计算机辅助管理论文范文

计算机辅助管理论文范文第1篇

关键词：音乐喷泉计算机辅助设计系统音乐特征识别模糊专家系统

音乐喷泉作为将听觉艺术与视觉艺术相结合的艺术形式，已经得到了广泛的关注。目前，国内外虽然已建有很多音乐喷泉，但大多数音乐喷泉都存在着两方面不足：首先、音乐喷泉表演程序的设计需要音乐、舞美、电脑、自控、喷泉等专业专家的合作；其次，为了了解音乐喷泉表演程序的喷射效果，只有在硬件上进行仿真实验。因此，对于一般的音乐喷泉系统，其表演程序的设计非常费时费力，也正是由于这个原因，既便是美国Lasvegas这样著名的喷泉也只能表演几首曲目。

基于上述问题，笔者设计开发了一个音乐喷泉的计算机辅助设计系统，简称CAD-MF。在该系统中，首先提取音乐的基本特征，然后在此基础上分析音尔的曲式特征并将整首乐曲分成若干乐段，并分析出每一段音乐所表达的基本感彩；第二步，根据音乐的曲式和情感特片，为每个乐段匹配相应的音乐喷泉基本表演程序，从而生成最初的音乐喷泉表演程序。该表演程序可以用三维动画进行仿真，并可以通过友好的人机界面进行修改，直至满意。最终的表演程序经过自动编译，可以控制音乐喷泉按照设计的动作进行喷射，实现音乐与喷泉的同步。

1音乐喷泉实验装置

该音乐喷泉实验装置的草图如图1所示。该喷泉由13个喷头、4组彩灯组成。其中，喷头1～6为第一组，可以沿圆圈的切向径向进行自由摆动；7～9为第二组，10～12为第三组，可以左右随意摇摆；13为第三组，不能转动。此外，这13个喷头的喷射高度还可以有3个级别的变化。同时，该装置中还配有4组（1～4）彩灯，由于每一组由3个不同颜色的灯泡组成，因此可以营造出多彩的光照效果。

2系统概述

该系统由七个部分组成，如图2。

（1）音乐特征的识别

在本系统中，选择MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）文件作为输入的音源。MIDI是音乐信号在电子乐器之间传输的标准，包括硬件接口标准以及电子音乐信号在不同硬件之间的异步串行传输协议[1]。MIDI格式的音乐文件记录了音乐的全部乐谱和演奏的全过程，很多基本的音乐特征都可以从中直接获得。在此基础上，又可以进一步提取旋律、和声、节奏等复杂特片。根据音乐基本特征和复杂特征在内的音乐信息，最终能够按照乐曲的结构将其分为若干乐段，并且利用模糊分类器识别出每一个乐段所带有的感彩。

（2）音乐特征与喷射动作的匹配

这一部分主要是通过模糊专家系统将音乐特征与喷射动作进行两个层次的匹配——段匹配和音符匹配。段匹配是指根据感彩为各个乐段找到合适的基本表演程序，即用于表现某一特定情感的典型动作序列。音符匹配则是为特定的音符安排特定的喷射动作。这两个层次的匹配过程也就是音乐喷泉表演程序的最终设计过程，它记录了音乐喷泉随着音乐舞动的全部状态。

（3）动画仿真

当表演程序被设计出来后，如果直接在喷泉装置上进行仿真，将是一个非常费时费力的过程。因此，设计了动画仿真了系统。动画的参数全部按照实际的喷泉实验装置来设计，通过动画可以实现对实际喷射效果的仿真。为了做出与实际喷射相似的喷射效果，采用粒子系统[2]。

（4）手动修改

在观看动画仿真结果后，用户可能需要对原表演程序进行修改。为了使用户能够在不需要了解内部代码的情况下对表演程序进行任意的修改，笔者开发了一个很有好的人机界面。该界面不仅可以实现单点修改、多点修改，还可以为整段音乐选择另一套表演动作。

（5）打印喷泉表演流程总谱

该总谱既包括了所有音符，又包括了与音乐对应的所有喷射动作，可以对整个表演程序一目了然。

（6）编译成控制程序

用一台PentiumIII866MHz的PC机作为控制器，它能够自动地把表演程序编译成功放输出的控制程序，从而控制音乐喷泉硬件装置的喷射，实现音乐与喷泉的同步。

（7）同步播放

为了保证喷射与音乐的同步，笔者开发了同步播放程序，主要用于防止喷射相对于控制的延时。

音乐特征识别和匹配是该系统的核心。下面，将对这两个子系统进行重点介绍。

3音乐特征的识别

由于不同风格的音乐有着各自不同的特点，这里，选择节奏相对稳定、曲式相对固定的约翰·施特劳斯（JohannStrauss）的圆舞曲。

3.1音乐基本特征的提取

在该系统中，选择MIDI文件作为输入的音源。一个MIDI文件含有一个headerchunk和若干个trackchunks。速度、节拍等全局基本特片以从headerchunk中得到；而音高、音长等音符信息则可以从trackchunks中获取[3]。由于MIDI文件中含有大量音乐信息，因此许多音乐的基本特征都可以从中直接获取。这里，提取了九种基本特片：音色、调性、节拍、音高、音长、音量、力度、速度和发声时间。

3.2音乐曲式特征的提取[4]

施特劳斯的圆舞曲多由三部分组成：主体是3～5个小圆舞曲，前面有序奏，最后有尾声。每首圆舞曲有两个主要旋律，用单二部曲式（AB）或单三部曲式（ABA）构成。考虑到这些旋律常常由两个非常相似的乐句组成，采用一种搜索相似旋律的方法分析音乐的曲式结构；同时，为了提高搜索效率和正确率，还兼顾了曲式结构中的和声与节奏特点。

（1）根据节奏和调性进行初步识别

一首圆舞曲常常由几百个小节组成，因此如果在全曲范围内对旋律进行搜索将会非常费时费力。乐曲节奏和调性的改变常常意味着新段落的出现，这里首先根据这两方面的特征对全曲进行初步划分，为旋律搜索缩小范围，从而提高搜索效率。

（2）利用旋律搜索进行重点识别

为了进一步提高相似旋律的搜索效率，根据古典音乐的特点，作三点假设。第一假设一个完整的乐句由16小节构成，这一假设在很多音乐结构的研究中被采用，并在多数情况下被证明是正确的。第二段设一个乐句的前4小节是全句的重点，这一假设能够用很少的音符表征整个乐句，同时经过检验是完全正确的。第三段设在众多的乐器中，小提琴、长笛、单簧管演奏主旋律的可能性最大，这一假设被证明非常效，它帮助从十几种乐器中迅速地找到主旋律音色，作为旋律搜索的前提。在这三个假设的基础上，还引入一种树状结构“旋律树”，用以记录一段旋律的总体轮廓，从而实现对相似旋律的搜索，如图3。该结构由四层组成：

·第一层代表一段16小节的旋律；

·第二层代表该旋律的前4小节；

·第三层代表每个小节的三个正拍；

·第四层代表各个小节的正拍和半拍；

在图3中，节奏是3/4，在旋律树中，仅仅需要记录相对音高。与其他记录旋律的方法相比[5,6]，该旋律树有三个优点：首先，由于前4小节是整段旋律的重点，旋律树用很少的音符抓住了整段旋律的轮廊；第二，这种树状结构不仅记录了旋律的轮廓，而且记录了旋律的结构；最后，这种分层结构有利于提高搜索效率。由于上一层的音符比下一层重要，因此，如果在比较旋律树时在上一就出现了不同，则无需对下面的各层进行比较就可以直接得出二者不同的结论。这种旋律树可以用来提取和比较旋律，在实际中证明非常有效。

（3）利用和声特征进行补充识别

经过以上两个步骤，大多数曲式结构可以被识别出来，但仍会有一些例外。为了进一步提高曲式识别的准确性，又利用终止式[7,8]（结束一个音乐结构和结束一个乐思的和声）对曲式结构进行了补充分析。由于和声分析相对复杂，这里只考虑了与终止式密切相关的主和弦和属和弦。

3.3音乐情感特征的提取

在曲式特征识别基础上，整个乐曲被划分成一个个小乐段。该部分则通过对每个乐段的音响、速度、旋律等特征进行综合分析，最终由一个模糊分类器判断出其情感特片[9]。为了对情感特征进行合理的描述，根据在音乐心理学领域得到广泛认可的Hevner词表[10]，提出一种“情感环”的结构，如图4。

4模糊专家系统匹配

这一部分主要通过模糊专家系统对音乐特征进行段匹配和音符匹配两个层次上的匹配。

4.1段匹配

段匹配在对音乐作品进行结构分析和情感分析基础上，根据情感色彩为每一段旋律找到最适合的基本表演程序。

（1）基本表演程序库的建立

基本表演程序序中存放大量的基本表演程序，即表演动作序列。基本表演程序的结构如图5所示。从图5中可以看出，每一个基本表演程序除了记载所有动作的名称和动作时间和，还有该基本表演程序所体现的感彩。值得注意的是，这里的动作时间是指在标准速度（定义为1小节/1秒钟）下的动作时间。因此，当乐曲速度变化时，系统要自动根据速度的改变调整运动时间，从而实现音乐与动画的同步。

（2）表演程序控制器的建立

段匹配的结果记录在表演程序控制器PPC（PerformanceProgramController）序列中，作为进一步设计表演程序的基础，如图6。表演程序控制器有六个参数：第一个是控制器编号，即乐段编号；第二个是记录该乐段旋律线的旋律树的编号；第三、四个分别是该乐段的起始和结束小节；第五个是该乐段的感情分类；最后一个则是为该乐段匹配的基本表演程序的编号。

4.2音符匹配

音符匹配包括两部分：首先根据乐曲速度决定基本表演程序中相邻动作的时间间隔；其次是为关键音符（如强音）设计一些特殊的动作。在段匹配的基础上，音符匹配使音乐动画的设计做到了点面结合。

经过段匹配和音符匹配，最初的音乐喷泉的表演程序就产生了，它记录了音乐喷泉随着音乐喷射的所有动作。

5实验结果

计算机辅助管理论文范文第2篇

一、计算机辅助教学的发展及其在化学教学中的功能

在我国,计算机教育应用存在二次转折,第一次是从程序设计教学转向计算机辅助教学,第二次是从课件思想转向积件思想和网络教学。计算机辅助教学兴起于五十年代末,它是教育学、心理学、教育技术学、管理科学和计算机技术相结合的产物。当时行为主义学习理论倡导程序教学法,希望根据刺激反应的强化原则,及时获取教学信息的反馈,从而有效地实行个别化教学。但正如马特莱诺（Martellaro）所说,“在计算机稳固地占领课堂之前,似乎要在教育界经受一场长期而艰难的斗争。和旧的、早已稳固起来的教学方法相比,计算机必须具有更明显的优越性才能得到广泛的应用”?。由于那时的计算机发展尚处于起步阶段,存在对技术人才素质要求高的困难,有关教学软件的开发与制作更是许多教师还没有掌握的技术，同时软件以Basic编程的字符模式为主,软件开发难度大、界面不友善、价格高,相应的措施又跟不上,因而计算机辅助教学并未受到特别的关注。到八十年代,由于计算机技术的飞速发展,社会物质条件的改善,为计算机辅助教学创造了有利条件,特别是认知心理学的兴起,使CAI课件开发更侧重于应用性,注重知识的条理性和结构化,强调要与学习者已有的认识结构相匹配,使其在原有认知结构的基础上,通过计算机的辅助达到同化和顺应,从而形成新的认知结构。近年来,由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的出现和发展,如图像技术的提高（包括解析度增大、色彩丰富和2D、3D图形技术增强）、压缩与解压缩技术的发展、高容量载体的出现以及数位化技术与超媒体技术和运算技术的加快等，带动了CAI课件的发展，使计算机辅助教学更注重于学生学习能力的形成、学习策略的掌握以及提供更多的个别化教学的选择。就世界上计算机辅助教学的发展过程而言，主要经历了以字符模式为主的编程阶段、多媒体CAI课件和从一元到多元、多维等将教育与信息技术相结合的网络教学（是广域网而非局域网）阶段，因此计算机辅助教学的发展趋势,也顺应了现代化教学的两个基本趋势,即强调教学的主体性,强调充分发展学生的个性,全面提高学生的整体素质。

在大力提倡素质教育的今天,坚持素质教育的基本观点,就在于要面向全体学生,通过个体的发展,实现真正意义上的全面发展,同时帮助学生具备各方面的基本素质,形成合理的素质结构,为学生的未来发展奠定基础。而要实现个体的全面发展,必须立足于学生个体差异、因材施教,使学生不仅要有雄厚的知识基础,还必须掌握获取知识技能的方法,形成自学能力,才能适应未来社会不断变化的需要。而计算机辅助教学的主要功能,则会对我们进行素质教育目标的实施提供有益的帮助。就计算机多媒体技术应用于化学教学而言,具有以下几个功能：

1.多媒体集文字、图形、图象、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以激发学习者兴趣,引起注意。提高学生学习化学的兴趣,是提高化学教学质量的前提,也是改善课堂教学环境的重要一环。化学多媒体软件在内容组织上采用大量的色彩鲜明、活泼有趣的音象画面,有助于调动学生的学习积极性。

2.可以变抽象为具体,模拟微观世界的化学反应和现象,使教学更加形象、直观,便于学习者理解和掌握。化学是研究原子、分子等微观运动和变化规律的一门学科,对于化学中运动而复杂的微观世界,用传统的教学手段很难使学生理解掌握,而借助计算机的模拟手段,可以使学生比较直观形象地认识微观粒子的运动,从而对化学变化的本质能一目了然。

3.可以动态地、对比地演示一些化学现象,可以有效地控制变化的速度,调节快慢,从而便于学习者观察和思维。有些化学反应瞬间完成,对其过程很难分步观察与判断,通过多媒体技术,教师可以模拟控制反应变化的速度,调整教与学的进度,在教师与计算机的共同启发下,培养学生的能力。

4.利用多媒体的人机对话、界面友善、超文本、人工智能、可编著工具、方便的外设、虚拟现实等功能,可以使学习者沿着自己的思路,适应自己的需要去发展学习的过程,可以及时反馈教学信息,可以突出重点,解决难点,增大课堂教学容量,极大地提高教与学的效率。计算机信息贮量大,处理迅速,具有友好的工作界面,方便的人机交互功能,为学生提供了良好的个别化学习环境,使学生能根据自己的学习能力调节学习进度和难度,真正实现因材施教。而教师可以根据学生已有的认识基础,构建问题情境,指导学生独立地上机学习,并辅之以必要的反馈练习,及时肯定或解答,帮助学生总结学习方法,查找学习障碍,逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。由此可见,计算机辅助教学在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面,都是其他教学媒体所没有的。

5.多媒体的各种信息传输手段作用于学习者,可以同时调动视、听、说等多种感官,形成合理的教学过程体系,使学习者在最佳的学习环境中学习,使之达到教学的最佳效果。心理学研究表明,人们从听觉获得的知识能够记忆15%,从视觉获得的知识能够记忆25%,而同时使用两种传递信息的工具就能接受知识约65%。多媒体的多感官刺激作用,有利于学生注意力的长期保持和获取知识。

6.多媒体网络可以缩短时空距离,加强人与人间的联系,有利于开阔学习者的视野,形成互助合作的优良素质。如电子图书馆和网络的服务,允许用户把信息(电子邮件)传给本系统的其他用户,也可以通过计算机获得图书馆的信息,其好处是不言而喻的。

正如埃斯特伦所说,“计算机能非常直观地、多方面地提供学习经验,这可以使一个年轻人在大约几个月的时间内达到用传统教学方式需几年才可达到的水平”②。由于计算机辅助教学具有这些功能,就决定了它在化学教学中会发挥日益重要的作用,所以有必要开展并加强计算机辅助化学教学工作。

二、目前计算机辅助化学教学的现状与困难

近几年来,在美国等发达国家的化学教学中已广泛采用以微型计算机为核心的高新技术和多媒体远程教学。如何使我国化学教学现代化问题,已摆在全体化学教师、教研员及教材研究人员的面前。

从我国目前的情况看,根据邓小平同志教育要三个面向的指示,由于各级教育行政部门和各级领导的重视,全国广大地区的各类学校在计算机硬件的装备上已迈出可喜的步伐,不论是重点中学还是普通中学,很多都已从无到有建立起规模不等的计算机实验室,并多已开设了计算机普及课程,初步做到了“计算机要从娃娃做起”。但是由于种种原因,计算机在教学上的应用普遍还停留在磁盘操作系统（DOS）基础知识、文字处理、数据库基础等层次上,计算机在化学教学中的应用还基本上是处于起步阶段。这不仅是教学资源的浪费,而且还会影响到中学对未来人才的培养。究其原因,一是适合中学化学教学的计算机软件不多,就是目前已有的一些已商品化的化学教学软件也较多停留在初级教学水平,教学针对性不强,而一些水平相对较高的软件价格偏高,脱离了目前我国中学师生的承受能力,因此难以在教学中发挥作用。从目前国内的现状看,CAI的发展较为落后,品种单一、制作粗糙、交互性差、界面不理想、连贯性差,难以形成系列产品,更难以在全国推广。二是现阶段我国中学师资在掌握现代科学技术上水平普遍偏低,往往是懂化学的不懂得软件编制,许多经验丰富的教师不懂计算机与计算机语言,对计算机辅助化学教学焦急万分而无法实现自己的许多设想；而会编制软件的人员却又不甚了解化学教学,即使他们有丰富的编程经验也很难能编制出一个令人满意、切中要害的CAI课件,这种情况就使得课件设计与制作相脱节,因此可以想象很难能使编制的软件达到较理想的水平。

目前全国计算机辅助化学教学的现状与困难主要表现为以下几个方面：

1.全国的经济发展很不平衡,在很多地区存在着资金与设备短缺的情况,很难能对计算机辅助化学教学进行深入的研究与开发。

2.研究与编制力量分散,队伍不整齐。尤其是对计算机辅助化学教学的研究缺乏整体的设想与规划,CAI课件很难有质上的突破,对CAI的功能研究与开发得不够。

3.在突破教学难点上还缺乏好的CAI课件。在CAI化繁为简、化虚为实、变乱为明、化难为易的功能方面开发得远远不够。

4.在加大教学密度上研究得还不够。利用计算机多媒体技术可以做到高密度的知识传授,大信息量的优化处理,能大大提高课堂效率。从目前已知的CAI课件看,在这方面的研究工作应该加强。

5.对优化教学过程、反馈教学成果的研究还不深入。从目前情况看,在进行计算机软件研制和教学实践时,尚不能把握坚持整体观点、重视多样化、贯彻综合观点、力争最优化的方法论原理。

在当前课程教材改革不断走向深入,由应试教育向素质教育转轨的背景下,应该采取措施向课堂45分钟要效率,加强计算机辅助化学教学的研究,在中学化学教学中,发挥CAI的模拟功能、多媒体结合功能、个别辅导功能,以学生为主体、教师为主导、计算机为辅助手段开展教学活动。在中学化学教学研究中,也应该进行CAI的专题研究,在一定范围内,开展CAI课件的开发与协作,多出精品。建议政府或教育行政部门出面,做好统筹协调工作,减少目前个体作坊式的低水平、无序的软件开发状况,同时也可以避免由于重复劳动而造成的浪费。各级教育行政部门和学会在协调、引导的基础上,在人力、物力上对计算机辅助化学教学研究工作要给予支持,加强经验交流,做好推广工作。这样,就会促进我国计算机辅助化学教学的深入开展。

三、开展计算机辅助化学教学应注意的一些问题

针对我国的现状,要开展计算机辅助化学教学必须具备一定的条件。笔者认为,主要应注意以下四个方面：一是硬件建设,二是软件设计与配置,三是技术力量,四是研究信息交流网络中心。要开展好计算机辅助化学教学,就必须解决好这四个方面的问题。

1.要解决好教育手段现代化的要求与当前设备落后、资金短缺的矛盾

在课堂教学中要使用多媒体技术,就需要有硬件和软件的支持。多媒体软件对硬件的要求较高,设备等需要较大的投资。而目前我国的国情是教学经费不足,教学经费还主要是供给教师工资和学校的日常开支,所以开展计算机辅助化学教学也只能先在经济较为发达、教学条件较好的地区起步,然后逐步推广,同时也希望国家能加大对教育的投入,尽快实现教学手段的现代化。随着社会进步和物质条件的改善以及计算机的发展和价格的下降,硬件建设问题的解决对学校或是个人来说,也会变得相对较为容易一些。

2.要解决好计算机辅助化学教学中的“辅什么”和“怎么辅”的问题

进行计算机辅助化学教学的研究,首先要明确其地位是“辅助”而不是“代替”,不要以计算机辅助化学教学来盲目地、一律地代替其他教学手段和方法。

目前开展计算机辅助化学教学面临的严重问题是软件建设跟不上硬件建设的速度。这主要是因为化学中的微观世界难以完整体现,化学反应与化学实验的复杂性很难用传统的二维动画来模拟,况且好的CAI课件的设计与制作需要较高的资金投入,因而化学CAI课件的编制相对来说又要难于其他学科。这样,在人力、物力资源有限的前提下,为充分利用这些资源,开展好计算机辅助化学教学,以使多媒体教学软件提供的素材适应教师的课堂教学设计,在设计制作CAI课件时就要考虑辅助教师什么教学内容的“辅什么”和怎样辅助教师完成这些教学内容的“怎样辅”问题。

化学CAI课件在课堂上不能替代教师,而是辅助教师进行教学,因此,就不能将化学CAI课件设计编制成课本教材的翻版。就化学学科而言,化学的概念与原理抽象程度较高,物质的微观结构既看不见,又摸不着,单靠语言和文字的描述,很难能在学生的大脑中留下深刻的印象；同时有些有毒、有危险的化学药品与化学实验以及常规方法难于实现的化学反应也无法在课堂上向学生演示。因此,从“辅什么”的角度而言,化学CAI课件的内容对象应为用其他教学方法或手段进行时效果不理想或难于实现的教学问题,如化学反应历程的模拟,原子和分子等微观粒子的运动,电子的空间运动与s、p、d电子云轨道的形状和空间伸展方向,分子结构,晶体结构,离子化合物与共价化合物的形成过程,物质的溶解过程,原电池的形成,有危险的化学实验,不易观察的化学实验,易造成环境污染而学生又必须知道的一些化学实验,用普通方法不易操作和实现的化学实验,现代化科研设备与工艺流水线……。诸如此类的知识与内容都是化学CAI课件的表现素材,这些内容如果能设计编制成质量较高的化学CAI课件,将会使化学课堂教学效率大大提高,会有助于学生把化学中抽象的东西形象化、动态化,使化学教学过程具有更强的教育性、直观性和活泼性。对于“怎样辅”问题,则要求化学CAI课件必须具有可编辑功能,教师可以根据自己的教学经验和需要进行选用和编辑,可以将其随意拆分和组合，以使制作出的课件符合自己的课堂设计需要,使化学CAI课件的课程内容有机地成为教师所设计的课堂教学的一个重要组成部分。

开发化学CAI课件费时耗资。因此在设计编制化学CAI课件时,还应该注意以下几个问题：

(1)要注意化学学科知识内容的科学性与可接受性；

(2)要选取教材的重点与难点；

(3)要注意符合学习者的认知规律,加强直观性与发展学生思维相结合；

(4)不能用模拟实验代替学生实验,可以通过CAI课件解决局部放大模拟或微观变化宏观展现问题；

(5)渗透部分教学录像的内容(即好的教学录像VCD化),避免花费很多时间和资金放在制作动画内容方面；

(6)化学CAI课件应具有较强的交互性、较友好的界面,并具有可编辑功能；

(7)课件设计与编制要有明确的指导思想和理论基础,要坚持高标准,处理好总体构思与具体设计的关系。

3.建立一支合格的编制人员队伍和对教师进行操作训练

要编制出大量好的化学CAI课件,一定要有一支稳定的高质量的编制人员队伍,这支队伍的建立需要有关教育行政部门和计算机专业人员的共同努力。应努力做到开发与应用并行、专职与兼职并重、教学人员与研制人员并用,形成一个相对稳定的CAI开发、研制、应用的系统。

要使多媒体在教育上发挥更大的作用,要发展学校的CAI和CMI,必须加强计算机知识的培训和计算机人才的培养,使教师特别是青年教师都懂得计算机的基础知识,了解CAI课件的使用,掌握计算机操作方面的基本技术,这样才能把多媒体用于教育教学工作中,也才能与编制人员更好地交流,提出对CAI课件的开发需求。同时,要注意培养懂得化学学科专业知识的计算机骨干力量,能够更多更好地掌握CAI课件开发的技术,努力设计出能把教学工作的需要最佳地表现出来的实用软件。

4.建立一个各市、省乃至全国的研究信息交流网络中心

从目前全国的情况看,各地开展计算机辅助化学教学程度各不相同。有些地区、学校硬件建设已基本配套,但缺少适当的软件,因此设备利用率不高。还有些相当数量的地区和学校对化学CAI课件的研究工作相互重复或相近,缺少彼此间的交流与联合,造成在很大程度上的人员与资金的浪费。为了能协调好各地、学校对化学CAI课件的研究与制作,有必要建立起一个市级、省级乃至全国的计算机辅助化学教学研究信息交流网络中心,定期交流与探讨对计算机辅助化学教学的研究成果和实践经验,在我国现阶段教育资金相对缺乏的条件下,集中人力与才力,开展化学CAI课件的研究、开发与协作,推动多媒体在课堂教学中发挥更大的作用。

计算机辅助管理论文范文第3篇

一、计算机辅助教学的应用现状

现象一：计算机辅助教学大多以“观摩课”的方式成为教育教学中的一个点缀，信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。这主要是因为在进行计算机辅助教学的过程中，需要老师自己开发课件，而开发课件需要花费很大的时间和精力。一位计算机教育经验丰富的老师在谈到自己开发软件的经验时直言不讳：“虽然CAI是一个好的教学媒体，但也是一项需投入多（时间，人力，经费）产出少的工作，它仅适用于教学中的评比、检查、参观、学习一类装点门面的场合”，笔者在教学过程中也确实了解到大多数学校一般是在上公开课或评比课时，才用计算机来进行辅助教学。

现象二：虽然市场上已经有相当数量的教学软件，但是适用于教学的软件并不多，因此大多数情况下是教师自制课件，但是在制作课件的过程中很多学校普遍存在着这样的情况，由学科老师编写稿本，由计算机技术人员编程实现，开发成小型的教学软件，很大一部分学科老师由于计算机操作技能的生疏，使得课件的最佳优势不能发挥出来，且在实际应用中常常因操作失误而失败，这就大大抑制了教师自制课件的积极性。

现象三：一般我们上课时用的课件都是事先根据教学要求而设计确定的，而现在多数课件的开发恰恰忽略了这一点，单纯追求直观和生动，忘记了作为主体存在的学生的主动性。只强调教师的“教”而忽略了学生的“学”，全部教学设计都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何“学”的问题，按照这样的理论设计的课堂教学软件。学生参与教学活动的机会少，大部分处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人才的培养。很容易会进入一种“人灌+机灌”的新的课堂教学误区。而教师也受到定型情节的课件，完全围绕着课件讲课，缺少了课堂教学中最为精彩的“即兴发挥”。把原本的“课件辅助教师”变成了“教师辅助课件”。

二、现状的虽然CAI有着许多突出的特点，并在实践中证明是有效的。但是作为新生事物必然存在不足和缺陷，如CAI教学系统一次性投入大，费用高，而且CAI技术要求高。因此限制了许多有经验的学科教师亲自编制课件。CAI课件的制作远没能达到传统教学过程中备课这么方便自由。这也是机辅助教学开展中碰到的最主要的一个原因。但是考虑仔细一下，不难发现：老师很难把过多的精力投入到开发软件上，如果老师把大量的时间和精力都投入到软件开发上，就不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来，甚至不能将主要精力放在教学上来。从而出现了计算机辅助教学只在这种公开课、观摩课来进行教学，装点一下门面的这类情况。其实，我们认为教师最主要的任务不在于开发软件，而是如何现有的软件把计算机的优势发挥出来。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件，而应是面向学科的工具型软件，包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。实际上，近几年来国内出现了一批有教学应用价值的软件。只要教师能基本掌握使用计算机的能力，稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作小软件，紧密配合自己的教学过程，实现计算机辅助教学，现在有一个用于几何教学的平台叫作“几何画板”它适合用于平面几何、解析几何、射影几何等教学中使用，同时也能用于物理教学中的力学、几何光学与数学模型、几何图像结合密切的部分课程。而且界面简单、容易、直观好用，因此这样的软件很受老师的欢迎。另外一个比较重要的原因就是一些老师把计算机辅助教学的作用看的过高，没有根据教学要求来进行课件设计。制作出来的课件有原来的“满堂灌”变成了现在的“灌”，因此在设计课件时，不仅要注意软件的设计技巧，更要注意学习和教学设计的运用，这才有助于提高CAI课件的质量。

三、寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路不同的软件是有不同的功能特点和用途的，世界上不存在一种适应各种条件的万能软件。随着计算机软件技术的高速，使全世界几乎所有的主流软件都向资源库、平台化、人性化方向发展，显然教育软件也应该走世界软件发展的共同方向。因此，运用积件思想，走素材资源库和制作平台相结合的新思路，是使软件开发和应用走出目前困境的有效途径。积件是一种思想，它是一种关于CAI发展的系统思路，是针对课件的局限性而发展起来的一种新的教学软件开发和应用模式。积件提出者认为，积件由积件库和积件平台组成。积件库是教学资料和表达方式的集合，包括五个部分：⑴多媒体教学资料库；⑵微教学单元库；⑶虚拟积件资源库；⑷资料呈现方式库；⑸教学策略库。积件组合平台则是供教师和学生使用组合积件库并最终用于教学的软件环境。积件的过程，对课堂教学来说，就是教师根据教学的实际需求，面对不同的教学对象，针对某一教学阶段和教学目标，充分利用教学素材，结合教学策略，制作出千变万化的有效课件。

因此，积件是基于课堂教学提出的，方便教师和学生根据教学需要，自己组合运用多媒体教学信息源的软件系统。学科教师若能根据教学实际，运用积件思想，充分利用现有条件下所提供的信息资源和一些计算机公司推向市场的素材库或教学软件，以及音像市场上所提供的丰富的CD、VCD资源，从中选取适合教学需要的来制作课件，能适应不同教师、不同教学情境的需要，从而彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面，使CAI在课堂上的运用走出低谷，朝着更为广阔的方向发展。

：

计算机辅助管理论文范文第4篇

（一）实时预警计算机辅助审计可贯穿业务操作的前台和后台，针对不定期非现场审计发现的问题或业务人员操作环节可能存在的风险，审计人员可及时向业务岗位发出风险预警，对于潜在风险适时发出提示，防止风险形成和扩大。同时，掌握被审计单位风险点集中区域，并针对重点风险点开展内部审计，做到“风险引导审计，审计关注风险”，更好地发挥内部审计部门防风险、促履职的作用，实现对外汇管理工作实时预警的目标。

（二）定期评价根据不定期的非现场审计情况，了解和掌握被审计单位外汇管理业务阶段性发展情况，定期对被审计部门执行内控制度情况进行合规性评价，对被审计单位外汇业务管理的经济性、效率性和效果性等进行绩效评估，对外汇业务内控管理工作中的风险开展评估，对审计结果及时有效利用，实现对外汇管理工作定期评价的目标。

（三）提高效率探索外汇局档案管理电子化，开发“电子档案管理系统”，将各类业务凭证影像电子资料存入系统，便于审计部门非现场调阅业务系统查询不到的资料，利用计算机和信息网络技术进行非现场审计，可将审计工作贯穿全年工作始终，降低审计成本，节约人力资源，实现提高外汇局内部审计工作效率的目标。

二、外汇局开展计算机辅助审计的现实意义

（一）计算机辅助审计开展可提高外汇局日常内控监督效率计算机和网络科技的迅速发展为非现场审计工作在技术上的突破提供了可能，各级外汇局能够定时、甚至实时对本级局内及辖区分支局各类业务操作进行内部审计，增加内部审计检查频度，提高检查的准确性，提升工作效率。

（二）计算机辅助审计的开展可提升外汇局内控监督效果与外汇管理业务处理系统实时对接，适应当前各项外汇业务操作电子化的形势，可及时发现各项外汇业务操作潜藏的风险和错误，内部审计手段的改进必将提升监督的效果。

（三）计算机辅助审计的开展可推进外汇局无纸化办公实现对外汇管理业务系统的实时查询后，外汇业务管理各类报表、分析等档案均可通过业务系统调阅，外汇业务系统无法查阅到的资料通过建立“电子档案管理系统”实现，减少各类纸质业务档案的留存，推进无纸化办公。

三、利用现有资源开展计算机辅助审计的基本方法和步骤

（一）做好外汇管理业务调查，采集审计电子数据和信息针对目前外汇局绝大部分业务信息在系统中记录的现状，计算机辅助审计实施前，应对外汇局目前在用的业务系统进行全面摸底调查，充分了解可从业务系统中采集的电子数据范围和采集审计信息的途径。审计人员从业务系统采集电子数据和审计信息的方式，可探索实现业务系统与内控风险测评系统的关联，保证审计人员不可修改系统数据，但可查询和监控到所有业务系统业务数据及操作人员的操作痕迹，实现对每项业务的全过程监督，全面掌握业务审批、操作流程及法规执行情况。

（二）调阅业务系统开展非现场审计，记录风险预警线索以目前外汇局使用的“内控风险测评系统”中测评表为基础，将测评项目按“非现场测评指标”和“现场测评指标”分为两个部分。可从业务系统中直接采集或间接获得信息开展检查的项目作为“非现场测评指标”，其他需要进行数据分析或现场调研资料进行检查的项目作为“现场测评指标”。分别制作“非现场测评表”和“现场测评表”。调阅外汇管理业务系统，将通过业务系统中获得的信息筛选、过滤，并对重要数据进行合规性分析，按照测评指标开展非现场审计。同时，记录通过非现场审计发现的问题、和需要现场审计进一步确认的风险预警线索，填写“非现场测评表”。

（三）依据非现场审计线索调阅业务档案，确定审计问题可考虑建立“外汇局电子档案系统”，管理外汇局在业务系统中无法查询的档案和按规定必须留存纸质资料的档案，实现非现场实时调阅业务档案。依据非现场审计获得的风险预警线索，有针对性地调阅相关业务资料，排除问题或者进一步确定问题，将可以确定的问题填写到“现场测评表”中相应项目。

（四）总结归纳审计问题，提出整改和完善建议归纳审计中发现的问题，分析被审计单位执行制度情况，总结被审计单位客观存在的问题提出整改建议，并根据非现场调阅业务系统时掌握的情况，对被审计单位可提升和完善的工作提出相关建议。

四、外汇局推行计算机辅助审计面临的难题及建议

（一）内控风险测评指标，建立内控风险测评系统随着外汇管理改革不断推进,各业务部门的风险点、法规依据及风险系数等相关要素均发生变化,特别是货物贸易、服务贸易以及资本项目外汇管理制度改革后，由于内控风险测评系统未及时维护相关风险指标等要素，将影响了计算机辅助审计的效果，也无法保障审计工作的及时性。建议建立相关规范性文件，要求各业务部门按季度根据业务变化向内审部门提出系统修改意见，备案本专业修改后内控风险测评表信息，包括风险点、法规出处、指标含义、风险系数等，作为内审部门进行系统更新和维护的依据。实现内审与政策调整同部署、同调整，及时修订内控风险测评系统相关信息，保证内控风险测评系统的有效性，使内控监督测评系统作为内部审计电子化手段得到及时、有效发挥。

（二）探索实现审计系统与业务系统信息共享外汇局要实现计算机辅助审计，就要依靠计算机和网络技术实现从业务系统中采集信息，将对目前的业务系统进行改动，设置数据接口，实现系统对接。建议通过增加内控风险测评系统“审计数据采集模块”，或者采用设立“超级查询用户”的方式，建立查询和采集数据功能，实现审计系统与业务系统信息共享。

（三）强化人员对外汇业务法规的素质审计人员的素质是确保内部审计工作质量的根本，外汇局内审人员只有不断开拓视野，学习先进的审计理念，创新审计手段才能适应外汇管理改革的需求。计算机辅助审计要求审计人员既要掌握外汇管理政策，同时也要通晓计算机和网络知识，而目前基层外汇局的内部审计人员业务技能和综合素质还有待提高。建议通过开展多种形式的后续教育不断提高审计人员的业务素质。特别要加强对外汇管理政策法规、计算机信息技术等方面的学习，使内部审计人员成为复合型人才，能够应对内审职业的新变化和外汇形势变化对内审工作的新要求，更好地完成履职目标。

计算机辅助管理论文范文第5篇

随着信息社会的到来，计算机的开发和应用正以前所未有的速度冲击着我们这个时代。把计算机技术应用于教育领域，在国外称为计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）。我国有关CMI的研究刚刚起步，而对CAI的研究已进入推广和使用阶段，这标志着我国现代化教育技术手段的又一次飞跃。

CAI教学的发展，在国外始于60年代行为主义学习理论所倡导的程序教学法，即根据刺激反应—强化原则，及时获取教学信息的反馈，有效地实行个别化教学。由于当时的计算机发展刚刚起步，软件开发价格昂贵，操作难度大，并未受到广泛关注。80年代，计算机技术的飞速发展，为CAI创造了有利条件，尤其是认知心理学的兴起，使CAI软件开发更侧重于应用，注重知识的条理性和结构化，强调与学习者已有的认识结构相匹配，使其在原有认知结构基础上，通过计算机的辅助达到同化和顺应，从而形成新的认知结构。近几年，由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的开发，使CAI更注重于学生学习能力的形成、学习策略的掌握和提供更多的个别化教学选择。CAI的发展趋势，正顺应了现代化教学的两个基本趋势，即强调教学的主体性，强调充分发展学生的个性，全面提高学生的整体素质。

目前，我国正处于“应试教育”向素质教育的转轨时期，坚持素质教育的基本观点，就要面向全体学生，即通过个体的发展，实现真正意义上的全面发展；同时，帮助学生具备各方面的基本素质，形成合理的素质结构，为学生未来发展奠定基础，使学生终身受益。而要实现个性的全面发展，必须立足于学生个体差异、因材施教，这不仅要有雄厚的知识基础，还必须掌握获取知识技能的方法，形成自学能力，这样才能适应未来社会不断变化的需要。

CAI教学的主要特点，为我们进行素质教育目标的实施，提供了有益的帮助。首先，计算机信息存贮量大，处理迅速，方便的人机交互功能，提供了良好的个别化学习环境。学生能根据自己的学习能力理解和发展水平，调节学习进度和难度，真正实现因材施教。其次，计算机的模拟功能，可使抽象内容形象化，静止内容动感化，为学生创造生动、活泼、直观、有趣的教学条件；而教师的设问和强化刺激手段可极大地调动学生的学习热情，激发学习动机，形成有意注意，消除学习的疲劳和紧张。这样做既有助于学生良好的心理品质的形成，又使学生获取准确、深刻的直观感知，从而形成完整的理性认识，提高课堂教学质量。第三，CAI可以提供培养自学能力的条件。教师可根据学生已有的认识基础，构建问题情境，指导学生独立地上机学习，并辅之以必要反馈练习，及时肯定或解答，帮助学生总结学习方法，查找学习障碍，逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。此外，CAI在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面，还具有很好的功能。

CAI的这些功能，决定了它在化学教学中会发挥日益重要的作用。近年来，虽然很多学校在计算机硬件的配置上下了很大功夫，但在软件的开发和利用上明显滞后于硬件的配置。而且，相当多的教师对CAI在化学教学中的应用认识不足，参与不够，对CAI化学教学模式的研究更鲜为人知。为此，结合我校CAI化学教学的开发和实践，我们对CAI化学教学模式提几点看法。

二、计算机辅助化学教学的几种模式

（一）计算机模拟教学模式

CAI的模拟功能，是计算机辅助教学中较早开发和利用的一种功能。目前，很多学校的软件应用是这种教学模式。

模拟教学模式，主要是指利用CAI的模拟功能把一些抽象的理论内容，或不易观察清楚、危险性较大、难于操作的实验内容，通过二维或三维动画形式，进行信息处理和图像输出，在显示屏幕上，进行微观放大，宏观缩小，瞬间变慢，短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态图像信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念，上升为理性认识奠定基础。

模拟教学只是教学过程中的一个环节，比传统的挂图、模型或录像都更真实地接近于事物的本来面貌，而且可反复播放，因此更有利于学生理解知识的本质，培养他们的形象思维能力，也有助于抽象思维能力的提高。

CAI在化学教学中的模拟教学，主要适用于理论性和抽象性较强的内容：如原子核组成、电子云、核外电子运动、化学键中离子键、共价键形成、溶解和结晶、原电池、电解池、离子反应和离子方程式、NH3分子结构、有机官能团的结构等。另一方面适用于实验难以操作、危险性大而观察不明显的内容，例如，溴苯制备、氢气还原氧化铜、氨氧化、乙酸乙醋水解等。此外，工业生产知识内容，如硫酸、硝酸工业制法，炼铁也可制成CAI课件进行教学。

（二）多媒体综合教学模式

计算机可以控制多种教学媒体，这是其优于其它教学媒体的特殊功能。实际上，传统教学模式的教学中，教师上课也有声音、形象、板书、文字、挂图和实物等，教师也可根据教学过程中学生的反映来调整教学策略。但我们这里所说的多媒体有二层含义，其一是把微机与其它教学媒体相互连接，赋于其它媒体交互性，同时使用幻灯、投影、录像等手段，使多种媒体有机地贯穿于教学的全过程。其二是多媒体计算机技术的使用，即“利用计算机交互式地综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息，使它们建立起逻辑连接，成为一个系统”，使之具有综合性，即一机多用，同时又可形成人机互动，互相交流的操作环境，形成一种身临其境的情境。

由于多媒体计算机技术是90年代在法国首先提出和使用的，我国高中配置多媒体计算机系统的学校不多。因此，主要的多媒体综合教学模式还是指前一种，但未来的发展趋势，应当是使用多媒体计算机平台，设计课件，操作使用鼠标，简单易行，而且教师并不需要有太多的计算机知识，因此具有更广阔的发展前景。

实际上，进行CAI教学，应当逐渐从单纯的CAI向多媒体组合的CAI发展。例如，在“原电池”一节的教学中，我们把原电池中原电池原理及形成条件作为本节课的重点，为了突出重点内容讲授，让学生从微观本质理解原电池的形成，不仅采用了传统的分组实验教学，利用投影给出原电池实验要求、观察步骤，指导学生实验，并利用微机模拟原电池所形成的闭合回路，通过电子转移的流动过程和声响，及两极不同颜色的Zn2＋离解，H＋析出标示出内外电路所构成的闭合回路，使学生认识原电池本质；最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况，使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。

这种多媒体组合教学，可在一定程度上突破学生认识的时空限制，拓宽学生获取信息的渠道，使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的收集过程，形成教与学的双向互动，更好地发挥学生思维的想象力和创造性，激发学习兴趣，极大地提高学习效率。

（三）计算机个别辅导教学模式

我们目前采用的主要是班级授课制，很难在全班实现个别化教学，而实现个别化教学，又是化学教学由“应试教育”向素质教育转化的重要途径。由于CAI的课件，主要强调人机交互功能，因此实现一对一的个别化教学有得天独厚的条件。

个别辅导模式，主要是用计算机部分地代替教师，按照程序教学的原则，设计不同的层次递进的教学途径，学生可根据自己的学习水平，选择不同的学习程序，提出需要学习的内容；计算机可向学生提问，并对学生的问题进行分析，作出正确与否的判断，给出高质量的反馈，如遇困难，还可以适当降低学习坡度，使学生循序渐进，得到知识的巩固和自学能力的提高。个别辅导教学模式，是一种适合自学的个别化教学方式。如果程序设计的分支越多，预想情况越丰富，越能帮助反复学习，克服障碍，共同达到教学目标，优化学习过程。

这种教学模式，虽然主要是以学生为主体，但也不能忽视教师的主导作用；教师不仅要指导学生寻找解决问题的方法，而且要针对学生的实际，精心设计程序，使学生能用最短的时间找到解决问题的途径，同时也可以帮助学生总结自己的个性特点、学习风格，从而帮助学生形成良好的学习品质和自学方法，真正实现个别化教育的目标。

个别辅导教学模式，由于受CAI课件的限制及学生计算机使用的熟练程度的影响，很难在短时间内得到大范围的推广，而现有的软件局限性又较多，因此可尝试在选修课教学中，进行小范围的试点，当课件使用比较成熟时再做推广应用。

以上我们只对现有的常用教学模式进行了归类，除此之外，CAI的问题解决、教学游戏及查询和问话等多种基本模式，在个别化教学的课件中都有所表现，在此我们限于篇幅，不再赘述。

三、计算机辅助教学的实践和体会

我校开展计算机辅助教学的时间较长，不仅在化学学科，在其它各科教学中，都设计过丰富的CAI课件，这主要源于计算机硬件的配置和得力于一批对软件开发兴趣浓厚的中青年教师群体。这样一个大的环境也在无形中推动了CAI化学教学的开发和应用。

在CAI化学教学实践中，我们感到主要是CAI课件设计比较困难。现在市售的课件，模式单一，价格较高，教师个人的教学设计和风格不同，课件使教师选择余地较小；教师本人又没有更多时间和精力参与设计程序，而要编程序，难度更大，由此需要有一个CAI教师备课系统，使教师便于选择、存储、检索加工组成课件。

在进行CAI化学教学，要注意展示的应是教学的重点、难点内容，只有这样，才能引发学生注意，提高课堂教学效率。如果一味地追求使用媒体，整个课堂教学变成视频图像，或频繁地更换媒体，都会成为教学的干扰因素。因此，传统的教学媒体也无需都被电脑取代。

计算机辅助管理论文范文第6篇

随着信息社会的到来，计算机的开发和应用正以前所未有的速度冲击着我们这个时代。把计算机技术应用于教育领域，在国外称为计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）。我国有关CMI的研究刚刚起步，而对CAI的研究已进入推广和使用阶段，这标志着我国现代化教育技术手段的又一次飞跃。

CAI教学的发展，在国外始于60年代行为主义学习理论所倡导的程序教学法，即根据刺激反应—强化原则，及时获取教学信息的反馈，有效地实行个别化教学。由于当时的计算机发展刚刚起步，软件开发价格昂贵，操作难度大，并未受到广泛关注。80年代，计算机技术的飞速发展，为CAI创造了有利条件，尤其是认知心理学的兴起，使CAI软件开发更侧重于应用，注重知识的条理性和结构化，强调与学习者已有的认识结构相匹配，使其在原有认知结构基础上，通过计算机的辅助达到同化和顺应，从而形成新的认知结构。近几年，由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的开发，使CAI更注重于学生学习能力的形成、学习策略的掌握和提供更多的个别化教学选择。CAI的发展趋势，正顺应了现代化教学的两个基本趋势，即强调教学的主体性，强调充分发展学生的个性，全面提高学生的整体素质。

目前，我国正处于“应试教育”向素质教育的转轨时期，坚持素质教育的基本观点，就要面向全体学生，即通过个体的发展，实现真正意义上的全面发展；同时，帮助学生具备各方面的基本素质，形成合理的素质结构，为学生未来发展奠定基础，使学生终身受益。而要实现个性的全面发展，必须立足于学生个体差异、因材施教，这不仅要有雄厚的知识基础，还必须掌握获取知识技能的方法，形成自学能力，这样才能适应未来社会不断变化的需要。

CAI教学的主要特点，为我们进行素质教育目标的实施，提供了有益的帮助。首先，计算机信息存贮量大，处理迅速，方便的人机交互功能，提供了良好的个别化学习环境。学生能根据自己的学习能力理解和发展水平，调节学习进度和难度，真正实现因材施教。其次，计算机的模拟功能，可使抽象内容形象化，静止内容动感化，为学生创造生动、活泼、直观、有趣的教学条件；而教师的设问和强化刺激手段可极大地调动学生的学习热情，激发学习动机，形成有意注意，消除学习的疲劳和紧张。这样做既有助于学生良好的心理品质的形成，又使学生获取准确、深刻的直观感知，从而形成完整的理性认识，提高课堂教学质量。第三，CAI可以提供培养自学能力的条件。教师可根据学生已有的认识基础，构建问题情境，指导学生独立地上机学习，并辅之以必要反馈练习，及时肯定或解答，帮助学生总结学习方法，查找学习障碍，逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。此外，CAI在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面，还具有很好的功能。

CAI的这些功能，决定了它在化学教学中会发挥日益重要的作用。近年来，虽然很多学校在计算机硬件的配置上下了很大功夫，但在软件的开发和利用上明显滞后于硬件的配置。而且，相当多的教师对CAI在化学教学中的应用认识不足，参与不够，对CAI化学教学模式的研究更鲜为人知。为此，结合我校CAI化学教学的开发和实践，我们对CAI化学教学模式提几点看法。

二、计算机辅助化学教学的几种模式

（一）计算机模拟教学模式

CAI的模拟功能，是计算机辅助教学中较早开发和利用的一种功能。目前，很多学校的软件应用是这种教学模式。

模拟教学模式，主要是指利用CAI的模拟功能把一些抽象的理论内容，或不易观察清楚、危险性较大、难于操作的实验内容，通过二维或三维动画形式，进行信息处理和图像输出，在显示屏幕上，进行微观放大，宏观缩小，瞬间变慢，短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态图像信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念，上升为理性认识奠定基础。

模拟教学只是教学过程中的一个环节，比传统的挂图、模型或录像都更真实地接近于事物的本来面貌，而且可反复播放，因此更有利于学生理解知识的本质，培养他们的形象思维能力，也有助于抽象思维能力的提高。

CAI在化学教学中的模拟教学，主要适用于理论性和抽象性较强的内容：如原子核组成、电子云、核外电子运动、化学键中离子键、共价键形成、溶解和结晶、原电池、电解池、离子反应和离子方程式、NH3分子结构、有机官能团的结构等。另一方面适用于实验难以操作、危险性大而观察不明显的内容，例如，溴苯制备、氢气还原氧化铜、氨氧化、乙酸乙醋水解等。此外，工业生产知识内容，如硫酸、硝酸工业制法，炼铁也可制成CAI课件进行教学。

（二）多媒体综合教学模式

计算机可以控制多种教学媒体，这是其优于其它教学媒体的特殊功能。实际上，传统教学模式的教学中，教师上课也有声音、形象、板书、文字、挂图和实物等，教师也可根据教学过程中学生的反映来调整教学策略。但我们这里所说的多媒体有二层含义，其一是把微机与其它教学媒体相互连接，赋于其它媒体交互性，同时使用幻灯、投影、录像等手段，使多种媒体有机地贯穿于教学的全过程。其二是多媒体计算机技术的使用，即“利用计算机交互式地综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息，使它们建立起逻辑连接，成为一个系统”，使之具有综合性，即一机多用，同时又可形成人机互动，互相交流的操作环境，形成一种身临其境的情境。

由于多媒体计算机技术是90年代在法国首先提出和使用的，我国高中配置多媒体计算机系统的学校不多。因此，主要的多媒体综合教学模式还是指前一种，但未来的发展趋势，应当是使用多媒体计算机平台，设计课件，操作使用鼠标，简单易行，而且教师并不需要有太多的计算机知识，因此具有更广阔的发展前景。

实际上，进行CAI教学，应当逐渐从单纯的CAI向多媒体组合的CAI发展。例如，在“原电池”一节的教学中，我们把原电池中原电池原理及形成条件作为本节课的重点，为了突出重点内容讲授，让学生从微观本质理解原电池的形成，不仅采用了传统的分组实验教学，利用投影给出原电池实验要求、观察步骤，指导学生实验，并利用微机模拟原电池所形成的闭合回路，通过电子转移的流动过程和声响，及两极不同颜色的Zn2＋离解，H＋析出标示出内外电路所构成的闭合回路，使学生认识原电池本质；最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况，使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。

这种多媒体组合教学，可在一定程度上突破学生认识的时空限制，拓宽学生获取信息的渠道，使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的收集过程，形成教与学的双向互动，更好地发挥学生思维的想象力和创造性，激发学习兴趣，极大地提高学习效率。

（三）计算机个别辅导教学模式

我们目前采用的主要是班级授课制，很难在全班实现个别化教学，而实现个别化教学，又是化学教学由“应试教育”向素质教育转化的重要途径。由于CAI的课件，主要强调人机交互功能，因此实现一对一的个别化教学有得天独厚的条件。

个别辅导模式，主要是用计算机部分地代替教师，按照程序教学的原则，设计不同的层次递进的教学途径，学生可根据自己的学习水平，选择不同的学习程序，提出需要学习的内容；计算机可向学生提问，并对学生的问题进行分析，作出正确与否的判断，给出高质量的反馈，如遇困难，还可以适当降低学习坡度，使学生循序渐进，得到知识的巩固和自学能力的提高。个别辅导教学模式，是一种适合自学的个别化教学方式。如果程序设计的分支越多，预想情况越丰富，越能帮助反复学习，克服障碍，共同达到教学目标，优化学习过程。

这种教学模式，虽然主要是以学生为主体，但也不能忽视教师的主导作用；教师不仅要指导学生寻找解决问题的方法，而且要针对学生的实际，精心设计程序，使学生能用最短的时间找到解决问题的途径，同时也可以帮助学生总结自己的个性特点、学习风格，从而帮助学生形成良好的学习品质和自学方法，真正实现个别化教育的目标。

个别辅导教学模式，由于受CAI课件的限制及学生计算机使用的熟练程度的影响，很难在短时间内得到大范围的推广，而现有的软件局限性又较多，因此可尝试在选修课教学中，进行小范围的试点，当课件使用比较成熟时再做推广应用。

以上我们只对现有的常用教学模式进行了归类，除此之外，CAI的问题解决、教学游戏及查询和问话等多种基本模式，在个别化教学的课件中都有所表现，在此我们限于篇幅，不再赘述。

三、计算机辅助教学的实践和体会

我校开展计算机辅助教学的时间较长，不仅在化学学科，在其它各科教学中，都设计过丰富的CAI课件，这主要源于计算机硬件的配置和得力于一批对软件开发兴趣浓厚的中青年教师群体。这样一个大的环境也在无形中推动了CAI化学教学的开发和应用。

在CAI化学教学实践中，我们感到主要是CAI课件设计比较困难。现在市售的课件，模式单一，价格较高，教师个人的教学设计和风格不同，课件使教师选择余地较小；教师本人又没有更多时间和精力参与设计程序，而要编程序，难度更大，由此需要有一个CAI教师备课系统，使教师便于选择、存储、检索加工组成课件。

在进行CAI化学教学，要注意展示的应是教学的重点、难点内容，只有这样，才能引发学生注意，提高课堂教学效率。如果一味地追求使用媒体，整个课堂教学变成视频图像，或频繁地更换媒体，都会成为教学的干扰因素。因此，传统的教学媒体也无需都被电脑取代。

计算机辅助管理论文范文第7篇

计算机辅助教学应用在教学中，可将教师承担的部分教学任务，转由图文声像并茂的多媒体教学软件承担。这能增加课堂信息量，为学生营造丰富多彩的教学情境，激发学生的求知欲望，充分调动学生主动参与教学过程，从而提高学习效率。在计算机辅助教学中，通过计算机及各种多媒体技术，向学生直观地展示教学内容或提出问题，并根据需要可作进一步提示等。从而改善了学生的认知环境，化抽象为具体，促进学生对知识的理解和掌握，拓宽学生的知识面。同时，在教学过程中，还可在不改变课程对学习要求的前提下，借助互联网，不断丰富更新教学内容。并使学生以人机对话方式，充分地进行人机交互、双向沟通，有效地保证学生获取知识的可靠性与完整性。对有些疑难问题，还可通过计算机操作来检验学生针对相关的问题所设想的答案是否正确。于是，在提高学习效率的同时，也使学生掌握了一种学习方法和解决问题的能力，有利于实现真正的因材施教。

2利用计算机及计算机教辅系统，采取有效的教学方法

基于信息管理专业人才的培养目标，结合计算机及计算机辅助系统的使用特点，在信息管理教学过程中尝试采用了案例教学、任务驱动教学的教学方法。

2.1案例教学法案例教学是在学生掌握了相关基本知识点和分析能力的基础上，通过教师的策划和指导，根据教学目的和教学内容要求，采用典型案例，将学生带入特定事件案例分析的教学方法。案例教学法让学生深入参与整个教学过程，通过独立思考或集体协作，进一步提高学生识别、分析和解决具体问题的能力，以及培养学生的沟通能力和协作精神。教师在组织教学内容时，要根据学生的不同层次合理安排，设计包含相关知识点的案例，在设计案例时要先对课程结构及内容形象化，化解相关知识点的难度，使学生易于理解和掌握。最好是设计出一些趣味性强、贴近实际生活的案例，通过计算机等多媒体手段直观的演示给学生看，以此提高学生的学习兴趣。通过对案例的分析，并引发学生思考，引导他们如何学习、分析案例，鼓励他们找出特点、发现问题，诱发他们的创造潜能。通过学习一个个实际例子，引出相关的知识点，强调相应知识点的重点、难点，然后让学生自己动手，利用计算机进行实际操作，检验其对相应知识点的掌握情况，存在的问题以及培养其解决问题的能力。实践教学在培养学生的综合素质、智能和技能方面，具有其他教学环节不可替代的作用。实践教学除了向学生传播知识外，应注重培养学生分析、解决问题的能力和创新意识。例如，在讲授“网络信息处理”课程关于图像处理这一知识点时，我们针对同一张图片，先展示一张有污点的黑白图片，再展示处理过的已去除污点并上了色彩的图片，使学生对图像处理先有一定的了解，并要求学生在学完本知识点之后，能根据图片特点及具体需要进行相关处理。接着对处理过的图像文件进行分析、操作演示，使学生明白如何使用图像处理工具，处理相关的图像文件，进而让学生在操作中掌握使用图像处理工具以及思考利用工具做些什么、怎么做的全过程。将教学活动关注的重点从结果转向过程，激发学生的学习兴趣，增强学生学习的主动性、积极性和创造性，从而达到将已有的部分计算机知识拓宽、深化，以此来实现知识的传授，同时也教会学生一种学习的方法。

2.2任务驱动教学法任务驱动教学则是在教学过程中，学生在教师的指导下，围绕一个课题任务，对学习资源的应用进行自主探索和互动协作学习，在讨论和会话的氛围中去完成任务或解决问题，在完成课题任务的同时实现教学目标的实践活动。在此过程中，学生始终处于主体地位，主动参与、自主协作和探索创新，既学到了知识又培养了动手实践能力。而教师则是学习情境的创造者，学习任务的设计者，学习资源的提供者，学习活动的组织者和学习方法的指导者。

例如，在“网络信息处理”课程中关于动态图像处理的教学，我们设计一个任务：让每个学生利用动态图像处理软件制作一个网络广告条幅，要求实现：（1）广告条幅具有创意性、创新特色；（2）动态图像内容能贴切地体现主题；（3）版面、布局要合理。在上述的广告条幅制作任务中，实际上整个任务被分解成了几个小的任务：素材的收集、条幅的版面构思和设计、动态图像的过渡及实现等等。在讲授动态图像处理工具的操作界面、工具使用和操作之后，向学生提出上面的任务，要求学生在规定时间内完成一个个小任务，并最终做出符合要求的广告条幅。

总之，我们在“网络信息处理”教学过程中，借助计算机教辅系统辅助教学，引入案例教学和任务驱动教学的方法，培养了学生的实践动手能力，提高了学生在学习过程中分析问题、解决问题的能力及创新能力，有效地提高了教学质量。

计算机辅助管理论文范文第8篇

改革开放，对人才的素质的要求越来越高，它促使教学体制、教学方法进行改革。从实施素质教育入手，提高教学质量。树立现代的教育观念，运用现代的教育技术是开展现代教学改革的重要方面。多媒体计算机集文字（TEXT）、图形（GRAPHICS）、图像（IMAGE）、动画（MOVIE）、声音（SOUND）、视频（VIDEO）等功能于一体，表达的信息量大，具有图、文、音、像并茂的优点。在教学过程中运用计算机辅助教学，可使形、声、色浑然一体，创设生动、形象、具有强烈感染力的情境，调动学生学习的积极性，使学生更好地掌握知识，从而提高教学的效果。下面就此谈谈我的一些粗浅的体会。

一、运用多媒体计算机辅助教学，激发学生学习数学的兴趣。

心理学认为，兴趣是积极探索某种事物的认识倾向，它是学生学习的动力源，是智能和心理发展的催化剂。学生一旦对学习发生强烈的兴趣，就会激发内在的学习愿望和学习动机，就会聚精会神，努力追源，并感到乐在其中。多媒体计算机通过定格、慢放、加速、重复、图像的变化、色彩以及声音配合等效果，充分发挥其直观、形象、新奇、促思等优势，引起学生的好奇心，激发学生求知欲，活跃学生的思维。例如在“分数的基本性质”一课中，一上课老师就说：“同学们，今天我给大家讲一个故事”，一边说一边简单地操作鼠标，与计算机连接的电视机显示器上出现了画面，学生一下子被屏幕上的有趣的画面吸引了，随着萤屏的演示，老师继续讲故事：猴山上的小猴子最喜欢吃猴王做的那些又香又甜的大饼，一天猴王做的大饼刚出炉，它的三个孩子吵着说“我要吃饼，我要吃饼。”于是猴王把三块大饼分给三只小猴子吃，它先把第一块饼平均切成四块分给老一一块，老二嫌小吵着说“一块太少了，我要两块”，猴王便把第二块饼平均切成八块分给老二两块；老三更贪了吵着“两块太少了，我要三块”，于是猴王把第三块饼平均切成十二块分给老三三块。同学们，你知道哪只猴子分到的饼多吗？因为有形象的故事情节，有多媒体计算机生动有趣的图象动态显示，使抽象的数学概念形象化，激发学生以极大兴趣投入学习。

又如在教学“面积和面积单位”时，运用计算机的画画板辅助教学，帮助学生进一步理解面积的意义。教师在屏幕上画出下面图形：

让学生选择喜欢的颜色给图形涂色，学生们十分感兴趣地挑选喜欢的颜色给图形涂色，每涂一个，老师就让学生回答这个图形的面积是什么？当涂到第五个图形时，颜料一下子都跑到外面充满整个莹屏，学生被愣住了，为什么呢？这时教师抓紧时机问：“这个图形的面积又是什么呢？”学生们惊喜地发现：这个图形不是封闭图形，它没有面积。这种无声的、动态的形象显示，不仅一下子激发孩子们的好奇心，引起他们对学习新知识的高度兴奋，并且在教师有声的语言引导下进入学习过程，达到启迪思维，激发兴趣的目的。

二、运用多媒体计算机辅助教学有利于学生掌握重点，突破难点。

电化教学的核心是要提高教学质量。教学过程中，只有当学生掌握知识的重点，突破难点的情况下，才能谈得上提高教学质量。利用多媒体计算机突破教学过程中的重点、难点是很好的教学手段。

例如在教学“相遇问题”应用题时，运用软件直观演示辅助教学，创设情境，帮助学生较深刻地理解题目中数量间的关系。教师简单地操作鼠标，屏幕上首先出现了一条铁轨，上面有一辆火车从左往右地行驶，一会儿，另一辆火车也从右往左地驶过来，两列火车在逼真的火车运行时发出的声音中相对开出，直到相遇。这时屏幕上出示了一道应用题：“甲乙两列火车从两地相对行驶，甲车每小时行驶75千米，乙车每小时行驶69千米。甲车开出后1小时乙车才开出，再过2小时两车相遇。两地间的铁路长多少千米？”教师再操作鼠标，屏幕上出示了线段图，在线段图上分别标出了每小时火车所行的路程。这样难点在火车形象运行的动态演示和直观的线段图中得以解决，它比老师的任何解释都具有说服力，增强了感观上的剌激。演示一结束，学生们很快就列出正确的算式解答。因此，利用多媒体计算机辅助教学可以使学生清楚地掌握概念，获得正确的结论，并尝到成功的喜悦，强化了学习的兴趣。

三、运用多媒体计算机辅助教学有利于学生思维的发展。

小学生的认识特点是从形象思维为主向抽象思维为主过渡，要使学生理解抽象的数学概念，就必须为学生提供必要的感性材料，使之借助事物的具体形象或表象进行思维，从而逐步理解和掌握知识。而多媒体计算机通过模拟演示，突出实际操作过程，让学生进行观察、比较、分析、综合、抽象和概括，通过引导学生经历获取知识的思维过程，达到培养智能，启迪思维的目的。

例如在“圆柱的认识”教学中，利用软件演示，帮助学生学习圆柱的形成和侧面面积的计算：

①教师操作鼠标，屏幕上出示几个圆柱的实物图；再操作鼠标，圆柱实物图背景消去，

剩下闪烁的圆柱立体图，学生从圆柱实物图抽象出圆柱的立体图，初步认识了圆柱。

②操作鼠标，屏幕上出现一个长方形，然后这个长方形绕着它的一条边旋转一周，形成一个圆柱体，让学生掌握圆柱的形成过程和认识圆柱的底和高。

③操作鼠标，圆柱的底面随着闪烁慢慢地从上往下移，让学生认识圆柱不但两个底面的面积相等，而且从上到下的粗细一样，也就是说每个横截面的面积都相等。

④待学生掌握了圆柱的特征后，老师引导学生观察、讨论：把圆柱的侧面展开会是什么图形呢？让学生展开思维，各抒已见，自由发挥；有的认为圆柱侧面展开是长方形，有的认为是平行四边形，有的认为是正方形。到底哪个答案对呢？老师不急着表态，而是操作鼠标，让学生观察屏幕上的演示：把圆柱的侧面竖着剪开，打开后得到一个长方形。

⑤操作比较：如果把侧面斜着剪能否得到一个长方形？斜着剪得到一个什么样的图形？

⑥思考：这个长方形（或平行四边形）的长（底）和宽（高）与圆柱的什么有关呢？在什么条件下展开后的圆柱体的侧面是个正方形？这时又怎样计算圆柱的侧面面积？学生通过计算机的形象演示、教师提出的问题，结合自己的操作过程和观察比较过程，能有条有理地讲述圆柱侧面面积怎样推导出来。学生通过充分的动眼、动手、动脑、动口，不但弄清楚知识之间的来龙去脉，也活跃和发展了学生的思维。

四、借助多媒体计算机辅助教学，增加课堂密度，强化学习动机。

课堂教学的时间是十分有限的，学生的注意力的集中亦有其规律。借助多媒体计算机信息量大的特点，在教学中精心设计形式多样的练习，进行人机对话，计算机对学生的答案即时作出反应，对的会出示一个小孩子哈哈笑的声音，或会发出掌声、动听的音乐声和以示表扬的说话；做错时，那小孩子会难过得流泪，或发出沉沉的声音表示再动脑筋，重做一次；及时的反馈，使学生很快知道学习结果，满足其求知欲望。这样，不但能增加课堂密度，缩短反馈时间，而且能吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，强化学习动机。

计算机辅助管理论文范文第9篇

计算机辅助教学系统在教学上的运用，标志着教学媒体质的飞跃。计算机的应用，使教学手段更加丰富，将对教学效果的提高起到促进作用。由于计算机是人脑的延伸，是人脑思维活动的模拟，是对人类思维活动的结构、功能及其规律的把握，因此，其在教学上的运用十分有利于学生的发展，符合现代化教学规律的要求。

多媒体是90年展起来的新技术。它是一种把文本、图形、形象、视频图像、动画和声言等运载信息的媒体集成在一起，并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。多媒体技术是信息领域的又一次革命，在教学上，它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体的教学信息，又能为学生提供生动、友好、多样化的交互方式。

多媒体教学可产生优良的视听效果。因为人的视觉、听觉是接收信息的主要渠道，获得的信息也最大。多媒体教学有利于信息传递和学生对信息的接受、储存。其特有的优势对学生产生一定强度的刺激，引起学生的注意。如果没有注意，感知就不会产生强烈观察力。而观察力是在感知过程中并以感知为基础形成起来的，离开了感知也就没有了观察。利用多媒体的优势引人入胜，可以不断提高学生注意的品质，使学生心理活动处于积极状态。

以往的教学活动是由教师、学生、媒体三个要素构成的，缺一不可。大多数教学媒体都具有直观性，但各有所长，也各所短。传统教学媒体中有教师语言、课本、板书、实物、模型、挂图等，都具有一定的局限性。而多媒体能使学生不由自主地集中全部注意力，引起学生的浓厚兴趣，激发学生强烈的情感，从中获得直接、生动、形象的感性知识。教师在授课过程中，恰当地选用教学媒体，能更好地把知识技能传授给学生，加快师生间的信息传递，优化教学过程，从而获得良好的教学效果。

多媒体能克服时间和空间的限制。教学中常有一些宏观的自然现象、逝去的景色或者需长时间才能感知的事物，因受时间和空间的制约，无法让学生亲眼看见；一些微观的事物和微小的变化，无法通过仪器设备让学生进行观察，这些都是课堂教学难点。多媒体的运用，为学生提供了形象生动、内容丰富、直观具体、感染力强的感性认识材料，使学生看到了事物在运动、发展、变化。真情实感取代了凭空想象，难题无须多讲，“百闻不如一见”。学生通过听、视、评、悟充分感知原先较为抽象的教学内容，适应了学生从具体到抽象的认识规律，从而保证了教学活动的顺利进行。

心理学研究指出，认知活动是与人的情感活动紧密联系的。多媒体教学直观形象，在创设情境、吸引学生注意力、激感方面具有独特的作用，有利于学生入情入境，借境悟理，激发学生的求知欲，培养学生分析问题、解决问题的能力。

多媒体教学是提高课堂教学效果的先进教学手段。多媒体的恰当运用，使课堂教学活动更加符合学生的心理特点和认识规律，促使学生始终在愉悦的氛围中积极主动地获取知识，学会学习，提高能力。学生当堂学习新知识，当堂消化吸收，无须课上损失课下补，减轻了学生的学习负担，提高了课堂教学效率。事实表明，许多好课使学生久久不忘，对学生产生深远的影响。

正因为多媒体是教学、教育的发展的有效手段，因此，我校从98年开始，对教师在多个应用软件的使用上进行培训，如：通过对软件的学习，把它有利的运用到教学中去，对教学过程实行立体化设计。这种设计既包含教学活动中教师、学生、教材、教育技术四要素之间的恰当定位；也体现了当前教改的核心，即教师角色的转变，学生地位的转变，教学过程的转变，媒体作用的转变。多媒体可使教学过程立体化，可以改变以往教学过程设计的线性结构，能够直观显示整体课堂教学中四要素的比重及其之间的正确关系，能够作为实施课堂教学的蓝图，能有效克服教学的随意性，有反馈功能，可以依据学生的反应作出相应的判断，为各学科各种类型的课堂教学模式的建立奠定基矗

计算机辅助管理论文范文第10篇

[关键词]水库 汛限水位 优化

汛限水位是为预防可能出现的洪水、确保大坝及下游安全、水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。我国传统的汛限水位是以概率和统计学为基础，采用不考虑预报信息的情况下设定的。调整汛限水位作为实现洪水资源化的重要手段，与水库防洪风险紧密相连，将对经济、政治、社会、环境产生利害双重性的影响。借鉴国外经验，结合我国国情对影响汛限水位调整的因素进行综合分析，有利于在水资源规划方面兼顾当前和长远利益，使有限的水资源更好地为可持续发展服务。

1、水资源开发利用现状

人类水资源开发共经历了传统水利、工程水利和资源水利三个阶段。我国自建国后进入进入工程水利阶段以来采用外延性扩建水利工程的方式增加供水，尽管经济得到发展，却遇到水资源开发利用方式粗放、水资源条件难堪重负的问题。以现行用水方式推算，我国到2030年用水最高峰期将达8，800亿立方米，将超过水资源、水环境承载力极限。强化节水措施、推进资源水利发展在我国势在必行。

我国正处在加速实现现代化的特殊时期，快速的经济发展不仅给资源水利的发展带来了机遇，也带来了挑战。一方面，根据发达国家经验，在2030年完成工业化之前，年需水总量还将逐年递增；另一方面，节水技术的推广是以资金和技术为支撑的循序渐进发展的过程，在经济、技术相对薄弱的情况下式的推行节水，将增加发展成本、动摇经济快速发展的基础。

通过适当的工程、非工程措施，挖掘现有水库的蓄洪潜力体现了资源水利的特点，有利于经济、快捷地缓解当前水资源紧缺状况，有利于为节水技术的发展争取更多的时间和经济支持。

2 、汛限水位挖掘的潜力点

2.1防洪标准

水库防洪标准是通过设计洪水数值的大小体现的。我国目前采用的是以高纬度国家苏联为代表的万年一遇洪水和与中低纬度国家美国为代表的可能最大洪水（PMF）两种标准中的最大者，实际上以苏联标准为主，山区和平原大型水库分别采用万年一遇洪水、两千年一遇洪水标准设防。苏联是高纬度国家，年最大洪水多以融雪为主形成，变差系数Cv较小，万年洪水仅为多年平均值的2～5倍。中国纬度较苏联的偏低，暴雨是形成洪水的主因，变差系数Cv较大，万年洪水为多年平均值的6～10倍，北方则高达14～30倍。对中国河流近600年来历次洪水的考证也证实，其中最大值接近于PMF，而PMF一般比万年洪水小10%～30%。一些学者已经对我国在缺水的情况下仍套用苏联经验提出了质疑。

2.2流域下垫面

由于人类活动的影响，流域的下垫面较以前发生了很大改变。

1）直接影响

建国初期所建的大型水库是在全流域范围根据气候和特定的下垫面条件完成水文演算的。此后几十年，水库上游相继建起的一系列蓄水建筑物使流域下垫面条件发生了改变，汇流成洪条件也相应发生了改变。在上游工程防洪标准高于下游水库防洪标准的情况下，洪峰及时段洪量减少，峰现时间延后，水库的防洪风险相应降低。

2）间接影响

人类的生产活动也间接对径流产生影响。一方面，农作物增加了水分蒸腾，降低产流能力；另一方面，人们开采地下水和矿藏为接纳降水腾空了地下库容。山西一些地区由于采煤，地面河流已经连年干涸。海河中西部平原近年该区发生量级200mm的暴雨未发生大的涝灾，而相同量级降雨在20世纪60～70年代将造成相当严重的灾情出现。目前国内有关地下水库的研究较少。

2.3分期汛限水位控制

水库汛限水位的确定与P频率设计洪水及最大出库流量有关。在最大出库流量不变的情况下，在年际尺度上，根据P频率设计洪水可确定出一个固定汛限水位值；在年内尺度上，由于设计洪水只发生于汛期，可认为汛前P频率设计洪水发生率为1，汛末为0，其间逐渐递减，相应的汛限水位可形成由低到高的曲线而水文风险不变。汛限水位动态调控方法不但增加了水库的兴利库容，在汛前将库水位用至汛限水位以下的情况下，还可减小汛期的防汛风险。此外，国家在水库加固中重视扩大泄流能力也是汛限水位调整的有利因素。

2.4天气预报

水文专家庞炳东指出，汛限水位是水库迎接设计洪水，而设计洪水并非每年都出现。过去由于天气预报技术落后，无法对下一步可能发生的洪水进行相对准确的预估，水库运行控制时较为保守，往往为等待设计洪水，失去了蓄水机会。随着天气预报精度的提高，人们可以从物理成因角度去探求洪水成因，而不必把注意力偏重于以概率和统计学为基础的小概率事件上。

3、汛限水位优化的限制因素

对失事水库的调查数据表明，漫坝多发生于没经严格水文规划的小型水库，大型水库发生率极小，渗流、管涌和地震毁坝是造成我国大型水库失事的主因。

我国的水库大多建于20世纪50～70年代，由于施工质量差，工程隐患多，多年来蓄水不足。后来国家对一些水库进行了除险加固，但工情变得更为复杂，工程能否应对汛限水位优化后造成的水位超常规运行还存在不确定因素。汛限水位优化后的主要风险将在于工程隐患及工程管理方面。

4、结论

我国大型水库在汛限水位优化方面存在蓄洪潜力挖掘空间，对汛限水位进行优化能增加洪水利用率、缓解当前及今后一段时间的水资源紧张状况，为经济的持续快速发展与节水技术的全面推广争取时间。

水库在创造效益的同时也兼具风险性，在洪水资源化方面的任何努力都必须在保证工程足够安全的前提下进行。在没经安全论证的情况下，现行水库运行模式不能抛弃。

鉴于影响汛限水位优化的因素复杂，建议从多方面开展工作：

（1）科学规划。根据对水文、水资源供需情况的重新调查，特别是根据工程的安全状况的评估进行统筹规划，利用水文遥测系统、天气预报系统和现有成熟水位优化理论，制定出兼顾工程安全和地区用水需求的理论汛限优化水位。

（2）主动管理。除了要对工程安全进行常规监测外，还要在非汛期尝试逐步抬高运行水位，以发现并消除隐患，进一步从物理角度对工程蓄水潜力进行摸底；对水库工程进行抗震模拟实验；建立涵盖降水、需水、工程安全等因子的计算机辅助决策系统，防止出现人为决策失误。

（3）展开工作。联合国土部门利用国家推进城市化的政策构建蓄滞洪区并以此形成土地储备银行。

参考文献：

[1] 叶秉如，水利计算及水资源规划[M].中国水利水电出版社，2003.

[2]张秀玲，文明宣.我国水库失事的统计分析及安全对策探讨.水利管理论文集，水利部水管司，1992.

[3]李云玲.水资源需求与调控研究[D].中国水利水电科学研究院博士后研究工作报告.2007，