時間：2023-03-17 18:00:48
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關鍵詞：巖土工程施工技術方法問題
Abstract: the trend攙攀 civil engineering construction development is that people will continue to expand new living space, the development of underground space to the march, build the bridge, tunnel and transform Desert Island built highway and high speed railway, etc. And the corresponding technical methods will also has come up, perfecting and updated. In this paper, the geotechnical engineering construction method of system analysis, research and summarize, provides geotechnical engineering disciplines development and perfection of the great significance.
Key Words: geotechnical engineering construction technology problems
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
2 巖土工程施工技術的特點2.1 不確定性首先，由巖土工程勘察報告中的很少的場地數(shù)據(jù)很難對場地巖土的全部性能都了解清楚其次，某些巖土的結構及性能參數(shù)又容易隨環(huán)境條件而改變，而施工時又常改變了巖土的環(huán)境條件第三，改變了的巖土結構及性能反過來對施工過程又施加一定的影響，不可能在事先把這一切了解得非常清楚，所以施工是在對巖土性質及其變化不是全部了解清楚的清況下進行的。這種不確定性的影響，輕則需調整施工工藝參數(shù)，重則甚至改變工法，這是無法回避的事實。根據(jù)原位測試和現(xiàn)場監(jiān)測得到施工過程中的各種信息進行反分析，根據(jù)反分析結果修改設計、指導施工，這種信息化施工方法將是解決這個問題的重要手段。2.2 區(qū)域性各地區(qū)的自然條件不同，巖土性質存在很大差異。不同土的應力應變關系不一樣，壓縮性指標和抗剪強度指標、工程處理目的、設計參數(shù)，施工的方法都不相同。例如，在施工技術的選用上，上海注重軟土的重慶注重山區(qū)巖石的太原則注重能夠解決濕陷性黃土問題的。2.3 隱蔽性地基處理、樁基、地下連續(xù)墻、錨桿等都是在巖土中隱蔽施工，工程完成后的運行也是在隱蔽條件下進行的，不易發(fā)現(xiàn)問題，出現(xiàn)問題后的判斷和處理難度也較大，而且是否解決了問題須有一定的時間來驗證。在巖土工程施工中、工后采用了各種有針對性的檢測、監(jiān)測方法，檢測、監(jiān)測成為解決這類隱蔽性工程可能出現(xiàn)問題的重要技術手段。
2.4依賴性眾多巖土工程施工技術，不但取決于所需解決的巖土工程問題，更依賴于相關學科的發(fā)展。20 世紀60 年代末，隨著高壓射流切割技術的發(fā)展，出現(xiàn)了高壓噴射注漿法射流泵及真空泵技術孕育出來真空預壓法液壓技術的發(fā)展，使大噸位的靜壓樁變?yōu)楝F(xiàn)實超聲波技術的發(fā)展，使巖土工程施工技術的質量檢驗上了一個新臺階，其與相關的巖土工程施工技術配套，使信息化施工成為可能。2.5 前導性
各種施工技術都是先研究施工效果,后研究計算理論和設計方法,如復合地基、擴底樁、夯擴樁、夯實水泥土樁等迅速發(fā)展完善及大范圍的應用,但其相應的設計計算理論還在“蹣跚而行”。
3 我國巖土工程施工技術應用現(xiàn)狀
3.1 地基處理技術（1）世界上各種成熟的地基處理方法在我國都得到了廣泛的研究和應用。有些工法，如真空預壓法達到了世界領先水平；（2 ) 自主開發(fā)了一系列有本國特色的地基處理技術，如二灰樁復合地基鋼渣樁復合地基渣土樁復合地基等。這些成果的開發(fā)應用，不僅節(jié)約大量資源，降低工程費用，改善環(huán)境、減少城市污染，而且使形成的復合地基樁土應力比更趨合理；（3）研究開發(fā)了介于樁基與復合地基之間的新型地基基礎形式――鋼筋混凝土疏樁復合地基，使樁間土的承載作用得到充分發(fā)揮，樁、同承受上部結構荷載，從而有效控制建筑物沉降。3.2 基礎工程施工技術 （1）各種先進的、落后的，技術含量高的、技術含量低的大直徑鉆、沖、挖孔樁技術在全國各地得到廣泛的使用；（2）研究開發(fā)了后壓漿樁技術。在灌注樁成樁后對樁底和樁身表面實施壓力灌漿，改善樁端和樁周土性，提高樁基承載力，減少樁基沉降量，效果顯著；（3）注重施工中的環(huán)境效應，采用預鉆孔、靜壓等措施，擴大了鋼筋混凝土預制樁的應用范圍，而且由于其質量相對穩(wěn)定可靠，故在城市郊區(qū)或場地寬闊的工程以及不宜用其他樁型的場合仍采用；（4）沉管灌注樁己在數(shù)億平方米的工業(yè)與民用建筑中應用，在中小城市，因其低廉的造價，使用極其廣泛。3.3 邊坡加固工程施工技術
(1）我國巖土錨固的應用在20紀80年代后進入飛速發(fā)展時期，在邊坡穩(wěn)定、深基坑支護等許多水利、電力和城市建設重大工程中得到應用。施工設備、機具、材料完全自力更生；（2）采用二次灌漿技術，大幅度提高了軟土中錨桿的承載力基本上掌握了軟土中錨桿蠕變變形和預應力值變化的規(guī)律在實踐中，找到了控制軟土基坑周邊位移的若干有效方法，我國的軟土錨固技術接近世界先進水平；（3）對基坑開挖過程重新審視，按時空效應原理開挖基坑，是基坑工程中的重大技術創(chuàng)新和變革，其原理為解決其他巖土工程問題開辟了一個新的途徑。
3.4 非開挖技術非開挖技術是指在不開挖地表的條件下探測、檢查、修復、更換和鋪設各種地下管線的技術，是近30 年來發(fā)達國家發(fā)展起來的一項社會效益與經(jīng)濟效益極為良好的高新技術。我國引進這類技術不到 10年,尚處于消化、吸收階段。
4巖土工程施工技術的選用和發(fā)展
(1）經(jīng)濟性原則。由于施工技術的“不確定性”，每類巖土工程問題往往要準備幾套技術或方案，而每種技術方法有可能應用于幾類巖土工程問題，需要通過經(jīng)濟、工期、技術、安全等方面對比才能選定。但無論如何，技術的經(jīng)濟性占第一位，這也符合國清。
（2）適用性原則。實施任何一項技術都涉及到人與物、空間與時間、天時與地利、工藝與設備、使用與維修、專業(yè)與協(xié)作、供應與消耗等各種矛盾，不僅要滿足工程的總體要求，而且還要考慮各部分之間的互動影響。
摘要:嵌入式技術已在人們生活中得到廣泛應用；移動計算更是給人們的生活帶來了極大的方便。有移動計算技術推動發(fā)展的新的數(shù)據(jù)庫技術讓人耳目一新。嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術因此產(chǎn)生。主要論述了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的特點及應用，嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（EMDB）的功能需求及特點，嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結構。
關鍵字:嵌入式移動計算嵌入式移動數(shù)據(jù)庫EMDB系統(tǒng)結構
1引言
隨著移動計算技術的發(fā)展，移動數(shù)據(jù)庫逐步走向應用，在嵌入式操作系統(tǒng)中加入移動數(shù)據(jù)庫，也越來越顯示出其重要性。
1.1嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。
嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器／微處理器、存儲器及外設器件和I／O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（OS）（要求實時和多任務操作）和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟件組合在一起。應用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為；而操作系統(tǒng)控制著應用程序編程與硬件的交互作用。
1.2移動計算
移動計算是一種新型的技術，它使得計算機或其它信息設備，在沒有與固定的物理連接設備相連的情況下，能夠傳輸數(shù)據(jù)。移動計算的作用在于，將有用、準確、及時的信息與中央信息系統(tǒng)相互作用,分擔中央信息系統(tǒng)的計算壓力,使有用、準確、及時的信息能提供給在任何時間、任何地點需要它的任何用戶。移動計算環(huán)境比傳統(tǒng)的計算環(huán)境更為復雜和靈活。典型的移動計算環(huán)境有[1]:
(1)智能計算設備+無線網(wǎng)絡。通過無線網(wǎng)絡,智能計算設備可以隨時進入MCE主網(wǎng)絡；
(2)智能計算設備+調制解調器+電話網(wǎng)絡。在不同地點,將調制解調器和附近的電話相連接,通過電話網(wǎng)進入MCE主網(wǎng)絡；
(3)移動用戶+傳統(tǒng)工作站+傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡。移動用戶在不同場地使用靜態(tài)計算機獲得MCE的服務。
1.3嵌入式移動數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫技術一直在隨著計算的發(fā)展而不斷進步。凡是有數(shù)據(jù)的地方，就要用到數(shù)據(jù)庫來協(xié)助管理數(shù)據(jù)。移動計算也是對數(shù)據(jù)的處理，離開對數(shù)據(jù)的管理、處理，計算機就毫無意義。移動計算同時又強調其移動性，傳統(tǒng)的PC機要做到移動，同時在苛刻的環(huán)境下作到良好的運作也是不可能的。此時，嵌入式很好的滿足了移動計算對移動客戶端計算的要求。三者從這一點上結合就產(chǎn)生了當今數(shù)據(jù)庫的一個新的發(fā)展空間：嵌入式數(shù)據(jù)庫技術。移動數(shù)據(jù)庫是指支持移動計算環(huán)境的分布式數(shù)據(jù)庫。由于移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常應用在諸如掌上電腦、PDA、車載設備、移動電話等嵌入式設備中，因此，它又被稱為嵌入式移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
2嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的特點及其應用
2.1嵌入式移動數(shù)據(jù)庫特點
嵌入式移動數(shù)據(jù)庫在實際應用中必須解決好數(shù)據(jù)的一致性（復制性）、高效的事務處理、數(shù)據(jù)的安全性等問題。
（1）數(shù)據(jù)的一致性
移動數(shù)據(jù)庫的一個顯著特點是，移動終端之間以及與服務器之間的連接是一種弱連接。即低帶寬、長延遲、不穩(wěn)定和經(jīng)常性的斷開。為了支持用戶在弱環(huán)境下對數(shù)據(jù)庫的操作，現(xiàn)在普遍采用樂觀復制方法（Optimisticreplication或Lazyreplication）允許用戶對本地緩存上的數(shù)據(jù)副本進行操作。待網(wǎng)絡重新連接后再與數(shù)據(jù)庫服務器或其它終端交換數(shù)據(jù)修改信息，并通過沖突檢測和協(xié)調來恢復數(shù)據(jù)的一致性。
（2）高效的事務處理
移動事務處理要解決在移動環(huán)境中頻繁的、可預見的、拆連情況下的事務處理。為了保證活動事務的順利完成，必須設計和實現(xiàn)新的事務管理策略和算法，方法如下：
根據(jù)網(wǎng)絡連接情況來確定事務處理的優(yōu)先級，網(wǎng)絡連接速度高的事務請求優(yōu)先處理。
根據(jù)操作時間來確定事務是否遷移，即長時間的事務操作將全部遷移到服務器上執(zhí)行，無需保證網(wǎng)絡的一直暢通。
根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小來確定事務是上載執(zhí)行還是下載數(shù)據(jù)副本執(zhí)行后上載。
事務處理過程中，網(wǎng)絡斷接處理時采用服務器發(fā)現(xiàn)機制還是采用客戶端聲明機制。
事務移動（如：位置相關查詢）過程中的用戶位置屬性的實時更新。
完善的日志記錄策略。
（3）數(shù)據(jù)的安全性
許多應用領域的嵌入式設備是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理或處理的關鍵設備，因此嵌入式設備上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對存取權限的控制比較嚴格。同時，許多嵌入式設備具有較高的移動性、便攜性和非固定的工作環(huán)境，也帶來潛在的不安全因素。同時某些數(shù)據(jù)的個人隱私性又很高，因此在防止碰撞、磁場干擾、遺失、盜竊等對個人數(shù)據(jù)安全的威脅上需要提供充分的安全性保證。保證數(shù)據(jù)安全的主要措施如下：
對移動終端進行認證，防止非法終端的欺騙性接入。
對無線通信進行加密，防止數(shù)據(jù)信息泄漏。
對下載的數(shù)據(jù)副本加密存儲，以防移動終端物理丟失后的數(shù)據(jù)泄密[2]。
2.2嵌入式移動數(shù)據(jù)庫應用
目前，嵌入式移動數(shù)據(jù)庫有兩種應用，可劃分為水平應用和垂直應用。所謂水平應用，是指應用方案能夠用于多種不同行業(yè)，只需要極少的定制工作；而垂直應用則針對特定行業(yè)的應用，數(shù)據(jù)處理具有獨特性。與水平應用相比，垂直型應用具有明顯的行業(yè)特殊性，不同領域的應用之間差別較大，結果表示和服務器數(shù)據(jù)庫的管理也有很大不同。主要涉及保險、銀行業(yè)、航班信息、政府部門等具體的行業(yè)領域。如圖所示[3]：
圖1嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應用分類
3嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（EMDBMS）的特性
3.1嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能需求
移動計算環(huán)境中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是一種動態(tài)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。由于嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)運行在移動計算的環(huán)境之下，應用于嵌入式操作系統(tǒng)之上，所以它有自己的功能需求：
（1）微小內核結構
考慮到嵌入式設備的資源有限，嵌入式移動DBMS應采用微型化技術實現(xiàn)，可在滿足應用的前提下，緊縮其系統(tǒng)結構以滿足嵌入式應用的需求。
（2）對標準SQL的支持
嵌入式移動DBMS應能提供對標準SQL的支持。支持SQL92標準的子集，支持數(shù)據(jù)查詢（連接查詢、子查詢、排序、分組等）、插入、更新、刪除多種標準的SQL語句，以充分滿足嵌入式應用開發(fā)的需求。
（3）事務管理功能
嵌入式移動DBMS應具有事務處理能力，可自動維護事務的完整性、原子性等特性；支持實體完整性和引用完整性。
（4）完善的數(shù)據(jù)同步機制
數(shù)據(jù)同步是嵌入式數(shù)據(jù)庫最重要的特點。通過數(shù)據(jù)復制，可以將嵌入式數(shù)據(jù)庫或主數(shù)據(jù)庫的變化情況應用到對方，以保證數(shù)據(jù)的一致性。
（5）支持多種連接協(xié)議。
嵌入式移動DBMS應支持多種通信連接協(xié)議。可以通過串行通信、TCP/IP、紅外傳輸、藍牙等多種連接方式，實現(xiàn)與嵌入式設備和數(shù)據(jù)庫服務器的連接。
（6）完備的嵌入式數(shù)據(jù)庫的管理功能
嵌入式移動DBMS應具有自動恢復功能，可進行嵌入式數(shù)據(jù)庫管理，并能夠提供數(shù)據(jù)的備份和恢復，保證用戶數(shù)據(jù)安全可靠。支持多種嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式移動DBMS應能支持WindowsCE、PalmOS等多種目前流行的嵌入式操作系統(tǒng)，這樣才能使嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不受移動終端的限制。
3.2嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點
基于以上分析不難得出嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)應具有如下特點：
（1）提供多種數(shù)據(jù)同步方式。具有上載同步、下載同步和完全同步三種同步方式。
（2）具有完善的沖突檢測機制，和靈活的沖突解決方案，具有沖突日志記錄功能。企業(yè)級應用中沖突是不可避免的，不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)認為沖突發(fā)生的位置是不一樣的。解決沖突的規(guī)則可以是系統(tǒng)預定義的也可以是用戶自定義的。
（3）支持快速同步。系統(tǒng)同步時，只傳遞變化的數(shù)據(jù)，即增量上下載，節(jié)省了大量的同步時間。
（4）支持表的水平分割和垂直分割復制，最大限度地降低了嵌入式數(shù)據(jù)庫的大小。
（5）支持異構數(shù)據(jù)源連接同步。可以用支持ODBC的異構數(shù)據(jù)源，作為主數(shù)據(jù)庫和嵌入式設備上的數(shù)據(jù)庫，以進行數(shù)據(jù)同步。
（6）具有主動同步的功能。允許用戶對系統(tǒng)提供的同步事件自定義過程實現(xiàn)，并提供最大靈活度的同步過程。
4嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理模式
圖2數(shù)據(jù)管理模式
嵌入式數(shù)據(jù)庫的應用分為個人應用和企業(yè)級應用。在個人應用中，與外界較少交換數(shù)據(jù)，而且不必考慮多個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性。在企業(yè)級應用中，嵌入式數(shù)據(jù)庫要與企業(yè)級數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，構成分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，支持復雜的業(yè)務活動。
在數(shù)據(jù)庫三級應用模式中，EMDB系統(tǒng)一般采用EMDB+同步/復制服務器+企業(yè)級DB，如我們見到的IBM提供的嵌入式設備和移動企業(yè)級應用解決方案就是由3部分組成：DB2Everyplace嵌入式數(shù)據(jù)庫、DB2EveryplaceSyncServer和UniversalDatabase企業(yè)級數(shù)據(jù)庫。在此模式中，EMDBS由移動設備中的EMDBMS和固定節(jié)點上的同步/復制服務器這兩部分構成。這種方案的指導思想是將DBMS的功能分解，簡化移動設備中的功能，進而減少對移動設備資源的需求[4]。
5嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結構
（1）數(shù)據(jù)庫服務器DBSVR(DatabaseServer)
可以是大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),如:Oracle,Sybase,DB2,SQLServer,一般為固定結點。每個DBSVR上維護本地數(shù)據(jù)庫的一個完整的副本,服務器之間由可靠的高速互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,構成一個傳統(tǒng)意義上的分布數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
圖3典型嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結構
（2）移動支持結點MSS(MobileSupportStation)
進行分布式事務處理,控制EMDB和DBSVR之間的數(shù)據(jù)交換并支持一個無線單元(cell),具有無線聯(lián)網(wǎng)能力和同步功能,MSS也位于高速網(wǎng)絡中。服務器可以與MSS為同一臺機器。
（3）位置服務器LS(LocationServer)
（4）可信部分
由固定網(wǎng)絡以及網(wǎng)絡上的固定主機組成,固定主機分為兩類:一類是不帶無線通訊的主機,如DSSVR和LS;另一類是帶有無線通訊接口MSS。
（5）移動客戶機MC(MobileClient)
MC的處理能力與存儲能力相對于服務器來說非常有限,且具有移動性(即可以出現(xiàn)在任意一個無線單元中),在它上面保存一部分數(shù)據(jù)庫副本,并通過EMDB對本地數(shù)據(jù)進行管理,可以通過無線鏈路與一個MSS通信,通過MSS上的ODBC接口,EMDB可以與DBSVR進行數(shù)據(jù)交換。從而與整個固定網(wǎng)絡連通,也可以接受由MSS發(fā)送的廣播信息。它會經(jīng)常與服務器斷接(指MC無法與任意一個聯(lián)機通信)即使在與服務器保持連接時,由于MC所處的網(wǎng)絡環(huán)境多變,MC與服務器之間的網(wǎng)絡帶寬相差很大,且可靠性較低,網(wǎng)絡延遲較大。
（6）本地數(shù)據(jù)庫Rep(Replication)數(shù)據(jù)庫副本
（7）EMDB
嵌入式移動數(shù)據(jù)庫,工作方式為:每當MC發(fā)出一個查詢請求Q1時,它首先查詢本地數(shù)據(jù)庫(移動子集上),若滿足查詢條件要求則直接返回給MC,否則就向VS提交查詢請求,由VS代替MC完成查詢并將結果返回給MC(前提是兩者處于連接狀態(tài))。若MC處于斷接狀態(tài),則也只能在MC上執(zhí)行本地查詢。若在斷接期間更新了MC上的數(shù)據(jù),則該數(shù)據(jù)將在VS再次連接時,進行數(shù)據(jù)重集成,通過一致性維護算法來保證一致性。主要EMDB的應用模式都是立足于嵌入式設備作客戶端,在嵌入式設備上運行一個精巧的EMDB,在通過同步或復制技術與企業(yè)級數(shù)據(jù)庫連接。這種應用模式在支持嵌入式設備的同時,還支持移動設備,甚至無線移動設備,構成基于移動環(huán)境的應用[5]。
6結束語
現(xiàn)在，世界已經(jīng)進入了后PC機時代。信息電器如個人數(shù)字助理、web可視電話、移動電話的GPS或W-CDMA產(chǎn)品、TV機頂盒、電視會議機、數(shù)碼相機等嵌入式設備已經(jīng)在人們生活中廣泛應用。相信隨著科技的發(fā)展，嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術也必將給人們的生活帶來更大的方便和改變。
參考文獻
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[2]黃軍政.蔡瀛捷.移動計算推動數(shù)據(jù)庫移動,中國計算機用戶[J],2004年9月第36期
[3]周克江.嵌入式移動數(shù)據(jù)庫及其應用問題研究,湖南第一師范學報[J]，2004年9月第4卷第3期
關鍵詞：光纖通信技術特點發(fā)展趨勢光纖鏈路現(xiàn)場測試
1光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健？梢园压饫w通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內芯和包層組成，內芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細；外面層稱為包層，包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路；光波在光纖中傳輸，不會發(fā)生信息傳播中的信息泄露現(xiàn)象；光纖很細，占用的體積小，這就解決了實施的空間問題。
2光纖通信技術的特點
2.1頻帶極寬，通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術來增加傳輸?shù)娜萘浚芗ǚ謴陀眉夹g就能解決這個問題。
2.2損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖和其它傳輸介質相比的損耗是最低的；如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質，理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本，帶來更好的經(jīng)濟效益。
2.3抗電磁干擾能力強。石英有很強的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用，而且在軍事上也大有用處。
2.4無串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會發(fā)生串擾的現(xiàn)象，保密性強。除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優(yōu)點，光纖的應用范圍越來越廣。
3不斷發(fā)展的光纖通信技術
3.1SDH系統(tǒng)光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶信號一般是TDM的連續(xù)碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步，特別是計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號與連續(xù)碼流的特點完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號，是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區(qū)別的。
3.2不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s，近來，4OGB/s已實現(xiàn)商品化。專家們在研究更大容量的，如160Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗成功，目前還在為其制定相應的標準。此外，科學家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術。
3.3光纖傳輸距離從宏觀上說，光纖的傳輸距離是越遠越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對光纖傳輸距離的突破，為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。
3.4向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務節(jié)點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網(wǎng)。作為業(yè)務節(jié)點，既接近用戶，又能保證信息的安全傳輸，而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。
3.5互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡發(fā)展趨勢近年來，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務也隨之火爆。研究表明，隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著新技術的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進一步開發(fā)和發(fā)展，現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生，為人們的使用帶來更多的方便。綜上所述，以高速光傳輸技術、寬帶光接入技術、節(jié)點光交換技術、智能光聯(lián)網(wǎng)技術為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應用的光波技術是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c，而在以后，科學家還會繼續(xù)對這一領域的研究和開發(fā)。從未來的應用來看，光網(wǎng)絡將向著服務多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿足客戶的需求，光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進。
4光纖鏈路的現(xiàn)場測試
4.1現(xiàn)場測試的目的對光纖安裝現(xiàn)場測試是光纖鏈路安裝的必須措施，是保證電纜支持網(wǎng)絡協(xié)議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質量是否符合標準，并且減少故障因素。
4.2現(xiàn)場測試標準目前光纖鏈路現(xiàn)場測試標準分為兩大類：光纖系統(tǒng)標準和應用系統(tǒng)標準。①光纖系統(tǒng)標準：光纖系統(tǒng)標準是獨立于應用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標準。對于不同的光纖系統(tǒng)，它的標準也不同。目前大多數(shù)的光纖鏈路現(xiàn)場檢測應用的就是這個標準。②光纖應用系統(tǒng)標準：光纖應用系統(tǒng)標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標準。這種測試的標準是固定的，不會因為光纖系統(tǒng)的不同而改變。
4.3光纖鏈路現(xiàn)場測試光纖通信應用的是光傳輸，它不會受到磁場等外界因素的干擾，所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中，雖然光纖的種類很多，但它們的測試參數(shù)都是基本一致的。在光纖鏈路現(xiàn)場測試中，主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通信系統(tǒng)對光纖的傳輸質量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響，因此在安裝時不需測試，而是由生產(chǎn)商在生產(chǎn)時進行測試。
4.4現(xiàn)場測試工具①光源：目前的光源主要有LED（發(fā)光二極管）光源和激光光源兩種。②光功率計：光功率計是測量光纖上傳送的信號強度的設備，用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統(tǒng)中，測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表，只不過萬用表測量的是電子，而光功率計測量的是光。通過測量發(fā)射端機或光網(wǎng)絡的絕對功率，一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，組成光損失測試器，則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。③光時域反射計：OTDR根據(jù)光的后向散射原理制作，利用光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。從某種意義上來說，光時域反射計(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時域反射計（TDR），只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射，而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象，是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的。
雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大，但仍有大量應用能力閑置，伴隨著社會經(jīng)濟和科學技術的進一步發(fā)展，對信息的需求也會隨之增加，并會超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡承載能力，因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此，在經(jīng)濟社會發(fā)展的推動下，光通信一定會有更加長久的發(fā)展。
參考文獻：
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論文摘要:本文通過個別調查法和座談法，對本校05級教育技術學生的信息能力作了一個初步調查，通過調查結果的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)大部分學生目前的信息能力不容樂觀，并提出了一些相應的對策。
在科技發(fā)展的今天，知識的轉化速度加快，教育技術學專業(yè)的學生應該比其它專業(yè)的學生具有更強的信息應用能力，特別是在教學方面的應用，需要具有對信息的查找和創(chuàng)新能力。
1信息能力的含義
息能力是對各種信息技術的理解和活用的能力，即對信息的獲取、理解、分析、加工、處理、傳遞的理解和活用能力。信息能力是一種基本的信息素養(yǎng)，它是一種在技術層面、操作層面和能力層面上的素養(yǎng)，是個體在主動選擇和運用信息及信息手段的基本素質。信息能力的構成，主要包括獲取信息的能力，處理信息的能力，生成信息的能力，創(chuàng)造信息的能力，信息交流的能力。獲取信息是指人們通過對自然的感應、人際交流和大眾傳媒，利用一定的信息技術獲取信息的能力，是人們能夠利用信息的最基本能力。信息處理能力是指能對搜集的信息進行理解、歸納、分類、存儲記憶、批判、鑒別、遴選、分析綜合、抽象概括和表達等。其中信息理解能力、信息分析綜合能力和信息批判能力尤其重要。在信息搜集、選擇、理解和批判的基礎上，能準確地概述、綜合、改造和表述所需要的信息，使之簡潔明了通俗流暢并且富有個性特色。圍繞同一目的，在多種多樣的信息交合作用的基礎上，迸發(fā)創(chuàng)造思維的火花，產(chǎn)生新信息的生長點，從而創(chuàng)造新信息，達到搜集、選擇、理解和批判信息的終極目的。信息交流就是人們將自己擁有的信息，通過各種形式納人統(tǒng)一的、正規(guī)的信息交流渠道的能力。其中信息意識是基礎;準確的判斷能力是關鍵。
2教育技術學專業(yè)學生信息能力現(xiàn)狀分析
2.1研究的對象、內容及方法
該次主要是針對陜西理工學院05級教育技術學本科專業(yè)的71位學生展開的一項小范圍調查。通過座談法，訪問法，觀察法和問卷調查法了解學生目前獲取信息，處理信息和創(chuàng)造信息的能力。這些信息的能力分散到該專業(yè)主要體現(xiàn)在計算機基礎應用能力，程序編寫能力，多媒體課件制作能力和計算機網(wǎng)絡建設能力上。
2.2現(xiàn)狀分析
2.2.1基于計算機機基礎的應用能力現(xiàn)狀
在計算機的基礎能力掌握方面，我們教育技術學專業(yè)學生主要涉及到的是計算機基本技能(Word,ExceI,PPT)的掌握，該項能力是要求所有專業(yè)的學生都掌握，只不過是要求我專業(yè)學生能夠更進一步。它們的主要作用在于提高教技學生的能力素養(yǎng)，是一種基礎性的能力，要求每一個人都能夠熟練掌握應用。
通過對40個學生(其中男20，女20)進行小范圍調查，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，對于WORD的應用，20位女生中，有19人能夠基本掌握，1人對此根本不熟悉，其中13人能夠熟練掌握;20個男生中，全部學牛都能夠基本掌握該項能力.16人對此應用特別熟練。
對于該項能力的掌握，大部分認為只需要會打字，會進行簡單的排版就可以了。但是我們需要明白的是，文本的編輯和處理能力是較打字能力重要的多。文字的編輯能力應該包括文字的錄人，排版，編輯以及圖文處理。在這個模塊中，文字的錄人是沒有問題的，而在圖文的綜合處理方面，女生的能力則較男生次之。
對于EXCEL的應用，主要對20個男生和30個女生進行了小范圍的訪談，通過談話，我從中了解到，有18個男生能夠基本掌握該能力，12人達到熟練，2人不熟悉;在30位女生中有21名基本掌握，15人達到熟練，其他9人基本不接觸。
對于該項能力的掌握，明顯低于對WORD的掌握要低得多，這項能力主要是要求學生能夠具有較強的信息處理能力，即就是處理數(shù)字信息的能力，如對數(shù)字做進一步的計算，排序，以及插入圖表圖片等。
對于PPT的應用現(xiàn)狀，主要是通過觀察法來調查實現(xiàn)的。通過整體的瀏覽和觀察發(fā)現(xiàn)，基本上所有人都能夠基板掌握該項技能，能夠作出比較簡單的少頁數(shù)量的作品。但是若要完成比較復雜或者連貫的多頁數(shù)的作品，則沒有多數(shù)人能夠順利的完成。并且從完成作品的質量上來看，大多數(shù)人存在頁面設計不合理、缺少實質性的內容等問題。
綜合上面三種能力，我們不難發(fā)現(xiàn)，在信息的獲取能力和處理能力方面，男生有明顯的強勢。信息的獲取能力主要體現(xiàn)在獲取文字信息，圖文圖像信息上，這一點在文字編輯和PPT制作方面體現(xiàn)的較多，這也就要求我們教育技術專業(yè)的學生不僅要具有普通的文字和圖片圖像處理能力，還必許具有過硬的圖文處理能力，這也就是說我們還應提高自身的信息處理能力及在生成信息的能力:數(shù)字信息的獲取能力主要用與EXCEL中基本信息的得到，基本信息的獲得有利于后期的再利用，體現(xiàn)在該項目上主要就是數(shù)據(jù)的處理。任何一種技能的習得，都不是孤立存在的，獲取信息的同時我們實際也是在進行某些信息的處理和在加工。
2.2.2程序編寫能力的現(xiàn)狀分析
較計算機專業(yè)的同學而言，我們學習程序的編寫主要應用與教學系統(tǒng)設計和開發(fā)上，不是單純的對其進行掌握和了解后就可以的。而是要求學生能夠熟練的掌握，并能夠通過對所獲的基本信息進行生成和創(chuàng)新，開發(fā)設計一些教學輔助軟件。
在該項調查中，主要是對20個男生和10個女生的C語言及VB語言的應用現(xiàn)狀進行的。通過訪談得到如下數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中可以比較清楚的看到學生能力的不足
從這兩個圖表中，我們不難看出，學生對這兩種語言的掌握程度普遍偏低，能力的獲取和應用都在百分之六十以下，更談不上信息的生成，創(chuàng)新和交流。基于這種情況，通過與學生的了解發(fā)現(xiàn)，大部分學生反應聽不懂或者是原本有信心后來卻力不從心等等。總結起來，更多的問題還是在學生自己的身上。不能從老師的講解中獲取知識，說明信息的獲取能力較差，不能根據(jù)自己的發(fā)展情況制定自己的發(fā)展方向，并且不能將已有的信息資源轉化為一種動力，不能理解消化信息，不能生成新的信息，對信息的利用意識不夠。
2.2.3多媒體課件的制作能力的現(xiàn)狀
多媒體課件制作能力體現(xiàn)在教育技術學專業(yè)學生的能力應用上主要是能夠熟練的運用Authorware軟件制作適合個科教學實用的教學課件。那么，我校該專業(yè)05級學生是否能達到熟練制作出優(yōu)秀的課件呢?通過調查發(fā)現(xiàn)，實際的現(xiàn)狀并不能達到要求。
在這項調查中，我們發(fā)現(xiàn)，女生在應用發(fā)面的能力微微優(yōu)于男生的發(fā)展。在該項軟件的應用實際上主要體現(xiàn)學生生成信息和再創(chuàng)造的能力，因為我們知道，一個優(yōu)秀的課件不光需要文字的錄人，同時需要配有相關的圖片，圖像，動畫以及其它有助于教學進行的各種媒體，不單單要求具有計算機的操作技能，還需要制作者能夠充分發(fā)揮自己的主觀能動性，將課件制作的比較具有人情味兒。在這一點上，剛好發(fā)揮了女生比較感性的優(yōu)勢，由此，女生將注意力投人的比男生多，所取得的成果也較男生顯著。
3提高學生信息能力的對策
通過對現(xiàn)狀的分析，我們發(fā)現(xiàn)，學生信息能力的獲得較實際需要還有很大的一段距離，要想改變這一現(xiàn)狀，提高學生的信息能力，我們應從國家、學校、老師和學生四個角度著手考慮。
國家在政策上應該向西部偏遠地區(qū)、經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)予以傾斜，加大扶持力度，保證這些地區(qū)信息渠道暢通，信息軟硬件資源充足。陜西理工學院地處經(jīng)濟不發(fā)達的陜西，且位居秦巴山地，交通不便，信息閉塞，發(fā)展緩慢，信息資源不足，硬件基礎不夠完善，不利于在校大學生信息能力的提高和發(fā)展。
學校應該提供給學生大量的實踐操作時間，培養(yǎng)學生的動手能力，而不能依舊如高中教學那樣，只注重理論知識的學習，還應該提供充足的軟硬件資源供在校學生使用。
關鍵詞：計算機網(wǎng)絡；教學改革；實踐訓練；創(chuàng)新
文章編號：1672-5913（2013）14-0050-04 中圖分類號：G642
計算機網(wǎng)絡是一個發(fā)展迅速的學科，主流的網(wǎng)絡技術在不斷更新?lián)Q代，因此計算機網(wǎng)絡課程的教學設計也必須隨之不斷進行改革創(chuàng)新，以便與技術的發(fā)展相適應。理工大學計算機網(wǎng)絡相關課程是謝希仁教授于1983年首次為碩士研究生開設的，1995年以后，通過對該課程進行改革，將計算機網(wǎng)絡的基礎原理部分放到本科生教學中，稱為計算機網(wǎng)絡原理課程，而碩士研究生的教學則定位于該課程的高端部分，稱為高級計算機網(wǎng)絡課程。
在教學內容的設置上，本科教學主要關注如何幫助學生建立計算機網(wǎng)絡知識體系結構的概念，更加強調知識的完整性和系統(tǒng)性，所以我們采取了國際上通用的分層教學模式。經(jīng)過本科階段對網(wǎng)絡知識的初步學習，大多數(shù)研究生已經(jīng)掌握了計算機網(wǎng)絡的基本概念，教學過程中應當重點講述相關的技術原理，側重培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力。基于這一指導思想，我們構建了網(wǎng)絡高級技術專題、網(wǎng)絡基本設計原則、網(wǎng)絡實踐教學和論文閱讀研討寫作的研究生高級計算機網(wǎng)絡教學設計，將研究能力培養(yǎng)前置到課程學習階段，構建科學研究基礎上的研究生高級計算機網(wǎng)絡課程教學新模式，使學生真正理解和掌握理論知識，提高動手能力，進而適應計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。
1 教學內容組織
當前國內外知名高校的研究生計算機網(wǎng)絡課程一般分兩類：一類是作為核心課程，按照傳統(tǒng)的分層體系結構組織，但講授過程中在內容的深度和廣度上比本科的計算機網(wǎng)絡課程有很大提高；另一類是作為選修課程，主要設置一系列的前沿技術專題講座，由從事相關研究的工作人員組織論文討論。
上述兩種授課模式各有優(yōu)缺點，按照分層體系結構組織的講授模式能夠幫助研究生更加系統(tǒng)地把握計算機網(wǎng)絡的體系結構及核心問題，但由于大多數(shù)研究生本科階段已經(jīng)按照該模式學習過計算機網(wǎng)絡課程，因此難以吸引學生的學習興趣，并且按照分層模式系統(tǒng)地講授一遍課程內容在課時安排上也難以保障。按照前沿技術組織專題講座能夠幫助研究生迅速把握本專業(yè)的熱門研究方向和研究問題，但該方法存在的最大問題在于課程內容的組織缺乏系統(tǒng)性，難以幫助學生把握課程的核心知識點。并且，計算機網(wǎng)絡相關的新技術大多為英文文章，對于剛入學的碩士生而言，多數(shù)人并不具備短時間內閱讀大量英文文章的能力，因此盲目按照前沿技術方式開展課程教學會導致教學效果大打折扣。
目前，國內也出現(xiàn)了多個圍繞研究生計算機網(wǎng)絡教學開展的改革創(chuàng)新，它們大多與所在學校的教學特點密切相關。我們在借鑒國外著名大學研究生計算機網(wǎng)絡課程設置的基礎上，結合理工大學研究生的具體特點和培養(yǎng)要求，設計了以提高研究生創(chuàng)新能力為中心的課程教學內容，將教學過程劃分為理論教學和實踐教學兩大部分。其中理論教學包括計算機網(wǎng)絡基礎概述、網(wǎng)絡高級專題和網(wǎng)絡設計原則等內容；實踐教學則包括課程實驗和自主設計性實驗兩部分，并在教學過程中穿插著進行課堂及論文研討，從而注重培養(yǎng)研究生對計算機網(wǎng)絡核心知識、核心原則和前沿研究的了解與掌握，鍛煉其利用所學知識動手解決問題的能力。
1.1 理論教學
高級計算機網(wǎng)絡理論教學的主要目標是幫助研究生完善計算機網(wǎng)絡體系結構的概念、掌握計算機網(wǎng)絡的關鍵問題、了解計算機網(wǎng)絡的最新研究方向和技術。通過調研發(fā)現(xiàn)大部分學生希望授課教師能夠盡量避免相關教學活動與本科先修課程的重復，以便開拓新領域、學習新方法。結合理工大學研究生的培養(yǎng)要求，我們設置了理論教學內容，見表1。
在課程設置中，首先較系統(tǒng)地綜述計算機網(wǎng)絡的重要概念、基本原理和研究方法，以便幫助研究生陜速回顧建立計算機網(wǎng)絡體系結構的概念。由于當前跨專業(yè)、跨學科報考研究生的現(xiàn)象十分普遍，導致學生的專業(yè)基礎差異性明顯，這部分內容的教學也能幫助這些學生盡可能彌補專業(yè)知識上的差異，使后續(xù)高級專題的教學更加易于開展。
隨后，圍繞應用層網(wǎng)絡技術、多媒體網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理與測量等計算機網(wǎng)絡的高級專題開展教學，重點講授這些專題中涉及的關鍵問題、核心思想以及核心技術等，幫助研究生提升對計算機網(wǎng)絡知識的理解掌握水平。這些專題的選擇主要考慮到將計算機網(wǎng)絡的基礎知識與前沿研究進行有機結合，一方面突出當前的一些前沿研究領域，另一方面也強調其中涉及的網(wǎng)絡基礎知識和原則。
再次，為了進一步提升研究生對計算機網(wǎng)絡當前研究熱點的了解和把握，專門設計了一章網(wǎng)絡新技術專題，重點介紹數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、軟件定義網(wǎng)絡、未來網(wǎng)絡體系結構等當前的研究熱點。為了體現(xiàn)教學思想，避免陷入研究怪圈，我們在講授過程中主要向學生闡述這些技術產(chǎn)生的背景及解決的問題，并在教學過程中啟發(fā)學生思考這些網(wǎng)絡新技術帶來的優(yōu)勢是什么？同時又引出了哪些問題？有沒有辦法對其進行進一步的優(yōu)化等。這樣將學習過程變成一個思考創(chuàng)造的過程，從而幫助研究生提升科研創(chuàng)新能力。
最后，在網(wǎng)絡設計原則部分，總結回顧計算機網(wǎng)絡中采用的一些典型設計理念和原則，包括軟狀態(tài)機制、隨機化技術、間接技術、虛擬化技術等，通過介紹這些技術的基本概念及應用場景，讓學生深入理解并體會技術本身的價值，為以后的研究應用奠定基礎。
1.2 實踐教學
長期以來，研究生課程的教學存在“重理論、輕實踐”的問題，對于如何將教學內容應用到實際的研究工作中關注的不夠，這一現(xiàn)狀與國家重點倡導的應用型研究生培養(yǎng)目標越來越不符合。對于具有強烈工程應用背景的計算機網(wǎng)絡課程而言，如何建立實踐教學模式，提高實踐教學效果在整個課程教學過程中具有至關重要的影響。
為此，在教學過程中設計了兩類實踐教學內容，一部分與課堂理論教學相配套，幫助學生更好地理解掌握理論教學內容，如應用層網(wǎng)絡技術專題中設置針對P2P數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進行仿真分析的實驗內容，在多媒體網(wǎng)絡專題中設置多媒體視頻傳輸實驗內容，在網(wǎng)絡管理與測量專題中設置大規(guī)模網(wǎng)絡測量數(shù)據(jù)綜合分析的實驗內容等。這些實驗內容與理論教學內容密切結合，可以作為理論教學的有益補充。
此外，我們還設置了針對整個課程的自主性綜合實驗，又稱課程設計，其選題相對具有開放性，內容涉及計算機網(wǎng)絡的各個層次和技術。一方面列出部分課題供學生選擇，如基于OPNET/NS2的網(wǎng)絡路由算法性能仿真分析、簡單包過濾防火墻的設計與實現(xiàn)、基于NetFlow的網(wǎng)絡流量采集與分析系統(tǒng)、基于SNMP的簡單網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等；另一方面也鼓勵研究生與導師進行交流，將導師正在進行的重大課題研究內容抽取一部分作為自主性綜合實驗的內容，達到課程教學與科研活動有機的結合。
為充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性和主觀能動性，自主性綜合實驗包括基本要求和擴展功能兩個部分，課程只給出基本要求作為必須要達到的目標，學生可以在此基礎上發(fā)揮自己的創(chuàng)造力進行擴展，實現(xiàn)更多的功能。在自主性綜合實驗的驗收和考核工作中，以課題實現(xiàn)的創(chuàng)新程度和反映出的研究生進行研究探索的工作量，作為自主性綜合實驗的考核重點。
1.3 課堂研討
為了避免授課內容過于偏重基礎，對國內外學術界新興領域和新興技術關注不夠等問題，綜合鍛煉研究生通過閱讀文獻跟蹤前沿研究的能力，以及通過文獻閱讀報告開展學術交流的能力，我們在教學過程中還相應設置了課堂研討環(huán)節(jié)，主要包括論文研討和課程設計研討兩部分內容。其中論文研討環(huán)節(jié)首先選取計算機網(wǎng)絡研究領域的經(jīng)典文獻和前沿性研究文獻開展文獻閱讀，然后讓研究生上臺就所閱讀的文獻開展報告，其他學生則針對該報告進行相應的質疑，通過討論促使研究生從多個角度審視問題，促使創(chuàng)新思維火花的進發(fā)、碰撞。進一步要求研究生在課堂研討的基礎上，分組選擇一個感興趣的網(wǎng)絡問題，閱讀5篇以上著名會議或者期刊的相關文獻，并完成讀書報告，從而綜合鍛煉他們語言表達交流和論文撰寫的能力，激發(fā)其創(chuàng)新精神，提高“學以致用”的實踐能力。
課程設計的研討與論文交流研討的過程類似，在完成課題的詳細設計方案后開展一次研討交流，每名研究生根據(jù)所做課題進行發(fā)言交流，其他學生則針對該課題的內涵、設計方案的可行性、存在的不足等問題進行交流，達到綜合受益的目標。
2 考核機制設計
以往的研究生計算機網(wǎng)絡課程考核評價機制一般采用平時成績加考試成績的方式，且期末考試成績在評價中所占比重過大。然而，評價研究生學習成績的優(yōu)劣，應該從理論學習水平、實踐動手能力、個體綜合素質及創(chuàng)新能力等多個方面展開，從平時作業(yè)、課堂研討發(fā)言、平時實驗與自主設計性實驗、課程論文報告及理論考核等方面對學習情況進行綜合評測。用考核機制引導研究生改變傳統(tǒng)學習方式，加強對教學全過程的管理，對學習的每個重要過程都進行量化計分，以衡量研究生的綜合能力素質，激勵他們全面發(fā)展。根據(jù)這一目標，我們設計了課程評價指標體系，見表2。
在這種評價指標體系中，既包括平時的課堂作業(yè)、研討發(fā)言、課程實驗，又包括設計性實驗、課程讀書報告以及期末考試等，實現(xiàn)了對整個授課階段的全過程管理，綜合考查了研究生的理論知識掌握、文獻閱讀報告、論文撰寫、實踐動手等多方面的綜合能力，因此具有更好的合理性。
3 教學效果
利用設計的高級計算機網(wǎng)絡課程教學改革模式，我們在近幾年的教學實踐中取得了很好的教學效果。高級計算機網(wǎng)絡課程先后被學校評為校級教改示范課程和研究生精品課程，并得到了選課研究生的一致好評。調研過程中專家和研究生普遍反映，這一課程的教學體系結構比以往的方式更加注重對知識本質和科學方法的揭示，注重對研究生學術質疑和獨立思考能力的培養(yǎng)，使研究生通過課程學習，達到學習新知識、提升分析解決問題的能力和增強實踐能力的綜合效果。大部分研究生對于課程教學改革在啟發(fā)式教學、實踐教學、課堂研討等方面印象深刻，最后達到了預期的教學效果。然而在教學實施過程中也反映出一些問題，如部分學生基礎知識相對薄弱，在實踐教學及課堂研討過程中與其他學生存在較大差距；自主性綜合實驗的設置需要準確把握問題的難易程度，內容太簡單學生不會有太大的興趣，內容太難學生又會覺得無從下手等。這些問題需要在教學過程中不斷進行優(yōu)化調整。
4 結語
高級計算機網(wǎng)絡作為國際上計算機網(wǎng)絡與通信領域通行的研究生核心課程，對該領域的科學研究與工程技術工作者至關重要。為了提高課程教學效果，我們對課程進行了一系列的改革，包括理論教學內容的優(yōu)化設置、實踐教學的組織、課堂探討機制的構建以及考核機制的設計等。通過這些改革，建立了一套完善的研究生高級計算機網(wǎng)絡課程的理論和實踐教學體系，構建了網(wǎng)絡高級技術專題、網(wǎng)絡基本設計原則、網(wǎng)絡實踐教學和論文閱讀研討寫作的研究生高級計算機網(wǎng)絡教學模式，實現(xiàn)了基礎理論和前沿研究并重、理論教學和實踐訓練并行，使學生真正掌握和理解理論知識，提高動手能力，這一教學實施模式在實踐中取得了較好的效果。然而，計算機網(wǎng)絡是一個迅猛發(fā)展的學科領域，新的技術和應用層出不窮，在后續(xù)的教學實踐過程中，我們將關注這些新變化，并不斷對課程進行相應的改革創(chuàng)新，達到傳授知識、提升能力的教學目標。
參考文獻：
[1]邢長友，陳鳴，許博，等，面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計算機網(wǎng)絡教學改革[J]，計算機教育，2013（1）：49-52
[2]陳鳴，謝鈞，劉鵬，等，計算機網(wǎng)絡課程中的科學思維訓練[J]。中國大學教學，2013（3）：62-64
[3]李巍，李云春，夏春和，研究生計算機網(wǎng)絡課程體系研究與實踐[J]，計算機教育，2009（19）：131-133
大會熱忱歡迎從事信息安全領域管理、科研、教學、生產(chǎn)、應用和服務的組織機構和個人踴躍投稿。所投稿件經(jīng)過專家組評審后，錄取論文將在《信息網(wǎng)絡安全》（2015年第9期）雜志正刊上刊登，并收錄中國知網(wǎng)論文庫。《信息網(wǎng)絡安全》將贈送國家圖書館等單位作為藏書收藏，并向錄取論文作者發(fā)放稿費，專委會還將向優(yōu)秀論文作者頒發(fā)獎金和獲獎證書。
一、會議主題
2015年是網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略的起步年。網(wǎng)絡強國離不開自主可控的安全技術支持，只有實現(xiàn)網(wǎng)絡和信息安全的前沿技術和科技水平的趕超，才能實現(xiàn)關鍵核心技術的真正自主可控，才能實現(xiàn)從戰(zhàn)略層面、實施層面全局而振的長策。當前，信息網(wǎng)絡應用飛速發(fā)展，技術創(chuàng)新的步伐越來越快，云計算、大數(shù)據(jù)、移動網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)、智能化、三網(wǎng)融合等一系列信息化應用新概念、新技術、新應用給信息安全行業(yè)提出新的挑戰(zhàn)。同時，國際上網(wǎng)絡安全技術事件和政治博弈越來越激烈和復雜，“工業(yè)4.0”時代對網(wǎng)絡安全的沖擊來勢洶涌。我們需要全民樹立建設網(wǎng)絡強國的新理念，并切實提升國家第五空間的戰(zhàn)略地位和執(zhí)行力。本次會議的主題為“科技是建設網(wǎng)絡強國的基礎”。
二、征文內容
1. 關于提升國家第五空間的戰(zhàn)略地位和執(zhí)行力的研究
2. 云計算與云安全
3. 大數(shù)據(jù)及其應用中的安全
4. 移動網(wǎng)絡及其信息安全
5. 物聯(lián)網(wǎng)安全
6. 智能化應用安全
7. 網(wǎng)絡監(jiān)測與監(jiān)管技術
8. 面對新形勢的等級保護管理與技術研究
9. 信息安全應急響應體系
10. 可信計算
11. 網(wǎng)絡可信體系建設研究
12. 工業(yè)控制系統(tǒng)及基礎設施的網(wǎng)絡與信息安全
13. 網(wǎng)絡與信息系統(tǒng)的內容安全
14. 預防和打擊計算機犯罪
15. 網(wǎng)絡與信息安全法制建設的研究
16. 重大安全事件的分析報告與對策建議
17. 我國網(wǎng)絡安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究成果與訴求
18. 其他有關網(wǎng)絡安全和信息化的學術成果
凡屬于網(wǎng)絡安全和信息安全領域的各類學術論文、研究報告和成果介紹均可投稿。
三、征文要求
1. 論文要求主題明確、論據(jù)充分、聯(lián)系實際、反映信息安全最新研究成果，未曾發(fā)表，篇幅控制在5000字左右。
2. 提倡學術民主。鼓勵新觀點、新概念、新成果、新發(fā)現(xiàn)的發(fā)表和爭鳴。
3. 提倡端正學風、反對抄襲，將對投稿的文章進行相似性比對檢查。
4. 文責自負。單位和人員投稿應先由所在單位進行保密審查，通過后方可投稿。
5. 作者須按計算機安全專業(yè)委員會秘書處統(tǒng)一發(fā)出的論文模版格式排版并如實填寫投稿表，在截止日期前提交電子版的論文與投稿表。
6、論文模版和投稿表請到計算機安全專業(yè)委員會網(wǎng)站下載，網(wǎng)址是：.cn。
聯(lián)系人：田芳，郝文江
電話：010-88513291，88513292
征文上傳Email 地址：
1.中國已成為名副其實的科技人力資源大國。目前，科技人力資源總量約為3500萬人，居世界第一位。
2.科技規(guī)模增長，投入強度提高，成為全球研發(fā)投入的一支重要力量。2006年，全社會科技支出經(jīng)費總額4500億元，研究開發(fā)支出總額3003.1億元，居世界第五位。
3.初步具備支撐科技發(fā)展的基礎條件。國家實驗室和國家重點實驗室等科研基地達到同類國際實驗室裝備水平，已建成覆蓋全國的信息通信基礎網(wǎng)絡，網(wǎng)絡規(guī)模、網(wǎng)絡技術位居世界前列。2006年底止，全國電話用戶8.3億，移動用戶4.8億，均居世界第一位；上網(wǎng)人數(shù)1.37億，上網(wǎng)計算機數(shù)5940萬臺，寬帶接入量3530萬臺，占世界第二位。
4.創(chuàng)造和發(fā)展知識產(chǎn)權的水平大幅提高。國內發(fā)明專利年申請量連續(xù)三年超過國外申請量，2006年中國發(fā)明專利申請量居世界第四位。
5.基礎研究和前沿技術創(chuàng)新能力顯著增強。中國國際論文總數(shù)的世界排名上升為第四位，在三大國際檢索系統(tǒng)（SCI，EI，ISTP）論文總數(shù)中占7％，進入世界第二方陣，與英國、德國、日本相當。
6.企業(yè)成為技術創(chuàng)新的主要力量。民營科技企業(yè)由20年前的7000多家發(fā)展為2006年的150595家，成為創(chuàng)新型國家的生力軍和先鋒隊。
7.高技術產(chǎn)業(yè)規(guī)模在世界范圍內處于較高水平。總產(chǎn)值達到34367億元，對全部制造業(yè)總產(chǎn)值增長的貢獻為15.5％。
8.科技支撐能力明顯提高，產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新取得多方面突破。在基礎工業(yè)、加工制造業(yè)以及新興產(chǎn)業(yè)領域，技術創(chuàng)新能力大幅度提高。一批關鍵技術的攻克有力地支撐了三峽工程、西電東送、西氣東輸、南水北調、青藏鐵路等重大工程的建設。
關鍵詞：科技期刊；市場意識；創(chuàng)新發(fā)展
中圖分類號：G206.2文獻標識碼：A文章編號：1672-8122（2011）06-0078-02
《計算機測量與控制》雜志是中國計算機自動測量與控制技術協(xié)會主辦的刊物，于1993年創(chuàng)刊，1995年轉為公開發(fā)行的科技期刊，為季刊，2000年改為雙月刊，2002年改為月刊。其始終圍繞著“報道前沿技術，引領測控領域發(fā)展，突出前瞻性、導向性和實用性”的辦刊方針，學術水平、期刊質量和經(jīng)濟效益不斷提高，期刊市場經(jīng)營意識不斷提高。創(chuàng)刊至今已走過18年歷程，正是由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉型的時期，由行政撥款辦刊過渡到自收自支、自辦發(fā)行，以刊養(yǎng)刊的辦刊道路，這對辦刊人來說，意味著丟下拐杖和鐵飯碗，到市場經(jīng)濟的大海中去游泳，要想生存和發(fā)展，編輯部必須按市場經(jīng)濟規(guī)律運作，期刊必須接受市場的檢驗和讀者的認可，逐步創(chuàng)造一種自我生存、自我發(fā)展、具有競爭力的氛圍。
一、找準期刊的定位，打造自己的品牌
期刊要生存、要發(fā)展，只有依靠清晰的定位、準確的目標讀者，以及符合讀者需要的產(chǎn)品和服務。《計算機測量與控制》是報道自動化測試和控制技術科技的刊物，它是集計算機技術、先進的總線技術、傳感器技術、網(wǎng)絡通信技術、人工智能技術、軟件技術于一體的高新技術。在航天和國防的各類武器系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、載人航天和繞月工程及民用領域得到了廣泛應用。《計算機測量與控制》以“報道前沿技術、引領測控領域發(fā)展，突出前瞻性、導向性和實用性”為宗旨，面向國防工業(yè)和民用工業(yè)的自動化測控領域。主要定位在自動測試、試驗驗證和控制技術領域，報道國內外測試技術的理論、成果和先進的總線技術標準，突出應用技術，促進測控領域新技術應用和科技成果向生產(chǎn)力的轉化，既強調理論與實踐的結合，又兼顧提高與普及并舉。利用本刊的學科優(yōu)勢，重點加強“自動化測試”、“試驗驗證”、“控制技術”、“軍事測控技術”、“設計與應用”等特色欄目，形成自己的優(yōu)勢，突出個性。同時，不斷研究國內外測試和控制領域的難點、熱點、焦點，根據(jù)該學科領域的發(fā)展變化，及時修改報道內容，不斷滿足讀者對新技術的需求，爭取更多的讀者群。
二、樹立前沿意識，提高期刊學術水平
計算機測試和測控技術發(fā)展迅猛，應用領域廣泛，基于總線標準的測試技術不斷出現(xiàn)，作為主編必須了解本學科領域的發(fā)展和變化，培養(yǎng)善于捕捉、把握、跟蹤、剖析新信息的能力，在選題工作中注意瞄準前沿、跟蹤新技術發(fā)展的方向，時刻關注報道本學科領域的發(fā)展動態(tài)，選擇具有學術價值的稿件，避免稿件的重復性、低層次性和抄剩飯，更好的為本學科領域的讀者服務，為武器裝備測試手段的現(xiàn)代化服務。
在選題組稿中，我刊注重發(fā)揮學科帶頭人、專家和讀者的作用。一是向學科帶頭人征集選題計劃，提出階段性的報道內容，撰寫綜述與評論的文章，為讀者導向；二是發(fā)揮編委會的作用，要求編委隨時提出對報道內容的評價意見，對欄目的設置，論文的創(chuàng)新性建言獻策；三是利用中國計算機自動測量與控制技術協(xié)會每年舉辦全國性測試與故障診斷技術研討會和國防科技工業(yè)試驗與測試技術發(fā)展戰(zhàn)略高層論壇的平臺，了解專業(yè)領域的發(fā)展方向，選擇相關的報道題材；四是由同行專家和讀者評價論文的創(chuàng)新性、科學性和顯示度，并融入年度報道規(guī)劃中；五是向優(yōu)秀期刊學習，取人之長，補已之短，把大視角、全方位收集的意見綜合起來，對改進編輯部的工作、提高學術期刊的質量至關重要。
通過報道具有前瞻性的論文和選題計劃，除提供給讀者知識的享受外，還應達到三個導向作用，一是高學術水平的導向，通過刊發(fā)高質量、高水平論文，引導讀者向虛擬試驗技術與綜合試驗驗證，先進總線技術、人工智能故障診斷技術、通用測試與故障診斷、控制技術等專業(yè)領域研究的深度方面發(fā)展；二是開展學術課題研究方向的導向，引導科技工作在技術研究領域不斷創(chuàng)新；三是學術服務的導向，使學術期刊成為科研工作的智囊，起到了開闊視野、了解動態(tài)、啟迪思路的作用，堅持科技期刊與學科的同步發(fā)展，為建設創(chuàng)新型國家和科技成果向生產(chǎn)力轉化服務。
由于期刊的學術水平和編輯質量的不斷提升，《計算機測量與控制》先后入選中國科技核心期刊，中文核心期刊，500種精品期刊，俄羅斯《文摘雜志》、英國《科學文摘》、美國《劍橋科學文摘》等國內外著名檢索機構。在2005年榮獲國家“第三屆國家期刊獎100種重點期刊”、“讀者喜愛的優(yōu)秀學術期刊”、首都廣告業(yè)精神文明先進單位、清化大學執(zhí)行規(guī)范優(yōu)秀獎等榮譽。2010年在中國科學技術信息研究所的評價指標中，《計算機測量與控制》在航空、航天工業(yè)科學技術類期刊中總被引頻次學科排名第3位，影響因子排名第7位。英國《科學文摘》從2003年至2009年，收錄我刊文章3125篇。
三、擴大宣傳力度，強化經(jīng)營意識
期刊成敗的基礎在于編輯，成敗的關鍵在于市場，期刊社會效益和經(jīng)濟效益是靠市場來實現(xiàn)的，期刊的市場化是大勢所趨，是期刊生存發(fā)展的必由之路。[1][3]在期刊進入市場過程中，必然要遇到各種困難，只要我們樹立正確的辦刊理念，按市場化規(guī)律運作，就會找到適合本刊的發(fā)展之路。
第一，在辦刊理念上，要跳出計劃經(jīng)濟時代的圈子，克服等、靠、要的思想，樹立策劃意識，策劃是前進的導向標，樹立廣告意識，廣告是提高期刊經(jīng)濟效益的來源之一；樹立品牌意識，打出品牌，就奠定了發(fā)展基礎；樹立發(fā)展意識，才能做到不斷創(chuàng)新；樹立經(jīng)營意識，才能不斷提高期刊的管理和經(jīng)營水平。
第二，期刊是傳播知識，技術的園地，但又是一種特殊商品。既要注重傳播新技術，為建設創(chuàng)新型國家服務，又要講投入產(chǎn)出，經(jīng)營創(chuàng)新是擺在我們面前的一個最大挑戰(zhàn)，也是反映我們自主創(chuàng)新能力的重要標志。所以，期刊像產(chǎn)品一樣，要進入市場就得加大宣傳力度、傳播力度，使更多的讀者、廠商了解、鐘愛自己的刊物，我們主要做法是：
1.以學術交流會為平臺，擴大贈閱量。我刊是中國計算機自動測量與控制技術協(xié)會主辦的刊物，每年要主辦全國性學術研討會1～2次，同時參加全國工業(yè)展覽會10多次，充分利用這些宣傳平臺，為會議代表和觀眾贈閱雜志，只有讓更多的專業(yè)讀者閱讀刊物，才能擴大期刊的傳播因子和影響力。
2.在內容上擴大信息量，新產(chǎn)品信息。設立“新產(chǎn)品信息”欄目，把國內外開發(fā)、經(jīng)營與本刊專業(yè)密切相關廠、所、公司的新成果、新產(chǎn)品即時出來，為從事設計、開發(fā)的讀者提品信息服務，在讀者、商家、編輯之間搭起一座互通信息的橋梁，為新技術、新成果的推廣應用提供渠道。
3.開展廣告業(yè)務，實現(xiàn)雙贏。利用《計算機測量與控制》傳播力度大，專業(yè)讀者集中的優(yōu)勢，發(fā)展廣告業(yè)務，爭取我協(xié)會的會員單位、從事計算機測控行業(yè)的制造商做廣告，實現(xiàn)雜志社與產(chǎn)品經(jīng)營的廠商互贏。開展廣告業(yè)務，提高期刊的質量和發(fā)行量是前提，提高期刊的知名度和影響力是基礎。
4.利用網(wǎng)絡，宣傳期刊和廠商的產(chǎn)品。我們在創(chuàng)辦的“中華測控網(wǎng)”上，把期刊文章上網(wǎng)供讀者閱讀，把廣告廠商的產(chǎn)品上網(wǎng)供設計師選購，既提高了期刊的信息傳播，又宣傳了廣告客戶的企業(yè)形象和成果推廣。因此，樹立良好的服務意識和經(jīng)營意識，講誠信服務，才能實現(xiàn)雜志和商家相互依存、共同發(fā)展的雙贏目的。
《計算機測量與控制》雜志社堅持履行社會責任，在廣告業(yè)務經(jīng)營中，做到政治文明、精神文明一起抓，定期公益廣告，幾年來從未過違法廣告，2005年被北京市委宣傳部、首都精神文明建設委員會、北京市工商局評為“首都廣告行業(yè)精神文明先進單位”。
四、執(zhí)行國家保密法，杜絕泄密文章發(fā)表
我刊是背靠航天，面向軍工和民用領域，部分文章涉及到武器裝備的敏感題材，必須杜絕涉密文章的發(fā)表。認真執(zhí)行《中華人民共和國保守國家秘密法》，我們制定了編輯部保密的規(guī)章制度。對一些涉及到軍事、武器裝備的敏感題材嚴格進行保密審查，由作者單位提供保密審查證明后才能發(fā)表，文章不涉及具體型號、參數(shù)和保密的敏感技術，十多年來，我刊常抓不懈，崩緊保密這根神經(jīng)，沒有發(fā)表過涉密事件，不斷提高保密管理與技術防范水平。
五、成立雜志社，促進期刊可持續(xù)發(fā)展
期刊要持續(xù)、健康的發(fā)展，需要與之相適應的體制和機制，體制和機制已成為制約該行業(yè)發(fā)展的根本性因素。[2]很多期刊掛靠在廠、所，辦刊經(jīng)費由上級撥款，工資、福利由主辦單位支付，很多編輯部主任、總編都是上級派來的機關領導干部，沒有意識到自己身上責任，較少考慮期刊的經(jīng)營和發(fā)展，不利于發(fā)揮期刊編輯人員的積極性和創(chuàng)造性。
國家新聞出版總署出臺了《關于進一步推進新聞出版體制改革的指導意見》，期刊作為新聞出版業(yè)的重要組成部分，鼓勵期刊推進編輯部的轉企改制。因此，2008年，我們編輯部報國家新聞出版總署批準，經(jīng)北京市工商局注冊，將《計算機測量與控制》編輯部注冊為雜志社，改制成為企業(yè)法人單位，實行企業(yè)化經(jīng)營，成為自主經(jīng)營、獨立核算、自負盈虧的企業(yè)。明確了經(jīng)營方針、積極開拓市場，加強成本控制和質量管理，理順和激活內部管理機制，包括有效的激勵機制、靈活的市場機制和高效的用人機制來激發(fā)和調動全體員工的積極性和創(chuàng)造性。不斷建立和完善各項規(guī)章制度和管理辦法，做到有章可循，職責明確，使雜志社各項工作走上正規(guī)化、規(guī)范化的道路。
雜志社成立后，在體制上邁出了重要一步，更有利于期刊的經(jīng)營和發(fā)展，有利于按市場規(guī)律獨立運作，賦予我們更大的責任和壓力，從管理方式上、經(jīng)營方法上帶來新的挑戰(zhàn)，既要注重雜志社的效益，又要處理好期刊的質量。通過雜志社運行幾年來看，產(chǎn)值比以前提升20%，載文量比以前增加100多篇，保持了期刊的學術評價指標相對穩(wěn)定。管理水平和市場化經(jīng)營能力在不斷改進和提高，為促進期刊的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。
《計算機測量與控制》在發(fā)展過程中取得了可喜的成績，堅持市場化道路，促進了期刊的改革與發(fā)展，期刊的社會影響力和傳播力不斷提升，實現(xiàn)了社會效益和經(jīng)濟效益的同步發(fā)展，但與國內優(yōu)秀期刊相比，還存在一定的差距。我們將進一步創(chuàng)新管理模式，找準期刊的發(fā)展定位和市場定位，學習優(yōu)秀期刊的辦刊經(jīng)驗，積極進取，開拓創(chuàng)新，順勢而為，把握機遇，為推進我國的測控技術的創(chuàng)新做出貢獻。
參考文獻：
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關鍵詞：非經(jīng)典計算；算法設計與分析；智能科學與技術
1背景
智能科學與技術是人工智能方向的重點交叉學科，是一個包含了認知科學、腦科學、計算機科學的新興學科。按照教育部學科專業(yè)目錄，智能科學與技術是一級學科計算機科學與技術下的二級學科。如何在4年的本科教學過程中，既立足于計算機學科內容，又突出智能專業(yè)的特點，體現(xiàn)該專業(yè)區(qū)別于計算機科學專業(yè)的特色，培養(yǎng)一流的智能人才，是眾多智能專業(yè)積極探索的問題。
本著幫助學生建立寬廣厚實的知識基礎，使學生將來能向本專業(yè)任何一個分支方向發(fā)展，并能掌握本學科發(fā)展的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢，深刻領會本學科與其他相關學科區(qū)別的目標，廈門大學智能科學與技術系于2012年合理調整了專業(yè)培養(yǎng)方案，制定了一套突出專業(yè)特色和個性的教學大綱，課程體系分為學科通修課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程。其中，專業(yè)必修課程細分為智能基礎類課程、軟件理論類課程及硬件基礎類課程3個不同類別。在智能基礎類課程中，開設非經(jīng)典計算課程。該課程是廈門大學智能科學與設計系最具特色的課程。
該課程以軟件理論類課程算法設計與分析為先導課程，在本科三年級的第一學期先講授算法知識，在同一學年度第三學期講授非經(jīng)典計算的內容。教師首先介紹經(jīng)典算法設計與分析中的各種傳統(tǒng)算法，借由經(jīng)典算法發(fā)展過程中遇到的困境問題引出非經(jīng)典計算的內容，前后呼應，有助于學生在智能計算上獲得完整的系統(tǒng)學習。
2非經(jīng)典計算在智能科學與技術專業(yè)本科教學算法體系中的地位
算法設計是智能科學與技術專業(yè)中的核心內容。本科專業(yè)4年的專業(yè)教學計劃由4門核心課程構成算法體系的主線，包括高級語言程序設計（本科一年級學科通修課程）、數(shù)據(jù)結構（本科二年級方向必修課程）、算法設計與分析（本科三年級方向必修課程）、非經(jīng)典計算（本科三年級方向限選課程）。這4門課程的教學內容和組織結構完整地構成了算法體系結構。以圖靈獎獲得者、pascal之父Niklaus Wirth提出的著名公式為參照，即Algorithm+Data Structures=Programs，算法體系以培訓計算機方向學生掌握編程能力，獨立完成分析問題、設計方案、解決問題的綜合能力為主要目標；在這個體系中，程序語言是基礎，數(shù)據(jù)結構是內涵，算法是框架。
在算法體系中，這4門課程以循序漸進的方式展開，注重對學生算法思維的培訓。
（1）高級語言程序設計講授的是c語言程序設計，通過對C語言的詳細介紹，讓學生掌握程序設計方法和編程技巧。作為初始啟蒙課程，選擇C語言作為程序教學語言，是因為C語言的使用廣泛，擁有嚴格完整的語法結構，適合教學。
（2）數(shù)據(jù)結構重點講授各種常用的數(shù)據(jù)表示邏輯結構、存儲結構及其基本的運算操作，并介紹相關算法及效率分析。教師通過在一年級對包括C語言在內的其他程序設計過程的訓練，加人對數(shù)據(jù)結構中各種數(shù)據(jù)的邏輯、存儲結構的表示和運算操作，從數(shù)據(jù)結構的角度闡述典型算法，并簡單介紹算法的效率分析，這是對程序設計訓練的進階內容。
（3）算法設計和分析主要介紹算法設計與分析的基本方法以及算法復雜性理論基礎。我們在本科三年級引入算法設計與分析課程，從算法的抽象角度總結和歸納各種算法思想，包括遞歸與分治法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法、分支定界法、高級圖論算法、線性規(guī)劃算法等，最后闡述算法復雜性的分析方法、NP完全性理論基礎等計算復雜性的基本知識及完備性證明概要，重點闡述算法思想，從復雜性角度比較和分析不同的算法。上述（1）、（2）和（3）的內容構成了計算機學科通用算法體系的教學過程。
（4）非經(jīng)典計算主要討論何為計算的本質以及經(jīng)典計算在計算能力上遇到的困境，以此為契機討論自然計算――生物計算、集群計算、量子計算等內容。算法設計和分析的最后一個章節(jié)是對算法復雜性的分析方法及NP完全性理論基礎的介紹，不可避免地會討論到現(xiàn)代電子數(shù)字計算機體系在計算能力上的瓶頸以及由NP完全問題（Non-deterministic Polynomial），號稱世界七大數(shù)學難題之一的經(jīng)典問題，引出對經(jīng)典計算機體系的深層思考，進一步引導學生思考如何解決計算能力的瓶頸問題。這是教師設計非經(jīng)典計算課程的出發(fā)點，也是對算法體系更完整的補充和更深層次的探討。
此外，我們還需要對授課學期選擇進行考慮。廈門大學實行三學期制度，在第三學期內開設的課程大多是實踐類課程及前沿技術介紹課程。在本科三年級的小學期階段，學生基本完成了智能專業(yè)大部分必修課程的學習，擁有了一定的計算機基礎和學科素養(yǎng)。這時，依賴學生已經(jīng)具有的數(shù)據(jù)結構與算法的基本知識，可以將學生的學習引向如何理解計算的本質；再從計算本質出發(fā)，由易到難，介紹采用非計算機的不同計算媒介和方法，例如DNA計算、元胞自動機、集群計算等知識，結合計算機模擬程序加深認識。在逐步加深學生對非經(jīng)典方法計算的理解之后，再引入量子信息與量子計算。至此，智能專業(yè)關于算法體系的整體構建已基本完成。
3非經(jīng)典計算課程內容大綱
非經(jīng)典計算課程的主體課程內容以專題形式展開，分為5個部分。
第一部分：計算本質。從什么是計算人手，列舉各種計算的形式，由數(shù)字的計算到命題的證明，由數(shù)值計算到符號推導，引出計算本質的廣義定義，“計算是從一個符號串f變換成另一個符號串g”，即從已知符號（串）開始，一步一步地改變符號（串），經(jīng)過有限步驟，最后得到一個滿足預先規(guī)定的符號（串）的變換過程；進一步展開對什么是計算、什么是可計算性的討論，展開介紹計算理論上4個著名的計算模型――般遞歸函數(shù)、λ可計算函數(shù)、圖靈機和波斯特系統(tǒng)；最后歸結到丘奇?圖靈論點。以上是第一條主線，第二條主線從計算復雜性角度人手，討論在經(jīng)典算法中難解決的NP完全問題，提出在經(jīng)典計算體系中隨著輸入數(shù)據(jù)規(guī)模增大而難以計算的瓶頸，從而引發(fā)學生對于經(jīng)典計算的思考。
第二部分：智能計算機的發(fā)展。這個部分主要討論計算機硬件的發(fā)展歷史，即從原始時期的計算工具，到現(xiàn)代計算機的4個發(fā)展階段：史前期、機械式計算機、機電式計算機、電子計算機。教師從模擬型計算機到數(shù)字型計算機，闡述馮?諾依曼關于計算機五大基本組成對現(xiàn)代計算機體系結構的影響及其帶來的限制；從硬件角度提出非經(jīng)典計算機的討論，鼓勵學生對現(xiàn)代智能計算機硬件進行調查。
第三部分：DNA計算。主要闡述DNA計算的基本原理，并以旅行商問題為引子，展開經(jīng)典計算難解決問題的討論，重點介紹第一個由DNA計算模型解決的問題――L.Adleman構建的7個節(jié)點的DHP，并著重指出DNA計算潛在的巨大并行性和待研究的問題；然后介紹R.Lipton用DNA實驗解決的另一個NP問題――可滿足性問題（SAT）；最后將DNA計算與軟計算結合，闡述粘貼模型以及DNA的軟計算模擬與遺傳算法的對比。對于DNA計算強大的并行性，以具體的算法實例加以詳細闡述和說明，教師應指出分子計算的優(yōu)缺點以及在計算能力上的巨大潛力。
第四部分：細胞自動機和集群計算。這個部分主要討論群體計算，一方面，從細胞自動機的形式化闡述及其所帶來的哲學意義出發(fā)，描述細胞自動機在計算機交叉學科上的運用；另一方面，介紹集群計算，以歐盟“藍腦計劃”為出發(fā)點，闡述如何從硬件體系和軟件體系上用計算機架構類神經(jīng)元的協(xié)同合作方式。
第五部分：量子計算。從基本的量子力學知識開始，完整闡述量子計算的基本概念、量子信息、量子計算機和量子通信。量子計算機的構建除了要包含最基本的操作外，還需要介紹基本的量子計算機體系結構、計算載體等知識，加深對量子計算的理解，最后介紹的量子通信。這種已經(jīng)應用在實際生活中的量子計算，更貼合實際。
以上5個專題，結構清晰，分工明確。第一部分討論經(jīng)典計算的困境，第二部分討論經(jīng)典計算機的發(fā)展瓶頸，從第三部分開始，引入非經(jīng)典計算模型，分別從生物學和計算機科學的交叉學科DNA計算、細胞自動機和集群計算、量子計算3個方面進行學習。5個專題，完成了對非經(jīng)典計算中前沿熱門計算模式的闡述，引導了學生對于前沿學科的認識和思考。
4非經(jīng)典計算課程授課方式
本課程屬于本科三年級第三學期的課程，授課除了上文提到的內容之外，另一個更重要的方面是引導學生對學科前沿以及熱點內容的跟蹤和思考。因此在教學方式上，我們采取了教師授課及學生調查報告相結合的形式。教師上課對應課程的基本內容，學生調查報告對應學科前沿跟蹤與思考。
5個專題內容的授課經(jīng)過了如下設計。在每個專題的授課結束后，布置相關專題內的一些熱點、難點問題供學生課后查閱、討論和思考。每個專題由學生自主報名，學生需要對相關內容進行跟蹤，查閱近5年的科技文獻，總結出論文綜述，并準備10分鐘左右的課堂報告，教師針對課堂報告指出相關的問題，由學生課后進行進一步的思考和再次的文獻查閱，形成最終報告后提交課程論文。
這樣的課程設計安排，可以很好地實現(xiàn)教學相長。在學生方面，促使學生除了上課聽課，必須主動參與文獻的查詢過程，主動對授課內容或延展部分的概念進行思考。由于提供給學生選擇專題的自由，所以也可以大大提高學生的積極性，讓學生可以從感興趣的角度對本門課程涵蓋的內容進行調查，從而獲得更加深刻的上課體驗。最后，由于每個學生選擇的題目必須提前匯總，不能與別人重復，所以在其聽取其他學生的報告過程中，學生可以更廣地拓展自己的知識面。對于授課教師而言，能夠保持對該門課程研究現(xiàn)狀的實時性跟蹤，更加全面地更新課程內容，還可以將學生查閱的重要理論和知識補充到課程基本內容中，同時促進教師與學生之間的互動，活躍課堂氣氛，提高教學質量。
5關于非經(jīng)典計算課程的幾點思考
課程從廈門大學智能科學與技術系建系之初開始構思和授課，在授課過程中不斷調整教學內容和課程設計，緊緊圍繞學生的反饋完善課程建設。關于非經(jīng)典計算課程的幾點教學經(jīng)驗可以總結如下。
1）增加課時，優(yōu)化對課程設計的安排。
2015年開始，由于學科教學計劃的調整，非經(jīng)典計算課程由最初的20課時拓展為30課時，集中在本科三年級第三學期進行講授，一共5周，每周6課時。課時安排上，除了增加教學內容，更加強了對學生的文獻查閱和報告部分的考查。在論文報告環(huán)節(jié)，爭取做到有目標、有指導、有結論、有總結。學生所做的報告除了在初始選題階段要有區(qū)別之外，還要求有一定的文獻查閱難度。從選題確定，到針對報告指出具體的問題，要求學生根據(jù)教師指出的問題進行進一步的思考和資料查閱，最后形成論文。這樣的安排貫穿整個課程的全過程，學生的參與度獲得了極大的提高。對于教師而言，在學期末總結學生所做的報告內容，并增加本門課的知識點覆蓋程度，對教學也有比較大的促進作用。
2）課程考核方式上的設計。
非經(jīng)典課程屬于必修課程，在考核方式上除了提交論文外，也必須要有必要的考試環(huán)節(jié)。在考試環(huán)節(jié)中，主要考查學生對教師上課內容的理解。在具體授課中，教師從經(jīng)典計算到非經(jīng)典計算進行講解，也從算法角度給出了非經(jīng)典計算強大計算力帶來的改變，既延續(xù)了經(jīng)典算法課程中對算法的介紹和討論方式，又對比了典型問題在經(jīng)典算法和非經(jīng)典算法中的不同解決方式。這樣的授課內容作為對算法體系基本知識點的考查，以閉卷考試內容來設計，是十分合適的。課程延展部分的開放知識點由學生的論文及報告內容進行評分衡量。最后，我們將兩個部分的成績作為本門課程的最終成績。
3）課程教材的選定。
由于本門課程是廈門大學智能系的特色課程，所以國內并沒有合適的教材作為授課使用。在積累了幾年的教學經(jīng)驗后，我們準備著手進行教材的編寫。如何選定更加合理的專題、更為廣泛而前沿的知識，這關系到智能專業(yè)對這門課和教材的全局考量。