計算機學科發展方向范文

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計算機學科發展方向

篇1

摘要:隨著我國經濟水平的快速提升,科學技術得于迅速的發展,計算機科學與技術在人們的生活與生產中扮演著越來越重要的角色,極大地改變了人們的生活,促進了生產力的發展。因此,結合當前計算機科學與技術的發展現狀,探討了計算機科學與技術的發展趨勢。

關鍵詞:計算機科學與技術;探討;發展趨勢

在現代社會中,計算機科學與技術所發揮的作用是顯而易見的,并且與我們的生活、工作、娛樂等緊密相連。通過人們的不懈努力以及多年發展,計算機科學與技術的發展趨勢逐步從過去的單一化走到如今的多元化,從過去的封閉發展到如今的全球發展,正是因為計算機科學與技術的不斷深入發展,才促使我們對計算機科學與技術的未來趨勢充滿了好奇和期望。

一、計算機科學與技術的發展現狀

1.發展迅速,應用廣泛。計算機科學與技術在科學技術的發展過程中發揮了重要的作用,在科技生產中,由于計算機技術的快速發展,極大地刺激了科技生產的發展,給科技生產帶來了新的動力。而計算機技術通過在人們生活中和生產中的普遍應用,不斷的加以完善和發展,技術得于更好的運用和創新,逐步的滲透到社會發展的各個領域,給人們的生活和生產帶來了質的提升,對現代社會的發展產生了重大的影響。

2.走向專業化、多功能化。在當前社會中,走向專業化和多功能已經成為眾多產業的一種發展趨勢,計算機科學與技術也是同樣如此,逐步的與各行各業的發展聯系越加緊密。特別是在如今的信息化時代,通過對計算機科學與技術合理利用,對各行各業提高自身競爭力有著重要的作用。因此,基于人們對計算機科學與技術的重視,以及在社會各行各業的廣泛運用,對計算機科學與技術的專業化人才的需求不斷擴大,從而帶動了計算機科學的專業化發展,通過專業化的培養,大批專業化的計算機科學與技術人才服務于社會發展當中。與此同時,單一性的產品隨著經濟的快速發展已經數據被淘汰,只有多功能的產品才能夠滿足當下人們的需求,正因為如此,計算機科學與技術邁向了多功能的產業鏈當中,更好的服務于人們的生活和促進各行各業的發展。

二、計算機科學與技術的發展趨勢

1.智能化的發展趨勢。在社會經濟快速發展的驅動下,人們開始越來越注重便捷和效率。與此同時,計算機科學與技術的廣泛運用,使得計算機當前所面臨的處境就是需要處理的數據越來越多以及越來越大,不僅工序復雜,還在運行過程中所暴露的問題也在不斷增多,面對當前社會對大數據的計算需求,普通的計算機技術已經已難以滿足,已成了當下計算機科學與技術發展所面臨的一大難題。但是,基于當前計算機科學與技術的發展趨勢來看,必將經歷層層突破,走向一個新的領域,未來的計算機將會是超導技術、光學技術、微電子技術和電子仿生技術相結合的產物。在面對大數據的計算需求,計算機可以在實際應用當中,通過獨特的設計機構、平行技術等對各種數據乃至各種指令進行合理的分析,推動計算機科學與技術向智能化發展。同時,還將用智能化計算機取代人工進行生產,為人們提供便捷的服務,提升生產的整體效率,滿足社會的發展需求。因此,在未來的社會發展過程中,計算機科學與技術必將走向智能化的發展趨勢。

2.高性能的發展趨勢。在當前大數據的驅動下,計算機需要處理的信息數據量將越來越大以及越來越多,社會各行各業對計算機的性能要求也隨著社會發展逐步提高。而當前大多計算機都是通過采用與之相通用的芯片來完成相關操作,與發達國家相對比,還存在著明顯的差距。為了給人們生活生產帶來更加便捷的服務,必將提高計算機科學與技術的水平,特備是計算機性能上。因此,在計算機的發展過程中,高性能的處理系統必將成為重點探究對象,只有不斷的研制出高性能的計算機技術,才能夠更好的滿足當下時展的要求。

3.體驗式的發展趨勢。社會經濟的發生發展,人們的消費理念不斷的在變化,更加講究物質享受和精神享受。為了迎合人們的消費需求,社會各行各業展開了激烈的競爭,不斷的改善服務理念,通過先體驗,讓消費者感受到產品的功能和效果后,在促使消費者購買。然而,就計算機科學與技術而言,它已滲透到社會發展的各個領域服務于人們的生活和生產,為了更好的服務于人類,以及及時的發展在發展過程中存在的不足,展開體驗式的服務理念是促進計算機科學與技術向前發展的重要體現。因此,在未來的計算機科學與技術的發展過程中,體驗式的發展思路也必將成為潮流。

三、結語

總而言之,計算機科學與技術的發展已成了我國當前社會發展的重要一部分,在未來的計算機科學與技術發展過程中,必將會有更多的高新技術不斷涌現,服務于人們的生活和生產當中,促進我國社會經濟的發展。

參考文獻:

[1]公逸群,閆羽,韓佐斌.關于計算機科學與技術的發展趨勢研究[J].科技傳播,2016,(16):116+160.

篇2

關鍵詞:電子信息技術;應用特點;發展趨勢

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 15-0000-01

The Development of Electronic Information Technology

Liu Shikan

(China Civil Aviation Dalian Air Traffic Management Station Technology Security,Dalian116033,China)

Abstract:This paper discusses the application of electronic information technology,the characteristics of current and future development direction,to give people in the hope to provide reference help.

Keywords:Electronic information technology;Application characteristics;Trends

引言:電子信息技術隨著現代科技和人類社會的進步發展,已經涉入到社會生活的各個領域及行業中來,在對我們社會經濟發展和生活方式轉變上都起著重要作用。所以,電子信息技術作為熱點,常常為專業人士所探討。下面,我們就對電子信息技術目前在應用上的特點以及未來的發展方向等方面展開討論。

一、電子信息技術應用特點

計算機發展到現在,電子信息技術已經成為其主要的發展特征。電子信息技術在計算機網絡上的應用特點,主要體現在下面三個方面:

(一)智能化,集約化。計算機智能是在科學的基礎上建立進而研究的,在計算機的發展道路上,智能化是一個重要的方向。現代的網絡信息技術能夠對人的思維活動以及感覺行為進行模擬,然后對其展開集約化邏輯分析以及綜合處理信息。

(二)網絡化,數字化。網絡在計算機應用不斷深入的現代社會中,已經成為計算機技術和信息技術結合的產物。計算機的高清晰數字處理技術和運行的網絡化,使得信息資源的互動交流及共享得到了實現。

(三)高效化,快捷化。現代的計算機網絡技術,就其開發應用來說,是以整合和存儲各種信息資源為基礎,用計算機的電子信息處理技術,使得信息上的各類管理實現高效化及快捷化。相對以前的技術來說,這樣的發展傾向有著高效且快捷的優點。

二、未來電子信息技術發展的趨勢

(一)未來電子信息技術核心技術――光電子技術。如今,電子信息技術已經經歷了光電子學和電子學,這兩個發展的階段,開始涉足光子學這一新階段。據有關人士預測,光電子技術將使得本世紀的電子信息技術產生飛躍性的發展。作為能量以及信息載體的光子,衍生出了兩門新學科,分別是能量光子學以及信息光子學,這兩個學科方向根據市場發展的需求以及自身特有的規律不斷進步發展,進而推動且建立一個在規模以及規模的擴大速度都前所未有之大的,現代的光電子信息產業與光電子交叉學科。

(二)微電子技術的發展方向――系統集成方向。集成電路制造技術是電子信息的關鍵技術之一,也是電子信息的核心硬件產品。基礎電路在許多領域都得到了廣泛的應用,如各類計算機的中央處理器(CPU),以及各類型的IC卡等等,都離不開集成電路的使用。目前,微電子技術已經先后經歷了大規模集成時代,超大規模集成時代和特大規模集成時代,且在1995年,微電子技術進入了極大規模集成時代。集成電路技術代表了現代高速發展的科學技術,對于推動世界經濟發展起了十分重要的作用。對于集成電路來說,其產品發展的趨勢是:芯片的面積變大了,集成程度變高了,特征尺寸變小了,芯片上的系統日趨完善了。然而,集成電路在未來十年內的主流工藝任然趨向于硅基CMOS電路,發展的主要趨勢為加工上細微化,硅片上直徑增大。

(三)計算機技術的發展方向――多媒體,智能化。計算機技術包括有計算技術,服務器、PC機及服務器外部設備的設計開發技術,人工智能技術與多媒體技術等。其中,計算技術又包含有網絡計算技術,移動計算技術與并行計算技術等。隨著計算機并行處理技術的不斷發展,其性能每兩年提供至少一個數量級。現在,CPU已經完成了32位過渡到了64位,計算機產品結構的核心也由計算機轉向了因特網的網絡設備,系統中存儲設備的比例變得更大了,且存儲技術的發展趨向于海量存儲的發展方向,多媒體技術使通信,家電和計算機聯系到了一起,CDROM被DVD光驅所取代,手寫、語言識別技術與數字圖像交換技術實現了實用化,計算機中的多媒體技術受到了重視,電腦的綠化帶配置,加速了電腦的擬人化及個性化。

(四)通信技術的發展方向――寬帶化,個性化以及綜合化。通信技術包含光纖傳輸技術,衛星技術,移動通信技術,有線、無線接入技術,數字微波技術等等。目前,通信技術已經實現了地軌道衛星通信的應用,傳輸的速度由于有了光纖傳輸技術,每隔三、四個月提高一倍,通信業務上實現了活動畫面的傳遞。隨著移動通信技術的高速發展,模擬移動通信已經被CDMA和GSM數字移動通信全面地取代了,2.5代GPRS實現商用化,第三代的移動通信系統正在制定國際標準。從通信系統方面看,PDH(準同步數字系列)數字微波通信開始向SDH(同步數字系列)轉變。從寬帶的接入技術來看,隨著該技術的迅速發展,主干網站的光纖接入寬帶已經超過了G級,因特網的藍牙技術及無線接入技術日趨完善。傳統的電信技術隨著而電信業務中IP電話的滲透,與IP技術的融合速度得到了大幅度提高,IP選路,包交換,Web應用及DWDM光傳輸已經成為新一代寬帶網的四大考慮要素,IP技術與ATM技術的結合使用,實現了相互的取長補短。

(五)網絡技術的發展方向――多業務,高性能及大容量。多業務,高性能及大容量是目前網絡計算的發展方向。隨著IP業務的爆炸式的增長趨勢,未來網絡技術的發展重點將轉向超高速因特網和B-ISDN(綜合業務寬帶數字網)。第一代因特網單一的數據網絡將被融合語音、影響及數據的第二代多用因特網網絡所取代,網絡傳輸的成本由于DWDM(分多路密集波復用技術)的采用,得到了大幅度的降低,在用戶中實現了無線寬帶的提供使用以及多媒體的實時通信。在同一網絡中,使所有媒體的成份數據實現有效傳輸,是網絡多媒體通信主要的任務。

三、小結

由上文可以看出,隨著人類的科技不斷發展進步,電子信息技術也隨之產生。在應用的領域上,電子信息技術受到科技水平的制約,就其的發展趨勢來說,其進步也必然要依賴著人類科技與社會的進步。所以,要讓電子信息技術更好地為人類的社會與生活服務,必須將其技術的應用特點以及發展的趨勢好好把握住。

參考文獻:

篇3

關鍵詞:信息技術課程;面臨問題;發展方向

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8454(2012)22-0025-02

信息技術課因其與社會、經濟、文化發展的密切關系而備受關注,同時,由于信息技術本身的日新月異使得該課程面臨不斷變革的壓力。跟上時展的步伐,實現教學效果最優化,是中小學信息技術教師面臨的巨大挑戰。充足的知識儲備,正確的方向把握會讓教師立于不敗之地。

一、中小學信息技術課程的歷程

上世紀80年代中期,信息技術教育的重點是計算機學科教學,目標是讓學生了解計算機的基本原理、簡單操作以及程序設計語言。上世紀90年代中期,信息技術教育的重點轉向了計算機輔助教學與計算機輔助管理,主要是開發教學課件和教育教學管理軟件。在建構主義教學模式這一理論基礎的指導下將信息技術整合于各學科課程的教學之中是信息技術發展的目標。本世紀初,隨著網絡的普及和信息對社會各方面的巨大影響,信息技術課把培養學生信息素養作為發展的目標和方向。

信息技術課程目標的變化和發展,即從計算機原理、課程整合到網絡教育,正是人們隨著社會的發展進步對中小學信息技術課程認知不斷提高的體現。如今計算機原理、課程整合、網絡教育三大目標并進發展,形成了相互滲透相互融合的局面。

二、中小學信息技術課程存在的問題

20多年的信息技術教育在摸索中不斷成長,成果是明顯的,但是對這門課程的教學內容、課程形態、教學模式和評價方式的爭議一直不斷。近幾年,隨著經濟的發展和技術的進步,這些爭議愈加激烈。(1)來自學生的意見(在大學一年級第一節信息技術課上的調查):絕大多數學生對中小學信息技術課程印象不深,甚至有的干脆回答“沒勁”。“想學的東西老師不講,不想學的反復講”。(2)來自專家的意見:“現在的中學計算機(信息技術)課教的要么就是平時用不上的東西,要么就是不用教、孩子們也能自學會的東西,這種課怎能不讓孩子心生厭惡和恐懼”;“一些關于計算機的概念解釋,學生背出來有何用?而類似于Word的應用軟件操作,其實老師不用教,學生自己上機就能自學會,就像大家使用手機不用特別授課一樣”。(3)來自信息技術課老師的意見:“學生來上信息技術課,看到電腦就聯想到游戲、聊天,所以異常興奮,造成課上紀律很難維持”;“學生的信息技術水平參差不齊,有的學生對電腦的基本操作駕輕就熟,有的學生則可能連電腦都沒用過,教學任務很難完成”。(4)來自其他課程老師的意見:“現在課件比較多,但是我們一般不用,只有舉行公開課或者來檢查、觀摩的時候才用;因為用起來很麻煩,關鍵是用了還不如不用課堂效率高”。(5)來自中小學校長的意見:“這門課程需要設備花銷比較大,過不了幾年就得更新換代,利用率低,效益不明顯”。(6)來自已經就業的人員的意見:“中學上信息課,我們只學到了打字,現在我想學習如何防治電腦病毒、如何簡單維修電腦,這些是比較實用的”;“未來的信息技術課主要提供學習的工具和手段,完全不應再是現在的教學內容”;“我認為未來信息技術課的發展方向是促進學習。最初是娛樂游戲和輔助,現在已經成為我們解決問題離不開的幫手了”;“未來信息技術課的功能會變成輔助各門功課的教與學。我想它作為專門的一門課可能會逐漸被取消,因為它會融入到各門功課里去”;“隨著網絡技術的普及,信息技術會成為和寫字一樣的基本技能”;“除了打字,過去學的東西基本用不上,都是工作中自己摸索學習的”;“學會網絡搜索了,不會的東西可以在網上搜,沒有必要系統地學習某一應用軟件的使用,因為更新很快”。

三、中小學信息技術課程發展的方向

2000年10月,教育部頒發了《關于中小學普及信息技術教育的通知》,從此,“中小學信息技術教育”這個名詞取代了沿用了近20年的“中小學計算機教育”,翻開了我國中小學信息技術教育發展史上新的一頁。中小學信息技術教育,是在中小學普及以計算機及其網絡應用技術為核心的電子信息技術的應用教育簡稱,其中技術應用是核心。把計算機課改成信息技術課,這就要求我們在教學上應當重視技術的結構性,突出技術的實踐性,不能與計算機、數理化等知識類課程在內容和教學方式上類同。

受到諸多客觀因素的限制,現在的中小學開展信息技術教育必修課是必然的,它會使得絕大多數學生有機會接受最基本的信息技術教育。

本文探討的是中小學信息技術教育的未來發展方向,具有一定的前瞻性。隨著計算機、網絡的普及,必然會給中小學信息技術教育帶來巨大的變革。

1.信息技術教育會越來越不適宜學科化

信息技術教育的結果會以學生掌握信息操作技能的方式呈現,而且會分化成一般操作技能和比較專業的復雜操作技能。

一般操作技能作為學生必須掌握的技能可以采用培訓的方式,加上達標過關的評價策略。用評價策略來規范和約束中小學一般技能的層次標準。

復雜技能可以采用選修課和不同形式的活動課來達到目的。在信息技術教育教學中有些學生在不同的領域會表現出特長和愛好,這些學生不滿足一般操作技能的學習目標,對計算機的許多專業知識和應用技術表現出濃厚的興趣。這些學生適合復雜技能的學習和掌握。選修課和有計劃的課外實踐活動對這些學生的愛好能給予培養和正確的引導,從而激發他們的創新精神。

2.信息技術教育和其他學科的整合成為現實,學生普遍參與

篇4

[關鍵詞] 計算機密切型專業;柔性;培養模式

[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2013)04-0004-04

0 引言

當前,計算機相關學科和專業發展呈現兩個趨勢[1]:一是向計算機領域更尖、更深和更專的方向發展,如軟件工程、信息安全和計算機網絡;二是向計算機學科與其它學科交叉融合的方向發展,如教育技術學、地理信息系統和電子商務。學者將這些彼此之間存在著相似特征和共性規律的專業稱為計算機密切型專業。計算機密切型專業的誕生推動了計算機向高、精、尖和交叉融合的方向發展,促進了更適合社會需要的專業人才的培養。就許多高校而言,計算機密切型專業大都是在原來計算機科學與技術學科的基礎上創立、分離、發展而來的,缺乏專業特色和戰略層面的定位,缺乏高層次帶頭人,難以形成特色和優勢[2],資源獲取的能力和強度也比較有限,通常處于邊緣的被動地位[3,4]。如何充分發揮計算機學科的基礎優勢,整合學科資源,加強學科合作,帶動計算機密切型專業的建設和發展,是當前值得深入研究的重要問題。在國內,燕山大學率先將“柔性教育思想”和“學、研、產”互動的人才培養機制引入計算機密切型專業的人才培養中,構建了計算機密切型專業的柔性培養模式,依托計算機學科群的優勢,推動專業的可持續發展。

1 計算機密切型專業柔性培養模式的涵義及意義

柔性培養模式有三層涵義:第一,教學管理具有柔性,使教學管理的職能和手段有助于計算機密切型專業人才培養;第二,培養過程具有柔性,能以較低的代價對培養過程的各個環節進行調整,滿足社會需求和人才培養目標;第三,培養的學生具有柔性,具備計算機密切型專業所需的知識結構、能力、意識和人格,更容易適應社會需求的變化。

柔性培養模式把計算機密切型專業的定位和發展放在計算機學科群下研究,既關注專業間的共性問題,又涉及具體專業問題,對促進教學工作、提高教學質量具有重要作用和意義。

1)有利于完善計算機密切型專業的培養方向、發展定位和人才培養機制,提高就業競爭力,使培養的學生“厚基礎、強能力、高素質”,能適應行業和社會對 “高、精、尖” 人才的需求。

2)有利于打破計算機密切型專業的發展瓶頸,拓展發展空間,使計算機密切型專業逐步擁有自己的碩士點和博士點,拓展專業在教學、科研和交流合作方面的發展空間。

3)有利于提高計算機密切型專業的師資水平,優化師資結構。提高了教師的學術水平和教學水平,促進其成長;吸納和穩定學術帶頭人,靈活充實新生師資力量,從而使師資結構更加合理。

4)有利于優化計算機密切型專業的教學環境和實踐環境。為專業發展營造良好的教學環境和實踐環境,為學生創造優質的教學輔助平臺,促進計算機密切型專業基礎課程教學水平的提高。

5)有利于優化計算機密切型專業的課程體系。構造了可擴展、可演化和可拔插的柔性課程體系,優化學生的知識結構,滿足行業發展和社會需求。

2 計算機密切型專業柔性培養模式的實踐

以燕山大學軟件工程、信息安全、地理信息系統和教育技術學4個計算機密切型專業為研究對象,從專業定位和發展方向、師資隊伍建設、教學模式和教學方法、課程體系、教學實踐平臺5個方面進行柔性培養模式的探索和實踐。

2.1 計算機密切型專業的發展方向和專業定位

目前,自覺融入區域,構建大學、產業、政府三位一體的新模式已經成為國際上比較流行的促進大學發展的高等教育新理念[5]。計算機密切型專業的發展應遵循“以需求為導向、以特色求發展、以質量謀提升”的教育理念,以服務地方經濟為核心,以內涵建設為主線,以計算機專業的發展為龍頭,帶動其他密切型專業的發展。

1)以需求為導向。燕山大學立足于服務河北省經濟結構調整和信息產業發展,重點發展與計算機專業密切相關的軟件工程、信息安全、地理信息系統和教育技術學等學科,形成了條件比較先進、創新能力比較突出的學科發展平臺,為計算機密切型專業的發展奠定了科學基礎。同時,將河北省的資源和區域優勢融入到學科和專業建設中,全力推進校企合作,構建起與相關專業領域知名企業的合作平臺,為計算機密切型專業的快速發展創造了外部條件。

2)以特色求發展。在計算機密切型專業發展過程中,燕山大學充分發揮信息科學與技術作為河北省強勢特色學科、計算機應用技術作為河北省重點學科的優勢,形成了數據庫技術、多媒體技術、并行與分布式計算、網絡技術等十幾個固定的研究方向,獲國家、省部級科研獎20余項。計算機密切型專業課程開設注重突出地方特色。一方面面向秦皇島產業結構調整和社會發展需求,設置突出地域和行業特點的培養方向,開設具有針對性的應用型課程;另一方面充分利用秦皇島經濟社會發展提供的素材,豐富案例庫和教材內容。燕山大學操作系統精品課程建設榮獲2013年河北省教學成果二等獎。

3)以質量謀提升。圍繞質量主題,根據計算機密切型專業教育規律和發展趨勢,確立了“在規模、結構、質量、效益協調發展的前提下,走高質量、有重點地發展道路”。經過多年的建設和探索,燕山大學形成了“面向地方經濟與社會發展需要,兼顧行業需求” 的人才培養模式,并榮獲2009年河北省教學成果一等獎。

2.2 計算機密切型專業的師資培養、遴選和管理

采用以“專職教師為主、兼職教師為輔、臨聘教師為補”的“三三制”原則,構建優勢互補、流動有序的柔性化師資隊伍,提高師資水平,優化教師結構,為計算機密切型專業人才的培養提供人力保障。

通過實施柔性的師資培養、遴選和管理機制,打造一支具有豐富經驗的校內專職師資隊伍。重點引進名校名專業的高學歷人才,注重引進人才的年輕化、知識化,建立一支有創新能力、有開拓精神的中青年專業團隊。對關系專業發展長遠規劃的關鍵崗位,大膽啟用具有真才實學、具有開拓精神的博士、碩士擔任學術帶頭人、專業建設帶頭人、助手、課程負責人等。選拔有潛力的青年教師到國內外名校學習。以計算機學科為依托,多學科聯合申報密切型專業的碩士點和博士點,將相關專業教師融入到計算機學科的學術隊伍中,改善相關專業教師的生存環境。改革師資評價方式,突出實踐特點。教授、副教授在崗位聘用期內要承擔一定的實驗、實習、指導科研立項、畢業論文的工作,從而保障了課程理論學習與實驗、實踐、研究環節的緊密跟蹤與指導。成立青年實驗室,把培養和引進的青年人才集中起來,匯成一股強勁的力量,壯大計算機密切型專業團隊的科研實力,迅速提高科研檔次、找準科研方向,力爭短時間內申請到國家自然科學基金、“863”計劃、“973”計劃以及省、市級科研項目,實現專業團隊科研跨越式發展。

充分利用秦皇島豐富的社會資源,聘請政府、企事業單位等實際用人部門的高層次管理人員、研發人員擔任兼職教師,形成了一支具有較強的理論基礎和豐富的實踐經驗的兼職教師隊伍。同時,加強與兄弟院校相關專業的溝通與交流,聘請外校知名學者來校講學,開闊學生視野。

2.3 柔性教學模式和教學方法實踐

將“柔性教育思想”引入教學,以“厚基礎、強能力、高素質”為指導思想,以計算機學科的資源和環境為依托,采用案例式、探究式、實驗式、討論式、協同式和行動研究式等多種授課形式,運用多教師交叉授課、自由選擇、分層教學相結合的教學組織方法,采用網絡教學和自主學習等多種學習方式,引導學生從被動接受到主動探索,激發學生的學習興趣和欲望。

在課程結構上強化知識結構的完整性,為每個學生獲得終身學習的能力以及生存、發展和創造的能力打下基礎;在課程內容的設置上則要求多樣化和綜合性,充分發揮學生學習的主動性、積極性和創造性。構建網絡化、立體化教學輔助系統和自主學習環境,將60%的訓練內容設計成“自我導向式”探索課題,而將其中40%難度較大的部分設計成“團隊攻關式”探索課題,強化學生對基礎知識的整合,提高學生解決問題的能力,引導學生“靈活”構建學習環境、“有效”調用外部學習環境。

采用訂單式人才培養模式,為企業定制培養畢業生。燕山大學以“育素質、教方法、練技能、學知識”為核心理念,以職業資格標準為依據,與東軟集團共同進行專業課程建設,利用東軟集團強大的知識積累以及領先的產品技術優勢,完善計算機密切型行業工程師崗位技能知識體系。在教學過程中引入職業生涯規劃的概念,使學生明確職業發展的階段, 擁有自我發展的意識。建立素質教育的考核評價體系,制定出完善的考核內容、考核標準、考核方式,根據職業需求來培養 “拿來就用”的計算機密切型專業人才。

2.4 計算機密切型專業的課程體系構建

計算機密切型專業課程設置以計算機專業基礎課程為主體架構,以相關學科知識之間的拓撲關系為基礎,從知識學習和能力培養兩方面突出專業設置的標準化和特色化,構造“強內核專業基礎課程平臺、柔外殼專業方向課程平臺”的課程體系架構(見圖1)。而且每門課程也包括必講的核心內容和可調整的外殼內容,體現“厚基礎、寬口徑”的創新人才培養思想。

強內核專業基礎課程平臺由擁有相對穩定的內容、方法和基本原理的基礎專業課程構成,體現了厚基礎的課程內涵,拓寬了學生的知識面,開闊了學生的視野,使學生在知識結構上具備堅實的數理知識、深厚的現代計算機知識與計算機基礎和應用知識以及全面的計算機密切型專業基礎知識。在市場經濟迅猛發展的今天,操作系統、計算機組成原理、計算機網絡和編譯原理等課程,已逐步成為每位計算機密切型專業學生必修的學科基礎課程。

柔外殼專業課程平臺由可擴展、可演化和可拔插的專業方向課程模塊構成,形成了包括計算機應用技術、軟件工程、信息安全、地理信息系統和教育技術學等五個專業方向的柔外殼專業課程平臺。計算機應用技術課程模塊用于構建服務機械和重型裝備行業人才的知識架構;軟件工程課程模塊對接“河北、北京、天津、沈陽”軟件開發園及企業的需求,用于構建軟件開發人才的知識架構;信息安全課程模塊用于構建服務地方社會信息化,從事企事業單位及政府信息系統建設、管理、運行、維護、系統集成或售前售后服務人才的知識架構;地理信息系統課程模塊構建服務地方地理信息系統技術領域,從事地理信息系統與遙感領域技術開發人才的知識架構;教育技術學課程模塊構建適應信息時代地方各級各類院校、企業、部隊、教育電視臺、出版社和電教館等企事業單位數字化資源和平臺建設、人力資源開發和管理人才的知識架構。在保持內核專業課程穩定的基礎上,外殼專業課程每年允許有30%進行替換和更新,將每個專業方向模塊中50%的課程作為計算機密切型專業選修課,以滿足學生個性發展的需要。

2.5 計算機密切型專業教學資源和實踐環境設計

多年來,燕山大學通過實施“學研產互動”的人才培養機制,將科研成果轉化為優質教學內容。以科研強化計算機密切型專業的教師隊伍和教學內容,將科研成果轉化為教學案例和實驗專題。以軟件產業作為綜合實踐基地,強化綜合實踐環節建設。

1)將科研成果轉化為優質教學資源,真正做到理論與實踐相結合。在“計算機控制原理”課程中引進了有多年研究基礎的并聯機器人控制研究成果,將并聯機器人控制模型、算法、技術、裝置等內容貫穿教學全程,出版了輔助教材《并聯機器人機構學理論及控制》。結合“油井下信號USB采集處理系統”科研項目,將USB接口技術內容引入到“計算機接口技術與外設”課程中,編寫了《USB2.0原理與工程開發》教材,在國內發行兩版,共計11000冊,并在臺灣出版發行。

2)將學科的科研成果轉化為實驗內容和教學案例,改變了以往重理論教學、輕實踐教學的做法。以移動機器人為研究對象,開發“人工智能”課程的機器人足球實驗平臺,編寫了《機器人足球系統》教學資料,為“并行/分布計算機系統”學位課構筑了基于Linux的并行分形實驗平臺,編著了《分形圖形分布式并行生成技術》教材。在“軟件工程”教學中,將獲得“河北省十大優秀發明獎”、采用柔性軟件技術開發的“萬通通用財務系列軟件”作為教學案例,出版了《柔性軟件開發技術》、《會計電算化實用教程》等參考教材;在“計算機接口技術與外設”課程中結合國家“863”項目,將“機器視覺接口系統”確定為課程設計題目。

3)將軟件產業作為綜合實踐基地,為教學提供了多種教學內容和案例。燕山大學國家大學科技園軟件中心(以下簡稱軟件中心)是由計算機專業骨干教師領辦的高科技企業,是河北省軟件技術發展和軟件產品研發基地。在多年專業教學實踐中,以軟件中心作為綜合實踐基地,有計劃地安排學生到那里進行實習、實訓和畢業設計,定期邀請軟件中心技術專家開設講座,根據軟件中心的生產實踐評價教學內容、適當調整教學計劃,形成了科研促進教學、產業支撐實踐、人才回饋產業的良性運行機制。

2.6 柔性考核體系構建

建立柔性考評模型,提出柔性評價的指標體系和評價方法,加強過程的評價與管理,開展由政府、學校及社會各方面參與的教育質量評價活動。根據計算機密切型專業特點,提供自我測評、定性測評、長期測評、過程性評價、質性評價等多元評價體系,激勵學生樂觀向上、自主自立、努力成才。

3 結束語

綜上所述,柔性培養模式堅持以人為本、能力為重、全面發展,構建了“強內核,柔外殼”的課程體系,優化知識結構,豐富社會實踐,強化能力培養,使培養的學生“厚基礎、強能力、高素質”;建立了柔性的師資培養、遴選和管理機制,多渠道提高教師學歷和業務水平,優化教師結構,構建優勢互補、流動有序的教師隊伍,以解決專業師資水平低、結構不合理、工作量不足等問題。能夠提高計算機密切型專業學生的學習能力、實踐能力和創新能力,促進學生主動適應社會,保障學生的培養質量,對于促進計算機密切型專業的可持續發展具有重要意義。

參考文獻

[1]李未.關于提高計算機本科教育質量的幾點思考[J].計算機教育,2010,(1):4-6.

[2]陳英.計算機學科本科教學規劃的重構與發展[J].計算機教育,2004,(8):54-58.

[3]桑新民,梁林梅,劉永貴.教育技術學專業的繼往與開來[J].中國電化教育,2005,(1):12-16.

篇5

關鍵詞:電氣工程及其自動化 專業 簡介 發展

正是因為電氣工程的發展,才有今天龐大的電力工業,人類才不可逆轉地進入偉大的電氣化時代。人類發展到任何時候也離不開能源,而能源是人類永恒的研究對象,而電能是利用最為方便的能源形式,以電能為研究對象的電氣工程及其自動化專業有著十分強大的生命力。

一、專業內容介紹

電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術信息與網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科。電氣工程及其自動化的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。電氣工程及其自動化專業的基礎性也決定了它具有很強的學科交叉和融合能力。

培養要求:該專業培養能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的“高素質、強能力、應用型”高級工程技術人才。學生主要學習電工技術、電子技術、信息控制、計算機技術等方面較寬廣的工程技術基礎和一定的專業知識。本專業主要特點是強弱電結合、電工技術與電子技術相結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合,學生受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制技術問題的基本能力。

主干學科:電氣工程、計算機科學與技術、控制科學與工程。

主要課程:電路原理、電子技術基礎、電機學、電力電子技術、電力拖動與控制、計算機技術(語言、軟件基礎、硬件基礎、單片機等)、信號與系統、控制理論等。

電氣工程一般分為電力系統和應用電子(也就是電力電子)。

二、專業發展前景

電氣工程學科涉及工業、農業、交通運輸、國防及人民生活等各領域,與電子科學與技術、計算機科學與技術、控制科學與工程、信息與通信工程、環境科學與工程、生物醫學等學科交叉滲透,拓寬了電氣工程學科的內涵與外延。隨著科技的發展,電氣工程的學科結構、研究領域、技術領域發生了很大變化。電氣工程愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力電子技術和自動化技術,電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合。例如“電氣工程”和“電子技術”以及“控制科學”交叉融合產生了“電力電子技術”; “電氣工程”與“材料科學”的交叉融合產生了“超導電工技術”和“納米電工技術”; “ 電氣工程”與“機械工程”及“計算機學科” 的交叉融合產生了“機電一體化”新學科,已形成了以“機械”為主體、電氣工程和計算機控制為技術核心、“機械+電氣+計算機”的有機融合,“機電一體化”技術實際上就是電氣自動化技術高度發展的一個階段的必然產物,它是電氣自動化領域中機械技術與電子技術有機結合的一種高新技術,也可以說隸屬于“電氣工程及其自動化”的專業范疇。隨著科學技術的高速發展,電力成為國民經濟中重要的生產資料及人民生活中必不可少的生活資料。當今,電氣化水平的提高使得各種經濟活動都離不開電(用油的交通工具除外),我國電能占終端能源消費的比重已接近20%,高于世界平均水平。我國的電氣化水平也決定了電力數據具有大范圍的覆蓋性。有專家表示,電力工業的發展方向是智能電力系統,或者是堅強智能電網或者是智能電網。智能電力系統是實現電力工業發展價值特征的最有效途徑,也是現代電力工業的發展方向,發展智能電力系統能夠確保更安全、更經濟、更綠色、更和諧,同時智能電力系統是一個廣義的堅強智能電網,能夠有效地破解未來發展的挑戰。

三、專業應用與就業方向

電氣工程及其自動化的幾個方向:

電力系統、電氣技術、應用電子技術、高電壓與絕緣技術、電機電器及其控制

1.電力系統方向

電力系統專業方向是電氣工程及其自動化專業中最具有優勢和特色的專業方向,為國家級一類特色專業的重要組成部分,主要培養從事高壓電器設備設計、制造和運行維護等方面的高級工程技術人才。該專業方向依托電氣工程一級博士學位授權學科和博士后科研流動站,覆蓋了高電壓與絕緣技術和電介質工程2個二級博士、碩士學位授權學科,電力系統為國家級重點學科。同時,該專業方向設置高電壓絕緣技術和電氣絕緣與電纜兩個專業模塊。

就業方向:可在電力設備制造行業從事高電壓設備的設計、開發、生產和管理等工作,可在電力系統從事高壓設備的運行維護方面的技術工作和管理工作,就業于電業局、供電局、發電廠,也可在科研院所從事教學和科研工作。

2.電氣技術方向

電氣技術是電氣工程及其自動化專業的一個方向。該專業是重點專業,具有電氣工程一級學位博士學位授予權,電氣工程領域擁有博士后流動站,在高電壓與絕緣技術、電機與電氣和電力電子與電力信息處理學科具有工學碩士授予權。

就業方向:電氣技術方向主要培養電氣測量與控制技術方面的高級電氣工程技術人才,從事電參量和磁參信息獲取與處理技術研究工作,以及電氣技術自動化控制領域的裝置與系統的設計開發與應用研究工作。學位獲得后,可在電氣工程技術領域的企業、承擔理論研究、技術開發、運行管理等技術工作,也可以在研究機構和高等學校從事研究與教學工作。

3.電機與電氣方向

電機與電氣學科在一體化電機的理論與技術方面,主要研究了步進電機、無刷直流電機、感應同步器等。在電機的電力電子驅動技術方面,研究了電動車、電機驅動系統的結構與控制策略,變頻電源諧波抑制技術。在高環境、高可靠電機與電器方面,研究了高環境電器可靠性理論與技術航天電器的理論與技術、衛星姿控用飛輪的可靠性設計。在新型電磁機構的理論與應用方面,研究了特種電機、磁性流體密封、旋轉軸的在線平衡、電磁成型技術。其中在步進電機和無刷直流電機等特種電機及航天電器方面具有較大的影響。

就業方向:可在電力、電子、通信、機械、交通、建筑等行業從事電子領域的研究、設計、開發、運行及管理等工作,也可以在研究機構和高等學校從事研究與教學工作。

4.應用電子技術方向

應用電子技術方向是電氣工程及其自動化專業的一個特色專業方向,特點是電氣與電子兼備,電力電子與信息電子相融。培養從事電氣工程、電子技術、電力電子技術、自動控制、信號變換與處理等方面工作的寬口徑、復合型高級工程技術人才。

就業方向:可在電力、電子、通信、機械、交通、建筑等行業從事應用電子技術領域的研究、設計、開發、運行及管理等工作,也可以在研究機構和高等學校從事研究與教學工作。

篇6

論文摘要:計算科學主要講述了一種科學的思想方法,計算科學的基本概念、基本知識它的發展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發展規律和趨勢。

引言:隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,和計算科學的快速發展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生。《計算科學導論》正如此書的名字,此書很好的詮釋了計算科學這一學科,并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的:“計算科學是年輕人的科學,一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業類領域,就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發的學生,必須在大學幾年的學習中,打下堅實的基礎,才有可能在將來學科的高速發展中,或在計算機產品的開發和快速更新換代中有所作為。

<一>什么是計算科學和它的來歷

計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程,包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是,什么能(有效的)自動運行,什么不能(有效的)自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究,形成于20世紀30年代的后期。

隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果,計算科學這一學科也也應運而生。

<二>計算科學的發展

a、首先先介紹圖靈機

圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子,一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的(控制器)組成它有一個狀態集和符號集,而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想,深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容。現在通用的計算機是電子數字計算機,而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。

b、計算機帶動的計算學科

1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。

1、計算機語言

我們要用計算機求解一個問題,必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后,計算機的發展步入了實用化的階段。然而,在最初的應用中,人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下,而且十分別扭,也不利于交流和軟件維護,復雜程序查找錯誤尤其困難,因此,軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年,第一個程序設計語言ShortCode出現。兩年后,Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言,Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位,并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念,如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且,它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式(BNF)定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言,適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA,支持并發程序設計的MODULA-2,支持邏輯程序設計的PROLOG語言,支持人工智能程序設計的LISP語言,支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。

2、計算機系統和軟件開發方法

現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件(系統軟件、應用軟件)。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計,在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后,在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下,通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后,并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關,如各種并行、并發程序設計語言,進程代數,PETRI網等,它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型

3、計算機圖形學

在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大,也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展,促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試(CAT)等方向的發展。圖形化界面的出現,徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。

4、計算機網絡

隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。

<三>計算機學科的主線及發展方向

圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究,形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面:

1、計算科學應用層

它包括人工智能應用與系統,信息、管理與決策系統,移動計算,計劃可視化,科學計算機等計算機應用的各個方向。

2、計算科學的專業基礎層

它是為應用層提供技術和環境的一個層面,包括軟件開發方法學,計算機網絡與通信技術,程序設計科學,計算機體系結構、電子計算機系統基礎。

3、計算科學的基礎層

它包括計算科學的數學理論,高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。

<四>計算機的網絡的發展及網絡安全

(1)計算機網絡與病毒

一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。

通過上面定義,我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一,信息技術改變著人們的生活方式。現在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet正在爆炸性的擴大,已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。

因為互聯網的快速發展與應用,我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展,計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰,來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的,譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。

我們想更好的讓計算機為我們服務,我們就必須很好的利用它,利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施,以抵抗外來信息的侵入,保護我們的信息不受攻擊和破壞。

(2)計算機病毒及它的防范措施:

計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時,嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼,但更多的病毒攜帶毒碼,一旦被事先設定好的環境激發,即可感染和破壞。

<一>、病毒的入侵方式

1.無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式,同時技術難度也最大。可能的途徑有:①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射,使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式,發射病毒碼,使之能夠混在合法傳輸信號中,進入接收器,進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路,將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。

2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和軟件中,然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方,使病毒直接傳染給對方電子系統,在需要時將其激活,達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽,即使芯片或組件被徹底檢查,也很難保證其沒有其他特殊功能。目前,我國很多計算機組件依賴進口,困此,很容易受到芯片的攻擊。

3.后門攻擊方式。后門,是計算機安全系統中的一個小洞,由軟件設計師或維護人發明,允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種,如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在這樣的后門。

4.數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用,使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術,可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。

<二>病毒攻擊的防范的對策

1.建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層;二是病毒檢測層;三是病毒遏制層;四是病毒清除層;五是系統恢復層;六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系,須有有效的硬件和軟件技術的支持,如安全設計及規范操作。

2.嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品,應建立自己的生產企業,實現計算機的國產化、系列化;對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用,以預防和限制計算機病毒伺機入侵。

3.防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法,阻斷電磁波輻射,這樣,不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的,而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。

4.加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊,以解決計算機防御性的有關問題。

很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷,不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運,造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為,小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此,如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁,及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒,注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。

<五>總結

在學了計算科學導論之后,讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣,在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視。總之學習了這門課之后讓我受益匪淺,也知道自己應該好好努力,爭取在自己的專業領域上有所成就。

參考文獻:

1、《計算科學導論》(第三版),趙志琢著,科學出版社2004版

2、《計算機病毒分析與對抗》傅建明彭國軍張煥國編著武漢大學出版社2004版

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關鍵詞:智能制造;機械設計及自動化;發展方向

0引言

機械設計與制造是支撐我國經濟穩定發展的關鍵技術,綜合發達國家的發展歷史,無不是以工業發展保障國家國際地位,我國機械設計及自動化技術的發展已經進入平穩發展的時期,同時整個社會已經進入運用人工智能等技術促進技術發展的時代,如何借助新一代數字化、智能化技術,推動我國機械設計及自動化技術升級換代,以強有力機械能力助力我國工業發展,成為當下相關學者研究的熱門問題。

1智能制造的概念及特點

1.1智能制造的概念

智能制造概念的提出已有近30年歷史,最初是由日本在1990年倡導的“智能制造系統IMS”國際項目中提出的,可以被認定為一種由智能機器和人類專家系統共同組成的人機一體化智能系統,其通過運用神經網絡、機器學習等智能算法對制造過程中的人的各項工作活動進行取代,完成對事件的分析、推理、判斷構思和決策。智能制造的提出和應用,極大地延伸了人類專家在制造過程中的腦力勞動,推動著自動化的概念向柔性化、智能化和集成化方向發展。

1.2智能制造的內涵

1.2.1數字化

數字化是智能制造的基礎,智能制造旨在減少人對于制造過程的干預,使設備具有自主決策和工作的能力,相對于人對各項生產要素的主觀決策分析能力,機械設備對于外部環境的感知能力較弱,因此,且由于設備的決策過程是通過計算機智能算法實現的,因此,實現傳統制造向智能制造的轉型升級,就必須先要實現設備運行過程的數字化。

1.2.2可視化

可視化是智能制造實現過程的必要環節,由于人類對于數字的處理也均通過計算機網絡實現,當有大量生產數據出現時,僅靠人類的腦力難以進行控制和察覺,因此需要借助可視化工具,將各項生產數據表現的更為直觀,有助于人類對于生產過程的檢測和調整。

1.2.3自動化

自動化是實現智能制造的基礎,也是將人類從制造活動中解放的有力工具,且伴隨著近年來數控技術的不斷發展,自動化水平也在逐年提升,通過添置自動化設備,實現生產過程的無人化,同時,自動化技術的應用也能極大保證生產過程各項活動的精準性,對于提高制造水平具有重要意義。

1.2.4協同化

任何一款產品的設計與制造過程都是分步進行的,往往需要借助多種設備依次對部件進行加工,才能實現產品的設計功能,因此,就需要不同設備之間的協調與配合。生產過程協同化主要涉及到復雜產品的生產過程,通過協同,減少生產過程中不必要的等待與迂回,進而提高整個生產過程的流暢性,是實現智能制造的重要保證。

2我國現階段機械設計及自動化技術發展現狀

盡管近年來我國的機械設計與自動化技術已經得到快速發展,但由于各項科學技術的不斷應用,加快了我國智能制造計劃的實現進程,不可避免對現有的機械設計及自動化技術產生沖擊,具體可從以下三個方面進行概述。

2.1自主創新能力弱,科技成果轉換低

自主創新能力弱,科技成果轉換率低是我國現階段機械設計及自動化技術發展面臨的問題。據統計,從21世紀初,我國國家知識產權局授權的發明專利已經連續數年位居世界第一,但由于我國各項生產工藝和母機產品對國外依賴性強,導致科技成果轉換不完全,對于設備的關鍵零部件、系統軟件及高端設備產品,我國還未具備自主的生產和加工能力,這也是限制我國機械設計及自動化技術發展的關鍵因素。

2.2資源利用率低,環境污染嚴重

改革開放以來,我國因為各項生產資源豐富,吸引了大量的外國企業來到我國進行發展,快速提高了我國的設計與制造水平,同時也對于我國生態環境造成了不可磨滅的影響。由于我國的機械設計與自動化技術是在外資企業的影響下快速發展起來的,因此,現階段各項產品的設計與使用過程中,未考慮對于生態環境的影響。根據我國近年來的環境監測公報,在全國地級及以上城市,控制質量超標的比例達到3/4。當前,我國的主要矛盾發生改變,我國的經濟也從高速發展轉變為高質量發展,這必然對我國機械設計制造及自動化行業產生影響。

2.3高端產品少,信息技術應用不全面

高端產品少,信息化技術應用不全面是我國現階段機械設計制造與自動化技術面臨的一大難題。改革開放40年,對我國國民經濟發展產生了重大影響,如果減少生產過程對于生產資源的過度消耗,提高我國機械設計與制造過程的信息化智能化水平成為當前我國經濟產業轉型的一大瓶頸。在經濟全球化背景下,推動信息化技術在制造業中的應用是未來工業發展的主要內容,加快我國在產品研發、設計、制造、管理和服務過程中的信息化技術應用是解決我國當前產品不夠高端的主要途徑。

3未來發展方向及支撐技術

3.1發展方向

綜合現階段機械設計及自動化技術發展現狀,以及我國在設計研發方面的資金投入和成果轉換力度,多學科耦合集成、模塊化與網絡化將成為未來我國機械設計及自動化技術的發展方向。

3.1.1多學科耦合集成化設計

隨著人們對于產品功能的需求越來越充滿個性,產品的結構也越來越復雜,僅靠單一學科的產品設計已經不能滿足人們的需求,機械、電氣、通信、控制等多學科耦合必然成為未來機械設計與自動化技術的發展趨勢。通過多學科進行耦合,進一步減少生產過程中對于人工的依賴,利用計算機進行產品功能仿真,并具有針對性的迭代優化設計,最終實現產品功能的完備性和可靠性。

3.1.2模塊化與網絡化相結合

模塊化與網絡化的機械設計模式能統籌各項資源,將任務進行分配與整合,從而提高機械設計與自動化水平,按照設計團隊的專業技能或者對產品的功能進行拆解,對任務分配,實現模塊化產品設計,即并行工程作業,能極大提升設計的進程,保證產品設計的質量。同時,通過網絡化,將各模塊化的功能結構設計進行連接,實現各工作小組之間的資源共享和及時溝通,從而保證產品整體的工作性能,最終提升了機械設計與自動化水平。

3.2關鍵支撐技術

智能制造背景下機械設計與自動化技術朝著多學科耦合與網絡化等方向發展,需要大量的科學技術進行支撐。

3.2.1分布式網絡布局設計技術

現階段,幾乎所有的機械與自動化設計過程均在計算機上完成,分布式網絡布局設計則為實現并行工程作業所必須的技術,將各工作小組團隊的計算機進行連接,實現設備的交互,能有效減少因流程和資源傳輸導致的設計過程資源浪費。

3.2.2計算機三維可視化仿真技術

計算機三維可視化仿真技術包括兩部分內容,第一是三維可視化,即通過計算機輔助設計軟件,將客戶的需求進行可視化呈現,與傳統二維視圖相比,三維可視化能直觀明了的將產品細節進行展示,避免因設計問題而導致的產品報廢;第二是計算機仿真技術,由于現階段大多數產品均為多系統復雜產品,通過計算機仿真技術,將產品的工作過程進行數據化分析,找出關鍵點進行功能加強。

3.2.3數據云存儲與共享技術

數字化是實現智能制造的基礎,機械設計與自動化實現的過程會產生大量過程數據,數據云存儲與共享技術能有效實現部門之間的數據交流,并通過減少紙質化存儲,保證了數據的安全性和可轉移性,便于后續深度開發和經驗分享。

4結語

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關鍵詞:中職學校;計算機專業;實踐能力

中職學校作為社會專業技能人才培養的搖籃,其對計算機專業學生的培養目標和培養措施會直接影響著學生的專業技能水平和實踐能力。本文針對中職學校計算機專業教學現狀和存在的問題進行了分析,并對以提高學生動手操作能力為目的的教學思路進行了探析和闡述。

一、中職學校計算機專業教學現狀

1.課程設置中理論課程與實踐課程比重不合理

在任何學科的教學中,理論知識都是必不可少的內容。我國教育受應試教育的影響嚴重,偏重理論知識,忽視實踐能力培養的現象由來已久,中職學校的計算機專業課程設置在一定程度也存在這一問題。計算機專業作為一門實踐性較強的學科,過多的理論知識只能使教學更加晦澀難懂。同時,既和中職學生的學習基礎脫節,也和中職學校的人才培養目標及社會、用人單位的實際需求脫節。如計算機銷售公司需要的是對計算機故障能熟練識別并排除的中高級人才,而不是對指令系統、邏輯電路等有深入研究的學者;廣告公司需要的是能設計出有創意作品的學生,而不會要求其對數據結構有多深入的研究。因此,由于受課程體系影響出現了只重視理論知識傳授而忽略學生實踐能力的培養,自然就無法培養出適應社會和用人單位需要的應用型的人才。

2.教師實踐經驗不足、教學模式陳舊

計算機課的教學目標是使學生具有實際的動手能力,用人單位對于計算機專業學生的動手能力要求也很高。傳統教學方式是以教師為中心,這種教學方法更多強調的是教師“如何教”,忽略了學生“如何學”,學生是被動地接受知識,不利于學生動手能力的培養。所以我們應該盡快轉變教學思想,樹立“以能力為主”的觀念,將培養學生的實際動手能力為主要目標。在傳統教學方式的基礎上,開展“以學生為中心,在實驗與實踐中學習”的教學方式,圍繞“動”字展開教學活動,即教學主動、學習主動。使我們的學生學會學習、學會創新。教學大綱是教學工作的指導文件,我們在平時的教學中要以教學大綱為基礎,但不能簡單的按照大綱的要求安排教學工作,要依據教學大綱進行升華。既要符合工作的要求,又要符合教學規律、滿足學生繼續發展的需要。而針對實踐能力培養這一目標所修訂的教學大綱在內容、結構和功能上突出的是對學生通過學習應該獲得的“成果”的描述,以及達到這些成果的標準,即學生掌握了什么,學到了什么。 計算機專業是實踐性較強的學科,只有教師具備了一定的計算機實踐經驗,才能突破理論知識局限,對學生的計算機操作給予指導。但事實的情況是,當前的中職學校計算機教師自身存在著理論能力較強,實踐經驗不足的缺點,中職學校因辦學經費有限,往往對計算機教學的硬件系統配備不足,無法滿足師生進行教學實踐的要求。同時,多年的重理論輕實踐的教學傳統使計算機專業教師缺少提升實踐操作能力的機會,因教學與應用的長期脫節,信息技術的飛速發展等都使教師的理論教學無法滿足社會和行業的需求。

二、提高中職學校學生計算機實際操作能力的有效措施

1.進行計算機課程改革,加大實踐教學力度

影響中職學校學生計算機實踐操作能力的癥結在于計算機重理論輕實踐的課程設置。因此,要改變這一現狀,就需從課程設置方面實施計算機課程改革。應以培養應用型和實用型人才為目標,根據計算機領域市場、行業及用人單位的實際需求,增加實踐課的教學內容和課時。削減理論知識在課程設置中的比重,通過改革考核和評價方法,將教學目標引向實踐教學,變理論為輔,實踐為主。調整人才培養目標,培養出兼有較強理論素養和實踐動手操作能力的高素質人才。如減少計算機組成原理理論教學,增加計算機組裝與維修實訓課時數;減少程序設計語言或應用軟件命令的教學,增加如圖像處理、網頁設計等學生感興趣又力所能及的課程。

2.提高教師專業素質和實踐教學能力

教師的計算機實踐教學能力直接關系著學生的計算機動手操作能力。計算機專業的應用型人才需具備較強的實踐能力和創新能力,需掌握現代化的信息技術。因此,中職學校應加快建設“應用型”教師隊伍,中職學校計算機專業教師也應適應信息時代技術飛速發展的趨勢,通過學習不斷地更新知識,把握市場和信息技術發展的方向和最新信息。一方面計算機教師專業素質的提高要根據自身特點選擇發展方向。隨著計算機學科,沒有誰能把計算機專業所有的內容都掌握住, 計算機專業技能逐步細化, 計算機專業課程也隨之逐步細化,由此,讓專業老師根據自身特長選擇專業發展方向就顯得十分重要,這對教師自身而言是教學專業生命的延續,對計算機專業學生的實踐能力培養而言是提供了技術上的保證;另一方面中職學校應為教師提供機會進入相關行業或企事業單位,參與計算機應用軟件和新產品的開發,參加對方舉行的技術培訓。利用其豐富的理論知識協助企事業單位進行信息技術改造和科技研究,實現學校與企業的資源共享與互惠互利,使教師提高實際操作能力。

3.改革教學模式和評價方式,提高學生實踐能力

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然而,事實也許有點殘酷――學校能教給我們的東西,總是和社會的需求差得太遠太遠,尤其是熱門了很多年的計算機專業。那么,當象牙塔里悠閑的步伐早已跟不上業界日新月異的發展,我們應該怎樣在四年里奮斗自己的人生呢?

一直很喜歡一句話:凡事預則立,不預則廢。我也喜歡用這句話來告誡我的學生們。因為很多學生在入校的時候對計算機這門學科完全不了解,懵懂地過了兩三年才逐漸了解計算機的龐大知識體系。然而,四年大學時光已過去大半,所學知識廣而不精,缺乏針對性,動手能力弱,進入IT職場后力不從心。因此,每當我的學生問我“怎樣讓四年后的自己更有競爭力”時,我總會告訴他們:學習切忌沒有目標,從大一開始規劃你的大學。

修煉“內功”

每個計算機專業的新生拿到第一學期的課程表時總是有點小小的失落:沒有想象中高深的專業課,除了政治、體育之外,課時數最多的便是數學和英語,這和中學有什么區別?

不要小看這兩門學習了多年的科目。我們都知道,數學是一切理工學科的基礎,對于計算機專業而言,數學更是金字塔底部最穩固的那塊基石。無論你以后是往算法分析等理論方向發展,還是往網絡安全、視頻音頻處理等應用方向發展,數學都至關重要。

英語的重要性則更是不言而喻的。既然選擇了計算機專業,就意味著英語能力根本就不是對你的要求,而是默認值。英語是IT業的默認語言,你必須習慣看英文技術文檔,閱讀經典的英文理論著作,從英文網頁中獲取最新資訊。

盡管只有數學和英語的大一很枯燥,但這是修煉內功的階段,為以后的專業課做準備。如果內功不深厚,就算你以后煉成了“降龍十八掌”,也難免會后勁不足。

有目標才有動力

學好了數學和英語是遠遠不夠的,畢竟它們只是基礎。計算機的專業知識體系十分龐大,根據我國高等學校本科專業目錄,計算機科學與技術專業下設計算機系統結構、計算機軟件與理論、計算機應用技術三個二級學科,其中還包括若干研究方向。想在四年時間里學習所有專業方向,并達到精通的程度,幾乎是不可能的。

目前,熱門的研究方向主要有嵌入式系統、計算機網絡與通訊、企業計算、軟件開發、圖形圖像與多媒體、網絡與信息安全等。因此我通常建議我的學生及早選定自己的發展方向,有目標地學習。

?嵌入式系統開發

大家都知道,目前計算機專業一般分為硬件、軟件、網絡三個大方向。一般來說,選擇硬件的同學比較少,大多數人就算選了硬件,研究的也是軟硬結合方向。那么說到軟硬結合,嵌入式系統便是近年來最火的研究熱點。它是針對某種特定應用設計的系統,日常生活中的手機、MP3播放器、數碼相機、高清電視都離不開它。目前我國40%的軟件產值都來自嵌入式軟件,而且這項技術的人才缺口高達15萬。無疑,嵌入式系統開發是當前最熱門、最有發展前途的方向之一。

雖然嵌入式開發對人才的要求是軟硬兼通,但計算機專業的學生選擇這個方向時,通常會從事軟件開發,畢竟嵌入式設備的增值很大程度上依賴于軟件。所以對于數字電路、計算機組成原理、微處理器結構等硬件基礎課程,學懂即可,不必深究。

在軟件學習方面。首先,C語言、數據結構、算法分析以及操作系統這些軟件基礎課的重要性自然是毋庸置疑的;其次,不要死摳書本,要多了解業界動態,自學一點業界流行的程序開發語言,掌握主流嵌入式微處理器的結構,最好能掌握一個或多個嵌入式操作系統,求職時才不至于與單位需求脫節。

另外,很多同學不重視匯編語言。其實,進行嵌入式開發時,若能在高級語言里嵌一點匯編語言,對進行操作系統級軟件(即底層軟件)開發非常有優勢。

對于有意于這個方向的同學,我還有一個建議。嵌入式系統開發是一個應用型非常強的方向,求職時實戰經歷極為重要,最好從大三開始聯系實習單位并參與項目。畢業求職時,完整參與過嵌入式項目的經歷,比成績單上一片90分更能俘獲面試官的芳心。

?計算機網絡技術

在這個互聯網將全世界連成了整體的時代,網絡技術的熱門程度與嵌入式開發不相上下,它的就業前景甚至比后者更廣闊。而且新興的高層次網絡安全工程師無論是職業前景、提升空間還是薪酬基數、薪酬增長,都更加優越。可以說,這個方向的前景和“錢景”都是非常不錯的。

但是,目前很多高校不太重視網絡方向的課程,所以選擇這個方向的同學會比較辛苦。首先,和所有同學一樣,在大一大二打牢基礎,其間學校會開設一門《計算機網絡》,屬于專業基礎課,要好好學。這門課最經典的教材推薦Andrew S. Tanenbaum的《計算機網絡》。然后,結合程序設計,自學掌握Internet編程基礎、網絡多媒體相關應用等網絡應用技術。

對于這樣一個應用性較強的方向,在學校課程設置較弱的情況下,自學就顯得格外重要。比如,目前復雜的網絡在線應用呼喚一個新的網絡體系結構,那么,同學們可通過《高級網絡體系結構》、《網絡協議》等書籍了解相關技術。另外,網絡與信息安全也是一個重點研究方向,對這個方向感興趣的同學應該多掌握一些安全協議的形式化分析、密碼算法設計與分析、數據庫隱藏技術。總之,要隨時關注技術的發展,讓自己的步伐跟上業界日新月異的變化。

?軟件開發

軟件開發方向是絕大多數學生的選擇,它不是最實用的,但卻是最好的。因為只要有了過硬的軟件開發能力,就可以與任意具體應用相結合,能夠非常靈活地轉入各種應用領域:學點圖形圖像技術就可以去做多媒體應用軟件開發,學點網絡與通訊就可以去做網絡方面的研發。

我的學生經常和我討論一個問題:計算機語言很多,應該學哪一種?我始終認為,不管哪一種,只要精通一門,其他語言學起來相對就容易了。建議大家先精通一門高級語言,例如學校開設的C語言。到了大二后期,在此基礎上加上面向對象的元素,學習C++或者VC++,精通之后你就算上路了。接下來可以觸類旁通地自學Java、.NET等多種流行語言。如果自我感覺“功力”修煉得差不多了,可以嘗試著參加程序員考試,不少單位對它的認同度還是很高的。

此外,從事軟件開發的人僅僅精通寫程序是不夠的,時間長了你就會發現,這不過是熟練工的活罷了。而且一味埋頭寫程序,你永遠只是最底層的程序員,很難有大的發展。只有統領著團隊,策劃完整的軟件項目,你才能成為軟件業的高層次人才。所以,建議具有組織才能的同學,一定要學好《軟件工程》這門課,課外還可以讀讀《人月神話》,這是軟件工程的經典著作,很有啟發意義。說不定你就是未來的項目經理哦!

為求職準備兩塊敲門磚

對于大多數同學來說,四年的積累,就是為了畢業時找份好工作。每年11月,看著大四學長為了找工作四處奔波形色匆匆的樣子,大一的新生們是不是心里有一絲慶幸:還好,這樣的日子離我還遠!可是,當你抬起頭看看就業形勢,你還會這樣想嗎?所以,我的學生一入學,我就會告訴他們,從一開始就要為自己的前程打算了,應該早早準備兩塊敲門磚――證書、實習經歷。

證書也許不能反應一個人的全部能力,但是在同等條件下,它能讓你比其他競爭者更有優勢。考證書不宜太早,最好是到了大三之后再進行,否則會影響正常的課程學習。另外,也不宜考太多證書,會牽扯太多精力。網絡技術方向的同學可以考比較權威的思科系列認證;軟件開發方向的同學可以考微軟的系列認證,涵蓋面很廣,業界的認可度也高。

作為求職的另一塊敲門磚,實習經歷比證書更有分量。從大一開始,最好每年暑假都能找一家單位實習,也許一開始你做不了太多事情,但是在實踐中學到的東西可以讓你在以后的課程學習中更加游刃有余。到了大四上期,就該找正式的實習單位了,建議提前半年留意心儀公司的招聘流程,尤其是技術要求,盡量彌補自己的軟肋,讓自己的實習表現更好,畢業后留在這個單位的幾率也就更大。即或不能留下,過硬的實習經歷可以為你以后的求職增添重重的砝碼。

作為一名教師,深知學習計算機專業的辛苦與艱難。但是既然選擇了,就不要因為困難而輕言放棄。只要扎扎實實地學好每一門基礎課,確立一個屬于自己的目標,掌握市場需求的最新潮流,我想每個同學的未來都會充滿陽光!

學長經驗談:

有的放矢,時間不浪費

小鄭 男 軟件公司程序員

我敢說,60%的同學入學時,根本不清楚計算機到底是怎么回事,更不知道自己的興趣點在哪里。這部分同學不必著急確定發展方向,可以一邊學基礎課,一邊關注行業動態,看看自己哪些課程學得好,看看哪些業界熱點能吸引自己,一般到了大二就可以判斷出自己的興趣所在。

這個時候,恰好專業基礎課開始了。以我的經驗,學習專業課要“有的放矢”,尤其要懂得合理分配時間。對于與自己的發展方向關系不大的科目,沒必要浪費太多時間,大致學懂就行。應該把時間和精力分配給符合自己發展方向的專業課,深入鉆研并加強課外學習,怎樣精益求精都不為過。

考研,從大一抓起

小高 男

北京理工大學計算機應用專業碩士

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【關鍵詞】攝影測量;計算機視覺;數字化

科技迅速發展,攝影測量技術經過多次改革,到目前已經進入數字化的攝影測量技術階段,這個新技術對整個攝影測量專業理論知識教學、科學研究和企業生產都有重要的影響,這些影響不僅僅是表現在表面,它已經使攝影測量的概念和涉及到的專業的知識都有影響。從測繪學科的角度來說,數字測量技術已經從傳統的攝影測量技術發展到現在新型數字化測量技術,簡便快捷;從攝影測量學科來說,數字攝影測量技術已經從經典的攝影測量轉化到現在與計算機相結合的高科技技術。數字測量技術既給人們帶來機遇,又給技術人員帶來挑戰,但是其在發展中還存在很多問題。作為新時代的我們,應努力抓住機遇,勇敢的面對挑戰,提高自身的知識儲備量和技術,使自己能在快速發展的經濟市場中站住腳步。

一、攝影測量發展現狀

由于攝影測量生產的轉型,影像掃描儀已被大量地應用,全國掃描儀數量已超過100臺。同時航空攝影機(如RC30)也在加速引進。應用于航空攝影過程中的GPS/IMU系統也已引進,Z/I公司的數字航空攝影機DMC已開始在中國應用。與此同時,高分辨率的遙感影像以及其定位參數(RPC)文件的應用,只要極少量的外業控制點,就能迅速生成正射影像圖,它已在城市、土地的變遷、規劃中得到愈來愈廣泛的應用。航空激光掃描Lidar也愈來愈成熟。

由于新一代傳感器、定位系統的迅速發展與應用,以及數字攝影測量工作站的發展及其大規模的推廣,這樣對攝影測量自身發展提出一個非常嚴峻而又現實的問題:攝影測量向何處去,除了攝影測量與新一代遙感傳感器、GIS、GPS 更進一步地結合外, 攝影測量自身從理論到實際將如何發展,還有沒有發展前景,在國際上同樣對攝影測量發展提出了疑慮,美國Ohio大學Schenk教授在其著作“數字攝影測量學”的序言中指出:攝影測量與貓一樣,他們有一個共同的特點,他們都有幾次生命,攝影測量的終結已經被多次預測。但是他對此問題作了明確的回答:數字攝影測量是一門相對年輕的、并且迅速發展的學科。它的許多基本概念與方法來自影像處理與計算機視覺。但是不管它們對它的影響有多強烈, 數字攝影測量還是一門有自己特色的學科。

二、數字攝影測量給學科帶來的機遇與挑戰

攝影測量與遙感是一門“從影像重建被攝物體表面”的學科,攝影測量側重于重建物體的幾何表面,并進行“量測”;而遙感則側重于重建物體的物理表面,恢復問題表面的物理屬性。因此,從本質而言, 攝影測量與遙感是研究影像的獲取、理解、加工、處理的科學與技術,使人們更容易直觀地理解與應用有關信息。從測繪學科的角度來理解,攝影測量是一門“量測的學科”,著名的攝影測量學者HeIva (1995)就認為“攝影測量的范疇是量測”;而從信息科學和計算機視覺科學來看,它是從影像來重建三維表面模型的科學與技術―計算機立體視覺。但是,人們一般并沒有將攝影測量與計算機立體視覺聯系在一起。這是由于攝影測量在上世紀攝影技術出現不久就被學者發現其測量功能,并被使用,而計算機立體視覺實在新世紀環境下創造并被使用的,因此攝影測量的歷史要比計算機立體視覺的歷史長得多,并早已成為測繪產業的重要組成部分;而且,長期以來,攝影測量是依賴于精密的光學機械儀器,特別是在模擬攝影測量時代, 攝影測量以模擬攝影測量儀器為代表, 與計算機沒有任何聯系。我們必須清楚地認識到,攝影測量發展到今天,已經超越了傳統攝影測量的范疇,它已經不屬于攝影測量工作者“獨家所有”。這是攝影測量工作者面臨的最嚴峻的挑戰。

同時,數字攝影測量也為我們帶來了發展機遇。在模擬攝影測量時代, 攝影測量的教學、科研以及生產的組織與流程,一切均以模擬攝影測量儀器的制造者為中心。攝影測量儀器的理論、結構,各種控制器、儀器的定向理論與操作方法,變換光束測圖的理論等,均以相應的儀器為中心。進人了解析攝影測量時代,由于計算機引人了攝影測量,大大地拓寬了攝影測量教學、科研的領域,這也提供給學者們更多的研究方向。

三、數字近景攝影測量――攝影測量發展的嶄新領域

到目前為止數字攝影測量的發展,無論在理論上還是在實際上,,主要還是圍繞著利用航空(航天)攝影測量測繪地形圖展開的,而對于數字近景(地面)攝影測量的研究甚少。同時隨著數碼相機的廣泛應用,價格愈來愈低廉。數碼相機在測量中的應用將是攝影測量發展的必然趨勢。

在此領域數字近景攝影測量與計算機視覺有著天然的密切聯系,因為計算機視覺的研究目標是使計算機具有通過2維圖像認知3維環境信息的能力,這種能力將不僅使機器感知3維環境中物體的幾何信息,包括它的形狀、位置、姿態、運動等,而且能對它們進行描述、存儲, 識別與理解,兩者之間有很多相似之處,但兩者間又有明顯的差異。不論差異大小,不可否認的是,數字近景攝影測量已成為數字攝影測量發展的必然趨勢。

四、結束語

數字攝影測量在目前還是一個較為年輕的學科,主要采用計算機技術,將獲取到到信息數字化,通過計算機進行測繪和分析,提取出對人們有用的信息,這一改變,使數字攝影測量很快被企業所接受并得到快速發展。總而言之,數字攝影測量技術的出現不能僅視為簡單的科學進步而已,應該透過現象看本質,深刻認識到他已經從概念開始改變,并影響到科學研究領域,正在逐漸改變企業的生產產品水平。面對這些情況,我們應該努力提高自己的理論知識儲備量,提升專業素養,及時抓住一閃而過的機會,迎接各種挑戰,在激烈的競爭不斷進步。

參考文獻

[1] 李利,馬頌德. 從2維輪廓線重構3維二次曲面形狀[J].計算機學報,1996,19(6):401.

[2] 馬頌德,張正友.計算機視覺-計算理論與算法基礎[J].北京:科學出版社1998.