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摘要:本文介绍了非计算机专业硬件课程的现状和内容的设计情况,探讨了如何在硬件教学中改革教学法和教学手段,培养学生的学习兴趣和动手能力,从而提高学生自主学习,主动分析问题、解决问题的能力,真正达到学有所得,学有所用。
关键词:非计算机专业;硬件教学;引线法;案例教学
中图分类号:G642
文献表示码:B
1引言
“计算机硬件技术基础”课程是工科专业的必修课程,课程的任务是通过对微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接等知识的学习,使学生掌握分析问题、解决问题的方法,结合上机实践,使学生掌握计算机硬件基础知识和简单的硬件设计知识,为培养和提高学生的动手实践能力和以后学习其他计算机知识打下基础。
2硬件课程现状分析及教学内容
2.1现状分析
对于非计算机专业的硬件课程的教学,不同于计算机专业的硬件教学。
(1) 学时较少,任务繁重。本课程内容实际上包括计算机专业的“汇编语言”、“微机原理”和“接口技术”三门课程,虽然是基础的教学,但内容非常多,对于非计算机专业的学生来说要利用较少的学时而面面俱到,学精学透,不可能也不现实,但要想真正的能让学时系统的掌握课程的精华也不能任意的割舍,因此如何精选内容、调动学生积极性显得非常重要。
(2) 基础薄弱,惧怕学习。学习硬件课程之前要求学生掌握电子电路等先修课程,对于非计算机专业的学生来说他们通常只学习了文化基础和C语言,因此基础相对薄弱。学生害怕计算机硬件的学习,书发下来,一翻看内容就对它产生了恐惧的心里,尤其是去打听上届的师兄、师姐,如果以前不及格的学生多,他们会产生心理负担很重,还没学就患得患失,学习的目的就是为了及格,很难去培养学生的分析问题和解决问题能力,更不用说创造能力。
(3) 毫无兴趣,学习无用。学生对于硬件的学习毫无兴趣、枯燥乏味,由于许多硬件知识没有实物对应,比较抽象,逻辑性强,理解起来有一定困难,因为不喜欢,所以不懂,因为不懂,所以更不喜欢,形成了强式恶性循环。硬件更新很快,现在都是奔腾6的时代了,还讲8086/8088,觉得内容陈旧,毫无兴趣。辛辛苦苦学习下来,觉得毫无用处,根本提不起一丁点的兴趣,学文化基础能懂得电脑的操作,学习C语言还能考个计算机等级证书,学了硬件课程,如果以后不从事电子电路设计,没有任何用处,即使从事电子电路设计所有的知识也要从头开始。
为了解决上述问题,必须要精心设计讲课内容,充分调动学生积极性,让学生自己去发现,去学习,必须真正的把授之以鱼改为授人以渔。
2.2内容简介
为了使学生能从应用角度出发,在理论和实践上掌握微机的发展、微机系统的基本组成和工作原理、存储系统的层次结构、汇编语言程序设计以及接口电路的应用,建立微机系统的整体概念,并考虑到学生本身的特点,本课程学时和内容安排如下:
本课程共48学时,其中讲课28学时,上机实验20学时,上机的内容基本上是以汇编语言为主。课程内容包括:计算机基础知识、数字电路基础、中央处理器CPU、存储器、8086汇编语言指令系统、汇编语言程序设计、I/O接口和总线、中断系统、DMA控制器和典型的接口芯片、模数(A/D)和数模(D/A)转换共11章教学内容。课下组织学生去学计算机的组装、当前芯片最新发展技术动向、单片机原理和设计,以作业的形式组织学生学习和研究。对学生能力培养的有如下要求:
(1) 对计算机系统有更完整的认识;
(2) 掌握微型计算机的结构、工作原理及接口知识;
(3) 掌握汇编语言基本知识,具有一定编程能力;
(4) 能解决实际工作中遇到的计算机硬件方面的问题。
3教学过程的探究
3.1目标明确,确立学习信心
为了能使学生有学习的信心,首先让学生明确,课程内容的特点,只要努力肯定能学明白,能学懂,战略上蔑视敌人,战术上重视敌人。加大平时的得分比例,使学生重视平时的学习和平时作业的完成,让学生不必背着怕不及格的负担去学习,让学生知道只要学就能学会,只要学就不必担心期末的考试的问题。良好的心理是成功的一半,让学生有好的心理暗示,正向的暗示和引导学生去完成硬件课程的学习。万事开头难,给学生一个好的积极向上的开头,良好的开始是成功的一半,有了两半的成功,相信自己一定能学好的。
3.2教学内容采用引线法,神奇化易
华罗庚曾经说过:“神奇化易是妙算,易化神奇不足提”。对于教学内容采用引线法,把硬件的内容穿成串,让学生通过一根线,把所有的内容连起来,使学生有信心和毅力把硬件知识掌握和理解。
教学的主线就是CPU,CPU也是计算机的核心,真正的中央处理单元,通过对CPU的前因(来源)后果(应用)的描述,把整个知识联系起来,把复杂的问题简单化,掌握本质,理解精华。课程内容线图如图1:
3.3实验内容采用案例教学
汇编语言的实验部分采用案例教学法:把所有的实验分成4个案例,案例1顺序程序设计,案例2分支程序设计,案例3循环程序设计,案例4综合程序设计,每个案例包含3个小模块,第一个是老师讲解领着学生去完成,第二个是学生自己完成,教师进行指导,第三个是课下作业,完成后要求写成实验报告,实践证明这种方法取得了好教学效果。除了完成四个案例对应的实验报告,鼓励学生根据自己的能力编一些优秀的作品,由于学生的本身条件制约,虽然学生的作品水平一般,但学生认为收获很大,起到了良好的教学效果。
汇编语言调试环境采用Emu8086。Emu8086是纯Windows环境下的调试工具,集编辑、编译、调试等功能于一身,可以方便的操作,容易看到内存的变化、寄存器的变化,利用他可以隐藏汇编语言的低层细节,把重点精力放到对语言本身的理解和掌握上,入门更快,掌握更好,质量更高。Emu8086的界面如图2。
3.4课外作业突出培养兴趣,走出去,带回来
利用学生对计算机组装感兴趣这一特点,充分利用资源优势,培养学生学习兴趣。沈阳市三好街是中国四大计算机市场之一,派学生去调研了解计算机硬件的最新、最准确、最及时的行情和了解如何对硬件进行组装,并且让学生去选听焦老师的硬件组装课程,使学生在“庖丁解牛”之前先知道一下牛的形状,实践证明这对学生对课程的总体认识起到关键的作用。
精心设计和布置课外作业,因势利导,有利于对硬件知识的把握。如让学生分组调研最新的CPU类型等作业的布置。鼓励学生参加课外活动小组,这学期我班就有一名学生被选入东北大学机器人竞赛的团队里,参加2009年在日本举行的世界机器人大赛。
3.5充分利用网络资源
东北大学计算机中心是省级教学示范中心,拥有先进的计算机和网络的资源优势,充分利用网络资源,找到自己需要的资料。
网上交流,有不会的问题的及时反映出来,及时解答。利用文化基础或C语言的网络平台可以下载课件和提问,2009年我校的毕博blackboard平台对所有教师开放,利用这一平台建设硬件的课程体系,将会起到更为理想的作用和效果。
Baidu是你永远的老师,随时有不会的问题,随时问这个老师,他会告诉你所有的答案。学习积极性和兴趣非常重要,兴趣是最好的学习动力,百度是学生永远的老师,让学生充分利用一个兴趣和一个永远的老师,培养了学生自主学习、查找资料的能力,也提高了学生的分辨是非的能力,起到了事半功倍的效果。
3.6建立考试题库,把好质量关
对于学生的最终成绩包括实验报告、平时作业,当然还包括了最后的期末考试。建立了硬件考试系统的题库,
随机选择考题,通过考试系统来检验学生的学习效果。考试结果表明学生取得了好的成绩,没有不及格的情况发生。
4总结
通过对课程内容的设计,对学生的兴趣的调动,学生变被动为主动,让学生去调研,不仅顺利的完成了教学任务,使学生能发现问题,思考问题,进而解决问题,学生反映良好,取得了好的成绩,学生通过率达到了100%,消除了不及格的问题。
参考文献:
[1] 高晓兴,焦明海. 计算机硬件技术基础[M]. 北京:清华大学出版社,2008.
关键词:计算机;数据库;入侵检测技术;应用
中图分类号:G633.67
1.数据库入侵检测技术分析
网络数据库作为一种信息的载体,最近其中的众多信息遭到篡改,而且很多数据中的安全问题以及一些敏感的数据也被窃听,这些问题逐渐引起了人们的高度重视。它们通过入侵计算机的应用和计算机后台的数据库应用系统,对计算机的数据库造成了极大的破坏。
对于计算机的入侵检测来说,它主要指的是对一些恶意入侵计算机以及网络信息资源的企图以及行为进行有效的识别,并及时有效的采取相关措施对这些恶意的企图与行为作出积极响应的过程。计算机数据库的入侵检测需要通过入侵检测系统来实现,入侵检测系统是针对入侵检测功能而存在的,它本身具有较强的独立性。通过对入侵检测系统进行运行,可以实现对于未经授权的人或者是程序对于计算机系统的恶意入侵意图或者是入侵行为的有效检测。除了检测功能以外,这一系统还可以对系统不同环节的信息进行一定程度的收集,然后再对这些收集的信息进行有效的分析,从分析结果中判断是否存在着入侵迹象,一旦发现立即采取措施作出响应,从而对未经授权而访问的对象的操作行为做出有效的监控。也就是说,入侵检测系统除了具备检测功能之外,还具备了监控功能。
入侵检测在计算机的安全保护之中具有十分重要的地位与作用,应经成为了被广泛使用的积极防护措施。通过对数据库入侵检测技术进行应用,可以有效的应对计算机受到的内部、外部攻击,以及错误操作等,进而对原先防火墙的不足进行一定程度上的弥补。除此之外,对于数据库入侵检测技术来说,它几乎不会影响到计算机的性能。然而,在目前状况下,数据库入侵检测技术保护中的应用仍然较为薄弱,有待进一步的发展与完善。
2.数据库入侵检测系统的构成要素
数据库入侵检测系统主要是由5个部分共同组成,这五个构成要素分别是数据采集器、SQL解析器、SQL检测单元、行为检测单元以及响应单元,具体情况见表1所示:
3.计算机数据库的入侵检测技术应用
首先,入侵检测技术在对入侵危害进行应对时,对原先的安全措施进行了创新发展,采用了一种新级别的安全措施,即应用安全。这种全新的安全技术对原先的入侵检测系统进行了一定程度的发展,把原先的网络以及操作系统的入侵检测概念转变为计算机数据库入侵检测概念,通过保护计算机的数据库来实现对于计算机的安全保护。然而,这种应用安全与以往的安全保护存在着一定程度的差距,它为计算机数据库提供积极主动的并且对于SQL具有一定针对性的保护与监视,可以达到对较多的预先包装的或者自行开发的一些WEB应用的有效防护。例如,应用安全可以有效的选择关键数据,根据数据的特点对其实施特殊的监视与保护,这样一来,就可以对那些有针对性、有目的的数据攻击进行有效的防护,避免关键数据造成伤害。除此之外,应用安全还可以对数据库的事件进行一定程度的审查,通过严格而又有效的审查,能够防止损害问题的出现。
其次,在计算机应用当中,主要采用SQL与数据库进行相应的交流工作,因此,一个针对性较强且行之有效的安全系统能够实现对于SQL的有效解析。通过对SQL进行解析,可以提供一种既可以理解流量内容,又可以与应用划清界限的保护层。一般情况下,在大多数的应用安全系统之中,都存在着三个组件,分别是传感器、控制台服务器以及WEB浏览器。其中,传感器主要是基于主机或者计算机网络之上的,主机传感器直接停留于应用,而对于网络传感器来说,它与交换机的其中一个端口进行一定程度的连接,而这个端口的配置则使得其可以观察到数据库流量的全貌。控制服务台是接收对传感器发出警报的应用安全组件,其主要作用是对事件的信息进行一定程度的储存,同时,它又可以对相关的策略进行有效的配置并对应用传感器进行一定程度的维护。而对于WEB浏览器来说,通过它可以对应用安全系统进行修改,并对网络事件进行实时地监视及记录,使事件形成具体的报告。
最后,数据库入侵检测的应用主要是按照图1的流程来进行的:
主要流程为:①攻击者使用WEB界面发起SQL的注入攻击‘②所发起的攻击穿过防火墙进入到应用服务器当中;③进入应用服务器之后,应用服务器对SQL进行有效利用,并在数据库的记录之中对相关信息进行有效查找,并对用户证书进行一定程度的评估;④应用服务器发现SQL中的错误与欺骗性;⑤最后传感器向控制台传递这一信息。
4.结束语
本文主要针对计算机数据库的入侵检测技术及其应用进行研究与分析。首先,对数据库入侵检测技术进行了一定程度的介绍与分析。其次,阐述了数据库入侵检测系统的构成要素。最后,在前者的基础之上,重点探讨了计算机数据库的入侵检测技术应用。希望我们的研究能够为读者提供参考并带来帮助。
参考文献
[1]邵磊.数据挖掘技术在入侵报警系统中的应用研究[J].信息与电脑(理论版).2010(12)
关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0180-02
一、引言
“计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。
二、课堂教学存在的共性问题
“计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。
对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。
目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。
三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用
基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。
根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。
认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。
四、结束语
本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。
参考文献:
[1]徐士良,葛兵.计算机软件技术基础[M].第二版.北京:清华大学出版社,2007.
[2]陈帝伊,马孝义,辛全才.“计算机软件技术基础”课程教学方法探析[J].计算机教育,2009,(22):11,68-69.
[3]王海燕.“计算机软件技术”课程教学的思考与实践[J].中国电力教育,2011,(26):86-87.
[4]臧建莲.任务驱动法在大学信息技术基础课程中的应用研究[D].河北大学,2010:13-14.
[5]朱涛,马恒,刘强.专业技术课程案例教学方法研究[J].高等教育研究学报,2010,33(1):91-93.
[6]罗祖兵.教育学问题教学:涵义、价值与操作[J].高等教育研究,2010,31(3):71-75.
[7]陈晶,刘益新.引导教学法的应用研究――以《计算机组成原理》为例[J].湖南工业职业技术学院学报,2011,11(5):130-131.
[8]彭珍,吴立锋.认知教学在“计算机程序设计”课程中的应用[J].中国电力教育,2012,(11):59-60.
【关键词】智能化建筑;计算机科学与技术;通讯监控系统;模型管理;应用
智能化建筑包含建筑的自动化系统、火灾防控报警系统和通信连接系统。计算机科学与技术在建筑中的应用展现建筑的现代化、经济化的要求。当前越来越多计算机科学技术运用于现代建筑的通信连接方面,科学、合理的分布监控系统、安全防范系统等,使建筑各个系统之间进行有效协调。
一、计算机科学与技术在智能化建筑的应用
伴随计算机科学技术应用范围的不断扩大,计算机科学与技术的广泛应用使得智能化建筑各个系统理念和功能都得到更好的实现和发展。在设备和功能方面形成整体智能化的特性,则就是智能化建筑的体现。在智能化建筑中能够将各种智能的系统有机的整合,能够在一个监控平台对全局建筑进行掌控,将建筑内的信息汇集在一起,展现建筑的智能化优点。
1.1 智能建筑自动化系统的应用
一座智能化建筑,其设备数量、设备本身自动化程度以及这些设备智能化的管理系统,组成了设备自动化系统。这些设备包括用于监控整个设备状态的中央监控系统,给建筑内提供水、电、气以及智能照明、智能空调、智能门禁系统、防火防盗系统、影像监控系统、电梯等,同时也包括这些设备正常运营管理系统,以实现根据不同的客户进行差异化的调控和科学管理,为客户提供一个舒适、便捷、节能、安全的环境。智能化建筑系统及其子系统是一个开放的系统,并备有符合标准的通信协议接口,为系统不断升级兼容创造了条件。这个庞大的系统包括几个子系统,具有几个基本的功能。(1)科技应用安全监控功能。计算机应用技术在建筑安全监控设备方面可以同其他的安全设备联动使用,比如门禁系统,当发现有人非正常进入建筑物内部时,系统就会发出警示,提醒安保人员到现场处理等。当然对重要部位的监控警示,可以直接与110报警系统联动。(2)消防灭火报警监控功能。现在智能型建筑都有烟火探测传感器以及自动喷水装置,也就是当烟火探测传感器探测到“烟火”指标超过一定程度时,就自动将信息传给控制中心(包括位置、烟火指标等信息),并自动进行报警,必要时还会开启自动喷淋阀门(消防栓),进行自动灭火。当然这里还有一些系统会联动,比如事故照明电源等监视系统、逃生系统(应急疏散指示路标和路灯开启帮助被困人员离开现场)。(3)实施集中监控功能。公共设施是关系到整个建筑的安全问题,其中一些设备包括:A.配电中心的变压器、配电箱、公共设施照明电源、电梯电源、锅炉房电源、水泵电源等设施进行必要的监控;B.对给水系统、排水系统和卫生系统的设备也要进行有效的监控;C.取暖、通风和空调等设备运行状况的有效监控;D.对电梯的运行情况、锅炉的运行状况以及公用饮水设备的运行状况进行有效的监控;E.对出入停车场或车库的车辆人员自动管理系统运行情况的监控。
1.2 多系统集成化建筑的结构
集成化建筑结构由多个系统组成,结构平台作为系统的总管理端,负责整个建筑系统的信息收集和处理,对计算机技术应用中处理的结构之间应有控制和决策方式。运用计算机科学技术将建筑物智能化进行系统设计展现出科技应有的特征,对总体的设计结构综合信息管理,形成有效的建筑系统之间信息的协调工作。对建筑的方案设计和分布计算技术应用系统做出软件方面的支持,使其能够灵活地在计算机技术应用方面作出合理的分布使用。在智能化建筑中计算机系统中对技术的运用应协调配合,实现共同的功能分配需要。
1.3 计算机技术系统管理智能化建筑
智能化建筑中存在组织模式上的差异,早期的数据应用技术已经不符合现代化建设的需求,要求更新数据库的组织信息形式,保障信息资源结构的完善性。运用计算机科学技术设计出符合智能化建筑的特征,进行总体的信息系统管理和协调。根据计算机应用技术系统管理对数据和程序之间起到相互调节作用,用对等关系将智能化建筑中各方面内容结合。
二、计算机技术与通讯监控系统的应用
2.1 区域性监控中心系统
“区域性的监控中心”就是一个中转站,是一个进入智能化、远程化的起始点。它是通过接口接收到控制单元传来的信息,依据标准条件设置数据,对当前信息进行甄别,并对数据进项保存、统计、分析,然后将结果反馈给集中化监控中心。
2.2 现场监控单元系统
简单地说就是起到上情下达,下情上传的作用,以达到智能化调节现场环境的目的。
2.3 集中化监控中心系统
集中监控中心通过相同的访问来获取相应的区域监控中心反馈数据信息,其形式以文本、图像或声音等进行人机交互,将监控实际对象状态信息和紧急数据真实反映出来,并对分析各种参数进行保存。由另一个访问接口将分析结果反馈给区域监控中心,来发出控制指令,以实现控制目标的所有设备,并根据需求生成各种报告存档。集中监控中心系统的建设来促进整个监控系统的集中控制管理,并实现智能建筑控制中心实现自动化操作、管理和控制,以改善所有设备的可靠性和安全性,全面促进智能建筑自动化和集成的水平和程度。
2.4 计算机技术监控终端
要完成计算机技术在智能建筑通信监视应用程序任务,自然离不开先进的监控终端设备,这些监控终端设备包括智能开关、显示屏、电源以及包括温度计、湿度计在内的环境监测设备、温度、湿度控制设备―――空调、通风设备以及控制设备等监控终端。
三、系统集成化模型管理的应用
3.1 系统集成技术原理
(1)协议转换器解决了网络匹配问题,可以任意把新系统集成到原有的系统中。(2)为解决软件开发与硬件厂商的矛盾,也就是软件操作系统和设备控制系统的矛盾,OPC标准应运而生,可以完成系统的集成,而且可以进行软、硬件数据读取和录入,并且使各个设备互联互通,提高了系统的开放度和可互操作性。
3.2 智能化建筑的关键技术
说到智能化建筑的关键技术离不开数据通信技术、计算机技术、图像处理显示技术以及自动化控制技术。
3.3 多系统集成化模型管理应用
对于每个智能化建筑的多系统集成模型都存在一定的差异,也就是信息的组织模式都或多或少地存在着差异。我们将集成平台分为三层分平台:首先就是数据通信,做到互通,也就是标准接口和子系统之间的任务交换;第二层就是分析控制;第三层就是协助决策层。接下来就是各个子系统,各个子系统是实现集成平台和整日模型的一个重要环节。按照智能化建筑5A组成要求,共有包括数据通信设备、保安监控、办公、通讯联络以及火灾隐患应急预警自动操系统接口在内的五大自动化系统接接口类型,并通过集成平台实现各个子系统之间文件、程序、数据信息的调用以及对等交换。
四、结束语
计算机科学技术的应用是符合现代化社会发展的一项新的研究技术,在智能化建筑中有着降低资金成本、加快建筑效率、提高建筑质量的优点,且成为建筑中关键的实用技术。
参考文献
[1]潘俊强.智能化建筑中的计算机科学与技术应用[J].信息安全与技术,2014,(06).
[关键词]TGO软件 测绘数据处理 坐标 换带计算
[中图分类号] P24 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-173-1
测绘数据处理的计算中,有一部分的计算需要在平面上进行工作,这必然就需要通过地图投影或是将数据变换成统一的地图投影来进行计算工作。为了能够在这种情况下进行测绘的计算工作,就必须将落在本带以外地方的点位的坐标进行换算,使他们能够落在邻带上,从而进行测绘数据的计算工作。本文将会利用高斯――克吕格投影的正算和反算公式来进行平面坐标换带的计算原理的研究,并在这种研究的基础上,加入TGO软件的应用,以获得平面坐标换带计算的方法。
1进行平面坐标换带的计算原理
1.1平面坐标换带的计算原理
由上面的叙述可以知道,在实际的测绘工程中,利用高斯投影所得到的点位一般会落到本带以外的地方,造成计算的不便。为此,需要通过点位的坐标换算,来将点位换算到邻近的本带上,从而进行坐标换带的计算工作。对此,本文是利用高斯――克吕格投影的正算和反算公式来进行坐标的换带计算的。首先,获取大地坐标,在此就将大地坐标标注为(B,L)。把大地坐标(B,L)看做是过渡坐标,将某一投影带的中央子午线看做L1,其投影带的点位坐标设为(x,y),通过高斯――克吕格投影中的反算公式可以换算出大地坐标,将大地坐标设为(B,l1 )。因此,可以求出大地坐标的精度是L=L1+l1。其l1实某一投影带的点位的大地坐标经差。将相邻的投影带的中央子午线设为L11,以此就可以计算出相邻投影带的大地坐标经差是L11。以此,就可以求出相邻的投影带内的点位的大地坐标经差为l11=L-L11。由此就可以通过大地坐标(B,l11)进行高斯――克吕格投影的正算,通过正算公式进行坐标的换算,就可以得到相邻投影带的坐标(x,y) 。
1.2高斯――克吕格投影公式
正算公式:
反算公式:
因为L=L1+l1,所以:
2将平面坐标换带的计算实现
根据我国2000年的CGCS2000国家大地坐标系为依准,下面将提出通过TGO软件来将平面坐标换带的计算进行实现。TGO实现的平面坐标换带计算流程图如图1所示。
平面坐标换带计算的具体实现方法如下:(1)新建椭球。首先打开TGO软件的坐标系统管理器“Coordinate System Manager”;然后点击椭球项,在空白处右键鼠标,弹出快捷菜单后选“添加新椭球” 项,进而弹出椭球属性对话框,这时输入椭球。(2)基准转换。首先点击“坐标转换”项,在左边空白处右键鼠标,弹出快捷菜单后选“添加新的基准转换参数”,进入子菜单后选“Molodensky”;进而弹出基准转换属性对话框,输入相关参数。(3)坐标系统。首先点击“坐标系统”项,在左边空白处右键鼠标,弹出快捷菜单后选“添加新的坐标系统组”,进而弹出坐标系统组参数对话框,输入名称CGCS2000,在基准名称中选“SGCS2000”,基准方法中选“Molodensky”,按钮“下一步”进入“大地水准面模型”对话框,选中任意一个均可,进入下一步,并进行参数的输入,并在移位网络名中选“无”,便成功建立第一投影带区,以此类推建立第二投影带区。并保存坐标系统管理器。(4)换带计算。打开TGO软件后新建工程项目,在弹出项目属性对话框中“坐标系统”项中改变“坐标系统设置”,选第一投影带区,与CosaGPS软件处理结果进行比较,再选“自定义”项,将自定义格式的平面坐标文件导入TGO软件,再选“文件”主菜单的“导出”子菜单,同样选“自定义”项中的“选项”按钮,然后改变“导出数据坐标系统”为第二投影带区,确认便得到第二投影带区坐标。
3 TGO软件在测绘数据处理坐标换带计算中的应用思考
本文选取了某一铁路工程作为实验对象,这个工程的坐标系统中有97个控制点,将中央子午线L1和投影面大地高H1的平面坐标(x,y)为实验数据。某一投影带和相邻投影带的选择具有相同的坐标系统和高度作为第一投影带区,第二投影带去和第一投影带区的坐标系统相同,但子午线记为L2.
此实验的目的是测试运用TGO软件进行测绘数据处理坐标换带计算的准确性和有效性的测试。因此,需要通过改变椭球系统、投影带以及点位等来进行测试,并且还同时要与CosaGPS软件所计算得到的实验结果进行对比。分析部分对比结果如下,中央子午线为L10=117°00′00″的平面坐标换带至中央子午线L20=118°27′27″。不论投影面大地高是0m还是1000m,不论坐标系统是BJ54还是CGCS20,计算的结果与CosaGPS软件计算的结果相比较,除少许控制点平面坐标在或Y方向上的坐标差值为0.1mm外,其余控制点的平面坐标在X或Y方向上的坐标差值均为0.0mm,所以,可以肯定TGO软件在测绘数据处理坐标换带计算中的应用具有很高的准确性和有效性。
4总结
综上所述,本文针对于实际测绘工程中常会出现的点位不能够落到本带的问题设计了运用高斯――克吕格投影的算法来进行TGO软件在测绘数据处理坐标换带计算中的应用。通过实验证明,TGO软件计算的结果具有很高的准确性和有效性。
参考文献
[1]王创立.应用TGO软件对GPS测量中的坐标进行改化[J].产业与科技论坛,2012(7).