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關(guān)鍵詞：數(shù)值計(jì)算；教學(xué)；思考

中圖分類號(hào)：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 05-0000-01

Thinking about Numerical Calculation Methods Teaching

Qu WenZhu Ting

(Jiangxi University of Science and Technology,Applied Science College,Ganzhou341000,China)

Abstract:The numerical method is an introductory scientific computing ideological foundation courses in science and technology,In this paper, materials selection,experimental design and teaching methods,etc,three points of numerical calculation methods coursesteaching are discussed.

Keywords:Numerical calculation;Teaching;Thinking

數(shù)值計(jì)算方法是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支（也稱數(shù)值分析、計(jì)算方法），是研究用數(shù)字計(jì)算機(jī)求解各種數(shù)學(xué)問(wèn)題的數(shù)值方法及理論的一門學(xué)科，是進(jìn)行科學(xué)研究的一種重要手段。隨著數(shù)字計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)值計(jì)算方法不僅在自然科學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用，而且還滲透到包括生命科學(xué)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域[1]。

作為高校部分理工科專業(yè)本科生的基礎(chǔ)課程，數(shù)值計(jì)算方法著重研究各種數(shù)學(xué)問(wèn)題的數(shù)值解法，在培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力上有著重要的作用。然而，該課程在實(shí)際的教學(xué)中還存在著一些問(wèn)題：1.本課程包含大量的公式證明，理論論證，包括方法的收斂性、穩(wěn)定性和誤差分析等，但課程教學(xué)學(xué)時(shí)普遍有限，導(dǎo)致部分內(nèi)容無(wú)法深入介紹，教學(xué)效果受到影響。2. 傳統(tǒng)的教學(xué)方式過(guò)于注重課程的理論分析，忽視了實(shí)踐上機(jī)環(huán)節(jié)的教學(xué)，使得學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力未能得到提高。針對(duì)存在的這些問(wèn)題，本文對(duì)數(shù)值計(jì)算方法的教學(xué)提出了一些思考：

一、教材的選擇

不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)課程的需求不同，課程的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)該不同。例如，工科類學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)應(yīng)該是對(duì)各種數(shù)值方法的應(yīng)用和實(shí)踐，所以這類學(xué)生在選擇教材時(shí)，應(yīng)選擇側(cè)重方法講解和實(shí)踐的教材。而對(duì)于理科類學(xué)生，對(duì)數(shù)學(xué)理論要求較高，應(yīng)選擇側(cè)重于理論推導(dǎo)和定理證明的教材。

二、注重實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力

數(shù)值計(jì)算方法是一門理論與實(shí)際聯(lián)系緊密的課程，因此實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能夠讓學(xué)生更好的理解具體的方法在實(shí)際生活中的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)方面可以安排兩部分的上機(jī)內(nèi)容：一是讓學(xué)生針對(duì)書(shū)本上的經(jīng)典算法進(jìn)行上機(jī)，要求學(xué)生按照算法畫出相應(yīng)的流程圖，動(dòng)手編制程序，并上機(jī)調(diào)試，最終形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于一類問(wèn)題，數(shù)值計(jì)算方法中可能存在多種解決方法，而各種方法本身都具有優(yōu)缺點(diǎn)，因此要求學(xué)生對(duì)同一問(wèn)題采用不同的算法進(jìn)行上機(jī)調(diào)試，進(jìn)一步掌握各種算法的特點(diǎn)。例如對(duì)于非線性方程的數(shù)值解法，有簡(jiǎn)單迭代、加權(quán)迭代、埃特金迭代、斯蒂芬森迭代、牛頓迭代和弦截法等多種數(shù)值解法，可以要求學(xué)生采用多種算法進(jìn)行上機(jī)調(diào)試，以觀察各種迭代法的收斂性和收斂速度；另一方面，對(duì)同一個(gè)迭代函數(shù)選取不同的初值，以觀察不同初值對(duì)迭代速度的影響。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生自然能體會(huì)到各種數(shù)值解法的特性，并掌握收斂性、收斂速度及誤差分析等理論知識(shí)。二是在相應(yīng)的章節(jié)結(jié)束后，讓學(xué)生獨(dú)立完成一些綜合性的實(shí)驗(yàn)，例如數(shù)學(xué)建模中的數(shù)值計(jì)算方法建模，貸款問(wèn)題、種群繁殖問(wèn)題、零件加工問(wèn)題與導(dǎo)彈追蹤問(wèn)題等等，這些都是典型的基于數(shù)值計(jì)算方法的建模問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)完成這些問(wèn)題，需要查閱資料，建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)算法，上機(jī)實(shí)踐，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)這一系列的步驟，可以體會(huì)到初級(jí)科研的整個(gè)過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生真正解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手能力。

三、適當(dāng)引入多媒體教學(xué)

數(shù)值計(jì)算方法課程的教學(xué)手段很多還是采用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)，而這門課程的特點(diǎn)決定了教學(xué)時(shí)涉及大量的公式定理證明、算法分析及程序流程圖，大量的板書(shū)一方面使得學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性受到限制，另一方面也使得原本就不多的課時(shí)更加緊張，教師在教學(xué)時(shí)受課時(shí)限制無(wú)法延伸其他內(nèi)容。因此，數(shù)值計(jì)算方法課程的教學(xué)有必要適當(dāng)引入多媒體形式。

將計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)形式引入數(shù)值計(jì)算方法課堂，利用現(xiàn)代教學(xué)方式與傳統(tǒng)板書(shū)方式相結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有助于提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。老師將公式定理證明推導(dǎo)、程序流程圖等通過(guò)課件形式向?qū)W生演示，就省去了大量板書(shū)和畫圖的時(shí)間，把精力更多的放在講透基本概念、基本原理和算法分析上。同時(shí)多媒體教學(xué)能形象直觀地展示一些數(shù)值計(jì)算過(guò)程，以生動(dòng)形象的圖示和動(dòng)畫吸引學(xué)生的注意力，達(dá)到板書(shū)難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。但是多媒體教學(xué)容易加快教學(xué)速度，淡化教師與學(xué)生的交流，變成單純的“放映員”。因此，在數(shù)值計(jì)算課堂教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)引入多媒體教學(xué)，將傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué)方式相結(jié)合。即對(duì)于基本概念、計(jì)算技巧和理論證明等以傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)為主，而將程序流程圖、復(fù)雜計(jì)算應(yīng)用和函數(shù)圖形等以多媒體課件形式來(lái)演示，既能提高教學(xué)效率和教學(xué)效果，也能讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容有更直觀的認(rèn)識(shí)。

本文從3個(gè)方面探討了目前的數(shù)值計(jì)算方法的教學(xué)，力求通過(guò)選擇適當(dāng)教材、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，使學(xué)生能了解和掌握科學(xué)計(jì)算的基本原理，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，以創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬東升,雷勇軍.數(shù)值計(jì)算方法[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社l,2008:1-296

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關(guān)鍵詞：MATLAB軟件 數(shù)值計(jì)算方法 輔助教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0131-01

隨著科技的飛速發(fā)展，各工程領(lǐng)域與數(shù)學(xué)的關(guān)系愈加密切，數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣度和深度在現(xiàn)代科技發(fā)展中體現(xiàn)的愈加明顯。數(shù)值計(jì)算方法作為利用計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)問(wèn)題的學(xué)科，是實(shí)現(xiàn)實(shí)際工程問(wèn)題的一種重要基礎(chǔ)手段。因此，在大學(xué)教育階段開(kāi)設(shè)數(shù)值計(jì)算方法課程是非常必要的，而這不僅要求學(xué)生理解相關(guān)的數(shù)值計(jì)算的理論知識(shí)，還要會(huì)利用這些理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題?；陂L(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，在數(shù)值計(jì)算方法課程中做好理論傳授和實(shí)踐能力培養(yǎng)這兩個(gè)環(huán)節(jié)變得異常重要。同時(shí)，隨著科技的不斷進(jìn)步，與數(shù)值計(jì)算方法相關(guān)的軟件層出不窮，如何合理的加以利用，是該課程教學(xué)過(guò)程中必須探討的課題。該文以具體教學(xué)過(guò)程為例，介紹了數(shù)學(xué)軟件MATLAB在提高課堂教學(xué)質(zhì)量中的具體操作。

1 MATLAB介紹

MATLAB是由MathWorks公司1976年出品的軟件系統(tǒng)，包含科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)等計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)等領(lǐng)域提供全套解決方案，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。MATLAB的語(yǔ)法簡(jiǎn)單，編程易于實(shí)現(xiàn)，其強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能，基本涵蓋了高等數(shù)學(xué)中的所有運(yùn)算。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，MATLAB已成為最優(yōu)化理論，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)模擬仿真等現(xiàn)代學(xué)科的基本教學(xué)軟件，是眾多科研工作者的必備工具。

2 數(shù)值計(jì)算方法課程教學(xué)特點(diǎn)與難點(diǎn)分析

2.1 涉及范圍廣

數(shù)值計(jì)算方法是面向理工科各專業(yè)的基礎(chǔ)課程，包括誤差分析，插值法，數(shù)值微積分，矩陣計(jì)算，數(shù)值代數(shù)，微分方程數(shù)值解法等領(lǐng)域，涵蓋大學(xué)數(shù)學(xué)的各分支，內(nèi)容廣泛。該課程具有知識(shí)結(jié)構(gòu)分散、知識(shí)面跨度大、知識(shí)要點(diǎn)繁多等特點(diǎn)。因此，本門課程的講授面臨諸多困難，要想對(duì)每一種數(shù)值解法都做深入研究是不現(xiàn)實(shí)的，只能介紹部分經(jīng)典方法的相關(guān)理論。如何在講授完主要理論后將其應(yīng)用于實(shí)踐，是個(gè)大難題。

2.2 公式推導(dǎo)多

任意一本數(shù)值計(jì)算方法教材上的理論都過(guò)于復(fù)雜，給人的感覺(jué)就是這門課一直講算法，傳統(tǒng)的課堂上也以理論推導(dǎo)為主，如此很難有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。加上課時(shí)有限，教師如果對(duì)課程不能宏觀掌控，常常會(huì)在教學(xué)內(nèi)容、方法、節(jié)奏等方面出現(xiàn)問(wèn)題，在強(qiáng)調(diào)理論證明的同時(shí)，忽略學(xué)生對(duì)問(wèn)題實(shí)際背景的理解以及數(shù)學(xué)思想的把握，造成教師對(duì)知識(shí)講解的不透徹，學(xué)生消化不良。

2.3 計(jì)算量大

在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，個(gè)別簡(jiǎn)單問(wèn)題可以進(jìn)行少量手工計(jì)算。但是，為了很好的說(shuō)明解決實(shí)際問(wèn)題的效果，本課程一般都需要進(jìn)行大量的重復(fù)計(jì)算，而在課堂上進(jìn)行這種工作會(huì)嚴(yán)重影響課堂教學(xué)中的互動(dòng)性。進(jìn)而造成學(xué)生的抵觸情緒，教學(xué)效果及學(xué)習(xí)效果差強(qiáng)人意。

3 基于MATLAB軟件的數(shù)值計(jì)算方法課程教學(xué)

針對(duì)上述數(shù)值計(jì)算方法課程教學(xué)的特點(diǎn)和難點(diǎn)，我們考慮結(jié)合MATLAB軟件的特點(diǎn)來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的教學(xué)方法，將MATLAB軟件應(yīng)用于數(shù)值計(jì)算方法的教與學(xué)，必將會(huì)有良好的教學(xué)效果。主要做法如下。

3.1 基于MATLAB軟件，分析與計(jì)算并重

整個(gè)教學(xué)內(nèi)容既注重算法的理論分析，也注重算法的實(shí)現(xiàn)。對(duì)基礎(chǔ)概念、基本理論、基本方法注重闡述來(lái)源和應(yīng)用，刪減不必要的、繁瑣冗長(zhǎng)的推導(dǎo)論證和復(fù)雜的運(yùn)算技巧，確保課程內(nèi)容通俗易懂，算法實(shí)用，夠用。以具體案例和工程應(yīng)用實(shí)例驅(qū)動(dòng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題，在此過(guò)程中確保理解數(shù)值計(jì)算方法的相關(guān)概念和方法、理論等。

3.2 基于MATLAB軟件，經(jīng)典與現(xiàn)代交融

教學(xué)內(nèi)容在保持經(jīng)典知識(shí)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)內(nèi)容的現(xiàn)代性。用現(xiàn)代數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)闡述一些數(shù)學(xué)概念，延伸數(shù)學(xué)結(jié)論。將現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)值實(shí)驗(yàn)融入教學(xué)，并貫徹于教學(xué)全過(guò)程。例如，傳統(tǒng)的微分方程數(shù)值解基本上都是采用差分法來(lái)完成，這種方法原理簡(jiǎn)單，學(xué)生容易接受，但數(shù)值解的精度較低或者需要較多的迭代次數(shù)。MATLAB軟件中提供了全新的微分方程工具箱，對(duì)于常見(jiàn)的經(jīng)典偏微分方程如熱傳導(dǎo)方程、擴(kuò)散方程等都能給出精度足夠的數(shù)值解，這對(duì)學(xué)生理解微分方程數(shù)值求解部分的理論是有很好助益的。

3.2 基于MATLAB軟件，理論與實(shí)踐結(jié)合

理論聯(lián)系實(shí)際，課內(nèi)課外相結(jié)合，利用習(xí)題課，給學(xué)生足夠的可供選擇的實(shí)用性較強(qiáng)的習(xí)題和數(shù)學(xué)建模問(wèn)題，讓學(xué)生親歷解決問(wèn)題的全過(guò)程，注意融知識(shí)傳授，能力培養(yǎng)于一體，目的是使學(xué)生得到選擇算法、編寫程序、分析數(shù)值結(jié)果，培養(yǎng)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為以后從事現(xiàn)代數(shù)學(xué)科研工作和實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。為此，在課程的講授過(guò)程中，要注意引入工程實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)探索解決問(wèn)題的方法。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)值計(jì)算方法面向算法，是利用計(jì)算機(jī)快速解決問(wèn)題的一門學(xué)科，這一特點(diǎn)決定了教學(xué)中的授課模式，在理論教學(xué)的同時(shí)要注重與實(shí)踐的結(jié)合。基于MATLAB的數(shù)值計(jì)算方法輔助教學(xué)，不僅增強(qiáng)了課堂教學(xué)的直觀性，使枯燥難懂的理論知識(shí)易于接受，而且優(yōu)化了課堂教學(xué)內(nèi)容，改變了師生對(duì)課程固有的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，能真正實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的良性互動(dòng)，讓學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中感受數(shù)學(xué)的魅力和作用。因此，不能光講方法而不實(shí)踐，那樣只會(huì)過(guò)于理論，讓學(xué)生摸不著，看不到，很難理解數(shù)值計(jì)算方法的精髓，只有通過(guò)邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐才能更好地掌握數(shù)值計(jì)算方法，并將其應(yīng)用于工程實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1] 張玉柱，艾立群.鋼鐵冶金過(guò)程的數(shù)學(xué)解析與模擬[M].冶金工業(yè)出版社，1997.

篇3

關(guān)鍵詞：二進(jìn)制；十進(jìn)制；進(jìn)制數(shù)

在大學(xué)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程中，進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換這一知識(shí)點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)在于二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換計(jì)算方法。傳統(tǒng)講授的進(jìn)制數(shù)之間轉(zhuǎn)換計(jì)算方法通常為首先認(rèn)識(shí)各個(gè)進(jìn)制數(shù)的基礎(chǔ)R和各位的位權(quán)Rn-1，其中R為該進(jìn)制數(shù)的表示符號(hào)個(gè)數(shù)，Rn-1代表第n位的位權(quán)值。當(dāng)原數(shù)為整數(shù)時(shí)，n>=0，當(dāng)原數(shù)為小數(shù)時(shí)，n

一、尋找Rn-1

以二進(jìn)制為例，2的0次方到2的12次方的結(jié)果應(yīng)該是理工類學(xué)生必須熟記的，結(jié)合以N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的思路的逆向思考，那么當(dāng)一個(gè)十進(jìn)制數(shù)X需轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，我們首先嘗試去尋找一個(gè)稍小于或等于X的2a-1，這個(gè)數(shù)是一定可以找到的，然后我們?nèi)ふ乙粋€(gè)稍小于或等于X-2a-1的2b-1，我們?cè)偃フ乙粋€(gè)個(gè)稍小于或等于X-2a-1-2b-1的2c-1，以上面的思路一直往下找，直到以下等式成立：2a-1+2b-1+2c-1…=X。那么，根據(jù)N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)時(shí)我們按位權(quán)相加的思路的逆思考，我們有理由得出X所轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制可以認(rèn)為“1”在第a，b，c…位上，其他位為“0”。以一個(gè)實(shí)例描述這個(gè)思考過(guò)程。例如，十進(jìn)制數(shù)為289，需要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，按上面的思路我們可以依次找到該十進(jìn)制數(shù)為256，32，1，三個(gè)數(shù)展開(kāi)為2的冪次方數(shù)相加，可以進(jìn)一步表示為29-1+26-1+21-1，那么該二進(jìn)制可以確定為從低到高第9位，第6位，第1位上為“1”，其余位為“0”，二進(jìn)制數(shù)表示為100100001，通過(guò)計(jì)算可以驗(yàn)證出轉(zhuǎn)換結(jié)果完全正確。那么，當(dāng)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制時(shí)，同樣可以運(yùn)用上述思路，將基數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整得出轉(zhuǎn)換結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用中，我們也發(fā)現(xiàn)當(dāng)被轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)正好稍大于進(jìn)制數(shù)R的某個(gè)冪次方數(shù)時(shí)，用該方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算特別高效。

二、尋找全“1”

該方法的前提是對(duì)Rn-1-1計(jì)算結(jié)果比較熟悉，同樣以二進(jìn)制為例，Rn-1-1寫成二進(jìn)制通常是全“1”的形式，那么當(dāng)我們?cè)诒硎灸硞€(gè)二進(jìn)制時(shí)，我們可以思考用全“1”形式的二進(jìn)制數(shù)減去某個(gè)二進(jìn)制數(shù)來(lái)產(chǎn)生，如果這個(gè)減數(shù)是很便于計(jì)算的，那么這種方法變得很適用。例如計(jì)算將十進(jìn)制數(shù)500轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)表示，首先想到十進(jìn)制數(shù)512-1=511，二進(jìn)制可以表示為9個(gè)“1”，由于511-11=500，那么11表示為1011，所以轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)X=11111111-1011=111110100?？梢钥吹?，這種方法適用于被轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)很接近于某個(gè)比它稍大的2的冪次方數(shù)。當(dāng)考慮十進(jìn)制數(shù)與其他非二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，二進(jìn)制數(shù)通常可以作為一個(gè)橋梁，所以上述方法同樣適用。那么，二進(jìn)制與其他進(jìn)制之間的再轉(zhuǎn)換過(guò)程我們還可以結(jié)合下面給出的第三種快速計(jì)算方式進(jìn)行快速計(jì)算。

三、二進(jìn)制數(shù)計(jì)算子網(wǎng)掩碼時(shí)的應(yīng)用

在后續(xù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中，IP地址的部署和子網(wǎng)的計(jì)算要求我們通常要借助子網(wǎng)掩碼，由于子網(wǎng)掩碼的結(jié)構(gòu)特征是由32位前面為全1，后面為全0的二進(jìn)制組成，書(shū)寫時(shí)表示為四段點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)，所以我們要深刻理解其每部分十進(jìn)制數(shù)值與二進(jìn)制表示的對(duì)應(yīng)關(guān)系，才能熟練地寫出準(zhǔn)確的子網(wǎng)掩碼表示形式。例如，當(dāng)我們平時(shí)寫每段十進(jìn)制數(shù)為255時(shí)，其展開(kāi)為二進(jìn)制數(shù)的表示形式為11111111，歸納其計(jì)算方法可以看作Rn-1-1或者（256-20）；當(dāng)該段出現(xiàn)子網(wǎng)主機(jī)位借位時(shí)，例如主機(jī)位借了2位，該段的掩碼二進(jìn)制表示為11111100，那么，可以按照之前分析的規(guī)則記為（256-22）。掌握了這樣的計(jì)算思維方法之后，如果我們計(jì)算某C類網(wǎng)絡(luò)地址出現(xiàn)劃分子網(wǎng)的情況，主機(jī)位需要向網(wǎng)絡(luò)位借5位二進(jìn)制數(shù)，那么點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)表示的第三段十進(jìn)制數(shù)的值很容易計(jì)算出等于（256-25），所以其劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼為255.255.224.0。如果我們出現(xiàn)一個(gè)C類的網(wǎng)絡(luò)地址劃分子網(wǎng)時(shí)，主機(jī)位需向原網(wǎng)絡(luò)位借位14位，那么，第三段的8位二進(jìn)制已經(jīng)全為主機(jī)位，記為00000000，還需向第二段的8位二進(jìn)制借出6位來(lái)作為主機(jī)位，得到點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)的第二段值為（256-26），所以其劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼為255.192.0.0 。

前面對(duì)計(jì)算方法的分析都是基于計(jì)算者對(duì)2n計(jì)算值比較熟練的前提下進(jìn)行的，所以在實(shí)際的教學(xué)和應(yīng)用中，我們通常要求計(jì)算者熟記20到212的值，再加上運(yùn)用一些技巧，那么，在計(jì)算IP地址、子網(wǎng)掩碼、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址等內(nèi)容時(shí)就會(huì)變得非常準(zhǔn)確和迅速。

參考文獻(xiàn)：

[1]金捷.高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革探索[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2001年05期.

篇4

【關(guān)鍵詞】高壓直流輸電；直流線路；電信線路；磁耦合阻抗；雜音電動(dòng)勢(shì)；等效干擾電流

0 引言

根據(jù)強(qiáng)電與弱電線路的電磁耦合理論，高壓直流輸電（HVDC）線路對(duì)電信線路的電磁干擾可以分為危險(xiǎn)影響和干擾影響兩大類[1]。其中，干擾影響主要是由諧波引起。直流輸電線路中的諧波會(huì)使電信線路中產(chǎn)生雜音電動(dòng)勢(shì)，造成通信數(shù)據(jù)傳輸失真，影響通話的清晰度，降低通話質(zhì)量[2]。

本文以直流輸電線路對(duì)電信線路干擾影響的產(chǎn)生機(jī)理為基礎(chǔ)，建立了直流輸電線路對(duì)電信線路干擾影響的數(shù)學(xué)模型，對(duì)模型中反映直流輸電線路與電信線路間電磁耦合密切程度的變量―磁耦合阻抗進(jìn)行了詳細(xì)研究。對(duì)目前常用的兩種磁耦合阻抗的計(jì)算方法進(jìn)行了對(duì)比分析，并以一個(gè)±800kV的特高壓直流輸電工程為例進(jìn)行了計(jì)算，所得結(jié)論為工程相關(guān)設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

1 直流輸電工程中等效干擾電流的計(jì)算

直流輸電線路對(duì)電話線路的干擾影響主要由直流輸電線路上的諧波通過(guò)兩線路間耦合所致。其耦合方式可分為感性耦合、容性耦合和阻性耦合三種[2]。其中，電話線路受感性耦合的影響遠(yuǎn)大于受容性耦合和阻性耦合的影響，在工程實(shí)際計(jì)算中，一般也只計(jì)及電話線路上由感性耦合引起的雜音電動(dòng)勢(shì)。

1.1 感性雜音電動(dòng)勢(shì)計(jì)算方法

感性耦合也叫磁影響。直流輸電工程在換流過(guò)程中產(chǎn)生的諧波通過(guò)直流輸電線路傳播時(shí)，導(dǎo)線中交變的電流在其附近空間內(nèi)形成交變的磁場(chǎng)，又由于直流輸電線路與通信線路間存在著互感，所以在通信明線上感應(yīng)產(chǎn)生感性雜音電動(dòng)勢(shì)。其計(jì)算公式為

U=I Z K K η （1）

其中Z 為參考頻率800Hz下的電力線路和電信線路間的磁耦合阻抗Ω；K800為電信線路在參考頻率800Hz下的（靜電）屏蔽系數(shù)；Kgw為直流線路中架空地線的屏蔽系數(shù)；η 為電信線路在800Hz參考頻率下的敏感系數(shù)（也即電信線路的不平衡系數(shù)）。

1.2 感性雜音電動(dòng)勢(shì)限值

我國(guó)電力輸電線路對(duì)電信線路干擾影響的主要標(biāo)準(zhǔn)為1992年開(kāi)始實(shí)施的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T436-1991《高壓直流架空線路技術(shù)導(dǎo)則》和1997年開(kāi)始實(shí)施的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5036-1996《送電線路對(duì)電信線路影響設(shè)計(jì)規(guī)程》，以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定：輸電線路諧波通過(guò)感性耦合和阻性耦合以及諧波電壓通過(guò)容性耦合，在鄰近的電話回路上產(chǎn)生的雜音電動(dòng)勢(shì)的總和不得超過(guò)下列數(shù)值：

1）設(shè)有增音站的雙線電話回路4.5mV；

2）未設(shè)有增音站的雙線電話回路10mV；

3）單線電話回路30 mV。

1.3 等效干擾電流定義及實(shí)用計(jì)算

等效干擾電流，即線路上的所有頻率的諧波電流對(duì)鄰行或交叉的通信線路所產(chǎn)生的綜合干擾作用與某單個(gè)頻率（如800Hz）的諧波電流所產(chǎn)生的干擾作用相同，這個(gè)單頻率諧波電流就稱作等效干擾電流。等效干擾電流表達(dá)式為：

I （x）= （2）

其中I （x）為距換流站x點(diǎn)處輸電線路的等效干擾電流，mA； I （x） 、Ie（x） 分別為由整流器和逆變器諧波產(chǎn)生的等效干擾電流分量幅值，mA。整流器或逆變器諧波所產(chǎn)生的沿線各點(diǎn)的等效干擾電流為：

I （x）= （3）

其中I （x）為線路走廊位置x處的n次諧波殘余電流的均方根值，mA；P 為n次諧波頻率下的視聽(tīng)加權(quán)系數(shù)；H 為n次諧波頻率下開(kāi)放裸導(dǎo)線的耦合系數(shù)；n為諧波次數(shù)，N為所計(jì)及的最高次諧波次數(shù)，通常取50。

對(duì)直流輸電工程而言，計(jì)算雜音電動(dòng)勢(shì)所需的等效干擾電流限值可分為三個(gè)檔次：高水平100～300mA，中等水平300～1000mA，低水平大于1000mA。

在工程實(shí)際中，特別是前期規(guī)劃時(shí)，一般采用的是較為保守的計(jì)算方式，考慮最嚴(yán)重情況下的等效干擾電流計(jì)算公式為：

I = （4）

其中Z 為參考頻率800Hz下的電力線路和電信線路間的磁耦合阻抗，Ω；U 為規(guī)程要求的最大允許雜音電動(dòng)勢(shì)，mV；800Hz時(shí)的電信電纜屏蔽系數(shù)K （見(jiàn)表1），最壞情況取1；電信電纜線路敏感系數(shù)（又稱電話線路的不平衡系數(shù)）η 取最壞情況0.005；K 是直流輸電線路中架空地線的屏蔽系數(shù)，取為0.7。

如果將接近段長(zhǎng)度L（km）作為參變量，并認(rèn)為Z 取的是L=lkm時(shí)的歐姆值，則等效干擾電流的限制值可以用下式表達(dá)

I = （5）

I L≤ （6）

取U 為限值4.5mV（雙線電話回路方式），則上式可改寫為：

I L≤ （7）

其中 等效干擾電流限值I 的單位為mA；Z 為直流電力線路與雙線電話回路方式的電信線路間的耦合阻抗，Ω；L為直流電力線路與雙線電話回路線路間的接近段長(zhǎng)度，km。

2 磁耦合阻抗計(jì)算方法

2.1 Dubanton 法

平行導(dǎo)體間的磁耦合互阻抗的一般計(jì)算方法為 Dubanton 公式為：

P=1/ （8）

Z = ?ln （9）

其中j= ；ω為800Hz下的角頻率，ω=2πf≈5000rad/s；μ 為真空磁導(dǎo)率，4π×10-7H/m；ρ為大地電導(dǎo)率，Ω?m；D為直流輸電線路與電話回路的水平間距，m；h1為直流輸電線路高度，m；h2為電話線路高度，m。

2.2 查表法

查表法計(jì)算磁耦合阻抗是先通過(guò)中間變量aα查出Z′ 的取值，然后再通過(guò)式（11）計(jì)算磁耦合阻抗 。

aα=a （10）（下轉(zhuǎn)第101頁(yè)）

（上接第81頁(yè)）式中a為直流輸電線路和電信線路間的距離；m；μ 為真空中的相對(duì)磁導(dǎo)率，一般取μ =4π×10-7H/m；δ800為頻率800Hz時(shí)的大地電導(dǎo)率，s/m。

Z =ζ×0 a=0 - +Z a>0，v>0.1 -（1-v ）+Z a>0，v

其中ζ為雙線電話線路系數(shù)，線擔(dān)回路為0.2，彎鉤回路為0.4；v為電力導(dǎo)線和電信線路間高度和距離相關(guān)系數(shù)。

v=

4 結(jié)論

通過(guò)計(jì)算分析，Dubanton 法和查表法可以有效地確定實(shí)際工程中直流輸電線路與電信線路間磁耦合阻抗的數(shù)值，進(jìn)而為直流輸電工程的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，本文得出如下結(jié)論：

1）磁耦合阻抗對(duì)計(jì)算感性雜音電動(dòng)勢(shì)和等效干擾電流的影響非常大，對(duì)磁耦合阻抗的計(jì)算越準(zhǔn)確，越有利于直流輸電工程的前期規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

2）Dubanton法和查表法均適用于計(jì)算磁耦合阻抗，但二者在計(jì)算方法和涉及參數(shù)上有所差別。由二者計(jì)算方法對(duì)比可以看出，Dubanton 法更加適用于平行段線路計(jì)算和工程前期規(guī)劃，其計(jì)算結(jié)果比較精確。而查表法更多的體現(xiàn)了直流輸電線路與電力線路位置的關(guān)系，更適用于交叉、斜接近段線路等復(fù)雜情況和對(duì)已有線路進(jìn)行改造的計(jì)算。

3）與查表法相比，Dubanton 法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明確，更有利于編程實(shí)現(xiàn)，但是適用性較差，在復(fù)雜情況計(jì)算中需要進(jìn)行修正。

【參考文獻(xiàn)】

[1]袁清云.特高壓直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀及在我國(guó)的應(yīng)用前景[J].電網(wǎng)技術(shù)，2005，29（14）：1-3.

篇5

在現(xiàn)行的高中教材中，將計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是采用按權(quán)展開(kāi)求和法，筆者在多年的教學(xué)生涯中，從用按權(quán)展開(kāi)求和將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法中得到啟示，從而得到了數(shù)制間相互轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法。

下面就用一些例子來(lái)說(shuō)明，我在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)制間轉(zhuǎn)換的方法：

1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)：

教材中的方法是“按權(quán)展開(kāi)求和”

例1：（1011.01）2 ＝（1×25+1×24＋1×23+0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2）10＝（32+16+8＋0＋2＋1＋0＋0.25）10＝（59.25）10

因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)只的兩個(gè)數(shù)碼：0、1 ，并且：0乘任何數(shù)都為0，1乘任何不為零的數(shù)都得原數(shù)。于是我就想到：可將“按權(quán)展開(kāi)求和”變形，用珠算中在算盤上標(biāo)示個(gè)、十、百、千、萬(wàn)的方法，先在演算紙上寫上二進(jìn)制數(shù)每個(gè)位的權(quán)值，再將二制數(shù)每位的數(shù)碼寫在相應(yīng)的位的權(quán)值下面。將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，就得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。

將例1中的二進(jìn)制數(shù)（111011.01）2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值： 3216 8 4 2 1.0.50.25

第二橫排寫相應(yīng)數(shù)碼：1 1 1 0 1 1. 01

將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加：32+16+8+2+1+0.25=59.25

2、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

教材中是分兩個(gè)部分轉(zhuǎn)換，整數(shù)部分：除2取余數(shù)，直到商為0，得到的余數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，余數(shù)從逆序排列(反序排列)。小數(shù)部分：乘2取整數(shù)，得到的整數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，整數(shù)從順序排列。這樣轉(zhuǎn)換演算過(guò)程相當(dāng)麻煩。

既然能用在位的權(quán)值下寫二進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼，再將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，能得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。相反，我們也可以用十進(jìn)制數(shù)來(lái)配相應(yīng)的位的權(quán)值，將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：在演算紙上的第一橫排寫上二進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值，寫到最高位的權(quán)值比十進(jìn)制數(shù)稍大，然后，用此十進(jìn)制數(shù)去配最大的小于或等于此十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，并在第二橫排在此權(quán)值下寫數(shù)碼1，然后用此十進(jìn)制數(shù)減去所配的權(quán)值得到所剩余數(shù)，所剩余數(shù)又用以上同樣的方法去配二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，如此重復(fù)，直到余數(shù)為0，在所有未配得數(shù)碼1的位的權(quán)值下寫數(shù)碼0，這樣得到的從左到右的數(shù)碼系列既為所要轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

將例1中的十進(jìn)制數(shù)59.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值：6432168421． 0.50.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排32位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：59.25-32=27.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排16位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：27.25-16=11.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：11.25-8=3.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：3.25-2=1.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1.25-1=0.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排0.25位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：0.25-0.25=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4、0.5的位置下寫數(shù)碼0

即：3216 8 4 2 1 ．0.50.25

1 1 1 0 1 1 ． 0 1

得到從左到右的二進(jìn)制數(shù)數(shù)碼系列為： 1 1 1 0 1 1 . 0 1

所以：（59.25）10=（111011.01）2

3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換：

有了以上二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換的方法，二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換變得容易。因?yàn)?位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每3位分成一組，最左最右端分組不足 3 位時(shí)，可用0補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的1位八進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的八進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的八進(jìn)制數(shù)值。

用前面的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法，很容易得出每個(gè)八進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼。如：八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼是：

在演算紙上的第一橫排寫上三位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：421

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0

即： 421

101

所以，八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼：101

這樣，使二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)變得簡(jiǎn)便。

例2：將 （1101111.11001）2 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。

解：

所以，（1101111.11001）2＝（157.62）8

將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成三位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例3：將八進(jìn)制的352.16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

352．16

011101 010 ． 001110

即：（352.16）8 ＝（11101010.00111）2

4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換與二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換相類似，只是 1 位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng) 4 位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每 4 位分成一組，最左最右端分組不足 4 位時(shí)，可用 0 補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的 1 位十六進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的十六進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的十六進(jìn)制數(shù)值。

同樣用前面的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的方法，推出每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼。如：十六進(jìn)制數(shù)D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：在演算紙上的第一橫排寫上四位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：8421；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：13-8=5；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0。即：8421

1101

所以，十六進(jìn)制數(shù)碼D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：1101

這樣，就可以很方便的將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。

例4：將（1011101.10111）2轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)

解：

所以 （1011101.10111）2＝(5D.B8 )16。

將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成四位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例5：將十六進(jìn)制數(shù) 5AE.9C 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：

解：5AE． 9 C

01011010 1110 ． 10011100

即：（5AE.9C）16＝（10110101110.100111）2

至于其他的轉(zhuǎn)換方法，如八進(jìn)制到十進(jìn)制，十六進(jìn)制到十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，可以借用二進(jìn)制。先將要轉(zhuǎn)換的進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后將再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成要轉(zhuǎn)換成的進(jìn)制數(shù)。

用以上方法進(jìn)行數(shù)制轉(zhuǎn)換，比較形象、直觀，學(xué)生感得簡(jiǎn)便，易懂。激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生較好的掌握了數(shù)制的轉(zhuǎn)換。

計(jì)算機(jī)中的數(shù)制轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法

向官富

（作者單位：湖南省龍山縣高級(jí)中學(xué)）

【中圖分類號(hào)】G623.58【文章標(biāo)識(shí)碼】C 【文章編號(hào)】1326-3587（2011）09-0019-02

在現(xiàn)行的高中教材中，將計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是采用按權(quán)展開(kāi)求和法，筆者在多年的教學(xué)生涯中，從用按權(quán)展開(kāi)求和將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法中得到啟示，從而得到了數(shù)制間相互轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法。

下面就用一些例子來(lái)說(shuō)明，我在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)制間轉(zhuǎn)換的方法：

1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)：

教材中的方法是“按權(quán)展開(kāi)求和”

例1：（1011.01）2 ＝（1×25+1×24＋1×23+0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2）10＝（32+16+8＋0＋2＋1＋0＋0.25）10＝（59.25）10

因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)只的兩個(gè)數(shù)碼：0、1 ，并且：0乘任何數(shù)都為0，1乘任何不為零的數(shù)都得原數(shù)。于是我就想到：可將“按權(quán)展開(kāi)求和”變形，用珠算中在算盤上標(biāo)示個(gè)、十、百、千、萬(wàn)的方法，先在演算紙上寫上二進(jìn)制數(shù)每個(gè)位的權(quán)值，再將二制數(shù)每位的數(shù)碼寫在相應(yīng)的位的權(quán)值下面。將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，就得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。

將例1中的二進(jìn)制數(shù)（111011.01）2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值： 3216 8 4 2 1.0.50.25

第二橫排寫相應(yīng)數(shù)碼：1 1 1 0 1 1. 01

將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加：32+16+8+2+1+0.25=59.25

2、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

教材中是分兩個(gè)部分轉(zhuǎn)換，整數(shù)部分：除2取余數(shù)，直到商為0，得到的余數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，余數(shù)從逆序排列(反序排列)。小數(shù)部分：乘2取整數(shù)，得到的整數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，整數(shù)從順序排列。這樣轉(zhuǎn)換演算過(guò)程相當(dāng)麻煩。

既然能用在位的權(quán)值下寫二進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼，再將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，能得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。相反，我們也可以用十進(jìn)制數(shù)來(lái)配相應(yīng)的位的權(quán)值，將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：在演算紙上的第一橫排寫上二進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值，寫到最高位的權(quán)值比十進(jìn)制數(shù)稍大，然后，用此十進(jìn)制數(shù)去配最大的小于或等于此十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，并在第二橫排在此權(quán)值下寫數(shù)碼1，然后用此十進(jìn)制數(shù)減去所配的權(quán)值得到所剩余數(shù)，所剩余數(shù)又用以上同樣的方法去配二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，如此重復(fù)，直到余數(shù)為0，在所有未配得數(shù)碼1的位的權(quán)值下寫數(shù)碼0，這樣得到的從左到右的數(shù)碼系列既為所要轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

將例1中的十進(jìn)制數(shù)59.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值：6432168421． 0.50.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排32位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：59.25-32=27.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排16位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：27.25-16=11.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：11.25-8=3.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：3.25-2=1.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1.25-1=0.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排0.25位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：0.25-0.25=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4、0.5的位置下寫數(shù)碼0

即：3216 8 4 2 1 ．0.50.25

1 1 1 0 1 1 ． 0 1

得到從左到右的二進(jìn)制數(shù)數(shù)碼系列為： 1 1 1 0 1 1 . 0 1

所以：（59.25）10=（111011.01）2

3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換：

有了以上二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換的方法，二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換變得容易。因?yàn)?位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每3位分成一組，最左最右端分組不足 3 位時(shí)，可用0補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的1位八進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的八進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的八進(jìn)制數(shù)值。

用前面的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法，很容易得出每個(gè)八進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼。如：八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼是：

在演算紙上的第一橫排寫上三位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：421

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0

即： 421

101

所以，八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼：101

這樣，使二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)變得簡(jiǎn)便。

例2：將 （1101111.11001）2 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。

解：

所以，（1101111.11001）2＝（157.62）8

將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成三位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例3：將八進(jìn)制的352.16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

352．16

011101 010 ． 001110

即：（352.16）8 ＝（11101010.00111）2

4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換與二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換相類似，只是 1 位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng) 4 位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每 4 位分成一組，最左最右端分組不足 4 位時(shí)，可用 0 補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的 1 位十六進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的十六進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的十六進(jìn)制數(shù)值。

同樣用前面的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的方法，推出每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼。如：十六進(jìn)制數(shù)D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：在演算紙上的第一橫排寫上四位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：8421；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：13-8=5；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0。即：8421

1101

所以，十六進(jìn)制數(shù)碼D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：1101

這樣，就可以很方便的將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。

例4：將（1011101.10111）2轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)

解：

所以 （1011101.10111）2＝(5D.B8 )16。

將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成四位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例5：將十六進(jìn)制數(shù) 5AE.9C 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：

解：5AE． 9 C

01011010 1110 ． 10011100

即：（5AE.9C）16＝（10110101110.100111）2

至于其他的轉(zhuǎn)換方法，如八進(jìn)制到十進(jìn)制，十六進(jìn)制到十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，可以借用二進(jìn)制。先將要轉(zhuǎn)換的進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后將再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成要轉(zhuǎn)換成的進(jìn)制數(shù)。

用以上方法進(jìn)行數(shù)制轉(zhuǎn)換，比較形象、直觀，學(xué)生感得簡(jiǎn)便，易懂。激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生較好的掌握了數(shù)制的轉(zhuǎn)換。

計(jì)算機(jī)中的數(shù)制轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法

向官富

（作者單位：湖南省龍山縣高級(jí)中學(xué)）

【中圖分類號(hào)】G623.58【文章標(biāo)識(shí)碼】C 【文章編號(hào)】1326-3587（2011）09-0019-02

在現(xiàn)行的高中教材中，將計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是采用按權(quán)展開(kāi)求和法，筆者在多年的教學(xué)生涯中，從用按權(quán)展開(kāi)求和將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法中得到啟示，從而得到了數(shù)制間相互轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法。

下面就用一些例子來(lái)說(shuō)明，我在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)制間轉(zhuǎn)換的方法：

1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)：

教材中的方法是“按權(quán)展開(kāi)求和”

例1：（1011.01）2 ＝（1×25+1×24＋1×23+0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2）10＝（32+16+8＋0＋2＋1＋0＋0.25）10＝（59.25）10

因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)只的兩個(gè)數(shù)碼：0、1 ，并且：0乘任何數(shù)都為0，1乘任何不為零的數(shù)都得原數(shù)。于是我就想到：可將“按權(quán)展開(kāi)求和”變形，用珠算中在算盤上標(biāo)示個(gè)、十、百、千、萬(wàn)的方法，先在演算紙上寫上二進(jìn)制數(shù)每個(gè)位的權(quán)值，再將二制數(shù)每位的數(shù)碼寫在相應(yīng)的位的權(quán)值下面。將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，就得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。

將例1中的二進(jìn)制數(shù)（111011.01）2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值： 3216 8 4 2 1.0.50.25

第二橫排寫相應(yīng)數(shù)碼：1 1 1 0 1 1. 01

將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加：32+16+8+2+1+0.25=59.25

2、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

教材中是分兩個(gè)部分轉(zhuǎn)換，整數(shù)部分：除2取余數(shù)，直到商為0，得到的余數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，余數(shù)從逆序排列(反序排列)。小數(shù)部分：乘2取整數(shù)，得到的整數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，整數(shù)從順序排列。這樣轉(zhuǎn)換演算過(guò)程相當(dāng)麻煩。

既然能用在位的權(quán)值下寫二進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼，再將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，能得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。相反，我們也可以用十進(jìn)制數(shù)來(lái)配相應(yīng)的位的權(quán)值，將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：在演算紙上的第一橫排寫上二進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值，寫到最高位的權(quán)值比十進(jìn)制數(shù)稍大，然后，用此十進(jìn)制數(shù)去配最大的小于或等于此十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，并在第二橫排在此權(quán)值下寫數(shù)碼1，然后用此十進(jìn)制數(shù)減去所配的權(quán)值得到所剩余數(shù)，所剩余數(shù)又用以上同樣的方法去配二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，如此重復(fù)，直到余數(shù)為0，在所有未配得數(shù)碼1的位的權(quán)值下寫數(shù)碼0，這樣得到的從左到右的數(shù)碼系列既為所要轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

將例1中的十進(jìn)制數(shù)59.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值：6432168421． 0.50.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排32位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：59.25-32=27.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排16位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：27.25-16=11.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：11.25-8=3.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：3.25-2=1.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1.25-1=0.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排0.25位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：0.25-0.25=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4、0.5的位置下寫數(shù)碼0

即：3216 8 4 2 1 ．0.50.25

1 1 1 0 1 1 ． 0 1

得到從左到右的二進(jìn)制數(shù)數(shù)碼系列為： 1 1 1 0 1 1 . 0 1

所以：（59.25）10=（111011.01）2

3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換：

有了以上二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換的方法，二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換變得容易。因?yàn)?位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每3位分成一組，最左最右端分組不足 3 位時(shí)，可用0補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的1位八進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的八進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的八進(jìn)制數(shù)值。

用前面的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法，很容易得出每個(gè)八進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼。如：八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼是：

在演算紙上的第一橫排寫上三位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：421

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0

即： 421

101

所以，八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼：101

這樣，使二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)變得簡(jiǎn)便。

例2：將 （1101111.11001）2 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。

解：

所以，（1101111.11001）2＝（157.62）8

將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成三位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例3：將八進(jìn)制的352.16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

352．16

011101 010 ． 001110

即：（352.16）8 ＝（11101010.00111）2

4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換與二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換相類似，只是 1 位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng) 4 位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每 4 位分成一組，最左最右端分組不足 4 位時(shí)，可用 0 補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的 1 位十六進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的十六進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的十六進(jìn)制數(shù)值。

同樣用前面的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的方法，推出每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼。如：十六進(jìn)制數(shù)D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：在演算紙上的第一橫排寫上四位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：8421；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：13-8=5；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0。即：8421

1101

所以，十六進(jìn)制數(shù)碼D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：1101

這樣，就可以很方便的將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。

例4：將（1011101.10111）2轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)

解：

所以 （1011101.10111）2＝(5D.B8 )16。

將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成四位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例5：將十六進(jìn)制數(shù) 5AE.9C 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：

解：5AE． 9 C

01011010 1110 ． 10011100

即：（5AE.9C）16＝（10110101110.100111）2

至于其他的轉(zhuǎn)換方法，如八進(jìn)制到十進(jìn)制，十六進(jìn)制到十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，可以借用二進(jìn)制。先將要轉(zhuǎn)換的進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后將再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成要轉(zhuǎn)換成的進(jìn)制數(shù)。

用以上方法進(jìn)行數(shù)制轉(zhuǎn)換，比較形象、直觀，學(xué)生感得簡(jiǎn)便，易懂。激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生較好的掌握了數(shù)制的轉(zhuǎn)換。

計(jì)算機(jī)中的數(shù)制轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法

向官富

（作者單位：湖南省龍山縣高級(jí)中學(xué)）

【中圖分類號(hào)】G623.58【文章標(biāo)識(shí)碼】C 【文章編號(hào)】1326-3587（2011）09-0019-02

在現(xiàn)行的高中教材中，將計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是采用按權(quán)展開(kāi)求和法，筆者在多年的教學(xué)生涯中，從用按權(quán)展開(kāi)求和將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法中得到啟示，從而得到了數(shù)制間相互轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)便方法。

下面就用一些例子來(lái)說(shuō)明，我在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)制間轉(zhuǎn)換的方法：

1、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)：

教材中的方法是“按權(quán)展開(kāi)求和”

例1：（1011.01）2 ＝（1×25+1×24＋1×23+0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2）10＝（32+16+8＋0＋2＋1＋0＋0.25）10＝（59.25）10

因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)只的兩個(gè)數(shù)碼：0、1 ，并且：0乘任何數(shù)都為0，1乘任何不為零的數(shù)都得原數(shù)。于是我就想到：可將“按權(quán)展開(kāi)求和”變形，用珠算中在算盤上標(biāo)示個(gè)、十、百、千、萬(wàn)的方法，先在演算紙上寫上二進(jìn)制數(shù)每個(gè)位的權(quán)值，再將二制數(shù)每位的數(shù)碼寫在相應(yīng)的位的權(quán)值下面。將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，就得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。

將例1中的二進(jìn)制數(shù)（111011.01）2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值： 3216 8 4 2 1.0.50.25

第二橫排寫相應(yīng)數(shù)碼：1 1 1 0 1 1. 01

將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加：32+16+8+2+1+0.25=59.25

2、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

教材中是分兩個(gè)部分轉(zhuǎn)換，整數(shù)部分：除2取余數(shù)，直到商為0，得到的余數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，余數(shù)從逆序排列(反序排列)。小數(shù)部分：乘2取整數(shù)，得到的整數(shù)即為二進(jìn)數(shù)各位的數(shù)碼，整數(shù)從順序排列。這樣轉(zhuǎn)換演算過(guò)程相當(dāng)麻煩。

既然能用在位的權(quán)值下寫二進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼，再將數(shù)碼為1的位的權(quán)值相加，能得到轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)。相反，我們也可以用十進(jìn)制數(shù)來(lái)配相應(yīng)的位的權(quán)值，將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：在演算紙上的第一橫排寫上二進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值，寫到最高位的權(quán)值比十進(jìn)制數(shù)稍大，然后，用此十進(jìn)制數(shù)去配最大的小于或等于此十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，并在第二橫排在此權(quán)值下寫數(shù)碼1，然后用此十進(jìn)制數(shù)減去所配的權(quán)值得到所剩余數(shù)，所剩余數(shù)又用以上同樣的方法去配二進(jìn)制數(shù)位的權(quán)值，如此重復(fù)，直到余數(shù)為0，在所有未配得數(shù)碼1的位的權(quán)值下寫數(shù)碼0，這樣得到的從左到右的數(shù)碼系列既為所要轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

將例1中的十進(jìn)制數(shù)59.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法如下：

第一橫排寫位的權(quán)值：6432168421． 0.50.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排32位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：59.25-32=27.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排16位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：27.25-16=11.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：11.25-8=3.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：3.25-2=1.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1.25-1=0.25

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排0.25位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：0.25-0.25=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4、0.5的位置下寫數(shù)碼0

即：3216 8 4 2 1 ．0.50.25

1 1 1 0 1 1 ． 0 1

得到從左到右的二進(jìn)制數(shù)數(shù)碼系列為： 1 1 1 0 1 1 . 0 1

所以：（59.25）10=（111011.01）2

3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換：

有了以上二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換的方法，二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換變得容易。因?yàn)?位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每3位分成一組，最左最右端分組不足 3 位時(shí)，可用0補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的1位八進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的八進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的八進(jìn)制數(shù)值。

用前面的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法，很容易得出每個(gè)八進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼。如：八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼是：

在演算紙上的第一橫排寫上三位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：421

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0

在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0

即： 421

101

所以，八進(jìn)制數(shù)碼5對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)碼：101

這樣，使二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)變得簡(jiǎn)便。

例2：將 （1101111.11001）2 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。

解：

所以，（1101111.11001）2＝（157.62）8

將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成三位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例3：將八進(jìn)制的352.16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：

352．16

011101 010 ． 001110

即：（352.16）8 ＝（11101010.00111）2

4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換與二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換相類似，只是 1 位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng) 4 位二進(jìn)制數(shù)，所以二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制時(shí)，只要以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分向左，小數(shù)部分向右每 4 位分成一組，最左最右端分組不足 4 位時(shí)，可用 0 補(bǔ)足，各組用對(duì)應(yīng)的 1 位十六進(jìn)制數(shù)碼表示，所得到的從左到右的十六進(jìn)制數(shù)碼系列，即為轉(zhuǎn)換成的十六進(jìn)制數(shù)值。

同樣用前面的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的方法，推出每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼。如：十六進(jìn)制數(shù)D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：在演算紙上的第一橫排寫上四位進(jìn)制數(shù)的位的權(quán)值：8421；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排8位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：13-8=5；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排4位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：5-4=1；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排1位置下寫數(shù)碼1，余數(shù)為：1-1=0；在第二橫排對(duì)應(yīng)于第一橫排2位置下寫數(shù)碼0。即：8421

1101

所以，十六進(jìn)制數(shù)碼D對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)碼：1101

這樣，就可以很方便的將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。

例4：將（1011101.10111）2轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)

解：

所以 （1011101.10111）2＝(5D.B8 )16。

將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將每位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成四位二進(jìn)制數(shù)，所得到的從左到右的二進(jìn)制數(shù)碼系列去掉最左最右端的0，即為轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)。

例5：將十六進(jìn)制數(shù) 5AE.9C 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：

解：5AE． 9 C

01011010 1110 ． 10011100

即：（5AE.9C）16＝（10110101110.100111）2

至于其他的轉(zhuǎn)換方法，如八進(jìn)制到十進(jìn)制，十六進(jìn)制到十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，可以借用二進(jìn)制。先將要轉(zhuǎn)換的進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后將再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成要轉(zhuǎn)換成的進(jìn)制數(shù)。

篇6

關(guān)鍵詞：ABAQUS；位移約束；海底管道

中圖分類號(hào)：P752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

1 工程概述

海底管道鋪設(shè)是海洋油氣工程建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。海底管道鋪設(shè)的方法基本可以分為兩類：鋪管船法[1，2]和拖管法[3]，其中鋪管船法包括S型鋪管船法、J 型鋪管船法、卷管式鋪管船法；根據(jù)管道所處位置不同，拖管法分為水面拖、水下拖、近底拖和底拖。對(duì)于登陸段海底管道采用底拖法施工更具有可行性。對(duì)于底拖法施工可以在陸地焊接后，由陸至海利用絞車、絞盤、拖輪等設(shè)備牽引鋪設(shè)；也可以在鋪管船上焊接，由海至陸鋪設(shè)，其牽引方法有：岸上設(shè)置絞車牽引，利用鋪管船上的絞車反向牽引。

某登陸段管道采用底拖法鋪設(shè)，在鋪管船上焊接管道，岸上設(shè)置定滑輪，由鋪管船上的絞車帶動(dòng)管道鋪向岸邊，見(jiàn)圖1。

該方案中，鋪管船到海床段的海底管道形成S型，管道受到拖管力、張緊器張力、自重、自身浮力、浮筒浮力、海床支撐力、海床摩擦力等載荷作用，為了底拖施工的安全進(jìn)行，進(jìn)行管道強(qiáng)度校核是十分必要的。以下給出了管道強(qiáng)度分析的關(guān)鍵參數(shù)：

管材為X65鋼，鋼管外徑為813mm，壁厚22.2mm，鋼管外敷防腐涂層，厚度2.8mm，防腐涂層外為混凝土層，厚度為80mm，管道長(zhǎng)度總長(zhǎng)575m，海床上管道長(zhǎng)度為375m；海床摩擦系數(shù)為1.0；水深14m；張緊器張力為100kN；拖管力為350kN；由于綁縛浮筒，管道水下重量為540.7N/m。

鋪管船各輥軸相對(duì)位置：為了考慮邊界影響，張緊器前取2個(gè)輥軸。根據(jù)工程作業(yè)的鋪管船情況，在張緊器后共8個(gè)輥軸，從船艏至托管架方向各個(gè)輥抽名稱分別為：R1，R2，張緊器，R3，R4，R5，S1，S2，S3，S4，S5。在水平方向和豎直方向上每個(gè)輥軸距離輥軸R1的長(zhǎng)度見(jiàn)表1，其中R1距離水面的高度為3.9m。

注：托管架上各個(gè)輥軸水平向至R1的距離考慮了拖管架角度。

2 ABAQUS數(shù)值模擬

以上工程施工中，鋪管船到海底段管道形成S型，為大變形問(wèn)題。ABAQUS[4]軟件具有強(qiáng)大的非線性分析功能，在工程中有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)以上參數(shù)，采用軟件ABAQUS模擬管道的底拖過(guò)程。鋪管船和托管架上面的輥軸和管道的作用，以及管道和海床的相互作用都可以通過(guò)接觸的方式處理。眾所周知，接觸為非線性問(wèn)題，對(duì)管道、海床和輥軸的建模有一定的要求，如果處理不當(dāng)則計(jì)算難以收斂。因此，本文通過(guò)位移約束的方式模擬了管道和輥軸的接觸，通過(guò)位移約束和加載的方式模擬了管道和海床的相互作用。以下給出模擬過(guò)程及計(jì)算結(jié)果。

2.1 模擬過(guò)程

第一步：建立模型，考慮管道半徑，管道豎直向坐標(biāo)為4.3893m，管道單元B32，見(jiàn)圖2。

第二步：根據(jù)各輥軸位置給出管道上相應(yīng)的約束點(diǎn)。通過(guò)移動(dòng)坐標(biāo)系平面的方式建立新平面，新平面和管道的交點(diǎn)為約束點(diǎn)，見(jiàn)圖3。雖然當(dāng)管道大變形后約束點(diǎn)和相應(yīng)輥軸位置不一致，但在本文的模擬中，這種不一致對(duì)結(jié)果的影響可以忽略。著泥點(diǎn)的位置可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，或者通過(guò)調(diào)試的方法得到：首先給出著泥點(diǎn)初始值，計(jì)算出著泥點(diǎn)的支反力，然后調(diào)整著泥點(diǎn)的位置，當(dāng)支反力為零時(shí)，對(duì)應(yīng)著泥點(diǎn)位置。

第三步：施加約束。根據(jù)各個(gè)輥軸相對(duì)R1在豎直向的長(zhǎng)度得到管道約束點(diǎn)和海床段管道豎直向位移，施加位移約束。在海管鋪設(shè)中，某些輥軸并不能起到支撐的作用，計(jì)算出各約束點(diǎn)的支反力，當(dāng)其為拉力時(shí)，則放松該約束。張緊器的拉力通過(guò)簡(jiǎn)支約束管道端部體現(xiàn)，其他段管道在水平向可以自由移動(dòng)。見(jiàn)圖4。

第四步：施加重力載荷。水面以上和以下管道重力不同，水面與管道交點(diǎn)可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)得到，也可通過(guò)迭代的方式求得。

第五步：施加海床摩擦力和拖管力。以均布載荷的形式施加摩擦力，根據(jù)管道水下重力和摩擦系數(shù)，可知摩擦力為540.7N/m。拖管力取350kN。

2.2 計(jì)算結(jié)果

按照以上步驟建立模型，計(jì)算得到管道應(yīng)力場(chǎng)，見(jiàn)圖5。其中上彎段最大應(yīng)力為297MPa，下彎段最大應(yīng)力為290MPa。

3 總結(jié)

某登陸段管道采用由海至陸的底拖法鋪設(shè)，本文采用ABAQUS軟件建立數(shù)值模型，計(jì)算了管道應(yīng)力。上彎段最大Mises應(yīng)力為297MPa，下彎段最大Mises應(yīng)力為290MPa，為管道底拖強(qiáng)度分析奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]Braestrup M， Andersen J， Andersen L， et a1. Design and installation of marine pipelines.Blackwell Science Ltd.， 2005， 210-238.

[3]桑運(yùn)水，韓清國(guó).海底管道近岸淺水鋪設(shè)的岸拖與海拖.石油工程建設(shè).2006（4）.

[4]ABAQUS Version 6. 7 Documentation，ABAQUA，Inc.

篇7

【關(guān)鍵詞】職業(yè)技術(shù)學(xué)院；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；課程教學(xué)；教學(xué)方法

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為很多職業(yè)技術(shù)學(xué)院開(kāi)設(shè)的一門基礎(chǔ)課程，理論知識(shí)更新快，操作技能要求高，教學(xué)效果的提升一直困擾著廣大師生。我院近年來(lái)依托教學(xué)改革，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中取得了較好效果?，F(xiàn)將有關(guān)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)總結(jié)如下。

1職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在的主要問(wèn)題

1.1教學(xué)內(nèi)容滯后

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)更新程度快，幾乎每年都有新的理論和知識(shí)出現(xiàn)。這就要求教學(xué)內(nèi)容要及時(shí)更新，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的最新知識(shí)發(fā)展需要。但是在教學(xué)中，老師往往“一本教材用到底”，數(shù)年不更新教材和課件，教授的內(nèi)容與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀明顯脫節(jié)。

1.2教學(xué)方法簡(jiǎn)單

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，老師多采用“填鴨式”教學(xué)，老師機(jī)械的教，學(xué)生機(jī)械的學(xué),而且在考核方式上，職業(yè)技術(shù)學(xué)院多以期末卷面考試為主要手段，注重的依然是“記憶能力”，對(duì)學(xué)生的其他能力關(guān)注不夠。

1.3學(xué)生動(dòng)手操作少

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐性較強(qiáng)，需要學(xué)生不斷的動(dòng)手實(shí)踐，提高實(shí)踐操作技能。但是目前職業(yè)技術(shù)學(xué)院在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，過(guò)于重視理論教學(xué)，對(duì)實(shí)踐擦做的要求相對(duì)較少，而且也缺乏學(xué)生實(shí)踐練習(xí)平臺(tái)。學(xué)生普遍缺乏實(shí)踐操作技能，難以適應(yīng)就業(yè)崗位的需要。

2職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的基本原則

2.1教學(xué)內(nèi)容要適應(yīng)時(shí)代需要

教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)時(shí)代需要是職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)必須堅(jiān)持的基本原則。如果教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊，將會(huì)造成學(xué)生與社會(huì)的脫節(jié)。學(xué)生不能有效掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)展趨勢(shì)和基本內(nèi)容，學(xué)生就難以適應(yīng)未來(lái)的工作崗位需要，既影響了學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，而且也不利于職業(yè)技術(shù)學(xué)院的可持續(xù)發(fā)展。

2.2要尊重學(xué)生主體地位

教學(xué)必須尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，老師地位過(guò)于強(qiáng)勢(shì)，學(xué)生普遍缺乏學(xué)習(xí)興趣，并不利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)預(yù)期目標(biāo)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，既要注重老師教學(xué)主體地位的發(fā)揮，又要尊重學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“主體”的充分結(jié)合。

2.3實(shí)踐操作要占有適當(dāng)比例

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須要注重實(shí)踐教學(xué)。唯有通過(guò)增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，才能讓學(xué)生真正的掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)，并且能夠熟練操作，適應(yīng)工作崗位需要。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)要合理分配，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的共同發(fā)展，不能過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論忽視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐。

3職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法探索

3.1“訂單式”教學(xué)

“訂單式”教學(xué)旨在改變職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容陳舊的問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，可以由學(xué)生參與有關(guān)課程的設(shè)置與安排，通過(guò)征求學(xué)生意見(jiàn)，掌握學(xué)生真正需要的課程，并適當(dāng)安排相關(guān)課程。通過(guò)“訂單式”教學(xué)，有利于改變?cè)诮虒W(xué)中的學(xué)生被動(dòng)局面，同時(shí)對(duì)一線老師形成了壓力。為了能夠勝任教學(xué)要求，老師需要積極學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最新知識(shí)，否則就難以勝任教學(xué)工作。

3.2“角色體驗(yàn)式”教學(xué)

“角色體驗(yàn)式”教學(xué)其實(shí)屬于分組教學(xué)的一種。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)資源，將學(xué)生分成數(shù)個(gè)組，每個(gè)組數(shù)名學(xué)生，每名學(xué)生負(fù)責(zé)一個(gè)具體任務(wù)。比如在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，根據(jù)學(xué)生的興趣等，由老師或者學(xué)生自行分配諸如信息收集者、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者、編程實(shí)現(xiàn)者等角色。這可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且讓學(xué)生在潛移默化中形成團(tuán)隊(duì)合作精神，為以后的工作奠定基礎(chǔ)。

3.3“實(shí)踐性”教學(xué)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)必須要給實(shí)踐教學(xué)一定的重視。要把實(shí)踐教學(xué)納入課時(shí)安排，并把實(shí)踐技能考核作為課程成績(jī)考核的一部分。實(shí)踐教學(xué)以提升學(xué)生實(shí)踐技能為目標(biāo)，學(xué)生必須完成老師給定的實(shí)踐任務(wù)，并且能夠以團(tuán)隊(duì)的形式提供至少一個(gè)實(shí)踐作品，才能獲得有關(guān)的成績(jī)。否則，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)被判不合格，要求學(xué)生重修，通過(guò)強(qiáng)化實(shí)踐考核讓學(xué)生注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐。

3.4“探究性”教學(xué)

“探究性”教學(xué)以解決實(shí)際問(wèn)題為目標(biāo)，也是旨在促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)踐操作相結(jié)合的一種教學(xué)手段。老師可以向?qū)W生展示一個(gè)案例，然后由學(xué)生運(yùn)用所學(xué)習(xí)的知識(shí)，分組或者自己設(shè)計(jì)有關(guān)的解決方案，解決實(shí)際問(wèn)題?！疤骄啃浴苯虒W(xué)激發(fā)了學(xué)生的興趣，真正尊重了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，有利于讓學(xué)生從探索中學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力?？傊殬I(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)必須要尊重學(xué)生主體地位，強(qiáng)化實(shí)踐，緊跟時(shí)代，要探索多種形式的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，不斷培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉佩賢,段雪麗,劉利平,等.應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式的研究與實(shí)踐［J］.計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2014,24:257-258.

［2］孫飛翔.談中等職業(yè)學(xué)校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的改革［J］.中國(guó)校外教育,2014,34:168.

篇8

要】基于優(yōu)化方法的機(jī)制設(shè)計(jì)與性能評(píng)價(jià)成為了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量領(lǐng)域中的一個(gè)前沿研究領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)述了在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的現(xiàn)狀和解決方案，分析和總結(jié)了服務(wù)質(zhì)量保證的關(guān)鍵技術(shù)的原理和特點(diǎn)，最后展望了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】服務(wù)質(zhì)量；性能；綜述

一、引言

隨著通信技術(shù)和Internet的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教學(xué)、資源下載等大量實(shí)時(shí)服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上被廣泛應(yīng)用，需要占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且不同業(yè)務(wù)流對(duì)Qos有著不同的要求，這都迫切要求網(wǎng)絡(luò)傳輸能提供服務(wù)質(zhì)量保證。因此，如何保障網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。

（一）QoS定義

QoS是指IP的服務(wù)質(zhì)量，也是指IP數(shù)據(jù)流通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的性能。它的目的就是向用戶提供端到端的服務(wù)質(zhì)量保證。它有一套度量指標(biāo)，包括業(yè)務(wù)可用性、延遲、可變延遲、吞吐量和丟包率等。簡(jiǎn)單地說(shuō)，QoS能夠?qū)?shù)據(jù)包進(jìn)行合理的排隊(duì)，對(duì)含有內(nèi)容標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)其定的數(shù)據(jù)包賦以較高的優(yōu)先級(jí)，從而加速傳輸?shù)倪M(jìn)程，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互。QoS在可預(yù)測(cè)、可測(cè)量性方面比傳統(tǒng)IP有了很大的提高．基本解決了多媒體類應(yīng)用或者大數(shù)據(jù)有線傳輸?shù)男枨?，并且可提高帶寬的使用率?/p>

（二）Qos的主要性能參數(shù)

實(shí)際上，Qos問(wèn)題主要是由網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)性能要求的支持能力不足引起的。QoS保證就是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理安排，確保網(wǎng)絡(luò)滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)的要求，目的是為各種業(yè)務(wù)流（如數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等）提供可靠的端到端Qos保證。用來(lái)保證Qos的性能參數(shù)包括：①可用性，指用戶到IP業(yè)務(wù)之間連接的可靠性；②延遲，指IP包從網(wǎng)絡(luò)入口點(diǎn)到達(dá)出口點(diǎn)所需的傳輸時(shí)間間隔；③延遲抖動(dòng)，指在同一條路徑上發(fā)送的一組數(shù)據(jù)流中數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間差異；④丟包率，指IP包在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳輸時(shí)丟失的IP包數(shù)與己發(fā)送的IP包總數(shù)的比值；⑤吞吐量，指網(wǎng)絡(luò)中IP包的傳輸速率。

二、典型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的模型

服務(wù)質(zhì)量模型是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能的綜合體現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)QoS保證的機(jī)制上，不同的國(guó)際組織和團(tuán)體提出了不同的控制機(jī)制和策略，如ISO提出了基于ODP分布式環(huán)境的QoS控制；ATM論壇提出了QoS控制策略和實(shí)現(xiàn)；IETF也提出的集成服務(wù)模型，區(qū)分業(yè)務(wù)模型，多協(xié)議標(biāo)簽交換，流量工程[2]等。目前，網(wǎng)絡(luò)QoS的典型模型有：盡力而為服務(wù)（Best　effort　Service）、集成服務(wù)和區(qū)分服務(wù)，使用不同的服務(wù)模型可以完成網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)不同的OoS保障。

傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)采取盡力而為的處理原則，對(duì)數(shù)據(jù)的處理就是公平競(jìng)爭(zhēng)，處理方式簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高，不利于運(yùn)營(yíng)管理，因而提出了集成服務(wù)模型。集成服務(wù)是針對(duì)流的，支持三種流類型：保證服務(wù)，控制負(fù)荷，盡力而為的服務(wù)。其基本思想就是采用資源預(yù)留協(xié)議為業(yè)務(wù)流保留帶寬，預(yù)留網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)Qos保障。RSVP的工作過(guò)程是：當(dāng)需要在一條路徑上預(yù)留帶寬資源時(shí)，發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)前先向接收方發(fā)送路徑消息，接收端收到消息后發(fā)送一個(gè)資源預(yù)留請(qǐng)求類別的RESV消息，為該數(shù)據(jù)請(qǐng)求資源，沿途的每個(gè)路由器采用輸入控制過(guò)程，決定是否接受該請(qǐng)求。如果該請(qǐng)求被拒絕，路由器給接收方發(fā)送一個(gè)出錯(cuò)信息，終止端信令處理過(guò)程：否則，路由器為該數(shù)據(jù)流分配所請(qǐng)求的資源。集成服務(wù)能預(yù)留所需資源，提供端到端的服務(wù)質(zhì)量保證，但其復(fù)雜度高、開(kāi)銷大、可擴(kuò)展性較差，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而不能滿足QoS的要求。

目前，區(qū)分服務(wù)模型已經(jīng)成為解決IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題的主要模型。區(qū)分服務(wù)使用分組標(biāo)記和按類排隊(duì)的方法，定義一組數(shù)量較小的服務(wù)類型和優(yōu)先級(jí)，在網(wǎng)絡(luò)的邊緣對(duì)所有分組進(jìn)行分類，并標(biāo)記每個(gè)分組所屬的服務(wù)類型，對(duì)不同種類的報(bào)文設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的應(yīng)用報(bào)文優(yōu)先得到服務(wù)。其工作方式是：對(duì)到達(dá)的數(shù)據(jù)包根據(jù)業(yè)務(wù)流的Qos要求進(jìn)行分類并使用區(qū)分服務(wù)碼點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，復(fù)雜的業(yè)務(wù)流在網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器中進(jìn)行，逐跳轉(zhuǎn)發(fā)等簡(jiǎn)單功能則在核心路由器中完成。在區(qū)分服務(wù)中，不同級(jí)別的分組得到不同級(jí)別的服務(wù)，很好地適應(yīng)了IP網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展。

三、服務(wù)質(zhì)量技術(shù)的發(fā)展

隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)類型呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以組合運(yùn)用各種管理手段和服務(wù)質(zhì)量技術(shù)，綜合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的QoS。比如利用MPLS技術(shù)來(lái)解決服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題；對(duì)可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出一個(gè)確?？芍貥?gòu)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的方法；將QoS與MPLS+DiffServ相結(jié)合的綜合服務(wù)質(zhì)量模型。事實(shí)上，如何充分利用網(wǎng)絡(luò)特征，設(shè)計(jì)面向應(yīng)用問(wèn)題的體系結(jié)構(gòu)，研究下一代網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量及策略、流量工程、多協(xié)議標(biāo)簽交換等技術(shù)，都將是未來(lái)QoS研究的趨勢(shì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)化理論將成為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)，它不僅能夠嚴(yán)格導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)中同一層次中資源分配和任務(wù)調(diào)度的最優(yōu)決策，而且能夠指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)。很多網(wǎng)絡(luò)機(jī)制基于啟發(fā)式設(shè)計(jì)，尚待改進(jìn)，因此需要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論的支持。不僅如此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論本身也存在很多難點(diǎn)，值得關(guān)注，例如分布式優(yōu)化中通信信息的傳輸，基于狀態(tài)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃狀態(tài)空間的化簡(jiǎn)等。在實(shí)際中，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的能量和資源有限，也亟需找到更有效的優(yōu)化算法。此外，對(duì)優(yōu)化算法的評(píng)價(jià)也是一個(gè)挑戰(zhàn)，尤其是諸如適應(yīng)性之類不易被量化的指標(biāo)。優(yōu)化算法的評(píng)價(jià)結(jié)果將對(duì)選擇具有最優(yōu)折中性能指標(biāo)的算法提供參考。目前，有關(guān)Qos保證技術(shù)問(wèn)題的研究仍處于不斷的發(fā)展和完善中。本文分析了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，提出有效地結(jié)合各種Qos技術(shù)更好地發(fā)揮各自不同的優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉強(qiáng)，王斌強(qiáng)，韓振吳.基于可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量研究.信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，10（1）．

篇9

關(guān)鍵詞：直覺(jué)模糊集；位置權(quán)向量；空間數(shù)據(jù)質(zhì)量；多屬性決策；IFHA算子；IFHG算子 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：PC224 文章編號(hào)：1009-2374（2016）16-0020-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.009

1 概述

近年來(lái)，空間信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展、壯大以及計(jì)算機(jī)硬軟件技術(shù)的快速發(fā)展，為地理信息系統(tǒng)（GIS）提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，使得GIS廣泛地應(yīng)用在國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

基于直覺(jué)模糊集IFHA和IFHG算子對(duì)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)是一種綜合多屬性評(píng)價(jià)和模糊評(píng)價(jià)并采用合適的位置權(quán)重的評(píng)價(jià)方法，其評(píng)價(jià)方法能夠比傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法更加真實(shí)、細(xì)膩地刻畫客觀世界的模糊性本質(zhì)，使得評(píng)價(jià)分析過(guò)程更加真實(shí)合理。

2 直覺(jué)模糊集的基本理論

由于社會(huì)信息的復(fù)雜性和不確定性，使得人們?cè)谑挛锏恼J(rèn)知過(guò)程中往往存在不同程度的猶豫，從而使得其結(jié)果表現(xiàn)為肯定、否定和介于之間的猶豫性三個(gè)部分。保加利亞學(xué)者Atanassov對(duì)Zadeh的模糊集進(jìn)行了拓展，推廣到同時(shí)考慮隸屬度、非隸屬度和猶豫度三個(gè)方面信息的直覺(jué)模糊集。

2.1 直覺(jué)模糊集的定義

定義：設(shè)X為一個(gè)非空集合，則稱為直覺(jué)模糊集，其中和分別為中元素屬于的隸屬度和非隸屬度，即：

且滿足條件：

此外：

表示X中元素x對(duì)于A的猶豫度。

2.2 直覺(jué)模糊集成算子

考慮到IFWA和IFWG算子忽視了數(shù)據(jù)自身存在的位置權(quán)重，僅對(duì)直覺(jué)模糊數(shù)進(jìn)行了加權(quán)計(jì)算，而下面兩種直覺(jué)模糊混合算子有效地克服了這一缺點(diǎn)。

2.2.1 直覺(jué)模糊混合平均（IFHA）算子。

定義：IFHA算子為一個(gè)映射：，即：

式中：為IFHA算子的加權(quán)向

量值，且，；，是加權(quán)的直覺(jué)模糊數(shù)組的一個(gè)置換；是的權(quán)重向量，且。

2.2.2 直覺(jué)模糊混合集合（IFHG）算子。

定義：IFHG算子為一個(gè)映射：，使得：

式中：是IFHG算子的加權(quán)向量值，且，；，是加權(quán)的直覺(jué)模糊數(shù)組的一個(gè)置換；是的權(quán)重向量，且。

2.3 位置權(quán)向量的確定

對(duì)于如何確定評(píng)級(jí)影響因素相應(yīng)的權(quán)重，這是評(píng)價(jià)過(guò)程中的重要一步，這一步直接決定了評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性。對(duì)較大的數(shù)據(jù)賦予較小的權(quán)重，這個(gè)是符合大多數(shù)人心理的。在Yager給出了OWA算子理論基礎(chǔ)上，人們提出了多種賦權(quán)的方法，傳統(tǒng)的賦權(quán)方法簡(jiǎn)單明了，但比較粗糙，并不能體現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性。

在OWA算子中，權(quán)向量與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)沒(méi)有關(guān)系，只是對(duì)位置加權(quán)，Xu提出離散正態(tài)分布的權(quán)重向量，正態(tài)分布的密度函數(shù)圖很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。在數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量評(píng)價(jià)上利用這種賦權(quán)方法得出的權(quán)重值，使得其評(píng)價(jià)過(guò)程更加合理。如圖1所示，下面介紹這種方法。

設(shè)為OWA算子的權(quán)重向量，定義為：

有賦以權(quán)重得出的數(shù)學(xué)期望，且由在及權(quán)重得出的標(biāo)準(zhǔn)差，和，表示為：

3 基于直覺(jué)模糊算子對(duì)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)過(guò)程

空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)問(wèn)題屬于一種其質(zhì)量的好與壞，是由多個(gè)影響因素共同作用的結(jié)果，可

以設(shè)為評(píng)價(jià)對(duì)象集和，為屬性集，為屬性的權(quán)重向量，其中，。設(shè)評(píng)價(jià)對(duì)象的特征信息由直覺(jué)模糊集來(lái)表達(dá)。

式中：表示方案肯定屬性的程度，表示對(duì)象否定屬性的程度，且：

用直覺(jué)模糊數(shù)來(lái)表示評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)于屬性的特征，就是說(shuō)表示評(píng)價(jià)對(duì)象肯定屬性的程度，表示評(píng)價(jià)對(duì)象否定屬性的程度。所以直覺(jué)模糊決策矩陣表示所有的評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)于所有屬性的特征信息，其中，， 。

基于直覺(jué)模糊集信息的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)過(guò)程。

步驟1：利用直覺(jué)模糊集IFHA算子或者利用直覺(jué)模糊集IFHG算子

4.1 利用直覺(jué)模糊集IFHA算子對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)

嘗試用直覺(jué)模糊集IFHA算子對(duì)對(duì)象的數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)過(guò)程為以下步驟：

步驟1：用位置向量對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)影響因素的屬性值進(jìn)行賦權(quán)然后乘以其系數(shù)，得到加權(quán)的屬性值，用表示，為加權(quán)的直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)矩陣。

即評(píng)價(jià)對(duì)象“優(yōu)”和“良”的加權(quán)屬性為表2所示：

表2 加權(quán)的直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)矩陣

步驟2：然后對(duì)“優(yōu)”和“良”的加權(quán)屬性值按從大到小排序，利用IFHA算子求得方案的綜合屬性值。

其中是由Xu離散正態(tài)分布法確定的加權(quán)向量。

步驟2：然后對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象“優(yōu)”和“良”的加權(quán)屬性值按從大到小排序，然后利用位置權(quán)重對(duì)每個(gè)因素的加權(quán)屬性值的位置加權(quán)。

得到：

所以：

于是得到評(píng)價(jià)對(duì)象“優(yōu)”和“良”的綜合屬性值為：

步驟3：計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象“優(yōu)”和“良”的得分值：

即評(píng)價(jià)對(duì)象“優(yōu)”的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，“良”次之，這與利用直覺(jué)模糊集IFHA算子的結(jié)果一致，而與傳統(tǒng)的加權(quán)平均法并不相同。

5 比較分析

（1）將Xu提出正態(tài)分布離散化賦權(quán)方法所得出權(quán)重值用在數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量評(píng)價(jià)上，對(duì)評(píng)價(jià)的合理性起到重要的作用；（2）IFHA算子和IFHG算子是在IFWA算子和IFWG算子的基礎(chǔ)上，既考慮了各個(gè)數(shù)據(jù)影響要素的重要性，又考慮了其所在位置的重要性，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更可靠。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)例可知，此方法對(duì)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)是可行的，其優(yōu)點(diǎn)是：（1）以可靠的理論為基礎(chǔ)；（2）全面合理地考慮各個(gè)影響因素和相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的合理分析；（3）考慮了影響因素所在位置的重要性。

不過(guò)其評(píng)定方法也存在一定不足，主要如下：（1）IHFA算子側(cè)重于強(qiáng)調(diào)整體數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素的結(jié)果，而IHFG算子側(cè)重于單個(gè)質(zhì)量影響因素的結(jié)果；（2）影響因素最優(yōu)權(quán)向量的確定；（3）影響因素隸屬度的確定。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；課程設(shè)置；師資建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

1 當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)存在的問(wèn)題

1.1 專業(yè)課程設(shè)置不合理。目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)朝著多元化、行業(yè)化方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)更是日新月異，出現(xiàn)了像物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智慧地球等新興熱門研究和應(yīng)用領(lǐng)域，而我們部分普通高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的設(shè)置和課程內(nèi)容仍停留在幾年前簡(jiǎn)單籠統(tǒng)的水平上，與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)對(duì)該專業(yè)人才的需求不相適應(yīng)，并且差距逐步在加大，造成了教育和科技發(fā)展、社會(huì)需求之間的脫節(jié)。

1.2 師資建設(shè)滯后。師資水平直接影響教學(xué)質(zhì)量。目前，我國(guó)普通高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師大部分是從學(xué)校到學(xué)校的教師，面對(duì)飛速更新的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，學(xué)校缺少對(duì)教師進(jìn)行必要的培訓(xùn)和提供與外界接觸的機(jī)會(huì)，教師本身也沒(méi)有對(duì)專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力不斷進(jìn)行更新，對(duì)計(jì)算機(jī)新知識(shí)、新軟件缺乏必要的學(xué)習(xí)和了解，知識(shí)和觀念落后于形勢(shì)的發(fā)展，而有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，又不斷更新知識(shí)體系的教師嚴(yán)重缺乏，導(dǎo)致教學(xué)水平也因此大打折扣。因此，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)刻不容緩。

1.3 教學(xué)設(shè)施投入不足。很多普通高校在教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施上，不是計(jì)算機(jī)不夠用，就是設(shè)備陳舊無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)，更有一些院校沒(méi)有計(jì)算機(jī)專用機(jī)房或是專用機(jī)房過(guò)少而無(wú)法進(jìn)行正常的實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)嚴(yán)重不足，難于將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，不能很好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)，缺乏系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作實(shí)踐的培訓(xùn)，致使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。

鑒于以上的原因，普通高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教育前景令人堪憂。因此，根據(jù)該專業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)該專業(yè)的課程設(shè)置和教學(xué)方法提出一些看法和設(shè)想。

2 專業(yè)課程設(shè)置分析

普通高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置要適應(yīng)當(dāng)今計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向和企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的需求。對(duì)該專業(yè)所需要的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用軟件課程進(jìn)行取舍，注重社會(huì)實(shí)效，注重學(xué)生實(shí)際操作應(yīng)用能力，注重開(kāi)設(shè)實(shí)用的應(yīng)用軟件課程，除必須的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)和計(jì)算機(jī)操作應(yīng)用能力外，減少?zèng)]有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的理論課程和一些被淘汰和將被淘汰的理論和軟件課程的開(kāi)設(shè)，選擇和講授與本專業(yè)相關(guān)的前沿性和實(shí)用性的應(yīng)用軟件和技術(shù)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置可以分為以下三個(gè)方向，大學(xué)頭兩年進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，其主要課程有：計(jì)算機(jī)組成原理、編譯原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、JАVA語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)站設(shè)計(jì)與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用；大三開(kāi)始分方向進(jìn)行學(xué)習(xí)，并加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度。

2.1 3G軟件開(kāi)發(fā)及檢測(cè)方向。強(qiáng)調(diào)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和3G軟件開(kāi)發(fā)及檢測(cè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠從事移動(dòng)增值軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、移動(dòng)嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、移動(dòng)商務(wù)軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、移動(dòng)軟件的檢測(cè)等工作，成為3G軟件開(kāi)發(fā)及檢測(cè)的高級(jí)應(yīng)用型專業(yè)人才。其方向課應(yīng)涉及單片機(jī)原理及應(yīng)用、移動(dòng)通信技術(shù)、J2ME開(kāi)發(fā)技術(shù)、短信增值業(yè)務(wù)及WAP增值業(yè)務(wù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)、Android系統(tǒng)及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、IOS系統(tǒng)及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試與分析、軟件測(cè)試環(huán)境與工具等。

2.2 軟件服務(wù)外包方向。強(qiáng)調(diào)學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力和知識(shí)更新能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)IT技術(shù)軟件服務(wù)外包的飛速發(fā)展。使學(xué)生在面向國(guó)內(nèi)外軟件外包公司或企業(yè)時(shí)，可從事軟件設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試、軟件銷售、軟件維護(hù)等相關(guān)工作。其方向課應(yīng)涉及專業(yè)英語(yǔ)、軟件工程、軟件測(cè)試與分析、軟件測(cè)試環(huán)境與工具、Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)與項(xiàng)目管理等。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)方向。適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要，面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，服務(wù)區(qū)域與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。培養(yǎng)掌握物聯(lián)網(wǎng)基本知識(shí)和基本原理，具備物聯(lián)網(wǎng)組建、管理、維護(hù)、開(kāi)發(fā)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營(yíng)銷與技術(shù)支持等能力的高級(jí)應(yīng)用型專業(yè)人才。其方向課應(yīng)涉及信息與通信工程、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、新媒體技術(shù)、3G移動(dòng)通信技術(shù)、GPS定位技術(shù)、傳感器與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信、RFID技術(shù)、M2M技術(shù)應(yīng)用、云語(yǔ)言信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與組建等。

除上述三個(gè)方向外，還可以開(kāi)展校企聯(lián)合辦學(xué)模式，創(chuàng)建“特色班”。與IT企業(yè)廣泛合作，按企業(yè)的具體要求培養(yǎng)專業(yè)化優(yōu)秀人才，共同制定人才培養(yǎng)和人才輸送方案，讓大學(xué)生培訓(xùn)與企業(yè)實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)可直接安排在相應(yīng)企業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后不用培訓(xùn)就可直接上崗。中國(guó)石油大學(xué)開(kāi)設(shè)的“特色班”是相當(dāng)成功的，他們先后建立了東軟班、浪潮班、阿爾卑斯班等定制培養(yǎng)體系以及中軟國(guó)際實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)體系，為我國(guó)東軟、浪潮、阿爾卑斯等著名IT企業(yè)輸送了大量人才。

3 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)和教學(xué)投入

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)更新周期越來(lái)越短，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的技能需求也在不斷變化，這就要求教師要不斷學(xué)習(xí)，不斷更新知識(shí)體系。對(duì)學(xué)校而言，應(yīng)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。首先，要進(jìn)行教師教學(xué)儲(chǔ)備。安排青年骨干教師學(xué)習(xí)最新的計(jì)算機(jī)知識(shí)和技術(shù)，提高教師能力和素質(zhì)，為開(kāi)設(shè)新的專業(yè)課作好準(zhǔn)備。其次，學(xué)校要定期組織專業(yè)教師進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，并與有科研開(kāi)發(fā)能力的大學(xué)聯(lián)合辦學(xué)，聘請(qǐng)有實(shí)踐能力的教師進(jìn)行傳、幫、帶，讓教師多參加一些實(shí)踐項(xiàng)目，提高教師的實(shí)踐科研能力。

4 教學(xué)方法研究

4.1 精講多練，加大學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)。打破傳統(tǒng)的“板書(shū)+講解”教學(xué)模式，以“演示+操作+講解”新的授課方法進(jìn)行講授，注重學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。利用多媒體教室，教師以精心準(zhǔn)備的實(shí)例和課件進(jìn)行演示操作，讓學(xué)生從感觀上認(rèn)知新內(nèi)容，然后再讓學(xué)生自己操作實(shí)習(xí)驗(yàn)證，最后由教師操作訂正并對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)拓展。這樣學(xué)生既可修正、鞏固自己的操作方法，同時(shí)也有自己發(fā)展創(chuàng)新的空間。教師主要采取引導(dǎo)方式，少講精講，讓學(xué)生多動(dòng)手操作多思考，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新精神。

4.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)方式嚴(yán)重地影響了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性，而以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的教學(xué)方式可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，靈活運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法可以提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是以學(xué)生為中心，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式。教師將教學(xué)目標(biāo)物化為具體的任務(wù)，布置給學(xué)生完成，在學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程中，教師加以引導(dǎo)，幫助學(xué)生獨(dú)立完成，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)。這樣可使學(xué)生變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，全程參與學(xué)習(xí)過(guò)程，充分發(fā)揮了學(xué)生積極主動(dòng)性，教學(xué)目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn)。

4.3 目標(biāo)激勵(lì)法。在教學(xué)中應(yīng)利用未來(lái)的工作崗位對(duì)學(xué)生進(jìn)行目標(biāo)激勵(lì)，培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)意識(shí)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如對(duì)“特色班”的同學(xué)，學(xué)校和企業(yè)簽署協(xié)議，各科成績(jī)和實(shí)踐操作均達(dá)到某種程度的學(xué)生，畢業(yè)后可直接進(jìn)入該企業(yè)工作?；蛘咴谥v授某一課程時(shí)，時(shí)常穿插一些其對(duì)應(yīng)社會(huì)工作崗位的要求及工作報(bào)酬等相應(yīng)情況的介紹，以及該工作崗位可能面臨的發(fā)展機(jī)遇等，讓學(xué)生明白，只有努力學(xué)習(xí)、刻苦訓(xùn)練，才能為自己找著稱心如意的好工作。對(duì)大學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種職業(yè)目標(biāo)激勵(lì)法也是提高教學(xué)質(zhì)量的有效方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬潤(rùn)成.計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生供需現(xiàn)狀、就業(yè)形勢(shì)和工作對(duì)策[J].清華大學(xué)計(jì)算機(jī)教育，2006，6.