计算机科学与技术研究方向精选(九篇)

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第1篇：计算机科学与技术研究方向范文

关键词：计算；计算学科；计算机科学思维；计算思维；计算机思维

随着计算机科学技术的发展，计算领域已成为一个极其活跃的领域，计算学科也成为一门范围极为宽广的学科[1]。在此发展过程中产生的种种现象，在很大程度上改变了人们对世界的认识，有力地刺激了人文科学的发展，人们对认知科学的研究就是“以电子计算机的产生发展为物质、技术基础，以计算机与人脑相类比为前提的[2]”。我国著名科学家钱学森院士从近三十年电子计算机发展引起的新技术革命，两千多年逻辑学发展的经验教训，作为符号处理系统的计算机在智能方面存在的严重缺陷，尤其是人们在高级抽象思维领域，如辩证思维、形象思维、创造性思维尚缺乏研究等方面，对认知科学的发展进行了科学的分析。同时结合我国科学技术发展的现状和特点，提出了“思维学”的理念，给出了“思维科学”的研究框架、研究方向与基本道路，并在随后的一系列工作中进一步充实和完善了思维科学的理论与思想体系[3]。他指出：“现代科学技术的实践，正预示着更重大的变革――思维科学的出现。”“引出这项变革的是电子计算机”。而“推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要[4]”。在钱学森的倡导下，自上世纪80年代起，面向新技术革命的思维科学研究愈来愈受到国内有关专家学者的关注与重视。

在计算机科学与技术领域，随着美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)组成的联合攻关组于1988年底提交了“作为学科的计算科学”的报告[5]，计算学科的“存在性”得以证明。随后，CC1991报告和CC2001报告等相继出台，从学科的角度诠释了计算科学的内涵与外延，为计算学科建立了现代课程体系。在计算学科课程体系的本土化进程中，我国相关领域的专家学者们付出了艰辛努力，并取得实质性成果，于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(China Computing Curricula 2002，简称CCC2002)[6]。在CC2002教程的引导下，针对计算机科学与技术学科教育方面的诸多问题，国内从事计算机科学与技术学科教育的广大工作者进行了广泛而有益的探讨[7-10]，大大丰富了计算学科课程体系建设的内容。在计算学科课程教育改革的进程中，如何培养既能熟练掌握计算机科学的知识与技能，又具有计算机科学学科意识和素养的人才问题，逐步成为人们关注的主要方面。

基金项目：本文受江苏省教育厅指导性计划项目“计算机思想史研究”(03KJD520028)及江苏科技大学高教项目“计算思维与创新教育”(GJKTY2009025)资助。

作者简介：张晓如(1963-)，女，教授，学士，研究方向为计算机应用教育、数据库；张再跃(1961-)，男，教授，博士，研究方向为可计算性理论与知识工程。

一个人的实践与创新能力与思维方式密切相关，与其他学科领域的科学家和工程技术人员等相比，计算机学科的专家学者们在思考问题、分析问题和解决问题方面也应有其独特的地方。正如计算大师Dijkstra所言：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响我们的思维能力[11]。”因此，当计算机与人们的生活联系越来越趋密切的形势下，研究与之相关的人类思维活动与思维方式便成为现代思维学科领域中一个十分重要的课题。我们不妨称此种思维为面向计算学科的思维。显然，面向计算学科的思维除了具有一般思维的特点外，还具有其自身的特性，而后者则是从事计算机科学研究的人员和计算机教育工作者们更为关心的。究竟什么是面向计算科学的思维？它的特点是什么？对面向计算学科的思维研究对计算学科的发展会产生哪些积极作用？这种思维能力是可以培养的吗？又如何培养呢？我们现行的计算机课程教学内容结构会因此而有所改变吗？

1面向计算学科的思维

国内最早面向计算学科思维的研究文章是收集在2000年全国高等师范院校计算机教育研究会年会论文集上笔者的《谈谈计算机思维》[12]一文。当时的“计算机思维”意为“计算机科学思维”(Computer Science Thinking)，在随后关于面向计算科学的思维研究中，相继出现了“计算思维”(Computational Thinking)[13-14]与广义“计算机思维”(Computing Thinking)[21]等概念。这些概念虽然与“计算机”有关，但它们有一个共同特点，即它们都是关于人的思维。

1.1计算思维与计算机思维

“计算思维”的思考和研究在国内受到更多专家学者的关注与重视，要归功于全国高等学校计算机教育研究会于2008年10月31日至11月2日在桂林召开的一次专题学术研讨会，会议的主题是“探讨在教学过程中，如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法，共同促进国家科学与教育事业的进步”。会议从8各方面征集论文，无不涉及“计算思维”。在会议提供的资料中，美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月发表在美国计算机权威杂志ACM会刊上的文章《计算思维》(Computational Thinking)[13-14]和王飞跃2007年3月发表在中国计算机学会通讯的文章《从计算思维到计算文化》[11]位居榜首。其中，王飞跃教授从计算机文化发展的高度对“计算思维”概念的提出和“计算思维”的研究与发展对计算科学的进步产生的深远影响给出了充分肯定。王飞跃教授在提及国内对“计算思维”研究和计算文化与计算思维联系方面的状况时指出，“在中文里，计算思维不是一个新名词，常被朦朦胧胧地使用，却一直没有被提到周教授所描述的高度广度，那样的新颖、明确、系统”。这一陈述虽然有一定的道理，但不完全正确。“计算思维”从命名的角度可以如是说，但就其作为面向计算机科学思维的概念与特征而言，无论从高度讲，还是从广度说，周以真教授的描述确有“新颖”之处，但在“明确”和“系统”方面，同本文作者在上世纪90年代末就提出的“计算机思维”的概念在主要方面是基本一致的，并可形成互补。特别指出的是，《谈谈计算机思维》在谈到计算机文化与计算机思维相互之间的联系时指出，“随着计算机科学的发展，‘计算机’已不再是一个单纯的计算工具的代名词，而是信息时代高新技术的象征。可以这样说，‘计算机’作为一种文化，已渗透到社会发展的各个领域，而使得生活在这一时期的人们的思维活动中或多或少地与‘计算机’这一概念相联系，研究与之相关的思维活动与思维方式，便成为现代思维科学领域中一个十分重要的课题[12]”。在此，我们可以把有关“计算思维”特征的陈述同有关“计算机思维”的陈述作一比较。

周以真教授在对计算思维的描述中首先指出，“计算思维是每个人的基本技能，不仅仅属于计算机科学家”，这一观点与《谈谈计算机思维》一文中提出的“计算机思维具有广泛性。计算机思维已不仅仅是计算机科学家所应具有的思维，而应是全民族所必须的”的观点是完全一致的。并且文中还强调，“只有这样，计算机科学的发展才能具有广泛的社会基础，才能使计算机科学真正服务于社会”。在总结计算思维的特征时，周以真教授从6个方面，以“是”与“不是”的对立统一作了阐述。

为了更好地挖掘计算机思维的内涵，更加清楚地了解与把握计算机思维与其他学科思维方式的联系与区别，我们对计算科学发展的过程进行了初步考察，提出了“计算科学思想史”研究的基本思想，并对计算科学思想史研究的特点、研究内容、研究方法进行了分析探讨[16]。同时结合现代计算机课程教育，提出了基于知识背景的计算机课程教学改革的基本构想[19]。我们深信，无论是对计算机思维的研究，还是对计算科学思想史的研究，都会对计算机教育的实践与发展产生重要影响。

2 “计算思维”研究现状

无论叫计算思维，还是称计算机思维，关键是要解决问题，即“如何让人们学会像计算机科学家一样去思考”。从总体看，计算思维的研究应包含计算思维研究的内涵和计算思维推广与应用的外延两个方面。周以真在给出“计算思维”概念后，进一步探讨了计算思维的本质，并指出计算思维将在各种行为方面影响每个人，这一点对我们的社会教育提出挑战，特别是少儿教育。在关于计算的思考中，我们需要理解不同类型的3个方面：科学、技术与社会。飞速发展的技术进步和巨大的社会需求迫使我们重新思考计算科学最基本的问题[20]。从周以真教授多次关于计算思维的论述中可以看出，其“计算思维”的概念是面向社会、面向教育和面向大众的。这也许是一种策略，为了能让更多的人关注并思考“计算思维”的问题，并将思考的结果应用于计算科学实践，以此促进计算科学的普及和发展。在对“计算思维”的深入研究过程中，郭喜凤教授等从工程化的角度对“计算思维”的内涵进行剖析[20]，以周以真面向大众的计算思维为基础，根据计算机科学与技术中的理论、技术、工程、工具、服务和应用等几个不同层面的思维特点，阐述了计算思维的工程化思想，将计算思维的概念加以推广并提出了计算机思维(Computing Thinking)工程化的层次结构，丰富了计算思维的研究内涵。董荣胜和古天龙教授从计算机科学与技术方法论的角度对计算思维研究的外延进行分析。“计算机科学与技术方法论是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算机科学与技术方法论是认知计算学科的方法和工具，也是计算学科认知领域的理论体系[21]”。在关于计算思维和计算机科学与技术方法论之间关系的论述中，董荣胜和古天龙教授在周以真教授工作的基础上，对计算思维的特征进一步加以阐述，从抽象与自动化两个方面，以具体的实例刻画了计算思维的本质，并介绍了国外关于计算思维研究的进展情况。在谈到计算思维与计算机方法论关系时，他们指出，“尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色，但是，显而易见，它们的互补性很强，可以相互促进”。“计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收，最终丰富计算机方法论的内容；反过来，计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高[22]”。这不是一个一般概念的问题，我们认为是计算思维研究的一个技术路线问题，只有把计算思维的研究同计算机科学与技术方法论有机地结合起来，计算思维才具有实际的意义和价值，计算机科学与技术的方法才能够获得进步。

3 “计算思维”研究内容

不管是周教授的计算思维(Computational Thinking)，或是郭教授的计算机思维(Computing Thinking)，还是计算机科学思维(Computer Science Thinking)，它们都有一个共同面向，即都是面向计算学科的思维；都有一个共同的出发点，即研究和探索面向计算学科的思维规律；都有一个共同的目标，即引导人们在解决有关计算学科及其应用领域问题时，能够运用正确的思维方法。计算学科是关于“计算”的学问，因此，计算思维的研究势必围绕解决所谓“计算问题”而展开。

3.1计算思维研究的基本问题

何谓计算思维？《谈谈计算机思维》一文对计算机思维的内容进行了概括，即人们有意识地将计算机用于生产、生活等各个领域的认识活动以及人们解决计算机问题的认识过程。一方面，它是指一种形式，这种形式表现为人们认识具体的计算机科学，或是应用计算机科学于其他科学、技术的过程中的辩证思维；另一方面，它是由计算机科学本身的特点及计算机作为认识世界的工具所决定的，它同样受到一般思维方式的限制[12]。周教授则将计算思维归纳为运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[13]。董教授等则从方法论的角度将计算思维定义为运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[22]。

第2篇：计算机科学与技术研究方向范文

关键词：数字图像处理；教材；算法

作者简介：孙水发（1977-），男，江西黎川人，三峡大学计算机与信息学院，副教授；夏平（1967-），男，湖北麻城人，三峡大学计算机与信息学院，教授。（湖北 宜昌 443002）

基金项目：本文系2011年三峡大学教学研究项目（项目编号：J2011059）、2012年三峡大学研究生课程建设项目“数字图像处理”的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0088-02

考虑到人眼是人类获取信息的主要来源，图像信息的一目了然及现代科学技术的发展，使得图像处理的基本知识越来越重要，因此国内很多高校的诸多专业都开设了“数字图像处理”相关课程。该课程主要面向高年级本科生及研究生，其任务是介绍数字图象处理的基本理论与基本方法，并结合应用讨论具体的算法分析及实现技术。主要内容包括：图像的获取与显示、图像的表示、图像的空间操作及频域操作、彩色图像处理以及形态学操作等，具体涉及的技术包括图像增强、图像复原、图像压缩、图像分割，以及为图像分析作基础的图像表示与描述，以及基本模式识别的内容。但由于各类专业背景的差异、年级层次的不同，使得在教学上存在很大的不同。本文以笔者近年在给三峡大学（以下简称“我校”）医学影像专业、数字媒体专业以及电子信息工程和通信工程几个本科专业学生以及计算机科学与技术研究生的教学实践，探讨一些“数字图像处理”课程的教学体会。考虑到教材的权威性及普适性，我们选用了由阮秋琦等翻译，电子工业出版社2003年出版的冈萨雷斯版的《数字图像处理（第二版）》教材。

一、教材分析

冈萨雷斯版《数字图像处理（第二版）》教材是图像处理领域的经典教材，据其官网http：//imageproces /显示，该教材被超过50个国家的1000多所高校采用，实际情况应该远远超过这个数据。因此该教材具有较强的普适性、权威性等，该教材的主要特点分析如下。

1.自成体系

该教材从基本的图像成像开始，到图像的矩阵、表示这些基本的图像处理概念，到后续的各个图像处理技术的讨论，都可以不用借助其他参考资料即完成内容的讲解。

2.使用面广

正如其官网显示，在具有如此众多的读者情况下，一方面表明该教材得到广大读者的认可，另一方面也为广大读者创造了一个优势，即一个公共的知识平台，使得用该教材所学知识进行交流无障碍。

3.资源丰富

该教材本身是本理论性很强的教材，但由于资源丰富，使得该教材并不显得那么枯燥。比如该教材有相应的网站，里面可以了解该教材的历史版本；教材的所有图片资料都可以在网站找到，方便做实验验证；网站有相应的论坛，可以借助网络进行共同学习。

4.与实验教学紧密结合

该教材有相应的配套实验教材《数字图像处理（MATLAB版）》，而且开发有相应的图像处理程序库DIPUM，与MATLAB版的DIP工具箱共同构成系统的图像处理仿真实验平台。而且教材中的部分效果都有相应的源程序，读者可以亲自演示，加深对知识的理解。

二、授课对象分析

在笔者近年授课对象中，既有大一下学期的“医学影像”专业的本科生，又有大三的数字媒体专业、电子信息工程和通信工程3个本科专业学生，更有研究生；由于自身研究领域是计算机视觉、生物医学图像处理，对于这些研究方向，图像处理是基础，对准备从事这方面研究的研究生其学习要求又不一样，具体分析如下。

1.医学影像学专业本科生

在该专业的培养目标中，明确提出“掌握常规放射学、CT、磁共振、超声学、介入放射、核医学等影像学基本操作技能，具有对常见病进行影像诊断和介入治疗进行操作的基本能力。”显然，了解数字图像处理基本理论与方法，是正确理解这些医学成像的基础，并且是用好这些医学影像原理的前提。但该专业毕竟是医学专业大类，具体的图像处理方法及其实现等并不是该专业核心需求。

2.数字媒体专业本科生

在该专业的培养目标中，明确提出“系统掌握数字媒体技术基本理论，具有计算机动画和计算机游戏等数字文化艺术作品的设计、制作和技术创新能力的复合性人才”。而无论是计算机动画还是游戏，都要求对图像、图形有基本的了解，包括获取、表示、描述及处理等。但该专业的核心应该是在图像、图像及三维模型的应用上，而不是底层的具体处理过程。

3.电子信息工程与通信工程专业本科生

图像处理一定程度上是二维的信号处理，因此对于系统学习过“信号与系统”、“数字信号处理”以及“随机信号分析”的高年级电子信息工程与通信工程专业的学生来说，他们更注重数字图像处理具体算法分析及实现技术。

4.计算机科学与技术专业研究生

智能信息处理是计算机科学与技术的一个重要研究方向，在智能信息处理领域，处理的对象通常是数字图像，比如指纹、人脸、虹膜、智能视频分析等等，因此掌握基本的图像处理理论与方法是从事该方向研究的必要前提。而且对于我校计算机专业的研究生，通常有两个原因使得他们对图像处理的知识了解不够深入：一种情况是其本科是计算机相关专业，没有修习这门课；另一种情况是从其他专业转到目前专业，修习过这门课程，但由于本科阶段这门课开课时间比较晚，比如大三下学期或大四上学期，学生要么准备考研，要么准备找工作，学生的学习精力不足，学习效果不好。因此有必要让学生进行系统的、深入的学习，为后续深入研究智能信息处理打下基础。

5.专门从事图像处理、计算机视觉方向的研究生

由于笔者从事医学图像处理、计算机视觉方向的研究，而这些方向的基础即是数字图像处理，因此对于自己指导的研究生，要求其对图像处理知识的掌握更加深入；而且由于学生规模小，上课方式相对较自由，因此可以探讨其他新的教学模式。

三、授课说明

冈萨雷斯版《数字图像处理（第二版）》教材虽然公式不多，但理论性较强。对于前面提到的5类学生，教学内容及方法肯定需要进行区分，具体说明如下。

对于低年级的“医学影像学”专业和高年级的“数字媒体”专业本科生，他们的共同特点是需要对图像处理的效果有较好的掌握，相反对于处理的原理他们仅仅需要了解，而很多数学的内容，比如频域图像处理仅仅需要点到即可。但由于年级及专业背景的不同，教师讲授的方法肯定也要不同。对于低年级的“医学影像学”专业学生，需要给学生介绍一些图像处理的工具软件，并进行课堂的演示，逐步把他们带入到图像处理的世界；而对于高年级的“数字媒体”专业本科生，由于他们已经具有较好的计算机基础知识，而且用过相关的图像处理软件，比如PhotoShop，因此这门课程的目的更多的是通过图像处理算法的学习，吸引他们探究相关图像处理软件功能原理的兴趣，从而达到综合、系统应用相关图像处理软件的目的。

对于高年级的“电子信息工程”和“通信工程”专业本科生，冈萨雷斯版《数字图像处理（第二版）》教材对他们来说不能算很难，但相对来说要在有限的学时（比如我校只有32个学时）讲完整本书的内容也不切实际，因此教师通常需要对课程的内容进行有针对性的裁剪。比如在我校，这两个专业都会讲授“多媒体通信”这类数据压缩相关的课程，因此原教材中的第八章可以不讲；而多尺度分析相对来说要求数学功底深，因此对于本科生点到即可。后续的第11和12章的内容显然超过了电子、通信本科生的知识范围，但可以当作课外读物推荐给学生，特别是对于有计划从事图像处理的学生，比如毕业设计选择了相关方向的学生。

对于计算机科学与技术专业的研究生，通常选这门课程的目的是要准备从事智能信息处理方面的课题研究，因此这本教材的知识面广、自成体系等上述优点得到充分的体现，甚至有学生说是他们的“宝典”。但显然，研究生教学与本科生教学有很大的区别，特别是针对各种层次、类别的研究生更是如此：比如有些研究生偏向工程应用，仅仅需要了解算法本身及其应用性能即可；但有些研究生偏向算法研究，则需要仔细推敲各个算法后面蕴含的本质。因此采用了分组的方式，每组成员先针对所涉及的研究方向开展资料查阅、讨论等过程，逐步形成一个主题鲜明的报告，并在课堂上进行汇报，教师进行点评和进一步讲解。这种方式提高了学生的参与程度，加深了学生对知识的理解。

对于笔者指导的研究生，由于涉及的研究方向为计算机视觉、生物医学图像处理等，则冈萨雷斯版《数字图像处理（第二版）》教材的内容是基础，而且学生数量少，学习方式可以很灵活。因此，为这些学生开了个读书班，以3个学生为一组，每周教师和所有研究生一起讨论教材里面涉及的每个知识点，不留死角，发现问题记录下来，讨论完后找资料，在下次讨论时再解决，通过这种方式使学生系统掌握数字图像处理基础知识、基本理论和方法，为学生今后开展相关方向的研究打下了坚实的基础。

四、总结

“数字图像处理”是高校面向本科专业及研究生专业开设的一门重要专业课程，冈萨雷斯版《数字图像处理》教材的权威性、内容的自包容性以及支撑资料全等优点，使其成为一部普适性很高的教材。本文结合笔者在不同专业、不同教学层次中的教学体会，研究基于该教材的教学方法，具有一定的理论与实践意义。该书第三版的中文版也于2011年出版，相信会对该课程的教学起到进一步的促进作用。

参考文献：

[1]冈萨雷斯.数字图像处理[M].第二版.阮秋琦，等，译.北京：电子工业出版社，2003.

[2]韩智，张振虹.“数字图像处理”实验课教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（9）：102-104.

[3]金炜，周亚训，等.“数字图像处理”课程项目驱动教学模式的实践[J].中国电力教育，2010，（7）：82-83.

[4]张桂敏，汪熙.“数字图像处理”双语教学实施效果的调查与思考[J].中国电力教育，2010，（32）：107-108.

第3篇：计算机科学与技术研究方向范文

物联网技术的快速发展，对生产生活水平的提升具有巨大的推动作用，使得物与物之间联系更为紧密，同时也具有更为广阔的发展空间。基于物联网技术具有的特点，对其各网络层次进行分析研究，充分发挥其所具有的优势，争取为计算机通信网络的发展提供更大的助力。为消除物联网发展与应用过程中存在的问题，从前瞻性角度进行分析，做好技术研究，充分挖掘物联网对于计算机通信网络所具有的技术价值。

【关键词】物联网 计算机通信 网络层次

计算机网络现在已经被广泛的应用到生产生活各个领域中，并且取得了良好的效果，其中物联网作为重要的一部分，可以消除时间与空间限制，通过网络虚拟信号，使得物与物之间、物与人之间联系更为密切。想要充分发挥物联网对计算机通信网络的影响，需要就物联网所具有的特点，对其各网络层次存在的缺陷和矛盾进行分析优化，争取促进物联网的进一步发展。

1 物联网技术特点分析

物联网技术功能的实现，需要先通过传感器、射频识别器等来对信息进行采集，然后结合客户实际需求，利用数据处理技术，遵循通信协议，将计算机网络作为载体，全面提高信息数据的利用效率，加快信息的传递和利用。其中，对于物理网技术的实际应用，射频识别器对各类信息的识别具有快递、自动特点，无需人员操作和控制，能够有效适应多种环境，且对计算机通信网络接入RFID终端后，还可以在更广阔范围内对信息收集传递，以及物品的有效跟踪。无线传感器主要用于数据的收集和传输，铺设与组网十分灵活，并且具有低成本、低功耗等优点。传感器主要负责感知各类信号，并完成环境参数的采集，可以作为为物联网信息收集、处理、反馈等环节的数据支持。

2 物联网各层次对计算机通信网络影响

2.1 感知层影响

感知层为物联网基础部分，对技术的实施效果具有重要影响，在对物联网技术进行分析时，需要提高对其的重视。对于网络覆盖区域内的所有对象数据均可以通过感知层进行感知和搜索，基于网络网关完成相应信息数据的传输。网关可以对不同网络进行有效连接，有效完成传感器通讯后，通过应用相应算法，来对接收到的信息进行更为深入的分析处理。为保证所有数据处理的高效性，就要求通信网络能够承受较大的压力。尤其是现在计算机网络技术在各个领域中的应用，各类信息数量激增，对所需信息的收集与处理将要面临更大的压力，因此要保证物联网感知层可以承受较大压力，可以满足所需信息的感知要求。现在物联网在实际应用中的效果更为明显，可以更好的满足人们应用需求，但是同时物联网自身业务数量不断增加，规模也在持续扩大，必须要对传统通信网络观念进行更新，提高通信网络水平，作为物联网规模化发展的保障，从根本上来消除规模扩大和业务发展间的相互干扰，为社会生产生活提供更好的服务。

2.2 传输层影响

传输层功能实现的基础为通信网络，结合宽带计算方式，达到宽带和窄带目的，完成通信网和感知网间的有效融合，为传输层各项功能的实现提供保障。就以往通信网络来说，一般是通过对分散通信节点的整理综合，然后通过统一管理，来实现互联网功能。基于现有的物联网技g水平，很多情况下，相应通信节点必须要具有一定私密性和独立性。这样在对物联网技术发展进行研究时，便可以确定除了要进行简单的信息传递外，对于虚拟信号的传输，需要将互联网作为基础，保证人与物、物与物间的有效联系。这样就决定了在实际执行过程中，物联网具有较高的复杂性，对空间和独立性要求更为严格。同时，这一特点也对通信网络产生的影响，因为计算机个体分布比较分散，想要完成各项信息的有效传输，必须要利用通信网络对各处计算机进行有效整合和管理控制，进一步提升各计算机间的联系与工作效率。并且，对于不同通信节点的管控，需要作为重点进行研究。但是基于现物联网技术水平，与通信网络技术水平间具有较大差异，为整个网络功能的实现带来了阻碍。为满足实际发展要求，在对物联网技术进行研究时，需要做好与通信网络技术间的联系，提高计算机配置完善度与监控水平，加强其在产业模式中的应用，为企业提供云接口，满足物联网平台进一步发展需求。

2.3 应用层影响

物联网技术的实施，其中应用层主要对各类信息进行有效处理，并将其作为实际参考和依据，为用户提供具有针对性和应用性的服务。应用层所具有的各项功能，能够作为设备优化的助力，确保可以满足不同用户实际应用需求。这一特点可以作为物联网技术持续发展的优势，但还是需要就其与通信网络间的矛盾进行分析和解决。降低对物联网技术独立性实现的影响，以免增加通信网络发展压力。对于物联网各项功能来说，最终需要通过应用层来实现，需要通过应用层来对人与物、物与物间联系与管控，满足跨区域操作要求。因此，想要进一步满足行业发展需求，需要将应用层作为重点进行分析，对行业市场和相关产业链进行整合，并基于云计算通信网络基础，构建有效连接平台，营造更好的物联网技术发展环境。

3 物联网技术发展趋势

物联网基础为互联网技术，其不仅仅实现了虚拟信息的传递，同时还可以对人与物、物与物间信息传输进行处理。物联网技术的有效实施，可以对物品进行实际操控，同时加强人与物、物与物之间的联系，打破传统时间与空间的限制，提高了信息传递与物体操控效率。就物联网技术发展现状来看，人工智能的实现已经成为可能，将机器与人类管理和判断工作融为一体，对危险、精细工作进行分类，通过两者的有效结合，来达到预设的目的。与互联网虚拟信号与信息的传递不同，物联网可以落实到实际物品上，使得信息化社会建设成为现实，可以有效解决实际工作中存在的问题。

4 结束语

物联网技术在不断发展，其所具有的功能，对进一步推动信息化社会的建设具有重要的实践意义。基于物联网各层次特点，对通信网络也产生了一定影响，需要两者相互配合，在落实各项功能的同时，降低所要面临的网络压力。仍然需要专业技术人员在现有基础上做更深入的分析，争取进一步发挥出物联网所具有的优势。

参考文献

[1]李奔. 物联网对计算机通信网络的影响探讨[J].通讯世界，2016（03）：33-34.

[2]贾志强.物联网对计算机通信网络的影响分析[J].信息安全与技术，2015（01）：32-34.

[3]李爱锋.物联网对计算机通信网络的影响分析[J].电脑知识与技术，2016（06）：16-17.

作者简介

张皓（1983-），男，河北省保定市人。硕士学位。现为河南工学院计算机科学与技术系实验师。主要研究方向为图形图像处理、计算机应用。

第4篇：计算机科学与技术研究方向范文

关键词：网络流量；监测技术；具体应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02

随着网络规模的日益扩大和网络结构的日益复杂，导致计算机网络管理的难度越来越大，相应的要求也变得越来越高。各种网络活动都离不开网络流量，网络流量作为网络用户活动的主要载体，发挥着较为重要的作用。通过监测分析网络流量，可以完成容量规划、链路状态监测、异常监测、网络性能分析等，对于计算机网络的维护和运行都能够发挥重要作用。如netcounter是一款简单易用的网络流量监控软件。它可以分别显示手机网络和wifi当天、本周、本月和所有时间的流量统计。本文就计算机网络管理中网络流量监测进行研究。

1 网络流量的特征

1.1 大部分TCP会话是短期的。对于TCP会话而言，超过90%的会话时间都不会超过几秒，交换数据量一般都在5-10K字节，很少有能够10K字节的。虽然远程登陆和文件传输之类的TCP会话是长期的，但是百分之八十多的WWW文档传输大小都是小于10K字节，而目前这种WWW文档传输大幅度增加，从而导致大部分TCP会话是短期的。

1.2 数据流是双向的，但通常是非对称的。对于计算机网络而言，大部分互联网应用都不采用单向交换，而是双向交换数据，所以，网络流量也自然都是双向的。但通常这两个方向的数据率存在很大的差异，主要原因就在于：网站到客户端的数据量会由于网站下载而比客户端到网站的数据量多。

1.3 网络通信量具有局域性。对于网络流量而言，一般都包括两种局域性，分别是空间局域性和时间局域性。用户通过互联网应用层来对网络进行访问，主要是在包的目的地址和时间上进行体现，从而显示出空间局域性（基于空间相关）和时间局域性（基于时间相关）。

1.4 包的到达过程不是泊松过程。按照传统的通信网络设计和排队理论都假设泊松过程就是包的到达过程，也就是说，包到达的间断时间的分布是独立的指数分布。

例如电话、交通事故、地震等事件都是独立地、按照一定的概率来发生的，这也就是泊松到达过程。但是根据近年来测量互联网络通信量的显示结果表明，泊松过程已经不再是包到达的过程。包的到达具有有突发性，在很多时候都会有多个包连续到达，包到达的间断时间不是独立分布的，同时也不服从指数分布。包的到达过程已经不能被泊松过程来精确描述。造成这样的原因部分在于数据传输所使用的协议。这种非泊松结构使得人们在研究网络的可靠性时不再采用简单的泊松模型，从而使得网络通信量模型的研究大大促进。

2 计算机网络管理中网络流量监测的方法

在深入了解互联网通信特性之后，我们在监测网络流量的时候就可以采取相应的技术措施。从目前的实践经验来看，计算机网络管理中网络流量监测的方法主要有两种，分别是被动测量和主动测量。

2.1 主动测量。主动测量的工作原理就是通过测量设备来测量端到端的网络流量和网络特征，进而了解被测网络当前提供数据传输的能力和具体的运行状态。在主动测量网络流量的过程中，网络测量系统应当由四个部分构成，分别是分析服务器、中心数据库、中心服务器、测量节点。

主动测量网络流量的最大优点就在于三个方面，分别是灵活性、可控性、主动性都较好，而且还能够直观地统计端到端的性能。但是主动测量网络流量的方法也存在着不足之处，那就是实际情况与我们所获得的结果存在着一定的偏差，主要原因在于主动测量是主动对网络注入流量。

2.2 被动监测。被动测量其监测原理是通过部署一定的网络设备和监测点来被动地获取网络流量的数据和相关信息，这是一种典型的分布式网络监测技术。被动监测恰恰弥补了主动监测的缺点和不足，它不会对原有网络流量进行改变，自然也就不会如主动监测一样造成这样大的偏差，实践也证明了这一点。但是被动监测也存在着自身的不足，主要就是它采集数据和相关信息是从单个点或设备进行的，这种实时采集的方式很有可能会泄露数据，也很难有效分析网络端对端的性能看，采集信息数据量过大，但是总的来说，被动测量的优点是占主导地位的，所以被动测量比主动测量应用更为广泛，正在被大量地应用在对网络流量分布进行分析和测量中。

3 网络流量监测技术的具体应用

3.1 为网络出口互联链路的设置提供决策支持。通过有效地分析网络出口流向和流量，能够有效地掌握网络内部用户对于网络的访问情况，从而可以有效的决策，减少互联链路中的浪费现象，有效地节约开支。同时，通过网络流量监测与分析，能够为各种网络优化措施，如路由选择、重要链路带宽设置、多出口流量负载均衡等提供正确的数据依据。

3.2 网络流量监测可以对网络运行商提供大客户统计分析和重要应用的统计分析。通过对这些流量进行统计分析，可以有效地分析网络带宽成本，有助于在网络成本和网络服务质量二者之间取得最佳平衡点，既让大客户满意，又能够让网络运行商有较好的盈利。同时，通过监控分析大客户接入电路上的流量，能够有效地统计出通信数据量、通信时间、服务等级、业务类型等多个参数，为基于服务等级协议（SLA）和IP的计费应用的校验服务提供正确的数据依据。

3.3 通过对各个分支网络出入流量的监控，分析流量的大小、方向及内容组成，了解各分支网络占用带宽的情况，从而反映其占用的网络成本，作出价值评估。

3.4 掌握网络内部用户对其他运营商的网络访问情况。通过监控网络内部用户对其他运营商的网络访问情况，可以有效地掌握用户对于那些网站有兴趣，也可以准确地分析网络内部用户访问外网主要流量方向及业务特点，根据分析结果来有的放矢，找到广大网络用户感兴趣的热点信息，然后对自己的网络内容进行相应的补充和建设，减轻用户流失。同时，长期监控一些特定网络流量，有助于网络流量模型被网络管理人员所了解、所掌握，网络管理人员可以通过所掌握的基准数据来对网络使用状况进行正确的分析，在网络安全存在隐患的时候就能够及时异常警讯，采取相应的防御措施，从而使得整个网络的整体效能和整体质量都得到大幅度的提升。

4 结语

随着网络流量监测技术的完善，必将为提高计算机网络管理的管理水平和服务质量发挥更为重要的作用。

第5篇：计算机科学与技术研究方向范文

北京工业大学2015年硕士研究生拟招生学科目录

院（所）、学科代码、名称 学科方向 招生人数 考试科目 备注 001 机械工程与应用电子技术学院 223     0801 力学 _ 01动力学与控制 _ 02固体力学 _ 03流体力学 _ 04工程力学 27 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I   080200 机械工程 _ 01数字化设计与制造技术 _ 02精密数控加工与自动化装备 _ 03现代焊接技术与自动化装备 _ 04机电系统控制及自动化 _ 05机构及机器人系统分析与控制 _ 06机械及微机电系统结构设计 78 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I或813电工学   0804 仪器科学与技术 _ 01精密测试技术与仪器 _ 02现代测控技术及方法 _ 03计算机测试与控制技术 _ 04智能仪器与虚拟仪器技术 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④803电子技术I或812材料力学I或813电工学   085201 机械工程（专业学位） _01数字化设计与制造及装备 _02现代机械系统设计 _03机电液一体化设计与制造 _04现代测控技术与仪器 _05高端装备强度与动态分析 95 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④809工程力学或813电工学   002 电子信息与控制工程学院 232     0809 电子科学与技术 _ 01信号处理与电路 _ 02数字多媒体信息技术 _ 03信息光电子学与光通信 _ 04超大规模集成电路设计与系统集成 _ 05电子器件、射频和功率集成电路及可靠性 58 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统或823半导体物理 1、01-02方向选822； 2、03-05方向选823。 0810 信息与通信工程 _ 01语音与音频信号处理 _ 02多媒体通信技术 _ 03信号处理理论与通信技术 _ 04图像与视频信号处理 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统   0811 控制科学与工程 _ 01自动控制理论及其应用 _ 02测控技术与自动化系统 _ 03智能系统与智能信息处理 _ 04信息融合与自主导航 _ 05计算机控制技术及其应用 63 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理   085208 电子与通信工程（专业学位） _ 01信号与信息处理及其应用技术 _ 02图像处理与模式识别技术 _ 03多媒体通信技术 _ 04无线通信技术 _ 05嵌入式系统技术 35 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④822信号与系统   085210 控制工程（专业学位） _ 01工业过程的建模、控制与优化 _ 02系统工程（系统优化与决策） _ 03信息管理系统 _04生产过程综合自动化 _ 05智能控制与智能系统 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理   085209 集成电路工程（专业学位） _ 01集成电路设计 _02集成电路制备工艺及相关技术研究 _03微电子器件检测与可靠性评价技术 16 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④823半导体物理   004 建筑工程学院 246     0814 土木工程 _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06水环境恢复工程及水质处理保障技术 _07建筑环境控制及能源利用技术 119 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学 或833土力学与地基基础 或843钢筋混凝土结构 或 845水分析化学与水力学；或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～05，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选06，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选07，考试科目应选846或867。 0823 交通运输工程 _ 01道路与铁道工程 _ 02交通运输规划与管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 0815 水利工程 _ 01水文学及水资源 _ 02水力学及河流动力学 _ 03水工结构工程 _ 04水利水电工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学或844水力学Ⅱ   085213 建筑与土木工程（专业学位） _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06工程项目管理及信息化 _07水环境恢复工程及水质处理保障技术 _08建筑环境与能源利用技术 100 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④841结构力学或833土力学与地基基础或845水分析化学与水力学 或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～06，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选07，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选08，考试科目应选846或867。 085222 交通运输工程（专业学位） _01道路交通安全理论与道路工程技术 _02交通规划与交通控制理论及方法 _03智能交通、仿真与可持续发展整合体系 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 1256 工程管理（专业学位） _ 00不区分研究方向 8 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   005 环境与能源工程学院 152     070304 物理化学 _01能源材料物理化学 _02催化化学 _03纳米材料物理化学 _04界面物理化学与分离技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③684物理化学I ④887无机化学II · 0807 动力工程及工程热物理 _ 01可再生能源利用及先进环境能源理论与技术 _ 02强化传热传质理论与工程应用 _ 03制冷低温系统及其环保节能理论与技术 _ 04车辆及动力系统节能、净化与控制 23 · ①101思想政治理论 · ②201英语一 · ③301数学一 · ④851传热学Ⅱ或852工程热力学   0817 化学工程与技术 _ 01绿色化学与精细有机化工 _ 02工业催化与纳米科学 _ 03膜科学与化工分离技术 _ 04材料化学理论与应用 _ 05先进材料合成及催化应用 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④814物理化学Ⅲ或820有机化学I或878化工原理   0830 环境科学与工程 _ 01环境规划与污染防治 _ 02污染控制化学 _ 03环境分析与监测 _ 04环境规划与管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大气污染控制工程 28 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、只有05方向招日语考生； 2、01-04方向，选856； 3、05方向选857； 4、06方向选858。 085206 动力工程（专业学位） _01可再生能源利用与先进环境能源技术 _02能源动力系统优化及工程应用 _03制冷低温系统及其节能环保技术 _04动力机械及车辆动力系统节能、净化与控制 32 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④851传热学Ⅱ或852工程热力学  

085229 环境工程（专业学位） _01水污染控制工程 _02大气污染控制工程 _03环境规划与管理 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、01方向选857； 2、02方向选858； 3、03方向选856。 006 应用数理学院 98     0701 数学 _ 01基础数学 _ 02应用数学 _ 03运筹学与控制论 _ 04科学计算 35 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663数学分析 ④865高等代数   0714 统计学 _ 01非参数统计与数据分析 _ 02应用统计 _ 03生物统计 _ 04金融工程与应用概率 _ 05经济统计 14 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663 数学分析 ④865 高等代数   0702 物理学 _ 01理论物理 _ 02凝聚态物理 _ 03光学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④861量子力学或863光学 1、01方向选861； 2、02方向选861或863； 3、03方向选863。 0803 光学工程 _ 01脉冲激光技术与应用 _ 02信息光学与应用 _ 03微纳光学 _ 04光电传感与检测技术 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理   0252 应用统计（专业学位） _01生物医学统计 _02精算统计 _03数量金融 _04质量管理统计 17 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③303数学三 ④432统计学   007 计算机学院 151     0812 计算机科学与技术 _ 01 计算机系统结构 _ 02 计算机软件与理论 _ 03计算机应用技术 _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础   085211 计算机技术（专业学位） _ 01计算机网络技术 _ 02计算机软件技术 _ 03计算机应用技术 _ 04信息安全技术 83 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构   009材料科学与工程学院 140     0805 材料科学与工程 _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 80 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础   085204 材料工程（专业学位） _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 60 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础   011 经济与管理学院 182     1201 管理科学与工程 _ 01技术与项目管理 _ 02战略管理与社会网络 _ 03信息管理与信息系统 _ 04城市管理 _ 05运作管理与质量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理或805数据库技术与应用   0202 应用经济学 _01金融学 _02国际贸易学 _03产业经济学 _04区域经济学 _05数量经济学 _06统计学 _07劳动经济学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④804经济学原理   1202 工商管理 _ 01会计学 _ 02企业管理 _ 03旅游管理 _ 04技术经济及管理 13 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理   1251 工商管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 99 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   1252 公共管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 20 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   012 建筑与城市规划学院 60     0833 城乡规划学 _ 01城乡规划理论与方法 _ 02居住区规划与设计 _ 03城市设计与景观规划 _ 04历史城市与街区保护规划 _ 05城市防灾减灾规划 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③633城市规划原理 ④503城市规划与设计 接收建筑学、城市规划学(含园林景观)专业的考生报考。 0851 建筑学（专业学位） _01都市建筑设计及理论 _02历史建筑的保护与更新 _03建筑与城市绿色环境技术 _04城市设计方法及理论 40 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③355建筑学基础 ④504建筑快速设计 接收建筑学、城市规划学专业的考生报考。 085237 工业设计工程（专业学位） _ 00不区分研究方向 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 接收工业设计、产品设计、艺术设计专业等相关专业考生报考。

013 激光工程研究院 66     0803 光学工程 _ 01 激光先进制造技术 _ 02 非金属材料的激光加工技术 _ 03 先进光纤激光技术 _ 04 超短脉冲激光技术 _ 05 高功率固体激光技术 _ 06 高功率半导体激光技术 _ 07 微纳光学与微纳制造 _ 08 生物光子学 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理或812材料力学I或875材料科学基础或886生物化学   0702 物理学 _ 01 激光与材料相互作用 _ 02 激光光电子学 _ 03 强场与超快光子学 6 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④828激光原理或864光电子学或861量子力学   085202 光学工程（专业学位） _ 01激光先进制造技术与工程 _ 02高功率激光技术与系统 _ 03激光3D打印技术 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④828激光原理或875材料科学基础或812材料力学I   014 人文社会科学学院 30     0303 社会学 _ 01社会学 _ 02人口学 _ 03社会工作 _ 04社会建设与社会管理 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语或203日语 ③652社会学理论 ④877社会学方法   0352 社会工作（专业学位） _ 01社区工作与服务 _ 02社会服务管理 _ 03企业社会工作 20 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语或203日语 ③331社会工作原理 ④437社会工作实务   015 生命科学与生物工程学院 74     0710 生物学 _ 01细胞生物学与基因工程 _ 02化学生物学与分子医学 _ 03天然产物与生物有机化学 _ 04生物信息学与系统生物学 _ 05分子检测与生物芯片 _ 06生物力学与生物电子学 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③621细胞生物学或683分析化学或662普通物理I ④854有机化学或886生物化学或806电子技术 1、01、05方向选621和886； 2、02-03方向选683和854或886； 3、04方向选662和854或886； 4、06方向选662和806。 0831 生物医学工程 _ 01生物医学电子与信息处理 _ 02生物力学及医学应用 _ 03化学生物学与分子检测 _ 04分子设计与生物信息学 _ 05药物合成工艺与新技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④806电子技术或812材料力学1或886生物化学 1、01方向选806； 2、02方向选806或812； 3、03-05方向选886。 085230 生物医学工程（专业学位） _ 01生物医学电子与医疗仪器 _ 02生物力学及医学应用 _ 03生物制药工程 _ 04分子医学工程 _ 05蛋白质组学与基因组学 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④806电子技术或854有机化学或886生物化学 1、01-02方向选806； 2、03-05方向选854或886。 018 外国语学院 8     0502 外国语言文学 _ 01应用语言学 _ 02英美文学 _ 03商务外语 8 ①101思想政治理论 ②261二外日语或262二外法语 ③610基础英语 ④816高级英语   025 软件学院 107     0835 软件工程 _ 01软件工程理论、技术与应用 _ 02嵌入式计算与物联网 _ 03数字媒体技术 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④893软件工程学科专业基础   085212 软件工程（专业学位） _ 01 物联网软件与系统 _ 02 软件工程技术与应用 _ 03 数字媒体技术与应用 _ 04 嵌入式软件与系统 _ 05 软件工程服务与应用 92 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④892软件专业基础综合   026 固体微结构与性能研究所 22     0702 物理学 _ 01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备 _ 02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究 _ 03研究发展新材料、新器件及新应用 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④862固体物理   0805 材料科学与工程 _ 01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备 _ 02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究 _ 03研究发展新材料、新器件及新应用 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④875材料科学基础   028 高等教育研究所 16     0401 教育学 _ 01高等教育与大学管理 _ 02高等工程教育 _ 03学生事务管理 _ 04大学教学论 _ 05现代教育技术 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③630教育学专业基础综合   0451 教育硕士（专业学位） _ 01教育管理 _ 02心理健康教育 _ 03现代教育技术 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③333教育综合 ④教育管理与教学论 或 教育技术综合 1、01-02方向选教育管理与教学论； 2、03方向选教育技术综合。 029 循环经济研究院 12     020106 人口、资源与环境经济学 _ 01循环经济理论与模式 _ 02资源经济理论与应用 _ 03环境经济管理与评价 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④810资源经济学   0202J1 资源环境与循环经济（交叉学科） _ 01循环经济理论与模式 _ 02资源经济理论与应用 _ 03“城市矿产”理论与应用 2 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④815生态经济学   0805J2/0830J3 资源环境与循环经济（交叉学科） _ 01资源循环科学与技术 _ 02“城市矿产”开发与应用 _ 03环境污染防治与管理 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④817环境材料基础 欢迎资源循环、材料、环境、生态类等相关理工科考生报考

036 学院 10     010108 科学技术哲学 _ 01科学技术与社会研究 _ 02工程伦理学 _ 03生态哲学与可持续发展问题研究 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③620科学技术史 ④825哲学   0305 理论 _ 01基本原理 _ 02中国化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理   035 艺术设计学院 22     1305 设计学 _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③622设计史论 ④505快题设计 505考试为6小时。 1351 艺术（专业学位） _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 _ 07 动画 _ 08 绘画 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③622设计史论 或 619美术史论 ④505快题设计 或 506专业创作 1、01-04方向选622和505。 2、05-09方向选619和506。 3、506和505考试时间为6小时。 085237 工业设计工程 _01 工业设计 _02 设计管理 _03 交互设计 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 报考02设计管理的考生须有两年以上工作经验，专业不限。 039 城市交通学院 87     0823 交通运输工程 _ 01交通规划理论与方法 _ 02道路与交通工程设计方法 _ 03交通安全理论与技术 _ 04智能交通控制与信息处理 _ 05路基路面结构与材料 _ 06道路养护与运营管理 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01-04方向选849或832； 2、05-06方向选848。 085222 交通运输工程（专业学位） _01交通规划技术 _02交通管理与工程设计 _03交通信息与控制技术 _04道路设施设计与施工技术 _05道路养护与管理 23 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01-03方向选849或832； 2、04-05方向选848。 0812 计算机科学与技术 _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 21 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础   085211 计算机技术（专业学位） _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构   0811 控制科学与工程 _ 01智能交通系统控制 _ 02自主车辆与车路协同 _ 03交通图像与视频信号处理与分析 _ 04交通信息智能化处理 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理   085210 控制工程（专业学位） _ 01智能交通系统管理与控制技术 _ 02智能车辆与车路协同控制技术 _ 03交通信息处理方法与应用 _ 04交通图像与视频信号处理技术 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理

第6篇：计算机科学与技术研究方向范文

【关键词】计算机 信息技术 虚拟化技术 应用

1 虚拟化技术概念与分类

计算机虚拟化可以分为服务器虚拟化、网络虚拟化与存储虚拟化三种主要方式。通过虚拟化层，硬件级的虚拟为操作系统提供了一系列的兼容硬件。每个逻辑系统文件式的备份与恢复都减少了新业务的配置时间，调试过程不断加快。网络虚拟化主要是指在虚拟系统上建立整个信息服务机构。通过虚拟网络通信，提供更为细化的网络策略与网络控制。存储虚拟化主要是把所有的存储资源整合为一个大的存储系统。这种分布式的存储结构使服务器具有了强大的动态扩展功能，在业务需求不断增大时，也能够适应需要。

2 虚拟计算机的工作原理

应用虚拟化的基础首先要有支持可虚拟化的机器，底层的机器有可能会直接支持虚拟化，也可能不会直接进行虚拟化支持，对于不直接支持的，要通过系统管理程序来进行支持。系统管理程序可以看作是平台硬件与操作系统的抽象化形成。从某程度上可以讲，这一系统管理程序就可以看作是一个操作系统，这时，可以称为主机操作系统。在系统管理程度之上的是客户操作系统，也就是所谓的虚拟机。不同的虚拟机都是相互隔离的操作系统，它们把底层的机器看成自己的机器，但反过来讲，并不是所有的硬件都会支持虚拟化。如最老的X86处理器都不根据特定的指令产生不同的结果。系统管理程序只能在一个最受到保护的范围内进行，所以一些虚拟化解决方案会提前扫描执行代码，把这些指令换成陷阱指令，从而得到系统管理程序的正确处理。

3 虚拟计算机的工作方式

首先是桥接模式，这种方式主要是利用虚拟软件在局域网上建立一个新的虚拟服务器，从而为局域网中的用户提供网络服务，把虚拟系统当作一台主机进行投入使用，与其他的设备共同连接，并与其他的计算机同时存在于网络中，同时需要给它分配相应的网络地址、子网掩码与网关等，每一项几乎都与实际存在的设备无异，虚拟系统和宿主机所在的网络与其他的计算机都可以进行访问。

其次是网络地址转换模式。采用NAT（网络地址转换模式）可以实现不用手工配置的方法就能够对互联网进行访问。采用这种模式的主要好处就是它在接入互联网的过程非常简单，不需要进行额外的配置，只需要保证宿主机可以访问互联网就可以。宿主机相当于打开了DHCP功能的路由器装置，通过路由实现网络连接自然非常容易，虚拟系统这时在系统中就像是一台实际的计算机，通过DHCP来获得网络参数。

第三就是主机模式。在一些特定的环境中，需要把真实环境怀虚拟环境进行区分，采用host-only（主机模式）是非常有必要的，通过这种连接方式，可以保持所有的虚拟系统可以进行互访，虚拟系统与真实的操作系统间是被隔开的，虚拟机不能对互联网进行直接访问。在主机模式下，虚拟系统只能与宿主机进行互访，相当于通过双绞线进行互连，虚拟系统的TCP/IP配置的信息都是通过主机虚拟系统的DHCP服务器来进行动态分配的。

在不同的用户功能需求与使用环境中，有可能会选择不同的虚拟模式，每一种虚拟网建设模式都有自身的特点，并不可完全复制使用。

4 虚拟化技术的应用

计算机网络技术不断发展，开始演生出计算机虚拟专用技术，通过在公用的网络上打开一个特定的数据通道，从而实现了信息与资源的优化配置与共享。以虚拟服务器技术为例，可以利用虚拟化软件在同一台计算机上同时运行多个操作系统，如可以支持Windows、UNIX操作系统等，在切换操作系统时不需要进行机器的重启工作。虚拟技术在运行与维护时的成本都非常低，形式可以多样化发展，适用于一般的企业、医院与各大高校中。在同一个企业中，利用虚拟网技术可以实现不同的科室间实现信息共享，它的主要工作方式就是把所需要的数据流量控制在虚拟广播中，对网络工作站的运行不进行改变，只需要在企业的计算机虚拟网络上进行相关操作就可以完成，从而大大提高了系统的功能，为企业的管理创新与高效提供了基础。利用计算机虚拟专用拨号技术来进行组网，这一技术在福利彩票中应用十分广泛，可以实现全天二十四个小时进行售票，方法相对简单一些。这一技术是对传统技术的变革，传统上是利用把不同地区的服务器与总服务器通过连接的方式，在特定的时间内进行集中售票，从而导致数据传输的速度大大降低，影响了开奖时间。

5 目前计算机虚拟技术存在的问题

随着现代计算机网络数据流量的不断增大，往往在实际的网络中需要更多的服务器参与到网络组建中，以适应现代社会的发展。在组网过程中，有一些不同品牌与不同供应商、配置的架构合并在一些，导致设备的功耗非常大，管理成本不断增加，同时也造成了可靠性不数以千计下降。另外每个服务器的资料利用率持续降低，一般只有20%左右。在虚拟化运行过程中，要通过不断提高服务器的利用率，提高可靠性，才能充分利用资源。

6 结语

本文通过对虚拟原理与工作方式的介绍，并结合应用实践对其未来的发展趋势进行分析。随着社会科技的发展，虚拟技术的未来将会更加完善与系统，为社会提供更多的服务与技术支持。

参考文献

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作者简介

陈魁（1987-），男，安徽省人。研究生学历。电气工程师。主要研究方向为计算机科学与技术。

作者单位

第7篇：计算机科学与技术研究方向范文

【 关键词 】 企业局域网；VLAN；安全隐患；网络安全

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

随着计算机及局域网络应用的不断深入，计算机应用系统被相继应用在中小型企业，提高工作效率，实现资源共享。然而，随着近几年网络安全技术的发展，人们也使用了防病毒、防火墙等安全措施，来提高中小型的网络信息化安全。但是，网络安全仍然存在诸多隐患。由于中小型企业内部局域网的不断扩建，这给中小型企业的局域网管理带来了很大的压力和挑战。

2 中小型企业局域网安全现状

我国信息安全方面的发展和发达国家的水平有着很大差距，与此同时计算机网络安全的防护技术也远远落后，大多数中小型企业内部的网络用户往往直接面对数据库、直接对服务器进行操作，利用内网速度快的特性，对关键数据进行窃取或者破坏。

中小型企业网络内部的计算机客户端的安全威胁缺乏必要的安全管理措施，安全威胁较大，而采取各种安全措施通常只能解决安全威胁的部分问题，而没有形成多层次的、严密的相互协同工作的安全体系，在安全性和费用问题上形成一个相互对立的局面，如何在其中寻找一个平衡点，也是大多数中小型企业存在的焦点问题。

3 中小型企业局域网安全隐患

3.1 TC/IP协议族本身的隐患

TCP/IP网络的结构模型是一个分层结构，在不同程度上会遭受到不同方式的攻击，主要在几个方面：（1）数据链路层：网络探测器、特洛伊木马程序等；（2）网络层：IP缺少身份认证机制，不检查IP地址，产生IP欺骗等攻击；ICMP协议在局域网内还可以伪造ICMP重定向包，使其经过自己主机，就会产生不可达；（3）传输层：TCP协议的三次握手时产生初始序列号（ISN），该号不是随即产生的，有些平台可以计算出该号，进行攻击；UDP协议本身是不可靠的，依靠IP协议传输报文，不能确定报文是否到达，丢弃的包不重传；（4）应用层：攻击Web、FTP、SMTP、DNS和其它服务、病毒攻击。

3.2 操作系统及其它软件不能及时更新、打补丁存在的安全隐患

在中小型企业内网是一个局域网，无法做到系统自动更新，需要操作人员定期进行，一旦更新工作不到位，很容易造成内网安全性降低；有的应用软件在编程中就忽视安全性，造成黑客攻击其中的权限、远程溢出漏洞、SQL数据库的注入式漏洞等，还有的程序员或操作员日后管理便利，在软件中故意设置后门等安全隐患。

3.3 服务器区域没有进行独立防护的隐患

局域网中任何一台通过服务器信息传递的电脑，就有可能会感染病毒。虽然在网络出口有防火墙阻断对外来攻击，但无法抵挡来自局域网内部的攻击，由于网络出口、网络监控、日志系统等缺乏有效的管理，上网用户的身份无法唯一识别，这些都存在安全隐患。

3.4 局域网用户缺乏安全意识存在的安全隐患

中小型企业内部许多用户缺乏安全意识，用户使用移动存储设备来进行数据的传递，经常将外部数据不经过必要的安全检查通过移动存储设备带入内部局域网；用户对自己的账号管理不严，随意转借他人或与他人共享，选择简单且易破解的用户口令等，这些无意识的失误将给局域网安全带来威胁。

4 中小型企业内部的网络安全控制策略

多数中小型企业利用网络及信息系统进行办公、管理等平台，它们网络多数采用三层结构，如图1所示的中小型企业网络拓朴图。即在三层核心交换机与路由器之间设置防火墙， 并设置合理的安全策略，再与软件相结合， 在局域网的内部和外部， 在客户端和服务器之间， 在用户和网络之间筑起道道屏障，同时加强日常管理工作，做好病毒防治和重要数据的备份工作，把中小型企业系统内部网络遭受攻击的可能性和成功率降到最低， 确保网络的安全运行，可以采取如下的安全策略。

4.1 防火墙技术

防火墙是由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。防火墙是中小型企业内部局域网和外部网络之间通信的唯一通道，入侵者必须首先穿越防火墙的安全防线，才能接触目标计算机。只有合理配置中小型企业内部局域网的软件、硬件防火墙的安全策略，才可以全面、有效地保障中小型企业内部局域网络安全。

4.2 入侵检测（IDS）技术

入侵检测系统（IDS）是一种主动保护内部网络免受攻击的网络安全技术，可以作为防火墙的合理补充。它监视计算机系统或网络中发生的事件，并对它们进行分析，以寻找危及机密性、完整性、可用性或绕过安全机制的入侵行为。入侵检测系统作为一种积极主动的安全防护工具，提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时防护，在计算机网络和系统受到危害之前进行报警、拦截和响应。在不影响网络性能的情况下对网络进行实时监测，有效的防止和减轻了网络攻击的威胁。

4.3 采用VLAN（虚拟局域网）技术

根据中小型企业内的局域网进行VLAN（虚拟网络）划分，既可以减少网络广播数据包，提高网络运行效率和网络安全水平；又可以区分不同的应用和用户，方便中小型企业的管理与维护。使用VLAN，可以将非法用户与敏感网络资源相互隔离，从而防止可能的非法访问与侦听。通常的策略是，把敏感部门的所有计算机都集中在一个VLAN中，不允许将其他用户加入至该VLAN，从而有效地保护这些主机中的信息资源。各个密级不同的计算机都在各自的VLAN内，互不侵扰，既保证了数据安全，又减少了不必要数据流量。通过在三层交换机或路由器上设置访问列表，可以有效地控制其他VLAN对敏感VLAN的访问。

4.4 访问控制策略

在中小型企业局域网的应用中，可以采取认证服务器对用户访问进行统一的身份认证，使网络访问只允许使用授权的网络协议和端口，采取IP地址+MAC地址+端口号+账号绑定技术来避免IP地址的欺骗和分布式拒绝服务攻击。

4.5 病毒防治

病毒的侵入必将对系统资源构成威胁，影响系统的正常运行。采用适当的措施防治病毒，是进一步提高局域网安全的重要手段。其中，一方面针对黑客的防毒软件可以通过MAC地址与权限列表中的严格匹配，控制可能出现的用户超越权限的行为；另一方面通过部署能集中管理、统一分发的卡巴斯基网络版杀毒软件，限制从网上下载软件和禁用盗版软件，软盘数据和邮件先杀毒后使用等措施来防治病毒。

4.6 做好系统备份

为了保证企业局域网安全，建立好系统的备份制度，做好网络重要资料的备份，以防止因为各种软硬件故障，病毒的侵袭和黑客的破坏等原因导致系统崩溃，进而蒙受重大损失。

4.7 网络安全管理

制定科学严格的企业网络信息安全规章制度，保证严格遵守并加强法制建设和工作人员培训，增强内部人员的安全防范意识，提高内部管理人员整体素质。同时要从管理与技术相结合的高度，制定与时俱进的整体管理策略，并切实认真地实施这些策略，才能达到提高多数企业信息系统安全性的目的。

5 结束语

局域网安全控制是多数企业系统内部网络的安全问题，不仅是设备和技术的问题，更是管理的问题，需要不断的探索。而在计算机网络系统中，绝对的安全是不存在的，只有建立多方面安全设计，软件硬件结构保证，人员培训保证，规章制度保证。从而有效消除网络安全隐患，在局域网安全控制策略技术飞速发展的网络时代保持多数企业信息化网络的健康发展。

参考文献

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[2] 李敏，介明贝.浅谈企业内部计算机网络安全.信息与电脑.2012.3，p19-20.

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作者简介：

第8篇：计算机科学与技术研究方向范文

关键词：协同创新；校企互动；信息工程；地方院校

文章编号：1672-5913（2017）07-0009-05

中图分类号：G642

0 引 言

随着互联网、移动互联网的普及，以及云计算、大数据技术的兴起，人类社会迅速由IT时代向DT时代转型。信息工程类专业直接面对新兴产业技术变革，社会对相关专业的人才培养、科技创新产生了新的需求。地方院校人才培养和科学研究的重要目标之一是服务区域经济社会发展，尤其需要注重思想转变，在工程类专业教育中进一步凸显“面向社会需求培养优秀人才，面向社会需求开展研究工作”的价值取向。然而，当前高校工程专业的运行管理模式中，人才培养和科学研究有一套完整的运行与考核体系，而企业科技创新的目标主要是提升参与市场竞争的优势，如无有效模式支撑和机制保障，校企之间容易因模式失配和缺乏有效互动而脱节，为此，亟须对工程专业的校企合作模式进行探索。

1 地方院校信息工程类专业特点及其协同创新需求

“互联网+”、大数据等产业技术革命的兴起，使得信息工程类专业之间以及信息学科与其他学科相互交叉、渗透，学科专业之间的界限逐渐模糊[1]，单一学科在面对现实复杂工程问题时往往力不从心。信息工程类专业包括计算机、通信工程、电子信息与技术、电子信息工程、自动化等，近年来兴起的物联网工程、网络空间安全等学科都属于该大类范围。当前国家正在实施创新驱动战略，社会与经济的发展使高校和企业对人才联合培养及科技创新产生了新的需求，高校亟须深化创新创业教育改革。如何利用先进的教育理念和教学手段，不断提高高校信息工程类专业的整体教学水平，是每位高等教育从业者应该深入思考的问题。近年来发源于计算机专业的MOOC教育模式通过信息化教学新环境[2]，为信息工程类专业学生培养提供了一个完善自身知识结构、开阔视野、拓宽知识面的平台，成为提高教育质量、提升毕业生劳动力市场竞争力的一个重要手段。然而，专业实践教育所需的生产环境、团队协作等沉浸式学习环境MOOC模式则无法解决。

从国家教育科研政策战略导向层面，教育部自2011年提出“高等学校创新能力提升计划”，建立一批“2011协同创新中心”，加快高校机制体制改革，转变高校创新方式，集聚和培养一批拔尖创新人才，产出一批重大标志性成果，在国家创新发展中做出更大的贡献。各地方省份对产学研协同创新积极呼应，相继出台和实施若干举措。以湖南省为例，相继出台《关于促进产学研结合增强自主创新能力的意见》《湖南省高校产学研合作示范基地管理办法》《湖南省研究生培养创新基地建设管理办法》等，旨在创建良好的产学研合作条件和技术创新氛围，并在合作培养创新人才、促进应用技术成果转化和产业化等方面取得明显成效的产学研合作创新平台。

作为我国高等教育体系的主体部分，地方院校主要以服务区域经济社会发展为目标，着力为地方培养高素质人才。为提升地方院校工程类专业人才的综合能力及适应社会发展的新要求，促进工程教育与产业界的融合十分必要[3]。只有综合利用高校的学科人才优势和企业的产业基础，通过产学研合作的方式提高提升高校创新创业人才的培养水平，支撑区域企业的工程技术研发与实施，才能将学科专业基本理论与当今广泛应用的专业技术、前沿技术接轨，使学生在校园教育阶段就可以参与和完成工程实践，培养与塑造出通专兼备的高素质人才，从而为整个产业的发展不断输送血液。

综上分析，信息工程类专业种类多、发展快、与经济社会联系紧密，校企产学研合作乏力将导致人才培养所需要的行业企业培养环境缺失，同时也导致教师从事技术转移、科技服务、技术支撑等科研成果的严重不足。大力开展校企融合的协同创新是提高地方院校信息工程类专业人才培养质量、学科建设水平和企业科技创新能力的重要途径。

2 校企互动协同创新教育模式

在“面向企业需求培养优秀人才，面向企业需求开展研究工作”的价值取向下，将人才培养与社会需求有机地结合起来，大力开展产学研合作基础上的协同创新得到越来越多地方院校工程类专业的认同。然而，现行校企协同过程中往往又存在价值目标、管理模式、考核指标等方面的冲突和障碍，如校企双方协调不畅则容易需求脱节，难于有机融合，这也是现实场景中一些人才培养和产学研合作平台无法有效运转的症结所在，因此，有必要对校企互动协同创新模式进行探索。

2.1 校企互动协同创新的总体思路

信息工程类工程专业因为学科特点，研究生培养工作与产学研合作的具体实施工作紧密相关[4]。在研究生培养基地与产学研合作基地的平台建设上，迫切需要从思想导向上进行转变，凸显面向社会经济重大需求和工程实践关键技术难题开展工作的价值取向，并将该价值取向渗透到人才培养、学科建设与产学研合作的各个环节中。为充分调动校企双方的积极性，应将高校人才培养、学科建设的专业属性和附加的公共利益诉求和企业的科技创新需求、市场竞争力提升诉求整体考虑，通过协作、共享、沟通、互助的方式实现良性互动，从而推动产教融合协同创新[5]。

图1所示为校企互动协同创新的总体思路框架，从人才培养、学科交叉、科研平台建设3个方面开展校企协同创新。值得注意的是，D中3个维度的举措在实施过程中不是孤立的，而是实质融合、互相支撑的，对高校而言，人才培养是根本，也是学科建设和科研发展的支撑，而对企业而言，人才培养、学科交叉最终都是为企业解决问题。各个维度的发展其最终目标都是为解决重大社会经济需求和关键工程技术难题服务。

2.2 校企互动协同创新的关键举措

人才培养、学科建设、科学研究三位一体融合发展是促进校企互动协同创新的有效途径。

（1）协同创新的科研平台建设。面向区域优势产业积极开展校企产学研深度合作，搭建协同创新平台，是凝练高校工程学科研究方向、整合高校人才队伍和提高专业社会服务能力的有效途径。以协同创新平台为依托，承担重大科研任务，克服科技资源“碎片化”，利用优质社会资源和重大任务培养人才，办出专业特色，提高就业质量，力求实现高校人才培养、学科建设和企业科技创新的一体化融合。

湘潭大学信息工程学院设有计算机、电子通信、自动化等多学科专业，拥有“智能计算与信息处理教育部重点实验室”“智能制造湖南省普通高等学校重点实验室”等高等级科研机构，依托已有基础开展了系列产学研协同创新实践。针对上述目标，在平台建设方面，积极谋求与省内知名高校和企业合作，联合建设了系列国家级、省部级科研和人才培养平台，依托平台，取得了校企互动协同创新的若干成效。表1为近年来成立的主要校企合作平台。

在已构建的协同创新校企合作平台基础上，除最大限度地执行教育部和地方政府对协同创新明确的支持政策外，协同体单位在自身现有的条件和能力范围内，给予协同创新平台充分的政策支持与保障，使之成为有利于协同创新的政策汇聚区，成为改革发展的实验区，在服务重大工程需求和解决重大工程科技问题上发挥重要作用，真正体现协同创新的优势。例如，湘潭大学信息工程学院与湘潭钢铁集团有限公司同时建设有湖南省高校产学研合作示范基地和高校研究生培养创新基地，在产学研和人才培养平台融合建设方面取得较好成绩。以863项目“典型钢铁企业MES及产销一体化关键技术研究”、十二五国家科技支撑计划项目“钢铁企业集团生产管控数字化应用示范”、国家节能减排技术研究项目“典型钢铁企业能源管控一体化系统研究及开发”、工信部电子商务集成创新试点工程项目“钢铁企业供应链协同信息平台建设”为背景，大力开展协同创新，在科技攻关、联合人才培养、知识产权成果申报、省部级奖励等方面取得了较为丰富的成果。

（2）工程专业人才培养。目前全国高校正积极参与工程教育认证，工程教育认证的核心是基于产出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）。在OBE教育系统中，教育者必须对学生毕业时应达到的能力及其水平有清楚的构想，然后寻求设计适宜的教育结构来保证学生达到这些预期目标。学生的产出主要体现在能力的掌握而非传统的教师经验传递，作为工程专业而言，最重要的能力即为解决复杂工程问题的能力，这里的复杂工程问题不再是传统教学中简化的问题，而更强调企业生产实践中真正面临的问题。在这一点上，校企互动协同创新与OBE天然融合，因此有必要大力推进基于产出的工程教育人才培养。

湘潭大学对于工程专业人才培养一贯重视，2012年即开始积极筹备参与工程教育认证，继2015年机械设计及其自动化专业通过认证后，2016年自动化专业成为首个通过认证的信息类专业，随后计算机科学与技术和通信工程两个信息类专业的认证申请同时被受理，2017年两个专业将同时接受后续阶段的评估。

针对信息技术发展与应用趋势以及地方院校信息工程类专业人才培养定位，应大力提倡以区域、社会重大工程需求和企业面临的关键工程技术难题为导向，培养既有扎实理论基础同时具备解决实际工程问题能力的人才。只有在各个层面大力倡导工程导向的人才培养理念，才能有效促进地方院校工程类专业建设目标与企业需求的有机融合，推动校企互动协同创新，最终促进工程专业人才培养。

为此，上述两个参与认证的专业都开始从工程专业科研与人才培养一体化角度思考专业建设问题。通信工程专业构建了电源复杂工程问题课程群，基于专业领域一个相对完整的复杂工程系统――DC-DC电源系统，通过前后衔接的系列课程，按照从分立到联合的机制，系统地培养学生分析和解决复杂工程问题的能力。计算机科学与技术专业则构建了网络与信息安全、面向领域的软件工程等几类复杂工程问题，从专业特色、课程体系、实验项目几个层面进行了系统梳理，力求从不同角度实现对工程专业人才培养的支撑，促进人才培养导向的教学和学科发展导向的科研之间的有机融合。

（3）多学科交叉的协同创新。我国高等工程教育在知识经济时代背景下急需培养跨学科的应用型工程人才，但在目前高等教育普遍培养模式的影响下，多学科交叉的工程人才培养模式存在各方面的发展壁垒，如传统的专业课程体系、传统的院系设置等。对此，我们通过学位点交叉设置和工程项目驱动科研的方式进行了若干探索和实践。

针对多学科交叉的人才培养和协同创新，与数学学科协同，设立了计算智能二级学科博士点；与材料科学与工程学科协同，设立了过程工业优化与节能二级学科博士点。依托协同创新平台和交叉设置学位点，直接从企业生产中发掘和提炼工程技术难题，为研究生培养提供有价值、有深度的创新研究课题，目前培养的已毕业博士生5名，硕士生20余名；从工程问题中提炼技术要素设计创新训练项目20余项，为在校学生创新创业训练提供支持；此外一大批本科生进入企业开展生产实习，或以企业问题为背景开展本科毕业设计。目前，正在启动与统计学专业在大数据处理方面、与法学专业在大数据知识产权方面开展交叉协作培养复合型人才。

对于多学科交叉的协同创新，我们的一点体会是：“多学科交叉综合研究”主要针对科学研究中采用的方法技术路线，如果长期从事单一学科科学研究和教学，知识面相对狭窄，要深刻理解学科交叉的内涵并非易事。这种理解要在一个具体科学研究项目，或者提出一个新的科学研究理念时得以体现出来。当案例研究过程积累到一定程度时，就应当深入到具有一定实质性“创新”意义的研究方向，多学科交叉综合研究正是产生重大创新成果的途径之一[6-7]。具体而言，要循序渐进鼓励和发展捆绑式学科交叉、渗透式学科交叉和螯合式学科交叉等不同程度的交叉创新机制，不必苛求一步到底，也不应停滞不前。

2.3 校企互动协同创新的若干管理政策

为实现校企互动协同创新，还需从学科专业层面进一步提升，在更高层级的政策层面保障上述措施得以实施。为此，从管理政策层面，需将教学与科研协同规划，通过协同创新平台的引导，使学科研究方向聚集；团队聚集后联合开展研究，获取更多的科研资源和企业认同；通过方向的聚集和专业定位的明确，开展工程教育专业认证相关的教学规范、校内学习与到工业界学习相结合等工作就能事半功倍，并与科学研究工作相一致，一举多得。为加强产学研科研工作的发展，推动学校的创新能力建设，提高学校服务地方经济发展的能力，湘潭大学从2016起设立了“产学研提质专项”资金支持项目，主要是按照湖南省“做强主导产业、做大先导产业、培育新兴业态”的创新型产业集群发展思路，针对湖南省确立的主导和先导产业，以及其他战略性新兴产业资助一批项目用于开拓产学研合作市场，对于获得资助的项目，在启动资金、团队建设、专业发展方面给予指导和支持。

从管理政策方面，还需研究建设分类评价机制，形成工程专业人才培养与学科建设的f同和激励环境，例如在职称评审和科研奖励等高校教师关注的核心事务上，按照基础研究、应用研究、技术转移、成果转化等不同工作的特点，实行分类评价。就湘潭大学而言，近年来在鼓励本科专业参与工程教育认证、扩大研究生专业学位招生规模，确定产学研课题、专利成果转化等在职称评审中的可量化认定标准这些方面都相继出台了措施。在目前众多高校办学重心下移、管理重心下移等改革措施下，人才培养、科学研究、学科建设三位一体的适合工科院系发展需要的评价机制正在逐步形成，这些措施均有利于形成校企互动协同创新的激励环境。

3 结 语

湘潭大学信息工程学院大力开展校企互动协同创新，在平台培育、管理模式、探索实践等方面进行了初步探索，对提高人才培养质量和学科建设水平产生了较积极的效果，并为企业科技创新提供支持。尽管如此，相关模式和机制仍有待进一步探索和完善。

参考文献：

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第9篇：计算机科学与技术研究方向范文

基金项目：国家重点基础研究发展计划（973）（2011CB302605）；国家高技术研究发展计划（863）（2011AA010705， 2012AA012506）；

国家自然科学基金（61173145，61202457）。

作者简介：廖庆伟（1988-），男，广西柳州人，硕士研究生，主要研究方向：网络与信息安全；

田志宏（1978-），男，黑龙江哈尔滨人，博士，副教授，主要研究方向：入侵检测、监听和主动防御、云计算等。

IPv6在线的设计与实现

廖庆伟， 田志宏（哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院， 哈尔滨 150001）摘要：互联网发展到今天IPv4的地址空间已经不能满足需求了，IPv6相对于IPv4具有很多优势，IPv6取代IPv4是必然的。在这个取代过程中，解决好IPv4和IPv6共存期间资源共享问题是非常重要的。提出了一种WEB服务中IPv4和IPv6兼容的方法，并通过实现在线来解决IPv4和IPv6的资源互访。服务器能很好地将客户端浏览器发来的请求转发到目的服务器，并能够获取网页传送给客户端浏览器。

关键词：IPv6； 服务器； NGINX； 互通技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：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

随着当今社会向着数字化进程发展速度的不断加快，Internet的覆盖面、用户量，以及业务量均呈指数级增长，现在的IPv4无论从计算机自身的发展，从Internet的规模、网络传输速率、还是服务质量（QOS）、传输安全性等方面来看，都已与当前发展不再适用。其存在的主要问题是：

（1）32bit的IP地址很快就要告罄，随着电子及网络技术的发展，计算机网络必将进入日常生活，甚至身边的每一样东西都需要连入全球因特网，IPv4的地址空间将无法满足这些需求；

（2）网络的服务质量（Qos）和安全性已难以满足用户不断增长的各类需求[1]。

IPv6是在1999年完成由IETF提出的协议审定和测试的下一代Internet协议，与IPv4相比，IPv6具有如下优势：

（1）IPv6的地址空间更大；

（2）IPv6的路由表更小；

（3）IPv6增加了组播（Multicast）的增强支持以及控制流（Flow Control），这使多媒体应用在网络上获得了发展契机，为网络中的服务质量（QoS）控制提供了更好的平台；

（4）IPv6增加了支持自动配置（Auto Configuration）的功能；

（5）IPv6具有更高的安全性；

（6）允许扩充；

（7）更好的头部格式；

（8） 新的选项。

综上所述，相对于IPv4，IPv6具有诸多优势，由其取代IPv4已是发展的必然。但是，存在众多因素将导致该取代过程极为漫长。网络应用是物联网发展的强大动力，在这个取代过程中，网络应用如何平稳地过渡更将是一大难题，所以，妥善解决IPv4和IPv6共存期间的资源共享问题已日显重要，目前的解决方法大多是采用过渡技术[2-3]使应用服务同时获得在IPv4和IPv6的网络上生存。本文提出并实现了一种WEB服务中IPv4和IPv6兼容的方法，即通过实现在线来解决IPv4和IPv6的资源互访。

1系统模型的设计

1.1服务器

服务器的功能就是为网络用户提供去取得网络信息。形象地说，也就是网络信息的中转站。服务器好象一个大的Cache，因此能显著提高浏览速度和效率。

IPv4环境下的用户无法访问IPv6的网址，此在线将要实现：用户可以通过IPv4环境下的客户端浏览器访问一个web页面，页面中间有一个输入框，用户输入想要访问的网址，客户端向服务器发送http请求，服务器采用IPv6过渡技术将目标网址的页面获取下来，再将获取的页面传送给客户端浏览器。服务器模型如图1所示。

1.2系统模块结构

系统由3个主要模块组成，分别是界面模块、nginx后台模块和模块。用户通过界面模块向后台模块发送http请求，后台程序获取URL后发送至模块，模块即向服务器发送http请求获取页面，具体系统模块结构如图2所示。

2系统的实现

2.1Nginx后台模块

（1）NGINX

Nginx是一个高性能的Web和反向服务器，具有众多优越特性，诸如：Nginx在反向、支持FastCGI、Rewrite规则、稳定性、静态文件处理、内存消耗等方面，均表现出了抢眼的优势。选用Nginx取代传统的Apache服务器，将会获得多方面的性能提升[4-5]。第4期廖庆伟，等：IPv6在线的设计与实现智能计算机与应用第3卷

在Nginx中实现http请求，具体到Nginx中的数据结构则是ngx_http_request_t。ngx_http_request_t是对一个http请求的封装。可以知道，一个http请求，包含请求行、请求头、请求体、响应行、响应头、响应体。

http请求是典型的请求-响应类型的的网络协议，而http是文件协议，所以在分析请求行与请求头，以及输出响应行与响应头时，通常是逐行进行处理。如果自己来编写一个http服务器，通常在一个连接建立之后，客户端就会将请求发送过来。而后读取一行数据，分析得到请求行中包含的method、uri、http_version信息。然后再逐行处理请求头，并根据请求method与请求头的信息来决定是否有请求体以及请求体的长度，其后即读取请求体。得到请求后，将处理请求产生需要输出的数据，再生成响应行、响应头以及响应体。在将响应发送至客户端后，一个完整的请求即结束了其处理过程。当然，这是最简单的webserver的处理方式，其实nginx也是同样做法，只是存在一些微细区别，例如，当请求头读取完成后，就开始处理请求了。nginx通过ngx_http_request_t来保存解析请求与输出响应相关的数据。

Nginx将分析得到请求行中包含的所要访问的URL，并将其传送给模块进行处理。通过配置Nginx支持FastCGI可以实现模块的调用。

（2）FastCGI

CGI的全称是“公共网关接口”（Common Gateway Interface），是HTTP服务器与用户或其它机器中的程序进行“交谈”的一种工具。CGI的代码须运行在网络服务器上。

FastCGI则是一个常驻（long-live）型的CGI，可以一直执行，激活后，不需每次都花费时间去fork一次（这是CGI最为人诟病的fork-and-execute 模式）。同时，FastCGI还支持分布式的运算， 即FastCGI程序可以在网站服务器以外的主机上获得执行，并且可接受来自其它网站服务器传送的请求。

与语言无关的、架构可伸缩的CGI开放扩展FastCGI，其主要行为是在内存中保持CGI解释器进程并获得更高的性能。CGI性能低下的主要原因是反复加载CGI解释器所致。如果在内存中保持CGI解释器并服从FastCGI进程管理器的调度，则可以使性能有所提高、伸缩性可致更好、并提供良好的Fail- Over特性等等。

2.2模块

模块使用libcurl库来实现。Libcurl的主要功能就是使用不同的协议连接和沟通不同的服务器。

在基于libcurl的程序里，主要采用callback function （回调函数）的形式完成传输任务，用户在启动传输前，设置完成各类参数和回调函数，当条件满足时，libcurl为了实现特定功能，就要执行用户的回调函数。利用libcurl完成模块的流程如下：

（1）调用curl_global_init（）函数来完成libcurl的初始化；

（2）调用curl_easy_init（）函数来获取easy interface型指针；

（3）调用curl_easy_setopt（）函数来完成传输选项的设置；

（4）根据curl_easy_setopt（）函数设置的传输选项实现函数的回调，使特定任务得以完成；

（5）调用curl_easy_perform（）函数来完成网页的传输；

（6）调用curl_easy_cleanup（）释放内存。

在整个过程中，设置curl_easy_setopt（）参数是最关键的，几乎所有的libcurl程序都要用到。其部分代码如下：

……

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_URL， dst_url）； //设置访问URL

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_FOLLOWLOCATION， 1L）；

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_WRITEFUNCTION， write_data）；

curl_easy_setopt（curl， CURLOPT_WRITEDATA， &page）； //数据保存的功能

……

在获取网页之后，调用curl_easy_getinfo（）函数判定网页的类型，若是"text/html"类型，则需要对页面进行网址替换；若是其他类型，则直接保存。

2.3网址替换模块

网址替换模块的目的是将IPv6网址返回的网页内容进行替换，因为IPv6网址返回的网页源文件中包含着IPv6网址，这就将导致用户在IPv4环境下无法实现直接访问。为了解决这个问题，需要将网页源文件中的网址都替换成通过服务器的网址，即在原网址前加上服务器的域名，如此用户点击任何链接都会经过服务器，无法访问的问题即得以解决。

若想替换所有网址，就需要获取所有网址，利用正则表达式就可以完成寻获所有网址的工作，这里调用pcre库来实现正则表达式的功能。

PCRE（Perl Compatible Regular Expressions，perl语言兼容正则表达式）是一个用C语言编写的正则表达式函数库，由菲利普.海泽（Philip Hazel）编写。PCRE是一个轻量级的函数库，比Boost中的正则表达式库小得多。PCRE使用便利，功能也十分强大，性能超过了POSIX正则表达式库和一些经典的正则表达式库。

和Boost正则表达式库的比较显示，双方的性能相差无几，PCRE在匹配简单字符串时更快，Boost则在匹配较长字符串时胜出，但两者差距很小。考虑到PCRE的大小和易用性，可以认定PCRE更值得考虑。

需要注意的地方是，网页源文件中的网址分为绝对路径和相对路径，其具体判断流程如图3所示。

图3 网页替换模块流程图

Fig.3 The flow chart of the web pages replace

3实验结果分析

3.1功能测试

（1）网址访问测试在测试过程中，分别搭建了IPv4和IPv6的网络，在IPv4网络中配置了相应的客户端，在IPv6网络中配置了服务器，并在服务器上布设了基于NGINX后台的在线系统。当IPv4中的客户端计算机通过浏览器访问服务器网页并输入所要访问的URL的时候，实际客户端将http请求发送至服务器，服务器将http请求转发到目的服务器。成功获取网页之后，经过了网页替换模块之后，再由服务器将页面转发给客户端浏览器，网页即能完整得以显示。

（2）网页链接访问测试

右键点击客户端计算机的浏览器，查看网页源文件，发现所有链接网址都已替换成服务器域名开头的网址，如此就保证了点击网页上的链接，都能通过服务器实现访问。点击任一链接进行测试，网页均能顺利显示。

3.2非功能测试

利用多台客户端同时访问服务器网页，通过测试服务器可以同时响应多台客户端的请求。只是这个数字却是有限的，这是由NGINX配置、FastCGI配置以及服务器的硬件条件影响导致的。

4结束语

本文提出的IPv6在线的设计与实现是合理的，并且可以实现IPv4和IPv6的资源互访。

基于NGINX后台的服务器本身虽然可以使效率达到很高。但是对于每一次请求，服务器必须保证两个连接的正常，一个对目标服务器的连接，一个对客户端的连接，因此对于特别多的连接请求，服务器的负载也就必然会达到很大。利用NGINX反向的功能可针对应用协议执行优化后的负载均衡策略，每次选择最空闲的内部服务器来访问并接受服务。并发数量的增加会造成服务器本身的负载也变得非常大，这时应该考虑部署多台反向服务器来均衡负载[6]。

参考文献：

[1]张杰，甘勇，张勇，等.一种Web服务中IPv4/IPv6兼容的实现方案[J].微计算机信息.，2006（30）：25-27.

[2]司广涛，唐俊.IPv6 过渡技术概述与实现[J].计算机与数字工程，2011，39（2）：167-169.

[3]邵文简，曹争.从IPv4 到IPv6 的演进技术[J].计算机工程，2000，26（S1）：829-834.

[4]郑光勇，尹军，朱贤友.用反向技术保护Web服务器的实现[J].计算机安全，2010（5）：30-32.