阳光77770906
计算机编程专业的同学们,大家毕业时,应该要书写一份专业论文。以下是我精心准备的浅谈宏程序编程论文,大家可以参考以下内容哦!
摘 要:随着现代制造技术的发展和数控机床的日益普及,数控加工得到广泛的应用,越来越多的人正在学习和使用数控编程。目前在我国的数控行业中,对于简单的二维加工编程,大多数人习惯使用手工编程(这里所指的手工编程实际是指普通程序编程),而对于曲面类的零件加工一般都是使用自动编程(此处所指的自动编程主要是指CAD/CAM软件自动编程)来实现的,而使用宏程序编程的人少之又少,甚至有人根本不知道。那么宏程序是什么呢?宏程序到底有什么作用呢?本文就此问题进行讨论。
关键词:普通程序编程 宏程序编程 CAD/CAM软件编程
1 数控编程的种类和概念
数控编程一般分为两类:即手工编程和CAD/CAM自动编程,采用哪种编程方法应根据具体的零件加工形状的难易程度而定。
1.1 手工编程
手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、程序输入数控系统到程序校验都由人工完成。手工编程又可分为普通程序编程和宏程序编程。所谓普通程序编程,其实是相对于宏程序编程而言的,它是大多数人经常使用的手工编程方法,这种编程方法是使用ISO代码或其它标准代码指令编程,每个代码的功能是固定的,由系统生产厂家开发,使用者只需也只能按照规定编程,所有的参数坐标都是事先定好的。但有时候这些固定格式的指令不能满足用户灵活的需求,如图1所示的孔系,如果加工时孔的数量、分布直径等随时依据情况变化时,使用固定坐标的程序显然不够灵活。因此,数控系统提供了用户宏程序,使编程更具灵活性。
1.2 CAD/CAM自动编程
CAD/CAM自动编程也叫计算机辅助数控编程,它是以待加工零件CAD模型为基础的一种集加工工艺规划及数控编程为一体的自动编程方法。它的编程过程是借助于自动编程软件,在电脑上进行零件加工建模,选择机床和刀具,确定刀具运动方式、切削加工参数,自动生成刀具轨迹和程序代码。最后经过后置处理,按照所使用机床规定的文件格式生成加工程序。通过串行通信的方式,将加工程序传送到数控机床的数控单元。目前主要自动编程软件有UG、Cimatron、MasterCAM、CATIA、CAXA等。
2 宏程序编程和普通程序编程的比较
2.1 程序比较
用户宏程序和普通程序存在一定的区别,表1是它们的简要对比。
2.2 功能比较
普通程序编程对于较简单的二维加工具有灵活、方便、快捷的优点,但对于某些二维加工却显得臃长,如用数控铣床加工图2所示的平底圆槽,假设现有铣刀为Φ16,由外向里加工,行距为12 mm,只加工一层2 mm深,下面按FANUC0i系统分别用普通程序和宏程序进行编程。
普通程序编程如下:
00001 M03S800
G54G90G00X52.Y0Z100 Z5
G01Z-2F40 G02I-52F200
G01X40 G02I-40
G01X28 G02I-28
G01X16 G02I-16
G01X4 G02I-4
G00Z100 M30
宏程序编程如下:
00002 G01X#1F200
M03S800 G02I[-#1]
G54G90G00X52Y0Z100 #1=#1-12
Z5 END 1
G01Z-2F40 G00Z100.
#1=52 M30
WHILE[#1 GT 6] DO 1
由上面可以看出,宏程序编程要比普通程序编程显得简洁、灵活,因为若随着加工圆槽的半径变大、刀具半径变小,普通程序编程的程序会越来越长,修改也很不方便,而宏程序编程的程序不会变长,只要改变几个相应的参数,或把这几个参数也设为变量将更加简便。
另外,对于一些有规律的可以用公式表达的曲线或曲面,普通程序编程是望尘莫及的,而宏程序编程更显出其独特的优势。如图3所示的椭圆槽加工,普通程序编程难以完成,而用宏程序编程则较容易。
假设现有铣刀为Φ8,由外向里加工,行距为6 mm,只加工一层2 mm深,下面按FANUC0i系统用宏程序进行编程。
宏程序编程: WHILE[#1 LE 360]DO 1
O0003 #4=#2*COS[#1]
M03S800 #5=#2*SIN[#1]
G54G90G00X36Y0Z100 G01X#4 Y#5F200
Z10 #1=#1+1
G01Z-2F40 END 1
#2=36 #2=#2-6
#3=26 #3=#3-6
WHILE[#3GE 0]DO 2 END 2
G01X#2F200 G00 Z100
#1=0 M30
3 宏程序编程的特点
宏程序编程的最大特点,就是将有规律的形状或尺寸用最短的程序表示出来,具有极好的易读性和易修改性,编写出的程序非常简洁,逻辑严密,通用性极强,而且机床在执行此类程序时,较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷,反应更迅速。
宏程序具有灵活性、通用性和智能性等特点,例如对于规则曲面的编程来说,使用CAD/CAM软件编程一般都具有工作量大,程序庞大,加工参数不易修改等缺点,只要任何一样加工参数发生变化,再智能的软件也要根据变化后的加工参数重新计算道刀具轨迹,尽管计算速度非常快,但始终是个比较麻烦的过程。而宏程序则注重把机床功能参数与编程语言结合,而且灵活的参数设置也使机床具有最佳的工作性能,同时也给予操作工人极大的自由调整空间。 从模块化加工的角度看,宏程序最具有模块化的思想和资质条件,编程人员只需要根据零件几何信息和不同的数学模型即可完成相应的模块化加工程序设计,应用时只需要把零件信息、加工参数等输入到相应模块的调用语句中,就能使编程人员从繁琐的、大量重复性的编程工作中解脱出来,有一劳永逸的效果。
另外,由于宏程序基本上包含了所有的加工信息(如所使用刀具的几何尺寸信息等),而且非常简明、直观,通过简单地存储和调用,就可以很方便地重现当时的加工状态,给周期性的生产特别是不定期的间隔式生产带来了极大的便利。
4 宏程序和CAD/CAM软件生成程序的加工性能比较
任何数控加工只要能够用宏程序完整地表达,即使再复杂,其程序篇幅都比较短,一般很少超过60行,至多不过2KB。
一方面,宏程序天生短小精悍,即使是最廉价的数控系统,其内部程序存储空间也会有10KB左右,完全容纳得下任何复杂的宏程序,因此不像CAD/CAM软件那样需考虑机床与外部电脑的传输速度对实际加工速度的影响问题。
另一方面,为了对复杂的加工运动进行描述,宏程序必然会最大限度地使用数控系统内部的各种指令代码,例如直线插补G01指令和圆弧插补G02/G03指令等。因此机床在执行宏程序时,数控系统的计算机可以直接进行插补运算,且运算速度极快,再加上伺服电机和机床的迅速响应,使得加工效率极高。
而对于CAD/CAM软件生成的程序,情况要复杂得多。
再举一个简单的例子,如用铣刀以螺旋方式加工内圆孔,使用宏程序不仅非常简短,而且机床实际运行时,执行进给速度F=2000 mm/min都可以保持非常均匀、快速的螺旋运动;而在Cimatron软件中,即使通过使用外部用户功能生成相似的刀具轨迹,但刀具轨迹是根据给定的误差值用G01逐段逼近实现的,其程序就比宏程序大两个数量级,而且即使把整个程序都存入到机床的控制系统中,当机床运行时的实际速度上不去,进给速度小于600 mm/min时还不明显,如果F设定为1000 mm/min左右,就可以看到机床在明显的“颤抖”。
5 结语
综上所述,宏程序能简化二维编程中普通程序编程的繁琐问题,能解决二维编程中普通程序编程不能解决的有规律的曲线和曲面编程问题。另外,在加工有规律的曲面时,宏程序能克服CAD/CAM软件编程所无法避免的加工问题。所以,宏程序编程具有普通程序编程和CAD/CAM软件编程无法替代的作用。
参考文献
[1] 陈海舟.数控铣削加工宏程序及其应用实例.
[2] 谢晓红.数控车削编程与加工技术.
[3] 张英伟.数控铣削编程与加工技术.
摘 要:网络发展的早期,人们更多地强调网络的方便性和可用性,而忽略了网络的安全性。当网络仅仅用来传送一般性信息的时候,当网络的覆盖面积仅仅限于一幢大楼、一个校园的时候,安全问题并没有突出地表现出来。但是,当在网络上运行关键性的如银行业务等,当企业的主要业务运行在网络上,当政府部门的活动正日益网络化的时候,计算机网络安全就成为一个不容忽视的问题。
随着技术的发展,网络克服了地理上的限制,把分布在一个地区、一个国家,甚至全球的分支机构联系起来。它们使用公共的传输信道传递敏感的业务信息,通过一定的方式可以直接或间接地使用某个机构的私有网络。组织和部门的私有网络也因业务需要不可避免地与外部公众网直接或间接地联系起来,以上因素使得网络运行环境更加复杂、分布地域更加广泛、用途更加多样化,从而造成网络的可控制性急剧降低,安全性变差。
随着组织和部门对网络依赖性的增强,一个相对较小的网络也突出地表现出一定的安全问题,尤其是当组织的部门的网络就要面对来自外部网络的各种安全威胁,即使是网络自身利益没有明确的安全要求,也可能由于被攻击者利用而带来不必要的法律纠纷。网络黑客的攻击、网络病毒的泛滥和各种网络业务的安全要求已经构成了对网络安全的迫切需求。
本文对现有网络安全的威胁以及表现形式做了分析与比较,特别对为加强安全应采取的应对措施做了较深入讨论,并描述了本研究领域的未来发展走向。
关键词 网络安全;信息网络;网络技术;安全性
一、绪论
1.1 课题背景
随着计算机网络技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。
通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一,从而构成了对网络安全的迫切需求。
1.1.1计算机网络安全威胁及表现形式
计算机网络具有组成形式多样性、终端分布广泛性、网络的开放性和互联性等特征,这使得网络容易受到来自黑客、恶意软件、病毒木马、钓鱼网站等的攻击。
1.1.1.1常见的计算机网络安全威胁
(1) 信息泄露
信息被透漏给非授权的实体。它破坏了系统的保密性。能够导致信息泄露的威胁有网络监听、业务流分析、电磁、射频截获、人员的有意或无意、媒体清理、漏洞利用、授权侵弛、物理侵入、病毒、术马、后门、流氓软件、网络钓鱼等。
(2) 完整性破坏
通过漏洞利用、物理侵犯、授权侵犯、病毒、木马、漏洞等方式文现。
(3) 拒绝服务攻击
对信息或资源可以合法地访问,却被非法地拒绝或者推迟与时间密切相关的操作。
(4) 网络滥用
合法用户滥用网络,引入不必要的安全威胁,包括非法外联、非法内联、移动风险、设备滥用、业务滥用。
1.1.1.2常见的计算机网络安全威胁的表现形式
(1) 自然灾害
计算机信息系统仅仅是一个智能的机器,易受自然灾害及环境(温度、湿度、振动、冲击、污染)的影响。目前,我们不少计算机房并没有防震、防火、防水、避雷、防电磁泄露或干扰等措施,接地系统也疏于周到考虑,抵御自然灾害和意外事故的能力较差。日常工作中因断电而设备损坏、数据丢失的现象时有发生。由于噪音和电磁辐射,导致网络信噪比下降,误码率增加,信息的安全性、完整性和可用性受到威胁。
(2) 网络软件的漏洞和“后门”
网络软件不可能是百分之百的无缺陷和无漏洞的,然而,这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标,曾经出现过的黑客攻入网络内部的事件,这些事件的大部分就是因为安全措施不完善所招致的苦果。另外,软件的“后门”都是软件公司的设计编程人员为了自便而设置的,一般不为外人所知,一旦“后门”洞开,其造成的后果将不堪设想。
(3) 黑客的威胁和攻击
这是计算机网络所面临的最大威胁。黑客攻击手段可分为非破坏性攻击和破坏性攻击两类。非破坏性攻击一般是为了扰乱系统的运行,并不盗窃系统资料,通常采用拒绝服务攻击或信息炸弹;破坏性攻击是以侵入他人电脑系统、盗窃系统保密信息、破坏目标系统的数据为目的。黑客们常用的攻击手段有获取口令、电子邮件攻击、特洛伊木马攻击、钓鱼网站的欺技术和寻找系统漏洞等。
(4) 垃圾邮件和间谍软件
一些人利用电子邮件地址的“公开性”和系统的“可广播性”进行商业、宗教、政治等活动,把自己的电子邮件强行“推入”别人的电子邮箱,强迫他人接受垃圾邮件。与计算机病毒不同,间谍软件的主要目的不在于对系统造成破坏,而是窃取系统或是用户信息。
(5) 计算机犯罪
计算机犯罪,通常是利用窃取口令等手段非法侵入计算机信息系统,传播有害信息,恶意破坏计算机系统,实施贪污、盗窃、和金融犯罪等活动。在一个开放的网络环境中,大量信息在网上流动,这为不法分子提供了攻击目标。他们利用不同的攻击手段,获得访问或修改在网中流动的敏感信息,闯入用户或政府部门的计算机系统,进行窥视、窃取、篡改数据。不受时间、地点、条件限制的网络,其“低成本和高收益”又在一定程度上刺激了犯罪的增长。使得针对计算机信息系统的犯罪活动日益增多。
(8) 计算机病毒
20世纪90年代,出现了曾引起世界性恐慌的“计算机病毒”,其蔓延范围广,增长速度惊人,损失难以估计。它像灰色的幽灵将自己附在其他程序上,在这些程序运行时进入到系统中进行扩散。计算机感染上病毒后,轻则使系统工作效率下降,重则造成系统死机或毁坏,使部分文件或全部数据丢失,甚至造成计算机主板等部件的损坏。
二、网络信息安全防范策略
2.1 防火墙技术
防火墙,是网络安全的屏障,配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。防火墙是指位于计算机和它所连接的网络之间的硬件或软件,也可以位于两个或多个网络之间,比如局域网和互联网之间,网络之间的所有数据流都经过防火墙。通过防火墙可以对网络之间的通讯进行扫描,关闭不安全的端口,阻止外来的DoS攻击,封锁特洛伊木马等,以保证网络和计算机的安全。一般的防火墙都可以达到以下目的:一是可以限制他人进入内部网络,过滤掉不安全服务和非法用户;二是防止入侵者接近你的防御设施;三是限定用户访问特殊站点;四是为监视Internet安全,提供方便。
2.2 数据加密技术
加密就是通过一种方式使信息变得混乱,从而使未被授权的人看不懂它。主要存在两种主要的加密类型:私匙加密和公匙加密。
2.2.1私匙加密
私匙加密又称对称密匙加密,因为用来加密信息的密匙就是解密信息所使用的密匙。私匙加密为信息提供了进一步的紧密性,它不提供认证,因为使用该密匙的任何人都可以创建加密一条有效的消息。这种加密方法的优点是速度很快,很容易在硬件和软件中实现。
2.2.2公匙加密
公匙加密比私匙加密出现得晚,私匙加密使用同一个密匙加密和解密,而公匙加密使用两个密匙,一个用于加密信息,另一个用于解密信息。公匙加密系统的缺点是它们通常是计算密集的,因而比私匙加密系统的速度慢得多,不过若将两者结合起来,就可以得到一个更复杂的系统。
2.3 访问控制
访问控制是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和非常访问。访问控制决定了谁能够访问系统,能访问系统的何种资源以及如何使用这些资源。适当的访问控制能够阻止未经允许的用户有意或无意地获取数据。访问控制的手段包括用户识别代码、口令、登录控制、资源授权、授权核查、 日志和审计。它是维护网络安全,保护网络资源的主要手段,也是对付黑客的关键手段。
2.4 防御病毒技术
随着计算机技术的不断发展,计算机病毒变得越来越复杂和高级,对计算机信息系统构成极大的威胁。在病毒防范中普遍使用的防病毒软件,从功能上可以分为网络防病毒软件和单机防病毒软件两大类。单机防病毒软件一般安装在单台PC机上,即对本地和本地工作站连接的远程资源采用分析扫描的方式检测、清除病毒。网络防病毒软件则主要注重网络防病毒,一旦病毒入侵网络或者从网络向其他资源传染,网络防病毒软件会立刻检测到并加以删除。病毒的侵入必将对系统资源构成威胁,因此用户要做到“先防后除”。很多病毒是通过传输介质传播的,因此用户一定要注意病毒的介质传播。在日常使用计算机的过程中,应该养成定期查杀病毒的习惯。用户要安装正版的杀毒软件和防火墙,并随时升级为最新版本。还要及时更新windows操作系统的安装补丁,做到不登录不明网站等等。
2.5 安全技术走向
我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段,正在进入网络信息安全研究阶段,现已开发研制出防火墙、安全路由器、安全网关、黑客入侵检测、系统脆弱性扫描软件等。但因信息网络安全领域是一个综合、交错的学科领域,它综合了利用数学、物理、生化信息技术和计算机技术的诸多学科的长期积累和最新发展成果,提出系统的、完整的和协同的解决信息网络安全的方案,目前应从安全体系结构、安全协议、现代密码理论、信息分析和监控以及信息安全系统五个方面开展研究,各部分相互协同形成有机整体。
由于计算机运算速度的不断提高,各种密码算法面临着新的密码体制,如量子密码、DNA密码、混沌理论等密码新技术正处于探索之中。因此网络安全技术在21世纪将成为信息网络发展的关键技术
三、结 论
总的来说,网络安全不仅仅是技术问题,同时也是一个安全管理问题。我们必须综合考虑安全因素,制定合理的目标、技术方案和相关的配套法规等。世界上不存在绝对安全的网络系统,随着计算机网络技术的进一步发展,网络安全防护技术也必然随着网络应用的发展而不断发展。
参考文献
1、 葛秀慧.计算机网络安全管理[M ].北京:清华大学出版社,2008.
2、 张琳,黄仙姣.浅谈网络安全技术[J].电脑知识与技术,2006, (11).
九种特质
学术堂整理了一篇3000字的计算机论文范文,供大家参考:
范文题目:关于新工程教育计算机专业离散数学实验教学研究
摘要: 立足新工科对计算机类专业应用实践能力培养的要求,分析了目前离散数学教学存在的关键问题,指明了开展离散数学实验教学的必要性。在此基础上,介绍了实验教学内容的设计思路和设计原则,给出了相应的实验项目,并阐述了实验教学的实施过程和教学效果。
关键词:新工科教育;离散数学;计算机专业;实验教学
引言
新工科教育是以新理念、新模式培养具有可持续竞争力的创新型卓越工程科技人才,既重视前沿知识和交叉知识体系的构建,又强调实践创新创业能力的培养。计算机类是新工科体系中的一个庞大专业类,按照新工科教育的要求,计算机类专业的学生应该有很好的逻辑推理能力和实践创新能力,具有较好的数学基础和数学知识的应用能力。作为计算机类专业的核心基础课,离散数学的教学目标在于培养学生逻辑思维、计算思维能力以及分析问题和解决问题的能力。但长期以来“定义-定理-证明”这种纯数学的教学模式,导致学生意识不到该课程的重要性,从而缺乏学习兴趣,严重影响学生实践能力的培养。因此,打破原有的教学模式,结合计算机学科的应用背景,通过开展实验教学来加深学生对于离散数学知识的深度理解是实现离散数学教学目标的重要手段。
1.实验项目设计
围绕巩固课堂教学知识,培养学生实践创新能力两个目标,遵循实用性和可行性原则,设计了基础性、应用性、研究性和创新性四个层次的实验项目。
(1) 基础性实验
针对离散数学的一些基本问题,如基本的定义、性质、计算方法等设计了7个基础性实验项目,如表1所示。这类实验要求学生利用所学基础知识,完成算法设计并编写程序。通过实验将抽象的离散数学知识与编程结合起来,能激发学生学习离散数学的积极性,提高教学效率,进而培养学生的编程实践能力。
(2) 应用性实验
应用性实验是围绕离散数学主要知识单元在计算机学科领域的应用来设计实验,如表2所示。设计这类实验时充分考虑了学生掌握知识的情况,按照相关知识点的应用方法给出了每个实验的步骤。学生甚至不需要完成全部实验步骤即可达到实验效果。例如,在“等价关系的应用”实验中,按照基于等价类测试用例的设计方法给出了实验步骤,对基础较差的学生只需做完第三步即可达到“巩固等价关系、等价类、划分等相关知识,了解等价关系在软件测试中的应用,培养数学知识的应用能力。”的实验目的。
(3) 研究性实验研究性实验和应用性实验一样
也是围绕离散数学主要知识单元在计算机科学领域中的应用来设计实验,不同之处在于,研究性实验的实验步骤中增加了一些需要学生进一步探讨的问题。这类实验项目一方面为了使学生进一步了解离散数学的重要性,另一方面为了加强学生的创新意识与创新思维,提高计算机专业学生的数学素质和能力。表 3 给出了研究性试验项目。
(4) 创新性实验
在实际教学中还设计了多个难度较高的创新性实验题目,例如,基于prolog语言的简单动物识别
系统、基于最短路径的公交线路查询系统、简单文本信息检索系统的实现等,完成该类实验需要花费较长的时间,用到更多的知识。通过这些实验不仅有利于培养学生分析问题、解决问题的能力和创新设计能力,也有利于培养学生独立思考、敢于创新的能力。
3.实验教学模式的构建
通过实验教学环节无疑可以激发学生对课程的兴趣,提高课程教学效率,培养学生的实践创新能力。但是,近年来,为了突出应用性人才培养,很多地方本科院校对离散数学等基础理论课的课时进行了压缩,加之地方本科院校学生基础较差,使得离散数学课时严重不足,不可能留出足够的实验教学时间。针对这种情况,采用多维度、多层次的教学模式进行离散数学实验教学。
(1) 将实验项目引入课堂教学
在离散数学的教学过程中,将能反映在计算机科学领域典型应用的实验项目引入到课堂教学中,引导学生应用所学知识分析问题、解决问题。例如在讲授主析取范式时,引入加法器、表决器的设计,并用multisim进行仿真演示,让学生理解数理逻辑在计算机硬件设计中的作用。又如讲谓词逻辑推理时,引入前一届学生用Prolog完成的“小型动物识别系统”作为演示实验。这些应用实例能够让学生体会数理逻辑在计算机科学领域的应用价值,不仅激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,也锻炼了学生的逻辑思维,培养了学生的系统设计能力。
(2) 改变课后作业形式,在课后作业中增加上机实验题目
由于课时有限,将实验内容以课后作业的形式布置下去,让学生在课余时间完成实验任务。例如讲完数理逻辑内容后,布置作业: 编写 C语言程序,实现如下功能: 给定两个命题变元 P、Q,给它们赋予一定的真值,并计算P、P∧Q、P∨Q的真值。通过完成,使学生掌握命题联结词的定义和真值的确定方法,了解逻辑运算在计算机中的实现方法。又如,把“偏序关系的应用”实验作为“二元关系”这一章的课后作业,给定某专业开设的课程以及课程之间的先后关系,要求学生画出课程关系的哈斯图,安排该专业课程开设顺序,并编写程序实现拓扑排序算法。通过该实验学生不仅巩固了偏序关系、哈斯图等知识,而且了解到偏序关系在计算机程序设计算法中的应用和实现方法。
(3) 布置阅读材料
在教学中,通常选取典型应用和相关的背景知识作为课前或课后阅读材料,通过课堂提问抽查学生的阅读情况。这样,不仅使学生预习或复习了课程内容,同时也使他们对相关知识点在计算机学科领域的应用有了一定的了解。例如,在讲解等价关系后,将“基于等价类的软件测试用例设计方法”作为课后阅读材料; 在讲解图的基本概念之前,将“图在网络爬虫技术中的应用”作为课前阅读材料; 货郎担问题和中国邮路问题作为特殊图的课后阅读材料。通过这些阅读材料极大地调动学生学习的积极性,取得了非常好的教学效果。
(4) 设置开放性实验项目
在离散数学教学中,通常选择一两个创新性实验项目作为课外开放性实验,供学有余力的学生学习并完成,图1给出了学生完成的“基于最短路径公交查询系统”界面图。同时,又将学生完成的实验系统用于日后的课堂教学演示,取得了比较好的反响。
(5) 利用网络教学平台
为了拓展学生学习的空间和时间,建立了离散数学学习网站,学习网站主要包括资源下载、在线视频、在线测试、知识拓展和站内论坛五个部分模块,其中知识拓展模块包含背景知识、应用案例和实验教学三部分内容。通过学习网站,学生不仅可以了解离散数学各知识点的典型应用,还可以根据自己的兴趣选择并完成一些实验项目。在教学实践中,规定学生至少完成1-2个应用性实验项目并纳入期中或平时考试成绩中,从而激发学生的学习兴趣。
4.结束语
针对新工科教育对计算机类专业实践创新能力的要求,在离散数学教学实践中进行了多方位、多层次的实验教学,使学生了解到离散数学的重要
性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生程序设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。教学团队将进一步挖掘离散数学的相关知识点在计算机学科领域的应用,完善离散数学实验教学体系,使学生实践能力和创新思维得以协同培养,适应未来工程需要。
参考文献:
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[8]莫愿斌.凸显计算机专业特色的离散数学教学研究与实践[J].计算机教育,2010(14)
A可儿她姑
应用语言学作为一门独立的新兴学科和语言学的重要构成部分。下文是我为大家整理的关于应用语言学论文的范文,欢迎大家阅读参考!
EQS在应用语言学中的应用
[摘要]EQS是结构方程模型(SEM)的应用软件之一,它能同时分析多变量之间错综复杂的关系,处理非正态分布和缺失值,具有多重拟合指标。近年来,EQS在应用语言学领域应用较少。文章简要归纳了国内外应用语言学中运用EQS的情况,并介绍了EQS的基本操作原理及建模步骤,此外,运用EQS对中学生学习策略、学习观念及自我效能相关性这一实例进行了建模研究,以期为应用语言学和外语教学的研究提供一些借鉴作用。
[关键词]结构方程模型;EQS;应用语言学;学习策略
引言
结构方程模型(SEM,Structural Equation Modeling)是综合因子分析(Factor Analysis)和路径分析(PathAnalysis)来探索研究变数和因子之间因果关系的一种模型,其最大的特点是应用变量的协方差矩阵(Covariance Matrix)来同时分析多种变量间交错复杂的关系,即利用各潜在的观测因子来探讨因果关系的隐含结构,而传统的线性回归分析只能提供变量间的直接效应而不能显示可能存在的间接效应,以及回避了因共线性而导致出现单项指标与总体出现负相关等无法解释的数据分析结果。结构方程模型最初起源于心理学,后被广泛应用到其他研究领域,例如社会学、经济学、市场分析、应用语言学等。目前应用较为广泛的SEM软件有AMOS、LISREL、EzPATH、EQS等。
一、EQS综述
EQS(Structural Equation Modeling Software)是1986年由Peter M。Bentler开发的一种统计软件。其基本思路为:基于专业理论知识,构建一个关于一组变量间相互关系的假设理论模型。自变量数值通过测量所得,并形成一个自变量协方差矩阵,即样本矩阵。EQS对样本矩阵与假设理论矩阵进行拟合度的检测,若能较好地满足拟合度标准,则说明此假设模型成立;否则,就需要对该假设理论模型反复调整修正以提高拟合度,直至获得较理想的模型为止;若拟合度仍然未达到理想状态,则该否定此假设理论模型。
国外将EQS应用于语言学的研究主要侧重于学习者个体因素研究以及语言测试研究等,前者如Sasaki和Noels分别探讨了二语水平、外语学能及智力间的关系和学习者目标与教师交际能力问的相关性:后者主要有Purpura测试了西班牙语测试因素结构,Stevens探寻了认知及元认知策略与二语测试的关系。此外,在外语教学中的应用有Lee研究了英语写作的有利及不利因素;Gorsuch还将EQS应用在外语教育政策的研究中。
国内这方面的研究仍处于起步阶段,且主要侧重于语言测试。刘宝权、郭晓群较为系统地介绍了EQS在语言评估中的应用。邹申、孙海洋等利用EQS分别对TEM8人文知识部分和职前中学英语教师口语考试进行构念效度验证。彭康洲、李清华应用项目反应理论借助EQS分析2007年TEM4听力理解项目的质量。侯艳萍借助EQS探讨了可能对TEM4阅读理解任务难度产生影响的阅读任务特征变量,其中包括变量的种类、数量、它们的内部因子构念和测量属性以及各个因子贡献率大小。
纵观国内应用语言学研究,研究者多使用LISREL和AMOS,EQS还未全面吸引国内应用语言学研究者的视线。但笔者在实践中发现相对于前两种传统软件而言,EQS灵活性更高,允许自变量有测量误差,变量间可存在协方差;对原始数据可进行直接加工;此外还可分析非多元正态分布,它能更准确地处理更大容量模型,这将为研究者带来更大的便捷。
二、EQS基本概念
EQS6.1包含有两类变量,两种模型和两种路径。两类变量指潜在变量(Latent Variable)和观测变量(Observed Variable)前者为不可直接测量的非观测变量(Unobserved Variable),又称因子,它通常通过多个外显或可观测指标间接推算;后者是通过测量、观测可直接获得的原始数据,又称指标。在EQS路径图中圆形表示潜在变量或因子,长方形表示观测变量或指标。
两种模型即测量模型和结构模型。测量模型(Measurement Model)指观测变量和潜在变量间的关系模型,即指标和因子间的关系模型。结构模型(Structural Model)指潜在变量之间的关系模型。并不是所有的实际应用中都同时存在两种模型,例如在验证性因子分析中,可能只出现包含观测变量和潜在变量的测量模型。
两种路径为自变量(Independent Variable)和因变量(Dependent Variable)之间的路径,以及因变量和因变量之间的路径。在EQS描绘的路径图中,单向箭头表示一个变量直接影响另一个变量,如潜在变量指向指标的单向箭头表示因子负荷,直接指向指标的单向箭头表示潜在变量的误差;双向弧形箭头表示两个变量可能相关;潜在自变量不应有箭头指向,所有指向潜在因变量的箭头来自潜在自变量或其他潜在因变量。
三、EQS的建模步骤
根据Bollen和Long的研究,结构方程建模具有五个步骤:(1)模型构建(Model Specification)、(2)模型识别(ModelIdentification)、(3)模型估算(Model Estimation)、(4)模型拟合(Testing Model Fit)、(5)模型重构(Model Re-Specification)。
1.模型构建
在该步骤,研究者要在已有的理论和专业基础上确定具体的模型,通过EQS模型图和方程来表达该模型各变量间的相互关系,根据各变量对模型的路径参数进行模型估算,查看并评估各因子、潜在变量间的各种关系,并通过数据检验模型整体的拟合度。 2.模型识别
Kunnan认为在模型识别阶段会时会出现三种情况:(1)模型不可识别(Under-identified),即不能从协方差矩阵中估算出一个或多个参数的情况;(2)模型正好识别(Just-identified),可估算出所有参数的情况;(3)模型超识别(Over-identified),可有不止一种方法估算出所有参数的情况。因参数估算计值不稳定,模型识别不足的情况不能信赖。只有增加制约参数,才可达到正好识别或超识别这两种可以接受的模型。
3.模型估计
根据自变量的方差协方差模型估算所有参数的估计值,使模型再生矩阵与样本协方差矩阵间的差异渐进最吻合状态。目前最常用的估算方法是最大似然法,要求数据等距且多变量正态分布。EQS系统有个强韧选项(Robust Option)生成Satorra-Benfle卡方值,可获得一个比其他统计量更接近的分布。即使分布假设不能满足,出现非多元正态分布,强韧标准误在大样本中也可接受。EQS为所有变量、因子及变量因子间的误差设定了标准,从而固定了参数,获得新的估算值。
4.模型拟合
模型拟合是检测假设模型矩阵与样本矩阵在多大程度上的拟合,即检测模型的拟合度。因其中一个重要统计指标卡方值较敏感,容易受到样本大小的影响,所以在实际操作中还得考虑样本数据大小对模型拟合度所产生的影响。根据以往的研究经验,理想模型拟合度的参照标准如表1。
5.模型重构
若模型拟合度与各标准量范围差异较大或个别指标不理想,则该模型构建有误,需重构。重构时需检验两组估计值:第一组为具有显著意义的参数估计值,将没有显著意义的参数估计值设为0,但需在足够的专业理论基础上才可进行。第二组为残余值矩阵,若个别变量残余值较大,如大于或等于2.58,则该变量未设定好;若较多变量残余值都较大,则该模型整体构建有误。在此过程中EQS系统的LM-检验和W-检验功能可对模型重构提供进一步的帮助信息。但每个参数及变量之间的相互关系非常密切,任何一处的改动都可能对总体模型产生较大的影响。因而每个参数的调整都需重新估算,得出新的模型拟合指数,直至获得最终的理想模型为止。
四、EQS在应用语言学中的应用实例
笔者曾运用EQS研究了中学生英语学习策略、学习观念和自我效能的相关性,下文将予以展示。本研究首先通过问卷调查的方式对某中学109名高二被试者进行测试。问卷由三部分组成:第一部分是Oxford设计的《英语学习策略量表》,它由记忆策略、认知策略、补偿策略、元认知策略、情感策略、社会策略等6个要素50个项目组成;第二部分是Horwitz设计的《语言学习观念调查表》,包含外语学能、语言学习难度、语言学习性质、学习与交际策略、动机观念等5个要素34个项目;第三部分是德国心理学家Schwarzer和Jerusalem设计的《自我效能量表》,包含1个要素10个项目。
收集了调查数据后,我们运用EQS对数据进行分析。首先打开EQS界面,新建一个原始数据库文件,设定应变量名称及数目,输入原始数据。三个量表所测量的12个要素为自变量,学习策略、学习观念和学习效能不可直接测量,需通过各量表12个要素间接测量,则为潜在变量。其次,对EQS作包括描述性分析、回归分析、相关分析、因子分析、误差分析在内的描述性统计,以观察样本整体情况。然后对EQS作验证性统计,即因子模型统计分析。根据已有的专业知识,构建初始模型如图1。
EQS运行后所得各拟合指数结果见表2。
按理想模型拟合度的参照标准,该模型并未达到可接受的理想模型程度。根据二语习得中学习策略、学习观念及自我效能的有关理论和最大标准化残差(Largest Standardized Residuals)所提供的修正指数(参见表3),通过设定自由参数和在模型的多组误差间增添多条双向箭头的路径以建立相应误差变量间的协方差矩阵,反复修正之后得到较理想的模型(如图2)。修正模型拟合效果指标如表4,该模型拟合度较高,可接受。
学习策略、学习观念和自我效能之间具有高度的相关性,但各自的路径强度却有所区别。相对于自我效能而言,学习观念对学习策略的影响更大(0.86>0.68)。学习策略、观念及效能的各个因素相互之间也具有不同程度的相关性,所以在平时的英语教学和学习中,既要在整体上注意对学习策略的选择、加强对学习观念的引导,注重对自我效能的提高,又要对具体的学习策略如补偿策略、记忆策略、认知策略以及语言难度和学习动机等方面有充分的认知,才能更有效地引导学习者的英语学习。
五、结语
本文介绍了EQS统计软件的基本操作原理及步骤,并通过对中学生英语学习策略、观念及自我效能间相关性的模型构建、拟合、重构、修正等过程,最终创建出满足各项指标的修正模型。结果发现学习策略、学习观念和自我效能之间高度相关,但相关强度有差异。学习者较多使用补偿、认知、记忆策略,较少使用社会策略。观念的学能和动机对学习策略的影响较大。在结构方程模型软件中,EQS更易操作,灵活性更高,能更准确地处理大容量多维度变量模型,尤其在处理非正态分布和有缺失值数据中效果良好,且允许变量测量误差和协方差的存在。EQS评估模型拟合指标的多重性可以为应用语言学中多因素间多维量化提供更准确、科学、直观的信息,具有广阔的应用前景。
应用语言学质化研究发展综述
【摘要】1960年开始,应用语言学作为一门独立的新兴学科和语言学的重要构成部分,应用语言学除了涉及语言教学外,还涉及结合语言和心理学、自然和社会等学科。而应用语言学质化研究逐渐成为人们关注的焦点。由于我国应用语言学质化研究的方式较为生疏,与量化研究相比要落后。因此,本文通过简要介绍应用语言学,对应用语言学质化研究遇到的问题进行分析,并针对应用语言学质化研究方式及重点方向进行了阐述。
【关键词】应用语言学;质化研究;发展
在应用语言学中,量化与质化问的差别在于它们主、客观的不同,以及文字和数字的不同等。这种差异间的研究主要是针对知识本质和本质问理解与信念的不同研究范式。这两种范式占据着后实证主义、解释主义地位。随着应用语言学的深入研究,质化研究方式主要有:语篇分析和个人叙述、人种志和专题陈述,以及互动分析等。例如:日记和传记研究、访谈和课堂互动分析等。新世纪的到来使应用语言学研究偏向量与质方式的融合和巩固。
一、应用语言学
19世纪初,语言理论方面的研究和应用方面的研究开始分化。19世纪叶末,J.N.博杜恩·德·库尔德内提出了应用语言学这个概念,但没有得到广泛的注意。20世纪以后,语言科学得到了进一步的发展,应用范围空前扩大,语言应用方面的研究和理论方面的研究明确地区分开来,应用语言学这个名词开始广泛运用,并促成了应用语言学和理论语言学的分化。
从广义的角度来分析,应用语言学主要是将语言学的知识在其它学科领域问题解决中得以应用。换句话来说,就是跨学科实现问题的解决。
从狭义的角度来分析,应用语言学主要是专门的语言教学,尤其是外语和第二语言的教学。其应用的知识有:语言理论与描述、相关语言学科,以及相关语言教学学科。主要涉及语言的模式,描绘语音和语法、语义和语用,及词汇等,在语言学边缘的学科,以及一些不是语言学,但与语言学教育学紧密联系的学科。
二、应用语言学质化研究遇到的问题
时代的发展必然对应用语言学的研究有着不断扩大与变换的影响。由于应用语言学具有跨科学性和实验性,以及开放性,因此,应用语言学质化研究所遇到的问题更具挑战性。
其一,在应用语言学质化研究中,由于相关学科知识的缺乏,使语言学质化研究受到严重的阻碍。例如:很多从事英汉语言教学的工作者和教师,常常因为自己对英、汉知识的缺乏,而放弃该领域的发展,因而影响到语言学科的发展。标准语的建立和规范化,文字的创制和改革。建立通用于各方言区的标准语是很重要的。应用语言学要解决的问题是如何选好这种标准语的基础方言和标准音。为无文字的语言创制文字时,基础方言和标准音更是重要的依据。文字改革包括文字系统(字母表、正词法和标点符号)的部分改进和彻底更换。标准语的建立只是语言规范化的开始。为了确定语音、语法、词汇规范,需要编出相应的正音词典、规范语法和各种类型的词典。
其二,应用语言学作为新的学科,它在理论基础上还不够完善,使质化研究的任务更为艰巨。尽管我国许多学者对应用语言学质化的研究有了一定的理论成果,但是应用语言学是否加大理论范式的建构,任然需要以多学科做后盾的理论研究。词汇是语言中变化最快的部分,新词新义不断涌现。及时、准确地把这些新词新义固定在词典中,指导人们如何运用,这是辞书对语言规范化最有效的影响。
三、应用语言学质化研究方式及重点方向
1、应用语言学质化研究方式
在应用语言学质化研究方式中,主要有:语篇分析和个人叙述、人种志和专题陈述,以及互动分析等。其中,语篇分析和个种志是目前语言教学研究中使用最多的。
其一,语篇分析。语篇分析主要是通过对真实口语语篇进行考察的一种研究,始于社会学,例如:在第二语言习得和口语测试,及技巧等教学方面研究中都有展现。语篇分析者是种处于兴趣的社交行为,而语言学者是以研究语言本身为重点的行为。语篇分析者认为语言是与语用结合的系统,它将语法和词汇等都作为可操纵的资源。总的来说,其语篇分析的对象主要是在交际中有秩序、有组织的交谈,确保社交行为的顺利进行。也可以视为站在交际者的角度,将社交行为进行发现和描述。突出内在机制。一般来说,语篇分析主要是利用语篇样本中的示例,描述和追踪交际的优势、分析和理解,已达成共识。其质化思想:交际中的秩序与以往的主导观点和研究的方向与目的完全相反;交际的过程真实语料誉写和分析不可缺少;分析的方式必须有实证资料的理论。
在以往应用语言质化语篇分析发展的最初阶段,只能通过录音的方式记录下口语语言资料,随着时代的发展,口语语言资料开始有图片和视频,以及非语言式的交际资料。根据语篇分析研究表明,语言学界开始对非语言线索的详细记录产生了争执。尤其是技术的发展与语篇分析的结合,技术的不断影响着语篇分析研究。
其二,人种志。人种志主要是对某文化群体的行为和语言,以及互动等进行的深度研究,属于人类学,并与自然学紧密联系,例如:深入发现人们的实际所做与应该做之间存在的矛盾等。在研究前详细描绘了研究对象的文化背景。在研究的同时,研究者必须与群体保持一定的认知距离,为了更准确的获取客观性。同时研究者必须反思自身所存在不同假想,以保持客观研究的态度。在自然背景下对群体的形体和表述进行研究,并深入群体,利用各种不同的方式对研究的资料进行采集、实验。其研究资料来源于非结构式的访谈。涉及的研究规模较小,数据分析通常涉及研究人员研究对象本身各自的行为意义的理解和解释。
2、应用语言学质化研究的重点方向
应用语言学质化研究的重点方向在于对教学方式与教师认知的研究。前者教师对交际教学观念和方法层见叠出,但结果是不一样的。除此之外,在听、说、读、写等教学方面研究中质化的应用也很普遍。在写作上,进行访谈和记录、日志和观察等采集的方式。听力上,以听力策略和技巧为主,融合了量与质。例如:Markee通过小组方式巧妙进行了非任务交谈,并且顺利进行任务与非任务交谈之间的变换。后者,由于教师是思考和积极的决策者,教学主要建立在实际导向和背景等不同思想和知识上的研究。
其认知研究内容一般为:教师认知和教育、认知和课堂教学,以及认知和语言学习等。虽然研究方式,出现了问卷为主的量化研究,但是绝大多教师认知都是利用质化研究。在教师认知研究中,量化和质化间主要出现争议的问题,量化研究多依靠问卷的方式来认知,并没通过实际考察因此受到批评。而质化研究利用回忆解说和启发式回顾、书面形式,以及课堂观察和访谈等进行资料的收集。同时,为抓住到隐形的认知过程,还需更进一步的研究。
总而言之,在应用语言学质化研究中,我国在提倡科学超越经验研究的同时,还要重视实证主义存在的缺陷,将质化研究进行规范,避免出现对学术范式的影响。虽然应用语言学质化研究在我国地位并不牢固,但是,在国外的研究中,已经占有牢固的地位。因此,就针对我国外语的语言质化研究来说,在掌握实践和质化方式的前提下,对混合方式的思考和时间应用,将对我国应用语言质化研究具有非常重要的意义。
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