網絡的可用性

時間:2023-06-04 09:21:01

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網絡的可用性

第1篇

論文關鍵詞:vrrp協議 可靠性 主控路由器 虛擬路由器

一、引言

計算機技術的迅猛發展,大學、中學以及小學基于局域網的校園辦公和基于internet的應用也逐漸增多,對校園網絡的可靠性提出了越來越高的要求,網絡中的核心設備對保證校園網絡的正常工作非常重要,如果保證了核心網絡設備的可靠性,就基本保證了校園網絡的可靠性。

二、目前校園網絡的可靠性現狀

網絡可靠性也稱網絡的可用性,使用平均故障間隔mtbf(mean time between failure)和無故障工作時間兩個參數來衡量,平均故障間隔越小且無故障工作時間越長,該網絡設備的可靠性就越高。不同的行業對可靠性的要求不同,一般的網絡,暫時中斷不影響使用,而對網絡依賴程度比較高的電子商務和金融行業來說,網絡的中斷就意味著經濟利益受損。網絡可靠性的研究探討,意義重大。

網絡設備的投資在網絡建設中占有相當大的比例,高檔的、可靠性高的網絡設備往往價格不菲。由于資金的因素,一般規模的校園網建設中,不可能配備高檔的設備。網絡的可靠性需要設備本身的可靠程度來保證。通常情況是,用一臺和工作設備相同配置的網絡設備作為冷備。工作設備出現問題時,將冷備的設備接入網絡,恢復通訊,這種方案,網絡中斷的時間一般在十幾分鐘左右,不能滿足校園網絡可靠性的要求,現在學校的大部分的工作都通過網絡進行,學生學籍管理、教務管理、教師簽到、學校辦公、網絡招生等,十幾分鐘的網絡中斷也會使正常的日常工作變得混亂,尤其是網絡招生工作,網絡中斷更是后果嚴重。如果對所有網絡設備進行更新,購買高可靠性的核心層次設備(通常是有兩個主控板,另一塊板卡做備份,網絡可以在幾秒鐘之內恢復工作)是一種很好的可靠性解決方案,但是從資金投入的角度來說,目前多數學校不具有如此的經濟承受能力。本著保護現有投資的角度考慮,可以采用廉價冗余的思路,在可靠性和經濟性方面找到平衡點。

三、vrrp協議綜述

什么是vrrp協議?

虛擬路由冗余協議(virtuai router redundancy protocol,簡稱vrrp協議。在該協議中,一對路由設備協同工作,對終端ip設備的默認網關(defauit gateway)進行冗余備份,當一臺路由設備宕機時,備份路由設備及時接管轉發工作,向用戶提供透明的切換,起到提高網絡可靠性的作用。

vrrp協議的重要概念

在vrrp協議中,有兩組重要的概念:vrrp路由器和虛擬路由器;主控路由器和備份路由器。vrrp路由器是物理實體,虛擬路由器是vrrp協議創建的,是邏輯概念。一組vrrp路由器協同工作構成一臺虛擬路由器,具有唯一固定lp地址和mac地址。一個vrrp組中的路由器具有兩種互斥的角色:主控路由器和備份路由器。一個vrrp組中只有一臺處于主控角色的路由器,可以有一個或者多個處于備份角色的路由器。使用選擇策略從路由器組中選出一臺作為主控,負責arp相應操作和轉發ip數據包,組中的其它路由器作為備份的角色處于待命狀態。當主控路由器發生故障時,備份路由器能在幾秒鐘的時延后升級為主路由器。此切換非常迅速而且不用改變ip地址和mac地址,對終端使用者是透明的。

vrrp協議工作原理

vrrp路由器用vrid標識,取值0-255,對外表現為唯一的虛擬mac地址,格式為00-00-5e-00-01-[vrid]。主控路由器負責對arp請求用該mac地址做應答。vrrp控制報文是vrrp通告,使用ip多播數據包進行封裝,使用組播地址,范圍只限于同一局域網內。主控路由器周期性的發送vrrp通告報文,備份路由器在連續三個通告間隔內收不到vrrp通告或收到優先級為0的通告后啟動新的一輪vrrp選舉。選舉參數是優先級和ip地址,vrrp協議中優先級范圍是0—255,數值大的優先級高。優先級的配置原則可以依據鏈路的速度和成本、路由器性能和可靠性以及其它管理策略設定。

如何保證vrrp協議的安全性?可以使用兩種安全認證措施:明文認證和ip頭認證。明文認證方式在加入一個vrrp路由器組時,必須同時提供相同的vrid和明文密碼。適合于避免在局域網內的配置錯誤,但網絡監聽方式竊取密碼防范較低;ip頭認證的方式提供了更高的安全性,能夠防止報文重放和修改等攻擊。

四、vrrp協議應用在校園網絡中的方案

1、vrrp單備份組配置:rta和rtb在實際的網絡組建中,可以使用不同檔次的設備。rta和rtb對internet都有鏈路,而且為了經濟性,兩條鏈路的速率也可以不一樣。選擇檔次高的那個設備作為主控路由器,配置方案如下圖所示:

這里假定rta的性能和可靠性都要高于rtb。連接校園網中各主機,rta實際地址為ip1,rtb的實際地址為ip2。rta和rtb組成一個vrrp路由器組,共同虛擬出ip3為虛擬路由器的地址。配置rta的vrr p的優先級高于rtb的,則rta經過選舉就成為主控路由器,h1、h2、h3的默認網關地址設定為ip3。rta負責icmp重定向、arp應答和ip報文的轉發:一brta失敗,根據策略rtb立即啟動切換,成為主控,保證網絡正常通訊。還應該在rta上設置搶占模式,當rta 恢復工作后,繼續成為主控路由器,行使網姜的職錐

2、vrrp多備份組配置:在vrrp單備份組的應用中,一臺路由器在線時作為主控,另一臺路由器只是作為后備,不參與轉發工作,閑置了設備和鏈路。如果兩臺設備屬于同檔次,可配置vrrp多備份組,使兩臺設備都參與數據的轉發,達到備份和負載分擔雙重效果。配置兩臺路由器同時屬于互為備份的兩個vrrp組:在組1中rta為主控設備;組2中rtb為主控設備。將一部分主機的默認網關設定為組1的虛擬ip地址;另一部分主機的默認網關設定為組2的虛擬ip地址。如果rta出現故障,經過vrrp選舉,rtb為2個vrrp組的主控路由器,下面的所有主機都通過rtb連接internet;相對應,如果rtb出現故障,rta成為兩個備份組主控路由器。實現了負載均衡和提高網絡可靠性的功能。

3、vrrp協議跟蹤端口功能:vrrp協議應用在校園網中,用以提高校園網絡的可靠性,無論是單備份組還是雙備份組,vrrp協議只是對網絡局域網側的鏈路進行監測,起到備份的作用。而對上連internet的鏈路的故障卻沒有辦法。vrrp協議使用的前提是,rta和rtb接入到同一個局域網內。而兩臺路由器上連internet的鏈路可能不屬于一個isp,不能使用vrrp協議。當主控路由器的連接internet的鏈路出了問題,即便備份路由器連接internet的鏈路是通的,下面所連的主機也不能訪問外部網絡。vrrp協議的端口跟蹤功能可以解決此問題,在配置vrrp的時候,讓它監視上連internet物理端口的狀態,如果物理端口的狀態從up變為down的時候,設置vrrp主控路由器的優先級減掉一個數值,從而優先級低于備份路由器的vrrp優先級。開始新一輪的vrrp選舉,備份路由器變為主控路由器,繼續保持和internet的通訊。

第2篇

關鍵詞:應用型本科;網絡課程;教育評價;評價模式

中圖分類號:G250.73 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2014)01-0071-04

網絡課程是通過網絡表現某門學科的教學內容及實施教學活動的總和。[1]它的實際效果不僅靠技術的進步和先進工具的引進,更重要的是其建設質量和管理水平,這也正是為什么網絡教學從理論上說十分強大,但在實際教學中卻得不到充分應用的原因,學生對新事物無所適從,教師對新技術、新理論恐懼茫然,這些,在辦學歷史不長、以教學為主的應用型本科院校更為明顯。筆者認為:隨著應用型本科院校網絡課程建設的深入,建立一個科學的、系統的、可操作的網絡課程評價指標和評價模型,是這類高校網絡教學中迫切需要解決的問題。

一、研究背景

西方國家高校非常重視網絡課程建設,在這方面,美國大學一直走在世界前列,其中影響力較大的有“A Framework for Pedagogical Evaluation of Virtual Learning Environments”(虛擬學習環境的教育評價框架)、“E-learning Certification Standards”(在線學習的認證標準)和“Quality on the Line”(在線學習質量)等評價體系,大多是采用概率Angoff法和會話模型、控制論模型等方法,構建網絡課程評價模型;[2]這些模型突出了交互的重要性,重視學習環境的創設,并注重教學管理與支持方面的評價,而且這些模型都是經過多次測試后定稿的,具有較強的適應性、科學性和先進性,可以作為構建我國網絡課程評價指標的重要參考。

近年來,我國各類高校也開展了網絡課程的開發和建設工作,雖然課程數量不斷增長,但大量網絡課程卻出現了內容開發不足和低水平重復現象,存在著理論脫離實際和實踐經驗缺乏等問題,如網絡教學知識性內容多,研究性和實踐性教學內容少,教學設計重內容呈現,忽視學習活動與學習環境,文字教材搬家,協作學習、交互活動少等。造成這一現狀的原因很多,缺少合適的、具有導向性的網絡課程評價標準是重要因素,這在應用型本科院校顯得尤為突出,由于這類院校大多基礎相對薄弱,經費投入不足,師資及實踐資源有限,迫切需要加強網絡課程建設,提高網絡課程建設質量,以彌補在師資隊伍、課程資源等方面的缺陷,但現實情況是這類高校大多沒有一套體現應用型本科教學特征的、科學合理的網絡課程評價標準。

二、評價體系的構建思路

構建應用型本科院校網絡課程評價體系,必須以提高網絡教學管理水平和教學質量為目標,緊密結合應用型本科院校教學實際,準確把握網絡課程建設的規律和應用型人才培養的關鍵。

一是充分體現先進的“教育理念”。學生學習方式改變,教育思想和教學模式也應隨之改變;而教師是否按照新的“教育理念”,有心、有力的對網絡課程進行精心設計、建設與維護至關重要。[3]作為應用型本科院校的網絡課程評價,應當積極融入服務學生、素質教育、創新創業教育、個性化教育等理念,充分考慮學科性質、授課對象、教師教學和教師技術偏好等因素,注重將“教育理念”衍生為思想文化、價值觀、特色化、影響力和就業職業元素等課程教學的軟實力。

二是以滿足應用型人才培養要求為目標。指標體系應充分彰顯應用型本科辦學特色,積極創設有利于應用型人才培養的學習環境和學習社區,在體現資源實用性、內容交互性、管理有效性、標準統一性與生態“系統性”的基礎上,以市場為導向,更加突出對應用型人才動手能力及創新能力培養的促進作用,突出社會實踐能力、技術應用能力、創新能力、職業素質和合作精神的培養。[4]此外,筆者所在學校近年來重點建設了19門淮海經濟區非物質文化遺產類網絡課程,在師生中產生了廣泛好評;據此認為,應用型本科院校可根據課程性質和學校實際,積極融入區域和地方特色,以提高學生學習興趣。

三是以有利于學生的“學”為導向。綜觀當前網絡課程評價現狀,大都以建設者的視角,體現出濃厚的“學校本位”和“教師本位”,導致學生在線學習的積極性不高;所以,在評價體系中,應強調以學生在使用中呈現的狀態為參照,確立“學生本位”的建設思路,提升學生的自主學習能力;更何況應用型人才的培養更為強調“學以致用”,因此,其評價體系也應當體現讓學生更愿意接受并主動進行網上學習的導向,努力為應用型人才提供學習的新時空、新環境。

三、指標體系的構建

建立科學合理的評價指標是評價的基礎。筆者通過大量資料的搜集和對比,去掉重復的指標,并根據應用型本科院校的辦學特點,按照全面性、系統性、可操作性、針對性的原則,經過篩選合并,提出了應用型本科院校網絡課程的評價指標體系如表1所示。本指標體系含有6個一級指標,26個二級指標。

四、體系的模糊綜合評價

模糊綜合評價法是利用模糊數學理論對模糊的、不確定的事物進行量化,從而做出相對客觀的、符合實際的評價方法。應用型本科院校網絡課程評價是一個多因素、多層次的評價問題,影響其質量和價值的某些因素通常具有模糊性。本文利用模糊綜合評價法,構建評價模型。

1.確定因素論域和評語等級論域

將表1構建的網絡課程評價指標體系作為評價指標集,即U=(U1,U2,…,Ui),(i=1,2,…,6),共6個一級指標;Ui=(Ui1,Ui2,…,Uij),j為Ui所包含的二級指標的數目。

評語是人們對于被評對象作出的評價語言描述,評語等級論域即評語等級集合。筆者將應用型本科院校網絡課程的評定等級分為“優秀、良好、中等、較差、差”5個等級,則評語等級論域V={優秀、良好、中等、較差、差}。

2.確定指標權重

確定權重即確定各級、各項指標在整個指標體系中的地位和相互關系。AHP法是對一些較為復雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法,它特別適用于難以完全定性分析的問題,在目標結構復雜且缺乏必要數據的情況下更為實用,因此,筆者采用AHP法進行權重的計算。以一級評價指標為例,采用1~9標度法,根據專家的經驗認識,結合筆者對網絡課程建設的理解,構造出比較判斷矩陣,如表2所示。

用Mathematica 8.0 軟件計算上述判斷矩陣(表2),由其歸一化的權重值W可知,其特征向量A=(0.15,0.34,0.23,0.15,0.05,0.08)T,最大特征根λmax=6.0256,經一致性檢驗,利用公式CR=■,RI=1.26,得CR=0.0041

A1=(0.19,0.25,0.38,0.18);A2=(0.30,0.27,0.14,0.22,0.07);A3=(0.13,0.28,0.31,0.16,0.05,0.07);A4=(0.29,0.33,0.10,0.28);A5=(0.20,0.20,0.25,0.35);A6=(0.40,0.40,0.20).

3.綜合評價[6]

由表1可知,本文中網絡課程評價體系包含兩級指標,且影響因素較多,因此,采用兩級模糊綜合評價,即先對每類二級指標作綜合評價,然后再根據評價結果進行一級指標綜合評價。

(1)將因素論域按屬性分類

對因素集合U中的單因素Ui(i=1,2,…,6)進行單因素評判,設每個因素子集Ui={Ui1,Ui2,…,Uij},i=1,2,…,6,共j個因素。

(2)對Ui的單極模糊綜合評價

采用專家評價法,組建一個有代表性的評價小組,通過問卷調查打分的方式,經數據統計和歸一化處理后,確定相應的隸屬度。

Ui中各因素的模糊權向量為Ai=(Ai1,Ai2,…,Aij),Ui的單因素評價結果為Ri(j行,5列),單因素評價模型為:Xi=AiRi=(xi1,xi2,…,xi5),(i=1,2,…,6),按此式分別對一級指標建立單因素模糊評價矩陣,進行單因素綜合評判;得到由6個一級指標對于評語集的隸屬向量構成的矩陣R=(X1,X2,…,Xi)T,i=1,2,…,6.

(3)對評價指標體系U的模糊綜合評價

按公式X=AR,用一級指標權重集A與矩陣R進行模糊合成,得到綜合評價結果向量X。為便于比較,將評語集進行量化處理,“優秀、良好、中等、較差、差”分別賦值95、85、75、65、55,記V’=(95,85,75,65,55),X’=XV’,計算最終評價得分。

五、案例分析與指標體系驗證

指標體系的合理性與有效性,需要通過實踐的檢驗。本文選擇徐州工程學院具有代表性的網絡精品課程《工程造價》與《中國古代文學》,運用上述評價指標體系進行評價實證。組建由5人(含專家、管理人員、教師和學生)構成的評審小組,對網絡課程的建設質量進行問卷調查,由評審統計結果形成因素評價矩陣,經過模糊運算后,得到單因素對評語集的隸屬向量,類推,得評價結果。檢驗計算過程以《工程造價》課程為例。

1.一級指標評價結果

以指標U1為例,其評價結果為:

X1=A1R1=(0.19,0.25,0.38,0.18)×0.25 0.30 0.40 0.05 00.30 0.35 0.20 0.10 0.050.40 0.32 0.22 0.06 00.56 0.23 0.21 0 0=(0.375,0.308,0.247,0.057,0.013)

同樣方法,計算出U2,U3,U4,U5,U6的評價結果:

X2=(0.591,0.226,0.136,0.037,0.009);X3=(0.472,0.329,0.135,0.061,0.003);X4=(0.610,0.235,0.116,0.035,0.002);X5=(0.491,0.295,0.162,0.040,0.012);X6=(0.659,0.201,0.086,0.047,0.007).

2.最終評價結果

X=AR=(0.15,0.34,0.23,0.15,0.05,0.08) ×0.375 0.308 0.247 0.057 0.0130.591 0.226 0.136 0.037 0.0090.472 0.329 0.135 0.061 0.0030.610 0.235 0.116 0.035 0.0020.491 0.295 0.162 0.040 0.0120.659 0.201 0.086 0.047 0.007=(0.535,0.265,0.147,0.046,0.007)

可知《工程造價》課程的綜合評價得分為:X’=X?V’=(0.535,0.265,0.147,0.045,0.008)×(95,85,75,65,55)T=87.75,該課程評價等級為“良好”;同樣方法,《中國古代文學》課程的綜合評價得分為85.36,評價等級同為“良好”。我校《工程造價》、《中國古代文學》兩課程開展網絡課程建設已有5年以上,分別于2010年和2012年建成省級精品課程,是專家評選出的具有較高質量、適合應用型人才培養的網絡課程,對我校網絡課程建設具有一定的示范作用。兩門課程的評價等級與課程的實際運行情況基本相吻合,證明本文構建的評價模型是可行的、合理的。

六、結束語

本文建立了網絡課程評價指標體系,并運用AHP法確定了指標權重,運用模糊綜合評價法構建了應用型本科院校網絡課程綜合評價模型,并驗證了該評價模型是可行合理的。但網絡課程評價體系的構建是一項系統工程,本文采用的層次分析法和模糊綜合評價法雖具有較為嚴密和科學性強的特點,但易受人的主觀因素影響,所以,本評價體系有待于在應用過程中作進一步完善;此外,由于課程要求、性質和授課對象等方面差異,在實際使用過程中,可根據需要微調指標權重。?筅

參考文獻:

[1]黃文均.網絡課程評價芻議[J].當代教育科學,2004(20):21-22.

[2]The Sloan Consortium.Class Differences:Online education in the United States,2010[EB/OL].http://.publications/survey/class-differences,2010.

[3]魏志慧,希建華.課程開發:優質遠程教育的基礎――聯合國教科文組織遠程教育教席系列國際研修班述評[J].開放教育訓究,2005,11(6):19-23.

[4]涂寶軍,孫進,吉順育.應用型本科院校教學資源庫構建模式研究[J].現代教育技術,2012(4):45-49.

第3篇

關鍵詞:物業 智能小區 創新管理

1 智能小區的發展前景

經過100多年的發展,物業管理的管理模式逐漸成熟和完善。在物業管理管理水平方面英國、美國、加拿大、新加坡、香港等國家和地區都比較發達和成熟。由于我國的物業管理業起步比較晚,研究物業管理的理論,以及相應的實踐操作需要不斷加強和完善。

隨著改革開放的不斷深入,我國經濟快速發展,傳統的房地產管理體制難以滿足市場經濟的發展需要,同時也不能滿足房地產開發以及廣大住戶對生活、工作環境質量的要求。新型的物業管理系統具有提高房地產經營效益,繁榮和完善房地產市場的重要功能,也是經濟體制改革,特別是房屋商品化、住房制度改革的客觀需要。

我國物業管理經過20年的探索和實踐,未來發展方向應當走區域化管理、市場化經營、集團化發展、法制化運作的道路。具體內容如下:①區域化管理將逐步取代分割管理的模式,成為物業管理的發展方向。②市場化經營將打破地方保護主義、本位主義的壟斷,成為承攬物業管理項目的主流。③集團化發展將結束小兵團分散作戰的局面,成為物業管理行業的主體。④法制化運作將結束缺法少規的現象,推進物業管理行業走上規范化發展的軌道。

2 系統設計目標和意義

隨著計算機和網絡的不斷發展,現代社會對辦事效率提出了更高的要求,計算機的應用已經深入到社會的各行各業中。物業管理作為一個新興事物在近幾年出現在人們面前,居住小區的增加及管理機構的改革使人們日漸接近物業管理這個新生事物。是否有一個結構嚴謹,功能齊全,實用性強的物業管理實用軟件已成為小區管理成功與否的必要條件之一。

近年來,雖然人民生活水平逐步提高,具備現代化的計算機控制技術與通信技術的智能化住宅小區在全國各地也不斷涌現。但是,許多智能化住宅小區在運行方面都存在搭好了平臺卻沒有運行在相應的智能化軟件上的現象,或者說缺少相應的現代化管理手段。在建設智能住宅小區的過程中,需要遵循管理是保障的原則,如果住宅小區智能化管理水平不完善或不健全,那么住宅小區智能化的功能效果就不可能充分發揮。智能化的真正內涵是管理的科學性與高效性,對于智能小區來說,簡單的硬件拼湊是缺少實際意義的。在這種形勢下,本同通過開發高效的軟件系統,希望能從一個側面體現現代智能化物業小區管理思想,反映出物業管理向現代化、制度化與規范化發展的方向。

本系統就是以翼南小區為例,設計一個集房屋資料管理,用戶資料管理,物業費用管理,車位管理,區內工作人員管理,投訴及保修管理為一體的管理系統。通過本系統希望可以將小區中一些復雜而散亂的數據集中起來,以實現信息的集中管理綜合利用。

3 系統的可行性分析

3.1 管理上的可行性 隨著改革開放的深入,我國的管理思想逐步與世界接軌,具有現代管理思想的智能化小區已成為物業小區的發展趨勢。同時我國大規模建設的逐步形成使得物業管理公司的規模不斷擴大。這些都說明我國已具備建立現代化智能小區的條件。就本小區而言,它是一個建成不久的新型小區,其內部人員樂于接受新的知識、新的事務。就內部人員素質而言,小區內管理人員大部分都有過高等教育的經歷,理解和運用本系統是不成問題的。所以在本小區建立這樣的管理系統是十分適宜的。

3.2 技術上的可行性 通常情況下,衡量需要新系統的條件為:需要考慮和分析軟硬件的性能、環境條件、技術人員的數量和水平等,近期內可以培養和發展的技術人員是開發人員的重點。近年來,隨著計算機技術的不斷發展,硬件的更新換代非常快,其發展令人驚訝。而軟件方面更是神乎其神,即便這樣,計算機也能適應其發展需要。本系統就是通過VB語言,同時借助access數據庫進行設計開發出來的。以下為本系統開發需求。

均衡以上條件,分析內部情況,本小區有足夠的能力安裝這個現代物業管理軟件。

3.3 經濟上的可行性 對于物業管理信息系統應著重分析其經濟效益,整合現有資源,提高工作效率,降低生產成本。

經濟上的可行性要估算新系統的開發費用和運行、維護費用。設備費用:計算機軟硬件、機房、電源、空調等;軟件開發:本單位開發,該費用可以計入下面的人員費用中;人員費用:系統開發人員、操作人員和維護人員的工資、培訓費用等;消耗品費用:系統開發所用材料、系統正常運行所用消耗品。

一個現代化的小區可以吸引更多的住戶,一個現代的管理軟件可以造就一個更現代化的小區。所以一個好的管理軟件可以為現代小區帶來更多的經濟利益。本系統是由內部人員開發,開發費用較低。系統維護費用也相對較低。

綜上所述,小區物業管理系統是可行的。

參考文獻:

[1]龐永利,尹宏宇.小議智能建筑的系統構成與自動控制[J].中小企業管理與科技(上半月),2008(04).

第4篇

用PCA-BP神經網絡模型對公路客運量進行預測,預測精度與收斂速度都不是很理想,為克服PCA-BP神經網絡算法存在的非線性逼近、迭代次數過多,易陷入局部極值等不足,提出將PCA-BP神經網絡模型與動態陡度因子、附加動量因子和動態調整學習率算法結合的方法,給出具體的網絡學習方法,并結合實際調查數據進行對比測試,分析結果證明了改進型PCA-BP神經網絡模型對公路客運量預測有效性.

關鍵詞:

PCA-BP神經網絡;動態陡度因子;動態調整學習率算法;客運量;預測

公路客運量預測屬于復雜非線性系統問題,早期的預測方法主要有多元線性回歸預測模型、自回歸模型、自回歸滑動平均模型、指數平滑預測模型等.SherifIshak等[1]應用實時數據分析和評價了幾種交通客運量預測模型的效果;孫煦、陸化普[2]等對公路客運量預測難以建立精確預測模型的問題,引入基于蟻群優化的支持向量機算法對公路客運量進行預測.這些方法可以實現交通客運量的預測工作,但缺點是沒有擺脫建立精確數學模型的困擾,其預測效果很大程度上取決于參數的選取,并且非線性擬合能力不突出.Tung、Chrobok、Quek[3-5]等人采用神經網絡模型進行預測,證明神經網絡得到的結果的精確性較傳統預測模型高.董春嬌[6]等在傳統的BP(BackPropa-gation)神經絡算法中有所改進,采用Elman神經網絡的交通流短時預測,通過在前饋網絡的隱含層中增加一個承接層,作為延時算子使系統具有適應時變特性的能力.在公路客運量的預測方面,神經網絡應用較多,但傳統的BP神經網絡存在的非線性逼近、迭代次數過多,易陷入局部極值等不足,而且預測結果影響因素分析較少,對預測指標的選取沒有進行全面充分的系統考慮.本文在PCA(PrincipleComponentAnalysis)與BP神經網絡相結合構成PCA-BP網絡模型的基礎上,將動態陡度因子、附加動量因子和動態調整學習率等方法融入模型的運作過程,進一步完善算法,提出改進PCA-BP神經網絡模型,并將其運用到公路客運量的預測.

1PCA-BP模型的基本原理

公路客運量受人口總數、區域經濟發展水平、居民消費水平等多種因素影響.在用BP神經網絡進行模擬預測時,首先要確定對預測指標有影響的主要因素(即系統輸入).運用PCA-BP神經網絡模型可以實現減少輸入變量個數,達到降維目的,并使其包含原輸入變量群的絕大部分信息,從而提高神經網絡的運行效率和預測精度.PCA-BP神經網絡模型流程見圖1.

1.1PCA原理[7]在所有的線性組合中選取方差最大的p1為第一主成分.若p1不足以代表原來的m個指標的信息,則選取p2即第二個線性組合.

1.2BP神經網絡原理模型拓撲結構有三層,即輸入層、隱含層和輸出層,同一層的節點之間相互不關聯,異層的神經元間前向連接.當一對樣本學習模式提供網絡后,神經元的激活值從輸入層經中間層向輸出層傳播,在輸出層各神經元獲得網絡的輸入響應.之后,按減少希望輸出與實際輸出誤差的方向,從輸出層經各中間層逐層修正各連接權,最后到輸入層.

2改進PCA-BP神經網絡模型的思想

本文基于PCA-BP神經網絡模型,采用動態陡度因子、附加動量因子和動態調整學習率算法,將網絡模型進行優化,最后將降維的樣本集合和優化的權值代入網絡,在經過PCA-BP神經網絡訓練之后,用檢驗樣本集合對其進行檢驗.

2.1附加動量法傳統BP算法在調整權值時,只按照當前時刻的負梯度方向調整,沒有考慮到以前各次運算中的梯度方向,導致新樣本對迭代過程的影響太大,會導致數據訓練過程中調整方向發生振蕩,導致不穩定和收斂速度慢.附加動量的BP算法[10]考慮了以前時刻的貢獻,其權值迭代公式如下所示。

2.2動態調整學習率[8]傳統BP模型中,學習率是固定的.學習率對模型運算性能影響較大,動態的學習率可以改善訓練算法的性能.學習率η與誤差函數相關聯,在網絡的每一步學習過程中動態調整η的值,對不同的誤差質的變化,每一步學習后學習率都進行相應的調整.

3改進PCA-BP模型的預測流程

3.1網絡初始化對所得的社會經濟指標進行主成分分析,得出輸入節點數與輸出節點數m,n;采用經驗公式確定節點數的上下限,隱節點數的上限作為初始隱節點數l.初始化輸入層、隱含層和輸出層各神經元間權值wij,wjk.隱含層閾值a,輸出層閾值b;給定初始化的學習速率η;網絡輸入和輸出為(X,Y).

3.2計算隱含層輸出根據給定的輸入向量X,輸入層和隱含層間連接權值wij以及隱含層閥值a,計算隱含層輸出H.

4改進PCA-BP模型在城市交通流預測中的實際應用

為驗證模型預測效果,選取山東濰坊市1996年至2005年10個樣本為學習樣本,將2006至2012年7個樣本作為檢驗樣本,數據見表1.利用SPSS統計工具,對數據進行因子分析,根據實驗和經驗[11],公式中的參數可以設定為a=1.05,b=0.7,ηmin=0.025;tmax=5000;q=0.85.選取特征值大于1的作為主成分,可以發現當取到3個主成分,其累積貢獻率達86.26%>80%,滿足要求,即神經網絡的輸入節點為3個.將各個參數代入模型之后可以得出:P0=90,Pmin=0.1.結果如表2、表3所示.經主成分分析,可以確定出神經網絡的輸入節點為3個,即:第一個主成分分數=0.208×總人口數-0.102×人均旅行次數-0.112×居民消費指數+0.202×居民消費水平+0.162×機動車保有量+0.212×地區生產總值+0.119×人口密度+0.217×消費總額;第二個主成分分數=0.241×總人口數+0.305×人均旅行次數+0.219×居民消費指數-0.210×居民消費水平-0.253×機動車保有量+0.249×地區生產總值-0.075×人口密度+0.253×消費總額;第三個主成分分數=-0.160×總人口數-0.090×人均旅行次數+0.840×居民消費指數+0.222×居民消費水平-0.097×機動車保有量-0.114×地區生產總值+0.651×人口密度-0.077×消費總額;運用MATLAB等軟件分別對傳統PCA-BP神經網絡以及改進型PCA-BP神經網絡模型進行運算.后七年的公路客運量實際值與預測值數據比較見圖3.從上述表格數據可知,改進型PCA-BP模型的迭代次數2361次,準確率為88.91%比傳統的PCA-BP模型更為理想,預測效果較好.

5結論

第5篇

一、網絡資源在語文課堂教學中的重要作用

(一)導入精彩,引人入勝

一般的語文課堂教學,導入不外乎以下兩種情況。一是復習回顧,教師把上節課的主要知識點進行一下簡單的回顧,喚起學生的記憶;或是提出幾個比較重點的問題,讓學生回答,以此達到回顧已學知識的目的。二是對即將學習的內容進行一個充滿期待性的導入,激發學生學習的興趣。

第一種導入方式雖然能夠將所學過的知識進行及時的溫習,達到鞏固學習成果的目的,但是有時因上節課知識重點較多,再加上學生識記情況的影響,學生回答問題時所需的時間相應較多,這樣就會影響到新課的教學。另外,這種方式也容易使學生有一定的畏難情緒,更易對語文學習失去興趣。第二種導入方式,一般是教師一上課就開始講,然后就是讓學生讀書,找出重點知識,隨后同學間相互交流。剛開始時學生還有一定的興趣,但是隨著時間的推移,學生也對它失去了興趣。

利用網絡資源卻可以改變這一切。互聯網上有很多關于小學語文學習的專門網站,如學海知心小站、人教版的官網、無憂無慮語文網、小學語文網、鳳凰語文網、中華語文網、語文學科網、5156語文網等,這些網站有視頻教學、學習輔導、考題、在線答疑等。教師可以根據課程內容將實物或圖片素材、文字素材、歌曲影視素材、動漫素材、課件資源、教學案例、試題資源等在課堂上為學生展現,很好地增強學生的學習興趣。

(二)再現情境,激起熱情

網絡資源的內容豐富多彩,可以增強教學的直觀性和生動性。如一些優美的畫面能讓學生仿佛身臨其境,極易喚醒學生的情感,激發他們的學習興趣。

如在教學五年級下冊《鹿和狼的故事》一課時,一上課,筆者首先檢查學生的預習情況,問學生這個故事發生的地點。等學生回答后,筆者用多媒體播放凱巴伯森林的美麗畫面,讓學生在畫面的欣賞中理解“松杉蔥郁”“生機勃勃”等詞語的意思。更重要的是,欣賞著美麗的畫面,聆聽著悠揚的輕音樂,學生就像置身于那片美麗的風景中,自然地將課文的第一句讀得美麗動人,對凱巴伯森林充滿向往之情。然后畫面一轉,出現花木凋零、林地、狼骸遍地、病鹿茍延殘喘的畫面,這種強烈的對比使學生感到非常震驚,從而激發了他們對下文的學習欲望。

(三)拓展思維,激活課堂

教師通過教育,使學生學會自主、合作、探究性學習,拓寬他們的思維空間,這是新課程標準對廣大教師的要求。要想達到這一目標,課堂上教師一定要給學生這樣的機會。如今的學生思維活躍敏捷、想象力豐富、接受能力強,但是也容易分心;而網絡資源能綜合多方面的信息,能拓寬學生的視野,使他們的注意力保持長時間的集中,大腦處于興奮狀態,這就有利于激活學生的思維。因此,教師在課堂上要充分利用網絡資源,并讓學生積極參與課堂教學活動,以挖掘學生的潛能。

二、利用網絡資源應注意的問題

利用網絡資源進行教學,是現代教育發展的必然趨勢。但是在目前,對這種教學形式的探索還處在初級階段,會遇到這樣或那樣的問題。教師在利用網絡資源時,要注意以下幾個問題:

(一)注重內容選擇

教材內容的選擇十分重要,它直接關系到課堂教學的實效性。由此,筆者依據語文學科教學的特點擬定了選取教材內容的三個原則:第一,要將教師用傳統教學手段無法表述清楚和詳盡的知識點借助網絡資源的優勢將其表達清楚;第二,要體現培養學生學習能力的要求,即在學習中發現問題、分析問題和解決問題的能力;第三,要努力創造一種培養學生創新意識的氛圍,給學生留有余地,讓學生發揮其想象力,鼓勵學生在利用網絡資源的同時能夠得出新的不同的認識和結論。因此,筆者以為,不是每節課都需要用網絡資源。對一節課而言,也不是從頭至尾都需要網絡資源幫助教學。網絡資源在什么時候、什么地方用,必須依據語文教學大綱和教學實際需要而定。否則,易造成為網絡資源教學而教學,形成教師、學生圍著網絡資源轉的被動局面。

(二)注重教學設計

和教材中的素材相比,網絡資源中的素材更加精彩豐富、引人入勝,有時教師會不自覺地想將某個知識點加以拓展延伸,把搜索的相關資源盡可能多地呈現給學生,甚至于追求形式或迎合學生,將與學習無關的網絡信息在課堂上過度地渲染。因此,在教學過程中,教師要精心做好教學過程的整體設計,不要讓網絡資源喧賓奪主。

總之,在語文課堂教學中,教師要恰當地利用網絡資源,它能極大地提高教學效率,幫助教師培養學生健康的情感與良好的學習習慣。希望廣大教師都能夠利用這一有力的武器,不斷增強課堂教學的實效性,讓教學過程和學生的學習過程變得輕松起來。

第6篇

關鍵詞:應用型人才;計算機專業網絡方向;課程群

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

我國大學課程密度很大,但強度很小。我國大學本科四年的課程一般規定50~60門之多,而哈佛大學只有32門,芝加哥大學有42門。我國大學生每學期甚至可以選學10門以上的課程,而哈佛大學的學生平均每學期選學4門課程。我國計算機專業在課程設置上也是高、大、全,如何改變這種現象呢?可以通過課程群和方向課程模塊化的思想進行設置。課程群方法是近年來高等院校課程體系建設實踐中出現的一項新的課程開發技術,其基本思想是把內容聯系緊密,內在邏輯性強,屬同―個培養能力范疇的同一類課程作為―個課程群組進行建設。

2計算機專業網絡方向能力培養的目標定位

作為一所應用型本科院校,在知識、能力、素質三個維度中,應該突出能力的培養。計算機專業的學生曾經一度受到社會青睞,然而隨著時代的發展,計算機專業學生人數的增多,辦學的實驗環境跟不上,實踐內容陳舊,造成了部分計算機專業學生到社會上求職難的局面。那么到底應該培養學生具備那些網絡能力,這需要面向社會去尋找答案。通過對用人單位的需求了解獲悉計算機專業網絡方向的就業面可以劃分為三個層次:一是小型企業或單位,它們需要能夠建設網站、編寫網頁、組建簡單的局域網,能夠配置一般的服務,對網絡能夠進行維護的人員。二是中型企業或單位,這類單位擁有多個路由器和交換機,它們需要能夠配置各種網絡服務,包括對交換機、路由器進行配置和管理,能夠維護網絡安全,優化網絡性能,具有網絡規劃能力的人員。三是大型企業,它們要求除了上述在中小型企業需要的能力之外,還需要具備網絡編程,網絡入侵檢測,網絡存儲,無線網絡,網絡冗余設計等人員。

根據社會需求以及計算機專業培養目標,我們把計算機專業網絡方向的實踐能力抽象歸納為三點:建網、組網、管網,如圖1。其中建網和組網是基本能力,管網是在建網和組網之上的提升。

建網、組網、管網對應的能力如圖2所示。

3構建網絡方向模塊化課程體系

有了能力的準確定位,下面就可以依據能力構建計算機專業網絡方向課程教學體系。我院計算機專業學生方向的選擇是在三年級進行的,在選擇方向前需要讓學生對專業了解,以及培養專業興趣,這樣學生到了三年級才知道自己的興趣以及如何進行方向的選擇。學院從一年級到四年級規劃了能力培養路線圖如圖3所示。

一年級學生通過學習計算機導論、C語言等課程了解專業;二年級學生通過學習專業基礎課程、參加興趣小組、素質拓展平臺以及各種大賽來培養對專業的興趣,挖掘自身的潛能;三年級學生根據自己的喜好可以選擇方向,當然這些方向并非完全獨立,某一方向的學生完全可以選擇另外一個方向的課程去學習;四年級學生進行畢業實習、畢業設計。

對于應用型人才培養,應該注重知識點的掌握和知識面的拓寬,不過分強調知識的系統性和完整性;要注重實用性,不過分強調深層次的基礎性知識;要注重實踐知識與能力,不過分強調理論上的精深。總之,要強調“學以致用”。課程配置及課程內容的取舍應遵循“夠用性”原則,即前修課的設置和其內容的取舍,要以后續課的需要為原則。網絡方向模塊化體系如下圖4:

網絡方向在一年級和二年級和其它方向是共享一個基礎教學平臺的。我們在制定網絡方向課程體系時,重點是要突出上面所定位的三大能力,課程體系制定如表1所示。

建網課程主線的龍頭課程為“WEB技術”;組網課程主線的龍頭課程為“網絡工程”;管網課程主線的龍頭課程為“網絡信息安全”,如圖5所示。

4構建實踐課程教學體系

實驗課程體系是實驗教學體系的核心要素。重組實驗課程教學體系,優化課程結構,更新實驗教學內容,增加綜合性、設計性、研究性實驗項目是要素的關鍵。實驗教學不僅使學生增加感性認識,有利于接受和理解所學的知識,同時要培養學生的實驗技能,使學生具備觀察問題、分析問題、判斷問題的能力,并初步學會運用理論知識和實驗技能綜合分析和解決問題,使學生具有創新、創業精神和實踐能力。

實驗課程內容的改革與更新,尤其是要緊密結合社會經濟發展的需要,將現有的實驗教學內容進行篩選、整合,對不符合現代科學發展的實驗項目進行刪除或更新,做到少而精,整體優化。減少驗證性、演示性實驗,精心安排綜合性、設計性實驗,注重融入本學科發展的最新科技知識,滲透相關學科的理論和技能,使綜合性、設計性實驗的課程占有相當的比例。要改變實驗教學依附于理論課,實驗教學內容各自獨立、零散、重復的現狀,建立系統優化的、相對獨立的實驗課程體系。實踐教學能力培養與實驗室的關系如圖6所示。

根據“建網、組網、管網”能力培養路線,我們整合相關課程,刪減重復內容,更新實驗內容,優化了實驗課程教學體系,如圖7所示。

5結束語

課程是教學中的核心,它可以看作是一個載體,所有改革的問題都要在課程這個舞臺上進行檢驗。課程群的科學合理設置是整個專業發展的基礎與動力。根據市場需求,應用型大學人才培養可以按職業傾向設置專業方向并設置課程進行培養,最后按職業傾向畢業。這種由的“專業取向”向“職業取向”的轉變,能有效提高人才培養的“職業化”程度,培養出具有社會適應性人才。

參考文獻:

[1] 王萬森. 計算機專業還有幾分天下?[J]. 計算機教育,2006(2):3-7.

[2] 吳林根. 基于創新人才培養的實踐教學改革[J]. 實驗室研究與探索,2004,23(10):10-14.

第7篇

【關鍵詞】

網絡教學;典型病例

近年來,病案教學法正逐步應用于醫學院校的各實踐教學中。該教學法注重培養學生分析問題、解決問題的能力,能夠最大限度地調動學生的學習積極性,引導他們探究事物的認識規律進行學習,因而能夠有效地完成學習任務[1]。同時,虛擬現實(virtual reality,簡稱VR)技術是20世紀90年代以來興起的一種新型信息技術,它是繼多媒體之后,教學技術領域出現的又一個新型教學媒體,可獲得圖文并茂、身臨其境的感受和體會,實現了人境一體化,具有情境教學、模擬仿真教學和超現實環境教學的功能[2]。本文擬討論基于網絡VR技術的病案教學方法在整形外科實習生教學中的應用,并將其與傳統的實習教學方法對比,以評價該教學方法對培養學生在理論聯系實際的能力,臨床的思維能力、綜合素質提高的能力方面的優勢。

1 對象與方法 

1.1 研究對象

研究對象為本院2008級本科整形班學生,學生分為實驗組和對照組,每組15個學生.學生分配隨機抽取。

1.2 研究方法

實驗組按結合網絡VR技術的典型案例教學。應用現代教育技術手段,利用現代網絡技術的優點,將整形課程典型案例結合網絡,對臨床醫學本科實習生進行模擬教學,在教學中圍繞著典型病例,模擬臨床實際手術,以病例討論方式培養學生的臨床思維能力;另一組按傳統帶教式教學。

1.3 評估方法

評估包括三部分內容:①通過模擬圖像顯示患者的癥狀,體征。對學生進行提問,主要是診斷及治療方案。考核學生分析、解決臨床問題的能力。評分。②實踐能力考核:選擇病房新入院患者,抽取2名學生,對患者進行問診,體格檢查,結合輔助檢查結果,初步診斷并作出進一步診治計劃,根據整形科常見病病種進行考核。評分。③實習結束出科發卷考核:全部回收,根據調查結果進行分析。

2 結果 

與對照組相比,實驗組學生的平均成績明顯高于對照組, P

實驗組提高了學生的實習興趣和知識的吸收率,鍛煉了學生的邏輯思維能力及解決問題能力,使基礎知識與臨床實踐相結合,達到了教學相長,同時促進教師提高自身修養、自我完善知識結構的作用。

3 討論 

面向新世紀,培養全面、合格的醫學人才是醫學教育的中心任務,醫學人才培養最重要的一環,臨床實習是學員從課堂學習過渡到臨床工作的橋梁,是學員畢業后能否順利開展臨床工作的關鍵。實習階段對學員以后執業生涯有極其重要的作用,是人生很關鍵的一步。

整形外科學是一門實踐性很強的二級學科,整形外科是通過手術改善恢復功能與形態的學科[3]。在實習過程中,整形外科臨床實踐教學是醫學生學習的關鍵。要求學員能將課堂上學到的理論知識學以致用,逐漸培養起臨床思維能力,才能培養出學生分析問題、解決問題能力。才能培養出合格的整形外科醫生。

實習階段應以培養實習生的臨床思維為主要目標。但在傳統的臨床醫學教學方式下,主要通過教師的口傳身授和學生對臨床患者的觀察,即“書本學習+看教師治患者+參與治患者”來培養實習生的臨床決策能力[4]。這種教學方式由于臨床患者的特殊性和不可重復性,實習生只能作為旁觀者,無法發揮主觀能動性,創造性思維的培養。近年來醫患矛盾凸顯加劇,患者法律意識和自我保護意識增強,對實習生常常有不配合,部分整形外科就診者對手術效果的期望值非常高,且一些治療具有隱私性.所以導致實習生操作機會減少。以上的種種情況嚴重的影響著實習醫生的培養。

如今,隨著互聯網及計算機技術的發展,虛擬技術實現情境再現和模擬仿真給我們帶來了解決困擾的方法。虛擬現實(virtual reality,簡稱VR)技術是20世紀90年代以來興起的一種新型信息技術,它是繼多媒體之后,教學技術領域出現的又一個新型教學媒體,可獲得圖文并茂、身臨其境的感受和體會,實現了人境一體化,具有情境教學、模擬仿真教學和超現實環境教學的功能。這樣很好地解決了傳統實習模式中患者不配合實習學員、動手機會少的缺點[2]。近年來的案例教學法解決了學生難以及時獲得典型病例的問題,提高了學生的學習興趣和知識吸收率,拓展了學習范圍,可以鍛煉了學生的邏輯思維能力及解決問題的能力,使基礎知識與臨床實踐相結合,達到了教學相長、促進教師提高自身修養、自我完善知識結構的作用。

我們運用現代教育技術手段,充分利用網絡的優勢和特點,整合電視教材、多媒體課件及網絡課件,將整形課程典型案例通過網絡虛擬技術實現情境再現和模擬仿真,在教學中結合手術安排,圍繞典型病例,手術術前對臨床醫學本科實習生進行模擬教學,模擬臨床實際工作的案例進行討論式教學,討論模擬臨床實際手術操作過程,并于隨后觀摩手術進行驗證。

這種方法最大限度地調動學生的學習積極性,很好地彌補了傳統實習模式中經管患者少、所見病種少、動手機會少、患者不配合、難以集中系統教學的缺點。并將實習模式與網絡互動教學結合起來,解決了原來臨床實踐教學的時間和空間受限問題,達到了反復訓練本科生的臨床思維和臨床決策能力之目的,提高臨床實習教學水平。大大提高了學生分析問題、解決問題的能力。也為整形外科學臨床教學改革提供了新的思路和模式。調動其主觀能動性,

這種教學方法以能力培養代替知識傳授,還有利于實習生突破了各學科間和學科各章節知識的界限,強化了各學科間的橫向聯系,有助于本科生提高對疾病的綜合認識,鍛煉其臨床思維的連貫性、邏輯性、完整性,從而提高其臨床決策能力。

同時網絡課程中還提供網絡教材、電子教案、課件等。學員進入實習階段,對課堂知識有不同程度的遺忘,這時學員如果利用網絡課程,將會非常方便地復習課堂內容,同時資源庫里有大量的課堂相關資料,并根據醫學進展實時更新。我們鼓勵學員在業余時間瀏覽網絡課程,這是對臨床實習的很好輔助。

但是,這種教學方法也有不足的地方需要進一步改進。如:實習生實習時間較短,沒有足夠的學時來學習。實習生專科知識太過于薄弱,案例的編寫內容過深過多難于理解及消化。因此,仍然需要我們繼續努力克服不足之處。

參 考 文 獻 

[1] 陳紅武,黃錚.基于網絡案例教學法在兒童腹瀉病教學中的應用與探索.西北醫學教育,2007,15(3):565-566.

[2] 王江,李愛民,耿昭華,等.網絡互動教學輔助傳統實習的探討.西北醫學教育,2010,18(6):1266-121269.

第8篇

【關鍵詞】無線傳感器網絡;變電站;可行性;研究

隨著,社會的發展和進步,電力資源在經濟社會中發揮的作用越來越明顯。眾所周知,電力資源等夠被人們所使用,中間需要變電站系統的配合,才能把電力資源輸送到各家各戶。目前,變電站系統自動化的發展趨勢越來越明顯,這樣一來通信及網絡系統在變電站系統中所發揮的作用越來越重要。當前,變電站系統現有的監測系統多采用有線的通信方式,有線的通信方式在變電站系統中存在著一定的弊端,如:需要鋪設傳輸線、不易維護、容易受電磁干擾等。相比之下,無線通信系統的優勢更加明顯。

一、無線傳感器網絡的內涵及特點

(一)大規模網絡

無線傳感器網絡可以在監測區域形成大量傳感器節點,節點數可達到成千上萬,甚至更多。這樣就可以獲得不同孔家視角的更大的信息,然后通過對采集到的信息進行處理,可以能夠更精確的對變電站系統進行監測,減少盲區的出現。

(二)自組織網絡

無線傳感器網絡的另外一個特點是可以自行組織網絡。通常情況下,無線傳感器節點被放置的地方是比較危險的,人力所不能及的地方,通過借助某些手段將無線傳感器節點撒落在需要的地方,這時候可能無線傳感器的節點被散落在不同區域,但是由于無線傳感器節點具有自組織能力,能夠自動的進行配置和管理,通過拓撲控制機制和網絡協議自動形成轉發監測數據的多跳無線網絡系統。正常完成監測任務。有時候,某些無線傳感器節點失去效能,為了增加監測精度,其他沒有失效的節點會自動的補充到原有的網絡系統中,維護監測系統的精確度。

(三)多跳路由

通常情況下,要想完成節點間的通信,需要通過中間節點進行路由,如果希望和其射頻覆蓋范圍之外的節點進行通信,則需要中間節點進行路由。而無線傳感器網絡中的多跳路由是由普通網絡節點完成的,不需要專門的路由設備,每個節點既可以是信息的發起者也可以是信息的轉發者。

(四)動態性網絡

無線傳感器網絡還是一個動態性網絡,無線傳感器網絡可以隨處移動。無線傳感器的節點可能由于能量耗盡或者其他故障,自動退出網絡運行,也可能因為工作需要而被自動添加到網絡中。因此說,無線傳感器網絡是一個動態性的網絡。

(五)以數據為中心的網絡

無線傳感器網絡是一個任務型網絡,用戶在使用傳感器查詢事件時,直接把想要查詢的事件傳遞給網絡,而不是將編號節點傳遞給網絡。網絡街道信息后,再把信息傳遞給用戶,這就是以數據為中心的網絡。

(六)應用相關的網絡

傳感器用來感知客觀物理世界,獲取物理世界的信息量。客觀世界的物理量多種多樣,不可窮盡。不同的傳感器應用關心不同的物理量,因此對傳感器的應用系統也有多種多樣的要求。

不同的應用背景對傳感器網絡的要求不同,其硬件平臺、軟件系統和網絡協議必然會有很大差異。所以傳感器網絡不能像Internet一樣,有統一的通信協議平臺。對于不同的傳感器網絡應用雖然存在一些共性問題,但在開發傳感器更高效的目標系統。針對每一個具體應用來研究傳感器網絡技術,這是傳感器網絡設計不同于傳統網絡的顯著特征。

無線傳感器網絡特別適合部署在惡劣環境或人類不宜到達的區域,傳感器節點可能工作在露天環境中,遭受太陽的暴曬或者風吹雨淋,甚至遭到無關人員或動物的破壞。由于監測區域環境的限制以及傳感器節點數量巨大,人工不能“照顧”每個傳感器節點,網絡的維護十分困難甚至不可維護。無線傳感器網絡的通信保密性和安全性也十分必要,要防止監測數據被盜取和獲取偽造的監測數據。因此,無線傳感器網絡的軟硬件必須具有魯棒性和容錯性。

二、無線傳感器網絡應用于變電站的可行性論證

變電站中具有很強的電磁干擾,變電站內部產生的電磁干擾源來自靜電放電和局部放電以及電暈放電和空氣擊穿放電,同時還有開關操作干擾產生的電磁干擾。如50Hz工頻電磁場;設備出口短路引起的脈沖磁場;電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;SF6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。以上情況如果通過有線通信系統進行監測,勢必會有一定影響。而無線傳感器網絡就不會存在這樣的問題。原因如下:

(一)電暈放電和空氣擊穿所產生的低頻干擾頻帶和無線傳感器網絡的工作頻段距離很遠,并且強度較小,完全可以通過低通濾波器進行處理,因此對無線傳感器網絡的無線通信基本上沒有影響。

(二)SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的電磁干擾在2.405GHz~2.485GHz頻帶內也有較強的信號存在,在間隙擊穿電壓為I5KV左右時電磁強度達到一40dBmV。變電站現場的擊穿電壓可能會更高,電磁強度也就更高,因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網絡通信的影響是很小的。

第9篇

關鍵詞:計算機網絡;三本院校;教學改革

中圖分類號:G622.0 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 01-0000-01

Institute Training of Computer Network Teaching Reform

Guo Yang,Chen Chen

(Dalian Jiaotong University,Information Engineering Institute,Dalian116034,China)

Abstract:With the Internet down to families,and computer networks become one of the most popular subjects,the development of computer networks and the computer network as a course of instruction,training in this area,has received wide attention.As the three institutions,the computer network has become a professional computer training courses in an important,but most of the students reflected the complex network of curriculum theory,theory and practice difficult.In this paper,three college courses computer network status and analysis of the problems, combined with characteristics of three college students,teaching methods, teaching models and put forward some proposals for reform of teaching content.

Keywords:Computer network;Three institutions;Teaching reform

計算機和通信技術的迅猛發展,成為推動全球經濟快速增長和全面變革的關鍵因素,國家信息化的發展迫切需要高素質、創新型的計算機專業人才。計算機網絡是一門發展迅速的學科,同時又是一門應用領域極其廣泛的學科,高校的許多專業都開設了計算機網絡的相關課程,尤其是三本院校的學生,應注重培養應用型人才,計算機網絡本身就是一門注重動手能力注重實踐的學科,如何使教學理論與實踐相結合,培養學生的實踐能力成為教學改革的重點。

一、分析三本院校計算機網絡課程的教學現狀及存在的問題

(一)教學方法與教學內容較為陳舊

現今多數高校網絡課教學方式還是以多媒體教學、老師說教為主,課后安排幾節實驗學時,學生記大量枯燥的理論內容,學習積極性不高,認為網絡課程內容理解困難,相當一部分學生學習后,只記得一些基本概念,考試前背概念,應付考試,并未把理論知識和實踐相結合。計算機網絡技術發展迅速,每年都有大量的新技術,教師的教學內容未能做到與時俱進,教學內容過于落后,導致實踐環節實驗內容單一落后。

(二)師資力量薄弱

在高校招生中,網絡工程專業是一個近兩年才出現的新專業,有多教師曾經并不是這個專業出身,導致專業知識比較薄弱,缺乏實戰經驗,許多教師還未獲得網絡專業資格認證,導致學生掌握的知識不扎實,不完善。

(三)實踐環節欠缺

計算機網絡課程的授課模式大多是M+N模式,即M節理論課+N節實驗課,實驗學時安排的較少,甚至有些院校并沒有專門的網絡實驗室,導致實驗環節不正規,實驗內容難度較低,學生學習的大量理論知識不能用實驗來驗證,理論和實踐脫節嚴重。

二、計算機網絡教學改革的一些建議

計算機網絡的理論和知識本身也是呈網絡結構的,既豐富、復雜,又相互交織,如何梳理這些內容,是每一個網絡教育工作者必須認真思考的問題,以下是我通過幾年的三本院校教學的實際經驗加上和學生之間的溝通,對三本院校計算機網絡這門課程提出的一些改革建議。

(一)課程開設標準的改革

三本院校教育的培養目標是應用型的技術人才。教學內容組織要注重社會需求與教學的關系,體現三本的辦學特色。所以三本院校計算機網絡教學不應只停留在書本和概念上,應該面向社會需求,注重高新技術培訓,注重實踐環節,貼近實際應用。

(二)教學內容與教學手段的改革

計算機網絡內容比較抽象,概念、知識點多而雜,如果能夠使學生輕松的掌握理論知識,使抽象的概念變的通俗易懂,這就需要我們老師能夠用一些現代的技術手段,例如多媒體教學,制作一些技術性的flash教學課件,使得抽象的概念變得生動起來。加深學生的記憶,例如:OSI參考模型、令牌傳遞、郵件收發等都可以使用動畫演示來吸引學生的注意力。另外,采用多種教學手段(如:模擬器、虛擬機、當場演示),營造良好的課堂氛圍,使復雜的計算機網絡理論更加形象化,學生可以更加容易地接受。講課中多使用一些生活中的類比事件,使復雜的問題變得易懂,比如可以通過郵局收發包裹的實際應用使學生明白“層次”、“協議”、“服務”等抽象的概念,明白雙方之間的通信是需要規則的。

在教學內容上還要緊跟時代潮流,與時俱進,例如許多教師注重介紹OSI模型的知識點,忽略了現在實際的情況多數網絡采用的確是TCP/IP協議模型,網絡安全和網絡管理是計算機網絡應用中的兩個很重要的方面,有些教師這兩部分內容卻是一帶而過,甚至忽略不講,以及現在流行的”物聯網”等技術概念,我認為計算機網絡這門課程更需教師多給學生介紹一些先進技術,將社會最熱門的網絡技術以及技術發展趨勢及時介紹給學生。

(三)努力建設教學實踐基地

培養應用型人才的首要就是培養學生的實踐能力,教師如果不能使自己的學生用實踐來驗證理論知識,那么這個教師的教學是失敗的。現在很多三本院校因為意識不到位或資金不到位,沒有建立網絡實驗室,這對計算機網絡教學產生十分不利的影響。計算機網絡實驗室對于培養應用型網絡人才十分重要。學校應該充分利用自身條件為學生創造實驗環境、建立校外實踐基地。如我們信息學院建立了兩個專門的網絡實驗室為計算機網絡及相關專業課提供了很好的實踐平臺,可做實驗數達到70個,學生分組進行實踐,親自抓包進行分析,加深了對局域網、網關等知識點的認識,效果非常好。

(四)加強師資隊伍建設

現今仍有大量的從事計算機網絡教學的教師并未獲得相關的網絡技術專業資格認證,大多數年輕教師畢業后就直接從事教育工作,實戰經驗并不豐富,這就需要學校給教師提供相關的培訓平臺,鼓勵教師進修,還可以派遣年輕教師去企業深造學習,提高師資水平,只有這樣才能提高教師的實踐能力,豐富自己的課堂教學,也增強了學生對老師的認可度。

目前的三本教育中,計算機網絡是一門核心課程,對計算機網絡教學應給予高度的重視。三本院校,辦學層次和辦學特點各有不同,應根據學校自身情況,制定不同的改革方案,結合各專業課程的需求及人才培養目標,不斷完善計算機網絡教學。

參考文獻:

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