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数字运算优选九篇

时间:2022-07-27 23:40:49

数字运算

数字运算第1篇

电子数字计算机,又称数字式电子计算机。以数字形式的量值在机器内部进行运算和存储的电子计算机,其运算对象是不连续量。其内部被传送、存储和运算的信息,都是以电磁信号形式表示的数字。

电子数字计算机中数的表示法常采用二进制。由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备、输入和输出通道等组成。按主要性能指标,分巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。

(来源:文章屋网 )

数字运算第2篇

【关键词】 数字基本运算;数学知识;策略;难度;脑机制

【Abstract】 There are basic courses embedded into brain mechanisms in the operations of arithmetic, but the opinions on brain mechanisms are different in many studies. In general,three factors on the arithmetic operations are the following: (1)arithematical facts; (2)strategies; (3)procedure complexity. These factors’s function is based correspondingly on their brain meachanisms. So brain mechanisms of fundamental operations of arithmetic are complicated. The problem to be explored in the future is the brain mechanisms of different strategies in the arithmetic operations.

【Key words】 fundamental operations of arithmetic;arithematical facts;strategies;procedure complexity; brain mechanisms

数字认知加工在人们日常生活和从事科学实践活动中是不可缺少的,也是人类智力活动的重要表现。它在人头脑中的表征特点及其脑机制一直是人们关心而又不清楚的问题。目前存在多个关于数字表征和加工的理论,其中,Dehaene根据对正常人和病人的研究资料,提出数字加工及功能结构的三码模型,这是目前最有影响的一个模型。它包括3个功能解剖回路,即两半球的下枕颞区,负责视觉识别加工;左半球外侧裂区,负责数的语言表征;以及两半球顶下区负责类比的数量表征,能对数字进行比较、估计和近似运算。此处被认为是最关键的数字加工部位,属于前语言的数加工系统,因为动物和婴儿已具有这种能力[1]。

具体的数字认知加工任务有许多种,如,数字运算和数字比较等。有人指出,符号运算是人类特有的发明,它们的出现依赖于数字符号系统的不断发展[2]。因此,在对数字表征脑机制进行研究的同时,进一步对数学运算进行研究是非常有必要的。从信息加工角度来看,数字运算主要包含两个过程:数学知识的提取和实际运算过程。研究发现,这两个过程具有不同的脑机制[3]。

1 影响数字运算的神经机制研究

数字运算是否有不同的脑机制呢?有人认为除法与乘法有相似的机制,所以,许多研究都集中于加减乘3种运算形式[6]。数学知识提取的脑机制的已有研究,主要是通过记录简单乘法运算过程中脑活动情况来进行的。

Hiroaki K等研究发现,提取运算知识时(乘法表中一位数字的乘法运算),激活的区域有左顶内沟、前运动和辅助运动区域、左额回后部。结合一些研究他们总结到,乘法表的语义记忆储存在顶内沟沿线,而且额区起着执行功能[3]。Dehaene等的研究则得到,简单乘法运算时,左、右顶内沟都有激活[4]。Lee K M 对颅内出血病人导致的运算损伤及正常人fMRI研究后得到,简单乘法运算时AG/SMG上有更大的激活[5]。Lemer等[3]对一位失运算者的研究发现,其减法的损伤程度大于乘法。而对另一位失运算者的研究发现,乘法的损伤程度大于减法。Dehaene等让被试分别进行精确加法(如3+2=5)或近似运算(如3+2=6或4都算对),揭示出双侧顶叶在近似条件比精确条件显示出较大激活;与此相反,精确运算与近似估计相比在左下额叶激活。作者认为数的精确运算依赖于特殊的语言表征,所以左额叶参与;而近似算数不依赖语言,故主要由左、右顶叶的数量表征来完成[1]。 因此,Dehaene用磁共振技术验证了其三码模型同时,也进一步对其模型作了补充,即,精确运算是在左额区。对于简单相加,有人却发现,额下叶,左侧半球上的扣带回和左楔前叶激活[8]。de Jong则发现,双侧顶下叶、左前运动皮层和辅助运动区激活,无额区激活[9]。

Duffau H等发现,左顶内沟前部的损伤会使减法运算受到破坏[10]。Kong Jian等对正常人数字加减运算的神经机制研究后发现,对于加法运算,主要是左扣带回、额中回和左侧脑岛得到激活;而对于减法运算,除了加法运算激活的区域之外,还有右顶下叶、左楔前叶、左顶上回被激活[11]。但Burbaud 等却发现,减法激活额中回[12]。Roland采用连续相减法的研究则发现,双侧激活,右半球为主;脑后部区域(角回)、额区、运动前区和运动区均有激活[13]。但Rueckert 等采用连续相减法的研究却发现,双侧运动区,运动前区,左、右额皮层和双侧脑后部-顶部皮层均有激活。同时,又存在个体差异,有的被试左右脑岛激活,左颞皮层激活[14]。Ghatan的研究发现,对于减法,顶部区域、额区和小脑双侧、左侧运动前区和扣带皮层前部得到激活 [15]。Hiroaki kazui对数字运算的研究发现, 实际运算过程(数字连续相减)则主要是激活了右顶(负责数字的对齐)、双侧额区(保持运算结果)[3]。

当前,关于数字运算的神经机制研究为数不少,但是研究结论还存在分歧。除了成像技术上的原因,数学运算时内在数学知识的结构不同也是一个重要原因。脑损伤病人研究表明,这个系统是独立的,并有其自身的运作方式。而且,前述关于数学知识提取的脑机制研究已表明其复杂性[3]。

还有一个可能原因是运算任务不同。 研究中用到的任务具有如下特点:(1)从数字的位数来看,存在简单运算(一位数)和复杂运算(二位数)。有的研究认为,这个维度也反映出运算难度;(2)从运算的精确程度来看,存在精确运算和估算;(3)从运算是否需要工作记忆来看,存在连续运算和独立运算。(4)运算任务多为减法运算。因为,相对于加法,减法更需要以数量编码形式来实现。由于运算过程包括:数字信息或加法乘法表信息的提取;数字的空间对齐;程序性知识;计算结果的保持[3]。因此,这些运算任务所可能带来的运算过程的复杂性将有所不同。

第3个原因,由于已有研究对于其使用的某个任务只做一般性说明,并未具体而详细指出执行这些任务时被试应如何做。因此,在实际的数字加工过程中,即,在具体执行上述这些任务时,可能还伴随着各种不同策略的使用。如在进行连续减法时,若从21开始连续减3,除了一种简单的减法运算外(即,21-3=18-3=15-3=12-3=9),中间可能还存在被试使用策略的可能(即,在12-3时,被试者可能会12+1-3=9,采用凑十法)。而且,已有研究还发现,脑激活模式存在个体差异。因此,实际研究过程中还应对策略方面的使用进行严格控制;同时,前述研究也许提示,运算策略也有其自身的脑机制。

但是,已有研究多集中于运算策略的使用、伴随数学能力的发展和教学等方面。如,幼儿从某数开始数数到100时,可以有两种策略:一种是起始数“加10”;另一种是,将起始数分解为10的倍数加某数,然后“加十”。研究发现这两种策略作用不同,而且较差的幼儿偏爱于后一种[16]。神经机制方面,几乎都是关于数字运算的,在策略水平或角度上的研究不是很多。Burbaud等研究发现,在系列相减任务中,采用语词策略的被试其额区的左背外侧整体激活,左顶下皮层有一定激活;而使用视觉策略的被试,其双侧额区激活而且左顶下皮层高度激活。偏侧化的情形与被试使用的策略有密切关系[17]。仔细分析前面提到的Dahaene等的研究后,我们认为,精确加法和近似运算可以被认为是关于数字运算的不同策略的使用。由此可以得到,不同的策略使用确实对应着不同的脑激活区域。但Pesenti等用简单数字精确加法得到的脑功能像却未能发现左额区激活,而左半球顶叶却显示出显著激活[18]。Stanescu-Cosson的研究则另外发现,近似运算时左额上回得到激活;精确运算时双侧角回区域被激活[19]。因此,对于数字运算策略的脑机制来说,以上研究结果表明:(1)若简单以额区是否激活作为语言策略参与数加工与否的依据似不充分;(2)把顶叶只作为近似运算策略的脑基础也不符合实际。(3)不同策略的使用可能会引起不同的脑激活模式,甚至不同半球之间的激活模式也不同。如,有人利用ERP研究,当进行两位数字运算结果不等性判断时,整体和估计运算策略激活脑区域的差异。结果是,ERP差异显示出左半球比右半球的效应更大,左半球更擅长于整体运算[20]。

关于认知策略的脑机制研究为数不少。如,在决策方面,决策过程包括认知和非认知加工过程,如,注意、工作记忆等。关于决策问题的众多研究表明,如果前额皮层中腹部损伤,决策功能丧失。研究进一步发现,决策功能受到前额皮层背部边侧和中腹部的任务相关激活的影响。对于某些具体任务,脑部激活区域的不同会受到指导语、所使用策略的影响。如线段平分任务,在线段平分任务中存在两种策略:两个部分的长度判断和中点位置判断。两种策略下都存在双侧下顶叶和右侧颞顶皮层的激活。进一步的激活情况是,长度判断激活左上后顶皮层,右半球也有基本相同的激活区域[21]。但是数字运算策略的神经机制有其特殊性,表现在:(1)顶叶也可能参与。有人认为,这主要由于人常常通过点手指头来数数,而这就可能使得相关的脑顶区激活[22]。(2)也许可以Dehaene所提出的数字加工及功能结构的3码模型描述策略运算的脑机制。(3)运算策略于半球之间的差异。这可能是一个新的整体激活模式。

转贴于

另外,运算难度也有相应的脑机制。有人研究发现,双侧额中部皮层和扣带皮层的激活反映出运算过程中的难度。当然,难度更大时,左顶下沟、左额下回和双侧扣带回会显著激活。总体上,随着难度加大,脑激活区域增多[11]。

2 总结

因此,从已有研究来看,数字运算神经机制在一定程度上已得到揭示。行为水平上,数字运算主要受到三大因素的影响:(1)数学知识的提取;(2)计算的难易程度;(3)策略的使用。脑机制上,已有研究结果虽然存在一定差异,但这些因素确实可能对应于不同的脑激活模式。未来要解决的问题是,进一步澄清研究分歧,着重研究各种运算策略可能对应的脑神经机制,并作出关于数字运算过程影响因素的神经机制的整合。

从研究方法来看,基本是采用脑成像技术。因此,脑成像技术在心理学研究中的运用,为心理现象的物质基础人脑的功能研究提供了许多新资料,也加深了人们对脑的认识。研究数字运算则应综合运用行为学、影像学方法,进一步在策略水平上研究其相应的脑机制。而且,研究结果除了进一步丰富和理清数字运算神经机制的已有研究结论之外,也将在一定程度上揭示出运算过程的影响因素的神经机制。

【参考文献】

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2 Dehaene S, Spelke E, Pinel P,et al.Sources of Mathematical Thinking:Behavioral and Brain-Imaging Evidence. Science, 1999, 284:0036-8075.

3 Hiroaki K,Hajime K,Etsuro M. Cortical ctivation during retrieval of arithmetical facts and actual calculation:a functional magnetic resonance imaging study. Psychiatry and clinical neurosciences,2000,54:479-485.

4 Dehanene S,Tzourio N,Frak V,et al.Cerebral activations during number multiplication and comparison:a PET study. Neuropsychologia, 1996,34(11):1097-1106.

5 Kyoung-Min Lee. Cortical Areas DifferentiallyInvolved in Multiplication and Subtraction: A Functional Magnetic Resonance Imaging Studyand Correlation with a Case of Selective Acalculia. Ann Neurol,2000,48,657- 661.

6 Dehaene S, Cohen L. Levels of representation in number pro-cessing. In: Stemmer B, Whitaker HA, eds. Handbook of neu-rolinguistics. San Diego: Academic Press, 1998.

7 Lemer C,Dehaene S,Spelke E,et al.Approximate quantities and exact number words:dissociable systems. Neuropsuchologia,2003,41,1942-1958.

8 Kong J,Wang YP,Zhang WT,et al.Event-Related brain potentials elicited by a number discrimination task. NeuroReport,2000,11, 1195-1197.

9 de Jong BM, Van Zomeren AH, Willemsen ATM,et al. Brain activity related to serial cognitive performance resembles circuitry of higher order motor control. Experimental Brain Research,1996,109,136-140.

10 Duffau H,Dennvil D,Lopes M,et al.Intraoperative mapping of the cortical areas involved in multiplication and subtraction:an electrostimulation study in a patient with a left parietal glioma. J Neurol Neurosurg Psychiatry,2002,73,733-738.

11 Jian Kong, Chunmao Wang, Kenneth Kwong,et al.The neural substrate of arithmetic operations and procedure complexity. Cognitive Brain Research,2005,22,397-405.

12 Burbaud P, Degreze P,Lafon P,et al. Lateralization of prefrontal activation during internal mental calculation: A functional magnetic resonance imaging study. Journal of Neurophysiology,1995,5,2194-2200.

13 Roland PE,Friberg L. Localization of cortical areas activated by thinking. Journal of Neurophysiology, 1985,53,1219-1243.

14 Rueckert L,Lange N,Partiot A,et al.Visualizing cortical activation during mental calculation with functional MRI. Neuroimage, 1996,3,97-103.

15 Ghatan PH,Hsieh JC,Peterson KM. Coexistence of attention-based facilitation and inhibition in the human cortex. Neuroimage,1998,7,23-29.

16 Beishui M. Mental strategies and materials or models for addition and subtration up to 100 in dutch 2 grades. Journal for research in mathematics education, 1993,24(4):294-323.

17 Pierre Burbaud,Olivier Camus,Dominique Guehl, et al.Influence of cognitive s trategies on the pattern of cortical activation during mental subtration. A functional imaging study in human subjects. Neuroscience Letters,2000,287:76-80.

18 Pesenti Mauro, Thioux Marc, Seron, et al.Neuronatomical substrates of Arabic number processing,numerical comparison,and simple addition:a pet study. Journal of Cognitive Neuroscience,0898929X,2000,12(3):461-480.

19 Stanescu-Cosson R,Pinel P,van de Moortele,et al.Understanding dissociations in dyscalculia:A brain imaging study of the impact of number size on the cerebral networks for exact and approximate calculation. Brain,2000, 123:2240-2255.

20 De’nes Szfcs,Vale’ria Cse’pe. The effect of numerical distance and stimulus probability on ERP components elicited by numerical incongruencies in mental addition. Cognitive Brain Research, 2005,22:289-300.

数字运算第3篇

【关键词】数字化校园建设;云计算技术;运用

前言

我国的信息化校园建设虽然最近几年在不断地进行推广,但是,在发展中也存在着一些问题,从而使发展数字化的校园建设受到了阻碍[1]。在数字化校园建设中,有效地运用云技术,能够将一些相关的问题进行有效地解决。

1在数字化校园建设中,运用云计算技术的优势

1.1IT系统建设和扩容成本降低

在数字化校园的建设中,开发各分类以及整合等各类信息资源都必须要具备,针对传统网络的信息中心来说,软硬件的资源都需要花费比较大的财力和人力去进行维护和升级[2]。对于数字化校园中平台和基础设施以及应用等各项服务,有效运用云计算技术,能够使各项服务进行互相联系和支撑,既能够将系统性能大幅度地提升,又能够将维护系统的工作量有效地减少,传统大型的IT系统设备,被云技术利用低成本的运算替代了,从而使IT系统扩容和建设的成本得以有效地降低。此外,各类的资源管理被云计算的管理平台给整合了,能够将维护人员的工作强度和人数得以减少,从而使物力人力的成本都得以降低。

1.2扩展资源共享范围

对于校园网的建设,传统只对校园内部资源共享比较重视,而互联性和开放性却比较欠缺。作为校园网应该将更多方面和更大范围的共享服务给更多的师生进行提供,对于院校之间信息资源的共享也应该重视起来,共享系统能够将与资源共享的每一个院校资源都进行整合,每一个参与者对于所需要的资源都能够很方便地获取,有效地运用云计算技术,就能够将这个目标有效地进行实现[3]。云技术根据对软硬件的设备和架构的通用,能够将存储资源和按需分配计算提供给各个应用系统,将跨地域和跨系统的共享资源池建立起来,在云计算以及服务基础上,建立数字化资源共享,能够将一个校园数字化的教育资源的共享平台建立起来,该平台不但可以与服务器系统和网络运行环境通用,还可以与操作系统无关的跨系统和跨区域通用。这个平台主要的依靠就是众多的云服务器,具有大量的网络资源和强大的计算功能,能够将资源共享范围进行大幅度地扩展[4]。

1.3提高信息化资源服务的可靠性

数字化校园各系统在运行中,服务器是最重要的,服务器一旦出现了故障,校园网信息整个系统的正常运行都会受到严重的影响[5]。在数字化校园中,有效地运用云计算,能够将服务器错误所导致的损失极大地降低,将下方基础设备和应用软件,利用虚拟技术隔离开,在虚拟层,用户看到的只是虚拟出来的各种设备,致使设备的依赖性减少了,从而提供可能给动态的资源。将虚拟化中的分布式资源和动态迁移以及高可用性等技术进行有效地运用,致使集群中虚拟机可以动态地将所需要的资源分配到,如果有一台物理器有异常情况出现,在比较短的时间内,就能够将上面部置的虚拟机,自动地迁移到其他的物理机上,从而使服务正常的运行得到了保证[6]。

2在数字化校园中,云计算的具体应用

2.1虚拟化技术

虚拟化技术,是将细节利用屏蔽物理网络和底层的抽象进行有效地实现,将数据的交换和转发与控制网络的管理分离开[7]。有效运用虚拟化技术,能够将计算机的基础设施和软件以及系统资源进行有机地整合。服务器的虚拟化,能够以虚拟机的方式,将多个操作系统在一个物理服务器上进行运行,每一台虚拟机都可以对底层服务器的计算资源进行访问,也就是具备RAM和网卡以及CPU等独立的虚拟硬件。在资源定制中,虚拟化技术具有一定的特性,虚拟机可以定制CPU数目和RAM容量等的私有服务器,也就是在私用服务器作用下,可以将资源按需要进行分配[8]。根据应用资源共享机制,在虚拟化技术封装下,虚拟机可以将与自身运行相适应的环境构成,从而将共享硬件的资源目的得以实现。网络虚拟化,将物理网络以软件的方式完整地再现,能够将物理网络节点虚拟为多个虚拟网络的节点,网络链接的数量增加得以促进[9]。将网络交换机和网卡进行虚拟化,从而减少网络设备数量。集中存储分散资源时,能够将一个比较大的存储池创建起来,既方便统一管理,又方便统一备份,对于提高存储资源的可靠性也是有利的促进[10]。

2.2虚拟化资源池的应用

虚拟化资源池就是将存储和计算以及网络资源利用虚拟的技术,将众多的物理设备重新组合为一个统一的整体,将相应的存储和计算以及网络资源池有效地形成,提供给上层的应用软件。也就是将校园网中的资源运用虚拟化技术进行有效地整合,最终将数字化校园大型的虚拟化资源池构建。

3总结

数字运算第4篇

【关键词】计算机数据库技术 数字电视 内容管理

虽然当下可供公众获取信息的途径较多,但电视依旧占据着重要位置,特别是数字电视的诞生和普及,更是极大的满足了公众对电视节目的不同需求。但随着电视数量的增多,节目源的扩展,其数据量更是与日俱增,因此为提高数字电视内容管理效率和质量,逐渐引入了计算机数据库技术,并在实践应用中发挥了良好效益。

一、在数字电视内容管理中引入计算机数据库的必要性

众所周知,电视传播行业不仅经历着深刻的变革,也面临着巨大的机遇,其中数字电视的普及虽然吸引了更多的观众,但也饱受数据量的困扰,毕竟其有着非结构化、海量增长的特点,因此在构建节目存储系统后,数字电视内容管理不仅要更易检索和使用,也要具备灵活的可扩展性,以便更好的适应日后需求[1]。

而Microsoft SQL Server系统这一由计算机数据库技术衍生而来的数据库管理系统,是专门针对分布式服务器的管理系统,不仅性能优越,而且适应性强,具有复制数据的功能、高效的管理工具和开放性的结构,从而有助于有效、经济信息方案的开发,这样的话,基于计算机数据库的数字电视内容管理系统便拥有更为全面的编目信息、合理的编目结构、灵活高效的检索、强大的统计维护功能以及较为完善的用户功能,显然能够满足数字电视海量数据的管理需求[2]。图1为该系统结构部署。

二、计算机数据库技术在数字电视内容管理中的运用途径

(一)运用于系统管理工作站

计算机数据库在系统管理站中的运用,主要是负责管理系统资料、节目数据的部门、级别、权限等。如针对用户管理,主要是由系统管理员结合用户情况设定部门类别和权限,其中一个用户可同时归属多个部门,如需变动责任,只需更改部门权限即可,像普通用户这一角色一般具有查询、浏览、下载申请节目等权限,可见系统访问相对灵活、安全;针对部门管理,可通过部门与用户关系的设置对部门作增加、删除、增加等处理,并赋予部门一个或多个角色;针对角色管理,可以工作流程中的环节分配设置角色,然后将工作职能赋予指定用户一个或多个角色,如此一来,用户对管理系统便有了使用范围,从而确保了系统管理和使用的安全性[3];针对级别管理,可根据不同性质、保密程度的节目资料加以分级存储,以此使得用户结合自身权限访问相应级别的节目,但若想实现管理的智能化,还需配备可靠的对外接口,以便有效对接智能IC卡系统;

(二)运用于编目工作站

为全面完成电视台所绑定的节目素材对象,编目工作站便需要借助计算机数据库技术设计开发编目系统。此时基于插件安装方式的卫星收录、编辑工作站不仅可以自动提取编目信息,而且可成功绑定视频、音频等文件,其中在二次编目的作用下可实现利用数字化媒体资源加以标引和著录,并结合完整的文字描述促使音视频素材转化为可再利用的媒体资源,因此经编目系统可完成文字描述的著录和数字媒体的分门别类,换句话就是实现数字电视内容管理的重要基础。

(三)运用于审核工作站

运用了计算机数据库技术的数字电视内容管理系统审核工作站,主要涉及音视频内容和编目内容的审查,即在二次编目完成和提交后自动交由审核系统,然后审核人员根据文字、视频等信息的在线浏览,确定编目内容的录入是否准确无误,以及所采用的音视频是否与采集的内容相互匹配[4];此时未通过审核的节目会与审编意见自动返回,并作采集整理和重新编目处理,而经审核合格的节目可由用户检索并储存于磁带库中。在此基础上,审查人员还要负责浏览、对比、审查编目条目,并视情况予以标记,以便其他系统通过查询标记进行进一步操作。

(四)运用于下载审批工作站

由于用户在低码流文件的检索和浏览期间,也可对节目进行自定义下载,此时便涉及下载审批这一环节,即对用户所需下载的节目片段加以审查,具体可结合实际实施多级审批。通常保密程度高的媒体资料需要进行逐级审批,急用素材可由用户定制而将下载审批步骤跳过;待审批结束后,系统会自动排序下载节目,高码流节目也会回至存储透明区,而用户也可对下载进度、历史记录、缓冲池等进行查询。此外,负责下载审批的专门人员还可根据实际需要调整下载审批工作站数量以及具有该权限的用户数量。

三、结束语

数字电视内容管理绩效对于电视台而言意义重大,而将计算机数据库技术运用其中,既是现实需要,也是必由之路。虽然其在实际运用中发挥了积极作用,但随着数字电视的不断发展,其会面临更多的新要求、新情况和新问题,这就要求我们深入研究继续创新,推动数据库技术健康发展。

参考文献:

[1] 杨开荣.关于电视台数字内容管理关键技术的几点思考[J].现代电视技术, 2010,(03):19-20

[2] 孙艳红.计算机数据库信息查询技术分析[J].科技创新导报,2010,(23):15-16

数字运算第5篇

【关键词】有效数字;加减法运算;乘除法运算;算术平均值;累积测量

大学物理实验课是一门基础课程,是学生进入大学的第一门基础实验课,是后续实验课的基础。这门课程首先介绍测量误差及数据处理的基础知识,其中涉及到有效数字的运算,在许多实验教材中,对有效数字运算仅仅给出运算规则、结论性的规则,没有告诉初学者规则之所以然;而且,有的文献谈及有效数字运算过程中对参与运算的各分量修约到第几位数尽不相同、甚至不修约[1],运算结果保留几位有效位数说法不统一[2],使得初学者难以理解,容易混淆,不便记忆。本文通过列举实例讨论有效数字运算几个规则。

1 几个基本概念和结论

(1)对于一组测量数据,其结果可疑数字所在位数越高不确定度越大。

(2)对于一组测量数据,其结果有效数字位数越多相对不确定度越小。

(3)测量结果的有效数字位数由不确定度来确定,测量值的最后一位一般要与不确定度的最后一位取齐。

(4)当不确定度的首位数字≤3,不确定度的有效数字可取两位;当首位数字大于3时,可只取一位有效数字[3]。

(5)间接测量量合成不确定度的两个计算公式:

间接测量量N=f(x■,x■,…,x■),其中x■,x■,…,x■为若干直接测量量。则:

U■(N)=■,i=1,2,…,n(1)

E■(N)=■=■,i=1,2,…,n(2)

2 有效数字运算规则

间接测量结果的得出必须经过有效数字的运算,运算结果中保留的有效数字位数,应当以不确定度传递公式来决定。如果在实验中没有进行不确定度的估算,最后结果的有效位数由算式中不确定度最大的分项来确定。按照有效数字的定义,有效数字最后一位是不确定度所在的位置,为了方便讨论,我们假定所有的数据最后一位都有1的不确定性。

2.1 加减法运算规则

加减运算,以参与运算的各分量中末位数量级最高的量为准,其余各分量在运算过程中均比它的末位多留一位,运算结果与它取齐。

例1 N=x■-x■+x■+x■,其中x■=71.3cm,x■=0.753cm,x■=6.262cm,x■=271cm,求N。

在x■、x■、x■、x■中,x■的末位数量级最高(在个位上)、不确定度最大,可知N的合成不确定度U■(N)≥1cm,于是,在运算过程中其它各数保留到十分位,运算结果与D取齐。即

N=71.3-0.8+6.3+271=347.8=348cm

如果先把其余各分量与末位数量级最高的量取齐,运算结果是:

N=71-1+6+271=347cm

显然,舍去的比进入的大,运算结果变小了,因此,在加减运算过程中其余各分量均比末位数量级最高的量多留一位,运算结果与它取齐。

2.2 乘除法规则

乘除运算,以参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量为准,在运算过程中其余各分量(包括常数和无理数)比该量多留一位,运算结果也比该分量多留一位。

文献[2]中说到“若结果的第一位数的数值大于有效数字最少的分量的第一位数的数值,就只需取与这个有效数字最少的分量的位数相同;如果结果的第一位数的数值小于有效数字最少的分量的第一位数的数值,就需比这个有效数字最少的分量多留一位”。在计算机和计算器普及的今天,特别是对初学者来说,做任何区分没有必要。笔者认为:“乘除运算结果的有效数字位数比参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量多留一位”是比较保险的,不必再做任何区分了。

例2 N=■,其中,x■=39.5,x■=4.08437,x■=0.0013,x■=867.8,求N。

x■、x■、x■、x■中x■的有效数字位数最少,有两位,相对不确定度最大,则在运算过程中其余各分量及结果取三位,有:

N=■=2.41×10■

因为N合成不确定度

E■=■=0.079,U■(N)=NE■=2.41×10■×0.078=0.19×10■

结果写成:N=(2.41±0.19)×10■。

例3 v=■=2.146

因为v的合成不确定度E■=■=0.0025,U■(v)=vE■=2.146×0.0025=0.005

结果写成:v=2.146±0.005

从例2和例3可以看出,乘除运算结果的有效数字位数比参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量多留一位比较保险。

2.3 对一个物理量进行多次直接测量,其算术平均值的精确度与各测得值的精确度相同,有效数字位数不变

例4.用千分尺测量钢球的直径10次,数据如下:

di/mm: 11.998, 12.005, 11.998, 12.003, 11.997, 11.995, 12.005, 12.003, 12.000, 12.002。d算术平均值d=12.001mm。如果写成d=12.006mm,无意中提高了仪器的精确度,显然是不可能的,因为千分尺的不确定度就在千分位。

2.4 对于累积法测量一个物理量的值,其精确度与累积量的精确度相同,有效位数可能会减少

例5.用秒表测量三线摆的周期,首先测得三线摆扭摆30个周期的总时间t=54.48s,则三线摆的扭摆周期T=1.82s,同样,不能写成T=1.816s,因为秒表的不确定度就在百分位。

3 结论

加减运算,以参与运算的各分量中末位数量级最高的量为准,其余各分量在运算过程中均比它的末位多留一位,运算结果与它取齐。

乘除运算,以参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量为准,在运算过程中其余各分量(包括常数和无理数)比该量多留一位,运算结果也比该分量多留一位。

对一个物理量进行多次直接测量,其算术平均值的精确度与各测得值的精确度相同,有效数字位数不变。

对于累积法测量一个物理量的值,其精确度与累积量的精确度相同,有效位数可能会减少。(下转第266页)

【参考文献】

[1]孙红贵,朴影.张建华.有效数字及其运算[N].嘉兴学院学报,2005,17(6).

数字运算第6篇

关键词 云计算 数字化档案室 应用

随着数字化档案室的不断建设,其涵盖的信息量也在不断增加,存储空间不断扩容,相比于其他信息化部门,档案馆在资源建设上很难避免数据重复的问题,导致信息化成本增加。云计算为解决数字化档案室建设问题提供了正确方向。然而,随着云计算的广泛应用,如何运用云计算技术发展数字档案室、提高档案室管理水平、提升档案室服务质量等问题成为数字化档案室建设中存在的新一批问题。

一、云计算概念综述

(1)基本原理。云计算改变了传统的应用程序运行模式及数据处理存储位置,实现从个人向群体的转变,为用户提供更大的存储空间,提高了计算机的运行能力,为数据提供更加周全的保护。用户通过个人电脑、手机及PDA等简单设备便可随时访问云数据,实现数据的有效管控,而对于复杂的业务逻辑、数据计算等均可通过互联网云端后台实现处理。

(2)服务模式。云计算的服务模式主要分为三种:1)SAAS,软件就是服务,软件供应商将某类软件安装在互联网云端,用户通过互联网云端获取软件功能。2)PAAS,平台就是服务,将完整的应用平台通过互联网云端作为服务提供给用户,用户无需购买即可享受。3)LAAS,基础设施就是服务,将服务器、存储、网络硬件或软件作为服务提供给用户,用户通过云计算技术实现计算机资源的远程访问。

(3)能力与优点。1)云计算计算、存储功能都很强大,可提供给用户的运算能力高达10万亿次每秒,且云端储存空间无限大。2)数据存储安全可靠,数据通过服务器复制到多个节点上,当某个节点上的数据出现问题时,其他节点就会自行启动,确保用户能够随时访问数据。3)高度虚拟化,云计算实现了硬件资源的虚拟化管理,降低了硬件维护成本,提升了资源利用率。4)动态可扩展,云计算能够随时将服务器添加至服务器群中,使云处理能力得到显著提高,对于故障节点能够实时排除。

二、云计算对数字化档案室建设的影响

(1)资源共享。由于云计算技术对信息资源格式的多样性起到了屏蔽作用,并对信息孤岛现象进行了一定的消除。因此,在档案管理数字化过程中利用云技术,可有效实现各档案管理部门间的信息资源共享。根据用户需求提供不同的访问接口,避免了重复档案信息资源的建设,实现信息资源的有效共享,提升信息资源利用率。

(2)节约成本。随着数字化档案室的建设和发展,信息资源也逐渐增加,需要购买更多的硬件和设备来满足膨胀的数据量。云计算通过SAAS、PAAS及LAAS三种服务模式,实现了数据的云存储,降低了数字化档案室的投资成本。

(3)促进系统稳定。由于档案室通常将数据存储在自身服务器上,一旦发生故障将无法满足用户的需求,甚至出现数据丢失、程序瘫痪的可能。云计算能够实现程序和数据的相互备份,当服务器出现故障时并不会影响其他服务器的正常工作,能够为用户提供持续稳定的服务。

三、在数字化档案室建设过程中云计算的实际应用

(1)虚拟化技术应用。虚拟化技术主要通过抽象底层,实现对物理网络细节的屏蔽,有效分离网络的控制管理和转发交换。虚拟化技术通过对基础设施、系统及软件等计算机资源的有效整合后,实现基础设施虚拟化、系统虚拟化及软件虚拟化,在实际应用中又可细分为服务器虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化、存储虚拟化及应用虚拟化等。其中,服务器虚拟化实现了多个操作系统在一个服务器上运行,实现虚拟机对底层服务计算资源的有效访问,从而具备了包含网卡、RAM和CPU在内的独立虚拟硬件。通过服务器虚拟化,对应用程序和操作系统进行有效加载,很大程度上提升了物理机的应用效率。目前,大多数服务器容量利用率仅在15%以下,通过服务器虚拟化平台,服务器资源利用率将达到80%以上。

(2)虚拟化资源池应用。虚拟化资源池是指将计算资源、存储资源及网络资源等通过虚拟化技术与众多物理设备整合成一个整体,从而为上层提供应用软件,形成计算资源池、存储资源池以及网络资源池。通过虚拟化技术实现对校园网资源的有机整合。在整合服务器资源方面,首先集中全校各分散服务器,对其进行统一管理,达到服务器资源网络共享的目的,再通过Vmware等全虚拟化产品实现对CPU、内存及I/O设备的虚拟化,从而形成多个独立虚拟机。

(3)资源动态调度。传统数据中心以采用固态配置的IT基础架构为主,灵活性比较差,无法满足资源调度需求。云计算通过实现资源的动态调度,对业务系统资源实行按需分配调整,结合管理系统资源监控及业务负载情况,实现业务资源配给。优化配给计算资源、存储资源及网络资源,使资源能力更具耦合性。通过资源智能化分配,建立相应的虚拟应用平台,方便用户根据个人喜好使用。运维系统只需通过虚拟化平台对物力资源进行分析,便可实现资源动态调度,使用户应用效率和服务质量得到显著提升。

四、应用云计算技术的主要问题和处理策略

(1)数据安全。档案资源中包含学籍档案、人事档案、党政档案等众多隐私信息,采用云储存会对数据的隐私安全造成一定的影响。对此,可采用数据加密、解密技术实现云计算与可信计算的有机结合,确保云平台安全可靠。制定完善的法律法规,包括网络隐私权、档案安全管理等,对非法获取数据的行为采取制止措施。

(2)数据规范。作为档案信息安全保障的基础,信息数据的保密性和可靠性尤为重要,目前由于受市场因素影响,云计算技术专家们均有各自的一套独立标准,兼容性不足,且行业相关标准和规范尚未建立,用户的定制功能和二次开发业务受限,对档案信息资源的有效利用和共享造成的一定的阻碍。近年来,计算机行业出台了《云计算权利宣言》,对云计算的相关数据提出了规范性措施。随着档案信息化的研究不断发展,越来越多的云计算用户对数据规范化的重要性有了一定的认识,这也为建立以元数据为核心的行业标准体系提供了明确思路。

(3)黑客入侵。黑客利用垃圾邮件或恶意代码对云计算服务进行攻击,盗取档案资源的重要信息,引起严重的安全问题。加强云计算安全防范意识,可采用数据加密、文件过滤等方式实现敏感数据的安全存储,同时采用禁止非法访问的防火墙,并采用杀毒软件确保内部机器不受病毒干扰,有效防止黑客入侵。

五、结束语

云计算技术是实现数字化档案室建设进入新时代的重要标志,凭借其强大的计算能力和存储能力,同时还具有高效率、低成本等多方面的优势,保障了信息化的顺利建设。将云计算技术运用到数字化档案室建设中,还需要保持严谨的态度,为数据信息提供安全保障。

(作者单位为浙江金华市高级技工学校)

参考文献

[1] 许利军,闪永强.云计算技术在数字化校园建设中的应用研究[J].新乡学院学报(自然科学版),2013(05):346-347+363.

[2] 陈乐,陈承科,王明晓.云计算技术在校园数字化建设中的应用[J].山东通信技术,2012(01):10-13.

数字运算第7篇

1 计算机软件工程数字化技术应用的意义与作用

计算机软件工程属于新兴事物,它进入我国之后,在技术层面获得了较大的发展和进步,在现代化、数字化技术应用的平台上,通过信息的链接和共享,逐渐形成了新的产业链和核心技术,并且随着数字化技术的宽泛发展,计算机软件工程已经替代并超越了传统技术,然而,在计算机软件工程数字化技术发展的进程中,也还存在一些问题和缺陷,考虑到一些应用技术自身创新性的缺乏,在一定程度上限制了机软件工程的应用与发展。为此,需要增强我国自主研发和创新的计算机数字化技术,只有在把握自主、创新的数字化、现代化技术的前提下,才能推动计算机软件工程向前、健康发展,才能为我国的国家安全防御力量保驾护航,推动我国现代化事业的进步与发展。

2 计算机软件工程的发展现状

我国在计算机软件工程方面的管理还有待进一步完善,由于实际业务与软件需求之间的距离,阻滞了计算机软件工程的进一步发展。具体体现为:(1)计算机软件工程设计需求与实际业务需求之间的差距。由于在计算机软件工程设计过程中,相关数据分析与市场调查工作还不够全面,深度也还不足,因而,无法对数据进行科学的把控。(2)后续设计与开发软件的过程中,也存在软件产品设计与实际需求之间的差距。(3)由于软件工程设计与开发的干扰因素较多,加之设计开发人员的专业素质还不足,因而造成了计算机软件工程开发与设计方面的问题。

3 计算机软件工程开发的常用方法及关键技术分析

当前在科技不断成熟和先进的态势下,计算机软件开发技术常用的方法主要有以下几种:

(1)计算机软件生命周期法。这种计算机软件开发方法是在时间的视角和维度之下,将软件中的各项子问题进行拆分和细化,并在各个阶段中要统一标准,实现软件的合理开发。通常计算机软件的生命周期为六个月左右。

(2)自动形式的计算机软件系统开发法。这种方法主要侧重于计算机软件的具体内容以及目标的实现。

(3)原型化法。这种常用方法主要是用于系统适用性和算法效果不确定或者描述不够详尽的条件下采用的,并且,在计算机软件开发的初期,设计人员要对计算机软件整体系统的功能及注意事项,进行明确的分析和认定。

在计算机软件工程开发的过程中,逐步形成了以下关键技术,具体表现为:

(1)XML关键技术。它是一种与HTML类似的软件开发关键技术,在计算机网络应用中占据较大的地位,它属于描述性程序语言,重点对数据和对象进行描述,可以用于计算机软件工程设计开发中的跨平台数据通信应用编程。

(2)Web Services关键技术。在计算机网络之中,Web服务是普遍应用的服务内容,它可以实现不同硬件平台、不同计算机语言的链接。

(3)面向对象编程关键技术。这个关键技术为计算机软件工程设计开发提供了便利,它极大地减轻了软件开发人员的压力,并以Java作为主流的程序开发语言,使计算机软件工程到达了一个前所未有的高度。这一技术在软件应用程序的基本功能,如图1所示。

4 推动计算机软件工程的数字化技术应用的优化策略

4.1 强化计算机软件产品开发与服务创新

计算机软件工程的可持续、健康发展,要以软件产品与服务的优质、创新性为前提,要以软件产品和服务的创新融合为切入点,成为推动计算机行业发展的增长点和驱动力,并使计算机软件工程与数字化、现代化技术相接轨,引领计算机软件工程向智能化方向发展。

4.2 积极保护计算机软件工程的自主产权

在计算机软件工程中,要努力研发国内自主创新技术,并在市场的导向之下,形成市场利益共享化机制,各个计算机软件工程企业之间可以连结成软件工程技术开发联盟,为计算机软件工程项目提供市场支持、资金支持、资源支持等,从而提升计算机软件工程的产品质量与服务创新水平。

4.3 实现计算机软件工程的优化升级

数字运算第8篇

【关键词】计算机;数字化;档案管理;优缺点;策略

1、计算机在数字化档案管理中的有利之处

1.1计算机管理档案的必要性

随着计算机行业的发展,计算机几乎成了各行各业工作不可或缺的一部分,在很多工作中也就出现了大量的电子信息,使用计算机来管理档案也就水到渠成,是必然趋势了。为了适应时代的发展,很多单位已实现无纸化办公,而计算机的电子文档、数字化管理后,可使档案人员从繁琐的手工工作中解脱出来,大大减少了人力、物力和财力。进一步缩短了信息的多次加工时间,也达到了资源共享的利用。同时,也使得信息以电子档案的信息保存,时间更为久远,查找更为方便快捷。综上所述可知,计算机数字化管理更能适应社会经济的快速发展,因此计算机在数字化档案管理中的大规模应用,是十分有必要的。

1.2计算机在数字化档案管理中的优越之处

1.2.1使档案以文件的形式归档

数字化档案管理以电子文件的方式归档,保存时间长且及时,可以在事件结束后立即归档,又可在具体工作日内同一时间来归档。数字化档案管理使得单位内的各个部门通过网络的方式联系更加紧密。并使用电子数码来封签,有利于档案管理人员进行接收保存,按事件具体原因对档案进行分类,必要时做好访问权限的设置,即不同工作岗位的人员只能通过一定的密码或口令浏览到一定的档案,这样既保存了档案,又可以保护某些机密文件。而且方便以后查询核对工作的逐级开展。这种以文件方式归档,便捷的同时又可以一定程度上回避档案泄露和流失的可能性,以及被病毒侵犯的危险率,从而提高我局档案的安全系数。

1.2.2有利于以后的信息整理和检索

档案文件被计算机归档就成了电子档案,这种档案的管理方式与以往的手写档案管理方式不同,主要体现在数字化档案管理可以做到文件级别管理。具体流程是这样:档案部门接收到文件后,给接收到的文件命名唯一的文件编号以及相应的分类标志和档案标志,再根据档案的重要性或保密性再次升级一个档案文件号,这样就做到了多重保险。有条件的部门还会进行其他方面的技术处理,如给数字化档案著录、标引等。这样在实际工作中,若需要查阅电子文档,只要输入关键字就可查阅,并且不同级别的工作人员能够查阅到的文件是不一样的,从而保证数字化档案的保密性和安全性。这与传统的档案管理相比,省去了档案管理人员去档案室大量翻阅查找档案的体力劳动。

2、计算机在数字化档案管理中的不足之处

2.1数字化档案的要求较高

随着计算机的发展进步,高端计算机的售价也越来越高,然而我部门不少计算机还属于还是款式较旧的计算机,计算机在硬件和软件配置上满足不了工作的需要,如实现数字化档案管理的重要设备扫描仪,扫描仪的质量是跟不上数字化档案管理的要求的。此外,部门在数字化档案管理的网络建设方面也存在不足之处,如计算机的质量、网络设备落后、安全设备不足等等。这些问题的存在,阻碍了数字化档案管理的进程,也不利于我部门工作的迅速开展。计算机需要跟上信息革命的步伐,因为电子文档只有通过计算机才可以阅读,如果计算机落伍,这就直接影响到数字化文档的阅读和长期保存。

2.2数字化档案管理安全问题受到威胁

计算机也存在很多不稳定因素,比如黑客入侵。有些文件属于内部机密,或者说是国家机密,绝对不允许无关人员浏览或者散播。随着计算机窃密技术的飞速发展,数字化档案管理的安全性也受到了极大威胁。电脑病毒也是较为危险的因素,它可以侵入电脑,修改计算机原有的程序,进而浏览或盗窃文件。

3、计算机在数字化档案管理不足之处的对策

3.1加大设备方面的投入

加大对计算机等设备方面的投入。由于司法部门的特殊性,要落实我国司法行政方面的工作,还要参与拟定地方性的法律法规,信息量极大。此外,还要进行案件登记、在线办证、同步归档等,所以数字化档案管理的应用设备必须质量有保证。应该从长远利益考虑,加大对设备的投入,对设备的购买可以逐渐购买,并达到质量要求。计算机需要更新换代,跟上计算机革命的步伐。而且对于比较重要的文件,可以通过扫描仪输入计算机,以影像的形式保存下来,这样可以较为长久的保存重要信息。这样也是对档案信息进行了备份,以备不时之需。

3.2提高档案管理人员的防护意识以及防护能力

要加大相关人员的网络安全意识,在档案归档过程中做好安全维护工作,这个工作是巨大的,不是某一个人员就可以完成的,它需要员工的共同参与。因为谁都有疏忽大意的时候,为了避免档案管理人员在工作时以有意无意的方式泄露信息,要加大信息安全的宣传工作,除此之外,还要提高档案管理人员的安全防护能力。加强工作人员这方面的培训,比如,要会熟练操作对需保密文件进行加密,熟练使用防火墙,重视对信息载体的安全防护工作等,在日常工作中,还要定期清理计算机,养成良好的保密文件的计算机工作习惯等等。还要定期学习关于档案管理安全防护、保密方面的知识,以适应新代计算机的发展,卓有成效的做好安全防护工作。

3.3要加强硬件设备的建设以及提高软件问题的兼容性

计算机等硬件设备的设置是实现档案安全的坚实基础。而硬件设备的质量也是比较重要的环节。使用质量合格的硬件可以有效提高档案信息的安全系数,同时有效地减少了因为硬件设施的损坏出现的信息泄露的现象。加大档案管理系统的软件开发力度,在工作中要逐步建立完善的数据库管理系统,并不断更新升级软件和操作系统。同时还要利用主流的办公软件系统,适当利用其中的格式转存方式,把文档转换为电子表格等形式,使得数据库信息在普通软件中得以运用,如此可以提高软件问题的兼容性。

4、结语

综上所述,计算机在数字化档案管理中发挥了巨大的作用,但是它也是一项复杂的庞大的工程。但是要明确数字化档案管理存在一定的风险性,只是相对的方便和安全。所以要针对已经出现的安全问题,提高警惕,从多个方面应对出现的问题,例如,从硬件设施方面,从人员素质方面,实际管理方面等等,建立较为健全的安全防护体系,一定程度上解决数字化管理中的安全隐患,这样才可以较大发挥数字化档案管理的优势,在工作中发挥更大的作用,推动我局在贯彻落实国家政策,宣传法律知识,指导律师机构等方面的工作中,能够顺利的进行和快速的完成。

参考文献

[1]刘敏.浅析电子计算机在档案管理中的应用及重要性研究[J].现代商业,2009,14:197+196.

数字运算第9篇

关键词:计算机教学;数字化;互动教学

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)35-8000-02

1 计算机教学背景概述

笔者所在的学校是一所高等职业技术学校,我校计算机专业的培养目标是:以就业为指导,培养思想政治素质过关,专业技能过硬,有较强的敬业精神和社会责任感,具有创新精神、实践能力以及创业能力的专业实用型人才。本专业集知识和技能于一体、实践性很强、知识更新很快,因此,教会学生掌握学习方法,培养学生自主学习意识,非常重要。传统的讲授教学模式,不仅忽略了学生的主动参与意识,而且不利于学生创造性思维的培养,更无从提升学生的职业能力和职业素养。学生真正需要的是“指导”而不是“灌输”,所以教师的教育观念和教学方法一定应该以学生的需求为出发点,正如陶行知先生曾经说过的“活的人才的教育不是灌输知识,而是将开发文化宝库的钥匙,尽我们知道的交给学生”。

2 计算机教学的改革思路

教育的目的不只是使学生接受和传承前人的知识技能和思维方式,更重要的在于开发人的潜能、发展人的个性、活跃人的思维、激励人的创新。

数字化的教学方法,可以创设生动而真实的学习情境,可以提供丰富而优质的学习资源,还可以提供广阔的交流空间,以促进集思广益,交流提升。因此,引入数字化教学方式,创造立体丰富而充满生命力的课堂,将是解决历史问题的有效途径之一。

同时,在数字化课堂中,互动教学也是不可或缺的。在互动教学中,师生发生认知和情感的交流,师生关系由直线型结构变成网状结构,这使得学生接受信息的数量、质量,广度、深度都得到了扩大和深化。因此,笔者认为,数字化互动教学法,可以作为传统教学方式改革的一个方面。

3 数字化互动教学实施环节

3.1 课前,编写数字化的互动课堂教学设计

与传统的教学方式相比,数字化互动教学非但没有否定教师的主体性地位,相反,它对教师的作用提出了更高的要求。教师作为组织者、引导者,课前,需要针对上课内容,构思教学设计。教师要根据学生的年龄、兴趣、知识结构及生活经历,精心选择和安排教学材料,有机地组合各种教学资源,制定切实可行的“阶段性”教学目标,更要将研究指导策略作为备课的重中之重。

3.2 课前,针对教学设计建设教学资源库

数字化教学资源库是数字化教学环境建设的核心,它以数字化为 基础,以学科、专业为主线,以课程为中心,整合教学计划、课程设置、教学大纲等教学文件信息和教师讲义、课件、参考资料、多媒体 资源等各种类型的教学资源,并将整合的资源有机地贯穿到教学过程中,为学生的自主学习提供全方位的、实用的教学信息和教学参考资源。

课前,教师可以借助数字化的方式向学生列出该课的学习目标,明确学习的任务和探究的方法,然后布置学生自己学习新课内容,作为课前预习。这个环节的实施可以考虑采用互联网的方式。请学生访问指定教学资源网,查看学习目标和任务,以及学习方法。通过向学生提供具有时代感和实际应用意义的素材、针对性强的学案,并把握好信息的数量和质量,为学生的自主构建提供可能。

学生主动探究可采用阅读思考、自我质疑、自查自练、自我归纳等方式进行。这样可以提升学习的层次,推进学习的深度和广度,并且可以促进学生学会学习并形成正确的价值过程,培养学生探索能力和解决问题能力,同时,也能增强了学生学习的自信心。

3.3 创设情境,调动学生参与的积极性

建构主义学习理论认为:学习是学生主动的建构活动,学习应与一定的情境相联系。在实际情境下进行学习,可以使学生利用原有的知识和经验同化当前要学习的新知识。

为了有效实现数字化互动教学,教师要在教学设计的基础上,利用媒体资源创设和展示情景,引导学生进入学习状态,组织教学活动。

我们应从实际教学需要出发,引入或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围,以引起学生的情感体验,帮助学生迅速而正确地理解教学内容,促进学生的心理机能全面和谐发展。

数字化的互动课堂,为丰富多彩、鲜活立体的情境展示提供了可能。教师可以不用单纯的依靠口述来描述情境,学生也可以不用只依靠思维来想象情境。一首好听的歌曲或者一段简单的视频就可以让学生身临其境。这样,课堂氛围活泼了,原本枯燥、抽象的计算机知识变得生动形象、富有情趣,学生变得主动了,教学效果事半功倍了。

3.4 借助数字化技术,营造充满生命力的课堂

借助数字化的教学手段,可以让计算机课程的课堂教学更加丰富多彩,充满活力。

如计算机多媒体类的课程,可以借助数字化设备,展示图文并茂的教程,从而弥补了黑白教程在色彩上的不足;动画、音视频类内容要求学生感受作品的动感,利用数字化技术可以充分展示动态效果。同时,也可以在网页中穿插操作视频教程,便于学生模仿制作。此类课程的学习,就可以充分利用多媒体的优势,实现多感官的综合刺激。这样既能激发学生的学习兴趣,又便于学生理解和掌握学习内容。

又如组装维修类的课程,此类课程可以采用实拍录像、动画演示、模拟仿真等多媒体素材,用网页形式组织成有序的自主学习资源。如“CPU安装”的教学,可分三步走:第一步学习新知,可在教师讲解 的基础上。安排学生自主观看关于CPU安装的教学片;第二步模拟练习,通过课程学习中的Flash交互动画,进行模拟安装,包括CPU的翻面、旋转、揭盖、合盖等关键步骤,并可观察已经录制的安装过程,判断是否正确,以进一步加深印象;第三步动手实践,分小组开展CPU实物安装。该类课程利用计算机多媒体动画技术、仿真技术、虚拟现实技术开发数字化教学资源,在呈现和模拟真实的工作环境、工作流程,培养学生的动手能力和职业技能训练方面具有独特的优势, 可以代替、补充或加强传统的实验实训手段。

当然,学生在学习过程中难免会遇到一些疑难问题,因此,教师在课堂教学过程中一定要注重营造平等、民主、亲切的互动交流氛围,使学生在教师的鼓励、支持下,同伴踊跃发言的感召下,大胆参与问题的讨论,对不同的见解据理力争,在良性的从众、模仿中学会了互相尊重、互相合作和竞争。在师生、生生全面立体的沟通交往中,达到了对知识的充分理解和掌握。

3.5 善用总结和评价,使学生的学习能力和综合素质再上新高度

美国学者罗伯特·葛来赛说过,“假设我们能找到推理强的学生的原因,那么,我们也就有可能使其他学生提高这种能力”。

总结评价是课堂教学的延伸部分,是指教师组织学生进行师生共同评价。学生的反馈反映了各个学生的学习效果,也反映了整个教学效果。

数字化的互动课堂,使教学评价更为方便直接。通过建立虚拟社区、在线交流系统、BBS等可以营造良好的数字化交流反馈平台。在该平台上,学生可以记录课上取得的成果以及存在的困惑等,教师可以针对问题给予指导和答疑,对于优秀作品可以充分肯定以鼓励学生进一步深入学习。

教师通过阅读众多学生的发言,就可以充分有效地了解到学生的学习情况。这样教师就可以有的放矢地改变和完善自己的教学策略,突破教学难点,师生双方在不断的收集反馈信息中达到不断的调整和对目标的逼近。

4 结束语

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