“数据库技术与应用”课程教学改革与实践

“数据库技术与应用”课程教学改革与实践 摘要：本文分析了我院“数据库技术与应用”教学现状，根据“质量工程”要求，结合我院实际情况，对“数据库技术与应用”课程在教学方法、教学内容等方面进行了改革，提出在教学内容上以模块为单元组织教学，在教学方法上以任务驱动的方式进行教学活动，精心设计第一堂课，加强实践教学和课程设计。
　　关键词
本文来自：计算机毕业网 ：数据库技术与应用；课程体系；教学改革
　　中图分类号G642.3 　　
　　1教学改革
　　
　　1.1教学现状
　　“数据库技术与应用”是我院经管类专业的计算机公共课，传统的教学方法是：老师根据教材讲课，学生根据实验教材上机训练，其结果是学生在学完这门课后，不知道所学习的东西有什么用，更不用说用所学的知识来应用到实际工作中去。“质量工程”要求要着力培养学生的社会主义人文精神和科学的创新精神，提高学生的创新能力和可持续发展能力。针对目前的现状和培养目标要求，我们对“数据库技术与应用”进行了教学改革的尝试与实践，包括教学内容和顺序的调整，教学方法的改进，教学手段的更新等方面。
　　1.2合理调整教学内容和教学顺序
　　我院数据库技术与应用采用的教材是由匡松主编、西南交通大学出版社出版的Visual FoxPro面向对象程序设计，该书以Visual FoxPro数据库系统为背景，系统讲解数据库的基础知识、概念及应用开发技术，其中包括数据库系统结构与组成、数据模型、SQL语言基础、数据库设计与应用开发技术等内容。还包括软件技术基础的基础知识。根据我院该课程的学时，对软件技术基础的基础知识不做要求，对有些章节学生自学。具体调整如表1所示。
　　
　　在教学过程中，为了提高学生的学习兴趣，我们把表单内容适当提前，通过对表单“所操作即所得”的直观印象，让学生尽快进入学习状态，把一些理论的内容适当放后，对SQL结构化查询语言，由于它与Visual FoxPro是两套并行的语言，把它适当放在后面讲解。
　　1.3精心设计第一堂课
　　学生对某课程是否有兴趣，关键在第一次的教学能否吸引学生，如何教好第一堂课，我们进行了专门的教学讨论，从教师形象、课程内容、课程的重要性、与现实生活的关系等方面，按一堂课90分钟，我们做了细致的教学安排。如表2所示。
　　
　　在课程描述中要给学生讲述清楚数据库技术与应用课程地位和重要性，与专业后续课程的关系，与社会生活息息相关等等；应用程序演示把预先制作的一个小型应用程序演示给学生，制作的小型应用程序最好是与专业相关或与现实生活密切相关。例如货物管理系统、教学管理系统、通讯录的管理等。边演示边进行功能讲解，让学生觉得数据库技术与应用确实重要，通过学习，自己能够解决现实生活当中的实际问题，吸引学生的学习兴趣；应用程序实现对演示的应用程序的某些功能模块现场操作现实，例如欢迎界面、登陆界面等，让学生觉得这门课简单，容易学，增强对这门课的学习兴趣；师生交流是指给学生一点时间，让他们提出自己感兴趣的问题，老师给他们解答，营造师生融洽的气氛，进一步提高学生对这门课的学习兴趣。
　　1.4采用任务驱动教学方法
　　根据计算机技术的发展，社会对人才的计算机操作和计算机网络知识素质要求逐步提高，我们在教学安排教学方法上进行了改进，采用理论-案例-实践-课程设计-课外多种方式的教学模式。减少理论教学时间，加大案例、实践教学时间，以课程设计作为教学总结。在理论教学上减时不减量，在实践教学上采用分组教学。在教学组织安排上以模块为单位安排教学。将课程内容划分为6大模块，如表3所示。
　　
　　在设计教学方案时以模块为单元，为每个模块设计一个任务，教学过程围绕任务展开。
　　●演示任务，讲解任务的功能、作用，让学生明确本模块的学习目标和解决的具体问题。
　　●讲解完成该任务的基本方法，所用到的模块知识内容和技能。
　　课堂上教师完成该任务的部分功能，边讲解，边演示。
　　●留下部分功能让学生自己动手操作。
　　●设计类似的任务让学生在课外完成。
　　●教学归纳和总结，进一步讲解该模块的知识要点。
　　教学活动是否成功关键在于任务的组织和设计上，在上课前必须做大量细致的工作，为此，我们进行教学讨论，为每个模块设计一个任务，这个任务应该包含该模块的所有 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 。
　　1.5加强实践教学环节
　　根据质量工程的要求，实践教学与人才培养模式要改革创新。数据库技术是一门操作性很强的课程，为实现质量工程的要求，我们对实践教学的组织方式进行了合理的安排，对实践教学内容进行了详细的设计，在组织安排上由于课时少内容多，我们采用课内为主课外为辅，分组辅导。在实践教学内容上我们也以模块的方式设计实验内容，我们将试验分为六个模块，每个模块根据内容分配不同的试验时数。如表4所示。
　　模块单元试验完成后设计一个模块大作业，让学生在课外实践完成。
　　
　　1.6重视课程设计
　　课程设计是整个教学活动的总结，是考量教学活动的一个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，通过课程设计让学生对整个学期的学习进行归纳并应用于实际生活中。根据学生的实际情况，我们采用分组课程设计，以组为单元。分组的目的一是培养学生团结协助的能力，二是相互学习，不清楚地方可以相互讨论。在课程设计的内容上我们选取的题目尽量与现实生活相关。
　　在考核方式上采用以组为单元提交一套应用软件，一个课程设计报告，采用答辩的方式讲解。由指导教师根据学生完成任务的情况、课程设计说明书的质量、课程设计过程中的工作态度、项目答辩情况等综合打分。成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。优秀者人数一般不得超过总人数的20%。不及格者不能得到相应的学分，需重新做课程设计，经指导教师考核及格后，方可取得相应成绩。课程设计评分表如表5所示。更详细的内容可以访问下列网址：http://218.6.160.228/listcourse.asp?courseid=0160。
　　1.7加强课外教学辅导
　　课外教学不仅仅是课堂教学的简单延伸，它能实现课堂教学难以实现的作用和目标。为培养学生的学习兴趣，充分发挥学生主动学习的积极性，在课外教学方面我们作了以下方面的改革和实践。
　　●建立课外辅导小组，对差生进行额外的教学帮助。
　　●建立课外兴趣小组，给出兴趣题目，采用老师指导，学生课外上机实践完成。
　　
　　●建立教学网站，学生通过教学网站提出疑问，老师通过教学网站布置作业和答疑。现在运行的过程化教学管理系统网站和学校的精品课程网站，都是学生和老师进行学习交流的有效平台。
　　
　　2实践应用
　　
　　数据库技术与应用课程的教学改革，我们在04、05、06、07年级进行了实践教学，通过改革，充分调动了学生学习的积极性，得到了学生的普遍赞扬，学生普遍反映，现在的计算机教学，课程实践内容增加了，学习更有兴趣。 教学效果得到了显著提高，期末成绩优良率达到50%以上，在等级考试中通过率大大提高，学生的实践应用能力不断加强。提高了学生的综合素质。表6是近几年等级考试通过率。
　　
　　3总结
　　
　　经过近4年的探索实践，数据库技术与应用课程在教学内容的整合、教学方法的改进、等方面都取得了较好的成绩。分层次确定教学内容，分阶段实施教学内容，循序渐进实现对学生的培养目标。实现了教学、实验、大作业、课程设计、课外教学的统一设计，形成了由理论、实践和课外教学一条线的教学体系模式。明确了教师的责任由“教”变为“导”，即由单一的传授知识变为围绕学生的学习活动组织教学资料，设计教学方案，评价学习效果，组织学生的下一步学习活动等。激发了学生自主学习的积极性，培养了学生自主获取新知识的意识和能力。为专业学习和实际应用打下了坚实基础。
　　
　　参 考 文 献
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　　[1] 匡松, 刘容. Visual FoxPro面向对象程序设计实用教程［M］．成都：西南交通大学出版社．
　　[2] 匡松，何振林．Visual FoxPro面向对象程序设计级考实训教程［M］．成都：西南交通大学出版社．

网络教学作为现代化教学的重要表现形式，成为当前各高校教学改革中的一大亮点。人们普遍认为，网络教学跨越时空、交互性强、资源丰富、共享名师，它的实施有利于知识意义建构、有利于提高教学效率，是课堂教学在时间和空间上的延伸。然而，在教学实践中我们发现，很多网络教学平台在建设过程中由于定位不够明确，需求分析不够到位，致使教学效果没有达到人们的期望。本文尝试通过对面向独立学院三本学生开设的“计算机组成原理”网络教学平台建设这一具体案例分析，探索在网络教学平台建设过程中，如何结合具体需求进行针对性设计。
　　
　　一、明确网络教学平台建设的性质
　　
　　网络教学平台作为教学手段的一种，其主要任务还是使学生通过学习达到教育目的。因此，建设目标的确定成为建设平台的首要任务，它不仅有助于明确平台与教育目的的衔接关系，从而明确平台建设的工作方向；同时也有助于教学平台内容的选择和组织，并可作为教学实施的依据。所以在网络教学平台建设过程中，必须首先制定明确的建设目标，以利于网络教学活动的顺利进行。当前的网络教学平台大体可分为三类：
　　(1) 主要面向成人教育、技能教育的远程网络教育平台。该类网络教育平台可以说是网络时代远程教育的新模式。由于远程教育有师生分离的特点，学生主要通过网络获得相关课程的知识，因此远程网络教学平台必须能够独立地为学习者提供相关课程的全方位教学。
　　(2) 主要面向教师，向他们共享优质教学资源的精品课程网络建设。它们是网络教学的示范课堂，在共享相关课程优质教学资源的同时，也示范了名师的优良教学方式，是教师进行教学学习、交流的良好平台。其示范性要求建设该类平台时，需要从多个层次上考虑到各级各类学校的情况，做到优质教学资源真正意义上的共享。
　　(3) 面向普通校园教育的课堂辅助教育平台，也是当前各全日制高校广泛建设的一种网络教学平台。该类平台作为课堂教学的有机补充和延伸，它不可能代替传统课堂教学，但可以提升教学质量，实现个性化学习，具有针对性强、与课堂教学结合紧密等特点。
　　我们此次进行的“计算机组成原理”网络教学平台建设就是属于第三类教学平台，其性质决定了它必须与课堂教学相结合，具有同样的教学目标和教学大纲。
　　
　　二、关注服务对象的特征分析
　　
　　教学性是网络教学平台的第一特性，因此，其首要目标是实现有效的教学。按照教学设计理论，对学习者和教授者的分析是完成目标的关键性步骤。当前网络教学平台中大部分教学资源仅仅是教学内容的课堂版改编成网络版形式，并不关心内容的表现形式是否能满足参加该网站学习的学习者需求，也不关心是否符合教师的教学习惯，这是造成目前网络教学平台教学效果不好的一个很重要的原因。
　　2.1 重视对学习者的分析
　　现代教育学认为，学习者是学习过程的主体。满足学习者需求，促进学习者在最短的时间里达到最有效的学习，教学的一切过程都要围绕这个中心进行。作为教学过程的一个基本构成要素，同时也作为教育系统最重要的产出，学习者一直是教育界关注的焦点，特别是随着学习化社会的来临，全社会关注的重心已越来越多地由“教”转向为“学”、由教学者转向为学习者。对于学习者的特征，考虑得越详细、越深人，就会越有助于对课程的设计。在设计开发网络教学平台之前，同样需要对学习者的特征进行深入的分析，其内容通常应该包括：学习者一般特征（如年龄、性别、基本能力等）、学习者的学习动机、学习风格、学习技能、自主学习的能力、学科背景等相关信息。
　　此次网络教学平台建设的主要教学对象是独立学院计算机专业二年级的学生。对于这类学生，我们经过深入的分析，结合长期教学过程中所积累的教学 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ，总结出如下主要特征。
　　（1）有一定的自学能力，但学习主动性有所欠缺
　　作为大学二年级的学生，经过了一年多的大学学习，已经积累了一定的自主学习能力。但由于刚刚进入专业基础课程学习的不适应性、工科类课程相对的枯燥性等因素，造成总体而言学生的学习主动性不足。因此，我们在平台建设过程中，特别注意了应用实例、实用图片的引入，并利用各种多媒体手段丰富页面的可读性，提升学习者的学习兴趣；同时，我们还引入了协助学习理论，通过在线学习交流平台的建设，使学生在零距离的相互讨论、相互促进中，加强了学习氛围。
　　（2）实践动手能力较弱
　　独立学院自诞生之日起，就肩负着特殊的历史使命：作为主要服务于地方经济建设的独立学院，必须立足于地方，结合当地社会经济发展的实际需求开设相关专业，培养出受当地欢迎的应用型人才。因此，为体现出地方性、应用性的办学特色，多数的独立学院将人才培养目标定位在“应用型人才”。作为专业基础课程的“计算机组成原理”，其教学大纲也是围绕这一培养目标制订的，特别注重实践环节的教学。
　　然而大学二年级的学生，刚刚进入专业基础课程的学习，实践动手能力相对较弱。所以，在网络教学平台建设过程中，我们特别加强了实践环节的网络辅助教学功能。
　　（3）有一定的网络操作技能，但利用网络资源解决问题的能力不足
　　网络学习需要有一定的网络操作技能，对计算机专业大学二年级的学生来说，这是没有问题的。但是，在如何利用网络资源进行学习资料的收集、课程相关文献的检索、解决学习过程中遇到的问题等方面，他们的能力还是有所欠缺的。因此，我们在建设网络教学平台时，向他们提供了解决问题的相关线索（如需要搜集哪一类资料、从何处获取有关的信息资料以及现实中专家解决类似问题的探索过程等），以便发展学生的自主学习能力、激发他们的学习动机。
　　2.2 重视教师在网络课程建设中的作用
　　网络教学平台的成功开发，50%是创意，这任务非教师莫属；30%是艺术，这需要点天赋；20%是技术，是人人都能学得会、做得到的。可见教师在其中的作用还是十分重要的，他们如何将知识呈现给学习者，有着自己独特的方法和形式。我们此次平台建设中的教师们具有如下的特点。
　　（1）有较强的网络开发能力
　　计算机专业教师在网络开发设计方面都有较强的能力，在完成平台内容设计的同时，也完成了大部分的网络设计工作，使得本次建设工作具有极佳的衔接性，也为平台建设完成日后的维护、更新打下了良好的基础。
　　（2）外聘教师比例较高
　　由于独立学院教师组成的特殊性，造成教师团队中的外聘教师比例相对较高，学生除了课堂实践，与外聘教师面对面接触、交流的机会较专职教师来说要少得多。而网络教学平台的建设正好能解决这一问题，我们通过在线学习交流平台，加强了学生与教师间的沟通，拉近了师生间的距离；同时也通过网页访问量的记录反馈，使教师能及时掌握学生的学习情况，了解学生的学习兴趣、学习习惯和学习中存在的主要问题。
　　
　　三、定位适用于课程的网络教学策略
　　
　　教学策略是指在不同的教学条件下，为达到不同的教学结果所采用的方式、方法、媒体的总和，是网络教学平台设计的核心。在教学策略设计时，先要确定网络教学平台的课程内容类型。现代课程的三大板块：理科课程、实用性课程、人文社会课程，各自承担着一个方面的独特功能。从另一个侧面我们也可以简单划分为：知识、技能基础课和专业发展创新课。当然，这种划分不是绝对的。不同类型的课程，在做网络教学平台设计时，所采取的策略就应该有所区别。
　　“计算机组成原理”课程，作为计算机专业本科阶段的学科基础课程，主要讲述计算机基本部件的逻辑结构和功能原理，具有知识面广、难度大、内容多、更新快、头绪多等特点；由于专注于微芯片内部，学生普遍反映这门课程难点多、非常抽象、图例多。本课程的特点要求教师能及时反映计算机发展新技术、新动向，更必须根据学生对课程教学的反映，总结经验和教训，调整改进授课方法，使教与学达到完美的结合。
　　网络教学平台的辅助教学，正好能弥补课堂教学时信息量不大、书本知识更新较慢、学生学习情况反馈渠道较少等缺点，利用各种图片、虚拟现实技术、Flash 动画等手段演示、讲解原理，提供虚拟实验平台，及时发布学科前沿动态，有效地提高了教学质量。
　　
　　四、设计合理的网络教学平台结构
　　
　　网络教学平台的结构，“是在教学目标、教学内容和教学策略的指导下，进行的网络教学平台的总体建构”。结构设计的好坏直接影响网络课程的质量。在明确了网络教学平台建设的性质、分析了服务对象的特征、定位了适用于课程的网络教学策略之后，我们就可以开始构建平台的总体结构了。
　　根据之前的分析，我们将此次“计算机组成原理”网络教学平台的总体结构设计如图1所示。
　　
　　我们利用ASP、EDA等技术，最终实现了整个网络教学平台的设计。通过该网络教学平台，学生增强了课程的学习兴趣、拓宽了知识面、提高了实践能力，基本取得了预期的教学效果，可见网络建学平台建设的需求分析是重要而有效的。

摘要:本文主要介绍哈工大计算机科学与技术学院在50多年人才培养实践中逐渐形成的“研究型、个性化、精英式”创新人才培养金字塔教育体系,并讨论了如何发挥学科优势,将高水平科研与教学相结合,培养创新型计算机人才。
　　关键词:创新人才培养;科研与教学相结合;计算机金字塔教育体系
　　中图分类号:G642 文献标识码:B
　　
　　1引言
　　
　　江泽民同志指出“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”中国要走自主创新道路,就必须培养造就宏大的创新型人才队伍。高校特别是研究型大学和研究型学科,作为我国自主创新体系的人才培养主体,应充分发挥自身高水平的科研和学科优势,探索与高水平科研相结合的创新人才培养体系,具备十分重要的示范和引领作用。
　　当前,提高大学生的创新精神和创新能力是时代的要求,也是提高教学质量的重点和难点。在新的历史时期,通过深化教育教学改革,使我们的教育理念、内容、方法、手段和模式等适应创新人才培养的要求,营造创新人才脱颖而出的良好环境,切实提高大学生的创新精神和创新能力,是高等教育面临的一项重要课题,也是提高教学质量的核心和灵魂。
　　要培养学生的创新意识、创新思维和创新能力,高水平教师队伍和良好的创新环境是关键,只有不断创新的教师才能培养出具有创新意识和创新能力的学生。高水平的科学研究是一流学科的源头活水,是培养高水平师资和提供良好创新环境的基本保障。高水平的科研工作,有力推动学科交叉和学科融合,推动新观点、新思想和新理论的不断提出和探讨,推动新产品、新材料的不断发明和发现,形成了浓厚的创新氛围。科学研究的本质是创新和创造,教师只有不断亲历科研创新实践,其知识的更新速度才能跟上日新月异的科学发展速度,才能够紧密联系学科发展及经济社会发展走向传授最新知识,传授创新之道,培养创新素质人才。
　　本文是基于哈工大计算机学院徐晓飞院长在第十一届全国高校计算机系主任(院长)论坛关于哈工大计算机学科的定位与人才培养目标、“研究型、个性化、精英式”创新人才培养及金字塔教育体系、与高水平科研相结合的创新人才培养方式等方面的报告整理而成的。
　　
　　2哈工大“研究型、个性化、精英式”创新人才培养目标及体系
　　
　　2.1哈工大计算机学科的定位与人才培养目标
　　哈工大计算机专业建于1956年,是中国最早的计算机专业之一。在50多年的办学历程中,我们坚持教学与科研并重,走科研为教学服务、教学促进科研的良性发展道路,培养了一大批高素质的毕业生。截止2008年,已累计培养出博士398名,硕士2000余名,学士5500余名。这些毕业生中涌现出了一大批享誉全国的品牌人才,他们中有院士、校长、所长、院长/系主任、总工程师等,受到国内同行的高度评价。
　　哈工大计算机学院自2000年成立以来,在总结办学传统和借鉴国内外先进办学经验的基础上,根据自身学科的特色和优势,确立了“以学科建设主线,以师资建设为重心,以科学研究与人才培养为中心,整体规划,重点突破,强化优势与特色,出标志性成果,育哈工大品牌人才,办国际知名、国内一流的计算机学科”的学科发展定位,形成了培养“研究型、个性化、精英式”品牌人才的培养目标。
　　通过对学生发现和认识问题的能力、参与分析问题的能力、解决问题的能力等研究型能力的训练,对学生个性化创新精神、协同合作能力、利他奉献精神等个性化属性的培养,以及对学生自信力、自觉力和自主力的养成教育,使得优秀的生源经过我们培养之后能够成为学科带头人、政府部门领导人、单位技术负责人的后备人才,逐步建立一套与国际接轨的一流计算机创新教育体系。我们的一流品牌人才所具有的能力与属性如图1所示,在本科、硕士及博士的不同培养阶段其三个属性的主要内容如表1所示。
　　2.2哈工大“研究型、个性化、精英式”创新人才培养及金字塔教育体系
　　为培养“研究型、个性化、精英式”人才,我院逐步建立起了哈工大计算机金字塔教育体系。从教育观、教学指导思想、教学与课程体系、教学实施与保障体系、教学管理与质量保障体系、教育基础设施体系和计算机学科基础等方面系统地阐述了“研究型、个性化、精英式”人才教育理念,如图2所示。
　　教育观
　　在落实“金字塔”计算机创新教育体系过程中,我们坚持可持续发展教育观,培养综合型和创新型计算机品牌人才。
　　教学指导思想
　　坚持以“规格严格,功夫到家,求实创新,探索进取”为教学指导思想,培养学生的创新能力,强调在对学生的能力、知识、素质的综合教育。
　　教学体系及课程体系
　　包括培养目标导向的学生培养方案与 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、教学课程体系、教学计划与大纲、教材及参考书等。在本科生培养计划与课程体系建设中,强调知识、能力与素质的系统体现,同时,在教学大纲制定中,注重知识的相关性与系统性、求解问题的综合性与实用性。在研究生培养方案与课程体系建设中,注重理论创新与工程开发并重的研究能力和综合科研素质培养。
　　教学实施与执行体系
　　包括师资队伍、教学方式与教学实践、大作业及综合设计、课程内外学习过程、学生工作(“三三”育人模式)等。
　　教学管理与质量保障体系
　　包括教学规范(白皮书)、教学管理体系、教学质量保证规范及管理体系、教师评估体系与奖惩机制等。
　　教学基础设施体系
　　包括教学条件与环境、实验教学中心、实验室软硬件与基础设施、网络设施等。
　　计算机学科基础
　　一流的计算机学科水平与氛围是培养一流计算机人才的基础。一流的学科拥有高水平的研究成果,有相当好的教学科研条件,并能够建立强烈探索未知的氛围以构成人才成长的良好环境。
　　2.3创新人才素质及培养要点
　　
　　我们认为,创新人才应具备的基本素质包括:研究素质、工程素质、个性素质、身心素质、 文化素质、社会素质、精英素质、诚信素质。因此,我们在创新人才培养过程中,要围绕计算机人才培养目标和哈工大计算机学科的特色,选择适当的知识为载体,实施素质教育和能力培养,并强调创新意识和丰富想象力的培养。注重加强对学生的素质、能力、知识、创新思维、创新技法培养等多方面的综合教育,将其融会贯通于教育的全过程。培养学生提出问题的能力、求解问题的能力、学习新知识及运用知识的能力。
　　对学生的培养应该是全方位和多层面的。在宏观层面上,我们必须建立创新教育的“教与学”环境及学生主体教育观,建立完善的创新教育体系及评价制度;在中观层面上,建立培养创新能力的教学体系及学生工作体系,推广启发式教学、交互式个性化教学与主动式学习方式,大力开展学生创新实践活动;在微观层面上,从课程、研讨、实验、作业、项目、实践、活动等环节提升学生的创新能力和创新素质。
　　
　　
　　3与高水平科研相结合的创新人才培养方式
　　
　　3.1哈工大计算机学院的科研特色与优势
　　哈工大计算机学院坚持“以学科为主,以师生为体;以进取为魂,以务实为本;以个性为要,以和谐为贵;以文化为尊,以声誉为荣”的办学理念,学科实力不断增强,被评为国家一级重点学科,尤以计算机应用技术重点学科为国内优势。2001年以来,承担各类科研项目400余项(其中多为国家及省部级项目);平均每年科研经费7000余万元。2001年以来,获得国家科技进步一等奖1项、二等奖8项,获得国家科技发明二等奖1项,省部级成果奖近30项;获得软件著作权及专利100余项。2004～2007年,发表学术论文2198篇,其中,国际期刊论文268篇,被SCI/EI收录850篇。

经过长期积累,哈工大计算机科学与技术学科已在下列研究方向形成特色和优势:智能人机交互与数字媒体压缩、多语言处理与信息检索技术、企业计算与服务计算技术、基于多主体的智能体机器技术、生物计算与生物特征识别技术、计算机网络信息安全与信息对抗、穿戴计算机与移动计算技术、高可靠计算机与航天计算、传感器网与感知计算技术、并行海量数据库技术。
　　3.2科研与教学结合的方式
　　我院充分利用雄厚的科研实力,及时地将科研成果融入到人才培养过程中,有效的培养创新人才的基本素质,具体有以下几种方式。
　　
　　(1) 科研成果入课堂
　　许多科研成果和科研过程对启发学生的创新意识具有很好的作用,通过鼓励各研究中心开设选修课、举办讲座、开设计算机新进展课程、推行案例教学、开设硕士博士专业课程等方式将科学研究的最新成果和研究过程很好的用于课堂教学,取得了很好的教学效果。
　　(2) 向学生开放科研实验室
　　为充分利用研究中心的科研平台,通过组织学生参观实验室、参加学术研讨会、鼓励学生到科研实验室参加科研工作和科技制作等形式,让本科生有充分机会近距离感受创新氛围,学习创新技能,让研究生有参与科学研究的广泛平台,同时把科研实验室资源很好的融入到人才培养过程中。
　　(3) 将科研成果转化为教学平台
　　将大量的科研成果转化为教学平台有利于提高教学效果和教学效率。我们充分利用学院雄厚的科研实力,开发了一系列教学平台。例如,我们依托科研力量在国家自然科学基金的支持下自主研制了“C语言编程题考试自动评分系统”,并依托该系统推动C语言程序设计的考试方式改革,加大上机考试的力度,自2004年秋季以来,已在全校本科生范围内连续使用7次,年均参加上机考试人数达3000人,很好地培养了学生的实践动手能力和创新能力。
　　(4) 大量的科研任务为学生毕业设计提供了充足的题目
　　近三年来,本科毕业设计(论文)选题大多能够结合实际,全面反映培养目标要求。硕士研究生和博士研究生的课题100%结合实际科研项目。本科生毕业设计方面,2004年结合实际工程或科研项目选题比例为99%,2005年为97%,2006年为98%。
　　3.3本科学生创新能力培养的重点环节GIS在我国森林资源上的管理与应用

　　关键词:地理信息系统(GIS);森林火灾;扑救

摘要:地理信息系统(GIS)技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术,已经广泛渗透到了多种学科领域。在资源与环境应用领域中,它发挥着技术先导的作用。

　　
　　地理信息系统GIS(GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)是从20世纪60年代中后期发展起来的一个新兴的科学技术领域。利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软高程基准、硬件支持下,把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标,以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出,以满足应用需要的人机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出,满足各应用领域或研究工作的需要。
　　
　　一、GIS的发展概况
　　
　　地理信息系统概念的提出,要追溯到50年代。1956年,奥地利测绘部门利用电子计算机建立了地籍数据库,随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统(LIS)用于地籍管理。
　　1963年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语,并建立了世界上第一个GIS--加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管理与规划。
　　70年代,GIS技术朝实用化方向发展。一些发达国家建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。与此同时,GIS技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视,成为一个引人注目的领域。
　　80年代是GIS普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高,计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。GIS软件研制和开发也取得了很大成绩,涌现出一些有代表性的GIS软件。
　　90年代,主要是制定GIS互操作与数据共享标准;利用RDBMS存储GIS数据;GIS系统正迅速走向构件化。
　　
　　二、GIS种类及迅速发展状况
　　
　　1.GIS种类
　　(1)全国性的综合系统。是以一个国家为研究和分析对象的系统,如日本的“国土信息系统”、加拿大的“国家地理信息系统”等,都是按全国统一标准、存贮包括自然地理和社会经济要素的全CCD像机(数字像机)面信息,缩处理后,形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。
　　(2)区域性的信息系统。它是以某个地区为其研究和分析对象的系统。
　　(3)专题性信息系统。它是以某个专业、问题或对象为主要内容的系统,也是发展最多、最为普遍的系统。
　　
　　2.GIS的迅速发展
　　因遥感、遥测等新技术的应用和迅速发展,使资源与环境信息的数量激增。社会上对这些信息的需求日趋迫切,对质量的要求也越来越高。从定性分析发展到定性、定量和定位相结合,从单一要素发展到多要素、多时空的综合分析,传统的方法已不能适应资源与环境信息科学管理和综合开发的需要,必须充分从现代科学技术中吸取营养。
　　因信息科学、计算机科学、网络技术、人工智能特别是数据库技术的发展,促进了数字测图技术和制图自动化技术的发展,使资源与环境信息的数字化采集、存贮、处理、显示和自动输出成为可能。
　　随着信息时代以多学科跨领域为特征的科学思维的发展,使社会发展和国家宏观决策更趋向于从纵观全局的高度进行系统分析,必须把自然界和人类社会作为一个整体,将资源与环境作为一个巨大的系统来对待。这就促进了各种类型的经济信息系统与自然环境信息系统相结合的综合性信息系统的相继建立。
　　地理信息系统的广泛运用,大大提高了资源与能源的利用率,带来了巨大的经济效益和社会效益。
　　国际上有关学术组织的诞生,也是促进GIS迅速发展的重要原因之一。
　　
　　三、GIS在森林资源上的应用
　　
　　(一)GIS技术在森林防火中的应用现状
　　随着气象科学、遥感技术、电子计算机、激光、通讯和航空航天技术的蓬勃发展,加上现代科学管理的渗透,都为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如林火监测、火险预报、林火行为研究以及计算机林火管理系统等新技术的应用,为有效地控制森林火灾的发生,把森林火灾的损失降低到最低限度提供了保证。近年来,计算机技术也正在逐渐向我国森林防火管理中渗透。防火工作已逐步由经验型向科学管理型转变,并制定全国森林火灾评估办法,完成全国森林火险等级区划,试验和应用飞机化学灭火、生物防火等。这些研究和开发为GIS在森林火灾管理中的应用做出了积极的探索。
　　
　　(二)ArcGIS系列软件
　　ArcGIS系列软件是由美国环境系统研究所公司(ESRI,Environmental Systems Research Institute)所开发的地理信息系统平台。ArcGIS是一个完整的地理信息系统软件产品家族,其软件产品构成了一个完整的GIS。它基于一个称为ArcObjects的共享GIS软件组件公共库。ArcObjects是独立于平台的组件集,用C++编写的,提供支持桌面系统肥客户端和瘦客户端应用以及服务器应用等开发服务。ArcGIS系列软件主要分为四部分。
　　
　　图1 ArcGIS软件结构图
　　基于ArcGIS Serve的企业级GIS系统可以分为3个主要层次:表示层,应用层和数据层。见图2所示。
　　
　　图2ArcGIS Server系统的体系结构图
　　
　　(三)功能设计
　　系统主要实现六个子模块,即基本地图操作、火点定位、火场蔓延、辅助决策、综合查询和业务分析,功能 架构 酒店人事架构图下载公司架构图下载企业应用架构模式pdf监理组织架构图免费下载银行管理与it架构pdf 如图3所示。
　　
　　图3 功能架构
　　系统对林火行为模拟、火场损失预评估和最佳扑火路径的分析,实现科学的辅助林火扑救、决策工作。系统充分体现了GIS领域中的客户机/服务器技术、空间数据库管理技术和COM开发技术,实现多用户实施操纵、海量地理数据的管理,使先进的信息技术较好的服务与森林防火项目。GIS与WEB相结合应用于林火预测预报(主要有林火防御和林火行为预测)已成为研究热点。GIS、RS及GPS集成在林火探测与扑救和林火损失评估方面上的应用受到关注。系统可以全天候实时监测林火状况,并可以预测林火行为,提供关于火情的遥感图像信息以及扑救现场的实时图像信息,为森林火灾扑救指挥工作作出科学的决策。
　　四、结论
　　在GIS基础上建立森林防火专家系统市林业系统一个崭新的研究领域,GIS的作用是管理,存贮空间数据,进行空间分析;专家系统是对只是表示和利用知识进行推理。从而实现有传统的管理模式向科学管理模式的转变,全面提升火灾扑救工作的科学化和智能化。为我国林火管理科学技术的进步起到了推进作用。
　　
　　参考文献:
　　[1]赵霈生,杨崇俊.WebGIS的设计与实现,中国图形图像学报,2000,1
　　[2]晓魏.俄罗斯林业近况.世界林业研究,1995,8(4):70-71
　　[3]Chapman,A.J,Heat Transfer, Macmillan Press,London, 1960,chapter 11
　　[4]朱雾平,王海晖,范维澄.森林地表火火行为预测预报系统.工程热物理学报,1997,18(2):256-260

 

在前面的文章中，我分析了大学一年级新生在第一个学期的学习中，应该重视的几个关键点。在本文中，我们进一步来探讨大学学习要面临的一个重要问题，就是“天赋、职业与专业”。
　　
　　1 “天赋”与职业
　　
　　职业指导专家指出：对大脑的研究表明，每个人都有天赋，就如同每个人都有性格一样。天赋是一个人技能的最基本元素，它通常表现为一种学习的能力。拥有某种天赋，他在学这方面的知识的时候就比一般人学得快，甚至无师自通，也就是通常所说的“悟性好”。如不同的人学温州话，有的人可以很快就讲得很地道，而有些人却学了好几年都讲不好，这就是语言天赋的问题，学得很快的人主要是因为有语言天赋。
　　一种天赋可以适用多种不同职业。假如一个人的空间想象能力比较强，那他的天赋就在三维方面，他就很有可能成为一名成功的画家，或者是雕刻家，也可能是成功的建筑设计师或室内设计师等，空间想象能力是以上这些工作所需要的技能中最基本的元素之一。
　　那么，自己具有什么样的“天赋”呢。现在可以找到一些职业指导机构，网上也可以搜索查找到许多相关的学习内容，很多学校也在针对新生或者毕业生创意开设职业指导课程。我们可以通过学习，来分析和了解自己的特长与天赋。其实，我们也可以通过分析和思考自己在日常社会生活过程中的成功与失败之处，从中积极主动地去发现自己合适什么，不合适什么，了解发现自己的天赋。
　　成功心理学的研究认为，在外部条件给定的前提下，一个人能否成功，关键在于能否准确识别并全力发挥其性格与天赋。只要你识别和接受自身的天赋和性格，配以必要的知识和技能，而且寻找需要你所具备天赋和性格的岗位，持续地使用它们，并坚持下去，就有望成功。
　　我们经常分析某演员扮演一个角色很成功的原因，是因为演员的性格特质与角色很相似，即本色演员。职业成功的秘诀也是做本色演员，做本色演员得心应手，容易成功；做非本色演员很辛苦，不容易成功。
　　职业定位就是在社会分工的大舞台上确定能扮演自己的角色：符合本我，不用经常戴着面具去迎合工作的需要，甚至可以张扬自己的个性，并最多地用到自己习惯的思维方式、行为模式。简单地说就是“做回我自己”。
　　
　　2专业选择
　　
　　一般认为大学生对于“专业”的认识是从填写高考录取志愿开始的。其实，这样的选择还可以往前推算。在初中阶段，最迟到初三，我们就要面对是选择继续读职业高中还是普通高中。
　　选择读职业高中，则职高毕业后或者直接就业(例如到工厂当普通工人)，或者继续报考(单考单招)高等职业(技术)学院(读大学，专科)。高职毕业后一般直接就业(例如到工厂当技术工人，高级蓝领)。国家目前也在这个方向上进行更多的研究，探讨国家工程人才继续高层次培养的途径。
　　选择读普通高中，则普高毕业的目标是明确的，就是考大学。根据高考分数，有可能上大学本科或者专科/高职，这里的“专科/高职”是普高生。在高职院校中，职高生与普高生的教学安排有一些不同。专科或者高职毕业的情况与前面类似，少量的学生还有专科升本科的机会。进入本科学习，毕业后可以就业(初级白领) ，或者继续深造。
　　可以看到，从职业而言，我们的选择实际上从中考就开始了。中国的大多数家长对于孩子的培养都犯有近视的过错。例如，上小学的时候主要考虑接送困难；到六年级才考虑初中学校的选择，这个时候学校离家庭的远近还是主要考虑因素；中考的时候几乎都急了，好象只是到了这个时候，才想到孩子的前途才是自己前途的根本所在，但这个时候似乎大局已定；到了高考，不敢影响孩子，却反复安慰自己，一切听天由命。经验告诉我们，老天被人依靠得太多，太忙了，常常顾不过来，所以真正可以依靠的还是自己这个家庭，秘诀就是：我们应该意识到“人无远虑必有近忧”。
　　说这个话，对于已经进入大学的人来说似乎已经晚了，其实我想并不晚，在大学学习，不是也需要远虑吗？
　　当初高考填专业志愿，其实多数人并不懂专业。更严重的是，我们的志愿很多并不能如愿：如果不填“专业服从”每个人都可能被淘汰，除非你是状元；而填了“服从”，你的专业你就不一定能做主了。也有可能是原来不懂，等到懂了就不喜欢了。例如计算机专业，选择这个专业的人有许多本来就是电脑发烧友，但这边发烧那边发傻，严重偏科。来了学校读计算机专业，没想到还要学数学分析、概率统计、离散数学，天天用操作系统却最怕学操作系统，他就不喜欢这个专业了。不信？你去计算机专业高年级问问看？这是问题一：专业不喜欢。
　　问题二：专业不热门。今年的热门专业三、四年以后还热门吗？难说！1999年、2000年，高考最热门专业是计算机专业，必须高分且第一志愿才有可能录取。2001年开始，计算机专业新生录取走下坡路，代之而起的，是国际经济与贸易专业，现状比当年的计算机专业还要火。三、四年以后呢？已经有人开始担心并做理性调整了，是聪明举动。
　　我以为，分析自己的特长与天赋，结合国家经济形势发展的展望，选择自己喜欢且合适的专业，这是明智之举。热门不热门，则是动态变化的。
　　为了克服大学生专业选择上存在的问题，更多地尊重大学生个人对所学专业的意愿，大多数院校都允许学生在一定的时候，按照一定的条件，对自己所学专业做必要的调整。鉴于相近专业在大学一年级阶段的基础课程是一致或几乎一致的，许多院校都采用“按大类宽口径招生，一年后再细分专业”的办法。这就要求大学新生要有所准备，要了解专业，特别是你希望去学习的专业。到了大一下学期，如果你还说不懂专业是什么的话，你的现在和未来都会有问题了。但是，确实有相当多的学生，临近大学毕业了，他还不知道 自己所学专业是干什么的。
　　适应未来专业的“变化”(例如专业不对口)，对策是扩大自己的知识面，增强自己的就业能力。学生具体要做的就是：除了专业规定课程外，重视选修课程的学习，注意相关专业杂志的阅读，扩大自己的知识面。要重视实践环节的锻炼，提高自己的动手能力和对工作的适应能力。

摘要:针对BAS各子系统间难以实现开放,介绍了0PC技术产生的背景,并对0PC接口的结构体系以及0PC规范原理进行了简要介绍,讨论了0PC技术在BAS集成中的应用,最后给出了OPC技术在BAS的应用实例。
　　关键词:BAS;0PC;接口

　　
　　OPC Will Be Communication Standards
　　Of BAS System
　　Huang Shaoxiang1,Xu Yijing2
　　(1.Zhejiang SUPCON Electronic Technology Co.,Ltd.,Hangzhou310053,China;2.ZheJiang Technology Institute of Economy All Rights Reserved,Hangzhou310012,China)
　　Abstract:BAS Subsystems difficult to achieve open,introduced 0PC technology background and 0PC interface specification structure system and 0PC principle was briefly discussed 0PC BAS integration in the application,given the OPC technology in the BAS application example.
　　Keywords:BAS;0PC;Interface
　　
　　一、BAS系统集成现状及发展方向
　　楼宇自动化系统(BAS,Building Automation System)是智能化大楼的重要组成部分。BAS系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、火灾、安全防范、车库管理等子系统。如果能利用计算机控制技术,加载含有丰富灵活的控制管理软件和节能程序,通过网络技术将分散的各个设备控制末端联系起来,完成集中管理、操作和分布式控制的综合自动化系统。就能够综合协调、科学的管理和控制各机电设备,确保建筑物内形成一个舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求,并对报警事件和突发事件做出适当的控制。同时通过集成管理软件对大楼内机电设备的自动化监控和实时有效的管理,可以使大楼内的温湿度控制达到舒适的目的,并能够以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作,以求得最低的大楼运作成本和最高的经济效益。
　　但是由于历史的原因,各个设备制造厂商封闭地发展自己的系统,长期以来没有建立国际性的标准通信协议,每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多,且产品的不断升级,往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。这种局面严重阻碍了智能建筑技术的发展。系统集成商和开发商迫切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。
　　原有的软硬件通讯模式如下:
　　随着OPC标准的提出,这个问题开始得到解决。OPC规范包括OPC服务器和OPC客户端两个部分,其实质是在硬件供应商和软件供应商之间建立一套完整的规则,只要遵循这套规则,数据交互对两者来说都是透明的,硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议,便能够提供一个功能齐备的应用接口。软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程。硬件供应商只需提供一套符合OPC Server规范的程序组,无需考虑工程人员的需求。而软件开发商无需重写大量的设备驱动程序,只需要一套具备OPC客户能力的软件,就可以与所有符合OPC服务器规范的程序组连接,获取需要的数据。
　　使用OPC技术的通讯模式如下:
　　二、OPC标准
　　OPC (Object Linking and Embedding(OLE)for Process Control——用于过程控制的对象链接和嵌入技术)是一个控制标准,它是世界许多领先的自动化软、硬件公司与微软公司合作的结晶。这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。管理该标准的组织是OPC基金会。该基金会的会员单位在世界范围内超过220个,包括了世界上几乎全部的控制系统、仪器仪表和过程控制系统的主要供应商。
　　随着Microsoft公司推出Windows支持的DCOM技术,OPC Foundation对OPC规范进行修改,增加了数据访问等一些标准,OPC规范得到了进一步的完善。OPC是基于Microsoft公司的Distributed Internet Application (DNA)构架和Component Object Model(COM)技术的,根据易于扩展性而设计的。OPC规范定义了一个控制标准接口,这个标准使得COM技术适用于过程控制和制造自动化等应用领域。