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关键词:实时;集群;拓扑结构;并行处理
中图分类号:TP338 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
20世纪八十年代,并行处理概念的提出极大的冲击了计算机性能取决于CPU处理效率的观点。随着计算机技术和网络技术的发展,利用并行处理概念,将互联网中的PC机或是工作站连接起来就构成了集群计算机系统。如何利用并行处理来实现高计算能力实时集群计算系统的开发,同时推动系统的普及化、商品化,诸多研究已经针对这一课题展开。
一、实时集群计算机系统概述
集群计算机是在系统软件的基础之上,统一处理网络内的各个PC机、工作站、计算节点等,从而实现系统的高效性。实时集群计算机又区别于一般的集群系统,除了通常所要求的计算能力,还强调对系统的实时反应性能。
为实现系统的高效性和实时性,系统在功能、硬件、软件方面都有一定的要求。
系统通信将信息预处理成一定的格式,随后向系统中的每个节点通过广播的形式发送。同时,控制中心实时监测各个节点的动态负载、运行情况,并以此为基础信息制定各个节点的任务。计算机进程通过对任务分配的分析,分配各个节点的任务。节点在完成对任务数据的检验后进行任务,随后将结果汇至数据库。这一过程,通过平衡软件来协调控制各个节点。
系统的基本硬件由控制节点、计算机、通信节点、数据库、等组成,这些基本硬件通过高速的网络连接而成,以保证信息传递和数据互换。要实现系统的实时性,通过计算可知,要求系统通过千兆光纤以太网交换机连接。同时,平衡软件的设计,合理的分配各个单元的任务进程、先进的网络拓扑结构对于性能的提高都是必不可少的。当然,系统内外的防火墙、性能良好的硬件设备等也是必不可缺的。
系统的软件包括软件平台中的操作系统、软件开发工具,通信协议、系统映像、并行技术应用软件等,系统的高效性都依赖于软件的设计与开发。
二、实时集群计算机系统研究
(一)系统的网络结构
系统采用以太网网络结构,有着成本低、可扩展性好、性能好的特点。但是由于以太网网络自身的局限性,不能为数据的实时传输提供保障。所以合理的设计网络拓扑结构显得举足轻重。随着网络的扩展,规模的扩大,非用户数据在传输链路上所占的比重会不断的增大,传输的时间和带宽都相应提升,这就对网络的结构提出了要求。本系统采用VLAN技术,整个系统被划分为四个VLAN段:VLAN-A集群计算机A和管理员终端、VLAN-B集群计算机B和管理员终端、VLAN-C控制台显示终端、VLAN-D程序员终端。VLAN-D可以维护和管理系统中的任何一个节点。
(二)系统关键技术
实时集群计算机系统的开发的核心就在于关键技术的应用,从而实现并行概念的融入,实现系统的高效性和实时性。包括系统的可用设计、可扩展设计、并行模型设计、负载均衡技术实现、系统可靠性设计等,本文就几个核心技术做出介绍。
其中,最为重要的是并行计算模式的设计,在实时集群计算机系统中采用BSP模型,如图1所示,BSP模型相交其他模型而言能够适应更多的并行计算机构。
负载平衡也是实现系统实时性的一个至关重要的问题。如何将任务合理分配到各个计算节点,实现并行处理,达到计算资源的最高实时利用,这就是负载均衡技术需要解决的问题。为实现此目的,采用全局集中控制、实时动态调整的机制,通过任务分配表的形式来实现。以调度算法为核心,实现任务分配和任务调度。
三、实时集群计算机系统应用
实时集群计算机系统以其高效的计算能力和实时的反应能够解决一些容量较大,计算量巨大的问题。系统的应用对于解决社会经济等诸多领域的问题,提高效率、节约工作时间、减少不必要的成本支出等方面都有着重要的意义。近年来,集群计算机的出现取代了一直以来传统巨型机的应用限制,越来越呈现网络化的趋势,提供了一种并行处理系统可扩展的途径,使得社会中众多的重大问题能够通过此种方式解决。
系统应用已经在多个领域得到了应用,并有了良好的反馈。系统在大型的科学工程计算方面大有作为,同时,在非计算机的领域中,凭借其优良的可靠性、可用性、可操作性、可扩展性等,依然得到了很好的应用。以是石油地震数据处理为例来说明。在石油或是地震的实地探测中,生产的三维勘测数据要比一直以来的二维信息包含更多的信息,也能够更精确的、更全面的、更符合的反映低下情况。但是由于三维数据的计算量巨大,处理时间耗费过多而难以实现。实时集群计算机系统的出现就为这一问题提供了解决的方法。利用系统可以大大提高计算效率,很好的处理三维信息,圆满的解决这一问题。
总之,高计算性能的集群系统是当前研究的重要和热点课题,随着系统设备的商业化,实时集群计算机系统摆脱了以前的巨型化和高投入,一起高性能、高性价比、良好的扩展性等优点成为众多领域的新的高效的解决途径。同时系统的构建周期短、成本低、易于实现非常适合我国的实际,其研究与开发对于我国科学计算领域、商业数据处理领域等都有着深远的意义。
参考文献:
[1]王丽,白欣.实时集群系统设计与性能分析[J].计算机工程与应用,2007.
关键词:计算机与计算机网络;动态优化;马尔可夫决策
中图分类号:TP393.0
目前,随着计算机系统与计算机网络在人们生活中的普遍使用,计算机网络以及计算机系统不断延伸拓展到社会各行各业中,计算机使用的广泛性,使得其业务数量与业务种类不停的增加[1]。数量与种类的不断增加,使得人们不得不开始思考如何在复杂的计算机网络中对有限的资源进行合理分配,已达到提高计算机网络运行效率的目的。在计算机网络运行的过程中,降低计算机网络运行的成本是亟需解决的问题。对资源和任务进行调度常常使用的理论是优化理论。从不同的维度对优化理论进行分类可以划分为动态优化和静态优化理论。由于静态优化理论在实际的运用过程中会存在较多的问题。因此,实际运用中常常使用动态优化理论。马可夫的决策过程(Markov Decision Process,MDP)是动态优化理论的基本模型[2]。随着计算机的广泛应用,计算机网络系统的资源管理方面会出现各种问题,而MDP模型的建立通常可以避免计算机网络“状态空间爆炸”的现象出现。MDP模型有效解决精确结算法中出现的各种问题。笔者通过本文,对此进行分析。
1 马尔可夫决策过程中动态模型的建立
1.1 马尔可夫的决策过程
马尔可夫基本的决策过程步骤主要包括以下几个步骤:首先具有一个描述性的状态集合S,通过这个描述状态的集合决策者可以在此集合内进行相关的行为,决策者在状态空间中的行为具有归为一个名为行为集合A。当然,决策者在对描述集合内进行的相关行为所产生的收益就可以命名为收益函数R。在整个马尔可夫决策的过程中,会逐渐产生一定关系记录决策者在描述状态下的转移过程,即状态转移关系SM。马尔可夫的决策过程是根据下一时刻的状态进行决策,而与系统的历史性无关。通常情况下,根据SM的性质可以将MDP分为随机的MDP和确定的MDP两类。确定的MDP在一定的状态随着行动的转移导致确定的状态转移。而随机的MDP不仅要根据当前状态下决策者的行为,还会受到一定的外部用随机变量W的影响。通常情况下,研究马尔可夫的决策过程,指的是随机MDP。其实在马尔可夫决策过程中,状态集合S到行为集合A中的一个映射被定义为π[3]。决策者根据π的具体情况来确定所需要的行为。在实际决策的过程中,典型的马尔可夫决策过程如下:首先,决策者观察所处的决策环境里面的状态S。其次,根据状态将进一步确定决策者的决策行为π,将该行为在系统中进行转换,然后再重复前面的步骤,就可以将马尔可夫的决策过程完成。随着马尔可夫系统的演进过程,其行为会产生一定的收益序列。将所获得MDP进行比较,将其转换成目标函数J,确定为一个确定的实数值。
1.2 马尔可夫决策过程的建模与分析
将马尔可夫决策理论运用于实际中,根据该理论建立相关的模型。其具体的运用操作包括以下几个方面。首先应当明确马尔可夫过程建模的目标。 在确定马尔可夫决策的过程中,根据受益目标的不同,运行系统的不同其导致的目标可能不同。即使是同一系统,由于研究角度的差异也会导致收益函数和目标函数的不同。以计算机网络为例,常见的目标函数有能量的消耗、延迟、分组丢失率以及节点吞吐量。随机的MDP,会带有期望的形式(E)的目标函数。期望函数中有限的马尔可夫决策过程和无限的马尔可夫决策过程形式分别表现为:
有限的马尔可夫决策形式:
无限的马尔可夫决策形式:
在系统运行的过程中,根据目标函数和各级函数的不同,其可以不断根据目标函数进行最大化和最小化进行变化[4]。通过相应的操作可以对马尔可夫进行相关的调整。其次,根据运行状态空间进一步确定决策的行为。在马尔可夫决策过程形成的过程中,系统的状态空间和决策行为空的有可能处于游离的状态。游离的状态下会在一定程度上占用无线电系统的空间。状态空间系统以及决策行为的确定可以为用户确定一定的取值范围。在对马尔可夫决策过程分析的过程中,对马尔可夫决策过程进行分类。根据不同的依据,马尔可夫可以分为几种不同的类型
2 马尔可夫决策过程的求解
在实际操作的过程中,马尔可夫的决策过程通常可以归类为两种:精确求解算法和近似求解算法。根据精确求算法可以满足用户在折优情形下用户的最优解。而近似求解法则是在一个系统中对资源和数据进行相关的调整以及建立相应的数据,满足用户的需求。这两种算法在实际的运用过程中,由于使用方式的不同,两种方法根据实际情况各存在不同的分类方法。用户根据自己的实际情况对其进行分类运用。
3 马尔可夫决策过程的应用
本文在对马尔可夫应用进行分析的过程中将一个可以修复的系统为例进行讲解。对该模型进行分析。
图1中的左半部分是一个可能正常工作、可能失效的随机子网,右半部分则为描述决策者的行为。包括对相关资源的分配。在MDPN的模型中,对相关的标记进行改良后可以获得改善的网络。该模型可以很好地处理系统中的对称性问题。缩小空间中问题。当前,基于对计算机系统以及计算机网络的研究和应用,分别对马尔可夫的相关理论展开分析,有利于计算机网络以及计算机的发展。将有关的理论运用其中,可以有效解决资源管理中的各项问题。
4 结束语
计算机系统与计算机网络中的资源和种类极其复杂,面对对计算机系统以及计算网络运用如此广泛的环境下,运用动态理论对系统进行建模,并对此进行求解,有助于计算机系统和计算机网络的发展。为计算机系统和计算机网络系统的研究提供了一个研究方向,将有利于我国科学技术的发展。
参考文献:
[1]林闯,万剑雄,向旭东,等.计算机系统与计算机网络中的动态优化:模型、求解与应用[J].计算机学报,2012(35):20-22.
[2] Srivastava Rahul,Koksal Can Emre. Energy optimal trans-mission scheduling in wireless sensor networks. IEEE Trans-actions on Wireless Communications,2010(05):1550-1560.
[3]王元卓,林闯,程学旗,方滨兴.基于随机博弈模型的网络攻防量化分析方法[J].计算机学报,2010(09):1748-1762.
[4]林闯,王元卓,.基于随机博弈模型的网络安全评价与分析[J].计算机学报,2011(24):12.
关键词:机动车辆;检测技术;计算机
中图分类号:U467.5文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0024-02
随着汽车检测技术的发展,计算机控制系统在汽车综合性能检测站的应用也发展到了新的阶段。汽车检测标准也越来越严格,迫使汽车检测站由过去人工定性检测(主要手段是路试加外观检验)发展到半自动化检测(主要手段是检测设备,通过人工记录并计算分析检测数据,并对检测结果加以评判)再发展到目前计算机自动控制智能化检测(主要手段是通过计算机智能控制,自动采集数据并加以分析评判),这是一个不断探索和完善的过程,由于我国汽车检测技术起步较晚,加之一度汽车工业没有作为支柱产业,汽车保有量少,导致我国汽车检测技术发展较缓慢,不少地区严重缺少汽车检测专业技术人员,即使在科学技术高速发展的今天,由于从事汽车站计算机控制系统的单位良莠不齐,不少汽车检测站计算机控制系统仍存在许多不尽如人意的地方。
1机动车检测站检测监控系统介绍
根据前文所提相关管理部门的要求,并依据广东省交通厅的《广东省汽车综合性能检测站技术规范文件》的相关规定,为统一开发商开发的软件功能,主管部门提出对目前的联网检测站系统进行进一步完善或升级的有关要求,这对达到数据上传和监控实时性高的标准,为管理部门对机动车综合性能检测站监管提供先进的手段,进一步完善车辆技术档案,强化车辆的技术管理具有积极的促进作用。机动车检测监控系统总体示意图见图1。机动车检测监控系统需实现管理部门对检测现场的视频监控,它是整个检测监控系统的核心部分。视频监控将分为两部分,即机动车检测站端和主管部门端,可采用手动录像、定时录像和自动录像等多种方式进行图像记录。网络方案选择MPLSVPN,主要在不同地区的检测站与主管部门之间进行网络的无缝互联,构建安全、方便、管理灵活的私有专用网络。
2有关检测标准
随着科技的进步,我国颁布的车检方面的法规和标准,需要不断修订其内容、统一形式、进一步促进有关指标和限值的科学化、实用化,使法规和标准逐步成为神圣、庄严的执法依据,推动我国车检体制的发展。
《机动车运行安全技术条件》(GB7258-1997)于1998年1月1日执行,新标准内容更为全面、充实、具体。但贯彻执行中,相应的一些标准须尽快修订。中国机动车安全检测研究会在制订《中国机动车安全检测设备产品推荐目录》《机动车安全检测设备分类及代码》《机动车安全检测线电子计算机控制系统技术条件》等标准已取得实效。还有一些新法规标准有待制定,例如,“机动车检测设备报废标准”、全国统一规格的“检测结果记录单”、检测站审核及人员考核规定等等。制订执行更严格的排放和噪声的控制标准也势在必行。
机动车辆造成的两大公害:一是废气排放,二是噪声。发动机污染物排放在一些发达国家要求相当严格,近年来我国已越来越注意到环保的重要性,一些城市已开始强制使用无铅汽油,将来不同省份、不同城市都可能有不同要求。各国对汽车造成的城市噪声也很重视,有动态和静态测试的不同标准。我国强制执行静态方法检测、限值的国家标准已公布,但还远远不够。
3检测监控系统功能
3.1检测数据实时上传
利用检测监控系统,机动车综合性能检测站在车辆下线的同时,能立刻将车辆检测数据、项目判定结果、车辆上线图像以及上线、下线时间等信息上传到管理部门。
3.2机动车综合性能检测设备状态监控
管理部门可以实时查询机动车综合性能检测站检测设备的
状态和历史自检记录。
3.3机动车综合性能检测站内部管理信息上传
管理部门可以随时查询检测站的内部管理信息,包括检测站员工信息、检测站设备清单信息、设备维护检定信息以及控制系统维护信息等。
3.4机动车综合性能检测站检测现场视频监控
管理部门通过视频监控系统实时监控到检测现场的情况,并且可以通过自动、手动、定时等方式进行录像。
3.5机动车综合性能检测数据整合、统计和查询
管理部门可以对上传的检测数据进行统计查询,并提供接口实现与其他系统的数据共享。
3.6监测系统功能
数据上传方式采用高效和稳定的分布式数据传输方式,如DCOM和Web Service,具体如下:①在检测车辆下线的同时,自动将数据上传到服务器,与检测站内的检测控制管理系统很好地结合在一起;②检测站内部信息的上传采用定时和抽查的方式,当内部信息出现变化时,主动将管理信息上传至管理部门服务器;③监控设备技术状态的准确性关系到检测数据上传的可靠性,检测站内部必须保存设备的日志,并将每天的开机日志主动上传至管理部门,以便管理部门同时拥有权限对当前设备状态进行实时查询。
4检测监控系统技术参数及布局
4.1检测监控系统技术参数
检测站将每一条检测线的进出站及中间工位各安装一个摄像枪,用于全程检测和静态图像的抓拍。采用视频图像主要为提高彩色画面的质量。每个画面分辨率可达到704×576,帧率为25帧/s,满足相关的标准和要求。采用大容量存储设备,视频录像保存时间可达2个月,并提供多种检索方式,如以设定摄像频道和录制时间等方式进行录像的检索和回放。视频设备采用硬压缩方式,其速度和质量高于一般的软压缩方式。其算法采用目前主流MPEG4视频压缩算法,具有压缩比高、码流小、图像质量好等特点,可极大地节约网络带宽占用量,降低网络成本。
4.2检测监控系统布局
4.2.1联网方式
每个检测工位均安装监控摄像,通过视频连接发送到服务器的视频采集卡上,视频服务器上安装视频服务端软件,提供视频监控服务,业务大厅安装视频客户端软件,连接视频服务器,监视车间检测视频。
4.2.2监控流程
当车辆在工位上上线时,检测控制系统将自动判断该工位对应的摄像,发送指令控制视频服务器开始录制车辆检测监控
录像,车辆下线时检测控制系统将控制工位摄像停止录像,同时视频服务端软件将检测结果通过网络传回业务大厅客户端软件,将检测结果同步显示在监控水平画面上。
5系统安全性
数据库管理系统DBMS支持SQL和ODBC两种工业标准以及TB级数据容量,数据库采用SQLSERVER数据库,它本身就具有C2级安全性。
6结束语
综上所述,机动车辆综合性能检测站计算机控制系统的应用,为汽车综合性能检测提供了高效、现代化的手段。利用计算机技术、网络技术、通讯技术、视频技术,建立一个高效、实用的计算机控制系统,有利于车辆检测的规范,标准的贯彻和实施,促进检测手段的现代化。今后,我们将密切关注计算机在汽车检测行业的应用技术,广泛搜集信息与资料,并就有关技术理论及行业发展方向等进行探讨,以拓宽视野,提高知识水平和技术能力。
参考文献:
关键词 计算机系统 ;电网调度;运行;应用
中图分类号 TP14 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)062-0185-01
电网现代化程度的进展是随着电网技术的装备水平提升、城乡电网改造的开展而得以实施的,其效果是显而易见的,对电网的安全运行起到了极大的保障作用。文章结合计算机系统在电网调度运行的应用背景以及自己的认识,指出在当下的电网结构下要提升电网的管理,就必须不断的进行计算机技术的普及与应用,不断的提升调度人员的业务水平,从而从根本上杜绝由于失误操作或者调度带来的电网安全运行故障。
1 计算机系统在电网调度运行的应用背景
计算机系统在电网调度运行中的普及运用是随着系统设备的不断增加以及电网容量的扩大而增加的,在这种条件下调度员要面临繁琐的事务性工作从而影响到了工作的效率以及新技术的引入与发展。
1.1 日常工作
调度员每天主要的工作就是对各项记录进行登记并及时的进行例行操作,每天面对的是大量的工作数据,包括每日汇报、交接班记录、继报更改、机炉起停、调度日志、购电记录、线路维修、机炉投油记录以及设备停役记录、缺陷情况记录以及气象记录与自动化缺陷记录等十多项纪录。与此同时,这些新项目繁多的记录之间缺乏相关性,致使重复查询以及重复记录不可避免。并且单一记录本一次性的查询只能进行时间查询,由于各个记录本之间没有联系,为此给查询同一事件的所有相关记录带来了麻烦。
1.2 统计分析
调度员要想做到对于电网目前及近期的运行情况了如指掌,就急需对于历史数据进行系统的分析。但是鉴于电网调度系统中的数据记录一直都是流水帐的形式,严重的制约了资料的存档。例如发电厂的“机炉起停”这一纪录,由于发电厂的机炉可以分为停役与复役,而前者又可以分为检修、跳闸与调停等,当调度员需要在“机炉起停”的记录中记录登记时,必须根据相应的停役方式在交接班日志、调度日志以及每日汇报中进行登记。这种繁琐的工作在平常的情况已经较为麻烦,尤其是遇到机炉起停较为频繁,那么工作量就相当的大,至于建立统计就更加不现实。
1.3 处理事故
处理事故的关键是抓紧时间,要求调度员不仅反应迅速,而且要能充分的利用相关资料作出准确的判断,以防止事态的进一步扩大。而进行事故原因判断的重要依据就是“调度日志”等记录本,为此如何在冗杂的资料中迅速获得相关的信息用以解决问题就成为了这一问题解决的关键。
2 计算机系统电网调度运行中的实际应用
2.1 实施“操作票计算机输入程序”
众所周知操作票是调度工作的重要环节,但是这一传统的操作方式在面临任务加重以及操作量剧增的现实问题却显示了极为不便之处。为此如何通过改善操作票的拟写质量以及提升操作票效率就成为了当下亟待解决的问题。在这个问题上某地方调度处从实际的情况出发,自己研发了操作票计算机输入程序,通过VB内核以及MSEXCEL界面可以轻松方便的实现操作票计算机生成以及存储功能。同时调度员可以通过在原有票的基础上删改等操作,提升操作票的生成速率,同时也避免了手工写票过程中出现的错写以及误写。此外这一程序所提供的存储操作票库可以存储大料的原始操作票,所以极大的方便了统计与查询。同时在方式发生变化的条件下,维护人员可以方便的对典型的操作票进行修改。
2.2 使用“调度日志”计算机化软件
“调度日志”计算机化软件的突出优势主要体现在可以实现各项记录以及各类登记的资料集成。这一软件通过利用数据库,将已经记录的数据以及登记进行存储,可以对存储的数据进行分析统计,同时支持数据的多字段查询以及不同的数据类型的综合查找。为了方便相关专业人员的使用,这一软件还较为人性化的推出了两套界面,从而保证了运行数据的安全性、规范性以及稳定性、可用性,从根本上提升了调度人员的分析能力以及调度工作的实效性。
2.3 EMS高级应用软件
这我们要谈的EMS高级应用软件是指潮流计算程序,英文缩写为PWRFLOW。这一技术自从投入使用至今使得调度人员进行操作风险的评估上了一个新的台阶。当下调度人员主要借助这一软件实现事故预想、日常潮流演算以及操作前潮流估计。可以说该程序只要是在正确的网络拓补条件下,那么计算的潮流与实际就能很好的吻合。通过潮流计算可以获得电网的任何故障对于潮流的数据影响,可以从根本上提升调度人员对于事故的侦测水平。
2.4 故障录波远端调用程序
这一软件主要是实现了调看各个厂站设备的事故波形,调度人员在发生事故发生后可以借助故障录波远端调用程序对事故进行贩毒案与分析,找到事故的诱因。这一技术的应用扭转了单一的按照厂站的回报来了解事故的局面,极大的替身了调度人员的分析与判断力。
3 计算机系统在电网调度运行的应用前景
计算机系统在电网调度运行中的应用主要有评估层、处理层与分析层三层:其中评估层主要是通过之前存储的历史数据以及当下的数据,同时借助相应的软件,从而做出系统的安全评估,同时也可以对电网可能存在的安全隐患以及薄弱环节进行提示,并可以参照统计结果提供针对性的处理方案;接着处理层就可以按照上述得到的评估结果进行相应的事故处理或者是操作,同时对相关的数据进行记录;最后是统计层可以对历史数据以及历史记录进行统计分析,查找到事故的原因以及处理效果,从而得到分析结果和相关的报表。
从上述的论述可知,评估层、处理层与分析层三层之间的应用软件并没有直接的联系,但是这三个层面的相关性使得这些软件不可避免的具备了一定的相关性。我们希望看到这种相互之间的相关性达到完美,也就是可以实现计算机系统在调度运行中实现“闭环”运行。而一旦“闭环”运行得以实现,那么调度人员就可以利用牵一发而动全身的效果,机调度员只要查询或者统计,所有的相关软件都会有所响应。例如当操作人员在进行系统的方式调整好哦这设备停役时,可以不如之前所习惯的那样进行操作,而是通过输入简单的操作内容就可以获得相关操作前后的安全评估,甚至可以实现对于每一个操作步骤的安全评估。从而调度员可以按照相关的信息指示进行调整,在整个操作完成后,调度日志可以在操作内容的基础上进行修改、登记、评估,最后还可以对各种条件下可能产生的事故提出预想方案。
4 结束语
通过以上对于计算机在电网调度运行中的应用的分析的论述,我们可以清晰的看到这一技术为传统的调度管理带来的便利益提升。计算机系统的引入不仅极大的方便了调度人员对于数据的查询、分析与统计效率,同时也使得数据的利用率达到前所未有的提升。同时我们也有了理由相信,随着科技的日新月异以及人们的不断探索,计算机系统在调度系统的应用必将更加的深入与全面。
参考文献
[1]朱雪梅.探讨电网调度 自动化工作存在的几点误区[J].经营管理者,2011,01.
[2]郭进斋,张立.电网调度策略优化[J].中国电力企业管理,2010,02.
[3]张菁,蒋愈勇,王化龙.基于科学计算可视化技术的电网调度系统应用[J].计算机系统应用,2010,03.
论文摘要:高职教育的目标是培养合格的技能应用型人才,计算机系统维护与网络应用作为一门实用技术,在现代社会发展中已经显示出其重要性。文章对高职非计算机专业系统维护与网络应用课程设置进行了探讨。
《计算机组装与维护》和《计算机网络》是计算机相关专业开设的两门专业基础课,但由于计算机的普及,社会需要非计算机专业学生也要掌握一定的计算机维护和网络应用知识。我们根据高职高专教学特点和要求,以“能懂、够用、实用”为教学原则,结合多年的实践经验,把这两门课整合在一起,在高职非计算机专业开设了《计算机系统维护与网络应用》这门课。
一、《计算机系统维护与网络应用》课程设置
1.《计算机系统维护与网络应用》定位
“计算机系统维护与网络应用”定位于“信息技术基础”课的深人和提高。在大学一年级,所有非计算机专业学生都系统学习了“信息技术基础”课并参加了河北省大学生计算机等级考试一级考试,已具备了一定的计算机系统组成理论知识。
2 .《计算机系统维护与网络应用》教材选择
《计算机系统维护与网络应用》课程的知识更新周期非常短,时代特征鲜明,应选择适合高职教育培养目标、教学现状和发展方向,在内容组织上突出了实用性和可操作性,并能结合具体操作步骤加以讲述、图文并茂的教材。
邯郸职业技术学院由教研室组织任课老师通过上网查询、翻阅其他最新文献等方式自行编写了课程讲义作为简易教材。在编写时,我们每年组织教师深人社会、了解市场,调查计算机系统维护与网络应用所具备的核心职业技能,经过分析和总结,制定出课程标准和能力测评大纲,最后分解出课程学习单元。课程讲义以学习单元为内容目标,精选相关的教材内容;编写时以计算机硬件和技术的发展为依据,保证教材内容与时代同步;注重教材内容的知识性和新颖性并注重实践能力的开发性。
3.《计算机系统维护与网络应用》课时分布
《计算机系统维护与网络应用》课程总课时为72学时,其中理论课为12学时,实训课为40学时,讨论课为20学时,课时比例约为1:4:2。从教学方式来看,先集中完成计算机系统维护理论课,再集中课时完成计算机系统维护实训课,然后完成计算机网络理论课,再集中课时完成计算机网络和综合实训课。这样做既能完成基础知识的学习,又有足够的实训课时使学生能充分掌握本门课程的基础知识和操作技能。
4.《计算机系统维护与网络应用》课程实训安排
动手能力强的学生在完成规定的实训课程后,可完成一些选学的实训内容。
5.任务驱动式教学方法
在每次课程开始时,首先提出一个任务,课程的教学内容围绕这个任务进行设计,在任务的驱动下,学生对相关知识充满了好奇,会想尽一切方法去完成它。例如理论课上要求学生在理论课程结束后,交一份根据市场调查的结果完成的适合日常办公、图形图像设计、游戏等不同需求的计算机装机配置作业。学生会去了解市场,回来后都说收获很大。实训课上,例如硬件组装模块,教学组织与实施的一般过程为:课堂设计~示范引导~模仿试做一纠错重做一复述总结。课堂组织以学生小组为中心,内容教学以问题或任务为驱动,形成师生互动、生生合作的探究式学习氛围。讨论课上,例如故障检测模块,教学实施的一般过程为:课堂设计一预设故障一分组讨论一尝试修复一纠错重试一分析总结。上课前教师提前预设若干个可控制故障,上课开始时分组讨论每个故障产生的原因,在讨论的基础上小组尝试排除故障。在整个教学过程中学生始终占据主体地位,学生在获取知识的过程中,必然会引起素质的变化。这个素质指的是学生的思维和行为方法、动手能力和技能、习惯和行为标准及直觉经历、需求调节等方‘面的综合。
6.网络环境下的自主学习
传统的教学模式注重于学习指导,其基本特点是以教师为中心,以教科书为中心,以课堂教学为中心,学生只是教育教学实施过程的被动受体,而不是自己学习的主体,缺乏个性化,因材施教的效果不够理想。随着网络技术的发展,在网络环境下实施多元化教学模式,以学生为主体,以教师为主导,创造条件让学生主动地创造性地进行学习是推进高职教育创新的一个手段。学院现有实验设备组数少,课时紧张,有些学生在课堂上不能很好地理解消化知识,教师利用开放的网络环境,可将各种资料(如授课讲义、背景知识、课程信息等)以文件资料库的形式存放在网上,供学生直接网上阅览,进行自主学习,学生的学习活动将延伸到不受时空限制的网络环境。学院建立了网络实训室,为了充分利用实训设备,也为了学生课下实训方便,实训室开放了网络环境,某些实验可以通过WEB方式登录到实训室服务器进行操作。
7.考核方式改革
本课程考核目标是重点考核学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力。我们废除了期末笔试考试,用形成性考核成绩作为期末总成绩,该形成性考核成绩包括学习过程评价+综合考试。考核中学习过程占了很大的比例,学习过程包括所有实训课的平均成绩、社会调查报告成绩、平时作业成绩;而综合考试包括实践技能操作考试和口试。