计算机技术及其应用十篇

发布时间:2024-04-29 20:22:15

计算机技术及其应用篇1

关键词:计算机图形技术;CaD;应用

中图分类号:tp391.41文献标识码:a文章编号:1674-7712(2013)08-0000-01

计算机图形技术始于上个世纪60年代初期,是由图形学奠基人美国麻省理工学院的i・e・Sutherland首次提出的。从此,计算机图形技术由被动转变为主动,并得到了迅速的发展,已经成为人机交互中十分重要的手段之一。特别是光栅图形显示器的出现,其以丰富的色彩、真实的图像及低廉的价格后来者居上,为计算机图形技术的广泛应用开辟了崭新的道路。如今,计算机图形技术已经在医学、经济管理、生产加工以及艺术等多个领域中得到了广泛的发展和应用。

一、计算机图形技术及有关内容分析

作为一门新兴技术,计算机图形技术主要是以物体在计算机中的模型为依据,通过计算机的处理产生物体真实或想象的图形。计算机图形产生的过程和拍照过程十分相似,都需要对物体进行拍照,该物体首先必须真实存在;而要想在计算机内产生其图形,需先构造其模型,然后对模型进行一系列的变换和处理,并将其展示于显示屏上。也就是说,计算机图形技术需要解决的是造型与绘制两方面的问题。而造型技术主要包括两个方面:几何造型技术与分形几何造成技术。

(一)几何造型技术

此技术主要针对的是规则形体的造型,例如二次曲面体、平面多面体及自由曲面体等等。对物体几何模型构建过程中,必须包括两大方面的信息,一是几何方面的信息,二是拓扑结构方面的信息。其中,几何信息主要指的是物体的几何形状及其空间分布位置等信息,拓扑信息主要指的是各部分之间的关系。对于几何造型而言,其主要包括如下两个分支,即曲面造型与实体造型。就造型的历史而言,这两种造型相互独立、平行地发展,并互为支持和补充。而曲面造型研究的是曲线及曲面的表示,以及曲面求交、局部修改与显示等问题,有关实体造型主要研究的是复杂程度较高的三维形体造型问题,有关几何及拓扑信息十分完备。如今,较为常用的方法是将复杂的形体经布尔运算以简单提体素构成产生,其中较为重要的计算方法是离散法造型,其采用平面多面体对体素进行表示,并大大简化了布尔运算过程,但是,这样一来加大了面、面相交的计算量,因此,产生了拓扑分类等方面的问题,目前,拓扑分类相关问题一直处于探讨之中。

(二)分形几何造型技术

由于自然界中多数三维实体属于不规则形体,因此,无法采用欧式几何进行定义,而计算机动画及艺术应用过程中势必要涉及到自然景物的描绘等方面,可使用分形几何造型技术。依据这种分形思想,通过简单模型以及少量可调参数即可对某一大类物体进行表示,通过不断改变有关参数,递归调用此模型即可逐步生产具有庞大数据量的物体。此为一种过程式的模拟方式,也称数据放大技术,利用此造型技术可进行各种物体的构造。此为,还有一种对不规则物体进行模拟的技术,即粒子系统技术。粒子系统主要是通过许多形状较为简单的微小粒子来对不规则物体进行表示,通过其生命系统能够产生许多运动变化的画面,例如,可对细胞分裂的过程进行描述,也可对动态自然景象进行模拟等等。

二、计算机图形技术的应用分析

(一)计算机辅助设计及制造

CaD/CaU如今已经成为计算机图形中最为活跃,应用最为广泛的领域。此技术主要负责用于土建、机械结构以及产品设计方面,包括飞机、汽车、船舶外形的设计,发电厂及化工厂的布局,以及电子器件及其线路等方面。在电子工业中,计算机辅助设计及制造技术被广泛应用于电子线路、集成电路、网络分析、印刷电路板等方面,并具有较强的优势。对于规模较大、复杂程度较高的集成电路板而言,根本无法手工进行设计和绘制,而此技术不仅可以对其进行设计及画图,还可以短时间内将其完成,并将结果送至后续工艺加工和处理。美国甚至将CaD系统用机整体的设计及模拟过程中,包括飞机外型的设计、零部件的安装及其检验等方面。

(二)科学计算的可视化

随着科技的不断发展以及数据量的逐步增加,有关数据的分析及处理过程越来越难,若能将这些数据采用图形的形式进行表示,即可解决这些问题。随着科学计算可视化(VSC)的诞生到如今,VSC已经在医学、气象分析、流体力学及有限元分析中得到了广泛的应用。特别是在医学领域中,可视化已经得到了广阔的发展。可视化技术可以将医用Ct扫描数据直接转化成三维图像,这样一来,医生可以看到并对病人患处进行准确判断。

(三)真实感绘制

在计算机对真实世界场景进行重现方式即所谓的真实感绘制,其可对真实物体的物理属性进行模拟,此外,此技术对于研究加速算法也十分有用,可在最短的时间内对最真实的场景进行绘制,例如求光线跟踪的加速等。

(四)计算机动画

随着计算机图形技术的不断发展,人们已经不再满足于高质量的静态场景,因此,计算机动画应运而生。其实,计算机动画也是一幅幅静态图像所生成的,但是每幅都对前一幅进行一定程度的修改,至于如何进行修改是计算机动画需要研究的主要内容,当静态画面连续进行播放时,整个场景即变成动画了。近些年来,人们开始将注意力转向以物理模型为基础的计算机动画的生成方面上来。此法通过对弹性力学及流体力学方程进行大量运算和计算,将动画过程表现出了真实世界的运动规律。

三、结语

计算机图形技术以其方便、快捷等优势为工业、医药行业、机械设计及艺术设计等方面提供了十分强大的技术表现手段。由此可见,计算机图形技术已经成为艺术创作的主要工具,并提供了多种多样的创作途径以及制作空间,赋予了更多更为广泛的意义。

参考文献:

[1]唐泽圣,周嘉玉,李新友.计算机图形学基础[m].北京:清华大学出版社,2009.

计算机技术及其应用篇2

关键词计算机;网络安全;技术;应用

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1671-7597(2014)12-0077-01

近年来,随着科技和互联网技术的飞速发展,计算机在人们的日常工作和生活中的应用范围快速扩大,已经渗透到人们工作和生活的各个领域,日常办公、金融、贸易、购物等很多行为都基本实现了网络化。但同时,由于计算机的开放性,计算机病毒层出不穷,网络黑客的猖獗活动,让人防不胜防,网络安全受到全所未有的威胁。因此,认清计算机网络的脆弱性,发现网络安全的潜在威胁,并采取有效的保障计算机网络安全的技术,对于保障现代社会人们工作和生活的正常进行显得十分重要。

1计算机网络安全的重要性

当今社会,随着科学技术和互联网技术的飞速发展,计算机在各行各业中的普及,从根本上改变了人类的工作和生活方式,极大的提高了人们的工作效率,丰富了人们的业余休闲娱乐,提升了人们的物质和精神生活品质。但是不容忽视的是,网络在带给我们的生活极大方便的同时,也面临着诸多网络安全问题,例如黑客的攻击、网络数据信息遭窃密、病毒的攻击、木马挂马以及陷门等,网络黑客活动日益猖獗,他们攻击用户的网络服务器进行非法入侵,不但窃取用户计算机的机密信息,而且还篡改数据库内容,更有甚者导致用户的计算机网络系统瘫痪,对人们的工作和生活造成了严重的危害。事前的预防比事后的弥补更重要,为了有效预防计算机网络安全问题,计算机用户要加强安全上网的意识,推广使用最新的有效的网络安全技术,以全方位地应对各种不同的威胁,修复计算机安全漏洞,防患于未然,以确保计算机网络信息的安全性和保密性。

2计算机网络安全技术及其应用

1)升级操作系统补丁。由于操作系统自身的复杂性,为了适应网络的需求,要及时对操作系统进行升级,更新,不但服务器和工作站等需要操作系统升级,各种网络设备也都需要及时升级,并打上最新的系统补丁,以预防网络恶意工具的入侵,修复漏洞不给黑客可乘之机,确保网络的安全。

2)防火墙技术。目前防止网络安全问题的措施,主要是靠防火墙技术来完成。作为网络安全的屏障,防火墙是实现网络安全最基本的办法,也是一种最为有效的安全措施。防火墙对不安全的服务进行过滤排除,能极大地提高网络的安全性,从而降低安全风险。

3)虚拟专用网络(Vpn)技术。虚拟专用网络Vpn技术,其主要提供在公网上安全的双向通讯,其通过采用透明的加密方案的办法,保证计算机数据的完整性,并提高数据的保密性。对于分布在不同地方的专用网络,在计算机公共网络上,虚拟专用网络系统可以使其实现安全保密的通信。它由于采用复杂的算法,使在网络上传输的数据和信息得到加密,从而避免数据被窃听。

4)访问控制安全。网络的访问控制安全,主要表现在口令、访问权限和安全监视几方面。访问权限主要体现在用户对网络资源的可用程度上。网络监视主要是监视整个计算机网络在不同时间的运行情况,对整个计算机网络进行动态监视,发现问题及时处理,从而确保网络的访问控制安全。网络监视的作用在于,可以使网络上的安全问题迅速被发现,并得到及时解决,从而实现访问控制的安全。

5)数据加密技术。数据加密技术包括对称加密和非对称加密。对称加密技术是一种比较常规的技术,以口令为基础。目前,对称加密方式中,数据加密标准DeS的应用比较广泛,在银行业中得到了成功的应用,其主要应用于银行的电子资金转账领域。非对称加密方式,信息交换领域应用的比较多,例如身份认证和数字签名等。

6)服务器。使用服务器,是为了加快网速,使用户可以快速打开浏览的网站。由于服务器都有缓冲的功能,一些网站与ip地址的对应,关系可以得到保留。服务器的优点在于,其由于把内网的机器隐藏起来,不但可以防止网络黑客对计算机网络的直接攻击,而且还可以实现节省公网ip的作用。

7)pKi技术。pKi技术主要利用公开密钥体系,对计算机网络的信息进行认证,并对计算机网络信息进行加密。pKi技术由于将网络数据的安全性和高效性集于一体,所以它的安全程度较高,目前在电子商务,电子政务以及电子事务领域,其成为了密码技术的首要选择,使电子商务中传递的数据信息的的保密性和完整性等安全问题得到解决,极大的保护客户的资料安全。

8)安装防病毒软件。病毒扫描通过对机器中的所有文件和邮件内容,以及带有exe的可执行文件进行扫描。为保障计算机网络安全,用户要对全网的机器安装杀毒软件,并保持最新的病毒库,并定期清除隔离病毒的文件夹。

综上所述,对于计算机网络的安全问题,我们要应提高安全上网的意识,推广使用多种最新的网络安全技术,全方位地应对各种不同的威胁,做到防患于未然,从而最大限度的保障计算机网络的安全。

参考文献

[1]乜国雷.浅谈计算机网络安全及其对策[J].硅谷,2009.

[2]郭立晖,姚琦.计算机网络安全与防范探讨[J].现代商贸工业,2008.

[3]冯.计算机网络安全技术研究[J].福建电脑,2008.

[4]曲大海.浅谈计算机网络安全技术的应用[J].硅谷,2008.

[5]网络管理经验总结十二招[J].计算机与网络,2011.

[6]陆珊.浅谈校园网络的安全管理[J].科技信息,2010.

[7]李治国.校园网络系统安全维护技巧分析[J].计算机光盘软件与应用,2013.

[8]王长宁.如何加强计算机校园网络安全[J].黑龙江科技信息,2009.

计算机技术及其应用篇3

[关键词]计算机局域网络;网络技术;组建;应用;维护

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)06-0357-01

当前,计算机局域网络技术是最常用的通信网络技术之一,通过较高数据率的物理通道,有效控制误码率,实现数据的传输。由于计算机局域网络技术的建设周期短、起效快、成本低,取得了良好的社会效益,当前已经在各行业广泛应用。

1、计算机局域网络技术概述

计算机网络通过光纤、网线、电缆等设备连接,由若干计算机设备之间相互联系、独立运行而构成;实现了计算机信息资源共享的目标。根据计算机局域网络应用的地理位置不同,可将其分为局域网、城域网及广域网三种类型。不同网络使用的技术有所差异,以局域网使用最多,局域网的覆盖范围非常广泛,包括家庭、写字楼、校园、飞机场及其他公共场所等,可连接几台电脑、几十台电脑甚至几千台电脑,并且覆盖几十米到几千米的距离,发挥通信功能。当数据通信设备连接到计算机局域网中,运用网络软件、网络协议等方法,实现数据链的衔接,发挥物理层作用,形成计算机网络,实现计算机局域网连接的目标。另外,计算机局域网的连接需要一些辅设备,如计算机、终端设备、工作站、服务器等;由于计算机局域网络的覆盖范围广泛、传输效率高、误码率低,因此已经在人们的生活、工作与生产中广泛应用。

2、计算机局域网络技术的组建与应用

2.1计算机局域网络技术的组建

当前,网络技术飞速发展,已经取得了不菲成就,并且随着人们需求的变化,计算机局域网络也不断发展创新。计算机局域网络技术在计算机发展中占据重要地位,技术的发展,为计算机的使用提供可能。计算机局域网络的组建,应遵循安全性、标准性、科学性及灵活性原则。遵循国际化与国内标准,并且全面开放计算机局域网络,满足不同类型工业标准需求,与各厂家的软件设备和硬件设备相适应。在计算机网络不断发展完善过程中,需要进一步扩展新的内容,为了发挥其适应性,需要在原有技术的基础上挖掘更多新功能。应该意识到,计算机局域网络技术的发展与应用,应强化其可操作性,既要立足于眼前,也要着眼于未来发展,在使用过程中做好技术升级和设备维护工作,保障局域网络的安全性,非常必要。

计算机局域网络之所以发挥作用,离不开硬件设施的支持,其硬件包括传输介质、网卡、工作站、服务器、集成器等。首先,服务器是非常重要的设备,包括文件服务器、数据服务器和应用程序服务器三种类型。文件服务器与数据服务器的选择,要考虑CpU的速度、存储的容量、扩充能力以及磁盘系统状况等,应保障存储信息安全,避免因资料丢失或外泄造成损失。其次,工作站实质是一个微型的计算机设备,也可将其视为与服务器相连接的终端设备,可满足日常数据信息处理的需求;再有,网卡就是网络接口卡,用于连接计算机设备与局域网络技术,在组建局域网络过程中应选择相适应的网卡类型,例如,在总线型局域网中使用BnC与e1相连,星型局域网中使用RJ-45接口;另外,传输介质是网络数据信息传输的媒介,分为有线传输与无线传输两种类型;其中有线传输采取物理连接方法,包括同轴电缆、光纤、双绞线等介质;无线传输则以自由空间作为介质。目前计算机局域网络技术中应用最多的传播方式为有线介质,这是由于双绞线的价格低廉、便于安装、应用广泛,但是也容易受到影响和干扰,导致传输效率下降。最后,集成器的应用能够提高网络传输的效率和距离,集中所有节点,发挥重要的网络传输作用,并且通过再生放大等功能,完成信号传输与接收。在计算机局域网络中,集线器的选择受到上级设备带宽大小的影响,一般以10mbit/s的集成器应用最多,当带宽为100mbit/s时,应选择100mbit/s的集成器。

2.2计算机局域网络技术的应用

由于计算机局域网络技术组建方便、灵活多样,因此在家庭、办公、学校等诸多场合都使用了局域网技术。个人家庭使用局域网较为广泛,通过宽带路由器设置,具体方法为:首先,计算机与路由器相连;路由器的Lan接口和网线modem连接,并将路由器另一接口和电脑连接;其次,将计算机设备打开,查看网络设置中tCp/ip协议,选择“自动获取ip地址”;然后,通过ie浏览器输入“192.168.1.1”,设置路由器的用户名、密码,根据路由器说明书操作,即完成局域网的连接。在局域网中,多个设备终端可以共享网络,如打印机与计算机处于同一个局域网络中,就可以共享信息,安装打印机驱动后,在“网上邻居”中设置网络向导。

3、计算机局域网络技术的维护

计算机局域网络技术的正常应用,离不开有效的维护措施。其维护主要从硬件与软件两方面作出努力,分析如下:

3.1计算机局域网络硬件设备的维护

在不同的设备中使用局域网技术,其产生的变化也有所区别。如服务器不同,包括打印服务器、文件服务器等,还有防火墙、路由器、工作站都是重要的维护设备,并且网络传输介质也离不开日常保养。目前企业应用的网络多采用双绞线,如果双绞线断裂就会造成网络故障,中断网络信息传输,增加了网络维护工作的难度和压力。因此,在布置网络线路时要考虑到维护工作,便于日常排查与维护。另外,对于服务器的维护和工作站的维护,关键在于强化网卡设备,只有提高网卡质量水平,才能避免发生网络中断问题,确保局域网的正常工作;因此,在采购计算机设备的服务器时,要注意对比质量和性价比,减少故障发生,降低维修成本。防火墙、路由器、交换机等设备的维护,会涉及到较为敏感的话题,即局域网的监控,尤其交换机的作用非常重要。一般需要将防火墙、路由器和交换机等硬件设备放置在机房中,在机房中铺设防静电地板,保证机房内的环境清洁,并且通过UpS电源为设备持续充电,保证设备正常运行,定期排查设备故障,避免由于设备问题而影响网络传输。

3.2计算机局域网络软件设备的维护

计算机局域网络的维护关键在于保障数据信息安全,因此做好软件维护与数据维护工作非常重要。如果局域网采取无盘工作站方式,则维护数据与软件工作相对简单,但是在家庭、企业局域网中,大多为有盘工作站,且不同用途使用的软件级别不同,其安装权限也不同,软件需要定时升级或更新;打印服务器、邮件服务器等变动,需要由企业人员人为操作,通过控制服务器来设定不同计算机工作站的权限。在维护数据工作中,备份是非常重要的环节,由于企业的数据信息统一存储在文件服务器中,不同岗位、不同用户拥有的访问权限不同,并且其中所有数据、系统都要做好定期备份,避免系统崩溃或者数据丢失而带来损失。

总之,计算机局域网络技术与计算机技术发展相互促进、相互融合,局域网的全面应用与推广,为现代化信息管理提供支持。今后,局域网与移动互联网的协调发展将成为必然趋势,合理应用计算机局域网络技术,做好局域网维护工作,保障网络安全,提高网络运行效率,具有重要意义。

参考文献

[1]林斌.局域网环境下计算机网络安全技术应用探究[J].科技与企业,2013,13:138.

计算机技术及其应用篇4

关键词:网络管理网间控制报文协议(iCmp)wBm

网络管理的目的就是确保一定范围内的网络及其网络设备能够稳定、可靠、高效地运行,使所有的网络资源处于良好的运行状态,达到用户预期的要求。过去有一些简单的工具用来帮助网管人员管理网络资源,但随着网络规模的扩大和复杂度的增加,对强大易用的管理工具的需求也日益显得迫切,管理人员需要依赖强大的工具完成各种各样的网络管理任务,而网络管理系统就是能够实现上述目的系统。

1wBm技术介绍

随着应用intranet的企业的增多,同时internet技术逐渐向intranet的迁移,一些主要的网络厂商正试图以一种新的形式去应用miS。因此就促使了web(web-Basedmanagement)网管技术的产生[2]。它作为一种全新的网络管理模式—基于web的网络管理模式,从出现伊始就表现出强大的生命力,以其特有的灵活性、易操作性等特点赢得了许多技术专家和用户的青睐,被誉为是“将改变用户网络管理方式的革命性网络管理解决方案”。

wBm融合了web功能与网管技术,从而为网管人员提供了比传统工具更强有力的能力。wBm可以允许网络管理人员使用任何一种web浏览器,在网络任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。因此,他们不再只拘泥于网管工作站上了,并且由此能够解决很多由于多平台结构产生的互操作性问题。wBm提供比传统的命令驱动的远程登录屏幕更直接、更易用的图形界面,浏览器操作和web页面对www用户来讲是非常熟悉的,所以wBm的结果必然是既降低了miS全体培训的费用又促进了更多的用户去利用网络运行状态信息。所以说,wBm是网络管理方案的一次革命。

2基于wBm技术的网管系统设计

2.1系统的设计目标

在本系统设计阶段,就定下以开发基于园区网、web模式的具有自主版权的中文网络管理系统软件为目标,采用先进的wBm技术和高效的算法,力求在性能上可以达到国外同类产品的水平。

本网管系统提供基于weB的整套网管解决方案。它针对分布式ip网络进行有效资源管理,使用户可以从任何地方通过weB浏览器对网络和设备,以及相关系统和服务实施应变式管理和控制,从而保证网络上的资源处于最佳运行状态,并保持网络的可用性和可靠性。

2.2系统的体系结构

在系统设计的时候,以国外同类的先进产品作为参照物,同时考虑到技术发展的趋势,在当前的技术条件下进行设计。我们采用三层结构的设计,融合了先进的wBm技术,使系统能够提供给管理员灵活简便的管理途径。

三层结构的特点[2]:1)完成管理任务的软件作为中间层以后台进程方式实现,实施网络设备的轮询和故障信息的收集;2)管理中间件驻留在网络设备和浏览器之间,用户仅需通过管理中间层的主页存取被管设备;3)管理中间件中继转发管理信息并进行Snmp和Http之间的协议转换三层结构无需对设备作任何改变。

3网络拓扑发现算法的设计

为了实施对网络的管理,网管系统必须有一个直观的、友好的用户界面来帮助管理员。其中最基本的一个帮助就是把网络设备的拓扑关系以图形的方式展现在用户面前,即拓扑发现。目前广泛采用的拓扑发现算法是基于Snmp的拓扑发现算法。基于Snmp的拓扑算法在一定程度上是非常有效的,拓扑的速度也非常快。但它存在一个缺陷[3]。那就是,在一个特定的域中,所有的子网的信息都依赖于设备具有Snmp的特性,如果系统不支持Snmp,则这种方法就无能为力了。还有对网络管理的不重视,或者考虑到安全方面的原因,人们往往把网络设备的Snmp功能关闭,这样就难于取得设备的miB值,就出现了拓扑的不完整性,严重影响了网络管理系统的功能。针对这一的问题,下面讨论本系统对上述算法的改进—基于iCmp协议的拓扑发现。

3.1pinG和路由建立

pinG的主要操作是发送报文,并简单地等待回答。pinG之所以如此命名,是因为它是一个简单的回显协议,使用iCmp响应请求与响应应答报文。pinG主要由系统程序员用于诊断和调试实现pinG的过程主要是:首先向目的机器发送一个响应请求的iCmp报文,然后等待目的机器的应答,直到超时。如收到应答报文,则报告目的机器运行正常,程序退出。

路由建立的功能就是利用ip头中的ttL域。开始时信源设置ip头的ttL值为0,发送报文给信宿,第一个网关收到此报文后,发现ttL值为0,它丢弃此报文,并发送一个类型为超时的iCmp报文给信源。信源接收到此报文后对它进行解析,这样就得到了路由中的第一个网关地址。然后信源发送ttL值为1的报文给信宿,第一个网关把它的ttL值减为0后转发给第二个网关,第二个网关发现报文ttL值为0,丢弃此报文并向信源发送超时iCmp报文。这样就得到了路由中和第二个网关地址。如此循环下去,直到报文正确到达信宿,这样就得到了通往信宿的路由。

3.2网络拓扑的发现算法具体实现的步骤:

(1)于给定的ip区间,利用pinG依次检测每个ip地址,将检测到的ip地址记录到ip地址表中。

(2)对第一步中查到的每个ip地址进行traceroute操作,记录到这些ip地址的路由。并把每条路由中的网关地址也加到ip表中。(3)对ip地址表中的每个ip地址,通过发送掩码请求报文与接收掩码应答报文,找到这些ip地址的子网掩码。

(4)根据子网掩码,确定对应每个ip地址的子网地址,并确定各个子网的网络类型。把查到的各个子网加入地址表中。

(5)试图得到与ip地址表中每个ip地址对应的域名(Domainname),如具有相同域名,则说明同一个网络设备具有多个ip地址,即具有多个网络接口。

(6)根据第二步中的路由与第四步中得到的子网,产生连接情况表。

4结语

本文提出的iCmp协议的拓扑发现方法能够较好的发现网络拓扑,但是它需要占用大量的带宽资源。本系统进行设计时,主要考虑的是对园区网络的网络管理,所有的被管理设备和网管系统处于同一段网络上,也就是说,系统可以直接到达被管理的网络,所以对远程的局域网就无能为力了。在做下一步工作的时候,可以添加系统对远程局域网络的管理功能。

参考文献

[1]晏蒲柳.大规模智能网络管理模型方法[J].计算机应用研究.2005,03.

[2]周杨,家海,任宪坤,王沛瑜.网络管理原理与实现技术[m].北京:清华大学出版社.2000.

计算机技术及其应用篇5

(建筑材料工业技术情报研究所,中国北京100024)

【摘 要】随着我国综合国力的提升,人民生活水平有了显著的提高。计算机在人们的学习生活中普及度也越来越高。与此同时,计算机系统的安全技术也受到了广泛的关注。本文基于作者多年的学习工作经验,首先向大家概述了计算机信息系统安全技术,并在此基础上介绍了该项技术的实际应用。本文的研究成果将对我国计算机技术的发展具有一定贡献。

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关键词计算机信息系统;安全技术;应用;数据加密;防火墙;Vpn技术

0 引言

计算机技术在我国已经得到了充分的发展。看看我们的周围,无论是个人、团队,甚至是一个国家,计算机技术都拥有其明显的优势。如今的计算机技术不仅可以高效的完成各种任务,而且在信息安全方面也能得到保障。发展计算机信息系统安全技术对我们生活质量的提高起着促进作用。因此,在进行计算机系统应用的时候,一定要将安全问题重视起来,并积极的开展安全技术的研究工作。

1 计算机信息系统安全技术

计算机安全性的保护,主要是对计算机各种运行环境而言的,其中也包括了与计算机配套的各种硬件设备安全性的保护。在拥有安全性的前提条件下,计算机才能将自身的功能很好的发挥出来。信息安全问题的存在使得计算机使用中多了许多不确定的风险,严重影响计算机技术的发展进程。在计算机的实际应用中,信息安全的问题值得提出。

1.1 数据加密技术

计算机的发展离不开编程技术,由编程联想到数据。计算机编程主要通过一些代码完成,数据的加密也是通过eFS完成,当然数据有很多组成部分。具体讲,在进行ntFS文件系统保护时,需要建立一些新的文件,这些文件都是epS提供的。epS也会提供不同级别的加密保护。但是默认配置的管理是不需要epS的,因为在计算机使用的时候,已经存在了相关的加密文件。并且由于安全主体的特殊性,加密保护时采用公私钥进行。加密时,公钥策略起主要作用。对文件或者文件夹加密时,系统主动生成FeK,加密完成之后如果用户需要访问该对象,系统又会通过用户私钥进行解密工作。值得提出的是,eFS的加密工作并不是相对独立的,其联系非常紧密,这也是不能够随意打乱顺序的原因。

1.2 防火墙技术

谈及计算机信息系统安全问题,不得不提到病毒侵袭。计算机信息系统工作时,经常会出现中病毒现象,对病毒做好预防工作是计算机网络运行正常的保证。为了尽可能的避免病毒的威胁,计算机技术人员研发了防火墙技术。防火墙在计算机信息系统中扮演的是一层保护膜,它可以保护内网,防止病毒侵袭造成用户信息不安全的事情发生。其主要通过监督并控制相关信息访问,避免信息外泄来对系统进行保护,而且防火墙可以支持网络地址以及Vpn功能的转换。当信息在计算机网络中流通的时候,内外数据都得经过防火墙。经过防火墙审核并且可以流通的数据流,才是安全可靠的数据。由此可见,防火墙有一定的抗攻击能力,这也正是人们用它来预防病毒侵袭的原因。

计算机信息系统利用防火墙技术之后,仍有可能感染病毒。这说明了防火墙虽然可以进行一定的网络防护,但也存在局限性。研究表明:如果病毒采用拨号连接的方式进攻计算机,防火墙的审核就能轻松通过。还有防火墙的网络协议不够完善,存在一定问题,导致服务器出现漏洞,让病毒有了空子可钻。这些问题的存在使得防火墙的防护效果不能很好的保证。但我们应该知道,包括防火墙在内的任何系统都不可能做到完美的极致,安全性的漏洞完全避免也是不太可能的。我们所要做的就是及时发现威胁的漏洞并对其修复,最大程度的保护信息系统的安全。

1.3 Vpn技术

Vpn技术指的是虚拟专用网络的代称,和上面提到的两种技术不同,Vpn技术的加密使用的是特殊的加密手段,并且该技术需要通过通讯协议建立专门的信息通讯线路。所谓的通讯线路并不是实体的线路,只要保证信息的连接和沟通就可以。我们现实生活中的路由器中Vpn技术扮演着重要的角色。

2 计算机信息系统安全技术的实际应用

对计算机信息系统进行保护,就是要保护系统中的数据信息以及各种配件。保护工作不到位,就有可能另计算机信息系统遭到病毒威胁,进而使信息泄露影响计算机正常的性能。结合实际生活来谈,如今人们越来越离不开计算机的使用,娱乐、购物、学习、工作中都要依赖于计算机。各种信息的安全工作显得尤为重要,倘若用户的个人信息外泄,轻者影响心情,严重者会造成各种损失。因此,注重信息系统安全的实际应用显得尤为重要。

现在用户的角度看,epS加密系统的透明度还是比较高的,用户自己加密的文件会受到专门的保护,而且自己下次访问文件时没有其他的限制。其他人未经用户本人允许是不会被授予访问权利的。eFS加密验证其实并不是多难,只要顺利的进入系统登陆,就可以按照自己的意愿去打开所加密的文件,而且自身的抗干扰能力也是比较强的。

计算机信息系统在进行内外部信息交换的时候,需要经历信息扫描。此过程中,防火墙的作用得到很好的体现。首先,这面“墙”对攻击信息的免疫功能是非常好的。这种免疫功能能够让计算机信息系统有效的抵御病毒。Vpn技术放在路由器上面,就一定程度上具有了路由器的某些功能。现在的企业中,将Vpn技术应用到工作中去已经很普遍。这是因为如今的计算机信息系统安全保护都需要Vpn技术的参与。但应注意,该技术只有拥有自身的一定的开放标准才能吸引第三方合作进来。

3 结语

随着计算机的普及以及人们对安全问题的重视程度不断提高。我国的相关技术人员没有停止过对计算机信息系统安全的研究,并且已经取得了一定的成绩。但是计算机信息安全事故仍然经常发生,所以我们发展的路还很漫长,只有解决好计算机信息系统的安全问题,计算机的发展才能不被影响。

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参考文献

[1]郭先清.计算机信息系统安全技术的研究及其应用[J].电子技术与软件工程,2013(19):246-247.

[2]彭秋蓉.计算机信息系统安全技术的研究及其应用[J].中小企业管理与科技:下旬刊,2014(1):311.

[3]廖海光.刍议计算机信息系统安全技术的研究及其应用[J].信息与电脑:理论版,2011(11):46-47.

计算机技术及其应用篇6

【关键词】计算机信息技术发展方向实际应用

21世纪以来,社会逐渐步入了信息化时代,计算机信息技术渐渐渗透到了人们的工作与生活中。计算机技术在各行业都有着广泛的应用,它代表着未来经济文化的发展方向,具有广泛的发展空间。互联网的建立及发展,更为信息技术的传播构建了桥梁,计算机的应用拥有了更加广阔的发展空间。而计算机信息技术的发展衍生出了计算机信息安全这一新的技术课题。

1计算机信息技术的概念

研究计算机信息技术发展方向和应用,必须要了解计算机信息技术的概念。通常我们把计算机信息技术理解为:以计算机作为基础硬件媒介,将信息通过获得、传输、储存以及显示等手段的信息处理称为计算机信息技术。为了实现信息传输与人类语言互通的目的,发明了计算机语言。计算机语言主要包括汇编语言、C语言以及程序语言等。计算机信息技术主要以程序语言作为信息沟通、传播的媒介,把操作系统作为使用的平台。本文利用最常用的windows操作系统对计算机信息技术的发展进行研究和探讨。

2计算机信息技术的发展方向

2.1计算机信息技术的发展概况

计算机信息技术可以应用于不同的行业,在每个领域,计算机都有自身的发展优势。随着人们对计算机传播信息的广泛应用,信息安全也愈加受到人们的重视。为了解决信息泄露的问题,数据信息加密系统得到了推广和发展,信息的保密与防范程度越来越高。而网络化的迅速发展,使得数据加密技术越来越普遍的应用到了日常工作生活当中。这种现象从侧面上推动了软件行业的发展,各种杀毒软件、加密软件纷纷出现在了市场中。由于计算机网络仍在逐步健全中,一些程序漏洞不可避免的会触及到计算机安全问题。在这样的网络环境下,一些防入侵技术应运而生,解决木马、病毒等网络问题带来的重大隐患。

从世界科技发展来看,我国的计算机发展和一些发达国家相比起步较晚,有着一定的差距。在美国,从20世纪70年代就开始了对计算机安全问题的研究,最为普及的就是安全协议及安全评估准则等。从那个年代的技术层面来说,技术虽然已经达到一定程度,但是仍然有着一定的局限性。随着计算机技术的不断更新和提升,计算机网络安全的要求也在逐渐变化。计算机信息保护的各项技术也在适应着越来越发达的网络科技。

2.2计算机信息技术的发展方向

从计算机的发展历史上来看,计算机最早应用于军事计算。当时的计算机功能并不完善,而且体积庞大,有着一定的局限性。但对当时的科技来说运算速度已经是非常的不可思议。随着科技的不断进步,计算机技术也在不断更新,不仅运算速度越来越快,而且功能也不再局限于计算,体积也越来越小,成为了“微型计算机”也就是现在的微机,我们手中的台式机或笔记本都是台式机衍生出来的。计算机逐渐步入了人们的生活中,信息技术随即大规模的发展起来。

由于社会经济的迅速发展,企业对计算机信息技术提出了更高的要求,这促使了信息技术向经济的不断靠拢,促使了其进一步的发展。当然,信息技术在信息处理方面已经有了一定的成效,比如巨型计算机,它是以高端的集成电路为基础,功能更多,运算速度更快,存储空间也更大。巨型计算机对航天、气象观测都有着非常重要的作用。未来的计算机发展必然是朝着巨型化迈进,巨型指的并不是体积大小,而是功能的强大。智能化的发展必然会对计算机的发展方向起到决定性的作用。

3计算机信息技术的应用探究

3.1信息技术在企业中的应用

企业在会议中经常会用到视频会议、视频对话等方式。这些方式都应用了计算机的信息处理技术,这种信息处理技术可以大幅度的节约沟通交流的时间,为更多企业或个人提供互动的平台。从长远来看,这种视频信息处理技术使人与人之间的交流有了历史性的改变,是未来办公自动化的发展方向。

近几年来,无线网络成为了一种新型的信息传播模式。这种技术的不断发展改变了企业传统的办公格局。以无线网络为基础,任何地方都可以成为灵活的办公地点。企业可以利用无线网络的优势,对办公自动化进行深入的分析和研究。

3.2信息技术在物质流通方面的应用

随着现代社会的发展,人们的工作节奏越来越快。计算机信息技术为物流工作提供了一种方便快捷的模式。物流作为人们把物品进行转移的一个重要的媒介,一般是比较麻烦和复杂的,但是一些最新的信息技术可以为其提供方便。例如条码技术,可以让物品的存储和管理更加简便;GpS定位技术,可以提供更快捷的路程选择;而采集数据信息的自动化、智能化管理,更会给物流繁琐的工作带来巨大的便利。计算机信息技术在物流工作的实际操作中可以慢慢挖掘出更多的便利性。

4总结

计算机信息技术有着非常广阔的发展前景,随着计算机技术的不断完善、发展,计算机的应用范围越来越广范。从生活方面来看,计算机技术可以使我们的日常生活更加方便快捷。在工作方面也改变了以往的发展和管理模式,化繁为简,大大提高了工作效率,为企业带来了经济效益。计算机信息技术必然是未来发展的趋势,在计算机信息技术实际应用的过程中,要提高技术的实用性,进而满足更多计算机用户的需求。

参考文献

[1]崔蓉.计算机信息网络安全技术及发展方向[J].信息与电脑(理论版),2010,10(15):113-129.

[2]海峰.企业计算机信息技术应用的主要问题[J].技术经济,2013,11(18):110-123.

[3]郑伟.浅谈计算机信息技术与我国农业现代化[J].中国科技信息,2009,14(13):119-126.

计算机技术及其应用篇7

一、计算机应用软件开发遵循的原则

(一)规范性原则

计算机应用软件开发设计前,需考虑到软件开发设计应用的可操作性以及软件技术实现的可行性。因此,计算机应用软件开发技术应遵循规范性的原则,即首先,不得违背自然规律;其次,满足软件技术应用的可操作性和可行性的要求。此外,计算机软件开发设计还应考虑人为的主观因素,将人们日常生活行为习惯和行为认知作为规范性原则之一,增强计算机应用软件开发的规范性和全面性。[1]

(二)便于维护原则

由于计算机应用软件具有较强的实用性价值,因此,计算机应用软件的开发在基于规范性的原则上,需考虑计算机应用软件后续保养和维修管理的相关问题。计算机应用软件和其他的物品一样,都具有一定的生命周期,会损坏,会发生故障,一旦产生问题,如果不能修复,将大大地损耗人力物力。因此,计算机应用软件开发在设计时,要保障软件程序发生错误或者故障时,能够及时地得到修復,不会对用户使用应用软件产生消极的影响。

(三)精简原则

精简原则即在对计算机应用软件程序设计开发时尽可能地选用简洁的命令,对于程序的编写方面,也尽可能地精简,避免繁琐累赘的步骤。精简的代码命令和程序编写可以减轻计算机软件运行的负担,给用户带来更好的体验。

二、计算机应用软件开发技术分析

(一)软件生命周期开发技术

软件生命周期开发技术就是基于软件使用期限的角度对软件存在的问题进行定义、研制开发、维护管理等。通过对问题定义、开发和维护等步骤的分解,可将这些步骤分成不同的阶段,对每一阶段的开始、过程和结束都进行详细的分析,促进每一阶段软件技术开发水平的提升,制定出更加严密的评测标准,以保障每一阶段的结束都能够和下一阶段的起始恰到好处地衔接。软件生命周期开发技术历经七步,第一,明确开发计算机应用软件的意义,并进行定义;第二,分析软件开发技术实现的目的和有效途径,探究软件设计的可行性;第三,调查用户对计算机应用软件的认知需求,基于人为主观因素完善软件的相关功能,并探索功能实现的途径;第四,基于步骤一、二、三,构建软件系统框架模型;第五,遵循精简化的原则补充软件模型内程序的编写;第六,测试编写程序的可操作性,对不可行的程序进行重新编写矫正;第七,根据用户对软件使用情况的反馈,加以完善应用软件的不足。

(二)原型化开发技术

软件生命周期开发技术的步骤较多,对于新手而言,恐怕较难设计出合理的开发方案。对此,可以采用原型化的开发技术。原型化的开发技术就是了解应用软件用户的需求和问题,并针对性地满足和解决。原型化的开发技术相比于生命周期法开发技术而言较为简单,可以弥补生命周期软件开发法在第三步才进行用户了解的缺陷,加速应用软件开发的进程,提升软件开发的实际效果。原型化技术开发有三种形态,分别为纸上、工作和现有原形。纸上形态即利用纸张的形式呈现软件模型;工作形态就是先将软件设计制作的部分功能进行测试,深入地了解软件程序的实用性;现有原形形态的开发需经过研究、分析、构建、评审和修改,以保障应用软件开发的高质。[2]

(三)自动形式的系统开发技术

自动形式的系统开发技术相比于前两种开发技术而言较为方便,采用大量的4Gt技术基于软件所需功能对软件开发工具进行设计。运用自动化形式的系统开发技术的人员只需明确软件开发的内容、功能,就能够对软件程序编程。然后软件开发系统会自动分析、设计、编码,完成软件的开发。因此,自动形式的系统开发技术对计算机应用软件开发所需遵循的原则要求十分严格。

计算机技术及其应用篇8

关键词:机械制造;自动化;计算机技术;应用

一、机械的制造设计及自动化的内涵分析

作为综合性的学科,机械的设计制造及自动化包括的内容有:设计与制造工业机械设备产品,以及对这些设备的控制及运行的研究等。在进行学习时,要把自动化的控制技术与计算机及现代的信息技术进行深层次的融合,继而更好地解决行业的技术问题。在飞速发展的现代信息时代,计算机与信息技术两者的结合,给目前的机械制造智能化发展提供了有利条件,各式各样的智能化机械设备也不断地出现在市场中,进入大众的视野。计算机与信息技术在机械制造与自动化中拥有非常重要的意义。目前,伴随着我们国家不断调整的经济结构,对机械的设计制造及自动化产生了相应的影响。然而,这并不能使其在经济中的作用减弱,为了使行业竞争力有效增强,机械制造与自动化行业利用信息、计算机与互联网技术实现行业的持续发展与创新是势在必行的。

二、机械的设计制造及自动化行业中计算机技术的应用

计算机可视、虚拟与仿真等技术是计算机技术的组成部分,在机械的设计制造及自动化的研究中,这些技术从不同的角度发挥着重要作用。不但满足了机械制造及自动化的行业需求,还进一步地带动了我国国民经济的发展。很多机械设备其组装都很复杂,在进行设计时,有着零部件多及难度大等一系列的特点。运用计算机的技术,不但能够进行大型设备的研发与设计,还能够在实践的应用中对其进行指导,做出全方位的自动化管理与控制。

(1)在机械的设计制造及自动化中,计算机的可视技术是其重点技术,主要运用在机械产品的控制与设计当中。在进行相关的设计时,能够把机械的相关数据与信息进行转化处理,转化成设计人员可以接受的数据,对产品进行动态化的管理,一旦发现性能不匹配的时候,能够进行及时的优化与调整。计算机的可视技术不但可以对机械产品其设计的质量做出保障,还可以降低设计中误差的发生几率。另外,还可以对产品的实用与功能进行有效保证。

计算机的可视技术应用在机械设计中,还能够有效节省工作的时间,提升设计的效率,这一点对于机械制造业来说尤为重要。伴随着计算机技术的不断发展,可视技术的功能性会更加完善,其在机械的设计制造及自动化中,所具有的应用价值会不断地提升。

(2)计算机的虚拟技术主要是通过对实际的情景进行模拟体验的一种技术,对真实的机械设计环境进行高度虚拟,让设计人员把相关的设计理念进行相应输入,比如一些设计参数等,继而对设计的实际可行度进行充分的验证,这种技术是一种跨越产品本身的,机械设计与人两者之间的沟通交流,不但能够更好地节省时间,还能够对设计的有效性进行进一步的保障。

(3)计算机的仿真技术,其主要是对产品的实用性与功能性进行优化与模拟,对特定的参数下的产品模型进行模拟,对相应的指标结果进行分析,来全面地优化机械产品的性能。另外,机械制造的自动化研究中也广泛应用了计算机的仿真技术,把相应的技术支持提供给机械产品的科学控制与服务。

三、计算机技术在机械制造及自动化中的具体应用

1.计算机技术其辅助的功能

计算机的技术其有着非常广的涵盖范围,在进行机械设计及自动化这些专业的学习时,要利用计算机软件辅助学习的方法,如三维UG设计软件与二维CaD制图软件等,绘图的软件在对机械设计的功能表达与界面设计上,都为其提供了更多的便利。这些软件的运用,不但可以对制图的速度进行提升,还会使设计变得更为清晰,给设计者的优化与分析提供了有利条件。

2.计算机的仿真技术其应用

计算机的仿真技术是虚拟与可视技术的发展产物,在机械的设计制造模拟环节中应用广泛,例如:在用三维软件对零件进行建模后,就要对排溢、冷却与浇筑系统的可行与合理进行综合的考虑。此时,就可以运用计算机的仿真软件,如运用moldenFlow软件做出模拟操作。在进行模拟前,首先进到参数的设计页面,对浇筑的参数、速度、温度等进行相应的设置,接下来进到网格的划分页面,划出适应产品特征的网格,最后构建出相对应的仿真模拟产品。通过对模拟界面的分析与观察发现在产品设计中产生的问题,以利于设计人员进行及时的改进与完善。

四、计算机技术其发展的方向

1.智能化的发展

伴随着科学技术的不断发展,各种各样的智能化装备不断地出现,这种利用计算机技术而研制的智能化装备的出现,是一种必然的发展趋势。信息与计算机技术的有机结合,使得机械的设计制造与自动化有了更大的发展空间,如对于设计人员的思维扫描、定向感知及语言的识别等,在未来都有实现的可能性。

2.微型化的发展

在微型化发展大行其道的今天,相信随着计算机技术不断地引领,机械的设计制造及自动化会渐渐地向微型化发展。在具体的产品上进行落实,就是使得产品的功能更全,体积变得更小,有更好的综合性能且便于进行维修处理等。现阶段,微型化的发展趋势已经初见端倪,如机械产品的功能变得更加综合化,装配环境更为灵活,且设计过程中有更多方案可供选择等。

3.网络化的发展

网络化的发展在机械的设计制造及自动化的领域中,其主要运用在对于产品的推广与宣传上,也就是进行网络平台的推广或是进行网上订购模式的推广等,虽然其在网络上受到制约的因素会比其它产品多,但是想开拓更大的市场,这种营销手段是具有其必然性的。

参考文献:

[1]何楠.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析.[J].山东工业技术.2016(10):145-148.

计算机技术及其应用篇9

关键词:多媒体技术;高职计算机教学;问题;对策

一、多媒体技术在计算机教学中应用的现状

二十世纪九十年代,计算机的微型化以及互联网的发展推动了我国的高职计算机教学由过去的纯文本化讲解开始向多媒体讲课方式转变,一直到今天在全国范围内,多媒体技术应用于计算机教学已得到广泛普及。从这个发展的过程中,不但体现了我国计算机信息技术的发展和进步,同时也体现了我国计算机教学与时俱进,不断适应着社会和经济的发展。所谓多媒体技术是指教师在课堂教学中利用计算机、投影仪、媒体播放器、互联网等现代化的教学媒体,而不再是过去单一的书本、粉笔、黑板的传统式授课方式。多样化的多媒体技术可以将许多抽象的、理论化的计算机原理通过图像、声乐、案例重现等方式使其立体化、实践化,便于教师讲解和分析,也便于学生真正理解这些理论知识。这相较于于传统的课堂授课方式具有一定的优势,同时,多媒体技术应用于计算机教学不仅是教学方式的改革,也影响着教学理念的转变。

但是,多媒体技术应用于计算机教学在发挥重要的积极作用时,也产生了一些不良的影响。实践证明,多媒体技术在呈现和说明计算机运作原理和语言开发等方面具有一定的优势,便于学生的理解和入门学习,但与此同时,多媒体技术并不能很好的引导学生的研究性思维和思路,并且教师在应用多媒体技术进行计算机教学时,其本身存在着思维断层和思考缓慢的情况,这相较于传统的“板书式”教学时不利的一面。总的来说多媒体技术应用于计算机教学有利有弊,本人作者结合自身的教学经验,主要就其应用过程中的问题及其对策展开简要分析。

二、多媒体技术在计算机教学中应用的问题

(一)多媒体技术应用于计算机教学在一定程度上造成了师生的时间和注意力的浪费

多媒体技术应用于计算机教学主要是通过课件形式,教师在课前花费大量的时间和精力用于制作多媒体课件,希望课件的多样性和丰富性来吸引学生的注意力,帮助学生更快更好地理解一些基础的理论知识。在这方面,多媒体技术的确存在这优势。但是,大量的课件同时也造成了学生负担,四十分钟的课堂时间,有些教师演示课件就需要十几二十分,这造成了教师讲解和演示的时间不足,学生虽然对教师的课件非常感兴趣,但是这些低层次化的课件内容却很难进一步深化,课堂上学生的注意力和记忆力是有限的,在课堂开始阶段由大量的课件加以吸取后,对后期老师的讲解就显得兴趣缺缺。在这一层面上来讲,多媒体技术应用于计算机教学容易造成师生双向的时间和注意力的浪费。

(二)多媒体技术应用于计算机教学不利于师生课堂思路的结合

多媒体技术应用于计算机教学,由于其表现形式具有统一性,基本都是通过图文音色的方式,这样的表现方式对解释说明教学原理和知识点具有非常重要的作用。但却无法达到知识的衍生和扩展。初步的计算机理论知识延伸发展为计算机系统知识需要教师对学生思维和思路的引导。传统的板书式教学方式,教师思维和思路往往可以通过黑板的板书内容给学生进行同步的演练和说明。学生在摘录老师的板书时,不但可以及时地理解到知识点,同时也可以吸收老师思路和思维方式等。这样的过程是多媒体技术无法展现的,多媒体技术展现的知识都是静态的和片段的,连续性的思维和思路方式并不能得到诠释,因此,课堂上师生思路的结合和相互推进还是需要借助传统的授课方式,多媒体技术在这方面很难达到预期的效果。

(三)多媒体技术应用于计算机教学不利于激发学生探究性学习

多媒体技术这一方面的不利影响,主要是针对互联网应用于计算机教学而提出的。教学实践证明,多媒体技术的应用为学生获取知识提供了快捷便利的平台,特别是互联网应用于计算机教学中,但是,正因为这样的平台学生省去了许多独立思考和探究的过程。这样的省略过程其实是不利于学生探究性的独立学习,导致学生的知识未能很好的内化和深化,对计算机知识的理解和应用也停留在较为肤浅的层面。例如,在讲授basic语言时,学生对{}""这几种语言符号的代表范围和意义存在异议,有的学生愿意更为深入地思考和理解这些符号在编程语言中的不同意义,但是,由于网络查询的方便和快捷,学生可以通过互联网很快查询到相关问题的答案,这样就导致了学生“偷懒”,最终只是将他人的解答进行简单的记忆,并未真正掌握知识的内涵。从这方面而言,多媒体技术应用于计算机教学不利于激发学生的探究性学习。

三、如何科学正确地应用多媒体技术于计算机教学中

针对上述的三点问题,结合自身多年的计算机教学工作经验,就如何科学正确地应用多媒体技术于计算机教学提出以下几方面建议:

(一)合理控制多媒体课件的数量和频率

多媒体技术作为计算机教学的一种手段,它不具有唯一性和必须性,它的应用应该讲究课时性和阶段性。一般在知识点的开始阶段的前一两堂课程中可以利用多媒体技术进行讲解和分析,这样有利于学生对基础知识的理解,多媒体课件需要控制在十五分钟内,这样才不会因课件繁多造成学生记忆的重复和浪费。在学生对知识形成初步的理解后,就应该避免使用多媒体技术来进行知识的深化和讲解,而应尽量采取传统的教学方式来引导学生深入学习。

(二)要多鼓励学生动手练习和操作,提倡其独立思考

计算机教学其中有一个非常重要的体现,就是学生动手操作和实践。这与大中院校的计算机教学有很大的区别。如在学习编程语言时,院校应该多鼓励学生进行实践编程练习,让学生在编程过程中发现问题,并通过问题的解决来获取新的知识。多媒体技术对于呈现现有知识和现有经验具有直观、具体的效果,但是却不能很好地引导学生进行思考,相反,如上述的问题之一,互联网的便捷性反而容易导致学生思维上的惰性,遇到问题不愿思考而求助于网络。这就需要教师在平时的课堂教学中培养学生的思维方式和思考习惯,而培养学生这样的思考能力,就需要教师在实践中减小对多媒体授课技术的依赖。通过教师的课堂引导来培养学生动手练习、操作和独立思考的能力。

(三)多媒体课件的内容应以疑问式和启发式内容为主

科学地应用多媒体技术于计算机教学其中一个非常重要的方面体现在多媒体课件的内容上,课件的内容多为疑问式或启发式的内容更能引起学生学习的兴趣,并激发学生思考,促进学生自主学,若多媒体的课件内容多为讲述式、解析式的内容,则可能造成学生思维的惰性和思维的断层现象,这样的情况不但不能促进学生的学习反而会造成学生学习能力的退化。可见,多媒体技术应用于计算机教学一个非常重要的方面是多媒体课件内容的选择。

四、科学应用多媒体技术于计算机教学的教学案例

列举计算机教学中关于ppt制作和使用课时为教学案例,在本课堂开始阶段可以通过多媒体课件的方式显示成功的ppt案例,这样可以较好地引起学生的学习兴趣,多媒体课件应以简单、明了的方式呈现,控制在十张以内,更可以通过课件显示ppt使用前后的效果对比,来说明ppt制作技能的重要性。然后,课件显示完毕后,结合学生初中阶段的计算机基础技能引入ppt制作的初步知识,让学生通过回忆式学习法来了解ppt制作的相关理论知识。在学生的理论知识基本入门后,可通过多媒体技术来对学生布置作业,要求学生自主制作ppt,让学生适当操作和联系。最后在本章节进行到后期阶段时,可以讲ppt的模板制作的相关知识深化,由过去的系统自带模板向自做模板深化,待学生进行了自主探究性学习后,再次利用多媒体技术展现学生的优秀成果并加以讲解,以此来促进学生的学习热情和动手热情。

五、结束语

多媒体技术应用于计算机教学是一把双刃剑,有利有弊,而发挥其利的关键在于教师的教学理念,教师应本着“以学生为中心,以教学为主”的教学理念,切实地思考如何才能更好地促进学生自主学习,提高教学质量。与此同时,要清晰把握应用多媒体技术于计算机教学的程度和频率,作为一种教学手段,不要将过多的时间和精力用于多媒体课件的制作上,更不能因为应用多媒体技术而最终使教师和学生都成了多媒体设备的“俘虏”。要在教学实践中不断摸索和创新多媒体设备的使用技术,改变其使用方式的单一性,最为重要的一点时,要尽量将教学的思维和思路与多媒体技术有机结合起来,让学生在观看多媒体课件时不仅仅是接受现有的知识成果,更能接收到教师的学习思维和学习思路,并且可以结合自身的学习特点,养成良好的自主学习习惯。

参考文献:

[1]王海东.浅谈多媒体技术与课堂教学教学整合中存在的问题[j].魅力中国,2009,(02).

计算机技术及其应用篇10

摘要:本文首先对计算机虚拟现实技术的基本特征及其关键技术进行了解释分析,然后对虚拟现实技术在高校教学中的应用作了介绍,最后针对目前高校教学中应用计算机虚拟现实技术所存在的问题及其解决方案阐述了个人观点。

关键字:虚拟现实;高校教学;应用;特征;问题;方案

中图分类号:G642

文献标识码:B

伴随科技突飞猛进的发展,各类教学媒体不断涌现,如今,教学技术领域又出现了一个新型教学媒体,它就是虚拟现实技术(VirtualReality)。

虚拟现实技术是利用三维图形生成、多传感交互及高分辨显示等计算机技术生成三维逼真的虚拟环境,使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备,或利用键盘、鼠标等输入设备,便可以进入虚拟空间,成为虚拟环境的一员,进行实时交互,感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而获得身临其境的感受和体会。

虚拟现实技术作为新的教学媒体,它的出现无疑将对高校教学产生深远的影响。本文主要探讨虚拟现实技术的基本特征以及它在高校教学应用方面的相关问题。

1计算机虚拟现实的基本特征及其关键技术

1.1虚拟现实的基本特征

虚拟现实可以表示为4个特征:沉浸性(immersion)、交互性(interaction)、多感知性(multi-Sensory)、构想性(imagination)。

(1)沉浸性(immersion):这是虚拟现实系统的核心,指使用户投入到由计算机生成的虚拟场景中的能力。用户在虚拟场景中有“置身其中”之感。

(2)交互性(interaction):指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力,它是人机和谐的关键性因素。

(3)多感知性(multi-Sensory):由于虚拟现实系统中装有视觉、听觉、触觉、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得相应的多种感知,从而达到身临其境的感受。

(4)构想性(imagination):虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口,更要使用户沉浸在此环境中获取新的知识,提高感性和理性认识,从而产生新的构思。

基于以上特征,虚拟现实使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。

通过多种感知,获得身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征,对时空环境的现实构想是虚拟现实的最终目的。

1.2计算机虚拟现实的关键技术

计算机虚拟现实是多种技术的综合,包括实时三维计算机图形、立体广角显示、用户(头、眼)的跟踪、立体声、触觉与力觉反馈、语音输入输出等技术。

(1)实时三维计算机图形技术

此技术的关键在于“实时”。例如在力学模拟系统中,图像的实时刷新相当重要,同时对图像质量的要求也很高,再加上非常复杂的虚拟环境,使虚拟现实就变得相当困难。

(2)立体广角显示

要达到立体广角显示,双眼立体视觉起了很大作用,这是因为用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的,显示在不同的显示器上。当然有的系统也采用单个显示器,但用户戴上特殊的眼镜后,也可以造成视差从而产生立体感。

(3)用户(头、眼)的跟踪技术

在虚拟环境中,每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态,而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。利用虚拟现实头套跟踪头部运动,可以根据头部跟踪来改变图像的视角,用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来。

(4)立体声

在水平方向上,我们靠声音的“相位差”及“强差”来确定声音的方向。现实生活里,当头部转动时,听到的声音的方向就会改变。但目前在虚拟现实系统中,声音的方向与用户头部的运动无关。

(5)触觉与力觉反馈

在虚拟现实系统中,用户可以看到一支虚拟的钢笔。你可以设法去握住它,但你的手却感觉不出接触到了它,并有可能穿过虚拟钢笔的“笔杆”,而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。

(6)语音输入输出

在虚拟现实系统中,语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言,并能与人实时交互。然而,让计算机识别人的语音是相当困难的,因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。

2计算机虚拟现实技术在高校教学中的应用

虚拟现实在高校教学中主要表现在课堂教学、实验教学两个方面:

2.1课堂教学

课堂教学是教学的主要方式,也是虚拟现实运用于教学的主要战场。根据学科的不同,虚拟现实也发挥着不同的作用,主要有以下几方面的应用:

(1)立体物体展示

在以往的教学环境中,为了更形象地使学生感受三维实物的信息,主要采用图片展示、实物展示、软件动画这样一些方法,但这些都很难使学生更全面的了解其三维属性。

通过虚拟现实,可以构建一个与实物同样的三维物体,如采用3dsmaX建模,存储为VRmL格式,然后利用VRmL播放器可以得到很好的展示效果,辅助教师教学。

(2)立体空间展示

立体空间是指在现实世界中真实存在或存在过的空间。教学中,有时需要向学生展示这些空间时,由于条件的限制,不可能让学生进入这些空间。

以往教学中,可能只能够通过教师的描绘来激发学生的想象,在其头脑中创建出这个虚拟的空间来。

使用虚拟现实,不仅能在学生头脑中建立这些空间,而且可以使其看得见、听得见,甚至可以摸得着。比如:太空给我们呈现的是一个神秘而陌生的世界,如何感受身体在太空中的感觉是很多人梦寐以求的事情。通过进入虚拟现实制作的虚拟空间,我们可以感受宇宙里的奥妙,可以体会人体在失重状态下的感受,也可以在月球上做铁球和乒乓球同时着地的实验来验证伽俐略的结论。

(3)虚拟场景构造

虚拟场景是指在现实生活中可能出现的一些场景,通过虚拟现实技术在不同的时间或地点表示出来。

虚拟场景的构造在高校语言教学中应用非常广泛。以往教师只能通过言语的讲述、图片的展示或录像的收看来创设学习情境,学生只能被动地接受。个别情境老师描绘的和学生理解的可能相去甚远。通过虚拟现实,学生可以和国外友人亲切交谈,也可以感受美国总统竞选时演讲的现场气氛。这些场景都是常规课堂上所无法给予的。

2.2科学实验

高校一般在现有的条件下,许多实验是无法进行的:

①根本不可能做的实验,如核反应、地震波传播、火山喷发等实验。

②不能让学生做的实验,如涉及到放射性物质或有毒物质的实验。

③受实验经费限制、实验成本昂贵而无法普及的实验,如著名的“风洞”实验(2009年Volvo公司仅对建于1986年的风洞实验设备进行改造就花费了2亿元人民币)。

利用虚拟现实技术,在计算机上建立虚拟实验室,学生可以走进这个虚拟实验室,身临其境般的操作虚拟仪器,结果可以通过仪表显示身体的感受反馈给学生。这种实验既不消耗器材,也不受场地等外界条件限制,可重复操作,直至得出满意结果,有效地解决实验条件与实验效果之间的矛盾。

3目前高校教学中应用计算机虚拟现实技术所存在的问题及其解决方案

3.1高校教学中应用计算机虚拟现实技术所存在的问题

随着计算机软硬件技术的高速发展,计算机虚拟现实技术凭借其独特优势,已逐渐被高校教学广泛应用,但与此同时也暴露出了诸多问题。

(1)计算机虚拟现实项目开发与高校教学实际需求脱节

目前的虚拟现实教学设计,多停留在设计人员和制作人员的主观判断和个人喜好上,没有能够深入到学生群体,对其知识结构、年龄结构、学习习惯、学习方法、兴趣点等进行深入调研。

(2)开发周期长,使用周期短,项目不能及时应用到高校教学中

计算机虚拟现实项目开发是一个大的工程,需要很多专业技术的整合。因此,其制作周期往往比较长。

随着知识更新和信息刷新速度的加快,出现了这样的现象:一个教学系统在最需要它的时候,制作没有完成;等制作完成了,它的很多内容、数据已经过时了,或者教授它的设备已经换代了。这样,由于开发周期控制不好,就导致了人力和资源的浪费,导致本来很好的教学系统错过了发挥作用的时机。

(3)开发队伍不完善,阻滞计算机虚拟现实在高校教学中的使用

高校目前的虚拟现实项目开发制作中,开发队伍往往是由软件设计编程人员组成,或由他们为主体,而其他专业人员却不完备。这些人员受工作特点影响,侧重于用编程方式实现效果,在界面设计、图像处理、模型建构等诸多方面缺乏专业技能,导致开发制作周期大幅度延长,同时为制作过程增加了很多不必要的困难。

3.2问题的具体解决方案

针对上述问题,我们可以从以下几方面着手来解决:

(1)充分调研,从学生角度进行项目设计

充分的调研是项目成功的前提,开发设计人员要深入到学生群体中,了解他们需要什么样的教学系统,主要包括:现有文化程度、曾经用过什么学习系统、对哪些功能满意或不满意、希望有什么样的学习过程、喜欢什么样的交互方式等。通过一定的调查研究,就可以针对学生各方面特点对项目的整体形式、结构和内容进行设计。

(2)模块化设计、开放性系统

虚拟现实本身特点,导致其项目制作难度大、制作周期较长,这就要求设计人员要尽可能缩短制作周期、延长使用周期。现今知识的更新周期越来越短,要保证教学系统的内容能够适时跟上知识的更替,就必须实行模块化、开放性系统制作思路。

模块化就是将项目的各部分划分为多级子模块,将任务由整化零,分成各模块并行完成,从而缩短制作周期;每一模块自成整体,拥有统一规范的接口,方便今后根据需要对模块进行局部升级,延长其使用周期。

开放性系统是指给用户提供简单的更新功能,预留给教师专供今后更新的模块,以便在一些可能会发生数据变化的地方,教师可以根据需要自行更新,同样也延长了项目的使用周期。

(3)统筹规划,建立完善的开发思路和制作群体

在制作之初,就必须建立完备的制作群体。任命专门的项目负责人负责制定完备的计划,并在以后的项目制作过程中协调各专业制作人员;具有一批相关领域的专家负责为项目设计情景和任务;拥有一批满足特殊要求的制作人员,以编程人员为主,再配备必要数目的动画、美工、音频处理人员。这些人员要了解虚拟系统对各方面素材的特殊要求,各司其职,互相协同,互相交流,专业整合,发挥各自优势从而保障任务的顺利完成。

4结束语

由于高校中虚拟现实教学的实践性和创造性,为学生提供了一个自主、交互和直观的学习环境,为教学的创新提供了新的空间、平台和可能性,丰富了教学的实践形式和多样性。我们相信,虚拟现实技术与高校教学的不断整合,必将更好地服务于教学,使教学效果达到质的飞跃,这将对高教事业的发展产生积极而深远的影响。

参考文献:

[1]郭建才.虚拟现实技术在电子教学中的应用[C].计算机应用论文集.2001.(12).

[2]李慧.数字交通中的“虚拟现实”技术应用[J].信息技术,2006,(6).