实践为本,创新为魂——计算机实验教学示范中心建设与实践教育若干思考

教育部评审建立了十个国家级计算机实验教学示范中心,示范中心建设的目标是提高学生的实践能力,培养创新人才。本文总结和归纳示范中心所取得的阶段性成果,重点讨论了计算机实践教学的课程体系和典型实验,把握时代特征,对计算机实验教学中心建设和实践教育提出了五个转变,强调实践为本、创新为魂。

加强实验教学示范中心建设,促进创新人才培养

实践动手能力的培养在计算机专业教育和创新人才培养中占有非常重要的地位。国家级计算机实验教学示范中心的建设为实验教学改革、实验教学体系建设提供了很好的平台。

从实验教学到实践教育

在《计算机教育》等单位的发起与支持下,2008年开始举办的＂全国高等学校计算机实践教学论坛＂整整经过了十个年头,这十年也是国家级实验教学示范中心建设最重要的十年。为了展示示范中心建设与实验教学等方面取得的成果,交流实验教学改革和实验室建设方面的经验,国家级实验教学示范中心联席会计算机学科组与教育部计算机类专业教指委等单位共同主办,于2017年11月在南京成功召开了“第十届全国高等学校计算机实践教学论坛暨第一届中国计算机实践教育学术会议（CPEC2017）”，意味着已经成功举办十届的计算机实践教学论坛已经从实验教学研讨迈人到实践教育学术研究的新阶段。

下一代无线网络标准——LTE

介绍了LTE标准的制定背景、技术、应用的细节。LTE不仅可以组成该项具有开创性的无线空中接口标准的基本定义,也可以作为未来无线网络领域研究的基础。

周边视网膜对调节适应影响的研究

目的:观察周边视网膜视力对于近距离工作后的调节适应是否产生影响,并且对正视(EMM)组和进展型近视(PM)组的影响是否相同。方法:用佳能红外自动验光仪客观测量18名受试者在大小视场条件下,近距离阅读前后的暗焦点水平。结果:所有受试者近距离阅读引起了暗焦点的近移,变化的幅度EMM组为(0.55±0.37)D;PM组为(0.54±0.49)D;大视场状态为(0.50±0.11)D,小视场状态下为(0.50±0.11)D。在大小视场条件下阅读后,暗焦点的近移没有显著差异,并且EMM组和PM组也没有显著差异。结论:周边视网膜视力对于近距离阅读后的调节适应没有显著贡献,而后者是后天近视发展的可能机制。

多媒体内容安全与数字权益管理

计算机互联网和多媒体技术的迅速发展为数字化媒体信息的广泛传播带来了极大的便利,但同时,由于数字媒体易于无损地拷贝、分发等特性,对数字媒体的权益管理和内容保护提出了严峻的挑战。本文从维护国家文化安全的角度探讨了多媒体内容安全的重要意义和面临的挑战,介绍了数字权益管理的关键技术和现有的系统及实现。

专家寄语

随着智能移动终端的日益普及，以任务为中心的传统计算模式正逐步演变为以人为中心的计算模式。因此，构建和谐人机计算环境成为普适计算、多媒体、人机交互等研究领域的共同目标。

指令级并行的多媒体数据实时处理

讨论了指令级并行运算环境中多媒体数据处理的实现方法和性能。围绕ＭＭＸ技术，提出了面向数据流的并行程序开发方法，实现和测试了典型的多媒体数据处理算法，研究了指令级并行计算环境下不同算法的实现技巧，评估了各自的性能。针对ＭＭＸ技术，提出了改进建议。

二极管睫状体光凝治疗新生血管性青光眼两种方案比较

目的:评价二极管激光经巩膜睫状体光凝治疗难治性新生血管性青光眼的2种治疗方案的有效性和安全性。方法:对88例新生血管性青光眼患者按就诊时间分为2组分别给予不同方案治疗,A组60眼每个激光点的持续时间2000ms,治疗点数是(21.43±3.38)点(20～34点)。B组28眼每个激光点的持续时间2000ms,治疗点数是(55.46±9.13)点(40～72点)。分别记录术前术后24h眼压、视力、症状、用药以及角膜、虹膜、前房和晶状体等情况,随访1年的眼压、用药情况并进行统计比较。结果:2组眼压较术前均有下降,A组眼压下降幅度为18.78mmHg,B组眼压下降幅度为28.10mmHg,2组差异有统计学意义(P<0.01)。并发症B组短期前房炎症反应较重,经局部药物治疗后缓解,其他如前房出血、角膜水肿、视力下降2组差异无统计学意义(P>0.05)。结论:接触式二极管激光经巩膜睫状体光凝治疗难治性新生血管性青光眼是有效的,其中,治疗点数多的比治疗点数少的更有效,且是安全的。

IEEE 802.22 WRAN的频率侦听算法及硬件设计

随着各种无线电技术的迅猛发展,无线电频谱资源将日趋紧张。美国联邦通信委员会报告指出,在特定的时间或者区域内超过70%的无线频谱资源处于闲置状态,提高频谱的利用率迫在眉睫。认知无线电技术可以有效解决无线频谱资源利用率低的问题,它通过频率侦听感知探测可用的频谱资源,对这些资源进行管理和协调,使用户可以使用授权用户的频段而不干涉授权用户。首先介绍IEEE 802.22技术,然后提出一种基于小波包变换的快速频率侦听算法和硬件设计方案,最后在假定的条件下对该算法进行了仿真验证,仿真结果表明该算法具有良好的性能。

面向视觉处理的并行体系结构

视觉处理任务的复杂性决定了算法及体系结构的复杂性,并行处理是计算机视觉领域的重要课题。本文首先分析了视觉计算机任务的特点,讨论了适于不同视觉处理层次的体系结构,提出了多层次、面向任务、紧密耦合的并行结构,并选择流水线结构的图象处理计算机PIPE为低层与部份中层视觉处理、transputer网络为中层和高层处理构成了一个完整的视觉处理并行系统。

多媒体内容的描述、管理和检索及其技术标准——从MPEG-7到MPEG-21

现代计算机技术迅猛发展,计算机处理能力日益提高,因特网(Internet)逐渐普及,随之而来的是,大量的数字影音(多媒体)数据不断产生。多媒体信息包括数字、文本、图形、图像、音乐、语音、动画和视频信息。而其中视频信息是多媒体信息中所占比例最大、信息量最多、应用前景最广、却又最复杂的部分,如何有效的索引和检索日益庞大的视频资源成为十分迫切的重大研究课题。本文分别从(1)海量多媒体内容的描述与管理;(2)多媒体内容描述的技术标准;(3)视频数据库的应用技术三方面进行讨论和介绍。

深入理解图灵之魂,培养硬软件兼通的创新人才

图灵的可计算性思想及图灵机设计模型是计算机学科的重要基石之一。文章阐述随着计算机技术螺旋上升的历史轨迹,国内高校正面临着一次怎样的教学改革。指出只有通过进一步加强硬件教学体系,才能深入理解理解计算机系统运行的本质,培养出一大批硬软件兼通的创新型人才。

基于P2P网络的大规模视频直播系统

介绍了一种基于P2P(peer-to-peer)网络的大规模视频直播系统Gridmedia.该系统采用Gossip协议构建无结构的应用层覆盖网络,每个节点可以独立地选择自己的伙伴节点.在覆盖网络上,每个节点通过一种推拉结合的流传输策略从邻居节点获取数据.与DONet中的纯拉策略相比,推拉结合策略大幅度减小了终端用户观看视频的延迟,并有效降低了直播系统的控制开销.PlanetLab上的大量实验充分表明了该策略的有效性.Gridmedia的原型系统通过300Kbps的视频码流对2005年春节联欢晚会进行了全球互联网直播.晚会期间,全球范围内有超过500000人次通过系统观看了直播,最高在线人数达到了15239人,充分验证了系统的性能.

利用改进NFL算法对镜头进行基于内容的检索

基于镜头的分类和检索对于视频库的管理和查询非常重要.将“最近特征线”法（nearest feature line,简称NFL）用于镜头的分类和检索.将镜头中的代表帧看做是某个特征空间中的点,通过这些点间的连线表征该镜头的总体特征信息,然后计算查询图像和特征线的距离,以决定镜头与查询图像的相似度.为了更适于视频数据,对原来的NFL方法进行了改进,基于镜头内部内容活动程度对特征线进行限制、实验结果表明,改进的NFL方法比传统的NFL方法以及常用的聚类万法,如最近邻法（nearest neighbor,简称NN）和最近中心法（nearest center,简称NC）,在性能上有所提高.

快速鲁棒的全局运动估计算法

对全局运动估计算法进行研究 ,提出一种新的快速且鲁棒性较好的全局运动估计算法 .全局运动估计是MPEG- 4中的 sprite编码中的关键技术 ,其性能将直接影响编码效率和速度 .所提出的算法比传统的L evenberg-Marquadet方法要快 ,而且参数估计比较准确 .新算法是基于非线性密度进行估计的 ,采用了六参数的仿射模型 .为了提高计算速度 ,采用了 3层金字塔进行多分辨率计算 ,而且在每层迭代计算中都抽取重要的特征点进行计算 ,同时结合了 Gauss- Newton优化计算方法 .为了保证计算的准确性 ,采用基于直方图和基于块两种方法以有效地去除噪声点 ,同时 ,在迭代计算时引进鲁棒统计 ,减少噪声点的影响 .通过全局运动估计实验比较可以看到新算法在速度上的优越性 ,同时 ,通过

数字视频特技镜头转换检测算法的分析

随着数字设备在视频制作中的广泛应用,数字特技(DVE)也越来越多地被用于镜头转换,这就要求视频检索能有效地对DVE镜头转换进行检测.通过对DVE镜头转换的模型和特性的分析,指出了目前基于二维时空图处理算法的局限性,进而提出了一种基于转换曲面的DVE检测算法以解决这个问题.并对在实际DVE视频上的镜头检测结果进行了分析,取得了很好的结果.

计算机实验教学示范中心的建设

清华大学计算机系以实验教学示范中心的申请和建设为契机，与相关院系积极配合，创新管理机制，整合计算机实验教学资源，为全校学生提供更加系统、完整的实验课程体系，为学生提供更加完善的实验和研究环境，充分体现资源整合的作用。申请本身就是建设过程，申请的目的是更好地建设，建设目标是为了提高学生的实验水平和实际动手能力，文章提出了计算机实验教学中心的建设思路、建设方法和建设目标。