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數字教育系統優選九篇

時間:2023-06-07 15:58:09

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數字教育系統

第1篇

關鍵詞: 數字電視 遠程教育 終身教育

引言

目前,教育部已批準一些高校開展現代遠程教育,這些高校基本上都是采取學校與電信部門聯合辦學方式進行的,這種基于電信網的單一模式不利于教育的規模化、大眾化,其他一些網站、網校的情況也差不多。從我國的具體情況看,有線電視網發展極為迅速,政府職能部門又正在加緊進行全國聯網,以現代有線電視寬帶網為主,結合其他網絡優勢開展現代遠程教育的前景十分可觀,其主要原因是現代有線電視寬帶網具有大容量、寬帶寬、高速度、低資費、可靠性強并能進入千家萬戶的特點與優勢,這是其他部門無法比擬的。特別是數字電視技術的日益普及和完善,非常適合于開展大規模的遠程網絡教育。

一、數字電視教育平臺的建設目標

科學整合與充分利用各級、各類教育部門豐富的教育資源和廣電系統的數字電視寬帶網絡資源,以全新的理念和先進的核心技術,擺脫教育的時空限制,滿足教育的個性化需求,使遠程教育的理想模式變為現實,構建完善的終身教育體系。

建成基于廣電數字傳輸網絡的多媒體數字傳輸平臺。通過該數字平臺,在網上傳輸國內外優秀的教育課件。通過該網絡平臺,將網上教學方式普及全國的上億有線電視用戶及各地的相關教育機構;在各地的相關教育機構可以實時交互學習,可以通過寬帶的網絡接入,點播著名學校的教學課件;在家里通過機頂盒用計算機或電視機可以實時、非實時學習;同時通過該寬帶網絡與國際Internet進行連接,從而充分利用網絡資源。

二、數字電視教育平臺框架

數字電視教育平臺的建設需要廣電系統和教育系統的密切配合,教育部門主要提供優質的教育資源,廣電部門主

要提供網絡和用戶資源,同時吸收國家相關科研院所及企業提供技術支持與合作經營,共同構筑一個現代遠程網絡終身教育平臺。

該平臺從國內著名教育部門內通過高速專線取得包括小學到大學的所有教學課件到省級的廣電中心機房內;在省廣電中心機房內,將課件加載到廣電的SDH傳輸網上,通過若干個專線,傳輸到各地市的廣電機房;在各地市廣電機房再通過本地多點分配系統,將傳輸到各地市的課件傳輸到各相關教育機構內,同時通過有線電視城域網(HFC網),將課件送到千家萬戶。

如圖1所示,數字電視教育平臺框架主要由四部分組成:

(一)信源

主要指信息的來源、課件的來源。將國內、外各種教學資源,分學科、分層次進行管理,或組織專家教授講課,進行網上直播,進行課件的制作。通過各種教育資源的整合,建立大的教學資源庫,力求達到能滿足各種不同層次人員的學習需求。教學資源庫一般由視頻服務器、磁盤陣列、課件數據庫、控制管理系統等系統組成。

(二)技術平臺

以有線數字電視系統為技術平臺,通過各地市的廣電中心機房,將教育信息資源傳送至各類教育機構及有線電視用戶,實現終端用戶自主收看、查詢和下載教學課件及數據信息。出于實際應用的需要,在各地市的廣電中心機房應設置容量比較大的鏡像服務器,以便于從本地服務器中取得課件數據。數字電視技術正日益成熟,通過與現代通信技術、計算機技術、網絡技術、多媒體技術結合,能建成一套既能發揮廣電自身優勢又能兼具各家所長的網絡教育新平臺。

(三)傳輸網絡

主要利用廣電數字傳輸網絡和互聯網共同搭建橋梁,溝通教學機構的教學內容與廣大渴望知識的受眾。廣電網絡具有全國最大的網絡和用戶群,帶寬資源也極為豐富,并即將實現全國大聯網。利用廣電網絡和數字電視等技術開展遠程教學,可以解決網絡教學的成本、規模、用戶接入、網絡帶寬等諸多方面的問題,為普及遠程教學和滿足人們的學習要求提供了一條物美價廉之路。但廣電網絡本身不具有Internet網絡出口,所以要和電信部門(具有網絡國際出口)合作。

網絡的互聯及互通關鍵是對相同標準的遵循,根據現有技術的開發性、成熟性和發展性,以及數字電視教育平臺的建設需要,建議采用TCP/IP協議來構建統一的網絡平臺。

(四)用戶終端

分兩種,一種是教學分站(各類各級學校),學習者可在各教學分站的課堂集中聽課,能使異地的師生如同身臨其境地開展雙向交互遠程教學;另一種是有線電視終端用戶,通過機頂盒用計算機或電視機學習,學習者可以自主選擇學習內容。

三、數字電視教育平臺的服務功能

(一)多節目電視廣播

數字電視系統允許在一個模擬電視頻道中傳輸多路電視節目。多節目電視廣播和下面的多路聲音廣播是單向的、非交互的,利用數字視音頻壓縮技術,提高頻率資源的利用率。這樣可以充分解決頻道資源的問題,原有的2―3個頻道可以擴大到12―30個頻道,很好地解決了為遠程教育提供電視頻道緊張的狀況,使專業遠程教育的開展變成可能。

(二)多路聲音廣播

在一個模擬電視頻道中可以傳送100路左右的立體聲廣播節目,這樣僅僅用語音開辦的教育節目的實施就簡單多了。

(三)準視頻點播(NVOD)

NVOD是在一個模擬電視頻道里以一定的時間間隔循環播放同一節目,學生可以在一設定的時間內從頭觀看這一電視節目。利用此系統我們可以把節目源存放在視頻服務器中,方便、靈活地進行節目編排。這樣學生可以不受時間的限制。

(四)節目相關的數據

將與節目有關的數據隨節目一起傳送。這種數據有兩類,一類是電子節目指南(EPG),隨時播出當天或多天的課程安排,以及播出時間表、指導教師、復習內容等相關內容,學生可在任意時刻進行瀏覽。電子節目指南幫助用戶方便快速地尋找自己感興趣的節目。另一類是與節目內容相關的數據,如與節目有關課文背景資料、作者簡介等。學生可根據自己的需要選出某些與節目有關的數據。

(五)數據廣播

將數據服務器中的大量數據循環地播出,其中可以對某些數據進行實時更新。這些數據可與電視節目無關,可以是課件、軟件、輔導資料、復習題、習題解答、游戲、圖片、各種網站上下載的信息、電子報紙等。用戶可以主動地從數字電視廣播信號中找到需要的信息。數據廣播是擴大業務范圍,增加服務收入的重要方面之一。

(六)交互式業務

利用有線數字電視回傳信道,實現用戶與電視中心和有線電視前端的交互操作,視頻點播(VOD)是交互業務的典型事例。也可以通過CM(Cable Modem)方式上網,使用電視或計算機在因特網上進行教學。

結語

在廣電網絡實現大整合、捆綁經營的今天,以現代有線電視寬帶網絡為主,結合其他網絡資源優勢,在現代遠程教育思想指導下,采用數字電視技術和現代信息技術中的最新成果,整合各種教育資源,創建一種大規模開展學歷和非學歷教育的全新遠程教育模式,這對加速構建我國終身教育體系和開發利用廣電網絡資源具有深遠的意義。

參考文獻:

[1]方德葵.虛擬大學――現代遠程教育理論與實踐[M].中國廣播電視出版社,2003年.

[2]趙堅勇.數字電視技術[M].西安電子科技大學出版社,2005年.

[3]趙永岐.網絡與電視應用研究[M].科學出版社,2005年.

第2篇

數字圖書館以傳統圖書館為基礎,是傳統圖書館的進一步發展,它突破了時空限制,運用現代信息技術將資訊最豐富、最快捷地提供給讀者使用,從而成為圖書館未來的發展方向。但由于受資金、技術等因素的制約,數字圖書館建設尚無法全面鋪開,于是傳統實體圖書館在實際工作中仍需扮演重要角色。兩者共存互補,相互結合,這是社會發展的需要。在“數字圖書館”一詞廣泛流傳的今天,認真分析研究數字圖書館與傳統圖書館之間的區別與聯系仍然頗有必要。

一、數字圖書館與傳統圖書館的區別

數字圖書館是在傳統圖書館的基礎上,經脫胎換骨的改變發展起來的,與傳統圖書館的功能、結構、運作方式、服務方式、評價標準、工作重心等多方面存在著差異,本文從以下幾個方面加以比較。

第一是館藏結構的不同,傳統圖書館是以紙質載體為主,其他載體并存,而數字圖書館則是全部以電子出版物和網上數字信息為管理對象,它的存儲介質已不限于印刷體,它具有文本、聲、光、圖像、影視等多種媒體,其存儲的載體也相應地有光盤、錄音帶和各種類型的數字化、電子化裝置。第二是服務方式有所區別,傳統圖書館的服務是以物理的圖書館為中心被動地為讀者服務,它受時間和空間的限制,只能局限在一定的地區和在一定的時間段里為讀者服務;數字圖書館的服務是開放型的,是一個分布式的圖書館群體。數字圖書館通過寬帶高速互連的計算機網絡,以用戶為中心,用戶通過網絡終端的方式查找信息。它沒有時間和空間的限制,一天24小時為讀者服務。 第三是工作重心有所不同:傳統圖書館是通過采購、編目后進行流通和閱覽為工作重心的;數字圖書館則以信息的收集分析、參考咨詢和網絡導航為中心,圖書館員真正成為信息的導航員。第四是文獻信息載體的壽命不同:傳統圖書館以紙張載體為主;而電子載體不僅保存條件苛刻,而且壽命極短,數字化的信息容易受病毒等因素的影響,導致數據永遠丟失。第四是圖書館管理員工作的任務不同:傳統圖書館管理員主要任務是對文獻信息進行收集、整理、保存、傳播,成為社會文化傳播的角色;而數字圖書館時代的管理員不再只是被動的信息資源管理者,而是成為信息采集者、管理和傳播者,成為利用文獻信息的導航員,由文化工作者轉向教育工作。第五是評價圖書館的指標不同:傳統圖書館一般用藏書量的多少作為主要的評價指標。而現代圖書館是以本館和讀者群所能利用的文獻量、信息量及利用這些文獻、信息所產出的產品的數量、質量和經濟效益來作為評價一個圖書館的指標。

二、數字圖書館與傳統圖書館的聯系

1.遞進關系:從圖書館事業發展看,數字圖書館是傳統圖書館蓬勃發展的必然。圖書館自誕生以來,至今已經有3000多年的歷史。從古代圖書館、近代圖書館、現代圖書館乃至于數字圖書館的變遷,圖書館大體上經歷了四個發展階段。從現代圖書館發展到數字圖書館,可以說是圖書館歷史的一次巨大飛躍。數字圖書館是一個分布式的大型知識庫,即以分布式海量數據庫為支撐,基于智能檢索技術和寬帶高速網絡技術的大型、開放、分布式信息庫群。

應該講,數字圖書館的出現是傳統圖書館發展的必然結果,即如果沒有傳統圖書館做鋪墊,便沒有數字圖書館的今天;如果缺乏傳統圖書館做依托,便沒有數字圖書館順暢運轉;如果沒有傳統圖書館的繁榮,便沒有數字圖書館的發展。由此可見,數字圖書館與傳統圖書館既有密不可分的依賴關系,又有以此為基點逐步向前發展的遞進關系。

2.涵蓋關系:從圖書館服務手段看,數字圖書館集合了傳統圖書館的核心內涵。 數字圖書館是傳統圖書館在信息時代的發展,它不僅囊括其他信息資源供給單位諸如博物館、檔案館的功能,成為公共信息樞紐。傳統圖書館向數字圖書館轉變的突出特征就是工作重心從收藏向獲取轉移,從文獻描述向文獻傳遞轉移,從提供文獻線索向提供分析加工后的信息產品轉移。在數字圖書館條件下,圖書館的信息環境和內部機制將發生重大變化,隨著傳統館藏內涵的擴大和豐富的虛擬館藏的引入,圖書館必然要在原有傳統服務的基礎上進一步增加服務內容和服務手段。在這個過程中,數字圖書館不僅要發展傳統圖書館的服務方式,還要推出更多的基于網絡環境的服務手段,來拓寬圖書館信息服務的范圍,形成多元化服務的態勢。從服務這個角度來看,可以這樣說,數字圖書館既有繼承與擴展的關系,又涵蓋了傳統圖書館諸多內容。 3.并存關系:數字圖書館和傳統圖書館短期內仍無法相互替代。

不論是紙質,還是電子化的形式,其實都是信息的載體。一種載體很難一下子消失,載體的存在和消亡都必須取決于社會對它們的依賴程度、需要程度。尤其在網絡、計算機尚無法普及的很多地區,紙質文獻仍然大放異彩。盡管數字圖書館是圖書館最終的發展方向,但我們可以看到在相當長的時間里,數字圖書館和傳統圖書館并存的現象肯定會持續下去。

參考文獻:

[1]李冠強. 數字圖書館管理理論.東南大學出版社2004.6,VOL1.

[2]郭衛真. 數字化圖書館的建設.遼寧工程技術大學學報(社會科學版),2001.

[3]杜寶娟. 試論圖書館的數字化建設.天津職業技術師范學院學報,2001.

[4]呂蕓芳, 程斌.“超星”數字圖書館的創舉.圖書館建設,2002.5.

[5]盧共平,汪善建. 論數字圖書館的讀者服務.圖書館建設,2002.3.

第3篇

關鍵詞:數字系統;系統功能;系統設計

在數字系統中,功能級電路是由能完成某種特定的邏輯功能的單元電路所組成的,而單元電路主要分為兩大類:組合邏輯電路和時序邏輯電路。對于單元電路的分析與設計,則是建立在真值表、卡諾圖和狀態表基礎上。這些只是在數字系統教學中要求學生應知應會的基本概念,而針對我院(成都市技師學院)五高層次高年級學生、三高層次及預備技師班學生的話,則應再上一個層次,在教授了基本概念的基礎上,將重點討論規模更大、功能更復雜的數字系統,介紹數字系統的概念、分析與設計,以簡單的實例說明數字系統的分析和設計過程,讓高職學生了解數字系統的基本知識、分析和設計方法,進一步加深對單元電路的理解,使他們掌握更專業的知識,在就業方面具有更多的優勢。

一、數字系統概念的教學

數字系統涉及的工程問題很多,如:機械工程學、有無機化學、電力電子學、傳感器原理、自動控制學等等。凡是以離散形式表示的,具有處理、存儲、傳輸數字信息能力的邏輯子系統的集合,稱之為數字系統。數字系統一般由三部分組成:輸入接口電路、輸出接口電路、數據處理和控制器。而五高層次高年級學生、三高層次及和預備技師班的學生在學習類似直流輸入接口電路、繼電器輸出接口電路以及集成數據處理電路等結構的電路時,具有一定的難度。通過我們團隊的研究討論及教學實踐,發現從基本原理入手,重點講解電路的分析方法,避開電路的內部結構和內部結構的分析方法,更能讓學生理解電路的工作原理。這樣一來,學生在學習時感覺較為簡單,從而提高了學生學習的積極性。輸入、輸出接口電路主要用來實現數字系統和外界的信息交換。而處理器則對輸入信號進行傳送和加工處理,同時接收控制器的信息,并將處理過程中產生的狀態信號提供給控制器(如圖1所示)。控制器是數字系統的核心部分,也是數字系統設計的重要部分。在控制器的作用下,系統內部各模塊按一定順序工作。針對學生對框圖的理解比較困難,在教學過程中可進行具體舉例,來說明電路的工作原理。舉個例子:輸入接口電路采用射極跟隨器(如圖2所示)。射極跟隨器指的是信號從基極輸入,從發射極輸出的放大器。其特點為輸入阻抗高,輸出阻抗低,因而從信號源索取的電流小而且帶負載能力強,所以常用于多級放大電路的輸入級和輸出級;也可用它連接兩電路,減少電路間直接相連所帶來的影響,起緩沖作用。說明這就是一個接口電路的原理,集成起來就是接口電路。有無控制器是區分子系統和數字系統的一個重要標志,凡是包含控制器并且能夠按順序進行操作的系統,不論其規模大小,都稱之為數字系統。存儲器規模大,但不能按照規定程序進行操作,只能稱之為子系統部件或功能模塊。對于子系統,定義為子系統是一種模型元素,它具有包(其中可包含其他模型元素)和類(其具有行為)的語義。子系統的行為由它所包含的類或其他子系統提供。子系統實現一個或多個接口。這種易混淆概念,通過對比講述的方法,學生接受程度較高。

二、數字系統分析

隨著大規模集成電路和超大規模集成電路的發展,越來越多的電路被集成在一片半導體芯片上。盡管如此,對于若干芯片組合而成的數字系統的分析仍是需要的。掌握數字系統的基本分析方法,分析系統內部信號之間的邏輯關系,以便了解復雜數字系統的工作原理和系統功能。分析給定數字系統的邏輯功能,通常可以按照以下的步驟進行。1、了解系統的功能在具體分析數字系統的邏輯功能之前,首先應根據所給數字系統的資料,了解系統的用途,實現什么功能。這對進一步分析各模塊或各個組成部分的功能起到指導作用。比如在分析數字系統的邏輯功能時可以用圖3中的框圖來解釋。由于框圖的分析在前面已經學過,在此基礎上,學生進行系統功能的分析時就比較輕松。2、查閱系統所用器件的功能在分析復雜數字系統的組成時,需查閱相關器件手冊,了解系統中使用的中、大規模集成電路的型號、邏輯功能及其連接方式等。芯片手冊動輒幾百上千頁,沒有必要將芯片手冊都讀完一遍再開始查詢。故可將其可視為工具書,當需要實現某個功能或不清楚怎樣實現時再進行查閱。而查閱時可先對芯片進行作用的分類,分類細化后,根據目錄查詢起來就快而準確。3、系統劃分,畫出分解后的邏輯框圖根據所學的基本知識,按照信號的流向及其完成的基本功能,將系統劃分成若干個功能塊,分析每個功能塊輸入和輸出信號之間的邏輯關系。例如在分析SA7111A系統的邏輯功能時,先將該系統細化成五個功能塊,然后再依次分析各塊之間的邏輯關系。整個過程雖然有些復雜,但是仔細分析,學生理解起來并不難。4、系統功能的分析連接各個功能模塊,進一步分析系統從輸入到輸出的完整工作過程。必要時畫出系統工作的狀態轉換圖或時序圖。數字系統功能的分析步驟,有以下幾個方面:列出各功能模塊的邏輯功能;不必從模塊內部電路分析,把各模塊看成黑箱處理;根據給出的電路圖理清各模塊之間的連接關系或控制關系;根據給定條件,分析各模塊的工作狀態以及整個系統的工作狀態;列出整個系統的功能表或狀態轉換圖或者畫出其時序圖;說明整個系統的邏輯功能。具體數字系統的分析時,應根據數字系統的具體組成情況靈活應用分析方法,并不一定拘泥于上述分析步驟。在特殊的情況下,根據實際情況,畫出流程圖,就可以直接畫出電路圖,也可以用應用軟件直接畫出電路圖。例如用Proteus就可以進行。Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及器件。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺,其處理器模型支持PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、8051、HC11、AVR、ARM、8086和MSP430等。Proteus軟件從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真,一鍵切換到PCB設計,真正實現了從概念到產品的完整設計。通過在教學中采用Proteus軟件,不僅可以吸引學生的注意力,提高課堂效率,還可以激發學生的學習興趣。

三、數字系統的設計方法

采用真值表、卡諾圖、狀態轉換表和狀態轉換圖等傳統方法設計或描述數字電路的邏輯功能,適用于輸入變量、輸出變量以及狀態變量較少、規模較小且功能較為簡單的數字電路設計。當數字系統的輸入變量、輸出變量以及狀態變量較多、功能較為復雜時,需要采用更加有效的設計方法,以適應于各種類型的數字系統設計。數字系統的設計方法通常分為兩類:自上而下的設計方法和自下而上的設計方法。1、自下而上的設計方法自下而上的設計是一種試探法,設計者根據實踐經驗將復雜的數字系統劃分成若干個子模塊,一直分解到可以用傳統方法進行設計為止。子模塊設計完成后,再組裝系統,調試系統以達到設計要求。自下而上的設計方法主要依靠設計者的實踐經驗和設計技巧,用逐步試探的方法完成系統的設計。系統的指標如何在系統構成后才能測試,如果不能達到要求,需要重新修改子模塊設計,因此設計周期長,資金投入較大。隨著計算機技術和設計手段的發展,自下而上的設計方法正逐漸被自上而下的設計方法取代。2、自上而下的設計方法自上而下的設計方法從整個系統的邏輯功能出發,明確系統要求,進行最上層的系統設計,將系統按照邏輯要求劃分為控制器和處理器,采用ASM圖或其他語言描述控制器和處理器。如果控制器和處理器仍然復雜,可以進行多重邏輯劃分。

通過對數字系統的概念、分析與設計循序漸進、舉一反三的理論教學,在加上在教學過程中,在實驗室進行電路的裝接、連接、測試、分析和PROTEUS軟件的使用,使學生既學到了知識,又增加了分析和動手能力,從而提高了教學的效率。

作者:謝彩云 唐 敏 王文川 單位:成都市技師學院

參考文獻:

第4篇

[關鍵詞]數字化教育游戲;教學設計模式

[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2011)08-0051-04

一 數字化教育游戲教學系統設計基本原則

1 知識構建原則

實踐表明,對學習持不同觀點的教師將會直接影響其對各種多媒體學習系統的態度。由此,這些多媒體學習系統也會產生不同的學習效果。將學習看作是信息獲取過程的教師往往會認為,將多媒體用于教學就是一個信息傳播的過程。這在早期CAI課件系統中表現的尤為明顯。在這些系統中,知識點常以線性方式加以組織,教師的作用就是呈現信息,學習者的主要任務就是接受信息。這種觀點將學習認為是學習者對信息的接受,信息是能夠從計算機屏幕移入到學習者腦中的客觀對象。因此,學習者的學習是被動的。與前者不同是,將學習看作是知識構建過程的教師,往往會將多媒體看作是一種輔的認知工具。知識是由學習者主動建構的,學習者的主動認知加工能夠幫助學習者理解材料,主動認知加工能夠從所呈現的材料中建立起連貫一致的心理表征。

教師還必須清醒地認識到,無論持有上述所提到的兩種學習觀的哪一種,采用多媒體系統后的學習結果可能是意義學習,也可能是機械學習,甚至還有可能是無效學習。無效學習肯定是我們不希望看到的學習結果,我們希望看到的是,學習者對知識主動構建的結果――意義學習。對此,奧蘇貝爾有精辟的闡述。

通過以上論述,能為教師在教學中使用教育游戲提供以下兩點啟示:

第一,要使學習者能夠主動的建構知識,教師必須要積極引導學習者,使學習者能夠產生將新信息與原有知識之間建立聯系的心理傾向。

第二,學習的過程中,教師要能夠為學習者即時搭建支架,讓學習者能夠在新信息與原有知識之間建立聯系。

2 以學習者為中心原則

在數字化教育游戲教學設計中,要注重以學習者為中心的原則,這實際上是知識構建原則的一個具體體現。以學習者為中心的觀點主要體現在兩個方面:第一,在教育游戲的設計與開發中,要清楚地認識到,教育游戲作為一種教學媒體、一種新的技術手段,一定要注意克服以技術為中心的取向。從多媒體技術在教育領域中無數的失敗案例可以看出,多媒體技術先是受到極大的期望,然后就是太范圍的應用,最后則是令人失望的結果。第二,在教育游戲的選擇上,要以能否促進學習者對知識的意義建構為前提。縱觀目前的教育游戲,其中有不少教育游戲軟件無非是采用了游戲軟件的一種外在形式對知識點進行了封裝而已。當然,這些軟件在知識點的組織上是非線性的,這是相對于傳統CAI課件的先進之處。這類教育游戲在使用中基本上是需要學習者去適應游戲,只有這樣學習者才能夠進行學習。這樣的教育游戲更多關注的是一種游戲技術的應用,而并未使游戲技術幫助學習者進行更有效的學習。

二 數字化教育游戲教學系統設計構成要素

自從二十世紀六十年代提出第一個教學系統設計模式以來,教學系統設計模式已有不下百種之余。盡管這些教學系統設計模式不盡相同,但從其構成要素上來看,教學系統設計涉及到一個組織化的教學過程,如教學目標、教學內容、學習者、教學策略、教學媒體以及將這些基本要素整合為一個模型。其中,ADDIE(Analysis,Design,Development,Implement,Evaluation)教學設計模式包括教學的分析(Analysis)、設計(Design)、開發(Development)、實施(Implement)和評價(Evaluation)五個環節。

另外,由HeinichR等人(1989)開發的ASSURE(AnaIvzelearners,State objects,Select media and material,Utilize mediaandmaterial,Requirelearnerparticipation,Evaluate and revise)教學設計模式則包括分析學習者特征(Analyze learners)、陳述目標(State objectives)、選擇媒體和材料(Selectmediaandmaterial)、運用媒體和材料(Utilize mesa and material)、要求學習者參與(Requirelearnerparticipation)以及評價、修改(Evaluate and revise)六個環節。

三 數字化教育游戲教學系統設計的目的

為什么要進行教學設計?顯然對這一問題的回答會有多種。對教學進行設計,其結果可能成功,也可能失敗。但就促進學習者的學習而言,教學設計是對能產生成功教學目標的一種描述。對于設計能夠支持數字化教育游戲教學系統的目的主要有以下三方面:

第一,促進個體學習者的學習。這里的個體并不是指學習者之間的組織形式,比如,以班級、學校為單位的學習者或在網絡上進行學習的單個遠程學習者。這里的個體是為了強調學習是發生在每一個具體學習者身上的。

第二,促使教學能夠分階段實施。這說明教學是以系統化的方式進行計劃與實施的,這樣可以保證教學有效的發生。這些階段既有短期的,也有長期的,它可以幫助教師減輕對教學過程中未知細節的考慮。因為在教學過程中,有些教學事件在事先是很難預料到的,教師的每次課堂教學都要面臨新的決定。

第三,明確學習者的位置。既然教學系統設計是要通過分階段實施教學來促進學習者的學習,那么學習者在教學中的地位就必須要首先明確。教學并不只是能夠反映教師的知識,同時更要反映學習者是如何習得這些知識的。這將直接導致教學系統設計模式是傾向于教師還是傾向于學習者。

四 支持數字化教育游戲的教學系統設計模式

模式是再現現實的一種理論化的簡約形式。教學系統設計模式是在教學系統設計的實踐當中逐漸形成的一套程序化步驟,其作用是要指明說什么,怎樣去做,而不是為什么要這樣做。

對于教育游戲中的師生關系,我們認為教育游戲中的學習者是知識的主動建構者,是社會化學習的協作/合作者;教育游戲中的教師既是游戲的參與者,也是教學活動的主導者。在我們提出的數字化教育游戲的教學系統設計模式中,由教

學目標分析、學習者分析、兩個教學分支以及評價、反饋構成。如圖1所示,顯示了該模式各組成部分及之間的關系。該教學系統設計模式具有如下四個特點:

第一,可以根據教學內容和學生的認知結構、認知風格來決定在教學過程中的全部過程或部分過程使用教育游戲。

第二,在教學的整個過程中采用教育游戲意味著教師、學生具有同樣的游戲者身份。這樣的教學具有發現學習的特征,教學過程的實施需要依靠教育游戲所提供的完善的教學策略以及游戲者之間的交互行為來推進。

第三,在教學過程中的某個階段采用教育游戲意味著教育游戲不能夠為教學的整個過程提供支持,教師既可以是游戲者也可以是游戲的引導者,在教學中一般采用先行組織者教學策略,當然也可以采用其他教學策略,如自主學習策略。

第四,對學習者進行學習結果評價并不是教學的終點,而是要使學習者能夠靈活地運用知識,解決真實情境中的問題,因此要采取一些知識遷移策略來促進知識的遷移。

(1)教學目標分析

很多教學系統設計模式一般都包含教學目標分析這一環節,教學目標闡述的是學習者的學習結果。該模式的教學目標分析中除包含一般教學目標分析中的分類、表述和呈現外,還包含了分析使用教育游戲是否能夠支持教學目標的實施,這體現出技術要服務于教學,而不是教學從屬于技術的思想。

(2)學習者分析

教學目標分析能夠明確學習者在教師與同伴的幫助下,利用資源和工具習得什么,而不是指教師教了什么,或者通過該課程教給學生什么。學習者分析的主要目的是要考察使用教育游戲是否能夠促進學習者的學習。學習者分析主要包括以下四個方面:

第一,分析教育游戲軟件運行的計算機軟件環境、硬件環境和網絡環境。如軟件是運行在微軟操作系統、蘋果操作系統或是其他操作系統;軟件是2D的還是3D的;是否需要高性能CPU和GPU軟件是單機運行還是聯機運行等。

第二,分析學習者是否具有使用教育游戲軟件的能力。教師在選擇教育游戲軟件之前,除了要考慮學習者的認知水平外,還要考慮學習者在游戲軟件操作中的經驗。實驗表明,在開始階段,游戲軟件操作經驗高的學習者的績效水平要高于游戲軟件操作經驗低的學習者。

第三,分析學習者是否需要在呈現任務之前為學習者提供引導性的操作或練習。如果學習者在開始學習之前對教育游戲軟件的使用和規則的理解存在困難,教師則需要引導學習者進行練習。

第四,分析學習者對待教育游戲軟件的態度。目前,在教學中引入教育游戲不僅在教學管理上存在一定的阻礙;學生對此的接受態度也是一個需要考慮的問題。學生對待教育游戲的態度會直接影響軟件使用后的學習結果。

(3)教學分支的選擇

根據教學需要和學習者分析決定是在教學的全部過程采用教育游戲還是在教學過程中的部分采用教育游戲,這體現了技術服務于教學,教學是以學習者為主體的重要思想。

(4)教育游戲的選擇

教育游戲本質是一個軟件,教育游戲的選擇主要從以下幾個方面加以考慮:

第一,根據特定領域的特征選擇教育游戲軟件的類型,如即時策略、第一人稱射擊、角色扮演、動作等。

第二,考慮教育游戲軟件的技術的特征,如硬件要求、操作系統要求、游戲操作方式(是直接通過鼠標、鍵盤操作還是需要其他外設,如游戲手柄等)、網絡接入等。

第三,構建學習環境,包括計算機位置的擺放、聯網類游戲是否需要進行子網的劃分等。

第四,不同的教育游戲軟件特征將會影響的教學策略的設計,比如策略類游戲可以選擇協作學習策略、角色扮演類游戲可以選擇競爭學習策略,而有些模擬類的游戲則可以采用示范一模仿策略。

第五,確定教育游戲中,游戲任務的時間。在教育游戲中,有些任務的時間是需要在游戲開始之前進行設定的,而有些則是在游戲開發時就已經設定好了的。

(5)確定先行組織者

“先行組織者”是奧蘇伯爾提出的一個概念。奧蘇伯爾認為,促進學習和防止干擾的最有效策略就是利用適當相關的和包攝性較廣的、最清晰的和最穩定的引導性材料,這種引導性材料就是組織者。由于這些組織者通常是在教學內容呈現之前介紹的,目的在于利用它們來幫助確立意義學習心向,因此被稱為先行組織者。在教學過程中的部分采用教育游戲時,需要利用先行組織者為學習者提供認知結構中的上位概念來同化新的知識,或者是提供一個能夠指出新舊知識異同的組織者來確立新舊知識之間的聯系。但如果在教學的整個過程全部采用教育游戲是否就沒有先行組織者呢?事實上,在這種情況下,先行組織者是包含在教育游戲中的任務開始或結束部分的。

(6)教學策略的選擇

教育游戲環境是一個開放的學習環境,在這樣的環境下學習者很容易產生迷失現象,學習者不能將注意力集中于學習任務上。教育游戲教學策略的設計是以建構主義思想為指導的,一般采用合作,協作學習、發現學習和自我調節學習這樣的教學策略,教師在教學活動中為學習者提供支架。同時,策略的設計還受到領域類型和教育游戲軟件類型的制約。在教學的整個過程全部采用教育游戲時,教學策略是包含在教育游戲中的。

(7)教學過程的組織

第一,按照加涅的九事件教學安排學習活動并創設學習情境。教師應該熟悉學習者領域中的內容,利用先行組織者策略為學習者建立先行知識。

第二,指導學習者提高教育游戲軟件使用的操作技能。

第三,觀察學習者操作教育游戲軟件時的學習活動,教師應在適當的時機通過教育游戲軟件間接地或面對面直接地給予學習者干預和指導。

(8)學習結果的評價

以建構主義理論為指導的教學系統設計更加強調學習者在學習過程中的真實體驗,而傳統的標準化測驗并不能完全檢測出學習者的能力。替代性評價則避免了典型的多項選擇測驗中存在的問題,這些新的評價體系中所蘊涵的核心思想是要求學生自己展示自己的學習,或者展示自己在學習過程中學到的知識和技能來完成一些實際工作,其目的就是要在真實的情境中展示學習者自己的水平。

a 檔案帶評價 (portfolio assessment)

替代性評價的一種常見形式就是檔案帶評價,即搜集和評估學生在一段時間內的作平樣本(Hambleton,1996;Herbert&Schultz,1995;Rolheiser,Brower,&Stevahn,2000)。教師可以收集學生的作品、研究設計以及其他一些反映高級心理技能的作品,并以此作為評估學生進步程度的依據。[5]在教育游戲中檔案袋評價主要體現在學習者在游戲過程中的表現或任務的完成情況。

b 表現性評價 (performance assessment)

表現性評價是在現實生活中對學生知識和技能的實際表現進行考察的測驗。表現性評價的一個例子就是完成論文,完成論文不僅要求學生展現自己知道什么,還要表現出自己能做什么。汽車駕駛員和飛行員的駕照考試、醫學上的臨床測驗等,都是表現性評價(Swanson,Norman,&Linn,1995)。在教育游戲中表現性評價主要體現在學習者與游戲的交互過程中所表現出的行為。

c 層次分析法 (Analytic Hierarchy Process,AHP)

層次分析法由是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于本世紀70年代初,在為美國國防部研究“根據各個工業部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配”的課題時,應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法,提出的一種層次權重決策分析方法,是一種定性與定量分析相結合的評價方法。層次分析法在教育游戲中主要體現在教育游戲軟件統計系統的設計上,通過將層次分析法轉化為計算機程序代碼,來計算學習者在任務完成過程中的行為表現,從而生成統計結果來進行評價。

(9)知識遷移策略

學習者通過學習結果的評價并不是教學的終點,而是要使學習者能夠在真實情境運用知識解決問題,因此要采用知識遷移策略促進知識的遷移。采用先行組織者能夠促進學習的遷移。

五 總結

數字化教育游戲具有傳統面向娛樂領域內游戲吸引人的特質,同時還能夠促進學習者的學習。對于這樣的一種教學媒體,如何使其在教學中發揮作用,則是需要進行合理設計的。文章提出了一種能夠將數字化教育游戲整合到教學中的教學設計模式。該模式在以學習者為中心的指導下,具有良好的適應性。

參考文獻

[1](美)邁耶著,牛勇,邱香譯,多媒體學習[M],北京:商務印書館,2006:16

[2]何克抗,李文光編著,教育技術學[M],北京:北京師范大學出版社,2002:163

[3]施良方,學習論[M],北京:人民教育出版社,2001:239

第5篇

關鍵詞:數字化教學系統 教學系統

中圖分類號:G42 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)06-0009-02

步入21世紀,教育的手段與形式越來越多樣化,尤其是隨著信息技術向教育領域的不斷滲入,教育領域的各個環節逐漸走向數字化發展階段。數字化教學的觀念主要是基于建構主義教學思想,由西方一些學者提出的,它強調學生利用計算機、多媒體、網絡通信等信息技術等構建而成的數字化教學環境展開自主學習的活動。我國的數字化教學雖然起步較西方國家晚,但隨著我國經濟的快速發展、國家和政府的日益重視、教育信息化工作的不斷推進。近年來,我國的數字化教學發展狀況良好。

1 數字化教學系統研究現狀

筆者通過中國知網查詢,輸入“數字化教學系統”以全文方式查詢,結果有12646條;以主題方式查詢,結果有192條;以篇名方式查詢,結果為179條;以摘要方式查詢,結果為124條;以關鍵詞方式查詢,結果為3條。按照時間節點,2010年以后國內關于數字化教學系統的文章主要集中于數字化校園建設、數字化圖書館建設、數字化教學資源建設以及數字化教學環境建設方面,且研究熱點在于數字化教學系統平臺的設計與開發、應用各種語言設計與開發數字教學資源平臺、數字化教學模式研究,而對于如何應用數字化教學系統開展相關教學及實踐研究方面的內容幾乎是空白。因此,掌握數字化教學系統的組成與功能,展開數字化教學系統在各個學科學習過程中的應用研究,具有實踐指導意義。

2 數字化教學系統的組成

數字化教學系統是指利用現代計算機技術、多媒體技術、網絡技術、通信技術等數字化傳輸和存儲手段建成的集教學、學習、實踐、考試、評價、管理等功能于一體的教學系統。

數字化教學系統按照其組成可以分為硬件和軟件兩大部分,其中硬件部分主要由多媒體計算機、投影機、數字視頻展示臺、交互式電子白板、高清攝像機、數字網路電視機、拾音對講器、無線話筒、調音臺、功放、揚聲系統、網絡交換機、視音頻編碼器、VGA編碼器、高清編碼器、全自動跟蹤攝像系統、多媒體網絡交換控制系統、服務器等組成;軟件部分主要由Office辦公軟件、多媒體教學軟件、視音頻處理軟件、圖像處理軟件、非線性編輯系統軟件、流媒體實時壓縮軟件、教學系統管理軟件、網絡課程開發系統軟件、網絡管理軟件等組成。

數字化教學系統按其組織形式與結構可分為以下幾個系統:

2.1 多媒體教學系統

多媒體教學系統主要由多媒體計算機、數字視屏展示臺、投影機、交互式電子白板、高清攝像機、無線話筒、多媒體中央控制系統等組成,用以課堂教學或采集多媒體教學視屏資源。

2.2 網絡管理系統

網絡管理系統主要由計算機、路由器、集線器、交換機、網橋、網絡服務器等組成,用以對整個數字化教學系統的各個子系統的正常運行實施監管與技術支撐。

2.3 網絡學習與實踐系統

網絡學習與實踐系統主要由基于網絡課程設計與開發系統研發而成的學生自主學習和實踐平臺、數字微格教學系統等組成,用以學生自主學習與加強專業技能培訓。

2.4 教學管理系統

教學管理系統主要是基于網絡利用教學管理軟件,對師生進行課程管理、學籍管理、就業輔導等服務。

2.5 實時評價與在線答疑系統

實時評價與在線答疑系統也是基于網絡管理系統,能夠對于學生的學習、實踐等情況進行實時評價,評委可以由教師、行業專家、學生自己和其他學生共同組成,同時根據學生的相關疑問,其他人員按照權限設置可以進行在線解答。

2.6 視音頻錄制與轉播系統

視音頻錄制與轉播系統主要由高清攝像機、拾音器、無線話筒、調音臺、功放、揚聲系統、視音頻編碼器、VGA編碼器、全自動跟蹤攝像系統、多媒體網絡交換控制系統、服務器、非線性編輯系統等組成,用以采集師生的教學錄像和多媒體課件并將其整合成網絡教學視頻存放于網絡服務器中,全校師生可以通過網絡點播與下載觀看和學習相關內容。

2.7 數字化教學資源開發系統

數字化教學資源開發系統主要由文字處理軟件、圖像處理軟件、視音頻處理軟件、多媒體課件制作軟件、網絡課程開發軟件等組成,用以為數字化教學系統采集、制作教學所需課程資源。

2.8 數字廣播系統

數字廣播系統主要由節目錄制播音主機、服務器、播放調音臺、話筒等組成,主要用于課堂語音教學、視頻教學、校園廣播等。

3 數字化教學系統的功能

數字化教學系統整合個方面資源用以提高教學效果,其功能有以下幾個方面:

3.1 科學化管理功能

數字化教學系統是集教學管理、學生學習、考試、評價與管理等于一體的網絡化管理系統,它能有效安排與處理各方資源,使各類資源的利用率達到最大化。

3.2 教學創新功能

數字化教學系統提供了多媒體教學、網絡教學、學生自主學習、協作式學習等多種教學方式,師生可以根據學習內容利用各種學習資源進行教學,為教學改革與創新提供了很好的平臺。

3.3教學資源的制作與管理功能

數字教學資源開發系統、視音頻錄制與轉播系統等均可以隨時根據教學的需要,為師生制作和開發所需的教學資源并以先進的網絡化管理方式進行存儲與傳播,豐富了師生的教學資源。

4 數字化教學系統建設

數字化教學系統作為一種新興的現代教學系統形勢,國內在其建設與管理過程中仍處于探索和研究階段。而國外在這方面起步較早,美國最先提出“信息化校園”的概念,這一概念的提出迅速在教育的各個領域不斷滲入,推動了數字化教學建設的腳步。

4.1 國外數字化教學建設情況

由于西方國家在數字化建設方面的涉足較早,如今在數字化教育領域都走在了世界的前沿,并且在以下幾個部分顯得尤為突出:

4.1.1 數字化圖書館

數字化圖書館建設近些年在我國也逐漸作為圖書館發展的趨勢而大力建設,但比起西方國家仍然有差距。在我國高校辦學質量評估體系中對圖書館評估要求里,紙質圖書的數量與更新長期以來是作為一項硬指標而存在的,而對數字化資源等要求相對寬泛,這在一定程度上降低了資源的利用率。相反,西方國家為了提高圖書館資源的利用率盡可能地使其資源和環境數字化,美國哈佛大學早在1998年就啟動了一個為期五年的圖書館數字化工程,旨在將其所藏圖書全部數字化以實現資源共享,最大化提高資源的利用率。如今,西方國家在數字化圖書館建設方面已步入虛擬圖書館與智能圖書館的探索與研究階段,同時做了大量的實踐工作,相信這也是數字化圖書館的發展趨勢。

4.1.2 數字化教學服務系統

早在上個世紀,西方國家就在探索和應用網絡實現學習方式的數字化革命,網絡遠程教育、移動終端教學等新型教育模式給世界各國的教育領域帶來了巨大的沖擊,如今以美國為代表的一些國家已經開展了各類教育服務系統的數字化整合,有效地實現了學校課程與網絡課程的相互認證,通過為學生提供網絡教學資源的方式擴展學生的學習資源,通過網絡化學生管理模式拓展學生的學習空間,學生可自由地選擇在校或在線等多種模式整合而成的學習模式。

4.1.3 數字化建設標準的制定

西方國家在數字化建設方面的最早涉足,使他們在這個領域積累了很多優秀的經驗。為了使數字化建設在教育領域有更好的發展,各個領域應當按照一定的規則執行,因此,國外率先制定了相關的數字化建設標準,而且不同領域應用標準也有所區別,如有的基于Web建設標準、有的基于工業假設標準等。這些標準的提出,為今后相關領域的建設提供了參考。

4.2 國內數字化教學建設情況

相對于西方國家,我國的數字化教學建設起步較晚,在很多方面都值得向國外借鑒和學習,如今我國在這方面已經有近10年的發展,數字化教學系統發展強勢、數字化教學資源庫日益完善,但是仍然存在很多問題:①各自建庫,缺乏共享。②重復建設,缺少規范化。③教學模式結合較為混亂。

5 結語

當下,數字化教學系統在現代化教學與管理方面的作用越來越重要,各地教育領域都在大張旗鼓地進行數字化教學系統建設,值得我們注意的是各個院校應根據自身的實際教學需要,在科學論證的基礎上進行相關系統的建設,切不可盲目跟風,造成資源的浪費。

(鄖陽師范高等專科學校,湖北十堰442000)

參考文獻:

第6篇

關鍵詞:交通運輸;安全保障;解決方案

引言

電子政務信息安全問題 電子政務是一個基于現代信息技術的綜合性政務信息系統,涉及政府機關、各團體、企業和社會公眾,其基本框架一般來說主要包括政府辦公政務網、辦公政務資源網、公眾信息網和辦公政務信息資源數據庫四個部分,即“三網一庫”。我國早在2002年7月《關于我國電子政務建設指導意見》中,明確“把電子政務建設作為今后一個時期我國信息化工作的重點,政府先行,帶動國民經濟和社會發展信息化”,2006年進一步在《2006-2020年國家信息化發展戰略》中明確“電子政務”作為我國信息化發展的重點戰略,實現政府“改善公共服務,加強社會管理,強化綜合監管和完善宏觀調控”。

1.我國交通運輸電子政務平臺發展現

2004年2月,交通部在其制定的《中國交通電子政務建設總體方案》中,提出了“交通政務內網、交通政務外網和電子信息資源庫”的交通電子政務建設總體架構,同年12月又出臺了《交通運輸電子政務網絡及業務應用系統建設技術指南(試行)》。在政策的指導下,我國交通電子政務平臺的發展速度加快,交通電子政務平臺的基礎架構已經凸顯規模,部(交通運輸部)省(各省道路運輸管理部門)道路運輸管理信息系統建設,已實現了20多個省(區、市)運政系統與部聯網,縱向業務系統互聯互通、資源共享、整合利用的模式已初步建立。與此同時,交通電子政務平臺的信息化標準規范體系也得到進一步完善。目前,網絡“開放性”與政務“安全性”、網絡“可訪問性”與政務“穩定性”是我國交通電子政務實施過程的兩大矛盾。

1.1安全性與開放性的矛盾

即電子政務的安全要求與電子政務平臺的開放性要求成為交通電子政務實施過程中最難以平衡的一對矛盾。如何把握政務“安全”與網絡“開放”的平衡,一方面要把握住哪些信息是交通政府部門的機密,哪些是開放;另一方面,在電子政務平臺的建設過程中如何擺脫“安全絕對化”傾向,否則電子政務服務的公眾性就會失去落腳點,以政務信息化帶動社會信息化、企業信息化的戰略意圖也將難以實現。

1.2安全性與可訪問性的矛盾

電子政務的安全性要求與電子政務平臺的可訪問性要求成為交通電子政務實施過程中另一對矛盾。電子政務平臺應重視其信息安全問題,其另一層含義還應注意保持網絡安全性與可訪問性之間的平衡。交通電子政務平臺必須易于訪問,這樣才能激勵公眾去使用它。而在提供了更好的可訪問性的同時,也將交通運輸的數據暴露在不斷增長的病毒及未授權訪問的威脅之下,導致政務平臺的不安全性。

2.我國交通運輸電子信息安全保障體系的構建

當前我國交通電子政務實施過程的兩大矛盾的解決,依賴于安全、穩定、可靠的交通運輸電子政務平臺信息安全保障體系。對于電子政務平臺實施過程中所面臨的信息安全保障問題,我國早在2003年9月頒發的《關于加強信息安全保障工作的意見》中明確提出了建立等級保護制度和風險管理體系的要求。2004年11月,公安部等國家四部委聯合推出信息安全等級保護要求、測評準則和實施指南,為政務領域進一步建立政務信息系統風險管理體系提供了技術基礎和指導。交通運輸部也于2008年12月頒布的《交通運輸電子政務網絡及業務應用系統建設技術指南》中對交通電子政務平臺的安全保障體系作了詳細的技術規范。

2.1信息安全保障體系及其基本要求。信息安全保障體系的基本要求主要體現在以下幾個方面:

保密性。主要體現在誰能擁有信息,如何保證秘密和敏感信息僅為授權者享有。

完整性。主要體現在擁有的信息是否正確以及如何保證信息從真實的信源發往真實的信宿,傳輸、存儲、處理中未被刪改、增添、替換。

可用性。主要體現在信息和信息系統是否能夠使用以及如何保證信息和信息系統隨時可為授權者提供服務而不被非授權者濫用。

可控性。主要體現在是否能夠監控管理信息和系統以及如何保證信息和信息系統的授權認證和監控管理。

不可否認性。主要體現在信息行為人為信息行為承擔責任,保證信息行為人不能否認其信息行為。

2.2安全組織體系。政府高度重視交通運輸信息化工作的同時,堅持把“積極防御,綜合防范”放在優先位置,首先要求成立專門的信息安全領導小組。信息安全領導小組可由交通主管領導擔任領導小組組長主管信息安全工作,下設信息安全工作組,各管理部門負責人、業務部門負責人為成員。

2.3 安全技術體系。交通電子政務平臺的安全技術體系可搭建專業的安全管理運營中心,并從基礎設施安全和應用安全兩個方面去搭建安全技術支撐體系。

2.4安全運營體系。安全運營體系是一個完整的過程體系,在交通電子政務平臺的整個過程中,正常的運作流程,其信息流遵循自上而下的流程,即交通上級部門根據電子政務平臺信息安全需求的目標、規劃和控制要求做計劃,下級交通部門根據計劃進行執行、檢查和改進。而若交通電子政務平臺其安全性出現威脅,影響正常的運作流程時,此時信息流則遵循自下而上的逆向過程,下級交通部門向上級部門報送安全事件,上級部門根據其安全事件進行分析、總結和改進。

2.5 安全策略體系。網絡安全策略是為了保護網絡不受來自網絡內外的各種危害而采取的防范措施的總和,因此信息安全策略是信息安全保障體系建設和實施的指導和依據,全面科學的安全策略體系應貫穿信息安全保障體系建設的始終。安全策略體系,主要包含安全政策體系、安全組織體系、安全技術體系和安全運行體系四個方面的要素,在采用各種安全技術控制措施的同時,必須制訂層次化的安全策略,完善安全管理組織機構和人員配備,提高安全管理人員的安全意識和技術水平,完善各種安全策略和安全機制,利用多種安全技術實施和網絡安全管理實現對網絡的多層保護。

2.6安全保障對象。交通電子政務平臺,其保障對象應該以由交通運輸政務內網所承擔著的政務信息傳輸作為其重中之重,包括交通運輸系統內部日常辦公業務和公文流轉系統、政務信息報送系統、部長辦公系統、內部數據共享平臺,與全國政府系統業務網絡連接等。

第7篇

關鍵詞 傳統視覺傳達 數字技術 創新設計

中圖分類號:J504 文獻標識碼:A

互聯網信息技術與數字技術歷經三十余年的發展,目前已經在人類的生活方式、行為方式、思維方式等方面留下了深深的印記,數字技術在改變人類所處的世界的同時,也在悄悄的改變著人類自身。數字技術在藝術設計方面的改革成果,在視覺傳達設計方面尤為突出。在與傳統思維和技法不斷進行抗衡的過程中,現代視覺設計也不斷地受到數字技術的“侵襲”。

1 數字化技術在傳統視覺傳達變革中的應用

在當前信息數字時代,越來越多的人開始注意到數字技術對于視覺設計的影響,隨著我國市場變革的日益激烈,現代視覺設計中開始以數字技術的融入為特色,在產品銷售和推廣方面形成新主力,這不僅給企業和社會帶來經濟和社會效益,對于傳統視覺傳達的突破性改革實踐方面也同樣起到了極為重要的推動作用。

1.1 傳統視覺傳達的從印刷美術設計到多元化構成

視覺傳達技術源自19世紀中葉歐美印刷美術設計領域以設計的延伸和拓展為目標的嘗試性改革。俄國在1913年之后連續四年的構成主義運動,尤其是1918年由德國的“包豪斯”設計學院所倡導的教育方針改革和制度完善等活動中,視覺傳達技術才開始從現代工業設計領域進入到以“構成”為主要課程內容的培養技術和藝術的多樣化融合和多元化應用的人才培養進程中。視覺藝術從抽象的藝術表達方式和創造性思維中汲取了新鮮的養分,以極具時代性的設計理念為特色,將視覺藝術的發展空間拓展到以藝術表現為追求目標,依靠技術的輔助功能來構建起來的視覺性空間藝術表達領域中,此時的視覺傳達尚未脫離傳統理念中僅僅在于形象表達方面具有效用的地位,因此并不能被視為視覺設計和傳達史上的第一次革命。

1.2 多媒體技術和數字技術輔助下的傳統視覺傳達革命

視覺傳達的第一次變革始于20世紀90年代,受到多媒體技術和互聯網技術的影響,傳統的視覺傳達在以國際化為發展目標的信息高速公路的沖擊下,原有的只需要帶給人類以視覺表達和信息傳遞的職責,也開始向拓展人類視野,改變傳統信息傳遞方式,與互聯網進行融合以滿足虛擬社區中的溝通交流功能需要,同時,在信息傳播渠道和媒體表現形式方面,在數字技術和計算機技術的帶動下,視覺傳達設的多媒體表現形式研究也開始步入探索軌道,更具有藝術性和更高效的視覺傳達效果成為該時代,傳統視覺從設計和傳達進行自我改革和完善的工作重點,數字技術在視覺傳達領域內的有效融合也與計算機數字技術的出現一起成為具有劃時代意義的重要成果。作為視覺傳達和視覺設計改革的催化劑,數字技術與計算機技術對視覺設計和傳達方式產生了最有力的推動作用,而傳統視覺傳達和技術設計也從此開始了其作為人類共通語言的創新性變革之路,并承擔起數字化時代,為滿足基于互聯網平臺所構建起來的社會空間中的信息傳播和交流需要的主要媒介的重任。

1.3 數字技術對傳統視覺傳達交互性發展的推動

1960年,視覺傳達以獨立的傳達形象出現在日本的世界設計大會上,同樣作為獨立傳達方式的還有影像,視覺傳達在此時已經可以將人類復雜的情感元素等,通過藝術創造的形式進行加工使之融合在藝術創作中。傳播技術和數字技術以及現代通訊技術的迅速發展,為視覺傳達和設計拓寬了覆蓋領域,從商業美術到工藝美術,從工藝美術專向印刷美術,再深入到裝潢設計和平面設計等行業,視覺傳達的階段性成長歷程最終停留在以視覺媒體作為載體的視覺符號傳播探索中,數字化技術、多媒體形式、信息傳播技術等的同步發展,則為藝術設計和視覺傳達的相互融合添加了催化劑,并不斷影響著視覺傳達的效果、速度、形式以及水平等。視覺傳達在與數字技術之間的立體交互性融合的過程中,也逐步呈現出立體化和動態化的發展趨勢,原本的平面化和靜態化也開始從單一化的媒體形式中分離出來,經過多媒體的整合創新后,可以從平面到四維進行視覺傳達和表現,而被傳達的視覺符號和信息也開始具有了交互性特征。

2 傳統視覺傳達與數字技術的立體交互性表現

數字技術的延展性魅力在視覺傳達設計中,主要以傳播手段和工具的模式進行滲透,傳統的視覺設計語言在數字技術的引領下,出現了視覺形式方面的新變革,當數字技術作為新鮮血液與傳統視覺設計進行有效的融合時,傳統視覺傳達逐漸增加了現代化的具有時代性和靈動性的氣息。隨著數字技術在傳統視覺設計中的嘗試運用和不斷的研究探索,互聯網的出現則為數字技術何傳統視覺設計的融合打開了一扇通往全世界的窗戶,全球信息同步共享的便捷性,為傳統視覺傳達和視覺設計帶來了隨時共享、分享、交流的便利,而不同地域、空間、時間下對數字技術在視覺設計和視覺傳達方面的運用,更是為當前傳統視覺傳達的改革提供了新的契機。

2.1 傳統視覺傳達自我中的立體交互性

數字技術的發展為視覺傳達設計帶來了數字化的變革方向,與此同時,傳統視覺傳達和設計過程中所出現的時間、區域、風格等方面的瓶頸也被打破,一種完全人性化的人機交互圖形界面在互聯網的輔助下,將技術與藝術進行完美的融合,進而依靠虛擬的網絡環境,還原視覺傳達的本身價值,不同國家、不同種族、不同文化特征下的藝術壁壘一旦被打破,傳統的視覺傳達和設計方式,在計算機技術和軟件的幫助下,從思維和創作方式的創新方面,找到自由發展的空間,借助數字技術和虛擬的網絡社交系統,越來越多的設計師可以真正實現將藝術想法作為現實來進行實踐性實驗,設計師的思維和創新能力在與數字技術的交互下,新的產品設計和新的營銷、宣傳的方式、策略也開始慢慢打破廣告枯燥無味的桎梏,極具沖擊力的立體廣告形式和立體傳播方式也同時成長起來。

2.2 福娃設計中的立體交互性

數字技術帶來的新視覺效應促使傳統視覺設計和傳播從二維向三維甚至思維立體空間角度過渡,借助數字技術和多媒體軟件等的應用,設計師可以按照創意表達的需要,以數字技術為依托,將傳統視覺設計中融入多種描述技法、藝術技巧和創意思維等,利用計算機的便捷操作,來進行數字視覺效果的展現。2008年的北京奧運會的設計就將視覺傳達和數字技術兩者之間的立體交互式融合優勢發揮到了極致,以吉祥物福娃的設計過程為例,設計者在多次演示之后,將“福娃”的形象輪廓以虛實結合的手法進行繪制,在開幕式上,將聲音、圖像、文字和影響等有機融合成一體,再利用多媒體技術將制作好的“福娃”形象投放到每一個需要該圖標的位置,再配合雄渾壯闊的現場活動,“福娃”的形象由靜到動,從動到靜,從平面到三維立體,從三維躍然游人的掌上,“福娃”的形象自此被深深地映入在游客和各大媒體受眾的眼中和心里,經過無限制的傳播后,福娃的含義和形象與2008年奧運會一起成為當年最熱門的話題。

2.3 信息承載量拓展后的立體交互性

數字技術與傳統的視覺設計之間存在著互通性,視覺設計中的數字視覺主要是以“數字技術”為創作和技術處理的依據,基于數字媒體的輔助,創作出具有獨立意義和審美價值點的視覺表現和體驗,數字技術發揮得越徹底,整個視覺設計的表現則越完整和立體,數字技術直接拓寬了視覺傳達的信息量的容積,同時也對視覺傳達的整體范疇進行了擴容,視覺傳達所附著的信息量也隨之增長,受到信息覆蓋領域逐漸增大的影響,數字技術將視覺傳達中原有的功能點,在改變設計方法的前提下,進行了全新視覺體驗的表達,如2008年奧運會開幕式時那一枚枚經典的煙花大腳印,采用航拍的方式,從鳥瞰的角度忠實記錄煙花的每一次綻放,并呈現到受眾的眼前,給予受眾全新的視覺體驗,其中煙花的設計需要計算時間,其中所隱藏的數字技術種類和載體的數量,均無法估量。

3 立體交互性對數字技術和傳統視覺傳達的促進

3.1 立體交互性對數字技術創新的促進

數學技術在傳統視覺傳達中,以立體交互性為融合點,隨著傳統視覺傳達逐漸向現代型的轉變,而逐漸深入到工業設計、環境設計、廣告設計以及繪畫藝術等領域,而網絡技術、電視、數碼藝術設計、多媒體廣告、數字電影等也開始進入視覺傳達載體的歷史舞臺,當前,視覺傳達設計的未來價值取向和未來視覺傳遞中表現形式的選擇等,已經成為當前數字技術進行系統升級的重要依據,同樣,受到立體交互性的影響,傳統視覺傳達在新媒體中的多樣化應用,也開始對數字技術的創新提出了新的要求,以未來視覺傳達和設計為課題,數字技術更需要在視覺設計的表現技法、思維創新、全球化、個性化和靈活化等要求方面進行多元化的整改,突破現有的對圖畫、文字、聲音、語言等的有效融合現狀,重視視覺感官在傳達設計延伸領域的創作需要,配合設計師創作性的設計出更為獨特的視覺設計產品,以數字技術革命的形式,將技術、技巧、經驗、表現、形象、價值等設計元素納入到技術創新中來,最大化地實現設計師的創意草圖,在這樣的發展方向里,數字技術的創新表現才有可能取代傳統視覺傳達的設計和表現技法,在為傳統視覺傳達何設計注入設計靈感的同時,也豐富了自身的功能性。

3.2 立體交互性對傳統視覺傳達的推動

立體交互性應用到傳統視覺傳達中,主要從視覺傳達設計、圖像設計、傳統美學概念、圖像制作、企業形象設計、企業宣傳視頻的設計、包裝設計、企業形象設計等不同方面進行數字藝術傳達系統的構建和信息的傳遞。立體交互性巧妙地將不同視覺下的設計標準和數字藝術軟件搭配起來,在進行創作的過程中,傳統視覺傳達里也開始融入了多學科的交叉式概念和思維,諸如藝術、心理學、設計、傳播學、數字技術等學科的相關知識點和新理念,這些知識點和理念對數字技術促進下設計者的設計視覺和設計情感的引導起到了直接的推動作用,并有利于設計者匯總現有資源和思想,匯總出一個最佳的視覺形象,并利用其所創造出的視覺語言和視覺符號,構建起合理化、科學化的視覺創意體驗空間。在傳統視覺傳達的現代化轉型過程中,立體交互性的三維立體技術表現為傳統視覺傳達的多媒體、多渠道選擇帶來了新的思考方向,比如當前互聯網技術所承載的各類網站,按照視覺傳達效果的美感要求和網站本身的構造設計,由立體交互性所引導的頁面設計,必然會出現更為繁雜的站內鏈接關系和更為豐富的功能性,尤其是在符合人體舒適度的界面窗口排列、字體大小、字間距、菜單和圖像的顯示方式、色彩的搭配以及視頻應用等方面,以一個較為龐大的信息傳遞視覺傳達系統的形式,來幫助來訪者獲得感官上的體驗,與此同時收獲滿意度和關注度。

4 反思數字技術和傳統視覺傳達中的立體交互性應用

數字技術對傳統視覺傳達立體交互時,傳達的信息量和傳遞的次數均不受限制,傳達的方式多種多樣,此種改造下的信息必須重新設定傳播渠道,使用兩者的交互性特征來處理圖像或者播放信息視頻,信息的傳播更加便捷、多樣和豐富化。科技作為數字技術下,傳統視覺進行創新式改革的助推器,其所提供的思維方式、設計工藝、理論模式以及創意點等均為藝術設計的發展提供了寶貴的意見和建議。新媒體和新技術形式的誕生,并不意味著原有技術和媒體形式的消亡,因此立體交互性的應用務必從多元化發展的多媒體角度進行運作方式的調整。伴隨著數字化時代視覺傳達的創造敏感性的不斷升級,傳統視覺傳達和數字技術立體交互所產生的作用力,反饋在企業產品開發和科學技術的提升角度,則可以直接轉化為設計生產力的價值和效益。

數字技術在視覺傳達設計中帶來的新突破,主要表現在兩個方面,一方面是被藝術化的技術表現,一方面是被技術滲透后的藝術表現,無論使用哪種表現形式,均離不開科學技術和藝術體系雙方面在理念和視角等方面的同步發展。此外,隨著數字化視覺的不斷拓展,傳統視覺傳達技術在被使用時,務必要保持創造性的敏銳直覺,尤其是在新技術的使用中,科技與設計生產力的能力之間必須堅持不斷轉化,以此來推動我國傳統視覺傳達在數字化時代的快速發展。

參考文獻

[1] 薛曼君.基于數字化技術的視覺傳達設計創新研究[M].中國創意設計年鑒論文集,2013(6).

[2] 王曉瑜.數字藝術在當代藝術創作中與傳統視覺藝術關系的思考[D].南昌大學,2012(12).

[3] 劉黎明.數字化境遇下的視覺傳達設計轉型研究[D].中南大學,2010(11).

[4] 王君潔.在新媒體藝術設計沖擊下的視覺傳達設計[M].藝術與設計(理論),2011(9).

第8篇

關鍵詞:多媒體;數字化信息資源;交互;電子感應

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)17-4196-01

1概述

隨著計算機技術的發展,多媒體教育技術的功能也不斷強大。1991年,加拿大SMART公司率先進行了電子白板研發,并把電子白板進行產品化,在歐美市場進行了推廣、使用。交互式電子白板是白板發展史上關鍵的一步,真正實現了白板與計算機、演示者與聽眾之間的雙向互動。2001年,深圳巨龍科教公司進行對交互電子白板硬件與軟件進行研發,并推出國內第一塊交互式電子白板,2004年之前,國內市場電子白板需求量小,市場主要由SMART、Promethear、巨龍科教等名牌占據。2005年開始,各地加大教育設施投入,交互式電子白板采購被提上日程。2008年開始,伴隨著投影機市場超短焦、短焦投影機的大規模出現,交互式電子白板使用中的投影光線遮擋問題得到了有效的控制,全球范圍內的電子白板需求迅猛擴張,國內交互式電子白板的應用迅速成熟,中小學在建設多媒體設備時都會考慮使用交互式電子白板進行教學。

交互式電子白板是電子感應白板(硬件部分)與白板操作系統(軟件部分)的集成。它的主要由電子感應筆、電子感應白板、投影儀和計算機組成。電子感應筆除了在電子白板上書筆,還可以作為計算機鼠標的功用。電子感應白板是一塊具有正常黑板尺寸、在計算機軟硬件支持下工作的大感應屏幕,其作用相當于計算機顯示器。教師直接用電子感應筆在白板上寫字,相當于傳統教學中師生用粉筆在黑板上寫字。除了寫字,還可以調用各種軟件,再通過電磁感應反饋到計算機中并迅速通過投影儀投射到電子白板上,這時,電子感應白板就是一個計算機顯示器。白板操作系統是存在于計算機中的一個軟件平臺,它除了支撐感應筆與白板、計算機、投影儀之間的信息交換,還自帶一個強大的學科素材庫和資源制作工具庫,并且是一個兼容操作各種軟件的智能操作平臺,教師可以在白板上隨意調用各種素材和其他應用程序進行教學。交互式電子白板是一個增強型黑板,擁有強大的交互界面,可以方便地展示數字化的教育信息資源。

2交互式電子白板的功能優點

對于交互式電子白板的應用,主要功能優點為以下幾點:

第一、從黑板粉筆解放出來,避免粉塵危害師生健康。

第二、如果沒有打開白板軟件,電子感應筆也以當作鼠標在白板上操作,只需電腦開機,就可以使用電子感應筆隨意在白板上打開電腦桌面操作,使用電腦應用程序。

第三、交互式電子白板整合數字化信息資源,靈活地編輯組織展示多媒體材料,既可自由板書,又可展示、編輯數字化的圖片、視頻,使課件和幻燈片講稿變的生動。交互式電子白板具有圖片隱藏、隨意拖動、書寫等功能,這不僅有利于激發學生的學習興趣,吸引學生的注意力,而且使學生的學習和教師的操作更加簡捷、直觀和趣味,師生能夠實時互動,便于課堂活動的展開。

第四、交互式電子白板具有即時存儲功能,對于需要大量推斷演繹得數學課、物理課,寫畫在白板上的文字、推斷步驟都可以保存至硬盤或移動存儲設備,作為教學資源再次使用。教師可以通過電子白板軟件,在ppt上進行批注,直接在圖片或文字上隨意做記號畫圖寫字,做點評,并且可以保存所有操作的歷史記錄,可以帶走下次課使用。

第五、交互式電子白板具有聚光燈、抓屏、屏幕遮蓋等功能,使學生的學習和教師的操作更加簡捷、直觀和趣味,方便師生實時互動,有利于活躍課堂。交互式電子白板有屏幕錄制功能,對于學生的板演,可以進行視頻錄制,實現真正的師生互動。電子白板軟件具有放大器功能,可以幻燈片或者教學課件的某一局部進行放大,這一強大功能減輕了教師的備課麻煩,豐富了課堂內容。

第六、交互式電子白板軟件自帶基礎學科工具,方便了教師備課,教師可以在自己的電腦上安裝軟件使用工具條進行備課。智能繪圖,量角器、圓規、畫圓等多種智能工具,教師可用電子筆在電子白板中畫出各種非常專業、準確的幾何圖形。軟件自帶各種化學器皿圖形,還提供圖形的移動、復制、旋轉等常用命令,大大節省了教師制作課件的時間。

第七、交互式電子白板技術使教師課堂教學過程中對計算機的操作訪問更加便捷,白板軟件系統與計算機網絡、其他應用程序共同作用,使得數字化資源的顯示更靈活,是現代教育技術的新發展。

3交互式電子白板的缺點

第一、有些老師對于白板軟件使用不是很熟練,很多功能沒有使用起來,必須加強對使用者的培訓。第二、電子白板屏比較小,適合小班化教學。第三、教師導入教學資源時,必須是電子白板正常連接到電腦的狀態下才能進行,這就有地域上的限制。第四、目前交互式電子白板的靈敏度還不是很理想。一次兩次使用失敗,容易讓人對電子白板使用產生不信任感,同時分散學生注意力,影響教學。

參考文獻:

[1]丁興富,李敬東.從黑板到白板的歷史進程[J].中國電化教育,2005.

[2]王陸,孫洪濤.基于電子互動白板的信息化資源課堂應用研究[D].北京:首都師范大學年教育碩士論文,2006.

第9篇

關鍵詞:電力自動化;調度系統;配電系統;數據交換

0、 引言

電力調度自動化技術目前已經相當成熟,在掌握和控制電力的供給和需求方面可以達到相當精確的程度。電力生產企業為了及時了解調度管理信息,更好地執行調度指令,提高生產效率,對配電系統進行了一系列的新技術改造,調度自動化系統監控管理輸電網絡,配電動化系統監控管理配電網絡,兩個自動化系統之間存在管理交界的地方,部分供電企業明確劃分兩個自動化系統之間的管理權限。調度自動化系統負責對整個變電站設備的監視控制,配電自動化系統負責對從出線開關開始的戶外開關的監視控制,為了能夠滿足配電自動化系統的需要,變電站變壓器低壓側設備信息,如變壓器低壓側開關、母聯開關、出線開關等的信息配電自動化系統也需要使用。為了能夠充分利用資源(如通信網絡)、節約投資,供電企業一般在建設有通信通道的地方采用兩個系統公用(如圖1所示)或通過兩個系統進行數據交互來共享已有的數據。本文對共用信道方式不作詳細介紹,主要對兩個系統數據交互進行討論。

一、變電站設備數據接入

變電站信息,對于配電自動化系統和調度自動化系統來說,都是必須的。如何獲得變電站設備的信息,在現場一般采用3種方式,如圖2:

方法1:在建設調度自動化時,變電站綜合自動化系統通過串口把信息上傳時,一般至少都留有一路備有串口,在上配電自動化系統時,使用該備用串口,通過備用串口與配電自動化系統的子站連接,通過子站把變電站設備信息上傳給配電自動化系統。配電自動化系統通過配置設備相應的點號、系數,進行分析轉換后,供自己使用。

方法2:如果在變電站綜合自動化系統沒有備用串口并且也不想新增串口,配電自動化系統可以通過調度自動化系統的前置服務器獲得新數據,配電自動化系統通過配置設備相應的點號、系數,進行分析轉換后,供自己使用。

方法3:在調度自動化系統接受變電站設備信息進行處理后,通過兩個系統之間的接口,調度自動化系統把處理好的數據直接傳給配電自動化系統。配電自動化系統負責接收數據為自己所用。

配電自動化系統和調度自動化系統之間數據交互的內容包括:①變電站、中心配饋線開關遙控;②變電站內變壓器、母線、出線的遙信、遙測數據。

二、信息接入方案

對于上面提到的方式1和方式2,因為基本上都是涉及硬件方面的接口,在這里不做多的介紹,主要介紹方式3。

2.1調度自動化系統與配電自動化接口應該注意的問題

1)在進行接口時,必須保證兩個分布在兩個不同網段的系統安全運行,通過路由器等必要設備進行快速有效的連接;

2)兩個系統都接入了變電站設備的實時信息,應該明確配、調兩個系統的責任、分工,為日后維護明確責任,有據可依;

3)兩個系統同一數據表,包括:場站號、點號、描述、屬性、質量位等,方便日后供電企業系統維護,進一步保證配、調兩個系統數據的一致性。

4)選用統一、安全、高效的應用層通信協議。

5)對于變電站10kV出線,由于配電自動化系統要實現故障的處理,需要控制出線開關,最好把出線開關的控制權限下放給配電自動化系統;

6)調度自動化系統傳送數據給配電自動化系統時不能影響本身的監控,同時要滿足配電自動化系統實時性的要求。

7)對于配電自動化系統對調度自動化系統的要求,需要自動留下記錄,以便在必要時候進行查詢和分析。

2.2調度自動化系統與配電自動化接口具體實現方案

1)硬件連接方式:配電自動化系統和調度自動化系統通過路由器進行連接,在路由中設定兩個系統的互訪方式。

2)采用規約,網絡層/傳輸層:TCP/IP網絡協議;應用層:DL476-1992實時數據傳輸規約,0型規程。現對應用層DL476-1992實時數據傳輸規約簡單介紹。

2.3傳輸模式

1)雙方所需數據,依照共同確認的數據索引表,由對側定期發送。

2)遙測和遙信數據的傳送均采用全數據傳送和變化數據傳送兩種方式。每種數據傳送方式均采用周期性傳送,周期可調。

3)對側收到數據報文后,給予數據確認報文。

4)變化遙測數據可以緩沖一定時間再傳輸,時間可調。

5)變化遙信立即傳輸。

6)建立通信連接后,雙方首先向對端發送全數據。

2.4報文說明

1)數據報文頭控制域為A_DATA。

2)數據確認報文頭控制域為A_DATA_ACK。

3)數據報文第4個字節“優先級”,各條鏈路唯一。

4)數據報文最大長度512個字節。

5)全數據報文可以采用分包傳送,每個全數據報文必須標明起始序號。第一包全數據報文起始序號為0;若第一包全數據報文包含n個記錄,則第二包全數據報文起始序號為n,第n包為前包(n-1)全數據報文所包含記錄的總數。

6)全遙測數據報文與全遙信數據報文起始序號分別計算。

7)每次全數據報文發送,起始序號從0計算。

8)控制報文:第5、6兩個字節表示剩余報文長度。

9)全數據報文報文頭12個字節:第5、6兩個字節表示剩余報文長度;

10)第9、10兩個字節表示剩余報文長度;

11)第11、12兩個字節表示起始序號;

12)變化數據報文報文頭10個字節:第5、6兩個字節表示剩余報文長度;

13)第9、10兩個字節表示剩余報文長度。

14)變化數據報文數據記錄序號從0開始計數。

2.5通信交互過程說明

1)客戶端(Client)通信進程首先發起TCP層連接,服務器端(Server)通信進程處于監聽狀態;TCP層連接建立后,就可以準備建立應用層連接。

2)客戶端(Client)通信進程首先發出A_ASSOCIATE請求建立鏈路的握手報文,服務器端(Server)通信進程用A_ASSOCIATE_ACK應答。握手成功后Client與Server~建立了應用層連接。

3)應用層建立連接后,就可以進行數據傳輸,Client與Server可以向對端周期性發送全遙測、全遙信、變化遙測、變化遙信數據報文(周期可調),對端收到數據報文后,應回送數據確認報文,或數據否認報文。

4)如果Client端通信進程終止,Server端進程應能判斷鏈路斷開,并等待Client端再次建立鏈接。同樣,如果Server端進程終止,Client端進程應能判斷鏈路終止,并準備重新建立連接(或自動切換與Server端備用機進行通信)。

5)客戶端/月艮務器端斷開連接時,應該向對側發送相關連接控制(放棄、釋放等)ta文,對側收到相應報文后,應斷開連接,準備重新建立連接。

6)客戶端服務器端長時間不能收到對側報文時,應斷開連接,準備重新建立連接(時間可調)。

2.6通信端口說明

cc2000系統計算機通信子系統作為服務器端時只用一個端口監聽客戶端的連接,監聽端口號可以統一設置。作為客戶端時可以設置靈活的端口去連接遠方服務器端。

1)具體實現:自動化系統和調度自動化系統采用TCP/IP協議進行通信,配電自動化系統作為協議的客戶端,調度自動化系統作為協議的服務端。作為客戶端的配電系統,可通過其網絡實時監控機制向服務端的調度系統提出建立TCP/IP連接的要求,一旦該要求得到服務端的響應確認,配電系統即可與調度系統進行數據的交換處理。

2)數據傳輸:兩個系統的網絡連接確立后,所交換的數據一般為:10kV線路的定周期遙信/遙測數據,實時變化的遙信/遙測數據。用戶既可指定“周期數據傳輸的頻率”和“變化數據的檢測精度”,也可靈活定制兩個系統的數據交換內容,還可以選擇配網子站數據優先或者后臺數據交換優先。

2.7控制操作

對于配電自動化系統來說,事故區間定位、事故區間隔離和非事故區間的停電區段恢復供電的實現,一般都涉及對變電站l0kV出線開關的遙控,依賴變電站內出線斷路器開斷故障電流容量大,站外饋線多半是符合開關,開斷故障電流容量少。在沒有上配電自動化系統之前,10kV出線開關的控制權屬于調度自動化系統;投入配電自動化系統監控后,為準確及時地定位/隔離事故區間、快速恢復對非事故區間的供電,l0kV線路出線開關的控制權必然向配電自動化系統開放。

為了電網的安全性,在配電自動化系統發控制指令的時候一方面配電自動化系統根據自身系統進行檢查,在條件滿足的情況下,把選擇控制指令發給調度自動化系統,調度自動化系統在接受到指令后也根據自身的系統的運行情況進行檢查,在滿足條件下,把選擇指令發給現場設備,在選擇成功的情況下,把選擇成功的結果返回給配電自動化系統。配電自動化系統在收到選擇成功的情況,再發執行的控制指令,再發控制指令的時候配電自動化系統還要再次進行條件檢查,在條件允許的情況下,再發給調度自動化系統,調度自動化系統進行再次檢查后,發出控制指令,調度自動化系統把控制結果發給配電自動化系統。具體的步驟見圖3。

為了保證調度系統的安全性和明確區分出線開關是那個系統和人員進行控制的,配電系統發給調度自動化系統的遙控指令中包含了操作人員、時間等相關信息。

三、工程實例

在實施配電自動化系統時,根據局的實際情況,對于變電站設備數據的獲取,采用了兩種方式:①使用變電站綜合自動化備有串口,連接配電自動化系統子站,通過子站把變電站信息傳給配電自動化系統。②變電站信息通過調度自動化系統與配電自動化系統之間的接口,獲取變電站設備信息。見圖4所示。

配電自動化系統采取逐步實施的過程,在本次僅有6個站的配電設備接入了配電自動化系統。在配電自動化系統與調度自動化接口時把所有變電站的信息都接入了配電自動化系統,在接口中采用基于TCP/IP規約進行網絡連接和基于DL476―1992規約進行實時數據交換。

在實施的過程中,針對個別變電站信息既從與變電站綜自連接的配電自動化系統子站獲得了變電站數據,又從與調度自動化系統接口中獲得變電站信息的情況,進行雙數據源的特殊處理。即在配電自動化子站獲得數據正確的情況下,以它為優先,如果在配電自動化子站獲得數據異常,自動轉換到以調度自動化傳過來的數據為優先。

現在配電自動化系統和調度自動化系統的接口在現場已經投入運行,運行穩定可靠。

四、結束語

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