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企业信息化指的是企业基于一系列先进的管理技术和现代管理水平,以信息资源作为相应的整合对象,借助系统集成的方法全面的进行相应的架构管理和资源配置的整合,从此实现响应企业业务流程的优化和规范,为企业核心竞争力的增强奠定十分重要的基础。所以企业信息化的实现应该通过对相应的计算机技术进行合理的、有效的利用,对相应的自动化水平生产和现代化管理进行改善,通过对相应技术的改善来达到提高效率降低成本增强效益的目的。所以企业应该对相应岗位的员工进行计算机技术应用的培训,使这些员工能够对相应的工作任务实现信息化方式操作,能够高效完成这些任务,从而使企业的办事效率和办事能力得到提高。
2计算机应用技术对企业信息化发展的影响和推动
2.1有助于提高企业信息获取的及时性和准确性
在企业的生产和相应的经理管理活动中,通常会用到大量的信息资源,例如一系列的财务信息,一系列的员工信息和相应的业务信息等多重类型的基础数据和信息,都需要作为信息资源来利用,以提供相应的保障。如果信息的获取不及时、不准确、不全面,不仅仅会影响企业的发展,还会造成企业的决策和决断的失误,造成一系列不必要的损失。所以,在企业信息化建设过程中,需要应用相应的计算机技术,提高企业的自动化水平,并将一系列基础数据归纳到相应的数据库中,通过合理的归纳和整合,使公司和企业能够实现更好更快的决策。
2.2有助于企业工作效率的提升
由于企业的信息来源十分广泛,所以信息数量和构成也比较庞大和复杂,这也使得信息的管理需求变得急切。如果将一些计算机技术应用和融合到企业的信息化建设过程中,可以不断地加快信息资源的传输,有效地整合和提升企业的技术水平,使企业办公室实现自动化和无纸化,使企业的办公灵活性得到增强,也能为后续电子商务服务的开展奠定良好的基础。这也有助于消除以往不平衡和不合理的业务环节,减少由人为因素造成的一系列工作问题和失误,使企业的资源配置能够得到优化,办公质量和办公效率能够得到提升,在节约人力、物力、财力、时间等资源的基础上不断提高企业的工作效率。
2.3有助于提升企业的综合实力
企业综合实力的强弱在市场竞争中占有十分重要的影响和地位,所以,通过不断提升企业实力,能够增强企业的竞争力,使企业能够不断的发展。将相应的计算机技术合理地纳入企业的信息化过程当中,可以不断地改善企业内部信息的共享性问题,使员工责任感和岗位意识能够得到充分的体现,从而不断地调动员工的工作积极性,使员工的经验和技术能够通过企业信息化合理地转化为企业内部资源,从而使企业自身的综合能力和水平得到提升,综合竞争能力不断加强,在市场中占据竞争优势。
2.4有助于提高企业对于市场信息化发展的把握能力
计算机应用技术的有效应用,能够增加企业运营管理中对于信息化的重视程度,能够通过自身的信息化现状,发现与其他企业相比存在的差距与不足。所以技术应用必然会推动企业自觉跟上市场发展的步伐,不会被时代所淘汰。
2.5对助于推动企业信息化的可持续发展
计算机应用技术对于企业信息化的可持续发展建设能够起到重要的推动作用。信息化发展是“变化的”发展,而计算机应用技术发展实际上就是企业信息化建设方向的风向标,直接影响着企业未来信息化建设的发展方向,能够对企业信息化建设起到指导和依靠的作用。
3企业信息化过程中的计算机技术实践
计算机应用技术在企业信息化过程中的应用十分广泛。在此基础上,通过对相应的应用进行实践,能够很好很快的提升企业的自身能力,在竞争中占据优势。所以,计算机应用技术在企业的生产过程中是十分重要的,其主要体现在为生产技术自动化发展控制水平的提高奠定基础。借助一系列的微电子和自动化的进程,通过对相应的软件进行合理的利用,可以很好的改善企业的生产经营过程当中存在的问题,使得企业在生产销售过程当中的孤立状态得到改善。通过一些列的信息化融合,使企业能够在供应商、生产者和第三方服务商之间形成有力的沟通,使企业的信息交流得到合理的实现。通过一系列的企业日常工作信息化管理,使企业内部资源能够得到合理的优化。将相应的技术运用到企业的生产和管理过程当中,也使企业自身能够通过相应的信息平台进行实时的合作交流,各个部门之间能够对生产过程中存在的问题进行实时的信息互动,从而提升了企业内部信息获取的准确性。从而使生产的过程能够通过及时准确的信息交互第一时间发现和解决问题,降低了信息层次断裂造成的误差,提高生产力水平,使企业的效益得到提升。
4结语
1.1行业特点
卫生服务作为特殊的服务行业,其管理方式千差万别,但随着医疗体制改革的不断深入,卫生服务行业的管理模式正在趋于统一。作为卫生服务主体的医院等机构拥有大量的患者、医生、护士等工作人员,装备了大量的先进仪器设备,每天处理大批业务,产生了庞大的信息,医院一直是当前医学信息潮流中最活跃的领域。随着计算机和网络性能的提高,计算机技术已经在卫生服务行业中发挥着极大的作用,尤其实在医院的医疗、教学、科研、管理、等各方面得到越来越广泛的应用。医疗服务机构的医学信息化管理程度不断提高,三级以上医院全部实现了医学信息的计算机管理。各种卫生医疗机构和管理部门也都采用了对医学信息的计算机管理。
1.2教育特点
高等职业教育中,卫生职业院校的培养目标是主要是使求学者获得卫生职业或职业群所需的实际能力(包括技能和知识等),提供通向医疗卫生职业的道路。因此培养学生的实践技能操作时培养的重点方向。实践技能不仅包括医学相关的实践技能,还包括对计算机技术的使用和医学信息计算机技术的熟练使用。而当下大部分卫生类院校没有开设专门的医学信息计算机相关课程,学生在进入工作岗位前需要单独进行相关的岗前医学信息计算机技能的培训,才能进入工作岗位。由此可见在医学院校和卫生职业学院开设医学信息计算机技术课程已经迫在眉睫。
1.3计算机教学
卫生职业学院的计算机教学现今仍以计算机基础知识为主要教学内容,一般学时为54学时,主要讲授计算机基础知识、网络基础知识、Office办公自动化等方面内容。在实际的教学过程中发现许多学生在中学时代的计算机课程中已经学会了上述大部分知识,教学存在重复性,同时也无法突出卫生职业学院的特点,和医学专业的特点。不能实现与医疗卫生服务机构的岗位需求无缝对接。因此在卫生职业学院等卫生类院校开设医学信息计算机课程,已经成为了目前迫切需要解决的问题
2医学信息计算机应用技术和医学信息系统
2.1医学信息计算机应用技术
医学信息计算机应用技术是一门以医学信息为主要探究对象,以医学信息的运动规律及应用方法为主要探究内容,以现代计算机为主要工具,以解决医药工作者在处理医学信息过程中的各种问题为主要探究目标的一门新兴学科,是一门介于医学、计算机科学与信息学之间的交叉学科,应用性强有不乏自身基础理论的探究。
2.2医学信息系统医学信息系统
涵盖整个与医疗、卫生有关的信息加工、传递、存储以及利用等相关的信息系统,包括公共卫生信息系统、医疗服务信息系统(主要由医院信息系统组成),卫生行政管理信息系统所组成。
3教学计划和实施方案
3.1教材选择
医学信息计算机应用技术作为一门新兴学科,目前可供选择的教材较少,推荐使用以下教材:(1)《医学信息计算机应用技术》,高等教育出版社。该教材也是全国医学信息技术人才培养工程教材、全国医学信息技术考试管理中心岗位技能考试的制定教材。(2)《卫生信息学》,卫生出版社。
3.2教师培训
原有的卫生职业学院的计算机课教师和实验教师可以参加全国医学信息技术考试管理中心的培训,考试后获得相关的从业资格。同时鼓励教师到医院等医疗卫生服务机构进修,参观、学习,了解医学信息计算机技术的实际应用,更好地实现教学目标。3.3教学计划在第一学年即可开设,建议设54学时,其中理论12学时,实践42学时。同时针对不同专业制定不同的教学计划。
3.4教学目标及其具体实施方案
卫生职业院校开设的专业较多,以我院为例,开设了护理、口腔医学技术、医学检验技术、药学、康复治疗技术、医学营养、公共卫生管理等专业。不同的专业学生学习的专业课程完全不同,日常使用和管理的医学信息也不尽相同,可以针对专业开设不同的课程。如护理专业学生重点介绍门诊护士和住院护士的医学信息计算机技术的使用。药学专业学生重点学习药房(药局)的计算机管理系统。检验专业重点学习医学、卫生检验、检疫实验室的医学信息的管理。根据不同的专业突出不同的侧重点,在教学中可以分专业教学,从而达到医学信息计算机技术的学习目的。下面以护理专业学生为例介绍教学目标及其具体实施方案。护理专业学生可根据学习方向重点学习医院信息系统的门诊护理工作站、住院护理中心和社区卫生服务机构等卫生服务机构的医学信息管理系统软件的使用。以住院护理中心的计算机管理中,住院护士应具备以下医院信息系统的计算机操作能力,如表1,表2所示。
3.5改变教学实施策略,改革教学方式
结合医学信息管理系统软件的操作采用以实训教学为主的教学、考核方式。改革考试方式,采用实践技能操作的考试方法,模拟医院的科室设置,安装医院信息计算机管理系统,同时设置挂号室、收款室、医生诊室、药局、门诊处置室等部门,由不同专业学生扮演患者、挂号护士、收款人员、门诊医生、药局药剂师、门诊护士,分组进行操作,完成整个门诊操作流程。同时鼓励参加全国医学信息计算机应用技术认证考试。使学生毕业时获得双证。
4结语
计算机应用技术作为一门学科,其与社会经济的发展密切相关,对其也产生了重要的影响。计算机应用技术即指,计算机的相关知识能够和社会中不同的行业、工作的领域相互融合,发挥其重要功能。作为计算机专业的学生,计算机应用技术使其必修的一门课程。计算机应用技术的学习,不仅要求学生要有相应的专业知识,而且对除计算机以外的课程要有所了解,并且能够将计算机的专业知识同其它知识相互柔和。计算机应用技术主要有两类,一个是数值型,还有一类是非数值型。这两类各具特色,各有所长,都有利于其它学科的进步和创新。
二、创新在计算机应用中的体现
1、应用技术。目前很多电子元件其性能方面都有一定的局限,而纳米技术的出现以及其在计算机领域当中的运用,能够成功地解决该问题,使得计算机能够充分地发挥其性能,同时量子计算机结合了纳米技术,其性能也得到了很大的提高,这是我国目前计算机的发展趋势。纳米技术的受限制因素很少,计算机的运行速度对其影响不大,同时纳米技术在网络方面也有很大的发展空间。
2、结构创新。目前,我国很多计算机所采用的体系结构是并行计算。这是每个计算机都具备的一项功能,能够同时处理很多不一样的问题。在体系结构的创新方面,集群系统的成功运用,能够使得用户在使用计算机过程中,信息的安全程度更高。
3、对专业人员的培训。计算机技术的不断创新和发展,离不开一群技术开发人员。针对背后的工作团队,一定要保证每个人都有扎实的计算机功底,对计算机的系统、硬件、软件开发与操作,都能够熟练掌握。同时也要求其能够了解最基本的数据库系统运行模式,办公软件的使用方法和应用。同时,也要能够具备编写程序的专业技能。
三、计算机应用技术创新面临的困境
(一)开发团队综合素质低。一项计算机技术的开发,离不开一个专业的开发团队。我国目前计算机技术的开发过程中,遇到最大的问题不是专业技能的人员匮乏,而是很多从事计算机技术开发的人员,没有足够的专业知识,其自身的综合素质较低,对计算机应用技术这一方面了解不够。计算机应用技术的开发,对开发人员的专业技能和综合素质提出了很高的要求。但随着我国计算机专业的不断增多,从事的人员越来越多,对人员是否具有专业的技能,综合素质的高低就容易被忽视。另外,很多的公司为了降低经营成本,让很多大学毕业生,一进单位就分配到应用技术的开发部门。对于才毕业的本科生来说,他们根本没有工作经验,对应用技术的研发知识了解甚少,因此导致整个技术开发的速度很慢,影响工作的效率。另外,很多本科生在学校学习的科目很少,设计到应用技术的相关知识不多,因此,因工作经验匮乏,专业知识掌握程度不深这两方面因素,导致公司在应用技术创新方面遇到了困难,很难顺利地进行下去。
(二)高校在教学过程中的不足。随着计算机技术的不断发展,计算机人才的紧缺使很多学校开始重视计算机技术的教育。为了提高计算机专业学生的综合素质,很多学校的教学大纲中,都明确规定了计算机应用技术作为一项专业科目。各大高校对计算机专业的课程开展、模式规划、授课方法都不是特别成熟。导致很多学校在对计算机相关知识进行授课的过程中,一味地重视理论知识的教学工作,对实际的运用有所忽略。纵然有部分高校将实际的操作也作为一门课程开展,但是因为没有体系,外加我国对计算机专业的教学不是很成熟,无法跟上时代步伐,满足时展的需求,导致很多高校培养出来的计算机专业学生,无法立即适应工作的需求,满足社会的需要。
(三)计算机应用技术的普及程度不高。计算机技术在应用的过程中,面临的有一大问题即其普及程度不是很高。熟悉计算机技术的人群范围很窄,只局限于年轻的群体。而对于年长的人来说,会简单地操作计算机的人都很少,更谈不上应用技术的开发,这就导致了年轻人在开发计算机应用技术的时候,无法满足不同群体对计算机技术提出的要求。另外,计算机是近几年才逐渐兴起并发展的产业,其在东部沿海地区的发展速度要远远超过了西部山区,各地发展有很大的差异,计算机应用技术并没有在全国范围内都得到普及,这也不利于计算机应用技术的创新与发展。
四、计算机应用技术创新的策略
(一)提高开发团队的综合素质。针对开发团队人员整体素质不高的问题,在开发该项应用技术之前,一定要保证公司有足够的计算机人员,同时部分公司也可以选择和一些高等院校的计算机专业进行合作,让具备最新计算机知识的本科生能够加入到自己的团队中,来解决团队人手不够的问题。除此以外,就是团队人员专业知识掌握不多,综合素质不高的问题。针对这一问题,公司可以定期安排部分员工去外面学习、培训。公司一定要通过各种办法,不断挖掘和开发员工的潜力,同时也可以邀请一些高校的知名计算机教授,来为自己的员工答疑解惑,开展主题演讲,提高员工的综合素质。从员工的数量和质量上来解决计算机机应用技术在创新路上遇到的障碍。
(二)安全性能的改进。对计算机的安全性能进行改进,首先要做的就是开发一些软件,来保证计算机在联网状态下的安全,以此来推动计算机应用技术的不断创新。对安全性能的改进,主要从以下的几个方面进行:(1)改进防火墙技术。网段的隔离离不开防火墙,防火墙有助于各网段之间有条件的通信,对网络的访问进行控制,其是网络方位的最初屏障。(2)网关技术多样化。尽可能地多开发集中网关技术,按照智能的不同,对其进行分工,全方位地保护本台计算机的信息安全。
(三)提高计算机的普及程度。想要消除计算机应用技术在创新路上的障碍,最主要的问题就是要解决计算机普及程度较低的问题。对计算机的普及,一定要从范围扩大方面解决。普及的人群既包括年轻人,也包括中老年人;普及的地区既包括东部沿海发达地区,也包括西部的一些偏远山区。对计算机应用技术的普及,首先可以从一些比较简单的小软件进行,这些软件不要求具备很高的计算机专业知识,很多没有计算机基础的老年人也可以应用。针对老年人这一群体,可以根据其爱好,开发一些类似于太极拳、戏曲之类的技术,会更加受到欢迎,同时也增强了计算机应用技术在老年朋友当中的受欢迎程度,使他们能够更快地认识计算机技术,并且能够运用。对于贫困地区的计算机技术普及。国家可以指定一些补贴的政策,积极调动社会各界的力量,开展“送电脑下乡”的活动,让贫困地区的儿童也能接触到计算机,这对我国日后计算机应用技术的创新也起到重要的作用。
五、结束语
培养学生的计算机应用能力是我国高职《计算机应用基础》课程的主要教学目的。当今社会,随着计算机在各行业的广泛应用,每一个工作岗位与职位都对计算机应用能力有了更高的规范与要求,但是在高职院校的学生层次又高低之分的差别有很大,所以,这些都堆高职《计算机应用基础》课程的教学工作与教师的教学授课能力提出了新的难题与新的挑战。那么,针对高职计算机专业的《计算机应用基础》课程的教学特点,提出了全面培养、共同发展的教学模式,同时通过教师教学与学生学习的实践能力,区分教学模式的优点与缺点,对高职《计算机应用基础》课程教学工作具有较好的示范作用。我国高职院校之中,其计算机及计算机网络的应用已经成为学校各个学科发展的重要基础,而在我国当今社会之中,掌握计算机基础知识和操作技能不仅是学生步入社会为己谋生的一种工具,更是社会现代文明对人们必备素质的要求。由于我国地域经济发展不平衡、各地教育发展也不平衡,导致了高职院校的新生的计算机水平差别较大。在这种情况下,以专业班级为教学单位,在同一个起点之上,以同一方法为主的教学模式,已经远远不能满足高职院校计算机专业不同层次学生对于知识的需求上,所以,为了寻求学习效果与考核结果的不公平,培养学生的学习热情与教师教学的积极性,高职院校计算机专业的考核模式也不能一视同仁。而《计算机应用基础》课程,正是打造我国高职院校计算机专业人才的基础性课程,是在发展中不可或缺课程。
2多媒体教学模式
2.1多媒体的含义
在我国的教学体系当中,以传统的教学媒体为主,其中主要包括:黑板、挂图、实验、模型等为基础。而多媒体教学则是与传统教学相区别的,多种媒体有机结合的教学方法,可以说多媒体教学是一种现代的教学手段。在当代教学理念之中,多媒体教学主要是利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息,而多媒体教学法所利用的手段,则是以各种电教媒体如:计算机、电视、录像、投影、幻灯等为标志。
2.2多媒体技术特点
多媒体技术是一项综合性较强的技术,具备采集、存储、加工、处理、组织各类信息,通过多媒体来辅助教学,将课堂中的各种教学资源进行整合处理,更好的展现给学生。另外,多媒体技术能够实现课堂中人与计算机之间的双向交流,教师利用多媒体来辅助教学,学生可以借助多媒体课件来进行自学。最后,通过计算机控制媒体信息,并通过多媒体表达出主题的思想特点。
2.3多媒体在教学中的应用优势
多媒体技术改变了教师传统的教学方式,能够让教师不必将时间浪费在重复性的劳动之中,把更多的精力放到创造性的教育活动之中,在当代教学之中,作为一名合格的计算机专业教师务必要熟悉现代化的教学手段和操作技能,并以此为主要根据,设计教学大纲的要求,所以教师在教学之中应该从学生的实际出发合理选择现代化教学媒体,并且使之与传统的教学媒体与教学方法进行合理的结合,就能够在此基础上极大地丰富教师的课堂教学,促进学生对知识的理解和记忆,培养学生的各种能力,提高学生的素质,促进学生积极性,激发学生的学习热情,从而大幅度提高教师的教学效果。
3多媒体技术在高职院校《计算机应用基础》课程中的应用
多媒体教学技术具有着十分优秀的教学理念,对于教学所预期得到的效果更加便利。而高职院校的学生不仅包含了能力素质,也包含了知识素质,但是重在培养学生的动手操作能力管理。所以,高职院校的课程改革的关键之处在于如何建立一种充分发挥教师主导作用,又以学生为主题的新型的教学模式。那么,单纯的以《计算机应用基础》课程为例子,对于学生在计算机的基本概念以及操作有更为全面的分析,能够熟练运用应用软件进行分析,并且进一步解决生活中的实际问题。并得到相应的计算机等级证书,作为教学合格的证明。那么,如何在这门课程之中应用多媒体,激发学生的学习热情,则是现阶段我国高职院校《计算机应用基础》课程所首要解决的问题。首先,在学生之中实行分层次教学,针对我国高职院校学生层次参差不齐的现状,教师在教学中应该利用多媒体教学,因材施教,分层次进行教学,在教学之中多设置学生感兴趣的内容,并利用动态图像进行展示,也可以通过电影播放等方式,为学生展示计算机在日常生活之中的优势。其次,转变原有的传统教学模式,针对我国高职院校《计算机应用基础》课程教学的现状,我们需要借鉴新的教学理论研究来指导教学。而多媒体教学模式就是通过探究性学习,通过图像、视频等现代手段,激发学生学习的热情,引导学生对于所学的具体计算机知识产生兴趣,自己对于将要学习的知识进行探究,进而着重培养学生的创新精神与实践能力。同时这些也要求教师在利用多媒体教学过程中以学生为中心,引导学生自我学习的能力,与相互协作的愿望,利用多媒体的现代教学理念完善学生的认知结构。再次,利用多媒体进行教学的过程中,应该在教学过程中注意以下问题。在多媒体教学中巧妙设置学生的学习任务,增添学生学习动力。同时,利用多媒体教学展现情景教学方法,进一步培养学生探究性的学习态度。同时保证多媒体技术在教学之中的应用,改变从前传统,枯燥、单一的课堂教学模式,充分调动学生的学习热情,用技术进行支持,最终实现高职院校学生进行探究性学习的目的。最后,多媒体教学当中不仅包含了课堂教学的环节,也包含了课后教学的讨论与复习。学校可以在学生的课外,为学生创造良好的学习环境,为学生提供丰富的学习信息资源,不断的为学生提供数字媒体资源,逐渐培养学生的动手能力,增强学生自己动手检索的能力,逐渐的在实践之中锻炼学生。
4结束语
现如今,信息技术的发展促进了社会的演变,计算机技术已经成为社会发展的主要助推力之一,在计算机的发展过程中,现代计算机注重的是信息的处理效率以及系统的运行速度等,较比传统的机型,新型的计算机在成本等方面也得到了有效降低,计算机的研发人员在研发时,不断强化技能,让研发技术更加具有专业化的特点。从计算机的发展现状看,除了之前的传统型应用之外,计算机技术在生产自动化以及现代化教学等方面也得到了更为广泛的应用。计算机教学大概是在上世纪的八十年代才开始应用,近几年计算机的辅助教学技术取得了非常大的突破,各科的教学都希望能够将计算机技术同现代化教学有机的结合起来,为学生打造一堂气氛更为活跃,内容更为精彩的综合性课程。现如今,很多教学机构已经开始重新整合教学内容,利用软件教学实现教学的有效化创新。除此之外,第三产业在发展的过程中也需要计算机技术的支持,软件行业在近几年发展迅速,并成为新世纪最具规模、最具影响力的新兴行业之一,这一切正是缘于计算机技术的发展。但是,我国目前的计算机技术仍然需要发展、需要创新,软件行业的发展仍需要向其他国家学习,学习对方的先进理念与先进技术。计算机网络的兴起不断改变着人们的生存环境,计算机网络技术逐渐改变了社会的传统姿态,形成了一种新型的网络文明形态,为人们的生活与发展提供更大的便利。但是,计算机技术在某些领域仍然暴露出一定的问题,例如,在实际操作中缺乏专业意识,观念保守,未形成一种先进的操作理念。一些专业的计算机操作者扔需要提高自身的综合素质,我国的计算机人才无论在专业技能还是综合素质方面都有非常大的发展空间。另外,计算机技术的发展本身就需要专业知识作为基础,需要多方力量的引导与扶持,但是我国目前的发展状态,无论是在资金投入还是人才补给等方面,仍有待提高,这些问题都需要专业人士以及各级领导的重视,争取通过相关政策的支持改变现有的发展状态,防止不良影响的产生,为计算机技术的发展创造优质的环境。
2计算机技术在未来的发展趋势
信息技术的发展核心就是计算机技术,计算机技术在现有的环境下不断发展,对于社会经济的改善有着非常重要的意义。根据目前的发展状况来看,计算机技术仍然存在问题,很多阻碍因素不断产生,这些都为计算机技术的未来发展带去了困惑。从结构化发展与空间拓展化发展两方面入手,计算机技术存在着更大的发展空间。从结构化发展的角度来讲:结构化一直都是计算机技术发展的最终目标,因为结构化对于计算机技术来讲有着极为深远的意义,但是计算机技术要想实现结构化发展面临着很多困难。首先,要想实现结构化发展,应当考虑计算机自身的升级以及发展等问题,依照智能化发展的特点,实现自我能力的增长与提高。之后,计算机技术在发展时需要有人工进行辅助,对于发展过程中产生的问题进行系统的分析与探索,以技术本身作为基础,发展适合技术生存的辅助行业。最后,要将成熟的计算机技术与研究而成的辅助行业有机的结合起来,实现兼容发展,从而大幅度的提高计算机技术的发展水平。从空间拓展化的角度来讲:计算机技术的发展是在综合分析的基础上进行的,空间拓展化发展是一种有效地实践措施,为结构化发展提供即时补充。首先,针对计算机技术在发展时暴露出来的复杂特点,需要一一解决,由于计算机技术的应用较为广泛,因此,要将计算机技术充分的融合到社会经济发展中,让技术能够充分的适应社会环境的发展与变化。其次,计算机技术本身具有一定的集成性,这一点会大幅度的减少成本制作费用,抓住此特点能够有效的增大计算机技术的合理应用范围。最后,实现计算机技术的人性化发展的新目标,这一点对于智能化发展有着特殊的意义,这也是计算机技术未来发展的一个重要趋向。人性化发展能够进一步让计算机技术发挥出替代作用,减少人工的直接活动,避免人们花费过多的精力与时间在一些难解的问题上,为人们的生活与工作提供了真正的便捷,保证工作的稳定、准确性,从而真正实现智能化、自动化的发展目标。
3结语
1.1技术研发人员专业素质不高现在要开发计算机应用技术,最主要的问题就是专业人员的储备问题,我国现阶段在人员方面面临的问题不是人数不够而是现在从事计算机应用技术方面的人员的专业素质不够完善,计算机应用技术研发是一项需要极高专业素质的任务,而随着现阶段越来越多的从事计算方面的人数的出现,这就在一定程度上因为人数的增加,专业人员的专业素质得不到保障,再加上许多老板为了减少公司的预算,这就让许多刚毕业的本科生进入了公司的应用技术研发系统,这些没有任何工作经验的年轻人往往会耽误应用技术的开发进程,因为这些刚毕业的本科生在学校学到的知识是非常有限的,这就会在某些地方出现因为工作经验或专业素质原因影响到了创新的进行,还有就是现在许多技术人员为了追求数量或者是为了提前完成任务,而忽视了质量的追求,这种现象也会引起计算机技术创新的一些问题,需要引起立刻的注意。
1.2各高校重视理论教学,轻视实际操作能力的培养如今,为了适应社会的发展,为国家培养出更多的高素质人才,各高校把计算机应用技术的教学加入到教学大纲中。但是,我国相较于西方的先进国家,计算机的相关行业起步较晚,该项专业在高校的教授模式、方案还不够成熟,使得很多地区都只注重理论的教学,而轻视了实际操作能力的培养。即使一些区域把实践课列入到专业课程中,没有做到综合性的实训,再加上我国的计算机教学内容较为滞后,不能与时俱进,体现时代的特点,这些都导致了各高校培养的同学与社会需求脱节,不能够一展所长。
1.3计算机应用技术尚未普及计算机应用技术没有很好的普及是其应用发展中又一重要问题。我国的计算机发展迅速,因而只有年轻群体能够接触、精通这一技术,而一些年长的人并不能很好地掌握、利用计算机,这就导致了计算机在应用方面出现了人性化服务的弊端。除此之外,还有地区的影响。计算机作为新兴的科技产物在城市中比较常见,而一些偏远的山区人们很难接触到它。这些因素都导致了计算机应用技术不能在全国普及,从某种程度上来说,这种情况不利于计算机技术更好地发展。
2提高计算机应用技术创新的方法
2.1加大专业技术人员的专业素质培养对于专业技术人员的问题,首先要解决的是一些公司专业技术人员短缺的问题,可以跟一些名校进行合作,把一些有真才实学的大学生引入到公司中来,去帮助解决人员短缺的问题以及帮助开发更高质量的应用技术,然后就是要培养专业人员的专业素质,可以定期开展一些培训会,对开发人员进行专业的培训,如果有条件的话可以派员工去国外一些知名的高等学府或一些知名的企业去进行深造,只有这样才能更好地开发员工的潜力,还可以请一些计算机应用技术方面的专家来进行一些讲座,来培养员工的素质。只有有了好的员工,计算机应用技术才会有更好的创新。
2.2提高计算机应用技术中的安全性能首先要做的就是开发一些能够保护计算机安全的一些应用技术,来保护网络环境,只有解决了安全问题,创新才能取得进展。①对防火墙技术进行创新,网络隔离最初的形式是网段的隔离,因为不同的网段之间的通讯是通过路由器连通的,要限制某些网段之间不互通,或有条件地互通,就出现了访问控制技术,也就出现了防火墙,防火墙是不同网络互联时最初的安全网关。②开发一些多重安全网关技术,多重安全网关就是在城门上多设几个关卡,有了职能的分工,有验证件的、有检查行李的、有查的、有查间谍的,可以从各个方面保护计算机。③要开发网闸技术,网闸的安全思路来自于“不同时连接”。不同时连接两个网络,通过一个中间缓冲区来“摆渡”业务数据,业务实现了互通,“不连接”原则上入侵的可能性就小多了,所以一定要在计算机的网络安全上面下工夫,要在网络安全的应用技术上取得创新。
2.3加大计算机和计算机应用技术的普及要加大计算机应用技术的创新首先要普及计算机应用技术的知识,这种普及一定要大范围地进行,包括一些老年人和一些偏远的山区,首先要开发一些比较简单的软件,这种软件不需要任何的基础,就是老年人也可以玩,还可以开发一些唱戏的应用技术,这样就会更加得到老年人的青睐,让计算机应用技术走到老年人的世界,这些才会让老年人加入到加快计算机应用技术的创新道路中来,还有就是我国可以开发一些政策,就是买计算机的时候可以获得一些补贴,只有这样计算机才会更快地走进人们的世界,尤其是对于一些贫困的山村,可以集合全社会各方面的力量,去帮助把电脑送入到一些贫困山村的孩子们手上,让这些孩子们接触到计算机,这些孩子才会对以后我国的计算机应用技术创新提出一些可行的建议,才能尽到自己的一份力,只有我国的各类人们都为我国计算机应用技术提一些建议,我国计算机应用技术才会取得更好的创新,我国的计算机才会更好的服务于人们。
3结束语
利用立法的手段保障计算机的应用安全,能够从源头上有效防止计算机中国家绝密信息的泄露和破坏。可以通过建立相关的行政机构,加强对计算机应用的管理和相关技术的检测工作来保证计算机的应用安全。该机构要致力于对计算机病毒和黑客的研究,提高自身的抗病毒和抗黑客攻击的能力,将计算机病毒的方法工作做到最好。
2加强安全技术的应用
2.1防火墙安全技术
防火墙是计算机网络安全常用的维护技术,能有力确保信息的安全。防火墙技术能够根据用户的规则对传输的数据执行通过或者拒绝的命令。防火墙技术可以是一台专门的硬件设备,但其最常见的形式则是作为应用于硬件上的软件存在,防火墙技术在限制和保护网络的信息传输中发挥重要的作用,其不仅可以保证信息数据的安全性还能将通过防火墙的访问全部记录下来,这样就便于提供数据给预警系统。
2.2加密安全技术
加密技术也是一种能有效保护信息安全的手段,加密技术就是对信息进行重新的编码加密,将真实的信息进行隐蔽,从而保护这些重要信息的安全。信息数据的加密传输主要是通过三种形式,一是链接加密,这是在网络节点间加密的信息技术,该技术在网络不同节点中传输时会对应不同的密码,在信息传输完成后再进行相应的解密工作;二是节点加密,与第一种加密形式相似,但是节点加密要比链接加密技术更为安全,因为其在数据传输时要通过安全保险箱进行加密和重加密,需要注意的是要讲加密硬件进行妥善保管;三是首位加密的方法,这是应用极其广泛的一项加密技术,是在网络传输时将信息进行加密,再传输完成后再进行解密。
2.3网络防病毒安全技术
计算机网络具有传播速度快的显著特点,这为计算机病毒的发展提供了无限快速的通道,像一滴墨水在水中散开一样,新病毒在计算机网络中的传播速度可谓迅雷不及掩耳之势,其破坏能力更是不可估量。面对如此严峻的形势,必须要做好病毒入侵的防范工作。计算机网络的防病毒技术主要是通过监测和扫描网络服务器中的文件分配不同的访问权限给网络目录和网络文件,不给病毒留下任何可乘之机。
2.4身份验证安全技术
身份验证技术是基于密码保护的技术,目前已经广泛应用于该领域之中。应用该技术时,用户要预先设置好系统密码,在这之后每一次进行系统应用前都应该提供该密码进行验证,通过密码验证的方式来判定用户的合法与否,若是合法用户,那么系统就会允许用户做进一步的操作,如果是不合法的用户,那么便无法直接进入下一步操作程序,会被系统拒绝访问。
3做好磁盘数据备份
对一个物理磁盘进行精细的硬盘区分是十分必要的,这样有利于在不同的硬盘区装设不同的驱动程序、操作系统和常用软件。在设置好后,要对其进行备份。。其中,最常用的是还原精灵,它可以对磁盘备份区分,在每次开机时对相关内容进行还原。当系统遭到破坏,只要软件正常,在1分钟内就可以恢复备份状态。如果不小心删除或者添加了某项软件,通过转储功能,也能进行备份处理。在这过程中需要特别注意的是:绝对不能在计算机不安全的状态下进行转储。当机器测试好后,通过ghost可以正确区分各个文件存储位置与名称,它可以将C盘镜像文件直接存储到E盘,一旦出现问题,通过启动ghost程序,就能保障文件恢复。
4加强对计算机病毒的研究和管理,避免低水平的重复劳动
要解决重要信息系统的防御病毒能力,同时必须考虑微机抗击病毒入侵的能力,既要注意抓好要害部门对计算机的病毒的防范,也要加强对计算机工作者的安全教育,强调职业道德和遵纪守法,按规章制度办事。另外,对计算机病毒的防范不可麻痹大意,掉以轻心,特别应注意以下几点:
(1)控制自上而下的传染途径。尽早检查从上级部门拷取的代码,避免给工作带来损失。
(2)杜绝自下而上的传染途径。使用磁盘传输数据时,要做到:
①拷贝备份盘若干张;
②不可缺少的文字硬拷贝材料建档;
③凡是上报的磁盘都要做病毒的检测,从根本上杜绝病毒自下而上的传染。
(3)健康地利用计算机网络。目前,国内计算机多利用校园网或互联网交换数据,所以应采取以下措施:
①凡上机人员必须办理申请登记和注册手续;
②对学生上机实习,要对其使用的软盘与光盘进行检查;
③对其他人员也应加强上机管理,以防止对系统的干扰和破坏或病毒的交叉感染;
④尽可能地避开某些可激发病毒程序的日期、数字或字符,以防止病毒的突发,如每月的26日;
物理教学媒体也包括语言、文字、板书、挂图、模型、实物等传统教学媒体和幻灯、电视、多媒体计算机等现代教学媒体.传统教学媒体有较大的局限性,如挂图所提供的只是静止的画面,对讲解物理现象的过程很不适用;模型是假的,模型本身又不易拆开,工作时各部分的活动情况不易看清.而现代教学媒体的基本特性是帮助延伸了人体的功能,正因为现代教学媒体的这种特性决定了它在教学媒体中有特殊的功能.教师们把计算机媒体作为自己感官与肢体的延伸,看成自己的身体,在这种意义上,他成为一个巨人,一个以人的头脑为指挥中枢,以被现代媒体武装了身体的巨人.他的教学活动的进行,就不仅仅是依靠嘴巴、黑板、耳朵、眼睛、体态和表情这些常规工具了。他可以驾驭的是计算机媒体这种现代工具,在新的条件下,他可以更加高效的进行知识传播.从学习者的角度来讲,计算机媒体同样也是他们感官和肢体的延伸,借助这些延伸,他们同样可以更高效地观察和接触世界,更高效地学习.
物理教学主要是观察、实验、思维和运用四大过程,要进行观察和实验,就必须有“物”──各种直接教具和实验器材.“教课应该从具体开始而以抽象结束”.因此直观教学在物理教学过程中占有重要的地位.就物理课堂教学而言,演示物理过程是实施直接教学的重要手段.指导学生对演示物理过程的观察和分析,可以使学生获得生动的感性认识,从而更好地理解和掌握物理概念和规律.演示物理过程可以培养学生的观察能力和思维能力,可以使学生对物理学的研究方法有一定的了解.此外,教师的演示对学生的实验技能和科学素养也有一定的示范作用.
利用多媒体计算机辅助教学,具有传统教学媒体无法比拟的优势.这些优势主要表现在以下几个方面:
第一,抽象的内容形象化,激发了学生兴趣.物理学是研究物质运动和变化的科学,在某些方面,用传统的教学媒体不易表现物理学的“动”和“变”的特点.在物理教学中有许多难以理解、抽象的概念,如力学中的运动位移,电磁学中的电场、磁场概念,光学中的干涉、衍射等,单凭语言是不易讲清楚.还有一些课堂上无法实现的实验,如天体的运动规律等,教师只能用语言讲运动的过程,无法体现各天体的运动规则,这样在一定程度上影响了教学效果.若采用多媒体计算机辅助演示实验教学,就可以在屏幕上模拟运动过程,就会使许多传统演示实验教学无法表现的现象更生动、更形象地实现,提高了教学效果,促进了学生学习的积极性.
第二,创设物理情境,实现发现式学习.思维心理学表明,思维的开端永远是一定的课题,即问题情境.而多媒体计算机可以迅速改变实验条件和物理参数,在较短的时间内向学生提供大量、具体、典型的教学信息,创设不同的物理情境.利用多媒体计算机的这一优势,教师可以恰当实施这种教学方法.具体的教学过程可以描述为:教师先向学生提供物理感性材料,同时提供相关的问题,然后组织和引导学生自己去探索、去发现物理规律.采用这种发现式教学方式,让学生在积极的、创造性的学习中主动掌握知识,加深理解,而不是死记硬背教师和教材所给予的物理知识,有利于培养学生独立思考,独立探索问题的能力.
第三,快速处理实验数据,节省课堂教学时间.物理学中有许多物理规律要通过测量物理量的数值,分析归纳得出来,如运动学、力学规律得出需要测量时间、速度、加速度等物理量的值.利用多媒体计算机具有强大的数据处理能力,可以将采集的数据进行快速处理并将处理结果用图形表示出来的优势,教师可以节省处理实验数据时间,而把注意力集中在分析数据和物理图象上.通过运用比较、分析、归纳等逻辑思维方式,得出物理规律和数学表达式.
1.计算机网络在电力系统应用的意义
电力系统的领导能通过计算机网络在企业本部的办公室中了解分散在全国各地项目部的财务报表、工程进度、工程质量、工程中存在的问题;在企业本部的会议室中拿出从计算机网络中得到的分散在全国各地项目部的资料,与其他领导进行研究,商量出解决问题的办法。
电力建设的性质决定了电力企业要使用计算机网络,它能将分散的建设工地连接成一个整体,能将分散的人员连接成一个整体并能将时空缩小。利用计算机网络,企业可发挥企业中每一个员工的积极性,是企业与每个员工联系的平台。领导的决策要依赖企业员工直接提供的素材,计算机网络能将企业员工提供的大量素材直接送到领导那里以供决策。计算机网络的应用为电力建设企业提供了现代化的管理手段,电力建设企业经济效益的取得离不开计算机网络在电力施工企业中的广泛应用。
2.计算机网络在电力系统应用的现状
通过计算机网络可以使电力系统的工作效率提高了,管理范围扩大了,工作人员的办事能力增强了,但计算机系统网络安全问题也随之变得更加严重了。例如:通过电子邮件感染病毒,电力系统管理网络互联接口的防火墙只配置了包过滤规则,提供的安全保证很低,容易受到基于IP欺骗的攻击,泄露企业机密,有些局域网没有进行虚拟网络VLAN划分和管理,造成网络阻塞,使工作效率减低;绝大多数操作系统是非正版软件,或网上下载免费软件,不能够做到及时补丁(PATCH)系统,造成系统漏洞,给攻击者留下木马后门;绝大多数工作站没有关闭不必要的通讯端口,使得计算机易受远程攻击病毒可以长驱直入,等等。
3.应对策略
3.1做好电力系统安全风险的评估
进行电力系统的安全性建设,首先必须做好安全状况评估分析,评估应聘请专业权威的信息安全咨询机构,并组织企业内部信息人员和专业人员深度参与,全面进行信息安全风险评估,找出问题,确定需求,制定策略,再来实施,实施完成后还要定期评估和改进。信息安全系统建设着重点在安全和稳定,应尽量采用成熟的技术和产品,不能过分求全求新。培养信息安全专门人才和加强信息安全管理工作必须与电力系统信息安全防护系统建设同步进行,才能真正发挥电力系统的信息安全防护系统和设备的作用。
3.2采用信息安全新技术,建立信息安全防护体系
企业电力系统信息安全面临的问题很多,我们可以根据安全需求的轻重缓急,解决相关安全问题的信息安全技术的成熟度综合考虑,分步实施。技术成熟的,能快速见效的电力安全系统先实施。
3.3防病毒
防病毒分为单机和网络两种。随着网络技术的快速发展,网络病毒的危害越来越大,因此,必须将电力系统内各台计算机加装杀毒软件,并且要及时更新杀毒软的版本,使用单机和网络防毒结合的防毒体系。单机防毒程序安装在工作站上,保护工作站免受病毒侵扰。主机防护程序安装在主机上。群件防毒程序安装在群件服务器中。防病毒墙安装在网关处,对出入网关的数据包进行检查,及时发现并杀死企图进入内网的网络病毒。防毒控管中心安装在某台网络的机器上,主要用以监控整个网络的病毒情况,由于网络中多台机器安装了防病毒程序,每台机器都要进行定期升级,比较麻烦,防毒控管中心可以主动升级,并把电力系统升级包通过网络分发给各个机器,完成整个网络的升级。
3.4进行黑客防范配置,合理地使用防火墙
通过信息检测、攻击检测、网络安全性分析和操作系统安全性分析等一系列配置,对黑客进行监控。防火墙可以阻断非法的数据包,屏蔽针对网络的非法攻击,阻断黑客人侵。一般情况下,防火墙设置会导致信息传输的明显延时,因此,在需要考虑实时性要求的电力系统,建议采用实时系统专用的防火墙组件,以降低电力系统通用防火墙软件延时带来的影响。
3.5监视网络流量和进行非授权使用检测
通过对网络流量采样,来实时地监视网络流量和进行非授权使用检测。同时,可以通过封锁网络访问或终止非法对话来主动响应非法活动。
3.6物理线路上的隔离
电力系统重要网络采用物理隔离的方法保证安全。物理隔离是在物理线路上进行隔离,是一种最安全的防护技术。大体可分成单机物理隔离、隔离集线器和网际物理隔离三类。单机物理隔离:分为内置隔离卡和外置隔离器。隔离卡安装在机器内部,安装和使用比较麻烦,切换内外网时需要重新启动,但安全性最高。隔离卡又分为单硬盘物理隔离卡和双硬盘物理隔离卡。隔离器是外置设备,安装很简单,使用起来十分方便,缺点是安全性不如隔离卡高。电力系统隔离集线器不需要改变布线结构,单网线到桌面。可以同时接入多个工作站,使用方便。网际物理隔离:电力系统物理隔离器可以完成外网信息的搜集、转发和内网三个工作环节,在转发的过程中需要重新启动隔离传送器。适合实时性要求不高的部门的外网接口处。
1.1计算机网络技术保证了信息系统的建设质量
计算机网络技术的应用,对于提升信息系统的传输性能、信息存储性能都起到了极其重要的作用,有效的确保信息系统建设预期目标的实现,更好的满足了信息系统建设的实际需求,这对于信息系统建设质量的提升具有极为重要的意义。
1.2计算机网络技术促进了信息系统的发展
计算机网络技术在信息系统中的应用,全面的提升了信息系统的整体性能,有效的保证了信息系统的整体质量,为信息系统提供了有效的技术支持,全面、快速的推动了信息系统的健康发展。
2计算机网络技术在教育科研中的应用
2.1计算机网络技术实现了远程教育网络的构建
自教育体制改革以来,为了更好的提升整体教育的效果,国家开始构建远程教育网络,这是以计算机网络技术为基础的一种全新的教育手段,远程教育网络的出现对教育范围的进一步拓展起到了极其重要的意义,有效的丰富了教育手段,积极促进了教育的有效性。而且随着远程教育网络的不断发展和完善,其越来越成为未来教育的重要形式,计算机网络技术的在远程教育中的重要性日益体现出来。
2.2计算机网络技术为教育和科研提供了虚拟分析技术
在教育和科研领域,数据分析作为其中十分重要的一项内容,利用传统技术无法有效的确保统计分析的准确性和高效性。计算机网络技术的出现,其利用虚拟分析技术对于教育和科研数据分析效果的提高起到积极的意义,计算机网络技术在虚拟分析中的重要作用不容忽视。
2.3计算机网络技术为教育科研提供了计算机辅助技术
计算机辅助技术作为计算机网络技术的重要内容,其在实际应用过程中取得了良好的效果。特别是在教育科研发展过程中,计算机网络技术已成为其重要帮手,为教育科研的顺利发展提供了积极的技术支持,不仅有效的提高了教育科研的整体质量,而且对于教育科研效果的改善也起到十分积极的意义。
3计算机网络技术在网络系统中的应用
3.1(以太网)Ethernet
从目前网络的发展来看,以太网成为了局域网中的重要结构形式,对局域网发展提供了有力的支持,保证了局域网的构建质量。经过对以太网的了解后发现,以太网主要分为三种结构,分别为同轴电缆以太网、双绞线以太网、同轴电缆和双绞线合成以太网。这三种结构是以太网的主要形式。
3.2(令牌环网)Token-Ring
令牌环网是由美国两家公司共同创造出来的,不仅适用性较为广泛,而且还具有优先权控制机制,对于较高需求的网络具有较好的适应性,而且能够更好的满足网络传输的需要,这对于网络传输质量的提升具有非常重要的意义。目前在我国局域网发展过程中,令牌环网已成为主要发展形式,有效的支持了网络系统的发展和完善。
3.3(光纤分布式数据接口)FDDI
目前网络技术的基础上光纤技术得以快速发展起来,并全面进行应用。特别是在当前的城域网中,其主要传输方式则以光纤分布式数据接口为主,利用令牌方式和分组交换来确保光纤容量共享的实现,其具有高效的传输速度和较长的传输距离,在市场上很快就发展起来,而且应用的效果十分明显。光纤技术在九十年展速度较快,但当时由于受制于网卡和双环光纤分布式数据接口价格昂贵的影响,在应用上受到了一定的制约,后来随着技术发展速度的不断加快,光纤技术新产品不断推出,有效的弥补上价格上的缺陷,对推动光纤分布式数据接口的广泛推广和应用起到了十分积极的作用。
4计算机网络技术在公共服务体系中的应用
4.1计算机网络技术改变了传统的公共服务管理模式
计算机网络持术在公共服务体系中应用以后,不仅打破了传统手工操作的局面,而且加快推动了公共服务管理领域网络化服务的发展。在计算机网络技术推动下,先进的管理手段和管理模式开始在公共服务体系中进行应用,全面的推动了公共服务管理体系的健康发展步伐,为公共服务体系管理效果的提高起到了十分积极的意义。
4.2计算机网络技术提高了公共服务体系的管理质量
计算机网络技术在公共服务体系中进行应用,有效的提升了公共服务体系的整体服务质量和服务效率,特别是目前公共服务体系中的办公管理系统已全面实现了网络化,各项工作都得了较大的进步,公共服务体系的发展过程中有效的满足了社会的实际需求,可以说计算机网络技术的应用,有效的推动了公共服务体系管理质量的提升。
4.3计算机网络技术促进了公共服务体系的全面发展
计算机网络技术的应用为公共服务体系带来了有效的技术支撑,更好的满足了公共服务体系的现实发展需求,为公共服务体系提供了可靠的技术手段。同时在管理上,计算机网络技术在作为公共服务体系强有力的技术的基础上,还赋予了公共服务体系较强的技术特性,这对推动公共服务体系全面的发展起到了积极的促进作用。
5结束语
1.1计算机应用的技术水平低
当前我国的计算机应用的技术水平还是比较低,与西方国家比,还是远远比不上。很多单位和企业对计算机的应用仅仅限制在对电子文档的处理,没有建立内部的网站,也没有专门的计算机应用研究人才,计算机应用水平还是比较低,计算机的优势没有充分发挥出来。因此,国家应充分重视计算机技术的开发研究,大力培养专门的计算机应用研究人才,努力提高我国的计算机应用技术水平。
1.2信息产业的研发投入力度不足
当前我国的信息产业研发的投资力度还是不够,没有充足的研究投入,我国的计算机应用技术发展不起来。没有充足的研究资金投入,我国的计算机硬件和软件并不能真正的适应某些系统的要求。我国的重大工程、重要行业领域的计算机应用系统大多不是自主研发的,很多都是引进国外先进的软硬件和信息系统。而西方国家的信息产业发展化水平之所以那么高,主要还是因为其信息产业研发投资的力度充足。因此,我国政府应加大对信息产业的科研投入,大力引进国外的优秀计算机应用人才,开发具有特色的、先进性的计算机应用软件,以更好的服务国内的企业、单位和个人。
1.3各地区之间的计算机应用发展不平衡
由于计算机技术的应用与普及与当地的经济水平有关,而我国的地域经济差异比较大,因此我国各地区之间的计算机应用发展还是很不平衡的。各地域的计算机普及程度及水平差距比较大,在大陆特别是西部地区,计算机的应用还是比较局限比较落后的,但是在沿海及台湾地区,计算机的应用就比较广泛了。因此,政府应加大投入,全面提高计算机应用的普及,重点是大陆和西部地区计算机应用的普及。
2计算机应用的趋势
当前我国的计算机应用的趋势主要表现为计算机应用正向应用微型化、应用智能化、应用巨型化、应用网络化发展。应用微型化主要表现在当前计算机已经向微型化发展,微型化的计算机设备已经广泛的应用于仪表仪器、家用电器等小型设备,正是微型化计算设备的应用仪表仪器、家用电器等小型设备的运用更加方便快捷。应用微型化还表现在随着微电子技术的发展,笔记本型和掌上型等微型计算机更受青睐,性价比也更高,使用也更加方便。应用智能化主要表现在计算机应用主要是服务于人类,只有更加切合人类使用,更加智能的计算机应用技术才具有发展的潜力。因此说计算机应用向智能化发展,智能化的计算机除了能将人的感官行为和思维逻辑过程进行完美的模拟,还能进行学习、推理、逻辑判断。应用巨型化是指计算机的运算精度更准、运算速度更快,且储备容量更大、功能性更强。应用网络化是指计算机应用依托于网络技术的发展,当前很多系统的产生都是网络技术和计算机相结合的产物,如交通运输系统、商业系统、银行系统等正是计算机应用网络化的具体体现。
3结语
1.1计算机辅助艺术设计的表现形式
计算机的特殊技术为艺术设计师们提供了一种前所未有的艺术表现形式,让艺术设计师的创意想象与绘图作品之间有了捷径,计算机使得艺术设计行为的设计手段的可行性、可控性、设计作品的实际可制作性大幅度提高。随着各种绘图软关于应用计算机辅助艺术设计的探讨辛志伟吉林艺术学院吉林长春130021件的不断更新,艺术设计师们的选择性更多。相对于传统的手绘制图,通过计算机不仅能够更快捷的完成绘制工作,更能通过不同的表现手法将绘制的图像表达出来。例如通过计算机三维图像的应用可以将设计的产品通过立体实物的形式表达出来,通过实际的着色以及360旋转来真实呈现实际生产出来后的形态,还能根据设计的具体要求随意更改视角与材质等,并从不同角度不同部位修改作品,极大的提高设计的预见性和真实性。
1.2提高艺术设计师的工作效率
据可靠调查显示,一部作品从设计到最终成形,修改比例占据75%以上。传统纸绘修改存在一定难度,多次修改甚至会影响到画质,最终完成作品是图纸会变得面目不堪。计算机辅助艺术设计能够将修改环节变得简单化,艺术设计师绘图时只要在原有基础上进行修改即可,而且不会留下任何痕迹。为了防止图纸丢失,再利用计算机绘图时还能将原有稿件复制保留下来,传统绘图时只能在原有图纸上进修修改,从一而终,到绘制结束时仍然只有原稿件,且到处都是修改的印记,画质粗糙。
1.3计算机图形技术带来审美思维的深刻变革
计算机技术带来的各种变革取决于其丰富的表现手法。传统艺术设计师只能通过自己的想象在自己的脑海中建立一幅幅实际表达效果,这种想象缺乏以实践为基础的可行性研究,而且具有较强的个人主观意识,艺术设计师在设计时只能考虑到自己能够想象的部分,因此设计的产品极具片面性。为计算机软件的应用可以为艺术设计师创造出一个虚拟的环境,在虚拟空间可以设置空间的色彩、灯光效果、声音等,将现实存在的各种影响因素都引进虚拟环境中,然后借助这样的虚拟环境来观察设计产品的功能和效果。这种表现手法不仅能检验产品的可行性,更是为艺术设计师们提供了修改方向,人们不用仅仅根据自己的主观想象猜测产品的应用效果,一些意想不到的问题也能及时被发现,减少修改次数,缩短产品周期。
1.4计算机辅助艺术设计是科学技术与艺术的完美结合
科技是第一生产力,对于艺术设计而言也是如此。计算机辅助艺术设计只是科学技术在艺术领域的一种变现形式。任何事物的发展都必须顺应时代的潮流,将高新技术应用与艺术领域能够让艺术发展突破原有薄弱的环节,实现艺术的发展。传统艺术表现形式过于单一,很多好的创意最后都因为绘制难度较大而被艺术设计师扼杀在摇篮里,这也在一定程度上阻碍了艺术设计的发展。计算机辅助艺术设计则很好地解决了这一难题,艺术设计师可以尽情发挥自己的想象,并通过计算机辅助这样有效的表现形式将创意完美的表达出来,并最终在现实中实施。因此从根本上来说,计算机辅助艺术设计带来的变化是革命性的。
2计算机辅助艺术设计并非万能
计算机辅助艺术设计带来的改变是巨大的,其积极作用也是革命性的,但就此盖棺定论的说传统手绘将被计算机替代则是不理智的。如果艺术设计师都将计算机作为艺术设计表现的唯一形式,那么手绘将会被人们彻底抛弃。有过手绘经验的人都知道,手绘与计算机绘制的体验完全不同,手绘能给人带来最真实的体验,能够将绘制者完全带入产品设计的意境中,因此绘制过程中艺术设计师的灵感可能进一步被激发,而手绘带来的精神上的满足则是计算机绘制无法替代的。计算机无法替代人们的思想,更无法代替人们表达细腻的情感,或许只有通过自己亲手绘制的图画才能将自己的思想融入产品的理念当中,这也是艺术设计者常说的创作是应该兼顾物质与精神两个方面,计算机只能做到物质方面的,却无法在精神方面达到人们的要求,通过计算机能很好地展示产品的表达效果,却无法表达出产品给人带来内在的东西。因此仅仅通过计算机辅助艺术设计会给人们带来视觉上的冲击,却无法带来心灵上的震撼。因此在引进计算机辅助技术的基础上应该保留原有手绘方式,将计算机绘制与手绘完美融合,根据需求利用不同的方式进行表达才是最有效的途径。
3结束语
在信息技术与图书事业的不断发展,传统的图书管理方式存在许多不足之处,已不再满足当代图书管理的需要。现如今,计算机的应用越来越普遍,在图书管理中利用计算机进行管理具有很多的优势:第一,图书检索的准确性、及时性。在图书管理过程中,有效的应用计算机技术进行搜索,能够精确、及时提供所需要的信息,打破传统盲目的图书管理方式。比如,每当读者借阅某本图书时,图书管理员只要轻轻的按一下鼠标,并能准确的找到图书所在的位置,而传统的图书管理,假如图书管理员对图书放置的位置不清楚,还需花大量的时间来查找核对。第二,节约人力和物力,提高图书的利用率。在对图书资源统计方面,传统的图书管理模式需花大量的时间和人力进行统计,而现代利用计算机对其统计,不但节约了时间和人力,还能够迅速的打印出各类图书信息的统计报表。第三,借阅方便。在图书的借阅管理上,管理人员利用计算机技术可以有效的完成各种借还手续,而在传统的人工管理中,对于归还或者借书登记手续较为复杂和繁琐。因此,计算机技术在图书管理上的应用,可以使操作程序更简化,并有效的减少管理工作人员的工作量,从而减少图书投入资金的浪费。
二、计算机技术在图书管理中的应用
1.网络化的信息检索
实施信息检索网络化,可以实现图书的借阅、归还和续借方面的管理。并将图书的借阅、收发经过检索系统来查找,并将其结果进行整编,最后放在图书数据库中,为图书下次的借阅、归还、续借提供依据。在各大图书馆当中进行联机检索,将需要查找的信息量在很短的时间内贯穿于整个馆藏数据库中,从而获得更加全面的相关信息,以实现资源共享。资源共享主要是弥补各个图书馆本身信息量存在的不足而设置的数据库模块,在一定的基础上可以对资源进行优势互补,充分的发挥各大图书馆的信息优势,提高信息资源的利用率。
2.在图书编目管理中的应用
图书编目作为图书总体工作中一个重要的环节。是采购者把采购回来的图书交给编目部门,并对其进行分类、编目、加工,然后交给流通部门整理,最后才能借阅读者的手中。因此,编目是图书管理工作的重要环节,从而为借阅者提供更方便快速的查询。而在传统的图书编目中,首先经过手工书写,再接着进行刻印、最后是打字机打印。这种方式较为繁琐,同时给著录工作人员带来一定的压力。而运用计算机技术对图书编目工作可以有效的减少传统图书编目的繁琐,在自动化的编目过程中,录入员只需填写内容就能打印出标准化的图书条目。因此,编目工作涉及到流通、采访以及咨询等功能的实现和开发,不仅可以实现一次性的输入多次输出编目的效果。
3.提供远程服务
计算机技术的应用越来越普及,而信息的共享遍布全球。所以,图书管理中采用计算机管理技术,可以为不同区域的读者提供不同种类的远程服务,并通过网络的终端技术和客户联系,接受客户与读者的咨询,通过信息检索到的资料以email、网络电话、传真等方式传递给借阅者或者客户,以满足不同区域的借阅者对资料查询的需要。
4.有利于提高图书管理者的综合素质
在图书管理过程中,充分的利用计算机技术,不但使图书的管理方法发生了改变,还有效的解决了图书管理中遇到的种种难题。因此,要求图书管理者要不断的转变管理理念,提高本身的专业技能、服务能力以及综合素质。另外图书馆可以借助现代的计算机技术,组织图书管理者开展具有针对性的专业知识培训,有助于培养实用型的高素质图书管理者。
三、结语
一、随着Web2.0时代的到来,一些有远见的企业也开始思考如何将Web2.0的理念与技术导入企业架构体系,引领企业信息化进入2.0时代
企业2.0是技术与业务相互本论文由整理提供靠拢的必然结果,是一个社会、商务、技术三者相融合的发展趋势。在这种趋势下,企业快速将产品和服务推向市场便成了第一要务,重量级的软件工程方法逐渐收紧了脚步,以敏捷开发为代表的轻量级软件工程方法被越来越多的使用,.NetFramework是微软为开发企业级应用程序而创建的一个富有革命性的软件开发新平台,它有助于建立轻量级的软件架构,实现功能完善且易于扩展的框架,可以有效地加速企业应用系统开发,使得企业开发复杂的过程变得简洁容易。
二、企业应用架构分析
1.什么是架构
从架构设计师的角度来看,架构就是一套构建系统的准则。通过这套准则,可以把一个复杂的系统划分为一套更简单的子系统的集合,这些子系统之间保持相互独立,并与整个系统保持一致。对于软件架构来说,就是要用一种简洁的结构来支撑整个可以发展的软件系统。
2.企业应用架构
企业应用架构是研究如何将企业的业务功能、需求,以及向外界提供的服务映射到IT(InformationTechnology)系统的一套准则。在使用这套准则构建企业级的软件系统时,除了要考虑这个系统的架构,以及其应具有的功能行为以外,还要关注整个架构的可用性、性能问题、容错能力、可重用性、安全性、扩展性、可管理维护性、可靠性等各个相关方面。
当今企业级应用软件的规模和复杂性与日俱增,各种开发平台和开发工具繁多,寻求一种合理的架构设计方法和卓有成效的开发平台显得尤为重要。使用.NetFramework3.5和VisualStudio2008可以快速、高效地设计、开发和测试企业级本论文由整理提供应用程序,帮助开发人员和开发团队快速地构建和更为完整、互联、详尽的软件解决方案,实现快速的应用程序开发、高效的团队协作和突破性的用户体验。
三、NET架构设计
在分解复杂的软件系统时,使用的最多的技术之一就是分层。当用分层的思想来考虑系统时,可以将各个子系统想象成按“多层蛋糕”的形式来组织,每一层都依托在其下层之上。在这种组织方式下,上层使用了下层定义的各种服务,而下层对上层却一无所知。
当前企业应用架构已经从早期的两层逐渐演化到现在的N层体系结构,N层体系结构将复杂的企业应用程序实现为多个独立的逻辑部分,也就是多个逻辑层次。在微软的ApplicationArchitectureGuide2.0》中将一个典型的企业应用分为四个层次:表现层、服务层、业务逻辑层和数据访问层。
表现层处理用户与软件间的交互,主要职责是向用户显示信息,并把从用户那里获取的信息解释成业务逻辑层和数据访问层上的各种动作。
业务逻辑层是系统架构中体现核心价值的部分,用来实现系统的业务需求和功能。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。
数据访问层,其功能主要是负责数据源的访问,数据源可以是数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。
服务层,在表现层和业务逻辑层之间,可以添加一个服务层,用来封装业务逻辑层的业务需求和功能的实现,将它们封装成简单的服务。这样做的好处是:可以为其他的应用程序提供访问本系统的接口。
四、关键技术介绍
1.表示层实现技术
WindowsPresentationFoundation(WPF)
一直以来,应用程序的用户界面可以使用不同的技术开发,从MFC到VB,从WindowsForm到WebForm,随着Flash等多媒体2D和3D界面的出现,选择也就越来越多。如果想使用一种通用的技术就能够开发各种类型的应用程序界面,这将是一个巨大的挑战。WPF就是为解决这一难题而出现的新一代界面开发技术。WPF是微软.NETFramework3.5的组成部分之一,它是一套基于XML、.NETFramework、向量绘图技术的表现层开发框架。WPF支持视频、动画、2D或3D图形,本论文由整理提供以及各种类型的文档,还为桌面客户端、手持设备客户端和浏览器客户端提供了通用基础,统一了开发人员和设计人员创建、显示、操作文档、媒体和用户界面的方法,大大简化了用户界面的开发工作,使应用程序具有一致的外观,为用户提供了具有视觉震撼力的用户体验。
2.服务层实现技术
WCF是分布式应用程序开发的集大成者,它整合了.Net平台下所有的与分布式系统有关的技术,例如.NetRemoting、WebServices、EnterpriseServices、MSMQ等,WCF代表了架构技术的一种发展方向。在WCF框架下,开发基于SOA的分布式系统变得容易了,微软将所有与此相关的技术要素都包含在内,掌握了WCF,就相当于掌握了叩开SOA大门的钥匙。
3.业务逻辑层实现技术
WindowsWorkflowFoundation(WF)。WF是微软.NETFramework3.5的组成部分之一,它是一个企业级工作流开发框架和引擎,它可用于创建需要对外部实体的信号作出响应的交互式程序。
工作流是按照特定顺序执行的一系列步骤。WF可用于简单的应用场景,例如,显示基于用户输入的UI控件,也可以应用于大型企业会遇到的复杂应用场景,例如,订单处理和库存控制。WF自带一个编程模型、一个可重新承载的可自定义工作流引擎以及用于在Windows上快速生成启用工作流的应用程序的工具。F可以处理的方案包括:在业务线应用程序中启用工作流、用户界面页流、以文档为中心的工作流、人工工作流、面向服务应用程序的复合工作流、业务规则驱动的工作流、用于系统管理的工作流等。超级秘书网
4.数据访问层实现技术
Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽车历经百余年的发展,其机械结构已经达到了近乎完美的程度,业界对汽车机械性能的改善已经很难再有更大的提升空间。为了提高汽车的可靠性、功能性和舒适性,电子技术在汽车上被广泛应用。电子技术与机械结构的结合,被认为是当前汽车技术发展过程中的一次“革命”。
汽车电子技术是汽车设计中的核心技术。汽车电子化的程度是衡量一个国家汽车工业发展水平的重要标志。汽车的设计者利用汽车电子技术开发新的车型,把它作为改善和提高汽车整体水平所采用的最重要的技术方案;汽车制造商则通过加快汽车电子化的进程,把增加汽车电子装置的数量等措施作为汽车的新卖点和夺取未来汽车市场的最重要手段。目前在国际上的中、高档轿车的设计中,汽车电子产品平均已经占到了汽车制造成本的27。这个数字还在不断创造新高。据英飞凌(Infineon)公司预测,到2010年用于轿车上的汽车电子装置的支出平均将占到整车制造成本的50。而在我国,每辆汽车的平均汽车电子设备应用比例要比国际水平低5.5倍[1>。汽车电子技术的发展与应用是目前我国汽车产业进步所面临的一大契机和挑战。
可重构计算技术成形于上个世纪九十年代中期[2>。如图1所示,其主要思想是利用可重构逻辑器件(如FPGA)的可重构特性,通过不同的器件配置文件来改变器件实现的功能,从而能够以硬件的性能灵活实现多种应用。可重构计算技术避免了微处理器计算模式因为取指、译码等步骤导致的性能损失,同时也消除了专用集成电路(ASIC)计算模式因为前期设计制造的复杂过程带来的高代价和不可重用等缺陷。可重构计算技术目前已经应用在了很多领域,如目标匹配、大数值运算等等,都取得了非常好的效果。
图1:微处理器、可重构计算、专用集成电路等三种计算模式的比较
汽车电子产品有着很多特殊的需求,而可重构计算作为一项新兴的技术,具有的高性能、高灵活性、低开发周期、低成本等特征非常适合于汽车电子领域的应用。
2汽车电子领域的需求分析
从1950年美国通用公司开创了将半导体技术应用于汽车制造领域的先河—将晶体管收音机安装在汽车上开始,汽车电子产业历经50多年的发展,目前已经形成了功能多样化、技术一体化、系统集成化、通信网络化、技术标准化等技术特征。当前,汽车电子技术已经进入了优化人-汽车-环境的整体关系的研究阶段。汽车在满足安全、节能、环保的同时,将进一步满足人们生活的需要,向舒适、便利、高效、数字化、信息化和智能化方向发展。
汽车电子技术主要有两个大的应用领域:一个是汽车电子控制系统,另一个是车载汽车电子装置[3>。其中,汽车电子控制系统是机械和电子相结合的汽车电子产品,它的工作状况会直接影响到汽车的性能。而车载汽车电子装置则是可以在汽车环境下独立使用的电子装置,它的性能好坏并不影响汽车的性能。相比之下,汽车电子控制系统的设计与开发涉及到了机械和电子两个学科领域,这两部分的研发要协同进行,所以整个过程比较复杂。车载电子装置是IT行业中的应用在汽车领域的扩展,种类较多,例如遥控中央门锁、车载电话、后座娱乐系统、GPS导航系统、车载计算机等等。这些产品因和整车的性能无关,可以独立地进行开发,所以和汽车电子控制系统相比,在开发的环节上比较简单。
汽车电子领域对电子技术发展的主要需求有如下几个方面:
·性能高。目前在汽车电子产品中对性能要求最高的部分是车内的信息娱乐系统。一个信息娱乐系统可能包括多通道音频系统、DVD播放器、GPS导航系统以及免提移动电话等等。这些子系统中涉及到的功能(如视频处理等操作)需要强大的信号处理能力,对性能要求极高。另外,随着汽车主动安全理念的深入人心,新的汽车安全系统开始采用图像、视频和雷达处理,同时引擎和刹车控制系统也将采用更复杂的计算控制策略,计算量庞大的实时运算将在应付突发事件的时候发挥重要作用。这也给相关的汽车电子产品的处理能力提出了挑战。
·灵活性强。汽车的设计者和制造商都面临的一个严峻问题是必须保证汽车电子设备的寿命与汽车的寿命相匹配。汽车电子设备的生命周期很短,不断出现的新兴的汽车标准以及标准本身的不断变化进一步导致选择标准时必须考虑到其寿命、灵活性以及被接受的广泛程度。为了保证汽车电子产品能够紧跟汽车产业的发展,就要求汽车电子产品具有相当的灵活性使其能够根据需求做适时的改动。在当前各种新的技术标准层出不穷,而业界又缺乏占据有绝对优势的标准的时候,对汽车电子技术的这一需求显得尤其重要。
·可靠性高。汽车作为一类特殊的产品,经常会工作在恶劣的环境下,这对应用在其中的电子产品的可靠性提出了严格要求。电子产品的精密性使它成为影响整车可靠性、安全性的重要因素。特别是在汽车电子控制系统中,高温的工作环境往往会给电子产品带来损伤,这极大地增加了整车的危险性。这就要求电子产品能够抵御住恶劣工作环境的干扰,同时具有适当的容错能力,能够在受到部分损伤的时候将其造成的影响降到最低。
·开发时间短。尽量缩短新车型新产品的研发时间是汽车设计者和制造商追求的目标之一。图2显示出在汽车电子产品方面的新技术研发周期是非常短的。这就要求汽车电子技术的研发需要有方便快捷的开发平台,并且在技术研发上有延续性和可复用性,尽量缩短开发时间。特别是在车载汽车电子装置的研发中,因为它们与汽车本身的性能无关,所以更可以不受到整车其它部分研发进展的约束,需要在尽量短的时间内开发出适合需要的产品。
·成本低。汽车产业对价格的影响十分敏感。价格是决定汽车产品竞争力的重要因素之一。选用合适的技术、材料和器件对汽车工业的发展起着举足轻重的作用。随着汽车电子产品在整车成本中所占份额的增加,尽量降低这部分电子产品的成本是一个极为关键的问题。
图2:汽车领域项目创新周期和开发时间示意图[4>
以上我们讨论了在汽车电子领域对电子产品技术的一些基本需求。除此之外汽车电子产品还需要尽量降低能耗以及减少占据的空间等。
3可重构计算技术在汽车电子领域的应用前景
在当前的汽车电子产品中,大量使用了微处理器和专用集成电路实现关键功能。可重构计算技术的出现为汽车电子产品提供了另一个高效灵活的选择。
可重构计算技术的发展主要依赖于可重构逻辑器件技术和动态重构技术的发展。随着半导体技术的进步,目前商用的可重构逻辑器件在单片上已经可以集成数以百万计的基本逻辑门单元和其它各种复杂的计算逻辑,甚至有的高端器件上已经集成了多个微处理器核进一步加强器件的计算能力[5>。这为原来只是用于实现简单的胶合逻辑和原形系统设计的可重构逻辑器件能够逐步占领计算系统的核心地位提供了基本支持。动态重构是当前可重构计算技术的研究热点之一,它是指在不影响当前系统正常运行的前提下,将可重构逻辑器件上的部分资源配置为新的功能,从而提高资源利用率和增加系统性能。动态重构是可重构技术的发展方向,目前主要集中在如何减少器件重构开销、优化资源调度等方面的研究上。
与传统的采用微处理器和专用集成电路的汽车电子产品相比较,利用可重构计算技术的汽车电子产品具有以下优点:
·可重构计算技术能够高效实现特定功能。可重构逻辑器件上都是硬连线逻辑,它是通过改变器件的配置来改变功能的。器件的配置信息一旦被加载,整个系统就可以以硬件的性能大大加快功能的实现。汽车电子产品中那些计算量庞大的功能,典型的例子如视频处理,其核心算法是定点数据上的算术密集型信号处理操作。经过研究发现,这些操作是适合在可重构逻辑器件上高效实现的。将可重构逻辑器件用于加速核心算法的执行,再补充另外的微处理器与之耦合用于执行辅助功能,如输入、输出等操作,是很好的可重构计算系统的构建方式。目前已经有多个利用可重构计算技术的高效的视频处理系统,并已经在汽车电子领域广泛使用[6>。
·可重构计算技术能够通过动态改变器件配置来灵活满足多种功能需求。动态可重构特性使得同一可重构逻辑器件能够满足不同的设计需求,这一点是传统的专用集成电路计算模式不能够达到的。汽车电子产品不同于一般的电子产品,它受到了很多因素的束缚。例如车型的限制,采用相同基本设计的同一款汽车会有经济型、标准型和豪华型等不同型号。这就要求针对不同的型号都要有相应的电子产品支持。为每个型号的汽车都分别设计专门的计算核心单元和电路的代价是高昂的,可重构计算技术就可以消除这个障碍。汽车设计者可以仅开发出一款运用了可重构逻辑器件的原型系统,然后根据不同的车型要求灵活地将可重构逻辑器件配置为相应的功能。另外,由于在业界缺少占有绝对优势的标准,采用何种技术标准也是设计者必须解决的难题。例如,当前车上总线就有LIN、CAN、MOST等多种标准共存,不同标准的技术参数都有很大差异,为了使这些总线标准间不发生冲突,就可以考虑利用可重构逻辑器件作为各标准间的桥接逻辑。
·可重构计算技术适合恶劣工作环境下的应用。当前的可重构计算技术已经经受住了很多极端工作环境的考验,例如NASA的“勇气”号和“机遇”号火星车上就使用了大量可重构逻辑器件。在汽车应用领域,温度会给汽车电子产品带来最大的损伤。业界最高的节点温度是150摄氏度,而用于恶劣环境下的可重构逻辑器件的特殊封装足够保证系统在此情况下的正常运行。利用可重构逻辑器件的另一个优势是不需要微处理器必需的散热系统,大大减少了电子产品占据的空间。另外可重构逻辑器件具有的大量的冗余可重构逻辑资源,使得当器件的某些区域被破坏的时候,系统可以使用动态重构技术自动避开这些区域同时利用周边的其它逻辑资源组合替代该区域被破坏的功能。
·可重构计算技术具有强大的技术支持来加速产品开发。不同于专用集成电路的设计,可重构计算技术不需要大量的NRE(Non-RecurringEngineering)工作。器件厂商会配合不同的可重构逻辑器件提供相应的开发工具和流程,同时还会提供大量参考设计和IP核以减少设计者的重复劳动并提高设计的可靠性。还有很多技术已经成熟的仿真工具和验证工具可以在设计的各个阶段用于保证设计的正确性,减少了出错返工导致的时间浪费。
·可重构计算技术的使用能够大大降低系统成本。系统成本的降低主要体现在两个部分:一个是在设计过程中,另一个是在运行过程中。目前的车用可重构逻辑器件的单价最低已经降至1.5美元,而且利用它实现应用的开发成本又远远低于专用集成电路。可重构逻辑器件的灵活性使得它不必像专用集成电路一样,一个细微的修改就会导致整个电路的重新设计与制作。同时,在系统运行的时候经过分析可以确定有的功能不会同时被使用,那么设计者就可以考虑利用动态重构技术在不同的需求时段里分别实现这两个功能,做到“一片多用”,节省了资源、空间和成本。
从上面的讨论可以看出,将可重构计算技术应用于汽车电子领域有着很大的优势,是切实可行的技术方案。当前,业界也已经注意到了可重构计算技术的应用前景。
4可重构计算技术在汽车电子领域面临的问题
虽然可重构计算技术当前已经在多个领域取得了长足进展,但是在汽车电子领域具体应用的时候,还会面临很多问题。下面列举几个最典型的问题:
·可重构逻辑器件的选型。目前生产商用可重构逻辑器件的几大厂商:Xilinx,Actel,Altera和Lattice等都已经开始关注汽车电子领域并陆续有产品推出。这些产品的硬件结构、处理能力和市场价格等都各不相同。如何针对应用进行合适的器件选型是一个非常重要的问题。当前的可重构逻辑器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔丝技术。这三种技术各有千秋,其中主流的基于SRAM的器件目前已经具有非常强大的处理能力;基于Flash的器件较少但是性价比较高;基于反熔丝技术的器件不具有多次重构的能力但是可靠性较好。所以针对不同的应用场合进行器件选型需要在对应用和器件信息都非常熟悉的基础上进行。
·可重构逻辑器件上应用的实现。虽然目前已经有多种方法简化了利用可重构计算技术实现应用的开发过程。但是用硬件描述语言或者硬件原理图来设计由可重构逻辑器件执行的应用程序对于大部分应用开发者来说还是陌生和困难的。为了排除软件设计者在软件算法的硬件化实现中碰到的困难,已经有多种类高级语言的硬件描述语言被开发出来,但是这些技术还并不成熟。由EDA软件厂商推出的各种硬件应用设计软件,也还存在着一些局限和缺陷,而且不能够完全发挥出可重构计算技术的威力。这就要求汽车电子产品的设计者务必掌握利用可重构计算技术的设计思想并将其渗透到产品的设计中去。
·可重构逻辑器件的可靠性保证。不同于传统的微处理器和专用集成电路计算模式,可重构逻辑器件是通过改变器件配置来改变功能的。特别是基于SRAM的器件,是由存储在器件上的配置信息来控制器件中各逻辑单元间的硬连线的。因此通过配置端口输入其它的配置信息就可能改变甚至损坏器件的功能,而在以前则不会出现类似情况。为了防范这些问题,就需要在关键电子设备上采用基于反熔丝技术的只能一次重构的可重构逻辑器件或者使用对配置信息加密等方法。
·动态重构技术的研发与使用。虽然动态重构技术在理论上已经有了很大发展,并且有很多原型系统已经被开发。但是由于技术条件限制,目前缺乏具有普适性的研发方法,真正使用在产品上的技术也还有一些不足。这需要业界和学术界协作,针对汽车电子领域的关键应用进行攻关,尽量多地将当前已经成熟的动态重构技术应用在汽车电子产品上,带来高效率、高资源利用率等优势。同时开展对动态重构技术的方法学的研究,为将动态重构技术更广泛地应用在电子产品领域提供技术保障。