三维立体范文
时间:2023-04-04 11:44:48
导语:如何才能写好一篇三维立体,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
[关键词]三维立体课堂,化学,个体学习,集体学习
三维立体课堂是现代教育集知识学习,能力培养和情感教育为一体的教育模式。在我们学校一直践行和完善这种模式。本方结合化学学科特点和一线教学实际,谈谈教学中个体学习与集体合作间的教学处理。
1、三维立体课堂教学在实施中要做好以下两点:
1.1精制学案,以下面的课为例:
化学反应的快慢和限度( 学案)
学习目标:
(一)知识与技能:了解反应速率的概念;了解反应速率的影响因素。
(二)过程与方法
通过化学实验认识化学反应的速率。了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用
(三)情感、态度与价值观
提高学习化学的兴趣,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,培养正确的科学价值观
教学重点:
1、化学反应速率的概念
2、了解影响化学反应速率的因素
教学难点:化学反应速率影响因素的灵活运用
教学过程:【思考与交流】
你了解上面的化学变化过程进行的快慢吗?反应的快慢与我们有什么关系?你还能列举出哪些化学反应?请指出快还是慢
一、化学反应的速率(第一组查阅资料完成)
1、定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
2、表示方法:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
3、表达式:v(B)=c(B)/t
4、单位:mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·S-1
二、影响化学反应速率的因素
【实验探究】(方案仅供参考)1、内因:(第二组实验完成)
实验内容 实验现象 实验结论
将相同大小的Cu、Zn、Mg分别放入相同浓度的盐酸的试管中
【学生归纳总结】影响化学的内因是反应物本身的化学性质
2、外因:
(1)、过氧化氢的分解反应中温度对化学反应速率的影响(第三组实验完成)
实验现象 实验结论
常温
热水中
【学生归纳总结】
(2)、镁带与不同浓度盐酸的化学反应速率大小(第四组实验完成)
实验现象 实验结论
0.5mol/L
3mol/L
【学生归纳总结】
(3)、过氧化氢分解反应中催化剂对化学反应速率的影响(第五组实验完成)
实验现象 实验结论
加入MnO2
加入FeCl3
不加其它试剂
【学生归纳总结】
(4)、反应物间接触面积对化学反应速率影响(同质量三态中哪种接触面积大?)(第六组实验完成)
实验现象 实验结论
块状碳酸钙与盐酸
粉末碳酸钙与盐酸
【学生归纳总结】
本节小节:
一、化学反应速率的概念
二、化学反应速率的影响因素
1、内因:反应物的本身性质
2、外因:
〔1〕温度的影响〔2〕浓度的影响〔3〕催化剂的影响
〔4〕反应物间接触面积〔5〕其它因素
【学以致用】
1、人们为什么用电冰箱储藏食物?
2、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细,并混合后再进行反应。原因是什么?
3、实验室进行化学反应时通常把要一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么?
4、稀硫酸和锌粒的反应,反应一段时间后气体会减少(锌粒有剩余)。当我们重新加入稀硫酸时又会产生较多量的气体,为什么呢?
5、为什么用棕色试剂瓶保存见光易分解的物质
作业设置:
《优化方案》第一课时习题。
在学案中要尽可能体现出集体的任务、要求,在学生准备的时候能有明确的目标,不会手足无措。
1.2、教学流程化
在每个大概的时间区间内形成半固化的相关环节,我是按以下方式做的:5+15+15+5+5即前5分钟用来检查学案完成情况;15分钟集体探究;15分钟个体展示;5分钟老师点评强调;5分钟针对性练习。
2、集体学习与个体学习的转换其实是三维立体互动课堂教学中要关注的一个重要环节,下面介绍各环节:
2.1在教学中前五分钟虽然看上去是教师在检查,其实也是学生的集体学习的一个预热过程,许多同学会针对自己的学案中不足的地方和附近的同学完成一个简短的交流。
2.2在第6-20分钟内是以集体学习为主,学生要以组为单位共同探究每个人都要做组内学习任务中的一些具体行为在这个过程中有独立的观察、思考也有集体的配合协作及争论。以下述学案中的第二组同学为例:在该组探究活动中8个人要有洗涤仪器的,要有量取药品的,要有动手操作的,要有记录的。对每步实验的操作,每个动作,每个现象,在每个个体的思维中就会产生不同的结论,这必然导致他们产生争论,最后达成共识。在无形的教学活动中煅炼了他们许多的素质和能力。以第二组为例,在很短的时间内学生可同时完成Cu、Zn、Mg分别与相同浓度的盐酸反应三个试验的药品量取,可对三组现象做以观察、记录。组内还可以每人试着做一次轮换动手试验和记录。最后组内共同分析得出结论。
2.3在以下的15分钟内以个体学习和个体展示为主,在这部分的时间区间里每组要分别展示他们的探究结论或学习心得。在此环节里每个个体要都要尝试将组内通过试验得出的结论转换成易懂的语言和全体学生进行交流。当然在交流过程中如果某个学生准备不充分讲解不准确,组内其他同学可给予帮助。通过上台讲解可充分煅炼学生的各种能力,对个体成长有着其他教模式不可取代的效果。同时在个体展示过程中不时伴有组内的辅助补充,可让台上学生充分感觉到集体的力量,从而培养出很强的集体荣誉感。
2.4在35-40分钟,老师对学生的完成情况做以综合点评,对学生没认识到的内容给予适当的引导补充,当然这些补充也可按排在学生讲解过程中。在此环节是对学生进行一次集体的接受和思考教育,学生能感受到老师的语言与自己语言的异同。
篇2
关键词:三维立体小组 教育 班级
一、问题的提出
(一)教学上的问题。传统的灌输式教育几乎退出教育大舞台,小组合作教学是新课程倡导的一种与自主学习和探究学习并重的新的学习方式,正在教育人中生根发芽,但成长过程中,也暴露出了小组合作的若干典型性问题:1.分组随意,分工不明;2.任务不清,时间不足;3.浅层交互,未触核心;4.热情不均,评价不全。
(二)育人上的问题。初中生的生理发育迅速,在两至三年的时间内就能完成身体各方面的生长发育任务并达到成熟水平。但初中生的心理发展的速度则相对缓慢,尚处于从幼稚向成熟发展的过渡时期。主要表现在:依赖性和独立性共存;自尊和自卑的交替;自闭性和开放性同在。处于青春期的初中生心理与身体发展失去了平衡,他们感受着许多心理冲突和压力,处于各种心理矛盾的包围中,如果家长和老师不能及时、有效地帮助他们解决将这些心理矛盾,就可能在情绪、情感、性格特征及日常行为活动等方面出现各种问题。
而在初中班管理中,许多班主任在班级管理活动中习惯于凭借自己的主观意愿和经验来管理班级,总是采用严管、重压和简单哄骗的管理方法。较少根据当代初中生心理特点和班级管理规律,采用合理的、科学的方法进行管理,从而导致班级管理实效低。这种重经验、轻科学性管理,必然导致学生认为老师很烦、教师认为作班主任很累。
如何做一名快乐而又具有智慧的班主任呢?
二、模型的建立
(一)教学模型的建立
创作意图:
学生在受教育过程中都会产生困惑,困惑的遗留是产生学生学业能力水平分化的重要原因之一,无论是课堂教学还是课后练习,作业考试都会产生困惑。考虑到大班教学的实际情况,教师受教学任务、教学时间等其他众多因素的影响,不可能一对多全面辅导落实到位,同时也受学生的惰性及其他因素影响,学生分化的情况可能愈发突出。基于这样的背景,本人特设计了《“三维立体循环?交叉互动型”学习小组+教学相长型教学模式》。本作品以班级学生学业情况呈 “”为例。
创作过程:
本作品自2014年06月开始构思创作,先是手绘图稿,具备大致轮廓,后来使用电脑美工绘图,于2016年7月1日完成定稿。
从美术角度上,阐述独创性:
整个作品是由一个蓝球,四个红球,四个绿球从上到下以金字塔型构建而成,外加右侧有一个黄球,彼此之间用不同颜色的线段连接而成。考虑到具体作图的美观性,图中所有线段都是带有双箭头的线段,表示交互。从上到下分别为第一层,第二层,第三层。第一层与第二层之间用绿色线段连接,第二层与第三层间用蓝色线段连接。第二层四个小球彼此用红色线段两两相连,第三层四个小球彼此用黑色线段。不同层级的中心点与顶端的蓝色小球球心共线,向上延伸出一条坐标轴――学业水平,黄球中心与三个层级的中心分别连线,以第二层级中心点向黄球中线点引申出一条坐标轴――教师教学,以第二层级中心点向左下方引申出第三条坐标轴---教学用时。蓝色小球代表班内第一层级小组,一般以4人为一组,不设组长,蓝色代表天空,暗涵自由翱翔的意思,该层级学生是在整个团队中占主导作用。红色小球代表第二层级的学生,一般一个小球为4个人,采用1+3模式,即每以小组有一个组长,采取轮流制,充分发挥他们的积极性,领导力,教学能力,第二层级一般为4×4=16人,红色代表精神力量,是整个团队的主力。绿色小球代表第三层级的学生,每一组一般为6人,根据实际情况也可以采用1+5模式,即每以小组有一个组长,采取轮流制,充分发挥他们的积极性,领导力,向上沟通反馈能力,第三层级一般为4×6=24人,绿色代表旺盛的生命力,是整个团队的潜力股。作品的寓意和意义为:
1.整个设计图可以从三维坐标箭头方向解释:首先从学业水平方向看:问题首先呈现给第三层级,各组员独立完成,若有疑问的,则将该24位同学的问题集中归类反馈到第二层级组长处,组长给第二层级同学完成,若能全部解决的则由组长作为小老师指导对应的下一组的全体组员。若经过第二组讨论后还有疑问的,则由第二层级4位组长把问题归类后反馈到第一层级4位同学处,由4位同学单独完成,若有疑问可以相互讨论解决,若没有疑问则直接将解答一人一组按照1对4方式进行教学(第一层级对第二层级),解答完毕后第一层级同学进行问题的深入挖掘、改编成新问题反馈给教师,教师与他们协商沟通处理后认为有价值的问题可以由教师向三个层级的同学同时问题进行探讨。这样就开启了纵向上的循环模式:向上反馈向下教学,组内合作,组间指导的交流模式。从教师教学角度看,教学是以三个不同层级同学为基础,第二层级为主题,问题反馈为核心的教师引导型教学。从这个角度看,这是以第一、第二层级为等腰三角形底角顶点、第二层级为底边中点,教师为三角形顶点的平面等腰三角形教学模型,任何层级同学有疑问也可以直接找教师交流。从教学用时看,要让整个金字塔型变大,时间是必要因素。
2.作品生动活泼。作品用不同颜色代表不同层级同学,教师比较形象,生动。班级学生情况呈现倒三角型、哑铃型、还是椭圆形都可以根据比例调节进行操作。教和学两方面互相影响和促进,都得到提高。教学是教与学的交往互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,在这个过程中教师与学生彼此间进行情感交流,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长与共同发展。
(二)育人模型的建立
以“三维立体循环交叉互动型”学习小组为基础的教学相长型育人模式
创作意图:
学生在受教育过程中都会产生厌学、逃学、早恋、网游等等偏离教育目标的情形,各种情形的出现可以用目标坚持度来大致衡量。本人特设计了《“三维立体循环?交叉互动型”学习小组+教学相长型育人模式》。本作品以班级学生学业情况呈 “”为例。
创作过程:
本作品自2014年06月开始构思创作,先是手绘图稿,具备大致轮廓,后来使用电脑美工绘图,于2016年7月1日完成定稿。
从美术角度上,阐述独创性:
1.首先通过每一阶段的自我测评、互评等方式量化个人的目标坚持度,然后分组。假定全班同学分组后呈现“”型。仿照教学模型,先是各层级分组讨论、互评点出共同问题,加以整改。各蛹堆∨梢晃淮表上台汇报各组问题,提出初步解决方案。再从上往下建立类似教学模型的联系帮扶制度。最终由班主任老师分组、分层交流,提出目标,制定计划,逐一落实。
2.作品生动活泼。作品用不同颜色代表不同层级同学,教师比较形象,生动。班级学生情况呈现倒三角型、哑铃型、还是椭圆形都可以根据比例调节进行操作。让学生在育人的同时在接受教育,受教育的同时在育人。两方面互相影响和促进,都得到提高。师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,在这个过程中教师与学生彼此间进行情感交流,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长与共同发展。
三、理论依据
教育建模是指教育工作者根据现代教育理论不断探索德育的新原则、新内容、新程式、新策略,并在理论与实践的结合上作出新的提炼和概括,使之更科学、更完善、更具可操作性的教育实践活动。它具有科学性、规范性、程序性、变通性和动态性的特点。
“三维立体小组”的教育模式图是以因材施教这一条重要的教育原则为依据,以生为本的教育理念,以教育学、心理学和管理学理论为指导,在长期实践的基础上提炼出来的,是介于教育理论与教育实践之间的具有直接应用性的独立知识形态,比教育理论具体,以教育实践抽象,是一种指导教育实践活动的理性化、系统化、简略化、操作化的模型。应用这一模式指导班主任工作,让班主任管理工作从“经验型”转向“科学型”,有力的避免了班级日常管理的随意化、班级管理内容的片面化、班主任权威的绝对化、班主任工作方法的简单化、评价学生主观化。
实践证明运用“三维立体小组”的模式做好初中班级教育管理工作,可实现初中班主任工作从 “重经验型管理” 到“重科学型管理”的转变,能够提高班级管理工作的实效性,也受到了学生、家长和教师的认同。“教育有模,但无定模,善于用模”,最后达到“无模之模,乃为至模”的境界。[5] “三维立体”的模式不是固定化、僵硬化的作法,而是因材施教原则在德育工作中的具体体现。无为而治,有模可鉴,自律自主教学相长才能方兴未艾。
参考文献:
篇3
摘 要:电子商务的蓬勃发展逐渐改变着我们的生活方式,人们可以足不出户购买商品,尤其是服装。三维立体试衣系统将针对网购服装“试穿”难的问题,借助所开发的3D平台与用户进行互动,让用户体验到为其量身打造的个人形象设计。对三维立体试衣系统应用于电子商务的必要性和可行性进行分析,并指出试衣系统的特色及发展前景,对促进电子商务质的发展有重要意义。
关键词:三维;试衣;电子商务
一、三维立体试衣系统应用于电子商务的必要性
根据艾瑞提供的数据,2013年中国网络购物市场交易规模达到1.85万亿元,增长42.0%。而根据中国电子商务中心提供的数据,2014年服装网购总规模将达到6000亿元左右;网购服装销售额占总销售额的比例从2008年的1.8%提高到2013年的20.4%。以上数据表明我国网络购物蕴藏着巨大的潜力。但随着网上购物的日渐完善,相应的问题也接踵而至。其中令买卖双方最头疼的问题就是退换货问题,导致退换货的重要原因就是买到的服装不合适,这也制约了网络购物的发展。如果消费者网购能够获得与实体店购物一样的体验,能够身临其境了解商品,感受商品,这将推动电子商务的迅速腾飞。三维立体试衣系统的研发,恰如一丝曙光给身在迷雾中的电子商务指引了前进的方向。
二、三维立体试衣系统应用于电子商务的可行性
1.从消费者角度。(1)操作简单易行。“三维立体试衣系统”的软件,就是在虚拟的3D环境下,消费者根据自己的喜好,选取商品进行试穿。消费者要做的仅仅是输入自己的基本信息,上传自己的照片,全方位的展示自己,3D中的你,同样也显示了你的服饰搭配,如装饰品,表类,眼镜,鞋等。买家可以根据卖家提供的服装目录,选取新衣“试穿”上身,并可以通过鼠标控制虚拟影像进行简单的举手弯腰等动作。
(2)体验生动有趣。三维立体试衣技术不仅可以模拟人体的形态特征,而且还精确到每一个细节,消费者可以看到试穿的动态效果,例如衣服太小扣子扣不上,不合适裂开等等都可以显示出来,还可以展示裙子飘起时、抬手踢腿时衣服的变化。除此之外,还可以开设聊天功能,所有试穿衣服的朋友,都能在论坛上交流。对于自己拿不定主意的衣服,还能够及时征求意见,让网友帮自己拿主意,既避免了自己选购衣服的盲目性、又学会一些服饰搭配的艺术,网民可以放心在网购衣服而无所顾忌。
(3)数据安全可靠。消费者的体型信息都是按照严格的比例进行采集并编入数据库中,保证真实性。具体操作方法,可以由卖家在线教买家测量自己的体型信息,同时顾客所上传的照片及个人的信息系统都会采用二维码技术进行加密保护。防止信息泄露,被不法分子恶意利用。
(4)提升用户体验。网店销售的服饰对衣服的介绍主要是通过模特的试穿来展示衣服的穿着效果,衣服只是穿在模特身上,其中突出的气质也是模特的,而不是顾客的,照片多半是经过处理的,所以商品在一定程度上失真了。但是去商场又会经常遇到“物品贵重、非买勿动”的警告,或者遇到抱着衣服在试衣间外排队的烦恼。三维立体试衣系统将真正做到了“想怎么穿、就怎么穿”,直到穿到自己满意为止,真正买到称心如意的商品。
2.从卖家角度。(1)降低成本。当前,网店竞争非常激烈,相同商品的售价相差无几,要想有利可图,必须在降低成本上下功夫。有了三维立体试衣系统,买家就可以在网上对喜欢的商品进行试穿,因此卖家就可以不用再请模特来展示宝贝,从而省下一笔网络营销的资金,可以降低销售成本,从而让利给消费者,提高销售量。
(2)提高效益和服务效率。影响网店效益的一个重要原因就是退换货问题,而导致退换货的导火索就是买家买到手的商品不合适。像服装这样的商品真的只有穿上才知道到底合适不合适,是否符合自己的气质。因为有的商品看上去很漂亮,可能穿在身上就不是自己想要的效果。于是买家就会找卖家进行协商,找各种理由退货。这样大大降低了网店的效率和效益。三维立体试衣系统的应用就可以免去卖家对退换货的忧虑,提高成交率,降低退换货率,从而提高网店的运营效率。
三、现有的试衣软件存在的问题
1.技术问题。目前网络普通的在线换衣平台大多只是通过Flash技术帮助网友挑选合适的搭配,其中的服装和人体都是平面照片。技术层次比较低,试衣效果难以让人满意。
2.硬件要求。真正的试衣软件运行的平台对硬件的要求比较高,电脑的内存至少要达到1G以上、宽带带宽至少要达到4M以上才能保证试衣软件的流畅运行。
3.失真度。当前的网络试衣间用来进行展示的照片大都是JPG图片和Flash结合的平面图像,这样的格式在很大程度上增加了原有照片的失真度,让试衣的效果大打折扣。这样的试衣效果目前只能应用在各式服装的搭配上,导致三维试衣间失去存在的意义。
4.销售渠道。目前在品牌服装销售的终端市场上仍然以商场、专卖店等传统销售渠道为主导。采用网络试衣间技术进行网上销售的服装品牌大都采用线上与线下结合的方式。商家在试衣间网页上列出相关商品的销售信息,支持实体的试穿。这种做法曲解了三维立体试衣间的设计初衷,成为商家另一种特殊的广告宣传形式。
5.针对人群有限。大部分的试衣模型还只是针对普通女性设计,并未涉及类似孕妇、男性、儿童等消费群体。还不能形成全面完整的服务体系,服务范围亟需扩展。
四、三维立体试衣系统的特色
1.游戏式自我培训向导。为了能让用户方便快捷灵活的掌握软件的使用方式,我们在软件的右下角设置了一个“向导”的按钮,用户可以利用它来设置向导的播放速度,然后有条不紊的进行学习,轻松实现自我培训。
2.完整实现傻瓜机的软件设计理念。作为一款试衣软件,要做到让用户通过简单的操作就能达到穿衣换衣的目的,彻底实现“Idiot Proof”的产品设计原则。可以让用户更容易的掌握软件的使用技巧,获得更好的用户体验。
3.三维多层穿衣技术。用户穿衣的次序不同,着装的效果也就不同。好比我们穿T恤衫,即可以放在裤子里面,也可以统在裤子外面,完美演示真实世界中的穿衣行为。
4.服装细节展示功能。模拟用户试穿衣服以后,用户可以利用鼠标单击衣服上的任何一个位置进行放大细节,可以更清晰的了解试穿的效果。
5.强大的OpenGL渲染引擎。它是世界上第一个实现全局反走样技术的三维服装软件,在支持OpenGL 1.5以上的显卡上均能实现该功能。OpenGL是行业领域中最为广泛接纳的2D/3D图形API, 诞生以来催生了各种计算机平台及设备上的数千优秀应用程序。在技术的应用上更复杂,同时也增强了服装的展示效果,降低了图片的失真度。用户在进行网络试衣时服装图片能以最真实的效果展示出来,试衣效果更让人满意。
6.开辟论坛。用户可以在试衣结束以后拍成照片去论坛上与大家讨论,让大家帮助拿主意,这样就可以减少个人购物时的盲目性,同样达到降低退、换货率的目的。
7.问卷调查。用户可以根据自己的时间选择性的参加我们的问卷调查版块,填写自己在购物时遇到的情况及对软件运用时所发现的问题,我们将以小礼物形式回馈参与的用户。
8.庞大的数据库。“三维立体试衣间”可以凭借软件庞大的数据库资源,更加全面的对用户的身材特征进行汇总、归类、保存。凡是使用过这款试衣软件的用户的体型特征都会由系统自动上传到服务器的数据库中,并做到替顾客保密。保证用户覆盖范围的全面和完整。
五、三维立体试衣系统的应用前景
三维立体试衣系统的出现对于服饰产品的网络销售是一场技术革命,东部沿海地区的服装企业已经开始与软件开发公司合作,为消费者提供“三维立体试衣”服务。目前对网络依赖性较大、网络消费较为频繁的人群主要是20~45岁的年轻群体,他们对新技术的学习和掌握也较快。业内专家表示,五年内网上试衣系统可以实现广泛应用这一目标。
参考文献:
[1]孙姗姗等.基于虚拟现实的三维网上试衣间的研究[J].湖北工业大学学报,2011年8月.
[2]赵德福.探讨三维试衣系统的应用[J].科技致富向导,2012年12月.
[3]蔡月艳,杨虹欢,叶晓鸿,黄聪.论3D试衣系统在电子商务服装市场的应用[J].知识经济,2014年3月.
篇4
关键词:计算机立体视觉;双目立体成像;视差
中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)12-2929-03
Binocular Stereo Imaging Based on the Computer Disparity Mapping for Stereoscopic 3D
YANG Fu-bao
(Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract: Binocular stereo imaging which based on the computer disparity mapping forstereoscopic 3D, deals with many challenging problems in computer vision,pattern recognition and computer graphics. The main problems are that the stereo visions are not vivid and natural enough, people don't have a thorough knowledge of the functions of their eyes and the binocular stereo visions and there are still some problems to solve in the getting of stereo images. This article proposes a new method to create stereo images based on a certain 3D model that already been built, introduces a method to creat binocular stereo visions by cameras, studys several important factors that affect stereo effects ,including the relationship between the targetcamera and the 3D models, cam wide and the control of the position of the screen, etc. These studys are based on the deep study of the binocular stereo vision of computer disparity mapping for stereoscopic 3D and provide theory and technical support for the application of binocular stereo imaging in visual stereo displays.
Key words: computer stereo vision; binocular stereo imaging; parallax
随着《阿凡达》的热映,立体3D现在已经成为大众消费的一个主流产品。电影院线越来越多的电影都加入到3D立体的行列,电视频道也开始尝试推出三维广播节目,越来越多的公司开始提供3DTV和蓝光3D的播放设备。尽管这些技术的进步在不断的进步,但是在立体内容的实际生产中,如何让观众在一个自然、舒适的环境中观看立体视频仍然是一个很大的挑战。
最根本的问题在于,在人类复杂的视觉感知和显示设备限制的相互作用。因此,视觉内容必须适应特定应用的特殊性场景。对于立体3D视频领域,在计算机图形学对此内容重定向或映射的问题进行了广泛的研究。虽然今天的3D显示技术可以重构双目立体视觉,但是受深度信息的影响,不能在一个平面上真实地再现图像的深度。当屏幕上显示一个遥远的对象时,这种冲突会造成严重后果,强烈的负视差可能会导致不舒服的观看的经验,可以引起暂时性复视,无法融合立体图像。
1 国内外3D视频产业发展现状
1.1 国外3D产业现状
随着《阿凡达》的大热,消费者对3D的狂热在国际上掀起一轮3D热潮。美国、日本、欧洲纷纷加大3D产业的投入力度,加紧研发3D立体视频产品,并积极参与相关国际3D标准的制定。一些国家已经开播3D频道。英国天空电视台正式启播SKY3D电视频道和美国ESPN 3D频道直播南非世界杯足球赛之后,日本天空完美卫星通信公司联手索尼公司将在其卫星高清电视中推出一个专门的世界杯3D频道,为日本电视家庭提供南非世界杯足球赛3DTV直播。
美国作为全球3D产业的领跑者对于3D产业自然不遗余力,但之前的重点一直集中在3D动画上。而与之前不同的是,此次的3D热潮,带动起从内容商到传输商到设备商这一整条产业链的热情。
1.2 国内3D产业现状
与国外的3D产业发展相比,我国的3D产业起步相对较晚,3D内容不多,在技术方案及产业链方面还不成熟,但是目前国内的3D产业也已步人快速成长期。在索尼、松下等国外企业纷纷推出相关产品的同时,国内各家电企业相继推出了3D立体现实产品,并已上市销售。
国内相关企业和科研院所在3D内容制作、3D编解码技术、3D传输与存储、3D显示终端等方面已经拥有一定产业基础。很多高校都已开展3D立体显示方面的研究。据了解,在我国进行3D技术研究和产品研发的企业也越来越多。
2 双目立体成像研究
在现实生活中,人们通过眼睛观察的周围环境之所以是立体的,是因为人的两只眼睛所处的空间位置不同,可以从两个不同的视角同时获得两幅不同的场景图像,如图1所示,左眼仅能够看到AB面,右眼仅看到AC面,经人脑判断后就能感知到完整的物体ABC的形状和距离。人的大脑对这两幅图像进行处理后,根据两幅图像的差异判断出物体与双眼的距离等空间信息,形成一幅立体的画面就呈现在脑海中。
理论和实验表明,两个目标摄像机与三维模型的位置关系、两个目标摄像机之间的距离、会聚角变化值等,是影响立体效果的重要因素,下面就定性地讨论这些因素。
篇5
关键词:立体配对片、正射影像、数字高程模型
一、前言
随着计算机技术和数字影像处理技术的发展,数字摄影测量为建立三维可视化设计平台提供了可能,其工作原理为以正射影像和立体配对片为基础,建立三维立体模型,立体配对片的生成原理是将DEM转化为视差值,引进正射影像,从而产生立体效果。这样生成的三维立体模型不仅具有正射的特点,还具有立体显示的功能,更重要的是可以进行区域拼接,建立整个区域的立体模型。
二、输电线路勘测设计的三维系统
适普公司在基于以上原理的基础上开发出了作为三维立体设计和测量的新方法和新平台3Dmp,它突破了单个立体模型的限制,以正射影像和立体配对片为基础,拼接整个区域的模型形成连续立体影像,所得影像的投影方式由中心投影转变为平行投影,使得物方和像方的投影变化得以消除,实现了真正的“所见即所得”,这对于大型工程的选址和方案优化将起到重要的作用。对于电力设计单位而言,在选取和优化架空送电线路时,特别是山区线路,需要从整体上进行选择和优化。因为航摄得到的是中心投影的影像,山区地形起伏大,存在较大的投影差,所得影像变形大,利用原始影像制作的镶嵌图上选取的路径与真实的路径往往存在较大的差异,这就使得选取的路径从镶嵌图上看已经避开房屋和植被,实际并非如此,结果常常造成大量森林资源的砍伐和房屋的拆迁,路径优化的目的无法全部实现,所以在架空送电线路的选线和优化中3Dmp将会起到重要的作用。
此外,考虑到电力设计单位在设计架空送电线路时的特殊作业方式和专业要求,对测量专业的测图方式和出图成果提出了特殊的要求。一般而言,选线时,线路设计人员先在地形图上粗选线,获得航摄资料后在制作的镶嵌图上进一步优化,然而由于以上所提到的原因,在镶嵌图上画出的路径并非真实路径,而且,在外控做完后,设计人员希望能尽快得到线路平断面资料和沿线交叉跨越成果、房屋面积统计量等资料,传统航测作业是无法及时提供的。为此在其原有的三维设计量测平台3Dmp的基础上,根据架空送电线路测量规范,结合电力线路设计的实际作业流程,开发了一套电力线路设计软件(Pld)和电力线路测量软件(Plm)。实现了线路测量的主要功能,诸如路径的选取、优化、自动采集断面和手工量测平断面、房屋面积、交叉跨越等的统计。
三、系统主要功能
1、3Dmp主要功能
建立量测区,使用正射影像和DEM生成测区的三维立体模型。
2、Pld主要功能
打开测区的三维立体模型,选取和优化路径,并将转角保存在文本文件中;自动采集中心断面和边线断面数据。
3、Plm主要功能
与SLCAD(架空送电线路平断面测量系统)联机测图;或者在本系统内直接测量平断面图,目前实现的功能有中心断面和边线断面的采集,房屋、交叉跨越电力线、通信线以及危险点的量测、平面数据的量测,并可对量测结果进行编辑修改、房屋面积和交叉跨越的统计。另外Plm的一大特点是在测量断面,摇动X手轮时,测标将自动沿该耐张段的直线方向移动,这样就避免了Y方向的移动,提高了测图效率。
四、作业流程
整个工程具体作业过程详见下图图1。
作业流程图1
五、工程应用
为了分析3Dmp、Pld、Plm的作业精度和效率,我们选取了三峡―广东500kV送电线路中第25航带与传统的作业模式进行比较。本次航飞摄影比例尺为1:10000,摄影焦距为152mm。
在形成该测区的三维立体模型前进行以下工作:
(1)按25um的分辨率扫描影像;(2)在该航线内布设8个控制点,(3)使用GPS进行静态控制测量;(4)采用PatB算法进行加密计算,控制点中误差如表1:
表1控制点中误差
然后创建测区内各个像对的模型,生成该线影像并进行影像匹配;对匹配结果进行编辑,因为该线路位于山区,植被覆盖较高,又加上有村镇和河塘,这些因素导致了匹配的效果差,因此直接影响到生成DEM的精度;生成率DEM和正射影像;使用3Dmp生成整个区域的正射影像和立体配对片。
打开Pld软件,将定线时设计的转角坐标保存为路径文件,然后打开整个区域的正射影像和立体配对片,这时路径将显示在立体影像中,可将路径进行调整(包括增减转角和移动转角位置)直至最佳为止,保存该路径并自动采集断面,测量交叉跨越和房屋等平面地物,并生成房屋面积、交叉跨越等统计值。其中,自动采集断面的时间与采集间隔大小有关,在该区域按3m间隔采集5km断面不超过10秒钟,该方法可尽快为设计部门提供资料以确定方案的可行性。自动采集精度方面,由于采集点的高程直接从DEM获取,所以整个测区的加密精度和影像匹配结果的好坏就成了采集断面精度的关键。以下是采集高程结果与外业测量的塔位高程比较见表2。
注:H1表示定位桩高程;H2表示Pld软件自动采集相应累距的高程;
H=H1-H2;O表示河堤;表示山; :陡坎
表2共比较50个塔位,其中小于015m的有30个,占60%,015~110m的有14个,占28%,110m以上的有6个,占12%。这6个110m以上的点为山区、陡坎和河堤,这些地方的匹配编辑复杂,且山区多为植被覆盖,精度难以达到最佳。
五、结束语
通过上述作业模式的比较结果可以看出,使用3Dmp生成整个区域的正射影像和立体配对片,然后在立体影像中使用Pld选择路径并进行优化比传统的方式更直观、方便,自动采集断面的精度也完全满足线路设计要求,而且使用自动采集断面功能和手工采集平面数据能及时提供线路平断面资料和沿线交叉跨越成果、房屋面积统计值等资料,线路设计人员可以尽快确定路径,提高工作效率。
该系统还有不完善的地方,特别是电力勘测设计专业性较强,在数据采集、数据格式、以及图纸格式方面都有不同的要求,这些都应在使用中不断改进和完善。
参考文献:
[1] 汤坚.特高压架空输电线路二三维交互优化选线技术的研究与系统设计[J].电力勘测设 计.2011,(02)
[2] 李淄博 习鹏.浅析电力架空输电线路设计软件的应用[J].中国科技投资.2012,(21)
篇6
关键词 胚胎学 实验 三维立体
Abstract Objective: The embryology experiment teaching adopt "three-dimensional" teaching model, deepen students' understanding of theoretical knowledge and improving the students' interest in learning, improve the teaching effect. Methods: Randomly selected 2014 grade students of clinical medicine four classes(A total of 438 people), in which two classes as experimental group, with a "three-dimensional" teaching method in embryology experimental teaching; Two other classes as the control group, with the traditional teaching method in embryology experiment teaching. Compare two groups of students' formative assessment and comprehensive performance. Results: Compared with the traditional teaching methods, using the "three-dimensional" teaching model, students' learning initiative and enthusiasm has improved greatly, formative assessment and comprehensive scores were increased. Conclusion: The embryology experimental teaching adopted the "three-dimensional teaching mode", to deepen students' understanding of theoretical knowledge and improve students' learning interest, improve the teaching effect.
Keywords embryology; experiment; three-dimensional
胚胎学是研究人体发生及其机制的科学,主要研究内容包括生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、胚胎和母体的关系、先天性畸形等内容,是主要的医学形态课程之一。由于多种因素的制约,胚胎学的教学长期处于组织学的附属地位。实际上,胚胎学完全可以作为一门具有自身规律和相对独立性的基础医学课程。通过对人体正常发育过程的学习,学生可从胚胎时期的发育上对人体解剖学和人体组织学的内容加深理解。另一方面,胚胎在发育过程中,由于遗传因素或环境因素的影响,偶尔会脱离正常轨道,从而造成局部或整体的结构变化、缺陷或者畸形,这些内容又与儿科学、产科学、优生学等密切相关。而近年来,随着科学的发展与进步,胚胎学已经从简单的描述胚胎学开拓至试管婴儿、克隆动物、转基因动物器官移植等方面,正在不断地充实着现代医学的内容。因此,提高胚胎学的教学质量刻不容缓。胚胎学实验课的观察更是学生直观印象的重要基础。为此,在胚胎学实验教学中能给学生以最直接的W习体验,使其成为改革中的首要环节。
1 对象与方法
1.1 研究对象
我校2014级临床医学专业1-4班,共438人。1-2班为实验组,共220人;3-4班为对照组,共218人。
1.2 方法
实验组采用“三维立体”教学方法进行胚胎学实验课教学;对照组采用传统教学方法进行胚胎学实验课教学。
“三维立体”教学方法:多媒体视听材料讲解+模型观察+胚胎标本观察,三种教学模式同步应用于胚胎学实验教学,按授课内容配套进行。
多媒体视听材料是根据《医用组织学与胚胎学》教学大纲制作的动画和实体资料视频,学生可以通过该视频观察到胚胎的基本发生过程,但是看不到胚胎内部器官的演变过程及规律。模型观察材料是医学仪器公司根据胚胎的发育过程分别制作的早期胚胎发育模型(包括受精卵、桑椹胚、胚泡、二胚层胚盘、三胚层胚盘及其分化以及在这个过程中羊膜囊、卵黄囊、绒毛膜、尿囊等结构的演变)和各系统器官的发育演变模型(包括泌尿生殖系统器官、消化呼吸系统器官、颜面发生以及心脏演变模型),通过这套模型的观察,学生可以直观地了解胚胎发育过程个器官的演变,例如心脏演变模型包括心脏外形的演变和内部分割,学生可以观察到心脏如何从心管演变为成体心脏的外形,从房室管演变为拥有四个心腔的心脏。最后再通过观察实体胚胎标本进一步加深对理论知识的理解。实验室收集了临床自愿终止妊娠的正常人胚胎及畸形胚胎制成瓶装标本,给学生真实直观的形态观察。
传统教学方法:采用单一的模型观察进行教学。
1.3 评价指标
形成性评价和综合成绩进行对比。形成性评价由实验教学课堂提问和模型观察考试两部分组成,综合成绩由《组织胚胎学》期末考试成绩(70%)和形成性评价(30%)组成。
1.4 统计学方法
所有数据采用 SPSS15.0 统计软件进行t检验,以 P
2 结果
通过统计两个组的形成性评价和总成绩(百分制)的成绩分布发现:无论是形成性评价还是综合成绩,均表现为对照组及格率低,且成绩多分布在60-80分之间(图1)。而实验组及格率高,且成绩多分布在70-90分之间,高分段人数较多(图2)。对照组形成性评价平均成绩72.7,综合平均成绩76.4;而实验组形成性评价平均成绩82.1,综合平均成绩84.5。实验组形成性评价和综合成绩均高于对照组,且有统计学差异(图3)。
在形成性评价过程中,实验组同学表现为课堂气氛活跃,提问时积极抢答,答案准确度高;而对照组课堂相对沉闷,同学均不愿回应,教师只能通过点名的方式进行提问,答案准确度较低;模型考试时,实验组多数同学能够快速准确的描述老师所指的结构并能通过老师的描述找到相应的模型,而对照组多数同学表现为描述不够准确,或结构寻找出现困难。
图1 对照组成绩统计图。A,形成性评价成绩分布图;B,综合成绩成绩分布图
图2 实验组成绩统计图。A,形成性评价成绩分布图;B,综合成绩成绩分布图
图3 A,实验组和对照组形成性评价成绩比较;B,实验组和对照组综合成绩比较。*P
3 讨论
胚胎学属于人体形态学范畴,但它与人体解剖学、组织学等其他形态学科均有所不同。其最大的特点就是胚胎的各种形态结构在发育的过程中每时每刻都在不断变化,且变化速度快,变化程度大。因此学生在实验课学习别不容易观察与理解其过程;且新名词多,学生普遍反映记忆困难,学习效果差。
为了提高学生理解胚胎发育的动态演变过程,我们在胚胎学实验教学中采用“三维立体”教学模式。按照教学内容,适时进行多媒体视听材料讲解、模型观察和胚胎标本观察。先进行多媒体视听材料讲解,该视频与教材配套,图文并茂,并配以语音讲解。通过观看多媒体视听材料,帮助学生加深对理论内容的理解;第二步进行模型观察。学生通过模型观察胚胎发育时各器官形态变化,使学生建立起胚胎发育时各器官的立体思维概念;最后观察胚胎标本进一步加深学生对理论知识的理解。与对照组相比,实验组同学在形成性评价和综合评价中都取得了较好的成绩。学生在实验教学中加深了对理论知识的理解;调动了学生的学习积极性,激发了学习兴趣,从而提高了教学质量。
近年来,国内不少院校都在开展组织胚胎学教学改革,例如引入PBL教学法、TBL教学法、理论与实践一体化教学法、反转课堂等教学法,而且均取得了一些效果。
因此,我们必须重视组织胚胎学实验教学的重要性,在教学过程中灵活应用多种教学方法,提高学生学习的积极性、主动性和创新性。为了提高教学效果,还要不断总结,逐步改进教学方法,推动教学改革,提高人才培养质量。
*通讯作者:袁衡
L芑鹣钅浚汉鲜〗逃谈南钅俊鞠掏ǎ?015)291-548】;长沙医学院院级教改课题【长医教〔2014〕9-17】
参考文献
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[2] 胡军,周欣,丁艳芳等.PBL教学法在组织胚胎学教学中的应用.中国组织化学与细胞化学杂志,2016(1):99-102.
[3] 李海,陈建海,王金花等.TBL教学模式在组织胚胎学课程中应用的教学设计.右江民族医学院学报,2014(5):794-795.
篇7
关键词:真三维立体显示;动态相位调整;高速串行数据传输
中图分类号:TN141 文献标识码:B
引 言
不同于传统的平面显示技术,真三维显示技术是将图像呈现在立体的空间中来再现物体的原貌,其像素点分布在三维空间中,而不是一个平面上,使人们能够看到物体的各个侧面。在显示相同物体时,真三维显示的像素点数量相对于平面显示就要急剧增加,庞大的像素点意味着系统中数据量急剧的膨胀,需要达到几十Gb/s甚至更高的传输速率才能满足显示要求。数据传输速率的提高会导致数据传输的可靠性降低,甚至根本无法传输。本文分析了影响高速传输可靠性的主要因素,采用动态相位调整技术来降低这些因素的影响,保证了高速数据传输的可靠性和准确性。
1 影响数据高速串行传输的因素
系统中传输的数据都由高低电平表示,接收端根据采样时钟对数据进行采样,当采样到高电平时,即认为数据为1,采样到低电平时,即认为数据为0。但是数据在0和1之间变化时有个过渡过程,在这期间数据处于亚稳态,此时采样的数据就会出现错误。如果要采样到正确的数据,必须满足数据建立时间和保持时间要求。如图1所示:建立时间(Tsu:set up time)是指在时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间,如果建立时间不满足要求,数据将不能在这个时钟上升沿被稳定地打入触发器;保持时间(Th:hold time)是指数据稳定后保持的时间,如果保持时间不满足要求,那么数据同样也不能被稳定地打入触发器。因此能否同时满足建立时间和保持时间的要求是影响数据传输可靠性的一个重要因素。数据建立时间和保持时间是由硬件本身的性能决定的,从图1可以看出,在硬件确定的情况下,只有使采样时钟边沿位于数据窗口的中心位置时,才能够最大化地满足建立时间和保持时间的要求。
在高速串行通讯时,随着数据传输速率的提高,数据的有效窗口将会快速减小。例如,当数据传输速率为300Mb/s时,数据的周期为3.333ns,数据的有效窗口时间通常为70%(约为2.000ns);当数据速率为540Mb/s,数据周期为1.852ns,数据的有效窗口通常只有60%(约为1.111ns)。从图2可以看出,数据速率提高时,不同布线路径上的纳米级延时差异会导致数据与数据之间、数据与时钟之间相位偏移。这样发送端同一时刻发送的数据,在接收端不能在同一时刻采样,导致接收数据无效。因此在高速的数据传输时,就要消除不同通道之间的延时差异,使其同时到达接收端,这样才最大化地保证数据传输的准确性和可靠性。
2 保证数据高速串行传输可靠性的方法
从以上分析可以知道,要保证高速数据传输的可靠性,就要消除线路间的延时差异,同时使时钟采样沿位于数据窗口的中心,为此我们采用动态相位调整技术。动态相位调整技术是根据当前信号线路的延时状态,在系统每次上电后,自动对各个线路进行补偿,从而使相位调整的参数适合当前的延时状态,达到数据和时钟相位的最佳匹配状态。动态相位调整目前主要有两种做法,一种是固定时钟相位,调整数据的相位,使两者达到最佳匹配;另一种是固定数据的相位,调整时钟的相位。本文中重点介绍第一种方法。
数据传输时,让接收端接收到的时钟和数据信号首先通过一个延时模块,经过该模块的数据可以按照固定的延时输出,根据不同的线路设定不同的延时,从而可以修正不同信号间的延时差异。由于在数据窗口的边缘是不稳定的,因此可以通过它来判断数据窗口的边缘。在进行正常数据传输之前,发送端要首先发送一个事先约定好的数据作为训练串。发送训练串期间,通过改变线路延时调整相位,并不停地比较这次和上次时钟采样的数据,如果数据由不稳定变到稳定时,即可确定到达数据窗口的一个边缘,在同一方向继续改变延时,数据将有由稳定再次过渡到不稳定状态,此时便到达了数据窗口的另外一个边缘。记录下从一数据边缘到另一数据边缘的延时时长,即可确定数据窗口的长度,回退到数据窗口的一半,即到达了数据窗口的中心。
3 高速串行传输的实现方法
本系统硬件设计如图3所示,主要由以Altera的Cyclone III芯片为核心的图像数据处理板和以Xilinx的Virtex-5芯片为核心的显示控制板构成,两个板子之间通过高速接插件连接。Cyclone III芯片主要负责将从DVI接口接收到的数据处理成满足后端数字微镜(DMD)显示模式所需要的数据,然后在芯片内部将384位的并行图像数据经过6:1的并串转换模块转换成64路串行数据。通过64路串行数据通道和一个随路时钟通道,以LVDS信号标准,采用DDR(Double Data Rate)采样模式,将数据传输给Virtex-5芯片。随路时钟采用DVI输出的65MHz像素时钟,经过PLL三倍频后变为195MHz做数据采样时钟,单个通道传输数据速率为390Mb/s,总的数据传输速率达24.38Gb/s。
动态相位调整主要是在接收端的Virtex-5芯片中来实现的。在Virtex-5的每个I/O管脚中都包含了一个IODELAY模块和两个ISERDES模块。IODELAY能将输入的数据在内部进行精确延时后输出,它具有64个TAP的延时单元,能够实现分辨率为78.125ps的延时,最长延时约为5ns[4]。ISERDES模块的主要功能是串行数据转换为并行数据,同时它还有调整字节顺序的功能。在寻找数据的窗口中心时,每个字节内部数据的顺序可能会被打乱,通过该模块的BITSLIP管脚就可以实现字节顺序的调整。
软件结构设计如图4所示,主要包括顶层控制模块(A)、相位调整控制模块(B)和数据接收模块(C)三部分。数据接收模块内部包含LVDS接收器、IODELAY、ISERDES等模块,工作时将LVDS差分信号变成单端信号,然后送入延时模块和字节调整模块,完成线路延时、字节顺序调整和串并转换。相位调整控制模块是动态相位调整技术实现的核心,每个通道的相位调整都是通过该模块进行的。各个通道的数据依次进入该模块,经过该模块分析判断后控制各个通道的IODELAY输出正确的延时时间,并控制ISERDES调整字节顺序,最终使数据和时钟达到最佳匹配状态。顶层控制模块,控制进入相位调整模块的数据通道,协调各个通道依次完成相位调整,当所有通道调整完毕后,通过TRAINING_DONE管脚给发送端反馈训练完毕的信号。接收端接收到该信号后,将开始发送正常的图像数据。
图5所示为动态相位调整程序的仿真结果,从图中我们可以看到,从0通道到63通道依次完成了相位调整,最终TRAINING_DONE由0变为1,发出调整完毕的信号。
4 测试结果
在实际测试中,首先由发送端通过每个数据通道发送“101100”作为训练串,在接收到调整完毕的反馈信号后,开始发送0~63逐渐递增的数据。如图6所示,为了验证动态相位调整的效果,在发送端分别发送了六组频率为150MHz、150MHz、195MHz、240MHz、240MHz、270MHz的数据时钟,每组信号中上端是时钟信号,下端是数据信号,其中150MHz和240MHz的时钟信号进行了相对于数据信号0度到180度的相移。从图7可以看到,通过Xilinx的Chipscope检测,在不同时钟频率和相位差下,Virtex-5的64个通道均接收到了正确的数据。在数据时钟为270MHz时,单通道的数据传输速率达到了540Mb/s,总线数据速率达到了33.75Gb/s,能够满足真三维系统中数据传输速率和可靠性的需要。
本实验中训练串的选择并不是唯一的,也可选择其它数据,但是以包含数据情况最多的数据为最佳,例如“101100”中包含了单个的“1”、单个的“0”、两个连续的“0”、两个连续的“1”四种情况。而用数据“101010”的就不太理想,因为它只包含了单个的“1”和单个的“0”的情况。用数据“110010”和数据“101100”做训练串的效果是一样。
5 结 论
本文通过分析找出了影响高速串行传输可靠性的主要因素,采用动态相位调整的方法,保证了高速数据传输的可靠性,解决了真三维系统中海量数据流传输的问题,为真三维系统稳定可靠的工作奠定了基础。
参考文献
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[3] 雷伏容. VHDL电路设计[M]. 北京:清华大学出版社,2006.
篇8
论文摘要:通过对我国现有部分较为知名的企业信息化测度理论回顾,指出现有的企业信息化测度理论研究存在的缺陷和不足之处。提出企业信息化测度应从企业信息化发展水平、发展质量和发展能力3个角度建立三维立体测度企业信息化测度理论与方法。
1企业信息化测度研究现状
1.1部分研究成果
近年来,国内诸多学者对企业信息化测度进行了大量的研究,取得了十分丰富的成果。
1. 1. 1刘凤勤的企业信息化建设水平测度方法。吉林大学刘凤勤于2001年2月在《情报学报》《机械工业企业信息化建设水平测度方法》提出包括3个一级指标、9个二级指标的“企业信息化综合力度法指标体系”。该指标体系中3个一级指标是:信息化信息装备力;信息化信息利用力;信息化发展潜在力。该指标体系对企业信息化测评研究具有独到新颖的见解。
但是,指标体系中一些指标并不贴切,如:指标体系中的“每百人函件数”,在电话、电子邮件十分发达的今天,函件已经不是人们沟通信息的重要手段,所以,该指标值已经不能反映企业信息化的水平,在某种程度上说,指标数据的下降反而可以说明企业信息化水平的提高。另外指标“信息技术经济效益值”的计算采用企业信息技术使用前后的年收人和年成本进行计算,虽然可以说这是一种思路,但其做法是十分不科学的,因为,企业信息化的经济效益具有滞后性,而且,企业的“产出”或“利润”的增加,也不能都归功于企业信息化,所以,以此来衡量企业信息化水平是不合适的。
1.1.2梁滨的企业信息化基础理论与评价方法。中国社科院博士研究生梁滨1999年5月的博士论文《企业信息化的基础理论与测评方法》可能是我国最早的企业信息化测评指标体系研究成果。论文从人本管理的思想出发,认为企业信息化包括以下5个方面:生产过程信息化;流通过程信息化;管理信息化(体现人本理念);组织结构信息化;生产要素信息化。根据这5个方面,梁滨第一次提出了具有20个二级指标的企业信息化测评指标体系,对各具体指标给出了具体的计算方法,并首次使用“企业信息化水平与企业经营相关度”测算企业信息化效益的方法,具有较大的开创性。
但是,该指标体系中并没有完全体现他在理论分析时所提出的5个方面,没有设置反映企业管理信息化、组织结构信息化、生产要素信息化的具体指标。另外,整个指标体系的指标测算绝大部分都是以投人的经费为基点进行测算的,这样指标体系的计算结果就是经费投人越多,信息化程度就越高。而实际上,经费的投人多少,只能说明企业管理者对信息化的重视程度,而且过多的经费投人,可能导致过度信息化,从而给企业带来巨大的经济损失,改变企业领导对企业信息化的态度。因此,这一套指标体系的运用受到了一定的限制。
1. 1.3唐志容的企业信息化水平测评指标体系研究。天津科技信息研究所唐志容于2002年3月在《科学与科学管理》杂志上《企业信息化指标测评指标体系研究》,提出了一个包含5个一级指标、18个二级指标的企业信息化测评指标体系。指标体系中的5个一级指标是:信息技术投人及设施水平;生产过程自动化;管理信息化;营销信息化水平;人员素质。
这一套指标体系明确的将管理信息化、人员素质作为2个独立的一级指标提出来,说明作者意识到管理信息化、人员素质在企业信息化建设中的重要性。”
但是,该指标体系中用“生产过程自动化”作为一级指标衡量企业信息化水平,并不太合适,因为,“生产过程自动化”不能等同于“生产信息化”;在一级指标“管理信息化”中,虽然提出了4个非常精彩的二级指标,但是对信息化对管理变革中的组织机构变动、流程再造等并没有作出反映。
1. 1.4国家信息化测评中心的企业信息化水平测度指标体系川。2000年国家信息产业部信息化测评中心推出“企业信息化基本测度指标试行方案”,该指标体系包括6个一级指标:战略地位;基·础建设;应用状况;人力资源;安全;效益指数。这一套指标体系剔除了企业特点和行业特征,是一种通用型的指标体系,使得不同行业能够在除去行业特征的情况下测评共有的信息化特征水平,如果指标能够很好地推行、应用,可以大大地加快我国企业信息化测度的发展。
1. 1. 5唐小我等人的企业信息化指标体系研究。2001年6月侯伦、唐小我等人在《电子科技大学学报》社科版发表文章《企业信息化及其指标体系探讨》,文中提出一个包含3个一级指标、15个二级指标、56个三级指标的企业信息化指标体系。指标体系中的3个一级指标是:信息化组织建设评价指标;信息化基础设施评价指标;应用信息系统评价指标。
但是,该指标体系也存在一些不足。首先,一级指标中没有考虑到企业“信息资源的开发和利用水平”。我们知道,无论企业信息化建设的基础设施多么好,没有与之匹配的信息资源,信息化是没有任何价值的,这就像无论公路修得多么好、车速多么快,但是没有货运就不会产生经济效益一样。其次,指标体系中定量与定性指标显失平衡,定性指标太多,定量指标太少。第三,指标体系没有给出具体的指标测算方法,使得这套指标得应用受到限制,缺乏可操作性。
对企业信息化述评测度理论研究成果除了上述之外,还有很多,在此文章不再赘述。
1.2综合评述
综上所述,我国企业信息化测度理论的研究成果十分丰富,为推动我国企业信息化建设作出了巨大贡献,但作者认为,现有的成果中存在以下一些共同的不足之处:
1.2.1操作性不强。通过文献查证,我国众多企业信息化研究成果中,大多是一些描述性、介绍性的文章,虽然对企业信息化建设具有一定的指导性,但缺乏可操作性;对企业信息化测度指标体系的研究较少,要么测度不全面,要么指标体系过于庞大,指标无法准确测算,缺乏操作性。
1.2.2定量研究不足。多数文章在研究时定量分析工具使用较少,这种从定性到定性研究,缺乏说服力和科学性。企业信息化研究应该尽量多使用定量研究方法,从具体指标的定量研究到企业信息化定性结论,增强研究的科学性和说服力。当然,指标体系中有一些十分重要但又很难进行定量的指标,如,“信息化效益”指标在企业信息化指标体系中是一个十分重要的指标,对持续建设企业信息化的作用很大,但是,该指标量化的难度较大,这也给我们继续进行研究留下一些课题。
1.1.3研究角度单一。在现有的文献中,对企业信息化测度研究基本上都是从企业信息化静态现状着眼,强调、侧重企业信息化的现有数量、规模,研究角度十分单一,所以无论怎样顾此轻彼、顾彼轻此的指标体系研究都不能改变研究的先天性不足。因此,企业信息化测度研究,应该从信息化发展水平、信息化发展质量、信息化发展能力多个角度着手,进行立体的研究。
1.1.4指标测算缺乏科学性。在现有的成果中,多数学者对信息化指标测算都使用“投人法”或“产出法”。如果测算方法太侧重“投人法”,其结果是投人越多信息化程度越高,这将违背“适度信息化”原则;如果测算方法太侧重“产出法”或“利润法”,因信息化效益具有滞后性,因而测算方法缺乏科学性。
2企业信息化水平测度的新方法
2. 1三维立体测度理论与方法
我国一些企业在早期信息化发展阶段具有一定规模和水平,信息化格局较好,但是缺乏可持续发展的潜力,于是在新的一轮竞争中逐渐落伍,最后与企业期初信息化目标相差甚远;一些企业信息化高标准、高投人,最后企业负债累累、举步为艰。导致这些情况的主要原因是现有的企业信息化测度理论与方法不能对企业信息化建设进行科学的指导,不能确保正确树立“适度信息化”的企业信息化理念,于是我们在充分考虑到企业信息化可持续发展的前提下,企业信息化测度从企业信息化发展水平、发展质量和发展能力3个角度立体测度,以改变现有企业信息化测度理论与方法先天性不足,提出新的企业信息化测度理论与方法:
三维立体测度理论—企业信息化发展水平测度(数量与规模)、企业信息化发展质量测度(效益和稳定性)、企业信息化发展能力测度(可持续能力)。
通过研究确定,企业信息化内容都具有“信息化组织建设”、“信息资源开发和利用水平”、“信息化基础设施”和“应用信息系统”四大属性要素,因此,建立以这4个要素为二级指标的企业信息化发展指数与质量指数,建立以“信息化系统”和“信息化环境”为二级指标的企业信息化能力指数,并在此基础上构建企业信息化综合指数。
发展水平:主要指企业信息化发展状况即信息化要素的数量和规模,建立企业信息化发展指数(EIDI)。
发展质量:主要测重信息化系统结构和经济效益,建立企业信息化质量指数(EIQI)。
发展能力:是指信息化系统中的可持续建设能力,建立企业信息化能力指数(EICI )。
企业信息化测度方法:以投人法为主,兼顾信息化效益和发展潜力。
2. 2企业信息化测度的综合指数模型
建立企业信息化综合指数(EISI):
α,β,γ分别为企业信息发展指数、质量指数和能力指数指标权重。
其中:
EiDi为企业信息化发展指数,反映信息化发展现状水平。
Di为企业信息化发展指数二级指标权重;dy为三级指标权重;f( Aij)为企业信息化发展指数具体指标。
EiQi为企业信息化质量指数,反映信息化的效益体现程度,包括稳定性和持续性。
Qi为企业信息化质量指数二级指标权重;qij;为三级指标权重;f(Bij)为企业信息化质量指数具体指标。
EiCi为企业信息化能力指数,反映企业信息化可持续发展的潜力。
Ci为企业信息化能力指数二级指标权重;cij为三级指标权重;f( Cij)为企业信息化能力指数具体指标。
2. 3指标的处理
由于企业信息化评估涉及许多指标,而且各企业间指标数值有高有低,情况十分复杂。所以在进行企业信息化综合指数测算之前,必须把各指标的情况综合起来形成单一指数,以符合多目标综合评价的要求。但是各指标又不能进行简单的相加和罗列,因为,首先各指标的性质和计量单位不一样,有些是总量指标、绝对指标,有些是相对指标,还有人均指标,这些不同性质和计量单位的指标无法简单相加;其次,各指标在指标体系中所处重要程度不同,简单相加不能体现出各指标的重要程度。因此,用层次分析法(AHP法)确定各级指标权重;运用模糊隶属度函数的方法对各个指标进行无量纲化处理。
篇9
关键词:三维设计技术、电力企业、特点
中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:
随着计算机信息技术的高速发展,计算机已广泛的运用于各个行业,并起到了重要的作用,电力工厂设计中也良好的运用了这一点。一些软件公司正逐渐的完善能够满足电力工厂设计的设计系统,三维设计系统的广泛运用打破了曾经的二维平面设计的设计理念,真正的把工程设计转化为三维立体模型设计,由于其设计的各方面的优越性已普遍运用在我国的电力企业工厂设计中,与国外相比,目前中国还有一定的差距,如何能更好的运用这一技术提高电力工厂的质量成为了社会各界的关注的目标。
一、三维工厂设计系统的特点
目前我国的三维工程设计系统是从三维管道设计演变而来的,在管道的设计上有很强大的能力,从本质上看该系统是数据库和现实中设计有机结合起来的一个事物,它具有多专业协同设计功能,通过数据库的共享,建立专业工厂设计平台,实现工厂设计的专业化、智能化,如此从三维设计系统可以看出该系统设计是经过一定时间发展演变出来的,它特有的专业性从根本设计上就已经加强了电力工厂的质量。
二、三维工厂设计系统的优势
(一)统一的设计平台。三维工厂设计技术不再是平面上的布置一些需要的设施设备和数据,而是真正的建立一个虚拟的三维立体空间,能让人在设计时一眼看出设计的效果,其中各个部分的设计人员能够直观的看出自己的设计和别人的设计是否能有机的结合,设计过程中对各设计部分可以进行全面的沟通进行再设计,也可以根据客户的要求转变其中的一些设计,力求达到“力与美”的设计水准。
(二)设计中的无碰撞。曾经的二维平面设计,由于各方面的原因,比如沟通、设计图纸的局限性等,都不可避免的出现设计中各设计相互碰撞,对前期的各项工作带来重大的损失。三维立体工程设计则有效的防止出现这种问题,运用模块间碰撞检查,能有效的设计出无碰撞的工厂,这不仅使施工工期得到了缩短,还有效的解决了成本,提高了经济效益,创造了重大的社会意义。
(三)施工文件的完整性。在三维建模中,系统会根据设计步骤自动的生成平面设计图、设施轴测图、设施设备材料总表与材料报表等关键的设计文件,不仅保证在设计中的文件完整性和高效性,更从根本上解决了因人为疏忽造成设计中的损失。
(四)设计成品统一性。在工厂设计之前,工厂项目设计负责人就可以定义数据库中的参数,用以限定设计人员在设计中对元部件的规格,这样限定后设计出来的成品在标准上会更加趋近于设计的要求,同时也对材料的采购更加准确容易,减少了工作量。
(五)设计优化。在详细的设计过程中设计人员通过对数据库数据的控制,减少设计中数据输入输出与汇总的数据量,从根本上极大地降低了人为原因导致的损失,也因为系统模块在一个整体的环境中运行,极大的减少了因兼容产生的问题。
(六)设计模式能与国际设计相连。三维设计是电力工程进行投标、招标的资本之一,也是设计部门赖以生存的基础,能提高设计水平,增加企业竞争力等。这种设计模式不但能在设计中体现出它的各方面优势,还能与国际接轨。
从以上的优势可以看出三维工厂设计从最初的设计开始就能被项目设计人员进行全面的监控,不管是从设计方法上、设计流程上还是对于材料的控制上都有明确的规定,使得设计更符合各项标准,使得设计方案更具科学性,也从本质上对建筑质量有了根本的保障。
三、三维工程设计系统在电力系统中的运用
早在十年前,三维工厂设计系统PDMS成功引进和运用,都列为了电力企业科技进步的重要项目。它的主要目的是为了利用国外的比较成熟的三维软件平台建立适合中国发展的三维协同设计平台。其中的主要内容包括以下几个方面:建立电力企业设施设备和配套元部件等数据库、开发电力工厂设计的子程序、编译设计中的相关流程、制定设计制度、手册和检测程序等。在三维设计技术上采用的各类专业的软件,制定各部分的设计出图方案,在三维设计流程上运用的是适合当前的设计流程和校验方案,开发多种接口以满足不同环境设计的需求。
为了体现具有我国特色的三维工厂设计平台中的协同设计,加强管道、电气、土建和设备控制技术等运用,同时也着重关注非管道专业对三维工厂设计技术的配合应用。因为三维工厂设计软件确实从管道设计系统演变而来的,所以不能完全满足目前的电气需求,需要对其进行有效的二次开发才能使其运用到三维工程设计当中来。
四、三维设计对中国发展趋势的设想
三维工厂设计系统和二维平面设计最本质的区别就是前者更生动形象,设计方法更直观,这是对电力工厂设计流程和设计方法的一次重要改革,建立一个更具有科学性、合理性和适应性的设计理念,解决目前在电力设计中所遇问题。总体来说,利用国外先进的设计技术和管理理念为建设我国电力企业是必然的发展趋势。
(一)对设计单位、设计人员进行改革。新的设计理念中设计人员按层次进行不同的模块设计,这是体现三维设计系统中对于设计方面的各种优点,充分利用合理的设计人员资源,从而提高设计的效率。
(二)调整电力工厂设计中的专业分工,减少交叉设计,充分利用有限资源达到最大的效率。
(三)开发优化设计方法,优化设计流程,减少不必要的中间设计环节,提高效率。
(四)组织人员对不足的地方进行二次开发,使系统更具有可行性、柔软性和可伸展性。
五、结论
本文通过三维设计技术和二维平面设计对比出三维设计的各种优点,面对如今电力设施设备高速的发展趋势,三维工厂设计无疑能满足如今的高速发展的需求,它的先进的设计技术和设计理念不仅能提高电力工厂的质量,更能加快我国电力工业的发展。在信息技术日益膨胀的今天,三维设计是我国的电力部门一个强有力的发展推动器,使我国的电力水平朝着国际水平接近,把我国的电力工业进一步的踏上一个更高的台阶,从而提升我国的综合实力。
参考文献:
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[2]贾震江,刘宇穗.协同、三维设计技术在数字化电厂建设中的应用[J].电力建设,2011,(04):83-86.
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篇10
一、形式多样化趣味性,实现情感价值标准
在引入本课题时,可以采用多种形式:兴趣实验、故事、魔术等丰富多彩的形式。我采用下面的形式:本节课我们来学习一种物质,请大家根据提示,猜猜物质的名称。教师展示一种白色固体(以幻灯片形式渐次打开): 盐——溶于水显碱性——侯德榜。
使学生的思维处于激活状态,快速进入化学学习状态,这时教师可趁热打铁,介绍中国近代民族化学工业的拓荒者——侯德榜的故事,点燃了学生为祖国发愤读书的学习热情,为学生的学习树立了远大的理想奠定了基础,实现情感态度和价值观的正向迁移。
二、内容生活化实践性,达到知识技能标准
化学来源于生活,又服务于生活。联系生活实际进行教学,能更好的引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用。
例如,炎热的夏天,如果有杯“晶晶亮,透心凉”的雪碧,那是多么高兴的事情。由生活案例设计如下学生实验:自制“雪碧”。
步骤:①用杯子盛半杯水,再加入同体积白醋;②迅速加入纸包中所有食用碳酸钠粉末。
在此实验基础上,引导学生进行讨论,如产生大量气泡的原因是什么?反应原理是什么?与我们所学的哪些知识有联系?现在制得的“雪碧”能不能饮用?它与购买的雪碧成分相同吗等。通过“实践—认识—再实践—再认识”的科学过程,既传授了知识,又培养了能力。
三、遵循逻辑化规律性,落实过程方法标准
一位教育家说:教学的艺术并不在于传授学科知识,而在于传授学习方法,在于激励、唤醒和鼓舞学生,让每个学生的潜能尽量发挥出来。在教学过程中揭示学科的规律性,利用逻辑推理等手段,掌握学科基础理论和基本定律等内容,来提高学生的科学素养。
小京学生在课外阅读时,发现过去人们将贝壳(主要成分是CaCO3)灼烧后的固体溶于水,加入纯碱后,即可制得NaOH。小京写出所发生反应的化学方程式:
① CaO+H2O === Ca(OH)2;② Na2CO3+Ca(OH)2 === CaCO3+2NaOH;
③ CaCO3 CaO+CO2
则发生反应的顺序为 ______。
课堂上,小京进行了相关实验,他向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量Na2CO3溶液,生成白色沉淀,过滤后得到无色溶液,小京高兴的说:“我制得了NaOH。”小欢学生却说:“这种无色溶液中不一定含有NaOH。” 他提出如下实验:
辨证唯物主义认为,事物是不断运动的,事物的运动变化是有规律的。由贝壳制取NaOH按照“贝壳——氢氧化钙(纯碱)——NaOH”的反应规律来完成的。抓住其内在规律性,不难找到反应顺序。在制取NaOH的过程中,用到了Na2CO3,而Na2CO3与NaOH的性质既具有对立性又具有统一性,是矛盾的两个方面。其对立性是:Na2CO3是盐,NaOH是碱;其统一性是:Na2CO3和NaOH都具有碱性,都能使无色酚酞试液变红,因此用酚酞不能区分Na2CO3和NaOH。
学生在开始学习时,可能出现认识上的偏差,因此学生在实践过程中出现认识的偏差正是我们教学中需要解决的问题。针对小欢的实验设计和结论,引导学生用辨证观点展开讨论,找出此类问题的规律性方法,指出结论的不当之处,并提出正确的设计方案。
通过讨论,学生提出的改进方案如下:李洁认为小欢的实验方案也不严密,不能证实无色溶液中一定含有NaOH,其理由是______ 。
李洁设计了另一个实验:
请你和同学讨论后把李洁的实验方案完成。
在解答问题时,运用逻辑思维找出规律性,可使学生能力迅速提升。针对Na2CO3和NaOH都具有碱性,在检验时互相干扰,因此在验证NaOH前必须排除 Na2CO3的干扰,也就是要先除杂以排除干扰,学生在讨论除杂时,提出两种方案:
方法一:加入适量石灰水,过滤,再滴加酚酞试液,溶液呈红色(加碱)。
方法二:加入适量 CaCl2 溶液,过滤,再滴加酚酞试液(加盐)。