大學計算機學位論文

  網路時代,計算機教學已成為高校培養學生實用能力重要的教學工作,理應受到學校的高度重視。下面是小編為大家推薦的,供大家參考。

  範文一:行動網路介面設計

  摘要:移動裝置面臨著多樣化和動態的網路選項,要想充分地使用這些選項要求知道應用程式的意圖。行動網路介面是一個簡單而強大的處理網路多樣性的機制。應用程式為網路傳輸提供一個宣告標籤,並將系統匹配到最合適的網路。行動網路介面還可以推遲和重新排序傳輸的資料,提供應用程式互斥和排序約束機制。

  關鍵詞:行動網路;介面設計;資料傳輸

  1引言

  移動裝置面臨著一個多元、動態的網路選項。這些選項有各種各樣的優點和缺點。因此,在所有情況下沒有單一的“最佳選擇”,基礎設施的多樣性既是挑戰,也是機遇。面臨的挑戰是管理這些不斷變化的選項以滿足每個應用程式的需求,這本身隨時間變化。通過這樣做,應用程式帶來了顯著效益,同時利用多個網路和規劃未來的傳輸智慧。目前解決這個問題的方法是不充分的。一個極端,作業系統或中介軟體層代表應用程式的所有路由和介面決定。然而,因為這些決定不知道應用程式的使用網路意圖,他們經常錯過優化機會。另一個極端,系統直接暴露底層細節給應用程式,使應用程式知道網路變化,應用程式必須顯式地選擇可用的選項。這種方法表達,需要管理多個無線網路不必要複雜的應用程式任務。設計的網路介於兩者之間,系統管理髮現和描述可用網路選項的細節,應用程式用少量的宣告標籤來提供關於通訊量的提示。然後,該系統將匹配的網路流量提供給可用的介面。設計的行動網路系統提供了一個可移植的、使用者級別的實現方法。

  2行動網路介面設計原理

  設計遵循經典的分離原則機制。應用程式確定使用網路的實際意圖,這一意圖表示資料應如何傳輸的策略。另一方面,作業系統或中介軟體庫是最佳的位置,以提供一個共有機制來實現指定的策略。每個應用程式必須提供使用網路意圖的提示,因此共有機制使得部署新應用程式使用多個行動網路容易。處理多個異構和間歇性的行動網路的細節被封裝在系統的底層。共有機制也可以從多個應用程式聚集異構資料傳輸。因此,網路設計通過資料傳輸標籤和系統底層實現的分離,制定政策資料對映到網路最佳匹配時的資料傳輸的標籤。設計希望介面儘可能簡單,要求每一個應用程式公開定量規格的特性,它希望產生的流量,以及它所需要的服務質量。這一原則導致了幾項決定,應用程式使用定性屬性的資料表示他們的意圖,而不是使用量化規範,即,不管是小的還是大的,不管是前臺互動的還是後臺的流量。不要求什麼是“小”和“大”。允許該應用程式使用它認為合適標籤。併發系統包括允許程式設計師排除不正確的排序機制,增加了同步抽象表達原子和之前發生的約束。除了表達這類排序約束,還需要處理部分失敗的機制。有些時候一些資訊量將由任何可用的傳輸轉換提供錯誤的服務。因此,提供了一種回撥機制來處理延遲傳輸或斷開連線。

  3行動網路介面設計方案

  在本節中,描述網路應用程式介面。首先描述基本的抽象介面。應用程式使用標籤來傳達他們的意圖。表達資訊單位稱為IROBs***IsolatedReliableOrderedBytestreams***。IROBs提供原子性***互斥***;應用程式還可以指定IROBs之間順序約束。當操作必須延遲,應用程式可以註冊thunks恢復他們。

  3.1標籤

  標籤是應用程式的主要抽象資訊,應用程式宣告任何特定網路資訊屬性的機制。標籤是系統定義的定性屬性的訊息。目前只支援4個標籤,兩個維度,互動性和規模,如果使用者事件正在等待響應,訊息的標籤設定為Fore-ground,如果它的及時傳遞不是行為的關鍵,則訊息的標籤是Background。例如,許多提示不需要傳送。Small標籤描述單包的RPC等訊息,Large標籤描述其他訊息,如包含多媒體資料。

  3.2多模式資料來源處理

  標籤與標籤感知套介面一起使用。我們稱這種套介面為multi-sockets。直觀地說,一個multi-socket將幾個不同標籤單一虛擬套介面複合在一起。在大多數情況下,multi-sockets行為是正常的。然而,multi-socket傳送呼叫需要一個標籤。請注意,發件人是負責分配標籤的實體,作為結果,接收不需要標籤。可以想象用一個標籤來實現過濾的接收。multi-socket是一個邏輯連線,動態例項化,並使用實際TCP連線在一個或多個物理介面。multi-sockets提供封裝:它們隱藏多個網路介面、路由和連線的應用程式。Multi-sockets也封裝瞬時斷開連線,如通過無線死區。應用程式指定標籤,網路流量管理器利用標籤選擇正確的網路傳送資料。應用程式被每一個標籤通知網路不可用,通過使用thunk技術,當事件發生時執行遞延執行環境。像TCP套介面,multi-sockets支援可靠傳遞抽象。然而,multi-sockets放鬆了TCP排序約束,允許位元組被記錄到指定的互斥和排序約束中的應用,在後面兩節中描述。

  3.3IROBs位元組流

  帶有標籤的IROB是網路傳輸資訊的基本單位,multi-socket介面保證每個IROB自動接收;即,指令中產生的IROB位元組流不影響其他網路傳輸位元組流。然而,單個IROB可能被重新排序到另一個地方。換句話說,來自接收multi-socket介面的先前傳送的IROB首先被正在讀取資料的應用程式看到。然而,來自於兩個IROB的位元組永遠不會混合。IROBs以同樣的方式提供互斥操作,在多執行緒程式中,鎖提供互斥的執行緒。

  3.4排序約束

  因為有些應用程式需要訂購IROBs之間的約束,所以multi-socket介面支援這樣的約束宣告。每個multi-socket介面分配一個獨一無二的,單調增加的識別符號給每個IROB。當建立一個新的IROB時,應用程式可以指定任何IROB的識別符號,但必須接收到之前被創造出來的識別符號。排序約束可能只指定IROBs有較低的唯一識別符號,這可以保證這樣的約束是無死鎖的。TCP套接字指定每個IROB必須收到最低的識別符號,應用程式處理連續的位元組流,API提供了簡單的預設傳送呼叫機制。然而,許多應用程式擁有更為寬鬆的約束條件;例如,BlueFS檔案系統客戶端允許非同步寫入。multi-sockets中的排序約束類似於多執行緒程式提供執行緒的條件變數。

  3.5Thunks技術

  帶標籤的IROB在傳送時沒有任何“合適的”網路可以利用,這種情況是可能的。例如,批量傳輸開始時只有一個低頻寬連結是可用的;或者移動計算機可能是在一個無線死區,沒有連線。這種傳輸最好在稍後遇到一個高頻寬連結時處理。當然,不希望應用程式輪詢連結,也不希望應用程式建立新連線後短時間內瞬時斷開。建立IROBs操作設定一個可選的Thunk引數,這個函式/引數對將用於告知應用程式IROBs由於缺少合適的網路不能立即傳送。當一個IROB延期時,帶有Thunk引數的呼叫返回一個特殊的返回程式碼。指定標籤資料被下一次傳輸時,庫通過呼叫thunk指定引數的函式通知應用程式。處理程式必須為Thunk引數資源關係負責,Thunk可能會被取消,例如,前一個Thunk是無效的,後續的將取消。Thunk對於定期傳送訊息的應用程式是有用的,如檢查新郵件。在斷開連線期間緩衝冗餘訊息,以後將所有資訊傳送這是不可取的。相反,應用程式註冊一個傳送thunk,合適的網路可用時獲得通知。Thunk處理程式只發送輪詢請求,從而保護寶貴的網路頻寬。

  3.6API函式

  列出了最重要的改進的行動網路API函式。ms_sock-et函式建立一個新的multi-socket,ms_connect函式連線到遠端端點,ms_connect函式和標準的connect函式唯一不同是呼叫的第一個引數是multi-socket。一般使用ms_*修改應用程式替換socket,connect等函式。應用程式使用ms_begin_irob函式建立一個新的IROB,通過一個標籤來描述原子資訊以及排序約束。應用程式呼叫ms_irob_send函式指定IROB部分資料傳送;交替呼叫send和ms_irob_send函式。應用程式使用ms_end_irob函式通知庫沒有IROB資料傳送。ms_send函式呼叫提供便利,它根據所有以前的IROBs建立一個新的IROB,並結束IROB。如果應用程式使用ms_send呼叫,它將提供帶標籤的TCP連線,儘管沒有重新排序。ms_recv函式呼叫返回一個標籤。伺服器應用程式希望使用客戶端原始請求提供的標籤回覆客戶請求。例如,IMAP伺服器可能希望用Background標籤回覆客戶後臺請求,使用Foreground標籤回覆客戶前臺請求。表2顯示了建立和使用multi-sockets行動網路的API。除了顯示的功能外,multi-sockets還支援傳統的套介面函式;例如,accept,select等。

  3.7討論

  設計行動網路介面時要考慮應用程式需要提供自己的事件,才能實現應用程式感知功能。首先,應用程式需要發現新的網路選項,為每個網路選項開啟套介面,並監控各網路的連線質量,以便決定用於傳輸的網路。按通訊量需求排序,應用程式可能會建立每個網路的多個套接字,然後使用特定於平臺的方法優先考慮通訊量從一個套介面到另一個。應用程式也需要傳輸介質跨越連線來提高吞吐量,然後管理必然產生的資料分段排序。最後,應用程式可能會輪詢來實現Thunk的功能,Thunk允許連結被修改,如果當前沒有合適的網路也可以刪除。

  4行動網路介面的通訊過程

  對於每個multi-socket,庫動態建立單獨的TCP套接字決定每個介面傳送資料。multi-socket連線持續下去,直到沒有TCP連線可以使用任何網路介面***例如,如果移動計算機移出WiFi接入點的範圍內,沒有其他網路選項可用***,或multi-socket關閉。為簡單起見,選擇使用TCP。TCP可靠性機制限制必須在IROB內實現命令交付的位元組或由於網路擁塞丟失位元組重新傳輸的工作量。當第一個TCP套接字建立初始連線時,移動客戶端為每一個連線傳送其對等資料,包括可用的IP地址、估計的頻寬和延遲。它搭載更新網路標題資訊,同伴可以建立一個新的TCP連線,新的連線將是最適合於一個特定的標籤資料。庫使用主動和被動估計網路頻寬和延遲的方式將標籤對映到TCP連線。當一個新的網路選項被發現時,連線偵查器提供連線質量的初步測量。庫通過連線傳送資料,測量單個傳輸的響應時間產生被動測量。連線偵察器提供週期性的主動測量,用於評估在沒有資料傳輸和被動測量不可用時網路質量。主動和被動測量結合使用觸發濾波器獲得運行當前連線質量的估計。庫使用以下策略對映標籤TCP連線。前臺資料具有最高優先順序,帶有{Foreground,Small}標籤的IROBs通過低延遲的TCP連線傳送。帶有{Foreground,Large}標籤的IROBs通過高寬頻連線傳送。這些可能是相同的連線***例如,當前只有一個介面提供連線***。用於特定標籤的實際物理介面可能隨時間變化連結特徵有所不同。後臺資料比前臺資料優先順序低。當前不傳送前臺資料的網路傳送後臺IROBs,大的後臺IROBs被拆分成小塊,每一個都可能被送到另一個網路。Foreground標籤要求低響應時間;不幸的是,分段可以增加最後一個數據包的延遲到達,除非網路層能為每個連結正確預測瞬時延遲。相比之下,Background標籤指定的資料對延遲不敏感;因此,分段策略最大化利用每個連結是理想的。一個連結串列以先進先出順序索引所有IROBs標籤。每個TCP連線都有當前合適傳送標籤的列表。當網路能夠傳送資料時,庫從具有最高優先順序的標籤相關聯的列表中取出第一個IROB資料。庫用32位元組特定的網路標頭封裝IROB資料,包括IROB識別符號和它的標籤以及IROB的順序約束。在一次連線時,庫並不限制傳送所有IROB的位元組,它可能決定一個IROB分解成小塊,每一個都要傳送一個單獨的頭。IROB塊通過多個TCP連線傳送,每個IROB的位元組能有序地自動傳送,接收庫對其確認和重組。當多個網路應用程式同時執行時,所有程序的活動都通過共享記憶體變數和同步進行協調。我們假設連結接近移動計算機的瓶頸,大多數感興趣的是所有路徑共享。因此,庫例項更新共享變數,包含每個網路上未傳送資料的緩衝數量。這樣的資料在所有程序的總量不得超過限制先行排程演算法,以保證良好的前臺效能。網路應用程式將調整其在執行過程中被動觀測網路質量的估計,因此,將考慮在其決定的競爭流量。庫通過建立可能的介面對處理兩個移動裝置與多個介面之間的連線。

  5結語

  移動節點面臨著不斷變化的各種網路選項,每一種都有不同的優點和缺點。因此,對應用程式而言,選擇一個最佳的網路選項,這種情況是很少見的。通過合理使用可用的選項,應用程式的服務得到了顯著改善。不幸的是,這樣會暴露可用網路的低層細節給應用程式,不太可能引起很大的關注。設計的行動網路解決了這一僵局。它為應用程式提供一個簡單的宣告介面來表達每一個網路訊息背後的意圖。系統匹配當前網路通訊量到最佳可用的介面。如果沒有合適的可用網路,該通訊量被推遲,直到網路可用。延緩某些型別的通訊量會導致重新排序。設計的行動網路介面提供了表達互斥和排序約束機制,使他們的通訊量匹配到應用程式的限制。

  參考文獻

  [1]朱孫鵬,葉宇煌.基於北斗RDSS的GNSS位置資訊轉發介面軟體設計[J].莆田學院學報,2015,22***5***:60-63.

  [2]尹星,張三峰.一種多路由器多介面的行動網路多宿方案[J].電腦科學,2015,42***5***:142-147.

  範文二:技校計算機英語的一體化教學

  摘要:計算機英語作為一門計算機專業的必修課程,對學生的職業發展起著重要的作用。然而缺乏實用性的教材和傳統的教學方法無法激發學生學習的積極性,甚至使學生產生牴觸心理。本文將探討如何在技工院校的計算機英語教學中引入和實施“一體化教學”,解決以往的教材和傳統的教學方法存在的問題,為技校生的職業發展打下堅實的基礎。

  關鍵詞:技工院校 計算機英語 一體化教學 職業發展

  1計算機英語教學現狀

  儘管中國已經成為世界上最大的計算機生產國,但計算機畢竟誕生在國外,其技術原理,硬體的構造與設定,軟體的開發與運用均建立在英語的基礎之上,因此計算機專業的學生必須具備一定的英語水平。然而,中國的技工院校,一線計算機產業者的搖籃,卻面臨著計算機英語教育收效甚微的窘境。技工院校的學生,無論初中還是高中起點,英語基礎都相對薄弱,大部分尚未具備基本的英語學習與交流能力。更嚴重的是,中學糟糕的表現使他們失去學習英語的興趣和信心,甚至有部分學生對英語產生強烈的牴觸情緒。技工院校相對寬鬆的學習環境,沒有考試的束縛,就業的驅動使學生有了更明確的學習目標,學生本可以利用這些來扭轉先前的劣勢,然而,無別於普通教育的教學模式卻使學生學好計算機英語的美好願望變成泡影。

  1.1不符合技校特點的教材

  目前市面上針對技工開發的計算機英語教材很少,許多技校不得不選用大專院校的教材。這類教材的難度遠遠超出技校生的能力水平,動輒上千詞的文章,生詞一大半的段落,冗長複雜的從句,這讓英語基礎薄弱的技校生無所適從。近幾年出現的技校計算機英語教材儘管降低了難度,但仍然採用了大學教材的知識框架。例如,幾乎所有的計算機英語教材都有計算機硬體***ComputerHardware***這一章,結構也大同小異,都是先簡單介紹計算機各種硬體的名稱,然後通過一篇科普性文章來介紹硬體的工作原理。實際上這些內容和計算機基礎課上的大同小異,無法激發學習興趣。更何況,通過英文文章來學習這些原理對於技校生來說難度太大,沒有必要。對技校生而言,各種計算機軟硬體的名稱、型號和引數***如:AMD,Celeron,Cisco,Catalyst,SQLServer,resolution等***比硬體的工作原理更加實用,而這些現有教材裡卻鮮有涉及。

  1.2陳舊的教學模式

  大部分技工院校的計算機英語教學由基礎英語教師來承擔,大部分教師的計算機知識缺乏,不瞭解計算機行業的典型工作任務和要求。為了教學的順利進行,他們往往會把計算機英語中的計算機知識剝離掉,僅僅留下語言知識。然而,這樣往往適得其反,教師如果把重點放在講解課文,大量的專業詞彙會阻礙學生的理解,教師不得不經常停下來講解詞彙,這樣停停講講,花費大量的時間不說,往往還沒講完一段,學生就已經失去閱讀的興趣。面對這一問題,許多老師選擇放棄課文,重點講解專業詞彙。這樣做的效果可能稍優於前者,但缺乏持續性,一段時間後,學生就會對重複的課堂活動感到厭倦。此外,部分教師在計算機英語教學中仍然採用傳統的教學模式,即教師傳授,學生聽講,練習鞏固。這種教學模式中,教師是教學的主體,學生只是被動的接受者。這樣的教學不利於激發學生學習的積極性,培養學生自主學習的能力。然而,計算機技術的發展日新月異,相關詞彙層出不窮,教材和教學內容往往存在滯後,如果學生沒能養成自主學習的習慣,具備自主學習的能力,他從課堂中獲取的知識將很快過時。

  2計算機英語的“一體化教學”

  為了解決上述的兩個兩大問題,提高技校計算機英語的教學成效,本文將引入“一體化教學”體系。所謂的“一體化教學”,就是理論實踐相結合,教中學,學中做,教、學、做一體化的教學模式。是堅持實用為主,夠用為度的原則,以職業技能訓練為核心,建立若干教學模組,將理論教學和技能訓練有機結合的教學模式。它具備兩大特點,一是突出職業技能訓練的主導地位。圍繞職業節能訓練的要求,確定理論教學內容和要求,設定教學環節和進度。二是理論教學與職業技能訓練相結合。注重感知、操作,強調學生學習的主體性。它的建立徹底改變了技工院校的教學模式,成為技校有別於普通教育的特色之一。計算機英語是計算機行業從業者必備的技能之一,幾乎所有計算機行業的典型工作任務都包含了英語的使用,因此“一體化教學”體系適用於計算機英語教學是毫無疑問的。接下來,筆者將從兩個方面來說明計算機英語“一體化教學”的實施。

  2.1教學內容

  根據“職業技能訓練為主導”的特點,計算機英語的教學應剔除枯澀難懂而又不實用的科普閱讀,以學生未來崗位中常接觸的英語為教學的重點。課程可分為ComputerHardware***計算機硬體***,Software***計算機軟體***,Network***網路***,Database***資料庫***,和Programming***程式設計***五大章節。其中ComputerHardware這一章以各種計算機硬體的名稱、著名廠商、引數為教學重點,並利用日常英語中學過的詢價句型強化訓練生詞,培養從事計算機營銷行業的涉外交流能力。Software這一章將學習各種計算機軟體的名稱和分類,以及常用軟體的英文選單。Network這一章將學習計算機各種網路裝置的名稱和網路配置過程中用到的各種英文指令,使學生能夠通過理解各種指令和引數的字面意思來記憶和運用這些指令和引數。Database這一章將以SQL***StructuredQueryLanguage******結構化查詢語言***的關鍵字為教學重點。該語言的關鍵字是一些簡單的英文單詞,學生較容易理解和掌握,教師可以通過對比該語言的結構和英語句子的結構,使學生了解計算機語言的結構特點,為學生今後自主學習各種計算機語言打下堅實的基礎。Programming這一章將根據學生的層次學習HTML或者C語言,教師應分析這兩種標籤***tag***或者函式***function***的構詞法和單詞的含義來解決學生程式設計的過程中會編不會讀,會使用但無法的問題。

  2.2課堂組織形式

  根據“理論教學與職業技能訓練相結合”的要求,計算機英語課程的學材將採用工作頁的形式,教師根據學生的知識水平和行業的典型工作任務編寫工作頁,在課前發給學生。工作頁的內容包含了虛擬的工作情景、專案要求和學習資源來源。由於計算機英語始終是一門語言學科,儘管“一體化教學”強調技能訓練,但語言的學習仍然需要教師的講解和學生的反覆練習來增強記憶。因此,在學生開始自主訓練之前教師的講授是很有必要的,這一環的知識積累直接決定了後續的環節是否能順利進行。為了使講授更加直觀,教師可以用各種計算機裝置、軟體、虛擬機器等進行現場演示和講解;再通過各種各樣有趣的課堂活動來使學生記住和理解操作過程中用到的英文。課堂的第二環節是學生分組來完成虛擬的工作專案或者進行上機操作,在現實操作中,如果缺乏同時精通英語和計算機操作的教師,這一環節可以由專業實習指導教師來完成。在學生完成專案的過程中,有英文需求的技術文件和操作環節不提供中文資料,教師僅僅提供簡明的英文解釋和資料查詢途徑,學生以小組為單位,利用講授環節中學到的知識和教師提供的資料來源進行自主學習和相互學習,並最終小組協同完成任務。最後教師對專案的完成情況進行點評,並引導學生進行反思和改進。總而言之,計算機英語作為一門計算機專業的必修課,對學生的職業發展起著至關重要的作用。儘管作為一門語言學科,實施“一體化教學”的過程中存在不小的困難,但只要教師敢於嘗試,不斷探索新的教學策略和教學方法,終究能將其熟練運用,為學生職業生涯的發展打下堅實的基礎。

  參考文獻:

  [1]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].清華大學出版社,2009.