可视化指挥调度系统在军队中的应用之分析

第一篇：可视化指挥调度系统在军队中的应用之分析

可视化指挥调度系统在军队中的应用之分析

孙子兵法曰：“兵者，国之大事也，死生之地，存亡之道，不可不察也!”远在春秋战国之时，人们早就深刻意识到，军队是国家安定、人民安全的重要保障。而今，国家都一直将军队的建设放在十分重要的位置之上。“工欲善其事，必先利其器。”科技强军更是我国新时期军队建设的重要方向。先进的武器装备和现代化的军事技术在不断完善增强着我军的综合实力。VC3视频指挥调度系统以其强大的兼容能力、优越的性能、完善的功能、安全的平台，紧密结合军队中各种视频应用环境和具体需求，以专业、专心、专注的产品和服务为军队建设提供了大量优秀的解决方案。

北京华纬讯电信技术有限公司副总经理张浩

与人们经常关注的兵力、武器、装备相比，视频产品和技术的应用只是科技强军的一个组成部分，可它为军队战斗力的提高起到了极大的推动作用。建立视频安防监控系统，保障军队、人员、设施的安全防范；可视化作战指挥系统，可用以战时的远程可视实时作战指挥，以及和平时的演习或应急响应；可视化通信技术支持系统，可以提高跨地域疑难问题技术支持的效率，节约开支；移动图像采集系统，能够为地形和敌情侦察工作提供极大助力……视频通信产品以及技术已经渗透到了军队各个应用中，占据着至关重要的地位。现归纳总结，视频通信在军队的典型应用如下：

1．部队的各类军事训练演习的监控指挥

VC3视频指挥调度系统依托雄厚的军事通信技术背景和多年从事数字视讯产品的研发经验，非常适用于部队作战训练需求，在部队的各类军事训练演习中发挥着强大的可视化实时交互指挥能力，通过这一个平台就能够将指挥所、训练场乃至野外演习现场联接为一体，与军事演习现地情况相结合，实施战略、战役演习导调推演，导演部、双方参演人员、现场协调人员通过多方双向应视频全交互方式，实现理论训练与实兵、实装、实弹行动的紧密结合。

实地现场的监控图像将严格遵循部队的级别权限，传送到指定的指挥中心的显示屏幕。首长所下达的作战命令也将在第一时间送达到前方作战单位。一切的指挥通信都是严格遵守军队编制体制和隶属关系，极其有序可靠。为了保证战地信息的完整，VC3系统还可提供各类移动前端终端设备，满足战地移动侦查和快速指挥。

VC3系统在视频指挥通信的基础上，还能够接入语音通信平台，这样就完整的将军队目前的语音设备也都接入到系统平台之内，保证指挥命令能够实时送达到部队的每一个角落。

2.军用机场、军用码头的监控指挥

军用机场、军用码头的军事现代化管理对综合管理提出了更高的要求。通过现代化的手段，对整个机场或码头的场地、训练、演习活动的实时全程监控，信息化地处理军队日常事务。VC3系统包含着完整的视频监控以及指挥调度功能，能让有关首长和值班人员在自己的办公室就可及时掌握机场或码头现场所发生的一切事宜，为及时处理有关情况和决策提供强有力的依据。

在应用中，通过VC3系统平台就能够实现对部队所有室内、室外和其他重要目标的全过程、全要素、全天候的监控，并能对监控图像进行实时存储和调阅。系统平台同时能够实现所有会议功能点之间的视音频信号双向传输，随时可以召开各种类型的互动视频会议，并在不同级指挥中心实现系统的分级控制。各级指挥中心完全可以根据实际需求，实现实时图像监控和自行在网上组织互动会议、远程教育训练等活动。

另外，使用VC3平台，各级机关部门之间能够通过双向视频交互的方式布置工作计划、下达指示，达到与部队之间有效沟通。一级指挥中心与各二级指挥中心、要素之间可以就重要保障任务过程中遇到的问题进行面对面交流，及时处置，全面提高效率。[NextPage]

3.各类大型仓库的全面监控

武器库、弹药库、油库、军需库等都是军队重要的生命脉搏和核心重地，无论何时，这

些库房作为军队给养的军事物资，其存储的安全性、可靠性意义重大。一方面要确保物资的安全，防止意外事件发生；另一方面要保证物资的性能，这样对于各类大型仓库监控的部署建设都是十分严格缜密。除了在报警监测、报警监测、门禁系统，以及设备信息（如供配电系统、UPS电源、空调、消防系统等)，整个监控系统中最重要的就是对仓库内以及周界图像信息的实时监控和资料存储。特别是VC3系统其强大的接入兼容能力，使其能够通过一套系统平台，就可以支持多家前端监控设备，无论是网络摄像机、视频编码器、硬盘录像机等，都能够平滑接入到系统平台内。这一方面能够有效兼容目前仓库已经建设的数字监控设备；另一方面，新建的监控设备也能够兼容到VC3系统平台内，实现真正的无人值守。VC3系统能够做到支持在监控的视频存储上，能够做到分布式前端硬盘录像机存储方式与中心集中存储方式共同使用，最大程度上保证监控视频资料的不丢失。即使仓库发生突发灾害性事故，现场前端设备被严重损毁，工作人员也能够在第一时间内从录像服务器内获取到全部监控资料。

4.远程培训与技术指导

随着军队现代化建设的飞速发展，各种高新技术不断应用到武器装备、通信设备、机械器材等设备之中，这些设备的维护和突发性意外等必将导致对专家型维修人才的需求日益增强。高新技术设备的不断增加和与之相适应的维修力量的严重不足的矛盾随之会愈来愈突显。特别是在某些偏远地区、某些基层单位甚至出现了专家型维修人才的溃乏，严重影响制约着军队全面现代化的建设与发展。通过可视化远程培训与技术指导手段，来解决专家型维修人才不足，是十分必要的手段。

VC3系统通过网络，将可视化远程支持送达到了每一个有技术需求的现场，通过将一级维修中心与各二级维修中心、要素联为一体，将技术专家的资源有效地整合利用，让他们在各级维修中心帮助故障设备现场的值勤人员分析问题、进行业务指导、技术支持。

VC3系统还可以实现在多个训练场所之间组织实施实时互动训练，例如在学术报告厅进行教学的专家学者通过系统可以与在其它教室的指挥员和参训人员实现相当于面对面的交流，全面提高训练效率和效果。

5.各类机房的监控管理

机房是军队信息系统建设中的重要安防区域。诸多信息系统的服务器、数据资料的存储以及通信相关设备都在机房内进行统一放置和管理。机房的安全防范和设备运作监控，是十分重要的一个环节。

机房监控系统极其复杂，根据实际规模和部署需求，具体涵盖了空调监控系统、UPS后

备电源监控系统、配电监控系统、漏水监测系统、温湿度监测系统、消防监视系统、门禁管理系统、视频监控系统、多媒体语音报警系统、电话语音报警系统、手机短信报警系统等多个平台，共同实现着对机房的安全管理控制。

其中视频监控部分是整个机房监控系统的核心。为此，VC3系统除了专业的视频监控功能之外，还具有强大的多数据报警接入处理能力。这样其它子系统平台的异常告警都将接到视频监控系统中，实现综合报警联动。一方面实现了对机房运作状况的全面掌控；另一方面，一旦出现异常告警，视频监控系统会自动将与告警联动的监控图像调出呈现在值班员面前，供值班员分析告警的等级情况，第一时间内及时处理，避免重要数据以及设备的损失。[NextPage] 6.边海防的安全防范监控

我国边境线（含海岸线）总长达5万多公里，其中陆地边界线长2.2万公里，与15个国家接壤。十多年来，国家投入专项资金，在全国9个陆地边境省、自治区建成边防巡逻路15000余公里、边境铁丝网4600余公里、口岸铁栅栏50000余米和大量边境监控报警系统及相关设施。

现代边海防已经全面应用了“物防+技防+兵防”这样的综合边防信息化防守模式。这样通过远程视频监控系统，将分布在各处的哨所、团、军分区、省军区多级连通在一起。为了保证整个系统应用的合理高效，系统架构上应与军队编制体制和隶属关系相吻合。同时，为了能够充分利用网络资源以及视频数据资源，这样才能真正发挥整个边防视频通信系统建设的作用。VC3系统平台针对此类需求，在接入前方监控视频同时，还为边海防提供了完全符合军队级别关系并适应指挥体系扁平化需求的视频指挥调度系统。VC3系统将远程视频监控、视频指挥调度与视频报警联动有机地结合。如此，可以通过该系统对边海防线进行全程监控的同时，针对关键事务，对各级部门之间的视频指挥调度和应急事务处置协调。

根据边防的巡逻需求，VC3系统还可以专门配备移动加固便携设备，边防巡逻人员可以将其装备在边防巡逻车或单人背负携带实现，通过无线网络，将所到之处所观察到的情况，实时发送到后方中心，实现了全方位的互联互通，也可以建立独立临时指挥中心，进行临时布控，满足边防上多种应急指挥通信需求。

古人云：“凡诸艺业，未有学而不得者，病在心力懈怠，不能专精耳。”专精，不仅仅在技艺修炼上是必须，在如今安防行业的竞争潮流中，也是绝对必需的。华纬讯VC3视频指挥调度系统在针对军队行业的视频通信系统平台的研发上，始终贯彻专业、专心、专注的精神，对部队的安防建设和安防需求不断地分析研究，对最新技术进行跟踪钻研，对军队实际应用环境和具体需求进行剖析分解，VC3系统今后也将专注于军队安防领域，持续支持科技强军和军队现代化安防建设。

第二篇：科达应急指挥调度系统在公安机关的应用

科达应急指挥调度系统在公安机关的应用

原文出自【比特网】，转载请保留原文链接：http://sec.chinabyte.com/172/11653672.shtml 应急指挥调度远程可视化发展

随着近年来治安及刑事案件的不断增多，加强应急管理，提高预防和处置突发公共事件的能力，最大程度地预防和减少突发公共事件及其所造成的损害，保障公众的生命财产安全，已经成为维护国家安全和社会稳定，促进经济社会全面、协调、可持续发展的重要保障。公安系统作为维持社会稳定的中坚力量，在处理突发事件上的多体系协同调度的需求与日俱增，公安系统的现场指挥调度、视频会议、图像监控等通信业务正在经历着音视频方面更高品质的要求，远程可视化的应急指挥调度系统应运而生。应急指挥调度系统作为一种全新的可视通信交流方式，具备直观、快速、信息量大等优点，可以有效加快信息传达及沟通的效率，极大的提高决策速度。

众所周知，应急指挥中，指挥者信息掌握的程度、指挥的及时性和准确性都是直接影响调度效率的重要因素，目前，在大多数的公安系统中，其指挥调度中心仍然使用着传统语音调度系统，用以实现对紧急或突发事件的指挥调度工作。语音信息不像视频信息那样直观、具体，并缺乏一定的准确性，指挥者借助语音通讯获取现场信息来辅助决策，将给整个指挥调度的及时实施和正确指挥带来了一定的影响。

科达通过多年来在视讯业务上的积累，深知语音调度的关键所在，创造性的应用到视频领域，推出业内第一款应急指挥调度系统-VCS，将指挥调度业务全面推向可视化时代。

科达VCS应急指挥调度系统

VCS(Visual Command System)是科达推出的业界第一套专业可视指挥调度系统，以可视指挥调度应用为核心，同时集成多方视频会议、远程监控、图像传输等应用功能。

系统兼容IP或专线方式网络部署，提供一体化的视频通信应用平台，具备高质量的视音频传输特性。可实现传统语音调度系统无可比拟的信息直观性和准确度，让调度指令的传达如同面对面般直接、有效。

系统架构

主要由调度平台、调度席以及被调度成员组成，另外还可辅以电视墙模块、录像模块、网管模块，丰富整体应用。而对于被调度成员，既可以是视频会议终端、视频监控终端，也可以是VoIP电话。

系统特点

极其便捷的操作

调度席基于目前流行的触控屏设计，所有操作只需在弹指间即可完成，方便快捷，特别适合在处理突发事件时，领导亲自使用进行调度工作。另外从易用性出发，提供了手写输入以及语音识别功能，真正做到通过声音即可完成整个调度过程。

至臻高清图像

支持高达1080p(1920×1080)的视频分辨率，其清晰度是传统视频通信清晰度的20倍。更可支持高清电视墙部署，同时与多个节点进行可视指挥调度。

超大系统容量

采用非固定连接式管理架构，可任意扩展前端接入数量，可轻松部署几千至上万节点的超大型系统。更支持分组管理、模糊查询等功能，让您的指挥调度游刃有余。

高安全可靠性

中心调度平台采用高可靠电信级硬件架构，全嵌入式设计，具备关键模块热备份、电源热备份、线路备份等电信级高可靠性机制。更支持128位硬件加密，全面保障系统安全。

优异的兼容扩展能力

可接入各类双向可视通信终端，如：高清视频会议终端、标清视频会议终端、可视电话等;

可接入各类单向可视通信终端，如：视频编码器、IP摄像机等;

可与各类监控系统融合，可与传统语音指挥调度系统融合。

灵活的部署方式

系统支持大型或中小型调度指挥中心部署，也支持在领导办公室部署小型指挥点;各个前端点可通过E1专线或以太网接入中心平台，也可通过卫星、无线等方式支持移动终端的接入。

系统功能

指挥调度功能

VCS系统具备强大的指挥调度功能，采用触摸调度屏，支持一键直呼，可进行单方调度或多方协同调度应用;调度指挥中心支持高清电视墙、高清多画面等显示模块，可配合大屏幕实现高清晰多画面显示;支持对调度前端进行分级分组管理，支持调度预案设置和调用，支持前端快速查询;支持强插、强拆应用;支持前端热键呼叫、中心点呼叫转移、转接应用;可对调度过程录像及回放;可进行短信息单发、群发。

视频会议功能

VCS系统可召集各个调度指挥中心之间、各个双向可视调度点之间的视频会议，可进行便捷的点对点会议，也可进行多点会议或全网广播会议，支持多级级联会议;支持同时召开多组会议，互不干扰;支持主席模式、导演模式、讨论模式、语音激励等会议控制方式。

视频监控功能

VCS支持视频监控接入，可通过大屏幕分屏或电视墙同时显示多路监控图像，支持监控图像的云镜控制，支持监控图像的录像和回放，可在多个调度指挥中心之间传输监控图像。可扩展专业监控管理模块，实现大型网络化监控部署及接入，实现监控图像轮巡、报警联动等功能。

应用案例介绍

背景

广西公安厅在结合高清视频系统的技术发展的基础上，提出建设专用高清可视指挥调度系统的规划，对公安指挥调度业务进行充分归纳，提出系统需求，并筛选厂商参与系统规划和建设，要求厂家对广西公安的可视调度指挥系统进行定制开发，实现日常点名、应急指挥、预案调度、全网广播、监控融合、会议兼容等业务功能，并要求系统稳定可靠、操作简单直观、视音频清晰流畅。

系统介绍

整个系统以苏州科达所推出的业内第一款可视指挥调度系统-VCS应用为核心，同时集成多方可视指挥、视频会议、远程监控、图像传输等应用功能。系统兼容IP或专线方式网络部署，提供一体化的视频通信应用平台，具备高质量的视音频传输特性。可实现传统语音调度系统无可比拟的信息直观性和准确度，让调度指令的传达如同面对面般直接、有效。

目前广西自治区公安厅可视指挥调度系统已覆盖区厅、14个市公安局、近200个分局、县局及基层所队，以公安厅为总指挥中心，各地、市局为分指挥中心，部署了省到各市、县、派出所的高清可视指挥调度系统，实现了自治区公安系统内日常值勤管理指示的下达以及下级情况的预警汇报。

系统应用

日常管理

利用可视指挥调度系统，可每天进行区厅指挥中心到市局、市局指挥中心到区县局的视频点名工作，同时结合公安厅指挥中心的大屏和电视墙显示设备，点名时可以进行自动预览，显示各分会场的图像，全区情况尽在指挥中心的掌握之中。

另外通过此系统还能检查各级指挥中心值班人员的到岗情况和社会治安动态、系统和线路的运行情况，确保能及时发现和解决问题，保证人员和系统始终处于正常运行状态。

应急事件处置

可视调度系统具备直观、快速、信息全面的优点，不但可以很好的实现双向交流，进行多方讨论，还可以将现场情况传送到指挥中心，将上级指挥中心的调度指令快速传达到下级公安机关和处置现场，因此可大大提高公安机关的快速反应能力，确保重大事件的及时有效处置。在突发重大社会治安事件、群体事件、事故灾难时，进行快速的调度指挥。同时系统操作非常简单方便，通过触摸屏操作，指挥人员可以快速地建立双方或多方的视频通信，进行各种预定的调度指挥。

重大活动的通信保障

利用可视指挥调度系统所提供的多种预案功能，根据活动的性质和规模，提供相应的视频场景和操作流程，实现全面的指挥调度和通信保障。具体表现为：

2009南宁东盟博览会期间，搭建博览会现场指挥中心，对市区各派出所等单位进行指挥调度。

国庆、春节慰问活动中，自治区党政领导、公安厅领导，通过视频慰问在节日中坚守岗位的公安干警。领导可以和市局、区县局及基层派出所的值班人员直接面对面，大大缩短了时空距离，并将整个活动过程实时广播到全区公安机关，鼓舞人心。

监控融合广西公安可视调度指挥系统考虑了与监控系统的融合。可以在指挥调度的同时，将相关的现场视频监控信号，调入指挥过程中，方便指挥人员掌握现场情况，及时做出指挥决策。

系统还预留了接口，将来可以融合广西公安已经建设的模拟视频监控系统、数字视频监控系统，也可以扩展到移动视频监控系统、天网监控系统，整合各种监控资源，实现对全社会的治安动态监控。

兼顾视频会议

在区县局到基层派出所的公安四级网上，从实际出发考虑建设经费，兼顾可视调度和视频会议功能，从而节省建设成本。平时，视频系统可以正常召开视频会议，当有案情发生，需要调度处置时，上级指挥中心可以强拆会议，直接调度某个派出所。

应用成果

近年来，随着社会经济的发展和城市化进程的加速，人口流动速度增加，城市人口数量猛增，从而引发了各种社会治安及交通问题的产生，大环境不安定因素日益上升。广西自治区公安厅可视指挥调度系统的成功构建，将先进的视频会议、视频监控、图像传输等功能有机整合，大大提升了公安厅在面对突发事件、重特大案件等情况下的指挥及决策能力，为社会平安，治安稳定提供有力的技术保证，有力的促进了“科技强警”的目的。

第三篇：知识可视化在教学中的应用

知识可视化在教学中的应用

教育在飞速前进与发展，教学的改革创新之路决定了知识可视化将会成为小学语文教学中一个重要突破。本文通过实例论证了知识可视化对小学语文教学所起到的重要作用，并从多个角度结合实际分析了如何运用知识可视化教育模式的策略，希望本文给予的建议和分析能为提高小学语文教学质量起到帮助作用。

随着社会不断发展，教育事业也需要飞速进步，创新改革是必然之路，多种新兴的教学模式被带入到教育体系中。知识可视化的应用对小学语文教学有着重大革新意义。知识可视化的应用将对学生语文教学质量有显著提高作用。

一、知识可视化在小学语文教学中的重要意义

（一）有助于小学生快速掌握文字及应用文字

知识可视化的教学方式通常会用到许多多媒体设备，这些设备能为小学生进行直观教学，能够形象、直接地展现教学中各个要点，包括字词语句等，从而让学生的学习变得轻松容易，也活跃课堂教学气氛。通过知识可视化的一些情景模拟教学方式，学生们也能更容易学会语言的用法，和在其他地方使用同样的语言文字的能力，学会举一反三。

（二）应用多媒体器材进行课件演示，增强小学生印象

由于小学生接受理解的能力和主观学习能力还处于起步阶段，对知识的拿捏与熟悉度的掌控也才刚刚开始，通过运用多媒体器材的教学便能形象地呈现和展示教学内容，调动学生的积极性和好奇心，从而培养学生的学习主动性，以达成高效的教学质量。

（三）有利于学生直面问题，促进学生的思维开发

知识可视化的教育模式不仅仅是使用多媒体设备进行课程展示，同样还会在课堂上让学生将学习内容里遇到的问题直接提出，并经过讨论来解决，让所有学生进行思维碰撞，分享对知识的认知，促进学生学习思想的发展。

二、知识可视化的教育模式对于小学语文教学的实际应用策略

（一）改变传统教学观念，加强知识可视化教学的应用

在社会经济飞速发展的今天，教育将进入快速革新之路，小学语文教学质量同样需要大幅提升。由于小学生年纪还小，学习知识和接受理解知识的能力尚为薄弱，对课堂知识及课文的吸收较缓慢，因此加强构建知识可视化教学模式，将学生吸引到学习中，提升学生们的专注度，并通过加强直观互动性，实现教与学真正一体化，从而培养出小学生的学习兴趣，达到趣味学习的目的，实现小学语文教学理念的提升。例如某小学利用多媒体器材，进行图文演示教学模式。教学中字、词、句的不同组合及应用方法被立体化呈现，并通过图解，形象地描述了词句表达的多面含义，这种图文并茂的多媒体教学方式使学生们对课堂知识留下深刻印象，从而完善小学生对课堂知识的积累。

（二）提升师资水平，以掌握新教育方式的教学手段

多数小学的语文教学中，都存在教育模式太传统单一化，特别是一些稍微落后的地方，师资力量薄弱，很多老师都没有新时代科技知识。不过目前的教育发展必然需要教师们进行自我升级，丰富教学手段，能有效运用知识可视化的教育方式提升教学质量和教学效率。这需要教师们积极转变传统的教育理念，提高自身素质，扩充教学方式方法，学会使用科技教学。教育机构及学校应注意对老师的培训指导，使教师们快速学会并掌握知识可视化的教学方式，对新设备、新技术、新概念有足够的理论基础和实用能力，从而运用到新时代的教学中去。此外，在知识可视化教学中，老师可以鼓励学生积极做学习笔记，从而形成自己的学习知识体系，用于之后的学习中，成为学习经验，有效提高学习效率以及学习主动性，在良性循环的情况下，促进学生学习积极性的提升。比如某校在进行《小蝌蚪找妈妈》课文教学时，运用视频教学方式，生动地演绎了小蝌蚪的出生环境、孵化过程，以及如何经过千辛万苦，克服危险与困难，一路寻找妈妈的成长经历。积极调动了学生们的情绪，期间穿插教学互动，运用学生互相提出讨论问题的课堂教学方式，积极调动了学生们的学习情绪，使课堂气氛活泼且不乏专注。

（三）增加教育革新的投资，提供设备支持

知识可视化教学方式的运用，需要依靠大量多媒体及各种科技设备，正如当今社会发展生产以及人们的生活一般，科技教学在教育体系中，已呈现一种发展的趋势。从培养学生学习的各方面属性来看，先进科学技术必不可少，在结合学生学习与生活及社会发展的情况下，全面促进小学生适应社会及各种能力的提升。所以，只是增强教师教育理念革新思想，应用知识可视化教学模式是不够的，各教育部门还需要提高教育资金的支持，为学校提供足够的科技教学设备，同时还需要社会各界的力量，为小学语文教育做出实际贡献，尽力支持帮助稍微落后的地区以实现科技化教学。正如某贫困地区小学在得到社会各界力量支助下，实现教学现代化，运用大屏幕视频等教育器材，成功提高了学生的学习效率。

结束语：

随着社会经济的不断飞速发展，教育的改革创新势在必行，如何在二十一世纪这个现代化时代里培养出更加全面有用的人才尤为重要。要看到市场的实际需求，也要结合以人为本的素质教育，进行有计划、有针对的教育革新。知识可视化的教学理念将在传统小学语文教育模式下取得重大突破，科教兴国，为祖国的建设发展培养和储备更多优质人才。

【作者单位：高邮市龙虬镇龙虬实验小学 江苏】

第四篇：思维可视化教学在生物教学中的应用

基于思维导图设计的高中生物课堂教学

黄志坚 江苏省江阴长泾高级中学

摘要：本文叙述思维导图作为一种学习记忆的工具，运用在课堂教学中，教师能从整体上把握教材知识脉络，节省备课时间提高效率，通过教师发散性的思考，学生在此基础上更容易接受和理解所学知识要点，培养逻辑思维和创新能力，改善学习效率。关键词：思维导图、生物学、课堂教学 1.课题的提出

认知心理学的研究表明，人类的记忆结构是网络式的，要求知识元素的呈现和表达应该是非线性的。与传统教学作比，新课程倡导“自主-合作-探究性”学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。所以思维导图的引入教学有利于培养学生的超文本阅读能力和知识网络的快速构建，从而提高学生的信息编码和信息提取能力，在此基础上逐步提高学生的创新意识和能力。2.思维导图的认识

思维导图是英国学者托尼●巴赞于1970年提出的，是一种发散性思考并能增强思维的层次性与联想能力的可视化的学习工具。它让人的左、右半脑在思维过程中协同运作，以树形分支延伸出去，形成一种树状思维。由于模拟了人脑的工作方式，运用图文并茂的技巧，充分运用左右脑的机能，开启人类大脑的潜能。

思维导图都有从中心发散出来的自然结构，使用线条、符号、词汇和图像图表、颜色遵循着与人类大脑处理事务的思考模式相吻合的规则，利用导图把长串枯燥的信息变化成容易记忆，高度组织性的图画，让学习者更有效的把信息储存进大脑或是迅速提取。它是一种具有创造性和有效的并具有个性色彩的做笔记的方法，用文字将个人的思维完全展现出来。

思维导图式笔记，与传统的线性记录方法完全不同，以中心主题为中心向周围发散的直观形象的建立起各个概念之间的联系。经过近半个世纪的探索发展，思维导图理论日渐成熟，受到许多国家的教育机构和工作者的追捧，新加坡等国已经把思维导图列入学生的必修课程。它用“画”的方式来记录思考和创作的过程，具有让思维可视化、提升注意力与记忆力、启发联想力与创造力等优点，被誉为 21 世纪全球性的思维工具。3.课堂教学中思维导图的实践

3.1导图绘画课堂教学板书，构建核心知识体系

传统的教学板书，通常呈现的方式为线性关系，各知识点间缺乏逻辑联系，教师展示思维也比较零散，没有整体性。学生在教学过程中整体性把控薄弱。

导图式教学板书就是使用思维导图，利用发散思维和联想，把零散的知识点都列在图上，在头脑中以全景图形式全面整合知识体系。根据学生的认知能力和知识结构创设情境，更有效地激发学生的认知冲突，并在教学过程中有效地对重难点进行突破，教学设计逻辑结构清晰明了，更加系统、科学，能够有效整合各知识点很好地提高了学习效率。

传统教学板书

思维导图式板书

课堂教学中思维导图式板书有效促进师生间交流与沟通，充分发挥学生学习的主观能动性，调动学生对课堂的注意力与专注度。在良好互动中共同构建课堂的知识体系，并通过思维引导的不断深入，促进学生思维能力的发展。

3.2导图设置探究路径，实现思维逻辑的可视化

教学就是学生对教师提供的信息进行处理和深加工，信息加工的有效性，准确性直接影响课堂教学质量。运用导图设置具有一定梯度的探究性问题，引导学生深入探究知识，具有严密的逻辑承接关系，对学生提高综合探究能力，探究思维习惯的养成，以及借助图示更为明确的构建合理化的知识框架有着显著的积极意义。

例：选用人教版高中生物必修一《分子与细胞》中第二章第二节《生命活动的主要承担者—蛋白质》教学内容设计课堂导图式探究性问题。

透过导图，能够清晰把握知识脉络，构建过程学生保持思维的连续性，不断强化所学知识的意义。运用思维导图，设置探究要渐进式呈现材料信息，从简单到复杂，从特殊到一般的概念秩序，采用归纳式教学顺序，使用先行组织者教学策略，抛锚式教学策略，协作学习教学策略在课堂教学中能够表现得淋漓尽致。

以思维导图为勾手，实现思维逻辑的可视化，组织学生活动中调动学生参与热情，在共同体组织中完成探究，展示合作成果。教师以案例为线索，在实例问题解决中强化学生对知识的理解，培养学生探究知识点的能力。同时转变学生的学习记忆模式，让整个学习过程始终处于爬坡状态，学生在课堂上充满体验和成功的乐趣，激起主动学习的欲望。3.3思维导图在复习课、试卷解题分析中的运用 教学复习课阶段，教师在对学生进行章节内容复习时引入思维导图可以让学生进一步内化知识，系统归纳，把知识编织成网，整体上掌握和运用知识做到游刃有余。

例：选用高中生物人教版必修一《分子与细胞》中第三章《细胞的基本结构》内容运用思维导图示例如下：

思维导图能够在习题解题分析中有效地推动思维的深化，捕捉试题的有效信息，排除题目的干扰因素，从而为更为准确的推向考核的知识，更好地做到运用所学知识解决问题。例：下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（）A．癌细胞在条件适宜时可以无限增殖

B．癌变前后，细胞的形态结构有明显差别 C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变

D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 解析：依据题目主题，列出思维导图如下：

通过构设的思维导图，能够清晰地分析并罗列出核心考点知识材料背后所包含的知识原理，从而根据答题要求做出具体化的回答。此外，把做题的方法策略通过思维导图形式加以陈示，也有利于清晰引导学生掌握解题的步骤要求，更好的掌握解题的方法策略，解题过程中运用思维导图，能有效回顾知识，促进知识网络构建，拓展解题思路，变枯燥的解题过程变得灵活，轻松，有趣。

4.教师思维导图引导教学后的思考

4.1有利于备课组集体思考，完成教学设计

在备课活动中，每个教师补充发言时由于缺乏及时有效的记录和整理，集体备课活动效果往往不理想，而且容易跑题，按照思维导图的方法逐一解决整理，可以做到集思广益，智慧共享。例：

4.2打造学习共同体，促进合作与对话

在思维导图引导教学过程中，要侧重思维方法上的指导，提供相关案例分析，在合作学习时小组成员在教学情境中，各自对概念有着不同程度的理解，先通过自主构建知识，提高学生探究的动手和学习能力，后进行合作协商，使各自的认识得到完善和拓展。寻找到最优化的解决方案。实施合作化学习既能互相启迪完善认知结构，又能培养学生团队精神与批判性思维，并引发生动，活跃的课堂氛围。4.3改善师生信息加工，提升思维发散能力

在课堂教学中，师生都应该借助思维导图对其课堂设计、学习进行辅助并养成习惯，这样长久坚持并运用思维导图进行思考问题，这样才会有长足的进步，也会逐步提高自己的创新能力。还能培养思维的发散，促进思维的灵敏、快捷，增强学习乐趣和成功感。参考文献：

[1]徐晨红.蔡亚萍.思维导图应用于化学教学设计的研究[J].中学化学教学参考，2010(10)22-23.[2]伊向超.胡彩莲.思维导图在课堂教学中的应用探究-以“教学系统设计”为例[J].中国教育信息化，2010(7)59-61.[3]耿夫相.基于“思维导图”的教学设计-以“人口的增长”为例 [J].中小学教学研究，2008(8)35-36.作者简介：黄志坚 中学一级 硕士 研究方面：生物学教学

第五篇：基于OPC的安全生产指挥调度系统的设计与应用论文

OPC技术简介

OPC(OLE for Process Control)是由自动化领域中主要厂商协作制定的软件接口标准。OPC 技术提供了不同系统间通信的标准接口，实现了异构环境中控制网络数据的统一集成。

现代工业生产对控制系统的要求，已不再局限于一般的生产过程自动化，而是着眼于整个生产过程的最优化，随着 OPC 技术在现代工业控制领域的广泛应用，控制系统能够以统一的方式实现对各种自动化设备的访问与控制。通过建立基于 OPC 技术管控一体化的生产控制系统，可以对生产过程的全局进行实时监控，完成统一的生产流程控制。

在对整个生产流程进行统一管控过程中，OPC服务器能记录生产现场各控制设备的实时数据、历史数据、报警与事件信息等。通过搭建符合 OPC协议标准的客户端，建立工业自动化应用统一数据传输平台，支持分布式应用和异构环境下应用程序间软件的无缝集成和互操作性，使异构系统间数据交换更方便，实现生产数据与管理控制数据统一。

工业生产领域的 OPC 控制应用主要关注于控制项目设备本身的需要。安全生产辅助相关的指挥调度系统属于独立的通信系统，并没有接入到统一的 OPC 管控平台中，也没有参与生产过程信息的交换和生产过程的跟踪与监控，在工业现场形成自动化的信息孤岛，因此启动安全生产指挥调度系统所需的控制指令需要进行人工触发，约束了自动化生产领域安全生产保障的进一步深化拓展和应用。

为了将工业生产领域的自动控制技术与安全生产指挥调度系统无缝地融合在一起，解决生产现场的自动化信息孤岛问题，减少人为干预自动生产控制流程现象，保证安全生产指挥调度系统能准确实时响应工业生产的自动控制流程指令，提出一种基于 OPC 的安全生产指挥调度系统及其通信控制方法。技术方案原理说明

2.1 技术方案原理

基于 OPC 通信的安全生产指挥调度系统包括 ：控制系统服务器、音频矩阵切换器、音频接口卡、调度系统交换机及调度通信终端、功放及扬声器设备。

控制系统服务器作为客户端通过 OPC 通信方式与 OPC 控制服务器进行数据交换，实时获取生产现场的控制流程及设备状态等信息指令，根据生产实际进行安全生产指挥调度，并将处理的反馈结果发送给 OPC 控制服务器，通过这种数据处理方式将安全生产指挥调度系统融入到统一的生产控制 OPC管控平台中，消除了自动控制的信息孤岛问题。

2.2 通信控制方法

基于 OPC 的安全生产指挥调度系统的控制，通过结合控制 OPC 通信与数据交互、控制音频接口卡的开关、控制音频矩阵切换器的工作模式、控制调度系统交换机的协议交互等操作组合来实现，具体控制方法如下。

1)基于 OPC 通信模式的标准接口，利用异步读写的方式通过软件程序设计，建立控制系统服务器与 OPC 控制服务器的 OPC 数据通信。

2)通过 OPC 的数据通信链路，控制系统服务器实时获取 OPC 控制服务器上生产现场控制指令及设备状态等信息。

3)按照生产实际所制定的数据通信协议，控制系统服务器将所获取的控制指令及设备状态信息进行相应的协议转换。

4)根据协议转换的控制内容，控制系统服务器借助于软件程序控制音频接口卡，通过数据协议的传输，控制音频矩阵切换器，借助于通过物理连接的功放及扬声器设备，进行自动的安全生产指挥调度。系统的优势特点

通过采用 OPC 的通信模式，建立安全生产指挥调度系统与 OPC 生产控制服务器的通信与数据交换，形成统一的生产控制 OPC 管控平台，消除自动控制的信息孤岛问题。

改进了安全生产指挥调度系统的互操作性和开放性，解决了工业生产各相关系统之间所存在的兼容性问题，使通信性能更加稳定。安全生产指挥调度系统具有动态链接多个厂商OPC 控制服务器的能力，根据实际动态配置生产控制流程，通过异步读写机制，完成生产过程数据的处理与交互。系统应用流程

4.1 自动指挥调度

根据实际的工业生产流程，确定OPC 控制服务器与控制系统服务器的通信协议格式，二者在通信协议的基础上，基于 OPC 的通信方式进行数据的交互处理。

控制系统服务器获取 OPC 服务器的流程控制指令后，通过软件对音频接口卡、音频矩阵切换器进行控制操作，按照现场生产的业务处理逻辑，自动完成安全生产指挥调度。

4.2 人工触发指挥调度

控制系统服务器在与 OPC 控制服务器建立连接并实时进行数据交互的同时，与调度系统交换机通过以太网通信的方式建立连接，实时监控、解析并处理调度系统交换机的通信数据。按照图 3 所示的流程，根据实际的生产业务逻辑，在调度通信终端进行通话呼叫的过程中，控制系统服务器通过控制音频矩阵切换器，建立调度系统交换机到功放的语音数据通路，将调度终端侧操作人员的人工调度命令广播到实际的广播区域，完成人工触发的安全生产指挥调度。铁路调度监控系统中的应用方案

在铁路调度监控系统中，一般按照系统的控制功能、控制对象、控制范围、控制特点进行分界，划分为若干个子系统，由于存在信息孤岛的问题，系统之间的信息关联不够，处理突发事件的综合应变能力较差。

由于铁路调度监控系统的接口技术涉及面极广，控制设备繁杂，各种接口协议不统一，给各个子系统的接口集成互联带来很多的困难。通过上述技术方案及应用场景的分析，可以在 OPC 技术规范的基础上，构建平台化的接口框架，实现相关子系统的无缝接入。

通过建立统一的接口平台框架，基于 OPC 技术将不同层次的信息共享，从而实现面向应用的信息集成，在铁路调度监控系统的运营中，能够实现基于事件的自动化安全生产调度指挥，从而使铁路调度监控系统达到高效率、高安全性和高服务品质的智能化。