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申請級別：副研究員
計算機工程與科學學院
XX年7月7日
教育與工作經(jīng)歷
教育
1994.9-1998.7 上海大學機械自動化系 本科
1998.9-XX.3 上海大學機械自動化系 碩士
XX.3-XX.9 上海交通大學圖像處理與模式 識別研究所 博士
工作
XX.9-今 上海大學計算機學院 講師
學術(shù)活動
兼職
中國計算機學會yocsef上海分壇學術(shù)秘書委員(XX.5~今)
ieee會員，ieee計算機分會會員(XX.1~今)
上海市計算機學會會員(XX.1～今)
主持中國機器學習郵件列表(XX.1~今)
活動
機器學習及其挑戰(zhàn)研討會，上海，參與，XX.11
第十屆中國機器學習會議，上海，口頭報告，XX.10
環(huán)太平洋人工智能大會，aucland，口頭報告，XX.8
國際神經(jīng)網(wǎng)絡大會，大連，展板，XX.8
神經(jīng)網(wǎng)絡及其應用研討會，北京，大會報告，XX.3
科研經(jīng)歷
參與國家自然科學基金四項
基于數(shù)據(jù)挖掘和綜合模型的腦磁共振圖像分析和診斷(30170274)已結(jié)題
面向鋼鐵生產(chǎn)的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合信息處理平臺及應用(50174038)已結(jié)題
納米氧化鋁材料設計的支持向量機方法 (20373040)進展順利
分布式概念格數(shù)學模型及算法研究 (60275022)進展順利
參與上海市高校網(wǎng)格技術(shù)e研究院一期項目
數(shù)據(jù)挖掘在生物醫(yī)學網(wǎng)格中的應用 (XX.7-XX.6)
主持軟件新技術(shù)國家重點實驗室(南京大學)開放課題一項
機器學習中冗余特征問題的研究(XX.5-XX.6)
已申請國家自然科學基金
合作者：化學系 陸文聰教授
已申請上海市教委科技發(fā)展基金
正在申請上海市高校網(wǎng)格技術(shù)e研究院二期項目
研究方向
特征選擇
結(jié)合學習器的研究
支持向量機
集成學習
多任務學習
偏最小二乘法
化學計量學
多元校正
藥物構(gòu)效關(guān)系
jcics，nsfc
學術(shù)成果
論文20余篇(第一作者9篇以上)
sci 收錄5篇，其中第一作者4篇
ei收錄10篇，其中第一作者3篇
其它核心雜志，第一作者5篇
sci收錄源雜志錄用2篇，正在出版
譯著一本(第一作者)
支持向量機導論，電子工業(yè)出版社出版，XX.3
專著一本(算法部分，五萬字以上)
support vector machine in chemistry，singapore, world scientific publishing company，XX.9
第一作者論文
************************************
學院工作
人工智能、軟件工程等專業(yè)課
學術(shù)報告(二次)
計算機學院一次
化學系一次
本科生班主任(03級10班)，優(yōu)秀生導師(5)
****************
其它條件
全國大學英語等級考試cet-6
合格，1997.6
上海市職稱計算機能力考試
合格，XX.4
匯總
關(guān)鍵詞 應用型本科；軟件工程；培養(yǎng)模式
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）18-0125-02
Exploration and Practice of Cultivation Model for Application-type Software Engineering Personnel//PENG Huanfeng， XU Jinbao
Abstract In view of the problem that current Application-type software engineering personnel cultivation doesn’t fit the and enterprise requirements， combined with Nanjing Institute of Technology of software engineering personnel cultivation experience， introduces the exploration and practice of cultivation model for application-type software engineering personnel from three aspects： cultivating goal system， curriculum system construction， combined cultivation with enterprises.
Key words application-oriented undergraduate education； software engineering； cultivation model
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，軟件產(chǎn)業(yè)在我國得到長足發(fā)展，但在軟件人才需求方面仍有大量缺口。隨著高等院校招生規(guī)模的擴大，高校為行業(yè)輸出大量軟件工程人才，但人才培養(yǎng)與社會需求仍然存在較大程度的脫節(jié)[1]，主要體現(xiàn)在畢業(yè)生應用能力差、缺乏工程意識以及創(chuàng)新能力較差等方面[2]。
作為應用型本科院校，南京工程學院計算機工程學院致力于培養(yǎng)富有工程意識的軟件工程專門人才，強調(diào)畢業(yè)生的工程實踐能力的培養(yǎng)。南京工程學院計算機工程學院軟件工程專業(yè)是全國首批卓越工程師計劃和CDIO工程教育模式的試點專業(yè)，并于2012年獲批江蘇省重點建設專業(yè)。為解決高校應用型軟件工程人才培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)的問題，積極開展了有益的探索和實踐，并取得良好成效。
1 培養(yǎng)目標體系的建立
通過企業(yè)考察、召開座談會和問卷調(diào)查等多種形式，在用人企業(yè)、畢業(yè)生及在校生中開展有關(guān)人才培養(yǎng)目標的調(diào)研活動，進一步明確軟件工程專業(yè)人才的培養(yǎng)定位，從學科基礎(chǔ)與專業(yè)理論知識、專業(yè)能力與工程實踐能力、綜合素質(zhì)與職業(yè)素養(yǎng)三個方面明確培養(yǎng)目標體系。
學科基礎(chǔ)與專業(yè)理論知識 區(qū)別于社會IT培訓機構(gòu)，高等院校軟件人才培養(yǎng)應注重基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的積累，畢業(yè)生應具備扎實的專業(yè)理論知識，且應更強調(diào)合理的知識結(jié)構(gòu)。經(jīng)過深入調(diào)研，結(jié)合已有培養(yǎng)經(jīng)驗，面向應用型軟件工程人才培養(yǎng)的畢業(yè)生應具備良好的數(shù)學基礎(chǔ)、扎實的計算機專業(yè)基礎(chǔ)知識，同時具備軟件開發(fā)、系統(tǒng)測試、計算機網(wǎng)絡等較寬領(lǐng)域的專業(yè)知識。
專業(yè)能力與工程實踐能力 南京工程學院倡導學以致用的辦學理念，軟件工程專業(yè)定位于培養(yǎng)高級應用型專門人才，為實現(xiàn)工程師化的人才培養(yǎng)目標，注重綜合素質(zhì)和工程實踐能力的培養(yǎng)；與研究型本科人才注重“厚基礎(chǔ)、寬口徑”有著明顯差別，與高職類人才注重職業(yè)能力的技能培養(yǎng)也顯著不同。多次組織企業(yè)和知名高校對軟件工程人才的工程能力培養(yǎng)模式進行論證，明確應用型軟件工程人才在專業(yè)能力和工程實踐能力方面的培養(yǎng)目標，即具備扎實的專業(yè)理論知識、較強的軟件工程實踐能力、富有創(chuàng)新意識及較強的再學習能力。
綜合素質(zhì)與職業(yè)素養(yǎng) 良好的綜合素質(zhì)與職業(yè)素養(yǎng)是畢業(yè)生能否取得職業(yè)成就的關(guān)鍵因素，有些素質(zhì)如人際交流的能力需要在日常學習生活中得到鍛煉，但有些素質(zhì)和能力需要在教學中著重培養(yǎng)，包括文獻檢索與利用能力、信息表達能力、外語應用能力、工程意識與創(chuàng)新意識及終生學習的能力等方面。
2 課程體系建設
理論課程體系 根據(jù)人才培養(yǎng)目標體系，課程設置應體現(xiàn)各種能力的培養(yǎng)。結(jié)合人才培養(yǎng)目標和課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，對課程進行模塊化設置，強化基礎(chǔ)理論與專業(yè)能力的模塊化培養(yǎng)。課程體系由公共基礎(chǔ)模塊、基礎(chǔ)編程模塊、高級編程模塊、核心專業(yè)課程模塊、專業(yè)能力拓展等五個模塊組成。通過這些課程模塊的學習，使畢業(yè)生具備專業(yè)理論知識及專業(yè)技能，最終成長為一名合格的軟件工程師。
專業(yè)能力拓展模塊包括企業(yè)級軟件開發(fā)、軟件測試、數(shù)據(jù)庫工程師、嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)、軟件服務外包等五個拓展子模塊。學生有選擇地學習專業(yè)能力拓展課程，強化具體專業(yè)技能，通過對相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域進行更加深入的學習和應用，拓展就業(yè)領(lǐng)域。
實踐課程體系 實踐課程是培養(yǎng)學生實踐能力、工程能力的重要載體[3]，通過基礎(chǔ)實踐、工程認知、綜合實踐、創(chuàng)新實踐四個層次構(gòu)建實踐課程體系。
基礎(chǔ)實踐層次包括企業(yè)參觀及相關(guān)課程實驗，通過企業(yè)參觀，學生對行業(yè)現(xiàn)狀及未來從事的職業(yè)有初步認識，通過相關(guān)課程實驗為進一步提高專業(yè)技能打下基礎(chǔ)。專業(yè)課程是培養(yǎng)專業(yè)技能的核心，因此，通過加強考核力度，強化課程設計的實際訓練效果，同時鼓勵學生參加各類程序設計大賽，考取相關(guān)職業(yè)證書，參加相關(guān)學術(shù)報告以提升對新技術(shù)的跟蹤與認知。通過為期四周的軟件開發(fā)綜合訓練、畢業(yè)設計、企業(yè)實習，提高學生的綜合實踐能力。同時，為加強學生的創(chuàng)新實踐能力，學院建立專項基金資助學生進行科研實踐活動；學校層面創(chuàng)建大學生創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，制定優(yōu)惠政策，鼓勵畢業(yè)生及在校生自主創(chuàng)業(yè)。
3 企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)
為培養(yǎng)滿足企業(yè)需求的合格應用型軟件工程人才，南京工程學院計算機工程學院與企業(yè)深入開展合作，在多年的教學實踐中，逐步摸索出校企合作、人才聯(lián)合培養(yǎng)的一些經(jīng)驗。相對穩(wěn)定的校外實踐教學基地達到16家，并于2012年與中軟國際聯(lián)合成立中軟國際國家級軟件工程實踐中心。實踐“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，經(jīng)過前三年的在校學習，學生具備專業(yè)基本知識和初步項目實踐經(jīng)驗，第四學年在企業(yè)頂崗實習。
雙師制度 推進“雙師型”教師隊伍建設，教師參加企業(yè)組織的高端技術(shù)、管理培訓，參與企業(yè)的項目開發(fā)，具有實際項目實踐經(jīng)驗的教師比例逐年增加。與企業(yè)合作進行專業(yè)課程優(yōu)化等多層次合作，企業(yè)可以參與學校、學院的教學與人才培養(yǎng)。為進一步深化教學改革，培養(yǎng)優(yōu)秀的軟件工程人才，建立了完善的企業(yè)教師兼職制度，聘用企業(yè)技術(shù)專家或具有豐富項目管理、實踐經(jīng)驗的優(yōu)秀人才作為兼職教師，開設企業(yè)課程，指導學生綜合實訓、畢業(yè)設計及企業(yè)實習。
綜合實訓 針對四年級本科學生進行軟件外包綜合實訓，一般于完成大三學習后的暑假進行，為期一個月。與企業(yè)共同設計項目案例，以項目為主導，模擬真實的開發(fā)環(huán)境，項目組成員3～5人，協(xié)同完成需求分析、系統(tǒng)設計、編碼、測試等軟件開發(fā)各個階段的工作。通過高強度的綜合實訓，強化學生對專業(yè)知識的綜合應用能力，更為關(guān)鍵的是讓學生熟悉軟件項目開發(fā)流程的各個階段，體驗企業(yè)開發(fā)環(huán)境，培養(yǎng)團隊合作意識，加強對軟件開發(fā)中的各崗位的認識[4]。綜合實訓是學生在校學習的最后一個環(huán)節(jié)，能夠為下一階段的企業(yè)培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。
企業(yè)培養(yǎng) 企業(yè)負責學生在企業(yè)學習期間的各項教學安排，專業(yè)實習環(huán)節(jié)安排學生進行軟件項目開發(fā)實踐，盡量做到頂崗實習。畢業(yè)設計環(huán)節(jié)由學校教師和企業(yè)工程師共同承擔，工程師負責指導系統(tǒng)的設計開發(fā)，學校教師負責指導論文寫作，通過這兩個環(huán)節(jié)的實踐，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素養(yǎng)和工程實踐能力。由于學生在企業(yè)完成企業(yè)培養(yǎng)階段的學習，有助于培養(yǎng)學生良好的團隊意識，了解行業(yè)現(xiàn)狀，并對將來所從事職業(yè)的認識更加清晰，因此，企業(yè)培養(yǎng)可以看作學生正式進入行業(yè)工作的良好過渡。
4 結(jié)語
經(jīng)過多年的積極探索和實踐，堅持對人才培養(yǎng)模式進行深入改革和創(chuàng)新，并取得一定成效。軟件工程專業(yè)在校生多次獲得國家級競賽獎項，在就業(yè)方面，畢業(yè)生受到用人單位的廣泛好評。近年來，通過麥可思數(shù)據(jù)有限公司的調(diào)查報告顯示，南京工程學院計算機工程學院畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)薪酬在國內(nèi)同類高校中名列前茅。今后將繼續(xù)深入進行教學改革，完善培養(yǎng)體系，提高辦學質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)秀的應用型軟件工程人才。
參考文獻
[1]韓中元，雷國華，李軍.應用型本科軟件工程人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].計算機教育，2010（10）：26-29.
[2]文俊浩，楊丹，陳林，等.軟件工程人才培養(yǎng)體系研究與實踐[J].高等工程教育研究，2005（4）：63-65.
關(guān)鍵詞：家庭自動化系統(tǒng)計算機軟件工程應用
中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）03-0000-00
1、引言
隨著計算機以及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，自動化在各行各業(yè)都發(fā)揮著重要的作用，而家用電子電器也逐步趨于家庭自動化。特別是在美國以及國際的市場中，家庭自動化系統(tǒng)有著廣闊的前景，而國內(nèi)也正處在成長期。家庭自動化系統(tǒng)本著以實現(xiàn)家庭住宅中各個設備之間的自動管理為目的，這種系統(tǒng)會在適應的時間對各個設備發(fā)出相應的指令，從而完成設備的自動化管理。在一般情況下，這種家庭自動化系統(tǒng)都有著燈光控制、環(huán)境控制、家電控制以及保安控制等功能來實現(xiàn)家庭的自動化管理。
2、家庭自動化系統(tǒng)在計算機應用中的可行性分析
在技術(shù)上，家庭自動化系統(tǒng)有著不同的傳感器，以及單片機和報警系統(tǒng)以及接入的各種家電設備構(gòu)成的。而物理設備在大型市場上均可購得，主要是實現(xiàn)不同設備之間按一定結(jié)構(gòu)連接起來。無論是在法律因素還是用戶使用可行性上，經(jīng)過分析，家庭自動化系統(tǒng)是有合同作為雙方合作的基礎(chǔ)，而系統(tǒng)也是主要面向高階層的消費者使用的。從以上多種角度來看，家庭自動化系統(tǒng)都具有其可行的。
3、家庭自動化系統(tǒng)的需求分析
在家庭自動化系統(tǒng)中有著自身一套工程流程，用戶登錄時進行檢查，同時控制不同用戶的使用權(quán)限。還有對用戶信息有著增加、修改以及刪除的管理功能，以及可以設定指定時間內(nèi)對操作記錄進行包括查看以及刪除和自動清除等在內(nèi)的管理。對設備的狀態(tài)進行查看，以及對設備進行監(jiān)控，包括對其進行啟動、停止等監(jiān)控操作。
家庭自動化系統(tǒng)的非功能性需求分析。(1)快速的系統(tǒng)反應。在進行家庭自動化系統(tǒng)的設計中，應采用較為先進的網(wǎng)絡技術(shù)手段，同時在應用軟件的選擇時也應盡可能采用先進技術(shù)，從而保證系統(tǒng)的快速反應。(2)保證系統(tǒng)具有良好的可維護性和開放性。由于家庭自動化系統(tǒng)在國內(nèi)處于初期發(fā)展階段，在系統(tǒng)設計時要考慮到其發(fā)展的趨勢。(3)要絕對的保證系統(tǒng)的安全性。在家庭自動化系統(tǒng)中的設備具有安全性要求，故此須建立一套系統(tǒng)的安全保密措施，防止非法訪問。(4)要考慮到用戶的操作方便，要具有友好的人機界面，最大限度的方便用戶去使用。
對于家庭自動化系統(tǒng)的功能需求分析，初步設想可以包括用戶登錄子系統(tǒng)，燈光控制子系統(tǒng)，環(huán)境控制子系統(tǒng)以及保安控制子系統(tǒng)和家電控制子系統(tǒng)。對于保安控制包括門窗監(jiān)控以及視頻監(jiān)控來實現(xiàn)。環(huán)境監(jiān)測主要是對室內(nèi)外溫度以及濕度的監(jiān)控以及調(diào)節(jié)。
4、家庭自動化系統(tǒng)的總體設計分析
在對家庭自動化系統(tǒng)的總體設計時，主要是進行處理流程設計，總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口設計，運行以及出錯處理設計內(nèi)容。特別是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計，在系統(tǒng)中采用數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)，三級模式是指外模式以及模式和內(nèi)模式三級構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫的三級模式對應的是數(shù)據(jù)的三個抽象級別。同時為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這三個抽象層次間的聯(lián)系以及轉(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式間提供了兩層映像。當然，在數(shù)據(jù)庫設計時需要考慮的原則有，命名的格式規(guī)范，索引的使用以及數(shù)據(jù)的一致性和完整性。其次，對主要表結(jié)構(gòu)的設計時應做到一下幾個方面：關(guān)系的映射可能有多種情況，但一般情況下是一個表，而對于條件關(guān)系的映射，一個表至少應有三個屬性。減少表之間的冗余字段以及對映射后的表進行冗余控制調(diào)整也是必要的。
另外，對于運行設計時，一般有三方面的內(nèi)容：包括系統(tǒng)用戶或者是一般用戶通過登錄程序登錄到家庭自動化系統(tǒng)中，其次，用戶可通過菜單選擇要執(zhí)行的相關(guān)操作。用戶從子系統(tǒng)傳送過來的請求，通過服務器端控制程序進行解析，并最終將處理結(jié)果返回給主系統(tǒng)。當系統(tǒng)在運行或者執(zhí)行過程中出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)這時候要有能力自動檢測到并進行相應的處理或者形成有關(guān)的報告返回給用戶進行相關(guān)恢復處理操作。當然，在家庭自動化系統(tǒng)中也有相關(guān)的出錯處理對策，如聯(lián)機事務處理，數(shù)據(jù)庫處理事務失敗自動回滾技術(shù)以及重要數(shù)據(jù)的校驗檢查等。
5、結(jié)語
隨著國內(nèi)房屋的商品化以及人民生活水平日益提高，信息化的產(chǎn)業(yè)也逐步滲入到各行各業(yè)之中，而人民也多希望家庭更加舒適以及安全和簡便。然而，家庭自動化系統(tǒng)就是利用了計算機技術(shù)以及各種先進的網(wǎng)絡技術(shù)，將家庭內(nèi)的各種設備以及家電有機的結(jié)合在一起，通過自動化管理，從而達到人民所希望的家具生活。文中只是對家庭自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品簡單闡述，還有像系統(tǒng)中的詳細設計以及系統(tǒng)的測試方案等等都未進行闡述，這也需要更多學者共同來研究完成，使家庭自動化系統(tǒng)更加優(yōu)化。當然，家庭自動化系統(tǒng)由于國內(nèi)市場廣闊，如果本系統(tǒng)在安全系統(tǒng)以及故障處理系統(tǒng)更加優(yōu)化以及能提供更完善和更人性化的措施，當本系統(tǒng)投入市場也將風靡國內(nèi)市場。
參考文獻
[1]李偉強等.家庭自動化系統(tǒng)[J].計算機工程,2007.
[2]李云洪.《家庭自動化系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)》[A].同濟大學工程碩士學位論文,2006.
[3]張海藩.《軟件工程導論》[M].北京:清華大學出版社,2008.
1留學目的地：伊利諾伊大學
伊利諾伊大學是“莫里爾法案”(由林肯總統(tǒng)在1862年簽署)生效最初十年期間通過公用土地贈與方式創(chuàng)立的全美37所高校之一，于1868年正式開學。其座落于美國伊利諾伊州南部安靜幽雅的姊妹城鎮(zhèn)－厄巴納和香檳，占地1458英畝，擁有272座主要建筑。此外，學校還擁有一個機場、433英畝森林保留地以及占地1765英畝的阿勒頓公園。
經(jīng)過近140年的發(fā)展，伊利諾依大學已經(jīng)是全美國最好的大學之一，位居全美公立大學的前五位。該校擁有僅次于哈佛大學和耶魯大學的美國第三大大學圖書館，圖書資料達一千七百多萬冊。此外，學校還有自然史博物館、世界傳統(tǒng)文化博物館以及一個美術(shù)館和一個表演藝術(shù)中心。該校能提供一百五十多個專業(yè)方向領(lǐng)域的四千多門課程，每年授予一萬五千多個學位，其中每年授予的博士學位獲得者人數(shù)穩(wěn)居全美前五名。目前，該校擁有近兩千名教授和四萬余名學生。其中，學生由近三萬名大學生和一萬一千余名研究生組成，含外國留學生近五千名。
伊利諾伊大學以理工科尤稱翹楚，穩(wěn)居全美大學排名前六位。進一步講，有十余個本科專業(yè)位列全美前二十五名，其中會計學、材料學、農(nóng)業(yè)工程、土木工程、環(huán)境工程、計算機科學、核工程、機械工程等并位居前五位；有超過六十多個研究生專業(yè)位列全美前三十名，其中圖書館學、土木工程、材料學、微生物學、計算機科學、計算機工程、無機化學、分析化學、冷凝物質(zhì)、邏輯學、數(shù)論等并高居前五位。該校共有11位教師及校友榮獲過諾貝爾獎，18位教師及校友榮獲過普利策獎。其中，該校教授巴丁因發(fā)明晶體管和提出低溫超導理論而成為歷史上在同一領(lǐng)域(固體物理學)兩次獲得諾貝爾物理學獎的第一人。另外，尼龍的發(fā)明者卡羅瑟斯、集成電路的發(fā)明者杰克科勒比、第78屆奧斯卡金像獎最佳導演獲得者李安等均為該校畢業(yè)生，我國前著名科學家竺可楨早年也曾在該校攻讀農(nóng)學。
非常幸運和特別值得一提的是，此番留學團隊組成成員的研究興趣或主攻方向均屬伊利諾伊大學的優(yōu)勢學科方向，這為各位老師的學習和提高創(chuàng)造了非常重要的基礎(chǔ)和前提條件，同時也從側(cè)面反映了國家教育部留學基金委的工作非常到位和值得肯定。
2計算機學科課程設置的比較
我是北京交通大學計算機學院的一名專業(yè)基礎(chǔ)課程任課教師，主要講授本科“操作系統(tǒng)”和研究生“安全操作系統(tǒng)”，有幸被分派到久負盛名的伊利諾伊大學計算機科學系進行訪問學習。網(wǎng)絡神童馬克?安德森曾在那里設計了互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器軟件Mosaic及Netscape，著名的微軟IE瀏覽器至今還是構(gòu)建在Mosaic的基礎(chǔ)上。留學期間和回國后，我曾對伊利諾伊大學計算機學科課程設置進行了較為粗淺的分析和對比性研究。
伊利諾伊大學計算機科學系可提供三種不同的大學學位教育(即工學院的計算機科學專業(yè)理學學士以及文理學院的數(shù)學與計算機科學理學學士、統(tǒng)計學與計算機科學理學學士)、五年制本碩連讀學位教育、輔修計算機科學專業(yè)學位教育及軟件工程學歷證書。本科學位教育主要由校院教學要求和專業(yè)教學要求兩部分構(gòu)成。前述計算機科學專業(yè)理學學士、數(shù)學與計算機科學理學學士、統(tǒng)計學與計算機科學理學學士的主要區(qū)別就在于學院要求和專業(yè)要求的不同。例如，工學院要求物理與化學，而文理學院則不要求，同時兩個學院的一般教學要求也略微有所不同。不同專業(yè)間的教學要求區(qū)別在于數(shù)學與計算機科學專業(yè)要求多上三門不同的數(shù)學類課程，同時又比計算機科學專業(yè)少上五門計算機科學類課程。統(tǒng)計學與計算機科學專業(yè)和數(shù)學與計算機科學專業(yè)的要求大致相同，只是用統(tǒng)計學類課程替代了某些數(shù)學類課程。對于三個專業(yè)來講，有15門數(shù)學類或計算機科學類課程是相同的，所以共性大于不同。需要指出的是，計算機科學類課程由計算機科學系負責開設和講授，課號、名稱及要求完全一致。這和國內(nèi)的大學是不一樣的，至少北京交通大學是如此：和計算機專業(yè)較為相似的理學院的信息與計算科學專業(yè)的某些計算機類核心課程(如“操作系統(tǒng)”)的要求和講授就與計算機學院無關(guān)。此外，國內(nèi)大學本科培養(yǎng)方案則由通識教育、學科門類教育、自主教育三部分教學要求構(gòu)成，它們與伊利諾伊大學的學院級或?qū)I(yè)級教學要求間的對應關(guān)系并不明晰。其中，通識教育由綜合基礎(chǔ)和基本技能組成，為面向全校本科生的公共要求(伊利諾伊大學在這點上似乎不太明確或較弱)；學科門類教育由學科門類基礎(chǔ)課程、大類專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程構(gòu)成；自主教育包括全校通識教育與各學科門類教育課程與實踐、系列講座、競賽、證書、科研論文、自主和開放實驗、就業(yè)實踐、科研實踐等，是我國高校為加強實踐環(huán)節(jié)和推動就業(yè)競爭力而引入的具有中國特色的課程學分組成，國外自然無等同物。
具體以計算機科學專業(yè)培養(yǎng)方案為例對比來講，伊利諾伊大學總共要求128學分，含學院級要求39-51學分、專業(yè)要求76-85學分(參表1所示)；北京交通大學總學分要求為190學分，含通識教育必修40學分和選修20學分、學科門類教育必修97.5學分和選修22.5學分以及自主教育選修10學分(參表2所示)。后者比前者高出62學分，主要包括必修類的英語16學分(國外對外語的要求為0-12學分，注意其并未指定特定語種)、選修類的自主教育10學分。國內(nèi)通識教育綜合基礎(chǔ)部分(必修22學分、選修14學分)近似等同于國外的人文社會科學類課程(18學分)，但多出18學分的教學要求。另外，國外大學專門設立寫作課程(含4學分寫作I、3學分高級寫作)來傳授和培養(yǎng)學生的寫作技巧與能力，國內(nèi)大學則主要通過畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的論文寫作(畢業(yè)設計共16學分)來達到相同的目標。國外大學把普通化學I和普通化學實驗I(共計4小學分)作為工科專業(yè)的公共基本要求，而國內(nèi)大學如計算機科學專業(yè)在內(nèi)的工科專業(yè)則可以不選修化學類課程；同時，國內(nèi)大學設定數(shù)學、物理類課程同為學科門類基礎(chǔ)課程，而國外大學則把其中的微積分、概率論或統(tǒng)計學作為計算機科學專業(yè)的專業(yè)要求。
表1 伊利諾伊大學計算機科學本科專業(yè)培養(yǎng)方案
注：表中大類專業(yè)基礎(chǔ)理論與實踐(必修)主要包括計算機科學技術(shù)導論、電子技術(shù)類課程(電路分析基礎(chǔ)3學分、模擬電子技術(shù)3學分、模擬電子技術(shù)實驗1學分、數(shù)字電子技術(shù)3學分、數(shù)字電子技術(shù)實驗1學分)、計算機數(shù)學類課程(離散數(shù)學8學分)、計算機軟件類課程(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4學分、高級語言程序設計4學分、操作系統(tǒng)4學分，編譯原理3學分)、計算機硬件類課程(計算機體系結(jié)構(gòu)2學分、計算機組成原理3學分、計算機組成原理實驗1學分)等；專業(yè)主修(必修)課程主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、接口技術(shù)、計算機網(wǎng)絡原理、接口技術(shù)實驗、計算機網(wǎng)絡原理實驗、畢業(yè)設計等。專業(yè)特色課程(選修)則劃分為四個方向給出可選課程：1、計算機軟件類(軟件測試、統(tǒng)一建模語言、高性能計算導論、軟件工程、Web程序設計、Unix/Linux環(huán)境下程序設計、XML程序設計、軟件類綜合實踐)；2、計算機硬件類(計算機控制技術(shù)、硬件類綜合實踐)；3、計算機網(wǎng)絡類(計算機安全保密、網(wǎng)絡安全與管理)；4、計算機應用技術(shù)類(人工智能、人機交互技術(shù)、計算機輔助造型與動畫設計、數(shù)字圖像處理)。
伊利諾伊大學要求學生學習和掌握數(shù)字計算機的理論、設計和應用的廣博深厚的知識。前兩年主要學習數(shù)學與物理以及入門性計算機科學基本原理。第三年完成基本的計算機科學課程，并要求選修和拓展學生的理論基礎(chǔ)。第四年鼓勵學生就自己感興趣的方向和課題進行學習和深入的理解(均為選修課)。進一步說，國外大學計算機科學專業(yè)關(guān)于計算機專業(yè)特色課程的公共要求簡單明晰，僅包括計算機科學導論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與軟件原理、計算機體系結(jié)構(gòu)I/II、系統(tǒng)編程、大程序設計項目、計算理論入門，等，而多達24-27學分允許學生可按計算機科學、科學計算(計算機科學與工程)、數(shù)學三大方向分軌選課(參表3所示)；而其中在計算機科學方向并給出系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、圖形學、人機交互、編程語言、人工智能、信息安全、網(wǎng)絡等八個子方向，在科學計算方向上并給出航空宇宙工程、應用數(shù)學、天文學、大氣科學、生物學、生物醫(yī)學儀器、生物分子工程、化學工程、化學、控制、電子工程、工程機械學、環(huán)境工程學、遺傳學、地質(zhì)學、制造工程、材料科學、機械工程、建模與仿真、神經(jīng)系統(tǒng)科學、原子工程、運籌學、優(yōu)化、物理學、等離子工程、心理學、放射學工程、機器人學、信號與圖像處理、統(tǒng)計學、結(jié)構(gòu)工程等三十多個子方向上給出細化且較為明確的各6-分的選課指導和教學要求。
表3 伊利諾伊大學計算機科學專業(yè)按方向分軌選課
相比較之下，國內(nèi)大學計算機專業(yè)設立的公共特色專業(yè)課程則較多，有時即便劃分出一些方向，要么方向太大，要么選課思路和教學要求不太明確。
3教學科研、學生素質(zhì)培養(yǎng)及其他
在伊利諾伊大學，我主要選擇了三門與我在國內(nèi)所授課程及研究方向關(guān)系密切的計算機科學專業(yè)課程(包括CS 423 Operating System Design“操作系統(tǒng)設計”，CS 523 Advanced Operating Systems“高級操作系統(tǒng)”和CS498DM Software Testing“軟件測試”)進行旁聽學習。
從專業(yè)課程教學內(nèi)容組織安排及教學環(huán)節(jié)課堂組織可以看出，國外大學始終貫徹教學過程以“學生”為主體的宗旨和理念，強調(diào)學生的自主學習，要求學生在課前完成充分的預習準備、課后完成復習思考或上機作業(yè)，否則課堂根本就是聽天書，學不會是學生自己的事情且歸因于其自身的問題)；授課教師在課堂上主要扮演組織者的角色，引領(lǐng)學生在操作系統(tǒng)設計概念原理或軟件測試基本理論與技術(shù)的知識海洋中暢游，或快速前行或停下來慢慢品嘗，或提出問題讓學生分組討論和自己給出答案，或啟發(fā)式般把教學話題引向研究前沿進而開闊學生的課程視野和激發(fā)學生的學習興趣與熱情。相比較之下，國內(nèi)課程教學則把更多的責任賦予教師，要求教師關(guān)于課程教學內(nèi)容組織的科學性并深入淺出地講清楚、講徹底，對學生的要求不是非常強調(diào)。
同時，國外大學授課教師關(guān)于課堂組織的自主性更為靈活多樣。其間，軟件測試授課教師并邀請了知名計算機軟件開發(fā)公司的資深測試師就軟件測試的公司組織運作方式和軟件測試技術(shù)及實用技巧，使學生實現(xiàn)了與社會公司及實用技術(shù)的零距離接觸；操作系統(tǒng)設計授課教師并委托她的兩個研究生分別就他們當前所作科研課題項目階段成果的主題報告，使學生對操作系統(tǒng)領(lǐng)域的研究前沿及自己將來可以利用本門課程所學知識在實業(yè)界有所作為的方向有了感性和更為明確的認識；高級操作系統(tǒng)授課教師更是針對研究生授課對象、采取自己在課程前后把關(guān)、指定不同主題和分發(fā)文獻資料由所有學生依次輪流課堂匯報的形式，既完成了課程內(nèi)容的深度挖掘拓展及學生關(guān)于課程內(nèi)容全面掌握的教學任務，又培養(yǎng)了學生的自主學習意識和鍛煉了學生的自主學習能力，還提高了學生的科研文獻閱讀水平、科研調(diào)研能力和演講報告能力。另外，我還在伊利諾伊大學強化英語學院參加了教學術(shù)語與教育學(Professional Language and Pedagogy, 簡稱PLP)和美國文化與交流( American Culture and Communication, 簡稱ACC)等兩門課程的學習，其課堂組織形式和授課方式則更為多樣化，或讓學生自己走上講臺實踐和體驗課堂講授和組織技巧，或?qū)嵉貐⒂^訪問當?shù)貓D書館、校園問路、到餐館點菜用餐、到咖啡屋品嘗咖啡，甚至安排了與當?shù)鼐用衽鋵?、每周定時交流談話一次的環(huán)節(jié)，這對于日益國際化的國內(nèi)大學的語言教學的開展無疑具有非常重要的借鑒作用。
從課程評分環(huán)節(jié)而言，國外課程強調(diào)實踐環(huán)節(jié)并以較高權(quán)重計入課程最終成績，鼓勵分組協(xié)作但應通過團隊演講或逐個交流等來細化組員得分等級，課程最終成績由期中考試成績、平時成績(考勤與平時作業(yè))、實踐環(huán)節(jié)成績和期終考試成績綜合構(gòu)成從而避免單純依靠期終考試成績計分機制可能造成的期末突擊風與無法真正掌握知識等弊端，其中平時成績、實踐環(huán)節(jié)得分和期中成績的計算充分利用和信任研究生助教，當然，從另一方面講也起到了培養(yǎng)研究生工作態(tài)度和能力的效應。國內(nèi)大學特別是計算機專業(yè)關(guān)于課程實踐環(huán)節(jié)的教學要求也在逐步增強，但課程成績更多地取決于期末成績，大多數(shù)課程不在設立期中考試(這在一定程度上可歸因于近年來一直不斷擴招的客觀現(xiàn)實及由此引發(fā)的龐大工作量、教學資源等條件的限制)，學生當中抱有憑借期末突擊過關(guān)心態(tài)的現(xiàn)象較為普遍，對教學質(zhì)量和教學效果的負面影響不可忽視。
當然，這并不是說國外大學不重視課堂教學質(zhì)量；相反，國外大學對課堂教學和成績考評的重視程度較之國內(nèi)大學有過之而無不及(只不過其更遵循“學生”作為主體的客觀教學規(guī)律并據(jù)此開展課堂教學活動而已)，這從其在各門課程最后一節(jié)課給學生分發(fā)和要求填寫課堂教學評價表、學年末由學生自主推選產(chǎn)生“我最敬愛的老師”以及學校專門常設有考卷測評研究機構(gòu)等可見一斑。國內(nèi)也有類似的課堂教學評測手段，只不過基于校園網(wǎng)在網(wǎng)上展開而已，同課堂分發(fā)為聽課者有份的評價機制相比，網(wǎng)上硬行要求每一位同學參與測評的方法存在部分不聽課同學隨意評價的問題。
另外，我覺得伊利諾伊大學同一專業(yè)課程(主要指本科高年級專業(yè)課程，如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之間打通的做法非常值得借鑒。一方面，研究生本來就存在跨專業(yè)報考和錄取的現(xiàn)實，自然而然地某些專業(yè)課程需要補修；另一方面，即便是本科和研究生讀的是同一專業(yè)，也可能由于興趣或研究方向的改變而使得需要選修某些本科階段就曾開過但不曾選修的專業(yè)課程。況且，國內(nèi)為研究生和本科生開設的同一類型課程的教學內(nèi)容往往也是大同小異，只是掌握深度和難度有所區(qū)別而已；而從實際技能與水平而言，本科高年級學生與課程學習階段的研究生本來就沒有什么大的區(qū)別。如果專業(yè)課程在本科和研究生之間打通，則可以節(jié)省教學資源并便于統(tǒng)一專業(yè)課程體系與教學安排。至于相關(guān)專業(yè)課程的本科與研究生要求的區(qū)別對待，則可采取補充針對研究生的課程要求、增強研究生實踐動手環(huán)節(jié)或論文演講環(huán)節(jié)等措施。同樣地，碩士研究生和博士研究生的專業(yè)課程(如CS523)同樣可以打通。
如前所述，伊利諾伊大學的科研實力是非常強的，科研氛圍自然也非常濃厚。另外，從整個校園、工學院乃至計算機科學系層出不窮、從不間斷的各種類型的學術(shù)報告、研討會或研討班，大廳或樓道里相關(guān)單位最新科研成果的展示、科研項目或相關(guān)人員的獲獎快報以及包括微軟研究院、谷歌、摩根斯坦利等參與的主題活動日與信息技術(shù)講座中也驗證和說明了這一點。
現(xiàn)今美國社會有其好的一面，也有其不好的一面，我們在改革開放的過程中應該學習其好的地方，但同時必須堅持自己好的方面。換句話說，應該在堅持自己的好的方面的基礎(chǔ)上吸收世界文化的精髓，而非完全拋棄自我和全盤吸收他國的無論精華還是糟粕。我國從古至今一直賦予教育機構(gòu)道德教育的責任，這是非常重要和必要的，應予堅持、加強。“十年樹木，百年樹人”，無論家庭，學校還是社會，要關(guān)注青少年的道德教育，付出再大也不為過。
另外，我們還利用春假參觀了著名的哈佛大學和麻省理工學院，給我的深刻影響是哈佛校園(建設)非常一般，草坪光禿禿的居多，難道真的是老牌名校不在乎這些？不過，其諾貝爾獲獎者人數(shù)又是非常之多。果真是“山不在高，有仙則靈；水不在深，有龍則靈”吧！國內(nèi)高校是否應該由此得到啟發(fā)，把本不富足的經(jīng)費優(yōu)先用于人才引進和真正的科研資助上，而非老是富麗堂皇的表象第一。
三月份的一個周末，伊利諾伊大學曾舉辦了一場規(guī)模龐大、全校各單位甚至外聯(lián)單位一并參與、面向全社會(老少與年輕人皆有“節(jié)目”可看)的學術(shù)活動節(jié)，展示了該校相關(guān)的科研學術(shù)成果、學生科技成果及與日常生活緊密相關(guān)的科普演示實驗等，活動節(jié)全體總動員和面向社會開放的舉措值得國內(nèi)高校借鑒，這其實是拉近市民與高校距離，并向社會宣傳學校的一次大好機會。
參考文獻
[1] 北京交通大學教務處編制.北京交通大學本科教學一覽.2006.
關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；三維虛擬環(huán)境；人機交互；三維圖形引擎；沉浸式
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）33-8066-03
伴隨著制造企業(yè)信息化進程的不斷發(fā)展，仿真建模在產(chǎn)品制造中的應用也由分散到集成，由局部到全局，并且更加注重可視化技術(shù)的應用和與用戶之間的交互[1]。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為相關(guān)裝置構(gòu)造虛擬環(huán)境可以擺脫傳統(tǒng)仿真培訓系統(tǒng)中所存在的一些不足，例如在軟件仿真中，主要以圖、圖表、照片和現(xiàn)場錄像等傳統(tǒng)多媒體方式為表現(xiàn)手段，真實感和臨場感都較為欠缺；而在物理仿真中，系統(tǒng)復雜、龐大難于實現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在很大程度上提高場景的沉浸感和真實感。
1 三維虛擬環(huán)境框架
虛擬環(huán)境的開發(fā)涉及了網(wǎng)絡技術(shù)、并行處理技術(shù)、人工智能、高性能計算技術(shù)、模式識別、傳感技術(shù)、計算機圖形學、圖像處理等技術(shù)，還涉及社會學、美學、氣象、通信、物理、數(shù)學等學科，復雜程度可想而知。虛擬現(xiàn)實要達到實現(xiàn)自然實時交互和逼真的多種感覺的要求，其組成主要應包括幾方面：虛擬環(huán)境生成系統(tǒng)，產(chǎn)生實時的圖像；用以確定參與者位置和動作的定位跟蹤系統(tǒng)；提供虛擬空間多用戶協(xié)同交互功能的網(wǎng)絡接口；含有CAVE、PowerWall、立體顯示設備的沉浸式顯示系統(tǒng)；提供立體聲源和判定空間位置的音效系統(tǒng)；提供參與者感知力與壓力的反饋的觸覺和力反饋系統(tǒng)。
虛擬環(huán)境[2]框架的功能主要體現(xiàn)在：首先支持對象的屬性和交互的訂購，同時提供回調(diào)和事件的通知機制，支持HLA的各種時間管理策略，從而達到在全部聯(lián)邦范圍內(nèi)的對象可以根據(jù)已給定的時序和消息傳遞關(guān)系來工作；其次是提供與各種對象定位、創(chuàng)建、刪除等相關(guān)的服務，并且分類、統(tǒng)一組織管理不同功能和不同性質(zhì)的仿真實體，即是對虛擬場景的結(jié)構(gòu)和組織管理；最后還可以通過事件驅(qū)動和回調(diào)函數(shù)機制和場景對象組織、仿真對象管理功能集成，沉浸式人機交互設備和接口的集成。
根據(jù)軟件模塊[3]的分層結(jié)構(gòu)，我們把系統(tǒng)分為三個層次，如圖2所示，即用戶界面層、交互層和數(shù)據(jù)服務，虛擬環(huán)境和仿真管理層。
界面層提供的用戶界面輸入可以接收用戶對數(shù)據(jù)的訪問請求，然后經(jīng)環(huán)境和仿真層的相關(guān)轉(zhuǎn)換成為對數(shù)據(jù)服務層的訪問請求，然后數(shù)據(jù)服務層將其處理后通過中間層傳送給界面層進行最終的輸出。
實現(xiàn)虛擬場景的基礎(chǔ)是三維圖形引擎?，F(xiàn)在，開發(fā)者較多使用可以提供功能強大模塊的較為流行的繪制引擎，例如OpenGVS、CG2公司的Vtree和Multigen公司的Vega等，但是它們也存在很多不足：商業(yè)引擎開發(fā)缺乏靈活性，因為其一般都不提供底層開發(fā)接口，從而限制功能的擴展；商業(yè)引擎無法渲染出較為逼真的場景效果，浪費GPU的處理能力從而影響系統(tǒng)實時性；由于其功能繁多，產(chǎn)生冗余代碼也多，影響其運行效率。
介于以上圖形引擎的諸多不足，OpenSceneGraph（OSG）作為虛擬場景圖形引擎，是一個跨平臺的、開放源碼的、高效的三維圖形引擎，目前應用于高性能圖形設計領(lǐng)域中，例如虛擬現(xiàn)實、游戲、仿真、科學可視化等。OSG不僅提供基于OpenGL的面向?qū)ο蟮目蚣埽€有加快圖形應用開發(fā)的附加功能模塊和可擴展接口庫。
2 基于情景上下文的虛擬交互
隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展以及人機交互在其中所占有的重要地位，虛擬環(huán)境和其參與者的人機交互作用賦予了新的內(nèi)涵。沉浸式虛擬環(huán)境[4-5]讓用戶有一種“身臨其境”的感覺，這也正是用戶與對象之間進行交互的過程，其歸根結(jié)底要解決如何操作和改造虛擬環(huán)境中的對象。
2.1 語義對象與交互行為
“信息透鏡”概念指的是界面對象通過視圖的不同縮放比例來顯示相對應的外觀信息，這是Jazz在可伸縮用戶界面中提出的早期語義對象的概念；再如“按需提供細節(jié)（the mantra of detail.on.demand）”的技術(shù)[6]是Ben Shneiderman在信息可視化系統(tǒng)中提出的。
語義對象的定義可以從實現(xiàn)面向語義的高層交互隱喻的目標這個角度來詮釋，一個語義對象由交互構(gòu)件（interaction component）、圖形構(gòu)件（graphics component）、規(guī)則構(gòu)件（rule component）、和應用構(gòu)件（application component） 行為構(gòu)件（behavior componen0構(gòu)成.在虛擬環(huán)境中的虛擬對象，它的語義一般包括一系列行為狀態(tài)和規(guī)則事件。換句話說，存在于虛擬環(huán)境中為用戶所感知的對象或者物體（包含其交互上下文的語義信息和外觀幾何信息）按照相應的規(guī)則反饋和相應所發(fā)生的交互事件，繼而完成相應任務。
通過我們分析觀察的上文所提及的事件， 在人機交互中多由用戶所觸發(fā)，一般分為虛擬場景中用戶化身的位置變化即化身位置感應（PositionRps）和用戶在虛擬對象[7]上進行各種交互操作的用戶手勢操作（GestOpt）。語義模型可以很好的解決場景圖處理不好交互語義的問題，它是具有特定應用含義和組織形式的場景構(gòu)成模式，達到易于操作處理用戶界面的目的。
在實際操作中，我們一般會遇到的例如對象在化身可操作范圍內(nèi)時處于“可操作”狀態(tài)，離開操作范圍后變?yōu)椤安豢刹僮鳌睜顟B(tài)，或者鼠標的各項操作和三維手勢等。
1）規(guī)則構(gòu)件[8]：在我們的現(xiàn)實世界里，有很多操作都會有特定的先后順序，比如先倒水再喝水，在虛擬世界中我們把它看作是是否響應事件和如何響應事件，規(guī)則構(gòu)件則表達了虛擬對象的交互規(guī)則和約束。另外，在現(xiàn)實世界里某些對象具有特定的供給屬性，比方說人可以在水里游泳卻不可以在陸地上，這就說明了水具有可以游泳的供給，而陸地不具備，所以規(guī)則構(gòu)件還含有某些特定的供給屬性，這也同時決定了某些對象的交互特性。
2）圖形構(gòu)件：在某些情況下，當我們需要對圖形構(gòu)件進行更進一步的抽象來實現(xiàn)高層交互語義時，接收的輸入內(nèi)容含有復雜的交互行為指令，這時圖形構(gòu)件就發(fā)揮了作用。它包含了虛擬對象的諸如紋理、顏色、材質(zhì)、形狀等屬性、語音信息以及動態(tài)特征等，方便同一層次中的交互行為。
3）應用構(gòu)件：當用戶和虛擬環(huán)境發(fā)生交互時，當圖形構(gòu)件提供相應的視聽覺方面的線索于反饋時，應用構(gòu)件表達與之相關(guān)的應用任務，并由交互構(gòu)件觸發(fā)執(zhí)行。
4）交互構(gòu)件：交互構(gòu)件可以處理基本的交互事件如點擊和拖拽等，還可以處理完成給復雜的例如三維手勢的交互性操作。它主要做了處理接收和交互分發(fā)的工作，處理接收轉(zhuǎn)化用戶的交互操作以及語義對象能夠相應的交互事件，將其發(fā)送給行為構(gòu)件來執(zhí)行。為實現(xiàn)復雜的交互操作，分析和推理交互事件通過調(diào)用規(guī)則構(gòu)件來進行。
5）行為構(gòu)件：行為構(gòu)件反應了虛擬環(huán)境中相應對象的各種行為，在人機交互的過程當中，通過調(diào)用圖形構(gòu)件的功能來實現(xiàn)執(zhí)行對象的行為。這些行為描述了語義對象對對象狀態(tài)變化和語義對象對用戶交互動作的響應。行為構(gòu)件接收交互構(gòu)件所發(fā)來的查詢命令，將反饋狀態(tài)的信息發(fā)送給交互構(gòu)件，交互構(gòu)件因此來分析判斷最終決定執(zhí)行何種交互行為。
語義對象體系結(jié)構(gòu)[9]中的各個構(gòu)件之間通過查詢規(guī)則狀態(tài)、反饋對象的行為規(guī)則及狀態(tài)或者功能調(diào)用來實現(xiàn)它們之間的通信，實現(xiàn)從輸入“事件”到輸出“反饋”的流程。在虛擬環(huán)境中，通過加入交互語義IS=來識別虛擬對象需要執(zhí)行的交互任務。交互對象為Object，用謂詞邏輯演算表達式來描述的觸發(fā)交互行為的規(guī)則為rule，參與者和相應的交互對象所產(chǎn)生的動作為action，交互結(jié)果即所執(zhí)行的交互任務為task，交互產(chǎn)后后的多感知通道級視聽覺和觸覺等的反饋為feedback。
綜上所述，我們通過一張圖來說明語義對象解析和響應交互事件的過程：首先，經(jīng)過系統(tǒng)的分析整合，用戶的實際操作封裝成交互事件傳遞給正在交互的虛擬對象；其次，語義動作的生成，通過查詢該虛擬對象的語義規(guī)則然后將交互事件附上特定的語義屬性；最后，系統(tǒng)判斷做動作反饋還是進行導航，還是選擇、操作或者控制任務，如果是反饋，則包括紋理、材質(zhì)或顏色等可視化表達信息和旋轉(zhuǎn)平移等幾何變換。
如何讓用戶根據(jù)實際感知來和虛擬環(huán)境進行交互？通過人機接口系統(tǒng)將虛擬環(huán)境中的壓力、音響、圖像等信息傳送到這個封閉回路系統(tǒng)中的重要角色用戶的感官，并及時的將用戶的行為反應通過傳感器進行測試來調(diào)整生成的序列。
所以，隨著技術(shù)的日益完善，人已不再是被動的接受者于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)相對立，而是一個不可或缺的關(guān)鍵角色，這種觀念引導著更加和諧的人與虛擬環(huán)境的關(guān)系，也讓人機交互更加的人性化、真實化。
3 結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實主要通過使用計算機及其外部設備生成虛擬環(huán)境，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對其中的實體進行控制和交互操作。操作者能夠很好地融入到虛擬環(huán)境中，達到一種身臨其境的感覺。
它是集傳感器技術(shù)、計算機圖形學、計算機仿真、人工智能、人機接口等多種高科技為一體的人機交互技術(shù)。作為一種高級的人機交互技術(shù)，虛擬現(xiàn)實的研究主要圍繞著提高系統(tǒng)的構(gòu)想性、沉浸感、交互性來進行。隨著對人類感知系統(tǒng)的不斷深入研究，三維圖形技術(shù)和多傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實作為一項實用技術(shù)，廣泛的應用于很多領(lǐng)域，例如娛樂、訓練、產(chǎn)品原型設計、教育、醫(yī)療、遙控操作等。
虛擬現(xiàn)實研究的熱點也是重要的研究領(lǐng)域為虛擬環(huán)境，它是通過計算機生成聽、視、觸覺等感覺作用于用戶，使用戶產(chǎn)生“身臨其境”感覺的交互式視景仿真系統(tǒng)。該文所構(gòu)建的仿真虛擬環(huán)境的沉浸感還不足，可以通過結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的傳感器技術(shù)、人工智能等技術(shù)來加強，考慮逐步增加其它交互通道。
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（1.東南大學成賢學院 計算機工程系， 江蘇 南京 210088；2.南京大學 信息管理學院，江蘇 南京 210093）
摘 要：為了在程序設計課程中有效地培養(yǎng)學生的應用及工程能力，提出基于CDIO理念的教改思路，以C#程序設計課程為載體，建立理實合一、階梯式學—做—學的迭代教學模式并構(gòu)建多元化的綜合考評體系。
關(guān)鍵詞 ： CDIO；C#程序設計；教學改革
基金項目：2014年江蘇高校哲學社會科學研究基金指導項目“工程思維導向的獨立學院軟件工程課程群實踐教學模式探索”（2014SJD038）；2014年東南大學成賢學院教學研究與改革項目“基于CDIO理念的《C#程序設計》教學模式探索與實踐”（院教學[2014]08號）。
第一作者簡介：謝修娟，女，講師，研究方向為軟件工程，xiujuan__xie@126.com。
0 引 言
“中國擁有世界上最大規(guī)模的工程教育體系和最大的工程人才需求市場，也擁有非常豐富的工科生源，這是中國工程教育的優(yōu)勢”[1] 。然而，理論與實踐脫節(jié)是我國高等工程教育中普遍存在和亟待解決的一個瓶頸問題，進行工程教育模式的理論研究和實踐探索具有重要意義。
CDIO（conceive—design—implement—operate）工程教育模式是由美國麻省理工學院、瑞典皇家工學院等4所大學歷時4年探索研究建立的現(xiàn)代工程教育模式，其核心理念是圍繞生產(chǎn)周期中工程產(chǎn)品的構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、運行等各個階段，以過程為載體，培養(yǎng)學生的工程思維能力、個人能力、團隊協(xié)作能力以及工程系統(tǒng)能力[2] 。
自2005年起，我國已陸續(xù)有50多所院校開始學習、研討和實踐基于CDIO理論的工程教育模式，取得明顯的效果；既重視技能的培養(yǎng)，又關(guān)注職業(yè)素質(zhì)提高，尤其注重學生項目開發(fā)、設計及建造能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作與領(lǐng)導能力的培養(yǎng)。目前，計算機程序設計類課程教學依然存在以下問題：①理論與實踐脫節(jié)，實踐課時不到總課時的1/4乃至更少，沒有安排應用型實踐；②實驗實踐與應用實踐脫節(jié)，實驗多以驗證性為主，缺少探索性，脫離實際應用，每個實驗基本是針對不同知識點孤立進行，缺乏關(guān)聯(lián)性、真實性、綜合性和實戰(zhàn)性；③教師引導與學生主動學習脫節(jié)，以“教”為主，以“學”為輔，“教”是“滿堂灌”“填鴨式”“唯教材”， “學”是“督促式”“壓迫式”，學生缺乏自主學習的原動力、激勵措施和自由空間；④知識教育與素質(zhì)教育脫節(jié)，學校只注重或只滿足于完成知識教育，把對學生的評估重心放在理論知識考核上，忽視對學生溝通能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力等綜合技能的考核[3-4] 。
1 基于CDIO理念的C#程序設計課程教學改革思路
C#程序設計是計算機專業(yè)的一門程序設計基礎(chǔ)課，集知識與技能為一體，有很強的實踐性和應用性。課程既要求學生掌握程序設計語言的理論知識，又要求學生具備實際應用能力和操作技能。借鑒CDIO理論在背景、課程開發(fā)、設計經(jīng)驗及工作環(huán)境、教學/學習的新方法、教師發(fā)展、評估/評價6方面提出的12條標準[5]，尤其是第3條、第7條、第8條和第11條，我們將C#程序設計課程教學改革思路與其進行匹配。
1）標準3：一體化課程設置。
一體化課程強調(diào)不同課程之間的關(guān)聯(lián)性。C#程序設計是專業(yè)學科中的橋梁課程，該課程的教學設計需要與先修課程及后繼課程有機地聯(lián)系起來，變各門課程間的“松耦合”為“強耦合”，保證專業(yè)知識鏈的連貫性。例如，東南大學成賢學院計算機工程系的教學計劃就為C#程序設計課程及關(guān)聯(lián)課程建立自頂向下的以軟件開發(fā)為主線的3層課程群結(jié)構(gòu)：第1層是基礎(chǔ)課程（計算機導論、C++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），是當前課程的先修課程，使學生具備基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)化編程及算法設計能力；第2層為專業(yè)主干課程（C#程序設計、軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理及應用），包括當前課程及平行課程，目標是培養(yǎng)學生面向?qū)ο蟮母呒壘幊棠芰?、?shù)據(jù)庫設計能力及系統(tǒng)工程化思想；第3層為專業(yè)方向課程（項目管理、軟件體系結(jié)構(gòu)、WebService），是當前課程的后繼課程，培養(yǎng)學生系統(tǒng)地利用現(xiàn)代項目管理知識進行項目開發(fā)、系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)站開發(fā)等技能。
2）標準7和8：綜合性學習經(jīng)驗、主動學習。
綜合性學習經(jīng)驗不僅是學科知識的學習，還應包括個人能力、人際能力、軟件產(chǎn)品的構(gòu)造能力等。教師應通過改進教學方式，激發(fā)學生主動學習的積極性。第一，嘗試多元化教育，哈佛大學教授加德納提出“多元智能理論”[6]：每個學生個體的智能分布不盡相同，教師應善于發(fā)現(xiàn)并挖掘每個學生的強項，針對他的興趣、特長在掌握課程基礎(chǔ)內(nèi)容的前提下安排個性化的作業(yè)和實踐環(huán)節(jié)，合理地分配角色，實現(xiàn)因材施教；第二，教學過程中堅持以學生為主體，以教師導、評為主，教師將學習目標告知學生，給學生留有足夠的學、思、練時間；第三，倡導啟發(fā)式、項目驅(qū)動式教學，教會學生獲得知識的途徑和方法；第四，重視非智力因素的作用，幫助學生樹立正確的人生價值觀，與學生建立良好的師生情感，正面促進學生智力水平的發(fā)揮，提高教學質(zhì)量。
3）標準11：學生考核。
改變傳統(tǒng)只圍繞一本教材知識的一張試卷定成績的做法，采用綜合測評方式評價學習成果。綜合評價體系包括基礎(chǔ)知識測評、技能測評、應用能力測評、創(chuàng)新創(chuàng)造能力測評、職業(yè)能力測評等方面。知識測評著重基礎(chǔ)和思維，不出難題、怪題、偏題、邊角題，宜多采用開卷考試，允許學生查書或參考資料，不規(guī)定標準答案，允許學生正常理解和發(fā)揮。知識考試成績比例不超過30%；技能、應用、創(chuàng)新、職業(yè)能力測評成績比例應占50%以上，以任務完成情況和實驗報告為考核形式。
2 C#程序設計課程教學改革方案（試驗版）
鑒于目前諸多高校程序設計課程教學存在理論與實踐脫節(jié)、實驗實踐與應用實踐脫節(jié)等問題，教師可將理論知識融入實踐中，實現(xiàn)“基于項目的學習”“學中做、做中學”。按照先基礎(chǔ)操作能力、后工程能力，再團隊交際能力培養(yǎng)的思路，C#程序設計課程的教學分為基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、綜合型系統(tǒng)能力訓練和開放型項目拓展3個階段，環(huán)環(huán)相扣，遞推式前進，前一階段是后一階段的基礎(chǔ)，整個過程是一個“學—做—學—做—學......”循環(huán)往復的過程，最后通過科學、多元的綜合考評體系，對學生每一階段的學習情況進行考核。
1）基礎(chǔ)能力培養(yǎng)。
該階段主要訓練代碼編輯、程序調(diào)試、開發(fā)工具使用等基本操作能力，采用任務驅(qū)動式機房教學，將理論授課與傳統(tǒng)的驗證型實驗融為一體，講練交替，每次課堂教學按照“提出任務要求—介紹相關(guān)知識點—使用知識點解決問題—舉一反三”的方式進行。C#程序設計課程的知識點及對應任務案例的初步設計見表1。
任務是學生能夠直觀感受到的一個開發(fā)“情景”。教師通過任務要求引出當堂課程的知識點，講解這些理論知識并演示如何運用知識點實現(xiàn)任務。最后的“舉一反三”環(huán)節(jié)是緊扣當前知識點設計的簡單驗證型實驗，讓學生運用前面的方法完成類似的任務，是一次知識的鞏固過程。任務驅(qū)動式教學方式強調(diào)學生的主體地位，更能激發(fā)學生的學習興趣和熱情。
2）綜合型系統(tǒng)能力訓練。
階段二是階段一的一次提升，對本課程的所有知識點分模塊內(nèi)聚，每個模塊選用一個具有一定實用意義的小型開發(fā)項目，將知識點融入到項目的各個任務/子任務中，同時有機結(jié)合課程群里關(guān)聯(lián)課程的內(nèi)容。教師指導學生按照軟件工程生命周期的思想開展項目。每個項目按C—D—I—O分4步進行，以綜合項目“基于控制臺的單詞競猜游戲”為例（涵蓋表1中K1—K18知識點），第1步（構(gòu)思）通過試玩類似游戲、頭腦風暴等方式，構(gòu)思本游戲的功能并編寫需求說明書；第2步（設計）要求學生作出游戲的總體及詳細設計方案，包括游戲界面說明，實體類、業(yè)務類、數(shù)據(jù)訪問類的設計等，并編寫設計說明書；第3步（實現(xiàn)）按照設計說明書的要求編寫代碼；第4步（運行）對實現(xiàn)好的游戲進行測試，及時改正測試過程中的錯誤，同時鼓勵學生對游戲再添加一些個性化的創(chuàng)新設計，即完善游戲，最后完成程序部署。
3）開放型項目拓展。
本階段是教學環(huán)節(jié)的又一次升華，集C#知識應用、工程思維能力、團隊協(xié)作能力、個人職業(yè)技能于一體。該階段按照“組建團隊—選題—分工合作—項目驗收”的過程進行，由學生自行組建團隊，一般4~6人為一組，教師外部協(xié)調(diào)，注意好差生的平衡、男女生搭配等。開放型項目的題目應由教師精心挑選，或者由學生提供題目并經(jīng)過教師審核，保證題目具有一定的科學性和可行性；選好題目后開始角色分工，每組確定一名組長充當項目經(jīng)理，其他組員根據(jù)興趣和特長分配相應角色。項目實施過程中，教師可借助分數(shù)甚至虛擬貨幣形式，激發(fā)所有組員的集體榮譽感，充分調(diào)動組員的最大潛能，以出色地完成各自的分工任務；最后是項目的驗收，每組需提交實驗報告、系統(tǒng)需求及設計說明書、軟件系統(tǒng)，實驗報告的內(nèi)容至少包括實驗目的、實驗原理及思路、實驗過程介紹、系統(tǒng)運行截圖、實驗結(jié)果分析、團隊分工說明6方面。受課時限制，本階段任務大部分在課下進行，預留2節(jié)課上時間組織“開放型項目答辯匯報會”。匯報會由教師主持，以組為單位依次進行答辯匯報，通過該環(huán)節(jié)促進各小組之間分享成果和心得體會，同時鍛煉學生的口頭表達能力和報告能力。
4）建立科學、多元的考核評價體系。
另外，教師還需結(jié)合CDIO評價標準，建立多樣化的考核形式，對學生進行多方位的綜合客觀評價，采用過程式評價與結(jié)果式評價相結(jié)合的方式，既關(guān)注學習效果，又關(guān)注學習過程。新考評體系從學生的專業(yè)知識、個人自身能力、團隊協(xié)作能力、系統(tǒng)工程4方面，通過平時作業(yè)、上課情況、實驗及實踐項目、期末筆試4種形式進行綜合評價。
平時作業(yè)的考核占10%，具體考核內(nèi)容為理論知識作業(yè)以及程序設計作業(yè)。理論知識作業(yè)要求清晰工整、獨立完成，程序設計作業(yè)要求能得到正確運行結(jié)果、代碼規(guī)范；上課情況的考核占10%，具體考核內(nèi)容為出勤率、課堂表現(xiàn)和專題知識演講，出勤方面要求沒有無故缺課，課堂表現(xiàn)要求認真聽課并積極發(fā)言、學習主動性高、對于專題知識演講積極參與、準備充分、表述清楚；實驗及實踐項目的考核占50%，具體考核內(nèi)容為驗證型實驗、綜合性開發(fā)項目和開發(fā)型項目，驗證型實驗要求程序正確符合要求、實驗報告文檔規(guī)范，綜合性開發(fā)項目要求過程規(guī)范、各階段文檔齊全且正確、程序正確符合要求，開發(fā)型項目要求成員職責分工明確、成員間溝通良好、有團隊意識、集體榮譽感強、自主鉆研克服難題、具備一定的工程思維、具有創(chuàng)新思想；期末筆試的考核占30%，主要考查C#基礎(chǔ)知識，要求掌握基礎(chǔ)的程序設計知識、會分析程序、在規(guī)定時間內(nèi)編寫程序。
3 結(jié) 語
東南大學成賢學院對2012級計算機系本科生的C#程序設計課程進行CDIO教學改革試點，用新的考評體系測評學生的學習成績，與以往學生相比有以下提高：第一，學生的學習主動性明顯提高，課堂氣氛更為活躍，學生參與度高；第二，學生的程序設計能力增強，90%的學生能獨立完成課程實驗，還涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀學生參與各種程序設計大賽并取得優(yōu)異成績；第三，創(chuàng)新能力、團隊意識有所提高，學生學有所思，能提出一些新想法，課余自組團隊，積極申報創(chuàng)新項目，2012級學生創(chuàng)新項目立項數(shù)創(chuàng)歷史新高?？傮w來說，新教學模式更有助于應用型人才的培養(yǎng)，與企業(yè)對軟件開發(fā)人才的需求相適應。
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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；屬性；碼；教學方法
中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)05-11445-01
1 引言
根據(jù)《高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程是計算機科學與技術(shù)、計算機工程、軟件工程及信息技術(shù)專業(yè)方向的核心課程，主要研究信息模型與信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)建模、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢語言、關(guān)系數(shù)據(jù)庫設計、事務處理等核心內(nèi)容。其中還包括分布式數(shù)據(jù)庫、物理數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)挖掘、信息存儲與信息檢查、超文本和超媒體、多媒體信息與多媒體系統(tǒng)、數(shù)字圖書館等選修內(nèi)容。關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論與設計是整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程中核心中的核心內(nèi)容。根據(jù)筆者近二十年對數(shù)據(jù)庫課程的講授經(jīng)驗，從關(guān)系數(shù)據(jù)庫原理課程的教學內(nèi)容出發(fā)研究數(shù)據(jù)庫課程的教學方法。
2 認真分析研究教材，注重學科聯(lián)系
數(shù)據(jù)庫是研究數(shù)據(jù)處理技術(shù)的一門綜合性的學科，它涉及到離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件工程、計算機原理及其它應用領(lǐng)域的知識和方法相結(jié)合的學科。在關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算中，用到離散數(shù)學的理論；在研究數(shù)據(jù)的物理組織時，用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識；在研究事務的并發(fā)時，用到操作系統(tǒng)的理論和方法；在進行數(shù)據(jù)庫設計時，用到軟件工程的原理和方法；在講授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成時，用到計算機原理等方面的知識。由于學科的交叉性，突出了數(shù)據(jù)庫課程在整個計算機學科中的重要地位。
由于大部分學校在講授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理前開設了Visual Foxpro 6.0程序設計課程，它屬于原理的應用部分，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品之一。教師在進行課程講授時，要結(jié)合理論講清Visual Foxpro6.0應用了數(shù)據(jù)庫的哪些原理。如數(shù)據(jù)表來源于規(guī)范化理論或者模式分解理論，Visual Foxpro6.0講的數(shù)據(jù)表、記錄、字段(數(shù)據(jù)項)和原理中講的關(guān)系、元組、屬性是同一個概念的不同名稱等。
3 注重基本概念教學，為理論學習打好基礎(chǔ)
3.1 弄清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系
在數(shù)據(jù)庫課程的教學中，掌握好基本概念對理論課程的學習很有幫助，數(shù)據(jù)庫中的有些概念貫穿在課程的始終，這些概念的掌握對整個課程的學習有很重要的作用。如數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關(guān)系、元組、實體、屬性、事務、完整性約束等。有的概念聯(lián)系比較緊密，弄清概念之間的聯(lián)系與區(qū)別，對概念的掌握有較大幫助。如實體和屬性的概念，實體是客觀存在并可以相互區(qū)別的事物，屬性是對實體特征的描述，它們之間有必然的區(qū)別，但是也有一定的關(guān)系。實體和屬性不是絕對的，如果屬性需要進一步描述，則屬性就作為實體，反之如果實體不需要再進一步描述，則實體也可以作為另一實體的屬性。如在考慮學生管理數(shù)據(jù)庫時，政治面貌如果只考慮現(xiàn)在的情況(黨員、團員等)，則政治面貌就是學生實體的屬性，但是如果考慮學生何時入團、何時入黨，則政治面貌就是一個實體。再如事務和程序的概念等都有較強的聯(lián)系。
3.2 掌握概念定義的前提和層次性
數(shù)據(jù)庫中的概念由漸入深，隨著課程教學內(nèi)容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中，有四個地方都定義了碼，在介紹概念模型時，碼定義為：唯一標識實體的屬性集。在研究關(guān)系模型時，碼定義為：表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。給出了碼的粗略描述，沒有實質(zhì)性的量化定義。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，講授關(guān)系的形式化定義時，碼定義為：若關(guān)系中某一屬性組的值能唯一的標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼，若一個關(guān)系有多個候選碼，則選中一個為主碼。在講授規(guī)范化理論時，學習了函數(shù)依賴后，利用函數(shù)依賴的概念定義碼為：設K為R中的屬性或者屬性組合，若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個，則選定其中的一個為主碼。從理論上來說，這四個概念都是正確的，但一個比一個更具體、更嚴密、更準確。
同樣在對函數(shù)依賴講授時也采用了同樣的手法，在關(guān)系數(shù)據(jù)理論中函數(shù)依賴定義為：設R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，X、Y是U的子集，若對于R(U)的任意一個可能的關(guān)系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或者Y函數(shù)依賴于X，記作XY。為了便于Armstrong公理的證明，對函數(shù)依賴又給出了定量的描述。定義為：若對于R(U)的任意一個可能的關(guān)系r，t和s是r的任意兩個元組，X、Y是U的子集，若對于任意一個t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，則稱X函數(shù)確定Y或者Y函數(shù)依賴于X，記作XY。教師要講清楚對同一概念為什么這樣處理，這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義，便于對這些概念的深入理解。
4 注重理論與實踐的結(jié)合
4.1 注重動手能力，搞好課程實驗
學習數(shù)據(jù)庫課程的主要目的是為了應用，結(jié)合所學的數(shù)據(jù)庫語言搞好每一章的課程實驗，以便驗證所學理論是很重要的。如在講授SQL語言時，讓學生建立一個數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合所學內(nèi)容做查詢、插入、刪除、修改等實際操作，真正理解和掌握SQL語言的應用環(huán)境。在講授數(shù)據(jù)庫安全性和完整性時，利用實際系統(tǒng)讓學生對系統(tǒng)做數(shù)據(jù)控制。提高學生對數(shù)據(jù)庫課程的認識，激發(fā)學生的學習欲望。
4.2 加強課程設計，提高學生綜合能力
數(shù)據(jù)庫設計理論主要是為了指導數(shù)據(jù)庫實踐，通過系統(tǒng)的理論學習和部分單元訓練，通過課程設計讓學生掌握數(shù)據(jù)庫設計的全過程，并進一步掌握數(shù)據(jù)庫課程。課程設計是數(shù)據(jù)庫中必不可少的，我采取將學生分組的方式每5-6名同學一組，為每組同學擬定一個題目，如圖書管理系統(tǒng)、學生檔案管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)等，教師提出要求讓學生深入圖書館、學生管理部門或者企業(yè)進行系統(tǒng)調(diào)查，進行需求分析設計出數(shù)據(jù)流圖，編寫數(shù)據(jù)字典，然后進行概念結(jié)構(gòu)設計，從數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典中提煉出E-R圖，再進行邏輯結(jié)構(gòu)設計、物理結(jié)構(gòu)設計、數(shù)據(jù)庫實施和維護的設計。讓每一位同學明確數(shù)據(jù)庫設計的過程，使每一組同學進行上機調(diào)試，使所有功能進行程序?qū)崿F(xiàn)，最后讓同學們進行設計答辯。
通過課程設計和設計答辯，學生鞏固了理論知識，豐富了課程實踐，掌握了如何運用理論指導實踐，也對今后其它課程設計以及畢業(yè)設計和畢業(yè)論文的書寫打下了基礎(chǔ)，收到較好的效果。
4.3 擴展學生思路，向?qū)W生傳授新知識
由于課本的出版周期長，更新也較慢，也由于課本編寫的一些要求，所以課本上有些內(nèi)容是陳舊的，對有些問題也不可能全面的介紹，有些新知識也很難溶入到教材中。我在講授課程時，除了給學生有意補充新知識外，又給學生開設了“數(shù)據(jù)庫中的空值問題”、“數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”、“目前數(shù)據(jù)庫的研究方向”、“數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化問題”等專題講座。擴充了學生的視野，激發(fā)了學生的興趣，為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎(chǔ)。
5 結(jié)語
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程是計算機專業(yè)的核心課程，隨著計算機科學的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程也在不斷的發(fā)展，教學內(nèi)容不斷更新，教學方法也在不斷改革，所以課程教學改革是一個永恒的課題。只有不斷的改革教學方法和教學手段，才能使教學更加豐富，使學生學到更多的知識。
參考文獻：
[1]教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會編制．高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》[M].北京．高等教育出版社，2006.
[2]王珊,薩師煊．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第4版) [M]．北京．高等教育出版社，2006.
關(guān)鍵詞：高等教育；專業(yè)建設；課程體系；設計
文章編號：1672-5913(2010)08-0029-04
中圖分類號：G642
文獻標識碼：A
教育部1998年正式頒布的本科專業(yè)目錄中，首次設立了管理學學科門類，在管理科學與工程二級學科下設有“信息管理與信息系統(tǒng)”專業(yè)。根據(jù)同時頒發(fā)的新舊專業(yè)對照表，原來的信息學、科技信息、經(jīng)濟信息管理、管理信息系統(tǒng)和林業(yè)信息管理5個專業(yè)與這一新的專業(yè)對應，這是“科技信息，專業(yè)名稱近二十年來的第一次變革史”。
隨著醫(yī)學信息學的發(fā)展以及醫(yī)院對信息化人才的需求，1997年我校開辦了醫(yī)學信息管理專業(yè)，連續(xù)招生了4屆專科層次學生。2001年，我校在國家教育部新本科專業(yè)目錄“信息管理與信息系統(tǒng)”下開始招收“醫(yī)學信息管理”專業(yè)方向本科層次的學生。十年發(fā)展歷程中，我們就如何辦好有醫(yī)學特色的新專業(yè)，在其課程建設特別是課程體系的設計上進行了積極的探索。由于醫(yī)學院校開辦這一專業(yè)普遍比較晚，如何借鑒原來5個專業(yè)的學科背景和特點，結(jié)合醫(yī)學信息學發(fā)展的過程，系統(tǒng)地設置適合醫(yī)院信息化建設人才的專業(yè)課程體系是辦好本專業(yè)的基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)的狀況如何，既影響到對學生培養(yǎng)目標的確定，又影響到學科、專業(yè)的發(fā)展。
1 專業(yè)發(fā)展背景及培養(yǎng)目標
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的前身之一是科技信息專業(yè)，再往前是科技情報專業(yè)。這一專業(yè)發(fā)展到今天，大致經(jīng)歷了3個階段。
1，1信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)發(fā)展過程
我國科技情報教育始于1958年。當時，中國科技情報所創(chuàng)辦了科技情報大學，1959年并入中國科技大學后，改稱情報學系。1978年，武漢大學創(chuàng)辦了科技情報專業(yè)，之后吉林工業(yè)大學、北京大學、西安電訊工程學院、南京大學等一批院校相繼建立了不同特色的情報專業(yè)。1984年，武漢大學成立圖書情報學院，設立情報科學系，并開始招收情報學碩士研究生。到1992年，全國共有30多個本科教學點，10個碩士學位授權(quán)點。
90年代初，隨著世界范圍內(nèi)的信息基礎(chǔ)設施建設計劃的提出與推進，社會的進步與發(fā)展將依賴于數(shù)字化、網(wǎng)絡化的信息環(huán)境，各有關(guān)院校及時跟蹤信息技術(shù)的發(fā)展，開始重視現(xiàn)代信息技術(shù)教育。1992年9月，國家科委的一次會議作出決定，把“科技情報”更名為“科技信息”，這在全國引起廣泛的反響。1993年，在原國家教育委員會頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄》中，將“科技情報”調(diào)整為“科技信息”。我國情報學教育以改名為契機，向以信息管理為軸心的方向延伸和發(fā)展，開始了新的變革。
教育部于1998年7月頒布了新的專業(yè)目錄，將原來屬于不同學科領(lǐng)域的五個專業(yè)合而為一，設立了“信息管理與信息系統(tǒng)”專業(yè)。與90年代初那次改革不同的是，信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的設置不僅明確了情報學教育今后發(fā)展的方向，而且根據(jù)信息管理內(nèi)涵廣泛的特點，與其他學科和專業(yè)進行了大范圍的整合，目前這種整合與重構(gòu)仍在繼續(xù)。趨勢表明，這種整合應體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)在的規(guī)律性與本質(zhì)特征，高效地配置專業(yè)資源，順應社會對復合型信息人才的需求，從而使情報學專業(yè)教育在一個全新的視野和起點上重新塑造自身，培養(yǎng)適應時代需要的信息組織與管理人才。
1，2信息管理與信息系統(tǒng)(醫(yī)學)專業(yè)發(fā)展概況
自1985年白求恩醫(yī)科大學率先成立醫(yī)學情報系(本科)以來，我國的醫(yī)學專業(yè)信息教育已經(jīng)走過了20年的發(fā)展歷程。近年來，信息化浪潮席卷全球，開辦醫(yī)學信息管理專業(yè)的院校不斷增多，截至2004年底，教育部正式批準或備案的設立醫(yī)學信息管理專業(yè)情況是：2000年以前批準的院校有4個，分別是吉林大學(原白求恩醫(yī)科大學)(1985)、中國醫(yī)科大學(1986)、華中科技大學(原同濟醫(yī)科大學)(1986)、中南大學(原湖南醫(yī)科大學)(1987)；2000年至2004年底，教育部批準的院校有29個。由上述可見，僅僅4年時間，開辦醫(yī)學信息專業(yè)的院校從2000年以前的4所迅速增加到2004年的29所，加上其他相關(guān)專業(yè)，實際開設該專業(yè)的院校已經(jīng)超過40所?？梢娽t(yī)學信息學教育發(fā)展態(tài)勢十分迅猛。
1，3專業(yè)培養(yǎng)目標
根據(jù)教育部的規(guī)定，信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)要培養(yǎng)具備現(xiàn)代管理學理論基礎(chǔ)、計算機科學技術(shù)知識及應用能力、掌握系統(tǒng)思想和信息系統(tǒng)分析與設計方法以及信息管理等方面的知識和能力，能在國家各級管理部門、工商企業(yè)、金融機構(gòu)科研單位等部門從事信息管理以及信息系統(tǒng)分析、設計、實施、管理和評價等方面的高級專門人才。
這一培養(yǎng)目標明確了學生應具備的知識和能力，能夠適應的行業(yè)領(lǐng)域以及能夠勝任的專業(yè)工作，是一種寬口徑、厚基礎(chǔ)、重素質(zhì)的培養(yǎng)目標，反映了專業(yè)的學科價值和社會作用，適應了信息化社會對信息管理人才的總體需求。在這一整體目標的基礎(chǔ)上，根據(jù)廣東省醫(yī)院信息化發(fā)展的，結(jié)合我校的性質(zhì)、專業(yè)特點、師資狀況和畢業(yè)生的就業(yè)狀態(tài)，我校確定信息管理與信息系統(tǒng)(醫(yī)學信息管理)專業(yè)的培養(yǎng)目標是“培養(yǎng)具有堅實的數(shù)學、外語、計算機科學技術(shù)基礎(chǔ)，系統(tǒng)掌握信息管理的基本原理和技能，熟練運用中外文工具和以計算機技術(shù)為主的現(xiàn)代信息技術(shù)，具有一定的管理和醫(yī)學知識以及較強的適應性和繼續(xù)學習的能力，能夠在各類醫(yī)學單位的信息部門從事醫(yī)學信息處理、分析、咨詢、開發(fā)的醫(yī)學信息管理與服務的高級專門人才。”
2 課程體系的架構(gòu)思路
課程體系是一個隨著社會與學科的變遷而需要不斷進行研究的復雜系統(tǒng)，其核心是專業(yè)的具體課程設計。在高等教育的發(fā)展歷程中，始終存在著“教什么”和“學什么”這一永恒的主題，對于一個面向醫(yī)學信息管理的新辦專業(yè)，更是值得探討的問題。
2，1課程設計的基本觀點分析
(1)學科及專業(yè)取向的觀點。每一門課程都有其相對應的研究領(lǐng)域，本科階段的課程設計應該反映本學科及專業(yè)的基本知識取向。但由于學科的分類及界定方法不是唯一的，不同的分類會帶來不同的體系，而且學科下知識的門類在不斷增加，能納入課程體系的課程又十分有限，因而如何適當?shù)剡x擇課程及形成合理的課程體系是一個需要慎重研究的問題。
(2)學生取向的觀點。這一觀點認為學生是學校一切活動的中心，主張實行綜合化教育，反對知識分科，以學科間綜合的方法來傳授各科知識，按照學生的興趣和愛好來考慮學習的內(nèi)容，在課程選擇與時間的安排上給予學生充分的自由。但這在實際操作中較難執(zhí)行。
(3)社會取向的觀點。學校作為社會的一個組成部分，最終應為社會服務，因而在進行課程設計時，必須經(jīng)過對社會的分析來確定教學目標與內(nèi)容。這種 觀點主張按照社會存在的需要來設置專業(yè)課程體系，對學生進行塑造，使學生畢業(yè)后，能成為社會有用的一員。
綜上所述，在進行課程體系設計時，既要滿足培養(yǎng)目標的要求，又要盡可能滿足本科生較寬范圍就業(yè)與繼續(xù)深造的需要。
2，2課程體系的構(gòu)成
根據(jù)以上設想，參考其他院校信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的課程體系，同時吸收十年教學實踐中形成的醫(yī)學特色，信息管理與信息系統(tǒng)(醫(yī)學信息管理)專業(yè)的課程體系可分為數(shù)學知識模塊、計算機知識模塊、醫(yī)學知識模塊、專業(yè)知識模塊、實踐教學模塊等5個部分，教學環(huán)節(jié)可分為4個階段(圖1)。
第一階段，理工科基礎(chǔ)課。著重培養(yǎng)學生的基本素質(zhì)與技能，包括數(shù)理基礎(chǔ)、外語基礎(chǔ)、人文社會科學基礎(chǔ)、工科基礎(chǔ)和計算機基礎(chǔ)等5個方面。
第二階段，管理類和醫(yī)學類基礎(chǔ)課。主要以管理科學和醫(yī)學科學的基本原理、規(guī)律和方法的學習為主，包括管理學基礎(chǔ)、醫(yī)院管理學、病案管理學、正常人體學、疾病學基礎(chǔ)、藥理學、診斷學、臨床醫(yī)學概論等。
第三階段，信息管理專業(yè)核心課。這是體現(xiàn)專業(yè)特點、培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)所必需的課程。
第四階段，專業(yè)方向選修課。為了充分發(fā)揮學生的個性和潛能，同時也為適應社會對人才的需求以及考慮學生今后各方面的發(fā)展，設立幾組不同專業(yè)方向的選修課程。
2，3具體課程模塊的設置
根據(jù)前面提出的學生培養(yǎng)目標的要求，信息管理與信息系統(tǒng)(醫(yī)學信息管理)專業(yè)本科學生在知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)上應當具有自身的特征。
知識結(jié)構(gòu)：具有良好的數(shù)學和外語基礎(chǔ)，具有熟練的現(xiàn)代信息技術(shù)應用開發(fā)知識，具有系統(tǒng)的信息管理專業(yè)知識，具有管理學科的背景知識和較寬的人文知識。
能力結(jié)構(gòu)：對醫(yī)學信息的快速準確采集能力及分析綜合能力；應用先進的計算機技術(shù)進行醫(yī)學信息系統(tǒng)的分析、設計、維護和評價的能力；外語的聽、說、讀、寫能力和漢語的寫作表達能力；組織管理協(xié)調(diào)、公共關(guān)系、社會調(diào)查及醫(yī)學信息產(chǎn)品的營銷能力。
素質(zhì)結(jié)構(gòu)：具有敏銳的洞察力；具有系統(tǒng)分析與綜合思維能力；具有較強的自學、科研和創(chuàng)造能力；具有開拓精神和責任感。
要達到上述要求，主要依靠在學生四年的修讀時間里，通過不同課程的教學來培養(yǎng)他們。下面對幾個課程模塊的設置作出說明。
(1)數(shù)學知識模塊。人的素質(zhì)是指一個人對客觀事物的反映和認識所具有的悟性潛能，數(shù)學教育恰能起到啟發(fā)人的悟性、挖掘人的潛能的作用。
開設數(shù)學課程的目的有三個：一是提高學生的理性思維能力，開發(fā)學生的智能；二是為學習其他課程提供必要的數(shù)學基礎(chǔ)；三是為今后解決專業(yè)領(lǐng)域的實際問題提供一些數(shù)學方法。具體來說，包括基礎(chǔ)數(shù)學課和與專業(yè)相關(guān)的數(shù)學課。
其中，基礎(chǔ)數(shù)學課的設置可以包括：高等數(shù)學(150H)、線性代數(shù)(30H)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(50H)。與專業(yè)相關(guān)的數(shù)學課包括：離散數(shù)學(70H)。
(2)計算機知識模塊。人們說信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)是一個“準計算機專業(yè)”，同樣信息管理與信息系統(tǒng)(醫(yī)學信息管理)也是一樣，因此，對學生的計算機能力及應用水平有較高的要求。參照《工科計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學指南》的有關(guān)內(nèi)容，設置計算機類課程，計算機類課程分必修和選修兩大類。
計算機必修類課程包括：計算機科學導論(36H)、PASCAL語言(72H)、c語言程序設計(72H)、微機原理(含匯編)(80H)、高級軟件設計(70H)、操作系統(tǒng)(70H)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法(70H)、數(shù)據(jù)庫原理與應用(70H)、計算機網(wǎng)絡與通信(70H)、軟件工程(50H)。計算機選修類課程包括：計算機工程與技術(shù)(36H)、網(wǎng)頁與多媒體技術(shù)(36H)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)(36H)。
(3)醫(yī)學知識模塊。醫(yī)學知識模塊是醫(yī)學院校開辦信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的特色課程，該模塊知識設置主要培養(yǎng)學生具備醫(yī)學信息處理的能力。醫(yī)學知識模塊類課程包括：正常人體學(70H)、疾病學基礎(chǔ)(70H)、藥理學(30H)、診斷學(50H)、臨床醫(yī)學概論(120H)。
(4)專業(yè)知識(核心課程)模塊。專業(yè)核心課程是開展專業(yè)教育的課程結(jié)構(gòu)中的主要組成部分，是必須設置的最低限度的主干課。這些課程及其相關(guān)課程承擔著專業(yè)教育的主要任務，集中體現(xiàn)專業(yè)的特點。它們與學科的聯(lián)系最緊密，專業(yè)知識含量大，是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的重要保證。專業(yè)核心課程的設計原則是：依托專業(yè)特點，服務培養(yǎng)目標，緊跟學科發(fā)展。根據(jù)新專業(yè)目錄的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合信息管理與信息系統(tǒng)(醫(yī)學信息管理)專業(yè)演變過程的實際情況，采取繼承與發(fā)展相結(jié)合的方法是穩(wěn)妥之舉。主要專業(yè)課程包括：管理學基礎(chǔ)(50H)、醫(yī)院管理學(90H)、病案管理學(40H)、醫(yī)學信息學(50H)、醫(yī)學統(tǒng)計學(70H)、醫(yī)學圖像處理(40H)、醫(yī)院信息系統(tǒng)(70H)。
(5)實踐教學模塊。根據(jù)專業(yè)的理論教學模塊，把實踐教學分為基礎(chǔ)實驗(539H)、醫(yī)院實習(16周)、現(xiàn)場實訓(8周)和畢業(yè)設計(8周)四個環(huán)節(jié)，使其形成一個完整的實踐體系。
學生在學校實驗室內(nèi)接受基礎(chǔ)和專業(yè)課程的實驗課是實踐教學第一環(huán)；到醫(yī)院進行醫(yī)院信息管理實習，了解熟悉醫(yī)院信息化環(huán)境和要求，掌握醫(yī)院管理運作流程和醫(yī)院信息管理具體實施是實踐教學第二環(huán)；而現(xiàn)場實訓，在產(chǎn)學研教學基地，隨工程技術(shù)人員到各醫(yī)院承擔醫(yī)院信息系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護的具體任務，這樣的現(xiàn)場訓練是實踐教學第三環(huán)；第四環(huán)就是畢業(yè)設計，學生要完成一個完整的功能模塊設計，程序能正常運行并通過論文答辯，這也是最為重要的一環(huán)。這四個不同環(huán)節(jié)的實踐教學形成相互滲透、循環(huán)上升的產(chǎn)學研實踐教學體系，強化了學生的實踐動手能力，開拓了學生的視野，活躍了學生的思維，是醫(yī)學信息管理專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。專業(yè)核心課程及其相關(guān)課程的構(gòu)成如圖2所示。
3 結(jié)論
經(jīng)過近二十年來的發(fā)展，我國醫(yī)學信息學教育已經(jīng)初具規(guī)模，形成了一個從本科生專業(yè)、碩士以及繼續(xù)教育的多層次、多類型、多形式的辦學體系，正進入快速、健康、全面發(fā)展的階段。
武強，邊巴旺堆
（大學 工學院， 拉薩 850000）
摘要：在當今信息社會，信息檢索已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ鞯囊徊糠?。藏文作為一種古老的文字，也融入了當今的信息時代，越來越多的網(wǎng)頁、電子郵件等電子文檔以藏文形式出現(xiàn)。該文主要探討了藏文的構(gòu)成、編碼、分詞及藏文相關(guān)提示詞的實現(xiàn)原理及方法，對具有重要影響的藏文分詞和排序進行了深入的分析，實現(xiàn)了在信息檢索系統(tǒng)中基于權(quán)重的藏文自動提示功能。通過測試分析，該功能能較好地分辨藏文和依據(jù)權(quán)重對藏文進行相關(guān)詞提示。
關(guān)鍵詞：藏文；分詞；信息檢索；相關(guān)詞提示；編碼；網(wǎng)頁
中圖分類號：H214 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）19-4378-03
Research and Implement of Tibetan Term Suggestion in Information Retrieval System
WU Qiang， BianBa Wangdui
（College of Engineering， Tibet University， Lhasa 850000， China）
Abstract： Information retrieval has become a part of people work in today’s information society. As one ancient language， Tibetan has blended in with today’s information age. There are more and more web pages， e-mails etc. in the form of Tibetan. The paper mainly discusses the structure， encoding， term segmentation of Tibetan and implementation mechanism and method of Tibetan term suggestion， and analyses deeply the Tibetan word segmentation and Tibetan sort， finally implements the function of Tibetan term suggestion based on the value of a Tibetan word in documents. From testing， the function can distinguish Tibetan word and get the Tibetan term suggestion based on value properly.
Key words： Tibetan； word segmentation； term suggestion； information retrieval； encoding； Web page
1 概述
目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)和個人電腦的發(fā)展，信息量每天都以指數(shù)級增長，信息檢索[1]成了一種人們獲取日常信息的主要手段。藏文，作為一種古老的書寫文字，其歷史可以追溯到1400多年前。迄今為止，以藏文記載的古典著作浩如煙海，這些書籍在藏民族的傳承和發(fā)展上發(fā)揮著重要的作用。隨著信息時代的到來，以藏文形式記載的各種網(wǎng)頁、文檔也越來越多，利用檢索系統(tǒng)對藏文進行檢索，可以更快地獲取信息，同時也促進了藏文的發(fā)展。
相關(guān)詞的自動提示功能（Term Suggestion）在一些常用的網(wǎng)站上可以看到，比如搜索網(wǎng)站谷歌，百度，電子商務網(wǎng)站淘寶，易趣等。相關(guān)詞的自動提示功能優(yōu)化了搜索結(jié)果，通過系統(tǒng)來猜測檢索人需要的搜索詞語，為檢索人在信息檢索時提供了更多的便利和較準確的檢索結(jié)果。圖1顯示了百度搜索引擎上相關(guān)詞的提示功能。從該圖我們可以看到，相關(guān)詞的提示功能即提高了檢索書寫速度，又延長了檢索詞的長度，為進一步返回更準確的結(jié)果提供條件。
圖1 百度上漢語自動提示功能
2 藏文的構(gòu)成、編碼及分詞
2.1藏文的構(gòu)成
藏文字是一種拼音文字，可以被看做由基本字符且基本字符通過縱向疊加和橫向連接而成[2][3]。藏文字主要由現(xiàn)代藏文和一些梵音轉(zhuǎn)寫體和反寫體組成?，F(xiàn)代藏文是由三十個輔音字母和四個元音字母組成，它是藏文字的主要組成部分。加上梵音的轉(zhuǎn)寫體和反轉(zhuǎn)體，藏文共有四十一個輔音字母和十三個元音字母。圖2給出了一個藏文字的各組成構(gòu)件，藏文字看起來雖然復雜，但每一個藏文字并不是隨意構(gòu)成的，它有一套嚴格的構(gòu)字規(guī)則和文法體系，違犯了構(gòu)字體系，該字就不能被視為藏文，既不能拼讀，也不會有實際意義。
圖2 藏文字的組成構(gòu)件
2.2 藏文編碼
由于藏文信息處理技術(shù)的起步較晚，在發(fā)展的前期還沒有形成統(tǒng)一的編碼，各個公司在開發(fā)藏文軟件時都使用自己開發(fā)的編碼系統(tǒng)[4]，這必然導致各個藏文軟件的不兼容，容易形成亂碼。1997年，國際標準化組織通過了藏文國際編碼標準，藏文有了一個統(tǒng)一的編碼標準體系。信息檢索系統(tǒng)在對檢索詞進行檢索之前，首先要從互聯(lián)網(wǎng)或本地磁盤系統(tǒng)抓取要被檢索的網(wǎng)頁或文檔，然后對文檔進行分析和建立索引，最后文檔才被檢索。在這個過程中，識別被檢索的網(wǎng)頁或文檔的編碼是一項非常重要的工作，只有識別正確，返回的檢索結(jié)果才不會形成亂碼。在本系統(tǒng)的開發(fā)測試期間，我們的網(wǎng)頁和文檔主要采用藏文的國際編碼標準，即Unicode編碼。當然，我們也可以對具有不同編碼的藏文網(wǎng)頁或文檔進行統(tǒng)一編碼，然后再進行文檔的分析及索引，這個過程主要涉及到藏文的編碼及轉(zhuǎn)換[5]，從文獻[5]可以看出，通過合適的途徑，我們可以把目前不同的藏文編碼統(tǒng)一為國際編碼。
2.3 藏文分詞
藏文詞語之間是用分隔符來劃分的，類似英文中的空格，橫向上又和中文有一定的相似，藏文分詞是進行藏文信息處理的一項基本工作，文獻[6]提出了基于格助詞和接續(xù)特征的藏文自動分詞方案，該方案參考藏文詞語的特點和漢語在分詞方面已經(jīng)做出的一些成績。在本系統(tǒng)的設計中，藏文分詞主要考慮在以下幾個方面：
1） 藏文檢索詞本身應具有實際意義
在信息檢索系統(tǒng)中，用戶想要得到的是滿足需要的實際內(nèi)容，所以輸入的檢索詞也必具有實際意義，這樣的檢索詞在語意和構(gòu)成上應該符合藏文的相關(guān)規(guī)范。對這樣的檢索詞進行分析、建立索引應該能滿足檢索系統(tǒng)的要求。
2） 藏文詞典是實現(xiàn)相關(guān)詞提示的一個很好參考模型
在信息檢索系統(tǒng)中，詞典是進行詞句分析的一個參考模型。藏文詞典本身就具有良好的藏文分詞功能，且能幫助用戶糾正檢索詞輸入中的文法錯誤，結(jié)合藏文詞典和檢索詞，可以更好地滿足藏文分詞需要。
3） 藏文詞語的權(quán)重是實現(xiàn)相關(guān)詞提示排序功能的重要指標
詞語的權(quán)重是實現(xiàn)相關(guān)詞提示的一項重要指標。在信息檢索的過程中，大家都關(guān)心的詞可以賦予更高的權(quán)重。在藏文相關(guān)詞提示系統(tǒng)中，依據(jù)藏文詞語的權(quán)重進行排序，權(quán)重高的排在前面，以此類推。
3 藏文自動提示功能的實現(xiàn)及測試
3.1 藏文相關(guān)詞提示的實現(xiàn)
在藏文相關(guān)詞提示的具體實現(xiàn)中，限于提示詞的數(shù)目，相關(guān)詞的提取和排序就變得非常重要。設計合理的相關(guān)詞提取和排序可以使用戶得到更好的體驗。
1） 藏文詞典排序算法
藏文詞典排序算法按照現(xiàn)有藏文詞典的排序方法，即所有藏文詞語按照藏文基字的先后順序分組排列，每組中各個詞語按第一個音節(jié)為獨體字、有后綴（后加字和再后加字）、有元音、有下加字、有上加字（逐步從簡單到復雜）的順序排列，對于具有元音的詞語也與前者相同，即從基字加元音、有后綴、有下加字、有上加字的順序排列[7][8]。排序的一種實現(xiàn)方法是：首先，把所有的藏文詞語按照基本輔音字母分類成四十一個組，并保持國際編碼標準中輔音字母的先后順序；然后，在同一個組內(nèi)，根據(jù)該字所具有的構(gòu)件元素及構(gòu)件元素之間的優(yōu)先級來排列藏文詞語；其次，每一個構(gòu)件元素內(nèi)部的所有字符要有序；最后，整體藏文的優(yōu)先級最大者先排[9][10]。根據(jù)文獻[7]，藏文詞條大約常用的是1.4萬余條，那么，怎樣從這1.4萬余條詞語中選取數(shù)量有限的相關(guān)提示詞，選取的這些提示詞是否與用戶搜索的信息有關(guān)聯(lián)，這是藏文相關(guān)提示詞設計時要考慮的?？紤]到從詞典抽取出的一系列相關(guān)詞本身和用戶輸入的檢索詞的相關(guān)度并不是很大，所以在本系統(tǒng)的設計中我們只用藏文詞典來進行糾錯和藏文分詞。
2） 基于查詢?nèi)罩镜牟卣Z相關(guān)詞的實現(xiàn)方法
用戶通過信息檢索系統(tǒng)輸入檢索詞時，檢索系統(tǒng)會自動記錄用戶的查詢詞和點擊的相關(guān)文檔，記錄的文件稱為查詢?nèi)罩綶11]。通過查詢?nèi)罩?，可以清楚地分析出用戶使用頻率最高的藏文查詢詞。通過信息檢索中的聚類技術(shù)[1]，對查詢詞進行聚類，這樣就可以得到相關(guān)度較高的一系列藏文相關(guān)詞了。當用戶輸入檢索詞時，系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的檢索詞的相關(guān)字母，選取其中以同樣字母開頭的一些權(quán)重較高的詞組，利用權(quán)重的大小，進行排序，最后通過檢索系統(tǒng)用戶界面，以下拉列表的方式，返回給用戶一組相關(guān)提示詞。其實現(xiàn)框圖如圖3所示。
圖3 藏文相關(guān)詞提示的實現(xiàn)框圖
3.2 測試結(jié)果
本系統(tǒng)使用了940篇藏文文檔，為了說明測試結(jié)果，只選擇了其中的五個藏文詞語用于相關(guān)詞提示，詞語及權(quán)重如表1所示，本系統(tǒng)的搜索引擎采用開源Lucene系統(tǒng)。通過表 1可以看出，我們選取的藏文詞語的第一個字母是一樣的，也就是說，本系統(tǒng)的藏文聚類是按照藏文的實際書寫順序，而不是其具體實際語意。
表 1 藏文在不同文檔中的權(quán)重
圖4 顯示了輸入檢索詞后具體的實現(xiàn)界面，從該界面可以看出，系統(tǒng)會自動列舉權(quán)重比較高的5個藏文相關(guān)詞并根據(jù)權(quán)重進行排序，且這些相關(guān)詞具有確切的語意。用戶可以從中選取檢索的關(guān)鍵詞或繼續(xù)檢索以滿足自己的需要。
圖 4 信息檢索系統(tǒng)中藏文相關(guān)詞提示的實現(xiàn)界面
4 結(jié)束語
藏語作為一個民族語言，其信息處理技術(shù)起步較晚，但已經(jīng)有了很大的發(fā)展。鑒于藏文文體的復雜性，藏文在信息檢索方面的研究與國際上還存在著一定的差距，但隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，更多的研究人員將投入到藏文信息化的領(lǐng)域上來，藏文在信息檢索方面將會有更進一步的發(fā)展。該文相關(guān)研究成果獲得自治區(qū)自然科學基金項目《實施電子政務平臺網(wǎng)絡信息安全及應急預案研究》資助。
參考文獻：
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[2] 江獲，董穎紅.藏文信息處理屬性統(tǒng)計研究[J].中文信息學報，1995，9（2）：37-44.
[3] 才智杰，才讓卓瑪.基于語料庫的藏文字屬性分析系統(tǒng)設計[J].計算機工程，2011，37（22）：270-272.
[4] 劉匯丹，芮建武，吳健.藏文網(wǎng)頁的編碼識別與轉(zhuǎn)換[C].中文信息處理前沿進展――中國中文信息學會二十五周年學術(shù)會議論文.北京：清華大學出版社，2006：573-580.
[5] http：///html/rfc2781
[6] 陳玉忠，李保利，俞士汶，等.基于格助詞和接續(xù)特征的藏文自動分詞方案[J].語言文字應用，2003，1：75-82.
[7] 東噶洛桑赤來.東噶藏學大辭典[M].北京：中國藏學出版社出版，2002.
[8] 格桑居冕，格桑央京.實用藏文文法教程[M].成都：四川民族出版社，2004.
[9] 邊巴旺堆.基于ISO/IEC10646藏文編碼字符集標準的藏文排序算法設計與實現(xiàn)[D].拉薩：大學，2009.
