CDIO模式下多媒体技术专业课程体系研究.doc

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信息安全专业“应用安全方向”CDIO实践探索 信息安全专业“应用安全方向”CDIO实践探索 　摘要：为了满足信息安全产业对高素质人才培养质量的要求，为了进一步探索以“做中学”为中心的方法改革，强化实践能力培养，本文以云南大学软件学院信息安全专业为背景，以CDIO先进教育理念为指导，选择本专业“应用安全”方向进行CDIO理念教学实践。并进一步探讨在适当的条件下，把该CDIO工程教育模式推广应用到本专业其他三个发展方向，以培养具有创新精神和实践能力的信息安全学科的优秀创新型人才。 　　关键词：CDIO；信息安全；应用安全；工程实践 　　 　　云南大学软件学院信息安全专业秉承学院“培养国际化、工程型、应用型的高水平软件工程人才”的办学定位，把培养具有良好科学技术与工程素养，系统掌握信息安全的基本理论、专业知识、基本方法与基本技能，受到严格工程训练和思维训练，具有本学科及跨学科的应用系统开发与应用基本能力和较强知识更新能力，能在网络与信息安全及相关领域从事信息安全系统设计、安全产品开发、系统集成的高素质专门人才，作为本专业的人才培养目标。 　　目前，云南大学软件学院信息安全专业为了配合教育部高等学校质量工程项目“基于CDIO的国际化、工程化软件人才培养创新实验区”的建设，为了更好地满足信息安全产业对高素质人才培养质量的要求，也为了进一步探索以“做中学”为中心的方法改革，强化实践能力培养，修订和完善了该专业09版的人才培养方案，将信息系统安全、网络安全、应用安全和密码学作为该专业有特色的四个发展方向，并在此基础上，以CDIO教学理念为指导，设计教学大纲和课程体系，建立更加面向需求的课程体系。 　　CDIO(Conceiving-Designing-Implementation-Operation)，即构思，设计，实现，运作，是国际工程教育与人才培养的创新模式，也是培养创新型工程人才的有效途径。为了有效探索该工程教育模式，本专业首先选择“应用安全”作为发展方向，并探索采用CDIO理念进行教学实践，在适当的条件下，将CDIO工程教育模式推广应用到其他三个方向，以培养具有创新精神和实践能力的信息安全学科的优秀创新型人才。 　　 　　1　信息安全专业“应用安全方向”CDIO实践 　　 　　以CDIO教学理念指导信息安全专业“应用安全”方向建设是为了强调教育与产业相结合、理论与实践相结合，并以该方向课程体系、实践教学、毕业实习等环节作为改革的核心内容，着重培养学生技术创新能力、工程实践能力、团队协作能力及沟通能力，以达到培养基础理论知识扎实，具有较强分析解决问题能力、主动获取知识能力以及综合应用能力的高素质信息安全创新人才。 　　根据CDIO大纲的要求，我们以12项CDIO标准作为CDIO改革的评价和实施指南，并分别从以下几个方面进行CDIO工程教育实践。 　　 　　1.1　营造求知背景与环境 　　在云南大学软件学院的环境中全面开展CDIO教育，项目的参加者除了需要直接投入到专项实践项目之中，还需要项目参加者本人自始至终对CDIO的整个教育观念和体系有一个逐步深入理解和反馈优化的处理过程。因此，营造符合信息安全专业方向CDIO的求知背景与环境，是为了能在信息安全专业推广CDIO教育体系的初期，针对信息安全方向的专业建设的实际需要，在学生和教师两个层次深入地探索如何才能更加有效地建立起相关的前期教育培训体系以满足信息安全工程化教育中人才培养的具体模式和方法的系列问题。 　　营造符合信息安全专业方向CDIO的求知背景与环境，具体来说，也就是首先要在信息安全专业教师和学生两个层面弄清楚我们为什么需要CDIO和CDIO是什么的问题。回答为什么需要CDIO，首先需要我们回答两个问题，一是工程师需要具备哪些知识、能力和素质；二是工程教育应如何使学生具备这些知识、能力和素质。 　　我们通过开设相关课程，开设一系列讲座和论坛，组织教师和学生学习CDIO理念，转变教师和学生的观念以更好地实现工程教育改革目标。通过对参与教师灌输CDIO理念，让每个教师都了解自己的课程在整个专业培养体系中的作用，包括知识能力培养中的贡献，在构建学生的知识体系中有什么作用，每门课程涉及哪些能力和知识，每门课程中应有20～30％时间用于互动、启发式、探究式的学习，引导学生提出问题，找到解决问题的方法，提取概念和有规律性的方法；通过对学生灌输CDIO理念，强调“做中学”和“基于项目的学习”，能让学生理解和接受CDIO，提高学生的学习主动性。 　　 　　1.2　实行课程体系的一体化建设，加强课程群的CDIO实践 　　实行“应用安全”方向课程体系的一体化，是基于该方向的课程群来进行建造和完善的，即把相关联的课程知识有机地结合起来，使学生认识到有机和关联的知识群而不是孤立的知识点，并把该方向课程群的建设与实践结合起来，避免内容的重复。通过实行“应用安全”方向课程体系的一体化，使学生获得一体化的学习经验，使学生在学习学科知识的同时获得个人和人际交往能力，产品、过程和系统构建能力。 　　学院信息安全专业的课程设置包括公共必修课、素质教育课、学科基础课、专业核心课、专业方向课和实践能力六个模块。“应用安全”方向公共必修课、素质教育课、学科基础课、专业核心课和实践能力五个模块的课程与信息安全专业其他三个方向相同，而不同之处主要体现在专业方向课上。目前，该方向的专业选修课包括安全电子政务与电子商务、安全电子支付与电子货币、信息隐藏、PKI体系与CA技术、嵌入式系统概论、网络犯罪侦查技术、信息技术与数据隐私、应用安全实践和应用安全前沿专题等。 　　实行“应用安全”方向课程体系的一体化，建立面向需求的一体化课程体系，要求我们必须在信息安全专业实现“应用安全”方向一体化的教学计划，整合能力和项目的要求，以相互支撑该方向的课程来设计培养计划，将个人能力、人际交往能力以及产品、过程和系统构建能力的培养整合在同一个培养计划中，将相应的知识和学习目标联系起来，并且以明确的方式将工程能力和多学科合作能力联系起来。 　　具体建设措施有以下几方面： 　　(1)调整和优化该方向专业课，减少课程中交叉重复的内容，突出课程教学重点和特色，实行精品教学； 　　(2)增加该方向多元化专业选修课程，特别是以就业方向为主的专业选修课程； 　　(3)加强实践课，增加模拟操作课程、社会调查课程与社会实践课程； 　　(4)开展教学内容专题与创新研究，使教学内容反映学科与实践的最新发展。 　　在课程教学方法方面，要增加主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力，增强概念方面的学习，加强学习反馈机制，我们以以下的步骤来实施：首先，我们引导学生系统了解课程的主要内容，并合理使用多种教学方法，通过探索以问题为中心的学习模式，以互动的方式引导学生进行主动性的学习；建立习题及资料库，建设课程网站，通过网络课 程达到师生互动、学生之间互动和教学相长的目的，通过网络资源共享，为学生创造一个丰富多彩的自主学习的空间；对于与课程相对应的实验教学，除了要求学生做综合性实验之外，我们还鼓励教师进行探索性的实验教学，由学生在教师指导下自行选题，并写出实验设计和开题报告，进行自选课题的实验研究，并写出研究论文或实验报告。 　　 　　1.3　加强实践场所建设，创新实践教学方法 　　CDIO强调实践场所的建设，我们非常重视专业实验室和实习基地的建设，通过依托本学院得天独厚的教学条件，来支撑实践场所的建设。CDIO教育理念强化学生实践能力的培养，创新基于实践的教学方法，要求教师在教学理念、内容、方法和管理等方面的改革上与时俱进，不断发展创新。培养高素质的信息安全“应用安全”方向人才，必须探索出好的实践教学模式，并勇于创新。通过完善和构建一套完整的实践教学模式，解决现阶段课程实践教学中存在的不足，提高实践教学质量，达到培养基础理论知识扎实，分析解决问题的能力和主动获取知识的能力强，以及综合应用能力和创新意识强的高质量的人才的目的。 　　目前，我们主要从以下几个方面构建该方向多元化的实验(践)教学体系。 　　(1)课程实验。课程实验由基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、选修课实验4个层次构成。所有实验项目都在实验教学大纲中予以规定，并分为必做项目和可选项目。基础课实验、专业基础课实验主要在一二年级完成，专业课实验、选修课实验在二三四年级开出。 　　在实验教学中，及时更新实验内容是非常必要的。实验内容的更新应当紧密结合当前信息安全应用和科研实践，利用先进的实验平台提供的软硬件环境，设计和安排实验内容。 　　实验内容可以分成三个类型来安排，验证型实验、设计型实验和综合型实验，循序渐进地培养学生的实际动手能力，为学生开展自主创新活动提供条件。验证型实验——主要是提高学生对应用安全的理解；设计型实验——巩固学生所学的各种应用安全技术的原理和扩展方法：综合型实验——要求学生综合应用所学知识，设计一个应用安全综合解决方案，提高学生的系统设计能力和解决实际问题的能力。 　　(2)CDIO项目。要求专业教师精心策划并建立与该方向密切相关的能体现和贯彻CDIO构思、设计、实现、运作过程的综合性实践项目。该实践项目将该方向课程知识关联，以项目为载体，培养学生综合应用相关知识的能力，尤其是创新思维能力与终生学习能力。通过项目设计将整个方向的课程体系有机的、系统的结合起来，所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心，并与这个核心融合在一起，形成一个整体。引导学生对该方向专业课程的学习兴趣和能力培养，并对该应用安全方向形成较清醒的总体认识。 　　教师将学生分成小组，并做一两个系统的、跨越该方向多门课程的课程设计，这种方式拓宽了学生的专业方向视野，加强了学生沟通协作能力，激发了学生动手实践的兴趣，达到主动学习的目的，团队协作的模式也使摘要：本文结合作者的实际工作，分析了开展大学生程序设计竞赛的作用与意义，讨论了在开展竞赛中相关的管理措施和激励机制，并探讨了学生竞赛队伍的组织和训练方法。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：程序设计竞赛；管理措施；激励机制；组织方法 　　　　　　 　　1前言 　　 　　目前，高校把广泛开展的各种学科竞赛活动看作提高学生培养质量的重要措施和手段，其中，大学生程序设计竞赛是目前在我国高校中影响范围、参与程度和竞赛水平等方面都处于前列的竞赛项目之一。 　　国际计算机学界著名的计算机学会 (简称ACM) 从1977年开始主办国际大学生程序设计竞赛 (简称ICPC)，合称ACM/ICPC。此项赛事的主办目的不单是培养参赛选手的创造力，团队合作精神以及他们在软件程序开发过程中的创新意识，同时也是检测选手们在压力下进行开发活动的能力。可以说，ACM/ICPC是参赛选手展示计算机才华的最佳舞台。因此，如何在开展学科竞赛活动中形成科学的竞赛管理与激励机制，鼓励广大学生积极、广泛参与学科竞赛活动，同时积极探求竞赛队伍的组织和训练方法，以提高竞赛水平和学生综合素质，是值得探索和研究的课题。 　　 　　2构建合理的管理制度与激励机制 　　 　　2.1构建管理机构和制度 　　首先，学校领导要高度重视学科竞赛，并建立相应的组织管理机构，组织与协调各类学科竞赛工作。学校可以设立校、院 (学院、系，下同) 两级管理机构，形成校级目标管理、活动过程管理的二级管理机制。合理的管理机构，可以保证各学科竞赛组织起来有条不紊，使各环节各因素能有效地配合，竞赛工作高质高效进行。 　　要组织好学科竞赛，还要建立一套管理制度，制订明确的规章制度，主要是明确学科竞赛的程序，明确各级管理机构的具体职责，明确经费来源与管理，制定奖励办法，等，从而把学科竞赛作为学校教学工作中强化学生实践能力和创新能力重要部分，使之正常化、制度化。 　　校级管理机构主要负责指导、制定并完善学科竞赛的配套政策，并检查和督促执行；负责收集、公布各类学科竞赛的信息，与竞赛相关的校内外单位进行沟通与联系，组织学科竞赛申报项目评审；审核、划拨竞赛所需经费；落实竞赛获奖学生和指导教师的奖励；整理、归档竞赛相关的档案资料，等。 　　二级学院级管理机构主要负责落实项目负责人，并为参赛学生提供赛前训练和参赛所需的必要设备和场地。承办学科竞赛的学院应建设一支具有较高责任心和业务水平的学科竞赛指导队伍，以保证学科竞赛活动持续地进行，保证取得好成绩。竞赛项目负责人负责竞赛项目的具体实施，包括落实专人负责竞赛的组织、学生报名与筛选、培训工作，等。 　　2.2建立激励机制 　　要开展学科竞赛，没有激励机制是不行的，只有建立和形成了合理的激励机制，才能够调动各方的积极性。 　　(1) 对学生的激励机制 　　除了通常的奖励政策外，最重要的是体现在其毕业后去向上。对于毕业后打算工作的学生，可以通过学校引导，单位优先录用学科竞赛中拔尖学生的方式就业。用人单位也可以通过承办、协办和冠名等模式直接参与学科竞赛，并在竞赛过程中向学生介绍其生产、经营、科研情况，或邀请学生参观其单位，安排学生到单位实(见)习，在这过程中达成双方相互欣赏的结果，在(获奖)学生尚未毕业时，用人单位便可考虑对其进行预录。通过这种方式，学科竞赛的激励作用就有效地体现出来了。对毕业后计划在高校或科研机构继续深造的学生，“让在学科竞赛中获得一定等级以上的学生获得免试攻读硕士学位研究生的资格”是很好的激励政策。可以使很多有专业特长的学生自发地、积极地参加学科竞赛并努力争取好的成绩。 　　(2) 对指导教师的激励机制 　　在参赛学生选拔与培训过程中，指导教师起着举足轻重的作用，因此，如何产生优秀指导教师就成了我们必须探讨的问题。除了教师的职业追求和奉献精神外，良好的激励机制是根本的有力保证。例如：学科竞赛获奖，其指导教师在职称评聘时可以享受倾斜政策，把教师所从事的工作与职称评聘直接挂钩，会收到很好的效果。 　　(3) 对二级学院的激励机制 　　当学生和指导教师都有了积极性以后，就要考虑二级学院的积极性问题。笔者认为，可以利用本科教学评估工作的杠杆作用形成有效的激励机制，从而解决这一问题。通过把学科竞赛参赛结果纳入评估工作中，在评估方案中为学科竞赛设立专项评估指标，此专项评估指标的得分可直接影响学校对该学院教学工作的评定等级，从而影响该学院教学工作的声誉和受奖情况。这样，运用教学评估工作的杠杆作用可以稳定地调动学科所在学院和学生所在学院的积极性，形成有效的激励机制。 　　 　　3有效组织竞赛队伍，提高训练水平 　　 　　要提高程序设计竞赛的成绩，除了要有认真负责的辅导教师外，最重要的是要挑选并组织一支高素质的学生队伍，并科学训练，不断提高训练水平。在实践过程中，我们认为以下几点非常重要。 　　3.1挑选队员至关重要 　　参加高水平竞赛的学生必须具备一定的素质，才能通过一定的训练取得成绩。我们认为，挑选队员时最重要的是看他是否对程序设计有浓厚的兴趣。其次，要求学生具有坚忍不拔的精神。此外，可以适当在计算机专业以外的专业中挑选学生，例如数学、信电、管理、外语，等，因为，参加程序设计竞赛所需的知识比较广泛，具备不同专业知识的学生可以形成互补。 　　3.2要创造一个能够让学生互相交流、讨论的环境 　　在程序设计训练过程中，单独练习很难提高水平。可利用QQ、论坛、电子邮件等互相交流，最好还有一个能够让学生进行面对面交流的场地和时间。例如，我们建设了一个程序设计训练的专用实验室，并每周定期集中两次，在积极营造气氛的同时，让学生充分交流，共同提高。 　　3.3合理组队，形成学生梯队 　　程序设计竞赛都是以小组(三人)的形式进行的，我们认为以学生自由组队、指导教师适当调整是比较好的组队方法，学生自由组队能够保证组员之间的熟悉程度，这是相互之间能够默契配合的基础，但是在组队时也要考虑几方面的互补因素，主要是学生的性格特点、专业知识、擅长的解题类型，等，要尽量做到全面。其次，由于训练队伍中各年级的学生都有，能力与水平也高低不一，在训练及组队过程中，教练员也要有意识地注意学生的梯队建设，在学生团队中通过传、帮、带，取得良好的效果。 　　3.4适当的训练强度，并引入竞争机制 　　要想通过训练提高水平，就要保证合理的训练强度，即在一段时间内做适当量的训练题。训练题量的大小可以根据学生实际情况而定。在由简到难的过程中，及时地消化和总结是非常重要和必要的。此外，在做题过程中，可以引入竞争机制，例如可以将每个人或每组做题的进度统一公布，并定期进行队内竞赛，这样可以起到督促和筛选作用。 　　3.5加强对外交流 　　要想提高竞赛水平，总是闭门训练是不够的，还要加强对外交流，例如与兄弟院校进行交流赛，或者(上接48页) 　　尽量多参加ACM公开组织的区域赛，等,在实际竞赛中检验、提高学生的能力和水平，并及时总结经验和教训，反过来指导与调整训练安排。 　　 　　4总结 　　 　　总而言之，只有通过构建良好的管理体制，建立合理的激励机制，充分调动学生、指导教师、相关学院等多方的积极性，建立一支高素质的辅导教师队伍，有效地组织、训练竞赛队伍，就能够在现有基础上进一步提高学生的综合能力与素质，同时也为社会培养拔尖的特色人才。 　　 　　参考文献 　　[1] 张泳. 积极开展学科竞赛，提高独立学院学生培养质量[J]. 计算机教育，2010 ，5(10). 　　[2] 鲁保富. 构建系统、高效的学科竞赛管理机制促进高校学风建设[J]. 中国大学教学，2005，(8). 　　[3] 陈树莲、赵勤勇. 关于提高高校学生学科竞赛水平的探讨[J]. 广西大学学报 (哲学社会科学版) ，2005，(6). 　　[4] 丁激文、陈立章. 试论高校学科竞赛中的激励机制[J]. 中国现代医学杂志，2006，l6(8). 　　[5] 陈立章等. 抓好学科竞赛提高大学生培养质量[J]. 湖南医科大学学报 (社会科学版) ，2002，4(2). 　　[6] 李丹妮等，结合学科竞赛推进教学改革[J]，海军院校教育，2004，(6). 　　收稿时间：2010-07-03 　　 语音情感识别研究进展 　　关键词:情感识别;语音信号;情感计算 　摘要:语音信号中包含着丰富的情感信息,通过对语言信号的分析来识别人的情感是当前一个十分活跃的研究课题。首先介绍了国内外语音情感识别的研究现状,然后分析了语音情感识别研究的关键理论与技术,最后在此基础上进行了总结并概括了语音情感识别研究领域的发展趋势。 　　 　　一、引言 　　 　　人类通过语言来交流,在语音中不仅有语义信息,还包含丰富的情感信息。语音情感识别就是从语音信号中识别出说话人的情感信息,比如“喜、怒、哀、乐”等,有着广泛的应用前景。比如,用于自动远程电话服务中心,及时发现客户的不满情绪[1];用于远程教学和婴儿教育,及时识别学生的情绪并做出适当的处理,从而提高教学质量;也可以用于刑事侦察中自动检测犯罪嫌疑人的心理状态以及辅助测谎[2]等。 　　本文主要从情感的分类、情感语音库的建立、语音信号的情感特征提取、语音情感识别方法等方面来介绍语音情感识别的研究进展。 　　 　　二、语音情感识别的研究现状 　　 　　在1972年,Williams发现人的情感变化对语音的基音轮廓有很大的影响,这是国外最早开展的语音情感方面的研究之一。1990年,麻省理工学院多媒体实验室构造了一个“情感编辑器”对外界各种情感信号进行采样,如人的语音信号、脸部表情信号等来识别各种情感[3]。1996年日本东京Seikei大学提出情感空间的概念并建立了语音情感模型。2000年,Maribor大学的Vladimir Hozjan研究了基于多种语言的语音情感识别[4]。2009年4月,日本产业技术综合研究所(AIST)研制一个具有丰富表情的新型女性机器人“HRP-4C”。通过对主人语音信号的识别,机器人可以做出喜、怒、哀、乐和惊讶的表情等[5]。 　　在国内,语音情感识别的研究起步较晚。2001年,东南大学赵力等人提出语音信号中的情感识别研究[6]。2003年,北京科技大学谷学静等人将BDI Agent技术应用与情感机器人的语音识别技术研究中。另外,2003年12月中科院自动化所等单位在北京主办了第一届中国情感计算及智能交互学术会议,2005年10月又在北京主办了首届国际情感计算及智能交互学术会议[7]。 　　 　　三、语音情感识别研究的关键技术 　　 　　(一)情感的分类 　　人类的情感是相当复杂的,常见的是喜、怒、哀、乐等。目前语音情感识别研究中对于情感的分类没有一个统一的标准,研究者一般针对研究对象而做出不同的分类。使用较多的是四种基本情感类型:愤怒、高兴、悲伤、惊奇。在心理学领域被普遍接受的是Robert Plutchik教授提出的八种原型情感模型,八种情感为:恐惧、惊奇、悲伤、厌恶、愤怒、期望、高兴、接受。对于情感的分类,研究者始终没有达成共识,美国学者Ortony[8]对不同研究者的观点进行了归纳和整理,如表1所示。 　　表1 不同的情感分类 　　Tab.1Different Emotion Classification 　　(二)情感语音库的建立 　　情感语音库是语音情感识别研究的基础,如何建立一个有效的情感语音库对于提高语音情感识别率具有重要影响。语音库的建立大体上分为三种形式。第一种数据库来自专业或业余演员的表演,朗读预先准备的句子或段落。由于这种方法操作简单,目前大部分情感语音数据库都是用这种方法获得的。第二种数据库是让录音者置身于一个虚拟场景,从虚拟环境中诱引出语音。第三种数据库来自现实生活,是人们在现实生活中表现出最真实情感的语音,但要用这种方法获得情感语音数据库非常困难[7]。 　　用三种方法获取的数据库其自然度各不相同,文献[9]通过试验发现,在使用同样特征参数的情况下,用不同方法获得的数据库其情感识别率不同。Batliner等人使用线性判别分析(LDA)法结合韵律特征,对三种不同自然度的情感语音数据库进行了分类试验,结果表明,情感语音的自然度越高,识别率越低[1]。 　　(三)语音信号的情感特征提取 　　基于心理学和韵律学研究的结果,说话者的情感在语音中最直观的表现就是韵律特征和语音质量的变化。因此对语音情感识别的研究普遍从韵律特征和音质特征开始,尤其是韵律特征,被认为是最主要的语音情感特征[10]。研究中采用窗长23.22ms(256点),窗移10ms的汉明窗,选取时间、基频、能量、振幅、共振峰等特征参数作为情感识别用参数。 　　1.语音持续时间 　　计算每一情感语音从开始到结束的持续时间。提取持续时间时应包括无声部分,因为无声部分对情感是有贡献的。 　　2.基音频率 　　基音是指物体振动时所发出频率最低的音,利用倒谱法逐帧计算出基音频率,考虑到可能产生检测错误,因此对结果进行中值滤波和线性平滑处理[11]。可以选取平均基音频率,最大基音频率、基音频率的平均变化率等参数用于情感识别。 　　3.语音信号的能量[12] 　　由于语音信号的能量随时间变化,清音和浊音间的能量差别相当显著,因此对短时能量进行分析,可以描述语音的清浊音变化情况。短时能量定义为 　　式1中,汉明窗函数ω(n)平方的物理含义是一个冲激响应为ω(n)2的滤波器。首先求出语音信号各样本点值的平方,然后样点通过滤波器输出由短时能量构成的时间序列。采用窗长N=23.22ms(256点),在满足对语音振幅瞬间变化的细节进行了有效平滑的前提下,保证了短时能量的明显变化。识别时可以将情感语音短时能量变化率和有声部分平均短时能量作为特征参数。 　　4.语音信号的振幅 　　信号的振幅特征与各种情感信息具有较强的相关性。短时能量函数存在对信号电平值过于敏感的问题,可通过平均振幅函数来衡量语音幅度的变化,其定义为 　　式2可以理解为窗函数ω(n)对信号进行了线性滤波运算。与短时能量比较,短时平均振幅用绝对值之和代替了平方和,简化了运算。由于振幅的瞬间最大值很难屏蔽掉一些干扰导致的突变,那么取得的值将是不准确的。因此,可以选取从发音开始到结束之间的平均振幅的最大值作为最大振幅,同时提取振幅平均变化率作为参数用于语音情感识别。 　　5.共振峰 　　共振峰是反映声道特性的一个重要参数,因为不同情感的发音可能使声道有不同的变化,所以能够预料到不同情感发音的共振峰的位置不同。本文首先用线性预测法求出预测系数,然后用预测系数估计出声道的频响曲线,再用峰值检出法计算出各共振峰的频率[13]。可以选取共振峰频率的平均值、共振峰频率的平均变化率、共振峰峰值点回归直线的平均斜率以及共振峰峰值的平均值等作为识别用特征参数。 　　(四)语音情感识别方法 　　1.基于隐马尔可夫模型的识别方法 　　隐马尔可夫模型可用下面三个模型参数来定义,即λ=(π,A,B)[14]。其中A为状态转移概率的集合,B为输出观测值概率的集合,π为系统初始状态概率的集合。 　　根据HMM模型,对于一个含有V种情感状态语音,每个情感状态有K个语音样本的待识别语音库进行语音情感识别,要完成以下工作[15]: 　　(1)对于每个情感状态V,要建立对应的隐马尔可夫模型λv= (π,A,B)。 　　Fig.1 The state transition diagram for HMM 　　(2)对于任何一个待识别的语音样本,执行图1中所示的步骤,在图1中aij是状态转移矩阵A中的元素,bj(0)是分布矩阵B的列向量。首先通过特征提取得到待识别单词的观测矢量序列O;随后通过Viterbi算法对每个模型计算其匹配得分;最后选择匹配得分最高的模型作为识别结果,即:     建筑节能技术分析 　　关键词:建筑节能技术分析 　摘要:随着“以人为本”设计理念的提出,人们对住宅的舒适性要求越来越高,建筑能耗也随之增高。据统计,目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右,且呈上升趋势。另一方面,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,“城市热岛效应”日益严重,使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。 　　随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。 　　 　　一、国外建筑节能技术的发展 　　 　　美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。 　　日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。 　　德国建筑师塞多•特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。 　　 　　二、我国建筑节能存在的问题 　　 　　我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。 　　我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。 　　我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。 　　我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍,屋顶为2.5～5.5倍,外窗为1.5～2.2倍;门窗透气性为3～6倍;总耗能是3～4倍。 　　 　　三、在发展节能技术中应采取的对策 　　 　　1.优化建筑设计 　　建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。 　　 　　2.建筑围护结构材料和部品 　　开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。 　　 　　3.建筑中的可再生能源技术 　　可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。 　　4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。 　　 　　四、小结 　　 　　虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国! 　　 　　参考文献: 　　[1]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会论文集.中国建筑工业出版社,2001,(05) 　　[2]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望.能源工程,2001,(02)1-6 　　[3]贾怀东.开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发,2007,(22) 　　[4]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材),2003,(108) 　　[5]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用[J],能源工程,2001,(2):12-15 　　[6]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J],甘肃科技,2002,(2):37 　　[7]刘素萍.建筑节能与围护结构[J],工业建筑,2001,(7):6-7   医院信息系统管理与安全 　　关键词:医院信息;管理系统;风险防范 摘要:随着网络信息的快速发展,医院信息的安全也搭上了管理系统快车,主要体现在使其便于加工利用以及传输电子化信息、数字化、多媒体以及存储转换等信息技术将在医院的信息化管理中得以广泛应用。本文针对当前医院信息所存的风险进行了大量的数据和实例分析,提出了规范医院的信息化管理流程,完善其管理制度和法律规定。 　　Hospital Information System Management&Security 　　 (Chongqing Steel General Hospital,Information Department,Chongqing400080,China) 　　Abstract:With the modernization of the medical records and the planning implementation of inf

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