计算机支持

计算机支持（精选10篇）

计算机支持 篇1

计算机支持的协同学习CSCL (Computer-Supported Collaborative Learning）是由计算机支持的协同工作CSCW (ComputerSupported Collaborative Work）与协作学习CL (Collaborative Learning）的理论与教育方法结合而成的一种新学习方法。它利用计算机技术尤其是多媒体和网络技术辅助和支持协作学习。CSCL不但能够充分发挥协作学习的优势，更能够实现传统教室环境下无法开展的协作学习方式。身处不同地域的多个学习者，利用计算机网络以及多媒体等相关技术，针对同一学习内容彼此交互和合作，以达到对教学内容的深刻理解与掌握[1]。

一、CSCL的交互性

随着多媒体网络的发展，通过人-机交互、机-机交互间接实现的人与人交互，拥有视听觉形象系统通道和视听觉符号信息通道[2]。因此，CSCL的交互包含有不同于面对面、文字和图像以及视频媒体、程序软件等交互形式的特点，进而保证了学习者之间进行有效协作所需的必要交互。

1．传输信息丰富：由于可以模拟操作，数据可视化，交互的信息已不再拘泥于现实世界的直观信息，而是超越现实世界中仅通过感观感知到的信息，同时，融合再现抽象语言符号信息。如：展示人脑整体及部分结构的三维动画。

2．交互人数可变化，可以是一对一、一对多，也可以是多对一、多对多。

3．交互的控制权既可以均衡分配，也可以是高度集中，它是可以设计安排的。

4．时间、空间的灵活性，即同步、异步交互均可，交互双方还可以在一个虚拟时空进行交互。

5．交互的过程可以记录保存。

计算机及网络作为一种交流媒介，它也具有一些面对面交互所无法达到的效果。首先，CSCL使得学生在交互时可以隐藏自己的某些信息，不必去顾忌他人的想法而畅所欲言，将关注的焦点从内容的效果转到内容本身上来；其次，共同空间下的实时交流，学生必须顺序发言，同步交互，但是以计算机为媒介进行交互，学生能以非顺序方式发言。

二、CSCL的协作性

CSCL的交互是实现最终协作学习的必要条件，解决交互问题仅仅是CSCL实现的第一步骤，要使学习者产生协作学习行为，必须提供协作的机制。

1．支持共享信息：

信息资源的丰富程度影响着成员目标和整体目标的实现。提供共享信息的功能，不仅可以使成员个体获得更多、更广、更新的信息，而且也会使协作组成为信息接受的整体，加强内部凝聚力。

2．支持共享活动：

协作学习目标的实现都是通过一系列共享活动如集体讨论等来实现的。

3．支持角色扮演：

协作学习中学生各司其职，共担荣辱，即CSCL同样要包含正互依赖性、个体职责等CL中的两个基本要素。而且一些非常重要的角色如调停者、指导者、组织者等是复杂协作系统成功的重要因素[3]。

4．支持创造行为：

尽管学习的最终目标是明确的，但是学习过程中达到此目标的过程是多维的，而且协作学习过程本身就会促进个体自身学习观念、方法等内部知识、技能结构的极大丰富，所以新的观点、思路、策略常常会涌现出来，甚至某些时候超过预定的协作组或个体的学习目标，实现"超额目标"。例如协作组在学习天气成因时同时发现了污染的控制途径。

5．支持控制管理：

由于学生在学习过程中交互多样化而且极为复杂，各个成员的学习行为也大不一样，为使协作和谐一致，需要完善的控制管理策略。

三、CSCL与传统CL的比较

传统教室环境是在集体讲授模式下建立起来的，学生只是以集体形式接受学习，也就是说传统教室环境并不是为协作学习服务的。而CSCL发生在协作技术与计算机相关技术交融的环境之中，自然能够充分发挥协作学习的优点，更能够实现传统教室环境下无法开展的协作学习方式。

1. CL范围的突破：

传统的学校教育是高度分离的，科目分立、学年制、班级制等，而联网打破了学校设置的各类分隔屏障，教师和学生不再受到班级、年级、学校的束缚。学生的学伴可能是同班同学，也可能是素昧平生的另一国家里的学生。这样，各种形式的交互都会产生在协作圈里，能使学生获得不同程度、不同形式的多种参与经验。

2. CL交互的可控性：

传统教室环境下进行协作学习，经常会遇到协作变成主控的情况。习惯于控制整个教学过程的教师有意或无意地在学生协作学习中由参与、指导变成领导、控制，学生的协作变成教师逻辑有序的安排。CSCL环境中，协作的建立是由计算机相关技术搭建的协作平台实现的，教师和学生不能脱离此平台实现学习目标，因此保证了协作的稳定，控制权合理分配。

3．复杂低层工作的简化：

由于相关计算机技术的支持，协作学习过程中所遇到的类似言语信息记忆、资料分类、冗余的数据计算等繁杂的低层工作均得以简化，使学生集中主要精力用于分析、决策、探索、检测和评价等高级认知活动过程。

4．全面展现问题情景：

创设问题情景，进行问题解决学习，能激发学生参与思维、发现探索，促进积极的意义建构，获得高级智力技能和认知策略。CSCL环境能够较容易的展现问题全貌，尤其能够说明一些与生活经验、思维想象领域相距甚远的问题，如医学上的复杂病例。这在传统教室环境下是无法做到的。

5．在线资源：

数据库技术、网络技术等各种现代化的先进技术手段使CSCL环境拥有丰富的资源。各种方法和策略的支持，使得协作学习者既因为面临各种挑战而保持着高度的热情和求知欲，又不会因为困难重重而陷入窘境，失去兴趣与自信。同样，这在传统环境下是无法想象的。

总之，在CSCL中，不断提高协作的质量，需要多个个体积极创建共享知识，使协作组摆脱困难并通过集体努力获得成功经历。这是一种协作技术，其目的就是建立共同的观察、经历和理解方式。目前CSCL中经常采用的协作技术有模拟情景、设置问题、事例等，这些协作技术与计算机相关技术有机融合起来，共同提供协作的必要条件和实现协作的有效方式。

摘要：本文介绍了计算机支持的协同学习的基本概念, 分析了计算机支持的协同学习的交互性和协作性问题, 对计算机支持的协同学习与传统的协作学习进行了比较。

关键词：计算机支持的协同学习,交互,协作

参考文献

[1]黄荣怀.CSCL的理论与方法[J].电化教育研究, 1999, 6:25-30.

[2]朱嘉贤.CSCL系统的现状分析及建议[J].五邑大学学报, 2004, 9:69-73.

[3]章国英, 张力, 胡继岳.基于Web网络课程教学的协同学习模式的设计[J].中国医学教育技术, 2003, 8:246-248.

[4]李虹.远程开放教育中协同学习小组的特性[J].重庆广播电视大学学报, 2002, 2:11-12.

计算机支持 篇2

摘要：日前，国家发改委、财政部、工信部正式批复了五大示范城市的云计算应用项目，国内领袖级IT综合服务提供商华胜天成以自主化云计算产品——“中小型企业供应链金融云服务平台”荣获国家财政专项资金支持。

日前，国家发改委、财政部、工信部正式批复了五大示范城市的云计算应用项目，国内领袖级IT综合服务提供商华胜天成以自主化云计算产品——“中小型企业供应链金融云服务平台”(以下简称：企业云服务)荣获国家财政专项资金支持，2011年国家首批补助基金1500万已经拨付到位，根据项目的进展情况，预计未来几年公司还将持续获得有关政府主管部门的基金补助。这是继华胜天成获得“国家首批物联网专项基金”之后，再次以独到的战略眼光及差异化竞争优势赢得国家的认同，全方位体现出华胜天成作为中国云计算产业龙头的企业实力。

据了解，今年以来“应用”将作为云计算的主要发展方向，亟需通过一批具有引导性、示范性的产业示范项目来促进行业应用。并且发改委、财政部、工信部与于去年10月联合印发了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》(以下简称：《通知》)，将北京、上海、深圳、杭州、无锡五个城市作为先行试点示范城市。期间，北京、上海、深圳都出台了相关政策，将云计算列入重大发展项目。此外，为了扶持云计算产业的快速发展，国家于今年特别设立了约15亿元的云计算专项基金，主要用于支持五大云计算示范城市的示范项目。并且根据《通知》规定，本次示范项目申报人应有明确的运营主体单位，并成功实现市场化运作，商业推广模式清晰，具备可行性方案，建成后系统服务覆盖不少于500家企业或1万个个人用户。

“作为中国云计算产业的龙头企业, 华胜天成能够获得本次专项财政资金，与其强大的自主化云计算研发实力及丰富的行业应用有着莫大关系。”据业内专家表示，华胜天成通过近年来在云计算领域的跨越式发展，已经具备超强的自主研发实力，其多元化的云计算产品及解决方案已经成功应用于国内多行业、跨领域的项目实施, 已经具备“一站式”云服务能力。并且华胜天成更是以“客户为中心”，通过整合上下游产业链资源，极力倡导“变IT资产为业务服务”的云计算服务理念。虽然2011年仅仅是市场启动年，但与“云计算”相关的产品与服务预计就将为华胜天成带来10%以上的收入增长。

据悉, 本次申报的“企业云服务”是通过为中小企业提供信息化业务支撑服务，旨在帮助中小企业提升信息化水平，规范企业业务流程，提高企业融资能力和资信水平;同时，为金融机构及时获取中小企业业务过程真实的信息提供支撑，能够快速的判断企业的风险与资金需求，促进针对中小企业的资金业务(例如贷款)开展并降低银行的风险，从而根本上解决中小企业融资难等问题。

“在众多申请获批企业当中，我们的项目是唯一一个将中小企业融资与银行金融服务相挂钩的创新‘云服务’项目，真正从国计民生的角度出发，实现和谐社会的诉求。而且面对1100万家中小企业的巨大潜力市场，产品效益将非常可观，未来5年，我们将力争在此项目平台上发展不少于5万家企业客户，帮助公司将云计算技术实现大规模的落地。”华胜天成相关负责人说。

跟据《中国云计算产业发展白皮书》预计，到2012年，中国云计算市场规模将达到606.78亿元，其行业发展需要一批示范企业带头前行。对此行业人士称，作为中国云计算产业龙头企业，华胜天成的贡献是巨大的。此次申请获批的项目不仅实现了IT服务的金融化，协助国家在信息化层面破解中小企业融资难题，而且真正做到了“政府、金融机构、中小企业”三方受益的和谐局面。

另据了解，2012年云计算专项基金支持金额将视各地示范项目的进展情况酌情增减，但是支持重点仍是云计算应用项目。有分析人士认为，从市场规模预测，云计算市场将以复合年率28%的速度快速扩张，到2012年估计云计算技术会相当普及，五分之一企业将无任何IT资产。由此看来，中国云计算产业正处在大规模爆发的前夜。

北京华胜天成科技股份有限公司(以下简称：华胜天成)是中国领袖级的IT综合服务提供商，是国内第一家服务网络覆盖整个大中华区域及部分东南亚的本土IT服务商。旗下拥有两家上市公司：华胜天成(上海证券交易所上市公司：600410)，香港ASL公司(香港联合交易所上市公司：00771)。集团总部位于北京，在中国大陆及港澳台、东南亚等地区设有40多个分支机构，员工人数近5000名，直接或间接控股的子公司有二十多家。华胜天成自2004年上市以来，业务规模的年均复合增长率(CAGR)达到30%以上，现业务规模近50亿人民币，其中高端IT服务业务超过20亿人民币。

计算机支持 篇3

关键词：计算机教学；小学数学；知识构建

由于科技的进步，信息化技术逐渐进入教育领域中，数学作为在教学任务中较为重要的学科之一也逐渐在接受现代化教学技术的改进，现代化教学让小学数学教学变得更加完善和便利，也使得整个知识体系变得更加具有现代化结构。

一、建立小学数学知识的框架

任何学科中各个知识点之间都存在着一些必然的联系，教师对学生进行知识传授的同时不仅要使学生了解掌握到所接触的新知识，也要指导学生在脑海中对所

学过的各种知识进行联系，将新旧知识相互连接起来。从计算机这一现代化教学工具进入数学课堂后，教师在利用计算机对学生实行知识框架构建也会显得更加便利。

在对小学生实行知识传授的过程中要适当地发挥小学生自身的自主动手能力，培养学生的学习兴趣，同时还要提高他们的观察能力，让他们自己善于发现问题并且解决问题。在讲解知识时适当地引导他们对知识与知识之间构建框架，向学生灌输知识框架的重要性，引起他们的重视，如此的教学手段能让学生在感受到知识框架对于他们学习过程中的重要意义并且在自己构建框架的同时对所接收到的知识有一个更为深刻的巩固印象，也能开发他们的思维。

二、利用计算机的功能将小学数学知识体系进行分类

由于小学数学知识体系太过于复杂，光靠小学生自己的力量难以将知识框架构建完善，此时现代化先进教学工具——计算机就能很好地展示自己的优势，将小学数学当中所涉及的知识都分类，更加方便教师的教课任务，也能让学生更加清晰易懂各个知识的构成和性质，这样也大大地方便了小学数学知识的构建。

三、计算机在小学数学知识构建中的应用

在现在的小学教育中，为了方便教师的教课和学生的学习，通常组织一些以数学学习为前提的教学活动。而且这些活动往往离不开计算机的支持，大多数都要通过计算机来进行完成，学生也能在这些教学活动中领悟到数学中的一些乐趣和规律，对启发学生数学知识的发散有着重要影响。

由于多媒体的逐渐普及，小学数学教师在课堂上讲授知识通常也会利用计算机的便利对数学中涉及的一些立体图形进行很全面、很形象的展示，也方便了学生对这种图像有更深刻、更全面的印象，大大减轻了学生的思维负担。

计算机教学模式的形成也能培养学生创新的意识，发挥其想象空间，对于构建小学数学知识框架有着不可替代的作用。

由于計算机的深入，小学数学教学课堂变得更加现代化，计算机的一些功能和优势也为小学数学知识的构建起到不可或缺的作用。

参考文献：

杨爱军.计算机支持下小学数学知识构建的研究[J].中小学电教，2012（7）.

计算机支持小学数学知识建构探寻 篇4

关键词：计算机,小学数学,知识建构

一、论题背景

我国的数学流程标准也已经明确提出了,数学教学过程中应该充分利用现代信息技术来不断丰富学生的数学学习资源与学习工具,让现代信息技术对学生的学习活动提供强有力的支持。因此,我们说,计算机从根本上改变了小学数学教学模式,让烦琐复杂的数学计算变得更为简单,数学知识涵盖面也变得更为宽广。在此,我就详细探讨下计算机支持小学数学知识建构的框架建立方法与策略,以期让小学数学教学通过计算机技术的支持实现创新与发展。

二、小学教育以及数学教育的特点

小学阶段的教育属于基础教育阶段, 它主要的教育教学对象就是一群年龄小的孩子。这些孩子具有活泼好动的特点, 并极富想象力与创造力。同时,他们还有着较强的探知欲和好奇心。这就使得小学教育表现出儿童化、艺术化、个性化和自动化等多方面的特点。因此,小学教师应该在教学过程中对小孩子采取一种引导的教学措施,而不是强制性的教学束缚, 让每一个孩子都可以得到精神方面的关怀与思想上的正确引导,让孩子们明辨是非。此外,由于小孩子们有着天生的好奇心理,小学教师应该对他们进行合理的引导,培养他们正确的兴趣爱好。

那么,作为小学阶段最为重要的基础性课程,小学数学课程的教学就应该充分迎合小学生的学习特征与心理需求。在他们学习能力最强与记忆力最深刻的关键时期,严格要求他们,重视培养他们的数学学习思维与独立思考的能力。这就需要小学数学教师在教学过程中,运用合适的数学语言来培养学生的数学学习兴趣,并逐步培养他们的数学逻辑思维与推理能力,让他们可以在今后的数学学习中举一反三,有利于真正提高他们的小学数学学习动力与激情。

三、计算机支持小学数学知识建构的 具体应用

1.小学生数学知识建构。

知识建构主要就是指学习者根据学习任务对已有的知识与经验进行重新整理与加工,从而让旧知识与新知识进行融合后产生新的知识体系,以全新的方式来解构与组合信息。

小学数学根据教学内容来划分,一般可以分为数与代数、空间与图形、统计与概率以及实践活动等四个部分。它们都需要学习者具备一定的逻辑量化能力,要能够把抽象的知识进行具体化,理清相互之间的逻辑关系。然而,小学生由于年龄限制,其思维正由形象到抽象进行过渡。这就需要我们加强对小学生的形象思维培养工作,把一些抽象的数学符号具体化, 让小学生可以直接感知到,从而促进他们的数学知识建构。一般来说,小学生的数学知识建构方式有操作性建构、观察性建构、言语性建构以及研讨性建构等四种。 数学教师要能够把抽象的数学概念进行具体形象化的描述,从而迎合小学生的数学理解能力。

综上所述,小学数学知识建构就是指小学生在自我生活经验的基础上,利用各种图像和语言中介来实现自我的数学知识重新建构过程,从而更好地理解新数学知识。

2. 计算机支持小学数学知识建构的 基本方式。

小学数学知识点繁多,抽象性各异。因此,我们有必要对其进行体系划分。我们可以把小学数学知识体系归纳为数学概念、 数学规则和数学思想方法三大类型。

首先就是操作实验活动。在此过程中,教师应该让学生亲自动手实践,教师只需发挥出引导与组织的作用,计算机则成为学生进行知识探索与发现的自主操作工具。其次就是演示实验活动。教师可以利用计算机把演示过程具体展示在学生面前,让计算机成为学生进行数学观察的演示工具,并引发他们的思考。最后就是创意活动。这是数学教学中的自我体验阶段,计算机只是学生进行数学知识学习的辅助学习工具,学生可以在教师指导下进行自主的数学知识建构。

3. 计算机支持小学数学知识建构的 具体策略。

计算机支持小学数学知识建构的策略可以从两个方面来阐述。首先,我们应该采取合适的计算机支持数学概念类知识建构的策略。在小学数学课程教学中, 教师应该对数学概念进行分类,即初级概念和二级概念,并对它们采取对应的概念形成和概念同化两种不同的知识建构方式。根据实际的教学案例来分析,小学数学知识建构中的数学概念建构过程中的概念形成过程是一个非常关键且重要的过程。教师应该采取对比策略来引起学生更多的关注,并通过“多感官参与”策略来提高学生的观察力,帮助学生进行轻松的数学概念建构,并加深对这些数学概念的认识与理解度。

计算机支持 篇5

关键词：微信；分层次教学；研究；计算机文化基础

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2015）08-0042-03

一、引文

随着计算机设备的普及与应用，计算机教育已经成为现代公民文化基础教育的一部分，掌握计算机基础知识和基本操作技能已经成为现代社会对人的基本要求之一。各大高校也纷纷开设计算机文化基础课，但是由于我国幅员辽阔、人口众多，教育资源分布不均衡，很多偏远地区中学阶段计算机教育开展水平较低，相当一部分学生在中学时期未接受过较为完整的计算机教育，学生计算机水平差异比较大。进入大学以后，再次学习计算机知识，统一授课的计算机教学模式无法适应不同水平层次学生的需求。因此很多高校在计算机教学方面积极开展了分层次教学，对不同基础的学生讲授不同的内容。但是目前大多数学校所采用的分层次教学模式基本上都是基于课堂之上的分层次教学，受到课堂教学时间与空间限制，分层次教学存在着实施难度大，教学效果不理想的情况。[1]同时采用课堂分层次教学，对学生的心理有一定的影响，容易使部分学习基础较差的学生产生自卑感和抵触情绪，不利于教学活动的开展。[2]

微信是腾讯公司推出的免费即时通讯软件，用户可以使用智能手机、平板电脑以及网页快速发布语音、视频、图片和文字。微信还提供了公众平台，利用微信公众平台可以制作图文信息，管理关注用户，群发信息。此外微信还提供了朋友圈功能，可以实现用户之间信息资源的快速共享。截至2013年10月，根据腾讯公司的统计，微信用户数量已经突破6亿，而且用户数量还在不断的增长，呈上升趋势。

目前微信主要在智能手机上安装和使用，我国现在智能手机的普及率比较高，市场研究公司尼尔森发布的《2013移动消费者报告》显示，中国智能手机普及率达66%，在大学生群体中，智能手机的普及率超过85%，学生上网、阅读目前所使用的工具主要是智能手机。在大学生手机使用行为的调查中，学生手机阅读每周一次以上的占到89.74%，阅读人群中有93%的人每天的手机阅读时间超过一个小时。大学生最喜欢的微信功能是语音对讲和群聊，有48.4%的学生愿意主动推广微信给自己的朋友，[3]因此通过在智能手机上安装微信，利用微信开展移动教学已经具备了充分的条件和基础，利用微信能够帮助学生进行精细加工， 安排广泛的、在实际情境中可变的练习， 为学生提供应用概念的各种情境，能够有效地促进学习认知。[4]

二、微信支持下的分层次教学模式构建及实施

1.计算机教学微信公众平台的建立

计算机教学微信公众平台可以通过微信公众平台的官方网站进行申请，按照要求进行申请后即可开通。我们创建了公众号为“PC-Study”我爱计算机教学平台。公众平台提供了公众号和二维码两种形式让用户加入。为方便学生加入，在第一次计算机课堂教学中，教师详细讲解了通过手机微信添加并关注计算机教学平台的方法，让每一个学生都加入进来。为了方便管理，平台设置了自动回复，每一位加入的学生都需要回答自己的专业、班级、姓名、学号等信息，教师在公众平台管理端做好备注，以便有效区分每一个学生，开展分层次教学。

2.学生分层次

学生分层次是开展分层次教学的一个重要环节，主要通过学前的计算机基础测试完成。测试分为理论测试和上机测试。理论测试主要测试学生是否接受过较为完整的计算机教育，是否掌握了计算机的基础理论知识，有一定的计算机文化素养。上机测试主要让学生完成一些具体的操作，测试学生操作计算机的熟练程度和能否使用计算机完成实际的工作任务。根据测试结果，将学生分为ABC三个层级，A级标准为计算机基础好，掌握了计算机的基础知识和基本技能，能熟练使用计算机完成各种任务，能通过网络和其它途径自主学习计算机知识，有较强的计算机学习能力，计算机文化基础课学习比较轻松。B级标准为基本掌握计算机的基础知识和基本技能，掌握计算机上的简单应用，能在教师和同学的指导下完成计算机上的具体操作，能够跟随课程进度，较为轻松地学习掌握计算机知识。C级标准为计算机基础较差，基本或很少使用过计算机，未接受过系统的计算机教育，没有掌握计算机的基础知识，上机操作不熟练，不能使用计算机完成各种简单任务，不能自主使用互联网等工具进行独立自主的学习，跟不上计算机课程的进度，自我感觉计算机学习难度大。通过开课前的分层级测试，可以详细掌握每个学生的计算机学习基础和操作水平。微信公众平台有对用户分组的功能，设置ABC三个分组，将测试成绩不同的学生分别加入对应的分组中，每个分组的学生将会接受到不同的教学信息。

3.教学内容分层次

（1）教学内容ABC分层

掌握了学生真实的计算机水平之后，需要對教学内容进行分层次。分层次的目标是让学生在现有的基础之上，由易到难，逐渐掌握计算机的基础知识和基本操作，不断提高计算机的学习和应用水平，让基础较差的学生在学习中获得成就感，逐渐提高学习计算机的兴趣和动力，逐步提高计算机水平。让基础较好的同学，能学习到更多的知识，更好地使用计算机完成各种任务。为了实现这一目标，我们对计算机文化基础课进行了内容上的重新梳理，以章节为单位，把每一章的内容分为基础、提高、拓展三个层次，课堂讲解和上机操作都按照这三个层次来划分。为了让学生更好地记忆和吸收知识内容，利用微信公众平台的图文编辑功能，我们把每一章的内容都按照分层次的原则进行了重新编辑，简要概括知识点以及重点、难点，形成微教学报，保存在微信教学平台中。

（2）微教学报和微测试的创建

微教学报主要是每次课的知识点汇总，可以帮助学生总结复习巩固课堂学习的内容。微教学报根据内容分层来创建，也分为基础、提高和拓展三种。微教学报由三部分组成，即标题、摘要、正文。标题主要简单介绍本次微教学报的主题，摘要由图片和简单的文字介绍构成，图文并茂地介绍微教学报的内容。正文部分由多个知识点构成，每个知识点只用一句话来描述，简明扼要。一份微教学报知识点不超过25个，这样学生通过翻一次屏即可看到全部的内容，方便学生阅读。为了提高学生的学习兴趣，每份微教学报中都会有一个计算机方面的小故事开头，故事的内容和讲授的知识点具有关联性，能够吸引学生继续阅读下去。

微测试帮助学生查找学习中存在的不足和遗漏点，让学生更好地掌握所学的内容。微测试每次一般由10道题构成，以章节为单位，按照ABC三个层次来创建，每章节发送一次。学生完成测试后，发送申请，可以看到测试的结果及每道题的正确答案。学生在阅读微教学报和参加测试的过程中，还可以通过微信及时地与教师进行互动，教师可以实时解答学生的问题，帮助学生更好地学习。当学生感觉到自己所在层级的内容和测试都比较简单，能轻松完成时，可以向教师申请，进入更高的层级学习，教师只需要在微信教学平台把学生调整到不同分组即可。

（3）微教学报和微测试的发送

微教学报一般每周发送一次，选择在计算机文化基础课后的第二天和第三天发送，这样可以提醒学生主动地进行复习，使得记忆更加牢固。发送的时候根据前期学生和教学内容的分组，针对ABC三个层级的学生和分组，分别发送不同的微教学报，让学生能在现有基础之上进行学习，轻松实现课堂之外的分层次教学。微测试一般每章学习结束后发送一次，由学生自主完成，帮助学生检查本章的学习效果，查缺补漏。

4.评价分层次

教学评价是教学中的一个重要环节，计算机文化基础的考核主要由三部分组成，分别是上机作业、章节测试、期末考核。其中上机作业和章节测试占到期末总评的30%，期末考核为组织学生统一参加山东省高校计算机文化基础全省统考，占70%。上机作业和章节测试采用分层次测试的方法。章节测试可以通过微信教学平台完成，针对ABC不同层级学生发送不同的测试内容，学生随时随地可以利用微信实时回复答案，得到相应的成绩。上机作业也按照ABC三个层次来布置，不同层次的学生完成不同的上机任务。分层次的测试和上机训练能够进一步激发学生的学习热情，让学生通过完成任务获得成就感。最后再参加山东省教育厅组织的计算机文化基础全省统考，这样既坚持了分层教学的原则 ，又兼顾了考试大纲统一的要求。通过一学期的学习，大多数同学能够不断提高计算机水平，顺利通过最后的全省统考。平时成绩比例的加大，使得学生不依靠考前突击，更加注重平时学习的积累，既有利于课程的学习，又有利于培养形成良好的学习习惯。

三、微信支持下的分层次教学实施效果

基于微信支持的计算机文化基础课分层次教学先后在山东万杰医学院各专业2012级、2013级共计4000多名学生中进行了实施，并通过互联网进行了推广。目前平台关注用户5000多人，既包括本校的学生也包括来自全国各地的学习者，计算机微信平台发送微教学报200多次，开展微测试100多次，师生互动消息达到5万多条。针对利用微信开展计算机文化基础分层次教学的效果，我们随机选取了100名计算机微信平台关注用户，从五个方面进行了问卷调查，结果如表1所示。

四、结论

微信平台上的分层次教学解决了传统分层次教学难以实施的问题，使用学生喜欢和熟悉的形式开展教学，激发了学生的学习兴趣。通过教师群发消息，可以实现学习内容的快速分享。利用朋友圈，可以在微信上建立虚拟班级和虚拟课堂。微信公众平台可以轻松实现对学习用户和教学内容的分层管理，微信所提供的免费聊天环境、实时留言、消息推送等功能，适合学生随时随地地向教师提问以及教师对学生反馈的快速响应。教学双方无需专门的预约和安排就可以实时建立一对一的沟通环境。利用微信开展分层次教学是一种新的尝试，微信是提高移动学习效率和积极性的良好平台，应该成为现代教学中大力推广的一种形式。

参考文献：

[1]李真.高職院校英语分层次教学策略研究[J].中国成人教育，2012（2）：153-154.

[2]单好民.高职计算机文化分专业分层次教学的实践与思考[J].计算机时代，2012（6）：40-42.

[3]杨敏.微信对大学生思想政治教育的挑战及应对策略研究[J].思想理论教育，2012（11）：72-76.

[4]余胜泉.从知识传递到认知建构、再到情境认知——三代移动学习的发展与展望[J].中国电化教育，2007（6）：7-18.

计算机决策支持系统的发展与研究 篇6

1 决策支持系统概述

决策支持系统(computer aided decision support system,DSS)以信息技术为手段,应用管理科学、计算机科学及有关学科的理论和方法,针对半结构化和非结构化的决策问题,通过提供背景材料、协助明确问题、修改完善模型、列举可能方案、进行分析比较等方式,为管理者做出正确决策提供帮助的人机交互信息系统。

DSS的主要任务是:1)分析和识别问题;2)描述和表达决策问题以及决策知识;3)形成侯选的决策方案,包括目标、规则、方法和途径等;4)构造决策问题的求解模型,如数学模型、运筹学模型、程序模型和经验模型等;5)建立评价决策问题的各种准则,如价值准则、科学准则、效益准则等;6)多方案、多目标、多准则情况下的比较和优化;7)综合分析,包括把决策结果或方案分到特定的环境中所作的“情景分析”,决策结果或方案对实际问题可能产生的作用和影响的分析以及各种环境因素、变量对决策方案或结果影响程度的分析等。

2 决策支持系统的发展过程

DSS的应用发展过程经历了这样几个阶段:

70年代初,DSS刚刚起步,此时的DSS主要实现辅助管理者对半结构化问题的决策过程,其主要标志是将交互式技术应用于管理任务。

70年代中后期,DSS主要实现支持管理和决策者作出判断,强调的是“支持过程”(Suppert Process)而不是“决策过程”(Decision Process)。

70年代末到70年代初,DSS已普通流行,此时的DSS主要注重提高决策的“有效性(Effectivity)而不是“效率”(Efficency)。

80年代中后期,实用DSS相继涌现,此时的DSS功能已经很强,而且人工智能(Artifical Intelligence,AI)技术,尤其是知识工程(Knowledge Engineering,KE)和专家系统(Expert Systems,ES)的思想和方法渗透到DSS领域,此时的DSS更加注重系统的“柔性”(Hexibility)。

最近几年,DSS则更加强调各种技术的综合运用,而且又先后提出了群决策支持系统(Group Decision Support System,GDSS),智能决策支持系统(Intelligent Decision Support Systems,IDSS),分布式决策支持系统(Distributed Decision Support Systems,DDSS),集成式决策支持系统(Integrated Decision Support Systems,I-DSS)等更高层次的决策支持系统,它们分别适应不同要求、不同层次决策部门的需要,对于提高各级决策部门的管理水平和控制能力将会有很大的帮助。

3 决策支持系统对行政决策的影响

DSS对行政决策的影响是多方面的。首先,它削弱以至取消决策者与执行者之间的严格分界。在马克斯?韦伯所设计的科层制中,组织内部层层授权,下级对上级严格负责,“只有处在金字塔顶端的人才能掌握足够的信息而作出熟悉情况的决定”。而DSS技术的发展使每个人都能及时获得所需要的信息,在工作现场就可以作出必要的决策,无须事事先向上司汇报,再执行上司的决策,真正做到“将在外,君命有所不受”。

其次,改善行政决策者的有限理性。管理决策的基石是由西蒙提出的“有限理性”学说,而信息的不完备是影响人们进行理性判断和决策的直接原因之一。DSS的发展可逐步实现在适当的时候、把适当的信息提供给适当的管理者,这样就改善了决策者的有限理性。网络化电子政府的实现,使得公共行政决策者可以在广泛了解决策所需信息的前提下进行决策,避免了靠经验决策和决策信息不完备导致的决策的盲目性现象,从而提高了行政决策的科学性和合理性。

最后,支持与强化行政决策过程。行政决策可分为程序化决策和非程序化决策两类。以计算机为基础的DSS完成程序化工作的效率与功能是不言而喻的。而对于非程序化决策,DSS也可以提供强有力的信息支持。

此外,决策过程包括有客观与主观两种因素。客观因素指的是同决策问题相关的自然规律,主观因素指的是决策者的价值观。决策过程中包括:结构化、半结构化与非结构化三类问题。结构化问题,指的是人们已经完全掌握其规律的那些问题,因此可以建立模型交给计算机去处理。非结构化问题,指的是人们尚未掌握其规律的那些问题,只能由决策者处理。半结构化问题,是上述两者的混合。因此,决策的成败是同决策者的素质紧密相关的。DSS在这过程中只能起着辅助决策者的作用。决策科学与信息技术的进步与发展,为群体决策提供了强有力的理论依据与技术手段。但是,复杂决策过程的全自动化是完全不可能的,必须注意提高决策者的科学素质与精神素质,建立正确的价值观,才能在DSS的帮助下作出正确的决策。

4 决策支持系统开发的步骤

决策支持系统的开发,是围绕着决策支持系统的特点和组成而进行的。DSS系统开发的主要步骤为:

1)DSS系统分析,包括确定实际决策问题目标,对系统分析论证。

2)DSS系统初步设计,包括对决策问题进行分解成多个子问题以及它们的综合。

3)DSS系统详细设计,包括各个子问题的详细设计(数据设计和模型设计)和综合设计。数据设计包括数据文件设计和数据库设计,模型设计包括模型算法设计和模型库设计。综合设计包括对各个子问题的综合控制设计。

4)各部件编制程序,包括①建立数据库和数据库管理系统;②编制模型程序,建立模型库、模型库管理系统;③编制综合控制程序(总控程序),由总控程序控制模型的运行和组合,对数据库数据的存取、设置人机交互等处理。

5)三部件集成为DSS系统,包括解决部件接口问题,由总控程序的运行实现对模型部件和数据部件的集成,形成DSS系统。

5 决策支持系统开发的关键

决策支持系统设计主要是决策支持系统总体结构设计,它包括运行结构设计和管理结构设计。运行结构是对实际决策问题用决策支持系统原理设计的程序结构。按程序结构直接可编制成计算机程序,它的运行结果就是实际决策问题的答案。管理结构是完成模型库管理和数据库的管理,达到多模型的共享和大量数据的共享。

运行结构的关键是综合部件。综合部件的程序形式要求达到集成模型部件的模型程序和数据部件的大量数据库的数据存取。一般用总控程序来完成。

决策支持系统总体结构如图1所示。

开发决策支持系统的关键技术包括:

1)建模技术

建模技术是交互建模决策支持系统的关键技术。建模技术一般是先选择适合于实际问题的模型,按该模型的数学结构建立该问题的数学方程,即确定模型的参数(方程的系数和常数等),编制该实际问题的模型程序。

2)模型库系统

模型库系统是决策支持系统的核心部件。目前,还没有完整的理论和开发方法,市场上也没有成熟的产品。模型库系统的建立是决策支持系统体现特点的关键技术。本书将在4.3节作详细介绍。

3)接口技术

“对话”、“模型”、“数据”是决策支持系统三大组成部件,它们是各自独立的部件,又要进行综合集成。各部件之间必须解决好接口问题,才能把它们有机的组合起来。

随着计算机软件技术的发展,接口软件产品已经上市,这为决策支持系统开发提供了有利条件。

4)知识推理

知识库和推理机是专家系统的核心,知识推理是专家系统的关键技术,也是智能决策支持系统的关键技术。

5)系统综合集成技术

智能决策支持系统是“对话、模型、数据、知识”四部件组成的。如何将它们有机的组合起来形成一个实际智能决策支持系统,关键在于系统综合集成技术。

6)系统快速原型开发技术

为使决策支持系统在系统级上实现程序的自动生成,需要利用系统快速原型开发技术。它是开发决策支持系统的新的关键技术。

而在事实上,管理者使用决策支持系统不是直接依靠数据库中的数据进行决策,而是在很大程序上利用模型库中的数据进行决策。模型库系统主要的功能是通过使用人机交互语言,使决策者能方便地利用模型库中各种模型支持决策,引导决策者应用建模语言和自已熟悉的专业知识建立、修改和运行模型。

6 结束语

DSS运用系统论、信息论、控制论、现代数学和计算机软硬件控制技术,以及行为科学和其它众多学科,综合研究复杂的决策问题,为决策者提供信息帮助。随着科技的进步、计算机及网络通讯技术的发展,DSS将比以往更深刻地影响人类的工作和思维方式,促进科学与经济的更大繁荣。

参考文献

[1]王伊蕾,李涛,郭英林.模糊数据挖掘在决策支持系统中的应用[J].山东师范大学学报:自然科学版,2006(3).

[2]龚远超.数据仓库在决策支持系统中的应用[J].中国高新技术企业,2007(6).

计算机支持 篇7

1 背景

据知, 协同任务软件主要是指一些以团队合作为目的的工具性软件。而且协同软件技术自身随着网络与计算通信技术的逐步发展, 它的技术理念和范围也在逐步外延, 技术内容与手段也在不断丰富。都知道协同技术是完成协同的关键性软件技术, 同时协同软件技术也是开发该软件的最重要技术, 是协同软件工作的重中之重。从广义上论协同软件技术, 它包括成员与成员之间在计算机网络设备支撑下的系统间的协同、工作协同。

2 协同软件技术问题

2.1 无有效的并发控制机制

目前我国并没有有效的并发控制机制, 并发控制的研究尚处于起步阶段, 它是计算机支持的协同任务的重要支撑技术, 而且对协同设计体系的发展具有相当重要的现实意义。要想确保总体设计的统一性, 系统必须能够提供切实有效的并发控制体系, 以规范用户的操作, 使多个用户全都能够完成并行操作, 而不至于产生统一性问题。当前的协同体系还不完善, 尤其是在并发控制方面做得很不够。我们应该在现有的工作任务中, 做好并发控制问题的防范, 尽量规避并发冲突。

2.2 协同设计不合理

企业开发新产品的目标即协同工作的标准, 即减少开发时间, 改进产品质量技术, 以有效降低产品生产成本。但协同设计主要是针对支持各种相关人员集体实施设计工作的一种环境, 包含网络和计算机等有关的软件和硬件技术, 它是社会科学等多领域学科支撑的一个综合体。并且它着重强调了一种工作方式, 一方面计算机和设计者们都采取群体工作的模式, 并施展各设计者们在各专业或者各学科的效用、工作方式、设计才干等, 这就要求设计者们发挥他们的主观能动性;另一方面, 它重视了设计群体应有的结构方面的合理, 同时希望各类工作人员积极参加设计工作。但计算机支持协同设计工作主要是以群体任务目标为中心内容, 而且依赖各类相关人员进行协同。因为所有相关人员在各自不同的实际操作中都储存了大量的知识和专业经验, 也能够通过一个共享的资源分布设计氛围, 促使各类相关人员的知识和专业经验被有效分享, 以便协调大家进行合作设计, 但协同设计不合理的问题依然突出。

3 协同软件技术对策

3.1 采用多媒体技术

采用多媒体技术将会更有助于协同软件作用的发挥。多媒体被集中到一起能够方便用户的使用, 能够使信息的处理更加形象直观。不难猜测, 计算机支持协同技术设计中的多媒体技术就是在这种情况下逐渐发展起来的。而且在计算机协同设计技术中为了能够更好的实施协同, 工作人员采用多媒体技术处理信息是不可或缺的。事实上, 协同任务在现实世界中总是囊括了许多的媒介, 而且它们按照各种不同的需求实施了不同的合成。例如在一个传统的议题中, 一个人或许期待能有一个可以面对面开展交流的人;而有的也可能是通过一个电话或者用一个便函来进行交流。我们应用各种通讯媒体的原因是所有的媒体都有它的不足与优点。就像面对面的谈话能够通过诸如表情, 姿态等身体语言来表示, 而对于一些细微的方面, 引进多媒体技术能够把这些记载进行优化处理。

3.2 做好数据管理

我们不得不承认在协同设计工作中有效的数据管理显得越来越重要。创建集成化协同式体系的关键技术之一就是管理系统和分布式工程数据库。经过分布式工程数据库系统的处理, 达成在分析、设计、绘图、加工等各个阶段的信息资源共享目标是有可能的, 这样能够及时察觉冲突与矛盾, 而且随时进行调适工作, 实现各种工作人员之间的设计信息和协同设计的资源共享, 提升集成化系统的运作效率。因为工程设计项目中数据管理方面的一些特点较为显著, 由于数据类型非常复杂, 除具有实型、整型、字符型等传统数据类型外, 还存在许多无结构数据;并且这些完全不同类型的无结构数据的处理方式区别很大, 而且这些数据间的关系通常也是极其复杂的, 不但有一对多关系, 还有一对一关系, 多对多关系。所以, 建立一个能够支持协同设计方案的具有解决上述工程问题特点的分布式数据库体系是相当必要的。群体处理要完成好多个数据目标, 例如软件模块、设计草图、数据、以及参与人员和周期表等。

4 结语

总的来说, 协同软件确实是用来支持协同工作的, 但协同工作的模式确定了协同软件的开发与发展。此外, 伴随着别的相关软件技术的开发, 也将会对协同软件的发展产生促进。通过分析, 我们可以把协同软件的开发划分为三个阶段, 即以工作流程为核心阶段、以数据库与电子邮件为中心阶段、以项目管理与知识进入主流等。

参考文献

[1]甄炜, 崔霞等.面向并行工程的协同工作环境研究.计算机工程与设计, 2012, Vol.22 (4) :29-32.

[2]陈正鸣.基于局部特征是别的特征有效性维护和特征模型转换研究.博士论文, 浙江大学CAD&CG国家重点实验室, 2011.7.

[3]裴云彰.分布式计算模式下的协同设计系统.通信学报, 2012, 20 (9) :4-9.

[4]孙林夫.工程智能CAD开发技术.西南交通大学出版社, 2013.

计算机支持 篇8

随着信息化进程的不断加快,计算机网络已在各个领域得到广泛应用,并给人类的生产、生活带来了极大的便利和巨大的经济效益;但与此同时,计算机网络安全问题却日益突出,如何客观、科学地评价计算机网络安全已成为计算机网络安全研究领域的重要课题。针对此问题,国内许多学者都进行了相关研究并提出了多种评价方法,如层次分析法、模糊综合评价法、灰色评价法等主观评价方法[1]。主观评价法在确定权重时随意性大,受专家的经验和知识等因素影响,很难得出被广为认可的结论。鉴于此,很多学者提出了基于神经网络的评价方法,并取得了较好的评价效果[2,3,4,5]。但是,神经网络方法存在一些固有的缺点,如网络的结构不好确定、收敛速度慢、易陷入局部极值、过学习、推广能力不强和训练需要大量数据样本等问题。支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是V.Vapnik等人于20 世纪90 年代在统计学习理论的基础上发展起来的一种新型机器学习算法,其克服了神经网络方法很多固有的缺点[6]。它通过结构风险最小化准则较好地解决了以往许多机器学习方法中高维数、非线性和小样本等难题,具有训练时间短、全局优化、泛化性能好、适应性强和抗干扰能力强等优点,在预测、模式识别、系统辨识、故障诊断、优化控制和数据挖掘等领域得到了广泛的应用[7]。支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)是支持向量机在回归领域的应用,被广泛应用于各种预测问题并取得了非常理想的效果。因此,本文利用支持向量回归机来解决计算机网络安全评价问题。

1 计算机网络安全评价指标体系的构建

建立科学、合理的评价指标体系是进行计算机网络安全评价的基础和前提,影响计算机网络安全评价的因素有很多,并且多种因素相互影响。评价指标过多或过少都会影响评价的效果,评价指标过多,存在重复性,会受干扰;评价指标过少,可能所选的指标缺乏足够的代表性,会产生片面性。因此,构建计算机网络安全评价指标体系需要遵循指标体系构建的有关原则。

1.1 指标体系构建的原则

(1)系统性原则。指标体系应能全面反映计算机网络安全的本质特征,指标体系的整体评价功能大于各分项指标的简单总和。应注意使指标体系层次清楚、结构合理、相互关联、协调一致,要抓住主要因素,以保证评价的全面性和可信度。

(2)一致性原则。评价指标体系应与计算机网络安全评价目标一致,从而充分体现评价活动的意图,所选的指标既能反映直接效果,又要反映间接效果。

(3)独立性原则。同层次上的指标不应具有包含关系,保证指标能从不同方面反映计算机网络安全的实际情况。

(4)科学性原则。以科学理论为指导,以计算机网络安全要素以及其本质联系为依据,定性与定量分析相结合,正确反映计算机网络安全整体和内部相互关系的特征。

(5)可比性原则。计算机网络安全评价的指标体系可比性越强,评价结果的可信度就越大。评价指标和评价标准的制定要符合客观实际,便于比较。

1.2 计算机网络安全评价指标体系

本文在深入分析计算机网络安全影响因素的基础上,根据指标体系构建的原则,从管理安全、逻辑安全和物理安全角度出发,构建了如图1 所示的计算机网络安全评价指标体系。为了便于分析计算,管理安全、逻辑安全和物理安全三个二级指标分别用A,B,C代替,二级指标下的三级指标分别用A1~A4,B1~B9和C1~C6代替。

2 计算机网络安全评价指标的规范化和安全等级

在进行计算机网络安全评价前,必须对通过各种方法得到的指标值进行规范化处理。指标包括定性指标和定量指标。一般来说,定性指标和定量指标的规范化方法有所不同。对于定性指标,由于其可能取值有多种,一般是通过建立一一映射或定性等级量化表来进行规范化;对于定量指标,一般是把指标值映射为上、下限分别为1 和0 的实数,这种数学变换关系是一个从实数集R到[0,1]的函数,称为指标的规范化函数。定性指标也叫模糊性指标,通过专家打分可以将定性指标转化为确定指标,这种方法在实践中经常被采用。定性指标的规范化方法最终归结为两种途径:一是转化为确定的定量值;二是采用模糊数或区间数的形式表示。本文采取专家打分的方式来评价定性指标,然后将各分值规范化为0~1 之间的数值。对于定量指标,考虑到指标体系中的定量指标均为效益型指标,因此可以利用式(1)进行规范化处理。

式中eimax和eimin是第i个指标的满意点和无效点。

为了对比和说明问题,本文将计算机网络安全的等级划分为安全、基本安全、不安全和很不安全四个级别,每个安全级别对应的评价值和具体含义如表1 所示。

3 支持向量回归机算法

支持向量机最初是用来做分类的,为了能够解决回归估计问题,需要借助 ε 不敏感损失函数来实现[7,8]。首先考虑用线性回归函数f (x)=(w ⋅ x)+ b估计训练样本集D ={(xi,yi)},i = 1,2,…,n,xi∈ Rd,yi∈ R。假设所有训练数据在精度 ε 下无误差的用线性函数拟合,即:

则优化目标为:

考虑到允许拟合误差情况,引入松弛变量 ξi≥ 0 和ξi*≥ 0,则式(3)变为:

式(4)的优化目标变为:

式中:大括号中的第一项是为了提高学习的泛化能力,第二项则为了减少误差,常数C>0对两者做出折衷,表示对超出误差ε的样本的惩罚程度。根据ε不敏感损失函数定义可知,当与yi的差别不大于ε时,不计误差,即为零;当大于ε时,误差为也可以看出此时得到的最优化问题也具有稀疏特性。以上的数学问题是一个凸二次规划问题,为了求解,构造Lagrange函数:

式中:αi,αi*≥ 0;γi,γi*≥ 0;i = 1,2,⋯,n 。

求解式(6)即对w,b,ξi*和 ξi求导数,有:

将式(7)代入式(6),有:

因此,根据Wolf对偶的定义,在KKT条件下,得到Lagrange的对偶形式为:

得到的回归函数为:

对于非线性问题,可通过非线性变换转化为某个高维空间中的线性问题,即用核函数K(xi,xj) 替代原来的内积运算(xi· xj) ,就可以实现非线性函数拟合:

核函数K(x,y) 的形式有很多,常用的有线性核函数、多项式核函数、sigmoid感知核函数、径向基核函数和多二次曲面核函数等,理论研究表明,径向基核函数的预测效果较好,因此本文选用径向基核函数,其表达式为

4 基于支持向量回归机的计算机网络安全评价模型

以上构建了计算机网络安全评价指标体系,提出了指标的规范化方法和安全等级的划分方式,在此基础上,可以构建如图2 所示的基于支持向量回归机的计算机网络安全评价模型。

5 仿真实例

为了验证所构建的基于支持向量回归机的计算机网络安全评价模型的有效性,收集了10组计算机网络安全相关数据作为样本,如表2所示。其中前8组数据作为训练样本,后2 组数据作为校验样本。采用Matlab 7.0.1 软件并调用支持向量机工具箱,编写基于支持向量回归机的计算机网络安全评价模型,通过对训练样本进行训练,最终将支持向量回归机的相关参数分别设置为:不敏感值 ε =0.001,正则化参数C= 1 000,径向基核函数的宽度参数 σ = 8 。

经过计算,可以得出如表3 所示的5~8 组训练样本的预测误差,从中可以看出,所建立的基于支持向量回归机的计算机网络安全评价模型的训练效果非常好,4 组训练样本的绝对误差均为0.000 1,平均绝对误差仅为0.022 7%,准确性较高。为了检验所建立的评价模型的泛化能力,对后2 组样本进行预测,所得结果和误差也列于表3。通过计算得到校验样本的平均绝对误差为0.005 8%,远小于文献[4]提出的PSO-BP神经网络模型所预测的平均绝对误差0.022%,也小于文献[3]提出的改进型BP神经网络模型所预测的平均绝对误差0.01%,这说明本文所建立的评价模型具有较强的泛化能力,预测的准确性较高。

为了分析宽度参数 σ 的变化对预测结果的影响,以样本10 作为依据,通过调整宽度参数 σ,计算 σ 取不同值时预测结果的绝对误差情况,所得结果如图3 所示。从图3 可以看出,σ 取值为8 左右时预测误差较小;σ 取值小于5 时预测误差较大,且取值越小误差越大;σ 取值在15~50 之间时,预测误差随 σ 的变化而变化较小,但总体上预测误差呈上升趋势。

6 结论

如何科学有效地对计算机网络安全等级进行评价,并根据评价结果对安全等级较低的计算机网络采取有效措施以提高安全等级,最大限度地降低安全风险和可能带来的损失,是当前计算机网络安全研究领域的热点问题。本文针对以往计算机网络安全评价模型尤其是神经网络评价模型存在的不足,建立了计算机网络安全评价指标体系,提出了一种基于支持向量回归机的计算机网络安全评价方法。仿真实例的预测结果表明,建立的基于支持向量回归机的计算机网络安全评价模型具有较强的泛化能力和较高的预测精度,为计算机网络安全评价提供了一种新的评价方法。

参考文献

[1]许福永,申健,李剑英.网络安全综合评价方法的研究及应用[J].计算机工程与设计,2006,27(8):1398-1440.

[2]楼文高,姜丽,孟祥辉.计算机网络安全综合评价的神经网络模型[J].计算机工程与应用,2007,43(32):128-131.

[3]卓先德.网络安全评估的仿真与应用研究[J].计算机仿真,2011,28(6):177-180.

[4]武仁杰.神经网络在计算机网络安全评价中的应用研究[J].计算机仿真,2011,28(11):126-129.

[5]刘秋红,徐广飞.计算机网络安全评价中神经网络的作用探究[J].煤炭技术,2013,32(3):271-272.

[6]VAPNIK V.The nature of statistical learning theory[M].New York:Springer,1995.

[7]方瑞明.支持向量机理论及其应用分析[M].北京:中国电力出版社,2007.

[8]李应红,尉询楷,刘建勋.支持向量机的工程应用[M].北京:兵器工业出版社,2004.

计算机支持 篇9

在经历了全球金融危机,在世界经济缓慢复苏的关键时刻,工业计算机行业迎来了大发展的重要机遇期。在过去的一年里,我国通过一揽子经济刺激计划,不断推动经济发展方式转变和经济结构的调整,促进工业化与信息化融合。而工业计算机是信息化与生产过程的重要结合点,是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。

传统意义上,工业计算机按工业应用条件设计,使用于工业生产实时监测、监视和控制。它具有在恶劣条件(如高温、低温、高湿度、多粉尘、含腐蚀性气体、强电磁干扰等)下工作和对被控对象进行连续实时测控的能力。但今天的内涵已经远不止这些,其应用范围也已经远远超出工业过程控制,而是应用在国民经济发展和国防建设的各个领域,工业计算机产业已具一定规模。据中国计算机行业协会工业计算机分会统计:中国工业计算机产业(不含应用系统)的市场规模在2009年达到63亿元人民币,未来5年,预计中国工业计算机市场仍将保持15%以上的年平均增长速度。

随着近年来网络通信技术、嵌入式技术、计算技术以及软件的蓬勃发展,从而使得原本“鲜为人知”的工业计算机如今正发生着翻天覆地的变化,工业计算机的广泛应用已经渗入到我们日常生活的各个方面,已由智能建筑、交通智能、车载计算机、医疗仪器等工业领域扩展到无线基础设施、网络应用设备、网络安全、多媒体应用、金融服务等网络通信与数字多媒体相关的领域。

由于工业计算机在工业自动化与信息基础设施中正越来越多地扮演着十分重要的角色这便使得工业计算机成为我国两化融合的基础设备和共性技术,在未来行业市场上的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!

工业计算机是应用广泛的创新平台

温总理在今年夏季达沃斯论坛指出:“坚持创新驱动,着力推动科技进步和产业结构的优化升级,这是从根本上解决我国资源环境约束、适应国际需求结构调整和国内消费升级的变化,全面提升国民经济发展质量、效益和国家竞争力,促进经济可持续发展的战略重点。”

两化融合是一项涉及范围广泛的系统工程,特别在传统工业节能减排、产业升级的进程中,工业计算机是兼容性最好、适用性最强的技术路线与创新平台。我国传统产业门类齐全,分布范围广,不同产业之间的自动化与信息化水平程度不一,甚至同一产业不同企业之间、同一企业不同流程之间的自动化和信息化水平都不一致。这就造成无法采用同一种产品解决所有问题,而需要在一个共性平台上针对不同企业的情况开发个性化解决方案,这正是工业计算机的优势所在。

从传统工控机应用于工业生产制造过程,从高级电信架构应用于信息基础设施,到嵌入式计算机应用于智能设备,可以说,工业计算机都是信息技术在产业应用的共性技术。同时由于工业计算机完全的开放性、良好的兼容性、优良的互联性,使它深受广大工程技术人员的喜爱,又使其成为工业企业自主开发“两化融合”应用的通用平台。不论是过程控制系统,还是生产设备的数控化,工业计算机都是我国工业现场最常见的自动化与信息化平台。

以工业计算机为基础构建开放式创新平台,开发周期短、成本低、技术成熟,技术人员容易理解和掌握,可以在短时间内大量推广应用,尤其适用于中小企业的技术改造,推动传统产业结构优化升级。

工业计算机不仅是工业自动化升级的主力军,随着我国现代企业制度的建立和信息化的不断深入,工业计算机正在向信息化载体演进。制造工厂运用工业计算机集成多种新旧不同的工业通信端口,消除了信息孤岛,将看板管理数字化,使信息化深入到每一个工人;电力企业运用工业计算机全面实现数字变电站,从风电到太阳能监测,未来将在智能电网中发挥重大作用;工业计算机还大量应用于污染源监测、保护环境;节能减排是未来中国工业转型的主题之一,以工业计算机为基础构建开放式测控装置是实现节能降耗的主要技术路线;医疗行业运用工业计算机实现了“无纸化”病房,提高了医患之间的互动性,服务民生。总之,工业计算机已经成为我国“两化融合”的加速器。

定制化是业务模式用户需求是核心

目前工业计算机产品的一个主要特点,就是属于中间产品,是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式,在不同应用有不同的功能需求设计,企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品,定制化开发软件,设计功能特殊的主板,设计满足不同环境的性能指标。因产品复杂度较高,同时还有提供全生命周期的维护,所以企业运营对人才的要求高。

不论在传统的工业自动化领域,还是在面向公用设施和金融电子等新兴领域,嵌入式计算机是近两年行业应用市场的新增长点。嵌入式计算机应用边界日渐模糊,从工业设备、博彩、金融、零售、市政、交通直至军工,行业分散,需求各异。这一现实决定了嵌入式计算机无法形成传统IPC的标准化、规模化产品模式,在这一领域云集众多品牌的工业计算机企业和行业应用企业,紧紧抓住用户需求,提供定制化解决方案,他们在产品、渠道、技术、服务上各具优势,代表着工业计算机产品的一个重要的发展方向。

云计算与物联网相结合是技术发展趋势

信息技术的发展为我国科技进步和产业结构的优化升级提供了主要的技术手段,云计算与物联网作为计算与通信、信息获取与处理的最新技术发展,也代表了工业计算机的主流技术发展趋势。

云计算与物联网不仅是电子信息技术的跨越式发展,而且是创新业务与应用的集大成者。在物联网中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预,其实质是利用通信技术,通过计算机信息处理实现物品的自动识别和信息的互联与共享。由于物联网的应用形态千差万别,其信息处理装置必然无法具有同一规格。而嵌入式计算机不同于一般的标准尺寸计算机,其结构紧凑、坚固、无风扇,密封防水防尘,抗干扰性能优异,非常适用于各种物联网应用系统。

物联网涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,其价值不仅仅是一个可传感的网络,必须由各个行业参与进来深度开发物联网采集来的信息资源,进而提升物联网产业链的整体价值。不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。工业计算机正是这样一个共性化平台,可以根据不同应用的要求非常快捷的开发个性化解决方案。

我国目前正处于扩大内需,加快基础设施建设和产业转型升级的关键时刻,新兴产业也在崛起,对先进的工业计算机具有大的市场需求。金融危机加快了世界产业格局的调整,为我们提供了参与产业再分工的机遇及时采取措施,抓紧机遇,促进我国工业计算机技术和产业的发展,为国民经济发展持续做出贡献,在工业化和信息化融合发展的历史进程中发挥更大的作用。

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计算机支持 篇10

网络时代由Web1.0时代, 到强调互动、参与的Web2.0时代, 再到以服务为主要内容, 强调主动性 (Initiative) 、多维化 (Multi-dimension) 的第三代互联网系统。教育也紧随时代的变化, 由20世纪90年代的计算机辅助教学 (CAI) 倡导的“计算机与基础教育相结合, 是国际教育改革发展的趋势”, 到后来的“建网, 建库, 建队伍”, 再到当前新兴的以云计算为特征的社会化网络学习。网络学习也从关注内容到关注个体到关注群体学习一步步演变。

●云计算概述

1. 云计算的含义

所谓云计算, 是指把大量的计算机应用迁移到互联网上, 通过服务提供商的大规模服务器集群的海量存储和处理能力, 来存储用户数据和运行应用程序, 而用户端只需通过浏览器随时随地访问这些应用服务。从用户的角度来说, 云计算是一种以服务方式提供给用户的计算机能力, 允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备管理能力的情况下, 通过因特网获取需要的服务。譬如, 目前经常使用的信息搜索、收发E-mail、使用网络硬盘、上传并在线编辑照片、编写在线文档等, 人们可以在任何时间、任何地点在可以上网的计算机上使用这些服务, 无需软件或平台的下载、安装、维护、升级。

2.云计算的特点

(1) 价格优势。不论是普通个人用户还是企业机构, 无需为购买软件、服务器而耗费资金, 极大缩减了用户的成本。例如, Google公司的一系列云计算服务 (Google文档、Google协作平台、Google论坛等) 为学校提供了费用低廉的办公系统, 为教师提供了免费软件。

(2) 时、空、机优势。所有的网络服务几乎都不受时空限制, 但云计算较以往的网络服务还有个优势:在任何时间、任何计算机上使用是无差异性的, 不会因为计算机硬件条件或所装软件的差异导致不能使用;而且所有资源都可以存储在“云端”, 可以进行随时更新, 无需携带优盘等移动存储工具。云计算对用户端的设备硬件要求很低, 经济欠发达地区的人们可以同经济发达地区人们享受同样的服务, 消减了地区差异。可以说, 云计算是不受时间、空间、机器影响的新一代服务。

(3) 简单易用。云计算为用户提供了安全、可靠、经济、方便的数据存储中心。用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。目前而言, 众多云计算平台提供的服务, 技术操作简便, 并且不需要下载安装任何软件就可享用最新的服务, 对有技术障碍的普通用户来说无疑解决了大难题。

●云计算对教育的影响及其应用现状

云计算在国内发展十分迅速。在商家点燃云计算应用的火焰之后, 其他领域也将目光聚集到了新型网络时代的发展上。云计算对教育领域也产生了深远的影响, 主要体现在以下几个方面。

1. 云计算有助于降低数字校园建设的成本

鉴于云计算的种种优势以及越来越多的IT服务提供商向用户提供云服务, 正在开展数字校园建设的学校可以积极采用云服务, 以减少购买服务器、防火墙、存储设备等硬件的高额费用;减少对这些硬件产品的日常维护费用。同时, 大型的云服务提供商还可以为学校提供企业级的优质软件环境, 所以学校也可以直接定制这些软件系统, 而不用自己重新提出需求, 进而完成相关系统的设计、开发、维护。这些举措将大大降低学校建设数字校园的人力、财力、物力投入。而且学校无需担心软件系统的维护问题, 因为供应商通常都有优秀的团队去维护产品品质, 并且不断增加相应业务模块以满足用户不断增加的需求。虽然云服务对大型用户不完全是免费服务, 不过在同样费用的情况下, 云计算服务将为学校提供最合适的性价比。

2. 云计算为远程教育提供高质量的技术支持

云计算通常会依托大型高速计算机集群、大容量存储设备、高速带宽等硬件设备的支持, 这些设备远远高于一般学校的硬件设备。因此, 如果将远程教育系统部署在云服务环境上, 将最大限度利用远程教育系统的并发性和交互性, 使师生之间的交互更加实时、流媒体播放更加流畅、访问速度更加快捷。云服务完全部署在互联网上, 用户只要能够访问到Internet就能够完全访问远程教育系统, 因此可以在某种程度上增加远程教育的物理距离, 简化远程教育的获取方式, 提高远程教育的传输质量。

3. 云计算有助于学生开展移动学习

云计算无需用户拥有较高的客户端配置, 就能够获得很强的多媒体能力。这一特点使得学生通过手机、PDA、便携上网本等设备就能够访问网络, 进入相应的应用系统, 进而获得想要了解的知识或技能。云计算提供的云服务降低了移动学习的费用, 增加了移动学习的多样性, 为学生进行移动非正式学习奠定了技术基础。

4.云计算有助于教师创建在线群体协作学习环境

基于网络的协作学习并不陌生, 然而过去由于网络环境的限制, 无法充分调动学习者积极性, 技术实现的难关也阻碍了教师创建良好的学习环境。云计算低技术、低设备要求、低消费的特点使这些问题迎刃而解。一线教师可以利用云服务提供商提供的免费平台或者软件, 建立在线协作平台, 为学生创建资源丰富、协作互动的学习空间。例如, Google协作平台、百会笔记本等, 教师不仅可以在平台上呈现资料, 还可以邀请学生参与讨论互动, 甚至共同建设学习环境, 充分体现群体协作学习特点。而且平台的创建不再是复杂的代码编写, 而是简单易懂的窗口编辑形式。

云计算的影响推动着一线教师在教育教学领域的应用探索。2008年12月, 在中国教育技术协会年会上, 上海师范大学黎加厚教授首次提出“云计算辅助教学” (CCAI) 及“云计算辅助教育” (CCBE) 概念, 其含义是指学校和教师使用“云计算”提供的服务辅助教育教学。随着专家学者在各地的应用推广, 全国掀起了云计算辅助教学热潮。云计算在教学应用中的众多优势深受教师欢迎, 尤其是中西部城市的教师, 普遍认为云计算将为当地信息化教学的改善做出贡献。

目前, 国内已经有很多教师在尝试云计算辅助教学。2009年年末, 中国教育技术协会面向全国一线教师及教研人员征集“云计算辅助教学”案例, 提倡在教育技术“云服务”迅速发展的时代背景中, 教师根据本地教学的实际情况, 充分利用云计算提供的软件、存储、安全等要素, 构建个性化教学的信息化环境, 支持教师的有效教学和学生的主动学习, 培养学生高级思维能力和群体智慧发展, 提高教育质量。

●基于云计算的群体协作学习环境的应用实例

云计算辅助教学 (CCAI) 重视学习的协作性。开展基于云计算的群体协作学习旨在通过协作发展“群体智慧”, 而不仅是提升个体智慧。充分发挥云计算的优势和特点创建群体协作学习环境, 促使教师从关注内容转而关注学习者, 从关注个体转而关注群体协作。下面是面向实习生学习而创建的云计算群体协作学习环境案例, 供一线教师参考。

1.背景介绍

上海师范大学教育技术系大四本科生将进行为期2个月的实习。按照区域划分为不同的小组, 每个小组配备一个实习老师, 每个学生在实习学校有一名实习指导老师。学生与学生之间是分散状态, 学生和实习老师是单线联系。由于实习老师工作原因, 并不能全程跟踪学生实习过程, 给实习老师对学生情况的掌握和学生之间的协作交流带来了极大的不便。于是研究小组计划利用云计算平台, 创建协作学习环境, 解决交流协作的障碍。

2.环境构建

根据对成本及技术门槛考虑, 研究小组决定使用Google提供的免费的云服务——Google论坛, (Google Group) 、Google在线文档 (Google Docs) 、设计实习论坛, 名称为“上师大06教育技术实习论坛” (https://groups.google.com/group/06shnu) 。Google论坛的一个突出优点就是论坛的最新更新会以邮件的形式发送给论坛中的所有成员, 成员只需要查收自己的邮件并在邮箱内回复即可, 所有回复自动发送到论坛。这极大提高了论坛的互动性。Google在线文档的突出优点是一份文档可以支持十人左右同时在线编辑, 并且是即改即存, 还可以恢复到以前版本, 非常有利于小组协作学习 (如图1) 。

该学习环境支持任何学生、任何地点、使用任何计算机都可以进行无差别的学习, 如学生只需要一个账号就可以在任何机器上完成工作;支持多人在线协作, 如几个人可以同时修改教案, 并能给予及时的反馈;支持完全的共享和独立, 也就是一个人的资源可以共享成所有人的资源或者小组的资源。

3. 栏目设置

在论坛中, 研究者设置了“实习最新公告”, 用于给学生发出最新的通知;“实习简报”由小组共同协作创建, 每周一期由小组轮流完成, 充分体现了小组成员的在线协作能力;“实习新闻”是共享大家在实习单位发生的最新的事件, 由学生自己发表, 这是一个学生之间互相了解的信息之窗;“常见问题答疑”由教师及管理者就学生常见的问题进行及时的汇总和更新, 不断为学生答疑解惑;“实习评价标准”是根据当前高校师范实习存在问题和本校实习中在评价方面遇到的困惑制定的一个多元化的评价标准, 该标准得到了专家及领导的认可。

在Google在线文档中的栏目主要有实习周记、实习成果、实习科研论文 (如图2) 。所有这些都是在线完成且全部共享的, 在论坛中都有链接通道实现Google文档和论文的连接。

4. 成果分析

上海师范大学06级教育技术实习从2009年10月9号~12月9号, 共八周。在实习结束后, 对本次教育实习项目进行了问卷调查。问卷共发放38份, 有效问卷35份。

在论坛对学生合作与交流的作用方面, 有8位学生认为论坛和邮件绑定回复形式提高了参与程度;17位学生认为一个账号集成了所有服务方便学习;20位学生认为只需要一个账号就可以随时随地进行学习交流, 具有简便快捷性;5位学生有其他意见。

在论坛是否促进同伴合作和学习交流方面, 77%的学生认为本次教育实习所采用的论坛有效促进了同伴合作和学习交流;23%的学生认为没有促进。

本次教育实习论坛中共发帖1513篇, 约合每天200条帖子及回复。学生在使用过程中表现了极高的热情, 从上面的数据我们也可以看出学生对该种形式的交流学习比较满意。

5. 案例小结

学生通过Google云平台达到了很好的协作效果, 并且真正做到了在任何时间、任何地点进行学习、工作, 也解决了学生分散、不容易管理的难题。指导教师通过这个平台不仅了解了学生平时的工作学习情况, 还能在第一时间内了解学生的反思和动态。平台为学生创建了一个群体协作环境, 初步满足了教师的需求, 但是如何促进学生群体协作的机制策略还需要进一步研究。技术始终是为人服务的, 使用的成效如何不在于技术的高低, 而在于如何应用。

●小结

上述的研究案例在云计算支持的群体协作学习环境上做了初步的探索。鉴于云计算辅助教学的多方面优势, 教师可以根据实际教学情况采用合适的平台。譬如, 利用Google的文档、Gtalk通讯工具、Google论坛组合创建协作交流环境, 延伸课堂教学, 开展丰富的课外学习;使用“百会项目”平台设计学生基于项目的学习活动, 指导学生自行管理项目进程;利用好看簿的图片共享平台, 发起师生间、校际间的活动, 充分交流共享, 共建资源库等。