1、计算机基础教育课程的前沿性与实用性探讨摘要：本文从课程目标、教学理念和课程体系三个方面论述了计算机基础类课程的改革方向，并介绍了我系的一些具体措施。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：基础课程；教学改革；课程体系；教学理念；课程目标 1 引言 面向高等学校非信息类专业的“计算机基础教育课程” ，从 1990年开始已经经历了 18 年的历史。这 18 年来，计算机基础教育直接为大学复合型人才培养做出了显著贡献，而且间接地促进了计算机技术在其他学科中的应用，促进了学科间的交叉与融合。 随着计算机技术发展越来越快，各个学科的研究和工程中对计算机技术的需求越来越广泛，计算机基础教育系列课程正面临着前所未
2、有的新挑战：如何在基础课中体现前沿性与实用性？解决这个问题要从三个方面着手：教学理念、课程体系、课程内容。而教学理念在其中起着根本作用，它主导着课程体系与课程内容的设计。 我们既要重视基础，又要紧跟前沿，注重课程的实用性和学生创新能力、创新意识的培养。于是矛盾的关键就是，在非常有限的学时中，如何组织课程体系结构，如何选择和安排教学内容。我们传统的教学，讲究知识结构的严密性，内容的循序渐进，但是知识爆炸的时代对我们传统的教学观点提出了挑战。 非信息类专业的课程计划中，安排给计算机类课程的学时很少，有的专业可能只学两门计算机课：大学计算机基础、计算机程序设计基础。这样，我们规划课程内容的时候，既很
3、困难，于是认为，在这么少学时的基础课中，不大可能介绍很多的前沿和实用技术。的确，在如此少的课时中，似乎也只能循序渐进地打一点基础，甚至连打基础都不够。但是，从另一个角度考虑问题，就会得出不同的结论。这个角度就是目标导向，就是首先要明确我们计算机基础教育的根本目的是什么，然后围绕这个目标来制定课程体系和教学内容。 2 课程目标的变化 由于计算机科学和技术本身的发展，以及其他学科对计算机技术的需求的变化、人才知识结构要求的变化，导致了计算机基础教育课程目标的变化。 2.1 学科交叉融合的现状 目前各学科的科学研究中，已经不仅以计算机为工具，而是将计算机科学与其他学科进行融合，出现大量跨学科的研究，
4、这就对人才培养提出了新的要求：非计算机专业的学生不仅要能够以计算机技术为工具，而且要了解计算机科学，及其研究方法，能够从事跨学科的综合性研究。这就要求我们的课程中不仅要介绍技术，还要将整个计算机专业的主要研究方向、原理、方法、技术都做一个概要性的介绍，为学生以后的深入学习及交叉学科研究奠定基础、打开通路。 2.2 从普及知识到复合型人才培养由于计算机技术的日益普及、硬件价格的降低，使得计算机已经不再是专业人员的专属工具，而是进入了每个家庭，进入到了工作、生活、娱乐的每个角落。普及计算机知识的任务也已经下放到中小学，大学本科的计算机课程要以符合型的研究和应用人才培养为目标。因此不能再以技能和操作
5、入门，而应该以计算机学科的全面介绍为引导，使学生对学科概况、研究方法、与其他学科的交叉融合关系有一个科学、全面的认识，作为今后学习的引导与基础。这也正式目前各校普遍将原来的“计算机文化基础”课改为“大学计算机基础”的目的。 2.3 从基本编程技能到应用能力和研究能力 计算机在诞生之初，就是为了辅助人们进行科学计算的，到目前者仍然是计算机的最基本用途之一。但是由于科学的发展，各个学科研究的内容及方法已经发生了很大变化。对计算机技术的要求已经从最基本的，编写代码处理实验数据、用计算支持理论推导，发展为应用计算机技术进行复杂的模拟与分析。更有将生物学、数学与计算机科学相结合的交叉学科研究。相应地，对
6、学生的能力要求，也由能够逐行编写代码形成中小规模计算程序，发展到需要利用平台、工具、软件包进行更为复杂的建模与分析。 我们传统的基础教给学生的逐行自己编写代码，效率与可靠性都低，不可能开发真正有用的大型系统，无法适应科学研究中的复杂需求。正确地选择和应用开发平台、软件构件库、服务，是现在和将来开发实用系统必须的能力。我们应该培养学生具有系统的观点，具有应用平台和工具进行构件组装的能力。 3 教学理念的变化 课程目标的变化给我们带来的最大挑战是：在有限的学时内，有太多“应该”讲的内容。这几乎成了我们课程改革的瓶颈，好像很自然的结论就是：这么点学时只能打打基础。果真应该得出这样的结论吗？ 实际上，
7、不仅是计算机基础课程，所有专业、所有课程都面临这样的问题。科学发展到了目前的知识爆炸时代，我们在有限的学时内应该教给学生什么，这是一个需要重新思考的问题。当然，我们知道要教给学生能力与方法，而不仅是知识。授人以渔已经是一个古老的话题了，但是如何做到，却永远是一个新的课题。下面分别就培养目标的两个方面，以及知识结构的完整性方面谈教学理念的变革 3.1 应用能力的基础 具体地，以计算机程序设计类课程为例。我们大多数的基础课都在将重点放在教学生如何一行一行地写程序，尤其以讲 C 语言的居多。但是学生在他本专业的学习和工作中有多少时候会需要以 C 语言写程序呢？他工作中需要的计算机软件又有多少是靠少数
8、几个人用 C 语言可以写出来的呢？这两个问题的回答是非常明确的：很少。这也是我们普遍认识到的。那么如何应对呢？这就需要我们从根本上转变教学理念。我们习惯的“循序渐进” 、传统意义上的“打好基础”是否应该有新的诠释？ 我们知道目前大型的软件开发平台，以及面向对象程序设计、泛型程序设计等程序设计方法都已经从新技术、新方法变成了常规技术、主流方法，而我们的基础课中还在花大量时间反复训练学生如何用指针、结构体写链表程序，如何自己实现各种各样的查找与排序方法，如何以各种技巧更有效地利用内存空间，如何小心翼翼避免数组越界、非法指针操作等等。有限的、不够用的学时都大量的用在这些曾经的“基础”内容中了。 我们
9、很多老师，包括我自己都曾认为这些是必须的基础，如果不讲这些，学生就不懂得程序设计的底层原理，就不能写很好的程序。过去这些的确是必须的基础，因为任何一个程序中这些细节都必须由编程者一行一行亲自写。但是计算机软件已经开始进入产业化时代，与制造业一样，工业化生产和细化的分工使得应用软件的开发者必须能够利用平台工具和预先开发好的框架、组件来快速开发稳定、高效的软件。因此，对于非信息类专业的学生来说，由于他们的任务不是研究和开发基础软件，因而软件工程的系统观点、需求工程方法、建模方法和工具、大型开发平台的使用、各种库(类库、构件库、服务库) 的使用才是现在必须的基础。 那么，没有很强的基础编码能力，能够
10、使用平台和组件来开发软件吗？这是我们很多老师的疑问。如果我们借鉴一下制造业和计算机硬件行业，这个问题就迎刃而解了。当我们出于应用的目的需要一台计算机时，我们需要去研究计算机的原理、数字电路的原理、然后自己从头设计制造一台机器吗？当然不需要，我们首先考虑的是基于对我们自己需求的准确理解和对计算机系统及其性能指标的概要理解，选择购买一台整机。如果现有的机型不能满足我们的需求，我们通常会按照需求用现成的组件、框架去定制(自己动手或者由厂家生产)。大多数人使用这些组件时并不清楚其中大规模集成电路的原理，但是并不影响他成功地使用。计算机硬件的发展也经历过软件发展同样的道路，现在薄薄一个笔记本电脑的性能远
11、远超过了当初玻璃房子里一大群机柜、控制台、磁鼓等等设备。那时候的计算机的确不是谁都能组装的，它的设计、制造者需要懂得全部的底层原理，亲自设计和实现所有细节。现在的软件产业化进程虽然远远落后于硬件，但是也早已经过了必须从底层起步去写每一个应用程序的时代了。 所以，在计算机基础课程中，什么是“基础”应该值得重新考虑了。 3.2 跨学科研究能力的基础 要具有跨学科的研究能力，就不仅仅是将计算机技术作为工具，而是需要对计算机科学有深入的理解，能够将计算机科学与他它学科进行融合。学生要达到这样的能力，决不是几门基础课可以解决的问题，这需要不同的学科在专业课设置上进行结合、在培养方案中体现融合，这不是本文
12、主要讨论的问题。但是我们计算机基础教育课程要负责给各个专业的学生展示计算机科学的全貌，要使学生初步但是全面地认识计算机科学及其研究方法、关键技术、发展方向。现在各个学校的计算机系或者信息学院普遍都开设了“概论”课，其实对全校各专业来说，也都需要一门更为浅显但不失全面的“概论”课，为学生选择今后的研究方向、研究方法奠定一个通识的基础。 目前各校正在进行的“大学计算机基础”课程改革就正在承担着这一任务。 3.3 知识体系结构的完整性问题 传统的教学要求“循序渐进” ，但是知识爆炸的时代如果过于强调课程与课程之间、课程内各知识点之间的严格逻辑，就必然要牺牲对前沿知识、最新技术的引入，牺牲学生主动探索
13、获取知识的能力。西方学校的教学也是经历了这种观念变化的。实际上大学的课程其知识结构中可以“断点” ，尤其是我们针对非信息类专业开设的课程，除了讲授必备的基础知识以外，应该将重点放在开设一些具有实用性、前沿性的课程。学习这些课程可能需要一些基础，这些基础应该体现在教科书中，而不必都在课堂上讲。所以针对非专业的教材与专业教材的最大不同点应该是知识体系更完整，在每本书中尽量提供一个完整的知识体系，包含必要的基础知识，这样老师课上可以只讲主要内容，可以让知识点是跳跃的，而教科书的内容起到连接跳跃点的功能。 4 课程体系改革的措施与规划 摘要：近几年高职院校的专业定位和课程设置中存在的问题越来越突出。本
14、文通过对比我国高职院校和美国社区学院二年制计算机专业的课程设置，提出我国高职院校计算机专业在课程设置方面存在的主要问题和相应的解决方案。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：高职；计算机专业；课程设置 1 引言 计算机专业是我国高等学校用以培养高素质高技能 IT技术人才所设置的专业，主要是以培养具有高技能的应用型人才为目的。然而，众多高职院校设立的计算机专业在课程设置方面普遍存在如下问题： 1) 专业定位不准确。培养的学生缺乏基本的软件开发能力，大多只能承担简单的计算机操作类型工作。 2) 课程设置种类较多，导致深度不够，难以适应高技能工作岗位的需要。 3) 适合高职教育特点教材少。多数教材重理论
15、轻实践。 4) 人才培养模式落后。大多偏向理论传授，培养学生实际工作能力的少；无法紧跟技术快速发展，无法向学生传授先进技术。 本文以计算机专业游戏开发方向的课程设置为主线，探讨了目前我国高职院校计算机专业与美国社区学院二年制教育在课程设置方面的主要差别，提出了我国高职院校课程建设的若干建议。 2 课程设置问题分析 我国计算机专业的毕业生，尤其是高职高专的毕业生中，从事非本专业工作的人数众多，直接导致了我国现在有 50 万之多的软件人才缺口，而且仍然在以每年 20%的速度增长，其中尤以应用型软件人才缺口最为厉害，造成了教育资源的巨大浪费1。这主要是因为我国目前高职高专院校计算机专业的课程设置不尽
16、合理，学生在校所学到的多是一些基础理论和简单操作的能力，缺乏较高水平的技能，尤其是软件开发技能。 作者调查了美国一些著名社区学院*的计算机应用相关专业的课程，发现它们普遍具有两大特点。 一是专业定位明确，特色鲜明。美国社区学院二年制教育的专业方向一般只有一个，所有课程都围绕着该方向展开教学。表 1 所示是 Camden 社区大学二年制游戏设计与开发专业的主要课程设置2。该专业总共设置 24 门课程。 表 1 所列出的是与专业相关的主干课程，其中涉及程序设计和游戏设计的课程有 5 门，游戏开发中用到的图像、多媒体和特效技术涉及的课程有 9 门，总课时量达到了 828 学时。在专业课的设置方面，没
17、有一门是偏离或者与游戏设计无关的。 与此相反，我国高职院校的计算机专业常常是方向众多，而某个方向的专业课程常常不超过 5 门。表 2 是我国某高职院校网络游戏设计与开发专业的课程设置情况，作者按课程性质进行了归类，总共 34 门课程。 从表 2 可以看出，培养方案中没有提到的手机游戏竟有 4 门之多，游戏经营类也有 5 门。该专业至少涉及到了网络游戏开发、手机游戏开发和游戏运营三个方向，而每个方向的支撑课程不超过 5 门，与 Camden 社区大学同类专业相比，显得缺乏深度。 二是授课难度层次分明，美国社区学院二年制的专业教育一般是先介绍基础性理论，然后就某个系统或开发工具作深入的讲解，通常一
18、门专业课程分几个阶段讲授，由浅入深。例如美国 Camden 社区大学游戏设计与开发专业的游戏设计与开发课程 (Game Design Development) (见表 1) 分三个阶段开设：首先介绍游戏的基础理论，包括游戏的播放、策略和各类游戏的发展史，让学生对游戏有一个基础的但较为全面的了解；其次，培养学生开发游戏所需要的设计和技术能力，主要是游戏开发软件的使用；最后，让学生结合社会上游戏开发的工作机会，真正的去完成一个个游戏项目，这些内容与实际紧密结合，让学生所学的知识在走出社会后马上能投入应用。 而我国的多数高职院校由于开设的门次多，导致每门课程都是点到即止，难以进行深入的了解，形成了毕
19、业生“什么都学过，什么都懂得不多”的尴尬局面。如表 2 所示，该专业本意是要培养网络游戏开发的高级应用型技术人才，但是其中的两门课程“网络游戏的服务器端编程”和“网络游戏客户端的编程”实际上讲授的是网络编程中所涉及的一些协议层的问题。也就是说，在整个开课计划中只有一门 Windows 游戏编程课程，该课程试图解决游戏编程的一切问题，而这显然是不够的。 3 课程建设建议 针对我国高职院校计算机专业课程设置目前存在的问题，笔者认为在课程建设方面必须做到以下几点。 3.1 教育管理部门必须下放专业课程设置的自主权 目前，我国高等院校的培养方案和专业的主干课程多数受到上级教育管理部门限制，各高校的自主
20、权相当有限，最终导致各高校的专业课程都大同小异，没有什么特色。而国外的教育管理部门通常都不干涉高校的课程设置，只是给出了一些指导性的意见。 3.2 注重培养教师教学水平，尤其是实践工作的能力 由于短期内教师供不应求，许多高职院校迫不得已聘用了大量刚毕业的大学生，他们普遍缺乏实践经验。而又因薪酬等问题难以招聘到好的具有实践经验的教师。因此，各高职院校应该注重培养本校教师，提高教师水平，从而带动教材的相关建设，也才能够在课程的深度上有所建树。 3.3 充分调查了解本地的人才需求状况 高职院校主要是为地方经济建设服务的，因而专业的设置和课程的开设(直接影响到专业的方向 ) 都必须以地方经济和人才需求
21、为导向。 4 小结 目前我国高职计算机专业的教育存在着诸多问题，其中最为关键的是专业定位和课程设置。经过比美国社区学院二年制和我国高职院校游戏设计与开发专业课程设置的研究，作者认为： 1) 我国高职院校应提升专业定位的准确度，创建自己的专业特色。 2) 课程设置应以专业定位为导向，向纵深方向挖掘，提升学生的技能水平。 3) 注重本校教师的培养，带动教材建设和课程建设。 参考文献 1 汤琳. 软件人才 50 万缺口谁来填补N. 上海商报，2010-03-19. 2 comdan county college. 2006-2010 course programsEB/OL. http:/www.c
22、amdencc.edu/academics/progguide.htm 找出导致网络缓慢的凶手 关键词:ARP 协议;ARP 病毒原理; 防御手段; 摘要:ARP 欺骗攻击是近来网络行业普遍的现象,文章通过分析 ARP 协议,给出了 ARP 攻击防范的几种方法。 The Killer Lead to Network Slow ARP Virus Chen Zhiyuan (Qinghai Normal University,National Teachers College,Hainan813000,China) Abstract:ARP spoofing attack is a common
23、 phenomenon in recent networking industry,the article by analyzing the ARP protocol is given several ways to prevent ARP attack. Keywords:ARP protocol;ARP deception theory;Defense methods ARP 欺骗攻击,是近年来网络行业普遍的现象,随着 ARP 攻击的不断升级,不同的解决方案有很多,对 ARP 病毒的防制也总结了不少的经验,也不断更新防制方法。但是新的 ARP 病毒的变种更加猖獗,更加充斥我们网络的不同角落
24、,给计算机的管理带来不少问题,同时也影响到网络的正常运行,所以对 ARP 病毒的防护仍然是一个热点问题。但有一些方案,如:使用NBTSCAN 等监控软件在路由器做 MAC 绑定等方法。经过实际深入研究后此方法短期看来似乎有效,但在长期效果都不是很理想,对真正的 ARP 病毒起不了防范作用,也降低局域网工作效率。 对于 ARP 病毒防范,下面通过具体的 ARP 协议及攻击的原理,来探讨较为合理的防御方案。 一、ARP 协议 ARP 协议全称是(Address Resolution Protocol)是用来把一个已知的 IP 地址解析成 MAC 地址。TCP/IP 网络中的两台主机要进行通信一定要
25、知道对方的 IP 地址和 MAC 地址,为了确定目标 MAC 地址,源主机首先会查找自己本身的 ARP 缓存表。如果在 ARP 缓存表中查不到对方的 MAC 地址,源主机就会发送一个 ARP 广播请求,同一个网络中的所有设备收到 ARP 请求后就会交给网络层处理,网络层会根据目标 IP 与自己的 IP 相比较。如果相同,则目标设备会缓存源设备的 IP 地址和 MAC 地址的对应关系到自己的 ARP 表中,同时发送一个 ARP 应答,来告诉源主机它的MAC 地址,源主机在接收到这个回应的数据包后,在自己的 ARP 表中添加目标主机的 IP 地址和 MAC 地址的对应关系,这样两台主机就可以通信了
26、。 二、ARP 病毒的攻击特点 (一)ARP 病毒 ARP 病毒并不是某一种病毒的名称 ,而是对利用ARP 协议的漏洞进行传播的一类病毒的总称。 (二)ARP 攻击的原理 一般计算机在网络中按原始 ARP 协议运作,会附在局域网接收的广播包,无条件覆盖本机缓存中的 ARP/MAC 对照表。而这个对照表很像一个思想不坚定,容易被其它人影响的人,ARP欺骗攻击就是利用这个特性,误导计算机发生错误。ARP 攻击的原理:是通过 ARP 欺骗发给被攻击的电脑一个假的网关 IP 地址对应的 MAC,使其找不到网关真正的 MAC 地址,从而出现断网现象。 (三)ARP 的攻击方式 ARP 攻击方式有常见的两
27、种方式,一是路由器 ARP 表的欺骗攻击,二是对内网 PC 的网关欺骗攻击。攻击路由器 ARP 表就是给客户机一个错误的网关地址使网络中的客户机无法正常使用网络(好比发送错误的地址信息给邮递员,让邮递员整个工作大乱,所有信件无法正常投递甚至投错);而攻击一般计算机就是直接给客户机发送错误信息使客户机误认为是网关,从而出现断网状态(如直接和谎称自己就是快递员的人,让用户把需要传送信息传送给虚假的快递员)。 三、ARP 病毒防御的方法及存在的问题 由于路由器及一般的计算机的 ARP 协议的不坚定,因此只要有恶意计算机在局域网持续发出错误的地址信息,就会让计算机及路由器信以为真,作出错误的传送数据包
28、。一般的 ARP 病毒就是以这样的方式,造成网络不正常,达到盗取用户密码或破坏网络运行的目的。针对 ARP 攻击,最好的方法是先踏踏实实把基本防制工作做好,常见的防御有以下四种作法:(1)采用 ARP echo 传送正确的 ARP 对照表方法,达到防御目的。(2)利用静态双向绑定,生成固定的 ARP 对照表,保证映射关系的正确。(3) 利用工具软件分析 ARP 冲突数据包 ,查出病毒机。(4) 采用其他协议(如 :PPPoE)传送地址信息。 以上四种方法中,第二、三种方法最为方便和有效。而在局域网中,想要实施第四种方法,其工作量也是相当庞大的。下面针对前三种方法加以说明。 ( 一)“ARP e
29、cho” ARP echo 是最早解决 ARP 攻击的方案,随着 ARP 病毒的变异,也渐渐失去此方案的作用。目前,这个做法面对变异 ARP 攻击时,还会降低局域网运作的效能,断网仍然会出现。其主要原因如下:使用 ARP echo 方式,需要配置一台负责发送 ARP echo 广播的设备,当 ARP攻击非常频繁时,该设备的负担将很大,因此 ARP echo 将无法达到理想的效果,但是很多用户仍然以这个方法来进行防制。 ARP echo 处理手法最基本的有两种,一种是由路由器持续发送,另一种是在服务器安装本身就是 ARP 攻击软件来发送(如:网络执法官)。路由器持续发送有一些缺点是路由器本省的工
30、作就很忙,因此无法发送高频率的数据包,因此面对ARP 病毒变异的攻击防制效果不大好。鉴于此,就是用第二种 ARP ECHO 处理手法来持续发出正确的网关、对照表,这样把 ARP 攻击软件安装在服务器做法是由于服务器运算能力较强,可以同一时间内发出更多广播数据包,效果较好,但是这种做法一会大幅影响局域网工作效率,因为整个局域网都被广播包占据,二攻击软件通常会设定更高频率的广播包,误导局域网计算机,效果仍然不大理想。 存在的问题:(1)在 ARP ECHO 的解决方法提出后,ARP 攻击出现了新的攻击方式,使用更高频率的 ARP ECHO,压过服务器和客户机的 ARP ECHO 广播。由于发出广播
31、包的数量之多 ,因此会使路由器的运算能力降低以致整个局域网变慢或上网掉包的现象。如果严重时,会导致全网掉线的情况。(2)ARP echo 一般是发送网关对照信息,对于防止局域网计算机被攻欺骗有效果,但对于路由器没有效果,仍需作静态绑定的才可。 (二)“ARP 静态绑定” ARP echo 的做法是不断发送网关对照信息,而 ARP 绑定则是针对 ARP 协议“思想不坚定“的基本问题来加以解决。而 ARP欺骗是通过 ARP 的动态实时的规则欺骗内网机器,所以我们把 ARP 全部设置为静态可以解决对内网 PC 的欺骗,同时在网关也要进行 IP 和 MAC 的静态绑定,这样双向绑定才比较保险若使用 A
32、RP 静态绑定方法。第一步就需要查找出局域网中发送虚假 ARP 信息或中了 ARP病毒的主机,可以用 arp-a 或是 ARP 防火墙软件来查找。第二步对每台主机进行 IP 和 MAC地址静态绑定。方法如下: 通过命令,arp-s 可以实现 “arp-s IP MAC 地址” 。 例如:“arp-s192.168.10.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA” 。 如果设置成功会在 PC 上面通过执行 arp-a 可以看到相关的提示:Internet Address Physical Address Type 192.168.10.1AA-AA-AA-AA-AA-AA static(静态) 一
33、般不绑定,在动态的情况下: Internet AddressPhysical AddressType 192.168.10.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA dynamic(动态) ARP 绑定的做法,无论如何都可以防止因受到攻击而掉线的情况发生。但是 ARP 绑定还需要作的好才有较理想的效果。只有双向绑定才能有效果地解决ARP 攻击的问题,而不会发生防制效果不佳、局域网效率受影响、影响路由器效能或影响服务器效能的缺点。如果只做路由器端绑定效果是有限,局域网中的计算机仍会被欺骗,而发生掉包或掉线的情况 因此可以看出,只有路由器和计算机双向静态绑定的才是解决ARP 的稍有效的解决方法,但最
34、为网络管理员最不喜欢的就是必须一台一台加以绑定,增加工作量。所以说双向绑定是个硬工夫,可以较全面性地解决现在及未来 ARP 攻击的问题。 四、总结 随着计算机技术的飞速发展和网络的普及,计算机病毒种类越来越多,本文研究的 ARP 病毒的攻击方式及防御措施为进一步研究计算机病毒的防范奠定基础。 参考文献: 1张宏科,张思东,苏伟.路由器原理与技术M.国防工业出版社.2003 2刘晓辉.网管从业宝典交换机路由器防火墙 M.重庆大学出版社.2008 3李桂玲.计算机网络安全知识问答M.中国电力出版社.2008 4董民,周卫东,沈庆国.路由器原理、操作及应用M. 国防工业出版社 .2006 摘要：本文
35、以两个开源软件用户社区为例，阐述对开源软件社区的同伴支持现象进行系统分析的方法，并提出衡量同伴支持有效性的一系列度量标准和计算方式。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：同伴支持；开源软件；度量标准 大多数开源软件都伴有由用户构成的社区，这些用户社区为用户提供知识共享的平台，用户通过这些社区获得同伴用户的支持。但是对于基于这些用户社区的同伴支持的有效性并没有系统的研究。本文以两个开源软件用户社区为例，阐述对开源软件社区的同伴支持现象进行系统分析的方法，并提出衡量同伴支持有效性的一系列度量标准和计算方式。这些度量标准可提供应选择使用开源软件时的参考指标。 1 样本社区 为了便于说明，我们选择 apa
36、che 软件基金会开发的 ant 和 lucene-java 两个开源软件作为说明本文提出的分析方法和度量指标的分析样本。Ant 是一个支持软件编译、测试、部署等过程的自动化工具，和 unix 系统的 make 具有类似的功能，但对 java 开发提供了特定的支持，已成为 java 开发者不可或缺的开发工具。Lucene 提供了一套生成全文索引和全文检索的软件库，其中最主要的是其 java 类库，通称 lucene- java。包括 Eclipse 在内的很多 java软件都使用了 lucene-java 作为其后台的全文检索引擎。这两个开源软件都是比较成熟的软件，有大量的用户和稳定的社区，可
37、为我们对开源软件的同伴支持现象的分析提供代表性的数据。这两个开源软件的用户主要利用面向用户的邮件讨论组(userant.apache.org 和java-userlucene.apache.org)交换知识，获得同伴用户的支持。我们从 http:/ant.apache.org和 http:/lucene.apache.org/收集了这两个邮件讨论组的 1995 年至 1997 年的 3 年间的全部邮件存档，对其中的用户支持现象进行分析。 2 数据库生成 为了自动生成下节引入的各种度量标准，对同伴支持做定量、系统化的分析，首先要从邮件存档生成一个数据库，图 1 是该数据库的模式。生成该数据库时面
38、临的技术问题主要有两个：同一用户的确定和讨论主题线(thread)的再现。 2.1 同一用户的确定 一般而言，一个电子邮件地址代表一个用户，但是很多用户常常同时使用多个电子邮件地址，或因为工作更换等原因更换电子邮件地址，比如说 ant 用户 xavier hanin 同时使用了 xhjavasoft.fr， 和 xavierapache. org 三个不同的地址。为了保证分析的准确性，我们采用了下列的启发式算法确定用户的身份。 Step 1: 对每个邮件的 from 域进行解析，抽出其中的用户名字和用户的电子邮件地址，构成当前用户(current_user)的对。如果 from 域没有用户名字
39、，那么 name为空字符串。 Step 2: 把 current_user 的对插入已确认的用户序列(list_of_users)。在插入时，要把 current_user 的 name 和 email_address 与已经在list_of_users 中的用户名字和用户的邮件地址进行逐一比较，如果 current_user 的 name 或email_address 与其中的一个相同，就对用户身份进行合并，仅插入新的 name 或email_address。经过如此处理得到的 list_of_users 的各个元素是一个用户名字序列和用户电子邮件序列，即 address2, )。但由于有重
40、名现象，因此在因为用户名字相同而引起合并时，分析程序会请求分析人员的确认以避免错误的合并。 反复地进行上述处理直到没有新的身份合并为止。这样具有多个邮件地址的用户都可以被归并成同一用户身份，并被赋予一个唯一的用户标识代码 user-id，然后在数据库中为每个用户建立一个数据项，以 user-id 为其主要关键字。 2.2 讨论主题线的再现 邮件存档按邮件讨论组服务器的收发顺序排列邮件，并不直接保存各个邮件之间的回信关系，因此生成数据库的第二个主要任务是重构电子邮件的主题线，理出各个邮件之间的回信关系。每个邮件都一个唯一确定的 msg-id，用于数据库中邮件数据项的主要关键字。如果邮件含有 In
41、-reply-to 域，那么根据该域中的 msg-id，很容易知道它是对那一个邮件回的信，依次递归处理，可以推算出属于同一个主题线的所有邮件。 但是因为各种原因，比如说有些用户的邮件处理系统滤掉了 In-reply-to 域，很多邮件并没有 In-reply-to 域。对这些邮件，我们采用主题匹配的方式找出其所属的主题线。首先抽出邮件的主题(Subject)域，删除如(“Re: ”, “Fwd:”, “Aw:”)等由各种语言的邮件处理系统软件自动添加的回信前缀以后，再和已经分类的主题线的各个邮件的主题(Subject)域作比较，如果有相同的主题，则把该邮件归入到那个主题线。如果该主题是第一次出
42、现，则在数据库中新建一个主题线。一条主题线算作对一个问题地讨论，因此数据库中的主题线数据项有两个基本关系：提问和回复(图 1)。每个主题线的第一个邮件是该线的提问邮件，而其他的所有邮件都是回复邮件。提问邮件的发信人是提问者，回复邮件的发信人是回复者。 3 同伴支持分析方法和度量 有了邮件数据库，我们就可编制简单的程序从数据库中抽出相关数据，对同伴支持作定量的分析。本文提议用回复率、回复时间、支持程度以及社会网络密度等度量来衡量同伴支持的有效性。 3.1 回复率 衡量一个邮件讨论组的有效性的第一个数据是该讨论组的回复率，即用户提问获得其他用户回信的百分比。很显然如果一条主题线只有一个邮件那么该线
43、的提问就没有回复。如果一条主题线的所有邮件都来自同一个用户，那么这一提问也没有获得同伴的支持。如表 1 所示，这两个邮件讨论组三年来分别有 15557 和 19305 个邮件，共有 4000 左右的主题线，大致相当于每天有 17 个左右的邮件，4 条左右的主题线，其中近 80%的主题线得到了回复。而且从表 1 关于各个季度的回复率分布情况来看，这一高回复率相当稳定，进一步表明了开源软件社区中同伴支持现象的有效性。 3.2 回复时间 对每一个主题线的时间分析可以得到两个重要的度量指标：第一反应时间和讨论长度。第一反应时间是第一个回复邮件和提问邮件之间的时间差，这一度量指标揭示一个问题大概在多长时
44、间内可以得到用户社区的帮助。讨论长度是最后一个回复邮件和提问邮件之间的时间差，揭示大概要用多长时间才能从用户社区得到比较完整的帮助。在一般情况下当用户获得足够的帮助信息以后一个讨论主题线就结束了。 图 2 显示了三年来两个社区的第一反应时间分布图。图中纵轴的百分比是累计百分比，表示到该时间内，提问邮件已经得到第一个回复的百分比(图中没有包括没有回复的主题线 )。从图中可以看出，在 24 小时之内，有 90以上的问题已经得到了第一个回复，其中有 7.8%(ant-user)和 2.9%(lucene-user)的问题在 5 分钟内就得到了第一个回复。图 3 显示了各个主题线讨论的时间长度，可以看
45、出90以上的问题在 5 天之内结束，50%以上的问题在 12 个小时之内就结束了。这些度量进一步表明两个社区的同伴支持是很活跃的。这两组数据进一步表明这两个开源软件社区的同伴支持活动的活跃和有效程度。 3.3 支持强度 两个指标可以提供重要的线索衡量用户在社区里得到什么程度的支持：每个主题线的邮件个数和每个主题线的回复者的个数。表 2 给出了这两个度量的最小数，最大数和各个四分位数。从表 2 可以看出，50%以上的问题只涉及 2 名回复者，23 个回复邮件。这说明用户的问题大多数是比较简单的，只需要极少数的同伴就可以解决。 3.4 社会网络密度 对开源软件开发状况的研究调查表明，大多数的软件源
46、代码是由极少数的开发人员提供的，比如说只有少于 1的apche httpd 服务器的用户曾提供源代码，可以说开源软件事实上存在一个开发中心。另一方面，去中心化的长尾(Long tail)也是网络时代的一个重要特征，长尾现象指出，在网络时代用户的需求和贡献会进一步的分散，形成一个细长的尾巴，而这细长尾巴部分的总和往往可以匹敌需求集中部分。比如说，网络书店 amazon 超过 25%的销售量来自于排行榜上13 万名以外的图书，而北美最大的传统书店 Barnes数据组件; 业务逻辑 Implement and Design of Network Access Register System Base
47、d on JAVA Hua Tao,Li Laixiang (Network Information Centre of LiaoCheng University,Liaocheng252000,China) Abstract:With the development of information and the number of network student users is getting bigger,gradually implement the automation of the work about network access is necessary.By using th
48、e internet network access register system ,we can simplifywork process and improve the network centre staff efficiency and accuracy and strengthen the follow-up of the students of the management. Keywords:Java;DAO;Business logic 一、前言 聊城大学网络开户系统是聊城大学网络信息中心专门针对校园网学生用户上网注册缴费而设计的基于B/S 架构的应用系统。它于 2008 年
49、9 月份自主立项,历经多半年的调研、开发、测试等工作,于2009 年 9 月份正式试运行,经过三次学生开户注册的运行考验,该系统运行良好,在系统可用性、稳定性等方面表现突出。通过开户系统的使用试运行,简化了工作流程,为学生提供了信息便利,提高了网络中心员工工作效率和准确性,使每学期都要进行的开户工作变得井井有条。二、系统应用背景和软件工作流程 本系统开发目的主要是简化工作流程,提高服务质量。在本系统运行之前,由于校园网物理线路情况复杂、备用交换机较少等原因,每学期的学生上网工作手续繁琐,耗时耗力,每次开户都需要一个多月的时间才能稳定,网络中心需要抽出大量人力、物力,不仅花费了大量时间,而且增加了很多开销。老的工作流程如下: 发布开户通知=学生上网报名缴费=统计上网情况,建立
