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第1篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：計算；計算學科；計算機科學思維；計算思維；計算機思維

隨著計算機科學技術(shù)的發(fā)展，計算領(lǐng)域已成為一個極其活躍的領(lǐng)域，計算學科也成為一門范圍極為寬廣的學科[1]。在此發(fā)展過程中產(chǎn)生的種種現(xiàn)象，在很大程度上改變了人們對世界的認識，有力地刺激了人文科學的發(fā)展，人們對認知科學的研究就是“以電子計算機的產(chǎn)生發(fā)展為物質(zhì)、技術(shù)基礎(chǔ)，以計算機與人腦相類比為前提的[2]”。我國著名科學家錢學森院士從近三十年電子計算機發(fā)展引起的新技術(shù)革命，兩千多年邏輯學發(fā)展的經(jīng)驗教訓，作為符號處理系統(tǒng)的計算機在智能方面存在的嚴重缺陷，尤其是人們在高級抽象思維領(lǐng)域，如辯證思維、形象思維、創(chuàng)造性思維尚缺乏研究等方面，對認知科學的發(fā)展進行了科學的分析。同時結(jié)合我國科學技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和特點，提出了“思維學”的理念，給出了“思維科學”的研究框架、研究方向與基本道路，并在隨后的一系列工作中進一步充實和完善了思維科學的理論與思想體系[3]。他指出：“現(xiàn)代科學技術(shù)的實踐，正預示著更重大的變革――思維科學的出現(xiàn)。”“引出這項變革的是電子計算機”。而“推動思維科學研究的是計算機技術(shù)革命的需要[4]”。在錢學森的倡導下，自上世紀80年代起，面向新技術(shù)革命的思維科學研究愈來愈受到國內(nèi)有關(guān)專家學者的關(guān)注與重視。

在計算機科學與技術(shù)領(lǐng)域，隨著美國計算機學會(簡稱ACM)和美國電氣和電子工程師學會計算機分會(簡稱IEEE-CS)組成的聯(lián)合攻關(guān)組于1988年底提交了“作為學科的計算科學”的報告[5]，計算學科的“存在性”得以證明。隨后，CC1991報告和CC2001報告等相繼出臺，從學科的角度詮釋了計算科學的內(nèi)涵與外延，為計算學科建立了現(xiàn)代課程體系。在計算學科課程體系的本土化進程中，我國相關(guān)領(lǐng)域的專家學者們付出了艱辛努力，并取得實質(zhì)性成果，于2002年提出了“中國計算機科學與技術(shù)學科教程2002”(China Computing Curricula 2002，簡稱CCC2002)[6]。在CC2002教程的引導下，針對計算機科學與技術(shù)學科教育方面的諸多問題，國內(nèi)從事計算機科學與技術(shù)學科教育的廣大工作者進行了廣泛而有益的探討[7-10]，大大豐富了計算學科課程體系建設(shè)的內(nèi)容。在計算學科課程教育改革的進程中，如何培養(yǎng)既能熟練掌握計算機科學的知識與技能，又具有計算機科學學科意識和素養(yǎng)的人才問題，逐步成為人們關(guān)注的主要方面。

基金項目：本文受江蘇省教育廳指導性計劃項目“計算機思想史研究”(03KJD520028)及江蘇科技大學高教項目“計算思維與創(chuàng)新教育”(GJKTY2009025)資助。

作者簡介：張曉如(1963-)，女，教授，學士，研究方向為計算機應用教育、數(shù)據(jù)庫；張再躍(1961-)，男，教授，博士，研究方向為可計算性理論與知識工程。

一個人的實踐與創(chuàng)新能力與思維方式密切相關(guān)，與其他學科領(lǐng)域的科學家和工程技術(shù)人員等相比，計算機學科的專家學者們在思考問題、分析問題和解決問題方面也應有其獨特的地方。正如計算大師Dijkstra所言：“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習慣，從而也將深刻地影響我們的思維能力[11]?！币虼耍斢嬎銠C與人們的生活聯(lián)系越來越趨密切的形勢下，研究與之相關(guān)的人類思維活動與思維方式便成為現(xiàn)代思維學科領(lǐng)域中一個十分重要的課題。我們不妨稱此種思維為面向計算學科的思維。顯然，面向計算學科的思維除了具有一般思維的特點外，還具有其自身的特性，而后者則是從事計算機科學研究的人員和計算機教育工作者們更為關(guān)心的。究竟什么是面向計算科學的思維？它的特點是什么？對面向計算學科的思維研究對計算學科的發(fā)展會產(chǎn)生哪些積極作用？這種思維能力是可以培養(yǎng)的嗎？又如何培養(yǎng)呢？我們現(xiàn)行的計算機課程教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)會因此而有所改變嗎？

1面向計算學科的思維

國內(nèi)最早面向計算學科思維的研究文章是收集在2000年全國高等師范院校計算機教育研究會年會論文集上筆者的《談談計算機思維》[12]一文。當時的“計算機思維”意為“計算機科學思維”(Computer Science Thinking)，在隨后關(guān)于面向計算科學的思維研究中，相繼出現(xiàn)了“計算思維”(Computational Thinking)[13-14]與廣義“計算機思維”(Computing Thinking)[21]等概念。這些概念雖然與“計算機”有關(guān)，但它們有一個共同特點，即它們都是關(guān)于人的思維。

1.1計算思維與計算機思維

“計算思維”的思考和研究在國內(nèi)受到更多專家學者的關(guān)注與重視，要歸功于全國高等學校計算機教育研究會于2008年10月31日至11月2日在桂林召開的一次專題學術(shù)研討會，會議的主題是“探討在教學過程中，如何以課程為載體講授面向?qū)W科的思維方法，共同促進國家科學與教育事業(yè)的進步”。會議從8各方面征集論文，無不涉及“計算思維”。在會議提供的資料中，美國卡內(nèi)基?梅隆大學計算機科學系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月發(fā)表在美國計算機權(quán)威雜志ACM會刊上的文章《計算思維》(Computational Thinking)[13-14]和王飛躍2007年3月發(fā)表在中國計算機學會通訊的文章《從計算思維到計算文化》[11]位居榜首。其中，王飛躍教授從計算機文化發(fā)展的高度對“計算思維”概念的提出和“計算思維”的研究與發(fā)展對計算科學的進步產(chǎn)生的深遠影響給出了充分肯定。王飛躍教授在提及國內(nèi)對“計算思維”研究和計算文化與計算思維聯(lián)系方面的狀況時指出，“在中文里，計算思維不是一個新名詞，常被朦朦朧朧地使用，卻一直沒有被提到周教授所描述的高度廣度，那樣的新穎、明確、系統(tǒng)”。這一陳述雖然有一定的道理，但不完全正確。“計算思維”從命名的角度可以如是說，但就其作為面向計算機科學思維的概念與特征而言，無論從高度講，還是從廣度說，周以真教授的描述確有“新穎”之處，但在“明確”和“系統(tǒng)”方面，同本文作者在上世紀90年代末就提出的“計算機思維”的概念在主要方面是基本一致的，并可形成互補。特別指出的是，《談談計算機思維》在談到計算機文化與計算機思維相互之間的聯(lián)系時指出，“隨著計算機科學的發(fā)展，‘計算機’已不再是一個單純的計算工具的代名詞，而是信息時代高新技術(shù)的象征。可以這樣說，‘計算機’作為一種文化，已滲透到社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，而使得生活在這一時期的人們的思維活動中或多或少地與‘計算機’這一概念相聯(lián)系，研究與之相關(guān)的思維活動與思維方式，便成為現(xiàn)代思維科學領(lǐng)域中一個十分重要的課題[12]”。在此，我們可以把有關(guān)“計算思維”特征的陳述同有關(guān)“計算機思維”的陳述作一比較。

周以真教授在對計算思維的描述中首先指出，“計算思維是每個人的基本技能，不僅僅屬于計算機科學家”，這一觀點與《談談計算機思維》一文中提出的“計算機思維具有廣泛性。計算機思維已不僅僅是計算機科學家所應具有的思維，而應是全民族所必須的”的觀點是完全一致的。并且文中還強調(diào)，“只有這樣，計算機科學的發(fā)展才能具有廣泛的社會基礎(chǔ)，才能使計算機科學真正服務于社會”。在總結(jié)計算思維的特征時，周以真教授從6個方面，以“是”與“不是”的對立統(tǒng)一作了闡述。

為了更好地挖掘計算機思維的內(nèi)涵，更加清楚地了解與把握計算機思維與其他學科思維方式的聯(lián)系與區(qū)別，我們對計算科學發(fā)展的過程進行了初步考察，提出了“計算科學思想史”研究的基本思想，并對計算科學思想史研究的特點、研究內(nèi)容、研究方法進行了分析探討[16]。同時結(jié)合現(xiàn)代計算機課程教育，提出了基于知識背景的計算機課程教學改革的基本構(gòu)想[19]。我們深信，無論是對計算機思維的研究，還是對計算科學思想史的研究，都會對計算機教育的實踐與發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

2 “計算思維”研究現(xiàn)狀

無論叫計算思維，還是稱計算機思維，關(guān)鍵是要解決問題，即“如何讓人們學會像計算機科學家一樣去思考”。從總體看，計算思維的研究應包含計算思維研究的內(nèi)涵和計算思維推廣與應用的外延兩個方面。周以真在給出“計算思維”概念后，進一步探討了計算思維的本質(zhì)，并指出計算思維將在各種行為方面影響每個人，這一點對我們的社會教育提出挑戰(zhàn)，特別是少兒教育。在關(guān)于計算的思考中，我們需要理解不同類型的3個方面：科學、技術(shù)與社會。飛速發(fā)展的技術(shù)進步和巨大的社會需求迫使我們重新思考計算科學最基本的問題[20]。從周以真教授多次關(guān)于計算思維的論述中可以看出，其“計算思維”的概念是面向社會、面向教育和面向大眾的。這也許是一種策略，為了能讓更多的人關(guān)注并思考“計算思維”的問題，并將思考的結(jié)果應用于計算科學實踐，以此促進計算科學的普及和發(fā)展。在對“計算思維”的深入研究過程中，郭喜鳳教授等從工程化的角度對“計算思維”的內(nèi)涵進行剖析[20]，以周以真面向大眾的計算思維為基礎(chǔ)，根據(jù)計算機科學與技術(shù)中的理論、技術(shù)、工程、工具、服務和應用等幾個不同層面的思維特點，闡述了計算思維的工程化思想，將計算思維的概念加以推廣并提出了計算機思維(Computing Thinking)工程化的層次結(jié)構(gòu)，豐富了計算思維的研究內(nèi)涵。董榮勝和古天龍教授從計算機科學與技術(shù)方法論的角度對計算思維研究的外延進行分析?！坝嬎銠C科學與技術(shù)方法論是對計算領(lǐng)域認識和實踐過程中一般方法及其性質(zhì)、特點、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展進行系統(tǒng)研究的學問。計算機科學與技術(shù)方法論是認知計算學科的方法和工具，也是計算學科認知領(lǐng)域的理論體系[21]”。在關(guān)于計算思維和計算機科學與技術(shù)方法論之間關(guān)系的論述中，董榮勝和古天龍教授在周以真教授工作的基礎(chǔ)上，對計算思維的特征進一步加以闡述，從抽象與自動化兩個方面，以具體的實例刻畫了計算思維的本質(zhì)，并介紹了國外關(guān)于計算思維研究的進展情況。在談到計算思維與計算機方法論關(guān)系時，他們指出，“盡管計算思維與計算機方法論有著各自的研究內(nèi)容與特色，但是，顯而易見，它們的互補性很強，可以相互促進”。“計算機方法論可以對計算思維研究方面取得的成果進行再研究和吸收，最終豐富計算機方法論的內(nèi)容；反過來，計算思維能力的培養(yǎng)也可以通過計算機方法論的學習得到更大的提高[22]”。這不是一個一般概念的問題，我們認為是計算思維研究的一個技術(shù)路線問題，只有把計算思維的研究同計算機科學與技術(shù)方法論有機地結(jié)合起來，計算思維才具有實際的意義和價值，計算機科學與技術(shù)的方法才能夠獲得進步。

3 “計算思維”研究內(nèi)容

不管是周教授的計算思維(Computational Thinking)，或是郭教授的計算機思維(Computing Thinking)，還是計算機科學思維(Computer Science Thinking)，它們都有一個共同面向，即都是面向計算學科的思維；都有一個共同的出發(fā)點，即研究和探索面向計算學科的思維規(guī)律；都有一個共同的目標，即引導人們在解決有關(guān)計算學科及其應用領(lǐng)域問題時，能夠運用正確的思維方法。計算學科是關(guān)于“計算”的學問，因此，計算思維的研究勢必圍繞解決所謂“計算問題”而展開。

3.1計算思維研究的基本問題

何謂計算思維？《談談計算機思維》一文對計算機思維的內(nèi)容進行了概括，即人們有意識地將計算機用于生產(chǎn)、生活等各個領(lǐng)域的認識活動以及人們解決計算機問題的認識過程。一方面，它是指一種形式，這種形式表現(xiàn)為人們認識具體的計算機科學，或是應用計算機科學于其他科學、技術(shù)的過程中的辯證思維；另一方面，它是由計算機科學本身的特點及計算機作為認識世界的工具所決定的，它同樣受到一般思維方式的限制[12]。周教授則將計算思維歸納為運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[13]。董教授等則從方法論的角度將計算思維定義為運用計算機科學的思想與方法進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計，以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[22]。

第2篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理；教材；算法

作者簡介：孫水發(fā)（1977-），男，江西黎川人，三峽大學計算機與信息學院，副教授；夏平（1967-），男，湖北麻城人，三峽大學計算機與信息學院，教授。（湖北 宜昌 443002）

基金項目：本文系2011年三峽大學教學研究項目（項目編號：J2011059）、2012年三峽大學研究生課程建設(shè)項目“數(shù)字圖像處理”的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）16-0088-02

考慮到人眼是人類獲取信息的主要來源，圖像信息的一目了然及現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，使得圖像處理的基本知識越來越重要，因此國內(nèi)很多高校的諸多專業(yè)都開設(shè)了“數(shù)字圖像處理”相關(guān)課程。該課程主要面向高年級本科生及研究生，其任務是介紹數(shù)字圖象處理的基本理論與基本方法，并結(jié)合應用討論具體的算法分析及實現(xiàn)技術(shù)。主要內(nèi)容包括：圖像的獲取與顯示、圖像的表示、圖像的空間操作及頻域操作、彩色圖像處理以及形態(tài)學操作等，具體涉及的技術(shù)包括圖像增強、圖像復原、圖像壓縮、圖像分割，以及為圖像分析作基礎(chǔ)的圖像表示與描述，以及基本模式識別的內(nèi)容。但由于各類專業(yè)背景的差異、年級層次的不同，使得在教學上存在很大的不同。本文以筆者近年在給三峽大學（以下簡稱“我校”）醫(yī)學影像專業(yè)、數(shù)字媒體專業(yè)以及電子信息工程和通信工程幾個本科專業(yè)學生以及計算機科學與技術(shù)研究生的教學實踐，探討一些“數(shù)字圖像處理”課程的教學體會。考慮到教材的權(quán)威性及普適性，我們選用了由阮秋琦等翻譯，電子工業(yè)出版社2003年出版的岡薩雷斯版的《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材。

一、教材分析

岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材是圖像處理領(lǐng)域的經(jīng)典教材，據(jù)其官網(wǎng)http：//imageproces /顯示，該教材被超過50個國家的1000多所高校采用，實際情況應該遠遠超過這個數(shù)據(jù)。因此該教材具有較強的普適性、權(quán)威性等，該教材的主要特點分析如下。

1.自成體系

該教材從基本的圖像成像開始，到圖像的矩陣、表示這些基本的圖像處理概念，到后續(xù)的各個圖像處理技術(shù)的討論，都可以不用借助其他參考資料即完成內(nèi)容的講解。

2.使用面廣

正如其官網(wǎng)顯示，在具有如此眾多的讀者情況下，一方面表明該教材得到廣大讀者的認可，另一方面也為廣大讀者創(chuàng)造了一個優(yōu)勢，即一個公共的知識平臺，使得用該教材所學知識進行交流無障礙。

3.資源豐富

該教材本身是本理論性很強的教材，但由于資源豐富，使得該教材并不顯得那么枯燥。比如該教材有相應的網(wǎng)站，里面可以了解該教材的歷史版本；教材的所有圖片資料都可以在網(wǎng)站找到，方便做實驗驗證；網(wǎng)站有相應的論壇，可以借助網(wǎng)絡進行共同學習。

4.與實驗教學緊密結(jié)合

該教材有相應的配套實驗教材《數(shù)字圖像處理（MATLAB版）》，而且開發(fā)有相應的圖像處理程序庫DIPUM，與MATLAB版的DIP工具箱共同構(gòu)成系統(tǒng)的圖像處理仿真實驗平臺。而且教材中的部分效果都有相應的源程序，讀者可以親自演示，加深對知識的理解。

二、授課對象分析

在筆者近年授課對象中，既有大一下學期的“醫(yī)學影像”專業(yè)的本科生，又有大三的數(shù)字媒體專業(yè)、電子信息工程和通信工程3個本科專業(yè)學生，更有研究生；由于自身研究領(lǐng)域是計算機視覺、生物醫(yī)學圖像處理，對于這些研究方向，圖像處理是基礎(chǔ)，對準備從事這方面研究的研究生其學習要求又不一樣，具體分析如下。

1.醫(yī)學影像學專業(yè)本科生

在該專業(yè)的培養(yǎng)目標中，明確提出“掌握常規(guī)放射學、CT、磁共振、超聲學、介入放射、核醫(yī)學等影像學基本操作技能，具有對常見病進行影像診斷和介入治療進行操作的基本能力?！憋@然，了解數(shù)字圖像處理基本理論與方法，是正確理解這些醫(yī)學成像的基礎(chǔ)，并且是用好這些醫(yī)學影像原理的前提。但該專業(yè)畢竟是醫(yī)學專業(yè)大類，具體的圖像處理方法及其實現(xiàn)等并不是該專業(yè)核心需求。

2.數(shù)字媒體專業(yè)本科生

在該專業(yè)的培養(yǎng)目標中，明確提出“系統(tǒng)掌握數(shù)字媒體技術(shù)基本理論，具有計算機動畫和計算機游戲等數(shù)字文化藝術(shù)作品的設(shè)計、制作和技術(shù)創(chuàng)新能力的復合性人才”。而無論是計算機動畫還是游戲，都要求對圖像、圖形有基本的了解，包括獲取、表示、描述及處理等。但該專業(yè)的核心應該是在圖像、圖像及三維模型的應用上，而不是底層的具體處理過程。

3.電子信息工程與通信工程專業(yè)本科生

圖像處理一定程度上是二維的信號處理，因此對于系統(tǒng)學習過“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”以及“隨機信號分析”的高年級電子信息工程與通信工程專業(yè)的學生來說，他們更注重數(shù)字圖像處理具體算法分析及實現(xiàn)技術(shù)。

4.計算機科學與技術(shù)專業(yè)研究生

智能信息處理是計算機科學與技術(shù)的一個重要研究方向，在智能信息處理領(lǐng)域，處理的對象通常是數(shù)字圖像，比如指紋、人臉、虹膜、智能視頻分析等等，因此掌握基本的圖像處理理論與方法是從事該方向研究的必要前提。而且對于我校計算機專業(yè)的研究生，通常有兩個原因使得他們對圖像處理的知識了解不夠深入：一種情況是其本科是計算機相關(guān)專業(yè)，沒有修習這門課；另一種情況是從其他專業(yè)轉(zhuǎn)到目前專業(yè)，修習過這門課程，但由于本科階段這門課開課時間比較晚，比如大三下學期或大四上學期，學生要么準備考研，要么準備找工作，學生的學習精力不足，學習效果不好。因此有必要讓學生進行系統(tǒng)的、深入的學習，為后續(xù)深入研究智能信息處理打下基礎(chǔ)。

5.專門從事圖像處理、計算機視覺方向的研究生

由于筆者從事醫(yī)學圖像處理、計算機視覺方向的研究，而這些方向的基礎(chǔ)即是數(shù)字圖像處理，因此對于自己指導的研究生，要求其對圖像處理知識的掌握更加深入；而且由于學生規(guī)模小，上課方式相對較自由，因此可以探討其他新的教學模式。

三、授課說明

岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材雖然公式不多，但理論性較強。對于前面提到的5類學生，教學內(nèi)容及方法肯定需要進行區(qū)分，具體說明如下。

對于低年級的“醫(yī)學影像學”專業(yè)和高年級的“數(shù)字媒體”專業(yè)本科生，他們的共同特點是需要對圖像處理的效果有較好的掌握，相反對于處理的原理他們僅僅需要了解，而很多數(shù)學的內(nèi)容，比如頻域圖像處理僅僅需要點到即可。但由于年級及專業(yè)背景的不同，教師講授的方法肯定也要不同。對于低年級的“醫(yī)學影像學”專業(yè)學生，需要給學生介紹一些圖像處理的工具軟件，并進行課堂的演示，逐步把他們帶入到圖像處理的世界；而對于高年級的“數(shù)字媒體”專業(yè)本科生，由于他們已經(jīng)具有較好的計算機基礎(chǔ)知識，而且用過相關(guān)的圖像處理軟件，比如PhotoShop，因此這門課程的目的更多的是通過圖像處理算法的學習，吸引他們探究相關(guān)圖像處理軟件功能原理的興趣，從而達到綜合、系統(tǒng)應用相關(guān)圖像處理軟件的目的。

對于高年級的“電子信息工程”和“通信工程”專業(yè)本科生，岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材對他們來說不能算很難，但相對來說要在有限的學時（比如我校只有32個學時）講完整本書的內(nèi)容也不切實際，因此教師通常需要對課程的內(nèi)容進行有針對性的裁剪。比如在我校，這兩個專業(yè)都會講授“多媒體通信”這類數(shù)據(jù)壓縮相關(guān)的課程，因此原教材中的第八章可以不講；而多尺度分析相對來說要求數(shù)學功底深，因此對于本科生點到即可。后續(xù)的第11和12章的內(nèi)容顯然超過了電子、通信本科生的知識范圍，但可以當作課外讀物推薦給學生，特別是對于有計劃從事圖像處理的學生，比如畢業(yè)設(shè)計選擇了相關(guān)方向的學生。

對于計算機科學與技術(shù)專業(yè)的研究生，通常選這門課程的目的是要準備從事智能信息處理方面的課題研究，因此這本教材的知識面廣、自成體系等上述優(yōu)點得到充分的體現(xiàn)，甚至有學生說是他們的“寶典”。但顯然，研究生教學與本科生教學有很大的區(qū)別，特別是針對各種層次、類別的研究生更是如此：比如有些研究生偏向工程應用，僅僅需要了解算法本身及其應用性能即可；但有些研究生偏向算法研究，則需要仔細推敲各個算法后面蘊含的本質(zhì)。因此采用了分組的方式，每組成員先針對所涉及的研究方向開展資料查閱、討論等過程，逐步形成一個主題鮮明的報告，并在課堂上進行匯報，教師進行點評和進一步講解。這種方式提高了學生的參與程度，加深了學生對知識的理解。

對于筆者指導的研究生，由于涉及的研究方向為計算機視覺、生物醫(yī)學圖像處理等，則岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理（第二版）》教材的內(nèi)容是基礎(chǔ)，而且學生數(shù)量少，學習方式可以很靈活。因此，為這些學生開了個讀書班，以3個學生為一組，每周教師和所有研究生一起討論教材里面涉及的每個知識點，不留死角，發(fā)現(xiàn)問題記錄下來，討論完后找資料，在下次討論時再解決，通過這種方式使學生系統(tǒng)掌握數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)知識、基本理論和方法，為學生今后開展相關(guān)方向的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

“數(shù)字圖像處理”是高校面向本科專業(yè)及研究生專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)課程，岡薩雷斯版《數(shù)字圖像處理》教材的權(quán)威性、內(nèi)容的自包容性以及支撐資料全等優(yōu)點，使其成為一部普適性很高的教材。本文結(jié)合筆者在不同專業(yè)、不同教學層次中的教學體會，研究基于該教材的教學方法，具有一定的理論與實踐意義。該書第三版的中文版也于2011年出版，相信會對該課程的教學起到進一步的促進作用。

參考文獻：

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[3]金煒，周亞訓，等.“數(shù)字圖像處理”課程項目驅(qū)動教學模式的實踐[J].中國電力教育，2010，（7）：82-83.

[4]張桂敏，汪熙.“數(shù)字圖像處理”雙語教學實施效果的調(diào)查與思考[J].中國電力教育，2010，（32）：107-108.

第3篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，對生產(chǎn)生活水平的提升具有巨大的推動作用，使得物與物之間聯(lián)系更為緊密，同時也具有更為廣闊的發(fā)展空間。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有的特點，對其各網(wǎng)絡層次進行分析研究，充分發(fā)揮其所具有的優(yōu)勢，爭取為計算機通信網(wǎng)絡的發(fā)展提供更大的助力。為消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應用過程中存在的問題，從前瞻性角度進行分析，做好技術(shù)研究，充分挖掘物聯(lián)網(wǎng)對于計算機通信網(wǎng)絡所具有的技術(shù)價值。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 計算機通信 網(wǎng)絡層次

計算機網(wǎng)絡現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應用到生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域中，并且取得了良好的效果，其中物聯(lián)網(wǎng)作為重要的一部分，可以消除時間與空間限制，通過網(wǎng)絡虛擬信號，使得物與物之間、物與人之間聯(lián)系更為密切。想要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)對計算機通信網(wǎng)絡的影響，需要就物聯(lián)網(wǎng)所具有的特點，對其各網(wǎng)絡層次存在的缺陷和矛盾進行分析優(yōu)化，爭取促進物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)功能的實現(xiàn)，需要先通過傳感器、射頻識別器等來對信息進行采集，然后結(jié)合客戶實際需求，利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，遵循通信協(xié)議，將計算機網(wǎng)絡作為載體，全面提高信息數(shù)據(jù)的利用效率，加快信息的傳遞和利用。其中，對于物理網(wǎng)技術(shù)的實際應用，射頻識別器對各類信息的識別具有快遞、自動特點，無需人員操作和控制，能夠有效適應多種環(huán)境，且對計算機通信網(wǎng)絡接入RFID終端后，還可以在更廣闊范圍內(nèi)對信息收集傳遞，以及物品的有效跟蹤。無線傳感器主要用于數(shù)據(jù)的收集和傳輸，鋪設(shè)與組網(wǎng)十分靈活，并且具有低成本、低功耗等優(yōu)點。傳感器主要負責感知各類信號，并完成環(huán)境參數(shù)的采集，可以作為為物聯(lián)網(wǎng)信息收集、處理、反饋等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)支持。

2 物聯(lián)網(wǎng)各層次對計算機通信網(wǎng)絡影響

2.1 感知層影響

感知層為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)部分，對技術(shù)的實施效果具有重要影響，在對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行分析時，需要提高對其的重視。對于網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有對象數(shù)據(jù)均可以通過感知層進行感知和搜索，基于網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)完成相應信息數(shù)據(jù)的傳輸。網(wǎng)關(guān)可以對不同網(wǎng)絡進行有效連接，有效完成傳感器通訊后，通過應用相應算法，來對接收到的信息進行更為深入的分析處理。為保證所有數(shù)據(jù)處理的高效性，就要求通信網(wǎng)絡能夠承受較大的壓力。尤其是現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應用，各類信息數(shù)量激增，對所需信息的收集與處理將要面臨更大的壓力，因此要保證物聯(lián)網(wǎng)感知層可以承受較大壓力，可以滿足所需信息的感知要求?，F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)在實際應用中的效果更為明顯，可以更好的滿足人們應用需求，但是同時物聯(lián)網(wǎng)自身業(yè)務數(shù)量不斷增加，規(guī)模也在持續(xù)擴大，必須要對傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡觀念進行更新，提高通信網(wǎng)絡水平，作為物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展的保障，從根本上來消除規(guī)模擴大和業(yè)務發(fā)展間的相互干擾，為社會生產(chǎn)生活提供更好的服務。

2.2 傳輸層影響

傳輸層功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)為通信網(wǎng)絡，結(jié)合寬帶計算方式，達到寬帶和窄帶目的，完成通信網(wǎng)和感知網(wǎng)間的有效融合，為傳輸層各項功能的實現(xiàn)提供保障。就以往通信網(wǎng)絡來說，一般是通過對分散通信節(jié)點的整理綜合，然后通過統(tǒng)一管理，來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)功能?；诂F(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技g水平，很多情況下，相應通信節(jié)點必須要具有一定私密性和獨立性。這樣在對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展進行研究時，便可以確定除了要進行簡單的信息傳遞外，對于虛擬信號的傳輸，需要將互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，保證人與物、物與物間的有效聯(lián)系。這樣就決定了在實際執(zhí)行過程中，物聯(lián)網(wǎng)具有較高的復雜性，對空間和獨立性要求更為嚴格。同時，這一特點也對通信網(wǎng)絡產(chǎn)生的影響，因為計算機個體分布比較分散，想要完成各項信息的有效傳輸，必須要利用通信網(wǎng)絡對各處計算機進行有效整合和管理控制，進一步提升各計算機間的聯(lián)系與工作效率。并且，對于不同通信節(jié)點的管控，需要作為重點進行研究。但是基于現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平，與通信網(wǎng)絡技術(shù)水平間具有較大差異，為整個網(wǎng)絡功能的實現(xiàn)帶來了阻礙。為滿足實際發(fā)展要求，在對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行研究時，需要做好與通信網(wǎng)絡技術(shù)間的聯(lián)系，提高計算機配置完善度與監(jiān)控水平，加強其在產(chǎn)業(yè)模式中的應用，為企業(yè)提供云接口，滿足物聯(lián)網(wǎng)平臺進一步發(fā)展需求。

2.3 應用層影響

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實施，其中應用層主要對各類信息進行有效處理，并將其作為實際參考和依據(jù)，為用戶提供具有針對性和應用性的服務。應用層所具有的各項功能，能夠作為設(shè)備優(yōu)化的助力，確?？梢詽M足不同用戶實際應用需求。這一特點可以作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢，但還是需要就其與通信網(wǎng)絡間的矛盾進行分析和解決。降低對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獨立性實現(xiàn)的影響，以免增加通信網(wǎng)絡發(fā)展壓力。對于物聯(lián)網(wǎng)各項功能來說，最終需要通過應用層來實現(xiàn)，需要通過應用層來對人與物、物與物間聯(lián)系與管控，滿足跨區(qū)域操作要求。因此，想要進一步滿足行業(yè)發(fā)展需求，需要將應用層作為重點進行分析，對行業(yè)市場和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈進行整合，并基于云計算通信網(wǎng)絡基礎(chǔ)，構(gòu)建有效連接平臺，營造更好的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展環(huán)境。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其不僅僅實現(xiàn)了虛擬信息的傳遞，同時還可以對人與物、物與物間信息傳輸進行處理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效實施，可以對物品進行實際操控，同時加強人與物、物與物之間的聯(lián)系，打破傳統(tǒng)時間與空間的限制，提高了信息傳遞與物體操控效率。就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，人工智能的實現(xiàn)已經(jīng)成為可能，將機器與人類管理和判斷工作融為一體，對危險、精細工作進行分類，通過兩者的有效結(jié)合，來達到預設(shè)的目的。與互聯(lián)網(wǎng)虛擬信號與信息的傳遞不同，物聯(lián)網(wǎng)可以落實到實際物品上，使得信息化社會建設(shè)成為現(xiàn)實，可以有效解決實際工作中存在的問題。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷發(fā)展，其所具有的功能，對進一步推動信息化社會的建設(shè)具有重要的實踐意義。基于物聯(lián)網(wǎng)各層次特點，對通信網(wǎng)絡也產(chǎn)生了一定影響，需要兩者相互配合，在落實各項功能的同時，降低所要面臨的網(wǎng)絡壓力。仍然需要專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做更深入的分析，爭取進一步發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)所具有的優(yōu)勢。

參考文獻

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[3]李愛鋒.物聯(lián)網(wǎng)對計算機通信網(wǎng)絡的影響分析[J].電腦知識與技術(shù)，2016（06）：16-17.

作者簡介

張皓（1983-），男，河北省保定市人。碩士學位。現(xiàn)為河南工學院計算機科學與技術(shù)系實驗師。主要研究方向為圖形圖像處理、計算機應用。

第4篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡流量；監(jiān)測技術(shù)；具體應用

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 17-0000-02

隨著網(wǎng)絡規(guī)模的日益擴大和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的日益復雜，導致計算機網(wǎng)絡管理的難度越來越大，相應的要求也變得越來越高。各種網(wǎng)絡活動都離不開網(wǎng)絡流量，網(wǎng)絡流量作為網(wǎng)絡用戶活動的主要載體，發(fā)揮著較為重要的作用。通過監(jiān)測分析網(wǎng)絡流量，可以完成容量規(guī)劃、鏈路狀態(tài)監(jiān)測、異常監(jiān)測、網(wǎng)絡性能分析等，對于計算機網(wǎng)絡的維護和運行都能夠發(fā)揮重要作用。如netcounter是一款簡單易用的網(wǎng)絡流量監(jiān)控軟件。它可以分別顯示手機網(wǎng)絡和wifi當天、本周、本月和所有時間的流量統(tǒng)計。本文就計算機網(wǎng)絡管理中網(wǎng)絡流量監(jiān)測進行研究。

1 網(wǎng)絡流量的特征

1.1 大部分TCP會話是短期的。對于TCP會話而言，超過90%的會話時間都不會超過幾秒，交換數(shù)據(jù)量一般都在5-10K字節(jié)，很少有能夠10K字節(jié)的。雖然遠程登陸和文件傳輸之類的TCP會話是長期的，但是百分之八十多的WWW文檔傳輸大小都是小于10K字節(jié)，而目前這種WWW文檔傳輸大幅度增加，從而導致大部分TCP會話是短期的。

1.2 數(shù)據(jù)流是雙向的，但通常是非對稱的。對于計算機網(wǎng)絡而言，大部分互聯(lián)網(wǎng)應用都不采用單向交換，而是雙向交換數(shù)據(jù)，所以，網(wǎng)絡流量也自然都是雙向的。但通常這兩個方向的數(shù)據(jù)率存在很大的差異，主要原因就在于：網(wǎng)站到客戶端的數(shù)據(jù)量會由于網(wǎng)站下載而比客戶端到網(wǎng)站的數(shù)據(jù)量多。

1.3 網(wǎng)絡通信量具有局域性。對于網(wǎng)絡流量而言，一般都包括兩種局域性，分別是空間局域性和時間局域性。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)應用層來對網(wǎng)絡進行訪問，主要是在包的目的地址和時間上進行體現(xiàn)，從而顯示出空間局域性（基于空間相關(guān)）和時間局域性（基于時間相關(guān)）。

1.4 包的到達過程不是泊松過程。按照傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡設(shè)計和排隊理論都假設(shè)泊松過程就是包的到達過程，也就是說，包到達的間斷時間的分布是獨立的指數(shù)分布。

例如電話、交通事故、地震等事件都是獨立地、按照一定的概率來發(fā)生的，這也就是泊松到達過程。但是根據(jù)近年來測量互聯(lián)網(wǎng)絡通信量的顯示結(jié)果表明，泊松過程已經(jīng)不再是包到達的過程。包的到達具有有突發(fā)性，在很多時候都會有多個包連續(xù)到達，包到達的間斷時間不是獨立分布的，同時也不服從指數(shù)分布。包的到達過程已經(jīng)不能被泊松過程來精確描述。造成這樣的原因部分在于數(shù)據(jù)傳輸所使用的協(xié)議。這種非泊松結(jié)構(gòu)使得人們在研究網(wǎng)絡的可靠性時不再采用簡單的泊松模型，從而使得網(wǎng)絡通信量模型的研究大大促進。

2 計算機網(wǎng)絡管理中網(wǎng)絡流量監(jiān)測的方法

在深入了解互聯(lián)網(wǎng)通信特性之后，我們在監(jiān)測網(wǎng)絡流量的時候就可以采取相應的技術(shù)措施。從目前的實踐經(jīng)驗來看，計算機網(wǎng)絡管理中網(wǎng)絡流量監(jiān)測的方法主要有兩種，分別是被動測量和主動測量。

2.1 主動測量。主動測量的工作原理就是通過測量設(shè)備來測量端到端的網(wǎng)絡流量和網(wǎng)絡特征，進而了解被測網(wǎng)絡當前提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰途唧w的運行狀態(tài)。在主動測量網(wǎng)絡流量的過程中，網(wǎng)絡測量系統(tǒng)應當由四個部分構(gòu)成，分別是分析服務器、中心數(shù)據(jù)庫、中心服務器、測量節(jié)點。

主動測量網(wǎng)絡流量的最大優(yōu)點就在于三個方面，分別是靈活性、可控性、主動性都較好，而且還能夠直觀地統(tǒng)計端到端的性能。但是主動測量網(wǎng)絡流量的方法也存在著不足之處，那就是實際情況與我們所獲得的結(jié)果存在著一定的偏差，主要原因在于主動測量是主動對網(wǎng)絡注入流量。

2.2 被動監(jiān)測。被動測量其監(jiān)測原理是通過部署一定的網(wǎng)絡設(shè)備和監(jiān)測點來被動地獲取網(wǎng)絡流量的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，這是一種典型的分布式網(wǎng)絡監(jiān)測技術(shù)。被動監(jiān)測恰恰彌補了主動監(jiān)測的缺點和不足，它不會對原有網(wǎng)絡流量進行改變，自然也就不會如主動監(jiān)測一樣造成這樣大的偏差，實踐也證明了這一點。但是被動監(jiān)測也存在著自身的不足，主要就是它采集數(shù)據(jù)和相關(guān)信息是從單個點或設(shè)備進行的，這種實時采集的方式很有可能會泄露數(shù)據(jù)，也很難有效分析網(wǎng)絡端對端的性能看，采集信息數(shù)據(jù)量過大，但是總的來說，被動測量的優(yōu)點是占主導地位的，所以被動測量比主動測量應用更為廣泛，正在被大量地應用在對網(wǎng)絡流量分布進行分析和測量中。

3 網(wǎng)絡流量監(jiān)測技術(shù)的具體應用

3.1 為網(wǎng)絡出口互聯(lián)鏈路的設(shè)置提供決策支持。通過有效地分析網(wǎng)絡出口流向和流量，能夠有效地掌握網(wǎng)絡內(nèi)部用戶對于網(wǎng)絡的訪問情況，從而可以有效的決策，減少互聯(lián)鏈路中的浪費現(xiàn)象，有效地節(jié)約開支。同時，通過網(wǎng)絡流量監(jiān)測與分析，能夠為各種網(wǎng)絡優(yōu)化措施，如路由選擇、重要鏈路帶寬設(shè)置、多出口流量負載均衡等提供正確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡流量監(jiān)測可以對網(wǎng)絡運行商提供大客戶統(tǒng)計分析和重要應用的統(tǒng)計分析。通過對這些流量進行統(tǒng)計分析，可以有效地分析網(wǎng)絡帶寬成本，有助于在網(wǎng)絡成本和網(wǎng)絡服務質(zhì)量二者之間取得最佳平衡點，既讓大客戶滿意，又能夠讓網(wǎng)絡運行商有較好的盈利。同時，通過監(jiān)控分析大客戶接入電路上的流量，能夠有效地統(tǒng)計出通信數(shù)據(jù)量、通信時間、服務等級、業(yè)務類型等多個參數(shù)，為基于服務等級協(xié)議（SLA）和IP的計費應用的校驗服務提供正確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.3 通過對各個分支網(wǎng)絡出入流量的監(jiān)控，分析流量的大小、方向及內(nèi)容組成，了解各分支網(wǎng)絡占用帶寬的情況，從而反映其占用的網(wǎng)絡成本，作出價值評估。

3.4 掌握網(wǎng)絡內(nèi)部用戶對其他運營商的網(wǎng)絡訪問情況。通過監(jiān)控網(wǎng)絡內(nèi)部用戶對其他運營商的網(wǎng)絡訪問情況，可以有效地掌握用戶對于那些網(wǎng)站有興趣，也可以準確地分析網(wǎng)絡內(nèi)部用戶訪問外網(wǎng)主要流量方向及業(yè)務特點，根據(jù)分析結(jié)果來有的放矢，找到廣大網(wǎng)絡用戶感興趣的熱點信息，然后對自己的網(wǎng)絡內(nèi)容進行相應的補充和建設(shè)，減輕用戶流失。同時，長期監(jiān)控一些特定網(wǎng)絡流量，有助于網(wǎng)絡流量模型被網(wǎng)絡管理人員所了解、所掌握，網(wǎng)絡管理人員可以通過所掌握的基準數(shù)據(jù)來對網(wǎng)絡使用狀況進行正確的分析，在網(wǎng)絡安全存在隱患的時候就能夠及時異常警訊，采取相應的防御措施，從而使得整個網(wǎng)絡的整體效能和整體質(zhì)量都得到大幅度的提升。

4 結(jié)語

隨著網(wǎng)絡流量監(jiān)測技術(shù)的完善，必將為提高計算機網(wǎng)絡管理的管理水平和服務質(zhì)量發(fā)揮更為重要的作用。

第5篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

北京工業(yè)大學2015年碩士研究生擬招生學科目錄

院（所）、學科代碼、名稱 學科方向 招生人數(shù) 考試科目 備注 001 機械工程與應用電子技術(shù)學院 223     0801 力學 _ 01動力學與控制 _ 02固體力學 _ 03流體力學 _ 04工程力學 27 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④811理論力學或812材料力學I   080200 機械工程 _ 01數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù) _ 02精密數(shù)控加工與自動化裝備 _ 03現(xiàn)代焊接技術(shù)與自動化裝備 _ 04機電系統(tǒng)控制及自動化 _ 05機構(gòu)及機器人系統(tǒng)分析與控制 _ 06機械及微機電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 78 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④811理論力學或812材料力學I或813電工學   0804 儀器科學與技術(shù) _ 01精密測試技術(shù)與儀器 _ 02現(xiàn)代測控技術(shù)及方法 _ 03計算機測試與控制技術(shù) _ 04智能儀器與虛擬儀器技術(shù) 23 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④803電子技術(shù)I或812材料力學I或813電工學   085201 機械工程（專業(yè)學位） _01數(shù)字化設(shè)計與制造及裝備 _02現(xiàn)代機械系統(tǒng)設(shè)計 _03機電液一體化設(shè)計與制造 _04現(xiàn)代測控技術(shù)與儀器 _05高端裝備強度與動態(tài)分析 95 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④809工程力學或813電工學   002 電子信息與控制工程學院 232     0809 電子科學與技術(shù) _ 01信號處理與電路 _ 02數(shù)字多媒體信息技術(shù) _ 03信息光電子學與光通信 _ 04超大規(guī)模集成電路設(shè)計與系統(tǒng)集成 _ 05電子器件、射頻和功率集成電路及可靠性 58 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④822信號與系統(tǒng)或823半導體物理 1、01-02方向選822； 2、03-05方向選823。 0810 信息與通信工程 _ 01語音與音頻信號處理 _ 02多媒體通信技術(shù) _ 03信號處理理論與通信技術(shù) _ 04圖像與視頻信號處理 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④822信號與系統(tǒng)   0811 控制科學與工程 _ 01自動控制理論及其應用 _ 02測控技術(shù)與自動化系統(tǒng) _ 03智能系統(tǒng)與智能信息處理 _ 04信息融合與自主導航 _ 05計算機控制技術(shù)及其應用 63 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④821自動控制原理   085208 電子與通信工程（專業(yè)學位） _ 01信號與信息處理及其應用技術(shù) _ 02圖像處理與模式識別技術(shù) _ 03多媒體通信技術(shù) _ 04無線通信技術(shù) _ 05嵌入式系統(tǒng)技術(shù) 35 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④822信號與系統(tǒng)   085210 控制工程（專業(yè)學位） _ 01工業(yè)過程的建模、控制與優(yōu)化 _ 02系統(tǒng)工程（系統(tǒng)優(yōu)化與決策） _ 03信息管理系統(tǒng) _04生產(chǎn)過程綜合自動化 _ 05智能控制與智能系統(tǒng) 30 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④821自動控制原理   085209 集成電路工程（專業(yè)學位） _ 01集成電路設(shè)計 _02集成電路制備工藝及相關(guān)技術(shù)研究 _03微電子器件檢測與可靠性評價技術(shù) 16 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④823半導體物理   004 建筑工程學院 246     0814 土木工程 _01工程抗震減震與城市綜合防災減災理論、方法和技術(shù) _02結(jié)構(gòu)新體系與高性能材料 _03結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計、健康監(jiān)測與可持續(xù)發(fā)展 _04巖土與地下工程安全風險分析、評價方法和技術(shù) _05工程施工技術(shù)與風險管理 _06水環(huán)境恢復工程及水質(zhì)處理保障技術(shù) _07建筑環(huán)境控制及能源利用技術(shù) 119 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③301數(shù)學一 ④841結(jié)構(gòu)力學 或833土力學與地基基礎(chǔ) 或843鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 或 845水分析化學與水力學；或846傳熱學Ⅰ或867流體力學Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道橋等）或相近專業(yè)考生報考方向可選01～05，考試科目可選841或833或843； 2、給排水或相近專業(yè)考生報考方向可選06，考試科目可選845； 3、暖通或相近專業(yè)考生報考方向可選07，考試科目應選846或867。 0823 交通運輸工程 _ 01道路與鐵道工程 _ 02交通運輸規(guī)劃與管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息與控制 1、01方向選848； 2、02-03方向選849或832。 0815 水利工程 _ 01水文學及水資源 _ 02水力學及河流動力學 _ 03水工結(jié)構(gòu)工程 _ 04水利水電工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③301數(shù)學一 ④841結(jié)構(gòu)力學或844水力學Ⅱ   085213 建筑與土木工程（專業(yè)學位） _01工程抗震減震與城市綜合防災減災理論、方法和技術(shù) _02結(jié)構(gòu)新體系與高性能材料 _03結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計、健康監(jiān)測與可持續(xù)發(fā)展 _04巖土與地下工程安全風險分析、評價方法和技術(shù) _05工程施工技術(shù)與風險管理 _06工程項目管理及信息化 _07水環(huán)境恢復工程及水質(zhì)處理保障技術(shù) _08建筑環(huán)境與能源利用技術(shù) 100 ①101思想政治理論 ②204英語二或203日語 ③302數(shù)學二 ④841結(jié)構(gòu)力學或833土力學與地基基礎(chǔ)或845水分析化學與水力學 或846傳熱學Ⅰ或867流體力學Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道橋等）或相近專業(yè)考生報考方向可選01～06，考試科目可選841或833或843； 2、給排水或相近專業(yè)考生報考方向可選07，考試科目可選845； 3、暖通或相近專業(yè)考生報考方向可選08，考試科目應選846或867。 085222 交通運輸工程（專業(yè)學位） _01道路交通安全理論與道路工程技術(shù) _02交通規(guī)劃與交通控制理論及方法 _03智能交通、仿真與可持續(xù)發(fā)展整合體系 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息與控制 1、01方向選848； 2、02-03方向選849或832。 1256 工程管理（專業(yè)學位） _ 00不區(qū)分研究方向 8 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   005 環(huán)境與能源工程學院 152     070304 物理化學 _01能源材料物理化學 _02催化化學 _03納米材料物理化學 _04界面物理化學與分離技術(shù) 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③684物理化學I ④887無機化學II · 0807 動力工程及工程熱物理 _ 01可再生能源利用及先進環(huán)境能源理論與技術(shù) _ 02強化傳熱傳質(zhì)理論與工程應用 _ 03制冷低溫系統(tǒng)及其環(huán)保節(jié)能理論與技術(shù) _ 04車輛及動力系統(tǒng)節(jié)能、凈化與控制 23 · ①101思想政治理論 · ②201英語一 · ③301數(shù)學一 · ④851傳熱學Ⅱ或852工程熱力學   0817 化學工程與技術(shù) _ 01綠色化學與精細有機化工 _ 02工業(yè)催化與納米科學 _ 03膜科學與化工分離技術(shù) _ 04材料化學理論與應用 _ 05先進材料合成及催化應用 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學二 ④814物理化學Ⅲ或820有機化學I或878化工原理   0830 環(huán)境科學與工程 _ 01環(huán)境規(guī)劃與污染防治 _ 02污染控制化學 _ 03環(huán)境分析與監(jiān)測 _ 04環(huán)境規(guī)劃與管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大氣污染控制工程 28 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③302數(shù)學二 ④856環(huán)境影響評價或857微生物基礎(chǔ)I或858環(huán)境工程學 1、只有05方向招日語考生； 2、01-04方向，選856； 3、05方向選857； 4、06方向選858。 085206 動力工程（專業(yè)學位） _01可再生能源利用與先進環(huán)境能源技術(shù) _02能源動力系統(tǒng)優(yōu)化及工程應用 _03制冷低溫系統(tǒng)及其節(jié)能環(huán)保技術(shù) _04動力機械及車輛動力系統(tǒng)節(jié)能、凈化與控制 32 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④851傳熱學Ⅱ或852工程熱力學  

085229 環(huán)境工程（專業(yè)學位） _01水污染控制工程 _02大氣污染控制工程 _03環(huán)境規(guī)劃與管理 33 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④856環(huán)境影響評價或857微生物基礎(chǔ)I或858環(huán)境工程學 1、01方向選857； 2、02方向選858； 3、03方向選856。 006 應用數(shù)理學院 98     0701 數(shù)學 _ 01基礎(chǔ)數(shù)學 _ 02應用數(shù)學 _ 03運籌學與控制論 _ 04科學計算 35 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③663數(shù)學分析 ④865高等代數(shù)   0714 統(tǒng)計學 _ 01非參數(shù)統(tǒng)計與數(shù)據(jù)分析 _ 02應用統(tǒng)計 _ 03生物統(tǒng)計 _ 04金融工程與應用概率 _ 05經(jīng)濟統(tǒng)計 14 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③663 數(shù)學分析 ④865 高等代數(shù)   0702 物理學 _ 01理論物理 _ 02凝聚態(tài)物理 _ 03光學 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④861量子力學或863光學 1、01方向選861； 2、02方向選861或863； 3、03方向選863。 0803 光學工程 _ 01脈沖激光技術(shù)與應用 _ 02信息光學與應用 _ 03微納光學 _ 04光電傳感與檢測技術(shù) 7 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④828激光原理   0252 應用統(tǒng)計（專業(yè)學位） _01生物醫(yī)學統(tǒng)計 _02精算統(tǒng)計 _03數(shù)量金融 _04質(zhì)量管理統(tǒng)計 17 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③303數(shù)學三 ④432統(tǒng)計學   007 計算機學院 151     0812 計算機科學與技術(shù) _ 01 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) _ 02 計算機軟件與理論 _ 03計算機應用技術(shù) _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④895 計算機學科專業(yè)基礎(chǔ)   085211 計算機技術(shù)（專業(yè)學位） _ 01計算機網(wǎng)絡技術(shù) _ 02計算機軟件技術(shù) _ 03計算機應用技術(shù) _ 04信息安全技術(shù) 83 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④896數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   009材料科學與工程學院 140     0805 材料科學與工程 _ 01生態(tài)環(huán)境材料與資源循環(huán)技術(shù) _ 02稀土、難熔金屬等功能材料 _ 03高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù) _ 04先進材料加工技術(shù) _ 05光電信息與高效能源材料 80 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③302數(shù)學二 ④875材料科學基礎(chǔ)   085204 材料工程（專業(yè)學位） _ 01生態(tài)環(huán)境材料與資源循環(huán)技術(shù) _ 02稀土、難熔金屬等功能材料 _ 03高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù) _ 04先進材料加工技術(shù) _ 05光電信息與高效能源材料 60 ①101思想政治理論 ②204英語二或203日語 ③302數(shù)學二 ④875材料科學基礎(chǔ)   011 經(jīng)濟與管理學院 182     1201 管理科學與工程 _ 01技術(shù)與項目管理 _ 02戰(zhàn)略管理與社會網(wǎng)絡 _ 03信息管理與信息系統(tǒng) _ 04城市管理 _ 05運作管理與質(zhì)量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③303數(shù)學三 ④801管理學或804經(jīng)濟學原理或805數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應用   0202 應用經(jīng)濟學 _01金融學 _02國際貿(mào)易學 _03產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學 _04區(qū)域經(jīng)濟學 _05數(shù)量經(jīng)濟學 _06統(tǒng)計學 _07勞動經(jīng)濟學 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學三 ④804經(jīng)濟學原理   1202 工商管理 _ 01會計學 _ 02企業(yè)管理 _ 03旅游管理 _ 04技術(shù)經(jīng)濟及管理 13 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③303數(shù)學三 ④801管理學或804經(jīng)濟學原理   1251 工商管理碩士（專業(yè)學位） _ 00不區(qū)分研究方向 99 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   1252 公共管理碩士（專業(yè)學位） _ 00不區(qū)分研究方向 20 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   012 建筑與城市規(guī)劃學院 60     0833 城鄉(xiāng)規(guī)劃學 _ 01城鄉(xiāng)規(guī)劃理論與方法 _ 02居住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計 _ 03城市設(shè)計與景觀規(guī)劃 _ 04歷史城市與街區(qū)保護規(guī)劃 _ 05城市防災減災規(guī)劃 15 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③633城市規(guī)劃原理 ④503城市規(guī)劃與設(shè)計 接收建筑學、城市規(guī)劃學(含園林景觀)專業(yè)的考生報考。 0851 建筑學（專業(yè)學位） _01都市建筑設(shè)計及理論 _02歷史建筑的保護與更新 _03建筑與城市綠色環(huán)境技術(shù) _04城市設(shè)計方法及理論 40 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③355建筑學基礎(chǔ) ④504建筑快速設(shè)計 接收建筑學、城市規(guī)劃學專業(yè)的考生報考。 085237 工業(yè)設(shè)計工程（專業(yè)學位） _ 00不區(qū)分研究方向 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③337工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ) ④502產(chǎn)品設(shè)計 接收工業(yè)設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、藝術(shù)設(shè)計專業(yè)等相關(guān)專業(yè)考生報考。

013 激光工程研究院 66     0803 光學工程 _ 01 激光先進制造技術(shù) _ 02 非金屬材料的激光加工技術(shù) _ 03 先進光纖激光技術(shù) _ 04 超短脈沖激光技術(shù) _ 05 高功率固體激光技術(shù) _ 06 高功率半導體激光技術(shù) _ 07 微納光學與微納制造 _ 08 生物光子學 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④828激光原理或812材料力學I或875材料科學基礎(chǔ)或886生物化學   0702 物理學 _ 01 激光與材料相互作用 _ 02 激光光電子學 _ 03 強場與超快光子學 6 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④828激光原理或864光電子學或861量子力學   085202 光學工程（專業(yè)學位） _ 01激光先進制造技術(shù)與工程 _ 02高功率激光技術(shù)與系統(tǒng) _ 03激光3D打印技術(shù) 30 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④828激光原理或875材料科學基礎(chǔ)或812材料力學I   014 人文社會科學學院 30     0303 社會學 _ 01社會學 _ 02人口學 _ 03社會工作 _ 04社會建設(shè)與社會管理 10 ①101思想政治理論 ②201英語一或202俄語或203日語 ③652社會學理論 ④877社會學方法   0352 社會工作（專業(yè)學位） _ 01社區(qū)工作與服務 _ 02社會服務管理 _ 03企業(yè)社會工作 20 ①101思想政治理論 ②201英語一或202俄語或203日語 ③331社會工作原理 ④437社會工作實務   015 生命科學與生物工程學院 74     0710 生物學 _ 01細胞生物學與基因工程 _ 02化學生物學與分子醫(yī)學 _ 03天然產(chǎn)物與生物有機化學 _ 04生物信息學與系統(tǒng)生物學 _ 05分子檢測與生物芯片 _ 06生物力學與生物電子學 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③621細胞生物學或683分析化學或662普通物理I ④854有機化學或886生物化學或806電子技術(shù) 1、01、05方向選621和886； 2、02-03方向選683和854或886； 3、04方向選662和854或886； 4、06方向選662和806。 0831 生物醫(yī)學工程 _ 01生物醫(yī)學電子與信息處理 _ 02生物力學及醫(yī)學應用 _ 03化學生物學與分子檢測 _ 04分子設(shè)計與生物信息學 _ 05藥物合成工藝與新技術(shù) 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④806電子技術(shù)或812材料力學1或886生物化學 1、01方向選806； 2、02方向選806或812； 3、03-05方向選886。 085230 生物醫(yī)學工程（專業(yè)學位） _ 01生物醫(yī)學電子與醫(yī)療儀器 _ 02生物力學及醫(yī)學應用 _ 03生物制藥工程 _ 04分子醫(yī)學工程 _ 05蛋白質(zhì)組學與基因組學 33 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④806電子技術(shù)或854有機化學或886生物化學 1、01-02方向選806； 2、03-05方向選854或886。 018 外國語學院 8     0502 外國語言文學 _ 01應用語言學 _ 02英美文學 _ 03商務外語 8 ①101思想政治理論 ②261二外日語或262二外法語 ③610基礎(chǔ)英語 ④816高級英語   025 軟件學院 107     0835 軟件工程 _ 01軟件工程理論、技術(shù)與應用 _ 02嵌入式計算與物聯(lián)網(wǎng) _ 03數(shù)字媒體技術(shù) 15 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④893軟件工程學科專業(yè)基礎(chǔ)   085212 軟件工程（專業(yè)學位） _ 01 物聯(lián)網(wǎng)軟件與系統(tǒng) _ 02 軟件工程技術(shù)與應用 _ 03 數(shù)字媒體技術(shù)與應用 _ 04 嵌入式軟件與系統(tǒng) _ 05 軟件工程服務與應用 92 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④892軟件專業(yè)基礎(chǔ)綜合   026 固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所 22     0702 物理學 _ 01研究及發(fā)展先進“顯微學”表征技術(shù)、裝置及設(shè)備 _ 02跨尺度先進材料顯微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究 _ 03研究發(fā)展新材料、新器件及新應用 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④862固體物理   0805 材料科學與工程 _ 01研究及發(fā)展先進“顯微學”表征技術(shù)、裝置及設(shè)備 _ 02跨尺度先進材料顯微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究 _ 03研究發(fā)展新材料、新器件及新應用 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學二 ④875材料科學基礎(chǔ)   028 高等教育研究所 16     0401 教育學 _ 01高等教育與大學管理 _ 02高等工程教育 _ 03學生事務管理 _ 04大學教學論 _ 05現(xiàn)代教育技術(shù) 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③630教育學專業(yè)基礎(chǔ)綜合   0451 教育碩士（專業(yè)學位） _ 01教育管理 _ 02心理健康教育 _ 03現(xiàn)代教育技術(shù) 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③333教育綜合 ④教育管理與教學論 或 教育技術(shù)綜合 1、01-02方向選教育管理與教學論； 2、03方向選教育技術(shù)綜合。 029 循環(huán)經(jīng)濟研究院 12     020106 人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟學 _ 01循環(huán)經(jīng)濟理論與模式 _ 02資源經(jīng)濟理論與應用 _ 03環(huán)境經(jīng)濟管理與評價 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學三 ④810資源經(jīng)濟學   0202J1 資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟（交叉學科） _ 01循環(huán)經(jīng)濟理論與模式 _ 02資源經(jīng)濟理論與應用 _ 03“城市礦產(chǎn)”理論與應用 2 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學三 ④815生態(tài)經(jīng)濟學   0805J2/0830J3 資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟（交叉學科） _ 01資源循環(huán)科學與技術(shù) _ 02“城市礦產(chǎn)”開發(fā)與應用 _ 03環(huán)境污染防治與管理 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學二 ④817環(huán)境材料基礎(chǔ) 歡迎資源循環(huán)、材料、環(huán)境、生態(tài)類等相關(guān)理工科考生報考

036 學院 10     010108 科學技術(shù)哲學 _ 01科學技術(shù)與社會研究 _ 02工程倫理學 _ 03生態(tài)哲學與可持續(xù)發(fā)展問題研究 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③620科學技術(shù)史 ④825哲學   0305 理論 _ 01基本原理 _ 02中國化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理   035 藝術(shù)設(shè)計學院 22     1305 設(shè)計學 _ 01 產(chǎn)品設(shè)計 _ 02 環(huán)境設(shè)計 _ 03 服裝與服飾設(shè)計 _ 04 工藝美術(shù) _ 05 數(shù)字媒體藝術(shù) _ 06 視覺傳達設(shè)計 7 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③622設(shè)計史論 ④505快題設(shè)計 505考試為6小時。 1351 藝術(shù)（專業(yè)學位） _ 01 產(chǎn)品設(shè)計 _ 02 環(huán)境設(shè)計 _ 03 服裝與服飾設(shè)計 _ 04 工藝美術(shù) _ 05 數(shù)字媒體藝術(shù) _ 06 視覺傳達設(shè)計 _ 07 動畫 _ 08 繪畫 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③622設(shè)計史論 或 619美術(shù)史論 ④505快題設(shè)計 或 506專業(yè)創(chuàng)作 1、01-04方向選622和505。 2、05-09方向選619和506。 3、506和505考試時間為6小時。 085237 工業(yè)設(shè)計工程 _01 工業(yè)設(shè)計 _02 設(shè)計管理 _03 交互設(shè)計 7 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③337工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ) ④502產(chǎn)品設(shè)計 報考02設(shè)計管理的考生須有兩年以上工作經(jīng)驗，專業(yè)不限。 039 城市交通學院 87     0823 交通運輸工程 _ 01交通規(guī)劃理論與方法 _ 02道路與交通工程設(shè)計方法 _ 03交通安全理論與技術(shù) _ 04智能交通控制與信息處理 _ 05路基路面結(jié)構(gòu)與材料 _ 06道路養(yǎng)護與運營管理 23 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息與控制 1、01-04方向選849或832； 2、05-06方向選848。 085222 交通運輸工程（專業(yè)學位） _01交通規(guī)劃技術(shù) _02交通管理與工程設(shè)計 _03交通信息與控制技術(shù) _04道路設(shè)施設(shè)計與施工技術(shù) _05道路養(yǎng)護與管理 23 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息與控制 1、01-03方向選849或832； 2、04-05方向選848。 0812 計算機科學與技術(shù) _ 01智能交通信息處理 _ 02虛擬現(xiàn)實與交通仿真 _ 03物聯(lián)網(wǎng)信息感知與智能處理 _ 04智能人機交互與多媒體技術(shù) _ 05交通大數(shù)據(jù)智能處理技術(shù) 21 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④895 計算機學科專業(yè)基礎(chǔ)   085211 計算機技術(shù)（專業(yè)學位） _ 01智能交通信息處理 _ 02虛擬現(xiàn)實與交通仿真 _ 03物聯(lián)網(wǎng)信息感知與智能處理 _ 04智能人機交互與多媒體技術(shù) _ 05交通大數(shù)據(jù)智能處理技術(shù) 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④896數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   0811 控制科學與工程 _ 01智能交通系統(tǒng)控制 _ 02自主車輛與車路協(xié)同 _ 03交通圖像與視頻信號處理與分析 _ 04交通信息智能化處理 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學一 ④821自動控制原理   085210 控制工程（專業(yè)學位） _ 01智能交通系統(tǒng)管理與控制技術(shù) _ 02智能車輛與車路協(xié)同控制技術(shù) _ 03交通信息處理方法與應用 _ 04交通圖像與視頻信號處理技術(shù) 7 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學二 ④821自動控制原理

第6篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

【關(guān)鍵詞】計算機 信息技術(shù) 虛擬化技術(shù) 應用

1 虛擬化技術(shù)概念與分類

計算機虛擬化可以分為服務器虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化與存儲虛擬化三種主要方式。通過虛擬化層，硬件級的虛擬為操作系統(tǒng)提供了一系列的兼容硬件。每個邏輯系統(tǒng)文件式的備份與恢復都減少了新業(yè)務的配置時間，調(diào)試過程不斷加快。網(wǎng)絡虛擬化主要是指在虛擬系統(tǒng)上建立整個信息服務機構(gòu)。通過虛擬網(wǎng)絡通信，提供更為細化的網(wǎng)絡策略與網(wǎng)絡控制。存儲虛擬化主要是把所有的存儲資源整合為一個大的存儲系統(tǒng)。這種分布式的存儲結(jié)構(gòu)使服務器具有了強大的動態(tài)擴展功能，在業(yè)務需求不斷增大時，也能夠適應需要。

2 虛擬計算機的工作原理

應用虛擬化的基礎(chǔ)首先要有支持可虛擬化的機器，底層的機器有可能會直接支持虛擬化，也可能不會直接進行虛擬化支持，對于不直接支持的，要通過系統(tǒng)管理程序來進行支持。系統(tǒng)管理程序可以看作是平臺硬件與操作系統(tǒng)的抽象化形成。從某程度上可以講，這一系統(tǒng)管理程序就可以看作是一個操作系統(tǒng)，這時，可以稱為主機操作系統(tǒng)。在系統(tǒng)管理程度之上的是客戶操作系統(tǒng)，也就是所謂的虛擬機。不同的虛擬機都是相互隔離的操作系統(tǒng)，它們把底層的機器看成自己的機器，但反過來講，并不是所有的硬件都會支持虛擬化。如最老的X86處理器都不根據(jù)特定的指令產(chǎn)生不同的結(jié)果。系統(tǒng)管理程序只能在一個最受到保護的范圍內(nèi)進行，所以一些虛擬化解決方案會提前掃描執(zhí)行代碼，把這些指令換成陷阱指令，從而得到系統(tǒng)管理程序的正確處理。

3 虛擬計算機的工作方式

首先是橋接模式，這種方式主要是利用虛擬軟件在局域網(wǎng)上建立一個新的虛擬服務器，從而為局域網(wǎng)中的用戶提供網(wǎng)絡服務，把虛擬系統(tǒng)當作一臺主機進行投入使用，與其他的設(shè)備共同連接，并與其他的計算機同時存在于網(wǎng)絡中，同時需要給它分配相應的網(wǎng)絡地址、子網(wǎng)掩碼與網(wǎng)關(guān)等，每一項幾乎都與實際存在的設(shè)備無異，虛擬系統(tǒng)和宿主機所在的網(wǎng)絡與其他的計算機都可以進行訪問。

其次是網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換模式。采用NAT（網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換模式）可以實現(xiàn)不用手工配置的方法就能夠?qū)ヂ?lián)網(wǎng)進行訪問。采用這種模式的主要好處就是它在接入互聯(lián)網(wǎng)的過程非常簡單，不需要進行額外的配置，只需要保證宿主機可以訪問互聯(lián)網(wǎng)就可以。宿主機相當于打開了DHCP功能的路由器裝置，通過路由實現(xiàn)網(wǎng)絡連接自然非常容易，虛擬系統(tǒng)這時在系統(tǒng)中就像是一臺實際的計算機，通過DHCP來獲得網(wǎng)絡參數(shù)。

第三就是主機模式。在一些特定的環(huán)境中，需要把真實環(huán)境懷虛擬環(huán)境進行區(qū)分，采用host-only（主機模式）是非常有必要的，通過這種連接方式，可以保持所有的虛擬系統(tǒng)可以進行互訪，虛擬系統(tǒng)與真實的操作系統(tǒng)間是被隔開的，虛擬機不能對互聯(lián)網(wǎng)進行直接訪問。在主機模式下，虛擬系統(tǒng)只能與宿主機進行互訪，相當于通過雙絞線進行互連，虛擬系統(tǒng)的TCP/IP配置的信息都是通過主機虛擬系統(tǒng)的DHCP服務器來進行動態(tài)分配的。

在不同的用戶功能需求與使用環(huán)境中，有可能會選擇不同的虛擬模式，每一種虛擬網(wǎng)建設(shè)模式都有自身的特點，并不可完全復制使用。

4 虛擬化技術(shù)的應用

計算機網(wǎng)絡技術(shù)不斷發(fā)展，開始演生出計算機虛擬專用技術(shù)，通過在公用的網(wǎng)絡上打開一個特定的數(shù)據(jù)通道，從而實現(xiàn)了信息與資源的優(yōu)化配置與共享。以虛擬服務器技術(shù)為例，可以利用虛擬化軟件在同一臺計算機上同時運行多個操作系統(tǒng)，如可以支持Windows、UNIX操作系統(tǒng)等，在切換操作系統(tǒng)時不需要進行機器的重啟工作。虛擬技術(shù)在運行與維護時的成本都非常低，形式可以多樣化發(fā)展，適用于一般的企業(yè)、醫(yī)院與各大高校中。在同一個企業(yè)中，利用虛擬網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)不同的科室間實現(xiàn)信息共享，它的主要工作方式就是把所需要的數(shù)據(jù)流量控制在虛擬廣播中，對網(wǎng)絡工作站的運行不進行改變，只需要在企業(yè)的計算機虛擬網(wǎng)絡上進行相關(guān)操作就可以完成，從而大大提高了系統(tǒng)的功能，為企業(yè)的管理創(chuàng)新與高效提供了基礎(chǔ)。利用計算機虛擬專用撥號技術(shù)來進行組網(wǎng)，這一技術(shù)在福利彩票中應用十分廣泛，可以實現(xiàn)全天二十四個小時進行售票，方法相對簡單一些。這一技術(shù)是對傳統(tǒng)技術(shù)的變革，傳統(tǒng)上是利用把不同地區(qū)的服務器與總服務器通過連接的方式，在特定的時間內(nèi)進行集中售票，從而導致數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣却蟠蠼档?，影響了開獎時間。

5 目前計算機虛擬技術(shù)存在的問題

隨著現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量的不斷增大，往往在實際的網(wǎng)絡中需要更多的服務器參與到網(wǎng)絡組建中，以適應現(xiàn)代社會的發(fā)展。在組網(wǎng)過程中，有一些不同品牌與不同供應商、配置的架構(gòu)合并在一些，導致設(shè)備的功耗非常大，管理成本不斷增加，同時也造成了可靠性不數(shù)以千計下降。另外每個服務器的資料利用率持續(xù)降低，一般只有20%左右。在虛擬化運行過程中，要通過不斷提高服務器的利用率，提高可靠性，才能充分利用資源。

6 結(jié)語

本文通過對虛擬原理與工作方式的介紹，并結(jié)合應用實踐對其未來的發(fā)展趨勢進行分析。隨著社會科技的發(fā)展，虛擬技術(shù)的未來將會更加完善與系統(tǒng)，為社會提供更多的服務與技術(shù)支持。

參考文獻

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作者簡介

陳魁（1987-），男，安徽省人。研究生學歷。電氣工程師。主要研究方向為計算機科學與技術(shù)。

作者單位

第7篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

【 關(guān)鍵詞 】 企業(yè)局域網(wǎng)；VLAN；安全隱患；網(wǎng)絡安全

Strategy of the Small and Medium-sized Enterprise Internal Safety Control Based on LAN

Mao Xi-jun Tan Jie-qing

（Guizhou Researsch Institute for New Technology GuizhouGuiyang 550025）

【 Abstract 】 The rapid development of network information technology， so that enterprises depend on network more and more strong， the network security problem brought great challenges to the enterprise operation， management and development. I passed on the work， relates to the part of enterprise network security cases were summarized， in view of the current situation of enterprise internal network and the main safety problems， from the firewall technology， intrusion detection（IDS） put forward specific strategies of technology， VLAN technology and other aspects， so as to ensure that the enterprise local area network security.

【 Keywords 】 enterprise network；VLAN；security risks；network security

1 前言

隨著計算機及局域網(wǎng)絡應用的不斷深入，計算機應用系統(tǒng)被相繼應用在中小型企業(yè)，提高工作效率，實現(xiàn)資源共享。然而，隨著近幾年網(wǎng)絡安全技術(shù)的發(fā)展，人們也使用了防病毒、防火墻等安全措施，來提高中小型的網(wǎng)絡信息化安全。但是，網(wǎng)絡安全仍然存在諸多隱患。由于中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的不斷擴建，這給中小型企業(yè)的局域網(wǎng)管理帶來了很大的壓力和挑戰(zhàn)。

2 中小型企業(yè)局域網(wǎng)安全現(xiàn)狀

我國信息安全方面的發(fā)展和發(fā)達國家的水平有著很大差距，與此同時計算機網(wǎng)絡安全的防護技術(shù)也遠遠落后，大多數(shù)中小型企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡用戶往往直接面對數(shù)據(jù)庫、直接對服務器進行操作，利用內(nèi)網(wǎng)速度快的特性，對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行竊取或者破壞。

中小型企業(yè)網(wǎng)絡內(nèi)部的計算機客戶端的安全威脅缺乏必要的安全管理措施，安全威脅較大，而采取各種安全措施通常只能解決安全威脅的部分問題，而沒有形成多層次的、嚴密的相互協(xié)同工作的安全體系，在安全性和費用問題上形成一個相互對立的局面，如何在其中尋找一個平衡點，也是大多數(shù)中小型企業(yè)存在的焦點問題。

3 中小型企業(yè)局域網(wǎng)安全隱患

3.1 TC/IP協(xié)議族本身的隱患

TCP/IP網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)模型是一個分層結(jié)構(gòu)，在不同程度上會遭受到不同方式的攻擊，主要在幾個方面：（1）數(shù)據(jù)鏈路層：網(wǎng)絡探測器、特洛伊木馬程序等；（2）網(wǎng)絡層：IP缺少身份認證機制，不檢查IP地址，產(chǎn)生IP欺騙等攻擊；ICMP協(xié)議在局域網(wǎng)內(nèi)還可以偽造ICMP重定向包，使其經(jīng)過自己主機，就會產(chǎn)生不可達；（3）傳輸層：TCP協(xié)議的三次握手時產(chǎn)生初始序列號（ISN），該號不是隨即產(chǎn)生的，有些平臺可以計算出該號，進行攻擊；UDP協(xié)議本身是不可靠的，依靠IP協(xié)議傳輸報文，不能確定報文是否到達，丟棄的包不重傳；（4）應用層：攻擊Web、FTP、SMTP、DNS和其它服務、病毒攻擊。

3.2 操作系統(tǒng)及其它軟件不能及時更新、打補丁存在的安全隱患

在中小型企業(yè)內(nèi)網(wǎng)是一個局域網(wǎng)，無法做到系統(tǒng)自動更新，需要操作人員定期進行，一旦更新工作不到位，很容易造成內(nèi)網(wǎng)安全性降低；有的應用軟件在編程中就忽視安全性，造成黑客攻擊其中的權(quán)限、遠程溢出漏洞、SQL數(shù)據(jù)庫的注入式漏洞等，還有的程序員或操作員日后管理便利，在軟件中故意設(shè)置后門等安全隱患。

3.3 服務器區(qū)域沒有進行獨立防護的隱患

局域網(wǎng)中任何一臺通過服務器信息傳遞的電腦，就有可能會感染病毒。雖然在網(wǎng)絡出口有防火墻阻斷對外來攻擊，但無法抵擋來自局域網(wǎng)內(nèi)部的攻擊，由于網(wǎng)絡出口、網(wǎng)絡監(jiān)控、日志系統(tǒng)等缺乏有效的管理，上網(wǎng)用戶的身份無法唯一識別，這些都存在安全隱患。

3.4 局域網(wǎng)用戶缺乏安全意識存在的安全隱患

中小型企業(yè)內(nèi)部許多用戶缺乏安全意識，用戶使用移動存儲設(shè)備來進行數(shù)據(jù)的傳遞，經(jīng)常將外部數(shù)據(jù)不經(jīng)過必要的安全檢查通過移動存儲設(shè)備帶入內(nèi)部局域網(wǎng)；用戶對自己的賬號管理不嚴，隨意轉(zhuǎn)借他人或與他人共享，選擇簡單且易破解的用戶口令等，這些無意識的失誤將給局域網(wǎng)安全帶來威脅。

4 中小型企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡安全控制策略

多數(shù)中小型企業(yè)利用網(wǎng)絡及信息系統(tǒng)進行辦公、管理等平臺，它們網(wǎng)絡多數(shù)采用三層結(jié)構(gòu)，如圖1所示的中小型企業(yè)網(wǎng)絡拓樸圖。即在三層核心交換機與路由器之間設(shè)置防火墻， 并設(shè)置合理的安全策略，再與軟件相結(jié)合， 在局域網(wǎng)的內(nèi)部和外部， 在客戶端和服務器之間， 在用戶和網(wǎng)絡之間筑起道道屏障，同時加強日常管理工作，做好病毒防治和重要數(shù)據(jù)的備份工作，把中小型企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡遭受攻擊的可能性和成功率降到最低， 確保網(wǎng)絡的安全運行，可以采取如下的安全策略。

4.1 防火墻技術(shù)

防火墻是由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的界面上構(gòu)造的保護屏障。防火墻是中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)和外部網(wǎng)絡之間通信的唯一通道，入侵者必須首先穿越防火墻的安全防線，才能接觸目標計算機。只有合理配置中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的軟件、硬件防火墻的安全策略，才可以全面、有效地保障中小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡安全。

4.2 入侵檢測（IDS）技術(shù)

入侵檢測系統(tǒng)（IDS）是一種主動保護內(nèi)部網(wǎng)絡免受攻擊的網(wǎng)絡安全技術(shù)，可以作為防火墻的合理補充。它監(jiān)視計算機系統(tǒng)或網(wǎng)絡中發(fā)生的事件，并對它們進行分析，以尋找危及機密性、完整性、可用性或繞過安全機制的入侵行為。入侵檢測系統(tǒng)作為一種積極主動的安全防護工具，提供了對內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時防護，在計算機網(wǎng)絡和系統(tǒng)受到危害之前進行報警、攔截和響應。在不影響網(wǎng)絡性能的情況下對網(wǎng)絡進行實時監(jiān)測，有效的防止和減輕了網(wǎng)絡攻擊的威脅。

4.3 采用VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)

根據(jù)中小型企業(yè)內(nèi)的局域網(wǎng)進行VLAN（虛擬網(wǎng)絡）劃分，既可以減少網(wǎng)絡廣播數(shù)據(jù)包，提高網(wǎng)絡運行效率和網(wǎng)絡安全水平；又可以區(qū)分不同的應用和用戶，方便中小型企業(yè)的管理與維護。使用VLAN，可以將非法用戶與敏感網(wǎng)絡資源相互隔離，從而防止可能的非法訪問與偵聽。通常的策略是，把敏感部門的所有計算機都集中在一個VLAN中，不允許將其他用戶加入至該VLAN，從而有效地保護這些主機中的信息資源。各個密級不同的計算機都在各自的VLAN內(nèi)，互不侵擾，既保證了數(shù)據(jù)安全，又減少了不必要數(shù)據(jù)流量。通過在三層交換機或路由器上設(shè)置訪問列表，可以有效地控制其他VLAN對敏感VLAN的訪問。

4.4 訪問控制策略

在中小型企業(yè)局域網(wǎng)的應用中，可以采取認證服務器對用戶訪問進行統(tǒng)一的身份認證，使網(wǎng)絡訪問只允許使用授權(quán)的網(wǎng)絡協(xié)議和端口，采取IP地址+MAC地址+端口號+賬號綁定技術(shù)來避免IP地址的欺騙和分布式拒絕服務攻擊。

4.5 病毒防治

病毒的侵入必將對系統(tǒng)資源構(gòu)成威脅，影響系統(tǒng)的正常運行。采用適當?shù)拇胧┓乐尾《?，是進一步提高局域網(wǎng)安全的重要手段。其中，一方面針對黑客的防毒軟件可以通過MAC地址與權(quán)限列表中的嚴格匹配，控制可能出現(xiàn)的用戶超越權(quán)限的行為；另一方面通過部署能集中管理、統(tǒng)一分發(fā)的卡巴斯基網(wǎng)絡版殺毒軟件，限制從網(wǎng)上下載軟件和禁用盜版軟件，軟盤數(shù)據(jù)和郵件先殺毒后使用等措施來防治病毒。

4.6 做好系統(tǒng)備份

為了保證企業(yè)局域網(wǎng)安全，建立好系統(tǒng)的備份制度，做好網(wǎng)絡重要資料的備份，以防止因為各種軟硬件故障，病毒的侵襲和黑客的破壞等原因?qū)е孪到y(tǒng)崩潰，進而蒙受重大損失。

4.7 網(wǎng)絡安全管理

制定科學嚴格的企業(yè)網(wǎng)絡信息安全規(guī)章制度，保證嚴格遵守并加強法制建設(shè)和工作人員培訓，增強內(nèi)部人員的安全防范意識，提高內(nèi)部管理人員整體素質(zhì)。同時要從管理與技術(shù)相結(jié)合的高度，制定與時俱進的整體管理策略，并切實認真地實施這些策略，才能達到提高多數(shù)企業(yè)信息系統(tǒng)安全性的目的。

5 結(jié)束語

局域網(wǎng)安全控制是多數(shù)企業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡的安全問題，不僅是設(shè)備和技術(shù)的問題，更是管理的問題，需要不斷的探索。而在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，絕對的安全是不存在的，只有建立多方面安全設(shè)計，軟件硬件結(jié)構(gòu)保證，人員培訓保證，規(guī)章制度保證。從而有效消除網(wǎng)絡安全隱患，在局域網(wǎng)安全控制策略技術(shù)飛速發(fā)展的網(wǎng)絡時代保持多數(shù)企業(yè)信息化網(wǎng)絡的健康發(fā)展。

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作者簡介：

第8篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

關(guān)鍵詞：協(xié)同創(chuàng)新；校企互動；信息工程；地方院校

文章編號：1672-5913（2017）07-0009-05

中圖分類號：G642

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，以及云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，人類社會迅速由IT時代向DT時代轉(zhuǎn)型。信息工程類專業(yè)直接面對新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革，社會對相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新產(chǎn)生了新的需求。地方院校人才培養(yǎng)和科學研究的重要目標之一是服務區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展，尤其需要注重思想轉(zhuǎn)變，在工程類專業(yè)教育中進一步凸顯“面向社會需求培養(yǎng)優(yōu)秀人才，面向社會需求開展研究工作”的價值取向。然而，當前高校工程專業(yè)的運行管理模式中，人才培養(yǎng)和科學研究有一套完整的運行與考核體系，而企業(yè)科技創(chuàng)新的目標主要是提升參與市場競爭的優(yōu)勢，如無有效模式支撐和機制保障，校企之間容易因模式失配和缺乏有效互動而脫節(jié)，為此，亟須對工程專業(yè)的校企合作模式進行探索。

1 地方院校信息工程類專業(yè)特點及其協(xié)同創(chuàng)新需求

“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命的興起，使得信息工程類專業(yè)之間以及信息學科與其他學科相互交叉、滲透，學科專業(yè)之間的界限逐漸模糊[1]，單一學科在面對現(xiàn)實復雜工程問題時往往力不從心。信息工程類專業(yè)包括計算機、通信工程、電子信息與技術(shù)、電子信息工程、自動化等，近年來興起的物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡空間安全等學科都屬于該大類范圍。當前國家正在實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，社會與經(jīng)濟的發(fā)展使高校和企業(yè)對人才聯(lián)合培養(yǎng)及科技創(chuàng)新產(chǎn)生了新的需求，高校亟須深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革。如何利用先進的教育理念和教學手段，不斷提高高校信息工程類專業(yè)的整體教學水平，是每位高等教育從業(yè)者應該深入思考的問題。近年來發(fā)源于計算機專業(yè)的MOOC教育模式通過信息化教學新環(huán)境[2]，為信息工程類專業(yè)學生培養(yǎng)提供了一個完善自身知識結(jié)構(gòu)、開闊視野、拓寬知識面的平臺，成為提高教育質(zhì)量、提升畢業(yè)生勞動力市場競爭力的一個重要手段。然而，專業(yè)實踐教育所需的生產(chǎn)環(huán)境、團隊協(xié)作等沉浸式學習環(huán)境MOOC模式則無法解決。

從國家教育科研政策戰(zhàn)略導向?qū)用妫逃孔?011年提出“高等學校創(chuàng)新能力提升計劃”，建立一批“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”，加快高校機制體制改革，轉(zhuǎn)變高校創(chuàng)新方式，集聚和培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才，產(chǎn)出一批重大標志性成果，在國家創(chuàng)新發(fā)展中做出更大的貢獻。各地方省份對產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新積極呼應，相繼出臺和實施若干舉措。以湖南省為例，相繼出臺《關(guān)于促進產(chǎn)學研結(jié)合增強自主創(chuàng)新能力的意見》《湖南省高校產(chǎn)學研合作示范基地管理辦法》《湖南省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新基地建設(shè)管理辦法》等，旨在創(chuàng)建良好的產(chǎn)學研合作條件和技術(shù)創(chuàng)新氛圍，并在合作培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進應用技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得明顯成效的產(chǎn)學研合作創(chuàng)新平臺。

作為我國高等教育體系的主體部分，地方院校主要以服務區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展為目標，著力為地方培養(yǎng)高素質(zhì)人才。為提升地方院校工程類專業(yè)人才的綜合能力及適應社會發(fā)展的新要求，促進工程教育與產(chǎn)業(yè)界的融合十分必要[3]。只有綜合利用高校的學科人才優(yōu)勢和企業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，通過產(chǎn)學研合作的方式提高提升高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)水平，支撐區(qū)域企業(yè)的工程技術(shù)研發(fā)與實施，才能將學科專業(yè)基本理論與當今廣泛應用的專業(yè)技術(shù)、前沿技術(shù)接軌，使學生在校園教育階段就可以參與和完成工程實踐，培養(yǎng)與塑造出通專兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，從而為整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷輸送血液。

綜上分析，信息工程類專業(yè)種類多、發(fā)展快、與經(jīng)濟社會聯(lián)系緊密，校企產(chǎn)學研合作乏力將導致人才培養(yǎng)所需要的行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)環(huán)境缺失，同時也導致教師從事技術(shù)轉(zhuǎn)移、科技服務、技術(shù)支撐等科研成果的嚴重不足。大力開展校企融合的協(xié)同創(chuàng)新是提高地方院校信息工程類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量、學科建設(shè)水平和企業(yè)科技創(chuàng)新能力的重要途徑。

2 校企互動協(xié)同創(chuàng)新教育模式

在“面向企業(yè)需求培養(yǎng)優(yōu)秀人才，面向企業(yè)需求開展研究工作”的價值取向下，將人才培養(yǎng)與社會需求有機地結(jié)合起來，大力開展產(chǎn)學研合作基礎(chǔ)上的協(xié)同創(chuàng)新得到越來越多地方院校工程類專業(yè)的認同。然而，現(xiàn)行校企協(xié)同過程中往往又存在價值目標、管理模式、考核指標等方面的沖突和障礙，如校企雙方協(xié)調(diào)不暢則容易需求脫節(jié)，難于有機融合，這也是現(xiàn)實場景中一些人才培養(yǎng)和產(chǎn)學研合作平臺無法有效運轉(zhuǎn)的癥結(jié)所在，因此，有必要對校企互動協(xié)同創(chuàng)新模式進行探索。

2.1 校企互動協(xié)同創(chuàng)新的總體思路

信息工程類工程專業(yè)因為學科特點，研究生培養(yǎng)工作與產(chǎn)學研合作的具體實施工作緊密相關(guān)[4]。在研究生培養(yǎng)基地與產(chǎn)學研合作基地的平臺建設(shè)上，迫切需要從思想導向上進行轉(zhuǎn)變，凸顯面向社會經(jīng)濟重大需求和工程實踐關(guān)鍵技術(shù)難題開展工作的價值取向，并將該價值取向滲透到人才培養(yǎng)、學科建設(shè)與產(chǎn)學研合作的各個環(huán)節(jié)中。為充分調(diào)動校企雙方的積極性，應將高校人才培養(yǎng)、學科建設(shè)的專業(yè)屬性和附加的公共利益訴求和企業(yè)的科技創(chuàng)新需求、市場競爭力提升訴求整體考慮，通過協(xié)作、共享、溝通、互助的方式實現(xiàn)良性互動，從而推動產(chǎn)教融合協(xié)同創(chuàng)新[5]。

圖1所示為校企互動協(xié)同創(chuàng)新的總體思路框架，從人才培養(yǎng)、學科交叉、科研平臺建設(shè)3個方面開展校企協(xié)同創(chuàng)新。值得注意的是，D中3個維度的舉措在實施過程中不是孤立的，而是實質(zhì)融合、互相支撐的，對高校而言，人才培養(yǎng)是根本，也是學科建設(shè)和科研發(fā)展的支撐，而對企業(yè)而言，人才培養(yǎng)、學科交叉最終都是為企業(yè)解決問題。各個維度的發(fā)展其最終目標都是為解決重大社會經(jīng)濟需求和關(guān)鍵工程技術(shù)難題服務。

2.2 校企互動協(xié)同創(chuàng)新的關(guān)鍵舉措

人才培養(yǎng)、學科建設(shè)、科學研究三位一體融合發(fā)展是促進校企互動協(xié)同創(chuàng)新的有效途徑。

（1）協(xié)同創(chuàng)新的科研平臺建設(shè)。面向區(qū)域優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)積極開展校企產(chǎn)學研深度合作，搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺，是凝練高校工程學科研究方向、整合高校人才隊伍和提高專業(yè)社會服務能力的有效途徑。以協(xié)同創(chuàng)新平臺為依托，承擔重大科研任務，克服科技資源“碎片化”，利用優(yōu)質(zhì)社會資源和重大任務培養(yǎng)人才，辦出專業(yè)特色，提高就業(yè)質(zhì)量，力求實現(xiàn)高校人才培養(yǎng)、學科建設(shè)和企業(yè)科技創(chuàng)新的一體化融合。

湘潭大學信息工程學院設(shè)有計算機、電子通信、自動化等多學科專業(yè)，擁有“智能計算與信息處理教育部重點實驗室”“智能制造湖南省普通高等學校重點實驗室”等高等級科研機構(gòu)，依托已有基礎(chǔ)開展了系列產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新實踐。針對上述目標，在平臺建設(shè)方面，積極謀求與省內(nèi)知名高校和企業(yè)合作，聯(lián)合建設(shè)了系列國家級、省部級科研和人才培養(yǎng)平臺，依托平臺，取得了校企互動協(xié)同創(chuàng)新的若干成效。表1為近年來成立的主要校企合作平臺。

在已構(gòu)建的協(xié)同創(chuàng)新校企合作平臺基礎(chǔ)上，除最大限度地執(zhí)行教育部和地方政府對協(xié)同創(chuàng)新明確的支持政策外，協(xié)同體單位在自身現(xiàn)有的條件和能力范圍內(nèi)，給予協(xié)同創(chuàng)新平臺充分的政策支持與保障，使之成為有利于協(xié)同創(chuàng)新的政策匯聚區(qū)，成為改革發(fā)展的實驗區(qū)，在服務重大工程需求和解決重大工程科技問題上發(fā)揮重要作用，真正體現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新的優(yōu)勢。例如，湘潭大學信息工程學院與湘潭鋼鐵集團有限公司同時建設(shè)有湖南省高校產(chǎn)學研合作示范基地和高校研究生培養(yǎng)創(chuàng)新基地，在產(chǎn)學研和人才培養(yǎng)平臺融合建設(shè)方面取得較好成績。以863項目“典型鋼鐵企業(yè)MES及產(chǎn)銷一體化關(guān)鍵技術(shù)研究”、十二五國家科技支撐計劃項目“鋼鐵企業(yè)集團生產(chǎn)管控數(shù)字化應用示范”、國家節(jié)能減排技術(shù)研究項目“典型鋼鐵企業(yè)能源管控一體化系統(tǒng)研究及開發(fā)”、工信部電子商務集成創(chuàng)新試點工程項目“鋼鐵企業(yè)供應鏈協(xié)同信息平臺建設(shè)”為背景，大力開展協(xié)同創(chuàng)新，在科技攻關(guān)、聯(lián)合人才培養(yǎng)、知識產(chǎn)權(quán)成果申報、省部級獎勵等方面取得了較為豐富的成果。

（2）工程專業(yè)人才培養(yǎng)。目前全國高校正積極參與工程教育認證，工程教育認證的核心是基于產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）。在OBE教育系統(tǒng)中，教育者必須對學生畢業(yè)時應達到的能力及其水平有清楚的構(gòu)想，然后尋求設(shè)計適宜的教育結(jié)構(gòu)來保證學生達到這些預期目標。學生的產(chǎn)出主要體現(xiàn)在能力的掌握而非傳統(tǒng)的教師經(jīng)驗傳遞，作為工程專業(yè)而言，最重要的能力即為解決復雜工程問題的能力，這里的復雜工程問題不再是傳統(tǒng)教學中簡化的問題，而更強調(diào)企業(yè)生產(chǎn)實踐中真正面臨的問題。在這一點上，校企互動協(xié)同創(chuàng)新與OBE天然融合，因此有必要大力推進基于產(chǎn)出的工程教育人才培養(yǎng)。

湘潭大學對于工程專業(yè)人才培養(yǎng)一貫重視，2012年即開始積極籌備參與工程教育認證，繼2015年機械設(shè)計及其自動化專業(yè)通過認證后，2016年自動化專業(yè)成為首個通過認證的信息類專業(yè)，隨后計算機科學與技術(shù)和通信工程兩個信息類專業(yè)的認證申請同時被受理，2017年兩個專業(yè)將同時接受后續(xù)階段的評估。

針對信息技術(shù)發(fā)展與應用趨勢以及地方院校信息工程類專業(yè)人才培養(yǎng)定位，應大力提倡以區(qū)域、社會重大工程需求和企業(yè)面臨的關(guān)鍵工程技術(shù)難題為導向，培養(yǎng)既有扎實理論基礎(chǔ)同時具備解決實際工程問題能力的人才。只有在各個層面大力倡導工程導向的人才培養(yǎng)理念，才能有效促進地方院校工程類專業(yè)建設(shè)目標與企業(yè)需求的有機融合，推動校企互動協(xié)同創(chuàng)新，最終促進工程專業(yè)人才培養(yǎng)。

為此，上述兩個參與認證的專業(yè)都開始從工程專業(yè)科研與人才培養(yǎng)一體化角度思考專業(yè)建設(shè)問題。通信工程專業(yè)構(gòu)建了電源復雜工程問題課程群，基于專業(yè)領(lǐng)域一個相對完整的復雜工程系統(tǒng)――DC-DC電源系統(tǒng)，通過前后銜接的系列課程，按照從分立到聯(lián)合的機制，系統(tǒng)地培養(yǎng)學生分析和解決復雜工程問題的能力。計算機科學與技術(shù)專業(yè)則構(gòu)建了網(wǎng)絡與信息安全、面向領(lǐng)域的軟件工程等幾類復雜工程問題，從專業(yè)特色、課程體系、實驗項目幾個層面進行了系統(tǒng)梳理，力求從不同角度實現(xiàn)對工程專業(yè)人才培養(yǎng)的支撐，促進人才培養(yǎng)導向的教學和學科發(fā)展導向的科研之間的有機融合。

（3）多學科交叉的協(xié)同創(chuàng)新。我國高等工程教育在知識經(jīng)濟時代背景下急需培養(yǎng)跨學科的應用型工程人才，但在目前高等教育普遍培養(yǎng)模式的影響下，多學科交叉的工程人才培養(yǎng)模式存在各方面的發(fā)展壁壘，如傳統(tǒng)的專業(yè)課程體系、傳統(tǒng)的院系設(shè)置等。對此，我們通過學位點交叉設(shè)置和工程項目驅(qū)動科研的方式進行了若干探索和實踐。

針對多學科交叉的人才培養(yǎng)和協(xié)同創(chuàng)新，與數(shù)學學科協(xié)同，設(shè)立了計算智能二級學科博士點；與材料科學與工程學科協(xié)同，設(shè)立了過程工業(yè)優(yōu)化與節(jié)能二級學科博士點。依托協(xié)同創(chuàng)新平臺和交叉設(shè)置學位點，直接從企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)掘和提煉工程技術(shù)難題，為研究生培養(yǎng)提供有價值、有深度的創(chuàng)新研究課題，目前培養(yǎng)的已畢業(yè)博士生5名，碩士生20余名；從工程問題中提煉技術(shù)要素設(shè)計創(chuàng)新訓練項目20余項，為在校學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練提供支持；此外一大批本科生進入企業(yè)開展生產(chǎn)實習，或以企業(yè)問題為背景開展本科畢業(yè)設(shè)計。目前，正在啟動與統(tǒng)計學專業(yè)在大數(shù)據(jù)處理方面、與法學專業(yè)在大數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)方面開展交叉協(xié)作培養(yǎng)復合型人才。

對于多學科交叉的協(xié)同創(chuàng)新，我們的一點體會是：“多學科交叉綜合研究”主要針對科學研究中采用的方法技術(shù)路線，如果長期從事單一學科科學研究和教學，知識面相對狹窄，要深刻理解學科交叉的內(nèi)涵并非易事。這種理解要在一個具體科學研究項目，或者提出一個新的科學研究理念時得以體現(xiàn)出來。當案例研究過程積累到一定程度時，就應當深入到具有一定實質(zhì)性“創(chuàng)新”意義的研究方向，多學科交叉綜合研究正是產(chǎn)生重大創(chuàng)新成果的途徑之一[6-7]。具體而言，要循序漸進鼓勵和發(fā)展捆綁式學科交叉、滲透式學科交叉和螯合式學科交叉等不同程度的交叉創(chuàng)新機制，不必苛求一步到底，也不應停滯不前。

2.3 校企互動協(xié)同創(chuàng)新的若干管理政策

為實現(xiàn)校企互動協(xié)同創(chuàng)新，還需從學科專業(yè)層面進一步提升，在更高層級的政策層面保障上述措施得以實施。為此，從管理政策層面，需將教學與科研協(xié)同規(guī)劃，通過協(xié)同創(chuàng)新平臺的引導，使學科研究方向聚集；團隊聚集后聯(lián)合開展研究，獲取更多的科研資源和企業(yè)認同；通過方向的聚集和專業(yè)定位的明確，開展工程教育專業(yè)認證相關(guān)的教學規(guī)范、校內(nèi)學習與到工業(yè)界學習相結(jié)合等工作就能事半功倍，并與科學研究工作相一致，一舉多得。為加強產(chǎn)學研科研工作的發(fā)展，推動學校的創(chuàng)新能力建設(shè)，提高學校服務地方經(jīng)濟發(fā)展的能力，湘潭大學從2016起設(shè)立了“產(chǎn)學研提質(zhì)專項”資金支持項目，主要是按照湖南省“做強主導產(chǎn)業(yè)、做大先導產(chǎn)業(yè)、培育新興業(yè)態(tài)”的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展思路，針對湖南省確立的主導和先導產(chǎn)業(yè)，以及其他戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)資助一批項目用于開拓產(chǎn)學研合作市場，對于獲得資助的項目，在啟動資金、團隊建設(shè)、專業(yè)發(fā)展方面給予指導和支持。

從管理政策方面，還需研究建設(shè)分類評價機制，形成工程專業(yè)人才培養(yǎng)與學科建設(shè)的f同和激勵環(huán)境，例如在職稱評審和科研獎勵等高校教師關(guān)注的核心事務上，按照基礎(chǔ)研究、應用研究、技術(shù)轉(zhuǎn)移、成果轉(zhuǎn)化等不同工作的特點，實行分類評價。就湘潭大學而言，近年來在鼓勵本科專業(yè)參與工程教育認證、擴大研究生專業(yè)學位招生規(guī)模，確定產(chǎn)學研課題、專利成果轉(zhuǎn)化等在職稱評審中的可量化認定標準這些方面都相繼出臺了措施。在目前眾多高校辦學重心下移、管理重心下移等改革措施下，人才培養(yǎng)、科學研究、學科建設(shè)三位一體的適合工科院系發(fā)展需要的評價機制正在逐步形成，這些措施均有利于形成校企互動協(xié)同創(chuàng)新的激勵環(huán)境。

3 結(jié) 語

湘潭大學信息工程學院大力開展校企互動協(xié)同創(chuàng)新，在平臺培育、管理模式、探索實踐等方面進行了初步探索，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和學科建設(shè)水平產(chǎn)生了較積極的效果，并為企業(yè)科技創(chuàng)新提供支持。盡管如此，相關(guān)模式和機制仍有待進一步探索和完善。

參考文獻：

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[2] 張艷， 劉亞. 大數(shù)據(jù)時代MOOC對計算機專業(yè)教育的影響[J]. 計算機時代， 2015（3）： 69-71.

[3] 張弘. 落實四合作 實現(xiàn)校企互動機制常態(tài)化[J]. 中國高等教育， 2012（24）： 46-47.

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[5] 李張珍. 產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新中的研用對接機制探析： 基于美國北卡三角協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡發(fā)展實踐的考查[J]. 高等工程教育研究， 2016（1）： 34-38.

第9篇：計算機科學與技術(shù)研究方向范文

基金項目：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973）（2011CB302605）；國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863）（2011AA010705， 2012AA012506）；

國家自然科學基金（61173145，61202457）。

作者簡介：廖慶偉（1988-），男，廣西柳州人，碩士研究生，主要研究方向：網(wǎng)絡與信息安全；

田志宏（1978-），男，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授，主要研究方向：入侵檢測、監(jiān)聽和主動防御、云計算等。

IPv6在線的設(shè)計與實現(xiàn)

廖慶偉， 田志宏（哈爾濱工業(yè)大學 計算機科學與技術(shù)學院， 哈爾濱 150001）摘要：互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天IPv4的地址空間已經(jīng)不能滿足需求了，IPv6相對于IPv4具有很多優(yōu)勢，IPv6取代IPv4是必然的。在這個取代過程中，解決好IPv4和IPv6共存期間資源共享問題是非常重要的。提出了一種WEB服務中IPv4和IPv6兼容的方法，并通過實現(xiàn)在線來解決IPv4和IPv6的資源互訪。服務器能很好地將客戶端瀏覽器發(fā)來的請求轉(zhuǎn)發(fā)到目的服務器，并能夠獲取網(wǎng)頁傳送給客戶端瀏覽器。

關(guān)鍵詞：IPv6； 服務器； NGINX； 互通技術(shù)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A文章編號：2095-2163（2013）04-0062-03

Design and Realization of the IPv6 Web Proxy

LIAO Qingwei， TIAN Zhihong

（School of Computer Science and Technology，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China）

Abstract：Nowadays the address space of IPv4 can’t meet the demand by the development of the Internet.IPv6 has more advantages than IPv4， it is inevitable that IPv6 replaces IPv4. In the replacement process， to solve the IPv4 and IPv6 coexistence period resource sharing problem is very important. This paper presents a Web services in IPv4 and IPv6 compatible and solves the IPv4 and IPv6 resources visiting problem by Web Proxy. The Proxy server can forward the request to the destination server which the client browser send to， and can get website pages and send the pages to the client browser.

Key words：IPv6； Proxy server； NGINX； Interworking Technology

0引言

隨著當今社會向著數(shù)字化進程發(fā)展速度的不斷加快，Internet的覆蓋面、用戶量，以及業(yè)務量均呈指數(shù)級增長，現(xiàn)在的IPv4無論從計算機自身的發(fā)展，從Internet的規(guī)模、網(wǎng)絡傳輸速率、還是服務質(zhì)量（QOS）、傳輸安全性等方面來看，都已與當前發(fā)展不再適用。其存在的主要問題是：

（1）32bit的IP地址很快就要告罄，隨著電子及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡必將進入日常生活，甚至身邊的每一樣東西都需要連入全球因特網(wǎng)，IPv4的地址空間將無法滿足這些需求；

（2）網(wǎng)絡的服務質(zhì)量（Qos）和安全性已難以滿足用戶不斷增長的各類需求[1]。

IPv6是在1999年完成由IETF提出的協(xié)議審定和測試的下一代Internet協(xié)議，與IPv4相比，IPv6具有如下優(yōu)勢：

（1）IPv6的地址空間更大；

（2）IPv6的路由表更??；

（3）IPv6增加了組播（Multicast）的增強支持以及控制流（Flow Control），這使多媒體應用在網(wǎng)絡上獲得了發(fā)展契機，為網(wǎng)絡中的服務質(zhì)量（QoS）控制提供了更好的平臺；

（4）IPv6增加了支持自動配置（Auto Configuration）的功能；

（5）IPv6具有更高的安全性；

（6）允許擴充；

（7）更好的頭部格式；

（8） 新的選項。

綜上所述，相對于IPv4，IPv6具有諸多優(yōu)勢，由其取代IPv4已是發(fā)展的必然。但是，存在眾多因素將導致該取代過程極為漫長。網(wǎng)絡應用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強大動力，在這個取代過程中，網(wǎng)絡應用如何平穩(wěn)地過渡更將是一大難題，所以，妥善解決IPv4和IPv6共存期間的資源共享問題已日顯重要，目前的解決方法大多是采用過渡技術(shù)[2-3]使應用服務同時獲得在IPv4和IPv6的網(wǎng)絡上生存。本文提出并實現(xiàn)了一種WEB服務中IPv4和IPv6兼容的方法，即通過實現(xiàn)在線來解決IPv4和IPv6的資源互訪。

1系統(tǒng)模型的設(shè)計

1.1服務器

服務器的功能就是為網(wǎng)絡用戶提供去取得網(wǎng)絡信息。形象地說，也就是網(wǎng)絡信息的中轉(zhuǎn)站。服務器好象一個大的Cache，因此能顯著提高瀏覽速度和效率。

IPv4環(huán)境下的用戶無法訪問IPv6的網(wǎng)址，此在線將要實現(xiàn)：用戶可以通過IPv4環(huán)境下的客戶端瀏覽器訪問一個web頁面，頁面中間有一個輸入框，用戶輸入想要訪問的網(wǎng)址，客戶端向服務器發(fā)送http請求，服務器采用IPv6過渡技術(shù)將目標網(wǎng)址的頁面獲取下來，再將獲取的頁面?zhèn)魉徒o客戶端瀏覽器。服務器模型如圖1所示。

1.2系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由3個主要模塊組成，分別是界面模塊、nginx后臺模塊和模塊。用戶通過界面模塊向后臺模塊發(fā)送http請求，后臺程序獲取URL后發(fā)送至模塊，模塊即向服務器發(fā)送http請求獲取頁面，具體系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1Nginx后臺模塊

（1）NGINX

Nginx是一個高性能的Web和反向服務器，具有眾多優(yōu)越特性，諸如：Nginx在反向、支持FastCGI、Rewrite規(guī)則、穩(wěn)定性、靜態(tài)文件處理、內(nèi)存消耗等方面，均表現(xiàn)出了搶眼的優(yōu)勢。選用Nginx取代傳統(tǒng)的Apache服務器，將會獲得多方面的性能提升[4-5]。第4期廖慶偉，等：IPv6在線的設(shè)計與實現(xiàn)智能計算機與應用第3卷

在Nginx中實現(xiàn)http請求，具體到Nginx中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則是ngx_http_request_t。ngx_http_request_t是對一個http請求的封裝?？梢灾溃粋€http請求，包含請求行、請求頭、請求體、響應行、響應頭、響應體。

http請求是典型的請求-響應類型的的網(wǎng)絡協(xié)議，而http是文件協(xié)議，所以在分析請求行與請求頭，以及輸出響應行與響應頭時，通常是逐行進行處理。如果自己來編寫一個http服務器，通常在一個連接建立之后，客戶端就會將請求發(fā)送過來。而后讀取一行數(shù)據(jù)，分析得到請求行中包含的method、uri、http_version信息。然后再逐行處理請求頭，并根據(jù)請求method與請求頭的信息來決定是否有請求體以及請求體的長度，其后即讀取請求體。得到請求后，將處理請求產(chǎn)生需要輸出的數(shù)據(jù)，再生成響應行、響應頭以及響應體。在將響應發(fā)送至客戶端后，一個完整的請求即結(jié)束了其處理過程。當然，這是最簡單的webserver的處理方式，其實nginx也是同樣做法，只是存在一些微細區(qū)別，例如，當請求頭讀取完成后，就開始處理請求了。nginx通過ngx_http_request_t來保存解析請求與輸出響應相關(guān)的數(shù)據(jù)。

Nginx將分析得到請求行中包含的所要訪問的URL，并將其傳送給模塊進行處理。通過配置Nginx支持FastCGI可以實現(xiàn)模塊的調(diào)用。

（2）FastCGI

CGI的全稱是“公共網(wǎng)關(guān)接口”（Common Gateway Interface），是HTTP服務器與用戶或其它機器中的程序進行“交談”的一種工具。CGI的代碼須運行在網(wǎng)絡服務器上。

FastCGI則是一個常駐（long-live）型的CGI，可以一直執(zhí)行，激活后，不需每次都花費時間去fork一次（這是CGI最為人詬病的fork-and-execute 模式）。同時，F(xiàn)astCGI還支持分布式的運算， 即FastCGI程序可以在網(wǎng)站服務器以外的主機上獲得執(zhí)行，并且可接受來自其它網(wǎng)站服務器傳送的請求。

與語言無關(guān)的、架構(gòu)可伸縮的CGI開放擴展FastCGI，其主要行為是在內(nèi)存中保持CGI解釋器進程并獲得更高的性能。CGI性能低下的主要原因是反復加載CGI解釋器所致。如果在內(nèi)存中保持CGI解釋器并服從FastCGI進程管理器的調(diào)度，則可以使性能有所提高、伸縮性可致更好、并提供良好的Fail- Over特性等等。

2.2模塊

模塊使用libcurl庫來實現(xiàn)。Libcurl的主要功能就是使用不同的協(xié)議連接和溝通不同的服務器。

在基于libcurl的程序里，主要采用callback function （回調(diào)函數(shù)）的形式完成傳輸任務，用戶在啟動傳輸前，設(shè)置完成各類參數(shù)和回調(diào)函數(shù)，當條件滿足時，libcurl為了實現(xiàn)特定功能，就要執(zhí)行用戶的回調(diào)函數(shù)。利用libcurl完成模塊的流程如下：

（1）調(diào)用curl_global_init（）函數(shù)來完成libcurl的初始化；

（2）調(diào)用curl_easy_init（）函數(shù)來獲取easy interface型指針；

（3）調(diào)用curl_easy_setopt（）函數(shù)來完成傳輸選項的設(shè)置；

（4）根據(jù)curl_easy_setopt（）函數(shù)設(shè)置的傳輸選項實現(xiàn)函數(shù)的回調(diào)，使特定任務得以完成；

（5）調(diào)用curl_easy_perform（）函數(shù)來完成網(wǎng)頁的傳輸；

（6）調(diào)用curl_easy_cleanup（）釋放內(nèi)存。

在整個過程中，設(shè)置curl_easy_setopt（）參數(shù)是最關(guān)鍵的，幾乎所有的libcurl程序都要用到。其部分代碼如下：

……

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_URL， dst_url）； //設(shè)置訪問URL

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_FOLLOWLOCATION， 1L）；

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_WRITEFUNCTION， write_data）；

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_WRITEDATA， &page）； //數(shù)據(jù)保存的功能

……

在獲取網(wǎng)頁之后，調(diào)用curl_easy_getinfo（）函數(shù)判定網(wǎng)頁的類型，若是"text/html"類型，則需要對頁面進行網(wǎng)址替換；若是其他類型，則直接保存。

2.3網(wǎng)址替換模塊

網(wǎng)址替換模塊的目的是將IPv6網(wǎng)址返回的網(wǎng)頁內(nèi)容進行替換，因為IPv6網(wǎng)址返回的網(wǎng)頁源文件中包含著IPv6網(wǎng)址，這就將導致用戶在IPv4環(huán)境下無法實現(xiàn)直接訪問。為了解決這個問題，需要將網(wǎng)頁源文件中的網(wǎng)址都替換成通過服務器的網(wǎng)址，即在原網(wǎng)址前加上服務器的域名，如此用戶點擊任何鏈接都會經(jīng)過服務器，無法訪問的問題即得以解決。

若想替換所有網(wǎng)址，就需要獲取所有網(wǎng)址，利用正則表達式就可以完成尋獲所有網(wǎng)址的工作，這里調(diào)用pcre庫來實現(xiàn)正則表達式的功能。

PCRE（Perl Compatible Regular Expressions，perl語言兼容正則表達式）是一個用C語言編寫的正則表達式函數(shù)庫，由菲利普.海澤（Philip Hazel）編寫。PCRE是一個輕量級的函數(shù)庫，比Boost中的正則表達式庫小得多。PCRE使用便利，功能也十分強大，性能超過了POSIX正則表達式庫和一些經(jīng)典的正則表達式庫。

和Boost正則表達式庫的比較顯示，雙方的性能相差無幾，PCRE在匹配簡單字符串時更快，Boost則在匹配較長字符串時勝出，但兩者差距很小?？紤]到PCRE的大小和易用性，可以認定PCRE更值得考慮。

需要注意的地方是，網(wǎng)頁源文件中的網(wǎng)址分為絕對路徑和相對路徑，其具體判斷流程如圖3所示。

圖3 網(wǎng)頁替換模塊流程圖

Fig.3 The flow chart of the web pages replace

3實驗結(jié)果分析

3.1功能測試

（1）網(wǎng)址訪問測試在測試過程中，分別搭建了IPv4和IPv6的網(wǎng)絡，在IPv4網(wǎng)絡中配置了相應的客戶端，在IPv6網(wǎng)絡中配置了服務器，并在服務器上布設(shè)了基于NGINX后臺的在線系統(tǒng)。當IPv4中的客戶端計算機通過瀏覽器訪問服務器網(wǎng)頁并輸入所要訪問的URL的時候，實際客戶端將http請求發(fā)送至服務器，服務器將http請求轉(zhuǎn)發(fā)到目的服務器。成功獲取網(wǎng)頁之后，經(jīng)過了網(wǎng)頁替換模塊之后，再由服務器將頁面轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器，網(wǎng)頁即能完整得以顯示。

（2）網(wǎng)頁鏈接訪問測試

右鍵點擊客戶端計算機的瀏覽器，查看網(wǎng)頁源文件，發(fā)現(xiàn)所有鏈接網(wǎng)址都已替換成服務器域名開頭的網(wǎng)址，如此就保證了點擊網(wǎng)頁上的鏈接，都能通過服務器實現(xiàn)訪問。點擊任一鏈接進行測試，網(wǎng)頁均能順利顯示。

3.2非功能測試

利用多臺客戶端同時訪問服務器網(wǎng)頁，通過測試服務器可以同時響應多臺客戶端的請求。只是這個數(shù)字卻是有限的，這是由NGINX配置、FastCGI配置以及服務器的硬件條件影響導致的。

4結(jié)束語

本文提出的IPv6在線的設(shè)計與實現(xiàn)是合理的，并且可以實現(xiàn)IPv4和IPv6的資源互訪。

基于NGINX后臺的服務器本身雖然可以使效率達到很高。但是對于每一次請求，服務器必須保證兩個連接的正常，一個對目標服務器的連接，一個對客戶端的連接，因此對于特別多的連接請求，服務器的負載也就必然會達到很大。利用NGINX反向的功能可針對應用協(xié)議執(zhí)行優(yōu)化后的負載均衡策略，每次選擇最空閑的內(nèi)部服務器來訪問并接受服務。并發(fā)數(shù)量的增加會造成服務器本身的負載也變得非常大，這時應該考慮部署多臺反向服務器來均衡負載[6]。

參考文獻：

[1]張杰，甘勇，張勇，等.一種Web服務中IPv4/IPv6兼容的實現(xiàn)方案[J].微計算機信息.，2006（30）：25-27.

[2]司廣濤，唐俊.IPv6 過渡技術(shù)概述與實現(xiàn)[J].計算機與數(shù)字工程，2011，39（2）：167-169.

[3]邵文簡，曹爭.從IPv4 到IPv6 的演進技術(shù)[J].計算機工程，2000，26（S1）：829-834.

[4]鄭光勇，尹軍，朱賢友.用反向技術(shù)保護Web服務器的實現(xiàn)[J].計算機安全，2010（5）：30-32.