开源软件系统中社会技术网络的协同演化探析论文(5篇)

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第一篇:开源软件系统中社会技术网络的协同演化探析论文

引言

近十多年来,复杂网络理论研究逐渐得到深入和推广,其应用非常广泛,涉及社会学、生物、计算机等领域。在软件工程领域,软件系统尤其是大型软件系统规模的持续增长引发系统复杂性的质变,许多大型软件系统在内部结构、外部交互、演化方式等维度上表现出新特性。从结构方面,由于规模变大,从局部度量系统内部结构复杂性变得越来越困难,网络思想有助于从全局的角度解决这一问题。根据软件系统内部实体(如包,类、方法、组件等)间的依赖关系,将软件系统抽象为一个网络,即软件网络。从参与者角度而言,软件系统的开发不再是单个精英团队或专家所能完成,而是依靠大众开发,利用群体智慧才能达到目标,是一个典型的“社会-技术”交融系统。技术层面分析主要是对已有软件采用逆向工程方法抽象其组织结构,构建软件网络;社会层面分析主要是根据社区群体交互采用社会网络分析方法,挖掘群体行为。复杂网络与软件工程的交叉研究,已引起了众多学者的关注与认可,如李兵等基于软件网络的拓扑结构度量开源软件系统的复杂性,提高软件设计质量;Bhattachary等根据软件网络中节点的重要性进行缺陷预测,为测试人员提供检测优先顺序;鉴于软件拓扑结构的多粒度性,潘伟丰等分别从软件包、类和方法3个粒度研究了开源软件系统的演化特性。

软件网络的研究结合了复杂网络和软件工程理论,它以软件系统的结构特征为切入点,将复杂网络的理论应用到软件工程领域。持续演化是计算机软件的固有特性,了解和发现软件演化规律,有助于提高软件产品质量,降低软件开发和维护成本。针对软件演化问题,Lehman提出8个典型的定律,涉及软件的规模、质量、复杂度、生产率与开发过程等。目前,随着软件的网络化趋势越来越明显,软件与网络的关系更加密不可分,用网络的观点来分析软件演化,为软件工程实践提供了新的视角。然而,软件开发是一个社会性(“人”)和技术性(“软件”)汇聚的过程,很多已有研究只是从技术层面出发,探索了软件系统技术维度的复杂性与应用。在软件生命周期中,从需求获取、到系统的设计与开发,以及后期维护等阶段都离不开人的参与,即软件系统的社会属性。软件的结构决定功能,而Conway定律指出系统的最终设计结构等同于设计系统的组织成员之间的交互结构。因此,一个软件系统既是一个技术依赖的制品,也涉及一个社会交互的群体,其网络模型可抽象为一个社会-技术网络。

软件系统在不断适应环境和需求变化的过程中持续演化,软件演化作为一种技术,主要关心对软件进行修改的方法;作为一种现象,主要关心谁驱动的演化以及演化效果如何。基于社会-技术网络模型,本文尝试从软件演化分析角度探讨社会-技术网络中的协同演化问题,弥补已有研究工作只从单一网络层面审视软件的演化过程。本文采用类依赖关系描述软件网络,任务参与关系描述开发者网络,基于复杂网络度量研究与验证开源软件系统版本演化过程中存在的规律。本文的主要工作为:构建开源软件系统的社会-技术网络模型,统计开源软件系统中软件网络与开发者网络的网络规模、平均度、最短路径、聚类系数、社区结构网络度量指标等;依次对比分析两类网络在10个软件版本中网络指标的演化趋势,发掘它们演化规律的一致性与差异。相关工作

Valverde等首次将复杂网络方法引入软件结构分析中,将软件系统的类图用无向网络来表示,分析软件网络中的复杂网络特性(如“小世界”和“无标度”),认为软件开发中局部优化过程可能是导致软件网络呈现这些特性的原因。Valverde等还考虑了类之间的有向性,构建有向网络对系统结构进行研究,发现除了以上特性外,软件网络同时具有层次性和模块性。随后,一些研究者从不同方面(开发语言、项目规模、分析粒度等)再次验证了软件网络的诸多特性并成功应用于工程实践。在软件生命周期中,软件处在一个不断变化的环境(新需求、新应用环境、性能改进等)中,为适应环境软件系统必须不断演化。Jenkins等对软件包之间的关系进行建模,分析一系列版本中软件架构图的结构稳定性。Wang等获取了Linux kernel模块233个版本的类调用网络,研究软件网络的演化特性。李兵等将复杂网络与演化算法相结合,提出一种新的软件网络演化模型,发现该方法能够很好地刻画实际软件系统复杂网络特性的涌现过程。潘伟丰等更是从包、类和方法3个粒度分析了软件网络中节点度、聚类系数、最短路径等指标的演化特性。Businge等研究了Eclipse系统及相关插件的演化规律,发现结果基本满足Lehman的8项目演化定律。

软件开发团队的演化对软件质量也会带来很大影响,研究开发者网络的演化有助于更好地理解团队成员在参与开发过程中的改变。Ngamkajornwiwat等使用社会网络分析方法研究了KOffice项目开发者社区的演化。Hong等讨论分析了开发者合作网络中幂律分布、模块性和社区大小等属性的演化。Datta等在IBM提供的Jazz平台上,将开发者合作网络的平均最短路径、聚集系数、巨型组件大小和平均度等指标与科学家合作网络进行时间序列的演化对比。Kumar等研究了贡献者数、社区大小、聚类系数等6个指标的演化。此外,Cataldo等、Lim等、Sharma等应用社会网络分析方法分别分析了分布式项目、合作网络与涉众投入关系、项目测试阶段团队的演化。

以上研究工作存在一个主要的不足:局限于单个网络层面分析软件系统中的演化问题,忽略了软件系统的社会-技术一致性,以及开发者合作网络与软件网络之间的相互影响。软件是由人开发的,现实中,由于人员的动态调整,尤其是核心成员的变动,可能使得原有的设计方案受到影响,最后导致软件结构发生变化。针对此类情况,仅从软件网络或开发者网络的演化分析并不能全面反应实际软件系统的演化问题。研究方法

本文的研究主要分为3部分,首先利用我们团队开发的聚焦爬虫工具从Sourcforge.net网站爬取开源项目Vuze的邮件列表信息,并结合使用TortoiseSVN工具导出该项目的版本日志信息;根据网上提供的项目版本信息,使用Dependencyfinder工具解析源代码构建软件网络,再根据所获取的项目历史信息构建开发者网络;基于所得的软件网络与开发者网络,进行协同演化分析。

1)数据获取。我们的工作需要具备获取项目源代码和修改日志相关信息的权限,所以选取开源软件为实

验对象。开源软件Vuze(原名Azureus)是一款知名的采用BitTorrent协议的P2P文件共享客户端软件,可用于查找/下载种子文件。该软件项目的开发信息都公开部署在开源平台Sourceforge.net上,任何感兴趣的开发者都可以为项目提供个人的贡献。通常一个成功的开源软件在其生命周期中都会有一系列版本,本文选取从版本4.3.1.0开始的10个连续版本作为演化分析对象,为便于描述,我们将版本V4310标记为1,依此类推版本V4502标记为10。

针对每个目标版本,我们先编译源代码并将编译后的压缩文件.zip导入dependencyFinder中,得到.xml解析文件;然后利用自行开发的工具分析.xml解析文件,获取类之间的依赖关系并保存为.net网络格式;最后利用网络可视化工具Gephi即可呈现对应的软件网络。另外,我们根据对应版本的提交时间,有选择地爬取项目的邮件列表信息与提交日志。我们先对开发者信息进行去重,例如Paul Gardner与P.Gardner实际上是指同一个开发者;以往在对邮件列表信息处理时,会发现同一个开发者使用多个邮箱进行交互的情况,而本次处理过程中并未发现此类情况。最后我们把在同一个线程出现和修改了同一个类文件的开发者间视为有一条合作连边,构建无向非加权开发者网络。

2)网络模型。软件网络模型:根据选取的粒度不同,常用的软件网络有包级软件网络、类级软件网络和方法级软件网络。考虑到包级粒度过于粗糙而方法级粒度一定程度上太细会加重数据处理负担,本文所使用的网络是基于类之间依赖关系的软件网络(Software Dependency Network,简称SDN),定义为:Gc=(Vc,Ec),其中Vc为节点集,即为开源软件中所有的类和接口;Ec为节点对之间的边集,即为对象之间的关联关系。在CDN中,4种情况下类A与类B之间被视为存在关联关系:类A与类B之间有继承关系;类A与接口B之间有实现关系;类A中有类B的变量;类A中的方法调用了类B对象。在软件实现中,类之间的依赖关系是有向的,而考虑到开发者合作的相互性,我们的软件网络为无向非加权网络,即类A与类B之间只有存在以上4种关系中的至少一种便有eab=1,否则eab=0。关于软件网络的详细介绍,推荐感兴趣的读者参考我们之前的工作。

开发者网络模型:开源软件社区中的开发者大部分是来自世界各地的志愿者,他们加入一个开源软件的开发主要是为了增加开发经验和体检虚拟团队合作的乐趣,通过知识共享、信息交互体现群体智慧在软件开发过程中的作用。开发者可以通过各种交互渠道,如邮件列表、版本控制工具CVS/SVN/Git、Bug库和论坛等,来实现交互。在构建开发者合作网络(Developer Collaboration Network,简称DCN)过程中,用Gd=(Vd,Ed)表示一个开发者网络,其中Vd代表参与项目的开发者,Ed为开发者之间的合作,即若开发者C 与开发者D 参与了同一任务(包括bug修复,功能改进)则被视为存在一条合作连边ecd=1,否则ecd=0。本文没有考虑两个开发者间的合作次数。演化分析

3.1 节点与边的协同演化

网络的节点数与边数直接反映了一个网络的规模,一个开源软件系统的软件网络节点代表系统中类的个数,而边代表类之间的依赖关系,功能越多类越多,边越多系统越复杂。因此,软件网络规模的变化能够体现软件系统内部结构复杂性的变化。与软件网络相对应,开源社区开发者合作网络中节点代表参与的社区开发者,开源社区中的开发者可自由选择感兴趣的项目,因此节点规模间接反映项目的受欢迎程度;开发者间的合作紧密程度可通过网络的连边进行体现,边越多表示开发者间合作越紧密,加权网络中边的权重还可表示合作的频率。已有研究关注开发者潜在合作同行的推荐,以缓解合作的稀疏性。

为分析两类网络节点与边的演化情况,分别给出了它们在10个版本中的变化趋势,其中横轴表示每个版本对应的版本序列号(1-10),纵轴表示对应的指标值。显示SDN网络与DCN网络的节点数均随时间不断增多,只是增长趋势有所不同。SDN网络中节点与边的增长在一定周期内幅度很小,之后存在一个大的增加,随后又保持相对稳定,如版本1-3,4-7,8-10这3个阶段增长幅度很少,可能的解释是这些阶段主要负责系统的维护工作,无新的功能添加;而3-4,7-8之间却有一个大幅度的增长,分别增加了90和98个类文件,说明在这两个阶段版本间有新的功能添加。SDN网络规模的演化也表明大致3-4个版本周期后会有一次大的更新。

虽然同样呈增长趋势,但DCN网络与SDN网络的演化趋势明显存在差异。首先,开发者数量线性增长更明显,不存在周期性增长的现象,其中一个主要原因可能与开源社区的零散、自由的松耦合合作方式有关,感兴趣的开发者任何时刻都可以参与项目提供贡献,这种自愿性使得项目成员随时间一直增长,经历10个版本,开发者数由原来的38人增加到144人。其次,DCN 网络中边的增长幅度相对更缓慢,说明合作并不紧密;在版本6-9期间,网络的合作仅增加了18。需要注意的是,DCN网络中开发者既可以自由加入,同样可以随时离开,所以这里的增长都是相对前一个时间段而言。

实验结果表明:DCN网络与SDN网络的规模随时间均满足持续增长规律,只是SDN网络节点与边的增长趋势表现出一定的周期性,而DCN网络的线性增长趋势更明显,但节点与边增长不同步。讨论

很明显,DCN网络与SDN网络的规模差别甚大,他们的演化方式也不同。一个成型的软件系统在维护过程中仅需修改少量的模块,而开发人员变化可能更大。开源社区中开发者往往分布在世界各地,不受时间、地域和文化等因素的约束,任何有能力的个人都可以提供问题的解决方案,甚至一些开发者只是在某一个版本中做出贡献,在以后的版本中都不加参与。这种“低门槛”正是为什么DCN网络节点呈明显的线性增长的一个主要原因。软件系统的每个版本并不会一直有新的功能添加,有些版本只是修改上一版本中存在的缺陷问题,这种修复工作一般不会导致网络规模的明显变化。另外,SDN网络规模与DCN网络规模并不成正比,表明开发团队的壮大并不会直接影响系统内部结构的复杂性。

平均度〈k〉可反映一个网络中节点的平均连接程度,在软件工程实践中,SDN网络〈k〉有助于项目负责人根据需要对新建与维护的工作量进行成本预测,DCN网络〈k〉可为评估项目完成时间与团队协调代价提供参考;加上SDN网络与DCN网络最短路径均小于6,聚类系数较大且随时间还有不同程度的增大,说明在STN网络中,尽管SDN网络与DCN网络的一些指标增长并不同步,但随着时间的变化,两类网络中节点的直接或间接的关联关系会越来越明显。根据开发者的开发历史信息与DCN网络的“小世界”特性,一个修改任务可以很快分配到具备完成任务能力的人手中。

随着需求的变动与运行环境的改变,软件系统的结构会相应变动,而模块度的波动是最直观的体现。SDN网络模块度的演化可用于软件重构,例如两个版本间的模块度大幅度下降意味着存在重构点。相对于SDN网络,DCN网络的抱团现象不明显且波动较大,说明社区开发者更多的是小范围的局部合作,整体上合作比较稀疏。众所周知,这种合作不利于知识的传播,所以可根据DCN网络中模块度的变化对社区成员合作进行协调,提供更多的交互渠道,建立开发者推荐和激励方法。

通过对比STN网络中DCN网络与SDN网络在一些指标上的演化,我们得到了一些有趣的发现,但本文也存在一些不足之处:首先,10个版本的时间跨度并不相等,我们仅以网上提供的提交时间为划分基准,虽然在数据处理过程中不可避免会引入一些偏差,但实验结果表明,这些小的偏差并没有影响最终的演化分析,所以,文中的发现具有一定的代表性。其次,开发者的历史信息只考虑了邮件列表和提交日期,针对开发者间的合作,我们假设参与同一个任务的开发者间存在合作,且构建的DCN网络为无权网络,无法呈现他们之间的合作次数。虽然DCN网络的定义比较狭隘,但很多已有研究工作采用了这种基于“共事”关系构建DCN网络的方法,并证实了这种DCN网络的有效性。总结与展望

随软件版本的更新,软件网络与开发者合作网络的规模不断增大,软件网络以3-4个版本为周期有规律地增长,而开发者合作网络呈明显的线性增长;两类网络的平均度均满足近似线性增长,但整体上增长并不一致;它们均有“小世界”特性,且最短路径都表现为阶段性下降,但开发者间局部合作更明显;它们的社区结构都不断地变化,且整体上模块度呈下降趋势,但开发者合作网络的变化更大。总之,我们的工作发现开源软件系统的社会-技术网络模型中两类网络既有共性又有差异,一定程度上既相互促进又相互影响。

我们的下一步工作将主要关注两个方面:引入更多的版本,考虑不同语言(除Java之外)、不同规模的软件系统作为研究对象,进一步验证并丰富我们的结论;软件网络中类之间的依赖实际是有向带权重的,开发者合作网络中合作的次数也会对结果产生一定影响,因此,考虑边的方向与权重,能使结论更贴近现实和更具一般性。

第二篇:网络教育技术在高校体育教学中的运用论文

摘要:当前在高教教学过程中网络教育技术得到广泛的应用,提高课堂教学效率,促进学生的全面发展。本文主要针对当前网络教育技术在高校体育教学中的应用进行具体的论述,希望可以促进高校体育教学更好的发展。

关键词:网络教育技术;高校;体育教学

1网络教育技术在体育教学中应用的意义

1.1有利于提高教学效率

在高校体育教育中应用网络教育技术,利用网络技术,可以将教学资源进行有效的丰富,使体育教学内容得到有效的拓宽,除此以外,还会将体育教学结构进行有效的完善,使实际教学效率得到进行提高。在当前有很多高校开始在体育选课和教学等各个方面应用网络技术,还利用网络技术对体育教学形成辅助,促进学生对体育理论知识和专项理论进行更有效的学习,使学习过程变得简单化,有利于学生对教学内容掌握[1]。

1.2有利于完成教学目标

高校体育教学的目标就是提高学生的体育学习能力,帮助学习养成终身体育的意识,促进学生的全面发展。网络教学技术在高校体育教学中进行应用,可以整合利用教学资源,充分利用互联网,培养学生学习健康知识的能力,让学生更好的适应社会,利用网络教育技术,可以实现资源共享,将学生自主学习的空间进行拓宽,让学生可以独立学习,具备体育意识,树立全面发展的目标,促进教学目标顺利的实现。

1.3有利于学生的全面发展

高校体育教学应用网络教育技术,可以让学生参与到体育活动当中,得到全面的测评,利用网络教育技术,可以促进学生获得全面的发展,发挥着重要的意义。应用网络技术,对于传统的课堂教学可以形成良好的辅助,让学生对体育锻炼具备一定的自觉性和习惯性,深刻认识到终身体育的意义,可以自觉锻炼体育,帮助学生增强体质。利用网络教学技术,要求学生进行体育知识的课余学习和体育技能课余锻炼,促进学生的体育锻炼形成规律性,有效的增强体质[2]。

2高校体育教学中网络教学教育技术应用

2.1体育网络教学环节

在高校体育教学中应用网络教育技术,在体育教学课程当中会得到充分的应用。针对当前的高校体育教学模式,传统体育教学还是占据着非常重要的地位,在体育教学中网络教育技术只是一种辅助。可以利用计算机网络对体育教学进行有效的管理。利用网络,有效的控制教学进程,对于教学课时设计进行有效的把握,学生需要进行用户名的注册,可以登录体育教学网站,可以和老师和学生之间进行有关咨询的互动。在管理课程的过程中,将网络技术的优势充分的发挥出来,上课可以选择自动登记的法师,对于学生的上课情况可以进行记录,利用计算机,可以定期对学生的成绩进行有效的统计,学生体育表现是否合格可以得到自动的表现。

2.2在体育教务管理中的应用

在体育教育管理的过程中,网络教育技术也发挥着非常重要的作用,针对体育教务管理,就是高效率的管理体育课程,在学生选课的时候和成绩统计等各个,网络教育技术具有很大的作用。当前我国教育教务管理的过程中,充分应用体育教学管理软件,利用一些简单的操作,在学生信息和师资力量等各个环节当中,进行有效的管理。在管理体育教务的过程中,严格的管理网络技术,在网络管理过程中,对学习信息安全形成有效的保证。针对教学管理的过程,在网络结构的管理上,每一个环节都具有具体的安排,使高校的管理效率得到有效的提高,学生的登录查询可以更加便利。2.3在学生评价体系当中的应用在高校体育教学中应用网络技术,在学生评价体系当中应用网络教学技术,可以使统计效率得到有效的提高。利用网络技术,需要建立具体的综合成绩评价体系,统计记录学生的体育的上课时间,具体的课程记录的准确性得到有效的保证,教师要针对学生的具体上课情况,进行登记。维护管理学生的的评价系统,只能允许教师进行登录,对系统进行独立的操纵,使信息的安全性得到有效的保证,如果没有秘法,是无法进行登录,将具体内容进行更改。对学生的成绩进行录入,学生成绩的汇总可以更加方便,针对传统的教学,利用网络教学技术,使学生的综合成绩的评价具有准确性和全面性,使统计计算的时间不断节省,使工作效率得到有效的提高。

3提高网络教育技术应用的建议

3.1完善网络教育技术体系

在高校体育教学中应用网络教育技术存在一些问题,要想将这些问题进行解决,使网络技术管理得到有效的强化,使网络教育技术体系不断得到完善。建立出科学的网络教学技术的管理机制,使体育教学的人力资源得到有效的利用,可以有效的共享体育资源,使管理水平得到有效的提高。针对网络教育技术,建立相关的制度,以技术的革新和实际情况为基础,完善和管理相关的制度,利用制度形成一定的改变,使网络教学技术在体育教学中的应用变得更加规范。

3.2加大力度重视网络教育技术

网络教育技术在高校体育教学中的应用的实效性得到有效的提高,因此高校教师对于网络教育技术的认识和重视程度要加大力度得到提高。高校体育教师要对传统的教育观念进行有效的改变,要及时学习网络教育技术,利用理论知识和实践技能,进行有效的巩固,在实际体育教学中充分利用网络技术,除此以外,学生对于网络技术认识存在一定的片面性,需要进行改变,要让学生更加重视网络教育教育技术,让学生对于体育学生具备一定的习惯性和自觉性,全面的锻炼学生的能力,使学生具备终身体育意识,促进学生进行全面的发展。4结束语网络教育模式是一种新型的教学方式,利用网络教学模式,可以促进学生积极主动的参与到体育课堂活动当中,与此同时,帮助学生形成终身体育的观念,养成进行体育锻炼的习惯,促进我国进行全面的教育,进行良好的改革。促进我国高校体育教育朝着现代化的方向发展。网络教育技术在当前的高校体育教育中具有很大的发展空间。需要深入的研究网络技术,促进体育教学更好的发展。

参考文献:

[1]李亚楠.应用现代教育技术优化普通高校体育教学的理论研究[J].体育科技文献通报,2011,07:53-54+92.[2]丁俊,胡启良.网络技术在高校体育教学管理中的应用和发展前景[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2012,03:215-216.

第三篇:关于非线性编辑系统在现代教育技术中的应用研究论文

论文摘要:非线性嫡辑系统作为一个强有力的现代教育技术茇备,在学校中的应用日益广泛和深入。本文从制作校园新闻节目和电视专题片,开发教学课件和电视教材等教学资泺以及录制精品课程等方面探讨了它的具体应用。

论文关键词:非线性鳊辑系统;现代教育技术;应用

现代教育技术就是要运用一切现代的教育技术手段和方法来提高学生的学习兴趣和教学质量,非线性编辑系统则是其中一个强有力的技术装备。

1非线性编辑系统概述

非线性编辑系统是以计算机为操作平台,将音视频信号经过适当转换和压缩,以数字化的形式存储在大容量硬盘里,然后利用编软件按照创作意图进行剪辑和特技合成,最终输出编制好的节目。“非线性”在这里的含义是指素材可以不按制作的先后顺序进行任意编排和剪辑。非线性编辑系统的优点在于:

(1)可以随机存取素材,节省搜寻时间,以交叉跳跃的方式进行编辑;

(2)采用数字信号,没有物理损耗,图像质量高,可反复调用;

(3)系统集成度高,集编辑、特技、字幕、背景、配音和网上传输于一体;

(4)升级空间大,运行费用低,特别适于学校使用。随着计算机技术和多媒体技术的发展,非线性编辑系统已从传统板卡型(视频采集卡)发展到无卡软编,再发展到目前的CPU+GPu非线性编辑,也就是I/O板卡负责上下载、CPU负责编解码运算、GPU(图形处理器)负责特效合成的新型非编系统I。

2非线性编辑系统在现代教育技术中的应用

非线性编辑系统在学校现代教育技术中的应用主要体现在以下几个方面。

2.1制作校园新闻节目和电视专题片

前者要求较高的制作效率,突出电视新闻的时效性,后者要求节目有一定的技术含量和艺术表现力。

校园新闻节目主要面向校内师生,在宣传教育、提供教学科研信息方面都起到积极的作用,同时也是向外界展现本校的一个良好平台。制作时先要根据新闻主题进行节目策划与拍摄,然后将视音频素材采集到非线性编辑系统中,进行镜头的组接、切换和字幕的添加等,再由播音员对照画面进行配音。节目制作完成后,可以输出为Mpeg-2格式做成DVD光盘,经校园闭路电视系统播出,或者输出为rm、wmv格式到校内新闻网上,供师生点播观看。为提高工作效率,可以选用新闻制作专用非编系统,其工作界面友好,操作简单,只含有少量的实时特效和实时字幕,剪切、串编速度快。对于时间性强、工作量大的新闻制作,则可以配备低成本、高效率的电视新闻制播网络,全数字状态有利于实现素材资源共享,既降低了设备的使用成本,又提高了新闻节目的制作质量和工作效率。

高校的电视专题片包括对学校、院系、师生以及大型活动的报道,为了方便节目的修改和再编辑,在节目录制过程中最好将同期录音、解说和音乐等分声道录制。制作电视专题片对特效的运用较多,但要遵从于内容的需要,还要考虑画面之间的相互关系,并注意转换方向和持续时间,防止无目的的滥用。例如,淡出淡入通常用来表示一个比较完整的段落结束和另一大段落的开始;叠画通常用来表示时间的流逝,连接回忆、想象等回叙段落。除此而外对素材本身的操作往往体现在亮度、对比度、色彩、抠像效果等的调节中。电视片头是电视专题片中特效运用最容易出彩的部分,运用软件的多视频轨、强大的视音频特效和字幕制作功能,能够制作出富有视觉冲击力的效果。

2.2开发教学资源,包括教学课件和电视教材

教学资源是数字化教学环境的重要组成部分。信息技术环境下数字化学习方式能促进学习者对知识的整合与建构,其本质是非线性的学习方式。传统教学资源按教学大纲、知识点顺序进行编排,而数字化的学习资源在内容上普遍具有非系统性、拖拉式知识传递的特点,要支持学习者非线性学习模式就必须开发相应的教学资源。

现代教育技术许多影视资料都可以在非线性编辑系统上进行剪辑制成教学课件,化抽象为形象,大大降低了学生对理论的理解难度。在各个学科的教学课件制作上,非线性编辑系统以其强大的特技功能、数百种视频、音频滤镜、多种转换效果、多种字幕效果和字幕叠加功能,使创作者教学设计的思想能够自如地表达,大大提高了课件制作的质量。比如讲授地球引力时,会讲到物体下落的实例,这时可以运用非线性编辑系统的倒放效果处理使物体从下垂直往上飞,这一特效可以激发学生学习热情。在进行课件设计时首先要设计好脚本,要综合考虑用户界面、教学内容及音视频画面的配合问题,尽量开发具有交互式性能好、可操作性强、界面较为活泼的多媒体教学软件。

电视教材是根据课程教学大纲的要求编制的一种视听教材,能从多维度传递教学信息。考虑到当代学生知识领域宽的特点,同时考虑到教材的生动性,编制者完全可以将大量具有辅助教学功能的外景、动画及要点提示等各种视听素材嵌入到虚拟电视屏幕中,并与教师讲授同步推进,其教学效果将明显改观。通过非线性编辑系统处理的镜头既兼顾了电视教材的教学性,又突出了电视教材的生动性、活泼性和可视性,给学生耳目一新的感觉,并留下深刻印象,也为电视教材的制作带来空前方便、灵活的制作手段。

2.3录制精品课程

精品课程的录制既要体现教师授课的个性特点,又要体现课堂的互动性,还要反映课件内容,因此最好采用3个机位进行拍摄。在拍摄过程中,可能会出现诸多的干扰,如环境噪音、教师口误等现象,因此需要进行后期编辑。精品课程录像节目中的主角是教师,而教师授课的声音是该节目的主要元素,所以在编辑时,既要遵循电视节目制作的方法和规律,又要牢牢把握声音这一主线。精品课程录像中最常用的特技有:切、淡入淡出、叠画、划变等,以保证镜头过渡舒缓流畅。图像编辑一般不需要过多的剪辑和特技处理,尽可能保持课堂教学的原貌,有利于教师对课堂教学进行全方位教学研究。另外根据课程实际要求对画面增加图片、音乐、字幕等,穿插不同的表现形式,丰富画面内容,烘托气氛,渲染情绪。在符合科学的教学方法的基础上,充分调动学生的学习积极性。为了保证精品课程录像在网络上能够按需收看和任意播放,需要将其输出为ASF、rm、wmv和QuickTime等流媒体格式。

非线性编辑系统在现代教育技术中的应用,远不止本文所介绍的这三项。随着现代教育思想、理论的发展,以及信息技术的飞速发展,非线性编辑系统在课堂教学、实践教学、远程教育技术等教育领域中的应用将会更加广泛和深入,在现代化教学中将发挥更大的作用。

第四篇:在现代档案信息管理系统中引入数据挖掘技术论文

计算机技术的不断发展,信息技术不断加强,在社会新的发展趋势下,以往的传统管理模式落后于现代化发展的管理水平。为了创新档案管理的模式,提高档案管理的质量,在现代档案信息管理系统中引入数据挖掘技术。

1、信息挖掘技术

1.1数据挖掘技术概述

数据挖掘技术是一种基于统计学、人工智能等等技术基础上,能够自动分析原有数据,从而做出归纳整理,并对其潜在的模式进行挖掘的决策支持过程,简单来说就是从一系列复杂的数据中提取人们需要的潜在性信息。

1.2数据挖掘技术的方法

二十世纪末,计算机挖掘技术产生。其一般用到的方法有:

(1)孤立点分析。孤立点分析法主要用于对于特殊信息的挖掘。

(2)聚类分析。聚类分析方法是在指定的对象中,对其价值联系进行搜索。

(3)分类分析。分类分析就是找出具有一定特点的数据,对需要解读的数据进行识别。

(4)关联性分析。关联性分析方法是对指定数据中出现频繁的数据进行挖掘。

(5)序列分析。与关联性分析法一样,由数据之间内在的联系得出潜在的关联。

1.3计算机挖掘技术的形式分析

计算机挖掘技术在使用过程中,收集到的数据不同,数据收集的方法也就不同。在对数据挖掘技术进行形式分析的时候,主要用到:分类形式、粗糙集形式、相关规则形式。

2、计算机数据挖掘技术在档案信息管理

系统中的应用计算机挖掘技术,能够将隐藏的信息挖掘出来并进行总结和利用,运用到档案管理中来,在充分发挥挖掘技术作用的同时,极大的提高了档案数据的利用价值。数据挖掘技术在档案管理系统中,一般用到的方法为:

2.1收集法

该方法在对数据库中的数据进行分析的基础上,建立对已知数据详细描述的概念模型。然后将每个测试的样本与此模型进行比较,若有一个模型在测试中被认可,就可以以此模型对管理的对象分类。例如,档案管理员就某事向客户进行问卷调查并将答案输入到数据库中。在该数据库中,对客户的回答进行具体属性描述,当有新的回答内容输入的时候,系统会自动对该客户需求分类,在减轻管理员工作压力的同时,提高了档案管理的效率。

2.2保留法

该方法是防止老客户档案丢失并将客户留住的过程。对于任何一个企业来说,发展一个新的客户的成本要远远高于留住一个来客户的成本。在客户保留的过程中,对客户档案流失原因的分析至关重要,因此,采用挖掘技术对其进行分析是必要的。

2.3分类法

通过计算机挖掘技术对档案进行分类,按照不同的性质进行系统的划分,将所有相似或相通的档案进行整理,在人们需要的时候,能够快速的被提取出来,提高了检索的效率和分类的专业性。

3、档案管理引入计算机挖掘技术的必要性

计算机挖掘技术的应用,对档案管理方式的不断完善有着极其重要的意义,其重要性主要体现在:

3.1对档案的保护更全面

一部分具有历史意义的档案,随着保存的时间不断增加,其年代感加强,意义和价值增大。相应的,利用的频率会随着利用的价值增加,也更容易被损坏从而导致档案信息寿命折损,此外,管理不当造成泄密,使档案失去了原本的利用价值,这种存在于档案管理和利用之间的矛盾,使得档案管理面临着巨大的难题。挖掘技术的运用,缓解了这种矛盾,在档案管理工作中具有重要的意义。

3.2提升档案管理的质量

在档案信息管理系统中引入计算机挖掘技术,使得档案信息管理打破了传统的模式,通过挖掘技术,对管理的模式有了极大的创新,工作人员以往繁重的工作压力得到释放,时间和精力更加丰富,在对档案管理的细节方面也就更加注意,同时也加快了对档案的数据信息进行处理的速度,提升档案管理的整体质量。

4、结语

综上所述,计算机数据挖掘技术涉及的内容很广,对挖掘技术的运用,使得各行各业的发展水平得到了很大的提高,推动社会经济的发展,带动社会发展模式的创新。在档案管理中使用计算机挖掘技术,使得档案信息保存的方法及安全性有了很大的提高。同时,也需要档案信息管理人员在进行档案信息管理的时候,能合理利用计算机信息挖掘技术,在提高工作效率的同时,促进管理模式的不断创新,以适应时代发展的要求。

第五篇:数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究论文

论文摘要】数字媒体技术已成为高校网络教学资源建设过程中的关键技术因素。本文分析了数字媒体技术在高校网络教学资源中应用研究的重要意义,总结了研究现状,阐述了研究内容、研究目标以及需要解决的关健问题,提出了研究技术思路。

【论文关键词】数字媒体技术 高校 网络教学资源

随着网络教学作为高校教学改革的重要手段与工具越来越受到重视,网络教学资源的质量要求日渐提高。网络教学资源质量已成为影响高校网络教学发展和保障网络教学质量的重要因素之一,资源的高质量开发已成为了一项十分紧迫的任务。只有全面提升网络教学资源质量,才能有效地发挥高校网络教学的整体优势,保证网络教学水平,推进网络教学发展。

本文在分析数字媒体技术在高校网络教学资源中应用研究的重要意义及其研究现状基础上,阐述了研究内容、研究目标以及需要解决的关键问题,提出了研究技术思路。

1研究的重要愈义

1.1深入开展数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究是提升网络教学资源质量的保证数字媒体技术在网络教学资源开发过程中扮演着重要角色。目前,通过简单应用多媒体技术所开发的网络教学资源已无法适应高校网络教学发展要求,成为高校网络教学深人开展的一道障碍。只有系统地开展数字媒体技术在网络教学资源中的应用研究,探索当前高校网络教学资源开发质量问题的有效解决办法,才能高质量地实现资源内容的数字媒体化,和科学、规范地建立具有网络性、交互性、共享性、知识表示多样化、知识结构非线性、与人文艺术的有机融合等特点的网络教学资源,进而最大限度地发挥网络教学资源的教学优势。

1.2数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究将有助于网络教学研究角度的及时转变数字媒体技术是网络教学的支撑技术,网络教学对数字媒体技术有着较强的依赖关系。随着数字媒体技术的日益成熟,这种依赖关系变得更为明显。这就需要及时转变研究角度,从数字媒体技术专业人员角度出发,全面系统地研究网络教学资源中数字媒体技术的应用,提高资源的数字媒体技术含量,提升资源的网络环境适应性及其与人文艺术融合性;同时,也有助于拓宽研究思路,全面系统地开展网络教学资源中的关键技术研究。

2概念界定

2.1数字媒体数字媒体是指数字化(即二进制数形式)的文本、图形、图像、动画、视频、音频等信息媒体;它是以现代网络为主要传播载体,具有数字化、网络化和多媒体化特征。和多媒体比较而言,数字媒体强调了信息媒体的网络传播特性及其数字化特征。

2.2数字媒体技术数字媒体技术是指数字媒体的获取、创建、存储、检索、管理、转换、编码、播放、交互等各个环节的信息技术,包括数字媒体表示、存储、创建、应用、管理等技术,数字媒体技术是对多媒体技术概念的发展,不仅包含了多媒体技术的所有特性,还扩充了网络性、趣味性、技术与人文艺术的融合等特性,很好地适应了网络教学的特色。

3现有的研究现状分析

近几年,随着我国高校网络教学的逐步拓展,基于多媒体技术的网络教学资源研究得以开展,取得了一定的研究成果。但是,多数研究者没有认清数字媒体技术与多媒体技术之间的差异,忽略了数字媒体技术具体特性在网络教学资源开发中的重要意义。现有的研究存在着如下几方面问题:

1)在研究思路方面。多数研究没有充分考虑到网络教学资源的自身特点和资源使用的网络客观环境,仅仅将面向传统教学的媒体素材资源“照搬”到网络教学中,使得资源的网络适应能力低、实际应用效果差。

2)在研究对象方面。多数研究仅仅面向某一种媒体素材作为研究对象,缺少整体性,研究成果没能充分体现出数字媒体技术在网络教学资源中的整体优势。

3)在研究人员组成方面。现有的研究缺少高校教学专家、技术专业人员、教务人员的三方参与,使得资源开发的整体质量没有得到全面保证。

4)在研究数据源方面。鉴于精品课程评审指标包括网络教学资源,因此,相关研究的最佳对象应是高级别精品课程网络教学资源。但是,现有研究很少以该类资源为数据源,使得研究的原始资源量不足、系统性不强、经典性差,影响了资源开发的整体质量。

5)在研究角度方面。现有研究忽视了网络教学对数字媒体技术的强依赖关系,仅仅从教者角度开展研究。没能及时转变研究角度,从数字媒体技术专业人员角度出发,开展数字媒体技术在网络教学资源中应用的深人研究,提高资源的数字媒体技术含量。

由于现有研究存在上述缺陷,导致研究成果的系统性低、实用性差、资源质量不高、数字媒体技术含量低,没能充分体现数字媒体技术在网络教学资源中的整体优势。

4研究的目标、主要内容和关键问题

4.1研究主要目标在多方专家的合作参与下,充分结合高校网络教学的特点及其对网络教学资源的具体要求,利用数字媒体技术的优势.提高网络教学资源的网络环境适应性、实用性、数字媒体技术含量,提升网络教学资源的质量,探索适合网络教学特点的高校网络教学资源开发方法与途径,探寻当前高校网络教学资源开发质量间题的有效解决办法。

4.2研究主要内容以高校精品课程网络教学素材为原始资源,全面系统地研究数字媒体表示、优化、存储、应用、管理等数字媒体技术在网络教学资源中的应用。具体研究内容如下。

4.2.1基于原始媒体素材的数字媒体表示、优化、创建等技术的应用研究结合选定的经典课程原始媒体素材的具体情况,开展如下研究:

1)原始媒体素材的数字媒体表示、创建;

2)基于图像与主题关联性,数字图像素材的优化与输出;

3)针对表达连续信息的图像,图像资源的数字动画设计与压缩处理;

4)网络环境下,数字视频资源的流化处理与编/解码处理;

5)数字音频的编辑及其与数字视频资源的同步优化设计。

4.2.2基于流媒体技术的网络教学课件制作研究具体包括:

1)扮网络课件数字媒体素材的流化处理;

2)网络课件的架构分析;

3)流化素材的集成设计。

4.2.3基于积件的网络教学多媒体素材资源管理模式的研究具体包括:1)多媒体素材资源检索和分类规则的设计;2)微教学单元课件模块的设计;3)基于积件的网络教学多媒体素材资源库设计。

4.3拟解决的关健问题

1)依据数字媒体素材类型与格式的主要特点、形成的文件质量及其适用情况,进行网络教学资源中数字媒体素材类型与格式的定位。

2)结合课程要求,进行图像中无关部分的分析和主要部分的颜色深度、注释等确定。

3)面向网络环境,动画的脚本处理、帧数确定、色彩调和以及合成效果分析。

4)结合网络环境要求,网络课件的素材流化要求、兼容性以及导航、查询功能分析。

5)面向学生探究认知的学习环境设计。

6)网络教学数字媒体资源存储的数据标准确定。

7)数字音频/视频资源的内容条目确定及其语义层次分析。

8)结合教学内容重点、难点的单元划分,微教学单元的构建。

4.4研究技术思路将数字媒体技术优势与高校网络教学资源的具体要求相结合,以“如何提高网络教学资源的网络环境适应性、实用性、数字媒体技术含量”为研究重点,系统地、科学地、规范地开展在高校网络教学资源中的数字媒体技术应用研究。研究技术路线图参见图1所示。

5讨论

目前,网络教学资源中的数字媒体技术应用研究仍处于探索阶段。从数字媒体技术专业人员角度出发,以数字媒体技术在高校网络教学资源中整体应用角度来看待网络教学资源开发,在目前国内高校网络教学资源建设中还很少尝试。

作者以黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目(2009年)为依托,在我校教学、教务以及数字媒体技术等三方专家参与下,以我校国家级精品课一《金匾要略》课程的网络教学素材为原始资源,积极开展了数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究,并取得了一定的研究成果,如:网络教学数字媒体素材的规范资源建设、数字媒体流化素材资源、基于微教学单元的积件系统架构设计等。研究实践表明:本项研究既能为网络教学资源质量的提高积极探寻有效的方法和途径,强化高校网络教学资源建设;同时,也有助于推动高校传统封学改革。

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