時(shí)間:2023-06-07 15:58:09
引言:易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐,為您精心挑選了九篇數(shù)字教育系統(tǒng)范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容,可隨時(shí)聯(lián)系我們的客服老師。

關(guān)鍵詞: 數(shù)字電視 遠(yuǎn)程教育 終身教育
引言
目前,教育部已批準(zhǔn)一些高校開(kāi)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,這些高校基本上都是采取學(xué)校與電信部門(mén)聯(lián)合辦學(xué)方式進(jìn)行的,這種基于電信網(wǎng)的單一模式不利于教育的規(guī)模化、大眾化,其他一些網(wǎng)站、網(wǎng)校的情況也差不多。從我國(guó)的具體情況看,有線電視網(wǎng)發(fā)展極為迅速,政府職能部門(mén)又正在加緊進(jìn)行全國(guó)聯(lián)網(wǎng),以現(xiàn)代有線電視寬帶網(wǎng)為主,結(jié)合其他網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)開(kāi)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的前景十分可觀,其主要原因是現(xiàn)代有線電視寬帶網(wǎng)具有大容量、寬帶寬、高速度、低資費(fèi)、可靠性強(qiáng)并能進(jìn)入千家萬(wàn)戶的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),這是其他部門(mén)無(wú)法比擬的。特別是數(shù)字電視技術(shù)的日益普及和完善,非常適合于開(kāi)展大規(guī)模的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育。
一、數(shù)字電視教育平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)
科學(xué)整合與充分利用各級(jí)、各類(lèi)教育部門(mén)豐富的教育資源和廣電系統(tǒng)的數(shù)字電視寬帶網(wǎng)絡(luò)資源,以全新的理念和先進(jìn)的核心技術(shù),擺脫教育的時(shí)空限制,滿足教育的個(gè)性化需求,使遠(yuǎn)程教育的理想模式變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),構(gòu)建完善的終身教育體系。
建成基于廣電數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的多媒體數(shù)字傳輸平臺(tái)。通過(guò)該數(shù)字平臺(tái),在網(wǎng)上傳輸國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的教育課件。通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),將網(wǎng)上教學(xué)方式普及全國(guó)的上億有線電視用戶及各地的相關(guān)教育機(jī)構(gòu);在各地的相關(guān)教育機(jī)構(gòu)可以實(shí)時(shí)交互學(xué)習(xí),可以通過(guò)寬帶的網(wǎng)絡(luò)接入,點(diǎn)播著名學(xué)校的教學(xué)課件;在家里通過(guò)機(jī)頂盒用計(jì)算機(jī)或電視機(jī)可以實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)學(xué)習(xí);同時(shí)通過(guò)該寬帶網(wǎng)絡(luò)與國(guó)際Internet進(jìn)行連接,從而充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。
二、數(shù)字電視教育平臺(tái)框架
數(shù)字電視教育平臺(tái)的建設(shè)需要廣電系統(tǒng)和教育系統(tǒng)的密切配合,教育部門(mén)主要提供優(yōu)質(zhì)的教育資源,廣電部門(mén)主
要提供網(wǎng)絡(luò)和用戶資源,同時(shí)吸收國(guó)家相關(guān)科研院所及企業(yè)提供技術(shù)支持與合作經(jīng)營(yíng),共同構(gòu)筑一個(gè)現(xiàn)代遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終身教育平臺(tái)。
該平臺(tái)從國(guó)內(nèi)著名教育部門(mén)內(nèi)通過(guò)高速專線取得包括小學(xué)到大學(xué)的所有教學(xué)課件到省級(jí)的廣電中心機(jī)房?jī)?nèi);在省廣電中心機(jī)房?jī)?nèi),將課件加載到廣電的SDH傳輸網(wǎng)上,通過(guò)若干個(gè)專線,傳輸?shù)礁鞯厥械膹V電機(jī)房;在各地市廣電機(jī)房再通過(guò)本地多點(diǎn)分配系統(tǒng),將傳輸?shù)礁鞯厥械恼n件傳輸?shù)礁飨嚓P(guān)教育機(jī)構(gòu)內(nèi),同時(shí)通過(guò)有線電視城域網(wǎng)(HFC網(wǎng)),將課件送到千家萬(wàn)戶。
如圖1所示,數(shù)字電視教育平臺(tái)框架主要由四部分組成:
(一)信源
主要指信息的來(lái)源、課件的來(lái)源。將國(guó)內(nèi)、外各種教學(xué)資源,分學(xué)科、分層次進(jìn)行管理,或組織專家教授講課,進(jìn)行網(wǎng)上直播,進(jìn)行課件的制作。通過(guò)各種教育資源的整合,建立大的教學(xué)資源庫(kù),力求達(dá)到能滿足各種不同層次人員的學(xué)習(xí)需求。教學(xué)資源庫(kù)一般由視頻服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、課件數(shù)據(jù)庫(kù)、控制管理系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。
(二)技術(shù)平臺(tái)
以有線數(shù)字電視系統(tǒng)為技術(shù)平臺(tái),通過(guò)各地市的廣電中心機(jī)房,將教育信息資源傳送至各類(lèi)教育機(jī)構(gòu)及有線電視用戶,實(shí)現(xiàn)終端用戶自主收看、查詢和下載教學(xué)課件及數(shù)據(jù)信息。出于實(shí)際應(yīng)用的需要,在各地市的廣電中心機(jī)房應(yīng)設(shè)置容量比較大的鏡像服務(wù)器,以便于從本地服務(wù)器中取得課件數(shù)據(jù)。數(shù)字電視技術(shù)正日益成熟,通過(guò)與現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)結(jié)合,能建成一套既能發(fā)揮廣電自身優(yōu)勢(shì)又能兼具各家所長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)教育新平臺(tái)。
(三)傳輸網(wǎng)絡(luò)
主要利用廣電數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)共同搭建橋梁,溝通教學(xué)機(jī)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容與廣大渴望知識(shí)的受眾。廣電網(wǎng)絡(luò)具有全國(guó)最大的網(wǎng)絡(luò)和用戶群,帶寬資源也極為豐富,并即將實(shí)現(xiàn)全國(guó)大聯(lián)網(wǎng)。利用廣電網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字電視等技術(shù)開(kāi)展遠(yuǎn)程教學(xué),可以解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的成本、規(guī)模、用戶接入、網(wǎng)絡(luò)帶寬等諸多方面的問(wèn)題,為普及遠(yuǎn)程教學(xué)和滿足人們的學(xué)習(xí)要求提供了一條物美價(jià)廉之路。但廣電網(wǎng)絡(luò)本身不具有Internet網(wǎng)絡(luò)出口,所以要和電信部門(mén)(具有網(wǎng)絡(luò)國(guó)際出口)合作。
網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)及互通關(guān)鍵是對(duì)相同標(biāo)準(zhǔn)的遵循,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的開(kāi)發(fā)性、成熟性和發(fā)展性,以及數(shù)字電視教育平臺(tái)的建設(shè)需要,建議采用TCP/IP協(xié)議來(lái)構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
(四)用戶終端
分兩種,一種是教學(xué)分站(各類(lèi)各級(jí)學(xué)校),學(xué)習(xí)者可在各教學(xué)分站的課堂集中聽(tīng)課,能使異地的師生如同身臨其境地開(kāi)展雙向交互遠(yuǎn)程教學(xué);另一種是有線電視終端用戶,通過(guò)機(jī)頂盒用計(jì)算機(jī)或電視機(jī)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者可以自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。
三、數(shù)字電視教育平臺(tái)的服務(wù)功能
(一)多節(jié)目電視廣播
數(shù)字電視系統(tǒng)允許在一個(gè)模擬電視頻道中傳輸多路電視節(jié)目。多節(jié)目電視廣播和下面的多路聲音廣播是單向的、非交互的,利用數(shù)字視音頻壓縮技術(shù),提高頻率資源的利用率。這樣可以充分解決頻道資源的問(wèn)題,原有的2―3個(gè)頻道可以擴(kuò)大到12―30個(gè)頻道,很好地解決了為遠(yuǎn)程教育提供電視頻道緊張的狀況,使專業(yè)遠(yuǎn)程教育的開(kāi)展變成可能。
(二)多路聲音廣播
在一個(gè)模擬電視頻道中可以傳送100路左右的立體聲廣播節(jié)目,這樣僅僅用語(yǔ)音開(kāi)辦的教育節(jié)目的實(shí)施就簡(jiǎn)單多了。
(三)準(zhǔn)視頻點(diǎn)播(NVOD)
NVOD是在一個(gè)模擬電視頻道里以一定的時(shí)間間隔循環(huán)播放同一節(jié)目,學(xué)生可以在一設(shè)定的時(shí)間內(nèi)從頭觀看這一電視節(jié)目。利用此系統(tǒng)我們可以把節(jié)目源存放在視頻服務(wù)器中,方便、靈活地進(jìn)行節(jié)目編排。這樣學(xué)生可以不受時(shí)間的限制。
(四)節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)
將與節(jié)目有關(guān)的數(shù)據(jù)隨節(jié)目一起傳送。這種數(shù)據(jù)有兩類(lèi),一類(lèi)是電子節(jié)目指南(EPG),隨時(shí)播出當(dāng)天或多天的課程安排,以及播出時(shí)間表、指導(dǎo)教師、復(fù)習(xí)內(nèi)容等相關(guān)內(nèi)容,學(xué)生可在任意時(shí)刻進(jìn)行瀏覽。電子節(jié)目指南幫助用戶方便快速地尋找自己感興趣的節(jié)目。另一類(lèi)是與節(jié)目?jī)?nèi)容相關(guān)的數(shù)據(jù),如與節(jié)目有關(guān)課文背景資料、作者簡(jiǎn)介等。學(xué)生可根據(jù)自己的需要選出某些與節(jié)目有關(guān)的數(shù)據(jù)。
(五)數(shù)據(jù)廣播
將數(shù)據(jù)服務(wù)器中的大量數(shù)據(jù)循環(huán)地播出,其中可以對(duì)某些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。這些數(shù)據(jù)可與電視節(jié)目無(wú)關(guān),可以是課件、軟件、輔導(dǎo)資料、復(fù)習(xí)題、習(xí)題解答、游戲、圖片、各種網(wǎng)站上下載的信息、電子報(bào)紙等。用戶可以主動(dòng)地從數(shù)字電視廣播信號(hào)中找到需要的信息。數(shù)據(jù)廣播是擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍,增加服務(wù)收入的重要方面之一。
(六)交互式業(yè)務(wù)
利用有線數(shù)字電視回傳信道,實(shí)現(xiàn)用戶與電視中心和有線電視前端的交互操作,視頻點(diǎn)播(VOD)是交互業(yè)務(wù)的典型事例。也可以通過(guò)CM(Cable Modem)方式上網(wǎng),使用電視或計(jì)算機(jī)在因特網(wǎng)上進(jìn)行教學(xué)。
結(jié)語(yǔ)
在廣電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)大整合、捆綁經(jīng)營(yíng)的今天,以現(xiàn)代有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)為主,結(jié)合其他網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育思想指導(dǎo)下,采用數(shù)字電視技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)中的最新成果,整合各種教育資源,創(chuàng)建一種大規(guī)模開(kāi)展學(xué)歷和非學(xué)歷教育的全新遠(yuǎn)程教育模式,這對(duì)加速構(gòu)建我國(guó)終身教育體系和開(kāi)發(fā)利用廣電網(wǎng)絡(luò)資源具有深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]方德葵.虛擬大學(xué)――現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育理論與實(shí)踐[M].中國(guó)廣播電視出版社,2003年.
[2]趙堅(jiān)勇.數(shù)字電視技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2005年.
[3]趙永岐.網(wǎng)絡(luò)與電視應(yīng)用研究[M].科學(xué)出版社,2005年.
數(shù)字圖書(shū)館以傳統(tǒng)圖書(shū)館為基礎(chǔ),是傳統(tǒng)圖書(shū)館的進(jìn)一步發(fā)展,它突破了時(shí)空限制,運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)將資訊最豐富、最快捷地提供給讀者使用,從而成為圖書(shū)館未來(lái)的發(fā)展方向。但由于受資金、技術(shù)等因素的制約,數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)尚無(wú)法全面鋪開(kāi),于是傳統(tǒng)實(shí)體圖書(shū)館在實(shí)際工作中仍需扮演重要角色。兩者共存互補(bǔ),相互結(jié)合,這是社會(huì)發(fā)展的需要。在“數(shù)字圖書(shū)館”一詞廣泛流傳的今天,認(rèn)真分析研究數(shù)字圖書(shū)館與傳統(tǒng)圖書(shū)館之間的區(qū)別與聯(lián)系仍然頗有必要。
一、數(shù)字圖書(shū)館與傳統(tǒng)圖書(shū)館的區(qū)別
數(shù)字圖書(shū)館是在傳統(tǒng)圖書(shū)館的基礎(chǔ)上,經(jīng)脫胎換骨的改變發(fā)展起來(lái)的,與傳統(tǒng)圖書(shū)館的功能、結(jié)構(gòu)、運(yùn)作方式、服務(wù)方式、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、工作重心等多方面存在著差異,本文從以下幾個(gè)方面加以比較。
第一是館藏結(jié)構(gòu)的不同,傳統(tǒng)圖書(shū)館是以紙質(zhì)載體為主,其他載體并存,而數(shù)字圖書(shū)館則是全部以電子出版物和網(wǎng)上數(shù)字信息為管理對(duì)象,它的存儲(chǔ)介質(zhì)已不限于印刷體,它具有文本、聲、光、圖像、影視等多種媒體,其存儲(chǔ)的載體也相應(yīng)地有光盤(pán)、錄音帶和各種類(lèi)型的數(shù)字化、電子化裝置。第二是服務(wù)方式有所區(qū)別,傳統(tǒng)圖書(shū)館的服務(wù)是以物理的圖書(shū)館為中心被動(dòng)地為讀者服務(wù),它受時(shí)間和空間的限制,只能局限在一定的地區(qū)和在一定的時(shí)間段里為讀者服務(wù);數(shù)字圖書(shū)館的服務(wù)是開(kāi)放型的,是一個(gè)分布式的圖書(shū)館群體。數(shù)字圖書(shū)館通過(guò)寬帶高速互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以用戶為中心,用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端的方式查找信息。它沒(méi)有時(shí)間和空間的限制,一天24小時(shí)為讀者服務(wù)。 第三是工作重心有所不同:傳統(tǒng)圖書(shū)館是通過(guò)采購(gòu)、編目后進(jìn)行流通和閱覽為工作重心的;數(shù)字圖書(shū)館則以信息的收集分析、參考咨詢和網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航為中心,圖書(shū)館員真正成為信息的導(dǎo)航員。第四是文獻(xiàn)信息載體的壽命不同:傳統(tǒng)圖書(shū)館以紙張載體為主;而電子載體不僅保存條件苛刻,而且壽命極短,數(shù)字化的信息容易受病毒等因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)丟失。第四是圖書(shū)館管理員工作的任務(wù)不同:傳統(tǒng)圖書(shū)館管理員主要任務(wù)是對(duì)文獻(xiàn)信息進(jìn)行收集、整理、保存、傳播,成為社會(huì)文化傳播的角色;而數(shù)字圖書(shū)館時(shí)代的管理員不再只是被動(dòng)的信息資源管理者,而是成為信息采集者、管理和傳播者,成為利用文獻(xiàn)信息的導(dǎo)航員,由文化工作者轉(zhuǎn)向教育工作。第五是評(píng)價(jià)圖書(shū)館的指標(biāo)不同:傳統(tǒng)圖書(shū)館一般用藏書(shū)量的多少作為主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。而現(xiàn)代圖書(shū)館是以本館和讀者群所能利用的文獻(xiàn)量、信息量及利用這些文獻(xiàn)、信息所產(chǎn)出的產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)作為評(píng)價(jià)一個(gè)圖書(shū)館的指標(biāo)。
二、數(shù)字圖書(shū)館與傳統(tǒng)圖書(shū)館的聯(lián)系
1.遞進(jìn)關(guān)系:從圖書(shū)館事業(yè)發(fā)展看,數(shù)字圖書(shū)館是傳統(tǒng)圖書(shū)館蓬勃發(fā)展的必然。圖書(shū)館自誕生以來(lái),至今已經(jīng)有3000多年的歷史。從古代圖書(shū)館、近代圖書(shū)館、現(xiàn)代圖書(shū)館乃至于數(shù)字圖書(shū)館的變遷,圖書(shū)館大體上經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。從現(xiàn)代圖書(shū)館發(fā)展到數(shù)字圖書(shū)館,可以說(shuō)是圖書(shū)館歷史的一次巨大飛躍。數(shù)字圖書(shū)館是一個(gè)分布式的大型知識(shí)庫(kù),即以分布式海量數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐,基于智能檢索技術(shù)和寬帶高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大型、開(kāi)放、分布式信息庫(kù)群。
應(yīng)該講,數(shù)字圖書(shū)館的出現(xiàn)是傳統(tǒng)圖書(shū)館發(fā)展的必然結(jié)果,即如果沒(méi)有傳統(tǒng)圖書(shū)館做鋪墊,便沒(méi)有數(shù)字圖書(shū)館的今天;如果缺乏傳統(tǒng)圖書(shū)館做依托,便沒(méi)有數(shù)字圖書(shū)館順暢運(yùn)轉(zhuǎn);如果沒(méi)有傳統(tǒng)圖書(shū)館的繁榮,便沒(méi)有數(shù)字圖書(shū)館的發(fā)展。由此可見(jiàn),數(shù)字圖書(shū)館與傳統(tǒng)圖書(shū)館既有密不可分的依賴關(guān)系,又有以此為基點(diǎn)逐步向前發(fā)展的遞進(jìn)關(guān)系。
2.涵蓋關(guān)系:從圖書(shū)館服務(wù)手段看,數(shù)字圖書(shū)館集合了傳統(tǒng)圖書(shū)館的核心內(nèi)涵。 數(shù)字圖書(shū)館是傳統(tǒng)圖書(shū)館在信息時(shí)代的發(fā)展,它不僅囊括其他信息資源供給單位諸如博物館、檔案館的功能,成為公共信息樞紐。傳統(tǒng)圖書(shū)館向數(shù)字圖書(shū)館轉(zhuǎn)變的突出特征就是工作重心從收藏向獲取轉(zhuǎn)移,從文獻(xiàn)描述向文獻(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)移,從提供文獻(xiàn)線索向提供分析加工后的信息產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。在數(shù)字圖書(shū)館條件下,圖書(shū)館的信息環(huán)境和內(nèi)部機(jī)制將發(fā)生重大變化,隨著傳統(tǒng)館藏內(nèi)涵的擴(kuò)大和豐富的虛擬館藏的引入,圖書(shū)館必然要在原有傳統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)手段。在這個(gè)過(guò)程中,數(shù)字圖書(shū)館不僅要發(fā)展傳統(tǒng)圖書(shū)館的服務(wù)方式,還要推出更多的基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的服務(wù)手段,來(lái)拓寬圖書(shū)館信息服務(wù)的范圍,形成多元化服務(wù)的態(tài)勢(shì)。從服務(wù)這個(gè)角度來(lái)看,可以這樣說(shuō),數(shù)字圖書(shū)館既有繼承與擴(kuò)展的關(guān)系,又涵蓋了傳統(tǒng)圖書(shū)館諸多內(nèi)容。 3.并存關(guān)系:數(shù)字圖書(shū)館和傳統(tǒng)圖書(shū)館短期內(nèi)仍無(wú)法相互替代。
不論是紙質(zhì),還是電子化的形式,其實(shí)都是信息的載體。一種載體很難一下子消失,載體的存在和消亡都必須取決于社會(huì)對(duì)它們的依賴程度、需要程度。尤其在網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)尚無(wú)法普及的很多地區(qū),紙質(zhì)文獻(xiàn)仍然大放異彩。盡管數(shù)字圖書(shū)館是圖書(shū)館最終的發(fā)展方向,但我們可以看到在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,數(shù)字圖書(shū)館和傳統(tǒng)圖書(shū)館并存的現(xiàn)象肯定會(huì)持續(xù)下去。
參考文獻(xiàn):
[1]李冠強(qiáng). 數(shù)字圖書(shū)館管理理論.東南大學(xué)出版社2004.6,VOL1.
[2]郭衛(wèi)真. 數(shù)字化圖書(shū)館的建設(shè).遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2001.
[3]杜寶娟. 試論圖書(shū)館的數(shù)字化建設(shè).天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2001.
[4]呂蕓芳, 程斌.“超星”數(shù)字圖書(shū)館的創(chuàng)舉.圖書(shū)館建設(shè),2002.5.
[5]盧共平,汪善建. 論數(shù)字圖書(shū)館的讀者服務(wù).圖書(shū)館建設(shè),2002.3.
關(guān)鍵詞:數(shù)字系統(tǒng);系統(tǒng)功能;系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在數(shù)字系統(tǒng)中,功能級(jí)電路是由能完成某種特定的邏輯功能的單元電路所組成的,而單元電路主要分為兩大類(lèi):組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。對(duì)于單元電路的分析與設(shè)計(jì),則是建立在真值表、卡諾圖和狀態(tài)表基礎(chǔ)上。這些只是在數(shù)字系統(tǒng)教學(xué)中要求學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的基本概念,而針對(duì)我院(成都市技師學(xué)院)五高層次高年級(jí)學(xué)生、三高層次及預(yù)備技師班學(xué)生的話,則應(yīng)再上一個(gè)層次,在教授了基本概念的基礎(chǔ)上,將重點(diǎn)討論規(guī)模更大、功能更復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng),介紹數(shù)字系統(tǒng)的概念、分析與設(shè)計(jì),以簡(jiǎn)單的實(shí)例說(shuō)明數(shù)字系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)過(guò)程,讓高職學(xué)生了解數(shù)字系統(tǒng)的基本知識(shí)、分析和設(shè)計(jì)方法,進(jìn)一步加深對(duì)單元電路的理解,使他們掌握更專業(yè)的知識(shí),在就業(yè)方面具有更多的優(yōu)勢(shì)。
一、數(shù)字系統(tǒng)概念的教學(xué)
數(shù)字系統(tǒng)涉及的工程問(wèn)題很多,如:機(jī)械工程學(xué)、有無(wú)機(jī)化學(xué)、電力電子學(xué)、傳感器原理、自動(dòng)控制學(xué)等等。凡是以離散形式表示的,具有處理、存儲(chǔ)、傳輸數(shù)字信息能力的邏輯子系統(tǒng)的集合,稱之為數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字系統(tǒng)一般由三部分組成:輸入接口電路、輸出接口電路、數(shù)據(jù)處理和控制器。而五高層次高年級(jí)學(xué)生、三高層次及和預(yù)備技師班的學(xué)生在學(xué)習(xí)類(lèi)似直流輸入接口電路、繼電器輸出接口電路以及集成數(shù)據(jù)處理電路等結(jié)構(gòu)的電路時(shí),具有一定的難度。通過(guò)我們團(tuán)隊(duì)的研究討論及教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)從基本原理入手,重點(diǎn)講解電路的分析方法,避開(kāi)電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析方法,更能讓學(xué)生理解電路的工作原理。這樣一來(lái),學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感覺(jué)較為簡(jiǎn)單,從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。輸入、輸出接口電路主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)和外界的信息交換。而處理器則對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行傳送和加工處理,同時(shí)接收控制器的信息,并將處理過(guò)程中產(chǎn)生的狀態(tài)信號(hào)提供給控制器(如圖1所示)。控制器是數(shù)字系統(tǒng)的核心部分,也是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。在控制器的作用下,系統(tǒng)內(nèi)部各模塊按一定順序工作。針對(duì)學(xué)生對(duì)框圖的理解比較困難,在教學(xué)過(guò)程中可進(jìn)行具體舉例,來(lái)說(shuō)明電路的工作原理。舉個(gè)例子:輸入接口電路采用射極跟隨器(如圖2所示)。射極跟隨器指的是信號(hào)從基極輸入,從發(fā)射極輸出的放大器。其特點(diǎn)為輸入阻抗高,輸出阻抗低,因而從信號(hào)源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng),所以常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí);也可用它連接兩電路,減少電路間直接相連所帶來(lái)的影響,起緩沖作用。說(shuō)明這就是一個(gè)接口電路的原理,集成起來(lái)就是接口電路。有無(wú)控制器是區(qū)分子系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志,凡是包含控制器并且能夠按順序進(jìn)行操作的系統(tǒng),不論其規(guī)模大小,都稱之為數(shù)字系統(tǒng)。存儲(chǔ)器規(guī)模大,但不能按照規(guī)定程序進(jìn)行操作,只能稱之為子系統(tǒng)部件或功能模塊。對(duì)于子系統(tǒng),定義為子系統(tǒng)是一種模型元素,它具有包(其中可包含其他模型元素)和類(lèi)(其具有行為)的語(yǔ)義。子系統(tǒng)的行為由它所包含的類(lèi)或其他子系統(tǒng)提供。子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。這種易混淆概念,通過(guò)對(duì)比講述的方法,學(xué)生接受程度較高。
二、數(shù)字系統(tǒng)分析
隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,越來(lái)越多的電路被集成在一片半導(dǎo)體芯片上。盡管如此,對(duì)于若干芯片組合而成的數(shù)字系統(tǒng)的分析仍是需要的。掌握數(shù)字系統(tǒng)的基本分析方法,分析系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)之間的邏輯關(guān)系,以便了解復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)功能。分析給定數(shù)字系統(tǒng)的邏輯功能,通常可以按照以下的步驟進(jìn)行。1、了解系統(tǒng)的功能在具體分析數(shù)字系統(tǒng)的邏輯功能之前,首先應(yīng)根據(jù)所給數(shù)字系統(tǒng)的資料,了解系統(tǒng)的用途,實(shí)現(xiàn)什么功能。這對(duì)進(jìn)一步分析各模塊或各個(gè)組成部分的功能起到指導(dǎo)作用。比如在分析數(shù)字系統(tǒng)的邏輯功能時(shí)可以用圖3中的框圖來(lái)解釋。由于框圖的分析在前面已經(jīng)學(xué)過(guò),在此基礎(chǔ)上,學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)功能的分析時(shí)就比較輕松。2、查閱系統(tǒng)所用器件的功能在分析復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的組成時(shí),需查閱相關(guān)器件手冊(cè),了解系統(tǒng)中使用的中、大規(guī)模集成電路的型號(hào)、邏輯功能及其連接方式等。芯片手冊(cè)動(dòng)輒幾百上千頁(yè),沒(méi)有必要將芯片手冊(cè)都讀完一遍再開(kāi)始查詢。故可將其可視為工具書(shū),當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能或不清楚怎樣實(shí)現(xiàn)時(shí)再進(jìn)行查閱。而查閱時(shí)可先對(duì)芯片進(jìn)行作用的分類(lèi),分類(lèi)細(xì)化后,根據(jù)目錄查詢起來(lái)就快而準(zhǔn)確。3、系統(tǒng)劃分,畫(huà)出分解后的邏輯框圖根據(jù)所學(xué)的基本知識(shí),按照信號(hào)的流向及其完成的基本功能,將系統(tǒng)劃分成若干個(gè)功能塊,分析每個(gè)功能塊輸入和輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。例如在分析SA7111A系統(tǒng)的邏輯功能時(shí),先將該系統(tǒng)細(xì)化成五個(gè)功能塊,然后再依次分析各塊之間的邏輯關(guān)系。整個(gè)過(guò)程雖然有些復(fù)雜,但是仔細(xì)分析,學(xué)生理解起來(lái)并不難。4、系統(tǒng)功能的分析連接各個(gè)功能模塊,進(jìn)一步分析系統(tǒng)從輸入到輸出的完整工作過(guò)程。必要時(shí)畫(huà)出系統(tǒng)工作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或時(shí)序圖。數(shù)字系統(tǒng)功能的分析步驟,有以下幾個(gè)方面:列出各功能模塊的邏輯功能;不必從模塊內(nèi)部電路分析,把各模塊看成黑箱處理;根據(jù)給出的電路圖理清各模塊之間的連接關(guān)系或控制關(guān)系;根據(jù)給定條件,分析各模塊的工作狀態(tài)以及整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài);列出整個(gè)系統(tǒng)的功能表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或者畫(huà)出其時(shí)序圖;說(shuō)明整個(gè)系統(tǒng)的邏輯功能。具體數(shù)字系統(tǒng)的分析時(shí),應(yīng)根據(jù)數(shù)字系統(tǒng)的具體組成情況靈活應(yīng)用分析方法,并不一定拘泥于上述分析步驟。在特殊的情況下,根據(jù)實(shí)際情況,畫(huà)出流程圖,就可以直接畫(huà)出電路圖,也可以用應(yīng)用軟件直接畫(huà)出電路圖。例如用Proteus就可以進(jìn)行。Proteus軟件是英國(guó)Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái),其處理器模型支持PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、8051、HC11、AVR、ARM、8086和MSP430等。Proteus軟件從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。通過(guò)在教學(xué)中采用Proteus軟件,不僅可以吸引學(xué)生的注意力,提高課堂效率,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
采用真值表、卡諾圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)或描述數(shù)字電路的邏輯功能,適用于輸入變量、輸出變量以及狀態(tài)變量較少、規(guī)模較小且功能較為簡(jiǎn)單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)。當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)的輸入變量、輸出變量以及狀態(tài)變量較多、功能較為復(fù)雜時(shí),需要采用更加有效的設(shè)計(jì)方法,以適應(yīng)于各種類(lèi)型的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常分為兩類(lèi):自上而下的設(shè)計(jì)方法和自下而上的設(shè)計(jì)方法。1、自下而上的設(shè)計(jì)方法自下而上的設(shè)計(jì)是一種試探法,設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)將復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)劃分成若干個(gè)子模塊,一直分解到可以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)為止。子模塊設(shè)計(jì)完成后,再組裝系統(tǒng),調(diào)試系統(tǒng)以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。自下而上的設(shè)計(jì)方法主要依靠設(shè)計(jì)者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)技巧,用逐步試探的方法完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的指標(biāo)如何在系統(tǒng)構(gòu)成后才能測(cè)試,如果不能達(dá)到要求,需要重新修改子模塊設(shè)計(jì),因此設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),資金投入較大。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)計(jì)手段的發(fā)展,自下而上的設(shè)計(jì)方法正逐漸被自上而下的設(shè)計(jì)方法取代。2、自上而下的設(shè)計(jì)方法自上而下的設(shè)計(jì)方法從整個(gè)系統(tǒng)的邏輯功能出發(fā),明確系統(tǒng)要求,進(jìn)行最上層的系統(tǒng)設(shè)計(jì),將系統(tǒng)按照邏輯要求劃分為控制器和處理器,采用ASM圖或其他語(yǔ)言描述控制器和處理器。如果控制器和處理器仍然復(fù)雜,可以進(jìn)行多重邏輯劃分。
通過(guò)對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的概念、分析與設(shè)計(jì)循序漸進(jìn)、舉一反三的理論教學(xué),在加上在教學(xué)過(guò)程中,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路的裝接、連接、測(cè)試、分析和PROTEUS軟件的使用,使學(xué)生既學(xué)到了知識(shí),又增加了分析和動(dòng)手能力,從而提高了教學(xué)的效率。
作者:謝彩云 唐 敏 王文川 單位:成都市技師學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]數(shù)字化教育游戲;教學(xué)設(shè)計(jì)模式
[中圖分類(lèi)號(hào)]G420 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [論文編號(hào)]1009-8097(2011)08-0051-04
一 數(shù)字化教育游戲教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則
1 知識(shí)構(gòu)建原則
實(shí)踐表明,對(duì)學(xué)習(xí)持不同觀點(diǎn)的教師將會(huì)直接影響其對(duì)各種多媒體學(xué)習(xí)系統(tǒng)的態(tài)度。由此,這些多媒體學(xué)習(xí)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)效果。將學(xué)習(xí)看作是信息獲取過(guò)程的教師往往會(huì)認(rèn)為,將多媒體用于教學(xué)就是一個(gè)信息傳播的過(guò)程。這在早期CAI課件系統(tǒng)中表現(xiàn)的尤為明顯。在這些系統(tǒng)中,知識(shí)點(diǎn)常以線性方式加以組織,教師的作用就是呈現(xiàn)信息,學(xué)習(xí)者的主要任務(wù)就是接受信息。這種觀點(diǎn)將學(xué)習(xí)認(rèn)為是學(xué)習(xí)者對(duì)信息的接受,信息是能夠從計(jì)算機(jī)屏幕移入到學(xué)習(xí)者腦中的客觀對(duì)象。因此,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)是被動(dòng)的。與前者不同是,將學(xué)習(xí)看作是知識(shí)構(gòu)建過(guò)程的教師,往往會(huì)將多媒體看作是一種輔的認(rèn)知工具。知識(shí)是由學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)的,學(xué)習(xí)者的主動(dòng)認(rèn)知加工能夠幫助學(xué)習(xí)者理解材料,主動(dòng)認(rèn)知加工能夠從所呈現(xiàn)的材料中建立起連貫一致的心理表征。
教師還必須清醒地認(rèn)識(shí)到,無(wú)論持有上述所提到的兩種學(xué)習(xí)觀的哪一種,采用多媒體系統(tǒng)后的學(xué)習(xí)結(jié)果可能是意義學(xué)習(xí),也可能是機(jī)械學(xué)習(xí),甚至還有可能是無(wú)效學(xué)習(xí)。無(wú)效學(xué)習(xí)肯定是我們不希望看到的學(xué)習(xí)結(jié)果,我們希望看到的是,學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)主動(dòng)構(gòu)建的結(jié)果――意義學(xué)習(xí)。對(duì)此,奧蘇貝爾有精辟的闡述。
通過(guò)以上論述,能為教師在教學(xué)中使用教育游戲提供以下兩點(diǎn)啟示:
第一,要使學(xué)習(xí)者能夠主動(dòng)的建構(gòu)知識(shí),教師必須要積極引導(dǎo)學(xué)習(xí)者,使學(xué)習(xí)者能夠產(chǎn)生將新信息與原有知識(shí)之間建立聯(lián)系的心理傾向。
第二,學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師要能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者即時(shí)搭建支架,讓學(xué)習(xí)者能夠在新信息與原有知識(shí)之間建立聯(lián)系。
2 以學(xué)習(xí)者為中心原則
在數(shù)字化教育游戲教學(xué)設(shè)計(jì)中,要注重以學(xué)習(xí)者為中心的原則,這實(shí)際上是知識(shí)構(gòu)建原則的一個(gè)具體體現(xiàn)。以學(xué)習(xí)者為中心的觀點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,在教育游戲的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中,要清楚地認(rèn)識(shí)到,教育游戲作為一種教學(xué)媒體、一種新的技術(shù)手段,一定要注意克服以技術(shù)為中心的取向。從多媒體技術(shù)在教育領(lǐng)域中無(wú)數(shù)的失敗案例可以看出,多媒體技術(shù)先是受到極大的期望,然后就是太范圍的應(yīng)用,最后則是令人失望的結(jié)果。第二,在教育游戲的選擇上,要以能否促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)為前提。縱觀目前的教育游戲,其中有不少教育游戲軟件無(wú)非是采用了游戲軟件的一種外在形式對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了封裝而已。當(dāng)然,這些軟件在知識(shí)點(diǎn)的組織上是非線性的,這是相對(duì)于傳統(tǒng)CAI課件的先進(jìn)之處。這類(lèi)教育游戲在使用中基本上是需要學(xué)習(xí)者去適應(yīng)游戲,只有這樣學(xué)習(xí)者才能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)。這樣的教育游戲更多關(guān)注的是一種游戲技術(shù)的應(yīng)用,而并未使游戲技術(shù)幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行更有效的學(xué)習(xí)。
二 數(shù)字化教育游戲教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成要素
自從二十世紀(jì)六十年代提出第一個(gè)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式以來(lái),教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式已有不下百種之余。盡管這些教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式不盡相同,但從其構(gòu)成要素上來(lái)看,教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及到一個(gè)組織化的教學(xué)過(guò)程,如教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)者、教學(xué)策略、教學(xué)媒體以及將這些基本要素整合為一個(gè)模型。其中,ADDIE(Analysis,Design,Development,Implement,Evaluation)教學(xué)設(shè)計(jì)模式包括教學(xué)的分析(Analysis)、設(shè)計(jì)(Design)、開(kāi)發(fā)(Development)、實(shí)施(Implement)和評(píng)價(jià)(Evaluation)五個(gè)環(huán)節(jié)。
另外,由HeinichR等人(1989)開(kāi)發(fā)的ASSURE(AnaIvzelearners,State objects,Select media and material,Utilize mediaandmaterial,Requirelearnerparticipation,Evaluate and revise)教學(xué)設(shè)計(jì)模式則包括分析學(xué)習(xí)者特征(Analyze learners)、陳述目標(biāo)(State objectives)、選擇媒體和材料(Selectmediaandmaterial)、運(yùn)用媒體和材料(Utilize mesa and material)、要求學(xué)習(xí)者參與(Requirelearnerparticipation)以及評(píng)價(jià)、修改(Evaluate and revise)六個(gè)環(huán)節(jié)。
三 數(shù)字化教育游戲教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的
為什么要進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)?顯然對(duì)這一問(wèn)題的回答會(huì)有多種。對(duì)教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì),其結(jié)果可能成功,也可能失敗。但就促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)而言,教學(xué)設(shè)計(jì)是對(duì)能產(chǎn)生成功教學(xué)目標(biāo)的一種描述。對(duì)于設(shè)計(jì)能夠支持?jǐn)?shù)字化教育游戲教學(xué)系統(tǒng)的目的主要有以下三方面:
第一,促進(jìn)個(gè)體學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。這里的個(gè)體并不是指學(xué)習(xí)者之間的組織形式,比如,以班級(jí)、學(xué)校為單位的學(xué)習(xí)者或在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的單個(gè)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者。這里的個(gè)體是為了強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是發(fā)生在每一個(gè)具體學(xué)習(xí)者身上的。
第二,促使教學(xué)能夠分階段實(shí)施。這說(shuō)明教學(xué)是以系統(tǒng)化的方式進(jìn)行計(jì)劃與實(shí)施的,這樣可以保證教學(xué)有效的發(fā)生。這些階段既有短期的,也有長(zhǎng)期的,它可以幫助教師減輕對(duì)教學(xué)過(guò)程中未知細(xì)節(jié)的考慮。因?yàn)樵诮虒W(xué)過(guò)程中,有些教學(xué)事件在事先是很難預(yù)料到的,教師的每次課堂教學(xué)都要面臨新的決定。
第三,明確學(xué)習(xí)者的位置。既然教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是要通過(guò)分階段實(shí)施教學(xué)來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí),那么學(xué)習(xí)者在教學(xué)中的地位就必須要首先明確。教學(xué)并不只是能夠反映教師的知識(shí),同時(shí)更要反映學(xué)習(xí)者是如何習(xí)得這些知識(shí)的。這將直接導(dǎo)致教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式是傾向于教師還是傾向于學(xué)習(xí)者。
四 支持?jǐn)?shù)字化教育游戲的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式
模式是再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的一種理論化的簡(jiǎn)約形式。教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式是在教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐當(dāng)中逐漸形成的一套程序化步驟,其作用是要指明說(shuō)什么,怎樣去做,而不是為什么要這樣做。
對(duì)于教育游戲中的師生關(guān)系,我們認(rèn)為教育游戲中的學(xué)習(xí)者是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者,是社會(huì)化學(xué)習(xí)的協(xié)作/合作者;教育游戲中的教師既是游戲的參與者,也是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者。在我們提出的數(shù)字化教育游戲的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中,由教
學(xué)目標(biāo)分析、學(xué)習(xí)者分析、兩個(gè)教學(xué)分支以及評(píng)價(jià)、反饋構(gòu)成。如圖1所示,顯示了該模式各組成部分及之間的關(guān)系。該教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式具有如下四個(gè)特點(diǎn):
第一,可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、認(rèn)知風(fēng)格來(lái)決定在教學(xué)過(guò)程中的全部過(guò)程或部分過(guò)程使用教育游戲。
第二,在教學(xué)的整個(gè)過(guò)程中采用教育游戲意味著教師、學(xué)生具有同樣的游戲者身份。這樣的教學(xué)具有發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的特征,教學(xué)過(guò)程的實(shí)施需要依靠教育游戲所提供的完善的教學(xué)策略以及游戲者之間的交互行為來(lái)推進(jìn)。
第三,在教學(xué)過(guò)程中的某個(gè)階段采用教育游戲意味著教育游戲不能夠?yàn)榻虒W(xué)的整個(gè)過(guò)程提供支持,教師既可以是游戲者也可以是游戲的引導(dǎo)者,在教學(xué)中一般采用先行組織者教學(xué)策略,當(dāng)然也可以采用其他教學(xué)策略,如自主學(xué)習(xí)策略。
第四,對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)并不是教學(xué)的終點(diǎn),而是要使學(xué)習(xí)者能夠靈活地運(yùn)用知識(shí),解決真實(shí)情境中的問(wèn)題,因此要采取一些知識(shí)遷移策略來(lái)促進(jìn)知識(shí)的遷移。
(1)教學(xué)目標(biāo)分析
很多教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式一般都包含教學(xué)目標(biāo)分析這一環(huán)節(jié),教學(xué)目標(biāo)闡述的是學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)結(jié)果。該模式的教學(xué)目標(biāo)分析中除包含一般教學(xué)目標(biāo)分析中的分類(lèi)、表述和呈現(xiàn)外,還包含了分析使用教育游戲是否能夠支持教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施,這體現(xiàn)出技術(shù)要服務(wù)于教學(xué),而不是教學(xué)從屬于技術(shù)的思想。
(2)學(xué)習(xí)者分析
教學(xué)目標(biāo)分析能夠明確學(xué)習(xí)者在教師與同伴的幫助下,利用資源和工具習(xí)得什么,而不是指教師教了什么,或者通過(guò)該課程教給學(xué)生什么。學(xué)習(xí)者分析的主要目的是要考察使用教育游戲是否能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者分析主要包括以下四個(gè)方面:
第一,分析教育游戲軟件運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境、硬件環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。如軟件是運(yùn)行在微軟操作系統(tǒng)、蘋(píng)果操作系統(tǒng)或是其他操作系統(tǒng);軟件是2D的還是3D的;是否需要高性能CPU和GPU軟件是單機(jī)運(yùn)行還是聯(lián)機(jī)運(yùn)行等。
第二,分析學(xué)習(xí)者是否具有使用教育游戲軟件的能力。教師在選擇教育游戲軟件之前,除了要考慮學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平外,還要考慮學(xué)習(xí)者在游戲軟件操作中的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,在開(kāi)始階段,游戲軟件操作經(jīng)驗(yàn)高的學(xué)習(xí)者的績(jī)效水平要高于游戲軟件操作經(jīng)驗(yàn)低的學(xué)習(xí)者。
第三,分析學(xué)習(xí)者是否需要在呈現(xiàn)任務(wù)之前為學(xué)習(xí)者提供引導(dǎo)性的操作或練習(xí)。如果學(xué)習(xí)者在開(kāi)始學(xué)習(xí)之前對(duì)教育游戲軟件的使用和規(guī)則的理解存在困難,教師則需要引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行練習(xí)。
第四,分析學(xué)習(xí)者對(duì)待教育游戲軟件的態(tài)度。目前,在教學(xué)中引入教育游戲不僅在教學(xué)管理上存在一定的阻礙;學(xué)生對(duì)此的接受態(tài)度也是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。學(xué)生對(duì)待教育游戲的態(tài)度會(huì)直接影響軟件使用后的學(xué)習(xí)結(jié)果。
(3)教學(xué)分支的選擇
根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)習(xí)者分析決定是在教學(xué)的全部過(guò)程采用教育游戲還是在教學(xué)過(guò)程中的部分采用教育游戲,這體現(xiàn)了技術(shù)服務(wù)于教學(xué),教學(xué)是以學(xué)習(xí)者為主體的重要思想。
(4)教育游戲的選擇
教育游戲本質(zhì)是一個(gè)軟件,教育游戲的選擇主要從以下幾個(gè)方面加以考慮:
第一,根據(jù)特定領(lǐng)域的特征選擇教育游戲軟件的類(lèi)型,如即時(shí)策略、第一人稱射擊、角色扮演、動(dòng)作等。
第二,考慮教育游戲軟件的技術(shù)的特征,如硬件要求、操作系統(tǒng)要求、游戲操作方式(是直接通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)操作還是需要其他外設(shè),如游戲手柄等)、網(wǎng)絡(luò)接入等。
第三,構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境,包括計(jì)算機(jī)位置的擺放、聯(lián)網(wǎng)類(lèi)游戲是否需要進(jìn)行子網(wǎng)的劃分等。
第四,不同的教育游戲軟件特征將會(huì)影響的教學(xué)策略的設(shè)計(jì),比如策略類(lèi)游戲可以選擇協(xié)作學(xué)習(xí)策略、角色扮演類(lèi)游戲可以選擇競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)策略,而有些模擬類(lèi)的游戲則可以采用示范一模仿策略。
第五,確定教育游戲中,游戲任務(wù)的時(shí)間。在教育游戲中,有些任務(wù)的時(shí)間是需要在游戲開(kāi)始之前進(jìn)行設(shè)定的,而有些則是在游戲開(kāi)發(fā)時(shí)就已經(jīng)設(shè)定好了的。
(5)確定先行組織者
“先行組織者”是奧蘇伯爾提出的一個(gè)概念。奧蘇伯爾認(rèn)為,促進(jìn)學(xué)習(xí)和防止干擾的最有效策略就是利用適當(dāng)相關(guān)的和包攝性較廣的、最清晰的和最穩(wěn)定的引導(dǎo)性材料,這種引導(dǎo)性材料就是組織者。由于這些組織者通常是在教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)之前介紹的,目的在于利用它們來(lái)幫助確立意義學(xué)習(xí)心向,因此被稱為先行組織者。在教學(xué)過(guò)程中的部分采用教育游戲時(shí),需要利用先行組織者為學(xué)習(xí)者提供認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的上位概念來(lái)同化新的知識(shí),或者是提供一個(gè)能夠指出新舊知識(shí)異同的組織者來(lái)確立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系。但如果在教學(xué)的整個(gè)過(guò)程全部采用教育游戲是否就沒(méi)有先行組織者呢?事實(shí)上,在這種情況下,先行組織者是包含在教育游戲中的任務(wù)開(kāi)始或結(jié)束部分的。
(6)教學(xué)策略的選擇
教育游戲環(huán)境是一個(gè)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境,在這樣的環(huán)境下學(xué)習(xí)者很容易產(chǎn)生迷失現(xiàn)象,學(xué)習(xí)者不能將注意力集中于學(xué)習(xí)任務(wù)上。教育游戲教學(xué)策略的設(shè)計(jì)是以建構(gòu)主義思想為指導(dǎo)的,一般采用合作,協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)這樣的教學(xué)策略,教師在教學(xué)活動(dòng)中為學(xué)習(xí)者提供支架。同時(shí),策略的設(shè)計(jì)還受到領(lǐng)域類(lèi)型和教育游戲軟件類(lèi)型的制約。在教學(xué)的整個(gè)過(guò)程全部采用教育游戲時(shí),教學(xué)策略是包含在教育游戲中的。
(7)教學(xué)過(guò)程的組織
第一,按照加涅的九事件教學(xué)安排學(xué)習(xí)活動(dòng)并創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。教師應(yīng)該熟悉學(xué)習(xí)者領(lǐng)域中的內(nèi)容,利用先行組織者策略為學(xué)習(xí)者建立先行知識(shí)。
第二,指導(dǎo)學(xué)習(xí)者提高教育游戲軟件使用的操作技能。
第三,觀察學(xué)習(xí)者操作教育游戲軟件時(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng),教師應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)通過(guò)教育游戲軟件間接地或面對(duì)面直接地給予學(xué)習(xí)者干預(yù)和指導(dǎo)。
(8)學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)
以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中的真實(shí)體驗(yàn),而傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)驗(yàn)并不能完全檢測(cè)出學(xué)習(xí)者的能力。替代性評(píng)價(jià)則避免了典型的多項(xiàng)選擇測(cè)驗(yàn)中存在的問(wèn)題,這些新的評(píng)價(jià)體系中所蘊(yùn)涵的核心思想是要求學(xué)生自己展示自己的學(xué)習(xí),或者展示自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)到的知識(shí)和技能來(lái)完成一些實(shí)際工作,其目的就是要在真實(shí)的情境中展示學(xué)習(xí)者自己的水平。
a 檔案帶評(píng)價(jià) (portfolio assessment)
替代性評(píng)價(jià)的一種常見(jiàn)形式就是檔案帶評(píng)價(jià),即搜集和評(píng)估學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)的作平樣本(Hambleton,1996;Herbert&Schultz,1995;Rolheiser,Brower,&Stevahn,2000)。教師可以收集學(xué)生的作品、研究設(shè)計(jì)以及其他一些反映高級(jí)心理技能的作品,并以此作為評(píng)估學(xué)生進(jìn)步程度的依據(jù)。[5]在教育游戲中檔案袋評(píng)價(jià)主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者在游戲過(guò)程中的表現(xiàn)或任務(wù)的完成情況。
b 表現(xiàn)性評(píng)價(jià) (performance assessment)
表現(xiàn)性評(píng)價(jià)是在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)學(xué)生知識(shí)和技能的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行考察的測(cè)驗(yàn)。表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的一個(gè)例子就是完成論文,完成論文不僅要求學(xué)生展現(xiàn)自己知道什么,還要表現(xiàn)出自己能做什么。汽車(chē)駕駛員和飛行員的駕照考試、醫(yī)學(xué)上的臨床測(cè)驗(yàn)等,都是表現(xiàn)性評(píng)價(jià)(Swanson,Norman,&Linn,1995)。在教育游戲中表現(xiàn)性評(píng)價(jià)主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者與游戲的交互過(guò)程中所表現(xiàn)出的行為。
c 層次分析法 (Analytic Hierarchy Process,AHP)
層次分析法由是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于本世紀(jì)70年代初,在為美國(guó)國(guó)防部研究“根據(jù)各個(gè)工業(yè)部門(mén)對(duì)國(guó)家福利的貢獻(xiàn)大小而進(jìn)行電力分配”的課題時(shí),應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法,提出的一種層次權(quán)重決策分析方法,是一種定性與定量分析相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。層次分析法在教育游戲中主要體現(xiàn)在教育游戲軟件統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,通過(guò)將層次分析法轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)程序代碼,來(lái)計(jì)算學(xué)習(xí)者在任務(wù)完成過(guò)程中的行為表現(xiàn),從而生成統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(9)知識(shí)遷移策略
學(xué)習(xí)者通過(guò)學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)并不是教學(xué)的終點(diǎn),而是要使學(xué)習(xí)者能夠在真實(shí)情境運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題,因此要采用知識(shí)遷移策略促進(jìn)知識(shí)的遷移。采用先行組織者能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移。
五 總結(jié)
數(shù)字化教育游戲具有傳統(tǒng)面向娛樂(lè)領(lǐng)域內(nèi)游戲吸引人的特質(zhì),同時(shí)還能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。對(duì)于這樣的一種教學(xué)媒體,如何使其在教學(xué)中發(fā)揮作用,則是需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)的。文章提出了一種能夠?qū)?shù)字化教育游戲整合到教學(xué)中的教學(xué)設(shè)計(jì)模式。該模式在以學(xué)習(xí)者為中心的指導(dǎo)下,具有良好的適應(yīng)性。
參考文獻(xiàn)
[1](美)邁耶著,牛勇,邱香譯,多媒體學(xué)習(xí)[M],北京:商務(wù)印書(shū)館,2006:16
[2]何克抗,李文光編著,教育技術(shù)學(xué)[M],北京:北京師范大學(xué)出版社,2002:163
[3]施良方,學(xué)習(xí)論[M],北京:人民教育出版社,2001:239
關(guān)鍵詞:數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng) 教學(xué)系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-2117(2014)06-0009-02
步入21世紀(jì),教育的手段與形式越來(lái)越多樣化,尤其是隨著信息技術(shù)向教育領(lǐng)域的不斷滲入,教育領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)逐漸走向數(shù)字化發(fā)展階段。數(shù)字化教學(xué)的觀念主要是基于建構(gòu)主義教學(xué)思想,由西方一些學(xué)者提出的,它強(qiáng)調(diào)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信等信息技術(shù)等構(gòu)建而成的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境展開(kāi)自主學(xué)習(xí)的活動(dòng)。我國(guó)的數(shù)字化教學(xué)雖然起步較西方國(guó)家晚,但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、國(guó)家和政府的日益重視、教育信息化工作的不斷推進(jìn)。近年來(lái),我國(guó)的數(shù)字化教學(xué)發(fā)展?fàn)顩r良好。
1 數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
筆者通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)查詢,輸入“數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)”以全文方式查詢,結(jié)果有12646條;以主題方式查詢,結(jié)果有192條;以篇名方式查詢,結(jié)果為179條;以摘要方式查詢,結(jié)果為124條;以關(guān)鍵詞方式查詢,結(jié)果為3條。按照時(shí)間節(jié)點(diǎn),2010年以后國(guó)內(nèi)關(guān)于數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的文章主要集中于數(shù)字化校園建設(shè)、數(shù)字化圖書(shū)館建設(shè)、數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)以及數(shù)字化教學(xué)環(huán)境建設(shè)方面,且研究熱點(diǎn)在于數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、應(yīng)用各種語(yǔ)言設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)數(shù)字教學(xué)資源平臺(tái)、數(shù)字化教學(xué)模式研究,而對(duì)于如何應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)展相關(guān)教學(xué)及實(shí)踐研究方面的內(nèi)容幾乎是空白。因此,掌握數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的組成與功能,展開(kāi)數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)在各個(gè)學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中的應(yīng)用研究,具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。
2 數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的組成
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)是指利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等數(shù)字化傳輸和存儲(chǔ)手段建成的集教學(xué)、學(xué)習(xí)、實(shí)踐、考試、評(píng)價(jià)、管理等功能于一體的教學(xué)系統(tǒng)。
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)按照其組成可以分為硬件和軟件兩大部分,其中硬件部分主要由多媒體計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、數(shù)字視頻展示臺(tái)、交互式電子白板、高清攝像機(jī)、數(shù)字網(wǎng)路電視機(jī)、拾音對(duì)講器、無(wú)線話筒、調(diào)音臺(tái)、功放、揚(yáng)聲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、視音頻編碼器、VGA編碼器、高清編碼器、全自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)絡(luò)交換控制系統(tǒng)、服務(wù)器等組成;軟件部分主要由Office辦公軟件、多媒體教學(xué)軟件、視音頻處理軟件、圖像處理軟件、非線性編輯系統(tǒng)軟件、流媒體實(shí)時(shí)壓縮軟件、教學(xué)系統(tǒng)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等組成。
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)按其組織形式與結(jié)構(gòu)可分為以下幾個(gè)系統(tǒng):
2.1 多媒體教學(xué)系統(tǒng)
多媒體教學(xué)系統(tǒng)主要由多媒體計(jì)算機(jī)、數(shù)字視屏展示臺(tái)、投影機(jī)、交互式電子白板、高清攝像機(jī)、無(wú)線話筒、多媒體中央控制系統(tǒng)等組成,用以課堂教學(xué)或采集多媒體教學(xué)視屏資源。
2.2 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)、路由器、集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等組成,用以對(duì)整個(gè)數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的正常運(yùn)行實(shí)施監(jiān)管與技術(shù)支撐。
2.3 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與實(shí)踐系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與實(shí)踐系統(tǒng)主要由基于網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)研發(fā)而成的學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐平臺(tái)、數(shù)字微格教學(xué)系統(tǒng)等組成,用以學(xué)生自主學(xué)習(xí)與加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn)。
2.4 教學(xué)管理系統(tǒng)
教學(xué)管理系統(tǒng)主要是基于網(wǎng)絡(luò)利用教學(xué)管理軟件,對(duì)師生進(jìn)行課程管理、學(xué)籍管理、就業(yè)輔導(dǎo)等服務(wù)。
2.5 實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)與在線答疑系統(tǒng)
實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)與在線答疑系統(tǒng)也是基于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),能夠?qū)τ趯W(xué)生的學(xué)習(xí)、實(shí)踐等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià),評(píng)委可以由教師、行業(yè)專家、學(xué)生自己和其他學(xué)生共同組成,同時(shí)根據(jù)學(xué)生的相關(guān)疑問(wèn),其他人員按照權(quán)限設(shè)置可以進(jìn)行在線解答。
2.6 視音頻錄制與轉(zhuǎn)播系統(tǒng)
視音頻錄制與轉(zhuǎn)播系統(tǒng)主要由高清攝像機(jī)、拾音器、無(wú)線話筒、調(diào)音臺(tái)、功放、揚(yáng)聲系統(tǒng)、視音頻編碼器、VGA編碼器、全自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)絡(luò)交換控制系統(tǒng)、服務(wù)器、非線性編輯系統(tǒng)等組成,用以采集師生的教學(xué)錄像和多媒體課件并將其整合成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻存放于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中,全校師生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播與下載觀看和學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。
2.7 數(shù)字化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)系統(tǒng)
數(shù)字化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)系統(tǒng)主要由文字處理軟件、圖像處理軟件、視音頻處理軟件、多媒體課件制作軟件、網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)軟件等組成,用以為數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)采集、制作教學(xué)所需課程資源。
2.8 數(shù)字廣播系統(tǒng)
數(shù)字廣播系統(tǒng)主要由節(jié)目錄制播音主機(jī)、服務(wù)器、播放調(diào)音臺(tái)、話筒等組成,主要用于課堂語(yǔ)音教學(xué)、視頻教學(xué)、校園廣播等。
3 數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的功能
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)整合個(gè)方面資源用以提高教學(xué)效果,其功能有以下幾個(gè)方面:
3.1 科學(xué)化管理功能
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)是集教學(xué)管理、學(xué)生學(xué)習(xí)、考試、評(píng)價(jià)與管理等于一體的網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng),它能有效安排與處理各方資源,使各類(lèi)資源的利用率達(dá)到最大化。
3.2 教學(xué)創(chuàng)新功能
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)提供了多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方式,師生可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容利用各種學(xué)習(xí)資源進(jìn)行教學(xué),為教學(xué)改革與創(chuàng)新提供了很好的平臺(tái)。
3.3教學(xué)資源的制作與管理功能
數(shù)字教學(xué)資源開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、視音頻錄制與轉(zhuǎn)播系統(tǒng)等均可以隨時(shí)根據(jù)教學(xué)的需要,為師生制作和開(kāi)發(fā)所需的教學(xué)資源并以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化管理方式進(jìn)行存儲(chǔ)與傳播,豐富了師生的教學(xué)資源。
4 數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)
數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)作為一種新興的現(xiàn)代教學(xué)系統(tǒng)形勢(shì),國(guó)內(nèi)在其建設(shè)與管理過(guò)程中仍處于探索和研究階段。而國(guó)外在這方面起步較早,美國(guó)最先提出“信息化校園”的概念,這一概念的提出迅速在教育的各個(gè)領(lǐng)域不斷滲入,推動(dòng)了數(shù)字化教學(xué)建設(shè)的腳步。
4.1 國(guó)外數(shù)字化教學(xué)建設(shè)情況
由于西方國(guó)家在數(shù)字化建設(shè)方面的涉足較早,如今在數(shù)字化教育領(lǐng)域都走在了世界的前沿,并且在以下幾個(gè)部分顯得尤為突出:
4.1.1 數(shù)字化圖書(shū)館
數(shù)字化圖書(shū)館建設(shè)近些年在我國(guó)也逐漸作為圖書(shū)館發(fā)展的趨勢(shì)而大力建設(shè),但比起西方國(guó)家仍然有差距。在我國(guó)高校辦學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系中對(duì)圖書(shū)館評(píng)估要求里,紙質(zhì)圖書(shū)的數(shù)量與更新長(zhǎng)期以來(lái)是作為一項(xiàng)硬指標(biāo)而存在的,而對(duì)數(shù)字化資源等要求相對(duì)寬泛,這在一定程度上降低了資源的利用率。相反,西方國(guó)家為了提高圖書(shū)館資源的利用率盡可能地使其資源和環(huán)境數(shù)字化,美國(guó)哈佛大學(xué)早在1998年就啟動(dòng)了一個(gè)為期五年的圖書(shū)館數(shù)字化工程,旨在將其所藏圖書(shū)全部數(shù)字化以實(shí)現(xiàn)資源共享,最大化提高資源的利用率。如今,西方國(guó)家在數(shù)字化圖書(shū)館建設(shè)方面已步入虛擬圖書(shū)館與智能圖書(shū)館的探索與研究階段,同時(shí)做了大量的實(shí)踐工作,相信這也是數(shù)字化圖書(shū)館的發(fā)展趨勢(shì)。
4.1.2 數(shù)字化教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)
早在上個(gè)世紀(jì),西方國(guó)家就在探索和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的數(shù)字化革命,網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育、移動(dòng)終端教學(xué)等新型教育模式給世界各國(guó)的教育領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的沖擊,如今以美國(guó)為代表的一些國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了各類(lèi)教育服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)字化整合,有效地實(shí)現(xiàn)了學(xué)校課程與網(wǎng)絡(luò)課程的相互認(rèn)證,通過(guò)為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的方式擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)資源,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化學(xué)生管理模式拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,學(xué)生可自由地選擇在校或在線等多種模式整合而成的學(xué)習(xí)模式。
4.1.3 數(shù)字化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的制定
西方國(guó)家在數(shù)字化建設(shè)方面的最早涉足,使他們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域積累了很多優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)。為了使數(shù)字化建設(shè)在教育領(lǐng)域有更好的發(fā)展,各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)按照一定的規(guī)則執(zhí)行,因此,國(guó)外率先制定了相關(guān)的數(shù)字化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),而且不同領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也有所區(qū)別,如有的基于Web建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、有的基于工業(yè)假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)的提出,為今后相關(guān)領(lǐng)域的建設(shè)提供了參考。
4.2 國(guó)內(nèi)數(shù)字化教學(xué)建設(shè)情況
相對(duì)于西方國(guó)家,我國(guó)的數(shù)字化教學(xué)建設(shè)起步較晚,在很多方面都值得向國(guó)外借鑒和學(xué)習(xí),如今我國(guó)在這方面已經(jīng)有近10年的發(fā)展,數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展強(qiáng)勢(shì)、數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)日益完善,但是仍然存在很多問(wèn)題:①各自建庫(kù),缺乏共享。②重復(fù)建設(shè),缺少規(guī)范化。③教學(xué)模式結(jié)合較為混亂。
5 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)下,數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)在現(xiàn)代化教學(xué)與管理方面的作用越來(lái)越重要,各地教育領(lǐng)域都在大張旗鼓地進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)建設(shè),值得我們注意的是各個(gè)院校應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際教學(xué)需要,在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的建設(shè),切不可盲目跟風(fēng),造成資源的浪費(fèi)。
(鄖陽(yáng)師范高等專科學(xué)校,湖北十堰442000)
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:交通運(yùn)輸;安全保障;解決方案
引言
電子政務(wù)信息安全問(wèn)題 電子政務(wù)是一個(gè)基于現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合性政務(wù)信息系統(tǒng),涉及政府機(jī)關(guān)、各團(tuán)體、企業(yè)和社會(huì)公眾,其基本框架一般來(lái)說(shuō)主要包括政府辦公政務(wù)網(wǎng)、辦公政務(wù)資源網(wǎng)、公眾信息網(wǎng)和辦公政務(wù)信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)四個(gè)部分,即“三網(wǎng)一庫(kù)”。我國(guó)早在2002年7月《關(guān)于我國(guó)電子政務(wù)建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)》中,明確“把電子政務(wù)建設(shè)作為今后一個(gè)時(shí)期我國(guó)信息化工作的重點(diǎn),政府先行,帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展信息化”,2006年進(jìn)一步在《2006-2020年國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》中明確“電子政務(wù)”作為我國(guó)信息化發(fā)展的重點(diǎn)戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)政府“改善公共服務(wù),加強(qiáng)社會(huì)管理,強(qiáng)化綜合監(jiān)管和完善宏觀調(diào)控”。
1.我國(guó)交通運(yùn)輸電子政務(wù)平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)
2004年2月,交通部在其制定的《中國(guó)交通電子政務(wù)建設(shè)總體方案》中,提出了“交通政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、交通政務(wù)外網(wǎng)和電子信息資源庫(kù)”的交通電子政務(wù)建設(shè)總體架構(gòu),同年12月又出臺(tái)了《交通運(yùn)輸電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南(試行)》。在政策的指導(dǎo)下,我國(guó)交通電子政務(wù)平臺(tái)的發(fā)展速度加快,交通電子政務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)已經(jīng)凸顯規(guī)模,部(交通運(yùn)輸部)省(各省道路運(yùn)輸管理部門(mén))道路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)建設(shè),已實(shí)現(xiàn)了20多個(gè)省(區(qū)、市)運(yùn)政系統(tǒng)與部聯(lián)網(wǎng),縱向業(yè)務(wù)系統(tǒng)互聯(lián)互通、資源共享、整合利用的模式已初步建立。與此同時(shí),交通電子政務(wù)平臺(tái)的信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系也得到進(jìn)一步完善。目前,網(wǎng)絡(luò)“開(kāi)放性”與政務(wù)“安全性”、網(wǎng)絡(luò)“可訪問(wèn)性”與政務(wù)“穩(wěn)定性”是我國(guó)交通電子政務(wù)實(shí)施過(guò)程的兩大矛盾。
1.1安全性與開(kāi)放性的矛盾
即電子政務(wù)的安全要求與電子政務(wù)平臺(tái)的開(kāi)放性要求成為交通電子政務(wù)實(shí)施過(guò)程中最難以平衡的一對(duì)矛盾。如何把握政務(wù)“安全”與網(wǎng)絡(luò)“開(kāi)放”的平衡,一方面要把握住哪些信息是交通政府部門(mén)的機(jī)密,哪些是開(kāi)放;另一方面,在電子政務(wù)平臺(tái)的建設(shè)過(guò)程中如何擺脫“安全絕對(duì)化”傾向,否則電子政務(wù)服務(wù)的公眾性就會(huì)失去落腳點(diǎn),以政務(wù)信息化帶動(dòng)社會(huì)信息化、企業(yè)信息化的戰(zhàn)略意圖也將難以實(shí)現(xiàn)。
1.2安全性與可訪問(wèn)性的矛盾
電子政務(wù)的安全性要求與電子政務(wù)平臺(tái)的可訪問(wèn)性要求成為交通電子政務(wù)實(shí)施過(guò)程中另一對(duì)矛盾。電子政務(wù)平臺(tái)應(yīng)重視其信息安全問(wèn)題,其另一層含義還應(yīng)注意保持網(wǎng)絡(luò)安全性與可訪問(wèn)性之間的平衡。交通電子政務(wù)平臺(tái)必須易于訪問(wèn),這樣才能激勵(lì)公眾去使用它。而在提供了更好的可訪問(wèn)性的同時(shí),也將交通運(yùn)輸?shù)臄?shù)據(jù)暴露在不斷增長(zhǎng)的病毒及未授權(quán)訪問(wèn)的威脅之下,導(dǎo)致政務(wù)平臺(tái)的不安全性。
2.我國(guó)交通運(yùn)輸電子信息安全保障體系的構(gòu)建
當(dāng)前我國(guó)交通電子政務(wù)實(shí)施過(guò)程的兩大矛盾的解決,依賴于安全、穩(wěn)定、可靠的交通運(yùn)輸電子政務(wù)平臺(tái)信息安全保障體系。對(duì)于電子政務(wù)平臺(tái)實(shí)施過(guò)程中所面臨的信息安全保障問(wèn)題,我國(guó)早在2003年9月頒發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)信息安全保障工作的意見(jiàn)》中明確提出了建立等級(jí)保護(hù)制度和風(fēng)險(xiǎn)管理體系的要求。2004年11月,公安部等國(guó)家四部委聯(lián)合推出信息安全等級(jí)保護(hù)要求、測(cè)評(píng)準(zhǔn)則和實(shí)施指南,為政務(wù)領(lǐng)域進(jìn)一步建立政務(wù)信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理體系提供了技術(shù)基礎(chǔ)和指導(dǎo)。交通運(yùn)輸部也于2008年12月頒布的《交通運(yùn)輸電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南》中對(duì)交通電子政務(wù)平臺(tái)的安全保障體系作了詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范。
2.1信息安全保障體系及其基本要求。信息安全保障體系的基本要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
保密性。主要體現(xiàn)在誰(shuí)能擁有信息,如何保證秘密和敏感信息僅為授權(quán)者享有。
完整性。主要體現(xiàn)在擁有的信息是否正確以及如何保證信息從真實(shí)的信源發(fā)往真實(shí)的信宿,傳輸、存儲(chǔ)、處理中未被刪改、增添、替換。
可用性。主要體現(xiàn)在信息和信息系統(tǒng)是否能夠使用以及如何保證信息和信息系統(tǒng)隨時(shí)可為授權(quán)者提供服務(wù)而不被非授權(quán)者濫用。
可控性。主要體現(xiàn)在是否能夠監(jiān)控管理信息和系統(tǒng)以及如何保證信息和信息系統(tǒng)的授權(quán)認(rèn)證和監(jiān)控管理。
不可否認(rèn)性。主要體現(xiàn)在信息行為人為信息行為承擔(dān)責(zé)任,保證信息行為人不能否認(rèn)其信息行為。
2.2安全組織體系。政府高度重視交通運(yùn)輸信息化工作的同時(shí),堅(jiān)持把“積極防御,綜合防范”放在優(yōu)先位置,首先要求成立專門(mén)的信息安全領(lǐng)導(dǎo)小組。信息安全領(lǐng)導(dǎo)小組可由交通主管領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)主管信息安全工作,下設(shè)信息安全工作組,各管理部門(mén)負(fù)責(zé)人、業(yè)務(wù)部門(mén)負(fù)責(zé)人為成員。
2.3 安全技術(shù)體系。交通電子政務(wù)平臺(tái)的安全技術(shù)體系可搭建專業(yè)的安全管理運(yùn)營(yíng)中心,并從基礎(chǔ)設(shè)施安全和應(yīng)用安全兩個(gè)方面去搭建安全技術(shù)支撐體系。
2.4安全運(yùn)營(yíng)體系。安全運(yùn)營(yíng)體系是一個(gè)完整的過(guò)程體系,在交通電子政務(wù)平臺(tái)的整個(gè)過(guò)程中,正常的運(yùn)作流程,其信息流遵循自上而下的流程,即交通上級(jí)部門(mén)根據(jù)電子政務(wù)平臺(tái)信息安全需求的目標(biāo)、規(guī)劃和控制要求做計(jì)劃,下級(jí)交通部門(mén)根據(jù)計(jì)劃進(jìn)行執(zhí)行、檢查和改進(jìn)。而若交通電子政務(wù)平臺(tái)其安全性出現(xiàn)威脅,影響正常的運(yùn)作流程時(shí),此時(shí)信息流則遵循自下而上的逆向過(guò)程,下級(jí)交通部門(mén)向上級(jí)部門(mén)報(bào)送安全事件,上級(jí)部門(mén)根據(jù)其安全事件進(jìn)行分析、總結(jié)和改進(jìn)。
2.5 安全策略體系。網(wǎng)絡(luò)安全策略是為了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)不受來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的各種危害而采取的防范措施的總和,因此信息安全策略是信息安全保障體系建設(shè)和實(shí)施的指導(dǎo)和依據(jù),全面科學(xué)的安全策略體系應(yīng)貫穿信息安全保障體系建設(shè)的始終。安全策略體系,主要包含安全政策體系、安全組織體系、安全技術(shù)體系和安全運(yùn)行體系四個(gè)方面的要素,在采用各種安全技術(shù)控制措施的同時(shí),必須制訂層次化的安全策略,完善安全管理組織機(jī)構(gòu)和人員配備,提高安全管理人員的安全意識(shí)和技術(shù)水平,完善各種安全策略和安全機(jī)制,利用多種安全技術(shù)實(shí)施和網(wǎng)絡(luò)安全管理實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的多層保護(hù)。
2.6安全保障對(duì)象。交通電子政務(wù)平臺(tái),其保障對(duì)象應(yīng)該以由交通運(yùn)輸政務(wù)內(nèi)網(wǎng)所承擔(dān)著的政務(wù)信息傳輸作為其重中之重,包括交通運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)部日常辦公業(yè)務(wù)和公文流轉(zhuǎn)系統(tǒng)、政務(wù)信息報(bào)送系統(tǒng)、部長(zhǎng)辦公系統(tǒng)、內(nèi)部數(shù)據(jù)共享平臺(tái),與全國(guó)政府系統(tǒng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)連接等。
關(guān)鍵詞 傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá) 數(shù)字技術(shù) 創(chuàng)新設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào):J504 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與數(shù)字技術(shù)歷經(jīng)三十余年的發(fā)展,目前已經(jīng)在人類(lèi)的生活方式、行為方式、思維方式等方面留下了深深的印記,數(shù)字技術(shù)在改變?nèi)祟?lèi)所處的世界的同時(shí),也在悄悄的改變著人類(lèi)自身。數(shù)字技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)方面的改革成果,在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)方面尤為突出。在與傳統(tǒng)思維和技法不斷進(jìn)行抗衡的過(guò)程中,現(xiàn)代視覺(jué)設(shè)計(jì)也不斷地受到數(shù)字技術(shù)的“侵襲”。
1 數(shù)字化技術(shù)在傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)變革中的應(yīng)用
在當(dāng)前信息數(shù)字時(shí)代,越來(lái)越多的人開(kāi)始注意到數(shù)字技術(shù)對(duì)于視覺(jué)設(shè)計(jì)的影響,隨著我國(guó)市場(chǎng)變革的日益激烈,現(xiàn)代視覺(jué)設(shè)計(jì)中開(kāi)始以數(shù)字技術(shù)的融入為特色,在產(chǎn)品銷(xiāo)售和推廣方面形成新主力,這不僅給企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對(duì)于傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的突破性改革實(shí)踐方面也同樣起到了極為重要的推動(dòng)作用。
1.1 傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的從印刷美術(shù)設(shè)計(jì)到多元化構(gòu)成
視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)源自19世紀(jì)中葉歐美印刷美術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域以設(shè)計(jì)的延伸和拓展為目標(biāo)的嘗試性改革。俄國(guó)在1913年之后連續(xù)四年的構(gòu)成主義運(yùn)動(dòng),尤其是1918年由德國(guó)的“包豪斯”設(shè)計(jì)學(xué)院所倡導(dǎo)的教育方針改革和制度完善等活動(dòng)中,視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)才開(kāi)始從現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)入到以“構(gòu)成”為主要課程內(nèi)容的培養(yǎng)技術(shù)和藝術(shù)的多樣化融合和多元化應(yīng)用的人才培養(yǎng)進(jìn)程中。視覺(jué)藝術(shù)從抽象的藝術(shù)表達(dá)方式和創(chuàng)造性思維中汲取了新鮮的養(yǎng)分,以極具時(shí)代性的設(shè)計(jì)理念為特色,將視覺(jué)藝術(shù)的發(fā)展空間拓展到以藝術(shù)表現(xiàn)為追求目標(biāo),依靠技術(shù)的輔助功能來(lái)構(gòu)建起來(lái)的視覺(jué)性空間藝術(shù)表達(dá)領(lǐng)域中,此時(shí)的視覺(jué)傳達(dá)尚未脫離傳統(tǒng)理念中僅僅在于形象表達(dá)方面具有效用的地位,因此并不能被視為視覺(jué)設(shè)計(jì)和傳達(dá)史上的第一次革命。
1.2 多媒體技術(shù)和數(shù)字技術(shù)輔助下的傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)革命
視覺(jué)傳達(dá)的第一次變革始于20世紀(jì)90年代,受到多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響,傳統(tǒng)的視覺(jué)傳達(dá)在以國(guó)際化為發(fā)展目標(biāo)的信息高速公路的沖擊下,原有的只需要帶給人類(lèi)以視覺(jué)表達(dá)和信息傳遞的職責(zé),也開(kāi)始向拓展人類(lèi)視野,改變傳統(tǒng)信息傳遞方式,與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行融合以滿足虛擬社區(qū)中的溝通交流功能需要,同時(shí),在信息傳播渠道和媒體表現(xiàn)形式方面,在數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的帶動(dòng)下,視覺(jué)傳達(dá)設(shè)的多媒體表現(xiàn)形式研究也開(kāi)始步入探索軌道,更具有藝術(shù)性和更高效的視覺(jué)傳達(dá)效果成為該時(shí)代,傳統(tǒng)視覺(jué)從設(shè)計(jì)和傳達(dá)進(jìn)行自我改革和完善的工作重點(diǎn),數(shù)字技術(shù)在視覺(jué)傳達(dá)領(lǐng)域內(nèi)的有效融合也與計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)一起成為具有劃時(shí)代意義的重要成果。作為視覺(jué)傳達(dá)和視覺(jué)設(shè)計(jì)改革的催化劑,數(shù)字技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)視覺(jué)設(shè)計(jì)和傳達(dá)方式產(chǎn)生了最有力的推動(dòng)作用,而傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)和技術(shù)設(shè)計(jì)也從此開(kāi)始了其作為人類(lèi)共通語(yǔ)言的創(chuàng)新性變革之路,并承擔(dān)起數(shù)字化時(shí)代,為滿足基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所構(gòu)建起來(lái)的社會(huì)空間中的信息傳播和交流需要的主要媒介的重任。
1.3 數(shù)字技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)交互性發(fā)展的推動(dòng)
1960年,視覺(jué)傳達(dá)以獨(dú)立的傳達(dá)形象出現(xiàn)在日本的世界設(shè)計(jì)大會(huì)上,同樣作為獨(dú)立傳達(dá)方式的還有影像,視覺(jué)傳達(dá)在此時(shí)已經(jīng)可以將人類(lèi)復(fù)雜的情感元素等,通過(guò)藝術(shù)創(chuàng)造的形式進(jìn)行加工使之融合在藝術(shù)創(chuàng)作中。傳播技術(shù)和數(shù)字技術(shù)以及現(xiàn)代通訊技術(shù)的迅速發(fā)展,為視覺(jué)傳達(dá)和設(shè)計(jì)拓寬了覆蓋領(lǐng)域,從商業(yè)美術(shù)到工藝美術(shù),從工藝美術(shù)專向印刷美術(shù),再深入到裝潢設(shè)計(jì)和平面設(shè)計(jì)等行業(yè),視覺(jué)傳達(dá)的階段性成長(zhǎng)歷程最終停留在以視覺(jué)媒體作為載體的視覺(jué)符號(hào)傳播探索中,數(shù)字化技術(shù)、多媒體形式、信息傳播技術(shù)等的同步發(fā)展,則為藝術(shù)設(shè)計(jì)和視覺(jué)傳達(dá)的相互融合添加了催化劑,并不斷影響著視覺(jué)傳達(dá)的效果、速度、形式以及水平等。視覺(jué)傳達(dá)在與數(shù)字技術(shù)之間的立體交互性融合的過(guò)程中,也逐步呈現(xiàn)出立體化和動(dòng)態(tài)化的發(fā)展趨勢(shì),原本的平面化和靜態(tài)化也開(kāi)始從單一化的媒體形式中分離出來(lái),經(jīng)過(guò)多媒體的整合創(chuàng)新后,可以從平面到四維進(jìn)行視覺(jué)傳達(dá)和表現(xiàn),而被傳達(dá)的視覺(jué)符號(hào)和信息也開(kāi)始具有了交互性特征。
2 傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)與數(shù)字技術(shù)的立體交互性表現(xiàn)
數(shù)字技術(shù)的延展性魅力在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)中,主要以傳播手段和工具的模式進(jìn)行滲透,傳統(tǒng)的視覺(jué)設(shè)計(jì)語(yǔ)言在數(shù)字技術(shù)的引領(lǐng)下,出現(xiàn)了視覺(jué)形式方面的新變革,當(dāng)數(shù)字技術(shù)作為新鮮血液與傳統(tǒng)視覺(jué)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的融合時(shí),傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)逐漸增加了現(xiàn)代化的具有時(shí)代性和靈動(dòng)性的氣息。隨著數(shù)字技術(shù)在傳統(tǒng)視覺(jué)設(shè)計(jì)中的嘗試運(yùn)用和不斷的研究探索,互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)則為數(shù)字技術(shù)何傳統(tǒng)視覺(jué)設(shè)計(jì)的融合打開(kāi)了一扇通往全世界的窗戶,全球信息同步共享的便捷性,為傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)和視覺(jué)設(shè)計(jì)帶來(lái)了隨時(shí)共享、分享、交流的便利,而不同地域、空間、時(shí)間下對(duì)數(shù)字技術(shù)在視覺(jué)設(shè)計(jì)和視覺(jué)傳達(dá)方面的運(yùn)用,更是為當(dāng)前傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的改革提供了新的契機(jī)。
2.1 傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)自我中的立體交互性
數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)帶來(lái)了數(shù)字化的變革方向,與此同時(shí),傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)和設(shè)計(jì)過(guò)程中所出現(xiàn)的時(shí)間、區(qū)域、風(fēng)格等方面的瓶頸也被打破,一種完全人性化的人機(jī)交互圖形界面在互聯(lián)網(wǎng)的輔助下,將技術(shù)與藝術(shù)進(jìn)行完美的融合,進(jìn)而依靠虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,還原視覺(jué)傳達(dá)的本身價(jià)值,不同國(guó)家、不同種族、不同文化特征下的藝術(shù)壁壘一旦被打破,傳統(tǒng)的視覺(jué)傳達(dá)和設(shè)計(jì)方式,在計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件的幫助下,從思維和創(chuàng)作方式的創(chuàng)新方面,找到自由發(fā)展的空間,借助數(shù)字技術(shù)和虛擬的網(wǎng)絡(luò)社交系統(tǒng),越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師可以真正實(shí)現(xiàn)將藝術(shù)想法作為現(xiàn)實(shí)來(lái)進(jìn)行實(shí)踐性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)師的思維和創(chuàng)新能力在與數(shù)字技術(shù)的交互下,新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和新的營(yíng)銷(xiāo)、宣傳的方式、策略也開(kāi)始慢慢打破廣告枯燥無(wú)味的桎梏,極具沖擊力的立體廣告形式和立體傳播方式也同時(shí)成長(zhǎng)起來(lái)。
2.2 福娃設(shè)計(jì)中的立體交互性
數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的新視覺(jué)效應(yīng)促使傳統(tǒng)視覺(jué)設(shè)計(jì)和傳播從二維向三維甚至思維立體空間角度過(guò)渡,借助數(shù)字技術(shù)和多媒體軟件等的應(yīng)用,設(shè)計(jì)師可以按照創(chuàng)意表達(dá)的需要,以數(shù)字技術(shù)為依托,將傳統(tǒng)視覺(jué)設(shè)計(jì)中融入多種描述技法、藝術(shù)技巧和創(chuàng)意思維等,利用計(jì)算機(jī)的便捷操作,來(lái)進(jìn)行數(shù)字視覺(jué)效果的展現(xiàn)。2008年的北京奧運(yùn)會(huì)的設(shè)計(jì)就將視覺(jué)傳達(dá)和數(shù)字技術(shù)兩者之間的立體交互式融合優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到了極致,以吉祥物福娃的設(shè)計(jì)過(guò)程為例,設(shè)計(jì)者在多次演示之后,將“福娃”的形象輪廓以虛實(shí)結(jié)合的手法進(jìn)行繪制,在開(kāi)幕式上,將聲音、圖像、文字和影響等有機(jī)融合成一體,再利用多媒體技術(shù)將制作好的“福娃”形象投放到每一個(gè)需要該圖標(biāo)的位置,再配合雄渾壯闊的現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng),“福娃”的形象由靜到動(dòng),從動(dòng)到靜,從平面到三維立體,從三維躍然游人的掌上,“福娃”的形象自此被深深地映入在游客和各大媒體受眾的眼中和心里,經(jīng)過(guò)無(wú)限制的傳播后,福娃的含義和形象與2008年奧運(yùn)會(huì)一起成為當(dāng)年最熱門(mén)的話題。
2.3 信息承載量拓展后的立體交互性
數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的視覺(jué)設(shè)計(jì)之間存在著互通性,視覺(jué)設(shè)計(jì)中的數(shù)字視覺(jué)主要是以“數(shù)字技術(shù)”為創(chuàng)作和技術(shù)處理的依據(jù),基于數(shù)字媒體的輔助,創(chuàng)作出具有獨(dú)立意義和審美價(jià)值點(diǎn)的視覺(jué)表現(xiàn)和體驗(yàn),數(shù)字技術(shù)發(fā)揮得越徹底,整個(gè)視覺(jué)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)則越完整和立體,數(shù)字技術(shù)直接拓寬了視覺(jué)傳達(dá)的信息量的容積,同時(shí)也對(duì)視覺(jué)傳達(dá)的整體范疇進(jìn)行了擴(kuò)容,視覺(jué)傳達(dá)所附著的信息量也隨之增長(zhǎng),受到信息覆蓋領(lǐng)域逐漸增大的影響,數(shù)字技術(shù)將視覺(jué)傳達(dá)中原有的功能點(diǎn),在改變?cè)O(shè)計(jì)方法的前提下,進(jìn)行了全新視覺(jué)體驗(yàn)的表達(dá),如2008年奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式時(shí)那一枚枚經(jīng)典的煙花大腳印,采用航拍的方式,從鳥(niǎo)瞰的角度忠實(shí)記錄煙花的每一次綻放,并呈現(xiàn)到受眾的眼前,給予受眾全新的視覺(jué)體驗(yàn),其中煙花的設(shè)計(jì)需要計(jì)算時(shí)間,其中所隱藏的數(shù)字技術(shù)種類(lèi)和載體的數(shù)量,均無(wú)法估量。
3 立體交互性對(duì)數(shù)字技術(shù)和傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的促進(jìn)
3.1 立體交互性對(duì)數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)
數(shù)學(xué)技術(shù)在傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)中,以立體交互性為融合點(diǎn),隨著傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)逐漸向現(xiàn)代型的轉(zhuǎn)變,而逐漸深入到工業(yè)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、廣告設(shè)計(jì)以及繪畫(huà)藝術(shù)等領(lǐng)域,而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電視、數(shù)碼藝術(shù)設(shè)計(jì)、多媒體廣告、數(shù)字電影等也開(kāi)始進(jìn)入視覺(jué)傳達(dá)載體的歷史舞臺(tái),當(dāng)前,視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)的未來(lái)價(jià)值取向和未來(lái)視覺(jué)傳遞中表現(xiàn)形式的選擇等,已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)字技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)的重要依據(jù),同樣,受到立體交互性的影響,傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)在新媒體中的多樣化應(yīng)用,也開(kāi)始對(duì)數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新提出了新的要求,以未來(lái)視覺(jué)傳達(dá)和設(shè)計(jì)為課題,數(shù)字技術(shù)更需要在視覺(jué)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)技法、思維創(chuàng)新、全球化、個(gè)性化和靈活化等要求方面進(jìn)行多元化的整改,突破現(xiàn)有的對(duì)圖畫(huà)、文字、聲音、語(yǔ)言等的有效融合現(xiàn)狀,重視視覺(jué)感官在傳達(dá)設(shè)計(jì)延伸領(lǐng)域的創(chuàng)作需要,配合設(shè)計(jì)師創(chuàng)作性的設(shè)計(jì)出更為獨(dú)特的視覺(jué)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,以數(shù)字技術(shù)革命的形式,將技術(shù)、技巧、經(jīng)驗(yàn)、表現(xiàn)、形象、價(jià)值等設(shè)計(jì)元素納入到技術(shù)創(chuàng)新中來(lái),最大化地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意草圖,在這樣的發(fā)展方向里,數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新表現(xiàn)才有可能取代傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的設(shè)計(jì)和表現(xiàn)技法,在為傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)何設(shè)計(jì)注入設(shè)計(jì)靈感的同時(shí),也豐富了自身的功能性。
3.2 立體交互性對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的推動(dòng)
立體交互性應(yīng)用到傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)中,主要從視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)、圖像設(shè)計(jì)、傳統(tǒng)美學(xué)概念、圖像制作、企業(yè)形象設(shè)計(jì)、企業(yè)宣傳視頻的設(shè)計(jì)、包裝設(shè)計(jì)、企業(yè)形象設(shè)計(jì)等不同方面進(jìn)行數(shù)字藝術(shù)傳達(dá)系統(tǒng)的構(gòu)建和信息的傳遞。立體交互性巧妙地將不同視覺(jué)下的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字藝術(shù)軟件搭配起來(lái),在進(jìn)行創(chuàng)作的過(guò)程中,傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)里也開(kāi)始融入了多學(xué)科的交叉式概念和思維,諸如藝術(shù)、心理學(xué)、設(shè)計(jì)、傳播學(xué)、數(shù)字技術(shù)等學(xué)科的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和新理念,這些知識(shí)點(diǎn)和理念對(duì)數(shù)字技術(shù)促進(jìn)下設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)視覺(jué)和設(shè)計(jì)情感的引導(dǎo)起到了直接的推動(dòng)作用,并有利于設(shè)計(jì)者匯總現(xiàn)有資源和思想,匯總出一個(gè)最佳的視覺(jué)形象,并利用其所創(chuàng)造出的視覺(jué)語(yǔ)言和視覺(jué)符號(hào),構(gòu)建起合理化、科學(xué)化的視覺(jué)創(chuàng)意體驗(yàn)空間。在傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型過(guò)程中,立體交互性的三維立體技術(shù)表現(xiàn)為傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)的多媒體、多渠道選擇帶來(lái)了新的思考方向,比如當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所承載的各類(lèi)網(wǎng)站,按照視覺(jué)傳達(dá)效果的美感要求和網(wǎng)站本身的構(gòu)造設(shè)計(jì),由立體交互性所引導(dǎo)的頁(yè)面設(shè)計(jì),必然會(huì)出現(xiàn)更為繁雜的站內(nèi)鏈接關(guān)系和更為豐富的功能性,尤其是在符合人體舒適度的界面窗口排列、字體大小、字間距、菜單和圖像的顯示方式、色彩的搭配以及視頻應(yīng)用等方面,以一個(gè)較為龐大的信息傳遞視覺(jué)傳達(dá)系統(tǒng)的形式,來(lái)幫助來(lái)訪者獲得感官上的體驗(yàn),與此同時(shí)收獲滿意度和關(guān)注度。
4 反思數(shù)字技術(shù)和傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)中的立體交互性應(yīng)用
數(shù)字技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)立體交互時(shí),傳達(dá)的信息量和傳遞的次數(shù)均不受限制,傳達(dá)的方式多種多樣,此種改造下的信息必須重新設(shè)定傳播渠道,使用兩者的交互性特征來(lái)處理圖像或者播放信息視頻,信息的傳播更加便捷、多樣和豐富化。科技作為數(shù)字技術(shù)下,傳統(tǒng)視覺(jué)進(jìn)行創(chuàng)新式改革的助推器,其所提供的思維方式、設(shè)計(jì)工藝、理論模式以及創(chuàng)意點(diǎn)等均為藝術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了寶貴的意見(jiàn)和建議。新媒體和新技術(shù)形式的誕生,并不意味著原有技術(shù)和媒體形式的消亡,因此立體交互性的應(yīng)用務(wù)必從多元化發(fā)展的多媒體角度進(jìn)行運(yùn)作方式的調(diào)整。伴隨著數(shù)字化時(shí)代視覺(jué)傳達(dá)的創(chuàng)造敏感性的不斷升級(jí),傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)和數(shù)字技術(shù)立體交互所產(chǎn)生的作用力,反饋在企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和科學(xué)技術(shù)的提升角度,則可以直接轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)生產(chǎn)力的價(jià)值和效益。
數(shù)字技術(shù)在視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)中帶來(lái)的新突破,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是被藝術(shù)化的技術(shù)表現(xiàn),一方面是被技術(shù)滲透后的藝術(shù)表現(xiàn),無(wú)論使用哪種表現(xiàn)形式,均離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)和藝術(shù)體系雙方面在理念和視角等方面的同步發(fā)展。此外,隨著數(shù)字化視覺(jué)的不斷拓展,傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)在被使用時(shí),務(wù)必要保持創(chuàng)造性的敏銳直覺(jué),尤其是在新技術(shù)的使用中,科技與設(shè)計(jì)生產(chǎn)力的能力之間必須堅(jiān)持不斷轉(zhuǎn)化,以此來(lái)推動(dòng)我國(guó)傳統(tǒng)視覺(jué)傳達(dá)在數(shù)字化時(shí)代的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 薛曼君.基于數(shù)字化技術(shù)的視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究[M].中國(guó)創(chuàng)意設(shè)計(jì)年鑒論文集,2013(6).
[2] 王曉瑜.數(shù)字藝術(shù)在當(dāng)代藝術(shù)創(chuàng)作中與傳統(tǒng)視覺(jué)藝術(shù)關(guān)系的思考[D].南昌大學(xué),2012(12).
[3] 劉黎明.數(shù)字化境遇下的視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型研究[D].中南大學(xué),2010(11).
[4] 王君潔.在新媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)沖擊下的視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)[M].藝術(shù)與設(shè)計(jì)(理論),2011(9).
關(guān)鍵詞:多媒體;數(shù)字化信息資源;交互;電子感應(yīng)
中圖分類(lèi)號(hào):TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2012)17-4196-01
1概述
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,多媒體教育技術(shù)的功能也不斷強(qiáng)大。1991年,加拿大SMART公司率先進(jìn)行了電子白板研發(fā),并把電子白板進(jìn)行產(chǎn)品化,在歐美市場(chǎng)進(jìn)行了推廣、使用。交互式電子白板是白板發(fā)展史上關(guān)鍵的一步,真正實(shí)現(xiàn)了白板與計(jì)算機(jī)、演示者與聽(tīng)眾之間的雙向互動(dòng)。2001年,深圳巨龍科教公司進(jìn)行對(duì)交互電子白板硬件與軟件進(jìn)行研發(fā),并推出國(guó)內(nèi)第一塊交互式電子白板,2004年之前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)電子白板需求量小,市場(chǎng)主要由SMART、Promethear、巨龍科教等名牌占據(jù)。2005年開(kāi)始,各地加大教育設(shè)施投入,交互式電子白板采購(gòu)被提上日程。2008年開(kāi)始,伴隨著投影機(jī)市場(chǎng)超短焦、短焦投影機(jī)的大規(guī)模出現(xiàn),交互式電子白板使用中的投影光線遮擋問(wèn)題得到了有效的控制,全球范圍內(nèi)的電子白板需求迅猛擴(kuò)張,國(guó)內(nèi)交互式電子白板的應(yīng)用迅速成熟,中小學(xué)在建設(shè)多媒體設(shè)備時(shí)都會(huì)考慮使用交互式電子白板進(jìn)行教學(xué)。
交互式電子白板是電子感應(yīng)白板(硬件部分)與白板操作系統(tǒng)(軟件部分)的集成。它的主要由電子感應(yīng)筆、電子感應(yīng)白板、投影儀和計(jì)算機(jī)組成。電子感應(yīng)筆除了在電子白板上書(shū)筆,還可以作為計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的功用。電子感應(yīng)白板是一塊具有正常黑板尺寸、在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下工作的大感應(yīng)屏幕,其作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)顯示器。教師直接用電子感應(yīng)筆在白板上寫(xiě)字,相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)中師生用粉筆在黑板上寫(xiě)字。除了寫(xiě)字,還可以調(diào)用各種軟件,再通過(guò)電磁感應(yīng)反饋到計(jì)算機(jī)中并迅速通過(guò)投影儀投射到電子白板上,這時(shí),電子感應(yīng)白板就是一個(gè)計(jì)算機(jī)顯示器。白板操作系統(tǒng)是存在于計(jì)算機(jī)中的一個(gè)軟件平臺(tái),它除了支撐感應(yīng)筆與白板、計(jì)算機(jī)、投影儀之間的信息交換,還自帶一個(gè)強(qiáng)大的學(xué)科素材庫(kù)和資源制作工具庫(kù),并且是一個(gè)兼容操作各種軟件的智能操作平臺(tái),教師可以在白板上隨意調(diào)用各種素材和其他應(yīng)用程序進(jìn)行教學(xué)。交互式電子白板是一個(gè)增強(qiáng)型黑板,擁有強(qiáng)大的交互界面,可以方便地展示數(shù)字化的教育信息資源。
2交互式電子白板的功能優(yōu)點(diǎn)
對(duì)于交互式電子白板的應(yīng)用,主要功能優(yōu)點(diǎn)為以下幾點(diǎn):
第一、從黑板粉筆解放出來(lái),避免粉塵危害師生健康。
第二、如果沒(méi)有打開(kāi)白板軟件,電子感應(yīng)筆也以當(dāng)作鼠標(biāo)在白板上操作,只需電腦開(kāi)機(jī),就可以使用電子感應(yīng)筆隨意在白板上打開(kāi)電腦桌面操作,使用電腦應(yīng)用程序。
第三、交互式電子白板整合數(shù)字化信息資源,靈活地編輯組織展示多媒體材料,既可自由板書(shū),又可展示、編輯數(shù)字化的圖片、視頻,使課件和幻燈片講稿變的生動(dòng)。交互式電子白板具有圖片隱藏、隨意拖動(dòng)、書(shū)寫(xiě)等功能,這不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,吸引學(xué)生的注意力,而且使學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的操作更加簡(jiǎn)捷、直觀和趣味,師生能夠?qū)崟r(shí)互動(dòng),便于課堂活動(dòng)的展開(kāi)。
第四、交互式電子白板具有即時(shí)存儲(chǔ)功能,對(duì)于需要大量推斷演繹得數(shù)學(xué)課、物理課,寫(xiě)畫(huà)在白板上的文字、推斷步驟都可以保存至硬盤(pán)或移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備,作為教學(xué)資源再次使用。教師可以通過(guò)電子白板軟件,在ppt上進(jìn)行批注,直接在圖片或文字上隨意做記號(hào)畫(huà)圖寫(xiě)字,做點(diǎn)評(píng),并且可以保存所有操作的歷史記錄,可以帶走下次課使用。
第五、交互式電子白板具有聚光燈、抓屏、屏幕遮蓋等功能,使學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的操作更加簡(jiǎn)捷、直觀和趣味,方便師生實(shí)時(shí)互動(dòng),有利于活躍課堂。交互式電子白板有屏幕錄制功能,對(duì)于學(xué)生的板演,可以進(jìn)行視頻錄制,實(shí)現(xiàn)真正的師生互動(dòng)。電子白板軟件具有放大器功能,可以幻燈片或者教學(xué)課件的某一局部進(jìn)行放大,這一強(qiáng)大功能減輕了教師的備課麻煩,豐富了課堂內(nèi)容。
第六、交互式電子白板軟件自帶基礎(chǔ)學(xué)科工具,方便了教師備課,教師可以在自己的電腦上安裝軟件使用工具條進(jìn)行備課。智能繪圖,量角器、圓規(guī)、畫(huà)圓等多種智能工具,教師可用電子筆在電子白板中畫(huà)出各種非常專業(yè)、準(zhǔn)確的幾何圖形。軟件自帶各種化學(xué)器皿圖形,還提供圖形的移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)等常用命令,大大節(jié)省了教師制作課件的時(shí)間。
第七、交互式電子白板技術(shù)使教師課堂教學(xué)過(guò)程中對(duì)計(jì)算機(jī)的操作訪問(wèn)更加便捷,白板軟件系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、其他應(yīng)用程序共同作用,使得數(shù)字化資源的顯示更靈活,是現(xiàn)代教育技術(shù)的新發(fā)展。
3交互式電子白板的缺點(diǎn)
第一、有些老師對(duì)于白板軟件使用不是很熟練,很多功能沒(méi)有使用起來(lái),必須加強(qiáng)對(duì)使用者的培訓(xùn)。第二、電子白板屏比較小,適合小班化教學(xué)。第三、教師導(dǎo)入教學(xué)資源時(shí),必須是電子白板正常連接到電腦的狀態(tài)下才能進(jìn)行,這就有地域上的限制。第四、目前交互式電子白板的靈敏度還不是很理想。一次兩次使用失敗,容易讓人對(duì)電子白板使用產(chǎn)生不信任感,同時(shí)分散學(xué)生注意力,影響教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]丁興富,李敬東.從黑板到白板的歷史進(jìn)程[J].中國(guó)電化教育,2005.
[2]王陸,孫洪濤.基于電子互動(dòng)白板的信息化資源課堂應(yīng)用研究[D].北京:首都師范大學(xué)年教育碩士論文,2006.
關(guān)鍵詞:電力自動(dòng)化;調(diào)度系統(tǒng);配電系統(tǒng);數(shù)據(jù)交換
0、 引言
電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)目前已經(jīng)相當(dāng)成熟,在掌握和控制電力的供給和需求方面可以達(dá)到相當(dāng)精確的程度。電力生產(chǎn)企業(yè)為了及時(shí)了解調(diào)度管理信息,更好地執(zhí)行調(diào)度指令,提高生產(chǎn)效率,對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的新技術(shù)改造,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控管理輸電網(wǎng)絡(luò),配電動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控管理配電網(wǎng)絡(luò),兩個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間存在管理交界的地方,部分供電企業(yè)明確劃分兩個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的管理權(quán)限。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)變電站設(shè)備的監(jiān)視控制,配電自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)從出線開(kāi)關(guān)開(kāi)始的戶外開(kāi)關(guān)的監(jiān)視控制,為了能夠滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的需要,變電站變壓器低壓側(cè)設(shè)備信息,如變壓器低壓側(cè)開(kāi)關(guān)、母聯(lián)開(kāi)關(guān)、出線開(kāi)關(guān)等的信息配電自動(dòng)化系統(tǒng)也需要使用。為了能夠充分利用資源(如通信網(wǎng)絡(luò))、節(jié)約投資,供電企業(yè)一般在建設(shè)有通信通道的地方采用兩個(gè)系統(tǒng)公用(如圖1所示)或通過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互來(lái)共享已有的數(shù)據(jù)。本文對(duì)共用信道方式不作詳細(xì)介紹,主要對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互進(jìn)行討論。
一、變電站設(shè)備數(shù)據(jù)接入
變電站信息,對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),都是必須的。如何獲得變電站設(shè)備的信息,在現(xiàn)場(chǎng)一般采用3種方式,如圖2:
方法1:在建設(shè)調(diào)度自動(dòng)化時(shí),變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)串口把信息上傳時(shí),一般至少都留有一路備有串口,在上配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí),使用該備用串口,通過(guò)備用串口與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的子站連接,通過(guò)子站把變電站設(shè)備信息上傳給配電自動(dòng)化系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)配置設(shè)備相應(yīng)的點(diǎn)號(hào)、系數(shù),進(jìn)行分析轉(zhuǎn)換后,供自己使用。
方法2:如果在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)沒(méi)有備用串口并且也不想新增串口,配電自動(dòng)化系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置服務(wù)器獲得新數(shù)據(jù),配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)配置設(shè)備相應(yīng)的點(diǎn)號(hào)、系數(shù),進(jìn)行分析轉(zhuǎn)換后,供自己使用。
方法3:在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接受變電站設(shè)備信息進(jìn)行處理后,通過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)之間的接口,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)把處理好的數(shù)據(jù)直接傳給配電自動(dòng)化系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)為自己所用。
配電自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互的內(nèi)容包括:①變電站、中心配饋線開(kāi)關(guān)遙控;②變電站內(nèi)變壓器、母線、出線的遙信、遙測(cè)數(shù)據(jù)。
二、信息接入方案
對(duì)于上面提到的方式1和方式2,因?yàn)榛旧隙际巧婕坝布矫娴慕涌冢谶@里不做多的介紹,主要介紹方式3。
2.1調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化接口應(yīng)該注意的問(wèn)題
1)在進(jìn)行接口時(shí),必須保證兩個(gè)分布在兩個(gè)不同網(wǎng)段的系統(tǒng)安全運(yùn)行,通過(guò)路由器等必要設(shè)備進(jìn)行快速有效的連接;
2)兩個(gè)系統(tǒng)都接入了變電站設(shè)備的實(shí)時(shí)信息,應(yīng)該明確配、調(diào)兩個(gè)系統(tǒng)的責(zé)任、分工,為日后維護(hù)明確責(zé)任,有據(jù)可依;
3)兩個(gè)系統(tǒng)同一數(shù)據(jù)表,包括:場(chǎng)站號(hào)、點(diǎn)號(hào)、描述、屬性、質(zhì)量位等,方便日后供電企業(yè)系統(tǒng)維護(hù),進(jìn)一步保證配、調(diào)兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。
4)選用統(tǒng)一、安全、高效的應(yīng)用層通信協(xié)議。
5)對(duì)于變電站10kV出線,由于配電自動(dòng)化系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)故障的處理,需要控制出線開(kāi)關(guān),最好把出線開(kāi)關(guān)的控制權(quán)限下放給配電自動(dòng)化系統(tǒng);
6)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)給配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)不能影響本身的監(jiān)控,同時(shí)要滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。
7)對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的要求,需要自動(dòng)留下記錄,以便在必要時(shí)候進(jìn)行查詢和分析。
2.2調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化接口具體實(shí)現(xiàn)方案
1)硬件連接方式:配電自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)路由器進(jìn)行連接,在路由中設(shè)定兩個(gè)系統(tǒng)的互訪方式。
2)采用規(guī)約,網(wǎng)絡(luò)層/傳輸層:TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;應(yīng)用層:DL476-1992實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約,0型規(guī)程。現(xiàn)對(duì)應(yīng)用層DL476-1992實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約簡(jiǎn)單介紹。
2.3傳輸模式
1)雙方所需數(shù)據(jù),依照共同確認(rèn)的數(shù)據(jù)索引表,由對(duì)側(cè)定期發(fā)送。
2)遙測(cè)和遙信數(shù)據(jù)的傳送均采用全數(shù)據(jù)傳送和變化數(shù)據(jù)傳送兩種方式。每種數(shù)據(jù)傳送方式均采用周期性傳送,周期可調(diào)。
3)對(duì)側(cè)收到數(shù)據(jù)報(bào)文后,給予數(shù)據(jù)確認(rèn)報(bào)文。
4)變化遙測(cè)數(shù)據(jù)可以緩沖一定時(shí)間再傳輸,時(shí)間可調(diào)。
5)變化遙信立即傳輸。
6)建立通信連接后,雙方首先向?qū)Χ税l(fā)送全數(shù)據(jù)。
2.4報(bào)文說(shuō)明
1)數(shù)據(jù)報(bào)文頭控制域?yàn)锳_DATA。
2)數(shù)據(jù)確認(rèn)報(bào)文頭控制域?yàn)锳_DATA_ACK。
3)數(shù)據(jù)報(bào)文第4個(gè)字節(jié)“優(yōu)先級(jí)”,各條鏈路唯一。
4)數(shù)據(jù)報(bào)文最大長(zhǎng)度512個(gè)字節(jié)。
5)全數(shù)據(jù)報(bào)文可以采用分包傳送,每個(gè)全數(shù)據(jù)報(bào)文必須標(biāo)明起始序號(hào)。第一包全數(shù)據(jù)報(bào)文起始序號(hào)為0;若第一包全數(shù)據(jù)報(bào)文包含n個(gè)記錄,則第二包全數(shù)據(jù)報(bào)文起始序號(hào)為n,第n包為前包(n-1)全數(shù)據(jù)報(bào)文所包含記錄的總數(shù)。
6)全遙測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)文與全遙信數(shù)據(jù)報(bào)文起始序號(hào)分別計(jì)算。
7)每次全數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送,起始序號(hào)從0計(jì)算。
8)控制報(bào)文:第5、6兩個(gè)字節(jié)表示剩余報(bào)文長(zhǎng)度。
9)全數(shù)據(jù)報(bào)文報(bào)文頭12個(gè)字節(jié):第5、6兩個(gè)字節(jié)表示剩余報(bào)文長(zhǎng)度;
10)第9、10兩個(gè)字節(jié)表示剩余報(bào)文長(zhǎng)度;
11)第11、12兩個(gè)字節(jié)表示起始序號(hào);
12)變化數(shù)據(jù)報(bào)文報(bào)文頭10個(gè)字節(jié):第5、6兩個(gè)字節(jié)表示剩余報(bào)文長(zhǎng)度;
13)第9、10兩個(gè)字節(jié)表示剩余報(bào)文長(zhǎng)度。
14)變化數(shù)據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)記錄序號(hào)從0開(kāi)始計(jì)數(shù)。
2.5通信交互過(guò)程說(shuō)明
1)客戶端(Client)通信進(jìn)程首先發(fā)起TCP層連接,服務(wù)器端(Server)通信進(jìn)程處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài);TCP層連接建立后,就可以準(zhǔn)備建立應(yīng)用層連接。
2)客戶端(Client)通信進(jìn)程首先發(fā)出A_ASSOCIATE請(qǐng)求建立鏈路的握手報(bào)文,服務(wù)器端(Server)通信進(jìn)程用A_ASSOCIATE_ACK應(yīng)答。握手成功后Client與Server~建立了應(yīng)用層連接。
3)應(yīng)用層建立連接后,就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,Client與Server可以向?qū)Χ酥芷谛园l(fā)送全遙測(cè)、全遙信、變化遙測(cè)、變化遙信數(shù)據(jù)報(bào)文(周期可調(diào)),對(duì)端收到數(shù)據(jù)報(bào)文后,應(yīng)回送數(shù)據(jù)確認(rèn)報(bào)文,或數(shù)據(jù)否認(rèn)報(bào)文。
4)如果Client端通信進(jìn)程終止,Server端進(jìn)程應(yīng)能判斷鏈路斷開(kāi),并等待Client端再次建立鏈接。同樣,如果Server端進(jìn)程終止,Client端進(jìn)程應(yīng)能判斷鏈路終止,并準(zhǔn)備重新建立連接(或自動(dòng)切換與Server端備用機(jī)進(jìn)行通信)。
5)客戶端/月艮務(wù)器端斷開(kāi)連接時(shí),應(yīng)該向?qū)?cè)發(fā)送相關(guān)連接控制(放棄、釋放等)ta文,對(duì)側(cè)收到相應(yīng)報(bào)文后,應(yīng)斷開(kāi)連接,準(zhǔn)備重新建立連接。
6)客戶端服務(wù)器端長(zhǎng)時(shí)間不能收到對(duì)側(cè)報(bào)文時(shí),應(yīng)斷開(kāi)連接,準(zhǔn)備重新建立連接(時(shí)間可調(diào))。
2.6通信端口說(shuō)明
cc2000系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信子系統(tǒng)作為服務(wù)器端時(shí)只用一個(gè)端口監(jiān)聽(tīng)客戶端的連接,監(jiān)聽(tīng)端口號(hào)可以統(tǒng)一設(shè)置。作為客戶端時(shí)可以設(shè)置靈活的端口去連接遠(yuǎn)方服務(wù)器端。
1)具體實(shí)現(xiàn):自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信,配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為協(xié)議的客戶端,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為協(xié)議的服務(wù)端。作為客戶端的配電系統(tǒng),可通過(guò)其網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制向服務(wù)端的調(diào)度系統(tǒng)提出建立TCP/IP連接的要求,一旦該要求得到服務(wù)端的響應(yīng)確認(rèn),配電系統(tǒng)即可與調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換處理。
2)數(shù)據(jù)傳輸:兩個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接確立后,所交換的數(shù)據(jù)一般為:10kV線路的定周期遙信/遙測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)變化的遙信/遙測(cè)數(shù)據(jù)。用戶既可指定“周期數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率”和“變化數(shù)據(jù)的檢測(cè)精度”,也可靈活定制兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換內(nèi)容,還可以選擇配網(wǎng)子站數(shù)據(jù)優(yōu)先或者后臺(tái)數(shù)據(jù)交換優(yōu)先。
2.7控制操作
對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),事故區(qū)間定位、事故區(qū)間隔離和非事故區(qū)間的停電區(qū)段恢復(fù)供電的實(shí)現(xiàn),一般都涉及對(duì)變電站l0kV出線開(kāi)關(guān)的遙控,依賴變電站內(nèi)出線斷路器開(kāi)斷故障電流容量大,站外饋線多半是符合開(kāi)關(guān),開(kāi)斷故障電流容量少。在沒(méi)有上配電自動(dòng)化系統(tǒng)之前,10kV出線開(kāi)關(guān)的控制權(quán)屬于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng);投入配電自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控后,為準(zhǔn)確及時(shí)地定位/隔離事故區(qū)間、快速恢復(fù)對(duì)非事故區(qū)間的供電,l0kV線路出線開(kāi)關(guān)的控制權(quán)必然向配電自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)放。
為了電網(wǎng)的安全性,在配電自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)控制指令的時(shí)候一方面配電自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)自身系統(tǒng)進(jìn)行檢查,在條件滿足的情況下,把選擇控制指令發(fā)給調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在接受到指令后也根據(jù)自身的系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查,在滿足條件下,把選擇指令發(fā)給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,在選擇成功的情況下,把選擇成功的結(jié)果返回給配電自動(dòng)化系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)在收到選擇成功的情況,再發(fā)執(zhí)行的控制指令,再發(fā)控制指令的時(shí)候配電自動(dòng)化系統(tǒng)還要再次進(jìn)行條件檢查,在條件允許的情況下,再發(fā)給調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行再次檢查后,發(fā)出控制指令,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)把控制結(jié)果發(fā)給配電自動(dòng)化系統(tǒng)。具體的步驟見(jiàn)圖3。
為了保證調(diào)度系統(tǒng)的安全性和明確區(qū)分出線開(kāi)關(guān)是那個(gè)系統(tǒng)和人員進(jìn)行控制的,配電系統(tǒng)發(fā)給調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的遙控指令中包含了操作人員、時(shí)間等相關(guān)信息。
三、工程實(shí)例
在實(shí)施配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí),根據(jù)局的實(shí)際情況,對(duì)于變電站設(shè)備數(shù)據(jù)的獲取,采用了兩種方式:①使用變電站綜合自動(dòng)化備有串口,連接配電自動(dòng)化系統(tǒng)子站,通過(guò)子站把變電站信息傳給配電自動(dòng)化系統(tǒng)。②變電站信息通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)之間的接口,獲取變電站設(shè)備信息。見(jiàn)圖4所示。
配電自動(dòng)化系統(tǒng)采取逐步實(shí)施的過(guò)程,在本次僅有6個(gè)站的配電設(shè)備接入了配電自動(dòng)化系統(tǒng)。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化接口時(shí)把所有變電站的信息都接入了配電自動(dòng)化系統(tǒng),在接口中采用基于TCP/IP規(guī)約進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和基于DL476―1992規(guī)約進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。
在實(shí)施的過(guò)程中,針對(duì)個(gè)別變電站信息既從與變電站綜自連接的配電自動(dòng)化系統(tǒng)子站獲得了變電站數(shù)據(jù),又從與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接口中獲得變電站信息的情況,進(jìn)行雙數(shù)據(jù)源的特殊處理。即在配電自動(dòng)化子站獲得數(shù)據(jù)正確的情況下,以它為優(yōu)先,如果在配電自動(dòng)化子站獲得數(shù)據(jù)異常,自動(dòng)轉(zhuǎn)換到以調(diào)度自動(dòng)化傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)為優(yōu)先。
現(xiàn)在配電自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的接口在現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)投入運(yùn)行,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
四、結(jié)束語(yǔ)
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
廣州大學(xué)法學(xué)院主辦