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可視化技術(shù)研究

第1篇：可視化技術(shù)研究范文

1信息檢索可視化技術(shù)的特點(diǎn)

信息檢索可視化技術(shù)是數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在信息檢索領(lǐng)域的應(yīng)用，信息使用者通過(guò)圖形界面和網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)的相互作用，評(píng)價(jià)和優(yōu)化檢索結(jié)果，從而提高信息的查全率和查準(zhǔn)率，達(dá)到滿(mǎn)足信息使用者需求的目的［1］。信息檢索可視化技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)以圖形或者圖像的方式直觀地顯示出來(lái)，讓用戶(hù)明確數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系與規(guī)律，有利于用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和理解，而且還使用戶(hù)信息檢索操作更加簡(jiǎn)便，有效地提高了檢索效率。信息檢索可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了過(guò)程—結(jié)果的全程直觀展示，受到廣大用戶(hù)的一致好評(píng)。

2圖書(shū)館信息檢索可視化技術(shù)的發(fā)展及其存在的問(wèn)題

2.1圖書(shū)館信息檢索技術(shù)的發(fā)展

圖書(shū)館傳統(tǒng)的檢索方式主要是檢索者利用館藏期刊、書(shū)目索引和各館自行編排的館藏目錄卡片實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的查找和翻閱。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，圖書(shū)館信息檢索也開(kāi)始利用通信設(shè)備和存儲(chǔ)信息的計(jì)算相連，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)檢索。各大型圖書(shū)館依托因特網(wǎng)成功地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了多種服務(wù)項(xiàng)目，其中最具優(yōu)勢(shì)的服務(wù)項(xiàng)目之一當(dāng)屬網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)。迄今為止，在Internet上功能完善的信息檢索工具主要有分布式信息服務(wù)系統(tǒng)、廣域信息網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)等。Internet技術(shù)將海量服務(wù)器連成一體，實(shí)現(xiàn)了分散信息系統(tǒng)向整體化集成的重要轉(zhuǎn)化，通過(guò)在館內(nèi)建立Web網(wǎng)站OPAC，實(shí)現(xiàn)了信息使用者快速檢索各學(xué)科信息的目的。

2.2圖書(shū)館檢索技術(shù)存在的問(wèn)題

現(xiàn)有數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)主要是運(yùn)用主題目錄分類(lèi)和搜索關(guān)鍵字來(lái)進(jìn)行信息資源的檢索，相較于傳統(tǒng)檢索方法，新的信息檢索方法為信息導(dǎo)航帶來(lái)了巨大的變革，同時(shí)也存在較多的問(wèn)題。第一，信息歸類(lèi)和維護(hù)過(guò)程需要投入大量的人力資源，信息更新也很不及時(shí)。第二，關(guān)鍵字檢索使得搜索結(jié)果涵蓋大量無(wú)用信息，用戶(hù)很難直接查找到與自己意圖相吻合的信息。第三，大部分圖書(shū)館Web站點(diǎn)缺乏明確的定位，不具備自己的特色，提供的服務(wù)主要是館藏書(shū)目查詢(xún)，很難直接檢索文獻(xiàn)，用戶(hù)難以快速、正確地找到所需信息［2］。第四，文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)著錄未能統(tǒng)一，規(guī)范性差，資源共享不完全，缺乏統(tǒng)一的組織與協(xié)調(diào)。第五，檢索工具缺乏檢索詞控制，大多數(shù)采用自然語(yǔ)言標(biāo)引，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工標(biāo)引的甄選。第六，站點(diǎn)管理水平有限，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性不高，加上信息工作人員普遍水平不高，英語(yǔ)水平較差，難以達(dá)到網(wǎng)上瀏覽器查新的水平，使信息服務(wù)質(zhì)量大打折扣。

3可視化技術(shù)在信息檢索方面的具體運(yùn)用

3.1本體概念和應(yīng)用

3.1.1本體的定義和作用本體涵蓋了概念模型、形式化、共享等含義，通過(guò)抽出客觀世界中的一些現(xiàn)象的相關(guān)概念而得出的模型，所體現(xiàn)的是相關(guān)領(lǐng)域共同認(rèn)可的知識(shí)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。本體的建立就是為了捕獲相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，提供對(duì)該領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)的共同理解。具體來(lái)說(shuō)，就是本體為人們提供了相互交流的通用語(yǔ)言，使領(lǐng)域在不同的系統(tǒng)和模型之間實(shí)現(xiàn)相互集成和轉(zhuǎn)化。

3.1.2基于信息檢索的本體應(yīng)用多信息的檢索和集成是本體的重要運(yùn)用領(lǐng)域，信息多就容易出現(xiàn)不同信息源在表達(dá)上存在差異，所以就必須建立一套共用的信息語(yǔ)言，不僅可以減少信息轉(zhuǎn)換的難度，還能建立統(tǒng)一的信息集成模式，幫助信息使用者搜索到期望的知識(shí)點(diǎn)，并將所搜索的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的概念補(bǔ)充，從而在數(shù)據(jù)集成里面查詢(xún)到最終需要的資源。由于本體具有通過(guò)概念之間的關(guān)系來(lái)表達(dá)語(yǔ)言的能力，所以能夠大幅度地提高檢索的準(zhǔn)確性和全面性。

3.2內(nèi)容檢索

互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展，信息載體和形式也在不斷變化，互聯(lián)網(wǎng)信息多樣化不斷深入，圖形、圖片、視頻和動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù)不斷涌現(xiàn)，致使以文本方式進(jìn)行檢索的技術(shù)弊端日漸凸顯。為此，內(nèi)容檢索技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在文本檢索技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生。該檢索主要是利用融合了圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)，從而極大地提高了檢索的效率，為信息使用者提供了更加直觀有效的檢索手段。

3.3可視化信息檢索

3.3.1可視化信息檢索的內(nèi)容和優(yōu)勢(shì)可視化信息檢索包含兩方面內(nèi)容：檢索過(guò)程可視化和檢索結(jié)果可視化。相對(duì)于其他信息檢索技術(shù)，可視化信息檢索技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)如下：第一，增強(qiáng)用戶(hù)的認(rèn)知能力?？梢暬瘷z索通過(guò)人類(lèi)對(duì)圖片處理的較強(qiáng)能力，將文本內(nèi)容轉(zhuǎn)化為空間的、圖形的形式后，以直觀的方式供用戶(hù)瀏覽與分析，不再需要進(jìn)行語(yǔ)言處理，從而減少人的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。與此同時(shí)，檢索結(jié)果的可視化，可以揭示文檔中看不見(jiàn)的語(yǔ)義關(guān)系，通過(guò)一些空間屬性如距離、長(zhǎng)短、大小等來(lái)表示文檔的相似性，可以便于用戶(hù)快速地找到相關(guān)的文檔，也方便用戶(hù)理解檢索到的信息之間的關(guān)聯(lián)性，從而提高用戶(hù)的認(rèn)知能力。第二，信息檢索過(guò)程透明化。傳統(tǒng)的信息檢索系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)而言是一個(gè)不透明的黑箱，用戶(hù)提交了提問(wèn)式后，系統(tǒng)怎樣分解用戶(hù)提問(wèn)式、怎么匹配提問(wèn)詞和標(biāo)引詞、怎樣得出結(jié)果等過(guò)程對(duì)用戶(hù)而言都是不透明的，因此用戶(hù)也無(wú)法對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部處理過(guò)程進(jìn)行控制。一個(gè)可視化的信息檢索環(huán)境使檢索過(guò)程變得透明了，包括文獻(xiàn)與提問(wèn)的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)關(guān)系、文獻(xiàn)與文獻(xiàn)語(yǔ)義關(guān)聯(lián)關(guān)系、信息發(fā)現(xiàn)過(guò)程、檢索的顯示等。這使得用戶(hù)的檢索更加容易、有趣，也大大增加了用戶(hù)對(duì)信息檢索過(guò)程的控制能力。第三，方便用戶(hù)進(jìn)行信息瀏覽。在可視化的檢索環(huán)境中，用戶(hù)檢索信息如魚(yú)得水，各種各樣的可視化檢索技術(shù)充分利用了人們對(duì)圖像處理的能力，既可以顯示檢索的核心信息，又以各種方式忽略或隱藏周?chē)募?xì)節(jié)信息［4］。當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊檢索結(jié)果時(shí)，可以很快發(fā)現(xiàn)感興趣的領(lǐng)域，并且根據(jù)檢索結(jié)果的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)性研究相關(guān)興趣領(lǐng)域，從一個(gè)興趣領(lǐng)域里自然地過(guò)渡到另一個(gè)興趣領(lǐng)域，同時(shí)還可以來(lái)回自由地在相關(guān)的興趣領(lǐng)域?qū)ふ蚁嚓P(guān)信息，這是傳統(tǒng)的信息檢索所不能實(shí)現(xiàn)的。第四，提供良好的人機(jī)對(duì)話(huà)和交流環(huán)境。信息檢索過(guò)程應(yīng)該是一個(gè)多回合的人機(jī)對(duì)話(huà)和交流過(guò)程?？梢暬男畔z索將人的因素引進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)，在檢索中可以發(fā)現(xiàn)檢索結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性，用戶(hù)可以根據(jù)自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行檢索，不斷獲取所需的信息，也可以獲取到相關(guān)領(lǐng)域的信息，這將會(huì)鼓勵(lì)人的參與，促進(jìn)人機(jī)對(duì)話(huà)，改善人機(jī)交流。第五，提高檢查率和查準(zhǔn)率。信息檢索可視化是數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在信息檢索領(lǐng)域的應(yīng)用，可視化提高了信息相關(guān)性判別的效率，擴(kuò)展了信息相關(guān)性判別的手段。信息用戶(hù)可以通過(guò)圖形界面與網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)進(jìn)行交互，評(píng)價(jià)檢索過(guò)程中每次檢索的結(jié)果，優(yōu)化提問(wèn)或查詢(xún)，從而提高查全率和查準(zhǔn)率。

3.3.2信息檢索可視化的相關(guān)技術(shù)信息檢索的可視化涉及信息檢索技術(shù)和可視化技術(shù)。其中可視化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以映射技術(shù)和顯示技術(shù)最為關(guān)鍵。

（1）映射技術(shù)主要就是把數(shù)據(jù)從多維空間映射到2維和3維空間，以便成為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)。在此主要介紹自組織映射和潛在語(yǔ)義標(biāo)引兩種映射技術(shù)：自組織映射是通過(guò)模擬人腦對(duì)信號(hào)的處理特點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，目的就是把錄入數(shù)據(jù)或信號(hào)的各種特點(diǎn)加以抽象和歸類(lèi)，使其保持拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有序性，當(dāng)類(lèi)似信號(hào)輸入時(shí)就會(huì)通過(guò)映射反映到相應(yīng)維度空間；潛在語(yǔ)義標(biāo)引就是通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法尋找詞與詞之間的語(yǔ)義結(jié)構(gòu)，通過(guò)奇異值分解，將文檔向量投影到較低的維度空間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)化。

（2）顯示技術(shù)是指將經(jīng)過(guò)處理的文字和信號(hào)以圖形的形式顯示出來(lái)的技術(shù)。目前常用的顯示技術(shù)主要有Focus＋Contex（t聚焦＋上下文技術(shù)）、Cone－Tree（錐形樹(shù)技術(shù)）、Tree-map（樹(shù)圖技術(shù)）、HyperbolicTree（雙曲線樹(shù)技術(shù)）等技術(shù)。不同的顯示技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在信息檢索可視化應(yīng)用過(guò)程中，需要依據(jù)實(shí)際情況加以選擇或整合。

4完善圖書(shū)館信息管理可視化技術(shù)的對(duì)策

想要不斷完善圖書(shū)館信息管理可視化技術(shù)，就必須從以下幾方面做好工作：第一，根據(jù)本館的館藏資料格局、人力和經(jīng)費(fèi)等條件，結(jié)合區(qū)域內(nèi)社會(huì)發(fā)展對(duì)信息的需求，對(duì)館藏信息進(jìn)行重組，建立各種與教學(xué)、科研及人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的特色數(shù)據(jù)庫(kù)，使讀者可以快速檢索到所需信息。第二，建立信息數(shù)據(jù)指引庫(kù)，通過(guò)對(duì)指引庫(kù)的訪問(wèn)檢索到相關(guān)信息的具體館藏路徑，方便檢索信息。第三，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)庫(kù)信息，采用統(tǒng)一高效的網(wǎng)絡(luò)檢索工具，做到人機(jī)檢索有效互換，提高檢索的準(zhǔn)確性，為后期各圖書(shū)館的聯(lián)網(wǎng)打好基礎(chǔ)。第四，對(duì)各館的館藏資料實(shí)施資源整合，形成新的資源體系，讓用戶(hù)能夠通過(guò)統(tǒng)一的檢索平臺(tái)查找各個(gè)圖書(shū)館的館藏信息，從而實(shí)現(xiàn)信息資源的高效利用。第五，對(duì)新一代的電子用戶(hù)進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)教育，比如優(yōu)化本館網(wǎng)上資源的配置及檢索途徑，Internet相關(guān)服務(wù)項(xiàng)目、使用方法和技巧，從而吸引更多的讀者進(jìn)行檢索閱讀。第六，提高館藏工作人員的整體業(yè)務(wù)水平，要求館藏人員具備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用等級(jí)水平和英語(yǔ)等級(jí)水平，能夠熟練運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料，熟練運(yùn)用英語(yǔ)進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，招聘適應(yīng)新時(shí)代需求的數(shù)字圖書(shū)管理人員。第七，建立健全網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員考核制度，加強(qiáng)服務(wù)意識(shí)和事故應(yīng)變處理能力，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定有效運(yùn)行。第八，完善數(shù)字化圖書(shū)館信息系統(tǒng)的語(yǔ)義表達(dá)。所謂語(yǔ)義就是數(shù)據(jù)和符號(hào)所代表的含義及含義之間的關(guān)系，是對(duì)數(shù)據(jù)的抽象和組織的更高層次的邏輯表達(dá)。信息檢索的難點(diǎn)就是簡(jiǎn)短、模糊的用戶(hù)查詢(xún)與存在的海量文檔之間不匹配的問(wèn)題，解決該問(wèn)題就要增加文檔和用戶(hù)查詢(xún)的語(yǔ)義表達(dá)，隨著互聯(lián)網(wǎng)向語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)不斷深化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不僅僅只提供簡(jiǎn)單的通信服務(wù)，而是要達(dá)到人機(jī)之間智能的交互理解，從而為人們共享知識(shí)、交流思想提供更好的服務(wù)。

5結(jié)語(yǔ)

第2篇：可視化技術(shù)研究范文

[關(guān)鍵詞]：調(diào)度數(shù)據(jù)直播 QML 可視化技術(shù)

通過(guò)構(gòu)建河北省地縣三級(jí)一體化電網(wǎng)運(yùn)行安全評(píng)估和指標(biāo)監(jiān)控體系，采用可視化監(jiān)視技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行信息全景、實(shí)時(shí)、快捷、安全，直接將電網(wǎng)情況和運(yùn)行分析的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)到各級(jí)管理決策者和專(zhuān)業(yè)人員面前，為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、管理等各專(zhuān)業(yè)提供便捷的數(shù)據(jù)結(jié)論支持。

引言

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行管理的數(shù)字化、信息化水平不斷提高，電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)正在經(jīng)歷從秒級(jí)到毫秒級(jí)、從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變。數(shù)據(jù)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。較傳統(tǒng)表格和數(shù)字方式，圖形圖表等直觀方法更適展示和分析海量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，其二維/三維的可視化技術(shù)得到了日益廣泛的應(yīng)用。通過(guò)統(tǒng)一實(shí)用、高效便捷的可視化展示手段，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)視、控制、調(diào)度、分析、規(guī)劃提供了有力技術(shù)支撐，已經(jīng)成為調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的重要研究課題。

另一方面，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用電需求增加，電網(wǎng)存在局部設(shè)備臨近極限運(yùn)行，運(yùn)行人員需要分析大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，快速感知電網(wǎng)異常，把握事件發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，這些都使得對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全指標(biāo)的研究和可視化應(yīng)用越來(lái)越迫切。針對(duì)電網(wǎng)生產(chǎn)需求，建立統(tǒng)一的電網(wǎng)運(yùn)行安全的量化指標(biāo)體系，是目前急需深入研究的重要課題。

國(guó)網(wǎng)河北省電力公司基于電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行實(shí)際需求，研究建立了電網(wǎng)安全指標(biāo)體系，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行人員更方便、更直觀地了解當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。將電力系統(tǒng)計(jì)算分析功能與可視化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，建立的統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)獲取、分析、展示軟硬件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)大屏幕投影設(shè)備、桌面PC設(shè)備和移動(dòng)終端設(shè)備的“三屏合一”。大幅提升調(diào)控運(yùn)行人員對(duì)大電網(wǎng)異常的感知能力和運(yùn)行操控駕馭能力。

1.可視化的概念和技術(shù)發(fā)展

研究表明，人眼對(duì)圖形的敏感度大大高于對(duì)數(shù)據(jù)的敏感度。90年代，電力系統(tǒng)市場(chǎng)化席卷全球，這使得系統(tǒng)更加復(fù)雜，數(shù)據(jù)成倍增加，可視化的要求也愈加迫切。這方面的研究工作比較突出并且廣泛應(yīng)用于實(shí)踐的首推美國(guó)學(xué)者Thomas Jeffrey Overbye教授和Mark James Laufenberg 博士，其研究課題組和掌管的Power World公司開(kāi)展了電力系統(tǒng)可視化的系列研究工作，在其提出的電壓等位線（contouring）顯示技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，線路數(shù)據(jù)，穩(wěn)定域的算法和顯示進(jìn)行了可視化研究。

我國(guó)在智能調(diào)度領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)展了很多有益的技術(shù)嘗試，近年來(lái)，華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過(guò)程發(fā)電系統(tǒng)控制，華東電網(wǎng)公司開(kāi)展的以高級(jí)調(diào)度中心項(xiàng)目群為突破的智能電網(wǎng)探索，智能可視化技術(shù)等方面開(kāi)展了大量的研究和實(shí)踐。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

河北南部電網(wǎng)運(yùn)行安全可視化監(jiān)控和信息直播系統(tǒng)基于現(xiàn)有的電網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用面向服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)和管理信息進(jìn)行內(nèi)容重構(gòu)和一體化可視化設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)信息全方位、可視化、在線實(shí)時(shí)展示、統(tǒng)計(jì)和分析，全面提升了電網(wǎng)運(yùn)行安全生產(chǎn)管理集約化水平，進(jìn)一步增加了安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管控和實(shí)時(shí)調(diào)控能力。特別是“大運(yùn)行”體系建成后，要求我們必須以電網(wǎng)安全為中心，匯聚省、地、縣三級(jí)的的電網(wǎng)運(yùn)行信息，權(quán)衡優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保多維約束，統(tǒng)籌過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，構(gòu)建電網(wǎng)運(yùn)行安全評(píng)估和指標(biāo)監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行工作狀況24小時(shí)全景、及時(shí)、可視化監(jiān)視技術(shù)手段，逐步完成由應(yīng)急處置型向超前預(yù)防型的轉(zhuǎn)變。

軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)梳理、數(shù)據(jù)展示；數(shù)據(jù)獲取是從金倉(cāng)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)D5000、海訊數(shù)據(jù)庫(kù)等來(lái)獲取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，運(yùn)用C++技術(shù)TCP通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端和數(shù)據(jù)庫(kù)的交互；數(shù)據(jù)梳理是把從后臺(tái)獲取數(shù)據(jù)封裝成JSON格式的文件，客戶(hù)端接受JSON進(jìn)行解析從而更新數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)展現(xiàn)分別通過(guò)大屏、PC機(jī)、移動(dòng)終端等多種方式進(jìn)行定制化展現(xiàn)，根據(jù)不同的條件來(lái)獲取查看電網(wǎng)運(yùn)行信息。

3.電網(wǎng)運(yùn)行安全指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)從安全、質(zhì)量、環(huán)保、公平為四個(gè)維度，對(duì)省級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行量化衡量和關(guān)鍵指標(biāo)（PKI）的監(jiān)控。整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)體系呈樹(shù)形結(jié)構(gòu)，以各數(shù)據(jù)主題為核心形成四個(gè)指標(biāo)集，在各指標(biāo)集下根據(jù)評(píng)價(jià)需求劃分成一系列指標(biāo)子集，在各指標(biāo)子集下進(jìn)一步根據(jù)評(píng)估內(nèi)容細(xì)分為各指標(biāo)類(lèi)，最終落實(shí)到具體單項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)上。

3.1安全主題指標(biāo)集

電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的首要任務(wù)是確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因而安全主題指標(biāo)集是電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)體系的重中之重。安全主題指標(biāo)集在時(shí)間維度上從后評(píng)估、實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警三個(gè)方面出發(fā)，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行歷史安全水平的評(píng)價(jià)、對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控和對(duì)未來(lái)省級(jí)電網(wǎng)安全危險(xiǎn)點(diǎn)的預(yù)防。安全評(píng)估指標(biāo)子集設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行安全的目標(biāo)管理為指導(dǎo)思想，實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警指標(biāo)子集設(shè)計(jì)則致力于電網(wǎng)運(yùn)行安全的過(guò)程管理，而在實(shí)時(shí)監(jiān)控指標(biāo)子集設(shè)計(jì)中更加注重指標(biāo)的精煉性和直觀性。

安全評(píng)估指標(biāo)子集：電網(wǎng)運(yùn)行安全評(píng)估根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行情況，從負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率、危險(xiǎn)斷面、設(shè)備負(fù)載率、備用運(yùn)行、安全事故管理、檢修操作、二次系統(tǒng)運(yùn)行七個(gè)方面，有針對(duì)性地評(píng)價(jià)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的安全水平。電網(wǎng)運(yùn)行的安全評(píng)估重點(diǎn)關(guān)注電網(wǎng)運(yùn)行安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況，因而在各指標(biāo)子集的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分體現(xiàn)目標(biāo)管理的思想，以抓大放小、寧缺毋濫的標(biāo)準(zhǔn)篩選指標(biāo)。

安全監(jiān)控指標(biāo)子集：安全監(jiān)控指標(biāo)用于在電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中，為調(diào)度值班人員提供一些“所見(jiàn)即所得”的輔助決策信息，以幫助他們判斷電網(wǎng)運(yùn)行的健康狀況、分析在故障情況下應(yīng)采取哪些措施、調(diào)用哪些機(jī)組、調(diào)整哪些裝置將故障的影響范圍降到最低。

安全預(yù)警指標(biāo)子集：電網(wǎng)運(yùn)行安全預(yù)警根據(jù)對(duì)電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行方式的預(yù)測(cè)，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力供需、一次能源供應(yīng)、危險(xiǎn)斷面及設(shè)備、系統(tǒng)調(diào)峰、系統(tǒng)備用、系統(tǒng)穩(wěn)定、短路計(jì)算八個(gè)方面，全面細(xì)致地分析電網(wǎng)運(yùn)行可能出現(xiàn)的安全隱患。電網(wǎng)運(yùn)行安全預(yù)警重點(diǎn)關(guān)注各種運(yùn)行預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中所隱含的電網(wǎng)運(yùn)行危險(xiǎn)點(diǎn)，因而在指標(biāo)子集的設(shè)計(jì)中緊密?chē)@過(guò)程控制的思想，從防微杜漸、未雨綢繆的角度出發(fā)篩選指標(biāo)，以推動(dòng)電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防、預(yù)控。

3.2質(zhì)量主題指標(biāo)集

電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量主題指標(biāo)集在時(shí)間維度上從后評(píng)估和實(shí)時(shí)監(jiān)控兩個(gè)方面出發(fā)，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)頻率和電壓質(zhì)量水平的后評(píng)估和實(shí)時(shí)監(jiān)控。頻率和電壓是電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的集中有效體現(xiàn)，在頻率、電壓指標(biāo)類(lèi)的設(shè)計(jì)中注重過(guò)程與結(jié)果并重，既抓住反映頻率、電壓質(zhì)量的典型指標(biāo)，又挖掘保障電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量所采取措施的相關(guān)重要指標(biāo)。

質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)子集： 50±0.2赫茲的責(zé)任頻率越限運(yùn)行的時(shí)間，50±0.1赫茲的責(zé)任頻率越限運(yùn)行時(shí)間，電網(wǎng)最高、最低頻率，A1/A2不合格次數(shù)，責(zé)任頻率合格率，一次調(diào)頻投運(yùn)率，一次調(diào)頻電量，機(jī)組AGC投運(yùn)率，機(jī)組AGC指令調(diào)節(jié)性能；電壓，主網(wǎng)電壓合格率，綜合電壓合格率，中樞點(diǎn)電壓合格率，電壓不合格廠站情況，電壓最高、最低值發(fā)生情況，變電站電容（電抗器）投運(yùn)情況，電廠電壓控制措施，

質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)子集：質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)用于在電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中，為調(diào)度值班人員提供一些“所見(jiàn)即所得”的反映電網(wǎng)供電質(zhì)量的特征指標(biāo)。系統(tǒng)頻率，系統(tǒng)頻率指標(biāo)是衡量全網(wǎng)有功功率平衡水平的重要標(biāo)志，也是在實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行中調(diào)度員需密切監(jiān)視的運(yùn)行指標(biāo)，保證系統(tǒng)頻率在合理范圍內(nèi)是提高供電質(zhì)量水平的關(guān)鍵舉措。主網(wǎng)電壓合格率，主網(wǎng)電壓水平是衡量全網(wǎng)無(wú)功支撐水平的重要標(biāo)志，也是在實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行中調(diào)度員需密切監(jiān)視的運(yùn)行指標(biāo)，保證主網(wǎng)電壓合格率在合理范圍內(nèi)是提高供電質(zhì)量水平的決定性因素。

3.3效益主題指標(biāo)集

電網(wǎng)運(yùn)行效益主題是根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，從經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保效益三個(gè)方面全面評(píng)估電網(wǎng)運(yùn)行的效益水平。電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保效益是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行效益內(nèi)涵的深入詮釋?zhuān)诮?jīng)濟(jì)、節(jié)能效益指標(biāo)子集的設(shè)計(jì)中以預(yù)測(cè)與后評(píng)估并重，既挖掘反映經(jīng)濟(jì)、節(jié)能效益發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)指標(biāo)，又抓住有效評(píng)價(jià)電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、節(jié)能性的后評(píng)估指標(biāo)；在環(huán)保效益指標(biāo)子集的設(shè)計(jì)中，充分體現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行在促進(jìn)電力環(huán)境友好中的社會(huì)責(zé)任，從切實(shí)保障電力環(huán)保、自動(dòng)記錄統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)便的角度出發(fā)設(shè)計(jì)指標(biāo)。

經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)子集：電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)子集從時(shí)間維度上分為后評(píng)估和預(yù)測(cè)兩個(gè)部分，分別反映電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的變化歷史以及發(fā)展趨勢(shì)。在后評(píng)估指標(biāo)設(shè)計(jì)中不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)歷史經(jīng)濟(jì)效益數(shù)據(jù)的科學(xué)統(tǒng)計(jì)，還著力分析影響電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素，并采用先進(jìn)的理想調(diào)度系統(tǒng)挖掘電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的可提高之處，從而推動(dòng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的精益化管理。經(jīng)濟(jì)效益后評(píng)估指標(biāo)：總購(gòu)電成本，單位購(gòu)電成本，不同電價(jià)區(qū)間機(jī)組調(diào)用情況，月度發(fā)電計(jì)劃偏差率，單位購(gòu)電成本偏差率，購(gòu)電成本可節(jié)約率，經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)指標(biāo)，單位購(gòu)電成本預(yù)測(cè)，總購(gòu)電成本預(yù)測(cè)，邊際購(gòu)電成本預(yù)測(cè)。

節(jié)能效益指標(biāo)子集：電網(wǎng)運(yùn)行節(jié)能效益指標(biāo)子集用于電網(wǎng)運(yùn)行節(jié)能水平分析的常態(tài)管理機(jī)制，從時(shí)間維度上分為后評(píng)估和預(yù)測(cè)兩個(gè)部分，以分別體現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行節(jié)能效益的實(shí)現(xiàn)情況以及趨勢(shì)預(yù)估。電網(wǎng)運(yùn)行的節(jié)能潛力主要反映在降低了網(wǎng)損、提高了水能利用率、降低了全網(wǎng)發(fā)電煤耗三個(gè)方面。

節(jié)能效益后評(píng)估指標(biāo)：高壓輸電網(wǎng)網(wǎng)損，直調(diào)火電廠平均煤耗，全網(wǎng)火電機(jī)組平均煤耗，全網(wǎng)火電機(jī)組邊際煤耗，火電機(jī)組發(fā)電煤耗貢獻(xiàn)率，直調(diào)水電廠水能利用提高率，節(jié)能效益預(yù)測(cè)指標(biāo)，高壓輸電網(wǎng)損的預(yù)測(cè)，直調(diào)火電廠平均煤耗預(yù)測(cè)，全網(wǎng)火電機(jī)組平均煤耗預(yù)測(cè)，全網(wǎng)火電機(jī)組邊際煤耗預(yù)測(cè)。

環(huán)保效益指標(biāo)子集：電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)保效益指標(biāo)子集用于電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)保水平分析的常態(tài)管理機(jī)制，主要利用火電廠脫硫裝置自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，評(píng)估各火電廠的脫硫執(zhí)行情況。火電廠脫硫裝置投運(yùn)率，可再生能源調(diào)用率。

3.4公平主題指標(biāo)集

電網(wǎng)運(yùn)行公平主題指標(biāo)集以電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，用于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行公平性的常態(tài)評(píng)估機(jī)制，主動(dòng)向電力監(jiān)管部門(mén)、社會(huì)公眾披露電力調(diào)度公平性信息，是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行部門(mén)變被動(dòng)接受監(jiān)管為主動(dòng)適應(yīng)監(jiān)管的重要舉措。公平主體指標(biāo)集的設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)調(diào)度公平性信息披露，還深入挖掘各機(jī)組對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰貢獻(xiàn)與其差別利用小時(shí)的關(guān)聯(lián)性，并通過(guò)理想調(diào)度系統(tǒng)科學(xué)評(píng)估電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中為實(shí)現(xiàn)三公調(diào)度而必須付出的成本。主要指標(biāo)：發(fā)電合同完成率，同類(lèi)機(jī)組平均利用小時(shí)，三公調(diào)度成本，月度計(jì)劃平均完成率，發(fā)電機(jī)組平均峰谷差，機(jī)組調(diào)峰貢獻(xiàn)率，機(jī)組差別利用小時(shí)率，差別電量公平性，網(wǎng)絡(luò)阻塞造成計(jì)劃電量未完成率。

4.總結(jié)

基于安全指標(biāo)體系設(shè)計(jì)，通過(guò)采用一體化、模塊化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)離散在的各類(lèi)應(yīng)用和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一展示、監(jiān)視和，形成了一套具有理論基礎(chǔ)的電網(wǎng)安全的評(píng)估、監(jiān)視、展示系統(tǒng)，具備了非常高的推廣價(jià)值和借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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【7】《電力百科全書(shū)》

第3篇：可視化技術(shù)研究范文

關(guān)鍵詞：可視化；大屏幕系統(tǒng)；DLP

0 引言

電力系統(tǒng)的發(fā)展中，可視化信息技術(shù)的應(yīng)用始終提供著前進(jìn)的動(dòng)力。電力調(diào)度作為電網(wǎng)運(yùn)行的中樞，應(yīng)專(zhuān)注于可視化信息溝通，通過(guò)對(duì)光學(xué)、電子、圖像處理、信號(hào)傳輸、定位與識(shí)別等信息溝通技術(shù)的持續(xù)開(kāi)發(fā)與接納，提高電網(wǎng)調(diào)度的安全穩(wěn)定性?？梢暬夹畔⒓夹g(shù)的研發(fā)團(tuán)體目前更多側(cè)重于硬件本身的大眾化基面研究，缺乏對(duì)電力客戶(hù)群體溝通習(xí)慣的細(xì)致研究，缺乏集硬件設(shè)備、軟件平臺(tái)和行業(yè)應(yīng)用方案于一體的可視化信息溝通產(chǎn)品，因此應(yīng)加強(qiáng)此方向的研究和應(yīng)用。

1 技術(shù)背景與信息安全

目前的大屏幕可視化產(chǎn)品主要有數(shù)字顯示拼接墻系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“VW”）、觸摸拼接墻系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“IMS”）、液晶拼接墻系統(tǒng)、交互數(shù)字平臺(tái)（簡(jiǎn)稱(chēng)“IDB”）、以及智能會(huì)議通等。其中VW 產(chǎn)品憑借其超高分辨率、多信號(hào)源接入、超大畫(huà)面無(wú)縫顯示等特性，很好地滿(mǎn)足了集中顯示、集中監(jiān)控、集中指揮調(diào)度的需求，可有效提升各行業(yè)控制室的工作效率與質(zhì)量；IDB產(chǎn)品利用大屏幕顯示、觸摸操作及配套軟件，方便會(huì)議、教育、培訓(xùn)等工作中的互動(dòng)交流、協(xié)同工作等。其中在中國(guó)市場(chǎng)有3萬(wàn)多個(gè)VW顯示單元在成功使用。

“VW”已申請(qǐng)200多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)（其中超過(guò)50%為發(fā)明專(zhuān)利，部分還獲得了PCT成員國(guó)的專(zhuān)利優(yōu)先權(quán)），處于可視化信息溝通領(lǐng)域的制高點(diǎn)，并在“超高分辨率視頻處理與顯示”、“信號(hào)的高速交換與傳輸”、“處理器技術(shù)”、“屏幕定位”、“應(yīng)用軟件工具與平臺(tái)”等方面擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。因此保持技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)先的同時(shí)，能有效保障電力這一特殊行業(yè)的信息安全。

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)構(gòu)筑的產(chǎn)品體系-為適應(yīng)電力客戶(hù)應(yīng)用需求，公司陸續(xù)建立了包括DLP數(shù)字顯示拼接墻系統(tǒng)、液晶拼接墻系統(tǒng)、觸摸式數(shù)字拼接墻系統(tǒng)以及IDB交互數(shù)字平臺(tái)等專(zhuān)業(yè)顯示領(lǐng)域的產(chǎn)品線，同時(shí)在投影機(jī)、多屏處理器、屏幕、顯示單元、控制軟件等等方面也形成了最豐富的系列化產(chǎn)品，全方位的產(chǎn)品在保證整體性、兼容性、安全性、穩(wěn)定性的同時(shí)，能更好地滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)用戶(hù)通用性及個(gè)性化應(yīng)用需求。

2 應(yīng)用解決方案的能力分析

電力系統(tǒng)具有其特殊性，覆蓋生產(chǎn)領(lǐng)域、營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域等多方向。方案應(yīng)順應(yīng)電力行業(yè)差異性應(yīng)用需求，應(yīng)使用基于自主研發(fā)的技術(shù)，具有產(chǎn)品領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，提供個(gè)性化行業(yè)解決方案，系統(tǒng)性地解決各行業(yè)客戶(hù)差異化應(yīng)用的難題。

應(yīng)具有屬地化的營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)體系，覆蓋全國(guó)的區(qū)域營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)、用戶(hù)維修服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、商服務(wù)及培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)，為電力行業(yè)應(yīng)用客戶(hù)提供包括工程安裝、設(shè)備維護(hù)、備件庫(kù)、工程技術(shù)人員和技術(shù)支持人員等全方位屬地化服務(wù)。

3 可視化信息現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展的作用

大屏幕顯示系統(tǒng)把國(guó)際最卓越的DLP高清晰數(shù)字顯示技術(shù)、顯示單元無(wú)縫拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、信號(hào)切換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科技手段的應(yīng)用綜合為一體，形成一個(gè)擁有高亮度、高清晰度、技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、使用方便的大屏幕投影顯示系統(tǒng)，從而為河南電力提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控平臺(tái)、信息資源共享平臺(tái)、分析決策平臺(tái)和指揮調(diào)度平臺(tái)。隨著自動(dòng)化和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，監(jiān)控中心對(duì)信息顯示的要求越來(lái)越高，其中大屏幕顯示系統(tǒng)作為集中信息顯示的交流平臺(tái)，可以將各種監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖、文信息和視頻信號(hào)等進(jìn)行集中顯示，在實(shí)時(shí)調(diào)度、會(huì)商、決策及信息反饋等方面都起到了重要作用。

通過(guò)大屏幕顯示系統(tǒng)，可以輕松實(shí)現(xiàn)直觀、實(shí)時(shí)、全方位地集中顯示各個(gè)系統(tǒng)的信息，各系統(tǒng)信息在大屏幕上可根據(jù)需要以任意大小、任意位置和任意組合進(jìn)行顯示，并且對(duì)顯示信息進(jìn)行智能化管理，以便于指揮中樞準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)全面的觀看和掌握各方面信息并做出正確的決策，大大提高了指揮調(diào)度決策（尤其在緊急情況處置時(shí)）的效率，增強(qiáng)了各信息顯示的直觀性和可操作性。

4 國(guó)內(nèi)外研究水平綜述

4.1 技術(shù)發(fā)展回顧與對(duì)比

隨著自動(dòng)化和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)信息資源的可視化需求急劇擴(kuò)大，監(jiān)控中心對(duì)信息顯示的要求也越來(lái)越高，大屏幕顯示拼墻系統(tǒng)正是在這樣的環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的。大屏幕顯示系統(tǒng)作為集中信息顯示的交流平臺(tái)，可以將各種監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖、文信息和視頻信號(hào)等進(jìn)行集中顯示，在實(shí)時(shí)調(diào)度、會(huì)商、決策及信息反饋等方面都起到了重要作用。

光學(xué)顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，大屏幕顯示拼墻系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次的變革和技術(shù)提升，與此同時(shí)也淘汰了很多技術(shù)相對(duì)落后的產(chǎn)品，就目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)而言，拼墻技術(shù)主要包括了LCD、PDP、DLP三類(lèi)顯示技術(shù)，其中PDP在拼接領(lǐng)域中所占的份額極低。

LCD英文全稱(chēng)為L(zhǎng)iquid Crystal Display，它一種是采用了液晶控制透光度技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)色彩的顯示。

DLP是“Digital Lighting Progress”的縮寫(xiě)。它的意思為數(shù)字光處理，也就是說(shuō)這種技術(shù)要先把影像訊號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，然后再把光投影出來(lái)，是一種全數(shù)字的處理技術(shù)。缺點(diǎn)是色彩處理及還原能力稍差。隨著技術(shù)的發(fā)展，DLP投影機(jī)芯推出了LED光源。LED為綠色光源，具有壽命超長(zhǎng)、色彩飽和度高穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，消除了用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)需更要換燈泡及色輪的顧慮，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“零”維護(hù)。

PDP（Plasma Display Panel），即等離子顯示屏。PDP是一種利用氣體放電的顯示技術(shù)，其工作原理與日光燈很相似。等離子高電壓高耗電，能耗大，壽命有先天不足，使用5000～10000小時(shí)后屏幕亮度就會(huì)衰減一半。

4.2 系統(tǒng)規(guī)模配置比較

DLP的顯示單元有多種尺寸：50、60、67、80、84等，顯示單元尺寸較大，LCD目前用于拼接的尺寸為46寸，PDP用于拼接的尺寸為42寸。在同樣顯示面積下，DLP顯示單元需要的數(shù)量較少，而PDP和LCD都需要更多數(shù)目的顯示單元進(jìn)行拼接。單元的數(shù)量越少，也意味著拼縫數(shù)量越少，屏幕的切割感越弱，觀看效果明顯較好。PDP拼接在色彩上表現(xiàn)不錯(cuò)，但是由于拼接的單元尺寸太小只有一種規(guī)格42寸，造成整個(gè)顯示墻顯得非常零碎，同時(shí)該技術(shù)不適合長(zhǎng)時(shí)間顯示靜態(tài)畫(huà)面，顯示效果差，而且PDP在安裝初期的亮度非常的高，在使用一段時(shí)間后（5000-10000小時(shí)）亮度衰減非常厲害，整體的維護(hù)成本也非常高。在指揮調(diào)度大廳中，大屏幕系統(tǒng)往往需要7×24小時(shí)觀看，因此我們建議采用合適的亮度，而非最高的亮度，高亮度并不適用于長(zhǎng)時(shí)間觀看，長(zhǎng)時(shí)間觀看很容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，給人的眼睛帶來(lái)不適。

4.3 技術(shù)總結(jié)

DLP拼接雖然在色彩的表現(xiàn)力和整體的厚度上均比其他兩種技術(shù)的產(chǎn)品稍差，但是在信號(hào)的顯示效果和整體的維護(hù)成本上而言具有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其在推出了LED光源的投影機(jī)之后，不僅顯示效果大有提升，光源的使用壽命更是達(dá)到60000小時(shí)。為電力系統(tǒng)提供了一個(gè)集中監(jiān)控顯示瓶體與應(yīng)急指揮平臺(tái)，隨著智能電網(wǎng)等項(xiàng)目的應(yīng)用，DLP大屏幕顯示系統(tǒng)作為集中業(yè)務(wù)顯示平臺(tái)，已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。

5 結(jié)束語(yǔ)

DLP大屏幕顯示系統(tǒng)作為現(xiàn)代最高科技的顯示系統(tǒng)，集數(shù)字平臺(tái)顯示技術(shù)，多屏拼接技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)，將為電力系統(tǒng)提供一個(gè)智能的、可視的指揮平臺(tái)。DLP技術(shù)相比PDP/LCD等技術(shù)有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，響應(yīng)速度快、安全可靠穩(wěn)定、技術(shù)純熟、信息可視化程度高等優(yōu)勢(shì)，適宜在電力行業(yè)中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：可視化技術(shù)研究范文

>> 基于可視化技術(shù)的知識(shí)提取研究基于科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的現(xiàn)代教育方法研究國(guó)際科學(xué)計(jì)量學(xué)研究前沿的可視化探測(cè) 基于信息物理融合的web可視化模型研究語(yǔ)義環(huán)境下的數(shù)字檔案館知識(shí)可視化模型研究知識(shí)可視化視覺(jué)表征的內(nèi)容構(gòu)建方法基于信息融合的變電站三維可視化技術(shù)的研究教學(xué)決策可視化模型的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究儲(chǔ)層模型可視化技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn) 科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)教學(xué)和培訓(xùn)的應(yīng)用知識(shí)可視化的視覺(jué)表征研究綜述中小學(xué)信息技術(shù)知識(shí)的擴(kuò)散及其可視化研究知識(shí)可視化在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的可視化技術(shù)研究信息可視化顯示效果的優(yōu)化方法研究 SQLLOADER的可視化數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法研究基于油港工藝流程調(diào)度可視化技術(shù)的方法研究營(yíng)房資產(chǎn)可視化方法研究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的信息可視化研究基于VTK技術(shù)的可視化研究常見(jiàn)問(wèn)題解答當(dāng)前所在位置：，2013-08-05.

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第5篇：可視化技術(shù)研究范文

【關(guān)鍵詞】RFID;電子火車(chē)票;電子標(biāo)簽;檢票自動(dòng)化

Abstract：With the development of technology，the field of the application of RFID technology is extending. It is much less that the researching on the Visible Electronic Train Ticket（VEET）. So we had a studying on it. The article introduces RFID technology that is applied to train ticket，how to utilize it make the VEET. In the first part of the article is about introducing working theories and feature of the RFID technology and Electronic tags. Then the article mainly introduces how to make designing on program and circuit. The researching of VEET will promote automation on ticket selling and checking of railway transport in the feature.

Key Words：Electronic Train Ticket;RFID technology;Electronic tags;ticket selling and checking

引言

中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，每年的鐵路客運(yùn)量達(dá)到數(shù)十億人次[1]，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣數(shù)量的紙質(zhì)火車(chē)票，造成了巨大的資源浪費(fèi)，而且紙質(zhì)火車(chē)票的售票、驗(yàn)票存在著效率低的問(wèn)題，這也是基于RFID技術(shù)可視化電子火車(chē)票（電子火車(chē)票）研究的原因。

隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，RFID已在多方面成功應(yīng)用，比如：圖書(shū)館管理系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)和地鐵票證等等。而國(guó)內(nèi)目前在電子火車(chē)票方面的研究比較少，所以電子火車(chē)票的研究是具有潛力的。

本次研究在可視化上采用MFRC522芯片構(gòu)成的讀寫(xiě)模塊與單片機(jī)相結(jié)合，單片機(jī)通過(guò)讀寫(xiě)模塊間接對(duì)M1卡數(shù)據(jù)修改和讀取，再通過(guò)液晶模塊顯示出乘客信息。

1.RFID技術(shù)及MIFARE卡片介紹：

1.1 RFID技術(shù)

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別。是一種無(wú)線通信技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)[2]，無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。當(dāng)M1卡進(jìn)入感應(yīng)區(qū)后，讀寫(xiě)設(shè)備會(huì)對(duì)M1卡進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、驗(yàn)證，再對(duì)M1卡的數(shù)據(jù)操作。

RFID可分為無(wú)源、有源品、半有源三大類(lèi)，無(wú)源在頻段上又可分為低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ和超高頻915MHZ。無(wú)源RFID標(biāo)簽具有價(jià)廉、輕小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，本次研究中要實(shí)現(xiàn)非接觸式、近距離信息通訊，因此采用無(wú)源高頻RFID技術(shù)。

1.2 M1卡

M1卡作為信息存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于非接觸式IC卡。它的容量為8Kb EEPROM，分16個(gè)獨(dú)立扇區(qū)（編號(hào)0～15）和64個(gè)塊（編號(hào)0～63），其中除去每個(gè)扇區(qū)的最后一塊（密碼塊）和第0塊（廠商代碼塊），剩有47個(gè)塊供存儲(chǔ)信息。每個(gè)扇區(qū)可用獨(dú)立密碼驗(yàn)證。

工作流程如圖1所示：M1卡具有防沖突機(jī)制[3]，可以消去多卡同時(shí)進(jìn)去感應(yīng)區(qū)引起的沖突。當(dāng)一個(gè)扇區(qū)訪問(wèn)結(jié)束，要訪問(wèn)其它扇區(qū)時(shí)，就要對(duì)新扇區(qū)密碼驗(yàn)證，這樣可以提高信息存儲(chǔ)安全度。

圖1 M1卡工作流程圖

2.總體設(shè)計(jì)思路

向M1卡寫(xiě)數(shù)據(jù)。以單片機(jī)作為核心模塊，把單片機(jī)和MFRC522制成的讀寫(xiě)模塊用硬件電路結(jié)合，通過(guò)單片機(jī)控制讀寫(xiě)模塊對(duì)M1卡上的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。試先編好控制程序，當(dāng)M1卡進(jìn)入讀寫(xiě)模塊的感應(yīng)區(qū)后，上位機(jī)軟件會(huì)向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機(jī)接收完數(shù)據(jù)后通過(guò)讀寫(xiě)模塊把數(shù)據(jù)再寫(xiě)到M1卡上，如圖2所示。

讀取M1卡的數(shù)據(jù)，顯示M1卡上數(shù)據(jù)包含的信息。M1卡進(jìn)入讀寫(xiě)模塊的感應(yīng)區(qū)，讀寫(xiě)器通過(guò)天線給M1卡提供能量，喚醍M1卡，把卡中的數(shù)據(jù)讀回到單片機(jī)的存儲(chǔ)空間，單片機(jī)再把獲得的數(shù)據(jù)放在要顯示的數(shù)據(jù)變量空間中，液晶模塊調(diào)用顯示數(shù)據(jù)變量空間肥數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，如圖3所示。

圖2 乘客信息傳遞流程

圖3 液晶工作流程

3.程序設(shè)計(jì)

3.1 液晶顯示程序

在顯示上，要顯示出乘客的乘車(chē)信息，比如：始發(fā)站在和目的地、車(chē)次、時(shí)間等等，因研究中所用的顯示屏為NOKIA5110型號(hào)，其滿(mǎn)屏顯示的內(nèi)容有限，所以將分三次顯示。

首先對(duì)液晶初始化，設(shè)置液晶的偏置電壓、基本指令、顯示模式。單片機(jī)與液晶通信為SPI通信方式，編寫(xiě)一個(gè)用SPI傳數(shù)據(jù)的調(diào)用函數(shù)：void LCD_write_byte（unsigned char dt，unsigned char command），這個(gè)函數(shù)在液晶顯示中多次調(diào)用。再者對(duì)液晶的顯示坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，調(diào)用函數(shù)void LCD_set_XY（unsigned char X，unsigned char Y）函數(shù)中X為顯示的所在列，Y為顯示的所在行。以上是液晶的初始及基本調(diào)用函數(shù)。

單片機(jī)向讀寫(xiě)模塊發(fā)命令讀取M1卡的數(shù)據(jù)，再把從M1卡讀回的數(shù)據(jù)送入液晶顯示要引用的數(shù)據(jù)空間中，顯示函數(shù)把獲得的數(shù)據(jù)再送入液晶中顯示。當(dāng)數(shù)據(jù)據(jù)顯示完后，單片機(jī)再向讀寫(xiě)模塊發(fā)命令，重復(fù)傳遞液晶顯示數(shù)據(jù)的過(guò)程，直到運(yùn)行到單片機(jī)程序中預(yù)設(shè)的斷點(diǎn)處停止。

顯示子程序中建立固定的字庫(kù)，例如：始發(fā)地、車(chē)箱、坐位等等。這樣可以減小M1卡的容量負(fù)擔(dān)，把建立好的字庫(kù)中的信息預(yù)設(shè)顯示在液晶上，讀取的車(chē)票信息直接在留下對(duì)應(yīng)的空位處寫(xiě)上，當(dāng)寫(xiě)滿(mǎn)預(yù)設(shè)的屏幕顯示信息，單片機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)用清屏指令，把前一屏寫(xiě)的信息擦除，以便后面的信息顯示。

3.2 讀寫(xiě)程序

讀寫(xiě)程序在基礎(chǔ)建立在飛利浦公司編寫(xiě)的調(diào)用函數(shù)之上，當(dāng)對(duì)M1卡進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時(shí)，要編寫(xiě)程序調(diào)用函數(shù)庫(kù)的中子程序。

如圖1所示，打開(kāi)系統(tǒng)電源后，主函數(shù)中首先調(diào)用尋卡函數(shù)、防沖突[4]函數(shù)和選卡函數(shù)。如果沒(méi)有M1 卡趕往感應(yīng)區(qū)，程序一直在尋卡函數(shù)處循環(huán)運(yùn)行，當(dāng)M1卡進(jìn)行感應(yīng)區(qū)，系統(tǒng)搜尋到感應(yīng)區(qū)的卡片，程序才會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)行。經(jīng)過(guò)尋卡、防沖突、選卡確定一個(gè)M1卡作為操作對(duì)象。再對(duì)M1卡扇區(qū)（可以任意指定某一扇區(qū)）首次密碼驗(yàn)證，密碼驗(yàn)證無(wú)誤才可以對(duì)M1卡中的數(shù)據(jù)操作。訪問(wèn)其它扇區(qū)時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)其它扇區(qū)的密碼驗(yàn)證，再次的驗(yàn)證可以使用其它密碼，也就是說(shuō)每次的驗(yàn)證使用獨(dú)立的密碼，保證的扇區(qū)的獨(dú)立性，和數(shù)據(jù)的安全性。

主函數(shù)中建立一個(gè)密碼庫(kù)，放在單片機(jī)的內(nèi)存空間，每一個(gè)密碼對(duì)應(yīng)一個(gè)扇區(qū)的驗(yàn)證密鑰，對(duì)M1 卡驗(yàn)證時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)動(dòng)密碼庫(kù)中的密碼和M1 卡的扇區(qū)密鑰匹配。密碼庫(kù)中的密碼可以在需要更改時(shí)重新修改，用不同的密碼和可更改的密碼庫(kù)對(duì)M1卡加密驗(yàn)證，大大提高的M1卡攜帶的數(shù)據(jù)安全和不可復(fù)制性。

4.硬件設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)中，使用STC89C52RC單片機(jī)作為微控制器，以單片機(jī)最小系統(tǒng)板作為核心載體。再以MFRC522芯片作為讀寫(xiě)模塊的核心，通過(guò)SPI通信方式與單片機(jī)進(jìn)行通訊。單片機(jī)與讀寫(xiě)模塊用插槽結(jié)構(gòu)連接，方便讀寫(xiě)模塊與單片機(jī)的分離和組合。

單片機(jī)最小系統(tǒng)板設(shè)計(jì)，包括電源、復(fù)位電路、晶振、蜂鳴器等。電源使用USB接口電路、+5V直流電源供電。復(fù)位電路由串聯(lián)電容、電阻器構(gòu)成，這里使用10K電阻和10uF電容。復(fù)位電路存在作用是當(dāng)單片機(jī)程序跑飛時(shí)，按下復(fù)位鍵單片機(jī)會(huì)停下，然后重頭運(yùn)行程序，無(wú)需斷電重啟。當(dāng)讀寫(xiě)乘客的信息時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，通過(guò)復(fù)位鍵很快的停止程序錯(cuò)誤地運(yùn)行，避免了從新上電引起的問(wèn)題。

晶振電路，它是是單片機(jī)最重要的部分，晶振產(chǎn)生單片機(jī)工作的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在晶振提供的時(shí)鐘頻率上，單片機(jī)的電路中使用11.0592MHz晶振，采用三端式接法，如圖4所示：

圖4 單片機(jī)的晶振電路

電路中蜂鳴器提醒裝置，用PNP型的三極管和一個(gè)4.7K的電阻組成，三極管的基極與單片機(jī)的一個(gè)I/O口相接，基極置位時(shí)，三極管處于關(guān)斷狀態(tài);基極清除位時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器工作。在程序設(shè)計(jì)中，讀寫(xiě)器和M1卡進(jìn)行一次正確的數(shù)據(jù)通信后，單片機(jī)會(huì)拉低與基極相接的I/O口的電位，三極導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音，提醒用戶(hù)電子火車(chē)票工正常。

讀寫(xiě)器中采用MFRC522芯片，該芯片采用先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，支持 13.56MHz 頻段所有被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議，并支持 ISO14443A 所有的層，傳輸速度最高可達(dá) 424kbps，應(yīng)用比較廣泛[5]。讀寫(xiě)模塊的電路中包含，晶振電路、通信方式選擇電路等。這里的晶振電路也采用三端式接法，電路中所用的晶振頻率為27.12MHZ，通過(guò)二分頻后頻得到目前高頻通信所用的13.56MHz的頻率。

圖5 讀寫(xiě)模塊Pcb圖

表1 MRFC522通信方式選接口擇

天線是讀寫(xiě)模塊中最復(fù)雜，最重要的部分，天線的質(zhì)量決定了在與M1卡通信中射頻信號(hào)的質(zhì)量，設(shè)計(jì)中采用了Philips公司提供的參考電路[6]，根據(jù)參考電路中所給定的設(shè)計(jì)參數(shù)直接制作。其中MFRC522的四個(gè)引腳TX1、TX2、WMID、RX與天線部分連接，TX1、TX2為天線部分提供能量載波。RX引腳在天線感應(yīng)到M1卡發(fā)送的信號(hào)作為輸入端，把信號(hào)送入MFRC522芯片處理。電路如圖5所示。

讀寫(xiě)模塊的SPI通信。MFRC522可以支持多種通信方式，如：SPI、I2C和UART。工作中MFRC522可復(fù)位其接口，并自動(dòng)檢測(cè)當(dāng)前微控制器接口的類(lèi)型。其連接方式如表1所示。

實(shí)際電路中I2C引腳接地，EA引接接高電平，使MFRC522工作在SPI通信方式。

5.測(cè)試、調(diào)試

程測(cè)試中遇到的問(wèn)題，如：怎么對(duì)M1卡的指定塊訪問(wèn)、多扇區(qū)訪問(wèn)、液晶顯示的數(shù)據(jù)傳送等。M1卡的訪問(wèn)需要通過(guò)，尋卡、防沖突、選擇卡這三步確定對(duì)象，再對(duì)其進(jìn)行密鑰驗(yàn)證。M1卡扇區(qū)的密碼一定要保存?zhèn)溆茫坏┩浘秃茈y找回，那樣扇區(qū)就作廢了。訪問(wèn)其它扇區(qū)時(shí)，一定要重新驗(yàn)證扇區(qū)的密碼，不然扇區(qū)會(huì)絕訪問(wèn)，訪其它扇區(qū)問(wèn)時(shí)不需要重新上電。液晶讀取數(shù)據(jù)顯示的位置不對(duì)、亂碼等，對(duì)函數(shù)語(yǔ)句逐一排查，如：變量的自增加、初始、調(diào)用位置等。

硬件電路運(yùn)用Keil聯(lián)合Protuse仿真，測(cè)試單片機(jī)和液晶模塊組合工作狀態(tài)，再制成實(shí)物與讀寫(xiě)模塊一起調(diào)試，測(cè)試信號(hào)的穩(wěn)定性，完整性，感應(yīng)區(qū)的范圍。對(duì)于出現(xiàn)了信號(hào)不穩(wěn)定、不完整的情況，把濾波電路，發(fā)送天線重新檢查，是否焊接、線路排布、器件參數(shù)等有問(wèn)題。調(diào)試成功結(jié)果如圖6所示：

圖6 樣品展示

6.總結(jié)

RFID技術(shù)會(huì)隨著科技的發(fā)展應(yīng)用于更寬的生活領(lǐng)域，RFID在電子火車(chē)票上的應(yīng)用也是一個(gè)潛在的領(lǐng)域。本文介紹了把RFID應(yīng)用在火車(chē)票上，鑒于RFID便捷、易操作、安全等特性制成電子火車(chē)票。電子火車(chē)票的使用會(huì)將大大提高鐵路客運(yùn)的效率，同時(shí)電子火車(chē)票避免的紙質(zhì)火車(chē)票的資源浪費(fèi)，起到了環(huán)保的作用，響應(yīng)了國(guó)家低碳發(fā)展的理念。但電子標(biāo)簽作為火車(chē)票技術(shù)還不成熟，電子火車(chē)票的使用還需要一套完整的系統(tǒng)，需要更多的研究。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：可視化技術(shù)研究范文

關(guān)鍵詞：可視化；數(shù)學(xué)探究可視化；教育價(jià)值

以圖形的方式認(rèn)識(shí)世界是人類(lèi)最便捷的認(rèn)識(shí)方式之一。視覺(jué)能力是我們獲取世界信息的重要能力。人類(lèi)進(jìn)化過(guò)程中．人腦最先接觸圖像而后才接觸文字。每一種技術(shù)的發(fā)明都使人類(lèi)上述的這種理解世界的認(rèn)識(shí)方式與互動(dòng)方式產(chǎn)生深刻的變化。從本質(zhì)上看。以動(dòng)態(tài)影像圖形語(yǔ)言為特征的視覺(jué)文化代替以靜態(tài)文字符號(hào)語(yǔ)言為特征的印刷文化就像口語(yǔ)文化轉(zhuǎn)移到印刷文化一樣。這又是社會(huì)發(fā)展的重大飛躍。數(shù)學(xué)理解需要視覺(jué)的感知。特別是幾何圖形的性質(zhì)，復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程、函數(shù)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程、幾何證明的直觀背景等，若能運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)直觀呈現(xiàn)，使其可視化。將會(huì)有助于學(xué)生理解。促進(jìn)對(duì)形與數(shù)的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)。利用信息技術(shù)將現(xiàn)實(shí)中的復(fù)雜數(shù)據(jù)以動(dòng)態(tài)影像圖形的方式表現(xiàn)出來(lái)．這種可視化技術(shù)促進(jìn)我們開(kāi)展數(shù)學(xué)探究教學(xué)。

一、可視化

可視化的英文單詞是Visualization。它來(lái)自英文的Visual，原意是視覺(jué)的、形象的?？梢暬菍⒉豢梢?jiàn)或抽象的信息用有意義的圖像、視覺(jué)效果或圖片來(lái)表示，使這些信息在人們的感覺(jué)和想象中可視。事實(shí)上。將任何抽象的事物、過(guò)程變成圖形圖像的表示都可以稱(chēng)為可視化。可視化描述為數(shù)據(jù)與可洞察表達(dá)之間的一種映射。這種可洞察既可體現(xiàn)為視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)．也可體現(xiàn)為以上感官的一種綜合。在計(jì)算機(jī)軟件和多媒體資料的幫助下．將被感知、被認(rèn)知、被想象、被推理的事物及其發(fā)展變化的形式和過(guò)程。用仿真化、模擬化、形象化、現(xiàn)實(shí)化的方式，在教學(xué)過(guò)程中盡量表現(xiàn)出來(lái)。它是學(xué)生借助信息技術(shù)在頭腦中形成圖像的一個(gè)過(guò)程。并且以獲得更好的數(shù)學(xué)理解和激勵(lì)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程為目的來(lái)使用這些圖像。

Zazkis，Dubinsky和Dautermann提出：可視化是一種行為。在此行為中個(gè)體在內(nèi)在結(jié)構(gòu)和通過(guò)感官所獲得的事情之間建立牢固的聯(lián)系。一個(gè)可視化的行為可以由任何對(duì)象或程序的意識(shí)建構(gòu)所構(gòu)成。這種意識(shí)建構(gòu)是個(gè)體聯(lián)系了他對(duì)外部所感知的對(duì)象或活動(dòng)?？蛇x擇的是，在諸如紙、黑板或計(jì)算機(jī)屏幕這些外在媒介上．一個(gè)可視化行為可以構(gòu)成以諸多對(duì)象或活動(dòng)的建構(gòu)。個(gè)體可以把這些對(duì)象或活動(dòng)與他(或她)頭腦中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象或活動(dòng)視為一體。概括地講，可視化是研究如何把科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的、能幫助科學(xué)家理解信息的方法。其目的主要是為了高效地處理科學(xué)數(shù)據(jù)和解釋科學(xué)數(shù)據(jù)。因?yàn)榭茖W(xué)數(shù)據(jù)越來(lái)越多，人們來(lái)不及處理：其次是因?yàn)槟壳靶畔⒔涣魇侄呜毞?，可通過(guò)視覺(jué)化信息來(lái)彌補(bǔ)語(yǔ)言符號(hào)信息交流之不足。

美國(guó)CEP在報(bào)告中對(duì)可視化的定義是：“可視化是一種計(jì)算和處理的方法，它將抽象的符號(hào)(數(shù)據(jù))表示成具體的幾何關(guān)系．使研究者能親眼看見(jiàn)他們所模擬和計(jì)算的結(jié)果。使用戶(hù)看見(jiàn)原本不能看見(jiàn)的東西。”圈可視化技術(shù)尚待人類(lèi)進(jìn)一步研究與開(kāi)發(fā)。它在多媒體技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，必將獲得更開(kāi)闊的前景。

二、數(shù)學(xué)探究可視化

一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象蘊(yùn)含著多個(gè)要素，需要學(xué)生從多種角度、多個(gè)側(cè)面進(jìn)行分析研究。利用可視化技術(shù)能夠展示出同一數(shù)學(xué)對(duì)象不同方面的特征。學(xué)習(xí)者可以從不同側(cè)面來(lái)探究數(shù)學(xué)對(duì)象，可以從多個(gè)維度來(lái)分析思考數(shù)學(xué)對(duì)象，將不同方面的信息進(jìn)行有效組合．建立聯(lián)系．從而能夠全面深刻地理解數(shù)學(xué)對(duì)象，把握數(shù)學(xué)對(duì)象本質(zhì)特征。

數(shù)學(xué)探究可視化是指：利用信息技術(shù)等工具以多種方式靈活地向?qū)W生提供學(xué)習(xí)背景的影像、圖表、圖像等資料。展示數(shù)學(xué)問(wèn)題；開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，完成數(shù)學(xué)猜想；動(dòng)態(tài)顯示數(shù)學(xué)研究對(duì)象變化過(guò)程，使數(shù)學(xué)抽象性質(zhì)具體化，促進(jìn)學(xué)生理解數(shù)學(xué)本質(zhì)；加強(qiáng)學(xué)生深入思考并創(chuàng)造性地解釋、描述數(shù)學(xué)信息。使可視推理與代數(shù)推理結(jié)合，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。

數(shù)學(xué)探究可視化將實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)探究信息在外部世界和學(xué)生大腦之間的轉(zhuǎn)換。通過(guò)多種媒介手段或表示方法，把抽象的、視覺(jué)上不可見(jiàn)的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的圖形、圖表的一種實(shí)踐過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，人的內(nèi)在的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和外在的可視代表物建立起了密切的聯(lián)系．從而導(dǎo)致對(duì)數(shù)學(xué)探究問(wèn)題認(rèn)識(shí)的更深層的洞察力、提出新的假設(shè)去檢驗(yàn)．促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展。在沒(méi)有新的思路時(shí)，學(xué)生可以求助于信息技術(shù)的幫助，經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題可視化。進(jìn)行猜想，獲得對(duì)問(wèn)題新的理解，得到啟發(fā)。重新選擇、修改問(wèn)題解決策略圈。所以，數(shù)學(xué)探究可視化應(yīng)該是幫助學(xué)生聯(lián)想數(shù)學(xué)概念、原理和解決問(wèn)題的方法。美國(guó)學(xué)生早就利用交互程序在探究圓錐曲線上非常有效地解決了曲線概念的抽象與曲線圖像的直觀這一問(wèn)題。為學(xué)生學(xué)習(xí)和理解曲線的性質(zhì)和特點(diǎn)提供了思維的載體。

數(shù)學(xué)探究可視化主要包含以下幾個(gè)方面：

（一)數(shù)學(xué)問(wèn)題可視化

數(shù)學(xué)探究的源頭是問(wèn)題。利用信息技術(shù)所具有的豐富視聽(tīng)表征為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)易于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的良性認(rèn)知環(huán)境。視覺(jué)系統(tǒng)為我們提供了一種新的、主觀的、非理性的、具有情感的、印象主義的思維景象，提供數(shù)學(xué)問(wèn)題背景，促進(jìn)數(shù)學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生。將數(shù)學(xué)問(wèn)題以動(dòng)態(tài)的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，提供豐富而動(dòng)感的圖像、圖形，使數(shù)學(xué)問(wèn)題具有生動(dòng)性、直觀性和形象性。可視化技術(shù)賦予人們一種仿真的、三維的并且具有實(shí)時(shí)交互的能力．這樣人們可以在三維圖形世界中用以前不可想象的手段來(lái)超越自己的能力獲取信息。發(fā)揮自己創(chuàng)造性的思維，高效率地提出問(wèn)題和解決問(wèn)題。

教師利用信息技術(shù)編輯影視片段，可以制作色彩斑斕的動(dòng)態(tài)畫(huà)面．呈現(xiàn)豐富生動(dòng)的信息．通過(guò)色彩對(duì)比、動(dòng)靜對(duì)比、伸縮對(duì)比形象直觀地闡述數(shù)學(xué)概念生成過(guò)程。其表現(xiàn)手法顯得活潑有趣，往往能吸引學(xué)生的注意，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在“線段、射線、直線”課例中，老師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境：通過(guò)觀看足球比賽、學(xué)生打滑梯場(chǎng)景及七巧板拼圖動(dòng)態(tài)過(guò)程的影像資料，揭示本章將要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容；伴隨著優(yōu)美的豎琴音樂(lè)，一架華麗的豎琴畫(huà)面展現(xiàn)在學(xué)生的面前。學(xué)生觀察繃緊的琴弦以及手電筒射出的光線、筆直的鐵軌等圖片，引發(fā)學(xué)生思考，抽象得出本節(jié)所學(xué)內(nèi)容．引出課題。通過(guò)學(xué)生熟悉的場(chǎng)景和事物引出所學(xué)內(nèi)容。使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)就在我們身邊，數(shù)學(xué)離不開(kāi)生活。滲透善于觀察生活中的數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)意識(shí)。

（二)數(shù)學(xué)猜想可視化

猜想是數(shù)學(xué)探究教學(xué)過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)猜想不能輕易地加以肯定與否定，要用科學(xué)的態(tài)度來(lái)對(duì)待猜想與發(fā)現(xiàn)。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明猜想的正確與否，再通過(guò)嚴(yán)格的證明來(lái)說(shuō)明猜想是成立的。或者通過(guò)舉反例來(lái)否定猜想，這種研究意識(shí)的形成和建立，有助于學(xué)生真實(shí)并主動(dòng)地進(jìn)行數(shù)學(xué)探究活動(dòng)。

基于信息技術(shù)的可視化促進(jìn)學(xué)生提出新的數(shù)學(xué)猜想，便于學(xué)生檢驗(yàn)猜想，因此這樣的方法更快地促進(jìn)數(shù)學(xué)探究教學(xué)的發(fā)展。Devhn相信在數(shù)學(xué)家的推理過(guò)程中計(jì)算機(jī)能夠扮演重要的作用，例如，在等式中看到改變一個(gè)參數(shù)的影響可以對(duì)產(chǎn)生新的猜想做出貢獻(xiàn)。學(xué)生在使用計(jì)算機(jī)開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)與計(jì)算機(jī)的可視反饋有關(guān)系的猜想。這些猜想既不在學(xué)生頭腦內(nèi)也不在它們之外．而是產(chǎn)生在計(jì)算機(jī)屏幕上。學(xué)生可以通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕上的圖像可視地確認(rèn)了他們的猜想．這些猜想來(lái)自于他們用不同方法所做的實(shí)驗(yàn)。推動(dòng)試驗(yàn)成為分析學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)和完成探究學(xué)習(xí)任務(wù)的重要工具州。拖動(dòng)鼠標(biāo)的過(guò)程使學(xué)生能夠在原來(lái)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探索新的數(shù)學(xué)規(guī)律，猜想“生長(zhǎng)”在拖動(dòng)鼠標(biāo)的過(guò)程。拖動(dòng)讓學(xué)生在幾秒鐘之內(nèi)在計(jì)算機(jī)屏幕上看到猜想．論證問(wèn)題很多樣例圖形，拖動(dòng)給學(xué)生提供及時(shí)的信息反饋。學(xué)生關(guān)注計(jì)算機(jī)屏幕上圖形中各個(gè)元素之間的關(guān)系。

再通過(guò)變換、測(cè)量、做圖等工具處理圖形。給出特例和反例。發(fā)現(xiàn)圖形變化的規(guī)律性。

在“正多邊形定義的推廣—‘分?jǐn)?shù)’多邊形”課例中．利用幾何畫(huà)板等教育軟件對(duì)圖形幾個(gè)部分進(jìn)行顏色對(duì)比、平移或旋轉(zhuǎn)變換，學(xué)生能夠猜測(cè)圖形的一些抽象性質(zhì)。學(xué)生利用幾何畫(huà)板的多種顏色顯示功能和動(dòng)態(tài)變換功能．經(jīng)過(guò)對(duì)圖形中線段顏色對(duì)比分析，成這個(gè)一般規(guī)律。

當(dāng)我們研究問(wèn)題的時(shí)候，可以利用信息技術(shù)直觀形象展示數(shù)學(xué)對(duì)象的構(gòu)造與變換過(guò)程。透過(guò)可視化信息展示出數(shù)學(xué)思維過(guò)程，反映出數(shù)學(xué)本質(zhì)。在探索問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)參數(shù)賦值等方法來(lái)構(gòu)造數(shù)學(xué)對(duì)象的特例．然后連續(xù)變化參數(shù)來(lái)變換數(shù)學(xué)對(duì)象，經(jīng)過(guò)觀察、思考、嘗試等具有創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)可視化活動(dòng)。來(lái)猜測(cè)數(shù)學(xué)規(guī)律，并且探尋論證結(jié)論的切入口。因此，信息技術(shù)使得數(shù)學(xué)對(duì)象可視化，使得數(shù)學(xué)關(guān)系顯性化。能夠展示和發(fā)展數(shù)學(xué)思維。

三、數(shù)學(xué)探究可視化的教育價(jià)值

（一)數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維的觸發(fā)點(diǎn)

澳大利亞著名數(shù)學(xué)教育家、前國(guó)際數(shù)學(xué)教育大會(huì)主席Bishop教授斷言：“明顯的是在數(shù)學(xué)課堂上的所有方面強(qiáng)調(diào)可視化描述是有價(jià)值的。”可視化對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程是極其重要的。可視化通常體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)本身和圖片之間的轉(zhuǎn)化，它有能力向觀看者描述資料的特征．刺激使用者大腦中的聯(lián)系，這將促進(jìn)學(xué)生更深層的數(shù)學(xué)洞察力水平的提高。數(shù)學(xué)問(wèn)題一旦從靜態(tài)提升到動(dòng)態(tài)，常常會(huì)出現(xiàn)新的現(xiàn)象和新的問(wèn)題，會(huì)成為數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維的觸發(fā)點(diǎn)。最有效的信息傳播媒介是圖像而不單單是靠聽(tīng)覺(jué)。信息圖像化本身就滿(mǎn)足了每一位學(xué)生的不同需要，使其能以各自不同的方式和各自不同的進(jìn)度來(lái)對(duì)圖像化的信息進(jìn)行個(gè)別化與理性化的篩選和理解，圖像化的信息本身就給學(xué)生提供了一個(gè)同步進(jìn)行的可控寬頻帶通道，而單純1：3授是無(wú)法達(dá)到這一點(diǎn)的。教師利用可視化手段充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視聽(tīng)器官。從而獲得最佳的認(rèn)知效果。利用可視化技術(shù)，一些數(shù)學(xué)探究問(wèn)題的答案立刻可以直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，使人耳目一新，并為進(jìn)一步的理論探索和拓展提供了導(dǎo)向。

（二)提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效性

任何抽象的概念都與具體的事物有著某種內(nèi)在的聯(lián)系。將抽象的內(nèi)容用具體的東西進(jìn)行形象化。有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。數(shù)學(xué)探究教學(xué)以可視化的信息作用于學(xué)生，使學(xué)生在最佳的學(xué)習(xí)條件下進(jìn)行學(xué)習(xí)。形成直接對(duì)學(xué)生視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)器官共同進(jìn)行作用的情況。促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的形成和發(fā)展，利于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。由于可視化教學(xué)能在有限的時(shí)間內(nèi)提高教育信息傳遞的效率和質(zhì)量，在課堂教學(xué)中使學(xué)生能利用多種感知手段獲取各種表象，從而豐富學(xué)生的想象力，擴(kuò)大學(xué)生的信息量，促進(jìn)數(shù)學(xué)創(chuàng)造力的形成。提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果。

（三)學(xué)會(huì)欣賞數(shù)學(xué)

基于動(dòng)態(tài)幾何的平臺(tái)，運(yùn)用跟蹤、軌跡、變換和迭代等功能，容易創(chuàng)作千變?nèi)f化的美麗的圖案。利用信息技術(shù)可以創(chuàng)作動(dòng)態(tài)的百變數(shù)學(xué)藝術(shù)作品，一個(gè)看起來(lái)簡(jiǎn)單的圖像，觀察者自己調(diào)整參數(shù)后．可以產(chǎn)生無(wú)窮無(wú)盡的不同效果：利用《幾何畫(huà)板》軟件，給賦予不同的數(shù)字或拖動(dòng)點(diǎn)F。欣賞到“枝葉茂盛”、運(yùn)動(dòng)變化的勾股定理樹(shù)，如圖5所示。學(xué)生通過(guò)黃金分割網(wǎng)站看到教材以外建筑師如何將黃金分割用在巴特農(nóng)(Pa=henon)神廟、埃費(fèi)爾鐵塔、金字塔等建筑物中；學(xué)生欣賞米勒(Millet)的《拾穗者》、達(dá)•芬奇的《最后的晚餐》和《蒙娜麗莎》等藝術(shù)品時(shí)?？吹剿囆g(shù)家將黃金分割巧妙地運(yùn)用于繪畫(huà)和雕刻之中。這與在傳統(tǒng)教學(xué)條件下教師只是依靠語(yǔ)言描述建筑物和藝術(shù)品中黃金分割的教學(xué)效果相比是有很大的不同。

第7篇：可視化技術(shù)研究范文

對(duì)教學(xué)過(guò)程而言，“思維可視化”是指將原本不可見(jiàn)的思維路徑、方式、規(guī)律運(yùn)用圖示或圖示組合的方式呈現(xiàn)出來(lái)，以期實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)記憶及加深理解的效果。其本質(zhì)也就是隱性思維顯性化的過(guò)程。本研究從主體目標(biāo)來(lái)說(shuō)是希望：①基于未來(lái)課堂環(huán)境，構(gòu)建基于思維可視化技術(shù)的學(xué)科教學(xué)模式。重點(diǎn)通過(guò)讓教師掌握各項(xiàng)思維可視化技術(shù)并將其運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中，提高課堂教學(xué)效能，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。②探討技術(shù)環(huán)境下的可視化學(xué)科教學(xué)實(shí)踐，形成思維可視化技術(shù)進(jìn)行學(xué)科教學(xué)的理論體系。（備注：在相關(guān)研究中，很多機(jī)構(gòu)使用了“知識(shí)可視化”的概念，而我們使用的是“思維可視化”概念，這兩者有何區(qū)別？我們認(rèn)為“知識(shí)”這個(gè)概念比較表層化，不是本質(zhì)，知識(shí)背后的規(guī)律以及加工知識(shí)的過(guò)程即思考過(guò)程才是本質(zhì)，所以用“思維可視化”這一概念更能體現(xiàn)這個(gè)過(guò)程的本質(zhì)。）

研究之目的

1.實(shí)現(xiàn)教學(xué)效能倍增

教學(xué)是教育的核心之一，好的教育必須要有好的教學(xué)，那么什么是“好的教學(xué)”？結(jié)合新課改的三維教學(xué)目標(biāo)（知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度），可以基本得出三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)：第一，學(xué)生的學(xué)業(yè)水平（成績(jī)）要好；第二，學(xué)生解決問(wèn)題的能力（主要是思維能力）要強(qiáng)；第三，學(xué)生要有積極健康的人格。那么，能更好地實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的教學(xué)就是“好的教學(xué)”，也可稱(chēng)之為“高效能教學(xué)”；反之，則是“差的教學(xué)”，稱(chēng)之為“低效能教學(xué)”或“負(fù)效能教學(xué)”。那么當(dāng)前在基礎(chǔ)教育階段，學(xué)校的“教學(xué)效能”是高、是低、還是負(fù)的呢？這個(gè)現(xiàn)狀大家都很清楚：教師教得累，學(xué)生學(xué)得苦，然而學(xué)生的整體學(xué)業(yè)水平并不理想，成績(jī)優(yōu)秀者并不多，兩極分化和大面積不及格現(xiàn)象非常嚴(yán)重。另外，厭學(xué)情緒在中小學(xué)生群體中不斷蔓延，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前有近70%的學(xué)生具有不同程度的厭學(xué)心理，而至于“能力”這一項(xiàng)，顯然比前兩項(xiàng)的情況更糟糕。由此可見(jiàn)，“教學(xué)效能”的整體水平是很低的。那么原因在哪里？

本研究認(rèn)為問(wèn)題的根源在現(xiàn)行的教學(xué)方式和方法——教師為了提高學(xué)生成績(jī)，擠、搶、霸占時(shí)間，大量、重復(fù)、機(jī)械地向?qū)W生灌輸知識(shí)；學(xué)生則長(zhǎng)期陷入“死記硬背”和“題海戰(zhàn)術(shù)”之中，身心疲憊，暈頭轉(zhuǎn)向。關(guān)注“成績(jī)”沒(méi)有錯(cuò)，我們一直認(rèn)為“不出成績(jī)的教學(xué)”一定算不上“好的教學(xué)”，讓學(xué)生取得好成績(jī)，無(wú)可厚非。但問(wèn)題出在大多數(shù)教師根本沒(méi)搞清楚“好成績(jī)到底是從哪來(lái)的”。其實(shí)，學(xué)生的成績(jī)（尤其是初高中學(xué)生）并不是來(lái)自于教師們常掛在嘴邊上的“四多”（多讀、多寫(xiě)、多背、多做題），而是思維能力。因?yàn)榻裉斓闹懈呖?，考的并不是死知識(shí)——基于對(duì)中高考試題的深入分析，我們證實(shí)中考題中有50%是考學(xué)生思維能力的，而高考題有80%是在考學(xué)生思維能力。因此，思維能力的強(qiáng)弱才是決定成績(jī)優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。然而，傳統(tǒng)教學(xué)模式過(guò)度關(guān)注“知識(shí)”卻忽視知識(shí)背后的“思維”，使學(xué)生長(zhǎng)期處于“淺思考”甚至“不思考”狀態(tài)，從而導(dǎo)致學(xué)生的思維能力發(fā)展受阻。所以，年級(jí)越高，學(xué)生“掉隊(duì)”的越多，兩極分化和大面積不及格現(xiàn)象越嚴(yán)重。

本研究的主要目的之一是希望通過(guò)思維可視化技術(shù)的運(yùn)用，引領(lǐng)教師把教學(xué)關(guān)注點(diǎn)從“知識(shí)”轉(zhuǎn)移到“思維”，從而持續(xù)提升學(xué)生的思維能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效能的倍增。

2.讓自主探究學(xué)習(xí)“落地”

新課程改革要求教師培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，使教學(xué)從“以教師為中心”轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”。為積極響應(yīng)教改計(jì)劃，各地學(xué)校進(jìn)行了大量的、有益的探索，如小組合作式學(xué)習(xí)、生命課堂、學(xué)本教育、生本教育等，但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有不少學(xué)校，由于課堂沒(méi)有教師主導(dǎo)又缺少具體、有效的方法支持，課堂秩序無(wú)法保證，學(xué)生一盤(pán)散沙，好動(dòng)的靜不下來(lái)，好靜的不愿參與，結(jié)果遭到教師、家長(zhǎng)、學(xué)生的一致抵制，難以繼續(xù)推進(jìn)。究其根源，在方向不清，定位不準(zhǔn)，又缺少方法和技術(shù)支持的情況下，硬著頭皮改變課堂教學(xué)模式，其教學(xué)效能必然大打折扣。推廣自主探究式學(xué)習(xí)的前提是要提供行之有效的方法，讓教師和學(xué)生都嘗到“甜頭”（效能的提高），然后逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，在“愛(ài)學(xué)習(xí)”和“會(huì)學(xué)習(xí)”的條件下實(shí)施，而其中“會(huì)學(xué)習(xí)”是自主探究式學(xué)習(xí)取得效果的關(guān)鍵因素，其核心是教會(huì)學(xué)生應(yīng)如何思考，而這正是本研究的主要目的與價(jià)值之一。

3.實(shí)現(xiàn)“素質(zhì)”與“應(yīng)試”教育的統(tǒng)一

我國(guó)從1983年提出素質(zhì)教育的方針以來(lái)，很多人便誤認(rèn)為“素質(zhì)”和“知識(shí)”是對(duì)立的，始終將“素質(zhì)教育”無(wú)法落實(shí)的根源歸罪于“應(yīng)試教育”，把矛頭指向中高考。然而考試是一種相對(duì)公平的教育資源分配和人才選拔制度，是保證公平的有效方式，不會(huì)也不能被取消，所以“考試”并不是問(wèn)題的真正所在。另外，不少人還錯(cuò)誤地把學(xué)鋼琴、學(xué)跳舞、學(xué)畫(huà)畫(huà)等當(dāng)成“素質(zhì)教育”，其實(shí)這并不是人的“核心素質(zhì)”，而是一項(xiàng)技能、一種特長(zhǎng)。人的“核心素質(zhì)”是心智模式——思維能力（系統(tǒng)思考能力）和心理能力（積極健康的心理狀態(tài)）。本研究將日常教學(xué)聚焦在“發(fā)展學(xué)生思維能力”上，使學(xué)生“會(huì)學(xué)”，同時(shí)帶動(dòng)學(xué)生“愛(ài)學(xué)”和“樂(lè)學(xué)”的積極心態(tài)，最終使學(xué)生獲得好成績(jī)。這樣我們便能將“素質(zhì)教育”和“應(yīng)試教育”統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效能的最大化。

4.為教育信息化開(kāi)辟新的發(fā)展道路

從1946年美國(guó)教育家戴爾提出“視聽(tīng)教學(xué)法”開(kāi)始，教育技術(shù)便作為輔助教學(xué)的重要手段發(fā)展起來(lái)。其后隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)的教育應(yīng)用也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。進(jìn)入數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，信息的傳播打破了時(shí)間、空間和對(duì)象數(shù)量的限制，如基于“云計(jì)算”的教育平臺(tái)可以使教育資源在更大的范圍進(jìn)行共享，使學(xué)習(xí)者獲取信息更為便捷。然而，對(duì)于個(gè)體學(xué)習(xí)者而言，下一步他們需要的是什么？是更快的網(wǎng)速、更大的信息量，還是更“酷”的用戶(hù)體驗(yàn)？也許都要，但這些絕不是最重要的。最重要的是“效能”，學(xué)得更快、更清晰、更深入，同時(shí)還鍛煉了思考能力，啟發(fā)了智慧，這才是效能的真正體現(xiàn)。

然而，當(dāng)前國(guó)內(nèi)關(guān)于教育信息化的研究大多是集中在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、信息環(huán)境優(yōu)化、終端開(kāi)發(fā)（如電子書(shū)包、智能手機(jī)、電子白板等）領(lǐng)域，很少有從事教學(xué)內(nèi)容（當(dāng)然是指能夠提高教學(xué)效能的內(nèi)容形式）開(kāi)發(fā)的。即使有做內(nèi)容開(kāi)發(fā)的，也多是以題庫(kù)、教學(xué)視頻、動(dòng)漫等形式呈現(xiàn)的，并不能幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)架構(gòu)并同時(shí)發(fā)展其思維能力，是信息和知識(shí)的可視化而非思維的可視化，對(duì)提高教學(xué)效能沒(méi)多少幫助，甚至?xí)?qiáng)化學(xué)生“被動(dòng)學(xué)習(xí)，不愛(ài)思考”的習(xí)慣，所以這些并不是高效教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)方向。而本研究就是要運(yùn)用思維可視化技術(shù)開(kāi)發(fā)出具有“思維可視”特點(diǎn)的新形式教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”的效能倍增。

綜上所述，讓更多教師掌握和運(yùn)用思維可視化技術(shù)，創(chuàng)建思維型課堂，開(kāi)發(fā)思維可視化教學(xué)資源，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)一舉多得——建立清晰的知識(shí)體系，發(fā)展系統(tǒng)思考能力，同時(shí)獲得良好的學(xué)習(xí)成績(jī)，是我們推進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)水平的唯一正確途徑，是勢(shì)在必行、刻不容緩的事情，也是教育信息化發(fā)展的新方向、新領(lǐng)域、新天地。

技術(shù)支撐

由于“思維可視化”的本質(zhì)是隱性思維顯性化的過(guò)程，也就是將不可見(jiàn)的思維路徑、方式、規(guī)律運(yùn)用圖示或圖示組合的方式呈現(xiàn)出來(lái)，所以各類(lèi)技術(shù)支撐就顯得尤為重要。本研究中的未來(lái)課堂建設(shè)，就是為了充分利用現(xiàn)有各種新技術(shù)來(lái)支撐教育信息的有效呈現(xiàn)與互動(dòng)。歸結(jié)起來(lái)，思維可視化的技術(shù)支撐主要是：

1.圖示技術(shù)

圖示技術(shù)（是指能幫我們理清概念之間的邏輯關(guān)系并將其中的思考方法及思維路徑以視覺(jué)信息呈現(xiàn)出來(lái)的圖示或圖示組合）是實(shí)現(xiàn)思維可視化的基礎(chǔ)。最初，技術(shù)教育應(yīng)用發(fā)端于視聽(tīng)技術(shù)，主要以錄音、圖像、電影等視聽(tīng)信息來(lái)輔助教學(xué)。依據(jù)1946年美國(guó)試聽(tīng)教育家戴爾提出的“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論，這些“視聽(tīng)信息”比其上層的言語(yǔ)和視覺(jué)符號(hào)更具體、更形象，所以更容易激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，也更好理解和記憶。然而，這些“視聽(tīng)信息”刺激的主要是人的感知記憶層，并不能將人的“知識(shí)加工”過(guò)程即“思考過(guò)程”呈現(xiàn)出來(lái)，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)思維可視化。自上世紀(jì)60年代開(kāi)始，各種能呈現(xiàn)思考方法及思維路徑的圖示技術(shù)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，如英國(guó)人東尼·博贊（Tony Buzan）發(fā)明的思維導(dǎo)圖（mind map）、心理學(xué)家及教育技術(shù)學(xué)家諾瓦克于1970年在康奈爾大學(xué)提出的概念圖（concept map）技術(shù)、日本管理大師石川馨先生發(fā)明的魚(yú)骨圖（因果圖）技術(shù)等。這些圖示技術(shù)被逐漸運(yùn)用到高等教育、企業(yè)培訓(xùn)和基礎(chǔ)教育等領(lǐng)域，都產(chǎn)生了較大的影響力，使知識(shí)可視化、思維可視化、讀圖時(shí)代、可視化思考等新學(xué)習(xí)模式逐漸流行開(kāi)來(lái)。相對(duì)于國(guó)外，國(guó)內(nèi)在這方面的研究主要體現(xiàn)為理論的提出及單一技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐。例如，北京師范大學(xué)林崇德教授提出的“思維型課堂”概念和基本模式；北京師范大學(xué)知識(shí)工程研究中心提出的較為完整的“知識(shí)可視化”理論，并且開(kāi)發(fā)了“易思——認(rèn)知助手”軟件。據(jù)了解，開(kāi)展相關(guān)研究工作的還有南京師范大學(xué)、河南師范大學(xué)、廣西師范學(xué)院、陜西師范大學(xué)等，但至今尚未有與基礎(chǔ)教育階段各學(xué)科教學(xué)進(jìn)行整合的思維可視化成果。目前，只有華東師范大學(xué)現(xiàn)代教育研究所在這一領(lǐng)域進(jìn)行了比較深入的、系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)工作并取得了一系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教師培訓(xùn)的成功。

2.繪圖軟件

隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件可以幫助沒(méi)有任何繪畫(huà)基礎(chǔ)的人將各種圖示清晰、規(guī)范地繪制出來(lái)，這是保證每位教師都可以開(kāi)發(fā)“思維可視化教學(xué)資源”的工具性前提。目前，這類(lèi)軟件有很多，學(xué)習(xí)和操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)便，易學(xué)易用。例如，用來(lái)繪制思維導(dǎo)圖的軟件就有Mindmanager、mindmapper、FreeMind、Sharemind、XMIND、Linux、MindV、imindmap等。這些繪圖軟件不但可以繪圖，而且還可以將圖示以動(dòng)態(tài)的形式分步呈現(xiàn)出來(lái)，使內(nèi)容開(kāi)發(fā)者或?qū)W習(xí)者的思路更清晰。

3.交互軟件技術(shù)

有效的教學(xué)是離不開(kāi)交互活動(dòng)的。從廣義上講，本研究的“思維可視化技術(shù)”并不僅僅指思維圖示的繪制技術(shù)，還包括思維圖示的呈現(xiàn)、傳播、存儲(chǔ)、交互、共享、修改等一系列技術(shù)。隨著研究的深入，可將課題中產(chǎn)生的各種可視化的教學(xué)資源與軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出一系列具有“思維可視化”特性的教學(xué)軟件，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源、學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生的各種雙向互動(dòng)。

4.網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)

隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，包括各類(lèi)有線與無(wú)線傳送技術(shù)，特別是“云計(jì)算”的廣泛應(yīng)用，可將我們的可視化教學(xué)資源利用網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)進(jìn)行共享，突破時(shí)間、空間和學(xué)習(xí)者數(shù)量的限制，使學(xué)習(xí)資源的獲取更加便捷，成本（經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本）更低。

5.通用技術(shù)

第8篇：可視化技術(shù)研究范文

周忠繼、顧明遠(yuǎn)、周滿(mǎn)生、王珠珠、劉雍潛、錢(qián)培德、謝錫金、梁寧建、倪文錦、許慶豫、楊季文、袁愛(ài)玲、祁永華、岑紹基、林小蘋(píng)

(排名不分先后) 執(zhí)筆:林小蘋(píng)

總課題特邀語(yǔ)文等專(zhuān)家組

蘇立康、崔巒、陳金明、伊道恩、張定遠(yuǎn)、錢(qián)夢(mèng)龍、顧之川、孟素琴、吳立崗、許漢、周勵(lì)群(排名不分先后)

立項(xiàng)背景

1984年,香港愛(ài)國(guó)實(shí)業(yè)家周忠繼先生開(kāi)始潛心研究縱橫漢字輸入編碼(簡(jiǎn)稱(chēng)縱橫碼)。十幾年來(lái),他一直與技術(shù)研發(fā)專(zhuān)家們共同商議軟件更新?lián)Q代的每一個(gè)組成部分,探討項(xiàng)目持續(xù)發(fā)展的每一個(gè)步驟,并秉承“益民利眾”的理念,使縱橫碼服務(wù)于多元化的應(yīng)用群體(如幼兒、少數(shù)民族、聾啞殘障人士等),積累了許多具有借鑒意義和推廣價(jià)值的成功經(jīng)驗(yàn)。

2004年下半年,廣東省潮州市昌黎路小學(xué)、綿德幼兒園率先開(kāi)展縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)(開(kāi)始稱(chēng)縱橫輸入法教學(xué)實(shí)驗(yàn)),并取得可喜的成效。2006年7月28日,來(lái)自廣東、廣西、河南、貴州的百余名中學(xué)、小學(xué)、幼兒園教師或校長(zhǎng)參加了教學(xué)實(shí)驗(yàn)師資培訓(xùn)班。培訓(xùn)班結(jié)束前,接受了來(lái)自四個(gè)省、市、自治區(qū)共63所學(xué)校的課題申報(bào)。2007年5月起,第二期《縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)促進(jìn)潛能發(fā)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)課題》接受了來(lái)自廣東、廣西、河南、江蘇、福建等十幾個(gè)省的共58項(xiàng)子課題的申報(bào)… …一項(xiàng)凝聚著學(xué)術(shù)專(zhuān)家們研究理念和千百位教學(xué)實(shí)驗(yàn)教師探索熱情的公益協(xié)助研究項(xiàng)目,正在神州大地百余所中小學(xué)開(kāi)展。

項(xiàng)目在科學(xué)發(fā)展觀思想的指導(dǎo)下,將縱橫碼的信息技術(shù)、認(rèn)知心理學(xué)的原理、漢語(yǔ)言文學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),以培養(yǎng)人的快樂(lè)學(xué)習(xí),主動(dòng)探索,信息素養(yǎng),提高信息學(xué)習(xí)技能,促進(jìn)人的潛能發(fā)展,提高學(xué)習(xí)能力為目的。通過(guò)教學(xué)實(shí)驗(yàn),研究具體可感的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,比較典型的案例,分析詳實(shí)的數(shù)據(jù),探索科學(xué)有效的方法和途徑。

整體研究在理論層面進(jìn)行了探索,歸納了十項(xiàng)特點(diǎn),特別是結(jié)合認(rèn)知心理學(xué)的學(xué)習(xí)理論和建構(gòu)主義理論,進(jìn)行理性的分析,以150多個(gè)項(xiàng)目學(xué)校的實(shí)驗(yàn)研究和橫向比較研究作為實(shí)踐支持,初步得出了“縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)兒童認(rèn)知心理發(fā)展具有重要的推動(dòng)和促進(jìn)作用,能在較大的程度上提高學(xué)生的語(yǔ)文能力、智力發(fā)展和創(chuàng)造潛能”的結(jié)論。

2008年3月,在總課題組廣州活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),中央電教館和中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo),親臨實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,一個(gè)新的機(jī)遇使實(shí)驗(yàn)邁上了新的臺(tái)階,實(shí)驗(yàn)被列入國(guó)家課題BCA060016重點(diǎn)研究項(xiàng)目。由中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)牽頭,總課題組與九個(gè)省市電教館合作,在約180所幼兒園、中小學(xué)和特教學(xué)校中開(kāi)展縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)。此期國(guó)家課題與總課題實(shí)驗(yàn)研究同步進(jìn)行,成果共享。

總課題組成立

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)總課題組組建于2005年?？傉n題組現(xiàn)有專(zhuān)家十五位,其中既有著名教育家顧明遠(yuǎn)教授,又有認(rèn)知心理學(xué)專(zhuān)家梁寧建教授,有計(jì)算機(jī)信息編碼專(zhuān)家錢(qián)培德、楊季文教授,還有信息技術(shù)教育、語(yǔ)文課程教學(xué)、學(xué)前教育、教育科研方法等方面的專(zhuān)家。富有時(shí)代責(zé)任感和熱情的專(zhuān)家研究團(tuán)隊(duì),共同的理念和相互之間的默契,使縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究課題實(shí)驗(yàn)研究這項(xiàng)公益性協(xié)作研究事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

課題立項(xiàng)

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)總課題,是由中國(guó)教育學(xué)會(huì)、國(guó)家教育發(fā)展研究中心、中央電教館、中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)、香港大學(xué)、蘇州大學(xué)、華東師范大學(xué)、華南師范大學(xué)(排名不分先后)專(zhuān)家組成總課題組的一項(xiàng)利國(guó)利民利教的公益性協(xié)作研究事業(yè)。

第一期2006年9月至2007年9月,縱橫漢字輸入法教學(xué)實(shí)驗(yàn)(4省63校);第二期2007年9月至2008年9月,縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)促進(jìn)潛能發(fā)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)課題研究(13省158校);第三期2008年9月至2010年10月,縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)(17省303校);第四期2010年9月至2012年9月,北京實(shí)驗(yàn)點(diǎn)學(xué)校延申、天津特別方案、特教特別方案等縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)習(xí)者時(shí)代優(yōu)秀素養(yǎng)形成的研究、縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2010年9月至2012年9月,本階段課題研究雙軌并進(jìn)同步發(fā)展。第一,由縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)總課題組與中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)再次合作,組織全國(guó)范圍內(nèi)的縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)新一輪課題實(shí)驗(yàn)。凡經(jīng)2010年6月30日結(jié)題評(píng)估后獲良好、優(yōu)秀,并經(jīng)過(guò)再次申報(bào)而獲準(zhǔn)的子課題,可繼續(xù)成為縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)新一輪課題實(shí)驗(yàn)單位。第二,由縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)總課題組與中國(guó)教育學(xué)會(huì)合作,向中國(guó)教育學(xué)會(huì)申報(bào)而立項(xiàng)的公益群體協(xié)作研究重點(diǎn)課題,項(xiàng)目名稱(chēng)為“縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)習(xí)者時(shí)代優(yōu)秀素養(yǎng)形成”。凡經(jīng)2010年6月30日結(jié)題評(píng)估后獲良好、優(yōu)秀,并經(jīng)過(guò)再次申報(bào)而獲準(zhǔn)的子課題單位,也可申報(bào)。

從未開(kāi)展實(shí)驗(yàn)而有興趣的單位和個(gè)人,都可提出申請(qǐng),遞交申報(bào)表。申報(bào)表將公布于縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)總課題組資源庫(kù),申報(bào)截止時(shí)間2010年9月30日。

第三,縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)總課題組與、中國(guó)未成年人網(wǎng)脈工程特別合作項(xiàng)目,開(kāi)展“縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)快樂(lè)縱橫數(shù)字體驗(yàn)”。

多軌并進(jìn),滾動(dòng)發(fā)展,成果共享,奉獻(xiàn)時(shí)代,造福未來(lái)。

研究宗旨

優(yōu)秀語(yǔ)言能力與語(yǔ)文信息素養(yǎng),是新型人才素養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分?？v橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí),是一種將漢語(yǔ)言學(xué)科與縱橫碼信息技術(shù)、認(rèn)知心理學(xué)原理有機(jī)融合的創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式。

潛心探索研究如何在“科學(xué)發(fā)展觀思想”的指導(dǎo)下,更加有效地將縱橫碼信息技術(shù)、認(rèn)知心理學(xué)的原理和語(yǔ)文等學(xué)科有機(jī)結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索精神,提升他們的信息素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)其潛能的發(fā)展,培育“高素質(zhì)、高品格、高智慧”的信息時(shí)代數(shù)字化創(chuàng)新人才是縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究課題實(shí)驗(yàn)的研究宗旨。

研究?jī)?nèi)容

通過(guò)本課題的研究與實(shí)踐,逐步總結(jié)并形成縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究教學(xué)的基本理論、普遍規(guī)律和實(shí)踐模式。

通過(guò)本課題的研究與實(shí)踐,探索并總結(jié)信息數(shù)字化學(xué)習(xí)中如何優(yōu)化各種學(xué)習(xí)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)中快樂(lè)學(xué)習(xí)與主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)精神、意志和品質(zhì)。探索在縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中,知識(shí)的“學(xué)得─習(xí)得─建構(gòu)”的新的課程結(jié)構(gòu)與規(guī)律。

通過(guò)本課題的研究與實(shí)踐,研究并揭示縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)(縱橫漢字輸入法在幼兒認(rèn)知活動(dòng)中的應(yīng)用),促進(jìn)兒童認(rèn)知能力的發(fā)展以及促進(jìn)其他學(xué)習(xí)群體潛能全面發(fā)展的特點(diǎn)。

通過(guò)本課題的研究與實(shí)踐,研究與開(kāi)發(fā)基于縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)中教與學(xué)的工具平臺(tái),協(xié)作開(kāi)發(fā)具有縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)特色、可共享互通的軟件資源。為實(shí)驗(yàn)提供有效的參考和樣例。

本碼特點(diǎn)

民族性特點(diǎn);創(chuàng)新性特點(diǎn);承傳性特點(diǎn);簡(jiǎn)易性特點(diǎn);通用性特點(diǎn);快捷性特點(diǎn);高效性的特點(diǎn);自主性特點(diǎn);人文性特點(diǎn);發(fā)展性特點(diǎn)。

操作定義

參加實(shí)驗(yàn)的教師和學(xué)生通過(guò)培訓(xùn)與學(xué)習(xí),能夠改變對(duì)這一實(shí)驗(yàn)課題的表面認(rèn)識(shí),以科學(xué)的信息化理論、認(rèn)知心理學(xué)理論、教與學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論等指導(dǎo)整個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程。

教師和學(xué)生能夠領(lǐng)會(huì)和表述課題項(xiàng)目的定位、發(fā)展、宗旨、目標(biāo);結(jié)合自己的理解,表述縱橫碼本碼的特點(diǎn)。

教師和學(xué)生能夠理解和運(yùn)用縱橫碼的基本原理、規(guī)則,進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的漢字輸入,并運(yùn)用這種高效的信息化學(xué)習(xí)方式,進(jìn)行不同類(lèi)型的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。

教師和學(xué)生能夠根據(jù)子課題的選題假設(shè),課題研究的設(shè)計(jì)進(jìn)行某一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與研究,能夠根據(jù)選題設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),選用科學(xué)可行的研究方法,開(kāi)展能夠體現(xiàn)在愉快中“自主學(xué)習(xí)”、“主動(dòng)探索”特點(diǎn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

教師和學(xué)生能夠根據(jù)總課題制訂的評(píng)估方案,根據(jù)子課題設(shè)計(jì)的評(píng)估策略開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的評(píng)估與反饋。

分段目標(biāo)

1.實(shí)驗(yàn)起步階段――學(xué)習(xí)強(qiáng)化技能階段

完成對(duì)基本原理、常用規(guī)則及常用功能(筆形、單字、詞組、簡(jiǎn)碼)的掌握,實(shí)行計(jì)算機(jī)上機(jī)操作。

看打――文本輸入。

選打――詞語(yǔ)游戲。

想打――看圖寫(xiě)話(huà)、看圖作文、讀后隨筆。

2.研究初步階段――促進(jìn)能力發(fā)展階段

課題實(shí)驗(yàn)研究與課程結(jié)合,進(jìn)入常態(tài)教與學(xué),根據(jù)總課題目標(biāo)、子目標(biāo)進(jìn)入研究過(guò)程,探索如何優(yōu)化各種學(xué)習(xí)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力,“觀察與調(diào)查相結(jié)合、定向與機(jī)遇相結(jié)合”等研究,探索縱橫數(shù)字化學(xué)習(xí)如何促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展的規(guī)律。各子題可進(jìn)行結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的微觀研究,例如:

看打──眼、腦、手協(xié)同并用的快速閱讀。

選打──寓學(xué)于樂(lè)的游戲式詞匯快速積累。

想打──看圖作文讀寫(xiě)結(jié)合促進(jìn)思維流暢。

3.研究發(fā)展階段――探索研究學(xué)習(xí)模式階段

進(jìn)一步探索在縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中,知識(shí)的“學(xué)得─習(xí)得─建構(gòu)”的新的課程結(jié)構(gòu)與規(guī)律。

通過(guò)“個(gè)案與整體相結(jié)合、定性與定量相結(jié)合”等科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)合本單位實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,研究具有本單位特點(diǎn)的縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)模式和可供借鑒參考的范例。

4.研究反饋階段――評(píng)估反饋總結(jié)階段

教師和學(xué)生能夠根據(jù)總課題制訂的評(píng)估方案,根據(jù)子課題設(shè)計(jì)的評(píng)估策略開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的評(píng)估與反饋。

通過(guò)抽取與組織實(shí)驗(yàn)樣本、收集數(shù)據(jù),分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

根據(jù)國(guó)家課題和總課題組的結(jié)題評(píng)審方案自行評(píng)審,并配合結(jié)題總結(jié)工作。

管理原則

課題實(shí)驗(yàn)科學(xué)性原則。

課題實(shí)驗(yàn)真實(shí)性原則。

課題實(shí)驗(yàn)實(shí)效性原則。

成果歸屬全體所有原則。

成果應(yīng)用既獨(dú)立又共享原則。

課題評(píng)估擇優(yōu)獎(jiǎng)勵(lì)原則。

選題指南

1.縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與研究教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與研究促進(jìn)學(xué)習(xí)者潛能發(fā)展的理論與研究。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與研究促進(jìn)幼兒認(rèn)知能力發(fā)展和潛力開(kāi)發(fā)的研究。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與不同學(xué)習(xí)群體識(shí)字,閱讀,寫(xiě)作教學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)師生互動(dòng)及學(xué)習(xí)主體地位的研究。

… …

2.縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與研究促進(jìn)學(xué)習(xí)者信息素養(yǎng)語(yǔ)文技能的提升

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與幼兒漢語(yǔ)字詞積累發(fā)展語(yǔ)言能力的研究。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)者內(nèi)隱學(xué)習(xí)能力開(kāi)發(fā)的研究。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與研究?jī)?yōu)化小學(xué)生識(shí)字過(guò)程及提高效率的研究。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)與研究?jī)?yōu)化促進(jìn)小(中)學(xué)生提高閱讀速度或擴(kuò)大閱讀量的研究。

… …

研究方法

本課題研究主要以實(shí)驗(yàn)法和行動(dòng)研究法為主(文獻(xiàn)法、調(diào)研法為輔)。實(shí)驗(yàn)法要有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(要有實(shí)驗(yàn)假設(shè),要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行控制,要收集有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)、案例。要對(duì)實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,總結(jié)提煉,形成實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以驗(yàn)證假設(shè)。行動(dòng)研究法要注意五個(gè)環(huán)節(jié):計(jì)劃,行動(dòng),考察,反饋與調(diào)整)遵循螺旋式上升的規(guī)律。選用什么研究方法,以什么方法為主,什么方法為輔,可結(jié)合學(xué)校的實(shí)際和所選選題的具體情況而定。

本階段要求進(jìn)入常態(tài)教學(xué)、成為學(xué)校校本課程形式。實(shí)驗(yàn)班應(yīng)與常規(guī)班級(jí)一致,歡迎全校性開(kāi)展。

提倡比較分析實(shí)驗(yàn)研究方法,可通過(guò)前測(cè)、中測(cè)與后測(cè),進(jìn)行縱向的前后比較;通過(guò)以下幾種實(shí)驗(yàn)研究方法,進(jìn)行實(shí)效性比較分析。

觀察與調(diào)查相結(jié)合。

定向與機(jī)遇相結(jié)合。

個(gè)案與整體相結(jié)合。

定性與定量相結(jié)合。

子課題組織

建議每申報(bào)單位以單位行政領(lǐng)導(dǎo)、信息技術(shù)教師、語(yǔ)文教師組成子課題管理小組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。子課題每半年(6月30日前)遞交一次中期實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告,每一年(12月30日前)遞交一次年度實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。中期實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告主要由各省組織初步評(píng)審,總課題組秘書(shū)處抽查。年度實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告由總課題組秘書(shū)處組織專(zhuān)家評(píng)審,兩年為一期總結(jié)評(píng)估以綜合評(píng)估方案進(jìn)行評(píng)審。

對(duì)積極有效組織子題進(jìn)行課題實(shí)驗(yàn)各省市組織機(jī)構(gòu),總課題組按原來(lái)模式給予獎(jiǎng)勵(lì)和支持。

申報(bào)方案

基本信息準(zhǔn)確完整。

實(shí)驗(yàn)對(duì)象清晰明確。

實(shí)驗(yàn)比較同質(zhì)均等。

條件基礎(chǔ)揚(yáng)長(zhǎng)避短。

提出假設(shè)研究問(wèn)題。

變量關(guān)系基本確立。

方法靈活內(nèi)容充實(shí)。

預(yù)期效果突出有效。

獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制

經(jīng)過(guò)申報(bào)并獲批準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)情況、參加總課題組征集組織的活動(dòng)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)估成績(jī),均可作為申報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)的資格與材料。

獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)目

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究?jī)?yōu)秀組織管理獎(jiǎng)。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究?jī)?yōu)秀實(shí)驗(yàn)校長(zhǎng)獎(jiǎng)。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究?jī)?yōu)秀先行探索研究示范點(diǎn)校獎(jiǎng)。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究?jī)?yōu)秀實(shí)驗(yàn)教師獎(jiǎng)。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究?jī)?yōu)秀學(xué)習(xí)能手獎(jiǎng)。

縱橫信息數(shù)字化學(xué)習(xí)研究?jī)?yōu)秀研究成果獎(jiǎng)。

評(píng)獎(jiǎng)以?xún)赡隇橐粋€(gè)周期。

預(yù)期成果

組織舉辦“優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與課例”和“優(yōu)秀課件學(xué)習(xí)軟件”、 “創(chuàng)新學(xué)習(xí)”大獎(jiǎng)賽或活動(dòng)測(cè)試。

出版發(fā)表科研論文。

出版科研學(xué)術(shù)論著。

總結(jié)優(yōu)秀成功案例。

發(fā)展縱橫信息教學(xué)化學(xué)習(xí)教學(xué)資源庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)在線寫(xiě)作及評(píng)閱作文系統(tǒng)。

成果應(yīng)用原則

子課題相對(duì)獨(dú)立。

著作權(quán)限自主。

成果資源共享。

協(xié)作關(guān)系友好。

第9篇：可視化技術(shù)研究范文

現(xiàn)代美術(shù)教學(xué)日新月異，手段和理念都再不斷的更新，加之多媒體課件制作的運(yùn)用，課堂教學(xué)更吸引學(xué)生，對(duì)拓展學(xué)生的知識(shí)面，啟發(fā)學(xué)生的思維起到了非常大的作用。但同時(shí)也使得很多的教師幾乎將課堂上的演示拋于腦后，認(rèn)為這是落后的教學(xué)手段，陳舊的教學(xué)方法。筆者則認(rèn)為不然，多媒體和課件的運(yùn)用對(duì)教學(xué)的幫助是毋庸置疑的，中國(guó)畫(huà)傳統(tǒng)的教學(xué)，歷來(lái)提倡“畫(huà)從譜出”，凡學(xué)畫(huà)的人，無(wú)論畫(huà)山水、人物還是花鳥(niǎo)，對(duì)譜中或者老師傳授的每一法、每一式都反反復(fù)復(fù)地精益求精?，F(xiàn)在我們對(duì)小學(xué)生的繪畫(huà)教育與培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)畫(huà)家的目標(biāo)雖不一樣，但對(duì)“畫(huà)譜”在教學(xué)中的顯著作用絕對(duì)不能忽視，絕對(duì)不能一味的厭舊求新而輕易拋棄。在技法類(lèi)的教學(xué)中，范畫(huà)比之其他的教學(xué)方法更有優(yōu)勢(shì)，更能讓學(xué)生學(xué)習(xí)直觀的學(xué)習(xí)，更喜聞樂(lè)見(jiàn)?！胺懂?huà)教學(xué)”更合乎我國(guó)民族特點(diǎn)。

根據(jù)現(xiàn)代美術(shù)課堂的特點(diǎn)，范畫(huà)主要分為五類(lèi)：

1欣賞范畫(huà)

美術(shù)教育不全是技術(shù)教學(xué)，主要是培養(yǎng)學(xué)生審美情趣，提高他們對(duì)藝術(shù)的鑒賞能力。所以美術(shù)欣賞在小學(xué)美術(shù)教學(xué)中占著極為重要的位置，但課本中供學(xué)生欣賞用的古今中外名畫(huà)和當(dāng)代學(xué)生的優(yōu)秀作品，因?yàn)榘婷嬗邢薜脑?，他們都縮得非常小，很多地方無(wú)法辨認(rèn)學(xué)生常常是一看而過(guò)，無(wú)法品味，教師即使在上課時(shí)將課本高高舉起，但由于畫(huà)面太小，也很難將學(xué)生的目光吸引，欣賞無(wú)法實(shí)施。要是事先把它們（主要作品）繪制放大成范畫(huà)（無(wú)法仿繪的也該收集大副印刷品）懸掛于課堂之上，效果就截然不同，學(xué)生會(huì)對(duì)掛圖目不轉(zhuǎn)睛而較快的心領(lǐng)神會(huì)，產(chǎn)生較強(qiáng)的感受與共鳴，這也省去了教師許多不必要的嘮叨。

2步驟范畫(huà)

凡作畫(huà)總的有個(gè)先畫(huà)什么后畫(huà)什么的步驟，由于課本中“步驟圖”印得太小，不連綿，有的根本就沒(méi)有（如人教版第十冊(cè)“繪畫(huà)——人物以類(lèi)聚比例動(dòng)態(tài)“第十一冊(cè)”工藝——會(huì)徽設(shè)計(jì)“第九冊(cè)”中國(guó)畫(huà)——寫(xiě)意花卉等）學(xué)生不可能從這幾課又簡(jiǎn)單的范畫(huà)中“反”得很多，對(duì)他的忽視就是造成學(xué)生亂涂亂畫(huà)的嚴(yán)重禍根，要指導(dǎo)，又不能光靠一枝粉筆，而且時(shí)間也容不得教師在課堂上那么“慢條斯理”。這就要求教師按作畫(huà)一，二，三……的順序，課前早有“預(yù)制品“到用時(shí)依次掛出，邊掛邊講，既直觀，又簡(jiǎn)練。

3對(duì)比范畫(huà)

在講評(píng)分析學(xué)生作業(yè)時(shí)，只是一味的講述如何如何，一味的指出不應(yīng)這樣那樣，往往難以給人留下深刻的影象，學(xué)生在“好”、“差”之間始終趨于含糊朦朧的狀態(tài)。如果兩幅范畫(huà)并列對(duì)照，如色彩的飽和與灰暗效果，景物的大小疏密，很快就一目了然，讓學(xué)生欣然翻悟在分秒之間，在比較中使學(xué)生對(duì)什么是好，什么是差有一個(gè)比較肯定的明確的鑒別，成為學(xué)生從“所以然”的感性認(rèn)識(shí)飛躍到“之所以然”的理性認(rèn)識(shí)的催化劑。

4啟示范畫(huà)

有不少教師以為“范畫(huà)”總是用來(lái)讓學(xué)生“照葫蘆畫(huà)瓢”的，其實(shí)不然，它完全可以用來(lái)開(kāi)拓學(xué)生的思維，而且是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造才智的有效方式，學(xué)生創(chuàng)作水平跟知識(shí)、技法的增長(zhǎng)應(yīng)同步上升，然而不少學(xué)生卻是相反，他們對(duì)“創(chuàng)作”隨著年歲增大反而越來(lái)越怕，他完全應(yīng)歸結(jié)于我們課堂教學(xué)的失誤，是我們?cè)诮虒W(xué)中沒(méi)有調(diào)度好“導(dǎo)”與“創(chuàng)”的關(guān)系所致，如果教師在每次創(chuàng)作作畫(huà)教育中，充分認(rèn)識(shí)到“導(dǎo)”的重要性，在尊重學(xué)生的個(gè)性的同時(shí)，能按班級(jí)實(shí)際水平，事先組織幾幅范畫(huà)，用各種不同的構(gòu)思。同時(shí)，范畫(huà)中使用的技法又都是已學(xué)過(guò)和分散零星的集成，這就是用范例來(lái)啟示學(xué)生如何“學(xué)用結(jié)合”，很大程度地培養(yǎng)學(xué)生把積累的技法，經(jīng)常應(yīng)用與自己筆端的習(xí)慣。

5當(dāng)堂范畫(huà)

盡管教師在課前準(zhǔn)備了各種各樣的范畫(huà)，但還是很難一應(yīng)俱全，如間色、復(fù)色和濃墨、淡墨的調(diào)和，油畫(huà)棒、水彩顏料的混合使用等等，都必須讓學(xué)生親眼看一看才能真正讓學(xué)生了解，特別是對(duì)學(xué)生臨時(shí)提出的問(wèn)題，才有許多更需要教師當(dāng)場(chǎng)揮筆演示才能達(dá)到教學(xué)效果。