基于VMWare的网络实验应用.doc

1、基于 VMWare 的网络实验应用摘要：本文从专转本入学考试的试卷分析出发，探讨了“计算机基础”课程的教学重点，提出了改革方案，并从五个方面进行了详细阐述。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：计算机基础；专转本；理论教学；实践教学 Discussion on Reform of Computer Basic Course from the aspect of Entrance Examination for College Students Entering Universities Zhou Feng (College of Information Engineering, Yangzhou

2、University, Yangzhou 225009, Jiangsu ) Abstract: This paper analyses the test papers of the entrance examination for college students entering universities, discusses the key points in teaching computer basic courses, and puts forward the reform plan from five aspects. Key words: computer basic cour

3、ses；entrance examination for college students entering universities；theoretical teaching；practical teaching 1 引言 江苏省从 1999 年开始选拔优秀专科生升入本科学习 (以下简称专转本 )，从 2005 年开始，专转本入学考试只考三门公共课，每位考生都必须参加“计算机基础”课程的考试。这门课程的重要性由此可见一斑。而从近三年来的考试成绩看，却不尽如人意。因此，分析其中存在的原因，提出可能的解决方案，是非常重要和必要的。 2 试卷分析 作者对 2006 年专转本入学考试“计算机基础”试

4、卷作了结构分析，结果如表 1 所示。 由于客观条件的限制，专转本“计算机基础”考试目前只采用笔试形式，上机操作的测试内容也以笔试的方式进行，缺乏科学性和合理性。因为学生在操作过程中，没有必要去记忆所有的方法和命令。考试中的一些命令在上机时完全可以通过鼠标操作完成，而这正是Windows“图形用户界面”的精髓所在；另外，有些同学在中学阶段已经学习了一些Windows 操作和基本软件的使用，但计算机理论知识却很缺乏。 3 教学改革 专转本考试的升学率，是各高职高专院校招生宣传的重点，也是吸引考生和家长的一个亮点。而提高计算机基础的教学水平，是我们研究的重点。我们从以下几个方面来探讨计算机基础教学改

5、革，以提高广大高职高专学生的计算机水平，在专转本入学考试中取得优异的成绩。 3.1 教材的选取 江苏省专转本入学考试的各门课程都没有大纲，没有指定教材。在 2010 年的选拔方案中第一次提出了江苏省计算机等级考试一级水准。目前一般高职高专院校采用的是自编教材，或者采用全国计算机等级考试教材。以全国计算机等级考试教材为例，其涵盖的内容如表 2 所示。 从表 2 中可以看出，此教材的基础理论部分只占了 28%，而操作部分占了 72%；其次，在基础理论部分没有涉及到多媒体和数据库部分；操作部分缺少 PowerPoint 和 FrontPage 的内容。而一些高职高专院校采用的自编教材基本上都与这个教

6、材的体系类似。此类教材的所缺部分，正是 2010 年专转本考试中需要掌握的内容，同时也是在现实生活和工作中必须掌握的技能。因此，高职高专院校可以采取两种方法来解决这个问题：一是在原有自编教材的基础上，充实多媒体和数据库等部分的内容；二是直接采用能够包括以上内容的教材。这样既能够扩展学生的知识面，又能避免学生在复习应试过程中到处购买涵盖不同内容的教材。 3.2 理论教学与实践教学的学时分配 本课程一般安排在大一的上学期或下学期开设，各个学校开设的课时数不尽相同。 有些高职院校地处苏北地区，生源大部分来自苏北农村，这类生源在中小学阶段基本没能涉及到电脑知识。对于这样的生源，高职院校通常开设的课时数

7、较多，而且理论课时较少，实验课时较多，一般比例为1:2。 而对于苏南的高职高专院校而言，学生一般在中学阶段学习了一些计算机基础知识，但由于高考的压力和教学设施的不完善，学校对计算机基础教育重视不够，使学生无法系统地学习计算机知识。此类高职院校开设的理论课时和实践课时的比例一般为1:1。 从“计算机基础”课程所涵盖的内容来看，基础理论部分涉及的内容比较广泛，其中大部分内容学生都没接触过，所以需要较多的时间来讲解。而实践部分的内容是微软的 Office 办公套件，各个软件之间的相通性很强。同时，这类软件的在线帮助功能很强大。基于以上考虑，计算机基础课程的总学时数可以定为 72 课时。在理论教学和实

8、践教学的学时分配上，以 2:1 分配为宜。另外，在课余时间开放计算机实验室，引导学生以“一本书一台电脑”方式自学计算机软件的使用。 3.3 理论教学的重点 计算机基础课程作为一门公共课，教学对象为非计算机专业的学生，而不区分文理科。所以，在教学内容上提出了“广度优先”的原则，即教学内容覆盖的范围较广，包括现阶段信息技术的主要内容和热点知识。所以，目前理论教学的重点主要有三： 一是进制的表示与转换。从小学到高中，同学们都习惯了十进制，而在计算机基础的课程里，却要学习二进制、八进制和十六进制。同时，在十六进制里还用字母表示数值，这两点是学生比较难理解的内容。在各项考试中，进制的转换几乎是必考的内容

9、。例如，在 2006 年的专转本考试试卷中有一填空题： 已知某进制的运算 765+12312216，则此进制为_进制。 此题主要考察学生对不同进制的理解。 二是计算机硬件部分。因为这部分涉及的内容比较多，有计算机的内部结构和原理，常用外部设备的工作原理及性能指标，等等。而且计算机的发展日新月异，一些新的外部设备在有些教材中都没有提及。因此，教师要重点讲解计算机的组成原理及外部设备的性能指标，结合计算机的最新发展技术，介绍一些新的技术、方法及设备。在 2006 年的试卷中，计算机硬件部分的分值为 11 分，这部分也是教学的重点。 三是计算机网络。近年来，计算机网络得到了飞速的发展，特别是因特网，

10、正在改变着我们的工作、学习和生活。计算机网络的知识涉及到了计算机技术、通讯技术以及网络信息安全技术。针对高职高专院校学生的一份调查显示，约有三分之一的同学接触过计算机网络，主要形式是浏览网络新闻、计算机游戏及网络聊天，而对于计算机网络的原理以及网络上数据传送的方法和过程，几乎没有了解。另外，计算机网络的实用性也很强。很多学生在机房上网的过程中，如果发现某台计算机不能上网，一般是换一台能上网的计算机继续使用，而不会去考虑这台计算机为什么不能上网，更不会去主动解决这个问题。所以，计算机网络知识应该是我们教学的重点，老师在教学过程中要重点讲解网络的数据传输方式和过程，以及因特网的相关知识。例如，在

11、2010 年的专转本考试试卷中有一选择题： 下列 IP 地址中，非法的 IP 地址组是_。 A. 202.197.184.144 与259.197.184.2 B. 127.0.0.1 与 192.168.0.21 C. 202.196.64.1 与202.197.176.16 D. 172.24.35.68 与 10.10.3.1 此题就是考察学生对 IP 地址表示范围的了解程度。 3.4 实践教学的方法 在高职高专院校中，计算机的实践教学也是一个重要的方面。任何专业的技能型高级人才，都必须是掌握计算机操作技能的、又有一定的专业知识的人才。同时，专转本考试试卷中，操作部分也占了 50%的分值

12、。加强实践教学环节的目的是培养学生的上机动手能力、解决实际问题的能力以及知识综合运用能力，等。 在实践教学中，可以按三个层次进行教学： (1) 理论课讲授软件的基本操作方法和技巧。教师可以利用一部分理论课时，重点讲解 Office 套件中Word 软件的基本操作方法、操作要点及操作技巧，要求学生掌握一些常用功能的菜单位置以及快捷键的组合，比如复制、粘贴等常用功能的组合键。对于套件中的其他软件，只要讲解特有的功能，而一般功能留给学生上机的时候自己去摸索。 (2) 任务驱动式的案例教学。在学生上机操作的过程中，既要安排学生去学习 Office 套件中各个软件的使用方法，又要以任务来驱动学生的学习主

13、动性。例如，以“人文奥运”为题设计一份简报，要求有文字和图片，还要有图表及版面修饰。学生要完成这样一个题目，需要到因特网上查找有关“人文奥运”的资料，同时要掌握 Word 的版面设计技巧，还要用 Excel 将查到的数据做成图表，这样就能够让学生主动掌握这些软件的使用方法，提高学习的乐趣。 (3) 开放式的自主学习。现在，很多高校都设有英语自主学习室，一些专业实验室也有开放式实验室。为提高计算机的上机操作能力，可以设立计算机开放实验室，让学生在业余时间里能够更好地去学习计算机软件的操作技能，在各类复习迎考的过程中，通过计算机来验证一些习题的解答过程。 3.5 师资队伍的建设 很多高职高专院校都

14、设有计算机专业，也形成了一支专门从事计算机专业教学的师资队伍，但与教授计算机基础课程的教师是分开的，甚至隶属于两个不同的部门。这样，计算机基础课的教师与计算机专业的结合不是太紧密，也就不能更好地了解计算机专业中的一些新的技术和新的应用。这种状况不利于计算机专业老师在全校计算机基础教学中发挥主动作用，也不利于计算机专业教学资源在全校计算机教学中发挥效益。有计算机专业的高职高专院校，可以将计算机基础课的教师分配到计算机专业的各个教研室中。他们的任务首先是承担全校的计算机基础公共课，同时也参与教研室的科研活动，以提高公共课教师的专业素质，进而提高全校计算机基础课程的教学质量。没有计算机专业的院校可以

15、定期将教师送到高校计算机系进修，让他们能够接触到计算机专业的最新技术。 4 结束语 随着社会信息化的发展，用人单位对大学摘要：本文回顾了武汉大学创建信息安全本科专业、信息安全硕士点、博士点和博后产业基地历程，总结武汉大学信息安全学科建设和人才培养中的一些体会。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：信息安全；学科建设；人才培养 1 信息安全的形势是严峻的 随着计算机和网络在军事、政治、金融、商业等部门的广泛应用，社会对计算机和网络的依赖越来越大。因此，确保计算机和网络系统的安全已成为世人关注的社会问题，并因此成为计算机科学的热点研究领域。 计算机和网络系统存在安全缺陷，世界主要工业国家每年因利用计算

16、机犯罪所造成的经济损失，远远超过普通经济犯罪所造成的经济损失。计算机病毒已对计算机系统的安全构成极大的威胁。 “黑客”入侵已成为危害计算机信息安全的普遍性、多发性事件。 社会的信息化导致第三次军事革命，信息战、网络战成为新的重要作战形式。美国最早提出信息战的概念，并于 1995 年 1 月成立“信息战执行委员会”。1995 年海湾战争和 2003 年的伊拉克战争期间，美国成功地对伊拉克发动了信息战。2010 年美国军方正式成立网络作战司令部，进一步提升了网络作战的地位。 我国在信息系统的基础性硬件和基础软件方面缺少自主知识产权的产品，普遍使用国外的产品，而这些产品中都存在着“后门” ，从而使我

17、国的信息系统都存在一定的安全隐患。 由上可见，目前信息安全的形势是严峻的。 2 信息安全的概念 2.1 信息系统安全的概念 信息系统的安全包括信息系统的设备安全、数据安全、内容安全和行为安全四个方面。即， 信息系统安全设备安全数据安全内容安全行为安全。 中文安全一词=英文词 Security + Safety，其中 Security是指阻止人为恶意地对安全的危害，Safety 是指阻止非人为对安全的危害。 设备安全 信息系统设备的安全是信息系统安全的首要问题。这里包括三个侧面：设备的稳定性(Stability) 、设备的可靠性 (Reliability)和设备的可用性(Availabity)。

18、这里的设备包括硬设备和软设备。 数据安全 信息系统的设备安全了还不能保证其中的数据一定是安全的。确保数据安全就是采取措施确保数据免受未授权的泄露、篡改和毁坏。 数据安全也包括三个侧面：数据的秘密性(Secrecy)，数据的真实性(Authenticity)，数据的完整性(Integrity)。而且，为了数据安全必须采取措施，必须付出代价，其代价就是资源：时间和空间。 内容安全 信息系统的设备和数据安全了还不能保证数据的内容一定是安全的。内容安全是信息安全在法律、政治、道德层次上的要求。 行为安全 确保行为安全是信息安全的终极目的。行为安全也包括行为的秘密性、行为的完整性和行为的可控性三个侧面。

19、其中，行为的秘密性是指行为的过程和结果不能危害数据秘密性，而且在需要时行为的过程和结果本身也应当是秘密的。行为的完整性是指行为的过程和结果不能危害数据完整性，而且行为的过程和结果是预期的。行为的可控性是指当行为的过程出现偏离预期时，能够及时发现、控制或纠正。 2.2 确保信息安全的措施 确保信息安全的措施主要包括法律措施、教育措施、管理措施、技术措施。 确保信息安全的技术措施 确保信息安全的技术措施主要包括硬件系统安全技术、操作系统安全技术、密码技术、通信安全技术、网络安全技术、数据库安全技术、病毒防治技术、防电磁辐射技术、信息隐藏技术、数字知识产权保护技术、电子对抗技术、容错技术。 每一种技

20、术措施可能对付某种安全威胁更有效，但是任何一种技术措施都不可能解决信息安全的所有问题。 因为硬件是信息系统的最底层，操作系统是软件的最底层，其他都要靠硬件和操作系统的支持。因此，信息系统硬件结构的安全和操作系统的安全是信息系统安全的基础，密码、网络安全等技术是关键技术。 确保信息安全是一个系统工程，必须综合采取各种措施才能奏效。 3 武汉大学信息安全学科建设实践 2001 年经教育部批准，武汉大学创建了全国第一个信息安全本科专业。2003 年经国务院学位办批准，武汉大学又创建了信息安全硕士点、博士点和博士后产业基地，从而形成了信息安全人才培养的完整体系。截至今年 7 月，武汉大学已经有三届信息

21、安全本科生圆满毕业。对于我国的信息安全学科建设与人才培养作出了贡献。 3.1 形成了有特色的武汉大学办信息安全专业的办学思路 武汉大学信息安全本科专业办在计算机学院，依托计算机学科办学，经过六年的教育实践，形成了自己的有特色的办学思路：以学信息安全科学技术为主，兼学计算机和通信，同时加强数学、物理、法律等基础，掌握信息安全的基本理论和基本技能，培养良好的品德素质。这一办学思路受到广大学生和家长的欢迎，同时也得到国家信息安全领导机构的好评。 3.2 掌握了信息安全学科的学科特点和知识结构 作为一个学科，信息安全有其自身的特点。 信息安全具有多学科交叉的特点 信息安全是计算机、通信、电子、数学、物

22、理、生物、法律、管理、教育等多学科的交叉学科。 信息安全对人的品德素质要求高 信息安全事关国家安全，许多毕业生将到国家重要部门工作，对人的品德素质要求高。 法律、管理、教育对信息安全作用极大 绝不可忽视法律、管理、教育的作用。俗话说“七分管理，三分技术” ，这话是有道理的。因为信息安全领域的问题是人的问题。因此，法律、管理、教育对信息安全作用极大。 确保信息安全是一种系统工程确保信息安全是一种系统工程，必须综合采取各种措施才能奏效。而且具有一票否决的特点。一个系统由 100 个子系统构成，如果 99 个子系统是安全的，只有 1 个是不安全的，则整个系统是不安全的。只有 100 个子系统都是安全

23、的，系统才是安全的。 信息安全技术具有整体性和底层性的特点 技术上，必须从整体上采取措施，从软硬件底层采取措施，才能比较有效地解决信息安全问题。 因为硬件是信息系统的最底层，操作系统是软件的最底层，其他都要靠这两者的支持，所以硬件结构的安全和操作系统的安全是信息系统安全的基础。但是光有基础还是不够的，还必须有密码、网络安全等关键技术的整体配合。每一种技术措施可能对付某种安全威胁更有效，但是任何一种技术措施都不可能解决信息安全的所有问题。例如，密码是确保信息传输过程和存储状态下安全保密的有效技术，但是密码却不能杀病毒。反之，任何杀病毒软件也不能当密码用。 这就体现了信息安全的整体性和底层性特点。

24、 信息安全具有极强的理论联系实际的特点 信息安全领域中的一些分支具有很深入的理论性，但是它们的应用却又是非常实际的。因此，理论与实践必须很好地结合，二者缺一不可。 3.3 提出了一些新的学术观点 通过教学与科研实践，我们提出了一系列新的学术观点。如：“信息不能脱离信息系统而独立存在。因此，不能脱离信息系统安全，而谈信息安全。 ”“信息系统的安全包括信息系统的设备安全、数据安全、内容安全和行为安全四个方面。 ”“硬件结构安全和操作系统安全是信息系统安全的基础，密码、网络安全等技术是关键技术。 ” 这些学术观点被国内许多专家、领导所引用，在全国产生了较大的影响。当然，随着教学和科研实践的积累，认识

25、会进一步提高和发展，这些观点也会随之提高和发展。 3.4 明确了信息安全专业人才培养的基本规律 因为信息安全学科具有自己的学科特点和知识结构，因此信息安全专业的毕业生应当具有自己的基本特征。 (1)热爱祖国、品德优良、身体健康，掌握信息安全的基本理论和基本技能 全国各个学校的情况不同，因此办学的思路也不尽相同。例如，有的学校的信息安全专业依托计算机学科，有的学校的信息安全专业依托通信学科。也有的学校的信息安全专业依托数学学科，以密码学作为教学的重点。还有的学校的信息安全专业依托商学学科，以电子商务安全作为教学的重点。不管把信息安全专业依托在什么学科，信息安全本科人才应当具备的上述基本条件不能变

26、。 (2) 必须同时重视信息科学技术的基础和信息安全的专业知识与技能 信息是信息安全的基础，如果没有信息，便没有信息安全。因此，学生必须首先学习计算机、通信、电子等信息科学技术基础，否则便无法深刻理解和掌握信息安全技术，信息安全便成为无本之木、无源之水。其次是要学好信息安全的专业基础课和专业课，否则就不是信息安全专业了。两者都要学好，不可偏废。 (3) 既坚持多学科交叉，又坚持少而精，有所学，有所不学 值得注意的是，信息安全具有多学科交叉特性，它是计算机、通信、电子、数学、物理、生物、法律、管理、教育等多学科交叉的产物。因此，除了信息安全之外，学生还必须学习计算机、通信、电子、数学、物理、法律

27、等学科的基本知识。但是，学生的教学时数是有限的，不可能学习这么多课程。因此，应当从中学习一些主要的内容，坚持少而精，有所学，有所不学。 (4) 重视实践教学 信息安全学科具有极强的理论联系实际的特点，必须有足够的实践教学。否则便不能掌握信息安全的基本技能，也不能很好地掌握信息安全的基本理论。实验室是实验教学的基本设施，开办信息安全专业就应当建立信息安全实验室。仅有实验室还是不够的，有条件的学校还应建立校外实习基地。 (5) 重视学生的品德素质教育 信息安全事关国家安全，许多毕业生将到国家重要部门工作，因此对人的品德素质要求高。这就要求我们不仅要重视知数字艺术毕竟是一门新兴的艺术门类，其系统教育

28、在我国的历史不长。目前的数字艺术教育存在着很多问题需要解决。在这众多问题中造型能力是数字艺术所必需具备的基本素质，造型能力高低直接影响到数字艺术的设计和创造。没有基础的造型能力，将对以后的专业创作埋下了隐患。因此，造型能力的培养对于数字造型设计来讲十分重要。 1 数字艺术造型能力的培养 数字艺术造型能力实际上是由形象记忆力、空间想像力、理性思维力和手头表达力综合而成。数字艺术造型创造的第一步要在脑中有一个大致形象(图像) 的构想，这个形象(图像)必然是以头脑中的初步的感性记忆为依据综合改造后的产物，这依赖的是形象记忆力；在形象具体化过程中，必须想象到形象结构点在空间中的位置，这依赖的是空间想像

29、力；若要进一步令人信服地表现出这个形象，还必须运用形体结构的内在规律进行推理和检验，这依赖的是理性思维力；最后，所有的构思都必须通过手部的协调运动精确地呈现出来，这依赖的是手头表达力。在数字艺术造型能力中，关键是要培养形象记忆力、空间想像力和理性思维力。 要培养良好的形象记忆力，首要任务便是让学生“记忆”起来。怎样迫使他们记忆?默画是最直接不过的办法了。教师可以要求学生在规定的时间內对某个物体或图片进行观察，然后将其拿走，这时学生就不得不凭借脑中的鲜活印象对物体进行表现了。当然，绘画过程中这一做法也可以反复几次，使学生脑中的记忆表象逐步走向清晰。另外，心理学研究表明， “只有理解了的、有系统的

30、知识，才能长久地保持在记忆中，并在需要时很快地提取出来” 。对于造型活动而言， “理解”是指对形体结构的理解， “有系统”是指对形象进行比较归类，教师应当引导学生对形象进行比较分析。 空间想像力和形象记忆力其实可以归入一个大类，因为它们都强调作画之前要在头脑中建立起某种图像，但两者又稍有不同，形象记忆力要求的图像更多地注重形体的直觉特征，不论其是否立体、是否写实；而空间想像力的图像性质则是“空间”的、三维的。要在头脑中建立起三维的图像，必须对形体的结构点在空间中的确切位置有绝对的把握，只有先“知道”形体而非“看见”形体，才能立体地表现形体。因此，培养空间想像力的根本是迫使学生将其“知道”的关键

31、结构点全部表现出来，包括那些看不见的部分。 形象记忆力和空间想像力注重的是感性形象的获取和积累，它们只是为形体的建立提供思维的必要基础，要想准确地对形体进行表现，理性思维是必不可少的。理性思维的主要特征在于“言之有据” 。思维过程必须依据客观规律，对于造型活动而言，这种客观规律就是造型规律。艺术设计的最终目标是设计表现出并不存在的物体，设计者没有实物可供摹仿，如果没有造型规律的指导，所画形象只能永远停留在模糊的、似是而非的层面，不可能如实地反映出事物的“预想”效果。 2 数字艺术造型能力的培养目标 数字艺术造型能力的培养目标。主要是以计算机平台为基础，结合传统的造型训练方法，意在寻求数码艺术教

32、育与传统素描造型训练的链接点，从而提高学习的便捷性，提高学生运用计算机的原创造型能力。 计算机技术的运用也使得设计师能从许多烦琐的具体制作中解放出来，在数字艺术设计制作方式上带来了革命性的变化。同时，我们也要意识到计算机只是一种工具，包含的是一种精确的理性的逻辑思维，与设计要求的感性的美学思维是不一样的。它还无法替代我们的大脑从事数字艺术设计的创造性思维，计算机只能是我们进行数字艺术设计的高科技手段。对于一个设计，造型基础在前期的构思阶段具有更重要的意义，到后期的精确表现就可以依靠计算机了。 在数字艺术教学中，以三维数字艺术为例，建立模型，是三维艺术的基础，需要大量了解客观世界中的事物，掌握基

33、本规律才能建立好的模型。人物造型建模是学习建立好模型的捷径，但人物造型无疑又是最难的，也是在数字艺术造型当中不可缺少的 三维数字艺术中，角色建模主要是训练三维空间的感知能力，而在场景和道具等建模中有很多的软件使用技巧还是需要认真学习的。角色建模，同样也是属于美术造型的范畴，所以在作品形象的内涵中，都必须将角色客观内在的结构视觉感受，根据需要表现出来。对结构的表现不应局限在作品外在刻画中，更多的应是艺术家对其内涵的感受与把握，使作品形成自己独特的艺术魅力。人体造型解剖学是通过剖析正常人体组织，从中获得对人体造型结构、表情及运动规律的科学认识。所以先学习艺术用人体解剖的理论是非常重要的，结合对色彩

34、、光线等等的理论学习，并且加强在实践中运用以积累经验和逐步建立自己的艺术风格，才是正确的学习方法。软件工具的学习可以放到次要地位。 教师是引导学生提高数字艺术造型能力的重要保障，可以组织、鼓励、帮助、促进学生的独立学习。想方设法激发他们的创造热情，鼓励他们积极创新，运用铅笔、彩笔、毛笔、颜料、刻刀以及雕塑泥等绘画工具和材料，从各个方面来提升造型能力。另外设立项目教学，以具体的设计制作课题作为研究学习造型能力的契机，使得学生的造型能力学习有的放矢。也可以采用绘制影视脚本的办法，还可以通过看录像或根据寓言来创作连环画或动画，有条件的甚至还可以把画好的动画经过电脑处理制作成动画片，这就更有趣味了。而

35、科幻画则更是展现学生创造能力和艺术才华的天地。只要教师充分利用教学资源，培养学生的造型能力，善于启迪学生的创造性思维，学生随时都可以创造出惊人的作品。 3 结语 数字艺术中造型能力的培养极为重要，然而借助计算机的媒体辅助作用，可以运用新的方式来培养造型能力，数字艺术是机器的产物，但机器不可能自行运转制作艺术产品，因为把握机器的是人脑。计算机虽然有其神奇的物化优势，却代替不了作为审美主体的人脑，艺术活动永远是人类的专利。当然任何一种新的艺术形式的产生都会对人们的审美意识产生重要影响。数字艺术将传统的二维(绘画) 、三维(雕塑、建筑)的创作空间拓展到四维空间，这无疑大大地开阔了人们的审美视野。 根

36、据学生的实际情况，重新拟定新的教学目标，增添新的教学内容，不断在教学方法上推陈出新，更加注重培养学生适应变化的能力，将传统的以教为主的教学模式转化为以项目教学为主的模式，使学生在实践中成长，学习有目的性，并且根据自己的优势和不足，调整学习内容，有的放矢，发挥学生潜在的能力，超越学术上的技能，这样才能满足学生对新鲜知识的渴求，满足社会对现代人才的需要。 三维动画技术是 20 世纪创立和发展起来的一种艺术形式，它让艺术家展现了运动中的三维世界。随着当今科技的飞速发展，三维动画技术也在不断的发展，Maya 软件是一个三维动画系统，它允许艺术家扮演导演、演员、场景设计和电影摄影师等多个角色，它迎合了很

37、大范围的数字内容制作者的需求，但它的技术含量很高，所涉及的知识范围也很广，要想完成一个完美的动画作品，不仅需要有艺术的思维同时也需要理性的思维。现在很多高校都开设的 Maya 的相关课程，但大多数的教学都从艺术设计的角度来进行三维设计的教学，本文主要从技术实践的角度来分析理性思维在三维动画设计中指导意义，探讨如何将相关的数理知识融入到三维动画软件的教学中，从而培养学生的理性思维和创造能力。 1 Maya 软件的技术特点： Maya 软件集成了 Alias/Wavefront 最先进的动画及数字效果技术。它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动

38、匹配技术相结合。Maya 可在 Windows NT 与 SGIIRIX 操作系统上运行。在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中，Maya 是首选解决方案。它的技术特征是分模块：如建模、一般动画、角色动画、动力学、渲染、运动匹配、集成性与输入输出，等等。 Maya的基本结构是基于节点，Maya 中的节点是最小的单位。每个节点都是一个属性组。节点可以输入，输出，保存属性，改变任意一个节点就可以改变角色的结构等(图一) ，如在使用Maya 进行三维制作时，所有操作都以各种几何形状，各种色彩的形式出现在品目上，但这些都不是真实存在的，而是由计算机虚拟出来的东西。在这些虚拟物品的背后起支持作用的是

39、数学计算。在操作的过程中，软件系统将用户输入的指令，通过一系列计算转换成屏幕上可视的内容，但并不是所有的计算过程都是同时完成的。整个计算过程会分成一些小的单元，这些单元相互关联又相互独立，每个单元会完成一些计算步骤，形成一个相对独立的任务，然后将计算结果交给下一个计算单元进行进一步处理。节点就是这种计算单元。节点有输入属性和输出属性，能完成相对独立的计算功能。这一切的计算过程都是基于与数理相关的理性思维的。 2 理性思维在三维动画技术中具有指导意义和教学意义 众所周知，动画技术是与时间有关的，角色可以通过艺术的手段设计出来。如何使设计的角色活起来，动画制作者应对时限(timing)的把握有很好

40、的理解，这种技术的把握应具有数理方面的理性思维来完成。图二为人运动的实例图，它反映了三维动画技术不仅需要艺术设计的知识、计算机技术知识，更需要精确的演绎思维即理性思维，在发展理性思维的基础上，发扬感性思维。 因此，在三维技术的教学中，有效地培养学生的理性思维是完成教学的一个重要环节。 3 如何培养学生的理性思维 在三维艺术教学中，我们经常提到的思维一般包括分析、归纳、记忆、判断与想象等要素。从表象上看，三维创作带有直观的感性特征，但内在的意义则积淀了大量的理性要素。严谨的理性是三维设计的基础，现在艺术院校中，往往忽视理性的思考。例如我们的世界里时时刻刻离不开数学和物理这两门基础科学，在Maya

41、 中也充分体现了对这两种科学的运用。我们在三维制作中，很多动画都需要进行理性分析，才能做出符合现实状态的逼真动画。例如图三的齿轮运动，我们必须在分析齿轮系统的基础上，运用齿轮原理及相关的数学表达式，才能制作出一个合理的齿轮的运动动画。因而，教学中，如何启发和引导学生运用理性的方式来思考和设计动画，便成为我们在三维技术的教学中的首要任务。这里我结合齿轮转动的教学实例来探讨将数理知识融入到三维动画的教学中， 首先，通过分析齿轮原理，会发现在同一个传动系统里无论齿轮多大，具体到一个单独的齿牙和齿口的尺寸是相等的，在齿轮运动时可以得出大小齿轮转动经过的弧长是相等的，根据弧长公式得出大小齿轮转动的角度之

42、比就是他们的半径之比。该公式是 Maya 软件的编程的理论依据。 旋转角度/360 度旋转的弧长圆的周长 其次，根据弧长公式得出大小齿轮转动的角度之比就是他们的半径之比。 最后，根据上面的公式我们就可以在 Maya 的脚本编辑器中输入以下表达式就可以实现模拟现实中齿轮转动的效果。 Gear_23_01.rotateZ=-Gear 37 01.rotateZ/(7.309444/11.772555)； 从上面的例子我们可以看出，整个教学过程先从齿轮转动的物理特性入手，目的是训练学生的理性分析、归纳、判断能力，从而进一步完成三维软件的动画编程，而实现这一动画的过程结构是基于节点网络的，是建立在精确

43、的理性计算基础上的。这样动画设计可以通过文件公式进行传递，也就是说教学中训练学生的理性思维，可以帮助学生在动画设计过程中研究物体的客观运动规律，通过现有的条件，根据现有的理论方法求解，寻求合适的方法来完成设计。当然，在设计过程中也要使用一些感性方法，而这些感性思维也是建立在现有理性思维成果基础上的。像前面讲的齿轮运动和人运动都是依据客观规律的，而不是想当然设计的，否则制作出的动画作品就不符合现实了。 空间中两点之间的距离的公式就是著名的毕达哥拉斯定理。 L2(X2-X1)2+(Y2-Y1)2+(Z2-Z1)2 这样的复杂公式在 Maya 中是通过节点网络连接实现的。 图四为节点网络图 图五为

44、Maya 利用加减节点求两个三维点对应的 X、Y、Z 的坐标之差。 图六为软件用乘除节点求平方 图七为软件利用加减节点求和 图八为软件利用乘除节点开平方 4 结语 在科技文明高速发展的现代社会，学科渗透、文理交叉已是大势所趋，理性思维在三维动画设计是具有指导意义，而在动画教学课程中运用实践式的项目教学方式可以有效的训练学生的创新思维能力。 摘要：本文根据本科生和研究生两个层次对软件工程类课程的教学要求，介绍了软件工程课程群的设计，包括课程定位、课程设置、主要课程的知识单元和知识点。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：软件工程；课程群；课程设计 软件工程是计算机学科的重要学科分支，在本科计算机类各

45、专业中都开设一些软件工程的课程，在研究生教学中，无论是硕士还是博士，都设置软件工程的研究方向，开设高一级的软件工程课程。本文中，软件工程课程群是指包括各层次的软件工程类课程。另外，软件工程又是一门发展非常迅速的学科，早年在研究生中讲述的内容现在放在本科中讲。因此，这些课程存在定位不明确，课程间内容交叉重复等问题。本文根据本科生和研究生两个层次对软件工程类课程的教学要求，阐述软件工程课程群的定位、课程设置、主要课程的知识单元和知识点。 1 定位 首先分析社会对各层次计算机专业学生在软件工程方面的知识和能力要求。我们认为计算机类本科学生毕业后，主要从事计算机软件的开发工作，他们应掌握软件工程的基本

46、概念、基本原理和基本方法，并能运用这些概念、方法、原理，参与和/或从事软件开发的某些活动(如分析、设计、编码、测试等 )。软件工程方向的研究生主要着重研究能力的培养，毕业后主要承担系统分析员和/或系统设计员角色，甚至承担项目经理的角色，他们应掌握软件工程的研究动态，了解软件工程最新的研究成果，具备有关软件的系统分析、构架设计和软件项目管理的知识和能力。 根据以上分析，我们认为，本科生软件工程课程群应以软件工程的基本概念、基本原理和基本方法为主线，使学生具备扎实的软件工程基本理论知识、熟练的编程能力、较好的团队合作能力和实验能力，同时具备一定的分析与解决问题能力和创新能力。研究生软件工程课程群应

47、以研究课题为主线，使学生掌握软件工程最新的研究动态，对其中若干个研究方向有深入的了解，具备较强的分析与解决问题能力和创新能力，以及基本的软件项目组 织和管理能力。 2 课程设置 软件工程课程群按学生的层次可分为本科生软件工程课程群和研究生软件工程课程群，按课程类别可分为必修课和选修课。 根据上述定位，本科生软件工程课程群的必修课包括软件工程和软件实践，有些学校在软件工程课中包括足够的实践时间，可将它们合并成一门软件工程课。选修课可根据各校的特点开设不同的课程，如面向对象的分析与设计、软件体系结构、基于构件的软件开发、软件测试等，也可将研究生的某些课程作为本科高年级学生的选修课。 研究生软件工程

48、课程群的必修课可包括高级软件工程、软件项目管理和专题讨论，其中专题讨论没有固定的教材，它以若干专题(如软件复用技术、模型驱动体系结构、软件产品线等) 的最新论文为主，以报告和讨论的形式进行。选修课可根据导师的研究方向选择合适的课程，如需求工程、软件过程、形式方法等。 3 教学内容 本节参照国外相关的资料，结合我们多年的教学实践，给出软件工程课程群中各必修课的知识单元。 3.1 软件工程(本科生) 本科软件工程课程的内容应覆盖教育部计算机科学与技术教学指导委员会制订的计算机科学与技术本科专业规范(计算机科学方向) 中有关软件工程的主要知识单元，该课程以软件工程的基本概念、基本原理和基本方法为主，

49、着重国内比较流行的结构化分析与设计方法、面向对象分析与设计方法和常规的软件测试方法。同时对一些较新的软件开发模型、方法和技术(如基于构件的软件开发模型和方法、敏捷开发方法、CMM&CMMI、Web 工程等)做简单的介绍，以便学生今后自学。 3.2 软件实践(本科生) 该课程是本科软件工程课程的一门后继实验课，以某种软件开发方法(如面向对象方法) 和软件过程(如统一软件过程 RUP)为基础，引导学生完成一个完整的软件项目开发全过程，包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤。该课程主要培养学生的分析与解决问题能力、团队合作能力、实验能力和创新能力 3.3 高级软件工程(研究生) 该课程选择当今软件工程研究的热点课题作为主要内容，其知识单元可包括：基于构件的软件工程、软件产品线、软件体系结构、模型驱动体系结构(MDA)、面向方面程