动态生成技术范文

动态生成技术范文（精选10篇）

动态生成技术 第1篇

1 动态目标生成器的结构组成

该设备的系统组成如图1所示, 与传统的光学靶标相比[2], 检测设备的整体机械结构发生了变化, 增加了精密回转轴系, 采用了高精度角度传感器圆光栅作为反馈元件, 使速度更加平稳;平行光管和检测相机静止不动, 确保了系统的可靠性, 提高了动态目标特性的稳定性。

整个检测系统由底座组件、旋转臂、平行光管、分光棱镜、直流力矩电机、回转轴系、两块平面反射镜、可调光源、两路可见光激光指示器和检测相机等组成。

2 动态目标生成器的检测原理

本检测系统的检测原理是激光通信光端机既可以接收来自目标生成器的平行光束, 又可以通过自身的光学系统发射通信光, 而且经过光学装调可以保证两次光路方向平行。动态目标生成器的功能由动目标生成功能和跟踪精度检测功能组成。

动目标生成功能原理:进行模拟目标跟踪时, 首先根据需要调整设备与被测试光端机间的距离和反射镜的角度, 使平行光管光轴指示光和旋转臂回转轴指示光汇聚到一点, 然后调整被测试设备的位置, 使光端机的回转中心与指示光的交汇点重合。启动力矩电机带动旋转臂实现旋转运动, 打开光源后, 平行光管发出的信标光经反射镜反射后, 在空间上形成一锥面的运动轨迹, 且锥点位于被测试光端机回转中心的运动目标。动目标生成原理见图2所示。

检测功能原理:被测检光端机跟踪动态目标生成器产生的运动目标的同时, 开启自身的发射系统并发出通信光, 因为光端机的通信光发射光轴和粗跟踪接收光轴平行, 因此光端机发射的通信光的光路与检测设备信标光光路平行, 经反射镜2和反射镜1的反射后, 通信光束被平行光管接收, 接收到的光束经分光棱镜折射到CCD相机的探测面上形成光斑, 经过图像处理单元, 可以计算光斑的位置。当被测光端机跟踪误差为零时, 被测光端机发出的激光光轴和检测设备发出的目标光平行, 即与CCD相机的接收光轴平行, 相机探测到的光斑应位于相机视场中心O处。当被测端机跟踪精度不为零时, 被测光端机发出的激光光轴与和CCD接收光轴间产生一定角度, 光斑在CCD上位置变为A, 通过检测光斑偏离中心O的程度即可检测光端机的跟踪精度 (见图3) 。

3 精度分析

根据系统的检测原理, 检测设备本身的总体精度满足一定的量级, 才能确保检测结果的准确性。本文所设计的检测系统中, 误差主要由二部分组成, 分别是:

(1) 动态目标生成器旋转臂受重力作用产生的变形。

(2) 反射镜及镜座的变形。

以上的因素中, 两部分的误差值是互不影响的, 所以可以单独分析。

3.1 旋转臂的变形分析

在检测过程中, 动态目标生成器沿固定方向匀速旋转, 所以认为静态变形和动态变形情况相同[3]。利用分析软件可得 (见图4、图5) 。

由图4和图5可以看出, 变形量根据旋转臂位置的不同而发生相应的变化。在水平位置时它的最大变形数值为0.01254 mm;当旋转臂处于竖直方向时最大变形数值为0.0 09 6 5 6 mm。

根据反射镜的反射原理, 从平行光管出射的光束经过旋转臂顶端镜面反射后, 出射角误差会变大, 误差值为旋转臂变形产生角度误差值的2倍, 设σ1为旋转臂在水平位置时变形产生的角度偏差, σ2为旋转臂在竖直位置时变形产生的角度偏差。根据反射镜到旋转臂的旋转中心距离为800 mm, 进行计算误差σ1、σ2的大小:

2取旋转臂在水平位置时的误差, 则旋转臂变形所引起的最大角度误差数值为:

3.2 反射镜座变形分析

镜座与支座回转轴、反射镜与镜座之间用螺钉连接, 导致镜座受到力的作用产生变形。

利用分析软件得到反射镜座的变形图 (见图6) 。

从图6所示的变形图可得, 最大变形量发生在镜座的下端, 由分析结果看出, 最大变形量为0.0004994 mm, 镜座框架的长度为265 mm, 支撑点在反射镜长轴的中点, 通过计算得到反射镜座变形引起的最大角度误差为:

3.3 系统总体精度分析

检测系统的单项误差计算数值分别是:

(1) 旋转臂的变形产生的误差为。

(2) 反射镜镜座受力变形产生的误差为

以上各误差之间是互不影响的, 利用均方根法计算得:

检测系统自身的精度为6.55″, 化成弧度制为31.5µrad, 本文中被检光端机的粗跟踪精度为120µrad, 检测系统的精度满足要求。

4 结语

本文设计了光端机的粗跟踪精度检测系统的结构, 并且介绍了检测原理, 主要分析旋转臂变形、反射镜变形对检测设备本身精度的影响, 经过计算得出系统的总体精度数值, 结果表明误差满足系统的检测精度要求。

摘要：针对光端机的粗跟踪精度检测方案, 设计了动态目标生成器, 为激光通信用光端机提供动态目标并进行粗跟踪精度测试。详细介绍了检测原理, 设计了动态目标生成器的结构, 利用有限元分析软件对关键部件进行分析, 对精度进行了计算。分析结果表明, 该设备可靠性高, 能够提供要求的检测精度, 为光端机的研制提供理论依据。

关键词：动态目标,跟踪精度,检测

参考文献

[1]姜会林, 佟首峰.空间激光通信技术与系统[M].北京:国防工业出版社, 2010.

[2]牟吉元, 孟立新, 张立中.激光通信光端机粗跟踪性能检测方法研究[J].长春理工大学学报:自然科学版, 2012, 35 (2) :1 3 0-1 3 3.

动态课堂，有效生成 第2篇

关键词：动态课堂;有效生成;思维;错误

教学要通过课堂来实现，而课堂又是一个动态的生成过程，这一过程中常会有意想不到的事情发生。如何把控课堂动态，及时捕捉课堂信息，使动态课堂更加有效，是每一位教师都应该努力践行的职责。下面本人用两个教学实例来谈谈自己的一些个人看法。

一、捕捉思维的过程，让生成更有效

课堂教学不是教师一厢情愿的独自，而是师生、生生之间自然且智慧的对话。在教学中我们必须要独具慧眼，捕捉学生独特的思维过程，让生成更加有效。

例如：“圆的方程”复习课中的教学片段：“已知实数x，y满足x2+y2+2x-4y+1=0，求3x-4y的最大值和最小值。”我在巡视过程中发现学生有不同的解题方法，于是请了一位学生发言，生1：由形式结构可以识别为线性规划问题，利用判别式法来解。设3x-4y=k，则y=x-，代入圆的方程，得25x2-（16+6k）x+k2+16k+16=0，转化为此方程有实数根，∴Δ≥0，化简整理得k2+22k+21≤0，解得-21≤k≤-1，∴3x-4y的最大值为-1，最小值为-21。

这时生2表示他有不同解法，设3x-4y=k，即3x-4y-k=0，可以转化为直线与圆的位置关系有交点来求解。圆心（-1，2）到该直线的距离不大于圆的半径2，即≤2，解得-21≤k≤-1。

生2刚解完，马上就有生3说：“老师还可以利用近段时间学习的选修4-4中圆的参数方程来解。”于是我肯定了他的思维方向的正确性，并请他展示自己的思维过程。生3：由题意知实数x，y满足圆的方程，其参数方程为x=-1+2cosαy=2+2sinα（α∈[0，2π）），∴3x-4y=3（-1+2cosα）-4（2+2sinα）=6cosα-8sinα-11=10sin（α+φ）-11（其中tanφ=-），这样就转化为三角函数求值域的问题了。此时教室又响起熟悉的掌声！在这个真实的课堂教学中，利用学生展示的契机，给学生创造了一个平等对话的平台，不仅收到复习知识点的效果，而且成功地做到了既“红了樱花”又“绿了芭蕉”。这样既使学生的个性得到充分的发展，又使全班学生能够轻松地掌握解决此类问题的多种方法，使得课堂教学的有效性大大提高。

二、寻找错误的原因，使认知更完善

教育不在于告诉学生一个真理，而在于教会学生怎样去发现真理。把思考、发现的权力交给学生。通过学生的错误，教师不但可以发现学生所学知识的不足，还可以从中发现他们的学习方法和策略。针对课堂交流中生成的这些错误，教师巧妙地将其转化为新的课堂教学资源，使认知更完善。

例如：“基本不等式”复习课上，我设置第一个例题：下列不等式中，证明正确的是（  ）

A.若a，b∈（0，+∞），则lga+lgb≥2

B.若a，b∈R，则+≥2=2

C.若x∈（0，]，则sinx+≥2

D.若a∈（0，+∞），ab<0，则+=-+≤-2=-2

出乎我的意料很多学生很快报出了答案是：C，也有其他答案。此时我没有表态谁正确与否，而是邀请一位学生展示思维过程，生1：A中虽有a，b∈（0，+∞），但lga，lgb却未必总大于0，故不正确;B中若a，b异号时也不符合基本不等式条件;D中虽对a，b限制符号但不等号方向反了所以不成立;C中推理完全正确。此时立即有学生反对，C中推理结果完全不正确。于是邀请一位反对学生分析，生2：C项推理中虽然符合基本不等式“一正，二定”的条件，但不满足“三相等”的条件;因为当sinx=时取等号，此时sinx=2矛盾，所以C不成立;而D中，，都为负数，先化负为正，再用基本不等式推理完全正确。

通过引导学生进行分析比较，寻找错误的原因，不仅提高了学生分析与解决问题的能力，同时使学生对基本不等式的“一正，二定，三相等”的应用条件的认识更加完善。研究问题既可以从正面（正确的）开始，也可以从反面（错误的）入手，从反面探讨往往对人的触动更大，给人留下的印象更深刻，效果自然会更好。因此，面对错误的生成资源，教师千万不要轻易放弃，任之流失，要及時捕捉学生出现错误的问题所在，巧妙地挖掘其中的错误资源，通过分析、比较，学生自我探索、自我体验等方式，把错误资源化为一次新的学习契机，从而牢固建构知识体系。

总之，对于课堂教学中的有效性的实践，我们要把主权交给学生，让学生动起来，同时教师要实时把控教学动态，利用一切可以利用的资源，使课堂生成更加有效。

参考文献：

[1]叶澜.让课堂焕发生命的活力[J].教育研究，1997（9）.

[2]王冬娟.精心预设 动态生成[J].小学数学教育，2006（4）.

巧妙利用信息技术课堂动态生成资源 第3篇

●利用动态生成, 关注学生的情感体验

新课标把情感、态度、价值观的培养作为教学目标之一, 我们不应把它只作为教学的附属品, 而应该把它实实在在地落实到教学中。在信息技术课堂中, 学生发现和掌握知识的过程肯定有“磕磕碰碰”, 是一个充满“挫折”的曲折过程。作为教师, 要尽量利用“挫折”资源, 正确分析、恰当引导, 捕捉闪光点, 让每位学生都乐在其中, 获得丰富的情感体验。

【案例一】在执教《可爱的鼠标》一课, 用“用鼠标查生日”教学片段

这一课的教学目标是学会鼠标的指向、单击、双击、拖放。在教学完鼠标的单击, 拖放之后, 进入了教学“用鼠标查生日”这一环节。

师示范操作:在屏幕右下角, 显示日期/时间的区域上很快地按两下鼠标的左键 (双击) , 就可以打开“电脑钟”了。

师:接下来我们来查查1999年8月26日是星期几…… (师操作)

师:大家试试查查自己的出生年月吧! (生动手操作)

师随机指了一名学生上台操作。

生 (有点紧张) 右手颤抖地放在鼠标上, “咚咚”响, 原来是在一直按鼠标左键。

师:快把“电脑钟”打开吧!

生慌慌张张地移动鼠标, 突然屏幕上出现了一个快捷菜单。 (下面的学生就有点嚷嚷着:会不会做呀!不会做就下去吧!……)

生的手有些颤抖, 一会儿又弹出了音量控制对话框, 怎么也没能打开“电脑钟”。 (教室里学生哄堂大笑)

师有点恼火了, 这么简单的动作, 怎么不会呢?刚想说“下去!下去!”但想想不能打击孩子的自尊心。

于是师走到他身旁, 把手放在他的右手上, 帮助关掉了音量控制对话框, 并示范:你要快速地按两下鼠标左键才行。

第一次, 他虽然比刚才那一次快了点, 第二次, 他又快点了, 可是还没成功。第三次, 他更快些了, 终于打开了“电脑钟”。……

【由案例引发的思考】大部分学生都非常喜欢信息技术课, 但迫于每个人的家庭环境不同, 信息技术操作能力在课堂上表现得参差不齐, 两极分化鲜明。对从未接触过电脑的民工子女来说, 学习使用鼠标确实有点难度, 在教师认真地讲解操作要领后, 仍经常出现“鼠标不听指挥”现象。此时千万不能挫伤、打击甚至讥讽学生, 而是应保护受了“挫折”的学生, 抓住疑难点, 给予准确、及时的点拨。此案例中, 当学生没有移动鼠标, 错误地弹出快捷菜单、打开音量控制器的时候, 教师给以耐心地指导, 第一次错了, 给一次机会;第二次错了, 再给了次机会;终于在第三次完成了双击的操作。这样处理, 既充分保护了学生的自尊心, 又能给以克服“挫折”的勇气, 从失败中学会技能比一次就成功要更加的记忆深刻, 更能体验到成功的情感体验。如果当时教师不耐烦地说:“下去!下去!”这“下去”的背后将是什么呢?应该说是一种扼杀、霸道和权威, 哪谈得上平等、参与、交流呢?又怎能促进学生的个性发展呢?又怎能体现学生是学习的主人呢?

●利用动态生成, 提高学生的纠错能力

学生在课堂中出现了一些操作错误, 教师不能以一个“错”字堵住学生的嘴巴或亲自把正确答案双手奉上;更不要急于求成, 轻易地判断对与错, 而是要把学生的“错误”展示出来, 留给学生充裕思考的时间和空间, 要让学生自己去发现错误, 纠正错误, 提高学生的纠错能力。

【案例二】浙江摄影出版社三上《整齐的教学楼》教学片断:利用Shift画直线

出示两条线 (如下图所示)

师激趣教学, 并示范画出直线 (生一片“哇”的喧哗声) 师继而再画了条笔直笔直的直线。

师:是不是特想知道老师怎么一下就画出了这么笔直的直线?

(生连连点头, 恩。)

师:其实方法很简单, 请大家自己试试书本上18页的教你一招。 (幻灯出示) 在用直线工具时, 如果按住Shift键, 就会画出笔直笔直的线。

学生们迅速地翻开书, 迫不及待地动手试试看了。 (师巡视)

在巡视中发现有很多学生都画的不规范, 是让一些画得规范的学生说说是怎样画的, 让课堂就这样顺利地进行下去吗?可现实是还有很多孩子的操作处在误区里, 需要教师去引导。

于是随机指名一位学生上台操作。

生操作, 结果还是画了一条斜线, 不是笔直的线。

(下面的学生哄堂大笑, 有个别调皮的学生还在嚷嚷:不会做, 下去吧!)

师:同学们, 不要笑, 课堂是你们可以出错的地方。其实刚刚有许多同学也和他一样犯同样的错误。老师希望大家能一起来讨论, 分析错误的原因。

(教室里稍稍安静, 不一会儿就像炸开了锅, 你一言我一语, 争先发言)

生1:是不是刚才没有按Shift键呢?

生: (理直气壮) 我按了。

生2:我刚才也出现了这种情况。我也不知道为什么?

(有部分学生低下了头。教室了一片安静。)

生3:是不是按了一下Shift键后就松手了呢? (他的话引起了大家的思索, 学生赶忙在自己的电脑上动手操作。)

生4:我知道, 在画的时候一定要一直按住Shift键, 再用直线工具画出直线。

师:恩, 你说得很好。用Shift键画直线时一定要利用直线工具画直线。教师板书 (一直按住Shift键) 随即用学生总结的方法在画图里画了一个笔直的直线。 (学生兴高采烈, 跃跃欲试)

师:请同学们再画一个吧。 (第二次画直线只有个别同学出错了)

师:感谢刚才这位同学的错误, 帮我们带来了这么热烈的交流!

(孩子们都开心地笑了)

【由案例引发的思考】案例中当学生出现错误——不能利用老师教给的方法绘制直线时, 教师没有草率地处理——重新指名学生上台操作, 而是关注并面对学生的错误。当问题产生后, 解决问题便成了学生的学习目标, 此时教师故意不向学生提供解决问题的方法, 而是给学生创造了自主探索的思维空间。教师及时地抓住了课堂上这一看似平凡的错误, 十分机智地进行处理, 将它转变成了课堂的闪光点, 更好地突出了教学重点, 突破了教学难点, 可谓是“一举多得”。课堂, 是学生可以出错的地方, 学生出错的课堂才是真实的课堂, 才是活的课堂。因为出错, 才会有点拨、引导、解惑, 机智和智慧就是在“出错”和“纠错”的探究过程中形成和积累的, 错误因而凸显它的价值。

●利用动态生成, 发展学生的评价意识

教师要引导学生学会自我评价和相互评价, 引导他们学会反思自己和同伴的学习过程和结果。学生通过评价别人, 可以提高自己的认识, 促进自己的学习, 考虑问题会更详细。通过听别人对自己多元化的评价, 不仅使学生获得了成功的体验, 及时更正自己的错误, 树立学习自信心。

例如, 在《精彩屏保设计》的教学过程中, 利用“屏保”好向导, 按照向导提示一步一步地操作, 在这个过程中, 有部分学生在操作的过程中直接多次按“下一步”的按钮, 结果使做好的屏保里面没有一张图片。当学生出现这种错误时, 如果教师全盘予以否定, 那么学生对学习会失去兴趣。因此, 我引导道:你很不错, 能跟着向导一步步地操作, 不过如果在你的屏保里加上声音和图片是不是会更好呢?通过这样的引导, 大部分学生都改正了刚才错误的操作, 并探索着给自己的屏保中加入图片, 试着弄得更美观。

动态生成 机智把握 第4篇

一、教学实录

1.课前引入

【情景1】在透明塑料袋里滴入几滴酒精，然后将袋挤瘪，袋口用橡皮筋扎好，最后放在热水中要求学生观察现象。

生：（兴奋）鼓起来，鼓起来……

师：为什么会鼓起来？

生l：塑料袋放在热水中会鼓起来，小液滴不见了。

生2：大概液滴遇热蒸发变成气体了吧，所以塑料袋鼓起来了。

师：以上几位同学都讲得很好，物质从液体变成气体叫汽化。

板书：液体——气体（汽化）

2.课堂探究

【情景2】指导学生小组活动：擦、吹、体会。学生用酒精棉球把酒精擦在手背上，用嘴吹或用书扇（学生兴致很高，很兴奋）

师：有什么现象和感觉？

生：酒精不见了，干了，手有点凉凉的感觉。

师：酒精干了说明什么？手为什么有凉的感觉？

生1：酒精变成气体跑到空气中了，手凉是因为酒精温度低。

生2：（抢着说）对！夏天热的时候跳到水里就凉快了，是因为水凉！

师：（愣了一下，惊讶地问）你们的意思是酒精的温度比空气的温度低吗？

生3、生4：（异口同声）是的！

师：大家都这么认为？

有的点头，有的摇头，有的说不知道。

师：那我们有没有办法验证一下？

生：（基础较差的王某小声说）用温度计测一下。

师：这才是聪明的做法，大家验证一下吧！

生：（急忙拿起温度计开始测量，不一会就听到有人说）酒精的温度和空气的温度是一样的。

师：（大声地问）大家得到什么结论？

生：（全班学生齐声回答）温度都一样。

师：好！下面请测量酒精温度的同学把温度计从酒精中拿到空气中，大家再观察一会儿看看温度计的读数有没有变化？

生1：（不一会就有学生惊奇地喊道）温度计读数下降了！

生2：我的温度计也下降了。

师：这时为什么温度计读数会下降？

生：酒精蒸发从温度计吸热，所以温度下降。

生：（听了同学的回答后，认为酒精凉的学生抢着说）手上擦酒精有凉的感觉是因为酒精蒸发从手上吸热。

师：（竖起大拇指笑着说）你说得很正确！通过实验验证，我们知道汽化这一物态变化要吸热，说明物态变化伴随着能量的转移。并板书：汽化——吸热。

【情景3】（出示一杯冷水）这杯水过一段时间后会怎样？（再出示一杯正在加热的沸水）过一会儿这杯热水又会有什么变化？为什么？

生：都会减少，水由液体变成气体也跑到空气中去了。

师：比较这两杯水发生的现象有什么相同点？

生：都是由液体变成气体。

师：比较水分变少的过程和现象，有什么不同？

（学生讨论、抢答，抢答气氛热烈。）

生1：第一杯冷水减少得比较平缓、比较慢、不剧烈，可以在任何温度下进行。

生2：第二杯热水减少得更剧烈、更快，有气泡，内部也有气泡等。

生3：第二杯热水减少需要加热。

师：按照汽化的定义，这两杯水虽然都发生汽化现象，但汽化的方式不同，物理上把前一种称为蒸发，第二种汽化方式称为沸腾。谁能举一些生活中有关蒸发与沸腾的例子？

生：雨后地上的水干了、晾晒衣服都是蒸发，烧开水、煮饭等都是沸腾。

【情景4】（出示晾衣服图）联系实际，你认为影响蒸发快慢的因素有哪些？

学生讨论、猜想（气氛较热烈）。

猜想1：与液体温度有关，湿衣服在阳光下比阴凉处干得快些。

猜想2：与液体表面积有关，展开的湿衣服比揉成一团的湿衣服干得快。

猜想3：与风的大小有关。（空气流动快慢）

猜想4：与空气湿度有关

……

教师把学生猜想一一板书到黑板上：温度、空气流速、表面积、液体种类、空气湿度。学生利用桌上器材（玻璃片两块、酒精、 胶头滴管、水、酒精灯、试管夹、硬纸板、大头针）探究影响蒸发快慢的因素。教师巡视并偶尔参与讨论，之后小组代表发言。通过验证学生对温度、空气流速、表面积和液体种类等因素达成共识，而空气湿度这个因素书上没有提及，同学们可以在课后查找有关资料证实自己的猜想。

接着，笔者又结合图片引导学生用本节课的知识解释生活中的有关现象（学生尝试举例和分析）。

3.课后探究

课后笔者立即上网查找资料，确认空气湿度确实影响液体蒸发快慢。为了证明，笔者利用加湿器控制室内空气湿度，将细长玻璃管中加入一定的水记下液面高度，并固定在铁架台上静止放置。24小时后带学生去观察液面变化。用加湿器控制不同湿度，并用干湿温度计测出空气湿度，记下4组数据，发现：液体的蒸发随湿度的增大而减弱。之后笔者又用一节课给学生补充蒸发动态过程的知识，告诉学生蒸发是水分子进入空气和空气中的水蒸气进入水的一个动态过程。空气湿度越大从空气中进入水的水蒸气就越多，因此蒸发也越慢。水蒸发吸热，干湿温度计就是利用这个原理制成，并给学生介绍干湿温度计原理。

二、教学反思

科学课程倡导学生自主探究，这使得科学课堂魅力无穷、活力无限，课堂生成层出不穷。作为科学教师要善于把握学生在课堂中动态生成资源，让课堂不断涌现精彩。笔者反思在“汽化”教学过程中利用生成资源进行教学的两点体会：

1.抓住认知困难，切机指导

本节课中学生对温度计读数下降现象作出了错误解释，出现认知困难。教师并不是简单地将他的解释撇在一边，然后给他灌输正确答案，或叫其他同学作解释，用正确观点来进行覆盖，而是抓住时机将他的错误解释作为教学的新生长点，展开新的教学活动，把它看做组织学生再探究的宝贵资源，使学生自主建构认知结构，促进学生创造性思维的发展。因此，教师要抓住课堂的这部分生成，给学生留下生长的空间，切忌介入指导。

2.关注意外问题，切实指导

自从空气湿度对蒸发快慢影响的实验做完后，笔者慢慢发现每个学生学习科学的兴趣大大提高，课堂气氛比以前更加活跃。在科学探究中，学生往往会提出一些教师始料不及的意外问题，这些问题可能教师自己也不知道答案，也可能由于课堂时间有限而不能当堂解决。显然，这些问题是学生认真学习、积极思考、努力探索的象征，是课堂重要的生成资源。那么，教师就不能用模棱两可的语言来搪塞，也不能想当然下结论，更不能用“课后你自己去研究研究”来敷衍学生。相反，教师应该密切关注这些意外问题，切实指导学生在课后继续进行探究，这样会大大激发学生探究科学的兴趣，促进问题的解决，从而收到意想不到的教学效果。

参考文献：

[1]蒋雨华.化学教学中如何捕捉和利用“动态生成”[J].化学参考，2009（1）.

动态网站自动生成器关键技术研究 第5篇

然而,网站的开发与维护是一个专业且耗时的工作,大多数动态网站的开发依然采用传统的至上而下的编程模式。这样的开发模式周期长,费用高,维护难度大,因此大大增加了网站的建设和维护成本,使得很多中小型企业以及机构无法承担如此高昂的网站建设费用,严重制约了企业的信息化发展。

本文以aspx动态网站为例,根据不同的软件结构提出相应的动态网站自动生成解决方法,采用该方法设计的动态网站,可以大大的提高网站设计与开发的周期,并降低网站建设与维护的成本。

1 理论基础

1.1 动态网站

最早互联网出现时,站点内容都是以HTML静态页面形式存放在服务器上,访问者浏览到的页面都是这些实际存在的静态页面[1]。这种方式极为原始,客户端浏览的是固定非交互式页面,但随着业务的复杂度和用户需求的不断增加,静态页面带来许多困难,主要有:

1)不易维护,为了不断更新网页内容,你必须不断地重复制作HTML文档;

2)网站的内容(新闻、产品数据等)不能保存在数据库中成为企业永久信息资源,不能用于企业搜索、查询、分类、统计;

3)无法自动更新、与用户交互,以及无法因时因访问者而变化。

动态网站是指网站内容的更新和维护是通过基于数据库技术的内容管理系统完成,他将企业网站建设从单纯静态页面制作延伸为企业对信息资源的组织和管理。通过将网站上各种动态内容区域封装成页面元素,实现样式与内容的彻底分离。提供的核心功能使企业能够对存储在数据库中的永久信息资源进行搜索、查询、分类、统计[2]。通过动态网站发布信息的网站系统,数据吞吐量大,信息类型复杂,易于自动更新和交互,它不仅可以对外提供信息服务,也可以用于内部的信息管理。但是动态网站的开发相对比较复杂,开发周期长,费用高,难维护等缺点也制约了动态网站的推广和使用。

1.2 系统架构

软件体系结构用于制定软件的系统框架是软件的上层建筑,良好的软件架构在软件的整个生命周期都具有指导作用。不同的软件架构在不同级别的应用系统中都会有不同的运行效果。因此,根据不同级别的软件应用系统选择合适的软件体系结构对于提高软件开发效率,降低软件成本,增加软件可维护性等方面都具有重要意义。

目前动态网站的系统结构种类繁多,其中以三层结构(3-tier application),MVC结构(Model-View-Controller),SOA结构(Service Oriented Architecture)最具代表性。

2 生成器系统设计

本文以aspx网站为例,采用最基本的三层架构作为网站的软件体系结构来分析网站生成器系统实现的关键技术。

2.1 网站框架

软件分层设计的目的是在进行软件设计时采用“高内聚,低耦合”的思想。通过将软件分为多个层次,则软件的界面,业务逻辑控制,数据库访问等各个模块都可以交由不同的程序员分别进行开发,在最后进行模块间整合形成一个完整的软件系统。

本代码生成器可以生成带有三层架构的动态网站,这里采用的三层结构是将整个服务的业务逻辑划分为三个层次分别是:表示层(UI),业务逻辑层(BLL),数据访问层(DAL)。

1)表示层主要用于用户界面的显示,和数据的收发;

2)业务逻辑层主要用于控制整个系统的业务逻辑和算法;

3)数据访问层主要用于直接对数据库进行操作。

通过将网站划分为三个层次,每个层次都用于不同的功能,这样在进行网站的更新和改版时只需要针对需要修改的模块进行重新开发,而不需要重新书写整个网站。同样,在开发相似功能的模块时,只需要调用其中的模块,这样可以增加代码的复用率提高系统的开发效率。

2.2 功能模块

一个网站生成器要能够生成一个具有基本功能的网站必须具备以下功能,即:界面生成,各个业务逻辑生成,数据库映射生成。根据以上功能,将生成器划分为4个模块:界面模板,实体生成器,业务逻辑功能模板,数据库访问生成器。

1)界面模板:该模块用于存储一些常用界面模板,在设计网站界面时,可以在该模块中调用需要的相似界面模板,然后再模板的基础上进行修改出想要的界面,这样可以提高界面的开发效率。

2)实体生成器:该模块用于生成数据库实体(Model)。将数据库中的数据对象封装成实体然后放入网站的动态链接库(BLL文件)中,可以大大简化在业务逻辑层中对数据库对象的调用方法。

3)业务逻辑生成器:该模块是整个系统的核心部分,网站的功能和特点都体现在这里。常见的网站基本功能有:信息发布,用户注册,用户登陆,页面导航,站内信息收索等。还有一些网站需要具有其他功能,比如:BBS论坛,电子商务,站内即时通信等。由于每个网站的功能和作用都不相同,因此,该生成器所提供的业务逻辑模块并非能够满足用户的所有功能需求,这时就需要用户自己开发特殊的功能模块以满足网站的要求。

4)数据访问模块:该模块用于将自动生成的数据库访问的静态方法封装到网站的动态链接库(BLL文件)中,并对外开发数据库访问的输入输出接口。在需要对数据库操作时,直接调用该静态方法,这样可以简化数据库访问的操作方法。

2.3 系统实现的关键技术

1)用户选择界面模板后通过生成器自动生成网站配置文件(web.config文件);

2)将常用的业务逻辑功能模块封装成BLL文件,以供用户调用;

3)自动将数据库对象实例封装成实体类;

4)自动生成数据库访问的静态方法。

2.4 系统演示

1)实体生成演示

当在创建数据库实体的栏目中输入添加数据库信息后,系统可以自动显示全部数据库内容。然后单击创建连接字符串,系统会给出该网站连接字符串的内容。最后单击生成数据库实体,系统会给出自动生成的所有数据库实体代码,代码生成完毕后将实体保存为BLL文件,存储到网站专门的实体文件夹中。

2)数据库访问方法生成

当填写完数据库信息后,系统会自动给出数据库中所有表信息。用户选择表信息后,可以为表选择各种数据库访问的静态方法。生成的方法保存为BLL文件,然后存储在网站专门的数据库访问层文件夹中。

3 结束语

尽管构建一个动态网站并不容易,但是可以将构建网站的通用部分用生成器自动生成代码。这样不仅能够提高网站的开发效率,也增加了代码的可维护性,降低了软件开发的风险。良好的生成器可以生成系统架构复杂的软件,只有不断的让软件设计走上自动化,这样才能在激烈的市场竞争中利于不败之地。

参考文献

[1]庞引明.SOA应用系统总体框架及相关概念[J].计算机世界报,2005(23):7-8.

[2]李樱.ASP+SQLserver2005项目开发[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[3]刘智勇.零继承学JavaScript[M].北京:机械工业出版社,2008.

[4]尹增明.ASP.net Web应用开发(c#版)[M].北京机械工业出版社,2008.

[5]肖世海.Web2.0技术及大中型网站的建设[D].成都:电子科技大学,2009.

[6]韩思平.基于数据库的企业动态网站建设[D].成都:电子科技大学,2005.

[7]郑达.商业网站软件系统的设计与实现[D].上海:华东师范大学,2008.

[8]梁爱虎.SOA思想、技术与系统集成详解[M].北京:电子工业出版社,2007.

[9]孙晓非.XML基础教程与实验指导[M].北京:清华大学出版社,2008.

汽车电子配置界面动态生成技术研究 第6篇

关键词：汽车电子,配置界面,动态生成技术

近些年, 汽车工业得到了飞速发展, 汽车技术也在逐渐成熟。传统的机械控制装置逐渐被电子控制装置所取代, 例如用于控制发动机、防抱死系统等的ECU和用于作为调整等的电子产品。车上的电子产品越来越多, 不断完善着汽车的性能和技术, 也给人们带来越来越多的便利。然而, 电控系统的多样化和结构的复杂化也造成了汽车电子软件开发难度的加大, 汽车的电子软件系统开发面临着难度大、周期长、成本高、迁移困难的挑战。

汽车电子界面动态生成技术就是在这一背景下提出的, 只在提高如系统的可拓展性、可维护性和可移植性。AUTOSAR标准将开发流程中的交换格式标准化, 旨在使汽车软件系统能够在不同的汽车硬件平台之间进行移植, 缩短开发周期, 降低开发成本。

1 研究现状

随着AUTOSAR的提出和发展, 国际上各大汽车电子软件提供商纷纷推出新的系统开发的解决方案和开发工具链。例如, 作为汽车电子行业中最大的汽车总线开发工具和嵌入式源代码的提供商之一的Vector公司, 基于原先的开发研究成果, 提供了面向AUTOSAR的开发工具链。虽然这些公司的开发工具都包含了ECU配置的功能, 但大部分是仅支持自身基础软件模块, 并不支持其他公司的基础软件的配置和代码生成。然而国内汽车电子的核心技术被国外公司所垄断, 没有相应的软件开发平台, 基础软件开发的能力也很弱。因此, 研发符合AUTOSAR标准的开发工具对我国整个汽车电子软件行业的发展具有十分重要的意义。

2 研究基础

2.1 领域基础

Artop平台能够为设计开发符合AUTOSAR标准的系统设计和ECU配置的开发工具提供基础性功能。AUTOSAR虽有其进步性, 但却并没有完全解决不同工具之间数据格式的差异问题, 开发过程中由于要使用不同的工具, 常常导致一些特定的存储信息丢失。Artop旨在为其提供一个通用性的开发平台, 为其提供基础性功能, 避免一些软件的不必要重复开发。Artop能够为其提供的基础功能包括AUTOSAR元模型实现、序列化、工作空间管理和验证引擎, 为通用的基础功能提供了非常方便的开发。

AUTOSAR标准为汽车电子化定义了一整套开发方法和开发工具。将一个完整的开发配置过程分为四个步骤, 即配置系统、抽取ECU信息, 配置ECU, 生成可执行文件。配置ECU的过程又包括生成基础ECU配置、编辑ECU配置和将ECU配置信息生成代码三个步骤。

2.2 技术基础

为了解决Java在模块化中的局限, OSGi技术应运而生, 他是一个动态的、基于Java平台的、面向服务的模块化系统。其基本框架包括运行环境层、模块层、生命周期管理层和服务注册层和安全层。

基于结构化的数据模型的工具构建工具而出现的EMF, 提供了工具和支持的一个基础编辑器。包括EMF核心框架和EMF.Edit。EMF还可对EMF元模型中的对象进行验证, 支持Batch和Live两种验证出发机制。

3 汽车电子配置界面动态生成技术设计

3.1 模块动态加载的实现

Bundle设计处于Srtop架构中的CL层, 系统中的Bundle分为以下四类:核心Bundle组, 是其他Bundl所以来的内容;模块Bundle组, 是系统中存在Bundl的集合;基础设施Bundle组, 完善自身功能;应用Bundle组, 包括用户界面和业务逻辑。

Bundle的生命周期状态在安装、解析、启动、停止和卸载中不断循环。Smart SAR ECU配置能够在这样的生命周期中实现对模块相关资源的懒加载, 从而提高这个程序的运行效率, 以优化性能。这种动态模块加载具有可插拔和高效的优点, 能够提升用户体验效果。

3.2 配置界面的生成与实现

要想实现配置界面的生成与实现, 需要以下几个方面:设计界面生成架构、设计与实现工程视图界面、设计与实现模块结构视图界面、设计与实现编辑器界面与ECU配置查看器。

配置界面的实现必须与后台模型相结合, 其架构包括模型层、控制层和视图层。ECU配置器的工程视图是整个开发环境的共曾视图, 在工程节点下共包含5个文件夹, 即软件架构、硬件拓扑、网络通讯、系统和ECU配置。模块结构视图包括各模块内所有容器的内容, 还具有新建、重命名和删除的功能。编辑器是用户对配置进行编辑和修改的界面。其布局应包括名称区、描述区和查看器区。

4 结语

本文从AUTOSAR标准试探讨汽车电子配置界面动态生成技术, 这项技术能够实现ECU配置器的可拓展性和可维护性, 降低开发成本, 提高用户体验效果。

参考文献

[1]晏华, 陈昊, 郭宣佑.一种面向汽车电子的配置界面动态生成方法[J].计算机科学, 2013 (8) .

灵活预设促信息技术课的动态生成 第7篇

●预设是生成的前奏

1.钻研教材, 预设课堂脉搏

新课程教学理念下的教师不仅仅是教材内容的执教者, 更是教材内容的探究者。灵活有序地整理教材, 创造性地使用教材, 才能为学生创造出灵活的生成空间。因此, 教师在分析教材时应在深入理解教材的基础上进行教学预设, 同时结合课程的重难点, 分析课堂教学预留的空间和学生自主操作的时间, 为课堂创设出自由跳动的脉搏。例如, 我在教授《动画补间》时, 首先引导学生理解关键帧的概念, 并能做简单的绘制动画;接着再让学生了解什么是动画补间, 并能制作补间动画;最后将知识进行扩展, 让学生根据所学知识尝试着自己制作新作品。预设是为了生成, 学生在课堂上常常会有问题产生, 教师在教学过程中可以根据课程的进展情况灵活应对, 确立学生新的发展目标。

2.联系生活, 预设课堂情境

预设有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景, 可以加深学生的体验, 从而促使学生理解教材, 使学生的心理机能得到合理发展。课堂教学中预设一个生活情境, 让学生从生活中体验到学习的兴趣, 那么学习就会事半功倍。例如, 我在教授《制作正文》时, 以设计校艺术节报刊作为主线开展教学活动, 让学生融课堂于生活, 激发了学生的好奇心和参与的积极性。负责采访艺术节的学生着力于文章的构思和成文, 负责美术设计的学生对文章的背景和图片进行美化操作, 负责文字编辑的学生对文章做最后的段落修饰。三个小组分别负责不同的工作, 最后各小组共同讨论研究, 总结出完成正文需要实行的步骤。预设生活情境, 联系学生实际能激发学生学习潜能, 开发学生的最近发展区。

3.提升自己, 预设课堂内涵

课堂是教师与学生进行知识交流和碰撞思想火花的乐园。特级教师赵谦翔说, “如今, 要使学生获得‘无穷水’, 就必须教给他们发现和开启‘源头活水’的眼光和能力, 这对教师是一个巨大的挑战。也就是说, 没有阅读习惯、思考习惯的教师, 不能教会学生阅读和思考的教师, 必然遭到新课标、新课程的淘汰。”因此, 教师的知识内涵会直接影响学生学习的深度和学习能力的开发。时刻学习新的理念、学习新的教学方式能促使教师不断弥补自身的不足, 从新教师向专家型教师转变, 捕捉课堂的不足和亮点, 更能挖掘学生学习的潜能, 让学生寄情于课堂, 乐学、勤学。

4.关注学生, 预设课堂活力

叶澜教授指出, “一个真正关注人发展的教学设计, 会为师生在教学过程中发挥创造性提供条件, 会关注学生的个体差异 (不仅是认知的) 并为每个学生提供积极活动的保证;会促使课堂中多向多种类型信息交流的产生和对及时反馈提出要求。”关注学生是课堂正常开展和进行的基础。学生的生活经验和经历是教师预设的起点。学生原有的知识经验和能力水平及兴趣爱好必然影响到课堂活动的开展和教学的进程。因此, 教师只有在教学实践中多了解学生, 预测学生对于问题的反应能力和解决能力, 才能科学有效地面对课堂教学中产生的各种情况和不可预设的生成问题。

只有教师灵活有效地进行预设, 才能恰当地应对教学的动态性, 实现有效的动态生成。

●生成是预设的升华

课堂教学千变万化, 教育对象差异明显, 再完美的预设, 也不能预见课堂上可能出现的所有情况, 往往还会产生一些意料之外而又有意义的信息材料, 即“动态生成”。教师如果能运用敏锐的目光和智慧的头脑及时捕捉并有效利用这些动态的生成性资源, 会让课堂教学峰回路转, 柳暗花明。

1.适时调整, 触点生成

教师在成长过程中, 首先面对的是课堂的多变性, 驾驭课堂的能力是每位教师必备的能力, 这是教师在面对课堂变化时及时重组课堂教学的能力。教师预设面对的是静态的课堂, 在动态的课堂上, 教师要适时调整以适合课堂的需求。例如, 我在教授《动画补间》时, 要求学生制作“天上掉下一颗星星”的动画, 但在巡视时发现有位学生在尝试着让多颗星星从天上落下, 可总是无法出现预期的效果。这时的教学内容没办法满足学生的知识需求, 我请该学生上台展示其作品, 表扬他的想法, 并请其他学生帮忙想办法。学生顿时积极地讨论, “画多了”, “太近了”, “移动的方法不对”……课堂气氛比刚开始活跃了很多。由于学生存在着对新知识的渴求, 教师恰当地调整了课程的内容, 提高了学生的学习积极性, 灵活地应对学生的需求, 触到学生的最近发展点, 容易生成新的知识点。

2.捕捉“错误”, 灵活生成

学生在信息技术课的学习过程中, 往往会出现一些错误, 但错误应用的得当, 也会使课堂教学焕发出无限的生机。例如, 我在教授《动画补间》时, 让一个学生通过大屏幕演示, 该学生制作星空背景时用的不是“属性设置”, 而是直接在画板上绘制矩形, 随后继续绘制星星, 但星星的绘制却未能成功, 引发了众多学生的不解, 于是我就询问学生原因是什么。有的学生说星星绘制得不正确, 有的学生明确指出应该在背景属性里设置颜色。一时间, 大家众说纷纭, 我借机引导学生分开两个图层来操作就容易多了, 背景和星星两个对象可以互不干扰。学生出现了错误, 教师常常会直接纠正学生的错误, 并把课堂教学拉到自己设定的轨道上来。学生学习过程中肯定会有各种错误产生, 作为教师不仅要宽容错误, 更要挖掘并利用好学生的错误资源, 用错误“激活”课堂, 培养学生的反思能力。

3.融景想象, 创造生成

课堂之所以充满生命活力, 是因为我们面对的是一个个鲜活的富有个性的生命体。学生具有丰富想象力和创造力, 常常会脱离教师的课堂预设, 如果教师换个方式来面对学生的想象力, 往往会给教学带来意想不到的收获。例如, 我在教授《修饰Word》时, 提供给学生含有“我的地盘, 我做主”字样的图片, 让学生把图片作为背景插入到Word文章中, 在巡视的过程中, 发现有一学生通过图片工具栏把文字剪裁了下来, 作为新的图片文字, 然后把没有文字的图片作为背景。我发觉该学生的方法比让含有文字的图片直接作为背景效果更有特色, 于是我让其上台演示, 其他学生惊叹同样的图片怎么能在他的手中有这么大的变化。我问学生:“想不想自己也能让图片做个神奇的变身呢?”学生异口同声说“想”。于是, 我开始讲解图片工具栏上面的剪裁功能, 学生利用这个功能对图片做出了不同的剪裁, 以修饰文章。图片的修饰功能得到了最大的挖掘。课程结束后学生们还在热切讨论这节课的内容。

动态生成技术 第8篇

捕捉错误资源, 灵活生成

学生在学习信息技术时, 往往会出现一些错误, 这些错误有时是课堂中极具意义的生成性资源。

在教学《公式与函数》这节课时, 我设计了一个拓展任务:计算出全年级11月份平均每个班回收的废纸数量、回收量最多的班级回收数量及回收量最少的班级回收数量。在任务反馈的时候, 我发现不止一位学生的“回收量最多的班级回收总量和回收量最少的班级回收总量”计算结果错误 (如图1) 。于是, 我广播了其中一位学生的屏幕, 让大家来帮助他找出错误所在。当他选中F13单元格时, 我让学生们注意观察编辑栏, 这时有学生提出函数的数据区域选择错误, 经过他的回答, 其他同学恍然大悟。接着, 这位学生要删除并重新插入函数。这时, 我提出问题:能否直接修改这个函数呢?于是, 我引入在编辑栏内修改公式和函数的方法, 问题得以顺利解决。

捕捉亮点资源, 创造生成

在千变万化的教学中, 学生丰富的创造力和想象力常会让课堂出现很多亮点。教师若能及时捕捉, 充分肯定, 适时点拨和引导, 往往会给教学带来意想不到的收获。

在教学《公式与函数》这节课时, 我设计了一个练习任务:为开展元旦联欢会, 大家购买了一些小食品, 清单如图2所示, 并计算各类食品的花费金额及总金额。学生都知道可以用“花费金额=单价×购买数量”这个公式。我设计这个练习的目的也是让学生通过构建公式来解决问题。在任务反馈环节, 大多数学生都是用公式来完成的。当我准备进行下一个任务时, 学生小A举起了手, 说他有不同的方法, 于是我请他到讲台前来演示。小A选定D3单元格, 打开“插入函数”对话框, 在“搜索函数”文本框中输入“乘积”, 点击“转到”, 便搜索出“product”函数, 输入参数, 计算出了想要的结果 (如图3) 。我当时很诧异也很惊喜, “product”函数不是常用的函数, 所以我没有讲过该函数, 也没有讲过可以在“插入函数”对话框中搜索不知道的函数。于是, 我表扬了小A, 并向学生们介绍了这种查找函数的方法。

捕捉问题资源, 触点生成

在课堂教学中, 学生常会遇到各种问题, 而很多问题可能都在教师的预设之外, 甚至有的问题会让教师措手不及。这就需要教师具备较强的课堂驾驭能力, 面对课堂的新问题能够及时引导学生, 发现解决问题的办法, 生成新的知识点。

在教学《小图片大作为——制作图文并茂的卷首语》这节课时, 我设计了一个任务:把《齐天大圣——孙悟空》这篇文章中的九齿钉耙换成金箍棒。当学生把金箍棒的图片插入进来的时候, 却遇到了一个问题:把插入的图片版式调整为“四周型”或“紧密型”之后, 图片的周围只出现了六个可以调整大小的控制点, 而没有可以进行旋转调整角度的控制点。但我没有告诉学生解决方法, 而是让其自主探究。学生几分钟之后就给出了三种解决方案:一是把图片宽度调大之后, 旋转控制点出现了;二是选中图片后, 在“绘图”工具栏中选择“自由旋转”命令, 图片的周围出现了四个调整角度的控制点;三是通过“设置图片格式”对话框, 设置旋转角度, 虽然没出现调整角度的控制点, 图片也得以旋转。我没想到学生的思维如此开阔, 竟然就想出了三种解决办法。我以此为契机, 讲了三种方法的优缺点, 以帮助学生在解决问题的同时能选择一个适合自己的方法。

捕捉质疑资源, 即时生成

质疑是学生思考探究的一种积极表现。教师要善于利用学生的这种心理特点, 鼓励他们大胆质疑, 并善于捕捉这种质疑状态, 巧妙利用, 促进课堂的动态生成。

在教学《相对引用与绝对引用》这节课时, 我设计了一个任务:计算出每个兴趣小组的报名人数占总人数的比例。学生用已经学过的构建公式的方法, 顺利计算出结果。但当他们继续使用填充柄来计算其他单元格的结果时, 发现出现了“除零”错误 (如图4) 。为什么以前屡试不爽的用填充柄复制公式的方法会出现错误呢?这时, 我让学生们分析了H4单元格的公式, 发现公式为“=F4/F13”。于是, 我引出“绝对引用与相对引用”的概念, 巧妙利用学生的质疑促进课堂的动态生成。

捕捉突发事件, 触景生成

在课堂教学中经常会出现一些扰乱课堂秩序的突发事件, 出现一些教师始料未及的“插曲”, 处理好这些突发事件, 需要教师具有较高的教育教学智慧。

有一次在进行Flash教学时, 学生小B突然叫了起来, 引起了全班同学的注意。我走过去, 才发现小B在偷偷地吃苹果, 叫的原因是他发现苹果里有一条虫子。我示意大家安静下来, 并提醒小B不要再继续吃了。突然, 我想到可以让学生用正在学习的Flash软件制作出小虫吃苹果的动画来, 一方面可以让学生灵活运用已经学习过的逐帧动画的知识, 另一方面也培养了学生的想象力和创造力。于是, 我立刻在网上搜索了虫子和苹果的图片发给学生并布置了任务, 学生们的兴趣一下被激发起来, 他们做出了丰富多彩的作品。

动态生成 彰显活力 第9篇

【关键词】动态生成资源；有效利用；数学教学

叶澜教授曾经指出：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。”这个论述告诉我们：课堂教学是一个动态的不断发展、推进的过程，在这个过程中，除了“预设”和“预设生成”外，往往还会产生一些意料之外而又有意义的信息材料，即动态生成资源。有效利用课堂中的动态生成资源，注重课堂的动态生成是新课程对课堂教学提出的新要求。可在现实教学中仍有为数不少的教师只注意预设和预设生成的资源，而潜意识里排斥非预设性的生成，对学生的疑惑置之不理，对学生的错误恐惧有加，对学生的创新漠然处之……从而丢失了课堂的许多亮点，浪费了宝贵的课堂动态资源。那么，在教学中如何有效地利用动态生成资源，激发数学课堂的生命活力呢？本文着重通过几则案例谈谈这一方面的体会。

一、发挥教育机智，生成教育资源

课堂并不是一成不变的，时常会出现一些非常有价值的“生成性的教育资源”。但这些资源是隐性的，如果教师的敏感性不强，这些资源将“昙花一现”。作为教师，应发挥自己的教育机智及时捕捉、判断课堂教学中生成的、变动的各种有价值的信息，努力地将活的教育资源成为课堂教学中的“高潮”。

案例1：《全等三角形》教学片段

在得出“两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等”后，老师提出：两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形会全等吗？生齐答会。这时有个学生在下面叫了起来：“老师，我和同桌的两个三角形不全等。”全班同学哗地一下议论开了。究竟是怎么回事？我一看明白了其中的原因，这是一个非常好的亮点资源，何不充分利用呢?我随即把他们所画的三角形画在黑板上：

学生们很快就找出了其中的原因，并深刻理解了“对应”的含义。在学生刚接触用“SSS”、“SAS”、“ASA”判定三角形全等时，我一直找不到合适的机会、合适的方法解释“对应”两个字，而学生也一直不甚理解。今天这次意外生成的亮点资源的及时捕捉，使师生一直困扰很久的问题得以圆满解决。

二、调控开放资源，挖掘资源价值

教学活动是个动态的过程，它必须通过教师和学生之间的信息不断交流和反馈才能实现控制和调节。虽然每一个例习题的设置，教师都有预定的目标和实施方案，但学生是灵动的生命体，他们思考问题的方法有时会大大出乎教师的意料，课堂上常常会出现一些学生偏离了教师预设的标准思路的现象，即动态生成的开放资源。一些教师为了顺利完成教学任务，往往会将这种动态生成的开放资源视为不和谐的噪音，用课后再交流等言语予以消除：而另一些教师则会采取有效的策略，审时度势地合理调控，充分挖掘和利用这种动态生成的开放资源中所具有的价值。

案例2：《圆的基本性质》作业讲评课

已知：如图：AB是⊙O的直径，且OD∥AC，求证：

按教师原先设计的预案，本题比较简单，只要连结OC，利用平行线的性质得到两个圆心角相等就可得到两条弧相等。正想讲下一题时，有一个学生叫起来，不这样做也可以证明。我犹豫了一下，把时间让给了学生。结果学生的想法大大出乎我的意料。

生1：连结AD，利用平行线的性质、等腰三角形的性质和三角形外角的性质得到圆周角是圆心角的一半，就可证明。

生2：延长DO交圆上于点E，利用夹在两条平行弦间的弧相等及同圆中两个圆心角相等所对的弧也相等也可以转化得到。

生3：连结BC，利用直径所对的圆周角是直角、平行线的性质及垂径定理就可。

生4：不添辅助线，只要利用平行线的性质得到圆心角等于圆周角就可。

数学教育家弗赖登塔尔认为：学习数学的唯一正确方法是实行“再创造”。教师的任务是引导和帮助学生进行这种“再创造”。在本案例中，面对学生中出现的动态生成资源，我充分相信学生，为他们创设宽松的学习环境和自主探索的空间。根据课堂生成的合理调整，看似浪费了课堂宝贵的时间，但其中蕴涵的却是数学教学中化归思想的灵活运用，唤起的是学生对数学学习的兴趣和灵感。

动态生成技术 第10篇

三维引擎技术在计算机辅助设计与制造、游戏及实时模拟等方面有着广泛的应用。OGRE是一个三维图形渲染引擎(Object-oriented Graphics Rendering Engine),即面向对象图形渲染引擎。它是开源、免费的,而且支持的功能强大,是使用C++开发的3D引擎,隐藏了底层系统库(Direct3D和OpenGL)的所有细节,提供了一个基于对象和其它直观类的接口,属于面向对象编程。为用户编写三维渲染程序提供方便,而且支持它的学习网站比较多,如:http://wiki.OGREcn.com/wiki/。基于以上这些因素,笔者在获取动态数据的基础上,通过使用OGRE对得到的实时数据进行处理,然后渲染出实时动态场景。

1 研究现状

为了实时显示远处的三维场景,就需要采集远处场景的数据,并用约定的方式描述出来。如:在煤矿中应用广泛的人员定位系统,就是在煤矿下面布置了许多由数据采集控制设备组成的分站,而每一位进矿的员工都在身上带有标识卡,当员工进入低频的发射天线工作区域后标识卡被激活。将加密的载有目标识别码的信息经卡内高频发射模块发射出去;接收天线接收到标识卡发来的载波信号,经分站主板接收处理后,从而得知哪个标识卡在该分站附近,然后将分站编号包含到该数据信息传到地面控制计算机进行处理。地面控制计算机可以根据分站编号得知分站的位置,然后根据标识卡与人员的一一对应关系得知人员坐标,从而实现人员的定位。另外,随着其它识别技术的不断发展,计算机自动识别并描述出现实世界的能力也在不断进步。如:随着人工智能领域中的图像识别技术的快速发展,目前已经可以根据图像识别出人脸、飞机等。睦志方等[2]提出了一种模糊聚类和模糊模式识别相结合的目标识别方法,并成功应用于海上舰艇识别分类;曾晓奇等[3]提出了一种基于边的自适应实时三维跟踪方法;另外,在三维模型重建方面,孙林丽等[4]提出了通过单幅图像重建三维表面的方法。

由于实时渲染对程序执行的效率要求较高,所以要在各个方面寻求将获得的数据快速渲染成场景。实时渲染引擎总体可分为:场景管理系统、渲染系统和文件管理系统。蒋理和彭四伟[5]在多核处理器的发展趋势下,对实时渲染引擎中的文件系统进行并行优化。

场景(Scene)是程序中所有可视化对象的集合。目前实时场景再现有一个缺点,就是不能有效地利用现有的已经运行很好的系统,重复开发造成了浪费。另外,在场景创建方面,主要有两种方法:在程序中通过代码创建预先设计好的静态场景;另外一种是通过获取外部数据创建可变的动态场景。笔者提出通过使用Mysql数据库的方式创建场景并使用Raknet网络引擎获取动态数据实现动态场景,Fmod声音引擎的加入实现了更逼真的效果。

2 基于OGRE的实时场景动态生成算法

采用通过Mysql数据库和Raknet网络引擎来存储和获取动态数据,然后使用OGRE渲染生成三维场景,实现了数据保存与数据显示的分离,使得场景数据的获取途径更加多样化。其算法流程如图1所示。

该算法包含两个关键技术:一是与数据库的链接,读取数据库的数据,根据数据库数据创建初期场景;二是通过网络通信获取远程操作数据,根据数据要求添加和删除场景中的景物和运动方式。

3 实时场景动态生成算法的实现技术

3.1 使用Mysql创建动态场景

用Mysql存储要创建的静态场景,这样当程序重启时仍能得到原来的场景。通过数字方式来描述现实世界,然后再使用OGRE图形引擎显示这些数字所对应的三维虚拟场景。Mysql用来储存用约定的方式描述现实世界所得到的数据信息。因为OGRE中要求实体名称不可以重名,为了防止实体entity名称相同或者scenenode名称相同导致OGRE执行异常,在Mysql中命名的indexname(entity名称)、nodename(scenenode名称)以字符“my”开头。在Mysql数据库中定义了entity的表,在表中有indexname、entityname、nodename、x、y、z、dx、dy及dz等字段来描述实体的信息。其中indexname和nodename必须是唯一。x、y和z是实体在场景中的位置。dx、dy、dz是实体的正方向。本实验是在程序启动时链接Mysql数据库并执行查询。然后将结果以参数的方式传递给MouseQueryappliaction类的实例对象。该类是继承ExampleApplication(OGRE自带的一个类)。在函数createScene中,本实验调用Mysql_fetch_row函数使用查询的结果创建动态场景。

在描述场景上,许多3D游戏是通过保存文件的方式来实现的。笔者采用类似的方式,使用Mysql数据库来存储描述场景所对应的信息。当现实世界中某个静态物体移动位置或添加另一个静态物体时,可通过修改Mysql来实现,因为考虑到效率问题,没有使用动态数据库,所以需要重启OGRE主程序的方式来得到新的场景。如果该动态数据是通过Raknet网络引擎获取的,就不必重启OGRE主程序了。使用这种方式有两个优点:

a. 当现有的模型库无法满足场景建立的需求时,可以允许用户扩充。如entity的表的entityname字段就是描述静态实体所使用的是哪个模型。在现实生活中,静态物体被移动是很正常的事情。由于OGRE支持动态加载资源,所以使用者可以不必重启OGRE主程序就能使用新的资源,这一点有待改进。

b. 便于存储已经改变了的场景。

3.2 使用Raknet网络引擎获取实时动态数据

使用Raknet实时获取动态数据与使用Mysql获取实时动态数据相比较有一个明显的优点:OGRE程序每次渲染时,不需重复读取数据库就能判断哪些是最新的数据,有利于提高程序的执行效率。笔者定义了一个继承自ExampleFrameListener(OGRE自带的一个类)和OIS::MouseListener的类MouseQueryListener。在每次执行framestarted函数时,读取计算机端口来查看是否有数据到达,然后渲染出三维场景。为了检验Raknet是否可以正确地获取动态数据,使用MFC制作了一个可以按照约定规则发送数据报文的应用程序command.exe。

为了避免出现重名错误,笔者采用C++标准库中的map容器记录在系统中已经使用的实体名称,若新连接使用的名称与现有的重名,则将会登录失败。提供了“保存到Mysql”的按钮,它允许客户端在远程将改变了的场景保存到数据库中。当用户尚未成功登录时,该按钮是无效的,只有用户登录成功了,该功能才有效,这样可以有效地避免数据库中可能出现的注册名冲突等异常,增加系统的稳定性。控件“所使用的模型”是让客户端填写所使用的模型名称,该系统允许用户使用自己定义的模型及模型中包含的动画,前提是要先配置OGRE。笔者使用的是1.7.2版本,添加新的模型有两种途径:一是将模型的mesh文件放到models文件夹下,相关的material文件放到materials的scripts文件夹下;二是将相关的文件压缩放到packs文件夹下,然后在resources_d.cfg指定新的资源位置,这样不用重新编译程序,新的资源也可以使用。

主程序效果如图2所示,头顶上有字符“zhang”并移动位置的机器人是通过上面Raknet动态加入的。因为现实应用中不仅仅希望得到三维场景还希望从中得到更多直观的信息。标识机器人使用的字符是使用OGRE中的公告板来实现的。

使用Raknet来实时获取动态数据的另一个优点就是:为程序的扩展提供了一个很好的接口,即编写另外的一个应用程序读取人员定位系统的数据库,然后转换成约定的报文样式再通过Inernet发送到运行OGRE主程序主机的对应端口(笔者使用50000号端口)。正是因为这种松耦合性,可以方便地实现扩展现有系统的应用范围。

3.3 使用Fmod声音引擎

为了达到更逼真的效果,采用了Fmod声音引擎。它是一个3D声音引擎,可以通过必要的信息计算出用户可以听到的声音效果并播放出来。通过虚拟场景中出现的声音的大小、方向、衰减以及listener等信息,计算并模拟自然界中的声音效果,如虚拟场景中有汽车从listener面前经过,车声会逐渐变大,而远去时声音又逐渐减小,并产生多普勒效应。在程序启动时,需要初始化Fmod声音引擎,并对有关参数进行设置,然后作为参数传递给MouseQueryappliaction类的实例对象。在程序执行中,调用mCamera的getPosition()得到摄像机位置坐标,调用mCamera的getDirection()得到摄像机的方向坐标值。然后根据得来的数值,通过set3DListenerAttributes函数设置listener。这样当摄像机移动时,listener也跟着有所变化,从而达到逼真的声音效果。另外,要想听到声音是需要声源的。笔者定义了角色控制类,将声源交给角色控制来实现,在类初始化对象时将Fmod::System*gSystem和Fmod::Sound*gSound变量传递给新的角色类对象。

3.4 角色控制

因为添加到场景中的实体,有的是静态的,有的是包含动作的。对于静态的,在函数createScene中添加到场景就可以了。但对于包含动作的实体,要想显示它的动作就需要在每次场景渲染之前的函数framestarted中执行mAnimationState->addTime(deltaTime);其中mAnimationState是指向模型所具有的某个动作的动作控制器。OGRE会根据deltaTime参数来更新动画,一般来说是使用时间作参数,当然也可以使用其它变量。动画是由若干个静态的画面快速交替显示而成。通常的情况下,OGRE有两种不同的操作动画对象的方法,一种是通过关键帧,另外一种是通过控制器。该算法是通过控制器的方式操作角色动画的,如通过Raknet动态添加的机器人,就是通过定义角色控制对象来控制的。

4 结束语

实现的实时动态场景可准确地读取Mysql数据库,并依据这些数据信息创建场景,能及时准确地获得动态数据并依据这些数据改变场景。Fmod声音引擎可以较好地模拟3D音效,使用户有身临其境的感觉。同时由于系统采用松耦合的架构,故其可扩展性很强,可以充分利用现有的软件资源。如:与在煤矿系统中运行良好的人员定位系统相结合,可以将二维显示变成三维立体场景显示,让用户得到逼真的虚拟环境。

摘要：提出使用Mysql数据库存储信息创建场景,使用Raknet网络引擎获取动态数据并动态改变场景,以及根据用户的命令存储被改动过的场景到Mysql数据库中。为了实现更逼真的效果,加入了Fmod声音引擎。实验证明:采用的松耦合软件架构,只要简单配置程序,无需重新编译程序就可以将程序应用到新的虚拟场景中去,具有较好的应用可扩展性。

关键词：虚拟场景,实时显示,动态数据获取,建模,三维可视化

参考文献

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