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由于诸多现实问题,使得当下计算机专业毕业设计环节中出现了一些亟待解决的问题,具体表现在以下几个方面:
1.专业基础知识的整体把握不够,缺乏系统的科研训练
科研思维和独立解决问题能力不足,知识串联和综合技能应用能力欠缺。多数软件功能不完善,论文写作内容空洞,重点不突出,格式不规范。
2.多数学生认为毕业设计时间安排不合理,项目不能在充裕的时间内完成,加之学生外出找工作、考研、实习与毕业设计
时间部分重叠,毕业生关注重心转移,学生普遍忽视了毕业设计,真正用在毕业设计上的时间大大缩水。项目进度偏慢,难以实现预期的毕业设计效果。
3.学生在认识上存在误区,思想上不重视
近年来,受高校扩招和教育产业化等社会大环境的影响,学生在思想上对毕业设计不够重视。一些学生认为毕业设计只要能合格就行,从而忽视毕业设计环节,甚至有的同学认为从网上下载代码和论文就可以过关或者直接把上一届同学的毕业成果拿来上交,加之毕业设计过程中监管不力,使得抄袭现象时有发生。
4.毕业设计的题目具有局限性,选题不合理,学生缺乏主观能动性
目前,绝大多数设计(论文)题目由指导教师给定,并非根据学生个人兴趣、爱好和特点来选定,学生往往只是按教师的指导查阅部分资料,然后根据教师的设计或方法完成后续工作,因而毕业设计(论文)过程中缺乏学生本人的创新性思考。
5.指导老师倾向放宽要求,毕业答辩流于形式
因为师资力量严重不足,教师的教学和科研任务重,造成教师在毕业设计的投入上力不从心。另外教师不希望看到学生因毕业设计(论文)不合格而影响就业,所以对毕业设计(论文)的答辩检查就相对放松,没有严格要求,几乎没有学生因毕业设计质量不合格而推迟毕业,这无形中致使学生对此项教学环节不够重视。加之学校在制度上对答辩的监督不够,在毕业设计的过程中缺乏有效的管理,造成了答辩过程流于形式,未达到真正的检验目的。
二、构建基于CDIO工程理念的毕业设计模式
为了解决毕业设计环节普遍存在的一些问题,缩小企业用人要求与计算机专业人才培养之间的差距,更好地实现工程教育改革目标,以CDIO能力培养为导向,按照构思、设计、实施、运行4个环节进行计算机毕业设计教学改革,保证毕业设计改革的合理性和科学性。
1.结合工程需求,明确设计任务,构思实施方案
改变目前的“导师命题-学生选题”毕业设计模式,充分强调整个毕业设计过程中以学生为主体的理念。毕业设计题目的确定是一个复杂的过程,毕业设计题目的设置应具有一定的工程性、实践性和创新性。一方面题目应反映学生专业知识的综合应用能力,从而达到培养学生分析问题、解决问题的能力。另一方面要体现出计算机专业的工程背景的特点,结合学生本科阶段学习的主要课程。学生可以根据他们在企业实习中发现的工程实际问题进行研究,也可以根据企业工程师或校内指导教师的相关科研项目进行研究。选择具有实际应用价值和明确工程背景的题目作为毕业设计题目,选题源于生产实际现场,其目的在于培养和加强学生的综合工程能力。毕业论文选题过程采取项目申报、立项的形式进行,学生打算参加哪个项目,小组成员要共同协作写出项目申请书。确定具有应用价值和明确工程背景的题目作为毕业设计题目,不但可以提高学生进行毕业设计的积极性,而且有助于学生胜任未来相关技术岗位工作。学生在明确设计任务后,构思实施方案,同时指导教师要对方案进行审核,让学生修改完善。方案确定后要进行任务分解,制订相应的工作进度。
2.综合运用专业知识,倡导团队合作,培养学生解决问题的能力
由于学生在相关课程的学习中已经掌握计算机软、硬件系统设计的相关理论和方法,而分析和设计是计算机专业毕业设计过程中的关键过程。因此,该阶段的任务是集中完成具体的设计,即描述实现设计的计划、需求、流程以及算法。计算机软件的设计不仅仅是可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计等基本过程,还需要确定系统中功能模块的范围、定义和功能设计等细节。由于课题小组成员各自分工不同,需要团队成员经常沟通、讨论。遇到困难问题,团队成员应该在指导教师的引导下寻找解决问题的途径。在毕业设计过程中学生遵从CDIO工程理念,以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习知识。设计阶段应完成系统的体系架构、功能模块的划分、接口的规范设计、开发工具的使用说明等任务,并提交相关设计说明书等资料。
3.加强过程监控,利用校企联合的形式提升学生的工程素养项目的实现、运作实现阶段
即把设计的内容转化为实际的软、硬件系统,包括编码、调试、测试等过程。在编码阶段主要是让学生养成好的开发习惯,保证代码的结构化、可读性和可移植性;及时进行模块测试,写出测试计划,提交测试分析报告。此外,这一阶段教师还要做好毕业设计评估工作中对毕业设计工作的中期检查,完成中期报告。除了阐述设计思路、工作原理、关键技术外,教师还要参照任务书检查已完成的任务、尚需完成的任务、存在的问题、解决方法等,同时对毕业设计工作进度给予评价。教师通过中期检查及时发现并纠正存在的问题,督促学生按任务书中的要求和时间进度完成工作。中国的工科高校大多是关门办学,缺乏与产业和社会的沟通互动,这样的工程教育难以满足产业需求。培养应用型人才的目的是为了服务于实践和生产。为了加强学生解决实际工程问题的能力,学校要考虑学生就业实际,促进校企合作,探索“走出去”(送学生到企业实习)和“请进来”(聘请岗位一线人员为指导教师)相结合的新路子。企业为学生提供了实习和就业的机会,学生在实习阶段可一边学习,一边进行毕业设计和论文的撰写。现在大部分学校都采用“3+1”的教学模式,即学生在学校进行3年的理论学习加1年的实践学习。学生在第七学期就到实习企业,熟悉工作环境,适应岗位需求,尽快胜任工作。另外,通过聘请企业的工程师担任毕业设计的副导师,对学生进行工程实战的培训,从工程师的宝贵经验中得到启示。通过对企业的管理程序、生产流程等方面的研究,提高了学生的工程素养、业务技术和社交能力。
4.制定科学的的评价体系,完善各项规章制度
评价标准是实施CDIO的关键,根据CDIO工程理念对学生的要求,对毕业设计教学的评价应从专业技术知识、创新能力、实践能力和团队协作能力4个方面进行,通过制订多元化、多层次、可供组合的毕业设计质量评价标准与指标,实现科学合理的评价模式。评价不能像传统评价模式,只集中在毕业设计答辩环节,应该体现在毕业设计的多个方面,贯穿整个毕业设计过程中,突出阶段性的特点。引人CDIO模型后,评价的功能应由侧重成绩“优差”转向侧重包括品德、兴趣、特长、能力等学生的个性特点,力求知识与能力的协调统一,突出对学生的工程意识建立、工程实践能力和产业经验的评价。完善的毕业设计过程管理和健全的规章制度是提升毕业设计质量的保障和必要条件。首先,学校通过制定统一的规章制度,在管理者、指导教师和学生中形成工作规范和约束机制。这些规章制度要包括毕业设计基本要求、过程管理和监控等具体内容,明确对指导教师和学生的基本要求,规范毕业设计过程中任务书、开题报告、中期检查报告和论文的格式。学校要结合专业特点,组织相关专家制定合理的开题、毕业设计质量评分标准、答辩程序及考核工作条例等,并依据毕业设计工作流程建立网络化管理、实时跟踪过程管理,使整个毕业环节的过程管理有章可循。其次,学校要成立专门的毕业设计工作委员会并聘请经验丰富的退休教授成立学院毕业设计督导组,通过抽查措施形成监督机制,对毕业过程每个阶段的工作进行监督检查。各阶段检查的主要内容如下:前期检查学生的选题是否合理,审查任务书填写是否规范,落实学生的开题工作情况,了解课题研究所需的条件是否具备;中期主要检查学生执行情况、毕业设计的记录情况、毕业设计的工作进度及毕业设计工作中存在的困难;后期主要检查毕业设计任务完成的情况,审查各阶段提交的文档是否完整规范,毕业设计成绩评定是否合理。通过毕业设计督导组评价、学生对设计毕业工作的反馈等机制,将毕业教学方法的改进和教学效果的提高落到实处。通过各种教学奖励、学生综合测评等措施形成激励机制。按照不同阶段不同权重进行全面考核评价,对学生以及指导教师分别进行表扬、奖励,这样可激励广大师生更为重视毕业设计。
三、结束语
关键词:毕业论文;KM算法;选题系统
中图分类号:TP311.52
1 引言
在现有的毕业论文选题系统中,一个学生只能选择一个题目作为自己最终的题目,同样,一个题目只能分配给一个学生。如果最后题目由学生自己确定,那就会出现先选的学生具有更大的选择余地,后选的学生由于不能再选已经选定的题目,所以其可选择的题目会越来越少,这对很多学生来说很不公平。如果学生选择自己的志愿,最终题目由老师来定,这不但加大了老师的工作量,而且还是不能保证每位同学的公平性。如何采用计算机智能辅助选题,设计最优匹配算法实现学生与题目的整体最优匹配,会大大提高选题的效率。
汤颖曾在《毕业设计立项与选题管理及其支持系统》中提出,采用模糊匹配技术进行学生-题目的自动匹配;潘志方在《一种改进的Ford-Fulkenson算法在选题系统中的应用研究》中将题目与学生的匹配抽象为二分图的匹配,并采用改进的Ford-Fulkenson算法实现题目与学生的自动匹配。以上两种方法只考虑了学生与题目之间的最大匹配值,并没有考虑学生的整体满意度最优的情况。
本文将通过采用最优匹配算法(KM)确定一种匹配方案,使得学生的整体满意度最高。具体方法概括如下:学生预选多个题目,并根据自己对题目的满意度由高到底排序,这样,满意度成为二分图的一分值,如图1所示:
2 系统功能模块设计
根据前期的可行性分析,本系统主要进行以下模块的设计:系统管理员模块、专业负责人管理模块、指导教师管理模块和学生选题模块。
系统管理员模块主要负责对系统参数的设置及用户的管理。主要实现以下功能:
(1)系统设置:对系统标题、毕业生、选题参数设置;
(2)学院及专业设置:完成学院、专业的添加、删除、修改操作;
(3)数据字典的维护:教师信息、选题难度、选题方向灯信息的维护;
(4)教师和学生的管理:完成教师、学生信息的添加、删除和修改操作;
(5)文件文化建设管理:日志文件查看、上传文件的管理。
专业负责人管理模块与系统管理员权限相似,但操作的数据只能针对于指定专业,无法浏览及操作整个学院的课题及学生信息。最重要的功能是实现题目的审核。
导师管理模块主要用于选题以及选择自己选题学生的审核确认。
(1)个人中心管理:如信息修改及密码重置;
(2)选题管理:选题的增加、修改、删除以及选题类型的设置;
(3)学生选题查询及审核。
学生模块主要实现学生选题的选择及确认。
(1)学生个人信息的修改;
(2)学生选题及确认信息查询;
(3)学生留言及咨询。
3 KM算法在系统中的实现
KM算法由Kuhn和Munkras分别提出来,这是一种问题。经典的算法。该算法由通过每个顶点一个顶标(A[i][j])来求最大权匹配的问题转化为不断寻找增广道路以使二分图的匹配数达到最大的完备匹配。KM算法的关键在于不断寻找二分图中的可增广道路。如果找到一条可增广道路,就可以额将属于和不属于相等子图的边取相反,从而相等子图里就是增加一条边,一直到所有的顶点都进入相等子图为止。
KM算法可以很好地解决选题系统中,题目与学生最优匹配的问题。下面以国际商学院09级本科学生选题为例。
在匹配过程中,设学生的集合为X={X1,X2,X3……Xn},选题的集合设置为Y={Y1,Y2,Y3……Yn},学生对自己选题的满意度为二维矩阵Z[m][n],其他题目规定权值为0。系统规定学生最多可预选3个题目,并按照满意度分别设置0.9,0.7,0.5。以下表1是对国际经济与贸易专业使用不同算法得出的学生满意程度。
下面对以上数据进行说明。如采用手工分配的方式,使得681名学生中414名同学分的了题目,满意度为60.82%;如果采用最大匹配算法进行分配,可以使分配数达到最大,有517名学生分得题目,满意度上升为79.99%;最有用最有匹配算法进行分配,使总体满意度达到78.24%,533人。需要说明的一点是,KM算法只是找到了整体最优匹配而不是最大数匹配,如果整体最优情况下匹配数和最大匹配数相差得太大的话,那么整体最优方案显得不太可取。所以,最好的情况就是同时考虑最优匹配和最大匹配来同时控制两者的大小。
4 结语
本系统实现了毕业论文选系统工作的各个管理功能,通过实现教师与学生的双向选择,使用KM算法,提高选题的质量和效率,为学院充分利用网络完成毕业论文选题工作提供了便利的平台。
参考文献:
[1]汤颖.毕业设计立项与选题管理及支持系统[J].合肥工业大学学报,2006,29(5).
[2]潘志方.一种改进的ford算法在选题系统中应用研究[J].计算机应用与软件,2007,24(9).
转眼间,我已在美丽的中山大学度过了将近两个年头。也正是这两年的研究生生涯,让我的人生有了不同的轨迹。
在这宝贵的两年的研究生生活中,首先我要感谢我的导师——郭清顺老师。“授人以鱼,不如授之以渔”,郭老师正是这样以言传身教来教导着我们。
在这里,还要特别感谢我另外一位老师——道焰老师,她雷厉风行的性格、干净利落的做事风格永远是我学习的榜样。无论是在学习上还是在生活,她总给在我最需要的时候给予帮助。
不得不提,王竹立老师,他慈父一样的关怀曾使我感激不已。他使我懂得,踏踏实实做人,认认真真做事,应付别人就是应付自己。
感谢在研究生学习期间给我诸多教诲和帮助的信息与网络中心的各位老师,感谢陈铁老师、苏顺开老师、黄海老师、张汶老师给予我的指导和帮助!
感谢317实验室的兄弟姐妹,是你们给我带来了欢乐,是你们让我知道了什么是手足情深。
感谢我的三位同学——陈颂丽、路昉硕和郭泽平,我们之间的友谊足以使我今生不忘。
感谢我的朋友——淦鑫、马伟杰、王海洋、贺明威、林诸鸣、甘荣伟,感谢你们在我失意时给我鼓励,在失落时给我支持,感谢你们和我一路走来,让我在此过程中倍感温暖!
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摘要:本文介绍在vb程序中用timer控件创建一个超长时间的计时器对象,将其编译成activexdll部件,利用代码的可重用性,在其它应用程序中调用。
关键词:vb计时器对象
vb系统中提供了固有计时器timer控件,通过给计时器控件的interval属性设置不同的数值,就可以控制计时器运行的时间间隔,但该属性是一个双字节的整型变量,最大值只能设置为65535,即只有65535毫秒,约一分钟多一点,在需要长时间计时时,该控件就无能为力了。本文给出用timer控件创建一个超长时间的计时器对象,并将其编译成activexdll部件,供其它应用程序调用,可实现最大限度地利用代码的可重用性。下面给出这个超长计时器对象的编程设计过程,供读者参考选用。
1.编写程序
启动vb,新建一个activexdll工程,将工程命名为newtimer,将类模块名class1改名为longtimer。在工程中添加一个窗体form1,在窗体上加入一个timer计时器控件timer1。打开longtimer类模块,加入如下程序代码:
optionexplicit
publiceventtick()''''声明事件
privatenzasinteger
privatecsasinteger
privatem_formasform1
privatewitheventsm_timerastimer''''声明对象类变量
''''返回enable属性值
publicpropertygetenabled()asboolean
enabled=m_timer.enabled
endproperty
''''设置enable属性值
publicpropertyletenabled(byvalvnewvalueasboolean)
m_timer.enabled=vnewvalue
endproperty
''''返回interval属性值
publicpropertygetinterval()aslong
interval=m_timer.interval
endproperty
''''设置interval属性值
publicpropertyletinterval(byvalvnewvalueaslong)
cs=0
nz=vnewvalue\65536+1
m_timer.interval=vnewvalue\nz
endproperty
''''类初始化事件
privatesubclass_initialize()
setm_form=newform1
loadm_form
setm_timer=m_form.timer1
endsub
''''类终止事件
privatesubclass_terminate()
unloadm_form
setm_timer=nothing
endsub
''''产生tick事件
privatesubm_timer_timer()
cs=cs+1
ifcs>=nzthen
raiseeventtick
cs=0
endif
endsub
窗体form1只用来作计时器timer1的载体,不用于显示。
2.测试newtimer.dll
对activexdll部件进行测试,与标准的exe程序一样,可分为单步运行或全运行。在写完所有程序代码后,建议用户先用ctrl+f5进行全编译执行,发现检查newtimer程序的语法错误。也可建立一个测试工程与newtimer链接进行测试,针对由newtimer类模块提供的每个属性和事件,添加测试代码来测试它们的属性和方法。按f8,进入单步运行状态,逐个语句察看对newtimer类模块的调用情况。
3.编译newtimer.dll
完成测试,排除所有错误后,从“文件(f)”菜单中选择“生成newtimer.dll(k)”命令,编译生成newtimer.dll文件。编译成功后newtimer.dll文件将自动注册到windows注册表中,
4.引用newtimer.dll
引用activexdll部件同引用其他对象一样,从“工程(p)”菜单中选择“引用(n)”命令,打开引用窗口,从引用列表中选中newtimer对象。如果是第一次引用newtimer,则在引用窗体上单击“游览(b)”命令按钮,将newtimer.dll文件添加到可引用列表框中方可使用。
5.调用newtimer.dll
在应用程序中加入下述程序代码,实现参newtimer.dll的调用:
optionexplicit
dimwitheventslongtimer1aslongtimer
privatesublongtimer1_tick()
print"时间到,此处添加处理程序"
endsub
privatesubcommand1_click()
longtimer1.interval=12000‘两分钟
longtimer1.enabled=true
endsub
privatesubform_load()
setlongtimer1=newlongtimer
endsub
参考文献
计算机毕业论文
多媒体、网络技术的发展和应用将引发传统编辑手段的全面变革。学术科技期刊实现全程电脑化的时机已逐渐趋向成熟。计算机技术的日新月异将使学术期刊编辑方法和手段不会仅仅停留于简单的键盘输入和排版。目前,多媒体技术、网络技术的各种手段运用于学术科技期刊的编辑出版发行,尚处于初始阶段,但不久将会全面而深入地展开。
【关键词】学术性期刊/编辑出版/多媒体技术/网络技术
【正文】一计算机技术的发展日新月异,在未来的几年中,各种计算机相关技术都会得到飞速发展和应用,使计算机变得更加人性化,智能化。而多媒体技术与网络技术的迅猛势头对传统学术科技期刊带来的影响尤为深远。目前,学术科技期刊的现状已不能适应科学技术的迅猛发展和读者的多样化需求,纸介学术科技期刊,以传统的方式办刊,不仅难以在市场经济潮流中站稳脚跟,而且也正受到计算机和多媒体网络技术、电子报刊和电子出版物的挑战。学术科技期刊必须面对社会发展的现实,转变传统的期刊编辑出版模式,迅速实施期刊编辑出版的计算机化,并逐步实现向多媒体、网络化编辑的转变和过渡。使学术科技期刊所承载的信息更加高速、全面、方便、准确地传至读者手中。按照常规的期刊出版流程,作者的稿件经编辑加工后,由印刷厂录入排版,打出校样,经过数次校对,然后制版印刷。如果利用作者的磁盘文件,在电脑上编辑加工,则可省去排版输入程序,编辑人员坐在计算机前改稿把关,减少了校对次数,却又同时减少出错的概率,并且大大减轻由重复输入造成的精力和时间的浪费,缩短出版周期。值得指出的是,随着多媒体技术和网络技术的蓬勃兴起,越来越多的作者已不满足于稿件软盘的寄递,而是希望用电子邮件把自己的稿件发送到编辑部的电子信箱中,出版部门只要运行电脑中设置的e—mail程序,就可在计算机显示屏上看到作者的来稿。在另一方面,计算机技术又始终处于高速发展的进程中。处理器速度不断得到提高,硬盘的容量也正以每年60%的幅度在增长,但是价格却在持续下降。1994年1兆字节的价格为1美元,到1998年1兆字节就只值5美分了。如果说,以前阻滞我国学术科技期刊电脑化进程的多为财经方面的原因,今天已经不成为太大的障碍。问题主要在于,由于传统期刊编辑、出版和发行的配套运作已相对成熟,整个流通程序比较固定和规范,而采用一种新的编辑形态,就意味要有相应的人员管理及工作运作方式的变更。有些期刊编辑出版部门因此宁愿稳妥地在其固有领域及方式上保持观望,而不愿在这方面进行人员、资金和其他方面的投入,反映了一种认识上的误区。应该看到,学术期刊实现全程电脑化已逐渐趋向成熟。而且,计算机技术的日新月异的发展趋势还表明:学术期刊编辑方法和手段不会仅仅停留于目前较为普遍的简单的键盘输入和排版。多媒体和网络的各种技术手段全面运用于学术期刊的编辑出版的前景必将成为现实。多媒体技术和网络技术给予我们一个发挥创造力和提升人本身智慧能力的机会。信息技术正在潜移默化地改造我们的听觉、视觉、嗅觉、触觉,改变着人类传统的时空观念,社会运动方式,伦理道德观念和法律环境。这场席卷全球的革命刚刚从改变我们的行知模式开始,正以坚定的步伐深入我们生活的每一个侧面,改造行业社会生活的每一个角落,更改造着人们认识生活,思考世界的观点、方法。二多媒体技术是指用计算机对文字、图形、声音、动画、影像等多媒体信息进行综合数字化处理的计算机技术。多媒体技术主要应用于多媒体个人计算机、多媒体信息管理系统、多媒体通信、多媒体电子出版物等,近期以来,运用多媒体手段来对学术科技期刊进行编辑加工、行政管理和发行宣传,也成为一种显著的趋向。多媒体技术的应用将引发传统编辑手段的全面变革。传统编辑方法与手段同多媒体技术结合后,将给未来学术科技期刊的编辑工作带来全新的变化。多媒体技术与计算机、网络技术、通信技术、数字技术的结合,使期刊出版工作过程和学术科研信息传播不受时间、地点、国界、环境等影响,这将有利于提高世界信息的流通速度,促进远隔重洋的各民族文化科技的及时交流。多媒体综合了报纸、广播、电视等功能,将文字、声音、图像、动画等要素结合起来,这一结合也成为学术期刊编辑、发行的一种全新形式,给受众以全方位的、多维的信息,光纤通道将电视网、电话网、计算机网三网合一,使三大传统媒介开始走向高度的综合。充分利用多媒体文、图、声、像的优势,有利于全面提高学术期刊编辑工作效率和刊物质量,促进电脑多媒体编辑技术的有的放矢地发展,并为今后计算机技术的普及、繁荣打下良好基础。多媒体编辑要处理大量的3d图形、数字音频和视频信息,还有从web网络传来的高带宽信息。加速图形端口(agp)即将大量投入应用,这是一种用来连接cpu和图形加速器、比pci更快的总线,agp同时还提供图形适配器与系统内存之间的连接,有了这种连接,在3d应用程序中就可以将大量的纹理贴图保存在系统内存中。到2000年,所有的图形都将是3维,使用字处理或者电子表格软件的人将不会觉察到有什么不同。近期出版的一些专业电子排版系统,已集文字处理与图形图像处理功能于一身。不仅大大降低了此前许多排版软件在文稿中植入特定图像时的繁琐操作和不便,而且可以利用软件提供的多种绘图、制图功能,使非美工专业人员也能方便地制作出具有专业水准的图形图像,并通过手写板或扫描仪顺利实现图文混排。使数学、化学、物理等科学公式的排版简便规范,同时提供各种流程图、电子电路以及各类图库。近日,ibm公司分别推出中、英文语音识别系统的语音录入软件,它们以声音接收装置为媒介,将阅读文稿的语音直接转化成计算机上文本的版面,尽管目前此类软件在配置、环境、程序设计等方面有不少尚待完善之处,但随着新的优化软件的不断问世,它必将极大地提高文字输入的速度,从而最大限度地改变期刊计算机排版采用键盘输入的格局。可以预见在不久的将来,我们真的可以与计算机进行交谈,正如一些科幻电影中描述的一样,计算机可以听懂我们话语,并按我们所说的去做。多媒体技术的发明,终于使人和机器从原来的对立中摆脱出来,人性化的局面、虚拟现实的出现,直到人工智能的进步,语音的输入使我们刹时感到pc已不再冰冷,芯片上已能出现人的情感,而且是高智能的集成。随着计算机网络以及电子邮件中可视图像和活动声像传输的成为现实,将进一步产生期刊在稿件传递、审稿阅稿、修改校对、联系沟通、装帧质量、出刊速度全方位的突破。三网络技术的出现和普及,使传统的期刊编辑的工作过程由单向的封闭流程,转变成一种带有显著的交互性特征的双向或多向的信息流通方式。编辑、作者乃至读者之间可以直接进行信息的交流,它用最直接、最形象、最逼真、最快捷的特色使期刊编辑流程成为极具开放性的人际传播。网络社会和网络文明的到来,宣告高度而枯燥的技术文明将被充分共享的信息文明所取代。编辑部的全程电脑化和内部局域网的建立,将在以下几方面产生重要作用:1.编辑出版流程高效化通过网络,可以对整个编辑流程实施网络化管理,从选题登记、审批、组稿、编校、发稿、付印、稿酬、文稿档案等均可在网络上对其进行实时、动态的管理。对已发稿件也可建立起详尽的分类、统计、查询数据。同时,还可以建立作者库对作者队伍进行网络化管理,以便随时掌握作者履历、学术科研成果、个人专长、微机通信设施等情况,并由此建立一支相对稳定的高素质的作者队伍。更可以通过网络的电子公告或电子邮件接触更多的专家学者和专业科研人员,为某一选题物色到最佳作者。在网络通信中,还可快速直截双向传递、显示编者和作者在组写稿件过程中的具体要求和细节,即使是远地相隔,通过网络也可就稿件的修改、校对、定稿等事宜,在两地边议边改,其速度和效率都是传统出版方式所不敢想象的。在广开稿源的同时,提高稿件质量也有了更可靠的保证。作者通过磁盘或电子邮件所投的稿件经转化为统一格式的文件后,直接存入稿件库,在进行编辑加工时,可以从中调出已排版的稿件,直接在计算机上进行编校。在审稿过程中,编辑一方面随时可与作者通过网上交谈,对稿件的有疑问之处提出修改意见,征求作者意见。另一方面,为了保证稿件内容的科学性、思想性、先进性,编辑可利用网上的巨大信息资源库,对文稿中的资料数据等关键性内容进行查询和确认。还可经电子公告板或电子邮件征求专家意见,以确保内容的准确性。2.数据库管理系统化在编辑部内部,编辑人员通过网络和光盘建立选题库、书稿库、以及诸如《中国人民大学复印报刊资料全文专题目录索引》、《中国人民大学复印资料全文》、《中国学术期刊光盘版》、《人民日报全文数据库》等光盘数据库,了解某一选题的有关情况,以避免选题的重复。通过网络,编辑人员可以方便地搜索到新资料、新成果、新知识,掌握最新学术动态和学科的发展趋势等,从而根据这些信息策划出最新的选题。同时,内部网络的建立以及与外部的联网,使得编辑人员对资料的查询、检索变得更为方便快速。联网后各学术期刊传统的学术资料和信息的交流可通过网际交流更高效地实施,彻底改变以往此项工作中耗费大量人力、物力、财力且收效甚微的弊端,使编辑工作者得以随时从网络查找、浏览、下载所需资料,再将编辑部的报刊、书籍、文件等资料以扫描录入的手段存入资料库。计算机和网络系统的超高容量的储存介质,不仅解除了编辑部因书面资料的不间断增长而蚕食工作空间的麻烦,同时,资料库中所包括的文字、图片、声音以及其他超文本的多媒体文件,由于具备功能强大的检索工具和方法,足以快速而准确地满足编辑部人员各种不同目的和不同方式的需求。3.行政管理自动化以信息技术为代表的多媒体技术的突飞猛进,必将引发学术期刊编辑办公模式和观念的变革。全天候、全方位的国际互联网和局域网的崛起,以及电子邮件、移动通信等高科技的迅速发展,编辑人员主要通过传真机、调制解调器连线和计算机网络实现同编辑部局域网的互联,在家中接收领导下达的指令从事工作并同编辑部保持联系,并将处理完毕的任务经由图文传真、e—mail等技术手段迅速反馈编辑部。编辑部的内部局域网的建立,为实现办公和决策的无纸化和数字化提供了可能。内部网费用低廉,功能强大,采用后即不需要纸张。编辑人员通过运行浏览器,可看到任何相关的电子信息。随着国际互联网在国内的普及,计算机网络为期刊发行提供了新的销售渠道和发行方式。利用网络的电子公告板,编辑部可以期刊发行和征订广告,也可直接通过电子邮件寄发订单,读者可通过网络向编辑部订购期刊。当实现了网上的线出版后,读者还可以要求阅读网上的电子期刊,并通过网络向编辑部承付一定的费用。目前的学术科技期刊已经出现纸质版、电子版、网络板三种形式并存的局面,虽然尚难以估计新的出版形式对传统期刊的冲击究竟有多大,但可以肯定的是,基于计算机的大量出版物的出现将会大大改变我们的教育、生活方式,也对纸质期刊的出版造成一定的影响。多媒体技术的产生和日趋丰富成熟,使传统的学术科技期刊的编辑、传播从内容到形式产生了全新变化,改变了延续数百年的编辑方式、阅读方式、甚至是思维方式,从而彻底改变人们对于传统期刊编辑出版的观念。面对这一挑战,传统的期刊出版业只有勤于探索和实践,勤于改造自身的人力和技术结构,并且有一套与之适应的新的编辑理论,对多媒体技术和网络技术环境中的学术科技期刊编辑的特征、模式、结构、效果等进行科学研究,并作出总结性、指导性的说明。
摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是:如何有效地管理多媒体数据和空间数据;其次,在区域分析过程中,怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜;多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景.
关键词多媒体技术,地理信息系统,空间数据,属性数据,区域分析,数据模型.
现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem,简称GIS)软件中,势必大大增强GIS信息的表现能力,扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中,并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.
1多媒体数据的有效管理
通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.
1.1GIS数据库中多媒体数据的管理
1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前,多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态GIS的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.
有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据.
要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.
关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期;T.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.
关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1N(目标从一个变成多个);N1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.
1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些G
IS的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.
目前,多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮.
对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.
1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成
多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据.
1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.
为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.
1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等.
为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.
2GIS应用系统中多媒体功能的实现
在GIS应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如VC++,VB或BC++等,以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能
2.1空间数据库中多媒体数据的播放
由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同,所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数,必须根据时态GIS的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.
下面简述动态显示时态GIS中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束.
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如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息.
性数据库中多媒体数据的应用
一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.
3多媒体技术在GIS中的应用前景
(1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之,将多媒体技术和GIS技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进.
参考文献
1张祖勋.时态GIS数据结构的研讨.测绘通报,1996,(1):19~21
2杨学良.多媒体计算机技术及其应用.北京:电子工业出版社,1995.138~139