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仿真教学论文范文

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仿真教学论文

第1篇

1.没有明确指导教师的工作职责

综合仿真实习不同于其他课程的教学,参加综合仿真实习的学生来自于不同学科不同专业,因此需要不同学科不同专业的指导教师形成教学团队,相互取长补短来完成教学工作。然而,在教学指导工作中,指导教师职责不明确,互推责任,不能及时解决学习实习中存在的问题。

2.缺乏相应的评价体系

综合仿真实习教师教学效果评价体系包括评价标准、评价内容、评价方法及评价主体等。而目前对综合仿真实习教师教学效果评价主要是看是否按时到位,是否参与了实习指导,完成教学任务,至于任务完成质量如何,并没有进行相应的评价。即使有相关的评价制度,也因各种主观或是客观原因导致难以真正落实。对于实习指导教师的教学效果评价只是一种形式上的定性评价,就算是某些实习指导教师能认真地完成教学任务,按时到位,受到学生的好评,对其教学效果评价也难以真正体现出来,更谈不上评价标准、内容、方法等。

3.没有相应的激励机制,影响指导教师的积极性

综合仿真实习由学校、教务处、教学单位等部门共同管理。在管理中,对综合仿真实习的指导没有形成完善的管理制度,也没有相应的激励机制,从而难以全面而正确地评价综合仿真实习的教学质量和教学效果。另外,综合仿真实习由许多不同专业的指导教师共同完成指导任务,在完成共同的教学任务时,各指导教师又有明确的分工,如果采用学校常规的评价方法对指导教师作出评价,不能公平合理的作出客观评价,难以促进教师之间的团队合作,从而影响指导教师的工作积极性。

二、综合仿真实习指导教师教学效果评价的意义

1.有利于提高综合仿真实习的教学质量

通过建立科学的综合仿真实习指导教师教学效果评价体系,可为综合仿真实习教师指导效果提供统一的可操作的依据,推动指导教师间的相互学习和交流,同时可以调动指导教师提高指导效果的积极性,从而增加指导教师工作压力,使压力转化为工作的动力,从而有利于提高综合仿真实习的教学质量。

2.有利于推进综合仿真实习教学改革

综合仿真实习主要培养学生专业知识与技术实践的能力、跨专业知识复合运用能力、市场竞争意识与决策能力、团队组织与协作能力、创新与创业能力。通过建立合理、有效的指导教师教学效果评价体系,能科学地评价综合仿真实习批导教师的教学质量,提高指导水平,促进应用科技大学实验教学特色的形成和教学改革的深入与发展。

3.有利于促进综合仿真实习教学管理的科学化

通过建立科学的指导教师教学效果评价体系,可以较为准确地掌握综合仿真实习的基本情况,获得综合仿真实习的具体信息。通过对信息的分析与研究,明确必须采取的相应措施,从而实现综合仿真实习教学管理的科学化。

三、评价原则

1.多方位原则

综合仿真实习指导教师的教学效果,应该从不同角度多方面作出客观评价。综合仿真实习是参与实习的学生、指导教师之间教与学的互动过程。评价主体也是评价的客体,通过主体与客体之间的互评,就可以形成教与学的评价效果互动。评价主体与客体互换互动。

2.定期与不定期相结合原则

为了保障综合仿真实习全过程的各个实习环节都能得到及时的评价与反映,就需要参与教学评价的主管部门的评价,参与指导的同行教师的互评,还需要实习学生的评价。对于同行教师和实习学生的评价,可以采取定期评价的方式,对于教学主管部门,可采取不定期抽查的方式。

3.量化与质化

评价相结合原则为了能对综合仿真实习指导教师的实际教学情况用出科学公正的评价,对指导教师的教学效果作出充分肯定,对指导教师的评价应采取量化与质化相结合的方式,即通过分数加评语的方式进行评价。

四、综合仿真实习指导教师教学效果评价体系构建

1.构建原理

对于综合仿真实习指导教师教学效果评价体系的构建,主要从课前、课中和课后三方面来设计评价指标。具体指标包括:工作态度、教育引导、指导答疑、指导效果、作业批改、实习纪律及课堂管理等方面。确定评价指标后,然后针对每个指标制订评价标准。再根据每个指标在评价体系中的重要性,确定各指标的比重。在评价标准的制订中,尽量将评价指标量化,客观化。

2.评价标准

(1)工作态度:要求积极主动参与实习指导工作,态度认真,保证在现场巡回指导。(2)教育引导:教师在指导实习的过程中,教育学生有意识地培养自己的素质和能力,提升职业素养;有意识地指导学生提升专业水平,提高综合素质和能力。(3)指导答疑:在指导实习的过程中,指导答疑耐心细致;妥善解决学生提出的疑难问题。(4)指导效果:深入公司主动提供专业指导和业务指导:掌握各公司(机构)业务活动进度;主动参与学生的各种讨论,以帮助学生寻求各种问题的解决方案;指导学生各种比赛活动。(5)作业批改:认真批改实习学生的实习日记和实习报告,督促学生按时填写实习日记;指导教师每周批改实习日记一次,并作好批改记录;及时解决学生反映的各种问题;认真批改实习过程中提交的资料成果,对成果评价客观、合理。(6)实习纪律:遵守各项实习纪律。在指导实习期间无擅自离岗行为,无故迟到早退或缺课。(7)课堂管理:加强课堂考勤管理,严格实习纪律,及时发现并妥善处理学生日常秩序中存在的问题。

五、综合仿真实习指导教师教学效果评价的实施

1.教师自我评价

组织综合仿真实习指导教师每学期对自己的指导效果作出评价,及时发现自身实习指导中的不足之处,客观地评价自己。通过填写《综合仿真实习实验教学质量评价表》(教师用)。其评分占综合评分的10%。

2.实习指导部评价

为了发挥实习指导部的监督作用,实习指导部通过定期或不定期地对综合仿真实习情况进行检查。检查内容包括工作态度、指导效果等评价指标体系的项目。其评分占综合评分的比重为20%。

3.学生评价

学生是综合仿真实习参与的主体,学生的评价在指导教师教学效果评价中起到主要作用。因此,在评价中学生的评价占主要部分,其比重可为70%。学生评价由综合指导部组织学生进行,对评价项目的各内容进行打分并作出总体评价。根据教师自我评价、实习指导部评价及学生评价,即可计算出指导教师的综合评分,其综合评分=教师自我评价总分×10%+实习指导部评分×20%+学生评分×70%。实习指导部以为评分作为考核教师绩效的重要依据。

六、结语

第2篇

1)缺乏教学手段在实验前,教师通过灌输式教学法把实验内容介绍给学生,学生只需做好笔记,写好操作步骤和预期结果就算完成了教学任务。在实验中,指导老师通常事先安排好实验仪器,学生只需按照书中描述的方法和步骤进行操作,只要结果与书中描述的一致就算完成了实验,而不需要充分理解实验过程和实验现象。长此以往,学生只会被动接受教师的指令,这不利于学生素质和能力的培养。

2)消极对待实验由于大学物理实验的教学缺乏新意,学生片面地认为实验做不做都无所谓,只要知道结果就行了。这种学习态度导致了实验教学中经常出现学生旷课和迟到等现象。对待实验的消极态度还导致学生不仔细观察实验现象,不认真思考实验中出现的问题,不积极创新和改进实验方法。

3)客观条件限制影响实验教学效果的客观条件包括两个方面:一是实验仪器的损坏、实验场所的不足和实验经费的匮乏,这导致很多实验被迫取消;二是在有限的课堂时间内,学生既要熟悉各种实验仪器,又要进行实验操作,很难有时间分析和思考实验现象,这也影响着实验课的教学效果。

2计算机虚拟仿真技术的引入

随着图形图像、网络通信和面向对象建模等相关技术的发展,计算机辅助教学(CAI)越来越受到人们的重视。为了提高大学物理实验的教学质量,调动学生做实验的积极性,我们在大学物理实验教学中引入计算机仿真技术,并利用相关软件设计了仿真实验平台。借助该平台,学生可以逼真地完成大学物理实验课中的各种实验。仿真实验平台的引入是传统实验教学的有效补充。该平台具有以下两个方面的优势:1)教师可以提前把实验要求、目的和步骤等相关知识在仿真实验平台上,把需要使用的实验仪器、注意事项、预期实验结果等内容提前告知学生,让学生对整个实验过程有一个直观的认识。通过仿真实验平台,学生可以重复做某一虚拟的物理实验,这大大提高了实验教学的效率。2)学生能很方便地查阅大学物理学实验的相关内容,并能长时间地了解相关实验项目。虚拟仿真技术的引入克服了传统实验教学中存在的弊端。学生在仿真实验平台上的错误操作不会造成虚拟实验仪器的损坏,也不会造成学生的人身伤害,这不但避免了真实实验中的安全隐患,而且实现了实验器材的零损耗,节省了实验成本。目前,国内许多高校都在研究和开发仿真实验平台,由于各高校的实际情况、学生结构等存在差异,仿真实验平台也不会完全相同。根据我校的教学实际情况,我们有必要开发适合我校使用的仿真实验平台,这样才能进一步提高大学物理实验的教学质量。

3基于B/S结构的仿真实验平台设计

3.1总体架构

根据任课教师和学生提出的教学建议,我们设计了适合我校的大学物理仿真实验平台,并在该仿真实验平台上设定了三个角色:学生、教师和管理员。学生可以通过用户名和密码进入本系统中的学生模块,学生模块包括实验前、实验和实验后三部分。在实验前部分,学生通过预习掌握实验仪器的使用,并对虚拟实验做进一步的了解,为下一步的虚拟实验做准备;在实验部分,教师组织学生在规定的时间内,完成虚拟实验;在实验后部分,学生分析实验的结果和现象,并填写实验报告。教师可以通过工号和密码进入本系统中的教师模块,教师模块包括教学信息子模块、实验资料子模块、实验结果管理子模块和虚拟实验管理子模块。教学信息子模块主要用于教学信息,其作用是提醒学生学习相关的教学内容;实验资料子模块主要用于公布大学物理实验的教学大纲、相关课件和注意事项等内容,学生只能查阅教师后的实验资料;实验结果管理子模块主要用于教师评定学生的实验结果、实验心得和实验成绩;虚拟实验管理子模块是本平台的重要组成部分,也是我们设计仿真实验平台的一项重要内容,通过虚拟实验管理子模块,教师可以设置和制作虚拟实验项目。管理员可以设置实验人员的权限,限制实验人员的数量,还可以管理新闻公告模块和互动交流模块,以更好地为学校师生服务。

3.2仿真实验平台中实验项目的制作

为了保证学生做好仿真实验,教师需要制作仿真实验项目,所需要的实验素材主要从以下三个方面得到。

1)仿真实验平台中的“实验仪器”应与实际使用的实验仪器一致,这些“实验仪器”的图像通过照相机获得,再经过计算机软件处理,就可以成为仿真实验平台中的“实验仪器”。如仿真实验平台中的滑动变阻器经PhotoShop软件处理,得到了动态的滑片和静态背景。

2)为了实现仿真实验中学生与平台的交互性,我们增加了动态元件的响应事件。如在FLASH环境下,我们增加了滑动变阻器滑片的左右移动操作,设定了移动过程中不同位置所对应的电阻值。

3)实验仪器的三维图像可以通过3DMax软件得到,这种图像能显示仪器的内部结构,更好地满足物理实验教学的需求。目前,用于制作仿真实验项目的软件还有很多。除了上述软件外,我们还使用多种技术手段构建了仿真实验项目的场景,保证了这些实验项目在一般的网页中就能正常运行,满足了学生课外的学习需求。

3.3仿真实验平台的特点

在实际教学过程中,我们把仿真实验平台安装在网络服务器上。该平台由于采用的是B/S架构,对客户端的软、硬件要求较低,学生和教师通过网络浏览器就可以访问该仿真实验平台。虽然大学物理实验教学中引入的仿真实验平台有许多优点,但它仅仅是物理实验教学的一个有效补充。众所周知,物理学中的许多定理和结论都来源于实验,而实验结果因受环境等因素的影响而不会完全相同,这是在仿真实验平台上无法实现的。在真实的实验环境中,学生能操作实验仪器,观察实验现象,这与在仿真实验平台上移动鼠标、观看画面不可同日而语。因此,仿真实验平台可以帮助学生做好实验预习和课后复习,甚至完成虚拟实验,但却不能代替真实的实验。

4结束语

第3篇

所谓教学模式是教师、学生、教材、教学媒体四个要素相互联系、相互作用而形成的教学活动进程的稳定结构形式,是四个要素相互联系、相互作用的具体体现。那么仿真教学模式主要体现在以下三段式:三段式仿真教学模式课堂理论型教学综合设计型教学验证型教学。通过这一阶段学习,学生掌握某一技能所必需的基本理论和基本方法。综合设计型教学,是职业学校毕业生进行毕业设计时采用的一种实习环节。它要求学生全面掌握电路知识,能够根据基本的功能电路,设计并制作出具体功能要求的电子装置。并以此来检测学生对所学的专业知识的综合运用能力。验证型采用课堂讲授、实物搭建、实习、多媒体计算机辅助教学仿真三个教学环节,后一环节是前一教学环节的验证和补充。其教学目的就是通过实习或仿真来验证书本上的理论知识。

2仿真教学模式与电工电子教学的建构

以教学模式的三段式理论作为指导,电工电子老师的主要任务是从原来的灌输新知变为像学生提供一个学习的仿真环境,引导学生自己去动手,去发现新知,根据大量的仿真现象和数据,主动构建良好的结构。方式中,教师是教学过程的组织者、调控者,是建构知识意义和提高学生能力的指导者、帮助者和促进者。仿真对教师深刻理解课堂理论、理论联系实际、强化动手能力、训练创新思维都有着不可替代的作用。学生是知识意义的主动建构者、学习能力的主动培养和提高者;电工电子基本规律是学生主动建构意义的对象,信息技术是学生主动学习、协作式探索的认知工具。我们把《电工基础》规律教学方式的操作分为四个步骤,分别是“学习兴趣激发”、“现象提练”、“实验探究”、“疑惑解析”。探究实验在“探究实验”步骤中,学生通过大量的实验、仿真模拟实验,从而根据实验现象、实验数据客观的认识新的知识,找出其中的规律。加深了学生理解定理,处理各物理量之间的关系。例如,我在上电工专业理论基础课———《电工基础》中的交流串联电路时,通过仿真,使学生对于电路中各电压有效值之间的关系有一个真实的体验。让学生根据实验数据自己用相量图分析各电压有效值之间的关系,并用仿真数据来验证公式,使学生了解科学研究的方法,以及重要的数据。

3仿真教学的隐形效果

1)科学的进步。仿真软件开拓想象空间。它可以形象的展示出实验的效果,让学生进行各种各样的测量和观察。这在传统教学中是不可能实现的。

2)减轻教师的负担。传统的教学老师遇到很抽象的定理和结论都是很难用语言和文字去力证。所以都是一带而过,学生在理解上就产生了困难。仿真可以帮助教师腾出更出的时间来进行知道教学,在学生学习过程中可以全程跟踪,从而掌握每个学生的学习情况。

3)仿真软件可以增强学生的自信心和成就感。中职生普遍存在学习基础差、学习动力差,有很强的自卑感、没有自信。在学习过程中长期处于被动的状态。通过仿真训练,可以让每个学生都能参与进来,部分好生和差生,从而调动他们的学习主动性将理论联系实践,增加了他们对专业知识的理解和认识,在仿真中得到成就感。

4)增强学生的安全意识。我们的学生将来都是技术性应用人才,将来要从事一线操作,为了确保他们的安全性,通过计算机仿真,提高学生的警觉,分析故障原因,掌握排除故障的技巧。

第4篇

1.1缺乏完善的教学体系

在我国的传统教育模式的影响下,很多高校对于实验教学的重要性认识不上去,不能充分地实现理论教学的有效意义。很多高校教育在进行会计专业的教学时,对于会计仿真实验教学课程安排得较少,学生缺乏实际操作的机会,在教学过程中,教学内容也具有一定的局限性,不能充分地进行知识面的拓展。另外在进行仿真实验教学时,其涉及的经济业务过于简单和单一,导致整个仿真实验教学缺乏完整性和系统性。

1.2忽略手工实验与计算机实验的结合

一般的会计实验教学中主要有手工实验教学和计算机实验教学,这两者的相互补充能够使会计实验教学产生一定的效果。但是很多高校在实际的教学活动中,手工实验和计算机实验不能有效地结合,甚至完全没有关联,使手工实验不能发挥其为计算机实验做基础的作用,也不能在计算机实验中,让学生全面、系统地认识会计理论以及实务。还有一些高校在实验教学中,根本就没有设立手工实验课程,而是以计算机实验进行替代,影响刚刚接触会计行业的学生对于知识的理解和掌握,导致学生的实践操作能力不高。所以对于会计实验教学来说,手工实验和计算机实验这两者缺一不可,而且必须相互补充、相互作用。

1.3实验教学考核形式单一

实验教学考核标准是在仿真实验教学活动中,学生的学习态度以及操作表现,实验教学考核对于实验教学来说是必不可少的环节。当前很多高校在进行实验教学考核时,只是看学生的出勤和实验结果,忽略了学生在实验操作中所表现出来的态度、各项能力等的考核,对于与实验相关的交流和讨论更是少之又少,这样就导致学生在学习过程中,过于注重实验的结果、忽略实验过程,以至于学生在实验操作时出现抄袭的情况。

二、高校会计仿真实验教学理论与实践的探讨

2.1优化会计仿真实验教学体系,整合实验教学内容

会计专业作为一门系统性较强的学科,教师应注重仿真实验教学体系的规划,将专业课程教学和时间课程教学有效地结合,形成一个科学、规范的教学模式,让学生通过仿真实验教学以及实习基地,真实的体验和操作案例,提升学生对专业的感性认识,从而为日后的工作奠定基础。另外教师也要注重仿真实验教学内容的结构性和层次性,使学生在学习过程中得到专业素质的提升和拓展,促进学生业务能力以及分析和解决问题能力的提高。

2.2将手工实验与计算机实验相结合

对于会计专业来说,手工实验和计算机实验两者是相辅相成、相互促进的,两者的有机结合能够使实验教学效果更为显著。教师在进行仿真实验教学时,可以让学生对同一套数据进行手工实验和计算机实验两种方式操作,对比两者的实验结果和数据,使学生在这两个实验的操作过程中,感受两者不同的数据处理方式,将两个进行结合形成一个综合性较强的实验模式,从而提升学生的数据处理和业务操作水平。教师应指导学生从准备阶段到实际的操作阶段的各项工作,最后让学生对实验过程进行整理总结和归纳,以使仿真实验教学在质量上得到保障,也能够促进学生独立思考的能力和实务操作水平。

2.3完善实验教学考核体系

考核体系是教学过程中一项重要的环节,高校对于仿真实验教学考核体系应予以重视。在考核方法上,高校充分地考虑会计仿真实验教学的特点以及学生的实务操作能力,对学生的专业知识、能力以及素质进行全面的考核,制定一个科学、合理的考核体系。考核的项目也要细分,综合每一个环节学生的表现进行评价。另外在学生实验操作上,教师要对学生操作的准确性和规范性进行客观、全面地观察和评定,并鼓励学生独立思考、独立解决实验操作过程中出现的问题。最后教师应对考核结果进行分析和总结,通过学生的实验操作成绩,对仿真实验教学进行修改和完善,从而进一步提升仿真实验教学的效果。

三、结束语

第5篇

关键词:PROTEL;实验教学;电路

在电类教学中,通常会配合教学进度进行相关的实验课程,但是实验的结果取决于实验设备和实验条件等多方面因素的综合影响,不准确的实验结果可能会使学生形成错误的认识。而借助多媒体教学和计算机辅助设计的综合实验教学的方法,可以发挥计算机仿真的数据结果不受实验环境影响的优势,在实验教学中引入电路仿真的方法可以快速得到实验参数及结果。这不仅可满足教学中对于实验观察和分析的要求,还可以培养学生的电路分析设计能力。

将计算机仿真引入实验教学,引导学生边讲边练边实践

通常的实验结果是随实验过程中的变化而改变的,存在不可预测的特性。例如晶体管三极管电路由于其参数的一致性差,实验中的数据可能会出现较大的偏差。采用计算机图形仿真与实验实测数据相结合的方法,不但可以检验误差的大小,还可以观察由于发生速度快而无法有效观察的瞬时电路参数。例如,电子电路里常用的三极管对称电路瞬态特性的分析实验。首先我们将常用的电子元器件符号转化为PROTEL软件所识别的图形符号,如图1所示。然后进行计算机电路瞬态特性分析。在实验电路中,RC时间常数为100kΩX20nF=2ms。测试要在屏幕上看到5个周期振荡方波,选择PROTEL软件中的OperatingPointAnalysis和Transient/Fourier;要指定一个10ms的仿真窗口,将TransientStopTime栏设为10m;要设置TransientStepTime栏为10μ,表示仿真可以每10μs显示一个点。在MaximumStep栏限制时间间隔大小的随机性,设置TransientMaxStepTime为10μ。将UseTransientDefaults选项设为无效,这样瞬态特性分析图形如图2所示。虽然通过普通的双踪示波器也可以观察频率为20MHz以下的周期性波形,但是实际过程中电路的参数受材料和器材的影响,不可能任意改变电路的基本参数。例如本实验中改变RC时间常数,采用计算机仿真后,仿真快速性的优势变得明显起来,不需要进行电子元件的替换就可以直接改变元件的参数值,在同样的时间里可以观察到更多的电路因参数影响而导致特性曲线的变化。采用计算机辅助分析的实验方法后,学生可以更改部分电路参数,从而改变电路输出特性,明确电路的变化趋势,对于理论课中的知识有了更加形象的感性认识,加深了对知识的理解。

趣味引导和实验结合的实验教学方法

相对于普通电路的实验课程,在进行计算机辅助仿真实验的时候,不仅要求学生能够根据实验电路测试电路的参数,而且要在熟练使用计算机绘图软件的基础上进行分析。这对于中职学生,尤其是对实验电路的理解分析能力还没有建立起来的部分学生来说是难度很大的。这就需要在教学过程中引入一种行之有效的实验教学方法,从而更好的培养学生动手动脑勤于实践的能力。下面以一堂90分钟的实验课为例介绍该教学方法:

首先,教师对于实验需要验证的原理和公式做必要的复习,引出实验中要验证的问题。

其次,由教师针对实验电路采用启发式教学来演示实验,演示过程中要注意提出实验中应当注意的问题和可能会出现的错误,比如避免电源短路和测量仪表过量程使用,并对实验现象做出必要的分析和讲解。通过步步引导、层层分析得出实验结论。

最后,由学生分组进行实验。和以往实验不同的是,实验完成后,教师并不立即检查实验数据和结论,而是指导学生在实验完成后将实验线路用计算机进行软件模拟仿真分析。这样不仅可以观察到实验过程中的瞬时过程和电路过渡暂态,而且可以由学生自己动手验证实验数据,并分析误差产生的原因。借助此方法观察显示的实验图形,可以从理论分析和实验结果两个层面加深学生的感性认识,增强结论印象。

教学实践证明,该方法可以使教师和学生始终处于互动状态。可以充分调动学生的求知欲和学习积极性,对于提高学生的学习兴趣效果明显。

因材施教,逐步建立具备实验特点的评价体系

由于学生的基础和认识能力不同,通常根据接受能力和认知速度将学生分为ABC三类(如下表所示)。在进行实验成绩评价时,不仅应当充分考虑学生的计算机水平和接受能力等实际情况,而且还应考虑学生的成绩均值,对于高于自己以往均值的学生给予鼓励,对于低于自己以往均值的学生给予提醒。

在进行软件仿真中,容易出现的因电路图联接或者操作过程不当导致结果错误,还容易出现因误操作和元件识别问题出现输出结果错误。这些错误往往是因粗心所致。这样的错误也应当被评价体系所考察。鉴于以上因素,根据学生实验水平,建议采用的评价方法为:

NewScore=OldScore-K*(Resore-Exp)

其中,NewScore为本次成绩;OldScore为上次成绩;K为放大系数;Rescore为本次实验错误数;Exp为错误期望均值。

第6篇

第一,功能确定。根据《计算机组成原理》课程的教学需要,系统应完成以下功能:

(1)建立与设备实际安装情况相同的平台,使用了3DMAX,虚拟现实软件cult3D,Flash,DreamWeaver,Flash,photoshop,AfferEffect等建立最新型号的虚拟电脑硬件,然后建立与设备相关的各种保障设施模型,最后建立要进行虚拟仿真的设备的模型。

(2)实现虚拟电脑硬件组装后相关的寄存器、存储器、I/O设备、接口、CPU芯片及插座的操作,对可采用鼠标控制方式实现对其控件的操作,并通过仿真逻辑,将其动作结果显示在设备显示器上,从而完成设备的通电检查步骤,实现通电逻辑。第二,设计思路。从课程教学的需要,计算机仿真交互教学网站的课件常见的有如下几种类型:

1)Flash课件;

2)三分屏课件;

3)PPT课件;

4)用于仿真交互自学的课件。第三,Flash课件。传统教学中计算机工作过程和原理的讲解,采用图形和文字加以介绍,学生不易理解,感到课程单调、枯燥,学生学习的兴趣不大。采用Flash制作动态课件,充分用动画、声音、交互、视频以及剪辑等基本元素,能形象地表述计算机各部件的安装和各元器件数据交换和指令传送的过程。因Flash制作的课件图文声像并茂,能很好的激发学生的学习兴趣,而且Flash课件容量小,适应于网络的流式播发技术。第四,三分屏课件。三分屏课件是目前最流行的一种支持网络点播和直播的课件,主要包括视频(或音频)模块,课件提纲模块和PPT讲义模块。为了方便学生网上学习,我们将课程各小节的知识点以及难点和重点,录制成网页格式的文件,放在学校网站的树形目录结构中。三分屏课件可解决各级学校教育资源不均衡的问题,让优秀老师的教学方法,教学理念乃至生动的肢体语言和独特的教学感染力得以传播推广,降低教育工作者交流学习的成本,帮助教师教学反思,提高教学水平。同时,学生可以对没听懂的、不理解的内容可以反复观看,提高学习质量。第五,PPT课件。PPT课件的制作功能强大,不仅文字编辑功能强、段落格式丰富、文件格式多样,绘图手段齐全,而且通用性强,易学易用,有强大的多媒体展示功能,较好的WEB支持等优点,PPT课件形式的多样化,能吸引学生的学习兴趣,挖掘学生内在对知识的渴求,特别适合教师拿它来教学。第六,用于仿真交互自学的课件。教师制作课件的主要目的是调动学生的自主学习兴趣,强调学习过程以学生为中心,充分提高学生自主学习的能力,使学生能积极主动地制定学习计划,选择适合自己的学习方法,构建他们自己能掌握的一套知识,因此课件设计中强调学乐相结合,比如,学生可依据所学的计算机组成原理的知识来进行计算机元器件的安装、调试,如某一步骤不正确的话,仿真系统会给予提示并自行评分,这样,学生就能明白错误出在哪里,下次学习时能避免同样的错误,学生在仿真组装中渐渐掌握所学的元器件安装的基本知识。

二、运用计算机仿真课件进行《计算机组成原理》课程的教学改革实践

第7篇

《目视与仪表飞行程序设计》课程是飞行技术专业的专业基础课程。内容主要包括四部分:离场程序设计、非精密进近直线进近程序设计、ILS精密进近程序设计、区域导航程序,课程的重点、难点内容包括:直线离场、转弯离场、全向离场等离场程序设计;离场保护区的概念及具体划法;非精密进近直线进近程序设计;目视盘旋进近;反向程序的限制条件各种反向程序的保护区;ILS精密进近程序设计;精密航段障碍物的评价;区域导航程序的几种方式和限制条件等。飞行程序是一门理论与实践结合性极强的课程,在航空公司和机场实际运行中,飞行程序是民航空中交通服务的一个重要组成部分,它不仅关系到航空器的安全,也关系到航空公司以及机场的运行效益,具有极重要的地位。但在教学方面,主要基于PPT课件,辅以航空公司实际飞行航图及航空相关视频等多媒体资料。由于课程较多涉及飞行程序设计规则,讲授过程中学生感觉较为枯燥,教学效果不理想,与实际飞行应用缺乏关联。美国哈佛大学商学院成功应用了案例教学,并逐渐被教育界广泛推崇。案例教学进入我国教育领域后也日益受到广泛重视。飞行程序设计课程作为我校飞行技术专业的必修的课程,为提高教学效果,培养学生分析与解决实际问题的能力,从根本上提升学生的素养,本文对飞行程序设计课程的案例教学问题进行了探讨。

二、案例教学在飞行程序设计课程中面临的问题

在教学实践中,将案例教学引入飞行程序设计领域,主要存在以下几个难点。

1.理论教学内容与案例存在大量交叉和重复。教材内容组织较为系统完善,按部就班,课堂讲解时条理清楚;而实际应用的飞行程序则内容庞杂,头绪繁多,极易混乱,课堂掌控难度较大。

2.案例质量不高,匹配度较低。教材理论主要进行原理性的介绍,飞行程序设计环境简单,程序内容单一易懂,与理论匹配度较高;而实际应用的飞行程序针对具体应用环境,不仅考虑到机场条件、净空条件、气象环境,还要综合考虑航空公司以及机场的运行效益,设计复杂,与教材理论内容匹配度较低,甚至存在矛盾。

3.启发式教学难度大。仅依靠案例进行课程讲解,调动学生学习积极性的作用有限,难以激发学生主动、创造性的思维,与实际飞行应用关联不紧密。

三、案例教学和仿真实践结合的教学模式

针对以上问题,在教学实践中应围绕这些问题,克服不足,从以下几个方面着手,设法解决难题,努力提高教学质量。

1.根据教学目标确定教学设计的重点。每堂课都要明确教学目标,围绕该目标进行可行的课堂设计,根据目标选取典型且尽可能简单的案例,融入飞行程序设计的理论知识,并且在各个教学环节需要引导学生深刻理解案例所包含的飞行程序设计原则,使学生在案例教学中更深刻地掌握基本的理论和方法。例如在介绍RNP程序时,引入拉萨机场的RNP程序和精密进近程序进行对比,可以显著的体现出RNP程序的特点。总体来说,教学目标越具体,意图越明确,案例教学越能增强针对性并具有启发意义。

2.案例选择要满足实践性、典型性和针对性。设计案例要考虑本堂课的教学重点,案例分析要增强针对性。例如,要使学生透彻地理解目视盘旋进近中的PANS-OPS标准与TERPS差异,选取韩国釜山空难视频案例,并基于现场示意图,引导学生从事故链的各个环节理解忽略不同标准的差异所造成的严重后果。

3.飞行程序仿真实验与课程理论相结合。飞行学院具有多款飞行模拟机,为飞行专业学生提供了良好的飞行程序仿真实验。飞行仿真实验能够使相关的理论教学生动化、形象化。课堂理论教学和飞行仿真实验相结合的方式,让学生有机会设计并验证飞行程序,可以有效提高学生的动手能力,培养学生独立思考和实践的能力。飞行程序设计是一门实践背景比较强的课程,启发动手设计并进行仿真飞行验证将有助于学生学习的积极性和主动性。

4.注重课堂组织学生进行启发式讨论。启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式启发学生的思维,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。在飞行程序设计课程的教学中,可以根据课程内容特点,采用讨论、提问、案例启发、实践互动等教学方式来增强师生互动。目前学生对飞行实践活动缺乏深入地理解,这就要求教师要调动学生课前准备的积极性,课前安排查阅相关资料,组织课堂讨论,注重学生课堂及实践教学互动,在分析案例过程中,注意观察和了解学生的反应和表现,及时启发学生以飞行程序设计课程知识为切入点进行思考,聚焦到核心问题上,引导学生树立自主学习的理念,克服长期以来被动获取知识的学习方法,主动把握案例教学的流程,促进学生从被动学习到主动学习的转变,以达到培养学员思维能力和创新精神的目的。

5.充分利用课程网络资源平台。建立《目视仪表与飞行程序设计》网上教学平台,将教案、课件、视频资料、习题材料、拓展资源等上传到共享目录,进一步开拓了课堂教学范畴,为学生提供了自主学习的环境,使学生可以在网站上找到所需的各种学习资料。制作专题课程视频专题,方便学生根据自己的需求有针对性的自我学习,并建立师生互动平台,及时了解学生的学习进度,收到一个更广阔的师生交流平台的效果。

四、结语

第8篇

1.1教学模式落后

一些多媒体的技术开始被应用到电算化教学中,但在教学模式上依然采用传统的填鸭式教学模式,仅仅是由将过去的板书或者是书本转化成多媒体课件来展示,从本质上还是填鸭式教学,没有进行互动式教学,老师在课堂上完全是个人在讲述知识,而学生是被动地接受知识,对于时间性较强的会计电算化显然不利于教学效果的提升。

1.2教学目标不明确

会计电算化的教学目标不明确是目前教学方面所面临的最大问题,其主要表现一方面是完全遵循考证为原则进行教学,而且这种教学目标还具有典型性,很多院校都不同程度的使用了这种教学目标;另一方面,以完成教材中的教学内容为核心,并不联系当前社会的需要,忽略了科技应用实践能力的培养。

1.3理论不能够紧密联系实践

会计电算化教学最为关键的要素就是要让学生能够充分熟悉财务理论的基础上拥有一定的操作能力,这样才能够让学生很快在工作岗位上发挥作用。但目前在教学过程中,更多偏重的是理论上的教学,考核的内容也基本上是理论知识,导致了很多学生虽然考试分数高,但是实践操作能力差。

1.4老师综合素质有待提升

当前,很多院校老师其理论知识认识程度较深,是这方面的专家,但是很多老师同样也缺乏具体的实践操作能力。也就是说,院校中那种双师型老师数量并不多。这无疑会影响到学生的实践能力的培养。另外,老师在考核和评价学生方面也不注重实践能力的考察,采用的教学软件也相对单一,这些都会严重制约教学效果的提升。

2提升实践应用能力的教学策略

2.1丰富教学内容提升实践层次

首先,增加财务链账务核算月份的内容,让学生能够掌握跨月或者跨年的财务核算能力。然后,要丰富相关财务软件的教学内容,特别要结合供应链来进行财务教学,实现学生能够充分掌握供应链和财务链的有效结合,这样就能够有效地帮助学生更好地将知识应用到实践。最后,在软件管理教学时,还需要增加分析预测决策等方面的教学,要知道会计电算化不仅有助于进行基层管理,而且也有助于高层决策的管理。

2.2科学选择软件并及时进行升级

由于当前社会上存在的软件种类很多,除了考证的专用软件用友之外,还有金蝶等应用都非常广泛,这些不同的财务软件在功能和操作等方面既有一定的雷同,也有一定的差异。因此,老师除了使用考证用的软件进行教学之外,还需要引入其他同行的软件进行分析对比教学,让学生充分了解不同软件之间的差异,从而有助于学生更加深入的理解财务知识,作为院校必须要对两套以上的财务软件进行对比教学,要保障软件的及时升级和更新,要与社会企业的应用保持同步。

2.3分阶段教学提升实践的仿真属性

会计电算化课时要科学合理增加,特别是要加大实践教学的课时量,并从软件操作和仿真模拟两个阶段进行实践教学。在软件操作阶段,主要的教学内容是让学生能够充分理解该软件所包含的财务管理思想以及具体的操作方法。而在仿真实践环节,就需要运用实践材料进行电算化的核算,模拟企业财务管理过程中的电算化核算工作,并创设相应的财务管理环境,让学生在这个过程中扮演相应的角色,从而结合具体的工程事项进行财务核算,并让学生能够明白自己的岗位职责和相关技能要求。通过这种类似真实的现场财务管理环境来进行仿真实践,就能够有效提升学生的实践应用能力。

2.4构建电算化实践基地,创新校企合作模式

由于目前很多院校在会计电算化实践应用能力方面和企业相比还是存有一定的差距,为了让院校的教学效果能够满足企业的需求,那么通过校企联合的方式,构建会计电算化的实践基地,这样就能够让学生更好地实现企业级应用的教学。对于学校来说,可以提供相应的理论知识的教学以及仿真教学材料。而对于企业来说则能够通过大量的实践应用人员的指导让学生能够更加熟练地掌握企业会计电算化的主要工作模式,或者组织学生进行参观学习,企业为学生提供相应的实习岗位,通过这种方式来消除教学和企业人才需求之间的差距。

2.5促进老师综合素质的提升

针对老师在实践应用能力相对较低的问题,院校应该从下面两点来进行解决:①要加强对老师的培训工作,选择一些专业的老师参加相关财务软件的培训,或者和财务软件企业进行合作,派老师到这些财务软件企业进行进修,并让老师参与企业的财务软件实施或者ERP实施工作,提升老师的实践应用能力;②通过利用寒暑假期间,引导老师到企业内部进行顶岗工作,通过具体的工作环境来提升老师的综合素质,从而为仿真实践教学提升必要的实践基础能力。

2.6完善会计电算化仿真模拟实践资料库

第9篇

根据多年的高校教学实践研究表明,教学中把就业岗位对学生知识结构的要求作为依据,重视培养学生的动手能力,以知识本位向能力本位的转变为目标,进行教学内容和方法的整合,对于增强学生的学习兴趣、提高学生的实践技能、增强职业竞争能力、提高教学质量有重要意义。计算机仿真教学模式能够真正激发学生的创新思维,帮助学生构建更灵活、更深层次的知识结构体系。有试验结果表明:仿真教学与传统教学进行比较,多数学生在仿真教学环境中学习可以记忆整个课程多于2/3的内容,而在传统教学模式下只能记忆不到1/3的内容。凭借云技术的强大存储功能等,使用计算机仿真模式进行教学,教师引导,学生身临其境,调动学生的积极性,学生自学并反复试验,提高学习能动性,增强创新意识。基于云技术的计算机仿真教学将理论与实践真正相结合,将为高校教学发展带来新的方向。现代计算机技术的普及带动了仿真技术的发展。仿真技术已经能够使用科学方法建构复杂的物理模型提示真实世界的变化规律,在许多领域进行应用。仿真技术已在世界范围内许多知名高校的研究等领域中应用;计算机仿真教学在国内外的许多课程中进行过使用;在我国高校中,应用基于云技术的计算机仿真教学是一种新的教育理念,各高校正在进行积极的探索。2014年4月22日在北京召开了首届京城高校虚拟仿真实践教学研讨会,提出成立首都高校虚拟仿真联盟,建立推进虚拟仿真实践教学和首都高校间资源和经验分享的平台。在我省高校中,计算机仿真教学还处于比较落后的起步阶段,这种新型的教学模式为学生及专业教师提供了教学和研究的新平台,延展了创新的想象空间,有很大的发展空间和很好的发展前景。

2基于云技术的高校计算机仿真教学应用

以电子商务课程为例(Theapplicationofcomputersimulationinteachingofcloudtechnology—acasestudyofECcourses)

2.1电子商务课程的教学现状及存在的问题

电子商务专业虽然已经出现多年,但国内高校没有形成系统完整的专业理论体系。当前高校电子商务专业的教学中然而存在一些不可忽视的问题:课程设置方面。因为缺乏对电子商务相关实际应用的理解,在许多高校中相关课程设置具有极大的随意性,多数只是把相关商务、管理和电子技术方面的课程进行简单的罗列堆砌,不能适合电子商务专业实际需求。专业师资队伍方面。国内高校中从事电子商务教学的教师大多是抽调出来的经管或计算机类教师,知识不够系统专业,缺乏电子商务专业实践经验,很少参与实际电商企业的项目运作,讲授专业课程时不能达到专业知识的外延和拓展。专业实践方面。电子商务专业是一个新型的跨学科的综合专业;培养的是能系统掌握电子商务专业的理论知识和技能、熟悉电子商务业务流程并能从事电子商务活动的应用型复合型人才。虽然许多高校正在加强实训教学,但多数缺乏针对专业就业的连贯性,不能很好的达到针对专业就业的实训目的。

2.2电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学模式的构建

使用基于云技术的计算机仿真教学模式能够为学生构建一个虚拟的仿真模拟环境,模拟电子商务的各项活动,具有仿真性、可操作性和适应性强的特点。学生借助于云端存储的相关软件环境模拟实际电子商务项目环境,模拟参与电子商务实务活动;计算机软件的操作便捷人性化;仿真教学环境能够作为与专业相关课程的实训环境,提高实践技能。根据岗位群开发仿真教学课件,根据专业实训的培养要求进行课程设计,基于云技术开发仿真岗位模拟场景和符合教学需求的互动式教学应用平台,为培养学生的实践动手能力提供更理想更完善的方案。从就业岗位对专业人才知识结构的要求出发,以项目教学为主线进行课程实训内容的整合,采用情景模拟和计算机辅助教学为主要手段。借助于云的强大存储功能平台,针对专业课程内容和特点遵循专业方向和教学内容。计算机仿真和真实装置相结合创建教学的仿真物理场所和软件环境(存储于云空间即用即取),以就业为导向,用实验、见习、实践的方式进行实践模拟,注重安全要求,集中管理,联合开发,实现资源整合与优化。考核上,仿真模拟教学完成整体项目的过程中,专业技能鉴定与考核等领域以学生的表现为主,附带平时成绩,最终作为评定等级的依据。基于云技术的高校计算机仿真教学可以解决电子商务专业教学上存在的问题,教学系统平台存储于云端,使用三维建模方式模拟电子商务实践环境,数据量小、速度快、精度高、互动性强。平台提供了电子商务专业课程教学中真实模拟互动性的教学和实践环境,让学生在亲身实践的过程中提高学习效率。学生通过实际操作,认知并掌握相关专业知识,通过岗位角色扮演来体验相关工作流程和岗位职责。凭借管理模块任课教师可以掌控教学过程和学生操作情况,进行必要的控制和引导。通过教学系统平台的考核模块教师可以对每个学生进行跟踪及考核评价。

2.3电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学的具体应用

高校电子商务专业教学中使用基于云技术的计算机仿真教学,常见的方法包括:课堂演示,情景模拟,认识实践等。以电子商务专业教学为对象,针对专业性质和教学特点进行具体的规划。凭借云技术的基于网络的仿真教学系统平台、课件、资料库、仿真实训的教学软件(包括教学过程的多媒体课件;操作仿真技能的训练;模拟实际专业岗位的各种学习和工作环境等);教师和学生在网络PC终端登录使用云空间里存储的相关教学资源;在同一个网络多媒体机房,合法用户可以进行不同的实训练习;集中管理各种资源更安全,添加、修改、上传、下载等使用更方便。构建电子商务交易的真实过程和相应的计算机仿真教学系统,多媒体网络机房能满足现有各种仿真培训系统的要求(电商方、客户方、物流配送方、第三方等)。实现仿真系统与真实电商系统在线连接,将数据通过网络传输到系统中,将系统中的数据信息与真实数据信息进行比较,指导学生的操作。软件技术和Internet支持平台运行,教师与平台中学生实时沟通,实现电子商务完整交易过程的各环节的实时动态信息和数据的交互。采用局域网和Internet结合使用的模式可以方便的对仿真平台系统进行扩充和统一维护管理。包括进行用户注册、远程登录、调试等,所有资源以云技术在“云端”共享。以淘宝、天猫商城等作为实践平台进行仿真教学的案例,如以现有的已经开设的淘宝商铺作为仿真系统中的模拟电商方,学生分组形式进行仿真系统的岗位模拟:部分学生注册淘宝会员并用账户和密码登录作为仿真系统中客户方,部分学生登录商铺作为仿真系统中电商方的客服,部分学生作为仿真系统中电商方的库存管理员,部分学生作为仿真系统中下订单后的在线支付(经过支付宝作)或者电子银行系统(快捷支付)为第三方,部分学生作为模拟的仿真系统中的物流配送方,部分学生作为仿真系统中电商方的售后服务客服方等,模拟各个环节的进程,最终完成项目形式的电子商务完整交易。具体包括:收集相关资料,进行学生分组;申请并注册开设电商方(如淘宝)店铺,注册客户端用户、注册支付宝账户等;制定仿真电商交易完整方案;进行仿真系统进程,学生按部就班地进入岗位角色,展开电子商务过程;教师的总结点评,教学内容的延伸等。

3结论(Conclusion)

第10篇

论文关键词:无线自组网,网络仿真,路由协议

 

1.引言

移动无线自组网(Mobile Ad Hoc Network, MANET )是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的多跳自组织、自管理网络。MANET网络不需要固定的基站,加上MANET网络具有生存性极强、创建与移动极为方便的特点,弥补了蜂窝系统与有线网络的不足,可方便、灵活组网,在公共服务、紧急搜救、智能交通等领域具有广阔的应用前景。

MANET网络的节点既是通信终端,又具有路由器的功能,可自由移动。在MANET网络中,无线信道变化的不规则性、节点的移动、加入、退出等原因导致了网络拓扑结构经常发生变化,而且由于节点无线覆盖范围的有限性,两个无法直接连接的节点需要借助于其它节点的报文转发才能通信,路由协议的作用就是在这种环境中监控网络拓扑结构变化,交换路由信息小学语文教学论文,定位目的节点位置,产生、维护和选择路由,并根据选择的路由转发数据,提供网络的连通性,它是移动节点互相通信的基础,是移动MANET网络的一个重要和核心的问题。

目前已经提出了十几种MANET网络单径路由协议,根据路由建立的方式不同,可以把路由协议分为先验式路由协议、反应式路由协议。DSDV[1]是比较典型的先验式路由协议,DSR[2]、AODV[3]和TORA[4]是比较典型的反应式路由协议。研究表明,在节点移动的情况下,反应式路由协议具有较低的路由开销,其性能优于先验式路由协议;在反应式路由协议中,AODV协议具有适度的路由开销和快速收敛性,优势较明显,是MANET网络中有前途的路由协议之一并已成为多径协议的扩展基础[5]。

2.AODV协议

AODV协议本质上是DSDV和DSR两种协议的结合,是在DSDV协议的基础上,结合DSR的按需路由机制改进而提出的,不同之处在于AODV采用了逐跳转发的方式而不是DSR的源路由方式以提高带宽利用率。

AODV是一种纯粹的按需路由获取机制,只有需要相互通讯的两个节点才会进行路由查找与维护,中间节点可以提供转发业务[6]。AODV协议假设无线链路是双向的,其路由协议机制可以概括为路由发现和路由维护2个过程。

(2)路由维护:结点通过MAC层周期性广播hello消息来判断链路状态,如果该结点连续3次未收到hello响应消息,就认为链路已经断开,删除包含该链路的路由信息,并发起路由错误RRER报文小学语文教学论文,通知相邻结点和相应的上游结点删除因链路断开而导致目的结点不可达的路由信息。

3.NS2仿真软件的扩展

在NS2[7]仿真软件上,AODV协议路由发现及路由表建立策略主要与sendRequest、recvRequest、forward、sendReply、recvReply等5个函数有关。为了更好的研究工作分析其路由发现与路由表项目的建立过程,本文对NS2仿真软件进行必要的扩展论文提纲怎么写。

(1) 在sendRequest、recvRequest、forward、sendReply、recvReply等5个函数的相应位置添加fprintf()函数,以便仿真后能从控制台上读出路由发现、转发及路由回应等信息。如在sendRequest函数中添加

fprintf(stderr, "%f-Node%2d-%s->Node%2d\n", Scheduler::instance().clock(), index, __FUNCTION__,rt->rt_dst);

(2)在aodv.h头文件中,声明路由表项目打印输出的函数如下:

void rt_print(nsaddr_t node_id);

(3)在aodv.cc中,定义路由表项目打印函数为:

void AODV::rt_print(nsaddr_t node_id){

aodv_rt_entry *rt;

for (rt=rtable.head();rt; rt =rt->rt_link.le_next) {

fprintf(stderr, "%fS=%i,D=%i,N=%i, H=%i, seqno=%i \n",CURRENT_TIME, node_id,rt->rt_dst, rt->rt_nexthop, rt->rt_hops, rt->rt_seqno);

}

}

如果需要打印其它信息,如时间戳、路由有效标志等,可按此方法增加。

(4)在sendRequest、recvRequest、forward、sendReply、recvReply等5个函数的相应位置添加打印函数rt_print(index),以便在路由发现过程中将各节点建立的正向或反向路由表打印出来。

(5)重新编译NS2。

4.NS2仿真参数说明

采用winXP+Cygwin+NS2.29仿真平台,对MANET网络的AODV协议进行模拟分析。使用node-config配置函数配置移动节点,配置的选项包括:路由协议、协议栈、通道、拓扑、传输模型以及是否打开有线路由(如果需要有线-无线场景),是否打开各层的Trace(Router,Mac,Agent)等。

本文采用的仿真场景是在600m×600m的空间中配置3个节点,仿真时间为100s。各节点在仿真过程中保持静止。仿真选择CBR业务源,每个CBR源每秒发送2个CBR数据包,每个数据包512B。如图1(a)所示:

图1 RREQ及RREP的传送过程

N0为源节点,N1为中间节点,N2为目的节点,源节点N0在20.0s时向目的节点N4发送数据包。详细的模拟参数记录于表1。

表1 仿真参数列表

 

参数类型

参数值

simulation time/s

100

simulation terrain/m2

600*600

number of nodes

3

Traffic

CBR

radio frequency/MHz

914

channel bandwidth /(Mb/s)

2

Mac protocol

802.11

第11篇

 

    化学实验教学论文参考文献:

[1]林庆华,栗保明.等离子体辐射对固体火药燃烧速度影响的研究[J].弹道学报.2005(03)

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[12]郭长平.一步法微气孔球扁药成孔机理、燃烧性能及应用研究[D].南京理工大学2013

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[15]刘宇.实验室研究化学物质主动释放形成的电离层空洞边界层的非线性演化[D].中国科学技术大学2015

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第12篇

论文关键词:商务模拟公司

 

“商务模拟公司”起源于50年代的德国,是指人为创造的经济活动仿真模拟环境,在培训人员指导下,由学生或受训人员按照有关商业活动规则而建立起来的教学公司。这种虚设公司是在封闭的经济体系内与其它模拟公司发生“业务”关系,学生在其中可经历全部业务操作过程,了解和弄清其各环节之间的联系,而又不必承担任何经济活动风险。根据产品和服务项目的不同定位,学生在此可以进行营销、财务、金融、贸易、储运、税务、海关、保险、证券等业务过程的模拟活动。模拟时,除货物是虚拟的并且不发生实移外,其它如票据、账册、操作方式、核算办法等均按照现实经济活动中通行的做法设计和运作。“公司”的实质是行为导向原则和职业性原则协调制约下的业务活动组合方式,是能力本位思想成功应用的一个范例。由此可见,“商务模拟公司”也可理解为一种实践教学方法,利用这种当今最为先进、实践性最强的商业职业教学方式可以培养受训人员所必须掌握的有关商务活动的一些关键技能教育教学论文,培养其团队精神和社交能力;提高外语水平,并促使各门基础学科的相互渗透和融合。

二、教育哲学与理论基础

“商务模拟公司”是行为导向教育哲学思想的具体体现。在教学中,行为导向意味着:知识的传授和应用取决于学习目标、内容、方法和媒体等因素的重组,即在整个教学过程中,实质上创造出教与学和师生互动的社会交往的仿真情境,把教与学的过程视为一种社会的交往情境,从而产生一种行为理论的假设。柏林工大的教育专家杜霖先生形象地把学习比作“呼吸”的过程,强调学习者不仅要“吸进”还要“呼出”。他指出:“学习的核心是‘呼吸’,伴随着思考和分析,把记忆的东西进行融合、转化成实际问题和任务,然后去解决问题。完整的学习过程至少应该包括思考、记忆、表达、传递以及行动。‘呼吸’的最有效方式就是实践,通常在现实社会中很难找到适合经济类专业学生这样的学习场所。因为在竞争十分激烈的社会条件下,员工的任何失误都有可能造成无法挽回的经济和社会损失,建立“模拟公司”正是解决这一矛盾的有效方式。

三、教学方法适用范围

商务模拟公司”是一种费用低廉的经济专业的实践教学模式,是有组织、有计划的人为创设的模拟仿真的开放式经济活动环境。“商务模拟公司”适用于市场上几乎任何一种商品的生产经营,也适用于几乎任何一种服务项目的经营;商务模拟公司的适教专业不仅仅是市场营销专业,而是大概念的商科类专业。从我国目前技工学校专业设置的情况来看:市场营销、商务文秘、财务会计、电子商务、房地产经营与管理、饭店经营与管理、连锁经营与管理、对外贸易等等,都可以以模拟公司教学法来实施其教学过程。商务模拟公司的适教人群并不仅仅是在校生,也不仅仅是中等专业学校的学生。它的适教人群除以上两项外,还包括高等职业学校(职业技术学院)的学生,失业人员,下岗或转岗人员等等。

四、教学方案的实施条件

1.受训者:学生,失业人员,下岗或转岗人员等等。

2.实训指导教师:实训指导教师必须掌握行为导向和职业性的实训原则,具有相关的专业能力和教育教学能力,具备相应的商务实践经验。

3.实训指导小组:实训指导小组是模拟公司方案的组织实施者教育教学论文,可由下列人员组成:模拟公司领导,现场实训指导教师,侧重知识教学的教师,作为顾问或参谋的来自社会各界的教育工作者,其主要职责是传授具体的职业成功经验。

4.培训内容:按照国家颁布的职业培训条例来确定,并根据受训者个人兴趣、经验基础、岗位目标和模拟公司所属行业要求的职业资格等级制定具体的实训教学计划,实训期限宜长则长,宜短则短。

5.挂钩公司:挂钩公司是现实的商务公司,是模拟公司教学培训的组织形式和业务活动的仿真对象。这是模拟公司仿真实训遵循当地化原则和取得良好效果的组织保证。挂钩公司为模拟公司提供业务咨询、产品样本、人力援助、资金援助等支持,模拟公司寻找机会为挂钩公司进行广告促销,培训具有相关产品知识、专业知识、商务办公技能的后备雇员。

6.模拟公司网络:模拟公司之间互为模拟市场的合作伙伴和竞争对手,可以直接进行联络协商与虚拟谈判交易,众多模拟公司之间形成的模拟市场关系即构成模拟公司网络论文参考文献格式。

7.网络协调中心:其职能是观察模拟市场的商情变化,处理事关整个市场运行秩序的关键问题,为模拟公司的成立和运行提供真实的管理能力。如,信息咨询、邮政通讯、票据交换和主办模拟公司国际博览会等。

五、教学方法运作实例

近年来,我国的一些职业学校在经济类专业实践教学方面进行了积极的探索和改革,相继建立了财会模拟实验室、商务模拟办公室等。

“商务模拟公司”运作之一:模拟市场。模拟市场是商务模拟中心为各模拟公司提供的一个虚拟买卖商品的场所。同时,模拟市场也可以为各个模拟公司提供服务。

1.模拟市场销售部:各模拟公司可以把模拟市场销售部作为供货商,向它寄发订单并通过模拟银行划拨货款,以此组织货源。

2.模拟市场采购部:当模拟公司现存货物没有找到合适的客户进行销售时,可以把模拟市场虚拟为客户。

3.模拟市场服务部:模拟市场为模拟公司提供收取常规费用如租金、保险和电话费等的服务,并提供发票。模拟公司还可向模拟市场寄送票据购买申请书定购各类业务用票据。票据的格式由模拟市场统一制定。

4.模拟公司交易会:模拟市场负责每年举行全国模拟公司交易会。该交易会的目的是为了模拟公司运作更趋向于现实化。与模拟公司平时的工作不同的是,模拟公司的职员此时有机会真正地进行实物的操作。他们在交易会上布置展位,展示自己的产品,向客户解释产品的特征、价格等教育教学论文,直至达成交易。在交易会期间,样品和宣传资料得以传发,并举行各种展览会和促销活动。模拟市场将负责各项准备工作,并提供具有专门用途的交易会费用票据。

“商务模拟公司”运作之二:模拟公司物流。模拟公司物流围绕实体企业经营的物流活动,伴随模拟实体公司原材料、燃料、人力、资本等的投入→转换→模拟产品的产出而发生,模拟企业外供应或企业外输入物流,模拟企业内生产物流或企业内转换物流,模拟企业外销售物流或企业外服务物流。通过模拟公司物流活动让学生掌握企业内部物流的流程与企业内部物流的成本管理。

“商务模拟公司”运作之四:会计业务实训。模拟公司在利用实训室进行实地操作的同时,可同时利用各岗位学生参加各模拟公司通过电脑网络形成的模拟市场业务。“模拟市场”是商务模拟中心为各模拟公司提供的一个虚拟买卖商品的场所,模拟公司各部门相关实操单据、凭证、帐簿。办公室:员工招聘表、年度考核表、员工档案采购部:请购单、订货单、验收单销售部:销售清单、提货单生产车间:领料单、收料单、成品入库单、成品出库单财务部:支票、收据、发票、差旅费报销单、进账单、借支单、工资结算单等,账务同时采取手工账(各种原始凭证、收付转凭证、各类明细账及总账、报表)和电脑账(用友财务软件)。商务模拟公司可实践的业务范围还可以包括:社会公益活动、对外贸易、市场调研、营销、广告与管理咨询、市场推广、商务策划、市场开发、以及投招投标业务等。实践证明,“商务模拟公司”实训教学方式,能够有效地解决中等职业技术学校商科类专业实训场地不足、实训投资有限等实践教学的难题,助于培养学生的实践能力和增长相关职业能力,充分并有效地利用商务模拟公司培训将对我国的商业职教事业的发展产生重要的影响。

六、注意事项及局限性

根据国

第13篇

Winsborough等[1]提出的自动信任协商(Automated Trust Negotiation, ATN),已经成为网络安全中一个全新的研究领域。自动信任协商是通过资源访问者和资源拥有者利用证书、访问策略的互相披露,从而为处于不同安全域之间的主体建立信任,来达到交换资源的目的。它与传统的访问控制差异较大,普通的访问控制对于不同的安全域不能进行有效控制,而自动信任协商正是为了弥补这个缺陷而被提出的。传统的自动信任协商模型对敏感信息并没有起到很好的保护作用,且默认访问控制策略有效,而实际应用中会出现无效的访问控制策略[2],因此,对敏感信息保护和访问控制策略的有效性校验成为ATN研究中一个重要方向。

自动信任协商中,敏感信息的保护主要有以下3种方式:对资源内容敏感的保护、对资源拥有敏感的保护和对信息在非安全物理信道中传输时的保护[3]。目前尚未有无一种自动信任协商模型能够比较完善地同时对这3类敏感信息进行保护。此外,敏感信息保护模型协商效率和成功率较低,原因是存在无效的访问控制策略,因此,如何能够在保证较高协商效率和成功率的同时又能保护敏感信息成为本文研究的重点。

本文基于交错螺旋矩阵加密(Interleaved Spiral Matrix Encryption, ISME)算法,对资源内容敏感和非安全物理信道中敏感信息传输进行保护,并应用策略与证书相分离的思想对资源拥有敏感进行保护,同时为了进一步提高系统的协商效率和成功率,提出了01图策略校验算法,减少访问控制策略中无效策略的数量。

1 相关研究

本章首先综述国内外敏感信息保护的一些研究成果。主要从资源内容敏感信息保护,资源的拥有敏感信息保护和非安全物理信道中敏感信息传输这三方面进行描述。

对于资源内容敏感信息保护,国内外学者提出了很多方案,以下几类是其中典型代表。UniPro模式是Yu等[4]提出的一种应用在ATN中对资源(敏感证书与访问控制策略)进行保护的统一模式。UniPro是在传统的自动信任协商研究的基础上,把策略看成最优先保护的资源,应用与保护资源相同的方法对策略进行保护,同时还可以对策略的暴露进行细粒度控制,明确区分了策略披露和策略满足这两个概念。雷建云等[5]提出一种基于信任向量的敏感信息保护方案。此方案通过信任评估,可以做到有选择性地暴露证书中的敏感属性。策略图这一概念是由Seamons等[6]提出的,目的是对访问控制策略中的敏感信息进行保护。策略图是一个有向无环图,资源R为其最终节点,其他节点由保护资源R的访问控制策略组成。优点是可逐步对访问控制策略进行披露;缺点是未涉及到证书中敏感信息的保护,在实际应用中有很大的局限性。

资源拥有信息敏感与资源内容敏感一样也是研究的热点。对这一类的敏感信息保护,国内外研究者也提出了很多方案。Seamons等提出了完善的隐私保护模型,主要是通过协商双方互相学习来建立信任,协商中不交换访问控制策略和证书。但是本文对相互学习的描述并不清楚,而且对ATN的协商机制改动过大。

对非安全物理信道中的敏感信息保护,现在研究的还比较少。典型代表有李健利等[12]提出的基于魔方算法的自动信任协商方案,该方案详细地阐述了如何对非安全物理信道中敏感信息进行保护。此方案的优点是可实现信息高速传输且不暴露证书和资源信息,但不足是没有考虑到对属性的内容敏感和拥有敏感的保护。

针对以上敏感信息保护方案的不足,本文提出了基于交错螺旋矩阵加密的自动信任协商模型。采用交错螺旋矩阵加密算法对敏感信息进行保护,同时针对该模型改进了传统的协商规则和协商协议。提出了01图访问控制策略校验算法来提高系统的协商效率和成功率。

2 交错螺旋矩阵算法设计

本章基于螺旋矩阵加密算法[13]提出了一种加密效率更高、安全性能更好的交错螺旋矩阵加密(ISME)算法,来对自动信任协商中的证书和访问控制策略进行加密,生成的密文变换序列,可以使协商双方外其他第三方均不能截获证书和策略中的内容。

这里介绍双螺旋矩阵。以四阶矩阵为例,传统的螺旋矩阵如图1所示,是一个称螺旋状态的矩阵,它的数字由第一行开始到右边不断变大,向下变大,向左变大,向上变大,如此循环。双螺旋矩阵如2所示,它与传统的螺旋矩阵不同,它的数位是分奇数位和偶数位,所有的奇数位构成一个螺旋矩阵,同理所有的偶数位也构成一个螺旋矩阵。双螺旋矩阵与传统的螺旋矩阵相比拥有更强的灵活性,规律更加地隐蔽,密钥相对传统螺旋矩阵加密也更长;同时奇偶双螺旋,不必遵循传统螺旋矩阵数字的变化规律,数字通过奇数和偶数分别制定变换顺序如图2所示,在不造成奇偶冲突的情况下可以在矩阵的最外层四个角选取任意的起点。

2.1 ISME加密算法

本节对双螺旋矩阵加密算法进行具体的描述,解密算法为其逆过程这里不再描述,加密过程如下。

输入:访问控制策略(Access Control Policy, ACP)或证书中敏感属性(Certification Letter Sensitive Attributes, CLSA)。

输出:访问控制策略密 文序列(ACiphertext_Seq)或证书中敏感属性密文序列(RCiphertext_Seq)。

步骤1 把ACP或CLSA转换为一串长度有限的二进制数。

步骤2 把二进制数分成长度为(4×n)2如4/16/64…,n的取值为1/2,1,2,…。首先b1=x1*y1,x1是二进制长度划分的块数,y1是块的长度,长度取值为(4×n)2,如式(1): b=∑mi=1bi≤∑mi=1(xi*yi); i∈(4×n)2, n=1/2,1,2,…(1)

步骤3 分割好的二进制串按密钥中的z(一个六位的二进制数)安排从二进制的最高有效位(Most Significant Bit, MSB)到最低有效位(Least Significant Bit, LSB)进行排列。

步骤4 把(4×n)2的矩阵分割成2×2的矩阵,位数不够的补零,并按列读出。

步骤5 把读出的二进制数按读出先后顺序排好,生成密文。

2.2 算法密钥设计

对于一个对称加密算法,密钥的设计无疑是非常重要的。

在ISME中密钥是一系列的三元组(xi,yi,zi),xi、yi决定如何把二进制数划分成矩阵,yi表示矩阵的容量,xi表示这样大小的矩阵个数,其关系必须满足式(1),公式中,b表示明文的大小。zi是一个6位的二进制数,如表1所示,它的选择要注意奇偶选择起点的互斥性,左上角与右下角互斥,右上角与左下角互斥。

3 ISMATN模型基本概念

ISMATN(Automated Trust Negotiation based on Interleaved Spiral Matrix EncryptionInterleaved Spiral Matrix Automated Trust Negotiation)是一个基于交错螺旋矩阵加密算法的ATN协商模型,它可以对敏感信息进行有效的保护。该模型的主要组件有访问控制策略库(Access Control Base, ACB)、策略迁移器(Strategy Transfer Device, STD)、策略校验器(Strategy Validator, SV)、证书库(Certificate Repository, CR)和加解密器(Encryption/Decryption Device, E/DD),并且ISMATN模型有自己的访问控制策略格式和证书格式。

DHMATN模型的协商过程如图43所示,在协商开始时,双方开始披露各自的访问控制策略,访问控制策略中可能隐性的包含敏感信息,因此包含敏感信息的访问控制策略进入到策略迁移器(STD),进行策略迁移。迁移后的策略由于是新生成的策略,就必须验证这一策略的有效性,若没有通过则需重新进行迁移,这样保证访问控制策略的有效性,使协商更好地进行。验证后的策略进入到加解密器(E/DD),生成访问控制策略密文序列进行交换,满足后双方披露证书,证书直接进入E/DD,生成资源密文序列,进行交换直到协商成功。

3.1 访问控制策略格及证书格式

这里设计了一种新的访问控制策略格式,其式如下:acp=(holder):(recipient):(item):(op):(value):(notBefore):(notAfter)其中:holder是指策略的持有者,即资源持有方;recipient  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET是策略的接受者;item是属性项;op指操作符如:op∈{<,>,≤,≥,∈,,,,,,=,≠};value是属性值用来判断数字证书的属性值是否符合要求;notBefore和notAfter表示是策略的有效期,其结构如图34所示。

ISMATN的证书中每个属性都被加密,并且根据属性敏感度的不同分别使用了不同的加密密钥,因此,证书格式为“主体+属性+属性密钥标志位”,属性密钥标志位附加在证书的扩展项中。flag作为属性密钥标志位记录了此密钥能够解密哪些敏感属性。

3.2 ISMATN描述

ISMATN与传统的协商模型不同,增加了策略校验器、策略迁移器以及加解密器,其模型如图43所示。

3.4 ISMATN协商协议及应用

本节通过一个场景实例来具体地阐述ISMATN的协商协议和实际中如何对敏感信息进行保护。

例如 某保密组织(Security Organization, SO)中资料室的开放只针对SO的高层管理人员和保密室的主管,普通的组织成员需要时必须向组织申请。其他非组织成员必须满足与SO是项目合作关系并且得到保密室主管授权,以及是SO主负责的项目,这3个条件中的任意两个,才可以对保密室的资料进行查阅。

3)策略披露阶段。

此阶段会涉及到对非安全物理信道中敏感信息的保护和资源的拥有敏感信息保护。

首先,资源请求方Sam发出请求ACiphertext_Seq=DPe(key2,〈SO,Prequest〉),服务方SO收到访问控制策略密文序列对其进行解密,Prequest=DPD(key2,ACiphertext_Sequence),服务方根据Sam的请求披露自己的访问控制策略P8,ACiphertext_Seq=DPe(key2,〈Sam,P8〉),Sam收到后解密P8=DPD(key2,ACiphertext_Seq),解密后的内容是要求Sam披露T3和T4,但是T3和T4是敏感证书,而且保护证书T3的P3中有属性拥有敏感信息需要系统对这一敏感信息进行保护。

P3的内容是:Sam属于某保密组织SO的成员,拥有SO为其颁发的证书T3,如果只是拟定T3的访问策略P3,其他方在向Sam请求T3时,Sam披露策略P3或不响应时都会使其他方知道Sam是否拥有T3,因此,需要把T3的访问控制策略迁移到证书T6,生成新的访问控制策略P6。凡是新生成的策略都要进行策略的有效性验证,合格后Sam披露P6∧P4,ACiphertext_Seq=DPe(key2,〈SO,P6∧P4〉)。SO解密P6∧P4=DPD(key2,ACiphertext_Seq),P6∧P4的内容是要求对方披露证书T2和T7,此时的T2和T7是非敏感的,双方开始交换证书,策略交换阶段结束。

综上所述,此阶段通过对策略的加解密,有效地保护了非安全物理信道中敏感信息保护,并且在涉及到属性拥有敏感信息时,应用策略迁移理论,对其进行保护。

4)证书交换阶段。

此阶段双方开始证书交换,本阶段同上阶段一样,全部证书交换都采用了加密,保护了非安全物理信道中敏感信息的传输,同时,应用了二次加密机制,对资源的内容敏感进行了有效保护,具体过程如下。

SO根据P6∧P4披露其证书T2和T7,由于T2中包含有对协商方Sam的敏感信息,因此T2证书需要进行二次加密,对其中的“年龄”和“职务”使用不同的密钥加密,根据协商方提供的策略来判断证书中那些属性是不敏感的,从而确定 key1。

二次加密后的序列为:RCiphertext_Seq=DPe(key2,〈DPe(key1,T2),key1〉)。T7中不包含对Sam的敏感信息直接加密即:RCiphertext_Seq=DPe(key2,T7)。Sam收到证书后,进行解密T7=DPD(RCiphertext_Seq),T2比较复杂要由里向外逐次解密,T2=DPD(key1,DPD(key2,RCiphertext_Seq))。这里由于key1只是对敏感信息“职务”加密而“年龄”是由其他密钥进行保护,因此协商方是无法解密“年龄”这个敏感属性。后面的证书交换按照策略披露序列倒序进行,直到协商成功,其中涉及的证书加密过程同上。

通过上述的  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET应用实例可知,本模型利用了加密,保护了证书中的内容敏感信息以及不安全物理信道中信息的传输,其中保护内容敏感信息还应用到了二次加密机制。利用策略迁移器,保护了访问控制策略中拥有属性敏感。由此可知,ISMATN模型可以有效地对三类敏感信息进行保护。

4 01图策略校验算法

本章具体对ISMATN模型中策略校验器的内置算法01图策略校验算法进行描述。首先,说明出现无效访问控制策略的原因;随后,给出对访问控制策略的分类,提出01图策略校验算法;最后,对本文算法进行可靠性完备性证明。

4.1 策略的分类

在自动信任协商系统中,造成出现无效策略的原因主要有以下几个方面:

1)角色职能互斥导致的无效策略;

2)策略语言的局限性;

3)策略描述不当导致策略无效;

4)内容冲突导致无效策略。

以下是策略具体分类。

4.2 01图策略校验算法

01图策略校验算法,是通过6个策略基本分解规则,对一条访问控制策略进行分解。基本分解规则如图6所示,图中起始节点为要校验的复合策略,每条边上的值是对其头节点的赋值,终节点是复合策略的真值假设。真值假设是决定策略图如何构成的最初步骤。校验时对策略先假设T没矛盾再假设F,若都无矛盾则为有效策略。如果T有矛盾则为矛盾策略,F有矛盾则为永真策略。

步骤2 对复合策略进行真值假设,例如假设策略T(p1∧p2)或F(p1∧p2)。

步骤3 应用6种分解规则对P复合进行策略分解,使之构成一个01图。

步骤4 对构造好的01图的每一条路径进行遍历,检测路径中是否存在矛盾。

步骤5 对结果进行判断,如果赋值T或F都不存在矛盾路径且在赋值T时不存在赋值全为假的情况,则为有效策略。如果赋值F,所有路径都存在矛盾则为永真策略;如果赋值T,所有路径都存在矛盾则为矛盾策略。

4.3 策略校验算法可靠完备性证明

为证明算法的可靠完备性,这里首先证明一个引理,其内容和证明过程如下。

引理1 设01策略图G, f是与到最后的终点相一致的赋值,则存在一条路径S,对这条路径上所有的元策略进行赋值的结果与f是一致的。

证明 应用数学归纳法,首先,通过假设可知f是与最后的终点相一致的赋值,例如F(p1∨p2),则f(p1)=0且f(p2)=0,一定与01图中的一条路径相一致。现假设图Gn中的路径Sn,Sn路径上的值与f是相一致的。如果图Gn+1是由图Gn扩展而来,而路径Sn暂不扩展,令Sn+1=Sn。如果现在扩展Gn到Gn+1,则路径Sn中要在图的最后增加一个节点和一条赋真值的边R,由归纳假设可知新增的边R的值与f是一致的,因此,可知f必与Sn中的路径扩展相一致,即Sn+1。

定理1 矛盾策略可靠性。证明如果策略P是矛盾策略,即以策略P为起点(真值假设T(P))构成的01策略图最后到达终点的所有可达路径都是矛盾路径,那么命题P是永假的。

证明 应用反证法进行证明,假设命题P不是永假。又根据题设,策略P的真值假设为T(P),且存在一组指派f,使命题P赋值为T。以下两种情况下称命题指派f与策略P的真值假设相一致,如T(P)则f(P)=1,或者F(P)则f(P)=0。根据引理1可知,一组指派赋给P,若P是图的起点,那么这组指派必与这图中的一  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET条路径上的所有元策略赋值相一致,然而遍历图可知并不存在满足这种条件的路径(因为每条路径都会存在Pi=0且Pi=1这种矛盾的情况),因此,T(P)不可能通过分解规则构成一个完整的01图,因此假设不成立。

定理2 矛盾策略完备性。证明如果命题P是永假,那么策略P是矛盾策略,即以策略P为起点(真值假设T(P))构成的01策略图最后到达终点的所有可达路径都是矛盾路径。

证明 已知命题P是永假,则对每个赋值f, f(P)=0。假设已经通过分解规则构建了一个01图G。如果G存在一条非矛盾的路径S,由引理1可知一个赋值f与这条路径上的元策略赋值一致,因此也就与T(P)相一致,这就得出一个指派使得f(P)=1,这与P是永假相矛盾,因此,策略P是矛盾策略,即以策略P为起点(真值假设T(P))构成的01策略图最后到达终点的所有可达路径都是矛盾路径。 定理3 永真策略可靠性。证明如果策略P是永真策略,以策略P为起点(真值假设F(P))构成的01策略图到达终点的所有可达路径都是矛盾的,则命题P是永真的。

证明 用反证法,假设命题P不是永真,根据题设策略P的真值假设为F(P),且存在一组指派f,使命题P的赋值为F。根据引理1中的叙述可知,一组对P的指派,如果以P为图的起点,那么图中一定存在一条路径,其边对元策略的赋值与这组指派相一致。但是通过遍历图可知并不存在一条这样的路径,每条路径中都存在Pi=0且Pi=1这种情形,因此F(P)不可能构成一个完整的01图,假设不成立。

定理4 永真策略完备性。证明如果命题P是永真的,那么策略P是永真策略,即以策略P为起点(真值假设F(P))构成的01策略图到达终点的所有可达路径都是矛盾的。

证明 已知命题P是永真,则对于其所有的指派f, f(P)=1。假设已经应用分解规则构成了一个01图G。若G中存在一条非矛盾的路径S,由引理1可知会存在一个f和P中的所有元策略一致,即和F(P)相一致,这样可得出一个赋值使得f(P)=0,这与P是永真矛盾,因此,策略P是永真策略,即以策略P为起点(真值假设F(P))构成的01策略图到达终点的所 有可达路径都是矛盾的。

5 仿真和分析

本章主要是通过实验对ISMATN模型的各项协商指标进行验证。主要是通过ISMATN与传统的自动信任协商模型进行对比实验体现本模型在安全方面的优势。

本模型的实验仿真平台应用了Trust Builder2这款自动信任协商的开源软件。数据绘图部分采用Matlab2012处理。

5.1 ISMATN与传统信任协商模型对比

此次实  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET验是把ISMATN与传统的信任模型作对比,除了协商的成功率和效率这两个系统指标外,也要对系统的安全性进行对比,一个协商系统的安全性好坏主要从其在协商时暴露的敏感信息条数决定的。

为方便统计,本实验规定协商双方的证书库中的证书都为20个,访问控制策略库中的策略数也规定为100,做10次实验每次50次协商,矛盾策略是3%的增加,永真策略不予考虑。

图10可知当矛盾策略不存在时,ISMATN模型的协商成功率提高不明显,但随着矛盾策略在访问控制策略库中不断增加,两者的差异逐渐显露出来。原因是策略变得复杂,对两模型的协商成功率都有影响。但是ISMATN模型虽有下降却仍保持较高协商成功率,而传统模型受影响较大。ISMATN模型利用式(2)可知平均协商成功率为0.822,而传统信任协商模型的平均协商成功率为0.675,提高了21.7%。

其中:Si是第i次协商成功率,n是协商总次数,是平均协商成功率;Ei是第i次的协商效率,n是协商总次数,是平均协商效率。

从图11中可以看到在矛盾策略不存在时传统的自动信任协商的协商效率明显高于ISMATN,原因是传统自动信任协商中证书内容都是用明文进行传输,并不涉及加密,而ISMATN要对敏感信进行加密。然而,随着矛盾策略数量增加,协商时间升高协商效率下降。主要原因是无效策略导致的证书死锁和回环策略依赖造成证书交换的死循环。反观ISMATN通过策略校验,去除了无效策略保持了较高效率,虽然在检测访问控制策略时会花费时间,但每次协商所涉及策略较少,因此,要比协商失败省时间。ISMATN模型利用式(3)可知平均协商时间为6.61s,传统自动信任协商模型平均协商时间为6.86s,提高了3.6%。

系统的安全性是否好主要是由协商中敏感信息披露的数量来决定的。协商中敏感信息披露得越多其系统的安全性被认为是越低下。如图12所示是20次信任协商中两个模型的敏感信息披露情况。传统的信任协商模型因为缺乏敏感信息保护机制,证书交换中披露的敏感信息较多,特别是在协商失败的情况下,敏感信息保护不足为系统带来的危害更大;而ISMATN则因为拥有比较完善的敏感信息保护机制,因此在20次信任协商中敏感信息的披露较传统协商平均减少了15.2条。

6 结语

本文主要是针对自动信任协商中敏感信息保护及访问控制策略进行研究。为了保护敏感信息本文提出了ISMATN协商模型,其能够在3种情况下有效地对敏感信息进行保护,分别是非安全物理信道中敏感信息传输的保护、资  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET源内容敏感的保护和资源拥有敏感的保护,同时为了提高ISMATN模型的协商成功率和效率,在ISMATN中引入了策略校验器。策略校验器的内置算法是本文提出的01图策略校验算法,此策略校验算法可以对无效策略进行检测,减少访问控制策略库中无效策略数量,提高协商效率和成功率。

参考文献:

第14篇

近年来,无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)成为研究的热点,此类系统由多个低功耗的分布式传感器节点组成,通过节点之间相互通信,协调合作可以完成许多复杂的任务,例如监测目标定位与跟踪、网络化控制,环境监测[1]等。传感器网络一般分为两种[2]:一种是有融合中心(fusion center)网络;另一种是自组织(AdHoc)网络。有融合中心的网络具有以下特征:1)网络中存在一个数据处理中心;2)传感器只与融合中心进行通信;3)为了确保每个传感器能正常和中心通信,因此传感器节点往往是固定不变的。自组织网络具有以下特征:1)网络中没有数据处理中心,节点之间通信为点对点的自组织形式;2)网络中节点的自由性较大,网络结构可以随着新节点加入或旧节点删除动态变化而不影响整体的通信效果。对环境中的目标进行状态估计是无线传感器网络的重要应用。实际中网络节点的能量和带宽有限,其存储的数据以及处理数据能力也是有限的,要设计一种高效节能的分布式信息处理算法,节点之间共享信息之前,必须经过变过量化编码,减少通信信息量[3-4],充分利用有限的资源完成任务,因此,分布式算法中的量化策略和状态观测器的结合设计是算法的重点内容。

许多学者在这方面作了深入探讨。在卡尔曼滤波中使用一致性策略的研究方面,Carli等对具有融合中心的无线传感器网络进行了研究,提出了基于量化新息的卡尔曼滤波方法,探讨了确保估计误差协方差矩阵有界的充分条件,同时给出了量化位数与滤波性能之间的数值关系,以及如何根据实际应用要求设计量化等级。 本文在以上研究基础上,将量化策略用于分布式卡尔曼滤波中,设计了一种新的分布式数据融合算法。研究的对象是一个没有融合中心的自组织式网络,节点之间以点对点的形式相互通信。该算法结合考虑网络带宽的实际限制,信息在传递之前,经过均匀量化策略,传输的是一系列量化信号,从而减少通信的信息量,节省网络的带宽资源。根据以上思想,本文讨论了在不同量化精度条件下系统的状态估计性能,以全局静态协方差矩阵最小为优化目标,根据每个传感器节点的观测性能,动态选取一致性加权矩阵,更加符合实际的数据融合意义,从而有效提高该算法的性能。最后通过仿真实现了基于量化信息的分布式卡尔曼滤波(Quantized Distributed Kalman Filtering, QDKF)算法。

1 问题描述

本文的研究对象是一个没有融合中心的自组织式网络,相对于传统有数据处理中心的网络系统而言,自组织式网络要求其中的每个节点都拥有一定的数据存储和计算处理能力,通过相互通信收集邻居的节点信息,自己完成分布式的滤波,从而获得一个最优的状态估计。假设网络中包含有N个分布式传感器节点,相邻节点之间可以相互通信。每个节点的传感器性能可能存在差异,因此节点的观测噪声不尽相同,它们共同观测一个系统过程。

通过求解该凸优化问题得到最优权重W,以此权衡每个邻居节点信息的重要程度,使得每个节点的局域协方差矩阵最小,整个网络的状态估计趋于一致。实际应用中,当状态估计趋于稳定,即节点的协方差矩阵变化微小时,卡尔曼增益矩阵K和权重矩阵W的大小也趋于恒定值,只有当网络拓扑出现增加或删除节点等变化时,才需要重新对W和K进行动态优化求解,因此,动态加权不会增加节点额外的计算开销。

2.2 均匀量化

为了节省网络  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET带宽,规定传感器节点之间只能传输一些经过编码的量化信息,这些信息表现为一系列二进制数信息。接收端得到量化信息后,仅需要经过一个查表解码的过程,就能恢复得到来自邻居的信息,不需要额外的计算量。量化方案包括对数量化、均匀量化等。可以证明均匀量化后的信息仍是对状态的一个无偏估计[14],本文所用的卡尔曼滤波方法亦为对真实状态的无偏估计,因此选用均匀量化作为结合。

2.3 基于量化信息的卡尔曼滤波

由卡尔曼滤波(Kalman Filter, KF)公式可知,完成状态估计需要有两个量:一是根据前一时刻最优估计作出的一步预测值;二是当前时刻的观测值,因此,节点之间共享的信息必须包含这两个量。

网络的通信过程如图1所示。

传感器网络通信加入了量化的信息后,只要事先规定好彼此的量化区间范围和量化的位数,节点之间传递的数据信息就可以用若干位二进制数来传达,而不必用原有的精确数值进行状态估计,从而有效减少通信的带宽需求。

3 数值仿真

QDKF算法以卡尔曼滤波为基础,针对的是存在高斯白噪声的线性系统,多个节点同时对单个目标进行分布式滤波的过程。考虑一个具有50个节点的传感器网络,每个节点的传感器观测性能不尽相同,它们对网络中的一个移动目标作状态估计,网络拓扑结构如图2所示。假设该目标在区域内作半径为20m的匀速圆周运动,其运动方程为(状态变量为横纵坐标):

假设系统的过程噪声 为Rv~N(0,0.22),每个传感器节点的观测噪声是均值为零高斯白噪声,方差为[1,5]区间内的随机值,每个传感器观测矩阵都是C=I2×2,仿真选取的量化位数为Bit=8。对标准KF、基于传统加权矩阵的QDKF以及动态优化加权矩阵的QDKF的滤波效果进行对比。

3.1 卡尔曼滤波、分布式卡尔曼滤波与基于量化信息的分布式卡尔曼滤波3种滤波算法对比

图3为KF、DKF、QDKF这3种滤波算法的均方根误差对比,其中DKF和QDKF都采用动态加权的方法选择权重矩阵。对比KF算法和分布式滤波算法,对于同样的系统模型和观测噪声,传统卡尔曼滤波算法得到的状态估计精度依赖于节点本身的观测精度;而在分布式卡尔曼滤波算法中,观测精度差的节点,若其连通性比其他节点好(邻居节点多),根据其每个邻居节点传感器的观测性能,优化选取加权矩阵对邻居数据进行有效融合,使得估计误差的协方差矩阵最小,从而降低状态估计的均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE),该节点得到的状态估计精度就会比其他节点高。DKF算法是在网络通信条件最理想,没有传输带宽限制的情况下进行的分布式滤波,因此滤波效果最为理想;QDKF算法将节点间传输的信息经过量  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临dyLw.nET化处理再相互共享,引入了量化误差必然会使状态估计的误差比DKF算法略有增加,然而数据传输带宽仅需8bit。换言之,节点间的数据仅需一个字节的数据量就能完成分布式滤波,大大减少了通信带宽的需求。

3.2 传统加权矩阵与动态优化加权矩阵的滤波对比

图4为QDKF算法中,分别运用传统的最大度加权法、Metropolis加权法以及动态优化加权法的滤波结果对比。图5为3种算法以及3种加权方法的均方根误差的均值对比。分析比较可知,在均方根误差为评价标准之下,3种加权方法中,动态加权方法的估计误差比最大度加权法降低了27.33%,比Metropolis加权法降低了25%,能更有效地进行数据融合,从而获得更好的状态估计。

4 结语

本文研究了无线传感器网络中状态估计的数据融合处理问题,提出了一种基于量化信息的分布式卡尔曼滤波算法。该算法不需要传统的数据融合中心,节点间通过跟邻居节点相互交换经过量化处理的信息来进行对目标的状态估计。量化策略采用具有无偏估计特性的均匀量化,与分布式滤波相结合,仿真中的数据传输带宽仅需8bit,有效地减少通信带宽需求。在系统的分布式滤波问题中,一致性矩阵的选择是滤波算法收敛速度以及状态估计精度的关键,传统方法对于加权系数的选取一般有最大度加权或者Metropolis加权。本文采用以系统整体的协方差矩阵最小为优化目标的方法,动态选取加权矩阵,更符合数据融合以精度来划分信息重要性的准则,对比传统的加权方法,提升了状态估计精度。

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第15篇

石英晶体元件是现代电子技术领域中一种应用最广泛的基础元件之一。与其他频率元件相比,压电石英晶体有着很高的频率稳定度和极高的品质因素。频率高度稳定的石英晶体已被广泛应用于通信技术、测量技术、计算机技术等领域,它可为各种应用提供精确定时或时钟基准信号[1]。

石英晶体生  本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DyLW.neT产中,要进行石英晶体微调、石英晶体分选等多个重要的生产加工环节。在不同的生产加工环境中,用到的石英晶体测试环境是不一样的。石英晶体微调环境要使用带两个金属夹片的测试夹具,该测试夹具间存在着杂散电容,其必然会对精确测量石英晶体元件的参数造成影响。

目前,我国作为石英晶体生产元器件生产大国,虽然总体产量很高,但与发达国家相比,产品质量、技术水平和科研能力等存在较大的差距,特别是石英晶体电参数测试技术和设备的水平较低[2]。目前国内石英晶体电参数测试设备大多依赖进口,这些设备价格昂贵,严重限制了我国石英晶体制造行业的发展。目前国内研制的石英晶体测试仪器,对于测量夹具电容采用的是单点校准方法,每测量一个频率的晶体元件都要进行一次附加相移补偿,制约着测试系统的应用普遍性。因此,测量夹具电容对石英晶体频率测量的影响与补偿方法的研究,对于提高石英晶体串联谐振频率测量水平具有十分重要的意义。

1 基本测量原理

1.1 石英晶体的等效电路模型

石英晶体具有压电效应,当给石英晶体加一交变电场时,石英晶体将产生机械振动,机械振动通过压电效应与系统相耦合,其效果相当于在电路中串一个由电阻、电容和电感组成的回路,等效电路模型如图1所示。

图1中:C0为石英晶体两极间的电容,称为石英晶体的静电容,值为几个pF;C1为石英晶体的动电容,其范围10-1~10-4 fF;L1称为石英晶体的动电感,其范围10-5~10-3 H;R1表示晶体在振动时的损耗,称为石英晶体的串联谐振电阻,其范围在101~103 Ω之间。

1.2 π网络法的测量原理

石英晶体具有压电效应,当其施加于交变电场中时,它就可以等效于由电阻、电容和电感组成的LC回路。该回路有一固有串联谐振频率,当电路谐振时,石英晶体对外呈纯电阻状态,且阻抗最小。本研究采用IEC推荐的π网络[3],如图2所示,π网络由对称的双π型回路组成,R1,R2和R3构成输入衰减器,R4,R5和R6构成输出衰减器,它们的作用是使π网络的阻抗与测量仪表的阻抗相匹配,衰减来自测量系统的反射信号。Y1为被测石英晶体,Va为π网络输入矢量电压信号,Vb为输出矢量电压信号。

在测量时,通过不断改变Va的频率,并检测Vb的幅值以及Va和Vb的相位差,当Vb幅值达到最大或者相位差为零(理论上,两者对应的频率相等)时,π网络处于谐振状态,此时Vb信号的频率就为石英晶体的串联谐振频率,这就是π网络法的测量原理。

1.3 串联谐振电阻的测量原理

在图2所示理想状态下的π网络模型中,Va,Vb分别为π网络输入端和输出端电压,利用节点电压法可得石英晶体等效阻抗Ze为:

[Ze=2KVaVb-1?Zs]

式中:Zs为π网络等效阻抗,当π网络为纯电阻网络时其值约为25 Ω,K为常数,是在初始校准,把25 Ω基准电阻器插入π网络时,输出通道与输入通道电压读数的比值。石英晶体处于串联谐振状态时,Zs即为石英晶体串联谐振电阻[4]。故用π型网络零相位法测量石英晶体元件谐振电阻的基本步骤如下:

(1) 把25 Ω基准电阻器插入π网络,分别记下A道和B道的电压读数Va0和Vb0,计算:[K0=Vb0Va0];

(2) 用被测晶体元件替换基准电阻器插入π网络,读出相位差为零时的频率值,并分别记下A道和B道电压读数Va和Vb;

(3) 用式(1)计算谐振电阻:

[R1=2K0VaVb-1·t×25 Ω] (1)

2 测试夹具电容对串联谐振频率测量的影响及

补偿

2.1 误差分析

理论上,石英晶体处在串联谐振状态时,它对外呈纯电阻特性,阻抗最小,输入信号Va经过π网络时压降就最小,也即Vb达到最大。 在实际测量中,由于测量夹具电容、引线对地电容以及引线电感的存在,π网络并不是纯电阻网络,它会产生附加的相移,根据π网络零相位法的测量原理,当待测石英晶体处于串联谐振状态时,π网络两端信号的相位差为零。但由于π网络本身附加相移的存在,此时石英晶体没有处于串联谐振状态。根据课题前期研究成果可知π网络实际等效电参数模型如图3所示。

在石英晶体微调测试环境下,使用的测量夹具是两块相对的金属片,这时测试夹具间引入的电容会较大,会对测试结果有很大影响。而IEC标准中所提出的测量方法中规定接触片之间的杂散电容应小于0.05 pF,但是在实际成品测试环境下,金属片之间的电容达到了4.65 pF。因此,在这种测试条件下,需要考虑这种并电容的影响。在假设其他影响因素不存在的情况下,单独分析研究测量夹具电容CX的影响。

通过不断改变输入信号的频率,测试输入信号和输出信号的相位差是否为零,来判断待测石英晶体是否处于谐振状态,当石英晶体两端相位差为零时表示石英晶体已处于谐振状态,即:

[tanφ= 2L1ω2C0′C1+L1ω2C21-R21ω2C0′C21-ω4C0′C21L21-C0′-C1R1ωC21=0] (2)

由式(2)得:

式中:[C0′=C0+CX]。

在实际测量中,由于引入金属片之间的电容CX,也就是使并电容C0的值变大。显然在这种测试条件下,用π网络零相位法测得的串联谐振频率的值与理想电路模型下的理论值有误差。

2.2 硬件补偿

根据石英晶体串联谐振频率测量原理,在金属测量夹片引入电容,使并电容C0变大,而其他参数不变的情况下,需通过适应改变串联谐振电阻R1的值对串联谐振频率的测量进行补偿。

如图4所示,采用并联电阻的方法,对CX进行补偿。并联电阻RP之后,会使输出电压Vb变大。根据石英晶体谐振电阻R1的测量方法,计算出的谐振电阻R1值会变小。通过这种对CX的补偿,可以使之能够在串联支路的频率的零相位处直接测量串 联谐振频率。石英晶体元件理想电路模型两端间的阻抗:

[ZAB=1jωC0R1+jωL1-1ωC1R1+jωL1-1ωC1-1ωC0=Re+jXe] (4)

由式(4)可得:

[tanφ=2L1ω2C0C1+L1ω2C21-R21ω2C0C21-ω4C0C21L21-C0-C1R1ωC21] (5)

并联电阻RP对CX进行补偿后,在串联谐振频率附近,整个被测电路(晶体元件和调谐到晶体频率的并联补偿电路)的相位由下式给出:串联谐振频率是在规定条件下晶体元件本身的电纳等于零的一对频率中较低的一个。根据π网络零相位法测量串联谐振频率的测量原理可知,当理想电路模型的相位差为零时输入的频率就是需要测量的串联谐振频率。比较两式的分子项可知,要想使串联谐振频率得到补偿,即[ω=ωP],需相应调整谐振电阻[R1′]的值,来抵消引入电容CX的影响,使之能够在串联之路的频率的零相位处直接测量。

2.3 测量数据建模

要消除π网络测量夹具间引入电容CX带来的影响,根据π网络零相位法测量石英晶体串联谐振频率的测量原理公式可知,需在谐振电阻的数值上进行相应的改变来补偿静电容对串联谐振频率测量值的影响。实验过程中,采用Multisim电路仿真软件对电路进行仿真分析,输入端使用1 V输入电压,在电路输出端放置一个“测量探针”,运用“AC Analysis”法进行仿真分析,即可得到输出电压值,从而计算出谐振电阻的值。以51.2 MHz石英晶体为例具体说明。250B测量系统对石英晶体测量结果为:Fr=51.30 825 083 MHz,L1=5.66 mH,C0=4.4 pF,C1=1.7 fF。

(1) 把25 Ω基准电阻器插入π网络,输入电压Va0使用1 V,记下输出电压度数:Vb0=0.033 V,计算K0:K0=Vb0/Va0=0.033;

(2) 将晶体元件插入π网络中,读出相位差为零时输出电压值Vb:Vb=0.032 V,此时读出串联谐振频率:Fr=51 308 240.82 Hz; (3) 计算理想状态谐振电阻:

R1=[2K0(Va/Vb)-1]×25=25.628 Ω;

(4) 引入电容CX为4.65 pF,电路中并联可变电阻进行补偿,改变补偿电阻的值,使测量出相位差为零时的串联谐振频率值为51 308 240.82 Hz,分别记录此时的补偿电阻RP和输出电压Vb:RP=70 Ω,Vb=0.038 V;

(5) 计算补偿电路中谐振电阻的值:

[R1′=2K0VaVb-1×25=18.716 Ω]

RP即为所需的补偿电阻。为了提高测量精度,可对不同频段的晶体分别求得补偿电阻,然后取平均值作为最终补偿电阻。

3 实验结果

用带有补偿电阻的测试π头对6只不同频段的石英晶体的串联谐振频率进行测试,并与美国S&A公司的250B型π网络石英晶体测试仪的测试结果进行比对,测试结果如表1所示。

表1 比对测量实验结果

从实验结果可以看出,采用硬件补偿后石英晶体串联谐振频率的测量精度可以达到±2×10-6,补偿效果较好。

4 结 论

由以上分析可知,π网络中测量夹具间引入的电容对石英晶体串联谐振频率的测量是有影响的,如不对其进行适当的补偿,测量结果会有很大的误差,尤其是对高频率的石英晶体的测量。采用以上补偿方法可以很好的补偿夹具间电容对测量结果的影响。

参考文献

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