数字技术在小学科学探究实验中应用的研究

第一篇：数字技术在小学科学探究实验中应用的研究

数字技术在小学科学探究实验中应用的研究

主持人：上虞市城东小学 夏苗锋

小学科学是一门以实验探究为基础的学科，探究实验生动形象，从感性到理性，从具体到抽象，从简单到复杂，符合认识规律、教学规律，是培养学生科学精神的重要手段。学生通过观察、实验、思考，能培养观察能力、分析能力、归纳能力、动手能力和解决问题的能力；学生通过实验能学到实验技能，养成良好的实验习惯，培养科学态度和科学作风。所以说实验探究在小学科学起到了非常积极的作用。但由于教材内容的综合性、开放性和灵活性，与教材配套的课程资源，特别是相应的科学探究实验仪器设备不足，仪器精确程度不高导致实验效果欠佳等矛盾日益突出。因此，我们有意识、有目的地研究开发和利用各种资源，研制便于学生自主探索、合作学习的仪器设备，促进学生的探究显得应用非常迫切和重要。

第一部分：生成背景

一、传统实验方法分析

现在小学科学探究实验主要以传统的实验仪器来完成的，如果我们为了研究开发和利用新的实验仪器设备，而否定了原来传统的探究方法，这是不科学的，传统的实验方法在探究实验中举足轻重。

（一）传统实验方法的优势

1.亲自读数、记录数据，能锻炼学生的观察能力。2.实验时要自己组装实验器材，能够锻炼动手能力

3.利用原始数据作图并判断分析图像，能锻炼学生的分析思考能力。

（二）传统实验方法的不足

但是随着新课程改革的不断深入，有些传统的实验探究方法仅很难满足学生发展的需要，有些还成为阻碍实验教学质量提高的瓶颈：

1．部分传统实验手段的存在着操作技术上的许多障碍。

现有实验仪器普遍精度低、误差大、可重复性差，影响学生对小学科学实验现象规律的深入理解。如在上小学科学的过程中运用到的计时器、弹簧秤、温度计、压强计等实验仪器，学生存在着不会用、用不好、用不准的问题，而导致实验效果大打折扣。

2．部分传统实验存在着探究花时间，实验效率不高的问题

传统的科学探究实验因为过程复杂，步骤繁琐，往往使学生在实验中扮演了一个参加机械劳动的 “机器”，学生在实验操作过程中必须把大量的精力和时间花费在操作过程上，没有足够的时间来观察现象、思考问题和提出问题。如，在研究小学科学六上《斜面》一课中斜面的省力规律的实验中，学生每个坡度做3次实验，取平均值，如何更快更准地得到实验数据，节省许多宝贵的探究时间，把更多精力集中在对探究过程的分析和研究上，提高小学科学探究实验的效率？这是我们应该考虑现实问题。

3．部分传统实验在在观察微小实验现象时受到限制

小学科学探究的成功经验表明，把探究实验现象和规律纳入学生可视化范围，让学生“看到现象”是实验成功的关键。在小学科学探究实验中涉及声学、光学、力学、磁学实验所要求的基本数据较难获得，靠虚拟或者仿真替代的也是纸上谈兵。如何将微小现象放大化、实验过程直观化，增强实验可视性，这是也是传统实验应该克服的。

4.部分传统实验得出的数据的误差较大，造成实验分析的错误

有时在探究过程中数据存在很大的出入，最终虽然勉强能得出结论，但从部分学生的表情来看，还是不能很好地信服。这样不利于培养学生获取数据分析数据的能力。也不利于培养学生的科学探究精神。

二、解决方法

以传感技术、计算机技术和通信技术为基础的信息技术在最近的二十年内迅速发展，其广泛应用不仅显著改变了人类的生产、经营甚至生活形态，而且也逐步进入到学校的教学应用，我们看到多媒体教学、计算机仿真、互联网应用、教学软件管理等等，传统教学只要和信息技术结合，就会迸发出空前的生机和活力。在小学科学实验探究中引入数字实验系统，使一些传统实验无法想象的变得可视、可听、图文并茂，这是实验的革新，为学生的亲自探索、亲身体验提供了一个很好的平台。

小学科学探究数字实验系统是由传感器、数据采集器、数据分析处理软件、实验教程构成的一套完整的实验辅助系统。

三、引入数字实验系统的现实意义

（一）基于课程改革背景下的小学科学实验探究需要

我国的基础教育课程改革的启动以2001年颁布《基础教育课程改革纲要（试行）》为标志，到2005年秋季，已进入全面的推广应用阶段，全国中小学阶段各起始年级的学生基本都进入了新课程。本次小学课改的一个明显特点是首次明确强调培养学生科学素养、探究能力、问题解决能力的目标，并在在小学三--六年级设立科学课和综合实践活动课。其中小学科学课的改革与设立最为彻底，基本保持了与全球发达国家和地区小学科学教育的一致性。

在此背景下，原来小学的自然实验室已经不能满足新的小学科学课程标准下的科学教学的需要，建设小学科学探究实验室，已经成为实施小学科学教学、培养学生科学素养和探究能力的配套措施。

基于数据实验系统的科学探究实验室已在英国、美国、日本、香港、台湾等先进国家和地区推行多年，例如在香港，数据实验系统已经列入小学科学实验室的标准配置目录。

（二）数字实验系统是建设小学科学探究实验室重要装备内容

2009年11月，浙江省教育厅在宁波和温州正式启动“小学科学探究性实验室工程”，以全面加强实验室建设，培养学生的创新思维和探究精神，提高学生问题解决能力和实践操作技能。截止2010年4月底，浙江省建成首批80个小学科学探究实验室。浙江省教育技术中心已制订《小学科学探究实验室装备方案》，小学科学探究实验室系统包含能源之道、生命之秘、力热之奇、声音之妙、电磁之奥、光影之魅、地理之谜、综合探究等8个科学探究主题的教学仪器及配套设施，充分满足小学阶段科学课程和拓展需要，体现源于教材、高于教材的系统特色；仪器设备注重与生活实际相结合，与现代科技相联系；在这8个科学探究主题的教学仪器及配套设施中很多内容涉及到数字实验系统。但是这些实验系统与教材不配套。

数字实验系统更能激发学生的探究兴趣，体现合作交流和自主探究理念，适应学生观察实验和动手操作，满足科学教育素养和技术技能培养要求。是现代化教育的一个窗口，是创新教育的一个抓手。

（三）数字实验系统是改进实验材料重要手段之一

早在2006年，上虞市科学教研组就研究的课题《基于科教版小学科学（3-6年级）教材中活

动材料改进的研究与实践》就提到了活动材料准备影响探究实验有效性的问题。在上虞市小学科学教师中进行了一次专题问卷调查。通过回收的120份调查表分析，发现：92％的小学科学教师认为上科学课最大的苦恼是材料准备工作;46.15％的教师有经常碰到材料准备困难的情况;62.5％的教师在实际的课堂教学中，材料的使用达不到探究活动预期效果。而84.6%的教师想过材料改进的方法，15.4% 的教师有过材料改进的经验，所有的教师都想参与材料改进和研究工作。

教科版小学《科学（3-6年级）》教材编写的基点设置在活动上，用活动统整科学知识、过程、方法以及情感、态度、价值观三维目标，用活动的方式展示小学生科学探究学习。在强调学生亲身经历以探究为核心的学习活动中，就离不开赖以开展活动的实验材料，提供什么样的材料在一定程度上影响着活动的质量与效率。

数字实验系统的引入，对于教学一线的小学科学教师而言，降低了实验材料准备的繁杂性，为师生提供了更加直接、更加有效的实验探究方法，将会大大方便一线科学教师课前的工作量，同样会更精细地满足学生探究的需要，增强实验探究有效性。

（四）对小学信息技术与科学探究整合的尝试

数字实验系统要求运用信息技术作为工具，使科学实验的呈现方式、学生的探究方式、教师的教学方式和师生的互动方式实现全新的变革，促进小学科学探究过程中的各个要素和环节实现全面优化。将数字实验系统有效融合于小学科学营造一种新型的探究环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的实验探究的方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来，使学生的创新精神和实践能力的培养真正落到实处。

数字化实验系统是一种全新的软硬件一体化的实验系统，它具有多类型的传感器、多通道的数据采集器，实现了实验手段数字化、测量呈现实时化、现象规律可视化、操作测量简单化，在真实实验的基础上实现了信息技术与小学科学探究的整合，在延续传统的同时超越传统。

第二部分：进展情况

一、召开项目实施论证会

2011年12月21日，项目组全体成员在城东小学召开论证会，参加项目论证会议的有城东小学校长、上虞市电教馆技术人员、浙江省胜昔科技公司经理。浙江省胜昔科技经理介绍目前中学配置数字化实验系统的情况，小学数字化实验系统研制迫在眉睫。我们项目实施的目标是基于教材，改进教材中的实验器材，最好研制数字实验工具箱，受老师欢迎，利用胜昔科技现有的传感器可以做哪些实验，结合现有传感器可以研制哪些数字实验器材。胜昔科技公司、电教馆表示全力配合课题实施，并提供必要的帮助。会议对与会成员布置了任务，分组落实，按年级落实到人，哪些实验可以结合实验项目，提出数字研究项目方案。

二、考察数字化实验系统

2012年3月9日上午，项目组全体成员考察上虞市东关小学由省电教馆配置的科学探究实验室，项目实施组成员一一实践研究。下午，课题组全体成员参观胜昔科技工厂，公司领导介绍公司的主打产品“传感器”，并示范传感器应用于小学科学实验所看到的放大的实验效果：用传感器放大声音的波段效果，用计算机直观的显现，公司领导提出装备小学科学探究实验室的设想，并提出了传感器应用于小学科学实验室探究的具体项目。

三、整理科学课本中运用数字技术的实验

项目组全体成员对小学科学课本所有探究实验进行整理，八册教材中共整理出可以运用数字化技术的实验20个。

四、编写数字技术运用于实验的器材制作脚本

现在正在着手编写具体的方案（实验器材制作脚本），包括：应用传感器类别、应用情境设计、教材中具体应用的内容、应用功能、建议及意见。

下步打算与厂家联系生产数字化实验设备，开出数字化实验研讨课，成果总结，完成产品，进入实验室装备。

第三部分：遇到的困惑

首先，教改项目研究前期投入较大，经费的投入制约着项目的进一步研究。浙江省胜昔科技有限公司虽然愿意为项目实施扎实推进和成果转化提供资金和技术保障，但商人往往有利的话才

会投入。如果在试验阶段，投资的积极性不高。

其次，要用数字化手段来进行某一探究实验，选择实验课题时就应该考虑采用数字化手段来进行这个实验的必要性。在实验课题的选择上，数字化实验比较适合用在那些过程比较复杂的，要采集的数据量比较多的，数据处理中计算量比较大的实验。

第三，在制定实验的要求时，设计的实验过程和方法，也要尽量体现数字化实验的特点。用数字化系统进行实验时，突出的问题是数据的采集、处理都是在幕后进行的，这在实际工作中可能带来很多便利，而在教学中却是一个不足。因此，在实验设计中要尽可能把这些幕后的操作移到前台来。

第四，数字化实验和传统探究实验各有长处和短处，二者应该是互补关系，不能互相取代，应根据教学的具体需求，将数字化实验和传统探究实验相结合进行教学。

第二篇：对数字技术在工程测量中的应用研究

对数字技术在工程测量中的应用研究

摘要:随着信息化的高速发展,我国的测绘技术也已经从传统的人工测绘发展为数字化测绘,测绘技术取得了突飞猛进的发展,本文探讨了数字测绘技术的优点以及应用。

关键字:数字技术测绘技术应用

数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。数字中国、数字城市等概念的提出以及相关数字化工程的启动,特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域也相应进一步延伸,而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。

一、数字化测绘技术的优点

1.它可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗,非具一定专业知识才能读懂的缺陷。

2.数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,能够随时保持产品信息的现势性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。

3.根据不同用户的需要,可以对产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,而且还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。

4.利用数字化(地形、地籍)测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等),可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下,大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度,数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。除此以外,在其他方面还显示出很多优越性,但从以上几点足以可见数字化(地形、地籍)测绘很符合现代社会信息的要求,是现代测绘的发展方向。因而,以前以传统测绘为主的专业测绘单位,现在是以发展数字化测绘技术作为发展的目标与方向。

二、数字化测绘中作业模式的选择问题

数字化测绘设备是全站仪加电子手簿或电子平板,作业分为编码方法和无码方法。编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间几何关系输入特征编码, 作业员不仅要熟记编码,为正确输入编码,测站与棱镜间还需要较多有关测点的信息交流,因此作业速度慢。尤其当地形复杂、通视困难、对一个地物的测量是不连续的,甚至要经过几个测站的观测才能完成时,作业难度大,出错机会多。无码作业则不需输入任何编码,代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与棱镜间联络较少,测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后,只需向棱镜处作业员报告碎部点号而已。具有平板测图知识的作业员随棱镜现场绘制草图,轻松且不易出错。测图工作实际上主要在棱镜处进行,测站观测速度很快,一台全站仪可观测2~3个棱镜,相当2~3个图板的平板测图。所以无码作业方法更容易为测量人员所接受。数字化测绘记录设备过去以电子手簿为主,但目前有关电子平板的介绍、报道较多。所谓内外业一体化的作业方法,即利用电子平板(便携机)在野外实现碎部点展绘成图被描绘成最先进的方法。但实际上若电子平板与全站仪联机则由于通视不一定好,加之数字化测图测程较远,绘图员在电子平板上编辑绘图很困难。若靠远距离观察辅之以镜站作业员的描述来绘图,则不仅对电子平板绘图员的技术、经验要求较高,且既慢又容易出错。就这一点而言,类似传统的平板测图的作业方法,不同之处仅在于不需展点、计算机编辑代替手工绘图而已。为解决这一问题,市场上推出了遥控电子平板。虽然采用遥控平板可使绘图员随棱镜现场绘图,但设备投资远高于电子手簿。野外作业速度也低于电子手簿加草图方法。实际上是付出高昂的代价以外业时间换取内业时间。若考虑到野外作业条件艰苦,作业人员的愿望恰恰相反;即宁愿用内业时间换取外业时间。加之电子平板还有恶劣条件下可靠性差,携带不如电子手簿方便的缺点。所以大多数情况下,尤其是复杂地区,电子手簿加草图方法仍是最适合的作业方法。

三、数字化测绘技术在地籍测量中的应用

1.数字测图的主要内容

1.1原图数字化

当一个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时,该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪或扫描仪、绘图仪再配以数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字化成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化,其中后一种的精度、效率更高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现时性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定程度上提高原图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加, 地图的精度也就会相应地得到提高。

1.2地面数字测图

在没有合乎要求的大比例尺地图的地区,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。

1.3航测数字成图

当一个地区(或测区)很大时,可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已在我国部分地区取得成功,不久将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。可以说,这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点,特别适合于城市及大测区的大面积成图。

2.数字测图在地籍测量中的应用

随着国家小城镇建设步伐的加快,城镇地籍测量工作在全国范围内展开,各地对地籍图的需求将急剧膨胀。地籍测量的目的是为了全面澄清城镇土地的属性、位置、面积、用途、经济价值及相互之间的关系,为建立全国土地管理信息系统奠定基础。随着高新测绘技术的开发和应用,数字化测绘技术的应用得到迅速发展。较之传统的大(小)平板仪(地形、地籍)测绘技术,数字化测绘可以让测绘产品更加多样化,技术含量和应用水平更高,产品的使用与维护更加方便、快捷、直观,与传统的测绘产品(地形、地籍图件)相比,数字化测绘产品具有明显的优越性。作业流程的科学化是数字测量的关键所在,结合测区已有的资料,以有关规程、规范为依据,设计作业流程,数字地籍测量的作业流程见下图:

3.数字测绘在数字地球中的应用

简言之,数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息,加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机,任何机构或个人均可通过网络通讯技术, 足不出户便获取所需的信息做到“秀才不出门,全知天下事”。数字地球是一个十分庞大的系统工程,技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位, 空间基础信息的获取、处理,向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说,数字地球始于测绘。我国测绘部门从20世纪八十年代初期开始,对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。传统的光学定位技术已被光电技术、GPS技术所取代,传统的白纸测图已被数字测图和地理信息系统所取代,以地面测量为主向以卫星定位(GPS)、卫星遥感(RS)测绘等高技术为主的对地观测方面转变,被动的静态测量向动态的实时测量方面转变"测绘部门在数字地球基础框架建设方面做了大量工作,主要包括:建立了全国A级、B级 GPS网;完成了全国1:100万、1:25万基础地理数据库和数据服务设施;建立了国情和省情综合地理信息系统;研制成功了从遥感立体影像自动建立数字地面模型的数字摄影测量系统;研制成功了数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)等“4D”产品生产线。数字地球的雏形已经形成。

当然,数字测绘技术应用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列举了。

总之,数字测绘技术在工程测量中应用广泛,精确且使用,并且数字测绘技术也在日新月异地发展,广大测绘工作者要更新思维、坚持学习,做数字化的测绘工作者。

参考文献:

[1]贺丽娟,曹振一数字化测绘技术在工程测量中的应用西北水电2002

[2]覃其进浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用广西地质2001

[3]高恒昌,段朝辉,张澎数字化测图在城镇地籍测量中的应用[J]城市勘测,2002,(2)1

[4]宋其友,等1数字地籍测量[J]北京:测绘出版社,1991

第三篇：相关反馈技术在数字图书馆信息检索中的应用研究

相关反馈技术在数字图书馆信息检索中的应用研究

经典的信息检索理论认为,信息需求决定信息检索的效率。网络环境下,信息需求的提出及表达都是由用户决定的,因而可以说,用户表达是检索效率关键性因素。实践中,以下两个原因会影响检索效率。

用户检索需求的不确定性。一般认为,用户的检索需求总是处于不确定的状态,在检索过程中会由于检索结果发生变化或进行修正。

用户构造检索表达式的模糊性。在信息系统中精确的构造用户查询是非常困难的,因为绝大多数检索系统的标引和检索过程是不透明的,用户很可能不熟悉检索语言或检索式的表达,另外,用户需求与查询表达的对应转换也可能存在不一致的地方,所以,准确无误的构造反映用户真正需求的检索式并不是一件很容易的事情。

在信息检索中,为改善用户的检索效率,往往采取各种调节方法和反馈途径对检索策略进行修改、扩展和完善。查询扩展就是为了满足信息需求来修正检索表达式的一系列技术。相关反馈就是其中备受关注的一种自动扩展查询方法。

相关反馈技术概述 相关反馈的研究历史

相关反馈技术的主要思想是:检索系统在初始查询到一组样本文档的基础上,根据用户在样本文档中的相关性选择,构造出改进的查询表达式,据此再次进行检索。这种通过调整检索策略来增强对相关文献的响应抑制非相关文献的查询扩展技术就是相关反馈。

20世纪60年代初,Maron和Kubns指出与原始查询相近的特征可加到查询中以检出更多的相关文献。1971年Rocchio在基于SMART系统的向量空间模型中进行相关反馈实验,显示出在比较小的测试集中检索性能有显著改进。此后,相关反馈得到了广泛的重视,被扩展到了概率模型以及布尔模型中。最近几届的TREC实验也反映出应用相关反馈技术能给检索性能带来极大的改进。目前,在知识检索、Web智能检索、图像检索中,相关反馈是一种被普遍采用的改进检索效率的方法。相关反馈的处理过程

用户向信息检索系统提交代表着其信息需求的查询表达式,系统进行初始的查询,返回的检索结果集根据文献与查询的相关性排列,然后,用户进行相关判断,指出其哪些文献是有用的。

系统基于前一次查询检索到的文献的相关判断,进行相关反馈,自动重新构建查询表达式,目前主要采用的方法有两种,即检索词加权,提高在相关文献中出现的检索词的权值,降低在非相关文献中出现的检索词的权值;查询扩展:将相关文献中新的有用的检索词用于扩展查询。在形成新查询表达式时,可以同时使用检索词加权和检索词选择这两种方法,也可以任选其一。

新的“反馈查询请求”再与文献集进行匹配,从其中检索出更多的相关文献和更少的不相关文献。

该过程可以循环进行,直到用户最终获得较为精确的查询,并据此得到较为满意的检索结果。

带相关反馈机制的信息系统相关反馈的核心技术

从相关反馈的处理过程可以看出,检索词加权和查询扩展中的新检索词的选择是相关反馈中的核心技术。

检索词重新加权是根据查询结果文档中的相关文档和无关文档的分布,重新计算查询和文档的特征权重,在相关文档中的查询特征在后来的检索中相应的增加权重,在无关文档中的特征相应减少权重。

查询扩展中新检索词的选择依赖于用户的相关性判断,在原始查询的基础上,构造一个新的查询。Makoto Iwrdyana通过试验证明用户相关反馈的数量在10～30之间最为合适。

数字图书馆环境下的相关反馈技术数字图书馆环境对检索提出的要求

数字图书馆不仅仅是馆藏资源的数字化,而是一个海量的信息应用系统,是网络社会人们学习,工作和生活的重要平台。它使信息检索的方式发生了根本的变化,主要表现在以下几方面。

检索操作的实时性:由于用户要直接参与检索并即时得到检索结果,因而对信息获取的实时性要求很高。

检索服务的个性化针对不同的用户,要设计出适应不同需求、友好的、交互式的多种用户界面,提供一些实用的用户小工具。

检索效率的精确性:通过对数字资源的整合,数字图书馆提供给用户海量的信息,信息资源的充分比以往任何时代都表现得突出。这种信息应用环境下,用户对信息检索的准确性要求大大加强了。相关反馈在数字图书馆环境下的应用意义

数据库技术,网络技术及知识管理的方法给数字图书馆的发展带来了全新的发展契机,取得了很大的成效,但纵观数字图书馆发展的现状,仍存在不少问题,研究的当务之急不在于如何建立一个数字图书馆,而在于如何满足数字图书馆对检索提出的新需求,从而使用户轻松地从数字图书馆中获得所需的资源,实现真正的资源共享。因此,以用户为中心,研究用户的需求,提供用户真正需要的信息是当前研究者关注的重点和热点。

现阶段的用户研究内容多侧重于用户行为,特点、偏好等理论内容,相关反馈技术则从解决用户与计算机的”隔阂”入手,将用户行为、特点。偏好对信息需求的影响从理论研究转化为检索技术应用。这一全新变革在手工环境和联机很难得到应用。只有在交互式的实时检索机制中才能实现。而在交互式的用户环境中,高效的检索性能必定依赖于正确的用户反馈。相关反馈在数字图书馆的应用现状

相关反馈作为一种日益成熟的检索技术,已逐步应用在大型数据库系统,并走入数字图书馆。但从目前现状看,相关反馈技术还没有在数字图书馆系统中得到广泛应用。这主要有两方面的原因。

系统设计人员对交互式的实时检索中用户参与对检索准确性的认识不够。传统的检索系统提供的是以信息资源为中心的服务模式,在数字图书馆环境下沿用这一服务模式无疑是不适用的。因而,很多数字图书馆系统的检索子系统中没有相应的相关反馈功能。

用户对相关反馈的重要性认识不够,认识不到单靠用户构造的检索式往往得不到最优的检索性能。因此,即使有的数字图书馆系统本身带有相关反馈功能,但用户应用相关反馈对自己构造的检索式进行再修正的意识却不够强。

建议与思考

综上所述,针对相关反馈技术在数字图书馆环境中应用的现状,提出以下构思。在数字图书馆检索系统中引入用户相关反馈模块

未来的数字图书馆信息服务模式应该是一种“用户中心”服务模式。它生存于一个聚合化数字信息空间环境里,基于并全程跟踪用户信息活动,强调服务者与用户主体双方的主观能动性,克服了基于信息资源的服务模式中将信息系统与用户信息利用过程相对隔绝的局限的问题。在数字图书馆检索系统中引入相关反馈技术将有利于促进用户在信息利用过程中对数字信息对象的灵活处理,知识提炼和协作交流,从而更直接,深入、有效地支持用户自助检索、处理,利用信息来解决现实问题的全过程,最终达到用户满意,从而增进用户利益超越用户期望。搭建相关反馈界面与检索结果的友好结口

用户接口的智能化、友好化是未来信息系统的发展趋势。因而,良好的用户接口将是数字图书馆提供给用户信息服务的重要保证。智能化用户接口就应帮助用户摆脱繁杂的对操作方法的记忆,高效地利用数字图书馆中的各类信息,使用户在发生信息行为时不会因使用方法、方便程度的不适而影响功能使用。应而一个接口不友好的用户界面,无论其检索功能如何强大,其系统性能也会大打折扣。同样,如果用户相关反馈界面不友好,再加上用户对这一检索扩展的功能不熟悉不了解,即使引入了相关反馈功能也是形同虚设。加强用户培训

传统图书馆的用户培训大都很侧重信息资源的利用,在数字环境下用户对图书馆数字信息资源的检索和利用已经变成了现实。数字信息资源形式的多样性和信息检索界面的复杂性对用户的信息获取能力提出了更高的要求。尤其是相关反馈技术,尽管从技术研究的角度讲已日趋成熟,但在实际检索系统中的应用却远不如其技术研究那样广泛,对大多数用户而言还很陌生。在新的环境下用户培训重点不应仅仅放在已有的功能的使用上,而要以多种形式介绍新开发的检索功能,从而更好地为用户利用数字信息资源服务。

第四篇：数字故事在小学数学课堂教学中的应用研究

数字故事在小学数学课堂教学中的应用研究

摘 要：目前我国小学数学教学的方式过于单一，使小学生的学习积极性不高，把数字故事运用在实际的数学教学中，可有效改善小学数学教学现状。小学数学教学可以通过数字故事把数学知识转化为一幅生动的图画，把较为零散的数学知识关联在一起，便于小学生的理解，同时学生会更加积极主动的参与课堂活动，有利于提高学生的学习质量以及教师的教学质量。

关键词：数字故事；小学；数学教学；应用

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2017）01-277-01

数学本身属于一门逻辑性较强的课程，而小学时期的学生尚处于逻辑思维形成的阶段，在数学分析中遇到的困难直接影响小学生的学习兴趣。因此需要小学数学教师丰富课堂教学模式，赋予课堂教学一定的趣味性，吸引小学生的注意力。在小学教学中出现数字故事，使小学生能够集中精神进行课堂听讲，使数学课堂上出现教学新浪潮。

一、数字故事对于小学数学课堂教学的重要性

1、增强学生的学习信心，活跃课堂气氛

以往的数学教学模式中，教师只重视教课，忽略了学生在课堂中实际学习情况，这种情况使课堂学习气氛变得死气沉沉。而且在评价学生的学习情况时重视分数，使学生忽略学习中的收获。除此之外在教学过程中只重视传授学生的书本知识，没有拓展学生的知识层面。然而在小学数学教学中应用数字故事能够激发学生的学习兴趣，加强学生的学习自信心，活跃课堂气氛。

2、提高学生对于数学题的辨别能力

数字故事在小学数学教学中的应用可以有效提高学生对于数学题的辨别能力，学生可以在遇到数学困难时，把数学题目放在一定的数字故事中，对实际的数学题中存在的情景?M行假设，在对数学题进行重塑的过程中完成对于数学题的解答，并分析推理数学题目。数字故事能够体现出学生数学思维中的优缺点，数字故事的教学方式更能够贴近学生的实际生活，加强师生之间的交流。

二、在小学数学教学过程中数字故事的制作过程

小学教师在制作数字故事时，需要根据以下几个步骤进行：首先，寻找数字故事，小学数学教师需要结合实际的教学目标与学生的学习情况，筛选较为适合的数字故事，有利于引导学生对数学问题进行思考。其次，进行脚本设计，教师需要依据已选定的数字故事，重新设计故事，把数学知识点穿插进整个故事中，在故事中明确数学教学目的。再次，收集与数字故事有关的素材，依据数字故事的主要内容，搜集与故事相关的图片与文本资源，以便在数学课堂上用于教学。最后，展示播放，在实际的数学教学中，根据教学的设计安排，把备课时准备的数字故事播放给学生观看，引导学生向正确的解题方向思考。

三、数字故事在小学数学课堂教学中的实际应用

在实际的数学教学过程中，将数字故事的引入需要一定过程，需要利用数字故事创设数学问题情景，引发学生的思考，同时还需要在数字故事中穿插数学知识点，完善数字故事，突出数学知识的重点。除此之外，数字故事还可以应用在数学知识的复习方面，强化学生对于知识的理解，基于此，需要积极的把数字故事应用在小学数学的课堂教学中。

1、在数学课堂创设数学问题情景

在小学的数学教学课堂中，教师可以根据教学的实际情况，利用问题情境创设，调动学生对于数学问题的思考积极性，使学生更好的掌握数学知识。在具体的小学数学教学中，教师应该利用好数字故事帮助学生创建问题情境，例如故事情境或是生活问题等，吸引学生的注意力，使学生能够积极主动的参与课堂教学。以教师在讲解圆的周长时可以引入数字故事，引发学生思考，在教学中可以利用多媒体设备向学生展示运动员赛跑的故事，在规定时间内四名运动员在圆形跑道内进行赛跑，问运动员在跑道内跑一圈是多少米？学生通过对数字故事问题的思考，容易形成对于圆的周长的认识，有利于调动学生的学习热情。

2、在数字故事中引入数学知识点

教师在实际的教学中引入数字故事，同时数字故事需要体现出本节课的数学知识，依然以圆的周长教学为例，在整个教学中主要的教学知识点有数学符号，例如乘号与π等符号；同时需要在数字故事中引入华罗庚等数学家的故事；除此之外，数字故事需要体现出圆的周长的演变过程。在数字故事中穿插数学知识点能够吸引学生的注意力，同时使学生对于数学知识有深刻的认识。

3、复习数学知识

在实际的小学数学教学中，学生更希望接触新知识，而不愿意进行旧知识的复习。在数学教学中提高学生的学习能力需要组织学生对旧知识进行积极复习工作，有利于使学生在复习的过程中认识到自身的不足之处，对数学知识进行二次消化。数字故事同样可以运用在数学知识的复习方面，复习数学知识时应用的数字故事需要体现出知识的基本定义与性质方面，利用数字故事对知识点进行复习，帮助学生进行自主学习提供一定的教学资源，使学生在头脑中加强对于旧知识的理解。

结束语：数字故事的出现，使教师的教学方式发生改变，教师能够利用数字故事营造数学课堂的活跃气氛，小学生能够积极主动的接受数学知识，同时能够帮助学生寻找自身学习的优势，提高学生数学成绩。因此广大数学教师可以在课堂教学中，利用数字故事自身的优势，合理运用在教学中，调动学生的学习热情，加强学生对于数学知识的理解能力，提高学习效率。

参考文献：

[1] 张淑萍，范国睿.以数字故事促进学生21世纪技能发展--基于对芬兰“数字故事”研究的分析[J].开放教育研究，2015（6）：53-61.[2] 李 颂.数字故事：一种新学习和表达方式--以“上海市女教师的故事大赛”为例[J].上海教育科研，2011（3）：44-46.[3] 唐 露.巧用数字故事，增强学生“三意识”[J].中学政治教学参考，2013（27）：30-31.

第五篇：EDA技术在数字电子技术实验中的应用

EDA技术在数字电子技术实验中的应用

摘要：在电子信息类的专业当中，数字电子技术的上实验教学是非常重要的。随着社会的发展和电子信息技术的逐渐进步，传统的实验教学方法已经不再适用了，我们需要引进更加新进的技术来对其进行改革。EDA技术的引进可以说是数字电子技术实验的一个进步，也可以说是教学改革的一个趋势。本文将对EDA技术在数字电子技术实验中的应用进行简单的分析和研究，并对EDA技术进行一些介绍，从而说明该技术的重要性。

关键词：EDA技术；数字电子技术教学；实验应用

数字电子技术在近些年得到了快速的发展，而该技术已经应用在了我们的日常生活中。在电子信息的学习过程中，数字电子技术实验是不可或缺的一部分，它的理论性和实践性都非常强，因此进行该试验要具备足够的专业知识以及一定的动手操作能力。随着计算机和电子技术的迅速发展，我们对于该方面的教学理念和模式也需要与时俱进，较为落后和过于传统的教学模式会严重影响到我们对于相关人才的培养，所以我们需要将EDA技术应用到数字电子实验当中。

一、EDA技术的概述

EDA又称为电子设计自动化。该技术的发展时间虽然只有短短的三十几年，但是它涉及的范围是非常广泛的。EDA技术是将具有较大规模的能够编程的控制器作为载体，将硬件的语言描述作为一种表达，运用计算机、相关的软件和编程器来进行电子和硬件系统设计的技术。它所拥有的功能是十分强大的，能够进行逻辑的布线规划、设计、简化、分割、优化、分析等工作。EDA技术是伴随着计算和电子信息等技术的发展而产生的，在后两者迅速发展而变得愈发复杂时，EAD技术的使用在极大程度上为电子电路设计提供了帮助，它在设计的每一个阶段都发挥着十分重要的作用，可以说该技术在电子信息技术的发展上起到了很大的推动作用。

二、基于EDA技术的数字电子技术实验构架

现阶段，我国很多相关的公司已经成功的建立起虚拟实验台，并且可以使用它做完整的数字电子技术实验。EDA技术的应用将数字电子技术的实验内容变得更加丰富，这样就可以做一些难度较高或者是实际操作难度大的电子实验。

（1）虚拟的数字电子技术实验构架。在搭建数字电子技术实验平台的过程当中，会使用到多种EDA的开发工具。而建立实验平台由主要分成了两个部分：第一部分就是在实验中加入了仿真模块，此功能是将EDA技术作为基础来提供学习的一个平台；第二部分是指实验在虚拟环境中进行，这样可以有效对信息进行功能以及管理上的评估。这两个部分之间存在着一定的联系，数据信息要做到互通和交换，这样才能建立起一个完整的EDA数字电子技术实验平台。

（2）各模块框架。仿真功能是该实验平台的一个非常重要的功能，而它又被分成了四个部分，分别是收集项目的信息数据、基础教育、进行虚拟实验、结果的分析。在进行实验的过程中需要在虚拟实验台中了解一些具体的要求，然后做好充足的准备并选择所能应用到的EDA开发工具，从而将获取的实验任务完成。在结束后要将实验数据、图表、仿真曲线、程序代码进行汇总，上传到服务器，以便日后查阅。

在进行基础学习时要把握好四个要素：①熟悉掌握软件编程语言；②了解并熟练使用EDA工具；③认真了解并熟记实验仪器的操作方法；④具有足够的专业知识。在实验中我们经常会使用到的EDA工具包括QuartusⅡ、Protel和Matlab等。而软件编程语言工具会经常使用汇编语言和VHDL语言。实验器具以常用数字芯片为主。除此之外，在网上可以通过相应的渠道可以找到实验案例并将其下载出来，案例中会对实验的设计思路和技术要点等方面进行详细的说明，会更有利于学习者的学习。

同样，信息功能和管理评估模块也是由四个部分所组成的：①提供实验信息；②审批阶段；③对实验进度进行实时掌控；④对信息数据的管理。负责该模块的管理者需要把实验内容在平台进行公布，让实验者了解实验内容。在实验完成后还要把一些相关数据和结果存储到数据库中。

三、在数字电子技术实验中引入EDA技术的优势

（1）提高实验可靠性。EDA技术在实验中的应用可以达到一个扬长避短的效果，对于实验的效率和结果的准确度上有很大程度上的提高，而且可以直观的显示出某些电路设计中存在的问题和错误。在实际中，因为每一个门电路中会存在延时现象，由此就会产生冒险竞争，这就会导致正常信号进入到不正常的尖峰脉冲当中，但是由于采样精度较低的缘故，该现象是很难被观察到的。而EDA技术的应用就可以将该现象显示出，然后再确定出解决问题的办法。

（2）加强实验者的动手操作能力。数字电子技术实验平台所需要的开发周期是比较短的，并且具有调试简单和容易更改电路的特点，这些都可以让实验人员很容易的了解设计要领。这样既可以调动人们的实验兴趣，还可以更容易的将理论知识运用到实践当中。

（3）实验开放性较好。EDA的仿真技术可以摆脱器材上的限制，很多工作都可以在计算机上进行，而实验的设计工作同样可以不在实验室中进行，在完成之后将其进行保存即可。而测试芯片具有实际的运行特性，可以将实验的灵活度进行提高。

（4）提高实验效率。数字电子技术实验的过程是十分复杂的，需要设计和产生的数据量是很大的，如果在中途出现错误就可能导致实验失败或者是将过程变得更加繁琐。EDA技术的应用将实验的操作过程进行了简化，更容易进行调整，在相同的时间内还可以进行多个实验方案从而进行比较，实验的效率也得到了很大的提高。

（5）弥补客观条件的短缺。进行数字电子技术实验需要一套完整的相关设备，但是这些设备装置的价格是十分昂贵的，由于经费不足的问题会导致实验无法进行。EDA的仿真技术可以让实验在计算机中进行，从而避免因客观条件限制而无法进行试验的情况，并且进行仿真实验还可以不用担心损坏仪器所产生的损失。

EDA技术的加入对于数字电子技术实验来说是非常重要的，它既降低了实验进行的难度，又提高了知识理论在实践中的应用，也可以说它为数字电子技术的发展起到了推动的作用。本文对EDA技术在数字电子技术实验中的应用进行简单的分析和研究，并介绍了该技术所拥有的一些优势，希望它能在数字电子技术实验中得到推广。

参考文献：

[1]蔡朝.利用EDA技术改造数字电路实验教学[J].孝感学院学报，2002（06）.[2]艾明晶，康光宇.EDA教学实验平台的设计与实现[J].仪表技术与传感器，2002（10）.[3]李清峰.对EDA课程教学的思考[J].湖南商学院学报，2001（06）.[4]聂春燕、吴晓旭、张玲霞.加强实验室改革和建设培养学生实践能力[j].长春大学学报，2007，17（4）：92-93.