時(shí)間：2022-09-04 07:19:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1作品的功能屬性定位
1.1傳播功能的定位
數(shù)字媒體首先仍是媒體，不同于傳統(tǒng)媒體的只是將媒介進(jìn)行了電子化，當(dāng)然在電子化的過程中也創(chuàng)造了一些新的媒體形態(tài)，如計(jì)算機(jī)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等，但從傳播的形式與效果上判斷，其最終仍是從屬于媒體的范疇。“傳播學(xué)之父”威爾伯·施拉姆將媒體的功能分為政治功能、經(jīng)濟(jì)功能與一般社會(huì)功能，其中每一項(xiàng)都在強(qiáng)調(diào)媒體存在的意義。在大賽作品中，強(qiáng)調(diào)最多的是媒體的一般社會(huì)功能，諸如公共認(rèn)知的傳達(dá)、社會(huì)規(guī)范的宣傳以及帶有定制屬性的信息組織等，還有一部分是建立在社會(huì)功能之上的大眾娛樂。以2013年第六屆大賽為例，該輪大賽的主題設(shè)定為“水”。在參賽作品中，半數(shù)以上的作品以直接的手法宣傳水的重要性及如何以環(huán)保的方式節(jié)約用水。這一定位本身沒錯(cuò)，但在其功能層次上，只是挖掘了第一層社會(huì)功能，而經(jīng)濟(jì)功能和政治功能的挖掘仍存在很大空間。所以雖然大賽中最終也有以定位環(huán)保的作品獲得了一致好評，但在此，筆者以北京體育大學(xué)的DV影片《上善若水》這一作品的功能定位為例來提醒大家，切不可忽略功能空間的挖掘與拓展。該作品講述了挪威交流生Vik（文思芮）來到中國，親身感受中國文化魅力的故事。片中挑選了書法、太極拳以及茶道這些中國文化中的典型，將水的概念融入其中，展現(xiàn)筆鋒的剛?cè)岵?jì)、招式的有形無形、茶道的包容無事。作品換一個(gè)視角，以水為切入點(diǎn)，深入淺出地講述了博大精深的中國文化。《上善若水》作品畫面如圖1所示。
1.2受眾人群的定位
媒體用于傳遞信息，所傳播的內(nèi)容及其表現(xiàn)形式自然在傳播之初就已設(shè)定，而不同的年齡層、教育背景甚至性別，在接受消化信息上都存在著很大差別。因此，內(nèi)容與形式的設(shè)定需要以受眾人群為基礎(chǔ)，換言之，好的作品必然要有精準(zhǔn)的受眾人群定位。但這一問題在學(xué)生現(xiàn)場答辯時(shí)卻總是得到相對含糊的答案。很大一部分學(xué)生都將自己作品的受眾人群界定為一個(gè)非常廣泛的人群，甚至根本沒有界定。這顯然是在創(chuàng)作之初，學(xué)生未能做到更為細(xì)致的工作。同樣是在第六屆的大賽中，受到好評的作品在定位方面明顯做得非常突出。如中南民族大學(xué)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫《瘋狂的水滴》，其人物造型、場景繪制包括敘事方式，都明顯是針對青少年這一人群。該動(dòng)畫以詼諧的手法夸張地講述了城市自來水管道的破壞力，進(jìn)而讓青少年在娛樂的同時(shí)受到了安全教育。相對而言，一些交互媒體類的作品在受眾群定位上的問題比較突出，特別是其中的電子雜志類作品。多數(shù)作品使用工具所提供的模板進(jìn)行創(chuàng)作，在用色與布局上考慮不多，仍停留在內(nèi)容堆砌上，很難在特征表現(xiàn)與特色人群上有更好的發(fā)揮。
2作品的實(shí)驗(yàn)屬性定位
計(jì)算機(jī)的創(chuàng)作具有較強(qiáng)的虛擬屬性。與受限于實(shí)體材料的加工過程完全不同的是，學(xué)生在計(jì)算機(jī)創(chuàng)作過程中具有更自由的主觀性，亦可以融入更多的創(chuàng)作意圖，這便是作品的實(shí)驗(yàn)屬性。相較于直接明了的功能屬性，實(shí)驗(yàn)屬性對作品的要求更高。如果說具有了功能屬性的作品主要面向大眾的話，那么具有實(shí)驗(yàn)屬性的作品則是明確地將受眾瞄準(zhǔn)了專業(yè)人群。正如獨(dú)立電影與獨(dú)立游戲分別引領(lǐng)著商業(yè)電影與游戲領(lǐng)域的創(chuàng)新探索一樣，實(shí)驗(yàn)屬性的作品更具有前瞻意義。大賽面向全體大學(xué)生，單純強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)作品確實(shí)要求太高。因此，可在保留功能屬性的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加入一些實(shí)驗(yàn)屬性，使作品在深度上多一些表現(xiàn)的空間。在第七屆大賽中，來自北京語言大學(xué)創(chuàng)作的DV影片《公路》（如圖3所示）在實(shí)驗(yàn)屬性中可堪稱代表之作。該片采用具有象征意義的超現(xiàn)實(shí)主義手法，圍繞生命、責(zé)任與選擇展開探討。將公路類比為高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)，而在發(fā)展中人性本來的善良與正義卻似乎被蒙上了一層陰影，變得越來越模糊，越來越遙遠(yuǎn)。該片通過童年回憶與“夢境”一般的超現(xiàn)實(shí)空間交織，展現(xiàn)了一個(gè)男人在生命的責(zé)任面前從逃避到勇敢面對的轉(zhuǎn)變。其自我救贖的過程，最終給予了觀眾正視自己內(nèi)心和對生命負(fù)責(zé)的勇氣。特別值得分析的是，作者在片中大量使用了貼近地面的移動(dòng)鏡頭，這一不同于常人視角的公路表現(xiàn)手法，既突出了車或是開車的人在公路上的快速行進(jìn)，又給人以很強(qiáng)烈的視覺壓抑感，這正是作者想表達(dá)的觀點(diǎn)與營造的氣氛。這一富有實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)技法，充分體現(xiàn)了作者專業(yè)上扎實(shí)的功底與靈活的創(chuàng)作技巧。在表現(xiàn)手法上多加入一些實(shí)驗(yàn)元素可以使作品更具靈性。這也是作品的創(chuàng)新和價(jià)值體現(xiàn)。學(xué)生應(yīng)以此為出發(fā)點(diǎn)，探索更多的表現(xiàn)技法與技巧，通過實(shí)踐形成具有指導(dǎo)意義的經(jīng)驗(yàn)，最終傳遞到商業(yè)作品中，使作品的價(jià)值被更好地放大。
3結(jié)語
無論是作品的功能屬性還是實(shí)驗(yàn)屬性，其最終都是創(chuàng)作者自身意圖的體現(xiàn)，只是在形態(tài)上因其創(chuàng)作借助計(jì)算機(jī)，自然需要遵守計(jì)算機(jī)的約束。另一個(gè)不容忽視的問題是，計(jì)算機(jī)自身的軟硬件環(huán)境與應(yīng)用領(lǐng)域仍在發(fā)展，故由其為工具創(chuàng)作的作品在功能屬性與實(shí)驗(yàn)屬性上，也必將同步前行。
作者：嚴(yán)寶平單位：南京藝術(shù)學(xué)院傳媒學(xué)院
關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；自主探索；創(chuàng)新能力
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1672-5913（2007）05-0016-03
1引言
目前，在全國高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)中，普遍存在一種現(xiàn)象：重軟輕硬，甚至只軟不硬，即只重視計(jì)算機(jī)軟件方面知識(shí)的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，忽視對計(jì)算機(jī)硬件方面知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，特別是在硬件工程實(shí)踐方面，學(xué)生得到的實(shí)踐鍛煉更少。在當(dāng)前國內(nèi)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生方面，盡管硬件課程的設(shè)置已與歐美等計(jì)算機(jī)發(fā)達(dá)國家的課程設(shè)置基本接軌，但教學(xué)知識(shí)體系和內(nèi)容卻不容樂觀，不能適應(yīng)時(shí)代的需求，與現(xiàn)實(shí)嚴(yán)重脫離，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果不好[1]。與國外相比，我國幾乎所有高校的實(shí)踐教學(xué)都有一定的差距。目前很多課程都開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，但一般的實(shí)驗(yàn)都屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，只能教會(huì)學(xué)生一些固定的內(nèi)容，照葫蘆畫瓢并不能啟發(fā)學(xué)生的思維能力和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。正因?yàn)檫@樣，很多高校都作了一些改革，希望能夠改變這樣的局面。近幾年，我院進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)教學(xué)的探索，并首先在“計(jì)算機(jī)組成原理”這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課中開設(shè)。課程設(shè)計(jì)的題目具有一定的靈活性，可以把知識(shí)比較全面地蘊(yùn)藏在實(shí)際題目中，對于學(xué)生掌握書本知識(shí)是有益的。總的來說，課程設(shè)計(jì)的開設(shè)取得了不錯(cuò)的效果。
但是，僅靠課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐是不夠的，通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生根據(jù)題目要求，自行設(shè)計(jì)各種部件，可以培養(yǎng)學(xué)生部件綜合設(shè)計(jì)能力。但課程設(shè)計(jì)在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)中所占的比重不大，要想進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，滿足社會(huì)的需求，還需要向前繼續(xù)探索和嘗試，教學(xué)中的實(shí)踐不應(yīng)該是驗(yàn)證性的實(shí)踐，也不僅僅是設(shè)計(jì)性的實(shí)踐，而應(yīng)該是綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)踐。
2 創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)
創(chuàng)新性實(shí)踐就是指實(shí)踐的成果在功能上是已知的，而在性能、實(shí)現(xiàn)方法和結(jié)果形式上是未知的，不同的學(xué)生按照自己的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，得到不同的結(jié)果，既避免了抄襲，又可以開發(fā)各自的潛能。例如，在國外的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程上，實(shí)踐的內(nèi)容是CPU的設(shè)計(jì)，不同的指令集對應(yīng)著不同的設(shè)計(jì)結(jié)果，也可以采用不同的設(shè)計(jì)思想。復(fù)旦大學(xué)的實(shí)踐教學(xué)已經(jīng)作了很大的改革，復(fù)旦大學(xué)的計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)成為獨(dú)立的一門課，包含計(jì)算機(jī)部件實(shí)驗(yàn)和CPU設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課程由60學(xué)時(shí)組成，包括授課12-15學(xué)時(shí)，其他的學(xué)時(shí)用于實(shí)踐，授課與實(shí)踐穿行。復(fù)旦大學(xué)為國內(nèi)的計(jì)算機(jī)教育開了一個(gè)好頭，他們的教學(xué)改革體現(xiàn)了理論與實(shí)踐并重的思想，有利于教育的發(fā)展，有利于人才的培養(yǎng)。清華大學(xué)“計(jì)算機(jī)組成原理”課程共安排48學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，每三名同學(xué)為一組，合作完成一個(gè)硬、軟件組成相對完整的全新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試任務(wù)。這樣的實(shí)踐活動(dòng)可以加深學(xué)生對軟硬件系統(tǒng)在功能劃分和具體實(shí)現(xiàn)方面之間關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí)，還初步調(diào)整了部分學(xué)生“喜軟怕硬”的心態(tài)。
復(fù)旦大學(xué)和清華大學(xué)計(jì)算機(jī)教育改革給了我們一個(gè)啟示，那就是在實(shí)踐教學(xué)方面加強(qiáng)力度是可行的。所以我院在實(shí)踐教學(xué)方面亦作了一些改革，于2005年秋季學(xué)期新開設(shè)了一門實(shí)踐教學(xué)課程“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”，作為我校國家級精品課程“計(jì)算機(jī)組成原理”的后續(xù)課程和重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，取代了原有的課程設(shè)計(jì)，旨在增加專業(yè)課中的實(shí)踐教學(xué)力度，提高創(chuàng)新性實(shí)踐的比重。
“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”課程作為“計(jì)算機(jī)組成原理”的后續(xù)課程和重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，是探索綜合性、創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)模式的具體實(shí)現(xiàn)形式。該課程是一門以應(yīng)用實(shí)踐為視角，進(jìn)一步提高學(xué)生硬件方面的實(shí)際動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力的課程。課程采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)，以實(shí)踐為主（18學(xué)時(shí)教學(xué)/60學(xué)時(shí)實(shí)踐），旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合和系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)能力，培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)硬件設(shè)計(jì)工具的功能和用法，掌握計(jì)算機(jī)部件和CPU的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試方法，極利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
3 探索實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)模式
“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”課程以實(shí)踐教學(xué)為主，總學(xué)時(shí)78學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)18學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)60學(xué)時(shí)，改變傳統(tǒng)以課堂教學(xué)為主的教學(xué)模式，改變以教師為主體的“灌輸式”的教學(xué)方法[2]，采取“引、點(diǎn)、撥”的方式讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)踐，學(xué)生始終處于主動(dòng)探索、思考的主體地位，教師由傳統(tǒng)以教師為中心的講解者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和組織者，教師在實(shí)踐教學(xué)中貫穿應(yīng)掌握的理論知識(shí)并引導(dǎo)學(xué)生將其應(yīng)用到實(shí)踐中。
在實(shí)踐教學(xué)階段，通過質(zhì)疑引思、舉例與聯(lián)想、歸納與總結(jié)、啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)等方法來實(shí)現(xiàn)開拓創(chuàng)新。在實(shí)踐階段，不再拘泥于課本上解決問題的方式方法，更多地體現(xiàn)綜合性、設(shè)計(jì)性和研究探索性，以及表現(xiàn)形式的多樣性。培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生自主探索能力和創(chuàng)新能力。
考核是監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的手段，不是目的，根據(jù)硬件課程的特點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)占一定比例，再以書面考試對基本知識(shí)、基本理論進(jìn)行考核是最為理想的方式。“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”是屬于實(shí)踐性為主的教學(xué)，是以平時(shí)的實(shí)踐為主來進(jìn)行考核的。重點(diǎn)解決教學(xué)過程中教師與學(xué)生的角色和地位問題和教學(xué)方法問題，以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生自主探索的能力。
4 設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”課程作為“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的后續(xù)課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)，將計(jì)算機(jī)組成原理課程的教學(xué)內(nèi)容深化到應(yīng)用實(shí)踐，教學(xué)過程中不僅僅傳授有關(guān)硬件設(shè)計(jì)的課本知識(shí)，還將重視理論知識(shí)與實(shí)踐過程的結(jié)合，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不僅要將組成原理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，還需將知識(shí)綜合靈活運(yùn)用，重視學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。
在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，要以創(chuàng)新為主線，開設(shè)一些與傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有本質(zhì)區(qū)別的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究探索性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算機(jī)組成原理課程的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容，如利用所學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)組成原理知識(shí)和硬件描述語言進(jìn)行芯片級微處理器的設(shè)計(jì)、調(diào)試、模擬仿真和實(shí)際的可編程邏輯硬件實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試，只要總體目標(biāo)達(dá)到，可不作特別具體的要求，讓學(xué)生多角度、多方位地思考。可為不同程度的學(xué)生提供不同難度的設(shè)計(jì)題目，學(xué)生也可根據(jù)自己的能力和興趣自主地設(shè)計(jì)題目，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力，使他們探索性地解決所提出的問題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，以全面提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。
5完善實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，提供創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)環(huán)境
配合“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”課程教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)造自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)。提供一個(gè)靈活的芯片級可編程邏輯硬件開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)際的硬件實(shí)現(xiàn)，做到理論與實(shí)踐的真正結(jié)合，為綜合性和創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)提供靈活的開發(fā)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。為更好突出對學(xué)生能力的培養(yǎng)，實(shí)踐教學(xué)中教師與學(xué)生按1:15的比例進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)，體現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)思想。
建立新的開放式實(shí)踐教學(xué)模式，提供創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。在具體實(shí)施中，可以把固定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排改變成靈活的實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排，把封閉的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改變成支持自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，把成批實(shí)驗(yàn)方式改變?yōu)闈M足學(xué)生個(gè)性化要求的實(shí)驗(yàn)方式[3]。根據(jù)學(xué)生動(dòng)手能力的高低進(jìn)行因材施教，進(jìn)入開放實(shí)踐教學(xué)的學(xué)生可以結(jié)成科研小組，采用自主選題、指導(dǎo)教師指定課題或項(xiàng)目提供課題等方式，經(jīng)課程組指導(dǎo)教師評定后才能開始。科研小組必須在一定時(shí)期內(nèi)完成一定的科研任務(wù)，并提交課題總結(jié)報(bào)告或論文。由于開放實(shí)踐教學(xué)必須以課題小組形式申報(bào)課題，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)開發(fā)能力。為學(xué)生提供了自由發(fā)展的空間，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、創(chuàng)造激情，為其成才創(chuàng)造有利條件。實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新教育，實(shí)踐教學(xué)，個(gè)性指導(dǎo)，能力培養(yǎng)”的宗旨，加強(qiáng)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
6 結(jié)論
“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”是一門剛剛開設(shè)的探索性實(shí)踐課程。我們2005年秋開設(shè)的“計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”課程，得到了學(xué)生的認(rèn)可，在學(xué)生中的第一次開設(shè)取得了不錯(cuò)的效果。這對鞏固和深化課堂教學(xué)、提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和科研創(chuàng)新能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是十分有效的。
開展實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)研究，開發(fā)真正以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)研究，通過多種途徑培養(yǎng)學(xué)生的自主性、探索精神、研究能力，以及與他人合作交流的能力。引導(dǎo)學(xué)生通過解決問題學(xué)習(xí)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)知識(shí)，構(gòu)建有利于創(chuàng)新教育的新型教學(xué)模式，由以教師為中心的邏輯講解傳授式的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的探究發(fā)現(xiàn)式的教學(xué)模式。開展設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的研究，完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)環(huán)境和平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的能力，鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 趙若陽，李寧，庫少平. 計(jì)算機(jī)硬件課程體系及內(nèi)容改革的思考[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2006，（3）：27-29.
[2] 陳語林. 創(chuàng)新型“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J]. 黑龍江高教研究，2005，（1）：31-34.
[3] 龔聲蓉，楊季文，朱巧明. 強(qiáng)化實(shí)踐能力，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程型人才[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2006，（2）：21-24.
“導(dǎo)師制”是一種教育制度，與學(xué)分制、班建制同為3大教育模式。導(dǎo)師制由來已久，最先產(chǎn)生于14世紀(jì)的英國，被牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)應(yīng)用于研究生培養(yǎng)。20世紀(jì)，日本的筑波大學(xué)、美國的普林斯頓大學(xué)在本科生導(dǎo)師制方面實(shí)施得非常成功。建國后，國內(nèi)高校在北京大學(xué)和浙江大學(xué)率先實(shí)行了本科生導(dǎo)師制，隨后我國多所高校也開始實(shí)行本科生導(dǎo)師制。本科生導(dǎo)師制分為全程導(dǎo)師制、高年級導(dǎo)師制和科研導(dǎo)師制。科研導(dǎo)師制是提升學(xué)生創(chuàng)新能力的教育、教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的一項(xiàng)制度。它利用教師的科研能力、學(xué)術(shù)水平讓學(xué)生參與課題研究，以科研為紐帶，促進(jìn)教師在育人中的主導(dǎo)作用，培養(yǎng)與提高學(xué)生科研意識(shí)和科研能力。科研導(dǎo)師制以教師為主導(dǎo)，學(xué)生在科研活動(dòng)中體現(xiàn)主體性，擔(dān)任導(dǎo)師的教師必須具有一定科研能力和學(xué)術(shù)水平，富有責(zé)任心。科研導(dǎo)師制的特點(diǎn)有：導(dǎo)師的主導(dǎo)作用與學(xué)生主體性相結(jié)合；課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合；具有連續(xù)性，必須從一年級起至畢業(yè)為止；④導(dǎo)師與學(xué)生互動(dòng)，做到個(gè)性化教育］。科研導(dǎo)師制的運(yùn)行模式：一般采取一年級時(shí)選擇導(dǎo)師（導(dǎo)師公布自己的學(xué)術(shù)方向，進(jìn)行雙向選擇），由一名導(dǎo)師指導(dǎo)3-5位學(xué)生。學(xué)生參與模式是：一年級參加社團(tuán)活動(dòng)；二年級參加導(dǎo)師課題活動(dòng)；三年級在導(dǎo)師指導(dǎo)下自行申報(bào)課題，從事科研工作；四年級從事畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生四年學(xué)習(xí)生活有機(jī)連續(xù)，保證科研能力有序提高。
2科研導(dǎo)師制度應(yīng)用
將科研導(dǎo)師制度引入到計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)模式中，就是讓計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生與教師協(xié)作，考察、創(chuàng)造和分享新知識(shí)。大學(xué)生科研創(chuàng)新活動(dòng)的形式主要有：參與教師的科研項(xiàng)目、大學(xué)課外科技活動(dòng)和大學(xué)生自主申請的研究項(xiàng)目。無論學(xué)生參與哪種科研創(chuàng)新活動(dòng)，都要為其配備一個(gè)固定的科研導(dǎo)師，以提高學(xué)生創(chuàng)新研究的層次和水平。指導(dǎo)教師讓學(xué)生參與到科研項(xiàng)目研究中，使學(xué)生在研究的過程中增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。科研導(dǎo)師制度的引入，首先要確定科研導(dǎo)師的能力，挑選那些科技創(chuàng)新能力強(qiáng)的教師擔(dān)當(dāng)指導(dǎo)教師。學(xué)校及院系需要制訂相應(yīng)的措施，以激勵(lì)科研導(dǎo)師的工作積極性，努力提高科研導(dǎo)師的科研水平。比如，對成績優(yōu)異的科研導(dǎo)師進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)與表彰，計(jì)算相應(yīng)的科研工作量等。由于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生從進(jìn)入大學(xué)校門到畢業(yè)，所具備的知識(shí)水平不同，因而，科研導(dǎo)師制度的引入是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，在每一個(gè)階段，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在科研導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成相應(yīng)的任務(wù)，最終達(dá)到企業(yè)需求的目標(biāo)，具體步驟如下：
（1）將計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生與科研指導(dǎo)教師配對，學(xué)習(xí)內(nèi)容與科研指導(dǎo)教師研究方向一致
學(xué)生從大一就開始跟隨科研指導(dǎo)老師進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，閱讀計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)資料，有利于在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到專業(yè)氛圍學(xué)習(xí)，也有利于對以后所從事的行業(yè)有更深入的了解。計(jì)算機(jī)專業(yè)教師將自己的專業(yè)背景、學(xué)術(shù)業(yè)績、帶生數(shù)量交給院系，同時(shí)學(xué)生將自己的學(xué)業(yè)狀況、興趣特長、接受指導(dǎo)的需求也交給院系，由院系統(tǒng)一整理并公開科研導(dǎo)師和學(xué)生的情況，在保障雙方都掌握知情權(quán)的情況下進(jìn)行選擇，師生之間通過面試環(huán)節(jié)擴(kuò)大交流互動(dòng)，最終通過雙向選擇機(jī)制確定導(dǎo)師與學(xué)生的配對關(guān)系。這樣一種學(xué)生－科研導(dǎo)師的關(guān)系在整個(gè)大學(xué)生涯是固定的，學(xué)生跟隨科研導(dǎo)師從大一進(jìn)行學(xué)習(xí)，一直持續(xù)到畢業(yè)。在大一階段，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生需要培養(yǎng)查閱中外文獻(xiàn)資料的能力，熟悉科研導(dǎo)師的研究方向和課題，學(xué)會(huì)寫簡單的綜述，熟悉科研論文的寫作思路和研究方法。通過這一系列的培養(yǎng)，學(xué)生對科研導(dǎo)師所研究的課題有了一個(gè)大概的了解，同時(shí)也基本熟悉了科研過程，可以迅速進(jìn)入科研導(dǎo)師的課題組參與研究。
（2）通過實(shí)踐，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力
這一階段主要是在大二、大三學(xué)習(xí)階段完成。一般高校都將專業(yè)基礎(chǔ)課程安排在大二階段，將專業(yè)方向課程和專業(yè)選修課程安排在大三階段。通過這一階段的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，為下一步承擔(dān)和實(shí)施科研課題奠定基礎(chǔ)。
（3）全面提高實(shí)踐能力
這一環(huán)節(jié)主要在大三階段完成。目前計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生競賽活動(dòng)和創(chuàng)新基金課題較多，如“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽、大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽、全國信息技術(shù)大賽、機(jī)器人大賽、大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等，在這個(gè)階段，學(xué)生可以獨(dú)立申請創(chuàng)新課題。在課題申請和完成過程中，學(xué)生通過查閱資料和科研導(dǎo)師的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)技術(shù)路線和實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，科研導(dǎo)師可以根據(jù)自身所研究的縱向或橫向科研課題，在考慮學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)積極性和實(shí)際能力的前提下，擬定出一些創(chuàng)新性課題，引導(dǎo)學(xué)生選題，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。科研導(dǎo)師要定期聽取學(xué)生匯報(bào)學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和課題研究的進(jìn)展情況，交流學(xué)術(shù)思想，認(rèn)真執(zhí)行階段性的檢查和總結(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并加以引導(dǎo)解決。根據(jù)研究進(jìn)展提出新的要求和研究思路，保證學(xué)生學(xué)習(xí)和科研活動(dòng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
（4）通過畢業(yè)實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)畢業(yè)論文，完美展現(xiàn)實(shí)踐動(dòng)手能力
這一環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在大四階段。在畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)專業(yè)技能，而且要具備社會(huì)責(zé)任心、職業(yè)道德和團(tuán)隊(duì)精神等綜合素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目由科研導(dǎo)師確定，學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，撰寫畢業(yè)論文，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最終完成論文。科研導(dǎo)師除了要嚴(yán)格把握學(xué)生的畢業(yè)論文實(shí)踐環(huán)節(jié)，還要針對學(xué)生的論文答辯展開訓(xùn)練，使學(xué)生具備展示成績和學(xué)術(shù)交流的能力，為今后進(jìn)入工作崗位或繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：超大型平頭塔式起重機(jī)；平衡臂；優(yōu)化設(shè)計(jì)；有限元
中圖分類號(hào)：TH2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Abstract：Taking the counterjib of T3000160 super large flattop tower crane as the research object，the structure is optimized. Firstly，the finite element simulation model of the counterjib is established. Then，the APDL algorithm language and parametric technique in Ansys are used to parameterize the design dimensions of the counterjib structure. Through the structural optimization，the optimal crosssectional dimension of the main structure of the counterjib is obtained，The results show that the overall strength and rigidity of the counterjib meet the design requirements，and the parametric design can improve the design quality of the construction machinery.
Key words：super large flattop tower crane，counterjib，optimized design，finite element
1引言
S著有限元技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在塔式起重機(jī)關(guān)鍵組成部件的優(yōu)化分析設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及有限元分析技術(shù)的引進(jìn)使用，使得塔機(jī)產(chǎn)品使用起來更加安全和高效。超大型平頭塔式起重機(jī)作為塔機(jī)發(fā)展的方向，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況多樣，僅僅對其進(jìn)行整體的綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)是不夠的，更應(yīng)該關(guān)注其細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，關(guān)注計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
本論文選取T3000160超大型平頭塔式起重機(jī)作為研究對象，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)對平衡臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模分析，使用APDL算法完成平衡臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到降本增效的目的。
2Ansys有限元分析優(yōu)化設(shè)計(jì)的有關(guān)概念121設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)方案完成后，其中的設(shè)計(jì)元素可以用一組基本參數(shù)數(shù)值來表示，這一組參數(shù)數(shù)值就是所謂的設(shè)計(jì)變量。
22目標(biāo)函數(shù)
在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以利用一些設(shè)計(jì)指標(biāo)衡量一項(xiàng)設(shè)計(jì)方案的好壞，通過把設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)化得到相關(guān)函數(shù)來表示這些指標(biāo)，這些相關(guān)函數(shù)即是優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)。
計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化2017年6月第36卷第2期郭紀(jì)斌等：基于Ansys的超大型平頭塔式起重機(jī)平衡臂優(yōu)化設(shè)計(jì)23約束性條件
所謂約束性條件是在對與目標(biāo)函數(shù)相關(guān)的設(shè)計(jì)變量進(jìn)行取值時(shí)加入的限制性條件。約束類型按照目標(biāo)函數(shù)中設(shè)計(jì)變量的不同性質(zhì)可分為邊界性約束和性能性約束。
24合理性設(shè)計(jì)
所謂合理性設(shè)計(jì)是指滿足設(shè)計(jì)方案所有給定約束條件（包括設(shè)計(jì)變量的約束和狀態(tài)變量的約束）的設(shè)計(jì)。倘若給定約束條件中的任一條未滿足，該設(shè)計(jì)就被認(rèn)為是不合理的。而最優(yōu)設(shè)計(jì)就是既能滿足所有約束條件同時(shí)目標(biāo)函數(shù)值又是最小的設(shè)計(jì)。
3超大型平頭塔機(jī)平衡臂優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟
在Ansys軟件中可以用兩種方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：圖形交互式或者數(shù)據(jù)批處理來完成。在本論文中，選用數(shù)據(jù)批處理方式來進(jìn)行平衡臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期提高優(yōu)化設(shè)計(jì)效率。
由于用戶采用優(yōu)化方式的差異（批處理或GUI方式），Ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟會(huì)有些許差別。本論文中平衡臂優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟如下：
31分析文件的生成1311參數(shù)化建立模型通過Ansys軟件/PREP7命令把設(shè)計(jì)方案中的設(shè)計(jì)變量參數(shù)化建立數(shù)據(jù)模型的工作完成。對于本論文選定的T3000160超大型平頭塔式起重機(jī)平衡臂，設(shè)計(jì)變量是拉桿和臂架弦桿的尺寸，如表1所示。
表1設(shè)計(jì)變量
設(shè)計(jì)變量1初值（mm）1變量含義X112001平衡臂下弦桿角鋼L200X36的截面長度X21361平衡臂下弦桿角鋼L200X36的截面長度X31651平衡臂拉桿圓鋼Φ130的半徑
312計(jì)算求解
Ansys中的求解器主要是對分析類型和分析選項(xiàng)在優(yōu)化過程中進(jìn)行定義，并完成載荷的施加，及對載荷步的指定，最后進(jìn)行有限元分析計(jì)算，同時(shí)在分析過程中需要的數(shù)據(jù)都要在計(jì)算求解過程中指出。
在本論文平衡臂的優(yōu)化分析中，solution 部分輸入如下：
/SOLU
PREP7，
…
BEAM，P21X，5，PRES，-0.2c-5，…
Acc1，0，10000，0，
AUTO CP，0，0.65*2，
SOLVE，
FINISH。
313提取參數(shù)化分析結(jié)果
對分析結(jié)果進(jìn)行提取并給相應(yīng)的參數(shù)賦值，這些參數(shù)通常情況下包括目標(biāo)函數(shù)和狀態(tài)變量。完成本步操作使用POST1命令，尤其是與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、加減或者其他操作相關(guān)時(shí)，而對數(shù)據(jù)的提取通常用*GET命令（Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data）來完成。
在本論文研究中，設(shè)置平衡臂總重量為目標(biāo)函數(shù)。因?yàn)橹亓亢腕w積成比例關(guān)系，對產(chǎn)品總體積的減小就相當(dāng)于總重量的減少，因此把總體積設(shè)計(jì)為目標(biāo)函數(shù)。在優(yōu)化研究中，把軸向應(yīng)力、節(jié)點(diǎn)位移設(shè)置為狀態(tài)變量。這些參數(shù)的設(shè)定可以用下面的方法進(jìn)行定義：
/POST1
ETABLE，evolume，VOLU，
QR SSUM
*GET，VOLUME，SSUM，DEFORMED，EVOLUME
…
QR，SMAX_E，LS，0，1
CP，ETAB，SMAX_E，0，1，
*GET，SMAX_E，SORT，MAX
…
*GETT，DYMAX1，NODE，1528，Z，Y
…
32對計(jì)算結(jié)果優(yōu)化分析
建立完成分析文件之后，就可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化分析。在優(yōu)化處理器中，這些相關(guān)參數(shù)的值被假定為一個(gè)設(shè)計(jì)序列，所有參數(shù)會(huì)在Ansys數(shù)據(jù)庫中被自動(dòng)設(shè)置為設(shè)計(jì)序列1。
4超大型平頭塔機(jī)平衡臂優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果
通過10次迭代計(jì)算完成對模型參數(shù)的優(yōu)化，目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計(jì)變量的變化如圖1―圖3所示。
圖1設(shè)計(jì)變量X1優(yōu)化示意圖圖2設(shè)計(jì)變量X2優(yōu)化示意圖圖3設(shè)計(jì)變量X3優(yōu)化示意圖通過上面的優(yōu)化示意圖可以看出，三個(gè)設(shè)計(jì)變量都是平衡臂主結(jié)構(gòu)件的截面尺寸，經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算，截面尺寸都得以減小，而與其相關(guān)的目標(biāo)函數(shù)（平衡臂總體積）有總體減小的趨勢。
在優(yōu)化計(jì)算時(shí)不僅要減少平衡臂體積，同時(shí)其結(jié)構(gòu)對強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)要求也要滿足，所以本研究增設(shè)狀態(tài)變量1（平衡臂端部位移）和狀態(tài)變量2（截面危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力值）為研究對象，其優(yōu)化過程如圖4―圖5所示。
圖4狀態(tài)變量1優(yōu)化示意圖圖5狀態(tài)變量2優(yōu)化示意圖從兩個(gè)狀態(tài)變量的優(yōu)化過程可以看出，在經(jīng)過多次迭代優(yōu)化后各狀態(tài)變量值變量均在設(shè)定值范圍內(nèi)變化，變化非常小。
目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解在Ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)過程可以自動(dòng)選出，在本論文中得出的最優(yōu)解見表2。
由優(yōu)化計(jì)算結(jié)果可以看出，平衡臂總質(zhì)量由18.87噸優(yōu)化到了17.13噸，p少了1.74噸，減重百分比為9.22%。與初始設(shè)計(jì)方案相對比，優(yōu)化后主體結(jié)構(gòu)件截面尺寸減小，從而降低了平衡臂總質(zhì)量，達(dá)到了減輕平衡臂總重量的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過對優(yōu)化模型有限元分析結(jié)果的檢查，其結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度均符合設(shè)計(jì)要求，如表2所示。
本論文選用Ansys一階優(yōu)化方法對以平衡臂總質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)的方案進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化，優(yōu)化后平衡臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度均在設(shè)計(jì)允許值范圍內(nèi)。通過定義主要結(jié)構(gòu)件尺寸的優(yōu)化，平衡臂總重量減少1.74噸，降幅9.22%。
5結(jié)論
本論文以T3000160超大型平頭塔式起重機(jī)平衡臂的優(yōu)化設(shè)計(jì)為研究對象，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法，使用主流有限元分析軟件Ansys完成對平衡臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析，其過程主要如下。
（1）建立T3000160塔機(jī)平衡臂有限元分析模型，選用BEAM188，MASS21等作為模型分析單元，確保有限元模型結(jié)構(gòu)、重量等參數(shù)的設(shè)置符合實(shí)際情況。
（2）各項(xiàng)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)方案要求。通過優(yōu)化分析，得到平衡臂主體結(jié)構(gòu)件的最優(yōu)截面尺寸，同時(shí)有限元分析結(jié)果表明整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度滿足設(shè)計(jì)方案需求。
（3）本論文選取T3000160超大型平頭塔式起重機(jī)的平衡臂進(jìn)行有限元分析優(yōu)化設(shè)計(jì)，為超大型平頭塔式起重機(jī)平衡臂及其他相關(guān)部件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析和設(shè)計(jì)提供一個(gè)理論性的支撐，同時(shí)提高工程機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，促進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)法在起重機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]張洪信.ANSYS基礎(chǔ)與實(shí)例教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2013.
[2]周寧. ANSYS APDL高級工程應(yīng)用實(shí)例分析與二次開發(fā)[M].北京：中國水利水電出版社. 2007.
[3]起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T38112008[S].中華人民共和國質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.2009.
[4]馬東輝，趙東.基于ANSYS和MATLAB的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化.2013.35（10）：106-108.
[5]李新華，張毅，戴琳.塔式起重機(jī)起重臂的模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械與電子.2010（9）：92-93.
[6]孫運(yùn)見，孫樂.基于Jaumin的等參單元算法框架設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)輔助工程.2015（1）：63-67.
關(guān)鍵詞：TMEIC，自動(dòng)控制
1.設(shè)備概要
某集團(tuán)軋制生產(chǎn)線是直線布置的熱連軋?jiān)O(shè)備。其中加熱爐采用側(cè)面輥道出錠方式。該軋機(jī)由立軋、粗軋、精軋等7機(jī)架構(gòu)成。在粗軋和精軋之間設(shè)有重剪和輕剪各一個(gè)，用于軋件的切頭和切尾。
精軋機(jī)組由5個(gè)機(jī)架構(gòu)成，在各個(gè)精軋機(jī)的機(jī)架間方設(shè)有張力計(jì)，用于帶材張力反饋精軋機(jī)架之間的張力控制。五個(gè)精軋機(jī)架可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要或設(shè)備維護(hù)需要，可以選擇不投入生產(chǎn)。根據(jù)不同的產(chǎn)品規(guī)格，模型計(jì)算各個(gè)機(jī)架的穿帶運(yùn)行速度，計(jì)算各個(gè)機(jī)架的軋制力和彎輥力，通過二級系統(tǒng)發(fā)送給一級進(jìn)行控制。
在粗軋和精軋各個(gè)機(jī)架內(nèi)配備有乳液噴射系統(tǒng)，用于軋制過程中的工藝?yán)鋮s。每個(gè)機(jī)架內(nèi)的入口和出口都設(shè)有獨(dú)立的乳液噴射梁，噴射梁內(nèi)75組噴射電控閥門，根據(jù)帶材寬度及工藝的需要打開或關(guān)閉，對軋件進(jìn)行冷卻。論文格式。精軋出口設(shè)有出口切邊剪和碎邊剪，經(jīng)過切邊碎邊后，通過夾送輥送入出口卷取機(jī)將帶材卷取成卷。
2.傳動(dòng)系統(tǒng)
在軋制傳動(dòng)系統(tǒng)上采用了TMEIC的TMdrive系列這種最新的交流傳動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)容量大小的不同來選擇最佳的電壓輸出級別的電機(jī)。
粗軋機(jī)組和精軋機(jī)組均使用同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。其馬達(dá)的容量分別是4700kW和4100 kW。在驅(qū)動(dòng)裝置上使用了3300V輸出的3級IEGT變頻器。每1組IEGT驅(qū)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)8MVA-3.3 kW的大容量輸出，它主要用于軋機(jī)的主機(jī)。每1組的配電盤的尺寸為3200mm（包括自動(dòng)控制盤），占地很小。這是TMEIC的主流驅(qū)動(dòng)裝置，在世界范圍內(nèi)已有眾多成功使用的優(yōu)秀業(yè)績。
立軋機(jī)組、重剪機(jī)組的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的容量為800kw，其傳動(dòng)裝置使用690V輸出的IGBT變頻器。出口卷取電機(jī)傳動(dòng)采用1800V輸出IGBT變頻器。輥道電機(jī)和夾送輥等輔機(jī)設(shè)備的傳動(dòng)上使用380V輸出的IGBT變頻器。精軋機(jī)組壓下電機(jī)使用TMDC直流傳動(dòng)裝置，分別由獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行控制。
3.控制系統(tǒng)
關(guān)于軋制生產(chǎn)線的操作室，在粗軋機(jī)架的前邊設(shè)有1個(gè)主操作室，在這個(gè)操作室對從加熱爐的出口側(cè)到粗軋輥道之間的生產(chǎn)線、包括重剪設(shè)備在內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行操作和監(jiān)視。在電氣控制系統(tǒng)的人機(jī)接口方面，采用了IFIX數(shù)據(jù)庫的HMI系統(tǒng)，使用19英寸的液晶監(jiān)視器，創(chuàng)造了緊湊的操作環(huán)境。在主操作臺(tái)上設(shè)有緊急停止、機(jī)架速度補(bǔ)償?shù)劝粹o，在軋制過程中可以對軋制參數(shù)進(jìn)行必要的手動(dòng)干預(yù)操作。另外，在重剪操作臺(tái)里設(shè)有重剪及輥道電機(jī)等各個(gè)設(shè)備的操作按鈕，可以對各個(gè)設(shè)備進(jìn)行快速干預(yù)的手動(dòng)操作。
在電氣監(jiān)控室里設(shè)有與主操作室同樣的HMI設(shè)備，也可以對整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了操作員和電氣維護(hù)人員之間的信息共享。
在電氣控制系統(tǒng)上，采用了TMEIC提供的V系列控制器，在局域網(wǎng)的控制中使用了TC-Net100，這種局域網(wǎng)的控制速度很高。各個(gè)PLC站和RIO站均與這個(gè)局域網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)站之間的控制數(shù)據(jù)的高速傳輸（高速掃描周期為1ms）。RIO站與PLC站之間的I/O信號(hào)傳輸是通過TC-Net100實(shí)現(xiàn)的。
作為公用存儲(chǔ)器地址，使用PLC維護(hù)工具V-Tool對TC-Net上的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理。通過數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)也可以進(jìn)行控制信息的監(jiān)視和數(shù)據(jù)收集。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速采樣，在試運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試和設(shè)備故障時(shí)用來數(shù)據(jù)收集以及數(shù)據(jù)分析是非常有效的。
在精軋區(qū)設(shè)有乳液噴射設(shè)備及油氣系統(tǒng)。油氣系統(tǒng)為REBS供貨，給工作輥和支撐輥軸承座提供油氣。乳液噴射系統(tǒng)由Evertz成套提供的系統(tǒng)進(jìn)行控制的，它與控制軋制生產(chǎn)線的TMEIC PLC之間以PROFIBUS-DP協(xié)議作為接口。另外，在與其它公司提供的傳動(dòng)裝置之間也是以PROFIBUS-DP協(xié)議作為接口。論文格式。在粗軋機(jī)組和精軋機(jī)組的本體上預(yù)埋有大約100個(gè)溫度傳感器，針對這些溫度傳感器信號(hào)的輸入，采用了具有PROFIBUS-DP的現(xiàn)場I/O裝置，從而節(jié)省了配線。
關(guān)于二級計(jì)算機(jī)的功能，主要有軋制表數(shù)據(jù)的管理、從軋制設(shè)備到出口卷取設(shè)備為止的產(chǎn)品信息跟蹤、以及報(bào)表輸出等功能。下面介紹主要的電氣控制功能和控制效果。
⑴速度補(bǔ)償控制
在軋機(jī)控制上實(shí)施了對軋件頭部咬入機(jī)架時(shí)速度下降而進(jìn)行的補(bǔ)償控制，在軋件頭部咬入機(jī)架之前由PLC把補(bǔ)償速度發(fā)送給傳動(dòng)裝置，以提高咬入的速度。由傳動(dòng)裝置內(nèi)部的CPU接收到信號(hào)之后，切斷補(bǔ)償控制，再由PLC按照軋制的標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行速度控制。在速度補(bǔ)償控制過程中，把速度下降量控制在0.6%以下。在各個(gè)軋機(jī)均使用了速度補(bǔ)償控制，實(shí)現(xiàn)改善軋件咬入特性的目的。
⑵微張力控制
在精軋機(jī)架之間使用了力矩記憶方式對軋件頭部的張力進(jìn)行控制。關(guān)于電機(jī)的負(fù)載力矩由傳動(dòng)裝置內(nèi)部的CPU進(jìn)行計(jì)算，通過網(wǎng)絡(luò)把在傳動(dòng)裝置計(jì)算出的負(fù)載力矩值，傳送到PLC。關(guān)于各個(gè)機(jī)架之間的目標(biāo)張力的設(shè)定，由操作員在HMI上進(jìn)行設(shè)定，軋制頭部時(shí)的張力實(shí)際值也實(shí)時(shí)地用柱狀圖的形式在HMI上顯示出來。
⑶彎輥控制功能
彎輥控制屬于自動(dòng)壓力控制。給出設(shè)定的彎輥壓力值，通過壓力傳感器的反饋信號(hào)與設(shè)定值的比較,經(jīng)PID 控制器計(jì)算后控制伺服閥的開口,從而實(shí)現(xiàn)工作輥的正彎輥和負(fù)彎輥控制。
⑷自動(dòng)厚度控制
粗軋機(jī)自動(dòng)厚度控制（AGC），用于調(diào)節(jié)粗軋機(jī)機(jī)架出口的帶材厚度。GAUGRMETER AGC根據(jù)反饋的輥縫開口度調(diào)節(jié)出口的帶材厚度，為機(jī)架輥縫控制裝置提供修正值。粗軋機(jī)機(jī)架配有壓上液壓缸和電動(dòng)壓下螺絲，SONY位置傳感器和高性能的壓力傳感器。自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行軋機(jī)模數(shù)的輥縫修正，以及軋輥熱變形和磨損引起的影響提供補(bǔ)償。液壓缸的位置控制( HGC) 。從油缸位置傳感器獲得的位置反饋信號(hào)與給定值存在誤差時(shí),通過PID 調(diào)解器計(jì)算,修正伺服閥的輸出,實(shí)現(xiàn)HGC 的閉環(huán)控制。
精軋機(jī)自動(dòng)厚度控制(AGC) 用于調(diào)節(jié)精軋軋機(jī)機(jī)架出口的帶材厚度。精軋機(jī)絕對AGC是一個(gè)增強(qiáng)的GAUGRMETER AGC。GAUGRMETER AGC根據(jù)反饋的輥縫開口度把出口帶材厚度調(diào)節(jié)到精軋機(jī)設(shè)置（FSU）的“絕對”參考值。當(dāng)為機(jī)架輥縫控制裝置提供修正值時(shí)，GAUGRMETER考慮軋機(jī)模數(shù)曲線的非線性特性。利用出口X射線厚度檢測反饋，修正軋機(jī)出口帶材厚度與目標(biāo)值的出口厚度的誤差。
⑸帶材跟蹤和自動(dòng)加減速
通過生產(chǎn)線上的熱金屬探測器檢測帶材的位置，當(dāng)帶材進(jìn)入機(jī)架后，通過軋制力的反饋檢測帶材咬入了第幾個(gè)機(jī)架。當(dāng)帶材咬入第一個(gè)機(jī)架時(shí)，軋制力反饋超過設(shè)定值，各機(jī)架主電機(jī)自動(dòng)開始加速。當(dāng)帶材離開精軋第一個(gè)機(jī)架時(shí)，各個(gè)機(jī)架主電機(jī)按照系統(tǒng)設(shè)定的斜率自動(dòng)減速至設(shè)定值后保持恒速運(yùn)行;
⑹卷取速度/張力控制
根據(jù)帶材卷取張力的目標(biāo)值,在線計(jì)算卷徑、張力給定、轉(zhuǎn)矩給定、角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和機(jī)械損耗。采用間接張力控制方案,使卷取機(jī)能夠根據(jù)卷徑變化和張力計(jì)輸出值,不斷自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)矩輸出,保持軋機(jī)設(shè)定要求出口所需張力。卷取機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速乘以某一系數(shù)后,與速度設(shè)定值的偏差作為卷取機(jī)傳動(dòng)裝置速度環(huán)的輸入。當(dāng)出現(xiàn)斷帶等張力無法建立的故障時(shí),該速度偏差為0 ,速度環(huán)很快退出積分飽和區(qū),限制卷取機(jī)速度的增加,以快速保護(hù)設(shè)備。論文格式。
4.結(jié)束語
上述簡要介紹了TEMIC在鋁連軋?jiān)O(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。TEMIC提供的是1級計(jì)算機(jī)、2級計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)、主要的傳動(dòng)系統(tǒng)等。目前已經(jīng)基本完成設(shè)備調(diào)試，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn)：
[1] 范永強(qiáng). 高速棒材軋機(jī)和線材軋機(jī)中飛剪的自動(dòng)控制[J]. 浙江冶金, 2003, (01) .
[2] 胡建敏,章霞剛,楊軍. 高速線材軋機(jī)的自動(dòng)控制[J].江西冶金, 2005, (01) .
[3] 柴翀. 1450mm 可逆式六輥冷軋機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)[J].軋鋼, 2007, (05).
關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)平臺(tái)；通信；軟交換機(jī)；數(shù)據(jù)備份；設(shè)計(jì)；思路；方案；分析
1 基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信軟交換機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路分析
從理論上來說，建立在計(jì)算機(jī)平臺(tái)基礎(chǔ)之上的通信軟交換機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)是以人工化備份作業(yè)流程為前提，在計(jì)算機(jī)控制影響下以無人干預(yù)為特點(diǎn)的軟交換數(shù)據(jù)備份工作任務(wù)。從傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的角度上來說，要想實(shí)現(xiàn)通信軟交換機(jī)數(shù)據(jù)備份的工作任務(wù)，勢必需要通過購置大量硬件設(shè)備的方式完成對工作平臺(tái)的搭建任務(wù)。從某種意義上來說，通過大量的設(shè)備以及平臺(tái)構(gòu)建方式，一方面雖然能夠確保軟交換機(jī)的數(shù)據(jù)備份工作任務(wù)得到最大限度的縮減，但另一方面也使得工作平臺(tái)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作難度明顯增大。從這一角度上來說，需要通過設(shè)計(jì)方面與網(wǎng)絡(luò)方面的合理優(yōu)化，通過配備計(jì)算機(jī)中心服務(wù)器設(shè)備的方式，撤除傳統(tǒng)意義上的DCN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式，直接在CN2網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式的作用下實(shí)現(xiàn)對軟交換機(jī)數(shù)據(jù)信息的有效獲取，這也就使得傳統(tǒng)作業(yè)模式下文件傳輸過程當(dāng)中所涉及到的帶寬傳輸“阻塞”問題得到了最為有效的削減與控制。
在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，建立在計(jì)算機(jī)平臺(tái)基礎(chǔ)上的整個(gè)通信軟交換機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的編寫模式應(yīng)當(dāng)采取全模塊形式，其目的在于確保整個(gè)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)能夠具備較好為擴(kuò)展性與維護(hù)性。在這一過程當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)與軟交換機(jī)的有效融合是極為必須且可行的。未來發(fā)展過程當(dāng)中的3G終端設(shè)備數(shù)據(jù)備份作業(yè)的實(shí)現(xiàn)僅需要通過增加接口程序應(yīng)用模塊的方式而實(shí)現(xiàn)，從而最大限度的控制各種功能重疊或是交叉的小型工作平臺(tái)的出現(xiàn)。更為關(guān)鍵的在于：在計(jì)算機(jī)平臺(tái)的支持作用之下，整個(gè)模塊編寫作業(yè)的完成可以說是完全建立在主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)當(dāng)中的，通過聯(lián)合核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份的無人干預(yù)屬性，建立在節(jié)點(diǎn)獨(dú)立步驟的完成基礎(chǔ)之上最終確保數(shù)據(jù)在本地磁盤列陣中的有效儲(chǔ)存。
2 基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信軟交換機(jī)的數(shù)據(jù)備份設(shè)計(jì)方案分析
3 結(jié)束語
在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，軟交換技術(shù)的應(yīng)用已成為電信運(yùn)營商商用技術(shù)研究的重點(diǎn)與關(guān)鍵所在，借助于計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)對繁瑣程度較高的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的控制有著重要意義。總而言之，本文針對有關(guān)基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信軟交換機(jī)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路以及設(shè)計(jì)方案的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
參考文獻(xiàn)：
[1]湛文韜、李戰(zhàn)懷、王彥龍等，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)中的日志延遲保護(hù)機(jī)制研究[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2007，44（z3）：220-225.
[2]王迪、舒繼武、沈美明等，一種SAN環(huán)境下數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2006，27（9）：1788-1792.
[3]丁勝、李順新、陳建勛等，數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)中基于角色訪問控制模型的研究[J].微機(jī)發(fā)展，2005，15（5）：59-61，65.
【論文摘要】：在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。
在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價(jià)、近距離、無線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊，由于它的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無線通訊的場合，進(jìn)行"點(diǎn)對點(diǎn)"的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。
一、紅外通信的基本原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PPM）兩種方法。
簡而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。
二、紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)
紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持：
⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)；
⑵主要是用來取代點(diǎn)對點(diǎn)的線纜連接；
⑶新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；
⑷小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點(diǎn)對點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)；
⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。
三、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途
紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中：
⑴筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦；
⑵打印機(jī)、鍵盤鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)設(shè)備；
⑶電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)；
⑷數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表；
⑸工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；
⑹網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。
四、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)
⑴通訊距離短，通訊過程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷；
⑵目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）；
⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。
五、紅外通信技術(shù)對計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì)，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶，可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的文件交換；在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。
六、紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來
目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計(jì)算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個(gè)任選的擴(kuò)展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接；擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間容易實(shí)現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實(shí)現(xiàn)的，所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用，包括各種新潮筆記本計(jì)算機(jī)以及手持式計(jì)算機(jī)，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在也能以無線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場和飯店等地點(diǎn)使用步行傳真機(jī)和打印機(jī)，在這些地方，掌上計(jì)算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī))也可以采用紅外接口裝置。
預(yù)計(jì)在不久的將來，紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費(fèi)電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計(jì)算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強(qiáng)，故國外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔣俊峰.基于單片機(jī)的紅外通訊設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用，2003，11.
[2]曾慶立.遠(yuǎn)距離紅外通訊接口的硬件設(shè)計(jì)與使用[J].吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2001，4.
[3]鄧澤平.一種多用途電度表的紅外通訊問題[J].湖南電力，2003，4.
[4]朱磊，郭華北，朱建.單片機(jī)89C52在多功能電度表中的應(yīng)用研究[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003，2.
伴著淡淡的茶香，高慶獅院士開始敘說他的故事――
兩次改行
“改行對個(gè)人而言，接受起來有難度，但國家和人民的需要是鍛煉和發(fā)揮個(gè)人能力的難逢機(jī)會(huì)。”
30年前，46歲的高慶獅當(dāng)選為中國科學(xué)院院士，成為我國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最早的兩位院士之一，同時(shí)也是當(dāng)時(shí)中國科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部最年輕的院士。
成為院士之前，他的名字就與我國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的許多開創(chuàng)性事件聯(lián)系在一起：他是我國第一顆人造衛(wèi)星地面計(jì)算控制中心早期設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人之一，我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的大型通用電子管、第一臺(tái)大型通用晶體管計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人之一，我國第一臺(tái)10萬次/秒以上晶體管計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，第一臺(tái)超大型向量計(jì)算機(jī)新體系結(jié)構(gòu)原理提出者和總體設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，該機(jī)獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，我國第一個(gè)管理程序的總體設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人。
是什么引領(lǐng)他走上與計(jì)算機(jī)結(jié)緣的道路？高慶獅12歲的時(shí)候，世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC才剛剛問世，他的童年世界里并沒有計(jì)算機(jī)。
1934年8月，高慶獅出生在美麗的鼓浪嶼，在海邊度過的童年，造就了他無憂無慮的性格。太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)后，高慶獅和母親逃回到漳州父親家。在高院士的回憶錄里，對那段時(shí)期的生活是這樣描寫的：“我看到了天天從十多里地外挑著兩百多斤陶器到市區(qū)來沿途叫賣的駝背舅舅和頓頓喝稀飯吃咸菜的瘦弱的外祖母。”
生活對高慶獅來說又是幸運(yùn)的。聰明勤學(xué)的高慶獅遇上了一些好老師。
高慶獅說，“鐘芬小學(xué)（現(xiàn)漳州一小）的楊校長，省立龍溪中學(xué)（現(xiàn)漳州一中）的陳老師（同學(xué)都叫她陳媽媽）都是我的數(shù)學(xué)老師。楊校長教誨大家‘要立志做大事，不要立志做大官’時(shí)的神態(tài)和陳媽媽調(diào)到福州大學(xué)任教，離別時(shí)全班同學(xué)失聲痛哭的情景，我至今歷歷在目。”
“一個(gè)人能夠逐步成長，除了機(jī)遇、機(jī)會(huì)外，真正使你能學(xué)到一些知識(shí)的，都是通過好老師，對此我的體會(huì)非常深刻。”
他兒時(shí)的理想是做一名中學(xué)數(shù)學(xué)教師，像自己母校漳州一中的老師那樣教書育人。
1953年高慶獅以數(shù)學(xué)100分、物理97分的高分考入了北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系，他學(xué)的是抽象數(shù)學(xué)。“我本喜歡抽象數(shù)學(xué)，但為了國家需要兩次被動(dòng)員改行。”高慶獅回憶道。
1956年8月，根據(jù)國家十二年科學(xué)規(guī)劃（1956～1967）和將計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、電子學(xué)、自動(dòng)化列為國家科技發(fā)展4項(xiàng)緊急措施的精神，中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所籌委會(huì)成立，華羅庚任主任委員。同年9月，計(jì)算所與北大和清華合辦了第一屆計(jì)算機(jī)訓(xùn)練班，高慶獅從抽象數(shù)學(xué)專業(yè)被安排轉(zhuǎn)學(xué)計(jì)算數(shù)學(xué)，參加了這一訓(xùn)練班。
這次改行，高慶獅很不情愿。后來在討論班上讀了有關(guān)利用幾何概念來解決計(jì)算問題的論文，才產(chǎn)生了興趣。
北大畢業(yè)后，高慶獅被分配到中國科學(xué)院計(jì)算所的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究和設(shè)計(jì)小組。這一次，他又從計(jì)算數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)總體設(shè)計(jì)，從此與計(jì)算機(jī)結(jié)下了不解之緣。
當(dāng)時(shí)和高慶獅在同一個(gè)組的還有另外兩個(gè)年輕人：沈緒榜和曲佩蘭。3個(gè)人自學(xué)了前蘇聯(lián)的M3和БЭСМ的翻譯資料。弄清原理之后，集中思考了一個(gè)問題，決定計(jì)算機(jī)發(fā)展變化的因素是什么？器件部件發(fā)展變化、應(yīng)用需求的不同和發(fā)展、程序語言及其編譯即應(yīng)用接口的特點(diǎn)、以及計(jì)算機(jī)本身即系統(tǒng)硬軟融合的發(fā)展，這四個(gè)要素缺一不可。他們認(rèn)識(shí)到，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前必須首先分析用戶程序。
此后所有的計(jì)算機(jī)，包括從1958年開始研制的我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的大型通用電子管計(jì)算機(jī)119及第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的大型通用晶體管計(jì)算機(jī)109乙機(jī)、757向量計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是按照這樣的思路做的。
回首峰回路轉(zhuǎn)的樁樁往事，高慶獅深有感觸地說：“改行對個(gè)人而言，接受起來有難度，但國家和人民的需要是鍛煉和發(fā)揮個(gè)人能力的難逢機(jī)會(huì)。”
激情計(jì)算
“我們從沒有考慮有沒有經(jīng)費(fèi)、報(bào)酬、日后算不算成果這些事情，一心想著認(rèn)真完成上級交給的任務(wù)。”
“那是一段充滿激情的歲月，”高慶獅回憶道，“1959年歲末，包括大年夜和春節(jié)，我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的電子管計(jì)算機(jī)119的電路實(shí)驗(yàn)剛剛完成，需要立刻進(jìn)行邏輯圖修改，我們?nèi)肯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)組成員及電路組中志愿支援者一起，8個(gè)人馬上投入戰(zhàn)斗，晚上工作到凌晨2點(diǎn)多。累了就地趴在桌子上，或者到會(huì)議室，半坐半臥在沙發(fā)上，小睡一會(huì)兒。清晨6點(diǎn)起來，清水漱口，派人就近買點(diǎn)早點(diǎn)。飯后又開始投入第二天的戰(zhàn)斗。”
“上世紀(jì)60年代初期，中國科學(xué)院計(jì)算所承擔(dān)了軍用、民用、通用、專用、各式各樣的計(jì)算機(jī)任務(wù)。任務(wù)是五花八門，但是特點(diǎn)都是相同的：沒有合同，沒有經(jīng)費(fèi)。我們從沒有考慮有沒有經(jīng)費(fèi)、報(bào)酬、日后算不算成果這些事情，一心想著認(rèn)真完成上級交給的任務(wù)……”說起這些事情，高慶獅很激動(dòng)。
1973年，在全國實(shí)際研制目標(biāo)200萬～500萬次不能滿足中國飛行體設(shè)計(jì)的計(jì)算流體力學(xué)需要的情況下，當(dāng)時(shí)的國防科委副主任錢學(xué)森根據(jù)飛行體設(shè)計(jì)的需要，要求中科院計(jì)算所在上世紀(jì)70年代研制一億次高性能巨型機(jī)，80年代完成十億次和百億次高性能巨型機(jī)，90年代提供千億次/秒和萬億次/秒的巨型機(jī)。
1973年3月，中科院計(jì)算所老所長閻沛霖帶著高慶獅來到錢學(xué)森那里接受億次機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)。國際上此時(shí)已經(jīng)有了兩種巨型機(jī)，但是第一代ILLIAC4的效率很低、不穩(wěn)定，而第二代向量機(jī)SRAR100的條件國內(nèi)難以達(dá)到。
在閱讀了國外有關(guān)材料后，高慶獅發(fā)現(xiàn)這兩種截然不同的巨型機(jī)是等價(jià)的。關(guān)鍵在于向量必須進(jìn)行分段、流水線處理，使用必須依靠向量語言。于是，1973年5月，高慶獅分析了已存在的巨型機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)之后，提出了實(shí)現(xiàn)向量語言的縱橫加工向量機(jī)和適合國情、全部可以國產(chǎn)化的億次/秒巨型機(jī)的設(shè)計(jì)方案。
由于億次機(jī)，高慶獅有了更多機(jī)會(huì)和錢學(xué)森相處。那個(gè)時(shí)候，高慶獅每兩個(gè)星期向錢學(xué)森單獨(dú)匯報(bào)一次工作。“錢老看數(shù)學(xué)方程，使用形象思維，把數(shù)學(xué)、力學(xué)融為一體。”
在飛行體模擬計(jì)算中，數(shù)十人使用計(jì)算工具，花半年時(shí)間算出5個(gè)有效位，與后來實(shí)驗(yàn)對比，結(jié)果沒有一位正確。而錢學(xué)森一個(gè)人使用筆和紙，花兩星期時(shí)間算出兩位數(shù)，卻能與實(shí)驗(yàn)吻合。“他是從力學(xué)的角度，先忽略次要因素，逐步修正。”與錢學(xué)森的接觸，使高慶獅獲益匪淺。
高慶獅在研究巨型計(jì)算機(jī)的同時(shí)，還研究了串行算法并行化。他意識(shí)到巨型機(jī)都是基于并行計(jì)算的，但是計(jì)算題目并不都適合并行計(jì)算，而串行算法會(huì)嚴(yán)重影響巨型機(jī)的使用效率和使用范圍。1974年，他提出了一階遞推的常數(shù)效率的“縱橫加工并行算法”，比美國雜志上相近的論文早13年。
1978年，高慶獅提出了虛共存細(xì)胞結(jié)構(gòu)縱橫加工向量機(jī)原理，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了十億次和百億次巨型機(jī)方案。他發(fā)表在國際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)年會(huì)的“素?cái)?shù)地址快速計(jì)算”，克服了美國素?cái)?shù)巨型機(jī)浪費(fèi)存儲(chǔ)空間的缺點(diǎn)。
勇于挑戰(zhàn)
“不要幻想經(jīng)過成千上萬個(gè)聰明人沒有搜索到的重要的科技寶藏，會(huì)突然從天上掉到你的口袋里。”
高慶獅喜歡做那種人們認(rèn)為做不到或是難度很大的工作。他認(rèn)為，這些項(xiàng)目往往會(huì)是重要的技術(shù)增長點(diǎn)和突破口。
1980年，當(dāng)巨型機(jī)的任務(wù)轉(zhuǎn)到國防科技大學(xué)后，中國科學(xué)院轉(zhuǎn)向研究面向未來智能領(lǐng)域應(yīng)用的巨型機(jī)系統(tǒng)，其主要目的之一是探索計(jì)算機(jī)協(xié)助人類進(jìn)行創(chuàng)造性勞動(dòng)的途徑。該項(xiàng)目1986年被列入國家“863”計(jì)劃。
在這項(xiàng)研究中，高慶獅發(fā)現(xiàn)，人類智能活動(dòng)的基本模式之一是“宏變換”，并發(fā)表了一組有關(guān)宏變換和選擇跳躍搜索的論文，包括多項(xiàng)式算法、線性算法、局部搜索和常數(shù)算法，這些算法都比美國同類算法早。
在對人工智能活動(dòng)研究的基礎(chǔ)上，高慶獅對具有巨大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的機(jī)器翻譯產(chǎn)生了濃厚興趣，把機(jī)器翻譯作為獨(dú)立研究課題。
上世紀(jì)80年代末，高慶獅組織和指導(dǎo)由他的博士生、碩士生及協(xié)作人員組成的20名研究開發(fā)小組進(jìn)行開發(fā)。90年代又提出基于變換的多語言互譯新方法，并與公司合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他的學(xué)生陳肇雄博士組織另外兩個(gè)協(xié)作單位，進(jìn)行改進(jìn)和產(chǎn)品化，即EC863，該成果獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
從2000年開始，高慶獅提出國際上第一個(gè)不需要事先切分，其速度與語言知識(shí)組塊多少無關(guān)的多語言機(jī)器翻譯方法，及提高自然語言口語識(shí)別和文字手寫（包括在線非在線）及印刷體識(shí)別率的有效方法，并且前后申請了3個(gè)發(fā)明專利，一步一步向鎖定的實(shí)用目標(biāo)推進(jìn)。
與此同時(shí)，高慶獅開始研究網(wǎng)絡(luò)安全問題，提出了國際上第一個(gè)從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度來防止病毒攻擊和盜竊的方案，并獲得了發(fā)明專利。
2003年，高慶獅在準(zhǔn)備給學(xué)外語的研究生開指導(dǎo)學(xué)習(xí)課程“語言學(xué)進(jìn)展”、閱讀模糊語言學(xué)時(shí)，發(fā)現(xiàn)并證明了已經(jīng)有40年歷史、10多個(gè)權(quán)威國際會(huì)議及國際權(quán)威雜志的數(shù)千篇SCI文章支持的Zadeh模糊集合論有嚴(yán)重錯(cuò)誤和缺點(diǎn)。缺點(diǎn)使得它無法刻畫客觀世界各種模糊現(xiàn)象，不存在補(bǔ)集，不完備。于是，高慶獅提出了克服其全部缺點(diǎn)，與通常思維、邏輯一致，與經(jīng)典集合一致的新模糊集合理論。
從計(jì)算機(jī)開發(fā)到研制巨型機(jī)，從巨型機(jī)轉(zhuǎn)而瞄準(zhǔn)人工智能，從人工智能到研究機(jī)器翻譯、網(wǎng)絡(luò)安全，高慶獅的研究課題在過去的幾十年中幾經(jīng)變化。對此，高慶獅講道，上世紀(jì)50年代到70年代，課題是國家給的，努力去完成就是。從80年代開始，國家只給意向，甚至不給，要靠自己獨(dú)立思考。對于如何尋找到有價(jià)值的課題，他認(rèn)為關(guān)鍵是要獨(dú)立思考，不人云亦云。獨(dú)立判斷是非曲直，獨(dú)立判斷經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和理論價(jià)值。
論文摘要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給我們帶來很大的方便，同時(shí)也帶來了許多的網(wǎng)絡(luò)安全隱患，諸如陷門、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)竊密、木馬掛馬、黑客侵襲、病毒攻擊之類的網(wǎng)絡(luò)安全隱患一直都威脅著我們。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)，如何在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)大環(huán)境之下，確保其安全運(yùn)行，完善安全防護(hù)策略，已經(jīng)成為了相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。該文首先分析了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作中的安全問題，其次，從多個(gè)方面就如何有效加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)進(jìn)行了深入的探討，具有一定的參考價(jià)值。
1概述
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給我們帶來很大的方便，同時(shí)也帶來了許多的網(wǎng)絡(luò)安全隱患，諸如陷門、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)竊密、木馬掛馬、黑客侵襲、病毒攻擊之類的網(wǎng)絡(luò)安全隱患一直都威脅著我們。為了確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全，特別是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全，目前已經(jīng)采用了諸如服務(wù)器、通道控制機(jī)制、防火墻技術(shù)、入侵檢測之類的技術(shù)來防護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全管理，即便如此，仍然存在著很多的問題，嚴(yán)重危害了社會(huì)安全。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)，如何在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)大環(huán)境之下，確保其安全運(yùn)行，完善安全防護(hù)策略，已經(jīng)成為了相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作中的安全問題分析
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的共享性、開放性的特性給互聯(lián)網(wǎng)用戶帶來了較為便捷的信息服務(wù)，但是也使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了一些安全問題。在開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作時(shí)，應(yīng)該將管理工作的重點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)信息的和訪問方面，確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)免受干擾和非法攻擊。
2.1安全指標(biāo)分析
（1）保密性
通過加密技術(shù)，能夠使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動(dòng)篩選掉那些沒有經(jīng)過授權(quán)的終端操作用戶的訪問請求，只能夠允許那些已經(jīng)授權(quán)的用戶來利用和訪問計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)。
（2）授權(quán)性
用戶授權(quán)的大小與其能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能夠利用和訪問的范圍息息相關(guān)，我們一般都是采取策略標(biāo)簽或者控制列表的形式來進(jìn)行訪問，這樣做的目的就在于能夠有效確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)授權(quán)的正確性和合理性。
（3）完整性
可以通過散列函數(shù)或者加密的方法來防治非法信息進(jìn)入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以此來確保所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的完整性。
（4）可用性
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該要確保信息資源具有可用性，在突然遇到攻擊的時(shí)候，能夠及時(shí)使得各類信息資源恢復(fù)到正常運(yùn)行的狀態(tài)。
（5）認(rèn)證性
為了確保權(quán)限所有者和權(quán)限提供者都是同一用戶，目前應(yīng)用較為廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)認(rèn)證方式一般有兩種，分別是數(shù)據(jù)源認(rèn)證和實(shí)體性認(rèn)證兩種，這兩種方式都能夠得到在當(dāng)前技術(shù)條件支持。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理中的安全性問題
大量的實(shí)踐證明，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理中存在的安全性問題主要有兩種類型，第一種主要針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作的可用性和完整性，屬于信息安全監(jiān)測問題；第二種主要針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作的抗抵賴性、認(rèn)證性、授權(quán)性、保密性，屬于信息訪問控制問題。
（1）信息安全監(jiān)測
有效地實(shí)施信息安全監(jiān)測工作，可以在最大程度上有效消除網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)脆弱性與網(wǎng)絡(luò)信息資源開放性二者之間的矛盾，能夠使得網(wǎng)絡(luò)信息安全的管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患源，及時(shí)預(yù)警處理遭受攻擊的對象，然后再確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)能夠得以恢復(fù)。
（2）信息訪問控制問題
整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理的核心和基礎(chǔ)就是信息訪問控制問題。信息資源使用方和擁有方在網(wǎng)絡(luò)信息通信的過程都應(yīng)該有一定的訪問控制要求。換而言之，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)的對象應(yīng)該放在資源信息的和個(gè)人信息的儲(chǔ)存。
3如何有效加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)
（1）高度重視，完善制度
根據(jù)單位環(huán)境與特點(diǎn)制定、完善相關(guān)管理制度。如計(jì)算機(jī)應(yīng)用管理規(guī)范、保密信息管理規(guī)定、定期安全檢查與上報(bào)等制度。成立領(lǐng)導(dǎo)小組和工作專班，完善《計(jì)算機(jī)安全管理制度》、《網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急預(yù)案》和《計(jì)算機(jī)安全保密管理規(guī)定》等制度，為規(guī)范管理夯實(shí)了基礎(chǔ)。同時(shí)，明確責(zé)任，強(qiáng)化監(jiān)督。嚴(yán)格按照保密規(guī)定，明確涉密信息錄入及流程，定期進(jìn)行安全保密檢查，及時(shí)消除保密隱患，對檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，提出整改時(shí)限和具體要求，確保工作不出差錯(cuò)。此外，加強(qiáng)培訓(xùn)，廣泛宣傳。有針對性組織開展計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、數(shù)據(jù)傳輸安全和病毒防護(hù)等基本技能培訓(xùn)，利用每周學(xué)習(xí)日集中收看網(wǎng)絡(luò)信息安全知識(shí)講座，使信息安全意識(shí)深入人心。 （2）合理配置，注重防范
第一，加強(qiáng)病毒防護(hù)。單位中心機(jī)房服務(wù)器和各基層單位工作端均部署防毒、殺毒軟件，并及時(shí)在線升級。嚴(yán)格區(qū)分訪問內(nèi)、外網(wǎng)客戶端，對機(jī)房設(shè)備實(shí)行雙人雙查，定期做好網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及各項(xiàng)數(shù)據(jù)備份工作，對重要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)備份，異地儲(chǔ)存。同時(shí)，嚴(yán)格病毒掃描。針對網(wǎng)絡(luò)傳輸、郵件附件或移動(dòng)介質(zhì)的方式接收的文件，有可能攜帶病毒的情況，要求接收它們之前使用殺毒軟件進(jìn)行病毒掃描。第二，加強(qiáng)強(qiáng)弱電保護(hù)。在所有服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入端安裝弱電防雷設(shè)備，在所有弱電機(jī)房安裝強(qiáng)電防雷保護(hù)器，保障雷雨季節(jié)主要設(shè)備的安全運(yùn)行。第三，加強(qiáng)應(yīng)急管理。建立應(yīng)急管理機(jī)制，完善應(yīng)急事件出現(xiàn)時(shí)的事件上報(bào)、初步處理、查實(shí)處理、責(zé)任追究等措施，并定期開展進(jìn)行預(yù)演，確保事件發(fā)生時(shí)能夠從容應(yīng)對。第四，加強(qiáng)“兩個(gè)隔離”管理。即內(nèi)、外網(wǎng)物理徹底隔離和通過防火墻進(jìn)行“邊界隔離”，通過隔離實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)外來攻擊，防止內(nèi)、外網(wǎng)串聯(lián)。第五，嚴(yán)格移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)應(yīng)用管理。對單位所有的移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行登記，要求使用人員嚴(yán)格執(zhí)行《移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)管理制度》，杜絕外來病毒的入侵和泄密事件的發(fā)生。同時(shí)，嚴(yán)格安全密碼管理。所有工作用機(jī)設(shè)置開機(jī)密碼，且密碼長度不得少于8位，定期更換密碼。第六，嚴(yán)格使用桌面安全防護(hù)系統(tǒng)。每臺(tái)內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都安裝了桌面安全防護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對計(jì)算機(jī)設(shè)備軟、硬件變動(dòng)情況的適時(shí)監(jiān)控。第七，嚴(yán)格數(shù)據(jù)備份管理。除了信息中心對全局?jǐn)?shù)據(jù)定期備份外，要求個(gè)人對重要數(shù)據(jù)也定期備份，把備份數(shù)據(jù)保存在安全介質(zhì)上。
（3）堅(jiān)持以信息安全等級保護(hù)工作為核心
把等級保護(hù)的相關(guān)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與自身的安全需求深度融合，采取一系列有效措施，使等級保護(hù)制度在全局得到有效落實(shí)，有效的保障業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)安全。
第一，領(lǐng)導(dǎo)高度重視，組織保障有力。單位領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該高度重視信息化和信息安全工作，成立專門的信息中心，具體負(fù)責(zé)等級保護(hù)相關(guān)工作，統(tǒng)籌全局的信息安全工作。建立可靠的信息安全基礎(chǔ)設(shè)施，重點(diǎn)強(qiáng)化第二級信息系統(tǒng)的合規(guī)建設(shè)，加強(qiáng)了信息系統(tǒng)的運(yùn)維管理，對重要信息系統(tǒng)建立了災(zāi)難備份及應(yīng)急預(yù)案，有效提高了系統(tǒng)的安全防護(hù)水平。
第二，完善措施，保障經(jīng)費(fèi)。一是認(rèn)真組織開展信息系統(tǒng)定級備案工作。二是組織開展信息系統(tǒng)等級測評和安全建設(shè)整改。三是開展了信息安全檢查活動(dòng)。對信息安全、等級保護(hù)落實(shí)情況進(jìn)行了檢查。
第三，建立完善各項(xiàng)安全保護(hù)技術(shù)措施和管理制度，有效保障重要信息系統(tǒng)安全。一是對網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)進(jìn)行安全區(qū)域劃分。按照《信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求》，提出了“縱向分層、水平分區(qū)、區(qū)內(nèi)細(xì)分”的網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)域劃分原則，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了認(rèn)真梳理、合理規(guī)劃、有效調(diào)整。二是持續(xù)推進(jìn)病毒治理和桌面安全管理。三是加強(qiáng)制度建設(shè)和信息安全管理。本著“預(yù)防為主，建章立制，加強(qiáng)管理，重在治本”的原則，堅(jiān)持管理與技術(shù)并重的原則，對信息安全工作的有效開展起到了很好的指導(dǎo)和規(guī)范作用。
（4）采用專業(yè)性解決方案保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全
大型的單位，如政府、高校、大型企業(yè)由于網(wǎng)絡(luò)信息資源龐大，可以采用專業(yè)性解決方案來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全，諸如銳捷網(wǎng)絡(luò)門戶網(wǎng)站保護(hù)解決方案。銳捷網(wǎng)絡(luò)門戶網(wǎng)站保護(hù)解決方案能提供從網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層到Web層的全面防護(hù)；其中防火墻、IDS分別提供網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層防護(hù)，ACE對Web服務(wù)提供帶寬保障；而方案的主體產(chǎn)品銳捷WebGuard（WG）進(jìn)行Web攻擊防御，方案能給客戶帶來的價(jià)值：
防網(wǎng)頁篡改、掛馬
許多大型的單位作為公共信息提供者，網(wǎng)頁被篡改、掛馬將造成不良社會(huì)影響，降低單位聲譽(yù)。目前客戶常用的防火墻、IDS/ IPS、網(wǎng)頁防篡改，無法解決通過80端口、無特征庫、針對動(dòng)態(tài)頁面的Web攻擊。WebGuard DDSE深度解碼檢測引擎有效防御SQL注入、跨站腳本等。
高性能，一站式保護(hù)各院系網(wǎng)站
對于大型單位客戶，往往擁有眾多部門，而并非所有大型單位都將各部門網(wǎng)站統(tǒng)一管理。各部門網(wǎng)站技術(shù)運(yùn)維能力相對較弱，經(jīng)常成為攻擊重點(diǎn)。WebGuard利用高性能多核架構(gòu)，提供并行處理。支持在網(wǎng)絡(luò)出口部署，一站式保護(hù)各部門網(wǎng)站。
“零配置”運(yùn)行，簡化部署
WebGuard針對用戶，集成默認(rèn)配置模板，支持“零配置”運(yùn)行。一旦上線，即可防護(hù)絕大多數(shù)攻擊。后續(xù)用戶可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況，進(jìn)行優(yōu)化策略。避免同類產(chǎn)品常見繁瑣配置，毋須客戶具備專業(yè)的安全技能，即可擁有良好的體驗(yàn)。
滿足合規(guī)性檢查要求
繼08年北京奧運(yùn)、09年國慶60周年后，10年上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)先后舉行。在重大活動(dòng)前后，各級主管單位和公安部門，紛紛發(fā)文，要求針對網(wǎng)站安全采取措施。WebGuard恰好能很好的滿足合規(guī)性檢查的需求，幫助用戶順利通過檢查。
4結(jié)束語
新時(shí)期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理工作正向著系統(tǒng)化、集成化、多元化的方向發(fā)展，但是網(wǎng)絡(luò)信息安全問題日益突出，值得我們大力關(guān)注，有效加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)是極為重要的，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]段盛.企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)可靠性探討[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2000(26):134-136.
[2]李曉琴.張卓容.醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息管理的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].醫(yī)療裝備，2003.(16):109-113.
[3]李曉紅.婦幼保健信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的建立與應(yīng)用[J].中國婦幼保健，2010(25):156-158.
[4]羅宏儉.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在公路建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用[J].交通科技，2009.(1):120-125.
[5] Bace Rebecca.Intrusion Detection[M].Macmillan Technical Publishing，2000.
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)家的靈魂。試想：離開公理化思想，何談歐幾里得(古希臘最享有盛名的數(shù)學(xué)家。其著作《幾何原本》聞名于世，是我國歷史上最早翻譯的西方名著)、希爾伯特(德國著名數(shù)學(xué)家。1900年，希爾伯特在巴黎的國際數(shù)學(xué)家大會(huì)上提出了著名的“希爾伯特的23個(gè)問題”。其著作有《希爾伯特全集》《幾何基礎(chǔ)》等)?沒有數(shù)形結(jié)合思想，笛卡爾(著名的法國哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，解析幾何學(xué)奠基人之一)焉能成為笛卡爾?沒有數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)思想，怎論布爾巴基學(xué)派?……
數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)思想體現(xiàn)在他們的創(chuàng)新性數(shù)學(xué)研究之中，包括他們提出的新概念、新理論、新方法。牛頓、萊布尼茨的微積分思想，高斯、波約、羅巴切夫斯基的非歐幾何思想，伽羅瓦的“群”的概念，哥德爾不完全性定理與圖靈機(jī)，納什均衡理論……匯成了波瀾壯闊的數(shù)學(xué)思想海洋，構(gòu)成了人類思想史上不可磨滅的篇章。
數(shù)學(xué)家們的數(shù)學(xué)觀也屬于數(shù)學(xué)思想的范疇，包括他們對數(shù)學(xué)的本質(zhì)、特點(diǎn)、意義和價(jià)值的認(rèn)識(shí)。對數(shù)學(xué)知識(shí)來源、與人類其他知識(shí)領(lǐng)域的關(guān)系的看法，以及科學(xué)方法論方面的見解。當(dāng)然，在這些問題上，古往今來數(shù)學(xué)家們的意見是很不相同有時(shí)甚至是對立的。但正是這些不同的聲音，合成了理性思維的交響樂。
正如人們通過繪畫作品或樂曲來認(rèn)識(shí)和鑒賞畫家或作曲家一樣，數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)思想無疑是人們了解數(shù)學(xué)家和評價(jià)數(shù)學(xué)家的主要依據(jù)，也是數(shù)學(xué)家貢獻(xiàn)于人類和人們要向數(shù)學(xué)家求知的主要內(nèi)容。
數(shù)學(xué)思想是不是只有數(shù)學(xué)家才需要具備呢?當(dāng)然不是。數(shù)學(xué)是自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)的基礎(chǔ)，這一點(diǎn)已越來越成為當(dāng)今社會(huì)的共識(shí)。數(shù)學(xué)的這種基礎(chǔ)地位，首先是由于它作為科學(xué)的語言和工具在人類幾乎一切知識(shí)領(lǐng)域獲得日益廣泛的應(yīng)用，更重要的還在于數(shù)學(xué)對于人類社會(huì)的文化功能，即培養(yǎng)和發(fā)展人的思維能力，特別是精密的思維能力。一個(gè)人不管將來從事何種職業(yè)，思維能力都可以說是無形的資本，而數(shù)學(xué)恰恰是鍛煉這種思維能力的體操。這也正是數(shù)學(xué)為什么會(huì)成為每個(gè)受教育的人一生中學(xué)習(xí)時(shí)間最長的學(xué)科之一。這并不是說，我們在學(xué)校中學(xué)習(xí)過的每一個(gè)具體的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)都會(huì)在日后的生活與工作中派上用處，而是數(shù)學(xué)影響一個(gè)人終身發(fā)展的思維方式。
以歐幾里得幾何為例，我們在學(xué)校里學(xué)過的大多數(shù)幾何定理，在我們今后的生活中大概很少有用甚至基本不用，但歐氏幾何嚴(yán)格的演繹思想和推理方法，在造就各行各業(yè)的精英人才方面，卻有著毋庸否定的意義。事實(shí)上，從牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》到愛因斯坦的相對論著作，從法國大革命的《人權(quán)宣言》到馬克思的《資本論》，乃至現(xiàn)代諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主們的論著中，我們都不難看到歐幾里得的身影。另一方面，數(shù)學(xué)的定量化思想更是以空前的廣度與深度向人類幾乎所有的知識(shí)領(lǐng)域滲透。數(shù)學(xué)，從嚴(yán)密的論證到精確的計(jì)算，為人類提供了精密思維的典范。
一個(gè)戲劇性的例子是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中扮演關(guān)鍵角色的所謂“程序內(nèi)存”概念或“程序自動(dòng)化”思想。我們知道，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)(ENIAC)在制成之初，由于計(jì)算速度的提高與人工編制程序的遲緩之間的尖銳矛盾而瀕于夭折。在這一關(guān)鍵時(shí)刻，恰恰是數(shù)學(xué)家馮?諾依曼提出的“程序內(nèi)存”概念拯救了人類這一偉大的技術(shù)發(fā)明。直到今天，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本原理仍然遵循著馮?諾依曼的主要思想，馮?諾依曼也因此被尊為“計(jì)算機(jī)之父”(雖然現(xiàn)在知道他并不是歷史上提出此種想法的唯一數(shù)學(xué)家)。“程序內(nèi)存”似乎并非“數(shù)學(xué)”的概念，卻要等待數(shù)學(xué)家并且是馮?諾依曼這樣的大數(shù)學(xué)家的頭腦來創(chuàng)造，這難道不耐人尋味嗎?因此，我們可以說，數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)思想是全社會(huì)的財(cái)富。
數(shù)學(xué)的傳播與普及，除了具體數(shù)學(xué)知識(shí)的傳播與普及，更實(shí)質(zhì)性的是數(shù)學(xué)思想的傳播與普及。在科學(xué)技術(shù)日益數(shù)學(xué)化的今天，已越來越成為一種社會(huì)需要了――如果有越來越多的人能夠或多或少地運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式來思考和處理問題，那將會(huì)是怎樣一幅社會(huì)進(jìn)步的前景啊!
編者按：布爾巴基。20世紀(jì)最有影響的數(shù)學(xué)家集體，產(chǎn)生于20世紀(jì)30年代，由法國一批年輕的數(shù)學(xué)家組成、
《數(shù)學(xué)的建筑》選編了兩篇能集中反映該學(xué)派對教學(xué)的基本觀點(diǎn)的著作《數(shù)學(xué)的建筑》和《數(shù)學(xué)研究者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》。另外還選了布爾巴基奠基者，H.嘉當(dāng)、韋伊以及狄奧多涅介紹布爾巴基的論文。這些著作和論文，是研究布爾巴基學(xué)派的主要原始文獻(xiàn)，為我們揭開了布爾巴基的神秘面紗。
文集中的作品大都短小精悍，充滿科學(xué)的真知灼見，在國外流傳頗廣。這些作品可以說是數(shù)學(xué)思想海洋中的珍奇貝殼，數(shù)學(xué)百花園中的美麗花束。我們并不奢望這樣一些貝殼和花束能夠扭轉(zhuǎn)功利的時(shí)潮，但我們相信愛因斯坦在紀(jì)念牛頓時(shí)所說的話：“理解力的產(chǎn)品要比喧嚷紛擾的世代經(jīng)久，它能經(jīng)歷好多個(gè)世紀(jì)而繼續(xù)發(fā)出光和熱。”走近教學(xué)，所有的人都會(huì)開卷受益。
論文摘要：全球信息化時(shí)代的到來，為人們的生活帶來的巨大的變化，信息共享、信息交互程度的不斷提高，也同時(shí)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求。如何能夠使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的硬件、軟件以及傳輸數(shù)據(jù)的安全得到有效的保證，成為信息時(shí)代的首要問題。
1、前言
計(jì)算機(jī)誕生之初功能較為單一，數(shù)據(jù)處理相對簡單，而隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)功能的多樣化與信息處理的復(fù)雜程度顯著提高。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，將過去時(shí)間與空間相對獨(dú)立和分散的信息集成起來，構(gòu)成龐大的數(shù)據(jù)信息資源系統(tǒng)，為人們提供更加便捷化的信息處理與使用方式，極大的推動(dòng)了信息化時(shí)代的發(fā)展進(jìn)程。然而，隨之而來的是這些信息數(shù)據(jù)的安全問題，公開化的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為非法入侵者提供了可乘之機(jī)，不但會(huì)對重要的信息資源造成損壞，同時(shí)也會(huì)給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶來相當(dāng)大的安全隱患。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題成為當(dāng)今最為熱門的焦點(diǎn)之一，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，安全防范措施也在不斷更新。
2、影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素分析
影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素有很多，其中既包括人為因素，也包括技術(shù)因素，因此，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全受到威脅時(shí)，首先要確定導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)威脅的因素來源，這樣才能夠有效的、有針對性的進(jìn)行破解，從而維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的完整性、秘密性與可用性。
2.1人為操作失誤導(dǎo)致的安全隱患
計(jì)算機(jī)用戶都擁有各自不同的網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)限，由于用戶安全意識(shí)不強(qiáng)經(jīng)常會(huì)給不法分子可乘之機(jī)，在用戶將密碼泄露或密碼設(shè)置過于簡單的情況下，非法用戶很容易侵入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行使用或篡改、刪除、破壞等。因此，由于合法用戶人為保護(hù)程度不夠而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中常見的隱患之一。
2.2人為的惡意攻擊
人為的惡意攻擊是目前最為常見同時(shí)也是威脅力最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全隱患，病毒與黑客就是人為惡意攻擊的體現(xiàn)。惡意攻擊往往具有很強(qiáng)的針對性，因此破壞程度較大，不僅能夠截獲、竊取和破譯重要信息，同時(shí)也能夠?qū)π畔?shù)據(jù)造成破壞性的影響，對其的可用性與完整性進(jìn)行損壞。木馬程序是人為惡意攻擊的代表性手段之一，它可以偽裝成系統(tǒng)程序或其他可執(zhí)行文件來誘使用戶啟用，從而為惡意攻擊者提供端口信息，為實(shí)施進(jìn)一步攻擊帶來可能。由此可見，人為惡意攻擊的存在使計(jì)算機(jī)用戶很難防范，特別是一般用戶遭到惡意攻擊的幾率要大大高于一些高端用戶。
2.3軟件本身的漏洞
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件多樣化程度的不斷提高，軟件開發(fā)的復(fù)雜程度也不斷提高，成千上萬的代碼構(gòu)成的邏輯指令，再由繁雜的邏輯指令構(gòu)建成能夠?qū)崿F(xiàn)用戶需求的軟件功能，其中程序漏洞的存在在所難免。黑客就是針對這些漏洞來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊的，軟件的漏洞甚至可以造成致命的網(wǎng)絡(luò)打擊，黑客的攻擊與軟件的不斷完善是一對長期伴生的矛盾，也成為了不可忽視的網(wǎng)絡(luò)安全隱患。
3、維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的幾點(diǎn)對策
3.1物理安全維護(hù)對策
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全包括物理安全與邏輯安全，物理安全往往容易被人忽略，如果能夠引起人們的關(guān)注，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理安全還是能夠得到有效保障的。首先，物理安全是針對物理介質(zhì)層次而言的，明確物理安全范圍的界定，對構(gòu)建物理安全體系非常必要。自然災(zāi)害所導(dǎo)致的設(shè)備物理損壞或操作失誤而導(dǎo)致的硬件設(shè)備損毀，都屬于物理安全范疇。因此，在計(jì)算機(jī)設(shè)備的維護(hù)上，既要做到最大限度的防止自然災(zāi)害所帶來的破壞，同時(shí)更要注意人為操作的規(guī)范性，避免因操作不當(dāng)而對硬件存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)造成損壞。
3.2防火墻過濾措施
防火墻技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)之間的一道安全屏障，目前所使用的防火墻具有雙層式結(jié)構(gòu)，外部防火墻可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包過濾功能，內(nèi)部防火墻是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)連接的一條安全通道。防火墻位于計(jì)算機(jī)與外部網(wǎng)絡(luò)之間，實(shí)現(xiàn)了限制外界用戶對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問，同時(shí)也將內(nèi)部用戶訪問外部網(wǎng)絡(luò)劃分為不同權(quán)限。任何接入因特網(wǎng)的用戶，開啟防火墻進(jìn)行數(shù)據(jù)包過濾與內(nèi)部防護(hù)非常重要。
3.3入侵檢測技術(shù)
入侵檢測技術(shù)是針對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全而設(shè)計(jì)的檢測程序，啟動(dòng)入侵檢測程序可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并向管理員報(bào)告系統(tǒng)中存在的未經(jīng)授權(quán)的入侵或異常狀況。入侵檢測系統(tǒng)不僅可以發(fā)出入侵警告，同時(shí)也可以及時(shí)做出應(yīng)對反映，對入侵源進(jìn)行及時(shí)的切斷，從而最大限度的保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全，提高計(jì)算機(jī)的抗病毒入侵能力。
3.4計(jì)算機(jī)漏洞掃描措施
應(yīng)用軟件的不斷更新，功能復(fù)雜程度的不斷提升與網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的日益增加，都增添了計(jì)算機(jī)漏洞的產(chǎn)生幾率，依靠人為的漏洞查詢顯然不切實(shí)際，那么如何對計(jì)算機(jī)漏洞進(jìn)行查找并改進(jìn)，就成為了困擾軟件開發(fā)者的一個(gè)核心問題。安裝計(jì)算機(jī)漏洞掃描系統(tǒng)就可以及時(shí)查找與發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞，并對該漏洞進(jìn)行威脅等級評估，同時(shí)提出修改建議。利用這種掃描工具，可以通過及時(shí)安裝補(bǔ)丁來完善軟件程序，彌補(bǔ)系統(tǒng)漏洞，從而消除安全隱患。計(jì)算機(jī)漏洞掃描不僅保護(hù)了系統(tǒng)的完備性不受侵害，同時(shí)也促使軟件開發(fā)者不斷關(guān)注軟件漏洞，并及時(shí)修正程序，是一種促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷完善的有效手段，也是維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的重要對策之一。
4、結(jié)語
構(gòu)建全球化的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已經(jīng)成為了當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的共識(shí)，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最根本支撐點(diǎn)，就是強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全保障，因此，針對各種安全隱患而采取的網(wǎng)絡(luò)安全對策顯得尤為重要，應(yīng)當(dāng)引起廣大信息使用者的廣泛關(guān)注。無論是在局域網(wǎng)還是因特網(wǎng)都同樣存在信息數(shù)據(jù)的保護(hù)問題，在人為因素與技術(shù)因素的干擾下，如何實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的最大化安全成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展的根本出發(fā)點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全對策應(yīng)當(dāng)更加全方位的針對各種安全隱患，并充分考慮到各種威脅的特點(diǎn)來實(shí)施，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)我們保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)完整性、可用性與保密性的目標(biāo)，隨著網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的進(jìn)步而不斷繼續(xù)完善，是我們今后將繼續(xù)探討的核心之一。
參考文獻(xiàn)
1對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的需求分析
1．1來自培養(yǎng)方案和課程體系的需求眾所周知，目前國內(nèi)各普通高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案，基本是以國際主流的ACM和IEEE系列課程教學(xué)計(jì)劃即著名的計(jì)算學(xué)科教學(xué)計(jì)劃2004(ComputingCurricula2004，簡稱CC2004)為主制訂的，CC2004列出該專業(yè)學(xué)生建構(gòu)其領(lǐng)域核心知識(shí)體系結(jié)構(gòu)框架所必需的核心知識(shí)單元模塊，并基于此開設(shè)相應(yīng)的專業(yè)課程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或曰面向網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算便是其中之一的重要核心知識(shí)單元。［1］［2］多年來的教學(xué)實(shí)踐和反饋表明，僅僅開設(shè)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》一門課程，對于主要以培養(yǎng)工程應(yīng)用型本科畢業(yè)生、以滿足學(xué)生就業(yè)和在該行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)生存與職業(yè)發(fā)展需求為主的普通高校，以及具有自主設(shè)置目錄外二級學(xué)科網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、定位于為社會(huì)培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程師的高校而言，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，對課程體系的研究與改革、整合與建設(shè)勢在必行。參考筆者《普通高校工程型應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)專業(yè)方向課程改革與實(shí)踐初探》一文，［3］將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這一公認(rèn)的較難學(xué)懂、理論與實(shí)踐性較強(qiáng)的課程作為基礎(chǔ)入門性的必修課程，通過網(wǎng)絡(luò)工程與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理、信息安全、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、Web開發(fā)技術(shù)等一系列后續(xù)拓展的特色課程群，構(gòu)建出一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系和具有特色及優(yōu)勢的專業(yè)方向課程群。［4］例如:可以形成以網(wǎng)絡(luò)工程與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理、信息安全等課程為主的、適當(dāng)偏硬的系統(tǒng)集成/組網(wǎng)工程類網(wǎng)絡(luò)人才的培養(yǎng)路線，其未來的職業(yè)定位以網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)/系統(tǒng)管理員為主;或者也可以形成以網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、WEB開發(fā)技術(shù)等課程為主構(gòu)成的、適當(dāng)偏軟的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)/站點(diǎn)設(shè)計(jì)類網(wǎng)絡(luò)人才的培養(yǎng)路線，其未來的職業(yè)定位以軟件工程師、網(wǎng)站站長等為主。基于課程整合和課程體系/課程群建設(shè)的理念，改革人才培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，并開展配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的建設(shè)。如圖1所示，在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要統(tǒng)籌規(guī)劃，兼顧多門專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)需求，并配合課程群的建設(shè)需要，避免出現(xiàn)很多高校把專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建成了計(jì)算機(jī)機(jī)房、僅有聯(lián)網(wǎng)PC機(jī)數(shù)量優(yōu)勢的普遍現(xiàn)象。1．2來自課題研究型教學(xué)環(huán)節(jié)和課外延伸教育的需求毋庸置疑，普通高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)，應(yīng)以大力培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和適應(yīng)社會(huì)需求的職業(yè)技能為首要目標(biāo)，同時(shí)支撐專業(yè)方向上的課程群(課程體系)的建設(shè)。因此，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)在滿足課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求的同時(shí)，還要考慮到課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以及校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)論文環(huán)節(jié)的條件改善和綜合實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的需要。只有充分運(yùn)用好這些配套的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，才能使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)工程的方案規(guī)劃設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理與運(yùn)行維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)與開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與安全保障等方面的動(dòng)手實(shí)踐技能得到綜合訓(xùn)練和提高。由于近年來社會(huì)和IT行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理和安全維護(hù)等方面的人才需求持續(xù)升溫，驅(qū)動(dòng)學(xué)生看好網(wǎng)絡(luò)工程與技術(shù)領(lǐng)域的就業(yè)前景，使得學(xué)生選擇該方向作為就業(yè)首選或選擇該專業(yè)方向作為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文題目的數(shù)量逐年上升。但是，由于不少院校現(xiàn)有硬件條件不足，缺乏必要的硬件設(shè)備作為支撐，使得指導(dǎo)教師在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)論文題目的選題設(shè)計(jì)上受到極大限制，一些非常想做或者值得指導(dǎo)學(xué)生去做的課題項(xiàng)目或題目，不得不迫于無法給學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)境而被迫放棄，制約了師生進(jìn)一步提高課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的選題水準(zhǔn)和課題質(zhì)量，加劇了在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)上師生對于實(shí)踐條件的需求與現(xiàn)實(shí)條件不具備之間的矛盾。因此，除了滿足課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需要，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)提供開展集中式課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)論文和以SRP項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等研究型、課題型教學(xué)環(huán)節(jié)改革試點(diǎn)的基礎(chǔ)硬件條件和場所。此外，還可兼顧考慮提供開展面向社會(huì)或?qū)W生需要的諸如思科認(rèn)證考試、NCNE國家軟考、NCRE全國計(jì)算機(jī)等級考試等相關(guān)考試培訓(xùn)、學(xué)生競賽活動(dòng)參賽集訓(xùn)等課外延伸教育項(xiàng)目的場所和設(shè)備，使學(xué)生在分析設(shè)計(jì)能力、工程化的思想和理念、動(dòng)手實(shí)踐應(yīng)用等方面都能得到良好的綜合訓(xùn)練機(jī)會(huì)和條件。
2網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案
綜合上節(jié)所述，問題的核心在于找尋和設(shè)計(jì)出一種既能兼顧滿足各種教學(xué)環(huán)節(jié)需求、又能分階段集成且一次性投入不高的可行方案。通過深入地分析比較和實(shí)踐探索，筆者所在的課題組提出了如圖2所示的一種可行的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案。該方案通過逐步添購、分階段調(diào)整到位配套的計(jì)算機(jī)與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的方式，可使新建專業(yè)實(shí)驗(yàn)室提供不同的、可逐步擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)條件。例如:在一次性投入的初期，可以提供8人一組一桌、一次支持2－3個(gè)行政班(共12個(gè)組/桌)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。若每班以32人計(jì)，則一次可支持3個(gè)行政班約96人同時(shí)上實(shí)驗(yàn)課，每8人一組，共12組，每組配備一臺(tái)服務(wù)器、2臺(tái)路由器、2臺(tái)交換機(jī)、8臺(tái)PC機(jī);然后，根據(jù)資金情況和可能性，通過分期分批階段性擴(kuò)展，改善每實(shí)驗(yàn)組/桌的配套設(shè)備數(shù)。這樣的每個(gè)實(shí)驗(yàn)組/桌，不僅可以保障學(xué)生人手一臺(tái)PC機(jī)，同時(shí)還可以通過配置，使每實(shí)驗(yàn)組/桌的設(shè)備自成子網(wǎng)或以VLAN劃分，獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)典型的LAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，并能提供各種B/S、C/S架構(gòu)的集成開發(fā)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)組/桌上的服務(wù)器，可由學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目需要自主安裝和支配使用，條件不足時(shí)，可通過Vmware等虛擬技術(shù)構(gòu)建多服務(wù)器OS系統(tǒng)，條件允許時(shí)，可通過添置多臺(tái)物理硬件構(gòu)建服務(wù)器集群環(huán)境。實(shí)驗(yàn)組/桌上的路由器/交換機(jī)設(shè)備，可供在相關(guān)課程中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置、IOS系統(tǒng)操作等課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)題目以及認(rèn)證培訓(xùn)項(xiàng)目中使用。在數(shù)量上仍不足的，亦可通過在PC機(jī)上安裝模擬器軟件的方式，開展設(shè)備配置類實(shí)驗(yàn)和學(xué)生研究型課題;條件允許時(shí)，還可支持遠(yuǎn)程開放式實(shí)驗(yàn)，即通過遠(yuǎn)程登錄方式連接至設(shè)備進(jìn)行IOS系統(tǒng)的配置。DMZ區(qū)的服務(wù)器群還可為各門專業(yè)課程的教學(xué)提供基礎(chǔ)性的公共資源存儲(chǔ)與共享，或者作為實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)管或安全方面的基礎(chǔ)設(shè)施，例如提供給網(wǎng)絡(luò)管理、信息安全等課程作攻擊用的靶機(jī)實(shí)例。每實(shí)驗(yàn)組即每張桌面上的設(shè)備連接拓?fù)淇刹捎脠D3所示的邏輯設(shè)計(jì)，具體到實(shí)際的物理環(huán)境中，可視環(huán)境因素合理進(jìn)行布局調(diào)整和擺放。
3網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室后期建設(shè)與管理芻議
3．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力方面所具有的獨(dú)特作用與優(yōu)勢，要求我們在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系完善等內(nèi)涵建設(shè)上要下大力氣、花真功夫。一方面，要認(rèn)真研究如何對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)地優(yōu)化組合，把培養(yǎng)目標(biāo)真正融入到實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中;另一方面，要積極探索對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革和實(shí)踐，積極尋求能夠真正突出學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)行自主性和創(chuàng)新性活動(dòng)的主體地位的解決之道，盡量使學(xué)生能夠較早地接觸網(wǎng)絡(luò)工程和技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程中的實(shí)際問題，并較早地參與初步的科學(xué)研究和創(chuàng)新活動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，研究建立多層次、一體化、開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，將系統(tǒng)訓(xùn)練、技能培養(yǎng)和開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，把單純?yōu)檎n程實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為立體化的教學(xué)資源和能夠?yàn)槎嘣繕?biāo)服務(wù)的實(shí)驗(yàn)條件，提高實(shí)驗(yàn)室建成后的功效。基于這一理念，筆者所在的教研室全體成員不僅針對新建的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的再設(shè)計(jì)，而且整合了各門相關(guān)課程的配套課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)課題等工作的需求，使新建實(shí)驗(yàn)室可統(tǒng)一支持下述8大類課題型的實(shí)踐項(xiàng)目活動(dòng)的開展:①網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目規(guī)劃/方案設(shè)計(jì)類題目②網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備配置實(shí)現(xiàn)類題目③應(yīng)用服務(wù)配置實(shí)現(xiàn)類題目④基于套接字編程的數(shù)據(jù)通信傳輸類題目⑤Web站點(diǎn)開發(fā)設(shè)計(jì)類題目⑥網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的協(xié)議仿真/算法實(shí)現(xiàn)類題目⑦網(wǎng)絡(luò)管理及信息安全編程類題目⑧學(xué)生自擬的網(wǎng)絡(luò)方向研究探索類題目3．2實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范的建設(shè)通常，一個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需要分階段實(shí)施，首先實(shí)現(xiàn)階段性的目標(biāo)。如在基礎(chǔ)建設(shè)階段，需要完成必備設(shè)備的購置、安裝、調(diào)試，開出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)能夠初步為專業(yè)方向的一系列課程提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù);在第二步的規(guī)范性建設(shè)階段，通過實(shí)驗(yàn)室的系列化規(guī)范管理制度的建設(shè)，為師生提供符合規(guī)范的開放式實(shí)踐教學(xué)體系;在第三步的拓展性建設(shè)階段，則要充分綜合利用實(shí)驗(yàn)室的條件和資源，變單純的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件為立體化的、能夠?yàn)槎嘣繕?biāo)服務(wù)的多層次的一體化教學(xué)資源;而在第四步的穩(wěn)定運(yùn)行階段，則需要新建實(shí)驗(yàn)室在健全完善的管理制度下，發(fā)揮最大的功效和作用，為師生提供一個(gè)優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究環(huán)境。因此，基于階段性建設(shè)、流程化管理的理念，實(shí)驗(yàn)室的管理規(guī)范、制度建設(shè)亦不容忽視。［5］例如:如何安排設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的開放制度?有關(guān)實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)行維護(hù)方面的管理規(guī)定，實(shí)驗(yàn)檔案記錄等等。
4結(jié)語
針對如何設(shè)計(jì)和持續(xù)建設(shè)好網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的問題，本文分析了以工程應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人才培養(yǎng)為主的普通高校對于該類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需求和目標(biāo)，并基于此給出了新建此類實(shí)驗(yàn)室的一種設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了此類實(shí)驗(yàn)室在后期的持續(xù)性內(nèi)涵建設(shè)和管理規(guī)范化改進(jìn)方面應(yīng)當(dāng)把握的問題。本文提出的設(shè)計(jì)方案和建設(shè)思路，具有一次性投入成本低、易于實(shí)施、便于擴(kuò)展、靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，建成后的實(shí)驗(yàn)室可支撐和滿足網(wǎng)絡(luò)方向課程群的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、第二課堂等多個(gè)環(huán)節(jié)的需求，并能夠隨時(shí)被部署為遠(yuǎn)程開放式的實(shí)驗(yàn)室，因此不失為一種可行的選擇。
作者：曹傳東李偉 劉 馬洪亮 隋賢俊 單位：石河子大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
