时间:2023-07-13 09:24:25
序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇人工智能科研课题范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!
1背景介绍
智能科学与技术专业是一门新兴的交叉型学科[1]。随着信息化的进一步深入以及IBM“智慧地球”、我国“感知中国”等战略的实施,智能科学技术正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个重要领域。因此,智能科学与技术相关专业的建设也引起了国内外高校的重视。国外许多著名高校都设立了人工智能专业,并授予智能科学专业学位;世界多数知名理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室,进行智能科学专业的科学研究和人才培养。
相对而言,国内智能科学与技术专业的起步较晚。2004年,北京大学信息科学技术学院经教育部正式批准设立了全国第一个智能科学与技术本科专业。之后,国内许多高校也相继设立了这一专业,有些高校还成立了相应的系。现在智能科学与技术专业已经从计划外专业变成计划内专业,标志着该专业的建设在国内已逐渐形成气候。
厦门大学是国内较早设立智能科学与技术系的高校之一。基于在智能科学与技术领域多年的研究积累和师资储备,厦门大学于2006向教育部申请并获批设立了智能科学与技术本科专业,之后又于2007年6月6日成立了智能科学与技术系[2]。建系以来,厦门大学智能科学与技术系一直坚持以“科研带动教学、教学促进科研”的办学理念。一方面,我们以系里的科研实力、科研特色为基础,在人才培养过程中发挥优势,为人才培养服务,更好地完成专业培养的目标;另一方面,优秀人才的培养也为我系的科研提供了有生力量和储备力量,反过来促进系里的科研发展。
从2007年成立至今,我系完成了首届本科生完整的一轮培养,因此我们希望能将4年来的专业建设的情况做一次梳理,为下一步的工作提供参考。作为一个新兴专业,各高校对于智能科学与技术专业的建设也都处在探索阶段,因此我们也希望这些工作梳理能对其他院校的专业建设起到参考作用。
我们对专业建设的梳理从两个方面展开:一是科研与学科建设的进展情况;二是教学与人才培养的进展情况。
2科研与学科建设进展
2007年以来,我系科研与学科建设取得了很大进展,下面从凝练科研方向和科研平台与学科点建设两个方面来介绍。
2.1凝练科研方向
在智能科学与技术系成立之前,厦门大学在人工智能领域已经有了不少积累,在心脑计算、艺术认知和自然语言处理等领域形成了一定的优势。
2007年建系以后,我们结合自身研究特色和学术发展前沿,进一步凝练了研究方向,基本上确定了四个重点发展的方向,并成立相应的研究室。
1) 艺术认知与计算方向。
主要围绕人类艺术活动的脑机制,特别是有关诗歌、音乐与舞蹈的审美与创作方面,开展相关的认知与计算研究工作。
2) 智能多媒体方向。
主要从事有关多媒体信息处理方面的关键技术研究和应用系统的研发,涉及视频图像处理与运动目标检测、基于内容的多媒体信息检索、智能中医信息处理等方面的研究。
3) 自然语言处理方向。
主要从事机器翻译、实体关系抽取、跨语言信息检索、语音识别与合成等方面的理论研究和相关应用系统开发。
4) 仿脑智能计算方向。
主要开展有关机器人认知计算引擎的基础性研究工作,目标是开发一个具有普适性的认知推理引擎,并将其嵌入到机器人中,使机器人具有综合的意识、视觉、语言和动作能力。
方向的凝练很好地促进了我系研究队伍的整合,也使系里的人才引进工作有了更好的针对性。经过四年的建设,以上四个方向均逐步形成了一支结构合理的研究团队,如表1所示,科学研究也相应的取得了一些进展。2007-2010年间,我系教师承担国家自然科学基金项目、国家863计划项目、省级课题、企业委托横项课题等各类科研课题近50项,每年新立项的项目数量如表2所示。同时,我们在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中国科学》、《软件学报》及《电子学报》等国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文200余篇,其中EI/SCI检索论文150余篇。这些方向的发展为我们的人才培养奠定了良好的科研基础。
2.2科研平台与学科点建设
科研平台是学科发展的重要载体,是科技创新的重要源头,是聚集和培养高层次人才的重要场所。因此,科研平台建设是学科建设的重要内容。
一直以来,我们就很重视科研平台的建设,也形
成了较好的基础。2003年,我们建立了一个跨专业的校内科研平台――厦门大学语言技术中心;2005年,我们获批建设了“智能信息技术福建省高校重点实验室”。依托这两个平台,并基于我们对科研方向的进一步凝练,我们最终于2009年获批建设“仿脑智能计算福建省重点实验室”。该重点实验室的建设以人工大脑研究为中心,并包含仿脑计算、智能语言处理、视听感知和机器人及其行为控制等方面的研究,更有利于我系进一步整合和优化科研结构。
学科点建设也是学科建设的重要内容之一。拥有学科点一方面反映了相关领域的学科建设水平,另一方面又能为高层次人才培养提供必要保障。
智能科学与技术至今还未被列为一级学科,因此智能科学与技术专业的研究生目前只能依托其他相关专业进行招生和培养。建系之前,我们已经依托厦门大学“数学”一级学科,自主设立了“人工智能基础”二级学科博士点,具有了培养本专业博士层次研究生的基本保证。2010年,我系与厦门大学计算机系、厦门大学软件学院共同合作成功申报了“计算机科学与技术”一级学科博士点,在此一级学科下设的10个方向中,我系将负责建设其中的数字媒体艺术、信息安全技术、自然语言处理以及模式识别与智能计算等4个方向。该博士学位授予点将于2012年正式招生,这为我们在博士层次上培养智能科学与技术专业人才奠定了更好的基础。
3教学与人才培养进展
下面从本科生和研究生两个层次的学生培养介绍我系教学与人才培养的进展情况。
3.1本科生培养
在本科生方面,厦门大学智能科学与技术系的目标是培养有效和系统地掌握本学科的理论基础,比较深入地理解智能科学与技术理论;具有一定的分析、综合和创新能力,能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的,德、智、体全面发展的科学技术工作者。为了实现这一目标,我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则,制定了较合理的教学计划,并特别注重学生实践能力的培养,采取了增设实用技术类课程、增设本科生进研究室参与课题研究的“课题实践”环节、组织学生参加企业实习等若干措施,加强学生的实践能力培养[3]。
目前,我系在本科生培养方面已经初具成效,具体体现在两个方面。
1) 多组本科生团队获批立项大学生创新性实验项目。
2009年,我系本科学生组成的创新实验团队中的3支获得了国家级创新性实验项目资助;1支获得了校级创新性实验项目资助;今年的创新性实验项目初评中,我系本科生团队又有3支入选。
2) 首届学生就业形式喜人。
2007级本科生是我系的首届学生,共计31人,其中2/3的学生入学都是经专业调剂的,因此学生入学之初对本专业多是不了解甚至是不感兴趣的。经过4年的学习,他们都能很好地完成学业,多数学生逐渐喜欢上了本专业,部分学生更是将本专业作为其未来进一步学习和工作的方向。今年7月,我系2007级本科生毕业,毕业率和就业率均为100%,毕业去向情况如图1所示。
图1厦门大学智能科学与技术系2007级本科毕业生去向
其中,11名学生进一步升学攻读研究生;4名学生选择了到美国、中国香港的高校深造;其他16名学生则进入企业就业。
3.2研究生培养
我系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心,以加强基础课、专业课、实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点,包含硕士研究生和博士研究生两个层次。在硕士研究生方面,有3个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术)和1个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向);在博士研究生方面,目前有1个二级学科博士学位授予专业(人工智能基础)。
为了培养研究生的创新能力,我们主要依托系里所承担的科研项目,特别是国家级科研课题。学生们参与到课题研讨中,接触最新的学术前沿问题,并在不断讨论、实验过程中逐步提高独立科研能力。
为了促进学生将理论与实践相结合,我们积极加强与企业的联系,建立联合实验室或联合培养基地,例如,我们与深圳名人公司建立了机器翻译联合实验室,与北京德威特电力系统自动化有限公司建立了电力自动化软件联合实验室,与厦门中资源有限公司建立了智能反垃圾邮件联合研究中心,与厦门东南融通系统工程有限公司建立了计算机软件与理论研究生教育创新基地等。这些基地的建立使学生能够参与企业的实际课题,在提高实践能力的同时也促进了就业。
目前,我系的研究生培养也取得了一些可喜的成果。学生们参加各种竞赛或展示均取得了优异的成绩。例如,2010年,仿脑智能系统方向研究生研发的社交机器人――“文博之星NAO”项目获得第三届海峡两岸(厦门)文化产业博览交易会最佳创意产品铜奖;自然语言处理方向研究生研发的汉语句法分析器和汉语人名消歧系统分别参加2009中文信息学会句法分析评测(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信
息学会与SIGHAN联合会议(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧评测,均荣获第二名。
4反思
智能科学与技术专业作为一个新兴专业,虽然得到国内许多高校的重视并有良好的发展势头,但目前仍存在一些发展的制约因素。第一,智能科学与技术未能被列为一级学科,因此各高校的智能科学与技术学科建设只能依附于其他相关专业,导致该专业的发展缺少必要的学科保障,高层次人才(博士层次)的培养也受到严重制约;第二,智能科学与技术在国内尚未形成明显的产业群,因此该专业毕业生就业的行业特色不明显,目前各高校智能科学与技术专业毕业生的就业行业与计算机科学与技术、自动化、电子科学与技术等相关专业学生的就业领域基本相近,这导致该专业的特色无法被正确理解,也影响了专业招生。
在这种状况下,我们认为智能科学与技术专业要大力发展,应突出两点。首先,要加强智能科学与技术的科学研究,这一方面可以促进人才培养,另一方面也能通过展现高水平成果进一步扩大专业的学科影响力;其次,要加强智能科学与技术专业学生的实践能力培养,以此提高专业学生的就业竞争力,进而增强专业的吸引力。
参考文献:
[1] 钟义信. 设置“智能科学与技术”博士学位一级学科:必要性、可行性、紧迫性[J]. 计算机教育,2009(11):5-9.
[2] 东,李绍滋, 潘伟. 厦门大学“智能科学与技术”专业建设介绍[J]. 计算机教育,2009(11):46-48.
[3] 东,李绍滋. 智能科学与技术专业学生实践能力培养若干探索[J]. 计算机教育,2010(19):61-63.
Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University
CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei
人工智能(Artificial Intelligence,缩写为AI),是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它试图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。养老服务业人工智能的应用主要体现在家居扫地机器人、语音沟通服务、家庭体检、药物使用建议、家居厨师、家居智能陪伴服务。
二、养老服务人才培养“人工智能化”
人工智能上升为国家高级战略后,国家发展服务性制造和生产性制造,同时尽可能的通过服务业的再造和完善,改进我国经济产业结构,发挥技术、人才、产业的对接联动效应。人、机器、智能机器将共生共存,成为养老服务工具的新常态。未来的养老服务人才不是笨干、累干、苦干,而是实干+巧干,实现脑力劳动的智能机械化,尽可能地减少人力的倦怠感,提高服务效率、质量和速度。智能化,体现在养老服务人才应具备传播人工智能基础知识,客观了解人工智能,有效实现人与机器、智能机器的有效配对组合应用,充分发挥智能机器的保健医生、保姆、玩伴、老伴、子女多重功能,倡议自养老。
三、人工智能养老服务人才培养模式
(一)广播电视大学远程教育模式――音像媒体
配备养生、人工智能国内一流专家,发挥国家音像媒体的作用,将人工智能家居应用的途径、方式、手段通过网络微视频的形式进行普及。发挥社区教育指导中心、社区大学和社区教育学院、社区学校、社区学习站四级社区教育办学网络体系的作用,建立社会养老大学,使老年人自己会应用人工智能,减低对子女的时间依赖。
(二)公众号社会宣传普及模式――微媒体
国家、企业、社区应建立专题公众号进行微媒体培训。从国家层面,要建立人工智能养老服务应用技术发展历程方面的公众号;从企业层面,要建立人工智能机器人养老服务应用说明类的公众号;从社区层面,要基于一些鳏寡孤独建立社群委托服务型人工智能服务策略的公众号。
(三)职业技术学院培训模式――专题高端培训
目前,人工智能服务还不能完全普及,故而职业技术学院的后备人才首先要建立自我提升的潜意识,此外,职业技术学院自身要引进国内外的人工智能专家,进行家庭陪护、游戏娱乐、医疗、做饭、洗衣、洗漱、保健、锻炼等多重人工智能方面的高端培训。
(四)民政部门、老龄委联合推广模式――社会传媒
作为养老服务的主管部门,民政部门和老龄委要利用广播、电视、报纸、杂志等对人工智能的发展趋势、前景、作用、功能、效益、方式进行宣传。民政部门要侧重于养老服务的社区组织协调,老龄委要侧重于制度、规定、采购人工智能机器方面的政策优惠的制定。
(五)社会民间家政服务组织培养模式――养老院、福利院自组织模式
民间社会力量建立有养老院、福利院,这就对相关服务人员的素养提出了时代性的要求。其一,人的社会角色多,时间、精力、体力有限;其二,人工智能是趋势,必须适应并学会使用;其三,要加强前瞻性人才培养,解决劳动倦怠问题,即民间组织自己解决自己的问题,通过人工智能,减少雇员,降低劳动力雇佣成本。
四、人工智能养老服务人才培养对策
(一)广播电视大学养老服务人才培养对策
依托远程教育系统,发挥网络平台的作用,将人工智能的技能培训与社区教育、社会养老大学的建设并举;发挥广播电视大学的社会服务功能,与人工智能机器生产企业搭建战略伙伴关系;积极推进产培用一体化建设,形成网络平台特色模块;推出广播电视大学养老服务精品课教程,以优质教育品牌打开培训窗口。
(二)人工智能机器制造企业养老服务人才培养对策
基于居家养老的社会需求利益取向,把脉居家老人和其子女的时间要求,积极开发、完善人工智能机器的特殊功能,加大资金投入力度,特别加强对情感交互、图像识别、语音功能的完善;重点做好人工智能机器使用说明,要具有便捷实用性的操作指南,方便人们学习。
(三)职业技术学院养老服务人才培养对策
职业技术学院作为专职教育机构,首先,要提前与职业高中接轨,进行专职意向高中生的录取,为养老服务人才培养获取意向生。其次,要突出人才培养的实践应用性,购置高端智能机器,让学生能够迅速掌握技能,并且能够进行社会的二次培训,对购置的智能机器进行租赁和应用培训。
(四)民政部门、老龄委养老服务人才培养对策
民政部门和老龄委要培养高级管理人才,建立养老服务人才智库,积极推进国家、企业、社会的养老服务人才人工智能化联动培养;加大对家庭贫困并且有意向致力于养老服务的青年才俊的培养支持力度;对人工智能养老服务高端研发海归人才给予政策优待;建立城市养老服务专家群组,定期召开学术研讨会议,增进智慧交流。
(五)社区养老服务人才培养对策
社区要加强人工智能养老服务人才的典型宣传,利用宣传画的形式传播人工智能应用的优势;积极打造人工智能特色服务团队,开展社区公益性专题培训,并募集资金购置人工智能机器为特殊群体献爱心;努力构建人工智能养老社区,采用人工智能的形式鼓励老年人进行文体娱乐,增强体质。
一、机器人教育现状分析
在我国,机器人教育作为教学内容进入中小学还处于起步阶段,方兴未艾。2001年,在北京召开了“关注中国未来的竞争力——儿童数字化启蒙”研讨会,会议认为,将数字信息技术介入到传统的幼教方式中去,利用有效的手段与工具对儿童进行数字化启蒙,关系到儿童未来的成长和中国未来的竞争力。2004年,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会召开了第一届全国中小学程序设计与机器人教学研讨会。在各种研讨会兴起的时候,机器人教育也逐渐引起重视。2000年,北京景山学校将机器人教育以科研课题的方式纳入到信息技术课程中,在国内率先开展了中小学智能机器人课程教学。但是研究性课程的课时比较少,学生一切从零开始学习,要想真正达到研究性学习的目标是很困难的。因此,作为研究性课程的机器人教育整体效果不十分理想。我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)》,首次在“信息技术”科目中设立“人工智能初步”选修模块和新增加的通用技术课程中设立了“简易机器人制作”选修模块,从而迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步,这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化层面上跃上了一个新的台阶。然而把智能机器人作为信息技术课、通用技术课列入学校的课程体系,对全体学生进行机器人基础知识的普及教育还处于编写教材、设置课程的起步阶段。学者张剑平指出,国内多数的学校主要还是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。通常的做法是由学校购买若干套机器人器材,由信息技术课程教师或综合实践课程教师进行指导,组织学生进行机器人组装、编程的实践活动,然后参加一些相关的机器人竞赛。以全国中小学计算机教育研究中心郭善渡老师、北京景山学校沙有威老师等为代表的大批一线教师结合自己的教学实践就围绕机器人竞赛、机器人与技术教育,机器人与学生能力和素质的培养等问题展开了应用研究,取得了较好的研究成果。但这些研究成果往往比较零散,重复,缺乏科学系统的课程建设研究。
二、对当前中小学开展机器人教学优点
近年来我国的机器人教育有了很大的发展。教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体。教育机器人与学科教育相结合,可以帮助科学、数学、力学等等学科的教学,在国内已经有学者提出机器人与理科教学整合的想法。机器人教育引入校园,对学生至少有以下三个方面的获益。
其一,丰富学科生活,培养动手能力。由于生活水平的提高,现在的青少年自己动手制作玩具及科学模具的能力日益降低,创造发明的意念也渐呈弱化趋势。所有令他们爱不释手的玩具均是玩具商生产出来的,亦即是需用钱买来的。长此以往,将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断减低、变弱,这对于一个民族的科学发展是十分不利的。自我组装、制造机器人不但会提升青少年的科学兴趣,同时也会从小培养学生养成凡事自己动手的良好生活习惯。
其二,锻炼意志品质,培养团队精神。机器人制作涉及相关领域多种门类的专门知识,青少年必须广泛涉猎,持之以恒,才能有所成就。机器人的制作过程,正是锻炼意志、培养坚韧品质的过程。机器人制作一般都以二人、三人或一个团队的形式进行,群策群力、共同作业,就像体育比赛中的接力赛一样,缺一不可,整体的实力远超出个人的能力的发挥。
其三,激发创新精神,培养科学兴趣。人们一直在思考和探索如何开发青少年智力的问题。参与机器人制作,能使学生自小就对科学产生兴趣,获得科普知识,同时也将激发他们的创新能力。
三、推进机器人教育的思考
在基础教育领域,教育机器人应该和当前的基础教育课程改革相 结合。例如,在小学和初中阶段,可以将研究机器人与“综合实践活 动”有机结合;在高中阶段,可以将教育机器人与“人工智能初步” “算法与程序设计” “简易机器人制作” “电子控制技术”等技术类课 程进行结合, 有条件的学校可以开设 “人工智能与机器人” 校本课程。 事实上, 教育机器人所体现的知识的综合性使它不仅能成为信息技术 教育的载体,也可以成为信息技术与中小学课程整合的载体。在高等 学校中开展智能机器人学科教学,进行多层次的机器人教育,既可以普及机器人知识,加强机器人专业建设, 也可提高机器人的应用水平。应当在 教师教育相关的专业,例如教育技术学、信息技术教育专业 中开设与人工智能、机器人教育相关的课程。各种形式的机器人竞赛 是全球范围内教育机器人应用的重要形式之一,目前这些机器人竞赛 大都集中在诸如灭火、迷宫、足球等等竞技类项目上。要注重通过此 类活动培养学生的创造力、协作能力和技能,为此需要关注竞赛项的 创新性。例如,竞赛项目的设计可以更加关注人工智能与机器人的结合点。
总之 在大力提倡素质教育的今天,机器人的出现为创新素质教育提供 了一个崭新的平台, 信息技术教育未来发展的趋势必然是向机器人教育重心转移目。开展机器人教学,有助于培养学生的创新精神、逻辑思维能力、自主学习能力和对科学的钻研精神,对机器人教育的教学 体系进行研究,使机器人教学完善发展,具有现实意义。
参考文献:
1 引言
“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业,代码;080627S,属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。
智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点,涉及自然科学的深层奥秘,触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响,并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础,为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前,国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。
智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学,对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此,为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求,在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此,我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的,必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。
近5年来,我校自动化系先后从事的包括11项国家级项目在内的70余项科研课题,发表的近200篇学术论文,均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关,积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件,由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报,因此,学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。
2 办学条件
2.1 师资状况
从我校办学发展来看,“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展,以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制,仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要,因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因,“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务,专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。
由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业,两个专业多门课程的教学内容是相同的,因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助,从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。
2.2 相关支撑专业
“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等,其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况,在新专业的办学初期,“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持,共同进步。
2.3 实验条件
由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的,因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用,包括:微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。
2.4 生源及就业形势
智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点,其广泛的应用前景日趋明显,如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等,所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才,同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用,就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。
3 近期办学规划
3.1 师资队伍建设
在师资建设方面,需要采取积极的人才战略,走引进和培养并重的道路,注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时,聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导,积极鼓励教师们的学术交流活动。
3.2 实验室建设
(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。
(2)建设“智能信息处理实验室”,以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。
(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器,满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3,3新专业课程体系建设
(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习,通过广泛的调研,使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。
(2)紧跟科技发展新趋势,突出“智能科学与技术”新专业的特色,注重学生实践能力的培养,在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。
(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向,加强该专业的学术梯队建设和人才培养,促进学院整体教学科研的和谐发展。
4 培养方案
4.1 培养目标
我们努力使学生德、智、体、美全面发展,具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具有分析问题和解决问题的能力,以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面,具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力,并具有良好的语言和计算机运用能力。
4.2 基本要求
使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识,以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求;掌握电路与系统的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的能力;掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有系统设计、集成、应用的基本能力;了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿,具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。
4.3 主要课程
我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。
在功能设计上,电子备课系统以支持新一轮课程改革和“实现素材、智力资源同步建设共享”为目标,提供浏览、查找、使用、资源建设、资源评论评估、资源打分评估、资源排行、资源管理等强大的功能。
大幅度提升教学水平
大面积提高教学质量
迅速提高教学效率
2. 心神电子教学网络平台。
国家教育主管部门重点科研课题,国家“十二五”重大推广项目。现代化、智能化资讯环境、教学环境、科研环境的完美结合,极致打造。集多媒体技术和网络技术于一体,将教学设备、教学软件和教学手段相互结合,采用嵌入式计算机技术,围绕课堂教学实际需求设计。
功能:多媒体教学、教学观摩、智能广播、微格评估、示范课堂、双向对讲、双向教学、网络中控、校长讲话、视频会议、资源管理、电子教学、广播电视教学、精品课堂录播、精品课堂直播、精品课堂点播、远程教学、公开课堂、远程视频会议、远程微格评估、远程课堂录播、远程在线教研。
系统组成:信息中心、教室教学平台、网络管理平台、校长办公平台、教师工作平台、管理员工作平台。
产品特点:
多网合一、一网多用、功能强大。
教育用户量身设计,提高工作效率,增强教学效果。
打点评语评估、教学技能评分评估结合,提高教师的教学水平。
远程功能平滑与城域网连接,便于学校间的教学互动交流与上级主管部门的考核与决策,目的在于提高区域的教学水平与教学质量,实现区域教育均衡发展。
城域网校间互动功能依托互联网实现,解决了传统城域网功能实现需建专网的弊端。
设备、教学集中管理,方便学校领导和网络管理人员。
3. 全自动录播系统。
全自动课程录播系统集多媒体技术、网络流媒体技术、人工智能和自动控制技术于一体,将授课电脑VGA信号、教师授课和师生互动场景以及课堂板书等进行智能化的跟踪切换录制,自动生成课程资源。它将教学设备、教学理念和教学手段相结合,实现课堂教学活动全面完整的再现,形成常态化、自动化、智能化的课堂资源建设和应用平台。
心神全自动录播系统有全景模式、电影模式、资源模式的录制平台,满足不同学校、不同课程、不同场景的录制需求。从应用上包含课程录制、课堂直播、资源管理、课程点播、微格评估、后期编辑的完整的录播应用体系,最终实现录播教室、微格教室、多媒体教室、演播室“四室合一”。
应用系统:
1. 优质课程资源建设5. 数字微格教研评估
2. 网络课件制作 6. 教学技能训练
计算思维为计算机基础教学提出了新的机遇和挑战,有了计算思维的课程指导思想后,很多教育专家开始研究计算思维的落地问题[3-5],专家们普遍认为:计算思维的落地就是如何在计算机教学内容与教学方法上提高学生用计算机解决实际问题的能力,即问题的求解、系统设计以及人类行为理解等[6]。基于此,構建适合引导和驱动计算机教学的项目和寻找更能激发学生兴趣、积极性的案例成为我们必须面对的问题。
1 计算机博弈项目是计算思维培养的重要载体
在2016世界人工智能科学诞生60周年之际,谷歌公司的AlphaGO围棋软件与世界围棋冠军李世石上演了“世纪人机大战”。2017年伊始,Master围棋网测又取得了60场全胜的战绩,随后,卡内基·梅隆大学的Libratus在德州扑克比赛中轮流击败了4名顶尖人类高手,人工智能再次引发了世界范围内的研究与开发热潮。目前很多学者认为:人类社会正在从“互联网+”向更高阶的“人工智能+”跃迁,智能科学与技术已经成为促进所有学科发展的重要因素,计算机博弈是人工智能领域的重要研究方向[7]。
计算机博弈项目涉及的方法主要包括:博弈问题的提出、棋盘的数据描述、棋面的评估模型、搜索算法的选择、算法的实现与优化、人机交互处理等方面,这些内容刚好与计算思维的思想相一致,非常适合培养学生的计算思维能力。
一段时间以来,学生网游上瘾困惑着家长和教育工作者,以何种方式引导青年学生远离网游以及网游的魅力一直是不解之谜。而多个高校的实践证明,计算机博弈项目能迎合青年学生的愉悦、冒险、好奇和高对抗需求,让他们在快乐中分析、编程、斗智,既长知识,也长能力,既培养了计算机实践与创新能力,也培养了计算思维、科研思维和团队合作精神。
学会将人的思维过程用计算机来实现,学会处理相关的问题,学会做好最优决策,这对于所有学生来说都是有助益的。计算机博弈项目是培养学生实践与创新能力的应用型项目,更是培养大学生计算思维的重要载体。
2 新课程体系与课程内容改革
现有的计算机基础课程体系没有充分考虑计算思维和创新思维能力的培养,也没有突出宽、专、融的教学特点,并且课程内容陈旧。2015年教指委推出了新版的《大学计算机基础课程教学基本要求》(以下简称基本要求)[8],指出了新的历史时期计算思维能力的培养将成为大学计算机基础教学的新常态,对课程体系、教学目标和内容进行了全面阐述。
依据基本要求和部分学校的改革实践[9-10],提出了适合沈阳航空航天大学应用型人才培养的宽、专、融相结合的大学计算机基础课程新体系(见表1)。新的课程体系以计算思维为主线,以培养学生的计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力为目标,分为3个层次,每个层次设置不同的课程。随着课程体系的重新构建,各类课程的教学内容也重新进行了调整,例如:在第1层次,减少了Office方面的内容,增加了动手实验和Python内容;在第2层次,取消了VF内容,增加了C#内容;在第3层次增加了基于计算机博弈的科技创新平台的内容。
2.1 大学计算机基础课程内容改革
在大学计算机基础课程中,主要设置了4个模块:①计算机系统、网络与操作系统;②信息编码与信息处理技术;③数据库基础;④计算思维、算法与程序设计初步。在第4部分中,加入了排序算法、黎曼积分、机器博弈、旅行商、哥尼斯堡七桥等常用问题的算法。还特别增加了Python语言部分[11],通过求解三角形面积,引出了顺序、选择和循环结构的基本用法;通过求解π的值,引出了蒙特卡罗方法和公式方法;通过蟒蛇的绘制,引出了Turtle库的使用方法。通过以上内容的学习,学生可以对程序设计的基础知识和利用计算思维解决问题的方法有一个初步的了解,初步培养学生程序设计的基本能力和计算思维意识。
以全面开放的形式设置了3个专项实验:计算机拆装、操作系统安装和计算机组网,通过学生亲自动手实验,提高学生对计算机硬件的认知能力和计算机维护能力。
2.2 计算机程序设计课程内容改革
在计算机程序设计课程中,本着为专业服务、与时俱进的思想,将课程设置成3个模块:C#语言主要面向航空类专业和创新实验班学生;VB语言主要面向文管类和安全类专业学生;C语言主要面向电子、自动化、材料、机械类专业学生。在开课过程中允许学生跨专业选课,学生可以选择更适合自己的语言或多种语言同时学习。
为了突出实践能力的培养,课程内容中增加了8个实验学时,专门用于综合性程序设计实验,该实验由3~4人组成的小组共同完成。在期初的时候进行动员,在期中的时候布置实验题目,在期末的时候进行答辩验收。通过综合实验,学生初步具备了利用所学知识解决实际问题的能力,培养了学生计算思维方法和团队协作精神。
2.3 将计算机博弈案例与教学内容深度融合
为了调动学生的学习积极性,将学生喜欢的计算机博弈项目作为案例融入教学中[12-13],使学生在兴趣与主动学习中领悟计算思维。
在大学计算机基础课程中,讲授了计算机博弈的发展与竞赛概况、计算机博弈的空间复杂度与搜索复杂度、蒙特卡罗方法等。
在计算机程序设计课程中,以具体项目的形式为学生讲授了计算机博弈的评估方法、搜索算法、棋盘的数据表示与可视化制作等内容。
在计算机综合训练课程中,我们设计了与计算机博弈问题相关的课设题目,例如:爱恩斯坦棋的人人对弈平台设计、幻影围棋的开局设计、局面评估的建模方法等。通过博弈案例建模和典型算法设计,帮助学生掌握使用计算机技术解决博弈问题的途径和基本方法,为学生进一步开展计算机博弈科技活动打下坚实基础。
3 新形态化的教材建设
团队人员以《VB程序设计教程》为切入点,进行了新版教材的建设。教材的主要特点是新形态、立体化、数字化和案例式。除了纸质版教材,还在网络平台上了数字化教学资源,主要包括教学课件、案例素材、拓展案例、微视频、实验素材、参考资料等,这些资源非常有利于学生自主学习、协作学习和探究性学习。
微视频资源是针对重要知识点建设的,每个微视频大约3~5min,微视频的二维码印制在教材的相应章节上,学生可以通过手机扫描访问,实现了基于移动互联网的学习方式。微视频特别适合学生利用碎片化时间进行辅助式学习。
教材中的案例遵循5结合原则:①与数学知识相结合。例如:积分计算、矩阵运算、函数曲线等,都是学生熟悉的问题。②与趣味性题目相结合。例如:抽奖活动、分糖果游戏、开心农场等,都是学生喜欢的小项目。③与实际应用相结合。例如:高考录取、学生绩点计算、打气筒模拟、课堂点名等,都是学生经常面对的实际问题。④与专业知识相结合。例如:曲柄滑块机构,这是机械类专业学生应掌握的典型机构。⑤与計算机博弈知识相结合。例如:博弈搜索算法、棋盘的可视化设计等。通过有兴趣的教学案例引发学生深入学习与研究的积极性,也体现了寓教于乐的教学方式。
4 开展计算机博弈科技活动
沈阳航空航天大学从2011年引入计算机博弈项目以来,团队人员依托博弈项目,深入开展了寓教于乐、寓教于研、以研促教、以赛促学的创新人才培养模式[14]。
1)开展博弈科技研究和“大创项目”工作。
基于计算机博弈项目,很多老师开展了科技研究,并将科研成果应用于教学中。建立了博弈科研梯队,教师既能对博弈活动起到组织、指导和护航作用,又能在计算机博弈的科研中勇攀高峰,形成学科制高点,为科技攻关和实际应用创造条件。开展了计算机博弈科技社团工作,社团成员在老师的指导下,既可以参加科研课题,也可以组队申报大学生创新创业训练项目(简称大创项目)。学生与老师合作开展科技研究、撰写论文,形成了良好的学习与科研氛围。
2)开展计算机博弈竞赛工作。
计算机博弈项目具有喜闻乐见、挑战无穷的特点,深受学生喜欢。学校鼓励学生组成不断吐故纳新的代表队,支持学生参加各类计算机博弈竞赛(校级、省级、国家级和国际级)。到目前为止,共组织了6届校级计算机博弈比赛,平均每年参加人数达200余人。校赛选拔后组织集训,备战全国比赛,共组织学生参加了6届全国计算机博弈大赛和1次国际机器博弈大赛,营建了良好的校园计算机创新文化氛围。
5 取得的成效
1)学生课程成绩提升。
以计算思维为主线的教学改革方案使学生受益颇多,每年有4 000名学生学习计算机课程,学生课程成绩提高较大,例如:计算机程序设计课程平均成绩提高15%,大学计算机基础课程平均成绩提高10%。在期末对学生进行问卷调查时,大部分学生表示学习收益较大,对计算机技术的理解和利用计算机技术解决问题的能力都有较大提升。
2)学生竞赛成绩优异。
随着研发能力的不断增强,学生参加的计算机博弈竞赛项目也越来越多,现已达到12项,包括六子棋、点格棋、苏拉卡尔塔棋、亚马逊棋、幻影围棋、不围棋、爱恩斯坦棋、军棋、国际跳棋、海克斯棋、斗地主、桥牌。近几年累计获省级以上奖项100余项,累计获冠亚季军20项,其中幻影围棋、亚马逊棋、军棋、六子棋项目都曾获得过全国冠军奖项,总体竞赛成绩位居全国前几名,既提高了大学生的计算机创新能力,也促进了我国计算机博弈事业的发展,在国内高校中产生了较好影响。
3)学生科技成绩突出。
基于计算机博弈项目,学生与老师合作在CCDC国际会议的机器博弈(Computer Game)专题上已25篇,表2是发表的部分学术论文。学生在老师的指导下申报了大创项目30多项,表3是部分大创项目。
6 结 语
计算思维的理论研究在我国已经走过了6年多,现在应该是全面落地的时候。我们本着与时俱进、为专业服务的指导思想,调整了各门课程的教学内容,引入了Python、C#等程序设计语言,将学生喜欢的计算机博弈项目作为教学案例与课程内容深度融合,实现了竞赛与教学相结合的教学新模式。计算机博弈项目具有喜闻乐见、挑战无穷的特点,特别能引发青年学生的好奇心与研究热情,广泛开展基于计算机博弈项目的科技与竞赛活动,较好地培养了学生的创新精神和科研思维。计算机博弈项目是非常好的培养学生计算思维的重要载体。笔者希望本文能对高校的计算机教学提供一种参考,更希望计算机博弈能在更多的高校生根、发芽、开花和结果。
参考文献:
[1] Wing J M. Computational thinking[J]. Communications of the ACM, 2006, 49(3): 33-35.
[2] 何钦铭, 陆汉权, 冯博琴. 计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养:“九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明”解读[J]. 中国大学教学, 2010(9): 5-9.
[3] 陈国良, 董荣胜. 计算思维与大学计算机基础教育[J]. 中国大学教学, 2011(1): 7-11.
[4] 李廉. 以计算思维培养为导向深化大学计算机课程改革[J]. 中国大学教学, 2013(4): 7-11.
[5] 冯博琴. 对于计算思维能力培养“落地”问题的探讨[J].中国大学教学, 2012(9): 6-9.
[6] 龚沛曾, 杨志强. 大学计算机基础教学中的计算思维培养[J]. 中国大学教学, 2012(5): 51-54.
[7] 王骄, 徐心和. 计算机博弈: 人工智能的前沿领域: 全国大学生计算机博弈大赛[J]. 计算机教育, 2012(7): 14-18.
[8] 教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学计算机基础课程教学基本要求[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016.
[9] 王移芝, 金一, 周围. 基于“计算思维”能力培养的教学改革探索与实践[J]. 中国大学教学, 2014(3): 49-53.
[10] 刘光蓉. 融入计算思维的 C 语言实验教学设计[J]. 实验室研究与探索, 2015, 34(10): 81-83.
[11] 嵩天, 黄天羽, 礼欣. Python 语言: 程序设计课程教学改革的理想选择[J]. 中国大学教学, 2016(2): 42-47.
[12] 王亚杰, 王晓岩, 邱虹坤, 等. 基于爱恩斯坦棋的程序设计课程教学案例设计[J]. 计算机教育, 2012(18): 75-77.
关键词:机器人教学 课堂教学 培养学生
一、机器人教学已经纳入课程
随着我国教育信息化的发展,智能机器人技术向教育领域的渗透已呈加速发展趋势。现如今学校将智能机器人的普及教育以科研课题的方式纳入信息技术课程,智能机器人教育进入课堂教学成为了现在时。智能机器人技术主要应用了信息技术中的感测技术、传感技术、控制技术和施用技术,是信息技术课程和相关科技活动的良好载体,能够让学生充分发挥想象力去设计各种智能装置,实现自己的创意,提升信息素养。
二、机器人课堂教学可以培养学生信息处理能力
机器人教育集趣味性、实践性、综合性、科学性、探究性为一体,深受广大青少年学生的喜爱,它集计算机、声、光、电等多种技术,可以让学生全面接触传感器、计算机软硬件、人工智能、自动控制、电子技术和机械工程等多个学科高新科技知识。智能机器人教学进入课堂可培养青少年学生综合素质主要体现在以下方面:
1、培养学生的综合素质和应变能力。
机器人因涉及多门类、多学科的知识和原理,通过教学可以拓展学生各学科的专业知识,又可将各学科的知识横向联系起来,对各学科所学知识起到巩固作用。首先,机器人教学实践活动中,学生按照图形要求或设想将几十种、甚至上百种各种零配件搭建成一个完整的能执行任务的机器人,每一个搭建步骤都必须自己或小组协同完成,这大大提高了学生应用各种工具的技巧和灵活的动手能力、空间想像能力。其次,在搭建前要构思巧妙完成的方式、方法和途径,对可行性要进行分析,得出最佳方案。最后,编写智能机器人执行任务的程序。学生要将任务分解成许多的小任务按步骤实施,即要编写出许多的小程序然后将机器放到场地中调试。此时要认真、仔细观察行走路线和机器人各部件的工作状态,然后根据完成任务和执行情况进行分析,对程序和部件进行更改,如此反复,直到能理想完成任务。在这一过程中,学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力都得到了培养。
2、培养学生的信息意识和素养。
智能机器人工作过程完全是靠各部件,如触发器,灰度检测卡、红外发射与接收器等来接收信息,然后对信息进行分析并作出反映。对于机器人能够收集――处理――反馈信息的过程,学生充满了好奇和无限的激情,他们渴望能把设想变成现实。因而,机器人教学能很好的培养学生的信息意识和收集、分析、处理信息的能力。
3、培养学生创新能力。
机器人技术具有科技含量高,综合性强、创新性强的特点。在教学中,一方面,教师要调动学生的主观能动性,鼓励学生勇于探索,使用与众不同的方法、思路进行搭建,按照自己的策略编写程序。另一方面,学生会根据自己的实践和认知,认真思考,提出各种设想,创造性地搭建各种机器人。学生为实现自己的梦想,会充分挖掘自己的能力,将自己的设想付诸实践,想尽各种办法检验自己的创意和设计。因此,机器人教学可以培养学生创新能力。
4、培养学生良好的科学素养。
教学中,机器搭建、编程调试、设计改装等都必须从实际出发,将自己所学知识与实际结合起来才能获得成功,而设计能成功必须经过检验。这就要求学生要养成实事求是、脚踏实地的科学作风。机器人的搭建、设计与编程不可能一次成功,往往要反复拆卸、调试、整改,几经挫折才能成功,这就可以培养学生一丝不苟、严谨的探究和学习态度,养成坚忍不拔、不言放弃的探究精神和良好的心理承受能力。
5、培养学生的交流与协作精神。
青少年学生由于受到自身学识和能力的局限,往往要采用小组形式教学。小组共同分析、探讨策略的可行性,共同设计、改装机器人;协同完成机器人部件的搭建;一起设计、调试程序,一起观察、探讨、纠正机器人运行过程中出现的各种问题。小组成员既要分工又要合作、既合作又竞争往往会形成了一个很好的团队,他们的团队精神就得到了培养。
三、机器人课堂教学策略
实施智能机器人教学进课堂,应努力做好规划,构建适合本校特色的机器人课堂教学思路与模式。破瓶颈,重管理,抓研究,重成果,为创建学校特色智能机器人教学铺路。
1、整合智能机器人课堂教学课程。机器人教学根据原理可分为搭建、编程、调试、改装等几个过程。课堂教学可根据过程分成几个教学阶段。根据紧密联系程度,将教学任务分为搭建、改装教学和编程、调试教学二个阶段来完成。编程、调试教学主要操作在电脑操作或模拟中完成,并将教学整合到信息技术课堂中。在初中,大部分学校都开设劳动技术教育课程,可以将机器人的搭建、改装教学纳入劳动技术课,分年级、分阶段安排课时。在高中,大部分学校都开设通用技术课程,可将机器人的搭建、改装教学与通用技术课进行整合。
2、加强机器人师资队伍建设。长期以来,由于机器人的神秘感,普遍对机器人教学认识存在误区,认为一定要电脑或信息技术教师才能进行教学。事实上,机器人教学只是一个综合性很强的学科。完全可以不拘泥于常规,大胆启用相关学科教师进行教学。如劳技,物理、通用技术学科教师等。
1 专业简介及学科基础
桂林电子科技大学是广西壮族自治区重点建设高校,由工业和信息化部与广西壮族自治区共建。学校以工为主,电子信息特色鲜明、优势突出,多学科交叉渗透、协调发展,培养具有特色的优秀应用创新型人才是各专业的主要目标之一。
基于学校已有优势和社会需求,桂林电子科技大学开设了智能科学与技术专业,并于2008年9月首次招生,目前在校生共231人。该专业现有14名专职教师和2名实验师,其中,教授(研究员)7人、副教授(副研究员)4人、讲师3人、高级实验师2人;7人拥有博士学位,还有博导2人,硕导11人;人选广西“新世纪十百千人才工程”1人,广西百名中青年学科带头人1人,广西高校优秀人才1人,在专业建设上具备了雄厚的师资力量。
智能科学与技术专业归属自动化系,成立初期,本着“资源共享、交叉协调发展”的原则,在师资力量和教学平台等方面,得到了控制理论与控制工程、计算机应用、信息与通信工程、仪器科学与技术、应用数学、生物医学工程等广西区重点学科的支持。但是,在建设过程中,我们也发现智能科学与技术专业并不是自动化、计算机等现有专业的简单组合,而是面向前沿高新技术,具有自己独特定位和完备教学计划的新兴交叉专业,在建设上需要探索求新,呈现自身特色,为社会提供优秀人才。经过近5年的探索和实践,我们在智能专业已形成面向地方产业的3个特色人才培养方向:智能控制与智能系统、智能信息处理与智能计算、智能传感与检测。在科学研究方面,智能专业也获得了丰硕成果,已获广西科技进步二等奖2项,国家发明专利授权10余项,承担了多项国家自然科学基金、广西自然科学基金等纵向课题和为地方经济发展服务的大量横向科研项目。
2 人才培养体系建设思路与目标
智能专业具有雄厚的师资力量,已在科研方面取得了良好的成绩,同时在人才培养上存在应用创新人才的诉求,这启发了我们形成科研创新与教学内容相融合的人才培养模式。为了在本科教学上实现教学内容和科研实践的有效衔接,一方面我们要求从事科研的教师将前沿知识、新思想引入课堂,开阔学生的视野,提升学生的创新思维能力;另一方面,充分利用学科建设平台,建设高水平、高性能的智能专业研究室和实验室。两者结合,将教师科研活动和学生实践活动进行有机融合,互相服务,争取利益最大化。
智能科学与技术专业人才培养体系建设的思路为:依托学科优势,以科研团队为龙头,以培养应用创新人才为核心,将课程教学和教师承担的科研项目紧密结合,进行以研促教、以教促学的专业人才培养体系建设。建设目标为:夯实学生专业理论基础,融合专业相关知识,激发专业学习兴趣,明确专业方向。提升学生的创新和应用能力,培养具有高素质的、有特色的智能科学与技术专业人才。
3 以科研创新为导向的人才培养体系建设
为了体现科研在人才培养中的导向作用,首先,我们根据社会需求和本专业的科研特长凝练出3个研究方向,并充分利用3个研究方向指导智能专业的人才培养体系建设。培养体系保证学生具有明确的学习目标和方向,有效锻炼学生的创新思维和应用能力,进而提升学生的培养质量。
3.1 研教融合的专业课程设置
根据该专业现有的教学基础、科研项目以及中长期的教学和研究目标,我们在专业课程设置上主要分为3个培养方向。
(1)智能控制与智能系统专业人才培养。针对该领域的培养需求,我们开设了最优控制、智能控制、嵌入式系统技术、工业通信与控制网络、智能机器人等相关课程。
(2)智能信息处理与智能计算专业人才培养。在该领域,我们开设了人工智能、模式识别、机器学习、智能信息处理、生物信息处理、数据仓库与数据挖掘等相关课程。
(3)智能传感与检测专业人才培养。基于社会在该领域的人才需求现状,开设了图像处理、机器视觉、智能传感器与检测等相关课程。
上述课程设置是从智能专业教学和科研团队目前承担的项目中凝练出来的。智能专业的教师队伍有着丰富的科研经验,所开展的科研项目紧跟广西区域经济建设需求,和广西知名企事业单位有着大量的合作,同时研究问题面向学科的前沿高新技术。这些课程能有效支持学生在复杂系统建模与智能控制、嵌入式系统的软硬件协同设计技术、精密制造系统中微/纳米级智能控制、汽车行驶状态智能监控和实时故障诊断、智能轮胎系统和车身平衡/稳定系统、汽车网络通信协议及实现、汽车运动控制与队列协同、人体脉络建模与分析及疾病诊断、传感器网络及其微协议、玻璃和橡胶等化工流程的智能控制、药物检测、原油评价及环境智能监测等方面进行初级研究和实践。研教融合的课程设置使学生的学习目标更加明确,而且能感受到理论知识的具体应用场景,激发了学生的学习兴趣和探索精神,收到了良好效果。
3.2 以研促教、以教促学的专业教学实施方案
为了将教师丰富的科研经验转换到智能专业的本科教学中,培养基础理论扎实、实践创新能力强的智能专业人才,我们同时在教师的队伍建设、授课内容优化方面进行了改革,制定订了以研促教、以教促学、切实可行的专业教学实施方案,主要体现在以下几个方面。
(1)教师队伍建设。按照制订的3个研究方向,将教师队伍划分为3个团队。团队成员根据自己的特长,在本方向的科研工作和教学工作上各有侧重,即科研队伍与教学队伍有机融合在一个团队中。为避免教学和科研有所脱节的现象,要求以教学为主的教师,必须参与科研的讨论和设计环节,这样既保证其工作重心在教学任务上,又保证其视野的开阔性,能够及时地将前沿知识、创新思维训练等带入课堂。
(2)授课内容优化。在夯实理论基础的同时,专业授课内容紧跟科研、技术、应用前沿,注重知识的交叉融合。通过凝练科研中的前沿问题和应用问题,选出学生可理解甚至可解决的内容,将这些内容引入到教学过程中,激发学生的学习兴趣。同时,教学队伍融入科研队伍保证了授课内容的前沿性和启发性,在以教学为中心的前提下,在基础知识的讲授和前沿知识的引导方面起到了很好的平衡作用。在专业课程内容上,每门课程从科研项目中有针对性地选取5-10个案例,从而在现实应用场景下为理论教学提供现实案例。在授课过程中,教师也注意观察对研究真正感兴趣的学生,让他们进入课题组,进一步提升他们的动手实践能力。
以研促教、以教促学的教学实施过程让学生感受到理论学习和现实应用的紧急结合,找到知识与问题的对应,让专业相关知识得到综合应用,加强了学生对本专业的内涵认识,提升了学生的成就感、自信心和使命感。
3.3 教研相长、协同创新的专业实践教学体系
2010年,学院投资200余万元建成了智能科学与技术本科专业实验室,与原有的自动化区级实验示范中心的多个实验室一起,共同满足智能专业相关课程的教学实验需要。然而,随着智能专业的深入建设,我们在实验教学方面,还要紧密结合科学研究成果,利用学科、专业积累的科研实践反哺实验教学,建设教研相长、协同创新的专业实践教学体系。
(1)依托科研平台建设,提高本科实验教学条件层次。近年来,学校对重点学科的科研条件建设增加了大量投入,然而,本科实验教学条件与科研条件建设是相辅相成的,科研平台上购置的大型仪器设备,在设备论证、申购和采购、使用管理上既要满足科研实际需求,又要兼顾教学需要,以此提高设备使用效率和综合利用率,同时提升了本科实验条件层次。例如,2013年利用中地共建资金,我们进一步完善了先进控制与智能控制实验室、新能源汽车电子与智能控制实验室,新建了基于视觉的机器人控制实验室,这些实验室的建设充分考虑了对本科生开放,进行大学生创新实验项目研究的需求。
(2)走校企合作共建之路,拓宽实践环节的渠道。人才培养要符合社会需求,企业对人才的要求是具体的,我们利用教师手上大量的横向课题,结合当地产业结构,通过与企业合作共建实验室、研究中心和培训基地的形式,为学生的课程设计、课程实习提供场所,拓宽实践渠道,推动实践教学与社会经济发展的需求并轨。通过有效地校企合作,学生不仅具备了一定的工程实践经验和应用能力,在创新能力上也得到较大提升。
(3)成熟的科研项目向实践环节转化。为了使学生的实践能力和创新能力得到充分训练,智能专业鼓励教师开发基于科研项目的实践类教学项目。科研项目既具有时效性又具有现实意义,教师从横向和纵向科研项目中选取合适的题材,进行设计,转换成实践类课程,让学生选择、参与或独立解决。来源于实践科研课题的实验教学项目凝聚了教师多年的科研经验和心得,这些取材于学科前沿的实验项目在实验教学中收到良好效果,例如学生在全国大学生电子设计大赛、中国机器人大赛暨RoboCup公开赛机器人武术擂台赛、飞思卡尔智能车大赛、国家级创新实验项目中都取得了优异的成绩。
4 结语
一、何为“互联网+”
“互联网+”实际上是创新2.0下的互联网发展新形态、新业态,是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进。新一代信息技术发展催生了创新2.0,而创新2.0又反过来作用于新一代信息技术形态的形成与发展,重塑了物联网、云计算、社会计算、大数据等新一代信息技术的新形态,并进一步推动知识社会以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特点的创新2.0,改变了人们的生产、工作、生活方式,也引领了创新驱动发展的“新常态”。
二、创新2.0的概念
创新2.0,即面向知识社会的下一代创新,它的应用可以让人了解目前由于信息通讯技术(ICT)发展给社会带来深刻变革而引发的科技创新模式的改变――从专业科技人员实验室研发出科技创新成果后用户被动使用到技术创新成果的最终用户直接或通过共同创新平台参与技术创新成果的研发和推广应用全过程。
三、基于“互联网 ”条件下对会计从业人员素质的相关要求
在互联网信息发展快、传播快的时间段,企业的核心竞争力是人工智能化。看似互联网时代下,机器取代了大量的人工,但是在这过渡期不但不是取消会计人员,而是需要更多更专业的会计人员。他们不仅需要拥有对数据的超级敏感度,同时,他们还要熟练掌握计算机操作,而且还要对财务数据做出精确的把握。所以,这就要求会计从业人员应有相对应高能力以及高素质。
(一)会计人员需熟练掌握计算机得相关操作,为会计数据分析打下坚实的基础。
做相对应的会计方面的分析,会计人员需要做的是从一个庞大的大数据里面抽脱出公司、财务所需要的会计信息,进而分析数据与数据之间的关联关系。大数据,就等同于硬盘和W络存储,其容量非常之大,出乎想象,而且需要进一步的存储和处理,从而来实现数据的相关采集、储存和传递。但是有一个非常棘手的问题――数据太多。不难发现大数据的使用场景到现在为止,仍然是很模糊的。非常重要的是,我们称之为的大数据,到最后要经过人工的处理才能实现,因此,就体现出相关人员具有这方面能力的极其重要性。
(二)会计从业人员需进一步改善自己的知识结构和知识储备
在“互联网 ”背景下,会计人员必须不断加快拓展自己的知识面,不断改善自己的知识结构。会计人员需要对财务与会计知识有个全面的、深层次的、立体化的理解。在会计信息化条件下,会计人员必须具备与会计业务相关的基础知识内容,同时,计算机基础知识是学习会计信息化必须掌握的内容。同时,会计与会计信息化是管理工作的一部分,会计人员在实施计算机会计后要侧重了解管理方面的职能。
(三)会计人员需具备综合能力
互联网络时代对于企业员工的职业技能和工作能力的要求已经不再局限于某一方面的能力或者素质,二是综合能力和素质的整体要求,以及在工作中的创新精神的整体考量。尤其是随着资产的无形化,生产技术知识化和全球经济一体化更加要求会计人员对经济业务的分析、判断、控制和决策能力有非常精准的理解和掌握。现在会计基本工作中的业务处理已经朝着多样化发展,不确定因素逐渐增多,会计管理职能不断增强,处理难度不断增加,在这样的情况下,就要求会计从业人员要深谋远虑,加强自身情况分析、判断、自我提高等能力,这样才能在职场竞争中发挥积极有效的作用。
(四)会计人员要具备较高的职业道德和良好的职业素养
会计职业道德是指一般社会道德在职业生活中的特殊要求,同时带有明显的行业特征,主要包括:诚实守信、奉献社会、办事公道、爱岗敬业、服务群众等。网络时代下,会计人员要面对各种数据并对其进行处理,然而先进的会计技术同时也是一把双刃剑,一方面可以提高会计在基础工作上的工作效率,同时也会给不法分子利用高科技的手段进行犯罪活动,给社会安定带来负面影响。因此,要求会计人员不仅需要具有良好的法律意识、自律意识和职业道德,而且必须保证数据的合法安全。在具体的会计工作上必须实事求是地向信息的使用者提供可靠地会计信息。在工作上洁身自好、坚持原则、不利用职务之便为自己或亲朋好友谋私利等,进自己最大的努力来保护国家和公司的利益。
基金项目:本文系江苏大学第15批学生科研课题立项资助项目:“互联网+”时代背景下我国会计从业人员能力培养问题研究(项目编号:15C281)研究成果。
作者简介:王俏(1994.11-),女,江苏徐州人,本科,江苏大学京江学院,主要研究方向:会计学。
“知识经济”是1996年世界经济合作与发展组织(OECD)对全球正在兴起的、以知识为基础的新经济做的高度概括。知识经济对我们最重要的启示就是知识作为最重要的资本形态—知识资木,已成为生产的基本要素。在知识经济环境下,社会经济的发展主要依赖于知识的创新。因此,知识服务是知识时代的必然产物,它是以信息知识的搜寻、组织、分析、重组为基础,根据受众的需求,自觉融人受众解决问题的过程,并提供有效支持知识应用和知识创新的服务。知识管理(KnowledgeManagement, KM)是知识经济时代图书馆为适应知识服务的需要而产生发展起来的一门新兴学科,“知识管理实际上就是知识资源管理(knowledge Resource Management, KRM ),它是对组织内部的知识进行挖掘、组织、编码、传播、共享、应用等管理活动”。知识管理的根木目的就是最大限度地获取、挖掘、利用和传播知识,为受众提供获取知识的窗口和有效的知识共享平台,实现知识价值的最大化。
1 知识服务的内涵
1.1知识的含义
知识是人们对客观事物存在和运动规律的认识。知识可分为显性知识和隐性知识。显性知识是前人认识的成果和结晶,它已被用语言、文字、图像、影视、数据等形式记录在各种载体上,并为人们广泛传播和应用。而隐性知识则是以人的主观想法、直觉、经验等专业技能的形式存在于人的头脑里,需要人们开发、挖掘。知识管理的目的是充分利用显性知识的同时,挖掘开发隐性知识,使隐性知识成为新的、可以为人们所共享的显性知识,并加快隐性知识与显性知识的相互转化,从而形成知识创新与知识共享的良性循环。
1 .2知识服务的内涵
1.2.1知识服务是目标驱动的服务
知识服务的目标不是“我是否给受众提供了需求的信息”,而是“我是否通过服务解决了受众的问题”。以前,我们把满足受众提出的信息需求作为服务日标,而今,受众的需求发生了质的变化。他们对服务的认同是建立在服务的有效性基础上的,即所提供的服务能否帮助或有助于解决问题。
1.2.2知识服务是定制化的服务
知识服务强调针对不同用户的特点灵活地、动态地提供定制化的服务,以满足用户的知识需求。定制化的服务包括定制化的服务行为、多样化的服务过程和个性化的服务结果,这种服务方式是站在用户的角度,为用户提供针对性强、专业性高、既省钱又方便的基于专业或课题内容的服务,是按照专业领域和课题项日组织实施服务,为受众量身定做满足其解决问题所需求的知识。服务贯穿于整个活动始终,通过和受众进行不断的信息与知识交流,找到最合适的问题解决方案。
1.2.3知识服务是知识增值和知识创新的服务
创新不是简单运用显性知识就可实现的,而是需要人们在掌握大量相关显性知识的基础上,运用隐性知识,激活出独辟新径的“顿悟”。馆员通过直接介人受众的课题,以受众的专业课题为背景,以受众的需求为出发点,充分发挥馆员的主观能动性和创新精神,从大量的信息资源中搜寻、分析、加工、整理相关信息,再融人自己的知识,实现知识的创新服务。整个服务过程强调知识创新,使服务本身产生价值。
1.3知识服务的最终目标是知识创新
早在2000年,张晓林教授就提出:知识服务是一种基于一切信息资源(馆藏物理资源和网络虚拟资源),以受众需求目标驱动的、面向知识内容的、融人受众决策过程并帮助受众找到或形成问题解决方案的增值服务。知识服务不仅要对知识信息进行收集、存贮、整理与传递,更重要的是知识服务贯穿于科研活动的全过程,处于动态变化中。随着课题的逐渐深人和问题环境的不断变化,知识服务的总体方案也会随之调整,最终使受众的疑难问题得到解决,从而实现知识创新的目的。
2 高校图书馆实施知识管理的意义
2.1知识管理是高校图书馆生存的基础
图书馆从它诞生之日起就以保存和传递文化知识为己任。文化知识遗产是图书馆赖以生存的依托和基础。不管记载知识的载体如何变化,图书馆保存和传递文化知识的职能永远不变。保管好人类共同的文化知识遗产是高校图书馆的职责,更是图书馆事业得得以发展的基础。随着计算机技术和现代网络通信技术的飞速发展,人们可以从浩如烟海的信息中以极快的速度获取大量的信息,但其中也夹杂着不少垃圾信息,针对所需解决问题的知识又非常难寻。因此,作为传递文化知识的高校图书馆,应责无旁贷地承担起知识管理的重任,更好地服务于社会。
2.2知识管理是社会发展的需要
图书馆事业的发展始终与社会发展规律相联系。“藏书楼”是封闭的农业经济时代的产物,而工业经济社会生产力的发展强有力地促进了图书馆文化教育功能和情报传递功能的发展。随着知识经济时代的到来和数字图书馆的出现,受众得到了多层次、多形式、友好和方便的服务。受众不仅可以得到电子文本文献,而且可以得到声、像等多种媒体信息,还可以进行网络实时交互。但是面对数量庞大、形式多样、良芳不齐、变动频繁、缺乏组织、较为混乱无序的信息资源,受众时常感到无所适从。如何帮助受众对网上信息给予正确的评估和选择,给受众系统地介绍网络搜索工具、优秀网站,有重点、系统地介绍电子图书、电子期刊就成为知识服务的重要内容。从这个角度讲,高校图书馆知识管理工作就显得尤为重要和迫切。
3 基于知识服务的知识管理策略
3.1用知识管理理念指导高校图书馆工作
高等学校是一个国家知识、技术、人才聚集的地方,也是知识创新的基地。因此,大力发展高等教育事业,充分发挥高校的科研创新优势,对于国家的知识创新、民族振兴有着不可估量的作用。高校的重点学科和科研课题是知识创新的直接来源,学科的发展除科研人员的直接参与外,还有赖于信息的交流、传播、获取和衍生。因此作为直接为学校教学、科研服务的高校图书馆,应当根据学校的学科建设有机地整合相关资源和服务,充分发挥其专业优势,全面支待与科研活动有关的信息检索、传递、交流、处理以及成果的应用,成为教学和科研的前沿阵地。因此,高校图书馆实施知识管理,既是高校图书馆可持续发展的需要,也是高等教育事业可持续发展的保障。
3.2加强显性知识的管理
3.2.1馆藏资源数字化
图书馆保存着古今中外的文化知识遗产,这是全人类共有的财富。为了让人们共享这些知识财富,有必要将本馆所拥有的馆藏资源数字化,即建立书目数据库、特色数据库、特色馆藏全文数据库,构建馆藏资源知识地图,方便人们快速访问和查询。
3.2.2网络资源馆藏化
对各类信息资源中知识内容的提炼是知识服务特有的范畴。因此,直接提供显性知识成为图书馆知识服务的首要任务。依托先进的信息技术,采用智能化的挖掘手段,可得到大量隐藏于网络信息资源中与学科相关的、专业细化的、面向课题的知识信息。对这些知识信息进行分类、筛选、归纳和整理,并进行标引、组织,通过大量编制二次、三次文献,构建专业化、课题化知识服务平台,绘制网络资源知识地图,以帮助人们快速便捷地获取各种知识信息。
3.2.3知识服务现代化
随着人工智能技术、专家系统技术、人工神经网络、遗传算法等现代信息技术的广泛应用,以及信息传输技术的不断成熟,高校图书馆完全有条件为人们营造一个能全面支持科研信息检索、交流、传递、处理的环境。通过汇集专业或课题领域的各类信息资源,提供主题信息网关,按照专业知识体系深人分析和组织信息资源,提供基于知识检索的服务。同时根据专业或课题领域的各类信息资源、咨询资源和服务资源,形成虚拟的专业化信息咨询台和服务枢纽,为令业或课题领域的信息与交流提供平台,逐步形成一个集研究机构、学术团体、学术会议、期刊、论文、科技报告、专业服务系统及图书馆等功能为一体的虚拟社区,实现同构或异构数据库的无缝连接。
3.3强化隐性知识的管理
列宁曾经说过:“图书馆员是图书馆事业的灵魂”。知识创新的根木就是将隐藏于人脑中的隐性知识转化为显性知识,并让人们所共享。因此应充分调动馆员的积极性和创造性,主动为高校图书馆的发展献计献策,将自己拥有的知识毫无保留地奉献给社会。知识管理讲究的是充分挖掘、开发人们内在的知识和经验,提高整个组织对非连续变化环境的应变能力,从而促进组织的发展。一个拥有现代管理理念与先进管理方法的领导,首先要尊重图书馆员,把图书馆员视为图书馆事业的主体,尊重馆员的劳动成果和知识贡献。应该推行一种能够使员工最大限度地发挥潜力、体现其价值,并能使其积极愉快地工作的管理体制。
3.3.1建立知识共享机制
针能高校图书馆高学历、高职称、人才多的特点,建立知识共享机制。图书馆一方面应鼓励知识所有者与他人分享自己的智力成果,积极汲取他人的智力成果,使知识从个体拥有向群体拥有转变,不断提高组织的整体业务素质和竞争能力;另一方面要为知识所有者贡献知识及共享知识创造良好环境,如举办学术交流会、报告会、技能培训班等,建立馆内网上知识库、经验库,使馆员在交流中碰撞出创新思维的火花,实现隐性知识的转移和共享。
3.3.2合理安排
人才资源开发的关键是合理使用人才,图书馆不同的部门和岗位,决定了对人才的需求是多维的。有能力和专才的人,有时难免在个性方面存在着某些缺点。“君子用人如器,各取所长”。因此,实施知识管理的关键是实施人木管理,充分考虑个人的愿望、需求和理想,尊重个性,合理安排工作岗位,人尽其才,才尽其用,让他们自觉自愿地把自己的知识、经验贡献出来为人家共享,使组织充满活力。
3.3.3提高馆员的整体素质
Security Research Based on Wireless LAN
Ni Hong-biao
(Jilin Police College JilinChangchun 130117)
【 Abstract 】 No paper transformation period of office information, wireless LAN, with its superior performance has been extended, changed the function defects of the traditional office mode. Interference of wireless local area network application vulnerable to security risks, reduce network operation rate and influence the normal work flow. This paper analyzes the safety management system based on wireless network, informatization, paperless office to create a more safe and reliable operating environment.
【 Keywords 】 wireless lan; office; security risks; application
1 引言
无线网为信息化、无纸化办公提供了虚拟化平台,日常办公数据借助互联网完成各项传输工作,保障了网络作业流程的规范化执行。随着办公处理数据量及处理难度的提高,无线局域网操作面临的安全风险越来越高,各类行业在利用无线网办公过程中要注重安全管理机制的实施。不仅要认识到无线局域网是办公自动化的必然趋势,也要对无线网办公潜在的安全风险采取措施,降低风险发生引起的各种危害。
2 无线局域网安全隐患分析
人类社会进入信息化时代,信息传输是人们日常生活中不可缺少的,借助网络平台实现了数据信息的最优化传输,保障了数据资源得到充分的利用。无线局域网是数据传输主要平台,其在特定区域内形成虚拟化网络,帮助用户解决实际操控中遇到的传输问题。当前,无线局域网已经在企业生产、商业办公、家庭通信等方面得到普及推广,如图1所示,充分说明了无线局域网的实用性价值。由于无线局域网在各个行业得到普及应用,用户开始关注无线网本身运行存在的相关问题,尤其是网络数据信号传输潜在的安全风险,这已成为所有无线网用户关注的焦点内容。
根据现有无线网使用情况,用户普遍反映网络操作存在着网速慢、数据卡、病毒多等问题,严重降低了无线网通信作业的总体效率。据此,笔者结合无线网潜在安全隐患及其成因,对无线网安全问题详细介绍。无线接入点(AP)作为无线网络传输接入点,其为用户提供网络端口时也容易受到安全隐患的威胁;无线局域网信号被占用易造成数据传输受阻,一些高端频率信号无法被设备感应,这就阻碍了无线网数据传输的安全性,同时给用户操作造成不便;对无线网执行加密处理方案,降低了网络运行期间的风险系数,但局域网所用加密方式也尤其漏洞隐患。
3 基于无线网的安全通信技术
为了摆脱早期人工作业的不足,办公自动化选用高端硬件配置,为人工智能化操控提供了可靠的依据,这些都是办公网络智能性的表现。无线网在办公自动化里发挥了重要作用,为办公人员搭建了广阔的网络服务平台,实现了办公数据的自动化传输。鉴于无线局网潜在的安全隐患,需增强通信网络的安全控制,拟定切实可行的通信传输方案。
(1)加密技术。数据加密是控制无线网安全的常用技术,对某个文件或数据库加密处理,避免非操作人员盗用数据或阻碍信号传输。办公自动化采用人工智能平台,由办公人员统一操作计算机网络,按照程序指令要求执行各项任务,从而提升了办公数据的处理效率。加密认证与密钥管理系统中,对访问对象提供加密认证环节,提高了局域网操作的安全性。
(2)连接技术。互联网应用于信息化办公操作,本质上是办公系统智能化改造的初始阶段,利用互联网实现操作技术的最优化利用,解决了传统办公网络运行的不足。安全连接技术要求用户输入网络密码,经过账号验证无误后才能执行操作,这种连接措施提高了局域网工作的安全系数。
4 无线网安全平台设计与实现
科学技术是推动行业发展的核心动力,依赖于高端科技应用改善了日常办公的作业效率,促进了无线局域网安全机制的建设应用。无线网验证采用密码方式操作,对验证字符逐一审查与检测。管理人员设定无线网密码之后,非用户人员不得进入内网操作,局域网共享资源也无法被载入应用,这种验证方法具有很强的实用性。
无线网安全平台设计与实现步骤。
4.1 终端的硬件设计
本文设计的终端由核心板和接口板组成,其硬件结构主要由处理器模块、数据通信接口模块和存储模块组成。核心板集成了Freescale的MPC8270处理器,128 MB SDRAM以及16 MB的Flash,为系统软件提供了足够的空间。底板上则集成了非常丰富的外设接口;另一块用于主动分析接口模块,实现数据的定制发送,调整网络性能。
4.2 软件设计的层次结构
用Tcl的C/C++接口将编写的低层网络通信函数扩展成命令;基于这些扩展命令,用Tcl脚本语言编写顶层接口模块;主控节点也可以利用这些扩展命令编写安全分析脚本。如图2所示为软件设计的层次结构模型。驱动程序是整个模型的要点,它向上层提供访问硬件层的接口。
网络操作命令支撑库为上层提供扩展命令的支持。Tcl的C/C++函数库有清晰的接口,本文通过接口自定义新的Tcl命令,这些命令与网络操作程序提供的C函数相关联,从而实现对Tcl的扩展,成为一个以最大程度符合用户需求的新工具。
4.3 主动分析接口模块
主控节点使用安全分析终端提供的底层网络操作命令编写各种网络攻击脚本。攻击脚本由主控节点分发到各个安全分析终端,由各安全分析终端并行地执行,以保证攻击的性能。本文设计实现了基于嵌入式处理器PowerPC和Linux操作系统的安全分析终端。通过与主控节点的主动和被动分析模块配合,能检测到被测目标是否存在安全漏洞,也能检测出WLAN中的MAC地址欺骗、伪装AP、中间人攻击、IP重定向攻击以及身份认证过程中的欺骗等安全问题,并采取相应的措施,成功地改善了网络性能。
4.4 系统监控模块
通过实现无线局域网传输安全化,能够减小因数据信号丢失造成的风险损失,并且从全局上监控网络的数据动态。图2中,数据加密设置了检测环节,对网络攻击、病毒感染等提供综合检测,提前发现无线网安全隐患以及时处理。完善了原有的无线局网作业平台,需注重网络病毒防御技术应用,对各种病毒执行查杀、扫描等处理流程,保障网络办公的安全状态。最常见的防毒技术,在办公电脑上安装杀毒软件,定期查杀即可。
5 结束语
计算机办公自动化是科技发展的必然趋势,借助办公网络可完成数据的自动化处理,促进企业等部门生产经营模式的优化转变。同时,无线局域网在普及应用过程中,也面临着一系列的安全风险,局域网安全失控对用户数据处理造成极大的危害,多数有用数据遭受恶意攻击而丢失,这些都是无线局域网安全风险的不良后果。针对无线局域网面临的安全隐患,需对局域网拟定安全控制技术方案,优化局域网内的运行环境,保障了局域网数据信号传输的安全性。
参考文献
[1] 陈志刚,李庆华,邓晓衡,黄国盛.无线自组网TCP定时器的分析与改进[J].高技术通讯,2010.06.
[2] 姚志强,蒲江,唐金艺.802.11无线局域网安全性分析[J].计算机安全,2006.04.
[3] 熊江.基于WEP协议的无线局域网安全性的改进思路[J].计算机科学,2006.12.
[4] 刘保菊,徐鹏飞.无线局域网安全问题研究[J].电脑知识与技术,2011.24.
项目基金: