时间：2023-09-14 17:43:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机技术研究方向，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、基本数据
本研究的数据来源于2010年6月至12月间“教育部学位与研究生教育评估工作平台”②所公示的申报计算机科学与技术硕士学位授权一级学科的农林高校申报书中的信息。申报书有严格的格式要求，本文以第一部分中的基本情况、第二部分中的学术队伍和第三部分中申报单位一级学科点的学科方向为研究样本数据。需要说明，2011年4月国务院学位委员会和教育部批准印发的学位办［2011］25号文中，根据《学位授予和人才培养学科目录（2011年）》，已将原计算机科学与技术学科目录中的“软件工程”新增为一级学科，在本文的分析中未考虑此变化。
二、学位点科研基地分析
在申报书的第一部分基本情况中，要求各申报高校列出学位授权点对应的国家（部、省）重点实验室（专业实验室、工程技术研究中心、工程研究中心、人文社会科学重点研究基地）。表1为参与申报的部分农林高校计算机科学与技术学科研究基地汇总，各农林高校所依托的实验室集中在农业信息学、农业信息化工程、数字农业工程领域，反映出了农林高校计算机科学与技术学位点资源设置的农林行业特色明显。
三、学术队伍设置分析
根据各高校申报书中现有在编人员信息，从年龄结构看，36岁~45岁占到63.5%，46岁~55岁占到23.5%，55岁以上所占比例比较小，这表明，中、青年科技人员是农林高校计算机科学与技术学科的主力军。从队伍建设的梯队上看,“老”、“中”“、青”结合的梯队合理。从学历结构看，农林高校“计算机科学与技术”学科学术队伍中具有博士学位的人员比例仍然偏小（图1），迫切需要年轻同志继续攻读博士学位。
四、学科研究方向设置分析
根据申报要求，各申报高校一级学科点的学科方向填写不少于4个，不超过6个。14所农林高校所设置的一级学科点的学科方向主要集中如下9个方向（图2）。
（一）计算机软件与理论主要致力于农业领域的软件理论和软件开发技术研究，着重面向农业领域计算机软件的设计、开发、维护，运用构件化的软件技术和智能决策技术，研究农业信息的智能化处理、分析、传输、管理和利用，以及智能决策软件的构造技术。
（二）计算机控制技术及应用以计算机检测与控制技术研究为核心，以农业应用为特点，致力于农业装备的检测控制、田间信息采集传输的研究。在面向现代农业信息监控方向，围绕传感网络的体系结构，信息采集，监控信息分析与处理，展开相应的理论与应用研究。
（三）计算机网络主要针对计算机网络应用于农业的特点，开展计算机网络相关支撑技术、计算机网络体系结构、网络协议实现、分布式计算的应用研究。主要包括：网络化的嵌入式系统，网络性能评估与优化计算，传感器网络，下一代网络中的分布对象计算模型，网络安全，网络建模与模拟，普适环境中的Web服务和上下文感知服务等有关理论和方法的研究。
（四）信息安全研究信息安全的基础理论方法和技术体系，主要包括：数字签名与身份认证，密钥管理，生物数据安全，安全协议与多方计算等。（五）智能信息处理着重于智能算法的理论、算法模型及其应用，在Web信息处理、模式识别、数据挖掘等方面结合农业与生命科学等学科的优势，开展智能技术在农林业上的应用研究。
（六）图形图像处理研究图形图像处理，信息可视化和人机交互技术，计算机视觉以及相关技术在农业信息化和自动化中的应用。主要包括：农作物与植物分类，农作物生长仿真，农产品的检测与分级，新型农业机械作业仿真等相关需求。
（七）农业信息化农业信息化研究方向是在农业科学研究信息化和辅助决策智能化过程中，为解决农业规划、决策、评价等研究工作对计算机软件提出的需求所形成的研究方向。
（八）数据库与数据挖掘结合农业生产、农村信息化等事业发展的需要，重点研究数据库实现新技术，嵌入式数据库与移动数据库，数据仓库与数据挖掘，信息检索与数据库等。数据挖掘研究方向主要研究数据挖掘的相关理论与技术，以及集成信息检索、模式识别、图形图像分析、空间数据分析、生物信息等方面的技术。
（九）嵌入式软件与系统结合农业院校的特点，培养以计算机技术为核心的嵌入式技术与应用人才，主要针对嵌入式技术在农业领域的应用展开研究，为区域经济和农业信息化服务。研究嵌入式系统软件开发平台，实现嵌入式系统的应用开发，利用嵌入式技术实现工业过程的控制以及基于嵌入式技术开发相关的产品。其他研究方向有：高性能计算与系统结构、光电信息与机器视觉、精准农业、多Agent系统、计算机算法研究、软件测试与智能系统、科学计算及算法设计、分布式系统理论，物联网技术及应用等。
五、学位点科研项目资助情况分析
科研项目数量和质量对于学位点科研水平意义重大。表2给出了农林高校计算机科学与技术学位点项目资助情况，分为5个标准：国家863/948计划项目，国家科技支撑计划项目，农业部星火计划/教育部项目，国家自然科学基金，省级自然科学基金/省教育厅项目。由表2可见，国家863/948计划项目有33项，占总资助项目的8.4%；国家科技支撑计划项目有26项，占总资助项目的6.6%；农业部星火计划/教育部项目有27项，占总资助项目的6.9%；国家自然科学基金有53项，占总资助项目的13.5%；省自然科学基金/省教育厅项目有252项，占总资助项目的64.5%。从立项项目主持单位来看,分布不均衡，14所农林高校存在一定的差别。从立项项目类型来看,国家级的重大项目、重点项目（国家863/948计划项目、国家科技支撑计划项目、农业部星火计划因其要求高、标准严,立项数量较低，省级自然科学基金/省教育厅项目数量较多。14所农林高校共承担了国家自然科学基金53项，通过科学基金网络信息系统ISIS③查询，14所农林高校所承担的国家自然科学基金资助项目的学科分布主要集中在计算机系统设计理论与技术（F020301）、计算机系统模拟与建模（F020102）和计算机软件（F0202）三个领域。从立项项目年度统计分析看，2004年承担8项,2005年承担6项,2006年承担7项,2007年承担7项,2008年承担5项，2009年承担15项；从立项项目总数来看,2009年后总体呈增长趋势,这与国家高度重视科技投入有关。
六、学科交叉融合情况分析
作为农林高校计算机科学与技术学科，在研究方向设置上，除了注重计算机科学与技术学科主体地位外，也力求体现与农业技术和生物技术高度融合的学科特色。福建农林大学2007年在生物学一级博士点下设立了生物信息科学与技术博士点和硕士点。应用计算智能理论，处理有关序列分析，蛋白质结构分析和预测，蛋白质功能预测，蛋白质相互作用和进化模型等问题，并构建相关软件分析平台。南京林业大学的林木生物信息学，依托林木遗传与生物技术省部共建重点实验室，完成了针对重要木本植物杨树的全基因组测定工作，其先进的海量数据处理设备为生物信息学研究提供了基础保障。湖南农业大学设置了生物信息处理研究方向，依托“湖南省植物激素与生长发育重点实验室”，重点研究生物计算科学及生物信息的获取、加工与分析。利用计算机、数学模型等方法分析和处理生物学数据，开发数据处理的算法和工具，对于理解复杂生命现象、新物种分类、药物靶点设计等领域具有重要的理论和实践意义。南京农业大学利用计算机科学与技术学科的数据库、数据挖掘、知识发现等的算法与技术，解决生物数据处理中产生的各种问题。华南农业大学开展了生物信息和生物计算研究，包括蛋白质分子对接，动物疫苗与兽药的计算机辅助设计等。山东农业大学的生物信息智能处理研究，重点在于DNA序列分析及其基因表达信号处理。其他农林高校在许多研究方向上也都涉及生物信息技术。
七、学科发展方向的建议
通过分析14所农林高校计算机科学与技术学位点的资源配置,从中可以看出,经过十余年的发展,我国农林高校计算机科学与技术学科有了长足的发展，新的学科增长点建议考虑如下方面：
【关键词】网络脆弱性 研究现状 评估方法 定量 定性
随着信息技术的迅猛发展，已应用于人们生活和学习的各个方面。与此同时，计算机网络安全问题也出现先在人们的眼帘。计算机网络整体的安全情况，可以通过安全评估来充分反映其已经存在的漏洞、潜在的威胁、可能受到的攻击、整体系统的安全等级等一些问题。因此，计算机网络脆弱性评估方法已成为计算机领域的重点研究对象之一。
1 网络脆弱性评估研究的意义
计算机网络脆弱性评估是一个复杂的过程，在此过程中需要考虑的方面很多。恶意的主体（攻击者或者攻击程序）能够充分利用计算机网络脆弱性这一特性，然后对网络以及网络中的主机造成一些不小的损害，或者通过网络中已授权的手段和方式来进一步进行对资源的未授权访问。比如，现今那些网络入侵事件十分肆虐。
网络脆弱性评估的研究，首先可以够弥补现有安全防护措施的不足。现在计算机网络的防护性措施有很多，例如：防火墙、入侵防护系统和检测系统、病毒检测和查杀工具等等。然而，虽然这些安全措施在网络安全问题上起着不小的作用，但是同时也存在着局限性。这些措施通常是一种被动防护方式，釆取相应的检测作用通常是在安全事件发生的过程中或发生之后产生的。另外，这些安全措施对于未知攻击没有相应的有效检测手段，对于网络内部发起的那些攻击也缺乏有效的防护效果。然而网络的脆弱性评估，所进行的所有可能攻击事件和攻击路径的预测是在对网络安全状况和脆弱性信息的综合评判这一条件下进行的，是对网络安全状况在攻击事件发生前的主动预测。另外，网络脆弱性评估是针对整个网络的安全分析，它的防护作用是在安全事件的整个过程中进行补充，因此不存在网络界限的局限性。
另外，网络脆弱性评估是一种类似渗透测试的过程，为建立完备、有效的安全机制提供依据。由于管理员或者主机用户，在安全策略上存在着某些疏忽和欠缺，比如网络的不当连接和不合理的信任关系，都为网络安全埋下了隐患。而普通的防护措施根本难以发现这些漏洞。
2 网络脆弱性评估技术研究现状以及相关的问题
网络安全性是否，主要是网络其存在的脆弱性这一特点，导致了一系列的网络安全问题，这些隐患主要存在于网络协议、网络服务、主机操作系统等等。由于计算机网络资源管理分散，并且那些用户缺乏安全意识和一些有效的防护手段，所以各类软硬件产品和网络信息系统普遍存在脆弱性。网络脆弱性分析是一项非常复杂的工作，因为工作中你必须得考虑到其漏洞之间的联系、网络服务的动态性、网络主机之间的依赖性以及网络联接的复杂性。对此，网络脆弱性评估的研究是十分有价值的。
3 计算机网络脆弱性评估方法简析
目前，计算机网络脆弱性评估方法可以分为三种：定量的评估方法、定性的评估方法以及定性与定量相结合的综合评估方法。
3.1 定量的评估方法
该评估方法就是对脆弱性进行评估运用数量指标，表述评估的结果使用的是直观的数据，这样让研究者可以更清楚地看到结果。采用定量分析方法使研究结果更科学、严密和深刻。一个数据，有时候比一大堆那些文字更能够说明的问题。然而，有时候的量化通常会把复杂的问题变得过于简单化，一些风险因素也趁机出现了。
3.2 定性的评估方法
该方法主要是研究者，根据自身的知识、经验、历史教训以及当时的、政策走向及特殊变例等非量化资料，然后对系统得脆弱性状况做出判断的过程。这就要求评估者的自身业务能力，主观性很强，人起着主导的作用。这主要靠研究者的眼光和大脑，对调查对象加以深入了解后整理资料，然后进行分析做出调查结论，这样使得评估的结论更全面、更深刻，避免了一些像定量的评估方法所带来的风险因素。
3.3 定性与定量相结合的综合评估方法
评估过程是科学、准确的，如果将定性分析和定量分析两种方法简单的割裂开来，避免两种方法所带来的不良风险，在一些复杂的计算机网络脆弱性评估过程中，两者综合起来是最好的评估方法。
4 结语
计算机网络脆弱性和安全性，在计算机领域一直是一个值得关注问题，因此计算机网络脆弱性评估技术相当重要。计算机网络脆弱性评估技术，其实主要是在七方面进行考虑：基于规则的拓扑脆弱性分析、基于网络中心性的计算机网络脆弱性评估、基于模型的评估方法、基于贝叶斯网络的评估方法、基于脆弱点依赖图的脆弱性评估、运用层次分析法的网络脆弱性评估、基于入侵路径的网络安全性评估。
参考文献
[1]张茜.基于Petri网的网络脆弱性评估技术研究[D].哈尔滨工程大学，2010.
[2]蔡建强.基于博弈模型的网络脆弱性评估的研究[D].华北电力大学，2011.
[3]程叶霞.基于攻击图模型的网络安全评估技术的研究[D].上海交通大学，2012.
[4]王宁宁.计算机网络拓扑结构脆弱性的分析与评估技术研究[D].北京交通大学，2011.
作者简介
戴键强（1982-），男，江苏省丹阳人，计算机技术领域工程硕士在读，江苏省丹阳中等专业学校中学一级，主要研究方向为计算机技术领域网络方向等。
【关键词】大数据 计算机信息处理 技术研究
大数据广义上指的是无法在一定范围内进行常规捕捉和管理的数据，是需要新模式和新方案来进行信息收集的。而我国计算机技术的发展带来的结果是网络用户的迅速增长，因此产生的数据量也是非常庞大的。所以这也使得我国的计算机技术要进行全面革新来面对时刻增长的计算机数据，这也是大数据时代下的必然趋势。
1 “大数据”的具体内涵
1.1 基本含义
大数据从字面上理解为数据量大，换而言之就是目前的计算机技术无法将这些数据庞大的信息进行整合和分类，并进行传输。而现阶段对于大数据的具体范围还没有非常明确的定义。
1.2 大数据的优势
1.2.1 数据传输速度快
数据传输速度是大数据的第一大优势。随着网络在我国的普及，计算机用户数量增多必然导致数据的增多，因而用户的需求也会随之提升，所以这就需要对数据进行快速分析整理，并将结果进行传输。而大数据时代下，数据处理已经有了迅速的发展，信息传输速度不再受限于计算机技术。
1.2.2 信息多样化
信息多样化是大数据时代的又一显著特征。在计算机技术不发达的年代，传输信息主要通过文本或是网页的方式，这样的方式不仅效率低，且传输的信息内容单调，缺乏即时性。而大数据的出现很好地解决了这一问题，现如今多样化的数据传输媒介和丰富的格式也给计算机技术带来了质的变化。音频、视频、图像等传输手段更广泛运用于现阶段的信息技术之中，在未来也将继续运用。
2 大数据时代的变革
大数据时代是计算机技术发展的一项重要标志，也是该行业的历史性的进步，对广大用户都产生了重要的影响。现如今，无论是政府机关还是事业单位，亦或是个人，都是大数据时代下的用户，大数据也加深了各方之间的联系，使信息能够更广泛传播，资源共享更为便捷，这也给企业的发展起到了积极的促进作用。然而，在这一过程中仍然有一些我们应该注意到的问题，这些问题如果不能妥善解决，势必会制约大数据时代下计算机技术的发展。在笔者看来，这是一个机遇和挑战并存的过程，具体表现如下。
3 大数据技术的主要体现
3.1 预测分析技术
这项技术是一种对于数据的挖掘和解决方式，可以在数据中实现对于未来结果的计算。在现阶段，很多企业利用大数据来所信息进行收集，并进行模型优化，从而来提升企业的管理水平和业务水平。而用户也可以根据自身需要将这些功能进行选取式利用，从而为各个行业的工作提供便利。
3.2 数据处理技术
包含分布式存储技术好和可视化的数据技术。前者是指利用多台存储器会数据进行分类，是提高系统适用性和稳定性的有效途径。而后者可以对不同种类的数据源进行直观显示，从而将信息展示在用户面前，便于信息的实时分析和资源共享。
4 大数据时代下计算机技术的机遇
网络已经普及于我国的日常生活了工作之中，并在各个领域都发挥了重要的作用。大数据的显著特点就是信息量大，工作要求也更高。尽管在现阶段的计算机技术下处理这些信息仍然有很多需要优化和改进的地方，但是其未来的发展趋势还是非常令人满意的。以一般的公司为例，一个公司进行大数据的管理，可以有效提升每个部门的工作效率，并加强管理层和基层的交流，减少工作中产生的各种突发问题。另一方面，可以让各部门之前形成良好的工作配合，在人力、物力、财力上都做到节省成本，从而让企业能够在激烈的市场竞争中占据重要的地位。又例如在工厂中进行大数据的处理分析，能够有效地了解到市场动态，捕捉市场信息，从而了解到消费者的具体需求和喜好，能够针对性地生产出消费者需要的产品，对于工厂的发展会起到积极的促进作用。因此不难看出，大数据时代下，计算机技术的发展会有很多机遇，只要善于把握，必将能取得令人满意的结果。
5 大数据时代下计算机技术的挑战
5.1 对于存储技术的新要求
巨大的数据信息量必然给未来的存储技术提出了更高的要求，而用户的需求也会随之增加。为了保障用户的体验，就需要在信息处理能力上进行完善和优化。例如在硬件设备、网络宽带等方面就要进行更新，以应对大数据所带来的冲击。无疑这是一个工作量非常大的工程，也需要不断地学习和探索。
5.2 对于信息安全的新要求
信息安全是用户最为关心的问题。在近年来，我们时常看到用户的身份证、个人资料等信息被无故泄露，导致一系列问题的产生。这些信息安全问题产生的原因就是数据的分类和管理不到位。而未来的大数据时代，信息量将比现在有成倍甚至几十倍几百倍的增加，那么如何在这些巨量的信息中保障每个用户的个人信息安全，就成为了未来的一大挑战。网络黑客和各种不法分子也早已熟练运用计算机技术，因此也要求研究人员在未来要针对性地在信息保护方面做出技术上的改进，从而保证用户的信息安全，才能是计算机信息处理技术朝着更加稳定和正确的道路上发展前行。
6 结语
通过研究，可以看到大数据时代下，现阶段的计算机信息处理技术仍然有一些缺陷，在技术层面上需要进行变革和创新。但是随着我国经济水平的不断发展，信息技术也将随之得到提升，未来的云计算机网络必将发挥重要的作用，更加广泛地运用于人们的工作和生活之中。可以肯定的是，计算机信息处理技术是一个潜力巨大的项目，虽然面临着挑战，但是我们要对未来的研究具有信心，相信在未来我国的计算机信息处理技术必将处于世界领先水平。
参考文献
[1]耿冬旭.“大数据”时代背景下计算机信息处理技术分析[J].网络安全技术与应用，2014（01）：19+21.
[2]冯潇婧.“大数据”时代背景下计算机信息处理技术的分析[J].计算机光盘软件与应用，2014（05）：105+107.
[3]斯日古楞.大数据时代的计算机信息处理技术分析[J].电子技术与软件工程，2014（01）：203.
[4]吕敬全.“大数据”时代背景下计算机信息处理技术分析[J].信息与电脑（理论版），2013（06）：126-127.
作者简介
熊朝廷（1981-），男，四川省绵阳市人。现为四川九洲电器集团有限责任公司工程师。研究方向为电子信息。
关键词：计算机 C语言 应用特点
中图分类号：TP312 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
近年来，随着人们对计算机技术的深入了解和认识，对于技术的研究也朝着更深层次的方向发展。C语言作为计算机程序设计的一种基本语言，随着程序编程的发展而迅速发展，掌握C语言的应用特点不仅能够帮助我们更好地实现软件与硬件编写，还能够优化系统的性能。
1 C语言介绍
研究C语言特点的前提是了解什么是C语言，为后续探讨奠定基础。所谓C语言，是指一门通用计算机编程语言，它存在的重要目标在于向人们提供一种能够简单编译的编程语言，具有汇编和高级语言双重特性。C语言的发展最早可以追溯到上个世纪七十年代，由美国贝尔研究所推出，并在多次改善中最终得到了推广和应用。在实践中，C语言为工作系统的设计提供支持，且能够应用于程序编写过程中。现阶段，随着技术快速发展，C语言理论与实践体系得到了进一步发展，针对部分数据处理方面也有所突破，如在多维动画制作等领域中都得到了广泛应用。
2 C语言特点分析
2.1结构特点
（1）顺序方面。顺序结构是C语言的基础结构，在应用中，其运行原理是针对需要解决问题的顺序，采用C语言进行编写的一种较为简易的程序。由于程序编写按照固定的顺序，故在操作和执行过程中，也会按照既定的程序运行。就最为简单的输入――计算――输出程序来说，普遍采用的都是C语言，诸如此类的程序很多。虽然顺序结构十分简单，但却无法改变其是基础结构的重要地位，任何结构都是建立在此结构基础之上的。
（2）选择方面。相比较上一种结构，选择结构具有复杂性特点，结合相关条件对相对应的执行路径进行具体的选择，对此条件不同，那么其相对应的路径也会有所差别，具有明显的针对性。在具体操作和设计过程中，人员要坚持具体问题具体分析原则，对不同条件进行细致分析后，才能够做出合理安排和布局，最终达到程序设计目标[1]。总体来说，选择结构较适合逻辑性较强的程序设计当中。具体操作可以按照下列步骤进行：绘制流程图――设计分析――程序编写。采取这种方式能够最大限度上避免问题的遗漏。
（3）循环方面。在很多算法当中，需要对某段算法进行重复计算，直接增加了源程序书写的工作量。为了避免这一情况的产生，循环结构应运而生。作为一种最能够发挥C语言优势的结构，其直接优化了程序编写过程，使得程序编写变为更为简单。目前，常见的循环结构主要包括goto、while、do while及for四种，上述结构能够处理当前所有的语言程序编写问题，结构之间互相替换，有效降低了程序编写难度。
2.2操作特点
（1）灵活性。在实际操作时，C语言对于人员的要求较低，对此人员可以进行游刃有余的操作。据统计，C语言自身具备9种可控语言及32个关键词，且在程序编写时，人员可以随意操作和使用，且语言已经对大小写进行了细分，能够一目了然地观察到程序编写状况。相比较其他语言来说，C语言融合了高级与低级语言双重功能，不仅能够满足难度较大的程序编写，低级语言的实用性也同样具备。正因如此，使其能够在世界范围内的计算机程序编写工作中得到了广泛的应用和普及。
（2）普及性。自C语言推出之后，综合其运算范围来看，C语言运算符应用范围具有广泛性特点，具体来说包括三个方面，如针对转换符、括号符等，C语言同样将其视为运算符进行相应的处理，继而为人员呈现更加直观、具体的结果。简而言之，C语言运算类型具有丰富性特点，进而使其普及性得到了显著的提升。
（3）标准性。除了C语言的基本结构及控制语句外，其他输入操作都可以在标准函数库中进行。作为一项特色，函数在C语言中的作用与主程序在高级语言中的作用具有相似性。其余的函数则发挥了子程序的作用。因此就整体操作来说，无论是哪种程序，都是自函数开始，且当程序执行完指令后，主函数也会随之停止。
（4）操作性。相比较来看，C语言具备其他语言所缺少的指针，促使其在使用时，能够更加便利。通常来说，C语言能够在指针的支持下直接对硬件进行操作，显著提高了工作效率及质量。然而，事物两面性也决定了指针存在一定的缺陷，主要是当前技术发展水平下，缺乏对指针的有效保护，难免会受到外部因素产生的消极影响，进而引发安全隐患，所以在一定程度上削弱了指针具备的优势[2]。但是在C++中都对指针进行了优化，促使从C语言、C++始终是程序编写的首选。
（5）表达性。C语言具备丰富的数据结构等，直接赋予了它极强的表达能力。在访问硬件物理地址等过程中，它能够表现自己具备的很多优势。当前，它还可以编写系统软件及应用软件，具有通用性。另外，C语言能够实现对图形的处理，支持多种显示器与驱动器，能够处理大量数据信息，与大数据时展趋势相契合。
3结语
网络时代下，计算机将会在全社会得到普及。而C语言作为计算机内部软、硬件编程的重要基础，也会随之发展。综合本文对C语言应用特点的研究来看，其已经具备现有语言所缺少的优势。而针对C语言存在的诸多不足和问题，相关人员还需要不断的分析和研究，逐步完善自身，更好地适应研究需要，从而促进计算机技术在实践中的重要作用得到有效发挥。
参考文献
[1]钮靖.试论计算机原理中C语言的应用[J].电子技术与软件工程，2015，（24）：255.
[2]潘睿.计算机应用C语言的特点探讨[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C]，北京中外软信息技术研究院：2015：1.
摘 要：以高校的计算机教学与应用能力培养为切入点，基于导学制形式提出了一种全新的以学生为主体、以教师为主导、以梯队式开发应用项目作为实践平台的“教―学―应用”教学模式。此模式侧重学生的自主学习和全程参与，强调教师的启发式教学和实时性指导，重视计算机应用实践的有机渗透和教学活动的系统化开展。并基于教学模式与培养改革探索，进一步阐述了教与学互动、学与用互补的内在联系。
关键词：导学制; 教学模式; 实践教学; 计算机应用
基金项目：省高校教学改革研究项目(湘教通[2010]243) 、(湘教通[2011]315)；省教育厅青年项目(09B103)；国家自然科学青年基金(11004166)；国家“大学生创新性实验计划”项目(081053001)、(091053011)；国家第一类特色专业建设点：信息与计算科学(高教函[2007]31号)支持。
作者简介：袁健美，女，副教授，研究方向为并行计算、计算机应用；毛宇亮，男，副教授，研究方向为计算物理；文立平，男，教授，研究方向为计算数学；舒适，男，教授，学院院长，研究方向为计算数学。
全国高等院校的大多数专业开设了计算机课程，在各专业领域中普及计算机知识和应用，以培养大学生成为既掌握本专业知识，又能熟练应用计算机技术的复合型人才为目标[1]。目前此类计算机课程的教学仍以教师为中心的传统“集中授课”模式占多，这种教学模式的优点是利于教师发挥主导作用，便于组织课堂教学，缺点是学生在教学过程中属被动灌输地位，其主动性和积极性难以发挥。在计算机知识教学和计算机应用能力培养的过程中，学生的主体地位、教师的主导地位和应用的关键地位需要突出明确，从而引导学生从被动接受向主动求知转化[2]。我们基于导学制引入项目实施法，提出一种以学生为主体的“教―学―应用”新型教学模式。以本科课程教学体系为基础，在注重课堂知识教学外加强课外教学的延展和深入，通过组建梯队式的开发应用项目组作为学生实践应用和创新研究的平台，充分将教师的计算机教学与学生的应用能力培养相融合。在教学中教师以培养大学生科研创新素质为明确目标，以导师制形式分层次地深入教学流程中的各个环节，以项目实施作为教师与学生的导学、实践与应用(研究)的互补[3]。
1 “教―学―应用”教学模式构建
计算机课程具有很强的理论性，又有很强的实践性。计算机应用能力要求学生不仅要掌握好理论知识，而且还要把所学的知识应用到实践操作中去，并在操作实践中不断地发现问题、分析问题、解决问题。在调研了许多高校计算机专业和非计算机专业所开设的计算机课程实践教学体系之后，我们研究探索一种将传统教学与项目实践相结合的多元化启发式教学模式，如图1所示的“教―学―应用”教学模式。
在教学模式图中我们分别面向“教师”、“学生”和“应用”三种不同“角色”，给出至下而上的层次式分工和定位。明确了这三者在模式中的具体职责和任务，也给出了相应的技术研究方向和实践应用目标。基于各年级计算机课程的教学进度和学生个人的项目实践能力，通过教师指导下开展的应用项目实践，以选拔组队和分层提高的方法将四个年级学生编组成不同的学习和协作团队，从而形成了由低到高的三个阶段式阶梯培养模式。此教学模式图充分展示了教学互动、学用互补的相互作用，其逐层深入和循序渐进的方式也体现了教学过程中师资主导、学生自主、应用创新结合的教学思想。
图1 “教―学―应用”新型教学模式图
该教学模式的构建过程由基础和实践教学出发，逐渐形成教学模式，建立系统规划和教学理论，然后通过得出的理论再指导教学模式，进而在教学实践中再加以应用。教师主导扩展了自学与指导、目标与导控、问题与探究等教学方法，形成了上述基于教学实践的“以学生为中心，个性化自主学习为核心”教―学―应用新教学模式。
2 导学制教学模式中角色的地位和内在的联系
2.1 教师在新模式中的主导地位
教师在完成计算机大纲教学任务之余，开展计算机课外延伸教学活动，加强教学引导，实行导学制培养。将以往较传统的课堂讲授和上机实验方式，延拓到以兴趣小组的形式组建学生应用项目开发梯队，并提升为开展研究性、探索性、设计性和综合性的实践教学活动。以此以提高学生创新能力，让学生在项目开发制作过程中亲身体验实践的益处。
在“教―学―应用”新型教学模式的具体实施中，我们邀请具有多年教学和科研经验的高水平资深教师讲授计算机理论和应用项目的知识，进行学生作品的评测和指导；选择教学和开发经验丰富的“双师型”年青骨干教师对学生的应用项目开发训练作技术指导；选派管理教师和实验教师对学生项目组织管理和上机实践操作进行指导。教师在教学过程中处于“知”的地位，起着主导作用，在整体教学模式中，我们还参考和引入了当前企事业单位在项目开发流程和管理模式中的先进经验，给学生布置与目前市场应用接轨的实践课题和开发项目。
在此教学模式中，教师通过知识讲授、课题研讨、项目实践等过程来引导学生自主学习。在计算机知识讲授时侧重于使学生学会学习的方法，使之具有自我获取或更新知识的能力，确保有较高的教学质量与教学效率；在课题研讨和项目实践中注重启发学生先进的思考方式和训练学生应用现代计算机技术的创新能力，培养学生主动获取知识、综合应用知识、解决实际问题的能力，且注重专业教学和计算机技术的融合，使学生将所学的计算机知识进一步应用于其专业领域的应用和开发中。通过系统的教学活动使学生能够形成较为完备的计算机应用知识体系，并在具体实践中积累开发经验和从业经验。考虑到非计算机专业的计算机教育与计算机专业的教育不同，在实施教学活动时教师根据不同的教学对象采取不同的教学方法，旨在结合学生的专业特色与个人能力，掌握并强化实用技术，突出创新能力培养。在教学系统化开展过程中，不断提升教学质量和深入实践培养[4-5]。
2.2 学生在新模式中的主体地位
学生的主动学习意识培养和主体参与能力训练是教学活动的关键，在计算机课程教学之外我们以课外兴趣开发小组的培养形式，选拔学生组建应用项目开发梯队。采用灵活多样、不受时间、空间和地域限制的培养方式，设立了专门的兴趣组开放式学习课堂、项目实践机房、技术交流论坛和作品网站等。发挥教师知识讲授、综合实践的主导作用，运用现代的计算机网络和服务器环境，提供了以概念知识学习和实践技能训练相结合的(软硬件)技术平台等，激发学生旺盛的求知欲，形成对计算机知识的自觉关注和自我渴求，充分体现学生在教学活动中的主体地位，使之在所提供的项目开发平台和应用环境中随时进行主动学习和互动协作。
在“教―学―应用”新型教学模式中，我们采用了详细明确的技术分组与不同年级层次的选拔相结合来建立学生应用项目梯队，让学生既有各自的计算机知识方向和技术主攻领域，又有共同的技术实施目标和项目制作任务。通过项目实施流程和新技术要求来督促学生对知识技能的探索和积累，也增进彼此间技术探讨、经验交流和团队协作精神的培养。
根据高校计算机基础课程特点，计算机教育一般分为三个层次的教学体系：1)信息技术基础；2)大学计算机基础和程序设计；3)专业应用技术[6]。这三个层次之间有着相互联系、相互依存的关系，我们把其与大学四年的专业学习相结合，针对计算机应用能力培养进行分层次教学和分年级知识讲授，并组织不同程度技术训练。形成了以高年级学生进行应用项目开发、毕业设计为主，三年级、二年级的学生参加项目开发为辅，到低年级学生参与基础制作和技术学习――“梯队式实践”技术团队。在实施过程中学生能够实时与指导教师进行课题研讨和项目交互，能够与梯队组员一起共同学习钻研、互动交流、协作开发和经验共享，大大提高了学生与老师、学生与学生之间的互动交流，使教学过程更加科学化。
2.3 应用在新模式中的关键地位
学以致用是计算机应用学科的目标，应用实践教学环节的科学开展也是“教―学―应用”新型教学模式中的关键，所以必须系统地规划计算机知识的讲授体系，合理地安排实践训练计划和任务实施流程，并提供相应的实践环境和操作平台(开放式学习课堂、项目实践机房、技术交流论坛和作品网站等)，让学生在自主的学习和参与实践开发过程中有机地把计算机学科和技术应用结合起来。科学地引入趣味型、实用型和专业型的课题，藉此激发学生的学习兴趣和创作激情，提高解决实际问题和专业应用问题的能力[7]。
结合计算机教育的层次教学，我们从计算机基础、系统应用、网页制作和程序语言编写等训练出发，逐渐深入为基于WEB平台的动态网站制作、系统开发和专业软件应用，通过所涉及的语言、软件、网络、数据库和服务器等知识面来系统培养学生的计算机应用能力。学生所组成的“梯队式实践”技术团队以教师所布置的实践应用项目和专业应用课题为中心，梯队中每组成员先分别运用各自领域的知识和技术来进行项目课题实践，然后在开发互嵌、交互任务时再运用共同的网络和服务器平台进行协作开发，教师对梯队课题实践实时地进行指导和管理，通过多层次的应用开发直至形成完整的“学生应用作品”。譬如在技术论坛上，学生汇报制作进展、探讨应用技术；教师在线师生互动、回答疑问等；又如在团队网站上学生在线递交开发报告、开发的应用作品；教师管理调控开发流程、在线评测学生作品等。
上述教学活动改进了以往单一的讲与学模式，实现了师生的教与学的并重，并充分利用所提供的实践平台和操作环境，将理论教学与实践应用充分融合，实现了学习与应用的互促互补。教师的指导、学生的应用实践，使“教―学―应用”模式产生聚集效应。特别是在全程中动态的、有机渗透的实践教学环节，使得整个教学系统有着较好的规律性和较强的延展性。学生在教师指导下组队参与实践项目的应用活动，培养了学生的计算机应用能力，增强了当代大学生实践动手能力和团结协作能力，最终提了高学生的综合素质。
3 结语
“教―学―应用”模式探索和实践旨在分析教学活动中诸因素的相互作用、相互联系和相互影响，挖掘教与学、学与用的内在联系，结合理论教育和应用实践，促进师、生间有机互动，协调学、用间科学互补。以提升人才培养质量和复合型应用人才为目标，拓展教师的知识教育和实践教育能力，整合多元化教学资源和构建层次式教学环节，培养学生的创新能力、探索能力与应用能力。高校实践教育能力建设是培养创新型高素质人才的坚实支撑，此教学模式将课堂教育教学与应用能力培养有机结合，不仅适用于高校的计算机教学开展，也可拓展应用于其它课程体系的教育教学。
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Computer Practice Teaching Based on Project Implementation Method
YUAN Jianmei1, MAO Yuliang2, WEN Liping1, SHU Shi1
(1. School of Mathematics and Computational Science, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2. Faculty of Material, Optoelectronics and Physics, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China)
关键词：计算机专业；专业建设；师资队伍；科研平台
中图分类号：G642
1 计算机专业毕业生的就业形势和人才需求分析
自上世纪五十年代开始招生以来，我国的计算机专业经历了一个高速发展的过程。近十年来，计算机专业的招生数量始终占据着各高校理工类专业之最。由于就业状况良好、工资薪酬高，各学校的计算机专业受到考生与家长的关注，吸引了大批高分学生。然而，最近几年就业市场上呈现出一种看似“矛盾”的现象，即一方面，大量的计算机专业毕业生难以在就业市场上找到合适的岗位，另一方面，IT企业对计算机人才的需求仍旧旺盛，而且经常抱怨难以招聘到急需的人才。
其实，与其他专业想比，计算机专业有着许多难以比拟的优势，诸如计算机专业的培养过程有利于增强学生的逻辑思维能力和动手能力，计算机技术人才容易转入其它行业等。另一方面，信息产业仍然属于朝阳产业。因为，我国的软件行业刚刚进入成熟期，市场潜力巨大。伴随着计算机技术的迅速发展，当今社会已经从最初的信息时代过渡到后PC时代。目前，我国已经将集成电路、软件、信息安全等技术领域的发展提高到战略高度。同时，新的应用与技术的需求催生了新的研究热点，诸如物联网、移动互联网、云计算等，而这必然导致社会对从事这些技术岗位的专业人才的新增需求。此外，计算机学科是一门基础性学科，它在信息技术领域占据着核心地位。从总的趋势来看，社会对该专业人才的需求始终呈增长趋势。
2 我校的特点与现状分析
我校属于近年来由专科层次学校升格而成的新建地方本科院校，相对于“老牌”的本科院校，在办学经费、仪器设备、师资力量、教学科研水平、本科办学经验等方面存在着明显的差距。但是也应该看到，我校作为新建地方本科院校的优势：（1）与地方政府和企业的关系较为紧密，从而有利于争取地方政府的政策、资金和企业横向项目支持。（2）尽管财力有限，但是可以集中有限的资金重点扶持少数的校级特色专业。
3 计算机专业建设的实施方案
3.1 我校加强计算机专业建设的意义
我校是专业横跨经济学、法学、文学、工学、管理学等多个学科门类的综合性普通本科院校，但是各个学科的发展并不平衡。加强计算机专业建设可以促进我校工学类专业的发展，优化现有的学科专业结构，并且为今后设置电子信息工程、物联网工程等工学类专业打下基础。山东省一直将信息产业列入重点发展对象，且拥有浪潮、中创等一大批优秀IT企业。目前，山东省对计算机专业人才的需求很大。我校加强计算机专业建设，培养技术型、应用性人才，既可以缓解省内软件人才缺乏的局面，充分发挥我校为地方社会与经济发展服务的作用，又可以为今后“集中优势研究方向，建设地区性技术研发中心”的专业发展目标奠定基础。
3.2 我校加强计算机专业建设的可行性分析
经过多年办学经验的积累和办学条件的逐步改善，我校计算机专业教师团队初见规模，具备了承担计算机科学与技术本科专业教学的实力，这表现在：（1）办学基础。我校于1998年获准开设计算机应用技术专业，至今已经有十几年的办学历史，积累了丰富的办学经验。2003年，开始招收计算机应用技术成人本科专业，并且在2009年荣获省级成人教育特色专业。2010年，我校信息管理与信息系统本科专业开始招生。（2）师资力量。我校信息工程学院现有专任教师53人，其中教授占9.5%，副教授占22.6%，40岁以下教师占总人数的70%。教师队伍学历水平较高，具有博士学位的教师5人，具有硕士学位的教师29人，硕士学位以上的教师占教师总数的64%。（3）科研水平。目前，已经形成了以“信息安全与密码学”、“工业控制技术应用”、“人工智能与机器学习”为主的重点发展方向，在相关领域取得了一批具有特色的成果，且部分成果达到国内学术前沿水平。2011年，经山东省教育厅批准建立山东省“十二五”高等学校科研创新平台――山东省高校信息安全与智能控制实验室。该实验室目前配置了高性能服务器集群、互联网环境指纹身份认证研发平台、工业自动化通信设备及过程控制平台、低温等离子控制与应用平台等研发设备。“十一五”期间，共承担纵向科研课题12项，其中山东省教育厅科研计划课题4项，山东青年政治学院重点课题8项。此外，还承接了横向校企合作课题多项。获山东高校优秀科研成果奖一等奖1项、三等奖1项，申请实用新型专利2项。在《计算机研究与发展》、《电子学报》、《通信学报》、《天津大学学报》、《电子测量与仪器学报》等国内重要期刊上发表学术论文十余篇。目前，实验室承担的主要课题有：“电阻壁模式不稳定性的数值模拟研究”、“互联网应用的隐私保护密码技术研究”、“涂装厂房空调加热器自适应控制算法与厂房内压力控制方法研究”、“多生物特征识别中的关键问题研究”等。
关键词：3S技术集成；精准农业；应用；研究进展
一、前言
“3S”技术是以遥感技术（RS）、地理信息系统（GlS）、全球定位系统（GPS）为基础,将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域（如网络技术、通讯技术等）有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。
在信息社会，精准农业代表着农业发展的方向，精准农业的诞生和发展受到3S单项技术的推动，目前国内外关于精准农业的研究，主要内容仍然集中在3S技术利用上。
近年来，随着电子计算机技术、无线电通讯技术、空间技术及地球科学的迅猛发展，3S技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，并且在农业生命科学、交通网络、环境监测、资源调查、区域管理、城市规划等诸多领域里得到了迅速广泛的应用。3S技术的集成为精准农业的发展提供了科学而适用的技术方法和手段，它不仅可为精准农业工作提供及时、可靠的基础信息，而且还可对所获取的信息进行综合分析、处理，其应用前
景非常广阔。
二、3S技术及其集成
（一）遥感技术（RS）
遥感（Remote Sensing，RS）是指从远距离高空以及外层空间的各种平台上利用可见光、红外光、微波等电磁波探测仪器，通过摄影、扫描及信息感应、传输、处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系的现代科学技术。现代遥感技术将向集多种传感器、多级分辨率、多光谱段和多时相为一体的方向发展，并将与GPS、INS、CCD等技术结合，从而以更快的速度、更高的精度和更大的信息量来获取对地观测数据。
（二）全球定位系统（GPS）
全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是美军自70年代初期开始研制的新一代卫星导航和定位系统。
其基本工作原理是通过GPS接收机接收GPS卫星发射的导航电文，获得必要的导航信息及观测量，再经数据处理，从而完成导航和定位工作。目前，GPS可满足高精度实时数据采集的精度要求。
（三）地理信息系统（GIS）
地理信息系统（Geographic Information System,GIS）是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。GIS有两个显著特征：一是它不仅可以像传统的数据库管理系统（DBMS）那样管理数字和文字信息（属性信息），而且可以管理空间信息（图形信息）；二是它可以利用各种空间分析的方法，对多种不同的信息进行综合分析，寻求空间实体间的相互关系，分析和处理在一定区域内分布的现象和过程。
目前，GIS正向多功能、高精度、现势性强的时态GIS（TemporalGIS，TGIS）方向发展。
（四）RS、GPS、GIS技术集成
GPS提供适时而准确的定位信息，对于空间数据的确定有特殊的意义；RS技术利用某些仪器设备在不与被研究对象直接接触的情况下收集数据，通过处理分析最后提取和应用有关对象信息，是一种高效的信息采集手段，具有极高的空间、时间分辨率；GIS是利用现代计算机图形和数据库技术来输入、存储、编辑、查询、分析、决策和输出空间图形及属性数据的计算机系统，即RS发现变化、GPS测量变化区域、GIS统一管理数据，形成“一个大脑，两只眼睛”的框架。
以GIS为核心的3S技术集成，构成了对空间数据适时进行采集、更新、处理、分析及为各种实际应用提供科学决策的强大技术体系。
三、精准农业及其产生背景和国内外发展现状
（一）精准农业的概念
“精准农业”也被称为因地制宜农业（Site Specific Farming）、处方农业（Prescription Farming）。精准农业的含义是按照田间每一操作单元的环境条件和作物产量的时空间差异性（Temporal and Spatial Variability），精细准确地调整各种农艺措施，最大限度地优化各种投入（水、肥、种子、农药等）的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源。
精准农业要求实时获取地块中每个小区（每1m2到每10Om2）土壤、水、农作物、光、热等信息，诊断作物长势和产量在空间上差异的原因，并按每一个小区做出决策，精确地在每一个小区进行施肥、灌溉、杀虫、除草、播种、耕作、收获等。
精准农业要求实现三个精确：一是定位的精确，精确确定灌溉、施肥、杀虫等的地点；二是定量的精确，精确确定水、肥、药、种子等的施用量：三是定时的精确，精确确定各种农艺措施实施的时间。
（二）精准农业的产生背景和国内外发展现状
1、产生背景。传统农业把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理，采用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施。传统农业一直忽视作物和资源环境的时空差异性，实行大田均匀施肥、均匀灌溉、均匀喷药等统一的农艺措施。为了从根本上解决传统农业存在的问题，随着信息技术、人工智能化技术、计算机网络技术和自动化技术的发展和应用普及，美国农业工作者于20世纪90年代初倡导并实施了精准农业。
2、国内外发展现状。精准农业目前在发达国家发展十分迅速，美国国家研究委员会1997年已建议将PA的研究与发展纳入国家发展战略。日本政府专门启动了“2l世纪农业机械开发课题”，也将PA的相关技术研究列入计划。我国精准农业的研究和应用尚处在起步阶段，但已引起各方面的重视。2O02年国家科技部批准在北京农业科学院成立了“国家农业信息化工程技术研究中心”，中国农业大学成立了“精确农业研究中心”。“十五”期间，现代农业信息技术与精准农业列入了国家高技术研究计划（“863”计划）。
四、3S技术集成与精准农业
精准农业是基于作物和资源环境的时空差异性，以最小投入、最大收益和最小环境危害为目标，以管理信息系统（MIS）、计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以3S技术为核心，以宽带网络为纽带，运用海量农业信息对农业生产实行处方作业的一种全新农业发展模式。
（一）作为精准农业的核心技术的GIS在精准农业中的具体应用表现
1、对GPS和传感器采集的各种离散性空间数据进行空间差值运算，形成田间状态图，如土壤养分分布图、土壤水分分布图、作物产量分布图等。
2、对点、线、面不同类型的空间数据进行复合叠置，为决策者提供数字化和可视化分析依据。例如，不同作物由于其不同的生物特性对土壤类型、土壤养分、耕作层深度、水分条件、光热条件、有效积温等均有不同的要求，在进行作物种植规划和布局时，只需将上述各专题图层利用GIS的叠加功能，就可以快速、准确地确定出各种作物的最佳生物布局，如果再将市场、运输等社会经济条件专题图与最佳生物布局图叠加，就可进一步规划出作物的最佳经济布局。
3、利用GIS的缓冲区分析功能，能直观地显示分析灌排系统的控制范围、水肥的有效渗透区域、病虫害的扩散范围以及周围环境对作物生长的影响范围等。
4、利用GIS的路径分析功能，能够快捷地确定出农道、水系、机井等各种农业基础设施的最佳空间布局和机械喷施农药、化肥以及收获作物的最佳作业路线。
5、与专家系统和决策支持系统相结合，生成作物不同生育阶段生长状况“诊断图”（Diagnosis Maps）和播种、施肥、除草、中耕、灌溉、收获等管理措施的“实施计划”（Action Plan）。
6、利用GIS的数字高程模型（DEM），计算作业区的面积、周长、坡度、坡向、通视性等空间属性数值。
（二）精准农业的关键技术需要GPS
精准农业的关键技术之一是实时动态地确定作业对象和作业机械的空间位置，并将此信息转变为地理信息系统能够贮存、管理和分析的数据格式，这就需要采用GPS。
GPS在精准农业中的主要作用有：精确定位水、肥、土等作物生长环境的空间分布；精确定位作物长势和病、虫、草害的空间分布；精确绘制作物产量分布图；自动导航田间作业机械，实现变量施肥、灌溉、喷药等作业。为实现上述功能，需要将GPS接收机和田间变量信息采集仪器、传感器以及农业机械有机的结合起来。安装有GPS接收机的农田机械及田间变量信息采集仪器，除能够不问断地获取土壤含水量、土壤养分、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害以及苗情等属性信息，与此同时还同步记录了与这些变量相伴而生的空间位置信息，从而为进一步生成GIS图层和专家决策提供了基础数据。
（三）卫星遥感是精准农业农田信息采集的主要数据源
卫星遥感具有覆盖面大、周期性强、波谱范围广、空间分辨率高等优点，是精准农业农田信息采集的主要数据源。
遥感技术在精准农业中的作用主要表现在以下几个方面：
1、农作物长势监测和产量估算。作物在生长发育的不同阶段，其内部成分、结构和外部形态特征等都会存在一系列的变化。叶面积指数（LAI）是综合反映作物长势的个体特征与群体特征的综合指数。遥感具有周期性获取目标电磁波谱的特点，因此通过建立遥感植被指数（VI）和叶面积指数（LAI）的数学模型，就能够监测作物长势和估测作物产量。
2、土壤水分含量和分布监测。在植被条件和非植被条件下，热红外波段都对水分反映非常敏感，所以利用热红外波段遥感监测土壤和植被水分十分有效。
3、作物水分亏缺监测。干旱时，作物供水不足，一方面作物的生长受到影响，植被指数降低，另一方面由于缺水，没有足够的水分供给植物蒸腾蒸发，迫使叶片关闭部分气孔，导致植物冠层温度升高，因此通过遥感植被指数和作物冠层间数学模型的建立，能够监测作物水分的亏缺。
4、作物养分监测。作物养分供给的盈亏对叶片叶绿素含量有明显的影响，通过遥感植被指数与不同营养素（N、P、K、Ca、Mg等）数学模型的建立，能估测作物营养素供给状态。研究表明，遥感监测作物氮素营养水平的精度比监测其他营养素的精度高。
5、农作物病虫害监测。应用遥感手段能够探测病虫害对作物生长的影响，跟踪其发生演变状况，分析估算灾情损失，同时还能监测虫源的分布和活动习性。
（四）3S技术集成优势
GPS的优势是精确定位，GIS的优势是管理与分析，RS的优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地表的分布信息，它们可以做到优势互补，促进精准农业的发展。如GPS和GIS结合提供了科学种田需要的定位和定量进行田间操作与田间管理的技术手段。RS与GIS结合提供了多种数据源，为建立农田基础数据库奠定了基础。
五、结论
3S技术集成为精准农业的发展提供了科学适用的技术方法和手段，其应用前景非常广阔。与此同时，3S技术集成在精准农业应用中也存在许多亟待解决的问题，需要通过深入开展遥感机理和农业遥感图像解译机理研究、进一步提高农田作业定位精度、加强农田基础数据库自动更新研究、更加重视新型农田机械与3S技术集成的整合等方法与途径来解决。
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【关键词】计算机通信 网络安全 防护策略
近年来，计算机技术与通信网络技术得到了飞速发展，这不仅为人们生活工作带来了极大的便利，同时也使得计算机通信网络在使用中面临着较多的安全问题。据此，笔者针对计算机网络通信安全所做出的防护方法分析，也便具有了十分重要的现实意义。
1 计算机通信网络安全的发展现状
关于计算机网络通信指的是在将计算机视为网络通行的信源或者终端，然后通过网络实现数据之间的传输与交换，并确保资源信息共享等一系列任务能够得到实现。计算机网络通信通过短时间的快速发展，现已深入到人们的日常生活中，但是随之而来的通信安全的防护要求也给人们带来不少难题。通信网络能够向计算机提供关于信息的收集获取、传输、利用、处理，通过网络环境的共享，计算机用户间能够实现快速的信息传递与共享，这种效率的提升也使得信息之间的传送更为高效、便捷。但是网络环境中关于数据存储、传输与处理等各个不同环节中对于信息安全的把握难度也逐渐升级。
而计算机网络通信的安全防护主要是需要根据计算机网络的特性，并透过一些防护性安全措施与技术的利用，从而达到对网络中的操作系统、数据内容、硬件设备、应用软件进行保护的内容。其主要防范的几个方面包含了防止数据遭受到泄漏、遗失、破坏、篡改，避免网络运行遭到阻止，防范非权限用户进行服务窃取以及保障用户识别、数据传输、设备运行安全等不同任务。有关计算机网络通信的研究在国外起步较早，所以研究的理论基础较为全面，积累面也较广。在当前背景下，国外的研究主要涉及了运行速度的提升、其他理论的论证以及研究新的密码体制等，例如DNA密码、量子密码、混沌理论等内容。在我国当下的研究现状中，在网络信息的安全研究上主要实现由通信保密与数据保密阶段转向安全探索的新阶段。目前，我国已经成功的研发了相关的安全路由器、防火墙设置以及其他扫描病毒情况与安全网关等多项成果。
2 计算机网络通信安全的具体防护策略
计算机在运行过程中也容易由于以下几方面的特点而造成风险漏洞。
2.1 网络的广泛连接
这种巨大的开放性使得网络系统的覆盖面也十分广，密布的网络布线不仅使得数据信息在传输过程中面临着高风险，同时要实现对于整个网络的保密也是较为困难的。
2.2 网络病毒也成为破坏计算机系统的一大“杀手”
计算机一旦遭受到病毒，这些病毒随即能够通过自我复制迅速扩大影响。不仅能够使得计算机的功能遭受到破坏，对于性质恶劣的病毒还能进行程序代码或程序指令的传输，从而扩大损失，计算机网络的覆盖面愈发全面这种病毒的传播往往也更加能够“大行其道”。
2.3 计算机系统的漏洞问题
而要做好计算机网络通信的安全防护，简要概括起来应当从以下方面予以把握。
2.1 提高计算机系统自身的性能水平
计算机网络通信中一些安全问题，通常是由于计算机自身的性能不足所导致的。计算机的漏洞主要有两个方面的内容：
（1）包含了其设计之初由于未能考虑的尽善尽美，从而导致计算机在运行过程中或由于通信协议或因下载软件的应用，从而诱发黑客利用漏洞进行攻击。
（2）指在计算机在长期使用的过程中由于使用者缺乏定时的清理、更新，从而造成一些程序漏洞，黑客便利用这一破绽，从而对后门程序展开设置进而完成破解。
要做到性能的提升，也需要从两个方面着手：
（1）研发人员在设计之初便需要考虑到实际需要与安全要求的相互统一，最大限度提升安全等级。
（2）计算机用户在操作时也要提高安全防范的意识，时常做好必要安全防护措施利用杀毒软件进行查找清理，从而防止黑客的肆意侵入。
2.2 制定出详细可行的网络信息安全防护制度
安全防护不仅需要用户意识的提高，同时也需要制度化的规范作为保障。这里的网络安全维护主要应当囊括法律政策、发展与安全管理三个方面进行掌控。要制定出的策略也应当涵盖以下几个方面：
2.2.1 在计算机用户的使用过程中能够完成对于控制机制的身份识别任务
要让用户能够通过密码或是口令来顺利进入到权限等级之中，从而顺利完成对于网络地址的安全访问。这一层身份鉴别的效用主要在于能够过滤无权限用户的使用或网络黑客的恶意攻击。当出现不符合身份特征的人员操作计算机时，此时计算机便会出现连接终止或者是所访问的地址被有效屏蔽，从而不仅实现了让网络系统更加具有可用性，同时也达到提升安全效果的目的。
2.2.2 通过授权与加密机制的使用，为网络安全树立起双重“屏障”
授权机制主要是指通过访问证书的发放与内容审核机制的结合才能让用户顺利搜寻到网络资源，加密机制则是通过增加信息的隐私性从而保障数据信息不能被任意窃取。
3 结束语
要使得广泛普及的计算机在网络通信使用的过程中能够规避各种风险，从而完成安全、稳定的网络通信，加强其安全防护策略研究则有着极大的必要性。因而，只有通过不断加强对于网络通信安全的注意，做好相关技术研究，并将探索得出的有效方法积极投入到防范实践中，才能使得我国的网络通信以及计算机使用能够获得更好的发展。并且通过对计算机安全事故的预防，保障良好的上网环境，进而也能够促使我国的现代网络通信能够不断进步。
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作者简介
田文利（1980-），女，陕西省宝鸡市人。硕士学位。现为陕西财经职业技术学院讲师。主要研究方向为计算机网络技术及应用。
关键词：计算机网络；课程建设；实例教学
在社会信息化浪潮推动下信息管理与信息系统专业发展迅速，信管专业的课程建设也引起了各高校的重视。计算机网络是信息系统开发和部署的基础平台，计算机网络课程是信管专业的核心课程之一。本文对计算机网络的课程建设进行分析和探讨，提出几点思考与探索。
1 教学目标定位分析
信管专业是一门跨经济管理和计算机科学技术的综合性学科，由于不同高校信管专业有不同的学科背景，使得该专业涉及的领域较为宽泛。其研究的范畴主要包括[1]：信息系统的开发方法和过程管理、信息系统的管理和维护、利用信息技术支持组织业务功能和研究信息系统对组织的影响和价值。对于信管专业的不同背景与研究范畴其课程教学目标也应是不同的。
这里以信息系统的设计开发、管理和维护为研究范畴的信管专业计算机网络课程为例分析课程教学目标定位。吴功宜教授指出，计算机网络课程教学发展趋势可从教学要求、能力要求和课程结构上来分析，如图1所示。
网络技术和相关学科结合产生网络工程专业和物联网工程专业，其基础还是计算机网络。信管专业的课程都是围绕“信息系统的开发与管理”这个目标进行设置，信管专业计算机课程在教学要求上应该和计算机与软件工程专业在同一层次；落实到计算机网络课程体系上，我们开设了计算机网络、网络管理与控制和网络安全课程。而信管专业区别于计算机专业，计算机是信息管理和信息系统开发运用的工具。计算机网络是信息系统开发和部署的平台，但信管专业从能力上不要求达到网络设备的软硬件开发水平。所以信管专业计算机网络课程教学目标从能力上要求掌握计算机网络基本原理，拥有初步规划组网的能力，为后续的网络管理和网络安全课程打下扎实的基础。
基金项目：上海市信息管理与信息系统教育高地建设项目(B-8515-10-0001)；上海海洋大学重点建设课程项目(A-2600-10-0058)。
作者简介：王甘霖，男，讲师，研究方向为计算机网络，遥感技术与应用；袁红春，男，教授，研究方向为智能信息处理；张明华，女，讲师，研究方向为智能决策支持系统，海洋信息，移动计算。
2 课程教学引入实例教学法
计算机网络是计算机技术和通信技术的交叉学科，计算机网络课程的教材内容一般都以分层的网络体系结构及其协议来介绍，涉及大量抽象的概念与理论。现在的课堂教学方法大多以讲授PPT课件为主，并辅以多媒体动画或视频演示帮助学生学习。我们注意到计算机网络课程具有概念与理论抽象而实践性强的特点，计算机网络课程不应单纯分为理论课部分和实验课部分，而应把理论和实践相结合带到课堂上。在课堂教学过程中合理运用实例教学的方法，以有效地提高对理论知识的理解与学习。
下面以传输层TCP协议的连接和释放为例介绍这种方法。我们设计一个虚拟网络平台用来在课堂上进行实例教学。这个平台采用VMware软件虚拟了两台操作系统分别为Windows server 2003和Windows XP的计算机pc1和pc2，这样组成一个只有两台计算机的最小网络。它可在单机上运行以用于分析网络体系结构和基础的网络协议与服务，如ARP、TCP、UDP、HTTP、FTP和DNS等。
准备一个简单的面向连接的socket通讯程序，其功能是客户端向服务器端发送消息“Hello!”，服务器端回复消息“Nice to see you!”。服务器端和客户端程序分别在虚拟机pc2和虚拟机pc1上分别运行。在运行过程中启动pc2上的Wireshark软件进行抓包分析。如图2和图3所示。
图2 简单通信程序实例演示
图3 Wireshark协议分析TCP的连接与释放
在图3中，通过Wireshark捕获数据包，教师带领学生分析此次通信过程。分组1～3是TCP的三步握手过程，pc1与pc2建立了TCP连接；分组4～5为数据传递过程；分组6～9为TCP的4次握手连接释放的过程。教师在分析过程同步在黑板上画出此次TCP连接与释放的示意图。这个教学过程比教材上的图片展示和多媒体课件的动画演示更为生动和真实，在操作过程中以此为载体教师可以很好地与学生互动，学生也有一定的时间思考，下课后学生在复习时可重复此实例以继续研究，教和学的效果有明显提高。
3 网络新技术的学习引导
计算机网络技术的发展迅速，不断出现新的概念和技术，这样就产生了计算机网络教材跟不上新技术发展的矛盾。例如无线网络技术，现在国内2.5G、3G和4G网络并存，再加上无线局域网，现在正是无线网络发展的“春秋战国”时期。而传感器网络与物联网[2]技术的规模应用也正蓄势待发。这些新技术在计算机网络课程教材中都是一带而过或未提起，实际上这里孕育着网络技术的未来和机会。信管专业的学生应该对新的技术和信息敏感，教师可补充相关知识，介绍自己和学院相关的科研课题，然后让学生收集相关资料，撰写小论文或读书报告，作为期末考核成绩的5%～10%。这样可培养学生对计算机网络技术知识的收集、整理和学习的能力并可能进一步地创造知识。
4 实验教学建设
计算机网络课程的实验内容安排要结合计算机网络课程群的实验来统一考虑。计算机网络课程为必修课，网络管理与控制、网络安全课程为选修课。依近年来学生选课情况来看，学完计算机网络课程后有80%～90%的同学又选学了网络管理与控制，说明学生对网络理论和应用很感兴趣，而还有少部分同学选网络安全课程，他们已经考虑将网络管理方向作为自己的专业方向。依据这样的分析，我们把16课时的计算机网络实验内容设定为：
实验一 网络基本配置与网络命令；
实验二 网络报文捕获与网络协议分析；
实验三 交换机基本配置；
实验四 路由器基本配置；
实验五 VLAN基础配置；
实验六 路由协议配置；
实验七 WLAN连接及配置；
实验八 综合网络设计。
而把网络服务配置、网络操作系统管理和较复杂的交换机、路由器的配置放到网络管理与控制课程中，把较复杂的网络协议分析和网络安全防范内容放到网络安全课程的实验内容中。这样，计算机网络课程的实验教学内容与课程群中的其他课程的实验内容不会过于重复或完全割裂。同时，以此为内容编写适合于信管专业的计算机网络实验指导书，规范实验内容和环节，更好地指导学生实验。
在计算机网络课程实验的执行上，还存在一个困扰着大多数普通高校计算机网络专业实践教学的问题，就是实验环境。由于网络技术发展迅速，网络设备更新比较快，再加上网络设备价格不便宜，一般的学校难以配备完全满足学生实验需要的网络硬件设备。当多人一组进行实验时，每个学生的平均实际操作时间比较少，从而影响他们的学习效果和学习积极性。遇到这种情况时可利用现有的网络模拟仿真软件Dynamips、Boson NetSim等软件，先让学生在装在PC机上的虚拟平台上练习网络设备的配置，在熟练掌握配置方法后，再在实际网络设备上进行实验。利用虚拟平台学生有充分的时间独立地反复练习以掌握实验配置方法。而通过在实际设备上做实验，可帮助学生掌握如何配置和管理真实的网络。这样采用虚实相结合的办法可较好地解决这个问题。
5 结语
计算机网络课程作为信管专业的核心课程之一，其课程定位与教学方法应有别于计算机专业。面对着计算机学科和管理学科交叉的专业特点，从教学要求、能力要求和课程结构上分析了信管专业计算机网络课程教学目标定位，在课程教学过程中引入实例教学法，取得了较好的教学效果。但是当今计算机网络技术与应用的发展迅速，知识更新快，计算机网络课程的教学内容与方法都面临着不断调整更新的需求和挑战，计算机网络课程建设将是一个长期的、动态的过程。
参考文献：
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[2] 孙其博,刘杰,黎,等. 物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.
Construction of Computer Network for the Specialty of Information Management and Information System
WANG Ganlin, YUAN Hongchun, ZHANG Minghua
(College of Information Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
摘要:在随着以计算机技术、网络通讯技术为代表的信息时代的到来,社会对人才的需求越来越趋于多样性、综合性、适应性和可持续发展性,教育技术也面临着更高的挑战。教育技术学专业在其蓬勃发展的同时,也存在着一些问题为了促进社会发展教育技术也要有改善。
关键词:教育技术;现状及问题;如何改善
教育技术是在系统科学方法论指导下,运用现代教育科学理论和先进的技术手段与方法,对教育、教学中存在的问题进行分析,提出解决问题的策略和方法,进行实施并给予评价和修改,以实现教育、教学的最优化,促进学习者的更良好发展,实质上就是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程研究。
教育技术属于交叉学科,是连接教育、心理、信息技术等学科的桥梁。教育信息化的顺利实施需要有硬件的保证和软件的支持。合理的选择媒体,优化配置资源,促进教学效果的优化,开发适于教学的高质量的教学软件,都为教育技术学专业人才提供了广阔的就业市场和施展才华的空间。
一、教育技术学专业存在的问题
(一)硬件设施跟不上
教育技术作为交叉学科首先体现在技术的支持,特别是信息技术的支持。如果设施跟不上,理论与实践就不能相结合,也就称不上是完整的教育技术。
(二)专业定位不明确
在市场经济的社会背景下,社会需要具有综合素质的复合型人才,人们的择业观念也发生了很大的变化,就业岗位已经不再是摔不碎的“铁饭碗”了,而更多是采用“双向选择,自主择业”的分配方式。教育技术学专业宽泛的目标定位,并不是要求面面俱到,理论水平与技术能力是应该有所侧重的。因此,要使专业的发展充满生机和活力,必须明确自己的发展方向。
(三)课程设置滞后于社会需求
社会需要是确定培养目标的一个重要依据。由于社会的不断进步,学科的不断发展,为了满足社会对人才的需求以及学科自身发展的要求,教育技术学专业的培养目标、发展方向、课程设置、教学方法等都应该处于动态的调整当中,适时地调整专业要求和设置,促进本专业的发展。但是我们看到,部分院校在培养目标和课程设置上一直沿袭着原有内容和模式,即使有所调整,也只是增加或删减了一些课程并没有什么实质性的变化。如果我们的指导思想不作相应的调整,课程设置、课程内容的选择、教学方法等方面仍然墨守成规,那么终有一天会成为被时代所抛弃的包袱。
(四)理论与实践脱节,缺少实践环节
教育技术学专业作为联结教学理论和教学实践的交叉性学科,在教学计划、课程设置中理所当然地多安排与实践相关的环节。但是目前的教育技术学专业所安排的实践环节并不多见,只是安排了一些与其他理科专业学生相差不多的实验,而基本技能如网线的制作、布线、计算机的组装和拆卸、教学软件的设计与开发等实践性环节都涉及不多;又由于学生缺乏一定的学科背景和教学实践,常常纸上谈兵,实际动手能力和沟通能力普遍欠缺。这就造成了理论环节与实践环节的严重脱钩现象。
二、加快教育技术的发展
(―)加强对教育技术的理解
我国教育技术学专业毕业生技术能力尤显薄弱,要加强他们对技术的理解,使其在教育软件设计和开发中起到沟通、协调、控制和交流的作用,从而科学的完成对需求分析的设计,以及项目的指导。提高他们的教学系统设计、使用、维护、管理、评价等方面能力。
(二)课程设置构想
根据对学生的能力的要求,注重发挥原有学科优势,注重课程设置的实践性,适当增加实践课程比例,为学生提供更多的接触社会、了解企业的机会。专业方向课程的设置可以从计算机类、管理类、工程类课程上加以考虑。
(三)提高学生的实际应用能力
适当的增设实践课的比例,并且在教学内容和教学方式方法等方面有所创新。让学生亲身走上讲台,使学生能够在身体力行、潜移默化中对教学过程有所感悟和理解;可以开设计算机的软、硬件方面的课程,如软件工程,让学生们参与一个完整的项目的设计、开发和推广,使学生能够对教育软件开发的整个流程有个宏观的把握、对企业的运作过程有一个初步的认识。同时可以通过在选修课中安排有关企业文化、就业形势等方面的讲座或是座谈,聘请有实际工作经验,具有一定理论修养的企业家、软件开发人员等,为学生认清自己在社会中地位和发展取向提供机会,促进学校与社会之间的和谐健康发展。
(四)找准位置
教育技术研究方向第一类是电化教育 教育技术理论研究者;第二类是全国电教系统的专业人员;第三类是计算机学科中从事计算机教育应用研究的相关人员(如从事网络关键技术的研究、人工智能研究等)和相关学科的教师。
教育技术领域要发展,必须进行定位,不是照搬国外的AECT2005或修改之的问题,而应是完全立足国内的经济发展、教育改革、文化背景、如此多的教育技术专业人才的工作前途出发,以系统观、人类学、社会学、后现代、人本主义、实用主义等等理论的东西指导我们对教育技术的研究内容、研究方法、影响战略、持续发展等重新思考,教育技术专业快速发展才有希望。
参考文献:
[1]张际平.关于现代教育技术研究的几个热点问题.《电化教育研究》2001.5
关键词：计算机互联网 网络安全 法制建设
随着计算机技术的普及和发展，互联网技术应用已经遍布我们生活和工作的各个领域。中国互联网信息中心的数据显示，2010年底中国联网用户数量已经超过5亿。McKinsey&Co称中国每月的新增网民数量约为600万，到2015年将增加到7.5亿。数字化、网络化、信息化改变了人们的生产方式、生活方式和思维方式，网络信息的确给人们带来了诸多方便，然而，网络网络安全问题却影响了网络环境建设，并干扰正常秩序，危害社会，稍有不慎造成经济损失难以估量。为了确保档案数字化管理之数据安全，在日常工作中必须高度重视网络安全工作，不断加强管理，加强网络安全技术研究。
众所周知计算机学科分类从研究方向划分基本上可以分为计算机系统结构、计算机应用、计算机软件与理论三个大类，每个分类又划分数十个学科。近年来国内各大专院校在专业设置上几乎没所学校都开设与计算机有关的专业，国家每年通过各种途径培养计算机科技人才数百万人次，1994年经原国家教育委员会(现教育部)批准，由教育部考试中心主办，面向社会，用于考查应试人员计算机应用知识与能力的全国性计算机水平考试体系已经日益完善，全国计算机等级考试(National Computer Raank Examination，简称NCRE)为推动计算机技术普及和提高起到了积极的推动作用。
经常上网的朋友都还记得2006年12月至2007年1月，那段让中国网民遭遇浩劫的日子。“熊猫烧香”在短短两个多月时间时间内席卷整个互联网，病毒不断入侵个人电脑、感染门户网站、击溃数据系统，上千万台次的电脑遭到病毒攻击和破坏，给众多个人用户、网吧及企业局域网用户带来巨大的损失，被《2006年度中国大陆地区电脑病毒疫情和互联网安全报告》评为“毒王”。在那段令人惊心动魄的日子里无数家著名网站遭到攻击，数以万计的计算机相继被植入“熊猫烧香”病毒。由于这些著名网站的日浏览量特别大，致使“熊猫烧香”病毒的感染范围扩散速度快，范围广，许多企业和政府机构相继中招，其中不乏税务、金融、能源等关系到国计民生的重要部门。一个技工学校毕业的中专生，没有受过计算机知识的专门训练的计算机业余爱好者，竟然荼毒了半个中国的互联网。若不是由于当初地震引发海底光缆故障，那只颔首敬香的熊猫，极有可能远涉重洋，荼毒整个互联网。
网络的构成是由无数个终端前的个体构成的小群体，进而够成一个庞大无比的大群体，就个体而言是指每个终端，而终端的操作者通常是一个或者数个人。也就是说，网络社会的构成最基本要素仍然是人。网络技术的日趋进步和完善，网络应用的日渐普及，互联网已经成为很多人生活工作重要的一部分。就象电被发明以前，蜡烛和各种油灯是每户家庭夜晚照明用必须物品。然而，这样一个方便沟通联络的信息渠道，却因为不文明甚至龌龊行为导致变味，甚至与原功效背道而驰。种种现象的发生已经导致了网络的负面影响不断加深，很多家长因为孩子迷恋网络而视网络如大敌，当然，这虽然只是片面的局部的表象，但却在一定程度上反映了客观存在的事实。
当然，也存在一些如“黑客”攻击、骚扰、制作传播网络病毒、流氓软件等等，作为一种对某种元素不满的发泄也好，作为对自身“超凡”本领的无忌惮展现也好，这些行为也给其他用户造成了损失和伤害，也是一种不道德的行为。比如“黑客”可能是由于好奇心使然，也可能是技痒难耐，但却只实施的过程中给受者造成困扰甚至是巨大的经济损失，通常这种行为的后果是损人不利己，相信在现实社会中这种损人不利己的行为发生的概率是相当低的，但为什么在网络上发生率却如此之高?而且屡禁不止?
即使有各种各样的“防火墙”、“防病毒”软件出现并被大规模利用，但这些手段还是不足以防范和控制掌握着更高技巧却用心不良的网络使用者，况且，从来就没有一种真正有效的手段出现过，这是网络应用的一个巨大缺陷。另外，相关互联网管理法律的缺失和不完善导致出现不文明行为以及所产生的负面效应局面难以得到有效且合理的处理，这又在一定程上助长了该行为的日益嚣张。
计算机、互联网作为当代高科技产物，在改变着人们的生产生活方式的同时，也深刻影响着社会文化发展。党的十七届六中全会《决定》指出：“加强网上思想文化阵地建设，是社会主义文化建设的迫切任务。”我们从事计算机技术、网络技术教育要着眼于发展健康向上的网络文化，不断强调依法管理，加强网络法制建设，依法惩处传播有害信息行为。通过依法管理计算机网络，发展健康向上的网络文化，通过积极推进网络法制建设，改变我国现有互联网法律法规还不完善，与网络管理执法工作实际需要不相适应的现状，不断建立健全互联网法规体系，实行依法管网、依法办网、依法上网。要不断加快立法进程，抓紧制定完善有关计算机、互联网方面的法律法规，加强对现有法律法规适用网络管理的延伸和司法解释工作。同时，加大执法力度，壮大执法队伍，健全执法体系，落实执法责任，真正做到有法必依、执法必严、违法必究。
计算机、互联网给人们带来的便捷的同时面临的最大问题是数据安全问题，档案数字化管理数据安全问题是不容忽视的，必须采取有效措施妥善解决数据的安全问题。做好档案数字化管理数据备份工作，不仅要积极做好本地数据备份，还要根据现有条件做好数据异地备份，只有这样才能在防止本地计算机、互联网故障的同时，做好防地震、洪水等自然灾害造成数字档案数据安全工作。避免像汶川地震、98长江洪水那样的重大自然灾害造成不可挽回的损失。随着电子信息技术的飞速发展计算机、互联网技术日臻成熟，数据库管理，数据集成的成功经验比比皆是，要做好数据集成的软件开发工作，档案数据化管理系统要像第二代居民身份证管理系统那样便于数字化档案录入数据库，便于查询检索，便于实时更新数据库管理数据。
关键词：物联网 互联网 关键技术 应用
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0041-02
世界科学技术发展日新月异，继计算机、互联网在信息领域掀起革命浪潮以后，物联网被看作是世界信息领域的又一次重大变革，在世界信息领域异军突起。物联网被确定为我国今后的七大战略性新兴产业之一，各省市纷纷表示进军物联网发展领域。但从整体上来看，物联网的研究还处于起步阶段，特别是在我国的物联网研究中，主要偏重于它在终端设备以及应用方案等应用上，相对于发达国家而言，我国的物联网研究比较缺乏硬件设备如MEMS（微电子机械系统）、传感器等的技术创新，对物联网的关键技术、体系架构等的研究还不深入。因此，加强物联网的关键技术研究，意义重大。
1 物联网的界定
狭义上的物联网是指物与物之间相连的互联网，包括物品到物品以及物品到识别管理设备的相连；广义上的物联网则是指物理空间与信息空间的有效融合，即是现实空间与虚拟空间的相互融合，将事件与物体网络化和数字化，从而实现物与物、物与人之间的信息交互，以达到物品的监控定位、自动识别以及远程控制的目标。本文立足于广义上的物联网进行物联网关键技术研究。
物联网在现有的互联网基础上进行信息传输，将互联网的终端扩展到了物品实物上，并与现有的物联网一起构成一个更智能广泛的网络，通过这一网络可以实现任何时间、地点以及任何物品的连接，从而达到远程控制联网物品的目的。
2 物联网的关键技术研究
2.1 物联网体系的架构
根据广义上的物联网概念，物联网的构架组成主要可分为三层：一层是感知数据的感知层、二层是进行数据传输的传输层，三层及最上层的内容应用层。各层情况具体如下。
（1）感知层。感知层是通过M2M终端、RFID移动终端、感知节点以及汇接节点等获取信息，从而进行网络的传输。感知层是使物联网进行全面感知的核心能力层，它的不同形态的终端都具有不同的功能，如感知节点可以进行随时随地的信息感知、测量与信息传递；汇接节点可以进行数据的汇聚、分析以及数据的处理和传送。此外，还包含了M2M终端、通信网以及传感网间的网管、末梢传感器等。感知层的主要特点在于它具有标识感知、嵌入智能以及协同互动的能力。
（2）传输层。传输层通常解决感知层获取的数据的长距离传输的问题。这些数据的传输可以通过国际互联网、移动通信网或者小型局域网等网络进行传输。传输层具有激活或终止网络的连接；路由的选择与中断；差错检测及其恢复；信息存储查询以及网络管理等各种功能，为建立网络连接服务。
（3）应用层。应用层主要利用经分析处理后的感知数据，为物联网用户提供服务，这一层主要解决人机界面问题以及信息处理问题。发展物联网技术的根本目的就是为用户提供服务，应用层将个人以及行业信息的需求与物联网的技术结合起来，提供更广泛的应用服务。应用层的应用服务类型可以分为远程抄表等的查询型应用、远程医疗等的控制型应用、物流监控等的监控型应用以及扫描型应用等。
2.2 物联网的关键技术研究
物联网在诞生的初期，关于它的关键技术研究相对较少，但随着经济和科学技术的发展，关于其关键技术研究数量急剧增加，物联网的技术细节涉及各方各面，例如RFID（射频识别）、WSN（无线传感网）、IVP6技术、云计算、纳米技术、传感器探测技术、认知计算机和智能控制技术等等，技术涉及范围广。
（1）无线传感网。无线传感网是物联网的核心以及神经，是进行物联网研究的重点。由于多数的物联网终端都具有随机分布性和移动性，因此就决定了无线传感器必须要有高效智能、快速稳定的特性，从而满足高密度、大规模、低成本、低功耗、强容错、节点对等、动态拓扑的基本要求。
（2）IPV6技术。现目前的IPV4地址已经出现了地址枯竭的现象，而IPV6技术的出现，能够为物联网的终端提供足够的且满足条件的IP地址；同时IPv6内嵌的安全机制提供的安全环境比IPV4网络更安全，在IPV6的协议栈中内嵌了IPSec协议，此协议可以提供两端数据的加密通信，而且IPV6所支持的子网节点的数量非常巨大，增大了黑客扫描的难度，因此，相较于IPV4而言，IPV6更加安全；此外，IPV6的数据采用了一个20位Flow Labe字段以及一个8位Class字段进行识别传输，传输质量远远高于IPV4的传输，而且就IPV6本身的属性而言，如地址的自动配置、动态家乡地址等，决定了IPV6在解决高速率以及移动性等问题上更具优势。因此，物联网要实现广泛应用的要求，IPV6技术必不可少。
（3）传感器探测技术。传感器是感知物联网自身的内外部运行环境中最为关键的部分，传感器技术为物联网进行信息的传输、信息的分析以及反馈提供了有效的技术支撑。由于科学技术的日新月异，新时期的传感器发展的主要趋势越来越倾向于网络化与智能化，并且向着智能嵌入式的Web的传感器方向发展。各类微型的传感器节点有效地布置在监测区内，利用无线通信的方式，有效地链接为一个有序的组织网络，从而组成了无线传感器网络，实现了传感器的网络化，是物联网发展的一个重要的标志。在我国，传感器技术的发展方向主要有传感器底层协议及网络组织结构研究、传感器的网络安全问题及其自身检测和控制研究、网络化控制与先进测试技术等传感器探测技术的研究。
（4）认知计算机和智能控制技术。当前，人工智能技术的主要研究方向就是认知计算机，它主要通过对人脑感觉意识、行为能力进行模仿，从而实现控制的目的，它具有消耗能量低、空间占用小的优势。在物联网的发展过程中，具有能够从环境中获得物体自身的行为，才能有效地控制连接物体，为物联网提供大量的判断依据。
（5）RFID技术。RFID技术又称射频识别技术，它利用射频信号并通过电磁场或者交变磁场（空间耦合）以达到无接触的信息传递的目的，并利用所传递的信息进行识别。物联网RFID技术兴起以后，被广泛应用于零售、物流等行业。
（6）云计算技术。随着物联网的应用发展，其终端的数量会大量增加，这就需要借助于强大的信息处理中心，为了适应这一需求，云计算应运而生，它可以为物联网提供高效的计算与存储能力，并提供网络引擎给物联网。
3 物联网的应用研究
物联网具有广泛的应用前景，从物联网发展以来，进行了各个领域的物联网应用研究，其中最为典型的应用有智化城市社区建设、智能交通建设等。
（1）智能化城市社区建设。物联网的智能化城市社区建设是利用现有的网络融合技术、系统集成技术以及物联网技术，科学地扩展当前建筑的服务好及功能，是社区建设集人性化与智能化于一体，形成高档的智能城市社区，从而满足人们居住环境成本低、质量高的需求，为人们提供一个更舒适的居住环境。
（2）智能交通建设。智能交通建设主要利用数据处理技术、自动控制技术、网络技术以及传感器技术等运用到交通运输管理系统中，从而建立一种准确高效的现代交通运输管理系统。例如可以在汽车上安装一个RFID嵌入式芯片，利用这一芯片来识别汽车身份，监控当前路况信息，并适时进行信息发送与接收，以确保道路交通安全。
除以上的应用领域以外，随着物联网技术的不断推广和成熟，它必会被应用于人们的生活、工作、学习的各个领域，未来必将是物联网的世界，如数字家庭、数字医疗以及定位导航等各领域都离不开物联网技术，物联网技术将无处不在，以各种形式影响和改变着人们的生活。
4 我国物联网的发展优势及建议
我国在物联网的通信网以及传感网领域的技术研发水平位居世界前列，如在传感网领域，我国与美、德并列成为国际标准制定主导国，拥有许多知识产权和专利，且我国的无线网络覆盖面广，掌握有物联网的世界话语权，传感网与无线网络结合后，物联网在我国产生了更广泛的应用。但相应的，为了赶上物联网热潮，各企业趁机倒卖传感设备，另外在低碳号召下，各风电产业一哄而上，造成大量重复建设、产能过剩现象出现，为避免此类现象发生，我国物联网发展须注意以下几点：
（1）统筹规划，示范推进。由我国各部门如科学院、交通部、能源局能开展有效的设计与规划，并选择基础较好的行业或部门进行工程示范，避免盲目发展以及重复建设。
（2）加强硬件研究，形成协调机制。我国在物理网络技术研究中最薄弱环节就在于纳米材料、系统级芯片设计技术以及微电子技术，加大技术研究的投入力度。此外，可以组织物联网协调组织，形成协调机制。
此外，在我国物联网的发展中，还要加强智能技术的研究，探索新型的科技举国体制，推动科技发展的力度，制定物联网的战略性发展策略。
物联网技术发展方兴未艾，在进一步探索其关键技术与应用研究的同时，还应该集中解决物联网的发展难点，如系统开放、数据安全以及个人隐私等。我国在物联网发展领域要结合自身优势、克服难点，加大硬件基础研究，抓住机遇与挑战，实现物联网的技术突破。
参考文献
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