环境辅助生活（精选9篇）
环境辅助生活 篇1
老龄化已成为21世纪最大的社会和经济挑战之一。据预测,2050年全世界老年人口将达到20.2亿,其中中国老年人口将达到4.8亿,几乎占全球老年人口的1/4,是世界上老年人口最多的国家。2014—2050年,中国老年人口的消费潜力预计将从4万亿左右增长到106万亿左右,占GDP的比例将从8%左右增长到33%左右,是全球老龄产业市场潜力最大的国家[1]。老年人数量增加,与年龄相关的功能缺陷患病率也相应增加,其中老年痴呆症是老年人中最常见的疾病。目前,全世界有4 750万痴呆症患者,据预测2030年痴呆症患者总数将达到7 560万人,到2050年达1.355亿人,我国痴呆症患者约占世界老年痴呆患者的1/4,但患者大多依赖药物治疗和人工护理,没有治愈痴呆症或改变其病程发展的方案。按常规医疗统计,一位“老年痴呆症”患者平均需要3名护理者,护理人员短缺且费用昂贵,全球痴呆症社会总成本约为6 040亿美元,占全世界国内生产总值的1.0%,给护理者和家庭带来巨大的压力。为了满足居家养老,降低医疗护理成本,使老年人可以在自己熟悉的住所或者环境中自我护理,环境辅助生活技术(Ambient Assisted Living,AAL)应运而生。
环境辅助生活技术(AAL)是应对人口老龄化问题的重要研究[2],它是一种具有扩展性的智能技术平台,将各种不同的设备连结在平台上,建构一个即时反应的环境,利用移动通信技术对使用者的状态和环境进行分析,并实时监控使用者的身体状况,培养认知能力、提供自动紧急呼救,帮助使用者进行各种基本日常生活活动,旨在提高老年人的生活质量。环境辅助生活技术为老年痴呆症患者提供援助,降低治疗成本,更好地监测老年人的行动,为老人提供日常生活辅助,以减轻人口老龄化带来的经济和社会压力。因此,环境辅助生活成为独立的研究领域,吸引了来自医疗、科技、社会等不同领域的研究人员,具有高度的跨学科性。2013年,德国联邦教研部(BMBF)和德国电气工程师协会(VDE)共同举办了第五届环境辅助生活(AAL)大会,会议研讨了有关老年人的智能家居和智能生活环境相关问题,提出用于改善老人晚年生活的技术辅助系统标准化路线图,推动其在欧洲老年市场的发展。2014首届中国国际老龄产业高峰论坛在广州举行,会议探讨了“行进中的中国老龄化———产业链上的机遇与挑战”,指出人口老龄化是一项系统工程,是国家的长期战略任务。人口老龄化问题影响着国家的政策,十八大提出要把大力发展老龄事业和产业作为一项重大的民生任务,以应对老龄化问题提高老年人的生活质量。我国拥有全球最多的老年消费者和巨大的老龄市场,在促进经济的健康快速发展以及可持续发展进程方面,老龄产业将发挥重要作用。因此,对环境辅助生活(AAL)技术的研究态势分析不仅有助于了解该技术的研究现状,也有助于把握相关产业发展的先机,促进我国老年产业的健康快速发展。
1 环境辅助生活技术的受关注度分析
1.1 论文数量的变化
本文以web of Science数据库为数据源,以“Ambient Assisted Living”作为主题词,检索2005—2015年期间环境辅助生活技术的研究文献,共检索出文献634篇(其中会议论文414篇,期刊论文208篇,综述文章10篇),检索时间为2015年7月10日。
从论文的时间分布可以大体识别该技术领域的研究状况以及发展速度,同时也能反映出该领域研究热点的时间分布。图1所示的是web of science数据库中环境辅助生活技术的时间分布情况,随着2006年第六届智能系统设计和应用程序国际会议、第九届电子电路系统设计研讨会、第一届国际医学影像和远程医疗国际会议的召开,环境辅助系统可为老年人和残疾人提供护理并降低医疗成本的想法引起各界的关注。
从图1中可以看出,环境辅助生活的论文在2006年出现,随后论文数量出现上涨趋势,仅在2010年、2012年出现少量下降现象,随后继续增长,2014年达到高峰。总之,环境辅助生活技术的论文数总体上处于上升趋势,并有持续增长的潜质。从论文的类型来看,2008年以后环境辅助生活研究越来越受重视,论文的发表增长较快,成为当前研究的热点。2011年以前web of science收录的论文中会议论文占绝大多数,说明环境辅助生活技术在学术会议中被广泛讨论与研究。2011年以后,会议论文的数量开始逐渐下降,期刊论文的数量逐渐增加,2014年期刊论文数量超过会议论文总数,说明环境辅助生活技术开始进入专业化研究,成果较为丰硕。
1.2 关注机构的变化
研究机构是科研活动的主要场所,决定国家科研水平。通过分析研究机构的发文量能够更加详细地了解技术的主要拥有者以及该机构在环境辅助生活技术领域的研究能力和影响力。从表1可以看出,论文数量排名10位的机构均为欧洲国家,这与欧洲国家人口老龄化程度有关,同时也与欧洲国家多次召开环境辅助生活技术国际会议相关。西班牙和德国在环境辅助生活领域的研究占有绝对优势。中国的发文数量仅为6,未能进入前10名。尽管智能系统设计和应用程序国际会议2006年在我国召开,但并未引起学术界的关注。
为了更好地显示环境辅助生活领域研究机构的关注程度,图2展示了环境辅助生活技术领域的关注机构的数量变化,从图2中可以看出环境辅助生活技术自2006年开始得到关注之后,机构研究整体呈现增长状态,并有持续增长的趋势。而我国在环境辅助生活领域的关注机构数量少,仅在近几年开始大量关注。说明我国在环境辅助生活领域的关注度不高,产出规模小,随着智能化养老趋势的推进,势必会引起各研究机构的关注。
2 技术研究内容与特征
2.1 技术研究内容
被引频次反映了期刊论文的学术影响力,论文的被引用频次越多,关注程度就越高,学术水平和论文质量就越高,对本学科及其研究领域的影响力就越大[3]。被引频次排名前10位的论文、涉及学科以及所属国家如表2所示。
从表2中可以看出,被引频次最高的是英国普利茅斯大学发表的标题为《智能手机参与医疗》的文章,文中主要描述在智能手机应用程序中安装传感器,并通过互联网与远程服务器对老年病人进行实时远程监控,主要涉及工程学领域[4]。第二篇是关于环境辅助生活系统中糖尿病治疗管理的个人设备解决方案[5]。第三篇指出辅助老年人和残疾人生活具有紧急性,对系统质量要求较高,需要建立辅助生活实验室来训练,以此评估系统的适用性[6]。第四篇为环境辅助生活应用程序中的可穿戴生物传感器设计了柔性温差发电器[7]。第五篇介绍了楼宇自动化系统的功能原理,并指出未来在环境辅助生活或智能环境中的应用[8]。第六篇指出信息和通信技术(ICT)的快速发展为老龄化社会提供了医疗保健服务的新机会,家庭护理更需要疾病管理、紧急检测、报警以及健康状况的及时反馈,ICT架构需要以人为本的信息通信架构,以家庭为中心的ICT架构,远程医疗服务为中心的ICT架构,医疗保健机构为中心的ICT架构,旨在改变人的医疗保健和生活方式,为老年人的生活提供辅助性帮助[9]。第七篇介绍了老龄社会下智能家居和环境辅助生活对老人独立生活的应用[10]。第八篇指出环境辅助生活不仅依赖智能设备,更重要的是考虑人的行为,真正做到人机互动[11]。第九篇指出了老龄社会医疗费用和护理成本增加的背景下,越来越多的老年人追求独立生活,从而激励了环境辅助生活的创新发展。此外还介绍了环境辅助生活中行为认知,可穿戴传感器、步态检测、机器人的工作原理以及健康行为检测工具、防跌倒工具和认知矫正工具[12]。第十篇提出并验证了3D相机在日常生活住房中的跌倒检测灵敏度更高[13]。高影响力论文分析表明,环境辅助生活技术可以实时监控老人的行为,辅助老年人的日常生活,但大多是理论研究,并未在老龄市场得到广泛应用,需要我国研究人员重点关注。
2.2 技术研究特征
2.2.1 研究的多学科交叉性。
对文献进行学科领域分析,能有效地把握研究内容的侧重点,发现研究的核心内容[14]。本文对环境辅助生活技术相关文献的学科分布进行分析。排名前十的研究方向和学科,如表3所示。
从表3可以看出,环境辅助生活技术相关文献的学科类别,主要集中在计算机科学、工程学、药学等领域,呈现出多学科的特点,同时,学科之间并不是单一的存在,具有较强的交叉性。图3给出了环境辅助生活技术的学科交叉情况。这些交叉图均是在学科共线的基础上利用Ucinet软件得到,可以看出环境辅助生活技术基本是由计算机科学、人工智能、信息系统、电子、工程学和理论与方法6个学科知识交叉而主导的研究领域,计算机科学和工程学、电子通信学科,工程学和药学、电子通信、健康护理科学等学科之间具有明显的关联。结果表明,当前环境辅助生活技术出现显著的多学科性和学科融合特征。
图4—图6给出学科交叉随时间的变化图,可以看出:2006—2008年间,环境辅助生活技术作为独立的研究领域,学科交叉情况不显著,参与交叉的学科并不多,主要是计算机科学、理论与方法、工程学、人工智能、软件工程、图像科学与图形技术等;2009—2012年期间,环境辅助生活技术作为一种新兴技术引起各界人士的关注,开始涉及数学与计算生物学、硬件和架构、生物学、电信、康复学、机器人等学科,而且交叉度随参与的学科增加,具有较高的学科交叉度;2013—2015年期间,环境辅助生活领域增加了运筹与管理学、神经科学、光学、人体工程学等学科,各学科之间的交叉情况变得更为复杂,说明环境辅助生活技术已具备很高的学科交叉度。
2.2.2 基金支持的丰富性。
基金论文数量是评价研究群体科研能力及水平的一项重要标准,可以反映出一个学科受资助的情况。检索到的环境辅助生活技术领域的634篇论文中,基金支持论文数量超过3篇的文章有12篇。从表4中可以看出,基金支持的论文以获国家级基金为主,其中中国在环境辅助生活技术领域的论文,有3篇受国家自然科学基金的资助。
通过解读中国国家自然科学基金资助论文的研究内容,可以了解我国环境辅助生活技术的重点研究方向。表5列出我国环境辅助生活技术受国家自然科学基金支持的论文。
西北工业大学、法国电信学院和英国德蒙福特大学合作发表的《利用传感器管理老人徘徊行为方案》指出,徘徊行为是老年痴呆人最常见的危害行为之一,经常导致跌倒或者迷路等消极后果,并对老年徘徊行为的解决方案进行分类,详细介绍了基于事件监测的徘徊行为、轨迹跟踪和定位徘徊行为等解决方案,指出未来的发展方向。武汉大学和美国肯塔基大学合作发表的《环境辅助生活系统的认证协议》指出,环境辅助生活系统(AAL)满足了老年人的需求,使其拥有舒适、独立的生活环境。其中,无线体域网技术(可长期监视和记录人体健康信号的技术)作为环境辅助生活技术的关键技术,提高了老年人的生活质量,但环境辅助生活系统(AAL系统)传递的信息是私人的,提出了有效的AAL系统认证协议来确保数据的隐私和安全问题。解放军理工大学发表的《绿色环境辅助生活通信的异步调度》介绍了环境辅助生活系统的位置感知、数据感知以及环境感知设备(传感器和执行器)的工作原理,设计了简单高效的异步调度方案来感知、预测并实现AAL的应用。
3 未来研究趋势
3.1 技术研究热点识别
通过了解环境辅助生活领域的研发热点,有助于整体把握环境辅助生活技术的研发方向,帮助研发人员明确了解技术的发展态势。关键词共现知识图谱可以展现文献中的热点词汇,本文运用citespace信息可视化分析软件,对文献中的关键词进行分析,生成环境辅助生活领域热点知识图谱,来确定环境辅助生活领域的研究热点。
从图7中,可以看出环境辅助生活(ambient assisted living)的节点最大,即出现频次最高。紧随其后的热点词是环境智能(ambient intelligence),它代表的是一种有感应和反馈的电子环境,是环境辅助生活领域的研究热点。行为识别(activity recognition)出现的频次居于第三,它代表的是人体行为识别的技术领域。此外还有其他的热点技术领域,包括智能家居、无线传感网络、家庭护理等。
3.2 技术前沿领域识别
利用citespace提供的词频探测技术,通过观察词频的时间分布,将其中频次变化率高的词从大量的主题词中探测出来,依靠词频的变动趋势,来识别前沿技术及其发展趋势[15]。将突现高的关键词代表技术的前沿领域,环境辅助生活技术中突现值排名前10的关键词如表6所示。
通过表6可以看出,智能家居技术属于具有较高频次和高突现值的技术,表明智能家居属于环境辅助生活发展的前沿关注点,未来在智能家居方面的研究仍会持续增长。具有较高频次和高突现值的是环境辅助生活服务,尽管词频不太高,但关注度非常高,未来极有可能成为老年服务的重要方面,需要引起研究人员的高度重视,为老年福祉做贡献。普适计算具有较高的词频率,关注度还不高,主要是因为普适计算的目的是建立充满计算机和通信的环境,使人们和环境充分融合在一起,对环境辅助生活系统的构建有很好的帮助。未来有一定的潜力,应尽早掌握该技术。
4 研究结论与启示
综上所述,本文分析了环境辅助生活的研究态势,得出以下结论。
(1)通过分析环境辅助生活的技术关注度,发现论文数量呈现持续上升的趋势,且欧洲国家学术影响力高,而我国拥有全球最大的老龄产业市场却未能引起研究人员的高度重视。
(2)环境辅助生活涉及的学科领域多,主要以计算机科学、人工智能、信息系统、电子、工程学和理论与方法6个学科为主导,随着各界人士开始关注环境辅助生活,其学科交叉程度增强。
(3)通过对环境辅助生活研究的内容进行关键词词频角度的主题分析,结果显示环境智能(ambient intelligence)和行为识别(activity recognition)是环境辅助生活领域的研究热点。环境智能是一种交互系统,是信息技术为老人服务的新理念,涉及社会学、伦理及法律、可穿戴技术、分布式等学科,是环境辅助生活领域关注的重点。此外,行为识别、智能家居、无线传感网络、家庭护理同样是环境辅助生活领域的关注点。
(4)环境辅助生活领域的研究趋势为环境辅助生活服务,关注度高;普适计算人机交互一直是国内外关注重点,通过建立通信环境,对环境辅助生活系统的构建有很好的帮助,从而使得老年人更好的融入环境,属于环境辅助生活的前沿技术,未来有很大的潜力,应尽早掌握该技术。
老龄事业的发展不仅要靠投入,更要靠科技,应该充分发挥科技的能量。随着老年人对独立自主生活以及高质量生活的需要越来越突出,智能养老必将成为未来养老的趋势。我国发展智能化养老,必须在技术上加紧追赶,尤其是环境辅助生活技术,加快养老技术的产业化,减轻老龄社会带来的经济和社会压力,提升老年人的生活质量。
环境辅助生活 篇2
关键词：关于信道估计的论文
近年来，无线网络中的定位包括在室内和室外环境，由于其潜在的应用，例如位置感知服务和资产与人员跟踪，吸引了相当多的关注[1]。全球定位系统（GPS）可以提供移动接收机的全球定位信息，并且在户外可以实现高精度的位置估计。然而，由于多径效应对到达时间估计（TOA）的影响，GPS的定位性能在城市和室内环境中会显著下降。
为了弥补室内GPS的缺陷，基于无线网络通信系统的定位技术被大量研究。OFDM信号本身具有抗多径信道的鲁棒性和高频谱效率，已经被广泛应用于许多的通信标准中，例如IEEE802.11a/g，UWB，LTE/4G等。无线定位算法是基于无线网络的定位参数测量，例如RSSI，AOA，TOA等。它们的精度对于整个定位系统的性能是非常重要的[1]。TOA 是一种广泛使用的方法，即测量信号在发射机与接收机之间的传输时间。
利用OFDM信号进行TOA估计的方法之一是超分辨率算法，例如多重信号分离（MUSIC）[2]，最大似然（ML）[3]等。MUSIC利用相关矩阵的特征分解把信号与噪声进行分离。但是其计算复杂度高，并且需要多径的先验知识。常用的OFDM 的TOA估计方法是相关检测[1]，相关检测是通过在接收端搜索接收信号与本地训练序列相关运算产生的相关谱峰值来确定TOA。但是，在NLOS的多径衰落信道，由于延迟径的幅度比首径的幅度更大，这些方法经常会导致TOA延迟。因此，引导沿算法检测相关谱的第一个峰值而不是最大峰值，其假定LOS的相关峰可能不是最大的而是第一个峰值[4][5]。
为了提高在NLOS环境下的TOA估计精度，本文为OFDM系统提出了一种基于信道估计的精确TOA估计方法。TOA估计方法包括三个阶段：利用恒模零自相关序列（CAZAC）的粗整数TOA估计，联合信道和精整数TOA估计和基于线性拟合的小数TOA估计。仿真结果验证了本文提出算法的有效性。信号模型
我们考虑一个OFDM系统，其具有[N]个子载波和循环前缀长度（CP）[Ng]。那么，一个OFDM符号的长度为[Ns=N+Ng]。假定循环前缀的长度大于信道的最大时延扩展。[Ts]表示整个OFDM块的周期。系统的采样间隔为[T]，[T=TsNs]一般的OFDM系统模型的信号帧结构如图1所示，前导信号[P={p-Ng，p-Ng+1，...，p0，p1，...，pN-1}]，长度为[Ns]。时频TOA估计
在本章节，我们获得时域的粗整数时延估计和信道估计，然后利用信道冲激响应改进粗整数时延估计得到精整数时延估计。利用CFR均衡受多径干扰的导频符号。经过信道均衡，第[k]个子载波的相位旋转[-2πkθF/N]与子载波索引[k]成线性关系。因此，我们采用线性拟合估计小数时延。
2.1 粗整数TOA估计
其中[C（d）]是代价函数。[θIc]表示粗整数估计使得代价函数最大。在视距传播下，[θIc]对应于信号直达径的传输时间。然而，在非视距环境下，直达径往往被遮挡，接收的视距信号不总是最强的。微弱的LOS信号和强大的NLOS信号将会导致大的估计误差。因此，我们将进一步提出精整数TOA估计的方法。
2.2 联合信道估计和精整数TOA估计
经过粗整数TOA估计，我们由（10）得到使代价函数最大的索引。在多径信道中，由于信道色散，[θIc]将会右移。那么FFT开窗的开始位置就会落在无ISI的CP之外，这将导致ISI和影响信道与精确TOA估计。为了保持子载波间的正交性，粗整数TOA估计应该被提前一些采样点，即[6]：仿真结果与讨论
为了评估所提TOA估计算法的性能，我们做了一些仿真。仿真参数为：1）OFDM信号的IFFT大小[N=512]，所有的子载波全部使用。2）前导符号采用CAZAC序列；3）CP的长度为32；4）蒙特卡罗仿真计算RMSE的次数为[10000]次。我们考虑了两种传播场景，8径瑞丽衰落信道模型。功率时延分布如表1：
从仿真结果可以得出，在信道1和信道2下，本文提出的方法的RMSE性能要比另外两种方法好，特别是在LOS信道下。相关检测方法是检测相关谱峰的最大值，而不是第一个峰值，在NLOS信道下会造成系统误差。当信噪比增大，RMSE性能仍然保持不变。图4显示了未经过多径干扰消除时的小数TOA估计。结论
针对OFDM系统，本文提出了一种基于信道估计的高精度的TOA估计方法。基于信道估计，提出的方法性能优于传统的方法。经过多径干扰消除之后，小数TOA可以得到精确的估计，很大程度上提高了精度。仿真结果也验证本文的方法。
参考文献：
让英语融入生活,让生活辅助教学 篇3
近年来, 大力提倡素质教育, 虽不能彻底改善这一状况, 却也为英语教师提供了改良授课方式的机会与可能性, 这让英语教学充满了灵活性。每位英语教师都希望英语能成为学生喜爱的科目, 而要让他们真正喜欢英语, 我认为重要的就是让他们爱听、爱学、爱说、爱用英语。
一、让学生爱听英语
英语有着优美流畅的语音语调, 然而初学者未必能确切地感受到这一点, 在教学的最初, 我们不妨引入几首旋律优美的英文歌曲。学生爱听歌, 爱唱歌, 爱上音乐课, 那么我们可以把音乐融入英语教学中, 提高初学者对它的兴趣与好感, 让他们感受到英语的优美, 在一定程度上消除对英语的隔阂, 让他们觉得英语和汉语一样, 不过是另一种用来说话或唱歌的语言, 而不仅仅是一门统考中的重点难点学科。
二、让学生爱学英语
任何事物的学习, 兴趣总是最好的催化剂。我们可以用英语歌曲提高学习者对英语的兴趣与好感, 却不能单靠它教学。当教学步入正轨, 学生将要面对的始终是字母、单词、短语、单句、复合句, 以及错综复杂的语法等, 这时候, 最重要的是保持学生的学习兴趣, 简单地说, 就是“从生活中来”。将日常生活中学生感兴趣的事物与话题适当渗入英语教学中, 比如聊聊欧美国家的日常生活, 各地的习俗, 重要的节日等。2011年圣诞节前, 我制作了一个关于圣诞节的课件, 其内容包括圣诞节的由来, 节日中的著名角色和物品, 以及相关的趣味小故事。课件引用了大量的图片展示圣诞节的面貌, 也有耳熟能详的圣诞歌曲“Jingle Bells”, 当学生们听到这首记忆里的童谣的英文原版时, 他们表现出极大的学习兴趣, 他们想要用另一种语言演唱同一首歌曲, 而另一段“憨豆先生过圣诞”的喜剧短片不仅让他们现场感受到了圣诞节的氛围, 更让他们开怀大笑了一场。这一课时里, 我没有传授给学生任何课本上的知识, 但让他们更深刻地感受了欧美文化, 让他们觉得英语更加亲切自然, 也让他们更为自发地想要学习英语。我不敢说这样能让学生把英语学得更好, 但我能肯定地说, 我让他们更进一步地接触了活生生的英语。
三、让学生爱说英语
人的习惯和个性都会有不同, 因而才有孔子的“因材施教”之说。学生也一样, 在语言的学习过程中体现出不同的个性特点。英语和汉语, 同为语言, “说”是一大要素, 然而与我们从小说到大的汉语不同, 初学英语的时候, 就如同婴儿学舌。试想, 婴儿学舌的阶段父母们都是怎样应对的?哪怕学生说得含含糊糊, 只要他们发出声响, 渐渐地喊出能够被辨识的字眼, 父母心中就会满怀喜悦。英语教师的职责, 在这些初学英语者面前就仿佛是殷切期盼的父母, 因此, 不能为学生最初的胆怯或表现欠佳而对他们失望, 甚至责骂, 要给他们希望与鼓励, 并赞许他们的进步。英语是一个全新的开始, 英语教师应当循循善诱, 认清学生之间的差距, 不偏袒, 争取让每个学生都安全度过“学舌”期———敢说, 才能越说越好。一旦学生养成了勤开口的习惯, 他们想说的, 会说的, 能说出口的, 也就越来越多, 越来越顺溜了。或许有人觉得, 有些学生害羞得连语文课都无法大胆发言, 英语课上就更难有所表现了, 我却不这么认为, 就如同语文课能站起来朗诵的学生未必是数学课能走上前演板的学生一样, 他们有自己擅长的领域。有时候学生未必害羞, 而是胆怯。所以, 如果我们能遵循学生的特点教学, 就不用担心他们怕说英语, 就像我们没听过哪个会说话的人怕说话一样。
四、让学生爱用英语
学习一门语言, 最终是为了使用它。如果学生仅能朗诵课本上的短文或是模仿其中的对话, 却不能把口语拓展到日常生活中, 那么显然是不够的。如同我遇到的“筷子”事件, 那是多么尴尬的状况。既然英语的兴趣“从生活中来”, 那我们就让它的使用“到生活中去”。使用的过程是贯穿整个学习过程的, 要表达自己的想法就至少需要单词作为基础, 这一环节就是增加单词量, 然而我认为初中阶段的单词量并不是多多益善, 这些单词也不需要多么长或多么拗口的生僻词———太过繁杂或是罕见的生词并不能彰显一个人的英语有多好, 因为我们并不是每天都在作学术报告, 我们每天都在经历的是生活。因此, 将英语课堂生活化很有必要, 也很有益处, 通过音乐、电影、游戏等娱乐手段可以将英语的兴趣放大延伸, 既能迎合学生爱玩的天性, 又能让他们在玩的过程中得到学习、使用、巩固三种训练。英语能考高分的学生, 我们应该恭喜他学好英语这门学科, 而当他们能够在生活中运用英语时, 我们要更庆幸他们已经真正地学会了英语。
以上是我作为一名新入行的英语教师对英语教学做出的思考、设想与尝试, 也许有种种不足或不妥, 却是我在改善自己英语教学的道路上踏下的清晰的一步。我始终认为, 语言是用来与人沟通的社交技能, 也是人类情感表达的凭借, 它源于生活, 又渗透在生活之中。因此, 让英语教学融入生活, 让生活引导教学。
摘要：作为一门语言, 英语同汉语一样, 都是人们交流的工具与情感表达的基础。在英语教学中, 如能淡化其作为一门重要学科给人造成的具有严肃感和压迫感的印象, 而将其引入到生活中, 和我们的日常行为结合起来, 产生趣味, 也许会有令人意想不到的收获。
人类和环境及生活环境和健康 篇4
2、什么是健康？
健康是身体、精神上和社会适应上的完好状态，而不仅仅是没有疾病和虚弱。
3、什么是三级预防策略？
①第一级预防：也称病因预防，是指在疾病前期或无病期，针对病因或危险因素采取综合性预防措施，目标是防止或减少疾病发生。
②第二级预防，又称临床前期预防或“三早预防”，指在疾病早期做好早期发现、早期诊断和早期治疗，目标是防止或减缓疾病发展。
③第三级预防又称临床预防，即在临床期和康复期，采取积极的治疗和康复措施，目标是防止伤残，促进功能恢复，提高生命质量，延长寿命。
4、什么是生物放大作用？其发生的条件是什么？
环境中某些污染物沿食物链在生物体内转移并在生物体内的浓度逐级增高，使高位营养级生物体内的浓度高于低位营养级生物体内的浓度，此过程称为生物放大作用。
其发生的条件：
①环境化学物质易为各种生物体吸收；
②进入生物体的环境化学物质较难分解和排泄；
③污染物在生物体内逐级积累时，尚不会对该生物体造成致命性的损害； ④生物放大通过食物链。
5、举例说明人类和自然的关系。①人类和环境的关系 统一性 适应性 相互作用 举例：
①人体从环境中摄取空气、水和食物，通过消化、分解、吸收、同化等代谢过程，组成机体细胞和组织的各种成分并产生能量，维持人体的生命活动。同时机体又将体内代谢废物排入环境，在环境中进一步的变化，成为其他生物群落的营养物质，通过食物链的传递再被人体所摄取。
②如生活在北极的人群，为减少散热，其身材都比较矮小，而四肢特别发达。
③紫外线具有生成维生素D、抗佝偻病和增强机体免疫力作用，但过量、过长的紫外线照射则可致皮肤癌和白内障发生。
6、举例说明环境基因组计划要解决的问题。阐明环境暴露与环境应答基因的相互作用对疾病健康的影响，如代谢酶基因的多态性对暴露人群肿瘤易感性的影响；环境因素在某些遗传性疾病发病中的引发作用。
癌症：肺癌、膀胱癌、乳腺癌及前列腺癌呼吸系统疾病：哮喘和纤维囊性肿退行性神经系统疾病：阿尔兹海默症、帕金森氏综合征和肌萎缩内侧硬化症发育障碍：智力低下和注意力缺陷-多动症
生殖系统疾病：绝育、子宫肌瘤、子宫内膜异位、青春期早熟自身免疫病：全身性红斑狼疮多发性硬化
第一章
1.环境污染的概念是什么？有哪些主要来源？
由于各种人为的或自然的原因，使环境的构成发生大变化，造成环境质量恶化，破坏了生态平衡，对人类健康造成直接的、间接的或潜在的有害影响。
及其他污染
2.衡量环境污染物毒性的常用指标有哪些？分别是什么？它们之间有何关系？
绝对致死量(LD100)：毒物引起全部受试对象死亡所需要的最低剂量，如再降低剂量，即有存活者
最小致死剂量(LD01)：毒物引起受试对象中的个别成员出现死亡的剂量，低于此剂量即不能引起死亡
最大耐受剂量(LD0)：毒物不引起受试对象出现死亡的最高剂量，高于此剂量即可出现死亡 半数致死剂量(LD50)：毒物引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量，又称致死中量
观察到有害作用的最低量（LOAEL）未观察到有害作用的最高量（NOAEL）
3.环境污染对健康影响的特点有哪些？ 广泛性(university)多样性(diversity)复杂性(complexity)长期性(long-term)4.环境污染引起人体特异性损害的类型有哪些？
（1）急性作用：环境污染物在短期内大量增加并进 入人体；常由于异常气象条件或事故排放引起。
如：英国“伦敦烟雾事件”
印度“博帕尔毒气泄漏事件”
（2）慢性作用：环境污染物浓度虽低，但反复长期作用于人体。
如：水俣病、痛痛病
致癌作用（化学、物理、生物因素）
对免疫功能影响（免疫抑制、变态反应、自身免疫反应）
5.简述环境污染致癌作用、致畸作用和致突变作用。
致癌作用：能作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致先天性畸形的毒作用 致畸作用：致癌作用泛指某些物理、化学及生物因素具有使动物或人体发生恶性肿瘤的作用 致突变作用：引起生物体细胞遗传物质发生可遗传改变的作用
举例说明环境污染对人体健康的特异性影响。
（1）急性危害： 敦的烟雾事件，洛杉机光化学烟雾事件等。
（2）慢性危害：例如“水俣病”、“痛痛病”:（3）远期危害
1）致突变作用： 如电离辐射（γχ射线）、紫外线，苯并芘、苯、真菌毒素（黄曲霉毒素B1）及病毒等。
2）致癌作用：如苯并芘、石棉等；放射性外照射或吸入放射性物质引起白血病、肺Ca；紫外线长期照射引起的皮肤Ca等。
3）致畸作用： 环境致畸物有：反应停、铅、甲基汞、CO、多氯联苯、碘缺乏……等。
（4）对免疫功能的影响
①可引起变态反应性疾病： 二异氰酸脂、棉尘、亚麻等，均可引起呼吸道的变态反应性疾病。镍盐、铬盐、砷盐、生漆、二硝基氯苯→过敏性鼻炎或皮炎。②机体的免疫抑制剂：
如金属类、某些农药、电离辐射、卤代芳香烃，多环芳香烃类等。
6.公害及公害病的概念是什么？
公害（public nuisance）：严重的环境污染。
公害病（public nuisance disease）：因严重的环境污染而引起的区域性中毒性疾病。
7.历史上环境污染有几次重大的公害事件？试述之。
伦敦烟雾事件：主要是采暖煤烟粉尘与浓雾结合，SO2污染也较重。比利时马斯河谷烟雾事件：排SO2过多，污染严重。洛杉矶光化学烟雾事件：大量汽车排放出的废气在日光紫外线作用下形成大量以O3为主的光化学烟雾。痛痛病事件：上游锌冶炼厂排出的含铬废水污染河水，居民引水灌田，使稻米含铬量上升。水俣病事件：工厂排放含汞废水通过生物转化形成甲基汞，居民长期吸入含甲基汞量很高的虾贝而中毒。米糠油事件：食用油厂在炼油时被多氯联苯污染了食用油。四日市哮喘病：石油化工企业排放废气污染大气，居民长期吸入SO2、H2SO4、P6等污染物的混合气体。博帕尔异氰酸甲酯事件：农药厂贮气罐泄露异氰酸甲酯污染周围居民区。切尔诺贝利核电站事件：核电站事故造成厂周围放射性物质污染。
8.影响污染物健康损害程度的主要因素有哪些？ ①污染物的理化性质 ②剂量或强度 ③暴露时间 ④环境因素 ⑤个体易感性
9.防治环境污染的主要措施是什么？
（一）组织措施
1.健全环境保护法律法规，严格执法
2.卫生监督和卫生管理
（二）规划措施
1.城乡建设和改造规划
2.工业企业规划和布局
（三）技术措施
1.改革工艺、综合利用、化害为利
2.净化处理
3.制定、完善卫生标准
1、紫外线、红外线和空气离子的主要生物作用是什么？对人体健康有哪些主要影响？ 紫外线A段：产生色素沉着作用，即晒黑作用，生理保护机制
B段：产生红斑作用
抗佝偻病作用
C段：较强的杀菌作用，波长越短，杀菌作用越强 红外线：热效应，波长越短，生物作用越强 空气负离子：
2、大气污染及其常见污染物对人体健康的危害有哪些？
3、设计一个臭氧对呼吸道损伤的研究方案
4、PM是什么？对健康有什么影响？ PM指大气中的固体或液体颗粒状物质, 粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5 微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径不足人类头发丝的1/20大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
5、室内空气污染的主要来源有哪些？
6、室内空气污染物对健康有哪些影响？
1、水质不良对人体有哪些方面的影响？（1）水媒性传染病：
介水传播的病原生物性疾病（2）生物地球化学性疾病：
地球化学因素引起的地方病（3）中毒性疾病：
化学性污染物引起的中毒性疾病（4）其它疾病：
水中致癌物质、放射性物质引起的疾病
2、生活饮用水卫生标准有哪些？ 常规指标（42项）
微生物指标
毒理指标
感官性状和一般化学指标
放射性指标
非常规指标（64项）
3、国家生活饮用水水质标准分几类，其卫生学意义是什么？ 水源选择的基本原则有哪些？
基本原则：水量充足、水质符合标准、周围环境卫生好，便于防护，管理使用方便
1、什么是生物地球化学性疾病？有哪些类型和特征？
2、碘缺乏症有哪些类型？各自的临床表现和诊断标准是什么？
克汀病
3、地方性氟中毒的中毒机制是什么？临床表现有什么特点？怎样诊断？
4、地方性砷中毒的中毒类型和临床特点是哪些？
环境辅助生活 篇5
云计算的一个好处是提高资源的利用率, 而这一般需要通过共享的方式来达到这个目的。如果需要共享就需要先把资源集中到一个公共的资源池中。根据这个资源池中资源的类别, 我们把云计算飞梭刺绣辅助制版系统的服务模型分为三种, 即所谓SPI模型, 如下表所示:
2服务描述
与日常生活中的ATM等自服务类似, 在云计算中提供飞梭刺绣辅助制版同样要降低服务成本、提高服务便捷性的一种途径。对于云计算服务提供方来说, 自服务就要求提供尽量简单的用户操作界面, 简化用户操作, 降低用户使用服务的难度, 只有这样自服务才能被用户所接受。所有这一切都需要通过后台自动化的方式才能实现, 也就是说后台自动化是前台自服务的保障。因此从这个意义上来讲, 自服务是目的, 而自动化则是手段。虚拟化的本质是解耦, 是一种把资源从硬件束缚中解放出来的方式, 从而使得资源的动态分配成为可能。这几个概念的关系如下表所示:
3云计算环境下的飞梭刺绣辅助制版系统构建思路
飞梭刺绣辅助制版系统主要目标在于运用云计算强大的异地服务功能实现设计人员与机器间, 机器和机器间可以随时发生联系, 达到按花样订单选择最佳机型实现飞梭刺绣辅助制版的目的。借助制造云框架, 系统结构如下图所示:
系统遵循G-tuber等人于1995年提出的五条准则, 即明确和客观性、完整性、一致性、最大单调可扩展性以及最少约束性, 并参考斯坦福大学开发的“七步法”即确定本体所描述的领域和范围。创建实例, 构建本体模型如下:
主要组成部分的功能如下: (1) 客户端花样图稿录入并确定主要参数:花样图稿从客户端录入/编辑实现花样图稿数据的录入, 并根据图形块覆盖的要求采用各种不同的针法进行覆盖, 生成花样图稿针脚数据;同时可对生成的花样图稿针脚数据进行图形编辑处理。 (2) CAD/CAXA完成功能控制码云编辑并确定主要技术选择:对客户录入的花样图稿进行云存储后要翻译为飞梭刺绣机具有的针绣和锥绣两种功能, 其功能转换控制信号 (下称功能控制码) 要比电脑绣花机复杂, 同时花样图稿控制磁盘或纹版的功能控制码序列还必须满足一定的控制逻辑关系要求。因此功能控制码编辑处理功能是系统的重要组成部分。 (3) 数据状态控制和格式转换处理:数据转换处理实现花样图稿针脚数据与花样图稿控制磁盘或纹版数据之间的相互转换处理。由于不同型号的飞梭刺绣机, 其控制磁盘或纹版的数据格式不尽相同, 所以数据转换处理是系统另一重要的组成部分。飞梭刺绣机的功能控制码除了基本的X/Y方向步进移动控制信号外, 还具有一些其他复杂的动作转换控制信号。这些动作控制码包括:出针、出针加速、退针、出锥、退锥、加速、减速、紧线、松线、加锥、减锥等。确保功能控制码序列满足一定的控制逻辑关系要求, 是飞梭刺绣制版过程的一个重要环节。 (4) 针对不同设备完成格式转换处理:目前国内引进的飞梭刺绣机主要有日本平岗、意大利卡麦罗、瑞士索拉等型号。以意大利卡麦罗飞梭刺绣机的控制磁盘数据格式较为典型。 (5) 服务提交和计费:管理学之父德鲁克曾经说过一句名言:“如果你不能测量它, 你就不能管理它”。云计算作为服务提供的方式, 需要对服务进行度量。服务可度量就是计费的前提。本系统建议采用生成数据文件长度与硬件机型稀缺程度相关联的方式计费。
云计算对信息服务模式产生了重大影响, 在工业领域只要标准成熟并有效集成和管理云制造服务的数据一定会发挥重要作用, 保护前期工业改造积累的效果, 提高资源利用率。
摘要：云计算有各种定义, 它并不是一个单纯的产品, 也不是一项全新的技术, 而是一种产生和获取计算能力的新的方式。它的出现对IT的应用和部署模式以及商业模式, 产生了极大的影响, 也对传统工业信息化改造产生一定影响。微软曾提出这样一个观点——“IT即服务”。云计算的服务
关键词：云计算,飞梭刺绣,辅助制版系统
参考文献
[1]秦勃.飞梭刺绣辅助制版系统.计算机应用研究, 1998年.
环境辅助生活 篇6
电脑辅助环境艺术设计是当今刚刚起步的新兴设计手段之一,它与人类生活环境息息相关的综合性的艺术形式---环境艺术设计相结合,形成的电脑辅助环境艺术设计工艺,已越来越得到从事环境艺术设计教学者和设计师的重视和青睐。
环境艺术设计作为我国现阶段大学一门独立的专业,虽然专业设置时间不长,但是其发展速度惊人,环境艺术设计人才也是炙手可热,供不应求。特别是电脑技术的普及和各种设计软件的应用,不仅把设计师从繁重手绘工作中解放出来,而且能够看到立竿见影的三维立体效果图,从而催生了电脑辅助环境艺术设计技术的问世。
环境艺术设计的最终目的是提供给人类适合生活与生存的场所。而环境艺术设计则是通过艺术设计的方式对各种环境进行的合理规划和设计,为人类造就一个舒适、适合居住与生存的环境和场所。因此环境艺术设计涉及的学科相当广泛,它既包含考古学、城市规划学、城市设计学、建筑学、环境心理学、社会学、环境美学、人体工程学、工程测量学等学科专业。又细分为中外美术史、素描、透视、色彩、艺术概论、中外环境与建筑艺术史、建筑艺术概论、建筑原理、环境艺术概论、测绘与制图、工程概算、环境与建筑艺术规划与设计、空间构成论、园林设计等综合学术。随着我国综合国力的增强和人民生活水平的提高,人们对居住与生存的环境和场所的要求越来越高,需要用艺术设计装点生活审美情趣的欲望也越发强烈,这样就开启了环境艺术设计空前繁荣发展的新时代。同时环境艺术设计本身也随着信息科技的发展进入全新的设计领域---电脑辅助设计领域。
2 计算机辅助环境艺术设计起源
从20世纪50年代世界第一台电脑绘图系统在美国诞生后,人类就开始出现以简单绘图输出方式的被动式计算机辅助设计技术。60年代初中期世界出现了CAD的曲面片技术和商品化的计算机绘图设备,从此开启了使用计算机绘图划时代之先河。70年代,随着完整的CAD系统形成,逼真图形的光栅扫描显示器、手动游标和图形输入板等的图形输入技术相继问世,伴随着欧美发达国家工业革命的完成,环境保护意识的增强和生活审美情趣欲望的强烈,促进了电脑辅助环境艺术设计技术在欧美发达国家空前普及和发展。
而我国利用电脑辅助环境艺术设计技术却稍晚些。在20世纪80年代末,在我国对电脑辅助设计技术还仅是一个抽象概念,最终的效果图还停留纯手工绘制上,到了20世纪90年代中期,电脑辅助设计才在我国开始传播与应用。进入新世纪,随着信息科技的发展和各种设计软件的问世,人们利用电脑进行设计已变得越来越容易,电脑辅助设计在设计领域应用受到社会各界广泛的重视。而推动了电脑辅助设计技术在环境艺术设计领域广泛应用则是在2005年,随着我国综合国力的增强和人民生活水平的提高,人们对居住与生存的环境和场所的要求越来越高,需要用艺术设计装点生活审美情趣的欲望也越发强烈,这样就给环境艺术设计从建筑设计种类中分离出来提供了机遇,在探索中人们发现电脑的程序化设计,能使环境艺术设计效率和质量得到空前提高,其次是电脑卓越的复制功能,也为环境艺术设计标准化和产业化奠定了技术支撑基础,特别是精确标准三维软件能直观看到设计立体效果图和虚拟现实,从而避免了因设计带来种种不当情形,降低建造设计成本。人们欣喜地看到了电脑进行环境艺术辅助设计有着传统设计手段无法比拟的技术优势和特点,因此,利用电脑辅助环境艺术设计已经成为一个无法改变的常态,为环境艺术设计发展增添了新的活力。
3 计算机辅助环境艺术设计现状
环境艺术设计效果主要源于电脑辅助环境艺术设计的的真实感,而这种真实感是依托各种各样的设计软件来实现的。典型的电脑设计软件包括photoshop、3DMAX、MAYA、Autocad、CorelDraw、Lightcape等,这些软件主要是实现了电脑辅助环境艺术设计静态效果图、动画漫游(以下简称“动漫”)和效果虚拟现实等三大功能,设计出的效果虚拟出的现实效果强调的是一种身临其境的感觉,可实现生活中纯三维的场景,可使设计者全方位、多角度的自由控制在其场景中漫游,同时,为观赏者也可以从多个角度观察设计方案。一是通过3DSMAX,Lightscape,Photoshop等软件可以制作成电脑辅助环境艺术设计静态的效果图;二是通过三维软件从平面、立体数据中得到透视图,透视点位置及视点角度均可变换,同时也能通过二维图像作更细微的调整和渲染,这种表现方式在电脑辅助环境艺术设计中应用最为广泛;三是利用3DSMAX软件的三维动画功能实现动漫,在建筑物室内外的设计阶段就能以可视的,利用动态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施以及建筑物内部空间的虚拟现实效果,使人们能够在未来的建筑物的虚拟现实中漫游,从而成为建筑设计方案及装修效果的展示,建筑方案投标、论证、评审方提供最直观的表现手法,如今这一表现手法在环境艺术设计应用最为普遍。
从目前电脑辅助环境艺术设计的发展现状来看,虽然有了长足的进步,但当前的各种电脑软件设计出的效果图的风格都比较单一,难以满足的大众不断提高的生活和生态要求,也难以表现设计师本身的主观的设计思维和理念。
4 计算机辅助环境艺术设计前景
未来的电脑辅助环境艺术设计必将呈现出艺术化、多元化和人性化的发展趋势!不仅能最大程度满足大众不断提高的生活需求和生态要求,也为设计师主观的设计思维和理念表现提供更加广泛的空间。目前一项VR(Virtual Reality)技术就已经悄悄进入我国的环境艺术设计领域,在不远的将来,必将对电脑辅助环境艺术设计带来变革性的影响。
这项VR(Virtual Reality)技术(简称“虚拟现实”)沿于美国军方开发研究出来的一项计算机技术。VR(Virtual Reality)技术就是当今最具发展潜力进入电脑辅助环境艺术设计领域的信息技术,它是Internet技术与数字元技术(如CD-ROM光盘、触摸屏等)综合形成的新技术。主要通过其专用软件,整合图像、声音、动画等,将三维的现实环境、物体等模拟成二维形式表现的有声图并茂的虚拟现实,再由数字元媒介作为载体传播给人们。人们可以通过该媒体浏览、观赏时就如身临其境一般,并且可以选择任一角度,观看任一范围内的场景或选择观看物体的任一角度。更重要的是它将通过计算机虚拟出我们梦想中的天堂,人们将可以广阔的虚拟空间,在其间享受你未来的生活!VR(Virtual Reality)技术最重要也是最诱人之处是其实时性和互动性。虚拟现实技术将给未来的电脑辅助环境艺术设计带来全新的视野,我们可以想象,在一个绚丽多彩的虚拟三维场景中,一些数字化的有着真正三维身体的"他"在其中可以和你交流和互动,向你述说"他"在虚拟现实中“生活”的真正感受,,你还可以通过与"他"交谈,感受到设计师设计思维和理念,让你从未来的电脑辅助环境艺术设计效果中得到震撼,让你有穿越时空、空间错位的感受---这将是一个多么神奇的“虚拟现实”。
当然,任何技术发展都离不开人的因素。以人为本是环境艺术设计的立足点和出发点,设计师必须保证人与环境能够和谐,通过环境中各个组成部分的艺术表现形式及其相关的表现手法来传达人们内在的追求和艺术理想,想要创造真正舒适宜人的艺术生活环境,必须具备两方面内容,首先,要通过精细的提炼和高度的概括,能够使理性的构思与艺术的灵感在具有现代意识的氛围中巧妙的结合起来并应用。其次,在各种环境中各个组成部分的设计。要打破建筑空间中纷繁复杂的雷同的特质,力求设计出变化多样而与众不同的空间环境,只有这样才能有效地拉近环境与人的距离,以更丰富多彩而多样化的空间营造出空间优雅秀丽的环境。只有这两方面内容缺一不可的紧密结合,才能推进电脑辅助环境艺术设计与时代发展同步或超前发展。
综上所述,未来的电脑辅助环境艺术设计发展前景,必将为人类呈现出一个绚丽多彩的美妙世界。正如一位大师说过的那样“电脑技术已经步入3D时代,与电脑技术润育而生的电脑辅助环境艺术设计也正步入3D设计时代”。而更有一些从事环境艺术设计教学的大学年轻教授学者大胆猜想“未来的电脑辅助环境艺术设计发展声图并茂已不稀奇,随着电脑应用技术的成熟和触摸技术的发展,以及香料软件技术的问世,未来的电脑辅助环境艺术设计将不仅是声图并茂、身临其境,而且你能触摸出材质的质地,闻到“虚拟现实”环境的气味……”也许,对于这样的未来的电脑辅助环境艺术设计发展前景,要通过多少人,多少年,多少代的艰辛地努力才能换取,但笔者坚信这样的未来的电脑辅助环境艺术设计发展前景终将变为现实。
参考文献
[1]邓庆尧.环境艺术设计[M].济南:山东美术出版社,2006.
[2]颜超欢.浅谈计算机辅助环境艺术设计的发展[J].商情,2008(2).
[3]张绮曼.中央工艺美术学院环境艺术设计系—室内设计的风格样式与流派[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]张绮受.中央工艺美术学院一环境艺术设计与理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[5]李小艺.环境艺术设计的新视界阅[M].北京:中国人民大学出版社,2007.
环境辅助生活 篇7
1、材料力学课程现状及特点
材料力学是一门由公共基础向专业基础课过渡的课程。通过材料力学的学习,要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力。培养具有一定的专业技术基础、创新能力的工程技术人员。目前工科院校材料力学课程多数是64学时、有的48学时左右,其中还包括实验学时。对刚接触到该课程的学生言,材料力学内容新、概念多、公式多,有些内容还比较抽象。由于设为公共基础课程,各专业使用教材内容大致相同,教材中涉及的相关专业内容比较少。因课时的有限,教师在课堂教学中很难针对不同专业涉及相关内容进行介绍、较多知识的补充、拓展等。教材中主要基础理论和概念等知识构架比较清晰,计算采用的大都是解析法,数值解较少涉及。然而实际问题的解决方法不仅用到解析法,有很多问题需要利用计算机才可以求解,这将有助于对有些概念的深入理解。
另外,大学实验是最容易培养学生兴趣的一门课[2],然而从实际实验教学看,材料力学实验教学内容多是以理论验证性实验为主的基础实验,内容单一,形式固定。由于学生人数增加和仪器设备少的限制,学生仅局限按照实验排好的步骤进行实验,只顾得到结果,出现一些简单问题也不知如何处理,对实验结果不究其因的现象也时有发生。这样很难对学生分析能力、实践动手能力和创新能力的进行培养。单一、固定模式的教学内容,激不起学生的进一步探究学习的兴趣。因此为满足新形势下的教学要求,利用现代化手段,搭建网络教育资源平台,为那些对自身要求较高、不局限仅在课堂获取知识的学生增添学习途径,引导学生掌握课程要求内容、分析方法的同时,了解、掌握与专业知识相关的基础理论,开阔思维,才有利于创新实践能力培养。
2、网络环境下辅助教学内容、形式探讨
搭建网络教育资源平台,对教学的促进大小还与网络环境下辅助教学资源建设内容有关。为满足当前教育环境下既要结合课堂教学,又要结合当前教育环境下对材料力学教学提出的要求,在教学的网络课程开发上可以做以下辅助设计,在一定程度上起到补充教材、达到辅助材料力学教学的目的。
材料力学网络教学内容可以从以下三个方面重点补充建设(图1所示):加强基础理论知识、网上试验室的建立和理论与专业(实际)的联系,这三个方面与课堂教学相辅补充。
2.1 加强基础理论知识训练
网络环境下材料力学基本内容应按照精品课程的要求,内容应包括:教学计划、教学大纲、网上学习资料(理论、例题、选择测试题等、往届考题、教学课件、授课视频等),这些网络资源可以使学生了解教学有关信息,为学生课前、后学习提供方便。网络课程教学内容不应是课本教材的翻版,它应以强化课堂教学内容、主要概念、分析方法、注意事项等内容为目的。网络助学中主要涉及辅助教学相关的内容如:章节重点、课件下载、优秀作业、往届考题、网上测试题等。通过网络助学使学生可以对教学内容同步学习,知道各章节重点将有助于课前对所上内容了解及课后复习。通过对优秀作业的展示,使学生知道规范的解题步骤、表达方法及分析思路,以加强基本素质训练。还可以通过网络将要求的重点内容以多种形式加以强化,例如判断题、选择题、改错等方式进行测试,以巩固课堂教学理论知识。
如何使优秀学生的潜能得到发挥、如何体现相关学科的延续性、如何培养学生的创新意识等,仅以上内容远远不够!还需在网络环境下材料力学教育资源内容、形式上下大工夫。
2.2 网络实验室建设
网络教学除了方便得到课程要求的相关理论知识、方法等内容外,还应有实验部分内容。使学生知道实验项目、实验要求、实验大纲、实验仪器介绍、实验步骤与目的等,通过网络可视特点直观了解试验机的情况及操作特点。还可以通过建设网上虚拟实验,使学生在实际实验操作前,通过网上虚拟操作达到直观了解实验全过程,掌握实验操作的关键,同时培养学生思考实验操作目的,也会在这个过程中发现问题,以便在实际实验中教学双方都可以提出问题,这样实验课就不单纯是简单的、不动脑的机械操作。如果有条件再增加更多内容的模拟仿真试验,学生可以不受教学时间的限制,任何时候可以在网上进行补充的实验教学。
2.3 理论与专业(实际)联系的拓展内容
理论与专业(实际)的联系这部分涉及各专业基础知识,材料力学教材中很难涉及较多的专业知识,而且与专业知识有关问题需要计算机才可以求解。例如对热应力的了解、对集中应力的了解、组合变形构件的应力分布情况分析等。何体现相关学科的延续性、如何培养学生的创新意识等,仅以上内容远远不够!教学资源还应包括:涉及材料力学与相关专业有关的问题、解决的方法介绍,力学的科普知识介绍及有关借助计算机软件解决问题的方法等。目的扩展视野,了解材料力学在新的问题中解决方法。
功能强大的有限元计算软件不仅可以处理模型复杂、计算量大的例题演算,还能通过可视化界面模拟仿真一些难于理解的抽象概念和理论[3],例如ANSYS是求解相关力学问题比较好的软件之一。利用计算机对抽象理论及复杂计算进行数值模拟和仿真,可以从这方面结合专业知识与材料力学的联系。从而认识所学理论的实际应用。所以补充介绍与专业有关的内容外,介绍有关的计算软件及应用算例,将有助于扩展视野。
3、结语
对网络环境下辅助教学资源内容、形式等下大工夫,才能使得网络教学真正起到对课堂教学的辅助。既有基本知识的辅助教学,又有分析问题方法的指导,还有与实际专业基础相联系的知识,学生根据自己学习情况选择相应知识进行补充,学生开阔眼界,思维才活跃。表现形式上也要应有一定的趣味性,使学生有兴趣地学,由被动转变为主动学习,培养自主学习的习惯。最终才能达到良好的教学效果。
参考文献
[1]唐静静,范钦珊.基础力学课程研究型教学方法的探索[J].力学与实践.200830(4):89-90
[2]吴新如,王习术.激发大学生材料力学实验动手与分析的能动性[J].力学与实践.200628(6):81-83
环境辅助生活 篇8
为了适应移动互联技术的发展, 在文科高校计算机教学领域适时展开新技术领域实用技术的教学应用, 从2013年初开始, 面向中国青年政治学院学生开设了与课程辅助相关的微信公众平台订阅号Phoenixsoaring进行教学辅助的实验探索, 经过一年多的探索和运营实践, 总结了一些经验教训。
微信公众平台教学辅助环境提供的信息服务主要包括信息通知、课程内容指导、课件和辅导材料资源指南、其他信息技术或与课程相关的信息等。
微信公众平台用于教学辅助, 与一般公众平台账号的宣传或营销目的截然不同, 这种不同主要体现在: 不追求营销效果, 强调教学辅助功能; 不追求宣传力度, 强调信息质量;不追求盈利可能, 强调为课程教学服务。
针对实际教学需求提出了建设微信公众平台移动设备教学辅导环境的实现方法, 包括账户管理、素材管理、文件格式、导航设计等方面, 并提出完善关键词、实时消息、用户管理、群发消息、 自动回复、数据统计等实际使用过程中的考虑和实施方法。
2 微信公众平台数据分析
2.1 用户数据
微信公众平台教学辅助账号于2013年4月面向作者开设课程的学生进行开放, 截至2014年4月, 已经经历了3个学期 (第3个学期进行中), 当前总用户数为276人, 其中99.8%为中国青年政治学院相关课程的学生或毕业生。
在现有用户中, 已结课程学生数量为135人, 进行中课程学生订阅用户数量为120人, 其他用户10人。在已结课学生中, 订阅教学辅助账号的比例为54.4%。当前进行中课程的学生实际人数为4个教学班共188人, 订阅教学辅助账号的比例为63.8%。
部分学生未订阅账号的原因包括以下几类: 不具备智能手机或平板等移动设备; 对微信没有兴趣; 对手机流量成本敏感; 认为教学辅助环境对学习的帮助不大。此外, 相关课程已经提供了传统的课件和教学资料共享的服务 (如FTP和网站提供的课件和视频服务等), 因此微信公众平台并不是辅助学生学习的唯一选项。
订阅用户数量的动态变化也受到时间因素的影响, 一般学期开始时 (3月、9月) 用户数量骤增, 随后趋于平稳。在假期中几乎没有增长, 例如2013年暑假期间取消关注的用户数为17人, 2014年初即学生寒假期间取消关注的用户数为6人。取消关注的原因是学生课程已经结束, 部分用户取消订阅不希望继续收到无关信息。
学生性别对比上, 男生占32.61%, 女生占59.42%, 未知占7.97%。这样的性别比例也在侧面上反映了文科院校的实际性别情况。
根据微信后台统计, 微信公众平台教学辅助环境从2013年7月至2014年4月的用户数量的增长趋势如图1所示。
从增长趋势可以看出每当课程开始之际 (如2013年9月底10月初和2014年2月底3月初) 学生用户人数开始骤增,其余时间用户数量平稳, 几乎没有变动。由于辅助环境的主要目的用于课程教学的辅助, 没有提供其他信息, 因此与课程无关的人员关注较少, 日常增长不多。
公众平台教学辅助环境按照课程名称和用户身份做了分组, 订阅用户的身份比例如图2所示。与选修课程密切相关,大学计算机基础 (共2个教学班, 已结课) 目前学生人数占28%, 数据库技术与编程课程 (共3个教学班 , 进行中 ) 占38%, 操作系统实用技术公共选修课 (进行中) 占9%。
从实际使用的角度来看, 受到微信不能强制实名和分组功能缺乏层次结构的限制, 这种分组不尽合理, 不能够充分区分已结课课程、正在授课课程的学生范围, 也不方便长期管理。此后可以考虑要求学生实名登录, 并合理规划分组,确保信息投递的精准度和有效性。
2.2 信息数据
截至2014年4月, 微信公众平台教学辅助环境为公共必修课大学计算机基础、数据库技术与编程和公共选修课操作系统实用技术共10个授课班级提供了服务, 在此期间共制作了42条图文消息, 相关图片91张, 设置关键词自动回复55个, 发送81条群发消息。
图文消息主要包括信息导航内容 (包括课程课件文档导航, 课件预览和链接地址)、教学辅助消息通知和其他IT相关的有趣实用消息。
相关图片包括图文消息包含的上传图片和群发的单知识点图片以及其他转发长微博等实用信息。
关键词自动回复主要用于建立图文信息的导航结构, 按照课程分为3组, 例如用户输入两位数字可以进入课程列表,例如输入“11”可以打开大学计算机基础, “12”可以访问数据库技术与编程,“13”可以查看操作系统实用技术等课程。每组继续按照章节细化, 例如用户输入“1103”, 可以打开Word讲稿链接等。此外, 针对常见问题提供了专门的关键字指引, 例如用户输入“作业“、“FTP”、“视频教程”等可以收到图文消息指引查找定位对应的资源。
从阅读人数来看, 转化率最高的是大家关心的公共信息,例如“关于计算机二级考试的提示”图文消息, 其图文页阅读人数达到364人次, 转发人数达26人次。其次是与当前课程进度中息息相关的常见问题解答, 例如“不明觉厉的对话框”图文页阅读人数为101人次, 再其次是有趣实用的信息, 相对较少的反而是信息导航内容。根据实际情况分析, 主要原因是校内已经提供了更方便而且免流量的FTP服务, 因此大部分同学在校期间对课件本身并没有太大的下载和查看需求。
从提高学生兴趣的角度来看, 发布一些具备时效性的实用信息对学生更有益处并且能够得到更好的反馈。例如4月8日发布的关于“Windows XP停止支持”和4月10日发布的“【HeartBleed】漏洞———互联网安全史上最致命一击”的图文消息得到了较高的图文页阅读、原文页阅读和分享转发数。
3 问卷调查数据
2013年底, 进行了一次针对为微信公众平台教学辅助环境的网络问卷调查, 共回收29份有效调查样本, 其中52%是2013级学生, 24%是2012级学生, 3%是2010级学生, 已经毕业学生占17%左右。
调查数据表明, 虽然用户认为微信公共账号作为教学辅助是有用的 (100%), 但总体评分并不是很高 (以满分10分计算, 内容丰富程度6.24分, 有趣程度6.93分, 对学生的帮助程度6.93分, 平均6.66分), 这样的分数略低于预期, 不过也处于正常范围内。分数略低的原因其一是新生事物需要一定时间的接受和适应; 其二是设计和想法过于简单, 提供的内容较为单调薄弱; 其三是偏重于教师角度的课程教学而不是学生角度的辅助学习, 偏重于内容的提供而不是实用信息的有效推送。
为此, 2014年微信公众账号引入了多名学生管理人员帮助了解学生需求, 根据实用需求丰富内容, 预计下次正面评价会略有上升。
调查内容还涉及到学生对微信公众平台的使用习惯情况调查。例如, 问题3调查用户查看PhoenixSoaring微信公众平台的频率, 51.7%用户只在发来新消息时查看, 34.48%的用户两三天看一次, 每天都看的占20.69%。需要注意的是, 虽然调查结果中“基本不看”的比例是0%, 但是从调查问卷发放/回收率上来看, 实际上可能占据较大的比重, 因为只有查看了该订阅号才会看到这份调查问卷, 如图3所示。
针对课件利用率低的情况, 对学生使用微信公众平台查阅课件的情况也进行了调查, 数据如表1所示。从这个结果上来看印证了校内平台提供的FTP服务对微信公共平台提供课件访问率的影响。
在总体看法上, 93%的学生认为微信公众平台构建教学辅助环境是一种有待完善的新生事物, 是一个可以探索的教学实验, 有7%的学生认为可有可无, 可以观察一段时间, 对于“没有存在的必要性”选项, 没有学生选择。
4 改进方向
根据用户数据分析、信息数据分析和问卷调查数据分析,在移动互联公众平台建设教学辅助环境是一种有意义的教学改革实验, 在保持现有的内容、方向之外, 还需要在如下几个方面进行改进和增强。
(1) 进一步增加互动性。微信公众平台默认不能提供移动端的即时通信, 教师和管理学生团队应当及时在后台查看用户对每一个消息的反馈情况, 进行及时回复, 并分阶段进行分析总结。
(2) 进一步提高便利程度。除了继续提供能够在移动端直接阅读文档的课件外, 还应该及时提供对热点问题的即时讨论, 包括课程知识点的重点难点解析, 提供更有实效性的IT信息, 例如IT时事的转载和评论等。
(3) 增加收听量。目前中国青年政治学院学生持有智能手机和平板等移动设备的比率占90%以上, 收听该公众平台辅助环境的用户目前仅限于教师所授课的班级, 下一步可以考虑进一步拓展到同年级选修该课程的所有同学。
(4) 与即时通信软件和微博形成联动 , 参考微博的运营机制更加成熟有效地运营微信公众平台。
(5) 保持信息发布的频率和内容的实用性。
(6) 条件成熟时升级到服务号, 提供菜单服务。
(7) 形成管理团队 , 做好分组管理和个性化信息推送(班级分组、学习情况分组等)
(8) 提供gif动态图或在线视频, 或者与微视频App共同使用。
(9) 利用轻应用开发配套的移动教学平台网站。目前开发的原型网站为http://juwenfei.cloud7.com.cn/(如图4所示),今后应进一步增强功能。
(10) 及时接受用户反馈, 阶段性地进行问卷调查发现问题总结经验和教训。
5 结语
介绍了使用微信公众平台运营教学辅助环境一年多以来的运行数据分析, 包括微信公众平台教学辅助环境的用户数据分析, 信息数据分析和问卷调查结果数据分析, 分析结果表明公众平台教学辅助是一项值得继续深化实践的教学实验,文中给出了进一步优化改进的思路方向。
环境辅助生活 篇9
一、用自己的切身利益体验有理数的加法
负数的引入超出了一部分七年级学生的理解范围,因此,他们觉得有理数的加法运算很难,小刚同学就是其中的典型代表。教师在教学中利用“正数和负数可以代表一对具有相反意义的量”这一原理引导小刚:“假如你有一些钱,负数表示你把钱借给别人,-3表示你借给某某3元,而正数表示别人给你还钱,+5表示某某给你还5元。这样,5+(-3)就表示你先收到还来的5元,然后又借出去3元,那么,你现在的钱变多了还是变少了?多了或者少了几元?”小刚:“多了2元。”教师:“钱变多了用正数还是负数表示?”小刚:“正数。”教师:“所以,5+(-3)= ?”小刚:“+2。”教师:“(-4)+3+1+(-2)可以理解为什么?”小刚:“我先借给某某4元,收到还款3元,接着又收到还款1元,最后,又借出去2元。”教师:“你现在的钱变多了还是变少了?多或者少了几元?”小刚:“少了2元。”教师:“所以,(-4)+3+1+(-2)= ?”小刚:“-2。”就这样,小刚不但学会了有理数的加法,还觉得有理数的加法是一种非常有趣的运算,学习的积极性也变高了。
二、用实际距离体会绝对值的非负性
小明同学在学习中始终无法理解绝对值的非负性,为此,教师利用午休时间带小明来到校门口,并让他站在那里。教师:“假如有人问你在哪里,你怎么回答?”小明:“我在校门口。”教师:“你到校门口的距离是多少?”小明:“没有距离。”教师:“没有距离可以用哪个数表示?”小明:“用0表示。”教师让小明向校园内走5米,然后问:“你到校门口的距离是多少?”小明:“5米。”教师让小明从门口向校园外走5米,然后再问:“你到校门口的距离是多少?”小明:“5米。”教师:“正数和负数可以表示一对具有相反意义的量,向内走和向外走应该是一正一负,怎么距离都是5米呢?”小明无言以对。教师:“怎么走才能使你到校门口的距离是-5米呢?”小明:“没有办法。”教师:“为什么没有办法走出 -5米的距离?”小明:“距离不可能是负数。”教师:“绝对值就是数轴上表示一个数的点到原点的距离,也就相当于你到校门口的距离。”小明:“老师,我明白了,绝对值不可能是负数,只能是0或正数。”
三、观察想象巧解汽车过隧道问题
在学习勾股定理时,有一个汽车过隧道的问题让小丽等三位同学无法理解。恰逢学校附近的公路上有一限高门,于是教师利用休息时间带她们去那里观察汽车通过时的情况,在她们理解了限高门对汽车高度的限制后,马上引导她们展开想象,并讨论:如果限高门最高点还是那么高却设计成圆弧形状,前面已经过去的车都还能过得去吗?小颖:“前面那辆小货车过不去,因为它太宽了。”小丽:“不明白。”小颖:“它的上面两个角会碰到门上。”小丽:“哦,对,对!”教师:“汽车在通过隧道时,高度相同宽度不同的车,通过情况相同吗?宽度相同高度不同的车呢?”然后她们三个人展开了激烈的讨论,几分钟后,教师拿着准备好的长杆子边比划边帮她们再次分析了汽车过隧道问题的计算原理。教师:“现在来回答我前面提出的问题。”小颖:“高度相同的车有一个能通过的最大宽度,超过这个最大宽度车就不能通过,而宽度相同的车有一个能通过的最大高度,超过这个最大高度车也不能通过。”第二天,她们三人不但可以轻松解决这个问题,还明白了单行道与双行道在这个问题中的区别。
通过这些活动,学生体会到数学遍及身边的各个角落,可以应用到生活中的各个行业,同时领悟到数学来源于生活,服务于生活的宗旨。更为重要的是,学生学会了从周围熟悉的事物中寻找解决数学问题的方法,丰富了解决问题的手段和思路,进一步激发了学习数学的兴趣,树立了学好数学的信心。
摘要：数学教学要体现生活,用生活经验辅助教学不仅可以让学生学会利用自己的生活经验去感受数学的合理性,而且能帮助提高学生的学习效果和课堂教学效果。特别是对部分学生来说,用生活经验辅助学习,可以使他们理解得更深,记得更牢,达到以点带面的效果,从根本上增强学生学习数学的自信心。