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序論：在您撰寫信息通信的概念時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞 移動互聯(lián)網(wǎng)；發(fā)展；校園服務；學生；手機app
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）20-0228-01
移動互聯(lián)網(wǎng)將信息的接受和發(fā)送都通過與人日夜為伴的移動設備完成，信息被聚合成以人為核心的信息集。無疑手機是這些移動設備中中重要的角色，然而智能手機的發(fā)展趨勢促進了手機APP客戶端的開發(fā)，近年來各種手機APP琳瑯滿目，已經(jīng)能夠滿足用戶的生活基本需求。但是對于專一性的功能型的的APP卻不那么完善，比如專為大學生打造的數(shù)字校園的手機APP。優(yōu)秀的校園信息系統(tǒng)APP的開發(fā)能夠完善數(shù)字化校園體系，打造數(shù)字校園文化和擴大信息交流平臺。所以校園信息系統(tǒng)APP已經(jīng)成為校園信息系統(tǒng)的重中之重。本文就基于互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展引發(fā)的對數(shù)字校園的思考以及我們小組對于校園信息系統(tǒng)的設計概念進行分析。
1 研究方向
該項目研究將針對當前學校與學生信息不能及時傳遞與反饋的現(xiàn)狀展開，同時滿足各類學生以及教師對社交、資訊、娛樂等多方面的溝通需求，還包括校園路線，考試資訊，課程表，購物，轉讓，兼職，交友等需求。
2 立項依據(jù)
就目前網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展來看，加強學校與學生之間聯(lián)系的軟件過少，而學校與學生之間又需要大量信息的交換與交流，以APP的形式為校方與學生之間建立溝通的橋梁，無疑是方便快捷的。
3 研究內容
1）移動應用產(chǎn)品設計流程、方法與工具。2）同類產(chǎn)品的架構、功能與設計風格。3）本項目產(chǎn)品的定位、需求、信息架構、交互設計、視覺設計、原型展示。
調研內容：校方與學生之間溝通的具體需求；對市場上已有的信息交流平臺進行評估；這款APP的市場價值。
4 研究方法
市場調研――通過調研了解學生及校方的需求，通過市場調研去評估這款APP的市場價值。通過調研了解要實現(xiàn)這款APP學生和校方都有什么具體的需求，從而去豐富程序內容的完
整性。
搜集材料――搜集市場上已有的校方與學生之間信息交流平臺，并對此平臺進行研究，從中提取值得借鑒的內容，將其保留下來應用到APP系統(tǒng)中去。
系統(tǒng)內容的規(guī)劃與設計――通過市場調研所提取的學生需要和對已有信息交流形式的探索實施APP系統(tǒng)內容的統(tǒng)籌設計，使其全面，方便操作。
視覺設計――簡潔大方的界面設計是必不可少的。
制作――信息架構、功能架構、界面、視覺科研內容。
結果（形式表現(xiàn)）――校園APP。
用戶體驗――根據(jù)用戶體驗結果進行一定的系統(tǒng)內容的完善與修改。
校園學生手機智能管理平臺是基于互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)，利用計算機通信技術、無線通信技術和移動開發(fā)技術，通過安裝在計算機、智能手機的應用軟件實現(xiàn)學生手機的智能管理，通過該平臺，可輕松建立學生和老師之間的直接聯(lián)系、通知和布置作業(yè)等功能。有效的避免了對學生的重要信息流失，進一步提升學校老師對學生信息的高效整合管理。項目組成員經(jīng)過市場調研以及網(wǎng)絡課程的相關學習與討論，致力通過APP的形式加強學校老師與同學之間的聯(lián)系，以及同學之間的互動。項目成果中的應用設計以校園消息下發(fā)為主，同時開設聊天功能，實現(xiàn)校領導與學生的直接對話，對于學校的教育創(chuàng)新改革具有實際的效果；同時包含企業(yè)校園招聘信息，學生可以通過上傳圖片、音頻、視頻等方式達到即時溝通的效果。應用內開設分享功能，可以幫助同學及時的傳達信息，在校園的一個大圈子下迅速的幫助轉發(fā)，用簡單的方式達到目的。為豐富校園消息的傳播渠道，為同學們更好的了解校園新聞打造一個新的媒介。從總體到細節(jié)，層層設計、分布落實，完成系統(tǒng)的綜合建設。
當然，要做好一個APP的運營并不是一件非常簡略的作業(yè)。關于一款好的APP來說，本身的用戶領會和內容質量以及后期的推行能夠說是各占一半的權重。一款制作精巧的APP要是沒有后期推行，設備的用戶數(shù)量太少，就可能會墮入資金方面的疑問，結束致使消亡；而一款App產(chǎn)品即使推行做的再好、品牌影響力再大，只需APP的交互及用戶領會方面存在疑問，用戶也不會買你的賬。所以就出現(xiàn)了如上海未星網(wǎng)絡科技這樣的專業(yè)APP高端定制公司，他們能夠一同滿足多樣性、豐富性、垂直化和精細化的商場需求。上海未星網(wǎng)絡科技，最早致力于研討手機APP推行，他的中間團隊首要來自互聯(lián)網(wǎng)、推行兩個領域一同的團隊分配，為未星奠定了堅實的資源及戰(zhàn)略基礎，能夠為公司供應web2.0時代全方位的互動聯(lián)系傳達解決方案。無論是從App定制，仍是在App推行技術上，他們熟行業(yè)界來說都是不可拷貝的，一同上海未星網(wǎng)絡科技完善的服務系統(tǒng)，還能幫忙公司最快速的查驗App推行效果。
互聯(lián)網(wǎng)改變生活，使生活更加方便快捷，“扁平化” “數(shù)字化”。通過調查分析中國互聯(lián)網(wǎng)的受眾群體主要集中在20-34歲的年輕大學生和上班族。而且對于當代大學生和上班族的生活節(jié)奏的加快，對于信息的總結與篩選也更加重要，進一步驗證了數(shù)字校園的發(fā)展前景。數(shù)字校園存在很大的可用性。校園信息系統(tǒng)的APP作為這個時代的后起之秀更是肩負了數(shù)字化校園建設的巨大任務。
參考文獻
[1]汪志宏.智慧校園的服務與應用的案例分析[J].計算機光盤軟件與應用，2012（17）：65-66.
[2]胡曉，高鷹，劉長紅.基于3G通信網(wǎng)絡的移動數(shù)字化校園建設研究[J].信息技術，2010，3（6）：52-53.
[3]吳浩.高等院校無線數(shù)字化校園建設[J].價值工程，2011，4（18）：16-17.
作者簡介
蓋洋夕
童年生活多姿多彩，充滿了情趣。童年雖趣事多多，但也少不了酸甜苦辣吧！
記得有一年冬天。我去上幼兒園，老師帶著我們出來打雪仗。天氣十分寒冷，我戴著圍脖、手套，但還是覺得風婆婆吹得我直打顫?？墒且粋€比我大的哥哥還往我身上扔雪球，打到了我臉上，我哇哇大哭。同學說我是嬌氣鬼，聽了這話，我更傷心了。
老師安慰我，大哥哥對我說對不起，同學們也紛紛賠禮道歉。這讓我又感到了快樂。
童年生活的美好，但其中的酸甜苦辣也令人難以忘懷。
指導教師
【 關鍵詞 】 選煤廠；庫存管理系統(tǒng)；條碼掃描槍；新概念；條碼；身份ID卡
1 引言
保德洗選廠是設計處理能力1.8Mt/a的大型選煤廠，分為南北兩個洗選車間，為了保證生產(chǎn)的正常運轉和維修工作的正常進行，在廠內建有物資庫房，其庫存管理業(yè)務主要包括入庫、揀貨、上架、補貨、出庫、月底盤點、報表統(tǒng)計，但是由于過去采用的傳統(tǒng)的手工記賬的辦法，無法滿足備件量大、出入庫頻繁、快速定位的要求。針對以上的問題，保德選煤廠結合自身的庫存管理的實際情況，開發(fā)了新概念庫存管理系統(tǒng)。新概念庫存管理系統(tǒng)主要包括三部分：一是電腦軟件部分；二是數(shù)據(jù)采集部分；三是身份ID卡識別驗證部分。
2 系統(tǒng)分析
2.1 出現(xiàn)庫存管理問題的原因分析
傳統(tǒng)的選煤廠庫存管理存在的問題是多方面的。
（1）管理滯后。由于信息的反饋不對稱、不同步，造成管理層無法根據(jù)準確的庫存數(shù)據(jù)來制定管理方案，造成管理的滯后。
（2）標識不清。由于相同物品放在多個倉庫，可能造成大部分物資長期存儲，或者部分物品重復采購，給物資采購工作和倉儲管理帶來極大困難。為了妥善解決標識不清的問題，將條形碼技術和貨架定位技術結合起來，可以有效的解決之。
（3）領用混亂。現(xiàn)行的領用制度是，只要現(xiàn)場有需要就可以到庫房簽字領料，造成領用的混亂。為了解決領用混亂的現(xiàn)狀，提出了權限領用的問題，為每個車間有領用權限的人員每人配備一張RFID射頻識別卡，在領用物品的時候必須由持卡人到讀卡器上刷卡才能實現(xiàn)物資的出庫，有效的管住了庫存出庫的大門。
2.2 系統(tǒng)需求分析
2.2.1 應用程序結構確定
應用程序的業(yè)務層次分為數(shù)據(jù)存儲層（DAL）、業(yè)務處理層（BLL）和界面表示層（UL）三個層面，程序模式采用了客戶機/服務器應用程序結構，可以實現(xiàn)多臺計算機共享數(shù)據(jù)庫服務器的數(shù)據(jù)。
2.2.2確定系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
數(shù)據(jù)庫服務器操作系統(tǒng)用Microsoft Windows Server 2008，數(shù)據(jù)庫軟件用Microsoft SQL Server 2008，前端開發(fā)工具：Visual .NET。
2.2.3條形碼設備的選擇
條形碼（Barcode）是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。由于本廠的系統(tǒng)本著實用和準確的原則選用了Code 128碼作為條碼的碼制。經(jīng)過市場調研和設備性能的測試，最終選擇了科誠（GODEX G500U）條碼打印機和優(yōu)庫980無線激光條碼掃描槍。
2.2.4射頻識別設備的選擇。
射頻識別技術（簡稱RFID），是一種無線通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸，新型編碼識別技術。本廠系統(tǒng)從實用性、冗余性、綜合性能等方面考慮，選用美國德州儀器公司（TI）的一套完整的無線感應識別系統(tǒng)，射頻部分選用RFM 001射頻模塊（讀卡器）和身份ID卡（封裝的RI TRP W4FF射頻芯片和SA110天線）。
3 系統(tǒng)開發(fā)方案
3.1 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)開發(fā)的總體任務是實現(xiàn)企業(yè)物資設備管理的系統(tǒng)化、規(guī)范化和自動化，從而達到企業(yè)倉庫庫存管理效率的目的。本庫存管理系統(tǒng)需要完成的功能有：（1）庫存管理的各種信息的輸入，包括入庫、出庫、物資信息的輸入等；（2）庫存管理的各種信息的查詢、修改和維護；（3）入庫單、出庫單的生成，日報表、月報表的生成；（4）在貨品庫存中加入所允許的最低庫存字段，對所有庫存物資實現(xiàn)監(jiān)控和報警；（5）添加條碼掃描和打印接口，便于將物資信息和條碼對應，實現(xiàn)一物體一碼便于定位物品，通過掃描器的條碼掃描將得到的條碼和物資信息進行對照可以實現(xiàn)物資信息的快速輸入，達到物資的快速輸入和輸出的目的；（6）通過硬件接口將讀卡器和程序連接，實現(xiàn)身份ID卡的識別和權限讀取，將讀取到的權限信息和出入庫的權限進行比對，實現(xiàn)分權限出庫的目的。
4 系統(tǒng)方案的實現(xiàn)
4.1 基本流程
①登錄界面②用戶通過讀卡器進行身份ID卡的讀卡操作③判斷用戶權限判④斷用是否為合法用戶⑤根據(jù)判斷結果決定用戶是否可以進入系統(tǒng)
4.1.1軟件登錄模塊
用戶通過該界面登錄進入系統(tǒng)。首先用戶使用身份ID卡（射頻卡）在讀卡器上進行讀卡操作，讀卡器將讀到的卡片信息傳到在后臺工作的接收函數(shù)，并觸發(fā)主程序的用戶驗證程序，驗證程序將卡片信息與數(shù)據(jù)庫中的用戶信息表里的信息進行比對，如果用戶的登錄標識正確就允許用戶登錄，并將用戶的相應權限的標識傳給程序的主界面。
4.1.2庫存管理系統(tǒng)模塊
軟件主界面上的按鈕數(shù)量是，通過登錄界面?zhèn)鬟^來的用戶信息和用戶的權限信息，確定要顯示的按鈕。實現(xiàn)不同用戶有不同的權限。在管理系統(tǒng)主界面上可以實現(xiàn)普通管理系統(tǒng)的入庫、出庫、入庫出庫信息查詢等操作。
4.1.3條碼的應用
為了實現(xiàn)貨物的精確定位和查詢，將每一種貨物都進行編碼，保證一物一碼。先用條碼打印機將編好碼的貨物數(shù)碼打印成條碼，貼到貨架上，以便出入庫時用條碼掃描器進行掃描，實現(xiàn)快速的出入庫。
4.1.4射頻身份ID卡的應用
當用戶出庫時需要進行身份驗證時，可以用身份ID卡在讀卡器上進行驗證。身份驗證是保證有權限的人員才能對相關物品進行出庫的操作，具體操作是想將身份ID卡放到讀卡器上，讀卡器將卡片的信息通過數(shù)據(jù)線傳到后臺的卡片信息接收程序上，接收程序接收到信息后就將信息發(fā)送給，后臺的權限驗證程序，如驗證有權出庫就將出庫的按鈕的有效性設置為TURE，然后點擊該按鈕就可以完成出庫的操作。如果沒有權限出庫就提示該卡片沒有權限出庫。
5 結束語
在使用了新概念庫存管理系統(tǒng)在保德洗選廠的實際應用，實現(xiàn)了物資的快速的出入庫及物資的流向定位，便于對庫存的信息進行統(tǒng)計分析，并能嚴格的控制庫存的數(shù)量，減少了運營成本。
參考文獻
[1] [美]唐納德?沃爾特斯.李習文，李斌譯.庫存控制與管理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.1.
[2] 東方人華主編.《Visual C#.NET范例入門與提高》.清華大學出版社，2003年.
作者簡介：
關鍵詞:集散控制系統(tǒng);機柜集成;管理信息系統(tǒng);專家數(shù)據(jù)庫
中圖分類號:TP291文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374 (2010)22-0026-03
0引言
20世紀70年代后,信息技術的發(fā)展引起了多個技術領域的深刻變革,這場變革對傳統(tǒng)自動化行業(yè)的影響也是巨大的,過程控制技術在這場變革中有了質的飛躍。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,當前過程控制技術已有了巨大的進步。
雖然DCS技術有了巨大的發(fā)展,國內外很多企業(yè)都已掌握了成熟的技術,但是應用于DCS的機柜集成信息技術幾乎依然處于空白狀態(tài)。目前許多企業(yè)已經(jīng)認識到利用管理信息系統(tǒng)對DCS機柜集成流程的改造,能夠使傳統(tǒng)DCS企業(yè)適應激烈競爭環(huán)境并取得主導地位。但是這些企業(yè)對于機柜集成的管理研究還處在起步階段,在實現(xiàn)項目管理信息化的過程中,還存在許多認識和方法上的誤區(qū)。
1DCS機柜特點分析
1.1DCS系統(tǒng)簡介
DCS是一類分散控制、集中管理的儀表計算機控制系統(tǒng)。它具有連接方便、采用軟連接方法使控制策略更改容易、顯示方式靈活、顯示內容多樣和數(shù)據(jù)存儲量大等優(yōu)點。DCS由被控對象、用于生產(chǎn)過程的參數(shù)檢測與變送儀表、控制站、執(zhí)行機構和報警部件等組成。它的各組成部分是各自為政的自治和協(xié)調系統(tǒng)。自治系統(tǒng)指這些系統(tǒng)能完成自己的功能和獨立工作,協(xié)調系統(tǒng)指這些組成部分用通信網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫相互連接,信息數(shù)據(jù)相互交換,既有分工又相互制約,在系統(tǒng)協(xié)調下工作。
正是因為DCS系統(tǒng)的復雜程度高而導致了用于系統(tǒng)載體的機柜具有特殊性和多樣性。
1.2控制站機柜多樣性描述
現(xiàn)場控制站是一套可獨立運行的計算機檢測控制系統(tǒng),由機柜、電源、I/O模塊和控制處理器等組成。DCS系統(tǒng)的硬件基本上都安裝在機柜中,不同廠商的DCS控制系統(tǒng)在硬件結構上相差很大,即使是同一廠商的產(chǎn)品也會不斷升級換代,而且根據(jù)用戶的需求,針對不同的用戶在硬件配置上也不盡相同,這就需要不同的控制柜。
現(xiàn)場控制站的機柜內部均裝有二次結構,以供安裝I/O模塊、電源、繼電器及各種接線端子。控制站的機柜按照功能劃分可以分為主機柜、I/O柜、繼電器柜和端子柜等。不同類型的機柜都有各自的特點。主機柜內部的控制設備需要提供完善的電磁屏蔽,活動部分之間要保證有良好的電氣連接;端子柜中交直流和信號線都需要隔離走線;本安機柜和非本安機柜的匯線槽和接線端子顏色需要區(qū)分開來。這些不同的技術規(guī)范就要求機柜內部結構多樣化。
由于硬件配置原因,機柜內部結構很難做到標準化,這樣造成了機柜多樣性,使DCS項目機柜集成變得非常復雜和繁瑣。
2機柜集成現(xiàn)狀
目前機柜集成的時間節(jié)點是從銷售部把拿到的訂單移交給工程部開始,到制造部把集成后經(jīng)過測試的機柜發(fā)運給用戶結束。中間經(jīng)過的主要環(huán)節(jié)有工程軟硬件配置、材料清單確定、零部件采購和機柜裝配與接線等。下面把以上提到的環(huán)節(jié)作展開說明:
2.1工程軟硬件配置
這個過程一般由項目經(jīng)理負責。其根據(jù)系統(tǒng)項目要實現(xiàn)的功能和信號來配置系統(tǒng)軟硬件,但對于機柜和其他結構件不作選型,也就是說用于系統(tǒng)項目的控制類標準件比較容易確定,但是其他輔料等非標件難以定型,項目經(jīng)理需要就這個問題不斷和工藝工程師去討論。如果有一個專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),項目經(jīng)理可以在軟硬件配置階段直接完成整個系統(tǒng)設計。
2.2材料清單確定
這個環(huán)節(jié)原來應由項目工程師完成,和上述工程軟硬件配置以及下面要談到的機柜二次結構設計一樣,如果在軟硬件配置階段,有一個專家數(shù)據(jù)庫,材料清單就可以產(chǎn)生。目前這個工作通常由工藝工程師完成,工藝工程師按照項目經(jīng)理提供的典型圖紙和自己的經(jīng)驗來完成詳細材料的配置。
2.3零部件采購
目前機柜集成除了裝配圖紙生成和材料清單不能在很短的時間內完成之外,還有一個很大的問題就是缺料。由于DCS系統(tǒng)的特點,DCS系統(tǒng)所用到的機柜內部安裝材料,包括控制器、I/O模塊、電纜,風扇,空氣開關和接線端子等,都具有小批量多品種的特征,這給采購帶來了巨大的挑戰(zhàn)。解決這個問題需要有一個管理系統(tǒng),可以對交貨期長的零件、項目之間材料調用、材料需求預測和庫存看板進行統(tǒng)一管理。
2.4機柜裝配與接線
在這里出現(xiàn)的問題主要是生產(chǎn)調度。在生產(chǎn)現(xiàn)場的每一個項目都不相同,生產(chǎn)調度無法做到一個靜態(tài)調度,由于缺料、圖紙更改和生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件等各種原因,很難對生產(chǎn)資源、機柜集成次序、機柜集成過程和質量進行管理,要實現(xiàn)精益生產(chǎn)必須要有一個統(tǒng)一的管理系統(tǒng)。
3管理系統(tǒng)設計原則
對于上面描述的DCS機柜特點和目前DCS機柜集成中出現(xiàn)的問題,可以設計一套管理信息系統(tǒng)來解決。下面詳細說明五條設計原則:
3.1系統(tǒng)性
機柜集成的管理是一個統(tǒng)一的整體,從母公司到子公司需要全局考慮,從工程部門到制造部門需要協(xié)同合作,管理信息系統(tǒng)在設計過程中必須從系統(tǒng)的整體角度出發(fā)進行設計。從整體角度考慮各個子系統(tǒng)的相互協(xié)調相互平衡的關系,可以使每個子系統(tǒng)的所有信息進行共享,設計的系統(tǒng)性必須按照機柜集成的電氣規(guī)范、安全標準和各種防護等級。
3.2可變性
DCS系統(tǒng)項目本身是一個不斷完善的系統(tǒng),機柜集成同樣如此。管理信息系統(tǒng)是個龐大的系統(tǒng),它需要保持較長的生命周期,所以要求它具有很強的環(huán)境適應性,要具有較好的開放性和結構可變性。在管理系統(tǒng)設計中,按照機柜設計、生產(chǎn)流程、材料采購和質量管理進行模塊化處理,并且要提高各模塊的獨立性,使各個模塊之間的相互依存度降到最低。這樣可以按照每個模塊修改管理系統(tǒng),以后可以單獨增加功能。
3.3可靠性
DCS項目從和用戶開工程會開始,留給集成供應商的時間并不很充裕,所以要求在做系統(tǒng)項目的過程中不能出差錯。機柜集成管理系統(tǒng)也必須做到這一點,一定要有很強的抵御外界干擾的能力和失效后恢復正常使用的能力。
3.4高效性
DCS項目工期很短,機柜集成處于整個項目的前期,如果機柜集成效率低下,勢必造成后期的系統(tǒng)組態(tài)和調試相當緊張,有可能造成延期發(fā)運。所以管理信息系統(tǒng)在規(guī)定的時間內處理事務的能力較強,能夠迅速地對處理請求做出響應。
3.5經(jīng)濟性
在金融危機之下,每個企業(yè)都在提高工作效率,同時也在降低生產(chǎn)和管理成本。機柜集成管理系統(tǒng)要在滿足需求的前提下,盡可能減少系統(tǒng)開銷。一方面在硬件投入上做到簡潔且符合系統(tǒng)要求;另一方面設計不要過于復雜,各個模塊在保證功能的情況下減少開發(fā)費用。
4管理系統(tǒng)框架
系統(tǒng)設計原則確定下來以后,然后需要考慮管理系統(tǒng)的框架設計,這是管理信息系統(tǒng)開發(fā)過程中一個非常重要的階段。
4.1總體布局
一般信息系統(tǒng)總體布局分為集中式和分布式兩種,DCS系統(tǒng)機柜的管理系統(tǒng)設計必須按照分布式進行。分布式系統(tǒng)可以運用局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)混合形式及互聯(lián)網(wǎng)、內聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)及其混合形式,利用這些計算機網(wǎng)絡把分布在不同地點的計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)等資源聯(lián)系在一起進行聯(lián)機處理。
4.2專家數(shù)據(jù)庫
由于機柜具有零件眾多、裝配工藝復雜和設計多樣等特點,要成功開發(fā)一個管理信息系統(tǒng)必須要配備專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是經(jīng)特別設計的計算機程序,用來復制自動化工程領域機柜集成專家的推理和決策過程。專家系統(tǒng)按照實際項目要求,可以對機柜集成知識庫中的知識和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加以智能性分析、判斷,得出結論以供設計人員參考。根據(jù)這個專家系統(tǒng)可以開發(fā)各種工具,如圖紙生成器、材料清單生成器和工程更改通知單等一系列工具。有了這樣一個面向應用者的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,相關機柜集成工程師可以很容易地利用它報價、選型和計算機模擬裝配。
4.3硬件配置設計
由于機柜集成管理系統(tǒng)按照分布式設計,通過網(wǎng)絡實現(xiàn),所以在硬件上有兩方面需求,即計算機系統(tǒng)配置和網(wǎng)絡平臺設計。關于計算機的選型要考慮系統(tǒng)未來的升級可能和第三方軟件的支持,使管理系統(tǒng)具有延續(xù)性。另外硬件配置要考慮數(shù)據(jù)處理能力、存儲功能和通信功能。由于管理系統(tǒng)是一個全球性的系統(tǒng),每個子系統(tǒng)都要利用這個管理系統(tǒng),所以網(wǎng)絡平臺要考慮實用性、先進性和開放性。
4.4軟件設計平臺
信息系統(tǒng)軟件平臺是指支持系統(tǒng)開發(fā)和運行的軟件平臺。開發(fā)一個全球性的龐大的信息系統(tǒng)要保證開發(fā)維護簡單易行,而且開發(fā)的系統(tǒng)運行要高效可靠。機柜集成對于一個跨國公司來說,要做到標準化和統(tǒng)一性。軟件平臺必須符合開放式的發(fā)展方向,要與其他系統(tǒng)互聯(lián)及互操作性。一個跨國公司花了大量的人力物力,要保證這個管理系統(tǒng)建設成功、生存和發(fā)展。這個管理系統(tǒng)所設置的軟件平臺必須支持必要的軟件開發(fā)工具,比如數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具、界面開發(fā)工具和應用工具等。另外這個軟件平臺要有對新技術的支持能力。DCS技術還在不斷發(fā)展之中,機柜集成也隨著DCS的發(fā)展也在不斷變化之中,管理信息系統(tǒng)也需要跟著改變。只有支持新技術能力的平臺才能適應系統(tǒng)今后發(fā)展的需要。
5結語
由于DCS機柜集成的多樣化和非標準化等特點,傳統(tǒng)機柜集成孤島模式已不適應當前快速響應的市場要求,因此應用管理信息系統(tǒng)已成了機柜集成發(fā)展的必然趨勢。管理信息系統(tǒng)把項目運行過程中的信息技術、生產(chǎn)技術和企業(yè)的各種生產(chǎn)與經(jīng)營活動有機高效地結合起來,能夠保證機柜集成企業(yè)有效地運轉,去創(chuàng)造最大的經(jīng)濟和社會效益。
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1.1無線多媒體語音以及圖視信源編碼技術
在穩(wěn)定的有線通信網(wǎng)上實現(xiàn)數(shù)字電話的傳輸，主要通過“脈碼調制”技術，其數(shù)字速率是64kb/:，或者通過隨后研制的“自適應差分脈碼調制”技術，其數(shù)字速率是32kb/:，然而此類編碼并不適用于無線移動電話。為達到語音信源編碼需向比較小的速率壓縮時，我國相關企業(yè)曾通過“矢量和激勵線性預測”和“碼激勵線性預測”等方法，實現(xiàn)語音信源編碼的數(shù)字速率壓縮達13、8、6.7、5.6、4，3.45、2.4kb/:，需要對語音信源編碼壓縮的主要是因為無線電頻譜有限的原因[3。因為圖視信源編碼的壓縮對無線多媒體業(yè)務具有重要意義，世界各國相關領域的專家曾建議合作就其進行大量的研究，并相繼推出了幾種標準。
多媒體通信的另一項關鍵業(yè)務則是遠程書信，它主要采用通信網(wǎng)對圖形信息以及手寫文本進行傳送的。所以，圖形信源編碼在無線多媒體通信網(wǎng)中同樣具有關鍵的作用。有關圖形信息的傳輸曾利用“鏈式編碼”中各個矢量間的關聯(lián)性，節(jié)省數(shù)字速率。在“固定長度差分鏈式編碼”(FL一DCO中，將正方形編碼環(huán)來進行體現(xiàn)，最為簡便的例子便是正方形具有8個矢量，也就是。、+1、+2、+3、+4、一1、一2、一3，由b位碼來表示各個矢量，可為1，也可為2，而當b為2的時候，O矢量則編成00，當b二1的時候，則編為。1。此類關聯(lián)曾被應用于無線道上來進行實驗，使用FL一DCC編碼信號來表示英文手寫文本，如果信噪比(PSNR)在49一37dB范圍內時，傳輸質量則很好，而在32-21dB范圍內時則不合格。
1.2無線多媒體信道編碼以及差措復原技術
移動無線信道的信號傳輸?shù)馁|量受到很多方面的影響，尤其是在陸地上，傳輸環(huán)境是非常差的，因為電波傳輸?shù)穆訐p耗以及陰影狀況而產(chǎn)生的陰影衰落等都會對其造成干擾。信道編碼具有減小系統(tǒng)誤比特率的作用，然而會降低寬帶的利用率，加大比特率，信道編碼通常具有前向糾錯和自動重傳兩種方式。當前的無線系統(tǒng)中沒有專業(yè)的ARQ信道。Turb。碼，又為平行級連卷積碼(PCCC)，他能夠靈巧的使得卷積碼以及隨機交織機器聯(lián)合起來，完成隨機編碼的思想，它是在工CC’93會議上由C.berrou等提出的。Turb。碼尤其適用于對功率具有嚴格要求的狀況，因為它具備著與信道極限接近的一種性能，此外，Turb。碼與隨機碼較為接近，具有良好的距離特性，所以其抗干擾的性能很強，然而，所有事物并非都完美無缺，Turb。也不例外，它存在著譯碼時間時間長、計算量大的缺陷。隨著更為快速的硬件技術以及快速譯碼算法的陸續(xù)推出，Turb。的應用將會日趨廣泛。過去幾年，美國空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)顧問委員會決定將Turbp碼作為深空通信的標準，且Turb。被確立為第三代移動通信系統(tǒng)的信道編碼方案之一。
為防止視頻傳輸出現(xiàn)差錯而又無法恢復原先狀態(tài)的情況發(fā)生，當前視頻壓縮編碼標準都使用了很多差錯復原技術，使差錯復原能力得到了更進一步的提高，并成為了其主要的內容之一，擁有視頻壓縮編碼標準主要有如H.263十和H.263十十以及MPEG一4等。在MPEG一4中放入了許多差錯復原工具，主要有數(shù)據(jù)分割、重同步以及可逆長編碼等。在H.263+中應用于差錯復原的編碼選項為獨立段解碼、前向糾錯編碼等，而H.263++則在以上的基礎上又帶入了數(shù)據(jù)分割的條帶模式，并修改了參考圖像選擇。
1.3無線多媒體射頻技術
從技術角度對射頻技術進行分析，其變化似乎并不顯著，然而新頻段的研發(fā)以及使用卻如日中天，為滿足第三代移動通信系統(tǒng)對于頻段的規(guī)定，即要求采用ZGHz頻段，所以無線接入系統(tǒng)運用的該頻段必須相應的進行調整。為10Mbit/:或更高可達ZoMbit/:的信息傳送速率的實現(xiàn)，有關專家提議在無線多媒體通信系統(tǒng)中采用2.SGHZ與SGHZ頻段。SGHZ頻段被劃分無線ATM系統(tǒng)所使用的頻段，寬帶為IOOMHZ或者ZOOMHz。這些均為傳播性不佳的頻段，其傳播受干擾程度大、衰落也較大，基于此種原因，射頻技術成為了無線多媒體通信的核心技術之一。另外，相關專家依然不斷的對19GH、4OGH等頻段的應用進行研究開發(fā)，目的是想要實現(xiàn)更快速率的多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)。
2無線多媒體通信的發(fā)展前景
無線多媒體由于能夠完成幾十兆比特每秒的信息數(shù)據(jù)速率的無線傳輸而受到人們的歡迎，且不論是現(xiàn)在還是將來其發(fā)展的空間都是十分遼闊的。醫(yī)療、辦公領域等也逐漸應用了無線多媒體通信技術，如遠程醫(yī)療、緊急救護以及家庭醫(yī)院等。無線多媒體開始被應用于辦公方面，進一步促使家庭辦公成為現(xiàn)實，是無線多媒體另一重要應用，家庭辦公是信息社會實現(xiàn)的首要目標。而電視實現(xiàn)現(xiàn)場實際情況轉播以及電視現(xiàn)場采訪等均給無線多媒體通信的應用和發(fā)展提供巨大空間。
3結束語
一、細胞核與擬核
細胞生物種類繁多，H.Ris最早提出“原核細胞”、“真核細胞”概念，將細胞生物分為原核生物和真核生物.原核細胞一般由細胞壁、細胞膜、細胞質、擬核組成基本結構，真核細胞一般由細胞膜、細胞質、細胞核組成.原核細胞“核”形態(tài)原始，沒有膜包被，不成形，無核膜、核仁，由一個環(huán)狀雙鏈DNA分子形成核區(qū).DNA分子上不含或含很少蛋白質，原核細胞中沒有染色體.真核細胞“細胞核”成形明顯，由外向內依次由核膜、核液、染色質以及核仁等結構組成.核膜兩層（核外膜和核內膜），其上有核孔.核膜有選擇透過性，允許一些小分子、離子進出；核孔是選擇性通道，允許RNA和蛋白質進出，但不允許RNA和蛋白質分子自由進出，更不允許DNA分子進出.
二、核膜與核被膜
核被膜和核膜常被誤以為相同結構.實際上，核被膜比核膜復雜得多.核膜由兩層不連續(xù)單位膜構成，面向細胞質一層為核外膜，面向核質一層為核內膜.外核膜表面附有核糖體顆粒，常與糙面內質網(wǎng)連通，使核周間隙與內質網(wǎng)腔彼此相通.內核膜無核糖體顆粒，表面光滑，但緊貼其內表面有一層致密的結構――核纖層.這樣，內質網(wǎng)“內連”核膜、“外連”細胞膜，占生物膜系統(tǒng)最大比例.外核膜和內核膜之間有20～40nm的透明的腔，稱為膜間腔.核被膜由雙層核膜、核孔復合體和核纖層3種結構組成.它位于間期細胞核最外層，是細胞核與細胞質之間的界膜.
三、核孔與核孔復合體
核孔復合體鑲嵌在核內膜、核外膜融合形成的核孔上，目前所知所有真核細胞，比如從酵母到人，間期細胞核普遍存在核孔復合體.核孔復合體中一部分結構嵌入了核被膜，因此核孔復合體比核孔稍大一些，比如核孔直徑約為80～120nm，核孔復合體直徑約為120～150nm.核孔是內核膜、外核膜的局部融合所形成的小孔，是溝通核質與胞質物質相互交流的渠道.兩者具有一定的選擇性，對細胞活動起調節(jié)作用.
四、染色質與染色體
“狹義”的染色體是指真核生物的染色體，由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成，易被堿性染料染成深色的物質.間期、末期以絲狀形態(tài)呈現(xiàn)；前期、中期、后期以圓柱狀或桿狀出現(xiàn).為了區(qū)別同一物質兩種形態(tài)，前者稱為染色質，后者稱為染色體.簡言之，絲狀染色質經(jīng)螺旋化、縮短變粗為圓柱狀、桿狀染色體.兩者主要區(qū)別不是化W組成，而是構型，表現(xiàn)在染色體是染色質在分裂期緊密包裝、卷曲凝縮的結構形式.從“狹義”的染色體出發(fā)，原核生物沒有染色體.
五、核質、核基質與核液
核質是核仁以外、核膜以內的物質，包括不易著色的核液和能被著色的染色質.間期細胞核中，在染色質和核仁周圍有無定型的著色淺的液體，稱為核液.核基質指細胞核內，除了核被膜、核纖層、染色質與和核仁以外的網(wǎng)架結構體系，因此核基質等同核骨架，比較類似核液.
關鍵詞:信號與系統(tǒng);可視化;交互;啟發(fā)式教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
“信號與系統(tǒng)”是電子信息類專業(yè)的重要基礎課程,它以高等數(shù)學、電路原理等課程為基礎,是后續(xù)通信原理、數(shù)字信號處理等課程的先修課程,在教學環(huán)節(jié)上起到承上啟下的作用。從教學內容、教學目的上來看,該課程是一門理論性、應用性極強的課程,其基本原理和分析方法廣泛應用于計算機信息處理的各個領域。學生學好該課程,對于提高自身專業(yè)素質,后期深造具有重要的意義。因此,如何有效地提高該課程的教學質量,改進教學效果,提高學生獨立分析能力和自主學習意識,是一項具有重要意義的工作。
2課程特點及教學現(xiàn)狀
“信號與系統(tǒng)”課程知識點繁多、理論性強、數(shù)學公式和推導較為復雜,特別是一些概念晦澀難懂。該課程是學生自入學以來遇到的第一門有關系統(tǒng)和變換域總體概念的課程,其中涉及到的變換域、三大變換等概念對剛接觸該課程的學生來說比較抽象。在本課程的教學過程中,現(xiàn)有的教學手段對抽象概念的表現(xiàn)具有一定的局限性。傳統(tǒng)的板書無法清楚地表達這些概念,例如求兩個信號的卷積,如果讓教師在黑板上直接畫出卷積的過程費時又費力。在多媒體教學被廣泛應用的今天,PPT的使用一定程度上緩解了抽象概念帶來的壓力,比如利用圖像可以將卷積的過程大致呈現(xiàn)出來。但是,靜態(tài)的圖像仍不夠生動,傳遞給同學們的信息仍不夠充分,還有待挖掘和完善。
通過對信息科學正在學習“信號與系統(tǒng)”課程的學生進行問卷調查,絕大多數(shù)同學希望電子教案的呈現(xiàn)方式更生動、更直觀,特別是可以交互,而不僅僅是單一的靜態(tài)文本與圖片。從其他高校的“信號與系統(tǒng)”精品課程網(wǎng)站上,我們了解到,大多數(shù)高校的課程網(wǎng)上可視化板塊在為數(shù)不多的課程網(wǎng)上出現(xiàn)了與課程中某些知識點相關的動畫演示,但這些演示對知識點的體現(xiàn)與挖掘不夠生動、深入,交互性不強,且課件的開發(fā)完全以教師的“教”為主體,忽略了以學生“學”為主體的設計思想。因此,如何結合更豐富、便于交互的教學方式,如何使“信號與系統(tǒng)”中抽象概念的闡述更加生動,更易于被學生接受和掌握是該課程教學改革值得探索的一個問題。
基于上述考慮,我們嘗試從學生的角度出發(fā),對抽象概念的可視化進行探索,利用可視化的生動形象的特點和交互性強的優(yōu)勢來加強教學中學生對抽象概念深刻理解的效果。
3抽象概念的可視化
隨著多媒體技術的發(fā)展,計算機輔助教學成為教學改革的焦點,可視化理念也逐漸引入教學中,如網(wǎng)絡、視頻、動畫等。運用多媒體技術,采用文本、圖形、仿真、動畫等相結合的方式,將抽象概念可視化,使其具有直觀、易懂,提高教學效率;同時采用交互性界面,調動學生們學習的積極性,啟發(fā)深入思考,從而引導自主學習。
下面以周期矩形信號頻譜分析和系統(tǒng)函數(shù)零極點分布的時域特性為例,探究可視化在“信號與系統(tǒng)”課程教學的應用。
3.1周期矩形信號的頻譜分析
對周期信號而言,可利用傅里葉級數(shù)進行頻譜分析。由數(shù)學知識知,當周期信號滿足狄利克雷條件時,能進行傅里葉級數(shù)展開,其形式為:定義復數(shù)頻譜為 ,由上式可知,周期信號的頻譜具有下述三個共性:(1)頻譜由不連續(xù)的譜線組成,每一條譜線代表一個分量,即頻譜具有離散性;(2)頻譜的每條譜線都只能出現(xiàn)在基波頻率ω的整數(shù)倍的頻率上,即頻譜具有諧波性;(3)頻譜的各條譜線的高度,即各次諧波的振幅總是隨著諧波次數(shù)的增大而逐漸減小;當諧波次數(shù)無限增大時,諧波分量的振幅也就無限趨小,即頻譜具有收斂性。
這三個共性從數(shù)學公式及具體信號的頻譜圖(見圖1)上都可以很直觀地看到、比較容易理解,是對周期信號頻譜特性的定性分析和宏觀認識。然而,當涉及到頻譜包絡、譜線間隔及其與時域波形的對應關系等概念時,單從公式上不易理解,至少不易直觀發(fā)覺,而需要適當?shù)耐茖Ш妥儞Q,這在一定程度上影響了學生對概念的深入理解。以周期矩形信號為例,時、頻域參量間的關系是其頻譜特性的關鍵點,對于深刻理解頻譜特性具有至關重要的作用。它的時域參數(shù)包括幅度、脈寬和周期,而其頻譜分量、譜線間隔與它們密切相關。由數(shù)學分析可知,頻譜分量的大小正比于幅度、脈寬,反比于周期;譜線包絡按抽樣函數(shù)的規(guī)律變化;譜線間隔與周期成反比。這三條規(guī)律隱藏在公式的數(shù)學背景下,不易發(fā)現(xiàn),更不易理解,成為學生牢固掌握該特性的障礙。盡管直接從頻譜圖上可以看到周期矩形信號頻譜的一些特征,然而,它只是靜態(tài)地呈現(xiàn)變量之間的關系,且這種關系是不連續(xù)的,即當我們在時域改變一個參數(shù)時,頻域就需要重新繪制頻譜圖,要想對頻譜特性有個完整、全面的認識,需要繪制多幅頻譜圖,工作量大,不易擴展。對于周期(矩形)信號的頻譜分析,這種圖形方式已不能很好地滿足學生對信息的需求,因此教學效果不是很理想。
基于圖形示意的局限性及學生學習的經(jīng)驗體會,我們嘗試對頻譜分析可視化,即將頻譜分析以圖形界面和動態(tài)演示相結合的方式呈現(xiàn),從而形象的闡釋頻譜特性、時頻關系,同時增加交互性,通過改變時域參數(shù)來觀測頻譜圖形變化,達到集理解、驗證、探索于一體的學習效果。
圖2所示為周期矩形信號頻譜分析的主界面,時域參數(shù)設置欄通過單擊按鈕可實現(xiàn)相應參數(shù)的增減,參數(shù)改變引起的波形和頻譜的變換同時對應在右側圖形界面上,其中包括原始時域波形圖(右上)、頻域加窗后時域恢復波形圖(右中)、頻譜圖(右下)。自動演示欄單擊后可即時顯示相關參數(shù)連續(xù)變化時所對應的結果。此外,各種參數(shù)的改變配有相應的文字提示,便于學生快速熟悉界面和便于操作。該界面的參數(shù)設置功能,具有較強的交互性,從而引導學生的自主學習、積極探索;自動演示功能則克服了板書的靜態(tài)性和圖形的離散性,以一種動態(tài)、連續(xù)的方式呈現(xiàn)時頻域的關系,從而讓學生對問題有一個全面、系統(tǒng)的認識。
圖3所示為矩形脈沖寬度或周期與其頻譜結構的關系,從圖中可以看到,當周期一定,脈寬增大時,譜線分量增大,譜線密度不變,帶寬減小;而當脈寬一定,周期增大時,譜線包絡零點不變,譜線分量減小,譜線變密。
在周期矩形信號頻譜分析中,我們同時引進傅里葉有限級數(shù),由此來探索均方誤差的規(guī)律,并觀測吉布斯現(xiàn)象。利用傅里葉級數(shù)的前N項和恢復矩形信號,則誤差函數(shù)為: 。由數(shù)學知識可知,N愈大,均方誤差愈小,即有限級數(shù)愈逼近原函數(shù)。為驗證這一規(guī)律,可通過頻率域加窗技術來實現(xiàn),當頻譜不變時,改變窗口大小,即可改變采集到的頻譜分量的多少,然后將這些頻譜分量轉化為時域波形,就可得到窗口采樣后恢復的信號。與原信號比較,窗口變化時,誤差大小相應也發(fā)生變化,如圖4所示。窗口增大,差值減小。同時,從恢復圖形還可知,高頻分量主要影響跳變,低頻分量主要影響幅值。
當選取傅里葉級數(shù)的項數(shù)愈多,在所合成的波形SN中出現(xiàn)的峰起愈靠近f (t)的不連續(xù)點。理論證明,當所取的項數(shù)N很大時,該峰起值趨于一個常數(shù),它大約等于總跳變值的9%,并從不連續(xù)點開始以起伏振蕩的形式逐漸衰減下去,即吉布斯現(xiàn)象(見圖5)。當N值增大時,峰起向兩側平移,且峰值減小,但當N很大時,峰值不能無限減小,最后越趨于總跳變的9%,同時,不同N值所合成的波形大致在矩形波形的半峰值處相交于一點。
通過周期矩形信號頻譜分析的可視化,可動態(tài)連續(xù)的改變時域參數(shù),觀測頻譜圖形變化,探索時域到頻域的變化關系;同時頻域加窗,可恢復時域信號,通過與原信號比較,觀測比較,來研究頻域到時域的變化關系。這種交互的可視化方式加深了學生對傅立葉變換的理解,與交互性結合,引導學生自主地探究頻譜分析的特性。
3.2系統(tǒng)函數(shù)零極點分布的時域特性
系統(tǒng)零狀態(tài)響應的拉普拉斯變換與激勵的拉普拉斯變換之比稱為“系統(tǒng)函數(shù)”(或網(wǎng)絡函數(shù)),以表示。其中,zj表示第j個零點的位置,pi表示第i個極點的位置。
系統(tǒng)函數(shù)及其零極點分布在連續(xù)、線性、時不變系統(tǒng)分析中,是不可缺少的強有力的工具。由于系統(tǒng)函數(shù)與沖激響應是一對拉氏變換,因此只要知道在S平面上零極點地分布情況,就可判斷系統(tǒng)的特性,從而獲知系統(tǒng)的性能。
然而,復頻域這個概念,包含了實部和虛部。學生對它的理解也只局限于以前的數(shù)學計算,而對其在拉氏變換中的物理含義很難理解,對初學者而言,這是一個完全陌生的抽象概念,而且拉普拉斯變換的積分區(qū)間是復數(shù),用數(shù)學方法也是比較難計算的。因此,傳統(tǒng)的教學(文字,圖形,公式推導)是很難達到教學要求的。
為了使學生更加明了、直觀地在思維中建立復頻域的系統(tǒng)函數(shù)與時域的沖激響應的關系,理解復頻域的物理含義,我們采用概念可視化,即用圖形化的演示讓學生對兩個域有直觀的認識,并且增加交互性,通過改變復頻域上系統(tǒng)函數(shù)零、極點的個數(shù)、位置等參數(shù),觀測在時間域上對應的沖激響應的波形變化,讓學生加深對拉普拉斯變換的基本特性的理解和對系統(tǒng)函數(shù)的重要性的認識。
圖6所示為系統(tǒng)函數(shù)零極點分布及其時域特性的主界面,左側為復頻域坐標系,顯示系統(tǒng)函數(shù)零極點在坐標系中的位置(分別用圓點和叉叉表示);右側為時間域坐標系,顯示系統(tǒng)函數(shù)對應的沖激響應的波形。左上角的三個下拉菜單按鈕分別對應了:極點個數(shù)選擇,零點個數(shù)選擇,
以及自動演示,可供選擇不同個數(shù)的零極點。通過自動演示,可以單一地連續(xù)地改變一個變量的大小(零點/極點),更加直觀的觀測系統(tǒng)零極點位置對應到時間域上沖激響應的波形變化。界面中的零點、極點按鈕可以手動地在復頻域平面上通過單擊鼠標來確定零極點的位置,同時實時觀察零點(極點)處于某個特定位置上時,系統(tǒng)的時域波形情況以及對應的系統(tǒng)函數(shù)的表達式和零極點確定的數(shù)值,學生能從中更好地體會到零極點的作用。這種數(shù)形結合的方式,使學生從理論上和形象上加深知識的認識和理解。為了方便理解,在界面的上方和下方分別加入了提示操作和圖形的解釋文本,方便學生快速掌握。
圖7所示為系統(tǒng)函數(shù)具有兩個極點、一個零點,零點不變時極點在復頻域中的位置變化對沖激響應的影響。當極點位于復頻域的左半平面時,沖激響應是指數(shù)衰減形式,該系統(tǒng)是物理可實現(xiàn)的(①號線所示);當極點位于復頻域的虛軸時,沖激響應是等幅振蕩形式(②號線所示);而當極點位于復頻域的右半平面時,沖激響應是指數(shù)增長形式;該系統(tǒng)是不可實現(xiàn)的(③號線所示)。當零點、極點實部不變,改變極點虛部的大小,將影響沖激響應的振蕩頻率,虛部越大,振蕩頻率越大。
綜上所述,通過把概念可視化,把枯燥的理論學習變得活潑,將抽象的復頻域和時域的概念,以及系統(tǒng)函數(shù)和沖激響應的對應關系,直觀明了的展示給學生,引導學生較快把握新知識,進而進行更深入的思考。
4效果
為檢驗可視化教學效果,我們對本學院同期學習“信號與系統(tǒng)”的學生進行了試點應用和相關調查。調查內容涉及到課程的特點、傳統(tǒng)教學的特點、動畫等可視化教學的特點等。調查結果表明,幾乎所有同學都認可該課程的重要性,并且大部分認為該課程有較大的難度,其中概念晦澀、難懂是比較突出的特點。針對當前板書與PPT結合的教學方式,學生普遍反映它在輔助教學、引導自學有較好效果,但在生動性、交互性方面效果欠佳。對于可視化教學,即主要針對我們制作的可視化課件,90%以上的學生認為它比傳統(tǒng)教學效果好。同時,大部分學生認可它具有界面友好、交互性強;啟發(fā)思考;增強對知識的記憶;促進對難點的理解以及利于對規(guī)律的掌握等特點。在激發(fā)學習興趣、調動學習積極性、引導自主學習方面,學生觀點不統(tǒng)一,各約三分之一的學生認為效果很好、較好、一般,此現(xiàn)象體現(xiàn)了學生不同的學習態(tài)度,是我們后期改進的重點,即如何幫助學生端正學習態(tài)度,引導他們自學。對于一個優(yōu)秀課件的特點,大部分學生認為應該具有直觀易懂、鞏固記憶、生動有趣、激發(fā)興趣、加強理解等特點。這些特點是我們當初制作可視化課件的指導方向,后期的問卷也顯示它確實具有這些特點,并且達到較好的效果。
5結束語
可視化教學作為課程教學的一種手段,通過將靜態(tài)知識點動態(tài)化,較形象、清楚地向學生闡釋理論知識點,提高學生學習興趣,加深概念理解,鞏固理論認識;其次,通過交互性界面,使學生可以自主選擇、設置參數(shù),從而引導他們深入思考、探究;此外,自動演示功能通過參數(shù)的自動連續(xù)變化實時顯示相應的結果,使學生站在全局角度驗證或探索全局規(guī)律。因此,這一教學方法通過多形式、多維度、多層次地闡釋知識點,提高了教學效果,起到了輔助教學的作用。
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