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關(guān)鍵詞 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 基礎(chǔ) 核心 實(shí)驗(yàn)
1 定位為基礎(chǔ)核心課程
“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程,首先定位要明確,對(duì)于剛?cè)胄5牡湍昙?jí)學(xué)生來講,教師一定要有打好其扎實(shí)基礎(chǔ)的信心、責(zé)任與方法,教師不僅要有教好本課程的責(zé)任,還要有引導(dǎo)學(xué)生入門計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的方法與責(zé)任,故教人者同時(shí)兼顧著指引學(xué)習(xí)者進(jìn)大門(計(jì)算機(jī)學(xué)科)與入小門(數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng))的責(zé)任。
(1)對(duì)不同的學(xué)校、專業(yè)來說,無論是硬件、軟件、應(yīng)用或其他相關(guān)專業(yè),各校有自身的基礎(chǔ)、底蘊(yùn),故對(duì)各專業(yè)的分類,要求會(huì)有所偏重,但“基礎(chǔ)”、“核心”應(yīng)該不可動(dòng)搖。
(2)無論是本科、???,還是其他層次類型的學(xué)校(公辦、民辦、獨(dú)立學(xué)院、自考、函授、高職院校)都應(yīng)重視本基礎(chǔ)核心課程的教學(xué)。
對(duì)“數(shù)字電路與數(shù)字系統(tǒng)”,教育部在各類相關(guān)的教學(xué)大綱中均規(guī)定為必開課程(其重要性在此也不必多說)。
2 領(lǐng)導(dǎo)的重視程度
各高校計(jì)算機(jī)院、系領(lǐng)導(dǎo)安排此課程的相對(duì)重視程度至關(guān)重要。
(1)主講教師、助教、實(shí)驗(yàn)課技師要安排精兵強(qiáng)將。我們可比喻上課效果按下棋的段位來分,教授上課未必是九段,講師也可以是九段。即要由那些課上得棒并且有責(zé)任心的人員進(jìn)行教學(xué)。
(2)有較穩(wěn)定的教學(xué)、研究小組?,F(xiàn)在較普遍的問題是有些教師搞科研或因其他原因,常常出差,出現(xiàn)換、停課次數(shù)較多的現(xiàn)象,必然影響教學(xué)效果。應(yīng)該建立一些制度,如帶實(shí)驗(yàn)臨時(shí)由研究生輪流帶不行;教師常出差不行;課程從頭至尾必須由固定的老師完成,不能像辦講座式地輪換人員。
(3)領(lǐng)導(dǎo)、教師、實(shí)驗(yàn)技師經(jīng)常要注意學(xué)生的反饋意見,隨時(shí)掌握教與學(xué)、示范與動(dòng)手過程中出現(xiàn)的問題,并及時(shí)解決。本課程既要學(xué)理論,又要?jiǎng)邮肿鰧?shí)驗(yàn),各環(huán)節(jié)要環(huán)環(huán)套上。
(4)選一本恰當(dāng)?shù)慕滩?,在充分尊重主講教師的基礎(chǔ)上,給予一定的把關(guān)。雖然計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)要開設(shè)數(shù)字電路課程,但是由于不同的學(xué)校、專業(yè)的要求,著重點(diǎn)、學(xué)生的層次有所不同,在選擇教材時(shí)也有所區(qū)別。這里強(qiáng)調(diào)的是“恰當(dāng)”,即適合學(xué)生的層次并經(jīng)過實(shí)踐證明選用此教材達(dá)到了好的效果。比如我們南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系選用的是由科學(xué)出版社出版的新世紀(jì)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)教材系列中的《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》(白中英主編)教材,這是針對(duì)普通高校本科生使用的獲獎(jiǎng)教材,經(jīng)過論證和試用到正式選定使用,取得了較好的效果。
3 主講教師一定要負(fù)責(zé)
選定有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的且有責(zé)任心的主講教師(同時(shí)也是相關(guān)教研小組的負(fù)責(zé)人)是關(guān)鍵的一環(huán)。
(1)主講教師要經(jīng)常與實(shí)驗(yàn)師、助教、學(xué)生溝通。
(2)相對(duì)來說,各角色要分工明確。
①主講教師是主線、核心隊(duì)員。
②實(shí)驗(yàn)師首先要教會(huì)每個(gè)學(xué)生真正自己動(dòng)手(這是一道坎,有人會(huì)用別人做好的東西去冒充,硬件上手和軟件上手不一樣,現(xiàn)在電腦很普及,軟件上手實(shí)踐機(jī)會(huì)多,而硬件要有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件提供)做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn);其次才是誰做得更復(fù)雜、更好的問題。
③對(duì)助教主要要求他發(fā)現(xiàn)、總結(jié)學(xué)生作業(yè)及實(shí)驗(yàn)中的問題,特別是帶有普遍性的問題。
(3)教研小組負(fù)責(zé)人對(duì)各類人員要有考核,親自與學(xué)生溝通,及時(shí)了解本教學(xué)小組成員的工作成效,比如耐心程度,對(duì)學(xué)生的態(tài)度,設(shè)備、器材的損壞率等。
(4)積極與院、系領(lǐng)導(dǎo)打交道,以便保持本課程在獲得支持、重視程度、投資更新等方面的地位。
4 結(jié)合調(diào)查意見
結(jié)合學(xué)校、教務(wù)處等有關(guān)部門對(duì)學(xué)生的教學(xué)抽樣意見調(diào)查,將本課程的得分、評(píng)價(jià)與其他課程作比較,以便相互促進(jìn)、提高,本作者所主講的數(shù)字邏輯電路課程在綜合評(píng)分中總是名列前茅。本課程有自身的獨(dú)到之處,講課、實(shí)驗(yàn)做得好具有得分優(yōu)勢(shì),而如果不重視實(shí)驗(yàn),做得不好結(jié)果正相反。
5 課時(shí)的安排要適當(dāng)
各學(xué)校要根據(jù)自身的情況及所選用教材的建議課時(shí),綜合考慮實(shí)際課時(shí)的確定。比如我校計(jì)算機(jī)系所選用的教材參考課時(shí)為64學(xué)時(shí),我們認(rèn)為這是最低課時(shí)數(shù),我們是偏重軟件的學(xué)校,對(duì)于為數(shù)不多的硬件課程要保質(zhì)保量,主講教師要根據(jù)情況增加課時(shí),應(yīng)在正常順序教課的基礎(chǔ)上,對(duì)于:(1)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的普遍性問題;(2)習(xí)題中帶普遍性的問題;(3)增加的某些內(nèi)容、補(bǔ)充的典型例題等由主講教師在課堂上講效果好。另一個(gè)要注意的問題是現(xiàn)在普遍采用電化教育,上課放投影,教師如果不掌握好進(jìn)度(往往難以掌握),學(xué)生會(huì)無所適從,應(yīng)給一定時(shí)間要求學(xué)生記筆記,并給予反應(yīng)上的緩沖時(shí)間。我們?cè)囘^兩個(gè)班級(jí)做記筆記與不記筆記的對(duì)比,最終有一定時(shí)間記筆記的班級(jí)在學(xué)習(xí)效果、考試成績(jī)方面均優(yōu)于不記筆記的班級(jí),現(xiàn)在學(xué)生普遍不愿記筆記、不愿動(dòng)手,這是要引起注意的一種新的惰性。
6 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)其積極性
在整個(gè)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)上要設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而調(diào)動(dòng)起同學(xué)們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)、動(dòng)手作實(shí)驗(yàn)的積極性。
(1)通過形象的比喻(要結(jié)合內(nèi)容與進(jìn)度)激發(fā)學(xué)生興趣
比如學(xué)習(xí)基本邏輯運(yùn)算及電路時(shí),將其比喻為建高樓,需要先了解磚、鋼筋、水泥等基礎(chǔ)建筑材料;當(dāng)學(xué)生學(xué)到可以設(shè)計(jì)一些較為簡(jiǎn)單的電路時(shí),既要肯定又要激勵(lì),可比喻為,你可以用磚等基礎(chǔ)材料搞創(chuàng)作了,不過還僅僅停留在搭個(gè)羊圈、蓋個(gè)馬棚的水平,必須進(jìn)一步學(xué)下去;而在教材基本上講完后,可比喻為,你現(xiàn)在相當(dāng)于可以建造人住的普通房屋了,但你要造高樓大廈,建筑精品還需努力學(xué)下去。這樣類似的比喻學(xué)生印象深,已有不止一個(gè)已畢業(yè)的學(xué)生遇見我閑談時(shí)提到教師比喻建筑之事,有的學(xué)生對(duì)我姓什么都有些模糊,但建筑之事不忘。
(2)激發(fā)學(xué)生的好勝心
現(xiàn)在的學(xué)生普遍好表現(xiàn),好展示自己,給他舞臺(tái),他會(huì)用十足的心思。比如講觸發(fā)器時(shí),對(duì)主從J―K觸發(fā)器的基本邏輯圖,我對(duì)學(xué)生說,誰5分鐘看懂并能正確講給我聽就封他為高手,10分鐘看懂水平還可以,15分鐘還未看懂就別自己看了;而對(duì)維持阻塞D觸發(fā)器的邏輯圖,誰8分鐘看懂是高手,12分鐘看懂還可以,18分鐘還鬧不明白就別自己看了。
學(xué)生說他學(xué)到了相關(guān)知識(shí),并能做題目了,我封他水平還可以;要做高手必須用盡量短的時(shí)間講得讓別人聽懂,這對(duì)教師也存在挑戰(zhàn),教師自己懂的東西能否盡快讓學(xué)生也懂,這是個(gè)考驗(yàn)。
(3)結(jié)合就業(yè)
告訴學(xué)生現(xiàn)在硬件越來越重要,其應(yīng)用范圍越來越廣,就業(yè)機(jī)會(huì)和工資待遇大有提高,現(xiàn)各大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生動(dòng)手能力普遍不夠,會(huì)編大型程序的人不多,會(huì)硬件設(shè)計(jì)的人就更少了,若想糧袋里的糧食多一些,那就先跟老師把數(shù)字邏輯電路這一基礎(chǔ)課學(xué)好。如果學(xué)生拿著自己設(shè)計(jì)的硬件作品去找工作,往往比拿一軟件作品還管用(別人一看你硬件都會(huì)設(shè)計(jì),那么普通編程也應(yīng)該沒問題)。
7 目前國內(nèi)高校本門課程普遍存在的一些問題
作者經(jīng)過對(duì)國內(nèi)各層次的高校數(shù)字邏輯電路課程的教學(xué)、實(shí)踐及相關(guān)教材的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)了一些問題。
(1)使用教材較為陳舊,講授內(nèi)容缺乏時(shí)代性。
①教材不少,但更新較慢,有的教師有惰性,不愿輕意換教材或使用更新版本,這與教師太忙,學(xué)校重科研、輕教學(xué)等多種原因有關(guān)。
②出版社與作者對(duì)如何更新已有版本的教材缺少溝通。比如涉及到報(bào)酬如何算等問題。實(shí)際上如果使用同一書的更新版本,既節(jié)省教師的備課時(shí)間,又有延續(xù)性,出版社書的銷量也可以增加,這樣效果較好,所以出版社應(yīng)與相關(guān)作者建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系。
(2)只講授“功能部件”級(jí)范圍,不涉及“數(shù)字系統(tǒng)”級(jí)范圍。
①與教學(xué)計(jì)劃的革新、課時(shí)安排有關(guān)。
②與主講教師、助教、實(shí)驗(yàn)技師的觀念、水平的提高,知識(shí)的更新有關(guān)。
③與學(xué)校設(shè)備、器材的經(jīng)費(fèi)投入有關(guān)(這不完全是任課教師的問題)。
(3)不少院校將本課程交給電子系教師講授,因而與后續(xù)課程不易銜接(理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)都會(huì)存在問題)。
①外系教師的責(zé)任感通常與本系教師有差別。實(shí)驗(yàn)師、助教的配備也有問題,有的學(xué)校還可能是私下請(qǐng)的,無工作量、無考核,只給課時(shí)費(fèi)了結(jié);有的可能連實(shí)踐課內(nèi)容都砍掉了。
②對(duì)不同專業(yè)的后續(xù)課,培訓(xùn)人才的側(cè)重點(diǎn)會(huì)有較大的偏差,比如對(duì)軟、硬件設(shè)計(jì)的結(jié)合等問題。
③我們應(yīng)該偏重圍繞計(jì)算機(jī)這一專門的數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行研究,可稱是一種縱深研究,而電子系是一種橫向的廣泛的研究。
(4)硬件設(shè)計(jì)語言本科生采用ABEL-HDL語言較易掌握,效果較好,而用VHDL語言效果相對(duì)差些。
(5)所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為落后,這會(huì)涉及到經(jīng)費(fèi)的投入問題,有的學(xué)校微機(jī)購置了許多,而數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備卻很陳舊,甚至沒有。
(6)硬件課程受到擠壓,有的地方把數(shù)字電路和模擬電路課程合并,有的甚至作為講座性質(zhì)或干脆砍掉不上了。這些都是有待規(guī)范、解決的問題。
總之,應(yīng)在把“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程真正作為計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)核心課的原則下,各校結(jié)合自己的情況,在教學(xué)、實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節(jié)上引起足夠的重視,認(rèn)識(shí)到基石與空中樓閣的含義,如果沒有學(xué)好先行的基礎(chǔ)課,那么后續(xù)的專業(yè)課也是無法學(xué)好的。
8 小結(jié)
本文是作者根據(jù)自己在多年的教學(xué)中對(duì)數(shù)字電路課程的地位、授課過程中所經(jīng)歷的課程內(nèi)、外的某些相關(guān)問題而進(jìn)行的總結(jié),以及一些較為成功的經(jīng)驗(yàn),并提出了自己的一些獨(dú)特看法、觀點(diǎn)。同時(shí)對(duì)國內(nèi)一些不同層次的學(xué)校作了調(diào)查、研究,借鑒了一些經(jīng)驗(yàn),并指出了存在且有待克服的問題,對(duì)于那些正在講授數(shù)字電路課程的青年教師或即將講授本課程的教師是值得一讀的。作者自認(rèn)為是從事計(jì)算機(jī)教育教學(xué)實(shí)踐中取得的一個(gè)小小成果,且具有普遍意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 白中英. 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng). 北京:科學(xué)出版社,2003.
[2] John M. Yarbrough 著. 數(shù)字邏輯:應(yīng)用與設(shè)計(jì).李書浩,仇廣煜等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
0引言
近幾年來,隨著高校的學(xué)生數(shù)量不斷增多,全國高等院校也崛地而起,發(fā)展迅速,規(guī)模不斷壯大,主校區(qū)對(duì)應(yīng)的分校區(qū)比比皆是,管理也隨之混亂,管理分散。而多校區(qū)管理的現(xiàn)象使得學(xué)校不得不發(fā)生變化,這樣就需要了一種新型的教育管理模式,而數(shù)字藝術(shù)教學(xué)管理系統(tǒng)就是在這樣的背景下研究出來的。這樣的系統(tǒng)可以供校領(lǐng)導(dǎo)、師生的交流,可以查閱管理信息資料,提高管理效率,可以有效的實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)。
1國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀
數(shù)字藝術(shù)教育主要是培養(yǎng)學(xué)生將新興技術(shù)和理念結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)的能力,使其符合社會(huì)需求的人才。
在現(xiàn)階段,國外的技術(shù)相對(duì)于我國較為先進(jìn),軟件使用率也較高。而在歐洲等發(fā)達(dá)國家,數(shù)字教育已經(jīng)趨于完善。
在國內(nèi),我國的數(shù)字教育還很緩慢,而我們的也在不斷更新和突破,向現(xiàn)代化靠攏。由于國內(nèi)外的文化與接受的程度不同,我國數(shù)字藝術(shù)教育更是進(jìn)程緩慢。為了適應(yīng)國內(nèi)人才需求,我們也在不斷的吸取國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn),發(fā)展一條適應(yīng)我們自己的改革之路。同時(shí),我國內(nèi)也有一些教學(xué)管理軟件也得到了突飛猛進(jìn)的成果。
2交互理論
交互是指人與人之間的相互影響和作用。而在教學(xué)中的交互指的是教師與學(xué)生之間的交流,雙方都具有主觀能動(dòng)性,借助虛擬化的數(shù)字藝術(shù)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行溝通與聯(lián)系。這樣的功能軟件可以拉近師生的距離,促進(jìn)溝通。
系統(tǒng)中的交互可以理解為用戶與用戶之間利用數(shù)字藝術(shù)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行溝通和交流,既是老師與學(xué)生的交流和反饋(課程的指導(dǎo),資料的借閱等)
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)七大模塊
該系統(tǒng)通過建立七大模塊,分別是:用戶管理;教師信息管理;課程管理;選課管理;成績(jī)管理;信息管理;教學(xué)互動(dòng)管理模塊的設(shè)計(jì),用于記錄師生、課程等基本信息,用于存放學(xué)生選課等關(guān)系,建立良好的數(shù)據(jù)庫,便于師生方便快捷查閱課程資料,完成學(xué)校的課程學(xué)習(xí)。
(1)用戶管理設(shè)計(jì):由于系統(tǒng)所涉及的用過甚多,這就需要有一個(gè)程序用于整合資源,功能模塊多樣化,對(duì)不同人群的權(quán)限有所區(qū)別,來保障數(shù)據(jù)庫的安全。
(2)教??信息管理:教師信息管理設(shè)計(jì)主要用于修改學(xué)生信息,錄入成績(jī),查尋教師信息等,通過該模塊,可以查尋教師的授課情況以及資歷。
(3)課程管理:課程管理是教學(xué)的基礎(chǔ),該模塊可以展示課程的介紹,采用先進(jìn)的3D數(shù)字技術(shù)展示課程介紹,以便于學(xué)生更直觀的了解自己所學(xué)的課程。
(4)選課管理:根據(jù)學(xué)生專業(yè)計(jì)劃,供學(xué)生選擇選修的課程,學(xué)生可以在網(wǎng)上選擇自己所要學(xué)習(xí)的課程,從而體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。
(5)成績(jī)管理:該模塊是體現(xiàn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)課程掌握程度的好壞,是非常重要的環(huán)節(jié),是學(xué)生能夠順利完成學(xué)業(yè)的重要考評(píng)。學(xué)生可以用于查詢學(xué)分,老師用于考評(píng)學(xué)生學(xué)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì),衡量一個(gè)學(xué)生能否順利通過該考試的重要憑證。
(6)信息管理:信息管理是記錄了學(xué)校、師生的個(gè)人信息等,涵蓋非常廣泛,該模塊注重信息的更新與維護(hù)。實(shí)時(shí)更新學(xué)校近期動(dòng)向,教師調(diào)動(dòng)以及學(xué)生課程安排情況等。
(7)教學(xué)互動(dòng)管理:教學(xué)互動(dòng)管理是數(shù)字藝術(shù)教學(xué)系統(tǒng)的核心模塊,該模塊可以是教師更好的引導(dǎo)學(xué)生下載良好的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí),而學(xué)生可以很好地利用該模塊,學(xué)習(xí)教師分享的知識(shí),更好吸收和消化,學(xué)生可以在該模塊提問,教師進(jìn)行答疑,真正的實(shí)現(xiàn)了教學(xué)互動(dòng)。
4系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
通過對(duì)教師信息類、學(xué)生信息類、課程信息類、選課成績(jī)類、信息管理類、用戶管理類的實(shí)現(xiàn),在數(shù)字設(shè)計(jì)藝術(shù)教學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程中的關(guān)鍵技術(shù)類的實(shí)現(xiàn),利用3D技術(shù),可以是我們更直觀的了解數(shù)字藝術(shù)教學(xué)系統(tǒng)。
1視覺傳達(dá)中的交互性
兒童注意力通常只能集中二十分鐘左右,多圖形、景象、立體形象會(huì)增加兒童視覺上的趣味性,吸引兒童注意力。在進(jìn)行數(shù)字出版物的設(shè)計(jì)制作時(shí),要強(qiáng)化互動(dòng)的理念,要理解用戶的體驗(yàn),從色彩、圖形等幾個(gè)大方而對(duì)界面設(shè)計(jì)進(jìn)行有特色的分析和歸納,對(duì)其藝術(shù)風(fēng)格進(jìn)行深入的研究和闡述。(1)目標(biāo)導(dǎo)向界而對(duì)于兒童教育類的出版物來說,應(yīng)該擁有明確的視覺導(dǎo)向系統(tǒng)(知識(shí)框架),一種直觀和操作簡(jiǎn)便的界而對(duì)象,把當(dāng)前要使用的操作命令以項(xiàng)目列表的方式顯示在屏幕上,供受教育者按需選擇。根據(jù)兒童的邏輯思維能力,清楚明晰的目標(biāo)導(dǎo)向不僅可以減輕記憶負(fù)擔(dān),而且易于操作。(2)窗口在窗口的設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量采用單獨(dú)的大窗目顯示,因?yàn)閮和乃季S系統(tǒng)性不強(qiáng)、注意廣度較小,當(dāng)多個(gè)窗目同時(shí)或交替出現(xiàn)時(shí)容易使他們不知所措。而大窗目便于其察看窗目?jī)?nèi)容,能夠形成視覺沖擊、吸引注意力和排除屏幕上其他信息的干擾。(3)圖形化按鈕這一種非常符合兒童思維、認(rèn)知習(xí)慣的交互方式,在數(shù)字教育出版物設(shè)計(jì)中,我們提倡按鈕形象化、圖形化,讓兒童一看就知道點(diǎn)擊可以觸發(fā)哪些動(dòng)作,表達(dá)方式接近自然,易于識(shí)別和理解,削弱了受教育者對(duì)數(shù)字化出版物界而產(chǎn)生的陌生感和神秘感。(4)對(duì)話框是一種彈出式窗目,根據(jù)教學(xué)情景,將教學(xué)內(nèi)容以對(duì)話框的形式展示。在一個(gè)對(duì)話框中設(shè)計(jì)的選項(xiàng)不應(yīng)太多,如果太多,則會(huì)造成使用效率不高、浪費(fèi)屏幕空間等,這時(shí)應(yīng)考慮用其他方式設(shè)計(jì)。
2聲音用戶界面交互性
在兒童教育類數(shù)字出版物中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需求,借助音樂和聲音效果創(chuàng)建一種特殊傳授方式,把兒童帶到特定的氣氛之中,有助于調(diào)動(dòng)情緒,使學(xué)習(xí)過程變得更輕松,豐富兒童的感官享受。語音操作命令,形象化圖標(biāo)相結(jié)合的講解內(nèi)容,及時(shí)的語音信息反饋等。根據(jù)兒童心理特點(diǎn),在學(xué)習(xí)的過程渴望互動(dòng)與鼓勵(lì),因此,在交互設(shè)計(jì)過程中,反饋尤為重要。例如:當(dāng)孩子把手指放在屏幕上某個(gè)圖標(biāo)時(shí),會(huì)有相應(yīng)的音樂,可以是圖標(biāo)的對(duì)應(yīng)解釋,也可以是對(duì)孩子動(dòng)作的鼓勵(lì),如答對(duì)了,你真棒,增強(qiáng)界而的交互性。
3觸覺用戶界面交互性
關(guān)鍵詞:軌道交通;視頻監(jiān)控;構(gòu)成;功能;發(fā)展
1 前言
城市軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)是行車組織和客運(yùn)組織重要的輔助設(shè)備,是保證運(yùn)輸安全、應(yīng)對(duì)緊急事態(tài)的重要手段。目前可用于組網(wǎng)的系統(tǒng)有數(shù)字控制的模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控。前者技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟,在工程中得到廣泛應(yīng)用,但由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中信息流的形態(tài)沒有變,仍為模擬的視頻信號(hào),系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是一種單功能、單向、集總方式的信息采集網(wǎng)絡(luò),介質(zhì)專用的特點(diǎn),具有一定的局限性,要滿足更高的要求,必須采用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)的構(gòu)成及功能
[關(guān)鍵詞] 語義出版 科學(xué)交流 義網(wǎng) “宏知識(shí)” 戰(zhàn)略閱讀
[中圖分類號(hào)] G237
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
[文章編號(hào)] 1009-5853(2012) 04-0081-06
1 引 言
1980年代,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及,科學(xué)交流系統(tǒng)發(fā)生了巨大變化,先進(jìn)的信息導(dǎo)航技術(shù),面向特定學(xué)科的智能搜索、瀏覽和分析工具,自動(dòng)超鏈接技術(shù),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖表,機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)對(duì)象,結(jié)構(gòu)化的注釋以及互操作技術(shù)等逐漸浮現(xiàn)[1]。1990年代,在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)實(shí)需求的雙重推動(dòng)下,科學(xué)出版發(fā)生革命性變革:學(xué)術(shù)期刊相繼在互聯(lián)網(wǎng)上電子版本,并逐漸取代傳統(tǒng)的印刷期刊成為科學(xué)交流的主流載體[2-3]。
進(jìn)入21世紀(jì)后,計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用在改變科學(xué)研究基礎(chǔ)架構(gòu)的同時(shí)也帶來了科研數(shù)據(jù)和信息的爆炸式增長(zhǎng)。大量結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)字資源充斥科學(xué)研究的各個(gè)環(huán)節(jié),閱讀、分析、組織、存儲(chǔ)和這些數(shù)字資源讓傳統(tǒng)的科學(xué)交流系統(tǒng)難以勝任。除此之外,隨著跨學(xué)科研究的興起,科研人員在跨域合作研究過程中對(duì)數(shù)據(jù)語義和復(fù)雜度的要求也越來越高。面對(duì)海量的科研信息以及復(fù)雜的情報(bào)任務(wù),如何通過自動(dòng)化和智能化方式輔助科研人員快速發(fā)現(xiàn)新知識(shí)并進(jìn)行正確決策,成為當(dāng)代科學(xué)交流系統(tǒng)設(shè)計(jì)者面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
增加數(shù)據(jù)和信息之間的關(guān)聯(lián)不僅能夠提高數(shù)據(jù)和信息的獲取效率,更能方便用戶發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)和理解復(fù)雜的知識(shí)體系。為了應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn),一線科研人員、科學(xué)情報(bào)組織、圖書館與學(xué)術(shù)出版機(jī)構(gòu)不約而同地將目光投向語義信息技術(shù),包括XML語言(XSLT、XQuery、XPath)、語義網(wǎng)(RDF、OWL、SPARQL)和本體技術(shù)。基于語義技術(shù)的信息、集成與交互架構(gòu)設(shè)計(jì)逐漸成為科學(xué)交流系統(tǒng)發(fā)展的前沿。語義出版(Semantic Publishing)作為一種新穎的和對(duì)科學(xué)交流系統(tǒng)具有顛覆性意義的出版形式日益浮現(xiàn)[4-5]。
2 語義出版的概念與表現(xiàn)形式
2.1 語義出版的概念
期刊出版是科研成果公開發(fā)表的首要途徑,也是科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié),對(duì)于標(biāo)識(shí)科學(xué)假設(shè)和科學(xué)成果的首發(fā)權(quán)具有重要意義。期刊出版通常要經(jīng)過同行評(píng)議。這種方式不僅實(shí)現(xiàn)了同行交流,更為期刊質(zhì)量提供了保障。自350年前科學(xué)期刊產(chǎn)生以來,其基本形式幾乎從未發(fā)生過變化,一直都是線性結(jié)構(gòu),每期包括幾篇或十幾篇文章,按先后順序編排。在文章中,作者總是通過各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、調(diào)查資料或邏輯推斷證明自己的假設(shè)或觀點(diǎn)。文中既有各種圖表,又有各種觀點(diǎn)匯總和引文線索;既有各種專業(yè)基礎(chǔ)詞匯,又有各種學(xué)科的前沿術(shù)語。
目前,大多數(shù)期刊出版商都提供PDF版本或網(wǎng)頁版本的期刊文章。PDF版本的電子文檔缺乏詳細(xì)的語義標(biāo)注和互動(dòng)功能,所以主要適合印刷和離線閱讀,不便于機(jī)器理解和獲取其中的數(shù)據(jù)單元。單篇PDF文檔類似于互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)孤島,相互之間缺乏必要的豐富的“數(shù)據(jù)橋梁”,難于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)整合、鏈接和交互性解釋。
基于語義技術(shù)及其他相關(guān)信息技術(shù),通過語義標(biāo)記豐富期刊文章表現(xiàn)形式及顯性內(nèi)容,提高文章信息可操作性和交互性,增強(qiáng)文章關(guān)聯(lián)度,改進(jìn)出版流程,實(shí)現(xiàn)智能化出版的方式可以稱為“語義出版”。語義出版是在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和語義網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合自然語言處理、本體和信息可視化技術(shù)發(fā)展起來的一種新興出版形態(tài)。早在2001年,蒂姆·伯納斯-李就指出語義網(wǎng)將有可能用人們無法想象的方式改變科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)和共享[6]。2009年,牛津大學(xué)動(dòng)物學(xué)系圖像生物信息學(xué)研究小組的大衛(wèi)·香頓(David Shotton)等人在多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上首次較系統(tǒng)地提出了語義出版的概念[7]。語義出版的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)在線文檔資源中的數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)可以很容易地被發(fā)現(xiàn)、抽取、整合與再利用。
2.2 語義出版的功能與表現(xiàn)形式
語義出版的實(shí)質(zhì)是在線信息服務(wù)提供商和大型學(xué)術(shù)出版機(jī)構(gòu)運(yùn)用語義網(wǎng)的核心思想與相關(guān)技術(shù)向用戶提供科學(xué)知識(shí)的智能化、個(gè)性化獲取和共享處理機(jī)制。目前,這套機(jī)制主要包括:基礎(chǔ)性的結(jié)構(gòu)化處理、專業(yè)本體庫的建立、XML標(biāo)注和開放性的應(yīng)用接口等。根據(jù)這套機(jī)制,語義出版主要實(shí)現(xiàn)以下功能:
·自動(dòng)識(shí)別文章內(nèi)的本體,生成攜帶語義數(shù)據(jù)的原始文檔;
·自動(dòng)識(shí)別文章內(nèi)的實(shí)體,建立與外部資源的鏈接,為實(shí)體增加額外信息;
·通過高亮文本條目、標(biāo)簽樹(tag tree)、標(biāo)簽云(tag cloud)等可視化形式勾勒文章結(jié)構(gòu);
·借助XML語言,提供可操作和可下載的原始數(shù)據(jù),如可重排的參考文獻(xiàn)列表、交互式圖表、XML版文檔、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集(linked data set)等;
·運(yùn)用開放應(yīng)用程序接口,開展多種類型的信息混合(mushup);
·借助開放鏈接機(jī)制,將文章的參考文獻(xiàn)指向文章原文;
·借助瀏覽器插件,對(duì)客戶端文本進(jìn)行語義增強(qiáng);
·以用戶為中心,開展個(gè)性化推薦服務(wù);
·借助專用的閱讀終端進(jìn)行智能化閱讀。
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