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軍械工程學院研究生范文1
關鍵詞：軍隊院校圖書館；師資隊伍；文獻檢索課
作者簡介：孫德強（1971-），男，山東招遠人，軍械工程學院圖書館館長，副研究館員；張靜平（1974-），女，安徽肥東人，軍械工程學院圖書館，館員。（河北 石家莊 050003）
中圖分類號：G645 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0207-02
當前，軍隊面臨著建設信息化軍隊、打贏信息化戰爭的歷史責任，具有較高信息素質的人才成為關鍵。作為培養軍校學員信息素質的重要力量，軍隊院校圖書館文獻檢索課（以下簡稱“文檢課”）師資隊伍的建設顯得尤為重要。但由于近幾年軍隊院校編制體制調整，圖書館人員結構發生了較大改變。如何適應新形勢，加快文檢課教師隊伍建設成為迫在眉睫需要解決的問題，軍械工程學院圖書館對此進行了深入探索。
一、軍隊院校文獻檢索課師資隊伍的特點分析
隨著軍隊院校編制體制調整的逐步推進，圖書館文檢課教員隊伍發生了很大變化，非現役文職人員成為文檢課教員隊伍的新成員，形成了以軍人與非現役文職人員并存的人員結構。在此過程中，文檢課教師隊伍呈現出幾個特點：
1.教師隊伍高學歷化
隨著非現役文職人員的加入，教師隊伍的整體學歷層次普遍提高。一項調查顯示，在目前軍隊招收的非現役文職人員中，研究生學歷者占47.3%，本科學歷者占42.4%，大專學歷者占10.3%。其中，本科、研究生學歷者多集中在教學、科研、圖書、檔案、教育技術等崗位。而從目前軍械工程學院圖書館從事文獻檢索課教學的師資隊伍看，任課老師全部達到了碩士研究生學歷。這些任課老師的學習能力很強、接受新知識的速度也很快，能夠迅速將一些信息檢索新技術、新理念融入到文獻檢索課教學中，使得文獻檢索課教學的授課內容與時代不脫節。
2.教師隊伍年輕化
隨著部分擁有授課經驗的文職干部轉業和非現役文職人員的加入，科技文獻檢索課教員隊伍構成發生改變。有調查顯示，目前招聘的多數文職人員沒有工作經歷，多為高校直接畢業的本科生和研究生，有工作經歷者僅占13.6%。科技文獻檢索課教員隊伍中大量非現役文職人員的加入使得教師隊伍普遍呈現年輕化，為軍隊院校文獻檢索課師資隊伍注入了新的活力。這些年輕教師發揮自身優勢，采用學員喜聞樂見的授課方法，與學員打成一片，提高了學員的學習興趣，收到了較好的效果。
3.教師隊伍知識構成綜合化
由于多種原因，各軍隊院校圖書館所招聘到的非現役文職人員學科專業涉及面較寬。在這支隊伍中，除少部分文職人員與其所在院校學科專業相近外，大量文員所學的學科專業范圍較為通用，如法律、文學、環境、歷史等。因此，從這些文員中挑選出的文檢課教員，其學科專業構成比較豐富，有與所在院校較為密切的學科專業，有與文獻檢索密切相關的英語、計算機等專業。也正是由于這樣多學科專業的隊伍構成，使得教員的隊伍知識結構實現了理工與社科的相互融合。
二、軍隊院校文獻檢索課師資隊伍中存在的問題
1.教師隊伍普遍缺乏年齡梯次
面對日新月異的信息技術和逐漸興起的各式信息服務，面對軍隊對信息化軍事人才的迫切要求，文獻檢索課教學改革顯得尤為迫切。但是，由于編制體制調整，大多數軍隊院校圖書館的文職干部迅速銳減，一些具有豐富教學經驗的文職干部教師離開了部隊。而由于非現役文職人員大多剛從學校畢業，初登講臺，在較短時間內從事科技文獻檢索課教學顯得力不從心。教師隊伍缺乏年齡梯次，缺乏老、中年齡層的教師對年輕教員進行傳幫帶。年輕教員走上工作崗位后，需要用較長時間、精力對授課方法和內容進行自我摸索。在這樣的前提下，科技文獻檢索課的師資隊伍忙于應付上崗，而對于文獻檢索課教學改革則無暇顧及。師資隊伍的青黃不接和整體不成熟嚴重制約了科技文獻檢索課課程建設的總體發展。
2.教師知識結構欠缺軍事學專業知識
軍隊院校圖書館是為學院教學、科研提供知識服務的學術機構。作為培養軍事人才信息素質的重要課程，文獻檢索課教師應該具備軍隊的工作背景或軍事、武器裝備方面的知識，這在培養學員軍事信息素質方面具有非常明顯的優勢。但是，非現役文職人員均來自于地方，到部隊從事工作的時間較短，非現役文職人員都不具備這方面的背景或知識，講解一般的文獻檢索知識時顯得從容，可當涉及軍事類或武器裝備類檢索實例講解時則顯得力不從心。因此，目前軍隊院校文獻檢索課師資隊伍的選拔和培養都必須面對這一事實。
3.教師隊伍缺乏信息服務經歷
非現役文職人員的補充使得教員隊伍從整體素質和學歷層次上發生了較大改變。但是，由于這些非現役文職教員補充到崗位時比較倉促，大部分教員都沒有參與過信息服務，特別是定題服務、專題服務、科技查新、情報服務等高層次信息服務?？萍嘉墨I檢索課是一門方法技能課，需要教師具備長期的檢索實踐，需要在授課過程中對學生的實際檢索給予直接的、有針對性的指導。而目前大多數圖書館招聘的非現役文職人員缺乏圖書館學、情報學的專業背景知識，需要在走上講臺前自學相關的理論知識，并利用較多時間通過教員崗前驗收。而具備檢索實踐這一重要經歷往往為人們忽視。
三、軍隊院校文獻檢索課師資隊伍建設的實踐探索
如何立足現狀盡快建設一支適應新形勢、新變化的師資隊伍是目前軍隊院校文獻檢索課所面臨的重要問題。結合文職干部與非現役文職人員的各自特點，經過6年的實踐與探索，我院圖書館在文檢課師資隊伍培養方面進行了多方嘗試和摸索。
1.確立合理的師資隊伍培養模式
結合我院的學科專業設置和科技文獻檢索課的教學實際情況確立了“訓練驗收、層次遞進、邊講邊訓”的師資隊伍培養模式。訓練驗收，即對挑選的教員苗子進行重點培養，通過各種方法提高其授課技能，并在其上崗前進行全面驗收；層次遞進，即按照本科生入館講座、國防生和研究生入館講座、本科生科技文獻檢索課、研究生科技文獻檢索課和專題講座的層次對進入師資隊伍的教員遞進分派授課任務；邊講邊訓，即為承擔授課任務的教員提供各種受訓機會，讓其在承擔授課任務的同時能夠不斷學習、開拓視野，提高自身的整體素質?；谶@樣的有計劃、有重點的師資隊伍培養模式，我館的師資隊伍整體水平得到了提高，同時也保持了師資隊伍的整體活力。
2.選拔優秀人才加入文檢課師資隊伍
文獻檢索課教員的個體素質決定著隊伍的整體水平。因此，任課教員的選拔一直是圖書館科技文獻檢索課師資隊伍建設的重要環節。根據科技文獻檢索課的課程性質和要求，圖書館選拔專業素質高、知識能力強的人員加入師資隊伍。具體說來，任課教員必須具備以下基本素質：全面了解學院的學科專業建設情況；擁有圖書館讀者服務的實際經歷；具備文獻檢索的理論知識和實際經驗；具有較好的外語基礎；具有較好的文字組織能力及語言表達能力；具備一定的教育學及教育心理學知識。具體來說，我館采用“進階法”培養師資隊伍，即從在一線咨詢服務館員中選拔服務好、能力強的館員承擔介紹性講座，從介紹性講座教員中選拔講課教員，再從講課教員中選拔專題講座教員。
3.借助多種培養渠道提高任課教員整體素質
為培養一支過硬的師資隊伍，圖書館通過多個渠道對任課教員進行培養和鍛煉。其一，積極為科技文獻檢索課教員參加學術會議、教學研討活動和各種培訓班創造條件，拓展他們的視野，以便不斷改進教學方法，增添新的教學內容，不斷提高教學質量。自2009年以來，選派任課教員外出參加相關學術會議和教學研討活動共計20余次，外出參加相關培訓班共計10余次。其二，提倡科技文獻檢索課教員通過自學進行自我完善，鼓勵文獻檢索課教員針對自己的知識缺口進行有選擇的學習，以便在教學過程中不斷提高自己的業務質量。其三，科技文獻檢索課教員在完成教學工作的同時，參與圖書館的讀者服務工作，為讀者開展檢索咨詢、科技查新、定題專題等服務。通過參與讀者服務活動，授課教員了解了不同授課對象的信息需求，把握了圖書館館藏資源與服務，增強了實際檢索文獻信息的能力，對科技文獻檢索課的教學發展起到良好的促進作用。其四，安排科技文獻檢索課教員參與相關課題研究。一方面，通過參加圖書館相關課題研究，授課教員在研究中增加了自己的知識積累，提升自身的業務素質。另一方面，在參與學院相關科研課題中，教員為課題組提供文獻信息保障或相關研究報告，在這個實踐過程中教員不僅提高了自己的檢索能力和研究能力，還將這些實踐經驗運用到教學實踐中，增強了科技文獻檢索課授課內容的針對性和生動性。其五，組織科技文獻檢索課教員進行教學方法的研究和交流，以老帶新、以新促老，教員間互相取長補短，不斷總結經驗，使課程更上一層樓。
4.發掘培養后備力量，健全師資隊伍體系
對于具備潛質的其他工作人員，圖書館將其列為科技文獻檢索課師資隊伍的后備力量來培養。第一，安排他們承擔圖書館館內業務培訓任務，選擇一些小專題請其在圖書館內部進行講解，為其提供鍛煉機會。第二，鼓勵他們參與科技文獻檢索課的上機實習或到館參觀，為其提供與不同層次授課對象近距離接觸的機會，使其多方了解授課對象的信息需求和特點。其三，積極鼓勵后備力量參加相關學術會議、教學研討活動，安排他們外出學習，參加各種培訓班。后備力量的發掘與培養為圖書館科技文獻檢索課師資隊伍的建設與發展奠定了良好基礎。經過長期努力，圖書館已經培養了一支人員構成合理、思想過硬、業務水平優良、相對穩定的教學師資隊伍。
參考文獻：
軍械工程學院研究生范文2
【關鍵詞】DSPUART藍牙接口
藍牙技術作為一種低成本、低功耗、近距離的無線通信技術,正廣泛應用于固定與移動設備通信環境中的個人網絡,數據速率可高達1Mb/s;它采用跳頻/時分復用技術,能進行點對點和點對多點的通信[1]。ADSP-BF533是ADI公司Blackfin系列的高速數字信號處理器芯片,基于DSP的藍牙無線傳輸系統設計,利用DSP簡單算法實現對復雜信號的處理,大大提高了系統的數據處理能力;同時信號傳輸用無線代替有線電纜,解決了電纜傳輸存在的弊端,拓寬了系統在較為惡劣的環境或特殊場所的應用。
1 系統總體硬件設計
整個系統硬件主要由ADSP-BF533、ADC模塊、CPLD邏輯控制電路、ROK101 007藍牙模塊以及存儲器組成,其硬件連接如圖1所示:
圖1 系統硬件結構總框圖
如圖1所示,DSP是核心控制器件,它擴展了Flash程序存儲器和SDRAM數據存儲器,FLASH保存DSP所需要的程序,供DSP上電調用;JTAG是DSP的仿真接口;時鐘復位電路提供DSP模塊正常工作所需的時鐘頻率和復位信號;由CPLD組成的邏輯控制模塊接收DSP傳送過來的動作命令,控制A/D轉換模塊進行數據采集,并提供對FIFO的接口時序,實現轉換數據的存儲。這里采用Altera公司的復雜可編程邏輯器EPM3128ATC100-5,其內部電路采用Verilog HDL語言編寫,即可生成相應的操作電路,實現對各種輸入信號的鎖存、判斷和處理,以及對各種命令信號的執行和輸出信號的控制。
ADSP-BF533和藍牙模塊ROK101 007的連接是本系統硬件連接的重點,兩者之間可以采用UART和USB接口兩種方式進行通信,下面將對這兩種通信設計方案進行比較。
2 DSP與藍牙模塊接口電路
2.1 ROK101 007藍牙模塊
ROK101 007是愛立信公司出品的一款適用于短距離通信的無線/基帶模塊。該藍牙模塊集成度高、功耗小,完全兼容藍牙協議v1.1,可嵌入任何需要藍牙功能的設備中。該模塊包含無線收發器(PBA 31301/2)、基帶控制器、閃存、電源管理和時鐘5個功能模塊,可提供高至HCI層的功能。圖2為其內部結構框圖[2]:
圖2ROK101 007內部結構框圖
該模塊還提供有USB、UART和PCM接口,同時支持藍牙語音和數據傳輸,因而能方便地與主機或其他設備進行互連通信。ROK101 007的USB接口符合USB1.1規范,通過雙向端口D+和D-的數據傳輸速率可達到12Mb/s。當使用USB接口與主機通信時,ROK101 007是一個USB從設備。與該接口有關的管腳有:
(1)D+(B1)、D-(B2):用于數據傳輸,其中括號內的字母和數字表示其管腳號(下同);
(2)Wake up(B4)、Detach(C1):專用于與筆記本電腦的互聯,主要用來控制筆記本電腦的狀態。
當主機處于掉電模式時,如果藍牙系統收到建立連接的請求,Wake up信號就會“喚醒”主機。主機的“掛起(suspend)”可通過Detach信號來實現。UART接口ROK101 007的UART接口標準符合工業規范16C450,支持的波特率有(單位:b/s):300、600、900、1200、1800、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200、230400和460800。使用愛立信自定義的HCI命令“HCI Ericsson Set Uart Baud Rate”可改變UART接口的波特率。
該接口中還有128字節的先入先出(FIFO)緩沖器。
與該接口有關的有4個管腳,具體如下:
(1)TXD(B5)、RXD(A5):用于收發數據;
(2)RTS(A6)、CTS(B6):用于數據流控制。
2.2 DSP與藍牙模塊UART口通信設計
串行通信接口通常采用三線制接法,即地、接收數據(RXD)和發送數據(TXD)。DSP與藍牙模塊使用UART口進行通信時,藍牙模塊作為一個DCE,異步串口通信參數可以通過設置ADSP-BF533的內部寄存器來改變,如串口通信速率、有無奇偶校驗、停止位等。由于ADSP-BF533具備異步串行通信端口,而且其工作電壓為3.3V和1.3V,藍牙模塊工作電壓為3.3V,因此,當DSP使用異步串口與藍牙芯片通信時,兩者之間可直接連接,無需電平轉換。其接口電路設計如圖3所示:
圖3 DSP與藍牙模塊UART接口設計
使ADSP-BF533的TX引腳接藍牙模塊的RXD,RX引腳接藍牙模塊的TXD。此外,考慮到系統的通信波特率比較高,數據流量比較大,為了保證傳輸數據的穩定可靠性,系統設計時采用了硬件流控制方式。意即使藍牙模塊的RTS引腳與BF533的I/O端口相連,系統發送數據時首先判斷BF533的I/O端口狀態,從而監視RTS是否“忙”。當接收端數據緩沖區滿,接收端將RTS置為高電平,通知發送端“忙”,請求暫停發送數據,發送端檢測到RTS“忙”則立即暫停發送;相反,當發送端檢測RTS空閑,表明接收端數據緩沖區不滿,發送端繼續發送數據。
2.3 DSP與藍牙模塊USB口通信設計
DSP與藍牙模塊使用USB接口方式進行通信時,要通過USB口轉換電路,然后再與藍牙模塊的USB雙向端口D+和D-相連;當采用藍牙模塊USB口低速連接方式,速率也可達到1.5Mb/s。
DSP模塊USB口轉換電路采用FTDI公司推出的USB芯片FT245BL[3]。該芯片內部固化了實現USB通訊協議的固件程序,對外向用戶提供了相應設備的驅動程序,在與藍牙模塊ROK101 007的USB接口設計中,只需進行必要的硬件設計和簡單的軟件編程就可以實現,這樣就大大降低了開發難度,縮短了開發周期。藍牙模塊與實現USB接口通信相關的引腳主要是D+(B1)和D-(B2),在上節中已有所描述。BF533通過USB芯片FT245BL實現與藍牙模塊的USB接口通信,其詳細的電路設計如圖4所示:
圖4DSP與藍牙模塊USB接口設計原理圖
由圖4可見,FT245BL的8位數據線D7～D0通過終端匹配電阻連接在DSP的低8位數據總線上;RXF用于判斷接收FIFO是否有數據,設計時RXF引腳接DSP的PF3引腳,只要數據大于或等于1個,RXF就為低,通知DSP可以讀取數據;TXE用于判斷發送FIFO是否滿,0為不滿,1為滿,當TXE為0時,外部DSP向發送FIFO緩沖區寫數據,直到發送數據全部寫入;讀RD、寫WR、發送使能TXE信號原本也可以直接與BF533的讀、寫線直接對連,但由于FT245BL芯片沒有片選線,所以RD、WR以及TXE都是經過CPLD內部的USB邏輯電路處理后才連接的。
FT245BL時鐘由外部6MHz晶體振蕩器提供,晶體振蕩器兩端分別通過1個27pF電容接地,組成振蕩網絡。EEPROM接口不連接配置芯片。設計時考慮到FT245BL芯片始終處于正常工作狀態,所以TEST引腳直接接地;同時,SI/WU引腳接3.3V電源,喚醒功能不使用。另外,電源電路增加了旁路和去耦電容,以提高電源的穩定性和抗干擾性能。FT245BL與藍牙模塊連接時,FT245BL的USBDM經33歐姆電阻接ROK101 007的D+,USBPM經33歐姆電阻后接ROK101 007的D-,采用低速通信連接方式;若采用全速通信時,需將FT245BL的USBDP(D+)引腳配置一個1.5K的上拉電阻后連到RSTOUT引腳,使得芯片以全速狀態進行通信。
與UART口進行通信相比,DSP與藍牙模塊采用USB口通信具有數據傳輸速率高、串口通信軟件編程簡單等優點。不過DSP與藍牙模塊USB接口驅動程序的開發比較困難,另外針對不同的DSP和藍牙模塊都需要開發相應的高層驅動程序,工作量很大,通用性也比較差,除特殊需要外,一般不采用這種方式進行數據傳輸。所以本系統中BF533擬與藍牙模塊使用UART口進行通信,下面就其UART口通信軟件設計進行闡述。
3 軟件設計
DSP和藍牙接口的軟件結構分為三個層次[4]:
(1)系統的應用程序;
(2)為藍牙設備開發的設備驅動程序,包括藍牙的高層協議(RFCOMM和L2CAP等);
(3)藍牙基帶部分協議:這部分協議已經固化在藍牙模塊中。
本系統中,由于采用藍牙接口模塊,其中基帶和鏈路管路協議部分由藍牙模塊實現。用戶只需在DSP中編寫數據收發程序即可。
DSP編程的主要任務是初始化并管理板上的資源和實現前端數字信號處理的算法。Visual DSP++是ADI公司提供的用于DSP程序開發的可視化集成開發環境,支持Blackfin系列DSP芯片的編程、調試和開發。DSP中實現下位機藍牙無線傳輸軟件設計流程圖如圖5所示。
系統上電復位后,首先完成系統初始化操作,包括ADSP-BF533的初始化和藍牙模塊的初始化。ADSP-BF533自身的初始化包括配置RAM塊,設置I/O模式、定時器模式、中斷等;然后等待接受上位機藍牙模塊發送的控制命令,完成與上位機的建立連接、數據傳輸、斷開連接等操作。ADSP-BF533的程序存儲器中存有常用的數字信號處理算法,它在收到上位機通過藍牙發送的控制信息后,在中斷函數中選擇某種處理算法,同時向CPLD發出動作命令,控制A/D轉換模塊完成信號的采集并將采集到的數據存入FIFO中。當FIFO中數據達到半滿時,向ADSP-BF533提出中斷申請,ADSP-BF533響應此中斷,在中斷函數中實現對部分采樣數據的讀取,在主循環程序中根據上位機選定的處理算法完成數據的前端處理,然后將數據打包,通過藍牙傳輸給上位機。
4 結語
與傳統的數據采集傳輸系統相比,基于DSP的藍牙無線傳輸系統,核心處理器的選型上采用數字處理能力強大的DSP芯片,無線傳輸技術上采用目前技術比較成熟、應用領域比較廣泛的藍牙技術來實現。通過比較,該系統中BF533擬與藍牙模塊使用UART口進行通信。不過,系統要在工業現場,特別是在裝備檢測領域得到推廣應用,還需要根據實際測試需求做大量的工作。
參考文獻
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[3]FT245BL USB FIFO (USB - Parallel) I.C[P]. Future Technology Devices Intl.Ltd, 2005.
[4]汪安民,等. DSP嵌入式系統開發典型案例[M]. 北京: 人民郵電出版社,2007.
【作者簡介】
劉 品：軍械工程學院火控教研室碩士研究生，研究方向：控制理論與控制工程。
軍械工程學院研究生范文3
關鍵詞：項目教學法；研究生教學；探究
作者簡介：李春鵬（1975-），男，江蘇豐縣人，軍械工程學院教育技術中心，講師；王栓杰（1972-），男，河北定州人，軍械工程學院教育技術中心，講師。（河北?石家莊?050003）
中圖分類號：G643.2?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）22-0043-01
一、項目教學法
項目教學法就是教師和學習者在課堂上針對一個完整的教學項目而彼此協作、共同完成的一種教學活動，也就是通過實踐具有一定理論基礎、具有一定實用價值的項目來進行教學。項目可以是具體的實物，也可以是開發學習者智力方面的項目。[1]項目教學法強調把學習設置在有意義的項目課題情景中，通過學習者的自主探究和合作來解決問題，從而學習隱含在課題背后的科學知識，達到對知識點的掌握。研究生階段的學習強調以研促學，因此，利用項目教學法開展研究生教育是一種有益的教學模式。
二、項目教學法在研究生教學中的優勢
1.有利于調節研究生學習的心理認知
對于從本科階段剛剛過渡到研究生階段的學習者，還有可能習慣于那種以教師講授式為主的大課堂、大教室的學習氛圍，對于專業課程的幾個人授課還不是很適應。利用項目教學法可以將本專業要研究的內容結合到學習者比較感興趣的實物或者日常中所常見的現象中引入課堂，使學習者在近距離面對教師時能從心理上放松對所學知識點的緊張感，在不知不覺的自然狀態下達到對知識的理解和運用。
2.有利于教師制訂適合的學習規劃
學習者認知水平的差異決定了教師在制訂學習規劃時要加以考慮，而對于每次授課的內容，學習者真正掌握的情況也是教師所最想了解到的。利用項目教學法，教師以布置任務或課題的形式把所學的知識點融入其中，根據學習者獨立完成的情況，教師就能對每個學習者所接受知識的情況有一個比較清晰直觀的認識，以此為據，可實時調節教學方案，制訂更合理的學習規劃。
3.有利于整合學習者的知識體系
課堂上講授的知識其實作為一個有機的整體是不可分割的。研究生的學習研究也是如此，作為專業的研究方向也需要大量的專業基礎知識和相關專業背景知識的積累。因此，綜合掌握多方面的知識對于研究生的教學研究非常有利。利用項目教學法，教師可以多提出一些帶有知識連貫性的“縱向”課題和擴大知識面的“橫向”課題供學習者思考，這樣有利于在整合學習者綜合知識體系的同時，拓寬學習者的思維發展空間。
三、項目教學法在研究生教學中的應用
1.項目的設置
項目的設置是項目教學法能否成功實施的關鍵。首先，項目的難度要合理把握。項目太簡單了，學習者雖然發言踴躍，討論熱烈，一派欣欣向榮的景象，但實際上由于“門檻”太低，學習者不需要太多的思考，其實學不到什么真正知識。項目如果過于復雜，大部分學習者無力應付，教學氣氛沉悶，課堂成了教師的脫口秀的舞臺，這大大影響了學習者學習的積極性和能動性。因此在問題的難度上，應該把握“半模糊式”的設置，即讓學習者感到項目似曾相識，可又有些琢磨不透，課題的解決之路好似就在自己不遠的面前，但卻必須要經過一番努力去爭取。其次，項目的設置要有一定的梯度層次性。特別是對于專業基礎課而言，由于學習者并非全部是本專業的學生，還有相關專業或學科的學習者，認知程度的不同也就要求要因材施教。教師在設置項目課題的層面上要分為三個層次。第一層是入門級，使所有學習者都能導入到學習的氛圍中來；第二層是針對相關專業學習者的，要有一定的深度和難度，著重解決本次課的難點和重點內容；第三層的設置是特定為研究本專業的學習者準備的，其重點在第二層的基礎上更多地側重于知識內在原理的把握和來龍去脈以及整體知識的融會貫通。這樣，不同的學習者都能找準自己的學習目標，學習效率會大大提高。另外，問題的設置還要緊貼教學的突破點。教師所提問的問題既要有思考拓展的空間，又要有清晰的針對性和指向性。問題的設計力求問在教學重點之上，探在思維滯留之處，思在發散求異之點。[2]這樣通過問題的探究過程，引導學習者進行更深層次地學習。
2.自主學習與協作學習
基于項目的學習強調在課堂中要充分體現學習者的主體角色，要把灌輸講授式教學變為基于具體項目課題的教學，學習者由被動地聽轉變為主動地學，實踐地練。教師從課堂的中心地位轉化為學習者學習的引導者和輔助者。因此學習者自主學習和協作學習成為學習者課堂學習的主要組成部分。自主學習就是學習者在接受教師的項目課題后能夠及時調整自我思路，針對問題的特點和自己對知識的掌握程度，探求出課題的突破點，直至解決課題。在自主學習中，學習者除了要掌握科學的探究方法外，還要具備制訂學習計劃的能力、獲取有效資料和信息的能力以及歸納整理“同化”為自我知識的能力。協作學習是單靠學習者個人的能力很難實現或者無法實現，而采用的以學習小組的形式共同完成。分組是協作學習進行的第一步，每個小組人數不要太多，一般3～5人就可以了。教師要根據學習者認知的程度和特點、個性的不同、性別的差異進行異質分組，同時又在組間采用同質分組，這樣就既保證了組內成員的多樣性，容易達成和諧的學習氛圍，又能使各個小組間在認知程度上大體一致，有利于形成競爭促學的良好風氣。在分組的基礎上，還要設定每組的組長，一般由責任心較強、學習態度端正、成績較好以及有一定管理經驗的學習者擔當，組長的任務是接受任務后組織全組成員共同研究，制訂學習規劃，并依據每個人的特點賦予不同的研究任務。在協作學習中，每個人都是整體學習進程中不可分割的一部分。這在一定程度上增強了學習者學習的責任感和積極性。在學習進程中，學習者遇到的難點可以和小組成員共同協商解決，也可以積極地和教師溝通交流，同時學習者也可以把研究過程中的感悟體會或者學習心得等和小組成員共享。此外，小組之間以積分形式，可以采用對話、商討、競爭、辯論等形式對問題進行小組爭辯賽，這樣經過多方面交流與協商，學習者不僅能加深對知識的理解和認識，同時還歷練了學習者的組織能力、協作交往能力。不同專業知識背景的學習者在信息的交流和碰撞中，容易摩擦出火花來，也許新的創新點就由此而生。教師更多的是引導和啟發學習者深入思考和有效討論，當學習者發表的結論不夠準確時要鼓勵其他學習者進行有效糾正或補充，并提示學習者對所取得的研究成果進行提煉和升華，形成所掌握的知識點。
3.評價標準的制訂
在基于項目學習的教學過程中，學習者探究的過程無論是從選題的切入、協作的開展、論點的確立，還是學習策略的運用，無不是學習者思維發展深入的表象，都會對最終的教學成果產生一定的影響。因此，教師在評價過程中，應該人性化地考慮多方面的因素。在評價標準的制訂上應該采用結果評價與過程評價相結合、個人評價與小組評價相結合的方式。也就是在評價過程中把握三方面原則：一是關注學習者自學或在小組協作學習中的表現，特別是在任務的參與程度上、組內所作貢獻的大小以及對于疑難點問題的攻克程度等方面衡量；這部分可采用小組成員集體評價的形式定性評價；二是關注學習者對所應掌握知識的接受情況，這部分以試卷考核的形式進行，為定量評價；三是關注學習者創新性觀點、思路的提出或者解決問題的能力，這部分采用教師和學習者共同評議的方式。最后，教師將以上三方面的評價標準加以整合，并根據教學的實際內容配別不同的權重比，形成學習者的最終評價結果。
項目教學法利用項目課題的設置，引導學習者有效學習、探究、深入思考，并促進了學習者自學和協作學習的能力。在研究生階段教學中，應用項目教學法是非常必要的。作為教學研究者應不斷探索和實踐，以期在研究生教學中達到更好的實踐效果。
參考文獻：
軍械工程學院研究生范文4
摘 要：文章在對隱性知識闡述的基礎上，指明了軍隊院校任職教育的特點，文章在對隱性知識教學的SECI知識創新模型的解析過程中，重點論述了隱性知識在軍隊院校任職教育中的教學模式。
關鍵詞：軍隊院校；任職教育；隱性知識
中圖分類號：E251.1 文獻標識碼：A
一、引言
“隱性知識”（Tacit Knowledge）這個術語是英國著名哲學家波蘭尼(M?Polanyi，1891―1976)在其代表作《個人知識》中首次明確提出的。在這部著作中，他首次將人類的全部知識分為隱性知識(Tacit knowledge，也譯作緘默知識)與顯性知識(Explicit knowledge)。顯性知識能夠用書面文字或圖形、符號表述出來，并可以保存在書本以及各種傳播媒介中。隱性知識隱含在個體的頭腦中，難以用語言表述，卻在事實上支配著個體的認識活動。波蘭尼證明隱性知識的經典比喻是：“我們能在成千上萬張臉中認出某一個人的臉。在通常情況下，我們卻說不出我們是怎樣認出這張臉的?！彼J為這類知識的絕大部分是難以用語言表達的，從而就有了他的另一個著名命題：“我們知曉的比我們能說出的多?！盵1][2]按照德爾菲集團(Delphi Group，1997)的研究，42%的組織知識來源于員工的頭腦(employee’s brain)，即個體隱性知識[3]。一些學者認為在個別組織，這個比例甚至能達到90%[4]。隱性知識不像顯性知識那樣容易被模仿、復制和竊取，它不僅是個人在實踐和工作中取得成功的重要因素，而且也是組織創新的基礎和源泉。因此，管理學大師德魯克曾經忠告人們“知識已經成為關鍵的經濟資源，而且是競爭優勢的主導性來源，甚至可能是唯一的來源?！苯鼛啄?，國內外對隱性知識管理的研究開始活躍起來[5][6][7]，這是隱性知識挖掘帶來的巨大收益讓人們對它刮目相看的結果。在教育領域，隱性知識教學對傳統教學產生了巨大影響和沖擊，許多學者開始關注教師自身和學生身上個人隱性知識顯性化的教學模式改革的思路、方法和策略[8][9][10]。
軍隊任職教育培訓的學員積累了大量的隱性知識，在教學過程中，引進隱性知識教學理念，將蘊藏在學員身上的這些隱性知識進行充分挖掘和整理，轉變傳統的教員“一言堂”教學模式，不僅符合當前我軍院校教育加快教學改革步伐的整體要求，而且也有利于我軍培養適應建設信息化軍隊、打贏信息化戰爭需要的新型高素質軍事人才的人才戰略規劃，使我軍培養質量不斷適應中國特色軍革的需要。
二、軍隊院校任職教育的特點
任職培訓干部與本科生教育相比，有其自身的規律和特點，體現在以下幾個方面：
（一）任職教育的突出特點是針對性強
與生長干部學歷教育的專業有所不同，任職教育培訓的專業大都針對性比較強。它是針對部隊的崗位編制、崗位職責、人員素質、部隊建設和軍事斗爭準備需要而確定的，它的培訓專業設置、培訓員額是取決于部隊的需求。
（二）任職教育的教學內容根據培訓對象的崗位需求確定
任職教育的教學內容是根據培訓對象的不同要求，本著“瞄準專業領域前沿，貼近崗位需要，貼近軍事斗爭后勤準備實際，辦出特色，辦出水平”的精神設置的，具體講就是“缺什么補什么，需要什么教什么”。
（三）培訓時間比較短，培訓課程比較多
時間短，課程多是任職教育的又一大特點。要想在短時間內達到理想的學習效果，教員就要充分調動起學員自身的學習熱情，最大限度地提高學習效率。
（四）所學專業跨度大，教學難度增大
參加任職培訓教育的學員，所從事專業與所學專業往往不一致，而所學專業跨度很大，這給教學帶來一定的難度。
（五）干部學員的學歷層次、年齡結構、職務高低結構復雜
從學歷層次看，有大專、本科，還有研究生。從年齡結構看，年齡最大的四十多歲，最小的只有二十幾歲，年齡相差較大。從職務高低來看，有副連長，也有團職以上干部，高低差別明顯。
三、隱性知識教學的理論基礎――SECI知識創新模型
隱性知識在一定的條件下可以轉化為顯性知識，1995年，日本著名學者郁次郎(Nonaka)和竹內光隆(Tadruchi) 在《知識創造公司》一書中研究了隱性知識和顯性知識相互轉化的四種模式[11]。他們提出，可以將個體知識運動過程分為四個階段，簡稱SECI知識創新模型，見圖1。
（一）社會化(Socializion)――從隱性到隱性
個體可以在一定的文化氛圍和情境下，通過觀察、模仿和實踐等“潛移默化”的方式使自己置身于他人的思考之中，獲得與他人同樣的體驗，從而達成與他人隱性知識或隱性認知模式的分享。
（二）外顯化(Externalization)――從隱性到顯性
個體可以通過隱喻、類比、模型三個階段，將自己的隱性知識用概念化、系統化的符號進行表達。
（三）聯合化(Combination)――從顯性到顯性
把個體顯性化后的知識通過匯集、整理，用清晰的、標準化的符號進行指代,然后再以一定的方式擴散給其他個體，使之能夠在更大的范圍內進行傳播和發生作用。這一過程主要包括匯集、明晰和傳播三個階段。
（四）內在化(Internalization)――從顯性到隱性
個體在共享新的顯性知識時，也在將其內化為自己的隱性知識，并用它來拓寬、延伸和重構自己的隱性知識系統。內化的方式主要有行動與實驗。
從SECI模式中，我們看到這四個階段組成一個有機的整體，隱性知識和顯性知識的轉化、傳遞和創造是一個動態的、遞進的過程，知識創造可以從其中的任何一個階段開始，然后經過其他三個階段后又回到起始點，形成一個循環。然后再以更高的起點開始第二次運動，按照螺旋上升的方式永無止境地運動下去，因此被日本學者郁次郎稱為“知識螺旋”。當個人的隱性知識完成一次知識螺旋運動，轉化為新的隱性知識后，新的知識螺旋運動又開始了如此循環往復，個人的知識和能力就不斷地得到拓展和提升。
這一模型對個人隱性知識的獲得、轉化過程進行詳細地分析與描述，可以為隱性知識教學模式探索提供強有力的理論基礎和過程借鑒。
四、隱性知識教學
（一）隱性知識教學的概念
教育界對隱性知識教學尚沒有統一的概念。簡單講，以開發隱性知識為目的的教學稱為隱性知識教學。黃兆利認為，隱性知識教學就是通過技藝演示，訣竅外顯，經驗傳授和技術培訓等教育形式來培養學生，使所培養的學生有一種發現問題、積極探索的心理取向，使學生具有獲取知識、運用知識、創造知識的能力，即要培養學生的發散思維、創造個性和知識的轉化能力。[12]我們認為，隱性知識教學就是挖掘蘊藏在教員和學員身上的隱性知識，使隱性知識外顯，通過專題研討、經驗傳授和小組討論、案例分析等教學形式來培養學員的自學能力、研究能力、思維能力、組織能力和解決問題的能力，從而將隱性知識轉化為智慧，有效地提高教員和學員的綜合素質。隱性知識教學通過發散思維能使學生圍繞某一問題輻射性進行思考和聯想，可以廣泛吸收、搜取各種與隱性知識、感性材料相關的信息，形成一個新發現和新發明的思維網絡。
（二）隱性知識教學的實施
1.以工作任務為核心，構建新的課程體系
任職培訓是將工作任務作為一個整體的目標，通過繼續教育，將隱性知識學習與相關的顯性知識學習有機的結合起來，從而達到提升個人素質，提高工作效率的目的。以工作任務為核心，構建新的課程體系，就是將工作任務作為一個整體的目標，把以獲取技術要素為主的隱性知識學習與相關的顯性知識學習有機的結合起來。因此，軍隊院校任職教育培訓，首先要打破學科本位課程的封閉狀態，突出隱性知識學習的重要性，削減理論課程的比重，加強實踐研討課程建設，明確實踐研討課程在新課程體系中的主導地位，使基于實踐和工作過程的學習成為任職培訓學員的主要學習方式，應該明確任職培訓學員學習理論知識不是以學術研究為目的，而是為了更好地實現隱性知識的轉化，即能力的提高。理論學習要服從、服務于隱性知識學習，任職院校要權衡兩類課程的比重，使隱性知識的隨機性和顯性知識的系統性之間保持一定的張力和平衡，以利于學員以工作任務為中心構建知識體系。
2.由單邊發動到雙邊互動，建設開放性課堂
在職干部在工作崗位上積累了一些工作經驗，有一些好的工作思路、工作方法，形成了大量的軍事隱性知識。建設開放性課堂，就是教員放棄自己在課堂上“一言堂”的角色，將師生關系中的教員占絕對權威變尊重在職干部在工作崗位上積累的實踐知識，變單純強調理論知識的作用為理論知識與實踐知識并重，由單邊發動到雙邊互動。開放性課堂的主要做法是：提供相對寬松的課堂情境，以便官兵在無失敗顧慮的情況下摸索、完善主觀認知體系。在此過程中，教員可以依靠發問和提示的方式，加速在職干部隱性知識的交流與轉化；教員也可以將在職干部按照一定的方式（如按軍區、崗位）進行編組，讓他們在工作交流中彼此啟發，促進隱性知識的挖掘、獲取和傳播。
3.增加實踐課比重，以提高實踐能力為目標
當前軍隊院校在培養裝備管理和保障人才的過程中，缺少真實的環境，隱性知識的傳播與獲取總是與特定的問題或一定的情境聯系在一起的，因此，隱性知識發揮作用需要預設的特定情境，使得特殊問題情景在課堂上“再現”。實踐課，是真正能夠將隱性知識轉化為實踐能力的設施和場所。許多軍隊院校為了開展科學研究工作，創建了軍隊重點實驗室、仿真實驗室、軍事專業活動室、多功能專業教室、模擬指揮作戰環境等各種實踐模擬場所，軍隊院校在職干部培訓可以考慮增加實踐課程比重，充分挖掘現有硬件設施的潛力，擴大干部繼續教育的資源，使科研優勢轉化為教學優勢。
4.教學設計
隱性知識教學的總目標，就是通過對隱性知識的挖掘、吸納、整理、消化、吸收，使其最終轉化為學習者的工作能力。隱性知識教學內容活躍性強，個性強，最能體現素質教育的主旨。成功的教學設計應該既能體現學習者的共性需求，又能滿足其個性要求。隱性知識教學設計人員在考慮和實施教學設計方案時，要充分尊重學生的個性化需求和不同層次、不同崗位的在職干部的實際工作需求，選擇并確定最佳教學手段。隱性知識教學設計應貫徹以有利于學生自主學習和組合，便于交流、展示個人能力、表現個性、知識創新的原則。隱性知識在教學中主要體現在實習和操作階段，是變未知到已知的綜合性訓練階段，也是個人能力的最初顯示階段。因此，教材既要保證達到教學目標而必須的全部學習內容，又要體現出學員個性的需求，使能夠按照自己的學習方法和對專業知識的需求自主地選擇、組合學習材料，自行提煉、匯總、貫穿、吸收隨性知識，真正掌握多種知識和技巧并有所創新。
5.建立學習共同體，變革學習方式
學習共同體，是一個由學習者及助學者（包括教師、專家和輔導者）共同構成的團體，他們彼此間經常在學習過程中進行溝通、交流、分享各種學習資源，共同完成一定的學習任務，因而在學習者之間形成了相互影響、相互信任、相互促進的人際關系。[13]
在任職教育中，以學習共同體為單位開展研究和討論，既能促進不同軍兵種、具有不同任職經歷的學員之間的相互交流、相互學習，達到互學互通、共同提高的目的，也有利于培養學員的溝通能力、協作能力，通過學習共同體的運作，可以大大促進所有參與者的團隊意識，在學習者自身、教員、其他學習者、課程和環境的互動中不斷調整，改善學習者自身的認知結構，開闊學習者的眼界，提高其素質。
參考文獻
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軍械工程學院研究生范文5
將任務驅動法應用于畢業設計，其首要任務是教員應科學合理地設計任務，即任務驅動法的“任務設計”。“任務設計”環節直接影響任務的完成進度和質量，教員要對“任務”進行精心設計。首先，保證“任務”的先進性。教員設計“任務”時要緊貼裝備保障和現代戰爭的需求，使布置給學員的任務和部隊的需求緊密聯系，讓學員在完成任務的過程中解決緊貼裝備保障的工程實際問題。其次，保證“任務”的可操作性。結合本科學員的認知水平和個人特長，教員所設計的“任務”要結合學員的實際情況，既能夠要讓學員理解，也能激發學員解決問題的欲望，還要讓學員通過仔細的思考才能得出結論。學員要通過查閱大量的資料，對資料和已學過的有關知識進行加工、理解，利用已有知識對整個問題進行分析，找到解決問題的途徑和方法。因此，任務驅動法“任務設計”環節要求教員精心設計“任務”，分析學員的認知水平和實際能力，分析“任務”的先進性和可操作性，使兩者有效地匹配在一起。在彈藥儲供專業的畢業設計中，有這樣一類科研設計問題：對現有的彈藥包裝材料進行改性實驗研究。按照包裝課程的要求，學員掌握包裝材料的制備方法和工藝即可。在包裝材料實驗室中，教員要先講解操作規程和步驟，然后讓學員分組操作。在這種教學模式中，學員的學習積極性不高，僅僅會掌握一些儀器使用的方法和操作規程，體現不出學員在學習過程的創新性。在將任務驅動法應用于畢業設計中時，應注意創設真實的教學情境，使學員的學習環境和現實情境類似，明確與工程實際緊密聯系的“任務”，讓“任務”的解決過程與現實問題的解決過程類似。因此，教員在教學中可以創設這樣的情境：在現代戰爭復雜的電磁環境下，戰場環境日益惡劣（靜電、雷電和電磁干擾），在平時的儲存和使用過程中，彈藥燃爆事故時有發生，嚴重地威脅彈藥的生存和安全。因此，對彈藥裝備，尤其是新型彈藥來說，在復雜環境下的自身生存能力問題亟待解決。但現有的彈藥包裝防護性能有限，不能解決上述問題。針對這一矛盾，要對現有的彈藥包裝材料進行改性，使彈藥包裝材料具有電磁防護性能，提高彈藥裝備在惡劣戰場環境下的自身生存能力。教員展出這樣的教學情境，可以讓學員產生濃厚的興趣，雖然理論課上也講過要和部隊的實際相聯系，但并沒有這樣直接。這種教學情境的設計會引起學員的共鳴，讓他們在學習中抓住真實的問題，而這種問題就是教員在畢業設計中布置的“任務”。
二、任務驅動法的“任務實施”
畢業設計的“任務實施”階段決定任務驅動法的應用效果。任務驅動法的“任務實施”階段可分為幾個過程。對于明確的工程實踐的實驗性研究，主要可以分為查閱資料調研過程、實驗方案設計過程、設備調試和實驗實施過程、實驗總結過程、撰寫論文過程。“任務實施”階段要讓學員發揮主體作用，教員要充分地發揮引導的作用。教員不能代替學員進行“任務實施”，而是要引導學員發揮主觀能動性，讓學員自己解決問題。在查閱資料調研階段，給學員布置具體任務，讓他們有一定的自主學習和準備的時間，并對學員的準備情況進行定期檢查，督促他們做好充分的準備。經過前期的準備，學員已對“任務”有一定深度的認識，要自行制訂實驗方案。在這一環節中，教員不能代替學員制訂實驗方案，但要引導學員對制訂的實驗方案進行討論，師生共同分析找出方案中科學合理的部分。對學員提出的不合理方案，不能給予簡單的否定，要和學員共同分析其中的不足，最好讓學員自己分析得出方案的哪些方面不合理，自行進行改正。設備調試和實驗實施階段首先要了解實驗儀器的操作方法和注意事項，然后按照設計的實驗方案和步驟進行實驗，得出結論。在這個過程中，既能鍛煉學員的動手能力，又能培養學員的綜合能力。首先，由于實驗過程中可能會出現事先設計方案中沒有出現的現象，這就需要學員細心觀察，發現問題。對發現的特殊的實驗現象，還要分析會出現這種現象的原因。如果利用已有知識不能分析的，要查閱相關資料進行學習，再分析，再修正實驗方案。這個過程會培養學員的邏輯思維能力和創新能力。其次，如果得到的實驗結論與預期的有所偏差或大相徑庭，學員要在教員的指導下分析其原因，重新設計實驗方案，再次進行實驗。對這種任務要求較高的教學內容，可能要反復進行實驗才能完成任務，甚至經過反復實驗仍然沒有達到理想的效果，這種情況也允許出現在畢業設計中。這個過程會讓學員學到不畏艱難的精神，從某種程度來說，可以鍛煉學員的抗打擊能力和耐壓能力，從不斷的失敗中總結教訓和經驗，修正自己，培養科學嚴謹的技術作風。在實驗總結階段，教員要引導學員進行認真總結，重點是總結在完成“任務”的過程學到的解決問題的思路和方法。撰寫畢業論文是更加系統地進行總結。這個階段要求學員要以文字的形式對整個“任務”進行總結，對整個“任務”有系統的認識，并且通過文字“表達”出來，從而鍛煉學員的歸納總結和組織寫作的能力。
由于有設定的任務驅動、特定的教學情境，學員的積極主動性更容易被調動，所以教員要抓住教學過程中的有利情境和資源，挖掘學員的創造性，引導學員自覺養成分析、思考、得出結論、驗證結論及再分析得出總結論的思維習慣。
三、任務驅動法的“任務評價”
任務評價是培養學員在畢業設計中成就感的根本所在。在前期學員已投入大量的時間和精力的前提下，分析任務的過程中要及時對學員提出的想法和建議給予積極評價，進一步激發他們的學習積極性和主動性。對彈藥儲供專業彈藥包裝材料改性的畢業設計來說，這一畢業設計所需的時間較長，尤其是教學任務和應用聯系較為緊密，完成這種“任務”可能需要幾十個學時甚至更長的時間，這就使得這個過程中的教員評價在學員的心目中顯得尤為重要。對彈藥包裝材料改性是一個綜合性很強的任務。從“任務”的布置、準備、實施、修正和再實施的過程中，學員可能會碰到更多的困難?！叭蝿铡北旧韺W員的要求較高，在這種前提下，教員要不斷地鼓勵學員，在學員面對問題不知所措時給予適當引導；在學員按照實驗方案操作沒有得到相應的結果時鼓勵他們不要放棄，和學員一同分析原因，修正實驗方案。教員的鼓勵實際上是一種評價，尤其是學員付出的相應努力沒有得到滿意結果，其心理上遭受打擊時，教員的這種評價和鼓勵顯得尤為珍貴。對于原創性的實驗內容，可以根據實驗的結果，讓學員進一步整理，并將實驗結果公開發表或以其他形式進行成果展示，通過比較權威的機構和評價機制對學員的任務成果進行評價。如果能夠成行，那么這次任務驅動式教學可以讓學員看到標志性的成果，這一激勵要比教員對學員的激勵強度和頻度大得多，他們得到的成就感也要強得多。這種模式是當今素質教育所倡導的讓本科生直接接觸科研和參與科研的一種模式。
四、結語
軍械工程學院研究生范文6
關鍵詞: 輪詢多址；有限狀態機；網絡時延
中圖分類號:TP 391.9 文獻標志碼:A 文章編號:1672-8513(2011)05-0367-05
Modeling and Analysis of the Polling Multiple Access System of Batch Service and Finite Capacity
GAO Fei, LIU Shenghua，FAN Jing
（Key Lab of Wireless Sensor Networks, Yunnan University of Nationalities, Kunming 650500，China）
Abstract: This paper analyzes the polling multiple access system model with Markov chain theory, which, with non-symmetrical, limited capacity of memory and batch service, established a system state transition diagram and derived based on the information packet queue state transition probability formula. Then modeling and simulation of the class model was done according to the finite state machine theory of the Stateflow toolbox of the Matlab software with a consideration of the priority of the stations. The simulation result indicates that the model and simulation based on Stateflow can effectively reflect the average cycle time of the server and the frame loss rate of the station and other statistical characteristics of this model.
Key words: polling multiple access; Stateflow; network delay
作為一種重要的多址接入控制模型，輪詢系統（Polling System）一直受到研究者的關注，在計算機網絡、工業控制、軍事以及社會化服務等領域得到廣泛的應用［1-2］.一般來說，對輪詢系統的研究方法，通常是依據排隊論的相關理論知識，采用不同的數學建模方法與計算機仿真設計，對系統進行數學建模，得到系統的解析結果，并進行計算機仿真實驗，得到數值結果.文獻［3］討論緩存器容量無限的單服務器的輪詢服務系統，推導了普通隊列和中心站點在完全服務策略下的平均隊列長度和平均查詢周期的數學解析式.文獻［4］討論了系統容量有限的情況，但沒有相應的理論分析.文獻［5］對幾類基于競爭的優先級接入控制機制進行了介紹和評述.文獻［6］提出了一種在數據傳輸前，對節點進行實時檢測的基于動態優先級隊列的無線多址接入協議，相較于PC下能提供更好的分組延遲.文獻［7］利用Stateflow工具箱對M/M/1/∞排隊系統進行了仿真.文獻［8］分析了基于有限服務的輪詢排隊服務系統，通過概率母函數的方法，獲得了平均隊長和信息等待時延等性能指標.文獻［9］討論了存儲器容量無限的門限服務的多隊列循環服務系統，在單個服務員的情況下，采用概率母函數的方法近似求解了平均隊長的理論解析式.
本文主要對存儲器容量有限批量服務的多隊列循環服務系統進行討論.主要工作有2個內容：一是采用嵌入馬爾科夫鏈理論，對存儲器容量有限批量服務輪詢接入控制系統模型進行了分析，建立狀態轉移圖，推導出隊列狀態轉移概率；二是采用Matlab中基于有限狀態機理論構建的Stateflow工具箱，對此類模型進行建模和仿真.Stateflow是集成于Matlab Simulink中的圖形化設計開發工具，可以清晰、簡潔地反應出復雜邏輯動態關系.由于Stateflow是嵌入在Simulink仿真環境中的，所建模型可以直接鏈接到Simulink中，與Simulink中的既有模塊可以合為一體.因此，利用Stateflow實現系統模型可以更準確地反映系統各單元之間的邏輯關系，獲得更直觀的性能分析結果.本文借用此工具箱，構建了10個具有3類業務優先級站點的輪詢系統仿真模型，對該類模型的網絡時延和站點溢出率等性能指標進行了分析和研究.
1 系統變量說明及數學建模
1.1 系統的理論模型描述
本文所研究的系統模型如圖1所示.
1） 設系統為多用戶單服務員系統，有1個主站， N個從站（2≤N
2） 設各從站信息幀到達為泊松（Poisson）過程，并互相獨立.假定站點i的到達率為λi，在對稱系統的情況下，單個站點的到達率為λ；
3） 設各從站存儲器容量有限，容量設定為S（0
4） 設系統服務規則為限制式（Limited）服務，每次服務的信息幀數限定為1~k（1≤k
5） 站點i中信息幀被服務的時間為ti，“服務員”離開站點i后重返站點i的時間wi（自回歸時間）均為已知分布的隨機變量，均值分別為t和w；
6）“服務員”的轉移時間、各站點的信息幀被服務時間以及信息分組到達間隔相互獨立.
1.2 有關變量的說明
1） tc：主站對所有站點全部輪詢一遍所需的時間（即循環1周的時間），包括轉移時間和服務時間，即tc=∑Ni=1ti+∑Ni=1wi，由于ti和wi均為隨機變量，所以tc也是一個隨機變量；
2） ψi,n：從站i隊列狀態概率，即“服務員”到達站點i時該站存儲器中有n個信息幀的概率，n=0,1,2,…,S；
3） pi,k(tc)：站點i在1個循環周期tc（在“服務員”到達本站到下一次重新到達本站的時間間隔）中到達k個信息幀的概率，k=0,1,2,…；
4） pi,m,n：站點i在tc的循環周期里，信息幀數由m變為n個的概率（k=n－m）；
5） Li：站點i中的隊列均長.
2 系統的狀態轉移
根據1.1和1.2，當“服務員”到達站i時，其存儲器中如有n個信息幀，則稱站i中信息幀數的狀態有n種.ψi,n與上一周期的始點狀態以及周期中到達信息幀數有關.可以畫出其狀態轉移圖，如圖2所示，為簡化在這里略去站點號下標i，即pi,m,n簡化為pm,n，ψi,n簡化為ψn.
其一步轉移概率矩陣:
p=p0,0p0,1p0,2…p0,n…p0,sp1,0p1,1p1,2…p1,n…p1,sp2,0p2,1p2,2…p2,n…p2,s00pn,0pn,1pn,2…pn,n…pn,s00ps,0ps,1ps,2…ps,n…ps,s ,（1）
并且有：
p0,0=p0(tc),p0,1=p1(tc),p0,2=p2(tc),…,p0,n=pn(tc),…,p0,s=∑∞k=spk(tc); p1,0=p0(tc),p1,1=p1(tc),p1,2=p2(tc),…,p1,n=pn(tc),…,p1,s=∑∞k=spk(tc); p2,0=p0(tc),p2,1=p1(tc),p2,2=p2(tc),…,p2,n=pn(tc),…,p2,s=∑∞k=spk(tc); pn,0=p0(tc),pn,1=p1(tc),pn,2=p2(tc),…,pn,n=pn(tc),…,pn,s=∑∞k=spk(tc); ps,0=p0(tc),ps,1=p1(tc),ps,2=p2(tc),…,ps,n=pn(tc),…,ps,s=∑∞k=spk(tc).（2）
根據嵌入馬爾科夫鏈的理論和文獻［10］的方法，當λi>0，由于系統狀態為正常返回，并且構成的馬氏鏈是奇次、不可約、非周期的，因而有：
ψn=∑sm=0ψmpm,n, 0≤m≤s; ∑sn=0ψn=1.（3）
由一步轉移概率矩陣（2）和方程組（3）聯立，得：
ψn=pn(tc), 0≤n
同時，站i在1個循環周期tc內到達k個信息幀的概率為：
pi,k(tc)=［λitc］k!ke－［λitc］ （5）
方程組（4）和（5）即為本文討論的系統模型最基本的解析式，是求其他統計平均的依據.平均隊列長度可通過如下方程計算得到：
Li=∑Sn=0nψi,n（6）
3 仿真模型
本文所述系統的Simulink模型采用模塊化結構與分級建模的方法，其基本結構如圖3所示.clock模塊提供仿真運行過程中的時間參數，仿真運行的總時間設定為3000s.Poisson Integer Generator提供數據源，向Model模塊輸入服從泊松分布的隨機向量.Serve_rate模塊提供傳輸速率，Length模塊提供信息分組長度，Buffer模塊提供隊列存儲器容量，這些參數可以根據需要靈活設定.按照一般服務系統的組成，將其分成3個部分：輸入、排隊和服務.輸入過程是指“顧客”到達的方式，無論以什么樣的方式到達，都有一定的規律，這個到達規律指到達過程或到達時間間隔的分布.在本文的仿真模型中，設定為到達過程服從泊松分布，即圖3中的Poisson Integer Generator.排隊方式通常和服務規程相對應，有什么樣的服務規程就有什么樣的與之對應的排隊方式，本文討論的是有干擾的排隊，即根據到達的“顧客”數，一旦超過了隊列所能容納的極限（容量），“顧客”馬上離去.仿真模型中，站點node1~node10的內部結構完全一樣，從站模塊的內部結構如圖4所示.1號站點模塊包括2個部分，send部分和Queue部分.send部分包括2個狀態：Generator和Temp.當條件Lambda1>0為真時，發生狀態轉移，統計到達信息分組數，同時廣播信息分組到達事件C_A1.Queue部分主要是相應事件C_A1對應的響應函數是ca()，OVER函數.對于信息分組到達事件C_A1，在隊列容量沒有達到最大極限之前，信息分組數n1+1，同時，將信息分組到達時間存入數組List1中.
模塊的仲裁部分具有優先控制功能，其內部結構如圖5所示.利用Stateflow的圖形函數工具，設計了輪詢函數polling.本節設定了2號站點優先級最高，5號站點的優先級其次，其他站點為一般普通站點，無優先級.仲裁工作的流程是保證高優先級站點能夠以搶斷方式先行發送自己的數據.當數據發送完畢后，輪詢重新回到正常的依次輪詢次序.Model模塊的服務器部分結構如圖6所示，分為空閑Idle和工作Work 2個狀態.其中服務器進入空閑狀態時，b置為當前時間，當離開空閑狀態時，用當前時間減去b，該語句能夠統計服務器的忙閑程度.“服務員”對各站點進行輪詢，當被輪詢的站點有數據需要發送時，發送相關數據，當條件（time－tf）>=c×Length/Mu為真時，發生該語句的狀態轉移.當輪詢到的站點沒有數據需要發送時，“服務員”立即離開，輪詢下一個站點，轉移語句為［q==1］{q=0;c=0;}.
4 仿真結果分析
模型運行時間為3000s，圖7~10為運行時間內的系統部分性能的統計平均值.
1） 圖7所示為信息分組到達率與信息分組到達個數關系（以10號站點為例），實驗參數設置為：服務速率Serve_rate=1，信息分組長度Length=1，站點容量buffer=10.到達的信息分組數隨分組到達率的增加而增加，同時由于站點存在存儲器容量限制，分組數趨于飽和.由公式（3）~（5）獲得的數據理論值也實驗結果一致.
2） 圖8所示為站點因容量受限產生的信息幀丟棄率情況（以10號站點為例），同時由于站點容量大小不同，丟棄率有差異.計算方法為：丟棄率=1－m10/x10，其中m10為10號站點在運行時間內總的批量發送信息幀個數，x10為10站點在運行時間內產生的總的信息幀個數.參數設置為Serve_rate=10，Length=30.
3） 圖9給出了信息分組長度與發送時間t10（10號站點信息分組的發送時延）之間的變化曲線，隨著信息分組長度的增加，發送時間延長，同時由于信息分組到達率不同，發送時延存在差異.參數設置為buffer=30，Serve_rate=10.
4） 根據仲裁部分的polling函數優先級的設定，其時延情況如圖10所示，高優先級站點比低優先級站點的時延要小，參數設置為Buffer=30，lambda=0.03，Length=30.
5 結語
本文根據嵌入馬爾科夫鏈的理論，對批量服務容量有限的多站點輪詢服務系統進行了理論分析，并利用Stateflow工具箱進行了仿真建模，獲得了服務器平均循環時間和站點信息幀丟棄率相關指標，并在仿真模型的基礎上，討論了站點的優先級，比較了優先級站點的時延情況.從本次仿真的結果來看，仿真結果與理論值相近，證明了Matlab軟件中的基于有限狀態機理論的Stateflow工具箱對于完成該類系統的仿真和建模，是有效和正確的，同時也為排隊系統的仿真又提供了一種新的方法.
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收稿日期:2011-06-23.
