时间：2023-02-23 19:33:09
[关键词] 机器人 创新活动 实践教学
机器人综合应用了多门学科的最新成就,是机电一体化的典型产品,机器人竞赛活动和训练涉及人工智能、数字图像处理技术、通讯技术、传感器应用、机械传动和自动控制等多个领域。近年来,各级各类机器人大赛在全国各个地区广泛开展,该活动的开展,有力地推动了大学生实践创新能力的提高,促进了大学实践教学的改革,同时也为广大学生提供了学习和创新的舞台,使得一批高素质的学生脱颖而出。笔者作为盐城工学院机器人参赛队的指导老师,带领学生参加了两届“广茂达杯”全国智能机器人大赛,分别取得了Robocup中型组足球比赛大学组冠军和季军;参加了两届江苏省大学生机器人大赛,在机器人灭火、Robocup中型组足球、机器人游江苏项目上取得了一等奖、二等奖的比赛成绩。本文从机器人创新训练基地的建设、竞赛活动的组织开展以及机器人在高校实践教学中的应用等方面进行探讨。
一、机器人创新训练基地的建设
1.机器人创新训练基地建设的必要性
机器人创新训练基地作为工科院校的创新实践教学平台,可以直接为电子、电气、自动化、计算机、机械类等专业的学生提供服务,其应用除了组队参加机器人竞赛外,还可以为大学生毕业设计、学生科技活动、大学生创新项目研究等提供必要的条件,机器人以其技术先进性、综合性、可开发性、趣味性成为综合的实践创新训练平台,基于机器人的大学生科技活动的开展有利于培养学生的工程实践能力、创新能力、自学能力、协作能力。
2.机器人的选择
在机器人的选型上,我们考虑了几个因素:一是机器人的资源开放性,作为教学型机器人,其硬件资源要具有开放性,在机器人本体的电路主板上能够进行硬件扩充,为此,要求机器人提供一定数量的可扩充接口,实现以机器人本体为基础的硬件功能扩展,特别是便于外接各种传感器;机械方面要便于改造和扩充,实现机器人不同的作用需求。二是机器人的软件开发平台,应该能够用高级语言(如C或者C++)进行机器人的软件编程。能力风暴智能机器人提供的图形化交互式C语言(简称VJC)软件开发系统,不仅可以用直观流程图编程,也可以使用交互式C语言(简称JC语言,具有C语言的基本语法结构)编写机器人程序,从而为机器人的编程提供了方便。三是兼顾机器人比赛的需要,对于机器人比赛项目,不仅要求机器人能够完成特定的任务,还要求运行速度快,稳定性好。对机器人CPU的运行速度和数据处理能力也提出了较高的要求。实践证明,早期的采用以68HC11单片机为核心的机器人在运行比较复杂的程序时(例如PID算法)速度较慢。对于Robocup中型组足球比赛用的机器人,全向轮结构的机器人以其运动控制灵活和反应快捷逐步取代过去的双轮结构。
二、机器人竞赛和创新活动的开展
机器人竞赛是一项很好的科技创新活动,机器人的趣味性易于激发学生学习和研究的兴趣,同时将竞争引入训练过程,使学生变被动学习为主动学习和研究的过程。以竞赛项目为训练课题,将不同专业和不同年级的学生组成一个竞赛小组,同学们在研究竞赛规则、制定策略方案、设计调试程序的过程中集思广益、取长补短、团结协作,这种在探索中学习的过程对于培养学生的实践创新能力是其他教学环节无法实现的。通过几次组队参加机器人大赛,我们不断总结经验,做了如下一些尝试:
1.报名与组队
我校机器人大赛的报名与组织工作由教务处统一领导,由工程训练中心具体承办。为了做好机器人竞赛的报名与组织工作,我们在学生中成立了大学生机器人兴趣小组,兴趣小组由相关专业的学生会干部负责,志愿报名,机器人兴趣小组在教师的组织下利用课余时间开展机器人创新活动(包括机器人开发环境的学习与实践、机器人运动控制的研究、机器人通信的实现、各种传感器的功能及其应用实验等等)。目前参加机器人兴趣小组的学生数已经有近30名同学,他们分别来自不同的专业和不同的年级。在组成参赛队时,以不同专业不同年级的学生结合,大四的学生作为每个参赛队骨干,以老带新,形成梯队。同时根据比赛项目选择不同专业的学生参加,例如,机器人灭火比赛项目和机器人游江苏比赛项目,以电气、电子、自动化专业的学生为主,计算机和机械专业学生配合,对于中型组足球比赛项目,因为涉及计算机通信技术、图像处理技术、MFC编程技术等,则以计算机专业学生为主。机器人兴趣小组的成立和平时的实践活动,为学校参加机器人大赛组队提供了保证,同时,在学校领导和主管部门给予大力支持下,我们尽量多组参赛队,安排机器人兴趣小组的同学参与机器人比赛,从而也吸引更多的同学参与机器人兴趣小组。
2.集中训练
机器人竞赛训练的过程实际上是综合了机械、电气、信息、控制、计算机等多学科的知识的一项综合性实践训练环节,在训练过程中,教师制定粗线条的训练计划和进度,以学生自主训练为主,教师进行适当的辅导和基础知识的培训。我们认为,竞赛成绩固然重要,但是赛前的训练才是培养学生综合素质的最好途径。由于竞赛的竞争性,同学们对训练热情很高,把课余时间都用在训练上,营造出了良好的学术和学习气氛。在第三届江苏省大学生机器人竞赛训练期间,我校的一个机器人灭火参赛小组用了一个学期的时间,自学嵌入式系统的开发、自己设计电路、制作电路板、购置元器件、进行机器人的安装调试,在机器人的设计和制作过程中,同学们查阅了大量的资料,克服了一个又一个难题,这样一个设计制作的训练过程就是一个工程实践过程,对学生的创新能力培养和提高是其他教学环节无法达到的。机器人竞赛是一个真正创新的平台,学生的训练成果在大赛中得以展示无疑会对学生的学习、实践、创新等综合素质的培养和提高产生积极的影响。
3.赛后总结
每次参赛结束,无论成绩如何,我们都要求学生及时写出书面总结,这些参赛队的总结,既为下一届的参赛同学留下了宝贵的经验,同时也是学生工程实践的一个必不可少的训练过程。在2004年我校夺得第五届“广茂达杯”全国智能机器人大赛中型组足球比赛项目冠军后,同学们在总结中感慨地说:“在这样一个全国性的比赛中,不论出现什么问题,都得现场调试、现场解决,让我们得到了锻炼,提高了我们解决实际问题的能力,我们要感谢学校给我们提供了这样一个难得的机会,我们也希望学校能在校园里推广这类活动,让更多的同学参与进来,得到锻炼。”
三、机器人在大学实践教学过程中的应用
高校机器人创新活动和竞赛活动的开展促进了大学生实践创新能力的提高,借助于机器人创新训练基地,近两年,我校有4个工科毕业设计课题在工程训练中心完成,成功申报了两项江苏省大学生实践创新训练计划省级项目。但是,机器人竞赛活动和机器人兴趣小组活动的组织与开展,毕竟是少数同学参与,就机器人平台来说,其在实践教学中如何更好地应用是我们一直思考的问题。智能机器人是技术前言之一,集成了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能、多媒体技术、通讯技术、网络技术等众多领域的科学与技术知识,没有一种技术平台比智能机器人更综合,为了培养学生的综合素质,在教学实验中增加以移动机器人为平台的综合性实验内容是可行的,比如《计算机控制技术》课程中的PID控制算法实验,《单片机原理及应用》课程中的PWM直流电机控制、A/D、D/A实验等。在课程设计、毕业设计等实践教学环节也可以引入机器人平台。开展校内机器人竞赛活动,让更多的学生和教师参与到机器人创新实践活动中来,将有力地增强教学的实践性和互动性,从而推动大学生实践创新能力的提高。
四、结束语
机器人实践创新训练基地的建设和以机器人竞赛活动为切入点的大学生科技创新活动,激发了大学生自主学习和研究创新的激情,培养了大学生的工程实践能力,拓宽了知识面,同时,机器人作为一个综合性实践平台在高校实践教学中的应用,将有力推动大学实践教学改革。
参考文献:
[1]张云洲等.基于机器人竞赛的大学生创新素质培养与实践.南京:电气电子教学学报,2007,29(1):116-119.
关键词 分布式综合装备模拟器；构建；对策
中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）07-0014-02
随着装备模拟器的不断发展，装备模拟器的应用在部队训练中越来越普遍，发挥巨大经济效益的同时，对部队战斗力的形成也产生重要的影响，特别在完成高危、恶劣、极端训练科目发挥出了不可代替的作用，得到各兵种部队的特殊关注。各兵种部队也花费大量精力、财力进行装备模拟器的建设，并取得了丰硕的成果。但在综合装备模拟器联合训练方面，还缺少相应的研究和建设，而从现代战争来看，单一兵种作战在战场上发挥的作用越来越小，多兵N联合作战、立体式作战，成为现代战争的常态。为培养适合现代战争形态的部队，建设一套能完成大规模、跨兵种、兵种协作等大型的训练科目的综合装备模拟器也势在必行并且意义非凡。
1 国外采用分布式节点构建综合训练模拟器的发展状况
分布式综合装备模拟器就是把分布在不同地区的各个具有独立训练功能、能完成特定训练的多个单兵种模拟器，通过网络连接到一起，从而建设成能够完成大规模、跨兵种、兵种协作等大型的训练科目的综合装备模拟器。从1982年开始，美国高级研究计划局（DARPA）与陆军联合开发了SIMNET（Simulation Net-work）系统。SIMNET是一个采用分布式结构，基于VR技术的虚拟对抗作战系统。SIMNET联结了包括美军和德军在内的近300台坦克模拟仿真器、飞机飞行模拟器、作战指挥所仿真器、计算机生成兵力（CGF）仿真器及导弹发射仿真器等。他们通过网络连接在一起，可实现资源共享，随时调用数据库、模型库、图形图像库及知识库的信息。假如将装甲兵、机械化步兵、直升机、歼击机、舰艇、反舰导弹、巡航导弹、海军陆战队和诸如A-10S和F-16S固定翼飞机以及野战集团军防空发射阵地临时接入网络，则立即可使用高逼真度视听方法参加相互的军事演习[ 1 ]。SIMNET系统除对参战人员进行诸种作战任务的训练外，还可对各种武器系统的性能和效能进行研究与评估，更可进行包括各种武器平台的大规模虚拟军事演习。上述各种任务都是在由SIMNET系统所提供的综合虚拟战场环境内进行，分布在不同地理位置的各种武器平台借助网络互联，共享这一描述在同一时间和同一空间内的综合性虚拟战场环境，以进行体系对抗的模拟。
2 构建分布式综合装备模拟器的基本步骤
借鉴SIMNET（Simulation Net-work）系统结构，分布式装备模拟器的构建，如图1所示。
战场环境生成设备主要作用：1）生成综合训练的战场环境，将信息发送到综合装备模拟器总服务器；2）接收参训设备生成的、反馈到综合装备模拟器总服务器的数据，并将实时数据生成并将相应信息映射到初始的战场环境中。综合装备模拟器总服务器的作用是接收战场环境生成设备发出的数据并将其发给各个分散模拟器服务器；3）接收各分散服务器的反馈数据，将其提供给战场环境生成设备。飞散模拟器服务器是负责各模拟器操作台和总服务器之间的数据接收与发送。具体流程如图2所示。
3 构建综合装备模拟器的对策研究
现有模拟器装备存在以下的特点：
1）地域分布广。模拟器基本根据兵种分布而分布在适合该兵种训练的地方。
2）针对性强。各功能模拟器大多针对专业兵种设计，只针对专业兵种进行训练。
3）个体差异大。各模拟器设计制造因为设计定位、研制时间、研制经费、采用的技术等诸多因素，使现有的模拟器的仿真度、训练效果等训练水平参差不齐。
要将这些不同地区、不同功能、不同水平的模拟器整合到一起需要解决下面两点问题：
一是网络连接。要先建立各个模拟器之间的网络连接，并保证优质的网络通信效果，实现综合装备模拟器各设备间的数据接收和传送。如何解决网络连接问题？总体思路是，把现有的每台装备模拟器作为计算机网络上的一个节点，这些分布式节点通过局域网（LAN）、广域网（WAN）及远程通信网连接在一起，或通过卫星以远程网络方式连接到一起。结合实际情况有两种方式比较可行。第一是通过卫星以远程网络结合局域网方式进行连接。只要将总服务器和各个分服务器之间采用远程网络连接，各分服务器和操作台采用局域网连接就可解决网络连接问题。这种方法优点是实现起来简单、方便，但由于是无线传输，有可能在保密和传送稳定性方面存在问题。第二是利用各部队比较普及的军网结合局域网进行连接。只要将总服务器和各个分服务器连入军网，在军网内专门开设一条信息通道，各分服务器和操作台采用局域网连接就可解决网络连接问题。这种方式实现起来也比较方便、简单并且兼顾到了信息安全和信号的稳定，基本可以解决网络连接问题。
二是信息传递。各级设备之间由于技术不同，可能产生信息接收和发送问题。有些现有模拟器对从总服务器接收到的整体战场环境等数据，无法生成并传送给各个模拟器操作台；有些模拟器规模小根本就没有分系统服务器。要解决这一问题就要在分服务器上想办法。有分服务器的设备在原有的服务器基础上，建立和完善分服务器和总服务器之间的信息传递功能和操作台接收战场环境及协同兵力信息能力的完善。对没有分系统服务器的设备可以建设符合标准的分系统服务器，进而使设备有参加综合训练的能力。
4 构建综合装备模拟器的未来展望
现代战争的多兵种协作特点决定了现在和未来的很长时间内，协同兵力训练将成为一种常态趋势，综合装备模拟器也必将随着这种趋势，成为兵种协同训练的一种主要手段。依靠现有分设备构建的综合模拟器系统的思想虽然可以解决很多问题，但由于各分设备的参差不齐，会对协同训练效果有一些影响。基于这些状况，现在和未来的综合装备模拟器的建设，要全盘规划，逐步规范化、统一化。在各个训练设备建设时就需考虑到该设备要有作为综合装备模拟器的一个训练部分的功能，对新建的训练设备统一规格，做到联上网络就能参加综合训练。这样任何一个新的模拟器训练设备都可以参加各兵种协同训练，从而推进各兵种协同训练水平的提高。
【关键词】虚拟技术；网络技术；结合；计算机；实训系统
1.前言
随着虚拟技术和网络技术的充分发展，在其不断结合的基础上形成的计算机实训系统，对于现代社会起到了良好的影响。虚拟技术能够使用虚拟机工具软件，将实体计算机建立成多台的虚拟机，从而安装不同的操作系统，模拟出真实的网络环境，不仅能够有效扩展网络数量，还能有效建立起多个服务器，设置出多域结构的局域网络。
2.虚拟技术的相关情况
虚拟技术在现代社会中具有良好的应用效果，其在计算机科学之中，主要是通过组合或分区现有的计算机资源(CPU、内存、磁盘空间等)，使得这些资源表现为一个或多个操作环境，从而提供优于原有资源配置的访问方式的先进技术。虚拟技术在实际应用过程中能够有效打破传统物理形式上的各种局限性，提升各项资源的应用效果，当然，虚拟技术的应用还需要有多种技术作为支撑，比如说存储虚拟化、系统管理工作、操作系统虚拟化以及资源管理和软件提交技术等方面。在传统物理机之中，操作系统主要是在硬件之上运行的，其中的一些应用性程序，在中断方式的引导下，能够逐渐获取到硬件的使用权限，这些硬件主要是网卡、硬盘、存储器并存以及控制器CPU等方面。操作系统在调度硬件工作的过程中，不同服务器能够发挥的作用也是不同的。在虚拟技术逐渐出现之后，使得现阶段的物理机模型发生了相应的改变，针对硬件进行管理的操作系统之中加入了相应VMM（虚拟机监视器），这项设备主要负责硬件的调度和使用。在虚拟技术的应用下，能有效减少传统物理机的不足，提升硬件的总体使用效率。
3.虚拟技术与网络技术结合的良好效果
网络技术是一种新型技术，主要是能够将互联网中的各项分散资源进行充分有效的整合，使其成为统一性的有机整体，从而能够针对这些资源进行全面化的共享，积极发挥各项资源的作用和优势。在网络技术之中，人们能够充分获取到所需要的各项信息，同时还能够提升运用信息的整体性能力，其中整合的资源主要是数据资源、知识资源、存储资源、大型数据库以及专家资源等多个方面[1]。将虚拟技术和网络技术进行充分有效的结合，有其良好的社会现实性。虚拟技术能够有效打破现实中的物理层面，使其转化为可用资源，而网络技术能够充分存储、整合各项资源，给人们的生产生活提供极大的便利条件。将两者进行全面结合，对于现代社会的全面发展具有积极的作用和意义，不仅能够有效推动现代科学技术的发展，同时还能便利人们的日常生产工作[2]。
4.虚拟技术与网络技术结合的计算机实训系统
将虚拟技术和网络技术进行有效结合，有着良好的社会现实性意义，在此基础上形成的计算机实训系统，能够便利社会生产生活。
4.1计算机实训系统的需求分析和总体设计
计算机实训系统之中需要包含操作系统配置、链路层、数据收集、网络层、应用层以及传输层等。计算机实训系统在设计的过程中，采用B/S架构，能够让使用者自行开展相应的网络实验，设计出网络拓扑结构，选择所需要的网络设备，最终绘制出相应的网络实验拓扑图。计算机实训系统使用者需要从自身的需求出发，选择合适的资源，通常都是路由器、交换机以及主机方面，并按照基本的网络原理建构起相应的网络拓扑图，该项工作完成之后，还需要将其提交给web服务器，由其进行后续的计算工作，如果拓扑结构是正确的，可以进行下一步的路由关系计算工作，并下达相应的命令，逐渐构建起网络拓扑[3]。
4.2计算机实训系统的总体设计和实现工作
4.2.1计算机实训系统前端的设计
针对计算机实训系统进行总体设计工作的过程中，需要针对其中涉及到的各项技术进行全面有效的分析，积极采用合适的技术手段，首先需要针对计算机实训系统的前端进行设计。在中，其AJAX功能主要是由客户端脚本和服务器组件共同构成的。AJAX使用的是JSON数据格式，这是一种轻型的数据传输和交换格式，其中的结构主要是键值对。在计算机实训系统的前端中，使用网络拓扑图涵盖到网络层的接口信息，同时还需要包含设备之间的连线信息，这些信息的存在有效提升了计算机实训系统的总体设计和应用效果。在计算机实训系统前端使用的普通网络设备主要包含了路由器、交换机以及网络终端，在一些较为复杂的结构中还需要使用到相应的调制解调器[4]。其次，在web浏览器的运用之下，使得拓扑图之间分解成相应的JSON数据格式，发送到后台服务器之中，服务器需要针对JSON数据进行解析，从而获取到网络拓扑结构的主要信息，这些信息在计算机实训系统前端使用过程中发挥着积极的作用，通常情况下的信息主要是虚拟主机的配置信息情况、路由器和交换机本身的接口信息等方面。最后，经过解析之后的数据能逐渐存储到数据库，直到数据系统全面执行各项实验之后，存储工作也能有效完成[5]。
4.2.2实验资源管理的设计工作
实验资源管理，是计算机实训系统设计过程中的一个环节，需要对其进行有效控制。资源控制器在计算机系统之中的应用主要是从客户的实际需求出发，积极建立起相应的网络环境，配置相应的虚拟资源。计算机实训系统在总体的设计过程中，主要使用了RPC框架Thrift，它主要是通过已经生成的代码的，并实现了传输层和RPC协议层的总体应用。计算机实训系统设计过程中，将C/S结构应用在了资源控制器之中，因而后续的设计工作，使用C++语言进行开发，能够保证资源控制器和虚拟机控制单元的实际应用效果。想要有效提升调度服务器本身的处理效率，使用C/C++语言进行设计工作，能够起到良好的效果，同时积极使用Thrift方式，能够有效提升不同语言的通信效果[6]。在计算机实训系统设计过程之中，针对实验资源管理的情况进行设计工作，主要是针对各个语言层进行分析和设计，提升资源控制器的总体应用效果。
5.结束语
虚拟技术和网络技术的充分有效结合，在现阶段的计算机网络应用工作中具有积极的作用和意义，不仅能够有效推进科学技术的发展和进步，同时还能够有效便利人们的日常生产和生活。虚拟技术能够将物理资源进行有效转化，而网络技术可以有效提升这些资源的实际应用水平。因而将虚拟技术和网络技术的充分有效结合，并在此基础上形成的计算机实训系统，将能体现出良好的应用效果。在计算机实训系统的设计工作之中，需要重点开展计算机实训系统前端的设计和实验资源管理的设计工作。
参考文献
[1]底晓强,张宇昕,赵建平.基于云计算和虚拟化的计算机网络攻防实验教学平台建设探索[J].实验技术与管理,2015,32(4):147-151.
[2]徐孝春.基于虚拟化技术的云计算应用研究——企业云虚拟化平台的研究与实现[D].重庆邮电大学,2012.
[3]江魁,张园红,杨文玲.基于虚拟化技术的网络仿真实验环境实现[J].中国教育网络,2013(7):36-38.
[4]朱辉,刘北水,李晖,等.基于虚拟化技术的信息安全实验平台开发与应用[J].武汉大学学报理学版,2012(s2):249-252.
[5]黄家玮,韩瑞,钟萍,等.基于Mininet的计算机网络实验教学方案[J].实验技术与管理,2015,v.32;No.229(10):139-141.
【关键词】技术院校 电气技术 实训教学
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）08-0248-01
电气设备包括了以生产、传输、分配和使用为主的电能的应用和电工装备等，是电能和电工装备制造学科及工程领域内的总称。电气技术是一门通过电能、电气设备和电气技术等手段实现创造、维持与改善限定空间和环境的一门学科，电气技术涉及的范围及其广泛，涵盖了电能的转换与利用、研究，电气技术的教学包括了基础理论的教学、设施设备的教学、技术的应用和实训的教学等。本文主要以电工的实训教学作为主要内容进行分析，从电气实训教学的重要性出发，分别从电工的实训、电子技术的实训、电气工程的设计等方面进行实训教学的分析、阐述和探究，从而提高电气技术在实训教学方面的质量和效率。
作为以电子电气类专业为主的高职技术院校而言，提高学生的电气技术在实训方面是保证学生就业的重要途径之一，因此，对于电子技术专业的学生来说，电子技术的实训教学具有重要意义[1]。电气技术是以电气为主的一门新兴学科，在电工装备和工程领域之内具有重要作用，电气技术所应用到的范围十分广泛。
随着电气技术的不断发展，电气技术的应用范围越来越广，伴随着数字化、模块化、智能化及软件化的各种电工和电子仪器及设备的发展，使得业内对电气技术人才的专业技术提出了更高的要求。在电气技术中包括的电工实训、电子技术实训和电气工程设计的实训等都是电气技术实训的关键实践环节，这些环节对学生充分获取学科知识、掌握学科技能，从理论转向实际的应用和操作等方面都具有重要意义。
一、电工的实训
作为电气技术实训教学中重要的组成部分，电工实训是电子技术实训中必须掌握的最基本的技能，电工技术的熟练运用为电气技术的实践奠定了基础，同时也是学生适应和提高自身就业竞争力的关键手段。
因此在电工的实训方面，必须要掌握的技能有以下几点：一是熟练掌握常用的机床电气的工作原理，正确并快速选择常用的电工元件；二是熟练掌握典型机床电气中故障问题的分析和解决办法；三是设计比较复杂的接触器电气控制系统型继电器；四是能够熟练操作和调节变频器控制下的电动机的无级调速；五是会进行简单的控制器（PLG）的工作原理及其控制技术的编程；能够通过利用控制器完成常用机床电气线路控制的线路的改造，掌握相对复杂的控制技术，在控制技术方面，必须掌握的是关于MCS-5I单片机的原理、结构、指令系统、功能扩展及接口等各种控制技术；六是理解单片机在机床控制系统中的简单应用；七是借助计算机技术的利用和支持，熟练掌握现代化电子技术对电工、单片机等方面的控制和分析及其设计；八是借助和通过各种高科技软件技术，包括CAPTURE、LAYOUT和PROTELL等软件，在电子线路原理图和印刷线路电板设计达到高度成熟的地步；九是能够轻松运用PSPICE、EWB、MATLAB等软件在电工实践中进行电子线路的仿真设计[2]。
二、电子技术的实训
通过电子技术的实训，能够提高学生在测试电子电路和电子仪器的使用等方面的能力。通过电子元器件的识别、对电子元器件进行性能测试和多种电子电路性能指标的检测等，得以强化和巩固电子技术理论知识和基础，熟练掌握电子技术的各种技术，为彻底掌握电气技术的实践，从事各种生产和科学研究的工作奠定一定的基础。在高职技术类院校当中，电子技术的实训对电气技术的实训教学起着重要的意义和作用。
具体的说，在电子技术的实训过程中，需要掌握以下几个方面的内容：一是较为熟练的拆接焊的能力；二是熟练快速的选择常用的元器件、并对其进行检测和筛选的能力；三是对简单的装配工艺进行编制、熟练安装小型的电子电器元件；四是能够正确使用和读取仪器设备上的参数；五是能够对电子电路和小型的电子产品进行控制和调节；六是能够进行简单的电路板的设计和制作；七是能够熟练检验和校正小型的电子电气产品；八是对常见的电子电路故障能够进行分析并解决问题。
三、电气工程设计的实训
电气工程的设计在电气技术的实训方面，主要是能够培养学生对理论知识进行综合应用，提高学生学以致用的能力。在电气工程的设计方面，需要对所设计的电气工程进行资料的查阅、选择合适的方案、设计电路、进行安装并调试，经过这些具体的设计实训，能够让学生在设计的过程中，总结自己的不足、及时改正自己的错误和缺点，巩固理论知识，提高了学生在实际应用过程中发现问题并及时解决问题的能力。
通过上述三个方面的分析和实践可以证明，通过电工实训、电子技术的实训和电气工程的设计，能够联合多方面的综合实践，最终提高电气技术的实践和应用能力，提高电气技术的教学实训[3]。
要提高电气技术的实训，首先要理清实训教学的思路，再按照清晰的思路一步步的进行教学，方能达到最好的实训效果，一般普遍的实训教学包括四个环节，分别是预习、理论的教学、实训教学、撰写总结报告。在预习的过程中，要充分理解和明确实训教学的目的和意义；学好基本的工艺知识，善于总结前人的经验和教训；重视实际操作能力的培养，重视实训报告的总结等。
总之，只有把理论和实践良好的结合起来，熟练的把理论知识运用到实践过程当中，才能适应当今社会对人才的要求，提高自身的就业竞争力，成为顶尖级的技术人才。
参考文献：
[1]中国电工技术学会工建专委会会议报道[J].电气工程应用.2011，02（02）
本文围绕机电一体化综合实训的目标，结合实训设备的具体情况，对综合实训的内容、教学模式、实训条件、考核方式等方面做了探讨。
【关键词】
机电一体化；探索
机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识，能从事机电一体化设备管理、技术应用、营销和技术服务等一线岗位工作的高素质高技能人才。实训是培养学生职业技能的重要手段，目前部分高职院校机电一体化专业学生在校期间往往只经过机械或电气技术的专项实训，而机电一体化技术是一个系统工程，学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训,毕业后很多学生无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求。因此，随着高等职业教育改革的深化，有必要改进实训教学模式，强化机电综合实践技能的培养，使高职院校机电一体化专业机电综合实训模式能适应行业的职业要求，提高实训效果。
1.机电一体化实训课程目标
机电一体化实训课程是集机械技术、电机技术、检测技术、自动控制技术、计算机网络技术于一体的专业技能综合训练课程。课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节，即检测、控制与执行三大技术环节展开，同时引入最新的网络控制技术。
2.实训课程的内容和模式
机电一体化的综合实训可以选择某一生产流程的模拟控制系统或典型的机电产品为岗位的控制操作技术。在实训过程中以该系统为载体，以工作任务为中心，将学习过程分解成若干个小任务，并结合实际操作，将所要求的知识点、能力点和职业素质融于培训过程。实训时把学生分组，由老师布置实训任务，通过实训指导书让每组同学明白工作要求和规范，随后监控整个实训过程，尽量发挥同学的积极性。实训项目的安排也是由易到难，开始阶段进行供料单元简单的电机控制实现，让同学们熟悉实训要求，接下来进行较为复杂的气动机械手搬运和工件分拣工作站项目。首先结合实际的装置，了解该装置所能完成的任务及工作流程。其次，分析该装置的硬件组成，让学生明白各部分硬件的组成元件，各自完成何种功能；再说明本设备所包含的技术和应掌握的知识点；然后通过实际操作，如拆装、调试、故障诊断等，掌握机电设备的装配、操作；最后，将所要掌握的知识点和技能归类，并做一定的延伸，使部分能力较强的学生有所发展。可以把在东洋电装产学研中，获得的汽车零部件电检设备资料一部分整理成拓展案例，在案例中融入常用西门子、三菱、欧姆龙PLC的编程指令比较及使用，为学生以后从事相关工作奠定基础。
3.实训设备
为培养学生真正的职业技能，一定要选择真实的或模拟实际的机电一体化实训设备，例如我校机电一体化实训室的设备有：光机电一体化设备，立体仓储系统，小车机器人，专门为机电一体化技能训练而设计，部件全部采用工业标准元件，安装和调试也符合工业规范，为满足实训要求，每个设备配有编程电脑一部和安装工具一套。1)光机电一体化设备实训装置由由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。学生通过操作此装置，了解气动机械手的动作，PLC（可编程控制器）对系统的控制，传感器的接线及应用，变频器参数设置及使用。2)立体仓储系统控制器采用西门子PLC，在PLC上增加一个RS-232模块，就能实现PLC与RFID读写器之间的串行通信，是PLC获得货物电子标签的目标地址信息。传感器传回PLC位置信息，PLC控制X、Y、Z轴电机运行，有效、准确地把堆垛送到任意仓位。通过操作此系统，让学生了解RFID技术，立体仓库的运作流程，步进电机的应用。3)小车机器人用单片机实现对小车的控制，通过QTI循线传感器依循地上或台子上的自制轨道获得的信息反馈给两轮小车，使小车沿一定轨迹运行。通过操作，学生能了解单片机的C语言编程，从简单的让小车动起来，到复杂些的让小车以最快速度循迹运行。
4.考核办法
实训总评成绩由平时项目成绩、实操成绩、实训报告成绩三部分组成，其中平时项目成绩占40%，实操成绩占40%，实训报告成绩占20%。主要考查学生是否运用所学的理论知识分析、处理实际问题；识图能力和动手能力；是否有团结协作精神等。总而言之，高职院校在机电一体化实训教学过程当中应当迎合行业发展的趋势，结合职业教育的特点积极推行教学改革，探索实训教学模式，提高实训教学的质量和水平，培养学生的实践能力，为其踏入社会就业打下坚实的基础。
参考文献：
[1]金芬,陶亦亦,陆春元.高职院校机电一体化综合实训教学的实践探讨[J].职业教育研究.2009,(10).
就目前管制模拟机培训运行的现状进行了分析，从领导阶层对培训工作的重视程度、管制教员的资质能力、管制学员的学习态度、模拟机设备硬件的更换升级以及模拟机培训的课程安排和结业标准等各个方面都进行了简要的论述。管制模拟机培训工作是为了使每一位一线管制员都能名副其实地担当起自己的职责，并对航空器飞行安全起到保驾护航的作用。模拟机管制教员管制学员一、前言东北空管局于1996年从广汉飞行学院引进DRS-93雷达模拟机，它是通过模拟显示管制岗位上使用的雷达显示屏上的雷达信号，制定出不同难度的训练计划以供管制员进行学习、研讨的机器设备。经历了近20年的运转使用，它已经不能再适应当前的雷达管制培训要求，严重地影响了管制一线岗位的工作，有待完善。二、影响雷达培训的主要因素1.管制领导的重视程度不够管制领导的工作重心都放在了管制一线岗位上。对于培训工作，只是按照每年总局颁布的培训计划按部就班地进行。只要求每个管制人员在一年内的培训小时数达到总局规定的标准。对于管制人员的实际学习结果缺乏监督。2.管制教员的资质能力有待考察一般来说，管制教员都是从一线管制员当中选的。他们都是业务精英，管制工作上的骨干。他们可以从他们从事多年的管制工作经历中总结出好的经验教训。在指导管制学员时能够讲述出管制学员做练习的过程中所欠缺的知识点。但是有些管制教员就不具备应有的资质，从未在一线管制岗位工作过，有的甚至都没在民航专业学院系统的学习过。完全是“纸上谈兵”。3.对管制学员的培训要求由于一线管制学员的收入与他们在工作岗位上工作的时间量和在这个时间段内所指挥的航空器架次有关。所以每次他们参加雷达模拟机培训时，都不是脱产学习。这样一来难免就会分散他们的精力，不能在接受培训时保持旺盛的精力和清醒的头脑。所花费的培训时间都白白地浪费掉了。4.对雷达模拟机硬件的要求雷达模拟机室的培训所使用的设备一直都是用飞行学院研发的DRS-93机器，然后是DRS-97。去年才引进了南京28所研发的雷神系统，但它与一线管制员在管制岗位所使用的机器设备存在着很多差异，致使管制学员在培训期间还要利用一段时间熟悉雷达模拟机设备的操控。今年局里把整个系统都更换成了欧洲MODEL系统，雷达信号可以直接从一线岗位上引导到模拟机显示屏上进行实时的训练。同时还引进了塔台模拟机，210°旋转彩色大屏幕，可以让3名管制学员实时实地的进行学习。5.对雷达模拟机软件的要求雷达模拟机培训的教程，是依据民航大学和广汉飞行学院以前的教材制定的。随着雷达技术的发展，引进航空器机型的变更以及空中区域的重新划分等各种因素的相互影响，雷达模拟机室现用的教材课本急需更换。（1）雷达管制理论――从1996年雷达模拟机室成立以来，‘雷达管制理论’一直用英语进行讲解。管制学员与管制教员之间缺乏沟通交流，使课堂上的教学效果不理想。（2）航行资料――应开设多种机场的航行资料。尤其是针对各地管制学员所工作的本地机场进行结合实际工作的训练。（3）雷达管制通话用语――规范性不强，专业术语的强调不明显。（4）特殊情况处置――应按照一线岗位的操作流程逐一查验。（5）上机热键的使用；（6）雷达模拟机培训的结业考核标准；（7）雷达管制术语：①ATC指令是否准确；②航空器接受雷达管制之前是否进行过雷达识别；③是否呼错航班号；④当给错指令后进行更正指令时应说“更正指令”；⑤当航空器对头飞行存在冲突时，应及时给予“相对活动通报”；⑥当航空器飞入或飞进管制区域时，应与进离场飞机说“再见”；⑦当航空器首次穿越过度高度和过度高度层时应强调基准面；⑧应强调英制单位或公制单位；⑨指挥航空器的过程中是否发错指令，造成何种结果。（发错指令及时纠正；发错指令但有飞行员发现并纠正；发错指令，机长按错误指令执行后并及时发现纠正；发错指令，机长按错误指令执行后造成严重后果；）；（8）航空器之间的雷达间隔：①航空器之间的雷达间隔大于15公里；②航空器之间的雷达间隔大于20公里；③航空器之间的雷达间隔小于10公里，大于8公里；④航空器之间的雷达间隔小于8公里；⑤航空器之间的雷达间隔小于规定的安全间隔时，应给与“告警”；⑥航空器的飞行高度是否低于本管制区设置的安全高度；⑦在指挥航空器的过程中因非本身的原因而告警，但管制学员却能积极地采取措施使航空器进行避让；⑧航空器遭遇冲突进行避让后相互无影响，应及时指挥航空器上升或下降。（9）在做练习之前，应给予一定的时间让管制学员针对所做的雷达管制训练做出完整的预案。（10）应清晰准确地进行进程单的填写。（11）对于进出港航班应及时进行协调，应严格按照规定在协调范围区内完成协调。（12）对航空器进行引导时，应注意以下事项：①对航空器进行引导的次数越少越好；②最好不要引导航空器穿越五边；如果需要航空器穿越五边时，必须进行通报；③对航空器进行引导后，要及时回归原来指定的航路。（13）保证对航空器所做的引导是必须的，准确的。不要做无必要的引导，更不要因所做的引导给航空器造成危险接近。（14）进行雷达管制时因对航空器进行主动的雷达识别；（15）航空器在过度夹层中不能平飞；（16）离场航空器不要飞错目的地机场；（17）如非机组原因而造成航空器复飞的，要让管制学员从新做练习；（18）雷达管制训练所用的时间应参照雷达管制训练大纲所规定的训练时间；（19）管制学员在接受培训期间应遵守各项管理制度和要求。三、结论通过以上的论述，管制培训急需整顿改进，才能适应当前的管制工作的要求。管制岗位每4年都会进行管制大比武，让全国各地的优秀管制员聚在一起进行业务交流，学术沟通。他们再带着学来的先进知识和经验编排到模拟机上去，然后让各个班组的管制员轮流进行学习，使管制技能迅速地提高。希望空中交通管制员们能够充分利用管制模拟机这个平台进行学习和再创造，为保祖国天空的平安贡献自己的力量。
摘 要： 大型复杂武器系统具有体系结构庞大、技术高度集成、维修保障难度大等特点，该类武器系统的装备保障训练在教学条件、人力资源、训练模式建设方面均有诸多特殊要求，仅依托军队开展相关建设难度大、周期长、效率低。构建科学配套的管理体制、法规制度、训练模式、训练条件，开展军民融合式装备保障训练，发挥军队院校、部队、装备承研承制单位各自优势，有利于提高装备保障训练质量效益。
关键词： 复杂武器系统 军民融合 装备保障训练
一、开展大型复杂武器系统军民融合装备保障训练的必要性和重要性
目前我军武器装备的技术保障训练和技术保障人才培养主要依托军队院校、部队训练机构展开，但随着武器装备更新换代加快、技术集成加速，这种单纯依托军队开展装备保障训练和技术保障人才培养的模式，已经越来越难以适应新装备尤其是大型复杂武器系统快速形成保障力的需要。以陆军典型复杂武器系统――远程多管火箭炮武器系统（以下简称“远火”）为例，该武器系统包含8种装备，涵盖了机械、液压、光电、自动控制等多个技术领域，具有体系结构庞大、自动化程度高、自主作战能力强等特点，但同时，由于该武器系统体系庞大、技术复杂，具有技术保障难度大、训练条件建设周期长、对装备保障人才要求高等特点，给军队院校、部队开展装备保障训练带来一定困难，制约了装备快速形成战斗力和保障力，是目前大型复杂武器装备维修保障训练面临的重要现实问题。
立足我军目前各大型复杂武器系统由多厂家协同、多领域合作、多平台融合研制和保障的现实情况，探索构建由研制生产企业、部队使用单位、军地院校联合组建的军民融合式装备保障训练体系，充分发挥武器系统研制开发单位和军工企业人才密集、技术指向性强、配套资源丰富，军队院校教学理念先进、教学方法手段配套、师资力量雄厚，部队装备系统配套、装备作战运用和保障实践经验丰富等各自优势特点，积极创造资源统建、课题联研、人才共训、技术共享的装备保障训练环境，完善军委统筹、部队牵头、地方协同的训练机制，有利于优化装备保障训练资源配置，节约训练成本，提高训练实效，解决单一的部队自主式保障训练和院校闭合式保障训练与信息化条件下装备保障训练需求不相适应的问题，破解大型复杂武器系统保障能力建设周期长、保障效率低等难题，为装备“两成两力”建设打下坚实基础。
二、科学构建大型复杂武器系统军民融合式装备保障训练体系
大型复杂武器系统军民融合式装备保障训练，是一项涉及社会资源和军队资源分配、社会保障力量和军队保障力量分工的全局工程。必须完善组织管理，健全法规制度，优化训练模式，建设配套条件，构建科学高效的大型复杂武器系统军民融合式保障训练体系。
一是建立逐级衔接的领导管理体制。组织领导科学化是指对参与军民融合式装备保障训练的军地相关机构进行优化整合，对其任务职能进行科学划分，逐步建立起科学高效、逐级衔接、职责明晰的领导管理体制。大型复杂武器系统军民融合式保障训练的运行涉及的领域广、部门多、范围大，需要国家、军队、地方企业各个层面指导与协调，因此，建立完善的组织管理机构，是推进武器装备军民融合保障训练的重要前提。目前我军还没有专职部门和专职人员从事军民融合装备保障训练的组织与管理，部分单位已经开展的类似训练大多通过单位与单位之间自行沟通协调解决。从武器装备军民融合保障训练的现实需要出发，应加快构建宏观层、协调层、执行层逐级衔接的组织管理机构。其中，宏观层，应由中央军委和国务院相关机构共同建立，作为军民融合装备保障训练的统筹管理机构，主要负责军民融合装备保障训练的顶层设计、资源配置、任务区分制度建设等工作；协调层，应由军兵种装备部和地方省市有关部门共同建立，主要负责本军兵种、本地区军民融合装备保障训练的计划拟制，协调指导、监督和评价等工作；执行层，应由部队装备部门军事代表机构、军队院校训练部、装备承研承制单位共同建立，主要负责军民融合装备保障训练计划的落实、训练的组织等工作。通过建立以上各层级的组织管理机构，逐步形成军地一体、上下衔接、职责清晰、分工明确的组织管理体系，确保军民融合装备保障训练的各项事务管理能够落到实处。
二是建立配套完善的法规制度体系。军民融合装备保障训练涉及军队、地方两个领域的沟通，牵涉到军队院校、部队、企业三方的协调，其组织与实施及训练实效都必须有法律法规制度作保证。建立一个纵向成体系、横向成系统的军民融合装备保障训练法规体系，明确责任主体，保障各方利益，推进军民融合装备保障训练才有可靠保证。当前，我国关于军民融合装备保障训练的法规空白还比较多，针对这一现状，从法规体系的完备性来讲，应着力构建三个层次的法规，第一个层次是国家层面的法律，居于主导和支配地位，为实施军民融合装备保障训练和军队制定相关政策提供明确指导；第二个层次是军委、军种和国家部委层次的条令条例、指导意见及相关政策，主要是明确职能、理顺关系，为建立科学高效的军民融合装备保障训练体制机制提供基本遵循；第三个层次是涉及合同商保障的合同、协议、备忘录、手册等，是组织实施军民融合装备保障训练的具体遵循和依据。
三是构建科学高效的训练模式。根据我国武器装备现行装备全寿命周期保障管理体制，大型复杂武器系统列装部队后，质保期内的维修保障和大修，一般都由武器系统承研承制总装厂牵头，由相关装备、子系统研制企业负责组织与实施，这些单位在实装数量、技术资料、维修保障工具设备、维修保障人力资源、维修保障场地、维修保障经验等方面，无疑比军队院校和部队训练机构更有优势。因此，依托承研承制单位开展装备保障训练，将是大型复杂武器系统（尤其是新型武器系统）装备保障训练的重要方式和途径。根据参与保障训练单位数量的不同，依托承研承制单位开展装备保障训练又可分为单一单位独立保障训练和多个单位协作保障训练两种样式：对系统相对简单的武器装备而言，通常由一家装备承研承制单位能够独立完成训练保障任务，应由军方与装备承研承制单位直接签订合同，明确军队院校（或部队训练机构）和承研承制单位在开展装备保障训练中的责、权、利；对大型复杂武器装备而言，当某个装备承研承制单位不能单独完成保障训练时，多应由多个单化配合，分别对装备中的各个分系统开展保障训练，由军方与总装厂组织其他厂商完成各个分系统的保障训练。军民融合式装备保障训练，应坚持军方主导、地方配合，遵循以下基本模式：军队院校（或部队训练机构）负责制定训练计划和总体方案，明确训练需求，并对地方企业的协作事项提出明确、具体的要求，并派出部分授课教员和训练管理人员；装备承研承制单位负责建设提供装备保障训练教学资源，包括训练装备、检修设备、训练场地，并抽调一部分维修经验丰富的工人进行故障案例教学。军队院校派出的授课教员和地方企业抽调的工人教员应根据协议、合同或临时协商的决议，分工协作、相互配合，共同落实教学训练计划、组织教学训练活动、达到教学训练效果。
关键词：个人信用评估；TwoStep聚类；模型融合
高信任维持与低监管运营成本是互联网金融行业面临的核心难题，而基于机器学习的信贷风控模型从源头上提供了解决方案。风险控制意识与能力的不足曾一度成为行业的顽疾，并间接诱发了2018年以来的行业整顿风波。随着P2P业务“三降”、网贷机构转型、个人征信体系健全、金融牌照制度改革等监管举措的持续推进，行业秩序不断改善。如今互联网金融在强监管与促创新并存的政策环境下逐渐形成了新的行业生态。经历了从粗放式发展到集中整改，再到稳健经营的发展历程，监管部门及互金企业逐渐意识到依赖金融科技构建成熟的风控模式在行业可持续发展、企业降本增效中的决定性作用。《金融科技发展规划（2019~2021）》要求，“运用数字化监管协议、智能风控平台等监管科技手段，推动金融监管模式由事后监管向事前、事中监管转变”；众多企业和银行或依靠自身实力研发智能风控平台，或与金融科技公司及征信机构广泛开展业务合作，将以大数据机器学习为核心的信贷风控方案深度嵌入信用风险控制流程之中。已有研究表明，大数据机器学习为代表的金融科技技术能够挖掘颗粒状、实时性的非标准化信息，显著降低了商业银行的风险承担水平，使其盈利能力得到提升。然而，由于我国金融资源分布不均匀，金融科技应用存在较大的个体和地域差异，网络借贷中多头共债、逃废债现象仍频繁发生，亟待成熟、稳定的信贷违约预测模型的普及应用。目前学术界对机器学习在建立个人信贷风险控制模型中的应用进行了一定的研究与探索，但仍存在特征工程精度不高、缺乏与业务实际的结合等问题。
一、文献综述
机器学习算法在金融决策支持领域的应用已有丰富的成果，现有研究已经逐渐从单一算法的对比与择优转向不同算法间的集成与融合。集成学习通过把单个分类器的预测结果进行组合，以使模型得到性能上的提升。对于单一分类器的选取，常按照性能接近且相关性系数低的原则进行。目前学者已经尝试运用不同方法融合单一分类器结果，并总结出stacking、blending等有效的集成方法。丁岚、骆品亮以支持向量机为次级学习器构建stacking集成的违约评估模型，其相较于初级学习器显著降低了一类和二类错误比例。白鹏飞等采用加权投票对SVM、RF和XGboost预测结果进行集成，依据单个模型表现赋予其在加权融合公式中的权重。胡忠义等则针对以往集成方法中同一训练集用于所有分类器训练提出改进，在对样本进行K均值聚类后以不同的基分类器处理不同区域样本，从而构建出多分类器动态集成模型。王重仁等在移除低方差特征后使用特征递归消除法（RFE）进行特征选取，使用贝叶斯优化对XGboost算法进行超参数的调整，发现这种算法相对于网格搜索与随机搜索更加有效。董路安对机器学习算法指导决策树构建的传统教学式方法进行改进，在生成伪数据集过程中结合weight-SMOTE算法改变决策树的学习偏好，在准确度、解释性与一致性上均优于传统教学式方法与CART决策树。改良现有算法以适应信贷审核的业务特点与现实需求，是学者研究的又一重点。一方面，金融决策具有“高风险”特点，对预测结果解释性要求较高；另一方面，从业务实践中积累的训练数据往往高度不平衡，影响模型训练效果。欧盟颁布的《一般数据保护条例》（GDPR）中指出，银行所使用的信用风险评价模型需要为其预测结果提供必要的解释，以保证申请人平等的贷款获取机会。吴晖等提出模型无关类倾向评分归因算法，输出平均因果作用值（ACE）以衡量不同特征在多种算法中的解释性强弱，发现对于底层理论相似的模型，同一特征的解释性也相近。刘志慧等通过XGBoost算法构建违约预测模型，并将模型输出的概率值转换为传统的信用评分值，从而提高算法结果在金融业务中的可操作性。陈战勇在构建信用评分卡过程中同时考虑借款人“硬信息”和“软信息”，将定性变量经过WOE编码后依据IV值进行筛选，构建基于逻辑回归的信用评分卡模型，将借款人分类为从Aaa到C的九个等级。徐桂琼、李微在研究中重视金融样本高度不均衡造成的少数样本错误分类风险，运用TwoStep聚类思想对样本进行均衡化处理，从而构造结构平衡的训练集。但其方法存在一定缺陷，会导致逾期样本在训练集和测试集中重复出现，进而造成预测模型准确率虚高。本文对徐桂琼、李微提出的方法做出改进，提出基于TwoStep的改进组合分类算法。该文献在数据样本均衡化后得到的所有子集中，抽取一份作为测试集，其余为训练集。由于训练集与测试集中的逾期样本（即少数样本）为同一批，使得已训练过的数据被重复放入验证集中，导致测试结果准确率虚高。同时，这一方法只能得到比例均衡的测试集，无法有效测试模型在样本极度不均衡的信贷实际业务中的表现。因此，在综合应用粗糙集约减和递归特征消除法进行特征工程之后，本文提前将少数样本切分出一定比例用于组成验证集，剩余部分则按原方法进行训练集的构造。由此，在保证训练集正负样本比例均衡的同时，解决了少数样本重复使用的问题，亦使得测试集数据分布及正负样本比例均与原数据集保持一致。而相比于SMOTE等通过生成新增样本点来增加正样本比例的方法，本文所用方法避免了原本不存在的新增样本对数据集内在分布的改变。得到各份训练集后，本文参考了集成模型加权投票的思想，分别将各个分类器用于1份训练集而不是所有训练集进行训练，以防止模型过拟合，最后各个机器学习模型通过加权投票的方式得到最终的预测结果。
二、改进组合分类模型设计
（一）数据均衡化处理
设一不均衡样本数据集D，该数据集的目标列为0和1两个类别。该数据集中目标列值占多数的记为多数类样本集M，目标列值占少数的记为少数类样本集L。组合分类：经过数据均衡化处理后会产生k1个训练集及1个验证集，将k1个分类器分别训练各个训练集，最后让各个分类器进行加权投票，输出最终结果。利用验证集来评价模型的性能。由于在本文中k2=4，因此最后需要训练3个分类器。本文所采用的分类器为XGBoost，AdaBoost，高斯朴素贝叶斯模型。
（二）Xgboost模型
Xgboost在考虑正则化的前提下，使用任意一阶与二阶可导的函数作为损失函数，特定CART树作为弱学习器，用损失函数的一阶与二阶导数信息拟合损失函数中的残差信息。算法在第k次迭代中生成强学习器，其对第i个样本的预测结果y＾i（k）为其中gi与hi是对应训练样本的损失函数的一阶和二阶导数信息，λ与γ是正则项中的惩罚系数，T为叶节点总数。在切分特征与特征的切分点的选取上，Xgboost算法采用CART树的切分方法，并通过自身定义的Gain指数衡量切分质量。
（三）朴素贝叶斯算法
朴素贝叶斯分类基于概率论中贝叶斯派的主张，通过对于参数θ的经验提供的先验分布与数据提供的样本信息估计给定样本X下参数θ的后验分布。比较相同样本在不同类别假设下的后验概率，将最大后验概率对应的类别作为本样本的估计类别。
三、实验与分析
本文基于LendingClub平台信贷数由表3可以发现，进行集成投票后，各项指标均有小幅提升，这是由于本模型的三个分类器分别对不同的均衡样本训练集进行了训练拟合，且通过投票加权的方式增强了模型的鲁棒性。而通过数据均衡处理后得到的验证集满足原来数据的分布，正负样本比例也维持不变，训练好的模型在该验证集上也能得到不错的效果。为了进一步验证被本文提出模型的有效性，利用原来数据中未进行数据均衡化处理的数据进行实验。其中由于本文所选取的验证集的样本为45524个，占总数据样本的25.0%，因此对传统单一模型所采用的训练集和验证集由总体数据样本随机切分得到，其中切分比例为训练集：验证集=3:1，但只取其中的训练集部分进行训练，对于验证集则进行丢弃，而用数据均衡处理得到的验证集用以进行最后模型效果的验证。通过以上的方法，即可保证传统模型和本文模型得到的有效训练和验证样本数量是一致的。考虑到切分的随机性，对切分实验重复进行50次取平均值，即可得到各单一模型训练的效果。通过表4可以得到，进行随机切分进行训练得到的各个分类器得分明显低于本文模型所训练出的分类器及集成投票模型。尽管传统XGBoost模型在准确率上仍有优秀的表现，但其其余的指标明显低于本模型所训练的XGBoost。由于验证集中正负样本比例为3:1，传统XGBoost模型准确率高而其他指标较低，这表明传统模型在预测多数样本集上有着较好的表现，但是在预测少数样本上不具有稳定好的表现。而传统AdaBoost模型和传统GaussianNB模型的表现也比本文所提出的模型更低。综上所述，从各个指标上看，各个传统模型在本数据集上的表现都不如本文所提出的模型。本文提出的模型能够适用于数据样本不均衡的情况，并且在保证性能的情况下做到对多数样本及少数样本的精准预测。因此，本文基于TwoStep聚类算法的改进组合分类方法能够有效适用于逾期风险监测。
四、结语
论文摘要：本文说明了各种变电站综合自动化装置的硬件具有相同的典型结构，讨论了模拟量的输入／输出回路，开关量输入及输出电路，微型机系统和变电站综合自动化算法，人机对话、、通信和电源插件，操作回路等各部分培训的内容、作用和培训方法，并具体介绍了测控装置。
在变电站综合自动化培训教学中，学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理，不但重复太多，浪费时间，而且也不容易全面深人地介绍清楚，且不利于学员理解掌握。因此在培训中，都要对各种装置的共性部分进行统一介绍，即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行iv"结，与大家分享。
一、装置的典型硬件结构
装置部分教学培训中，首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的，它们的硬件结构都是大同小异，所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源，如图1所示。
装置采用统一硬件平台，变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离，cpu板采用印刷板、表面装贴技术，提高了装置的可靠性。可自检和互检，同时减少各部分的关联性。通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。可通过变电站监控系统对保护装置所具有的功能实施全遥控操作。装置采用统一软件平台，缩短了产品的研发周期，延长了产品的市场生命周期，从“作坊生产阶段”进人到“大规模生产阶段”。装置采用统一数据库处理，在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性，建立一个统一的应用功能数据机构模块，包含每种功能所需的一切信息，形成功能程序的统一的开发平台，降低了功能模块程序开发的难度，提高了功能模块程序的可靠性。
二、模拟量的输入/输出回路
1.模拟量的输入电路
变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量，由于微机只能识别数字量，故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。典型的模拟量输人电路的结构框图如图2所示，主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样电路、多路转换开关及a/d变换芯片五部执电压形成电路除了起电量变换作用外，另一个重要作用是将一次设备的电流互感器ta、电压互感器tv的二次回路与微机a/d转换系统完全隔离，提高抗干扰能力。通过低通滤波器与采样定理、采样保持器、模拟量多路转换开关、模/数变换(a/d)的详细讲解，使学员熟悉模拟量输人电路如何隔离、规范输入电压及完成模/数变换、与cpu接口，完成数据采集任务。
为了使学员更好地理解和掌握培训内容，讲变换器时向学员展示变换器插件实物，讲清楚变换器的输人信号和输出信号。讲解低通滤波时也将实物插件展示给学员，理论联系实际，可取得很好的培训效果。
2模拟量输出电路
培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(d/a)转换器工作原理。模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出，该任务主要由数/模(d/a)变换器来完成。由于d/a转换器需要一定的转换时间，在转换期间，输人待转换的数字量应该保持不变，而微型机系统输出
的数据在数据总线上稳定的时间很短，因此在微机系统与d/a换器间必须用锁存器来保持数字量的稳定，经过d/a转换器得到的模拟信号一般要经过低通滤波器，使其输出波形平滑，同时为了能驱动受控设备，可以采用功率放大器作为模拟量输出的驱动电践 d/a转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量，其主要部件是电阻开关网络和集成运算放大器。
三、开关量输入及输出电路
开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。
在变电站综合自动化系统的数据采集中，除模拟信号外，还有大量的以二进制数字变化为特点的信号，如隔离开关、断路器的状态，按钮、普通的开关、刀闸、断路器的触点以及人机联系的功能键的状态等，称为开关量。
1.开关量输入电路
开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统，如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。培训中讲清消抖滤波电路与信号调节电路、电隔离技术的应用、驱动控制与端口地址译码问题，特别是要了解简单的开关量输人电路。开关量信号都是成组并行输人(出)微机系统的，每组一般为微机系统的字节，即8, 16或32位，对于断路器、隔离开关等开关量的状态，体现在开关量信号的每一位上，如断路器的分、合两种工作状态，可用0, 1表示。简单的开关量输人电路包括断路器和隔离开关的辅助触点、跳合闸位置继电器触点、有载调压变压器的分接头位置等输入、外部装置闭锁重合闸触点输人、装置上连接片位置输入等回路。
2开关量输出回路
开关量输出电路主要是将cpu送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节，如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等，一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法，但为提高抗干扰能力，最好也经过一级光电隔离。
四、微型机系统和变电站综合自动化算法
微型机系统的cpu是由一片大规模集成电路芯片制成，不仅能进行算法逻辑运算，还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分，这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(dsp)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。
在变电站综合自动化系统中，计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量，或者算出它们的序分量，或者线路和元件的视在阻抗，或者某次谐波的大小和相位等，并根据这些参数的计算结果以及定值，通过比较判断决定装置的动作行为，而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。
五、人机对话、通信和电源插件
1.人机时话
人机对话的主要内容有显示画面与数据(包括时间、日期);单线图的状态、潮流信息;报警画面与提示信息;事件顺序记录。事故记录;趋势记录;装置工况状态显示;保护整定值;控制系统的配置显示，包括退出运行的装置的显示以及信号流程图表;值班记录;控制系统的设定显示等。主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。
2.通信插件
通信插件承担着装置的管理和通信任务，是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件，如与面板、pc调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系，根据保护的配置组织上送遥测、遥信、soe、事件报文和录波信息等。通信插件可根据需要设置有lan网口、以太网口、rs485口和rs232口，满足不同监控和远动系统的要求。另外，还设置有gps对时功能，可满足网络对时和脉冲对时方式的要求。
3.电源插件
每个装置均有一个独立的开关电源，向其他插件供电，此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十sv为cpu及其芯片提供工作电源;15v为模拟输人回路运放提供工作电源;+24v为开出、开人回路提供电源。
六、操作回路
培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图，让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。
1断路器操作回路的原理框图
首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分，介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作，并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。
2.断路器操作回路实例
断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离，为了学员更好地工作，还需要讲解断路器实例操作回路，如南瑞继保电气有限公司rsc-941a型装置操作回路和南自iokv线路保护测控柜断路器操作回路。
七、测控装置
测控装置用于各种电压等级的变电站中，综合考虑变电站对数据采集、处理的要求，以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接，依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能，能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。
1.测控装置硬件结构与功能
测控装置主要由交流变换插件、cpu插件、显示面板、通讯插件、开入开出插件、电源插件等模块构成。测控装置功能有开关量变位遥信;电压、电流的模拟量输入;断路器遥控分合，空接点输出，出口动作保持时间可程序设定;脉冲累加单元，空接点开入;遥控事件记录及事件soe;支持行业标准通讯接口。
2.psr650系列数字式综合测控装置
psr650系列数字式综合测控装置适用于各电压等级变电站等测量控制领域，实现四遥及同期合闸等自动功能。
psr650系列数字式综合测控装置为19英寸机箱装置配置，2一3块交流采集模件(ac)，共采集12路电流、12路电压、1块直流温度采集模件(dc, tdc)可选，共12路采集、2块数字量采集模件(di)，共40路采集(包括脉冲量采集);2块智能控制模件(out)，共20路开接点输出;cpu模件、power模件各一块。该装置插件图如图3所示。
psr652数字式综合测控单元面板由液晶显示屏、二级管指示灶复归按钮和键盘等四部分组成。psr 650系列数字式综合测控装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式操作方式。
八、总结
关键词:网络信息安全；实践教学；训练平台
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)08-1768-04
A Practice Platform of Network Information Security Curriculum Based on Mobile Agent
QIAO Zheng-hong, GE Wu-dian, XU Jie
(Institue of Science, PLA Univ. of Sci. & Tech., Nanjing 211101, China)
Abstract：Network information security course is a very practical course, the practical teaching of the course is lack of special experimental system. Aiming at this problem，The paper proposes a realization method of quasi real network confrontation training platform based on mobile agent, discusses system structure and main work flow of the platform.
Key words：network information security; practice teaching; training platform
随着计算机网络技术的高速发展，网络信息系统深入到人们工作和生活的每个角落。网络信息系统一方面给人们带来了极大便利，另一方面它的安全问题也日益显现，这一切迫切要求人们重视相关安全技术与手段的研究。但目前网络信息安全人才极度匮乏，远远不能满足社会的实际需要，必须加快网络信息安全人才的培养。为此，许多高校和科研院所纷纷开设了网络信息安全相关课程。该类课程的特点是发展迅速、实践性强，在课程教学中，既要重视基本理论、基本原理的讲授，同时也要强化学生对相关网络安全技术的应用，培养学生实践动手能力。
在网络信息安全相关课程实践教学环节中，目前主要的做法是：根据课堂讲授的网络信息安全理论，然后要求学生在实验室熟悉少许网络安全工具，并能够根据网络安全的某一方面内容开发设计一种工具。采取这样的实践教学方法，学生通过有针对性的训练，可以较好地掌握实验内容，但由于只停留在某一个或几个具体的点上，学生对系统总体情况的掌握比较缺乏，不能够全面掌握实践内容，实践教学效果一般。
针对该类课程在实践教学中存在的问题，需要设计一种专门的实验平台，该平台能够让学生熟悉各种的安全技术和手段，有效地进行网络攻防训练。
1系统设计思想
在设计系统平台时，首先要考虑建设的系统是基于什么环境的？通常有三种设计思路：完全真实对抗环境、模拟对抗环境和准真实对抗环境（介于前两者之间）。其中，在完全真实对抗环境下，网络攻防训练完全由学生自主控制，考虑到实际网络情况比较复杂，系统的结构可能相对复杂，同时涉及到较多的认为因素，使得训练过程不太容易协调和控制；在模拟对抗环境下，系统需要全面分析和梳理已有的攻防战术和手段，并构造各种不同的虚拟场景，通常这种设计有比较大的工作量，后期也难以升级和维护。基于上述的分析，本文在充分考虑了系统结构的复杂性、设计工作量、后期升级和维护等各方面的情况，提出了一个基于准真实对抗环境的网络攻防训练实验平台。
1.1系统设计目标
网络安全对抗训练是一种网络信息安全类课程实践教学平台，也是学生进行网络对抗训练的专门系统。该系统让学生在一个网络攻防对抗的整体环境中，通过相关的技术应用带动理论和原理的学习和理解，训练方式主要是人机对抗。
在该课程实践教学中，每个学生可以对自己的训练情况进行分析和总结，了解自己对网络对抗各个环节的掌握情况，找出薄弱环节，从而突出训练的重点，提高训练的针对性，从而提高实践教学效果。
1.2系统设计原则
在进行系统规划和设计时，要充分利用已有的信息和技术，并考虑系统以后的扩展，有几个方面需重点考虑：
系统的集成性。在系统设计时，要充分考虑已有信息的集成、共享和交换，这一点至关重要。这些信息不仅本系统功能模块可 以有效使用，而且以后更新的功能模块也可以用。
技术的先进性。要坚持从实际出发，以最大限度满足用户需求为基本原则，合理选择先进的主流技术、设计思想和设计方法，力求做到先进性和实用性的统一。
产品的成熟性。在系统设计时，应尽量采用成熟的可重用模块，同时系统的功能要容易扩充、容易使用、运行稳定，并且也便于后期的维护。
设计的规范性。目前主流的技术都有其特定的标准和规范，在系统设计的过程中，要充分地加以考虑。
系统的可扩展性。网络攻防技术与手段是在不断变化和发展的，在系统设计时要综合考虑对当前的实际和将来的变化，使系统具备可扩展性，能够支持尽可能多的网络攻防手段。
2系统架构
在系统设计时，该实验平台架构在实验室内部相对成熟的局域网之上，采用准真实网络对抗环境，尽可能反映网络的实际情况，同时又具有一定的可控性，以便降低系统设计的复杂性。系统的工作模式采用B/S结构，整个系统主要由三个部分组成：用户接口层、核心功能层和数据层，主要的功能模块有用户接口及运行环境、系统控制中心、自适应任务均衡处理、智能分析处理以及网络攻防和底层数据库，系统的功能逻辑划分如图1所示。
图1系统功能逻辑图
为了更好地满足设计原则及系统的特点，该实验平台采用基于移动Agent的设计方案。在这种方案中，所有计算机分为两种角色：客户端和服务器。其中，客户端的配置比较简单，只安装浏览器和Agent运行环境，平台其他的功能模块都安装在服务器中，这样，系统所有的核心功能都集中在服务器上，学生日常训练只接触客户端，便于系统管理和升级维护。在具体设计时，主要采用JSP语言，服务器端可以通过ServLet访问数据库，以及移动Agent库。系统各逻辑功能模块之间的相互关系如图2所示。
图2系统架构基本结构图
3系统主要功能模块
该实验平台涉及到网络信息安全技术的诸多方面，系统功能较多，其中移动、任务均衡处理是两个非常重要的模块，其他各项主要工作均与之相关。
3.1移动Agent
在本系统中，移动Agent具有非常重要的作用，无论是系统管理维护、网络攻击、防护检测，都是通过移动来完成的，移动是系统核心的功能模块。每个完成特定的任务，具体来说，移动主要有以下几类：
系统管理与维护Agent：在平台使用的过程中，系统维护是一项经常性的工作。管理员可以利用实验网络环境，派遣系统维护Agent完成设备管理与维护工作，例如，可以安排Agent移动到主机，检测主机运行状况，然后将结果反馈给管理员，管理员也可以把一些简单的修复工作交给Agent去完成。
攻击Agent：在进行攻击训练时，用户将训练科目提交给服务器，服务器依据用户需求，在相关的主机上部署用于攻击训练的攻击Agent，利用它做一些准备工作，以及在结束后将训练结果上传。例如：在网络攻击中，端口探测是常用的一种技术手段，用户在进行该类攻击训练时，首先由客户端（用户）发出训练请求，服务器收到请求后，通过均衡处理分配合适的主机及其IP地址，同时，派 遣端口探测Agent到探测目标上，再由该Agent收集主机的端口信息，并将探测结果返回服务器，训练结束后，客户端提交探测结果。用户上报的信息到达服务器后，服务器会将其与Agent搜集的探测结果进行比对，最终得到用户的训练结果。
防护检测Agent：在学生进行防护训练前，系统可以依据防护科目，在相关的主机上部署用于防护训练的防护Agent，该Agent会根据防护的目的，逐条检测主机的设置，进而判断设置的安全性。例如，操作系统安全是信息安全的一个重要的方面，用户在练习这方面防护时，根据训练目标和需求，先对系统进行相关配置，然后向服务器发送请求，告诉服务器配置完成，服务器接受用户请求后，派出防护检测Agent到客户端，根据安全配置的指标，全面系统地进行检测，然后向服务器报告检测结果。
3.2自适应任务均衡处理
该模块主要有策略管理器和任务均衡处理器两部分，策略管理器用于记录本系统安装网络的基本情况，任务均衡处理器用于协调攻击与防护训练的顺利进行。
3.2.1策略管理器
随着网络技术的进一步发展，网络攻防手段的更新，所要设计的对抗科目将逐渐丰富，而实验主机的硬件条件（数量、类型等）相对有限。针对这种矛盾，在系统设计时要考虑如何尽可能支持多种对抗科目，如何充分提高有限训练主机的使用效率。在策略管理器中，记录了系统支持的所有攻击科目、各类科目之间的互斥关系、被攻击主机各种类型的数目等方面的情况。
3.2.2任务均衡处理器
系统在接收到用户的训练请求后，会为学生指定目标主机，如何选择合适的目标主机呢？首先由任务均衡处理器根据策略管理器中记录的数据，在保证网络带宽、系统内存、CPU使用率等的前提下，尽量先安排可兼容已起用的训练主机，直至所有的训练主机均被起用。任务均衡处理的基本原则是充分利用每一台训练主机的资源，具体的做法是：
1)根据学生的训练科目，查询策略管理器，得到无法和请求科目在同一训练主机同时运行的科目名称；
2)查询策略管理器，获取训练主机中已经开展的科目，通过进一步分析可以知道没有与请求科目互斥科目的训练主机地址；3)利用（1）、（2）的结果，查询策略管理器，得到可以运行请求科目的主机地址；
4)根据（3）的结果，对每一台主机进行综合分析，从可选训练主机集合中选择合适的训练主机。
自适应任务均衡处理器模块主要的工作流程如图3所示：
图3任务均衡负载流程图
4系统工作流程
本系统主要有两大功能：攻击训练和防护训练，在使用系统时，首先进行用户身份鉴别和访问控制，而后用户可以根据自身的实际情况选择训练内容，以下分别介绍攻击训练和防护训练工作流程。
4.1攻击科目训练
攻击科目主要训练学生对各种攻击技术与手段的应用，进一步理解相关的网络信息安全的基本理论、原理。具体的工作流程：1)用户选择训练科目名称，然后向服务器发出请求；
2)服务器收到用户的请求后，进行均衡处理，并调用相关的Agent完成训练进行前的一些准备工作；
3)准备工作完成后，在训练任务可以进行的情况下，服务器任务主机的相关信息，例如：IP地址等。当然，训练科目不同，服务器给出的信息也不同。除此之外，服务器还会给出一些提示，并通知用户训练开始；
4)用户收到服务器返回信息后，依据训练科目，选择合适的工具进行攻击试验；
5)攻击结束后，用户按照系统设定的格式，将训练结果上传给服务器，并等待训练结果的返回。
6)服务器比对用户上报的训练结果和攻击Agent收集的信息，然后返回用户最终的训练结果。
4.2防护科目训练
防护科目的训练促进学生掌握各种网络信息安全设置方法，熟练运用各种防护技术和手段，进一步理解相关的网络信息安全的基本理论、原理。具体的工作流程：
1)用户选择训练科目名称，然后向服务器发出请求；
2)服务器收到用户的请求后，运行均衡处理，返回相应结果；
3)用户根据训练任务与目标，进行相关系统防护的配置；
4)用户对系统进行必要的配置后，通知服务器来检测配置效果；
5)服务器发送相应的检测Agent，检测Agent返回训练效果到服务器；
6)服务器发送训练效果给用户。根据反馈的结果，用户可以评价系统配置效果，并作进一步的改进。
5总结
21世纪是信息时代，信息已成为社会发展的重要战略资源，社会的信息化、网络化已成为当今世界发展的潮流和核心，网络信息安全在信息社会中将扮演极为重要的角色。高校是信息安全人才培养的主渠道，强化网络信息安全相关课程的实践环节，提高学生网络信息对抗能力，显得尤为重要。为此针对本课程给出了一种网络安全对抗训练平台的主要设计思路，并介绍了该系统主要的功能模块。
参考文献：
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[3]胥光辉,金风林,丁力.软件工程方法与实践[M].北京:机械工业出版社, 2004.
团队师生将携带捐赠来的10套智能控制机器人教学器材前往xx县xx中学进行科普知识宣讲和培训，并为xx县xx中学的课外科技实践兴趣小组师生赠送10套器材，实现大学-中学大手拉小手活动，帮助农村中学学生实现自己的科技梦。在xx县xx中学各个班级中的科技爱好者开展科技支教、素质拓展等活动，特别为其中的留守学生进行机器人制作的训练，为偏关县当地群众开展一系列有关机器人知识的演示和宣传，增强队员们的团队凝聚力，磨练意志，增长才干。
本次活动以、“教育关爱，帮扶留守儿童；科技支教，传递爱心素养，共创和谐新天地。”为主题，活动内容主要从以下几方面展开：
1、教育关爱——大学--中学大手拉小手活动
活动概况：团队师生与当地中学师生开展帮扶结对子，赠送10套机器人教学器材。
2、科技支教——机器人知识新接触
活动概况：团队师生为该校留守儿童和课外科技实践爱好者进行手把手知识教与学，搭建属于自己的机器人并进行演示。
3、科普宣传-----为基层群众发放宣传资料
活动概况：团队师生利用工作之余的时间，进行机器人演示和科普资料以及党的政策资料的发放。
4、实践总结——记录过程、总结经验，再接再厉。
活动概况：记录实践过程，留下成长点滴，最真诚的话语，最真挚的情感，最深切的感悟，在此见证每一路足迹。同时，激发同学对基层中学科技知识传播的热情以及奉献留守儿童的爱心。
（肖晓蕾供稿）
【第二期】
机器人团队赴xx县xx中学社会实践服务队XX年暑期“三下乡”社会实践活动正式拉开帷幕
近日，我校机器人团队赴偏关县万家寨中学社会实践服务队XX年暑期 “三下乡”社会实践活动正式拉开帷幕。
支教队伍出发前，带队老师先从机器人团队选拔了六位优秀队员加入该服务队，随后通过请老队员谈经验、作报告、开讨论会等多种形式对志愿者进行了集中培训。在此过程中，又联系xx县及中学相关领导以及宣传部门和媒体记者积极进行联络和配合。使同学们真正从建设社会主义新农村，科技支教传递爱心的高度，深刻认识参加“三下乡”社会实践活动的重要意义。
7月6日，老师组织参加“三下乡”社会实践活动的全体成员在工程训练中心机器人基地召开动员大会。会上，杨xx老师作了热情洋溢的动员讲话，他要求全体志愿者要站在为农村学生、留守儿童以及基层群众带去科普知识的精神食粮，建设新农村的高度，从思想上、行动上高度重视此次社会实践活动，要充分认识到此次“三下乡”社会实践活动的重要意义，身体力行科学发展观，在实践中增长才干、磨练意志、培养自尊、自立、自信、自强的优良品质。随后，对下乡具体事项作了安排部署。
7月7日，参加“三下乡”社会实践活动的同学们再次集中，就如何开展志愿服务等事项展开讨论。大家一致认为要在思想上做好吃苦的准备，在确保安全的前提下开展好支教工作。随后，大家进行了制定了工作计划并分工。各项活动均由专人负责：学习、熟悉各种机器人、搭建机器人、编写程序、备课、编写材料、制作讲义、视频、ppt等。
7月8日，大家开始培训和准备。首先，我们开始学习和熟悉机器人的结构和工作原理，随后进行搭建。
7月9日，继续搭建机器人并对编程软件进行了安装和学习。
7月10日，对搭载程序的机器人进行调试和维护。进一步优化程序和结构。
7月12日，对机器人基地原有的、计划进行演示的机器人和新搭建的机器人进行调试和维护，保证它们都工作在最佳状态以保证顺利完成教学和演示
7月13日，准备需要的各种器材，晚上整理、登记，打包装箱。
在此期间，有专人精心制作各种宣传材料让山区的同学们学习机器人知识，了解机器人的现状，让同学们对机器人更有兴趣。
7月14日早六点，我们踏上了征程。
武警内蒙古森林总队谋打赢之策、练打赢之功，着力按照新大纲要求，本着贴近实战的原则，把灭火作战技战术训练拉出操场的“小火堆”，开进密林深处的“大火场”。总队长张忠国告诉记者：“落实新大纲，部队灭火作战技战术训练就是要实战化，在近似实战的条件下磨砺官兵，这样才能使训练与作战有机结合，切实提高部队的灭火作战能力。”
“实地”：撤离操场的火线
装甲运兵车在火场的东、南、北三侧时停时行， 8路灭火队员跃出车舱呈多点突入队形直扑火翼，对西线火头实施堵截；密林上空，直升机半空悬停，机降官兵越身出舱，快速滑降到火线边，对北线火头进行截杀；一线火场，风机、水枪、组合工具与疯狂肆虐火魔厮杀着……这是内蒙古森林总队大兴安岭支队在模拟战术训练场地开展灭火作战战术训练的场景。
进入战区，上山进林开展灭火作战战术训练是总队军事训练的特色。以往，总队灭火作战战术训练课目全部在操场实施。许多像递进超越战术这样需要大面积展开的灭火作战训练也只能在不足400平米的操场上象征性开展。官兵形象地把灭火作战战术训练比喻成“花架子”、“做游戏”。官兵在灭火作战中实现前指的作战决心能力弱，战斗队形展开不好，战术运用不合理等问题非常突出，训练场上的英雄是战场上的“狗熊”。这一问题引起总队党委的高度重视，总队成立专项工作组进行调研时发现，火场面积多在几千平方米甚至几万平方米以上，而且分布有塔头、丘陵、密林地等险要复杂地形，操场上演戏式的灭火作战战术训练大大降低了训练的难度和强度，导致训练与实战严重脱节。
为此，经过反复调研论证，总队打破了“课堂讲解、操场演示”的操场训练定式，形成“营区练技术、野外练战术、现地练指挥”的全新训练模式。为每个基层一线灭火部队在各自所属防区内量身定做一个野外战术训练场，把灭火作战战术课目的训练拉进深山，在未来火灾发生地开展训练。每年分队集中开展不少于20天的全员全装全建制野外驻训。
此外，总队还在火场上集训军事业务骨干。每年有计划分批次地为每个中队培养两名扑过大火、会扑火、能组织指挥灭火作战的干部士官军事业务骨干，并在火灾多发区组织集训。参训骨干在集训期间，边完成共同课目学习，边组织备战，边参加灭火作战，通过实战历练干部、骨干组织灭火作战战术训练的能力，实现训练与作战的有机结合。
“实战”：十八般兵器各显神通
子夜，一条蜿蜒曲折的火龙盘踞在3座高山之间，蹿腾的火苗沿着山背向山顶跃进。整装待发的灭火队员根据前指战斗决心，迅速展开攻击队形。高压水枪灭火器编组扫杀火头，火线的缺口打开，随即攻坚分队、常规灭火分队迅速进入火场，灭火作战十八般兵器各显神通。一个小时后，熊熊燃烧的大火被扑灭。满脸灰尘的灭火队员露出了胜利的微笑。这场不是实战，却近似实战的灭火作战完全是由官兵导演的。
灭火作战是人与自然的斗争，有着很多不确定因素，不同植被、不同地形、不同地段、不同类型的火灾要求使用不同的武器装备，运用不同的灭火作战技术。为使灭火作战技术训练贴近实战，使官兵更加熟练地掌握手中的武器装备，练就过硬的灭火作战技术，总队先后开发研制了火场显示板、绸缎火线标等器材，还采取用枯枝落叶在操场上设置伪真火场环境。可是，不管怎么想办法，灭火作战技术训练缺少实战化环境的问题始终没有得到有效的彻底解决。为此，总队党委坚持观念更新与实践探索相结合，又把灭火作战技术训练拉进实地，在练战术的同时强技术。总队每年在家底经费中拿出50余万元购买烟雾弹、干草、树枝、点火器等物品，基层各单位也根据需要购买相关物品，想方设法营造真实的火场环境。同时，各大中队还主动向地方林业主管部门请示点烧防火线等计划火烧的任务，让官兵在近似真实的火场环境下，熟悉武器装备的性能，掌握灭火作战技术。总队要求每个中队在野外训练场开展实战化灭火作战技术训练不少于4天。
此外，为增加灭火作战技术训练的突然性，使训练更加贴近实战，总队还聘请地方各级森林防火指挥部人员担任各单位灭火作战实兵演练导调指挥员，由用兵单位根据战区情况任意进行火场想定，参演部队视情处置情况；由地方灭火作战专家根据参演部队的灭火作战表现情况逐一进行打分、逐项进行点评、逐条提出建议。
“实境”：进山入林练战法
“3号指挥员，经空中侦察获悉，你所在坐标位置东南方向约500米处，有一泥潭沼泽，你部无法实施堵截。需就地向东北和西南两个方向开设防火隔离带1000延长米，防止火头蹿入西北原始林区，并及时向指挥前指汇报火灾扑救情况……”这是内蒙古森林总队在野外灭火作战训练场考核干部组织指挥灭火的场景。
操场上战术运用得头头是道，局域网上推演战术运用得有声有色，可一上火场就不知所措，战时战术运用不合理，影响灭火作战效益的问题突出。总队党委一班人感到：“各级指挥员、班长骨干缺乏在实兵实装实地情况下运用灭火技战术的训练，灭火技战术的运用完全靠战时经验积累是造成存在问题的主要原因。”
为此，总队在灭火技战术进入实地、实战的基础上，又把锤炼各级指挥员活用多种灭火战法、灵活应对各种战场，开展灭火作战理论研究作为“进山入林”训练的又一个重要内容。总队在灭火技战术训练中强化干部的训练意识，坚持开好座谈会，了解干部火场组织指挥的表现；开好战例分析会，剖析干部运用火场战术的合理性；开好战法研讨会，帮助干部提高组织指挥能力；开好总结讲评会，查找问题，表彰先进。
与此同时，总队还注重加强了作战理论研究。把作战区域划分为两个战区，确定了东部战区“打硬仗”的目标，中西部战区“打快仗”的战术指导思想，并以课题为牵引为不同战区的部队下发了战法课题研究，努力实现积极备战，重拳出击，一次奏效的目标，紧紧围绕“判明火情、慎重决策、整体部署、密切协同、集中用兵、活用战法、积极扑救、规避风险”的原则，牢固树立各级指挥员“打小火立大功”思想，注重抓住最佳时段、选择最佳地段、运用最佳手段指挥灭火作战。截至目前，总队基层单位撰写的50余篇灭火作战战法理论研究文章被各级防火指挥部部门推广运用。
