虚拟信息

虚拟信息（通用12篇）

虚拟信息 篇1

1 虚拟企业

1.1 虚拟企业的特征

虚拟企业就是对市场机会能够做出快速反应, 通过互联网技术将拥有相关资源的若干独立企业集结起来, 以及时地开发、设计、生产和销售多样化的产品或服务而形成

企业将信息化等同于计算机化, 认识的局限性成为制约中小企业信息化发展的主要因素之一, 而且未引起充分重视。

3.企业联合共建信息化平台的需求值得重视

调查发现, 许多企业希望联合起来共建信息化平台, 国内外资料研究也表明, 中小企业通过信息化这个纽带建立战略联盟, 是提高竞争力的有效方式之一。

的一种网络化的动态战略联盟。它是在消费需求多样化、市场竞争白热化、信息技术发展突飞猛进的背景下产生的一种全新的企业组织和运作模式。

虚拟企业内部成员之间的合作需要不同系统应用环境、不同地域、不同组织结构和运营模式的企业实现工作协同和信息共享, 因此, 必须建立一个满足虚拟企业合作需求的虚拟企业资源共享系统, 从而保证合作成员在业务和工作流程上的协同。

4.追求合适的信息化方式

中小企业的信息化方式没必要过度追求先进, 而要结合企业自身特点, 选择合适的信息化方式。

主要参考文献

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1.2 虚拟企业合作途径

企业在发现市场机遇采用虚拟企业的形式参与市场竞争时, 根据不同情况有多种不同的合作方式, 但总的来说, 企业之间合作的目的是为了实现资源共享和优势互补, 以提高协同竞争能力。通过对大量虚拟企业在实践中的合作方式进行研究, 发现虚拟企业最常用的合作方式有以下几种:

(1) 虚拟生产。虚拟生产是企业之间一种常见的合作模式, 它以委托加工为手段, 将自身的生产能力弱化, 把生产功能用委托加工的办法转移到别的企业去完成, 而自己只保留最具优势的研发或市场渠道掌控功能。这种合作方式主要利用虚拟企业合作型竞争的特点, 以实现合作各方的资源共享和优势互补。

采用这种合作方式的虚拟企业在组建信息共享中心时主要是为了实现产品信息的共享, 如产品的生产进度、生产流程的管理、原材料采购价格信息、生产成本的预算和产品的性能指标等。

(2) 虚拟开发。虚拟开发通常采用项目合作的方式, 几个企业通过联合共同开发新产品, 从而取得共同的市场优势。这种企业联盟是合作各方围绕特定产品建立起来的拥有共同利益的临时性组织, 随着市场和产品的变化可以进行动态调整, 项目完成后便失去存在价值。这种合作方式主要利用虚拟企业的合作型竞争、动态性、灵活性和以网络技术为依托等特点。

这种合作方式主要是为了实现产品开发的高效性, 缩短产品开发时间, 达到提前占领市场的目的。因此, 信息共享中心的主要功能就是集成项目开发过程中一些标准化数据, 规范合作项目文档。同时将项目管理和时间管理等基本管理理念引入系统, 以提高产品开发进度和成功率。

(3) 虚拟管理。虚拟管理可以把企业某些管理部门虚拟化, 能够行使管理职能, 但其行政组织并不真正存在于企业内部, 而是委托其他专业化公司承担这些管理部门的职责。

这种合作方式主要利用虚拟企业组织结构扁平化的特点, 可以简化企业内部组织结构, 提高信息在企业内部的传播效率, 削减企业管理成本, 提高企业对市场的应变能力。

(4) 虚拟销售。虚拟销售可以实现销售功能的扩张, 而不是销售组织的扩张。通过虚拟销售, 可以扩大销售规模, 提高市场占有率。这种合作方式主要利用虚拟企业合作型竞争、动态性、灵活性和地域上的分散性等特点, 比如利用不同合作伙伴的销售渠道提高市场占有率, 利用动态性、灵活性以及地域上的分散性等特点进行不同区域市场资源的置换, 实现协同开发。

采用这种合作方式的虚拟企业在组建信息共享中心时, 主要是为了扩大市场, 提高市场占有率, 减少企业销售成本。因此, 信息共享中心共享的信息应以市场信息为主, 如市场行情、市场规模、新市场开发成本、市场占有率等。

1.3 虚拟企业周期模型

虚拟企业信息共享中心不仅要考虑虚拟企业合作过程中需要共享哪些资源或信息, 而且还需要考虑在虚拟企业解散或部分成员退出后如何处理退出的成员在信息共享中心发布的信息, 并且还要对虚拟企业合作时间长短, 以及在不同阶段对信息资源访问应该具有什么样的权限进行界定。因此, 需要对虚拟企业的整个生命周期过程有一个完整的把握。

虚拟企业从组建到解散是一个周期性过程。本文从虚拟企业组建之前的识别、虚拟企业的组建、虚拟企业的运行和虚拟企业的解散4个阶段对虚拟企业的生命周期加以描述。考虑到特殊情况, 虚拟企业之间有的是短期性的合作, 有的是一种长期性稳定的合作, 因此, 要求虚拟企业无论在生命周期哪个阶段都要有动态性和灵活性。虚拟企业信息共享平台的搭建是在虚拟企业组建阶段完成的。

在识别阶段, 企业首先要识别市场机会, 并采用科学的方法对市场机会做出评价, 以决定机会是否可以把握。

在组建阶段, 企业首先要能够界定各自的资源优势, 然后才能决定选择哪个企业作为合作伙伴, 选择合作伙伴是决定虚拟企业合作成败的一个很重要的因素。在合作伙伴选定以后要确定企业之间的运行方式。在确定虚拟企业的运行模式后, 即可着手搭建虚拟企业信息共享平台。

整个虚拟企业组建起来后, 虚拟企业进入正式运行阶段。根据虚拟企业采用的合作方式, 可以在虚拟企业运行当中共享管理流程、市场渠道、产品开发和委托加工等方面的信息。

虚拟企业运行结束或某成员企业退出后, 要进行财产清算, 最后退出的成员删除在信息共享中心的所有相关信息, 整个虚拟企业合作过程结束。

2 信息共享

信息共享中心是企业间通讯的桥梁, 使各个成员企业不仅能够处理内部信息, 而且可以通过信息共享中心共享其他成员企业的信息。这就决定了虚拟企业信息共享中心需要满足如下要求:

(1) 可扩充性。虚拟企业在运作过程中, 还要具有把握市场机会的能力, 如果找到了新的合作伙伴, 则虚拟企业信息共享中心在满足原来成员企业之间合作的同时, 可以实时地加入新成员, 实现虚拟企业合作与发展过程中业务上的平滑过渡。

(2) 远程可访问性。虚拟企业包括众多成员企业, 在地理位置上具有分散性, 因此要求虚拟企业在分散环境下可以通过Internet访问信息共享中心, 实现远程信息共享。

(3) 安全性。由于虚拟企业合作成员背景各不相同, 企业之间的合作只限于某一个方面或领域, 在其他没有参与合作的业务上还保持着高度独立性, 所以, 虚拟企业信息共享中心要保证成员企业的有效合作, 避免业务上的摩擦或恶意盗取数据, 企业之间共享的信息和数据必须进行安全设置, 防止数据遭到恶意破坏。在信息安全控制中, 盟主企业通过用户鉴定、建立防火墙、访问权限设置和数据加密等措施保证信息安全。

(4) 可配置性。虚拟企业具有灵活的市场应变能力, 随着业务需求的变化需要不断改变其配置, 虚拟企业之间的合作与信息共享也应随时调整, 以适应业务上的变化。

(5) 无缝集成性。虚拟企业之间的业务合作靠高效率的信息共享中心来保证。信息共享中心的信息要在不同的应用系统中存储、传输和加工处理, 不同成员企业信息系统的组成结构、硬件平台、操作系统和数据库管理系统可能差异很大, 为实现虚拟企业之间的数据交换和共享, 需要对数据进行标准化处理, 使虚拟企业信息共享中心能够实现对不同企业信息资源的无缝集成。

3 虚拟企业的信息共享机制

对于虚拟企业信息共享中心来说, 可将信息交互分为以下3个层次:

(1) 外部信息交换。虚拟企业通过Internet, 一方面完成对企业在不同地域的分销商、分支机构、合作伙伴的信息沟通与控制, 实现对重要客户的实时访问与信息收集;另一方面可以实现企业的电子商务, 在网上进行售前和售后服务。

(2) 内部信息交换。Intranet是成员企业内部信息交流的核心, 因为成员企业内部的信息共享建立在Intranet之上, 与外部交换信息也是以Intranet组织的信息为基础。因此, 虚拟企业在建立硬件框架之后的关键工作就是决定在Internet上共享信息的形式。对共享信息的处理主要包括数据处理、状态统计和从信息中提炼出知识等。内部信息共享大部分要依靠成员企业部门内部独立的个人计算机应用系统组成的局部网络, 共享信息要涉及成员企业内部的业务信息和资源信息。

(3) 信息的集成共享。在网络环境下, 无论是成员企业内部的信息交换或者成员企业之间的信息交换, 目的是要实现信息共享, 通过Internet的标准化网络应用规范, 实现企业之间的信息交互, 并完成信息的无缝集成, 使虚拟企业内外部信息集成在一个统一的信息共享中心平台上。

从信息的不同层次看, 虚拟企业信息共享中心要共享的信息分为组织单元、部门、成员企业、虚拟企业联盟和联盟外部环境5个层次。组织单元信息为第一层信息, 也是底层信息;部门信息为第二层;成员企业信息为第三层;虚拟企业联盟信息为第四层, 也是虚拟企业需要集成共享的信息;联盟外部环境是虚拟企业为了开拓新市场和发现新伙伴所需要共享的信息。

对于不同的信息层次, 集成所实现的目标是不一样的, 集成的难度也随着层次的增加而变得复杂, 从易到难有以下几个层面的集成:

(1) 单元级信息集成。一般情况下, 这一层次的信息比较简单, 是企业运行过程中的最基本层次的信息, 属于部门内部的信息, 一般在成员企业的部门内部使用。对于虚拟企业联盟来说, 也是整个虚拟企业信息共享中心需求的基本构成要素。属于这一层次的信息是各职能部门的工作人员为完成其本职工作所需要的基本职能。如财务部门会计人员所需的凭证处理、账簿处理、分类核算等。单元级信息是构成部门级信息的基础。

(2) 部门级信息集成。部门级信息集成是构成企业信息系统的基础, 如生产管理系统、财务管理系统、客户关系管理系统和库存管理系统。部门级信息是对单元级信息的集成与管理, 它将各单元级信息有机地组合在一起, 成为一个部门级的信息系统。

(3) 企业级信息集成。企业级信息集成是对部门级信息的综合集成与管理。它将企业各职能部门紧密结合在一起, 成为一个沟通各个职能部门的信息集成与共享平台, 比如成员企业的ERP系统。

(4) 虚拟企业联盟级信息集成。虚拟企业联盟级的信息集成是对虚拟企业信息的综合集成与管理。虚拟企业联盟级信息描述了各成员企业间的协作信息, 是对联盟内各成员企业进行的统一规划和管理。

(5) 联盟外部环境集成。联盟外部环境信息是虚拟企业为了开拓新市场, 寻求新的业务合作伙伴, 同时也是为了最大化地利用外部环境为虚拟企业提供信息服务而要实现的对外部环境信息的集成。

4 实现信息共享关键问题分析

由于虚拟企业信息共享中心是一个基于网络的信息集成系统, 系统集成复杂程度高, 同时也面临着安全方面的威胁, 为此, 需要对组建虚拟企业信息共享中心的一些关键问题做进一步分析。

(1) 系统安全。由于虚拟企业自身分散性的特点, 建立的信息共享中心系统基于网络基础之上。安全问题受到多方面因素影响, 在基层构架上, 受到设备质量的影响;在网络通讯安全方面, 受到病毒和黑客攻击等方面的威胁;在应用系统层面, 主要是数据安全, 主要解决办法是对数据进行访问权限分级和加密, 对重要数据采取冗余备份;在管理层面上, 要达到整体系统的管理目标, 除了以设备和技术措施来进行安全防范以外, 还要建立规范的制度和组织运营流程, 对相关人员进行规范的操作流程培训等。

信息技术投资与企业绩效关系研究综述

彭义兵, 马辉民

(华中科技大学管理学院, 武汉430074)

要]信息技术 (IT) 对企业绩效的影响研究越来越受到广泛的关注。本文分别对基于资源基础理论、业务流程导向和知识管理视角的IT投资与企业绩效关系的研究进行综述, 目的是探索和综述IT对企业绩效影响研究的各种路径, 为IT投资与企业绩效关系的实证研究提供一些简要的评论。最后, 指出将来可能的研究方向。

[关键词]资源基础理论;企业绩效;信息技术;业务流程导向;知识管理[中图分类号]F270.7;C931.6[文献标识码]A

1引言

IT (信息技术) 与企业绩效之间是否有必然的关系一直是一个热点问题, 过去的理论在解释IT“为什么”、“是怎样”对企业产生绩效这一问题时, 经历了较大的范式改变。最早在产业组织理论中, 结构-行为-绩效范式主要影响着IT领域的研究;接着在战略管理文献中, 基于这一范式的定位理论又被提出;后来又有学者建议, 除产业结构中的竞争优势资源外, 还需要关注企业内部的要素, 资源基础理论成为学者们的主要理论支持。

大量的文献基于以上3个范式研究了IT与企业绩效的关系, 研究结论并不一致。有些研究证明了IT对企业绩效有正向影响关系, 但是有些学者的研究结论是IT投资与企业绩效之间没有明确的关系。由于这些研究结论不一致, 有些研究提出要弄清楚IT创造价值的路径和原因, 必须建立新的理论模型。Tallon和Mukhopadhyay等学者认为, 既然IT最直接的影响体现在业务层面, IT的价值就应该首先在业务流程层面体现。于是, 大量的学者开始倡导

[收稿日期]2007-12-14

[作者简介]彭义兵 (1971-) , 男, 湖北天门人, 华中科技大学管理学院博士研究生、讲师。

(2) 标准化。虚拟企业之间的业务联系靠高效率的信息共享平台实现。信息共享平台中的各种信息要在不同的应用系统中存储、传输和加工处理, 而虚拟企业所面临的一个重要难题就是由于系统之间不兼容而造成信息传输受阻、数据丢失, 或者由于软硬件的更新或升级而造成信息不可重用。

为实现虚拟企业信息共享中心中各种信息在不同的应用系统中存储、传输、转换和处理, 需要建立企业之间数据交换与共享机制, 对信息的定义格式进行标准化处理, 同时建立标准的数据通讯接口, 实现数据在不同成员企业系统之间的无阻碍传输, 确保信息交换与共享在一个开[文章编号]1673-0194 (2008) 12-0092-05

基于业务流程的视角去分析IT对企业绩效的影响。那么, IT为什么或者是怎样形成绩效的呢?近年来, Tanriverdi等学者提出知识管理 (Knowledge Management) 能力可能是一个介于IT和业务流程绩效之间的关键中间变量。他们相信, IT首先增强了知识管理能力, 而知识管理能力提高了业务流程绩效, 甚至企业绩效。

总结以前学者们关于IT与企业绩效关系的研究思路, 可以归纳为3种路径:一是基于资源基础理论, 分析IT资源的属性和分类, 希望分析和探讨哪些IT资源与企业绩效具有正向关系;二是从业务流程的视角分析IT对业务流程绩效的影响, 从而间接影响企业绩效;三是基于知识管理的视角探讨IT资源通过对知识管理能力形成作用力, 间接提高企业绩效。

2基于资源基础理论的IT与企业绩效的关系

历史上, 资源基础理论一般应用于理解什么条件下企业能够获得持续竞争优势或者竞争性的绩效。这一理论假定当企业资源具有价值性、稀有性、难以模仿性和不可替代性等4个属性时能够为企业创造价值。而且, 由于因果模糊、时间压缩不经济、嵌入性和路径依赖等隔离机制的存在, 这些资源创造的竞争优势难以被模仿。

放、分布和异构的平台上顺利进行, 同时满足信息存取和操作的一致性和可靠性要求。

参考文献

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虚拟信息 篇2

摘 要：文章对国内传统的实践教学的弊端进行分析，提出“开放共享、优化管理、先虚后实”的原则，构建信息类专业虚拟仿真教学及管理平台。平台包含实验仿真、教学管理、教学资源、考核资源、实验室管理和虚拟考试等六部分，给管理人员智能、全方位管理和监督实践教学、教师快捷安排教学内容和阶段性考核等开辟了全新的渠道，为相关专业实践教学模式、考核方式等内容的改革提供一种新思路。

关键词：虚拟仿真教学及管理平台；电子信息；开放共享

随着近十几年全球信息化的发展，教育信息化建设已在我国受到极大的关注。2010年中共中央、国务院发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和2012年中华人民共和国教育部发布的《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》都提出加快发展教育信息化建设。2013年中华人民共和国教育部印发的《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》明确指出发展虚拟仿真实验教学中心。

三亚学院（以下简称“本校”）在2014年通过中华人民共和国教育部本科教学工作合格评估后向应用型大学转型的进程中，积极响应国家的教育信息化建设的号召，不断加大校园信息化建设的力度。在提升本校实践教学质量和水平的同时，也非常重视实践教学管理，在借鉴其他高校工作经验的基础上，于2015年开始在本校理工学院电子信息类专业试点建设“虚拟仿真教学及管理平台”，为本校实践教学的开展提供虚拟仿真环境和教学管理系统，解决了实践教学和管理过程中存在的问题，初步提升了理工学院的实践教学质量和水平。

一、国内实践教学存在的问题

目前我国存在一大批高校从传统高校向培养应用型人才高校转型，随着应用型高校联盟的成立，应用型高校的人才培养层次和规格也逐渐明晰，人才培养的途径和配套的课程体系也在逐渐形成，但由于各高校实验室体系庞大、设备成本高昂，实验室的功能转型相对人才培养目标的转型缓慢得多。虽然学校都很关注对学生运用专业知识的技能和素养的培养，但大多数高校的实验教学都是通过演示性、验证性实验来支撑的，这种直观的形式不仅便于学生掌握，也让学生可以更好地理解知识本身。但这样的教学模式也存在以下问题：①实验室的管理难度很大，设备维护成本高，很难实现实践教学资源的灵活管理。②以人工管理为主的模式使管理工作的任务繁重，需要避免所有课程的人、时、地之间的冲突，同时还需能够对实验室的设备进行前期的准备和调试，对教师教学和学生学习进行管理和监督等，其中对于教与学各过程的管理和监督需要人为进行操作完成，因此较为容易出错。③教师的教学任务繁重，需按照教学需求和人才培养方案的目标调整教学大纲，设定教学重点、难点，准备各种教学文档对学生进行过程化考核。随着高等教育从精英化向大众化转变，专业学生人数呈现大量增长的趋势，因此，教师没有足?虻木?力去管理学生，这样的现状与教学过程需要教师进行过程化考核的要求之间形成较大的矛盾。④学生学习习惯、自觉性较差，部分学生不能很好地管理自己的学习过程，且不能反复自学。⑤实验室建设费用高昂，前期投入大、后期维护费用高，实验室使用率不高，硬件实验设备损坏比例较大，维护难，寿命短，且以验证型实验器材为主。⑥学生数量众多，教师指导难以到位，不能分层分类培养学生，教学目标难以落实，实验教学容易走过场，设计性和探究性实验难以开展，体现不出因材施教。⑦现行的教学模式容易产生众多纸质化的教学过程档案，容易造成教学成本浪费，且不易保管。

二、平台建设目标

平台建设之初的定位是服务理工学院的所有班级（也可扩展为其他学院部分班级）的实践教学，因此在建设时需预留接口，以便今后能和其他专业仿真平台和软件对接，能够整合成一个校级综合大平台。

采用多媒体技术手段，充分利用Proteus、LabVIEW、Multisim、MATLAB、GMDSS及汽车仿真教学等虚拟仿真软件的设计及虚拟仿真等功能。同时平台的建设也形成学校之间、学院之间及校企之间共建、共享、共营的新型协同体，更好地为培养校内外具有实践创新能力的优质人才提供服务。具体的目标包括：

（1）实现对绝大部分实验课程的教学管理和监督。减轻人工的程序化的工作，通过平台帮助教师过程化监督学生的学习状态，让教师全身心地投入教学目标的落实、学生动手能力的训练上，进行教学内容、教学方式等方面的改革，开设设计性、探究性实验；系统记录教师的过程化教学管理内容，增加评判教学管理好坏的依据；系统定时考查可以优化学生的学习习惯，提高学生学习的自觉性；此外，可以减少实验室维护费用，将纸质化教学档案转化为电子化教学档案，减少教学成本，便于教学管理及监督。

（2）理工学院的实验项目应包含演示性、验证性、综合性、设计性等多个层次，虚拟仿真实验应涵盖学生学习的全过程。从器件到电路，采用PSpice、Multisim等仿真软件，结合LabVIEW等工具软件，实现电路分析、数字电子技术、模拟电子技术等的仿真设计；从信号到处理，利用Verilog、DSP Builder、Matlab等EDA工具软件，实现信号采集分析与处理；从传输到控制，结合Matlab、Simulink等，实现通信传输和控制实验；从单元到系统，结合Proteus、Multisim等，实现功能单元和集成系统设计；此外，结合Protel、Orcad、Padscad等布线软件，实现从设计到应用级仿真。

（3）构建高等学校之间虚拟仿真实验教学示范中心共享资源的渠道。通过互联网技术和云端服务器，可以为实现与国内优秀高校的国家级虚拟仿真实验教学示范中心教学平台的互通提供软硬件平台，各个学校的教师之间可以共享优质的教学资源，学生也可以像学习MOOC一样，通过网络进行实践类课程的学习，获取名校名师的指导。

三、平台架构和功能

虚拟仿真教学及管理平台由6个模块构成，如图1所示。这6个模块相辅相成，紧密结合，共同组成平台的架构和功能。

实验仿真模块是本系统的核心模块，所有的仿真实验、考试、测评和角色体验等都可以利用Proteus、Multisim、LabVIEW等仿真环境在平台上进行。

视频教学和题库管理是平台的内容部分，提供教学、实验和测评的具体内容，也是工作量最大的部分，并且可以依据建设的需要后续添加。

系统管理和考试系统是平?_的管理部分，通过各种角色可以实现时间教学管理的各种功能。

虚拟仿真教学及管理平台功能包括：①实现对绝大部分实验课程的教学管理和监督；②教师对教学内容的设计，包括上传各种教学文档、教学资源、考核资源等；对学生进行过程化考核，包括学生是否预习、复习、完成作业等；③学生通过平台进行相应教学资源的学习、整理笔记、复习、完成并提交作业及项目考核；④学生在教师的指导下，进行实践教学环节学习，包括基础技能训练、课题仿真设计、自主开发创新和岗位角色体验等，完成学习任务。

本校虚拟仿真教学及管理平台界面如图2所示。

四、平台建设成效

（1）实现电子信息类各专业大部分课程实验项目的虚拟仿真，部分因实验设备陈旧而完成不了的项目或难度较大的项目，可以根据学生实际情况分成“虚拟仿真”和“实际操作”两个层次分类指导，实现分类分层次培养的教学理念，减轻教师的工作量，提高实验室利用效率，降低实验设备损坏率，减少教学成本。

（2）平台可以将教师过程化教学管理的内容与执行情况记录下来，对教师进行全过程化的监督和考核，增加评判教学管理的依据。

（3）为“小班上课”的改革提供平台，系统根据学生的学习状态及学习进程来划分层次，根据层次来预约小班辅导的时间，同时小班辅导的形式也可从课堂转移到虚拟的网络中。

（4）为课程论文（项目）的改革提供平台，课程论文（项目）的选题、项目系统的虚拟仿真实现、实施过程中教师对学生的管理、学生与教师的交流等都可在该平台中实现。

（5）实现无纸化教学和管理，教师的所有教学资源、学生的所有学习资源及教务管理的文档全部电子化，极大方便了各种教学资料的管理和存储的问题，真正实现无纸化教学和无纸化办公。

总之，对国内传统的实践教学的弊端进行分析，提出“开放共享、优化管理、先虚后实”的原则，本校建设了信息类虚拟仿真教学及管理平台，为管理人员智能、全方位管理和监督实践教学、教师快捷安排教学内容和阶段性考核等开辟了全新的渠道。

平台的建设，加强了对本校电子信息类专业学生的实践能力和创新精神的培养，提高了创新人才的培养质量，为电子信息类专业实践教学体系改革提供了一种新方法。

参考文献：

虚拟物流企业信息平台分析与设计 篇3

关键词：虚拟物流企业 作业流程 信息平台

20世纪90年代中期至今，现代物流与lnternet网络技术的结合与应用，使物流实体网络与物流虚拟网络的结合日趋完善。今后将出现许多不具有运输工具及仓库，而以一体化整合为主体的提供物流服务的虚拟物流组织或企业，这种新的物流组织已成为当前物流发展的趋势，越来越受到物流界的重视。

1.虚拟物流企业与虚拟物流企业信息平台

虚拟物流企业是中小型物流企业之间在不能独立承担物流业务的情况下，根据各自核心物流机能组建的基于物流任务的暂时性的物流联盟。通过这种跨越组织界限的虚拟化的物流业务的联合，可有效改善中小型物流企业在物流市场中的竞争弱势地位。

如果我们将组成虚拟企业的各个节点企业看作一个个孤立的结点，那么连接这些结点的线段就是信息技术，而通过基于信息技术的虚拟企业信息平台，各物流企业之间交互物流信息，使虚拟企业的运行成为可能。因此，组建基于虚拟动态联盟信息技术的信息系统是建设虚拟物流企业并使其正常运作的前提。

2.虚拟物流企业作业流程分析

虚拟企业包括了一个传统企业所应具有的供应链管理的全部职能，需要处理诸如采购、库存、运输、销售等各个环节。同时，作为一个动态联盟，虚拟企业需要对联盟成员的过程整合提出要求，对企业联盟的模型进行调整，协调成员的关系，记录成员企业的历史信用等。

图2.1模拟了一桩正常的物流业务在虚拟企业中完成的过程。这些业务涉及了很多企业。在虚拟企业中，通过结点之间的动态连接，由企业之间的信息共享平台传递业务和订单，完成这项物流业务。

图2.1 虚拟物流业务模拟

3.虚拟物流企业信息平台分析与设计

3.1虚拟物流企业信息平台特点简析

虚拟物流企业自身具备的开放性和动态性，要求必须建立一个公开标准的信息平台，否则会由于各企业自身信息管理系统的特征而导致虚拟物流企业运作时在信息传递沟通方面的瓶颈和障碍。因此其信息平台必须具有以下的特点：

3.1.1开放性

虚拟物流企业联盟本身的动态性特点，使得它与外界信息之间的交换成为必然，因此也就决定了其信息系统的开放性。

3.1.2广泛全面性

物流企业联盟的建立是基于物流业务的需要的，因而需要广泛而全面地对物流相关信息进行收集和整理，以有效地满足物流需求。

3.1.3兼容性

由于组成虚拟物流企业各组成成员本身都有一套信息管理的系统以保证各自正常作业的实现，因此信息平台应具有兼容各自系统的能力，实现相互之间的无缝连接。

3.1.4及时性

物流业务要求能提供及时可靠的物流信息，否则造成的物流实现的滞后将会影响物流联盟的运作效率，同时由于物流业务是顺着供应链的延展而不断进行的，因此某—环节的信息滞后会由物流链传递下去，使实际业务的进程出现“牛鞭效应”的后果。

3.2虚拟物流企业信息平台业务流程分析

3.2.1信息发布

物流客户通过信息发布模块注册成为虚拟物流企业信息平台合法用户，发布物流需求信息，并发布招标说明书。本模块包括客户的身份验证，客户的详细信息等。物流企业通过该模块注册成为物流联盟成员，这些联盟成员遵守相同的规章制度。联盟物流企业通过该模块发布物流供给信息(包括运力的状态、分布、网络仓库的分布特点等)，即物流企业的核心物流能力。

3.2.2網上货场

物流客户发布的物流需求信息经联盟信息平台系统确认后就进入网上货场，未来的虚拟物流企业整合商可以通过网上货场查询与搜索物流市场机遇，根据自身的核心物流能力，分解物流任务后，通过网上运力和网上仓库的查询与搜索功能，搜索具有核心物流能力的虚拟物流企业成员，设计物流方案；通过网上货场的竞价与交易功能响应物流市场机遇，发出投标书。物流客户收到投标书后可以评价投标书及物流方案，决定是否成交，若成交，则通过该平台签订物流任务成交合同，且系统自动删除该物流需求信息。

3.2.3网上运力

虚拟物流企业通过信息发布模块发布的运力信息，经联盟信息平台系统确认后就进入网上运力，该模块可分类提供各种运力的具体、动态的信息。联盟企业成员响应了相应的物流任务后，运力的状态经平台系统动态的更新。虚拟物流企业整合商和虚拟物流企业联盟信息平台的合法用户可以从这里了解相应的联盟企业成员的一些基本情况，如果需要详尽的资料，平台系统还将提供该联盟企业成员基于历史交易完成状况的评价和绩效的评估，进行联盟成员的信用等级评估。

3.2.4网上仓库

虚拟物流企业通过信息发布模块发布的仓库信息，经联盟信息平台系统确认后就进入网上仓库中，该模块可分类提供各种仓库及各地仓库的具体的动态信息。联盟企业成员响应了相应的物流任务后，仓库的状态经平台系统动态的更新，为新的物流任务的出现做准备。

3.3虚拟物流企业信息平台主要功能模块设计

为了与上述业务流程相匹配，可设计虚拟物流企业的基本作业管理子系统和电子商务体系下的虚拟物流企业与其他相关行业的信息系统的接口模块，实现的功能包括：数据采集与电子数据交换、网上订车/舱、物流追踪(GPS的提供)、仓储管理、在线支付、在线保险、在线清关、在线卫生检疫等。整个系统的模块结构如下图3.1所示：

3.3.1虚拟物流企业基本作业子系统设计

虚拟物流企业基本作业子系统按照物流业务的供应链流程来设计，包括接单模块、仓库管理模块、运输调度模块等物流企业常用的基本物流作业模块。如下图3，2所示：

图3.2物流作业流程

各模块功能说明如下：

①接单——客户通过网络媒介将托运货物的清单送给物流业务部门

>用户登录及密码确认，确定用户级别；

>托运单生成；

>托运单处理；

>托运单确认并反馈到用户。

②装运——完成装运调度计划

>定单到达；

>拼箱；

>运输调度；

>装运单生成，下达装运指示。

③运输管理——运输管理是物流作业系统中的重要一环，包括以下内容：

>运输工具的管理——对运输过程中的运输工具状况进行系统的管理，并进行维护；

>运输调度——由于物流的业务复杂，经

常会涉及到不同运输方式之间的联合使用，因此运输调度模块的功能包括三种主要运输方式的联运管理和线路的智能优化安排。

④保管/流通加工——主要包括货物的出、入库管理和货物的在库管理

>出库管理——实行先进先出原则提货以及对出库信息的采集：

>入库管理——入库信息的采集。依优化原则自动安排进仓货物的位置；

>在库管理——仓库内的作业管理及貨物的包装、拆箱、库中调配、流通加工等物流服务。

⑤配送(按客户需求完成运送)

>通知客户；

>货物发送。

⑥签收(货物到达)

>验单，电子支付；

>客户数字签名；

>银行认证。

3.3.2发展电子商务体系下的物流与其他相关行业的接口模块

①物流业务的动态追踪模块一这是全球卫星定位技术在物流行业的应用，提供基于GPS的物流动态实时监控，反映在途货物的实时情况，跟踪货物的损坏状况。

②数据采集与电子数据交换——数据采集包括通过采用条码技术、自动识别、传感等技术对源数据进行自动采集：通过筛选、转换、合并等从相关数据库自动提取数据；终端用户以手工方式录入数据。电子数据交换是按照规定的数据格式和要求，在网上进行系统间数据交换和相应处理。

③数字认证模块——数字签名和认证系统是电子商务时代发展互联网经济所必须的支持系统。在基于lnternet物流业务的运作过程中，离不开数字认证的支持，数字认证系统通过提供加密和解密的技术对登陆系统的客户的身份加以识别、并对物流企业之间的重要信息和数据的传递提供防范保护。

④在线支付模块——提供物流企业之间业务的网上支付与信用对帐。

⑤在线保险模块——提供物流活动中各参与方的货物、运输工具的安全保险业务。发展网上的电子投保，促进物流业保险事务的发展。

⑥在线清关模块——物流业务如果涉及到商品的进出口，海关就成为必要的环节、因此在物流信息平台的设计中，将要考虑到构建与海关相通的清关系统。

⑦在线卫生检疫模块——对商品出入境、动植物、食品等提供检疫检验，与检疫检验部门的接口模块。

⑧系统管理模块——可对系统进行管理设置，防止越权或非法操作，从而提高系统的安全性。如用户权限设置、系统使用日志等。

虚拟信息 篇4

20世纪90年代初,美国意识到自己在制造业上与日本的差距,为了夺回制造业的优势以保持其国际竞争力, 美国学者首次提出了 “虚拟组织”的概念。随后,国内外众多学者就虚拟组织的内涵[1 -5]、发展进程及其模型[6 -11]、评价模型与方法[12 -18]等相关理论进行了广泛而深入的研究。

当前学者对虚拟组织的研究主要集中在虚拟组织的战略决策、合作伙伴选择、运作和利益分配等方面,研究角度主要从信息技术角度,把虚拟组织理论作为技术问题研究,对企业内部虚拟组织即虚拟班组的研究还不多见,对虚拟班组产生机理、性质特征的全面深入论述更是鲜有人尝试。

2虚拟组织产生的理论基础与存在的必要性

虚拟组织的诞生,对社会产生了极大的影响,并且有着强大的理论背景支持,成为现代企业变革的重要方向。

2. 1虚拟组织存在的基础

虚拟组织的存在,主要建立在以下四个重要的假设基础之上:

( 1) 目标一致性。即强调虚拟组织内部的成员必须有着相同的目标,从定义中也可以看到,虚拟组织主要是针对某一特定问题而建立,因此所有成员有着共同的目标———解决当前实际问题。

( 2) 信任。强调虚拟组织成员间的互相信任,只有在成员间互相信任的基础上,所有成员才可能尽力发挥自己的能力,以达成组织目标。

( 3) 合作有助于更好地解决问题。虚拟组织成员均是各个领域的专家,有着积极性,在虚拟组织理论中,强调合作更有助于解决实际问题,达成目标。

( 4) 知识共享。由于虚拟组织成员是来自各个领域的专家,要使他们合作产生更好的效果,其中重要的一条就是需要他们乐于将自己的知识想法贡献出来,以头脑风暴的方式获得更好的结果。

在这四个重要假设的基础上,虚拟组织受到企业和公众的重视并得以实践,成为组织变革的一种重要方式。

2. 2现代企业进行虚拟组织变革的必要性

随着市场经济的不断发展,市场竞争越来越激烈,企业需要对客户的需求进行快速的反应并提供服务,端到端的高效扁平化体系和流程日益普及,效率成为企业竞争成败的关键因素,这就要求企业的组织模式更加 “短、平、 快”,传统的组织机构已经不能满足业务发展的需要,虚拟组织逐步成为组织变革的必然选择。

移动互联网、物联网、3G以及云计算等新兴网络技术的出现,传统部门之间的壁垒被打破,企业业务出现多元化,服务领域也越来越宽泛,单一的组织模式已经满足不了企业对于不同属性业务进行快速研发、快速上市的需求,这就要求在企业内建立虚拟组织,以适应当前经济发展。

与传统的基层班组对应,企业中虚拟组织的基层单元我们往往称之为虚拟班组。虚拟班组是企业组织发展到一定阶段和时期产生的一种新型的组织形态,具有历史的必然性。

3虚拟班组的特征

在新形势下产生并发展的虚拟班组,与传统的班组相比较,有着其鲜明的特征:

( 1) 目标一致性。虚拟班组的成立总是为了一个共同的任务目标而设立,它具有明确的时间期限、任务目标和功能要求。

( 2) 并行分布作业。为了达到某个具体目标或者解决某个实际问题,虚拟班组的成员来自于不同的实体部门,其工作同步进行,体现出“并行分布作业”特点。

( 3) 沟通方式的电子化。由于地理位置的离散,他们之间的沟通主要通过现代的电子化方式。

( 4) 组织边界模糊性。虚拟班组以解决特定问题而成立,其成员来自各个不同部门,因此打破了传统的部门界限,跨越了部门、专业的限制。

4虚拟班组建设面临的问题

班组是企业生产经营活动最基层组织,是企业精细化管理的基础,是企业创新活动的重要力量,是基层员工队伍建设的重要载体,虚拟班组的作用也不例外。信息时代,随着虚拟班组的发展等新的班组形态的产生,班组建设工作也相应地面临新的问题:

( 1) 虚拟班组组员的工作绩效难以对其晋升产生影响。现阶段,几乎所有的企业结构还是以传统的基层班组为主,员工晋升主要以其在传统基层班组的表现为依据, 虚拟班组内成员的工作绩效较少被考虑到。

( 2) 虚拟班组组长管理能力要求高。与传统基层班组相比,虚拟班组中成员素质、能力普遍较高,对虚拟班组的班组长提出了更高的管理要求。

( 3) 虚拟班组与传统基层班组间关系不清。在现实中,由于虚拟班组的成员主要来自于各个传统基层班组, 这就导致了两个班组之间在职责分工、工作内容、管理流程等方面存在交叉,甚至是相冲突的地方,影响了整个企业的运营效率。

( 4) 虚拟班组建设缺乏统一、规范的制度性保障。 虚拟班组是针对某一具体问题而存在,因此班组结构松散、稳定性差,大部分公司在虚拟班组的组建、班组内员工的考核方式、奖惩等方面还没有具体、统一的规范。

这些问题的存在,严重影响了虚拟班组的建设,阻碍了虚拟班组的进一步发展。

5结论

本文结合虚拟班组建设的实践,对虚拟班组建设提出以下建议:

( 1) 企业应制定相应的制度,规范虚拟班组建设。

( 2) 虚拟班组建设需要获取企业管理层的认可与支持。

( 3) 虚拟班组需配备专项资源,以激发成员的工作热情,提升班组工作绩效。

( 4) 虚拟班组长的管理能力和组员的合作精神应重点提升。

虚拟班组是现代企业为快速应对市场、客户需求而建立并发展,对企业的发展有着极大的影响,建立好、管理好虚拟班组是保持企业长盛不衰的重要手段。

摘要：信息时代,社会组织结构发生变化——虚拟组织开始出现。本文探讨了现代企业内部出现虚拟班组的必要性,分析了虚拟班组相对于传统基层班组的特征,以及虚拟班组的出现导致企业管理面临的新问题,并提出有益建议。

虚拟信息 篇5

摘 要：虚拟仿真技术的迅速发展与完善，使其成为了优化教学的有效手段。在高中信息技术教学中，应用虚拟技术，摆脱信息技术选择教学内容时受场地、技术等因素的制约；通过设计并使用项目教学法，利用虚拟技术创设教学以及学习环境，实现多学科知识的有效整合，创新信息技术教学与学习模式，提升学生自主学习能力，激发学生学习信息技术的兴趣，提高教学效果，为解决信息技术教学面临的困境探索出一种可行的发展策略。

关键词：虚拟仿真；高中信息技术教学；教学内容；项目教学法

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2014）09-0042-05

引言

虚拟技术，也称为虚拟化技术，是20世纪90年代以来兴起的一门新型技术，中文通常译作“虚拟现实”，它包括“虚拟”、“仿真”（本文统称虚拟仿真）两个部分。

虚拟技术是一种特殊的多媒体技术，在计算机软硬件的支持下生成的一个逼真的、三维的、具有一定的视、听、触、嗅等感知能力的环境，使用户在这些软硬件设备的支持下，能以简捷、自然的方法与这一由计算机所生成的“虚拟”世界中的对象进行交互作用。计算机虚拟化也是多媒体教学应用的发展方向，虚拟与仿真技术是计算机辅助教学的高级表现形式。在教育领域，如物理、化学等学科的虚拟实验室软件等，都得到了广泛的应用。在高中信息技术教学中，虚拟技术可以为信息技术的学习提供“真实”的硬件环境，摆脱在进行信息技术学习时，对硬件设备的依赖；也可以为程序设计的教学提供即时的反馈信息，使得程序设计直观化。虚拟技术是更有效的教学“课件”，虚拟技术支撑下的信息技术课堂，在教学内容的选择上，可以有更多的选择空间，提升教学内容的“技术”含量。本文通过三个教学实例：程序设计、网络服务、网络管理三个方面，以说明在基于虚拟环境下，拓展信息技术教学内容的尝试。在教学实践过程中，我们遵循建构主义的学习理论以及创新培养的相关策略，通过项目实验的教学方式，整合来源于生活中的具体问题。通过虚拟技术，为学生提供自主学习与探究的实验环境，调动学生学习信息技术的兴趣，提升创新意识与能力。

一、高中信息技术教学现状分析

高中信息技术在教学实施过程中面临着诸多问题，比如：学生起始水平差异较大、教学硬件条件不能满足需求、师资人数不够，等等；而有一些问题，已经是决定学科的发展、去存，关乎学科发展的大问题，例如。

（一）课程建设的指导思想

高中信息技术课程建设的指导思想，经历了两个主要阶段：即以程序设计为主的“程序及文化论”和以操作为主的“工具论”两个阶段。在这两个阶段中信息技术课程都发挥了普及计算机教育的目的，但也都存在着较为明显的问题。例如：在程序设计教学阶段，由于有关程序设计的学习内容比较抽象且逻辑性强，而程序语法规则又很严格，致使一部分学生对程序设计失去了兴趣，教学效果不佳；现阶段的高中信息技术教学，以操作内容为主，虽然增加了“程序设计”和“数据库”等选修模块内容，但由于会考要求和在程序设计教学实施过程中的实际问题，致使本应属于信息技术“核心课程”的教学内容，大部分未开设，少部分开设的学校，教学效果也并不理想。学生对Office系列软件的学习内容，觉得过于简单，难以培养其学习兴趣。总之，在以操作为主的信息技术教学中，弱化了理论知识的学习，比如：计算机组成原理、二进制等内容，使得信息教学内容缺少应有的学科知识体系，缺少了信息技术课程中“技术”的含量。

（二）教学内容滞后于技术的发展

高中信息技术学科的课程目标是培养学生信息素养，提高学生的科技创新能力。而这些目标的实现需以课程为载体。引领学生关注学科发展的前沿，了解生活中具体应用背后的技术支撑环境，创设多学科交融的知识应用需求，以及进行探究学习的学习环境，是培养学生自主学习能力最有效的途径。但是，信息技术课程中所依赖的“技术”内容，由于更新、换代速度过快的原因，导致课程内容长期处于滞后状态，并困扰着学科的教学和发展。中国计算机学会副秘书长杜子德在“全国青少年信息学奥林匹克竞赛”上说：“现在的中学计算机（信息技术）课教的要么就是平时用不上的东西，要么就是不用教孩子们也能自学会的东西，这种课怎么不让孩子们心生厌恶和恐惧”。2011年8月在吉林省市级信息技术骨干教师培训班中进行的问卷调查显示，90%以上学生对信息技术课堂缺少兴趣，95%的学生对于学习Word、PPT等工具软件不感兴趣。

（三）教学内容受制于教学硬件条件

在Windows7操作系统已经得到普遍应用的今天，课堂教学所使用的操作系统还是Windows XP；Office系列的软件也使用着2003的版本。基于操作为主的信息技术课程设置，就决定了教学内容受制于教学的硬件条件。有一些“对学生来说更有价格的学习内容，比如操作系统安装、数据恢复等“技术”含量高一些的内容，在课程中并没有体现。因为学生学习时的机房环境，根本没有办法完成这些操作，或者不允许进行这些操作。在网络学习部分中，课程中设置了网络类型、网络服务等理论内容。并没有安装网络操作系统、架设网络服务等操作内容，同样，这些教学内容也没有办法在现有的机房条件下进行。

技术的发展，困挠着信息技术教学的内容设置，而学习内容的滞后性也严重地影响了学生兴趣，当学生没有了学习的兴趣，也就失去了学习本门课程的动力。

（四）信息技术教师专业发展的特殊性

信息技术课程，是一门旨在培养学生信息素养和学生创新能力的课程，教师在其中的引领作用不言而喻。信息技术教师的专业发展不但面临着教育学、心理学等教育理论的提升，也面临专业领域的不断学习的压力，对于学科前沿技术的了解与掌握，对于保持教师的“创新意识”也非常重要。在吉林省信息技术高级研修班上的调查数据显示，有90%以上的教师希望在培训过程中增加专业课程的内容，体现了学科教师在学科知识方面提升的压力及需求。信息技术的快速发展，对信息技术专业教师形成了比其他学科教师更大的业务提升压力。

以上这些制约学科发展的因素，是由于信息技术快速发展的原因导致的。但是，也正是由于技术的发展为改善高中信息技术教学的现状提供了技术支持。虚拟仿真技术为信息技术教学提供了一个广阔的平台，突破了机房等硬件环境对教学内容选择的限制，丰富了信息技术的教学内容。教师可以在这个环境下来设计、实施更有利于促进学生自主学习能力的探究学习环境，建构高中阶段信息技术的课程体系，在不背离课程指导纲要的前题下，扩展了一些“技术”含量高、更加实用的教学内容；虚拟技术为教师提供了“自我提升”的学习的平台，有利于教师的业务提升。

二、虚拟技术与信息技术教学实践

虚拟技术在信息技术教学中应用，有效改变了PPT作为教学媒体的内容线性呈现方式，增加了人机的交互功能，尤其是程序设计的教学，可以增加程序运行的仿真演示，结果更加直观化，弥补了以往程序教学单调、抽象的不足。著名教育陶行知先生在谈培养学生创新意识时，提出了“五个解放”：解放学生的脑、解放学生的手、解放学生的嘴、解放学生的空间、解放学生的时间。在信息技术教学中，要创设有利于学生创新发展的环境，而虚拟技术应用正是为学生自主学习、探究提供了非常有效的学习环境。

虚拟仿真软件有很多分类，比如：乐高的虚拟搭建仿真、网络互联Packet Tracer、电子设计Proteust仿真软件，等等。在高中信息技术教学中，笔者将结合具体教学内容，简要地介绍两款仿真软件的功能和教学应用。

（一）虚拟机软件VPC在操作系统、网络方面的教学

Virtual PC（VPC）是微软公司提供的虚拟机软件，它可以在一台计算机中，仿真出多个操作系统的运行，并可在虚拟的计算机系统中完成磁盘分区、软件安装、系统配置、网络设置等操作内容。

虚拟机软件的功能，使得我们在进行高中信息技术教学内容设计的时候，可以摆脱硬件条件的限制与束缚，有更多的选择空间，比如：系统分区、格式化磁盘、安装系统等这些操作内容，在进行相应的教学内容时，学生可以在教师提供的虚拟机中操作和实验，教师不必担心学生弄乱了系统环境。VPC中还可以架设网络操作系统，比如：Windows Server 2003，也可以在网络操作系统的环境下，设计网络应用的教学内容，比如：WEB、FTP服务器架设，DNS、DHCP服务器架设，等等。这样的内容设计，充实了网络部分的内容，也更有实用价值，而这样的“操作”内容，更有“技术”含量，也更有益于激发学生的学习热情与兴趣。

（二）电子设计和仿真软件Proteus与程序设计教学

Proteus是著名的EDA（Electronic Design Automation）工具，从原理图设计、代码调试到单片机与外围电路协同仿真、PCB设计等，是最好的电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台之一。这个软件在大学电子设计专业领域的教学中，得到了广泛的认可。在高中阶段，可以将这个虚拟软件引入到程序设计教学中，将硬件电路引入到程序设计中，实现程序设计（软件）与电路（硬件）之间的关联，将中学所学的电学知识与程序设计有效整合，了解智能电子产品的本质，并通过这个虚拟仿真软件，将程序运行的效果即时显现出来，实现程序设计效果的直观化。在教学设计上，为了降低应用电子仿真软件的难度，教师未对“仿真软件”本身进行深入的探究，只是把虚拟仿真当作了“高级课件”来使用，教师先设计完成的模板，学生可以直接使用。在课件中，可以将程序编译生成的.hex文件调入仿真中测试，显示运行结果。此时仿真软件，既是课件，又是学生学习的一个实验环境，其交互性可以使学生在仿真中验证程序执行的效果。

如在图1的电路图中，连接了一个发光小灯和两个按钮。可以通过编程序实现两个按钮对小灯的控制（即：小灯的异地控制），基于此仿真电路，可以完成程序的赋值、条件、循环等语句的学习。

在图2的电路图中，通过发光小灯位置的变化，组成数码管，通过编程来实现数字的显示。在这个仿真电路中，可以进行程序设计的循环、编码等相关内容的教学。引导学生对智能产品中数字显示技术认识与理解。

程序设计的教学，是高中信息技术课程的重要部分，编程在训练学生思维、解决问题的方法，得到大多数人的共识，从更现实的角度出发，我们生活在一个高度自动化的社会，触手可及的自动化设备、办公的网络及电脑，等等，这些设备都是受“程序”的控制。设计大师唐?诺曼（Don Norman）曾写过《设计心理学》和《未来产品设计》两本书，其中一个主要观点是：“最优秀的机器不会帮你完成一切，而是帮你更好地决策，人类应当利用这些机器使自己更聪明，那么具体方式还是编程”。在程序设计与算法的教学过程中，将程序设计教学与虚拟技术结合，避免“枯燥”，使学生充满兴趣，学有所得，基于虚拟技术环境下的程序设计教学，将使得这一目标更为可行。将软件与硬件之间进行关联教学，是学科之间的深度整合，符合课程发展的潮流，有利于学生对信息技术的整体认知。

三、基于项目实验的教学方法

在基于虚拟技术的信息技术教学中，为了将技术与应用有效整合，充分发挥虚拟技术在培养学生创新与自主学习方面的优势，弥补不足，提升学生的创新能力，在教学设计中，我们尝试了基于项目的实验教学方法。项目实验教学，是指在教学设计过程中，基于项目设计的思想，将教学内容融于完整的项目之中。学生在教师的指导下参与项目设计与实施的全过程。学生分工协作、自主探究，解决处理项目中遇到的困难。

（一）选择项目教学，有利于将教学内容与应用相联系

教学中具体项目的设计与选择，源于生活中的具体问题，这些内容的学习更有实际意义，更容易激发学生的学习动机与兴趣。比如：程序设计教学中的智能灯光设计、心形彩灯设计等项目；基于服务器的个人WEB站点的架设；数据的恢复，等等。

（二）选择项目教学法，可以有效整合教学内容

在基于问题解决的项目教学中，项目往往涉及多个领域及学科，学生在学习时，某一些领域的基础知识在课程中并没有详细阐述或掌握。比如：在基于仿真的程序设计中，仿真系统中的核心控制元件是单片机，但是在高中阶段，学生并不具备单片机的相关基础知识，但可以在理解的基础上先运用它。在基于仿真系统的程序设计的教学设计中，不进行过多的探讨单片机技术，重点还是引导学生学习编程知识，掌握编译以及调试方法。

（三）选择项目教学法，有利于创设自主探究与学习的环境

一般来说，创新能力的培养，要为学生创设自主探究的学习环境与氛围。在基于项目的实验教学中，通过项目问题的设计与解决，为学生提供了更多的尝试解决问题的机会，培养了学生的创新能力，而虚拟技术，为这一目标的实现提供了技术支持。

下面是笔者在教学实践中，基于仿真技术设计的系列教学应用案例。本文将选择其中三个典型应用，展示在拓展教学内容、学科整合等方面的教学探索。

1.程序设计教学：智能家居之灯光控制

说明：智能家居是一个新的课题，在课程中引入这部分内容，让学生了解自动控制的相关原理及实现方法，掌握自动产品的开发过程。

（1）项目分析

通过对“智能家居”中灯光的控制要求分析，形成基本的需求报告（即明确要做什么）。组内分工，完成仿真环境的建立和程序的编写，指定专人进行电路说明及操作演示（明确分工，即由谁负责）。

（2）仿真环境的建立以程序说明

下面是一组学生设计的“洗手间灯光”控制的任务：在卧室及洗手间外都可以控制灯光亮灭。

如图1所示，仿真环境的建立及电路说明：用P1_0口连接的小灯，模拟洗手间的灯光，P1_6和P1_7用来模拟两个按钮，实现对P1_0小灯的控制。

例程：

2.服务器中数据安全管理：安装Windows Server 2003，并架设个人网站

说明：如果不是在虚拟仿真环境下，本节教学内容受机房的硬件系统与计算机操作系统等限制，没有办法为学生提供操作的环境，在这个项目实验中，可以通过VM 或者VPC等虚拟机软件安装Windows Server系统，并架设WEB服务器，将学生建立的个人网站在机房局域网中实现互访。

（1）项目分析

掌握Server操作系统的安装、网站的发布以及访问方法，上传学生编写的个人网站，在机房的网络环境中发布并实现互访。

（2）仿真环境的建立

Windows Server2003操作系统的安装，WEB服务器的安装并发布个人网站。

（3）访问方法及改进措施

学生在编辑网站的时候，一般在单机中进行测试访问，在机房的网络环境中，通过IP的方式实现互访，进一步地引入DNS及域名等相关内容，进一步模拟互联网的工作环境，通过在仿真环境中，了解互联网服务的架设以及具体应用，在本项目中可根据具体情况，扩展如FTP、流媒体服务器的架设与访问等操作内容，这些项目的设置，扩展了学习内容，极大地充实现了有高中信息技术网络部分的内容，使教学内容更接近生活实际。

Packet Tracer 是Cisco公司提供的网络设备仿真系统，在学习网络交换机及路由器命令时，提供仿真环境，在高中阶段，学习网络的星型结构、总线型、网型结构，以及无线网络时，都可能通过仿真系统，提供“逼真”互联模型。这些教学内容的设计，如果没有虚拟环境支持，根本没有办法在课堂教学中进行相关内容的学习。

四、结论

虚拟技术在信息技术教学中的应用，能够将抽象的程序设计直观化，能够将原来不能进行的网络操作等内容，充实到教学内容中。通过仿真环境，为学生提供尝试的学习环境，创设自主学习的氛围，其具有趣味性和可操作性；应用仿真系统进行教学，也可以避免实际操控物理设备带来的不确定性及干扰性，使学生更好地关注知识点的学习，提高课堂的教学效率；基于仿真系统的信息技术教学，教学内容可以不受硬件以及实验器材的制约，限低成本，也不用担心实验会造成设备的损坏，有利于区域内信息技术教学的均衡开设。当然，虚拟仿真环境并不是实际环境，在理想化模型中能够实现的功能，在实际环境中并不一定能够实现，实际应用中，也并是所有现象在仿真中都能实现。所以，在进行虚拟仿真教学过程中，一定要注意将虚拟仿真与实际应用建设联系，打消学生对仿真系统学习的顾虑。

虚拟仿真环境下的项目实验教学方法，对教师的专业素养与业务能力也提出了更高的要求，尤其在基于仿真环境下的项目实验，教师不但要熟悉相应的教学内容，还要进一步熟悉仿真系统的使用。从教学内容来说，项目的设计，例如：基于仿真系统的程序设计教学，将程序与电路之间建立相关，深层次整合了教学内容，这些内容也要求教师具有相应的教育技术能力，设计出有效的项目内容，要求教师在充分了解学生的基础上，完成相应的教学内容的设计，从而优化学习效果。应用虚拟技术的项目实验教学创新了信息技术教学内容和教学模式，不再以知识传递为追求目标，学生不再是按照教师的讲授去获得知识，而是在教师的指导下探寻获得知识技能的途径，通过自己的探究与实践构建自身知识体系，符合学生的认知发展规律。

参考文献：

信息技术对企业虚拟化的作用分析 篇6

关键词：信息技术  虚拟企业  构建  生产  采购  营销

1 虚拟企业概述

随着全球一体化进程的不断加快，资本、技术、智力在全球范围内流动与扩散，企业之间的空间界限逐渐模糊。

在激烈的市场竞争中，为了实现自身的持续发展，企业的组织结构逐渐向简单化、扁平化方向发展，于是就产生了虚拟企业，这种企业能够在全球范围内整合知识、技术、资金、原材料、市场和管理等资源。虚拟企业将各企业的核心能力和资源通过信息网络集成在一起，形成一个临时性的开放的组织形式，来共同完成某项目，提高企业竞争力。

2 信息技术在构建虚拟企业中的作用

现代信息技术在产品生产方面、采购与供应方面、营销与服务方面对构建虚拟企业都起着非常的重要作用。

2.1 传统意义上的生产是指在一家企业内完成整个产品的研发、设计、生产、销售，而在虚拟企业中则最大化的实现了企业的专业分工，充分发挥各自的比较优势。不同的企业采取产品外包、策略联盟、虚拟销售网络、虚拟研发等方式。在这一过程中，信息技术手段又充当了重要的角色。一方面，在不同的企业间，可以通过先进的信息技术手段共享产品的研发成果、生产工艺、改进信息等，或者在不同企业进行分工的基础上利用信息技术进行有效的整合;另一方面，在企业内部，利用各种信息手段可以大大提高产品的研发和生产效率。

2.2 现阶段，MRP、MRPⅡ及ERP 已经成为企业进行原材料采购、生产作业计划与控制、库存、产品供应乃至财务管理的重要手段。在虚拟企业中，不同的企业可以利用实时通信来了解合作伙伴的原材料、库存等信息，从而使产品的供应链衔接得更加顺畅，减少不必要的采购成本和资源浪费。

2.3 目前，企业的产品销售及售后服务的提供越来越依赖于信息技术手段。电子商务的发展为虚拟企业的营销提供了广阔的平台。网络推广方式已经成为市场营销的重要手段，同时，产品销售也从传统的面对面式的洽谈转变为了网上销售，产品的服务也可以通过网络手段进行。

3 虚拟企业运用信息技术构建的成果

3.1 在产品生产方面，在计算机仿真技术、CAD和虚拟技术基础上，逐渐发展起虚拟制造技术。虚拟制造作为一种多学科交叉的前沿技术，通常情况下需要在虚拟现实技术的支持下，在虚拟环境中，由虚拟物理系统（Virtual Physical System）、虚拟信息系统（Virtual Information System）所组成。在虚拟环境下，可以对产品生产过程进行仿真，进而在一定程度上预测产品的可制造性和企业的可合作性。通过对产品的生产过程进行仿真，可以进一步缩短产品的研发周期、降低企业的生产成本，同时可以巩固和强化企业的服务能力。

3.2 在采购与供应方面，虚拟企业通过利用MRPⅡ、ERP 系统中的采购与库存管理部份，将不同的企业采购和供应结成供应链，进一步降低供应成本，同时确保供应的及时性。结合物流系统的信息化，虚拟企业可以了解产品销售市场信息，同时及时掌握商品的库存流通情况，达到企业产销平衡，加快供应链的物流响应速度。而这些对于一个由多家企业联合组建的虚拟企业来说是至关重要的。

3.3 在营销与服务方面，以DELL 为例，通过它完善的网上订购系统，客户可以完成所有的购买行为，从选择产品到收到货物付款，这无疑大大提高了顾客的效率，节约了购买成本;而对DELL 本身来说，它同样减少了大量传统销售方式中需要付出的成本，这样可以把精力集中在产品的生产与配送方面，提高了产品质量与服务水平。售后服务方面，可以通过信息技术手段提供FAQ（常见问题解答）服务及预约上门服务，同样提高了企业的运作效率，降低了成本。在现代技术条件下，完善的信息化营销与服务已经成为虚拟企业实现成功运作的必不可少的部分。

4 未来企业发展对信息技术的要求

随着信息技术和虚拟企业的不断发展，未来的虚拟企业对信息技术提出了更高的要求。目前，实施ERP 建设已经成了越来越多的企业的选择，与此同时，许多企业也已经开始开展电子商务业务。而如何把二者结合起来，最大的发挥信息化的长处成为了许多企业追求的目标。一方面，ERP系统极大的促进了企业内部资源的整合与应用，而电子商务则提高了企业了解外部市场信息，应对变化的能力，但虚拟企业的出现则要求做到同一企业的ERP系统与电子商务系统、不同企业的ERP系统之间进行有效的整合和应用，这样才可以提高整个虚拟企业的集成度，发挥整体的优势。

5 结论

对于虚拟企业来说，要时刻重视信息技术的作用，采用最适合自己的信息技术实现手段来进行信息化建设，并且在运行过程中不断根据需要加以改进和提高，以此充分发挥虚拟企业的优势，实现企业效率的提高和效益最大化。针对未来各种信息技术手段所出现的整合态势，要密切关注发展动态，确保企业充分发挥信息技术的优势。

参考文献：

[1]范云霞.内蒙古草原兴发股份有限公司虚拟经营问题研究[D].内蒙古农业大学，2007（05）.

[2]魏一鸣，徐伟宣.虚拟企业及其智能化管理[J].中国管理科学，1999（06）.

[3]张巍.虚拟企业界面管理研究[D].东北林业大学，2011（04）.

临床信息系统架构虚拟化技术初探 篇7

云计算能够将计算任务分布在大量的资源池上,使各种应用系统能够通过网络根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务,已成为IT业的一个新的发展趋势[1]。虚拟化技术是云计算在基础设施服务层次上的核心技术,快速部署和资源调度都是建立在虚拟化技术之上的[2]。医疗云是在医疗护理领域采用现代计算技术,使用“云计算”的理念来构建医疗保健服务系统。这种医疗保健服务系统能有效地提高医疗保健的质量、控制成本、便捷访问医疗保健服务。本文通过查阅相关资料对临床信息系统架构的核心技术,即虚拟化技术进行了介绍,以期为医疗云的实现提供相关信息。

1 临床信息系统架构

广义上的临床信息系统包括医生工作站系统、护理信息系统、检验信息系统(LIS)、放射信息系统(RIS)、医学影像存储与传输系统(PACS)、临床路径(CP)管理系统[3]、办公自动化(OA)系统[4]、手术麻醉[4]、远程监护[4]以及电子病历(EMR)系统等。随着医院新应用系统地不断上线,医疗信息数据呈级数增长,原有的系统迫切需要扩容升级。但医院内在不同时期分批建成的HIS、PACS和EMR等系统使得这些数据处于分散存储状态,每个系统所采取的存储方式与存储介质也各不相同,且有些存储系统已经无法满足业务不断发展的需要。

上述系统应用规模的不断扩大,其在数据管理方面的问题日益凸显出来,主要表现为:容量不足,数据调用不便;系统结构相对落后,系统稳定性有待提高;分散存储的模式,严重影响数据资产的管理效率。

虚拟化技术的出现使得数据间的交换、传递等功能安全可靠地通过网络进行,为临床信息系统的不断完善提供了明确的方向。

2 虚拟化技术

2.1 服务器虚拟化[5]

服务器虚拟化就是将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,不再受限于物理上的界限,从而提高资源的利用率、降低能耗[6]、简化系统管理、实现服务器整合,让IT对业务的变化更具适应力。

虚拟服务器的虚拟机文件保存在系统文件中,通过快速转移和复制可快速的完成灾难恢复[7]。因此,在容灾中心建立虚拟化服务器系统,有助于快速恢复业务系统、降减少系统恢复时间、降低容灾中心建设成本。

虚拟技术的VMotion (虚拟机动态迁移)[8]和高可用性集群系统(HA)[9]能够提供业务系统的安全运行级别和资源利用率。VMotion功能不仅大大减低了计划内及计划外的宕机时间,而且减少了系统恢复的时间;HA功能确保各节点合理有效地利用资源,提高应用程序的可用性和系统的整体性能。

虚拟化能极大降低医院信息中心服务器系统的结构复杂度,降低管理难度和运营成本,简化了管理并确保了业务的连续性。

2.2 存储虚拟化

存储虚拟化就是对存储硬件资源进行抽象化表现,其核心是虚拟存储结构[10],可将不同的物理存储设备(如RAID、JBOD、磁带库等)通过不同的接口协议(如SCSI、ISCSI、IFCP等)[11]整合成一个虚拟的存储池。存储虚拟化通过将一个(或多个)目标(Target)的服务或功能与其他附加的功能进行集成来提供全面的功能服务。虚拟化作用在一个或者多个实体上,而这些实体则是用来提供存储资源及服务的。

存储虚拟化的思想是将许多零散的存储资源(各种品牌的存储子系统)整合起来,将资源的逻辑映像与物理存储分开,在单一的控制界面动态地管理和分配存储资源。对于用户来说,虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存储池”(存储池可跨多个存储系统)[12],不必关心自己的数据经过哪一条路径,通往哪一个具体的存储设备。虚拟化技术能够帮助医院建立双活数据中心,确保医院业务系统实现真正的无中断业务系统连续性。双活存储虚拟化结构图,见图1。

2.3 网络虚拟化

最早的网络多虚一技术代表是交换机集群(Cluster)技术,多以盒式小交换机为主,将多台设备连接整合起来组成一个“联合设备”,虚拟整合成一个逻辑设备[13],该模式较为古老,当前数据中心里面已经很少见了。而新的技术则主要分为两个方向:控制平面虚拟化与数据平面虚拟化。

控制平面虚拟化带来的规模限制问题短时间内没有办法解决,那么能不能只做数据平面的虚拟化呢?于是出现了TRILL (TRansparent Interconnect of Lots of Links)和SPB(Shortest Path Bridging)技术。他们都是用L2 ISIS作为控制协议在所有设备上进行拓扑路径计算,转发的时候会对原始报文进行外层封装,以不同的目的Tag在TRILL/SPB区域内部进行转发。对外界来说,可以认为TRILL/SPB区域网络就是一个大的虚拟交换机,Ethernet报文从入口进去后,完整地从出口吐出来,内部转发过程对外是不可见且无意义的。

从数据中心当前发展来看,规模扩充是首位的,带宽增长也是不可动摇的,因此在网络多虚一方面,控制平面多虚一的各种技术除非能够突破控制层多机协调工作的技术枷锁,否则只能够在中小型数据中心里面使用,后期真正的大型云计算数据中心势必是属于TRILL/SPB等平面多虚一技术的天地。

2.4 桌面虚拟化

桌面虚拟化(又称桌面云化或云桌面)是指将计算机的桌面进行虚拟化,既保持了桌面使用的灵活性,也提高了业务灵敏性、安全性(所有数据存放于服务器端,防止敏感数据的泄露)[14];还运用系统镜像、模板、链接克隆等功能使桌面与应用的部署更灵活、快速、有弹性,桌面部署时间从天、小时级缩短到分钟级,实现了集中管理和维护,大大减轻了IT部门部署应用程序的负担和维护终端的压力。

很多桌面虚拟化均是一种基于云计算的模型,并且与服务器虚拟化结合,借用了各类终端接入云端,在提高自身管理能力的同时还提供类似非虚拟化环境下的用户体验[15]。客户端可以通过任何设备,在任何地点、任何时间访问在网络上的属于我们个人的桌面系统。桌面虚拟化结构图,见图2。

2.5 应用虚拟化

应用虚拟化可在数据中心对任何应用进行虚拟化、集中保存和管理,然后随时随地通过任何设备按需交付给用户;可将各种应用作为集中服务按需交付,实现了应用部署方式的革命性转变。应用虚拟化通过集中化应用和管理来降低应用管理成本,可将应用及时交付给任何地点的用户,并且能够帮助IT人员更加快速和准确地解决问题,利用集中化控制和安全访问增强安全性。移动医护工作站可以在移动终端上通过虚拟桌面实现所有医嘱及病历等医疗数据的提取,而不需要引进任何移动推车及移动查房等软件。

3 虚拟化技术在临床信息系统架构中的运用

通过对服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化的研究我院设计了双活的临床信息系统的系统架构,通过服务器的虚拟化保证两地的服务器异地的负载均衡和高可用性,通过网络的虚拟化使数据链路可以双向达到不同的存储池,通过桌面虚拟化使用户可以使用任何设备,在任何时间、任何地点进行办公,并保证数据的安全,真正达到了高可靠性、高安全性。

4 结束语

虚拟信息 篇8

现代战争是复杂条件下的一体化联合作战,是高技术装备体系之间的对抗,战场态势瞬息万变,各种信息数据极其丰富。作战模拟是现代条件下研究战争、进行军事训练、论证武器装备效能、作战方案评估等问题的有效手段[1]。随着战争研究不断地发展,各种新战争形态的出现,以往那种关注局部问题的作战模拟已经不能适应现代战争在体系对体系方面的新需求[2]。在虚拟战场模拟显示技术中,传统的二维桌面显示模式可以在一定程度上观察整个战场态势,但面对综合环境中巨大的信息量也暴露出了多方面的局限性,不能直观显示空间立体信息,不利于指挥人员进行空间范围的部署和战术决断。传统的三维场景显示能够将复杂抽象的事物以直观、用户熟悉的方式显示出来,同时实现用户与三维场景的交互操作,提供身临其境的临场感,但通常只能对观察人员视野范围内较小的局部战场进行描绘。观察人员对视野外的战场信息则一般无法直观获取,显然在全局态势显示方面存在局限性[3]。目前,二维地图显示与三维虚拟场景显示之间相互响应的思想,在城市规划、交通系统中已有不少应用,因此,在实时战场仿真领域,从人员处理信息、解决问题的角度,将二维地图与三维虚拟场景有机结合,能够更好地增强战场感知能力,提升作战仿真研究的效果。

1 虚拟战场的信息表现

虚拟战场中的态势表现形式包括面向观察操作人员把握战场总体情况的二维态势,如各种地图、航线、轨迹、状态信息;面向观察操作人员的三维态势,如地形、风浪、天气、光照、各种平台毁伤效果、各传感器的电磁作用范围等。这些态势的相互融合,涉及电子地图、三维建模显示、立体音效等,开发工作量大,技术复杂[4]。

1.1 二维态势显示

作为虚拟战场显示的一个重要组成部分,二维态势模块主要实现了操作人员与仿真应用之间的接口,它提供给操作人员动态变化的态势信息,帮助用户实时建立战场的全局印象,把握实体的位置、属性和状态等信息。二维态势显示主要提供地图服务,战场实体要素服务,基于此实现地图浏览、平面空间分析、实体查询标注、轨迹绘制、分层管理等功能。目前的工具型GIS系统都提供了功能强大的接口,可以根据应用目的,选择使用通用软件开发工具实现所需的功能,如图层控制、改变视口、地图信息查询、缩放、平移、测量等,同时可以通过态势标绘,将战场演练过程中发生的情况用约定的符号标记在二维地图上,全面、准确、及时的反映虚拟战场攻防对抗的态势,包括双方的兵力部署、运动实体的军标和轨迹、仿真过程中的关键事件等。二维态势表现在实体信息查询、空间分析等方面已经非常成熟,但在战场具体环境的表现上缺乏空间直观性。

1.2 三维态势表现

三维态势显示是将仿真中形成的大量复杂、动态、可见或不可见的数据,以三维图像的形式直观形象的表达出来,并进行交互处理,可以清晰地表达局部范围的战斗行动,使操作人员具有身临其境的感觉,增强战场态势观察的效果。三维虚拟战场视景仿真开发内容可大致分为两部分:战场实体及环境的三维场景建模和仿真驱动,其实现框架如图1所示。

1.2.1 三维实体的建模与渲染

在三维态势表现中,为了给操作人员创建一个能沉浸其中的环境,三维场景必须能准确逼真地显示客观世界,同时还要保证操作人员和虚拟环境交互的实时性。逼真度与实时性是三维态势仿真的两大要求,也是相互矛盾的两方面。实时性是判断三维态势图像是否满足人眼连续图像感受的指标。由于人眼的视觉暂留现象,实时仿真要求数据更新率大于等于24 f/s,否则人眼就会感到图像抖动及延迟,影响三维态势表现效果[5]。所以,在进行三维实体建模时,不仅要求模型在外形、质感等方面逼真,而且需要最终能够通过实时系统的调用和检验,满足实时仿真要求。虚拟战场中涉及的三维模型种类繁多,包括各种飞机,舰艇及武器平台等,所以在设计模型库时就应通过纹理映射、细节层次、外部引用等技术,寻找模型逼真度和满足仿真实时性这一矛盾的平衡点,利用以上原理和技术开发的系统三维模型库部分模型如图2所示。

1.2.2 三维战场视觉环境仿真

战场环境模拟的逼真度直接影响仿真训练效果,由此产生的沉浸感是仿真可信度的先决条件[6]。随着计算机图形技术的发展和仿真训练的广泛应用,用户对仿真系统模拟显示的逼真度要求也越来越高。在增强三维战场场景环境效果方面,系统中采用粒子系统模拟雨雪等天气情况,以光照度及颜色的变化模拟时间变化等等,可以逼真再现地形、海洋等环境效果,同时建立了真实战场中人眼不可见的各类电磁、红外辐射、传感器探测范围、噪声等的可视化模型,增强三维态势显示的表现效果,以适应信息化条件下的作战仿真训练要求。系统中实现的地形、水下、探测及烟火效果如图3所示。

1.2.3 实时战场听觉信息仿真

在战场环境中,声音是不可或缺的重要组成部分。听觉信息仿真主要是通过对战场中各实体的音效、方位、音量及多普勒效应的模拟来保证虚拟战场信息的完整性,增强态势仿真的真实感,降低对视觉信息的依赖,引导操作人员进行更细微的分析判断[7]。

三维声音建模的重点在于虚拟环境中的声音变换。三维虚拟声音不仅要在三维虚拟空间中把实际声音信号定位到虚拟声源所处的特定位置,还要实时跟踪虚拟声源相对于听者的位置变化而变化。为正确描绘出声音效果,需要对声音传播路径的延迟及强度的增强与衰减进行模拟。比如说,随着飞机距离观察者的远、近,或者速度的快慢,感觉到引擎声音的增强与衰弱;又如随着机载导弹的发射听到尾迹声逐渐变弱等。声音控制采用触发机制,虚拟战场中包括水声、爆炸声、机器引擎的声音等,可以通过特殊效果触发、固定时间触发、碰撞触发或随机触发等,具有很好的灵活性。同时,声音效果要与实时变化的视觉相一致,才能产生视觉和听觉的叠加与同步效应,增强真实感。

除了实体在交互过程中产生的声音事件外,由于虚拟战场环境中观察范围很大,在系统中还需要充分考虑全局因素,适当加入一些声音背景和提示音,如在比较小的音量范围内产生一定数量的背景声,根据想定中的控制标志实时播放指挥人员下达的命令声等,可以更好的烘托战场环境,使用户能够清晰地理解仿真所表达的内容,增强对虚拟战场的体验感。

2 二维三维态势信息的融合交互

2.1 集成交互

二维态势与三维场景一体化集成交互设计的主要目标是根据战情的推演和用户的操作,实时在二维电子地图和三维虚拟战场环境中实现相互响应的态势显示。集成后系统从逻辑上可分为数据服务层、业务逻辑层和用户界面层。数据服务层主要包括地理数据、音视频、三维模型和纹理等。各类数据的请求和传输服务均由业务逻辑层提供,系统结构和数据组织如图4所示。

在本系统中,二维态势与三维场景一体化主要体现在以下几个方面:

(1)二维态势与三维态势在位置、状态等各方面的显示一致。二维态势与三维场景一体化集成交互的基本要求就是在任一给定时刻,它们显示的场景内容是相同的,不同的只是提供给用户的显示形式,一个以二维图标线条为主,一个以三维模型效果为主。

(2)二维、三维态势驱动数据同步。态势显示系统中的公用驱动数据包括仿真时间、目标位置、状态、作战指令等,如表1所示。二维战场态势显示节点负责实时显示更新军标位置与方向,并对作战区域、威胁范围等进行标注;三维态势节点负责根据驱动数据实时更新三维实体模型位置、姿态,渲染战场环境,接收控制指令,改变观察视角。二维、三维态势集成交互时,驱动数据都从战场仿真导演节点获得,确保二维、三维态势信息驱动数据的一致性。

(3)二维、三维态势的操作控制同步。二维、三维态势操控同步也就是要求无论用户在哪一种态势显示方式下进行实体查询、标绘等操作时,另一种态势显示方式会实时响应,动态显示该区域的场景或目标,保证态势显示的统一。

由于二维、三维显示系统位于不同的进程,各自独立运行,所以需要建立同步机制来实现二者的实时交互。这种同步机制的实质是二维态势和三维场景两个空间集合建立惟一映射及双向通信,即建立二者坐标系的惟一对应和仿真实体间的一一对应[8]。一般实际应用中,二维电子地图采用地理坐标系,三维虚拟场景采用右手坐标系。二维三维坐标系的惟一对应可以通过点匹配的方式来实现。根据二维地图和三维场景中某个明显对应的特征点,通常选择二维地图中心坐标和三维场景原点为参照点,二维地图或三维场景中其他任一点都可以转换成与参照点相对的坐标。仿真实体间可以采用实体惟一标志号匹配来实现一一对应。操作控制同步一般通过事件消息驱动方式实现。当用户在任意一种态势显示方式下进行查询、漫游等操作时,该系统中的事件响应函数调取另一系统相关接口,进行相应变换操作,保证二维态势和三维场景中实体位置、状态等显示的一致。二维与三维态势集成效果如图5所示。

2.2 场景视点规划

视点是图形坐标系统中的一个瞬间空间位置,仿真中的视点方式就是从空间某一个具体的位置,按照一定的规律运动、以合适的角度观看某个局域场景,它控制着视锥体内的视觉表现[9]。空间战场中实体数量多、事件形式复杂,存在大量的需要显示的信息,将这些信息同时显示,不仅会超出指挥人员对信息的分析和利用能力,而且即使是同一仿真系统、同一想定,用户每次进行仿真时所关注的对象和内容也可能不同,单一的窗口和视点规划难以将战场细节很好地表达出来。

在实际应用中必须根据需求显示相应的信息,通过预先规划路径自动漫游、重要事件触发、人机输入设备切换控制等方式组合规划视点。操作人员对虚拟战场实体进行跟随观察时,可以利用三维场景实时接收二维态势中用户点击查询的目标编号,综合利用键盘灵活控制视点与被观测实体间的距离和角度等状态,实时观察该目标,同时通过对二维态势的观察对整个战场形势进行全面分析,克服单独在三维空间环境中漫游产生的迷失感,使操作控制人员能够实时、全面掌握战场态势,缩短决策、评估时间。

3 数据平滑及回放

由于虚拟战场各仿真平台推进的步长不同,态势显示中各数据接收的周期也不同。当数据接收周期大于40 ms时,数据间隔较大,若不加处理,三维态势显示画面会产生跳跃,严重影响仿真效果。实际应用中,可以采用对仿真数据进行插值或预估递推的方法来解决三维图像的平滑显示问题,即保存仿真实体最新的两周期数据,当接收到某仿真实体当前仿真数据时,开始更新上一帧数据。在接收到的两个数据点间,根据仿真数据推进周期T和帧刷新周期∆t确定插值数TΔt,保证每次图像刷新时,实体的位置均匀变化。但这样会造成三维显示总是滞后仿真系统一个仿真周期T。当T较大造成三维显示滞后较多时,也可采用预估递推的方法,通过接收到的少量数据,根据图像的刷新率需要,计算推测未知点的数据,当预估实体数据与收到的即时数据存在较大偏差时,就直接使用收到的即时数据同步推进显示,保证图像渲染平滑。

同时,记录仿真对象的状态和它们之间的交互信息,仿真推演结束后回放评估,在战场仿真试验过程中也是不可缺少的功能。采用C++文件输入输出流的方法将实体的运动数据保存为数据文件,比用VCR方式记录的视频数据要高效,并且可节省大量的系统资源和磁盘空间,回放过程也可进行人工操控,并按照不同需求进行数据插值或跳点读取,实现不同的回放速度,实现仿真过程的重演。

4 结语

为综合表现虚拟战场态势,将二维地图与三维虚拟场景有机结合,使二维数字地图操作与三维场景展示在数据、显示、操控等方面实现同步一致,消除了三维态势对整个战场态势认识的不足和漫游时产生的方向迷失感,又弥补了二维电子地图认知战场环境所带来的缺陷。应用于某虚拟海洋战场系统[10],实现了战略层面上战场态势的宏观展示和战术层面上参战实体细节的微观表达,取得了较好的效果。

参考文献

[1]张野鹏.作战模拟基础[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]顾浩,王祥祖,程健庆.海上区域作战模拟分析系统技术[J].计算机仿真,2005,22(10):13-18.

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[4]廖学军.数字战场可视化技术与应用[M].北京:国防工业出版社,2010.

[5]庞国峰.虚拟战场导论[M].北京:国防工业出版社,2007.

[6]黄安祥.空战虚拟战场设计[M].北京:国防工业出版社,2007.

[7]庄庆鸿,李宁.虚拟环境中的低成本实时立体声显示[J].计算机仿真,2009,26(8):72-76.

[8]刘明皓,康凤举.空间战场一体化视景仿真系统设计与实现[J].火力与指挥控制,2011,36(7):149-155.

[9]刘卫东.可视化与视景仿真技术[M].西安:西北工业大学出版社,2012.

基于虚拟机平台的信息通信技术 篇9

随着科技的进步,计算机的运算速度越来越快,单位运算量成本却在不断下降。工业系统中过去需要多台计算机参与执行的一些功能,现在可以将其集中在一台计算机上实现,不但降低了设备投入成本,还减少了一线员工的工作强度。但是工业控制系统中某些通信站点,如分散控制系统(DistributionControl System,DCS)与外界的唯一通路——厂级监控信息系统(Supervisory Information System inplant level,SIS)通信接口站,虽然其功能单一,只负责数据的存储转发,但是由于协议转换、网络安全等原因却不能将其有效集成。导致每一个接入SIS系统的独立控制系统都需要至少一台计算机负责数据转发的任务,增加了计算机的使用量。

当今计算机技术向着高速化、智能化、大容量的方向发展。 多核CPU技术和大容量的内存为实现并行多任务创造了更好的使用环境。虚拟机(Virtual Machine,VM)技术的出现也让一台计算机有可能变成3 台、4 台计算机,同时运行多个操作系统。虚拟机灵活的网络搭建方式也可以安全地实现物理主机和虚拟机以及虚拟机之间的通信。通过软件模拟和物理网络搭建,可以构建一个完整的网络。

因此,有必要设计一种合理的基于虚拟机平台的通信站点,在满足数据存储转发的基本需求外,还可以充分挖掘计算机的潜力。该系统应确保其拥有较长的无故障运行时间,对于稳定性要求较高的系统,还应保证通信链路的可靠冗余。在未实现单向通信链路的网络环境中,还应实现网络安全的防护功能[1]。

1 厂级监控信息系统架构

厂级监控信息系统是以监控电厂各个系统运行数据为基础,通过记录各设备的实时数据,分析设备级和机组级的运行情况,形成厂一级的生产流程实时监视能力,并能指导经济运行,为全厂生产系统提供参数决策和参考。系统基于计算机信息技术,是结合管理科学、控制技术等学科于一体的集成系统,不仅可以显示,还能进一步提炼数据,用于指导生产管理、优化机组运行、服务区域管理,并向MIS系统提供实时数据并计算、分析数据。

目前,SIS系统已广泛应用于国内大中型火力发电机组,其运行优势已逐渐显现。SIS系统集中化平台建设可以有效解决分散建设各子系统所带来的功能单一、费用偏高等问题,提高了发电企业的投资效益[2]。

由于SIS系统连接着内网与外网,因此在设计时要着重考虑网络安全,采取完善的技术措施。SIS系统网络结构如图1 所示。通过防火墙和单向数据链路的网闸组合,实现内外网的隔离,再配合严格的管理制度,杜绝安全隐患。

2 虚拟机技术原理

随着计算机技术的快速发展,虚拟机技术也逐渐为人们所关注,像VMware的虚拟机软件已经被多数世界百强企业使用。现在,虚拟机技术已经应用在企业计算、分布式计算、灾难恢复和系统安全等方面的领域。

简单的说,虚拟机就是通过软件在宿主机上虚拟出一台计算机。按照虚拟机系统对上层应用所提供的接口,可以分为硬件抽象层虚拟机、操作系统层虚拟机、应用程序编程接口层虚拟机以及编程语言层虚拟机等4 类。本文中主要涉及的是操作系统层虚拟机,它提供了一个完整的操作系统,通过共享宿主机的部分硬件,以及自己模拟出来的虚拟硬件,建立完整的运行环境。

以运行在主机模式(Host-based Model)下的VMware Workstation为例,VMware Workstation架构如图2 所示。

VMware Workstation包括3 个模块:虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor,VMM),VMX(Virtual Machine e Xtension)驱动和VM App (VMware应用程序)。其中VMM的作用是向底层分配访问宿主机的硬件资源,向上管理虚拟机的操作系统和应用程序。

由图2 可以看出,当虚拟机操作系统或其上的应用程序仅执行单纯的计算任务时,就通过VMM访问宿主机的CPU和内存直接运行。当需要访问I/O设备时,VM App通过VMX驱动的帮助对宿主机进行I/O操作,并将结果返回给VMM。此过程宿主机只与VM App和VMX驱动通信,并不知道VMM。由此可见,虚拟机中的I/O操作性能比单纯的主机操作要低,但在硬件性能高、运算闲置多的情况下,是可以忽略的[3]。

由此可见,虚拟机系统与实际的计算机操作系统没有区别,也会感染病毒,但是由于虚拟机是封闭的虚拟环境,如果虚拟机不与宿主机连接网络,则不会受宿主机病毒的影响。

3 虚拟机平台的通信技术

在电力系统中,由于安全和协议转换等原因常常将一台计算机仅用作一个子系统的数据转发站。在计算机技术飞速发展的今天,这种架构方式可能意味着计算机运算资源的极大浪费。以下以SIS系统为例介绍虚拟机平台的通信技术并分析其风险。

3.1 虚拟机信息通信原理

为应对各种网络环境,虚拟机设计了多种网络模式,一般常见的主要有以下3 种。

1)Bridge模式(桥接模式):这种方式最简单,直接将虚拟网卡桥接到一个物理网卡上面,在此种模式下,可认为虚拟机和指定物理网卡接在同一个虚拟交换机上,与宿主机在网络关系上处于同等的地位。

2)网络地址转换(Network Address Translation,NAT)模式:这种方式也可以实现本机系统与虚拟系统的双向访问,但物理网络内其他主机不能访问虚拟机,而虚拟机可通过宿主机采用NAT协议访问网络内其他主机。

3)Host-only模式(主机模式):这种方式只能进行宿主机下若干个虚拟机之间,以及虚拟机和宿主机之间的网络通信,即默认设置下网络内其他主机与虚拟机不能互相访问。

根据这3 种网络模式的特点可以看出,Bridge模式和Host-only模式属于OSI 7 层模型的数据链路层(第2 层)通信,而NAT模式属于网络层(第3层)通信。具体到本文中在SIS系统通信站上的应用,因其都在同一个网络上,故属于数据链路层通信。

数据链路层将从网络层接收到的数据分割成特定的帧,由网桥或交换机解码并转发给正确的接收方。简化的数据帧如图3 所示。

其中,目标地址和源地址均对应不同网卡的MAC地址。为了确保虚拟机的正常通信,必须给虚拟机的网卡唯一的可识别的MAC地址。在虚拟机中使用散列算法,结合VM特有的ID、VM的路径、网卡的实体名等信息算出特定的MAC地址,同时进一步使用MAC地址冲突的检测与重分配功能,确保MAC地址的唯一性。此外,在Bridge模式下,虚拟机系统还虚拟出一个交换机供宿主机及虚拟机共用,保证数据帧在各机之间的顺利转发。由此可以得出,由虚拟机发出的数据帧与物理计算机发出的数据帧没有差异,在网络上均可正常接收,故虚拟机通信与物理网络通信的底层原理是一致的。

3.2 虚拟机平台的搭建与维护

以VMware Workstation为例,搭建一个虚拟机用于SIS系统通信站。

首先在运行于Windows/Linux操作系统的平台上安装相应的虚拟机软件,完成虚拟化平台的搭建。然后根据计算机硬件的性能,适当添加1~4 台虚拟机(经测试,一般可按CPU核数设置虚拟机数量,同时兼顾内存容量和硬盘大小),并在虚拟机上安装合适的操作系统和通信软件。至此就基本搭建好了虚拟机平台。

虚拟机使用后,由于减少了主机的数量,维护量也随之减少。同时数据备份及迁移等工作可在软件中方便地完成,降低了工作风险,利用虚拟机故障恢复功能,故障处理等待时间也从20~40 h减少到15~30 min。

3.3 虚拟机通信的实现

根据上面虚拟机3 种网络模式的特点可知,Bridge模式最适合SIS系统的通信站使用。图1 中通信站未经集成,是用2 个网卡分别和DCS、SIS交换机连接,并将数据由DCS系统经数据转换再发给SIS服务器。如采用虚拟机技术则可将2~4 台通信站集成到一台物理主机上。虚拟机网络示意如图4所示。

以2 台虚拟机作为通信站为例,将虚拟机的网卡A和宿主机的物理网卡1 通过Bridge模式连接起来,则可认为它们通过虚拟交换机连接在一起,将IP配置在同一个网段后就可以和SIS系统通信并发送数据;虚拟机的网卡B和对应的物理网卡2(或3)桥接,则可以接收DCS发送的实时数据。对于DCS系统和SIS服务器来说,并不知道通信站是真实存在的还是虚拟的,所以数据通信不受影响。

实际上,如果一台主机上运行N台虚拟机,受网卡数量、CPU核数和内存等限制,一般可以在中等配置的宿主机上运行2~4 台虚拟机。

3.4 通信的可靠性分析

采用虚拟机平台后,通信稳定性的新增制约因素主要有虚拟机技术的可靠性、虚拟机软件的稳定性、宿主机的无故障运行时间等。

虚拟机技术从20 世纪70 年代出现至今,已经相当成熟。从图2 中也可以看出,其体系架构的设计相当完善,利用VMM作为隔离宿主机和虚拟机的中间层,稳定和保护了虚拟运行环境。

目前占整个市场(包括小型机市场)近90% 的市场份额的虚拟机软件是VMware,其稳定性得到众多企业多年的验证。其软件核心只有47 M,并可实现完整的虚拟化技术,显示出软件代码的高效性。

常见的工业级主机的平均无故障运行时间能达到250 000 h,完全能够满足SIS系统通信的需要。只是当宿主机出现硬件故障无法启动时,会出现多路系统同时通信失败,这是需要使用者考虑的。

随着各电厂在SIS系统中集成了更多的功能,对它的稳定性要求也越来越高。在原有的单网通信无法满足要求的情况下,可以采用如图5 所示的双主机双网通信技术,以期在费用增加不多的情况下,进一步大幅提高通信的可靠性。

3.5 通信的安全性分析

由虚拟机的工作原理可知,各个虚拟机在VMM的平台上独立运行,VMM对上层的虚拟机和操作系统拥有完全的控制权,使得软件开发商能够在VMM中实现安全性增强技术[4]。同时各虚拟机彼此完全隔离,这比多个服务或应用运行在同一个操作系统中的情况,安全性增强了很多。

但作为通信站的虚拟机必须连接网络,就有可能使病毒或受损的应用程序影响到虚拟机。因此虚拟机运行中仍然需要传统的安全性管理,如补丁升级、启用软件防火墙等。借助故障隔离功能,经过适当配置的虚拟机不会受到其他虚拟机或物理主机的攻击,故可以更好地抵御病毒和黑客[5]。

3.6 通信的经济性分析

目前,一台低性能工控机一年的折旧及耗费已达到5 000~7 000 元,而应用虚拟机技术后,大约在该系统可节省80% 甚至更高的费用,大幅提高性能/能耗比,实现了真正的绿色信息化。

一台虚拟机目前最多可以设置4 个处理器和16 GB内存,完全可以满足电厂对工控机和服务器的性能要求。在进行虚拟化整合后,每台工控机的平均利用率也可从7%提高到60%~80%,无需再为新项目另外购置硬件,从而降低了设备成本。

4 虚拟机通信应用的展望

Xen虚拟机的出现,有效集成了监控模式和主机模式的优点,既可以利用主机操作系统的现成设备驱动实现虚拟机的设备模型,又不会失掉监控模式的高效率,故而对I/O操作的开销大大降低。

在应用层面的创新,除了计算机整合功能外,业务连续、测试开发、虚拟桌面等功能都有望在电力系统中得到应用。业务连续可以将正在运行的虚拟机从一台物理机器上搬移到另一台,而服务不中断。如果能应用在像DCS这类要求可靠性很高的系统上,故障处理不再影响其运行,其平均无故障运行时间必将极大延长。测试开发上,虚拟机极其灵活的操作系统搭建方式,容易模拟出复杂和多变的测试环境,对于故障解决、技改稳定性测试,都相当方便。在DCS中如能采用虚拟桌面技术则可将运算集中在服务器端,使用100 元左右的云终端作为操作员站,大大减少硬件投入,更方便操作员站的扩展。

5 结语

采用虚拟机技术的SIS系统通信站已在湖北襄阳某电厂成功投入使用,运行情况良好。虚拟机技术的应用有效提高了计算机的使用效率,降低了人工维护成本,其实现方案有良好的应用推广价值。今后可逐步在一些更加重要的环节上使用虚拟技术,不断摸索经验,创造新价值。

摘要：为了解决电厂厂级监控信息系统中通信站功能单一、使用效率低等相关问题,文章着重分析了厂级监控信息系统及虚拟机技术的原理和特征,提出基于虚拟机平台的新型信息通信技术,并分析其可靠性、安全性、经济性,最终实现在保证数据安全、系统稳定前提下提高计算机的使用效率,具有很好的推广价值。并对虚拟机技术在电力行业的应用做了展望。

信息文明的新特点及其虚拟形态 篇10

一般认为, 原始文明、农业文明和工业文明是人类历史已经经历或还在经历的文明形态, 我们这个时代已经跨入了信息文明, 它是工业文明之后新的人类文明形态。借助于信息技术的迅速发展并在社会各领域广泛应用, 人类社会信息化的进程越来越快。所以说, 信息文明就是信息时代人类社会所创造的历史文明, 是一种以现代信息技术为基础的最新型的人类文明。信息文明社会中信息处于中心地位, 对信息的处理和加工有着极其广泛的影响。

信息作为生产力发展的基质和动力, 是人类生存的先导要素, 是驱动社会文化不断进步的纽带, 是现代社会发展的核心资源。没有信息、信息交流以及相应要求所产生的信息科学技术, 就谈不上人类对外部世界的认识和改造, 也就不会有今天的人类文明。从这个意义上看, 迄今为止的人类文明史就是一部信息文明史。只是在当今时代, 伴随着信息技术的进步和广泛应用, 信息的作用日益扩大, 才促使我们进入信息文明社会。

从历史上看, 信息文明与农业文明、工业文明一样是人类社会所经历的社会形态, 它的出现是社会生产力发展的结果, 与一定的社会生产力相适应。社会处于一个什么样的状态就是这个社会文明的形态, 这与社会的综合进步水平有关, 文明形态是一个历史的进步的过程。农业文明、工业文明和信息文明的更替正是社会进步的体现, 文明形态与社会生产力的水平是密切相关的, 什么样的生产力决定什么样的社会形态。科学技术是推动历史进步的重要因素, 从历史上看, 历次科技革命都极大地促进了生产力的发展, 从而促进了人类文明的发展。18世纪末的蒸汽革命推动了纺织业、交通运输业和机械工业的发展;19世纪末20世纪初的电力革命推动了电力、电子、化学、汽车、航空等一大批产业的发展, 带动了社会经济的大发展, 从而使人类文明进入了新阶段。我们现在的信息文明社会是信息技术推动的产物。

信息文明社会的物质基础就是信息技术的快速发展和广泛应用, 技术是信息社会最坚实的支撑。“信息技术是指以电子计算机、通讯和网络技术等为基础, 对各种形式的信息 (文字、声音、数码等) 进行收集、加工、存储、转换、传播和利用的技术。它将把日新月异的高新技术融合成一个社会主导的技术群。”其中, 计算机技术、通信技术、网络技术、多媒体技术的影响已经不容忽视, 从社会结构、文化形态、思维观念以至社会生活方方方面对人类社会产生了前所未有的震撼。

在理解信息文明的本质时, 信息就被视为文明进步的核心。特别是信息时代下, 用铁路与航海在地理上建立联络已不是那么重要, 建立知识的桥梁, 链接不同知识领域的孤岛, 才是推动文明的动力。知识跨领域的连接有效提高了信息密度, 必然导致信息时代的文明大爆炸。美国社会学家阿尔温·托夫勒 (Alvin Toffler) 在1980年写的《第三次浪潮》一书预言了继农业时代、工业时代后的信息时代, 托夫勒对信息时代做了很多预言, 诸如, 技术、工业、娱乐、商务、生活、交往等等领域。托夫勒在70年代预见的未来是:跨国企业盛行;电脑的出现使人们可以在家里工作;人们将摆脱朝九晚五工作的桎梏;核心家庭的瓦解;DIY (自己动手做) 运动的兴起……时过境迁, 如今我们才发现托夫勒的预言竟大多已成为了现实。

二、信息文明社会的表现

信息文明时代, 信息在社会中处于核心地位, 信息的传播和交流在广度、深度和速度上发生了巨大变化。原始社会信息传播靠语言, 农业社会信息的传播通过文字和印刷, 工业社会信息通过电子传播, 如电报、电话、无线广播、电视等方式。信息社会信息传播是通过计算机网络, 这种以比特为单位的信息流可以携带各种形式的信息 (文字、图片、声音、视频等) , 包含的信息量巨大, 在全世界范围内传播信息, 在世界一端发生的新闻很快就可以传递到世界的另一端, 从而使世界紧密联系在一起, 比起农业文明和工业文明时代世界的联系来说, 信息时代以不可思议的影响加深了整个人类世界的联系, 以前靠的是马车和商品, 现在连接世界的纽带是互联网。就像工业革命创造了一个不同于农业社会的工业化社会一样, 信息技术革命也将创造一个信息化的社会。这样整个世界都在信息所织就的网络中联系成一个整体, 这个整体不是一成不变的死物, 而是一个活的有机体。人们可以通过信息实现彼此之间的交流, 人们可以修改、增减信息, 整个信息网络就是一个不断发展、进化的系统。可见, 信息文明是一种系统的、一体化的文明。

目前, 信息全球化已经超越经济全球化和政治全球化的势头, 成为当今社会最重大的事情。信息全球化迅速崛起的主要原因就是互联网。互联网不仅仅是交互通讯、信息传播和电子商务的工具, 而且是信息全球化最理想的工具。

从生产力的角度看, 蒸汽时代的全球化时期, 蒸汽机的发明为人类提供了生产和交往的物质技术手段, 火车和铁路铺满了陆地, 使人们可以在世界各地合理安排劳动力和收集生产原料。而信息时代的全球化是基于计算机网络的, 是被各种信息所缠绕的一体化, 这个时代的全球化在深度、广度和速度上是以往任何时期的全球化所不能比拟的。在现代信息技术的推动下, 信息产业得到了迅速发展, 这种信息经济是一种不同于工业社会的新经济, 信息经济是以信息技术为依托的经济, 互联网技术的应用普及到企业和家庭, 借助网络平台, 企业经济走向了网络化、虚拟化、全球化, 能更有效的利用全球的资源。信息文明时代, 知识和技术因素在经济生产的全过程中发挥很大的作用。借助信息技术, 经济发展模式从传统的高能耗、高物耗型向高效能低能耗、低物耗型转变, 人与自然的关系将进入一个高层次的和谐发展的新阶段。信息文明使经济方式发生革命性的变革。一种以信息为重要原料的生产方式已经出现。从而出现了信息产业, 生产有物质载体的和数字化、网络化的信息产品。信息技术促使信息经济的发展, 同时信息经济也为信息文明奠定了物质基础。

与之相对应, 信息技术的发展将导致是政治权利的分散, 人们在公共事务的决策中参与度的提高。同时, 人类文化也将进一步传播和繁荣。在信息文明时代整个人类社会是一个被网络连接起来的整体。

当人们还在对自身的未来充满疑惑时, 未来学家尼葛洛庞蒂在他的《数字化生存》一书中预言过:数字化生存有四个强有力的特质, 将会为其带来最后的限制。即分散权力、全球化、追求和谐和赋予权力。

除了信息文明时代新的全球化, 值得一提的是在信息文明时代, 数据起着超乎人们想象的作用。通过信息技术的作用, 我们不再只是简单地收集数据, 而是开始研究分析数据本身和数据之间的某些新联系, 这将会预测未来发生的事情。在以后, 这些通过信息收集、数据处理而得出的预见将在人们的日常生活中和涉及决策时发挥重要作用。可以说, 在信息时代, 人们是面向未来的价值观, 人们更关注的是将来。在信息社会, 人们必须研究和把握社会发展的趋势, 以适应不断变化着的社会需要。

充分利用数据能解决重大问题。当汇集个人信息并与公开数据 (例如来自公共机构或私有公司的信息) 结合时, 就会产生好的结果。如果确定个人驾驶习惯, 添加来自交通信号灯传感器和车载GPS系统的信息, 就能了解道路何时、何地将会拥堵, 并通过管理交通模式来应对。如果把每个人的基因组放在一起研究, 就能发现人与人之间的细微差异。这些差异告诉我们为何一个人会得某种病, 而另一个人则不会。当我们分享更多信息时, 就能学到更多的潜在知识并解决现实问题。可以说, 这些数据非常宝贵, 有着极大的价值。但是大部分人都不知道如何将数据的价值发挥出来, 真正的问题是如何通过信息交换来获得对我们来说真正重要的东西。学会有效地使用数据将产生巨大价值。

信息文明时代, 社会公众的生活也发生了变化。信息技术大大改进了人类的劳动方式, 极大地提高了社会劳动生产率, 促进了社会经济的繁荣发展;人们通过网络, 增强了政治参与的力度, 有利于促进民主化的进程, 它使得社会公众有更强的政治意识, 而直接参与政治生活, 也有助于提高他们的主人翁责任感。信息技术也推动了社会教育的发展, 通过在线学习和培训方便了人们的自我学习, 提高了社会文明程度。

三、信息文明的虚拟形态

信息文明的表现体现在以上的方方面面, 这些表现可能不能完全概括信息文明社会的特征, 但是也具有一定的代表性。在这里不得不提的是信息文明的虚拟形态。

信息技术首先应是一种技术工具, 它的作用日益被人民发现和利用, 网络将广泛运用到人们的日常生活中。更为深刻的是, 互联网不仅仅是一种工具, 利用网络和虚拟技术还在现实世界之外创造出了一个带给人美妙多彩体验的世界, 这就是人们常说的“虚拟世界”。

在这个“虚拟世界”里, 人们可以实现自己的各种需要, 比如, 吃饭、购物、娱乐、人际交往等。很多情况下在现实中实现不了的东西, 可能在互联网上能够“虚拟”的实现, 比如“网络社区”的出现, 人们可以作为其中的一员参与各种事务, 俨然是一个社区公民。

虚拟世界的建构是人类通过信息技术的方法将实际存在的事物信息化的过程, 对真实事物的虚拟化是需要大量信息的, 这些信息不仅要有序的排列, 而且要准确的反应真实实在的状况与特性。

数字化虚拟是以计算机计算为中介的虚拟, 是高层次的虚拟形态。信息科学家钟义信讲:“信息技术是能够扩展人的信息器官功能的一类技术”。事实上, 越来越多的虚拟化工作现在都可以依托计算机来完成。制造数量可观的传感器接收环境数据、编入程序实现数据处理的自动化、软件控制的单片机有效的将虚拟世界的分析结果反应到物理世界中。计算机的强大计算能力开始部分代替了人类的虚拟化能力, 使人们可以产生一种身临其境的沉浸感。

虚拟实在技术 (Virtual Reality, 简称VR) 的诞生标志着信息技术的日趋成熟, 早期虚拟现实就是通过虚拟头盔和数据手套的三维图像跟踪装置, 借助计算机的高速处理数据的能力及时跟踪主体感觉器官的输入和输出, 达到让主体产生一种身临其境的感觉, 现在这项技术正在不断完善。可以看到, 虚拟现实的影响极其广泛和深刻, 它在医学、娱乐、教育、军事与航天工业等领域有着广泛应用。虚拟现实技术被用于临床治疗中, 如对退役军人创伤后应激障碍的治疗, 也是虚拟实在使人产生沉浸感的一个真实影响。虚拟实在的最终目的是与真实的世界相一致, 使人产生一种真实感、沉浸感。

可见, 虚拟世界并不是“虚拟”的, 而是信息技术的产物, 是人们在虚拟实在技术的作用下, 人机互动过程中所产生的一种对象真实存在在那里的感觉。那么, 这种虚拟实在的本质是什么呢?

四、虚拟实在的信息本质

可以说虚拟实在是一个空间性的媒介, 在这个具有沉浸感的空间中, 人们可以产生一些真实的感觉。尽管虚拟空间本质上是虚幻的, 但是它欺骗了我们的整个感知觉。对存在的经验是被感觉证据所认知和确认的, 我们所了解的世界就是基于我们的感觉而存在的, 是建立在我们的生活经验基础上的。

可见, 虚拟实在能带给人一种身临其境的的感觉, 虚拟实在建立在人的感知的基础上, 然而人是经常被感觉所欺骗的。中山大学翟振明教授提出虚拟实在是不同于现实世界的另一种存在, 与自然实在形成平行关系。如此, 虚拟世界就如同我们自然界一样, 拥有不断发展、自我进化的能力。

虚拟实在的根本取决于对信息的接受、加工、反馈和传递的过程, 它的价值在于能够获得和控制数据, 通过信息处理, 创造出一种虚拟环境来实况再现远距离的各种现象。“游荡于赛博空间中的那种虚拟实在的属性无非是大量的信息, 而这些信息的表达方式确实是通过符号来逻辑地实现的。然而其本质的东西确是信息。”

五、结论

信息文明是人类创造的历史文明, 贯穿人类对信息的获取和利用的漫长发展过程。人类对信息的获取和利用是一步步推进的, 信息革命的历程同时也是人类虚拟能力的发展过程。从最初的语言的诞生到文字的发明这一信息文明的初级阶段, 到后来工业技术 (电报、电视广播、卫星通信等) 、信息技术的出现扩大了信息的传播与应用。现在的世界已经离不开信息, 我们所处的信息时代就是信息技术发展的结果。虚拟实在的本质是信息计算, 事物不断信息化的过程就是人类虚拟能力进步的体现。

参考文献

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[7][11]张怡:虚拟实在论[J].哲学研究, 2001, (06) .

虚拟信息 篇11

关键词：信息技术 中小型企业 虚拟经营

随着全球化竞争的日益加剧，以及知识经济时代的不断创新，很多企业尤其是中小型企业很难完全依靠自身的力量来组建所必需的知识能力，以双赢（win-win）为合作目的的虚拟企业应运而生。构建虚拟企业已成为我国许多中小型企业发展的战略选择。

虚拟经营（Virtual Operation）是指存在优势互补和合作意愿的中小型企业，为了解决在市场竞争中的生存问题，在相互了解和相互信任的基础上，相互合作，组建相对稳定的企业联盟体。通过能力转移和优势集中，最大限度地发挥企业资源和能力优势，经过较长时间的整合，最终建立一个相对稳定的经济实体。

1.虚拟运营企业的特点

（1）组织形式：由于现代科学技术快速高效的信息传递和处理能力，现代企业正在打破传统制造、管理和工厂车间的边界，生产、管理、服务等各项功能广泛融合，高度专业化的功能部门、等级层次正在被打破和拆除。总之，由于信息技术的运用，传统的金字塔的模式正在向扁平化的模式转变。虚拟运营企业采用扁平化模式，提高市场响应速度，实现高效决策。各成员通过业务流程重组（BPR），实现企业优势资源的集中。

（2）信息化程度不高：虚拟运营企业的各成员内部信息化水平不尽相同，参差不齐。

由此可见，加强虚拟运营企业的内部信息化是必要的，没有信息技术的支撑，就只能是各成员的简单拼凑，而不会形成协同效应，不会达到“2+2=5”的效果，也不会形成持久竞争力。

2.我国中小企业信息化建设的现状

我国信息化建设始于20世纪80年代，其发展的进程大致可分为3个阶段：第1个阶段是企业产品设计信息化阶段，以CAD的应用为代表；第2个阶段是企业生产流程和生产工艺信息化阶段，以生产设备的自动化和现代化为特征；第3个阶段是企业管理信息化阶段，以会计电算化为标志。这20多年来，我国企业的信息化建设取得了长足的进步，以信息化带动工业化，实现跨越式发展的战略正显示出越来越强大的生命力，企业在信息网络建设、信息技术应用和信息资源开发等方面也卓有成效。但我国大多数中小企业信息化水平处于较低阶段，企业信息化建设还存在诸多难题：（1）企业对信息化建设投入的力度小，结构不合理。（2）各部门间信息不共享，设计、管理、生产的数据不交流，信息孤岛严重阻碍了信息化建设的进程。（3）未形成合理的技术创新体系，人力资源结构性矛盾突出。

3.中小型虚拟运营企业信息化战略

3.1制定适合本企业的信息发展战略 企业在信息化建设中，应根据企业整体发展战略目标，制定相应的企业信息化发展战略。对于信息化建设的进程要精心设计，对合作伙伴的技术能力、人员构成企业文化等因素都应重点关注。要充分考虑企业在实施过程中可能产生的财务风险、人员流动性和资源专用性风险。结合虚拟运营企业的特点，中小型虚拟运营企业信息化战略可形成如下思路：协调规划、创新理念、流程重组、信息共享。

（1）协调规划：虚拟运营企业不但要通过合理的资源配置，整合并提高实体资产，更重要的是通过提高信息化程度提高整体的无形资产。企业要制定整体规划，尽量避免孤立地设计或实施单项管理，防止形成信息孤岛和重复投资。

（2）创新理念：企业在信息化进程中要融入先进的经营管理思想和理念，采用先进的管理方法，如敏捷制造（Agile Manufacture）、并行工程（Concurrent Engineering）等。

（3）流程重组：实现企业全面信息化管理的基础是企业流程重组（Business Process Reengineering）。企业流程重组的本质就在于根据新技术条件信息处理的特点,以事物发生的自然过程寻找解决问题的途径。企业流程重组不仅是市场竞争的需要,而且也是信息技术及其应用发展的结果。企业信息化建设的发展,不仅改善了人的工作环境,提高了工作效率,而且扩大了人们思考问题的范围和控制问题的能力。它使业务流程各个环节联系更紧密,过去被分解得支离破碎的流程融为一个整体。信息网络使各个部门交织在一起,淡化了职能部门之间的界线。企业信息化建设的实践证明,只有重组业务流程,淡化部门之间的界限,才能充分发挥信息技术的作用。

（4）信息共享：建立专门的信息管理部门，提供集成化的信息平台，实现信息资源的授权控制访问，实现信息共享。

3.2加强信息化人才的培养 企业信息化不仅涉及到信息技术，而且涉及到企业生产经营的各方面。在实施信息化的过程中，既要有精通信息技术的技术人员，还要有精通管理的计划、财务人员，更要有既懂技術又熟悉管理的全面型项目管理和控制人员。这些人员既可以来自企业内部，也可以来自企业外部，企业可以根据自身人力资源状况选择招聘或对现有人员进行培训等方法积累人才，也可以通过专业化的管理咨询服务和系统集成服务贯彻企业信息化。

参考文献：

【1】张光耀.虚拟企业与策略联盟，经济管理出版社，2004。

【2】罗兰.业务流程再造，北京中信出版社，2003。

【3】刁富生.信息化时代的中国现代化，华南理工大学出版社，2006。

虚拟信息 篇12

虚拟实验是真实空间的一种映射[1],与真实环境中的实验相比,有以下几个方面的特点:

1)实验设备的虚拟性

在虚拟实验中操作的设备虽然能看到感觉到,但它们事实上并不存在,是由计算机所模拟的,是虚拟的。虚拟实验设备能减少设备与空间,节约资金,改善实验条件。追求真实性是科学实验的首要条件,因此,虚拟实验本身就要创建一种虚拟的“真实性”,为科学认识提供一条途径[2]。

2)实验环节的多目标、多层次性

在虚拟实验环境中,教师的辅导作用主要通过软件自身实现,另外,考虑到实验者客观存在的水平差异性,因此所提供的实验应该满足各个层次的实验者的要求。虚拟实验环节的多目标、多层次性有助于学生把科学的理性与逻辑、自我想象力与创造性相结合起来,有效地发挥自身的能动性。

3)实验过程的灵活性

实验过程的灵活性主要表现为:在虚拟实验的过程中,学生能方便地改变事物的条件以观察所发生的变化,有利于学生获得丰富的感性认识,便于学生根据自己的假设分析实验数据[3]。在此环节中并不一定需要一种理论或假设做指导,但却可能会为某一理论提出某些观点或意见。实验过程的灵活性使得学生能从实验过程中学习,不仅知道实验的结果,而且能体验知识的发现过程,激发学生进一步提出问题与寻求解决问题的兴趣。另外,在虚拟实验中,评价的侧重点不仅仅是实验数据的处理和结果,更重要的是学生是否掌握了相关领域的概念、解决问题的基本技能及从虚拟向真实情境迁移的能力。

虚拟实验的出现有助于培养学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面,有效地支持理论学习。在虚拟实验中如果学生能把虚拟环境与真实的相比较、在合作的基础上进行探究,必将产生很大的教育价值。

2 虚拟实验教学的过程模型

虚拟实验教学的过程是建立在一般实验教学活动过程、学生的认知过程和实践活动,以及教学的基本规律的基础之上的[4]。因此,可将虚拟实验教学过程概括为用户界面、情境设置、过程模拟、总结评价4个步骤。

2.1 用户界面

虚拟实验系统不同于真实的实验室环境,实验者是通过用户界面与之交互作用的。因此,界面的设计既要方便友好、易于操作,又要使实验者感觉处于一种解决实际问题的情境中,即使面对的可能是科学家们早已熟知的资料或已有确定答案的问题,随着问题的逐步进展,学生仍然会体验到发现知识、寻求解决问题方案过程的成就感。虚拟实验系统的真实性可以丰富学生在虚拟情境中的体验,智能化主要表现在实验过程中跟踪学生的实验进度,并适时地为其提出指导性建议。

2.2 情境设置

实验辅导员(教师或系统Agent等)依据学生的经验、知识背景及需求,提出具体的实验目标,呈现融于模拟过程中的概念。另外,在利用虚拟实验教学的过程中,应有意识地安排一些省略(这种省略可以是1个实验的计划,可以是某一实验中控制某一因素的方法,可以是从所给资料中得出的结论,也可以是用来解释所给资料的1个假设)、空白或者令人感到奇怪之处,让学生把它们填补出来,以激发学生的兴趣。

2.3 过程模拟

虚拟实验过程模拟阶段,通过观察、分析实验现象,处理实验数据,并根据反馈调整策略、澄清错误概念,检验自己的假设和实验设计方案,这有助于提高对反馈的反应能力及对因果关系的敏感性。另一方面,在虚拟实验过程中,学生必须有意识地关注自己的经验,明确地叙述实验结果并用现有的思想综合它们,通过这种方式,使自己的想法被重新组合成新的、更强有力的形式。

2.4 总结评价

分析虚拟实验的进程,描述自己的感觉和反应,以判断自己概念掌握及问题分析、解决能力,意识到自己存在的问题和不足,并寻求新的解决问题的方法;同时,把虚拟情境与真实世界相比较,把虚拟实验和实际应用联系起来,使得在虚拟情境中掌握的概念和解决问题的方法运用于实际中,提高学生的自信心和灵活性。

另外,虚拟实验教学的数据共享也存在一定问题[5],在使用虚拟实验教学时还要注意以下几个因素:注重培养学生的独立能动性;尽可能地采用课题探索策略;在团体合作过程中学习;虚拟实验环境的丰富性程度对学生能力的影响。

虚拟实验环境并不能完全代替真实环境,因此,我们需要认识虚拟与真实2者之间的共同之处,并研究我们能做些什么来帮助学生很好地处理虚实2者间的关系。虚拟实验教学的过程模型如图1所示。

3 虚拟实验室开发平台

构建虚拟现实系统的目的是为了开发虚拟现实应用,所以任何一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台,一般包括2个部分:1)硬件开发平台,即高性能图像生成及处理系统,通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站;2)软件开发平台,即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台[6]。这其中面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台是最主要的,它在虚拟现实应用开发过程中承担着三维图形场景驱动的建立和应用功能的2次开发,是虚拟现实应用开发的高层API,同时也是连接VR外设、建立数学模型和应用数据库的基础平台,没有它将无法开发出功能完善的虚拟现实应用程序。因此,开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分,负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台,同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转,并与它们共同组成完整的虚拟现实系统。

3.1 显示系统

虚拟三维投影显示系统是整个虚拟实验室系统中最重要的3D/VR图形显示输出系统,其核心部分是立体版的高亮度投影机及相关组件,它将VR工作站生成的高分辨率3D/VR场景以大幅立体投影的方式显示出来,让要交互的三维虚拟世界高度逼真地浮现于参与者的眼前,从而为VR用户提供一个团体式参与,集体观看,具有高度临场感的投入型虚拟现实环境,并结合必要的虚拟外设(如数据手套、6自由度位置跟踪系统或其他交互设备),参与者可从不同的角度和方位自由地进行交互、操纵,实现三维虚拟世界的实时交互和漫游。在虚拟现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,比如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统,而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统,因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性,而在这些所有的显示系统或设备中,虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统,因此,该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式,也是一种最典型、实用、高级别的投入型虚拟现实显示系统。

3.2 交互系统

6自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟现实技术的精髓,离开实时交互,虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义,这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设,它们主要是6自由度虚拟交互系统,比如:力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等。

3.3 集成控制系统

一个大型的虚拟现实系统包括很多组成部分,比如多台投影机、音响系统及多路视频的输入和切换系统,甚至是辅助的灯光和窗帘,这些都需要方便的控制和管理,每个部分又包括很多产品和设备,这些产品设备之间需要相互连接、依赖,彼此之间协同工作。然而,这样一个复杂的系统要顺利地运行并能够协同工作,就需要进行管理,集成控制系统便是承担该项工作的载体,它是整个虚拟现实系统有效管理和运行的基本保障。虚拟实验室集成控制系统如图2所示。

3.4 技术应用方案

虚拟现实应用的研究与开发是一项技术要求比较高的工作,它需要有相应的系统环境和完善的技术解决方案配套进行。虚拟实验室技术的应用如图3所示。

一个完善的虚拟现实系统通常需要解决的技术问题包括:数字图像边缘融合与无缝拼接;通道间的色彩与亮度平衡;数字几何矫正(即非线性失真矫正)、多通道视景同步控制;新一代立体成像与显示、虚拟现实集成控制等技术。

4 虚拟水文实验应用研究

充分认识虚拟技术在水文教学中的重要性、研究网络虚拟技术的特点及其应用规律,从而进一步促进水文教学的发展,是本研究的重要目标。

4.1 实现水文预报教学

用QuickTime VR实现对水文预报教学内容的表达(举例观察1次暴雨洪水形成过程)。

教学要点:通过全方位仔细观察产流、汇流过程,加深理解和认识蓄满、超渗产流的形成过程。

教学设计:根据此暴雨须观察的时空分布特点,在实施网络教学时应可使用学生在360°全方位转动、缩放和移动感受器,实现如同直接观察暴雨的教学效果。

VR数据开发[7]:根据教学设计的要求,采用QuickTime VR技术开发此项VR数据,可使VR效果最为逼真。开发过程要点是:

1)用数码照相机每隔10°拍摄1张暴雨图像;

2)用Photoshop对摄取的图像进行处理;

3)在VR ToolBox中导入经处理的36幅图像,根据网络带宽将压缩率设定为JPEG的80%,最后导出VR影视的*.mov文件。

实施网络教学:将VR数据文件嵌入到相应的网页中,并设计其在网络课程中的链接,将相关网页和VR数据文件上传至服务器,在机浏览器上安装QuickTime播放插件(3.0以上版本)。学生即可上网浏览相应的VR内容并通过交互控制VR影视中的各种运动,达到仔细观察暴雨各部位的目的。

由于此例VR表达的是暴雨,其整全角状极不规则,因此不宜采用基于几何模型的VR技术[8]。采用基于图像的QuickTime VR技术可非常好地满足教学设计的要求,并可逼真地表达教学内容。

4.2 实现水文模型教学

用Cult3D[9]实现对水文模型教学内容的表达。

教学内容:水文模型结构。主要内容包括降水、产流和汇流等。

教学要点:对研究流域大体结构中的各部位的认识、掌握各部位的相互关系。

教学设计:在网络教学中,可对流域进行3D空间任意角度的变换,并可依据其大体结构将流域从外至内逐层打开进行仔细观察,所有部位均可任意旋转、缩放和移动。

VR数据开发:采用Cult3D技术开发此例VR数据,可高质量的实现教学设计的要求。

开发过程要点是:

1)在3DS MAX中分别对研究流域各层结构进行建模并赋予相应材质,按照流域各层结构将建立的物体链接在一起。通过Cult3D在3DS MAX中的插件Cult3D Exporter导出模型文件(*.c3d)。

2)在Cult3D Designer中导入模型文件,在其中加入交互功能和运动控制,最后导出经压缩的VR数据文件(*.co)。

实施网络教学:将VR数据文件嵌入到相应的网页中,并设计其在网络课程中的链接,将相关网页和VR数据文件上传至服务器,在浏览器上安装Cult3D播放插件。通过上网在浏览器中观察此VR内容并可通过交互逐层打开此虚拟的流域研究,仔细观察研究相应教学内容。

由于此例教学设计要求流域大体结构的各层可分别打开并能在任意角度旋转,而流域外形及内壁各层结构造型相对规则,可在3DS MAX中建模实现,因此可采用Cult3D技术开发VR数据文件[10]。Cult3D是基于几何模型进行动态显示的,其VR文件数据量小,显示效果也非常好,其中的交互控制可设计得非常细致,所以此例VR应用的网络教学效果很好。

5 结语

通过教学实践和相关研究可以看到,针对不同的教学内容和设计,应采用相适应的网络VR技术,才能够充分发挥出其技术特点,实现预期的教学目标。尽管网络VR技术对于提高网络教学质量有很大的作用,但目前网络VR技术的应用还远不如流式视频的矢量动画那样普及,从事网络教学的教育工作者应充分认识网络VR技术的优势及其在网络教学中的作用,虽然目前离理想的VR境界仍有较大差距,但交互性强、触发事件种类多、动态渲染及显示质量高、可任意链接URL或其它3D空间、适宜网上应用、VR数据文件共享性强、开发效率高等技术特征使成为网络VR技术发展的趋势。

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