時間:2022-03-03 04:36:44
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信軟件論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:Modbus規(guī)約,智能模塊,電量采集,MSComm控件
0概述
在過去傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)中,常采用電流、電壓、功率、功率因素、電量等一系列變送器及測量這些變送器標(biāo)準輸出信號的輸入模塊作為系統(tǒng)的前端采集裝置,這樣既增加了系統(tǒng)成本,又使現(xiàn)場布線復(fù)雜,系統(tǒng)可靠性還不高。
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,綜合了4C技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)的產(chǎn)生,實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)過程的集中管理與分散控制。在現(xiàn)代各種分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)及工業(yè)控制與測量系統(tǒng)中,常利用上監(jiān)控中心計算機進行現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的獲取與發(fā)送。采用簡單可靠易開發(fā)的通信軟件,可大大降低系統(tǒng)的開發(fā)難度。由于文獻1沒有對通信軟件及通信流程進行詳細介紹,本文結(jié)合具體通信實例給出了相應(yīng)程序代碼。
1. 1EDA9033D智能模塊
在現(xiàn)代分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)中,常將數(shù)字化的智能模塊EDA9033D作為系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置。智能電量變送器EDA9033D采用了RS-485接口,遵循標(biāo)準的Modbus-RTU通訊規(guī)約,且能連接到所有的計算機和終端并與之通訊。
1.1EDA9033D智能模塊性能
EDA9033D智能模塊是一智能型三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集模塊,可準確輸出三相相電壓;三相電流;功率、正(反)向有(無)功電度等電參數(shù);電壓、電流等的測量精度優(yōu)于0.2%,其它電量的測量精度優(yōu)于0.5%。進行通信時,數(shù)據(jù)格式、通訊速率、模塊地址等參數(shù)可靈活設(shè)定。組網(wǎng)方便,通過使用RS-485中繼器,可將多達247個模塊連接到同一網(wǎng)絡(luò)上。
1.2智能模塊通訊格式
EDA9033D通信采用Modbus-RTU通訊規(guī)約,數(shù)據(jù)傳輸方式中每個字節(jié)包括1個起始位,8個數(shù)據(jù)位(最小的有效位優(yōu)先發(fā)送),無奇偶校驗位,1個終止位;數(shù)據(jù)錯誤檢測時采用循環(huán)冗余校驗碼方式進行確認。
進行數(shù)據(jù)交換時,主機發(fā)送的查詢數(shù)據(jù)幀格式,應(yīng)與EDA9033D返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)幀格式相同。發(fā)生任何錯誤都不會有成功的響應(yīng),或者返回一個錯誤指示幀。數(shù)據(jù)幀格式如表1所示
【關(guān)鍵詞】通信原理;虛擬儀器;教學(xué)平臺;LabVIEW;教學(xué)改革
【中圖分類號】G40-057 【文獻標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009―8097(2009)06―0107―04
一 通信原理課程的地位及教學(xué)特點
當(dāng)今世界已進入了飛速發(fā)展的信息時代,通信技術(shù)與傳感技術(shù)、計算機技術(shù)緊密結(jié)合,成為21世紀國際社會和世界經(jīng)濟發(fā)展的強大推動力。培養(yǎng)滿足社會需要的通信專業(yè)人才成為高等院校通信工程專業(yè)教學(xué)改革的重點問題。通信原理是通信工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門專業(yè)標(biāo)志性課程,是以概率論與數(shù)理統(tǒng)計、電路、模擬電子線路、信號與系統(tǒng)、隨機信號分析等課程為先修課的專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)專業(yè)課程奠定基礎(chǔ),在專業(yè)課程設(shè)置中起著承上起下的關(guān)鍵作用,占有重要的教學(xué)地位。課程所包含的內(nèi)容是通信工程專業(yè)本科生的知識結(jié)構(gòu)中必須具備的重要部分,為學(xué)生形成通信專業(yè)的理論體系與技術(shù)思想 發(fā)揮著重要作用,對于專業(yè)建設(shè)等教學(xué)研究工作有著重要的支持作用[1]。
課程的教學(xué)特點是:(1)基本概念和基本原理都很抽象,數(shù)學(xué)公式和理論推導(dǎo)相對較多,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高,理論性比較強,是信號理論和系統(tǒng)理論的延伸和推廣,教材偏重數(shù)學(xué)分析,對通信原理的物理過程講述不夠,學(xué)生感覺枯燥難懂,難以引起學(xué)習(xí)興趣。(2)內(nèi)容較多,涉及的知識面寬。隨機信號的分析是全書的基礎(chǔ),模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、信源編碼和信道編解碼、數(shù)字基帶系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)的最佳接收等在課程中都非常重要,需要一系列先修課程的支持,學(xué)生知識儲備不足。(3)教師在講課中不僅要使同學(xué)扎實掌握各個基本知識點,而且要將通信系統(tǒng)的各部分內(nèi)容有機串聯(lián)起來,使學(xué)生掌握各個知識點和整個通信系統(tǒng)的關(guān)系,如何在有限的學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)也是一個難題。總之,本課程教與學(xué)的難度都很大[2][3]。
二 課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀、難點及對策
在高等院校中,針對通信原理課程的特點,進行了廣泛的課程教學(xué)改革,取得了很多優(yōu)秀成果,如省級、國家級精品課、優(yōu)秀教學(xué)成果獎。目前本課程教學(xué)改革的主要優(yōu)秀成果如下:
(1) 采用綜合實驗箱。將每箱一個實驗的傳統(tǒng)實驗箱改變?yōu)榭勺龆鄠€實驗的模塊化綜合實驗箱,提高了性價比,增加了實驗項目。
(2) 將仿真軟件應(yīng)用于通信原理實驗,豐富實驗內(nèi)容。目前通信系統(tǒng)的仿真主要分為軟件仿真和硬件仿真。軟件仿真是依據(jù)通信原理實現(xiàn)通信系統(tǒng)的虛擬仿真; 主要有MATLAB/Simulink、SystemView等;硬件仿真是從系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)的角度仿真實際電路,主要有EWB/Multisim、PSpice、Protel、QuartusⅡ、ADS等[4]。
(3) 采用現(xiàn)代教育手段。采用幻燈片、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段和一些仿真軟件等搭建網(wǎng)絡(luò)通信原理教學(xué)平臺,共享教學(xué)資源,學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)進行理論學(xué)習(xí)并可進行網(wǎng)上仿真實驗等,教學(xué)內(nèi)容更加豐富生動,便捷的網(wǎng)絡(luò)溝通手段和互動的網(wǎng)絡(luò)平臺打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的時空限制,擴大了學(xué)生的自學(xué)空間,提供了交互式、開放式、自主式的新學(xué)習(xí)模式[5]。
從當(dāng)前教學(xué)改革成果來說,綜合實驗箱、軟件仿真實驗、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)等豐富的教學(xué)形式取得了很好的效果,非常值得學(xué)習(xí)和借鑒。但也存在下列突出的熱點、難點問題:
(1) 綜合實驗箱仍存在一些不足。沒能克服硬件驗證性實驗固有的動手多、動腦少的缺點;實驗數(shù)目增加了,但由于通信原理課程內(nèi)容較多以及硬件的制約,綜合實驗箱不可能全部覆蓋理論教學(xué)內(nèi)容,仍然存在盲區(qū)。
(2) 基于MATLAB/Simulink、SystemView等平臺提供的通信模塊都是封裝好的,模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看不到,通信原理課程講授的恰恰是內(nèi)部的具體實現(xiàn),是要求學(xué)生掌握的主要內(nèi)容,因此只能進行系統(tǒng)級仿真,不能進行波形級仿真,沒能從根本上脫離驗證性實驗的模式。
(3) 以MATLAB/Simulink、SystemView等為代表的軟件仿真是虛擬的、原理級仿真,沒有相應(yīng)的硬件支持,不能硬件實現(xiàn)。以EWB/Multisim、PSpice、ADS等為代表的硬件仿真,從系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)角度仿真實際電路。這兩類仿真各自獨立進行,兩者之間缺乏聯(lián)系和銜接,使學(xué)生感覺理論和實際之間有距離。沒有既能實現(xiàn)原理級的仿真,又可作為硬件實現(xiàn)的通信平臺將理論和實際銜接起來。
(4) 網(wǎng)絡(luò)課堂的電子資源有待進一步完善。在電子教案中,有些含有Flash制作的動畫,幫助學(xué)生理解原理,但Flas也只停留在演示結(jié)果的層面上,不是真的通信系統(tǒng)。以 MATLAB/Simulink、SystemView等軟件仿真只能進行系統(tǒng)級仿真。
為解決上述教學(xué)改革中突出的熱點、難點問題,在多年的教學(xué)中不斷摸索積累,結(jié)合通信系統(tǒng)構(gòu)成具有模塊化的特點,采用虛擬儀器開發(fā)工具LabVIEW開 發(fā)了通信原理教學(xué)平臺。
三 虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺的組成和特點
LabVIEW是圖形化編程環(huán)境,它的最大優(yōu)點是直觀易學(xué),編程效率高,在開發(fā)各種儀器及虛擬電路方面有其獨到之處。LabVIEW不僅僅是一種編程語言,更是一種高度交互式的開發(fā)環(huán)境,用來快速設(shè)計原型和進行應(yīng)用程序的漸進式開發(fā),從測量、 自動化到實時嵌入式系統(tǒng),再到通用場合。LabVIEW具有對FPGA編程下載的能力,具有數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動程序,所以LabVIEW也是一個硬件設(shè)計工具。其計算、分析、顯示功能,豐富的信號分析和處理方面的庫函數(shù)以及軟、硬兼?zhèn)涮匦苑浅_m合通信系統(tǒng)的設(shè)計與分析[6]。
但LabVIEW的商用通信軟件包提供的通信模塊都是封裝好的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)看不到,這一點與MATLAB/Simulink、System View等仿真語言的語句類似。通信原理課程要學(xué)習(xí)的恰恰是內(nèi)部的具體實現(xiàn),要使LabVIEW應(yīng)用于通信原理教學(xué)中必需花大力氣自主開發(fā)通信軟件包。為解決此難題,在我校實驗技術(shù)基金的支持下進行了教改立項,項目組成員分工合作,結(jié)合通信原理的教學(xué),針對各種基本通信系統(tǒng)的各種調(diào)制方式和編碼方式,編寫出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺。
平臺的硬件系統(tǒng)由計算機、連接外部的端口、數(shù)據(jù)采集卡、射頻卡等構(gòu)成,在LabVIEW軟件控制下可完全模擬和替代傳統(tǒng)的儀器。射頻前端+A/D+計算機=一臺接收機,計算機+ D/ A +射頻輸出=一臺發(fā)射機。因此,平臺不僅是一個用于教學(xué)演示的仿真軟件,同時也是硬件實現(xiàn)方式的一種,與傳統(tǒng)硬件不同的是采用了 較先進的軟件無線電理論,在此平臺上,只需改變軟件程序,就可以構(gòu)成不同的通信系統(tǒng)。
平臺的軟件部分包括:模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶系統(tǒng)、數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)、模擬信號的數(shù)字傳輸、數(shù)字信號最佳接收系統(tǒng)、信道編碼器、信源編碼器、碼分復(fù)用系統(tǒng),涵蓋了通信原理課程的主要內(nèi)容。每個通信系統(tǒng)的軟件部分都由兩部分組成:(1)各種調(diào)制方式和編解碼方式的可供調(diào)用的通信模塊,給出了模塊的內(nèi)部實現(xiàn)。(2)調(diào)用模塊構(gòu)成了基礎(chǔ)通信系統(tǒng)和綜合通信系統(tǒng)。平臺功能完善、內(nèi)容豐富、形式新穎、模塊化設(shè)計符合通信系統(tǒng)的方框圖特點,將通信系統(tǒng)如動畫般展示,使通信系統(tǒng)的設(shè)計像搭積木一樣有趣,枯澀難懂的通信理論變得形象生動,學(xué)生愛學(xué)、易學(xué),充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,解決了理論教學(xué)難題。
四 虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺程序舉例
圖1為虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺進入界面。點擊“系統(tǒng)概述”和“系統(tǒng)組成” ,可初步了解該系統(tǒng)。點擊“系統(tǒng)選擇” 進入圖1。再點擊各個系統(tǒng),可進入相應(yīng)系統(tǒng)。點擊“STOP”或“返回” 鍵,返回上一界面。如點擊“模擬信號的數(shù)字傳輸” ,進入圖2“模擬信號的數(shù)字傳輸”進入界面。在圖2中點擊“PCM脈沖編碼調(diào)制” 進入圖3“PCM脈沖編碼調(diào)制” 前面板。在圖3中點擊“波形選擇” 的上下鍵來選擇多種輸入信號,可以改變輸入信號的頻率、振幅等,可觀察各種輸入信號下的抽樣值、映射值、每個映射值對應(yīng)的PCM編碼、信道中的PCM波形、譯碼輸出波形等,會看到譯碼輸出波形隨著輸入信號的變化而變化,從而驗證了系統(tǒng)設(shè)計的正確性。
在LabVIEW環(huán)境下,可在前面板的標(biāo)題欄中選“窗口--顯示程序框圖” 進入后面板,后面板為LabVIEW的框圖化程序,前、后面板中的輸入、輸出控件是一一對應(yīng)的,在后面板中可以看到前面板的功能是如何具體編程實現(xiàn)的。
圖4為“PCM脈沖編碼調(diào)制” 后面板,可清楚地展示PCM系統(tǒng)的詳細工作過程:發(fā)送端抽樣、映射、編碼后送入信道,接收端反映射、PCM譯碼、恢復(fù)原信號。其中“映射”、“PCM編碼” 等是作者編寫的模塊化子程序,雙擊程序模塊,可進入子程序的前、后面板,如“PCM編碼” 模塊 ,是一個包含若干子程序的逐次比較(類似砝碼稱重物)編碼程序,如圖5“PCM編碼子程序” 后面板所示,PCM編碼中極性碼、段落碼、段內(nèi)碼的復(fù)雜編碼過程被清晰地展現(xiàn)。
五 結(jié)束語
虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺涵蓋了通信原理課程的主要內(nèi)容,提供了可供調(diào)用的通信模塊,既給出了模塊的內(nèi)部實現(xiàn),又調(diào)用這些模塊構(gòu)成了各種基礎(chǔ)通信系統(tǒng)和綜合通信系統(tǒng),該平臺具有的特點如下:
(1) 平臺形式新穎,模塊化設(shè)計符合通信系統(tǒng)的方框圖特點,非常適合通信原理課程的教學(xué),將通信系統(tǒng)如動畫般展示,使通信系統(tǒng)的設(shè)計像搭積木一樣有趣,枯澀難懂的理論變得形象生動,學(xué)生愛學(xué)、易學(xué),充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,解決了理論教學(xué)難題。
(2) 平臺功能完善,內(nèi)容豐富,平臺涵蓋通信原理課程的全部主要內(nèi)容,實現(xiàn)了課程教學(xué)內(nèi)容的無盲區(qū)全方位覆蓋,彌補實驗箱覆蓋面有限的不足。
(3) 平臺通過系統(tǒng)運行結(jié)果及每一步具體實現(xiàn)過程的詳盡解析,使學(xué)生真正學(xué)懂理論,改變了驗證性實驗中學(xué)生動手多,動腦少,只知其然,不知其所以然的被動局面,彌補了實驗箱等驗證性實驗的不足。
(4) 平臺能實現(xiàn)通信系統(tǒng)的波形級及系統(tǒng)級仿真,而且生動形象、寓教于樂,嵌入到網(wǎng)絡(luò)課堂上,網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)容更加完善,使交互、開放、自主的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式發(fā)揮更大的作用。
(5) 本通信平臺,不僅僅是一個用于教學(xué)演示的仿真軟件,同時也是軟件無線電方式的一種硬件實現(xiàn),在此
平臺上,只需改變軟件程序,就可以構(gòu)成不同的通信系統(tǒng),實現(xiàn)了原理級的軟件仿真與硬件實現(xiàn)的銜接,縮小了理論和實際之間的距離。
(6) 平臺中設(shè)計了可供調(diào)用的模塊化通信軟件包,為基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供了新的平臺和手段。
總之,虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺的創(chuàng)立為高校通信原理課程的教學(xué)提供了新的途徑,為課程的理論教學(xué)、實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和科研提供支持,具有廣泛的應(yīng)用前景。平臺的軟件部分在遼寧省第九屆教育軟件大賽高等教育本科組的壹百多名獲獎?wù)咧忻械谝弧E涮字鳌锻ㄐ畔到y(tǒng)仿真設(shè)計及應(yīng)用》詳細介紹了平臺的全部內(nèi)容,將由電子工業(yè)出版社近期出版發(fā)行。平臺的演示版可由遼寧教育網(wǎng)優(yōu)秀教育軟件展免費下載,希望能對相關(guān)教師和學(xué)生有所幫助。
參考文獻
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The Design and Exploitation of Teaching Flat for Principles of Communications Taking Use of Virtual Instruments
LI Huan1REN Bo2
(1. School of Information Science and Engineering, Shenyang LiGong University, Shenyang,Liaoning,110168,China;2.School of Equipment Engineering,Shenyang LiGong University, Shenyang,Liaoning,110168,China)
【關(guān)鍵字】城市,無線網(wǎng)絡(luò),建設(shè)策略,分析
中圖分類號:TN711 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
根據(jù)有關(guān)部門的調(diào)查和統(tǒng)計結(jié)果,我們可以知道,目前世界上大約有六百個城市已經(jīng)開始或者計劃建設(shè)無線城市網(wǎng)絡(luò),從而滿足人們的寬帶公共接入、公共安全和公共服務(wù)的需要。現(xiàn)在無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始在中國內(nèi)地興起,并已經(jīng)成為了一種趨勢,而且中國的無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案中提到了北京、上海等大城市,同時青島等一些城市已經(jīng)開始了無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的試點工作。現(xiàn)在在全國范圍內(nèi)已經(jīng)掀起了無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的運動,各個大小城市都在進行這方面的建設(shè)或者是論證工作。我們可以發(fā)現(xiàn),中國的無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并不是由電信部門主導(dǎo)的,而是由政府發(fā)起的。原因是目前的無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并沒有一個比較清晰的盈利模式,很多的電信運營商就望而卻步了。因此,本文主要是從無線城市網(wǎng)絡(luò)的特點出發(fā),提出建設(shè)無線城市網(wǎng)絡(luò)的策略。
二.無線網(wǎng)絡(luò)城市的特點分析
無線城市網(wǎng)絡(luò)具有其自己的特點,這個特點主要是在與有線寬帶對比的得出的,大體可以將其特點概括為:各個城市的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè),從其城市的基本經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、區(qū)域布局,以及各個城市的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的策略出發(fā),將城市的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為一個,任何人、任何的事物、在任何的時間和地點都可以毫無阻礙的連接通信,實現(xiàn)較高水平的信息化社會。當(dāng)然我們可以將其具體分為以下幾點:
1.網(wǎng)絡(luò)隨處都有
包括高速的寬帶網(wǎng)絡(luò)、高覆蓋的移動網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及3I/3C融合網(wǎng)絡(luò)等,這些網(wǎng)絡(luò)必須要在城市的每一個角落都可以連接到。
2.無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)無處不在
也就是說無線網(wǎng)絡(luò)的必須是全方位的,具體的服務(wù)包括人性化電子政務(wù)、智能化增值服務(wù)、多類型信息內(nèi)容服務(wù)等。
三.無線網(wǎng)絡(luò)城市的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)主要是用來應(yīng)用的,無線網(wǎng)絡(luò)也是如此這樣。許多的電信運營商都將應(yīng)用擺在一個非常重要的位置,無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也是無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點。當(dāng)今的無線城市網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍很廣,但是主要總結(jié)起來,包括以下三個方面的應(yīng)用。
1.政府方面的應(yīng)用
無線城市網(wǎng)絡(luò)在政府方面的應(yīng)用主要包括以下三個方面:
(一)應(yīng)用于公共服務(wù),即應(yīng)用于公共圖書館無線網(wǎng)絡(luò)接入以及資料搜索、還有實時的道路交通的影像信息,也就是我們說的電子眼。
(二)應(yīng)用于公共安全,即無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于公共場所的監(jiān)控。對于緊急事件的無線通信以及對于警務(wù)的實時查詢等。
(三)應(yīng)用于教育服務(wù)領(lǐng)域,通過無線城市網(wǎng)絡(luò)就可以容易的進行遠程教育、遠程視頻講座及進行遠程的學(xué)習(xí)交流直播。
(四)應(yīng)用于電子政務(wù)領(lǐng)域,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以有效的幫助政府進行現(xiàn)場辦公,進行有關(guān)資料表格的實時無線下載。
2.企業(yè)方面的應(yīng)用
(一)應(yīng)用于企業(yè)的零售、物流領(lǐng)域,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以幫助企業(yè)現(xiàn)場為客戶服務(wù),現(xiàn)場查詢貨單,現(xiàn)場進行庫存管理。
(二)應(yīng)用于制造業(yè)領(lǐng)域,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以對制造企業(yè)的廠房進行實時監(jiān)控,對設(shè)備進行實時的維護,以及對工廠進行有效的實時在線管理。
(三)應(yīng)用于金融保險業(yè)領(lǐng)域,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以實時進行報單的提交,實時進行金融查詢和交易。
3.個人方面的應(yīng)用
(一)可以即時通信,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以方便人們進行上網(wǎng),進行QQ、MSN等通信軟件的即時接入,方便人們的通信。
(二)方便人們商務(wù)辦公,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以幫助人們進行無線的網(wǎng)絡(luò)辦公,這樣就可以隨時隨地洽談生意,隨時進行股票交易等。
(三)方便人們獲取資訊,無線城市網(wǎng)絡(luò)可以使人們隨時了解新聞,隨時關(guān)注時事,進行資料搜索,隨時隨地掌握最新資訊。
(四)方便人們休閑娛樂,人們可以利用無線城市網(wǎng)絡(luò)看視頻,打游戲,網(wǎng)絡(luò)聊天等。
四.無線城市網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略分析
一直以來,無線城市都被定義為是利用WiFi、WiMAX等寬帶無線接入技術(shù),建設(shè)覆蓋整個城市或城市主要地區(qū)的寬帶接入網(wǎng)。眾所周知,自2004年以來,就一直延續(xù)這個模式在進行無線城市的建設(shè),結(jié)果可想而知,一敗涂地。
WiFi,本來就是局部熱點覆蓋的技術(shù)。WiMAX也只是廣域覆蓋的技術(shù),都不是全程全網(wǎng)的技術(shù)。WiFi相對而言.發(fā)展較好,現(xiàn)在基本每臺筆記本都內(nèi)置WiFi。大部分智能手機也有WiFi的功能。WiFi上網(wǎng)非常方便,但是WiFi的維護困難,沒有集中的網(wǎng)管,而且由于覆蓋范圍的問題,經(jīng)常放在一些公共的設(shè)施,如道路電線桿、書包亭上。壞了,不知道;搬動了,也不知道,沒法管理。而且供電也是問題。WiMAX雖是廣域覆蓋的技術(shù),但是產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為瓶頸,曾經(jīng)刮起一片熱潮。
此外,澳大利亞也放棄全國原有的WiMAX建設(shè)導(dǎo)致整個WiMAX陣營基本全軍覆沒。沒有訂單,就意味著沒有前景。所以單一采用WiFi、WiMAX技術(shù)建設(shè)出的“無線城市”經(jīng)無數(shù)實例證明是錯誤的,這個模式下建設(shè)的無線城市無成功案例可尋。綜合考察無線城市的需求、特點,無線城市的建網(wǎng)方案如下:
1. WiFi熱點接入
無線城市發(fā)展的第一步是要滿足熱點區(qū)域的覆蓋,如街道辦事處、醫(yī)院、學(xué)校、政府辦事處、機場、會展、酒店、連鎖餐飲、寫字樓、學(xué)校、商場、圖書館,樓宇等,這與WiFi技術(shù)的特點相契合。即固定區(qū)域高速覆蓋。
2.移動網(wǎng)廣覆蓋
在無線城市發(fā)展的中后期。從挖掘市場潛力以及保證用戶使用粘性的角度來看,無線城市必須提供全程全網(wǎng)的覆蓋及業(yè)務(wù),來滿足用戶的需求。就中國電信而言,CDMA本身就是為個人客戶而設(shè)計的,可無縫切換漫游。同時技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)完善、聚合各大運營商強大的技術(shù)支撐團隊,可有力地挖掘和提升移動網(wǎng)絡(luò)的使用發(fā)展空間,如終端的定制、設(shè)備的規(guī)格制定及組織研發(fā)等。
下面以中國電信的移動網(wǎng)絡(luò)為例,從網(wǎng)絡(luò)覆蓋的角度說明WiFi與移動網(wǎng)如何共同覆蓋的組網(wǎng),以及他們之間的關(guān)系。WiFi區(qū)域熱點覆蓋。CDMA2000 1X全網(wǎng)無縫覆蓋。CDMA2000 1X EV―DO Rev.A部分熱點區(qū)域廣覆蓋。當(dāng)然目前來看。在大城市所建設(shè)的無線城市中,CDMA2000 1XEV―DO Rev.A也是全覆蓋的網(wǎng)絡(luò)。具體如下圖所示。
圖一 WiFi與移動網(wǎng)共同組網(wǎng)示意圖
3.移動網(wǎng)+WiFi的融合
中國電信在獲取C網(wǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)營牌照后,成為全業(yè)務(wù)運營商,將綜合WLAN的局部熱點優(yōu)勢和C網(wǎng)掌上寬帶的覆蓋優(yōu)勢。做好兩者的融合,拓展多元化接入手段,實現(xiàn)無線信號城市全方位立體覆蓋,為客戶提供隨時隨地的無線互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。對于中國移動和中國聯(lián)通,也推薦采用移動網(wǎng)絡(luò)加WiFi的方式,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。以避免出現(xiàn)單一WiFi或WiMAX建設(shè)無線城市的誤區(qū)。
五.結(jié)束語
無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是現(xiàn)代城市發(fā)展的新要求,對于城市的發(fā)展具有重要的作用。無線網(wǎng)絡(luò)城市在中國的建設(shè),必將對中國的城市發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。
參考文獻:
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[4]黃沛江 王斌 溫慶華 TD-LTE無線規(guī)劃建設(shè)策略初探 [會議論文] 2011 - 2011 TD-LTE 網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會
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關(guān)鍵詞:計算機技術(shù);通信;應(yīng)用
1.計算機技術(shù)在通信中應(yīng)用的發(fā)展前景
計算機技術(shù)在通信領(lǐng)域具有可觀的發(fā)展前景,隨著科技的不斷進步,計算機的內(nèi)設(shè)配置也在不斷升級,這大大加快了計算機技術(shù)的發(fā)展。通信領(lǐng)域技術(shù)的本質(zhì)變化,已經(jīng)越來越離不開計算機技術(shù),計算機技術(shù)可以將通信領(lǐng)域推上快速發(fā)展的道路上。光纖通用設(shè)備的容量升級和多媒體的映射升級,就是依靠計算機技術(shù)的信息全面化,新時代的通信設(shè)備可以快速傳播聲音和圖像,傳遞的部分數(shù)控信息更具有靈活性。總體來說,計算機技術(shù)在通信領(lǐng)域中具有可觀的發(fā)展前景,計算機技術(shù)與通信領(lǐng)域之間的高效結(jié)合,也必將成新時代的發(fā)展主流。
2.計算機通信的基本特點
2.1快速數(shù)據(jù)傳輸
計算機技術(shù)比較符合多媒體通信,其中二值信號可以快速將音頻、視頻、圖像元素、數(shù)據(jù)分析和文像轉(zhuǎn)化進行再處理,再現(xiàn)往日的數(shù)據(jù)庫存。計算機技術(shù)可以快速的將數(shù)據(jù)進行在線傳輸,縮小時間的浪費,監(jiān)控并管理數(shù)據(jù)的真實性。計算機還可以快速模擬信息傳達方式,傳達數(shù)據(jù)效率是之前的數(shù)倍,數(shù)字傳輸?shù)姆绞捷^為簡單,時間較短。因為運用的是全方位虛擬傳送,所以計算機技術(shù)的速度較快,現(xiàn)代通信廣泛應(yīng)用計算機技術(shù)進行輔助傳輸。
2.2呼叫時間較為短促
計算機通信的呼叫次數(shù)較為均勻,多為短促加急音,表達事情緊急的不同程度,通信時間較短可以節(jié)省大量的時間,長時間控制在一定時間內(nèi),便不會發(fā)生重大糾錯現(xiàn)象。計算機控制通信設(shè)備,發(fā)出的信號多為緊張短促的信號報告音,不同時間的提示音代表不同的含義,其中時間最長不會超過10秒,同時計算機通信可以大幅度降低外界對其的干擾。計算機通信大部分是通過二進制的計算方式進行數(shù)據(jù)處理,這樣不僅增加數(shù)據(jù)的精準性,還節(jié)省工作時間,同時會適當(dāng)?shù)那宄豢衫玫穆曇簟@糜嬎銠C技術(shù)的通信設(shè)備可以加設(shè)密碼處理,隨意轉(zhuǎn)換碼型,增加文件聲音的保密性。
3.計算機技術(shù)在通信中的應(yīng)用
3.1計算機技術(shù)應(yīng)用于計費系統(tǒng)
計算機技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域的計費系統(tǒng),通信領(lǐng)域交換技術(shù)的不斷發(fā)展,消費者對交換機的要求越來越高,相關(guān)領(lǐng)域也在不斷對交換機的系統(tǒng)進行升級更新。逐漸交換系統(tǒng)中出現(xiàn)了計價功能,協(xié)助此功能快速發(fā)展的正是計算機技術(shù),計算機最初只是表面協(xié)助,隨后發(fā)展到全程參與。計算機應(yīng)用于計費系統(tǒng)存在很多優(yōu)勢,舉一個簡單的例子,計費系統(tǒng)涉及范圍較廣,其中對數(shù)據(jù)的處理較為復(fù)雜,計算機利用其獨特的系統(tǒng)可以快速整理計費數(shù)據(jù)。任何一家企業(yè)的前臺配置是與房間管理系統(tǒng)相聯(lián)合的,只要將系統(tǒng)輸入計算機中就可以對企業(yè)進行遠程控制,并起到監(jiān)督管理的作用。計費系統(tǒng)設(shè)計大量的資金限制,擁有獨特的數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理,企業(yè)自身根據(jù)專營的產(chǎn)品特點不同,設(shè)置不同的計費系統(tǒng),采用不同的計算機計費方式。總體來說,計算機技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)的計費系統(tǒng),為企業(yè)通信領(lǐng)域帶來了許多的便捷,推動了企業(yè)的全面快速發(fā)展。
3.2計算機技術(shù)應(yīng)用于信息管理系統(tǒng)
計算機通信軟件在不斷地向前發(fā)展,隨著事業(yè)單位的需求增加,信息管理系統(tǒng)的樣式可謂是花樣百出,同時也突出了計算技術(shù)對通信領(lǐng)域的重要性。這不僅充分利用了計算機的價值,還推動了通信領(lǐng)域的快速發(fā)展,提高了企業(yè)信息管理部門的工作效率。在有關(guān)部門的認真鉆研下,各大企業(yè)大量引進計算機信息管理技術(shù),通過遠程控制自動化的理念整合內(nèi)部信息資源。通過將計算機技術(shù)應(yīng)用于信息管理系統(tǒng),提高企業(yè)資源整合部門的工作效率,縮短繁冗的工作周期,推動了現(xiàn)代化通信技術(shù)的發(fā)展。
3.3應(yīng)用于數(shù)據(jù)化管理
計算機技術(shù)可以應(yīng)用于系統(tǒng)自動化管理,通過固定的系統(tǒng)設(shè)置,需求者可以自主進行數(shù)據(jù)查詢,隨著通信技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,此管理應(yīng)用在通信領(lǐng)域較為常見。號碼查詢、漫游聊天記錄和系統(tǒng)密碼的查詢,都可以利用計算機技術(shù)進行查詢,計算機系統(tǒng)的自動查詢法較為簡便,可以在短時間內(nèi)查詢到所需求的信息。計算機使用者可以簡單對數(shù)據(jù)進行規(guī)劃,然后上傳到數(shù)據(jù)化管理系統(tǒng),進行篩查和有效管理,總而言之,計算機技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)化管理,推動了通信領(lǐng)域的快速發(fā)展。
4.結(jié)語
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,計算機通信受到了廣泛的應(yīng)用,信息全球化逐漸席卷全球,計算機通信作為當(dāng)代的通信基礎(chǔ),肩負著未來通信發(fā)展的重要責(zé)任。計算機技術(shù)是未來發(fā)展的重要信息技術(shù),可以推動計算機通信未來的發(fā)展,實現(xiàn)信息之間有效共享,推動創(chuàng)建高效的信息交換環(huán)境。明確未來的信息發(fā)展方向,推動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,加快光纖傳輸技術(shù)在通信方面的發(fā)展。
作者:楊天潼 單位:長沙市雅禮中學(xué)
參考文獻:
[1]林生.計算機通信網(wǎng)絡(luò)原理[M]西安電子科技大學(xué),2000
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
前言
信息技術(shù)是社會發(fā)展、科技發(fā)展下的產(chǎn)物,其自問世以來即得到了廣泛關(guān)注,應(yīng)用范圍也在持續(xù)拓展。信息技術(shù)屬于通信技術(shù)的一種,其主要依賴于計算機技術(shù)來開展工作,將信息傳輸、信息處理功能集于一身,根據(jù)對目前信息技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,以及我國未來科技的發(fā)展方向,對信息技術(shù)的未來發(fā)展趨勢也做出了假想。
一、信息技術(shù)的應(yīng)用
信息技術(shù)在我國的應(yīng)用范圍十分廣泛,其并未僅僅局限于一個領(lǐng)域,如在我國教育事業(yè)的發(fā)展方面,很多新型教育模式均需要借助信息技術(shù)才能夠應(yīng)用,圖書館的管理也實現(xiàn)了信息化管理;另外,我國物流業(yè)近年來成為了熱門行業(yè),為了促進物流業(yè)的飛速發(fā)展,也將信息技術(shù)應(yīng)用到了該方面,又或者是通訊技術(shù)的開發(fā)和完善,信息技術(shù)在此方面也是不可或缺的一部分。總之,當(dāng)今設(shè)計幾乎各個行業(yè)中均能夠應(yīng)用到信息技術(shù),對其進行分析與研究也是十分重要的[1]。
二、信息技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
2.1未來信息技術(shù)的核心技術(shù)是光電子技術(shù)
如今已經(jīng)進入了信息時代,這與信息技術(shù)的飛速發(fā)展有著密切關(guān)系,同時此種時代特征也利于信息技術(shù)的進一步發(fā)展,事實上,當(dāng)信息技術(shù)發(fā)展到一定程度后,其勢必會出現(xiàn)新的發(fā)展方向。根據(jù)目前的情況可知,今后電子學(xué)以及光電子均是重要的發(fā)展趨勢。所謂光子,其主要指的是一種傳輸載體,然而其并非孤立狀態(tài),而是能夠以信息和能量為平臺,并衍生出信息光子學(xué)和能量光子學(xué)。此兩項技術(shù)若能夠得以應(yīng)用,勢必能夠很好的解決目前信息技術(shù)中所暴露出的弊端,并將市場需求作為主導(dǎo)向,充分推動我國的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前來看此種發(fā)展趨勢前景一片大好,得以實現(xiàn)后將會影響到社會生活的方方面面[2]。
2.2微電子技術(shù)向系統(tǒng)集成方向發(fā)展
在信息技術(shù)中,集成電路制造技術(shù)是十分重要的組成部分,甚至可以說使其促進了信息技術(shù)的革新,使其能夠逐漸走向小型化和微型化。微電子技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展,歷經(jīng)了多種形式,如大規(guī)模、超大規(guī)模以及特大規(guī)模,而如今也已經(jīng)進入了極大規(guī)模狀態(tài)。集成電路制造方面的發(fā)展情況如何已經(jīng)能夠直接影響到信息技術(shù)的發(fā)展,兩者可以起到互相促進的作用,而其中所存在的共同點是,兩者均正朝著微電子技術(shù)的方向而發(fā)展,一旦可以實現(xiàn)此目標(biāo),人們的生活、工作以及出行等方面也會變得越來越方便快捷。
2.3計算機技術(shù)向多媒體、智能化方向發(fā)展
信息技術(shù)與計算機技術(shù)分屬同根,而智能化發(fā)展是當(dāng)今社會發(fā)展的主要趨勢,因此智能化也成為了信息技術(shù)的發(fā)展方向。如今已經(jīng)進入了大數(shù)據(jù)時代,在此時代背景下,各行各業(yè)的發(fā)展過程中均會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息,對其進行處理勢必要應(yīng)用到更為先進的技術(shù)。另外,信息技術(shù)也在漸漸朝著實用化方向發(fā)展,該技術(shù)融合了多種技術(shù)的優(yōu)勢,如計算機、家電以及通信等,逐漸形成了數(shù)字與圖像技術(shù)相互交融的時代,根據(jù)此發(fā)展趨勢,今后電腦也會呈現(xiàn)出更多形態(tài),以及更加具有人性化特征[3]。
2.4趨于數(shù)字化
信息技術(shù)的應(yīng)用中已經(jīng)充分體現(xiàn)了數(shù)字化信息技術(shù)帶給人類的變化,如在視頻、音頻、多媒體技術(shù)等方面,均有了以往所沒有的優(yōu)勢,甚至直到今天,數(shù)字化技術(shù)依然在社會發(fā)展中占據(jù)重要地位。數(shù)字化技術(shù)的作用有很多,具體如下:一,促進視頻、音頻和計算機技術(shù)之間的相互結(jié)合;二,實現(xiàn)了音頻、視頻以及音響技術(shù)的微型數(shù)字化融合;三,多聲道環(huán)繞聲的實現(xiàn)。通過此些變化也可以看出數(shù)字化依然是信息技術(shù)的發(fā)展方向之一。
三、總結(jié)
綜上所述,研究關(guān)于通信技術(shù)應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢方面的內(nèi)容具有十分重要的意義,其不僅關(guān)系到我國通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,也關(guān)系到我國經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展等諸多方面。近年來,我國為了促進信息技術(shù)的發(fā)展,也在不斷加大資金、技術(shù)以及人才方面的支持,且小有成就,但在發(fā)展過程中也會遇到很多挑戰(zhàn),需要不斷的創(chuàng)新和突破,最終才能夠取得更為可期的成果。
參考文獻
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關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) 人才培養(yǎng)模式 創(chuàng)新
一、研究背景
物聯(lián)網(wǎng)的概念最早由美國麻省理工學(xué)院的Kevin Ash-ton教授在1991年首次提出,1999年美國麻省理工學(xué)院建立“自動識別中心”,提出“萬物皆可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”,闡明物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義:通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別(RFID) 裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用創(chuàng)新的突破,物聯(lián)網(wǎng)的概念在變化與發(fā)展。
2009年,提出“感知中國”,物聯(lián)網(wǎng)在我國獲得了前所未有的重視,物聯(lián)網(wǎng)被列入我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2011年11月28日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,巨大的市場需求將為物聯(lián)網(wǎng)帶來難得的發(fā)展機遇和廣闊的發(fā)展空間。2009年7月,北京理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等30所高校成為首批獲準開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的高校,部分高校于2011年首次招生。2012年2月,教育部下發(fā)通知,批準北京交通大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、暨南大學(xué)等80所高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),部分高校已開始招生。至此,我國已有100多所高校設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是教育部允許高校增設(shè)新專業(yè)后,高校申請最多的學(xué)校,這說明了國家對物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的重視和人才培養(yǎng)的迫切性。
工業(yè)和信息化部印發(fā)的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出:物聯(lián)網(wǎng)是我國新一代信息技術(shù)自主創(chuàng)新突破的重點方向,蘊含著巨大的創(chuàng)新空間,物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷深化,將催生大量的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新模式。規(guī)劃中多處提到創(chuàng)新,創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅(qū)動。物聯(lián)網(wǎng)自身孕育了重大科技創(chuàng)新,而且催生新的產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新,這必然要求物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)出來的合格學(xué)生具備較強的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
二、創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案
南京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院于2009年9月成立,2010年獲批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),2011年9月首次招收物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生。
作為一個處于摸索階段的新興專業(yè),各所院校都結(jié)合自身特色制訂了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院也為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)制定了初步的培養(yǎng)方案。
1.培養(yǎng)目標(biāo)。
南京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,德智體美全面發(fā)展,基礎(chǔ)扎實,知識面寬,實踐能力強,具有較高的思想道德,良好的科學(xué)文化素質(zhì)、敬業(yè)精神、社會責(zé)任感與創(chuàng)新意識,掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技術(shù)方法,在電子信息領(lǐng)域從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)技術(shù)人才。
2.培養(yǎng)規(guī)格。
(1)專業(yè)能力
具有從事信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)工程開發(fā)和設(shè)計所需要的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識,可以應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理等理論解決工程中遇到的實際問題的能力;系統(tǒng)地掌握計算機科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的基本理論和基礎(chǔ)知識,掌握計算機軟硬件系統(tǒng)的分析與設(shè)計基本方法,具有集成和應(yīng)用通信系統(tǒng)的能力,并將所學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識、基本技能和方法應(yīng)用于實踐;接受科學(xué)思維與科學(xué)實驗方面的訓(xùn)練,具有綜合相關(guān)理論、知識與方法進行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。
(2)綜合素質(zhì)
要求具備良好的職業(yè)道德素養(yǎng)、具有良好的生活理念及進行個人職業(yè)規(guī)劃的能力,善于與他人合作,具有良好的書面和口頭表達能力,以及基本的與人交流的能力;掌握一定的工程管理、社會學(xué)、情報交流、環(huán)境等人文知識,具備工程應(yīng)用開發(fā)中所需的管理能力,具有一定的創(chuàng)新思維能力和對新知識、新技術(shù)的敏銳性;熟練掌握一門外語,具有聽、說、譯、寫的能力,能較熟練地閱讀外文專業(yè)文獻;掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科技論文寫作能力;具備健全的心理和健康的體魄,具有一定的美育素養(yǎng),能夠履行建設(shè)祖國的神圣義務(wù)。
(3)專業(yè)知識體系構(gòu)架
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程分為通識教育、專業(yè)教育、實踐教育和創(chuàng)新拓展(自主學(xué)習(xí))四大類模塊。
按照全面素質(zhì)教育的理念,通識教育類模塊主要由公共基礎(chǔ)課程、自然科學(xué)基礎(chǔ)課程、綜合素質(zhì)課程組成,著眼于增加學(xué)生知識的廣度與深度,使學(xué)生兼?zhèn)淙宋乃仞B(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)。
專業(yè)教育類課程體系分成三個層次:第一層次專業(yè)課程包括:高級語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計及C++、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、概率統(tǒng)計與隨機過程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和技術(shù)、電工電子技術(shù)基礎(chǔ)和電工電子技術(shù)實驗;第二層次專業(yè)課程包括:微型計算機接口技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、軟件工程(雙語)、通信原理和計算機組成原理等;第三層按物聯(lián)網(wǎng)體系劃分,物聯(lián)網(wǎng)感知和網(wǎng)絡(luò)層課程包括物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)及其應(yīng)用、IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用(雙語)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)。數(shù)據(jù)管理分析及應(yīng)用層包括:云計算、數(shù)據(jù)挖掘、信息融合技術(shù)基礎(chǔ)、Web技術(shù)等課程。
實踐教育模塊包括通識教育實踐、工程訓(xùn)練、專業(yè)課程實踐、校外實踐、畢業(yè)設(shè)計(論文)等。在培養(yǎng)過程中,特別強調(diào)通過加強實踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。實踐教學(xué)體系包括軟件開發(fā)能力培養(yǎng)、硬件基本能力培養(yǎng)和軟硬件協(xié)同設(shè)計能力培養(yǎng)。軟件開發(fā)能力培養(yǎng)的實踐課程包括:程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、軟件工程等課內(nèi)實驗及程序設(shè)計(上機)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、云計算課內(nèi)實驗。硬件基本能力培養(yǎng)的實踐課程包括:數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課內(nèi)實驗、電工電子基礎(chǔ)實驗、計算機組成原理課內(nèi)實驗、微型計算機原理與接口技術(shù)課內(nèi)實驗和電子電路課程設(shè)計。軟硬件協(xié)同設(shè)計能力培養(yǎng)的實踐課程包括:物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實驗、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)及其應(yīng)用、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(雙語)等課程課內(nèi)實驗和兩門專業(yè)課程設(shè)計。專業(yè)課程設(shè)計I可在嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)及其應(yīng)用中選擇;專業(yè)課程設(shè)計II在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、通信軟件設(shè)計基礎(chǔ)上選擇。
創(chuàng)新拓展模塊是體現(xiàn)以學(xué)生為本的教育觀念、實現(xiàn)共性培養(yǎng)平臺上發(fā)揮個性化、挖掘?qū)W生潛力和特長,培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)。創(chuàng)新拓展模塊要求各專業(yè)學(xué)生通過各類競賽、科技成果與授權(quán)專利、科技創(chuàng)新活動(STITP、開放實驗等)、、證書認證、創(chuàng)新研修課程等。
三、創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)策略
在不斷修訂完善專業(yè)人才培養(yǎng)方案的同時,南京郵電大學(xué)也在不斷創(chuàng)新舉措以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。
1.不斷優(yōu)化課程設(shè)置,動態(tài)更新課程。
創(chuàng)新能力來源于寬厚的基礎(chǔ)知識和良好的基本素質(zhì),加強學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)教育的內(nèi)涵更新和外延拓展及構(gòu)建合理的課程體系非常重要。一方面,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),按照“少而精”的原則設(shè)置必修課,確保學(xué)生具備較為扎實的基礎(chǔ)知識。另一方面,增加選修課比重,后期可以動態(tài)地更新和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生有機會接觸各學(xué)科發(fā)展前沿,了解科技發(fā)展的趨勢,掌握未來變化的規(guī)律。突出系統(tǒng)觀教育理念,以“強化基礎(chǔ)、注重實踐、彰顯特色”為原則,打破與相關(guān)專業(yè)課程間的壁壘,加強課程與課程體系間在邏輯和結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系與綜合,在課程教學(xué)大綱、實驗大綱、教學(xué)課件、教材建設(shè)、題庫建設(shè)等方面進行全方位的更新,逐步形成特色鮮明的專業(yè)課程群。允許并鼓勵學(xué)生在修滿規(guī)定的核心課程的基礎(chǔ)上,選修自己感興趣的課程,給予學(xué)生較大的自主選擇空間。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的最新發(fā)展形勢,不斷更新公共平臺課程并增設(shè)應(yīng)用型課程。
2.完善實驗實踐教學(xué)模式,探索開放式實驗教學(xué)體系。
充分利用實驗實踐教學(xué)平臺,不斷完善基礎(chǔ)實踐教學(xué)、專業(yè)實踐教學(xué)、綜合實踐教學(xué)三層次有機結(jié)合并輔之以各類課外實踐活動的實踐教學(xué)體系。創(chuàng)新實踐教學(xué)管理,加強實習(xí)基地建設(shè),加大實踐教學(xué)投入力度,改善實踐教學(xué)條件,充分調(diào)動教師開展實踐教學(xué)的積極性,著力推進實踐教學(xué)內(nèi)容、方法與模式的改革,提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。改革和完善實驗課程成績的科學(xué)評價體系,改革實驗室管理運行機制,探索開放實驗室的管理方式和體制,完善實驗儀器設(shè)備、實驗經(jīng)費和實驗耗材的實驗室管理體制。
積極拓寬實踐教學(xué)渠道,通過深化校企合作,加強實訓(xùn)實習(xí)基地建設(shè),使學(xué)生實訓(xùn)實習(xí)形式多樣化,在實習(xí)基地保證有固定的老師指導(dǎo)學(xué)生實習(xí),聘請實習(xí)單位經(jīng)驗豐富的工程師為學(xué)生作現(xiàn)身說法,現(xiàn)場講授、現(xiàn)場演示。與校外企業(yè)建立合作關(guān)系,培養(yǎng)“雙師型”教師,開展產(chǎn)學(xué)研用一體化的教學(xué)形式。
3.改革和完善評價體系,建立完善的創(chuàng)新激勵機制。
評價是教育管理中實施控制的特殊手段,是教育管理的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)培養(yǎng)體系不利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的弊病反映在評價體系上采用簡單劃一的方式,未能反映出學(xué)生的真實全面的水平和能力。對學(xué)生的評價不僅要重視知識的全面性考查,更要重視能力(尤其是創(chuàng)新能力)的考查。考試方式多樣化,考試時間自主化,或采用非考評學(xué),通過寫專題報告、撰寫學(xué)術(shù)論文、參與科研項目等多種形式評學(xué)。同時建立對學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新成果積極的激勵機制。
4.推進教學(xué)方法改革,加強個性化教學(xué)指導(dǎo)方式。
加強個性化教學(xué)方式,強調(diào)啟發(fā)式與互動式、面向問題求解的教學(xué)方式;實施探究式、研究性教學(xué),鼓勵學(xué)生的個性化發(fā)展,建立個性化的獎勵機制:通過課程大作業(yè)、課程設(shè)計等方式,為學(xué)生提供內(nèi)容豐富的綜合設(shè)計題目,使學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好選擇題目進行學(xué)習(xí)。
5.打造物聯(lián)網(wǎng)典型示范應(yīng)用項目,構(gòu)建多維創(chuàng)新教學(xué)平臺。
打造物聯(lián)網(wǎng)典型示范應(yīng)用項目,加深學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的理解感知。從科研和競賽等方面展開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)導(dǎo)向的教學(xué)實踐,在專業(yè)創(chuàng)新訓(xùn)練中繼續(xù)實施“導(dǎo)師制”,引導(dǎo)學(xué)生在教師指導(dǎo)下進行科研訓(xùn)練;鼓勵學(xué)生參加教師的科研課題,與教師合作進行科學(xué)研究。發(fā)揮科研項目尤其是STITP項目的人才培養(yǎng)作用,在項目設(shè)計與項目管理中采取措施,積極鼓勵和支持大學(xué)生參與科技創(chuàng)新,為學(xué)生提供多維創(chuàng)新教學(xué)平臺是對理論課程教學(xué)體系的擴展延伸,有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識與學(xué)習(xí)熱情。
6.深化與物聯(lián)網(wǎng)科技園合作,協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。
與物聯(lián)網(wǎng)科技園緊密合作,充分利用南京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)科技園大學(xué)生創(chuàng)新苗圃項目,一方面可以與園內(nèi)企業(yè)進行項目對接合作,另一方面加強對學(xué)生園內(nèi)自主創(chuàng)業(yè)的支持。鼓勵更多學(xué)生參加3S杯全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用“三創(chuàng)”大賽等相關(guān)學(xué)科競賽,培養(yǎng)學(xué)生的工程化意識、創(chuàng)新意識、團隊合作精神和團隊領(lǐng)導(dǎo)能力,充分利用我校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心相關(guān)優(yōu)勢。
隨著物聯(lián)網(wǎng)研究的不斷深入,社會對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才的需求也會出現(xiàn)變化,因此物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式也是動態(tài)發(fā)展的過程。只有不斷探索培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的途徑和方法,不斷更新改革物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和管理體制與運行機制,才能為國家為地方輸送物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
參考文獻:
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一、關(guān)于中國IM市場和騰訊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究成果
西安郵電學(xué)院的任艷玲在文獻中指出從1999年2月至今,我國IM市場發(fā)展迅猛,從最初的一種產(chǎn)品發(fā)展到幾十種甚至上百種產(chǎn)品;從最初只能傳輸簡單的文本消息的互聯(lián)網(wǎng)聊天工具,演變?yōu)楝F(xiàn)在可以傳輸文本、語音、視頻等多種格式信息、跨越互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的綜合信息交流平臺。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)即時通信也在向移動化擴張,移動運營商的進入使得IM市場的競爭更加激烈,并使IM市場的競爭格局發(fā)生了顯著變化。目前我國IM市場上的產(chǎn)品主要有:QQ、MSN、飛信、阿里旺旺、UC、Skype、popo、Yahoo通等等。市場份額靠前的幾種IM分別有著各自鮮明的特色,IM作為高用戶粘性的服務(wù),后來者要想在競爭激烈的市場立足,必須通過差異化定位,來實現(xiàn)對于細分市場人群的爭奪。另外,技術(shù)融合和創(chuàng)新成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢,IM客戶端整合了越來越多的服務(wù)內(nèi)容,對于語音、視頻、協(xié)同、會議和移動應(yīng)用的強勁需求對廠商的技術(shù)能力進一步提出了挑戰(zhàn)。
上述觀點在說明中國IM市場的競爭激烈后,提出了自己對于IM市場競爭上位的對策:爭奪細分市場人群,走差異化定位路線。一下的幾個觀點討論了騰訊針對于IM市場機型的差異化營銷。
孫光海、陳立生則是從采用博弈論、信息論、傳播學(xué)理論等作為分析工具總結(jié)出騰訊的營銷策略:統(tǒng)一更換新標(biāo)識,用以全面體現(xiàn)騰訊網(wǎng)的品牌內(nèi)涵和經(jīng)營理念。騰訊網(wǎng)不再局限于時尚、休閑領(lǐng)域,叩開了通才型網(wǎng)站——綜合類門戶網(wǎng)站的大門。騰訊的“海量模式”--通過即時通信軟件對所有注冊用戶彈出廣告來獲取收益,并以此與品牌門戶網(wǎng)站競爭。當(dāng)廣大網(wǎng)民對彈出廣告十分厭惡,改為彈出新聞,被稱為“迷你”的彈出小網(wǎng)頁每天精選一些重要新聞和娛樂休閑內(nèi)容,反而受到用戶青睞,穩(wěn)坐門戶網(wǎng)站訪問量頭把交椅。
上述觀點從傳媒博弈方面來講騰訊的創(chuàng)新。騰訊以一個“小企鵝”憨厚的形象出現(xiàn)在人們視線中,為自己的品牌標(biāo)準化之后,騰訊的市場定位更加明確,目標(biāo)群體不再單單是年輕人,騰訊需要擴張,走全民化道路,建立自己的門戶網(wǎng)站。騰訊以即時通信作為信息傳播的載體來獲取廣告收益,增加門戶網(wǎng)的點擊率,后期又借助這種方式做窗口廣告,在傳播角度這是非常成功的作法。但是會模仿的不是只有騰訊。比如奧運會期間,搜狐等門戶網(wǎng)站也做出窗口新聞,騰訊的“迷你網(wǎng)頁”不再是一個獨特的閃光點。面對這樣的快速復(fù)制的年代,即使在登陸騰訊的即時通信遍彈出窗口新聞以增加訪問量,很顯然更多人更愿意到一些老品牌的門戶網(wǎng)站去獲取新聞,這樣就涉及到騰訊是否能夠?qū)㈤T戶網(wǎng)做的更新穎更廣泛更專業(yè)。
哈爾濱工程大學(xué)的李平從戰(zhàn)略理念、知識發(fā)現(xiàn)、知識聚集、知識創(chuàng)造、知識運用、信息技術(shù)平臺和文化管理等方面分析了騰訊公司創(chuàng)新導(dǎo)向的知識和諧管理的基本模式。他是從創(chuàng)新導(dǎo)向的知識和諧管理來說的。他認為。騰訊公司的創(chuàng)新戰(zhàn)略經(jīng)歷了“模仿、引進、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新”的過程,走過了“學(xué)習(xí)型創(chuàng)新、整合創(chuàng)新和戰(zhàn)略創(chuàng)新”三個階段,不僅是在產(chǎn)品層面,在創(chuàng)新機制的建立上也模仿google和微軟,塑造公司的創(chuàng)新能力,構(gòu)筑騰訊公司的競爭優(yōu)勢,創(chuàng)造騰訊公司的商業(yè)價值,搭建騰訊公司的發(fā)展平臺,營造騰訊公司的創(chuàng)新氛圍。
上述觀點從知識和諧管理的角度說了一些關(guān)于騰訊有別于一些企業(yè)的戰(zhàn)略。騰訊QQ本身就是一個巨大的模仿品。但是如果只模仿也不能使騰訊做到如此成功。馬化騰從發(fā)現(xiàn)ICQ,到發(fā)現(xiàn)ICQ的不足,需要適合中國人用的中文版ICQ,騰訊QQ就產(chǎn)生了。騰訊在電子商務(wù)、無線增值、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的模仿是大家都知道的,但是其創(chuàng)新更被大家說認同。上述觀點說了很多知識變化的過程,其實從一定程度上說這是一個知識重構(gòu)過程。馬化騰將別的東西拿過來運用的時候?qū)χR的打碎糅合,并加上自己的元素。李平在文章認為這是一種“無為”管理,是一種和諧知識管理。我認為這并不是一種完全意義上面的“無為”管理。首先騰訊在發(fā)展上面是很有戰(zhàn)略的:在模仿中學(xué)習(xí)更新,所以其對知識的管理不能成為是“無為”的,只能說是在“和諧”表面下的具有戰(zhàn)略步驟的知識管理。騰訊在創(chuàng)新過程中不拘一格,不能說明是完全的意義上的“和諧”,因為騰訊的創(chuàng)新本來就是突破傳統(tǒng)方式,這樣來說是一個知識的上升。
二、關(guān)于IM和騰訊的進展情況和發(fā)展趨勢
《市場透析》的劉丹則通過研究指出2008中國企業(yè)即時通訊市場發(fā)展特點:(1)市場處于導(dǎo)入期:大廠商都保持觀望的態(tài)度,而小廠商卻無法支撐起整個市場的發(fā)展,中游廠商表現(xiàn)較活躍,成為維持市場增長的中流砥柱。從市場的長期發(fā)展看,中國企業(yè)即時通訊市場的近兩年的年均增幅接近20%,仍然屬于快速發(fā)展時期,企業(yè)即時通訊市場的活躍度將隨著金融危機影響的減弱而逐漸增加;(2)2008年金融危機將促進市場競爭格局的形成:只要能在市場中保留自己的份額,以后一旦經(jīng)濟恢復(fù),生存下來的企業(yè)就可以占據(jù)市場中的一席之地,而被淘汰的部分企業(yè)將無緣該市場;(3)高效、穩(wěn)定、安全成為企業(yè)服務(wù)的重點:企業(yè)即時通訊產(chǎn)品需要提供的不是一個簡單的軟件產(chǎn)品,而是一個涵蓋各種通訊手段的交流平臺,唯有如此才能真正節(jié)約企業(yè)成本,提供工作效率。
關(guān)于IM未來發(fā)展趨勢他認為:(1)信息化建設(shè)的加速將促進企業(yè)即時通訊市場發(fā)展;(2)統(tǒng)一通信成為發(fā)展趨勢;(3)渠道萎縮,合作伙伴加強。
DCCI互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心則做出如下預(yù)測:趨向1:即時通訊平臺提供的服務(wù)更加多元化,用戶的在線生活圈逐漸形成:包括QQ在內(nèi)的即時通訊工具不斷增加新的增值應(yīng)用服務(wù),如新聞資訊、博客、郵箱、音樂、網(wǎng)絡(luò)游戲、C2C等,為即時通訊用戶提供了眾多的娛樂和資訊服務(wù)選擇,在增加盈利的同時,不斷強化用戶粘性。即時通訊僅僅是整個平臺的最基本的服務(wù),新的應(yīng)用和服務(wù)將繼續(xù)增加進來,用戶的在線生活圈逐漸形成;趨向2:用戶逐漸顯示出細分特性,即時通訊定位的差異化發(fā)展趨向顯著;趨向3:垂直類即時通訊市場發(fā)展迅速,綜合類即時通訊與垂直類即時通訊格局即將形成;趨向4:即時通訊廠商戰(zhàn)略布局進一步優(yōu)化,互聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)與營銷平臺成為戰(zhàn)略重點;趨向5:企業(yè)IM有望走出市場培育期,未來重點在提高企業(yè)用戶的認知度和接受度:企業(yè)即時通信市場尚在開發(fā)期,國內(nèi)企業(yè)對企業(yè)IM認知度和接受度正在提高,競爭格局尚未形成,未來的重點在于培育和搶占市場;趨向6:互聯(lián)網(wǎng)即時通訊提供商介入無線即時通訊市場,合作大于競爭將成趨勢。
任艷玲對于中國即時通訊定位差異化趨勢也頗有見解,她認為行業(yè)五力(行業(yè)內(nèi)競爭力、潛在的新加入競爭力、替代產(chǎn)品的競爭力、購買者的討價還價能力、供應(yīng)商)競爭決定定位差異化趨勢:(一)行業(yè)內(nèi)差異化程度小,競爭激烈要進行有效的競爭,獲取穩(wěn)固的競爭優(yōu)勢,只有通過成本領(lǐng)先、別具一格和集中一點戰(zhàn)略。因目前IM服務(wù)基本免費,所以成本領(lǐng)先戰(zhàn)略不適用,別具一格和集中一點戰(zhàn)略歸根結(jié)底還是差異化的戰(zhàn)略;(二)低進入門檻,要求高的競爭力(三)替代產(chǎn)品的競爭,要求發(fā)展特殊的即時通訊產(chǎn)品;(四)特別的買方議價能力,要求差異化的產(chǎn)品定位:在IM市場上,由于服務(wù)的免費提供,使得買方的議價能力體現(xiàn)在了對服務(wù)質(zhì)量的要求及使用習(xí)慣和選擇偏好的形成上。
她認為即時通訊市場正在并將要呈現(xiàn)的差異化狀況。(一)服務(wù)商開始更多的關(guān)注企業(yè)IM市場的未來發(fā)展:在個人IM市場,騰訊QQ一枝獨秀,無人能及,高用戶粘性使得后來者居上幾乎成為不可能;(二)隨著電子商務(wù)的迅猛發(fā)展,商務(wù)IM開始更迅速地被人們所應(yīng)用;(三)隨著電信運營商的強勢加入,移動即時通訊發(fā)展迅猛。
關(guān)于上述幾點看法,我們可以得出一個結(jié)論:IM市場發(fā)展越來越壯大,想分一口羹的人越來越多,在這樣的趨勢下,都能提供免費的IM軟件已經(jīng)不再是什么不能逾越的障礙。那么要想做大做好,只能走差異化營銷途徑。那么幾個觀點關(guān)于是騰訊在IM市場上作為一個即時通訊龍頭所采取的差異化營銷。
中南民族大學(xué)文學(xué)與新聞傳播學(xué)院涂銳是從網(wǎng)絡(luò)游戲看騰訊的差異化競爭。面對競爭激烈的市場和眾多對手,騰訊結(jié)合自己的特點和優(yōu)勢,運用差異化競爭策略,使其游戲產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。在開放性的發(fā)展模式下,騰訊游戲采取自主研發(fā)、合作、聯(lián)合運營三者結(jié)合的方式,已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)游戲的多個細分市場領(lǐng)域形成專業(yè)化布局并取得良好的市場業(yè)績。他從市場細分差異化、產(chǎn)品差異化、運營模式差異化、員工差異化分析騰訊游戲成功的原因。
上述觀點是從網(wǎng)絡(luò)游戲看騰訊的差異競爭。騰訊的網(wǎng)游大概是其差異化成功的主要例子。大家都知道騰訊的游戲源于盛大等很大大型游戲的創(chuàng)意和技術(shù),但是騰訊游戲的體驗人數(shù)卻與一些原創(chuàng)游戲不相上下。一下小的QQ游戲是騰訊自主研發(fā),另外一些創(chuàng)意和技術(shù)維護來自與韓國官方的合作等。騰訊網(wǎng)游的差異化就在于結(jié)合騰訊自身的機制進行創(chuàng)新。從市場、產(chǎn)品、運行模式、員工都帶來很多的不同。但是上述觀點的論述范圍太小。騰訊網(wǎng)游的成功,不單單是網(wǎng)游做的成功,主要還是依賴于騰訊的“會員式”營銷。擁有一個賬號就能綁定多個游戲,不論是安全還是方便性都非常有保證。網(wǎng)游差異化的成功也歸功于騰訊強大的綁定體系。
武漢大學(xué)的鄭瑾蕙以騰訊即時通信工具為例,對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的體臉營梢策略進行了探討,她認為騰訊在中國市場深受大量年輕網(wǎng)民喜愛是和其提供的卓越體驗密切相關(guān)的。豐富的多維體驗和生動的即時交互,多彩的虛擬空間和自我的個性世界,產(chǎn)品的協(xié)同效應(yīng),抓住年輕一代是騰訊體驗營銷手法處理上的智慧,也是其成功所在。
上述觀點建立在新時代的體驗經(jīng)濟上。網(wǎng)絡(luò)的體驗營銷不是傳統(tǒng)意義上的體驗營銷。網(wǎng)絡(luò)本身是一個虛擬世界,很多體驗都建立在想象力上,這樣的體驗營銷更注重的是顧客的回憶,是否想再來或者使用。QQ群、QQ秀、QQ空間的產(chǎn)生以及后來的拍拍網(wǎng)、校友錄等組成的社區(qū)形成騰訊的“在線生活產(chǎn)業(yè)模式”使其產(chǎn)品被廣為接受。與其說使其提供卓越的體驗消費,我覺得不如說騰訊在“體驗”兩個字上面做足工夫,真正洞察目標(biāo)群體的在線需求:溝通、信息、娛樂、商務(wù)。QQ現(xiàn)在市場定位不再只是針對年輕人,還包括商務(wù)白領(lǐng)等其他大眾化人群。所以我認為,不是騰訊在提供特別的服務(wù),而是旨在滿足人們內(nèi)心的心理需求。
天津大學(xué)的鄧一飛通過體驗營銷則是站在消費者感官、情感、思考、行動、關(guān)聯(lián)五個方面研究,他認為騰訊一切產(chǎn)品、服務(wù)從用戶體驗出發(fā),以體驗為導(dǎo)向銷售產(chǎn)品或服務(wù),延長體驗時間,增加購物前、中、后的良好體驗,體驗要有一個“主題”,“體驗”滿足的是“自我實現(xiàn)”的需要分析了騰訊成功的體驗營銷。
上述觀點是通過消費者方面出發(fā),經(jīng)過對消費者的研究,將體驗的時間拉長,使消費者實現(xiàn)自我價值。我認為通過對消費者的研究,可以將消費者的需求歸類,比如如何讓體現(xiàn)消費者各方面的自我實現(xiàn)深入研究。從市場的長期發(fā)展看,中國企業(yè)即時通訊市場的近兩年的年均增幅接近20%,仍然屬于快速發(fā)展時期,企業(yè)即時通訊市場的活躍度將隨著金融危機影響的減弱而逐漸增加。
武漢科技學(xué)院的馮易分析了騰訊與可口可樂之間聯(lián)合營銷的成功實例,總結(jié)出品牌聯(lián)合營銷的競爭優(yōu)勢,即可以使聯(lián)合體內(nèi)各成員實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補,提升品牌價值和地位,對于新企業(yè)則可規(guī)避進入新市場的風(fēng)險。二者的合作使雙方都達到了實行品牌聯(lián)合營銷的目的,提升了雙方的品牌地位,同時也促進了雙方品牌向著更高方向發(fā)展,這也就說明了,在騰訊與可口可樂的聯(lián)合營銷中,雙方都獲得了均等的發(fā)展機會。
武漢理工大學(xué)的鄭沛然著重分析可口可樂與騰訊的協(xié)同營銷策略,分析騰訊和可口可樂合作在2008年3月24日推出“火炬在線傳遞”活動,吸引了眾多網(wǎng)民的關(guān)注。可口可樂擁有全球最有價值的品牌,騰訊擁有全球最強勢的IM,這是廣告主與受眾的最好溝通媒介。騰訊IM所擁有的2.2億活躍賬戶和全面業(yè)務(wù)布局,為騰訊網(wǎng)“IM+門戶”模式發(fā)展提供了最佳原動力。所打造成的極具黏度和延展性的網(wǎng)絡(luò)社區(qū),為其他業(yè)務(wù)擴張?zhí)峁┝擞欣钠脚_。成為競爭對手的難以逾越的障礙。訊公司在業(yè)內(nèi)的品牌價值、強大的業(yè)績以及火爆的人氣,配合上可口可樂的巨大品牌勢能.一定會取得更好的業(yè)績;而可口可樂借助騰訊的優(yōu)勢,可以提高自身本土化、年輕化的形象。
上述兩個觀點都是研究騰訊和可口可樂的聯(lián)合營銷。在這里重點突出騰訊如何借助可口可樂的品牌進行植入式營銷。這樣營銷的出現(xiàn)解除了傳統(tǒng)門戶網(wǎng)站的弊病,廣告收入不斷快速增長。對于騰訊來說,這種模式不能夠被復(fù)制,因為巨大的用戶量和強烈的粘性業(yè)務(wù)可以將兩種品牌自然的融合在一起,加深品牌的印象和好感度,增加品牌之間的合作,這也是騰訊差異化競爭的主要手段,因為其已經(jīng)建立的優(yōu)勢。在品牌合作上要找到相匹配品牌,才能相映生輝。騰訊和可口可樂的合作司成功的,但是如果能讓這樣的合作繼續(xù)下去,還需要更多的戰(zhàn)略部署,達到兩個品牌的長期合作。
三、關(guān)于IM和騰訊的存在問題
由以上兩點我們很容易看出IM的市場競爭是相當(dāng)激烈。由于電信的插入,市場可能進入一個白熱化的狀態(tài),下面來看看在這樣的市場競爭下,騰訊面臨的問題。
《企業(yè)前線》胡智海認為:QQ保持IM市場的大哥大,似乎毫無懸念。然而,2007年中國移動高調(diào)的飛信,已經(jīng)躋身到市場第二的位置。而微軟苦心經(jīng)營的MSN,由第二跌落到第三的位置。面對半路殺出的黑馬,MSN應(yīng)對乏力。在苦苦支撐之際,3G忽然在中國得以放行。MSN迅速向中國電信伸出了橄欖枝,并聯(lián)合了天翼Live。在這種情況下他認為騰訊存在很多劣勢:1.政策壁壘:中國對于通信行業(yè),是采取許可經(jīng)營的方式。由于三網(wǎng)融合,電信業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的壁壘越來越模糊。互聯(lián)網(wǎng)是開放,要從電信業(yè)務(wù)介入到互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),可以說沒有什么政策難度;而要想從互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)介入到電信業(yè)務(wù),則是千難萬難。飛信可以給用戶發(fā)短信,而QQ就不行,因為政策不允許;飛信可以讓用戶通電話,QQ也只能走球。2.網(wǎng)絡(luò)壁壘:對于騰訊,不管是固定互聯(lián)網(wǎng),還是移動互聯(lián)網(wǎng),這些命脈都掌握在三大運營商手中。QQ能否穩(wěn)定登錄,某種程度上還得看運營商的臉色;3.資本實力:現(xiàn)在三大IM軟件的格局中,飛信和天翼live(MSN)都有運營商背景,在資本力量上都不是一個數(shù)量級。在非常條件下,運用資本力量去改變市場競爭力量的情況,也不是沒有可能的。
《法制研究》的湯慶唐茂軍則認為:騰訊QQ多年來一直在國內(nèi)即時通訊市場處于壟斷地位。但騰訊一直拒絕開放QQ軟件程序接口,造成MSN、雅虎通等其他IM軟件至今無法與QQ互聯(lián)互通,嚴重阻礙了我國IM市場的發(fā)展并給用戶帶來諸多不便。騰訊濫用知識產(chǎn)權(quán)限制競爭行為應(yīng)當(dāng)受到反壟斷法的規(guī)制。強制騰訊開放API,實現(xiàn)互聯(lián)互通,對于維護IM市場的創(chuàng)新與競爭,保護消費者利益,具有重要意義。
上述兩種觀點可以看出騰訊存在巨大的問題:QQ涉嫌壟斷,引起其他IM用戶的不滿;其運營商背景不夠雄厚,也沒有政府的優(yōu)惠政策,未來的在IM市場上還應(yīng)多加努力。
我個人認為騰訊在這些硬傷的條件下可以發(fā)展強大的軟實力:最重要的還是市場占有率和個性品牌口碑,將不能改變的事實轉(zhuǎn)化成為自身的增值。不管是否有強大的運營商背景,騰訊仍然可以贏得中國大多數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)用戶,可以用品牌的多元化發(fā)展和良好的體驗營銷將人性化、大眾化做到最好來吸引消費者。面對MSN和強大的電信,騰訊看似有很大的威脅,加上一些騰訊的紅色業(yè)務(wù)對騰訊品牌的影響,但是騰訊依靠其強大的規(guī)模優(yōu)勢,高強度的用戶粘性體系,從單一的即時通訊工具變成了涉及游戲、郵箱、新聞、交易、殺毒、存儲等各個領(lǐng)域的復(fù)雜業(yè)務(wù)的軟件滿足細分市場的用戶需求,尊重用戶人性化體驗,在優(yōu)化軟件上的快速反應(yīng)一定成為騰訊差異化營銷的成功之處。
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關(guān)鍵詞光纖通信軟件開發(fā)制作過程開剝接續(xù)封合
正文
一、前言
光纖通信自問世以來,通過其通信容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾、保密性好、重量輕、資源豐富等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于市內(nèi)局間中繼,長途通信和海底通信等公用通信網(wǎng)以及鐵道、電力等專用通信網(wǎng),同時在公用電話、廣播和計算機專用網(wǎng)中得到應(yīng)用.并已逐漸用于用戶系統(tǒng).光纜將取代過去用戶系統(tǒng)無法實現(xiàn)寬頻信息傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)線路,這樣便可提供高質(zhì)量的電視圖像和高速數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù),以滿足人們廣泛的生活和業(yè)務(wù)的需要.
光纜線路,是光纖通信系統(tǒng)組成的重要部分.光纜線路的建設(shè)質(zhì)量是確保光通信系統(tǒng)性能良好和長期穩(wěn)定的關(guān)鍵,而光纜開剝接續(xù)則是光纜線路施工中工程量大,技術(shù)要求復(fù)雜的一道重要工序,其質(zhì)量好壞直接影響線路的傳輸質(zhì)量和壽命,光纜開剝、接續(xù)、封合的快慢將影響整個工期的進程,對于20芯以上光纜的接續(xù)不僅要求施工人員技術(shù)熟練,而且要求施工組織嚴密,在保證質(zhì)量的前提下,確保施工的時間。
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二、光纖通信的發(fā)展概況及動向
2-1發(fā)展概況
光波是人們最熟悉的電磁波,其波長在微米級,頻率為100000億HZ數(shù)量級.由電磁波譜中可以看出,紫外線、可見光、紅外線均屬于光波的范疇.目前光纖通信使用的波長范圍是在近紅外區(qū)內(nèi),即波長為0.8-1.8um可分短波長波段和長波長波段,短波長波段是指波長為0.85um,長波長波段是指1.31um和1.51um,這是目前采用的三個通信窗口.
利用光導(dǎo)纖維作為光的傳輸介質(zhì)的光纖通信其發(fā)展只有二、三十年的歷史,它的發(fā)展以1960年美國人Mainman發(fā)明的紅寶石激光器和1966年英籍華人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低損耗光纖的設(shè)想為基礎(chǔ),直到1970年美國康寧公司研制出損耗為20db/km的光纖,才使光纖進行遠距離傳輸成為可能.自此以后,光纖通信在世界范圍內(nèi)展開并得到迅猛發(fā)展,在短短的一、二十年的時間中,以從0.85um短波長多模光纖發(fā)展到1.31um-1.55um的長波長單模光纖,同時開發(fā)出許多新型光電器件,激光器壽命已達十萬小時甚至百萬小時,許多國家相繼建成了長距離的光纖通信系統(tǒng).
80-90年代是光纖通信大發(fā)展的年代,在世界各國都是按照兩步來走的第一步是長途干線纜化;第二步是進入用戶家.發(fā)達國家在80年代就實現(xiàn)了長途輸干線光纜化.現(xiàn)在正在研究光纖到用戶的問題.近年來,我國的光纖通信有突飛猛進的發(fā)展,80年代來,郵電部計劃在1990----1995年用近5年的時間實現(xiàn)全國通信干線光纜化,具體安排打三大戰(zhàn)役:首戰(zhàn)中軸,為京廣、京滬東南沿海開放地區(qū);攻堅兩翼,左翼為鄭州、西安至成都,右翼為東北三省成網(wǎng);第三戰(zhàn)役為橫穿東西,有南北兩條東西走向的干線,北線為北京、包頭、蘭州至烏魯木齊,南線為福州、杭州、南昌、長沙、貴陽、重慶、成都.三大戰(zhàn)役光纜目前已在全國長途直撥自動電話網(wǎng)中發(fā)揮良好的作用.
"九五"期間我國新的光纜干線將全部采用同步數(shù)字體制技術(shù),以高速率、大容量干線為主.這一階段的特點是建設(shè)周期短,采用技術(shù)新.全部敷設(shè)完成后,將在全國形成大容量干線網(wǎng),具備數(shù)字、數(shù)據(jù)信道、可輸電話、電報、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等.并可為計算機網(wǎng)及各專用網(wǎng)提供所需要的信道.
2-2發(fā)展動向
光通信以它獨特的優(yōu)點被認為是通信史上的一次革命性的變革,光纖通信網(wǎng)將在長途通信網(wǎng)與市話通信中代替現(xiàn)用的電纜通信網(wǎng),這已成為各國所公認.在未來的住信息社會中,交換大量信息的信息網(wǎng)絡(luò)將由光纖網(wǎng)路來構(gòu)成.
光纖通信作為一門新學(xué)科來講,其發(fā)展的速度與潛力在通信歷史上很少有其他技術(shù)能與之相比.目前,單模光纖的生產(chǎn)以完全實用化,它的傳輸頻帶達幾十GHZ以上.在1.31um窗口的損耗是0.5db/KZ,在1.51um窗口的損耗是0.2--0.3db/KZ,已接近理論極限值.
三、多媒體CAI的認識
十年前,"多媒體"這個名詞,對絕大多數(shù)人來說連聽也沒有聽說過.不知從什么時候開始,這個名詞同"信息高速公路""CD-ROM"等一起,連同與他們相關(guān)的專欄、評價、廣告,如同潮水一般地涌上電視和報刊,成為人們茶前飯后最感興趣的話題,計算機多媒體技術(shù)之所以受到人們的關(guān)注和青睞,是因為它有以下特點:
一、超媒體結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的體,不論是書本報刊還是音錄像,都只以線性的方式,順序地組織內(nèi)容,而人的思維常常是跳躍的、聯(lián)想的,唯有計算機才能夠提供超媒體的結(jié)構(gòu)形式,可以按照人的思維習(xí)慣組織信息.
二、表現(xiàn)力強.信息除了有文字、聲音、視頻影像以外,還可以創(chuàng)造出MIDI音樂、圖像、動畫這些新型的信息載體.行為心理學(xué)認為,學(xué)習(xí)起因于對刺激的反應(yīng),認為把學(xué)習(xí)者置于一個穩(wěn)定的環(huán)境中,給它以特殊性刺激,當(dāng)它做出明確反應(yīng)時,也就已經(jīng)產(chǎn)生相應(yīng)的效果.利用豐富的媒體既具有特殊性的學(xué)習(xí)方法,又能使學(xué)生更接近學(xué)習(xí)的內(nèi)容.另外,利用CAI課件,易于進行重復(fù)練習(xí),促進學(xué)生記憶.而且.CAI課件所提供的反饋信息有很好的強化作用和引導(dǎo)作用.
三、交互性強.人類正在進入高速發(fā)達的信息化社會,人們已不滿足于那種傳統(tǒng)的,被動的接收信息的方式.他們要求參與創(chuàng)新,追求個性發(fā)展,也唯有計算機可以提供多種的人機交互手段,以滿足這種需求.認識理論認為,刺激作用于學(xué)習(xí)者的感官,是神精系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的活動.它是從內(nèi)部心理過程來解釋人類的行為相互作用的結(jié)果.概括這種理論,學(xué)習(xí)過程就是每個人根據(jù)自己的志愿、需要、興趣和愛好并利用過去的知識和經(jīng)驗對當(dāng)前的學(xué)習(xí)內(nèi)容做出主動的、有選擇余地的信息加工過程.
CAI課件所提供的響應(yīng)環(huán)境與各種豐富的媒體方法的刺激,更能激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性.交互性是CAI課件優(yōu)越性的最主要的原因之一.通過CAI課件的交互,能確保學(xué)習(xí)者對接收到的信息和課程特點的注意,能促進具有認知聯(lián)系的回答,能補救錯誤的回答,恰當(dāng)?shù)拇碳せ貞?有效的讓使用者使用控制,能及時對做出的回答進行反饋.
四、可以進行網(wǎng)上傳輸.當(dāng)今的世界已構(gòu)建起一個以光纖為骨干的全球通訊網(wǎng),隨著信息壓縮和傳輸技術(shù)的改進,計算機多媒體無疑將成為網(wǎng)上最重要也最具有表現(xiàn)力的信息載體.
四、軟件開發(fā)平臺的介紹
4.1硬件平臺介紹
CPU:Cyrix6x86200;
內(nèi)存:32M;
顯卡:CirrusLogic5446PCI,支持1024*768分辨率,因為現(xiàn)在計算機的配置都比以前有了較大的提高,分辨率一般在800*600以上,所以本系統(tǒng)選用了800*600的分辯率;
4.2軟件平臺介紹
4.2.1軟件平臺概述
早期的教學(xué)軟件開發(fā)工作主要利用通用程序設(shè)計語言,如BASIC、PASCAL等語言來完成.但采用這種制作方式需要依賴專業(yè)的系統(tǒng)分析員,而且這種方式費時、費力、效率低、成本高.因此,就很需要有一些開發(fā)工具來幫助我們擺脫傳統(tǒng)的工作方式,使得課件的制作人員能夠把精力放在主題的表達、交互特性的設(shè)計、用戶界面的設(shè)計等方面.有了這些工具,即使沒有計算機專業(yè)知識的人員也能夠方便的開發(fā)課件.
多媒體創(chuàng)作系統(tǒng)正是滿足這一要求的一種特殊工具的軟件,它使開發(fā)周期短.創(chuàng)作系統(tǒng)對于多媒體(包括文字、圖畫、動畫等)的實現(xiàn)提供了完美的服務(wù)功能,最大限度地發(fā)揮了其面向?qū)ο蟮奶攸c,使編程變得直觀,可稱為所見即所得,同時使結(jié)構(gòu)變得更清晰明了,為編程人員提供了良好的、輕松有趣的環(huán)境.
在制作中主要運用的這種多媒體創(chuàng)作工具軟件是Authorware5.0,另外也選用了其它輔助工具軟件,如:
動畫制作軟件:3DStudioMax/Flash5.0
動畫處理軟件:Animitor5.0
圖片處理軟件:Potoshop5.0
視頻、聲音處理軟件:RidoEdictor
4.2.2多媒體軟件開發(fā)工具---Authorware5.0
一Authorware5.0的特點:
Authorware5.0是一個富有創(chuàng)造力的、用于集多媒體信息的多媒體程序創(chuàng)作工.Authorware5.0使用戶能夠制作基于數(shù)據(jù)庫的售貨系統(tǒng)、個人及商業(yè)簡報、廣告制作基于計算機交互培訓(xùn)(Computer--basedtraining)以光盤的主畫面等.Authorware5.0具有制作逼真的仿真系統(tǒng)和超媒體參考字目的能力,其強大的交互功能更加倍受用戶青睞,制作的程序可以通過刻錄的光盤的方式永久地保存下來,也可以打包的形式在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)行,實現(xiàn)多媒體的遠程教學(xué)方式.
二Authorware5.0的新增功能:
1、外部素材
Authorware5.0允許發(fā)者將聲音/圖形及電影文件與Authorware文件分開存儲.由于增強了連接功能,甚至可以將這些媒體文件存儲在Web頁上,每次更改多媒體作品時無需重新導(dǎo)入這些文件.
2、ActiveX控件
所有的ActiveX控件都可以用于Authorware5.0項目中,本軟件在背景音樂的播發(fā)上就利用了外部的ActiveX控件.
3.交叉平臺兼容能力
Authorware5.0是唯一能使用戶在Windows及Macintwsh這兩種平臺上開發(fā)及的多媒體程序的創(chuàng)作工具,便于了用戶的使用.
4、對圖像文件的支持
Authorware5.0支持如下格式TIFF、BMP、DIB、RLE、GIF、JPGE、LRG、PICT、JGA、WM和FPOTOSHOP格式,正是由于這些特點,才使得在多媒體中大量應(yīng)用圖像,完成各種效果成為現(xiàn)實.
三Authorware開發(fā)課件的一般步驟
任何一個Authorware項目的成功與否取決于計劃的完善,一個好的多媒體課件,其開發(fā)的一般分為四個階段:
第一階段:確定項目范圍
無論是獨立開發(fā)集體開發(fā),完全理解Authorware項目的范圍是非常重要的.任何沒有弄清的總是在開發(fā)Authorware項目之前都應(yīng)當(dāng)考慮以下問題:
1.開發(fā)項目的目的是什么?
2.誰是目標(biāo)用戶?
3.哪些演示組件是必要的?
4.用戶需要何種類型的交互?
5.產(chǎn)品的注意事項是什么?
第二階段:設(shè)計
在準備進行時,做好如下工作:
1.收集所有的信息并確保沒有任何遺漏.
2.將產(chǎn)品中將要出現(xiàn)的圖形、聲音和電影文件組織好,充分考慮效果與文件大小之間的關(guān)系.
3.對素材文件進行編號.并確保這些文件夾的文件名及其擴展名無誤,最好將相同文件格式的文件放在一個文件夾中.
4.用Storyboad(故事板)或自動化的工具軟件包,如DesignersEdge記錄程序的設(shè)計方案.
第三階段:開發(fā)產(chǎn)品
其主要有:1.界面的設(shè)計;2.圖形的制作;3.聲音錄制;4.數(shù)字視頻制作;5.創(chuàng)作.
第四階段:測試與
使用測試與的方法需要特別注意的內(nèi)容如下:
1.查找在使用過程中出現(xiàn)的錯誤或不良效果.
2.運行環(huán)境以及設(shè)備的要求.
3.在網(wǎng)絡(luò)上的可用性.
4.在不同機型上的兼容性.
五.軟件的制作過程
多媒體CAI課件本質(zhì)上是一種計算機應(yīng)用軟件,它的開發(fā)過程與一般的軟件開發(fā)過程有著許多相同的地方.一方面,多媒體課件的開發(fā)過程具有一般多媒體項目的許多共性;另一方面,由于多媒體課件是面向教學(xué)應(yīng)用的,它在內(nèi)容選擇、結(jié)構(gòu)組織、控制策略、交互特性以及評價標(biāo)準等諸多因素上均與其他的多媒體應(yīng)用有所不同,所以它的開發(fā)方法具有某些特性.在過程中教學(xué)設(shè)計、腳本編寫和媒體制作三個步驟顯尤為重要.
5.1教學(xué)設(shè)計。教學(xué)設(shè)計是多媒體課件開發(fā)不同于其它我媒體應(yīng)用軟件開發(fā)的一個特別步驟,也是決定課件質(zhì)量的關(guān)鍵五一節(jié),主要包括:
細化目標(biāo)
目標(biāo)排序
制定教學(xué)策略
決定教學(xué)模塊
決定媒體的選擇和組合
確定評估的方法等
5.2編寫腳本
為了組織好信息,編寫好腳本是成功的第一步.各種媒體結(jié)構(gòu)需要仔細安排,必須對屏幕進行設(shè)計,確定
各種媒體的排放位、樸素關(guān)系、各種按鈕的名稱、排放方法,以及各類能引起系統(tǒng)動作的元素的位置,激活方式等.在時間方式上也要充分安排好,何時出音樂、何時出伴音,應(yīng)恰到好處,這實際上是一個創(chuàng)意的過程.多媒體開發(fā)系統(tǒng)的功能越來越強大,上手很容易,創(chuàng)意的好壞往往直接決定了軟件質(zhì)量的高低.
5.3媒體制作
5.3.1在Authorware中搭建程序的整體框架.
在編寫好腳本以后,應(yīng)當(dāng)對腳本細化,根據(jù)其邏輯關(guān)系在多媒體開發(fā)平臺Authorware中搭建框架,使結(jié)構(gòu)清晰化.
5.3.2軟件的素材積累
圖片的積累:主要利用數(shù)碼相機拍攝,再經(jīng)過PHOTOSHOP處理.
按鈕的積累:通過PHOTOSHOP的繪圖工具制作,再適當(dāng)運用PHOTOSHOP外部濾鏡插件處理.
影像文件的積累:1.運用了3DStudioMax進行仿真制作.2.實際操作部分應(yīng)用數(shù)字攝像機進行攝像,再通過VidioEdictor進行視頻處理
5.3.3框架內(nèi)容的充實和完善
這一過程是要體制作的關(guān)鍵,其內(nèi)容是否充實和表現(xiàn)手法是否獨到、新穎直接關(guān)系到整個課件的效果,在創(chuàng)作的過程中做法如下.
1、對文字的處理
在處理文字時,如果直接采用Authorware顯示圖標(biāo)中的文字工具,輸入一段文字,在字體比較大的時候,產(chǎn)生鋸齒形邊界,影響展示效果.采用Photoshop處理,在文字編輯對話框時,在[Style]文字類型域中處理Anti-Alialed,可以消除鋸齒形,但導(dǎo)入Authorware中以后又會產(chǎn)生很難看的白邊.同樣嚴重影響效果,解決引問題基本方法是:
在Photoshop中設(shè)置文字文件的調(diào)色板,選擇菜單命令"Image-Mode",一般選"IndexedColor",在[Coloos]域給出當(dāng)前文件所包含的最少顏色,根據(jù)值來確定,[ColorDepty]應(yīng)該選的參數(shù),如[Colors]域值為151.就應(yīng)該選擇大于該值的最比特值"8bits/pixel.
2、對動畫的處理
在制作動畫的時候,應(yīng)用Flash5.0或其軟件制作avi格式的數(shù)字影像,可以直接導(dǎo)Authorware中,但出現(xiàn)的總是是其動畫的背景不透明,導(dǎo)致動畫與Authorware中的背景不能夠很好地融合在一起,處理的辦法是應(yīng)用Animitor4.0導(dǎo)入數(shù)字化影像,對每一貼進行處理,選擇背景顏色,將背景顏色置為全黑(色彩設(shè)置為256)然后利用菜單命令[File]中的[Expored]生成具有透明模式的.flc數(shù)字化影像格式,再在Authorware中引入.
3、在Authorware中采用的幾種特殊方法
為了增強多媒體的展示效果,在細小的環(huán)節(jié)上做了一些特殊的處理:
4、對介面上按鈕的處理
在介面上旋轉(zhuǎn)按鈕的一般方法是直接放置,這們在每進入一個有按鈕的介面時,都會先出現(xiàn)按鈕,介面產(chǎn)生晃動.解決的方法是在制作背景的時候,先將按鈕放到背景中,而后在Authorware中,采用精確對準,讓按鈕覆蓋往背景上的按鈕.
5、對于擦除圖標(biāo)的使用
在程序的過程中大量使用了擦除圖標(biāo),從一個介面跳轉(zhuǎn)到另一介面時,按一般的處理方法,先擦除后跳轉(zhuǎn),在跳轉(zhuǎn)的過程中避免不了會出現(xiàn)一段黑屏.處理的方法是:在Authorware中利用層值的概念,設(shè)置將要擦除介面的層值,再在擦除圖標(biāo)之前先顯示將要顯示的介面,這樣雖然將要顯示的介面先顯示了,但由于層值較低,會被覆蓋掉.
6、LAYER的要領(lǐng)及運用
Layer的要領(lǐng)是一個看似不太起眼的要領(lǐng).其實只要弄懂它的要領(lǐng)并熟練掌握、體會。在課件的制作過程中省時省力,并能增色不少.
Layer在Authorware中出現(xiàn)很多地方,顯示圖標(biāo)、移動圖標(biāo)這兩個經(jīng)常用到的圖標(biāo)都涉及到層的運用.人們往往忽視層的設(shè)置,其結(jié)果便是,當(dāng)引入了一幅圖片層,并沒有達到預(yù)先設(shè)想的效果,最直接的后果便會是引入的圖片從未出現(xiàn)過!這便是只顧著往流水線上放顯示圖標(biāo),沒有設(shè)置層所帶來的結(jié)果.在上述兩個圖標(biāo)的對話框中有一個讓用輸入數(shù)值的地方:Layer-------可在其中輸入一個大于0的數(shù)值,此值越大則相關(guān)圖形離你的眼睛越近(因顯示屏是一個面的要領(lǐng),不能涉及到層次問題,但在這里,為了說明問題,引入遠近的說法),離你近的圖形當(dāng)然就要擋住離你遠的圖形(如果沒有設(shè)置特殊的蒙板(MASK模式).其應(yīng)用比較靈活,視實際情況加以運用.
7、子程序的使用:
子程序的使用是編寫高級語言程序經(jīng)常涉及到的一個問題,在Authorware的相關(guān)參考資料中不常見,但Authorware提供了非常豐富的子程序調(diào)用功能以完善自己的功能.例如:程序中須要完成復(fù)雜的計算,則可用函數(shù)"JUMPQUTRETURE"調(diào)用外部程序并在外部程序執(zhí)行完畢后返回Authorware,諸如此類的函數(shù):"JUMPQUIT"(跳轉(zhuǎn)到外部非Authorware程序)."JUMPPRINTRETURN"(調(diào)用外部程序并打印指定的某個文件可用來借用外部程序完成精美的打印功能),"JUMPFILE"(跳轉(zhuǎn)到其他的Authorware文件),"JUMPFILERETURN"(調(diào)用其它的Authorware文件,相應(yīng)的功能調(diào)用容易,但功能非常強大,使用得當(dāng),會大大提高軟件質(zhì)量.本軟件在開發(fā)過程中主要是調(diào)用其它的Authorware文件,其具體使用方法為:
在流程圖上放置一計算圖標(biāo),雙擊圖標(biāo),在程序欄里寫入JUMPFILERETURE("文件名).在軟件中,可方便于調(diào)試及提高運行效率,我們恰當(dāng)?shù)厥褂昧俗映绦?這們做有三個優(yōu)點:
(1)可分階段進行開發(fā),分別由同組的兩個人在不同時期寫腳本,但要事先約定一些注意事項及規(guī)范;
(2)不用擔(dān)心大量的變量使用容易產(chǎn)生混淆,錯誤調(diào)用;
(3)每一個程序短小,適于調(diào)用及調(diào)試.
8、軟件打包后因反復(fù)修改而產(chǎn)生的問題
在調(diào)度程序的過程中,曾遇到過這樣的現(xiàn)象:硬件部分已基本完畢,打包后,文件大小是18。5MB.在修改過程中,刪除大量重復(fù)調(diào)用的顯示圖標(biāo).再次打包后,文件的大小依然是11MB,后來,又增加了不少內(nèi)容,但一度文件打包后沒有再超過11MB,增刪內(nèi)容,而文件的大小不發(fā)生變化!這是一個很奇怪的現(xiàn)象.經(jīng)過后來反復(fù)實踐及理論上的分析,得出的結(jié)論是;在第一次引入圖標(biāo)后,Authorware便預(yù)留了一定大小的空間以便容納內(nèi)容,以后這個空間請求增大,則系統(tǒng)會在不同的地址另外分配空間.這樣,由于文件存儲的連續(xù)性,導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀出的效率很低,在運行時會非常緩慢,這是Authorware集成系統(tǒng)本身的文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的問題.并沒有什么辦法,唯一可以做的便是在腳本編寫的時候就要做到心中有數(shù),避免以后的修改,這是一個笨辦法,但也是我們唯一最大限度提高單個程序運行效率的辦法.
六軟件制作過程中的體會
(一)用了幾種常見的軟件,其中包括:Authorware、Photoshop、word等。在制作過程中,通過自己動手,了解并學(xué)會了這些軟件的用法,功能等。也知道了他們的特點和性能,其中收獲和體會也是頗深。
Authorware:因為這個課件是以此軟件為主,那么接觸和用的最多,自然也是收獲最多,以前對于Authorware只能說是初步的感性認識,對它的了解并不深刻,通過對它的運用即在制作過程中對它的學(xué)習(xí)逐步掌握并學(xué)會靈活使用。在作此課件之前,我也用Authorware做過一些簡單的課件,只能作一些簡單的動畫和翻頁功能。在不斷的學(xué)習(xí)中,通過看課外資料、詢問教員、向同學(xué)請教等方法,對本軟件的認識逐步提高,對Authorware中較難圖標(biāo)如交互圖標(biāo)的應(yīng)用以及變量、函數(shù)的使用都有了比較深刻的認識。例如:在制作有交互圖標(biāo)應(yīng)用同時也有熱區(qū)的應(yīng)用,我們的設(shè)計思想是,當(dāng)鼠標(biāo)移到熱物體時自動彈出該物體所代表的章節(jié)同時又不向下播放,只有在點擊該物體時才向下播放,在實際操作中,我們遇到了一些問題,如當(dāng)鼠標(biāo)滑過物體時在彈出字體時,同時也向下播放,我們經(jīng)過多次嘗試找到了解決的方法,那就是,采有兩次交互的方法,第一次是外掛熱物體,第二次是熱區(qū);猶其是函數(shù)的應(yīng)用,使得交互功能大大加強。通過這段時間的不斷學(xué)習(xí)對本軟件雖說有了較深該的認識,但是還有許多不懂的地方有待學(xué)習(xí),猶其是變量和函數(shù)的靈活應(yīng)用方面。Authorware軟件是一個功能強大的多媒體制作軟件,學(xué)會和掌握它對自己以后的發(fā)展是很有幫助的,因為在質(zhì)量建軍的同時、科技強軍的新形試下,部隊對多媒體制作人才的需求是迫切的,因此掌握一門多媒體制作軟件是很有必要的。
(二)更深地了解了光纜的開剝、接續(xù)以及光纜的發(fā)展過程、前景和它的主要性能。
在課件的制作過程中,我們參閱了大量關(guān)于光纜方面的書籍,對光纜有了一個較全面的了解。
(三)美工設(shè)計
多媒體課件一個重要的特點就是較好的美工設(shè)計,這可是需要花費大量的精力和時間,我們在制作的過程中用Photoshop設(shè)計了大量的背景及畫了一些圖像,幾乎每個背景和圖像都要精雕細刻。因為第一要考慮它的美觀;第二要考慮整個課件的統(tǒng)一性;第三要考慮能否能用投影機投影授課。在制作過程我主要有以下幾點收獲:Photoshop給我們帶來了許多的藝術(shù)效果,因為它有強大的濾鏡功能,從圖像到文字,能制作出許多意想不到的神奇效果,另外在開始我們用的圖像全是JPG格式,但這種格式插入到Authorware中就不那么清淅了,后來采用了BMP格式,可清晰多了。
(四)幾點道理
作為一名對多媒體制作有很少了解的學(xué)員,選擇自己的畢業(yè)設(shè)計為"課件"制作,無疑是一件不太容易的事情。它不僅要求我們對所學(xué)的專業(yè)知識有個較全面的了解,而且要全面地學(xué)習(xí)多媒體制作所需要的軟件知識。在剛開始的時候覺得無從下手,心里有點茫然,只有抓緊時間學(xué)習(xí)電腦知識。后來才發(fā)現(xiàn)在一段時間內(nèi)想把這方面的知識學(xué)得很精,并不是一件很容易的事情,尤其對于像我這樣沒有足夠的資金購買電腦的學(xué)員。在此之間,也有過抱怨當(dāng)時不該選擇做課件的論文。有時也被弄得心煩意亂。然而,這一切我都克服了。同時我也得出了一點道理:一、無論做什么事情都要有一種執(zhí)著的精神。否則就會半途而廢;二、做什么事情也不能急于求成,否則則欲速則不達!三、在做一件事情以前必須有詳實可行的計劃,否則就會出現(xiàn)不知做什么的現(xiàn)象和后來的手忙腳亂的現(xiàn)象。
以上就是我們對制作本課件的一些體會,有不當(dāng)之處請領(lǐng)導(dǎo)批評指正。
結(jié)束語
多媒體教學(xué)課件有兩大特點:一是人機的交互性,這能夠充分調(diào)動人的主動性,變被動為主動,大大提高了學(xué)習(xí)的效率;另一個是可重復(fù)性.當(dāng)你在操作過程中遇到了不理解的地方,計算機可以不厭其煩的為你解釋,大大提高了我們的學(xué)習(xí)效率.例如;在課件的講解中,只要你不選擇退出,那么你將可反復(fù)學(xué)習(xí)你不理解的內(nèi)容直到學(xué)會為止.這無疑是電腦眾多優(yōu)點之一.
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,多媒體的教學(xué)將不僅僅局限在單機上,它可以在空間上擴展,實現(xiàn)資源共享.我們可以設(shè)想,在未來的黨校里教師將變得非常少,甚至只需要一個網(wǎng)絡(luò)管理者便可以了.這樣便會將人類從繁重的勞動中解放出來,并將節(jié)約大量的資金.
在電壓質(zhì)量管理中,電壓合格率是一項重要的指標(biāo)。縣級供電企業(yè)要確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,就要在提高電能質(zhì)量以滿足電力用戶需求的同時,還要對提高電壓合格率進行深入探索,以采取行之有效的措施實施精細化動態(tài)管理。本論文以縣級供電企業(yè)為例,針對供電企業(yè)電壓合格率管理進行探究。
【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵詞 管理系統(tǒng) 供電企業(yè) 電壓合格率 技術(shù)措施
在市場經(jīng)濟形勢下,供電企業(yè)以電能作為商品參與市場競爭。電能質(zhì)量的高低主要決定于三個重要的技術(shù)指標(biāo),即波形是否為標(biāo)準的正弦波、頻率是否達到了50赫茲、電壓是否符合標(biāo)準要求。其中的波形和高頻率波動較小,而電壓的合格率則是令電能用戶極為敏感的。那么縣級供電企業(yè)就有必要對電壓的合格率做好管理控制工作。
1 電壓合格率現(xiàn)狀
雖然目前大型的電力企業(yè)普遍采用了自動化遠程抄表形式,但是縣級供電企業(yè)仍然以人工抄表為主,依然以粗放型電壓合格率的管理模式,統(tǒng)計分析以月末數(shù)據(jù)報表的數(shù)據(jù)為主。從實踐操作的角度而言,雖然已經(jīng)構(gòu)建了電壓管理體系,但是并沒有提高整體運行效率,不僅工作量大,管理延續(xù)的周期長,甚至還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和匯總上的誤差。
2 建立電壓合格率管理系統(tǒng)的技術(shù)措施
將目前的通訊網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)測點充分地利用起來,對各項數(shù)據(jù)進行實時采集。所獲得的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)管理服務(wù)器之后,還要對電壓監(jiān)測點進行GPRS模塊改造,使數(shù)據(jù)通過移動公司網(wǎng)絡(luò),經(jīng)由專用服務(wù)器傳送到數(shù)據(jù)管理服務(wù)器,遠方采集工作得以實現(xiàn)。
對于電壓監(jiān)測點的數(shù)據(jù),在利用數(shù)據(jù)管理服務(wù)器進行處理和分析的時候,還實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,使電壓數(shù)據(jù)管理人員獲得了技術(shù)支持。面對檢測點的眾多資料,系統(tǒng)可以對資料進行編輯整理,根據(jù)現(xiàn)場實際的變化,檢測點的信息資料都要試試更新,并隨時錄入,以提高監(jiān)測點的管理效率。
3 建立電壓合格率管理系統(tǒng)
3.1 電壓合格率系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)
縣級供電企業(yè)建立適合于自身特點的管理系統(tǒng),對改造遠方采集模塊,創(chuàng)建電壓合格率數(shù)據(jù)采集平臺具有決定性的作用。(電壓合格率系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)如下圖2。)
電壓合格率系統(tǒng)的優(yōu)勢在于,其結(jié)構(gòu)模式的構(gòu)建將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測點的硬件資源充分地利用起來。與此同時,GPRS技術(shù)實現(xiàn)穩(wěn)定而熟練的運行,可以采用流量包月制,以降低網(wǎng)絡(luò)運行的費用。進入電壓管理系統(tǒng)可以采用WEB登錄方式,使用戶訪問的響應(yīng)高速度快,操作簡單便捷。根據(jù)供電企業(yè)的需要開發(fā)管理功能。要求后臺數(shù)據(jù)處理軟件要具有控制功能強、靈活方便的運營能力。
3.2 后臺管理應(yīng)用系統(tǒng)
后臺管理應(yīng)用系統(tǒng)是集多種功能于一體,功能強大的管理應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用B/S和C/S架構(gòu)模式。C/S架構(gòu)是通過數(shù)據(jù)通信軟件接受互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)送大指令,對檢測儀所獲得的數(shù)據(jù)進行處理,并輸入到數(shù)據(jù)庫中存儲。計算機應(yīng)用程序?qū)λ鎯Φ臄?shù)據(jù)進行分析、生成報表,同時建立故障報警系統(tǒng)。當(dāng)所有的工作完成后,所生成的數(shù)據(jù)報表就會自動地存入到運行維護數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。系統(tǒng)的設(shè)置以及數(shù)據(jù)查詢和資料維護等等功能,都可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器對各項參數(shù)進行設(shè)置,此時就可以根據(jù)信息以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)對線路的電壓狀況進行了解,從而提高了數(shù)據(jù)采集效率,并節(jié)省了大量的人力和物力。
電壓合格率信息管理系統(tǒng)先進性、開放性、友好性和安全可靠性的特點。縣級供電企業(yè)的先進性提高了研究對象支撐平臺的建立,以利于最新流行技術(shù)的開發(fā)和利用。開放性主要是針對數(shù)據(jù)接口而言。數(shù)據(jù)庫與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫要建立雙向數(shù)據(jù)交換和訪問的模式。系統(tǒng)的友好性使在通過瀏覽器對系統(tǒng)進行操作的同時,還要將用戶友好界面建立起來,以多種風(fēng)格設(shè)計滿足用戶要求。在管理系統(tǒng)上,各級用戶只能夠?qū)ψ约核鶎俜秶臄?shù)據(jù)進行操作,用戶的管理則是分級式的。系統(tǒng)的安全可靠性體現(xiàn)為登錄身份的可靠性。系統(tǒng)所在網(wǎng)絡(luò)要設(shè)置權(quán)限,管理人員管理用戶主要采用日志管理的方式,而操作人員僅僅在允許的權(quán)限范圍內(nèi)行使操作功能。
3.3 電壓合格率管理系統(tǒng)的效益分析
通過建立電壓合格率管理系統(tǒng),不僅提高了管理水平,而且實現(xiàn)了技術(shù)轉(zhuǎn)化為效益。原有的管理瓶頸被打破,該系統(tǒng)可以通過系統(tǒng)對監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行分類,實施分時段、分轄區(qū)監(jiān)控,并且將數(shù)據(jù)圖形的分析功能充分地利用起來,不僅可以及時發(fā)現(xiàn)問題,而且將電壓合格率指標(biāo)的控制周期縮短,實現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析。
4 結(jié)語
綜上所述,電壓合格率直接關(guān)乎到電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。通過建立電壓合格率信息管理系統(tǒng),不僅提高供電企業(yè)電壓合格率的管理水平,而且還為供電要求的發(fā)展提供了技支持,以確保電能用戶的用電安全。
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【關(guān)鍵詞】計算機;混合式教學(xué);問題教學(xué)
計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程是中職學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)、提高計算機應(yīng)用技能、拓展其專業(yè)能力的一個最主要的渠道。長期以來,多數(shù)教師沿用傳統(tǒng)的“教師邊講解、邊演示,學(xué)生邊聽、邊模仿”的教學(xué)方式,缺乏創(chuàng)新意識,教學(xué)方式不適合學(xué)科課程特點,考核評價方式不盡合理,教學(xué)內(nèi)容“一刀切”等問題,使得學(xué)生對計算機基礎(chǔ)課程缺乏足夠的興趣和重視。以致于在學(xué)期末的課程結(jié)束后,學(xué)生只會簡單的操作,頭腦中殘存著孤立的知識片段,知識點之間沒有任何聯(lián)系,當(dāng)然也就無法解決從未遇到過的問題,出現(xiàn)問題找到別人做好的東西直接搬過來,打擊了學(xué)習(xí)的積極性。如何培養(yǎng)學(xué)生的計算機操作技能,培養(yǎng)他們利用計算機解決學(xué)習(xí)、工作和生活中實際問題的能力是一項重大工程。本人就實際教學(xué)結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)理念來闡述一些有效的教學(xué)方式方法。
一、混合式教學(xué)法
混合式教學(xué)是以提升學(xué)習(xí)效益為目的,在教與學(xué)活動中,將在線學(xué)習(xí)形式與面對面教學(xué)相結(jié)合,綜合運用各種教學(xué)理論進行教學(xué)設(shè)計,利用教學(xué)媒體技術(shù)開展教學(xué)活動,最終實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
(一)利用網(wǎng)絡(luò)交流軟件,營建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境
Blog作為一種新的網(wǎng)絡(luò)交流軟件,它以網(wǎng)絡(luò)為媒介,可以迅速地自己的收獲和體驗,及時有效地與他人進行交流,成為一種個性化的展示自我的綜合平臺。QQ是騰訊公司開發(fā)的一款即時通信軟件,支持在線語音、視頻和文字聊天,支持文件的共享,網(wǎng)絡(luò)硬盤等,同時,可以與移動通訊終端等多種通訊方式相連,是目前使用最廣泛的及時溝通軟件之一。由于絕大多數(shù)同學(xué)都有個人Blog和QQ賬號,并經(jīng)常通過這兩種方式上網(wǎng)交流和溝通,因此,將Blog與QQ結(jié)合,充分利用Blog和QQ的各種功能,搭建異步學(xué)習(xí)和同步學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)習(xí)者之間既可以進行面對面地交流,也可以利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開展任務(wù)協(xié)作,不僅有助于學(xué)習(xí)者之間取長補短,分享收獲和體驗,相互競爭和鼓勵,也有利于學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)積極性的提高。同時教師設(shè)立教學(xué)資源專區(qū),教學(xué)素材、大綱、課件、教案等均可在教師Blog內(nèi)查閱。開設(shè)QQ群組,當(dāng)學(xué)生遇到問題時,可以通過QQ與老師和同學(xué)進行交流,這也是教師和學(xué)生溝通,情感交流的最有效、最快捷的途徑。
(二)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教室優(yōu)勢,多媒體輔助教學(xué)共進
在計算機專用教室里可以把知識傳授與學(xué)生的上機操作同步進行。同時,充分利用QQ軟件提供的文件共享功能,把所有的教學(xué)素材,如聲音、動畫、圖像、視頻等資料提前傳送給學(xué)生。在課程教學(xué)設(shè)計過程中,把理論內(nèi)容的講授與實際操作的內(nèi)容相結(jié)合。依據(jù)教學(xué)內(nèi)容不同,通過Flash,PowerPoint等技術(shù)運用展示學(xué)習(xí)內(nèi)容,以優(yōu)化、深化課堂教學(xué)內(nèi)容,豐富自主學(xué)習(xí)資源。同時,對于重點、難點問題,可以著重突出,多次強調(diào),充分利用各種視音頻資源,使學(xué)生在進入課堂之前熟悉教學(xué)內(nèi)容,并可以在遇到難點問題時,反復(fù)觀看視音頻資源,自主解決問題。
(三)教師布置主題任務(wù),學(xué)生分組合作
在實際操作中,教師給出幾個需要大家完成的學(xué)習(xí)任務(wù)主題,以拋磚引玉,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。如:“青少年網(wǎng)絡(luò)沉迷現(xiàn)象的現(xiàn)狀、問題與對策”、“網(wǎng)絡(luò)搜索引擎特性的對比分析”、“主流IE瀏覽器特性的對比分析”等。此外,學(xué)生也可以通過頭腦風(fēng)暴、嘗試定義問題等方法,確定感興趣的研究主題和研究任務(wù)。基于此,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)背景、興趣愛好等實際情況和個人意愿進行分組,以6個人為1個組,共分8個組,每組推舉1位組長來承擔(dān)組織學(xué)習(xí)的任務(wù),組長由小組成員共同推選也可以由教師指定。隨后,小組首先確定小組的任務(wù)、目標(biāo)、詳細的研究計劃和時間安排;人員的分工,定期的會議時間,以及最終成果的呈現(xiàn)形式等等。這樣安排可以使學(xué)生能夠以共同的興趣愛好融入小組學(xué)習(xí)之中,有助于充分調(diào)動每個學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
二、問題教學(xué)法
問題教學(xué)法是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下親自處理一個問題的全過程,在這一過程中學(xué)生全部或部分獨立組織、安排學(xué)習(xí)行為,解決在處理問題中遇到的困難。“問題教學(xué)法”是一種典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,大大提高了學(xué)生的興趣,調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生們都覺得最好能把現(xiàn)實操作出現(xiàn)的問題引入課堂,將課堂模擬成問題公司,將來也就能面對就業(yè)、上崗。
(一)呈現(xiàn)問題
科學(xué)研究始于問題,提出問題,分析問題不僅能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還能使學(xué)生思維活躍,甚至能夠聯(lián)想相關(guān)的知識和生活經(jīng)驗來對比分析當(dāng)前任務(wù)目標(biāo),思考它們之間的聯(lián)系與區(qū)別,積極地探索各種解決方案。比如提出具體的學(xué)習(xí)問題“計算機系統(tǒng)的組成”,在教師的引導(dǎo)下對首先問題形成初步的認識。這里需要注意的是,教師引導(dǎo)學(xué)生分析問題時,只是簡單分析解決問題的大體思路,而不要將解決問題的方法以及需要的知識儲備交給學(xué)生,這些需要學(xué)生在下一階段通過合作探究來完成。
(二)組建小組
小組是學(xué)習(xí)過程的基本單位,組建小組旨在喚醒學(xué)生的主體意識,激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,創(chuàng)設(shè)一個和諧、嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)氛圍,培養(yǎng)學(xué)生的各種學(xué)習(xí)能力與合作學(xué)習(xí)能力。在正式開始探索問題之前,學(xué)生需要組成學(xué)習(xí)小組,以便解決較為復(fù)雜的問題時可以在組內(nèi)分工合作,發(fā)揮學(xué)生的不同特長、優(yōu)勢。例如動手能力強的學(xué)生在組內(nèi)負責(zé)設(shè)計實驗,口才好的學(xué)生負責(zé)在班級范圍內(nèi)匯報學(xué)習(xí)成果,組織能力
強的學(xué)生負責(zé)計時和協(xié)調(diào),思路清晰的學(xué)生負責(zé)記錄和整理大家在小組內(nèi)匯報的材料等等。在中職以大班教學(xué)為主的情況下,分組的策略一般有隨機分組、同質(zhì)分組、異質(zhì)分組等等方式。而具體采用何種分組方式當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同而靈活的調(diào)整。
(三)制定解決問題計劃
根據(jù)給出的問題經(jīng)過小組討論研究,做出具體的實施計劃,確定實施的具體步驟及完成的時間安排,需要得到教師的認可。
(四)解決問題計劃的實施
根據(jù)計劃,小組同學(xué)明確分工,按照計劃和步驟開展工作。如果第一次行動方案就能夠獲得成功,那么就只需一次執(zhí)行即可;如果第一次行動方案不能完全解決問題,就需要對方案進行進一步修改,并進行第二次執(zhí)行,依此類推,直至解決問題為止。在整個計劃實施階段,教師作為輔導(dǎo)者要參與到計劃實施的各個環(huán)節(jié)之中,并在學(xué)生遇到普遍性問題時給予知識和技術(shù)的支持,即及時進行點撥、指導(dǎo),幫助學(xué)生更好的解決問題,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
這一過程不但要讓學(xué)生掌握相關(guān)的基本知識和技能,還要把所學(xué)的內(nèi)容與將來的職業(yè)需要相結(jié)合,讓學(xué)生在解決實際問題的過程中獲得學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們適應(yīng)社會的能力,讓他們在情感、態(tài)度和價值觀等方面都能有所發(fā)展。
(五)學(xué)習(xí)評價
評價的根本目的是促進學(xué)生的全面發(fā)展。教學(xué)目標(biāo)是知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀的三維一體,因此在對學(xué)生進行評價時,不能僅憑一張試卷簡單評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,要本著新課改所提出的發(fā)展性評價的原則,對學(xué)生進行全方位、多角度、多樣化的評價,評價中關(guān)注學(xué)生的發(fā)展過程,重視知識以外的綜合素質(zhì)的發(fā)展,同時要突出評價的激勵調(diào)控的功能,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在發(fā)展的動力問題解決后,小組上交成果,并進行組內(nèi)自評,組間評價和教師評價。師生共同討論項目中出現(xiàn)的問題及最佳的解決方法,找出優(yōu)點及不足,為下一個知識內(nèi)容的順利實施奠定基礎(chǔ)。
總之,中職計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握必備的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識和基本技能,培養(yǎng)他們應(yīng)用計算機解決工作與生活中實際問題的能力,并使他們初步具有應(yīng)用計算機學(xué)習(xí)的能力,為其職業(yè)生涯發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。所以在中職計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程行動學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計中,我們一定要遵循特定的理念與原則,才能更好的進行行動學(xué)習(xí)的教學(xué)實踐,才能收到最佳的教學(xué)效果。
參考文獻
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信息技術(shù)教學(xué)過程的解構(gòu)
新媒體技術(shù)帶動了信息組織和分發(fā)方式的變革,顛覆了“把關(guān)人”的概念,把我們從新石器時代帶入到后工業(yè)時代,以其高度集成的多媒體資源,動態(tài)的、高度交互的信息處理工具,以及靈活快捷的網(wǎng)絡(luò)人際互動工具和移動通信工具,給我們創(chuàng)造著“非中心化”、“多元化”、“零散化”等新的教育景觀。對于散發(fā)著技術(shù)味道的信息技術(shù)課堂,我們無法忽視技術(shù)帶來的沖擊。筆者借“解構(gòu)”之隱喻,分析信息技術(shù)課堂現(xiàn)狀。
1.任務(wù)驅(qū)動變被動訓(xùn)練
現(xiàn)行的信息技術(shù)課多以“任務(wù)”驅(qū)動,可是這些任務(wù)往往圍繞軟件的操作而設(shè),學(xué)案更像“使用說明書”,課堂則似“短期電腦培訓(xùn)班”。起初,學(xué)生的確學(xué)到了一些使用技巧,可是,重復(fù)使用操作命令雖然鞏固了知識,但是消磨了熱情,學(xué)生變成被動機械訓(xùn)練。一旦離開課堂所設(shè)置的任務(wù),學(xué)生在自主創(chuàng)作時便無從下手,所獲得的知識與技能無法學(xué)以致用。信息技術(shù)課程的初衷是培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的興趣和信息意識,但是在教學(xué)實踐中變了味,學(xué)生一看到學(xué)案任務(wù)頭皮就發(fā)麻,毫無積極性。
2.重技術(shù)本身輕技術(shù)之源
縱觀之下,信息技術(shù)課堂教學(xué)有相對穩(wěn)定的“識別與獲取、存儲與管理、加工與表達、與系統(tǒng)等”信息活動主線。但是,在這華麗的外衣之下,依然顯現(xiàn)出信息技術(shù)軟件操作教學(xué)散點式、技能化傾向。學(xué)生對技術(shù)的學(xué)習(xí)停留在技術(shù)表面,在技術(shù)的“相通性”的理解上擱淺了。比如對于Photoshop的“圖層”概念,其實在之前已接觸過的Word、Flash及PowerPoint中都滲透“圖層”的思想,而學(xué)生卻不能在學(xué)習(xí)本質(zhì)相同的技術(shù)時做到理解互通。這樣,學(xué)生無法體會到技術(shù)深處抽象的思想內(nèi)涵,也就無法進行技術(shù)遷移,把生活中“變化著”的問題歸為“同一”的技術(shù)存在。
3.重信息技術(shù)輕教學(xué)設(shè)計
為了吸引學(xué)生、提高教學(xué)效率,信息技術(shù)課堂上,教師會利用多媒體技術(shù)呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,但對技術(shù)以外的內(nèi)容關(guān)注甚少。信息技術(shù)的使用不當(dāng),造成或者信息量偏大,或者表征形式單一,或者呈現(xiàn)速度太快,或者生成過程復(fù)雜,學(xué)生難以理解和復(fù)制信息,課堂呈現(xiàn)教與學(xué)的節(jié)奏不一。然而,技術(shù)僅僅是表征教學(xué)內(nèi)容的手段,課件也只是教學(xué)過程的一個階段,如將教學(xué)設(shè)計完全等同于技術(shù)應(yīng)用,則違背了教學(xué)過程的系統(tǒng)性和科學(xué)性,嚴重影響到教學(xué)效果。
綜上所述,在教學(xué)過程中,教師所要做的是,打破操作界限,尋求知識的內(nèi)在聯(lián)系與相互銜接,架構(gòu)技術(shù)與問題之間的橋梁,以此讓學(xué)生在探索中通過不同的資源或者技術(shù)構(gòu)建一種方式同步或者不同步地解決問題,真正踐行信息技術(shù)的應(yīng)用要義。
首要教學(xué)原理內(nèi)涵
其實,伴隨著認知心理學(xué)的發(fā)展,人們對教學(xué)本質(zhì)認識的變化和新技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,不斷有新的教學(xué)理論和模式提出。這些理論和模式雖然在表述形式上可能各有不同,但它們之間卻存在著一些共同承認的教與學(xué)的關(guān)系。美國教學(xué)設(shè)計專家梅瑞爾教授將這些關(guān)系抽取出來,歸納提出“首要教學(xué)原理(First Principles of Instruction,F(xiàn)PI)”,即①當(dāng)學(xué)習(xí)者介入解決實際問題時,才能夠促進學(xué)習(xí);②當(dāng)激活已有知識并將它作為新知識的基礎(chǔ)時,才能夠促進學(xué)習(xí);③當(dāng)新知識展示論證給學(xué)習(xí)者時,才能夠促進學(xué)習(xí);④當(dāng)學(xué)習(xí)者應(yīng)用新知識時,才能夠促進學(xué)習(xí);⑤當(dāng)新知識與學(xué)習(xí)者的生活世界融于一體時,才能夠促進學(xué)習(xí)。由上述五項基本原理可以發(fā)現(xiàn),F(xiàn)PI體現(xiàn)了教學(xué)過程的四要素,該原理中的“問題、激活”、“展示”、“應(yīng)用、整合”分別對應(yīng)于教學(xué)過程中的“內(nèi)容”、“媒體”和“學(xué)生”三個要素,而“教師”作為教學(xué)事件的安排者貫穿于整個教學(xué)活動當(dāng)中,學(xué)生的地位、教師的作用以及學(xué)習(xí)的內(nèi)容直至學(xué)習(xí)環(huán)境都發(fā)生了明顯轉(zhuǎn)變。FPI強調(diào)學(xué)生的主體性作用,認為應(yīng)充分激發(fā)學(xué)生的興趣并使之積極參與到教學(xué)過程中,此點恰好對應(yīng)信息技術(shù)教學(xué)中“任務(wù)驅(qū)動變被動訓(xùn)練”的缺陷;FPI強調(diào)教學(xué)應(yīng)緊密聯(lián)系實際并解決實踐問題,認為應(yīng)在導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容時就讓學(xué)生體會到所學(xué)內(nèi)容與實際問題的相關(guān)性,并能有機會應(yīng)用到實踐中,這恰好對應(yīng)信息技術(shù)教學(xué)中“重技術(shù)本身輕技術(shù)之源”的缺陷;同時,F(xiàn)PI還強調(diào)教師對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體進行綜合把握,此點也恰好對應(yīng)信息技術(shù)教學(xué)中“重信息技術(shù)輕教學(xué)設(shè)計”的缺陷。
技術(shù)支持下的教學(xué)過程重構(gòu)
信息技術(shù)學(xué)科脫胎于計算機技術(shù),離不開技術(shù)。根據(jù)語義網(wǎng)絡(luò)理論,當(dāng)技術(shù)納入到教學(xué)過程中,教學(xué)過程的四要素并非簡單的有序排列,而是以節(jié)點形式存在,節(jié)點之間利用技術(shù)通道進行著復(fù)雜而靈活的信息活動,從而形成緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。也就是說,技術(shù)深入到其他三要素之中并與之相互作用,帶來教學(xué)過程的重構(gòu),從而促進教學(xué)的信息化變革。
1.基本思路
美國教育家梅里爾的首要教學(xué)原理的核心是解決問題,圍繞這一中心在教學(xué)中包含的激活相關(guān)舊知、展示論證新知、嘗試應(yīng)用練習(xí)、融會貫通掌握這幾個部分能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并促進學(xué)習(xí)。而信息技術(shù)學(xué)科是要讓學(xué)生在信息處理的實踐中學(xué)會解決實際問題的方法、策略和思維方式,重視的是深入運用技術(shù)和工具解決問題的能力。所以,選定與信息技術(shù)素養(yǎng)相關(guān)的“問題”是信息技術(shù)課教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ),教學(xué)活動是解決問題的過程。針對信息技術(shù)教學(xué)中存在的問題,筆者嘗試對信息技術(shù)教學(xué)過程進行重構(gòu),如下圖所示。
(1)核心:真實背景的項目任務(wù)序列。中學(xué)信息技術(shù)課扎根基礎(chǔ),定位服務(wù)于學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)和生活。因此,信息技術(shù)教學(xué)也應(yīng)聚焦生活實際。為此,可基于信息技術(shù)各階段教學(xué)內(nèi)容的特點,將各階段的零散內(nèi)容整合并與實際生活應(yīng)用結(jié)合,即將教學(xué)內(nèi)容盡可能闡述為一個真實的項目任務(wù),從而分解成任務(wù)序列,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供真實環(huán)境。例如,“文本信息的結(jié)構(gòu)化和形象化”這一部分,在實踐中大部分是讓學(xué)生依葫蘆畫瓢繪制課程表、結(jié)構(gòu)圖,學(xué)生學(xué)習(xí)到的只是如何利用Word繪制。我們可以結(jié)合學(xué)校一年一度的元旦游藝競標(biāo),將內(nèi)容闡述為用Word清晰地展示競標(biāo)方案,進一步將項目任務(wù)分解成一系列具有不同難度的序列,包括項目前期分析、競爭優(yōu)勢、活動流程設(shè)計、預(yù)期成本等。這樣,學(xué)生在每一階段學(xué)習(xí)開始前,能夠根據(jù)任務(wù)序列的指導(dǎo),了解各部分內(nèi)容的技術(shù)應(yīng)用范圍。學(xué)生掌握的不是單純的技術(shù),還有對技術(shù)“適用性”思想的理解。這是以技術(shù)為載體,在解決項目任務(wù)過程中引導(dǎo)學(xué)生進行思維的管理和生長。
(2)途徑:激活──展示──應(yīng)用──整合。激活是導(dǎo)入新知識的準備階段。首先,教師應(yīng)幫助學(xué)生充分回憶、聯(lián)系已有相關(guān)經(jīng)驗,并作為學(xué)習(xí)新知識的起點。例如,在學(xué)習(xí)FrontPage利用表格布局頁面時,教師完全可以讓學(xué)生依據(jù)簡單的Word表格使用步驟來完成FrontPage的表格插入與屬性設(shè)置;其次,當(dāng)已有知識與新知識之間聯(lián)系不夠緊密時,教師應(yīng)向?qū)W生提供過渡性的基礎(chǔ)知識或相關(guān)經(jīng)驗。例如理解Photoshop中“圖層”概念時,教師可以以一個簡單的Word圖文混排為例,幫助學(xué)生建立聯(lián)系,理解圖層思想。最后,教師應(yīng)引導(dǎo)或鼓勵學(xué)生回憶用來組織新知識的結(jié)構(gòu),如必修教材“信息集成的一般過程”的內(nèi)容結(jié)構(gòu)可為選修教材中“建立主題網(wǎng)站”的教學(xué)提供參考。
展示是學(xué)習(xí)新知識的支架。教師應(yīng)針對每一堂課的教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化設(shè)計相關(guān)匹配的教學(xué)內(nèi)容,并進行充分的展示與論證。斯威勒等人認為,在處理復(fù)雜的認知任務(wù)時,樣例學(xué)習(xí)能有效地促進圖式獲得和規(guī)則自動化,因而減輕工作記憶中的認知負荷,問題的相似性有助于規(guī)則的自動生成,問題的差異性有助于圖式獲得。針對信息技術(shù)特點,教師可以通過展示作品樣例的制作過程以及提供系列相關(guān)“幫助”來展示論證新的信息技術(shù)相關(guān)知識與技能。例如,學(xué)習(xí)信息的特征時,教師可以展示生活片段,引導(dǎo)學(xué)生從具象中抽象出特征;學(xué)習(xí)Flash補間動畫時,可以讓學(xué)生從具有詳細步驟的制作實例中歸納出隱含的技術(shù)制作原則和方法。同時,教師應(yīng)向?qū)W生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)指導(dǎo),尤其是向?qū)W生總結(jié)和展示各種技術(shù)應(yīng)用時的基本思路。
應(yīng)用是運用新知識技能的初步階段。這一階段,教師可提供與該知識技能教學(xué)目標(biāo)相一致的任務(wù),主要以鞏固為主,促進學(xué)生的知識建構(gòu)過程,保持其學(xué)習(xí)興趣。此間,教師對學(xué)生出現(xiàn)的問題給予恰當(dāng)?shù)姆答伜椭笇?dǎo),但隨著學(xué)習(xí)的深入,這種指導(dǎo)應(yīng)逐步減少,轉(zhuǎn)而強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自我核查與糾正能力。當(dāng)然,教師應(yīng)針對內(nèi)容特點,盡可能要求學(xué)生解決一組不同的變式問題,從而全面考查和增強學(xué)生靈活解決問題的能力。例如,針對搜索引擎的使用,局部改變關(guān)鍵字與邏輯符號的數(shù)量或組合方式形成變式問題序列,要求學(xué)生分析這組變式,從而強化學(xué)生對搜索技巧規(guī)律的理解與不同組成規(guī)律的應(yīng)用。
整合是知識技能運用的高級階段,是學(xué)生應(yīng)用新知識技能解決實際問題,讓其有機會展示和表現(xiàn)其所掌握的知識技能。例如,在學(xué)完“應(yīng)用文檔設(shè)計”后,鼓勵學(xué)生利用所學(xué)從個人博客或者QQ空間下載自己最得意的日記和文章,整理編排恰當(dāng)后發(fā)到教師電子郵箱。各種長短不一的文章在學(xué)生們各自編排過程中會遇到眾多現(xiàn)實問題,基本涵蓋了版面設(shè)計的各個方面。此外,教師要鼓勵學(xué)生在運用新知識解決問題時,對學(xué)到的新知識進行反思、質(zhì)疑和辨析,以促進知識內(nèi)容體系的修正與整合。在信息技術(shù)課堂上,教師可通過作品交流與展示以及設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生,而開放性的問題更可以挖掘出信息文化、信息道德,促進學(xué)生信息素養(yǎng)的養(yǎng)成與內(nèi)化。
2.技術(shù)表達
信息技術(shù)課程的開設(shè),不純粹是為了信息技術(shù)本身,還有作為理念指導(dǎo)下的工具,為學(xué)生構(gòu)造獨特的學(xué)習(xí)環(huán)境,改變信息技術(shù)教學(xué)的形態(tài)。
(1)重構(gòu)情境創(chuàng)設(shè)。教師所創(chuàng)設(shè)的項目任務(wù)盡可能真實貼近學(xué)生生活,在技術(shù)支持下,教師可以基于音像、計算機等以直播、再現(xiàn)或模擬的方式創(chuàng)設(shè)問題情境,這在很大程度上克服了時空限制,學(xué)習(xí)解決真實情境下的問題,即使是虛擬的,也并沒有與真實分開,學(xué)習(xí)者的反應(yīng)是真實的,感受是真實的。學(xué)生在特定的環(huán)境中被問題驅(qū)使,能充分發(fā)揮自己的主體性,提高學(xué)習(xí)效率。
(2)重構(gòu)呈現(xiàn)方式。不同的學(xué)習(xí)結(jié)果類型需要與之相適應(yīng)的展示內(nèi)容,不同的內(nèi)容又需要與其相匹配的呈現(xiàn)方式。就信息技術(shù)課程內(nèi)容而言,過程性知識較多,所以應(yīng)該盡量直觀形象地展示步驟、示范樣例等,而技術(shù)為學(xué)生提供許多圖、文、聲、像俱全的資料是非常有價值的,采取不同的表征方式對同一個內(nèi)容進行呈現(xiàn),形式上的變化增加了學(xué)生的新鮮感,同時也使問題以多種角度呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,有利于學(xué)生全面地認識學(xué)習(xí)內(nèi)容。當(dāng)然,信息技術(shù)課程也有理論知識,需要幫助學(xué)生建立吸收的心理模式,那么超鏈接功能可以為我們提供良好的結(jié)構(gòu)組織條件,強化知識之間的邏輯性,思維導(dǎo)圖可以促進學(xué)生的發(fā)散性思維發(fā)展。
(3)重構(gòu)交流空間。技術(shù)承載思想。博客(微博)、BBS或論壇、即時通信軟件、電子郵件以及新型的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)等,不僅給我們提供了交流、表達和建立網(wǎng)絡(luò)人際關(guān)系的工具和場所,而且也承載著新的網(wǎng)絡(luò)文化思想,構(gòu)建著信息時代無限的交流時空,使每個人都可以成為“媒體”進行自由的交流。在教學(xué)中,我們可以把這樣的交流變?yōu)橛薪M織的思維共享活動,通過充分的獨立思考和互相激發(fā),使學(xué)生思維發(fā)展的空間得以擴大。課堂上的一問一答過于“劇本”,學(xué)生的表現(xiàn)也不盡相同,而一旦將課堂辯論移植到網(wǎng)絡(luò),相對的安全感以及強大的回復(fù)功能使學(xué)生能充分表達自己的思想,把內(nèi)部言語外化出來,學(xué)生思維和語言都得到相應(yīng)提高。
關(guān)鍵詞:數(shù)字視頻;視頻編碼;非話業(yè)務(wù)
中圖分類號:TN941.1 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.020
0.引言
目前,計算機的應(yīng)用逐漸進入多媒體時代,信息載體擴展到文、圖、聲等多種類型,數(shù)字視頻技術(shù)得到了發(fā)展。在數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展初期,數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量非常大,存儲、傳輸和處理都有很大的困難。這使得視頻數(shù)據(jù)壓縮的研究成為必要。近年來,一些國際組織相繼制定了關(guān)于視頻圖像的編碼標(biāo)準,壓縮編碼技術(shù)日臻成熟。其次,計算機處理速度和存儲容量針對視頻數(shù)據(jù)而言還遠遠不能滿足要求,因此視頻數(shù)據(jù)的處理成了多媒體技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù),眾多視頻存儲格式應(yīng)運而生。另外,計算機動畫的發(fā)展也將數(shù)字視頻技術(shù)引入了新的發(fā)展階段。
本文將對以上所述的視頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進行介紹和分析。
1.視頻的壓縮編碼
視頻信號信息量非常大,傳輸網(wǎng)路帶寬要求高,在這種情況下對存儲、傳輸和處理都有很大困難。所以需要將視頻信號在傳送前先進行壓縮編碼,以便節(jié)省傳送帶寬和存儲空間。視頻信號壓縮編碼有兩個基本的要求:(1)必須壓縮在一定的帶寬內(nèi),即,具有足夠的壓縮比;(2)視頻信號在壓縮之后,經(jīng)解壓重建應(yīng)保持一定的視頻質(zhì)量。此外,視頻編碼器的設(shè)計應(yīng)力求簡單、易實現(xiàn)、成本低、可靠性高。
1.1視頻數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)可能性
一幅圖像是由許多像素點構(gòu)成的。大量的統(tǒng)計表明,同一幅圖像的像素之間具有較強的相關(guān)性,兩個像素之間的距離越短,其相關(guān)性越強,通俗地講,兩個像素的值越接近。換言之,兩個相鄰像素的值發(fā)生突變的概率極小,相等、相似或緩變的概率極大,這使得視頻信息的每個畫面內(nèi)部有許多信息冗余。并且,我們還可以利用幀間相關(guān)性進行壓縮編碼,由于鄰近幀之間的相關(guān)性一般比幀內(nèi)像素間的相關(guān)性更強,可以得到更大的壓縮比。人眼的視覺靈敏度有限,可以允許畫面有一定失真,一些冗余信息的失去對觀看視頻沒有太大影響。
1.2壓縮編碼
1.1.1有損與無損
無損壓縮是指壓縮前和解壓縮后的數(shù)據(jù)完全一致。多數(shù)的無損壓縮都采用RLE行程編碼算法。
有損壓縮意味著解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的數(shù)據(jù)不一致。在壓縮的過程中要丟失一些人眼和人耳所不敏感的圖像或音頻信息,而且丟失的信息不可恢復(fù)。幾乎所有高壓縮的算法都采用有損壓縮,這樣才能達到低數(shù)據(jù)率的目標(biāo)。丟失的數(shù)據(jù)率與壓縮比有關(guān),壓縮比越小,丟失的數(shù)據(jù)越多,解壓縮后的效果一般越差。此外,有些有損壓縮算法采用多次重復(fù)壓縮的方式,這樣還會引起額外的數(shù)據(jù)丟失。
1.2.2幀內(nèi)與幀間
幀內(nèi)壓縮也稱為空間壓縮。當(dāng)壓縮一幀圖像時,僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息。幀內(nèi)一般采用有損壓縮算法,由于幀內(nèi)壓縮時各個幀之間沒有相互關(guān)系,所以壓縮后的視頻數(shù)據(jù)仍可以以幀為單位進行編輯。幀內(nèi)壓縮一般達不到很高的壓縮。
幀間壓縮是基于連續(xù)前后兩幀具有很大的相關(guān)性,或者說前后兩幀信息變化很小的特點。也即,連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息,根據(jù)這一特性,壓縮相鄰幀之間的冗余量就可以進一步提高壓縮量,減小壓縮比。幀間壓縮也稱為時間壓縮,它通過比較時間軸上不同幀之間的數(shù)據(jù)進行壓縮。幀間壓縮一般是無損的。幀差值算法就是一種典型的時間壓縮法,它通過比較本幀與相鄰幀之間的差異,僅記錄本幀與其相鄰幀的差值,這樣可以大大減少數(shù)據(jù)量。
1.2.3對稱性
對稱性是壓縮編碼的一個關(guān)鍵特征。對稱意味著壓縮和解壓縮占用相同的計算處理能力和時間,對稱算法適合于實時壓縮和傳送視頻,比如視頻會議應(yīng)用就適合采用對稱的壓縮編碼算法。
在電子出版和其它多媒體應(yīng)用中,一般是把視頻預(yù)先壓縮處理好,再播放,因此可以采用不對稱編碼。不對稱或非對稱意味著壓縮時需要花費大量的處理能力和時間,而解壓縮時則能較好地實時回放,也即以不同的速度進行壓縮和解壓縮。一般地說,壓縮一段視頻的時間比回放(解壓縮)該視頻的時間要多得多。例如,壓縮一段三分鐘的視頻片斷可能需要10多分鐘的時間,而該片斷實時回放時間只有三分鐘。
1.3國際數(shù)字視頻標(biāo)準分析
近年來,視頻圖像編碼技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛利用,日臻成熟。一些國際組織也相繼制定了關(guān)于視頻圖像的編碼標(biāo)準。例如ITU-T制定的H.26X系列標(biāo)準、ISO/IEC制定的關(guān)于靜態(tài)圖像的編碼標(biāo)準JPEG和JPEG2000以及活動圖像的編碼標(biāo)準MPEG系列等。這些標(biāo)準圖像的編碼算法融合了各種性能優(yōu)良的圖像編碼方法,代表了目前圖像編碼的發(fā)展水平。如表1所示,H.261、MPEG-1、和MPEG-2采用了第一代壓縮編碼方法,如:預(yù)測編碼、變換編碼、熵編碼以及運動補償。從MPEG-4標(biāo)準以后,采用的是第二代視頻編碼方法,如分段編碼、基于模型的編碼和基于對象的編碼等。
其中,隨著多媒體應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展,傳統(tǒng)JPEG壓縮技術(shù)已無法滿足人們對多媒體影像資料的要求。JPEG中采用的算法靠丟棄頻率信息實現(xiàn)壓縮,因而圖像壓縮率越高,頻率信息丟棄的越多。在極端情況下,JPEG圖像只保留了反映圖像的基本信息,精細的圖像細節(jié)都損失了。為此,JPEG制定了新一代靜止圖像壓縮標(biāo)準JPEG2000。JPEG2000放棄了JPEG所采用的以離散余弦變換(DCT)為主的區(qū)塊編碼方式,而采用以小波變換為主的多解析編碼方式,很好地保存了圖像信息中的相關(guān)性,達到了更好的壓縮編碼效果。JPEG具有高壓縮率且提供無損和有損兩種壓縮方式的特點,但應(yīng)用并不廣泛,在圖像品質(zhì)要求比較高的醫(yī)學(xué)圖像的分析和處理中已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。
H.26X是ITU-T及其前身CCITT研究和制定的一系列視頻編碼的國際標(biāo)準。其中,應(yīng)用最廣泛的是H.261、H.263、H.264。H.261是世界上第一個得到廣泛承認、針對動態(tài)圖像的視頻壓縮標(biāo)準,而且其后出現(xiàn)的MPEG系列、H.263等視頻壓縮標(biāo)準都是以H.261為核心。H.263在H.261基礎(chǔ)上增加了一些功能,從而進一步改善了圖像質(zhì)量,提高了壓縮比。后來出現(xiàn)的H.26L的編碼效率比已有的其他視頻編碼標(biāo)準有很大的提高。在相同PSNR下與H.263和MPEG4相比,H.263在低碼率時的輸出碼率平均節(jié)省分別約為40%和36%,在高碼率時的輸出碼率平均節(jié)省分別約為55%和45%,具有較高壓縮比,尤其適用于公眾交換電話網(wǎng)及無線/Internet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的視頻傳輸。H.264是比MPEG和H.263性能更好的視頻壓縮編碼標(biāo)準,不僅具有高壓縮比,而且在惡劣的網(wǎng)絡(luò)傳輸條件下,具有較高的抗誤碼性能,但是性能提高的同時,也增加了計算的復(fù)雜度。
MPEG-X是一組由IEC和ISO制定的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準,已成為國際上影響最大的多媒體技術(shù)標(biāo)準。MPEG-1最初用于數(shù)字信息存儲體上活動圖像及其伴音的編碼,其速率為15Mb/s。MPEG-X是一組由IEC和ISO制定的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準,已成為國際上影響最大的多媒體技術(shù)標(biāo)準。MPEG-1最初用于數(shù)字信息存儲體上活動圖像及其伴音的編碼,其速率為15Mb/s。MPEG-2是一個通用多媒體編碼標(biāo)準,具有更廣闊應(yīng)用范圍和更高的編碼質(zhì)量。由于性能出色,已能適應(yīng)HDTV,使得MPEG-3被拋棄。它的另一特點是可提供一個范圍較廣的可變壓縮比,能夠適應(yīng)不同的畫面質(zhì)量、存儲容量以及帶寬的要求。MPEG-4持多種多媒體應(yīng)用,特別是多媒體信息基于內(nèi)容的檢索和訪問,可根據(jù)應(yīng)用的不同要求現(xiàn)場配置解碼器。編碼系統(tǒng)也是開放的,可以隨時加入新的有效的算法模塊:它可以將各種多媒體技術(shù)充分利用進來,包括壓縮本身的一些工具、算法,也包括圖像合成、語音合成等技術(shù)。MPEG-4標(biāo)準既可用于的高碼率的視頻壓縮編碼,又可用于低碼率的視頻壓縮編碼;既可用于傳統(tǒng)的矩形幀圖像,又可用于任意形狀的視頻對象壓縮編碼。
此外,近年來,本領(lǐng)域另一個研究熱點是聲像數(shù)據(jù)的基于內(nèi)容的檢索。實現(xiàn)這種基于內(nèi)容檢索的一個關(guān)鍵步驟是要定義一種描述聲像信息內(nèi)容的格式,而這與聲像信息的編碼又是密切相關(guān)的,MPFG-7就是這種壓縮編碼的代表性技術(shù),其名稱叫做“多媒體內(nèi)容描述接口”,它為各種類型的多媒體信息規(guī)定一種標(biāo)準化的描述,這種描述與多媒體信息的內(nèi)容本身一起,支持用戶對其感興趣的各種“資料”進行快速、有效地檢索。
盡管MPEG取得了種種成功,但在人們的信息交流中尚存有眾多的不便之處,如不同網(wǎng)絡(luò)之間的障礙、知識產(chǎn)權(quán)得不到有效保護等;不同的多媒體信息、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、協(xié)議和標(biāo)準、分布在不同的地點等都給用戶造成不能以統(tǒng)一的方式進行多媒體信息交互。如何通過一個綜合標(biāo)準來對上述不便之處加以協(xié)調(diào),使多媒體業(yè)務(wù)暢通無阻,這就是MPEG墨爾本會議提出的多媒體框架的概念,此即MPEG-21。MPEG-21標(biāo)準的正式名稱為“多媒體框架”或者“數(shù)字視聽框架”,它致力于為多媒體傳輸和使用定義一個標(biāo)準化的、可互操作的和高度自動化的開放框架,這個框架考慮到了DRM(Digital Rights Management,數(shù)字版權(quán)管理)的要求、對象化的多媒體接入以及使用不同的網(wǎng)絡(luò)和終端進行傳輸?shù)葐栴},這種框架會在一種互操作的模式下為用戶提供更豐富的信息。MPEG-21的最終目標(biāo)是要為多媒體信息的用戶提供透明而有效的電子交易和使用環(huán)境。任何與MPEG-21多媒體框架標(biāo)準環(huán)境交互或使用MPEG-21數(shù)字項實體的個人或團體都可以被視為用戶。從純技術(shù)角度來看,MPEG-21對于“內(nèi)容供應(yīng)商”和“消費者”沒有任何區(qū)別。
MPEG-21標(biāo)準是新一代多媒體內(nèi)容描述標(biāo)準,它吸收新技術(shù),同時消除多媒體系統(tǒng)框架中的缺陷,使得由于不同的設(shè)備、體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準造成隔閡被逐步消除。對于用戶而言,新的多媒體系統(tǒng)是一個與設(shè)備無關(guān)的、互動性強大的、高度智能化的、符合用戶各種不同需要的體系。
1.4我國視頻壓縮編碼的發(fā)展現(xiàn)狀
AVS標(biāo)準是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的編碼標(biāo)準,是一套包含系統(tǒng)、視頻、音頻、媒體版權(quán)管理在內(nèi)的完整標(biāo)準體系。其編碼效率比MPEG-2高2~3倍,與H,264相當(dāng),但其算法復(fù)雜度比H.264低30%,達到了新一代編碼標(biāo)準的最高水平,主要面向高清晰度電視廣播和數(shù)字存儲媒體。
2013年6月,AVS視頻編碼標(biāo)準已經(jīng)成為了IEEE標(biāo)準,標(biāo)準號為IEEE 1857。AVS標(biāo)準的逐步完善與發(fā)展應(yīng)用,成為了標(biāo)志著我國在視頻壓縮編碼領(lǐng)域從跟蹤國際到自主創(chuàng)新再到國際推廣的里程碑。
1.5未來發(fā)展趨勢
目前,在視頻行業(yè)廣泛采用的壓縮和傳輸標(biāo)準是2003年推出的H.264,在視頻編碼標(biāo)準朝著高清晰度、低碼率的方向發(fā)展進程中,H.264占據(jù)著統(tǒng)帥的地位,但是,在未來的五到十年內(nèi),H.265將會掀起引領(lǐng)超高清時代的潮流。H.265于2013年1月25日獲得了國際電聯(lián)的批準,H.265不僅在碼流、算法、編碼質(zhì)量上進行了改善及優(yōu)化,而且同時支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻。H265標(biāo)準下的畫面效果更流暢、更高清,勢必會對整個視頻行業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中以及視頻壓縮編碼技術(shù)上引起一場巨大的變革。
2.視頻文件格式
2.1多媒體視頻文件格式
目前視頻的數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部的存儲格式眾多,其壓縮比、質(zhì)量和適用領(lǐng)域等各不相同,下面就此對其常用格式及發(fā)展進行介紹和分析。
2.1.1QuickTime(MOV)格式
MOV格式的英文全稱是Movie Digital Video Technology。MOV格式能夠跨平臺、存儲空間要求小,得到了業(yè)界的廣泛認可。QuickTime文件格式支持25位彩色,支持領(lǐng)先的集成壓縮技術(shù),提供150多種視頻效果,并提供200多種MIDI兼容音響和設(shè)備的聲音裝置。該格式具有較高的壓縮比率和較完美的視頻清晰度,最大的特點是跨平臺性,目前已成為數(shù)字媒體軟件技術(shù)領(lǐng)域的事實上的工業(yè)標(biāo)準。
2.1.2AVI格式
AVI的英文全稱是Audio Video Interleaved,叫做音頻視頻交錯,是由微軟公司開發(fā)的一種數(shù)字視頻文件格式。AVI是Windows操作系統(tǒng)上最基本的、最常用的一種媒體文件格式,支持256色和RLE壓縮,但壓縮標(biāo)準不統(tǒng)一,不具有兼容性,體積龐大,用不同壓縮算法生成的AVI文件,必須使用相對應(yīng)的解壓縮算法才能播放。它最大的優(yōu)點是調(diào)用方便、圖像質(zhì)量好;還可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求,隨意調(diào)整AVI的分辨率,而且對計算機的配置要求不高,可以先做成AVI格式的視頻,在轉(zhuǎn)換為其他格式。
2.1.3MPEG-2(DVD)
PAL制式的標(biāo)準MPEG-2分辨率高達720X576。MPEG-2在編碼時使用了幀間壓縮和幀內(nèi)壓縮兩種方式,并且通過運動補償?shù)燃夹g(shù)來改善畫質(zhì)。從清晰度來看,MPEG-2幾乎是無可挑剔的,但是MPEG-2也并非十全十美。由于MPEG-2沒能在壓縮技術(shù)上有所突破,因此其數(shù)據(jù)量比MPEG-1大。此外,MPEG-2的壓縮數(shù)據(jù)的碼流比較特殊,各種編輯軟件無法隨機訪問,因此在進行非線性編輯時會導(dǎo)致素材搜索很遲緩。更為重要的是,MPEG-2過大的編解碼必須依賴強大的處理芯片。
2.1.4DivX和XviD格式
MPEG在開始的時候建立了4個版本:MPEG-1-MPEG-4,分別適應(yīng)于不同的帶寬和數(shù)字影像質(zhì)量的要求。DivX和XviD就是一種MPEG-4編碼格式,只不過舊版的MPEG-4編碼不允許在AVI文件格式上使用,才會有DivX和XviD編碼格式的出現(xiàn)。不過現(xiàn)在國內(nèi)外稱呼的DivX和XviD是MPEG/MP3影片,即影像部分以MPEG-4格式壓縮,Audio部分以MP3格式壓縮組合而成的AVI影片。它的好處是生成的文件體積小,約為同樣播放時間的DVD的1/5到1/10,但是聲音及影像的品質(zhì)都相當(dāng)不錯,當(dāng)然比DVD還是差一點,但比起VCD要好很多,也就是說,DivX和XviD只要一張光盤就可以放下一個90分鐘的電影,而且清晰度要比兩張光盤的VCD好許多。在視頻采集時,DivX和XviD編碼對于系統(tǒng)性能的要求并不高,數(shù)據(jù)量的降低可以明顯減輕CPU與磁盤系統(tǒng)的負擔(dān)。
2.1.5 RM(Real Media)格式
Real Media是Real Networks公司所制定的音頻視頻壓縮規(guī)范,包含RealAudio(.ra,聲音文件)、RealVideo(.rm,視頻文件)和Real Flash(.ram,矢量動畫)三類文件。Real Media可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的不同制定不同的壓縮比,實現(xiàn)在低速率的廣域網(wǎng)上進行彩像數(shù)據(jù)的實時傳送和實時播放。
2.1.6FLV格式
FLV全稱為Flash video,是在Sorenson公司的壓縮算法的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。FLV格式不僅可以輕松地導(dǎo)入Flash中,速度極快,并且能起到保護版權(quán)的作用。由于它形成的文件極小、加載速度極快,使得網(wǎng)絡(luò)觀看視頻文件成為可能,它的出現(xiàn)有效地解決了視頻文件導(dǎo)入flash后,使導(dǎo)出的SWF文件體積龐大,不能在網(wǎng)絡(luò)上很好地使用等缺點,是目前增長最快、最為廣泛的視頻傳播格式。目前各在線視頻網(wǎng)站均采用此視頻格式。
2.2媒體格式的發(fā)展分析
影響多媒體文件格式發(fā)展的因素有很多,歸納起來主要有應(yīng)用和技術(shù)兩個方面。總的來講,一種格式有存在的必要,必須有一定的應(yīng)用范圍,而壓縮、解壓縮等技術(shù)的發(fā)展必將促使新格式的產(chǎn)生。
影像視頻的發(fā)展必將淘汰傳統(tǒng)的影響視頻格式。隨著視頻壓縮技術(shù)和視頻編輯處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進,傳統(tǒng)的影像視頻(如AVI和MPEG-1格式等)一般體積較大且清晰度較差,因此這些格式必將被體積小數(shù)倍,而且具有超高清晰度的新視頻格式所代替。另外,隨著移動通信的不斷發(fā)展,市場需求和技術(shù)進步共同推動移動視頻業(yè)務(wù)發(fā)展的同時,必將極大地推動視頻技術(shù)的發(fā)展,對于視頻文件格式的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。
隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展、各種壓縮算法在該領(lǐng)域的應(yīng)用,對目前存在的各種文件格式很難準確評價孰優(yōu)孰劣,從壓縮率、質(zhì)量而言,每一種格式都有其優(yōu)缺點,而且都被大批軟件所支持,占有一定的應(yīng)用領(lǐng)域。因此,在一定時期內(nèi),多種文件格式共存的局面不會改變,但隨著時間的推移,應(yīng)用的發(fā)展和技術(shù)的革新,將不斷涌現(xiàn)新的、先進的格式,淘汰落后的格式。
3.計算機動畫
3.1計算機動畫的原理與分類
計算機動畫是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運動的效果,利用計算機生成一系列可供實時演播的畫面的技術(shù)。它可輔助傳統(tǒng)卡通動畫片的制作,也可通過對三維空間中虛擬攝象機、光源及物體運動和變化(形狀、色彩等)的描述,逼真地模擬客觀世界中真實的或虛構(gòu)的三維場景隨時間而演變的過程。所生成的一系列畫面可在顯示屏上動態(tài)演示,也可將它們記錄在電影膠片上或轉(zhuǎn)換成視頻信息輸出到錄像帶上。計算機動畫由于采用數(shù)字處理方式,動畫的運動效果、
畫面色調(diào)、紋理、光影效果等可以不斷改變,輸出方式也多種多樣。計算機動畫分為四類。
實時動畫:采用各種算法來實現(xiàn)運動物體的運動控制或指可直接在顯示屏幕上實時顯示動畫圖像。
逐幀動畫:記錄下每一幀畫面,然后按顯示動畫的圖象序列一幀一幀播放而實現(xiàn)運動的效果。
三維動畫:畫中的景物有正面、側(cè)面和反面,調(diào)整三維空間的視點,能夠看到不同的內(nèi)容。
二維動畫:平面上的畫面,由紙張、照片或計算機屏幕顯示。
在屏幕上實現(xiàn)動畫有三種方式:(1)位置不動形態(tài)變化。(2)形態(tài)不變位置變化。(3)位置和形態(tài)均變化。
計算機動畫的主要研究內(nèi)容包括:①動畫形體造型技術(shù);②動畫運動控制和描述;③動畫圖象繪制技術(shù)和算法;④動態(tài)模擬、動畫系統(tǒng)的集成環(huán)境;⑤關(guān)節(jié)體、人體動畫;⑥動畫語言與系統(tǒng);⑦用于動畫運動控制和生成的專門硬件設(shè)備及接口;⑧特殊視覺效果生成技術(shù)。
3.2計算機動畫技術(shù)
計算機動畫的研究始于20世紀60年代初。1963年美國AT&TBell實驗室制作了第一部計算機動畫片。在80年代之前,計算機動畫主要集中于二維動畫系統(tǒng)的研制,應(yīng)用于教學(xué)演示和輔助傳統(tǒng)的動畫片制作。
三維動畫的研究始于70年代初,當(dāng)時開發(fā)了一些三維計算機動畫系統(tǒng)。直至80年代中后期,由于具有實時處理能力的超級圖形工作站的出現(xiàn),三維幾何造型技術(shù)和真實感圖形生成技術(shù)取得很大進展,促進了具有高度逼真效果的三維計算機動畫技術(shù)迅速發(fā)展,并達到實用商品化地步。到90年代初,計算機動畫技術(shù)應(yīng)用于電影特技取得了顯著成就。
與此同時,為適應(yīng)科學(xué)研究與復(fù)雜系統(tǒng)中的動態(tài)模擬、視覺模擬、機器人學(xué)和生物力學(xué)等領(lǐng)域的需求,基于物理的造型和動畫的研究的開展,已成為計算機動畫研究中的一個重要課題。
人體動畫是近年來發(fā)展起來的計算機動畫新課題。它是研究開發(fā)基于人造角色的集成動畫系統(tǒng),該系統(tǒng)產(chǎn)生涉及人造角色在三維場景中具有人的自覺意識的行為動畫,這樣的系統(tǒng)是以多種學(xué)科的知識、技術(shù)和方法為基礎(chǔ)的,如動畫、力學(xué)、機器人學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)和人工智能等。現(xiàn)在的Poser就是著名的MetaCreations公司生產(chǎn)的具有特色的人體建模三維動畫制作軟件。
目前,主流的計算機動畫技術(shù)包括:
(1)參數(shù)關(guān)鍵幀技術(shù):關(guān)鍵幀技術(shù)最初僅僅用來插值幀與幀之間卡通畫的形狀,后來該技術(shù)馬上發(fā)展成為可以用來插值影響運動的任何參數(shù)(例如,一個物體的平移、比例變換、旋轉(zhuǎn)、材料、紋理、形狀、可見性參數(shù)等都可作為關(guān)鍵幀參數(shù),另外,攝象機和燈光的大部分參數(shù)也可作為關(guān)鍵幀參數(shù))。
(2)軌跡驅(qū)動技術(shù):指先設(shè)計好物體的運動軌跡,然后指定物體沿該軌跡運動。通常,物體的運動軌跡為三次樣條曲線(也稱為樣條驅(qū)動),并且由用戶交互給出。
(3)變形動畫技術(shù):為了制作一種形態(tài)變形的動畫,即將物體外觀上發(fā)生變化的過程記錄下來,生成一個形態(tài)連續(xù)變化的動畫序列。
(4)關(guān)節(jié)動畫技術(shù):它的主要目的是模擬骨架動物(尤其是人體)的運動。
(5)過程動畫技術(shù):指物體的運動或變形可由一個過程來描述。最簡單的過程動畫是用一個數(shù)學(xué)模型去控制物體的幾何形狀和運動,較復(fù)雜的過程動畫則是包括物體的變形、彈性理論、動力學(xué)、碰撞檢測在內(nèi)的物體的復(fù)雜運動。
(6)基于物理的動畫技術(shù):一種具有潛在優(yōu)勢的三維造型和運動模擬技術(shù)。盡管該技術(shù)比傳統(tǒng)動畫技術(shù)的計算復(fù)雜度要高得多,但它能逼真地模擬各種自然物理現(xiàn)象,這是基于幾何的傳統(tǒng)動畫生成技術(shù)所無法比擬的。
3.3計算機動畫的未來發(fā)展趨勢
從國際上看,計算機動畫技術(shù)的發(fā)展正在趨向于規(guī)模化、標(biāo)準化、網(wǎng)絡(luò)化。
從技術(shù)的發(fā)展方向看,體視動畫會是未來的熱點。目前人們正在研究降低立體眼鏡的成本、提高圖像質(zhì)量的方法和有關(guān)的替代技術(shù),未來我們很可能不用立體眼鏡的幫助也能欣賞逼真的立體效果。另一個熱點會是虛擬現(xiàn)實(vR)技術(shù),與一般的動畫相比,VR的特點在于實時、交互。VR中的場景會隨參觀者的位置、視點變化而實時動態(tài)生成,并具有人機交互的能力,這種技術(shù)在未來將大有可為。
今后的幾年,還可以繼續(xù)從以下幾個方面研究和發(fā)展:
1、新造型技術(shù)的設(shè)計。盡管造型技術(shù)在CAD和CAGD中得到了廣泛的研究,但計算機動畫對傳統(tǒng)的實體、曲面造型提出了一些新的要求。這導(dǎo)致許多針對動畫應(yīng)用而設(shè)計的造型技術(shù)。
1)Catmull-Clark細分曲面的造型和動畫研究。由Catmull和Clark提出的根據(jù)任意拓撲控制網(wǎng)格生成B樣條曲面的細分曲面方法近幾年來在計算機動畫中越來越受到人們的重視。在AliasIWavefront公司的動畫軟件Maya中,基于Catmull-Clark細分曲面的造型和動畫已經(jīng)成為其重要手段。
2)隱式曲面的造型和動畫研究。隱式曲面是圓球的更一般形式,它在表現(xiàn)人體的肌肉、水滴、云、樹等物體的造型和動畫方面有很大的優(yōu)勢。該研究方向近年來逐漸為人們研究的熱點,歐洲圖形學(xué)學(xué)會專門設(shè)立了相應(yīng)的Implicit Surface學(xué)術(shù)會議。
2、運動捕獲動畫數(shù)據(jù)的處理。運動捕獲技術(shù)在電影《泰坦尼克》中取得了非常大的成功,該片中乘客從船上落入水中的許多驚險鏡頭都是由動畫特技來完成的。實際上,運動捕獲已成為現(xiàn)代高科技電影不可缺少的工具。怎樣把運動捕獲動畫數(shù)據(jù)重用和重置目標(biāo)值得進一步的研究。
3、三維Morphing和變形研究。二維圖象的Morphing雖然已經(jīng)比較成熟,但三維Morphing方法尚存在各種各樣的缺陷,具有任意拓撲的兩三維物體之間的Morphing技術(shù)還有待于進一步的發(fā)展。基于約束的變形也是值得研究的方向。
4.數(shù)字視頻的其他技術(shù)
4.1數(shù)字電視技術(shù)
數(shù)字電視是數(shù)字技術(shù)的產(chǎn)物,它將電視信號進行數(shù)字化,然后以數(shù)字形式進行編輯、制作、傳輸、接收和播放。
數(shù)字電視除了具有頻道利用率高、圖像清晰度好等特點之外,它還可以開展交互式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),包括電視購物、電視銀行、電視商務(wù)、電視通信、電視游戲、實時點播電視、電視網(wǎng)上游覽、觀眾參與的電視競賽等。
目前,數(shù)字電視已成功地應(yīng)用于衛(wèi)星直播,有線電視也在向數(shù)字方式過渡。整個電視傳播業(yè)已進人了從模擬式向數(shù)字式過渡的時代。整個數(shù)字電視系統(tǒng)由信源編碼、業(yè)務(wù)復(fù)用和信道傳輸與發(fā)送三個部分構(gòu)成。美國的DTV、歐洲的DVB和日本的ISDB這幾種標(biāo)準,信源編碼中視頻都采用MPEG-2標(biāo)準,音頻采用MPEG-2或Dolby AC-3;業(yè)務(wù)復(fù)用采用的都是MPEG-2系統(tǒng)層規(guī)范或其擴展形式,它們的主要差別在于信道及發(fā)送部分。
數(shù)字電視的傳輸途徑是多種多樣的,因特網(wǎng)性能的不斷提高也將使其成為數(shù)字電視傳播的一種新媒介。圖1是數(shù)字電視傳播系統(tǒng)的示意圖。數(shù)字電視接收機(簡稱DTV接收機)大體有三種形式:一種是傳統(tǒng)模擬電視接收機的換代產(chǎn)品――數(shù)字電視接收機,另一種是傳統(tǒng)模擬電視機外加一個數(shù)字機頂盒,第三種是可以接收數(shù)字電視的PC機。
4.2點播電視(VOD)技術(shù)
VOD(Video On Demand)是視頻點播(也稱為點播電視)技術(shù)的簡稱,意即用戶可以根據(jù)自己的需要收看電視節(jié)目。VOD技術(shù)從根本上改變了用戶過去被動收看電視的不足。
視頻點播系統(tǒng)可分為TVOD(True VOD)和NVOD(Near VOD)兩種。在TVOD(真視頻點播)環(huán)境下,用戶提出要求后即可及時從VOD系統(tǒng)得到服務(wù),這種系統(tǒng)為每一個用戶提供一個單獨的連接,每個連接需要占用一定的網(wǎng)絡(luò)帶寬;NVOD(準視頻點播)是視頻點播的另一種實現(xiàn)方案。采用這種方案,系統(tǒng)可每隔一段時間(例如10分鐘)在不同的頻道上開始播放同一個節(jié)目,用戶可以選擇收看。如果用戶需要“倒退”功能,可以切換到比他當(dāng)前頻道晚10分鐘播放的頻道,需要“快進”功能,可切換到比當(dāng)前頻道早10分鐘的頻道。顯然,這種方式不能為用戶及時提供點播服務(wù)功能,但減少了用戶連接數(shù)目,節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬與費用,服務(wù)器的性能要求也可適當(dāng)降低。
視頻點播是基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的一種數(shù)字視頻服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)中的音頻視頻數(shù)據(jù)必須以實時數(shù)據(jù)流的形式進行傳輸,傳輸一旦開始,就必須以穩(wěn)定的速率進行,以保證節(jié)目平滑地播放。任何由于網(wǎng)絡(luò)擁塞,CPU爭用或磁盤的I/O瓶頸產(chǎn)生的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的停滯,都可能導(dǎo)致視頻傳送的延遲,影響用戶的收看。因此,大型視頻點播系統(tǒng)在技術(shù)上是有相當(dāng)難度的。
視頻點播系統(tǒng)的工作過程如下:用戶在客戶端啟動播放請求,通過網(wǎng)絡(luò)傳送給分配服務(wù)器,經(jīng)驗證后,系統(tǒng)把視頻服務(wù)器中可訪問的節(jié)目單發(fā)送給用戶瀏覽,用戶選擇節(jié)目后,視頻服務(wù)器讀出節(jié)目的內(nèi)容,并傳送到客戶端進行播放。
4.3可視電話與視頻會議技術(shù)
可視電話:通話雙方能互相看見的一種電話系統(tǒng),電話機具有攝像、顯示、聲音等功能,內(nèi)置高質(zhì)量CCD鏡頭及MODEM。其應(yīng)用之一就是視頻會議,
視頻會議:多人同時參與的一種音/視頻通信系統(tǒng)類似于可視電話,但多人參加通話,提供的功能也更加豐富。
兩種實施方式:(1)在電信局的數(shù)字通信網(wǎng)上進行;(2)在互聯(lián)網(wǎng)上進行,例如使用下列即時通信軟件:微軟的MSN Messenger,騰迅的QQ,網(wǎng)易的POPO,新浪的UC等。