《高職軟件專業(yè)人才培養(yǎng)方案的探索與實(shí)踐》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
高職軟件專業(yè)人才培養(yǎng)方案的探索與實(shí)踐摘要:本文根據(jù)高職軟件專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位以及現(xiàn)有生源狀況,結(jié)合國(guó)家精品專業(yè)的建設(shè)實(shí)際,從轉(zhuǎn)變教育思想觀念、人才培養(yǎng)方案的特色定位、加強(qiáng)職業(yè)素質(zhì)教育、加強(qiáng)一學(xué)兩證、改革課程和教學(xué)內(nèi)容體系、重視創(chuàng)新教育等方面,探討設(shè)計(jì)高職人才培養(yǎng)方案的具體措施。
關(guān)鍵詞
本文來(lái)自:計(jì)算機(jī)畢業(yè)網(wǎng):高職軟件專業(yè);人才培養(yǎng)方案;特色;素質(zhì)教育
1探討軟件人才培養(yǎng)的必要性
我國(guó)高職院校普遍存在IT教學(xué)課程安排脫離實(shí)際,教材更新過(guò)慢等問(wèn)題,同時(shí)面臨著一些軟件培訓(xùn)機(jī)構(gòu)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)。因此,高職軟件專業(yè)迫切需要改革高職人才培養(yǎng)方案的具體措施。
2轉(zhuǎn)變教育思想觀念
近年來(lái)我國(guó)高等教育已由過(guò)去的精英式教育轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的大眾化教育,生源差距較大,不少高職學(xué)生接受理論知識(shí)的能力較弱,邏輯思維、判斷能力較弱。在制訂人才培養(yǎng)方案時(shí),要充分考慮教育對(duì)象的這一特點(diǎn),將理論知識(shí)教學(xué)重心下移,實(shí)踐動(dòng)手能力教學(xué)重心上移,做到因材施教。
3人才培養(yǎng)方案的特色定位
專業(yè)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)工作的總體設(shè)計(jì)和實(shí)施藍(lán)圖。在制訂高職軟件專業(yè)人才培養(yǎng)方案的過(guò)程中,首先要通過(guò)充分的社會(huì)調(diào)查和專家論證,提煉出專業(yè)人才培養(yǎng)的知識(shí)點(diǎn)、能力要素和職業(yè)素質(zhì),也就是專業(yè)的核心知識(shí)和能力。然后據(jù)此制定理論教學(xué)體系、實(shí)踐教學(xué)體系、職業(yè)素質(zhì)教育體系以及創(chuàng)新教育體系。這種方案制訂的特點(diǎn)是“倒推法”,即從專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力出發(fā),演繹出知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),直至教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃。
4加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)與關(guān)鍵能力培養(yǎng)
有組織、有計(jì)劃、堅(jiān)持不懈的搞學(xué)生科技制作、軟件項(xiàng)目設(shè)計(jì)比賽,鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手??梢酝ㄟ^(guò)設(shè)立各種競(jìng)賽活動(dòng)和獎(jiǎng)勵(lì)制度的方式,推動(dòng)學(xué)生在課余假日進(jìn)行科技創(chuàng)新,提高動(dòng)手能力,取得良好效果。還可以通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生參與各類會(huì)展的服務(wù)工作,培養(yǎng)職業(yè)素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng),為將來(lái)的工作打下基礎(chǔ)。
5加強(qiáng)一學(xué)兩證的雙證書制
為了使課程教學(xué)更貼近企業(yè)的需求,可以加強(qiáng)雙證書制。例如在專業(yè)教學(xué)中,完整地嵌入北大青鳥(niǎo)二年制課程體系。對(duì)于北大青鳥(niǎo)教改實(shí)驗(yàn)班,主要推廣北大青鳥(niǎo)國(guó)際認(rèn)證證書,具體實(shí)施采用一學(xué)兩證的辦法,即學(xué)生完成學(xué)業(yè)可以獲得畢業(yè)證書,同時(shí)獲得ACCP全球認(rèn)證證書。對(duì)于其他軟件班,則推薦有分量有影響的專業(yè)證書,如國(guó)家勞動(dòng)部門的職業(yè)資格證書以及占據(jù)行業(yè)認(rèn)證主流地位的微軟等公司的認(rèn)證證書。
6課程和教學(xué)內(nèi)容體系改革
在進(jìn)行課程設(shè)置時(shí),將北大青鳥(niǎo)二年制課程作為主干專業(yè)課程嵌入到高職三年制課程之中,結(jié)合高職院校的實(shí)際情況,增加了相關(guān)專業(yè)課程,以保證專業(yè)教學(xué)內(nèi)容理論適用,理論和實(shí)踐的課程環(huán)環(huán)相扣。其中專業(yè)課又可分為三類:編程語(yǔ)言、支撐課程以及專業(yè)技能提高與擴(kuò)展課??捎脠D1表示按技術(shù)路線走的軟件專業(yè)課程體系。
這個(gè)課程體系,無(wú)論從技術(shù)路線、授課門類,還是教學(xué)內(nèi)容來(lái)看,具有針對(duì)性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn),也相當(dāng)務(wù)實(shí),對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō),比較合理、適用。
7重視創(chuàng)新教育
高職教育必須牢牢把握創(chuàng)新的基本原則,把創(chuàng)新貫徹到人才培養(yǎng)方案的全過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
例如開(kāi)設(shè)了“創(chuàng)新制作”課程,作為專業(yè)必修實(shí)踐課,包括題目確定、撰寫開(kāi)題報(bào)告、開(kāi)題答辯、研究設(shè)計(jì)過(guò)程、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告、結(jié)題答辯等6個(gè)階段,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己選擇一個(gè)具有新意的制作課題,利用學(xué)校實(shí)訓(xùn)室、企業(yè)或其他途徑所提供的條件,在教師的指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)、制作過(guò)程,最終提供規(guī)范的開(kāi)題報(bào)告、設(shè)計(jì)報(bào)告及制作實(shí)物。課程進(jìn)行中采用討論、交流、講座、答疑等較為自由、靈活的課堂形式,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體,教師發(fā)揮主導(dǎo)作用。
“創(chuàng)新制作”課程在教學(xué)計(jì)劃中安排固定的學(xué)時(shí)、學(xué)分,形式可靈活多樣。如取消固定的課堂,學(xué)生自行選擇教師,完全利用課余時(shí)間完成課程要求的內(nèi)容,教師通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生獲得工作量。學(xué)生入學(xué)后,經(jīng)過(guò)必要的專業(yè)課程學(xué)習(xí),在二年級(jí)即可選擇教師進(jìn)行“創(chuàng)新制作”課程的教學(xué)。教師帶領(lǐng)學(xué)生在電腦市場(chǎng)、IT企業(yè)、工程施工現(xiàn)場(chǎng)等實(shí)踐性較強(qiáng)的場(chǎng)所進(jìn)行“創(chuàng)新制作”課程的教學(xué),教學(xué)時(shí)間可長(zhǎng)可短,也可以跨學(xué)期,以完成任務(wù)為限。教師以實(shí)訓(xùn)室為基地,以自身積極的科研活動(dòng)帶動(dòng)創(chuàng)新課程的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
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GeekOS教學(xué)操作系統(tǒng)為學(xué)生設(shè)計(jì)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容具體如下:
項(xiàng)目0:主要是讓學(xué)生熟悉GeekOS的編譯、運(yùn)行過(guò)程,了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)原理。項(xiàng)目0要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單內(nèi)核進(jìn)程,功能是實(shí)現(xiàn)從鍵盤接收一個(gè)按鍵,并在屏幕上顯示。
項(xiàng)目1:主要讓學(xué)生熟悉可執(zhí)行鏈接文件(ELF文件)的結(jié)構(gòu),并學(xué)會(huì)加載和運(yùn)行可執(zhí)行文件。項(xiàng)目要求學(xué)生編寫代碼對(duì)ELF文件進(jìn)行分析,并將分析結(jié)果傳送給加載器,掌握操作系統(tǒng)靜態(tài)建立進(jìn)程運(yùn)行用戶程序的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
項(xiàng)目2:要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建立用戶態(tài)進(jìn)程來(lái)運(yùn)行用戶程序的原理。在項(xiàng)目2實(shí)現(xiàn)之前,GeekOS運(yùn)行的是內(nèi)核級(jí)進(jìn)程。對(duì)用戶態(tài)進(jìn)程執(zhí)行的支持包括用戶態(tài)進(jìn)程結(jié)構(gòu)的初始化、用戶進(jìn)程空間的初始化、用戶進(jìn)程切換和用戶程序?qū)氲取?br> 項(xiàng)目3:要求學(xué)生改進(jìn)GeekOS的調(diào)度程序,實(shí)現(xiàn)基于4級(jí)反饋隊(duì)列的調(diào)度算法(GeekOS初始系統(tǒng)僅提供了FIFO進(jìn)程調(diào)度算法),并實(shí)現(xiàn)信號(hào)量,支持進(jìn)程間通信,掌握進(jìn)程調(diào)度和進(jìn)程通信的實(shí)現(xiàn)原理。
項(xiàng)目4:要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)分頁(yè)虛存管理,替代在項(xiàng)目1和項(xiàng)目2中采用的分段存儲(chǔ)管理,掌握虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理。
項(xiàng)目5:要求實(shí)現(xiàn)GOSFS文件系統(tǒng)。由于GeekOS使用了虛擬文件系統(tǒng),可以加載不同的文件系統(tǒng),而系統(tǒng)默認(rèn)加載的是PFAT只讀文件系統(tǒng)。在這個(gè)項(xiàng)目中,需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)多級(jí)目錄的、可讀寫的文件系統(tǒng),掌握文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
項(xiàng)目6:要求為文件系統(tǒng)增加訪問(wèn)控制列表,并使用匿名半雙工管道實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信,掌握網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)原理。
6結(jié)束語(yǔ)
采用GeekOS作為操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐平臺(tái)已經(jīng)有兩個(gè)學(xué)期。結(jié)果證明大部分認(rèn)真完成作業(yè)的學(xué)生認(rèn)為GeekOS對(duì)理解操作系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有很好的幫助,可以激發(fā)學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的興趣,提高編寫系統(tǒng)程序的能力。高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教學(xué)不僅要設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié),還必須根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生自身的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。在選用GeekOS作為操作系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)時(shí),集中在短時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的教學(xué)效果不好,最好為一個(gè)學(xué)期的時(shí)間。教師最好能根據(jù)學(xué)生的能力,以3到4個(gè)學(xué)生為一個(gè)小組,靈活調(diào)整學(xué)生要具體完成的任務(wù),以致于取得更好的教學(xué)效果。
TheResearchandPracticeontheteachingofOperatingSystemCoursePractice
HuangTinghui
(SchoolofComputerandControl.GuilinUniversityofElectronicTechnologyguilin,guangxi,china541004)
Abstract:Practiceteachingisabsolutelynecessarilyinoperatingsystemteaching.Afterexplorerandpracticeofhighschooloperatingsystemcourse1 新語(yǔ)境下的藝術(shù)設(shè)計(jì)職業(yè)教育
我國(guó)的藝術(shù)設(shè)計(jì)教育通過(guò)多年的發(fā)展,基本上可以劃分為兩種不同的設(shè)計(jì)培養(yǎng)定位:一種是定位較高的藝術(shù)設(shè)計(jì)師,他們多出自國(guó)家統(tǒng)招類院校,通過(guò)全國(guó)高考進(jìn)入各大藝術(shù)院校,通過(guò)四至五年的全日制專業(yè)學(xué)習(xí)后一般都具備了較好的藝術(shù)修養(yǎng)和審美能力,并具備相應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力。對(duì)他們而言,藝術(shù)修養(yǎng)和設(shè)計(jì)創(chuàng)意要求較高。另一種是定位低于前一類的藝術(shù)設(shè)計(jì)操作員,他們多出自職業(yè)院校、成人院校、繼續(xù)教育院校,通過(guò)兩至三年的業(yè)余學(xué)習(xí),成為具有基本藝術(shù)修養(yǎng)和掌握一定計(jì)算機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)人員。對(duì)他們而言,更側(cè)重職業(yè)技能的提高,實(shí)際動(dòng)手能力的訓(xùn)練和再學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。我校的培養(yǎng)人群定位屬于后一種。在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,職業(yè)院校的藝術(shù)教育已不能忽略數(shù)字媒體技術(shù)的影響,課堂中利用和貫穿數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)成為職業(yè)藝術(shù)教育課堂的新的要求和有機(jī)組成部分。
本文主要以平面構(gòu)成和色彩構(gòu)成為例,探討職業(yè)藝術(shù)教育中介入數(shù)字媒體技術(shù)教學(xué)的可能性。
2平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成在傳統(tǒng)藝術(shù)教學(xué)中的狀況
平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成是現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)中的專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要組成部分,它培養(yǎng)學(xué)生對(duì)圖形和色彩的理解和創(chuàng)造能力,研究形態(tài)和色彩的基本構(gòu)成法則,提升學(xué)生的形式感知能力和審美情懷。
我們可以看到,在傳統(tǒng)的平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成的作業(yè)練習(xí)中,學(xué)生主要是以手繪的形式進(jìn)行。這些手繪練習(xí)就如武術(shù)中所謂的“童子功”,是一種基礎(chǔ)的和基本的訓(xùn)練方法,在顏料、畫筆與紙的親密接觸中,學(xué)生體味到形與色的“秘密” 。這些練習(xí)對(duì)于各大藝術(shù)院校的學(xué)生而言是一種再熟悉不過(guò)的方式了,他們往往也能實(shí)現(xiàn)得很好,很多精致的、富有想法的作品出自他們的筆下。
而職業(yè)藝術(shù)設(shè)計(jì)教育中,學(xué)生也由上述的方法通過(guò)手繪方式在練習(xí)中真正實(shí)踐他們學(xué)習(xí)到的知識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中,問(wèn)題凸顯了:由于學(xué)生們大都是成人學(xué)生,專業(yè)層次參差不齊,缺乏過(guò)硬的藝術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練,使得他們?cè)谝允掷L為媒介的學(xué)習(xí)方式中很不適應(yīng),難以實(shí)現(xiàn)理想的習(xí)作效果,若就此進(jìn)行下去,將有違于訓(xùn)練的初衷。在這樣的情況下,如何構(gòu)架一種彈性的新的課程實(shí)現(xiàn)手段,采取一種靈活的可變通的教學(xué)方法,使學(xué)生在這種新的方式中找到自信,實(shí)現(xiàn)一種有效的訓(xùn)練?而如今我們已發(fā)現(xiàn)我們正處于數(shù)字媒體技術(shù)這樣一個(gè)新的語(yǔ)境之下,數(shù)字媒體技術(shù)給我們帶來(lái)了全新的藝術(shù)表現(xiàn)手段、語(yǔ)言方式、和審美視角。在職業(yè)學(xué)校學(xué)生的課程訓(xùn)練方式上,若有了計(jì)算機(jī)的介入,會(huì)帶來(lái)什么樣的變化呢?
3數(shù)字媒體技術(shù)在教學(xué)過(guò)程的角色
電腦在當(dāng)今世界中的作用毋庸多言。數(shù)字化的時(shí)代給教師帶來(lái)的好處在于能通過(guò)多媒體手段給學(xué)生大量的作品賞析。對(duì)于學(xué)生而言,電腦使他們的設(shè)計(jì)過(guò)程更加快速和方便,可以很快地進(jìn)行更改,從而進(jìn)行更多的嘗試和方案。這彌補(bǔ)了手繪方式的不足,傳統(tǒng)的畫筆和紙張被鼠標(biāo)和屏幕所替代。但是,在目前的藝術(shù)設(shè)計(jì)教育與訓(xùn)練中,電腦的介入往往是在高年級(jí)階段的設(shè)計(jì)實(shí)踐中,低年級(jí)階段的專業(yè)基礎(chǔ)課訓(xùn)練都采取手繪。在針對(duì)職業(yè)學(xué)校的學(xué)生訓(xùn)練中,對(duì)這一方式進(jìn)行彈性調(diào)整,采用手繪和屏幕實(shí)現(xiàn)方式相結(jié)合,學(xué)生先進(jìn)行第一階段的手繪練習(xí),在第二階段運(yùn)用電腦來(lái)實(shí)現(xiàn)作業(yè)的過(guò)程中,他們發(fā)現(xiàn)自己突破了第一階段手上功夫薄弱的障礙,更多更快地完成了各種圖形和色彩的試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖形與色彩的更深入的認(rèn)識(shí)。
實(shí)際上,國(guó)內(nèi)藝術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中不單一強(qiáng)調(diào)手繪方式,更大程度地利用數(shù)字媒體技術(shù)在藝術(shù)最高學(xué)府之一的中央美術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院中也早已體現(xiàn)。所不同的是他們利用的是照相機(jī)。例如,在平面構(gòu)成中,他們先運(yùn)用照相機(jī)拍攝具有對(duì)稱、平衡、重復(fù)、近似、漸變、變異、放射、聚集性質(zhì)的黑白照片各一張,然后再?gòu)暮诎渍掌羞M(jìn)行元素提取,手繪成黑白抽象畫。(如圖1、圖2)以此看來(lái),數(shù)字媒體技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的角色大有發(fā)掘的余地,學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力理應(yīng)在遭遇高科技之時(shí)激起無(wú)限的多樣性。
4職業(yè)教育中平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成與數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合
職業(yè)學(xué)院的學(xué)生雖然藝術(shù)基礎(chǔ)稍顯薄弱,但經(jīng)過(guò)指導(dǎo)后,在運(yùn)用電腦進(jìn)行平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成的練習(xí)中也表現(xiàn)出了較好的適應(yīng)性。圖3為平面構(gòu)成中的特異構(gòu)成,該作品注意到麻花和麻繩在形態(tài)上的近似但在材質(zhì)上的差異,經(jīng)過(guò)相機(jī)的拍攝,再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的圖形拼合,形成了這“一語(yǔ)雙關(guān)” 的作品。圖4和圖5為色彩構(gòu)成中的組織構(gòu)成,作品較好的把握了一定的形式感,運(yùn)用抽象的縱橫交錯(cuò)的長(zhǎng)方形組成了色彩和諧的畫面,而且,很明顯圖3借鑒了蒙德里安的抽象畫。
數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展為藝術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程教學(xué)開(kāi)辟了一條新的道路,使學(xué)生的基礎(chǔ)課題練習(xí)從傳統(tǒng)的手工描繪擴(kuò)展到借助電腦的層次,它的確激發(fā)了我們很多新的想法和觀點(diǎn),但是在基礎(chǔ)課程教學(xué)中,這只能是一種彈性的手段,應(yīng)該針對(duì)學(xué)生的層次有目的有根據(jù)的緩步進(jìn)行,它應(yīng)該成為設(shè)計(jì)教育者在當(dāng)今新語(yǔ)境下不斷探索和試驗(yàn)的問(wèn)題。
分布式控制技術(shù)是我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科實(shí)力較強(qiáng)且具有一定特色學(xué)科方向,因此,我們開(kāi)設(shè)了“自動(dòng)控制原理”、“計(jì)算機(jī)控制”、“單片及原理及應(yīng)用”、“可編程控制”、“嵌入式系統(tǒng)”選修課程,并在課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及課程設(shè)計(jì)中側(cè)重該方向培養(yǎng)。
2.2網(wǎng)絡(luò)與信息安全系列課程實(shí)踐教學(xué)
隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)展和深入,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息安全技術(shù)日益受到關(guān)注,相關(guān)課程也受到同學(xué)的重視,社會(huì)對(duì)該方面人才的需求也不斷擴(kuò)大。我校2002年開(kāi)辦了“信息安全”專業(yè),但在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè),由于計(jì)劃學(xué)時(shí)的限制,目前只有“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”被列為必修課程,同時(shí)開(kāi)設(shè)了“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”、“電子商務(wù)”、“網(wǎng)絡(luò)安全”、“防火墻與入侵檢測(cè)”、“計(jì)算機(jī)病毒與反病毒”等選修課程。因此,該系列課程面臨著學(xué)生選課人多、課程內(nèi)容新且發(fā)展快、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少、實(shí)驗(yàn)室條件有限等問(wèn)題。
在網(wǎng)絡(luò)與信息安全系列課程實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)中,針對(duì)上述問(wèn)題,我們打破了課程限制,將網(wǎng)絡(luò)原理、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、信息隱藏、密碼算法和病毒防治等內(nèi)容集成在一起,在內(nèi)容組織上循序漸進(jìn)、由淺入深,在實(shí)驗(yàn)類型上適應(yīng)基礎(chǔ)與驗(yàn)證性、綜合性與設(shè)計(jì)性兩種不同層次的要求,在統(tǒng)一的平臺(tái)上開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè)和實(shí)踐,我們對(duì)實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)際能力上的作用有了更深一步的認(rèn)識(shí),對(duì)系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究有了初步成果,目前軟件技術(shù)系列課程實(shí)踐教程和網(wǎng)絡(luò)與信息安全系列課程實(shí)踐教程已由合肥工業(yè)大學(xué)出版社出版,硬件技術(shù)系列課程實(shí)踐教程也已規(guī)劃編寫,前面兩本教材在學(xué)生使用過(guò)程中已取得一定成效,受到學(xué)生的歡迎。
3實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革和教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是密不可分的,自2003年以來(lái),結(jié)合本科教學(xué)評(píng)估的要求和實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè),學(xué)校、學(xué)院加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。具體工作如下:
(1)學(xué)院成立中心實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一承擔(dān)和管理全院實(shí)踐教學(xué)工作,中心實(shí)驗(yàn)室下根據(jù)教學(xué)實(shí)踐 1問(wèn)題的提出
數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ),在不同的教育階段,各大中小學(xué)校都對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力及數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)投入了巨大的精力。在各高校的課程安排中,數(shù)學(xué)類課程都被視為重點(diǎn)的課程,即便是對(duì)于偏重文科的院校情況也是如此。高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論等課程幾乎是所有高校學(xué)生的入門必修課。
然而,盡管學(xué)校和社會(huì)在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的方面下足了功夫,但如何更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)仍是教育界的一個(gè)重要的課題。不可否認(rèn),數(shù)學(xué)作為一切理論的基礎(chǔ),其本身的理論性是毋庸置疑的。而其過(guò)于理論化的特性往往迫使許多學(xué)生放棄對(duì)高等數(shù)學(xué)的深入學(xué)習(xí)和研究,這也在很大程度上加大了數(shù)學(xué)教學(xué)的難度。
信息安全工程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),作為一門新興的數(shù)學(xué)課程,同樣保留著其突出的理論性。如果單從教材角度來(lái)看,信息安全數(shù)學(xué)與其他數(shù)學(xué)類課程似乎沒(méi)有太多區(qū)別,同樣延續(xù)著傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教材模式—— 定義和定理、定理的證明、定理的應(yīng)用。然而,共性和個(gè)性的矛盾統(tǒng)一是任何事物的一種特性。信息安全數(shù)學(xué),作為一門獨(dú)立的新興數(shù)學(xué)學(xué)科,同樣有著其有別于其他數(shù)學(xué)課程的地方,即它更接近于實(shí)際的應(yīng)用。它的誕生就是為了解決信息時(shí)代大量數(shù)據(jù)安全存放、傳輸?shù)刃枰?,故信息安全?shù)學(xué)基礎(chǔ)可以稱得上是一門更為實(shí)用的數(shù)學(xué)。同時(shí),信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也是一門不斷變化的數(shù)學(xué)。為什么這樣說(shuō)?那是因?yàn)榭v觀信息安全數(shù)學(xué)理論的發(fā)展歷史,可以說(shuō)它是在舊理論被推翻、新理論被提出之間不斷的變更,而且這種周期性絲毫沒(méi)有要消失的趨勢(shì),甚至可以說(shuō)它正在以前所未有的速度更新與突破中。也正是這種變化性,使得信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不斷沖擊著人們對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的認(rèn)知和理解。
那么,對(duì)于信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的教育工作者,如何利用其實(shí)用性和變化性的特點(diǎn),改變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育中學(xué)生被動(dòng)的教育模式,創(chuàng)造出一種全新的互動(dòng)教學(xué)模式,就成為一個(gè)全新的課題和挑戰(zhàn)。
2研究的內(nèi)容
本文所提出的信息安全數(shù)學(xué)教學(xué)的新型互動(dòng)模式有以下三個(gè)研究方面:
2.1互動(dòng)的形式
在確定互動(dòng)模式的形式之前,我們必須要了解互動(dòng)的分類[1]:
根據(jù)教學(xué)互動(dòng)的目的與內(nèi)容來(lái)分,有關(guān)于知識(shí)的教學(xué)互動(dòng)、關(guān)于情感的教學(xué)互動(dòng)和關(guān)于行動(dòng)的教學(xué)互動(dòng)。關(guān)于知識(shí)的教學(xué)互動(dòng)是指主體間分享知識(shí)的一種互動(dòng)活動(dòng),它既以知識(shí)的生成、知識(shí)的理解與掌握為目的,也以各種知識(shí)為互動(dòng)內(nèi)容。關(guān)于情感的教學(xué)互動(dòng),可能僅僅是為了達(dá)到主體間的情感交流,也有可能是作為關(guān)于知識(shí)的教學(xué)互動(dòng)的輔助方式,互動(dòng)的內(nèi)容涉及感受、態(tài)度、價(jià)值觀等情感方面。關(guān)于行動(dòng)的教學(xué)互動(dòng),其目的常常是為了形成某種行為方式,其內(nèi)容并不僅僅指某種行為方式,也指與這種行為方式相關(guān)的知識(shí)與情感。
根據(jù)教學(xué)互動(dòng)主體的發(fā)展來(lái)分,既有補(bǔ)充性的教學(xué)互動(dòng),又有對(duì)稱性的教學(xué)互動(dòng)。補(bǔ)充性的教學(xué)互動(dòng)是指在互動(dòng)過(guò)程中,教師起主導(dǎo)作用,使學(xué)生在經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、理解等方面得到補(bǔ)充的互動(dòng)形式;對(duì)稱性的教學(xué)互動(dòng)是指師生在互動(dòng)中處于平等的地位,雙方具有同等的權(quán)力。
按照教學(xué)互動(dòng)主體的構(gòu)成來(lái)分,可分為師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。再作進(jìn)一步的細(xì)分,師生互動(dòng)又可分為師個(gè)互動(dòng)(教師與學(xué)生個(gè)體之間的互動(dòng))、師組互動(dòng)(教師與學(xué)生小組之間的互動(dòng))和師班互動(dòng)(教師與全班學(xué)生之間的互動(dòng));生生互動(dòng)又可分為個(gè)個(gè)互動(dòng)(學(xué)生個(gè)體和學(xué)生個(gè)體之間的互動(dòng))、個(gè)組互動(dòng)(學(xué)生個(gè)體和學(xué)生小組之間的互動(dòng))、個(gè)班互動(dòng)(學(xué)生個(gè)體全班學(xué)生之間的互動(dòng))、組組互動(dòng)(學(xué)生小組與學(xué)生小組之間的互動(dòng))、組班互動(dòng)(學(xué)生小組和全班學(xué)生的互動(dòng))。
按照教學(xué)互動(dòng)的媒介來(lái)分,大致可以分為言語(yǔ)互動(dòng)和非言語(yǔ)互動(dòng)兩大類。課堂教學(xué)中的言語(yǔ)互動(dòng)指的是師生之間和學(xué)生之間借助口頭語(yǔ)言進(jìn)行的人際交流和溝通,具體來(lái)講,言語(yǔ)互動(dòng)主要有問(wèn)答、講聽(tīng)、討論、要求和評(píng)價(jià)這幾種基本的形式。非言語(yǔ)互動(dòng)又有通過(guò)身體或手勢(shì)進(jìn)行的非言語(yǔ)互動(dòng)和利用各種材料進(jìn)行的無(wú)言語(yǔ)互動(dòng)兩種形式。通過(guò)身體或手勢(shì)進(jìn)行的非言語(yǔ)互動(dòng)具體是指運(yùn)用非語(yǔ)言符號(hào),如輔助言語(yǔ)、目光、表情、姿勢(shì)、手勢(shì)、與他人的距離等進(jìn)行的人際交流和溝通;利用各種材料進(jìn)行的無(wú)言語(yǔ)互動(dòng)具體是指利用各種教輔材料,如圖畫、投影、小黑板等教學(xué)用具進(jìn)行的人際交流與溝通。當(dāng)然,在真實(shí)的課堂教學(xué)互動(dòng)中,這兩種類型的教學(xué)互動(dòng)方式不見(jiàn)得必須要單獨(dú)出現(xiàn),而通常是同時(shí)存在、相互配合的,并共同完成教學(xué)任務(wù)。
按照教學(xué)互動(dòng)的方式來(lái)分,主要有單向互動(dòng)、雙向互動(dòng)和多向互動(dòng)。課堂教學(xué)中的單向互動(dòng)是指師生之間單向的互動(dòng),在這種互動(dòng)方式中,教師只是負(fù)責(zé)信息的發(fā)送,既不管學(xué)生接受信息的情況,也不負(fù)責(zé)接受學(xué)生對(duì)信息的反饋,學(xué)生在課堂上只是被動(dòng)聽(tīng)講,沒(méi)有機(jī)會(huì)與教師交流;雙向互動(dòng)是指師生之間信息互送、互收、互相反饋的互動(dòng)方式;多向互動(dòng)是指教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間信息全面開(kāi)放,多向傳遞、反饋的互動(dòng)形式。
基本的互動(dòng)形式無(wú)外乎上述幾種,但隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),尤其是新興數(shù)學(xué)的教學(xué),同樣需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助。下表是對(duì)信息安全數(shù)學(xué)教學(xué)中互動(dòng)形式的描述。
2.2互動(dòng)的原則
(1)教師和學(xué)生處于平等地位:由于信息安全數(shù)學(xué)本身的特殊性存在,在教學(xué)過(guò)程中師生需要有更多的交流。而如果互動(dòng)過(guò)程中師生仍處于一個(gè)不平等的狀態(tài),那么這種交流勢(shì)必失去其互動(dòng)的意義,所以互動(dòng)的首要原則就是平等。
(2)互動(dòng)不局限于課堂:由于信息安全數(shù)學(xué)的變化性,書本上的知識(shí)往往很大地滯后于現(xiàn)有的實(shí)際應(yīng)用。這樣就需要學(xué)生更多地關(guān)注網(wǎng)絡(luò)或雜志上最新的技術(shù)介紹,也就是更多地參與到同世界的互動(dòng)。
(3)重實(shí)踐的互動(dòng)形式:書面形式的探討研究往往很難吸引學(xué)生參與討論的興趣。加入了實(shí)踐的元素后,比如更多的編程實(shí)踐內(nèi)容,可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)信息安全數(shù)學(xué)的興趣。
(4)跨學(xué)科的互動(dòng)模式:數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合在現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用,我們的課程也不該單一局限于數(shù)學(xué)本身的教學(xué),也應(yīng)該加入跨學(xué)科的教學(xué)元素。這樣可以更好地體現(xiàn)信息安全數(shù)學(xué)的應(yīng)用性。
2.3互動(dòng)教學(xué)的過(guò)程
第一步,信息安全數(shù)學(xué)應(yīng)用的展示:正如上文所提到過(guò)的,信息安全數(shù)學(xué)是一門強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的數(shù)學(xué)。在課程初段,可以介紹現(xiàn)在日常生活中所應(yīng)用到的、同學(xué)經(jīng)常能接觸到的信息安全數(shù)學(xué)的應(yīng)用:比如數(shù)字證書、數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)鹊湫蛻?yīng)用,及其常見(jiàn)的攻擊手段。進(jìn)而進(jìn)一步介紹信息安全數(shù)學(xué)在未來(lái)更加廣闊的應(yīng)用前景,以加深同學(xué)對(duì)本課程教學(xué)目的的理解,并加強(qiáng)同學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)本科程的興趣。
第二步,概念的提出:信息安全數(shù)學(xué)中的幾個(gè)經(jīng)典算法(如DES、RSA算法[2])都是建立在一些基本的數(shù)學(xué)定理的基礎(chǔ)之上。如果不牢固認(rèn)識(shí)并掌握這幾個(gè)重要的定理,這門課的學(xué)習(xí)將變得毫無(wú)意義,轉(zhuǎn)而成為概念普及型的課程。所以,在課程初期就必須提出這些概念,讓學(xué)生可以有意識(shí)地去加深理解。但過(guò)多的課堂上的概念及定理的論述勢(shì)必會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,所以本階段可以采用學(xué)生提問(wèn)的形式展開(kāi)師生間的互動(dòng)。當(dāng)然,在本階段教師的作用仍是主導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)知信息安全數(shù)學(xué)中最為核心的部分,幫助學(xué)生打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第三步,理論的應(yīng)用:著重抓住某一個(gè)算法進(jìn)行深入的探討,展示該算法理論是如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成其保護(hù)數(shù)據(jù)安全的功能。詳細(xì)地介紹該理論的算法實(shí)現(xiàn),如公私鑰的算法實(shí)現(xiàn),并要求學(xué)生通過(guò)分組編程完成簡(jiǎn)單的加解密過(guò)程。并在后續(xù)的課程上,展示各個(gè)小組的算法成果,并進(jìn)行初步的討論。
第四步、理論擴(kuò)展的討論:在已完成的簡(jiǎn)單算法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上,給學(xué)生充分的時(shí)間和空間來(lái)展開(kāi)對(duì)算法后續(xù)實(shí)現(xiàn)的展望和討論。可以包括算法提供的安全性的進(jìn)一步探討,也可以是當(dāng)前算法實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化,甚至可以是對(duì)該算法的攻擊嘗試。其目的是讓同學(xué)更真切地體會(huì)到研究信息安全數(shù)學(xué)的過(guò)程。
第五步、現(xiàn)有技術(shù)的介紹:展示當(dāng)前情況下,人們是如何利用這個(gè)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的加解密以達(dá)到一個(gè)“相對(duì)”的安全。必須要讓學(xué)生明白,不存在絕對(duì)的安全,舊的算法會(huì)因?yàn)橥獠凯h(huán)境的變化而逐漸被淘汰,而新的算法也會(huì)因此被提出來(lái)并加以應(yīng)用。讓學(xué)生明白在這種變化中所蘊(yùn)藏的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
以上互動(dòng)過(guò)程中的五個(gè)環(huán)節(jié)可以用以下流程圖表示:
重要的不是把書上的內(nèi)容教給學(xué)生,而是要讓學(xué)生明白信息安全數(shù)學(xué)研究的方式方法。
3研究效果
(1)學(xué)生更積極地參與到信息安全數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中
通過(guò)互動(dòng)的教學(xué)模式,學(xué)生愿意把更多的精力和實(shí)踐投入到信息安全數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)也有了一定的成果。
(2)課堂氣氛更加活躍
由于有了更多的課堂討論,學(xué)生更愿意在教室里展現(xiàn)自己的研究成果,課堂上多了激烈的辯論。
(3)學(xué)生的綜合能力得到了提高
由于加入了跨學(xué)科教學(xué)的元素,信息安全數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不再是單純的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)使用其他學(xué)科的知識(shí),學(xué)生的應(yīng)用能力得到了很大的提高。
(4)教師的能力也得到了增強(qiáng)
在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生和老師一直處在一個(gè)相互學(xué)習(xí)的狀態(tài),所以教師也不局限于原有的知識(shí),而是更多地吸納了一些未知的新知識(shí),這樣也在無(wú)形中增強(qiáng)了教師的綜合能力。
4結(jié)論
本文針對(duì)信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程,根據(jù)實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,結(jié)合現(xiàn)代的教育方式,提出新型的教育模型,著重互動(dòng)的概念。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐表明,這樣的互動(dòng)教育模式更能夠提高學(xué)生對(duì)稍顯枯燥的數(shù)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)態(tài)度更為主動(dòng)和積極,從而也使得教學(xué)質(zhì)量得到大幅度的提高。
然而,仍然還存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步解決,例如現(xiàn)行的信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)太注重?cái)?shù)學(xué)內(nèi)容,并沒(méi)有很好地將數(shù)學(xué)部分在密碼和信息安全中的應(yīng)用結(jié)合,由此而產(chǎn)生的后果是學(xué)習(xí)內(nèi)容較為枯燥,也缺乏更多可供學(xué)生參摘要:本文討論了如何采用模糊集來(lái)表示咨詢中的模糊數(shù)據(jù),并利用模糊隸屬函數(shù)和模糊算法表述了自然語(yǔ)言中模糊概念和模糊單詞的處理規(guī)則,進(jìn)而完成復(fù)雜條件的數(shù)據(jù)查詢,且對(duì)相關(guān)的模糊數(shù)據(jù)庫(kù)查詢具有參考意義。
關(guān)鍵詞
本文來(lái)自:計(jì)算機(jī)畢業(yè)網(wǎng):模糊數(shù)據(jù);模糊集;隸屬函數(shù);模糊算法;模糊數(shù)據(jù)庫(kù)
1引言
模糊性是人類思維和客觀事物普遍存在的屬性之一。模糊數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究促進(jìn)了人工智能研究的發(fā)展。人們夢(mèng)寐找到一種模糊檢索機(jī)制與實(shí)現(xiàn)方法,以一種類似于自然語(yǔ)言的形式, 進(jìn)行模糊信息的交流、存儲(chǔ)和查詢。模糊查詢符合人類思維的心理特性,有利于實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口自然化和智能化。
模糊數(shù)據(jù)庫(kù)是指能夠處理模糊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。一般的數(shù)據(jù)庫(kù)都是以二值邏輯和精確的數(shù)據(jù)工具為基礎(chǔ)的,不能表示許多模糊不清的事情。隨著模糊數(shù)學(xué)理論體系的建立,人們可以用數(shù)量來(lái)描述模糊事件并能進(jìn)行模糊運(yùn)算。這樣就可以把不完全性、不確定性、模糊性引入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,從而形成模糊數(shù)據(jù)庫(kù)。本文就基于關(guān)系型模糊數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模糊數(shù)據(jù)查詢方法進(jìn)行討論。
2模糊查詢和模糊數(shù)據(jù)的表示
例如:在給出一個(gè)班級(jí)的學(xué)生數(shù)學(xué)和英語(yǔ)成績(jī)時(shí),常常給定5個(gè)等級(jí):90分以上,優(yōu)秀;80-90分,良好;70-79分,中等;60-69分,及格;59分以下,不及格。以某班部分學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)明(見(jiàn)表1)s
表1某班部分學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)
假如將它們變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)值,則它們都各自都有一個(gè)范圍,到底屬于區(qū)間中的哪一個(gè)值卻是含糊的。例如:Excellent到底取90至100中的哪一個(gè)值我們不清楚。
3模糊單詞與模糊集合
模糊語(yǔ)言是以模糊邏輯和近似推理為基礎(chǔ)的形式語(yǔ)言[1]。模糊語(yǔ)言L有4個(gè)參數(shù)U、T、E、N,一般表示為L(zhǎng)={U,T,E,N},U稱為語(yǔ)言主題的全體,也就是語(yǔ)言所敘述對(duì)象的總和;T是單詞、句子的模糊集合;E是表示術(shù)語(yǔ)的字母和符號(hào)及各種聯(lián)結(jié)構(gòu)成的集合(聯(lián)結(jié)方式不同,就得到E中不同的元素,屬于T的程度也不同)。T是單詞、句子的模糊集合,也稱項(xiàng)集合。N是T對(duì)U的模糊關(guān)系,并稱為命名關(guān)系,也可以將T看成語(yǔ)言主題U的模糊子集,即有TÌU。學(xué)生的成績(jī)論域U為[0~100],另T是成績(jī)單詞的模糊集合,有:
T={excellent,good,medium,pass,fail}。
在模糊性事物中,用取值0,1特征函數(shù)來(lái)表示其屬性是不恰當(dāng)?shù)摹榱四苷f(shuō)明具有模糊性事物的歸屬,將特征函數(shù)改為閉區(qū)間[0,1]取值,則特征函數(shù)就可取0~1之間的無(wú)窮值,這樣,特征函數(shù)就成了一個(gè)無(wú)窮多值的連續(xù)邏輯函數(shù),從而得到了描述模糊集合的特征函數(shù)——隸屬函數(shù)。
4隸屬函數(shù)和模糊算法
如何建立模糊集并選擇適合的隸屬函數(shù)、掌握模糊識(shí)別的步驟是解決模糊問(wèn)題的關(guān)鍵。在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)討論對(duì)象所具有的特點(diǎn)加以選擇或根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料描出大致的關(guān)系曲線,與通常的六種模糊分布進(jìn)行比較,選擇最接近的一種。六種模糊分布曲線有:矩型、半梯型與梯型、拋物線型、正態(tài)分布(指數(shù))型、哥西分布(凸型)、嶺形分布(正弦)型,而每一種映像趨勢(shì)分別又有偏小型、偏大型和中間型三種,使用時(shí)需對(duì)照應(yīng)用的整體特性、客觀規(guī)律性與科學(xué)性來(lái)選擇最適合的模型,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)的選樣,確定較符合實(shí)際的參數(shù),能比較容易地寫出隸屬函數(shù)表達(dá)式。常見(jiàn)的隸屬函數(shù)類型有線性、指數(shù)、雙曲、反雙曲和分段線性等。當(dāng)然,確定隸屬函數(shù)的方法還有很多,如直接打分的方法、推理的方法或二元對(duì)比排序的方法以及上述用概率統(tǒng)計(jì)的正態(tài)分布結(jié)果和經(jīng)過(guò)模糊運(yùn)算的“并、交、余”求得[2]。以學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)為例,根據(jù)隸屬函數(shù)的確定原則及考慮到成績(jī)間的銜接性,取正態(tài)型模糊集。下面給出描述成績(jī)屬性的模糊詞Excellent、Good、Medium、Pass、Fail的隸屬函數(shù):
采用以上隸屬度函數(shù),解決例如“輸出在數(shù)學(xué)方面Excellent的學(xué)生名單”的查詢,可得出結(jié)果如下:A符合程度為0.14;B符合程度為0.05;C符合程度為0.8;D符合程度為0.22;E符合程度為0.08;F符合程度為1;G符合程度為0.05;H符合程度為1。
5語(yǔ)氣算子
有些詞,如“極”、“很”、“相當(dāng)”、“比較”等,放在基本單詞前面,可以修飾這些詞的肯定程度,成為語(yǔ)氣算子。
設(shè)Hλ為語(yǔ)氣算子,HλA(x)=[A(x)]λ。當(dāng)λ>1時(shí),Hλ叫集中化算子;當(dāng)λ<1時(shí),Hλ叫散漫化算子。通常,H4代表“極”,H2代表“很”,H1.25代表“相當(dāng)”,H0.75代表“比較”,H0.5代表“有點(diǎn)”,H0.25代表“稍微有點(diǎn)”。例如描述一個(gè)“比較優(yōu)秀”的學(xué)生可表示如下:
6模糊化算子
“大概”、 “近乎”、“大約”等詞是另一種算子,它們放在一個(gè)單詞前面,可以把該單詞的詞義模糊化,故稱為模糊化算子[3]。由于這些詞詞義相近,為了統(tǒng)一起見(jiàn),只將“大約”作為標(biāo)準(zhǔn)模糊化算子。令精確詞A的特征函數(shù)為TA(x)(也可用模糊詞,其隸屬函數(shù)為μA(x)),F(xiàn)作為模糊化算子,E是論域U上的一個(gè)相似關(guān)系,則加上模糊化算子前綴后的模糊詞記為FA,其隸屬函數(shù)表示為:
7模糊集的符合程度
對(duì)模糊數(shù)據(jù)的模糊查詢可以用模糊集的符合程度來(lái)表示。在模糊集中符合程度通常被定義為:令d和c是論域U上的兩個(gè)模糊集,且uc和ud分別為它們的隸屬函數(shù)。d和c的符合程度定義為[4]:
d∪c的符合程度=max(ud(x),uc(x)),(10)
d∩c的符合程度=min(ud(x),uc(x)),(11)
c不符合的程度=1-uc(x))。(12)
即對(duì)于查詢中的邏輯運(yùn)算AND,OR和NOT算子,可分別采用取小min運(yùn)算,取大max運(yùn)算和1減去符合程度而得。
8模糊SQL
模糊SQL主要是使傳統(tǒng)SQL中Where后面的查詢條件能容納上述模糊單詞和2中主要算子,即可以是一個(gè)模糊查詢語(yǔ)句。然而,Where后面的查詢條件必須是一個(gè)精確的算式,因此必須將模糊化的查詢語(yǔ)句轉(zhuǎn)化為精確的查詢條件。我們可以根據(jù)本系統(tǒng)的隸屬度線值l和模糊化算子各自的誤差限d值,調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),即可以得到不同精確范圍的查詢結(jié)果。這樣就可以對(duì)原信息庫(kù)在復(fù)雜查詢條件基礎(chǔ)上做了模糊化擴(kuò)展。
需要說(shuō)明的是,本數(shù)據(jù)庫(kù)模糊查詢工具的設(shè)計(jì),并不是為了取代一般數(shù)據(jù)庫(kù)查詢工具,只是在復(fù)雜查詢條件基礎(chǔ)上的模糊化條件的擴(kuò)展,同時(shí),本文所列出的隸屬函數(shù)有一定的主觀性,在實(shí)際應(yīng)用中可以進(jìn)行一定的修正。此外,本方法還可以為其它模糊數(shù)據(jù)庫(kù)查詢提供一定的借鑒作用,為模糊數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究做一探索。
TheDesignofDataQueryBasedontheFuzzyTheory
Abstract:Expressionofthefuzzydatausingfuzzysetsinthequeryisdiscussed,andthemethoddataaboutthefuzzyconceptandfuzzywordsinnaturelanguageisprovidedbymeansoffuzzysubjectionfunctionsandfuzzyalgorithms.Further,thecomplicatedconditionquerycanberealized,whichprovidesthereferenceforotherfuzzydatabasequery.
KeyWords:Fuzzydata;fuzzysets;subjectionfunction;fuzzyalgorithm;fuzzydatabase
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作者簡(jiǎn)介:申玉靜(1978-),女,山東菏澤人,濱州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系,講師,主要研究方向是企業(yè)信息化、數(shù)據(jù)挖掘,數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?br>
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