴晃拿魃踔笼}齪行為導(dǎo)致變味，甚至與原功效背道而馳。種種現(xiàn)象的發(fā)生已經(jīng)導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)面影響不斷加深，很多家長(zhǎng)因?yàn)楹⒆用詰倬W(wǎng)絡(luò)而視網(wǎng)絡(luò)如大敵，當(dāng)然，這雖然只是片面的局部的表象，但卻在一定程度上反映了客觀存在的事實(shí)。
當(dāng)然，也存在一些如“黑客”攻擊、騷擾、制作傳播網(wǎng)絡(luò)病毒、流氓軟件等等，作為一種對(duì)某種元素不滿的發(fā)泄也好，作為對(duì)自身“超凡”本領(lǐng)的無(wú)忌憚?wù)宫F(xiàn)也好，這些行為也給其他用戶造成了損失和傷害，也是一種不道德的行為。比如“黑客”可能是由于好奇心使然，也可能是技癢難耐，但卻只實(shí)施的過(guò)程中給受者造成困擾甚至是巨大的經(jīng)濟(jì)損失，通常這種行為的后果是損人不利己，相信在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中這種損人不利己的行為發(fā)生的概率是相當(dāng)?shù)偷模珵槭裁丛诰W(wǎng)絡(luò)上發(fā)生率卻如此之高?而且屢禁不止?
即使有各種各樣的“防火墻”、“防病毒”軟件出現(xiàn)并被大規(guī)模利用，但這些手段還是不足以防范和控制掌握著更高技巧卻用心不良的網(wǎng)絡(luò)使用者，況且，從來(lái)就沒(méi)有一種真正有效的手段出現(xiàn)過(guò)，這是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個(gè)巨大缺陷。另外，相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)管理法律的缺失和不完善導(dǎo)致出現(xiàn)不文明行為以及所產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)局面難以得到有效且合理的處理，這又在一定程上助長(zhǎng)了該行為的日益囂張。
計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)代高科技產(chǎn)物，在改變著人們的生產(chǎn)生活方式的同時(shí)，也深刻影響著社會(huì)文化發(fā)展。黨的十七屆六中全會(huì)《決定》指出：“加強(qiáng)網(wǎng)上思想文化陣地建設(shè)，是社會(huì)主義文化建設(shè)的迫切任務(wù)。”我們從事計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教育要著眼于發(fā)展健康向上的網(wǎng)絡(luò)文化，不斷強(qiáng)調(diào)依法管理，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)法制建設(shè)，依法懲處傳播有害信息行為。通過(guò)依法管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展健康向上的網(wǎng)絡(luò)文化，通過(guò)積極推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)法制建設(shè)，改變我國(guó)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)法律法規(guī)還不完善，與網(wǎng)絡(luò)管理執(zhí)法工作實(shí)際需要不相適應(yīng)的現(xiàn)狀，不斷建立健全互聯(lián)網(wǎng)法規(guī)體系，實(shí)行依法管網(wǎng)、依法辦網(wǎng)、依法上網(wǎng)。要不斷加快立法進(jìn)程，抓緊制定完善有關(guān)計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)方面的法律法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有法律法規(guī)適用網(wǎng)絡(luò)管理的延伸和司法解釋工作。同時(shí)，加大執(zhí)法力度，壯大執(zhí)法隊(duì)伍，健全執(zhí)法體系，落實(shí)執(zhí)法責(zé)任，真正做到有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究。
計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)給人們帶來(lái)的便捷的同時(shí)面臨的最大問(wèn)題是數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，檔案數(shù)字化管理數(shù)據(jù)安全問(wèn)題是不容忽視的，必須采取有效措施妥善解決數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題。做好檔案數(shù)字化管理數(shù)據(jù)備份工作，不僅要積極做好本地?cái)?shù)據(jù)備份，還要根據(jù)現(xiàn)有條件做好數(shù)據(jù)異地備份，只有這樣才能在防止本地計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)故障的同時(shí)，做好防地震、洪水等自然災(zāi)害造成數(shù)字檔案數(shù)據(jù)安全工作。避免像汶川地震、98長(zhǎng)江洪水那樣的重大自然災(zāi)害造成不可挽回的損失。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日臻成熟，數(shù)據(jù)庫(kù)管理，數(shù)據(jù)集成的成功經(jīng)驗(yàn)比比皆是，要做好數(shù)據(jù)集成的軟件開(kāi)發(fā)工作，檔案數(shù)據(jù)化管理系統(tǒng)要像第二代居民身份證管理系統(tǒng)那樣便于數(shù)字化檔案錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，便于查詢檢索，便于實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0041-02
世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)在信息領(lǐng)域掀起革命浪潮以后，物聯(lián)網(wǎng)被看作是世界信息領(lǐng)域的又一次重大變革，在世界信息領(lǐng)域異軍突起。物聯(lián)網(wǎng)被確定為我國(guó)今后的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，各省市紛紛表示進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域。但從整體上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)的研究還處于起步階段，特別是在我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)研究中，主要偏重于它在終端設(shè)備以及應(yīng)用方案等應(yīng)用上，相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)研究比較缺乏硬件設(shè)備如MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）、傳感器等的技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)、體系架構(gòu)等的研究還不深入。因此，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，意義重大。
1 物聯(lián)網(wǎng)的界定
狹義上的物聯(lián)網(wǎng)是指物與物之間相連的互聯(lián)網(wǎng)，包括物品到物品以及物品到識(shí)別管理設(shè)備的相連；廣義上的物聯(lián)網(wǎng)則是指物理空間與信息空間的有效融合，即是現(xiàn)實(shí)空間與虛擬空間的相互融合，將事件與物體網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，從而實(shí)現(xiàn)物與物、物與人之間的信息交互，以達(dá)到物品的監(jiān)控定位、自動(dòng)識(shí)別以及遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)。本文立足于廣義上的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究。
物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行信息傳輸，將互聯(lián)網(wǎng)的終端擴(kuò)展到了物品實(shí)物上，并與現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)一起構(gòu)成一個(gè)更智能廣泛的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這一網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、地點(diǎn)以及任何物品的連接，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制聯(lián)網(wǎng)物品的目的。
2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1 物聯(lián)網(wǎng)體系的架構(gòu)
根據(jù)廣義上的物聯(lián)網(wǎng)概念，物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架組成主要可分為三層：一層是感知數(shù)據(jù)的感知層、二層是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏攲樱龑蛹白钌蠈拥膬?nèi)容應(yīng)用層。各層情況具體如下。
（1）感知層。感知層是通過(guò)M2M終端、RFID移動(dòng)終端、感知節(jié)點(diǎn)以及匯接節(jié)點(diǎn)等獲取信息，從而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的傳輸。感知層是使物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全面感知的核心能力層，它的不同形態(tài)的終端都具有不同的功能，如感知節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行隨時(shí)隨地的信息感知、測(cè)量與信息傳遞；匯接節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯聚、分析以及數(shù)據(jù)的處理和傳送。此外，還包含了M2M終端、通信網(wǎng)以及傳感網(wǎng)間的網(wǎng)管、末梢傳感器等。感知層的主要特點(diǎn)在于它具有標(biāo)識(shí)感知、嵌入智能以及協(xié)同互動(dòng)的能力。
（2）傳輸層。傳輸層通常解決感知層獲取的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題。這些數(shù)據(jù)的傳輸可以通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)或者小型局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。傳輸層具有激活或終止網(wǎng)絡(luò)的連接；路由的選擇與中斷；差錯(cuò)檢測(cè)及其恢復(fù)；信息存儲(chǔ)查詢以及網(wǎng)絡(luò)管理等各種功能，為建立網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。
（3）應(yīng)用層。應(yīng)用層主要利用經(jīng)分析處理后的感知數(shù)據(jù)，為物聯(lián)網(wǎng)用戶提供服務(wù)，這一層主要解決人機(jī)界面問(wèn)題以及信息處理問(wèn)題。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的根本目的就是為用戶提供服務(wù)，應(yīng)用層將個(gè)人以及行業(yè)信息的需求與物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)結(jié)合起來(lái)，提供更廣泛的應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用層的應(yīng)用服務(wù)類(lèi)型可以分為遠(yuǎn)程抄表等的查詢型應(yīng)用、遠(yuǎn)程醫(yī)療等的控制型應(yīng)用、物流監(jiān)控等的監(jiān)控型應(yīng)用以及掃描型應(yīng)用等。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究
物聯(lián)網(wǎng)在誕生的初期，關(guān)于它的關(guān)鍵技術(shù)研究相對(duì)較少，但隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于其關(guān)鍵技術(shù)研究數(shù)量急劇增加，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)細(xì)節(jié)涉及各方各面，例如RFID（射頻識(shí)別）、WSN（無(wú)線傳感網(wǎng)）、IVP6技術(shù)、云計(jì)算、納米技術(shù)、傳感器探測(cè)技術(shù)、認(rèn)知計(jì)算機(jī)和智能控制技術(shù)等等，技術(shù)涉及范圍廣。
（1）無(wú)線傳感網(wǎng)。無(wú)線傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心以及神經(jīng)，是進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。由于多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)終端都具有隨機(jī)分布性和移動(dòng)性，因此就決定了無(wú)線傳感器必須要有高效智能、快速穩(wěn)定的特性，從而滿足高密度、大規(guī)模、低成本、低功耗、強(qiáng)容錯(cuò)、節(jié)點(diǎn)對(duì)等、動(dòng)態(tài)拓?fù)涞幕疽蟆?/p>
（2）IPV6技術(shù)。現(xiàn)目前的IPV4地址已經(jīng)出現(xiàn)了地址枯竭的現(xiàn)象，而IPV6技術(shù)的出現(xiàn)，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的終端提供足夠的且滿足條件的IP地址；同時(shí)IPv6內(nèi)嵌的安全機(jī)制提供的安全環(huán)境比IPV4網(wǎng)絡(luò)更安全，在IPV6的協(xié)議棧中內(nèi)嵌了IPSec協(xié)議，此協(xié)議可以提供兩端數(shù)據(jù)的加密通信，而且IPV6所支持的子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量非常巨大，增大了黑客掃描的難度，因此，相較于IPV4而言，IPV6更加安全；此外，IPV6的數(shù)據(jù)采用了一個(gè)20位Flow Labe字段以及一個(gè)8位Class字段進(jìn)行識(shí)別傳輸，傳輸質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于IPV4的傳輸，而且就IPV6本身的屬性而言，如地址的自動(dòng)配置、動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)地址等，決定了IPV6在解決高速率以及移動(dòng)性等問(wèn)題上更具優(yōu)勢(shì)。因此，物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的要求，IPV6技術(shù)必不可少。
（3）傳感器探測(cè)技術(shù)。傳感器是感知物聯(lián)網(wǎng)自身的內(nèi)外部運(yùn)行環(huán)境中最為關(guān)鍵的部分，傳感器技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息的傳輸、信息的分析以及反饋提供了有效的技術(shù)支撐。由于科學(xué)技術(shù)的日新月異，新時(shí)期的傳感器發(fā)展的主要趨勢(shì)越來(lái)越傾向于網(wǎng)絡(luò)化與智能化，并且向著智能嵌入式的Web的傳感器方向發(fā)展。各類(lèi)微型的傳感器節(jié)點(diǎn)有效地布置在監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)，利用無(wú)線通信的方式，有效地鏈接為一個(gè)有序的組織網(wǎng)絡(luò)，從而組成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了傳感器的網(wǎng)絡(luò)化，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要的標(biāo)志。在我國(guó)，傳感器技術(shù)的發(fā)展方向主要有傳感器底層協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)研究、傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題及其自身檢測(cè)和控制研究、網(wǎng)絡(luò)化控制與先進(jìn)測(cè)試技術(shù)等傳感器探測(cè)技術(shù)的研究。
（4）認(rèn)知計(jì)算機(jī)和智能控制技術(shù)。當(dāng)前，人工智能技術(shù)的主要研究方向就是認(rèn)知計(jì)算機(jī)，它主要通過(guò)對(duì)人腦感覺(jué)意識(shí)、行為能力進(jìn)行模仿，從而實(shí)現(xiàn)控制的目的，它具有消耗能量低、空間占用小的優(yōu)勢(shì)。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，具有能夠從環(huán)境中獲得物體自身的行為，才能有效地控制連接物體，為物聯(lián)網(wǎng)提供大量的判斷依據(jù)。
（5）RFID技術(shù)。RFID技術(shù)又稱(chēng)射頻識(shí)別技術(shù)，它利用射頻信號(hào)并通過(guò)電磁場(chǎng)或者交變磁場(chǎng)（空間耦合）以達(dá)到無(wú)接觸的信息傳遞的目的，并利用所傳遞的信息進(jìn)行識(shí)別。物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)興起以后，被廣泛應(yīng)用于零售、物流等行業(yè)。
（6）云計(jì)算技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展，其終端的數(shù)量會(huì)大量增加，這就需要借助于強(qiáng)大的信息處理中心，為了適應(yīng)這一需求，云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生，它可以為物聯(lián)網(wǎng)提供高效的計(jì)算與存儲(chǔ)能力，并提供網(wǎng)絡(luò)引擎給物聯(lián)網(wǎng)。
3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究
物聯(lián)網(wǎng)具有廣泛的應(yīng)用前景，從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以來(lái)，進(jìn)行了各個(gè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究，其中最為典型的應(yīng)用有智化城市社區(qū)建設(shè)、智能交通建設(shè)等。
（1）智能化城市社區(qū)建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)的智能化城市社區(qū)建設(shè)是利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，科學(xué)地?cái)U(kuò)展當(dāng)前建筑的服務(wù)好及功能，是社區(qū)建設(shè)集人性化與智能化于一體，形成高檔的智能城市社區(qū)，從而滿足人們居住環(huán)境成本低、質(zhì)量高的需求，為人們提供一個(gè)更舒適的居住環(huán)境。
（2）智能交通建設(shè)。智能交通建設(shè)主要利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及傳感器技術(shù)等運(yùn)用到交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)中，從而建立一種準(zhǔn)確高效的現(xiàn)代交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。例如可以在汽車(chē)上安裝一個(gè)RFID嵌入式芯片，利用這一芯片來(lái)識(shí)別汽車(chē)身份，監(jiān)控當(dāng)前路況信息，并適時(shí)進(jìn)行信息發(fā)送與接收，以確保道路交通安全。
除以上的應(yīng)用領(lǐng)域以外，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷推廣和成熟，它必會(huì)被應(yīng)用于人們的生活、工作、學(xué)習(xí)的各個(gè)領(lǐng)域，未來(lái)必將是物聯(lián)網(wǎng)的世界，如數(shù)字家庭、數(shù)字醫(yī)療以及定位導(dǎo)航等各領(lǐng)域都離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將無(wú)處不在，以各種形式影響和改變著人們的生活。
4 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)及建議
我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)以及傳感網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)水平位居世界前列，如在傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國(guó)與美、德并列成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定主導(dǎo)國(guó)，擁有許多知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專(zhuān)利，且我國(guó)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，掌握有物聯(lián)網(wǎng)的世界話語(yǔ)權(quán)，傳感網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合后，物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)產(chǎn)生了更廣泛的應(yīng)用。但相應(yīng)的，為了趕上物聯(lián)網(wǎng)熱潮，各企業(yè)趁機(jī)倒賣(mài)傳感設(shè)備，另外在低碳號(hào)召下，各風(fēng)電產(chǎn)業(yè)一哄而上，造成大量重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能過(guò)剩現(xiàn)象出現(xiàn)，為避免此類(lèi)現(xiàn)象發(fā)生，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展須注意以下幾點(diǎn)：
（1）統(tǒng)籌規(guī)劃，示范推進(jìn)。由我國(guó)各部門(mén)如科學(xué)院、交通部、能源局能開(kāi)展有效的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，并選擇基礎(chǔ)較好的行業(yè)或部門(mén)進(jìn)行工程示范，避免盲目發(fā)展以及重復(fù)建設(shè)。
（2）加強(qiáng)硬件研究，形成協(xié)調(diào)機(jī)制。我國(guó)在物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中最薄弱環(huán)節(jié)就在于納米材料、系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)以及微電子技術(shù)，加大技術(shù)研究的投入力度。此外，可以組織物聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)組織，形成協(xié)調(diào)機(jī)制。
此外，在我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，還要加強(qiáng)智能技術(shù)的研究，探索新型的科技舉國(guó)體制，推動(dòng)科技發(fā)展的力度，制定物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略性發(fā)展策略。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方興未艾，在進(jìn)一步探索其關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究的同時(shí)，還應(yīng)該集中解決物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展難點(diǎn)，如系統(tǒng)開(kāi)放、數(shù)據(jù)安全以及個(gè)人隱私等。我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域要結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)、克服難點(diǎn)，加大硬件基礎(chǔ)研究，抓住機(jī)遇與挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)突破。
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