计算机技术的优势范文

时间:2023-09-14 17:51:23

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计算机技术的优势

篇1

关键词:数学算法;计算机编程;优化

在计算机编程领域,其基础的学科就是数学算法,只有将数学算法融会贯通,才有可能做出合格的计算机编程,数学领域中的高等数学微积分以及离散数学都是计算机编程的基础所在,数学算法,是一种建模理论的内容,通过数学算法,我们可以实现计算机编程的高效逻辑的应用。因此,研究计算机编程,首先就要求我们对数学算法进行研究,在进行编程工作时充分应用数学算法,借此完成对计算机编程的优化,数学算法对计算机编程实现优化同样要求我们更好的理解数学算法的应用性,更好的实现新时代下的技术革新。

一、对数学算法进行分析

在数学学科的领域中,数学算法是一种归纳性的方法,数学算法一般是通过研究,寻找事物中的数学规律,从而达到减少工作量的目的,并且,在减少工作量的同时,可以寻找捷径,从而快速求解,即在发现事物规律的情况下,对规律进行研究,寻找可以以最少代价最快获得成功的方法。数学算法虽然对计算机编程有着举足轻重的作用,但是在实际的应用和研究中往往被忽略。

在现今的计算机编程中,数学算法是一种非常高效的编程方式,有着广泛的应用,如在计算机编程的C语言中,数学算法有着举足轻重的地位,数学算法可以为不同的计算机编程进行相应的优化,正是这些作用的存在,我们要对数学算法进行分析和研究,把数学算法的作用最大化的应用到计算机编程中去。

在计算机发展越来越迅速的今天,人们对计算机编程的依赖和重视程度也日益加深着,数学建模思想,即在了解对象信息、深入调查研究、分析内在规律、做出简化假设等工作的前提下,用数学的语言和符号对其进行表述,也就是所谓的建立数学模型,之后通过计算机进行运算,并在运作中接受实际情况的检验,这种思想的应用,即建立数学模型的整个过程,也就被称之为数学建模。而计算机编程领域对于数学建模思想有着精深的研究并加以运用,增加的编程的高效性,获得了巨大的成功。

二、数学算法在计算机编程领域的应用

对于计算机技术这项当今社会最为先进的技术来说,想要对其进行深度的研究,是无法一蹴而就的,研究计算机技术,首先要对计算机编程有着深入的研究,计算机编程是计算机技术中最为专业也是最为基础的领域,它的实际应用也是最多的,计算机编程的广泛性同样决定着需要强有力的理论作为支撑,数学算法的引用必将会持续的为计算机编程贡献理论上的支持。

计算机编程,是建立在计算机语言的基础上的一项技术,通过人们对计算机语言进行翻译,从而实现各种不同的应用功能。计算机的出现就是为了进行大量的计算,从而服务于人为操作困难的海量计算,从中得到精确的结果,每秒几千万次、几亿次的运算效率正式计算机最引以为傲的优势,提高计算机的运算效率,也就是每一次计算机升级的最大要求,只有能够最大效率的提高计算机的运转效率,才能确保计算机永远有着实用性,而数学算法作为一种思想,一种可以通过寻找规律从而节省工作量思想与技巧,在计算机编程领域,将会有着很强大的优化作用,而优化作用的实现需要不断的实践和创新,只有合理的实现二者的结合才会迸发出更多精彩的火花,而这些精彩的结果也正是现实中最缺乏的。

C语言是现今计算机领域高级语言的基础语言,是一种计算机程序的设计语言它不但有着高级语言的特点,还有这汇编语言的许多特点。

在C语言的运用过程中,面临着许多的困扰,其中,最值得引起人们注意的问题就是重复编译的问题,C语言是一种面向整个编程过程的程序语言,因此,工作人员在进行编程操作时,首先注意的就是代码逻辑的运行过程,在语言程序的优势方面,C语言受到了自身的局限性,这种情况造成了编程的不简洁,严重影响的计算机操作的工作效率。而数学算法最大的优势就是对代码进行精简,通过应用数学算法的先进思想,简化如今计算机编程中繁杂的代码程序,从而达到提高操作效率的目的。在进行计算机编程前,都要进行逻辑分析,通过对其分析来进行对程序流程的设计;并且计算机程序是机器程序,是通过代码实现的一种操作程序,而数学算法,则可以运用许多人性化的计算方法对编程代码难以解决的问题进行解决,因此,数学建模思想是一种非常高效的操作方法,通过建立数学模型的方式解决计算机编程代码中亟需解决的各种问题,并且可以大量地减小操作的工程量,加快操作效率。

三、总结

如今社会飞速发展,各国间的科技发展水平都在不断的发展着,而计算机的应用是现在正在进行的第三次科技革命的主要科技成果,如何加强对计算机的操作水平,加快计算机的运转效率则成为了各国科学家研究的重中之重。计算机编程作为计算机技术的最基础操作,正是计算机领域的“地基”,将计算机编程进行优化,符合计算机技术长远的发展,而数学算法在计算机编程上的应用,既是数学算法这一古老算法迸发新作用的时机也可以更好的助推计算机编程的效果改观,数学算法通过对事物中的数学规律进行寻找和研究,达到减少工资量的目的,因此,数学算法对计算机编程的优化有着重要的意义,值得当今计算机领域的科学家对其进行深入的研究,创造出更加先进的思想与操作方法。

参考文献

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随着计算机技术的迅速发展,计算机作为一种教学媒体走进了课堂,并日趋普及。许多教师利用计算机进行辅助教学,取得了可喜的效果。因为计算机这一先进的教学媒体,具有科学性、交互性、形象性和准确性,特别是将二维空间转化为三维空间的生动演示更是一般教学媒体所无法替代的。计算机辅助教学在数学教学活动中具有以下优势。

1. 激发学习兴趣,调动求知欲望 在数学课堂教学中,巧妙地利用计算机多媒体图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点,创设良好的教学情境,能最大限度地激发学生的学习兴趣,调动学生强烈的求知欲望。

例如在教学“面积的认识”一课时,面积概念的理解本来就是这节课的一个教学难点,而且很容易与周长的概念相混淆。于是在导入部分设计了这样一个故事情境:森林里的好邻居,由学生起名为汤姆和杰克,一天为一件小事争吵起来,什么事呢?演示它们刷墙的动画,一个是长方形的墙面,另一个是正方形的墙面,它们看起来差不多大小,但究竟谁刷的多一些呢,为什么?这这里为小动物起名字就很让学生兴奋,争论谁刷得多,也就是哪一个墙面大一些,同样非常热烈,自然而然地引入到新课的学习。而在新课的教学中,又始终贯穿着多媒体进行辅助教学。课堂小结时,回到开头的故事情境,让学生用面积的概念说明墙面的大小,并用所学的数方格的方法比较、验证它们面积的大小。整节课,学生学习轻松活泼、趣味盎然。

2. 把抽象知识变具体,难点知识变简易 先进的教学媒体能使静态信息动态化,抽象知识具体化,难点知识简易化。运用计算机特有的表现力和感染力,有利于学生建立深刻的表象,灵活扎实地掌握所学知识。

例如在小学数学“圆柱的认识”教学中,让学生对“高”的概念和数量的理解是一个难点,因为学生只能看到圆柱体的外观,对它的内部空间既看不到也摸不着。这里可以利用计算机多媒体进行动态演示,并透视其内部空间状况:首先在屏幕上出示一个圆柱体,并进行旋转,利用计算机独有的三维动画帮助学生建立圆柱的外部形态的表象;接着,旋转的圆柱静止下来,并用红色显示上下两个底面,其中一个底由上而下移动,帮助学生理解直圆柱的特征;最后,计算机显示用一条直线连接两底面的圆心,并在两底面间平移,通过闪烁比较,使学生清楚地知道:两底面之间的距离叫做圆柱的高,圆柱有无数的高。

3. 有效提高课堂教学的效率 在数学教学中,我们经常需要绘画图形、解题板书、演示操作,使用到小黑板、模型、投影仪、录音机等教具,这不仅占用了大量的时间,而且有些简易图形、演示操作并不直观明显,对学生学习帮助不大。计算机多媒体集声、文、图、像于一体,资源整合、操作简易、交互性强,可使这些教学环节占用的时间大大缩短,从而有效提高课堂教学的效率。

例如,在比较长方体和正方体时,从顶点、棱、面、表面积、体积等方面来比较这两个几何体的异同点,其板书量显然较大,所需时间较长,并且实物操作也是费时费力。若采用计算机多媒体,设计成遮幅比较、旋转比较,既生动直观,又节省了板书时间,使得后面的练习在课堂上得到及时的巩固,同时对长方体、正方体在生活中的不同应用进行了拓展、延伸,课堂教学效率明显提高。这些充分体现了运用计算机辅助教学能大大增加课堂教学的密度,使学生能在课堂上充分练习,减轻了学生的课后负担,从而也体现了这一先进教学手段的优越性。

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【关键词】:数字电视前端系统管理;安全设备;用户授权系统和CA信息插入;计算机应用及维护

[Abstract]: This paper through the use of computer technology in digital TV system of equipment, network equipment, configuration management, security management and accounting management, application and maintenance, effective management and configuration of cyber source, provides information for each department, and to the leadership decision-making and resource management the scientific method.

[keyword]: Digital TV front-end system management; safety equipment; user authorization system and CA information insertion;computer application and maintenance

中图分类号:TN943.6文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

近年来,随着有线电视数字化的不断推进,各地有线电视网络陆续开始了双向化改造建设,网络规模日益扩大。为了快速高效的进行网络改造建设,推进有线电视数字化整体平移工作,使设计人员从繁杂的指标计算等重复性的工作中解脱出来,将精力和时间投入到规划设计、方案制订等重要的工作环节,提高工作质量和效率,实现网络资源资料完全共享,是在网络建设中需要解决的一个问题。更重要的是传统的依靠人工且分散的有线电视网络资源管理模式,使得网络资源状况不明,网络资源统计数据混乱的情况时有发生,尤其是机构和人员的调整上述现象更加突出,不仅没有为有线电视网络建设和维护提供准确的依据,甚至增加了建设和维护成本。目前,计算机技术已经应用到了各个领域,用计算机技术可以对数字电视系统中的前端设备、网络设备、机顶盒等进行更方便快捷的故障管理、配置管理、安全管理和计费管理、应用维护等。

一、数字电视前端系统管理,包括条件接收系统、用户管理系统、数据广播系统、电子节目指南系统等关键的功能,前端系统管理计算机的正常工作是整个数字有线电视系统正常运行的前提和必要条件,因此对于这部分的管理计算机要求很高。在前端建设及后期维护过程中,对于实现这些系统管理功能的计算机,从机器配置、软件安装、定期检查到日常使用等环节都要认真仔细,以确保整个数字电视系统的正常运行。

二、安全设备。该设备保存用户原始的认证密钥对,并使用该密钥对初始的用户授权信息进行离散计算,然后交由用户授权系统产生用户授权信息。安全设备相当于一台安全计算器,整个条件接收系统的安全性由此设备保证。

三、用户授权系统和CA信息插入。用户授权系统根据用户信息,产生部分用户授权信息形成所需的信息。在条件接收内部,用户授权信息和授权控制信息通过局域网方式和复用器连接,将CA信息插入到复用的MPEG-2系统码流中,这是条件接收系统的核心部分。

四、信息复用和内容加扰。在复用器中,完成对节目内容的加扰,CA信息的数据打包复接,产生加密的数据流。条件接收系统可分为3个部分:用户管理系统、条件接收设备和复用器,分别由3个不同的系统设备提供商提供。

五、数字电视用户管理系统中的计算机应用及维护。

1、用户管理系统的计算机应用。

用户管理系统和条件接收系统使用专用的接口进行连接,主要对网络中的信号进行商品化定义、管理以及用户收看节目的权限控制和收费。用户管理系统是面向用户的,由有线电视收费人员进行日常的操作。由于用户收费管理计算机只是用户管理系统的终端应用,其数据的处理与存储是在用户管理系统服务器上完成的,因此对其性能要求并不高。一般的商用PC即可满足要求。要注意的是其与用户管理系统服务器连接的方式。

目前的用户收费管理系统与用户管理系统服务器有两种连接方式。一种是基于C/S结构的软件架构,客户机和服务器在同一个局域网中进行连接,并通过局域网进行数据的交换,这种结构必须要求客户机和服务器用直接的网络连接进行连接,对于距离较远的收费网点,可通过光纤的方式联网,需要布设专用的光纤,或租用电信服务商提供的X.25等专用电路连接。还有一种是基于B/S结构的软件架构,这是目前比较流行的一种架构。其终端机通过浏览器的方式进行终端应用,并与服务器交换数据。而浏览器可以通过互联网进行互联,不需要通过专门的局域网进行连接,这样在任何地方,都可以方便地布设数字有线电视的营业网点,其可靠性较之C/S结构的要高。

不论什么结构,用户管理系统终端客户机都要有一套软件系统来实现用户信息管理、产品管理、收费管理的功能。在布置营业网点的时候要根据软件架构合理安排网络结构,并要注意为不同的人员分配不同的软件操作权限。

2、用户管理系统计算机的维护。

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(1)路由器交换技术的采用能够有效完善流量信息,通过使用交换式路由器进行跟踪程序时,能够有效提高路由器测量流量的准确性,提高性能监控能力,对标准端口的RMON/RMON2通过路由器的记账信息进行转换,使路由器不需要单独设立一个探测器。使用路由器交换技术之后,路由器所提供的线索会在各个端口上进行探索,使技术人员能够从路由器端直接进行探测器的访问,并实现详细的进行数据统计。采用详细记账能够使管理人员清楚的了解消耗快带的情况,通过操作来进行服务器的平衡。(2)通过路由器的交换技术能够促进灵活的网络运行和安全的网络环境。在对软件处理时,路由器的安全过滤器启动,会使路由器的执行能力大幅度提高,同时降低了路由器的使用性能。交换式路由器具有较高的安全性能,不会轻易被破坏,即使激活了一些高级性能或路由器的安全性能,交换是路由器依然可以保证线速性能。交换式路由器的数据包是由ASIC经过特定处理,处理后迅速对数据的来源和去向进行捕捉,使交换式路由器能够保证安全性能的同时确保线速性同时实施。并不会受到其他干扰。(3)交换式路由器的使用能够提供更合理的服务质量。当路由器交换机的端口在运输数据时出现过载或缓冲过多时,路由器的交换机通过对服务器质量进行分析,合理的进行优先选择。在交换式路由器进行应用程序的设定时,可以通过根据服务质量测量来设计应用层的流量。更有利于管理人员对网络进行控制。

2计算机网络路由交换技术的发展

(1)通过路由器和交换机的配置分析,当路由器进行流量过滤时,通过路由器能够实现交换机的作用。但是,他与一种交换机是不同的,当在网络物理层内进行工作时,路由器的使用时用来划分网络的。面对目前复杂的网络结构,通过路由器的使用能够有效的提高网络的效率,并可以实现网络广播的自动过滤。(2)多种路由器在网络中的使用,必须具有灵活性较强的IP子网通的支持。通过交换网络的使用,用静态配置不能够实现每个路由都有一个IP。但换个角度讲,对于企业网络的发展,其内部网络环境必须要进行巨大的变动,所以它们的UP与空间是不经常改变的。为了实现企业内部的网络关卡与外部关卡进行相互配置,需要企业的管理人员作出合理的配置方法的选择。(3)促进路由器的协议是种类选择的重要问题。在使用多个路由器时,需要对路由协议进行交换路由信息。在路由器占用宽带比较大的时候,若路由器的选择表在90s以内没有收到数据信息,则路由器会自动认为信息发送点的数据信息不能达到。每隔30s相关的站点会收到路由发送到整个路由器的选择表,同时根据选择表的数据进行及时更新。(4)网络管理人员对路由器进行解析。在路由协议接收到网络通告时,会通过某种方式告知其它的路由协议,并将每个端点的信息发送到其它端点,注意过程被系统认为重分发。

3结束语

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关键词:云计算;化工物流;虚拟化工厂

中图分类号:TP393

云计算的概念在近两年越来越热,与早些年不同的是,现在云计算已经不再停留在概念上,一些IT公司纷纷推出了自己的云服务并加强了广告宣传。归其原因,一方面,云计算实现资源的共享和动态分配,帮助企业降低信息化方面的预算;另一方面,云计算的计算机集群为企业提供了强大的数据处理和在线计算能力,速度和稳定性两者兼得;还有就是云存储技术在便携性和安全性上的突破,也为企业提供了更好的数据存储服务解决方案。

对于石油化工这样的传统行业,云的概念似乎还很遥远。但回顾上世纪90年代以来ERP对国内企业产生的影响与变革,这一次石油化工行业也需要抓住云计算的机遇,将企业信息化程度推到一个更高的水准,降低成本,提高效率。

1 云计算

云计算的思想起源于上世纪60年代,当时的设想是把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户。然后受限于当时的硬件水平和联网条件,云计算并没有立刻得到发展。后来,20世纪70年代大规模集成电路的发展使得计算机趋于小型化,80年代出现了网格计算、90年代互联网的广泛应用随之发展出了公用计算,21世纪初计算机界又兴起了虚拟化技术。积累至今,云计算的发展条件已经足够充分,近两年云计算已经逐渐走出学术界,为产业界和普通民众所认知。

1.1 云计算的概念

根据NIST(美国国家标准与技术研究院)的定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。然而目前所说的云计算范围已经扩大了许多,如自主计算、效用计算、网格计算等也常被人们认为是云计算。

云计算是从分布式计算,并行计算和网格计算等计算机概念中综合发展出来的概念,或者说,是从商业角度实现了这些概念。与传统运算不同的是,云计算并非在本地计算或远程服务器上运行计算,而是通过网络,将运算分布在大量的计算机上。对企业来说,其数据中心的运行更加类似于互联网,这使得使用云计算的企业能够灵活地将资源切换到需要的应用上,实现对计算和存储的按需求访问。云计算的基础是虚拟化技术,载体为网络,提供的服务包括基础架构、平台、软件等。总之,云计算的最终目的就是整合一切可用的计算、存储、数据和应用分布,实现所有计算资源协同工作。

2 云计算应用于化工物流

我国化工行业物流需求一直保持快速增长,但物流效率较低,成本偏高,与发达国家相比存在较大差距。全国重点企业物流统计调查数据显示,2009年,我国化工行业物流费用率为12.3%,在工业物流领域处于较高水平,高出工业行业整体平均水平2.5个百分点,高出制造业1.5个百分点。同发达国家相比,差距更大。统计显示原因在于各项杂费多,重复纳税多,运输成本高。搭建现代化工物流平台,有助于降低化工物流的成本。

2.1 基于云计算的化工物流公共信息平台

根据化工物流实际情况和具体要求,结合云计算服务的技术特点,设置出基于云计算的现代化工物流的应用信息平台基本框架,如图1所示:

平台提供了化工物流应用的具体细节,包括接口认证服务的应用、中间件计费的应用、基础设施服务的应用、物理资源的应用和数据存储的应用等。这些服务应用可以通过集中部署直接面向化工物流企业,也可以根据具体化工物流需求建立物流云服务中心,将不同的化工物流企业系统通过云计算的应用服务集中起来,满足更加复杂的物流需求。该应用框架向化工物流企业提供的具体应用服务包括数据交换应用、货物传递跟踪应用、配送轨迹监控应用、信息应用以及货物管理应用等。

化工物流相对于其他物流有其自身的特点,因此搭建基于云计算的现代化工物流信息平台,能够更大程度上满足石油化工企业对物流信息的准确掌握和物流成本的控制的需要。对于企业来说,需要更好地处理从制造、运输、装卸、包装、仓储、加工、拆并、配送等各个环节中产生的各种信息,并将这些信息通过一种安全而且快速的方式来传递,以保证各个环节操作的有效性;并且还要针对出现的问题实时反馈、及时处理。由于云计算具有高可靠性的计算能力、低成本的硬件环境和高性能的数据维护等特性,搭建基于云计算的现代化工物流信息平台,可以在一定程度上提高化工物流企业的工作效率。并且,通过云计算平台提供的安全存储和服务共享解决方案,可以节约企业的信息安全成本,同时又可以保证企业的服务效率和服务质量。

3 云计算应用于虚拟化工厂

化工过程虚拟工厂(VirtualPlant)是一个集成的针对石化行业的实时动态模拟环境,具有硬件仿真系统技术特性。包括稳态和动态仿真过程的模拟、软硬件的实时接口技术、自动控制技术、人工智能技术及工程安全技术。根据物料平衡、能量平衡原理,模拟石油化工生产过程中的实际情况,通过建模与仿真技术,模拟全生产流程中不同条件下的各种情况;从而达到对生产过程预测、检测的目的;内置的人工智能技术甚至还可以对该工艺的进行评估,并提出优化方案,提高决策和管理水平,以达到最佳的生产质量,最大限度地提高生产效率。

3.1 虚拟化工厂云计算架构模型

面对化工过程虚拟工厂中数量巨大的软硬件资源和复杂多变的业务扩展需求,云计算平台系统集成通常采用的方式是分层管理,依赖不断增加的层级来逐步细化业务应用,为了让虚拟工厂云计算平台具有很强的可扩展性,将云计算平台架构设计为扁平的三层结构,分别是元服务资源层、逻辑服务资源层和应用服务层。

以乙烯工业生产中乙烯裂解为例搭建模型,如图2:

利用流体力学计算软件Fluent计算裂解炉内烟气流速、温度及组成等物理量的分布情况、以提高生产效率。该计算要进行反复迭代,当计算条件复杂,要求精度较高时,一台计算机或者服务器的计算能力很难在较短的时间内完成如此大量的计算。因此采用云计算技术构建一个可弹性扩展、收缩的Fluent并行环境,尽可能地提高计算的效率,是一个可行的方法。通过使用虚拟现实技术、云计算技术及Webservice等技术搭建出基于云计算的虚拟工厂,此模型针对化工流程工业的特点,能够更好的实现建模、控制、优化方法与技术的一体化集成。

随着市场上云服务越来越多,基于云计算的服务在化工行业中开始受到越来越多的关注。通过云计算平台的构建,可以进一步完善和推进化工过程虚拟工厂的建设,对化工生产过程的建模、控制和优化技术具有重要的现实意义。通过不断完善和应用不仅可以产生可观的经济效益,还可以形成具有自主知识产权的石油化工软件产品。

4 结论

云计算的发展带领互联网进入了一个低成本高运算量的时代,它的出现不仅改变了互联网的运行模式,对于传统行业也产生了极大的影响。对于石油化工行业是一个巨大的机遇,通过云计算可以最大限度的优化配置资源,提高物流效率、降低库存成本,还可以及时有效的监控、优化生产过程,提高生产效率。

参考文献:

[1]万锋,罗娜.化工过程虚拟工厂云计算平台构建的技术研究[J].计算机与应用化学,2012,9.

[2]杨俭.云计算在现代物流中的应用[J].网络与信息化,2012,11.

[3]刘欣,范冰冰.云计算的现状及前景[J].科技信息,2013,5.

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关键词:计算机;虚拟技术;石油工业

1、计算机虚拟技术简述

1.1虚拟现实的界定

虚拟现实(Virtual Reality)[1],是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人在计算机生成的虚拟境界中,通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。

1.2虚拟现实的显著特征

对于用户来说,虚拟现实系统可以在虚拟空间中进行看、听、触、嗅等感知活动,并将这些所感知的信息反馈给系统,以达到系统正常运行的效果。根据Bur-den G提出的3“I”原理,虚拟现实技术的主要特征是[2]:①想象性;②沉浸性;③自主性;④交互性。

2、计算机虚拟技术在石油工业中的应用

2.1在石油勘探领域中的应用优势

虚拟现实技术之所以能成功地应用于石油勘探领域并迅速实现商业化推广,是因为它具有明显的技术优势,这主要体现在以下两个方面。

第一,显示环境。虚拟现实技术依靠其强大的“体渲染”技术,使石油勘探中不同学科、不同专业领域的数据和分析结果同时显示于一个虚拟化的环境中。在地震解释和勘探研究领域,通过对大三维工区和全过程三维地震解释,使用户走出了工作站显示屏前那种狭小视野,取而代之的是宏观整体认识,使之成为油气凹陷、坳陷乃至整个盆地宏观研究的有效工具。另外,多种地震属性数据体和其他学科数据的综合显示和相互印证,弥补了人们对隐蔽性油气藏勘探研究和观测手段的不足,真正实现了对储层分布的精雕细刻和异常地质体的估算。

第二,工作环境。如果说图形工作站极大地提高了个人工作效率,那么虚拟现实中心则可以极大地提高团队的工作效率。虚拟现实系统的重要价值在于其为地震、地质、岩石物理及钻井等不同学科工程技术人员(甚至包括管理人员)的共同工作提供了协同式环境。这种协同工作环境,彻底打破了对地下资源及油气认识的那种分割独立的传统顺序研究过程以及孤立的专业领域研究流程,实现了勘探研究和决策过程中不同学科人员经验、认识等智力资源的共享,不仅可以提高效率,缩短周期,还能得到更精确的勘探成果,做出最经济、全面的决策。

2.2虚拟现实技术石油工业的应用分析

在石油行业,虚拟现实技术已经应用于石油地质、钻井、石油机械、特殊作业等方面,代表性的有:

领域一:在地震数据的解释上有了虚拟现实,不再使用图形工作站,而是带上特殊的头盔和手套,来自现场的地震数据资料经过虚拟现实系统的处理显示。如果发现地层序列、不整合关系、断层组合、岩性参数、流体分布等不合理处,可以随时修改,重新组合,再现地下油藏的真实状况。应用这套方式来确定油井井位,设计定向井、水平井轨迹,寻找乘余油富集部位等。

  领域二:在油藏工程中,虚拟现实技术用在油藏模拟输出数据的后处理上,使模拟运算结果比现有的二维三维工作站更直观和逼真,交互式的模拟演示,例如转动、倾斜、跟踪、快速移动放大等;在任意时刻,显示模型中油藏特征参数分布的立体图像;模拟次一级的结构图像;模拟任意剖面或切面的图像;油藏特征参数分布随时间的变化演示,井位置及完井视图;模拟中任意单元位置的特征参数点测;井的综合数据显示及定位;井周围局部点测显示流体流动及轨迹等。

领域三:在海洋石油工业上,美国研制出一种TROV的可控制远程作业车代替潜水员工作,操作者直接通过头盔和电一子数据手套操作控制作业车在深水采集数据。同时根据数据通过虚拟系统生成一个实时的海底作业环境,让用户沉浸其中,研究并指挥各种检查、维修作业。

领域四:在特殊作业中的培训,如在油气消防灭火训练中采用虚拟现实技术,能使受训者真实感受到周围环境的实际变化而不承受危险和受害。国外还开发了一些虚拟现实装置为油田服务,使钻井人员熟悉设备、作业程序和作业环境,还可在设备样机制成前,对选择的材料和设计进行试验,也可根据各种参数测定出结构的安全性,从而节省厂大量设计开发费用。模拟器还可作为排除故障的工具,因为所用控制软件相同。

3、计算机虚拟技术在石油工业中未来发展前景

未来石油工业将面临更为庞大数据的可视化分析,虚拟现实系统作为一种理想的数据分析,在石油工业发展中将发挥越来越重要的作用:

(1)虚拟现实系统的构建成本昂贵,一直是妨碍其推广的重要因素。随着软、硬件技术的发展,虚拟现实系统的成本将不断下降,虚拟现实在石油勘探开发中的应用将逐步普及。

(2)以中低档虚拟现实系统为特点的桌面型数据分析系统将广泛应用于石油勘探开发中。同时,随着三维可视化技术的发展,虚拟现实系统显示内容将更加丰富,操作更加简单。

(3)虚拟现实技术与数据银行、数据仓库、知识挖掘、决策支持、知识管理等技术的紧密结合将加快石油工业数字化进程,引导石油工业由数据集成、应用集成向知识集成发展。

(4)虚拟现实技术与GIS技术、数据管理技术、网络技术的紧密结合将推进“数字油田”、“数字油藏”的进程,显著地提高油藏综合管理水平,彻底改变油气工业的工作方式和营运水平,保证企业的可持续发展。

4、结束语

中国石油工业界当前应积极吸收计算机虚拟技术,在油气藏勘探开发、地震数据分析解释、油藏建模、储运工程等方面大力推广,提高我国石油工业水平和国际竞争力。

参考文献:

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【关键词】计算机技术 教育教学 优越性

21世纪信息技术在高速发展,计算机技术已渗透到社会的各个领域,普及计算机应用操作技能已成为提高劳动素质的迫切需要。目前,大多数学校的教学设施设备已经很先进了,但不少教师在教育教学中没能运用计算机技术将先进的教学手段作为常规性的教学手段,计算机等先进教学设备没能转化为教育质量,造成了巨大地浪费。因此,我们必须让广大技校教师充分认识到应用计算机技术在技校教育教学改革中的优越性。笔者认为,以下的四个“有利于”就是计算机技术在技校教育教学中优越性的具体体现。

一是有利于活跃课堂气氛。计算机技术在课堂教学过程中存在巨大的潜力,教师在教学中指导学生利用计算机技术学习,不仅可以帮助学生提高思维能力,帮助学生提高获取技能和经验的能力,还可以培养学生的学习主动性,也有利于活跃课堂气氛。

教师通过运用各种计算机软件,选取符合课堂教学内容制作而成的生活情景,创设一个轻松活泼的课堂环境,穿插多种形式的教学模式,最大化地让学生在不知不觉、活跃愉悦的课堂气氛中学习到知识。更重要的是让学生学会生活,学会做人,积极地面对未来的美好生活。笔者曾在课堂上介绍了个别技校生常见的违规违法行为,然后播放了一个学生沉迷网络、抢劫杀人入狱的短片。提出了要求学生回答的几个问题:影片中主人公哪些不良习气值得大家反省?大家需要抵制哪些不良诱惑?笔者请各组代表,以辩论的形式发言,在活跃的课堂气氛中,学生们踊跃发言,从中学会了对照自己、反思自己,学到了课本上有关如何抵制不良诱惑的内容,同时,也提高了课堂教学效果和学习效率。

二是有利于通过课件增加教学容量。利用计算机技术,可以做到高密度地向学生传授知识。尤其是教师如果有效合理地运用课件教学,可以极大地提高课堂效果。

课件教学是计算机多媒体辅助教学应用比较多的形式之一。对于可见度低、直观性差的课堂教学过程,和需要增加知识容量的习题课等,可以通过课件教学,使学生方便理解、消化知识,轻松获取知识,其效果更为显著。当然,需要克服一种极端化倾向,那就是用课件代替教学全过程。有的教师的整个教学过程都是其课件的展示,甚至没有一个字板书,学生就像看电影一样,结果一节课下来,效果不佳,其原因很值得我们思考。计算机多媒体辅助教学手段也与其他教学方法一样,有没有效果,就要看是否激起了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。任何课程的教学过程,都离不开学生动脑、动手的互动过程。适当地进行板书、讨论和思考,才能使学生正确理解知识的产生和发展的过程。不能一味地用课件代替板书,这种由“人灌”变成“机灌”的方法是违背学生的认知规律的,也无法开启学生的创新性思维。

三是有利于突出教育教学中的重难点。以重难点问题为导向,引领学生对解决问题的方法进行探索、研究,而问题又产生于情境。在课堂教学中创设情境,是教师组织课堂教学的关键。以计算机为中心的多媒体教学软件,采用动态图象演示,可以使静态知识动态化,抽象知识具体化,有利于促进学生在原有认知的基础上,形成新的认知结构。可以通过计算机的演示,让重点和难点的讲解和标注变得更加明白,可以让学生更容易理解知识点。教师课后,也可以通过对课件的回放修改,反思自己教学过程中存在的瑕疵。以便查缺补漏,突出重难点,更好地提高自己的教学水平。

四是有利于激发学生的学习兴趣。对于技校生来说,在课堂上的注意力集中时间是有限的。长时间集中注意力,会出现注意力不稳定,产生 “分心”现象。技校生相对一般活泼好动,对于一些理论性强的课程不感兴趣。因此,刚上课后在最短的时间内,让学生思想和情绪进入到学习的氛围中,激发起学生的求知欲,这对课堂教学效果有很大影响。运用计算机技术,通过背投等将声、光等效果导入新课,吸引学生的注意力,激发联想,将学生的注意力转移到背投的内容上,让学生能在轻松愉悦的课堂氛围中学到知识。因此,不失时机地通过计算机多媒体图文并茂、形象具体的极强的表现力,通过计算机的声、光等手段来拓展课堂,给学生一种具有新意的刺激,使之进入兴奋、集中状态,随即对下面抽象的知识产生浓厚兴趣,而且对情绪、智商的提高起到潜移默化的作用,发挥非智力因素对学习的正面效应。可以更好地让教师从各种角度来解释相应的知识点,让学生更好地理解知识点,从而很好地认识事物,也大大提高了教学效率。

由于计算机多媒体具有图、文、声并茂等诸多特点,也对技校教育、教学方法、教学内容、教学模式和教学过程等的改革,都产生着深刻影响。它有幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等所不具备或不能完全具备的许多宝贵的特性与功能,对教学过程的创新具有十分重要的意义。这就需要我们正确认识和广泛使用以计算机为中心的多媒体技术。

结语:在计算机技术高度发达的今天,通过使用计算机技术这种高效、方便的教学工具,为我们创设丰富多样的教学情境提供了优越便利的条件,极大地提高了课堂教学的效果,它将引起传统的技校教育教学模式的彻底变革。教师要充分利于计算机技术在教育教学中的有利于活跃课堂气氛、有利于通过课件增加教学容量、有利于突出教育教学中的重难点和有利于激发学生的学习兴趣等优越性,创造符合教学内容的教学情境,唤起学生活跃的思维能力,让学生在宽松的教学情境中愉快地学习,养成良好的学习习惯。

参考文献:

[1]祁振胜.谈计算机技术在数学教学中的应用[J].成才之 路,2010 (28):47-47.

[2]王清波.多媒体技术与高中数学教学[J].教育艺术,2011 (2):45-45.

[3]刘香花.多媒体技术在数学课堂教学中的作用[J].漯河职 业技术学院学报,2011(2):113-114.

篇8

关键词:三角函数;有理式积分;万能公式;留数定理

三角函数有理式积分的求解是数学分析中一个典型的积分计算问题,往往利用万能公式、组合积分法以及换元法等进行求值。这些定积分还可以运用复变函数中的留数定理进行计算,特别是对那些原函数不易求得的积分,是一个非常有效的方法。已有许多文献总结求解三角函数有理式的思路方法[1-8],大部分利用实积分中的万能公式求解。本文为了比较分析三角函数有理式积分在数学分析和复变函数中的两种计算方法,在学习中进行总结,整理知识点,选取了一个典型积分 为例,探究并比较两种方法的区别与联系,对比了两种不同的解题思路。

一、预备知识

定义1[9] 设函数 定义在 ,而在 的任一左邻域内 无界(此时 为 的瑕点),若 在任意 上可积,我们称积分形式 为 在 上的瑕积分。

定理1[10] 设 在周线或复周线 所围的区域 内,除 外解析,在闭区域 上除 外连续,则(“大范围”积分)

利用复变函数中留数定理计算三角函数有理式积分

下面讨论利用留数定理计算上述积分,对比计算方法与上节中方法的异同。

四.结论

本文主要讨论了计算三角函数有理式积分不同的两种方法:分别用万能公式换元求解和留数定理两种不同的解题思路。通过对比分析,我们可以知道,利用万能公式计算三角函数积分时,优点在于思路清晰简单,但仍有不足之处,计算量较大,不易获得原函数,但如果利用复变函数中的留数定理,则可以更加有效地计算出很难获得原函数的三角函数积分,运用较为广泛,通过总结我们可以得出两种方法各有利弊,在今后求解三角函数积分的过程中,要根据三角函数的结构特点来确定合适的方法,从而进行有效的计算。

参考文献:

[1] 魏章志,陈浩.三角函数有理式积分技巧[J].高等数学研究.2011,14(1):78-79.

[2] 段生贵.三角函数有理式的积分方法[J].河北地质学院学报,1995,18(5):438-441.

[3] 陈培.一类“三角函数有理式”积分算法的讨论[J].中国科技信息,2011(10):40-41.

[4] 王仙彩.换元法在计算三角函数有理积分中的应用[J].高等函授学报(自然科学版), 2007,20(2):23-25.

[5] 姚红梅.三角函数有理式的积分的解题方法[J].高等函授学报(自然科学版),2010,23(3):63-64.

[6] 廖辉.廖平.一类三角函数定积分的一个注记[J].绵阳师范学院学报,2012,31(8):14-17.

[7] 王振辉.张波.三角函数有理式的一些积分技巧[J].科技信息,2009(34):4-4.

[8] 陈小强.对有理函数积分法的探讨[J].新疆职业大学学报,2002,10(3):45-46.

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关键词:和声搜索算法;瞬时单位线;参数估计;自动优化率定

中图分类号:P333 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)34-0043-03

瞬时单位线集中反映了流域的汇流特性,便于流域暴雨洪水关系的理论研究和地区综合,在流域防洪兴利工程计算领域具有重要意义。瞬时单位线由克拉克1945年提出概念并经纳西于1957年进一步发展的一种单位线法,是指无穷小时段内流域上均匀的单位净雨所形成的地面径流过程线。瞬时单位线包含两个参数线性水库的数量和特征参数,并与净雨历时无关,它集中地反映了流域的汇流特性,因而应用较为广泛。矩法是目前较常用的率定瞬时单位线参数的方法,通过净雨和实测地面径流的统计矩来估计瞬时单位线的参数,但由于没有充分考虑对洪峰流量的模拟,导致由矩法率定参数还原的洪水过程与实测过程之间特别是洪峰点之间拟合误差较大。不少人尝试采用遗传算法、参数递归更新对瞬时单位线模型中这两个参数进行率定,取得了很好的效果。本文将基于和声搜索算法对这两个参数进行自动优化率定,实例分析表明本文方法还原的径流过程与实测径流过程拟合效果很好,对于瞬时单位线的推广应用有一定

意义。

一、瞬时单位线的优化估计方法

目前流域洪水预报中常用的Nash瞬时单位线是用不完全函数表示的,其一般形式为:

(1)

式中:为相应于时间变量的瞬时单位线值,为线性调节水库的个数,为有关流域汇流时间的参数;为的Gamma函数。实际应用中瞬时单位线进行汇流演算时需要把它转换成时段单位线。

首先,对式(1)进行积分可得瞬时单位线的曲线:

(2)

曲线实质是的阶非完全伽玛函数,因此本文中采用非完全伽玛函数的数值计算方法进行计算,减少常规查表法由于内插而带来的误差。

然后,通过平移曲线后相减将其转换为时段、净雨深10mm的时段单位线:

(3)

式中:为流域面积;为时段长;为单位线历时。

设为地面净雨过程,还原的地面径流过程,使用如下的离散卷积公式:

(4)

式中:为地面径流历时;为净雨历时。

本文采用文献[3]推荐的加权残差绝对值和最小准则来优化估计参数和:

(5)

式中:为实测地面径流过程;为相应的权重,使用权重之后可以对洪峰值更好的模拟,如果没有此必要也可以直接采取。

二、和声搜索算法

和声搜索(HS)算法是由Geem Z W等人通过类比音乐和最优化问题的相似性而提出的一种新颖的现代启发式智能进化算法。算法模拟了音乐创作中乐师们凭借自己的记忆,通过反复调整乐队中各乐器的音调,最终达到一个美妙的和声状态的过程。HS算法将乐器声调的和声类比于优化问题的解向量,评价即是各对应的目标函数值。

和声搜索算法引入两个主要参数,即记忆库取值概率(Harmony Memory Considering Rate, HMCR)和微调概率(Pitch Adjusting Rate, PAR)。算法首先产生HMS(Harmony Memory Size)个初始向量解(和声)放入和声记忆库HM(Harmony Memory)内;然后,在和声记忆库内随机搜索新解,具体做法是:随机产生0~1的随机数rand,如果rand

和声搜索算法的具体步骤如下:

(一)初始化算法参数

首先给定和声搜索算法参数:记忆库容量、记忆库取值概率、和声微调概率、算法迭代次数、待优化函数变量取值范围。

(二)初始化和声记忆库

最初的和声记忆库在可行域内随机产生,产生新初始个体的方式如下:

(6)

,分别为待优化函数变量取值范围的下界与上界,代表之间均匀分布的随机数,代表个体在种群中的序号,G表示进化代数。为D维搜索空间中的一个解向量。

(三)产生新的解向量

和声搜索算法产生新的解向量分为两步完成,首先由HMCR生成一个新的试验向量,其中:

(7)

上式中,是从[1,HMS]中随机选择的一个序号,表示从和声记忆库中随机选择一个向量,然后使用PAR对进行适量扰动,变为,其中:

(8)

上式中,音调微调带宽,可以使用下式计算:

(9)

(四)更新和声记忆库

为了确定试验向量是否被选择到和声记忆库中,HS算法将此试验向量与和声记忆库中最差的目标向量进行比较,如果新产生的解向量较优,则表示其调整成功并替换。

(五)检查迭代停止准则

如果迭代次数达到,则结束;否则反复进行步骤3和步骤4,起到结束。

三、应用实例

由第1节内容分析可知,瞬时单位线的求解模型是包含,这两个变量的复杂非线性优化问题,常规方法不容易求解,而和声搜索算法可以避免许多常规方法的局限(如必须函数可导并且要提供导数,在瞬时单位线的求解模型中要满足这个条件并不容易),只需要把这一模型转化为维度D=2的最小值优化问题即可进行求解。

某河某站1959年的一次净雨过程和相应的实测地面径流过程见表1第1、2、3列所示。该站以上流域面积为1884km2,时段为。本文采用和声搜索算法得到自动优化率定瞬时单位线参数n和k,并与其它率定方法:矩法[1]和近似法[4]以及遗传算法[5]率定的结果比较,最终成果表如表1。通过洪峰流量值与加权残差绝对值和的比较,可以得知采用和声搜索看法率定参数很有效,较其它一些方法更佳或相当。

四、结论

本文基于和声搜索(HS)算法对瞬时单位线模型的两个重要参数进行自动优化率定,并使用加权残差绝对值和最小准则进行优化计算,实例计算成果表明采用和声搜索算法率定的参数还原的径流过程与实测径流过程拟合程度较好,比其它一些算法成果更优或者相当,对于瞬时单位线的进一步推广有一定

意义。

参考文献

[1] 长江水利委员会.水文预报方法[M].北京:水利水电出版社,1993.

[2] 詹道江,叶守泽.工程水文学[M].北京:中国水利水电出版社,2000.

[3] 金菊良,丁晶,魏一鸣.瞬时单位线的优化估计[J].水力发电学报,2003,(1).

[4] 王桂林,伊学农.遗传算法推求时段单位线参数并计算流量过程[J].环境污染与防治,2003,25(6).

[5] 董四辉,周惠成.遗传算法在估计瞬时单位线参数中的应用[J].大连铁道学院学报,2006,(4).

[6] 董晓华,刘冀,邓霞,薄会娟.一个用于瞬时单位线参数更新的递归公式的推导及应用[J].水文,2010,(2).

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关键词 协作学习;计算机软件技术基础课程;深度学习

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)24-0087-02

Advantage of Collaborative Learning in Computer Software Technology Basic Course Application//SUO PeiLie, LV WeiLi, HAN BinMa, ZHONG Ji

Abstract Through the analysis of collaborative learning, combined with computer software technology curriculum characteristics, we

analyze the advantages of collaborative learning in this course Appli-

cation. In the collaborative learning process, promote the optimiza-tion and teaching students the ability to enhance collaborative lear-

ning, students construct meaningful knowledge and depth of lear-ning, so as to solve the problem, the depth of learning, effective learning.

Key words collaborative learning; computer software technology basic course; depth learning

1 前言

计算机软件技术基础是云南大学教育技术学研究生所上的一门课程,此门课程对于教育技术学的学生来说是很难的,学生学习起来很困难。现在学习者与教学者之间交流互动少,再加上缺少实验环境,学生动手能力相对较差,思维空间狭窄。为了能够优化教学,促使学生实现对此门课程的深度学习、有意义建构,能够解决存在的问题,培养知识迁移的能力,特引进协作学习,促进教学有效进行,提升学习者各方面的能力。

2 协作学习及协作学习理论相关信息

协作学习 对于协作学习,国内外专家学者有不同的看法。美国明尼苏达大学的约翰逊兄弟认为:“协作学习就是在教学上通过小组学习,使学生共同努力以最大限度地促进自身及他人的学习。”[1]北京师范大学黄荣怀教授认为:协作学习是学习者通过小组形式为达到共同的学习目标、在一定的激励下为获得最大化的学习成果而合作的一切相关行为[2]。笔者也比较认同他们的观点,协作学习能够促进高效学习,提高教学质量,培养学习者之间的情感交流能力、协作共赢的思想。通过协作学习,学习者共同完成任务,解决实际学中的问题,达到有效知识建构、深度加工知识。

协作学习组成要素 要素构成整体,使整体的力量变大。协作学习拥有自身的要素。通常以2~4人构成一组,组内学习者各有不同,组与组间基本同质,小组成员各自担任不同的角色,为共同目标尽职尽责,互相交流沟通、深入理解,把知识进行有意义的建构、深度加工。协作学习要发挥很大作用,离不开其本身的组成要素。协作学习由组成的小组、学习者、领导者、协作学习环境与资源等要素构成,要素之间相互依赖、缺一不可。学习者组成协作学习小组,协作学习小组中学习者采用互补的方式进行学习。领导者可以是小组长或者是教师,在协作学习中发挥重要作用,能够为协作学习的高效进行提高后盾及保证。良好的协作学习环境能够提升学习及教学质量,丰富的资源为协作学习提供便利。

协作学习的基本模式 协作学习主要有竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演等7种基本模式[3]。在协作学习中,学习者之间可以根据教师安排的任务进行讨论,积极发表自己的见解。根据各学习者的特长、能力分担任务。获取、整理有用信息,共同合作交流,成员之间可以进行角色互换,发挥积极作用,最终得出一个满意的成果。每个组完成任务后,教师可以组织学习者进行互评,组与组之间形成竞争关系。在解决问题过程中,每个组之间对问题的看法各有不同,进行交流时,双方会获得不同的解决问题的思路,开阔眼界、丰富经验,为以后的工作、学习等奠定良好的学习基础。

3 协作学习理论

协作学习有着深厚的理论基础,下面就来看一下相关的理论。

建构主义学习理论 建构主义的思想来源于认知加工主义学说,它认为学习是一个积极主动的建构过程。学习者借助于外界环境,在其帮助下,积极主动地对知识形成一个有意义的体系,结合以往知识进行深度加工,对所学知识形成一个认知结构。“情景”“会话”“协作”“意义建构”构成建构主义理论的四要素[4]。学是在一定的社会背景下(情景)产生的,学习者在此过程中会与他人进行交流协作(会话、协作),在交流学习中不断地同他人进行思想的碰撞,产生共鸣。同时,协作学习能够主动地建构意义学习知识,不断地深化,逐步形成一个体系。

人本主义学习理论 人本主义学习理论是建立在人本主义心理学基础之上的,人本主义学习理论的代表人物是美国心理学家马斯洛(A. Maslow)和罗杰斯(C. R. Rogers)。

罗杰斯认为,学习是一种将个人经验与学习相融合的有意义的心理过程,这种心理过程对每个人都是需要的[5],能够在合适的情景中产生出来,当学习者知道学习的真正价值时,学习会变得很主动。在教学中,教师作为学习者的引导者、促进者。教学应该做到因材施教,满足学生的个性化发展,关注学习者的特征,充分调动学习者积极性,重视学习过程中有效交流,创造良好的学习风气、学习环境。

4 计算机软件技术基础课的特点

教师的教是让学习者学习到有用的知识,解决生活中存在的问题,让学习者重构有意义的知识,学以致用。计算机软件技术基础课程难度稍大,学习者需要理论与实践相结合,同他人进行协作学习。下面介绍此课程的特点。

整体性 该课程从简单到复杂,逐步推进。它整体性很强,章节之间联系紧密。课程分章节介绍,各章节中有简单的知识,也有复杂的知识,需要从部分到整体去理清思路。它涉及其他知识,如网络等,教师在教学时应该从整体的角度介绍,让学生把握一个整体的知识,然后划分成部分。最后,把各个部分进行精炼,整合为一个结构清晰明了的结构图。学生可以在教师帮助下把知识重构成一个个精炼的个体,最后由部分加工成为一个出色的整体。

实践性 实践是检验真理的唯一俗肌Q习者,除了书本上学习到的理论外,更重要的是理论结合实践。此门课程理论性很强,听起来很难,比如算法、数据结构等知识很抽象。学生需查阅很多知识,积极主动与他人进行交流协作,结合大量的实验来掌握。如线性表、树、图等章节就需要学生进行相应的实验,结合实验准确地理解、加工知识,使知识深化。

抽象性 语言是为了能够让人看懂,越简单的话语越容易被人理解、接受。计算机软件技术基础每一个章节所使用的词汇都很精炼,似乎能够看懂,但是理解起来却不容易。形象的事物,理解起来很容易。抽象的事物需要更加深入的构建、想象、理解等,才能把知识理解透彻。此门课程抽象性极强,需要把书本上的话语换一种方式描述,结合实验,才能理解。如栈、二叉树等,可以用形象的东西比喻,然后结合实验,构建出容易理解的知识。

5 协作学习对此门课程的优势

协作学习相对于传统教学来说具有自身的优势,对教学产生很大的帮助。下面介绍协作学习对此课程的优势。

协作学习能够促进学生积极性的有效发挥 小组或团队的学习能够带动个体之间的积极性,两个人的思想互相交换,可以获得多于两份思想的价值。学生进入大学后,学习兴趣逐渐下降,个体支配时间增多,各具特色的社会实践活动越来越多,他们的关注焦点开始转移,学习就是不挂科就行。然而,学习对于学生来说是很重要的人生经历。小组之间有了目标及方向,大家都会为此负担起责任。同伴之间相互交流协作,会把不理解的知识逐步转化为可吸收的东西,在交流协作中会受益匪浅。协作学习可以增进彼此间的感情交流,培养彼此间的协作意识,从而使学习效果更加突出显著。

协作学习推动课程有效理解、优化教学 在小组或团队活动中,学生之间相互协作交流,会激发出每个人的潜能。学生在教学中积极主动探讨,课后通过QQ、微信等即时通信软件进行协作学习,可以有效推动课程知识的理解。一个难懂的知识单独分给一个学生,可能需要一段时间查阅很多知识,才能勉强了解此知识;通过小组协作,在很短的时间内,效果会远远超出一个学生所了解的内容。协作学习可以大大优化教学,为教学活动奠定良好的教学模式。

协作学习有利于问题解决 教学是为了促进学生有效学习。在协作学习中,小组根据教师或者本组的任务要求,学习者积极主动参与学习活动,发挥自己的特长。学生取长补短,虚心向他人请教,不断端正自己的学习态度,提高自身学习能力。教学中广泛应用协作学习,有助于提高学生信息收集、整理能力,能够培养学生之间沟通交流协作能力、动手操作能力。学习就是为了很好地解决问题,问题的解决将伴随很多方面的知识,协作学习为问题的有效解决提供了有效帮助。

结合协作学习的优势及计算机软件技术基础课程的特点,可以看出协作学习对提高学生学习能力、深度学习、知识的有意义建构,以及学习者之间的有效沟通具有积极作用。协作学习促进教学优化,提升学习者的高阶思维能力,为将来的教学及学习奠定良好的基础。

参考文献

[1]付春艳.网络环境下协作学习的应用研究[D].北京:首都师范大学,2008.

[2]黄荣杯.CSCL的理论与方法[J].电化教育研究,1999(6):

25-30.

[3]李广文.协作学习在高中信息技术教学中的运用[J].中国科教创新导刊,2009(18):116.