【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇逗娇彰襟w價值研究背景》對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、虛擬現(xiàn)實(shí)研究的實(shí)用價值?
2、中國東方航空股份有限公司的企業(yè)文化
3、多
本篇文章給大家談?wù)劇逗娇彰襟w價值研究背景》對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、虛擬現(xiàn)實(shí)研究的實(shí)用價值?
- 2、中國東方航空股份有限公司的企業(yè)文化
- 3、多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容
- 4、我國航天領(lǐng)域的最新成就有哪些
虛擬現(xiàn)實(shí)研究的實(shí)用價值?
虛擬現(xiàn)實(shí),也稱虛擬實(shí)境或靈境,是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境,用戶通過使用各種交互設(shè)備,同虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用,使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流,是一種先進(jìn)的數(shù)字化人機(jī)接口技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比,其主要特征是:操作者能夠真正進(jìn)入一個由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中,與之產(chǎn)生互動,進(jìn)行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用,并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力,幫助啟發(fā)參與者的思維,以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。沉浸/臨場感和實(shí)時
交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)性特征,對時空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想(即啟發(fā)思維,獲取信息的過程)是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。自從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生以來,它已經(jīng)在軍事模擬、先進(jìn)制造、城市規(guī)劃/地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域中顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)、軍事和社會效益,與網(wǎng)絡(luò)、多媒體并稱為21世紀(jì)最具應(yīng)用前景的三大技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,簡稱VR;又譯作靈境、幻真)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù),也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界,提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。
VR是一項(xiàng)綜合集成技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域,它用計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺,使人作為參與者通過適當(dāng)裝置,自然地對虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。使用者進(jìn)行位置移動時,電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算,將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。該技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形(CG)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果,是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。
概括地說,虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過計(jì)算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式,與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比,虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。
虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境,它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的,也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此,虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境,人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中,并操作、控制環(huán)境,實(shí)現(xiàn)特殊的目的,即人是這種環(huán)境的主宰。
編輯本段【虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)】
VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))是一堆點(diǎn)和線所組成的,雖然是一堆線和點(diǎn)所組成的,如果有聲音的配合,這才叫虛擬現(xiàn)實(shí)。在網(wǎng)絡(luò)上,虛擬現(xiàn)實(shí)的聲音可做到環(huán)繞的效果,讓聲音來表達(dá)物體的方位,所以虛擬現(xiàn)實(shí)在網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,例如,教育方面,可以模擬物體的運(yùn)動,星球的運(yùn)行和飛機(jī)的模擬飛行;建筑方面,可以讓買方知道房子建好時的實(shí)際的樣子,不會買了房子之后才拼命后悔;而在娛樂方面更是有更好的效果,特別是現(xiàn)在的游戲。
VR主要有三方面的含義:
第一 虛擬現(xiàn)實(shí)是借助于計(jì)算機(jī)生成逼真的實(shí)體,“實(shí)體”是對于人的感覺(視、聽、觸、嗅)而言的;
第二 用戶可以通過人的自然技能與這個環(huán)境交互,自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動、眼動、手勢等其他人體的動作;
第三 虛擬現(xiàn)實(shí)往往要借助于一些三維設(shè)備和傳感設(shè)備來完成交互操作。近年來,VR已逐漸從實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目走向?qū)嶋H應(yīng)用。目前在軍事、航天、建筑設(shè) 計(jì)、旅游、醫(yī)療和文化娛樂及教育方面得到不少應(yīng)用。在國內(nèi),有關(guān)VR的項(xiàng)目已經(jīng)列入計(jì)劃,VR的研究和應(yīng)用正在全面展開。
編輯本段【虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征】
虛擬現(xiàn)實(shí)的主要特征是:多感知性(Multi-Sensory)、浸沒感(Immersion)、交互性(Interactivity)、構(gòu)想性(Imagination)。這些使操作者能夠真正進(jìn)入一個由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中,與之產(chǎn)生互動,進(jìn)行交流 。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用,并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力,幫助啟發(fā)參與者的思維,以全方位的獲取環(huán)境所蘊(yùn)含的各種空間信息和邏輯信息。身臨其境的沉浸感和人機(jī)互動的趣味性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)特征,對時空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想(即啟發(fā)思維,獲取信息的過程 )是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。
編輯本段【虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用】
虛擬現(xiàn)實(shí)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個方面,并帶來切實(shí)且可觀的利益: 展現(xiàn)規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感和互動性不但能夠給用戶帶來強(qiáng)烈、逼真的感官沖擊,獲得身臨其境的體驗(yàn),還可以通過其數(shù)據(jù)接口在實(shí)時的虛擬環(huán)境中隨時獲取項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料,方便大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投標(biāo)、報(bào)批、管理,有利于設(shè)計(jì)與管理人員對各種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與方案評審。 規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險 虛擬現(xiàn)實(shí)所建立的虛擬環(huán)境是由基于真實(shí)數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成,嚴(yán)格遵循工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求建立逼真的三維場景,對規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)的“再現(xiàn)”。用戶在三維場景中任意漫游,人機(jī)交互,這樣很多不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷能夠輕易地被發(fā)現(xiàn),減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾,大大提高了項(xiàng)目的評估質(zhì)量。 加快設(shè)計(jì)速度運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),我們可以很輕松隨意的進(jìn)行修改,改變建筑高度,改變建筑外立面的材質(zhì)、顏色,改變綠化密度,只要修改系統(tǒng)中的參數(shù)即可。從而大大加快了方案設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量,提高了方案設(shè)計(jì)和修正的效率,也節(jié)省了大量的資金,提供合作平臺 。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使政府規(guī)劃部門、項(xiàng)目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度,實(shí)時互動真實(shí)地看到規(guī)劃效果,更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計(jì)意圖。有效的合作是保證城市規(guī)劃最終成功的前提,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為這種合作提供了理想的橋梁,這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動畫等所不能達(dá)到的。 加強(qiáng)宣傳效果對于公眾關(guān)心的大型規(guī)劃項(xiàng)目,在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)過程中,虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以將現(xiàn)有的方案導(dǎo)出為視頻文件用來制作多媒體資料予以一定程度的公示,讓公眾真正的參與到項(xiàng)目中來。當(dāng)項(xiàng)目方案最終確定后,也可以通過視頻輸出制作多媒體宣傳片,進(jìn)一步提高項(xiàng)目的宣傳展示效果。
虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用
VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu),這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈,虛擬的外科工具(如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進(jìn)一步改進(jìn),如需提高環(huán)境的真實(shí)感,增加網(wǎng)絡(luò)功能,使其能同時培訓(xùn)多個使用者,或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。另外,在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù),復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排,手術(shù)過程的信息指導(dǎo),手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術(shù)都有十分重要的意義。
虛擬現(xiàn)實(shí)在娛樂、藝術(shù)與教育方面的應(yīng)用
豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對VR的真實(shí)感要求不是太高,故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago(芝加哥)開放了世界上第一臺大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng),其主題是關(guān)于3025年的一場未來戰(zhàn)爭;英國開發(fā)的稱為“Virtuality”的VR游戲系統(tǒng),配有HMD,大大增強(qiáng)了真實(shí)感;1992年的一臺稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能,使計(jì)算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能,大大增強(qiáng)了趣味性及難度,使該系統(tǒng)獲該年度VR產(chǎn)品獎。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。
作為傳輸顯示信息的媒體,VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)(如油畫、雕刻等)轉(zhuǎn)化為動態(tài)的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù)。另外,VR提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力,如一個虛擬的音樂家可以演奏各種各樣的樂器,手足不便的人或遠(yuǎn)在外地的人可以在他生活的居室中去虛擬的音樂廳欣賞音樂會等等。
對藝術(shù)的潛在應(yīng)用價值同樣適用于教育,如在解釋一些復(fù)雜的系統(tǒng)抽象的概念如量子物理等方面,VR是非常有力的工具,Lofin等人在1993年建立了一個“虛擬的物理實(shí)驗(yàn)室”,用于解釋某些物理概念,如位置與速度,力量與位移等。
虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事與航天工業(yè)的應(yīng)用
模擬與練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個重要課題,這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級研究計(jì)劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng),以提供坦克協(xié)同訓(xùn)1練,該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺模擬器。另外利用VR技術(shù),可模擬零重力環(huán)境,以代替現(xiàn)在非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。
虛擬現(xiàn)實(shí)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設(shè)計(jì)工具。它以視覺形式反映了設(shè)計(jì)者的思想,比如裝修房屋之前,你首先要做的事是對房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思,為了使之定量化,你還需設(shè)計(jì)許多圖紙,當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂,虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境,使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界,大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),設(shè)計(jì)者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間,并可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設(shè)計(jì)的效果,直到滿意為止。既節(jié)約了時間,又節(jié)省了做模型的費(fèi)用。
虛擬現(xiàn)實(shí)在房產(chǎn)開發(fā)中的應(yīng)用
隨著房地產(chǎn)業(yè)競爭的加劇,傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤、樣板房等已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足消費(fèi)者的需要。因此敏銳把握市場動向,果斷啟用最新的技術(shù)并迅速轉(zhuǎn)化 為生產(chǎn)力,方可以領(lǐng)先一步,擊潰競爭對手。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集影視廣告、動畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營銷方式,在國內(nèi)的廣州、上海、北京等大城市,國外的加拿大、美國等經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)達(dá)的國家都非常熱門,是當(dāng)今房地產(chǎn)行業(yè)一個綜合實(shí)力的象征和標(biāo)志,其最主要的核心是房地產(chǎn)銷售!同時在房地產(chǎn)開發(fā)中的其他重要環(huán)節(jié)包括申報(bào)、審批、設(shè)計(jì)、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。
它可以具體應(yīng)用在以下幾個方面:
最直觀的交流方式
傳統(tǒng)的效果圖等表現(xiàn)手段容易被人為修飾而誤導(dǎo)用戶,應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),用戶可通過親身感受,評估各方案的特點(diǎn)與優(yōu)劣,以便做出最佳的方案決策,不但可以避免決策失誤,而且可以大大提高該房產(chǎn)的潛在市場價值,從而提高土地資源利用效率和項(xiàng)目開發(fā)成功率,保護(hù)投資。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為大型項(xiàng)目的展示工具,構(gòu)筑逼真的三維動態(tài)模型,全方位的展示建筑物內(nèi)外部空間及功能,在申報(bào)、審批、宣傳、交流、銷售時,使目標(biāo)受眾產(chǎn)生強(qiáng)烈的參與興趣,項(xiàng)目策劃者的訴求更易為他人所認(rèn)同。
最快捷的審批平臺
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供一個實(shí)時交互的審批平臺,讓審批者可以身臨其境地感受建成后的景觀,并支持實(shí)時高度、總圖布置、多方案等調(diào)整。溝通的加強(qiáng)帶來了項(xiàng)目的報(bào)批速度,從而為項(xiàng)目開工爭取寶貴的時間。
最方便的設(shè)計(jì)工具
虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設(shè)計(jì)工具。它以視覺形式反映了設(shè)計(jì)者的思想,比如當(dāng)在蓋一座現(xiàn)代化的大廈之前,你首先要做的事是對這座大廈的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思,為了使之定量化,你還需設(shè)計(jì)許多圖紙,當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂,虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境,使以往只能借助傳統(tǒng)沙盤的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界,大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),設(shè)計(jì)者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間,并可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設(shè)計(jì)的效果,直到滿意為止。既節(jié)約了時間,又節(jié)省了做模型的費(fèi)用。
最先進(jìn)的營銷手段
在房地產(chǎn)銷售當(dāng)中,傳統(tǒng)的作法是制作沙盤模型。由于沙盤要經(jīng)過大比例縮小,因此只能獲得小區(qū)的鳥瞰形象,無法以正常人的視角來感受小區(qū)的建筑空間,更無法獲得人在其中走動的真正感覺。同時,在模型制作完后,修改的成本很高,有著很大的局限性。近年來效果圖及三維動畫已得到普遍應(yīng)用。然而,效果圖只能提供靜態(tài)局部的視覺體驗(yàn)。三維動畫雖有較強(qiáng)的動態(tài)三維表現(xiàn)力,但不具備實(shí)時的交互性,是一個靜態(tài)的世界。觀察者只能按事先規(guī)定好的路線和角度瀏覽,很被動,信息也不可能全面。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),目標(biāo)客戶可以在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中自由行走、任意觀看,突破了傳統(tǒng)三維動畫被動觀察無法互動的瓶頸,給目標(biāo)客戶帶來難以比擬的真實(shí)感與現(xiàn)場感,使他們獲得身臨其境的真實(shí)感受,更快更準(zhǔn)地做出定購決定,大大加快商品銷售的速度。同時虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)和多媒體中,更方便、快捷的傳播產(chǎn)品信息。
當(dāng)前已經(jīng)成熟的應(yīng)用有:
1) 讓購房者看到直觀的樣板房形象
2) 在銷售處放上電腦運(yùn)用VR技術(shù)能讓購房者在電腦上親眼看到幾年后才建成的小區(qū)
3) 觀賞到優(yōu)美的小區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)
4) 走進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)樣板房,親身感受居室空間的溫暖
5) 在電腦上選戶型
虛擬現(xiàn)實(shí)在工業(yè)仿真中的應(yīng)用
當(dāng)今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,大規(guī)模人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展,先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用顯現(xiàn)出巨大的威力,特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用正對工業(yè)進(jìn)行著一場前所未有的革命。虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié),對企業(yè)提高開發(fā)效率,加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力,減少決策失誤,降低企業(yè)風(fēng)險起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入,將使工業(yè)設(shè)計(jì)的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要,可以說在工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是可行且必要的。
虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事模擬中的應(yīng)用
信息技術(shù)對于人類活動各個領(lǐng)域的參與和滲透、包括對戰(zhàn)爭全過程的介入是擺在我們面前的一個現(xiàn)實(shí)而又緊迫的問題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境(如飛機(jī)駕駛艙、操作現(xiàn)場等),通過多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在很大程度上解決真實(shí)作戰(zhàn)訓(xùn)練中的許多實(shí)際問題,例如,費(fèi)用過高、危險、受真實(shí)環(huán)境的限制等,因此從一開始便倍受各國軍方的青睞。
目前在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面:
虛擬戰(zhàn)場環(huán)境 采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使受訓(xùn)者在視覺和聽覺上真實(shí)體驗(yàn)戰(zhàn)場環(huán)境、熟悉將作戰(zhàn)區(qū)域的環(huán)境特征。用戶通過必要的設(shè)備可與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用、相互影響,從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法可通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫,包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險象環(huán)生、幾近真實(shí)的立體戰(zhàn)場環(huán)境。使演練者“真正”進(jìn)入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強(qiáng)受訓(xùn)者的臨場感覺,大大提高訓(xùn)練質(zhì)量。
單兵模擬訓(xùn)練與評判在該應(yīng)用系統(tǒng)中導(dǎo)調(diào)人員可設(shè)置不同的戰(zhàn)場背景,給出不同的情況,而受訓(xùn)者則通過立體頭盔、數(shù)據(jù)服、和數(shù)據(jù)手套或三維鼠標(biāo)操作傳感裝置可做出或選擇相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)動作,輸入不同的處置方案,體驗(yàn)不同的作戰(zhàn)效果,進(jìn)而像參加實(shí)戰(zhàn)一樣,鍛煉和提高技戰(zhàn)術(shù)水平、快速反應(yīng)能力和心理承受力。與常規(guī)的訓(xùn)練方式相比較,虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練具有環(huán)境逼真,“身臨其境”感強(qiáng)、場景多變,訓(xùn)練針對性強(qiáng)和安全經(jīng)濟(jì),可控制性強(qiáng)等特點(diǎn)。如美空軍用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研制的飛行訓(xùn)練模擬器,能產(chǎn)生視覺控制,能處理三維實(shí)時交互圖形,且有圖形以外的聲音和觸感,不但能以正常方式操縱和控制飛行器,還能處理虛擬現(xiàn)實(shí)中飛機(jī)以外的各種情況,如氣球的威脅、導(dǎo)彈的發(fā)射軌跡等。
諸軍種聯(lián)合虛擬演習(xí)建立一個“虛擬戰(zhàn)場”,使參戰(zhàn)雙方同處其中,根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化,實(shí)施“真實(shí)的”對抗演習(xí)。在這樣的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中,可以使眾多軍事單位參與到作戰(zhàn)模擬來中,而不受地域的限制,可大大提高了戰(zhàn)役訓(xùn)練的效益;還可以評估武器系統(tǒng)的總體性能,啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想。
虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習(xí)的次數(shù)。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實(shí)兵演習(xí)周期長、耗費(fèi)大,如果借助虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練,就可以較小的代價、較短的時間實(shí)施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū)、戰(zhàn)略級演習(xí),并可通過多次演習(xí)或一次演習(xí)多種方案,發(fā)現(xiàn)、解決實(shí)戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。 進(jìn)行指揮員訓(xùn)練利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖,讓受訓(xùn)指揮員通過傳感裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況,以便判斷敵情,定下正確決心。例如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地模擬與真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境,生動的視覺、聽覺和觸覺效果,使受訓(xùn)軍官沉浸于“真實(shí)的”戰(zhàn)場之中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使相距幾千公里的士兵與作戰(zhàn)指揮人員在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行對抗作戰(zhàn)演習(xí)和訓(xùn)練,效果如同在真實(shí)的戰(zhàn)場上一樣。
美國軍隊(duì)曾經(jīng)使用過許多作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)來培訓(xùn)軍事人員,并取得了顯著的效果。目前,美軍更進(jìn)一步采取措施,通過設(shè)置“軍官虛擬現(xiàn)實(shí)教程”來強(qiáng)化人員培訓(xùn)。從訓(xùn)練效果的角度講,這種“軍官虛擬現(xiàn)實(shí)教程”大大超過以往陸軍聯(lián)合訓(xùn)練中心所實(shí)施的作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練和實(shí)戰(zhàn)演習(xí)的方法。僅需5個月左右就能培訓(xùn)出既具備戰(zhàn)術(shù)專家素質(zhì),又能直接觀察與分析戰(zhàn)場態(tài)勢,并能指揮與控制所屬部隊(duì)進(jìn)行作戰(zhàn)的軍官。
綜上所述,將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,符合減少人員、物資的損耗,提高軍事訓(xùn)練效費(fèi)比的現(xiàn)實(shí)需求與發(fā)展方向。今后的應(yīng)用將會越來越廣泛,發(fā)揮的作用也將會越來越大。
虛擬現(xiàn)實(shí)在文物古跡中的應(yīng)用
利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以將文物的展示、保護(hù)提高到一個嶄新的階段。首先表現(xiàn)在將文物實(shí)體通過影像數(shù)據(jù)采集手段,建立起實(shí)物三維或模型數(shù)據(jù)庫,保存文物原有的各項(xiàng)型式數(shù)據(jù)和空間關(guān)系等重要資源,實(shí)現(xiàn)瀕危文物資源的科學(xué)、高精度和永久的保存。 其次利用這些技術(shù)來提高文物修復(fù)的精度和預(yù)先判斷、選取將要采用的保護(hù)手段,同時可以縮短修復(fù)工期。 通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來整合統(tǒng)一大范圍內(nèi)的文物資源,并且通過網(wǎng)絡(luò)在大范圍內(nèi)來利用虛擬技術(shù)更加全面、生動、逼真地展示文物,從而使文物脫離地域限制,實(shí)現(xiàn)資源共享,真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產(chǎn)。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以推動文博行業(yè)更快地進(jìn)入信息時代,實(shí)現(xiàn)文物展示和保護(hù)的現(xiàn)代化。
虛擬現(xiàn)實(shí)在游戲中的應(yīng)用
三維游戲既是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一,也為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。 盡管存在眾多的技術(shù)難題,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在競爭激烈的游戲市場中還是得到了越來越多的重視和應(yīng)用??梢哉f,電腦游戲自產(chǎn)生以來,一直都在朝著虛擬現(xiàn)實(shí)的方向發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)已經(jīng)成為三維游戲工作者的崇高追求。從最初的文字MUD游戲,到二維游戲、三維游戲,再到網(wǎng)絡(luò)三維游戲,游戲在保持其實(shí)時性和交互性的同時,逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強(qiáng)。我們相信,隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步,在不遠(yuǎn)的將來,真正意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲必將為人類娛樂、教育和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出新的更大的貢獻(xiàn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)在Web3d/產(chǎn)品/靜物展示中的應(yīng)用
Web3D主要有四類運(yùn)用方向:商業(yè)、教育、娛樂、和虛擬社區(qū)。對企業(yè)和電子商務(wù) 三維的表現(xiàn)形式,能夠全方位的展現(xiàn)一個物體,具有二維平面圖象不可比擬的優(yōu)勢。企業(yè)將他們的產(chǎn)品發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式,能夠展現(xiàn)出產(chǎn)品外形的方方面面,加上互動操作,演示產(chǎn)品的功能和使用操作,充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來推廣公司的產(chǎn)品。對于網(wǎng)上電子商務(wù),將銷售產(chǎn)品展示做成在線三維的形式,顧客通過對之進(jìn)行觀察和操作能夠?qū)Ξa(chǎn)品有更加全面的認(rèn)識了解,決定購買的幾率必將大幅增加,為銷售者帶來更多的利潤。
對教育業(yè)現(xiàn)今的教學(xué)方式,不再是單純的依靠書本、教師授課的形式。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的引入,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達(dá)到的許多方面。在表現(xiàn)一些空間立體化的知識,如原子、分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)合過程、機(jī)械的運(yùn)動時,三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象話,學(xué)生更容易接受和掌握。許多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們,做比聽和說更能接受更多的信息。使用具有交互功能的3D課件,學(xué)生可以在實(shí)際的動手操作中得到更深的體會。
對計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)而言,引入Web3D內(nèi)容必將達(dá)到很好的在線教育效果。 對娛樂游戲業(yè)娛樂游戲業(yè)永遠(yuǎn)是一個不衰的市場。現(xiàn)今,互連網(wǎng)上已不是單一靜止的世界,動態(tài)HTML、flash動畫、流式音視頻,使整個互連網(wǎng)呈現(xiàn)生機(jī)黯然。動感的頁面較之靜態(tài)頁面更能吸引更多的瀏覽者。三維的引入,必將造成新一輪的視覺沖擊,使網(wǎng)頁的訪問量提升。娛樂站點(diǎn)可以在頁面上建立三維虛擬主持這樣的角色來吸引瀏覽者。游戲公司除了在光盤上發(fā)布3D游戲外,現(xiàn)在可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行在線三維游戲。利用互連網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,受眾和覆蓋面得到迅速擴(kuò)張。
對虛擬現(xiàn)實(shí)展示與虛擬社區(qū)使用Web3D實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的VR展示,只須構(gòu)建一個三維場景,人以第一視角在其中穿行。場景和控制者之間能產(chǎn)生交互,加之高質(zhì)量的生成畫面使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。對于象虛擬展廳、建筑房地產(chǎn)虛擬漫游展示,提供了解決方案。如果是建立一個多用戶而且可以互相傳遞信息的環(huán)境,也就形成了所謂的虛擬社區(qū)。
虛擬現(xiàn)實(shí)在道路橋梁中的應(yīng)用
城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個方面,并帶來切實(shí)且可觀的利益。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在道路橋梁應(yīng)用現(xiàn)狀在高速公路與橋梁建設(shè)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也得到了應(yīng)用。由于道路橋梁需要同時處理大量的三維模型與紋理數(shù)據(jù),導(dǎo)致這種形勢需要很高的計(jì)算機(jī)性能作為后臺支持,但隨著近些年來計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的提高,一些原有的技術(shù)瓶頸得到了解決,使虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用達(dá)到了前所未有的發(fā)展 。
在我國,許多學(xué)院和機(jī)構(gòu)也一直在從事這方面的研究與應(yīng)用。三維虛擬現(xiàn)實(shí)平臺軟件,可廣泛的應(yīng)用于橋梁道路設(shè)計(jì)等行業(yè)。該軟件適用性強(qiáng)、操作簡單、功能強(qiáng)大、高度可視化、所見即所得,他的出現(xiàn)將給正在發(fā)展的VR產(chǎn)業(yè)提示入新的活力。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在道路橋梁方面的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高速公路和橋梁建設(shè)方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景,可由后臺置入穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫信息,便于受眾對各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時的查詢,周邊再輔以多種媒體信息,如工程背景介紹,標(biāo)段概況,技術(shù)數(shù)據(jù),截面等,電子地圖,聲音、圖像、動畫,并與核心的虛擬技術(shù)產(chǎn)生交互,從而實(shí)現(xiàn)演示場景中的導(dǎo)航、定位與背景信息介紹等諸多實(shí)用、便捷的功能。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)手段與其它形式的比較
1. 與傳統(tǒng)沙盤的比較傳統(tǒng)沙盤最大的缺點(diǎn)在于其空間的限制性太大,不足以體現(xiàn)出整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),同時將其它的媒體信息加蓋其中亦存在著許多困難,導(dǎo)致信息量嚴(yán)重匱乏,而虛擬現(xiàn)實(shí)為我們提供了一個無限的虛擬空間,近乎完美的解決了這個問題。同時,他也可以與其它媒體進(jìn)行無縫結(jié)合,輔以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能,所傳遞的信息量巨大。
2. 與傳統(tǒng)效果圖畫的比較靜止的效果圖只能向觀者展示項(xiàng)目的某一個或某幾個方面,對觀者提出的其他問題與要求必須以相近的圖像或文字加以說明,運(yùn)作起來不直觀、不全面,具有相當(dāng)大的局限性。而以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為核心的多媒體介紹程序,不需要觀看者發(fā)揮任何的想象力,以空前直觀的方式將項(xiàng)目展現(xiàn)給觀眾。在虛擬的世界中,我們可以任意角度,任意比例的觀看我們所感興趣的內(nèi)容,絲毫沒有束縛之感。
3. 與傳統(tǒng)三維動畫的比較動畫演示在一定程度上彌補(bǔ)了靜止畫面的不足之處,聲音與動畫同步播放,生動細(xì)致。但是嚴(yán)格意義上講,這種瀏覽演示方式只是用于地產(chǎn)演示項(xiàng)目,或其它類似的只是為了表現(xiàn)視頻效果的項(xiàng)目,而對于典型的工程項(xiàng)目則缺少應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)性、靈活性與客觀性。動畫在播放的過程當(dāng)中,觀者只是一直在被動的觀看,接受一些有關(guān)于項(xiàng)目的信息,并不能按照自己的意愿去觀看、查閱、檢索相關(guān)信息,而虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品則完全解決了以上兩種表現(xiàn)形式中所存在的問題。我們可以虛擬空間中的任意地點(diǎn)、任意時間進(jìn)行觀察,地點(diǎn)與時間都是無限的。
中國東方航空股份有限公司的企業(yè)文化
東航企業(yè)文化理念體系的具體內(nèi)容包括:
1,企業(yè)愿景:即成為“員工熱愛、顧客首選、股東滿意、社會信任”的世界一流航空公司。
2,企業(yè)核心價值觀:即客戶至尊,精細(xì)致遠(yuǎn)。
3,企業(yè)精神:即嚴(yán)謹(jǐn)高效,激情超越。
擴(kuò)展資料:
中國東方航空股份有限公司榮譽(yù)記錄:
1,2000年,東航運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)通過了ISO9002質(zhì)量保證系統(tǒng)的認(rèn)證。
2,2001年,東航“銀燕”商標(biāo)榮獲“中國最高認(rèn)知率商標(biāo)”稱號,并獲得美國優(yōu)質(zhì)服務(wù)協(xié)會在世界范圍內(nèi)頒發(fā)的“五星鉆石獎”。
3,2002年12月12日,在“第七批中國企業(yè)新紀(jì)錄新聞發(fā)布會”上,東航北極航路試飛和空中客車A340-300飛機(jī)4C檢兩個項(xiàng)目入選中國企業(yè)“吉尼斯”即“中國企業(yè)新紀(jì)錄”。
4,2003年,東航股份公司再次蟬聯(lián)中國民航“百萬旅客話民航”評選活動第一名;同時,再次捧走中國民航飛行安全最高獎——“金鵬杯”,順利實(shí)現(xiàn)安全飛行10周年。
5,2008年東航入選世界品牌價值實(shí)驗(yàn)室編制的《中國購買者滿意度第一品牌》,排名第九。
6,2009年,全球領(lǐng)先的財(cái)經(jīng)雜志《巴菲特雜志》、《世界經(jīng)濟(jì)學(xué)人周刊》和世界權(quán)威的品牌價值研究機(jī)構(gòu)——世界企業(yè)競爭力實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合舉辦“2009年(第六屆)中國25家最受尊敬上市公司”,東航憑借優(yōu)秀的市場業(yè)績和良好的品牌印象,榮獲“中國最受尊敬上市公司”大獎,為中國企業(yè)奏響華彩樂章。
7,2018年5月9日,“2018中國品牌價值百強(qiáng)榜”發(fā)布,中國東方航空排名第95位。
多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容
多媒體教育應(yīng)用的重大意義及發(fā)展趨勢
[日期:2005-09-02] 來源:中央電化教育館 作者: [字體:大 中 小]
一、多媒體教育應(yīng)用的重大意義
自進(jìn)入九十年代以來,多媒體技術(shù)迅速興起、蓬勃發(fā)展,其應(yīng)用已遍及國民經(jīng)濟(jì)與社會生活的各個角落,正在對人類的生產(chǎn)方式、工作方式乃至生活方式帶來巨大的變革。特別是由于多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有活動影象這樣的特點(diǎn),所以能提供最理想的教學(xué)環(huán)境,它必然會對教育、教學(xué)過程產(chǎn)生深刻的影響。這種深刻影響可以用一句話來概括:多媒體技術(shù)將會改變教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法,最終導(dǎo)致整個教育思想、教學(xué)理論甚至教育體制的根本變革。多媒體技術(shù)之所以對教育領(lǐng)域有如此重大的意義,是由于多媒體技術(shù)本身具有許多對于教育、教學(xué)過程來說是特別寶貴的特性與功能,這些特性與功能是其他媒體(例如幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等)所不具備或是不完全具備的。首先應(yīng)該說明一點(diǎn):這里所說的多媒體技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)。在前幾年的一些書籍中曾提到過多媒體組合教學(xué),那種多媒體的概念不一樣,那只是將幾種媒體加以簡單的組合(例如把幻燈、投影、錄音、錄相加以組合)。今天的多媒體技術(shù)則是以計(jì)算機(jī)為中心,把語音處理技術(shù)、圖象處理技術(shù)、視聽技術(shù)都集成在一起,而且把語音信號、圖象信號先通過模數(shù)轉(zhuǎn)換變成統(tǒng)一的數(shù)字信號,這樣作以后,計(jì)算機(jī)就可以很方便地對它們進(jìn)行存儲、加工、控制、編輯、變換,還可以查詢、檢索。顯然,這與原來把多種形式媒體組合在一起是完全不一樣的,因?yàn)樗峭ㄟ^計(jì)算機(jī)把幾種處理不同媒體信息的技術(shù)集成在一起。集成方法就是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換,全變成數(shù)字;而且為了便于加工,便于傳輸,還要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮,傳到指定地點(diǎn)以后再還原,有一整套復(fù)雜的技術(shù)通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。所以現(xiàn)在的多媒體技術(shù),實(shí)際上是以多媒體計(jì)算機(jī)來體現(xiàn)的,下面我就從多媒體計(jì)算機(jī)四個方面的特性與功能來說明它對教育應(yīng)用的重大意義。
1、多媒體計(jì)算機(jī)的交互性有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮
人機(jī)交互、立即反饋是計(jì)算機(jī)的顯著特點(diǎn),是任何其他媒體所沒有的。多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)一步把電視機(jī)所具有的視聽合一功能與計(jì)算機(jī)的交互功能結(jié)合在一起,產(chǎn)生出一種新的圖文并茂的、豐富多彩的人機(jī)交互方式,而且可以立即反饋。這樣一種交互方式對于教學(xué)過程具有重要意義,它能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望,從而形成學(xué)習(xí)動機(jī)。交互性是計(jì)算機(jī)和多媒體計(jì)算機(jī)所獨(dú)有的,正是因?yàn)檫@個特點(diǎn)使得多媒體計(jì)算機(jī)不僅是教學(xué)的手段方法,而且成為改變傳統(tǒng)教學(xué)模式乃至教學(xué)思想的一個重要因素。
大家知道,在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中一切都是由教師決定。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)步驟甚至學(xué)生做的練習(xí)都是教師事先安排好的,學(xué)生只能被動地參與這個過程,即處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)。而在多媒體計(jì)算機(jī)這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生則可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣來選擇自己所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,可以選擇適合自己水平的練習(xí),如果教學(xué)軟件編得更好,連教學(xué)模式也可以選擇,比如說,可以用個別化教學(xué)模式,也可以用協(xié)商討論的模式。使計(jì)算機(jī)象學(xué)習(xí)伙伴一樣和你進(jìn)行討論交流。也就是說,學(xué)生在這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中有了主動參與的可能,而不是一切都由教師安排好,學(xué)生只能被動接受。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),人的認(rèn)識不是外界刺激直接給予的,而是外界刺激與人的內(nèi)部心理過程相互作用產(chǎn)生的,必須發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性,才能獲得有效的認(rèn)知,這種主動參與性就為學(xué)生的主動性、積極性的發(fā)揮創(chuàng)造了很好的條件,即能真正體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。
2、多媒體計(jì)算機(jī)提供外部刺激的多樣性有利于知識的獲取與保持
多媒體計(jì)算機(jī)提供的外部刺激不是單一的刺激,而是多種感官的綜合刺激。這對于知識的獲取和保持,都是非常重要的。實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉(Treicher)作過兩個著名的心理實(shí)驗(yàn),一個是關(guān)于人類獲取信息的來源,就是人類獲取信息到底主要通過哪些途徑。他通過大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí):人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺,這兩個加起來就有94%。還有3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺。多媒體技術(shù)既能看得見,又能聽得見,還能用手操作。這樣通過多種感官的刺激獲取的信息量,比單一地聽老師講課強(qiáng)得多,信息和知識是密切相關(guān)的,獲取大量的信息就可以掌握大量的知識。他還作了另一個實(shí)驗(yàn),是關(guān)于知識保持即記憶持久性的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果是這樣的:人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%,自己聽到內(nèi)容的20%,自己看到內(nèi)容的30%,自己聽到和看到內(nèi)容的50%,在交流過程中自己所說內(nèi)容的70%。這就是說,如果既能聽到又能看到,再通過討論、交流用自己的語言表達(dá)出來,知識的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。這說明多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用于教學(xué)過程不僅非常有利于知識的獲取,而且非常有利于知識的保持。
3、超文本功能可實(shí)現(xiàn)對教學(xué)信息最有效的組織與管理
超文本(Hypertext)是按照人腦的聯(lián)想思維方式非線性地組織管理信息的一種先進(jìn)技術(shù)。如果所管理的信息不僅是文字,而且還包含圖形、圖象、聲音等其它媒體信息,那就成為一個超媒體系統(tǒng),換句話說,超媒體就是多媒體加超文本。事實(shí)上目前的絕大多數(shù)多媒體系統(tǒng)都是采用超文本方式對信息進(jìn)行組織與管理。因此在一般情況下,也可以對超媒體系統(tǒng)與多媒體系統(tǒng)不加區(qū)分,即把超文本看作是多媒體系統(tǒng)的一種特有功能。
如果按超文本方式組織一本書,就和傳統(tǒng)的文件或印刷的書籍完全不同,這時的正文(文章、段落、或一句話、一個詞)都按相互間的聯(lián)系被組織成正文網(wǎng)。這本書無所謂第一頁和最后一頁,從哪段正文開始閱讀,以及接下來讀什么都由讀者的意愿來決定。選擇下一段正文的依據(jù)不是順序,也不是索引,而是正文之間的語義聯(lián)系。認(rèn)知心理學(xué)的研究表明,人類思維具有聯(lián)想特征。人在閱讀或思考問題過程中經(jīng)常由于聯(lián)想從一個概念或主題轉(zhuǎn)移到另一個相關(guān)的概念或主題。所以按超文本的非線性、網(wǎng)狀方式組織管理信息和按傳統(tǒng)文本的線性、順序方式組織管理信息相比較,前者更符合人類的思維特點(diǎn)和閱讀習(xí)慣。
超文本之所以具有上述優(yōu)越性是由其結(jié)構(gòu)特征決定的,超文本的基本結(jié)構(gòu)由節(jié)點(diǎn)(node)和鏈(link)組成。節(jié)點(diǎn)用于存儲各種信息,節(jié)點(diǎn)內(nèi)容可以是文本、語音、圖形、圖象或一段活動影象;節(jié)點(diǎn)大小可以是一個窗口也可以是一幀或若干幀所包含的數(shù)據(jù),鏈則用來表示各節(jié)點(diǎn)(即各種信息)之間的關(guān)聯(lián)。節(jié)點(diǎn)和鏈均有多種不同的類型因而形成各種不同的多媒體系統(tǒng)。
利用多媒體的超文本功能實(shí)現(xiàn)對教學(xué)信息的組織與管理,其優(yōu)越性在于:
(1)可按教學(xué)目標(biāo)的要求,把包含不同媒體信息的各種教學(xué)內(nèi)容組成一個有機(jī)的整體。在傳統(tǒng)的印刷教材中,有關(guān)語音和活動影象的內(nèi)容無法與文字內(nèi)容組成一體化的教材,只能以教科書、錄音帶、錄像帶三者各自獨(dú)立的形式,分別出版。顯然,這樣的教科書,其內(nèi)容必然是單調(diào)、枯燥的,與超文本方式組織的圖、文、音、像并茂的豐富多采的電子教材不可同日而語。
(2)按教學(xué)內(nèi)容的要求,把包含不同教學(xué)要求的各種教學(xué)資料組成一個有機(jī)的整體。教學(xué)過程的每個教學(xué)單元均包含課文、練習(xí)、習(xí)題、提問、測驗(yàn)、對測驗(yàn)的解答及相應(yīng)的演示或?qū)嶒?yàn),把這些教學(xué)內(nèi)容相關(guān)而教學(xué)要求不同的教學(xué)資料有機(jī)地組織在一起,無疑對課堂教學(xué)、課外復(fù)習(xí)或自學(xué)都是大有好處的。而按傳統(tǒng)文本的線性、順序方式來組織、管理教學(xué)內(nèi)容絕不可能做到這一點(diǎn)。
(3)可按學(xué)生的知識基礎(chǔ)與水平把相關(guān)學(xué)科的預(yù)備知識及開闊視野所需要的補(bǔ)充知識組成有機(jī)的整體。因材施教是優(yōu)化教學(xué)過程的重要目標(biāo)之一,但由于學(xué)生個體之間差異很大,要在傳統(tǒng)印刷教材中同時滿足基礎(chǔ)較差學(xué)生、一般學(xué)生和優(yōu)秀學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的不同需求是做不到的,而在多媒體電子教科書中這卻是輕而易舉的事情,只要利用超文本功能設(shè)置和預(yù)備知識有關(guān)的熱鍵以及和補(bǔ)充知識有關(guān)的熱鍵即可。
4、多媒體計(jì)算機(jī)可作為認(rèn)知工具實(shí)現(xiàn)最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境
從八十年代中期到九十年代初,計(jì)算機(jī)作為工具在教育領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用主要有兩個方面:一是作為數(shù)據(jù)處理工具(如各種數(shù)據(jù)庫和電子表格處理軟件的應(yīng)用);二是作為文字處理工具(如WPS和WORD軟件)。近年來,計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域作為工具應(yīng)用的一大發(fā)展,是作為教學(xué)過程中一種有效的認(rèn)知工具。
眾所周知,在過去的廿年中,強(qiáng)調(diào)刺激-反應(yīng)并把學(xué)習(xí)者看作是對外部刺激作出被動反應(yīng)即作為知識灌輸對象的行為主義學(xué)習(xí)理論,已經(jīng)讓位給強(qiáng)調(diào)認(rèn)知主體的內(nèi)部心理過程并把學(xué)習(xí)者看作是信息加工主體的認(rèn)知學(xué)習(xí)理論。隨著心理學(xué)家對人類學(xué)習(xí)過程認(rèn)知規(guī)律研究的不斷深入,認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個重要分支棗建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在西方逐漸流行。由于多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)所具有的多種特性特別適合于實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境,換句話說,多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以作為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的理想認(rèn)知工具,能有效地促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,所以隨著多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論正愈來愈顯示出其強(qiáng)大的生命力,并在世界范圍內(nèi)日益擴(kuò)大其影響。
下面我們就從“學(xué)習(xí)的含義”(即關(guān)于“什么是學(xué)習(xí)”)與“學(xué)習(xí)的方法”(即關(guān)于“如何進(jìn)行學(xué)習(xí)”)這兩個方面簡要說明建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基本內(nèi)容。
(1)、關(guān)于學(xué)習(xí)的含義
學(xué)習(xí)是獲取知識的過程。建構(gòu)主義認(rèn)為,知識不是通過教師傳授得到,而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定情景即社會文化背景下,借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過程,因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情景”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素或四大屬性。
“情景”:學(xué)習(xí)環(huán)境中的情景必須有利于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)。這就對教學(xué)設(shè)計(jì)提出了新的要求,也就是說,在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下,教學(xué)設(shè)計(jì)不僅要考慮教學(xué)目標(biāo)分析、學(xué)習(xí)者特征分析以及媒體的選擇與利用,還要考慮有利于學(xué)生建構(gòu)意義的情景的創(chuàng)設(shè)問題,并把情景創(chuàng)設(shè)問題看作是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。
“協(xié)作”:協(xié)作發(fā)生在學(xué)習(xí)過程的始終。協(xié)作對學(xué)習(xí)資料的搜集與分析、假設(shè)的提出與驗(yàn)證、學(xué)習(xí)成果的評價直至意義的最終建構(gòu)均有重要作用。
“會話”:會話是協(xié)作過程中的不可缺少環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)小組成員之間必須通過會話商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)的計(jì)劃;此外,協(xié)作學(xué)習(xí)過程也是會話過程,在此過程中,每個學(xué)習(xí)者的思維成果(智慧)為整個學(xué)習(xí)群體所共享,因此會話是達(dá)到意義建構(gòu)的重要手段之一。
“意義建構(gòu)”:這是整個學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)。所要建構(gòu)的意義是指:事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解。這種理解在大腦中的長期存儲形式就是關(guān)于當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知結(jié)構(gòu),也稱“圖式”。
(2)、關(guān)于學(xué)習(xí)的方法
建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí),也就是說,既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用,又不忽視教師的主導(dǎo)作用。教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者,而不是知識的提供者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動建構(gòu)者,而不是知識的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο蟆?
學(xué)生要成為意義的主動建構(gòu)者,就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從以下幾個方面發(fā)揮主體作用:
①要用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識的意義;
②在建構(gòu)意義過程中要求學(xué)生主動去搜集并分析有關(guān)的數(shù)據(jù)和資料,對所學(xué)習(xí)的問題要提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證;
③要求學(xué)生把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和自己已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系,并對這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考?!奥?lián)系”與“思考”是意義構(gòu)建的關(guān)鍵。如果能把聯(lián)系與思考的過程與協(xié)作學(xué)習(xí)中的協(xié)商過程(即交流、討論的過程)結(jié)合起來,則學(xué)生建構(gòu)意義的效率會更高、質(zhì)量會更好。協(xié)商有“自我協(xié)商”與“交際協(xié)商”(也叫“內(nèi)部協(xié)商”與“社會協(xié)商”)兩種,自我協(xié)商是指自己和自己辯論什么是正確的;交際協(xié)商則指學(xué)習(xí)小組內(nèi)部相互之間的討論與辯論。
教師要成為學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者,就要求教師在教學(xué)過程中從以下幾個面發(fā)揮主導(dǎo)作用:
①激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動機(jī);
②通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情景和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索,幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識的意義。
③為了使意義建構(gòu)更有效,教師應(yīng)在可能的條件下,組織協(xié)作學(xué)習(xí)(開展討論與交流),并對協(xié)作學(xué)習(xí)過程進(jìn)行引導(dǎo)使之朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展。引導(dǎo)的方法包括:提出適當(dāng)?shù)膯栴}以引起學(xué)生的思考和討論;在討論中設(shè)法把問題一步步引向深入以加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解;要啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、自己去糾正和補(bǔ)充錯誤的或片面的認(rèn)識,切忌直接對學(xué)生進(jìn)行灌輸。
下面我們通過兩個實(shí)際課例說明如何把多媒體計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)作為認(rèn)知工具以實(shí)現(xiàn)這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境。
課例1:澳大利亞“門尼·彭茲中心小學(xué)”所作的試驗(yàn)
試驗(yàn)班為六年級,有30名學(xué)生,教師名字叫安德莉亞,當(dāng)前要進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容是關(guān)于奧林匹克運(yùn)動會。像往常一樣,安德莉亞鼓勵她的學(xué)生圍繞教學(xué)內(nèi)容擬定若干題目(例如奧運(yùn)會的歷史和澳大利亞在歷次奧運(yùn)會中的成績等問題),確定媒體在解決這些問題的過程中所起的作用,并要求學(xué)生用多媒體形式直觀、形象地把自己選定的問題表現(xiàn)出來。經(jīng)過一段時間在圖書館和Internet網(wǎng)上查閱資料以后,其中米徹爾和沙拉兩位小朋友合作制作了一個關(guān)于奧運(yùn)會歷史的多媒體演示軟件。在這個軟件向全班同學(xué)播放以前,教師提醒大家注意觀察和分析軟件表現(xiàn)的內(nèi)容及其特點(diǎn)。播放后立即進(jìn)行討論。一位學(xué)生說,從奧運(yùn)會舉辦的時間軸線,他注意到奧運(yùn)會是每4年召開一次。另一位學(xué)生則提出不同的看法,他認(rèn)為并不總是這樣,例如1904年、1906年和1908年這幾次是每兩年舉行一次。還有一些學(xué)生則注意到在時間軸線的1916,1940和1944這幾個年份沒有舉行奧運(yùn)會,這時教師提出問題:“為什么這些年份沒有舉辦奧運(yùn)會?”,有的學(xué)生回答,可能是這些年份發(fā)生了一些重大事情,有的學(xué)生則回答發(fā)生了戰(zhàn)爭,有的則更確切地指出1916年停辦是由于第一次世界大戰(zhàn),1940和1944年停辦是由于第二次世界大戰(zhàn)。經(jīng)過大家的討論和協(xié)商,決定對米徹爾和沙拉開發(fā)的多媒體軟件作兩點(diǎn)補(bǔ)充:①說明第一、二次世界大戰(zhàn)對舉辦奧運(yùn)會的影響;②對奧運(yùn)歷史初期的幾次過渡性(兩年一次)奧運(yùn)會作出特別的解釋。這時候有位小朋友提出要把希特勒的照片通過掃描放到時間軸上的1940年這點(diǎn)上,以說明是他發(fā)動了二次大戰(zhàn)。教師詢問全班其他同學(xué):“有無不同意見?”沙拉舉起手,高聲回答說:“我不同意用希特勒照片,我們應(yīng)當(dāng)使用一張能真實(shí)反映二次大戰(zhàn)給人民帶來巨大災(zāi)難(例如大規(guī)模轟炸或集體屠殺猶太人)的照片,以激起人們對希特勒的痛恨”。教師對沙拉的發(fā)言表示贊許。
從以上課例可以看到,教師為這個教學(xué)單元進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生用多媒體計(jì)算機(jī)建立一個有關(guān)奧運(yùn)會某個專題(例如奧運(yùn)歷史或澳大利亞在歷次奧運(yùn)中的成績)的情景,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動探索精神,再通過展開討論,把對有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解逐步引向深入。在這個課例中,學(xué)生始終處于主動探索、主動思考、主動建構(gòu)意義的認(rèn)知主體位置,但是又離不開教師事先所作的、精心的教學(xué)設(shè)計(jì)和在協(xié)作學(xué)習(xí)過程中畫龍點(diǎn)睛的引導(dǎo);教師在整個教學(xué)過程中說的話很少,但是對學(xué)生建構(gòu)意義的幫助卻很大,充分體現(xiàn)了教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用的結(jié)合。整個教學(xué)過程圍繞建構(gòu)主義的情景、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)這幾個認(rèn)知環(huán)節(jié)自然展開,而自始至終又是在多媒體計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行的(同時用Internet實(shí)現(xiàn)資料查詢),所以上述例子是以多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)作為認(rèn)知工具實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的很好范例。
課例2:澳大利亞“偉治·柏克小學(xué)”所作的試驗(yàn)
試驗(yàn)班由三年級和四年級的學(xué)生混合組成,主持試驗(yàn)的教師叫瑪莉,要進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容是自然課中的動物?,斃?yàn)檫@一教學(xué)單元進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是,讓學(xué)生自己用多媒體計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)一個關(guān)于本地動物園的電子導(dǎo)游,從而建立一個有利于建構(gòu)“動物”概念的情景?,斃蛘J(rèn)為這種情景對于學(xué)生非常有吸引力,因而能有效地激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣。她把試驗(yàn)班分成若干小組,每個小組負(fù)責(zé)開發(fā)動物園中某一個展館的多媒體演示?,斃蜃尯⒆觽冏约哼x擇:愿意開發(fā)哪一個展館,愿意選哪一種動物;是愿意收集有關(guān)的動物圖片資料,還是愿意為圖片資料寫出相應(yīng)的文字說明;或是直接用多媒體工具去制作軟件,都由孩子們自己選擇。然后在此基礎(chǔ)上組成不同的學(xué)習(xí)小組。
這樣,每個展館就成為學(xué)生的研究對象,孩子們都圍繞自己的任務(wù)努力去搜集材料。例如,他們到動物園的相應(yīng)展館去實(shí)地觀察動物的習(xí)性、生態(tài),到圖書館和Internet網(wǎng)上去查詢有關(guān)資料,以獲取動物圖片和撰寫說明。在各小組完成分配的任務(wù)后,瑪莉組織全試驗(yàn)班進(jìn)行交流和討論。這種圍繞一定情景進(jìn)行自我探索的學(xué)習(xí)方式,不僅大大促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性,充分體現(xiàn)了學(xué)生的認(rèn)知主體作用,而且在此基礎(chǔ)上開展的協(xié)作學(xué)習(xí),只要教師引導(dǎo)得法將是加深學(xué)生對概念理解、幫助學(xué)生建構(gòu)知識意義的有效途徑。例如,在全班交流過程中演示到“袋鼠”這一動物時,瑪莉向全班同學(xué)提出一個問題:“什么是有袋動物?除了袋鼠有無其它的有袋動物?”有些學(xué)生舉出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是瑪莉又讓學(xué)生們圍繞這三種有袋動物的異同點(diǎn)進(jìn)行討論,從而在相關(guān)背景下,鍛煉與發(fā)展了兒童對事物的辨別、對比能力。這是利用多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)絡(luò)作為認(rèn)知工具,實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境,從而有效地幫助學(xué)生完成對當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)并促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展的又一范例。
二、多媒體教育應(yīng)用的發(fā)展趨勢
綜合近年來國外多種教育技術(shù)雜志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要論文,以及歷屆“ED_MEDIA”世界大會(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒體與超媒體”世界大會,簡稱ED_MEDIA世界大會,這是國際上每年召開一次的規(guī)模最大的有關(guān)多媒體教育應(yīng)用的國際會議)上所發(fā)表的基本觀點(diǎn),可以看出當(dāng)前多媒體教育應(yīng)用有以下幾個值得注意的發(fā)展趨勢:
1.多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合
1995年末,在國際信息界有一件最引人注目的大事,就是美國SUN公司在Internet上推出了”WWW瀏覽器HotJava”,這是SUN公司用Java語言開發(fā)的一種全新的可動態(tài)執(zhí)行的瀏覽器。其突出特點(diǎn)是具有動畫功能,可向用戶提供超文本格式的圖形、圖像、語音、動畫與卡通等多種媒體信息;并能把靜態(tài)文檔變成可動態(tài)執(zhí)行的代碼,這就徹底改變了Internet瀏覽器只能用來查詢檢索Internet網(wǎng)上信息的狀況,為Internet的教育應(yīng)用開辟了新的廣闊前景,這是因?yàn)镠otJava的動態(tài)可執(zhí)行特性無異于賦給用戶一種遠(yuǎn)程交互的功能。例如,一個用戶可以利用HotJava編寫一段Java應(yīng)用程序以實(shí)現(xiàn)仿真化學(xué)反應(yīng)的頁面,而其它的3W用戶只要使用HotJava瀏覽器就不僅可以看到這個仿真頁面,還可以與之進(jìn)行交互(例如可改變該化學(xué)反應(yīng)過程中的某些參數(shù)以觀察不同的反應(yīng)過程和結(jié)果)。利用HotJava的這種動態(tài)可執(zhí)行特性用戶在檢索到某些重要文獻(xiàn)或教學(xué)資料時,不僅能看到靜止頁面還可通過點(diǎn)擊某個圖標(biāo)或熱鍵而看到圖文聲并茂的彷真實(shí)驗(yàn)或算法執(zhí)行過程的直觀演示。顯然,這樣一種交互功能和用第一代Internet瀏覽器(如Mosaic和Netscape)只能觀看靜態(tài)頁面的效果相比是有本質(zhì)不同的,它對于教育應(yīng)用(尤其是遠(yuǎn)距離教育應(yīng)用)具有特別重要的意義。可以說,HotJava的出現(xiàn)不僅是Internet瀏覽器的重大革新,也為多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合找到了最理想的結(jié)合點(diǎn):從此基于Internet網(wǎng)的多媒體教育應(yīng)用就日益發(fā)展起來(今年6月于美國波士頓召開的ED_MEDIA世界大會上,在121篇大會交流的多媒體教育應(yīng)用論文中基于3W服務(wù)器和HotJava以實(shí)現(xiàn)多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的教育應(yīng)用論文共有七篇)。目前不僅西方發(fā)達(dá)國家在大力開發(fā)基于Internet的多媒體教育應(yīng)用,就是臺灣、香港等地區(qū)也在這方面投入相當(dāng)多的人力和物力(當(dāng)前臺灣教育技術(shù)界的主要力量差不多都已投向這一研究領(lǐng)域)。這是多媒體教育應(yīng)用中十分值得引起我們重視的一個新趨勢,也是當(dāng)前發(fā)展最快的一個趨勢,我們必須迎頭趕上去。
2、多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)的結(jié)合
多媒體計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)結(jié)合可以產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的幻覺,使得置身其中的人全身心地投入到當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實(shí)世界中,并對其真實(shí)性絲毫不產(chǎn)生懷疑,通常把這種技術(shù)稱之為“虛擬現(xiàn)實(shí)”(VirtualReality,簡稱VR)。換句話說,虛擬現(xiàn)實(shí)是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工世界,在這個人工世界中可以創(chuàng)造一種身臨其境的完全真實(shí)的感覺。要進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境通常需要戴上一個特殊的頭盔(head_mounted display),他可以使你看到并感覺到計(jì)算機(jī)所生成的整個人工世界。為了和虛擬環(huán)境進(jìn)行交互,還需要戴上一副數(shù)據(jù)手套——它使穿戴者不僅能感知而且能操作虛擬世界中的各種對象。
由于設(shè)備昂貴,目前VR技術(shù)還主要是應(yīng)用于少數(shù)高難度的軍事和醫(yī)療模擬訓(xùn)練以及一些研究部門,但是在教育與訓(xùn)練領(lǐng)域VR技術(shù)有不可替代的非常令人鼓舞的應(yīng)用前景,所以這一發(fā)展趨勢也應(yīng)引起我們的注意。例如,達(dá)特茅斯醫(yī)學(xué)院所開發(fā)的一種“交互式多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”,可以使醫(yī)務(wù)工作者體驗(yàn)到并學(xué)習(xí)到如何對各種戰(zhàn)地醫(yī)療的實(shí)際情況做出反應(yīng)。利用該系統(tǒng)的實(shí)習(xí)者可以感受到由計(jì)算機(jī)仿真所產(chǎn)生的各種傷病員的危險癥狀,實(shí)習(xí)者可以從系統(tǒng)中選擇某種操作規(guī)程對當(dāng)前的傷病情況進(jìn)行處理并可立即看到這種處理方式所產(chǎn)生的后果。為了使實(shí)習(xí)者獲得更深刻的體驗(yàn),系統(tǒng)還可仿真各種外科手術(shù),其內(nèi)容包括一般的開刀直至復(fù)雜的人體器官替換。這種虛擬環(huán)境使醫(yī)學(xué)院的大學(xué)生不必冒任何醫(yī)療事故的風(fēng)險就可以反復(fù)實(shí)習(xí)病房中的各種實(shí)際操作,并可嘗試選擇不同的技術(shù)處理方案以檢驗(yàn)自己的判斷是否正確,和進(jìn)行某種技能的訓(xùn)練。
VR技術(shù)在教育中應(yīng)用的另一個例子是創(chuàng)建一種虛擬的物理實(shí)驗(yàn)室。物理學(xué)按其本身的性質(zhì)提出了許多“如果……將會怎樣”的問題,這些問題最好通過直接觀察物理作用力對各種客體的作用效果來進(jìn)行探索。休斯頓大學(xué)和NASA(美國國家航空和宇航局)約翰遜空間中心的研究人員建造了一種稱之為“虛擬物理實(shí)驗(yàn)室”的系統(tǒng),利用該系統(tǒng)可以直觀地研究重力、慣性這類物理現(xiàn)象。使用該系統(tǒng)的學(xué)生可以做包括萬有引力定律在內(nèi)的各種實(shí)驗(yàn),可以控制、觀察由于改變重力的大小、方向所產(chǎn)生的種種現(xiàn)象,以及對加速度的影響。這樣,學(xué)生就可以獲得第一手的感性材料(直接經(jīng)驗(yàn)),從而達(dá)到對物理概念和物理定律的較深刻理解。
VR技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中也取得了顯著效果。北卡羅萊納大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)研制了一種可以讓用戶用手操縱分子運(yùn)動的VR系統(tǒng)。用戶戴上頭盔并通過數(shù)據(jù)手套進(jìn)行反饋控制,可以使分子按某種方式結(jié)合在一起。不難看出,這種VR系統(tǒng)不僅在教學(xué)上有重要意義(例如可直接觀察到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)),而且在科學(xué)研究上也有重大的價值,因?yàn)榘茨撤N新方式結(jié)合在一起的分子結(jié)構(gòu)很有可能是治療某種疾病的新藥,或者是工業(yè)上所需要的某種特殊材料。
隨著對多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)研究的深入,實(shí)現(xiàn)“虛擬現(xiàn)實(shí)”的理論方法也有很大發(fā)展。原來應(yīng)用VR離不開昂貴的專用硬件或輔助設(shè)備(如頭盔、數(shù)據(jù)手套、高分辨率的圖形工作站等),近年來這種情況開始有所改變。例如在今年6月召開的ED-MEDIA世界大會上,出現(xiàn)了一種全新的稱作“QTVR”(快速虛擬)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)已實(shí)際應(yīng)用于學(xué)習(xí)城市的設(shè)計(jì)與規(guī)劃,其優(yōu)異的性能價格比令人驚嘆!QTVR技術(shù)與普通VR技術(shù)在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用頭盔和數(shù)據(jù)手套這類硬件來產(chǎn)生幻覺,而是使用360度全景攝影技術(shù)所拍攝的高質(zhì)量圖象來生成逼真的虛擬情景。因此它允許用戶在Windows操作系統(tǒng)或是Macintosh微機(jī)的操作系統(tǒng)支持下,在普通微機(jī)上(無需用高檔的圖形工作站)只利用一只鼠標(biāo)和一個鍵盤(無需戴頭盔和數(shù)據(jù)手套)就能真實(shí)地感受到和VR技術(shù)中一樣的虛擬情景。
學(xué)習(xí)城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃的學(xué)生利用QTVR系統(tǒng)可以創(chuàng)建一座逼真的虛擬城市,當(dāng)學(xué)生改變城市場景的視圖時(例如向左或向右,朝上看或朝下看,攝像機(jī)頭向目標(biāo)移近或移遠(yuǎn)等),被觀察的場景仍能正確保持并能使人產(chǎn)生環(huán)繞該城市瀏覽觀光的真實(shí)幻覺。與此同時,城市中的各種物理實(shí)體(如建筑物、道路、橋梁、樹木、交通工具和地形等等)可以用鼠標(biāo)任意拾取并進(jìn)行操縱(例如使其旋轉(zhuǎn),以便從不同角度進(jìn)行觀察,并且還可以進(jìn)入到建筑物內(nèi)部的各個房間去觀看)。
更令人難以置信的是,由于采用了先進(jìn)的圖象壓縮算法,在QTVR系統(tǒng)中,用來表征城市某個虛擬場景的360度高質(zhì)量全景照片的存儲容量竟
我國航天領(lǐng)域的最新成就有哪些
中國航天領(lǐng)域的最新成就包括長征五號乙運(yùn)載火箭首飛成功、長征八號運(yùn)載火箭首飛成功、新一代載人飛船試驗(yàn)船高速再入飛行試驗(yàn)成功、嫦娥五號完成世界首次月球軌道無人交會對接、中國行星探測第一步田文一號火星探測任務(wù)、 北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提前半年建成開通,通量寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)啟動,高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)。
2021年4?29?,中國空間站天和核?艙成功發(fā)射升空。隨后,它先后與天??號和三號貨運(yùn)飛船、神???號和?三號載?飛船對接,共計(jì)6名航天員先后?駐,標(biāo)志著中國航天正式進(jìn)?空間站時代。
2021年10?14?,我國成功發(fā)射?顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號”。它的重要使命是研究?類這唯?可以依靠的寶貴恒星——太陽。
中國航天事業(yè)
中華人民共和國的航天事業(yè)起始于1956年。中國于1970年4月24日發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星,是繼蘇聯(lián)、美國、法國、日本之后世界上第5個能獨(dú)立發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。
中國發(fā)展航天事業(yè)的宗旨是:探索外太空,擴(kuò)展對地球和宇宙的認(rèn)識;和平利用外太空,促進(jìn)人類文明和社會進(jìn)步,造福全人類;滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技發(fā)展、國家安全和社會進(jìn)步等方面的需求,提高全民科學(xué)素質(zhì),維護(hù)國家權(quán)益,增強(qiáng)綜合國力。中國發(fā)展航天事業(yè)貫徹國家科技事業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)方針,即自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來。
2021年6月17日9時22分,中國神舟十二號載人飛船發(fā)射,飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波三人組成。
2021年10月17日,航天發(fā)射次數(shù)一年內(nèi)“首次突破40次”。 2021年執(zhí)行了55次發(fā)射任務(wù),數(shù)量位居世界第一。
2021年12月13日,“2021年度中國媒體十大流行語”發(fā)布。“中國航天”在其中 。
中國航天最新成就
2021年,中國航天又迎來了突飛猛進(jìn)的一年,在載人航天、火星探測與月球探測等領(lǐng)域均取得了重大成就。今天我們就來“盤一盤”這一年以來中國航天取得的十大成就吧。
1、天上有“宮闕”:中國正式進(jìn)入空間站時代
2021年4月29日,中國空間站天和核心艙成功發(fā)射升空。隨后,它先后與天舟二號和三號貨運(yùn)飛船、神舟十二號和十三號載人飛船對接,共計(jì)6名航天員先后入駐,標(biāo)志著中國航天正式進(jìn)入空間站時代。按照預(yù)定計(jì)劃,天宮空間站還會在2022年迎來兩個實(shí)驗(yàn)艙和數(shù)次天舟/神舟對接任務(wù),從而完成全部建設(shè)。
遙想1992年9月21日,中國載人航天工程方才正式起步。29年的不懈探索,讓“長征”、“神舟”、“天舟”和“天宮”等一系列浪漫的名字逐漸變成現(xiàn)實(shí)。如今,中國終于要擁有自己的“天上宮闕”,“天神”航天員們自由天地往返,讓中華文明古老的飛天神話從夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)!
2、天上有“神仙”:空間站應(yīng)用達(dá)到新高度
建設(shè)空間站是人類載人航天技術(shù)發(fā)展到一定程度后才出現(xiàn)的里程碑事件,是人類工業(yè)文明的巔峰之作。它能促進(jìn)航天、甚至很多相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展,是任何一個航天大國技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路。
天宮空間站,不僅工程意義顯著,對于提升我國整體科學(xué)技術(shù)水平有著重要意義。相比較此前載人航天任務(wù)主要為實(shí)現(xiàn)技術(shù)的逐個突破,天宮空間站則到了技術(shù)投資“大豐收”的階段,更強(qiáng)調(diào)科學(xué)探索與實(shí)際應(yīng)用價值,打造我國探入宇宙的“太空實(shí)驗(yàn)室”。因此,天宮運(yùn)行第一年也見證了我國載人航天和科學(xué)應(yīng)用事業(yè)的突飛猛進(jìn)。
例如,天宮空間站的航天員們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了四次高難度的出艙行走,每次持續(xù)時間6-8小時,遠(yuǎn)長于2008年神舟七號實(shí)現(xiàn)的20分鐘出艙行走突破。并且王亞平也邁出了中國女性進(jìn)入太空的“第一步”。目前,翟志剛、王亞平和葉光富正駐留太空,他們預(yù)計(jì)工作約六個月時間,必將打破中國航天員最長滯空紀(jì)錄。
此外,空間站還實(shí)現(xiàn)了快速交會對接、徑向?qū)拥榷囗?xiàng)技術(shù)突破,大大增強(qiáng)了相關(guān)技術(shù)性能。在具體應(yīng)用方面,空間站的科學(xué)實(shí)驗(yàn)類型和數(shù)量也將遠(yuǎn)超此前所有任務(wù)的總和。在航天科普方面,天地互動的“太空課堂”也在數(shù)以億計(jì)的學(xué)生腦中埋下了航天的種子。
3、祝融號“下凡”:中國火神踏上火星
2021年5月15日,在經(jīng)歷了296天的太空之旅后,天問一號火星探測器所攜帶的祝融號火星車及其著陸組合體,成功地降落在火星北半球的烏托邦平原南部,實(shí)現(xiàn)了中國航天史無前例的重大突破:天問一號,成為中國首顆人造火星衛(wèi)星;祝融號,成為中國首個火星巡視器(火星車)。祝融,源于中國古老神話中“火神”的名稱,成功踏上了火星!
目前祝融號已經(jīng)超出了預(yù)定的三個月工作時間,仍在火星正常工作。它已經(jīng)行駛了超過1400米,每一步都是中國航天在火星探測史上的新紀(jì)錄。祝融號也在源源不斷向地球發(fā)送揭示火星奧秘的各類科研數(shù)據(jù),還成為了國際科研合作的典范,與歐空局火星快車任務(wù)進(jìn)行在軌通信中繼測試,實(shí)現(xiàn)了中歐在火星的“太空握手”。
4、羲和號升空,中國進(jìn)入探日時代
2021年10月14日,我國成功發(fā)射首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號”。它的重要使命是研究人類這唯一可以依靠的寶貴恒星——太陽,深入了解它的磁場起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程,讓我國正式邁入探日時代。
羲和是中國古代神話中太陽神之母的名字,用這個如此特殊的名稱形容一個探求太陽起源的衛(wèi)星可謂浪漫無比。除此之外,另一太陽神話的主角“夸父”也在醞釀之中,它將是個24小時面對太陽的太陽天文臺,為我們揭示太陽的一舉一動。
羲和探日,夸父追日,是中國航天對太陽研究過程中撰寫的新神話。
5、萬水千山只等閑,長征火箭發(fā)射突破紀(jì)錄
2021年,中國火箭共計(jì)實(shí)現(xiàn)了55次發(fā)射,不僅位列世界第一,也助力人類航天突破了史上最高火箭發(fā)射紀(jì)錄。其中,長征系列火箭發(fā)射次數(shù)突破400,全年實(shí)施48箭、103顆航天器,發(fā)射任務(wù)創(chuàng)年度新紀(jì)錄。
長征系列運(yùn)載火箭,從第1枚到第100枚,用了37年;到第200枚,又用了7年;到第300枚,用了4年多;而到第400枚,僅用了2年多。在2021年的密集發(fā)射任務(wù)中,兩次發(fā)射最短間隔僅4個多小時,更是實(shí)現(xiàn)了7天內(nèi)密集實(shí)施4次任務(wù)的連戰(zhàn)連捷。隨著數(shù)量的快速提升,所發(fā)射的載荷質(zhì)量和數(shù)量也在攀升,這些都是中國航天突飛猛進(jìn)的最直接證明。
長征火箭的名字來自《七律·長征》一詩,寫于1935年10月,當(dāng)時長征并未完全結(jié)束。該詩描述了長征期間紅軍不畏艱難、勇往直前的精神,最著名的一句是開頭“紅軍不怕遠(yuǎn)征難,萬水千山只等閑”。在未來,長征依然會繼續(xù)行進(jìn)!
6、長七甲歸來,長征火箭歷史性擴(kuò)容
在經(jīng)歷了初次發(fā)射的挫折后,長征七號甲(A)火箭終于在2021年3月11日王者歸來,并在12月23日再立新功!長征七號甲火箭是在長征七號的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來,吸收了金牌火箭長三乙的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了三級半構(gòu)型。長七甲整箭完全使用無毒安全推進(jìn)劑,專注于高軌任務(wù),它的運(yùn)力、尤其是同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力一下增加到7噸級,填補(bǔ)了我國地球同步轉(zhuǎn)移軌道5.5噸~7噸之間運(yùn)載能力的空白。
長七甲采用“通用化、系列化、組合化”設(shè)計(jì)理念,很容易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和高密度發(fā)射。它還首次測試了Ka頻段6M衛(wèi)星數(shù)據(jù)天基測量技術(shù),直達(dá)天鏈中繼衛(wèi)星,大幅減少了對遠(yuǎn)望號航天測量船的依賴,也必將逐漸開啟長征火箭遙測的新時代。
7、太空烽火臺,“天鏈”鏈接天地
地球自轉(zhuǎn)對于航天任務(wù)的遙測是個巨大的阻礙,當(dāng)航天器不能被地面和海上遙測站觀測到時,就會進(jìn)入通信盲區(qū)。為此,我們的解決方案是在35786千米高的赤道上空,搭建一條鏈接天地的信號中繼通路,猶如“太空烽火臺”一般,讓信息交互暢通無阻進(jìn)行。
“天宮課堂”順利進(jìn)行的背后是天鏈系列衛(wèi)星保駕護(hù)航(圖片來源:央視)
中國的中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng),其名為“天鏈”。經(jīng)過了若干年的建設(shè),天鏈一號系統(tǒng)終于在2021年7月6日正式收官。與此同時,天鏈二號系統(tǒng)也已經(jīng)陸續(xù)發(fā)星,并在此前基礎(chǔ)上進(jìn)行一系列的升級。學(xué)生們能暢通無阻地參與“太空課堂”,航天員能在太空中使用超級“太空Wi-Fi”,長征火箭和太空飛船能自在遨游太空,這些都離不了天鏈在幕后的辛勤工作。
8、精彩繼續(xù),嫦娥探月實(shí)現(xiàn)更多歷史性突破
嫦娥三號讓人類時隔37年再次著陸月球,嫦娥四號讓人類首次著陸月球背面,嫦娥五號讓人類時隔44年再次獲得月球樣本。而目前,更加精彩的突破仍在繼續(xù)進(jìn)行。
2021年,中國航天首次公開了嫦娥五號獲取的1731克月壤樣本,并向國內(nèi)外科研工作人員發(fā)放研究。由于嫦娥五號的發(fā)射情況和控制情況幾乎完美,它的軌道器部分還有大量推進(jìn)劑結(jié)余,因此它開始完成各種高難度“附加題”。
在把月壤樣本送回地球附近后,它于2021年3月15日13時29分穿越地球繞太陽公轉(zhuǎn)的黃道面,成功抵達(dá)距離地球150萬千米的日地拉格朗日1點(diǎn),這是中國航天首次完成這項(xiàng)任務(wù)!目前,它仍然在深空中旅行。
不僅如此,嫦娥四號和玉兔二號仍在月球背后超期工作,為人類不斷揭示這永不可見月面的奧秘(由于潮汐鎖定作用,在地球上永遠(yuǎn)無法看到月球背后的絕大部分表面)。
9、重器初現(xiàn),載人登月未來可期
中國現(xiàn)有的載人航天主要依托于長征火箭(2F、5、5B、7)、神舟飛船、天舟飛船和天宮空間站,但是它們對于未來載人登月和踏入更遠(yuǎn)的深空是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我國已經(jīng)確定未來進(jìn)行載人登月,并且一系列準(zhǔn)備已經(jīng)就緒,例如新載人飛船試驗(yàn)船已成功試飛、新載人火箭和重型運(yùn)載火箭已進(jìn)入密集研發(fā)階段。新型號火箭,成為載人登月的焦點(diǎn)。
工欲善其事,必先利其器,火箭的核心是發(fā)動機(jī)。2021年,重型運(yùn)載火箭220噸級補(bǔ)燃循環(huán)氫氧發(fā)動機(jī)完成首臺工程樣機(jī),在航天科技集團(tuán)六院11所(京)驚艷亮相,標(biāo)志著該發(fā)動機(jī)關(guān)深階段研制工作圓滿完成?;蛟S通過對比更能說明它的意義:長征五號是中國現(xiàn)役最強(qiáng)火箭,它的核心液氫液氧發(fā)動機(jī)YF-77在真空中推力約為70噸,“僅為”新型號發(fā)動機(jī)的三分之一左右。雖然新發(fā)動機(jī)推力為三倍,但研發(fā)的難度和技術(shù)復(fù)雜度可遠(yuǎn)不止三倍。
10、多面開花,中國將走向更遠(yuǎn)深空
2021年,人類的火箭發(fā)射次數(shù)已經(jīng)突破了冷戰(zhàn)期間的最高點(diǎn),這也昭示著一個全新的太空時代正式到來。這個時代機(jī)遇,可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過曾經(jīng)的航海時代、陸權(quán)時代和航空時代對目前世界各個強(qiáng)國的意義,作為曾經(jīng)深受苦難而如今處于偉大復(fù)興中的中華民族,更是不能錯過這個機(jī)會。
目前,中國航天還在進(jìn)一步穩(wěn)步向前。預(yù)計(jì)在2022年,中國航天將會繼續(xù)保持高頻率火箭發(fā)射。中俄也發(fā)布了關(guān)于合作建設(shè)國際月球科研站的高規(guī)格聯(lián)合聲明,意味著雙方將會攜手踏上月球。嫦娥六號、七號、八號等嫦娥探月四期任務(wù),也已經(jīng)正式立項(xiàng)。國家航天局也正式宣布,我國將在2025年前后實(shí)施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測任務(wù),實(shí)現(xiàn)近地小行星繞飛探測、附著和取樣返回;2030年前后,實(shí)施火星取樣返回任務(wù);此外,還將實(shí)施木星系環(huán)繞探測和行星穿越探測任務(wù)。
可以說,這是個星辰大海的時代,中國航天人就是這一批乘風(fēng)破浪的弄潮兒。他們不僅讓一系列華夏神話從夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí),也在這宇宙的一隅不斷締造出新的太空神話。
2022年中國航天計(jì)劃
據(jù)中國航天科技集團(tuán)官方社交媒體賬號消息,中國航天科技集團(tuán)2022年計(jì)劃安排40余次宇航發(fā)射任務(wù),將完成載人航天6次重大任務(wù),全面建成中國空間站,還將完成長征六號甲運(yùn)載火箭首飛任務(wù)。
據(jù)悉,1月4日,中國航天科技集團(tuán)在北京召開2022年型號工作會。中國航天科技集團(tuán)黨組書記、董事長吳燕生在會上表示,2021年,全年各項(xiàng)型號任務(wù)圓滿完成,實(shí)現(xiàn)了“十四五”發(fā)展的開門紅:中國空間站建設(shè)取得階段性重大勝利,“天問一號”拓展了中國星際探索新邊疆,宇航發(fā)射及飛行試驗(yàn)數(shù)量再次刷新歷史紀(jì)錄,計(jì)劃完成率和經(jīng)費(fèi)到款額均創(chuàng)歷史最高。
中國航天科技集團(tuán)總經(jīng)理、黨組副書記徐強(qiáng)在會上作型號工作報(bào)告,總結(jié)2021年型號科研生產(chǎn)工作,部署2022年科研生產(chǎn)任務(wù)。
報(bào)告指出,中國航天科技集團(tuán)2022年計(jì)劃安排40余次宇航發(fā)射任務(wù),將完成載人航天6次重大任務(wù),包括兩次貨運(yùn)飛船、兩次神舟飛船和實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ、實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ發(fā)射,以及在軌交會對接、出艙活動和飛船返回任務(wù),全面建成空間站;完成長征六號甲運(yùn)載火箭首飛任務(wù)。
報(bào)告顯示,全年型號科研生產(chǎn)任務(wù)呈現(xiàn)四大特點(diǎn):一是重大工程任務(wù)十分艱巨,發(fā)射飛行試驗(yàn)數(shù)量持續(xù)保持高位;二是型號技術(shù)攻關(guān)難度大,技術(shù)風(fēng)險識別與控制要求高;三是型號批產(chǎn)交付壓力大,科研生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級任務(wù)重;四是裝備體系化發(fā)展要求高,體系工作需統(tǒng)籌推進(jìn)。
吳燕生進(jìn)一步就全年型號工作提出要求,要提升中國進(jìn)入空間、利用空間、探索宇宙的能力,保持住宇航發(fā)射及重大飛行試驗(yàn)連續(xù)成功的良好態(tài)勢,推進(jìn)深化改革,把成本管控?cái)[在更重要的位置。
未來五年,中國航天哪些亮點(diǎn)值得期待
運(yùn)載火箭形成陸地、海上多樣化的發(fā)射能力,5年來共實(shí)施207次發(fā)射;
中國空間站建造全面實(shí)施,6名航天員先后進(jìn)駐,開啟了有人長期駐留時代;
嫦娥四號首次著陸月背巡視探測,嫦娥五號帶回1731克月壤;
天問一號實(shí)現(xiàn)中國航天從地月系到行星際探測的跨越,在火星上首次留下中國印跡;
北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通,高分辨率對地觀測系統(tǒng)形成體系能力
5年來,重大工程的實(shí)施,對我國空間科學(xué)起到了巨大的推動和帶動作用。
比如在歷史演化方面,“通過對月球淺層結(jié)構(gòu)的研究,對月球的演化歷史,特別是在地質(zhì)方面,取得了新的認(rèn)知?!眹液教炀痔皆屡c航天工程中心主任劉繼忠介紹,通過對嫦娥五號月球樣品的分析和研究,把月球地質(zhì)活動時間軸從原來大家認(rèn)為的30億年推演到20億年,也就是說月球年輕了10億年左右,“這些對月球的認(rèn)知,包括對月球地貌的演化,都起到非常關(guān)鍵的作用”。
劉繼忠表示,從物質(zhì)能量來講,通過前期研究,發(fā)現(xiàn)了新的月球深部物質(zhì)類型,同時也發(fā)現(xiàn)迄今比較精確的宇宙射線能譜精細(xì)結(jié)構(gòu);從空間環(huán)境來講,通過幾年科學(xué)研究,對月球粒子輻射劑量有了新的認(rèn)知,得到了新的數(shù)值。
“我們還發(fā)現(xiàn)月球微磁層,對太陽風(fēng)與月球相互作用建立了新模型、新機(jī)理,通過從空間對地球的觀測,也對地球等離子體層的整個活動演化取得了新的認(rèn)知?!眲⒗^忠說。
基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí),未來可期。那么,“十四五”期間,中國航天有哪些值得期待的亮點(diǎn)?
據(jù)吳艷華介紹,“十四五”期間,我國要啟動一批新的航天重大工程,包括探月工程四期、行星探測工程,還要論證實(shí)施重型運(yùn)載火箭等一批重大工程,批復(fù)以后要接續(xù)實(shí)施。
“我們要推動空間技術(shù)、空間應(yīng)用一體化協(xié)同發(fā)展,尤其是要協(xié)同構(gòu)建空間基礎(chǔ)設(shè)施,包括通信、導(dǎo)航、遙感三類衛(wèi)星,形成完善的空間基礎(chǔ)設(shè)施,推廣衛(wèi)星應(yīng)用,廣泛服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,同時為全世界服務(wù)。”吳艷華表示,下一步,將統(tǒng)籌規(guī)劃空間科學(xué)探索,發(fā)射一批用于科學(xué)論證的衛(wèi)星。同時我們要用好空間站、月球探測和行星探測這些平臺,深入開展科學(xué)研究,爭取有原創(chuàng)性的科學(xué)發(fā)現(xiàn),為人類作出貢獻(xiàn)。
劃重點(diǎn) “羲和號”探日成果可期
“羲和號”衛(wèi)星是我國首顆太陽探測的科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。在嫦娥五號成功實(shí)現(xiàn)月球采樣返回,天問一號成功實(shí)現(xiàn)對火星的“繞、落、巡視”探測之后,“羲和號”讓我國在一年的時間之內(nèi),實(shí)現(xiàn)了對太陽系中的地球、行星以及太陽探測的全覆蓋,奏響了我國深空探測的“三重奏”。
經(jīng)過三個多月的在軌測試和實(shí)驗(yàn),“羲和號”衛(wèi)星已經(jīng)完成了衛(wèi)星平臺技術(shù)驗(yàn)證40多次,對太陽進(jìn)行了探測成像290多次,衛(wèi)星的平臺及有關(guān)載荷工作穩(wěn)定正常,功能和性能滿足研制總要求。
目前,“羲和號”衛(wèi)星已經(jīng)取得了一系列技術(shù)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)成果。據(jù)國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心主任趙堅(jiān)介紹,一是在軌驗(yàn)證了新型高精度衛(wèi)星平臺的超高指向精度和超高穩(wěn)定度技術(shù),與傳統(tǒng)的同等慣量衛(wèi)星平臺相比,這顆衛(wèi)星的指向精度和穩(wěn)定精度均提高了兩個數(shù)量級。二是在太陽科學(xué)探測方面,這是在國際上首次在軌獲得了太陽H-α譜線,全日面的H-α波段的光譜圖像。
太陽H-α譜線是什么?“這是光子與氫原子相互作用后,電子能級躍遷產(chǎn)生的譜線,是太陽爆發(fā)時響應(yīng)最強(qiáng)烈的一個譜線,能夠直接反映爆發(fā)的特征?!壁w堅(jiān)介紹,以前人類對太陽的觀測,H-α譜線只能在地球上進(jìn)行探測,但因?yàn)槭艿酱髿鈹_動,這個數(shù)據(jù)是不連續(xù)、不穩(wěn)定的。
“現(xiàn)在通過衛(wèi)星在軌進(jìn)行探測,就可以去掉這些不穩(wěn)定因素,對太陽進(jìn)行高分辨率的觀測和成像,可以更加準(zhǔn)確地獲得太陽爆發(fā)時大氣溫度、速度等物理量的變化,進(jìn)而建立起太陽爆發(fā)從光球到日冕的能量積累、釋放、傳輸?shù)耐暾锢砟P?,對研究太陽爆發(fā)的動力學(xué)過程及物理機(jī)理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù),有望獲得有國際影響力的科學(xué)產(chǎn)出。”趙堅(jiān)說。
關(guān)于我國未來的探日計(jì)劃,趙堅(jiān)表示,目前科學(xué)家們正在開展相關(guān)的論證研究,將進(jìn)一步了解太陽構(gòu)造,確定太陽活動特征,掌握其機(jī)理和活動規(guī)律,更好地預(yù)報(bào)空間天氣,造福人類。
嫦娥八號2030年前發(fā)射
目前國家已批復(fù)探月工程四期任務(wù),包括嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號任務(wù),這三項(xiàng)任務(wù)將在未來10年陸續(xù)實(shí)施。
“我們已經(jīng)發(fā)射的嫦娥四號,落在了月球背面,任務(wù)已成功實(shí)施?!眲⒗^忠表示,后續(xù)還有三次任務(wù)。嫦娥六號要到月球的高價值地區(qū)進(jìn)行采樣返回,后續(xù)還有新的月壤、新的樣品返回地球。嫦娥七號主要是對月球極區(qū)進(jìn)行科學(xué)探測,特別是對月球的水分布進(jìn)行探測。嫦娥八號則將實(shí)施極區(qū)的科學(xué)探測以及為科研站后續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。
“整個探月四期,我們基本上要達(dá)到建設(shè)科研站基本型的目標(biāo),同時也是為后續(xù)我們與國際合作建設(shè)國際月球科研站打下基礎(chǔ)。這些任務(wù)我們和國際同行也在密切溝通協(xié)調(diào),將一起合作開展相關(guān)探測?!眲⒗^忠介紹,比如,嫦娥七號任務(wù)已經(jīng)和俄羅斯的“l(fā)una-26”簽訂了協(xié)議,共同進(jìn)行探測?!鞍凑漳壳罢w研制進(jìn)展,在2025年前后,我們將完成嫦娥六號和嫦娥七號的相關(guān)工作,同時開展嫦娥八號的研制;在2030年之前,要完成嫦娥八號發(fā)射。2030年以前,探月四期能夠取得預(yù)期成果?!?/p>
建設(shè)國際月球科研站
“總體來說,像地球的南極站、北極站一樣,未來傾向于在月球南極建成地面科考設(shè)施,在月軌、月表建設(shè)科研實(shí)驗(yàn)設(shè)施,開展多學(xué)科、多目標(biāo)科研工作?!眳瞧G華介紹說。
那么,國際月球科研站是什么?后續(xù)如何開展工作?
我國將和俄羅斯共同建設(shè)國際月球科研站?!拔覀兊逆隙鹆?、嫦娥七號和俄羅斯規(guī)劃的相應(yīng)任務(wù),用5年左右的時間,完成建站之前的勘察工作。我們再用10年左右的時間,完成設(shè)施建設(shè)。建設(shè)月球科研站就像建立一個小城鎮(zhèn)一樣,它要有能源系統(tǒng),要有通信導(dǎo)航系統(tǒng),要有遠(yuǎn)程運(yùn)輸系統(tǒng),要有天地往返系統(tǒng),還要有地面支持系統(tǒng)。如果考慮到遠(yuǎn)期有人常駐的目標(biāo),還要有生命保障系統(tǒng)?!眳瞧G華表示,計(jì)劃2035年以后,根據(jù)各個國家、各個組織的科考任務(wù)分次到月球上做科考。
“中俄兩國航天機(jī)構(gòu)還要向全世界正式發(fā)布建設(shè)國際月球科研站的宣言,把建設(shè)原則、參與宗旨向國際社會發(fā)布?!眳瞧G華透露,總的來說,在任務(wù)或者項(xiàng)目的各個階段,包括建設(shè)的各種任務(wù)層級,無論是系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級還是設(shè)備級,還是科學(xué)數(shù)據(jù)共享研究級,包括天地支持級,“我們都不設(shè)限,一塊兒來建”。
關(guān)于《航空媒體價值研究背景》的介紹到此就結(jié)束了。