第一篇：GIS在电信领域中的应用_20050602_P
毕业论文
GIS在电信领域中的应用
戎吉文
GIS在电信领域中的应用
GIS in Telecommunication Domain Application 浙江交通职业技术学院 管理与信息系 02513班 02513107 戎吉文
摘要：以任何一种方式来衡量电信业都是一个巨大的商业。大量的外设，许多且不同的通信线路以及在变化世界中吸引和保留顾客都是电信业使用GIS的重要原因。令人惊奇的是，尽管这样，GIS只是在最近几年才被电信业广泛地使用。电信公司正日益成为GIS技术的巨大用户。今天，GIS被广泛地应用于设计，构建以及操作电信网络和相关服务之中。GIS应用包括传送容量规划移动电话使用者定位。用户意见的记录以及使用地理人口统计住处查找新客户等活动。
Abstract： Weighs the telecommunication industry by any way all is a huge trade.Massive outside supposes, many also the different communication link as well as attracts and retains the customers in the change world all is the telecommunication industry use GIS important reason.What is surprised, although like this, GIS only was only then widely is used in recently several years by the telecommunication industry.The telecommunication company is becoming the GIS technology day by day the giant user.Today, GIS widely is applied to the design, constructs as well as operates during the telecommunication network and the correlation service.The GIS application locates including the transmission capacity planning mobile phone user.The user opinion recording as well as the use geography population statistic dwelling searches activity and so on new customer.关键字： GIS 规划
应用
运行
维护
发展
Keywords： GIS Plan Application Movement Maintenance Development
引言
在世界上一系列最大的行业中，电信和信息技术已开始赶上汽车产业，根据国际电信联盟（ITU）的统计，全球的电信设备和服务收入每年超过了5750亿美元，技术的集中意味着在未来，几乎任何电信技术都能够传送几乎任意的广播传输媒体。这将建立一个全新的竞争环境。在这之中，电信公司能够与电视网络竞争，而软件公司将具有像电信公司那样散布信息的相同能力。
随着电信行业的飞速发展，电信业务的急速增长以及管线资源的日趋丰富，那么如何通过一种合理的管理体系，调动企业各部门有效配置网络资源，加快业务提供速度，是中国电信当前所面临的一个重要问题。中国电信通过使用系统能够全面，准确掌握网络资源资料，而且能形成一套合理的业务流程，从而加快业务的提供速度，并且该系统能够优化整个网络资源结构，提高网络资源配置的利用率和合理性。
在这近几年中，国家干预的减少使得电信市场对新公司开放了，因而给现有的机构带来了压力，使得它们要么更加高效，要么丧失顾客。光纤更有效的地面广播以及卫星等新技术改造提供了快速增加的带宽，这使得电脑网络，电视节目，交互式视频以及传统电话和传真通信中的数据传送和接收费用大幅地减少成为了可能。这些改变迫使公司不得不重新设计它们的网络，重新思考它们的操作程序。许多公司面临进退两难的局面，不知是将现有的铜线网络扩充为光纤和无线技术，还是从头建立新的基础设施。
电信公司已经开始认识到它们的许多实际工作中具有空间元素，而数据如果在所有部门中共享使用，则可变得更加高效。在过去，操作员将位置、布局以及网络设备条件等方面的信息记录在不同的地图、图表和报告中，而这些内容却经常分散在公司的各个部门中，假如工程师需要访问关于网络方面的部分数据，则不得不先找到相关的资料，然后解释前面工作者的记录。通常，其中的详情往往是不正确的，甚至是陈旧的。用户在开始工作前不得不进行昂贵的现场检验。削减费用，提高服务的需要迫使公司不得不重新思考如何管理它们的信息。现在，越来越多的部门不得不为筹款而与其他企业竞争。公司不太愿意将钱花在长期的数据转换和获取项目中，因为他们的投资需要得到快速回报。竞争使得电信提供者变成了以市场为导向的机构，它们主要关注的是如何通过提供更好的服务，更加快速的传递以吸引和保留顾客。
1．电信中谁在使用GIS 现在GIS是遍布电信行业应用的一种标准技术。像Nextel, Pacific Bell以及其他电信服务提供者都使
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用该技术来设计、建立和操作电信网络以及其相关服务。网络设备和系统的供应者在设计全新的网络时需要信息系统。比如，在1994年，作为与沙特阿拉伯邮电部门40亿美元贸易中的一部分，美国电话电报公司与美国的Intergraph公司签订了一份合同，委托它提供一份交互式计算机图表系统和自动绘图/设施管理/地理信息系统（AM/FM/GIS），以及监控网络的发展，这一合同的价值7680万美元。包括280个工作站，14台服务器和Intergraph的设备应用模式管理环境（FRAMME），人们需要用GIS来替换已具有20年历史，管理变得昂贵且无效的手拉系统。总共有30000份纸质及聚酯文档需要被数字化。（非洲金字塔研究，1995）
像CDI Telecom这样的独立电信顾问也使用内部的GIS软件来提供工程和建筑服务。像Bellmore.AT&T Network systems 和日本电报电话公共公司(NTT)这样信息系统集成商,电信应用开发者和管理机构,都依赖于地理技术来增加电信的特许权利。除此之外，包括大学、电气工程学校以及商务学校的信息系在内的研究和教育机构，都使用GIS来教授网络规划操作以及营销技巧。
2．电信网络规划中的GIS应用
在北美和西欧，外部设备网络用光纤代替了铜线，用微波或卫星传输代替了长距离的陆路传输。比如在纽约，光纤正在代替整个铜线电话网络；而在英国，电缆和无线通信已经在新的基础设施中花费了超过200亿美元来购买光纤。GIS已是用来确定传输（无线或电缆），进行网络规划以及制定客户目标的最适合方法。
地理人口统计对于电信公司来说非常重要，因为电信公司是需要客户预付费用的。在网络建立不完善的国家，公司也已使用GIS来规划包括数千根电话线在内的整个网络。比如在菲律宾1997年4月ISLA公司与西门子公司签订合同安装了50000根电话线和20000个无线基站（金字塔研究，1997），欧盟的Medora项目使用GIS来达到彼此缺乏连接的整个欧洲乡村地区的通信要求。GIS已变得非常重要的一个领域就是移动网络规划，移动电信市场在过去十年中的收入已经呈指数上升，众多的新公司也进入了该领域，且每一个都在竞争市场的份额。英国模拟和数字移动电话覆盖提供商Vodafone使用GIS来设计无线网络并制造新的市场目标。
3．GIS与电信基础设施的运行维护
在电信行业中，维护和更新记录的过程对于一家公司能够持续成功是很重要的，现在信息被认为是有价值的资源，许多电信公司最初执行GIS单纯是为了将维持最新记录的任务简单化，规划、设计、建立和改变电信基础设施会产生大量的数据且这些数据要进行有效的处理，这使得如果没有一定程度的自动化，完成这项工作是不可能的。
4．GIS在电信销售和营销中的应用
在国家干预减少的电信市场中，削减成本、吸引新客户和在竞争中保持领先的需要都是驱动业务的力量。电信设备，不再简单地根据使用时间进行升级，更合适的是，投资首先被分配给可能产生更多客户的那部分网络。重点的改变不仅促使公司改变了它们的运营方法，还改变了它们管理信息的方式。尽管网络规划，设计以及维护作为GIS和AM/FM系统的主要应用；但对人口，领里类型，平均收入以及客户偏爱等统计数据进行形象化描述的方法在现在仍然是相当重要的。由于宽带技术增加了公司所能提供的服务种类，所以公司必须采用更具开拓性的营销战略来保持和增加它们的市场份额。对于电信服务提供商来说，制定新的市场目标的最好方法就是分析现有和潜在用户的数据。电缆通信部门是采用GIS软件来进行营销和确定工程目的的首批行业部门之一。
5．GIS在全球电信业务中的作用
电信市场的全球趋势是减少国家干预，促进竞争，从地区到地区，国家到国家，该趋势的速度是不同的。1996年2月8日，美国总统克林顿签署了对1934年通信法案进行的第一次大修订，在电话、有线电视、无线以及信息服务于其他市场中自由竞争时这就开放了美国市场，并为行业中的兼并，收购以及合伙等各种形式铺平了道路。在欧洲，欧盟本希望从1987年就对它的成员开放市场，但主要问题在于所有国家是否都一致地采用所需的措施来实现自由化，结果是欧洲出现了两种甚至三种速度。在一些国家里，又
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老又慢的网络正在被升级，而在其他国家中，由于自由化停滞，网络无法修建，只有那些具有最适合调整的环境和基本没有现有基础设施的国家现在才能够安装上新的、非常快的光纤网络。在新兴的亚洲国家中，像泰国和马来西亚，其电信市场正处于快速变化之中。在泰国，其电信发展规划的第四个版本于1997年提交给了内阁。该规划的目的是：1）实现泰国的电信组织私有化（针对地方和国家电信的接入与移动服务的需要）；2）建立泰国的电信权威（针对国际电信的接入，移动以及邮政服务）；3）部门的自由化和独立调整机构的建立；4）在泰国电信部门内部设立一个框架，以引入其他竞争。
虽然私有化成为全球电信公司的目标，电信服务的提供仍然是不平均的。不管怎样，尽管发达国家与发展中国家之间的差距在最近几年里越来越大，但是有迹象表明这正在发生改变。1996年5月，主要国家的政府部长相聚在南非讨论如何创建一个真正的全球信息社会，在一个社会，经济以及政治互相依赖的世界上，基础设施的不足对每一个人都能够产生重大的影响。
6．GIS在未来电信业中的应用发展趋势
由于现在的业务依靠快速有效的电信基础设施，所以在未来的几年里，可能还将看到全球在电信项目上的继续投资，甚至很小的公司也可能使用GIS来使像网络设计和规划这样的局部任务实现自动化时，大的电信经营者将越来越指望通过使遍布它们机构的信息标准化来获得战略优势。所以，营销人员将能够在地图客户销售中使用使工程师们设计光纤网络时使用的相同数据。所有数据将被存储在一个结构化数据库之中，与个别部门使用的独立系统具有无缝的接口，虽然每个国家的私有化速度不同，但真正进行的私有化趋势可能成为GIS推动力量。用户宽带和光纤这样的新技术成了电信经营者前进的必然道路。那些几乎还没有网络的国家，现在已具有了更大优势，正像只有简单网络的国家将可以从头建立新的技术网络一样。那些还没有使用它们的信息管理过程自动化的公司也将能够在没有系统的负担下采用企业GIS。
小结
综上所述，GIS在电信领域中表现出它的很大优势，它的应用也将越来越广泛。中国电信作为通信行业的先进企业，拥有众多的管线资源和通讯设备，如管线、人手井、管孔、电缆、光缆。这些设施分布区域广，种类繁多，多年来一直采用图纸表格的形式来记录这些信息，依靠人为的方式来维护和管理这些信息，给日常的工作带来诸多的不便，极大地影响了业务的提供速度和资源的利用率。采用了GIS系统以后，进一步提高了电信部门管线维护水平及服务质量，减轻劳动强度，降低服务系统的运营成本，从根本上彻底改变通信管线网络规划、建设、管理及资料保存的传统模式，为局内各部门及社会提供多专业、多层次、多目标的综合服务，极大地提高了劳动生产率与服务时效。中国电信通过使用GIS系统能够全面、准确掌握网络资源资料，而且能形成一套合理的业务流程，从而加快业务的提供速度，并且该系统能够优化整个网络资源结构，提高网络资源配置的利用率和合理性。
参考文献：
[1]地理信息系统（上卷）---原理与技术（第二版）Geographical Information systems, Volume 1 Principles and Technical Issues, Second Edition 作者：唐中实 黄俊峰 尹平等 电子工业出版社 2004年9月1日
[2]地理信息系统（下卷）---管理与应用（第二版）Geographical Information systems, Volume 2 Management Issues and Applications, Second Edition 作者：唐中实 贾海峰 辛宇 耿燕婷 李建存 信昆仑 电子工业出版社 2004年9月 [3]《中国电信网络资源管理系统操作手册》中地信息工程有限公司 2003年4月 [4]《中国电信本地网网络资源管理系统功能确认书》中国电信集团公司 2002年12月 [5]《中国电信网络资源管理外业培训手册》中地信息工程有限公司 2005年1月
第二篇：复合材料在航空领域中的应用
复合材料在航空领域中的应用
先进复合材料具有高比强、高比模、耐疲劳、多功能、各向异性和可设计性、材料与结构的同一性等优异性能，自上世纪60年代年问世以来，先进复合材料很快获得广泛应用，成为航空航天四大材料之一。下面就让我们对先进复合材料的应用情况和其优异性能做一简要介绍。
1．应用先进复合材料可以显著提高战斗机作战性能
为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的要求，进入90年代后，西方的战斗机无一例外的大量采用复合材料结构，用量一般都在25％以上，有的甚至达到35％，结构减重效率达30％。应用部位几乎遍布飞机的机体，包括垂直尾翼、水平尾翼、机身蒙皮以及机翼的壁板和蒙皮等。如美国第四代战斗机F-22复合材料用量已达到24%，而EF2000更高达43％，EF2000除鸭翼外，机身、机翼、腹鳍、方向舵都采用复合材料，结构的“湿润”表面的70％为复合材料，阵风也是如此，70％的“湿润”表面为复合材料，约947kg之重。F-35的复合材料几乎覆盖了整个飞机外表面。
2．应用先进复合材料可以明显增大军用运输机有效载重量
C-17是上世纪先进大型军用运输机的典型代表，C-17是1986年设计的，限于当时的水平，复合材料主要用于次要结构，如雷达罩、整流罩、操纵面、口盖、翼梢小翼蒙皮等，复合材料重约7258k，占该机结构重量8.1%。树脂基复合材料从非承力结构发展到次承力构件。在复合材料中碳纤维增强复合材料约占结构重量6%，玻璃纤维塑料、Kevlar纤维增强材料占2%。而欧洲EADS正在研究的A400M属于新一代大型军用运输机，在材料应用技术上有了一个新的飞跃，主要表现为先进复合材料占结构重量的35%~40%。与C-17不同的是，在A400M上，碳纤维复合材料用于一些主承力结构，而C-17的复合材料结构重量比仅为8%，且主要用于操纵面及次要结构。A400M的机身仍由传统的铝合金制成，但却开创了采用碳纤维复合材料制造大型运输机机翼的先河，机翼长达19米，令业界颇为瞩目。
3．应用先进复合材料是高超声速飞行器能否上天的关键因素
高超声速技术主要指研制高超声速（Ma>5）飞行器所需的相关技术。近中期将采用的材料将包括陶瓷纤维增强的金属基复合材料、陶瓷及碳碳复合材料以及轻质隔热材料。此外，发动机及机身将需要导热率高的材料，如碳碳复合材料。更远的将来，将需要先进型的材料，如铍基复合材料之类的超轻材料以及纤维增强陶瓷之类超高温材料。
以NASA开发的第二代可重复使用航天飞机为例，油箱内衬为复合材料。在推进系统中将采用陶瓷基复合材料发射斜轨、金属基复合材料机匣以及树脂基复合材料涵道。此外还将采用复合材料电子设备舱。第三代可重复使用航天飞机将为一智能结构，具有自适应热防护系统及智能化无损检测装置，自愈合的飞机结构及表面。发动机材料将可能使用经冷却的复合材料、金属基复合材料加力燃烧室壳体、超高温复合材料。结构材料将包括超高温树脂基复合材料、低成本耐腐蚀热防护系统复合材料液氧油箱。
美国高超声速飞行器X-43是由超燃冲压发动机作动力装置的验证机。其油箱/机身由石墨/环氧框架及蒙皮组成。蒙皮外再覆以热防护系统。飞机上翼面热防护层为可剪裁的先进绝缘毡，下翼面为内多层屏蔽绝缘物。后者是正处于开发中的防热材料，由C/SiC外面板，中介陶瓷屏以及先进聚酰亚胺泡沫内衬。中介陶瓷屏覆以贵金属以降低其热辐射。机翼及垂尾由钛基复合材料制成，并有一个由二硼化锆制成的前缘。
4．应用先进复合材料能大幅增加无人战斗机载油量
国外目前研制的无人机以复合材料和传统铝合金的混合结构为主。如“捕食者”“全球鹰”等均是如此。其中“全球鹰”的机翼和尾翼由石墨/环氧复合材料制造，而机身仍采用传统铝合金，复合材料占结构重量的65%。
无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。为满足采购政策、隐身性能、机动性、生存力对材料的特殊需求，为尽可能地降低结构重量、提高燃油装载量，无人战斗机结构的一个显著特点就是大量应用复合材料。以波音公司的X-45A为例，除机身的龙骨、梁和隔框采用高速切削铝合金外，其余的机体结构都是由复合材料制成。诺斯罗普格鲁门公司的X-47A的机体除一些接头采用铝合金外，整个机体几乎全部采用了复合材料。
5．应用先进复合材料可以极大提升民用飞机市场竞争力
民用飞机方面，复合材料的使用对于增大客舱湿度进而改善乘客的舒适度、降低油耗、易于实现结构/舱内材料的一体化、减少零部件数量、简化系统安装及缩短总装时间等方面潜力巨大。波音、空客两家大型民用客机制造商均将其视为实现新飞机机体减重及降低直接运营成本的有效途径。如在新一代波音787飞机上，复合材料用量将达到50%，创大型客机复合材料的应用记录。欧洲空中客车公司在新近研制的A380型宽体客机的机翼和机身结构上均采用了先进复合材料，用量已占结构重量的25%，其中碳纤维增强复合材料占22%，另采用了3%玻璃纤维增强的铝合金层板复合材料Glare。在机翼前缘等处还采用了聚苯硫醚热塑性复合材料。该公司目前正在研制的新一代客机A350，复合材料的应用比例也将达到39%。
6．应用先进复合材料在减重的同时很好地改善了直升机抗坠毁性
直升机采用复合材料不仅可减重，而且对于改善直升机抗坠毁性能意义重大，因而复合材料在直升机结构中应用更广、用量更大，不仅机身结构，而且由桨叶和桨毂组成的升力系统、传动系统也大量采用树脂基复合材料。H360、S-75、BK-117和V-22等直升机均大量采用了复合材料，如顷转旋翼飞机V-22用复合材料近3000公斤，占结构总重的45％左右，法德合作研制的“虎”式武装直升机，复合材料用量更高达77％。
7．先进复合材料在航空发动机上也得到成功应用
航空发动机使用碳纤维增强树脂基复合材料取代金属材料可以有效减轻发动机重量，降低燃料消耗，增加航程。有资料报导，发动机减轻1磅重量，从而使飞机可减轻10～20磅重量。从70年代初，复合材料就成为TF39、F103特别是GE36UDF发动机研制计划的一部分，在这些发动机上积累了经验之后，在GE90的风扇叶片上成功使用了高性能韧化环氧复合材料。此外，在F119风扇机匣、遄达发动机的风扇机匣包容环及反推力装置上也广泛采用了树脂基复合材料。
近期开发的波音787的动力装置GEnx的风扇机匣及风扇叶片，将由碳纤维/环氧树脂基复合材料制成。除减重外，复合材料还表现出良好的韧性及耐蚀性。
至于陶瓷基复合材料等超高温复合材料，目前已在M88、F119等发动机尾喷管等静止件上获得应用。
随着飞行器向高空、高速、无人化、智能化、低成本化方向发展，复合材料的地位会越来越重要。国外预计，在下一代飞机上，复合材料将扮演主角，目前采用全复合材料飞行器的计划正处于酝酿之中。
第三篇：博弈论在多个领域中应用广泛
博弈论在多个领域中应用广泛，在管理中的以下方面受到了广泛关注。(1>博弈论在区域创新中的应用
研究对象主要包括企业之间的博弈，企业与政府之间的博弈，政府之间的博 弈。易余1}L运用演化博弈理论研究企业自主创新行为、模仿创新行为与市场结构的演化，研究表明，在满足一定的条件下，市场中进行自主创新投资的企业的比 例以及市场结构将演化稳定。政府的宏观调控对于企业自主创新行为以及市场结 构的演化起着至关重要的作用。刘义建立博弈模型，通过研究区域创新系统内各 个参与者的博弈，分析参与者共享隐性知识的可能性以及隐性知识应该怎样在这 个系统内转移，对怎样才能更好地实现隐性知识在区域创新系统内共享提出对 策。郭朝阳从技术创新成本的角度，建立了国内企业与国外企业技术创新竞争的 静态博弈模型，根据模型，当国外企业以规模扩张为竞争目标时，我国企业只能 选择渐进式的技术创新战略。技术创新是经济发展的动力和源泉，企业是技术创 新的主体，但政府也应通过创新政策的介入来鼓励和促进企业的创新。由于企业 和政府各自效用不同，从而对技术创新的投入战略不同，双方对技术创新投资时 都本着自己效用最大化的原则，使其在投资决策中二者相互博弈，赵惠芳通过一 个静态博弈模型分析并试解释某些现实经济现象。
(2>博弈论在人力资源管理中的应用
由于人力资源管理面对的对象主要涉及人与人之间的互动关系，所以用博弈 论来研究人力资源管理中的一些问题能够较真实的模拟出管理情境，得出比较实 际实用的结论。贾蔚使用博弈论的有关模型，对企业在人力资源管理过程中企业 与其雇员之间的行为进行分析。张向前应用博弈论分析方法，在强调个人理性和 政府、社会、企业理性矛盾基础上，研究分析人力资源管理中的公共资源等有关 人力资源的若干问题，建立相应的分析模型，提出了解决问题的建议。涂锦分析 了高校教师绩效的现状，在相关经济利益主体行为特征基础上建立高校人力资源
第四篇：信息技术在数学教学领域中的应用
12010247253 吴姗姗
信息技术在数学教学领域中的应用
摘 要：教育技术的发展要求教师的角色发生根本性变化，作为教师要改变传统的教育观念，努力学习新的先进的教育教学理论，积极进行教学改革与实验。随着现代信息技术的发展，计算机这种媒体以其生动的图像、声音等多媒体效果已越来越受到各学科教师的欢迎。传统的教学强调教师讲的作用，在课堂上利用的媒体也多是粉笔、黑板和幻灯，教学过程显得非常单调；而运用多媒体信息技术进行教学，可使学生手、脑、眼、耳并用，使学生有新颖感、惊奇感、独特感、直观感，能唤起学生的情趣，激发他们的兴趣，从而提高教学效率。
关键词： 信息技术
数学教学
优化激活
以计算机技术和网络技术为代表的信息技术，已逐步渗透到社会的各个领域，正日新月异的改变着人们的生产与生活、工作与学习方式。教育作为全社会的一个重要领域，当然也不例外，最令人瞩目的信息技术与学科的整合。而对于数学，面对21世纪的挑战，学生数学方面发展的愿望和能力最重要的基础之一就是现代信息技术与新的数学课程理念的融合，现代信息技术为数学教学改革提供了切实可行的方案、方法和工具，营造了新的数学学习环境。教师运用现代多媒体信息技术对教学活动进行创造性设计，发挥计算机辅助教学的特有功能，在数学课堂上，为学生传递了形、声、光、色、意等大量信息，将枯燥抽象的概念、复杂的计算过程，转换成形象的画面，生动地展现在学生面前，使数学与生活融为一体，学生津津乐 “看”、乐“思”、乐“学”。可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，有利于充分揭示数学概念的形成与发展，数学思维的过程和实质，展示数学思维的形成过程，激活我们的数学课堂，使数学课堂教学收到事半功倍的效果。
一、合理利用信息技术，可以激发学生的学习积极性。
“兴趣是最好的老师”，有良好的兴趣就有良好的学习动机，但不是每个学生都具有良好的学习数学的兴趣。“好奇”是学生的天性，他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣，要激发学生的学习数学的积极性，就必须满足他们这些需求。而传统的教学和现在的许多教学都是严格按照教学大纲，把学生 1 封闭在枯燥的教材和单调的课堂内，使其和丰富的资源、现实完全隔离，致使学生学习数学的兴趣日益衰减。将多媒体信息技术融于教学课堂，利用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境，可激活学生的各种感官的参与，调动学生强烈的学习欲望，激发动机和兴趣。
二、合理利用信息技术，可以激活学生的自主探究。
要充分发挥学生的主动性，要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。强调和利用各种信息资源来支持学生的学。为了支持学习者的主动探索和完成意义建构，在学习过程中要为学习者提供各种信息资源。
在教学实践中，老师们充分利用现代信息技术，结合教学内容和学生的认知特点最大限度地为学生提供自主学习、自主探索的活动机会。如在教学《圆的周长》一课时，我首先通过电脑屏幕演示“圆一周的长”，使学生产生形象的感知，然后让学生动手操作，将课前准备好的圆分别沿直径滚动一周，观察讨论，滚动一周的长度与圆有什么关系？通过交流小结圆不论大小，圆的周长总是它直径长度的3倍多一些，这个倍数是一个固定不变的数，这就是圆周率。最后推导公式，通过以上的观察、操作、讨论、小结，引导学生用简洁、完整的语言表达“圆的周长”的计算公式。这样不仅使学生主动参与公式的推导过程，而且让学生体验知识由未知、探索、已知的学习过程，培养学生自主探索的精神。在现代信息技术与数学教学整合的教学模式中，我们要充分利用信息技术的优势，充分调动学生认识与实践的主观能动性，让学生真正成为数学学习的主人。
三、合理利用信息技术，可以激活学生的发散性思维。
数学教学过程，事实上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究，探索的过程，继而对其进行延拓，创新的过程。于是，教师如何设计数学问题，选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境，因此，教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息，多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。数学是集严密性、精确性、逻辑性、创造性于一身的一门基础科学，要想让学生逐渐掌握这门科学，就应该注重在教学过程中培养学生的思维能力，特别是发散思维能力。教学《用地砖密铺》时，我用心质疑，启发学生放飞思维：地砖的形状往往是正方 2 形的，也有长方形的，我们还见过正六边形的地砖。无论是正方形、长方形还是正六边形的地砖，都可以将一块地面不留空隙也不重叠地铺满，也就是密铺。还有什么形状的图形可以密铺地面呢？你知道这些多边形能铺满地面的奥秘吗？然后借助多媒体课件，通过各种图片的 “飞”入“飞”出，把各种颜色的多边形铺成各种美丽的图案，并让学生自己亲自操作键盘，进行有趣的拼图。这样，学生很快在动手操作、仔细观察中揭开了多边形能够铺地面的奥秘，教学内容就由难变易了。
四、合理利用信息技术，可以优化教学内容。
如在教学《亿以内数的读法和写法》时，课前，我安排学生自己通过各种途径（包括上网），搜集有关数据，课上学生代表汇报。上课时，学生带来的材料：有的是查阅课外书籍，世界珍奇树木的种类，某两个星球之间的距离，中国土地面积大小等；有的是上网查询，今年中央电视台春节晚会的收视率，今年报名参加成人高考的人数，近期游览九寨沟风景区游客的人数等„„通过生动、富有教育意义、有说服力的数据和统计材料，学生不仅轻松的完成本节课的教学任务，而且成功地接受了一次爱祖国、爱社会主义、爱科学的思想教育。教师这样有意识地让学生自己去查阅资料或进行社会调查，把学习数学由课内延伸到课外，不仅开阔学生的知识视野、丰富了课余知识，并且培养学生自主探求知识的能力，提高学生搜集和处理信息的能力。我们正是利用网络信息丰富、传播及时、读取方便、交互性强及信息资源跨越时空界限等特点，将传统的课堂教学模式引向计算机多媒体网络信息领域，将信息技术融合到小学数学教学中来。充分利用各种信息资源，引入时代活水，与小学数学教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活，使教材“活”起来。从而促进学生对数学产生强烈的求知欲。
五、合理利用信息技术，可以优化教学反馈。
知识的掌握、技能的形成、智力的开发、能力的培养，以及良好的学风的养成，必须通过一定量的练习才能实现。所以，练习是学生学习过程中的重要环节。在教师的主导作用下，发挥计算机容量大，信息的检索、提供、显示及信息类型的转换方便迅速，信息传播速度快的功能优势，巧妙设计练习，激发学生“乐学乐做”的情感非常重要。因此，在教学中，应广泛借助多媒体为学生提供更多的 3 练习素材，更多的练习和表现自己能力与成就的机会。同时，也为教师提供及时获得学生准确、真实的学习成效和学习态度及反馈信息的方法和途径。
时代的发展，要求竞争者提高自身素质，也要求学校教育走在发展的最前端，学校发展的方向要求教师更新教学手段，教学手段的更新首先要教师们转变教育观念，真正把现代信息教育技术融入到我们新课标所倡导的合作，探究性学习模式之中。在师生互动的教与学过程中，信息技术已成为产生数学问题，促进学生思维扩散的路标。
不过它仅仅是课堂教学的一个辅助工具，我们不能盲目的使用信息技术，用它来取代教师在教学活动中的地位。所以，正确客观合理的将信息技术应用于课堂教学，积极探索现代信息技术于课堂教学整合方法，才是现代教师在新课标教学活动中应转变的观念。
参考文献：
余文森等.《新课程的深化与反思》［M］.北京：首都师范大学出版社，2004 孔企平.《数学教学过程中的学生参与》[M].上海:华东师大出版社,2003尹启泉.论课堂教学中的问题意识培养[J].中小学教师培训,2005,03:57
第五篇：数字艺术在艺术设计领域中的应用
数字艺术在艺术设计领域中的应用
彭晓辉
（江汉大学艺术学院，湖北，武汉 430056）
摘要：数字艺术是集科学、艺术、技术为一体的现代艺术品缔造的综合性学科。它是通过数字化设备和软件来表达艺术语言和设计思想的艺术形式。它不仅为设计师提供了前所未有的艺术形式和创意空间，它还具有方便的交互功能，设计中的所有物理操作将由机器代劳，工作效率得以提高。
关键词：数字艺术；艺术设计；辅助设计；创新；
The Application of Digital Arts in the Field of Art Design
PENG Xiao-hui
(From Art College of Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei Province, China)
Abstract: Digital arts is a comprehensive course created by modern art objects combining science, art and technology and an art form expressing art language and design ideas by digital equipment and software.It not only provides designers with an unprecedented art form and creative space but also has convenient interactive function.As all of the physical operations are performed by the machine, the working efficiency can be improved.Key words: digital arts, art design, aided design, innovation
1引 言
数字艺术的发展和应用几乎涉猎了艺术设计的各个领域：视觉传达设计、环境艺术设计、服装设计、影视动画、工业造型等。数字艺术能有如此蓬勃的发展，既表现了数字化技术对传统方式的冲击，也是科技与艺术的完美结合的体现。科技的发展为现代艺术创作提供了新的载体，它不仅丰富了艺术设计的构成语言和视觉效果，同时增强了艺术作品的感染力。设计者只需提供具体数据和完整的设计思想，即可快速高效完成现代数字艺术设计作品。计算机技术对数字艺术的推动和数字艺术在艺术设计领域中的应用是值得关注的。
2数字艺术的科技依赖性
数字艺术的造型与表现手段依赖于计算机技术，特别是计算机图形图像和软件技术。数字艺术主要涉及计算机图形图像在艺术设计不同研究方向的应用与实践，特别是图像处理及影视动画软件技术的应用。软件，从核心来讲，是算法和编程的集合，它们具有更友好和人性化的界面、图形编辑工具及操作环境，为设计师打造了更自然、更方便的设计空间，而把繁杂的算法语言、编程逻辑和运算公式都隐藏在“后台”。因此软件开发和程序设计是计算机工程师的事情。这并
不意味着数字艺术设计师不需要学习计算机语言，目前很多特效和交互设计都需要用计算机编程来定制，而一般的应用软件并没有这些特殊的模块。如：FLASH数字艺术设计中的交互动画就需要设计师动的ActionScript编程知识；这些知识对于平面设计、游戏设计等都是非常重要的。因此，设计师不仅要懂得使用软件，还要能够辅助编程来实现仅通过软件所无法实现的艺术效果。
数字艺术对技术的依赖与传统艺术对创作材料的依赖有所不同，传统的绘画艺术的创作依赖于画笔、画布、颜料等物质材料，而观赏者对作品的欣赏并不依赖于这些物质材料。但在数字艺术中，创作者和观赏者对硬件的依赖是相同的，如二者都需要电脑或网卡等。所不同的是，创作者依赖于更多的创作软件。于是艺术家就必须成为技术人员，因为他们必须掌握运用软件，而IT技术的发展迅猛，软件更新快，这促使艺术者必须不断学习。技术的迅速发展，使艺术家不断地思考如何利用一种新的创作资源进行艺术创新，这种创作资源使艺术家可以极其逼真地再现任何形象，也可以随意塑造任何形象[1]。
3数字艺术的应用
3.1 数字艺术在视觉传达设计中的应用
视觉传达设计包括平面设计、包装设计、书籍设计、广告设计、电子视传设计等。在所有设计行业中，视觉传达设计最易受到计算机系统的影响。其中，计算机桌面排版技术、计算机图形工作站以及相关艺术设计软件的发展，引起了设计行业乃至整个印刷工业的巨大变革，计算机输入、输出设备的研发也因此得到迅速发展。
在视觉传达设计中，数字艺术设计具有传统设计手段无法比拟的强大优越性，它能快速有效地进行图像的编辑；印刷分色打样等许多印前工作也都可以通过计算机进行处理；可以很出色地实现复杂而精确的点、线、面的绘制；可模拟特殊效果的图像，如浮雕效果等；它还可以将多幅图像进行叠加、羽化，产生虚拟而又真实的视觉效果；也可迅速修改画面中任何部分的色彩和形状，设置各种字体，拷贝设计元素，并将画面存储以便随时调出使用、调整，这大大提高了工作效率[2]。
3.2 数字艺术在服装设计中的应用
服装行业最初是为了提高生产效率才实施计算机化的。首先是服装样版的数字艺术设计，这样就可以用最少的材料进行合理的安排。服装效果图也可以在计算机上完成，利用计算机数字艺术软件可以很轻松地对服装设计效果图进行绘制和色彩调整；利用服装打版软件可以直接完成服装制版、做缝份、牙口、记号、开省、贴边、剪接等传统制图方法[2]。可以自动排版及人机交互式排版，同时开
启服装设计图与打版图，使设计观念具体化；可以建立常用的打版符号作为版型的制图标示，让打版师与缝制工人达到最佳的协调，使作业流程连贯化。
服装设计软件的应用使得设计表现手法多种多样，可以运用三维动画软件将模特的形体数据化，在计算机中形成一个虚拟空间中的模特，然后将设计的服装也转化为计算机数据，在虚拟空间中与虚拟的模特进行位置结合，通过视频输出，有助于设计师对其作品的细节和整体效果的把握，在还没有成批量生产之前，通过虚拟数字艺术设计将其做得尽善尽美。服装面料的印染重塑也主要使用计算机系统，用艺术设计软件将图案纹样编辑好，然后进行菲林制作和感光制版。目前服装行业软件存在多版本不统一的问题，企业使用的和学生所学的并不一致。这种矛盾有待教育机构、服装企业和软件开发商协同解决。
3.3 数字艺术在工业造型设计中的应用
工业造型设计涉及产品造型、色彩、美学、人机、标志等方面的内容。未来的造型设计不仅要表现产品的三维效果，而且还要模拟产品的工作状况，它可以研究用户对产品的反应，也可以从生产的角度来检验设计。产品模型用三维建模软件来制作，然后用动画软件表现产品要完成的预想功能，这样使用者就能全方位观察产品并体会产品在使用甲的感觉。
数字艺术中，概念设计的魅力就在于你要设计一款仿佛真的存在于特定世界的物品，它在那个世界应该是高效率的，可用的。这要建立在对已存在的机械结构和工业设计的深刻理解上。计算机将概念设计图通过数字艺术软件转换为设计创意，渲染生成效果图方案；这还为生产制作提供数据，从CAD到CAM等系统，还有新开发的CIMS计算机集成制造系统，计算机参与整个产品的设计和制造过程[3]。
汽车工业设计就是较早运用计算机数字艺术设计的行业之一。20世纪80年代中期，世界上大多数大型的汽车制造商都安装了计算机设计系统，并开始认识到运用计算机设计汽车要比传统的方法更为有效。计算机技术在设计车身的同时，还能显示出汽车的所有表面特征和材质效果，它比实物摄影更灵活。由于虚拟的场景中没有一粒尘埃，所以产品的效果也可以一尘不染。这种模型的质量和精准度远远超过了手工技法，使设计师能建造出更为逼真的模型。
随着工业造型设计在工业产品设计中的广泛应用，设计师提出了数字三维建模和其他数字艺术软件结合，进行高质快速的应用设计，缩短了工业造型设计周期，降低了设计成本，使造型设计和生产加工更方便、更迅速、更精确。数字艺术和工业造型设计的成熟结合，将为未来的工业造型设计师提供更为丰富的造型语言和创新手段。
3.4 数字艺术在环境艺术设计中的应用
计算机已成为环境艺术设计专业人员不可缺少的重要工具，数字艺术软件不仅可以绘制线稿图，还可以绘制高质量的环境效果图。随着计算机硬件的不断升级和设计师对软件的熟练掌握，环艺设计效果图在质量上有了令人瞩目的提高。
数字艺术的设计模式使设计师从繁重的手工绘图中解放出来，利用计算机可以完成从方案设计、施工图纸到效果图的全部设计工作。目前进行环境艺术设计的软件很多，应用AutoCAD, 3DS MAX和Photoshop组合软件即可取得很优秀的效果，它们可以完成平面设计图到三维效果图、三维动画、虚拟现实的全套操作 [4]。
数字艺术的可视化应用也越来越受到环境艺术设计师的重视。设计者可以把天空、树木、湖泊、人物以及规划区域附近的保留性景点通过数码相机拍摄下来，并将这些素材输入计算机，当我们在三维软件中将规划模型建好并调整角度后，便将它们一同合成到计算机中，这样就能直观地观察规划方案和周边环境是否和谐统一，如需调整、修改，也很方便、直接。三维动画在计算机平台的推广和应用，我们可以始终身临其境地在三维环境里进行直观、真实的创作和设计[5]。数字艺术这一信息时代的宠儿在环境艺术设计领域中，越来越多地影响和改变着传统的设计方法和观念，它将为环境艺术设计开辟更广阔的新天地，使环境艺术设计师的工作更加流畅、完善。
3.5数字艺术在多媒体动画设计中的应用
多媒体是基于数字艺术的媒体，是文本、图形、图像、声音、动画和视频等诸多成分的交织组合。数字动画是指利用计算机数字化技术生成具有空间维度的动态连续运动画面的一种形式。它是建立在传统动画基础上，采用计算机图形图像技术发展起来的一门高新技术。它利用计算机动画制作软件和输入输出设备直接在计算机构建的虚拟空间中制作数字模型和材质，配合模拟灯光和摄像机，再为模型或摄像机设置运动轨迹，通过最终的渲染从而在计算机显示器上显示出运动的连续画面。计算机动画所生成的是一个虚拟的世界，虚拟景物并不需要真正去建造，物体、虚拟摄像机的运动也不会受到什么限制，动画师可以自由地去创造虚幻世界。动画使得多媒体信息更加生动，富于表现力[6]。
基于数字艺术的多媒体动画首先应用于传媒娱乐，也就是电影、游戏等。许多电影中以假乱真的影视特效，其实都是计算机动画生成的画面。其次是宣传，利用多媒体动画全方位地表现某种信息。其他，如国际、国内各方面的形式发展变化分析，城市规划预想等工作，也很适合用多媒体动画来表达；仿真模拟在军事、医学、经济、工程等许多方面都用得上多媒体动画技术；采用多媒体动画技术制作的课件直观而生动，能充分调动学生的兴趣，形象生动地传授知识，达到较好的教学效果，为现代教育技术的发展奠定了基础。通过计算机网络展厅将多
媒体动画实践成果进行展示，它既是对学生实践情况和教师指导工作的检验，也是促进学生进一步学习和提高的好渠道[7]。
数字艺术动画以计算机图形学，特别是实体造型和虚拟现实技术为基础，涉及图像处理技术、运动控制原理、视频技术、艺术，甚至视觉心理学、生物学、人工智能等领域，它以其自身的特点逐渐成为一门独立的学科。
4结束语
学会运用数字艺术，这将为我们认识和表现世界提供新的途径。了解数字化设计和传统手绘设计的关系，学会应用数字艺术设计软件，提高动手能力和创新精神。从科学和艺术结合的历史背景来看，数字艺术的出现绝对不是偶然，而是时代进步的必然产物，是人类对科学和艺术追求的一个重要的里程碑。随着计算机技术的发展、随着现代社会信息化的不断加深，数字艺术的活动范围和表现深度将不断加大。今天的数字艺术借助其强大的数学模型和精确的几何表现手段，在现代工业造型设计中也发挥着越来越重要的作用。结合了绘画、摄影、动画和三维空间再现的种种优势，数字艺术正在成为数字艺术家们表现人类精神世界、探究作为“内在自然”的人类生命的奥秘的有力工具。玛格利特、达利等人开拓了超现实主义艺术。而当代数字艺术恰好是对传统艺术的补充和提升。数字艺术打破了客观世界局限，将抽象思维和意念直接通过计算机硬件和软件再现于电子显示器上[8]。这无疑是人类认识世界和表现自身艺术思维的一步大的跨越。
参考文献：
[1] 李四达.数字媒体艺术概论[M].北京：清华大学出版社, 2006.[2] 彭晓辉.计算机辅助艺术设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2006年.[3] 陈宇晨，王大中等.数字制造与数字装备[M].上海：上海科学技术出版社，2011.[4] 陈志明.精雕细琢：中文版PhotoshopCS5建筑表现技法[M].北京：机械工业出版社2011.[5] 刘光然.虚拟现实技术[M].北京：清华大学出版社，2011.[6] 黄峻.Flash MX动画大风暴[M].北京：北京科海电子出版社, 2003.[7] 吴傲冰，黄华明，王萍.基于网络技术的艺术设计实践教学系统[J].实验技术与管理，2010,27（12）：139.[8] 李四达,数字媒体艺术史[M].北京：清华大学出版社, 2008.
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