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数值计算在量子力学教学中的应用及优势

时间:2022-10-15 08:28:22 其他范文 收藏本文 下载本文

下面是小编为大家整理的数值计算在量子力学教学中的应用及优势,本文共13篇,仅供大家参考借鉴,希望大家喜欢!

数值计算在量子力学教学中的应用及优势

篇1:数值计算在量子力学教学中的应用及优势

数值计算在量子力学教学中的应用及优势

文林

(重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆401331)

摘要:量子力学一直以来都是高等物理教学的重点和难点。为了避免烦琐的数学推导,提高学生对量子力学的学习兴趣,应将数值计算作为一个虚拟实验平台引入到量子力学的教学中。

关键词:量子力学;数值计算;谐振子

一、引言

量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科,与相对论一起构成了现代物理学的理论基础[1]。对于高等院校物理专业的学生,量子力学在基础课程中占有核心地位。通过学习量子力学,可进一步将学生对客观物质世界的感性认识提升到理性认识。因此,对于高校量子力学教师而言,形象、生动的课堂教学不仅能激发学生的学习兴趣,而且还能完善和拓展学生的物理专业知识,从而提高学生的思维水平和培养他们的科研能力。

对于大部分初学者,除了难以理解量子力学中一些与常理相悖的知识外,烦琐的数学推导使很多同学对量子力学望而生畏。如果高校教师继续沿用传统的解析推演、口述笔写的.教学方式,将加大学生学习量子力学的难度。此外,量子力学的授课内容大部分属于理论知识,受条件的限制,许多高校无法为学生开设实验课程,这使得学生对抽象的量子力学现象缺乏客观认识。随着计算机的不断发展,很多教师将一些数值计算引入到了量子力学教学中,不仅有效地规避了烦琐的数学解析推演,而且也能作为量子力学授课的理想实验平台,为学生形象地展示量子力学中的一些抽象且难以理解的量子现象和概念[2,3]。因此,为了降低学生学习量子力学的难度,提高学生对量子力学的学习兴趣,应鼓励高校教师将计算机及数值计算搬进量子力学的教学课堂。本文将通过具体的一些量子力学实例来说明数值计算应用于量子力学教学过程中的优势。

二、数值计算在量子力学教学中的应用实例

我们将以一维势场中单个粒子的定态及含时演化为例来说明数值计算在量子力学教学中的应用。为了简单,我们以Matlab软件作为数值计算的平台。例1:一维定态薛定谔方程的数值计算

在量子力学中,描述单个粒子在一维势场V(x)中运动的定态薛定谔方程如下:

这里我们假设m=攸=1。原则上,通过从定态薛定谔方程中求解出波函数ψ(x),我们可以知道该粒子在势场V(x)中运动的所有信息。然而,方程(1)是否存在解析解,在很大程度上依赖于势场V(x)的具体形式。对于较为简单的势场,例如大家熟知的无限深势阱及谐振子势阱,很容易解析求解方程(1)。相反,如果势场V(x)的形式比较复杂,如周期势或双势阱,则必须借助于数值计算。因此,当学生学会利用数值计算求解无限深势阱或谐振子势阱中的定态薛定谔方程时,则很容易举一反三的将其推广至较为复杂的势场,从而避免了烦琐的数学问题。

以下是基于Maltab软件并利用虚时演化方法所编

作为例子,我们分别选取了谐振子势阱的基态波函数和非基态波函数作为时间演化的初始值。从图2中可以看到,当初始值为基态波函数时,波包的构型并不会随着时间的演化而发生形变,这说明粒子处于动力学稳定的状态。相反,当我们将初始波函数的波包中心稍作挪动,则随着时间的演化,波包将在势阱中做周期性振荡。我们可以让学生利用数值程序证明波包振荡周期等于谐振子的频率。此外,如果我们将初始波函数改为谐振子的激发态,并在初始时刻加上一个较小的扰动项,则可利用时间演化程序证明激发态在外界的一定扰动下而变得动力学不稳定。因此,数值程序为我们提供了验证理论结果的理想实验平台,有利于学生对抽象物理概念的理解。

三、结语

基于Matlab软件,我们以量子力学中的定态和含时薛定谔方程为例来说明数值计算应用于量子力学教学过程中的优势。数值计算不仅有效避免了烦琐的数学公式推导,而且也可当作理想的实验平台来形象地展示量子力学中一些抽象的物理现象。高校教师借助于数值计算能拓展学生的物理专业知识,提高他们对量子力学的学习兴趣,培养他们利用数值计算做一些简单的科学研究。

参考文献:

[1]曾谨言。量子力学卷I[M].第五版。北京:科学出版社,.

[2]张杰。吸收介质的Mie散射光学特性研究[J].安庆师范学院学报:自然科学版,,9(4):53.

[3]张小伟,赵华。Matlab在量子力学教学中的简单应用[J].科技信息,,(24)。

篇2:物理学之数值计算在量子力学教学中的应用及优势

物理学之数值计算在量子力学教学中的应用及优势

摘要:量子力学一直以来都是高等物理教学的重点和难点。为了避免烦琐的数学推导,提高学生对量子力学的学习兴趣,应将数值计算作为一个虚拟实验平台引入到量子力学的教学中。

关键词:量子力学;数值计算;谐振子

一、引言

量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科,与相对论一起构成了现代物理学的理论基础[1]。对于高等院校物理专业的学生,量子力学在基础课程中占有核心地位。通过学习量子力学,可进一步将学生对客观物质世界的感性认识提升到理性认识。因此,对于高校量子力学教师而言,形象、生动的课堂教学不仅能激发学生的学习兴趣,而且还能完善和拓展学生的物理专业知识,从而提高学生的思维水平和培养他们的科研能力。

对于大部分初学者,除了难以理解量子力学中一些与常理相悖的知识外,烦琐的数学推导使很多同学对量子力学望而生畏。如果高校教师继续沿用传统的解析推演、口述笔写的教学方式,将加大学生学习量子力学的难度。此外,量子力学的授课内容大部分属于理论知识,受条件的限制,许多高校无法为学生开设实验课程,这使得学生对抽象的量子力学现象缺乏客观认识。随着计算机的不断发展,很多教师将一些数值计算引入到了量子力学教学中,不仅有效地规避了烦琐的数学解析推演,而且也能作为量子力学授课的理想实验平台,为学生形象地展示量子力学中的一些抽象且难以理解的量子现象和概念[2,3]。因此,为了降低学生学习量子力学的难度,提高学生对量子力学的学习兴趣,应鼓励高校教师将计算机及数值计算搬进量子力学的教学课堂。本文将通过具体的一些量子力学实例来说明数值计算应用于量子力学教学过程中的优势。

二、数值计算在量子力学教学中的应用实例

我们将以一维势场中单个粒子的定态及含时演化为例来说明数值计算在量子力学教学中的应用。为了简单,我们以Matlab软件作为数值计算的平台。

例1:一维定态薛定谔方程的数值计算

在量子力学中,描述单个粒子在一维势场V(x)中运动的定态薛定谔方程如下:

- +Vxψx=Eψx (1)

这里我们假设m=?攸=1。原则上,通过从定态薛定谔方程中求解出波函数ψ(x),我们可以知道该粒子在势场V(x)中运动的所有信息。然而,方程(1)是否存在解析解,在很大程度上依赖于势场V(x)的具体形式。对于较为简单的势场,例如大家熟知的无限深势阱及谐振子势阱,很容易解析求解方程(1)。相反,如果势场V(x)的形式比较复杂,如周期势或双势阱,则必须借助于数值计算。因此,当学生学会利用数值计算求解无限深势阱或谐振子势阱中的定态薛定谔方程时,则很容易举一反三的将其推广至较为复杂的势场,从而避免了烦琐的数学问题。

以下是基于Maltab软件并利用虚时演化方法所编写的计算定态薛定谔方程的程序:

clearall

N=100;x=linspace(-6,6,N+1);dx=x(2)-x(1);dt=0.001;dxdt=dt/dx^2;

V=0.5*x.^2;%谐振子势函数

temp=1+dxdt+dt*V;

psi=rand(1,N+1);%初始波函数

psi=psi/sqrt(sum(abs(psi).^2)*dx);%归一化波函数

psi1=psi;

for k=1:10000000

psi2=zeros(1,N+1);

for m=1:100000000

for j=2:N

psi2(j)=(psi(j)+0.5*dxdt*(psi1(j+1)+psi1(j-1)))/temp(j);

end

emax=max(abs(psi2-psi1));psi1=psi2;

ifemax<1e-8

break

end

end

psi1=psi1/sqrt(sum(abs(psi1).^2*dx));emax=max(abs(psi-psi1));psi=psi1;

ifemax<1e-6 %波函数收敛条件

break

end

end

作为例子,我们利用上述程序分别计算出谐振子和双势阱中的基态解。程图1(a)中展示了谐振子的基态解,从中可以看出,数值计算的结果和精确解一致。对于V (x)= x +ae 的双势阱(这里a为势垒高度,b为势垒宽度),由于波函数满足相同的边界条件ψ(x→±∞)=0,则只需要将上述程序中的谐振子换成V (x)即可,其基态波函数展示在图1(b)中。从图1(b)中可以看出,随着势垒高度的增加,粒子穿过势垒的.几率越来越低。由此可见,利用数值计算能形象地描述粒子在双势阱中的势垒贯穿效应,这降低了学生对该现象的理解难度,同时提高了教师的授课效率。

例2:一维含时薛定谔方程的数值计算

在量子力学中,描述单个粒子在一维势场V(x)中运动的含时薛定谔方程如下:

i =- +V(x)ψ(x,t) (2)

该方程为二阶偏微分方程,对于一般形式的外势V(x)很难严格求解该方程。因此,我们借助时间劈裂傅立叶谱方法进行数值求解,其Matlab程序代码如下:

clearall

N=200;L=20;dx=L/N;x=(-N/2:N/2-1)*dx; K=2*pi/L;k=fftshift(-N/2:N/2-1)*K;

V=0.5*3*x.^2;

psi=exp(-(x-2).^2);psi=psi/sqrt(sum(abs(psi).^2)*dx);%归一化初始波函数

t=linspace(0,10,1001);dt=t(2)-t(1);F=exp(-i*0.5*dt*k.^2/2);

for j=1:length(t);

psi=ifft(F.*fft(psi));

psi=exp(-i*V*dt).*psi;

psi=ifft(F.*fft(psi));

U(j,:)=psi;

end

作为例子,我们分别选取了谐振子势阱的基态波函数和非基态波函数作为时间演化的初始值。从图2中可以看到,当初始值为基态波函数时,波包的构型并不会随着时间的演化而发生形变,这说明粒子处于动力学稳定的状态。相反,当我们将初始波函数的波包中心稍作挪动,则随着时间的演化,波包将在势阱中做周期性振荡。我们可以让学生利用数值程序证明波包振荡周期等于谐振子的频率。此外,如果我们将初始波函数改为谐振子的激发态,并在初始时刻加上一个较小的扰动项,则可利用时间演化程序证明激发态在外界的一定扰动下而变得动力学不稳定。因此,数值程序为我们提供了验证理论结果的理想实验平台,有利于学生对抽象物理概念的理解。

篇3:云计算在院校教育中的应用初探

云计算在院校教育中的应用初探

云计算技术以其强大的功能已在我国的一些商业领域得到了初步的应用.本文在介绍云计算概念、概括云计算技术特点的`基础上,探讨了云计算技术在院校教育中的应用.

作 者:汪洋  作者单位:天津武警指挥学院模拟中心,天津,300350 刊 名:科技经济市场 英文刊名:KEJI JINGJI SHICHANG 年,卷(期): “”(4) 分类号:G71 关键词:云计算   院校教育  

篇4:三维粘性流数值计算在多级透平中的应用

三维粘性流数值计算在多级透平中的应用

给出了一种可以在多级透平环境中模拟三维粘性流动的数值方法,这种方法在各叶栅排作了相对定常流动的.假设,各叶栅排间通过“混合平面”传递参数.“混合平面”间传递周向平均的气动参数,但保持了径向参数的变化和本列参数的周向不均匀性,同时考虑了变比热容对多级透平计算的影响.通过对一NASA透平级的计算,证实计算结果不仅和实验结果吻合的非常好,而且很好地描述了流动的粘性效应和透平级内的涡结构.

作 者:袁宁 张振家 王松涛 冯国泰 Yuan Ning Zhang Zhenjia Wang Songtao Feng Guotai  作者单位:袁宁,张振家,Yuan Ning,Zhang Zhenjia(航天工业总公司31所,北京,100074)

王松涛,冯国泰,Wang Songtao,Feng Guotai(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨,150001)

刊 名:推进技术  ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF PROPRLSION TECHNOLOGY 年,卷(期): 20(5) 分类号:V235 关键词:三维流   粘性流   多级燃气涡轮   混合平面+   数值计算  

篇5:云计算在初中音乐教学中的应用论文

云计算在初中音乐教学中的应用论文

“云计算是在网格计算基础上提出的一种新型计算模型,是下一代网络计算平台的核心技术,它提供了可靠安全的数据存储、方便快捷的互联网服务和强大的计算能力。”《教育信息化十年发展规划(―)》和“全国教育信息化工作电视电话会议”明确提出我国教育信息化未来十年发展的目标,明确了“三通两平台”建设的重要任务,将教育信息化提到了前所未有的高度,掀开了我国教育信息化的新篇章。正是云计算技术给初中音乐课程教学革新带来了新的机遇,促进了教学质量的提高。

一、初中音乐课程资源在学习空间的整合

所谓音乐课程资源,是指富有教育价值的、能够转化为学校音乐课程或服务于学校音乐课程的各种条件的总称。它包括教材及学校、家庭和社会中所有有助于提高学生音乐素质的各种资源。初中音乐理论课往往需要下载大量的音视频资料开展教学。教师一般依据现有教科书,收集相关的音视频、图书、期刊、图片等教学资源,在课堂上播放。其主要途径来源于学校图书馆或个人存储以及网络。对于一些优质的音视频资源,任课教师只能优中选优,对于一些优秀的音视频不得不忍痛割爱。“云计算是在分布式系统、网格计算等发展的基础上提出的一种新型计算模型,是一种新兴的共享基础架构的方法,它面对的是超大规模的分布式环境,核心是提供数据存储和网络服务。”有了云计算存储空间,可以充分发挥其存储量大的特点,将资源存入其中,作为作业布置,让学生在课下观看。比如,涉及外国民族音乐的印度音乐、非洲音乐在网站有授课视频,存储到学习空间后供学生点击观看即可。学生可以利用手机终端下载、转发这些网络资源,开展不受时间限制的全天候学习。这一做法避免了学生上课看视频,下课看网络电影、玩游戏的低效率学习模式。初中音乐的传统授课方式,教师要携带存储课件的数码设备,教学过程必须使用大量的图片及音视频资料供学生观看。如西方各个时期音乐家的作品,中国各个地域、各种体裁的民间音乐等。有了云计算的存储空间,教师所有的教案、课件及音视频资料直接存储在学习空间,教师登录后点开即可授课,免去了携带的麻烦。在教学过程中,可利用云空间直接点评学生在空间的作业、解答学生提出的共性问题,将课堂讲座式教学转变为研讨式,集中解决学习空间不能替代的面对面的课堂讨论。

二、在云空间建立试题库,供学生在线自测

音乐教师可以运用“在线考试自测”系统,将试题库全部的试题按照填空、选择、判断等类型分门别类地放进云计算的学习空间,学生按照个人兴趣,选择各种题型做练习、自测或参加模拟考试。考试结果直接由系统对考生答卷的客观题部分可自动评分或显示对错,现场打分。如果学生试题做对了,增加了对本课程的学习信心,做错了可以参考学习空间系统给出的标准答案,重新做题。以中国民间音乐章节为例,学习空间可以将中国民间音乐的民歌、民间歌舞、说唱、戏曲、器乐五大类,及其分支的基本概念、类别及各类别的特征以选择、填空等形式编入试题库,放入学习空间,供学生在网络练习。还可以将中国民间音乐代表性曲目的的音频以判断题、选择题的形式,通过聆听进行模拟考试。学生通过学习空间大量了解、欣赏活生生的民间音乐作品,对于音响的记忆远比文字记忆要深刻而长远。通过学习空间试题的在线练习,增加了学生学习的乐趣,提高了学生的学习成绩,夯实了学生的`专业基础。

三、在云计算空间开展互动,延伸课堂教学

本文所探讨的学习空间的互动是指“互动式”教学模式,就是把教育活动看做是师生进行一种生命与生命的交往、沟通,把教学过程看做是一个动态发展着的教与学统一的交互影响和交互活动过程。在这个过程中,通过优化“教学互动”的方式,通过调节师生关系,及其相互作用,形成和谐的师生互动、生生互动、学习个体与教学中介的互动,强化人与环境的交互影响,以产生教学共振,达到提高教学效果的一种教学结构模式。师生互动。初中音乐课堂教学普遍采取大班上课的教学模式。云计算学习空间属高互动学习空间,“面向教与学过程,能够充分发挥学习空间各主体特性和效用,具有丰富、多元的互动形式,具备良好互动效果。”学生在学习过程中遇到困难需要帮助时,可通过个人空间留言板及时向教师求助,教师适时地给予适当的指导、建议和启发,帮助学生最大限度地提高学习效率。学习空间这种不受时间、空间、频次限制的特性,能拉近师生距离、加深师生感情,使教师及时掌握学生学习动向,促进教学主体―――教师的主动性与学习主体―――学生的互相配合。生生互动。通过学习空间,学生之间能互加好友,在线交流、讨论、互助,采用合作形式来互促学习、共同进步。学生就某一问题或专题建立学习小组,通过空间互动做深入研究。如对印度音乐中的甘美兰音乐,现代流行音乐中的蓝调、爵士、摇滚、音乐剧“、中国好声音”展开探讨。

四、利用云空间开展课程考核

初中音乐课程考核应当与时俱进,注重创新,可在面试的基础上与“网络化考核模式”结合,利用云计算学习空间的实名制登录方式辅助对学生学习音乐课程的考核。学生在线下载教学资源学习,记录学习笔记,系统会自动记录学生学习轨迹,将学生在学习空间的学习情况作为重要的参考依据。如,教师通过学生在学习空间的“课堂作业模块”的练习次数,浏览或留言音乐教学资源的音视频,个人空间的音乐日志等给出学生课堂以外的学习成绩。云计算是现代教育的一场革命。通过以上学习空间辅助音乐课程教学的四项措施,可以增强初中学生的学习兴趣,改变初中音乐教学方式,提升教师教学水平,提高初中音乐课程教学质量。

作者:栾玉华 单位:海南热带海洋学院附属中学

篇6:云计算在信息技术教育教学中的应用论文

摘要:云计算已经广泛应用于信息技术教学中,但是在实际应用中仍存在不少问题,应引起重视。

关键词:云计算;信息技术;教学资源

篇7:云计算在信息技术教育教学中的应用论文

在信息技术迅速发展的当今,云计算作为大数据时代发展的必然产物之一,给人们的生产生活带来极大的方便。云计算一词最初是由Google提出来的,是一个能够密切地将大数据充分结合在一起,实现系统资源内部整合,使用性能比较大的应用模式。相比国外发达国家,云计算在我国发展时间比较短。,云计算技术开始进入我国教育领域,这一发展给我国信息技术教育教学的发展带来巨大的变革。具体而言,云计算使我国的信息技术教育教学从计算机辅助教学走向云计算辅助教学的时代。云计算在信息教育教学中的应用能够最大限度整合教学资源,为教师构建创新型、个性化的教学环境,能够有效实现师生之间的互动与知识的实践,有效提高教学的质量和学习的效率。近年来,云计算被越来越多的教育机构用于信息技术教育教学中,在实际的应用中有着很大的进步,但是不可忽视的是其应用发展存在一些缺点。云计算在我国信息技术教学中的最初应用是在上海云未科技公司建设的云教育网,该教育网的涵盖面比较广,所涉及的用户也比较多。该平台一个最大的优势是不同下载客户端可以直接通过网页进行浏览,学生可以通过观看在线教学视频以及共享在线教学资源等,加强对信息技术教育教学的应用,给信息技术教育教学的运用带来了极大的方便。,华为公司的“教育云”为广州市教育局提供了教育云平台,实现了大范围的教育资源共享。尤其是在信息技术教育教学中,此种平台的设计能够将各种有效资源集中在一起,极大地扩展了教学终端。在具体的应用中,学校可以通过多媒体教学、3D课件教学、移动教学等不同的方式,为学生提供不同的教学终端服务,从而满足在教学实际中根据不同需求进行教学方案的选择。,能力天空教育构建的云计算教育平台及Able—sky,是一种全新的以高校为建设对象的云教育平台,而且其现今已经与全国1100多所高校实现了教学合作。此平台的运行依赖的是全国800多台云计算服务器,能够有效地实现资源的整合与共享,并有效借鉴国外优秀的教育经验,对教育教学的发展具有重大的促进作用。其在信息技术教育教学中的应用,可以为学生提供大规模的资源数据库,能够有效地结合信息社会发展的实际状况发展设计自己的教学模式。

2云计算的概念

广义的云计算指的是一种服务的交付和使用模式,即用户可以通过网络按照需要,用便于扩展的.方式或者方法来获取自己所需的服务。狭义的云计算指的是以IT为基础设施的交付和使用模式,用户可以通过网络按照需要,同样是用便于扩展的方式或方法获得自己所需的资源。总体来讲,云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。这种服务模式具有虚拟化的特征,虽然规模比较大,但是其安全性是非常高的。此外,云计算是一个动态的计算体系,能够不断根据需要进行动态变化,并且根据一定的计算模式分配资源。

篇8:云计算在信息技术教育教学中的应用论文

信息技术教育教学作为现今培养人才的一个重要发展方向,在实际开展过程中应积极面向时代的发展变化,不断获取新的教学方法及教学技术,向学生输送应用性较强的信息技术。云计算在信息技术教育教学实际应用中在很大程度上带来极大的方便,实现了信息技术教育教学资源的共享,并且能够有效根据不同地区不同学生的实际需要展开有效的教学服务。但是在实际的应用中也存在一些缺点,具体如下。

1)教学资源分配不均。目前基于云计算的信息技术教育教学平台的构建一般集中在北上广地区,这些地区的经济发展水平高,教育水平高,教育资源丰富。虽然在其他地区云计算也开始应用,但是一般是在知名学校中。除此之外,经济欠发达地区以及知名度不高的学校,运用云计算进行教育教学的资源就显得非常欠缺。

2)教学资源更新成本高且更新速度慢。云计算作为一种信息化时代发展的产物,在实际的应用中必须根据信息技术的发展不断实现更新。云计算在信息技术教育教学中的应用必须配备相应的电脑设备和实验室,一次性投资成本比较大,所以过快的更新速度将会给学校使用云计算平台造成很大的经济负担。

3)云计算在信息技术教育教学中的使用迄今为止还未有统一的标准和实现方式。现今我国对于云计算教育平台的研究与发展更多集中在理论教育方面,在实际教育平台的建设中存在严重的不足。因此,云计算教育教学平台应有效实现教育资源的整合与发展,在现有资源的基础上进行资源的再开发与建设,实现全部资源的利用,并且能够有效与云计算实现整合发展。

云计算在信息技术教育教学中的应用是今后教育改革及教育现代化发展的必要趋势,所以教育教学机构必须有效分析现今云计算在教育教学中应用的实际状况,采取有效的对策,实现云计算在信息技术教育教学中真正成为必不可少的辅助教学手段。

1)加强整体规划,做好教育教学资源的有效分配。政府及相关管理机构必须针对现今云计算在教学中的具体应用状况,结合不同地区及不同教育机构的实际情况加强整体的建设规划,建立能够有效实现教学资源有效分配的整体实施方案,坚决避免云计算在教育教学中使用的边缘化。

2)加强云计算信息技术教育教学与企业研发的合作,这样一方面企业可以为云计算提供充足的资金,实现机器及相关设备的更新,且企业可以将最新研发的云计算教育平台在教学机构中首先进行试用;另一方面,云教学机构可以为企业的研发合作提供科研教学平台,实现人才及科研资源的共享,也可以有效解决教育教学资金不足的问题。

3)加强云计算环境的建设,设计能够统一实现的标准和方式。鉴于各地教学水平发展的不平衡,相关管理机构可以根据不同地区的发展实行“划片建设”,加强云计算环境的建设,以此来实现云计算在信息技术教育教学中统一标准的建立。

4小结

综上所述,云计算在教育教学中的应用是现今及今后信息化教学中应用的必然趋势,教育教学管理机构必须要根据不同地区教学资源的分布情况,对教学资源进行合理整合,以扩大云计算在信息技术教育教学中的应用范围。

参考文献

[1]袁婧。云计算在信息技术教育教学中的应用与展望[J]。教育教学论坛,(18):136。

[2]张小勇。浅谈云计算在信息技术教育教学中的应用[J]。中国教育技术装备,(15):67—68。

篇9:云计算在电子政务系统中的应用论文

1.1系统虚拟化

在系统资源得到整合以后,要以一种与资源的物理状态、物理位置无关的方式进行资源的调用,从而使系统资源从物流资源转变成服务资源。而这样一来,电子政务系统就能实现虚拟化的转变。而系统的虚拟化,不仅可以使系统管理和维护的复杂度得以降低,还可以使资源和设备的重复利用率得以提高。但是需要注意的是,想要实现系统的虚拟化,首先要进行系统资源的整合,从而使虚拟化任务得以有效实现。

1.2资源调动自动化

所谓的资源调动自动化,就是电子政务数据中心可以对资源进行自动的调配,从而使资源具有调度迅速、部署灵活和动态增减的优点。在系统实现虚拟化之后,系统底层功能和资源就能被智能系统自动调用和管理,从而实现资源配置的最优化,进而更有效的完成系统功能任务。

2基于云计算的电子政务系统体系结构的建立

2.1系统业务表现层的建立

在应用云计算进行系统体系结构的建立时,需要进行系统的业务表现层的建立。而该结构是云计算在系统中的主要功能的体现,具体包含了存储、计算、网络服务和软件服务等多种业务的提供。而由于云计算可以为系统提供虚拟平台和共享技术,所以用户可以从统一入口平台进行系统的操作,从而获得系统的全程服务。此外,由于用户可以简单快捷的实现注册、访问和咨询等系统操作,且不需要在不同系统中反复进出,所以可以有效进行系统办公效率的`提升。2.2系统应用管理层的建立作为系统体系结构的最为关键的一层,应用管理层可以进行系统动态资源和业务的管理和支持。具体来讲,该结构包含了资源动态部署、系统容量规划和监控等多个环节。其中,动态部署是指系统可以提供标准化的资源模板,而用户则可以根据自身需求进行模块的部署和选择。而容量规划指的是系统可以进行资源的分布和规划,并通过设计数据存储系统来实现对系统单元和使用周期的定义。而监控则指的是系统可以进行资源动态的实时检测,从而保证在非正常工作时及时完成报警和资源的分配调整。

2.3系统虚拟层的建立

系统的虚拟层包含着虚拟网络、虚拟服务器和虚拟存储器。而作为云计算的核心,虚拟化使系统与传统的电子政务数据中心有了本质的区别。系统通过虚拟层进行多个虚拟执行环境的设置,并保证虚拟环境中的操作和应用与实际物理设备的情况相一致,就可以进行系统物理设施资源利用率的提高,并使系统的动态部署更加灵活。

2.4系统资源层的建立

作为系统的最低层,资源层包括了资源池和系统物理资源。其中,资源池是云计算端信息和软件的集合总称,而物理资源则包含网络设备、存储设备和服务器。在资源层,云计算可以使各种软硬件资源得到整合,从而使系统计算能力和存储能力得到增强,并进行资源的合理配置。

3结论

作为一种新的网络技术,想要在电子政务系统中有效的进行云计算的应用还存在着一定的困难。但是,利用云计算进行系统体系结构的建立,可以使系统的使用效率和灵活性得以增强。所以,随着电子政务的信息化发展,云计算在电子政务系统中的应用必将成为一种发展趋势。

篇10:云计算在管理会计信息化中的应用初探论文

云计算在管理会计信息化中的应用初探论文

本文主要分析了云计算给管理会计信息化带来的影响,简单介绍了云计算在管理会计信息化中的三种应用模式,并且指出了应用过程中应该注意的问题。希望能更好地节约管理会计信息化的建设成本,提高会计人员的工作效率,加快管理会计信息化的建设。

一、云计算给管理会计信息化带来的影响

1.节约管理会计信息化的建设成本。传统的管理会计信息化有着高昂的建设成本,管理人员不但要购买所需的基础设备,还要支付设备维护、软件购买和维修的一系列费用。云计算的出现却大大节约了其建设成本,信息化可以依靠服务供应商所提供的软件来实现,软件的使用费用按量计算,不会有不必要的资金浪费,软件的维护费用也由服务供应商统一承担,进一步降低了企业自身的成本。

2.提高企业内部管理效率。云计算的出现使得企业的内部管理更加高效,管理会计更能发挥其评估、控制、规划的职能作用。这是由于管理会计工作的正常运行离不开大量的信息数据,信息化是管理会计工作的发展趋势,而云计算有着高效、灵活的特性,企业借助云计算的平台能很快处理好大量的信息数据,为管理会计工作提供依据,从而帮助企业规避财务风险I提高企业内部管理效率。

3.加强企业与外部机构之间的协同。在传统的会计信息化建设中,各个部门的工作相对独立,没有太多的交流探讨,但是会计工作不仅涉及到企业部门,也需要银行、税收部门、客户、供应单位等各个外部机构的参与。云计算改变了各个部门体系之间信息传递的方式,在强大的网络平台的`支持下,信息传递的速度也大大加快了,因此各个部门体系之间交流探讨的机会多了,这有助于企业与外部机构进行配合,产生协同效应,提高企业的经济效益。

4.提升会计人员工作效率。在传统的管理会计信息化建设工作中,会计工作人员需要每天计算、储存、统计大量的财务数据,工作量很大,但是借助于云计算,会计工作人员可以更迅速的收集整理信息数据。一方面,这不仅节约了物力和人力资源,也使得会计工作更加准确严谨,大大提高会计人员的工作效率,有利于企业的发展。另一方面,由于软件的维护工作由服务供应商所承担,企业不需要再专门安排检査维修人员来对设备进行维护,这也减少了工作人员的工作量,缩减了企业的财务管理开支,从而将更多的资金投入到企业的建设当中。

二、云计算在管理会计信息化中的应用模式

1.SaaS模式。SaaS模式就是指软件即服务,指服务供应商将开发的软件发布到公开的服务器集群上,而企业根据自身的实际需求去下载这种软件,可以选择购买或者租用的方式付以一定的资金。这种模式大大降低了企业的成本,企业不用再像过去一样花大量资金购买和维护软件,而是可以有选择的利用服务供应商提供的软件来办理业务,这赋予了企业自主选择的权力,只需要通过在阅览器的界面上进行操作就可以使用需要的软件。除了降低成本#这种模式也使得会计工作者实现了移动办公,不论是在公司还是在家,甚至是出差、旅行 都可以通过网络来操纵,进而实现理财的目的,因此办公的时间和空间不再被加以限制,办公的效率也大大提高。同时,通过云处理的合理运用,集团可以更好的对各个分支机构和部门进行集中管理,实现财务信息和业务信息的同步,提高整个集团的工作效率。

2.PaaS模式。PaaS模式是SaaS模式的一种延伸,不同于后者将软件视作一种服务,它将云计算这个平台本身视作一种服务。软件开发者可以利用这一平台,借助平台的传播力和影响力,将自己研发的应用软件分享给广大客户,从而实现最终的管理目标。在经济形势越来越复杂的情况下,这种模式也越来越得到使用者的认可,尤其是经营能力和研发能力都比较强的大型企业更容易信赖这种模式,在实际应用中,我们也会发现这种模式带给使用者很多便利,实现了投资低、效率高的目标,更有利于产业信息趋势下企业的长期发展。

3.LaaS模式。在LaaS模式下,服务供应方将基础设施提供给客户,客户采用付费的方式获取这种服务,也就是说LaaS模式强调的是基础性设施是服务。具体来说,它将内存、储存和各种计算单位组合成为一个庞大的、虚拟的平台,这个平台包含客户所需要的各种资源,于是客户便从中选择合适的资源和服务器,从而享受服务供应商所提供的各类服务。在传统的基础性设施建设中,由于企业大量购买这些基础性设施从而投入大量的资金,成本过高,而LaaS模式改变了这个局面,用户只需要根据自己的实际情况来租用合适的存储力或者计算力,节省下来的资金自然可以用在他处,从而实现了资金的优化,大大降低了企业的成本。

三、云计算应用于管理会计信息化应注意的问题

1.信息安全问题。网络系统虽然迅速和便捷,能够实现企业工作的高效率,但是也存在其特殊的安全问题。不同于实物的管理和操作,云计算的应用使得信息的传递基本不再是会计工作人员之间的文件传达,信息的储存和传递都要依靠虚拟的网络系统,而网络系统不可避免的会受到安全威胁。一旦网络受到恶意攻击,这些信息被盗取或者被篡改,后果将不堪设想。因为很多财务信息属于一个企业的商业机密,关系到企业的经济利益,时刻影响着企业的生存和发展,因此若想真正实现云计算的功能,提高企业的工作效率和经济效益,就要营造安全的网络环境,为信息的储存和传输提供安全保障。

2.服务供应商的服务质量。服务供应商的服务质量是云计算应用的关键,服务供应商要做到以下两点:一是帮助企业转变管理会计信息化观念,使其意识到云计算的重要性,为企业提供功能丰富的软件。这是因为很多企业并不真正了解云计算,不适应网络化的软件应用,从而产生抵触情绪,服务供应商可以推出试用型软件,从而帮助企业接触云计算,从而壮大客户群体。服务供应商也要不断根据企业的实际需求研发新的软件,使得更多的企业选择云计算,从而加强其在管理会计信息化建设中的应用。二是服务供应商要做好软件的维护工作,定期对软件进行升级,使其更能适应用户的需求,保障客户的根本利益。

四、结语

云计算有SaaS模式、PaaS模式、LaaS模式三种应用模式,虽然其应用有一定的信息安全风险,但云计算还是给管理会计信息化带来了深刻的影响,它不仅可以节约企业成本,加强企业与外机构之间的协同,还可以提高会计人员和企业内部管理人员的工作效率。服务供应商一定要提高自身的服务质量,帮助更多的企业机构更好的利用云计算,从而寻求更多的经济利益,促进企业的长期发展。

篇11:水生生物辐射剂量率计算在核电厂环境影响评价中的应用

水生生物辐射剂量率计算在核电厂环境影响评价中的应用

摘要:生物辐射剂量率的.计算是评价放射性元素对生物辐射影响的前提,也是核电厂环境影响报告书中不可缺少的组成部分.通过一个环境影响报告实例,介绍水生生物辐射剂量率的计算在核电厂环境影响评价中的应用.作 者:张晓峰    陶云良    上官志洪  作者单位:中国广东核电集团苏州热工研究院,苏州,215004 期 刊:环境保护科学  ISTIC  Journal:ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE 年,卷(期):, 34(2) 分类号:X8 关键词:水生生物    辐射剂量率    环境影响评价   

篇12:微博在高职教学中的应用优势

微博在高职教学中的应用优势

济南工程职业技术学院 王英玫

【摘 要】随着网络技术的发展,新的教学模式和教学方法不断被运用到教学过程中,微博作为一种新兴的教学手段,被越来越多的教育者所青睐并被应用到教育实践中。本文介绍了微博的含义及特点,并详细介绍了微博在高职教学中的应用优势,并在文章最后指出微博教学的注意事项。

【关键词】微博;高职;优势

随着网络技术的飞速发展,人们的学习和教育方式也随之发生改变,网络给了学生一个全新的学习交流平台。微博作为一种新兴的教育辅助媒体被应用到教学中,有着独特的优势。

一、微博的含义及特点

微博,是微型博客的简称,这里的“微型”指文本长度不超过140字,它不仅可以上传文本,还可以上传图片、音频和视频文件,是当前颇受欢迎的一种信息分享、传播和交流平台。微博最主要的特点是短小精悍、信息发布及时快速、操作灵活便捷。微博信息的发布可以使用PC、手机及平板电脑,凡是能上网的`地方,都可以借助这些工具随时随地发布、更新微博,微博的交流方式可以是群聊,也可一对一交流。3月,最早的微博平台Twitter在美国旧金山成立,**年8月新浪推出新浪微博,成为我国第一家提供微博服务的网站,随后微博被运用到教育教学中,并得到推广。

二、微博在高职教学中的应用优势

微博在教学中的应用主要是作为一种辅助教学手段运用到课外教学中。高职生课外时间较多,网络已遍布到高职校园的每个角落,高职生运用微博进行学习有着得天独厚的条件。微博在高职教学中的应用优势主要有以下几点:

1.拉近师生及生生之间的交流距离

由于高职教师不需坐班,教师上完课后可能就要离开学校,教师和学生面对面的交流的机会较少。而高职校园一般较大,同学们之间的距离较远,交流起来也较困难。有了微博交流平台后,这样的问题就迎刃而解了。通过微博教育平台,教师和学生可以随时随地的发布信息进行沟通,大大拉近了师生及生生之间的交流距离。

2.充分利用师生的各种零碎时间

不管是在操场上、宿舍及图书馆,老师和学生可以用手机或者平板电脑把自己的所思所想随时随地发上来,学生可以对某个问题畅所欲言,教师也可以推荐资源引导学生积极探索以及对学生作业进行反馈。这种见缝插针非正式教育交流方式不但可以充分利用好师生的各种时间,还可以提高学生学习兴趣并且增进教师与学生的情感交流。

3.提高学生之间的协作学习能力

可以把同学们分成几个学习小组,每个学习小组利用微博进行交流沟通,完成教师布置的学习任务。通过这种基于微博的协作学习模式的开展,可以充分调动学生学习的积极性、主动参与性,培养学生协作能力和创新能力,以强带弱,提高学生的学习效率和学习能力。

4.通过各领域学者专家微博获取知识

微博得到了广泛认可和应用,特别是一些优秀的专家学者都已经开通了自己的微博,学生可以多关注相关领域的专家学者,经常查看他们的微博,了解最新的学术进展和科技发展,与他们零距离接触。学生也可关注权威的官方微博,第一时间了解业界动态,始终走在学科发展最前沿。

5.教师可实时监测学生学习动态

同学们发出的微博和评论都会按时间先后顺序永久保存,通过这些微博和评论教师可以实时观察和监测学生学习情况,查看他们的学习参与程度,了解他们对问题的见解和完成学习任务的方法,对于好的微博及时给予鼓励,对于不参与学习讨论的学生给予提醒,对于扰乱秩序和学习无关的的微博给予及时警告和删除。学生的微博动态也间接反映了上课的学习效果以及对重点难点的掌握程度,这有利于教师及时发现教学中存在的问题并加以纠正完善。

三、结束语

将微博运用到高职教学中,它的高效性、及时性、良好的互动性是对传统教学模式弊端的一种弥补,可以提高学生学习的积极性主动性,便于师生、生生之间的交流沟通,也便于教师对学生学习情况进行监测,对学生的课业成绩有一定的提升,但微博教学需在网络环境下进行,而网络环境较复杂,不可控因素很多,所以这种学习方式只能作为课堂教学的一种补充,而不能上升为主要教学手段,本末倒置。

【参考文献】

[1]王萍。教育微博系统研究[J].电化教育研究,(8)

[2]李红艳。浅析微博在教育中的应用[J].中国教育信息化,2011

[3]涂雨露。基于微博的教学专题在高中信息技术教学中的应用研究[D].天津:天津师范大学,

[4]黄璜。微博在高职教育教学中的互动探究[J].长春教育学院学报,(6)

篇13:语文教学中应用多媒体的五大优势 教案教学设计

四川省安岳实验小学      李 波

多媒体技术改变了人们固有的思维习惯和生活方式,也给语文教学改革带来了勃勃的生机。它增加了教材的直观性、形象性、生动性,并借助形、色、声、情的神奇配合,寓教育教学于一定的形象思维和创设的情景当中,能够综合利用视、听觉,使学生感受到语言和音像的不断冲击,有意注意、无意注意和二者交替进行。使小学生身临其境,高度参与,提高他们的学习兴趣,激发他们的创造热情,为他们的语文学习、智力培养、素质提高提供了有效途径,实现学与教的互动。也为教师提供直观、形象、高效率的教学手段。结合平时的教育教学经验,我们想就多媒体教学的效能作几点说明 ,以供教育同仁参考。

具体来说,在语文教学中科学地运用多媒体技术有以下优势:

一、激发学生的求知欲,调动主体投入,创造学习的原动力。

在小学语文教学中使用多媒体,可以摆脱时空的限制,并且形、声、情并茂,能有效地激发学生的学习兴趣,使其乐于学习,易于学习。它不仅可以改变口述加板书的传统教学方法,避免因教师讲述过多给学生造成心理上的压抑,还可以激发学生的求知欲,调动学生学习时主体投入的激情,使他们处于学习和求知的兴奋状态,从而更易于理解所学的知识。如教学巴金先生的《鸟的天堂》时,可以结合多媒体课件提供的画面朗读,使教学内容呈现出形象生动的特征。给学生以新鲜感和吸引力,调动主体投入,促进学生产生用声音再创情景的更大欲求。将多媒体教学手段有机地整合到课堂教学中去,将课文重点部分的文字信息形象化,音效化,促进学生借助多媒体教学手段阅读课文,把在学习新知识时的创新欲望和潜能转化为现实的创新力,并形成自己的独到见解。

二、能将视听结合,增强感知效果。

语文教学中使用多媒体手段,可以使语言文字所描述的内容变成色彩鲜明、形象逼真的形、声结合的画面图式,可以拓展语文教学的信息通道,刺激学生的感官,强化对实物实景的视听感受,就使学生能形象地感知课文,对课文的理解必然会深刻得多。如教学《我的战友邱少云》,可以放映邱少云被烈火烧身的片断,让学生观其行,察其神,身临其境,直接感受,学生就很容易地感知到邱少云这一“烈火金刚”的高大形象。再如学习《卖火柴的小女孩》和《凡卡》时,范读时配上一曲哀婉动人、如泣如诉的乐曲,让切题的音乐带着学生的思维与情感进入文章的学习,这两篇文章的感情基调学生马上就清楚了,教学效果也一定是传统教学方法之下不可企及的。

三、有利于有效地突破教学重点、难点,提高教学效率。

在语文教学中科学地运用多媒体进行辅助教学,能够快捷、有效地对课文中的关键词语,重点段落“重锤敲打”。这既能加强学生对语文基础知识的学习,同时因为这些词句、段落是文章的精华所在,是“牵一发而动全身”的,学生学得细一点,实一点,体会作者遣词用句的精妙独到,段落层次安排的匠心别具,分析这些词句、段落在文中的作用,学生就能对语言文字的具体运用获得更多的启迪、举一反三,触类旁通,更深入细致地领悟、理解课文,进而形成语文能力。如教学《赵州桥》一文的第三自然段,栏板上雕刻着精美的图案:有的刻着两条相互缠绕的龙,嘴里吐出美丽的水花;有的刻着两条飞龙,前爪互相抵着,各自回首遥望;还有的刻着双龙戏珠……多么优美的语句啊!可是在学生的心目中,却很难清晰地想象出它们的样子。因而,通过下载录相上的影像,配以优美的语句和解说制成课件,让那千姿百态的形象栩栩如生地映入学生的眼帘。这样,文中的句子不再仅仅是些呆板的文字了,它们成了一个个跃跃欲试的生命,使原本抽象的句子,瞬间变成了那充满生机的形象。句子理解了,同时也启迪和感染了学生的心灵。阅读中的词句训练真正落到了实处,对语言文字的理解达到了融汇贯通的目的。又如在教《刻舟求剑》这则寓言,其教学重难点是让学生懂得“不要静止不动地去看待事物,否则会坏事”的道理。在教学时,我充分利用多媒体手段,设置船动、剑不动的动画效果,让学生先观察然后再问学生:“古人到了岸边会找到剑吗?”由于观察了直观、动画的图片,大大提高了学生的积极性,学生纷纷举手发言,不需老师多讲解,学生就能很清楚地明白这一道理,教学的重难点顿时迎刃而解,真是起到了事半功倍的效果,提高了教学效率。

四、多管齐下,促使学生听说读写能力协调发展。

学习的一个重要的方法就是多个感官并用,也就是朱熹所说的三到“眼到、口到、心到”,这是提高学习效率的重要方法,其实还可以加上一个“耳到”,即“四到”。传统的课堂模式无法或很难做到这一点,但对多媒体来说,却是小菜一碟。

语文教学通常有听、说、读、写等四方面的要求,相应的教学内容应包含文字、语音和视频等不同媒体的信息,但在传统的印刷教材中,有关语音和活动影像的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版,既不便于教师的教,也不便于学生的学。但我们现在利用多媒体系统,可以将文字、图形、动画、图像、声音、视频等多种媒体信息结成一体,能说、能唱、能动、能自动检索相关的资料,使听、说、读、写四个过程不再支离破碎,使学生的听、说、读、写能力协调发展。故可在不同类型的语文课当中合理运用多媒体的多维展示。既可培养学生养成学习语文的良好习惯,又能培养他们听、说、读、写能力。

五、烘托气氛,突出人文精神;渗透思想教育,促进学生全面进步。

多媒体在语文教学中恰当应用,让静态的审美对象活跃起来成为动态的审美对象,并加快美的信息速度,加大美的信息容量,使学生直接受到美感熏陶,以期取得最优化的教育效果。

一方面,语文学科的特点包括工具性和人文性。这就决定了语文教学的任务首先是让学生对汉语、文学有了解,而后进一步对以语言文字为载体的中国文化有了解,从中受到真、善、美的熏陶,得到中国文化的熏染。这后者恰恰正是传统的语文教学手段忽视和难以实现的。多媒体可以运用精美的界面、曲雅的音乐营造出良好的浓郁的中华文化氛围,创造良好的学习气氛,这是传统语文教学手段无法达到的。

另一方面,学校教育的目的是培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义新人。将德育放在首位,可见其之重要。为此,小学语文教学不仅要使学生熟练掌握祖国语言文字的基本知识和基本技能,也要对学生进行思想教育。教学实践证明:在小学语文教学过程中,运用多媒体再现故事情节,使小学生的直接经验和间接经验得到弥补,思想性更加清晰明朗,学生无形之中受到熏陶,加深感染力。例如, 在小学低段教学中教学“谈谈你的感想”的说话练习--讲述一名学生生病了,另一位学生打电话询问病情,然后去看望同学的情景。教师在教学时,可利用多媒体再现当时的故事情节,这样,学生不仅可以谈出自己的感想,还很好地以身边的小事陶冶教育了学生。可见,通过多媒体创设有教育意义的情境,能够打破时空界限,再现助人场景,在语言文字训练之余,潜移默化地向学生渗透思想品德教育。这样,没有明显的说理教育,而是把理渗透于情境之中,使学生在一种轻松、愉快、美好的环境中,从心灵上受到感化,无形中自觉自愿地形成良好的思想品德。

我们相信,只要将多媒体恰到好处地运用到语文教学中,充分发挥她独特的优势,就会对优化语文课堂教学,推动语文教学改革和提高育人质量有极其重要的意义。

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