時間:2022-08-04 04:08:23
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廣聯達圖形算量軟件GCL7.0是專為在目前傳統定額模式向清單模式過渡時期量身定做的先進實用的算量工具,適用于定額模式和清單模式下不同的算量需求。只需按照圖紙提供的信息定義好各種構件的材質、尺寸等屬性,同時定義好構件立面的樓層信息,然后將構件沿著定義好的軸線畫入或布置到軟件中相應的位置,最后在匯總過程中軟件將會自動按照相應的規則進行扣減計算,并得到相應的報表。由于軟件內置了清單工程量計算規則以及當地定額計算規則,所以能夠同時滿足清單環境下招標人、投標人的不同需求。
二、軟件算量的設計思路
1.軟件繼承了手工算量思想
手工算量最常見的方法是統籌法,也就是先計算出三線一面,即“L中”、“L外”、“L內”及“S底”這四個最基本的參數,然后利用其他數據和基本參數的關系列出相應的式子,計算對應的工程量,續而完成所有工程量的計算工作。
2.軟件的整體算量思路
圖形算量軟件GCL7.0是利用代碼算量的。在軟件中,三線一面就相當于代碼,當然軟件中的代碼不僅限于三線一面,還有墻長、墻寬等等。代碼是按構件為單元進行劃分,是不能再分解的最小量。每個工程的基本代碼都可以有不同的數值。
軟件算量的思路如下:
(1)建模。設置構件屬性,用畫圖方法畫出各個構件形成與設計圖相同的建筑物。
(2)提取圖元固有的代碼(圖元代碼)并計算構件代碼。圖元代碼是幾何圖形固有的代碼,如長方形的長和寬;長方體的長、寬和高;點的個數;線的長度等。對于建筑物內的構件也有固有的圖元代碼,就是構件幾何尺寸代碼。用圖元代碼按工程量計算規則計算出的構件基本代碼就是構件代碼。
(3)提取形成構件代碼過程中公式的中間變量。假設某地區規則中地面面積應扣獨立柱所占面積,但是根據具體情況需要得到不扣獨立柱的面積,所以軟件給出的中間變量未扣柱的面積,直接選用即可。正因為代碼開放,才能最大限度地滿足用戶想算什么量,就有什么量的要求。
(4)用構件代碼及中間變量列表達式形成所需的工程量。代碼不是工程量,工程量是按代碼列式組合計算出的。代碼開放后,就可以利用計算機提供的各種代碼變量進行組合或者直接得到想要的計算的工程量。如門窗工程量代碼中提供的“洞口三面尺寸”可以計算側壁塊料用量。所以使用熟練后可以直接用代碼組合算出更多構件的工程量,達到少畫圖就能算量的境界。
3.軟件最大限度地遵循手工算量流程
每個有經驗的造價人員,都有自己的一套算量方法。但是很多初學算量的人不知道該按照什么樣的流程,其實任何建筑物都是由若干個樓層組成的,圖紙也是按照樓層來設計的,所以不論是手工算量還是軟件算量,我們都要建立“層”的概念。
下面以建筑物首層為例,回顧一下在手工算量時,首層要計算哪些工程量。
墻、門窗、過梁、梁、柱——部分;
板——頂蓋部分;
地面、踢腳、墻裙、墻面、天棚——內裝修部分;
外勒腳、外墻面——外裝修部分;
樓梯、水池、室內回填土——室內部分;
陽臺、雨篷、散水、平整地等——室外部分。
而使用圖形算量軟件來做,上述計算步驟相對來說就更好統一,也更簡單了。建筑物的任何一層都由這六大實體組成,所不同的是,手工算量需要列出六大實體的計算式子,軟件算量則是將六大實體“搬”入計算機。
三、GCL7.0圖形算量軟件特點
要想快速了解軟件,最好從了解特點出發。在清單計價模式下,計量規則發生了許多變化,對軟件的要求也越來越高,我們通過分析手工算量的具體難點,了解軟件的解決方法,也就可以進一步地認識圖形算量軟件的奧妙。
1.各種計算規則全部內置,不用記憶規則,軟件將自動按規則扣減
由于軟件直接將清單計算規則和各種地方定額規則內置,使用者不用考慮清單計算規則和定額規則有哪些不同,也不用考慮各種構件間復雜的扣減關系,只要按照軟件的操作提示在相應的位置描述構件,比如把門窗放在相應的墻段上,軟件在計算墻體是會自動扣減門窗所占體積的。
2.一圖兩算,清單規則和定額規則平行扣減,畫一次圖同時得出兩種工程量
在新建工程時只要選擇了清單規則和定額規則,軟件就會將所有構件按照兩種規則平行扣減,互不干擾,最終得出兩種不同的量——實體的清單工程量和實際的施工量,既滿足了清單模式下招標人算量準確、清楚描述項目名稱,同時計算清單量和標底的要求,也滿足了清單模式下投標人審核招標方清單工程量的同時計算施工方案量的要求,達到一圖兩算的目的,大大提高了算量的效率。
3.內置清單規范,智能形成完善的清單報表
招標方的關鍵是算準量,并且能夠準確描述所包含的項目特征和主要工作內容,這對招標方清單項目的嚴謹性有很重要的意義。對清單項的描述是否清晰,直接影響招標方的工程量風險。軟件與清單緊密結合,完全按照清單規范設計,對每一實體即時選定對應的清單項目,并自動生成有12位編碼的報表,而且可以包含相關的所有項目特征和工作內容。
這樣即可將工程量與清單聯系起來,匯總得到標準的符合規范要求的工程量清單表。它既是招標方招標文件中不可缺少的部分,也是招標方組價的基礎。
4.完全導入設計院CAD圖紙,不用畫圖而直接算量
圖形算量軟件顧名思義是靠圖形來算量的,所以必須將圖形繪制到軟件中,才會計算出量,可是畫圖畢竟也需要時間,如果對軟件操作不熟練,時間也不會短,那么有沒有快速的導圖辦法呢?
軟件處理方式:軟件可以實現導入CAD設計文件,如果能得到設計院的CAD文件,只需將文件導入,軟件即可快速識別出文件中的圖形,將圖紙文件中的數據轉換成算量的模型,構件屬性和圖形位置一并讀入??焖偻瓿蓧?、門窗、柱、梁等最多、最難畫的幾類構件的繪制,大大地提高了工作效率。
5.直接導入清單工程量
軟件同時提供多種方案代碼,在復核招標方提供的清單量的同時計算投標方自己的施工方案。投標方可將清單工程量導入,在定義構件屬性的同時復核招標方提供的清單工程量,并對每一個清單項按實際的施工方案匹配相應的消耗量定額,按照兩種規則同時計算定額施工方案量和清單工程量,一圖兩算。
6.軟件在計算復雜的工程量時更顯優勢
房間的裝修一直是手工計算中最復雜的,地面、墻面、天棚面、踢腳線、墻裙、吊頂、要計算的量太多太多。而且塊料、抹灰計算的規則又各有不同。柱、梁的位置,門窗立樘位置,直接影響各項抹灰量。此外還會有獨立柱,附墻柱的單獨裝修,多層吊頂,局部地面、天棚的裝修,以及單墻的獨特裝修等等。如果軟件能夠很好地解決整體裝修的問題,所有量得全,細部量算得準,確實會給預算人員省去不少重復勞動。
還有很多預算員最怕算基礎,尤其遇到有地下室或高低不平的情況。因為基礎里的構件是很多的,條基、滿基、柱、墻、梁一點也不比地上部分少,底標高又不同,每個構件都要計算相互間的扣減,計算起來是相當麻煩的。但以上問題應用算量軟件來解決就很輕松、很方便。
(1)房間裝修計算。利用畫好的墻、梁、板、柱的形狀和位置自動形成房間,所有房間的內部裝修量利用內置的規則扣減,自動計算,只要輸入裝修房間命令(點下鼠標),任何房間的復雜裝修都將一次性計算完畢。
(2)基礎計算?;A層設置了層高,所有構件設定了底標高,軟件就會按實際位置及高度根據規則扣減。對于條基、柱基等難算的量可將一層的墻柱復制下來,依據位置形成條基、柱基,截面形狀可以從軟件內置的圖形庫中選取。對于土方工程量,軟件會自動完成計算。由于構件繁多,不在同一高度引起的基礎計算難題在軟件中將不復存在。
綜上所述,用軟件算量可以利用建筑物本身的整體關聯性,和計算機運算優勢結合快速地計算所有的工程量,如應用布置、復制、批量修改、工程合并等多種軟件功能,可以多人協同工作。再加上深入的清單專業知識,明確的清單形成流程,將清單和算量緊密得結合起來,在畫圖的同時形成清單格式,導入組價軟件,直接進入到套價、收費程序,可方便地計算出清單和標底。同時,算量軟件的報表可將工程量構件、樓層、位置逐步細分輸出,方便核對查找。計價軟件輔助生成分部分項工程費、措施費、其他項目費和整個報價的表格,并將報表進行完善。一個工程一個文件,所有工程數據全可標注在軟件中,算到哪,打開工程一目了然。工程轉移、另存、管理方便安全,由此讓復雜的算量工作變得更加準確、清晰、簡單、高效,最大限度地解決了算量難的問題。
隨著信息社會的到來,計算機的開發和應用正以前所未有的速度沖擊著我們這個時代。把計算機技術應用于教育領域,在國外稱為計算機輔助教學(CAI)和計算機管理教學(CMI)。我國有關CMI的研究剛剛起步,而對CAI的研究已進入推廣和使用階段,這標志著我國現代化教育技術手段的又一次飛躍。
CAI教學的發展,在國外始于60年代行為主義學習理論所倡導的程序教學法,即根據刺激反應—強化原則,及時獲取教學信息的反饋,有效地實行個別化教學。由于當時的計算機發展剛剛起步,軟件開發價格昂貴,操作難度大,并未受到廣泛關注。80年代,計算機技術的飛速發展,為CAI創造了有利條件,尤其是認知心理學的興起,使CAI軟件開發更側重于應用,注重知識的條理性和結構化,強調與學習者已有的認識結構相匹配,使其在原有認知結構基礎上,通過計算機的輔助達到同化和順應,從而形成新的認知結構。近幾年,由于認知心理學理論的日益成熟及多媒體計算機技術的開發,使CAI更注重于學生學習能力的形成、學習策略的掌握和提供更多的個別化教學選擇。CAI的發展趨勢,正順應了現代化教學的兩個基本趨勢,即強調教學的主體性,強調充分發展學生的個性,全面提高學生的整體素質。
目前,我國正處于“應試教育”向素質教育的轉軌時期,堅持素質教育的基本觀點,就要面向全體學生,即通過個體的發展,實現真正意義上的全面發展;同時,幫助學生具備各方面的基本素質,形成合理的素質結構,為學生未來發展奠定基礎,使學生終身受益。而要實現個性的全面發展,必須立足于學生個體差異、因材施教,這不僅要有雄厚的知識基礎,還必須掌握獲取知識技能的方法,形成自學能力,這樣才能適應未來社會不斷變化的需要。
CAI教學的主要特點,為我們進行素質教育目標的實施,提供了有益的幫助。首先,計算機信息存貯量大,處理迅速,方便的人機交互功能,提供了良好的個別化學習環境。學生能根據自己的學習能力理解和發展水平,調節學習進度和難度,真正實現因材施教。其次,計算機的模擬功能,可使抽象內容形象化,靜止內容動感化,為學生創造生動、活潑、直觀、有趣的教學條件;而教師的設問和強化刺激手段可極大地調動學生的學習熱情,激發學習動機,形成有意注意,消除學習的疲勞和緊張。這樣做既有助于學生良好的心理品質的形成,又使學生獲取準確、深刻的直觀感知,從而形成完整的理性認識,提高課堂教學質量。第三,CAI可以提供培養自學能力的條件。教師可根據學生已有的認識基礎,構建問題情境,指導學生獨立地上機學習,并輔之以必要反饋練習,及時肯定或解答,幫助學生總結學習方法,查找學習障礙,逐步提高學生自學能力和處理實際問題的能力。此外,CAI在提高課堂效率、增大課堂容量、進行全面即時性輔導、減輕學生課業負擔等方面,還具有很好的功能。
CAI的這些功能,決定了它在化學教學中會發揮日益重要的作用。近年來,雖然很多學校在計算機硬件的配置上下了很大功夫,但在軟件的開發和利用上明顯滯后于硬件的配置。而且,相當多的教師對CAI在化學教學中的應用認識不足,參與不夠,對CAI化學教學模式的研究更鮮為人知。為此,結合我校CAI化學教學的開發和實踐,我們對CAI化學教學模式提幾點看法。
二、計算機輔助化學教學的幾種模式
(一)計算機模擬教學模式
CAI的模擬功能,是計算機輔助教學中較早開發和利用的一種功能。目前,很多學校的軟件應用是這種教學模式。
模擬教學模式,主要是指利用CAI的模擬功能把一些抽象的理論內容,或不易觀察清楚、危險性較大、難于操作的實驗內容,通過二維或三維動畫形式,進行信息處理和圖像輸出,在顯示屏幕上,進行微觀放大,宏觀縮小,瞬間變慢,短時間內調動學生多種感官參與活動,使學生獲取動態圖像信息,從而形成鮮明的感性認識,為進一步形成概念,上升為理性認識奠定基礎。
模擬教學只是教學過程中的一個環節,比傳統的掛圖、模型或錄像都更真實地接近于事物的本來面貌,而且可反復播放,因此更有利于學生理解知識的本質,培養他們的形象思維能力,也有助于抽象思維能力的提高。
CAI在化學教學中的模擬教學,主要適用于理論性和抽象性較強的內容:如原子核組成、電子云、核外電子運動、化學鍵中離子鍵、共價鍵形成、溶解和結晶、原電池、電解池、離子反應和離子方程式、NH3分子結構、有機官能團的結構等。另一方面適用于實驗難以操作、危險性大而觀察不明顯的內容,例如,溴苯制備、氫氣還原氧化銅、氨氧化、乙酸乙醋水解等。此外,工業生產知識內容,如硫酸、硝酸工業制法,煉鐵也可制成CAI課件進行教學。
(二)多媒體綜合教學模式
計算機可以控制多種教學媒體,這是其優于其它教學媒體的特殊功能。實際上,傳統教學模式的教學中,教師上課也有聲音、形象、板書、文字、掛圖和實物等,教師也可根據教學過程中學生的反映來調整教學策略。但我們這里所說的多媒體有二層含義,其一是把微機與其它教學媒體相互連接,賦于其它媒體交互性,同時使用幻燈、投影、錄像等手段,使多種媒體有機地貫穿于教學的全過程。其二是多媒體計算機技術的使用,即“利用計算機交互式地綜合處理文字、圖形、圖像、聲音等多種信息,使它們建立起邏輯連接,成為一個系統”,使之具有綜合性,即一機多用,同時又可形成人機互動,互相交流的操作環境,形成一種身臨其境的情境。
由于多媒體計算機技術是90年代在法國首先提出和使用的,我國高中配置多媒體計算機系統的學校不多。因此,主要的多媒體綜合教學模式還是指前一種,但未來的發展趨勢,應當是使用多媒體計算機平臺,設計課件,操作使用鼠標,簡單易行,而且教師并不需要有太多的計算機知識,因此具有更廣闊的發展前景。
實際上,進行CAI教學,應當逐漸從單純的CAI向多媒體組合的CAI發展。例如,在“原電池”一節的教學中,我們把原電池中原電池原理及形成條件作為本節課的重點,為了突出重點內容講授,讓學生從微觀本質理解原電池的形成,不僅采用了傳統的分組實驗教學,利用投影給出原電池實驗要求、觀察步驟,指導學生實驗,并利用微機模擬原電池所形成的閉合回路,通過電子轉移的流動過程和聲響,及兩極不同顏色的Zn2+離解,H+析出標示出內外電路所構成的閉合回路,使學生認識原電池本質;最后利用錄像播放不同新型原電池的工作情況,使學生最終形成對原電池比較深刻和全面的理解。
這種多媒體組合教學,可在一定程度上突破學生認識的時空限制,拓寬學生獲取信息的渠道,使學生的視覺、聽覺、觸覺等多種感覺系統參與信息的收集過程,形成教與學的雙向互動,更好地發揮學生思維的想象力和創造性,激發學習興趣,極大地提高學習效率。
(三)計算機個別輔導教學模式
我們目前采用的主要是班級授課制,很難在全班實現個別化教學,而實現個別化教學,又是化學教學由“應試教育”向素質教育轉化的重要途徑。由于CAI的課件,主要強調人機交互功能,因此實現一對一的個別化教學有得天獨厚的條件。
個別輔導模式,主要是用計算機部分地代替教師,按照程序教學的原則,設計不同的層次遞進的教學途徑,學生可根據自己的學習水平,選擇不同的學習程序,提出需要學習的內容;計算機可向學生提問,并對學生的問題進行分析,作出正確與否的判斷,給出高質量的反饋,如遇困難,還可以適當降低學習坡度,使學生循序漸進,得到知識的鞏固和自學能力的提高。個別輔導教學模式,是一種適合自學的個別化教學方式。如果程序設計的分支越多,預想情況越豐富,越能幫助反復學習,克服障礙,共同達到教學目標,優化學習過程。
這種教學模式,雖然主要是以學生為主體,但也不能忽視教師的主導作用;教師不僅要指導學生尋找解決問題的方法,而且要針對學生的實際,精心設計程序,使學生能用最短的時間找到解決問題的途徑,同時也可以幫助學生總結自己的個性特點、學習風格,從而幫助學生形成良好的學習品質和自學方法,真正實現個別化教育的目標。
個別輔導教學模式,由于受CAI課件的限制及學生計算機使用的熟練程度的影響,很難在短時間內得到大范圍的推廣,而現有的軟件局限性又較多,因此可嘗試在選修課教學中,進行小范圍的試點,當課件使用比較成熟時再做推廣應用。
以上我們只對現有的常用教學模式進行了歸類,除此之外,CAI的問題解決、教學游戲及查詢和問話等多種基本模式,在個別化教學的課件中都有所表現,在此我們限于篇幅,不再贅述。
三、計算機輔助教學的實踐和體會
我校開展計算機輔助教學的時間較長,不僅在化學學科,在其它各科教學中,都設計過豐富的CAI課件,這主要源于計算機硬件的配置和得力于一批對軟件開發興趣濃厚的中青年教師群體。這樣一個大的環境也在無形中推動了CAI化學教學的開發和應用。
在CAI化學教學實踐中,我們感到主要是CAI課件設計比較困難?,F在市售的課件,模式單一,價格較高,教師個人的教學設計和風格不同,課件使教師選擇余地較小;教師本人又沒有更多時間和精力參與設計程序,而要編程序,難度更大,由此需要有一個CAI教師備課系統,使教師便于選擇、存儲、檢索加工組成課件。
(一)實時預警計算機輔助審計可貫穿業務操作的前臺和后臺,針對不定期非現場審計發現的問題或業務人員操作環節可能存在的風險,審計人員可及時向業務崗位發出風險預警,對于潛在風險適時發出提示,防止風險形成和擴大。同時,掌握被審計單位風險點集中區域,并針對重點風險點開展內部審計,做到“風險引導審計,審計關注風險”,更好地發揮內部審計部門防風險、促履職的作用,實現對外匯管理工作實時預警的目標。
(二)定期評價根據不定期的非現場審計情況,了解和掌握被審計單位外匯管理業務階段性發展情況,定期對被審計部門執行內控制度情況進行合規性評價,對被審計單位外匯業務管理的經濟性、效率性和效果性等進行績效評估,對外匯業務內控管理工作中的風險開展評估,對審計結果及時有效利用,實現對外匯管理工作定期評價的目標。
(三)提高效率探索外匯局檔案管理電子化,開發“電子檔案管理系統”,將各類業務憑證影像電子資料存入系統,便于審計部門非現場調閱業務系統查詢不到的資料,利用計算機和信息網絡技術進行非現場審計,可將審計工作貫穿全年工作始終,降低審計成本,節約人力資源,實現提高外匯局內部審計工作效率的目標。
二、外匯局開展計算機輔助審計的現實意義
(一)計算機輔助審計開展可提高外匯局日常內控監督效率計算機和網絡科技的迅速發展為非現場審計工作在技術上的突破提供了可能,各級外匯局能夠定時、甚至實時對本級局內及轄區分支局各類業務操作進行內部審計,增加內部審計檢查頻度,提高檢查的準確性,提升工作效率。
(二)計算機輔助審計的開展可提升外匯局內控監督效果與外匯管理業務處理系統實時對接,適應當前各項外匯業務操作電子化的形勢,可及時發現各項外匯業務操作潛藏的風險和錯誤,內部審計手段的改進必將提升監督的效果。
(三)計算機輔助審計的開展可推進外匯局無紙化辦公實現對外匯管理業務系統的實時查詢后,外匯業務管理各類報表、分析等檔案均可通過業務系統調閱,外匯業務系統無法查閱到的資料通過建立“電子檔案管理系統”實現,減少各類紙質業務檔案的留存,推進無紙化辦公。
三、利用現有資源開展計算機輔助審計的基本方法和步驟
(一)做好外匯管理業務調查,采集審計電子數據和信息針對目前外匯局絕大部分業務信息在系統中記錄的現狀,計算機輔助審計實施前,應對外匯局目前在用的業務系統進行全面摸底調查,充分了解可從業務系統中采集的電子數據范圍和采集審計信息的途徑。審計人員從業務系統采集電子數據和審計信息的方式,可探索實現業務系統與內控風險測評系統的關聯,保證審計人員不可修改系統數據,但可查詢和監控到所有業務系統業務數據及操作人員的操作痕跡,實現對每項業務的全過程監督,全面掌握業務審批、操作流程及法規執行情況。
(二)調閱業務系統開展非現場審計,記錄風險預警線索以目前外匯局使用的“內控風險測評系統”中測評表為基礎,將測評項目按“非現場測評指標”和“現場測評指標”分為兩個部分??蓮臉I務系統中直接采集或間接獲得信息開展檢查的項目作為“非現場測評指標”,其他需要進行數據分析或現場調研資料進行檢查的項目作為“現場測評指標”。分別制作“非現場測評表”和“現場測評表”。調閱外匯管理業務系統,將通過業務系統中獲得的信息篩選、過濾,并對重要數據進行合規性分析,按照測評指標開展非現場審計。同時,記錄通過非現場審計發現的問題、和需要現場審計進一步確認的風險預警線索,填寫“非現場測評表”。
(三)依據非現場審計線索調閱業務檔案,確定審計問題可考慮建立“外匯局電子檔案系統”,管理外匯局在業務系統中無法查詢的檔案和按規定必須留存紙質資料的檔案,實現非現場實時調閱業務檔案。依據非現場審計獲得的風險預警線索,有針對性地調閱相關業務資料,排除問題或者進一步確定問題,將可以確定的問題填寫到“現場測評表”中相應項目。
(四)總結歸納審計問題,提出整改和完善建議歸納審計中發現的問題,分析被審計單位執行制度情況,總結被審計單位客觀存在的問題提出整改建議,并根據非現場調閱業務系統時掌握的情況,對被審計單位可提升和完善的工作提出相關建議。
四、外匯局推行計算機輔助審計面臨的難題及建議
(一)內控風險測評指標,建立內控風險測評系統隨著外匯管理改革不斷推進,各業務部門的風險點、法規依據及風險系數等相關要素均發生變化,特別是貨物貿易、服務貿易以及資本項目外匯管理制度改革后,由于內控風險測評系統未及時維護相關風險指標等要素,將影響了計算機輔助審計的效果,也無法保障審計工作的及時性。建議建立相關規范性文件,要求各業務部門按季度根據業務變化向內審部門提出系統修改意見,備案本專業修改后內控風險測評表信息,包括風險點、法規出處、指標含義、風險系數等,作為內審部門進行系統更新和維護的依據。實現內審與政策調整同部署、同調整,及時修訂內控風險測評系統相關信息,保證內控風險測評系統的有效性,使內控監督測評系統作為內部審計電子化手段得到及時、有效發揮。
(二)探索實現審計系統與業務系統信息共享外匯局要實現計算機輔助審計,就要依靠計算機和網絡技術實現從業務系統中采集信息,將對目前的業務系統進行改動,設置數據接口,實現系統對接。建議通過增加內控風險測評系統“審計數據采集模塊”,或者采用設立“超級查詢用戶”的方式,建立查詢和采集數據功能,實現審計系統與業務系統信息共享。
小學自然作為科學啟蒙教育的主要學科,可以指導學生獲得一些淺顯的自然科學基礎知識,培養他們的科學志趣及學科學、用科學的能力,使他們受到科學自然觀、科學態度、愛家鄉、愛祖國、愛大自然等思想品德教育,促進他們身心健康發展。
小學自然教學是“行雖微而旨趣遠,出雖淺而寓意深”。它是一門科學啟蒙課,研究的是低層次的入門的科學知識。我們在實踐中感到在講授小學自然科學中,除了學習教科書,講課之外,還應注意到學生的年齡特征,教學內容要生動具體,注意它的基礎性和可接受性,教學方法富有趣味性和多樣形,多讓學生動手。
鑒于小學自然這門學科的重要性和獨特性,學校為了提高自然課的教育教學質量,加強了自然實驗室建設,配齊自然教學所必須的儀器和教具,鼓勵教師自己動手制作教具、學具,改善觀察、實驗條件。指導教師運用掛圖、模型、電化教學、實驗等教學工具和教學手段,啟發學生的興趣,激發學生的情感,改進課堂教學,提高課堂教學效率,近年來,學校的自然教學收到了良好的教學效果,自然學科教育、教學質量得到了提高,有的教師成為自然學科的教壇新秀,學科帶頭人。學校還舉辦了“蘇州市小學自然電化教學現場會”。
學校根據小學自然學科的獨特性,進一步發展小學自然教學的所取得的成果,把自然教學搞得更好,以自然教學作為計算機輔助教學的突破口,帶動學校其他學科的計算機輔助教學工作。
當前,現代化教學手段以它自身的特殊功能和無與倫比的優越性正在教學領域中越來越普遍地得到應用。不僅極大地擴展了教學中傳遞信息的途徑,同時也迅猛地沖擊著傳統的教學方法,促進了教學方法的改革。
學校自然教學在教壇新秀、學科帶頭人孫蘋老師的帶領下,從教學的目的和要求出發,認真研究學生心理發展的特點和各種教學方法、手段的功能,積極運用現代化教學手段,努力改革傳統教法,不懈地探索現代化教學方法、手段與傳統教法、手段的最優化組合的規律和途徑,適應時代需求的新的教學方法體系,以爭取最佳的教學效果。學校力求通過現代化教學手段改革課堂教學結構,調動學生的學習積極性,使課堂教學達到最佳效果。
例如,教學《眼睛的科學》(小學自然第五冊)一課時,要求學生掌握眼球的構造,了解瞳孔的作用,知道為什么眼睛能看到物體。教師通過掛圖、模型,可以幫助學生迅速地掌握眼球構造,再通過現代化教學手段播放《眼睛的奧秘》的錄像,結合學生利用手電筒光照射瞳孔的實驗,幫助學生進一步了解瞳孔遇光線強時收縮,遇光線弱時放大的變化規律。在教授眼睛為什么能看見物體時,教師再次出示眼球模型,取出模型中的晶狀體和睫狀肌,讓學生觀察其形狀、特點,思考討論晶狀體和睫狀肌的作用。教師通過講解告訴學生,睫狀肌能收縮、舒張,從而帶動晶狀體,使晶狀體的凸度發生變化,從而使物體的像能清楚地落在視網膜上。這個原理單靠教師口頭抽象的講述及觀看模型,學生還表示不夠理解,于是教師利用了電腦設計輔助教學軟件來演示這一過程,電腦動畫畫面顯示:睫狀肌收縮、舒張,晶狀體也隨之凸度由小變大,物體的像隨晶狀體凸度的改變,清晰地落在了視網膜上。學生通過電腦軟件這個現代化教學手段的展示,對眼睛為什么能看清遠處、近處物體有了感性的認識。這樣,通過現代化教學手段,使《眼睛的科學》這一難表述的人體生理結構形象清楚地呈現在學生眼前,教學難點就迎刃而解了。從教學實踐問卷調查的情況就可明確地看到:
班級人數實 驗 內 容能說出眼睛看物原理的能說出眼球構造的六⑴50只使用傳統教學 15人占30%24人占48%六⑶52 現代化教學手段與傳統教學相結合45人占86.5%52人占100%
這堂課通過現代化教學手段,學生的學習積極性提高了,興趣也很濃厚,從而圓滿地完成了教學任務。
在教學《大氣壓力》(小學自然第五冊)一課時,在指導學生揭開塑料吸盤衣鉤為什么能吸住墻壁這個奧秘時,教師又可利用電腦設計動畫軟件:衣鉤一邊的空氣娃娃被擠了出來,神情沮喪,另一方面可愛的空氣娃娃就把衣鉤牢牢地壓在了墻上。教學時,教師邊播放電腦動畫軟件,邊向學生講解是大氣壓力使它產生這個結果的科學道理,學生看了電腦動畫軟件,聽了教師的講解,一下子就明白了這其中的道理,教學取得了良好的效果。
再如,在教學《青蛙》(小學自然第二冊)一課時,為了讓學生弄清青蛙是怎么跳躍、游泳的,教師首先讓學生對實驗桌上的青蛙進行觀察,在學生觀察了數分鐘后,教師就可運用電腦這個先進的科技設備,向學生播放青蛙跳躍、游泳時的慢動作畫面,讓學生與實物進行對比觀察,以讓他們了解青蛙是怎樣運動的。學生們一會兒低頭看看桌上水槽中的青蛙,一會兒抬頭看看電腦播放的青蛙跳躍、游泳的慢動作畫面。不一會兒,學生們就紛紛舉手請求匯報觀察結果。通過電腦這個現代化教學手段,學生們很快完成了教材上要求完成的觀察任務。
事實證明,如果教師結合觀察、實驗使用幻燈、錄像、攝像、電腦等現代化教學手段對所要掌握的知識進行分解演示,突出重點、難點,通過放大、放慢,或定格、重演,引導學生觀察、分析、實驗,就能很好地幫助學生理解、記憶、操作,使他們在腦海中留下深刻的印象,對事物的理解能力得到了提高。這一點從《青蛙》一課的教學中得到證實:
班級 人數 實 驗 內 容 能說清青蛙跳躍、游泳時 的腿部動作的 一⑴ 46只使用傳統教學方法10人 (占21%) 一⑶ 48現代化教學手段與傳統教學相結合 39人 (占81%)
從上述可見,在當今的教學中,現代化教學手段是相當重要的,它使學生獲得直觀形象的感性認識,使教師的講述更精辟、生動、形象,能更好地完成教學任務。
自然教學中常用的儀器、標本、模型、掛圖、實物、黑板、學具等,都是傳統的教學手段?,F代化教學常用的手段有幻燈、投影、錄音、電影、電視,以及多媒體電腦這個具有時代特征的先進科技產物等。運用傳統教學手段中實物、標本、模型可以展示事物的現象或外表,具有立體感、真實感。學生通過視覺可以感知實物的形狀、大小、顏色、位置,通過觸覺而感知實物的軟硬、冷暖、輕重。而通過幻燈、投影、錄像、多媒體電腦等現代化教學手段形象鮮明、再現迅速、表現力豐富、感染力強,能突破時間、空間、微觀、宏觀的限制,使教學內容所需要演示的事物、現象、過程全部再現于課堂,顯示了無比的優越性。
現代化教學手段是科學技術發展的產物,是教育實現現代化的一個重要組成部分。現代化教學手段中采用了各種先進設備,具有效率高、效果好、范圍大、規模大、生動形象的優勢,豐富了教學內容,激發了學生的求知欲望和積極性。
在自然教學過程中,發揮現代化教學手段和傳統教育各自的優勢,建立適應時代需求的教學方法新體系,可以使我們的教學達到最優化。
經過計算機輔助自然學科的教學,能夠把多種現代化媒體的視聽功能融合在一起綜合運用,為學生創設豐富多彩的學習環境,使自然課堂教學更形象,讓學生能眼見其形,耳聞其聲,形成大容量的信息傳送,使抽象的概念成為具體的事物,使靜止的畫面成為活動的情景,從而使學生認知由感性上升到理性,更恰當地把握好教學的重點,掌握好教學的深度和廣度,啟發學生課后自行探求和應用知識,獲得最佳的教學效果,得到了教師的一致好評,同時提高了自然教師的素質,不少教師在全國和省市會課中獲獎,撰寫的論文在市、區發表和獲獎。
我們感到計算機輔助自然教學, 它是其他教學手段無法替代的, 隨著計算機多媒體技術的運用, 其教學效果更佳, 將越來越被廣大教師所認識、接受和運用。
在計算機輔助自然教學中,我們認為設計制作計算機輔助教學軟件是關鍵,這就對自然教師提出了更高的要求,教師必須掌握計算機工具軟件的使用和制作,同時,要具備較好的繪畫能力。這樣,必須加強對自然教師的培訓,還需創設一定制作軟件的條件并給予制作的時間。
關 鍵 詞:臨摹 計算機輔助設計 工業設計
臨摹,是書畫藝術領域常見的一個詞語。在世界各國,臨摹一直是學習古典書法或繪畫技法,是借鑒和繼承優秀傳統的主要途徑與手段。筆者借用臨摹的“借鑒”和“繼承”之近意,著重于討論一種“模仿”設計學習方法,而臨摹的內容也非書法和繪畫,而是擴展為所有視覺形象。計算機輔助設計包含的內容也非常廣泛,筆者主要以工業設計專業為例而展開討論,討論的對象則是設計繪圖軟件。
一、計算機輔助設計對于設計的內涵
20世紀80年代以來,人類進入了一個信息爆炸的新時代,計算機技術的發展與工業設計的關系也越來越廣泛和深刻。一方面,計算機的應用極大地改變了工業設計的技術手段,改變了工業設計的程序與方法。與此相適應,設計師的觀念和思維方式也有了很大的轉變。另一方面,以計算機技術為代表的高新技術開辟了工業設計的嶄新領域,先進的技術必須與優秀的設計結合起來,才能使技術人性化,真正服務于人類。由于計算機輔助設計的出現,設計創作的方式發生了根本性的變化,傳統的設計運作方式受到了挑戰,計算機輔助設計對于設計的重要性不言而喻,因此,學習計算機繪圖就成了當今設計專業的必修課程。wWw.133229.COm
二、計算機輔助設計學習中面臨的問題
當前的計算機輔助設計軟件種類越來越繁多,版本不斷地更新,對應的命令也越來越豐富,功能也有智能化的趨勢,使用起來得心應手。但對于初學者,面對繁多的命令,學習計算機輔助設計軟件還是一項繁重的任務。因此,計算機輔助設計的學習面臨的問題主要是,如何快速入門之后能夠應用軟件進行設計創作。一方面,很多時候我們看到軟件的學習是為了軟件而學軟件。而軟件畢竟只是一種手段或者工具,軟件應該是為設計服務的,計算機輔助設計的“輔助”二字也是這樣而來。對于學設計的人來說,軟件的學習應該跟設計結合起來,這樣才能充分發揮軟件的特色,使得學習每個命令都能夠知道其實際的用途;另一方面,軟件的學習缺乏“主觀能動性”。有些教材或者在以往的教學過程當中往往都是偏重于步驟和結果,而對于為什么要這樣做,往往都沒有明確交代。學員大都會“按部就班”地做,以至于有些學員學完以后知其然而不知其所以然。最終結果是學了容易忘,而且不能做到舉一反三,當面對其他的任務時,就不知道該用什么命令來完成。所以,培養學生的“主觀能動性”是相當重要的,除了要教會他們用一些命令,同時也要知道應用這些命令的原理。這里的主觀能動性指的是學生掌握了書中的知識以后,結合自己的設計理解,應用其進行再創作。因此,學習軟件也應該有主動探索的過程。那么,如何才能克服上面兩點呢?“臨摹”是有效的方法,它既能夠跟設計結合起來又能夠充分調動學生的“主觀能動性”。
三、臨摹方法在計算機輔助設計中的應用
臨摹的原意前面已經提過,這里討論更多的意思是在于“模仿”。基于計算機輔助設計效果圖表現的不同要求,筆者把臨摹的方法從兩個方面進行闡述:一個是二維平面;另一個是三維立體。
首先是二維平面。對于工業設計專業的學生來說,計算機輔助設計主要就是應用平面設計軟件繪制二維效果圖。經典的設計軟件如photoshop、illustrator以及coreldraw。那么怎樣體現軟件的設計功用和培養學生的主觀能動性呢?以工業設計專業的二維效果圖為例,我們要求學生每人繪制一組產品效果圖,二維效果圖就是以工程制圖原理為依托,包括主視圖、頂視圖、側視圖、底視圖、后視圖等,可以根據具體情況選擇不同的視圖,但要求是必須在三個方向視圖以上。我們找來了產品的圖片,讓學生去臨摹。這些產品的圖片可以是真實產品的照片,也可以是成功產品效果圖的案例。臨摹可以分兩個層次:一是提供的圖片是完全符合工程制圖分布規則的平面視圖,如圖1;二是產品的透視立體圖,如圖2。當然也可以是可觸摸的真實產品。雖然提供的是兩種圖片,但最終繪制的都是平面效果圖。第一種情況是完全按照提供圖片進行臨摹繪制,第二種情況則是需要自己去分析,然后按照平行投影的原則把它畫成平面效果圖。很明顯,第一種情況要比第二種情況簡單一些,也可以說后者是前者的進階。第一種情況我們臨摹的是產品的造型、材質、細節和光影效果。第二種情況在第一種情況的基礎上更需要自己去觀察、分析和歸納。從臨摹當中我們可以學到以下的知識:第一,平面效果圖的表現技法,這些技法最主要的就是光影效果的表達。通過提供的圖片進行臨摹,我們可以知道高光和暗部怎么處理,材質的質感怎么表現,等等。第二,通過臨摹優秀的產品,我們在刻畫產品造型的過程當中了解到別人的設計優秀在哪里,細節是怎么處理的。其實臨摹的過程也是產品賞析的過程,但臨摹要比單純的賞析深刻得多,臨摹能夠使產品的每個細節都深深地印在學生的腦海當中。如果學生能夠不斷地臨摹,那么他們的設計水平是可以不斷提升的。也許臨摹會影響到學生的創新能力,會限制思維的擴展,容易使學生形成一個固定的思維模式。解決的辦法就是要求學生在臨摹的同時可以夾雜一些自己的創意元素,類似一種改良設計,改變產品的局部和細節。從這個角度來說,這也是對學生進行設計創作的一種引導,從一個比較基本的層面培養了學生的造型能力。這里也要提到一點,在一些非重點高等院校,學生的綜合能力相對較弱,引導的教育比拓展的教育顯得更加重要。有時候我們要求學生進行創新設計,他們往往不知所措,不知道該從何下手,不知道怎樣的設計才是好的設計。那么從臨摹優秀的產品設計當中,學生就能夠慢慢積累出設計的經驗,為以后的設計課程打下良好的基礎。
其次是三維立體。三維設計軟件常見的有rhino和3dmax。不論哪個軟件,最終都是要把三維的模型轉化成二維的效果圖。三維繪圖臨摹的也是優秀產品,并且在制作效果圖中模仿優秀的商業攝影效果,參考它們的燈光和構圖。實際上,三維輔助設計就是在一個虛擬的環境里進行設計,所以建立一個良好的虛擬攝影環境對于效果圖的制作是非常重要的。在臨摹過程當中,盡量把產品的每個細節都表現出來。第一,模型的構建雖然是臨摹現成的產品,但實際上這是一個非常講究的探索過程。例如產品的尺寸比例關系、曲面的弧度變化、倒角的大小等,都需要自己在軟件中來控制和把握。而且模型的構建本身就是一個非常講究的技術活。第二,模型構建完畢,需要賦予材質和燈光,這個時候就要仔細分析一些商業攝影當中的燈光表現方法,例如燈光的位置、反光板的應用、整體構圖等。所有以上這些操作都應該是脫離書本的,學生根據自己所掌握的命令和對產品的理解完成任務。學生在臨摹的過程中既加深了對軟件各個命令的印象,又學會了如何去表現產品的細節。
總結
計算機輔助設計的軟件都是非常強大的,功能并非是單一地為哪個專業服務的。而我們在學軟件的時候應該有這樣一個原則:結合專業實際,實用至上。也許我們并不能把軟件的所有命令都學會、學精,但關鍵是我們能夠學會那些跟我們專業有關的大部分功能,然后在這樣的基礎上再求拓展。臨摹不是簡單地拷貝,也不需要做到精確地復制。這里討論的臨摹方法是有所創造的,是需要探索的,所以也不需要擔心會扼殺學生的創造性。通過臨摹的方法,學生比較容易掌握知識的精髓。臨摹更是一種引導的學習方法。既然設計可以從模仿開始,那么學設計也可以從臨摹開始。
參考文獻:
首先,虛擬技術是利用計算機技術生成一個逼真的三維圖形或者是三維空間,生成一個虛擬的貼近現實的操作對象,所有數據全部輸入到虛擬對象中,學生可以通過計算機進行操作甚至是觸屏操作。通過對虛擬實驗對象操縱,能夠了解到它的屬性與各個部位的關聯等信息,還可對虛擬對象進行360度立體旋轉,從而對其多角度瀏覽或者交互觀察。這樣一來,通過多次的虛擬逼真地學習實踐,不但可以加深學生的理解性記憶,還可以掌握實驗課中的要領與注意事項。如此,既保證在真實驗的中成功率,又能節省不必要的資源消耗。鑒于虛擬技術的優勢,教育專家預計未來,虛擬技術在教育領域中必將有廣闊的應用前景。
2作為醫學高職院校,絕大多數課程以醫學技術類為主,更加適用于高職院校
例如:影像技術,康復治療、口腔技術、醫藥檢驗、護理等。同時還要學習病理學、生理學、生物化學等醫學基礎課程。大量的功課和復雜的各種生理結構讓同學們很難深刻地理解。像人體解剖學這門典型的基礎學科,就是需要大量的記性,沒有竅門可言,只能死記硬背。而虛擬技術可將人體的各個部位進行數字化,再通過三維立體成像為可視化、多角度移動化便于觀察。既可作為教師授課時的一種教學新手段,又可成為學生在課下的一種預習鞏固的新方式。倘若每人一臺虛擬教學計算機,那么更加便于學生的獨立學習與思考。另外,虛擬3D技術在中醫針灸教學中也能發揮其自身的優勢。通過構建虛擬人體,建立穴位,對刺激方法和刺激量進行數據化。讓學生感受中醫針灸學的針灸方法與力度,這種技術可以為需要多次或日常難于接觸的實踐活動和實驗提供一個平臺。最終掌握整個知識體系。虛擬技術優勢具體如下:(1)虛擬技術的應用容易激發學生的學習積極性。在計算機創建的3D模擬虛擬環境,學生能夠比較快地進入到人機交流的環境中。逼真的虛擬環境,使同學們感性層面上得到的知識能夠大幅提高,這樣對學生所學的知識更加深刻,再加上聲色并茂的課堂形式將使得整個教學氛圍更加活潑。同時,虛擬技術還可以提供聲音、動態圖像,能夠將許多抽象的理論知識形象的表現出來,課堂的授課效率勢必會得到大幅度的提高。(2)虛擬技術延伸了傳統教學的手段。傳統的教學主要集中在教室與實驗室中,教師在課堂中和實驗室中講授后,虛擬技術所提供的操作環境為傳統的教學提供了極大的擴展。經過理論課程的學習,虛擬技術對整個課堂教學后的的一種強有力的補充。打破了教與學的限制,在課余時間同樣可以學習,為學生開辟了第二課堂,是提高課后復習效率的輔助手段。因此,虛擬技術在醫學教育中的介入,改善了師生的互動關系,為學生提供了新的電子教學場所。此外,在一些病理、藥理等實驗中,實驗的效果需要比較長時間的觀察。這樣在課程安排上會有一定程度上的限制,在實驗過程中出現的重點現象也容易被遺漏。虛擬技術的應用可以在很短的時間內將整個實驗的現象呈獻給學生。學生可以自己做出相關的總結,減少等待的時間,提高學習的效率,打破時間上的限制。(3)虛擬技術可以規避風險。不論是醫學實驗還是臨床治療,都有一些危害人體健康的操作,譬如發生血液感染或者傳染類性質的臨床疾病。尤其在教學中,教師只能通過自己的演示或者通過教學錄像方法為學生展示,雖然這種方法規避了真實的風險,但也帶不來真實體驗。學生自然也就無法親自接觸到實驗現象,更不能體驗到操作過程所注意的問題與風險,實驗的本質就很難被傳授出來,更多的感性知識不容易獲得。引入虛擬技術,把臨產病例植入到虛擬環境中,將不正規的操作將導致的風險和注意事項輸入到虛擬環境中,如此一來,學生便可打消各種顧慮,全身心的投入到實驗中。在虛擬試驗中一旦觸及風險項,便會有相應的提示。通過一次次的虛擬實驗,學生更能深刻了解感性知識、總結知識,此舉必將提高學生的學習效率,且規避了風險,為醫學教育提供了可靠的安全實驗環境。
3虛擬醫學教學系統作為一種新穎的教學輔助手段,在教師與學生之間能到了廣泛的關注
在實踐教學中,有著獨特的天然優勢,解決實驗消耗過多、教學資源匱乏所帶來的問題。特別是對醫類教育教學中存在的風險與不確定性做了很好的規避。不但可以讓學生放心大膽地去做,還提高了學生的動手能力與學習積極性,節約大量的醫療耗材。豐富了醫學教育的手段,拓寬了廣大同學們的學習方式,提高了同學們的學習熱情。不僅如此,虛擬教學對教育思想與教育技術產生了一定的影響,使現有的教育理念與教學有了新的研究方向。
4隨著計算機技術的不斷發展,虛擬技術有更大的拓展空間
【關鍵詞】 計算機輔助語言教學 現狀 存在的問題 對策
我國計算機輔助語言教學始于20世紀70年代后期,在80年代有了較快的發展,隨著信息技術的快速發展,近年來這項新興的科學也得到了飛速發展,無論是研究計算機輔助教學的學術論文,還是在研究內容和研究方法上都得到了很大的改進。這表明我國的計算機輔助語言教學得到了極大地關注,與此同時該項新技術也在不斷的發展。
一、CALL在教學中存在的問題
雖然計算機輔助語言教學在我國取得了快速發展,但是在實際教學中仍然存在著一些問題:比較重視理論研究;研究對象主要集中在大學,較少涉及到中小學;理論研究結果在實踐操作中有待驗證;與其他發達國家相比還存在著一定的差距;計算機輔助語言教學在普及方面也存在不少問題,具體表現在以下幾個方面:
1.1 地區、大中小學之間發展不平衡
在加拿大,“幾乎所有的大學教師,超過78%的中學教師使用互聯網準備教學資料、做研究”。在日本,“截至1996年,小學計算機安裝率是84.7%,初中99.7%,高中100%”(楊敏、朱春玲,2002)。在我國,由于各地區經濟發展的不平衡,導致各地區之間計算機的普及率有很大的差異,目前各地區多媒體教學主要集中在大學,相對落后地區的大學仍然無法普及,中學特別是小學電腦的安裝率是極低的,這讓計算機輔助語言教學成為許多學生渴望不可及的學習奢侈品。
1.2 教學資源閑置嚴重
許多高校積極響應國家關于大學英語課程要求,購買了先進的教學設備,改善了教學環境,改變教學模式,建立自主學習中心,投入了大量的人力和財力,但是有些高校將這些教學設備擱置不用,最主要的原因是投入使用后帶來的后續問題使得學校不得不放棄,例如,軟件的更新換代,技術問題的解決,教師的培訓等等問題,所以當學校無力維持時就會關閉這些學習中心,從而導致教學資源的嚴重浪費。
1.3教師教育技術與理論知識的缺乏
當前計算機作為語言教學的輔助工具收到越來越多的外語教師的歡迎,但是由于缺乏系統的多媒體語言教學的理論學習,很多教師認為計算機輔助外語教學就是將傳統的教學模式照搬到計算機上,變成了電子文本的形式。不少的教師從過去的知識傳授者變成了電腦操作人員。即使有些教師愿意自己做課件,其質量也不高,大多是是個人傳統教學的翻版。
1.4軟硬件研發技術落后
計算機輔助語言教學離不開硬件和軟件的支持,在這方面我國遠遠落后于國外。雖然我們可以使用國外的先進軟件,但是其軟件在一定程度上承載著本國的一些風俗習慣和文化,不一定適合于我國的學生,同時也會淡化學生對中國文化的意識。目前優秀的教學軟件并不多,也沒有開發出利用自然語言進行人際交流的軟件,不能滿足語言學習的靈活性。
二、提高CALL發展水平的對策
2.1加大資金投入
資金是計算機輔助語言教學中最關鍵的環節,例如,計算機軟件、硬件、維護及教師培訓,這些都是由新技術的特點所決定的,這些因素是計算機輔助語言教學無法回避的問題,正是由于我國經濟發展的不平衡,才導致我國計算機輔助語言教學發展和普及不平衡。雖然現在計算機的價格已經下調,但是對于貧困地區,實現計算機輔助語言教學仍然是不可能的事情。所以在大力發展發達地區及高校的同時,對貧困地區要給予資金扶持,加快計算機輔助語言教學的平民化,更好的為中國學生服務。
2.2提高教師信息技術工具的運用能力
在CALL教學環境中,要求教師要掌握基本的計算機知識,多媒體課件的制作技術,學會利用網絡資源,要鼓勵教師成為教學軟件的設計者,這就要求教師不斷的更新和提高自身的技術水平,特別是在學習軟件方面,要積極學習新的軟件知識,不能心存恐懼不敢問津,只有這樣才能使教學軟件更具有科學性和實用性。
2.3加強學生計算機基礎教育,引導學生教育觀念的轉變
學生作為CALL環境下的教育對象,首先要了解計算機的基礎知識,在發達國家電腦已經普及,但在中國只有生活在大城市的學生才有這樣的機會,所以在前期要對學生進行計算機基礎知識的普及,讓他們盡快的熟悉新的教學環境。其次,要合理引導學生轉變教學和學習觀念,許多學生長時間接受傳統教學,面對新的教學方法不能很好的適應,甚至產生抵觸心理,因此要對學生進行自主學習、協作學習和探索性學習等理念的引導。
實施計算機輔助語言教學的三個必要條件是硬件、軟件和“人件”,三者相互聯系、相互作用,才能使計算機輔助語言教學在我國得到穩步而快速的發展,才能更好的為中國學生提供有效得學習環境。
關鍵詞:計算機;輔助設計;采礦工程;應用
近年來,計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD)在世界各國得到了廣泛使用,它是利用計算機的計算功能和圖形處理能力,對產品進行輔助設計、分析、修改與優化,綜合了計算機和工程制圖知識,并且隨著計算機硬件性能和軟件功能的不斷提高而逐漸完善。
計算機輔助設計是由美國公司開發的通用計算機輔助設計軟件包,具有體系結構開放、使用方便、便于掌握等優點,并能夠繪制平面與三維圖形、渲染圖形、標注尺寸以及打印和輸出圖紙。
從 上世紀80年代至今的有關文獻資料來看,計算機輔助技術在國內外礦山開采設計中的應用日益廣泛。作為一種精確、高速的新型設計工具,已被廣大工程技術人員所接受,并對傳統的設計方法與手段提出了挑戰。目前,它已被礦床開采設計的各個分支和側面廣泛應用,并取得了很好的效果。
一、 計算機輔助系統組成及采礦設計理念
計算機輔助系統一般以有著圖形功能的交互計算機系統為基礎,包括:計算機主機、圖形輸入板、圖形顯示終端、掃描儀、繪圖儀、磁帶機、打印機以及其他各種軟件。利用交互系統開展采礦設計,可以邊設計,邊構思,邊畫樣,邊修改,隨時可以從終端屏幕看到每一步操作的顯示結果。典型的設計包括:(1)設計者接受任務,了解甲方對礦山的功能、經濟、制造技術、生產環節等方面的要求。(2)方案設計。一
方面來自設計方的要求,另一方面來自工程師的知識、理念,包括功能的滿足,技術的可行以及其他需要等。
(3)驗證、修改、定型。將設計對象表達出來,并根據功能、技術、經濟、審美等方面的詳細要求和數據,對其進一步修改,適之處予以完善,細節予以補充,最后定型。(4)將設計果制作成技術文件,一般包括三視圖、部件圖、剖面以及各種說明等。
二、如何使用計算機輔助設計
每個人都知道,礦山開采的目標是要開采出礦石,而礦山工程設計,是工程師、設計人員應用技術手段改變礦山環境。滿足政府、企業以及特定人群要求的一種高智能勞動。因此,采礦設計的任務:一是必須開采出高質量的礦石;二是有效地保護工程結構,使其能夠承受自然界與人工開采的壓力,長期而可持續地發展;三是必須保證以盡可能低的代價和成本,獲取最大的經濟效益與社會效益,保證工程建設的安全和后續作業的開展。
實踐證明,采用CAD進行采礦可以提高采礦設計水平與設計質量,不但能夠使常規設計效率得到有效地成千上百倍的提高,還能夠在手工設計時代根本無法想象的設計空間展開自由翱翔的翅膀。由于設計工程師思想、理念、習慣、表達方式的不同,在設計環節使用計算機輔助部分與其余部分之間接口的描述方法也難以取得一致。所以,設計工程師在開展設計之前,要對每一個項目進行深入的了解。比如,礦山所處的地質地貌、水文環境、開采方式、巷道走向、設備選型、提升機械甚至礦山復綠等,都要胸有成竹,才能“知己知彼,百戰百勝。”在設計過程中,設計工程師要做好一周就以下幾個方面的工作:
1.認真做好設計方案。接受設計任務后,首先要運用自己的設計經驗和知識進行設計構思。在這個過程中要進行技術決策,確定設計原則,同時對今后設計過程和要完成的設計有個整體認識。 包括:一是下大力氣廣泛收集有關采礦的背景資料與工程信息,認真開展調查研究,了解與掌握地質勘探、技術經濟、礦產利用指標、礦床儲量、礦山生產力等等信息;二是分析研究已經取得成功并在實踐中得到證明的同類設計資料以及相關知識,取人之長,補己之短,學習和參考成功的經驗,開展設計工作,進行構思。才能厚積而薄發,最后確定設計方案。
2對每一個工程結構參數進行分析。其目的是要確定設計方案中有關工程結構的應力載荷、約束條件等,這是采礦設計中很重要的一個方面,不能有半點馬虎。
3、掌握設計采礦圖的全過程。在實際工作中,具體方案的設計往往與繪制同步進行,因此,必須對設計采礦圖的全過程嚴格掌握,不得有一絲的大意。
4、繪制施工圖。這是采礦設計的具體表現,要以詳盡體現設計意圖為目的。工程師長期的實踐采礦設已形成了行業的圖樣表達習慣和約定,因此對施工圖的繪制要能體現這一特點
5、進行全面的經濟分析,這是設計的重中之重,根據設計階段的不同對概算和預算進行分析。概算是確定項目投資、編制和安排建設計劃的依據;預算是施工圖設計文件的組成部分,是確定工程造價、考核工程成本和經濟性的重要組成因素
總之,此系統研究的目的是輔助設計者完成工程方案的設計,模擬設計領域專家的思維進行工作。因此,從這一意義上來說,采礦 CAD系統是對采礦設計專家的思維模擬。
三、采礦CAD 技術特點分析
系統結構是軟件開發的基礎。系統結構的選擇,一要考慮行業特點,二要考慮技術發展水平。盡管21世紀新的 技術已經向三維實體、可視化和集成化發展,但對礦山行業而言,還有很長的路要走。所以,系統的定位必須重視企業的特點和現狀。一般來講,CAD技術在國內外礦山的應用有以特點:
一是提高設計質量,縮短設計周期。主要通過使用 CAD 系統,使設計過程更加客觀、、準確、高效和規范。所以,采礦 CAD 的設計一定要考慮礦山設計規范和工程師的設計習。
二是富有實效與連續性。無論是地質、采礦、測量,還是選礦之間的信息處理、傳輸更富于時效性和可連續性,更加強調 系統的集成化和數據的共享。
三是加強采礦 CAD 系統的通用性和可移植性。由于行業差異與體差異,以及在生產過程中需處理的瞬息萬變的信息差異,使得這種D技術在礦山行業的應用研究中具有較強針對性,可移植性相對較差。所以,必須圖形處理方法、圖形環境以及數據接口技術研究。 四是從實際出發進行研究。 由于二維方式下的礦山 CAD 軟件的應用研究有利于與傳統設計方式銜接,也符合目前礦山計算機技術水平。所以,要擯棄過分追求“三維實體設計”的思想,從礦山的實際需要出發進行開發和研究。
五是與時俱進,積極研究。目前 CAD 軟件開發正處在一個由二維平面的設計模式向三維空間的設計模式過渡。由于存在技術上的障礙,一時 間還難以完成。但是筆者認為,只要我們與時俱進,努力學習,認真研究三維實體構模技術、基于 GIS 的礦山空間工程數據技術等,就一定能夠使礦山設計的水平大大提高。
從目前文獻調研和實際應用情況來看,采礦 CAD 軟件的開發和應用還存在著許多問題,比如,基礎研究較少,尤其是很少從理論、技術和方法上展開研究。對圖形數據的規范化及其表示方法研究不夠,沒有相應的標準可以遵循,等等。這些都是CAD技術在采礦技術應用中遇到的問題與障礙。
“大江東去浪淘盡,千古風流人物”。時代在發展,科技在進步。綜上所述,目前CAD 技術正朝著開放、集成、智能和標準化的方向發展。作為 CAD系統的支撐環境,開放的操作系統,如:WINDOWS、UNIX 將是今后 CAD系統的主流;實用性更強的編程與數據庫技術將為該系統的發展作出新貢獻。我們期待著計算機輔助系統為礦山建設發揮更大的作用。
參考文獻:
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【關鍵詞】計算機輔助教學;高效課堂
1. CAI的誤區
1.1 為計算機輔助教學而采用計算機輔助教學。 在新興的教學模式推廣的形式下,很多老師在實踐中已經意識到計算機輔助教學的強大功能和優勢,也意識到它必將取代傳統的教學模式。但在眾多的計算機多媒體公開課中,很多聽課老師都反映:所謂計算機輔助教學難道不過就是用計算機代替教師的傳統板書?用一個課件貫穿整堂課的教學,使教學失去其應有的靈活性。一旦原先的教學設計出現意外,就亂了陣腳,變得束手無策。有些學科的某些具體章節并不適合采用課件,使用了課件但教學質量并沒有提高,這就得不償失,計算機就沒有能起到它的輔助教學的作用。
1.2 CAI課件在課堂教學中的應用就是計算機輔助教學?!癈AI課件在課堂教學中的應用就是計算機輔助教學”這已成了大多數人的思維定勢。按照這一理論推斷,CAI課件是計算機輔助教學的唯一要素,CAI課件數量的多少、質量的好壞,決定著計算機輔助教學活動的開展。很多一線的教師在開展計算機輔助教學活動時也經常抱怨CAI課件的缺乏阻礙了計算機輔助教學活動的開展。這一認識是有失偏頗和錯誤的。這種狹隘的計算機輔助教學觀已不能適應計算機技術和計算機輔助教學的飛速發展。而大多數教師也沒有充分認識到計算機在課堂教學中的工具作用和計算機輔助教學的豐富內涵,使得計算機在課堂教學中的應用空間縮小了。
1.3 用課件代替學生的思維與操作。目前的許多CAI課件(包括下載課件),常常側重于教會學生知識,把教材內容中抽象的化為形象的,理性的化為感性的,僅呈現那些原本需要教師講解、學生思考的東西,甚至包括要求學生動手操作的實驗。這樣課件充當的只是電子圖書的角色,主要目的也只是通過“圖文并茂”幫助理解知識。這跟素質教育思想是大相徑庭的。課件應帶有啟發性,在努力調動學生學習興趣的前提下,充分培養學生的能力,發展學生的智力,促使學生積極參與,動腦動手,努力培養學生的創新精神,而不能越俎代庖,成為“應試教育”的現代化手段。
1.4 片面追求 “花俏”。片面的、大量的堆砌素材。忽視了課件的技術含量。授課的首要技巧是抓住學生的注意力,花哨的課件是做到了這一點,可是與此同好時也分散了學生注意課內知識的注意力。
2. 對策探討
(1)計算機輔助教學作為一種現代化教學手段是用來支持教學工作,提高課堂教學的效率,突破重點難點的,它主要用來解決一些傳統教學中不易解決的實際問題。既然傳統教學存在一定的局限性,那我們就應首先從這方面入手,利用計算機輔助教學解決這些局限,這樣現代教育技術的優勢才能體現出來。值得強調的是,計算機在教育教學中的作用與地位是工具,它和教科書、投影、幻燈、掛圖一樣,具有提高教學效果、擴大教學范圍和延伸教師功能的作用。但它與其它工具相比,又具有無可比擬的優越性。教師不應只滿足于將它作為一種“新鮮事物”,而應該明白:計算機在課堂教學中應該像黑板粉筆一樣,是自己的一種教學工具。所以,應從本學科的角度出發,研究如何應用計算機來輔助自己的教學。
(2)實踐證明,由于教學課件固有的某些缺陷,使很多課件不能滿足計算機輔助教學的需要。而造成CAI應用處于困境的重要原因,在于課件這種形式背后所反映出來的人們對CAI的不正確的理解。教師事先把自己的思想以軟件的形式固化,形成課件。教師通過課件來表達其教學意圖,教學過程表達為:“教師課件學生”。很明顯,這種過程割裂了教師與學生之間的直接聯系,降低了師生間的互動。
(3)課件設計應解決課件中教學內容和教學過程的設計的問題。包括課件中每一幅框面上所呈現的教學內容和教學過程及其控制。課件在使用前,還應對它進行全面的測試。如對教學信息的呈現功能、對教學過程的控制功能、總體教學效果和教學目標完成的情況等。課件的開發過程是反復循環的過程,只有不斷改進,才能使課件逐步達到令人滿意的效果。
3. CAI提高課堂效率 多媒體計算機輔助教學,具有綜合處理語言、文字、圖形、圖像、動畫、視頻和聲音的能力,擁有極強的表現力和較好的受控性、交互性,集各類媒體優勢于一身。其在教學上的特點是顯而易見的:信息顯示方便、快捷,表現方式形象、自然,豐富多樣;交互方式更加自然、方便;容易實現寓教于樂;有助于探索式學習模式的發展;使課堂效率提高。
(1)直覺感受,激趣引入。一個好的CAI課件,應該在課程的開始就能配合引課,讓學生知道將要學什么,應該做什么。使學生全方位地、立體地接受信息。并第一時間抓住學生注意力。
(2)自我探索,拓展創新。能開發學生探索思維的教學方式始終是把教學的最終目的放在培養學生的思維方式上。而多媒體技術所擁有的獨特動畫效果,可以立體的將內容再現,也可以將任務分層公布,協助教師一步步的引導學生,開發學生的探索性思維,拓展創新。
(3)發揮主體,高效建構。在課件制作過程中全面考慮到教師主導作用與學生主體地位之間的關系,設計了學生參與的講述、演示、閱讀、回答、問題探討,做到每個學生不僅能參與而且積極參與。這種參與型結構能充分調動學生學習積極性,培養學生的操作能力,使學生成為課堂的主人。
參考文獻
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