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关键词:计算机;数据库;数据库备份与恢复技术;原理;应用
中图分类号:TP393.03
随着信息化以及网络的发展,计算机成为人们工作和学习中不可缺少的一部分,它不仅为个人用户带来了新的便捷体验和存储载体,对于企业来说,生产经营流程控制,业务数据的组织、存储和提取、统计、分析,办公自动化等等诸多方面的应用,大大提高了工作效率,节约了成本。但是新的问题不可避免的产生了:同行业竞争对网络数据的攻击、计算机系统的老化、硬件故障、软件的漏洞、数据的误删、硬盘的损坏等诸多因素都会导致数据的缺失甚至清除,从而造成无法估计的损失。本文将对计算机数据库数据的备份与恢复技术进行阐述,并介绍一些实际的操作应用。
1 计算机数据库备份技术
1.1 数据库备份技术简介
数据库备份技术,就是把数据库里的部分数据或全部数据复制到其他存储介质或者服务器上。当前服务器发生故障或者数据丢失后,可以利用备份数据继续为用户提供资料的技术。当数据库出现问题,可以利用备份的数据及时进行数据恢复,使数据的损失降到最低[1]。数据备份的作用不仅仅是当数据发生意外损坏时可以及时恢复,也是历史数据保存归档的一种方式。
1.2 计算机数据库备份类型
根据不同的需求采用的数据库备份方式也不同,大体可分为:完全备份、事务日志备份、差异备份、文件备份四种类型。不同的备份类型所占用的空间和所使用的方法也各不相同,同时也存在着各自的优点和缺点。
(1)完全备份。完全数据备份是最常用的备份方式,它是将整个数据库拷贝到另外一个存储介质。它包含数据库里的所有信息,包括系统表、用户表、索引、存储过程以及视图还有用户创建的事物以及函数、系统日志等。完全备份需要花的时间最长、所占用的空间也最多[2]。
(2)事物日志备份。事物日志是数据库中的一个文件,在操作数据库的每个过程中,数据库都会产生相应的日志文件。包括对数据库的增、删、改、查等每一个操作都会产生相应的记录。它记录了从每一个登陆者登陆到每一步执行的过程,以及系统的查询结果和错误日志。备份事物日志能够很好的查询在数据库上所做的操作,从而根据数据库日志文件,进行数据的恢复。
(3)差异备份。差异备份是指和完全备份相对照,把上次备份到当前改变的数据进行备份的方法,特点是速度快,占用空间小。
(4)文件备份。文件备份应用的较少,多用于数据量较大的情况下,构成数据库的文件较多,短时间内不能全部备份完,那么就采取此方式,每天备份一部分数据文件来分批备份。
1.3 数据库备份时间
通常情况下数据库备份分为定期备份和不定期备份两种。定期备份是根据需求在固定时间间隔内对数据库做备份;不定期备份就是不固定时间间隔,根据实际要求做备份。在做数据备份时要做好相应记录,建立日志,以免数据发生错误,恢复时发生混乱现象。
2 计算机数据库的恢复技术
2.1 数据库恢复的概念
计算机数据库系统中的恢复一般情况下,指的是恢复数据库本身,也就是说当由于某种故障导致数据库故障或是数据状态不一致时,利用恢复技术将之复原到正常或一致状态。如果仅从数据库理论上看,可以将数据库恢复用一个词来概括,即冗余。换个角度看,能否对数据库进行恢复,一般取决于系统其它位置上是否冗余地储存了数据库中的全部数据信息[3]。冗余通常是靠物理备份来实现的。
2.2 数据库恢复技术
现阶段,常用的计算机数据库恢复技术主要有如下几种。
(1)全盘恢复。常被用于意外性数据损坏的恢复当中。例如因不可抗力等自然灾害造成计算机数据库损坏,导致数据丢失、系统崩溃等情况,便需要对数据库进行全盘恢复。该技术能够较为全面的恢复数据库中存储的大部分信息,并且操作也比较简单使用,是目前比较常用的一种恢复技术。
(2)指定文件恢复。在计算机数据库中,单个文件的恢复较之整个系统的恢复要简单许多,只需要结合网络备份系统便能够达到恢复单个文件的目的。如通过对备份数据库或目录进行浏览,找出所需要的文件,并触动恢复动作,计算机系统中的相关软件将会自动驱动存储设备,然后加载存储即可完成所需文件的恢复。
(3)重定向恢复。这种恢复技术主要是将备份好的文件恢复到另一个系统上,此过程将数据恢复到同一系统中不同的位置上,并不是恢复到它们原本所在的位置。该恢复方法既能够恢复整个数据库系统,也可将只恢复指定文件,具有较强的灵活性,可以根据不同的需要进行选择。
3 计算机数据库备份与恢复的实现方法
计算机数据库的运行使用中,有可能会因为种种意外出现数据的丢失或者误删,这些会造成一系列的后续问题。为了尽量减轻这些问题引发后果的严重程度,数据库系统的恢复和备份显得尤为重要。日常工作中,多使用如下两种措施保护数据库数据,保证信息系统的应急运行。
3.1 硬件冗余设计
硬件设备是数据库运行的物质基础。该措施就在建立系统立项之初,硬件设备采购方案确立阶段,通过充分考虑开始施行的。一般包括磁盘阵列、异地灾备、其他介质备份等硬件支持的多重保障设计。面对系统必须24小时运行不得中断的需求,相应采用服务器双机热备、多服务器组成群组实现负载均衡等方案。而在此情况下,热备或负载均衡所需添置的硬件与软件,投入资金很大。在资金投入直接影响下的硬件配置情况,决定了数据库的备份与恢复的基本完备程度。
3.2 数据库日常管理与软件操作
通过硬件组建完工后的企业数据库具备了物质基础,得以运行,而数据库的日常管理保障工作就从当前硬件状况出发,制定相应方案。当数据库发生问题,导致数据损失情况发生,通过利用恢复技术,对其丢失数据进行还原,恢复到正常状态或者是预期状态[4]。
单方面从数据库原理上来对数据库恢复表述,则是数据的冗余。数据库恢复的关键因素就是冗余与否,是够其他位置上冗余有相应的存储,数据冗余量的多少,也直接影响了恢复的程度。冗余实际上也是一种物理备份,通过物理备份,达到数据的记忆存储。数据库一旦出现数据的丢失和损坏,数据库系统则会通过修复来恢复完整数据。数据库的日常管理保障工作,应注重平日按照安全时间间隔对数据库的备份。在大型的企业中,多采用Oracle数据库,日常的备份,可以通过其备份的向导或命令来实现。备份向导操作比较简单,本文就不再赘述。若要实现自动定时备份,则需要采用备份命令方式,填入正确参数,交给指定计算机的计划任务程序来定时激发完成即可。下面将介绍备份命令代码的常用格式语句,运行环境为MSWindos DOS。
Export user/password@foxus7 file=filepath\filename.dmp
如上,“Export”为Oracle数据库导出(亦即是备份)数据的命令,以空格间隔,后为该命令的参数。user为导出数据使用的数据库用户名,password为该数据库用户对应的登录密码,两参数以字符“/”间隔区分;还需要说明的是,备份数据,还要为登入数据库的用户授予相应的权限,否则备份将失败。密码参数后,以字符“@”间隔为数据库在本地配置监听的名称,当数据库布置在本机上且只有一个数据库实例的情况下,字符“@”与数据库在本地配置监听的名称可省略,当数据库网络可访问的其他计算机或本机安装了多个数据库实例,则需要将其写入,该名称为该命令指示数据库所在的网络计算机和数据库实例信息。其后字符空格间隔后的命令则是指定导出数据保存在本机的路径和文件名,导出文件名后缀固定为“dmp”,若自动执行,则文件名不能相同,通常可以采用本机日期作为文件名一部分,命令格式如“%date:~0,10%”,显示本机日期,按操作系统固定格式,取10位,简体中文的MS Windos相应的日期格式是4位年份、2位月份、2位月内日期。“Export”命令的参数还有很多,可以实现很多不同的备份需求,本文不再赘述,请参考相关学习资料。
而数据库的恢复工作,应根据工作需要,调用向导或“Import”命令来完成。这要求操作人员具有一定专业水平,对于相应的软件掌握程度要高,操作技能要熟练,这样才能胜任数据库恢复的工作。在备份恢复之后,还要注意对数据库恢复后的无效对象(如视图、同义词、函数、过程、触发器等)进行重新编译和启用。无效对象不能全部解决,信息系统对应的功能模块是无法使用的。无法直接启用的,应诊断出问题所在并解决。按运维工作中恢复数据库的操作经验,后期的管理对于数据的恢复及后续正常使用意义重大。
4 结束语
综上所述,企业的核心数据大多保存在系统化的关系数据库中,相应的在企业信息化运行维护工作中,数据库的安全应该给与重点关注。其中,前期冗余设计和日常管理,是保证数据库的平稳运行和持续扩展的重要措施。通过总结与归纳,在硬件配置和数据库备份与恢复技术支持下,建立健全运行维护制度,有助于更好的保护计算机数据库数据,当发生各种意外情况时,尽量避免或者减少损失。
参考文献:
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[4]赵中营,徐佩锋.计算机数据恢复技术探析[J].电子制作,2013(17):76.
关键词:计算机辅助设计;计算机辅助制造;口腔修复
随着计算机技术的飞速发展,口腔修复技术发生了由手工制作到数字化加工的革命性转变。计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,CAD)、计算机辅助制造(ComputerAidedManu-facture,CAM)技术(以下简称CAD/CAM技术)源于70年代末,法国苏黎世大学牙科医生Prof.W.Mormann和口腔医学计算机专家M.Brandestini研发了用于口腔的CAD/CAM,开创性地将计算机辅助设计与制造技术引入口腔修复的设计与制作中[1~4]。计算机辅助设计与制造技术是将光电子技术、计算机微信息处理技术及数控机械加工技术集于一体的口腔修复技术,此技术的应用大大缩短了治疗周期,提高了修复体的精密度,减少了患者就诊时间和次数,提高了修复体的制作效率[4~6]。本文就几种常用CAD/CAM系统的特点、数据采集、输出方式、设计制作及临床应用与数字化牙科的未来展望等方面进行综述。
1几种常用CAD/CAM系统的特点介绍
1.1Cerec系统
德国Sirona公司开发的CAD/CAM系统的数字化印模技术可追溯到1987年第一台基于激光三角测量原理而推出的Cerec1系统,到2010年推出的基于短波蓝光原理的第四代CerecAC系统,2012年8月推出的基于连续立体摄影技术的CerecOmnicam口内扫描系统以及最新的技工室inEosX5五轴系统,其带有模型定位功能和开放式接口,特点是扫描速度快、操作范围大,具备自动图像捕获功能[7]。
1.2Lava系统
由美国3MESPE公司研发,分为椅旁和技工室系统两部分。LavaTM椅旁口内印模扫描仪是近年来由3MESPE公司研发的口内印模扫描系统[7]。该系统以激活波前采样(activewav-efrontsampling,AWS)为原理,在牙齿上方挪动摄像探头获得牙齿的形状,通过改变轴向位置,计算摄像探头与牙齿的距离,利用单镜头图像得到三维信息。技工室系统扫描仪由带有白光的光栅投影采集模型上的数据,然后通过DentalWingsLavaDe-sign5.0软件进行三维设计,最后运用自带的LavaCNC500切削机设备进行加工[8]。
1.3Everest系统
该系统是德国Kavo公司专门针对技工室设计的CAD/CAM系统,扫描仪采用多角度光栅投影技术,可以对石膏和蜡型进行扫描,扫描特点是光栅从15个角度进行投射,然后用CCD传感相机记录并形成三维数据。软件设计时可识别倒凹,配备了多种工具,如全冠三维层次等,具备多种功能,如模拟咬合功能等。Everest系统的CAM设备由五轴联动装置构成,具有运作距离长和操作角度大的特点。
1.4Wieland系统
该系统的扫描仪软件系统源于DentalWings。其切削设备在国内市场最常用的是ZenotecMini和ZenotecSelect两套设备。ZenotecSelect分为储料仓和工作仓两部分,五轴联动,不需换盘,可实现全自动化操作,切削精度可达5μm。
1.5Procera系统
由瑞典的Andersson教授发明[9]。该扫描仪采用锥光偏振全息技术,可采集高精度的数据,而软件中自动化的倒凹封堵工具和实时提醒功能能确保设计加工的修复体达到最佳精密度与准确度。Procera系统采用远程终端的集约化加工方式,其加工单冠和贴面的特点是先复制耐火代型,然后采用超高压方式将氧化铝或氧化锆材料均匀压覆在代型表面,最后进行CAM切削加工。
2CAD/CAM系统的数据采集
2.1接触式扫描系统
即扫描探头与模型直接接触的扫描方式,优点是具有较高的扫描精度,缺点是扫描效率较低、测量时间较长、成本较高[10]。目前这种系统已淡出市场,其代表系统是Procera的Piccolo和Forte。
2.2非接触式(光学)扫描系统
包括三维激光扫描、光栅投影测量法、莫尔条纹法、云纹向移法、数字散斑相关测量法、立体摄影测量等[11,12]。光学扫描的优点是具有较高的扫描效率和精度,缺点是存在扫描盲区。目前CAD/CAM/RP扫描系统的主流仍然是非接触式(光学)扫描系统。
3CAD/CAM系统的数据输出方式
3.1封闭式系统
指CAD输出的数据必须使用厂商提供的专用CAM数控加工设备和相应材料。目前市场上主流的封闭式系统有Cerec3、Procera、Cercon、Wol-ceram-epc、GN1、Lava、DCS、Dux等[13]。
3.2开放式系统
指系统只提供CAD程序和输出STL通用格式的数据包,用户可自行选择所需的CAM设备和加工材料。目前市场上最常见的是3Shape系统,此外还有Digident、Etkon、Prefactory、Xawex、Dntalwings以及西诺德新开发的inEosX5系统等。
4CAD/CAM系统的设计制作
4.1计算机辅助设计
即在视频模型上完成修复体的计算机蜡型。CAD研究较成熟的冠的设计,包括外表面、内表面及内外表面结合部分的设计。大多数系统带有标准牙数据库,并以此为依据进行外表面的设计。4.1.1生物再造根据剩余牙体组织的外形、邻牙外形和设计软件数据库来获得修复体的外形。其特点是简单易行,能获得较好的修复体外形,但受基牙剩余牙体组织的形态轮廓、邻牙形态和位置的影响,形态个性化程度较低,多用于后牙修复体形态的设计。4.1.2镜像复制将同一牙弓对侧同名牙的形态镜像复制来获取修复体的形态。相对于生物再造来说,其具有更好的个性化特征,但需要对侧同名牙形态完整、排列基本对称,可用于前、后牙修复体的形态辅助设计。4.1.3复制模式通过复制牙体预备前的形态或诊断蜡型来获得修复体的形态,其形态的个性化程度高,设计灵活,但是需要基牙牙体预备前形态完好或者事先制作诊断蜡型,可用于前、后牙修复体的形态辅助设计。
4.2计算机辅助制造
将计算机蜡型转换成修复体,替代包埋铸造或装盒充填热处理等工序。目前的CAD/CAM系统大多采用3.5~5.0自由度的精密数控机床,可铣削陶瓷或合金,加工嵌体、瓷贴面、全冠、固定桥等修复体。
5CAD/CAM全瓷修复技术的临床应用
5.1应用步骤
(1)数据采集(直接数字化印模或间接印模,模型扫描);(2)对数据进行三维软件设计;(3)输出设计好的数据,并进行CAM加工。
5.2CAD/CAM全瓷修复适应证
可针对牙体缺损、牙列缺损、牙列缺失、前牙美观修复的患者。
5.3可制作的修复体种类
嵌体、高嵌体、部分冠、3/4冠、全冠、后牙、前牙、贴面、带有解剖形态的多单位聚合树脂桥体、二氧化锆瓷桥、蜡型等。
5.4CAD/CAM不同材料的适应证
(1)陶瓷类的适合做嵌体、高嵌体、贴面、全冠、部分冠、桩冠联合修复。(2)树脂类的适合做暂时多单位树脂桥体、树脂蜡型。(3)氧化锆、氧化铝类的适合做氧化锆全冠、内冠、精密附着体、种植个性化基台。
6数字化牙科的展望
关键词:计算机技术;复合式制图;建筑方案;BIM
引言
所谓复合式制图是建筑师将自身的建筑理念、设计构思以及施工方案等多种内容集于一体的综合性建筑制图方式,可以全方位的展示出设计师的信息,满足了建筑师设计需要的各种数据和信息,在实际的建筑设计过程中复合式制图的应用范围也愈发广泛。在信息化数据化时代,计算机技术的发展也迎来了高峰,各种辅助设计软件在复合式制图中深入应用开来,并为制图提供了有力的支持,可以将建筑设计作品直观完整的呈现给观众。
1在复合式制图中应用的计算机制图技术概述
随着建筑复合式制图的复杂化发展,传统的手工制图方式已经无法满足设计师的工作需求,大量的计算机辅助设计软件在复合式制图中应用开来,现阶段在复合式制图中应用的计算机技术有AutoCAD、3DSMax、Photoshop、SketchUP、BIM等几种软件,在复合式制图过程中为设计师提供了模型模拟、模型的分析和比较修改等服务,使得建筑设计中包含的设计理念和整体思想更为直观地呈现在观众面前[1]。其中AutoCAD软件的作用是辅自动绘图,二维制图和基本三维设计都可以进行自动制图,减少了编程环节,极大地促进了设计人员之间的信息交流以及设计信息的流动;3DSMax则是注重三维建模效果,通过对建筑设计的立体模拟、材料结构、光影处理以及各种动画渲染效果为设计师展现出动画和静态两种效果;SketchUP则适用于创建、共享和展示3D模型的软件,通过平面建模辅助设计师进行模型的颜色、线条以及文本数据的创建,十分便利的应用于复合式制图的各个阶段;Photo-shop软件简称为PS,注重对制图的后期美化以及颜色的饱和度、明亮度以及对比度的调整,实现搭配的最优效果;BIM则是对建筑的整体安全质量、规范检验以及实际施工模拟进行合理的数据分析,降低了设计师的模拟检验成本,避免出现各种疏漏和误差[2]。
2AutoCAD和3DSMax技术在复合式制图中的应用
AutoCAD和3DSMax在复合式制图中的应用主要体现在建筑矢量图以及三维模型建立这两方面上,通过AutoCAD进行建筑矢量图的绘制,以线条构成建筑的二维图和基础的三维图,将建筑形象直观地呈现。3DSMax则是将建筑线框图转化为立体模型图,使得建筑更加真实和形象,结构更为直观。(1)建筑矢量图的建立,以某大楼的建筑矢量图为例,借助AutoCAD将建筑设计的基础数据转化为建筑线框图,首先合理的设置绘图环境,确定定位轴线以及外墙的轮廓线等,再绘制各层的楼面线以及建筑物的门窗等细物,并添加准确的建筑结构尺寸和标注,填写各种小标题,在软件的支持下有序的进行建筑矢量图的绘制,可以有效地降低绘图成本,并保证绘图的质量和准确性。(2)三维模型的建立,设置好3DMax的各项参数,保证系统的单位比例与显示的单位比例保持在毫米单位,然后将建筑线框图导入到3DMax,然后对重组模型进行建大的过滤和修改,对重组的图形进行适当地旋转和编辑建模,完成建模后则是通过矩形和画样条线进行图形的拉伸与合并,最终得到具有相应纹理的渲染的立体建筑模型[3]。
3SketchUP技术在复合式制图中的应用
SketchUP软件在复合式制图中的应用主要在于为建筑物模型增加纹理信息,使得建筑物模型变得更加真实,贴近于设计师的理念和思想。这需要经历获取建筑物的基本轮廓、创建初始的模型、细化模型的结构以及实现模型贴图等几个流程。其中获取建筑物的基本轮廓是为了构建相应的模型,可以从建筑物的正射影像或者导入建筑物的矢量图两方面入手,正射影像作为依据是通过软件中的绘图工具实现的,绘图工具自动制图合成了建筑物的平面图形,其基本轮廓与实际的图像相一致,而建筑物矢量图的导入则需要进行一定的调整和筛选,同样会得到相应的建筑轮廓图。完成建筑物轮廓图后则开展建筑物初始模型的创建工作,特别是对建筑物的屋顶和墙体进行模型构建,建筑物轮廓图的初始数据参考作用较大。通过线条绘图工具进行创作,然后删除多余的线条,在通过环绕观察的工作绘制出屋顶的几个角,同上的措施完成建筑物初始模型的构建。而墙体的创建则是采用推拉工具对各个组件进行拼接所得到的[4]。在模型构建设计完成后,还需要对建筑物的各个细节进行完善,对整体模型进行窗户、门和楼梯灯细节构造的添加,进一步细化整体的建筑模型,使得建筑制图更加切合实际。完成以上步骤后则是需要对模型进行贴图,所谓贴图是指对建筑物的顶部以及侧面进行纹理的添加,增强建筑制图的生活化和现实化。这需要对原始的图片进行一定的优化,去除其中的额外因素,进而得到清晰地纹理图像,通过SketchUP软件将纹理图像导入到模型之中,形成了具有纹理的建筑制图。
4BIM技术在复合式制图中的应用分析
BIM软件在复合式制图中的应用主要集中在了建筑制图各项参数的优化、三维模型的检查、设计成本的优化以及设计效率的提升等方面。现阶段的BIM技术在建筑施工过程中也具有较为深入的应用,尤其是在设计模型的优化模拟以及施工的监督和指导等方面,在复合式制图中的应用也是如此。在建筑方案阶段BIM技术对建筑主体格局和布局进行优化调整和一定的艺术设计,帮助建筑设计师更好地确立复合式制图的方案;到了初步设计阶段则是将建筑模型进行构建,通过BIM技术对建筑模型的核心参数进行模拟,详细明确各项参数并在计算机中进行初步数字模型的创建,显示出建筑的梁、结构柱板、高度厚度等参数以及门窗和墙体等构建,将各个构件进行分化和检查,并建立起数据链接,对各种尺寸以及参数进行计算与核查,发现其中的问题并及时的处理。BIM技术在建筑复合式制图施工阶段的应用,则主要集中在了模型的构建优化以及施工结构的分解方面,深入优化建筑结构的各个吊装环节,并以此建立起最终的复合式图纸。BIM技术的核心在于数字化模型的创建和施工过程的模拟,对建筑模型进行参数化的构建,最终对建筑设计图纸进行完善和修改,保证建筑设计的整体优化效果的实现[5]。
关键词:计算机;网络技术;工程设计;网络运营
时代的进步和发展让计算机成为人们生活的必需品,并且逐渐深入到工业生产制作领域,有效地提高了我国的工业建设生产率。计算机相关的辅助设计都在设计中发挥了极大的功用。尤其CAD的应用可以说是其辅助软件应用中的重中之重。作为非常典型的工程网络设计,能够让计算机在有效操控技术之下完成相应的绘图、计算、图纸设计等工作,相比较传统的机械、繁琐工作,其能够建立多任务、多窗口的管理系统,能够通过通信信道等方式保证工作高效率的完成。因此,相关人员应当对计算机辅助软件以及网络技术进行深入研究,让其在工程设计中发挥更大的功用。
1计算机辅助软件内容
1.1CAD的具体介绍
CAD是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行的设计工作。CAD技术作为杰出的工程技术成就,已被广泛应用在工程设计的方方面面,CAD计算机辅助的发展使产品的设计方法和模式发生了巨大的改变。目前,CAD技术的研究方向主要有计算机辅助概念的设计、海量的信息存储,设计方法的研究,以及创新技术的设计,计算机辅助广泛应用在机械、电子、化工、智能设计等方方面面,CAD技术真正应用在企业之中,提高了企业实际的工作效率,优化改善了设计方法,大大减轻了劳动强度,并不断地被发展和创新。
1.2以SUN总线网络为实例
SUN设计时广泛的采用工业标准作为其网络体系结构,并应用OSI参考模型使其成为一个开放式的网络体系。在大部分完成为OSI运行提供相对应的各种服务和相关的功能方法,并且保证端口的持续不间断地通信,例如电子邮件、虚拟服务,远程控制和文件传递等方方面面都是通过网络得以实现。
1.3CAD网络体系结构
CAD网络体系结构是一个开放性的结构体系,它能够把任何支持这个开放结构体系的设备相互连接在一起。CAD网络体系结构具有悠久的历史背景,是由ISO颁发的“开放系统互联参考模型”为基础而形成的体系,并通过MAT和TOP两种规范组合而成,最终使各个不同的设备能够相互连接在一起。此外,通过专用的互联设备可以把整体的CAD网络连接在一起,达到数据之间的可靠性转换技术,及时的了解各网络的运行状态,监控出现的问题和不足之处,及时做出相对的改进措施,然后让整个网络体系结构能更加平稳的,安全的予以发展。
1.4其他应用
在一些工程的设计中运用计算机辅助软件以及网络技术不断改善设计环境,通过共享软件以及共享设备等,在统一的网络环境下,进行共同的设计培训工作,GIS位置体系消息,定位追踪、全体会话等,各种附件的应用不仅能够方便设计人员的工作,而且还能够实现技术共享,方便了资料之间的相互调动等,从而提高了整个企业的工作效率,降低企业的开发成本。
2提高计算机辅助软件和网络技术在工程设计中应用的策略
计算机辅助软件以及网络技术的应用越来越受到人们的关注和重视,针对其存在的各种问题,探索相应的提升措施就显得非常重要。相关人员应当结合其在工程设计中的应用情况,探索相应的措施和策略,提升计算机辅助软件和网络技术的应用效果。
2.1制定正规的管理体系,营造一个良好的网络环境
创造一个良好的管理体系,主要包括为:一是完善工程设计管理制度,制定一个可行的工作工期,降低设计阶段的突发不定性等外界因数的影响,将管理制度落实到实际中去。二是加大项目的管理力度,对整个项目进行速度检测,避免影响整个设计任务的进度,这对于整个项目的进行和成本的控制具有非常大的影响,而且对于企业今后能够长期稳定更好的发展具有深刻的影响效果。
2.2加大对相关设计人员的管理培养
在当今的社会人才的储备具有重大的意义,在整个工程的设计中,计算机辅助设计软件和网络技术的应用都离不开人才,没有相关的人才支持,任何项目和工程都不能实施,更别提能够把企业做大、做强,实现长足发展。因此在工程设计中,企业必须加强对相关技术人员的培养工作,只有把整个培训人员的工作做好,提高人员的专业知识,使整个企业综合素质和技能都有一个很大的改善,这样才能更好地把网络技术做得更好、更快。
2.3通过计算机辅助软件和网络技术进行设计工作管理
工程设计工作是一个长期的工作,需要具有很好的耐心和细心才能做好,在整个管理过程中需要大量的时间和资金的投入,不是一朝一夕就能完成的,对于企业能够长期可持续发展是一个重要的挑战。但是通过计算机辅助软件和网络技术进行设计工作管理就能减少大量的成本和时间投入,使管理工作带来更多的便利,使管理者能够抓住企业的管理中心,并且提高整个企业的工作效率,使整个企业的工作管理效率提升到一个新的高度上来。
3结语
总而言之,随着当今社会经济的不断发展,计算机辅助软件和网络技术逐渐被应用在各行各业之中,并对企业发展起着决定性的作用。因此,相关人员要加强对计算机辅助软件和网络专业技术的知识培训工作,只有让职工不断提高自身的计算机辅助软件应用水平,才能使整个网络环境变得更加的安全和稳定。
参考文献:
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关键词 计算机辅助辅助设备;机械设备;应用
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0212-02
随着计算机技术的不断发展,绘图软件在机械设计中的应用为绘图提供了便利条件,使设计更加合理准确,对在设计中出现的错误可以及时进行修改,这样保证了机械设计质量、降低了生产成本,在机械加工中利用计算机对设计的产品进行模拟,增加了产品的合理性。
1 计算机辅助设计的发展和重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分,是进行机械生产的前提。同时也是决定机械性能的重要因素,机械性能的好坏取决于设计质量。从狭义上来讲机械设计是指在技术设计过程中,从广义的上来讲机械设计要根据设计者的要求和现有的条件。对机械的工作原理和机械的结构材料的强度,机械零件的形状和大小能量的传递方式进行分析。并形成具体的描述作为机械制造的工作依据。这是一个有创造性的工作,也是建立在成功经验的基础上的,只有将两者结合起来,才能设计高质量的机器。
机械设计的步骤都需要计算机的帮助,图形的编辑和数据的计算都需要借助计算机软件的提供支持。除了这些具体的工作可以利用计算机完成后,还可以根据图纸没在计算机上模拟一个模型,对产品的性能和受力情况进行分析,根据出现的状况进行相关的修改不断完善产品的质量,计算机应用技术越来越广泛的应用到机械设计加工中。
2三维造型、工程分析和报表中的应用
在采用实体造型设计时,通过计算机对试题造型进行相关的处理会给设计工作带来很大的便利,通过软件处理技术,可以将事物的造型更加合理的展现在我们面前。机械设计采用计算机进行数据分析,会使数据分析工作更简单。提高工作人员的工作效率。在机械设计过程中,对一些特殊的数据和报表要进行相关的说明。这些工作可以通过计算机辅助来完成。
3计算机辅助在设计中的应用有利于观察零件的装配
在机械设计中,我们可以采用不同的装配关系呈现出不同的设计效果,利用计算机辅助功能对不同的装配关系进行演示,对不符合装配要求的,计算机中的查找器就会有显示,这样就会方便设计人员进行修改,另外可以通过计算机对零件的运作进行演示。方便了工作人员对不合理因素进行修改,通过计算机进行演示可以减少产品的使用费用。计算机辅助的应用可以有效的提高产品的质量,从而使设计质量得到有效的提高。
4 逆向工程中CAD的应用
逆向工程是一种吸收先进设计的手段,技术研发是很重要的,但是研发成本是很昂贵的,在研发的过程中受到现有条件的影响,一些技术需要很长的时间才能发展成熟。这对发达国家而言是无法想象的。因而在设计过程中要充分运用科技成果,在融合新技术的基础上要不断创新。在二次世界大战后一些发达国家不断提高计算机软件技术,为机械生产提供技术保障。
逆向工程只有在实物的条件下,了解产品的基础上逆向构造零部件的模型,达到产品创新的目的。在以前的“逆向工程”的应用中主要集中在实物方面,在原有产品的基础上,对实物模型进行创新设计体现出产品的性能,可以通过坐标的测量的方法,CAD制图软件把实物转化成虚拟模型。利用计算机辅助功能对产品进行加工处理,可以运用多种技术实现逆向转换设计。可以利用数据绘制网格,并对点进行模拟,得到连续的曲面再对曲面进行修复进而获得实物模型。利用SCAN-TOOLS技术在生成曲面进行裁剪、延伸等工作,把曲面转换成实体,利用相关软件实现参数化设计,完成模型的重建。
5 汽车覆盖件模具设计中CAD应用
汽车覆盖件模具的设计不仅影响到汽车的车型,也影响个性化设置。在汽车模具的设计过程中,在对实物的设计过程中经常会出现设计与工艺人员在施工过程中工作中相违背的情况。设计者不能很好的进行生产和加工环节,还会出现了返工的情况这会额外的增加设计成本,延误了生产时间,会导致企业失去市场竞争力。为了避免这种情况,要在设计的过程中排除这些情况。汽车模具的设计过程包括:根据市场需求对模具进行设计,对模具的结构、热度等问题进行分析并制作图纸。要根据图纸进行模具结构设计,将实物进行改造,在设计中遇到的问题要及时进行修改。CAD造型设计是实物造型的关键,出现的问题将会影响到汽车的生产,所以在要做好CAD设计,如对汽车的车门进行设计的过程中。要首先对汽车的零部件进行设计并建立相关几何模型,运用特定的测量进行分析,并进行数据采集对相关数据进行处理。最后通过相关的技术手段进行模型重建,通过对模具的加工或数控控制,能迅速完成汽车车门设计和加工。
绘图是机械设计中一个重要的方面,在传统的方法中都是由设计师手绘进行的,这就会浪费大量的时间,使设计人员的工作效率降低,通过计算机辅助机械设计可以利用绘图软件进行操作,如CAD等,通过绘图软件的使用,可以提高工作人员工作效率。
6结论
计算机辅助设计可以有效的提高机械设计的精度,可以处理大量设计数据。制图软件对图形绘制有重要的作用。计算机辅助机械设计的技术源于发达国家,中国自主研发的技术相对比较少,一些源于外国的技术中国还没有完全消化,所以导致了中国一些先进技术和外国还有一定的差距,在机械制造中还没有成熟的设计方法,所以我国在发展经济的同时也要加强计算机应用技术,为机械设计工作提供技术支持,从而提高我国的科技水平。
参考文献
[1]戴淑芝.柔性机械制造技术及关键技术应用[J].科技创新导报,2010(18).
摘要:阐述了非计算机专业同学在学习程序设计语言课程中存在的问题,从而有针对的设计教学,通过教学演示引出问题的关键部分,并借助于多媒体演示的方法进行知识的归纳与总结,提高学生编程兴趣,并探索行之有效的教学方法。
关键词:计算机辅助教学;数据库及应用;Microsoft Visual Foxpro;教学演示;归纳与总结
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)01-0243-03
Application of CAI in the "Database and Application" Course
WU Dong-yang1, ZHOU Yang-jing2, XU bo3
(1.School of Information Technology, NanJing Forestry University, NanJing 210037,China; 2. School of Art and Design, NanJing Forestry University, NanJing 210037, China; 3. Network Center, NanJing Forestry University, NanJing 210037, China)
Abstract: Expatiated the problem of the non-professional computer science students in learning courses of programming language,aim at the design of teaching activities, by demonstration to guide the key part of the problem and by the aid of multimedia presentations to re? duce and Summarize the knowledge to improve their interest in programming ,and to explore effective teaching methods.
Key words: CAI; database and application; microsoft visual foxpro; teaching demonstration; reduce and Summarize
计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,简称CAI)是利用计算机技术来模拟教师的教学,通过与计算机之间的交互对话过程来达到教学目的[1],以计算机的各项功能和特点,代替(或部分代替)教师面向学习者实现有效学习的教学形态[2]。CAI教学模式多种多样,除了基本教学模式,如演示与实践、个别指导、教学模拟、教学游戏以外,一些更新颖的教学模式也经常被采用,如基于案例和资源的学习、智能授导、探究性学习、虚拟教室等。随着计算机技术的完善与发展,它正影响到教学手段的变化,而且引发着教学内容、教学方法和教学模式等等一系列的变革[3]。
该文针对非计算机专业同学学习程序设计语言及数据库原理知识过程中存在的问题,以及由于计算机基础知识相对匮乏、难以深入理解抽象的程序设计方法,进而缺乏学习动力的现象,结合《数据库及应用》课程特点,有针对性地设计教学,培养学生实际的编程能力,激发学习的主动性,探索行之有效的教学方式和方法。
1 Visual FoxPro教学中存在的问题
《数据库及应用》课程是面向非计算机专业的一门公共基础课程,实践性较强、对实验教学环节要求较高。该课程借助于Micro? soft Visual Foxpro开发平台进行数据库系统开发,培养训练学生运用Visual Foxpro语言编写准确、清晰的数据库管理程序以及对数据库管理系统的应用,便于学生掌握数据库原理的基本理论,是数据库原理技术与面向对象程序设计相结合的一门课程。该课程在讲授的过程中存在如下问题:
1.1认知差异,兴趣不浓
如果教师在开始该课程之前没有系统的对这门课程作整体介绍,学生对于新的课程认识就会存在不足,不能完全理解该课程的学习目的以及学习目标,无从掌握该课程的特点以及学习方法。传统的单向的教学手段对于程序设计语言课程来说过于抽象,仅仅依靠板书和口头说教,学生用笔记录,用耳朵听讲,学生可能很难理解程序内部的执行过程,导致学生依靠背诵程序代码来学习程序设计语言,无法有效理解以及顺利完成该课程的学习。
1.2课程内容抽象,难于理解
根据调查全校选修《数据库及应用》课程同学来源的分布,发现参与选修该课程同学大部分来自于理工科专业,也有一部分来自于文科和艺术类专业,不同专业背景对于计算机基础知识的掌握参差不齐,对于程序设计方法的理解也就不一。有些同学在学习计算机基础知识过程中,面对大量生涩的专业术语觉得不知所措,从而对于计算机类课程的学习产生了焦虑以及排斥心理,从而影响学习的积极性。
2 CAI在《数据库及应用》课程中的应用
2.1教学演示
当代大学生思维活跃,在课堂上他们有汲取新知识的愿望,希望接触到新鲜的有活力的知识,而程序设计类课程如果按照传统的古板的说教式教学,同学们则会因为枯燥难懂而表现出厌倦。CAI教学方式的直观生动、趣味性强,可以很好的调动同学们的学习兴趣。
如果讲解程序设计时,首先演示一个已经设计好的小“产品”,并且介绍这个“产品”的功能以及现实应用,当同学们看到通过Visual FoxPro平台可以实现这些功能的开发,进而解决现实当中的问题时,必然兴趣倍增。例如在学习textbox控件时,我们可以将textbox控件设计成一个密码输入框,实现“密码验证”功能,用户密码输入正确则可以进入“成功”表单,而密码输入不正确,则弹出“重新输入密码”对话框。
图1中“确定”按钮的click方法代码即实现密码验证功能,代码如下:
if thisform.text1.value="abc"
if thisform.text2.value="1234"
do form d:\wdy\f2.scx
else
messagebox("密码错误,请重新输入!",64,"错误")
endif
else
messagebox("用户名错误,请重新输入!",64,"错误")
endif
程序在执行过程中,单击图1中“确定”按钮,则鼠标的click事件发生,调用“确定”按钮的click方法的程序代码。通过演示程序并结合功能讲解,同学们可以很好的理解密码验证的算法的实现以及程序的执行过程。这样同学们可以快速的理解面向对象程序设计方法是由事件进行驱动的含义,即某个事件发生,则与此事件相关的方法代码将被执行,从而实现问题的解决。
2.2知识拓展
在经过了短短几行代码就解决了上面问题之后,同学们可能会觉得算法不是那么抽象,程序也不像想象中的那么繁琐,接下来可以和同学们共同探讨“密码验证”程序的优点以及不完善之处。
同学们会发现这个看似完善的程序中存在各种各样的“缺陷”。比如,用户在使用过程中,如果是用户名出错,而不是密码出错,该如何提醒?如果我们设定密码长度为4位,但是用户密码输入超过长度限制,又该如何提醒?不管用户名出错还是密码出错,当需要用户重新录入的时候,如何实现系统自动将“请输入用户名”和“请输入密码”文本框中数据清空?当我们可以实现数据 自动清空之后,如何使“请输入用户名”文本框自动得到焦点……当同学们将所遇到的问题一个一个解决后,同学们会感到很充实,很满足,因为他们不仅仅熟悉了textbox控件的使用,更重要的是学会了应用这个控件解决一个实际的问题。
2.3总结与整理
在实际教学过程中,同学们会不断关注新的具有挑战性的知识,接受新的思想与理论,但是学习的过程中不断的进行知识的归纳与总结也是非常重要的环节,同学们有必要通过对过往知识的总结来整理所有知识间的关联,而多媒体教学手段可以以一种生动活泼的形式来展现一些看似枯涩无味的理论知识点。
比如针对上述例子中所学习的textbox控件的使用,我们通过一张知识点结构图来总结这个实例中所涉及到的知识。
通过图5的描述,同学们可以对所学过的知识有全局的了解,并将已有的知识进行融会贯通,从而具有较好的知识掌握效果。
3结论
该文通过CAI在《数据库及应用》课程中的应用探讨了针对非计算机专业同学学习Visual FoxPro程序设计语言过程中存在的困难,并提出通过教学演示方法引出问题,在进行知识拓展过程中融汇各个知识点,实际问题求解过程中加强知识点的理解与掌握,最后再借助于多媒体演示的方法对知识进行总结与整理,从而提高同学们对于抽象知识的认识。
参考文献:
[1]吴小茂.计算机辅助教学的前景与事实效果分析[J].陕西师范大学学报,2008(6):171-172.
[2]王宝玲.计算机辅助教学及多媒体课件的开发[J].云南大学学报. 2003(26):81-84.
[3]王爱玲.计算机辅助教学中存在的问题与对策[J].教育理论与实践.2007(27):40-42.
[4]翁克山,李青.计算机辅助教学的技术局限性及应对[J].教学与管理. 2010(30):94-96.
[5]李建国,张小真.计算机辅助教学[M].重庆:重庆大学出版社.1993.10-60
[6]师书恩.计算机辅助教育[M].北京:北京师范大学出版社.1993.6.
一、巧用音乐,调动情绪
《乐记》提出:“诗,言其志也;歌,咏其声也;舞,动其容也。三者本乎心。”由此可见,言传身教离不开音乐元素。如今音乐已不是音乐课的专利,其已被广泛运用于现代化课堂教学中。随着多媒体等电教手段的普及,音乐在美术课堂教学中的使用日渐频繁,只要运用恰当,音乐对提高美术课堂教学效率大有帮助。例如我在执教人教版七年级下册美术课《春天的畅想》一课时,借助一些和春天有关的音乐及歌曲,加深学生对春天的感受;在欣赏雕塑作品《春风》时,我选择贝多芬的《春天奏鸣曲》,让学生在欢快的节奏中感受“如沐春风”的春天气息;在欣赏一组优秀的学生作品时,我选择学生熟悉的歌曲《春天在哪里》,把学生带入大自然,在音乐中畅想春天,从而激发学生表现春天的欲望。又如在执教人教版七年级上册美术课《劳动――人类创造力的源泉》一课时,为了让学生更好地理解列宾的油画作品《伏尔加河上的纤夫》,我选择由柴可夫斯基作曲、杨洪基演唱的音乐作品《伏尔加河上的纤夫》,忧郁低沉的旋律和演唱者沉重有力的呐喊,一下子就把学生带进作品的情境,让学生轻轻松松地理解作品内涵。实践证明,音乐在美术教学中的运用,不仅是寓教于乐的好形式,更是提高美术作品感染力的有效途径。
二、巧用视频,营造氛围
要上出优秀的美术课,运用多媒体做好充分的准备是非常重要也是必要的。视频资源作为课堂教学的一种手段,具有高效、信息量大、有声有色等优点,但它是一把双刃剑,需要教师合理地整合与利用。美术是一门比较有趣和拓展性的学科,这就尤其需要教师在教学资料的准备上下足工夫。巧用视频,不仅能集中学生的课堂注意力,对学生理解、分析作品也大有帮助。例如我在执教人美版八年级下册的《人文奥运》一课时,就借助一些视频资料加深学生对课堂的感悟。在课前,我先播放一段具有中国民族风的奥运宣传片,通过形、声、光、色等形式,不仅渲染课堂的“奥运”氛围,更增强学生探知的欲望。在讲到奥运精神这一教学环节时,我选择一段运动员在赛场拼搏的视频,其中既有运动员奋力拼搏获得成功的喜悦镜头,又有虽奋力拼搏但失败的痛哭镜头。短短的一分钟,学生便一下领悟“更高、更快、更强”的奥运精神。又如在执教人教版七年级下册《凝练的视觉符号》一课时,为了让学生更好地了解标志存在的广泛性,我提前在街头拍摄了一段视频,主要展示了学生熟悉的街景和店铺。在看视频的过程中,学生说出了店铺的名字,同时知道了标志在生活中的作用。类似这样的视频利用的课例还有很多,其实只要教师多动动脑,根据教材内容和目标,适时、适度、适量地引入视频,就一定会取得事半功倍的课堂教学效果。
三、巧用游戏,增强趣味
育华小学 欧凌
小学美术课是小学素质教育的重要一环,也是学生感兴趣的课程之一。如何上好美术课,最大限度满足学生对美术知识的渴望,是许许多多美术教师长期探索的课题。随着越来越多的学校进入现代化教学时代,以计算机辅助教学,使得美术教学质量的提高成为可能。运用新颖的教学方法和手段,别出心裁而富于创意的课程设计,能够激发学生学习的兴趣和自主性,营造情趣盎然的教学氛围,而计算机的辅助参与和应用,更进一步地促使学生在教学过程中欣赏到更美好的物象,为其审美素质、思维能力的提高,提供了可靠的物质基础。
一、计算机的参与和应用可以把抽象的事物形象化
利用计算机辅助美术教学可以简便、快捷、直观地突出学习过程,使学生能轻而易举地理解和领悟所教内容,从而缩短了授课时间,提高了教学效率。例如绘画中的构图知识是学生比较难掌握的,以往教学中,教师必须用大量的范图和讲解,仍很难让学生真正理解所绘物体在不同位置、不同大小时的不同视觉艺术效果,学生在作业中只能生搬硬套,“依样画葫芦”,这样作业就缺乏生动和创造性。为此,我们可以利用计算机中的软件,将要示例讲解的美术作品事先扫描好,显示在屏幕上,分别将作品中的主体、背景等物象进行分离处理,在演示时就可反映原作品中表现的物象在不同位置的不同效果,也可把物象作拖动、放大、缩小处理,以展示物象大小变化对画面效果的影响,还可以在原作品中添加辅助线,说明几何形构图法。这样学生通过老师与计算机的“示范”,对构图的原理和重要作用就有一个完整的认识,达到事半功倍的教学效果。
2. 计算机的参与和应用可以更好地培养能力
计算机具有强大、灵活、多变的功能。它有图像、图形处理软件,它们都有能够随时更换画面的功能。当要更换画面时,只须通过几个操作命令就可以更换画面的局部或全部的颜色,还有诸多的工具如画笔、调色板、喷枪、橡皮等可以轻松作画,使其表现方式更具个性,尤其是在设计图案教学中,更能施展计算机丰富的表现力。例如:《风景画》这一课中,要求学生先简化景物的外形,再组合成风景图案。在课堂上教师可以事先设计好多种线描风景图案,让学生给图案添上丰富的颜色,运用计算机的强大功能,使图案快速调换颜色,从而让学生体会到不同色彩所带来的不同感受,提高了学生的色彩感受能力。这样在实践中开启心智,发挥想象,尽情创作,充分培养了学生的创造能力。
三、计算机的参与和应用可以营造美的气氛
美术欣赏是对学生进行审美教育的重要手段,然而教材中某些欣赏图片,往往由于质量的原因,难以符合欣赏教学要求。在欣赏教学中,利用电脑的特效去调整、校正教材中图片在色彩上的偏差,调节画面的对比度、饱和度、清晰度,还这些图片的本来面目。还可以播放与画面内容有很强联系的录像,使学生对欣赏作品有更深的理解,引起心灵的共鸣。例如:在欣赏《母亲》这副作品时,播放反映那个时代艰苦生活的录像,并配以沉重悲伤的音乐,使学生进一步了解母亲的伟大,体会那一种崇高的母爱。这样计算机就为美术欣赏教学提供了方便,更好地营造了审美气氛。
四、计算机的参与和应用可以改变教学模式
关键词:计算机辅助教学 信息技术 数学课堂 作用
传统数学教学的模式,不利于数学教学质量的大幅度提高,远远不能适应于现代化教学的需要。随着现代科学技术的发展,计算机已进入教育领域,并得到迅速的发展。计算机具有计算、数据处理、字符串处理、作图、发音等多种功能,当计算机配备了丰富的辅助教学软件后,能扮演教师的角色,计算机在教育上的应用,是具有特殊意义的教学媒体,使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构,以至于教学思想与教学理论都发生了变革。计算机发展到今天,多媒体技术应用于教学已成为现实。教育手段现代化的有效性,是教师探索课堂教育方法、手段的方向。教师要在课堂教学中提高教学的效益,进行高密度、高容量的教学,多媒体的应用势在必行。在数学课堂教学中教师利用计算机辅助教学,让多媒体在数学教学中体现多媒体的最佳效果和数学教学的特色,使学生的思维能力不断向高层次发展。
在数学课堂教学过程中,教师应用多媒体组合教学方式,能将传统的教学媒体与现代教学媒体有机地结合起来,相辅相成,互为补充,充分发挥各自的教学功能,优化课堂结构,提高课堂教学质量。对课堂教学结构的优化,教师可利用现代教学技术及计算机的多媒体技术,将现代教学媒体与教学目标紧密联系在一起,使课堂教学效果最优化。
一、计算机辅助教学能提高学生的主动性和独立性
计算机给予了学生较大的主动性和独立性,课堂教学具有时间的限制,一般来说学习的时间为45分钟。计算机辅助教学在学习的过程中教师可以根据学生各自的情况,由教师及学生灵活掌握学习的进度和难度,从而使学生在学习的过程中能够循序渐进,不受时间的限制。
二、计算机辅助教学可提高学生学习数学的兴趣
学习兴趣是学习动机的最重要的成分,它对学生的学习起着重要的作用。学习兴趣促进学生智力的发展,同时,这种愉快的精神感受又促进学生对数学学习产生更大的兴趣,二者之间相互促进,使数学学习活动更加活跃、有效,学生的心理素质得到更加和谐的发展。在数学教学中,教师如何培养和激发学生的学习兴趣,是广大数学教师必须重视的一个问题。教师应将对学生学习兴趣的培养渗透到每个教学环节,贯穿于数学教学的全过程,根据学生的特点,利用计算机辅助教学更深入地把教材中的重点、难点有力地突出。例如函数的教学,计算机可以很快地在屏幕上描绘出函数的图像,反映出函数的变化规律,并通过图形变化、发音等手段刺激学生的感官,使教学过程生动、有趣,激发学生学习的兴趣。
三、计算机辅助教学可提高学生数学学习的直观性
例如在直线、射线、线段的判断中,学生对“线”的特征虽然了解,但在应用上把握不定。笔者在设计这一部分课件时,采用动画显示直线、射线和线段,效果较好。例如,可以使线段自左飞入,然后按动画叠放次序播放,在线段基础上将一端无限延长得到射线及将线段两端延长得到直线。这种在原有图形基础上的动画展示过程的方法让学生体验到线间的对应关系,加深了对“线”的特征的掌握。
计算机辅助教学可应用于数学教学中实验模拟和难点突破。学生学习数学有两大难点:立体几何部分与应用题部分。以往教师对这两部分知识,较难做到实验模拟。笔者在选择相关软件的基础上,设计有关课件用于计算机模拟实验,可多次出现,帮助学生复习掌握。对几何立体图形的理解,笔者选择3DS三维动画制作,该软件能在演示中把任何几何图形与立体几何图形以形象的三维形式再现,使各类几何体在静态和动态的状况下展现给学生,既激发学生兴趣,同时也大大加快了理解的速度。
四、计算机辅助教学可提高学生的数学思维能力
思维能力是能力的核心,要切实让学生的脑子开动起来,充分发挥大脑在思维方面的功能。注重思维能力的培养,要注重全面的思维训练和良好的思维品质的培养。特别要注重培养学生的探索能力、抽象概括能力和推理论证能力。数学教学的主要目标之一就是培养学生的抽象思维能力。计算机辅助教学能用具体形象的媒体展示给学生,使其能从中体验形象与抽象的关系。如在课件《圆的认识》的制作中,笔者适当地运用动画、影片和声音来对学生的学习氛围进行调节。在上课前,教师通过媒体播放一首CD的音乐,让学生在专心致志地欣赏中达到情感智商的提高,有利于学生数学思维的发展。在讲圆的认识时,设计插入一段动画影片“旋转着的地球”,在同学观看时,结合教案课题讲解,使学生对圆的认识从抽象概念到形象感觉的过程中达到对圆的深刻理解。圆的概念、定义及圆的面积的公式以及归纳总结等与常规教学的方法相接近,使学生比较自如、顺畅地进入数学的学习状态。在制作每幅画面时,注意用意明确,使常规数学教学中要求的基本技能、重要的思想方法、运算能力和分析问题、解决问题的能力尽量反映在课件中。画面要注意衔接合理、自然,利用人工操作控制时间,使其变化有序。
五、计算机辅助教学能提高学生的探索、发现能力
数学教学过程,事实上就是学生在教师的引导下,对数学问题的解决方法进行研究、探索的过程,继而对其进行延拓、创新的过程。教师如何设计数学问题、选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境,因此,教师在教学活动中创设情景就成为组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息、多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。例如:在平面向量的基本概念及平面向量的坐标表示的教学中,利用PowerPoint制作动态的平面向量课件,学生通过探索,发现了平面向量的基本概念,深刻地理解了平面向量的坐标表示的意义和作用。在讲解与空间四边形有关的问题时,如果只利用模型让学生观察,在黑板上作出空间四边形的平面直观图,大部分学生在课后解决相关的问题的时候,总会自然而然地认为空间四边形两条对角线是相交的。在教学中笔者利用三维立体几何画板导入基本图形,现场制作旋转运动的空间四边形图形,现场添加线条。在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象,培养学生的空间观察和思维能力,从而使他们在观察过程中留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象,在解决其他有关问题时不致出错。同时学生在这个过程中发现了异面直线的概念,为后面的“异面直线”的教学奠定了基础。由此可见,多媒体信息技术创设情景产生的效果是传统教学手段无法比拟的。
六、计算机辅助教学能提高教学效果
教师在备课的过程中,需要查阅大量的相关资料,庞大的书库也只有有限的资源,况且教师还要一本一本地找,一页一页地翻,这个过程耗费了教师大量的时间。网络信息为教师提供了无穷无尽的教学资源,为教师开展教学活动开辟了一条捷径,只要在地址栏中输入网址,就可以在很短的时间内通过下载获取自己所需要的资料, 大大节省了教师备课的时间。随着计算机软件技术的飞速发展,远程教育网校的建立,给教育工作者创建了一个庞大的交流空间,大量的操练练习型软件和计算机辅助测验软件的出现,让学生在练习和测验中巩固、熟练了所学的知识,决定下一步学习的方向,实现了个别辅导式教学。在此层次,计算机软件实现了教师职能的部分代替,如出题、评定、阅卷等,减轻了教师的负担。因此,教学的发展对技术有较强的依赖性,而作为教学辅助工具的多媒体信息技术的作用就体现出来。
七、计算机辅助教学能提高教师的业务水平和计算机使用技能
远程教育网校的建立,给教育工作者创建了一个庞大的交流空间,各地各级的优秀教师汇集在这个空间中,他们为工作在教育第一线的教师提供了取之不尽、用之不竭的教学资源。通过网络交流,教师可以学习到他们新的先进的教学思想、教学理念、教学方法。实践证明,经常将多媒体信息技术用于课堂教学的教师,他的教学思想、教学理念、教学方法总是走在最前列的。另外,教师在教学过程中应用多媒体信息技术和计算机辅助教学软件,就要求教师有相当的计算机使用技能,计算机使用技能的高低是新一代评价个人文化素质的标准之一。计算机信息技术的飞速发展对每个人提出了新的要求,作为教师,更应该积极地推动计算机信息技术的发展,将多媒体信息技术用于教学课堂,这样有利于提高自身的业务水平。
时代的发展,要求竞争者提高自身素质,也要求学校教育走在发展的最前端,学校教育的发展又要求教师更新教学手段。教学手段的更新主要受教育观念的支配,所以我们首先要转变教育观念,真正把信息技术运用到教学中来。把信息技术作为辅助教学的工具,可以充分发挥信息技术在学生自主学习、主动探索、合作交流等的优势,良好地实现教师角色的转变。我们要用一分为二的观点来看计算机辅教学。计算机是人掌握的,正因如此,它不可能完全代替传统的数学教学,而只能起辅助作用。目前多数学校,由于设备条件限制,普及使用计算机辅助数学教学还存在一定的困难,软件的设计研发还远远跟不上需要。随着科技的进步,计算机辅助数学教学必将有所发展。
参考文献:
[1]刘显国.激发学习兴趣艺术[M].北京:中国林业出版社,2004.