非计算机专业的计算机基础教学改革研讨.doc

网络工程专业实践环节建设的研究与实践 摘要：本文以河南省郑州市中原工学院的“网络工程”本科专业为实例，通过对该校网络工程专业5年多来的建设经验的剖析，提出了依托校内、外实训基地，课堂内、外实践环节的符合该专业工程化训练要求的实用的实践环节建设方案。关键词本文来自：计算机毕业网 ：网络工程专业；工程化训练；实践环节建设中原工学院计算机学院从2003年起开设了网络工程本科，定位于“工程型”的网络工程专业对工程训练的要求较高，但由于地处中部地区，郑州在信息技术各领域的发展跟沿海地区相比差距很大，想借助与企业结合、将学生下放到企业中进行工程训练难度很大，这是该专业培养中面临的一个较大问题。针对这一难题，我们从充分利用校内资源的角度出发，提出了“充分利用校内，最大化利用校外”资源、“充分利用课堂内，最大化利用课堂外”时间的实现工程训练、实习实训各环节较圆满完成的解决方案。1网络工程专业实践环节建设思路我院将网络工程专业的学生的培养目标定位在“工程型”人才，工程型人才需要考虑基本理论和原理的综合应用，工程专业的特点就是要侧重实践和工程化，这一点是毋容置疑的。但同时，网络工程专业又是计算机科学与技术、通信通讯相关的边缘专业，网络工程专业的学生应该同时具备计算机科学与技术的基本知识和网络工程专业的工程技能，因此我院的网络工程专业的学生一方面要求具有计算机科学与技术学科的基本知识，另一方面具有网络工程的工程能力，使得我们的毕业生就业可以从软件开发、网络系统的规划设计、建设、管理和维护、网络安全系统的设计、审核等几个层面进行，同时对学生将来进一步的深造提供了坚实的基础。实践教学是我院根据党和国家的高等教育目标、结合网络工程专业的实际情况以及网络工程专业本科教学计划而设置的一个重要的教学环节。它是在学生修完主要专业课程后，以增强学生的感性认识、实际操作能力为目的，并尝试将所学理论知识与实际工作相结合而开设的一门以实践为主的实践教学。它是学校教学的一个重要组成部分，是课堂教学的补充和延伸。2网络工程专业实践环节体系目前网络工程专业的实践相关环节包含的课程如下所述。实验系列：计算机网络原理、数据通信原理、网络操作系统及配置管理、TCP/IP原理与应用、网络安全技术、网络规划与设计、计算机网络管理、综合布线技术、局域网技术与组网工程、密码学与应用、网络设备调试等；课程设计系列：TCP/IP原理与应用课程设计、网络安全课程设计；实习：校园网维护实习、网络施工实习；实训：网络工程实训、网络应用实训。实践课程体系也分成两大块，如下所述。学科实践技能学科基础实验及课设帮助学生完成基本的学科实践技能，针对对计算机学科学生非常重要的编程能力，我们追加设置了C+课设环节，保证学生学科工具的掌握。 一级学科平台实验及课设帮助学生完成作为计算机科学与技术一级学科的学生所必备的实践技能，该部分同该学科的其他专业学生掌握的内容基本相同，设置中同样是对于需重点掌握的内容追加课程设计环节。专业实践技能专业平台实验及课设针对网络工程专业的特点，体系上分为网络技术、网络操作系统、网络应用、网络管理、网络安全几块。同时考虑到了网络工程能力训练的前段、中段和后段问题：1) 网络工程生命周期的前段：需求分析、设计、规划(工程规范、量化指标)；2) 网络工程生命周期的中间实施阶段：网络的布线、组网、设备的安装、调试、配置等环节；3) 网络工程生命周期的后段：网络运行、维护、开发、协议分析、性能测量；工程化训练实习、实训实验体系如下图所示。3网络工程专业实践环节特点(1) 充分利用校内，最大化利用校外本专业的工程性特性使得对学生具有网络工程实际动手能力的要求比较高，而由于网络工程项目具有一定的时间特性，使得网络工程实训基地具有一定的“流动性”。即不管郑州市什么地方有施工，只要我们能够联系上，我们就会将它作为暂时的实训基地，将学生拉过去进行工程实习。目前我们已经在郑广电、南校区的部分建筑等多个项目中进行了实训，另外我们还有部分固定的校外实习、实训基地，主要包括郑广电基地、电业局基地、郑州航天金穗、中安公司(正在洽谈)。这些基地给我们学生的毕业实习、校外毕业设计环节提供了一定的保证；同时由于我们的校园网有着绝大部分企业所没有的优势：局域网结点多，网络足够大，学生如果以校园网为基地进行网络维护、网络管理和网络应用，将会取得非常好的效果。目前我们已经和网络中心合作，以校园网和网络中心为实习基地，开展校园网络(主要是学生宿舍)的维护、管理和应用开发工作。要求每个学生写出校园网基地实习的日志和实习报告。(2) 充分利用课堂内，最大化利用课堂外由于网络工程专业的工程特性，要取得很好的成效难度更大。应用、工程层次学生的实践能力培养仅仅靠计划学时内的实验、课程设计环节是远远不够的，学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力、实践能力的训练。针对该专业，我们通过学风建设、专业建设狠抓了学生课堂外的实践环节学习，通过一系列的教学改革和环节设置，给学生提供具体的任务要求和必要的条件，例如开放专业实验室、建立科技活动室等方式给学生提供更多的条件。通过科研学分、毕业设计的改革等一系列具体过程环节，给学生提出具体的要求。根据校园网维护实习、网络工程实训等一系列环节，给学生工程上的训练。通过CCNA、CIW等培训上的引导，让我们培养的学生更符合社会的需求。(3) 分阶段教学，保证从基本技能到工程化能力的培养实践教学方案垒起“网络工程师”阶梯。在时间上分三个阶段。第一阶段为基本技能实践，第二阶段为专业技能实践，第三阶段为校内外工程化训练阶段。这三个阶段的划分体现了不同时期学生的特点和教学要求，遵循由易到难、由认识到应用、步步推进的原则。每一个同学都在毕业前参加过一个实际网络工程的设计或施工。(4) 分层次教学，保证各层次人才的培养在实践体系实施的组织上采取按照内容层次化进行的方式，每方面实验分为基础实验与提高实验两个部分，同时对于有重要实践要求的课程采用实验与课设兼顾的方式。这样可以使我们的毕业生未来能够根据不同类型用户的需要，规划、设计、开发满足要求的中小型网络工程系统；开发基于网络的计算机软件；从事信息网络安全工程的设计和维护。一部分人可以在这类系统的构建中起关键作用，一部分人可以起骨干作用或者承担高水平维护的工作，也可以参与大型系统的开发与维护。4网络工程专业实践环节师资队伍建设思路由于教师的工程能力是我们师资的一大弱点，而网络工程专业的教师如果工程能力弱，学生的培养更无从谈起。我们在师资队伍建设中采取了以下措施。加大培训力度针对网络工程专业课程的教师队伍建设采用课程组负责制，每门课程配备课程组主讲教师，同时负责课程的实践环节建设。为了锻炼教师的实践动手能力，我们派教师参加CCNA、CIW及网络相关等各类培训，目前部分教师获得了CCNA、CIW等资格认证。 科研融入教学为了让老师紧跟科研的前沿，将科研融入教学，让学生能紧跟社会的发展，网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“TCP/IP原理与应用”、“计算机网络管理”、“网络规划与设计”和“局域网技术与组网工程”等科研小组，便于集中精力从事专门领域的研究工作，以促进教学。教研活动不断线网络工程专业各课程组按照实践教学的需要进行各类教研活动，涉及的领域主要有实践教学手段、课程建设与教材建设、学生创新能力培养、实践内容更新、实验基地和实验室建设等，并提出相应的教改措施和建设。本学期提出将实践教学单独成体系的改革建议，目前正在进一步规划、实施中。5网络工程专业实验室建设网络工程专业的性质决定了必须通过大量的实际操作和动手练习才能使学生掌握专业技能，因此建立设备完善、功能全面的实验、实训基地是极其重要的。(1) 网络实验室网络实验室主要承担计算机网络工作原理、网络规划设计、网络设备配置和管理等课程的学习。网络实验室有10组网络工程实验的设备，每组由2台路由器、2台交换机和4个计算机组成，每组4人，总共每次可容纳40名学生。网络实验室承担的教学任务有“计算机网络原理”、“网络操作系统”、“网络规划与设计”、“综合布线技术”、“计算机网络管理”、“局域网技术与组网工程”、“网络设备调试”、“CCNA”、“CCNP”等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。(2) 布线实验室布线实验室主要承担网络布线、网络测试、工程实习实训等课程的学习。综合网络布线、网络工程等内容是网络工程教学的一部分，是必须通过实践环节才能够真正掌握的教学环节。我系网络工程专业开设的“网络应用实训”和“网络工程实训”两个实训环节，“校园网维护实习”和“网络施工实习”两个实习环节，是该专业主要的实践环节。因此布线实验室相当重要，其中包括了线柜、各种光纤、双绞线等传输介质、各种接入设备、施工工具、检测工具、结构化工程布线施工等。6保证实践环节实施的重要措施实践教学是教学工作的重要组成部分，是对理论教学的验证、丰富和扩展。计算机学院通过“开放性实验室”、“校园网络维护”和“网络工程施工”等活动保 摘要：本文首先给出对本科教学本质的认识，并将这种认识投影到“计算机网络”课程的教学，论述本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵。然后，基于这些认识对目前本科“计算机网络”课程的教学进行思考，剖析其存在的问题和弊端，并在此基础上从教学的基本要素出发，论述本科“计算机网络”课程教学应有的教学策略和方法。关键词：计算机网络；教学本质；教学策略1认识1.1本科教学的本质及其重要性“本”是草木之根的意思，根在草木整个生长过程中起着决定性的作用，是草木成长的内因。显然，本科教育需要解决的是一个人成长的“本”的问题，也就是要解决一个人的认识和思维方法问题。映射到教学中，也就是要落实两点：如何培养学生的元认知能力。因为一个人的学习能力是其所有能力的基础，是本质能力。如何培养学生的系统化思维模式。因为系统化思维模式不但可以使学生真正理解概念的形成(来源)和本质，更重要的是，它能够使学生潜移默化地养成正确的分析问题和认识问题的方法，以及逐步建立其持续创新的科学研究能力。具体而言，按照认知科学的现代研究成果，前者要培养基于模式及其建构的学习方法，实现认识论在学习问题中的具体应用，即解决如何学习的问题。图1是该方法的直观视图。对于后者，就是要培养基于联系的系统化思维方法，实现知识点到知识线，知识线到知识面，知识面到知识体的融会贯通，最终实现持续创新。图2是其直观视图。两者的关系可以通过图3直观表述，也就是说，前者是局部微观的“本”，后者是整体宏观的“本”。针对本科教学，另一个值得重视的方面是，从人的生理角度讲，大学本科阶段是一个人的思维模式和认识能力形成的重要和主要阶段。人的思维模式一旦形成，改变起来十分困难，有时甚至是不可能的。因此，作为生产特殊产品的本科教学，对于一个人的成长来说具有极其重要的影响和关键的作用。1.2本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵本科“计算机网络”课程的教学，显然是本科教学的一个特例，因此本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵，应该是本科教学的本质和内涵在“计算机网络”课程中的具体体现，或者说，它就是本科教学的本质和内涵对“计算机网络”课程教学的直接投影。具体来说，就是要将基于模式及其建构的学习方法投影到“计算机网络”课程的教学中，挖掘“计算机网络”课程中的知识应用模式，建立面向模式教学的教学模式。更进一步，实现系统化思维模式教学思想对“计算机网络”课程教学的直接投影，建立面向“计算机网络”课程知识系统化思维教学的教学体系。最终，解决本科“计算机网络”课程教学的“本”。图4直观表述了本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵。2思考2.1教学的基本要素及其关系教学包括四个基本要素：教师、学生、教材(教学内容)和教学过程(教学活动、教学环境等)。教材要素体现的是教学的静态属性，教学过程要素体现的是教学的动态属性，两者的有机结合实现教师要素和学生要素的互动作用。通过互动作用，达到教学的目标。四个要素中，教师要素是本质要素，它直接驱动教学过程要素，或者直接决定教材要素、并由教材(间接)驱动教学过程要素。如图5所示。2.2本科“计算机网络”课程教学现状及其存在的问题依据教学基本要素及其关系，基于上述认识，作者认为本科“计算机网络”课程教学现状及其存在的主要问题反映在如下几个方面。(1) 教材体系设计缺乏多维性和认知性教材体系的多维性是指教材内容、教材习题、自学内容和实验教材的一体化设计关系。考虑到教学内容多与教学学时少之间的矛盾，主教学内容不可能面面俱到，一些延伸或拓展性的内容可以放到相应习题、自学内容和实验中。目前，已有的一些教材已经考虑到了这些问题，比如，国外的教材对习题设计考虑比较多，而对实验考虑相对较少。国内教材比较强调实验，但实验的设计与教材的关系相对松散。教材体系的认知性是指教材一体化设计必须建立在面向系统化思维培养的基点上，强调人类认知的自然规律。也就是说，一体化设计的逻辑体系必须符合认知规律特性。目前，教材设计的多维逻辑松散性没有形成围绕系统化思维能力培养的一体化教学理念和目标定位，弱化了系统化思维能力的培养。(2) 教材内容设计缺乏现代教学理论支持主教材内容的设计没有考虑元认知能力培养问题，太多地注重知识的逻辑组织，而忽略了面向基于模式及其建构的元认知能力培养的内容的逻辑组织。也就是说，没有重视技术和原理背后的思维教学，强调了静态型知识，而弱化了动态型知识。由此，也就自然地影响了系统化思维的培养。(3) 教材写作风格缺乏演绎与归纳的统一演绎和归纳是人类认知的两种基本方法，演绎一般对应于间接经验的获取，归纳一般对应于直接经验的获取。对于知识的学习，人类大部分是基于教材和书本获得，即 基于演绎的间接获取。然而，这对于初学者而言，概念的理解和消化存在一定的困难。因此，如果采用归纳式介绍，再引入演绎式体系，则可以得到良好的效果。具体而言，就是采用问题驱动的抛锚式教学策略为先，然后引入演绎式的支架式教学策略，要比单纯的演绎式策略好。目前，大部分教材都采用演绎式写作结构，由于教材直接驱动了教学过程，因此，受制于教材的问题，一般教师的教学设计及其实现就存在演绎与归纳的不统一问题。该问题直接导致了较差的教学效果。综上所述，目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教学特性分析如表1所示。(4) 教师对教材的个性化演绎能力弱化教材是静态的，教学过程是动态的。教学设计实现了静态到动态的转变。教学设计与教材的关系是一个M：N的关系，对这种关系的认识，可以体现一个教师的教学能力，即教学设计体现了一个教师对一本教材的个性化演绎能力。教学设计本身是一个创造性的过程，其创造性特性主要体现在如何针对教材的内容，不断构建和创造面向学生自身主动建构其知识的各种环境，包括案例选择、交互问题、表述思路、拓展延伸话题、与其他知识点的联结等等。从而帮助学生的主动建构。因此，目前普遍采用的与教材同步提供PPT的做法是一个严重制约教师创造性的障碍，这也间接地弱化了系统化思维能力的培养。另外，目前教师自身教学理论基础的匮乏，导致其教学设计中教学策略运用的弱化，进而影响了教学的效果。(5) 实验教学缺乏开放性目前，尽管强调了实验的重要性，但基本上都是验证性实验，即所谓的应用型、技能型实验，缺乏开放性实验的设计和教学。正是由于我们准备得太充分，学生不要花费太多力气就能按图索骥地完成实验，失去了对实验过程中的思维的训练，从而导致了目前教学达不到面向思维能力培养的“本”的目标。 2.3本科“计算机网络”课程教学应有的策略和方法(1) 建立面向系统化思维教学的基本理念基本教学理念体现了对本科教学的认识程度，作为一种指导思想，它直接决定了整个教学体系的建立。尽管基本教学理念是抽象的，但它可以通过教材、教学设计等具体表现出来。根据上述认识，应该建立面向系统化思维教学的本科“计算机网络”课程的教学理念，并在此基础上建立其教学体系。比如，对于各种协议的教学，不仅仅是解析其原理，更重要的是解析其产生的原因，即为什么会诞生这种协议？该协议主要解决什么问题？也就是说，要理解协议的动态性(面向思维)的知识，而不仅仅是理解协议的静态性(面向工作原理)的知识。同时，对于协议的实验教学，不仅仅是使用和剖析，而是要通过设计开放性问题，进行协议设计机制的改造和分析。再者，应该将多个协议联合起来，从多个协议的设计思想和实现机制中寻找和挖掘一些设计模式，并且从某种协议的发展历程中领会其进化的本质。从而，由此可以学会人类不断认识问题、解决问题的思维方法，达到培养持续创新能力的目标。 (2) 建立基于模式及其建构的教学模式为了实现基本教学理念，在战术层面上应该建立基于模式及其建构的教学模式。所谓模式，在此是指知识应用模式。知识应用模式是一种隐性知识，相对于一般的显性知识而言，它一般存在于个体的意识里。按照现代认知科学的研究，知识应用模式在一个人的学习活动中起到决定性的作用，直接体现了一个人的学习能力。然而，在传统的教学策略中，对于该知识的教学一般由个体自身领会。教学的层次是局限于知识及其关系平面，如图6所示。针对本科教学，应该重点突出隐性知识的教学，使教学层次覆盖两个平面。比如，树型管理结构与DNS问题、组播(树)问题，IP连接端口和实际主机地址之间的映射问题(NAT、虚拟主机)，路由协议与P2P结构问题，等等。(3) 采用多维体系设计方法基于面向系统化思维教学的基本理念，实现教材的多维体系设计。也就是说，教材内容、自学内容、习题以及实验教材的体系设计应该统一在基本理念基础上，多个维度形成逻辑上的一个整体，而不是多个维度的逻辑并列。比如，针对网络的发展，教材内容给出从单机局域网或广域网互联网Overlay网络的思维变迁及相关原理，自学内容给出典型网络的细节内容及其思维本质，习题部分可以拓展教材内容(比如IP地址与二进制)、以及建立面向模式的思维方法(比如连接与非连接)，实验部分除安排基 本实验外，给出一些开放型实验(比如给出应用场景，要求设计方案并分析)。(4) 采用抛锚法和支架法并重的教学策略教学设计中，时刻注意问题驱动方法的设计，围绕着一个知识或概念，可以从一个问题或情景开始，然后，再给出另一个相似问题，并从这些问题中抽象出概念和 多传感器信息融合利器关键词:多传感器;信息融合;融合方式;DS证据理论 摘要:多传感器信息融合广泛应用于自动目标识别、战场监视、机器人、工业过程控制、遥感、图象处理、模式识别等领域。采用信任函数作为度量的证据理论可处理由不知道所引起的不确定性。本文对信息融合技术的概念以及重要融合方法进行初探。 所谓信息融合就是将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,从而得出更为准确、可靠的结论。这里的传感器是广义的,是指各种数据获取系统和相关数据库等。 信息融合的另一种普遍说法是数据融合,但就信息和数据的内涵而论,用信息融合一词更广泛、更确切、更合理、更具概括性。一般人们普遍认为,信息不仅包括了数据,而且也包括了信号和知识。 传感器信息融合具有信息冗余性、信息互补性、信息实时性和信息获取低成本性等特征。 一、信息融合的基本原理 信息融合是采用多传感器系统模仿人类自身信息处理过程,对复杂信息综合处理需求的结果。如图1: 图1:信息融合基本过程 多传感器信息融合就是对人脑信息处理的一种高水平模仿。其融合原理为: (1)N个不同类型的传感器收集观测目标的数据; (2)传感器的输出数据进行特征提取的变换,提取代表观测数据的特征矢量r; (3)对特征矢量r进行模式识别处理,完成各传感器关于目标的说明; (4)将各传感器关于目标的说明数据按同一目标进行分组,即关联; (5)利用融合算法将目标和传感器数据进行合成,得到该目标的一致性解释与描述。 二、多传感器信息融合的优点 (1)增加了系统的生存能力。多传感器的存在,使系统能够不受干扰连续运行、弱化故障,并增加检测概率。 (2)扩展了空间覆盖范围。通过多个交叠覆盖的传感器作用区域,扩大了空间覆盖范围,进而增加了系统的监视能力和检测概率。 (3)扩展了时间覆盖范围。多个传感器的协同作用可提高系统的时间监视范围和检测概率。 (4)增加了可信度。一部或多部传感器能确认同一目标或事件 三、多传感器信息融合的功能模型 从信息融合的功能角度,可将信息融合过程分为5级,即检测级融合、状态级融合、属性级、事态评估和威胁估计,其中事态评估和威胁估计主要应用于军事领域。 (1)检测级融合。检测级融合的功能可概括为判断目标的有无。它与传感器的布置密切相关,有并行拓扑、串行拓扑和树状拓扑等三种拓扑结构。 (2)特征级融合。特征级融合可概括为估计目标的状态,分为集中式、分散式和分级式结构。 (3)像素级融合。像素级融合的目的是确定目标的身份,分为数据层融合、特征层融合和决策层融合。 四、DS证据理论 证据理论是由Dempster于1967年提出的,后由Shafer加以扩充和发展,所以证据理论又称为D-S理论。它是信息融合中解决不确定性问题的一种有效方法。它是经典概率论的一种扩充形式,与贝叶斯理论相比,证据理论具有以下一些优点:具有比较强的理论基础,既能处理随机性所导致的不确定性,又能处理模糊性所导致的不确定性。可以依靠证据的积累,不断地缩小假设集。能将“不知道”和“不确定”区分开来。可以不需要先验概率和条件概率密度。 (一)DS算法基本理论 1.概率分配函数 设D为样本空间,领域内的命题都由D的子集表示,则概率分配函数定义如下: 设函数M:2D0,1而且满足M()=0, 。则称M是2D上的概率分配函数,M(A)为A的基本概率数。2D是D中子集的个数,概率分配函数的作用是把D的任意一个子集A都映射为0,1上的一个数M(A),M(A)表示对相应命题的精确信任度。 假设有n个互斥且穷尽的原始子命题存在,这个命题集组成了整个假设事件的空间,我们称之为识别框架,用来表示。比如目标的类型是a1或a2或an。则=a1,a2an。对该命题集里的每个子命题都可以赋予一个概率分配值m(ai)。还可以根据传感器提供的信息为某些子命题的并赋予概率分配值,如m(a1a2)。所有的命题数称作该命题集的幂集数。幂集数等于2n-1。 对某些子命题的并可以表示为某个命题的反命题,所以也可以把概率分配值赋给某一子命题的反命题。如 。如果碰到不是所有的概率分配值都能直接赋予各子命题或他们的并时,我们把剩下的概率分配值全部分配给识别框架,即m()=m(a1a2an)。把概率分配值赋给识别框架实际上就代表了传感器对所关心的证据的精确性,或对证据的解释还存在不确定性。 2.支持度、似然度 传感器直接分配给该命题证据所对应的概率分配值的和。 按照这个定义,某个传感器判决目标类型为的a1支持度S(a1)或表示为Bel(a1)等于S(a1)=m(a1)。 给定命题的似然度定义:所有没有分配给这个命题的反命题的概率分配值的和。 ai的似然度可以写为 。 称为ai疑惑度,他代表了证据反驳命题的程度。 似然度也可以这样来计算,把ai及与ai有关的并命题的所有概率分配值相加起来,即Pl(ai)=m(ai)+m(aia1)+m()。 3.Dempster合成法则 设S1,S2是同一识别框架上的信任函数m1,m2是对应的基本可信度分配,如果S1,S2存在且基本可信度分配为m,则 其中 ,其中k1有称为冲突系数。 Dempster合成法则是一个反映证据联合作用的法则。给出同一识别框架上基于不同证据的信任函数,如果这几个证据不是完全冲突的,就可以用Dempster合成法则计算出一个信任函数作为那几个证据联合作用下产生的信任函数。 (二)证据理论的算法例解 假定两个独立的证据源导出的基本概率赋值函数,则利用组合规则可以计算这两个证据共同作用下产生的基本概率赋值函数。假定两个传感器同时反映对象为a,且m1(a)=0.8,m1(D)=0.2,m2(a)=0.7,m2(D)=0.3 m2(a)=0.7 m2(D)=0.3 采用DS规则进行组合,结果为 可以看出,利用DS推理增强了对对象a持,且有 。 假设一个传感器支持对象A的程度为0.8,而另一个传感器支持对象B的程度为0.9,即 m1(A)=0.8,m1(D)=0.2, m2(B)=0.9,m2(D)=0.1 可以看出,信任度低的对象报告影响了信任度高的对象报告。 D-S规则具有很好的证据聚焦能力,证据经它作用后,概率赋值函数向D中更小的子集移动,但是它无法处理不一致的极限情况。如当m1(A)=1,m2(B)=1时,组合公式中的分母项为零,D-S规则无法对其进行组合。对存在判断冲突的证据,D.S规则也不能起到正确的聚合作用,必须对规则进行修正以后才能使用D.S证据理论进行证据聚合。 (三)DS证据理论在事态估计中的应用 对于势态估计系统来说,由领域知识产生的网络空间中可能出现的势态分类就是命题,各个传感器通过检测,处理给出的对事件发生的判断就是证据。这样,把势态分类看作假设的原因,而从传感器获得事件发生的数据则可以看作是已经检测到的结果。势态估计从检测事件的发生开始,在检测到事件后,由领域知识产生对某些命题的度量,这些度量即构成了证据,并利用这些证据通过构造相应的基本概率分配函数,对所有命题赋予一个置信度。对于一个基本概率分配函数以及相应的辨识框架,合称为一个证据体,而势态估计的实质就是 在当前每个势态分类的条件下,利用Dempster合成规则将从事件产生的不同证据合成为一个证据体。 由于多个证据的结合与次序无关。所以多个的证据合成计算等同于两个证据合成的计算递推得到的结构等效图(如图2)。 图2:多个证据结合的等效形式 显然,图2所示的证据合成计算对实时性要求很高的势态估计是非常有用的。在势态估计系统中,先初始化一次对基本概率的分配,然后,每收到一则事件发生的上报信息,就进行一次基本概率的分配,再使用Dempster合成规则得到新的基本概率分配,并把合成后的结果送到决策逻辑进行判断,将具有最大置信度的命题作为备选命题。当不断有事件发生时,这个过程便得以继续,直到备选命题的置信度超过了一定的阀值,即认为该命题成立。 参考文献: 1何友,王国宏,彭应宁.多传感器信息融合及应用M.北京电子工业出版社,2000 2徐华中,吴苏.浅谈多传感器信息融合技术J.东华理工学院学报,2007(2):189-192 3杨露菁,余华.多源信息融合理论和应用M.北京邮电大学出版社,2006   摘要:本文针对“C程序设计”课程教学中存在的问题,探讨“C程序设计”课程的教学体系和模式,强调以培养学生分析问题能力、解决问题能力和创新能力在“C程序设计”教学中的重要性。关键词:C程序设计;教学体系;教学模式面向电子类专业大一新生开设的“C程序设计”是大学生入学后学习的第一门程序设计课程,它将对学生一生的程序设计技术、能力、风格和习惯产生深远的影响。然而,通过多年的教学实践和调查研究,我们发现许多学生在学完“C程序设计”课程后,不能用C语言独立编程解决实际问题,不能有效地将理论知识和实际应用结合起来。因此,在对“C程序设计”课程教学体系和模式进行深入探讨后,我们强调培养和提高学生分析问题能力、解决问题能力和创新能力在“C程序设计”课程教学中的重要性。1以程序设计为主,语言知识为辅贯穿整个教学过程以往的“C程序设计”课程实际上是C语言课程。其教学重点在C语言本身,而非C程序设计。这样的教学有悖于学习规律,因此,我们改革C程序设计教学,把授课重点从讲授C语言规范转移到讲授C程序设计思想、方法和算法,注重学生形象思维训练,在整个教学过程中,注重学生C程序设计能力的培养和训练。这才是“授之以渔”1的教学方法。以下结合在数组教学中的一个实例阐述授课思路。例如,输入某班30名同学的身高,输出最大值。经验丰富的软件设计者都知道程序设计的关键在于找到解决问题的方法,即算法。根据结构化程序设计的思想,当拿到一个任务时,首先应将这个问题自顶向下逐步细化2,逐层向下分解,直到满足每一个要求为止。为了让学生初步体会和理解这一思维方式,对程序设计有一个直观的印象,授课时教师要从问题分析入手,逐步找出各个求解步骤的算法,并用N-S流图描述,最后编出程序。对于以上问题,通过初步分析可知求解过程需要经过三个步骤,得到第一层的N-S流图(如图1所示)。然后分别求精各个部分,在求精某一部分时,完全可以不必顾忌其他部分。图1求学生身高的最大值求精步骤1:输入30个学生的身高,需要定义一个一维数组h31,并用一个循环来控制输入。N-S流图如图2所示。图2输入学生的身高求精步骤2:求30个学生身高的最大值,可采用类似于打擂台的方法,即先取第一个数,把它设为最大值max,然后再逐一与其余的数比较大小。N-S流图如图3所示。继续求精图3中的“比较”:问题可描述为若himax,则用hi值更新max,否则max保持原来的值不变。N-S流图如图4所示。图3求出最大值图4max与hi比较步骤3只需一个输出语句,不用继续求精。至此,求最大值问题的算法求精工作全部完成。将上述各个N-S流图综合整理在一起,得到如图5所示的综合算法N-S流图。根据该N-S流图可以直接编写程序。图5求学生身高的最大值从上面的例子可以看出,在讲授“C程序设计”课程时不是单纯地讲解程序的语法细节、解释程序、给出运行结果,而是讲述一个问题的解决过程。在求解过程中讲述C程序设计和C语言,让学生不仅掌握C语言规范,也能够解决实际问题,掌握C程序设计的思想、方法和算法。当学生遇到新问题或使用其他语言编写程序时能很快适应,因为他们所掌握的是编程能力而不是单纯的C语言。2采用基于问题的启发、引导教学方式大家都知道,问题是最好的老师,是学生学习的引导者,没有问题就没有深入3。在“C程序设计”课程教学过程中,要引导学生在解决问题中学习,即提出问题,留给学生时间思考、讨论、解决问题,从而更深入地展开学习。实践证明,这种教学方法充分调动了学生学习的积极型和主动性。例如,在讲解C语言的数据类型概念时,为了让学生切身感受一般整型数据、长整型数据、单精度数据、双精度数据所能保存数据范围的不同,我们设计了如下的教学过程。(1) 首先让学生模仿求1到100之间所有自然数之和的方法来计算5!,并把求阶乘变量s定义为短整型,学生很快得出正确结果。(2) 然后改为计算8!,这时很多学生迅速将循环变量的终值改为8,结果发现屏幕上没有出现预期的结果,而是为一个负数-25216,这个结果表示出现了“数据溢出”现象。学生对此结果非常困惑,提示学生将程序作一点修改,即把求阶乘变量s定义为长整型,试试看运行情况如何,计算机给出了正确结果。(3) 进一步要求学生对程序稍作修改求20!,运行后又发现出现“数据溢出”现象。这时学生都猜测到问题可能又是出在变量所定义的数据类型上,提示学生查看教材,把s定义为单精度变量后,再运行,问题解决。(4) 继续要求学生修改程序求40!,运行后又发现出现“数据溢出”现象,把s定义为双精度变量后,再运行,问题解决。到此为止,教师的教学目标已基本达到。在本例中,程序整体变化不大,占用时间也不多,但通过如此一个操作过程,学生对一般整型数据、长整型数据、单精度实型数据和双精度实型数据之间的区别和用法一目了然。另外,自己动手动脑设计调动了学生在操作过程中探究和解决问题的积极性和学习的主观能动性。这样做不但提高了学生的学习兴趣,培养了学生问题求解和编程能力,也培养了其探索和创新能力。3加强实践环节,培养学生综合应用知识解决实际问题能力“C程序设计”课程的实践性很强,学生只听不练根本达不到学习该课程的目的。曾有学生问:“学习C语言有什么用?”这说明学生对“C程序设计”课程认识不足,还不能充分理解课程的目标与意义。因此,在理论教学的同时,还要加强上机实践教学,将上机实践环节贯穿于课程教学的全过程4。值得注意的是,在上机实践环节中