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1傳感器概述
1.1傳感器概念
傳感器與我們的感官非常類似,通過感覺器官對外界的一切信息進行有效感知,然后將這部分信息按照相關規定協議對其進行修改,從而將其轉變成能夠有效使用的信號裝置。并且將現階段使用的模擬信號轉換成電子信號,這就是我們說的模數變換過程。一般由感官和信號交換兩部分組成,其中感官就是傳感器的末梢,還有一類是將這兩部分進行結合起來的。
1.2傳感器分類
傳感器可以應用到所有工業產業及相應電子產品開發中,按照傳感器的工作原理對其進行相應的分離。例如,按照物理工作原理可分為光學傳感器、力學傳感器及聲學傳感器等。而按照化學反應可將其劃分為化學傳感器;依據感應功能進行區分,可以分為基于酶、抗體、激素等和生物類相關的傳感器;而按照傳感器的相關使用功能進行劃分,可以分為熱敏、光敏、氣敏、力敏、磁敏、濕敏、聲敏、放射線、色敏和味敏等十大類元件傳感器。
2傳感器應用
隨著信息化時代的到來,使半導體技術得到迅猛發展,將先進的信息和科學技術灌輸到傳統的工業生產中,使其具有新的活力和生機。而使用半導體技術能夠有效地使各類型傳感器進行單獨工作,成為一個獨立的個體,并且對其周圍環境參數進行相應的檢測,在很多領域,自動化系統都得到了廣泛的使用。例如,在煤礦生產的控制系統中,使用傳感器對礦井周圍的環境中氣體參數進行監測,能夠在一定程度上對煤礦安全生產做出保障。
計算機軟件水平促進科技發展得到有效提升,并被應用到很多方面中,計算機軟件技術包括軟件開發及嵌入式軟件開發,而軟件開發中也包含了對處理器單片機及相應程序。軟件開發結合實際應用才能發揮其意義,用戶結合實際需要開發出的計算機程序有更高的工作效率,可以讓人們順利進行生活。有效把傳感器原理結合到計算機技術當中,就可以通過單片機的應用來對傳感器進行讀寫,以往使用的傳感原件就是利用熱敏電阻感應來降低熱敏電阻值,然而在后續環節中需要對信號進行相應的處理,而熱敏電阻不具有良好的穩定性,不能對溫度的變化進行準確的測量,對整個系統的精度也不能進行有效檢測。
2.2傳感器應用范圍
如今我們身邊無處沒有傳感器,常見例子就是溫度計。溫度計可以用來感知人體的溫度,在溫度上升到與人體溫度相同時就不再變化。我們人體的溫度可以通過溫度傳感器感受,當溫度達到一定的時間后將不再發生變化,電子溫度計將對這時的溫度進行顯示并且語音提示。把傳感器應用到汽車運行中將會有很大的作用。在發動機上應用溫度傳感器,不但可以顯示當前溫度,汽車的中心控制還可以接收傳來的溫度信息,對噴油量進行控制;排氣前段有氧傳感器,汽車廢氣中的氧氣分數信息可以通過傳感器感知,中心控制接受信息后調節發動機,讓發動機正常運作,并在利用率得到最大發揮的基礎上控制尾氣排放;流量傳感器能夠將一些流量信息傳輸到中心控制器中,再由中心控制器把其轉變成最恰當的壓力和流量狀態。
3計算機技術編寫傳感器技術
溫度測量是較為常見的應用。具體生產工藝過程中對溫度控制的要求非常的高,如電子產品。計算機在應用CPU進行溫度監測時,當溫度不在規定的范圍時將會及時發出報警信號,在生產工藝中對溫度控制有嚴格的要求,很多電子產品有較高的溫度環境要求,器件在正常工作中也要有適合的溫度,如計算機對CPU有檢測溫度的功能,當溫度超出規定范圍時就會報警,23℃~25℃是一般機房所要求的環境溫度。機器中的馬達控制器在溫度方面也有要求。通常情況下溫度傳感器都會被當作成計算機軟件的參數控制計算機的程序流向,在工業上有著很大意義。LM75是美國國家半導體元件公司生產的,有廣泛的應用,其芯片由溫度感應、模數變換和通信接口三部分構成。通過LM75傳感器進行編程,可以在溫度升高時發出報警,而MCU則是根據自己獲取到的信息來對報警范圍進行設置,在溫度超出設計范圍之后就會發出報警提示。
4結語
離散數學具有內容廣、概念多、邏輯性與理論性強、高度抽象等特點,對計算機專業的學生來講,他們更注重于計算機應用技能的獲得,認識不到離散數學與其專業的相關性,把離散數學作為一門純粹的數學課學習,導致一些學生失去學習熱情,嚴重影響教學效果.另一方面,純數學的教學方法也不能滿足應用性人才培養的需求.為了解決這個問題,很多教師離散數學教學中增加相應實驗內容,并且設計了切實可行的實驗項目.但這些實驗項目大多是對離散數學中的一些基本算法進行實現,其目的在于鞏固學生所學的基本概念、原理和方法.筆者認為影響離散數學教學效率的一個最根本的原因是學生不明白離散數學與所學專業的關系,如何將離散數學與計算機應用相結合起來成為提高離散數學教學效率的重要環節.本文深入探討了離散數學在計算機科學中的應用,并給出了必要的應用實例,旨在引導廣大教師將更多的計算機應用相關的實例引入離散數學課堂教學中,使學生認識到離散數學的實用性,從而激發學生的學習興趣,提高教學效率.
一、數理邏輯在計算機科學中的應用
數理邏輯是以數學的方法研究形式邏輯中的推理,一般包括命題邏輯和謂詞邏輯兩部分內容,它廣泛地應用于人工智能、程序理論、數據庫理論和計算機硬件電路設計等研究中.在課堂教學中,如果教師僅用這些概括性的結論強調數理邏輯在計算機科學中的應用,恐怕會適得其反,為了突出應用,吸引學生的注意力,教師可以把如下幾個簡單的應用實例引入課堂教學.
1.數理邏輯在硬件電路設計中的應用
數理邏輯中的邏輯演算是數字邏輯的基礎,計算機系統中用高低電平來表示二進制數據中的1和0,計算機電路設計中用與、或、非門來實現數據的算術運算和邏輯運算.離散數學教學中我們引入一位全加器的設計作為數理邏輯在硬件電路設計中的應用實例.教師首先闡述邏輯電路設計的基本步驟(若還未開設數字邏輯課,教師可以詳細講解,否則,則是簡單地復習已有知識),然后要求學生寫出邏輯表達式.
假設Ai,Bi為兩位操作數,Ci-1為低位的進位,Si為本位和,Ci為本位向高位的進位,根據加法的意義,學生很容易寫出如下真值表:
當學生根據真值表寫出邏輯表達式時,教師只要稍加引導,學生就會發現寫出的邏輯表達式恰好是主析取范式,主析取范式與真值表的關系是書寫邏輯表達式最直接的理論依據.既然學生已經發現了數理邏輯在硬件電路設計中的應用,是否繼續畫邏輯電路已無關緊要了.對有余力的同學,教師還可以給出一些具體要求,讓學生設計一個表決器或者搶答器.
2.程序設計中的數理邏輯
數理邏輯可以用來驗證程序的正確性,同時,學生在自覺不自覺中已經將數理邏輯應用到程序設計中.為了使問題更加清晰,教師可以將如下實例引入離散數學課堂教學中.例,在數組StArr中查找Jon,使用方法StArr.size()和StArr[i].getName()寫出兩個循環條件并證明這兩個循環條件的等價性.學生很容易得出如下兩個循環條件并使用德摩根律證明兩個循環條件的等值性:
istarr.size() and="" StArr[i].getName()='="Jon"' br=""not (i=StArr.size() or StArr[i].getName()=="Jon"
3.量詞在SQL語句的應用
數理邏輯的謂詞演算被引入到關系運算中,以此為基礎形成的關系數據庫查詢語言叫關系演算語言,如ALPHA語言,QEB語言等,關系數據庫的SQL查詢語句中也允許用戶使用全稱量詞和存在量詞.教師可以有意識地讓學生做SQL查詢方面的訓練.假如某學生管理數據庫中有如下三個數據表:學生表S(S#,SNAME,SEX,AGE,DEP),課程名表C(C#,CNAME,TEACHER),學生選課表SC(S#,C#,GRADE);要求學生用帶量詞的SQL語句完成如下查詢并驗證其查詢結果是否正確.
①查詢至少選修一門課的學生的姓名;
②查詢選修全部課程的學生的姓名;
③查詢沒有學生選修的課程.
教師也可以給出相應的查詢語句并讓學生解釋,使其體會到離散數學與計算機應用之間的關系.
二、集合論在計算機科學中的應用
集合論一般包括集合代數、二元關系和函數三部分內容.集合是具有共同性質的、可確定的、可分辨一組事物組成整體,二元關系是由二元組作為元素構成的集合,函數是特殊的二元關系.由此可見,二元關系和函數都是集合.集合是構造離散結構的基礎,在數據庫技術、數據結構、軟件工程和程序設計中得到了廣泛的應用.
1.集合在關系數據庫查詢中的應用
一個關系數據庫表就是其行的集合,數據表中每個行就是由其數據項組成的一個n元組(表中有幾列就是幾元組),關系代數中選擇運算和投影運算及為二元關系中的限制運算和像運算,笛卡爾積運算可以使用SQL語句中的多表連接查詢來實現,SQL查詢中還允許使用普通的并、交、差、補等運算.在教學中,我們針對學生管理數據庫中的數據表設計了如下查詢,要求學生用連接運算和集合運算完成,并鼓勵學生在課外上機驗證,以激發學生的學習興趣.
例1 完成下列SQL查詢.
① 檢索數學系和計算機系的所有學生的姓名;
② 檢索既選修C2和C3課程的學生的姓名;
③ 檢索選修C2但不選修C3課程的學生的姓名;
④ 檢索沒有選修C2和C3課程的學生的姓名.
這個例子有助于學生很好的理解邏輯運算和集合運算之間的關系.如①的兩種SQL查詢語句分別如下:
I.select S.SNAME FROM S WHERE DEP="數學系" and DEP="計算機系"
II.select S.SNAME FROM S WHERE DEP="數學系"
UNIONselect S.SNAME FROM S WHERE DEP="計算機系"
例2 顯示下列SQL語句的執行結果,分析該結果的正確性及其原因.
select S.SNAME,C.CNAME FROM S,C
該例子的查詢結果是表S和表C的笛卡爾積,無論學生與課程之間是否有選課關系,都會將學生名和課程名連接起來.
2.等價類在軟件測試中的應用
軟件測試是軟件開發的最后一個階段,其目的是通過運行程序,發現程序中潛在的錯誤.等價類劃分是黑盒測試最常用的方法,其基本思想是把輸入數據的可能取值劃分為若干個等價類,使每個等價類中的數據可以發現程序中的一類錯誤,這樣只需從每個等價類中選擇一個數據作為測試用例就可測試出這類錯誤,而不需要窮舉所有的數據.實際教學中,教師可以寫出一個簡單C語言程序要求學生使用等價類劃分法設計測試用例,如用戶登錄系統、輸入一個年月日計算這天為該年的第幾天等程序.這樣既有利于學生對等價關系、等價類、商集和劃分等概念的理解,也有利于學生理解離散數學在計算機科學中的應用,從而激發學生的學習興趣,變被動學習為主動學習.
三、代數系統在計算機科學中的應用
代數系統的研究方法和研究結果在構造可計算數學模型、研究計算復雜性、編碼理論、程序設計語言的語義學等方面有著重要的意義.代數系統中的群論在計算機安全領域得到廣泛關注,比如利用置換群實現秘鑰交換.在講解枯燥無味的群論時作者引入了如下應用實例.
計算機網絡安全中常用的數據加密技術有對稱加密和不對稱加密.凱撒密碼是一種古老的對稱加密體制,其基本思想是通過把字母移動一定的位數來實現加密和解密.凱撒密碼容易被破解,在實際應用中無法保證通信安全.為了使密碼具有更高的安全性,出現了單字母替換密碼.如,
明碼表 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
密碼表 Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M
即明文中的A替換成Q、B替換成W、C替換成E等,如果密碼表是明碼表的任意中重排,秘鑰就會增加到26!種,破解非常困難.很顯然,每個字母表就是一個置換,這樣,在26個英文字母上的置換和置換的復合構成了置換群.
使用字母表替換密碼,通信雙方需要預先約定好共享的保密秘鑰(即字母表).若由于某種原因(如,原秘鑰受到威脅)需要臨時改變秘鑰,秘鑰交換就成為一個至關重要的問題.置換群可以實現用戶的密鑰交換,為了便于理解,假定通信雙方之間傳輸的信息只有A,B,C三個字母,三個字母上有6個不同置換,這樣用戶A,B的公共信息為置換群G={1,2,3,4,5,6}.運算表如下:
(1)用戶A從群G中構造一個序列SA={2,3,4,5}并向外界公布,用戶B從群G中構造一個序列SB={1,4,5,6}也向外界公布;
(2)用戶A在序列SA中選擇一個私鑰X,不妨設X-1=235=6,對SB中的元素進行共軛運算X1X-1,X4X-1,X5X-1,X6X-1,并把結果發給用戶B,本例中運算結果為{1,2,5,6};
(3)用戶B在序列SB中選擇一個私鑰Y,不妨設Y=456=4,并對SA中的元素進行共軛運算Y2Y-1,Y3Y-1,Y4Y-1,Y5Y-1,并把結果發給用戶A,本例中運算結果為{3,2,4,6};
(4)用戶A用自己的私鑰X和用戶B發給自己的信息可得:
XYX-1Y-1=XY(235)Y-1=XY2Y-1Y3Y-1Y5Y-1=5326=6;
(5)用戶B用自己的私鑰Y和用戶A發給自己的信息可得:
XYX-1Y-1=X(456)X-1Y-1=X4X-1X5X-1X6X-1Y-1=2564=6.
用戶A和用戶B即得公共會話密鑰K=XYX-1Y-1=3=(1 3) (2 4).
四、圖論在計算機科學中的應用
圖論是一個應用非常廣泛的數學分支.在圖論中用頂點表示事物,用頂點之間的邊表示事物的聯系,這樣,圖論就成為很自然的一種數據結構,這種數據結構為許多問題的解決提供了抽象和描述方法,廣泛地應用在計算機科學中.從圖的形式化定義看,圖中的頂點組成一個集合,邊是頂點集上的關系,這樣,圖論則是關系的圖形化表示.在離散數學中,為了激發學生的學習興趣,每個教師都會引入一些有趣的數學游戲和一些典型的應用,如關鍵路徑問題和最短路徑問題.除此之外,教師還可以引入一些計算機應用方面的實例,以突出圖論在計算機科學中的重要性.
1.圖在計算機網絡設計中的應用
在計算機網絡工程中,設計者總希望用盡可能少的網絡布線連接網絡站點,這樣,就不可能通過站點之間的連線來確定它們是否連通.使用圖可以有效地測試網絡站點之間的連通性.網絡結構可以用有向圖表示,其中圖中的節點表示網站,節點間的有向邊表示網站之間的鏈接.教師可以給定一個網絡結構圖,要求學生使用有向圖的鄰接矩陣計算是否可以從一個網站導航到另一個網站.事實上,如果把網絡節點之間的鏈接看成是一種關系的話,給定一組網絡站點,根據網絡站點之間的連接可以建立一個該節點集上的關系,這樣利用關系的傳遞閉包也可以判斷任意兩個網絡站點之間是否有網絡連接.通過這個例子,不僅可以使學生理解圖與計算機應用之間的關系,還可以使學生進一步理解關系與圖之間的關系,加深學生對圖的形式化定義的理解.
2.哈夫曼樹在文本文件壓縮中的應用
哈夫曼樹是一種最優二元樹,用哈夫曼樹產生的二元前綴編碼叫哈夫曼編碼.在離散數學教材上,通常會以例題的形式給出哈夫曼編碼在信息傳輸中的應用.事實上,這樣的例子足以說明樹在計算機科學中的應用,但是由于該例題的局限性,很多學生沒有認識到樹在計算機科學中的重要性.作者把這個例題稍做擴展后,將哈夫曼編碼在文件壓縮中的應用[10]引入到離散數學教學中.
壓縮分為有損壓縮和無損壓縮.視頻、音頻等多媒體信息經常進行有損壓縮,而本文只能采用無損壓縮,基于哈夫曼編碼的壓縮是一種無損壓縮.利用哈夫曼編碼壓縮文件的基本步驟如下:
(1)掃描原文件,統計各個字符出現的頻率.每個西文字符占一個字節,而且最高位為0;對于中文字符,將一個字符分為兩個字節,以字節為單位進行統計;
(2)利用統計結果構造哈夫曼樹;
(3)利用構造好的哈夫曼樹對各字符進行哈夫曼編碼;
(4)再次掃描原始文件,利用生成的哈夫曼編碼重新編碼原始文件,即得到一個壓縮文件.
【關鍵詞】 計算機;信息技術;建筑工程管理
信息技術的發展正在改變人們的思維方法,也改變著企業的生產管理方式,信息已經成為生產和管理中的一種重要的資源,在建筑工程施工中,信息技術也起到了十分重要的作用,采用計算機技術、自動化控制技術、通信技術等相關的技術結合在一起,能夠有效的對傳統的施工方式進行改造,提升企業生產管理的技術水平和科技含量。信息技術的合理使用,能夠有效的節約建筑施工的成本,完善施工管理過程中的管理手段,使得施工過程更加完善、具體。
一、信息技術在建筑施工管理中的作用
信息技術通信網絡能夠提升各種施工信息的流動,管理工作人員能夠快速的獲取施工的具體信息,及時的調整施工的策略和方式,提高企業的業務流程。自動化控制技術在建筑施工中的應用,提升了建筑施工過程的自動化的水平,也促使建筑施工過程的智能化的發展,運用信息技術,施工人員可以合理的調整施工過程,大大的提高施工效率,及時合理地的對建筑施工的各種資源進行合理的配置和管理,縮短建筑施工的工期。在施工中,可以采用合適的生產控制管理軟件,對建筑項目的進度管理計劃進行調整,制動的調整施工的進度,控制施工中出現的問題,以滿足施工工期的要求。在施工管理的過程中,采用自動化的辦公軟件、辦公系統的使用,能夠提高在項目生產的執行過程中文件收發、處理、傳遞、管理和查的效率,縮短文件的傳遞時間,提高企業的決策效率,有利于建筑施工的控制。信息技術具有的優越特性,能夠改變企業的生產和管理模式,在建筑工程項目管理中已開始得到廣泛應用,特別是在項目進度管理中,具有相關重要的作用,能夠提高項目管理的水平,提高企業的生產和工作效率。對于建筑施工項目的各個參與方而言,信息技術的使用,正改變著建筑施工管理人員的思維模式,有利于提高工作人員的服務意識,可以說信息技術提高了各自的業務過程管理效率,促使建筑企業的管理向現代化的生產管理模式發展,并能形成對項目整體效益的提高、控制、施工和最終目標的管理與優化。
二、信息技術在建筑工程管理中的應用范圍分析
1、在建筑工程管理方面招投標中中的應用。建筑項目工程量的計算十分龐大,采用先進的計算機技術,能夠快速的、準確的進行計算和控制,在建筑企業的招標、投標管理的過程中,具有重要的作用,建筑施工組織的施工平面圖設計與管理、先進的技術控制計算方法,能夠有效的實現企業的數據量的批量處理,在投標方法,信息技術能夠提供快速、準確的計算數據,為企業的投標提供重要的計劃、決策,對于企業中的進度控制管理,也需要信息技術進行控制,才能有效的提高企業的效率。
2、信息技術在建筑施工管理中辦公自動化的應用。企業的辦公自動化系統能夠有效的提高企業的管理效率,減少企業浪費,節約能源,在企業的財務管理、財產統計、數據報表、相關生產的文字處理、施工的檔案管理、施工現場的管理、辦公信息的管理、企業的人事管理等方面都有著重要的作用,在企業的成本預算和結算中也具有重要的作用,采用信息技術工作人員可以快速的傳遞信息,實現公文的快速流轉、實現施工的工作日程安排、企業的協同工作與實現企業的工作流程自動化管理。
3、建筑施工管理中,數字化管理對信息技術的需求。由于計算機技術能夠快速的處理數字和信息,促使企業向信息化管理的模式過渡,信息技術網絡的數據快速傳輸,在企業的施工、工程、造價、成本、人員等相關信息等方面,能夠將匯聚在一起的信息進行快速的全面的處理,有利于企業對施工的進度的控制、物質供應、成本核算等方面進行有效的管理。同時,信息技術還能夠促進企業各行業之間的信息交流,保證各部門能夠快速的查詢信息,使施工企業達到生產管理的信息化、復雜工作簡單化、處理問題快速化、生產管理科學化的目的,有效的改變施工企業落后的管理模式。
三、信息技術在建筑施工管理中的具體應用探析
1、建筑工程管理信息化目標的確定。建筑工程的施工管理都是以整個工程的施工管理為周期的,通過信息化技術的管理,可以實現企業的無紙化辦公,節約企業的能源損耗,項目管理的各項內容可以通過信息技術網絡進行信息交流和接收,在施工管理的過程中,所有的管理信息都存儲在企業的數據庫中,能夠方便的調用和查閱,便于企業管理人員的共享,也能夠為企業的決策提供支持,建筑工程管理部門可以辦公自動化的管理系統中,實現數據信息的自動收發,提供辦公的效率。由于辦公自動化系統的人機操作界面,方便每一個人操作,使得辦公自動化管理系統能夠起到有效的管理作用。
2、構建一體化信息管理系統。建筑施工項目在立項和招標過程中需要進行大量的計算和分析,通過建設一體化的信息化管理系統,能夠靈活對施工的工程量進行分析,對施工的成本,建筑材料的造價進行有效的分析,為企業在招投標的過程中提供依據,由于建筑工程管理項目中涉及到項目的進度管理、企業的資金計劃、成本的預算、企業的安全生產、物質設備的分配、建筑計劃的變更等相關的內容,都需要先進的信息技術作為支撐,作為企業的工程項目信息化管理的系統,在施工的生產和管理的過程中,能夠科學的將各個部門有機的結合在一起,實現企業施工的聯合控制,有效的協調施工項目各管理部門之間的關系,形成一個快速、高效的、全面的的工作環境。
3、以建筑工程項目管理為核心。建筑工程管理信息化的核心是促進企業的發展,提供工程項目管理的效率和施工的效率信,施工項目的信息化管理施工建筑施工的基礎,為企業各個部門的施工提供一個相互協作的平臺,能夠有效的實現企業的成本、進度、質量、信息、安全等相關內容的全面管理,加強企業生產目標的控制。
四、信息技術在建筑施工管理應用中常見問題
1、使用的局限性。由于信息技術的人才比較缺乏,建筑企業在信息技術的利用上還存在很多局限性,在一些部門計算機的應用僅僅局限在局部的管理過程中,不能夠計算機的具體應用進行整合,不能很好的將信息技術應用到企業施工管理中,對企業的信息技術應用起到了一定的阻礙。
2、信息技術使用孤立性。通過相關的調查分析,有的建筑管理部門采用信息技術對施工的過程進行管理,但是這些信息管理只是限于企業的高管和一小部分工作人員能夠見到,只是限于企業的內部活動和信息的交流,不能有利于企業的長期發展。
3、信息技術的應用范圍狹窄。信息技術在建筑工程管理中的應用一般集中在項目的招投標等施工的前期管理,而在企業的施工過程中和項目的進度管理、企業安全生產成本管理中,仍然是進行人工操作,企業在信息技術應用的方便還是比較單一的,信息交流還是存在一定的問題,需要從管理人員的思想入手,才能夠有效的提高信息技術的應用范圍。
五、小結
在建筑企業使用信息技術,還需要企業進行全面的部署和管理控制,改變工作人員原有的思維習慣和思維方式,應用信息技術提高企業的管理水平和信息技術的使用水平,使施工過程實現信息化的管理和控制,提高企業的管理服務水平。
參考文獻
[1] 張利忠.信息技術在建筑施工管理中的運用[J].建筑設計管理,2010(5)
關鍵詞:離散數學 計算機應用 教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
離散數學是計算機等信息類專業的核心專業基礎課,離散數學的教學直接決定了后續課程的教學質量,因此如何更好的開展離散數學教學,提高離散數學教學質量意義重大。特別的,大部分教師在教學的過程中都會碰到學生的這樣一個問題:“老師,我們學這個有什么用?”。離散數學這門課程同樣不能例外,如能回答好這個問題,則能激發學生的學習興趣,培養學習動力;否則,會給學生造成學習無用的錯覺。作者在針對計算機科學與技術、信息與計算科學等專業的離散數學教學實踐中,挖掘整理出若干有關離散數學在信息科學中的應用,在本文中基于這些應用,對如何提高離散數學的教學質量加以探討和研究。
數理邏輯在計算機編程中的應用
在不少軟件公司的面試題目中都出現過這樣一道題目:不借助第三方變量,請交換兩個變量a和b的值。
方法1:任務可分為三個步驟1)a=a+b, 2)b=a-b, 3)a=a-b,經過這三步賦值操作后,即能實現題目所要求的操作。但這種解法存在隱患,因為在步驟1中將a與b的和賦值給a有可能因為數據類型的問題而產生溢出,從而導致在后續的步驟2)和3)中達不到預期的變量交換效果。此時離散數學中數理邏輯章節所牽涉的邏輯運算異或(即不可兼析取,)運算符[1] 就能派上用場,的運算表如表1.1所示。
觀察運算表的第一、三行能夠發現對于任意x (x=0, 1),;觀察最后兩行能夠發現當0與x (x=0, 1)做異或運算時,結果仍然為a。基于這一特性,構造兩個二進制數a和b的按位異或運算xor。基于該運算,可實現問題要求且能避免產生溢出,如下所述方法2。
方法2:任務可分為三個步驟1)a1 = a xor b,2)b2 =a1 xor b= a xor b xor b,由于xor運算可結合,b2 = a xor ( b xor b ) = a xor 0 = a,步驟2完成后b內存放的是原始a的值;3)a3 = a1 xor b2 = ( a xor b ) xor a,由于xor運算可交換并且可結合,a3 = b xor ( a xor a ) = b xor 0 = b,步驟3完成后a內存放的即為原始b的值。(這里ai, bi為步驟i賦值完成后a和b的值,i=1, 2, 3)。
等價類等概念在軟件工程中的應用
軟件測試的關鍵在于測試用例的設計,在實際的軟件測試中要做到窮舉測試(即把系統的所有可能的輸入以及預期輸出做成測試用例)是不可能的,因此需要有選擇性的選取部分測試樣例來盡可能地檢測出盡可能多的錯誤。
假設T表示所有測試用例的集合,,定義關系R:
當且僅當a,b測試同一類錯誤
因為R自反、對稱和傳遞關系,從而是等價關系?;诘葍r關系將所有的等價類做成商集T/R,則商集T/R將所有可能的測試用例依據等價類劃分為若干子集,每個等價類中的測試用例均是測試同一類錯誤,則只需從商集的每個等價類中選取少數具有代表性的測試用例即可取得較好的測試結果。這種測試方法也稱為等價類劃分法[2-4]。例如,現有一個系統的輸入是學生的成績:輸入有效范圍是0至100的正整數,而系統可能的輸入為任意的正整數,若系統分為兩類錯誤:輸入有效情況下的錯誤和輸入無效情況下的錯誤,則可根據等價關系R得出所有測試用例T的一個劃分,即由兩個等價類所構成的商集T/R,其對應的輸入分別為{0, 1, 2, 3, …… , 99, 100}和{101, 102, 103, ……}。
邏輯推理在人工智能中的應用
人工智能的一大主要學派:符號主義學派,也稱為邏輯學派,認為人工智能起源于數理邏輯。人工智能這一術語最早即是由邏輯學派提出。消解是邏輯學派在子句集上重要的推理規則。
離散數學數理邏輯章節中介紹了推理理論的若干證法,其中一種重要的證法即為間接證法。即假設有一組前提,要推出結論C,即證,間接證法只要證明與是不可滿足的。人工智能消解原理是將前提謂詞公式與結論否定的合取公式轉化為不包含量詞的簡單子句集,基于少量的消解推理規則,若能證明該子句集不可滿足,則利用Skolem定理能夠得出與是不可滿足的,即,從而完成計算機的一次推理[5]。
結語
離散數學與計算機的應用顯然遠不止這些,例如各種離散數學教材上均有所涉及,本文在這些教材之外,額外挖掘了一些離散數學在計算機應用中的若干實例。在實際的教學中,當講到這些應用的時候,學生表現出極大的興趣和學習熱情,并積極地分析思考,取得了較好的教學效果。因此,繼續挖掘離散數學理論與實踐的結合點,并以通俗的語言呈現給學生,是每一位離散數學教師的一項長久持續的工作,從而促進教學質量的不斷提高。
參考文獻:
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隨著這兩年的發展和實踐,云計算的相關技術和應用領域已經逐漸顯著起來。但是,云計算應用在圖書館后,將會給圖書館管理和服務帶來什么樣的變化,還具有很大的不確定性。云計算在實際的發展過程中,受到很多的質疑,國內外很多專家、學者都對其持質疑態度。例如,國外某公司提出了云計算存在的7大風險:長期發展、調查支持、數據恢復、數據隔離、管理權限、優先訪問權限以及數據處所風險。因此,如果想要更好地發展云計算,就需要制定相關的國家或行業政策以及管理制度和規則,從而避免云計算帶來負面影響。例如,《云計算權利宣言》中就提出了云計算的相關用戶需要擁有的10項基本權利,包括數據、法律、審計、安全、備份、服務等。美國相關學者還在《云之上:云計算的伯克利平論》中提出了云計算的10大障礙。圖書館和其他行業一樣,在運用云計算時,面臨著各種各樣的管理和服務問題,筆者將近幾年中云計算的管理問題進行匯總、分析,發現主要有以下幾個管理問題。
1.1標準問題對于不同的IT服務供應商,如果想要互相實現可替代性,簽訂協議和合同關系是供應商之間形成可替代性的基本方式。從其他方面來講,IT服務供應商應該在云計算服務方面遵循共同的標準。如果缺乏共同的標準,供應商之間就不可能實現零成本轉移。近期云計算的發展勢頭呈直線上升趨勢,很多企業紛紛研制開發云計算的應用服務,因此,標準問題就顯得十分重要。中國在舉辦首屆云計算大會期間,已經明確指出國內部分企業已經開始做云計算了,但云計算缺乏兼容性。在急速發展的IT領域制定一個標準是不太現實的。目前云計算標準的制定有兩種情況:一是在市場上所占比例特別大而自然形成;二是眾多企業聯合制定。國內于2009年時,成立了“開放云聯盟”,并且在同年4月,在眾多企業支持下于1992年成立的“開放云計算標準孵化器”,由此可以看出云計算在國內的發展。建立云計算標準是非常有必要的,因為可以保證不同的云計算之間具有一定的互操作性。而對于圖書館來說,云計算的標準應該更為廣泛,例如,要支持數據標準化、程序交互接口要標準化等。
1.2可替代性問題圖書館應用云管理系統應該是這樣的:存在幾個大型的云提供商,并且提供可拆分形式的軟件,為給圖書館提供相應的基礎服務設施、軟件、硬件或者平臺進行合理的競爭。換句話說就是圖書館在運用云計算時,可以從不同的服務中選擇最適合的應用形式,而不是只用同一個服務供應商提供的服務。圖書館應該對IT供應商自由選擇,可以在眾多商家之間零成本轉移,在這種情況下,圖書館才能夠接受其提供的服務。如果云計算不存在可替代性,那么就不能實現在服務商之間零成本地相互轉換,從而加重了轉移的成本,直接導致圖書館對云的依賴性加重。這種情況下就相當于圖書館被一家云供應商綁定,產生的后果很嚴重。例如,OCLC推出的圖書館管理服務,就具有一定的壟斷性質。當圖書館選擇供應商時,除了要考慮質量、價格等一些基本問題,最重要的就是考慮可替代性問題。即使是國有大型企業、圖書館的專用云計算企業,如果沒有可替代性以及相應的制度,對圖書館的切身利益也很難進行擔保。因此,提供商只有提供可替代性的云,才能夠保證用戶有自由選擇的權利。
1.3知識產權的問題用戶在購買云計算后,將自己需要保存的內容交給云,由云計算企業對這些內容進行托管。從理論的角度上說,用戶擁有對內容的知識產權,希望對這些被托管的知識擁有使用、管理、控制、修改以及刪除的權利,并且其他人是無權使用或是修改這些內容的。該項要求應該是在圖書館運用云計算的首要條件之一,但是,在實際的運用中,云計算企業會使用各種手段和方法,將這些數據進行整合、挖掘,充分利用這些數據并將其合法化。例如,OCLC組織利用館藏數據,進行資源的整合開發,從而提出一些新型服務,包括每季的推薦書目等。如果其云計算圖書館集成系統一旦運營,那么就會對本地大量圖書館的讀者信息以及相應的借閱數據進行系統整合,并開發這些資源。本來這些數據與圖書館的館藏信息分為兩個部分,且這些信息應該為成員館所擁有,如果將其開發就會產生新的知識產權問題。云計算所產生的知識產權問題和傳統的知識產權問題存在很大的差別且已經超出了傳統知識產權法的范圍。在我國制定“網絡信息傳播的知識產權保護法”時,圖書館的管理人員以及學者針對該問題充分表達了該行業的立場,對平衡知識產權保護起到積極作用。因此,如果知識產權需要重新立法,同樣需要圖書館管理人員以及相關學者提供依據。
1.4數據保密和安全問題對于圖書館來說,最重要的問題就是數據信息的安全。圖書館中的讀者數據、館藏書目數據以及圖書流通數據,如果丟失或是損壞,將會造成嚴重的后果,尤其是圖書館中館藏文獻數字化數據。大型的計算機中心,無論是管理能力,還是硬件條件,在很大的程度上都要高出普通圖書館,從技術的角度來說,圖書館數據存放在云計算上要比存放在本地更為安全可靠。云計算上的數據安全以及相應的保密性,在很大的程度上取決于政策層面。影響云計算數據安全的因素有很多,諸如國家政策、云計算企業的信譽、管理政策等。如果在不能保障絕對安全與保密的情況下,將圖書館的數據信息交由一家云計算管理企業進行管理,將會對圖書館核心價值造成巨大的沖擊。
2云計算環境下圖書館的應對措施
2.1云計算在圖書館應用的可行性圖書館管理人員在信息技術應用方面一直處于時刻關注的狀態,但是圖書館的云計算應用,是將館藏數據以及應用系統存放在虛擬的存儲器中,而不是放在本地,這與傳統的存放理念產生一定的沖突。所以,我們需要仔細探討云計算在圖書館中應用的可行性,結合云計算在其他領域中的應用并加大對可能應用領域的探索和開發,分析云計算在數據存儲和共享、數據庫以及應用軟件、自動化管理系統等方面的優勢,為圖書館管理選擇提供一定的理論依據。
2.2云計算的基礎理論研究現代圖書館學的理論以及方法,我們主要從兩個方面進行:信息技術以及技術應用,信息技術目前的發展趨勢是主要圍繞著云計算,因此,在圖書館中運用云計算會給圖書館管理帶來挑戰。云計算的特點、類型、基本理念以及概念等是云計算主要的理論問題。對云計算的理論研究并不是為了探究云計算在圖書館管理中的應用,只是為了促進圖書館行業對云計算的認識,從而為之后的圖書館管理挑戰提供相應的理論依據。
2.3云計算服務下的圖書館管理體制云計算應用于圖書館,本身就帶有一定的挑戰,尤其是擁有IT基礎設施的領域,圖書館如果選擇應用云計算進行管理,那么圖書館需要大幅度調整其原有的信息系統管理以及服務,從而導致IT管理體制以及圖書館業務流程發生變化。所以,在將云計算應用于圖書館管理之前,必須要對IT基礎設施變化給圖書館機構以及業務流程帶來的變化、人員數量以及部門結構、服務質量檢測以及相應的控制手段等方面進行科學、有效的研究,確保在圖書館中應用云計算的可行性以及高效率。
2.4云計算的相關政策和標準為了促進對云計算相關管理政策、章程或是行業標準的制定,我們需要對與云計算相關的政策進行研究,從而保證使用的云計算能夠滿足圖書館的管理和服務要求。為圖書館使用、信息服務內容、工具以及平臺的選擇提供最大的便捷性是云計算最大的特點,但是想要實現這樣的要求就需要有相關政策、統一的標準以及標準的規章制度等作為最大的支持。盡管現在云計算的發展已經具備一定的規模并且與之相關的行業標準和協議問題正在商議的過程中,但是,圖書館在運用云計算時,還應該制定自己的行業標準。圖書館行業的相關負責人,應該組織專家和其他管理者對圖書館中云計算的運用所需要的標準、協議等進行討論、探究,制定出符合圖書館行業的應用標準。同時,還要對提供云計算的企業進行研究,研究的內容包括企業的信譽、共享性、保密級別、開放性、標準化以及企業的可持續發展性,并且對其評價方法以及測評體系也要加大研究力度。
3結語
關 鍵 詞:建設工程預結算 審核方法
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
0 前言:
建筑業作為國民經濟的支柱產業在近二十年來得到了長足的發展,新材料、新技術、新規范不斷地涌現,建筑更加豐富多彩,使得在建設工程中的預結算審核工作也在不斷地規范、發展和完善。從事造價管理的人才在不斷地新老交替,由于新手缺乏工作經驗,在實際工作中就有可能造成工程量計算及套用定額和計算費用方面的差錯。目前,由于市場經濟的刺激、建筑企業的改革,致使施工企業為了追求更大的經濟效益,采用增大工程量、高套定額單價、重復計費等手段故意高估冒算。如果在審核過程中稍有疏忽,就可能造成審核結果的不準確。要解決以上在預結算編制過程中可能存在的種種問題.就要求預結算審核人員不斷充實自己,提高業務水平,緊跟新材料、新技術、新規范的發展步伐,同時更要提高職業道德修養,充分認識和學習建設工程造價管理中預結算審核的方法和作用。
1 目前我國建設工程造價的現狀
1.1工程造價管理與市場不協調
目前工程造價的計價主要是依據國家、地方頒布的定額和相關的文件來確定的。首先,國家相關部門編定的統一定額過程長,更新慢,變化小。其次,除了國家的有關部門制定了統一的定額外,各省級的相關部門也以此為依據制定本省的定額。然而即便如此,這些規定的計價資料往往是以大城市的價格水平為依據編制,其他地區的市場價格難以得到反映。市場的供求變化和價格水平是波動的,盡管市場具有流動性,但各地區的差異在某時間段內也是十分巨大的。因此,定額的時滯性和盲目統一性必然導致工程造價的計價難以靈敏準確的反映市場變化,其科學性和準確性大打折扣,兩者的不協調顯現突出。
1.2工程造價計價不能反映競爭機制的要求
市場經濟范圍內,資源實現最優化配置的前提是自由竟爭市場體系。建設領域內的竟爭集中體現在建設工程招標投標階段,而競爭的核心必然是價格。但事實上現行的工程造價計價方式有礙公平競爭局面的形成。例如:定額中度量過于精細,試圖“絕對精細”地反映出建設項目所消耗的各種資源,從而形成的價格缺乏彈性。工程量的計算規則中對施工方法和施工措施都嚴格區分,使競爭性費用無法從造價中分離出來。不利于施工水平的提高,不利于競爭體制的形成。又如:目前的定價方式中,某些費用的取費標準按企業所有制性質或行政級別加以區分,人為地添加了企業競爭中的不平等因素。
1.3工程造價在招標投標中的限制
目前,全國各地先后建立的有形建筑市場采用最低價中標法,將政府投資的工程招標投標活動都納入其中進行集體統一管理,明確招標投標方式,統一招標投標的程序和手續,審定各項工程評定主要方法,而各地的評定標方法各有差異。例如:評審法,合理低價法,二次報價法等。而理論上最優、實際中可行的最低價中標法在我國尚處于嘗試階段,大部分中標后的結果不理想,實施過程中甲乙雙方矛盾突出。
1.4從業人員素質參差不齊,總體素質急待提高
在國際上,從事建設工程造價工作被認為既是一門科學也是一門藝術。我國從事工程造價工作的從業人員接近百萬,大部分人的主要工作是套定額。甚至在今天的高等教育中,工程造價專業的學生最主要的學習內容仍是如何使用定額,如何套單價等等。因此,大部分人員對市場經濟條件下的價格理論與實務知之甚少。技術與經濟結合得還不完美。
2 建設工程造價管理中預結算存在的問題
工程預結算的編制與審核工作是一項很煩瑣而又必須很認真去對待的技術與經濟相結合的工作。在實際工作中,難免會出現這樣或那樣的差錯,如定額換算不合理,由于新材料、新技術和新規范的不斷涌現,導致定額缺項或需要補充的項目與內容不斷增加,然后因缺少可靠的第一手數據資料,致使定額含有較多的不合理性;其次高估冒算現象在結算時也較為普遍,一些施工單位為了獲得較多收入,采用多計工程量、高套定額單價等手段人為的提高工程造價。另外由于工程造價構成項目多,且變動頻繁,使計算程序復雜,計算基礎不一等等均容易造成錯誤。
3 建設工程造價管理中預結算審核的主要內容
3.1工程量審核最重要的是熟悉工程量計算規則
首先,要分清計算范圍,如基礎與墻身的劃分界限、豎向結構中不同標號混凝土的劃分、主梁與次梁的劃分、有梁板、平板、無梁板的劃分等。其次,要分清限制范圍,如建筑層高超過3.6m,且頂棚需要裝飾方可計取滿堂腳手架費用;屋面坡度大于45。方可計算坡屋面外腳手架費用等。再次,要仔細核對計算尺寸與圖示尺寸是否相符,防止計算錯誤。
3.2套用單價的審核
要注意采用的項目名稱和內容與設計圖紙是否一致;工程項目是否重復套用;材料價格套用是否合理。
對換算定額單價的審核。除按上述要求外.還要弄清允許換算的內容是定額中的人工、材料或機械中的全部還是部分.同時換算的方法是否正確,定額消耗量、定額基價是否準確,這些都將直接影響定額單價的準確性。
對補充定額的審核。主要是檢查編制的依據和方法是否正確,定額消耗量、材料預算價格、人工工日及機械臺班單價是否合理等。
3.3費用計取的審核取費一般根據當地工程造價管理部門頒發的文件及規定
費用計取一般根據當地工程造價管理部門頒發的文件及規定,結合施工合同、招投標文件等來確定取費費率。審核時,應注意取費文件的時效性,執行的取費費率是否與工程性質相符,費率計算是否正確,價差調整是否符合文件規定等。對取費計算基礎尤其注意,如是以人工費為基礎還是以直接費為基礎等。對于費率下浮或總價下浮的工程,在結算時特別要注意變更或新增項目是否同比下浮。
4 建設工程造價管理中預結算審核的方法
由于建設工程的生產過程是一個周期長、數量大的生產消費過程。具有多次性計價的特點。因此采用合理的審核方法不僅能達到事半功倍的效果。而且將直接關系到審查的質量和速度。主要審核方法有以下幾種:
4.1 工程造價全面審核法
全面審核法就是按照施工圖的要求,結合現行定額、施工組織設計、承包合同或協議以及有關造價計算規則和文件等,全面地審核工程數量、定額單價以及費用計算。這種方法實際上與編制施工圖預算的方法和過程基本相同,這種方法常常適用于初學者審核的施工圖預算。投資金額不大的項目,如維修工程;工程內容比較簡單。分項工程不多的項目,如圍墻、道路、擋土墻、排水溝等;建設單位審核施工單位的預算等。這種方法的優點是:全面和細致,審查質量高,效果好;缺點是:工作量大,時間較長。存在重復勞動。在投資規模較大,審核進度要求較緊的情況下,這種方法是不可取的,但建設單位為嚴格控制工程造價,仍常常采用這種方法。
4.2 工程造價重點審核法
重點審核法就是抓住工程預結算中的重點項目進行審核的方法。這種方法類同于全面審核法,其與全面審核法之區別僅是審核范圍不同而已。該方法是有側重的.一般選擇工程量大而且費用比較高的分項工程的工程量作為審核重點。如基礎工程、磚石工程、混凝土及鋼筋混凝土工程、門窗幕墻工程等。高層結構還應注意內外裝飾工程的工程量審核。而一些附屬項目、零星項目:如雨蓬、散水、坡道、明溝、水池、垃圾箱等,往往可以不審。其次重點核實與上述工程量相對應的定額單價.尤其重點審核定額帳目容易混淆的單價。另外對費用的計取、材差的價格也應仔細核實。該方法的優點是工作量相對減少.效果較佳。
4.3工程對比審核法
當單位工程的用途、結構和建筑標準都一樣,其工程造價應該基本相似。因此在總結分析預結算資料的基礎上,找出同類工程造價及工料消耗的規律性,整理出用途不同、結構形式不同、地區不同的工程的單方造價指標工料消耗指標。然后。根據這些指標對審核對象進行分析對比,從中找出不符合投資規律的分部分項工程,針對這些子目進行重點審查,找出其差異較大的原因的審核方法。
常用的分析方法有:
(1)單方造價指標法:通過對同類項目的每平方米造價的對比,可直接反映出造價的準確性:(2)分部工程定額直接費比例:基礎.磚石、混凝土及鋼筋混凝土、門窗等各占定額直接費的比例:(3)專業投資比例:土建,給排水,采暖通風,電氣照明等各專業占總造價的比例:(4)工料消耗指標:即對主要材料每平方米的耗用量的分析,如鋼材、木材、水泥、砂、石、磚、瓦、人工等主要工料的單方消耗指標。
4.4工程分組計算審查法
這種方法是把預結算中有關項目劃分為若干組,利用同組中一個數據審查分項工程量的一種方法。采用這種方法,首先把若干分部分項工程.按相鄰且有一定內在聯系的項目進行編組。利用同組中分項工程問具有相同或相近計算基數的關系.審查一個分項工程數量.就能判斷同組中其他幾個分項工程量的準確程度。如一般把底層建筑面積、底層地面面積、地面墊層、地面面層、樓面面積、樓面找平層、樓板體積、天棚抹灰、天棚涂料面層編為一組,先把底層建筑面積、樓地面面積求出來,其他分項的工程量利用這些基數就能得出。這種方法的最大優點是審查速度快,工作量小。
4.5工程逐一篩選法
篩選法是統籌法的一種,通過找出分部分項工程在每單位建筑面積上的工程量、價格、用工的基本數值,歸納為工程量、價格、用工三個單方基本值表,當所審查的預算的建筑標準與“基本值”所適用的標準不同.就要對其進行調整。這種方法的優點是簡單易懂,便于掌握.審查速度快,發現問題快。但解決差錯問題尚須繼續審查。
一、計算機信息技術教學理論與實踐相結合的意義
計算機是一門實踐性較強的學科,在教學的過程中,既要注重理論的講解,也要注重實踐的操作,這樣才能學好計算機知識。在現實生活中,理論和實踐也是分不開的,實踐是理論的基礎,對理論起著決定性的作用,因此任何的理論都應該經過實踐的檢驗。我們學習計算機的目的是為了更好的操作,讓其為我們的生活提供便利,因此我們更要重視計算機的實踐操作,通過實踐-理論-實踐的過程快速、扎實的掌握計算機知識。讓學到的理論在實踐中升華,讓實踐在理論的指導下更加熟練,理論與實踐相結合,促進學生更好的掌握計算機知識。
二、計算機信息技術教學理論與實踐相結合的方式
(一)在課堂環節中,合理的安排理論和實踐相結合
教師是知識的主要傳授者,教師的授課方式決定這學生知識的掌握情況,為了促進學生更好的學習計算機知識,達到理論與實踐相結合,教師在課前要合理的安排課堂內容,既安排講授理論知識的時間,又要留出學生實踐操作的時間,這樣學生學習的理論就能夠及時的得到練習,這樣既可以考察學生理論知識的掌握情況,動手操作也會提高學生學習的興趣,讓學生學以致用,增加學習的滿足感。為了更好的完成計算機的實踐操作,計算機課程最好安排在機房中,讓學生每人一臺電腦,這樣學生就能邊聽講解邊練習,有效的促進學生掌握新學習的計算機知識。
(二)合理安排教學內容,激發學生學習的興趣
興趣是最好的教師,在學習的過程中,首先要引導學生建立起學習計算機的興趣,這樣學生才能積極主動的投入到計算機的學習中,達到事半功倍的學習效果。計算機的理論知識比較枯燥、深奧,只是進行計算機理論知識的講解很難提高學生學習的興趣,難懂的理論知識更會讓學生產生厭煩感。增加實踐操作會就會完全不同,學生正是出于青春期,對事物本來就有很強的好奇心,通過動手操作,可以滿足學生的好奇心,增加學生的自豪感。在進行課程安排時,要由易到難,逐步進行,因為學生的個體差異,對于知識的掌握程度、掌握速度也不相同,教師要認真了解每一個學生的情況,爭取不讓一個學生掉隊,以便更好的進行計算機深層次的學習。
(三)分層展開教學,兼顧每一個學生
學生的基礎參差不齊,造成計算機知識的掌握情況也不盡相同,為了照顧每一個學生,促進所有的學生全面發展,有必要的時候可以進行分層教學。在實施的過程中,需要教師清楚的掌握每個學生的情況,根據學生的特點,制定出不同的教學內容,力爭所有的學生熟練的掌握知識。首先教師可以根據學生的情況平均的分為幾個小組,每個小組中都有成績好、中、差的同學,并從中選出小組長。然后在課堂上安排易、中、難三種不同的教學任務,簡單的知識就是教材中安排的,其他的是知識的適當拔高?;A稍微差點的同學可以只掌握簡單的計算機知識,基礎中等的同學以中等難度的知識為目標,基礎較好的通學生可以學習有難度的知識,這樣學生可以根據自己的情況適當的掌握,教師也做到因材施教,兼顧每一個學生的身心發展。小組成員之間也可以互幫互助,共同完成計算機的學習。
(四)應用多元化的教學手段
在計算機信息技術的教學手段上,要積極應用現代化的信息技術,構建多媒體網絡語言教室,利用網絡技術與多媒體技術,調動起學生的學習積極性,鍛煉他們的獨立操作能力。互聯網遠程教育的發展為計算機信息技術教學活動的開展提供了豐富的資源,在任何的時間、任何的地點都可以實現個人通信,讓社會的運作、人們的生活發生了翻天覆地的變化。網絡可以為計算機信息技術教學的開展提供了建構主義環境,體現出學生的創新精神,鍛煉了學生的操作能力與創新能力。
【關鍵詞】 酒精 大蒜 學習記憶能力 保護作用 小鼠
長期過量飲酒可引起消化、神經、生殖等多器官、多系統的損害和嚴重的精神及社會問題。肝臟和腦組織是酒精吸收后的主要代謝場所,也是酒精傷害機體的主要靶器官?;诰凭录甭灾卸镜难趸瘧C制及大蒜的抗氧化特性(另文發表),筆者通過預先給予酒精肝模型小鼠大蒜水提液,對亞慢性酒精中毒神經系統損傷進行干預,為開發大蒜用于防治酒精中毒提供實驗依據。
1材料與方法
1.1材料60只清潔級ICR小鼠,雌雄各半,體質量(20±2)g,由福建醫科大學實驗動物中心提供。試劑均為國產分析純。Morris水迷宮測試系統選用2.5.2版。
1.2方法
1.2.1大蒜水提液制備大蒜為福州市本地種,購自市場。大蒜經挑選、去皮、洗凈、風干,與適量蒸餾水混合,榨汁定容得25 mg/mL大蒜液,于4 ℃,3 120 r/min離心10 min,取上清液為大蒜水提液,經高效液相色譜儀測定主要有效成分大蒜素含量0.18 mg/mL。
1.2.2分組及干預小鼠適應性喂養3 d,按體質量隨機分成6組。按文獻[1]方法制備酒精肝模型。按20 mL/kg給予不同干預物灌胃:陰性對照組(對照組)和酒精肝模型組(模型組)給予蒸餾水;低、中、高劑量大蒜干預組(大蒜組)分別給予250,500,750 mg/kg大蒜水提液;維生素E(VE)干預組(VE組)給予500 mg/kg VE。1 h后陰性對照組按15 mL/kg給予蒸餾水灌胃,其余各組以50%無水乙醇15 mL/kg灌胃,連續28 d。
1.2.3Morris水迷宮試驗測試程序采用定位航行試驗[2]。測驗前水池注水,水深17 cm,水溫(24±2)℃,平臺沒于水下2 cm,動物分組進行迷宮訓練,依次從水池邊4個固定入水點(東、西、南、北)釋放小鼠,尋找水池中唯一的安全平臺,限時1 min,找到平臺并保持15 s;1 min內找不到者,由實驗者引導完成,全部行為學訓練在9:00~17:00完成,共5 d。干預28 d后重復進行迷宮訓練,各象限總得分由Morris水迷宮測試系統2.5.2版自動生成。記分方法見文獻[2]。
1.3統計學處理利用SPSS 11.5對數據進行統計處理。
2結果
2.1干預前各組各象限每天總得分干預前各組各象限每天總得分差別無統計學意義(P>0.05),說明干預前各組學習記憶能力均衡可比。
2.2干預后各組各象限每天總得分實驗結束時模型組各象限每天總得分均較陰性對照組明顯升高(P
2.3干預后各組搜索策略水迷宮搜索策略包括直線式、趨向式、邊緣式和隨機式四種[3],陰性對照組和大蒜高、中劑量組均以直線式和趨向式為主,邊緣式很少。模型組的搜索策略也轉變為邊緣式和隨機式為主。大蒜低劑量組和VE組則以趨向式和隨機式為主。
3討論
3.1Morris水迷宮實驗學習記憶的行為學測試方法有多種,包括跳臺實驗和水迷宮實驗等,Morris水迷宮是英國心理學家Morris設計并應用于學習記憶腦機制研究的方法,與跳臺、避暗等檢測工具相比,該方法能系統全面考察實驗動物空間認知程度,客觀反映認知水平;可將實驗動物的學習記憶障礙和感覺、運動缺陷等分離開來,減少對過程檢測的干擾,使結果更可靠。因此,該迷宮可作為檢測動物學習記憶水平的重要工具,也可用于防治藥物的篩選研究[45]。
3.2大蒜拮抗酒精攝入對小鼠學習記憶行為的影響研究表明,酒精能迅速透過血腦屏障進入腦組織,對神經細胞有直接毒害作用,可抑制蛋白質合成,干擾細胞膜中類脂和蛋白結構,改變神經細胞膜及突觸膜流動性,也可干擾神經細胞遞質合成、釋放和回攝,引起細胞和突觸功能障礙;酒精的代謝產物乙醛較乙醇對神經系統毒性更大,能與蛋白質結合形成乙醛蛋白質產物,突觸后膜致密物質(PSD)內含有多種蛋白質,包括受體蛋白等[2]。因此,酒精中毒引起腦內神經細胞某些受體或遞質合成減少,從而導致突觸界面結構的病理性變化,這些變化可能影響神經信息的傳遞,最終影響小鼠的學習記憶行為。本研究結果顯示,預先給予大蒜中、高劑量干預的小鼠大部分象限總得分均明顯低于模型組;而VE組僅在個別象限總得分顯著低于酒精模型組,說明大蒜能有效預防酒精攝入引起的學習記憶行為下降。
此外,通過觀察動物入水后尋找平臺的游泳軌跡以確定其搜索策略。隨機式的搜索軌跡往往出現在迷宮大部分區域,帶有很大的盲目性;邊緣式是一種沿池壁以大幅度軌跡搜索平臺的方式,是一種本能行為,處于較低級的認知水平;趨向式是以曲線逐步向平臺靠攏,是一種較高級的策略,但定位不夠準確;直線式為從起點以直線方式向平臺搜索,表明有明確的空間定位。搜索策略顯示,大蒜中、高劑量組以直線式和趨向式為主,邊緣式很少,大蒜低劑量組和VE組則以趨向式和隨機式為主。
綜合本實驗結果,中、高劑量大蒜對亞慢性酒精攝入導致的神經系統損傷有較好的保護作用,且療效優于500 mg/kg VE。
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關鍵字:計算機輔助語言教學 語言理論 科技 語言學習
一、關于計算機輔助語言教學(CALL)歷史的多種學說
20世紀60年代,電腦被應用于語言的學習過程中,多媒體輔助語言教學有了飛速的發展。Delcloque[1]把計算機輔助語言教學的歷史分為兩大流派:一是用精確的數據客觀詳細說明它的發展;二是以客觀的角度分析歷史趨勢。Levy[2]和Ahmad et al[3]可以作為第一種類型的代表人物,而Warschauer和Healey’s[4]是第二種類型的代表人物。但Ahmad et al.注重了太多的事實性方面的解釋,而在技術方面卻沒有多少的分析,而Levy’s的理論缺少更深層的討論。在比較所有的理論的基礎上,Bax[5]主張只有Warschauer and Healey的理論可以稱之為最合理的觀點,因其系統地闡述了計算機輔助語言教學發展的歷史。然而,Bax也指出Warschauer理論中存在的不足。例如,對于計算機輔助語言教學發展的第一個階段,我們稱之為行為主義的計算機輔助語言教學,一些出版物稱它的起始階段是1970s-1980s;而另一些出版物卻稱應該是1950s-1970s,這就給學習者帶來一定的困惑。
二、行為主義的計算機輔助語言教學(Behavioristic CALL)(1970s―1980s)
根據Warschauer[6]的理論,計算機輔助語言教學的歷史發展可以被總結為三個階段:behavioristic CALL,communicative CALL,integrative CALL。從技術發展的角度說,這個過程分為大型計算機、個人計算機和互聯網的發展過程。計算機輔助語言教學在語言學習理論和技術上的發展,對于教育起了至關重要的作用。它可以豐富課堂活動和組織者的課堂安排,并且給學生提供更多的機會接觸真實世界的交流。[7]
1.語言理論,學習,語言學習上的發展。
Stern[1](P30)把這個階段描述成“教學法上的聽說教學主義,心理學上的行為主義,語言學上的結構主義(pedagogically audiolingualism,psychologically behaviorism,linguistically structuralism)”。這個階段重點是電腦通過反饋輔助語法和詞匯的學習。
盡管這種結構式的方法使學習者能掌握語言學習中的基礎,可電腦并不能提供確切的上下文環境來完成交流。換言之,學習者并不能正確地掌握如何在真實的語言環境中應用他們所掌握的理論原則。
2.技術的發展。
“在行動主義的計算機輔助語言教學階段,主要應用于語言的學習中的電腦技術是大型計算機”。[9](P3)這種主機系統給廣大的學習者提供大量的學習資料,他們可以有更多的機會彼此交流。早期的主要程序包括語法和詞匯指南,操作練習程序以及語言測試手段。[8](P8)20世紀70-80年代,一些大學主要應用另一種典型的技術――音頻錄音,它可以使學生接觸口語的復述練習,這種方式強調以口語形式對第二外語的應用。
Skinner[10]認為大型機時代電腦應用的主要優勢就在于它能使學習者按著自己的速度學習,電腦還會很及時地給出反饋而絕不會有不耐煩的“態度”。然而在這個階段,電腦技術的應用主要局限在單詞、結構和簡單的圖形,某種程度上使學習者缺少學習的興趣,所以一個新的時代應運而生。
三、交際式計算機輔助語言教學(Communicative CALL)(1980s―1990s)
第二個階段被稱為交際式計算機輔助語言教學,微型計算機被廣泛地應用,它更加便利了使用者在任何地方都可以使用計算機。[4]
1.語言理論,學習,語言學習上的發展。
交際式計算機輔助語言教學時代是一個發展的時代,也是一個轉折點。它幫助學習者接觸真實、多彩的交流環境。在這個階段,語言、學習和語言學習的理論主要集中在認知的角度。
對比于行為主義方法,Noam Chomsky(1959)否定了B.F.Skinner’s的語言學習的行為主義概念。他認為人的認識不是由外部刺激直接產生的,而是按照特定的認知心理過程在原有知識上構建而成。語言學習不僅僅是學習固定的結構,而是一個編碼、儲存、加工過程,并且這個過程發生在創新活動中。[1](P131)
對比于第一個學習進程,這個階段不再把語法教學當成是核心,而是更多地關注與語言學習的認知觀點相對應的交際練習。在學習的過程中,電腦經常提供一些材料來對學習者進行測試。這個目的主要是為了檢查他們如何去做,并且鼓勵他們積極地投入到學習中,刺激他們的學習行為。
2.技術的發展。
在這個階段,電腦和學習者之間的交互模式更加的多樣化。圖像、文字、聲音和視頻被應用在語言的教和學的進程中,極大地便利了學習者并激發了他們的興趣。科技發展使學習者在真實的感興趣的語言環境中接觸語言,從而再次構建他們自己的語言系統[11]。
Wolff[7]曾經解釋說電腦作為一種認知工具使很復雜的學習項目變得清楚和容易多了。在上世紀在80年代末和90年代初,一些批判家指出電腦仍然被應用在一個特定和不連貫的模式下,因此它只對語言學習進程中的邊緣部分起到作用,并沒有深入到中心主旨。換句話說,電腦還是沒有給學習者提供一個真實的社會環境,使他們能把課堂上所學應用到現實中。這些弊端要求一種在技術和語言學習上更有前景的形式來適應這個歷史趨勢。
四、綜合性計算機輔助語言教學(Integrative CALL)(21st century)
20世紀90年代,隨著科技的發展,互連網已經被廣泛地應用于我們生活的各個領域。對于語言的學習,重點在于學習者能在社交的環境下輸出所掌握的語言。
1.語言理論,學習,語言學習上的發展。
相對于交際的計算機輔助語言教學,綜合的計算機輔助語言教學是基于語言學習的社會認知的視角。“一位英語語言學家Michael Halliday陳述到語言不是一種私人事務,更確切的是它是一種社會化的構建現象[8](P4)”語言只有在社會的大環境下用于交流才能實現它的意義。學習者是語言學習過程中最主要的參與者,他們不僅掌握語言基礎的應用,并且能在真實的交際環境中運用。電腦在語言的教授過程中運用了多樣的模式,例如音頻、視頻、真實的圖片,來輔助學習過程,這樣使語言的學習變得生動有趣。
2.技術的發展。
在計算機輔助語言教學的早期階段,電腦技術的局限性限制了學習方法的選擇上,多媒體和網絡是這一時期代表技術。
3.多媒體。
多媒體技術意味著把多種媒體,例如文章、圖片、聲音、動畫視頻聯合應用在一臺機器上,它代表了新科技的發展。超文本是多媒體典型的例子,它通過連接所有的多媒體材料以使學習者能選擇他們所感興趣的任何部分。當學習者訪問超文本時,他們看到圖片,聽到聲音,這些都使他們感覺到在真實的世界一樣。但一些專家批判說多媒體在程序設計上的局限性也使它存在著一些弊端,這種技術仍然不能使豐富的和真實的交流深入應用在語言學習環境的各個方面。
4.互聯網。
計算機作為媒介的交流(CMC)的出現改變了電腦在20世紀末的應用。這種技術使學習者可以在同一時段或者不同時段的模式下與其他的學習者進行交流。這里涉及兩種模式:同步模式(synchronous),意味著學習者可以在真實的時間內與別的學習者交流。這種交流模式不僅僅是一對一,還可以是一對多的;異步模式(asynchronous),顧名思義就是學習者不能在實時的情況下進行交流。與同步模式相比較而言,我們可以有更充足的時間來使用復雜的語言,便于使用的語言更加的正式和準確。
總的來說,這個時期的新的技術給語言的學習帶來不少的益處。相對于傳統的語言學習,以互連網為基礎的學習有其自身的典型優勢,它可以克服一些諸如時間和空間的局限[12]。以互聯網為輔助的教學,學習者可以在教師的指導下在網上獨立地學習,這也是自我學習和傳統教室學習的有機結合。
總結
總而言之,計算機輔助語言教學發展的歷史已經證明了電腦極大地方便了語言的教與學。正如Warschauer所陳述到的電腦的三個作用:它可以是一個導師,提供語言操練和技能練習;可以是一個刺激因素對于探討與交流;可以是書寫和研究的工具。在計算機輔助語言教學發展的三個階段,每個階段都有其相應的語言理論和技術理論。在行為主義階段,大型機作為指導向學習者信息,但是學習者缺少真正在現實世界中實踐的機會。隨著多媒體技術在個人計算機上的出現,電腦提供了豐富交流的語言環境。學習者可以再次構建他們自己的語言內容,這樣激勵了他們學習的熱情。在21世紀,我們已經從電腦網絡上得到了益處,它將作為一個媒介幫助我們完成地區的乃至世界的信息交流。
參考文獻:
[1]Delcloque,P.(2000).History of CALL.Available from..
[5]Bax,S(2003)Call――past,present and future.System 31.13-28.
[6]Warschauer,M.(1996).Computer-assisted language learning:An introduction.In S.Fotos(Ed.),Multimedia language teaching(pp.3-20).Tokyo:Logos International..
[7]Korsvold,A.K.and Ruschoff,B(eds.)(1997).New technologies in language learning and teaching.Strasbourg:Council of Europe.
[8]Warschauer,M and Kern,R.(eds)(2000).Network-based language teaching:concepts and practice.Cambridge:Cambridge University Press.
[9]Chapelle,C.A.(2001).Computer applications in second language acquisition:Foundations for teaching testing and research.Cambridge:Cambridge University Pres.
[10]Skinner,B.F(1957)verbal behavior.New York:Appleton-Century-Crofts.Warschauer,M.(2000).The death of cyberspace and the rebirth of CALL.In P.Brett(Ed.),CALL in the 21st Century CD-ROM.Whitstable:IATEFL.53,61-67..