计算机专业嵌入式系统教学模式探析

计算机专业嵌入式系统教学模式探析 摘要：本文从嵌入式系统的课程定位、教学体系、师资建设和人才培养等方面进行探析，针对计算机专业的嵌入式教学，提出一系列嵌入式系统教学模式的思路。关键词本文来自：计算机毕业网 ：嵌入式系统；教学模式；课程体系；实验体系；人才培养1嵌入式系统教学的定位嵌入式系统是软硬结合的产品，存在于各个领域，这就决定了它的多学科交叉特性。目前，国内不同院校都在开展嵌入式系统课程的设置，由于专业背景不同，存在各自的特点，如电子技术专业、自动控制专业、通信专业等都开设有嵌入式系统课程，侧重点各不相同。嵌入式系统已形成两种应用模式：电子技术应用模式和计算机应用模式。相应地，嵌入式开发的人有两类：一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人；另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。结合嵌入式产业技术性和社会需求，我院对嵌入式方向的设置进行了分析和研究，从嵌入式教学的课程内容体系、实验教学体系及实验环境建设、教学方法和手段、教材建设、师资力量建设等方面进行改革与探索。本课程的定位是面向计算机专业的学生，利用专业优势培养计算机应用模式的人才，兼顾电子技术应用模式，力图培养计算机专业方面的嵌入式人才。2建立完善的课程教学体系，培养学生的实践能力2.1设置具有自身特点的课程体系嵌入式系统的范围非常广泛，作为一门课程要有自己的规律，不要把该课程简单地作为技能培训。嵌入式系统和实际结合非常紧密，作为应用型人才培养的课程，与研究型的培养侧重点是不同的，因此应该建立一套适合学校特点的课程体系。从2004年，我院在深入调查并借鉴国内外嵌入式系统课程设置的基础上，将原计算机应用方向更名为嵌入式技术方向，结合学院学生的实际，联系计算机专业的特点，对课程体系做了相应的调整，初步形成了适合我院培养目标的嵌入式系统方向课程体系，如图1所示。嵌入式系统开发与应用内容繁杂，以上课程体系涵盖了嵌入式系统的硬件和软件两个方面的课程。其中基础课程和专业课程和计算机其他方向相似，在专业方向上体现出嵌入式应用课程，总体设置遵循计算机基础课程、嵌入式系统相关技术及工程实践技能课程，具有系统性。硬件知识有模拟与数字电路、计算机组成、微机原理与接口技术、单片机原理和网络与数据通信等；程序设计知识有C、C+、汇编语言、Java等，然后是嵌入式应用课程系列，最终面向各个应用领域。2.2建立合理的嵌入式系统实验教学体系嵌入式系统是实践性很强的课程，实践是整个嵌入式系统教学体系中最重要的环节，也是嵌入式系统教学成败的关键。根据三本院校对学生培养的要求，结合计算机专业的特点，把嵌入式实验分为基础性实验、综合性实验、设计创新性实验和参加工程实践等四个模块来设计实验项目和内容，按照一定的比例进行分配，进而培养学生理论、综合、创新、实践能力。(1)基础性实验。按照教学大纲，对一些基本原理进行验证，操作方法、操作步骤比较详细，如C51单片机的控制实验、嵌入式软件开发基础实验、人机接口实验、通信与音频接口实验、简单驱动程序实验和嵌入式操作系统移植实验等，目的在于加深学生对基本理论的理解，掌握基本技能，提高学生对基础实验的兴趣，为后面的设计性综合实验做准备。(2)综合性实验。在掌握基本实验后，需要培养学生的综合设计能力。可以选择一些实验，贯穿整个知识体系，让学生思考、综合运用，培养学生灵活运用知识和理论联系实际的能力，同时也锻炼了学生思考问题的独立性。(3)创新性实验。该部分能够结合一些工程实际，要求学生自拟设计方案，进行可行性审查，提交报告和相关程序，完全发挥学生的主观能动性，可以分组或个人完成，如串口驱动程序设计、电梯的实时控制、智能小区的设计、MP3音频播放等。这些课题能够调动学生的学习积极性，激发他们的求知欲，不断学习新知识，应用新技术。(4)实践活动实验。这一部分是对于一些学有余力的学生，按照志愿原则集中培训，结合一些社会应用课题进行训练，培养他们的工程应用能力。由学生根据社会调查，自己提出实验课题，拟出实验方案，最后由老师协同，帮助学生实现自己的设计，最大限度地培养学生了创新意识。我院的嵌入式实验室为学生提供了ARM嵌入式开发平台，熟悉一些常用的微处理器、存储器、外设接口；掌握嵌入式操作系统，定制内核，编译下载调试，编写驱动程序和应用程序等，最后实现一个具体嵌入式应用的解决方案。实践表明，良好的实验教学平台促进了教学与科研的结合，也为学生的学习提供了保证，为他们以后的就业积累经验。2.3整合富有特色的教学和实验教材结合计算机专业的特点，选择和编写适合本院学生的教材。教材的选用要适合我院计算机应用模式的人才培养，对一些教材进行整合，如数字电路与VHDL语言的结合，电路与模拟电路整合。编程语言方面要形成一条主线，如C语言贯穿于整个大学本科阶段，因此要选用以C语言为主的教材。操作系统方面，如Linux、VxWorks等是学生没有接触过的嵌入式操作系统，因此在教材的编写或选择时要加入这些操作系统的进程线程调度、通信与同步、中断设置、优先级、驱动程序结构等方面的内容。实验指导书也非常重要，要经常修订，革故鼎新。编写方式要做重大改进，体现嵌入式系统出现的新技术、新观点，在实验教学中让学生有较大的思维空间和活动空间；采用灵活的方式，由学生结合自身的学习程度，亲自选定实验项目，制定实验步骤，处理和分析实验结果、实验数据等，提高实验效果。3嵌入式师资团队建设“嵌入式系统”作为一门新兴的学科，需要提供更多的研讨学习交流机会，以建立一批既具有嵌入式理论知识和实践经验，又有较高教学水平的教师队伍。我院重视嵌入式师资的培养，鼓励年轻教师参加国内的一些嵌入式培训，提升教师的专业素质，如2005年浙大主持的亿道英蓓特嵌入式系统培训；要求参加嵌入式系统设计师的考证，以加深专业知识的理解；教研室成立合作团队，对国内外一些新的技术、新的动向进行研究；此外，学术交流方面，除了开展与兄弟院校的学术交流，更大胆开展“讲坛”式讲座，由各教师准备不同的专题，每周进行探讨，形成一种惯例，互通有无，共同提高，把合作性学习模式用到师资队伍的建设之中。4以学生为主导。开展“项目化”教学和开辟“学习论坛”嵌入式系统自身的特点决定了它必须与生产实践相结合，学院根据应用型人才培养的目标，开展“项目化”教学。基于建构主义的“项目化”教学法一改传统的教学方式，由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。在运用“项目化”教学进行教学设计的时候，学生是认知的主体、是知识意义的主动建构者。因此学院重视对学生实践能力的培养，集中时间对学生进行强化训练，教师则作为协作的角色出现。嵌入式系统的老师必须具有很深的专业背景和工程项目经验，引导学生独立思考，在平时的工程实训中，学生自由组成若干个项目小组，形成开发团队，各个小组选出“项目经理”，负责课题的完成与人员分配。项目小组自行分析、自行设计。遇到新的技术或其他学科的知识，要求他们利用网络、图书馆、团队的凝聚力等自己解决。“项目化”教学充分突出了学生的主体作用，培养了团队精神，提高了学生进行技术交流的能力，增强了主动学习的意识，通过网络和邮件，学生还可以与国内外嵌入式方面的技术人员进行交流，进一步拓宽他们的视野。此外，为了发挥学生的主体作用，开辟“学习论坛”无疑为嵌入式系统的学习提供了一种很好的方式，师生、生生之间可以相互切磋、共同进步，大大活跃了学习气氛，同时也积累了相当多的经验。5结束语目前，众多高校都在逐渐开设嵌入式系统教学，对课程体系、实验体系和教师培养体系的建立也在逐步摸索之中。对于计算机专业，我们要利用专业优势，及时更新知识，探索出一条适合本专业的嵌入式系统的教学模式，保证教学环节与时俱进，课程设置与社会需求接轨，与地方经济和市场需要相结合，与学生兴趣相适应，培养适应社会需要的应用型人才。随着对嵌入式系统教学模式的探索不断深入，计算机专业的嵌入式系统教学特色将会更加鲜明。 摘要：本文就电子商务专业目前存在的主要问题进行了分析，重点从网店实训这个实践环节出发，从实训的课时设置到安排进行了详述，以此来说明网店实训环节对于提高电子商务专业学生的动手能力的重要作用，对于提高学生竞争力的不可忽视的地位。关键词本文来自：计算机毕业网 ：电子商务；网店；实训1电子商务人才培养存在的主要问题目前，对于电子商务专业学生的就业问题出现了“两难”的状况，即应届学生就业难，企业特别是中小企业招人也难。这种恶性循环的症结在哪里呢？“两难”境地也是由于供求双方的原因造成的，学生的培养存在问题导致学生不能很好地满足社会的需求，同时中小企业的电子商务积累还不够，不能给学生提供很好的适应平台，而是要求招来即用。作为一名教师，我重点还是从人才培养方面来找原因。对于电子商务人才的培养，目前各个高校还没有形成一定的套路，各校各有特色，各有不足。目前存在的问题主要体现在以下几个方面：1.1专业定位问题从电子商务的定义，我们可以从两个大的方面对电子商务专业进行定位，即“电子”和“商务”，定位于“电子”也就是偏重计算机的技术型电子商务，主要以开发为方向；定位于“商务”也就是偏重于贸易和营销的电子商务，主要以电子商务分析与预测，电子商务的运作及网络营销为方向。而对电子商务专业进行合适的定位并不是一句话来决定的，涉及到学校的各种资源整合。目前很多学校都没有很好地进行该专业的定位，多数是计算机和商务“通吃”，学几门计算机的课，又学几门管理和营销的课就变成了电子商务的培养方案。这样培养出来的学生往往没有自己的核心竞争力，找到好工作怎会容易？所以，对电子商务专业很好地进行定位是前提。我们学校的电子商务专业建设也经历了一个过程，由于招收的专是科生，考虑到学生的特征，目前定位于网络营销的方向，是比较合适的选择。在课程设置上，取消了技术性比较强的课程，增加了一些应用性强的课程和实践环节。1.2教材及课程内容衔接的问题教材的好坏直接影响到学生的学习效果，当今电子商务的发展突飞猛进，内容更新也非常快，教材相对于实际电子商务的应用比较滞后，因此完全按照教材上的内容灌输给学生，往往使他们慢时代一拍。同时，多数教材以理论的研究和阐述为主，概念性强，应用性低，让学生难以接受。所以在教材的选择方面，根据我们学校的实际，我们尽量选择以理论为基础，以应用为主线的教材，对于教材中欠缺的应用，老师们应该通过一些收集辅助的资料传递给同学，弥补课本的不足。另外，在课程内容的衔接上，还没有做到很好的协调，有的内容在不同的课程中重复进行，让学生觉得累赘，而有的内容该讲到的又都没有讲到，所以要进一步加强课程的教学大纲的协调，使知识结构融为一体。1.3理论与实践相结合的问题电子商务是一个应用性很强的专业，它不但要求专业人才有很牢固的理论知识，还要有很强的实际动手能力和分析解决问题的能力。而在人才培养的时候，多数学校都是通过理论教学和一些模拟教学软件来完成理论与实际相结合的过程，无疑这使学生只能掌握模拟环境下的操作，它与实际的操作过程毕竟存在一定的差距，因此导致学生在实际动手能力上很欠缺。这就要求学校通过各种方式进行有效的补充，比如联系企业让学生出去实习，利用免费的网上资源让学生自主地进行实践。部分高校经过若干年的积累，可以安排部分学生到企业进行实习，但是要完全把学生推出去，还是有一定困难的。我们学校的电子商务专业招生的历史不长，再加上人数较多，完全依靠企业实习还存在一些困难，由于到企业实习的阶段一般是在相关专业课程基本完成之后进行的。为了能让学生提前进入实践环节，我们利用了淘宝这个免费的电子商务平台，把开网店作为学生必须实践的环节，使他们通过几个学期的经营，熟悉网络营销的各种工具，同时也了解电子商务的重要流程。2网店实训环节的具体安排把网店作为一个必须的实践环节引入到教学中是提高学生动手能力的重要方面。开设和经营网店的过程能够综合利用电子商务专业需要掌握的重要课程的内容，其一方面能够增强对知识体系的掌握，另一方面能够增加其实践的能力。以网络营销的方向为例，如下图：网店与主要课程的关系我们学校考虑到其重要性，决定从06级电子商务专业的两个专科班开始开设“网店实训1”和“网店实训2”的实践环节，分别设在第三学期和第四学期，每学期一个星期的时间。具体的安排如下：(1) 要求同学们在第二学期结束的暑假，为“网店实训1”的实践做相关的准备。这个实训我们选择到“淘宝网”上进行，因为目前开网店是免费的，不会增大成本。同学们要做的准备就是找到合适的货源，自学拍照的技术，图片处理的软件以及开店的相关流程。老师会把相关的资料给同学们。(2) 在第三学期开学的一个月时间，由老师指导同学们完成“网店实训1”开网店的过程，包括注册淘宝网，进行实名认证，取店名，店标制作，进行网店布置和装饰，商品拍照，图片处理，商品整理和上传，申请数字证书及如何进行网店管理等。要求达到的效果：每个同学都有自己的货源，每个同学自己动手建立一个令人满意的网店。网店建立到第四学期的“网店实训2”中间的时间就是由同学们自行进行网店的经营和管理，这其中包括怎样进行网络营销来提高网店的知名度，怎样提高网店的信用度，怎样进行商品的定价，怎样开展促销活动，怎样减少交易的风险，怎样降低交易的成本，如采用何种进货方式，采用何种物流方式等。如果网店做得比较成功，可以去寻找各种合作伙伴，比如在阿里巴巴上寻找供货商，找稳定的物流公司进行邮递商品的合作等。淘宝网上有很多论坛会教同学们很多途径来实现每个环节。网店经营和管理的过程要求达到的效果：每个同学都要或多或少地完成网上的交易，并记录网店经营的心得。(3) 在第四学期开学，通过一个月的时间完成“网店实训2”，具体安排是：每个同学展示自己的网店，并汇报其经营状况和存在的问题，由同学们提出一些建议和意见。然后每个同学根据同学们提出的建议进一步完善网店的经营，使自己的网店开得更完美。(4) 在第五学期的网络营销实务的课程中，会系统地讲解网络营销的方法，同学们可以根据实际情况应用所学的方法进行网店的网络营销，同时根据自己在开网店的过程中应用的方法更有针对性地学习网络营销这门课程。开网店能够综合应用同学们所学的知识，具有很强的实际操作性，同时又有一定的挑战性和激励性，如果能够合理地对同学们进行引导，应该是可以达到比较满意的效果的。由于这个实践经历了比较长的时间，其过程中也存在一定的困难：(a) 货源的问题。由于在网上销售的商品要有一定的特色，并且学生的经济实力有限，不可能通过囤积商品来实现买卖，也不可能经营昂贵的商品，在一定程度上限制了学生的经营范围。(b) 网上风险的问题。学生毕竟还没有很丰富的社会经验，在经营网店的过程中会存在一定的经营风险，这个问题只能通过老师从各个方面对学生进行教育来减少风险。(c) 学生自觉性的问题。部分学生由于自觉性不够强，会通过各种方式来偷懒或者逃避老师的检查。所以进行实践环节之前就应该制定相关的制度和采取相关的措施来对学生进行约束，使实践环节能够达到更好的效果。同时在实训开展的过程中要对学生的动手状况进行跟踪，对相关数据的搜集和整理来评价实训的效果。3网店实训环节的重要意义网店实训环节使同学们综合运用所学的知识，亲身体验网店经营和管理的过程，可以弥补模拟软件的不足，同时便于同学们毕业之后及时跟企业的电子商务挂钩，因为企业的电子商务特别是中小企业的电子商务在一定程度上来讲就是开“企业的网店”，所以，对于以网络营销为方向的电子商务专业，它是增强学生动手能力和提高学生竞争力的重要手段，同时，网络营销是市场营销专业和国际贸易专业的必修课程，网店实训在这两个专业同样具有推广意义。参考文献1 史勤波. 电子商务概论课程实验教学内容及体系建设初探J. 电子上商务,2010,(5).2 徐慧剑.“电子商务概论”实验教学改革与创新研究J. 科技资讯,2010,(12).3 乔陆. 电子商务教学与实践J. 科技信息.4 尹东明. 重视和强化电子商务实验课的建设J. 职业圈,2010,(8).作者联系方式：黎金玲，中国地质大学江城学院郭海湘，中国地质大学TEL：027-63563827E-mail: ljl11-happy 或者 faterdumk0732通信地址：武汉市江夏区纸坊熊廷弼街特八号(430200) 摘要：本文根据高职软件专业人才培养目标的定位以及现有生源状况，结合国家精品专业的建设实际，从转变教育思想观念、人才培养方案的特色定位、加强职业素质教育、加强一学两证、改革课程和教学内容体系、重视创新教育等方面，探讨设计高职人才培养方案的具体措施。关键词本文来自：计算机毕业网 ：高职软件专业；人才培养方案；特色；素质教育1探讨软件人才培养的必要性我国高职院校普遍存在IT教学课程安排脱离实际，教材更新过慢等问题，同时面临着一些软件培训机构强有力的竞争。因此，高职软件专业迫切需要改革高职人才培养方案的具体措施。2转变教育思想观念近年来我国高等教育已由过去的精英式教育转变为现在的大众化教育，生源差距较大，不少高职学生接受理论知识的能力较弱，逻辑思维、判断能力较弱。在制订人才培养方案时，要充分考虑教育对象的这一特点，将理论知识教学重心下移，实践动手能力教学重心上移，做到因材施教。3人才培养方案的特色定位专业人才培养方案是人才培养工作的总体设计和实施蓝图。在制订高职软件专业人才培养方案的过程中，首先要通过充分的社会调查和专家论证，提炼出专业人才培养的知识点、能力要素和职业素质，也就是专业的核心知识和能力。然后据此制定理论教学体系、实践教学体系、职业素质教育体系以及创新教育体系。这种方案制订的特点是“倒推法”，即从专业技术应用能力出发，演绎出知识、能力、素质结构，直至教学大纲、教学计划。4加强学生素质与关键能力培养有组织、有计划、坚持不懈的搞学生科技制作、软件项目设计比赛，鼓励学生多动手。可以通过设立各种竞赛活动和奖励制度的方式，推动学生在课余假日进行科技创新，提高动手能力，取得良好效果。还可以通过鼓励学生参与各类会展的服务工作，培养职业素质和专业素养，为将来的工作打下基础。5加强一学两证的双证书制为了使课程教学更贴近企业的需求，可以加强双证书制。例如在专业教学中，完整地嵌入北大青鸟二年制课程体系。对于北大青鸟教改实验班，主要推广北大青鸟国际认证证书，具体实施采用一学两证的办法，即学生完成学业可以获得毕业证书，同时获得ACCP全球认证证书。对于其他软件班，则推荐有分量有影响的专业证书，如国家劳动部门的职业资格证书以及占据行业认证主流地位的微软等公司的认证证书。6课程和教学内容体系改革在进行课程设置时，将北大青鸟二年制课程作为主干专业课程嵌入到高职三年制课程之中，结合高职院校的实际情况，增加了相关专业课程，以保证专业教学内容理论适用，理论和实践的课程环环相扣。其中专业课又可分为三类：编程语言、支撑课程以及专业技能提高与扩展课。可用图1表示按技术路线走的软件专业课程体系。 这个课程体系，无论从技术路线、授课门类，还是教学内容来看，具有针对性强、实用性强的特点，也相当务实，对于高职院校来说，比较合理、适用。7重视创新教育高职教育必须牢牢把握创新的基本原则，把创新贯彻到人才培养方案的全过程，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。例如开设了“创新制作”课程，作为专业必修实践课，包括题目确定、撰写开题报告、开题答辩、研究设计过程、撰写设计报告、结题答辩等6个阶段，学生在教师的指导下自己选择一个具有新意的制作课题，利用学校实训室、企业或其他途径所提供的条件，在教师的指导下完成设计、制作过程，最终提供规范的开题报告、设计报告及制作实物。课程进行中采用讨论、交流、讲座、答疑等较为自由、灵活的课堂形式，使学生真正成为学习的主体，教师发挥主导作用。“创新制作”课程在教学计划中安排固定的学时、学分，形式可灵活多样。如取消固定的课堂，学生自行选择教师，完全利用课余时间完成课程要求的内容，教师通过指导学生获得工作量。学生入学后，经过必要的专业课程学习，在二年级即可选择教师进行“创新制作”课程的教学。教师带领学生在电脑市场、IT企业、工程施工现场等实践性较强的场所进行“创新制作”课程的教学，教学时间可长可短，也可以跨学期，以完成任务为限。教师以实训室为基地，以自身积极的科研活动带动创新课程的建设。 参考文献1 教育部. 高职高专教育改革与建设M. 北京：高等教育出版社，2000年.2 孔小利. 研究高职办学规律发展高等职业教育J. 黑龙江高教研究，2002，(5).3 温希东. 高职教育人才培养方案的探索与实践J. 职业技术教育，2004. 摘要：本文探讨了公共计算机实验室安全体系结构的一种方式，并结合北京工业大学计算中心软件实践教学基地的建设进行了系统的总结。关键词本文来自：计算机毕业网 ：立体安全保障体系；主机安全；可用性1引言高等学校计算机公共计算机实验室是指承担着计算机软件教学实践环节和学生自主上机学习开放式的计算机机房，承担着计算机实验教学的任务。其特点是：一是计算机的软件应用环境复杂。既然是公用系统，就要满足不同层次不同课程教学的需求，以我校的计算机实验室为例，目前有Windows XP、Windows Server、Linux三个分区，安装有常用的系统软件和应用软件；二是使用计算机的人员多。由于是面对全校不同学科不同专业，又是全校唯一的全天开放的计算机机房；三是计算机角色的变化快，管理复杂。一会是学生上课，一会是学生自主学习。不同的方式，管理的方式、收费的方法就不相同。如何保证实验教学顺利进行，如何面对网络在给人们带来便利的同时而引入的病毒、攻击等导致的计算机系统的崩溃，是国内外同行非常关注和需要解决的重要问题之一。本文就是从计算机系统的安全体系结构出发，结合北京工业大学的计算中心软件教学示范中心的建设，力求探讨一种立体式的安全保障体系，以维护计算机实验室系统的正常运行。2实验室的安全保障体系2.1问题的提出公共计算机实验室的特点决定了其安全体系结构不同于一般网络信息中的安全体系结构，特别是对于用户计算机的管理是截然不同的。网络信息中心涉及的计算机是分布在各个部门的工作人员和实验室当中，并不对计算机系统的安全负责，只是指导和建议，甚至是强制的。而公共计算机实验室就不同了，计算机系统自身的安全要有实验室老师负责保证，要提供安装相应的应用程序软件，提供必备的硬件环境，所以既要为学生提供良好的学习环境，又要防止学生中有意或无意造成的损害，还要预防网络黑客的攻击与计算机病毒的破坏；另一方面，既要保证实验教学任务的圆满完成，又要防止学生在上课时间访问不利于教学活动的Web站点与程序，例如上课时间玩游戏、聊天、浏览不良网页等等。上述诸多的问题，都要求公共计算机实验室管理必须有一套完整的安全体系来保障计算机系统的正常工作，从而为实验教学提供环境更好质量更高的服务。2.2建设立体的安全保障体系所谓立体的安全保障体系，就是从计算机实验室的公共性角度出发，制定切实可行的安全管理办法、运用先进的安全技术，采取科学的系统的安全措施，保证系统的可靠性、稳定性和可用性。计算机系统安全不仅仅是一个产品，而是一个汇集了硬件、软件、网络、人以及他们之间相互关系和接口的系统。从专业的角度来看，安全问题不可能一劳永逸，也不能保证绝对安全，信息安全问题的处理过程是一个循环往复的过程，需要随时间环境有不同层次的人的参与和协作，以及技术的交叉运用等复杂过程。从行业和组织的业务角度看，主要涉及安全立法、安全管理和安全技术三个层面。要确保实验教学活动的顺利进行，必须注重把每个环节落实到每个层次。计算机的安全最主要的问题不是安全技术、安全工具或者是安全产品的缺乏，而是计算机管理人员和用户对安全知识忽视。安全立法包括各种安全策略、法律法规、规章制度、技术标准、管理规范等，是计算机安全的最核心问题，是整个计算机安全建设的依据。包括国家层面、行业层面制订的法律法规等。安全管理主要是人员、组织和流程的管理，是实现信息安全的落实手段。包括学校、部门制订的计算机实验的规定、使用方法以及处罚条例；安全技术主要有：身份认证、访问控制、信息加密、防火墙、防杀病毒、入侵监测、漏洞扫描、安全审计及相关的服务等等，是实现信息安全的有力保证。公共计算机实验室的安全保障体系必须全方位的考虑计算机实验室设备、环境以及应用的安全特性。至少应该包括以下几个层次：(1) 安全管理层安全层主要包括安全立法和安全管理两个方面。实验室管理要认真贯彻执行国家的法律法规，这些法律法规主要包括中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例、互联网信息服务管理办法、计算机病毒防治管理办法等国家层面的法规标准，制定相应的学校部门的计算机安全管理条例，组织专家对公共计算机实验室的安全进行风险评估，形成计算机实验室立体安全模型的总体框架。(2) 计算机硬件保护层根据计算机实验室具备公用的特点，对于计算机的系统信息必须加以保护，以防止学生误删除或破坏软件，造成无法正常使用。建议采用硬件保护措施，对硬盘的内容进行保护。实现其目的。优点是速度快，方便可靠，缺点是占用一定的硬盘空间。(3) 操作系统硬化层操作系统在安装过程中，为了方便用户的使用，添加了许多常规的应用服务，但是对每个用户而言不一定都适用，因此需要在细致分析操作系统服务的基础上，尽可能地减少它与外界的信息交流渠道，尽可能地减少在它上面运行的不必要的服务项目。(4) 用户安全管理层用户安全管理是计算机实验室管理最重要的环节之一。对用户的账户、对资源的使用状况，例如使用的时间、计费、网络上流量、访问日志进行有效的管理和控制。(5) 网络安全管理层网络安全管理是为了保证用户的安全性而采取的安全措施。包括内网安全管理系统、放火墙系统、入侵检测系统、病毒防护软件等。综上所述，安全立法和安全管理框架下的安全层次模型如下图所示。2.3典型的计算机实验室安全解决方案北京工业大学软件教学基地共有8个实验室、1个服务器中心，有20余台含有高性能多处理机系统、IBM小型机和微机服务器，800余台微机构成。实验室之间通过千兆网络实现互联，极大地改善了实践教学环境。可以为学生提供上课、毕业设计、课题研发、自主学习研究等不同类型的计算机实验环境，实验室可以按需配置，解决了学生上机难，速度慢，档次低等问题，为培养高素质的计算机工程型应用人才提供了良好的学习环境，取得了较大的社会效益和经济效益。在安全方面主要采取了以下几个方面措施：(1) 采用海光蓝卡(不同的版本)实现网络对传、硬盘的保护；(2) 对计算机系统中应用程序按实验室进行优化处理，合理分配部署，既要做到方便使用，又要避免由于应用系统过多，机器负载过重导致性能下降；(3) 对操作系统进行硬化处理。操作系统的硬化分4个步骤：1)打好补丁；2)关闭不必要的服务；3)确定子目录/文件的权限，要遵循最小原则；4)明晰用户权限，严格控制用户的访问权限。(4) 采用金盘电子阅览室系统对实验室进行有效的管理，与学校的收费系统进行对接；(5) 采用LanSecS系统对实验室内部的安全进行有效的安全控制，对学生使用程序进行进程级的管理，防止使用非法的软件；(6) 采用分布式入侵检测系统对实验室进行有效的防护，定期更新计算机防病毒软件，有效地遏制计算机的黑客攻击和病毒侵害。3结束语计算机实验室的安全保障是实验室能够保证教学工作顺利进行的前提。在强调实践教学工作重要性的同时，要加强实验室的安全建设，要有投资，要有充分的思想准备。北京工业大学计算中心近年来积极进行了实验室建设，无论是在软件建设方面，还是在硬件建设方面都取得了一定的成效，同时学生通过这个平台得到了很好的锻炼，收到了良好的效果。 参考文献1 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会非计算机专业计算机基础课程教学指导分委员会. 关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见R.2 王全民. 软件实验教学基地建设的实践J. 计算机教育,2006,(8). 数据挖掘中学习算法比较研究关键词:数据挖掘;无监督学习;有监督学习;半监督学习;迁移学习 摘要:数据挖掘作为信息技术的新兴领域,充分结合了数据库、统计分析、人工智能等多领域知识。作为企业信息化建设新方向,对其深入了解非常重要。本文主要介绍了数据挖掘的几种常见的学习方法,特别是重点介绍了新兴的领域:迁移学习。文章的最后将举例简要说明几种学习方法的区别。 Summarization of Data Mining Learning Method Xu Rui (Guizhou Mobile Corp. Guiyang550004,China) Abstract: As a new domain of information technology,data mining takes full advantages of database,statistical analysis and artificial intelligence,etc.It is quit important to be familiar with data mining for decision-makers,since it is a new direction of enterprise informationization.In this article,the author summarized some common learning method of data mining,especially the new domain:transfer learning.Finally,the article briefly described difference among these learning methods. Keywords:Data mining;Unsupervised learning;Supervised learning;Semi-supervised learning;Transfer learning 企业信息化建设经历了办公自动化,信息管理系统,企业资源计划三个阶段,随着企业数据的快速增长,科学决策的广泛应用,数据挖掘和商业智能成为企业信息化建设的新的突破点。数据挖掘综合统计学、人工智能、数据库技术等多学科知识,从海量的数据中迅速发掘有价值的信息。作为一个新兴领域,数据挖掘的研究与应用发展迅速,但数据挖掘并不为企业决策者充分认识。本文将从学习的角度,重点介绍数据挖掘领域常见的算法。 一、引言 数据挖掘算法依据其任务特点,常被分为四类:预测建模、聚类分析、关联分析以及异常检测。另一方面,依据算法所适应的问题类型来分,又可以分为无监督学习(Unsupervised Learning)、有监督学习(Supervised Learning)、半监督学习(Semi-supervised Learning)以及迁移学习(Transfer Learning)。比如针对网页的挖掘,普通用户关注返回结果与自己需求的相关性以及结果展现的可理解性,会更加希望网络搜索引擎进一步将相关的结果根据不同的类别分成不同的组(无监督学习);搜索引擎工程师期望借助由专家进行类别标记的网页,建立准确的引擎,对网页进行分类(有监督学习);为有效提高搜索结果的准确性,搜索引擎通常还会根据用户的搜索习惯或者交互式的反馈,对结果进行筛选(半监督学习);而筛选的结果有时还会用来提供给其他具有类似习惯的用户(迁移学习)。 二、无监督学习 聚类分析通常又被叫做无监督学习。无监督学习可以理解为学习过程中只使用到了训练样本的原始属性,而未涉及到训练样本的类别属性。比如电信行业根据客户消费信息的相似性,将客户归为不同的类别组,并对不同的类别组设计有区别的营销策略和增值服务,在公司内部编制不同的财务成本计算方法。在这一过程中使用的数据都是各营业厅收集的原始数据,得出的结论主要基于对原始数据的相似性归类的结果,在这一归类过程中不辅以任何人为的诸如添加类别标签等指导。 无监督学习方法,或者说聚类算法,通过研究描述数据的属性在不同数据间的相似性,将数据划分为若干有意义的组或者是簇。无监督学习通常要达到两个目标:1.簇内数据尽可能相似;2.簇间数据尽可能相异。为此,无监督学习方法的设计要关注两个关键点:(1)如何评价数据之间的相似性或者相异性;(2)以及如何同时满足所要达到的两个目标。 (一)相似性度量标准 假设用于无监督学习的数据表示形式为X=X1,X2,其中X表示用于学习的样本集。对于每个样本Xi,又可以表示为一组属性的集合Xi=xi1,xi2,xik,其中k表示描述每个样本的属性数量(或者说维度)。相似度(或相异度)的评价即是设计一个样本之间的距离评价函数d(Xi,Xj)。 对于区间标度类数据,通常可以用明氏距离(式2-1)、欧式距离(式2-1中p为2)、曼哈顿距离(式2-1中p为1)。 (2-1) 对于只有0和1两种状态的二元变量,可以根据两个变量Xi,Xj共同出现时0、1取值的异同,建立距离函数。若令q表示Xi,Xj都取值为1的次数;t表示两者都取值为0的次数;r表示Xi取值为1,Xj取值为0的次数;s表示Xi取值为0,Xj取值为1的次数。则两者的距离函数可以设计为如式2-2,计算两个函数的不匹配率。 (2-2) 但是二元变量常常是非对称的,意思是人们常常关注与取值为1的情况,而其他情况表示为0。比如疾病诊断中,常常把患者疾病检测呈阳性标记为1,而结果呈阴性标记为0。这是Xi,Xj都取值为0的情况(负匹配)被认为不重要的,而只关注两者同时为1的情况(正匹配)。这种情况下通常用Jaccard系数来表示两者的距离函数,如式2-3。 (2-3) 多元变量是二元变量的推广,区别在于可以取得多个状态值。因此,相似地,多元变量的距离函数也通常采用两个对象之间的不匹配率来计算,即Xi、Xj属性取值不相同状态占全部属性的数目。如果多个状态值之间有序,比如说比赛的排名次序,状态的先后次序也是在设计距离函数是非常重要的。这种情况下通常,先将各个取值映射到0.0,1.0的区间内,一种简单的方法就是将0.0,1.0划分为M-1个区间,M为取值的总数目;然后根据每一个排序后的属性到0.0的区间大小来度量。映射到0.0,1.0区间后,可以采用先前介绍的距离函数来进行评价。 由于一个样本的属性常常会包含多种变量类型,可能是区间标度的或者二元、多元的,甚至是非对称的。一种常见的处理方法是将各个属性首先进行归一化处理,将每个属性的取值映射到0.0,1.0的区间。比如,区间标量变量,距离函数通过除以最大区间差(属性最大取值减去属性最小取值)来实现映射。对于全部归一化的属性集合,样本利用式2-4的方法进行计算。其中,Iij(k)是指示函数,若xik或xjk缺失,或者非对称二元变量情况下取值同为0,则Iij(k)取值为0;否则取值为1。(2-4) 文本挖掘中,由于文档对象较为复杂,切以向量形式表示,依靠传统的距离度量计算方式不能获得较好的效果。一种常见的方法是利用描述相似性的余弦度量来建立距离函数,如式2-5。其中XiT表示Xi的转置,|X|表示X的欧几里德范数。 (2-5) (二)学习策略 常见的聚类算法可以划分为如下几类: 1.划分方法(partitioning methods):划分方法将给定的N个对象构建出数据的k(kN)个划分,要求(1)每个划分至少包含一个对象且(2)每个对象属于且只属于某一组。但是在模糊划分技术,第二点唯一性要求可以放宽。 常见的划分方法为K均值(k-means)算法。算法的基本方法是首先初始化K个点作为初始的质心,然后迭代式地将每个点指派到距其最近的质心,形成K个簇,并计算出新的簇的质心;迭代过程持续到质心不再发生变化。 2.层次方法(hierarchical methods):层次方法创建给定数据对象集的层次分解,利用自顶向下或者自底向上的策略不断的建立簇之间的树状关系。 以自底向上策略为例,首先将全部个体点作为独立的簇,然后迭代式的合并最接近的两个簇,并更新簇之间的关系矩阵;迭代过程持续到数据最终合并为一个簇。 3.基于密度的方法(density-based methods):基于密度方法设计的核心思想是邻域中密度较大的点聚集在一起。这种方法可以有效的发现任意形状的簇,而不仅仅是球状的簇。 DBSCAN是一种常见的基于密度的方法。算法核心思想是通过检查每个样本点半径不超过的邻域来搜索簇,并利用密度可达关系将密度较大的临近的簇合并起来。如果一个点的的邻域中包含大于某个阈值的样本数,则将此样本作为这个簇的核心对象,而邻域内的所有点对核心对象来说都是“直接密度可达”的;将直接密度可达的样本链接起来,则说这些点都是密度可达;通过合并密度可达的核心对象所代表的簇,算法最终可以寻找出任意形状的簇,并剔除噪声点。 三、有监督学习 有监督学习‎常被认为是分类的另外一种说法(也有学者认为只是分类过程的第一步),这是因为建立分类模型时,总是要求用来学习的样本具有完整的类别标签,来指导(或者说监督)整个学习过程。通常来说,完整的分类过程由两步组成:(1)对于有类别标签数据的学习,以及(2)对未知类别标签数据的预测。根据对训练集的使用方式,有监督学习一般分为两大类:模板匹配法和判别函数法。判别函数法依据判别函数的不同,又可以进一步分为概率统计分类法、线性分类法和非线性分类法。 (一)模版匹配法 将待分类的样本和标准模板进行比较,看与哪个模版匹配程度更相似,从而确定待分类样本的类别,这就是模版匹配的主要思想。比如K近邻算法,算法的思想为:对于一个待分类的样本,首先计算它与训练集中所有样本的距离,并以距离从小到大的顺序选出从空间上最靠近待分类样本的K个训练样本,最后依据这K个样本中出现频率最高的类别作为该待分类样本的类别。再比如,在模式识别应用中,经常会在后台数据库中保存一定量的模版,通过寻找与待分类样本差异最小的模版,来确定待分类样本的类别。模版匹配法思想较为简单,实现起来非常容易,特别是K近邻算法,经常应用于在线算法(要求算法效率非常高)的分类算法部分。但是模版匹配算法有一个明显的缺点就是当存储的训练模版非常大时,算法的存储和计算将成为算法提高效率的瓶颈。 (二)概率统计分类法 基于概率统计的方法主要指基于Bayes决策理论的分类算法。算法的核心思想就是依据Bayes后验概率公式,计算出待分类样本属于每一种类别的可能性,并找出最有可能的类别判为待分类样本的预测类别。 任何决策都有误判的情况,Bayes决策也不例外,如何做出最合理的判决,常常与具体问题结合。其中最具有代表性的是基于最小错误率的Bayes决策以及基于最小风险的Bayes决策。本节将首先介绍B 摘要：ACM和IEEE-CS联合任务组提交的计算教程CC2005，对计算机学科相关专业的教学产生了重大的影响。本文对计算教程CC2005中相关专业的知识体系进行了分析，讨论了形式化方法的相关课程计划和教学内容，以期对国内高校开设形式化方法相关课程提供参考。关键词本文来自：计算机毕业网 ：计算机学科；计算教程；CC2005；形式化方法；知识体系计算机科学技术日新月异、飞速发展，使得高等院校的计算机学科相关专业教育面临严峻的挑战。为了适应工业应用和大学教育的新形势要求，确定合理的人才培养目标、知识体系及课程内容规范，美国计算机协会ACM和电子电气工程师学会计算机分会IEEE-CS联合制定并发布了计算教程CC 2005(Computing Curricula 2005)1。该报告的推出对全球计算学科相关专业的计算机教育产生了重要的影响，我国教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会制订了高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)2。形式化方法是基于严密的、数学上的形式机制的计算机系统研究方法。ACM和IEEE-CS联合任务组提交的计算教程CC2005的软件工程分册SE2004将“软件工程的形式化方法(Formal Methods in Software Engineering)”列为一门核心课程 3。欧洲形式化方法学会于2001年成立了专门的形式化方法教育研究分会FME-SoE(Formal Methods Europe Association - Subgroup on Education)，并于2004年11月发布了对欧洲11个国家、58所高等院校形式化方法教育课程的调研报告4,5。这些工作为推进计算机学科相关专业的形式化方法教育产生了积极的作用。1CC2005简介计算机技术及其工业革命对人类社会发展产生了深远和重大的影响。从计算机诞生至今，计算学科的相关专业教育就引起了人们的极大关注。国际学术学会组织对于高等院校计算教程的制订和规范一致给予了高度关注。ACM学会于1968年、1978年和1972年分别出版了计算机科学(CS：Computer Science)教程Curriculum68、Curriculum78和信息系统(IS：Information Systems)教程。IEEE-CS学会于1977年发布了计算机科学与工程教学计划报告，并于1983年对其进行了修改完善。国际信息技术职业协会AITP(Association for Information Technology Professionals)于1985年发布了首部信息系统教程。ACM和IEEE-CS联合任务组于1991年出版了著名的计算教程CC91(Computing Curricula 1991)，给出了计算机科学和计算机工程(CE：Computer Engineering)专业四年制学士课程计划。ACM于1993年发布了计算机科学、计算机工程、信息系统、计算机支持业务(computer support services)和其他领域计算共五个专业的二年制辅修学位教程。国际信息系统学会AIS(Association for Information Systems)和ACM、AITP于1997年公布了四年制信息系统专业学士学位教程。计算教程CC91对世界范围的计算机教育产生了巨大的影响。但是，随着计算机科学和技术的飞速发展，计算学科领域不仅在纵向上迅速发展，而且在横向上急剧扩展，计算学科相关的各种不同课程也随之迅猛增加。CC91渐渐暴露出了各种局限性和不足。在1998年秋季，ACM和IEEE-CS再次合作，成立了联合任务组旨在对CC91进行修订和完善，建立能为各种计算学科的学位课程设置提供指南的新教程。随着工作的推进，任务组成员认识到：计算已经深入到如此多而广的领域，以致从一门学科的单一角度来看问题是远远不够的。各种计算学科领域内容的丰富程度和广度要求以一种新的方式来定义和规范计算课程，该工作的完成需要ACM、IEEE-CS、AIS以及其它专业协会的合作。A