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《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)
[1]教育部.高職高專教育改革與建設(shè)[M].北京：高等教育出版社，2000年.
[2]孔小利.研究高職辦學(xué)規(guī)律發(fā)展高等職業(yè)教育[J].黑龍江高教研究，2002，(5).
[3]溫希東.高職教育人才培養(yǎng)方案的探索與實(shí)踐[J].職業(yè)技術(shù)教育，2004.
摘要：本文提出了以教學(xué)操作系統(tǒng)GeekOS為教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建課程設(shè)計(jì)環(huán)境，利用BochsPC模擬器調(diào)試和編譯，逐步擴(kuò)充GeekOS系統(tǒng)的方法，讓學(xué)生實(shí)際參與操作系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，使學(xué)生能更好的理解操作系統(tǒng)的理論，達(dá)到更好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞
本文來(lái)自：計(jì)算機(jī)畢業(yè)網(wǎng)：操作系統(tǒng)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)操作系統(tǒng)；GeekOS
1操作系統(tǒng)課程實(shí)踐現(xiàn)狀
國(guó)外大學(xué)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)多數(shù)是要求學(xué)生獨(dú)立或合作完成一個(gè)簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)或者完成部分功能模塊，即實(shí)現(xiàn)級(jí)。他們主要使用的教學(xué)操作系統(tǒng)有OSP、OS/161、NACHOS、MINIX、XINIX、TOYOS。而國(guó)內(nèi)高校因?yàn)閹熧Y力量、實(shí)驗(yàn)環(huán)境及學(xué)生自身程序設(shè)計(jì)能力等因素的不同，對(duì)操作系統(tǒng)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求層次不一：有的要求學(xué)生合作完成一個(gè)小型操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的；有的要求學(xué)生剖析具體操作系統(tǒng)(如DOS、UNIX等)的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，替換一些功能模塊；有的要求對(duì)操作系統(tǒng)的一些算法進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)，以加深對(duì)操作系統(tǒng)原理的理解。各高校在講授操作系統(tǒng)課程時(shí)，一般都會(huì)設(shè)置有16~24個(gè)學(xué)時(shí)同步進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。部分對(duì)操作系統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)比較重視的高校，還增加開(kāi)設(shè)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，時(shí)間為30~40個(gè)學(xué)時(shí)。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外高校的調(diào)研總結(jié)，操作系統(tǒng)課程的實(shí)踐方式目前主要分為以下幾種類型：
(1) 觀察與體驗(yàn)
這是最簡(jiǎn)單的實(shí)踐方式。即選擇某個(gè)實(shí)際的操作系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)環(huán)境,學(xué)生通過(guò)觀察操作系統(tǒng)的具體運(yùn)行過(guò)程來(lái)體會(huì)操作系統(tǒng)原理的內(nèi)涵，通過(guò)其提供的系統(tǒng)調(diào)用來(lái)觀察和驗(yàn)證操作系統(tǒng)中一些技術(shù)。這種方法不需要編寫操作系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的代碼，對(duì)真正理解操作系統(tǒng)內(nèi)在功能的具體實(shí)現(xiàn)意義不大。
(2)算法仿真
這是一般院校最常見(jiàn)的實(shí)踐方式。老師選取操作系統(tǒng)中的一些典型技術(shù)，如內(nèi)存分配算法、生產(chǎn)者/消費(fèi)者同步問(wèn)題，讓學(xué)生編寫程序來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能。此種方式與程序設(shè)計(jì)課程的上機(jī)作業(yè)基本類似，有利于加深學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)理論和技術(shù)的理解，但達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想的目的。
(3)替換功能模塊
這是較流行的實(shí)踐方式。一般是以開(kāi)放源代碼的Linux為平臺(tái)，讓學(xué)生首先閱讀系統(tǒng)代碼，在理解部分操作系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)原理后，再要求學(xué)生用自己設(shè)計(jì)的功能模塊替換其中相應(yīng)的功能或?yàn)槠鋽U(kuò)展功能。浙江大學(xué)在這方面做得比較成功。但Linux是一個(gè)商業(yè)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)學(xué)校的師資和學(xué)生的能力要求都較高，一般院校實(shí)施的效果不是很好，也達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想的目的。
(4)擴(kuò)展設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)
這是對(duì)操作系統(tǒng)教學(xué)比較理想的實(shí)踐方式。由任課教師提供一個(gè)只具有簡(jiǎn)單內(nèi)核的教學(xué)操作系統(tǒng)的基本雛形，讓學(xué)生對(duì)其功能進(jìn)行完善和擴(kuò)充。學(xué)生在一個(gè)虛擬或者真實(shí)的操作系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐，直接操作修改操作系統(tǒng)內(nèi)核，從而達(dá)到掌握操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略和技術(shù)方法的目的。當(dāng)然也有學(xué)校要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單但功能基本完備的小型操作系統(tǒng)。例如上海交通大學(xué)在操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中曾要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)稱為MOS的操作系統(tǒng)。由于與操作系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)相一致，這可能是最理想的實(shí)驗(yàn)方案。不過(guò)由于操作系統(tǒng)是一個(gè)大型的系統(tǒng)軟件，其設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，因此在實(shí)施起來(lái)有一定難度。
3GeekOS教學(xué)操作系統(tǒng)
教學(xué)實(shí)踐證明，最好的“操作系統(tǒng)”課程實(shí)踐平臺(tái)并不是實(shí)用的商業(yè)操作系統(tǒng)，因?yàn)樗^(guò)于龐大，設(shè)計(jì)復(fù)雜，短時(shí)間內(nèi)難于掌握。而應(yīng)該是一種與實(shí)際使用的操作系統(tǒng)比較接近，但規(guī)模又較小、易理解、便于調(diào)試的系統(tǒng)，即面向教學(xué)的操作系統(tǒng)。最重要的是系統(tǒng)要符合課程的需要――可留出一些作為學(xué)生作業(yè)的練習(xí)，幫助學(xué)生熟悉實(shí)際操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。
美國(guó)馬里蘭大學(xué)教師最新開(kāi)發(fā)的GeekOS，就是一個(gè)專門為滿足操作系統(tǒng)課程教學(xué)要求設(shè)計(jì)的實(shí)踐平臺(tái)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)GeekOS是一個(gè)基于通用x86架構(gòu)的PC機(jī)上運(yùn)行的微操作系統(tǒng)內(nèi)核,作為一個(gè)GPL開(kāi)源軟件,任何人都可以在GPL下修改和免費(fèi)使用,由于其簡(jiǎn)單、實(shí)用、易懂，使得學(xué)生更易于理解操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
(2)GeekOS是一個(gè)用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)，某種程度而言，GeekOS操作系統(tǒng)就是一個(gè)C語(yǔ)言程序，實(shí)踐開(kāi)發(fā)環(huán)境易于實(shí)現(xiàn)。學(xué)生可以在Linux或Unix環(huán)境下編程，對(duì)其進(jìn)行功能擴(kuò)充，也可以在Windows下使用Cygwin工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
(3)作為一個(gè)教學(xué)使用的操作系統(tǒng)，GeekOS圍繞現(xiàn)代操作系統(tǒng)原理中的重要概念與方法，按照教學(xué)循序漸進(jìn)的進(jìn)度為學(xué)生設(shè)計(jì)了7個(gè)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目由淺入深，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的興趣和主動(dòng)性，訓(xùn)練學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力，起到了非常好的效果。
在國(guó)內(nèi)外的操作系統(tǒng)教學(xué)中，目前采用比較多的教學(xué)操作系統(tǒng)是NACHOS。和GeekOS相比，NACH OS只能運(yùn)行在特定的MIPS機(jī)型的模擬器上，同時(shí)也存在一些其它缺點(diǎn)。首先，因?yàn)樗膬?nèi)核不是保存在模擬器的RAM中，這樣，它不會(huì)受到內(nèi)存容量的限制。這意味著內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大小不是影響系統(tǒng)性能的重要因素，使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大小和空間容量的權(quán)衡不用考慮，這在一個(gè)實(shí)際操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是不現(xiàn)實(shí)的。其次，NACHOS是與底層硬件相隔離的，所有機(jī)器模擬器和被模擬的硬件之間的接口由C++對(duì)象設(shè)計(jì)。這意味著學(xué)生不需要了解要訪問(wèn)的真正硬件是如何工作，而這些技術(shù)對(duì)于編寫核心程序的程序員來(lái)說(shuō)是很重要的。再有就是NACHOS這種特殊結(jié)構(gòu)很難移植到實(shí)際硬件機(jī)器上直接執(zhí)行。
4GeekOS開(kāi)發(fā)環(huán)境
選用GeekOS作為操作系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)，還因?yàn)樗拈_(kāi)發(fā)環(huán)境易于搭建。GeekOS大部分代碼是用C語(yǔ)言編寫的，它所需要的開(kāi)發(fā)工具在Linux操作系統(tǒng)中幾乎都已具備，只需簡(jiǎn)單配置。GeekOS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與調(diào)試環(huán)境有多種選擇：在Windows下使用Cygwin和BochsPC模擬器；在PC機(jī)上安裝Linux和BochsPC模擬器進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)試；在PC機(jī)上安裝虛擬機(jī)，如VMware和VirtualPC,然后在虛擬機(jī)上安裝Linux和BochsPC模擬器進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)試。在課程實(shí)踐環(huán)境選擇時(shí)，學(xué)生可以自由選擇，推薦采用最后一種方式，它會(huì)為你減少很多不必要的麻煩。Linux是大多學(xué)生所熟悉的，也有很多參考書可供學(xué)生選擇。
在物理計(jì)算機(jī)上調(diào)試操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼會(huì)給用戶帶來(lái)很大的不便。Bochs是一個(gè)通用的x86PC機(jī)硬件平臺(tái)模擬器。它是一個(gè)開(kāi)源的軟件，對(duì)系統(tǒng)程序開(kāi)發(fā)，具有很多的優(yōu)點(diǎn)，是開(kāi)發(fā)和調(diào)試操作系統(tǒng)核心代碼最有效的工具。例如：對(duì)新加入的代碼行進(jìn)行測(cè)試不用頻繁重新啟動(dòng)用于開(kāi)發(fā)的機(jī)器；不易引起主機(jī)系統(tǒng)崩潰；不需要使用軟盤和硬盤作為操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)。GeekOS最初開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的調(diào)試運(yùn)行平臺(tái)就是基于Bochs進(jìn)行的。
5GeekOS項(xiàng)目設(shè)計(jì)
作為一個(gè)教學(xué)操作系統(tǒng)內(nèi)核，保持系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)是非常重要的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在GeekOS設(shè)計(jì)時(shí)，僅保留操作系統(tǒng)最基本的功能，同時(shí)圍繞現(xiàn)代操作系統(tǒng)原理中的重要概念與方法，按照教學(xué)循序漸進(jìn)的進(jìn)度精心設(shè)計(jì)了7個(gè)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目由淺入深，既有Linux使用環(huán)境與使用技能方面培養(yǎng)的項(xiàng)目，又有重點(diǎn)圍繞深入理解操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)機(jī)制的項(xiàng)目。
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。
從2008年1月起，《計(jì)算機(jī)教育》雜志新開(kāi)設(shè)了“報(bào)刊引證報(bào)告”欄目，其目的在于：
(1)持續(xù)了解和分析專業(yè)教師在開(kāi)展教育教學(xué)改革活動(dòng)中，對(duì)相關(guān)學(xué)術(shù)刊物的閱讀情況和關(guān)注程度；
(2)通過(guò)引證分析，為本刊讀者和教師推薦優(yōu)秀的專業(yè)刊物和重要的學(xué)術(shù)論文，試圖以此來(lái)減輕讀者的閱讀負(fù)擔(dān)，提高讀者的閱讀面和閱讀興趣。
在新年第1期的“報(bào)刊引證報(bào)告”中，我們將系統(tǒng)回顧《計(jì)算機(jī)教育》雜志自2006年第12期至2007年第22期(稱為“統(tǒng)計(jì)年”)中刊登的全部論文，分析并報(bào)告其中參考文獻(xiàn)的引文情況。
1論文引證情況
在本統(tǒng)計(jì)年出版的《計(jì)算機(jī)教育》23期雜志中，共發(fā)表論文637篇，其中，標(biāo)注了參考文獻(xiàn)的論文有375篇(不含外文文獻(xiàn)、網(wǎng)站文獻(xiàn)和教材書籍)，占發(fā)表論文總數(shù)的58.9％。
引證參考文獻(xiàn)(不限年份)涉及《計(jì)算機(jī)教育》、《中國(guó)大學(xué)教學(xué)》、《電化教育研究》等380種雜志，被引文共1102次。其中，含學(xué)報(bào)類刊物161種，被引文216次。
2前21種重點(diǎn)刊物
雖然在發(fā)行的刊物數(shù)量驚人(據(jù)中國(guó)知網(wǎng)CNKI．net數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)正式出版的自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)綜合期刊與專業(yè)特色期刊達(dá)8200多種)，但讀者群體各有不同。為《計(jì)算機(jī)教育》雜志論文作者所青睞的前21種重點(diǎn)刊物見(jiàn)表1所示，對(duì)比分析如圖1所示。
前21種重點(diǎn)刊物的被引文數(shù)為501次，占引文總數(shù)的45.5％(圖2)。特別需要指出的是，《計(jì)算機(jī)教育》雜志論文的被引文數(shù)為203次，占引文總數(shù)的18.4％(圖3)，占21種重點(diǎn)刊物被引文數(shù)的40.5％。
3前12種重點(diǎn)學(xué)報(bào)
為《計(jì)算機(jī)教育》雜志論文作者所青睞的前12種重點(diǎn)學(xué)報(bào)見(jiàn)表2所示。
前12種重點(diǎn)學(xué)報(bào)的被引文數(shù)為44次，占學(xué)報(bào)被引文總數(shù)的20.4％(圖4)。
4《計(jì)算機(jī)教育》雜志影響因子
所謂“影響因子”(ImpactFactor，IF)是美國(guó)ISI(科學(xué)信息研究所)的JcR(期刊引證報(bào)告)中的一項(xiàng)數(shù)據(jù)，即某期刊前兩年發(fā)表的論文在統(tǒng)計(jì)當(dāng)年的被引用總次數(shù)除以該期刊在前兩年內(nèi)發(fā)表的論文總數(shù)，這是一個(gè)國(guó)際上通行的期刊評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，影響因子越大，其學(xué)術(shù)影響力也越大。
例如：
A：《計(jì)算機(jī)教育》2007年(統(tǒng)計(jì)年)的全部引文數(shù)是11021
B：2007年所載論文中，引用《計(jì)算機(jī)教育》雜志發(fā)表在2005和2006年的論文的總次數(shù)(B是A的子集)是126；
C：《計(jì)算機(jī)教育》雜志2005和2006年發(fā)表的全部論文的總和，為524：
D：《計(jì)算機(jī)教育》雜志2007本刊影響因子=B/C，為126/524=0.2405。
參照上述方法，我們對(duì)部分重點(diǎn)刊物2007《計(jì)算機(jī)教育》雜志“影響因子” 分析如表3和圖5所示。
從表3統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，作為國(guó)內(nèi)惟一一份直接面向中高端計(jì)算機(jī)教育事業(yè)的雜志，《計(jì)算機(jī)教育》雜志確實(shí)具有其獨(dú)特的專業(yè)優(yōu)勢(shì)。由于表3采用的被引文僅限于2005和2006兩年的數(shù)據(jù)，所以將圖5與圖1(或表3與表1)對(duì)照，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中所選的刊物有所不同。
摘要：本文結(jié)合專業(yè)課程體系建設(shè)，探討了按系列課程建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系方案，介紹合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在系列課程實(shí)踐教學(xué)研究、教材建設(shè)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面的工作。
關(guān)鍵詞
本文來(lái)自：計(jì)算機(jī)畢業(yè)網(wǎng)：實(shí)踐教學(xué)體系；課程實(shí)驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
1實(shí)踐教學(xué)體系研究
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科學(xué)生的能力包括認(rèn)知能力、實(shí)踐能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的能力。這些能力的培養(yǎng)不是靠某一門課或某個(gè)集中環(huán)節(jié)的實(shí)踐(實(shí)習(xí))就能完成，它需要通過(guò)各種途徑、經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)期的修養(yǎng)過(guò)程去實(shí)現(xiàn)。尤其是專業(yè)能力的培養(yǎng)，更是需要通過(guò)相應(yīng)的系列課程來(lái)完成。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的專業(yè)能力包括計(jì)算機(jī)思維能力(抽象思維和邏輯思維)，算法設(shè)計(jì)與分析能力，程序設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)能力，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、設(shè)計(jì)與分析能力。目前在教學(xué)計(jì)劃中體現(xiàn)上述能力培養(yǎng)要求的核心系列課程有：公共基礎(chǔ)系列(德育、體育、軍事、外語(yǔ)等)，基礎(chǔ)理論系列(高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)理論等)，軟件技術(shù)系列、硬件技術(shù)系列，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系列。
高等學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)一般包括課程實(shí)驗(yàn)、綜合性設(shè)計(jì)、課外科技活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。因此，實(shí)踐教學(xué)基本上可以分為三個(gè)層次[2]：第一，緊扣課堂教學(xué)內(nèi)容，以掌握和鞏固課程教學(xué)內(nèi)容為主的課程實(shí)驗(yàn)和綜合性設(shè)計(jì)；第二，以社會(huì)體驗(yàn)和科學(xué)研究體驗(yàn)為主的社會(huì)實(shí)踐和課外科技活動(dòng)；第三，以綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)和全面檢驗(yàn)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力的畢業(yè)設(shè)計(jì)。課程實(shí)踐(含課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì))是大學(xué)教育中最重要也是最基礎(chǔ)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，直接影響后繼課程的學(xué)習(xí)以及其他兩個(gè)層次實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展的質(zhì)量。本文僅討論課程實(shí)踐的實(shí)驗(yàn) 教學(xué)體系建設(shè)與實(shí)踐過(guò)程。
1.1課程實(shí)驗(yàn)
課程實(shí)驗(yàn)是配合課程教學(xué)，與課堂理論教學(xué)相輔相成、以達(dá)到課程教學(xué)要求的實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件和硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、測(cè)試原理和方法起到示范作用，它不僅僅是對(duì)理論的驗(yàn)證，更主要的是通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)完成對(duì)學(xué)生對(duì)基本技術(shù)、基本方法的訓(xùn)練和基本能力的培養(yǎng)。課程實(shí)驗(yàn)可分為以下5種類型[3]：
(1)觀察性實(shí)驗(yàn)：培養(yǎng)學(xué)生的注意力、觀察力、辨別力，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
(2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)其其設(shè)備的操作能力和加深對(duì)理論的理解。
(3)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立工作的能力。
(4)綜合性試驗(yàn)：培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
(5)研究性實(shí)驗(yàn)：培養(yǎng)學(xué)生推理抽象能力和研究能力。
目前，在課程實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占了大部分，應(yīng)逐步加大設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例，在有條件的課程中引入研究性實(shí)驗(yàn)。
課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂理論教學(xué)是兩個(gè)互為補(bǔ)充的教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)明確課程實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)并將一門具體課程的目標(biāo)與系列課程能力培養(yǎng)的總目標(biāo)結(jié)合，建立完善的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和考核機(jī)制。循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，從而完成課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體目標(biāo)。
1.2課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力為目標(biāo)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)式合作、研究分析、工程化設(shè)計(jì)完成較大型的系統(tǒng)或軟件的設(shè)計(jì)題目。課程設(shè)計(jì)不僅有利于學(xué)生鞏固、提高和融合所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，如綜合設(shè)計(jì)能力、實(shí)際動(dòng)手能力、文獻(xiàn)檢索與分析能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、工程化能力、研究性學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力等。
課程設(shè)計(jì)過(guò)程是在教師的指導(dǎo)下，在相對(duì)集中的時(shí)間段內(nèi)和指定的實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生利用本課程以及以往所學(xué)的知識(shí)和技術(shù)(必要的話，還需輔以一定的課外學(xué)習(xí))，獨(dú)立解決一些復(fù)雜且具有綜合性的問(wèn)題。從規(guī)模上來(lái)說(shuō)，課程設(shè)計(jì)是在平時(shí)作業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展的大作業(yè)。課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力的一種非常有效的方法，在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系中占有非常重要的地位。課程設(shè)計(jì)一般作為單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)，單獨(dú)考核和計(jì)學(xué)分。
2系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)
目前針對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)大都是面向某一門課程，而對(duì)課程之間知識(shí)和能力的關(guān)聯(lián)和銜接，以及如何通過(guò)系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力考慮甚少。特別是在轉(zhuǎn)向完全學(xué)分制教學(xué)體系下，面對(duì)教學(xué)學(xué)時(shí)減少，課程內(nèi)容增加，實(shí)驗(yàn)條件有限的矛盾，研究系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系對(duì)在不增加學(xué)時(shí)(或增加不多)的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力，充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源的潛力有著十分重要的意義。
我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)針對(duì)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生“工程基礎(chǔ)厚、工作作風(fēng)實(shí)、創(chuàng)業(yè)能力強(qiáng)”的目標(biāo)，結(jié)合工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，自2003年起開(kāi)展了針對(duì)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究與建設(shè)，在軟件技術(shù)系列課程、硬件技術(shù)系列課程、網(wǎng)絡(luò)與信息安全系列課程等實(shí)踐教學(xué)方面取得了一定的成效。
2.1軟件技術(shù)系列課程實(shí)踐教學(xué)
軟件技術(shù)系列必修課程包括“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)原理”、“操作系統(tǒng)”、“編譯原理”、“軟件工程”等學(xué)科核心課程，這些課程總學(xué)分?jǐn)?shù)達(dá)到24.5分，總學(xué)時(shí)392，其中課程實(shí)驗(yàn)60學(xué)時(shí)，還另有8.5周的集中安排的實(shí)踐環(huán)節(jié)用于完成上述課程的課程設(shè)計(jì)，具體見(jiàn)表1。
課程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要是針對(duì)課程中某一局部(如章、節(jié)或知識(shí)點(diǎn))，通過(guò)實(shí)驗(yàn)鞏固、加深對(duì)相關(guān)知識(shí)和方法的理解，發(fā)現(xiàn)存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。一個(gè)實(shí)驗(yàn)往往有若干個(gè)實(shí)驗(yàn)題，實(shí)驗(yàn)題應(yīng)體現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)類型，特別是課程后期的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)側(cè)重設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)題目應(yīng)具有一定的深度(需要學(xué)生學(xué)習(xí)教材以外的、更深入的內(nèi)容)和廣度(應(yīng)盡可能結(jié)合先修課的知識(shí)點(diǎn)，并將后繼課程部分概念和知識(shí)提前引入)。例如，程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程所采用的語(yǔ)言C++，在課程設(shè)計(jì)中一方面要求學(xué)生學(xué)習(xí)VisualC++運(yùn)行環(huán)境的有關(guān)內(nèi)容(如項(xiàng)目概念和運(yùn)用、調(diào)試工具的掌握)，另一方面要求學(xué)生根據(jù)題目的要求掌握諸如文件操作、圖形繪制、動(dòng)畫效果等編程技巧。另外，在某些題目中有意識(shí)地引入鏈表、隊(duì)列、堆棧等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及像搜索、排序等算法內(nèi)容，以加深學(xué)生“程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”的概念，引發(fā)他們學(xué)習(xí)后繼課程的興趣。
除了上述必修課程以外，還開(kāi)設(shè)了“Java程序設(shè)計(jì)”、“算法分析與設(shè)計(jì)”、“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”等選修課程。為提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各類科技競(jìng)賽，在二、三年級(jí)分別開(kāi)設(shè)了“程序設(shè)計(jì)算法與藝術(shù)”、“機(jī)器人足球賽程序設(shè)計(jì)”課程。這兩門課程均采用教師課堂輔導(dǎo)和學(xué)生討論相結(jié)合，且以學(xué)生分組實(shí)踐和討論的形式進(jìn)行。課程的開(kāi)設(shè)大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)了其提出問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力的提高，深受學(xué)生的歡迎。
2.2硬件技術(shù)系列課程實(shí)踐教學(xué)
硬件技術(shù)系列必修課程包括“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理與接口” 等學(xué)科核心課程。這些課程總學(xué)分?jǐn)?shù)達(dá)到16分，總學(xué)時(shí)260，其中課程實(shí)驗(yàn)50學(xué)時(shí)，具體教學(xué)計(jì)劃見(jiàn)表2。
由于各教學(xué)儀器設(shè)備廠商近年來(lái)加大了對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的宣傳和投資力度，各高校實(shí)驗(yàn)室硬件實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備均有了較大改觀，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也隨之更新和改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)的運(yùn)營(yíng)成本隨著廠商的售后服務(wù)提高而降低。但帶來(lái)的問(wèn)題是，由于受儀器設(shè)備型號(hào)以及目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍水技術(shù)平的限制，目前高校自主開(kāi)發(fā)的硬件類實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備較少，影響了對(duì)綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，有些課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書直接使用廠商提供的指導(dǎo)書，造成了硬件系列課程“同化”現(xiàn)象，不利于各高校專業(yè)特色教育的開(kāi)展。因此，如何針對(duì)本校學(xué)生的實(shí)際、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和特色建設(shè)硬件課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是當(dāng)前硬件系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)所面臨的主要問(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
參考文獻(xiàn)
[1]何新貴.特種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2000:114-199.
[2]郭富強(qiáng),魚(yú)濱.基于模糊數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)查詢研究[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2005,22(9):123-126.
[3]張婷.模糊關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表達(dá)和模糊查詢[J].情報(bào)技術(shù),2005,(8):73-74.
[4]周泓,徐小良,汪樂(lè)宇.基于模糊算法的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢工具的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2001,(5):15-17.
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>
2007年11月，在西安舉行的“第三屆全國(guó)計(jì)算機(jī)教育論壇”上，來(lái)自全國(guó)各地包括臺(tái)灣地區(qū)的計(jì)算機(jī)教育專家，學(xué)者、教師就計(jì)算機(jī)教育進(jìn)行了廣泛的交流。其中，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才仍是大家最關(guān)注的議題。
來(lái)自哈爾濱工業(yè)大學(xué)的徐曉飛教授以托馬斯·佛里德曼(ThomasFriedman)《世界是平的》(TheworidisFlat)一書中的觀點(diǎn)，形象生動(dòng)地闡述了近些年全球一體化將世界快速帶入3.0版的特征，這是一個(gè)平坦化的世界，隨著開(kāi)放源碼和網(wǎng)上社區(qū)的發(fā)展，個(gè)人和小團(tuán)體成為推動(dòng)世界變平的主流力量，通過(guò)個(gè)人電腦、寬帶網(wǎng)，工作流軟件人們就能進(jìn)行世界的協(xié)同，地球不同地方的人，猶如鄰居一樣交流、工作……
在這個(gè)平坦的世界中，人們從不同的角度審視創(chuàng)新的含義。鑒于此，《計(jì)算機(jī)教育》再次以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為題，邀請(qǐng)北京大學(xué)、清華大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的教授。學(xué)者共同探討我們?cè)谶@個(gè)“平坦世界”中的位置。
