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交互技术论文

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交互技术论文范文第1篇

【关键词】Kinect;体感人机交互;学习平台;多媒体科普电子书;研发

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384(2013)07/08-0096-06

所谓“体感交互”,就是指人能够以身体最自然(比如手势、体态、表情、语音等)的方式与终端进行信息的交互并完成互动,这是真正意义上的“自然人机交互”。

体感交互技术代表着人机交互技术的发展方向,体现了对人的因素的重视,给人“充分的自由”,标志着人机交互技术从“人适应计算机”向“计算机不断地适应人”的方向发展。传统的人机交互技术构建的交互界面事实上成为隔离物质世界和信息世界之间的屏障[1]。微软公司新近推出的Kinect体感硬件及其交互技术的广泛应用,能有效地消除物理对象和抽象对象、输入装置和输出装置在交互空间中的差别,为人提供多感觉通道的自然临境体验,从而使交互系统能够根据上下文及人的特点主动识别人的身体姿态、手势、语音和表情等各种自然行为,进而判断出人的意图。交互系统的使用和操控更加符合人的习惯,人可以用手势、表情、语言、文字、图像等自然方式与交互系统打交道,恰如与他人交流一样自然。因此,Kinect深受IT教育领域的青睐,Kinect在教育领域的人机交互系统中的应用研究如火如荼。

本文根据课题研究成果,在精要分析Kinect的结构特性及其体感人机交互机理的基础上,详细阐述基于Kinect的儿童体感交式互多媒体电子书及其学习平台(Basic On Kinect Posture Interaction learning System for Children,以下简称KPILSC)的结构功能、系统模型、体态捕捉与识别、体态数据库的构建、学习内容的设计及其开发工具与实现。

Kinect的结构特性及其体感人机交互机理

Kinect工作时,首先是以红外线发出人眼看不见的Class 1雷射光,透过镜头前的光栅扩散片(Diffuser)将雷射光均匀分布投射在侦测空间中,再透过红外线摄影机记录下空间中的每个散斑,撷取原始数据后,透过晶片计算成具有3D深度的图像[3],然后将侦测到的3D深度图像转换到骨架追踪系统。目前该系统最多可同时侦测到6个交互者的精确位置,并同时辨识2个交互者的动作;每个交互可记录包含躯干、四肢以及手指等追踪范围的20组细节,实现全身体感交互操作[4]。

KPILSC的结构功能

1. KPILSC的基本结构

KPILSC是一套运行在X86架构的PC机及Windows操作系统环境中,采用Microsoft Kinect体感硬件,借助Kinect捕捉交互者实时深度图像视频流与人体骨骼点追踪的功能及其人体骨骼数据库和体态捕捉与识别算法,通过人体动作捕捉与识别而实施的儿童体感交互式学习平台。

2. KPILSC的基本功能

在KPILSC平台中可以根据儿童的学习需要设计与开发一系列体感交互式学习产品。比如,(1)开发自然和谐的交互式科普实验室:让儿童在虚实结合的实验室中以手势互动方式解剖青娃、制作氢气、驾驭太空飞船等。(2)构建实时虚拟交互学习课堂:有效地实现学习内容中虚拟世界的事物和儿童周围真实环境的结合,加上体感隔空的互动方式,符合儿童天真、好动的心理,使其脱离呆板的学习模式,全身心融入到学习内容之中,促进其手眼协调,开发其智力、锻炼其脑力,促进儿童绿色地学习与健康成长。(3)制作交互式多媒体电子书:将科普图书中原本用文字描述的情节转换为具象、活灵活现的科普立体场景,儿童采用手指隔空翻页:五指张开,页面放大;手上下挥动,页面移动;双手合拢,页面关闭……使儿童在更加自然的操控界面中进行更加自然的人机交互学习。

采用KPILSC学习平台可有效地使儿童实现以下自然和谐的创新交互学习模式:

(1)实现以儿童为中心(Children-Centered)的多模态交互学习

KPILSC以儿童对人机交互的需求变化为出发点,充分利用人类多种感觉和效应通道的互补特性[5],使之可选择地、充分地并行和协作来捕捉儿童的交互学习意图,从而增进儿童交互学习的自然性,交互学习时实现人机交互的外在形式和内部机制都能符合不同儿童的需要,儿童可利用手势、体态、语音、表情等自然方式,不受地点限制地与计算机进行隔空交互,既能满足儿童个性化的需要,又使得儿童不脱离自然社会关系,从而实现以儿童为中心的多模态交互学习。如通过模拟驾驶太空飞船的手势来进行漫游交互的操作、通过双手的伸展来达到电子图书的放大缩小等。

(2)实现多媒体感知式((Multimdia Perceptive)的交互学习

KPILSC利用其感知及推理能力对来自儿童感觉和效应通道的交互信号进行识别、集成和协调,并获取儿童动作和行为习惯、偏好及其他相关信息,并以人类易理解的多媒体信息方式为儿童输出交互信息,从而提供不受时空限制而又效能最大化的个性化交互计算服务[6]。这种人机交互方式的双向信息流动是以多媒体感知和处理为核心的:儿童通过其感觉和效应通道传递的交互意图在计算机内表示为文本、语音、图形和图像等多媒体信息;人到机(Human to Compute)的信息流动是多媒体信息的获取及识别过程;计算机经过处理的信息是以文本、语音、图形和图像等儿童理解概念所需的多媒体信息形式展现出来;机到人(Computer to Human)的信息流动是多媒体信息的合成和呈现过程,从而使儿童能有效地实现多媒体感知式的交互学习。例如,在KPILSC中儿童可阅读集文本、图形、图像、视频和音频为一体的体感交互式多媒体科普电子书,使儿童沉浸在活灵活现的科普立体场景中,通过手的移动隔空调控实验仪器,通过手势的摆动来达到切换科普立体场景中图形、图像、视频和音频等。

KPILSC的研发

1. 开发工具

KPILSC的开发工具包括C++与C#编程语言、Visual Studio 2010、Kinect for Windows SDK(简称Kinect SDK)、Adobe及Autodesk Maya三维设计软件等。

其中Visual Studio 2010用来开发KPILSC学习系统的基本框架和用户界面;C++与C#编程语言用来编写KPILSC中体感交互的功能模块;Kinect For Windows 1.0版SDK负责控制和读取Kinect捕捉的人体骨骼数据流,Kinect for Windows SDK内含驱动程序、丰富的原始感测数据、自然用户和流程式开发接口(Raw Sensor Streams API)及安装文件和参考数据;Autodesk Maya三维设计软件用来设计和制作KPILSC系统中学习内容所包含的三维模型素材;Adobe多媒体设计软件用来负责KPILSC系统中音频、视频、图片素材的处理。

2. KPILSC的系统模型

3. 肢态捕捉与识别

KPILSC系统结合Kinect的人体骨骼跟踪引擎,采用动态图像序列的识别方法,充分考虑儿童动作图像的运动信息,把肢体变化的时间和空间信息结合起来,注重人体骨骼变化的过程,利用Kinect捕捉儿童姿态,经过图像识别分析、图像跟踪算法,对儿童基本骨骼点的空间位移进行图像信息检索。将采集到的骨骼点的位置信息通过Kinect SDK进行编码,形成一组固定的位移数据。将这组位移数据的特征进行分类,形成一套体态数据库。

4. 体态数据库特征匹配

在KPILSC中预先定义好一部分骨骼坐标数据,并将这些坐标数据与儿童不同类型的体态进行特征匹配,建立一个带触发机制的体态数据库。当Kinect硬件捕捉到儿童骨骼的不同姿态,形成骨骼数据流输入到计算机,骨骼数据流经过体态数据库的时候,数据库会对当前的骨骼数据坐标做出特征匹配,让电脑做出条件判断逻辑,提取相对应的学习内容。我们可以预先针对这些被触发的体态,设计好不同的操作方式或对应的学习内容。图6为体态数据库特征匹配的预设体感控制演示图。

在KPILSC系统中,对体态数据库设计的体态姿势具体有以下几种。

(1)儿童的右手“上”“下”“左”“右”的运动轨迹,分别控制鼠标光标的上下左右位移,功能为选择相应的学习内容。

(2)儿童的左手“向上”运动,定义为鼠标左键确认键。

(3)儿童的左手“向下”运动,定义为键盘上的“ESC”退出键。

5. KPILSC学习内容的交互设计

这里以儿童体感交互式多媒体科普电子书为例,介绍KPILSC中学习内容的交互设计。

(1)肢态动作捕获:儿童挥动双手,进行体感交互操作,Kinect硬件将这个过程进行深度图像流采集。

(2)肢态动作识别:KPILSC系统的体感交互模块处理Kinect体感硬件采集的深度图像流,对图像流中的儿童动作进行体态捕捉与识别,识别出儿童的交互意图。接着将交互意图转换为电脑键盘的操作功能,从而实现儿童隔空对多媒体科普电子书的体感交互式操作功能。

(3) 输出多媒体学习内容:KPILSC系统将多媒体学习内容(电子书)输出到显示设备上,儿童挥动双手隔空操作,能够对多媒体电子书进行翻页浏览及激活并播放其中的视频、音频与动画等多媒体学习内容。

7. KPILSC运行与调试

程序运行后如图9所示,其中红色圆显示为实时跟踪定位的骨骼点状态,绿色圆表示了手部做了运动,按键被触发。经测试,程序能够正确处理手部的追踪与按键的触发。本程序主要的功能为:通过Kinect硬件捕获手部运动,触发键盘上的“Right”、“Left”方向键,从而达到体感人机交互,隔空翻书的目的。

本文研究的“基于Kinect的儿童体感交式互学习平台”可以运行在一般家庭现有的电脑系统中,让活泼好动的儿童在学习时能远离电脑辐射的伤害,通过挥动双手来进行隔空操控,只要在Kinect红外摄像头所能捕捉的有效范围内,儿童手指的任意移动都能被精确地确认位置。由于该学习平台的人机界面是能模拟多种智能和真实环境的虚拟空间,实现“无形而又无处不在,有形而又自然和谐”的普适交互方式,儿童能以最自然和“身临其境”的方式来完成所需要的互动学习,使儿童的双手得到了全身心的解放,从而为儿童创造了激发无限想象力的空间。可以预计,随着体感交互技术的成熟及其应用研究的深入,体感交式互学习平台代表着未来儿童学习媒体研发的新方向。

交互技术论文范文第2篇

 

1 引言

 

物联网(Internet of Things,简称IoT)是一种建立在互联网基础之上,由物物相连来进行数据交换和信息通讯的新型互联网。而物联网信息的安全感知技术和交互技术是当前中国信息技术研究的一个热点问题,也是世界上各个国家和各个领域高度关注的一个焦点问题。

 

2 物联网信息安全感知技术的分析研究

 

2.1 数据收集技术

 

所谓数据的收集工作,指的是数据的各个感知节点集中到某一个汇聚节点的汇集过程。数据收集技术的关键在于传递数据信息的过程中对数据可靠性和信息安全性的保证,依据应用的不同,数据收集会有不同的制约目标。数据的可靠性和信息的安全性是数据传递过程中的重点,而数据的传输就是为了保障数据信息从感知节点能够一路畅通地安全传递到汇聚节点上。就目前而言,最常用的数据收集技术就是多路径传输和数据重传。在感知节点和汇聚节点之间建立起多条传输路线和传输方式的传输模式就叫做多路径传输,其本质是将感知节点的数据信息同时沿多条路径向汇聚节点传输,从而保障和提高数据信息的可靠性和安全性。

 

数据收集当中重点考虑的问题便是能量均衡以及能耗约束。如图1所示,在物联网的综合安全系统模型中,多路径方法能够同时通过多个路径将数据传送至指定目标,但往往会消耗大量能源。而数据重传则是将全部需要传输的数据流量放置于统一路径之上,不仅影响了网络的能量均衡,并且当传输路径出现问题,技术人员便需对路由进行重建。针对上述问题,物联网研发人员对两种方式进行了改善。以TSMP多路径数据传送方式为例,该方式基于全局时间同步这一条件,将网络视为多途径的时间片阵列,通过调整时间片以避免数据之间产生冲突,使得数据能够有效快速地传输。数据传输是物联网信息安全感知技术中的重要技术之一,对物联网信息安全感知具有积极意义。

 

2.2 数据融合技术

 

数据的融合技术是物联网信息安全感知技术中的核心技术。数据的融合指的是利用飘逸均值滤波法来消除多元异构数据的大量传输及其所导致的噪音数据和冗余数据,将净化和简化过后的数据信息传递到汇聚节点,不仅可以降低数据的传递量和在传递过程中可能发生的数据冲突,还有效提高了多元异构数据的处理效率和连续性数据的传送质量。

 

通常情况下,技术人员在数据层方面可使用概率统计法、卡尔曼滤波以及回归分析法等较为传统数据融合方式,以便消除数据当中的多余信息、异常数据以及去除噪声。技术人员在研究以簇结构为基础的数据融合问题时,可使用Bayes方法进行数据融合,以避免物联网在收集数据的过程中,簇头节点出现数据之间冲突的现象。技术人员使用Bayes方式能够估算物联网传送数据中所包含节点的具体数量。技术人员若要使得Bayes方式的计算效率得到提升,可以应用后验概率的分布式进行计算。使用后验概率分布式计算之前,技术人员需先对物联网初始数据进行回归分析,之后便可利用数量较少的数据获取感知数据全部或局部的数据估计。

 

3 物联网信息交互技术的分析研究

 

3.1 网络和内容之间的信息交互

 

网络和内容之间的信息交互指的是向用户展示需求的信息内容,并在进行交互的过程中对感知到的数据信息进行汇集、分类、组织、融合和储存的处理工作。其中,网络和内容的信息交互主要是指数据信息的组织和储存。由于网络中数据信息的流动量很大,针对数据信息的组织工作和储存工作就会产生各种各样的问题。就目前的问题状况来看,物联网的信息感知和信息交互都将会朝着分布式的数据储存技术改善和发展。

 

物理网络当中能够将数据的存储分为外部存储以及局部存储两种方式。然而两种数据阐述方式都存在一定的弊端。外部数据存储无法承受较大的传输量,而局部数据存储管理方式复杂,用户数据搜索也需要较大的成本,且储存空间有限。技术人员可围绕数据建立储存方式,先建立某一协议,之后按照所制定的协议,将数据分布式存储于网络之中的某部分节点当中。这一方法与无线感知网络所具备的特性相符,故而在无线感知网络数据储存以及管理中广泛应用。不仅使得围绕数据建立的数据储存方式在运行过程中需依照网络分布进行,同时使得数据在搜索以及管理网络内部数据储存规则时更为便利。

 

3.2 内容和用户之间的信息交互

 

内容和用户之间的信息交互也相当关键和重要,具体指的是用户向物联网输入所需内容的一部分关键信息而从随即得出的相关资料中检索到自己想要的数据信息这样一种互动性的信息交互。作为物联网的用户在物联网的信息交换模型中通过在物联网庞大的数据库中输入关键字词来进行相关的查询和模糊性的匹配,以此搜索和获取到自己需要的信息和数据。除了输入关键词以外,还可以利用语音或是其它指令的录入来进行互动,进而获取到用户需要的信息数据内容。

 

内容与用户之间的信息交互包括两方面内容。

 

其一,控制信息的传输。控制信息的传输是向网络中各部分节点输入各类信息的过程,所输入的信息包括收集的数据、网络设置信息、搜索指令等。与数据收集有所不用,控制信息的传输是从一点到多点的数据传送过程。控制信息传输对可靠性有较高的需求,同时,数据收集以及搜索指令还要求物联网达到低延迟这一标准。若物联网覆盖范围较广,技术人员还应考虑能耗问题。就目前来说,大部分用以限制信息传输的协议都是以Adhoc网络的洪泛以及谣传协议作为基础建设而成。

 

其二,信息交互对象的选择。技术人员还应确保网络能够长期保持运行状态。在安装无线无线感知网络时,技术人员实际设置的节点应远远多于网络覆盖所需的节点。使得信息在交互过程当中,部分节点处于非工作状态。当物联网运行到一定状态时,部分节点子集方才开始工作。这样既能保证物联网长期保持在工作状态,同时也降低了能耗,促进了物联网的发展。

 

4 结束语

 

作为建立在互联网的基础之上并且不断向外扩展和延伸的一种信息网络,物联网正在掀开信息技术领域的一页新的篇章。其信息安全感知技术主要是指数据的收集、压缩、融合、清洗和聚集等方面的技术。而信息交互技术则包括网络、用户和信息内容三者之间两两相关的交互关系。

 

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交互技术论文范文第3篇

 

1 问题的提出

 

智能化建筑工程的开展在我国相对来说是比较晚的,作为后起之秀这些年来的发展速度非常惊人。快速发展的智能化建筑行业在系统辅助工具的优化略显不够,相关配套机电设备的系统信息缺乏整合。一些机电设备厂家针对各自产品架构了相关的系统配置,例如南京普天集团的布线系统,在一定程度上简化了设计步骤,但是功能单一,局限性强,缺乏对产品兼容性的思考,因此,在一些智能化建筑工程当中由于兼容性不够出现故障率频繁的案例比比皆是。由此,笔者提出了构建一个将多品牌、规格的机电设备整合在一个开放、安全、可拓展的系统平台,从而较好解决上述问题。

 

2 智能化建筑工程中的机电设备协同系统的总体设计

 

2.1 智能化建筑工程设计的基本原则

 

为了保证开发出来的机电设备协同系统能较好兼容建筑工程当中的其他设备,且具有较高可靠性。在系统的总体设计之前,需要遵循一定的工程设计原则。

 

(1)具备高可靠性和安全性;

 

(2)友好的人机界面,方便多部门协作,不同的部门人员分配不同的权限;

 

(3)注重系统的可拓展性,机电设备更新换代的速度是比较快的,协同系统应该实时的反应整个市场的动态情况。

 

(4)开发的协同系统应当符合相关的国家、行业的标准和规定,方便维护和升级。

 

2.2 机电设备协同系统的需求分析

 

改革开放富足了人们的物质生活,人们对安全、人性化的安居生活也越发重视起来。微电子技术、通信技术的发展使得这种需求成为了可能[1]。而最近几年房地产行业发展迅猛也带动了智能化建筑行业的发展。“智能3A级写字楼”、“智能办公楼”等字眼频繁出入在公民视线当中。智能建筑行业在蓬勃发展的同时,也面临着一些差别于传统建筑的新问题。

 

笔者通过文献资料法将智能化建筑工程设计过程中存在的一些隐患问题罗列如下:

 

(1)一个智能化建筑工程系统往往都是十几家单位一起协作,工程所配的机电设备厂家可能达到几百家,这些机电设备的采购、配置需要大量人力投入。繁琐的流程很容易出现人为失误,给工程质量带来安全隐患。

 

(2)虽然生产企业都是按照国家、行业标准来实施的,但在设计过程中大都需要结合自身经验来进行设计和配置,这也导致人工出错的几率较高。

 

(3)智能化建筑工程对人才的要求非常高,几十个系统子工程都是由专员进行设计和配置的,这部分人对于机电设备的参数配置非常熟悉,有自己的设计配置经验,在各个子项目协同合作中起到了关键作用,一旦这类人才流失,对于智能建筑企业的损失是无法估量的。

 

(4)机电产品的更新换代速度很快,一些机电设备在一到二年内就可能被新更新的设备所代替。因此,作为工程设计人员,应及时洞察市场行情,草拟出最为优化的配置方案供客户参考。

 

为了解决上述存在的安全问题,结合智能化建筑行业和企业的现状,笔者提出了一种更为有效的协同系统方案,预计使用本系统之后可达到以下的目标:

 

(1)缩短了系统工程设计时间和步骤,采用先进的计算机数据交互技术,帮助设计人员快速发现问题并解决问题。

 

(2)为建筑企业提供设备选购数据库,数据库中的设备基本信息能够实时的反馈给建筑企业,为企业制定决策提高参考。

 

(3)实现资源共享,通过协同系统查询到统一的设备信息,减少了数据冗余,有利于工程设计的标准化实施。

 

2.3 机电设备协同系统的总体架构

 

智能化建筑工程当中的机电设备协同系统应该包括机电设备的基本资料、材料的配置和管理、成本计算、子项目之间的集成、远程服务等等。总的归纳起来主要由四个部分组成:设备配置管理模块、协同设计模块、工程成本计算模块、远程服务模块。

 

其中,设备配置管理模块主要包括各个机电设备厂家的品牌、型号、报价、采购折扣等等;协同设计模块主要包括具体的工程设计项目的具体情况以及各个子系统模块的设备情况;工程成本计算模块主要包括各个子系统的成本和明细;远程服务模块主要是总部数据库与各个异地客户端之间的协同工作,方便总部人员对异地工程的监管。

 

3 智能化建筑工程中的机电设备协同系统的关键技术研究

 

3.1 机电设备协同系统中设备配置数据库的研究

 

为了保证企业数据库的安全有效性,在关联数据库的时候,需要采取一定的安全策略来保护企业秘密。其中设备配置数据库的选择就是构造安全策略的第一步。笔者选用SQL Server 2000对数据进行管理,不仅仅能够提升数据处理速度,在保证数据安全性方面也有了显著的提高。用SQL Server 2000在对下面的客户机进行数据交换的时候,减少了服务器处理数据的内存占用和CPU占用,有利于提升数据采集的实时性。

 

系统整合的数据都放置在数据库当中,各个客户端通过ADO与服务器数据库进行连接,建立数据通道,这样能够保证服务器端与各个子客户端之间的数据的实时性和一致性。通过连接Internet,异地工程部或用户能够从服务器中获取数据,实现远程服务的工程管理功能,这对提升企业的技术水平和管理水平具有重要意义。

 

3.2 机电设备协同系统中远程信息交互技术研究

 

远程信息交互技术的实现主要依赖与B/S体系结构,是基于C/S体系模式的一种改进结构。B/S模式下,异地工程的设计人员可以通过浏览器对总部的服务器进行访问,特别是一些现场设计人员、营销人员需要实时的与用户交流,帮助他们了解整个建筑工程的运作和成本投资。而对于总部的设计人员来说,他们需要的是快捷的数据处理成效、安全的设计环境,因此C/S模式更适合在设计人员内部使用。

 

因此,为了满足整个系统的需求,笔者决定采用B/S与C/S的混搭模式,用户只需要通过一根网线将电脑连上Internet,就可以通过浏览器实时的查询到工程建设进度情况。而各个异地工作的管理人员、财务人员等被分配了不同的权限浏览总部服务器来获取资料。C/S与B/S混搭模式的优点就是系统层次分明、安全性有保障,既保证了处理数据的高效性,也保证了企业数据库的安全。

 

4 结论

交互技术论文范文第4篇

关键词:决策支持系统;人件;人件服务;软件服务

一、 引言

随着决策理论与方法研究的推进,计算机科学与信息技术的飞速发展,为满足决策者决策需求内涵的丰富与提升,一种重要的决策支持工具――决策支持系统(Decision Support System,DSS)应运而生。1971年,Scott Morton和Gorry首次提出DSS的概念以支持半结构化和非结构化决策。DSS是在MIS和基于模型的信息系统基础上发展起来的可形式化、可模型化的、层次较高的信息系统,追求的目标是有效性。自从DSS的概念被提出以来,研究者和实践家们一直在努力构建更合理、更完善的系统体系。

二、 决策支持系统

1. DSS概念体系。

(1)理论基础与实现依据。DSS的理论研究及实践开发和很多学科(领域)的知识有关,其理论框架涉及到计算机科学、信息科学、管理科学、决策科学、行为科学等领域。它不断吸收其他学科的知识并遵循其自身结构与功能特征的发展规律以完善其理论体系。

DSS支持全部决策过程,不同的研究者对决策过程模型有不同的认知和表述。DSS的研究者在很大程度上受到Simon决策过程模型的影响。它不仅用来解释决策过程,还是DSS实现的理论依据,且被很多研究者作为区分DSS和其他信息系统(如MIS、ES等)的标志。

(2)定义。自DSS的概念提出后,很多专家与学者(如Keen,Little,Alter,Moore,Bonczek & Tuban)等对DSS的定义进行了不断扩充与完善。

在军事指挥决策领域,DSS往往被称为辅助决策系统,但“决策支持辅助系统”和“辅助决策支持系统”都是不严谨的名称,因“支持”和“辅助”内涵相近。DSS的术语是内容自由的表述,不同时期、不同领域、采用不同技术的人对其有不同的理解。DSS广义的理解是指用来描述任何支持决策过程的人机系统,狭义的理解是指一种特定的技术。随着相关理论和技术的发展,DSS的概念内涵和外延都在不断丰富与发展之中,但理解DSS的实质需根据系统结构及其所决定的系统关键特征和功能。

因此,没有一个广为人们接受的统一的DSS定义,这也为该领域的发展留有待扩充空间,但不能忽视DSS的目的是支持和改进决策过程。

(3)基本结构。传统DSS基本结构总的来说分为两大类:一类是以Sprague两库结构为基础的“三部件”结构,它由数据部件、模型部件和对话部件组成,如图1所示;另一类是Bonczek(1981)提出的基于知识的“三系统”体系结构,它由语言子系统、问题处理子系统和知识子系统组成,如图2所示。它们分别从不同的角度揭示了DSS的内部结构和功能模块特征,都对后来DSS的结构扩充产生了很大的影响。

(4)关键特征和功能。因DSS没有统一的、广为接受的定义,故DSS的标准特征和功能也没有统一的描述。但理想中的DSS的关键特征和功能如图3所示。

(5)分类。在DSS的演化进程中,不同时期的不同研究者从不同视角、不同层次对DSS作了不同的分类。比较有代表性的是:Donovan,Madnick(1977)按能否支持重复决策,把DSS分为惯例DSS和临时性DSS;Arnott,Pervan(2005)按DSS的应用范围和技术特点,分为个人DSS,GDSS,谈判DSS,IDSS,基于知识管理的DSS,BI和DB。

在学术界广为接受的是Power(2007)按驱动方式将DSS分为模型驱动型DSS、数据驱动型DSS、通信驱动型DSS、文本驱动型DSS、知识驱动型DSS和基于Web的DSS等类型。近年来,基于数据仓库(Data Warehouse,DW)、联机在线分析(On-Line Analytical Process,OLAP)和数据挖掘(Data Mining,DM)的商业智能技术得到了迅速发展,再加上Microsoft、Oracle、IBM等数据库厂商的大力开发与支持,使得数据驱动的DSS相对于模型驱动的DSS具有更高的标准化程度和产品成熟度。

2. 系统分析和设计方法。DSS的系统分析和EDPS、MIS等不同,主要应符合决策者对决策过程的认知、满足DSS的设计规范和提升DSS的系统效能等方面。对DSS的系统分析通常采用一种称之为ROMC的方法,即表述(Representation)、操作(Operation)、记忆辅助(Memory aid)和控制机构(Control Mechanism)等,其主要特征是过程独立、依赖表达式但方法本身并没有提供实现DSS结构的具体技术。

DSS的设计可采用结构化系统开发方法、层次模型法、面向对象法等。每种方法的着眼点不同,选择系统设计方法时,需综合考虑开发人员的知识结构、决策问题的结构与特征、系统的可维护性等因素。

3. 应用。在已投入使用的信息系统中均有DSS成功应用于经济、管理、军事等领域的实例,这大大提高了决策的科学性。目前,许多全球著名的软件供应商,如CA、IBM、Oracle、NCR、Informix、SAS等都提供支持DSS研发的各种工具。

在国内,从事DSS研究的单位主要有中科院、南京大学、国防科大、中南大学等,它们已取得了很多理论研究与实践应用成果。目前,国内DSS的应用主要体现在大型互联电网、高等教育评估、军队指挥自动化、应急管理、物流管理等领域,其应用范畴仍在不断扩展之中。

三、 演化进程

自DSS概念提出以来,在人工智能、数据库、模型库、知识管理、联机分析、语义Web服务等新技术的不断推动以及对决策理论与方法的深入研究,DSS呈现出了以不同技术为主要表征的多种形态并已经取得了一系列重要的进展,如:对DSS定义和基本框架的拓展和改进、面向组织和团队的群体决策支持系统(Group Decision Support System,GDSS)、商业智能(Business Intelligence,BI)技术、决策支持中心(Decision Support Center,DSC)、综合性决策支持系统(Intelligent,Interactive and Integrated DSS,I3DSS)、智能决策支持系统(Intelligent Decision Support System,IDSS)以及基于网络技术而发展的分布式决策支持系统(Distributed Decision Support System,DDSS)等,目前DSS的研究主要集中在应用层面,其演化进程总结如下。

20世纪60年代:DSS的研究主要体现在Scott Morto的管理决策支持,卡内基梅隆大学(CMU)的组织决策理论研究,麻省理工学院(MIT)的有关交互式在线分析处理系统的技术研究,决策支持理论发展等方面。系统的主要特征是将交互式技术应用于管理任务。

20世纪70年代:Scott Morton和Gorry(1971)提出DSS的概念;1971年~1976年,研究主要集中在交互式的计算机系统,后把模型融入DSS;Keen和Scott Morton(1978)把DSS的应用范围限定在对半结构化管理决策的支持;这阶段具有代表性的是BrandAid,Alter,Holsapple等的研究。70年代中后期,系统主要注重有效性,而不是效率。

20世纪80年代:Sprague(1980)提出DSS的“三部件”结构,后又增加了知识库和方法库;Bonczek(1980)等提出DSS的“三系统”结构;1981年首届DSS国际会议在亚特兰大举办;1980年出现了GDSS的概念;Owen(1985)等人提出了DSC的概念;Kersten(1985)年开发支持谈判的决策支持系统NEGO;1989年出现的群件Lotus Notes;Kraemer和King(1989)提出的协同决策系统CDSS。人工神经元网络及机器学习等技术的研究与应用为知识的学习与获取提供了新途径,如专家系统和DSS结合形成IDSS。这阶段有代表性的是:DSS书籍;群决策支持系统原型;基于计算机的专家系统等。20世纪80年代中后期,注重系统的柔性及应用性。1990年以前,DSS大多是模型驱动的。

20世纪90年代:1990年后,Bill Inmon和Ralph Kimball积极推崇使用关系数据库技术建立数据驱动的DSS;1994年,开始把OLAP功能集成到数据库中;1995年,数据仓库和World Wide Web开始影响决策支持技术的发展,基于Web的DSS变得切实可行;Gartner Group(1996),提出BI的概念。随着网络、新一代数据库、多媒体、仿真和虚拟现实等技术的发展,DSS的研究主要集中在商业智能/联机在线分析、数据仓库、基于Web服务的系统/门户网站、数据挖掘等方面。系统的主要特征是网络化、应用性、数据驱动。

21世纪至今:系统研究注重应用、注重集成及融入人的高级思维,出现了面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)的一体化系统形态。重视计算机与人的知识的相互融合及有效管理,强调DSS与人的交互。特别是近几年来,开始关注触控界面技术。系统的主要特征是友好交互、个性化、智能化、集成化。

DSS名称的扩展反映了决策支持技术的进步和决策者需求内涵的提升,几种主要的DSS形态的特征对比如表1所示。

每一种系统形态都有其独特的运用范围,即所求解的决策问题都有一定的边界。当然,无论是哪种形态的DSS,都需经过系统调查、可行性论证、系统规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统评价等各阶段。

四、 面临的问题

目前,物联网、云计算、网络超算、无线传感、语义Web等新技术的出现和现有决策支持技术的发展,对个人、组织和社会的影响与日俱增。现有的DSS体系架构面临复杂决策环境下决策者逐渐增强的参与意识时屡屡陷入困境,这引起了我们的反思,DSS的决策支持效能为什么多年来没能提上去?

传统DSS是进行决策任务求解的重要支持工具,主要具备基于逻辑和符号推理的理性决策能力。在实践中常面临以下问题:

(1)知识提取困难。信息是决策的基础,海量(多维)信息、不完备信息,并有信息孤岛的存在,如何从这些信息中提取所需知识成为严重影响DSS系统效能的因素。

(2)处理半结构化和非结构化决策问题的能力较弱。目前,已经应用于实践的DSS大部分是模型或数据驱动的,面对结构化和非结构化的问题缺乏有效的解决途径。

(3)忽视了人的参与作用。传统DSS的发展重心在技术,主要依靠数据和模型从决策技术层面支持人的决策,忽略了不能完全模型化(定量化)的非技术因素(人的认知),人只是系统的“看客”,而单纯考虑技术因素往往让决策者认为技术不符合决策需求,作为非技术因素的人又是决策系统的一个重要组件,其参与作用如何才能被刻画出来且无缝融入系统并获得决策者的认可。

这些存在的问题严重影响了DSS的使用价值和用户的使用热情,以致DSS的进展不大,但这也是一种挑战和推动力。因此,如何突破现有DSS的体系架构以提供快速决策和满足决策者真实需求的复杂的、个性化的决策服务也就成为了研究焦点。

五、 发展趋势

进入20世纪90年代以来,人工智能(包括遗传算法、模糊逻辑和智能等),数据库技术,Web Service,特别是一些专用技术如网格计算、人机交互、移动计算和启发式搜索的算法等技术的发展,为DSS的发展提供了强大的技术支撑,扩展了系统辅助决策的深度与广度。其发展趋势主要有:

1. 注重基于认知特征的人机交互技术。系统通过人机交互技术支持决策过程,为决策过程中超越其认知极限的问题处理提供适用技术手段。近年来,基于知识的人机交互技术是目前DSS研究的主要方向。随着信息技术的发展,人机交互技术的研究也从简单的菜单驱动和多媒体界面发展到智能化、多模态(通道)界面,除了传统的键盘输入、触摸屏等接触式操控模式外,还允许语言、手势、视觉(眼动仪)等多种非接触式操控模式。

2. 注重人的高级思维的参与,从技术和非技术角度重建系统架构。目前,人类对信息处理规律的研究与探索已经渗透到认知领域,但人的认知特征并没有体现在传统DSS系统设计与操作过程中。我们认为,需从技术与非技术的角度考虑DSS的体系结构。将人的高级思维嵌入到非结构化决策问题求解之中以实现人机智能的协同与融合,以期系统在可信度、可行性、适应性、敏捷性等方面都会有所提高。当然,这势必会引起新型决策系统架构的改变,也会带来一系列需要解决的关键技术。譬如,如何将人件(参与决策活动的人)和软件网络赋能为人件服务和软件服务,并纳入系统进行统一管理、调度及使能驱动等。

3. 注重各种相关技术的集成应用。未来的DSS将是综合集成的,是一个集各种决策支持技术于一身的多功能系统。它把专家群体、决策者、统计数据和信息资料与计算机软件系统等有机结合起来,构成一个操作便利、快捷、流畅、更能反映决策者高级思维的新型决策系统,具有感性与理性、定性与定量的综合功能。特别是将语义Web服务、认知科学与未来DSS的设计与开发相结合,已引起国内一些科研院所(校)的重视,并开展了一些基础性研究工作,但仍有很多理论问题和技术实现难点有待深入研究。

4. 注重系统的智能化。随着人工智能技术的不断发展,人工智能技术在DSS中的应用己经相当广泛。大体可分为两类:一类是用人工智能技术去实现DSS的模型管理、模型选择等;另一类则是利用人工智能的知识表达和推理能力直接为决策问题提供支持。如使用专家系统可提升DSS的模型和数据管理;神经计算系统或GSS能够支持专家系统的知识获取过程;智能技术能实现不同任务的自动化,最终代替人执行许多日常事务等。

六、 总结

阐述了DSS的产生背景、概念体系、系统分析和设计方法、应用等方面,总结了DSS的演化发展历程。针对现有的DSS体系架构面临复杂决策环境下决策者逐渐增强的参与意识时屡屡陷入“困境”,反思了为何多年来DSS的系统效能提不上去的原因,并分析了DSS进一步的发展趋势。

参考文献:

1. 吴奎.基于面向服务架构的辅助决策开发平台若干关键技术研究.南京:南京理工大学博士学位论文,2010.

2. 白晓民,张伯明.大型互联电网在线运行可靠性评估、预警和决策支持系统.北京:清华大学出版社,2010.

3. 瞿斌.高等教育评估决策支持系统.北京:中国水利水电出版社,2011.

4. 李照顺,宋祥斌等.决策支持系统及其军事应用.北京:国防工业出版社,2011.

5. 吴健宏,翁文国.应急避难场所的选址决策支持系统.清华大学学报(自然科学版),2011,51(5):632-636.

6. 王富忠,沈祖志.物流敏捷调运决策支持系统的研究.中国管理科学,2011,19(1):84-90.

7. 黄孝鹏,周献中,田卫萍.基于人件服务的人机协同决策系统有关问题研究.第三届C4ISR技术论坛,2011,(11).

8. 黄孝鹏,周献中,杨佩,萧毅鸿.基于人件服务的新型决策系统关键技术研究.计算机应用与软件,2012,29(2):19-21,66.

基金项目:国家自然科学基金(项目号:71171107);总装重点预研基金(项目号:9140A06040510BQ***);江苏省普通高校研究生科研创新计划(项目号:CXZZ11_0054)。

交互技术论文范文第5篇

论文摘要:随着科学技术的进步,计算机技术在动画当中起着不可或缺的作用,它推动了动漫领域的发展,如今,“动漫”已经不仅仅是一种艺术现象,它更是一种影响日常生活的方式。计算机和艺术的完美结合冲击着我们的生活,不久一切不可能都将变成可能。 

“动漫”是动画与漫画的合称,是造型艺术的一门分支,以其活泼生动、个性鲜明独特的艺术表现力在各个时期和地区都倍受青睐。近几年来,“动漫”已经从平面媒体和电视媒体扩展到游戏机、网络、玩具等众多的领域,“动漫”已成为全球新兴的重要产业。 

一、“动漫”的发展概况 

“上世纪中期,日本动漫宗师手冢治虫,最早把电影分镜头语言融入到漫画构图之中,他还把自己的漫画改编成了动画作品,产品大获成功。自此日本动漫界纷纷效仿,形成了一股庞大的“动漫”综合创作浪潮。80年代,这种全新的动、漫画结合的形式传入了中国,深受青少年观众和读者的喜爱,也掀起了一股“动漫”狂潮。 

动漫,是将孤立的卡通艺术形象,通过制作将无生命的东西赋予人类的动作和情感。包括策划、设计、生产到传播,再到相关衍生产品的开发,形成一个完整循环的工业产业链。随着计算机技术的提高,逐步实现了动态的二维和三维漫画,极大的丰富了视听语言和创作艺术空间,延伸了观赏、体验等娱乐功能。 

从全球来看,动漫产业已经成为一个庞大的产业,其中日本作为动漫产业的第一大国,有着强大的市场占有率,而在美国,网络游戏成为动漫产业的主力军,作为全美最大的娱乐业,其产值业已连续四年超过好莱坞电影业;同样,在韩国无论是数字音乐、网络游戏还是电影、电视或手机游戏,相关产品在东南亚的各个国家风靡一时,特别是在信息娱乐领域,通过宽带、3g技术和休闲娱乐内容相结合,韩国在娱乐产业的发展上实际已经领先于很多信息产业发达的国家。由三维动画、flash动画、全息动画等崭新的动漫形式形成的动漫文化已经在不同国家与地区形成主流的文化形式。近些年来,仿真技术进步显著,尤其是虚拟现实技术成为计算机和艺术领域的新宠。这些先进的技术必将引领“动漫”进入一个全新的时代。 

二、虚拟现实技术 

虚拟现实技术是计算机技术与艺术相结合的新兴产物,是一种以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它的交互性、沉浸感特性使它与一般的三维计算机图形截然不同:它利用了多种计算机技术模拟人的感觉器官功能,创建了一种适人化的多维空间,强调的是一种身临其境的感觉,采用的是人与人之间自然的交互方式。它模拟的方式为使用者创造了一个实时反映对象变化与相互作用的三维图形世界,在视、听、触摸等感知行为的逼真体验中,使参与者可以获得直接参与和探索虚拟对象在所处环境中的作用与变化,仿佛置身于一个虚拟的世界中。 

虚拟现实系统一般由专业图形处理计算机、应用软件系统、输入设备和演示设备等组成,软件分为建模软件和实时仿真软件两大类,常用的建模软件有3ds max、maya等。虚拟现实技术中任何复杂虚拟环境的创建都需要使用计算机实时三维图形学和三维仿真技术。所以掌握这些技术是实现虚拟现实技术的关键。 

虚拟现实技术是多种技术的结合,主要的技术包括以下几种: 

动态环境建模技术。动态环境建模技术是核心技术,建立虚拟环境来获取实际三维环境的数据,利用数据建立虚拟环境模型。 

实时三维图形生成技术、足够的刷新频率和清晰度,并开发宽视场立体显示技术。由于虚拟物体要有具体三维结构的显示,其中要有视差提供的深度信息,所以图像显示要具有足够大的视场。 

传感器技术,尤其是触觉(力觉)、嗅觉等传感器技术。要让用户在虚拟的环境下直接操作虚拟物体,并感受到与在真实环境下一样的感觉,真正达到虚拟现实的效果。 

交互技术和系统集成技术。虚拟现实的实质性特征就是交互性,其最终目的就是对时空环境的现实构想。虚拟物体与用户间的交互是三维的用户,是交互作用的主体。用户能感觉到自己在虚拟环境中对物体的控制,交互是多感知的,用户可以使用与现实生活不同的方式与虚拟物体交互。 

三、使用虚拟现实技术实现环境艺术设计的漫游动画 

应用虚拟现实技术的环境艺术设计不同于传统的设计理念,它实现了可全方位、完全由用户自由控制的逼真的、纯三维的场景。 

虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式深刻地反映了设计者的思想,虚拟现实可以把这种构思变成看得见的环境。在设计阶段的检查必不可少,多种设计方案进行比较,检查设计有无缺陷,例如,整个城区的布局、整个社区协调与否、单个建筑物的风格、植被的分布情况,还包括室内的装修风格、家具的款式以及摆放位置等。利用相应的虚拟手段可以让设计师和用户在接近真实的环境中,提前体验最终的三维效果。在设计比较时,设计师可以根据季节切换相应的场景,或根据一天中的不同时间,显示明暗程度不同的视觉效果,也可以点击某一建筑,来观看它的建造过程,甚至可以将其与不同阶段的建筑、景观或装饰的预算数据联系在一起。 

环境艺术设计的目的是通过对各种空间环境进行创造进一步地为人服务,设计者始终需要把人对环境的要求,包括物质使用和精神两方面,放在设计的首位。 

四、结束语 

动漫产业是文化和科技相结合的创意产业,是21世纪最有希望的朝阳产业。我国早已有相关的人员在图形技术上进行了努力的学习和钻研。现在己经取得了一定的成绩,但是在一些特殊效果的程序开发方面取得的成绩较少。随着互联网与3g技术的进一步发展,动漫艺术作品的传播渠道和受众面将会越来越广,虽然目前我国的动漫产业影响力不够大,但是相信有着五千年历史积累的丰富文化底蕴的中国,会用本土文化的魅力打开世界动漫的大门,走进世界动漫游戏产业的大舞台。 

参考文献: 

交互技术论文范文第6篇

关键词:多媒体栏目;数字阅读;学术期刊

随着多媒体技术日趋成熟,计算机存储以及网络传输能力越来越强大,期刊出版与动画、音频、视频等结合的条件逐渐成熟;同时,读者的阅读习惯悄然改变,数字阅读、碎片化、浅阅读成为国际出版的流行趋势[1-2]。2006年创刊的《JournalofVisulizedExperiments》(JoVE)是第一份同行评议的视频出版期刊[3-4]。此外,国际知名学术期刊《Science》《Nature》《Cell》,以及计算机学科的《IEEEonTransactionsonVisualizationandComputerGraphics》《ComputerVisionandImageUnderstanding》等相继开辟了多媒体栏目。包含音频、视频、动画在内的多种媒体形式和传统文本融为一体,提升期刊直观性、可读性和可靠性,满足现代作者的阅读需求。目前我国在多媒体出版方面还比较薄弱[3-4]。其原因主要是视频栏目对软硬件、存储、平台展示以及制作专业人才等出版的各个方面都有较高的要求[5-7],同时对学科领域是否适合展示也有较强的依赖性;因此,开辟视频栏目,甚至打造优秀的视频期刊需要较高的投入和条件。但是,科技期刊面临的竞争是非常激烈的,机会稍纵即逝,传统出版物应积极应对,与时俱进。本文着力呈现多媒体文章设计、制作、同行评议和出版的过程,总结多媒体文章出版的通用解决方案,总结栏目优势、出版条件、平台支撑等,并以《ScienceChinaInformationSciencs》(《SCIS》)创办的MOOP栏目(MultimediaOpenOnlinePaper,多媒体在线开放文章)为例总结实践操作及效果。

1多媒体栏目出版模式介绍

1.1栏目定义

对于学术期刊,多媒体栏目是指在传统科技论文基础上应用多媒体技术,通过音频、视频、动画等多种形式,对常规文章内容进行扩展,旨在为广大读者直观展示和讲解科学实验的过程和结果、研究过程等内容,也可包括讲座、人物访谈等内容,生动报道学科领域的科技进展,以丰富期刊内容。

1.2与常规科技论文出版模式的对比

与常规科技论文不同,多媒体栏目在出版时除了常规文字内容外,一般还需要包括演示视频、讲解视频等多媒体文件。常规文字内容在出版时同时以纸质期刊和网站上的数字文件2种形式存在,多媒体文件则以电子附件的形式,或加载在PDF文件中,在网站上展示[8]。此外,由于多媒体栏目内容的不同,编辑在前期的约稿、评审,稿件录用后的加工、审读,以及最终正式出版上线的各个阶段的工作内容和要求也有所不同。它通常需要编辑付出更多的精力与沟通成本。在约稿阶段,编辑需要向作者清楚介绍栏目特点和要求,指导作者按照栏目特定要求准备文章内容。在稿件评审阶段,编辑需要及时向评审专家介绍期刊多媒体栏目的特点、与常规文章不同的评审要求等重要信息。在加工、审读阶段,编辑需要按出版体例要求对多媒体内容加工,压缩、调整视频格式,添加版权信息水印等。在正式上线出版阶段,编辑还要注意常规文字内容与多媒体电子附件的关联,避免遗漏上线文件。具体对比见表1。

2多媒体栏目优势分析

与常规论文相比,多媒体栏目在动态展示科研成果、增加文章内容可信度、满足当前读者多样化需求和扩大成果宣传等方面具有很大的优势[9-11]。

2.1动态展示研究过程和结果

单一的文字描述为静态的,它虽然能够向读者详细地介绍科学研究的背景、目的、方法和结论,阐明问题的分析、解决过程,但却很难向读者直观展示实验的结果。多媒体栏目文章可以打破常规科技论文只能依赖文字描述、数据图表等方式描述实验结果的限制,通过视频、动画等方式动态展示研究的过程和结果,这对提升科技论文的可读性和增强对读者的吸引力非常有帮助。

2.2增强文章内容可信度

某些学科领域,动态的视频演示效果可以直观地向读者展示科学实验的过程、方法、现象和结果,其易检验、易复用的特点,能有效保证刊载信息的准确性、权威性和严谨性,它是对科研成果最直接的证明,从一定程度上增强了文章内容的可信度。

2.3快速评审,保护作者首发权

多媒体文件的加入,增强了文章内容的可信度,同时,降低了评审的难度。评审专家通过视频即可直观地看到实验过程、方法和结果,可快速判断文章的创新点和其真实可靠性;因此可以有效缩短评审时间,使得文章能更快地与读者见面,保护作者的首发权。例如,本刊在出版国内首款类脑芯片“达尔文”的文章时,由于该成果创新点在视频中显而易见,文章于2015年12月4日提交,12月14日即评审完毕,仅用短短10d。文章于同年12月16日上线出版,有力地保护了作者的首发权。

2.4满足现代读者内容选择多样化需求

随着互联网和通信技术的飞速发展,人们日常在网络和手机终端的信息需求已经由文字、语音需求转变为包含音、视频等多媒体信息的多样化需求。学术期刊的发展也应该顺应时代的变化,在常规文章的基础上,增加多媒体内容以顺应读者的需求变化。

2.5扩大科技成果的宣传效果

视频、动画等多媒体信息相较于单一、枯燥的学术论文,具有更广泛的受众群体和更多样化的宣传途径,这在一定程度上能够帮助科研成果快速传播。未来可建社区,增强读者参与度,无论对于作者还是期刊,都是快速提升自我影响力的良好途径。

3多媒体栏目设计和实施条件

多媒体栏目文章不同于常规文章,需要具备可展示的可视化素材,需要投、审稿等系统和平台提供相应的技术支持,对期刊编辑部也提出了更高的要求。

3.1可视化素材

多媒体栏目可包含音频、视频、动画等多种类型的媒体文件;因此,期刊编辑在创办栏目前期,就应该考虑学科特点和限制,有针对性地组织多媒体栏目文章。一般来说,以下3个方面的内容可以考虑作为多媒体展示内容。1)实验成果演示。对于一些学科,读者非常关心实验的过程、方法、现象、结果,而演示视频,是最直观、便捷的呈现方式,最能在各种视频中吸引读者目光的是实验过程或结果展示。例如临床医学中的手术视频;又如计算机学科中的虚拟/增强现实、图形/图像处理、交互控制、无人驾驶等学科方向,其本身应用层就有实验结果视频,展示度非常好。这些学科是多媒体栏目最适合的选题方向。文章文字内容只需重点阐明研究思想、算法分析等,在多媒体附件中展现实验演示结果,使研究成果一目了然。2)研究过程讲解。一些学科,其实验环境、流程对于实验的成败至关重要,例如生命科学、材料化学的部分分支学科,作者的实验记录环节尤为重要。这些学科也是多媒体栏目合适的选题方向。文章的内容可以减少,实验重要环节的展示能大大提高内容的可信度,并可让读者易于模仿、复现实验结果。3)动画介绍成果。针对一些没有实验演示视频,实验流程又是常规操作,不便于展示的学科,可以考虑根据论文内容制作动画介绍文章观点或成果。这种方式也可以帮助读者比较直观、快速地理解文章的内容,并且动画兼具趣味性,对年轻读者很有吸引力。综上,可视化内容的选取非常重要,是否能为文字文章增色,以及涉及学科是否适合产出实验视频等都需要综合考量。

3.2平台支撑

期刊在创办此类多媒体栏目的初期,首先需要调研投审稿系统、门户网站等平台对视频等多媒体文件的支持程度,平台是否具备传输、播放多媒体视频文件的条件。当然,也可以放在一些第三方网站,例如腾讯、WeTransfer等[9]。当前互联网技术的飞速发展使得这一条件还是比较容易达到的。编辑要在审稿系统中提前设定好栏目选项、文件支持的格式、大小限制等,使得作者和评审专家能够轻易区分此类栏目与常规栏目。投稿初期,编辑就要认真审查作者提交的视频内容与文章的契合度,视频文件的质量等技术标准是否达到栏目设定要求,以便稿件评审时,评审专家能方便地查看文章附带的多媒体电子附件,以辅助理解文章。此外,还要考虑门户网站对视频等多媒体文件的支持。所有视频文件都要和正式论文一样,拥有永久的访问链接地址。对于多媒体栏目文章,网站界面的展示也应该有别于常规科技论文,除了题名、作者、单位、摘要、图表、全文下载链接等重要信息外,还在网页上嵌入流媒体播放器,支持视频等多媒体文件在不同终端(PC、PAD、手机等)的展示。针对终端显示界面大小的不同,有时候还需要专门设计针对移动终端系统的显示界面。

3.3编辑的沟通能力

多媒体文章在制作过程中比传统文章要复杂许多,除了要准备文字内容外,还需要作者额外准备多媒体文档;因此,一般来说,即使学科领域适合提供多媒体素材,一般作者也不愿意把额外的精力花在录制和编写多媒体材料上。此时,编辑的沟通能力显得尤为重要,具体表现如下。1)启发作者撰写多媒体文章,清晰、准确地为作者描述需要展现的多媒体文件是何种内容、以何种方式达到何种效果,才能与文字内容匹配。2)了解作者的需求,根据其需求,为作者耐心、细致地讲解多媒体文章的优势,例如快审快发、可以提高文章的影响力等。3)提供必要帮助,在作者制作多媒体文件过程中,要经常保持与作者的沟通,在技术细节、音视频编排、讲解等方面提供必要的指导和帮助,使得作者能够顺利地撰写完成多媒体文章。

3.4多媒体加工能力

尽管在投稿初期,编辑可以向作者限定多媒体栏目的投稿要求,但作者最终提交的视频等文件质量仍参差不齐;因此,编辑也需要具备一定的多媒体加工能力。这主要体现在加工后的视频等文件需要符合常规技术标准,在内容上要保证完整性,此外为便于读者观看还要做好注解等工作。1)符合技术标准。不同格式的视频文件在大小容量上差异较大,考虑期刊投、审稿平台和网站的传输能力、存储能力,以及期刊评审人是否能顺利下载的多种因素,视频文件首先应该满足文件大小符合容量限制。其次,视频图像的清晰度也需要达到一定的标准。虽然一些实验成果或研究过程的展示,对视频清晰度要求不是很高,但粗制滥造的视频会使读者失去阅读兴趣。视频内容清晰、文件容量小、便于下载和播放是对多媒体视频附件的基本技术要求。2)内容布局合理。视频的长短和内容分布很重要。据研究,读者最想在视频的第5秒前看到重要内容[12];因此编辑需要指导作者将重要内容及早展现,但是在展现之前,又须有必要的说明,使得读者能尽快理解视频将要展现的内容。其次,视频展示时间不宜过长,要在30~60s内快速展示重点和精华,过于冗长的视频容易让读者中途放弃。3)注解完备。单一的视频图像展示有时候也不足以让读者一目了然,作者可以在视频上增加语音解说、文字注解等信息帮助读者理解视频内容。其次,视频还需要显示与哪篇文章关联,因此在视频的首帧或末尾可加文章引用信息和下载链接等(链接地址应永久不变)。最后,为了说明是由期刊出版的,可加期刊的Logo、版权相关信息,以方便其他媒体转载,标明出处,这可以通过添加视频水印的方式实现。

4多媒体栏目出版实践

4.1栏目创办

《SCIS》是一种以计算机、自动控制、通信与信息器件4大学科为主的综合性学术期刊,编辑部自2016年开始着手创办多媒体栏目MOOP。编辑部在本刊所涉及的自动化控制、图形/图像、虚拟现实、交互技术等多个学科中发展MOOP栏目文章。通过近3年的实践,编辑部在多媒体栏目特点、实践条件等方面总结了一些实践经验,并提出了一个相对通用的应用框架。框架包括以下4个部分。1)栏目定义,明确栏目名称及涉及内容。要特别注意结合学科特点。在本刊所涉及的学科领域中,无人机、仿生机器人、自动化控制、交互技术、虚拟现实、图形/图像等学科,能够提供高质量的、与文章内容密切相关的实验视频,满足多媒体栏目开展的先决条件。如图1所展示的视频内容,实验视频与科学数据就结合得非常紧密,视频中飞机不断变换飞行姿态,左侧数据栏也随之变化,使得读者很容易抓到作者的创新点,满足读者快速阅读、趣味阅读等多方面的要求。2)栏目形式设计,明确多媒体文章格式。相关文章的展现形式,例如是文章加附件形式,还是视频插入PDF形式等。3)栏目评审标准。制订对多媒体内容的审查,报告文字与视频的匹配度、对文字内容的支撑力度及实验视频可信性、完整性等的统一标准。4)栏目展示平台。多媒体文件的存贮、读取、展示平台。《SCIS》的门户网站平台为MOOP栏目文章设计了多媒体电子附件(包括实验演示视频、论文讲解视频、PPT等文件)展示区域,如图2所示。

4.2学术影响

在提高期刊学术影响力方面,MOOP栏目文章也很有优势,但注意要持续刊登,且具备一定出版规模,即首先能让读者注意到有这个栏目。WebofScience的数据显示,从2016年创办该栏目到2018年,发表的文章篇均引用率达到3.114,高于本刊影响因子2.731。4.3宣传效果编辑部针对录用或正式出版的MOOP栏目文章,在期刊微信公众号、杂志社微信公众号、科学网、Eu-rekAlert、YouTube等社交平台上加以展示和宣传。实践发现MOOP栏目文章具有优秀的宣传效果。以国外的Eurekalert和YouTube为例,没有熟悉的作者、专家帮助转载,可以比较客观地反映情况。由于本刊文章相对“学术”,大部分MOOP栏目文章,阅读量仅几百次,但部分特别突出的成果可以在YouTube上,达到近4000次观看量(图3);EurekAlert更加专业,例如,前文所提到的2015年出版的“达尔文”芯片的文章,当年的点击量即达到1万3482次(图4)。如果这些文章只有文字,很难想象在短时间内,能有如此大的阅读量。

5结束语

交互技术论文范文第7篇

关键词:信息图形;交互技术;艺术博物馆

中图分类号:J022 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2012)06-0196-03

一、艺术博物馆现有艺术品展示的缺失

随着经济快速增长以及物质生活水平的提高,人们开始注重自己的精神生活。参观艺术展览就是丰富精神生活的一种重要手段。如今,各种各样的艺术展览层出不穷,有关于古典艺术的,也有关于最新的新媒体艺术的。在这些艺术展览中,艺术品本身被认为是展览的中心。因此都被尽可能完美得展现给了观众。同时,有关于艺术作品附加信息的说明,如作者、作品的背景以及展示内涵等,都被视作展品的辅助和补充,始终没有得到一定的重视。观众通常所见的有关这些信息的展示方式就是单纯的文字阐述。

然而这种“重展品,轻说明”的展示方式本身就造成了某种缺失。纵观现在的艺术展览,展览地点从传统的艺术博物馆到最先进的数字艺术馆,展示方式从单纯的摆放型到三维虚拟立体投影,作品自身的展示已经做的越来越完善,但是艺术的完整性却被忽略了。艺术品是“孤立”的作为一个个作品被展示出来。这里的“孤立”并非指作品个体之间缺乏联系。事实上,艺术展览总是会以各种各样的联系来展出作品,有些以历史顺序,有些以流派,有些以艺术家。但是这些展示的重点也仅仅是作品本身,忽略了作品背后的艺术家以及其历史渊源,甚至是创作环境的展示,而这些与作品本身具有血肉般不可分割的联系。缺乏了对背后内因的展示,整个艺术作品的完整性就受到了了破坏。

不但如此,对于没有艺术背景的普通公众而言,这种联系的缺失很大程度上也影响了其观展的效果。对创作背景,创作环境,创作者的的不了解使得公众只能从表面上去观看艺术品,将其内部的艺术内涵给完全的忽略了,造成了走马观花式的参观模式。艺术展览的文化传播功能就被极大的减弱了。为此,本文从艺术博物馆中举办的展览作为出发点,通过分析艺术博物馆的观念与功能,试图找出一种可以弥补这种缺失的方法。

二、艺术博物馆的观念与功能

艺术博物馆,又可以称之为美术馆,作为博物馆的一种,其定义在一定程度上延续了博物馆的定义,然而又具有其独有的特殊性。根据美国博物馆协会的定义,一座艺术博物馆是“非赢利性的长期机构,由专业的人员对艺术品进行选取、获得、维护、解释和定期展示,起到教育公众和培养审美的目的。”从这个定义可以看出,艺术博物馆的基本功能有三项:获得、收藏和展示艺术作品,而中心目标是教育和审美。

对于大多数艺术博物馆而言,艺术品移入博物馆是为了学习和研究,参观博物馆是为了增加艺术史知识,所以收藏和展览很重要的原则是展现艺术发展史,故此在收藏中追求大师杰作的同时,必须设法填补藏品中艺术史的空缺。而对此提出反对意见的人则认为,艺术品是需要欣赏的,参观博物馆的目的是活的审美愉悦,要发挥艺术品的美学价值,而非其历史知识价值。面对这两种言论,很难确切地判别对错,因为它们并非是完全对立的。可以说,艺术审美和文化教育都是艺术博物馆的主要功能,两者不可缺其一。

(一)审美功能

一般艺术爱好者流连于挂满无数杰作的展厅,其最初的目的就是欣赏人类艺术的悠久传统,赞叹其所描绘故事之感人,形式之优美,通常不会更多地去思考这些艺术作品背后的历史文化与思想内涵。因此,艺术审美可以说是艺术博物馆主要的两个功能中最为贴近普通大众的一个。

然而,审美功能去并非如同其教育功能一般,在一开始就被提及承认。直到20世纪前,在博物馆文化的主流观念中,公共艺术博物馆的任务就是在伦理、社会和政治等方面启示教育公众。直到20世纪这种观念才开始有所转变。其代表就是发表于1918年,由波士顿美术博物馆的吉尔曼所著的《博物馆目的与方法的理想》。文章指出, 任何艺术品一旦放在博物馆里就只能有一个目的, 即作为审美的观赏对象。尽管这个论点在今天看来是有所偏激的,但是在当时它成为了绝大多数艺术博物馆努力的方向,即努力把观众带入一种绝对的审美境界中。

时至今日,艺术博物馆在实现艺术审美这一功能时仍然是不遗余力地想要尽善尽美。无论是传统的古典艺术展览还是最新的新媒体艺术展览,无论是老牌的艺术博物馆还是先进的数字艺术博物馆,都在“如何更好地展示艺术作品”这一目标上不断努力创新,想要给观众创造一个趋于完美的审美环境。而艺术博物馆的另一个主要功能――文化教育却慢慢被掩盖在了审美功能之下。

(二)教育功能

除了最基本的审美功能,教育功能作为艺术博物馆另一个主要功能也不容忽视。艺术博物馆不同于商业性的画廊,它具有更重要的社会地位与作用,除了是一个收藏和展览艺术作品的机构,它也作为一个严肃的研究和教育机构存在。现代的艺术博物馆是具有教育功能的机构。艺术博物馆出了要给公众带来审美体验以外,它还要向人们传递知识。

在现今的艺术博物馆展览中,文字说明随处可见,已经成为了展览的一部分。然而当展览方式不断地有所创新的同时,对于展览说明的方法仍然保持着长久以来一贯的纯文字形式,并没有得到改进。诚然,单纯的文字说明固然可以为公众答疑解惑,对艺术进行解释;然而就如前文提到的,纯文字在信息传达上较图形有其局限性,尤其是面对现今的受众需求与媒体环境时,纯文字的说明方法已经很难支撑起对整个展览的辅助说明。

为此,本文期望针对现今比较薄弱的“文化教育”部分,对现有以纯文字说明为主要方式的的展示说明方式提出一种有效的改进方法。将信息图形,特别是交互式信息图形,应用到艺术博物馆展览中,以期能够弥补现有艺术博物馆展览的不足。通过使用信息图形,更好地对艺术作品背后的信息进行传达,帮助公众了解艺术品背后得历史文化背景以及所蕴涵得思想,建立起公众同艺术品之间得联系,最终达到向公众传播艺术文化的目的。

三、以图形展示“过程”――交互式信息图形在艺术博物馆中的应用

想要向公众展示作品的思想内涵并让其有深刻的体验,并非易事。艺术作品背后的历史、它所蕴涵的思想作为信息而言并非是显性的,因此很难用单纯的语言和数据进行准确的传达。相对的它是作为一种具有隐性特质的信息,往往隐含的,复杂的和晦涩的,也通常需要展现一个变化的历程以及进行某中体验。面对这种信息的特质,语言文字的描述通常不是过于冗长就是解说不清,公众无法顺利地或正确地接受这些信息。因此,作为信息传达的另一种方式,图形就成了一种较文字更有优势地选择。通过图形来解释说明这种复杂晦涩的信息,这种方法,就是信息图形设计。

根据维基百科的定义,信息图形,属于信息设计范畴,是指数据、信息或知识的可视化表现形式。信息图形主要应用于必须要有一个清楚准确的解释或表达甚为复杂且大量的信息,例如在各式各样的文件档案上、各个地图及标志、新闻或教程文件,表现出的设计是化繁为简。信息图形设计不仅是对信息的简单翻译,而是包括过滤信息、建立信息之间的相互关系,将信息以更容易理解的形式展示给信息受众。有别于以往设计师本位的思考模式,信息图形设计是起于受众止于受众的。从受众的困惑开始到受众有效接受信息为止才可以称为一个完整的过程。信息图形设计给普通的信息添加了视觉性和可读性,使复杂的信息变得简单,让受众可以更好地理解并且使用这些信息。

信息图形的一个经典案例就是钟表。钟表,在大多数人看来,只是一种很普通的日常生活用品。然而,当我们站在更本位的角度看待它时,它就是可能是世界上最广为人知的信息图形。在一个二维平面上,以三个指针的旋转为基准,其速率便以图形的方式向我们展示了具体的时间。钟表以一种精妙的表现手法将四种度量再同一维度上刻画了出来。信息图形,不同于语言文字,其鲜明直观的表达形式可以弥补语言文字表述的不足,从而去揭示、解释并阐明信息,特别是那些隐含的、抽象的、宏观的、复杂的、难以解释的信息。仔细分析,可以总结出信息图形主要具有以下这些功能。

(一)在大量繁复数据中提取并清晰传达其隐含的规律

在面对庞大繁杂的原始数据时,语言文字或数字的表述反而会成为人们接受和理解这些信息的障碍。而信息图形在此时就显出其独特的信息传达能力。通过把数据转换成视觉的形式,在大量的原始数据中提取出其重点信息,最终将这些庞大繁杂的数据以最直观的方式呈现给受众,从而帮助受众在接受和理解信息能够迅速总结出其中重点,达到解决问题的目标。此处,最简单而常见的例子,就是我们平时经常使用的用以整理表现数据的数据图表了,不论是折线图、柱状图还是饼图,通过其使用,我们总是可以轻易发现原始数据下隐藏着的重点规律。

(二)让专业信息为大众服务

在面对一些专业的、生涩的信息数据时,普通大众在没有专业背景的情况下是无法理解其含义的。而当这些信息通过专业人士的分析处理,然后再经由设计师将千转化为简明、易于理解的信息图形时,这些信息才能真正为普通大众所接受并使用。从大众的角度为出发,信息图形具有明显的传达优势。面对枯燥的,难以理解的专业信息内容时,普通大众会对其望而生畏;而面对简洁明了的,甚至生动有趣的图形图像时,普通大众则没有了抗拒心理,反而会其吸引,然后自然而然地接受这些信息,最终让这些信息为普通大众服务。加利福尼亚州帕萨迪纳的艺术中心设计学院研究生Jonathan Jarvis就以信用危机为题,设计了一段11分钟信息图形短片,生动的向普通大众展示了信用危机的产生原因、本质以及其导致的结果。通过信息图形设计,原本只有经济领域的专业人士才能理解的金融知识,以一种全新的面貌战线展现出来,让普通大众也能够迅速接受这些信息并理解其本质。

(三)相比文字,更加高效地进行信息传递

如果想要通过单纯的文字叙述来描述一个事件在何时何地、如何发生以及为何发生;解释清楚某一项任务的操作流程;或者阐释分析一个问题的时候,其还原程度、精细程度以及生动程度都与使用的文字数量息息相关,就如20个字可以总结一个事件, 但无法详细描述一个事件。换言之,文字是需要以字数篇幅的支撑才能精确生动地还原当时事件发生的原来面貌。然而,在面对大量的文字描述,受众需要足够的时间对接受的信息进行梳理整合,然后在脑中勾画还原。因此,这种方式影响了信息的传递效率。但是,如果使用信息图形以同一精细程度来描述同一事件,受众接受信息的方式变得更为直观,消化理解信息的所需时间也随之减少,信息的传递效率就得到了提高。

总而言之,信息图形的主要功能就是可以用以解释复杂晦涩的、抽象宏观的信息, 揭示信息内部蕴涵的、隐藏的规律,最终提高受众接受理解信息的效率。可以说,信息图形在传递信息方面有着不可取代的重要作用。

四、传统信息图形面临的挑战

传统的信息图形设计是作为平面设计的一个子集出现的,因为这个概念是确立在20世纪70年代,当时社会主要的媒体是基于纸质的报纸和杂志。而随着新媒体交互技术的发展以及信息时代各种问题的显现,整个媒体的生态环境已经发生了天翻地覆的变化。对于现今的媒体环境,主要可以从三个方面来进行解读。

(一)新兴媒体的迅速发展

科学技术尤其是信息技术的飞速发展给传播媒体带了前所唯有的巨大变革。以报纸、杂志、电视、广播为代表的传统媒体,以及以互联网、手机等为代表的新媒体,两者的共生共融成为了现今传媒时代的最大特征。而新媒体由于在传播理念与技术上的优势,其发展速度较传统媒体更为快速。

(二)信息时代的新问题

新媒体在传播领域的迅速扩张也导致了信息量的骤增,就如我们经常会说的那样,现在是一个信息爆炸的时代。这使一柄双刃剑。我们在可以获得更多的信息的,做到“无所不知”的同时,也不得不面临信息爆炸带来的一个巨大且不可避免的问题――信息超载,即信息过量导致无法辨别信息的可用性,从而产生信息的曲解和误用。

(三)受众越加细化的需求

面对海量的信息,不同的人就有不同的需求。而如今的媒体受众已经不同以往,他们更注重个人需求及体验。有的人想要最全面的,有的人想要最快捷的,有的人想要有附加价值的。同时不同的认知背景也会导致受众在信息的接受度和接受时间的区别。

五、具有交互功能的信息图形的优势

面对这些客观变化,在新媒体环境下, 想要更有效的传播信息,我们需要不同以往的信息设计。 因此,信息图形的设计已经不能局限于单纯的平面设计。比起静态平面的或以动画视频形式传播的信息图形,具有交互功能的信息图形更能适应先进的媒体生态环境。交互式信息图形,一方面具有传统信息图形所有具有的特制,即可以帮助信息受众将信息直观化、形象化,解决信息的复杂性、晦涩性、隐藏性等问题;另一方面也具以其他信息图形所没有的特质,可以在显示整体信息的大体轮廓的基础上,根据用户与媒体之间的交互不断的筛选信息,并最终直观且鲜明的显示出对用户有用的信息。从而通过交互技术可以根据需求帮助受众将信息分化及深化-解决的信息超载、垃圾信息等问题。可以说,交互式信息图形是最能够代表在现今飞速发展的媒体环境下信息图形的发展方向的,也可以说最具有发展前景的一种信息图形。

总之,面对当下艺术博物馆普遍使用文字来说明解说展览艺术品的状况,我们应当注意到此种展示模式造成的缺失――公众走马观花式的观展,博物馆的文化传播功能被减弱,并对此进行改进。而通过使用交互式信息图形设计加强在艺术展览时对于作品背后的所包含的背景、环境等相关隐含因素的展示,可以弥补现有艺术展览的不足。在完美展示艺术品本身的同时,让观者直观得了解艺术品背后得历史文化背景以及所蕴涵得思想,建立起观者同艺术品之间得联系。一方面保证了展示的艺术的完整性,同时,另一方面,更好的传播了艺术文化。

参考文献:

[1]卡里尔.丁宁译.博物馆怀疑论:公共美术馆中的艺术展览史[M].江苏:江苏美术出版社,2009.

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[3]戴丽玲.信息图形化基础[M].北京.化学工业出版社:2004-11.

[4]Edward Rolf Tufte. The Visual Display of Quantitative Information.Second Vision.USA:Graphics Press LLC,2007.

[5]薛军伟.艺术与博物馆:[博文学位论文][D].杭州:中国美术学院 ,2010.

[6]张颉.当代艺术展览的公共性研究:[硕士学位论文][D].北京:中央美术学院 ,2006.

[7]阿诺德・豪泽尔.艺术社会学[M].居延安译.台北:台北典雅出版社,1988.

交互技术论文范文第8篇

【论文摘要】针对微博的特点分析,阐述了体育教学中对师生交互作用方面存在的问题,并探讨了体育教学中教师运用新兴信息技术手段的方法,将微博带入到其教学环境中,实现微博与课堂教学的结合,以期达到更好的教学效果,做到教与学的双赢。

1前言

微博,是一个基于用户之间联系的信息分享、传播以及获取的平台,用户可以通过web、wap以及各种客户端组建个人微博网络,以140字左右的文字更新信息,并实现即时分享。以个人面向网络的即时广播,通过群聚的方式,每个人都可以形成一个自己的听众群落;用微博的方式,将个人的观点和见解给自己的听众,以最精辟的词汇来表达最高深的观点〔1〕。2010年12月28日,由上海交通大学舆情研究实验室的《2010中国微博年度报告》显示,截至10月,中国微博服务的访问用户规模已达到12521.7万人。报告显示,微博已经成为继网络论坛、博客、跟帖这三者之后,最强大的网络舆论载体,也是网友在需要信息时的第一选择。

2微博的特点

2.1无限的信息互动

微博的内容组成只有140字左右,而且不必考虑文章的结构性,内容范围宽泛,方式多样,操作方式简捷,这些特点更适合生活节奏快的现代人。因此,微博已成为很多网民所喜爱的一种社交沟通渠道,与以往的打电话、发邮件等都有极大的区别。在这个信息平台上,对话是开放式的。微博在网络上给大家提供了一个畅所欲言的交流平台,拉近了人与人之间的距离,将人际关系网络化。

2.2强大的即时传播

一条评论、转发和关注度高的微博在互联网及移动通信平台上发出后,在短时间内的互动性转发就可以将信息传达给较多的受众。基于这样的传播优势,微博可以借助先进的多媒体技术手段,以文字、图片、视频等形式信息,使听众可以更快捷、更直观、更形象地接受信息。

2.3灵活的交互方式

微博用户不受时间、地点、格式的限制,把自己日常生活中的所见所闻、所感所想,通过手机、电脑等以简单的表达方式,到自己的微博中。用户微博上的信息一旦更新就会自动转发到关注者的微博上,关注者被动地进行信息的接收,保证了信息不会漏发,关注者可以随时了解被关注用户的状态〔2〕。此外,双方也可以成为互为关注的对象,这样被关注用户也可以及时地掌握关注者的动态。由此可见,微博的信息交互不仅是点对点,也是点对面的,其交互方式灵活多样。

3在体育教学中师生交互的现状

3.1传统教学中的师生交互

传统的教学理念认为,在教学中的所有行为都是由教学本质和教学规律事先规定好的。因此人们在开展教学活动之初就已为教学规定好了内容途径和方法,具体的教学过程则是教学规律或教学方案的体现,这种理念的基本假设是教学过程受客观规律和规则的制约,好的教学是遵循规律的结果,不良教学是违背规律的结果。由于这种教学方式过于关注教学规律的实现而对教师和学生的能动性以及教学中的互动重视不够,使原本丰富的教学过程成为线性的教学流程,它扼制了教学中教师的机动空间,限制了教师在教学过程中的创造性,进而严重阻碍了学生创造力的发展。学生在学习的过程中处于被动的状态,容易产生消极心理。

3.2体育教学中的师生交互

体育院系的大量招生造成学生生源结构日趋复杂,学生的技术应用学习能力参差不齐,仅靠教师单一的课堂教学,难以照顾到所有学生。体育教学不仅要求学生掌握扎实的理论知识,更加注重培养学生在实践中技能与技巧的学习水平以及运用的能力。体育教学中的实践课程的综合性极强,又是以学生自学为主,课后复习非常有局限,缺乏研究讨论课堂内容的氛围,且大多数体育院系的师资生源严重不对称,不能满足小班化教学、个别化指导的需要。这样势必会造成学生学习困难,实践能力弱,毕业生质量下降,影响今后就业。作为体育院系的学生,所学课程多以技术实践课为主,如果在理论教学中没有掌握好方法,那么在实践过程中,就难以达到理想的教学效果。

4利用微博构建体育教学过程中师生交互平台

4.1构建教师与学生之间的网络虚拟课室

在信息技术高速发展的时代,如何将微博这种新技术合理地整合到课堂教学中去,是新时代教师值得深思的问题。体育院系的学生往往个性鲜明、思想活跃、想象力丰富、接受新鲜事物快,教育方式往往以个体为中心,灌输式的传统教学方式明显不合时宜。而把信息技术运用于体育教学的理论教学中,正好可以解决上述问题,可基于微博的众多优势,构建师生交互平台,将现代教育技术手段与理论教育相结合,从而引导学生更好地参与学习,提高学习质量。据调查,目前30.3%的大学生开通了微博,其中70%的学生每天都会花费至少30分钟通过电脑或手机来浏览、转发、评论微博,通过微博进行交流和学习。据《北京日报》报道,截至2010年12月12日,50多所“211工程”高校推出了自己的官方微博。在这个“全民微博”的时代,体育教师更应合理地发挥微博的优势。在课堂教学中使用微博,必须根据具体的教学内容特点,合理地组织教学形式,同时应不断地从中摸索经验、分享心得,从而形成相应的教学模式,实现微博应用的日常化。在微博的网络虚拟课堂中,教师和学生通过互相添加关注,从而成为彼此的关注者,就可以及时了解彼此的动态。学生可以把自己的学习疑问和对课程的建议及时地反馈给教师;教师也可以及时地了解学生的学习情况,了解学生对学习的态度、学习行为、认知程度及运用能力的状态,不断反思自己的教育观点和教学方法,从而总结出一套更加适合学生情况的教学模式,做到教与学的双赢。学生在借助微博进行学习时可以控制自己的进度,可以在更广的范围内选择适合的教师个体或者教师团队。由于没有了面对面的束缚感,可以畅所欲言,所以教师与学生的互动不仅仅限于学习上,也可以是在生活上的,这样教师就可以更加清楚学生的思想动态,通过及时、正确的指导,从而达到更好的育人效果。

4.2构建教师与教师之间的学术交流平台

在全国体育院系中,同一专业方向的教师较少,共同讨论学科问题的范围有限。因此教师可以利用网络,增加不同地区教师之间的交流,在微博上组建不同学校同专业学科的微群,或把同一学科的不同课程用微博连接起来,形成一个学科学习的微群;或把不同院校同一门课程的微博连接起来形成一个大的课程微群。在这个微群里,教师可以就自己感兴趣的话题与本学科的同事、同行进行交流讨论。在新浪的微群里,一位名为“龙LOVE柳州”的用户于2011年1月14日创建了“职业技术学院教师群”,全国职业技术学院高校教师、专业教师都可以加入这个微博客群进行讨论交流。截至目前,全国知名体育院系的足球教师已有21位在新浪开通微博,并互相关注;相关的足球媒体人和球员教练上百人都开通了微博。因此教师不仅可以通过网络获取各种需要的教学资源,也可以基于微博开展教师与相关人士之间同步或者异步的学习活动,通过交流、协作的方式共同学习,从而促进教师个人知识的增长,促使其教育能力、科研能力和专业能力的提升。

4.3构建学生与学生之间的协作学习平台

体育教学非常重视实践能力的培养,很多实践课程通常要由学生分组协作完成。教师不仅可以引导学生在教师组建的微博平台中学习,还可以指导学生在微博中构筑学生之间的协作性学习平台。学生不仅可以和本校的学生进行交流学习,还可以和其他院校的学生进行探讨性学习。微博的开放性使得信息的内容更加灵敏、公开、透明,学生使用手机就可以登陆微博,学习的时间、地点不受限制。同时,自己的信息,也可以被别人关注和以最快的速度传播。通过别人对自己信息的回复、关注,也可以了解到自身的不足。微博的兴起,为当代大学生生活注入了新的活力,大大满足了大学生对人际交往的强烈需求。微博平台的建立,既提高了学生主动参与学习的意识,又培养了学生主动学习的习惯,促使不同文化背景的学习者汇聚在一起共同探讨学习,让他们有更多的时间和空间去增加自己的知识面,了解及获取到更多、更新的知识,紧跟时代的步伐。

5结论

在高校体育教学中交互性所存在的问题,可以将微博整合到体育教学中以期解决问题,然而微博技术的诞生之初并非专为支持教学而设计和开发,因此,体育教学与微博的整合性学习环境不可能自然而然地产生,它不是体育教学平台与微博平台简单的超链接,也不是要排斥其他交互技术在体育教学中的应用,而是与这些技术形成有效的互补。体育教学在发展的“瓶颈”时期寻求课程表现形态的突破以及学习者的学习需求变化是二者整合的内在要求,而微博技术的优势和所能承载的教育价值为整合提供外在的可能。体育教学与微博的整合是信息技术与课程、教学整合的一个创新应用,是用原有的体育教学支撑技术和微博技术共同表现于体育教学,并形成一种整合性的网络开放学习环境。关于体育教学与微博整合的具体模式,还需要去探索研究。

参考文献