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中医药统计学是将数理统计学的原理和方法应用于生物医药科研,特别是中医药科研,搜集、整理和分析资料,推断不确定现象客观规律的一门应用学科[1]。它是高等医学院校各专业教学、科研与临床实践不可忽视的一门必修课。现阶段本科生中医药统计学教学存在的问题主要表现为:一方面偏重于定理的严密推导和公式的繁杂讲解,另一方面教学内容滞后于统计学的发展,所学知识时常无法满足本科生毕业答辩时的需求。因此采用合理的教学方法，适当简化定理、公式的推导演算,及时更新内容，强化学生对统计背景的了解,统计概念的理解,着重培养学生的统计学思想，提高学生的实际应用能力是中医药统计学教学的努力方向和发展趋势。本文提出的软件教学法即是对中医药统计学教学的一种新的探索和尝试。
1软件教学法的定义
软件教学法,是指借助软件的窗口、对话框、菜单、操作过程、输出结果等信息组织教学或参与教学的方法。它不同于实验课或上机课,是理论课教学中的一种全新的教学方法。在统计软件的选择上,国际通用的统计软件有SAS、SPSS、Statistica、Stata等。其中SPSS是非专业统计人员的常用软件，具有操作简单，输出便捷的优点[2]。本文基于SPSS统计软件介绍软件教学法。
2软件教学法的实施与体会
2.1突出教学内容，拓展学习范围中医药统计学中存在着众多的统计量，因为各自适用条件不同，用途也有所差异。掌握适用条件，合理选择统计量是医学院校学生学习中医药统计学的关键。在SPSS中统计量是按类型分块出现的，若以此为依据组织教学能够使统计量系统的呈现在学生的面前，从而起到提纲挈领，突出教学内容的作用。如在讲授数据分布特征时可以以Frequencies:Statistics对话框(如图1)为依据进行集中趋势的统计指标、离散趋势的统计指标等内容的讲解。再如在讲授单因素方差分析两两比较方法的选择时可以同时列出方差齐时两两比较的14种可选方法和方差不齐时两两比较的4种可选方法（即One-WayANOVA：PostHocMultipleComparisons对话框,如图2）。这样做首先通过对话框使学生直观感受到可选方法的多样性；然后通过讲解使学生进一步深刻体会思考问题、解决问题的方式方法及条件，决定统计量的产生和最终选择；最后由于教学过程中的详略处理不仅能够使学生掌握重要的统计量或比较方法，而且为进一步学习其它统计量或比较方法指引方向，以达到激发学生的学习兴趣，自觉拓展学习范围的目的。
2.2强化逻辑判断意识，简化检验过程
统计分析方法的选择不仅取决于资料的类型、设计方案、研究目的等因素,适用条件也是需要考虑的重要的因素之一，适用条件不同统计分析方法不同。如在两定量资料总体均数差异的比较分析中，若资料满足独立、正态、方差齐性，则选择成组t检验；若不满足方差齐性，则进行成组t′检验；若不满足正态性和方差齐性，则可进行变量变换或选择非参数检验。因此，在两定量资料总体均数差异比较的教学过程中，要先进行正态性检验和方差齐性检验，再进行统计分析方法的选择与讲解。如果完全遵照此过程进行授课，检验过程重复、冗长，学生容易失去兴趣和思考方向。软件教学法有效地化解了这一矛盾,为统计教学提供了一种新的途径。在教学过程中，借助软件进行正态性检验和方差齐性检验，学生仅需依据统计软件的输出结果做出判断与选择。这样做不但强化了逻辑判断条件意识，而且简化了适用条件的检验过程，节省出大量时间进行统计背景、统计思想和分析方法的教学，增强了学生学习新知识的积极性，提高了教学效率。
2.3增强英语能力，为实验课或自学做准备
SPSS统计软件采用英文界面,因此在授课过程中采用软件教学法可以自然实现中英文对照,进行简单的双语教学,有效提高学生们统计英语的应用能力,为阅读英文书籍及文献打下良好的基础。软件教学法将统计软件的应用融会到中医药统计学的教学中,不仅加强学生们运用统计软件参与统计运算的意识,培养多角度进行数据处理的能力，而且在授课过程中适当进行软件操作,可以为实验课或对统计软件的自学做准备。
2.4有待解决的问题
如何以软件教学法为契机进一步实现双语教学；如何将教学内容进一步与软件教学法相结合,便于学生理解和运用；如何将此种教学模式与实验课的教学有机结合使教学效果达到最优等问题是在教学的过程中有待解决的问题,也是下一步努力的方向。
作者：廖原 胡海峰 单位：平顶山平煤设计院有限公司
根据所选的钢丝绳、提升机、电动机以及提升容器等参数，利用软件计算出提升系统的极限加、减速度，根据计算结果，在满足《煤矿安全规程》(以下简称“规程”)的情况下设定合适的制动力并绘制防滑计算表。⑦最大班作业时间表绘制。根据原始参数及选型过程中确定的中间量，利用软件绘制最大班作业时间表。
系统关键环节实现依据
收集钢丝绳、提升机、电动机原始数据，利用数据某些特征，按照一定格式排列建立数据库，通过VLOOKUP()［3］方法将数据库参数和软件有机结合起来。钢丝绳选择依据钢丝绳单位质量计算公式［4-5］如下（表略）式中，Pk为钢丝绳单位质量;Qd为绳端荷重，根据不同提升内容分别计算，取最大值;N为提升机中钢丝绳根数;Kz为钢丝绳综合系数;R0为钢丝绳抗拉强度;Hc为提升距离;ma为钢丝绳安全系数，根据“规程”，提升物料时钢丝绳安全系数的最小值为8.2～0.0005Hc，提升人员及混合提升时为9.2～0.0005Hc。根据计算出来的结果选择钢丝绳，所选钢丝绳的单位质量应尽量接近并高于计算值。提升机选择依据提升机摩擦轮最小直径计算:（式略）式中，D为摩擦轮直径;Dk为钢丝绳工程直径;K为提升装置的天轮、滚筒、摩擦轮、导向轮等的最小直径与钢丝绳直径的比值。根据“规程”，落地式及有导向轮塔式摩擦提升装置的摩擦轮，井上K≥90，井下K≥80;无导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮，井上K≥80，井下K≥70［6］。根据计算出的最小直径、提升系统的最大静张力和最大静张力差，从数据库中选择合适的提升机，并校核摩擦枕垫比压。电动机选择依据根据提升载荷和提升速度，初选电动机功率P为:P=kFVρ/(1000η)(3)式中，k为电动机富余系数，取1.1;V为提升速度，防滑计算表的绘制依据防滑计算表绘制的关键问题是如何确定变位到摩擦轮表面的制动力。根据“规程”，摩擦式提升机各种载荷和各种状态(上提或下放重物)下，保险闸所能产生的制动减速度的计算值不能超过滑动极限;当井筒倾角大于30°时，上提重载滑动极限减速度≤5m/s2，下放重载极限减速度≥1.5m/s2。提升重载、下放空容器减速度的计算公式（式略）通过计算制动力的范围，确定液压站需要提供的制动力，并绘制防滑计算表。
系统功能的实现
以平煤股份五矿己四采区副井提升机选型为例，介绍软件的功能。输入密码进入系统后，按照提示输入原始数据，如宽、窄罐笼质量，矿车吨位和数量(图略)，根据原始数据计算出的中间量，从数据库中选择合适的设备，最终选型结果汇总如（图略）。此外，数据库留有扩容空间，但用户只能按一定的格式输入数据，软件才能自动识别。
结语
该软件以“规程”和相关设计规范为前提，应用煤矿机械知识、计算机和数据库技术开发而成。该软件开发以来，在平煤股份五矿、十三矿等多个矿井得到应用，系统设计流程合理，操作界面简单，运行稳定可靠。同时，由于该软件包含大量的数据库信息，可以为用户提供不同层次的选择。
关键词:plc;软件设计
为了实现生产工艺的控制要求,以提高生产效率和产品质量,在设计plc控制系统时要遵循以下原则:
1、 最大限度地满足被控对象的控制要求。
2、 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济,使用和维修方便。
3、 保证控制系统的安全、可靠。
4、 考虑到生产的发展和工艺的改进,应适当留有扩充余量。
plc控制系统的软件设计就是针对生产工艺要求的控制程序的设计,也就是常说的用户程序设计。用户程序的设计需要分析工艺过程,明确控制要求,列出输入输出分配表的基础上进行。
在实际的工作中,软件的实现方法有很多种,具体使用哪种方法,因人因控制对象而异,以下是几种常用的方法。
一、经验设计法
在一些典型的控制环节和电路的基础上,根据被控制对象对控制系统的具体要求,凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果,需要进行多次反复地调试和修改,增加一些辅助触点和中间编程元件。这种设计方法没有一个普遍的规律可遵循,即具有一定的试探性和随意性,最后得到的结果也不是唯一的,设计所用的时间、设计的质量与设计者经验验多少有关。
经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计时比较有效的,可以收到快速、简单的效果。但是,由于这种方法主要时依靠设计人员的经验进行设计,所以对设计人员的要求也比较高,特别时要求设计者有一定的实践经验,对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。对于比较复杂的系统,经验法一般设计周期长,不易掌握,系统交付使用后,维护困难。所以,经验法一般只适合于比较简单的或与某些典型系统相类似的控制系统的设计。
二、逻辑设计法
工业电气控制线路中,有不少都是通过继电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开,因此,用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路时完全可以的,plc的早期应用就是替代继电器控制系统,因此用逻辑设计方法同样也适用于plc应用程序的设计。当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后,实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后,甚至梯形程序也可以省略,可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。
用逻辑设计法设计plc应用程序的一般步骤如下:
1、列出执行元件动作节拍表
2、绘制电气控制系统的状态转移图;
3、进行系统的逻辑设计;
4、编写程序;
5、对程序检测、修改和完善。
三、顺序功能图法
顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图,然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序。在顺序功能图中,在实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始,步之间没有重叠。这是系统中大量复杂的连锁关系在步的转换中得以解决。而对于每一步的程序段,只需处理极其简单的逻辑关系。因而这种编程方法简单易学,规律性强。设计出的控制程序结构清晰、可读性好,程序的调试和运行也很方便,可以极大地提高工作效率。西门子s7-200 plc采用顺序功能图法设计时,可用顺序控制继电器(scr)指令、置位/复位(s/r)指令、移位寄存器(shrb)指令等实现编程。
顺序控制继电器(scr)指令是基于顺序功能图(sfc)的编程方式,专门用于编制顺序控制程序。使用它必须依据顺序功能图进行编程。顺序控制继电器指令的scr程序段对应于顺序功能图中的步,当顺序控制继电器s位的状态为“1”时,对应的scr段中被激活,即顺序功能图对应的步被激活,成为活动步,否则是非活动步。scr段中执行程序所完成的动作或命令对应着顺序功能图中该步相关的动作或命令。程序段的装换(scrt)指令相当于实施了顺序功能图中的转换功能。由于plc周期循环扫描执行程序,编制程序时各scr段只要按顺功能图有序地排列,各scr段活动状态的进展就能完全按照顺序功能图中有向连线规定的方向进行。
依据顺序功能图用置位/复位(s/r)指令编制顺序控制程序。用置位/复位(s/r)指令编制顺序控制程序时,使内部标志位继电器与顺序功能图中的步骤建立对应关系。通过置位/复位(s/r)指令,使其某标志位继电器置位或复位,从而达到使相应步的激活和失励的目的。
现以4台电动机的顺序启动为例说明用移位寄存器(shrb)指令来编制顺序控制程序,启动的顺序为m1m2m3m4,顺序启动的实践间隔为30s,启动后进行正常运行,直到停车。顺序功能图如下所示。
控制系统设计的难易程度因控制任务而异,也因人而异。对于经验丰富的工程技术人员来说,在长时间的专业工作中,受到过各种各样的磨练,积累了许多经验,除了一般的编程方法外,更有自己的编程技巧和方法,可采用经验法。但不管采用哪种方法,平时多注意积累和总结时很重要的。
在程序设计时,除了i/o地址列表外,有时还要把在程序中用到的中间继电器(m)、定时器(t)、计数器(c)和存储单元(v)及它们的作用或功能列写出来,以便编写程序和阅读程序。在编程语言的选择上,用梯形图编程还是用语言表编程或使用功能图编程,这主要取决于以下几点:
1、有些plc使用梯形图编程不是很方便,则可以使用语句表编程,但是梯形图总比语句表直观;
2、经验丰富的人员可以使用语句表直接编程,就像使用汇编语言一样;
3、如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发顺序的控制任务,则最好用顺序功能图来设计。
1软件系统设计能力现状与分析
多年来,我们从本校计算机本科专业学生的毕业实习、毕业设计,就业应聘、用人单位的考核及反馈的意见来看,学生较好地掌握了计算机科学与技术专业的基本理论和专业知识,具备了计算机的基本操作、程序设计方法、数据库建立和网站建设等专业能力,有少数学生还具备了较强的软件系统设计能力。从学生的就业情况统计分析来看,我校计算机科学与技术专业学生约有10%左右的学生受聘于软件开发企业,从事软件系统的设计与开发工作。也说明我们现在培养的计算机本科专业的学生中,只有10-15%的学生软件系统设计与开发能力得到软件公司的认可,他们的软件系统设计能力比较强的,能够达到软件公司的要求。但是,大部分学生的软件系统设计能力相对较弱,不能满足社会的要求。我们通过对本校计算机本科专业的课程体系结构、教学过程的各个环节进行研究分析,认为学生的软件设计能力还存在如下几点不足:
(1)算法设计与分析能力不足。算法设计与分析是计算机本科专业学生编程的基础,是人类借助计算机解决实际问题的重要一步。但是,从教师的教学以及学生的学习,都没有得到很好的重视。主要体现在:教师在程序设计课程的讲授时,对算法分析与设计讲解得不够,只偏重于程序语句的解读,忽视算法设计过程的讲解和训练;而学生也只满足于课程简单算法的代码描述,不重视算法的分析与设计过程的练习,结果造成学生仅仅掌握了一些简单问题的编程,而对较复杂的实际问题的程序设计则缺乏独立的解决能力。
(2)学生读程与编程量少,训练不足。目前,学生阅读程序量很少,主动找相关程序来阅读理解的不多,大部分只是为了应对作业去查找一些相关的代码。任课教师对学生有阅读程序的要求,但真正对学生进行训练和严格要求的却不多,结果有部分学生看不懂常用算法的代码或复杂一些的程序。学生在校期间,编写的程序量少,大部分学生只满足于完成老师布置的编程作业,没有再多做练习,有些学生四年时间编写的代码总量都不到5000行。但是,按照最基本的要求,计算机专业学生的编程至少应达到20000行到50000行以上的程序量[2]。因此,学生的软件系统设计能力不足,这是一个主要的原因之一。
(3)软件综合设计能力不足,接触的案例少。软件系统设计是一个综合设计过程,要求学生掌握软件工程、数据库、面向对象程序设计等多方面技术和具有综合应用能力。但是,学生掌握的是分散的、各自独立的技术,综合多门技术的软件设计能力明显不足,有些会做系统的界面,却不会设计数据库;有些系统界面和数据库都建立了,却相互不能连接;有少数学生直到毕业还设计不出一个能够正常运行的简单系统。原因是重视了各门课程的教学,而忽视了能够提高学生软件综合设计能力的案例分析课程和综合设计实践课程的设置与教学。学生接触的软件系统案例少,没有得到较为完整和系统的训练。
(4)参与软件系统开发的机会少,缺乏应有的锻炼和实践经验。很多学生的软件系统设计水平仅停留在模仿教材的例子上,还谈不上设计出能够解决实际问题的系统。这与学生参与软件公司项目开发或教师项目开发的机会少有很大的关系。目前,学生到软件公司实习时间短,公司不愿意将开发项目这样重要的任务交给实习生来完成,学生没有机会直接参与公司的项目开发,有些能参与,也只能参与其中的一小部分;教师承担的开发项目能够接纳的学生数量有限,不能满足学生的实践需要。因此,学生缺乏软件系统设计的实践经验和应有的锻炼。
2培养学生软件系统设计能力的方法与途径
2.1读程与编程能力的培养
我们根据学生读程量少,掌握常用算法代码不多的情况,在编程基础课程的教学中,采用“读程目标管理”方法。要求任课教师在一门课程的教学中,必须为学生提供500个以上的程序作为阅读材料,并对学生的读程能力进行训练。要求学生必须阅读并理解500个以上的程序,学生通过阅读掌握一些常用的算法。课程结束时,教师对学生进行单独的读程理解考核,如:给出一个程序,要求学生在规定的时间内讲解出程序实现的功能或运行的结果。考核合格,给一定的学分,不合格,可以重考,直至合格为止。对于软件系统设计课程,教师为学生提供1~2个实用系统的原代码,作为案例让学生阅读理解;在此基础上,要求学生阅读不少于5系统的原代码,以掌握面向对象软件系统的基本架构、功能调用以及常用功能子程序的算法设计与实现。在扩大程序和系统原代码阅读量的同时,不断提高学生的编程能力。我们采用“编程目标管理、逐门课程分解”的方法,将编程总量按照开设的语言设计课程的重要程度逐门分解编程量。如:假设要求每个学生四年的编程总量为至少要达到20000行,最好能达到50000行以上。则根据开设的C、C++或C#、、SQLServer、案例分析与设计等程序设计系列课程,要求学生每门课程的编程量都在5000行以上,最好能达到10000行以上。此外,还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,促进学生编程能力的提高。
2.2算法分析与设计能力的培养
在开设的专业基础课程中,C语言程序设计、数据结构等课程对于培养学生的算法设计能力至关重要。我们采用“对算法步骤描述再用标准语言编写代码实现,阅读程序然后归纳出算法的步骤”正反双向训练的方法,以提高学生的算法设计能力。教师在课堂教学中,必须严格按照程序设计的过程和方法进行讲解,对解决的问题首先要做好算法分析与设计,然后再用标准语言进行描述,并在学生的作业或编程练习中严格要求,使学生逐步养成编写代码之前,先作好算法的分析与设计,逐步培养学生解决实际问题的能力和方法。通过读程训练,反向要求学生描述程序实现的步骤,归纳出程序实现的功能。通过这样正反两方面对学生的算法分析与设计进行训练,学生的算法设计能力就会得到切实的提高,从而促进学生编程能力的提高。
2.3软件系统设计能力的培养
软件系统设计是指在面向对象程序设计语言基础上,根据软件工程的设计原则、设计模式以及模块化的设计方法,设计出一个比较完整的软件系统构架、前后台界面、各模块之间的调用关系以及各功能子模块的详细设计。我们通过以下三种途径,提高学生的软件系统设计能力。
(1)采用“案例教学与学生综合设计训练”相结合的方法,给学生开设《案例分析与设计》课程。通过实用的系统案例,对C/S和B/S系统的总体构架、前台、后台设计、各模块之间的调用、各功能子模块的详细设计进行逐项训练。在此基础上,要求学生参考系统案例进行软件系统的综合设计练习。根据实际的应用,设计出2-3个软件系统,并编程实现。
(2)采用“导师制和项目驱动”方法,通过软件系统开发实践活动,培养学生的软件综合设计能力。如:我们制订了“两个一”工程实施方案,实行本科学生导师制。导师让学生参与自己的项目研究与开发,或给出具有解决实际问题的项目,以项目方式驱动学生进行软件系统的设计并实现。学生在导师的指导下,在毕业实习前,利用课余时间设计出“1个”软件系统和“1个”网站,并以此作为衡量学生能否参与毕业实习的条件,以此促进学生软件系统设计能力的提高。
(3)采用“学生参与教师的项目开发和到软件公司实践”相结合的方法,增加学生的实践经历,提高学生的系统设计实践能力。我们鼓励有项目的老师吸收本科学生参与项目的设计与开发,使学生尽量接触到真正解决实际问题的项目开发过程中。另外,我们还与多个软件开发公司签订“学生实习实训示范基地”协议,建立长期稳定的学生社会实践基地。学生到软件公司实践基地分两次进行,第一次由公司进行项目设计与开发过程的培训,第二次是实习,学生根据公司的安排,参与到项目设计开发的各个开发小组,参与具体的项目开发工作。我们通过这样的方法和途径,不断提高学生参与软件系统开发的机会,使学生获得更多的锻炼和实践经验,提高学生的软件系统设计能力。
3实践与效果
为了提高计算机本科专业学生的软件系统设计能力,从2006年开始,我们在计算机科学与技术专业的多个年级按照上述方法和途径开展教学活动,对学生的读程、编程以及综合设计能力进行训练,取得了较好的成效,学生的读程和编程能力得到了进一步的提高。在提高学生的软件系统设计能力的实践活动中,我们从如下三个方面开展实践活动。第一,在学生中开展“两个一”工程活动,实行本科学生导师制。2006、2007、2008级的计算机本科专业学生共计210多人、教师80多人次参与“两个一”工程的活动,设计与开发出300多个初级的软件系统或网站。其中,有些学生设计开发的系统或网站具有较高的实用价值和实用性。第二,派出8批次共160多名学生到实习实训示范基地进行实训和实习,直接参与了软件开发公司的软件项目设计与开发。第三,组织部分学生参加省级、国家级的计算机应用比赛、程序设计比赛,网页设计等比赛,其中,8人次获得国家级的奖项,16人次获得省级奖项。通过几年的实践,学生的软件系统设计能力普遍提高,学生的毕业设计完成得比以前更好、更完善,设计的系统功能更强、界面更漂亮、更实用。学生的就业率在不断提高,能够应聘到软件开发公司工作的学生也在不断增多。我们提出提高学生的软件系统设计能力的方法与途径,通过多年的实施与实践,取得了较为理想的效果。
关键词： 《生物统计学》 统计软件 教学新模式
《生物统计学》是一门理论性和实用性都很强的学科，是现代生物学研究不可缺少的工具，现已逐步成为高等院校本科生的专业必修课。通过学习统计学的基本原理、基本方法，学生可培养科学的逻辑思维能力，同时可提高分析问题、解决实际问题的能力。然而，由于该学科的分析方法和数学模型建立在比较抽象的科学假设上，计算公式繁多、分析过程烦琐，教学模式传统，使课堂索然无味，无法提高学生的学习兴趣［1］。近年来，大量统计软件的出现使繁重的计算工作变得轻而易举，同时也给教学带来了盎然生机。本课题组采用了Excel、SPSS等几种统计软件来辅助《生物统计学》多媒体课堂理论教学和实习（实验）教学进行了多年的探索，实践证明，这一教学新模式大大激发了学生的学习兴趣，提高了学生的统计应用能力，并提高了教师的教学水平，教学效果显著。
一、《生物统计学》教学新模式的探索与实践
1.利用Excel软件在多媒体课堂进行辅助教学。
我院有生物科学和生物技术两个本科专业，教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容不相适应，繁多的公式的计算占去了大部分的课堂时间，老师精心安排的例题、认真的演算无法引起学生的兴趣，一堂课下来，学生感觉枯燥无味，老师感觉非常疲惫，且教学任务很难完成。针对此情况，我课题组大胆进行了新模式的探索。首先加强了软件在理论课堂上的演示，提高了学生学习的兴趣和解决问题的能力。
我们首先选用了较强的数据分析功能和统计绘图功能，易学易用，不用再另外购买就可以进行数据处理的Excel软件，并且学生对此软件界面较熟悉，数据输入也相对比其他软件简单。在多媒体教学过程中，首先进行理论上的讲授，同学们在掌握了选择处理方法的基础上，利用Excel数据处理功能来演示计算过程，这样节省了手工计算大量烦琐的公式的时间，然后重点对计算结果进行推断和分析，从而实现了教学内容与生物统计软件应用的有机融合，改枯燥的纯理论课为理论与实践相结合的课程。
课后布置作业，要求学生借助计算器分步计算和使用Excel软件两种方法得出结果，同学们切身感受到软件的益处，大大提高了学习生物统计学的兴趣。
2.统计软件实习（实验）与理论课教学紧密结合。
2007年我系刚开设生物统计学课，我们首先对教学计划进行了大胆改革，增加了实习学时数，由原来的只有理论教学，过渡到在理论教学课堂上Excel软件处理数据的演示，过渡到全部学完后再集中安排一至两次（3学时次）上机实习课，最后改为理论与实验学时数比例达到1∶1。虽然有了很大的进步，但造成了理论知识与实习的脱钩，同学们经常忘记了所学的知识，满脑空空地来到实习机房，费时费力，效果不太理想。因此，2009年我们一改传统的教学方式，采取理论课的教学与统计软件实习同步进行。例如，学完方差分析理论知识后，紧接着就安排方差分析实习课，通过课本例题和老师精心选择的习题让学生独立完成整个过程，包括该习题处理方法的选择、软件的使用方法、数据处理结果的推断和分析，提高了方差分析统计方法的动手能力。整个课程的学习一般给学生安排5次实习课，使学生能够比较系统地学习统计软件。这一改革受到了师生的一致欢迎，由原来的不到下课时间急着下课发展到了下课时间到了还不想下课。
3.加强多个统计软件的使用，扩大学生视野。
目前我们在实习机房电脑中安装了Excel、SPSS、SAS、Origin等多种软件，让学生对此都有所了解，然后选择自己喜欢使用的软件进行数据处理。但是想要学生同时掌握多个软件的使用是不现实的。四种统计分析软件各有优势及不足，SAS软件包几乎囊括了生物统计学的所有方法，但需要编程运行，初学者不易熟练掌握。SPSS是比较全面、实用的统计学软件，具有可操作性、不编程序的特点，它的优势不言而喻［2］。而Excel数据分析软件包，是Office组建的成员之一，因此在界面上及使用的方便程度上占有一定的优势，使用者操作起来会得心应手，所不足的是由于是Excel附带的数据软件包，与上两个软件包比较起来功能上没有那么强大，比如:缺少多因素方差分析、方差分析后的多重比较、多元回归、多种曲线拟合，等等，但对于本科生来说，如果不需要很复杂的统计学测试，已是一个很方便实用的数据统计软件。Origin软件操作容易、作图方便、速度快，但统计学功能不完善。实践证明，Excel、SPSS两种软件包深受学生欢迎。在配有多媒体设备的计算机房进行练习，一人一机。教师在主机上边讲解边操作，学生可一边从大屏幕投影观察到具体的执行过程，一边在自己的机上进行相应的操作。学生强烈地感受到与以前用计算器相比，更快速、简便、准确、实用，这样一方面密切联系实践，真正提高了学生的应用能力，另一方面增强了学生的兴趣，使学生由过去不愿学生物统计学，到为了完成毕业论文不得学，但望而却步，到现在下课不愿意离去。在实验课中学生不仅学到了统计分析知识，而且在毕业实习中运用计算机来分析毕业论文中的数据，并为以后的科研打下了牢固的基础。
4.以教师科研促教学。
课题组成员根据理论教学大纲和教师的科研成果，精心编制了Excel、SPSS两种软件的上机实习教材，通俗易懂，简单明了，学生很快就能掌握上机要领，效果良好。在学生进行上机实习的时候，所布置的上机作业的数据来自课本上的例题、课后习题和课题组老师的科研结果。因为学员在上机实习前已经系统地学习了上机内容的理论知识，并完成了课后习题作业。因此在上机实习时，学生就能够充分利用有限的上机时间而无需花费更多的精力和时间来熟悉所要求完成的实习作业。学生可将剩余的大量时间用在老师提供的科研数据处理上，使学生真正解决科研活动中遇到的问题，这样就拉近了与实际生活的距离，真正做到了学以致用，从而更进一步提高了学习的兴趣。
二、效果及意义
经过几年在理论教学和实验教学中的应用和尝试，教学效果良好，具体表现在以下几方面：（1）新的教学模式改枯燥无味的纯理论课为理论与实践相结合的课程，增强了实用性，提高了学生的学习兴趣。（2）根据不同层次不同专业的学生特点（包括生物技术本科、生物科学本科），按教学大纲实施不同的教学内容，以教师科研促教学，让学生做到学以致用。（3）以Excel软件辅助课堂教学，多种软件在实验教学中开展，统计功能相互补充，扩大了学生的视野，提高了学生的素质。（4）理论与上机实习操作交替进行，学生能独立快速完成资料的统计分析工作，提高了对实际问题的动脑分析能力。
参考文献：
［1］范平，崔党群，詹克慧等.Excel软件在生物统计实验教学中的综合开发应用［J］.实验技术与管理，2003，20，（2）：65-69.
关键词： 电力系统；继电保护；智能化；设计
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0196-030 引言
随着电力系统的广泛应用，对其可靠性和安全性提出了新的要求。目前国内外基本实现了对电力系统继电保护报文的数据传送功能，及其微机故障录波器故障分析功能，但电厂运行管理技术手段还不能满足自动化的需要。为加强其自动化监视、控制和管理，克服综合分析和利用等方面存在不足。本文设计了具有以数据方式传输各种信息及电网故障信息能力判断的综合微机型继电保护、安全自动装置和故障录波器，为建设二次装置的信息处理系统现代网络通信技术的提供了前提条件[1，2]。
1 工程的硬件设计
设计拟采用法国的AREVA公司产品，下面介绍各装置的工作原理。
1.1 装置简介 通信服务器选为NSX600系列，其核心处理器为摩托罗拉的32位MUC，通讯通过双以太网与变电站内的保护和测控单元相连，保护和测控单元可以在网络之间实现无缝切换。
1.2 装置硬件 本装置设计时充分考虑了可靠性的需求。经试验，在本装置对5KV空间静电放电干扰或6KV接触静电放电干扰，CUP都未出现复位现象。由于本装置抗干扰能力强，所以进行组屏或开关柜上安装时，不需另外独立安装的交、直流抗干扰模件。
本系统的管理主模块主要有两个MUC组成，它们总线通讯通过PSI连接。一个32位单片机主模件和其它子模块一样是从装置背后插拔，另一个键盘显示是由8位单片机形成的系统，装于前面板内侧。
装置的子模件的特点是总线不出芯片，且可靠性高、抗干扰强。图1是系列模件示意图。图中NAC模件、NOUT模件主要用于同期合闸等特殊场合时，它们不含MCU系统。
1.3 智能交流模块的设计 智能交流模块包括4路电压（U1，U2，U3，U4）输入和4路电流（I1，I2，I3，I4）输入，CAN控制器MCU处理子系统等。其中电压、电流在功率计算上分别是两两关联的，即U1与I1、U2与I2、U3与I3、U4与I4在内部一一对应。
1.4 管理主模块的设计 CPU系统由高性能的32位MCU，大容量的存储空间，使得该CUP模件具有极强的数据处理及记录能力。保护程序使用C语言编制，程序具有可移植性、可靠性和可维护性。
CPU系统带有开入（8路）、采样（8路）开出信号（8路）功能，这些开关信号主要作用于同期合闸时或高/低压区间的切换。图2是A/D部分的原理图。
实现光波隔离开关量输入及输出。使用通用性极高的以太网络芯片接口，以太网作为本装置主要通信接口。
并且系统还配置了一个SCI接口，实现与CP机的连接，用于SPI接口与人机对话模件(MMI)通信，同时借助CP机专用调试软件包和强大功能对整个装置功能进行各种测试、调试。系统内还设置了高精度时钟硬件回路及其扩展子系统。
1.5 电源模块的设计 本模件利用直流逆变原理实现220V电源输出四组直流电压，即5V，12V，24V（1）和24V（2）。满足本装置的电源要求。且采用浮地方式。
各输出电压系统用途：
①各处理器的工作电源为VS；
②系统工作电源为12V；
③驱动信号和继电器电源为24V（1）；
④外部开入电源24V（2）。
为增强电源模件的，本模件装设滤波器于直流输入及引出端子，提高电源抗干扰能力。
脉冲量输入可以采集：正向有功电度、反向有功电度、正向无功电度、反向无功电度。
2 微机继电保护系统软件设计
任务可分为实时任务和非实时任务，实时任务分为强实时和准实时任务。强实时任务必须马上执行，否则会误差带入；准实时任务，可以延缓一段时间后执行，但必须与下一次的执行相配合。
其总体软件框图如图3所示。
准实时任务包括：①保证遥信分辨率每0.833ms中断时调用一次主要小于2ms；②判断任务每5ms调用一次；③跳闸任务每10ms调用一次；④键盘的处理与采集任务每5ms调用一次；⑤接收数据每5ms调用一次。
非实时任务包括：①任务的显示；②事件记录及其保存和定值得写入与写出等。
中断任务包括：①定时采样的中断；②定时调度的中断；③频率捕获的中断；④键盘的中断；⑤通讯的中断等。
RTOS调用初始化函数实现所有的变量和数据结构赋值，同时创建一个空闲任务，及其一个统计，实现初始化和启动任务。优先级最低的是空闲任务，其次是统计任务。RTOS正常运行时，CPU的利用率由统计任务来计算。没有任务时，CPU进入空闲任务，等待中断或下一个时钟节拍的到来。
2.1 任务模块的设计 主要的任务模块的设计的宗旨，要求操作简单易行。出现问题后就能实现模块化检查。及时处理问题。
①动作判断模块。通过采样计算实现各运行参数与整定计算，同时实现比较，如果符合逻辑判断要求，出口继电器就会动作，触点由常开转为闭合，信号指示灯亮，同时发出遥测信号。在本装置中，电流速断保护、反时限过流保护、零序电流保护都可以实现。
关键词：计算机软件系统应用平台；技术要点；分析
一、基于技术发展下计算机软件的开发
在社会化进程加快的背景下，计算机在人们的生活工作中占有重要的使用地位，也被更多的用户所认可，软件功能也逐渐趋于多元化发展，软件系统的应用性也随之增强，范围也在呈现不断扩大的趋势，计算机软件系统应用平台就是软件系统技术的延伸，在这种情况下就算及软件就会被不断地被推动发展。由于计算机软件在研发过程中并不是独立的个体，需要依托软件平台进行。
（一）针对不同的平台开发的软件其重点功能也是不尽相同的，而计算机硬件系统平台的研发与论证是为了促进计算机软件功能发挥的必备基础条件，同时也是为硬件系统自身提供安全的运行环境。
（二）依托操作系统平台而设计的计算机软件操作功能逐步完善，并具有更为广阔的应用性。通常在这类软件投入使用后，虽然软件品类不同但是功能性却基本一致，这就导致了此类软件市场的竞争力逐渐增强，软件的应用性也就受到了较为严重的冲击。只有不断加强软件的开发力度，并将操作管理功能逐步优化，使之能够更好地适应社会发展需要。
（三）依托网络中间平台开发的计算机软件其主要功能更偏向于网络运行，它不仅可以将网络运行过程中的系统冲突问题进行有效解决，更能够针对不同的网络条件进行变化，使软件可以在任何复杂环境下进行应用，使信息共享突破了时间空间限制。
（四）在多元化数据库平台技术下发展而来的计算机软件的应用主体也就是数据库，这不仅使数据库的功能发挥更加完善，更能够带动数据库的全方位发展目标，使现代信息资源的传递性不断增强。
二、计算机软件系统应用平台的技术要点
我国各行业发展中都离不开对计算机软件系统的应用，由此可见，软件系统平台的发展趋势是不可估量的。现如今，计算机软件系统应用平台是以独立系统的发展为主，这就需要研发人员对计算机软件的组件技术和系统平台进行深入研究探讨。
（一）各软件的合理应用都需要依靠组件技术，组件技术可以有效的处理软件，使得各个软件之间保持独立的功能特点并具有良好的接口功能。组件技术可以实现各组件间的有效拼接，当某个软件出现运作异常需要及时更换时，可以实现独立更换，而不影响其他软件的正常应用，相比于软件捆绑，组件技术的应用可以降低损失，更有利于各软件的应用。如此一来，组件技术的应用大大提高了软件设计效率，也降低了开发的难度，便于更多优质软件的开发。目前计算机软件系统中组件技术已经渗入到各领域的使用中，技术的可行性促进该技术应用平台可持续发展，并且即将成为当前众多软件应用平台中的主流技术，所以组件技术已经是计算机软件系统应用平台的重要技术。
（二）网络技术的复杂化发展带动着软件系统的发展，软件的体系结构逐渐呈现多层发展，软件的底层基础构架与软件的业务功能逐渐独立，软件系统对应用平台的要求也越来越严格。软件平台化技术可以实现各项功能的兼容并为各种软件的应用提供有效的支持，不仅如此，这类软件平台具有一定的开放性，便于应用的同时也在最大程度上确保着软件的安全可靠性。软件系统应用平台化是软件技术发展的必然趋势，其对软件的开发提出更为严格的要求，与此同时软件研发强度也将加大，这就要求相关开发人员具备较高水平的专业素质与更加灵活的思维，力求所开发出的软件与软件系统应用平台化的发展趋势相适应。
三、计算机软件系统的应用平台探究
（一）组件技术是软件开发的重要组成部分，它不仅具有较强的结构特征及功能优势，更加能够为软件开发提供优质的技术平台，技术含量增加的同时开发难度也就相对减轻，工作人员的工作效率也会有所提高。依托组件技术的软件工程是顺应时展的技术产物，不仅能够将软件系统的功能性有所升华，应用性也更加强大。通过组件技术软件工程管理水平得到有效改善，从而保证了软件开发期间，使工程质量按规范化要求完成。
（二）当今时代的软件系统功能性逐渐更新完善，其构造也随之趋于多元繁琐化，并从最开始的单一结构转化成多层结构特点，而软件的底层结构部分与系统的处理任务逐渐分离，并最终分化成互不干涉的个体，因此这类软件对系统的应用平台功能规范也就较为严格。复杂的软件系统主要是利用系统组合的软件平台来提供支持，而软件平台的开发已经成为当前软件工程中重点发展的方向，不但可以为整个软件系统发展提供可靠的支持力度，而且还可以成为开放式的软件平台，为应用软件市场提供安全可信的服务功能，同时还能有效的呈现出应用软件系统的灵活度，为计算机软件系统可应用性发展创造出更好的空间。在平台化的发展背景下，技术人员的工作重心逐渐转向对软件的开发与应用上，而底层的软件技术并不是软件管理的重要组成部分，因此关注度较少。只有在使用者需要对底层软件进行应用更换时，临时进行功能改变即可，并不会耗用大量时间。软件平台的开发是一项极为复杂的科研项目，不仅技术含量高，技术研发人员同样需要较强的科研实力，以此保证开发项目的有序发展。软件系统是计算机的核心部分，随着社会的发展，人们对计算机软件的功能要求越来越高，这也成为开发人员不断研发软件系统应用功能的动力，进而为软件市场营造更大的发展空间。要想使计算机软件系统能够得到顺利发展，就要对软件系统应用平台技术足够掌握。组件技术与软件系统应用平台化的不断发展与创新，促使计算机软件功能多元化，是提高及软基软件系统应用平台的基本条件。进而为社会发展、经济发展以及人们生活需求提供更好更高的服务质量。
参考文献：
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【关键词】校园网络 软件设计 教学系统 模块化
1 研究背景介绍
学校网络教学系统的设计目的是出于实际应用意义。首先从技术角度，计算
机开发技术已经趋于成熟，使用计算机高级编程语言具备完成系统制作的条件。在计划进行设计的初期，查阅了相关的文献与资料，计算机实现的教学平台系统已经有成型的作品。而且许多高等院校的应用都显示，利用网络教学系统，实现教学，是一种行之有效的与时俱进的现代化教学模式。通过这样的平台，学生可以提出问题，得到教师的解答。可以在线实现选修课程的选定，可以查阅自己的学分和单科成绩等等。意义众多，所以设计并完成基于网络模式下的教学系统工作是有实际意义的。
当前校园网络教学系统的情况：很多高校率先完成了网络平台教学系统的应用，好处前面已经简单介绍，这里不再赘述。但是仍然存在着很大的不足。比如教师在教学过程中的经验如何能通过教学系统展现出来，这是一大难题。学生在网络教学系统下的心态不同，在具体的教学中反映出的状态无法让教师观察到。如何通过网络的形式调动并发挥出学生学习的主观能动性。这些都限制了网络教学系统的发展。
2 软件设计工具选择与硬件需求：
软件设计采用服务器客户端模式和浏览器服务器模式交互。网页脚本设计在
asp.net和php中进行选择。二者各有利弊。综合设计者的使用习惯选用了asp.net数据库技术使用成熟的sql sever。高级语言选用java，这些技术成熟且具有一定的先进性、流行性。硬件需求本身并不很高，主流计算机皆可。但是在设计中，为了加大网络承载能力，选用了硬盘组为服务器，在压力测试中发现可承受同时间片200人登录工作。在并行计算中，主要利用了java的特性，并没有进行额外的并行算法设计。
3 部分模块、子系统功能介绍
这里只简单介绍部分子系统模块的工作功能。
首先信息管理子系统 信息管理子系统是辅助平台的唯一入口，里面包括各
种资料和师生的个人信息。它能根据用户的需求检索各种公告信息，能帮助教师或学生发布和搜索课件、教案等。其次，学习管理子系统 学习管理子系统的主要功能是分专业课程的管理、教学计划和大纲的设置以及各项内容的修改和调整等。为学生的主动学习提供基础。再如课件管理子系统 课件管理子系统的主要功能是教师上传或修改课件，方便学生及时共享教师的学习资料和学习理念，另外，也有助于这些资料的学习推广。再如师生交流子系统 师生交流子系统的功能是让师生互动起来，使得教师能及时、全面的接受到学生的反馈，也使得学生通过和教师的交流，对知识有进一步的理解。又如在线考试子系统 在线考试子系统的功能是最大限度满足各学科教师和每一名学生的要求，实现无纸化的各种科目考试以及试卷批阅、成绩统计分析等工作。如作业子系统 作业子系统的功能是给教师提供了在网上布置作业和批改作业的平台。比传统的作业处理方式效率更高、应用更为灵活。
4 特点介绍
4.1 系统架构
合理采用了双交互模式。当服务器处于开放作业时候，用户可以用密码和口令登录网页，接受相关服务。
4.2 用户设置灵活
有教师角色、学生角色、管理员角色和录入员角色。不同角色实现不同的功能。比如教师可以登录试卷批阅模块，可以登录信息答疑模块，为学生的提问做出解答。录入员角色，是为了组织网络试题的录入工作而设置的，在短时间内允许登录和输入试题。这种角色设置有时间的限制。在工作完成过后，要由管理员取消权限和用户。当然还可以根据特殊需求，在管理员授权下，设置特殊角色，给予不同模块权限的设置。
4.3 在安全方面进行了考虑
使用了md5以及初步加盐技术的应用。在网络应答和网络模考模块中，使用了蚂群算法的遗传算法应用。出题难度和题量整体较为平均，趋于合理状态。
4.4 系统在检测和实际使用中
具有较好的稳定性，在编写过程中，语言和数据库选用合理，为软件后期维护和功能
拓展，提供了空间。
5 结束语
综上所述，在校园网络中使用计算机技术完成教学系统的设计，具有实际应用意义。可以为各个中高等院校服务。系统设计合理，工具选用皆为当前主流语言与工具。实现系统具有自身的特点。灵活稳定。可以让教师、学生在校园网络中更好的完成学习任务。减少了学校为教学而付出的人力与物力。设计过程中仔细研究了已有的产品和具体的需求，完成了主体功能，较好的完成了设计任务。
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1常见系统维护方法
1.1Ghost镜像版恢复系统目前比较流行利用XP操作系统还原光盘恢复系统，恢复速度快，且能自动加载驱动，并预先安装了一些常用软件，深得广大计算机用户的喜爱。但是其中囊括了大量盗版软件，没有很好地将正版软件融合进去，且因为某些商业利益内置了木马和流氓软件等。
1.2操作系统自带的系统还原计算机操作系统自带的系统还原功能也是较为常见的恢复操作系统的一种方法，使用方便，但是恢复的前提是操作系统必须能够正常运行，否则恢复系统就变得比较困难。
1.3各计算机厂家设计的系统还原在购置品牌计算机时，很多厂家考虑到用户使用方便性，大多设计了一键还原方式，确实比较好用，但大都是专用的。
2集成化系统的体系结构
为了给计算机用户提供一个快速恢复操作系统和常用软件的环境，为了满足用户的个性化系统需求，设计了一个基于电子商务平台的计算机软件系统集成化、个性化的维护系统，其体系结构如图1所示。整个系统采用B/S模式设计，计算机用户通过互联网登录该系统的Web应用服务器，进行注册。注册成功后，用户可以在系统中选择个人所需操作系统类型和版本、计算机硬件驱动、相关应用软件，并对系统参数进行相关设置，然后提交。该系统根据用户的提交信息，将自动生成系统恢复镜像，供用户下载使用，同时生成操作系统、常用软件注册信息包和费用清单，用户可以通过该系统提供的电子商务交易平台，缴纳相关费用。之后用户下载系统镜像后，可以利用ghost等镜像恢复软件一键恢复系统或自动安装。从而实现个性化定制安装操作系统、注册多个应用软件，大大提高了用户恢复系统的工作效率。
3系统功能
该系统主要可以提供以下服务：（1）提供一站式全部正版软件购置的电子商务平台，并永久提供软件升级维护服务。随着人们对知识产权意识的逐步加强，以及正版软件安全、升级和售后服务的优势，人们对正版软件的需求增加是软件发展的必然结果。但是在不同地方选购并注册用户所需软件的过程比较繁琐，为此该系统提供一站式“购软件”电子商务平台，系统提供各级各类正版软件的选购服务，用户可以随意搭配操作系统和常用软件，并对所有用户提供站内技术咨询，对用户来说省时、省心、省力，一站式“购软件”不再遥不可及。在该系统提供正版软件注册购置，可得到软件永久升级和维护的服务，同时因为批量购置用户可以得到最大的实惠。（2）操作系统与应用软件集成化下载安装。该功能主要通过预安装的方式，将操作系统、计算机硬件驱动、应用软件集成为一个系统镜像文件，预装过程中可以根据用户需求对系统和相关软件进行设置，然后将此集成化镜像提供给用户下载使用。用户下载镜像文件之后利用恢复软件一键恢复即可。这种集成化的镜像下载方式极大地方便了用户，将操作系统和应用软件的安装、设置瞬间完成，由于系统恢复时间极短，所以极大地提高了工作效率。（3）数据安全存储策略指导。一般的操作系统对用户限制较低，大多用户习惯性地将部分数据存储在桌面或者“我的文档”中，这样系统一旦崩溃，存在里面的数据就一去不复返了。所以集成化系统充分考虑这些数据安全隐患，系统在进行操作系统与软件集成化的过程中，将桌面、“我的文档”、收藏夹等易用易丢的部分全部设置在操作系统外的其他分区，坚持应用软件与用户数据分离的原则，尽可能将系统的设计完美化。（4）提供重要数据备份。数据是用户的第二生命，因感染病毒、遭受木马或其他任何状况导致操作系统的崩溃，都有可能造成数据的损失。“将鸡蛋放在不同的篮子里”是我们遵循的原则，所以集成化系统对于在其平台上购买软件的用户每人分配一定量的安全存储空间，将用户的系统分区表和其他的重要数据存储在里面，随时可更新。一旦系统崩溃第一时间将其拷贝回来，恢复起来就易如反掌。（5）提供系统维护问题交流。大部分计算机用户都是非专业用户，对系统维护和数据安全了解甚少，一旦出现问题，便不知所措。该系统将为用户提供一个有专家指导的交流平台，实时地为用户的系统维护、病毒清除、数据备份与恢复提供任何技术咨询和技术支持。
4结语
一种有效的系统恢复方法可使恢复系统的工作变得省时省力，大大减少计算机用户的工作负担，提高他们的工作效率。文中讨论的方法是通过在服务器上定制系统，通过电子商务平台交易，通过下载镜像文件来快速恢复本地系统，使得恢复系统的工作事半功倍，省心省力。针对不同的用户根据其工作性质的不同，对操作系统及应用软件的需求也就千差万别，我们研究的集成化系统可以灵活地、有针对性地为用户提供个性化的系统维护及软件升级的后期服务，无需出门，点击鼠标即可完成。为计算机用户、计算机管理和维护人员提供了一个安全可靠、简单易用、易升级的系统恢复解决方案。
作者：刘来权 雷燕瑞 单位：海南软件职业技术学院
关键词：防火墙技术；屏蔽路由器；双穴主机网关；屏蔽主机网关
中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2013）001-0070-02
1主机防火墙软件系统组成
为了更好地对主机防火墙软件系统进行开发与设计，先对主机防火墙软件系统的组成进行分析。主机防火墙软件系统主要包括屏蔽路由器、双穴主机网关以及被屏蔽主机网关。这三个元器件组成了主机防火墙软件系统，在系统运行中具有独特的功能。
1.1屏蔽路由器
主机防火墙软件系统最基本的组成原件就是屏蔽路由器。网络用户一般都是购买厂家生产好的屏蔽路由器，然后安装到主机当中实现保护功能。硬件和软件是屏蔽路由器的两个重要组成部分。报文的过滤功能一般的路由器就能实现，但是一般路由器的这个功能非常简单，为了更好地对报文进行过滤，屏蔽路由器被引入到主机中。因此，屏蔽路由器在很大程度上确保了主机系统的安全性能。
1.2双穴主机网关
网络接口是双穴主机的一个重要特点，双穴主机网关的工作原理是将堡垒主机当做防火墙，主机防火墙软件系统的运行就是靠堡垒主机来实现的。网络用户的管理人员可以通过双穴主机网关的部分功能及时发现网络安全问题，并及时解决网络安全问题。因此，双穴主机网关在维护网络系统的安全上起到了非常重要的作用。
1.3被屏蔽主机网关
被屏蔽主机网关在主机系统中占据了非常重要的位置。被屏蔽主机网关的主要功能就是为了防止外部不安全信息对网络用户的入侵，被屏蔽主机网关在很大程度上保证了网络用户的安全。网络系统外部的用户如果没有得到网络系统管理者的进入许可，就不能进入网络系统。因此，被屏蔽主机网关在很大程度上确保了网络系统的安全性能。
2主机防火墙软件系统发展趋势
主机防火墙软件系统的3个重要组成部分在网络运行过程中的作用各不相同。3个组成部分的功能共同确保了网络运行环境的安全。近年来，防火墙技术发展飞速，在技术方面也不断成熟，但是随着科学技术的不断改革与创新，网络系统也在不断地更新换代。网络技术的不断发展给网络安全提出了巨大的挑战，随着网络技术的发展，几乎无时无刻都有网络用户的信息被窃取。因此，为了给广大的网络用户提供一个安全的网络运行环境，防火墙软件系统必须继续进行技术方面的创新。防火墙软件系统只有在技术方面获得突破之后，才能有效地保证网络用户的安全。主机防火墙软件系统相关技术的研究也因此变得更加重要。为了保证网络系统的安全，主机防火墙软件系统必须及时地加以更新。
近些年来，主机防火墙技术在模式上发生了巨大的转变，主机防火墙软件系统以前的位置经常被设置在网络比较边缘的位置上。防火墙软件系统在网络的边界上进行设置的目的是为了对进入网络系统的数据进行分析，如果防火墙软件系统在数据分析的过程中发现数据存在不安全因素，那么数据则不被允许进入网络系统。然而，这种防火墙软件系统由于被动的防御方式，在应用方面受到了很大的限制。为了使得防火墙软件系统更能适应网络用户的要求，并更好地对网络系统进行安全保护，外网之外则成为防火墙软件系统安装的位置。当防火墙软件系统安装位置定在了外网之外，网络系统的安全性能也得到了明显的提高。
目前，防火墙软件系统的主要功能是为了防止外部用户对网络系统的入侵。为了对防火墙软件系统的功能进行拓展以更大程度地满足网络用户的要求，防火墙软件系统在今后应该将杀毒功能也放到其中。杀毒技术在防火墙软件系统中的应用，将使得防火墙软件系统的防御功能变得更加强大。这将是今后防火墙软件系统的一个必然发展趋势。
3主机防火墙软件系统开发与设计
为了更好地对主机防火墙软件系统进行优化以最大限度地满足网络用户的需求，下面主要对主机防火墙软件系统中的关键技术进行分析研究。分布式防火墙的重要组成原件是主机防火墙，主机防火墙在整个网络系统中发挥了重要作用。主机防火墙软件系统是在主机上运行，以此来组织外界对网络系统的入侵。
3.1主机防火墙软件系统的包过滤功能
宿主机操作系统的内核是主机防火墙软件系统运行的具置。所以网络协议及主机操作系统与主机防火墙软件系统有着直接联系。主机防火墙软件系统的主要功能是为了对主机操作系统的网络协议进行分析，将拦截点设置在比较恰当的位置上。这些拦截点将会对所有进入网络系统的数据进行分析，进入网络系统的数据只有被拦截点审查通过之后才能进入网络系统。如果进入网络系统的数据存在安全方面的问题，则这些数据将被拦截点阻止在网络系统的外部。主机防火墙软件系统就是采取这种手段对进入网络系统的数据进行过滤，以此来保证网络系统运行环境的安全。
3.2主机防火墙软件系统的核心功能
包过滤是主机防火墙软件系统的一个核心技术。主机防火墙软件系统除了具有强大的包过滤功能外，还具有一些其它的功能。为了更好地了解主机防火墙软件系统，下面主要对主机防火墙软件系统的核心功能进行介绍。
主机防火墙软件系统的核心功能主要有以下几个方面：第一，主机防火墙软件系统可以对策略中心所配置的一些相关安全策略进行接收，以此来增强数据的过滤功能；第二，主机防火墙软件系统为了对应用程度的联网动作进行一定程度的过滤，使得应用程序的访问策略变得尤为重要；第三，主机防火墙软件系统可以对一些网络活动进行及时监控，如果发现一些网络活动对网络系统具有破坏作用，那么主机防火墙软件系统则可以对这些网络活动进行阻止以保证网络系统的安全；第四，主机防火墙软件系统可以对一些网络活动进行记录，以便网络系统出现问题后能及时地对这些网络活动进行分析；第五，主机防火墙软件系统为了让策略中心知道防火墙软件系统处于运行状态，还可以定时发送消息给策略中心。以上五个方面的功能就是主机防火墙软件系统的核心功能，它们在主机防火墙软件系统中起到了非常重要的作用，网络系统运行环境的安全性就是靠这五项功能来实现的。
3.3主机防火墙软件系统设计思路
主机防火墙软件系统设计思路的完善与否将直接影响到整个网络系统的安全。因此，为了确保整个网络系统拥有一个安全的运行环境，必须充分重视主机防火墙软件系统的设计。主控单元和网络处理单元是主机防火墙软件系统的主要设计内容。下面对主控单元和网络处理单元进行简单介绍。
3.3.1主控单元设计
通用的中央处理单元是主控单元硬件经常采用的。主控单元硬件的主要功能是为了对网络处理板进行管理及配置。主控单元在保证网络系统运行环境的安全方面起着非常重要的作用。因此，为了保证网络系统能够拥有一个更加安全的运行环境，主控单元的设计工作必须引起设计人员的重视。主控单元在进行设计的过程中，要注重采用一些比较强大的组成原件，以此来增加主控单元的功能。
3.3.2网络处理单元设计
网络处理单元设计的好坏直接影响到整个主机防火墙软件系统的功能，最终影响到整个网络系统的安全。因此，为了确保网络系统能够拥有一个安全的运行环境，网络处理单元的设计必须引起设计人员的重视。专用的网络处理器在网络处理单元中的应用是网络处理单元的一个显著特点，主控单元与专用网络处理器总线的连接是网络处理单元的外部设置内容。网络处理单元的主要功能是对来自主控单元的信息进行分析，这些信息只有被确认没有破坏性之后才能被传输到网络系统中，如果这些数据被发现具有破坏性，那么数据将会被阻止在网络系统的外面。网络处理单元是不被主机防火墙软件系统所控制的，其功能主要靠专用的网络处理器来决定。
4结语
为了更好地对主机防火墙软件系统进行开发与设计，本文主要对主机防火墙软件系统的组成部分、主机防火墙软件系统的发展趋势以及主机防火墙软件系统开发设计中的几个关键问题等方面进行了分析研究。主机防火墙技术是确保网络系统不被外来用户入侵的一项技术保证措施，为了给网络系统营造一个安全的运行环境，必须对主机防火墙技术进行不断地改进与完善。
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[关键词]组态软件 PLC控制系统 设计与实现
中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0031-01
随着现代自动化水平的逐渐提升，现场运行管理与控制也逐渐要求自动化实现。基于组态软件的PLC控制系统能够实现现场控制与监管，因此，积极探究基于组态软件的PLC控制系统的设计与实现，以促进现场运行控制与管理水平的提升与自动化发展十分重要。
1.基于组态软件的PLC控制系统的特点分析
控制系统需要有完整的控制结构、管理结构与监控结构。IPC是监控结构的核心，监控结构的现场数据与历史数据的动画显示、流程的监控与管理、安全监管、报警系统等都是运用组态软件实现的。PLC是控制结构的核心部件，PLC所具备的的稳定性与其较强的抗干扰能力能够帮助控制层更好的实现现场管理。基于组态软件的PLC控制系统能够实现网络控制。基于组态软件的PLC网络控制系统中，用户对现场控制只需要通过IE进入监控机的用户访问端，就可通过网络实现现场运行的监控，而运行相关的各类报表与数据，用户可以直接在客户端进行打印。基于组态软件的PLC控制系统由远程监控系统与网络控制结构共同构成了一个虚拟控制系统，从而实现了对现场运行情况的监控与管理。
2.基于组态软件的PLC控制系统设计实现所具备的的重要意义
基于组态软件的PLC控制系统具备较强的扩展性，其具备的扩展性也是PLC控制系统实现同步控制的基础。基于组态软件的PLC控制系统与通信技术相结合，对组态工程中的数据信息进行收集与整理，最终将收集整理过后的信息上传到网上，局域网的同步控制即被实现。基于组态软件的PLC控制技术结合了先进的控制技术与先进的通信技术，因此，基于组态软件的PLC控制系统本身就具备一定的先进性。基于组态软件的PLC控制系统先进性的最直接体现就是将传统控制系统所需要的实际设备转换成了虚拟设备，利用虚拟控制系统，用户可以实现远程监管与控制，即用户可以在客户端浏览实际运行过程的各类数据以及报表，用户的指令也可以通过网络远程传递给现场运行设备，大大提升了现场控制工作的效率，降低了现场控制工作人员的工作量。
3.基于组态软件的PLC控制系统设计实现的应用前景分析
基于组态软件的PLC控制系统具备虚拟控制的功能，该功能应用于现场控制专业人才的教学中具有十分重要的意义。随着现代科学技术的不断进步，社会对人才的要求也越来越高，优秀的现场控制人才不仅要具备扎实的现场控制专业基础知识，其还需要掌握一定的现场控制实际操作能力。基于组态软件的PLC控制系统能够实现虚拟控制，利用其虚拟控制功能进行现场控制的教学不仅能够降低教学成本，其还能够锻炼学生实际控制的能力，其对优秀现场控制人才的培养十分又来。基于组态软件的PLC控制系统，结合了先进的通信技术与网络技术，而通信技术与网络技术的更新速度有非常之快，随着通信技术与网络技术的额不断更新，基于组态软件的PLC控制系统软硬件也会逐渐更新，组态动画显示界面以及控制系统的性能会不断完善与改进，其构建的虚拟控制系统也会更加灵活形象，控制调试的过程与方法将会越来越简单。
4.基于组态软件的PLC 控制系统设计实现分析
4.1.基于组态软件的PLC控制系统设计方向介绍
基于组态软件的PLC控制系统设计方向主要有四个，其分别是网络性能的逐渐强化、控制算法的改进、通信功能的完善、数据信息库的丰富。组态软件主要有控制算法主要有最优控制、神经元模糊、滞后补偿等。网络性能的强化需要主要是针对以网络协议与浏览器技术为基础的现场监控技术的改进，此外，基于组态软件的PLC控制系统还需要构建数据库，而监控系统需要建立警报系统，因此，以以太网为基础的上下级数据信息的传输是网络性能强化的依据。组态软件需要同时进行各种协议类型的通信，因此，基于组态软件的PLC控制系统通信功能的完善重点在于拓展组态软件的通信协议，即使组态软件能够与各种厂家生产的设备之间进行连接与通信，此外，双向通信也是组态软件通信功能完善的主要工作。数据库对于组态软件的应用范围与使用领域有极大的影响，构建能够进行数据源交互的数据库，丰富数据库的信息与内容，构建先进的数据库更新模式等都是组态软件数据库改进的重要方向。组态软件既能够实现过程控制，又能够实现自动化控制，根据组态软件的功能需求，目前组态软件设计的主要方向就是上述的四种。
4.2.基于组态软件的PLC控制系统工作结构的设计分析
组态软件安装到微型计算机需要通过PLC ，且PLC还是连接上位机与微型计算机的纽带。PLC将上位机与微型计算机连接之后，需要先将控制程序额的核心编程软件下载，然后再进行组态软件的安装。微型计算机安装好组态软件之后，PLC随即开始工作，之后系统控制只需通过鼠标操作桌面上的图形对象即可。基于组态软件的PLC控制系统中，组态软件的内部数据信息、PLC内部继电器的状态、计算机图形对象都是相互连接的，PLC控制系统对控制指令的输出需要利用驱动执行结构，而指令对执行结构的驱动过程主要是依靠输出模板与外外界数据信号。输入继电器将外界的控制反馈信息与控制指令传输给PLC，输出模板会自动与外界断开，此时数据交换过程只能在组态软件与通信数据输出端进行，控制对象的变化将通过客户端屏幕上的图像显示，而输入的信号也会随着控制对象的变化而变化。基于组态软件的PLC控制系统的设计不仅需要对数据信息与控制过程进行设计，其还需要将控制结果反馈给控制端，以实现控制信息与运行数据的双向传递。
4.3.基于组态软件的PLC控制系统的设计实现分析
通过对组态软件与PLC控制系统实现原理与性能要求的分析，基于组态软件的PLC控制系统的设计与实现需要先进性控制程序的编写，然后再进行数据库的构建，再将组态软件安装到微型计算机上，并启动软件。全新的监控系统构架完成之后，在通过控制系统输出信号，根据输出信号产生的相应变量确定变量的类型。组态软件无法地理实现与各种运行设备的数据交换工作的，组态软件需要在设备驱动程序的辅助下才能实现与运行设备之间的数据信息传递。PLC控制系统中设置有继电器，将继电器与数据库中相应的点进行比对可以获得数据信息传输的链接与地址，然后系统再根据地址与链接创建显示窗口，窗口中图像的变化反应的都是与其对应对象的运行过程与实际反应。显示图形与对象关系的建立可以采用电脑已有的图像，也可以根据自身的需求与爱好自主绘制或创建显示图像。显示图像确定之后，将图形文件设置在系统的启动项中，上位机组态软件设计基本完成。设计完成之后，将通信线通过PLC与计算机连接，将设计的PLC控制程序下载并启动使其处于运行状态，若为出现PLC控制程序修改或y试的要求则表示控制程序能够正常进行现场运行控制。
结束语：
现场运行控制与监管的自动化发展是目前自动化生产的主要方向，基于组态软件的PLC控制系统能够实现虚拟控制与远程控制，探究组态软件PLC控制系统的设计与实现对进一步提升现场运行控制与监控水平十分必要。
参考文献：
[1] 邹伟，杨平，徐德等.基于MCGS组态软件的上位机控制系统设计[J].制造业自动化，2008，30（12）：103-108.
关键词:国际化;本地化;多语种软件系统;数据库
1 前言
随着一些应用软件的国际化,不同国家的用户对软件的操作界面提出了多语种化的需求。如果软件具有多语种支持能力,则不必为每个语种开发其相应版本,从而降低开发成本,提高软件的使用灵活性。
如何在一套软件系统中解决语言环境不同带来的一系列问题,就要求在软件系统设计时是面向多种语言的,因此,软件编程阶段时就不得不设法解决软件的国际化。
所谓的“国际化”是指把原来为英文设计的计算机系统或应用软件改写为同时支持多种语言和文化习俗的过程。在软件创作的初期,一般的编程语言编译、开发都是只支持英文的,为了适应更广的语言和文化习俗,软件有必要在设计结构和机制上支持多语言的扩展特性,这一过程称为国际化。
一个国际化的软件系统通常具有以下特征:有一个附加的本地化数据及拥有在全世界各个地区执行的能力;文本的元素,比如状态信息或gui截面的标签,不是直接写在程序中,而是被存储在本地化的数据中,并且能被程序正确的动态的使用;支持新的语言时,不需要修改程序,不需要重新编译;对于文化差异的数据,比如日期和货币,必须根据用户的语言和习惯显示不同的格式;可以被迅速本地化。
2 系统分析
一套软件系统的正常运行,离不开软件本身和操作系统的支撑。现在流行的操作系统有多种语言版本,而且,中文版操作系统已经完全支持中英文的录入和显示,在此无须考虑操作系统的语言支持问题。对软件使用者而言,软件系统操作语言障碍是影响软件使用效率的最大问题。因此,在多语种软件系统设计时,必须提供多语种版本的选择或切换功能。
目前软件界面多语切换主要有两种方法,即使用配置文件和第三方多语种控件。使用配置文件时,多种语种数据存放在用户可见的文本文件中,因而容易造成数据的丢失或损坏。而使用第三方多语种控件时,如果输入大量的多语种数据,这些数据都编译到可执行文件中,导致系统载入速度变慢,性能降低,另外如需修改某些翻译值,则必须重新编译,从而给使用带来不便。本文使用的动态数据库载入方式配合面向对象编程的继承思想,可以避免上述缺陷。在数据库中可以录入大量的多语种数据,减少可执行文件大小,系统启动快;当系统损坏或重做系统后,可以使用数据库恢复机制,恢复系统数据,且不影响其他数据的使用。
作者归纳出与该系统实现有关的两个主要方面:
系统界面主要包括:标题栏、菜单、工具栏、状态栏、mdi子窗体的label标识、按钮标签、快捷键提示等;
人机交互信息主要包括:人机交互的提示信息、帮助信息、出错信息等。
3 系统实现
根据以上分析结果,结合系统开发工具和数据库所提供的功能,笔者提出实现多语种软件系统的一种通用方法:将系统界面信息和交互信息归类合并,动态地从数据库表中提取系统界面和人机交互信息所需的显示内容,并通过改变系统全局变量来提供中英文实时切换功能。
传统的软件开发方法都是把界面中的各种栏位标识在程序设计阶段设定好,这种方法在单一的语言环境下可行,但在多语种集成环境下,界面的语言显示方式由用户选择,因此,必须选择弹性的开发方法。
换一种思路,直接从数据库表中提取系统各个栏位的中(英)文标识,而且,针对每一个所要显示的内容,在相关表中建立两个字段分别代表该标识的两种语言显示内容,通过系统全局变量(boolean类型)来控制两种语言使用环境。
然而,在系统设计和软件实现中,所要考虑的因素较多。如果对每个数据库表及其字段都设置中英文两个方式,再通过程序调用,这种方法可行,但浪费数据库资源,并且在程序实现时较繁琐。
经过对多语言软件系统功能和实现方法的仔细分析和反复实验,并考虑该实现方法的模块化和通用性,提出了一种简单易行而又高效的实现方法,即:新建与中英文语言版本转换相关的三个数据库表单,采用组件方法开发了对应的三个类。
说明如下:
formname表:该表单与系统主菜单有关,包含所有数据库表单的中英文名称,提供mdi主窗体的菜单显示内容;
fieldname表:该表单包括全部数据库表及其对应的所有字段的中英文内容。提供mdi子窗体中的栏位标识;
systeminfo表:该表单包含人机交互信息和标题栏、状态栏、按钮标签、快捷键提示等的中英文字段;
clsmenu类:和tablename对应,包含与中英文菜单转换有关的函数和子程序,其中最主要的子程序是setmenucaption,该子程序根据系统全局变量来设置mdi主窗体的中(英)文菜单;
clsfield类:与fieldname表对应,包括与mdi子窗体中的栏位标识有关的函数和子程序,其中主要的子程序是getfieldname,该子程通过调用fieldname表提取label标识的显示内容;
clsinfo类:与systeminfo表对应,其中的主要函数是loadinfo,负责调用systeminfo表单,提供系统人机交互信息和标题栏、按钮标签、快捷键提示等的显示内容。
在软件实现时,为了满足不同使用者的要求,该方法提供了两种工作方式:
(1)在用户登录时,可以选择系统的语言环境(中文或英文),系统将以用户所选的语言作为系统运行语言;
(2)在进入系统后,利用热键可自动切换系统中英文语言环境。
其中第二种工作方式的部分实现例程如下: private sub form_keydown(keycode as integer,shift as integer)
if keycode=vbkeyf5 then改变系统全局变量
changegloblevar
调用clsmenu类,初始化中(英)文菜单initmenu
‘调用clsinfo类,设置界面中的标题栏
‘按钮、状态栏、快捷键提示信息。
setwindowinfo
‘调用clsfield类,设置mdi子窗体栏位标识
getlblcaption
end if
end sub
4 结束语
以上介绍了中英文语言环境集成的软件实现方法,实际上,这种方法具有很强的通用性。在保障系统商业规则和业务流程满足国际化的前提下,系统地使用语言可以根据需要来拓展。即可以使用日文、韩文、泰文等语言环境,形成双语的中/日、中/韩、中/泰等应用系统,或者只选择其中一种语言环境。这样就为国产软件的国际化创造了必备的前期条件。在系统设计时采用面向对象编程的继承思想提高了代码的利用率,不仅保持了应用软件界面的一致性风格,而且提高了应用软件的开发效率。
参考文献
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[2]包竹苇,李淼,张建.java网络传输中字符编码问题的研究[j]].计算机工程与应用,2007(04):93-95.
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[4]苏红帆,黄宁宁,韦录丰.windows环境下软件国际化开发的解决方案[j].广西科学院学报,2006,22(4):279-283.
