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摘要:本文介紹了非計算機專業硬件課程的現狀和內容的設計情況,探討了如何在硬件教學中改革教學法和教學手段,培養學生的學習興趣和動手能力,從而提高學生自主學習,主動分析問題、解決問題的能力,真正達到學有所得,學有所用。
關鍵詞:非計算機專業;硬件教學;引線法;案例教學
中圖分類號:G642
文獻表示碼:B
1引言
“計算機硬件技術基礎”課程是工科專業的必修課程,課程的任務是通過對微機的基本組成、工作原理、接口電路及硬件的連接等知識的學習,使學生掌握分析問題、解決問題的方法,結合上機實踐,使學生掌握計算機硬件基礎知識和簡單的硬件設計知識,為培養和提高學生的動手實踐能力和以后學習其他計算機知識打下基礎。
2硬件課程現狀分析及教學內容
2.1現狀分析
對于非計算機專業的硬件課程的教學,不同于計算機專業的硬件教學。
(1) 學時較少,任務繁重。本課程內容實際上包括計算機專業的“匯編語言”、“微機原理”和“接口技術”三門課程,雖然是基礎的教學,但內容非常多,對于非計算機專業的學生來說要利用較少的學時而面面俱到,學精學透,不可能也不現實,但要想真正的能讓學時系統的掌握課程的精華也不能任意的割舍,因此如何精選內容、調動學生積極性顯得非常重要。
(2) 基礎薄弱,懼怕學習。學習硬件課程之前要求學生掌握電子電路等先修課程,對于非計算機專業的學生來說他們通常只學習了文化基礎和C語言,因此基礎相對薄弱。學生害怕計算機硬件的學習,書發下來,一翻看內容就對它產生了恐懼的心里,尤其是去打聽上屆的師兄、師姐,如果以前不及格的學生多,他們會產生心理負擔很重,還沒學就患得患失,學習的目的就是為了及格,很難去培養學生的分析問題和解決問題能力,更不用說創造能力。
(3) 毫無興趣,學習無用。學生對于硬件的學習毫無興趣、枯燥乏味,由于許多硬件知識沒有實物對應,比較抽象,邏輯性強,理解起來有一定困難,因為不喜歡,所以不懂,因為不懂,所以更不喜歡,形成了強式惡性循環。硬件更新很快,現在都是奔騰6的時代了,還講8086/8088,覺得內容陳舊,毫無興趣。辛辛苦苦學習下來,覺得毫無用處,根本提不起一丁點的興趣,學文化基礎能懂得電腦的操作,學習C語言還能考個計算機等級證書,學了硬件課程,如果以后不從事電子電路設計,沒有任何用處,即使從事電子電路設計所有的知識也要從頭開始。
為了解決上述問題,必須要精心設計講課內容,充分調動學生積極性,讓學生自己去發現,去學習,必須真正的把授之以魚改為授人以漁。
2.2內容簡介
為了使學生能從應用角度出發,在理論和實踐上掌握微機的發展、微機系統的基本組成和工作原理、存儲系統的層次結構、匯編語言程序設計以及接口電路的應用,建立微機系統的整體概念,并考慮到學生本身的特點,本課程學時和內容安排如下:
本課程共48學時,其中講課28學時,上機實驗20學時,上機的內容基本上是以匯編語言為主。課程內容包括:計算機基礎知識、數字電路基礎、中央處理器CPU、存儲器、8086匯編語言指令系統、匯編語言程序設計、I/O接口和總線、中斷系統、DMA控制器和典型的接口芯片、模數(A/D)和數模(D/A)轉換共11章教學內容。課下組織學生去學計算機的組裝、當前芯片最新發展技術動向、單片機原理和設計,以作業的形式組織學生學習和研究。對學生能力培養的有如下要求:
(1) 對計算機系統有更完整的認識;
(2) 掌握微型計算機的結構、工作原理及接口知識;
(3) 掌握匯編語言基本知識,具有一定編程能力;
(4) 能解決實際工作中遇到的計算機硬件方面的問題。
3教學過程的探究
3.1目標明確,確立學習信心
為了能使學生有學習的信心,首先讓學生明確,課程內容的特點,只要努力肯定能學明白,能學懂,戰略上蔑視敵人,戰術上重視敵人。加大平時的得分比例,使學生重視平時的學習和平時作業的完成,讓學生不必背著怕不及格的負擔去學習,讓學生知道只要學就能學會,只要學就不必擔心期末的考試的問題。良好的心理是成功的一半,讓學生有好的心理暗示,正向的暗示和引導學生去完成硬件課程的學習。萬事開頭難,給學生一個好的積極向上的開頭,良好的開始是成功的一半,有了兩半的成功,相信自己一定能學好的。
3.2教學內容采用引線法,神奇化易
華羅庚曾經說過:“神奇化易是妙算,易化神奇不足提”。對于教學內容采用引線法,把硬件的內容穿成串,讓學生通過一根線,把所有的內容連起來,使學生有信心和毅力把硬件知識掌握和理解。
教學的主線就是CPU,CPU也是計算機的核心,真正的中央處理單元,通過對CPU的前因(來源)后果(應用)的描述,把整個知識聯系起來,把復雜的問題簡單化,掌握本質,理解精華。課程內容線圖如圖1:
3.3實驗內容采用案例教學
匯編語言的實驗部分采用案例教學法:把所有的實驗分成4個案例,案例1順序程序設計,案例2分支程序設計,案例3循環程序設計,案例4綜合程序設計,每個案例包含3個小模塊,第一個是老師講解領著學生去完成,第二個是學生自己完成,教師進行指導,第三個是課下作業,完成后要求寫成實驗報告,實踐證明這種方法取得了好教學效果。除了完成四個案例對應的實驗報告,鼓勵學生根據自己的能力編一些優秀的作品,由于學生的本身條件制約,雖然學生的作品水平一般,但學生認為收獲很大,起到了良好的教學效果。
匯編語言調試環境采用Emu8086。Emu8086是純Windows環境下的調試工具,集編輯、編譯、調試等功能于一身,可以方便的操作,容易看到內存的變化、寄存器的變化,利用他可以隱藏匯編語言的低層細節,把重點精力放到對語言本身的理解和掌握上,入門更快,掌握更好,質量更高。Emu8086的界面如圖2。
3.4課外作業突出培養興趣,走出去,帶回來
利用學生對計算機組裝感興趣這一特點,充分利用資源優勢,培養學生學習興趣。沈陽市三好街是中國四大計算機市場之一,派學生去調研了解計算機硬件的最新、最準確、最及時的行情和了解如何對硬件進行組裝,并且讓學生去選聽焦老師的硬件組裝課程,使學生在“庖丁解牛”之前先知道一下牛的形狀,實踐證明這對學生對課程的總體認識起到關鍵的作用。
精心設計和布置課外作業,因勢利導,有利于對硬件知識的把握。如讓學生分組調研最新的CPU類型等作業的布置。鼓勵學生參加課外活動小組,這學期我班就有一名學生被選入東北大學機器人競賽的團隊里,參加2009年在日本舉行的世界機器人大賽。
3.5充分利用網絡資源
東北大學計算機中心是省級教學示范中心,擁有先進的計算機和網絡的資源優勢,充分利用網絡資源,找到自己需要的資料。
網上交流,有不會的問題的及時反映出來,及時解答。利用文化基礎或C語言的網絡平臺可以下載課件和提問,2009年我校的畢博blackboard平臺對所有教師開放,利用這一平臺建設硬件的課程體系,將會起到更為理想的作用和效果。
Baidu是你永遠的老師,隨時有不會的問題,隨時問這個老師,他會告訴你所有的答案。學習積極性和興趣非常重要,興趣是最好的學習動力,百度是學生永遠的老師,讓學生充分利用一個興趣和一個永遠的老師,培養了學生自主學習、查找資料的能力,也提高了學生的分辨是非的能力,起到了事半功倍的效果。
3.6建立考試題庫,把好質量關
對于學生的最終成績包括實驗報告、平時作業,當然還包括了最后的期末考試。建立了硬件考試系統的題庫,
隨機選擇考題,通過考試系統來檢驗學生的學習效果。考試結果表明學生取得了好的成績,沒有不及格的情況發生。
4總結
通過對課程內容的設計,對學生的興趣的調動,學生變被動為主動,讓學生去調研,不僅順利的完成了教學任務,使學生能發現問題,思考問題,進而解決問題,學生反映良好,取得了好的成績,學生通過率達到了100%,消除了不及格的問題。
參考文獻:
[1] 高曉興,焦明海. 計算機硬件技術基礎[M]. 北京:清華大學出版社,2008.
關鍵詞:計算機;數據庫;入侵檢測技術;應用
中圖分類號:G633.67
1.數據庫入侵檢測技術分析
網絡數據庫作為一種信息的載體,最近其中的眾多信息遭到篡改,而且很多數據中的安全問題以及一些敏感的數據也被竊聽,這些問題逐漸引起了人們的高度重視。它們通過入侵計算機的應用和計算機后臺的數據庫應用系統,對計算機的數據庫造成了極大的破壞。
對于計算機的入侵檢測來說,它主要指的是對一些惡意入侵計算機以及網絡信息資源的企圖以及行為進行有效的識別,并及時有效的采取相關措施對這些惡意的企圖與行為作出積極響應的過程。計算機數據庫的入侵檢測需要通過入侵檢測系統來實現,入侵檢測系統是針對入侵檢測功能而存在的,它本身具有較強的獨立性。通過對入侵檢測系統進行運行,可以實現對于未經授權的人或者是程序對于計算機系統的惡意入侵意圖或者是入侵行為的有效檢測。除了檢測功能以外,這一系統還可以對系統不同環節的信息進行一定程度的收集,然后再對這些收集的信息進行有效的分析,從分析結果中判斷是否存在著入侵跡象,一旦發現立即采取措施作出響應,從而對未經授權而訪問的對象的操作行為做出有效的監控。也就是說,入侵檢測系統除了具備檢測功能之外,還具備了監控功能。
入侵檢測在計算機的安全保護之中具有十分重要的地位與作用,應經成為了被廣泛使用的積極防護措施。通過對數據庫入侵檢測技術進行應用,可以有效的應對計算機受到的內部、外部攻擊,以及錯誤操作等,進而對原先防火墻的不足進行一定程度上的彌補。除此之外,對于數據庫入侵檢測技術來說,它幾乎不會影響到計算機的性能。然而,在目前狀況下,數據庫入侵檢測技術保護中的應用仍然較為薄弱,有待進一步的發展與完善。
2.數據庫入侵檢測系統的構成要素
數據庫入侵檢測系統主要是由5個部分共同組成,這五個構成要素分別是數據采集器、SQL解析器、SQL檢測單元、行為檢測單元以及響應單元,具體情況見表1所示:
3.計算機數據庫的入侵檢測技術應用
首先,入侵檢測技術在對入侵危害進行應對時,對原先的安全措施進行了創新發展,采用了一種新級別的安全措施,即應用安全。這種全新的安全技術對原先的入侵檢測系統進行了一定程度的發展,把原先的網絡以及操作系統的入侵檢測概念轉變為計算機數據庫入侵檢測概念,通過保護計算機的數據庫來實現對于計算機的安全保護。然而,這種應用安全與以往的安全保護存在著一定程度的差距,它為計算機數據庫提供積極主動的并且對于SQL具有一定針對性的保護與監視,可以達到對較多的預先包裝的或者自行開發的一些WEB應用的有效防護。例如,應用安全可以有效的選擇關鍵數據,根據數據的特點對其實施特殊的監視與保護,這樣一來,就可以對那些有針對性、有目的的數據攻擊進行有效的防護,避免關鍵數據造成傷害。除此之外,應用安全還可以對數據庫的事件進行一定程度的審查,通過嚴格而又有效的審查,能夠防止損害問題的出現。
其次,在計算機應用當中,主要采用SQL與數據庫進行相應的交流工作,因此,一個針對性較強且行之有效的安全系統能夠實現對于SQL的有效解析。通過對SQL進行解析,可以提供一種既可以理解流量內容,又可以與應用劃清界限的保護層。一般情況下,在大多數的應用安全系統之中,都存在著三個組件,分別是傳感器、控制臺服務器以及WEB瀏覽器。其中,傳感器主要是基于主機或者計算機網絡之上的,主機傳感器直接停留于應用,而對于網絡傳感器來說,它與交換機的其中一個端口進行一定程度的連接,而這個端口的配置則使得其可以觀察到數據庫流量的全貌。控制服務臺是接收對傳感器發出警報的應用安全組件,其主要作用是對事件的信息進行一定程度的儲存,同時,它又可以對相關的策略進行有效的配置并對應用傳感器進行一定程度的維護。而對于WEB瀏覽器來說,通過它可以對應用安全系統進行修改,并對網絡事件進行實時地監視及記錄,使事件形成具體的報告。
最后,數據庫入侵檢測的應用主要是按照圖1的流程來進行的:
主要流程為:①攻擊者使用WEB界面發起SQL的注入攻擊‘②所發起的攻擊穿過防火墻進入到應用服務器當中;③進入應用服務器之后,應用服務器對SQL進行有效利用,并在數據庫的記錄之中對相關信息進行有效查找,并對用戶證書進行一定程度的評估;④應用服務器發現SQL中的錯誤與欺騙性;⑤最后傳感器向控制臺傳遞這一信息。
4.結束語
本文主要針對計算機數據庫的入侵檢測技術及其應用進行研究與分析。首先,對數據庫入侵檢測技術進行了一定程度的介紹與分析。其次,闡述了數據庫入侵檢測系統的構成要素。最后,在前者的基礎之上,重點探討了計算機數據庫的入侵檢測技術應用。希望我們的研究能夠為讀者提供參考并帶來幫助。
參考文獻
[1]邵磊.數據挖掘技術在入侵報警系統中的應用研究[J].信息與電腦(理論版).2010(12)
關鍵詞:軟件技術基礎;教學法;認知;案例
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)51-0180-02
一、引言
“計算機軟件技術基礎”課程是非計算機專業的計算機基礎教學內容之一,有著廣泛的應用。課程的教學目標是使學生能夠全面系統地了解并掌握計算機軟件技術的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的軟件系統設計能力,更好地利用計算機軟件技術解決本專業領域中的實際問題和日常事務性問題[1-2]。目前,很多高校都開設了“計算機軟件技術基礎”課程并取得了一定的成效,但該課程的綜合性較強,在教學過程中出現了一些不盡如人意之處。本文針對目前該課程在教學中存在的共性問題,結合作者的教學實踐,從教學方法的角度出發,對該課程的教學改革進行探討。
二、課堂教學存在的共性問題
“計算機軟件技術基礎”課程教學目前面臨的共性問題主要體現在以下幾個方面[3]:(1)學生對該課程的學習目的不明確,認識不到課程內容的重要性;缺乏學習動力、主動性和自覺性;(2)學生的程序設計、調試能力薄弱,缺乏解決實際問題的經驗,對課程內容的實用性體會不深;(3)教學學時較少,一般為32或者48學時。課堂教學大部分時間集中在基本概念、原理的講授上,而程序設計、調試等實踐性較強部分通常只能點到為止,無法進行深入講解和布置練習。
對于第一個問題,普遍采用的對策是引導學生重視課程;后面的兩個問題,目前的解決方式主要集中在教學方法和教學手段的改革上,不同的授課者在具體實施的時候,會因情況而各異。本文作者承擔著內蒙古大學通信工程、電子信息科學與技術兩個專業的“計算機軟件技術基礎”課程的授課任務,面對目前該課程教學中的共性問題,進行了深入的思考、分析和研究,除了對學生進行科學研究層面的適當引導外,嘗試采用合理有效的教學方法展開教學工作。
目前,一門課程大多采用一種教學方法,主要有任務驅動教學[4]、案例教學[5]、問題教學[6]、引導教學[7]、認知教學[8]等。前四種方法側重于教學形式與手段的變新與改革,認知教學從講授內容的本質出發,研究教學內容的認知過程。“計算機軟件技術基礎”課程以高級程序設計(C或C++)為基礎,內容涵蓋“算法與數據結構”、“操作系統技術”、“數據庫技術”和“軟件工程”等,各內容之間既互相聯系又比較獨立,每一部分內容都是計算機專業的一門專業課程。對于這樣具有繁雜的內容并且注重理論聯系實踐的課程,僅采用單一的教學方法組織教學肯定滿足不了授課的要求,同時學生也不容易掌握其內容。基于Zadeh認知原理的認知教學能夠從牢牢抓住教學本質出發,深化知識的組織、粒化與因果關系,將所有知識融為一體。案例教學能夠使理論和實踐有機地結合起來,利于學生的思維能力、知識應用能力、團隊合作精神的培養。本文將基于Zadeh認知原理的認知教學與案例教學兩種教學方法緊密地結合起來(以下稱認知案例教學法)并應用到該課程的教學實踐中,借此加強學生的程序設計、調試能力,緩解因教學學時較少與加強實踐能力間的矛盾。
三、認知案例教學法及在“計算機軟件技術基礎”中的應用
基于Zadeh認知原理的認知教學是按照人類認知事物的規律進行教授知識,將教學知識組織、粒化、因果化,使學生抓住知識的本質,全面地掌握知識。其中,組織是對知識宏觀的掌控,粒化是對知識微觀的演化,因果則是知識之間的關聯。因此,認知教學能夠條理地、邏輯地、系統地組織教學內容,是一種符合學生學習邏輯認知過程的科學方法[8]。案例教學是一種以教學案例為基礎的教學方法,以學生在課堂內外對案例的分析、思辨為重點,目的是提升學生應用理論創新性地解決實際問題的能力。具體形式是在教師的精心策劃和指導下,根據教學目的和教學內容要求,運用典型案例將學生帶入特定事件的現場進行案例分析,通過學生獨立思考或集體協作,進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力[5,9,10]。對于認知案例教學法,首先綜合考慮認知教學法和案例教學法的內涵,認真分析課程的特點和內容,提取宏觀知識點(教學內容)并把它們合理地組織在一起;然后對每個宏觀知識點進行細化,得到微觀知識點;接下來搭建宏觀知識點之間、微觀知識點之間的相互關聯,從而得到一個課程的認知系統;最后在這個認知系統的基礎上,對微觀知識點或宏觀知識點選擇合適的案例開展課程教學。
根據“計算機軟件技術基礎”課程的內容,把“算法與數據結構”、“操作系統技術”、“數據庫技術”和“軟件工程”四部分作為宏觀知識點,并用系統工程作為基點把它們關聯起來;依靠采用的教材和使用的參考資料對這四個宏觀知識點進行細化,并建立微觀知識點的彼此關聯,這樣就得到了“計算機軟件技術基礎”課程的認知系統,如圖1所示。圖1中的宏觀知識點和微觀知識點形成了一個多層次、逐層深入的組織結構。每一層是其上層的粒化,每層的微觀知識點之間、上層和下層之間都有直接或間接的因果關系。依據圖1所示的認知系統,在實際教學中采用了對底層一個或多個關聯緊密的微觀知識點精選有真實場景的應用案例展開課堂授課。為了能夠成功地進行認知案例教學,需要對學生進行科學研究層面的引導,較好地激發學生對課程的強烈求知欲和學習積極性,使其在課堂之外能夠主動地投入更多的時間和精力認真完成課堂教學的準備工作,同時自主地學習和發現問題。對于教師,需要在圖1的認知系統框架下,根據微觀知識點有針對性地選擇案例。仔細研究案例的內容,做好案例分析。明確給出本次案例教學重點討論的問題、有關的背景知識、參考資料和預習要求,把這些內容文檔化提供給學生,要求學生提前預習,找出具體問題,同時準備分組討論提綱。注重程序設計和調試,布置相應的練習,要求學生提前熟悉程序,并準備調試結果。課堂教學中,引導學生就一個問題進行討論,根據學生的發言進行相應的點評和講解;并引導學生從一個問題的討論過渡到另一個問題的討論;最后進行小結和歸納。
認知案例教學注重培養學生的程序設計和調試能力,教學中布置的練習都有相應的應用背景,學生通過調試和設計程序對課程內容的實用性有了進一步的體會。一般一個案例包含多個知識點,學生的預習和準備工作縮短了授課教師講授基本概念、原理所需的時間,這讓授課教師能夠在有限的課堂教學中集中更多的精力去講解實踐性較強部分。經過三年的認知案例教學實踐,發現學生的學習積極性和學習效率都有了明顯的提高,學習效果良好。
四、結束語
本文把認知案例教學法應用到“計算機軟件技術基礎”課程的教學實踐中,對于該課程的教學有一定的獨到性之處。較好地處理了理論與實踐相結合的關系,進一步激發了學生的學習興趣,使學生能夠更加牢固地掌握課程的知識點,同時培養了學生的自學能力和創造能力,提高了教學質量。
參考文獻:
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[6]羅祖兵.教育學問題教學:涵義、價值與操作[J].高等教育研究,2010,31(3):71-75.
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[8]彭珍,吳立鋒.認知教學在“計算機程序設計”課程中的應用[J].中國電力教育,2012,(11):59-60.
【關鍵詞】智能化建筑;計算機科學與技術;通訊監控系統;模型管理;應用
智能化建筑包含建筑的自動化系統、火災防控報警系統和通信連接系統。計算機科學與技術在建筑中的應用展現建筑的現代化、經濟化的要求。當前越來越多計算機科學技術運用于現代建筑的通信連接方面,科學、合理的分布監控系統、安全防范系統等,使建筑各個系統之間進行有效協調。
一、計算機科學與技術在智能化建筑的應用
伴隨計算機科學技術應用范圍的不斷擴大,計算機科學與技術的廣泛應用使得智能化建筑各個系統理念和功能都得到更好的實現和發展。在設備和功能方面形成整體智能化的特性,則就是智能化建筑的體現。在智能化建筑中能夠將各種智能的系統有機的整合,能夠在一個監控平臺對全局建筑進行掌控,將建筑內的信息匯集在一起,展現建筑的智能化優點。
1.1 智能建筑自動化系統的應用
一座智能化建筑,其設備數量、設備本身自動化程度以及這些設備智能化的管理系統,組成了設備自動化系統。這些設備包括用于監控整個設備狀態的中央監控系統,給建筑內提供水、電、氣以及智能照明、智能空調、智能門禁系統、防火防盜系統、影像監控系統、電梯等,同時也包括這些設備正常運營管理系統,以實現根據不同的客戶進行差異化的調控和科學管理,為客戶提供一個舒適、便捷、節能、安全的環境。智能化建筑系統及其子系統是一個開放的系統,并備有符合標準的通信協議接口,為系統不斷升級兼容創造了條件。這個龐大的系統包括幾個子系統,具有幾個基本的功能。(1)科技應用安全監控功能。計算機應用技術在建筑安全監控設備方面可以同其他的安全設備聯動使用,比如門禁系統,當發現有人非正常進入建筑物內部時,系統就會發出警示,提醒安保人員到現場處理等。當然對重要部位的監控警示,可以直接與110報警系統聯動。(2)消防滅火報警監控功能。現在智能型建筑都有煙火探測傳感器以及自動噴水裝置,也就是當煙火探測傳感器探測到“煙火”指標超過一定程度時,就自動將信息傳給控制中心(包括位置、煙火指標等信息),并自動進行報警,必要時還會開啟自動噴淋閥門(消防栓),進行自動滅火。當然這里還有一些系統會聯動,比如事故照明電源等監視系統、逃生系統(應急疏散指示路標和路燈開啟幫助被困人員離開現場)。(3)實施集中監控功能。公共設施是關系到整個建筑的安全問題,其中一些設備包括:A.配電中心的變壓器、配電箱、公共設施照明電源、電梯電源、鍋爐房電源、水泵電源等設施進行必要的監控;B.對給水系統、排水系統和衛生系統的設備也要進行有效的監控;C.取暖、通風和空調等設備運行狀況的有效監控;D.對電梯的運行情況、鍋爐的運行狀況以及公用飲水設備的運行狀況進行有效的監控;E.對出入停車場或車庫的車輛人員自動管理系統運行情況的監控。
1.2 多系統集成化建筑的結構
集成化建筑結構由多個系統組成,結構平臺作為系統的總管理端,負責整個建筑系統的信息收集和處理,對計算機技術應用中處理的結構之間應有控制和決策方式。運用計算機科學技術將建筑物智能化進行系統設計展現出科技應有的特征,對總體的設計結構綜合信息管理,形成有效的建筑系統之間信息的協調工作。對建筑的方案設計和分布計算技術應用系統做出軟件方面的支持,使其能夠靈活地在計算機技術應用方面作出合理的分布使用。在智能化建筑中計算機系統中對技術的運用應協調配合,實現共同的功能分配需要。
1.3 計算機技術系統管理智能化建筑
智能化建筑中存在組織模式上的差異,早期的數據應用技術已經不符合現代化建設的需求,要求更新數據庫的組織信息形式,保障信息資源結構的完善性。運用計算機科學技術設計出符合智能化建筑的特征,進行總體的信息系統管理和協調。根據計算機應用技術系統管理對數據和程序之間起到相互調節作用,用對等關系將智能化建筑中各方面內容結合。
二、計算機技術與通訊監控系統的應用
2.1 區域性監控中心系統
“區域性的監控中心”就是一個中轉站,是一個進入智能化、遠程化的起始點。它是通過接口接收到控制單元傳來的信息,依據標準條件設置數據,對當前信息進行甄別,并對數據進項保存、統計、分析,然后將結果反饋給集中化監控中心。
2.2 現場監控單元系統
簡單地說就是起到上情下達,下情上傳的作用,以達到智能化調節現場環境的目的。
2.3 集中化監控中心系統
集中監控中心通過相同的訪問來獲取相應的區域監控中心反饋數據信息,其形式以文本、圖像或聲音等進行人機交互,將監控實際對象狀態信息和緊急數據真實反映出來,并對分析各種參數進行保存。由另一個訪問接口將分析結果反饋給區域監控中心,來發出控制指令,以實現控制目標的所有設備,并根據需求生成各種報告存檔。集中監控中心系統的建設來促進整個監控系統的集中控制管理,并實現智能建筑控制中心實現自動化操作、管理和控制,以改善所有設備的可靠性和安全性,全面促進智能建筑自動化和集成的水平和程度。
2.4 計算機技術監控終端
要完成計算機技術在智能建筑通信監視應用程序任務,自然離不開先進的監控終端設備,這些監控終端設備包括智能開關、顯示屏、電源以及包括溫度計、濕度計在內的環境監測設備、溫度、濕度控制設備―――空調、通風設備以及控制設備等監控終端。
三、系統集成化模型管理的應用
3.1 系統集成技術原理
(1)協議轉換器解決了網絡匹配問題,可以任意把新系統集成到原有的系統中。(2)為解決軟件開發與硬件廠商的矛盾,也就是軟件操作系統和設備控制系統的矛盾,OPC標準應運而生,可以完成系統的集成,而且可以進行軟、硬件數據讀取和錄入,并且使各個設備互聯互通,提高了系統的開放度和可互操作性。
3.2 智能化建筑的關鍵技術
說到智能化建筑的關鍵技術離不開數據通信技術、計算機技術、圖像處理顯示技術以及自動化控制技術。
3.3 多系統集成化模型管理應用
對于每個智能化建筑的多系統集成模型都存在一定的差異,也就是信息的組織模式都或多或少地存在著差異。我們將集成平臺分為三層分平臺:首先就是數據通信,做到互通,也就是標準接口和子系統之間的任務交換;第二層就是分析控制;第三層就是協助決策層。接下來就是各個子系統,各個子系統是實現集成平臺和整日模型的一個重要環節。按照智能化建筑5A組成要求,共有包括數據通信設備、保安監控、辦公、通訊聯絡以及火災隱患應急預警自動操系統接口在內的五大自動化系統接接口類型,并通過集成平臺實現各個子系統之間文件、程序、數據信息的調用以及對等交換。
四、結束語
計算機科學技術的應用是符合現代化社會發展的一項新的研究技術,在智能化建筑中有著降低資金成本、加快建筑效率、提高建筑質量的優點,且成為建筑中關鍵的實用技術。
參考文獻
[1]潘俊強.智能化建筑中的計算機科學與技術應用[J].信息安全與技術,2014,(06).
[關鍵詞]TGO軟件 測繪數據處理 坐標 換帶計算
[中圖分類號] P24 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-10-173-1
測繪數據處理的計算中,有一部分的計算需要在平面上進行工作,這必然就需要通過地圖投影或是將數據變換成統一的地圖投影來進行計算工作。為了能夠在這種情況下進行測繪的計算工作,就必須將落在本帶以外地方的點位的坐標進行換算,使他們能夠落在鄰帶上,從而進行測繪數據的計算工作。本文將會利用高斯――克呂格投影的正算和反算公式來進行平面坐標換帶的計算原理的研究,并在這種研究的基礎上,加入TGO軟件的應用,以獲得平面坐標換帶計算的方法。
1進行平面坐標換帶的計算原理
1.1平面坐標換帶的計算原理
由上面的敘述可以知道,在實際的測繪工程中,利用高斯投影所得到的點位一般會落到本帶以外的地方,造成計算的不便。為此,需要通過點位的坐標換算,來將點位換算到鄰近的本帶上,從而進行坐標換帶的計算工作。對此,本文是利用高斯――克呂格投影的正算和反算公式來進行坐標的換帶計算的。首先,獲取大地坐標,在此就將大地坐標標注為(B,L)。把大地坐標(B,L)看做是過渡坐標,將某一投影帶的中央子午線看做L1,其投影帶的點位坐標設為(x,y),通過高斯――克呂格投影中的反算公式可以換算出大地坐標,將大地坐標設為(B,l1 )。因此,可以求出大地坐標的精度是L=L1+l1。其l1實某一投影帶的點位的大地坐標經差。將相鄰的投影帶的中央子午線設為L11,以此就可以計算出相鄰投影帶的大地坐標經差是L11。以此,就可以求出相鄰的投影帶內的點位的大地坐標經差為l11=L-L11。由此就可以通過大地坐標(B,l11)進行高斯――克呂格投影的正算,通過正算公式進行坐標的換算,就可以得到相鄰投影帶的坐標(x,y) 。
1.2高斯――克呂格投影公式
正算公式:
反算公式:
因為L=L1+l1,所以:
2將平面坐標換帶的計算實現
根據我國2000年的CGCS2000國家大地坐標系為依準,下面將提出通過TGO軟件來將平面坐標換帶的計算進行實現。TGO實現的平面坐標換帶計算流程圖如圖1所示。
平面坐標換帶計算的具體實現方法如下:(1)新建橢球。首先打開TGO軟件的坐標系統管理器“Coordinate System Manager”;然后點擊橢球項,在空白處右鍵鼠標,彈出快捷菜單后選“添加新橢球” 項,進而彈出橢球屬性對話框,這時輸入橢球。(2)基準轉換。首先點擊“坐標轉換”項,在左邊空白處右鍵鼠標,彈出快捷菜單后選“添加新的基準轉換參數”,進入子菜單后選“Molodensky”;進而彈出基準轉換屬性對話框,輸入相關參數。(3)坐標系統。首先點擊“坐標系統”項,在左邊空白處右鍵鼠標,彈出快捷菜單后選“添加新的坐標系統組”,進而彈出坐標系統組參數對話框,輸入名稱CGCS2000,在基準名稱中選“SGCS2000”,基準方法中選“Molodensky”,按鈕“下一步”進入“大地水準面模型”對話框,選中任意一個均可,進入下一步,并進行參數的輸入,并在移位網絡名中選“無”,便成功建立第一投影帶區,以此類推建立第二投影帶區。并保存坐標系統管理器。(4)換帶計算。打開TGO軟件后新建工程項目,在彈出項目屬性對話框中“坐標系統”項中改變“坐標系統設置”,選第一投影帶區,與CosaGPS軟件處理結果進行比較,再選“自定義”項,將自定義格式的平面坐標文件導入TGO軟件,再選“文件”主菜單的“導出”子菜單,同樣選“自定義”項中的“選項”按鈕,然后改變“導出數據坐標系統”為第二投影帶區,確認便得到第二投影帶區坐標。
3 TGO軟件在測繪數據處理坐標換帶計算中的應用思考
本文選取了某一鐵路工程作為實驗對象,這個工程的坐標系統中有97個控制點,將中央子午線L1和投影面大地高H1的平面坐標(x,y)為實驗數據。某一投影帶和相鄰投影帶的選擇具有相同的坐標系統和高度作為第一投影帶區,第二投影帶去和第一投影帶區的坐標系統相同,但子午線記為L2.
此實驗的目的是測試運用TGO軟件進行測繪數據處理坐標換帶計算的準確性和有效性的測試。因此,需要通過改變橢球系統、投影帶以及點位等來進行測試,并且還同時要與CosaGPS軟件所計算得到的實驗結果進行對比。分析部分對比結果如下,中央子午線為L10=117°00′00″的平面坐標換帶至中央子午線L20=118°27′27″。不論投影面大地高是0m還是1000m,不論坐標系統是BJ54還是CGCS20,計算的結果與CosaGPS軟件計算的結果相比較,除少許控制點平面坐標在或Y方向上的坐標差值為0.1mm外,其余控制點的平面坐標在X或Y方向上的坐標差值均為0.0mm,所以,可以肯定TGO軟件在測繪數據處理坐標換帶計算中的應用具有很高的準確性和有效性。
4總結
綜上所述,本文針對于實際測繪工程中常會出現的點位不能夠落到本帶的問題設計了運用高斯――克呂格投影的算法來進行TGO軟件在測繪數據處理坐標換帶計算中的應用。通過實驗證明,TGO軟件計算的結果具有很高的準確性和有效性。
參考文獻
[1]王創立.應用TGO軟件對GPS測量中的坐標進行改化[J].產業與科技論壇,2012(7).