導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇數(shù)據(jù)通信畢業(yè)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

隨著自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應用，論文工業(yè)過程的智能化、自動化監(jiān)測與控制系統(tǒng)的應用日益廣泛．單片機系統(tǒng)由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業(yè)過程控制的各個領(lǐng)域。因為工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境較惡劣，單片機系統(tǒng)在使用過程中通常會出現(xiàn)一些設(shè)計時想不到的新情況、新問題，這就需要進一步修改和完善．因此，有必要設(shè)計一套單片機綜合實驗系統(tǒng)，根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場反饋的各種問題，隨時對系統(tǒng)中的功能模塊進行實驗研究和分析，解決工程實際問題．本文設(shè)計的這套單片機綜合實驗系統(tǒng)具有自動采集多路模擬量、對采集的數(shù)據(jù)進行處理和顯示、根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動調(diào)節(jié)和控制輸出、與計算機進行遠距離數(shù)據(jù)通信等功能．

1系統(tǒng)組成及工作原理

綜合實驗系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：89C51單片機及其仿真系統(tǒng)，溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路，A／D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，按鍵控制模塊，日歷時鐘模塊，看門狗電路模塊，F(xiàn)P—GA模塊，液晶顯示模塊，通信模塊及上位計算機，其組成框圖如圖1所示．系統(tǒng)采用89C51單片機作為主控芯片，A／D轉(zhuǎn)換模塊將多路模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；外部數(shù)據(jù)存儲模塊為該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)提供存儲空間；按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值，用來設(shè)置和調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)；日歷時鐘芯片不僅可以給系統(tǒng)提供準確的時間，而且為系統(tǒng)提供掉電保護功能；看門狗電路模塊為系統(tǒng)提供了精確復位和低電壓監(jiān)控功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或程序跑飛，它就可以在超時周期之后使CPU復位，提高系統(tǒng)的整體可靠性和抗干擾能力．FPGA模塊是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列，通過編程可將它作為多種數(shù)字邏輯器件使用；LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形，主要用來顯示采集到的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)時間等；兼容RS485和RS232兩種協(xié)議的全雙工串行通信接口，可以與上位計算機進行遠(約1200m)近(約15m)距離的數(shù)據(jù)通信[1]；上位計算機將接收的數(shù)據(jù)進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數(shù)據(jù)文件，按照用戶的具體要求作進一步的數(shù)據(jù)分析和處理，同時發(fā)送控制參數(shù)，對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調(diào)節(jié)．

2系統(tǒng)硬件設(shè)計

2．1單片機仿真系統(tǒng)

單片機仿真系統(tǒng)可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數(shù)據(jù)存儲器借用仿真機的)，也可以連接外部電路來實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測與控制功能．仿真機一般都具有單片機的基本功能部件，如CPU、RAM、用戶程序存儲區(qū)、鍵盤等；具有單步、設(shè)置斷點(以便隨時觀察內(nèi)部各RAM、特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)變化)、連續(xù)運行用戶程序的功能[2]．

監(jiān)控程序放置在仿真機內(nèi)，要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭，畢業(yè)論文更換不同的仿真頭和CPU，該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機，該機的調(diào)試軟件可以直接編輯匯編源程序．通過仿真機進行編程和調(diào)試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作，只有當程序調(diào)試順利通過才將程序?qū)懭胄酒?，編程方便且?jié)省時間．

2．2傳感器的選擇及信號變送電路的設(shè)計

傳感器作為系統(tǒng)的感知器件，直接影響著系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性．本實驗系統(tǒng)中，溫度傳感器選用精度高，線性度好，使用方便的LM335傳感器；壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器，它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點．傳感器接El電路的設(shè)計采用了模塊化設(shè)計方法，設(shè)計了溫度、壓力等專門接口電路，直接與上述各種傳感器相連．由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱，需對這些模擬信號進行放大，同時為了確保信號不失真，選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07，其特點是輸入失調(diào)電壓較高、溫漂較小、開環(huán)電壓增益較高、共模抑制比較大，它輸出的模擬信號經(jīng)10位A／D轉(zhuǎn)換器TLC1543轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，送人89C51進行處理．

2．3通信模塊的設(shè)計

計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平，該實驗系統(tǒng)上既有RS232接El，又有RS485接口，可以通過RS232總線進行點對點通信，也可以通過RS485總線進行多機通信_3]，RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統(tǒng)，總體布局如圖2所示．所以實現(xiàn)計算機和該實驗系統(tǒng)之間的近距離通信，通過RS232接口即可；若要實現(xiàn)計算機和該實驗系統(tǒng)之間的遠距離通信，則必須將RS232電平轉(zhuǎn)換為RS485電平后，才可將實驗系統(tǒng)掛接在RS485總線上．RS232-RS485電平轉(zhuǎn)換原理如圖3所示，通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收／發(fā)，由于RS485總線上只能進行半雙工通信，所以MAX232和MAX485之間除了接收和發(fā)送線外，還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發(fā)送使能(DE)，在PC與RS232相連的這一側(cè)，通過PC的請求發(fā)送(RTS)來控制．

2．4串行總線I*2C

I*2C總線是PHILIPS公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制串行總線[4]．它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數(shù)據(jù)線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個IC器件與微處理器之問的數(shù)據(jù)交換．該實驗系統(tǒng)采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563，由于單片機89C51自身沒有IC總線接口，所以采用軟件合成IC總線與它們相接．

IC串行總線與并行總線的最大區(qū)別在于：并行總線有地址總線，CPU通過地址總線訪問從器件；而IC總線利用數(shù)據(jù)傳送中的前幾個字節(jié)傳送地址信息，所以占用CPU的口線大大減少[5]．隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化，IC串行總線正在逐步取代傳統(tǒng)的并行總線．．5抗干擾設(shè)計

工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場工作環(huán)境一般較差，干擾較嚴重，為了保證系統(tǒng)可靠工作，必須解決抗干擾問題．針對工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場可能產(chǎn)生的干擾、干擾來源、傳播途徑等，采用了軟硬件方法對系統(tǒng)進行抗干擾設(shè)計．硬件抗干擾設(shè)計主要包括：對電源噪聲進行濾波、大功率驅(qū)動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優(yōu)化電路板的布線、看門狗監(jiān)控等；軟件抗干擾設(shè)計主要包括：軟件陷阱、軟件自恢復、數(shù)字濾波、求平均值等．

對于數(shù)據(jù)輸入通道的干擾，采用軟硬件結(jié)合的方法進行濾波．當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時，碩士論文首先經(jīng)過一個時間連續(xù)的RC濾波電路，再經(jīng)A／D變換成二進制數(shù)字量后，進行數(shù)字濾波．因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾，而對低頻干擾的濾波效果卻較差；而軟件數(shù)字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力．

在控制強電設(shè)備的開關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監(jiān)控系統(tǒng)，采用了光電隔離技術(shù)．因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾，可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統(tǒng)，達到電氣隔離的效果．

3系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件包括單片機軟件和PC機軟件．單片機軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，利用MCS一51匯編語言編寫．根據(jù)要實現(xiàn)的功能，該軟件由主程序以及數(shù)據(jù)采集、A／D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調(diào)控、液晶顯示、D／A轉(zhuǎn)換、數(shù)碼管顯示等程序模塊組成．下面以加熱爐的爐溫控制為例，給出系統(tǒng)程序流程圖如圖4所示．

PC機軟件的主要功能是對單片機系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行存儲、處理、動態(tài)模擬顯示、報表繪制、打印輸出等．PC機軟件采用VisualBasic6．0編寫，醫(yī)學論文PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數(shù)據(jù)的實時采集和雙向通信，此外，PC機程序還將單片機采集過來的數(shù)據(jù)按照用戶的具體要求進行動態(tài)顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、生成報表和數(shù)據(jù)文件等，并對不同情況下得到的數(shù)據(jù)進行對比分析，總結(jié)出變化規(guī)律．

4實驗結(jié)果與分析

為了測試該系統(tǒng)的實時性，將5臺綜合實驗系統(tǒng)與工業(yè)計算機組成分布式多機通信系統(tǒng)，單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位)，波特率2400bps，一幀數(shù)據(jù)采用5個字節(jié)(其中數(shù)據(jù)占2個字節(jié)是因為A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果是10位)的格式，如表1所示．5臺實驗系統(tǒng)各采集一次數(shù)據(jù)給PC機傳送時，理論上連續(xù)發(fā)送速率為2400／(10*5*5)===9．6次／s．經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，計算機在120ms后收到了5臺綜合實驗系統(tǒng)發(fā)送的共250位數(shù)據(jù)，實際發(fā)送速率約為8次／s，這是因為有狀態(tài)轉(zhuǎn)換和等待時間；為了測試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，將調(diào)試好的程序?qū)懭雴纹瑱C芯片，使系統(tǒng)連續(xù)運行，120h后觀察系統(tǒng)仍然在按設(shè)定的流程工作，沒有出現(xiàn)死機現(xiàn)象．該系統(tǒng)經(jīng)過多次改進和實驗驗證后，據(jù)此設(shè)計了工業(yè)加熱爐爐溫控制系統(tǒng)并在工業(yè)現(xiàn)場安裝使用，結(jié)果系統(tǒng)能連續(xù)正常工作(工業(yè)計算機故障除外)，測量隨機誤差為±0．01℃，控制結(jié)果滿

足了實際要求．

5結(jié)論

該綜合實驗系統(tǒng)不僅能為以單片機為核心的系統(tǒng)前期探索研究提供一種方便的實驗裝置，而且能在遠離工業(yè)現(xiàn)場的實驗室解決工業(yè)應用中的實際問題．實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析，節(jié)約資源，降低成本；實驗數(shù)據(jù)正確率高，通信實時性強，系統(tǒng)工作可靠；單片機串行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的分布式通訊系統(tǒng)靈活性強，易于擴充，其基本原理適用于工業(yè)現(xiàn)場的分布式數(shù)據(jù)采集、檢測及控制系統(tǒng)，具有很大的實用價值．

參考文獻：

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LIChao-qing．DataCommunicationTechnologyofPCandSCM[M]．Beijing：BeijingUniversityofAero—nauticsandSpaceflightPress，2001．(inChinese)

[2]楊文龍．單片機原理及應用[M]．西安：西安電子科技大學出版社，1993．

YANGWen—long．PrincipleandApplicationofSCM[M]．Xi’an：Xi’anUniversityofElectronicsTechnol-ogyPress，1993．(inChinese)

篇2

本設(shè)計采用CAN總線作為數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制的通信方式，以ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片為主控單元，結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)、故障診斷專家系統(tǒng)實現(xiàn)某型火箭炮隨動系統(tǒng)的故障檢測?？傮w設(shè)計框圖如圖1所示。

數(shù)據(jù)采集單元由信號調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，其中信號調(diào)理模塊用于模擬信號的放大、濾波和提高電路負載能力，A/D轉(zhuǎn)換器完成模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，ARM主控單元實現(xiàn)系統(tǒng)控制與故障診斷，數(shù)據(jù)采集單元與ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN 總線的方式進行通信，工作人員通過操作觸摸屏顯示界面完成故障檢測。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)采集單元

數(shù)據(jù)采集單元由信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，用于采集某型號火箭炮隨動系統(tǒng)液壓泵、高平機等被測部件的液壓或氣壓的狀態(tài)信號，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

信號調(diào)理電路如圖3所示，采用OP27運算放大器進行設(shè)計，它的作用是把傳感器輸入的信號進行放大，同時利用其輸入阻抗高、輸出阻抗小的特點以滿足A/D轉(zhuǎn)換芯片對驅(qū)動源阻抗的要求。

A/D轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號調(diào)理模塊調(diào)理后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，文中選用TLC2543CN和STC89C52分別作為A/D采樣芯片和微控制器[3]，其設(shè)計如圖4所示。TLC2543CN是TI公司生產(chǎn)的12位串行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用電容開關(guān)逐次逼近技術(shù)，12位分辨率，10 μs的轉(zhuǎn)換時間，11路模擬輸入，輸出數(shù)據(jù)長度可通過編程調(diào)整[4]。A/D轉(zhuǎn)換模塊與51單片機之間以I2C總線的方式進行通信，只需要一條串行數(shù)據(jù)線SDA（DATA_OUT）和一條串行時鐘線SCL（CLOCK），具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。　經(jīng)信號調(diào)理后的11路模擬量數(shù)據(jù)分別通過端口NO0?NO10進入TLC2543CN進行A/D轉(zhuǎn)換，TLC2543CN通過[CS]，DATA_INPUT，DATA_OUT，MEOC，I/O CLOCK這5個引腳與STC89C52單片機進行通信。為了減小外界環(huán)境及器件本身引入的噪聲和擾動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在這5個信號與單片機之間進行光電耦合隔離處理。由于光信號的傳送不需要共地，所以可將光耦器件兩側(cè)的地加以隔離，達到提高系統(tǒng)信噪比的作用，光耦隔離器件選用Avago Technologies 生產(chǎn)的6N137，電路如圖5所示。需要注意的是，電路板中6N137兩端的電源不能共用，否則起不到隔離的作用。

2.2 CAN總線通信模塊

數(shù)據(jù)采集單元和ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN總線的方式進行數(shù)據(jù)通信和控制。CAN總線具有可靠性高、實時性強、較強的抗電磁干擾能力、傳輸距離遠等特點，尤其適用于隨動系統(tǒng)傳感器多、各檢測點信息交換頻繁和干擾源復雜的情況。CAN總線通信模塊的實現(xiàn)有2種解決方案[5]：一類是采用帶有片上CAN的微處理器，如Philips的80C591/592/598、Atmel的AT90CAN128/64/32等；另一類是采用獨立的CAN控制器，如Philips的SJA1000。考慮到應用的靈活性，本文采用獨立的CAN控制器SJA1000。CAN總線通信模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示，選用STC89C52單片機作為CAN總線通信模塊的微控制器，CAN總線控制器和收發(fā)器分別選用Philips公司生產(chǎn)的SJA1000和PCA82C250[6]。CAN總線規(guī)范采用三層結(jié)構(gòu)模型，STC89C52單片機用以實現(xiàn)應用層的功能，SJA1000和PCA82C250則分別對應于數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。為了增強CAN總線通信模塊的抗干擾能力，在CAN控制器與CAN收發(fā)器之間進行光電耦合隔離處理，與數(shù)據(jù)采集單元一樣，本文也選用6N137進行處理。

CAN總線通信模塊接口電路主要由4部分組成：微控制器STC89C52、獨立CAN控制器SJA1000、光電隔離器件6N137和CAN總線收發(fā)器PCA82C250。微控制器STC89C52用于數(shù)據(jù)處理、實現(xiàn)對SJA1000的初始化、通過對SJA1000的控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送等通信任務；獨立CAN控制器SJA1000和收發(fā)器PCA82C250經(jīng)過簡單總線連接可實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的全部功能。STC89C52通過DATA_INPUT向TLC2543CN發(fā)送一定格式的指令，在DATA_OUT引腳可獲取到A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；由于SJA1000的數(shù)據(jù)線與地址線是共用的，所以將STC89C52的P0口與AD0?AD7直接連接的同時，還要將地址鎖存信號線ALE進行連接，以便區(qū)分在同一時刻AD線上傳遞的是地址還是數(shù)據(jù)；SJA1000的中斷管腳INT連接單片機的外部中斷INT0；MODE管腳與高電平VCC連接以選擇Intel模式；為了保證上電復位的可靠，復位電路采用IMP708芯片進行智能控制，IMP708芯片集看門狗定時器、掉電檢測電路、電源監(jiān)控電路等于一體，保證SJA1000芯片的可靠運行；RX0和TX0是數(shù)據(jù)的收發(fā)管腳，經(jīng)光電耦合器件6N137后連接到CAN收發(fā)器上，用以電氣隔離；PCA82C250有3種工作模式：高速、斜率控制和待機，本文選擇斜率控制模式，通過在Rs引腳與地之間接一個100 kΩ的電阻來實現(xiàn)；為了消除在通信電纜中的信號反射，提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的拓撲能力，需要在CAN總線兩端接入兩個120 Ω的終端電阻[5]。

2.3 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊

數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)控制模塊采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片作為主控單元，以觸摸屏作為人機交互方式完成系統(tǒng)控制和故障診斷。AT91SAM9263主頻 200 MHz；內(nèi)置CAN總線控制器，全面支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議；內(nèi)置TFT/STN LCD控制器，支持3.5～17英寸TFT?LCD 液晶屏，最高分辨率可達2 048×2 048?？紤]到系統(tǒng)的可擴展性，本文將系統(tǒng)控制與故障診斷模塊單獨成板。技術(shù)保障人員可以通過操作觸摸屏上顯示的人機交互界面完成對隨動系統(tǒng)的故障檢測。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件設(shè)計主要分為A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù) 處理模塊、CAN總線通信模塊和系統(tǒng)控制與故障診斷模塊4部分。主流程圖如圖7所示，首先對STC89C52單片機進行初始化，包括CAN總線工作方式的選擇、驗收濾波方式的設(shè)置、驗收屏蔽寄存器和驗收代碼寄存器的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置、中斷允許寄存器的設(shè)置以及A/D轉(zhuǎn)換模塊的初始化等；當單片機接收到故障檢測命令時，進行A/D采樣，然后由單片機對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，通過量值轉(zhuǎn)換得到實際的工況數(shù)據(jù)；最后由CAN總線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制與故障診斷模塊進行故障檢測，診斷結(jié)果由觸摸屏顯示以指導維修人員進行現(xiàn)場維修。

3.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊軟件設(shè)計

A/D轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計流程圖如圖8所示。

3.2 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計

數(shù)據(jù)采集過程中難免受到噪聲的影響，為了保證采到數(shù)據(jù)的準確性，可以對其進行一定的算法處理。本文在故障檢測時，對同一采樣點進行5次采樣，然后用快速排序算法對這5個數(shù)據(jù)進行排序，取中值作為故障檢測的有效數(shù)據(jù)，以減小誤差帶來的影響。采集到的數(shù)據(jù)與實際值之間成嚴格的線性關(guān)系，將采集到的數(shù)據(jù)值乘以系數(shù)K即可獲得實際的工況數(shù)據(jù)，其流程圖如圖9所示。

3.3 CAN總線通信模塊軟件設(shè)計

CAN總線通信模塊的程序設(shè)計主要分為初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收3個部分：

（1） 初始化。CAN總線初始化主要是對通信參數(shù)進行設(shè)置，通過對時鐘分頻寄存器、驗收碼寄存器、驗收屏蔽寄存器、總線定時寄存器和輸出控制寄存器的配置實現(xiàn)對CAN總線工作模式、接收報文的驗收碼、驗收屏蔽碼、波特率和輸出模式的配置和定義[7]。值得注意的是，這些寄存器的配置需要在復位模式下進行，因此在初始化前應確保系統(tǒng)已進入復位狀態(tài)?！。?） 數(shù)據(jù)發(fā)送。本文采用查詢方式，進行CAN總線的數(shù)據(jù)發(fā)送，首先應將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。發(fā)送數(shù)據(jù)前，主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器的發(fā)送緩沖器狀態(tài)位TBS以檢查發(fā)送緩沖器是否被鎖定，若發(fā)送緩沖器被鎖定，則CPU等待，直到發(fā)送緩沖器被釋放，然后將從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)并置位命令寄存器的發(fā)送請求位TR，此時SJA1000將向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖10所示。

（3） 數(shù)據(jù)接收。同數(shù)據(jù)發(fā)送一樣，本文采用查詢方式進行數(shù)據(jù)的接收，也應將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器接收緩沖狀態(tài)標志RBS以檢查接收緩沖器是否已滿，若未滿則主控制器繼續(xù)當前的任務直到檢查到接收緩沖器已滿，讀出緩沖區(qū)中的報文，然后通過置位命令寄存器的RRB位釋放接收緩沖器內(nèi)存空間。數(shù)據(jù)接收流程圖如圖11所示。

3.4 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊軟件設(shè)計

系統(tǒng)控制與故障診斷模塊是在Linux平臺下利用Qt SDK開發(fā)完成的，數(shù)據(jù)庫采用嵌入式系統(tǒng)中廣泛采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLite[8]。軟件采用模塊化設(shè)計思想，包括顯示界面、系統(tǒng)控制、檢測數(shù)據(jù)庫和故障診斷等4部分。系統(tǒng)界面基于QT/GUI開發(fā)，用于故障檢測結(jié)果顯示、調(diào)取數(shù)據(jù)庫輔助人工診斷等人機交互；系統(tǒng)控制模塊用于系統(tǒng)啟動與關(guān)閉、初始化及多線程處理；檢測數(shù)據(jù)庫用于對專家系統(tǒng)中經(jīng)驗知識、故障診斷規(guī)則集進行組織、檢索和維護，及用于存儲系統(tǒng)采集的工況參數(shù)；故障診斷模塊是該檢測裝置核心，本文利用故障診斷專家系統(tǒng)對隨動系統(tǒng)進行故障診斷，給出診斷結(jié)果。考慮到故障診斷的實時性要求，程序采用多線程編程來實現(xiàn)。

圖10 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計流程圖

圖11 CAN總線數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計流程圖

4 結(jié) 語

為了測試隨動系統(tǒng)故障檢測裝置在各種情況下的故障檢測能力， 本文通過人為制造故障的方式對該系統(tǒng)進行了大量實驗。在反復的實驗中，該系統(tǒng)均能正確定位故障，充分驗證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文研制的以AT91SAM9263 ARM芯片為核心基于CAN總線隨動系統(tǒng)故障檢測裝置，可實現(xiàn)對隨動系統(tǒng)液壓、氣壓、電壓等工況參數(shù)的測量，經(jīng)故障診斷專家系統(tǒng)的推理，實現(xiàn)以自動故障診斷為主、人工診斷為輔的故障檢測。文中采用的CAN總線通信方式使整個系統(tǒng)簡潔緊湊、具有較強的抗干擾能力和實時性，這種CAN總線通信方案不但可用于隨動系統(tǒng)故障檢測裝置的研發(fā)，還可推廣至其他模擬量信號的機電設(shè)備故障檢測，尤其是多機組的分布式狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中，具有非常實用的應用前景。

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篇3

 

1.校園網(wǎng)問題分析及其解決方案的提出

虛擬專用網(wǎng)（VPN），是對企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的擴展。它通過“隧道”技術(shù)、加密技術(shù)、認證技術(shù)和訪問控制等手段提供一種通過公用網(wǎng)絡(luò)（通常是因特網(wǎng)）安全地對單位內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)進行遠程訪問的連接方式。

近年來，隨著高校信息化建設(shè)工作的深入開展，校園網(wǎng)用戶對校園網(wǎng)的要求也越來越高，傳統(tǒng)的單一公網(wǎng)接入模式已經(jīng)很難滿足日趨復雜的應用需求。大多數(shù)的教師習慣于利用家里的計算機上網(wǎng)查資料、寫論文。如果要去學校圖書館網(wǎng)站，或者是教育網(wǎng)內(nèi)查資料，一般情況下是無法查找并下載的，因為學校圖書館的電子資源都做了訪問限制，普通Internet用戶也是不能訪問教育網(wǎng)的。在每年期末考試后，老師在線提交成績時，都要登錄學校內(nèi)部“教務處”的網(wǎng)站在線提交，這時也只能到學校提交。

為此，校園網(wǎng)的建設(shè)可采用多ISP連接的網(wǎng)絡(luò)訪問模式：在原有的教育網(wǎng)出口的基礎(chǔ)上增加一個當?shù)豂SP（移動、聯(lián)通或電信寬帶ISP）出口，形成多ISP連接的校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且需學校的網(wǎng)絡(luò)中心在學校組建VPN服務器，供教職工在校外使用校內(nèi)資源。在組建VPN服務器時，使用當?shù)豂SP出口，為校外的教職工提供VPN接入服務，因為校外教職工大多使用當?shù)豂SP提供的ADSL寬帶業(yè)務。當校外職工使用VPN接入學校的VPN服務器后，就可以訪問校園網(wǎng)與教育網(wǎng)上的資源，這將為教職工提供很大的便利。

2.VPN關(guān)鍵技術(shù)研究

⑴隧道技術(shù)：隧道是指在公用網(wǎng)建立一條數(shù)據(jù)通道，讓數(shù)據(jù)包通過這條隧道傳輸。隧道技術(shù)可分別以第2層或第3層隧道協(xié)議為基礎(chǔ)。第2層隧道協(xié)議對應于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，使用幀作為數(shù)據(jù)交換單位。PPTP（點對點隧道協(xié)議）、L2TP（第二層隧道協(xié)議）和L2F（第2層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議）都屬于第2層隧道協(xié)議，是將用戶數(shù)據(jù)封裝在點對點協(xié)議（PPP）幀中通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送。第3層隧道協(xié)議對應于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，使用包作為數(shù)據(jù)交換單位。MPLS、SSL以及IPSec隧道模式屬于第3層隧道協(xié)議，是將IP包封裝在附加的IP包頭中，通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送。無論哪種隧道協(xié)議都是由傳輸?shù)妮d體、不同的封裝格式以及用戶數(shù)據(jù)包組成的。它們的本質(zhì)區(qū)別在于，用戶的數(shù)據(jù)包是被封裝在哪種數(shù)據(jù)包中在隧道中傳輸。

⑵安全技術(shù)：VPN安全技術(shù)主要包括加解密技術(shù)、密鑰管理技術(shù)、使用者與設(shè)備身份認證技術(shù)。加解密技術(shù)是數(shù)據(jù)通信中一項較成熟的技術(shù)，VPN可直接利用現(xiàn)有技術(shù)；密鑰管理技術(shù)的主要任務是如何在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上安全地傳遞密鑰而不被竊??；使用者與設(shè)備身份認證技術(shù)最常用的是使用者名稱與密碼認證等方式。

3.基于VPN技術(shù)的多出口校園網(wǎng)的設(shè)計

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃

為了滿足可擴展性和適應性目標，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用典型的層次化拓撲，即核心層、分布層、訪問層。核心層路由器用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)可用性和性能，主要承擔校園網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)交換任務，同時要為各分布層節(jié)點提供最佳數(shù)據(jù)傳輸路徑；分布層交換機用于執(zhí)行策略，分別連接圖書館、辦公樓、實驗樓以及各院系；接入層通過低端交換機和無線訪問節(jié)點連接用戶。畢業(yè)論文。網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

3.2 網(wǎng)絡(luò)工作原理

在該組網(wǎng)方案中，學校通過核心層路由器分別接入教育網(wǎng)與Internet，然后通過一硬件防火墻與分布層交換機連接，分布層交換機負責連接圖書館、辦公樓、實驗樓以及各院系的接入層設(shè)備，校園網(wǎng)內(nèi)的終端計算機直接與接入層設(shè)備相連。終端計算機可直接使用教育網(wǎng)分配的IP地址。校園網(wǎng)內(nèi)有一臺安裝了ISAServer2006的VPN服務器，給其分配一個教育網(wǎng)IP地址（假設(shè)Ip：202.102.134.100，網(wǎng)關(guān)地址202.102.134.68），在防火墻中將一個公網(wǎng)地址（假設(shè)為222.206.176.12）映射到該地址。VPN服務器可通過“防火墻”與“核心層路由器”訪問Internet與教育網(wǎng)，Internet上的用戶，可以通過“Internet上的VPN客戶端—>Internet網(wǎng)絡(luò)—>核心層路由器—>防火墻—>分布層交換機—>ISA Server2006VPN服務器”的路線連接到VPN服務器，之后，ISAServer2006 VPN服務器通過防火墻和核心層路由器訪問教育網(wǎng)，并且ISA Server2006 VPN服務器通過分布層交換機提供了到學校內(nèi)網(wǎng)的訪問。

3.3 技術(shù)要點

⑴防火墻內(nèi)網(wǎng)地址問題。如果防火墻是透明模式接入，各個網(wǎng)口是不需要地址的。若防火墻是假透明，就需要給防火墻的每個網(wǎng)口配置同一個網(wǎng)段的IP。如果是路由模式，需要給防火墻的每個網(wǎng)口配置不同網(wǎng)段的IP，就象路由器一樣?，F(xiàn)在有一些防火墻已經(jīng)有所謂的混合模式，也就是透明和路由同時工作，這屬于路由模式的擴展。畢業(yè)論文。

⑵VPN服務器的注意事項。ISA Server2006VPN服務器要求至少有“兩塊網(wǎng)卡”才能做VPN服務器，若服務器上只有一塊網(wǎng)卡，需為其安裝一塊“虛擬網(wǎng)卡”。另外，VPN服務器不一定要直接連接在分布層交換機上，也可以是圖書館、辦公樓、實驗樓以及各院系的一臺服務器，只要映射一個公網(wǎng)地址即可。

⑶設(shè)定ISA Server2006接受VPN呼叫。VPN 可通過默認設(shè)置的動態(tài)主機配置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）或者通過使用路由選擇和遠程訪問控制臺分配的一組地址來分配地址。如果選擇了DHCP，VPN客戶端永遠不會同DHCP服務器進行直接通信，運行ISA Server2006的VPN服務器將分配從DHCP服務器所獲得的地址；它將基于運行ISA Server2006的VPN 服務器的內(nèi)部接口配置來分配名稱服務器地址。如果擁有多個內(nèi)部接口，運行ISA Server的VPN 服務器將選擇其中之一。

⑷VPN客戶端地址的分配。在給VPN客戶端分配IP地址時，在為VPN客戶端分配IP地址的時候，要保證所分配的地址不能與VPN服務器本身以及VPN服務器所屬內(nèi)網(wǎng)、公網(wǎng)的地址沖突，否則VPN客戶端在訪問內(nèi)網(wǎng)時，會造成尋址問題而不能訪問。畢業(yè)論文。為了避免出現(xiàn)問題，直接分配私網(wǎng)的IP地址即可，比如192.168.14.0/24網(wǎng)段。另外，校園網(wǎng)外的教職工，在撥叫VPN服務器時，應是防火墻映射的地址，本文中即222.206.176.12。

4.結(jié)束語

多出口是目前許多高校組建校園網(wǎng)時所采取的方式，多出口解決了教育網(wǎng)與Internet之間的出口速度很慢的問題，將VPN技術(shù)應用到具有多出口的高校校園網(wǎng)，可以讓校外Internet用戶更容易、更方便的獲得對教育網(wǎng)、校園網(wǎng)數(shù)字資源的使用權(quán)。

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中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）01-0033-02

電力系統(tǒng)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展給電力系統(tǒng)繼電保護不斷注入了新的活力，提出新的要求?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是高度數(shù)字化、信息化和自動化的超大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，電力系統(tǒng)繼電保護是對其安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要的一門技術(shù)[1]。21世紀繼電保護的未來發(fā)展趨勢是計算機化；網(wǎng)絡(luò)化；保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化；智能化[2]。以新疆農(nóng)業(yè)大學（以下簡稱“我?！保槔诂F(xiàn)有教學模式基礎(chǔ)上，本文探討繼電保護課程教學中提高學生實踐與創(chuàng)新能力的方法，為將學生培養(yǎng)成具有實踐能力、創(chuàng)新精神的人才而努力，為該課程的教學改革提供理論支持和智力保證。

一、電力系統(tǒng)繼電保護課程的特點

我?！半娏ο到y(tǒng)繼電保護原理”課程理論教學36

學時，網(wǎng)絡(luò)教學6學時，總計42學時，作為電氣工程及自動化及農(nóng)業(yè)電氣化與自動化的專業(yè)必修課，設(shè)置在大四上學期初；“微機繼電保護”課程共26學時，均為課堂理論教學學時，作為專業(yè)選修課安排在“電力系統(tǒng)繼電保護原理”結(jié)束后的大四上學期末開設(shè)，目的是順應現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度數(shù)字化的趨勢，讓學生了解現(xiàn)代數(shù)字式繼電保護硬軟件的知識，內(nèi)容涉及到原理、保護算法、硬軟件設(shè)計方法等；“繼電保護課程設(shè)計”為期一周，與“微機繼電保護”同時安排在大四上學期期末，目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論知識分析與解決電力系統(tǒng)中的實際問題的能力[3]。

二、繼電保護課程教學存在的問題

為適應現(xiàn)代數(shù)字電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的新發(fā)展，目前我校繼電保護的教學內(nèi)容已加入“微機繼電保護”，作為少學時內(nèi)容與“電力系統(tǒng)繼電保護”共同設(shè)置在大四上學期，同時開設(shè)的其它幾門專業(yè)課使得學生大四上學期課程較為集中，學習任務量較大。此時學生即將面臨畢業(yè)設(shè)計開題、復習考研或找工作，第一學期過高的學習任務和課程的相對集中對其學習效果有一定影響；在課程教學上，基本停留在傳統(tǒng)模式：即利用板書或者多媒體課件形式，將繼電保護原理及其實現(xiàn)方法按照教材的章節(jié)和順序進行課堂講授，這主要存在以下幾個問題。

（一）重理論，輕實踐，無法提高學生的實踐能力與創(chuàng)新精神

對教師而言，繼電保護原理單純靠板書或多媒體課件較難講透；對學生而言，繼電保護內(nèi)容比較抽象且實踐性強，知識描述更需要形象化演示去理解，配合學生自主實踐學習才會有好的效果。比如，“零序過電流保護原則上是按照躲開在下級線路出口處相間短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定”，若單純由教師口頭講授原理，學生難以理解； “微機繼電保護”課程主要分析現(xiàn)代數(shù)字式繼電保護軟硬件相關(guān)知識，內(nèi)容涉及原理、保護算法、硬軟件設(shè)計方法等。若單純講解微機繼電保護算法，使學生難以消化，從而會削弱其學習的積極性。

（二）教學理念不夠強，教學內(nèi)容需要優(yōu)化

繼電保護課程組與“單片機技術(shù)”、“數(shù)字信號處

理”、“電力系統(tǒng)自動化”、“高低壓電氣設(shè)備”等課程有很多聯(lián)系，但教學上往往孤立、脫節(jié)，缺乏全局梳理，使學生對繼電保護完整系統(tǒng)缺乏全面認識。課堂上，教師若能將繼電保護教學作為一個整體，以實例聯(lián)系相關(guān)課程內(nèi)容，緊跟行業(yè)發(fā)展前沿并且結(jié)合實踐，教學效果會更好；此外，目前繼電保護教科書內(nèi)容繁多，與其他專業(yè)課程也有所重復，需要對課程內(nèi)容進行整合優(yōu)化。

（三） 學生自主選擇力不強

學生對繼電保護內(nèi)容的興趣點各有不同，部分學生未來并不從事繼電保護工作，或考研方向與此關(guān)系不大。目前情況是，繼電保護課程組教學課時相對較多，內(nèi)容較為寬泛，對于上述內(nèi)容部分學生顯得索然無味，學生根據(jù)自己情況自主選擇的能力不夠強。為此，以學生為本，可以在課程形式上稍做一些調(diào)整。

三、教學模式的探索及實踐

針對繼電保護課程教學存在的問題，本文探討了幾種改進模式和方法，且部分已開始具體實施，取得了一定的教學效果。

（一）優(yōu)化專業(yè)培養(yǎng)計劃

將原本設(shè)置在大四上學期分開教學的“電力系統(tǒng)繼電保護原理”和“微機繼電保護”兩門課整合為一門，設(shè)置在大三下學期?！袄^電保護課程設(shè)計”可設(shè)置在大四上半學期。這樣設(shè)置有兩方面考慮：內(nèi)容上，減少學生學習任務量，突出重點，使教學有針對性。比如，可縮減“電力系統(tǒng)繼電保護原理”教材中電磁型繼電器、斷路器等與“高低壓電氣設(shè)備”教材有所重復的內(nèi)容，減少或者刪除“微機繼電保護”教材中與“微機原理與應用”、“單片機技術(shù)”“數(shù)字信號處理”等相關(guān)課程的重復內(nèi)容；時間上，我校電氣專業(yè)學生于大三至大四暑假期間設(shè)置了為期5周的發(fā)電廠生產(chǎn)實習，實習前對繼電保護內(nèi)容的理論學習，為生產(chǎn)實習期間學生對繼電保護裝置、電力系統(tǒng)設(shè)備等內(nèi)容建立感性認識打下基礎(chǔ)，從而提高學生的實踐與創(chuàng)新能力。

（二）改進教學手段與教學方法

教師可采用多樣化的教學手段和方法進行教學。以傳統(tǒng)教學手段為輔，以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)媒體、實驗教學等方式為主。以提高學生學習的積極性及其實踐創(chuàng)新能力為目的，建立學生對電力系統(tǒng)繼電保護的整體概念，使學科前沿知識與教材內(nèi)容相結(jié)合，課堂教學與實踐教學相結(jié)合。

1.網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)。利用學?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺，上傳電子教案、視頻，演示動畫等資源，并建立一套自測系統(tǒng)，使學生可以主動借助網(wǎng)絡(luò)課程平臺觀看和使用這些資源。教案、課件既可以作為學生的預習資源以及彌補疏漏的課后復習資料，也可以作為教師選擇的教學資源庫；視頻資源以聲、像集合的形式使學生直觀了解繼電保護的動作過程及原理；具有交互性的演示動畫可以提高學生學習的趣味性，比如，利用FLASH將繼電保護動作過程制作成SWF動畫，或用Visual C++開發(fā)保護動作演示模塊[4]；自測系統(tǒng)可以使學生在正式考試前自我檢測，彌補疏漏的知識點。利用網(wǎng)絡(luò)交互平臺有助于增強課后教師與學生之間的互動性，使教師及時了解學生遇到的問題并展開網(wǎng)上討論，以提高學生對課程學習的主動性。因此，網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)需要教師有針對性地選擇教學內(nèi)容，或利用專業(yè)軟件開發(fā)演示模塊，并及時更新資源。目前，我校網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)已取得初步成果。

2.實驗平臺建設(shè)。微機保護已成為當前繼電保護的主要形式。華北電力大學、湖南大學等高校先后自主開發(fā)了微機型線路保護教學仿真實驗裝置。實驗平臺建設(shè)思路為面向?qū)嵺`平臺的建設(shè)，使學生能夠?qū)Ρ緦I(yè)內(nèi)容形成完整的知識鏈[5]。我?？刹捎靡M設(shè)備或者利用現(xiàn)有教師隊伍和資源對微機繼電保護實驗設(shè)備進行開發(fā)。目前，我校基于TMS320F28335+PC機的繼電保護教學實驗平臺的研制正在進行。

實驗平臺可作為本專業(yè)教學科研平臺，不僅方便用于學生實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計，也可以作為教師的科研平臺。該平臺能夠使學生直觀了解微機繼電保護硬件結(jié)構(gòu)，并且通過配置不同的軟件模塊實現(xiàn)不同原理、不同對象的繼電保護功能；開設(shè)綜合性實驗和設(shè)計性選做實驗，有利于提高學生的積極性及實驗、設(shè)計能力，有助于開闊學生的視野、發(fā)揮創(chuàng)新能力。

3.課程設(shè)計內(nèi)容優(yōu)化，加強畢業(yè)論文設(shè)計。課程設(shè)計是培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的重要環(huán)節(jié)[6]，在傳統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容基礎(chǔ)上可以充分利用實驗平臺，先進行整定計算，后在平臺上模擬故障時繼電保護動作；建立以任務驅(qū)動，由教師引導、學生進行自主探究學習的框架。根據(jù)繼電保護原理建立主題，比如，電流保護、距離保護、縱差保護等；也可以根據(jù)繼電保護對象形成“主題”，比如，電力變壓器保護、輸電線路保護等。

課程設(shè)計可以在大三下學期上課期間布置下去，使學生帶著問題學習，并結(jié)合大三暑假為期五周的“發(fā)電廠生產(chǎn)實習”，使課程設(shè)計更具針對性、實踐性，從而激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。此外，通過畢業(yè)論文的設(shè)計強化為工作打下基礎(chǔ)。

4.完善評價體系。適應新的教學方法與手段，改進傳統(tǒng)課程考核評價方式。繼電保護理論課成績應綜合考勤、課堂表現(xiàn)、小組討論、平時作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)自測、綜合實驗等教學環(huán)節(jié)進行考評。將平時成績比例增大，有利于激發(fā)學生平時學習的積極性；課程設(shè)計可以對每個學生進行公開答辯及嚴格書面考核；畢業(yè)論文（設(shè)計）成績評定標準應以提高學生的實踐與創(chuàng)新能力為目的，綜合文獻綜述、論文質(zhì)量、創(chuàng)新能力、實驗態(tài)度等因素進行考評。

本文以新疆農(nóng)業(yè)大學電氣工程專業(yè)、農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)為例，對繼電保護課程的教學模式進行探索與實踐，重點激發(fā)學生平時學習的主動性，使其能夠掌握必要的工程技術(shù)、測試方法以及先進設(shè)備的研究方法。若能將每個環(huán)節(jié)都做好做實，師生就能在一整套良好有序的教學體系中受益，從而培養(yǎng)出適應智能電網(wǎng)時代、具有實踐能力、創(chuàng)新精神的人才。

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當前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展，其中以方便、快捷、靈活、高效的組網(wǎng)特點而著稱的虛擬局域網(wǎng)技術(shù)(VLAN)一經(jīng)提出就得到了人們的關(guān)注。VLAN技術(shù)在很大程度上解決了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上遇到的很多實際問題，其在局域網(wǎng)中的應用越來越廣泛。校園網(wǎng)作為園區(qū)網(wǎng)的典型，其規(guī)模正逐漸地由中小型向大中型發(fā)展和過渡，這樣就決定了它的組網(wǎng)在技術(shù)上的多樣性與復雜性，其不僅要考慮物理上各網(wǎng)段的連接，還要考慮建立在各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上子網(wǎng)的互聯(lián)。同時，校園網(wǎng)訪問方式多、用戶群龐大、網(wǎng)絡(luò)行為突發(fā)性高，為了保證校園網(wǎng)的正常運行和安全，本文主要針對校園網(wǎng)的特點和傳統(tǒng)局域網(wǎng)局限，重點介紹了基于VLAN技術(shù)構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)的應用。

一、傳統(tǒng)LAN的局限

在傳統(tǒng)的局域網(wǎng)(LAN)中，由于各站點共享傳輸信道所造成的信道沖突和發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)第三層的廣播風暴問題成為影響網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素。針對該問題，交換機(或網(wǎng)橋)和路由器被廣泛應用于局域網(wǎng)中。交換機(網(wǎng)橋)連接屬于同一邏輯子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，再由路由器連接不同的邏輯子網(wǎng)。然而在同一個邏輯子網(wǎng)中，所有的用戶在同一個廣播域中，會引起網(wǎng)絡(luò)性能的下降，浪費可貴的帶寬；并且對廣播風暴的控制和網(wǎng)絡(luò)安全只能在第三層的路由器上實現(xiàn)；由于邏輯子網(wǎng)間的通信必須經(jīng)路由器進行，所以這樣會產(chǎn)生延時，而且路由器也會產(chǎn)生瓶頸。

在由路由器連接不同的邏輯子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由集線器、粗、細纜構(gòu)成的物理網(wǎng)絡(luò)與邏輯子網(wǎng)相對應，通常一個m子網(wǎng)屬于一個由物理網(wǎng)絡(luò)來劃分的廣播域。由于站點被束縛在所處的物理網(wǎng)絡(luò)中，不能根據(jù)需隨意的劃分至相應的邏輯子網(wǎng)。當網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，比如網(wǎng)絡(luò)中的工作站移動、增加、改變等會加重網(wǎng)絡(luò)管理的負擔，并導致網(wǎng)絡(luò)的綜合性能下降。同時，大通信量、低延時的要求使得網(wǎng)絡(luò)的帶寬越來越不夠。

綜上所述，針對傳統(tǒng)LAN存在的問題，提出了虛擬局域網(wǎng)的概念，能夠很好的解決這些網(wǎng)絡(luò)問題。

二、VLAN的概念和原理

VLAN(Virtual Local Area Network)即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過邏輯而不是物理地將局域網(wǎng)劃分成一個個的網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的一種新興交換技術(shù)。VLAN與普通局域網(wǎng)從原理上講沒有什么不同，但從用戶使用和網(wǎng)絡(luò)管理的角度來看，VLAN與普通局域網(wǎng)最基本的差異體現(xiàn)在：VLAN并不局限于某一網(wǎng)絡(luò)或物理范圍，VLAN中的用戶可以位于一個局域網(wǎng)中的任何位置。IEEE于1999年頒布了用以標準化VLAN實現(xiàn)方案的802．1Q協(xié)議標準草案。

三、VLAN技術(shù)的優(yōu)點

VLAN的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下三個方面：

(一)控制廣播風暴。網(wǎng)絡(luò)管理必須解決因大量廣播信息帶來帶寬消耗的問題。VLAN作為一種網(wǎng)絡(luò)分段技術(shù)可將廣播風暴限制在一個VLAN內(nèi)部，避免影響其他網(wǎng)段。與傳統(tǒng)局域網(wǎng)相比，VLAN能夠更加有效地利用帶寬。在VLAN中，網(wǎng)絡(luò)被邏輯地分割成廣播域，由VLAN成員所發(fā)送的信息幀或數(shù)據(jù)包僅在VLAN內(nèi)的成員之間傳送，而不是向網(wǎng)上的所有工作站發(fā)送。這樣可減少主干網(wǎng)的流量，提高網(wǎng)絡(luò)速度。

(二)增強網(wǎng)絡(luò)的安全性。共享式LAN上的廣播必然會產(chǎn)生安全性問題，因為網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶都能監(jiān)測到流經(jīng)的業(yè)務，用戶只要插入任一活動端口就可訪問網(wǎng)段上的廣播包。采用VLAN提供的安全機制，可以限制特定用戶的訪問，控制廣播組的大小和位置，甚至鎖定網(wǎng)絡(luò)成員的MAC地址，這樣，就限制了未經(jīng)安全許可的用戶和網(wǎng)絡(luò)成員對網(wǎng)絡(luò)的使用。

(三)增強網(wǎng)絡(luò)管理。采用VLAN技術(shù)，使用VLAN管理程序可對整個網(wǎng)絡(luò)進行集中管理，能夠更容易地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可管理性。用戶可以根據(jù)業(yè)務需要快速組建和調(diào)整VLAN。當鏈路擁擠時，利用管理程序能夠重新分配業(yè)務。管理程序還能夠提供有關(guān)工作組的業(yè)務量、廣播行為以及統(tǒng)計特性等的詳盡報告。對于網(wǎng)絡(luò)管理員來說，所有這些網(wǎng)絡(luò)配置和管理工作都是透明的。VLAN變動時，用戶無需了解網(wǎng)絡(luò)的接線情況和協(xié)議是如何重新設(shè)置的。VLAN還能減少因網(wǎng)絡(luò)成員變化所帶來的開銷，在添加、刪除和移動網(wǎng)絡(luò)成員時，不用重新布線，也不用直接對成員進行配置。若采用傳統(tǒng)局域網(wǎng)技術(shù)，那么當網(wǎng)絡(luò)達到一定規(guī)模時，此類開銷往往會成為管理員的沉重負擔。

四、VLAN劃分方式的類型及特點

VLAN的劃分方式很重要，在設(shè)計和建設(shè)VLAN，實現(xiàn)VLAN應用時，首先要決定如何劃分VLAN，即依據(jù)什么標準來組織VLAN成員。如圖1所示，VLAN的劃分示例。下面介紹4種常見的劃分方式，不同的劃分方式代表不同的VLAN實現(xiàn)類型：

(一)按端口劃分VLAN。這是構(gòu)成VLAN的最簡單的方式。在此方式中，可以將分屬不同交換機端口的物理網(wǎng)段劃分為同一個VLAN，這樣一個VLAN對應交換機端口的一個子集合。借助網(wǎng)絡(luò)管理軟件，根據(jù)交換機端口的標識符，將不同的端口劃分為相應組。這種VLAN的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單、容易監(jiān)控，且一個端口發(fā)出廣播，VLAN內(nèi)的其他端口都能收到，但這種方式缺乏智能及靈活性。比如，不能在給定的端口上支持一個以上的VLAN。

(二)按MAC地址劃分VLAN。這種方式的VLAN就是一些MAC地址的集合，當網(wǎng)絡(luò)站點移動時它解決了這樣的問題，要求交換機對站點的MAC地址和交換機端口進行跟蹤。初始化時，對連接于交換機端口的工作站，交換機在VLAN的管理信息庫的MIB中檢查MAC地址，動態(tài)的匹配該端口到相應的VLAN中，實現(xiàn)VLAN對站點的識別和跟蹤，但所有的站點必須明確的分配給一個VLAN，只有這種配置工作完成以后，對站點的自動識別才成為可能。一個大型網(wǎng)絡(luò)，要求人工配置VLAN的工作量大而煩瑣。

(三)基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN?？梢曰诰W(wǎng)絡(luò)層來劃分VLAN，有兩種方案，一種按協(xié)議(如果網(wǎng)絡(luò)中存在多種協(xié)議)來劃分；另一種是按網(wǎng)絡(luò)層地址(最常見的是TCP／IP中的子網(wǎng)段地址)來劃分。建立VLAN也可使用與管理路由相同的策，根據(jù)IP子網(wǎng)、IPX網(wǎng)絡(luò)號及其他協(xié)議劃分VLAN。同一協(xié)議的工作站劃分為一個VLAN，交換機檢查廣播幀的以太幀標題域，查看其協(xié)議類型，若已存在該協(xié)議的VLAN，則加入源端口，否則，創(chuàng)建一個新的VLAN。這種方式構(gòu)成的ⅥAN，不但大大減少了人工配置VLAN的工作量，同時保證了用戶自由地增加、移動和修改。不同VLAN網(wǎng)段上的站點可屬于同一VLAN，在不同VLAN上的站點也可在同一物理網(wǎng)段上。利用

網(wǎng)絡(luò)層定義VLAN缺點也是有的，與利用MAC地址的形式相比，基于網(wǎng)絡(luò)層的VLAN需要分析各種協(xié)議的地址格式并進行相應的轉(zhuǎn)換。因此，使用網(wǎng)絡(luò)層信息來定義VLAN的交換機要比使用數(shù)據(jù)鏈路層信息的交換機在速度上占劣勢。

(四)基于規(guī)則的VLAN。也稱為基于策略的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動配置的能力，能把相關(guān)的用戶連成一體，在邏輯劃分上稱為“關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”。網(wǎng)絡(luò)管理員只需在網(wǎng)管軟件中確定劃分VLAN的規(guī)則(或?qū)傩?，那么當一個站點加入網(wǎng)絡(luò)中時，將會被“感知”，并被自動地包含進正確的VLAN中。同時，對站點的移動和改變也可自動識別和跟蹤。采用這種方式，整個網(wǎng)絡(luò)可以非常方便地通過路由器擴展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。

五、校園網(wǎng)特點及VLAN劃分

(一)校園網(wǎng)的現(xiàn)狀及其存在的問題。筆者結(jié)合自己所在的學校，說明一些目前校園網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及其特點：隨著學校自身的發(fā)展及規(guī)模的擴大，作為園區(qū)網(wǎng)的典型，校園網(wǎng)正逐漸地由中小型向大中型發(fā)展和過渡，這樣就決定了它的組網(wǎng)在技術(shù)上的多樣性與復雜性，其不僅要考慮物理上各網(wǎng)段的連接，還要考慮建立在各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上子網(wǎng)的互聯(lián)。另外，隨著校園網(wǎng)內(nèi)的計算機數(shù)量的增加，VOD視頻點播在多媒體課堂教學上的大量應用，網(wǎng)絡(luò)中廣播包的數(shù)量也會急劇增加，當廣播包的數(shù)量占到總量的30％時，網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率將會明顯下降。特別是當某網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障后，會不停地向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送廣播，從而導致網(wǎng)絡(luò)風暴，使網(wǎng)絡(luò)通信陷于癱瘓。當校園網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計算機數(shù)超過200臺后，就必須采取措施將網(wǎng)絡(luò)分隔開來，將一個大的廣播域劃分成若干個小的廣播域。最后是校園網(wǎng)的安全性問題，特別是蠕蟲病毒大規(guī)模的爆發(fā)，會使整個校園網(wǎng)處于嚴重負荷狀態(tài)，導致整個網(wǎng)絡(luò)不可用，嚴重影響校園網(wǎng)的性能。此外，大學生在校園網(wǎng)中存在兩種攻擊行為：無意識的和有意的。他們的好奇心比較強，也有一定的理論知識，喜歡在網(wǎng)上嘗試一些攻擊軟件的使用，很可能造成整個校園網(wǎng)的癱瘓。如圖2是部分網(wǎng)絡(luò)拓撲圖：

(二)配置策略。由于VLAN技術(shù)允許網(wǎng)絡(luò)管理者將一個物理的局域網(wǎng)邏輯地劃分成不同的廣播域(或稱虛擬局域網(wǎng)，即VLAN)，所以每一個VLAN可以都是按照校園的一個職能部門來劃分，包含著一組具有相同工作特點的計算機。由于它是按功能劃分而不是按物理地劃分，所以同一個VLAN內(nèi)的各個工作站無須被放置在同一個物理空間里，這些工作站不一定屬于同一個物理局域網(wǎng)網(wǎng)段。一個VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN中，因此可以控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。根據(jù)具體應用，提出如下校園網(wǎng)VLAN的配置策略：一是以工作站和服務器的邏輯歸屬劃分VLAN。如按部門、系、處等，盡可能地將同一工作性質(zhì)的用戶集中在一個VALN中，以減少跨VLAN的訪問，提高網(wǎng)絡(luò)的效率。二是按某項應用的覆蓋范圍配置所要求的VLAN。如學校的選課應用，不同地點選課可以將進行選課的數(shù)個機房所對應的交換機端口設(shè)為一個VLAN。選課活動在物理上可跨幾個網(wǎng)段，但在邏輯上屬于一個子網(wǎng)。

根據(jù)校園網(wǎng)的具體情況，為了達到信息流量的控制，并提供良好的安全性，通過對網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)進行分析和合理劃分，在高校校園網(wǎng)中應用比較廣泛的是基于端口的VLAN，采用基于端口VLAN技術(shù)對校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不同部門之間進行邏輯隔離，同時抑制廣播風暴。在接入層交換機采用基于端口的VLAN劃分和隔離用戶，在匯聚層或核心層通過三層交換機采用VLAN路由進行通訊，達到靈活通訊和管理控制各網(wǎng)段機器的目的。本校的校園網(wǎng)采用基于物理端口進行VLAN的劃分，來提高校園網(wǎng)絡(luò)的工作效率。如圖3所示：

六、VLAN技術(shù)在校園網(wǎng)中的局限性隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，多種技術(shù)之間的競爭非常激烈，沒有～種技術(shù)的發(fā)展是一帆風順的，VLAN技術(shù)也不例外，其發(fā)展中也存在著一些局限：比如采用交換結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)通常采用一個主路由器負責VLAN之間的數(shù)據(jù)通信。在大型局域網(wǎng)中，當有較大的數(shù)據(jù)流通過各VLAN時，主路由器的負荷很重，長此以往，網(wǎng)絡(luò)整體的性能，如穩(wěn)定性會下降。如果發(fā)生主路由器崩潰或故障時，各VLAN之間將無法正常通信。

篇6

 

隨著數(shù)據(jù)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展，萬維網(wǎng)（World Wide Web，WWW）以幾何速度不斷擴大，不斷增加的Web文檔使其成為一個巨大的、分布廣泛的、全球性的信息服務中心。Web摘要、分類、聚類、關(guān)聯(lián)分析，以及利用Web文檔進行趨勢預測等[1]。然而，Web文檔具有半結(jié)構(gòu)化的特點，在進行數(shù)據(jù)挖掘之前，必須對Web文檔進行一定的預處理，以保證Web內(nèi)容挖掘的有效進行。

1 Web文檔的半結(jié)構(gòu)化特點

Web中的數(shù)據(jù)非常復雜，難以用特定的模型描述。對于不同站點的Web文檔，其數(shù)據(jù)組織方式是由各站點獨立設(shè)計的，使Web文檔在總體上呈現(xiàn)非完全結(jié)構(gòu)化的特點。另一方面，數(shù)據(jù)本身具有自描述性和動態(tài)可變性，Web數(shù)據(jù)又具有結(jié)構(gòu)性。

Web中數(shù)量最多的是HTML格式的文檔，作為一種標記語言格式文檔，HTML文檔具有較強的結(jié)構(gòu)性Web文檔，但是，由于HTML本身設(shè)計的缺陷以及使用過程中的濫用，HTML內(nèi)部結(jié)構(gòu)的條理性越來越差。對于Web內(nèi)容挖掘而言[2,3]，Web文檔的半結(jié)構(gòu)化特性阻礙了挖掘的有效進行，如何對Web文檔進行結(jié)構(gòu)化處理，尤其是對HTML文檔進行處理，成為Web數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的又一熱點[4]。

2 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化處理

2.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

對HTML文檔進行結(jié)構(gòu)化處理，首先對HTML文檔進行分析，根據(jù)文檔中數(shù)據(jù)組織格式和文檔的特點，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中建立相應的表結(jié)構(gòu)，其次將HTML文檔中有用的數(shù)據(jù)提取出來，存儲成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的記錄。

2.2 XML

XML是由W3C定義的可擴展的置標語言， 它分為三層結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)組織層和數(shù)據(jù)交換層。XML的三層架構(gòu)，使得XML文檔具有很好的結(jié)構(gòu)性，對XML的Web挖掘技術(shù)的研究[5,6]為WEB內(nèi)容挖掘提供了很好的解決方法。

2.3 使用XML而不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的原因

XML的數(shù)據(jù)定義和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的表結(jié)構(gòu)之間存在著內(nèi)在的對應關(guān)系，通過一定的方法，二者還可以互相轉(zhuǎn)換[7,8]會計畢業(yè)論文范文。在這里，之所以選擇XML而不是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，主要有以下幾點原因：

（1）HTML文檔的數(shù)據(jù)組織格式是千變?nèi)f化的，按照某種標準分析后建立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否合理，需要通過實際挖掘應用加以檢驗。XML文件是純文本文件，不受數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)的限制，修改XML的數(shù)據(jù)定義比修改關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)要方便得多。

（2）XML具有較強的語義描述功能，這是關(guān)系數(shù)據(jù)庫所做不到的。

（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)類型的控制非常嚴格，而HTML則沒有對數(shù)據(jù)類型的控制。為了滿足關(guān)系數(shù)據(jù)庫的要求，有時可能會錯誤地丟掉HTML文檔中的有用數(shù)據(jù)，影響挖掘的有效性。而XML在數(shù)據(jù)類型的控制方面沒有關(guān)系數(shù)據(jù)庫那么嚴格，這就為進一步處理半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)提供了方便。

3作為中介的XML數(shù)據(jù)定義

為了實現(xiàn)對HTML文檔進行統(tǒng)一的處理，設(shè)計了如下的XML數(shù)據(jù)定義，并依此格式對需要的HTML文檔進行重整和信息抽取。

<?xml version='1.0'encoding='GB2312'?>

<!ELEMENT AvilablePages (Page)*>

<!ELEMENT Page (URL, Title, Category,Content, Summary)>

<!ELEMENT URL (#PCDATA)>

<!ELEMENT Title (#PCDATA)>

<!ELEMENT Category(#PCDATA)>

<!ELEMENT Content (#PCDATA)>

<!ELEMENT Summary(#PCDATA)>

4 從HTML文檔中提取數(shù)據(jù)

從HTML文檔中提取數(shù)據(jù)的過程其實就是對HTML文件的內(nèi)容進行整理和過濾的過程，根據(jù)過濾規(guī)則的不同，可以分為靜態(tài)過濾和動態(tài)過濾[9]。這里采用兩種過濾結(jié)合的方式進行數(shù)據(jù)提取，過程如圖1。

 

圖1數(shù)據(jù)提取過程

4.1 過濾頁面

從HTML文檔提取數(shù)據(jù)之前Web文檔，應先過濾一個網(wǎng)站的門戶頁面和索引頁面，這些頁面中包含了大量的鏈接和標題信息，對于使用挖掘的用戶而言，在通過鏈接進入這些頁面之后，不但需要在大量的文本和圖像內(nèi)容中找到需要的那一項，而且必須經(jīng)過多次頁面跳轉(zhuǎn)之后，才有可能找到真正需要的數(shù)據(jù)。對于某一個有具體要求的挖掘操作而言，這樣的頁面實際上是無意義的。通過頁面特征的分析可以比較準確地過濾這一類型的Web頁面。

4.2 標題

標題（Title）通常是對網(wǎng)頁內(nèi)容的最精煉的概括。但是，也存在較多的例外情況，如有些網(wǎng)站，為了提高被搜索引擎檢索到的概率，往往在標題中寫入所有與該網(wǎng)站有關(guān)或無關(guān)的信息，網(wǎng)頁中的內(nèi)容則相差甚遠；另外，對于一些由網(wǎng)絡(luò)應用程序自動生成的頁面（在檢索時得到的網(wǎng)頁格式仍然是HTML文檔），其標題信息往往是無意義的，如：“New Page 1”，或者一個固定的句子，如“圖書信息”，這種標題對于Web數(shù)據(jù)挖掘是沒有任何意義的。對于如“New Page 1”的情況，可以把它列入停止詞表，也就是認為該頁沒有標題，以免對后續(xù)的工作造成干擾。而對于其他兩種情況，只有借助專家數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)的方法，由人工定義的停止詞表進行篩選。

4.3 子標題

特定的網(wǎng)站往往有固定的格式，如格式化的子標題信息，這些信息在進行內(nèi)容挖掘的時候可以作為初步分類的基礎(chǔ)。作為比較常見的網(wǎng)頁設(shè)計方法，特定的標記信息用不同的圖片進行表示，也就是說，這些信息是存在于<img>標記之中，在大多數(shù)情況下， <img>標記和其他一些格式標記，如<br>、<font>等，在進行挖掘之初就被當作無關(guān)信息刪除了Web文檔，對頁面的分析僅僅對文本進行。子標題信息往往處在一個HTML文件的開始部分，由若干張圖片組成，通過對一個網(wǎng)站的門戶頁面以及其他內(nèi)容頁面進行比較，可以比較容易地確定子標題圖片的數(shù)量，然后對子標題圖片進行編號，將這種無意義的輔助編號信息添加到XML文件的<Type></Type>元素之間，作為進一步分類參考。

4.4 頁面內(nèi)容

Web頁面中的信息不僅包括文本，也包括圖片（背景圖片、插入的位圖以及GIF動畫等）、聲音，如背景音樂、Flash動畫，可執(zhí)行腳本（顯示日期、統(tǒng)計訪問量、浮動窗格和捕獲鼠標操作和用戶輸入等）、Java小程序和一些格式信息，如頁面的視覺特征（顏色、字體大小、字體粗細等）和頁面的排版特征（段落的長短、標題的位置、段間距等），這些信息大部分對進行Web內(nèi)容挖掘沒有幫助，應當看作干擾信息過濾掉。

同一個網(wǎng)站中的HTML文檔往往會遵循統(tǒng)一的布局規(guī)則，通過這些規(guī)則，可以把網(wǎng)頁的內(nèi)容劃分成不同的塊[10]，借助網(wǎng)頁的分塊特性，對網(wǎng)頁的內(nèi)容進行預分類，如利用索引頁面中的<table>標記分割的鏈接情況，可以每個<tr></tr>之間鏈接所指向的頁面看作一個小的分類，為進一步挖掘操作提供參考。

HTML是一種語法要求不嚴格的語言，在一個Web頁面中，包含大量的HTML語法錯誤，在提取Web頁面的內(nèi)容之前，需要先對其中的語法錯誤進行處理。采用W3C提供的HTML詞法分析器可以進行HTML標志名和標志屬性的提取。該詞法分析器可以分為五個狀態(tài):初始狀態(tài)、標記開始狀態(tài)、文本狀態(tài)、標記結(jié)束狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)。每個狀態(tài)分別調(diào)用相應的觸發(fā)函數(shù):InitLib()、beginElement()、addText()、endElement()、closeLib()會計畢業(yè)論文范文。其中在beginElement()函數(shù)里便可以取得當前的標記名及其該標記的屬性。

4.5 文本摘要

作為內(nèi)容挖掘中很重要的一項，摘要可以使文檔的核心內(nèi)容更加突出。以摘要作為Web文檔的輔助信息能提高挖掘的效率。

通常采用的基于統(tǒng)計的文本摘要自動生成方法的基本思想是把原文中與主題密切相關(guān)的句子篩選出來，這樣的句子往往位于比較特殊的位置或者含有較強的提示，含有較多的特征項。以下是一個比較常用的句子權(quán)值函數(shù)[11]。

（1）

其中，表示句子的權(quán)值函數(shù)，表示特征項的權(quán)值函數(shù)，表示句子的長度，表示句子所包含的分句個數(shù)，表示比例因子。需要說明的是，為提高挖掘的算法效率而進行的文本摘要Web文檔，其結(jié)果對人而言往往是混亂的，難以找到具體的語言含義。但是對于Web內(nèi)容挖掘的某些算法（如基于向量空間模型的算法），則可以有效地提高算法的效率。

Web文檔經(jīng)過預處理之后，就可以通過XML查詢語言，如Xpath，Xquary等對得到的XML文件進行數(shù)據(jù)挖掘處理了，文獻[12]將XML索引技術(shù)分為兩大類：節(jié)點記錄類索引和結(jié)構(gòu)摘要類索引，深入討論了XML索引技術(shù)的研究現(xiàn)狀。根據(jù)這些研究，可以得到更加有效的處理XML文件的方式。

5 結(jié)論

通過使用XML作為中間語言，對現(xiàn)有的非結(jié)構(gòu)化的Web文檔進行過濾和整理，有利于實現(xiàn)對Web上的各種各樣異構(gòu)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一操作。在數(shù)據(jù)過濾和處理的過程中，根據(jù)Web文檔的標題和分塊特征，對Web文檔進行預分類操作，可以提高進一步分類、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則等數(shù)據(jù)挖掘操作的效率。通過摘要，進一步從過濾后的文檔中提取主干信息，以提高挖掘的效率。當然，由于Web文檔的多樣性，特定的數(shù)據(jù)挖掘任務處理的辦法也應不盡相同，增加中間層將會增大系統(tǒng)的開銷和降低挖掘的時效性，另外，如何對Web中的大量非文本數(shù)據(jù)進行有效挖掘也有待進一步的研究。

參考文獻：

[1]Anne H.H. Ngu、Masaru Kitsuregawa、Erich J. Neuhold、et al，WISE-2005 Tutorial: Web ContentMining，ComputerScience，Vol 3806，2005，763-763

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[3]董慧、唐敏，數(shù)據(jù)挖掘及其在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應用，情報雜質(zhì)，2010（S1），153-156

[4]于春燕、胡學鋼，Web中的行情數(shù)據(jù)獲取與預測研究，計算機工程與應用，2009（20），202-204

[5]姜霞、張曉偉，基于XML的Web挖掘技術(shù)研究，電腦知識與技術(shù)（學術(shù)交流），2005（7），79-81

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[9]李紅、譚漢松，基于信息過濾后的Web內(nèi)容挖掘，計算機工程與應用，2003（30），186-187

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[11]史忠植，知識發(fā)現(xiàn)，清華大學出版社，2002.1

篇7

中圖分類號：G724 文獻標識碼：A

從我國遠程教育發(fā)展的歷史來看，隨著CERNET等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星數(shù)字壓縮技術(shù)的發(fā)展和普及，計算機遠程教育作為一種全新的教育方式，正在被廣大教育工作者所認識，它以其巨大的潛能，豐富著現(xiàn)行教育的內(nèi)容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質(zhì)教育起著非常重要的作用。

一、發(fā)展計算機遠程教育，有利于促進高職院校明確培養(yǎng)目標

目前，我國教育的發(fā)展模式正在由外延式向內(nèi)涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內(nèi)涵式發(fā)展注重質(zhì)量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移到提高質(zhì)量上來。

計算機遠程教育的應用給高職院校課程設(shè)置和教學內(nèi)容帶來明顯變化，而課程設(shè)置和教學內(nèi)容的改革是相應的教學模式改革的基礎(chǔ)。這些變化對于實現(xiàn)教學目標的改革產(chǎn)生一定的影響。利用計算機遠程教育之后，課程設(shè)置更加靈活、更加多樣化。學生完全可以根據(jù)自己正在或即將從事的職業(yè)選擇學習內(nèi)容，自主能力大大加強，這使得高職院校在課程設(shè)置和教學計劃方面具有更多的實用性和多樣性。計算機遠程教育本身開放性的特點完全可以滿足這種教學形式。因此，大力發(fā)展計算機遠程教育，有利于這種教學目標的實現(xiàn)。

二、發(fā)展計算機遠程教育，有利于推動高職院校課程體系改革

高職院校的培養(yǎng)目標決定了高職教育的重點是培養(yǎng)學生的實踐能力，其教學內(nèi)容與課程體系強調(diào)的也應當是在掌握理論知識的基礎(chǔ)上為技術(shù)應用能力的培養(yǎng)積極做準備。因此高職院校的教學內(nèi)容與課程體系應當擺脫學科系統(tǒng)性、完整性的束縛，建立以實踐為基礎(chǔ)的教育體系，即從職業(yè)能力入手，改革單一的學科型課程模式，以職業(yè)能力為本位來開發(fā)課程，并將學生綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的培養(yǎng)系統(tǒng)地貫穿于教學過程的始終。

學生掌握知識，是發(fā)展其能力的基礎(chǔ)。我們強調(diào)能力培養(yǎng)并不是忽視掌握基礎(chǔ)理論的必要性，而是要在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上及時更新知識結(jié)構(gòu)，使得培養(yǎng)的學生與社會接軌，成為實用的職業(yè)技術(shù)人才。當今社會，新的科學理論和實用技術(shù)不斷地涌現(xiàn)，國內(nèi)外一些新的政策法規(guī)、技術(shù)標準也不斷出臺。如果我們僅僅停留在幾年甚至是十幾年的統(tǒng)編教材上，很快就會過時。使用計算機遠程教育可以改善這種狀況，它能夠盡快地反映專業(yè)領(lǐng)域里的最新成果，建立起活的教材體系，因而它特別適宜新知識的傳授，適宜以各種方式來傳播完整的系統(tǒng)的專業(yè)知識。

三、發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高高職院校教師的專業(yè)素質(zhì)

高職院校教師要想成為合格的計算機遠程教育教師，必須完成自身的角色轉(zhuǎn)變、學會合作、熟悉遠程教學規(guī)律以及擔當高強度的教學勞動等任務，這僅僅依靠一般的師范性職業(yè)訓練是不夠的。遠程教育的特點要求遠程教育教師要具有更高的專業(yè)化水平，具體表現(xiàn)在知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)技能和專業(yè)情感等方面。

四、發(fā)展計算機遠程教育，有利于推動高職院校教學模式的改革

深化教學模式改革是人才培養(yǎng)模式改革的核心，是計算機遠程教育的根本任務。改革過程中必須遵循“以學生為中心，以學生自主學習為主、教師導學為輔”的指導思想，[4]充分發(fā)揮學生主體地位和教師主導地位的作用，重點從三個方面推進教學模式改革。

積極改革教學組織形式，加強學生利用網(wǎng)絡(luò)資源開展自主學習和小組合作學習的自主性加強網(wǎng)上教學活動的組織與實施，積極開展網(wǎng)上實時與非實時相結(jié)合的教學活動，包括課件點播、在線答疑、網(wǎng)上考試等方式，積極開展教師與學生的網(wǎng)上交流，增強教師與學生之間的溝通，幫助學生完成學習任務。在此基礎(chǔ)上可以以課程為單位，組織必要的面授輔導。

深化課程教學方法改革教師在輔導中變傳統(tǒng)的灌輸式教學為引導式教學，注重對學生進行學習思路、學習方法的指導，向?qū)W生介紹課程的知識體系和重點難點，著重進行答疑解惑，增強教學的主導性。

按照培養(yǎng)應用型人才要求，切實加強實踐教學高職院校應逐步完善實踐環(huán)節(jié)的教學文件和管理制度，確定各專業(yè)下各門課程實踐教學的目的內(nèi)容、組織形式、實施辦法、考核標準等；認真落實課程實驗、實習、課程設(shè)計等實踐教學環(huán)節(jié)，積極開展專業(yè)實習活動，有效的提高學生的實際工作能力。多數(shù)學生可以在集中實踐環(huán)節(jié)中結(jié)合工作實際選題，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上完成畢業(yè)論文（畢業(yè)設(shè)計）。

五、發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高學生自主學習能力

建構(gòu)主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓?皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質(zhì)上是一種對環(huán)境的適應，智慧的適應是一種能動的適應。一定的刺激只有被主體同化于認知結(jié)構(gòu)之中，主體才能作出反應。因此我們認為，教育過程是以學生為主體的。學生在教師的指導下，自主學習，主動構(gòu)建自己的知識體系，從而獲得充分的發(fā)展。

在計算機遠程教育環(huán)境下，學生按照教師事先設(shè)計好的教育資源進行學習，然后同化、加入到原有的知識結(jié)構(gòu)中去。在學習的過程中，學生會經(jīng)常提出問題，教師可以根據(jù)學生的不同實際情況進行有針對性的指導，這種學習過程往往能夠激發(fā)學生的學習興趣，使學生的學習情緒處于最佳狀態(tài)，極大地調(diào)動學生渴求知識，探索究竟的主觀能動性，從而提高學生的自主學習能力，這一過程就是建構(gòu)主義理論所說的知識的建構(gòu)過程。

綜上所述 發(fā)展計算機遠程教育，探求新的職業(yè)教育模式，能夠進一步提高高職院校的教學效果和教學效益，為社會主義建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)出更多更好的職業(yè)技術(shù)人才。

（作者單位：湖北工業(yè)大學 計算機學院）

參考文獻：

篇8

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，新的軟件、硬件和新的數(shù)據(jù)通信界面逐漸從觀念上改變了人們獲取信息的方式，并有力地支持了電子信息服務和大眾信息媒體的傳播。同時，互聯(lián)網(wǎng)匯集了各種各樣的網(wǎng)絡(luò)資源和交互式多媒體信息，它的多平臺交互和多媒體功能為遠程教育提供了新的教學環(huán)境和教學手段。目前，許多國家已相繼建成了自己的遠程教育網(wǎng)絡(luò)，使人們在全球范圍內(nèi)通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息交流，資源共享，科技合作和遠程學習，從而促進了國家的科研和教育事業(yè)的飛速發(fā)展。

從我國遠程教育發(fā)展的歷史來看，隨著CERNET等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星數(shù)字壓縮技術(shù)的發(fā)展和普及，計算機遠程教育作為一種全新的教育方式，正在被廣大教育工作者所認識，它以其巨大的潛能，豐富著現(xiàn)行教育的內(nèi)容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質(zhì)教育起著非常重要的作用。因此，現(xiàn)行的職業(yè)教育必須充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境特點，建立起相應的新的教學管理模式。本文擬從計算機遠程教育的本質(zhì)分析入手，結(jié)合高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標等方面，來揭示計算機遠程教育在職業(yè)教育中的重要作用，從而加深對計算機遠程教育的理解，增強使用網(wǎng)絡(luò)進行教學的自覺性和主動性，以培養(yǎng)優(yōu)秀的教師與合格的技術(shù)人才。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

促進高職院校明確培養(yǎng)目標

目前，我國教育的發(fā)展模式正在由外延式向內(nèi)涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內(nèi)涵式發(fā)展注重質(zhì)量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移到提高質(zhì)量上來。高職院校培養(yǎng)的學生大部分不是從事理論研究工作，而是適應地方需要的高等職業(yè)技術(shù)人才。所以高職院校的培養(yǎng)目標應當定位于學生在具有基本的專業(yè)理論知識基礎(chǔ)上，重點掌握從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力和技能。

計算機遠程教育的應用給高職院校課程設(shè)置和教學內(nèi)容帶來明顯變化，而課程設(shè)置和教學內(nèi)容的改革是相應的教學模式改革的基礎(chǔ)。這些變化對于實現(xiàn)教學目標的改革產(chǎn)生一定的影響。利用計算機遠程教育之后，課程設(shè)置更加靈活、更加多樣化。學生完全可以根據(jù)自己正在或即將從事的職業(yè)選擇學習內(nèi)容，自主能力大大加強，這使得高職院校在課程設(shè)置和教學計劃方面具有更多的實用性和多樣性。比如高職院?？梢圆捎酶m合學生職業(yè)發(fā)展需要的多種教學計劃、較多的選修課程，使得學生能夠最大限度地自主選擇學習內(nèi)容，培養(yǎng)學生的自主和創(chuàng)新精神，處理好知識和技能的關(guān)系。計算機遠程教育本身開放性的特點完全可以滿足這種教學形式。因此，大力發(fā)展計算機遠程教育，有利于這種教學目標的實現(xiàn)。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

推動高職院校課程體系改革

高職院校的培養(yǎng)目標決定了高職教育的重點是培養(yǎng)學生的實踐能力，其教學內(nèi)容與課程體系強調(diào)的也應當是在掌握理論知識的基礎(chǔ)上為技術(shù)應用能力的培養(yǎng)積極做準備。因此高職院校的教學內(nèi)容與課程體系應當擺脫學科系統(tǒng)性、完整性的束縛，建立以實踐為基礎(chǔ)的教育體系，即從職業(yè)能力入手，改革單一的學科型課程模式，以職業(yè)能力為本位來開發(fā)課程，并將學生綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的培養(yǎng)系統(tǒng)地貫穿于教學過程的始終。[2]

學生掌握知識，是發(fā)展其能力的基礎(chǔ)。我們強調(diào)能力培養(yǎng)并不是忽視掌握基礎(chǔ)理論的必要性，而是要在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上及時更新知識結(jié)構(gòu)，使得培養(yǎng)的學生與社會接軌，成為實用的職業(yè)技術(shù)人才。當今社會，新的科學理論和實用技術(shù)不斷地涌現(xiàn)，國內(nèi)外一些新的政策法規(guī)、技術(shù)標準也不斷出臺。如果我們僅僅停留在幾年甚至是十幾年的統(tǒng)編教材上，很快就會過時。使用計算機遠程教育可以改善這種狀況，它能夠盡快地反映專業(yè)領(lǐng)域里的最新成果，建立起活的教材體系，因而它特別適宜新知識的傳授，適宜以各種方式來傳播完整的系統(tǒng)的專業(yè)知識。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

提高高職院校教師的專業(yè)素質(zhì)

高職院校教師要想成為合格的計算機遠程教育教師，必須完成自身的角色轉(zhuǎn)變、學會合作、熟悉遠程教學規(guī)律以及擔當高強度的教學勞動等任務，這僅僅依靠一般的師范性職業(yè)訓練是不夠的。[3]遠程教育的特點要求遠程教育教師要具有更高的專業(yè)化水平，具體表現(xiàn)在知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)技能和專業(yè)情感等方面。要在以上三個方面體現(xiàn)遠程教育教師的專業(yè)化，就必須采取以下措施：

重視遠程教育教師的專業(yè)發(fā)展在遠程教育中，人們更多的是強調(diào)學生的中心地位，更多地關(guān)注教與學這對主要矛盾，而教師的發(fā)展卻往往被忽略了。因此，高職院校遠程教育機構(gòu)應當借鑒以人為本的管理理念，將教師的發(fā)展列為重要議事日程。通過各種方式鼓勵、支持教師的在職培訓與繼續(xù)教育，最終使遠程教育機構(gòu)成為遠程教師專業(yè)發(fā)展的基地。

重視遠程教育教師的校內(nèi)培訓校內(nèi)培訓是指在教育專家指導下，以教師任職學校為基本培訓單位，以提高教師教育教學能力為主要目標，通過教育教學等教育科研活動來培訓全體教師的一種整體性繼續(xù)教育形式。與傳統(tǒng)的教育培訓相比，校內(nèi)培訓具有多項優(yōu)勢：首先，培訓的目標非常明確，直接按照教師和學校的具體要求進行，解決的是具體的實際難題。其次，培訓的形式靈活多樣，且能最大限度地調(diào)動參訓教師的積極主動性。校內(nèi)培訓所具備的這些優(yōu)勢與遠程教育教師專業(yè)化過程中的培訓需求非常吻合。

重視遠程教育教師的終身教育模式有關(guān)研究表明，教師從事本職工作超過五年如果不及時更新自身的知識結(jié)構(gòu)，就會出現(xiàn)一種職業(yè)水平脫節(jié)現(xiàn)象，這就需要教師不斷地接受培訓，努力掌握新的教育理念和先進的教學方法，使其在教學理念、教學技能和知識結(jié)構(gòu)等方面得到全方位發(fā)展。遠程教學過程由于現(xiàn)代信息技術(shù)的介入，使得教師職業(yè)知識老化的周期大大縮短。因此，遠程教育教師在任職前接受的職業(yè)訓練已遠遠不適應當前教學的實際需求，對教師的培訓應當納入終身教育體系中來，定期的對教師進行教學理論、教育技術(shù)等方面的培訓，實現(xiàn)教師培訓的連貫性，使教師教育貫穿其整個遠程教育生涯。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

推動高職院校教學模式的改革

深化教學模式改革是人才培養(yǎng)模式改革的核心，是計算機遠程教育的根本任務。改革過程中必須遵循“以學生為中心，以學生自主學習為主、教師導學為輔”的指導思想，[4]充分發(fā)揮學生主體地位和教師主導地位的作用，重點從三個方面推進教學模式改革。

積極改革教學組織形式，加強學生利用網(wǎng)絡(luò)資源開展自主學習和小組合作學習的自主性加強網(wǎng)上教學活動的組織與實施，積極開展網(wǎng)上實時與非實時相結(jié)合的教學活動，包括課件點播、在線答疑、網(wǎng)上考試等方式，積極開展教師與學生的網(wǎng)上交流，增強教師與學生之間的溝通，幫助學生完成學習任務。在此基礎(chǔ)上可以以課程為單位，組織必要的面授輔導。

深化課程教學方法改革教師在輔導中變傳統(tǒng)的灌輸式教學為引導式教學，注重對學生進行學習思路、學習方法的指導，向?qū)W生介紹課程的知識體系和重點難點，著重進行答疑解惑，增強教學的主導性。

按照培養(yǎng)應用型人才要求，切實加強實踐教學高職院校應逐步完善實踐環(huán)節(jié)的教學文件和管理制度，確定各專業(yè)下各門課程實踐教學的目的內(nèi)容、組織形式、實施辦法、考核標準等；認真落實課程實驗、實習、課程設(shè)計等實踐教學環(huán)節(jié)，積極開展專業(yè)實習活動，有效的提高學生的實際工作能力。多數(shù)學生可以在集中實踐環(huán)節(jié)中結(jié)合工作實際選題，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上完成畢業(yè)論文（畢業(yè)設(shè)計）。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高學生自主學習能力

建構(gòu)主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓·皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質(zhì)上是一種對環(huán)境的適應，智慧的適應是一種能動的適應。一定的刺激只有被主體同化于認知結(jié)構(gòu)之中，主體才能作出反應。[5]因此我們認為，教育過程是以學生為主體的。學生在教師的指導下，自主學習，主動構(gòu)建自己的知識體系，從而獲得充分的發(fā)展。在教學中，教師是指導者、輔助者、協(xié)作者，學生才是教育過程中真正的主體，所有教育活動都必須圍繞學生這個中心進行。學生獲取知識的過程是學生在一定的環(huán)境下，通過教師的指導、教師與學生、學生與學生之間合作、交流，利用必要的學習資源，通過意義建構(gòu)的方式獲得的。學生在學習過程中的主動探索、思考和建構(gòu)離不開教師事先所做的教學設(shè)計，更離不開合作學習過程中教師的引導。

在計算機遠程教育環(huán)境下，學生按照教師事先設(shè)計好的教育資源進行學習，然后同化、加入到原有的知識結(jié)構(gòu)中去。在學習的過程中，學生會經(jīng)常提出問題，教師可以根據(jù)學生的不同實際情況進行有針對性的指導，這種學習過程往往能夠激發(fā)學生的學習興趣，使學生的學習情緒處于最佳狀態(tài)，極大地調(diào)動學生渴求知識，探索究竟的主觀能動性，從而提高學生的自主學習能力，這一過程就是建構(gòu)主義理論所說的知識的建構(gòu)過程。

綜上所述，發(fā)展計算機遠程教育，探求新的職業(yè)教育模式，能夠進一步提高高職院校的教學效果和教學效益，為社會主義建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)出更多更好的職業(yè)技術(shù)人才。

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篇9

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，新的軟件、硬件和新的數(shù)據(jù)通信界面逐漸從觀念上改變了人們獲取信息的方式，并有力地支持了電子信息服務和大眾信息媒體的傳播。同時，互聯(lián)網(wǎng)匯集了各種各樣的網(wǎng)絡(luò)資源和交互式多媒體信息，它的多平臺交互和多媒體功能為遠程教育提供了新的教學環(huán)境和教學手段。目前，許多國家已相繼建成了自己的遠程教育網(wǎng)絡(luò)，使人們在全球范圍內(nèi)通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息交流，資源共享，科技合作和遠程學習，從而促進了國家的科研和教育事業(yè)的飛速發(fā)展。[1]

從我國遠程教育發(fā)展的歷史來看，隨著CERNET等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星數(shù)字壓縮技術(shù)的發(fā)展和普及，計算機遠程教育作為一種全新的教育方式，正在被廣大教育工作者所認識，它以其巨大的潛能，豐富著現(xiàn)行教育的內(nèi)容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質(zhì)教育起著非常重要的作用。因此，現(xiàn)行的職業(yè)教育必須充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境特點，建立起相應的新的教學管理模式。本文擬從計算機遠程教育的本質(zhì)分析入手，結(jié)合高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標等方面，來揭示計算機遠程教育在職業(yè)教育中的重要作用，從而加深對計算機遠程教育的理解，增強使用網(wǎng)絡(luò)進行教學的自覺性和主動性，以培養(yǎng)優(yōu)秀的教師與合格的技術(shù)人才。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

促進高職院校明確培養(yǎng)目標

目前，我國教育的發(fā)展模式正在由外延式向內(nèi)涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內(nèi)涵式發(fā)展注重質(zhì)量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移到提高質(zhì)量上來。高職院校培養(yǎng)的學生大部分不是從事理論研究工作，而是適應地方需要的高等職業(yè)技術(shù)人才。所以高職院校的培養(yǎng)目標應當定位于學生在具有基本的專業(yè)理論知識基礎(chǔ)上，重點掌握從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力和技能。

計算機遠程教育的應用給高職院校課程設(shè)置和教學內(nèi)容帶來明顯變化，而課程設(shè)置和教學內(nèi)容的改革是相應的教學模式改革的基礎(chǔ)。這些變化對于實現(xiàn)教學目標的改革產(chǎn)生一定的影響。利用計算機遠程教育之后，課程設(shè)置更加靈活、更加多樣化。學生完全可以根據(jù)自己正在或即將從事的職業(yè)選擇學習內(nèi)容，自主能力大大加強，這使得高職院校在課程設(shè)置和教學計劃方面具有更多的實用性和多樣性。比如高職院?？梢圆捎酶m合學生職業(yè)發(fā)展需要的多種教學計劃、較多的選修課程，使得學生能夠最大限度地自主選擇學習內(nèi)容，培養(yǎng)學生的自主和創(chuàng)新精神，處理好知識和技能的關(guān)系。計算機遠程教育本身開放性的特點完全可以滿足這種教學形式。因此，大力發(fā)展計算機遠程教育，有利于這種教學目標的實現(xiàn)。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

推動高職院校課程體系改革

高職院校的培養(yǎng)目標決定了高職教育的重點是培養(yǎng)學生的實踐能力，其教學內(nèi)容與課程體系強調(diào)的也應當是在掌握理論知識的基礎(chǔ)上為技術(shù)應用能力的培養(yǎng)積極做準備。因此高職院校的教學內(nèi)容與課程體系應當擺脫學科系統(tǒng)性、完整性的束縛，建立以實踐為基礎(chǔ)的教育體系，即從職業(yè)能力入手，改革單一的學科型課程模式，以職業(yè)能力為本位來開發(fā)課程，并將學生綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的培養(yǎng)系統(tǒng)地貫穿于教學過程的始終。[2]

學生掌握知識，是發(fā)展其能力的基礎(chǔ)。我們強調(diào)能力培養(yǎng)并不是忽視掌握基礎(chǔ)理論的必要性，而是要在掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上及時更新知識結(jié)構(gòu)，使得培養(yǎng)的學生與社會接軌，成為實用的職業(yè)技術(shù)人才。當今社會，新的科學理論和實用技術(shù)不斷地涌現(xiàn)，國內(nèi)外一些新的政策法規(guī)、技術(shù)標準也不斷出臺。如果我們僅僅停留在幾年甚至是十幾年的統(tǒng)編教材上，很快就會過時。使用計算機遠程教育可以改善這種狀況，它能夠盡快地反映專業(yè)領(lǐng)域里的最新成果，建立起活的教材體系，因而它特別適宜新知識的傳授，適宜以各種方式來傳播完整的系統(tǒng)的專業(yè)知識。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

提高高職院校教師的專業(yè)素質(zhì)

高職院校教師要想成為合格的計算機遠程教育教師，必須完成自身的角色轉(zhuǎn)變、學會合作、熟悉遠程教學規(guī)律以及擔當高強度的教學勞動等任務，這僅僅依靠一般的師范性職業(yè)訓練是不夠的。[3]遠程教育的特點要求遠程教育教師要具有更高的專業(yè)化水平，具體表現(xiàn)在知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)技能和專業(yè)情感等方面。要在以上三個方面體現(xiàn)遠程教育教師的專業(yè)化，就必須采取以下措施：

重視遠程教育教師的專業(yè)發(fā)展在遠程教育中，人們更多的是強調(diào)學生的中心地位，更多地關(guān)注教與學這對主要矛盾，而教師的發(fā)展卻往往被忽略了。因此，高職院校遠程教育機構(gòu)應當借鑒以人為本的管理理念，將教師的發(fā)展列為重要議事日程。通過各種方式鼓勵、支持教師的在職培訓與繼續(xù)教育，最終使遠程教育機構(gòu)成為遠程教師專業(yè)發(fā)展的基地。

重視遠程教育教師的校內(nèi)培訓校內(nèi)培訓是指在教育專家指導下，以教師任職學校為基本培訓單位，以提高教師教育教學能力為主要目標，通過教育教學等教育科研活動來培訓全體教師的一種整體性繼續(xù)教育形式。與傳統(tǒng)的教育培訓相比，校內(nèi)培訓具有多項優(yōu)勢：首先，培訓的目標非常明確，直接按照教師和學校的具體要求進行，解決的是具體的實際難題。其次，培訓的形式靈活多樣，且能最大限度地調(diào)動參訓教師的積極主動性。校內(nèi)培訓所具備的這些優(yōu)勢與遠程教育教師專業(yè)化過程中的培訓需求非常吻合。轉(zhuǎn)貼于

重視遠程教育教師的終身教育模式有關(guān)研究表明，教師從事本職工作超過五年如果不及時更新自身的知識結(jié)構(gòu)，就會出現(xiàn)一種職業(yè)水平脫節(jié)現(xiàn)象，這就需要教師不斷地接受培訓，努力掌握新的教育理念和先進的教學方法，使其在教學理念、教學技能和知識結(jié)構(gòu)等方面得到全方位發(fā)展。遠程教學過程由于現(xiàn)代信息技術(shù)的介入，使得教師職業(yè)知識老化的周期大大縮短。因此，遠程教育教師在任職前接受的職業(yè)訓練已遠遠不適應當前教學的實際需求，對教師的培訓應當納入終身教育體系中來，定期的對教師進行教學理論、教育技術(shù)等方面的培訓，實現(xiàn)教師培訓的連貫性，使教師教育貫穿其整個遠程教育生涯。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于

推動高職院校教學模式的改革

深化教學模式改革是人才培養(yǎng)模式改革的核心，是計算機遠程教育的根本任務。改革過程中必須遵循“以學生為中心，以學生自主學習為主、教師導學為輔”的指導思想，[4]充分發(fā)揮學生主體地位和教師主導地位的作用，重點從三個方面推進教學模式改革。

積極改革教學組織形式，加強學生利用網(wǎng)絡(luò)資源開展自主學習和小組合作學習的自主性加強網(wǎng)上教學活動的組織與實施，積極開展網(wǎng)上實時與非實時相結(jié)合的教學活動，包括課件點播、在線答疑、網(wǎng)上考試等方式，積極開展教師與學生的網(wǎng)上交流，增強教師與學生之間的溝通，幫助學生完成學習任務。在此基礎(chǔ)上可以以課程為單位，組織必要的面授輔導。

深化課程教學方法改革教師在輔導中變傳統(tǒng)的灌輸式教學為引導式教學，注重對學生進行學習思路、學習方法的指導，向?qū)W生介紹課程的知識體系和重點難點，著重進行答疑解惑，增強教學的主導性。

按照培養(yǎng)應用型人才要求，切實加強實踐教學高職院校應逐步完善實踐環(huán)節(jié)的教學文件和管理制度，確定各專業(yè)下各門課程實踐教學的目的內(nèi)容、組織形式、實施辦法、考核標準等；認真落實課程實驗、實習、課程設(shè)計等實踐教學環(huán)節(jié)，積極開展專業(yè)實習活動，有效的提高學生的實際工作能力。多數(shù)學生可以在集中實踐環(huán)節(jié)中結(jié)合工作實際選題，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上完成畢業(yè)論文（畢業(yè)設(shè)計）。

發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高學生自主學習能力

建構(gòu)主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓·皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質(zhì)上是一種對環(huán)境的適應，智慧的適應是一種能動的適應。一定的刺激只有被主體同化于認知結(jié)構(gòu)之中，主體才能作出反應。[5]因此我們認為，教育過程是以學生為主體的。學生在教師的指導下，自主學習，主動構(gòu)建自己的知識體系，從而獲得充分的發(fā)展。在教學中，教師是指導者、輔助者、協(xié)作者，學生才是教育過程中真正的主體，所有教育活動都必須圍繞學生這個中心進行。學生獲取知識的過程是學生在一定的環(huán)境下，通過教師的指導、教師與學生、學生與學生之間合作、交流，利用必要的學習資源，通過意義建構(gòu)的方式獲得的。學生在學習過程中的主動探索、思考和建構(gòu)離不開教師事先所做的教學設(shè)計，更離不開合作學習過程中教師的引導。

在計算機遠程教育環(huán)境下，學生按照教師事先設(shè)計好的教育資源進行學習，然后同化、加入到原有的知識結(jié)構(gòu)中去。在學習的過程中，學生會經(jīng)常提出問題，教師可以根據(jù)學生的不同實際情況進行有針對性的指導，這種學習過程往往能夠激發(fā)學生的學習興趣，使學生的學習情緒處于最佳狀態(tài)，極大地調(diào)動學生渴求知識，探索究竟的主觀能動性，從而提高學生的自主學習能力，這一過程就是建構(gòu)主義理論所說的知識的建構(gòu)過程。

綜上所述，發(fā)展計算機遠程教育，探求新的職業(yè)教育模式，能夠進一步提高高職院校的教學效果和教學效益，為社會主義建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)出更多更好的職業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻：

[1]祝義，楊清海.基于Internet的計算機遠程教學系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].沙洋師范高等?？茖W校學報，2003，（5）.

[2]林若紅.論高等職業(yè)教育與現(xiàn)代遠程教育的互動[J].職業(yè)技術(shù)教育，2002，（19）.