導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：可視化技術(shù)；圖像理解

中圖分類號(hào)：TP391.4

可視化技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要研究方向，是圖形科學(xué)的新領(lǐng)域。它是指是運(yùn)用圖形學(xué)原理和方法，將大規(guī)模的科學(xué)數(shù)據(jù)-數(shù)值和圖像，轉(zhuǎn)換為可視的圖形和圖。它能夠給予人們深刻與意想不到的洞察力，在很多領(lǐng)域使科學(xué)家的研究方式發(fā)生了根本變化。它涉及的研究領(lǐng)域很廣，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域中不可缺少的組成部分，例如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺等，它也是理解復(fù)雜現(xiàn)象和大規(guī)模數(shù)據(jù)的重要工具。

自從1986年可視化概念提出以來，發(fā)達(dá)國家紛紛開始研究可視化理論、方法，開發(fā)可視化工具與環(huán)境，它們的研究成果已廣泛應(yīng)用于石油勘探、氣象預(yù)報(bào)、航天航空、核武器研制、醫(yī)學(xué)圖像處理等科學(xué)與工程領(lǐng)域以及自然科學(xué)領(lǐng)域中。

90年代初，我國開始了科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的研究工作，一般需要使用巨型計(jì)算機(jī)和高檔圖形工作站處理龐大的數(shù)據(jù)量以及相關(guān)復(fù)雜的圖像生成算法。所以，在高水平的大學(xué)、大公司和國家級(jí)的研究中心才有實(shí)力對(duì)可視化技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用。近幾年來，隨著處理器功能的不斷提高，可視化技術(shù)的飛速發(fā)展，它的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到科學(xué)研究、工程、軍事、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，但是，與國外先進(jìn)水平還有差距，因此還需要在在醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、海洋、氣象、航空等行業(yè)加大應(yīng)用力度。

1 可視化的基本概念

可視化是一種計(jì)算技術(shù)，它將符號(hào)轉(zhuǎn)換成幾何，使研究者能觀察到他們的研究工作?？梢暬夹g(shù)能夠?qū)⒖床灰姷氖挛锿ㄟ^計(jì)算機(jī)變?yōu)槟軌蚩匆姷氖挛?，提供了科學(xué)發(fā)現(xiàn)和展現(xiàn)事物的新途徑，改變了科學(xué)家原有的研究方式，能夠給人們意想不到的啟示。

根據(jù)可視化技術(shù)的交互性、多維性、和可視性的特點(diǎn)，以及考慮結(jié)合程度，可視化技術(shù)可以分為后置處理，實(shí)時(shí)跟蹤處理和實(shí)時(shí)繪制及交互控制三個(gè)層次。后置處理指的是將計(jì)算結(jié)果解釋或顯示為可視化的圖形，目前大部分應(yīng)用軟件屬于這一層次；實(shí)時(shí)跟蹤處理強(qiáng)調(diào)它的實(shí)時(shí)性，因此要求計(jì)算與顯示必行同步進(jìn)行，這樣能夠隨時(shí)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行中的錯(cuò)誤以便日后改正；實(shí)時(shí)繪制及交互控制一方面強(qiáng)調(diào)它的實(shí)時(shí)性，另外能夠根據(jù)顯示結(jié)果隨時(shí)改變執(zhí)行過程中的參數(shù)以便得到滿意的結(jié)果，因此具有交互界面。近二十多年來，在美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家的著名大學(xué)都在致力于可視化技術(shù)的研究，而且已經(jīng)重點(diǎn)向?qū)崟r(shí)處理和交互控制方面發(fā)展。

2 國內(nèi)外比較著名的研究成果

2.1 流體可視化軟件

這是美國國家超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心（NCSA，National center of supercomputer Application）的研究成果。該軟件通過多個(gè)相聯(lián)系的模型，在交互及分布環(huán)境下研究暴風(fēng)雨的形成規(guī)律。其中安裝在NCSA的超級(jí)計(jì)算機(jī)CRAY-YMP進(jìn)行模型計(jì)算，VGX工作站則用來實(shí)現(xiàn)二、三維圖形顯示，提供用戶接口，二者之間使用網(wǎng)絡(luò)連接。

2.2 醫(yī)學(xué)可視化技術(shù)

醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化，已成為數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。由于近代非侵入診斷技術(shù)如CT、MRI和正電子放射斷層掃描（PET）的發(fā)展，醫(yī)生已經(jīng)可以非常容易獲得病人有關(guān)部位的一組二維斷層圖像。因?yàn)楹舜殴舱瘛T掃描等設(shè)備能夠產(chǎn)生人體病變區(qū)域的多個(gè)方面多個(gè)剖面的圖像，或者重建為具有不同細(xì)節(jié)程度的三維真實(shí)圖像，使醫(yī)生對(duì)病灶部位的大小、位置，不僅有定性的認(rèn)識(shí)，而且有定量的認(rèn)識(shí)，從而及時(shí)高效地診斷疾病。CT圖像打破傳統(tǒng)的膠片感光成像模式，借助于計(jì)算機(jī)重構(gòu)人體器官或組織的圖像，使醫(yī)學(xué)圖像從二維走向三維，使人們從人體外部可以看到內(nèi)部。利用可視化技術(shù)軟件，能夠重構(gòu)有關(guān)器官和組織的三維圖像，例如美國加洲的ADAC實(shí)驗(yàn)室，約翰.霍普金斯大學(xué)等開發(fā)出的軟件已在許多醫(yī)院得到應(yīng)用。利用可視化技術(shù)可以以獲得心臟的三維圖像，并用于監(jiān)控心臟的形狀、大小和運(yùn)動(dòng)，為綜合診斷提供依據(jù)，例如中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)等進(jìn)行的主動(dòng)脈病變的臨床診斷和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)（CABG）后的血管顯示等。正是應(yīng)用了可視化技術(shù)，變不可見為可見，從而大大提高了手術(shù)的成功率。

耿國華教授實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)MidBASE。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、基于內(nèi)容的圖象檢索、嵌入三維可視化構(gòu)件、WEB方式遠(yuǎn)程查詢等方面特色明顯。已在多個(gè)醫(yī)院使用，效果良好[1]。

2.3 地學(xué)可視化技術(shù)

科學(xué)可視化應(yīng)用到地學(xué)中，產(chǎn)生了地學(xué)可視化。1990年的勘探地球物理學(xué)家協(xié)會(huì)的舉辦“科學(xué)可視化”專題討論會(huì)，促進(jìn)了地球物理勘探中的可視化研究。進(jìn)而在1995年舉辦的“可視化技術(shù)用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)更多的油氣資源”會(huì)議，使得科學(xué)可視化技術(shù)在油氣工業(yè)中的應(yīng)用成果大放光彩。目前，美國的SGI公司在可視化技術(shù)方面是處于世界領(lǐng)先地位，它在地學(xué)中主要應(yīng)用于油田開發(fā)、油藏?cái)?shù)值模擬、石油地質(zhì)、地震勘探、鉆井、測井、遙感測繪等方面。

2.4 人類胚胎的可視化

這是美國依利諾大學(xué)芝加哥分校研制的成果。首先依據(jù)美國衛(wèi)生和醫(yī)學(xué)國家博物館所得到的胚胎數(shù)據(jù)重構(gòu)人類胚胎模型，其次將該模型進(jìn)行三維顯示。這一成果預(yù)示著人類可以遠(yuǎn)程訪問人類性態(tài)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行分布式計(jì)算。

2.5 數(shù)字博物館的可視化技術(shù)

數(shù)字博物館最突出的特點(diǎn)是：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬技術(shù)通過計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成三度空間或把現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去，產(chǎn)生逼真的虛擬環(huán)境，從而使得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境中的感覺。數(shù)字博物館借助這樣的技術(shù)，對(duì)珍貴藏品進(jìn)行三維可視化的建模。在追求視覺真實(shí)感受的同時(shí)，最大限度地保存了物體真實(shí)數(shù)據(jù)。研究者可以直接測量模型得到標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)信息，為遠(yuǎn)程標(biāo)本研究提供可靠翔實(shí)的基礎(chǔ)，真正地做到了輔助科學(xué)研究及數(shù)據(jù)保存的作用。例如中國地質(zhì)大學(xué)地學(xué)數(shù)字博物館、中山大學(xué)生物數(shù)字博物館、清華大學(xué)美術(shù)數(shù)字博物館、西北大學(xué)考古數(shù)字博物館、北京航空航天大學(xué)航空航天數(shù)字博物館等，這些數(shù)字博物館不僅為學(xué)者提供了一個(gè)高水平高質(zhì)量的學(xué)習(xí)平臺(tái)，有利于院校之間的學(xué)術(shù)信息和研究資源的共享，而且滿足用戶的交互性、參與性和沉浸性。

2.6 大場景及文物的虛擬修復(fù)可視化技術(shù)

大場景與文物虛擬修復(fù)還原和展示的研究涉及多個(gè)研究領(lǐng)域，需要綜合應(yīng)用數(shù)字圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、模式識(shí)別、可視化技術(shù)等研究領(lǐng)域。目前，在我國很多研究機(jī)構(gòu)已在與大場景和文物的虛擬修復(fù)技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行了一些研究工作，也取得了一些研究成果。但是，還沒有研制出完全自動(dòng)的虛擬修復(fù)和還原系統(tǒng)，并且這些研究成果相對(duì)獨(dú)立，沒有一個(gè)綜合文物復(fù)原和大場景虛擬還原展示的系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

NCSA（美國國家超級(jí)計(jì)算應(yīng)用中心）是國際上從事可視化研究的權(quán)威單位，一直從事可視化算法如軟件的開發(fā)研究。而在國內(nèi)，清華、北大、國防科大、中科院軟件所等單位相繼開展了可視化算法的研究及可視化工具的開發(fā)，都已取得了一大批可喜的成果。隨著計(jì)算機(jī)硬件條件的改善和諸如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等可視化算法的成熟，可視化技術(shù)一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的飛躍。

參考文獻(xiàn)：

[1]榮國棟，孟祥旭.Inspeck3D-DF三維掃描儀在數(shù)字博物館中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2002，38（16）：237-239.

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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；安全；技術(shù)；分析

中圖分類號(hào)：TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 19-0000-01

Computer Network Reliability Optimization Talking

Lu Jun,Zhu Wenfeng

(Jiangxi Province Jingdezhen City Public Security Bureau,Jingdezhen333000,China)

Abstract:With the rapid development of Internet technology,computer information technology has penetrated into real life,all aspects of production and puter network from a technical point of view,as a layout,but will be associated by a distant things connected via communication lines,but never thought of the network is the traditional two-dimensional thinking,even thinking can achieve three-dimensional spherical,and,more open computer information system has also brought a number of security risks,it has been all kinds of information security challenges,hacker attacks and anti-hacking protection,destruction and damage to the struggle against increasingly fierce,network security increasingly The more attention and concern by the people.In this paper,network reliability analysis,hope to give you help.

Keywords:Computer network;Security;Technology;Analysis

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最重要的方面是它向用戶所提供的信息服務(wù)及其所擁有的信息資源，網(wǎng)絡(luò)連接在給用戶帶來方便的同時(shí)，也給網(wǎng)絡(luò)入侵者帶來了方便。因此，未來的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很高的安全性和可靠性，可以抵御高智商的網(wǎng)絡(luò)入侵者，使用戶更加可靠、更加方便地?fù)碛写罅扛魇礁鳂拥膫€(gè)性化客戶服務(wù)。

一、計(jì)算機(jī)可靠性模型研究

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性作為一門系統(tǒng)工程科學(xué)，經(jīng)過50多年的發(fā)展，己經(jīng)形成了較為完整和健全的體系。我們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性定義為：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)保持連通和滿足通信要求的能力，稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性。它反映了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的能力。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性問題可以模型化為圖的可靠性問題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型采用概率圖G（V，E）來表示，其中結(jié)點(diǎn)集合v表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的用戶終端，主機(jī)或服務(wù)器等，邊集合E表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的鏈路。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的概率圖，是對(duì)圖的各邊以及結(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行狀態(tài)賦予一定的概率值以后所得到的圖。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性主要優(yōu)化設(shè)計(jì)方法分析

提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)部件的可靠性與附加相應(yīng)的冗余部件是改善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的兩條主要途徑，下面我們從以下幾方面來加以論述：

（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)策略。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性設(shè)計(jì)的一般指導(dǎo)原則為：并行主干，雙網(wǎng)絡(luò)中心。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)方案的原則，可以參照以下幾點(diǎn)：采用并行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及冗余計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心的方法，將每個(gè)用戶終端和服務(wù)器同時(shí)連到兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心上。數(shù)據(jù)鏈路、路由器在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的互聯(lián)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的邊界網(wǎng)絡(luò)至網(wǎng)絡(luò)中心采用多數(shù)據(jù)鏈路、多路由的連接方式，這樣可以保證任一數(shù)據(jù)鏈路的故障并不影響局部網(wǎng)絡(luò)用戶的正常使用。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理軟件容錯(cuò)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用多處理器和特別設(shè)計(jì)的具有容錯(cuò)功能的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，提供以檢查點(diǎn)為基本的故障恢復(fù)機(jī)能。

（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)策略。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)絡(luò)冗余性設(shè)計(jì)是在單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上再增加一種備用網(wǎng)絡(luò)，形成雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的冗余來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間通過雙網(wǎng)絡(luò)相連。當(dāng)某個(gè)結(jié)點(diǎn)需要向其它結(jié)點(diǎn)傳送消息時(shí)，能夠通過雙網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送過去在正常情況下，雙網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)傳送數(shù)據(jù)，也可以采用主備用的方式來作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的備份。當(dāng)由于某些原因所造成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)斷開后，另一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠迅速替代出錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)的工作，這樣保證了數(shù)據(jù)的可靠傳輸，從而在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理硬件設(shè)施上保證了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體的可靠性。

（三）采用多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠最有效地利用網(wǎng)絡(luò)第3層的業(yè)務(wù)功能，例如網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的分段、負(fù)載分擔(dān)、故障恢復(fù)、減少因配置不當(dāng)或故障設(shè)備引起的一般網(wǎng)絡(luò)問題。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的故障進(jìn)行很好的隔離并可以支持所有常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多層模式讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的移植變得更為簡單易行，因?yàn)樗Ａ袅嘶诼酚善骱图€器的網(wǎng)絡(luò)尋址方案，對(duì)以往的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有很好的兼容性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含三個(gè)層次結(jié)構(gòu)：

接入層：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接入層是最終用戶被許可接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn)。接入層能夠通過過濾或訪問控制列表提供對(duì)用戶流量的進(jìn)一步控制。在局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，接入層主要側(cè)重于通過低成本，高端口密度的設(shè)備提供服務(wù)功能，接入層的主要功能如下：為最終網(wǎng)絡(luò)用戶提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接入端口；為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供交換的帶寬；提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第二層服務(wù)，如基于接口或Mac地址的Vlan成員資格和數(shù)據(jù)流過濾。

分布層：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分布層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層之間的分界點(diǎn)。分布層也幫助定義和區(qū)分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心層。該分層提供了邊界定義，并在該處對(duì)潛在的費(fèi)力的數(shù)據(jù)包操作進(jìn)行預(yù)處理。在局域網(wǎng)環(huán)境中，分布層執(zhí)行最多的功能有：VLAN的聚合；部門級(jí)或工作組在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的接入；廣播域網(wǎng)或多點(diǎn)廣播域網(wǎng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)網(wǎng)方式的確定；

核心層：核心層的主要功能是盡可能快速地交換數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的這個(gè)分層結(jié)構(gòu)不應(yīng)該被牽扯到費(fèi)力的數(shù)據(jù)包操作或者任何減慢數(shù)據(jù)交換的處理。在劃分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯功能時(shí)，應(yīng)該避免在核心層中使用像訪問控制列表和數(shù)據(jù)包過濾這類的功能。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)而言，核心層主要負(fù)責(zé)以下的工作：提供交換區(qū)塊之間的連接；提供到其他區(qū)塊（如服務(wù)器區(qū)塊）的訪問；盡可能快地交換數(shù)據(jù)幀或者數(shù)據(jù)包。

縱觀未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們對(duì)待網(wǎng)絡(luò)的要求將越來越高。他們希望創(chuàng)造一個(gè)“點(diǎn)擊到一切”的世界，盡管這個(gè)簡單的想法讓它成為現(xiàn)實(shí)并不是一件很容易的事情，但是一旦認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)美好的發(fā)展前景，憑借人類的智慧，我們有理由相信我們的世界將由此得到它前所未有的自由。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔波,張文,楊紅霞.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003

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關(guān)鍵詞：模塊化；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；多元化評(píng)價(jià)；課改反思

中圖分類號(hào)：TP393-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599?。?012）　19-0000-02

1 模塊化教學(xué)的概念及其特點(diǎn)

“寬基礎(chǔ)、活模塊”是我國職教界普遍認(rèn)可教育模式。所謂“寬基礎(chǔ)、活模塊”教育模式，就是從以人為本、全面育人的教育理念出發(fā)，根據(jù)正規(guī)全日制職業(yè)教育的培養(yǎng)要求，通過模塊課程間靈活合理的搭配，首先培養(yǎng)學(xué)生寬泛的基礎(chǔ)人文素質(zhì)、基礎(chǔ)從業(yè)能力，進(jìn)而培養(yǎng)其合格的專門職業(yè)能力。

模塊化教學(xué)是以現(xiàn)場教學(xué)為主，以技能培訓(xùn)為核心的一種教學(xué)模式，不但重視知識(shí)的傳授、更重視知識(shí)的應(yīng)用，要求教師要精選教學(xué)任務(wù)，提前做好準(zhǔn)備。它是集中開展相關(guān)的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、操作技能以及活動(dòng)方式、方法、方案的同步式一體化的教與學(xué)教學(xué)模式。

模塊教學(xué)是對(duì)教育觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段的全面改革與創(chuàng)新所產(chǎn)生的教學(xué)模式，不能將其簡單理解為一種教學(xué)方法

2 模塊化教學(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)施

2.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)模塊化教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容及分析

篇4

關(guān)鍵詞：實(shí)踐能力；計(jì)算機(jī)科學(xué)；專業(yè)人才

中圖分類號(hào)：TP3-4

我國在長期教育改革和發(fā)展的規(guī)劃綱要中提出，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式想要更好的適應(yīng)國家和社會(huì)的需求，就需要對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行深化改革，使用新型教學(xué)方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。理論知識(shí)對(duì)于學(xué)生來說是基礎(chǔ)，學(xué)生的實(shí)踐能力也是非常重要的，尤其是對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)。這就需要學(xué)校的培養(yǎng)學(xué)生的過程中需要深化教學(xué)理念，通過開展校企合作等形式，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

1 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的必要性

1.1 人才市場的需求

隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展，我國開始進(jìn)入信息化社會(huì)，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，建設(shè)小康社會(huì)。在信息化的背景下，計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的發(fā)展起到了非常重要的作用。目前，人才市場中對(duì)于計(jì)算機(jī)類型的人才需求非常強(qiáng)烈，《我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃信息化重點(diǎn)轉(zhuǎn)向規(guī)劃》中提出，“十五”期間，我國各類型的信息化人才總共增加了2500萬人，其中的軟件人員增加了320萬人[1]。隨著我國信息產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為我國的重點(diǎn)支柱，對(duì)于計(jì)算人才的需求量也在不斷增加，但是卻仍舊存在就業(yè)困難的現(xiàn)象，這主要是由于學(xué)生的專業(yè)技能與基礎(chǔ)知識(shí)的進(jìn)度不平衡導(dǎo)致的。

1.2 專業(yè)特點(diǎn)的需求

計(jì)算機(jī)的工程研究的側(cè)重點(diǎn)是工程技術(shù)，應(yīng)當(dāng)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)際上屬于工學(xué)學(xué)科的電氣信息類，雖然包含了科學(xué)的理論，但是對(duì)于工程技術(shù)的需求更多。實(shí)踐教學(xué)屬于計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)過程中不可或缺的部分，計(jì)算及專業(yè)課程的理論知識(shí)較多，概念非常抽象，對(duì)于軟件工程、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)來說，都需要經(jīng)過實(shí)踐來對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如此才能夠使學(xué)生更好的理解課程的相關(guān)內(nèi)容，提高學(xué)生的綜合競爭力。目前，動(dòng)手能力強(qiáng)且具有一定操作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)型IT人才能夠得到用人單位的青睞，但是一些學(xué)校在教學(xué)過程中沒有側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)困難。

2 計(jì)算機(jī)工程型人才的培養(yǎng)方式

2.1 建設(shè)實(shí)習(xí)基地，提高學(xué)生的實(shí)踐能力

想要科學(xué)合理的提高學(xué)生的實(shí)踐能力，就應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生與企業(yè)有直接接觸的機(jī)會(huì)，因此，學(xué)校應(yīng)當(dāng)積極的與當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)合作，將專業(yè)設(shè)立在生產(chǎn)實(shí)踐中。學(xué)校在實(shí)踐的過程中要對(duì)自身的教學(xué)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，參照當(dāng)今人才市場的需求對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)。例如，蘇州的學(xué)校與羅技、摩托羅拉以及AMD等企業(yè)合作，建立了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)基地，并與某股份公司合作在工程學(xué)院成立了軟件工程學(xué)院實(shí)訓(xùn)室[2]。學(xué)校在實(shí)踐中教學(xué)，學(xué)生在實(shí)踐中再次學(xué)習(xí)，能夠顯著提高計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力。

在實(shí)踐教學(xué)的過程中，可將實(shí)訓(xùn)分為幾個(gè)階段，使學(xué)生有適應(yīng)的過程。首先是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，每周抽出一天的時(shí)間讓學(xué)生了解企業(yè)的運(yùn)作形式以及企業(yè)的發(fā)展方向等。其次是開展暑假社會(huì)實(shí)踐，讓學(xué)生利用暑假的時(shí)間深入到企業(yè)內(nèi)部去學(xué)習(xí)，參加企業(yè)一些小項(xiàng)目的開發(fā)，使學(xué)生的知識(shí)的得到鞏固。最后是畢業(yè)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生在企業(yè)中實(shí)習(xí)一周，使學(xué)生的綜合能力得到提升。

2.2 適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)行業(yè)的需求，制定相關(guān)的培訓(xùn)方案

隨著我國計(jì)算機(jī)科學(xué)（computerscience）的飛速發(fā)展，目前國內(nèi)的體制也發(fā)生了較大變革，人才的需求量持續(xù)上升[3]。針對(duì)目前許多學(xué)校的學(xué)生不能與市場接軌的情況，一些學(xué)校與當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)相結(jié)合，成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的就業(yè)指導(dǎo)團(tuán)，為當(dāng)?shù)氐膶W(xué)生提供幫助與指導(dǎo)。且計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的就業(yè)指導(dǎo)團(tuán)還不定期的為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生提供知識(shí)講座，為學(xué)生解決困難。計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的就業(yè)指導(dǎo)團(tuán)不僅為學(xué)生解決困難，同時(shí)也成為了學(xué)校與企業(yè)溝通的橋梁，更好的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)。

2.3 建設(shè)一體化工程實(shí)踐管理平臺(tái)

為了保證學(xué)生參加工程實(shí)踐以及對(duì)企業(yè)的項(xiàng)目進(jìn)行管理，一些學(xué)校設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)專業(yè)工程實(shí)踐管理平臺(tái)，平臺(tái)是由幾個(gè)模塊組成的：項(xiàng)目管理模塊，主要是為學(xué)生提供平臺(tái)下完整的資料以及管理等；課程與時(shí)間項(xiàng)目對(duì)接模塊，教師可通過模塊將教學(xué)任務(wù)與實(shí)踐課題進(jìn)行；開發(fā)實(shí)驗(yàn)室管理模塊，主要是為校內(nèi)的實(shí)踐提供場地以及相關(guān)設(shè)備的預(yù)約以及管理；校外實(shí)踐基地管理模塊，主要內(nèi)容是為學(xué)生提供校外的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，且對(duì)這些項(xiàng)目進(jìn)行管理等。上述這些模塊為學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)提供了良好的支持，在保證學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)，還能夠保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 創(chuàng)立新型的實(shí)踐教學(xué)模式

創(chuàng)立新型的實(shí)踐教學(xué)模式主要是改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，實(shí)驗(yàn)手段通常是測試技術(shù)，對(duì)于目前較為先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用不到位、實(shí)驗(yàn)雖然多，但是真正反映出目前先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的少、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)多而創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少等情況，創(chuàng)立新型的、開放性的實(shí)踐教學(xué)模式。在具體實(shí)施過程中，可以將原有的固定實(shí)踐時(shí)間轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活的實(shí)踐時(shí)間，將原本固定的實(shí)踐項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾髟O(shè)計(jì)的實(shí)踐項(xiàng)目。按照計(jì)算機(jī)學(xué)科與技術(shù)的展業(yè)特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)分為信息安全實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室以及計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等，針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)分配不同的實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生的特長都能夠得到發(fā)揮。

2.5 對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行改革

按照當(dāng)今人才需求的情況，在加強(qiáng)理論建設(shè)的同時(shí)，要對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的選擇來說，應(yīng)當(dāng)跟上時(shí)代的潮流，將陳舊的理論淘汰，對(duì)一些跟不上時(shí)代潮流的技術(shù)以及課程理論進(jìn)行更新，使用當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)以及相關(guān)理論。教學(xué)形式上可以采取軟件和硬件相結(jié)合的形式進(jìn)行時(shí)，教師的講課的過程中可采用歸納、演示以及講解的方法，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解程度，且對(duì)于學(xué)生分析問題的能力也是一種幫助。教師在教學(xué)過程中要對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行考核，除了對(duì)理論的知識(shí)進(jìn)行考核外，還應(yīng)當(dāng)測試學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生在掌握了基本理論知識(shí)外，專業(yè)技能也得到了提升。此外，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)娜谌胄碌木W(wǎng)絡(luò)資源，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，提升教學(xué)質(zhì)量。

2.6 對(duì)教師的素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)

工程型的應(yīng)用人才想要在課程結(jié)束時(shí)持續(xù)提升自己的專業(yè)技能水平，那么就必須加強(qiáng)computerscience的基礎(chǔ)理論水平的培養(yǎng)[4]。許多教師在教學(xué)過程中都存在一定的弊端，一些教師理論知識(shí)講授的非常充分，但沒有結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)，還有一些教師讓學(xué)生充分的實(shí)踐，但是對(duì)于理論知識(shí)的講授又沒有做到位。這兩種形式都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)產(chǎn)生斷層，出現(xiàn)發(fā)展不平衡的情況。為了更好的適應(yīng)我國信息化的需求，培養(yǎng)符合人才市場需求的計(jì)算機(jī)人才，學(xué)校應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教師的管理。學(xué)?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教師基本上都是碩士或者博士，理論知識(shí)非常充足，但是相關(guān)的操作能力較弱，這對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng)是非常不利的。因此，學(xué)校應(yīng)當(dāng)?shù)缴鐣?huì)中尋找專業(yè)技能過硬且理論知識(shí)充足的人才來對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行培養(yǎng)。還可通過省教育廳的科技特派員制度，調(diào)用經(jīng)驗(yàn)豐富的人才，使他們利用自己的專業(yè)技能培養(yǎng)學(xué)生。除此之外，將學(xué)校年輕的教師派往當(dāng)?shù)仄髽I(yè)中接受鍛煉也是很好的方法，這樣能夠使教師的專業(yè)技能得到提升，還能夠在工作過程中發(fā)現(xiàn)自身問題，提升自己的綜合能力。

3 結(jié)語

通過學(xué)校的教育，學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力都能夠得到培養(yǎng)，這是實(shí)現(xiàn)學(xué)生與社會(huì)對(duì)接的最重要的手段。在信息化的背景下，計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的發(fā)展起到了非常重要的作用，學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合的形式能夠?yàn)閷W(xué)生提供良好的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使學(xué)生的綜合能力得到提升，更好的符合當(dāng)今社會(huì)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]藺永政，周勁.董吉文.地方院校計(jì)算機(jī)信息技術(shù)專業(yè)方向人才培養(yǎng)模式的研究――濟(jì)南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)試點(diǎn)工作探析[J].計(jì)算機(jī)教育，2011（01）：01-03.

[2]劉立嘉，馬新娜，葛占勝.基于社會(huì)需求驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)教育模式[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009（03）：05-07.

[3]張春英，魏明軍，劉鳳春.基于工程型人才培養(yǎng)的地方理工科高等院校計(jì)算機(jī)教育體系的架構(gòu)[J].河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009（03）：06-08.

篇5

關(guān)鍵詞　高職院?！∮?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　項(xiàng)目化

高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革探索與實(shí)踐，首先要進(jìn)行情感教學(xué)，情感是一種心理現(xiàn)象，是人對(duì)客觀世界的一種特殊的反映形式，是人對(duì)客觀事物是否符合自己需要的態(tài)度的體驗(yàn)。在高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革過程中，教師和學(xué)生、教材必然會(huì)產(chǎn)生一定的關(guān)系，如果教師對(duì)教育工作有正確的認(rèn)識(shí)，有強(qiáng)烈的責(zé)任感，他就會(huì)熱愛學(xué)生，熱愛所教的學(xué)科，他對(duì)教育工作所產(chǎn)生的感情就是積極的，否則就是消極的。而教師的情感活動(dòng)在教學(xué)語言的表達(dá)中具有重要的作用。半個(gè)多世紀(jì)來，傳統(tǒng)的高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革教學(xué)方法阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中缺乏情感交流，情感體驗(yàn)，讓學(xué)生感覺到是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)。但是在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)的背景下，傳統(tǒng)意義上的高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革教學(xué)的弊端越來越凸顯。①

1　項(xiàng)目化教學(xué)模式的可行性

項(xiàng)目化教學(xué)模式的操作流程圖如圖1所示：

1.1　創(chuàng)建互動(dòng)共享的智慧資源

從一個(gè)極端走向另一個(gè)極端。高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革是樣本理念中的重要組成部分。教師移情及對(duì)學(xué)生的期望形成積極的良性循環(huán)。教師職業(yè)是高尚的職業(yè)，這是社會(huì)賦予理想化師德的神圣起點(diǎn)。由于教師在人們心目中被定格為“道德的化身”，因此對(duì)師德的要求似乎怎樣高也不過分。②傳統(tǒng)的看法認(rèn)為，教師應(yīng)珍惜自己的地位和作用，以主人翁的態(tài)度對(duì)待工作，把為人民、為集體、為社會(huì)忘我工作，多做貢獻(xiàn)當(dāng)作自己應(yīng)盡的義務(wù)，愛崗敬業(yè)、不斷吸取新知、認(rèn)真搞好教學(xué)、嚴(yán)于律己、為人師表等等。而且，在遭遇挫折和困難的路途上，還需要努力克服困難，不惜汗水和心血為祖國和集體培養(yǎng)出更多的合格人才，等等。教師通過情感教學(xué)可以感染學(xué)生，讓學(xué)生的道德素養(yǎng)得到有效的提高。

1.2　提供便捷有效的交流方式

以學(xué)生為中心，加強(qiáng)情感交流。在高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革教學(xué)中，以學(xué)生為中心，倡導(dǎo)在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)。注重加強(qiáng)情感交流，讓學(xué)生能夠更加體會(huì)到課堂學(xué)習(xí)就是自我學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)。

2　高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程教學(xué)設(shè)計(jì)

常規(guī)性的高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革教學(xué)多數(shù)還停留在“上傳下達(dá)”的層面，沒有真正用于研討教學(xué)方式及解決課堂教學(xué)中的實(shí)際問題，尤其像“理實(shí)一體化”的教學(xué)中所呈現(xiàn)出的一系列需要解決的問題，缺乏一套可行的研討與交流方式。雖然平時(shí)也圍繞課程改革開展一些評(píng)優(yōu)課及說課等比賽活動(dòng)，但大多數(shù)還是一個(gè)人的舞臺(tái)，沒有充分體現(xiàn)集體的智慧、團(tuán)隊(duì)的力量，有的甚至只是流于形式，僅僅為了年底工作總結(jié)時(shí)有內(nèi)容可寫。③專業(yè)教師在這樣的環(huán)境下，缺乏提升課改實(shí)施水平的真正平臺(tái)，亟需探索出一條有效的高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程教學(xué)設(shè)計(jì)教研路徑。

制定計(jì)劃。簡言之，就是尋求高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革教學(xué)規(guī)律（事理）的研究行為過程。具體說來，就是這樣一個(gè)行為過程：針對(duì)高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革教學(xué)中存在的若干典型的現(xiàn)實(shí)問題，分步選擇其一，并且先在一次課上有目的地嘗試實(shí)踐解決方案，再通過課后集體反思、綜合評(píng)價(jià)，總結(jié)得失利弊，提出新的教學(xué)方案，再在下一堂試驗(yàn)課或相關(guān)的課上進(jìn)行深入的實(shí)踐解決，課后集體進(jìn)行再反思、再評(píng)價(jià)。如此循環(huán)往復(fù)，不斷深入，從而總結(jié)出符合本土特點(diǎn)的、具有職教特色的教學(xué)方法和教學(xué)模式，初步架構(gòu)出具有職教特色的“理實(shí)一體”課堂教學(xué)理論，進(jìn)而達(dá)到發(fā)展專業(yè)教師的課堂教學(xué)能力。因此，從根本目的上來說，高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革是發(fā)展專業(yè)教師教學(xué)能力的操作策略和有效途徑。在一定意義上甚至可以是校本教研的基本思路和工作方式。高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革的操作方式可以假設(shè)為：上課評(píng)價(jià)再上課再評(píng)價(jià)……如此循環(huán)往復(fù)，螺旋上升。其中的“評(píng)價(jià)”，不是簡單的下結(jié)論，而是對(duì)課改理念、課改思路和課改原則在教學(xué)層面的拓展和深化，具有演繹性質(zhì)和功能。“理實(shí)一體”教學(xué)方法的特點(diǎn)：“理實(shí)一體”教學(xué)不僅僅是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的一體化，也是教師在知識(shí)、技能、教學(xué)能力上的一體化，同時(shí)，還包含教學(xué)場所的一體化。因此，“理實(shí)一體”絕不是理論教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)在形式上的簡單組合，而是從學(xué)生技能技巧形成規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律出發(fā)實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。④

3　高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革的實(shí)踐

作為一種教學(xué)方式，“高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目化課程考核改革的實(shí)踐”是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為特征的，強(qiáng)調(diào)尊重學(xué)生的初感。這種初感會(huì)是幼稚的，甚至可能是有誤的，但卻是最珍貴的，因?yàn)檫@是學(xué)生自己的體驗(yàn)。教師要做的，絕對(duì)不是將自己的所謂權(quán)威的結(jié)論“告訴”學(xué)生，而是去點(diǎn)破那層學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)有疑惑有困難的“窗戶紙”：在學(xué)生有疑惑時(shí)，予以點(diǎn)撥；在學(xué)生理解有誤時(shí)，予以矯正；在學(xué)生的理解有待深入時(shí)，予以引導(dǎo)。

3.1　計(jì)分作業(yè)考核

計(jì)分作業(yè)可分為計(jì)分平時(shí)作業(yè)和專門設(shè)計(jì)的綜合性作業(yè)2種。（1）計(jì)分平時(shí)作業(yè)：根據(jù)課程教學(xué)安排和學(xué)習(xí)測試的要求，指定部分平時(shí)作業(yè)為計(jì)分作業(yè)，教師依據(jù)學(xué)生完成計(jì)分作業(yè)的次數(shù)和質(zhì)量進(jìn)行成績?cè)u(píng)定。一門課的計(jì)分平時(shí)作業(yè)一般應(yīng)為4～8次。（2）專門設(shè)計(jì)的綜合性作業(yè)：根據(jù)課程階段性學(xué)習(xí)測評(píng)需要而為形成性考核專門設(shè)計(jì)的綜合性作業(yè)。

篇6

驗(yàn)證不同用量的5%甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑對(duì)十字花科蔬菜小菜蛾的防治效果及對(duì)作物生長的安全性，為登記推廣提供科學(xué)依據(jù)。

2試驗(yàn)條件

2.1試驗(yàn)對(duì)象、作物和品種的選擇

小菜蛾 Plutella xylostella

白菜，品種為：魯白七號(hào)

2.2 環(huán)境或設(shè)施栽培條件

試驗(yàn)落在寧安市東京城鎮(zhèn)振興村李會(huì)迎的白菜地中，該地前茬為豆角，60厘米垅，35厘米穴距，畝保苗為2800株。

3試驗(yàn)設(shè)計(jì)和安排

3.1藥劑

3.1.1試驗(yàn)藥劑

5%甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑，河北野田農(nóng)用化學(xué)有限公司提供。

3.1.2對(duì)照藥劑

2%甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽微乳油，山東惠民中農(nóng)作物保護(hù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。

3.1.3藥劑用量與編號(hào)

3.2.2小區(qū)面積和重復(fù)

小區(qū)面積或植株數(shù)：小區(qū)面積為40平方米

重復(fù)次數(shù)：4次重復(fù)

3.3施藥方法

3.3.1使用方法

施藥方法為人工噴霧,按試驗(yàn)設(shè)計(jì)先噴噴對(duì)照藥劑,再試驗(yàn)藥劑。試驗(yàn)藥劑從低濃度到高濃度進(jìn)行,在不同處理之間換藥時(shí)對(duì)噴霧器進(jìn)行清洗。

3.3.2施藥器械

衛(wèi)士牌WS-16型背負(fù)式手動(dòng)噴霧器

3.3.3施藥時(shí)間和次數(shù)

試驗(yàn)于7月30日一次性施藥

3.3.4使用容量

實(shí)際為噴液量為35公斤/畝。

3.3.5防治其他病蟲害的藥劑資料

在試驗(yàn)過程中沒有其它病蟲害進(jìn)行防治。

4調(diào)查、記錄和測量方法

4.1氣象及土壤資料

4.1.1氣象資料

施藥當(dāng)7月30日，日平均氣溫26.55℃，相對(duì)濕度為74.5%，天氣晴。（詳見氣象資料表）

4.1.2土壤資料

土壤類型為暗中壤，有機(jī)質(zhì)含量為2.8%，PH值為7.0。

4.2調(diào)查方法、時(shí)間和次數(shù)

4.2.1調(diào)查時(shí)間和次數(shù)

試驗(yàn)共調(diào)查4次，分別為藥前進(jìn)行各小區(qū)的蟲口基數(shù)調(diào)查即7月30日；施藥后1天即7月31日；3天即8月2日,5天即8月5日, 7天即8月7日進(jìn)行調(diào)查。

4.2.2調(diào)查方法

每個(gè)小區(qū)定4點(diǎn),每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查5株,每個(gè)小區(qū)共調(diào)查20株白菜，調(diào)查整株白菜上活蟲數(shù)

4.3對(duì)作物的直接影響

在試驗(yàn)調(diào)查過程中沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)作物有直接影響。

5結(jié)果與分析

由上表可見,試驗(yàn) 5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑2-4克/畝用藥后1天對(duì)小菜蛾的防效在81.70%―90.13%之間；用藥后3天調(diào)查對(duì)小菜蛾的防效在88.12%―92.91%之間，用藥后5天調(diào)查對(duì)小菜蛾的防效在87.33%―97.07%之間，用藥后7天調(diào)查對(duì)小菜蛾的防效在89.15%―95.27%之間；而對(duì)照藥劑2%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油7.5克/畝在藥后1天、3天、5天和7天分別為80.15%、87.98%、88.47%和88.26%。

方差分析結(jié)果表明：藥后1―7天試驗(yàn)藥劑5％甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑每公頃有效成分3.0、4.0克與對(duì)照藥劑相比對(duì)小菜蛾防效差異顯著；試驗(yàn)藥劑每公頃制劑量2.0克與對(duì)照藥劑相比對(duì)小菜蛾的防效差異不顯著。

供試藥劑5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑在有效成分3-4克/公頃用量范圍內(nèi),于小菜蛾發(fā)生始盛期施藥,對(duì)小菜蛾表現(xiàn)出較好的防治效果,用藥后7天防效在93.47%―95.27%；對(duì)試驗(yàn)作物白菜生長安全。

篇7

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)圖形技術(shù) 數(shù)據(jù)計(jì)算 可視化

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

幾年來，計(jì)算機(jī)的圖形處理技術(shù)越來越頻繁的被人們應(yīng)用于其他的領(lǐng)域，也是現(xiàn)在這個(gè)科學(xué)技術(shù)非常發(fā)達(dá)的社會(huì)的一種形勢所在。現(xiàn)代一種相對(duì)比較常見的數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)，指的就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)和圖像處理的技術(shù)，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以被識(shí)別的圖像或者圖形，進(jìn)而可以在顯示器的屏幕上顯示出來，被看見的使用者所理解和接受，同時(shí)還要進(jìn)行交互處理的技術(shù)。這樣一種技術(shù)涉及的技術(shù)和領(lǐng)域比較廣泛，計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等，多個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合才是一種比較實(shí)用的技術(shù)。今年以來，隨著網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)上電子商務(wù)技術(shù)的發(fā)展，在以往科學(xué)計(jì)算可視化的基礎(chǔ)之上，出現(xiàn)了信息可視化的概念，并且逐漸在吸引人們的眼球，成為科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)問題。我們都知道，“可視化”就是使之可見，可以被看見，就是可視化的最基本的含義，那么，數(shù)據(jù)在挖掘過程中，很多活動(dòng)都可以被認(rèn)為是可視化，利用可視化的技術(shù)進(jìn)行信息的傳遞、知識(shí)的發(fā)現(xiàn)等。

1交互式計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)概述

交互式計(jì)算機(jī)圖形的處理技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形處理中很常見的一種技術(shù)方法，也是一種在當(dāng)今時(shí)期比較實(shí)用的技術(shù)，在整個(gè)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)方面還是有著比較高的地位的，下文主要對(duì)這種技術(shù)做以介紹。

1.1圖形技術(shù)的含義

在計(jì)算機(jī)的研究領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)的圖形技術(shù)是一個(gè)很重要的研究方向。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織將之定義為：研究用計(jì)算機(jī)進(jìn)行書記和圖形之間相互轉(zhuǎn)化的方法和技術(shù)。交互式技術(shù)憑借其特有的優(yōu)勢，經(jīng)常在計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)匯總被使用，正是這樣，計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)經(jīng)常被直接稱作交互式計(jì)算機(jī)技術(shù)。交互式根據(jù)字面的含義理解就是相互之間的交流溝通等，交互式圖形技術(shù)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中是依賴交互軟件的支持的，操作人員與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行相互的溝通交流，在這個(gè)過程匯總，還要通過交互式繪圖設(shè)備來完成。

1.2交互式圖形技術(shù)的軟件支持

交互式圖形的繪制，需要計(jì)算機(jī)軟件和硬件的協(xié)調(diào)配合來完成，不是單獨(dú)的技術(shù)可以完美實(shí)現(xiàn)的。涉及的硬件主要是：主機(jī)、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所組成。軟件包括：圖形系統(tǒng)、應(yīng)用模型和應(yīng)用程序。本文主要研究的是計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)，所以對(duì)所需要的硬件設(shè)施不做詳細(xì)介紹說明。

圖形系統(tǒng)：是整個(gè)系統(tǒng)的主要部分，包括圖形的子程序，可以為圖形的整體提供多種圖形的具體功能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備運(yùn)行，然后產(chǎn)生相應(yīng)的圖形；應(yīng)用模型：這個(gè)部分主要是為顯示出來的具體圖形提供數(shù)據(jù)的支持和所描述的具體對(duì)象的詳細(xì)情況，所以，這一部分會(huì)對(duì)整個(gè)圖形中多個(gè)對(duì)象的具體描述，有著一個(gè)保存原始數(shù)據(jù)文件的作用；應(yīng)用程序：這一部分是整個(gè)圖形系統(tǒng)的核心部分，它會(huì)從應(yīng)用模型中獲取各個(gè)具體對(duì)象的數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，并且在圖形系統(tǒng)中生產(chǎn)對(duì)象數(shù)據(jù)可以生產(chǎn)的圖形，最后在在輸出設(shè)備上將該圖形輸出，進(jìn)而被識(shí)別、這三個(gè)部分就是交互式圖形處理技術(shù)的基本原理的組成部分，是該技術(shù)的主要軟件支持。

1.3計(jì)算機(jī)圖形處理語言

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)圖形處理的語言有多重，比如：DirectX、OpenGL、Java3D等。依靠目前的科技水平來看，有很多專業(yè)的人士利用OpenGL來編寫一些三維的程序，可以很好的顯示圖形和圖像，但是對(duì)于一些專業(yè)性不是非常強(qiáng)的人士來說，如果要運(yùn)用這種技術(shù)，在很多方面，還是會(huì)存在一些不容易解決的問題的。

Java3D在處理圖形的過程中，有著自身的特點(diǎn)，Java在互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)中是很常見的，同時(shí)他的3D圖形的處理也顯示出更強(qiáng)大的性能。他是在OpenGL的基礎(chǔ)之上發(fā)展和完善起來的，主要針對(duì)于三維的圖形處理技術(shù)。Java3D是較高層次的面向?qū)ο蠹夹g(shù)的延伸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)3D立體圖形數(shù)據(jù)的高效率處理，對(duì)整體圖形中局部或單個(gè)圖形的增添、刪除、平移等操作的更便捷的操作處理，同時(shí)還可以處理更加多種、豐富的三維圖形。圖形處理中使用Java語言的是有一定的原因的，最主要的就是平臺(tái)無關(guān)性，這樣的特點(diǎn)主要是它在運(yùn)行過程中的部分編譯。不同的操作平_，由于處理的問題有差異，所以每個(gè)平臺(tái)的JVM不同。使用Java語言程序設(shè)計(jì)的3D圖形，可以很好的在最常見的瀏覽器中顯示，瀏覽器主要是IE瀏覽器和Netscapegoat瀏覽器。由于平臺(tái)無關(guān)，Java3D體現(xiàn)出了自身“一次書寫，隨處運(yùn)行”的優(yōu)勢，使得可以運(yùn)行于多種平臺(tái)之間，可以更有效的應(yīng)用立體圖形的加速技術(shù)。

2數(shù)據(jù)挖掘與可視化技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘，顧名思義，就是從大量的數(shù)據(jù)中提取出來的知識(shí)。數(shù)據(jù)之所以需要挖掘，是因?yàn)榇罅康臄?shù)量有著不相關(guān)的信息知識(shí)，需要在這個(gè)過程中被除去。數(shù)據(jù)挖掘可以說是信息處理技術(shù)和數(shù)據(jù)管理分析技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物。

可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)的挖掘過程中起到很大的作用，是一個(gè)可以解決多個(gè)問題的重要技術(shù)手段，主要體現(xiàn)在可以使人在視覺上理解一種比較復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)模式，通過觀察數(shù)據(jù)在維度中的存在形式，能夠直觀、快速的發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及多個(gè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律等，可以有效的幫助驗(yàn)證挖掘出來的數(shù)據(jù)是否符合挖掘的目的和要求。

2.2可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中的必要性

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件對(duì)數(shù)據(jù)的要求也在加大，與此同時(shí)，數(shù)據(jù)庫在增多，數(shù)據(jù)量在增大，對(duì)數(shù)據(jù)處理能力的要求也在逐漸的提高，高?？茖W(xué)合理的處理數(shù)據(jù)就是一個(gè)一直存在的嚴(yán)峻的問題。無論多快的計(jì)算機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)的處理都是有一個(gè)限度的，所以，數(shù)據(jù)在增多的同時(shí)，就面臨著數(shù)據(jù)處理被推向一個(gè)技術(shù)的瓶頸。龐大的數(shù)據(jù)可以壓倒一切與之相關(guān)的事物，計(jì)算機(jī)的處理壓力增大，數(shù)據(jù)庫的容量面臨挑戰(zhàn)，最直接的，也是最現(xiàn)實(shí)的，人腦的承受能力是有限的，那么這樣的大數(shù)據(jù)是無法正常被挖掘的，如果僅僅是依靠原來的技術(shù)。在這樣的情況下，可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)是很有必要的，一方面減輕了計(jì)算機(jī)和人員的壓力，另一方面，可以為了以后的數(shù)據(jù)庫的繼續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.3可視化技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，可視化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)的挖掘中，一般主要是在輸出階段發(fā)揮作用，用來表示數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可視，生成一般的視圖、顯示復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析結(jié)果等?？梢暬募夹g(shù)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)顯示的階段，也就是在分析篩選出數(shù)據(jù)之后的工作，而這些數(shù)據(jù)在被分析的過程中，是不會(huì)涉及到可視化技術(shù)的應(yīng)用的。

既然分析的過程不涉及，就要考慮到是否可以在分析的階段也應(yīng)用這樣的技術(shù)來進(jìn)行，設(shè)計(jì)出一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析的可視化挖掘工具。問題是這樣的，人類的建立在可視化的基礎(chǔ)上的決策，替代一個(gè)分析選擇過程中的科學(xué)數(shù)學(xué)的步驟，當(dāng)決策不可以自動(dòng)的形成時(shí)，就用可視化來處理決策。通過新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，期望做到讓人腦吸收的更多、更快，信息處理的速度更快，信息處理的正確率更高。

2.4可視化技術(shù)應(yīng)用的主要思想

可視化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析的主要思想，就是將原來的數(shù)據(jù)用圖形或者圖形來表示，在此之前，要嚴(yán)格的處理好數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，在轉(zhuǎn)化為圖形或者圖像后不可以改變?cè)瓉淼膶傩缘?，把原本大量的?shù)據(jù)表示為圖形或圖像，畢竟圖形圖像看起來和分析起來，會(huì)讓人的思路更加清晰，數(shù)據(jù)的觀看更加直觀、明了，達(dá)到加快分析處理速度的目的?？梢暬且劳杏趫D形的，所以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)就是數(shù)據(jù)挖掘的強(qiáng)大的基本工具。在數(shù)據(jù)分析處理的整個(gè)過程中，將數(shù)據(jù)可視化，也就是把數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)化為一種可以很直觀的圖形或圖像，是分析過程中一個(gè)重要的前期環(huán)節(jié)，也是數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵。

在當(dāng)今這樣的科學(xué)技術(shù)的水平下，數(shù)據(jù)可視化研究的主要方向是將數(shù)據(jù)庫中的不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的標(biāo)準(zhǔn)做以明確，將不同層次中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效率的區(qū)分，數(shù)據(jù)的屬性和緯度按照一定的規(guī)律進(jìn)行整合，展現(xiàn)給最終用戶的是不同的呈現(xiàn)形式，目前，稱之為“前端展示”。目前，我國在這方面開展了相應(yīng)的投入和研究，并且取得了一定的、不可否認(rèn)的成績。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化的階段，可以從不一樣的維度觀察數(shù)據(jù)庫的全部數(shù)據(jù)，多角度的分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，從而可以更加深入的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3可視化技術(shù)應(yīng)用的意義

在過去的數(shù)據(jù)挖掘的過程中國，處理數(shù)據(jù)的機(jī)器是核心的部分，而如果在機(jī)器中融入可視化的技術(shù)，那么護(hù)具的挖掘，就變成了機(jī)器與人的互動(dòng)，就不再是機(jī)器本身的處理，還包括了人的因素，人與機(jī)器的互動(dòng)，可以保證數(shù)據(jù)處理過程不是很死板，而是變得靈活起來，畢竟人的思想是活的，有區(qū)別與機(jī)器。

一方面，將知識(shí)與數(shù)據(jù)的可視化結(jié)合起來，可以提升挖掘出來的知識(shí)的有效性。結(jié)果模式的有效性有所提升，那么數(shù)據(jù)的分析處理就更有意義，不再是簡單的機(jī)器篩選出來的死板、不變通的數(shù)據(jù)知識(shí)。

另一方面，對(duì)可視化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的建立人與機(jī)器之間的聯(lián)系，也就是把用戶交互有效的結(jié)合數(shù)據(jù)的挖掘系統(tǒng)。保證了在數(shù)據(jù)挖掘的過程中，有效的結(jié)合了用戶本身的主觀意愿，也就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的基本初衷，這樣才會(huì)起到對(duì)知識(shí)的選擇的最初的根本目的。

4總結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)中的最主要的可視化的技術(shù)，在數(shù)據(jù)的計(jì)算處理方面，可以起到重要的作用。新技術(shù)的引入，避免了傳統(tǒng)技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算過程中機(jī)械死板的固態(tài)，用戶與機(jī)器的有效互動(dòng)在可視化中的充分體現(xiàn)，就在很大程度上解決了最終選擇的知識(shí)與用戶的最初目的存在很大偏差的情r，使得數(shù)據(jù)的分析更有意義。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：采礦工程；可視化技術(shù)；數(shù)值模擬；

1 工程概況

采礦工程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及科學(xué)管理,隨著近年來計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)在采礦工程中的應(yīng)用也越來越廣泛,其應(yīng)用深度和廣度也日益增加。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展為采礦工程技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)由過去較為枯燥的研究過程到現(xiàn)代可視化的分析研究過程的改變,提供了基礎(chǔ)和保障。

煤礦井下地質(zhì)條件復(fù)雜,巷道系統(tǒng)空間交錯(cuò),確定起來本身就有一定難度,對(duì)于工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的工程技術(shù)人員來說更加困難。為了使采礦技術(shù)人員能夠更好地理解煤礦井下巷道系統(tǒng)的空間布局,可利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的可視化技術(shù)繪制三維礦井模型。

井下巷道及采場的受力狀況和圍巖的變形破壞過程難以用理論方法計(jì)算,并且物理實(shí)驗(yàn)的方法也難以再現(xiàn)其過程,可以使用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的方法描述這些復(fù)雜的力學(xué)模型的應(yīng)力分布,真實(shí)的再現(xiàn)礦山壓力顯現(xiàn)的過程,達(dá)到可視化的目的。因此,在采礦工程技術(shù)人員研究的過程中,應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)方面的應(yīng)用。

2 CAD的可視化技術(shù)在研究中的應(yīng)用

2. 1采礦專業(yè)研究中存在的問題

煤礦井工開采的重要特點(diǎn)是地下作業(yè),生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、工序復(fù)雜。井下生產(chǎn)系統(tǒng)包括掘進(jìn)、提升、通風(fēng)、排水、動(dòng)力供應(yīng)等系統(tǒng),井下生產(chǎn)系統(tǒng)的巷道空間交錯(cuò)復(fù)雜。

工程技術(shù)人員在研究采礦問題的過程中都不同程度的存在一些問題,遇到的最主要的困難是對(duì)煤礦井下生產(chǎn)系統(tǒng)的巷道空間位置關(guān)系不能完全準(zhǔn)確的理解。目前使用的資料基本上都是采礦工程平面圖或采礦工程剖面圖,現(xiàn)有資料上很少有三維立體礦井巷道系統(tǒng)模型供研究過程中參考使用,研究人員只能憑想象來領(lǐng)悟巷道三維位置情況;或者到井下現(xiàn)場參觀。到井下現(xiàn)場也只能見到巷道表面現(xiàn)象,而對(duì)于三維巷道的空間位置,并不清楚。這些辦法都不能有效的解決對(duì)三維立體礦井巷道直觀、正確的理解。

2. 2CAD的可視化技術(shù)簡介

科學(xué)計(jì)算可視化(Visualization )是20世紀(jì)80年代后期提出并發(fā)展起來的,它是20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)新技術(shù)的熱點(diǎn)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,國外以三維礦床模型為代表的礦用軟件發(fā)展較快,涉及到地質(zhì)資料處理、礦床建模、開采輔助設(shè)計(jì)等各個(gè)方面。目前CAD技術(shù)已經(jīng)向三維實(shí)體、可視化和集成化發(fā)展,但對(duì)于礦業(yè)而言,還有相當(dāng)長的路要走。

AutoCAD是美國Autodesk公司研制開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件,是目前國內(nèi)使用最多的CAD軟件?？梢允褂密浖娜S建模技術(shù)繪制三維立體礦井巷道布置系統(tǒng)模型,達(dá)到可視化的目的,可以有效地解決采礦研究過程中遇到的一些問題。

2. 3使用CAD的可視化技術(shù)創(chuàng)建研究模型

采礦工程技術(shù)人員在分析現(xiàn)場問題過程中,要經(jīng)常確定各個(gè)巷道之間的關(guān)系,從而才能進(jìn)一步的分析各個(gè)巷道之間的礦山壓力的影響。多數(shù)工程技術(shù)人員在分析過程中,面對(duì)的是采掘工程平面圖,靠想象來確定其之間的空間位置關(guān)系。這種方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,效率低。在分析研究采礦問題的過程中應(yīng)要求首先學(xué)會(huì)三維知識(shí),讓研究人員先把研究涉及巷道的三維空間關(guān)系繪制出來。這樣,工程技術(shù)人員在分析研究問題過程中,面對(duì)三維圖分析,會(huì)得到高效分析的效果。應(yīng)鼓勵(lì)技術(shù)人員應(yīng)用AutoCAD軟件的三維建模技術(shù)繪制三維立體礦井系統(tǒng)模型,把其所研究礦井的三維模型繪制出來。

1) 可以在繪制三維模型的過程中,更加深刻地了解礦井的三維空間結(jié)構(gòu),可能對(duì)所研究的問題有創(chuàng)新的想法。

2) 能夠使初涉采礦的工程技術(shù)人員,建立起三維礦山系統(tǒng)的概念。

3) 當(dāng)一個(gè)采礦項(xiàng)目結(jié)題后,要向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),當(dāng)匯報(bào)人員將平面圖轉(zhuǎn)換為三維礦井立體模型,結(jié)合這些模型匯報(bào),會(huì)達(dá)到高效的效果。

3數(shù)值模擬的可視化研究分析方法

3. 1采礦專業(yè)研究中存在的問題

1) 課程可視化的意義。礦山壓力與巖層控制問題涉及的一般為動(dòng)態(tài)三維空間問題,工程技術(shù)人員很難建立動(dòng)態(tài)三維空間的概念,對(duì)達(dá)到高效分析和研究目的相差較遠(yuǎn)。即使工程技術(shù)人員到礦井現(xiàn)場實(shí)習(xí),看到的僅僅是靜態(tài)的局部現(xiàn)象, 如巷道的支護(hù)物破壞或失效、巷道的明顯變形、采場頂板的冒頂、煤壁的片幫等,而對(duì)產(chǎn)生礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的礦山壓力及變形破壞過程沒有直觀的認(rèn)識(shí)。采場或巷道周圍的應(yīng)力是看不見的,只能從理論推導(dǎo)的公式和教材上的圖線去想像,對(duì)理解礦壓理論及培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力形成了障礙。通過觀測得到礦山開采過程中圍巖內(nèi)任何一點(diǎn)的力,實(shí)際是非常困難的。針對(duì)上述問題,數(shù)值計(jì)算方法擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。因而數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展引起采礦界的重視,并逐步引入作為計(jì)算礦山壓力的方法,在礦山壓力及其控制中發(fā)揮越來越重要的作用。

3. 2數(shù)值模擬程序簡介

采場上覆巖層運(yùn)動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程,要明確上覆巖層運(yùn)動(dòng)范圍就必須從頂板變形破壞過程著手。RFPA2D是一個(gè)能模擬巖石裂紋萌生,擴(kuò)展直至斷裂全過程的數(shù)值分析軟件,基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和損傷介質(zhì)力學(xué)原理,具有應(yīng)力分析和破壞分析兩方面的功能。RFPA2D系統(tǒng)能對(duì)采動(dòng)影響下巖體破裂與巖層移動(dòng)過程進(jìn)行較為系統(tǒng)的數(shù)值試驗(yàn)研究。

3. 3可視化研究實(shí)例

1) 煤層開采過程頂板巖層受力變形過程模擬。模型對(duì)工作面的開挖過程進(jìn)行模擬計(jì)算,模型上部為自由邊界,按照深度施加自重應(yīng)力;模型左、右邊界為簡支邊,約束水平位移; 模型下邊界為固支

。計(jì)算工作面不同推進(jìn)距離時(shí)煤層頂板的垂直應(yīng)力變化情況,以及老頂初次來壓和周期來壓時(shí)煤壁前后方支承壓力變化范圍。

2) 模擬結(jié)果的可視化處理。通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析處理,可得出頂板巖層隨煤層開采出現(xiàn)的離層、垮落過程及其對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀況。結(jié)果可直觀的用于分析研究的講解實(shí)例,達(dá)到可視化研究的目的,能夠?qū)ΦV山壓力和巖層控制上的理論進(jìn)行有益的補(bǔ)充。

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Part 1：從地球模擬器說起

“NEC地球模擬器”自問世以來就引起許多人的關(guān)注。幾年前，由NEC為日本海洋科學(xué)技術(shù)中心打造的這臺(tái)地球模擬器大型機(jī)以強(qiáng)大的運(yùn)算能力連續(xù)兩年占據(jù)著Top500超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜的榜首。雖然在今天看來，地球模擬器35.61 TFlops*的浮點(diǎn)運(yùn)算能力也不過與幾十塊NVIDIA Geforce GTX 280顯卡的運(yùn)算能力相當(dāng)，但在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是非常厲害了。因?yàn)樵?002年排名第二的IBM ASCI White-Pacific超級(jí)計(jì)算機(jī)也不過只有7 TFlops的浮點(diǎn)運(yùn)算能力。1G=1024M、 1M=1024K ， 這里的TFLOPS就是每秒運(yùn)算能力為1兆＝10的9次方，1TFLOPS等于1萬億次浮點(diǎn)指令。

和藍(lán)色基因、RoadRunner這樣拗口的超級(jí)計(jì)算機(jī)名字相比，地球模擬器不僅易懂，還富有強(qiáng)烈的科幻色彩。一部超級(jí)計(jì)算機(jī)，真的能模擬地球的一切運(yùn)作嗎？事實(shí)上地球模擬器所能做的，只是幫助人們模擬全球變暖問題，并且預(yù)測地球總體氣候變化趨勢而已，距離模擬整個(gè)地球的各個(gè)子環(huán)境運(yùn)行仍然有著遙不可及的距離。但即便如此，把地球模擬器在1秒鐘內(nèi)完成的計(jì)算任務(wù)，交給一個(gè)人使用計(jì)算器來完成，卻需要花上3000萬年。毫無疑問，模擬天氣變化仍然是當(dāng)今龐大驚人的計(jì)算之一，我們每天看的天氣預(yù)報(bào)背后實(shí)際上就是無數(shù)超級(jí)計(jì)算機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)果。

可是雖然當(dāng)今最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)IBM Roadrunner運(yùn)算能力也已經(jīng)達(dá)到1.026P Flops（千萬億次），但在Top500超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜中，仍然有大量超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，被天氣變化和環(huán)境預(yù)測程序所消耗殆盡?？梢灶A(yù)見，氣候與環(huán)境的預(yù)測分析仍然是超級(jí)計(jì)算機(jī)們大顯身手的領(lǐng)域。究竟氣象與環(huán)境預(yù)測為什么需要如此驚人的計(jì)算能力？我們?cè)诙嗑玫奈磥聿拍塬@得完全準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)甚至是地震警報(bào)？接下來請(qǐng)隨我們一探究竟。

Part 2：氣象模擬與預(yù)測：精確度與計(jì)算能力的較量

1．計(jì)算機(jī)在天氣預(yù)報(bào)中起到的作用

天氣預(yù)報(bào)自誕生以來就成了我們生活中不可或缺的重要元素。我們每天都會(huì)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)確定著裝、是否帶雨具等生活問題。如你所知，當(dāng)今的天氣預(yù)報(bào)仍然無法做到十分準(zhǔn)確，無論是降雨還是氣溫都難以預(yù)報(bào)到百發(fā)百中。然而如今的天氣預(yù)報(bào)，其實(shí)已經(jīng)包含了無數(shù)科技上的巨大進(jìn)步。

在過去我們只能使用天氣圖配合過去天氣記錄來進(jìn)行預(yù)報(bào)。整個(gè)天氣預(yù)報(bào)以天氣圖為主，配合衛(wèi)星云圖、雷達(dá)圖等，用天氣學(xué)的原理來分析和研究天氣的變化規(guī)律，并通過概率統(tǒng)計(jì)總結(jié)出天氣變化的統(tǒng)計(jì)規(guī)律來進(jìn)行預(yù)報(bào)。而隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展，當(dāng)今的天氣預(yù)報(bào)，除了運(yùn)用上述手段外還引入了數(shù)值預(yù)報(bào)方法，即利用大型、快速的電子計(jì)算機(jī)求解描述大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程組來制作天氣預(yù)報(bào)。在這三種方法融合的情況下，天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率已經(jīng)大大提升。對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，天氣預(yù)報(bào)實(shí)際上是海量的方程求解，由于整個(gè)計(jì)算涉及大量方程組和變量，只要有細(xì)微的參數(shù)發(fā)生變化，整個(gè)結(jié)果就會(huì)完全不同。和其它科學(xué)計(jì)算相比，天氣預(yù)測計(jì)算還有極強(qiáng)的時(shí)效性――面對(duì)瞬息萬變的氣候，也許大量參數(shù)在運(yùn)行過程中就需要進(jìn)行修正，天氣預(yù)報(bào)更是在4~12小時(shí)內(nèi)就會(huì)重新一次，這就意味著計(jì)算機(jī)必須在時(shí)限之內(nèi)完成計(jì)算任務(wù)。

如果我們將獲得的所有天氣參數(shù)都交由計(jì)算機(jī)運(yùn)算，那即便是Roadrunner也需要幾天時(shí)間。為了解決時(shí)效性與精細(xì)度、精確度之間的矛盾，人們又構(gòu)建了許多天氣預(yù)報(bào)模型。當(dāng)今我國使用的天氣預(yù)報(bào)計(jì)算模型主要有國家氣象中心中期數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)譜模型（T106L19）、有限區(qū)域模式（HLAFS）、MM5模型以及WRF(Weather Research and Forecasting)模型等。其中T106L19和HLAFS模型一般只能用作中期（48~96小時(shí)）天氣預(yù)報(bào)，而MM5模型則由美國賓夕法尼亞州立大學(xué)和美國氣象研究所聯(lián)合開發(fā)，適用于更精細(xì)尺度的短期天氣預(yù)報(bào)。作為新一代的天氣預(yù)測計(jì)算模型， WRF有著更準(zhǔn)確的結(jié)果和區(qū)域性，但其計(jì)算量同樣基于所有類型之首。在當(dāng)今計(jì)算能力的限制下，我們一般只采用中尺度計(jì)算“顆?！?（20~200km）,而對(duì)于MM5和WRF來說精細(xì)度其實(shí)完全可以做到1km。

*注釋：中尺度計(jì)算“顆?！本褪蔷嚯x在20~200km之間的天氣預(yù)報(bào)模型。顆粒是計(jì)算尺度/精度，20~200km之間為一個(gè)顆粒。

2．計(jì)算機(jī)可視化對(duì)氣象預(yù)報(bào)的分析

那天氣預(yù)報(bào)是如何在電腦上進(jìn)行的？至此我們需要粗略了解一下什么是可視化計(jì)算。你可千萬別以為我們當(dāng)今玩的3D游戲、進(jìn)行一些3D模型渲染就被稱作可視化計(jì)算。事實(shí)上科學(xué)計(jì)算可視化(Visualization inScientific Computing)是發(fā)達(dá)國家在80年代后期提出并發(fā)展起來的一個(gè)新的研究領(lǐng)域。所謂可視化計(jì)算，是將科學(xué)計(jì)算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來,并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)計(jì)算可視化的含義已經(jīng)大大擴(kuò)展,它不僅包括科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)的可視化,而且包括工程計(jì)算數(shù)據(jù)的可視化：如有限元分析的結(jié)果等；同時(shí)也包括測量數(shù)據(jù)的可視化：如用于醫(yī)療領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)數(shù)據(jù)及核磁共振(MRI)數(shù)據(jù)的可視化等等。

氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性依賴于對(duì)大量數(shù)據(jù)的計(jì)算和對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析。一方面，科學(xué)計(jì)算可視化可將大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像，在屏幕上顯示出某一時(shí)刻的等壓面、等溫面、位渦、云層的位置及運(yùn)動(dòng)、暴雨區(qū)的位置及其強(qiáng)度、風(fēng)力的大小及方向等，使預(yù)報(bào)人員能對(duì)未來的天氣作出準(zhǔn)確的分析和預(yù)測。

篇10

關(guān)鍵詞：油田；注水系統(tǒng)；可視化技術(shù)

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2013）01019401

以科學(xué)計(jì)算可視化作為基礎(chǔ)發(fā)展起來的可視化技術(shù)，其最初主要應(yīng)用在科學(xué)計(jì)算與工程測量中。伴隨著可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，其所應(yīng)用的領(lǐng)域也成擴(kuò)大化的發(fā)展趨勢。本文從油田注水系統(tǒng)的層面出發(fā)對(duì)可視化技術(shù)進(jìn)行深入的研究與分析。

1可視化技術(shù)的應(yīng)用

可視化技術(shù)指的是通過三維表現(xiàn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)三維世界物體的再現(xiàn)，進(jìn)而呈現(xiàn)出三維形體所具有的復(fù)雜信息?？梢暬夹g(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展而快速發(fā)展的新型技術(shù)，有著較廣泛的應(yīng)用途徑。從現(xiàn)有石油行業(yè)的情況來看，可視化技術(shù)就被廣泛的應(yīng)用在石油勘探、油田開發(fā)以及油氣集輸?shù)鹊戎T多環(huán)節(jié)。油田注水系統(tǒng)中通過可視化技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大的降低運(yùn)營難度與成本，提高系統(tǒng)的安全性，進(jìn)而有必要對(duì)油田注水系統(tǒng)的可視化技術(shù)進(jìn)行深入的研究。從可視化技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，其與互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等等的結(jié)合會(huì)不斷的促進(jìn)自身技術(shù)優(yōu)勢的增加，進(jìn)而在油田注水系統(tǒng)的優(yōu)化中發(fā)揮更大的作用。

2油田注水系統(tǒng)的提升措施分析

油田注水的目的是為了維持油田能量，確保油層壓力，進(jìn)而促使供液能力的提高，并實(shí)現(xiàn)原油遞減率的降低。簡而言之，油田注水是油田維持地層壓力的重要措施。從我國現(xiàn)有油田的實(shí)際情況來看，多數(shù)油田都處在高含水期，這就使得注水量大的問題導(dǎo)致油田生產(chǎn)投入成本的增加，進(jìn)而有必要從油田的實(shí)際情況出發(fā)來確定油田注水系統(tǒng)的提升措施。

油田注水系統(tǒng)效率指的是油田注水到注水井中的總能量在注水泵電動(dòng)機(jī)消耗總能量中所占的百分比。通常情況下，油田注水系統(tǒng)的效率分為電動(dòng)機(jī)效率、注水泵平均運(yùn)行效率以及管網(wǎng)效率三個(gè)部分。其中電動(dòng)機(jī)效率指的是對(duì)注水泵電動(dòng)機(jī)消耗能量的描述；而注水泵平均運(yùn)行效率則是用來對(duì)注水泵消耗能量的描述；管網(wǎng)效率則是對(duì)管網(wǎng)的摩阻損失進(jìn)行描述。正因?yàn)橛吞镒⑺视蛇@三大部分組成，決定了確定油田注水系統(tǒng)提升措施上也應(yīng)從提高注水設(shè)備效率與調(diào)節(jié)注水系統(tǒng)參數(shù)入手來實(shí)現(xiàn)油田注水系統(tǒng)效率的提高。從提高注水設(shè)備效率的層面來看，需要加強(qiáng)對(duì)電機(jī)、泵以及管網(wǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。電機(jī)應(yīng)用的優(yōu)化主要指的是應(yīng)結(jié)合油田的實(shí)際情況，確定合理節(jié)能高效的電機(jī)。泵的優(yōu)化則指的是通過注水泵的優(yōu)化來提高泵效率。管網(wǎng)的優(yōu)化主要是指通過合理的布局來降低管網(wǎng)摩擦所導(dǎo)致的損失，合理確定注水管的管徑，降低對(duì)能源的消耗。從調(diào)節(jié)注水系統(tǒng)參數(shù)的層面來看，主要是進(jìn)行調(diào)節(jié)注水速度與節(jié)流來促進(jìn)油田注水系統(tǒng)效率的提高。

3油田注水系統(tǒng)可視化技術(shù)的應(yīng)用策略

在油田注水系統(tǒng)中，可視化技術(shù)的應(yīng)用策略應(yīng)包括以下內(nèi)容：

3.1油田注水系統(tǒng)可視化程序的應(yīng)用

可視化技術(shù)的應(yīng)用需要油田注水系統(tǒng)可視化程序的支持。該程序是以注水系統(tǒng)能量平衡的數(shù)學(xué)模型、注水系統(tǒng)效率、注水系統(tǒng)能耗及注水系統(tǒng)的水力參數(shù)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)編寫油田注水系統(tǒng)可視化程序。該程序的基本功能是將油田注水站站內(nèi)數(shù)據(jù)信息輸入到系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油田注水站站內(nèi)數(shù)據(jù)以及注水系統(tǒng)整體運(yùn)行的可視化，同時(shí)還通過將連接數(shù)據(jù)信息、坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息以及站外數(shù)據(jù)信息的輸入，實(shí)現(xiàn)了油田注水系統(tǒng)中注水網(wǎng)系統(tǒng)的可視化。油田注水系統(tǒng)可視化程序的基本操作主要包括數(shù)據(jù)信息輸入、泵機(jī)組能耗分析、整個(gè)系統(tǒng)能耗分析、管線壓力損失計(jì)算以及顯示超過經(jīng)濟(jì)流速管線等等。

3.2油田注水系統(tǒng)可視化技術(shù)的應(yīng)用流程

油田注水系統(tǒng)可視化的應(yīng)用流程主要為以下幾個(gè)步驟：

流程一：通過物質(zhì)守恒原理與流體力學(xué)理論的應(yīng)用，建立了油田注水系統(tǒng)效率與能耗的數(shù)學(xué)模型。

流程二：在確定出油田注水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型以及計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，以模塊為基礎(chǔ)構(gòu)建了油田注水系統(tǒng)流程圖，進(jìn)而建立注水系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

流程三：對(duì)油田注水效率、能好以及注水系統(tǒng)水力參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上，應(yīng)用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，編寫油田注水系統(tǒng)可視化程序。

流程四：通過油田注釋系統(tǒng)可視化程序的運(yùn)用來進(jìn)行油田注水系統(tǒng)注入動(dòng)態(tài)以及可視化術(shù)分析，進(jìn)而確定具體的油田注水系統(tǒng)管理的節(jié)能措施。

總之，伴隨著可視化技術(shù)的發(fā)展，可視化技術(shù)在包括油田注水系統(tǒng)等在內(nèi)的石油行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)成了發(fā)展的必然趨勢。因而，有必要結(jié)合油田的實(shí)際情況，不斷的優(yōu)化可視化技術(shù)在油田注水系統(tǒng)中的應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)石油行業(yè)的快速發(fā)展。

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