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1绪论
在国外,金相图像自动分析系统的探索要比我们国家投入研究的早。早在1960年左右,就有很多生产商抓住商机将其投入到生产中。这类产品有很多,如英国剑桥仪器企业的T系列、美国Buahc&Lomb公司的QMs系列等等,这样的比较有年代感的商品使用了光导管扫描装置来获得图像,量化级别相对较低,就像QTM,只有64级灰度。数字图像处理在许多的领域都投入使用,而且也已经在人民群众的生活中得到普及,在国家的安全方面以及经济进步方面、日常的生活中也越来越发挥不可替代的作用。以后的图像处理技术也会在应用以及研究中得到进步。而且进步的方向大致有四个领域。必将向着快速、高分辨率以及多媒体化、立体化、科技化和高性能化这样的领域逐步前进,实时图像处理的思想以及探索也会不断地得到完善。
2计算机定量金相分析系统设计
2.1硬件系统结构一般情况下,计算机定量金相分析系统的主要工作就是使用图像采集卡来对各种图片进行收集,所收集到的图片大部分都是电子显计算机定量金相分析系统的软件开发与图像处理方法文/刘静在金相分析的技术上以及准确性上,数字图像处理技术又进入了一个新的发展领域,当然也在材料科技学科给予了一种全新的研究方式。这篇文章就是把数字图像处理技术投入到金相应用中来,对这样的跨方向的科技创新开展了深入的剖析。这篇文章的主要内容就是将图像处理技术使用到定量金相剖析中来,而且使用VisualC++6.0编程来研究了金相构成计算机剖析系统。这篇文章勾勒出了金相图像分析系统的大致的结构和使用方式、创新图像预处理的算法等,并且说明这些结构的最终用处是配合金相图像的研究工作。摘要微镜下看到的图片,而且把它变换为数字图像,然后在储存到硬盘里;另外一种方式就是通过数码照相机拍摄到的图片,保存到电脑中,目的是为了接下来的研究以及剖析;与此同时还使得计算机能简单的完成显示以及处理任务。系统的硬件结构如图1所示。2.2软件系统构造2.2.1面向对象的程序研究方案在一般的结构化程序研究中就是将软件划分为各个部分的模块来完成的,这样能够将程序框架变得更加的清楚,有利于研究以及优化,然而模块之间不是所谓意义上的各个独立。然而其内部之间都是有非常错综复杂的关联。所以很明显这样以编码为中心的比较基础的结构化程序构建方式早就不符合要求。然而一定会使用面向对象的语言来完成。其最重要的特点如下:(l)对象的类描述;(2)封装性;(3)多态性;(4)继承性。2.2.2本软件构造的根本思想本软件使用的是软件工程模型的线性模型,即使这个软件太过于简单和不可实现性,早就无法适应和满足当前软件发展的需求了。然而,相关设计人员在设计本软件的时候,就充分考虑到了这个问题,并建立了线性模型,具体如图2。软件的最本质的性能以及由于对软件优化以及保护需求,本软件系统大体设计思路如下所示:(1)文件储存;(2)金相参数评估;(3)图像处理;(4)图像预处理;(5)框架与结构;(6)帮助功能。图3是软件结构,图4是界面设计。2.2.3编程环境从整体上说,C语言并不是一个单纯只面向对象的语言,其中包含有大量的概念机制,能够对对象概念进行编程;Visua1C++这个平台具有三个明显的特点,分别是高度集成、交互和可视化编程,所以在选择本软件编程环境的时候,毫不犹豫地选择了ViusalC++.60。该系统能够让用户直接使用代码,而不需要考虑具体的使用细节,这样一来,使用者就可以将更多地精力放在图像处理的算法方面,这样程序的设计效率得到了大幅度提升。MFC库具有非常多的功能,通过MFC库写出的程序,维护、移植、扩充等都非常简单。2.2.4具体实现设计系统用到的设计主要包括:(1)应用类;(2)主框架类;(3)子框架类;(4)视图类;(5)文档类;(6)处理图像类;(7)金相组织类。本软件处理的对象主要集中在设备无关位图(DIB)方面,但是在MFC库中却没有专门针对该类型的类,并且在整个Win32SDKAPI中,涉及到的处理函数数量非常少,基本上无法满足处理的具体要求。所以在本软件的设计中,专门设计了CDib。但是在MFC库中,已经有了一个可以对设备相关位图(DDB)进行操作的ciBtm。原先计划把该类当成父类,通过父类派生输出具体的CDib,但是如果从长远发展的角度来看,这种做法并没有太大的用处。不仅如此,cobject类还有两个不得不说的优点,那就是最低限度的成员数据和函数,派生花费得到了大大的降低。
3金相图像预处理技术及其实现
3.1图像的数据结构和运算图形的画面存储形式具有非常明显的特点,根据这个特点可以很轻松地对其进行区别:图像不是矢量结构,而是栅格结构的。所谓栅结构就是将图像均匀地分成若干个栅格(像素),并对每一个栅格的光度值进行了记录;像素的坐标通常会有规则地进行隐藏,并呈规则排列,最常见的一种排列方式就是矩阵排列。由此图像可用基于位置坐标的三维函数来表示:图像的形式有两种,即黑白和彩色。黑白图像就是说在该图像中,每一个点都不是彩色的,而是红、绿、蓝颜色平等地分布开来,即对于黑白图像来说,f(x,y)所代表的是(x,y)所在点的灰度值。计算机只能够对一些离散的数据进行处理,所以处理那些连续图像函数的时候,就需要事先进行扫描、采集、量化的采集工作,之后才能进行转化,使之成为数字图像。数字图像的表现方式为:由采样点的值所组成的矩阵。具体如下:3.2图像的存储格式图像在某种程度上可以被看成是简单的数组,但是图像在际存储格式方面却并不简单,有着复杂多样的格式,而且不同格式都有独特的工作机理和优缺点。本系统的图像格式为BMP格式,这是一种比较常用的一种格式。该格式也被称为位图(DIB),和设备没有任何关系,有时候还会以BMP或者DBI为后缀。其结构如图5。3.3图像处理及其功能和原理数字图像技术主要有两种目的,第一个目的是让人能更清晰地看到图像,第二个目的就是让图像的内容能够更明确清楚地展现出来。第一种被称为图像处理,通常会经过变换和增强滤波和信噪比来实现;有些图像信息微弱,对于这种图像来说,最好的办法就是进行灰度变换,提高对比度;对于那些非常模糊的图像来说,如果想要实现图像的恢复,那么就需要进行相应的几何校正工作。通过这些处理的办法,可以在很大程度上改善图片的质量,让人更容易识别。第二种被称为图像分析或图像识别。这种方式进行的基础是图像处理,在一些数学理念的基础上对图像进行区域分割、,并对其中的特征进行提取,之后,通过定量的描述建立起参数关系,从而为进一步分类和测量提供参考。在金相图像的分析中,出现了很多灰度差异的问题。造成这种问题的主要原因在于,金相试样制备是残留了过多的磨痕、抛光粉等异物。这种情况还会造成图像分析的误差,因此,就需要进行图像增强和平滑锐化等预处理。
4结论与展望
在计算机图像处理技术发展的同时,渐和材料学进行了融合,并出现了金相组织计算机分析系统,该系统的出现时必然的,是充分结合了计算机技术、图像处理、定量金相等技术的综合性系统。该系统涉及的技术较多,所以在很多的时间内并不能做到尽善尽美,其中还存在很多问题需要我们一起去研究:(1)软件问题:很多软件的功能还需要进一步地进行加强并提升其功能,尤其是金相参数测量方面。(2)在理论方面,要将重点放在图像分割方面。金相图像是个微观显示图像,弱边缘的问题非常明显,所以,不能用通常情况下采用的边缘检测方式来进行。(3)在图像分割技术的支持下,模式识别将会实现对金相组织的自动识别。综上所述,随着我国机械行业的不断向前发展,对材料的性能要求也日益增强,在金相分析中也出现了很多图像处理技术,共同推动其不断向前发展。
参考文献
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关键词:计算机联锁系统;信号工程;过渡开通;区间过渡;站内过渡
中图分类号:U284 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)07-0084-02
随着铁路建设的发展,对既有线车站进行改扩建也越来越多,包括电气化改造、单线改复线、三显示改为四显示、站场本身增加能力改扩建等。改建车站是在已经投入运行的线路上进行,联锁开通方案及过渡方案等需尽可能优化,确保运输安全,同时减少对运输的影响。近年来铁路信号大量采用计算机联锁及四显示自动闭塞技术,使得信号工程的施工、过渡、调试、验收模式与过去有所不同。从工程性质的角度来分,信号工程主要包括新建、改建、大修三种。具体施工包括:软件制作、调试、仿真测试、验收;硬件的生产、调试、现场安装;现场室内外信号设备安装;最后是工程现场的综合调试和验收。过程如图1所示:
施工过程中,由于站前站后专业的不同步及运输需要,都可能会使得工程分步开通,投入使用,这就不可避免地引起工程过渡,以下主要结合实际工作中遇到的工程过渡,分析各类过渡的方案及处理原则。
一、区间过渡
从联锁角度来说,区间过渡由以下几种工程引起:新建区间分段开通、单线改复线工程、自动闭塞三显示改四显示工程等。采用的过渡方案包括:上下行区间分段开通自动闭塞、上下行线分步开通的64D半自动过渡等,以下分别介绍:
(一) 上下行线分步开通过渡,64D半自动过渡
上下行线分步开通过渡,64D半自动过渡,如下图2所示:
为满足工程需要,下行线先期开通,需分步采用64D半自动闭塞过渡。继电联锁时,工程过渡由继电电路完成,正式开通时进行相应的配线修改即可,对于计算机联锁车站,则需要临时开通过渡版软件,待全部线路完成后,开通正式版软件。对于此种情况,可能会需要多版过渡软件,对联锁厂家、施工、验收部门均增加了很大工作量,同时每版过渡软件的开通,对运输影响也较大。
(二) 区间分段开通或三显示改四显示的施工过渡
区间分段开通工程与三改四工程施工过渡有类似之处,其过渡方法也基本相同,对于这类工程的重点是选择三显示与四显示的分界点,基于车站联锁电路及车站信号显示关系特点,一般宜选择进站信号机为分界点。
以图2为例,本线路由三显示改为四显示。三改四的工作量主要在区间闭塞分区布点的调整,开通方式一般也是采取三站两区间的方式推进,这就会涉及到车站联锁的分步开通。相关单位确定开通方案时,车站联锁可采取一次开通正式版的方式,具体处理方法包括:
信号显示电路的处理:通过拆除LUXJ的励磁电路,使LUXJ保持落下,可取消进站信号机LU显示;由于2LQJ和3LQJ保持同步,出站信号机将不再显示Lu信号,如图3所示:
同时通过修改配线,取消站内移频低频编码的Lu码。接近及离去区段的处理:一接近与既有三显示的一接近保持动作一致,二接近和三接近与既有三显示的二接近保持动作一致,一离去与既有三显示的一离去保持动作一致,二离去和三离去与既有三显示的二离去保持动作一致,修改示意图如图4:
二、站内过渡
车站联锁的开通方案是与站前线路专业密不可分的,具体开通方案需要多专业共同讨论确定,针对I临时插入道岔、拆除道岔、预留道岔、三显示改四显示的处理,基本原则是插入的道岔必须装转辙机,并将其纳锁关系;拆除或预留的道岔可临时保留原道岔表示,以减少联锁关系的修改;制定临时过渡期间使用及维护注意事项。以下简单介绍一些常用的减少软件过渡处理方法。
(一) 新插入道岔的处理
我们现看一个简单的例子,如图5所示:
本站插入7号道岔,但暂不开通使用。按有关规定,此种情况需将7号道岔纳锁,为减少过渡,可采取将7号道岔定位表示串入3/5道岔反位表示中进行位置检查,同时断开7号道岔转辙机室外开闭器及室内启动电路。
(二) 拆除道岔的处理
参见图5,7号为既有道岔,需拆除,同时因为本站还有其他改造工作,正式版联锁暂不开通。此种情况可采取室内断开7号道岔启动电路、保留7号道岔定位表示、断开7好道岔反位表示的方式处理。
(三) 预留道岔的处理
参见图5,7号道岔为设计预留。此种方式的处理方式需建设单位确认预留的种类,近期预留还是远期预留?对于远期预留,一般暂不考虑纳锁,对于近期预留,特别是已经确认即将实施的,建议联锁提前开通,采取断开7号道岔室内启动电路、断开反位表示、保留定位表示的方式进行过渡处理。
关键词:计算机本科;应用型人才;专业能力;培养方法;实践结果
当今,高等教育已经从精英教育转变成大众教育,大部分地方性高等院校都将培养合格本科应用型人才作为自己的定位,以适用社会经济发展需要。但是,作为热门专业,计算机科学与技术专业却面临尴尬局面,一方面,公司、企业招不到其需要的计算机人才;而另一方面,却出现计算机专业的毕业生就业难的局面。产生矛盾的原因在于学校不了解公司、企业相应岗位对计算机人才专业素质、知识结构、专业能力的要求,对学生的培养脱离实际需要。为此,对计算机专业应用型人才的专业能力构建与培养进行研究具有现实意义。
1计算机本科专业学生就业情况分析
我校计算机本科专业毕业生就业情况统计分析显示,约10%的学生受聘用于软件开发企业,从事软件系统的设计开发,30%的学生到中学、职业中学或培训机构从事计算机教学工作,25%的学生进入机关、事业、企业单位从事系统管理和网络管理工作,15%的学生到计算机软硬软件销售公司从事营销工作,10%左右的学生从事行业CAD、文字处理、平面图像处理工作,5%左右的学生考上研究生,继续深造,5%左右的学生从事与本专业无关的行业。从
就业情况来看,绝大部分学生还是从事与自己专业相关的工作。将他们从事的工作归纳分类,我们发现其专业方向性要求分布如下:对软件系统设计开发方向要求较高的学生约40%左右,其中10%到软件公司,30%从事教学与培训工作;对网络管理、行业软件系统的应用方向要求较高的约35%左右,其中25%左右进入机关、企事业单位,10%左右从事行业软件应用;对计算机组装与网络组网方向要求较高的约15%左右,主要是进入软硬件销售公司。近年来,我校计算机本科专业毕业基本能够顺利就业,但是,学生寻找工作的过程饱含艰辛和遗憾。专业能力强的学生,不用费多少力气就能找到自己满意的工作单位。但是,专业能力差,尤其是操作动手能力差的学生,就业就非常困难,不管是学校推荐还是自己投简历,都很少得到用人单位的回应,有些学生因此而错过很好的单位。现在,用人单位非常注重对毕业生专业能力和专业技能的考核,有些单位还要求学生有一定的实践经历。这些都说明,培养计算机本科专业学生的专业能力和专业技能非常重要。
2计算机本科专业学生专业能力存在的不足
多年来,从学生的毕业实习、毕业设计,就业应聘、用人单位对毕业学生的考核以及反馈的情况来看,学生能较好地掌握专业基本理论和基础知识,具备基本的计算机操作技能、编程方法、网页制作、数据库建立等专业能力,有些学生还具备较强的综合设计与开发能力。即使如此,学生的专业能力和技能还是存在不足。
1) 计算机基本操作能力还不高,操作技能不够熟练。计算机基本操作主要包括Office办公软件以及常用工具软件的使用、计算机组装与维护、网络布线、局域网服务器的安装与管理、应用软件的使用等。计算机本科专业学生对办公软件及常用工具软件的使用不够重视,有些不能熟练操作;计算机软硬件销售公司要求毕业生能够熟练掌握计算机的组装、维护、网络布线、组网和应用软件使用,但部分学生不能熟练组装计算机或组网,个别学生甚至做不好网线头,不能熟练操作常用软件系统。
2) 算法设计与分析能力较低,对常用的算法掌握不多,不能独立解决较复杂的算法。算法设计与分析是计算机本科专业学生编程的基础,是使用计算机解决实际问题的第一步。但是,师生对它的重视程度都不高。教师对算法分析与设计讲解得不够,偏重程序语句的解读,忽视算法的分析;学生对算法设计与分析重视不够,只满足于课程简单算法的代码描述,而不重视算法的设计与分析过程。
3) 编程能力偏低,读程与算法实现能力明显不足。学生阅读程序量少,常用算法的代码掌握不多;学生在校期间,编写的程序太少,有些编写的代码总数不超过5 000行。但是,最基本的要求至少应达到20 000行到40 000行以上的程序量[1]。
4) 系统设计与开发能力与社会需求相差较大,不能满足用人单位的要求。学生的软件系统设计与开发能力不高,有些学生仅停留在模仿教材例子的水平;有些学生会做系统的前台界面,却不会设计后台数据库,或设计的功能子程序却访问不了后台的数据库,总体来说,其综合设计与开发能力较低。
3计算机本科专业培养的人才类型
《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》将计算机科学与技术本科专业培养的人才划分为科学型、工程型、应用型三种类型,并分别由四个不同的专业方向来培养:计算机科学专业方向培养科学型人才、计算机工程专业方向和软件工程专业方向培养工程型人才、信息技术专业方向培养应用型人才[2]。但是,我校作为一所地方性本科院校,由于招生人数、师资以及学校所处区域经济发展和IT行业发展水平较低等实际情况,不能按四个专业方向来设置,并培养上述三种类型的计算机专业人才。我们只能根据学校所处的区域经济发展及各行业对计算机本科人才的需求情况来培养计算机人才。结合上述学生就业情况统计分析,我校计算机本科专业培养的计算机人才应包括软件工程型人才和应用型人才两种类型,即培养偏向软件开发的计算机本科应用型人才。所以,我们培养的计算机本科应用型人才并非单纯指由信息技术专业方向培养的应用型人才,还应该包括软件工程专业方向培养的软件工程型人才。我们所指的计算机本科应用型人才,是综合了这两个专业方向的培养目标、人才培养规格以及教学计划设置来进行培养的;我们讨论和研究的计算机本科应用型人才的专业能力也是包括了软件工程型人才和应用型人才应具备的能力。
4计算机本科应用型人才的专业能力
根据软件工程型与应用型人才培养规格以及信息社会对计算机人才的要求,我们制订计算机本科应用型人才培养规格,并结合人才培养规格,提出计算机本科应用型人才应该具备的专业能力。
计算机本科应用型人才的人才培养规格为:
1) 树立科学的世界观、人生观和价值观;具有责任心和社会责任感;具有法律意识,注重职业道德修养;具有诚信意识和团队精神;具有良好的心理和身体素质。
2) 具有良好的文字和口头表达能力、交流与沟通、协调、应变和创新能力。
3) 掌握文献检索、资料查询、运用现代信息技术获取信息的基本方法,具有初步的科学研究能力和实际工作能力。
4) 具有广泛的自然科学知识及比较扎实的数理基础,具备较强的英语实际运用能力;
5) 具有较强的编程能力和数据库应用能力;
6) 初步具有大中型软件系统的设计和开发能力,以及较强的学习掌握和适应新的软件开发工具的能力;
7) 有较强的组网能力、网络编程、设计与开发、维护与管理能力。
上述的计算机本科应用型人才培养规格包含人才素质要求、知识结构要求和能力要求。其中,规格中的第一二条是对计算机应用型人才的素质要求;第三四条是对人才的知识结构要求;第五六七条是对人才的能力要求。对上述人才能力要求进行归纳整理后,我们认为计算机本科应用型人才的专业能力包括:计算思维能力、基本操作能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力等四个方面[3]。
为了培养计算机本科应用型人才的专业能力,我们综合软件工程专业方向和信息技术专业方向的培养目标、人才培养规格、课程结构体系,制订了我校计算机科学与技术专业的人才培养方案、教学计划和课程教学体系,并从多方面提出培养计算机应用型人才的方法和途径,以保证计算机本科专业应用型人才培养目标的实现。
5计算机应用型人才专业能力的培养与成效
应用型人才专业能力的培养,必须通过专业教学计划的制订,课程教学结构体系、教学内容、理论教学与实践教学的改革以及科学的实施方案才能够实现。为此,我校计算机本科专业应用型人才专业能力的培养,主要通过以下几种方法和途径来开展。
5.1教学体系改革
5.1.1课程体系结构的改革
计算机本科专业课程体系原来只设置两大类课程,一类是公共必修课程,另一类是专业课程,专业课程主要培养学生的编程能力。但是,随着信息技术和社会经济的高速发展,信息社会对计算机人才的需求发生了新的变化,从原来对算法分析与编程能力的要求发展成对基本操作能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力的要求。为此,我们从培养计算机本科应用型人才的专业能力出发,对计算机本科专业的课程体系结构进行改革,将课程体系设置成5个模块,分别是“公共必修课程”模块、“公共选修课程”模块、“专业必修课程”模块、“专业选修课程”模块和“实验与实践课程”模块。其中,公共必修课程主要为培养学生的世界观、价值观和计算思维等能力服务;公共选修模块课程主要培养学生的人文与艺术、教育与心理学、教学技能等方面的修养与能力,为学生毕业后从事教师工作服务;专业必修课模块主要培养学生的专业基础知识、基本原理、算法分析与编程、系统设计的基本方法和能力;专业选修模块又设置“软件开发与软件外包装方向”、“网络技术方向”、“多媒体技术方向”、“嵌入式系统方向”4个不同的专业方向,让学生根据自己不同的兴趣爱好和不同就业意向选择不同的方向课程,培养学生基本操作能力、编程能力、系统综合开发能力;实践类模块课程包括课程实验、课程设计、综合设计、系统开发实训、专业实习、毕业设计等课程,主要培养学生办公软件使用、计算机组装与维护、网络布线、组网等基本操作能力,算法设计与编程能力、系统综合开发能力。
5.1.2加强实践类课程的教学
除了对课程体系结构进行改革之外,我们还对理论课程与实践课程的课时量(学分)进行修改,把理论课程与实践类课程的学分比从原来的67∶23调整为49∶41,将实践课程的学分提高到与理论课程接近1∶1的程度,并根据学生的实际情况和社会需求,加强了实践类课程的教学与训练,增加了基本操作类课程、案例教学与综合开发实训等课程,以提高学生的实践动手能力和软件系统开发能力。
5.1.3教学内容的改革
通过课程及教学内容的改革,培养学生的编程能力和团队合作精神。主干课程除了适当更新教学内容以外,主要在于增加选修课程的数量,并根据目前流行的软件开发工具,从两个系列开设程序设计课程。一个系列是微软平台的开发工具,如C、C++、C#、ASP、.NET等开发语言,一个系列是以Java为基础的跨平台开发工具,如Java、JSP、J2EE等开发语言。改变以往只注重开设微软平台开发工具的做法;学生通过选修某一系列的课程,以适应软件开发企业不同的需要;增加小组开发过程等团队协作课程,提高学生的团队合作精神。
5.2理论教学培养学生计算思维和算法设计分析能力
计算机应用型人才必须具备牢固扎实的专业基础知识和基本理论,掌握好本专业的基础课程和专业主干课程,形成较为完整的专业知识结构体系,构建基本的计算思维和算法分析能力,具备解决实际问题的专业思维、方式、方法和能力。
我们通过开设高等数学、离散数学、线性代数、概率论与数理统计等课程,培养学生的计算思维,使学生具备建立数学模型和解决实际问题所必备的数学知识和抽象逻辑思维能力。通过开设高级语言程序设计、数据结构、面向对象程序设计、算法设计与分析等课程,有针对性地培养学生掌握算法设计与分析的方法,使学生熟练掌握常用算法、掌握算法设计与分析的方法和步骤,并通过教学加大学生的读程和编程量,提高学生的读程和编程能力。通过开设数据库原理及应用、软件工程、信息系统设计与管理、网站设计、网页设计、网络编程、数据库编程、系统案例分析、小组软件工程等课程,加大学生综合系统设计开发,使学生掌握中小型软件系统的架构、算法分析和设计能力,掌握软件系统分析与设计的方式方法,提高学生综合系统编程能力。
5.3实践教学培养学生的专业能力和技能
1) 基本操作能力的培养。从多年计算机本科专业毕业生就业情况来看,计算机毕业生的就业行业面广、要求学生的专业能力层次多样。但是,最基本的就业要求,就是要求学生能够熟练掌握计算机的硬件和软件的基本操作。然而,我们培养的专业学生很多却达不到这样的要求。为此,通过开设计算机基本操作实践课程,培养学生熟练掌握办公软件的使用,使学生能够从事文员及简单的数据处理工作;熟练掌握计算机的组装与维护,使学生能够从事计算机硬件的安装和计算机系统的维护,适应计算机销售公司的需要;熟练掌握网络布线、局域网的组网、网页制作、网站建设与管理,使学生能够从事网络安装、建设与维护工作;熟练掌握某一行业的应用软件,使学生能够从事该行业的应用软件系统的使用、管理以及二次开发工作。如开设的Photoshop、Flash、AutoCAD、用友财务软件等课程,学生通过选修Flash课程,熟练掌握Flas的制作,就可以应聘于游戏制作企业、新闻广告公司、网络管理机构、学校的课件制作中心等单位。我们通过开展科技活动月等活动,开展汉字录入比赛、计算机组装比赛、网络布线与组网比赛,提高学生的计算机硬件和软件基本操作能力。
2) 算法分析与编程能力的培养。通过开设C语言程序设计课程实验,使学生掌握基本的编程基础以及模块化的程序设计理念,学会基本的算法分析与设计;开设数据结构课程实验,使学生掌握解决实际问题中数据结构如何设计与存储,算法如何分析、设计与实现;开设数据原理及应用实验,使学生掌握数据库的建立及编程操作;开设面向对象语言实验,使学生掌握当今面向对象软件系统开发所使用的语言,学会建立面向对象软件系统的前台;开设网络编程和网络数据库编程实验,使学生掌握面向Internet的C/S模式或B/S模式应用软件系统的开发,尤其是使学生学会建立软件系统的前台与后面的连接与访问操作;开设软件工程实验,使学生掌握开发软件系统所需要经历的步骤以及每一个阶段所要做的工作。我们还通过开设设计性和综合性的实验、课程设计等实践活动,训练学生的编程,要求学生编程量至少要达到20 000行以上,以提高学生的编程能力。通过组织学生参加系级的、校级的、省级,甚至国家级的程序设计大赛等形式,提高学生的算法分析和编程能力。
3) 系统综合开发能力的培养。开设面向对象课程设计,使学生能够使用面向对象语言设计一个比较完整的软件系统的界面及各模块功能程序;数据库课程设计,使学生能够根据解决问题建立软件系统的后台数据库;软件工程课程设计,使学生根据所建立的软件系统,编写完整的系统开发各阶段的分析与设计文档,并编程测试、运行;系统设计与开发综合实训,以软件系统案例的形式进行实训,使学生能够综合自己所学的语言、数据库等技术开发一个B/S软件系统,或建立一个网站;嵌入式系统课程设计,使学生掌握嵌入式系统的开发。通过实习和毕业设计等教学环节,培养学生综合运用专业知识和专业技术的能力,提高学生软件系统综合设计和开发能力。
4) 项目驱动的软件系统开发实践,培养学生综合开发能力。从2005年开始,我们制订并实施“两个一”工程实施方案,即每个学生在毕业前学会开发“一个”软件系统、学会建立“一个”网站,并从此开始了项目驱动的软件系统开发实践活动。为顺利有效执行此次活动,我们制订了“两个一”工程的管理条例与奖励措施、导师制实施方案,建立学生选导师系统,建立学生实习实训基地等,为活动的顺利开展奠定基础。从2005―2009年已有多个年级共450多名学生、教师80多人次参与该项活动,开发了450多个功能比较完整的简单系统和网站,一些学生开发的系统或网站达到了比较高的水平。多年来,该方案得到顺利有效的执行,取得了较大的成效,切实提高了学生的综合系统开发能力。
多年来,我们通过对计算机本科专业的教学计
划、课程教学体系结构、课程设置、课程教学内容、实践教学、教学方法与手段等多方面的改革,采用多种培养方法和途径,有效提高了计算思维、计算机基本操作、算法分析与编程、系统综合设计开发等计算机本科应用型人才的专业能力。“两个一”工程活动实践表明,我们培养计算机本科专业应用型人才的专业能力方法和途径是可行而有效的。
4结语
大多数IT企业选拔人才看重的是应聘者的实际操作能力和开拓能力,他们所需要的是计算机应用型人才。我们培养的毕业生,虽然掌握了比较扎实的基础理论知识和简单的技能操作,但是还无法达到用人单位的要求。我们通过对信息社会对计算机应用型人才的需求以及学生专业能力现状进行分析,提出培养计算机本科应用型人才专业能力的一些方法,并取得了一定的成效。但是,信息技术的迅猛发展以及国家信息化工作的不断深入,都要求我们动态地跟踪IT企业对计算机应用型人才专业能力的要求,不断改进和完善培养计算机本科应用型人才专业能力的方法,以适应市场对计算机应用型人才的需要。
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Training on Professional Ability of Undergraduate Computer Application Talent
LI Wenjing, LIU Zhijia, BI Yingzhou
(College of Computer Science and Information Engineering,, Guangxi Teachers Education University, Nanning, 530001, China)
关键词:计算机组成原理 分班教学 教学改革 就业
中图分类号:G642 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2013)06-0065-01
1 目前存在的问题
计算机行业发展速度快,目前的计算机专业高等教育存在着专业层次单一,课程设置陈旧,教学内容滞后,理论与实践脱节等问题[1],导致高校的人才培养与企业需求脱轨。经过十几年的教育体制改革,中国高等教育已经不再是精英教育,尤其是普通高校应该定位在培养具有专业技能的应用型人才。计算机专业的教学也要由“广而全”改变为“深而精”。
计算机专业还存在研究方向众多,教学难于统一的问题。同样是计算机科学与技术专业的学生,学习兴趣和就业方向截然不同。有的同学喜欢Web应用程序开发;有的对多媒体开发感兴趣,甚至选修了美术专业的一些课程;有的同学倾向于计算机底层开发,研究嵌入式系统;还有一些致力于考研,需要研究每个知识点的细节,并且能够熟练解题。虽然学校通过开设选修课程来满足学生不同的学习需求,但是必修课程却只能“一刀切”,为了提高学生的学习效率,需要对部分必修课程实施教学改革,本文主要讨论“计算机组成原理”的分班教学改革。
2 分班教学实施方案
2.1分班方案
“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的必修课,课程一般以冯・诺依曼模型计算机为基础,自顶向下的介绍计算机硬件系统的内部结构,工作原理以及设计方法[2]。根据学生的需求,可以将学生分为两个方向,以嵌入式软硬件设计等计算机底层开发为目标的,称为综合设计方向;以网络应用、数据库应用、多媒体技术等软件应用为学习目标的统称为软件应用方向。前者“偏硬”,后者“偏软”,有考研需求的学生应归为前者。
2.2教学内容
综合设计方向要求熟悉计算机硬件基本原理,掌握计算机的总体结构,理解硬件系统设计。不仅要研究具体硬件模块的原理,更要强调对硬件结构的设计思路以及系统级的认知。教学组织上要采用 “整体自顶向下”,“细节自底向上”的方法。为满足考研需求的学生,还要练习适当的习题。
软件应用方向的教学,主要把握计算机硬件系统设计的整体思路,而不拘泥于具体的电路细节和硬件实现,重点研究计算机的运算方法、指令系统、控制方式,根据情况也应把“计算机体系结构”中的部分知识纳入到教学中去。
2.3教材选择
综合设计方向推荐使用哈尔滨工业大学唐朔飞教授编写的“计算机组成原理”,这本书概念清楚、内容精炼、通俗易懂。全书分为四个部分,总体设计思路清晰,细节描述详尽。同时还是考研推荐书目,书中内容与考研大纲接近。
根据软件应用方向的教学内容,教材的选择要注重把握计算机的总体设计思路,篇幅不宜太长,同时还可以选择“计算机体系结构”、“汇编语言”等教材作为辅助。为切合教学实际,教师也可以自编讲义供学生使用。
3 需要注意的几个问题
3.1对教师专业素养的要求
分班教学打破了传统教材的限制,同时也提高了对教师专业素养的要求。担任综合设计方向教学的教师,要熟悉模拟和数字电路的设计,具有单片机、DSP、FPGA/CPLD等嵌入式项目的开发经验。担任软件应用方向教学的教师,要精通一门以上的面向对象程序设计语言,具有应用程序开发经验,熟悉操作系统内核,掌握驱动程序开发。
3.2注意考核的公平性
同一个专业的学生按照不同的教学大纲学习同一门课程,如果考核难易有别,会造成成绩的不公平,进而影响下一届学生的选班意向。另外成绩还可能影响学生的奖学金、就业等切身利益。
3.3教学安排
与一般的统一授课不同的是,课程分班打破了正常的分班建制,学生按照自己的选择上课。因此要尽量让两个授课班级的课时相同,利于教学安排。
4 结语
随着计算机行业的逐渐成熟,计算机人才就业市场也发生了很大变化。企业不但要求大学生具有扎实的理论功底,更要具有某个方向的专长,甚至是项目经验。导致以往的“通才”式教育培养的人才,在校时各科成绩优秀,就业却常常碰钉子;而有技能专长的“专才”,具有某个方向的特长,更容易得到用人单位的青睐。为了改变大学里“不逃课的学生不是好学生”的现状,就需要大学改变教育思路,不再出现“听老师话,找工作难”的怪象。让学生把有限的精力投入到更有针对性的学习中。
“计算机组成原理”的分班教学有利于增强学生学习的目的性,让他们感觉学有所用;有利于改善学习积极性,激发学生学习的热情和兴趣;有利于提高学生学习的效率,帮助他们早日确定研究方向,找到学习的捷径。
参考文献:
有很多学习计算机的女生是非常的想知道,自己适合做什么岗位的,就业方向是什么呢,小编整理了相关信息,希望会对大家有所帮助!
一、计算机女生可以做的工作
1.如果你喜欢编程的话,就去做美工,测试,前端,数据库,这些都是女人的天下;
2.如果你不喜欢写代码,但是觉得自己还懂一些的话,就去做实施,运维,这些相对技术含量低;
3.如果你压根就不喜欢写代码,只是了解一些皮毛,程序也看不懂的话,那你就去找一个it公司,做销售,人力,等等需要你对计算机产业了解但可以不需要懂技术的职位,对于做计算机产业的公司来说,他希望他的员工至少都需要对计算机又了解,这样才能迅速进入工作状态,不需要花长时间去适应。
忠告:换工作不换行业,千万不要去涉足你压根不了解的行业,你的工作一定要和计算机相关,任何企业都不喜欢半路出家的和尚。
二、计算机女生的就业方向 1.WEB应用程序设计专业
毕业后能够从事网站应用程序开发、网站维护、网页制作、软件生产企业编码、软件测试、系统支持、软件销售、数据库管理与应用、非IT企事业单位信息化。
2.可视化程序设计专业
毕业后能够从事软件企业桌面应用开发、软件生产企业编码、软件测试、系统支持、软件销售、数据库管理与应用开发、非IT企事业单位信息化等工作。
3.数据库管理专业
毕业后能够从事企、事业单位数据库管理、软件开发、专业数据库应用设计与开发、数据库的应用与开发、信息管理系统开发、企、事业单位网络管理、软件销售等工作。
三、计算机行业适合女生从事吗?
女生学习计算机有诸多优势,男女执行同一任务时大脑明显使用不同的区域。艾波特大学研究称发现了男性和女性在执行相同任务时使用的大脑区域是不同的,男性的大脑是高度区域化的,所以男性思考问题时只用右脑或者左脑,是专一的思维;但是女性是将所有问题不停在大脑中涌现,在用左脑或者右脑思考时另一半大脑也会参与意见,是感性思维。适合软件测试。