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篇1

【摘 要】“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”是線上教育和線下教育完美結(jié)合的教學(xué)模式，它旨在促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源全民共享，助推教育公平。為了實(shí)現(xiàn)提高教育質(zhì)量，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更加自主、讓教育從知識(shí)本位走向綜合素質(zhì)本位、讓學(xué)生遠(yuǎn)離家教等價(jià)值追求，華師慕課探索了諸多路徑，如持續(xù)探討“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的本土化實(shí)踐、建設(shè)與完善在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、微視頻資源結(jié)構(gòu)化、招募師范生志愿者提供在線答疑等。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂；慕課；微視頻

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2014）11-0010-04

慕課（MOOCs），即大規(guī)模開放在線課程英文Massive Open Online Courses簡(jiǎn)稱的音譯。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom），是相對(duì)于傳統(tǒng)的課堂上以教師講授、學(xué)生聽講，課后學(xué)生完成作業(yè)為主的教學(xué)模式而言的；它是指課前學(xué)生在家觀看教學(xué)微視頻，完成知識(shí)的理解與把握，課堂上完成作業(yè)，深化討論，動(dòng)手操作，探究創(chuàng)新的課堂教學(xué)模式。“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”是線上教育和線下教育的完美結(jié)合，因?yàn)槟秸n教學(xué)可以高效地傳遞知識(shí)，而課堂上面對(duì)面的討論式教學(xué)則更有利于思維的深化與拓展、情感的溝通、體驗(yàn)的豐富等，二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

華師慕課：從初步建立到茁壯成長(zhǎng)

中國(guó)基礎(chǔ)教育取得的成就讓全世界矚目，這一點(diǎn)毋庸置疑。但是在就學(xué)人口多、資源相對(duì)有限的條件下，大班額的班級(jí)授課制帶來(lái)的弊端也顯而易見，學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求得不到滿足，興趣、愛好等很難得到激發(fā)和發(fā)展。課堂上以教師講、學(xué)生聽為主的教學(xué)模式，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)較為被動(dòng)，問題和困惑很難得到及時(shí)解決。如何解決這些難題，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更為主動(dòng)，讓教學(xué)更能滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，始終是讓我們困惑的問題。

2012年，一場(chǎng)由哈佛、斯坦福、麻省理工等世界頂尖名校掀起的教育風(fēng)暴——慕課，震動(dòng)了整個(gè)高等教育界。無(wú)獨(dú)有偶，在基礎(chǔ)教育界，借助于數(shù)字化技術(shù)，一場(chǎng)以“翻轉(zhuǎn)課堂”為手段的變革也迅速地到來(lái)。華東師范大學(xué)陳玉琨教授敏銳地意識(shí)到，信息技術(shù)催生的這些實(shí)踐對(duì)于滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性等會(huì)有重要幫助。

與此同時(shí)，隨著第三次信息技術(shù)浪潮的到來(lái)，不得不承認(rèn)，我們的社會(huì)也已經(jīng)從工業(yè)文明時(shí)代開始步入信息文明時(shí)代，信息化已經(jīng)改變了人們的生產(chǎn)、生活與交流方式，教育不可能不受這一趨勢(shì)的影響，否則教育就是自甘落后于時(shí)代潮流。為順應(yīng)這一時(shí)代的要求，華東師范大學(xué)于2013年8月專門成立了慕課中心，探索與研究新時(shí)期慕課的發(fā)展。華東師大慕課中心牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)附中、華東師大二附中等全國(guó)20余所知名高中，北京三十五中初中部、上海育才中學(xué)等20余所知名初中，上海一師附小、成都泡桐路小學(xué)等20余所知名小學(xué)，分別組建了C20慕課聯(lián)盟（高中）、C20慕課聯(lián)盟（初中）與C20慕課聯(lián)盟（小學(xué)）。華東師大慕課中心和慕課聯(lián)盟學(xué)校一起，共同探索開發(fā)基礎(chǔ)教育階段各學(xué)科的教學(xué)微視頻，推動(dòng)全國(guó)各地“慕課”的建設(shè)；借助于“慕課”平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)校“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)施；積極探索個(gè)別化、自主性與互動(dòng)式的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，革新傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，推動(dòng)我國(guó)基礎(chǔ)教育的改革。

從2013年8月至今，華東師范大學(xué)慕課中心與C20慕課聯(lián)盟分別在廣東省深圳南山實(shí)驗(yàn)教育集團(tuán)、上海市七寶中學(xué)、浙江省杭州市學(xué)軍中學(xué)、江蘇省鎮(zhèn)江外國(guó)語(yǔ)學(xué)校、江蘇省蘇州國(guó)際外國(guó)語(yǔ)學(xué)校、青島二中、青島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)初中、常州北郊初中、上海金山第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)、上海大寧國(guó)際小學(xué)等地先后召開了19場(chǎng)“慕課與翻轉(zhuǎn)課堂現(xiàn)場(chǎng)觀摩與研討會(huì)”，逾6000名中小學(xué)教師與會(huì)。這些活動(dòng)受到聯(lián)盟校教師極大的歡迎。

2014年6月，鑒于更多的學(xué)校有志于從事慕課與翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革實(shí)踐，上海市靜安區(qū)教育局、廣州市教育局、蘇州市教育局與華東師范大學(xué)慕課中心協(xié)商，聯(lián)合發(fā)起成立C20慕課聯(lián)盟（地市教育局）。該聯(lián)盟旨在共同探討“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)基礎(chǔ)教育從知識(shí)本位向綜合素質(zhì)本位的轉(zhuǎn)化，推動(dòng)教育公平，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，全面提升我國(guó)基礎(chǔ)教育質(zhì)量。該倡議很快得到了眾多地區(qū)教育部門的響應(yīng)，目前已有20家地市教育局加盟，共同參與慕課與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革實(shí)驗(yàn)。

基于一年的實(shí)踐，聯(lián)盟學(xué)校發(fā)現(xiàn)“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式對(duì)改變特殊兒童具有顯著的效果，無(wú)論是學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，還是人際交流方面的表現(xiàn)，都非常令人驚喜。為此，華東師大慕課中心正醞釀成立C20慕課聯(lián)盟（特殊學(xué)校），共同探索“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式對(duì)特殊兒童的教育影響。

華師慕課的價(jià)值追求開發(fā)高質(zhì)量在線課程，使優(yōu)質(zhì)教育資源為全社會(huì)共享；改善人才培養(yǎng)模式，提高教育質(zhì)量，這是華師慕課永恒的追求。

1. 優(yōu)質(zhì)教育資源全民共享

華師慕課具有“分享”的情懷，華師慕課網(wǎng)站（c20mooc.cn）上無(wú)論是 “名師名課”“名校名欄”，還是“獲獎(jiǎng)佳作”“翻轉(zhuǎn)課堂精選”等，一律都可以無(wú)障礙免費(fèi)觀看；凡是華師慕課中心舉辦的活動(dòng)，無(wú)論是慕課與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)觀摩研討會(huì)、專家講座，都會(huì)免費(fèi)對(duì)外開放。“審視今日，慕課帶來(lái)的是超時(shí)空的變革。不僅在全球各個(gè)角落我們都能學(xué)到優(yōu)質(zhì)的教育資源，而且還是移動(dòng)的，可以走到哪學(xué)到哪，甚至可以反復(fù)學(xué)，十年、二十年后再學(xué)。這就是一個(gè)巨大的變革，是‘繼班級(jí)授課制以后最大的一次革命’，它使教育超越了時(shí)空的界限，使得優(yōu)質(zhì)教育資源全球共享、全民共享。”

陶夏新（全國(guó)政協(xié)委員、黑龍江省政協(xié)副主席）在全國(guó)兩會(huì)上提出，教育不公平主要是優(yōu)質(zhì)教育資源分配的不平衡，其核心還是優(yōu)質(zhì)教師資源的不平衡。他建議轉(zhuǎn)換發(fā)展思路，借助慕課促進(jìn)教育公平。

2. 讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加自主

每個(gè)孩子都是不同的，其學(xué)習(xí)的方式、學(xué)習(xí)節(jié)奏、對(duì)學(xué)習(xí)材料的要求等都是不同的。教育應(yīng)盡可能提供適應(yīng)每個(gè)孩子需要的教育，激發(fā)和發(fā)展個(gè)體的最大潛能。在班級(jí)授課制的背景下，一個(gè)班幾十人甚至上百人，教師無(wú)法滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式為改善這一狀況提供了可能。課前學(xué)生一個(gè)人在家里或是學(xué)校內(nèi)，學(xué)會(huì)了可以快進(jìn)，學(xué)不會(huì)可以反復(fù)學(xué)，在線或當(dāng)面求助教師或同學(xué)，自主性大大提高。課堂上，基于學(xué)習(xí)程度學(xué)生分組學(xué)習(xí)，教師的指導(dǎo)也會(huì)更具針對(duì)性和實(shí)效性。

3. 讓教育從知識(shí)本位走向綜合素質(zhì)本位

“讓教育從知識(shí)本位走向綜合素質(zhì)本位”是指，教育要從以往只注重知識(shí)的掌握走向既注重學(xué)生知識(shí)的掌握又注重學(xué)生能力發(fā)展，其中主要是學(xué)生高級(jí)思維能力的發(fā)展；更注重學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀的形成；還有注重學(xué)生身體與心理的健康。重視學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，尤其是價(jià)值觀的養(yǎng)成，是基礎(chǔ)教育階段自始至終的重要任務(wù)，當(dāng)前越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。2012年9月，聯(lián)合國(guó)總部啟動(dòng)了《教育第一》的全球倡議行動(dòng)，倡議指出：教育應(yīng)充分發(fā)揮其培育為人之道的核心作用，培養(yǎng)全球公民意識(shí)，幫助人們構(gòu)建更公平、和諧和包容的社會(huì)。在教育內(nèi)容上更加強(qiáng)調(diào)價(jià)值觀的培養(yǎng)。

有不少人一直在質(zhì)疑：慕課是否適合于中小學(xué)教育。在他們看來(lái)，中小學(xué)是孩子們?nèi)松^、世界觀與價(jià)值觀形成的主要階段，虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界阻斷了師生之間，甚至阻斷了生生之間面對(duì)面的交往，這種交往的缺失，必然地導(dǎo)致學(xué)生在情感態(tài)度價(jià)值觀方面的教育缺失。事實(shí)上，在中小學(xué)，慕課一開始就是以“微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂”為基本模式的，這一模式為師生與生生之間的更深入交流提供了充分的時(shí)間，為他們之間更深刻地相互影響提供了難得的機(jī)會(huì)。

4. 讓學(xué)生遠(yuǎn)離家教

在中國(guó)，慕課還有著特殊重要的意義：讓學(xué)生遠(yuǎn)離家教。網(wǎng)上或者下載下來(lái)的視頻材料，可以方便地將世界上最優(yōu)秀的教師、最生動(dòng)的課程帶回家給學(xué)生學(xué)習(xí)。有便捷網(wǎng)絡(luò)的家庭，學(xué)生學(xué)習(xí)或者做練習(xí)遇到困難時(shí)，可以隨時(shí)請(qǐng)教老師或者尋找其他同學(xué)的幫助。如此，則可以免去家教帶來(lái)的高昂成本和由各種原因（比如遙遠(yuǎn)的路途、濫竽充數(shù)的教師，甚至還有商業(yè)欺詐）產(chǎn)生的低效學(xué)習(xí)，切實(shí)減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，促進(jìn)學(xué)生身心的健康發(fā)展。

“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”：華師慕課的實(shí)踐探索

慕課，起源于國(guó)外的高等學(xué)校，學(xué)習(xí)主體往往是大學(xué)生或成年人，學(xué)員主要是在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，網(wǎng)上觀看視頻、完成作業(yè)、討論交流等，課程學(xué)完后，學(xué)員獲得學(xué)分或講課教師的認(rèn)可。顯然，單純慕課的學(xué)習(xí)形式不適合中小學(xué)生，中小學(xué)生需要在課堂上和同伴、教師共同交流、研討等。如何利用慕課學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，將慕課學(xué)習(xí)與課堂學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，就成了主要的課題。我們認(rèn)為，在中小學(xué)比較理想的實(shí)施方案，就是“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)形式。學(xué)生在課余時(shí)間，自主學(xué)習(xí)教學(xué)微視頻和其他學(xué)習(xí)資料，達(dá)到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的基本理解，完成進(jìn)階作業(yè)。課堂上師生、生生一起解決沒有學(xué)會(huì)的內(nèi)容，完成作業(yè)，進(jìn)行更深入和有針對(duì)性的討論等。

華師慕課從成立之初起，就認(rèn)為基礎(chǔ)教育階段學(xué)生的慕課學(xué)習(xí)不能代替課堂內(nèi)學(xué)習(xí)，視頻教學(xué)不能替代師生交流。慕課學(xué)習(xí)和課堂內(nèi)學(xué)習(xí)是兩種重要的學(xué)習(xí)形式，各有優(yōu)勢(shì)與不足，“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)形式旨在充分發(fā)揮兩種學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。當(dāng)然，國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育和國(guó)外的基礎(chǔ)教育在教學(xué)制度、學(xué)生管理等方面有著很多不同，國(guó)外的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式也不能完全照搬到國(guó)內(nèi)的學(xué)校中來(lái)，探索適應(yīng)我們本土實(shí)踐需求的“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)形式，是華師慕課的重要使命。

從現(xiàn)有的實(shí)踐來(lái)看，通過微視頻學(xué)習(xí)和實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生的變化主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1. 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高

通過學(xué)習(xí)微視頻和實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，這是師生反映最多的一個(gè)方面。教學(xué)微視頻知識(shí)講解清楚，富有條理，呈現(xiàn)形式生動(dòng)活潑。學(xué)生可在家自主觀看，還可以和家人分享。通過微視頻和教材等多種形式學(xué)習(xí)，以及網(wǎng)上的交流和求助，學(xué)生基本掌握了知識(shí)內(nèi)容。在這種背景下，課堂學(xué)習(xí)的形式更加靈活，課堂氛圍更活躍，學(xué)生參與和表現(xiàn)的機(jī)會(huì)更多，對(duì)學(xué)生的幫助更具針對(duì)性。“學(xué)生當(dāng)然喜歡這樣的課堂”，是教師們普遍的反映。

2. 學(xué)生學(xué)習(xí)參與度的提高

傳統(tǒng)的課堂上，由于時(shí)間限制，孩子們?cè)谡n堂上思考問題，難以進(jìn)入深度思考狀態(tài)；現(xiàn)在，孩子們有了前期的學(xué)習(xí)過程，更有基礎(chǔ)和條件進(jìn)行深度思考，學(xué)生課堂參與的機(jī)會(huì)更多了，參與的愿望也更強(qiáng)了。深圳麒麟中學(xué)的楊哲老師對(duì)此也深有體會(huì)：“在翻轉(zhuǎn)課堂的第一節(jié)課上，有一個(gè)以前從來(lái)不肯認(rèn)真上課的孩子，舉手回答對(duì)了一個(gè)頗有難度的問題，這就是點(diǎn)燃翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)熱情的星星之火！”

3. 學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的有效保障

實(shí)施微視頻學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)和作業(yè)完成在程序上有了足夠的保障。視頻教學(xué)資源可以反復(fù)看；進(jìn)階作業(yè)完不成，就不能進(jìn)入下個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)；如果還沒有學(xué)會(huì)，課堂上還可以再請(qǐng)教老師和同學(xué)。因而，學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量可以有充分的保障。

青島二中高一語(yǔ)文老師郝敬宏給自己教的兩個(gè)班出了一份針對(duì)前段知識(shí)學(xué)習(xí)的10道小測(cè)查題，一個(gè)班18位學(xué)生全對(duì)，另一個(gè)班則有27位。“即使排除兩個(gè)班的差異，這個(gè)結(jié)果也可以說(shuō)明慕課與翻轉(zhuǎn)課堂的魅力。”郝老師說(shuō)，因?yàn)榍罢哐赜弥鴤鹘y(tǒng)的教學(xué)模式，后者則采用了慕課與翻轉(zhuǎn)課堂的形式。杭州市第十四中學(xué)邱鋒校長(zhǎng)更是嘗到了在高三學(xué)段學(xué)生進(jìn)行微視頻學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)的甜頭，在平行班和實(shí)驗(yàn)班兩個(gè)班級(jí)的比較中，階段性學(xué)業(yè)診斷測(cè)試彰顯出了實(shí)驗(yàn)的積極成效，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性在提升。

4. 學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展

在深圳南山實(shí)驗(yàn)教育集團(tuán)八年級(jí)的科學(xué)課“流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系”課堂上，如何通過應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，使用通氣軟管把桌上的碎屑清除掉？學(xué)生們又是往軟管里面吹氣，又是用力吸氣，又是使用電吹風(fēng)，效果不甚理想。在學(xué)生們困惑與苦惱之際，教師提醒一句：“別忘了我們學(xué)過的‘物體的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的’”。學(xué)生們深受啟發(fā)，開始稍稍用力晃動(dòng)軟管，碎屑開始陸續(xù)被搖出。緊接著的一個(gè)實(shí)驗(yàn)“如何解決深圳濱海大道地下通道不通風(fēng)的問題”，學(xué)生在iPad上畫出了各種方案，在展示研討中，有的方案很有想象力，有的方案和專家設(shè)計(jì)出來(lái)的基本一樣，這大大增加了孩子們的信心和成就感。在此過程中，我們看到的是學(xué)生創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力的發(fā)展。

除了上述學(xué)生的變化，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的增強(qiáng)、自我管理能力的提升，也被不少教師所提及。深圳南山實(shí)驗(yàn)教育集團(tuán)進(jìn)行慕課建設(shè)與翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施已經(jīng)將近一年，該校校長(zhǎng)程顯棟說(shuō)：翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)不到一年，學(xué)校已實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式的深刻變革，課堂顯現(xiàn)出減負(fù)增效、快樂激增的新變化。“翻轉(zhuǎn)課堂”真正做到了“以人為本，以生為本”，尊重孩子的差異，努力實(shí)現(xiàn)每位學(xué)生獲得課堂學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的均等和有效。

實(shí)驗(yàn)的初步成功讓我們興奮不已，也讓部分C20盟校嘗到了甜頭，慕課和翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐的學(xué)科從最初的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科延伸到了語(yǔ)文、英語(yǔ)、政治、歷史、地理等。

華師慕課發(fā)展展望

為期一年的實(shí)踐，為追求優(yōu)質(zhì)教育資源為全社會(huì)共享、推進(jìn)教育公平的教育理想，華師慕課付出了很多，也取得了一定的成效。展望未來(lái)，我們將持續(xù)開展幾個(gè)方面的工作。

1. 持續(xù)研討“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的本土化實(shí)踐

華師慕課每月在聯(lián)盟學(xué)校組織1~2次“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的課例觀摩研討會(huì)，將全國(guó)各地有志于教學(xué)改革的教師聚到一起，相互交流，把問題呈現(xiàn)出來(lái)，聽取專家有針對(duì)性的建議，促使其更加成熟、更加完善。研討的問題多種多樣，如教學(xué)微視頻如何制作與完善、課前學(xué)習(xí)的成效、在線交流如何有效實(shí)施、翻轉(zhuǎn)后的課堂如何上、教師角色如何轉(zhuǎn)變、哪些學(xué)科的哪些主題便于實(shí)施該教學(xué)模式等。

2. 建設(shè)與完善在線學(xué)習(xí)平臺(tái)

在線學(xué)習(xí)平臺(tái)是“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的載體，載體是否完善直接決定“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)的成功與否。“華師慕課”學(xué)習(xí)平臺(tái)（c20.org.cn/portal/login）的開通意味著更廣范圍的學(xué)生將有機(jī)會(huì)享受更多的優(yōu)質(zhì)教育資源，目前已有不少學(xué)校開始使用。當(dāng)然，對(duì)平臺(tái)逐步進(jìn)行完善，讓它更適合中小學(xué)師生的需要，更好地服務(wù)于中小學(xué)教學(xué)，是我們一直以來(lái)的追求。

華師慕課學(xué)習(xí)平臺(tái)以“孩子身邊的名師”與“師生交流平臺(tái)”為己任，旨在更好地服務(wù)更多孩子的成長(zhǎng)，滿足教師實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值的需要，更好地促進(jìn)教育公平，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的全民共享。

3. 微視頻資源結(jié)構(gòu)化

沒有微視頻資源的學(xué)習(xí)平臺(tái)只是一個(gè)空殼，缺乏內(nèi)在邏輯的微視頻資源庫(kù)就像缺乏設(shè)計(jì)的高樓大廈，經(jīng)不起歲月的推敲。眼下，我們的C20慕課聯(lián)盟正緊鑼密鼓地厘清知識(shí)圖譜，制作高質(zhì)量的微視頻，為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供必要的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，我們的慕課與西方并不完全相同，我們的慕課課程是有體系的，是建立在學(xué)校教育的邏輯性、系統(tǒng)性之上的，它呈現(xiàn)出的不是零散的知識(shí)片段，而是有邏輯層次的知識(shí)體系。因此我們的課程設(shè)置將以知識(shí)單元來(lái)劃分，讓有需要的學(xué)生按照知識(shí)圖譜學(xué)習(xí)。

另外，我們舉辦的全國(guó)中小學(xué)教師/高等院校師范生大獎(jiǎng)賽也越來(lái)越趨向于征集模塊化的教學(xué)微視頻，即以一個(gè)知識(shí)模塊為基礎(chǔ)，由一組微視頻組成，每個(gè)微視頻一般不超過10分鐘。微視頻資源庫(kù)的充實(shí)和結(jié)構(gòu)化，為學(xué)習(xí)平臺(tái)的優(yōu)化，為更多孩子更好地學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

4. 招募師范生志愿者，提供在線答疑

華師慕課平臺(tái)上的慕課將每一個(gè)知識(shí)單元分解為若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并按知識(shí)點(diǎn)制作微視頻，每一個(gè)微視頻大約在7~10分鐘。學(xué)生在看完后必須完成幾道測(cè)試題，只有全部答對(duì)通過了，才能進(jìn)入下一個(gè)微視頻的學(xué)習(xí)；如果答錯(cuò)沒有通過，那么需要重新學(xué)習(xí)。如果視頻學(xué)習(xí)和進(jìn)階作業(yè)遇到困難，學(xué)生除了咨詢自己的同學(xué)或教師，還可以咨詢我們強(qiáng)大的師范生志愿者團(tuán)隊(duì)。師范生志愿者團(tuán)隊(duì)是我們的一大特色，他們都是來(lái)自各個(gè)學(xué)校不同學(xué)科的佼佼者，具備學(xué)科知識(shí)最基本的素養(yǎng)，可以為學(xué)生提供及時(shí)、有效的現(xiàn)場(chǎng)反饋，完成為學(xué)生答疑解惑的工作。師范生志愿者的招募，可以幫助全國(guó)各地的中小學(xué)生更有效地學(xué)習(xí)，能夠最大程度地發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源的作用。

“讓優(yōu)質(zhì)教育全民共享，促進(jìn)教育公平；讓教學(xué)更具個(gè)性，提升教育質(zhì)量”是華師慕課的永恒追求，我們將為此不懈努力！

參考文獻(xiàn)

1于天貞.從“督者”到“學(xué)者”——基礎(chǔ)教育翻轉(zhuǎn)課堂背景下家長(zhǎng)角色重新定位及其路徑[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2014(5).

2田愛麗,吳志鋐.翻轉(zhuǎn)課堂的特征及其有效實(shí)施——以理科教學(xué)為例[J].中國(guó)教育學(xué)刊,2014(8).

3陳玉琨,田愛麗.慕課與翻轉(zhuǎn)課堂導(dǎo)論[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2014.6.

4慕課與翻轉(zhuǎn)課堂:數(shù)字化時(shí)代中小學(xué)教學(xué)模式的變革——華東師范大學(xué)慕課中心主任陳玉琨教授專訪[J].教學(xué)月刊（中學(xué)版），2014（9）.

5陳玉琨.慕課：一場(chǎng)正在到來(lái)的教育變革[J].上海教育,2013(10).

篇2

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市 三維建模 信息化

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0041-02

“數(shù)字城市”的概念來(lái)源于“數(shù)字地球”，它是“數(shù)字地球”的理念在城市的引用、延伸和拓展。由于在理解層面和切入角度上的差異，目前仍很難對(duì)“數(shù)字城市”內(nèi)涵作確切的定義。但隨著對(duì)“數(shù)字城市”理論與技術(shù)的研究及應(yīng)用探索的不斷深入，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)將會(huì)逐漸趨向統(tǒng)一，并形成對(duì)它的標(biāo)準(zhǔn)定義。

三維模型能夠真實(shí)、生動(dòng)地表達(dá)三維空間信息，成為數(shù)字城市的研究重點(diǎn)。建筑物的三維建模作為主要的建模內(nèi)容有著重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三維模型成為建模的研究重點(diǎn)。

三維地理信息系統(tǒng)的建立，可以和現(xiàn)有的二維地籍?dāng)?shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)等結(jié)合，分別形成三維地籍系統(tǒng)、三維規(guī)劃系統(tǒng)、三維土地利用系統(tǒng)等。這些三維系統(tǒng)具有快速的三維漫游、查詢、定位、統(tǒng)計(jì)、分析、打印輸出等功能，將更好地為“數(shù)字國(guó)土”服務(wù)。三維模型的快速建立與更新，對(duì)維護(hù)三維地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性、直觀性、更好地為國(guó)土資源利用提供更好的決策，具有十分重要的作用和意義。

1 三維建模技術(shù)現(xiàn)狀

三維城市模型（3DCityModel，3ocM）是地理信息系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量及其相關(guān)學(xué)科的研究熱點(diǎn)之一。盡管3DCM的研究歷史非常短暫，但人們針對(duì)不同的應(yīng)用目的，構(gòu)建了各種具有不同功能的3DCM，具體分為以下幾類。

1.1 遙感影像與DEM結(jié)合方式

即直接利用DEM生成地形三維透視圖，遙感影像作為紋理映射到地形表面。這種方式只是一種地形景觀，無(wú)法對(duì)地表實(shí)體對(duì)象進(jìn)行三維顯示、空間信息查詢和分層管理。大多數(shù)成熟的商品化GIS系統(tǒng)（如ArcView、MapGuide）己經(jīng)具有這種2.5維的地形顯示功能。

1.2 基于2DIGS的構(gòu)建方式

即利用現(xiàn)有2DGIS數(shù)據(jù)及其三維屬性信息建立3DCM。該方式包括以下具有代表性的構(gòu)建方法：

在二維GIS的基礎(chǔ)上，直接添加一些信息（如房屋高度、墻面紋理等），使用假定高度和模擬紋理來(lái)構(gòu)建建筑物對(duì)象。這種方法的缺點(diǎn)在于模型真實(shí)感差，對(duì)城市景觀信息的表達(dá)少，另外沒有考慮DEM。DEM和二維GIS結(jié)合的方式，這種方式用DEM作為建筑物的承載體，表達(dá)地表的起伏，然后使用假定高度和模擬紋理來(lái)構(gòu)建建筑物對(duì)象，比上一種方式更具真實(shí)感。部分2DGIS系統(tǒng)（Arc/Info）發(fā)展了構(gòu)建3DCM的功能模塊，具有初步的量測(cè)功能，但缺乏對(duì)建筑物紋理的提取與處理，景觀表達(dá)的真實(shí)感程度不夠。

1.3 純?nèi)S的構(gòu)建方式

針對(duì)數(shù)據(jù)獲取方式的差異，純?nèi)S構(gòu)建3DCM方式分以下不同方法：

利用地面攝影影像與地面激光掃描儀來(lái)構(gòu)建，這種方法每次采集數(shù)據(jù)范圍受通視條件所限，在建筑群密集地區(qū)難以應(yīng)用；利用衛(wèi)星影像與機(jī)載激光掃描儀來(lái)構(gòu)建，該方法采集數(shù)據(jù)快，但獲取的DEM精度不高；利用航空立體像對(duì)的方法，利用目標(biāo)提取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)航空影像房屋三維數(shù)據(jù)的半自動(dòng)量測(cè)，進(jìn)而在地面與建筑物表面二維半不規(guī)則三角網(wǎng)和原始數(shù)字影像的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑物可見表面紋理恢復(fù)，重建城市三維景觀。

2 數(shù)字城市三維建模的關(guān)鍵內(nèi)容

目前建筑物三維建模的一般流程如圖1所示。三維空間數(shù)據(jù)的獲取，實(shí)質(zhì)是空間定位數(shù)據(jù)的采集。三維模型的建立與編輯，三維幾何模型是紋理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的載體，也是數(shù)碼城市GIS提供各種定量空間解析分析能力的基礎(chǔ)。建筑物表面紋理數(shù)據(jù)主要用于提供逼真的視覺標(biāo)識(shí)，增強(qiáng)對(duì)建筑物本身及其相互之間空間關(guān)系的感知和識(shí)別。可視化技術(shù)的運(yùn)用，用于增強(qiáng)用戶與數(shù)據(jù)模型之間的交互操作性能，尤其是與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，使得用戶沉浸于三維的場(chǎng)景中與模型數(shù)據(jù)直接進(jìn)行交互操作。

2.1 三維建模數(shù)據(jù)的獲取

三維建模的首要任務(wù)就是要收集建模的數(shù)據(jù)。在城市中存在著眾多的數(shù)據(jù)源，這些數(shù)據(jù)源包括：（1）規(guī)劃建筑物的設(shè)計(jì)圖紙及文檔資料。（2）城市數(shù)字地圖（地形圖、地籍圖等）和2DGIS數(shù)據(jù)庫(kù)。（3）攝影測(cè)量數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量不僅可以提供豐富的幾何和紋理數(shù)據(jù)，而且還可以提供豐富的拓?fù)浜驼Z(yǔ)義信息。（4）遙感數(shù)據(jù)。高分辨率遙感影像可以為城市3D城市模型的建立提供詳細(xì)、豐富的幾何和語(yǔ)義信息數(shù)據(jù)，是生成正射影像數(shù)據(jù)和DTM的重要數(shù)據(jù)源。合成孔徑雷達(dá)（SAR）是一種全天時(shí)、全天候的微波成像雷達(dá)，不僅可以詳細(xì)準(zhǔn)確地觀測(cè)地形地貌，獲取地球表面的信息，還可以透過地表收集地表下面的信息。（5）混合測(cè)量系統(tǒng)。混合測(cè)量系統(tǒng)中一個(gè)典型就是CCD相機(jī)和全站儀組合系統(tǒng)。此系統(tǒng)可用于建筑物立面的掃描及建筑場(chǎng)地的地形表示。此系統(tǒng)適合于建筑物外部和內(nèi)部數(shù)據(jù)的幾何和紋理數(shù)據(jù)的獲取，解決了3D城市模型中內(nèi)部數(shù)據(jù)獲取困難的問題。

就當(dāng)前的應(yīng)用需求來(lái)說(shuō)，場(chǎng)景三維建模需要的數(shù)據(jù)主要有：二維圖形、地形數(shù)據(jù)、地表圖像、三維觀測(cè)數(shù)據(jù)和模型表面紋理等。

2.2 建模方式

目前在數(shù)字城市的三維建模中有很多種建立模型的方式。現(xiàn)介紹如下：

（1）使用CAD軟件建模。AutoCAD軟件具有強(qiáng)大的二維圖形繪制功能及編輯功能，是當(dāng)今二維圖形繪制軟件的主流工具，這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是它在三維圖形建模、渲染處理及動(dòng)畫制作方面功能較弱，不適合于復(fù)雜三維模型的建造和動(dòng)畫的制作。AutoCAD模型表達(dá)精細(xì)、精確，有精確尺寸定義，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大，不支持與地形的疊加，不支持屬性定義，主要用于工業(yè)零部件建模和單獨(dú)的橋梁等建筑物建模。（2）常用動(dòng)畫軟件建模。如3D MAX等，模型表達(dá)精細(xì)，建模工具豐富，但是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大，不支持與地形疊加，且不能交互編輯查詢，僅限于動(dòng)畫瀏覽。（3）專業(yè)軟件建模。如MutiGen Creator軟件功能強(qiáng)大，支持大面積地形建模，支持建筑物建模。模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以在運(yùn)行過程中進(jìn)行交互操作，實(shí)時(shí)計(jì)算動(dòng)畫場(chǎng)景，通過開發(fā)，可以與影像、矢量數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)等疊加。但表達(dá)不精細(xì)，數(shù)據(jù)交互編輯、查詢能力較弱。（4）OpenGL開發(fā)。使用OpenGL+VC模式，通過編程的方式建立模型。此方式能大量使用數(shù)學(xué)曲線、曲面表達(dá)三維模型、自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)顯示算法等。一般用于開發(fā)三維基礎(chǔ)軟件。

目前，在實(shí)際應(yīng)用技術(shù)中，較為普遍和實(shí)際的模型制作是利用3D MAX制作或者是利用MultiGen Creator制作。

2.3 模型的與應(yīng)用

采用提供了二次開發(fā)功能的數(shù)字城市開發(fā)平臺(tái)，使用技術(shù)，開發(fā)了一套能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、DEM、三維模型等多源數(shù)據(jù)集中管理的三維地理信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的顯示、漫游、定位、查詢等功能，為決策部門提供輔助決策。

3 應(yīng)用

本次實(shí)驗(yàn)以“SuperMap”中的三維建模為例。采用3D MAX軟件對(duì)建筑物進(jìn)行三維建模，以及能夠訪問海量數(shù)據(jù)、具有強(qiáng)大二次開發(fā)功能的三維地理信息軟件SuperMap Service GIS作為開發(fā)平臺(tái)開發(fā)演示系統(tǒng)。（如圖2所示）“SuperMap”構(gòu)建三維數(shù)字城市的方案如下：（1）采用正射航空或衛(wèi)星影像和地表高程數(shù)據(jù)并利用1∶500地形圖在3D MAX中建立數(shù)據(jù)集。（2）將數(shù)據(jù)集文件加載到3d MAX中，并用編輯工具利用數(shù)據(jù)集中各項(xiàng)數(shù)據(jù)建立三維建筑物模型及利用本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中及網(wǎng)絡(luò)中加載各類2D信息（如花草，樹木，人物等）。（3）保存工程文件或者打包輸出（KML格式），使它能夠被分配到CD/DVD ROM或到網(wǎng)頁(yè)上。KML中包含工程中用到的所有的資源，因此，它相對(duì)于源文件是獨(dú)立的。

4 結(jié)論

文章對(duì)數(shù)字城市中的三維建模關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，總結(jié)了當(dāng)前三維建模過程中的主要技術(shù)和方法，并以實(shí)例的方式實(shí)現(xiàn)了三維建筑物建模和，結(jié)果表明在數(shù)字城市建設(shè)中，主要把握數(shù)據(jù)獲取、三維建模和模型的與應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)，即能較好完成數(shù)字城市工作，使其滿足實(shí)際應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱慶，林琿.數(shù)碼城市地理信息系統(tǒng)―― 虛擬城市環(huán)境中的三維城市模型初探[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2004.

篇3

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；公路設(shè)計(jì)；3Dmax

一、引言

隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展，對(duì)公路的線性設(shè)計(jì)也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。加之計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以促進(jìn)公路勘測(cè)、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)已經(jīng)變得越為重要和勢(shì)在必行。

二、公路計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)輔助設(shè)計(jì)

（一）公路平面線形輔助設(shè)計(jì)

公路平面是公路在地平面上的投影，公路的平面設(shè)計(jì)就是確定公路的走向和平面組成要素，以及各要素的參數(shù)信息，最后定出公路逐樁坐標(biāo)。在平面設(shè)計(jì)中首先要根據(jù)地形等高線確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間的路面控制點(diǎn)。這些點(diǎn)確定了將要設(shè)計(jì)出來(lái)的公路的大致走向和弧度。

在公路設(shè)計(jì)中如何在等高線上選定控制點(diǎn)，需要考慮很多因素，如：

1.平面線形應(yīng)連續(xù)、與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。

2.要保持平面線形的均衡與連貫。

3.避免產(chǎn)生連續(xù)急彎的線形。

4.要滿足公路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)各級(jí)公路平面線形設(shè)計(jì)要求。

選定公路控制點(diǎn)后，要完成公路的組成計(jì)算，公路平面線形主要是由直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線這樣的方式組合而成。其相關(guān)的參數(shù)計(jì)算方法。

（二）公路縱斷面輔助設(shè)計(jì)

沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面，它總是一條有起伏的空間線，公路縱斷面設(shè)計(jì)主要的任務(wù)是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及工程經(jīng)濟(jì)等，研究起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客舒適的目的。這些要求必然需要公路要有好的縱斷面組成。縱斷面圖是道路縱斷面設(shè)計(jì)的主要成果，也是道路設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件之一。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來(lái)，就能準(zhǔn)確的定出道路的空間位置。

在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而繪制的一條不規(guī)則線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計(jì)線，它是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況。

在系統(tǒng)中縱斷面設(shè)計(jì)線是由直線和豎曲線組成的，直線即均勻坡度線，有上坡和下坡之分，在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過渡的一段緩和曲線，這段曲線就是豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折的形式不同，豎曲線有凹有凸。

三、道路模型的建模

虛擬場(chǎng)景中，實(shí)體建模是主要的部分，也是最重要的場(chǎng)景內(nèi)容。而在虛擬場(chǎng)景中，三維實(shí)體包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。顧名思義，靜態(tài)模型指那些地形、實(shí)物等實(shí)體模型，包括建筑物、道路、道路周圍附屬物、樹木花草等；動(dòng)態(tài)模型指處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的各種實(shí)體模型，如運(yùn)動(dòng)的汽車等。

道路模型在漫游系統(tǒng)中，道路是靜態(tài)的場(chǎng)景，又是主要的交互對(duì)象，因此，對(duì)它的建模采用幾何建模的方法。

關(guān)于道路實(shí)體模型的建立，首先是獲得建模數(shù)據(jù)，道路的高程數(shù)據(jù)和幾何形狀以及曲線、拐角、彎度等數(shù)據(jù)來(lái)自平面圖、剖面圖等建筑圖紙，此外還包括具體的尺寸和比例。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建模完成后，還要對(duì)模型進(jìn)行相應(yīng)的紋理映射，紋理數(shù)據(jù)的來(lái)源主要是實(shí)體的正向照片，也只有正向拍攝的照片才有紋理利用價(jià)值。

其次是模型的建立，根據(jù)CAD圖紙，在3Dmax中建立三維模型，注意尺寸比例的因素，盡量減少線性的大幅度變化，注意隱藏面的消隱，減少系統(tǒng)內(nèi)存的占用，提高運(yùn)行速度和效率。本系統(tǒng)中，模型導(dǎo)入OPenGL前是沒有紋理的，所需要做的工作就是將所拍的照片制成紋理圖片格式存儲(chǔ)起來(lái)，在openGL中，由函數(shù)make Image（ ）產(chǎn)生調(diào)用，并且所有紋理映射的初始化工作都在程序myinit（）中進(jìn)行。由g1TexImage2d（）說(shuō)明一個(gè)全分辨率的圖像，其參數(shù)指出了圖像的尺寸、圖像類型、圖像位置和圖像的其它特性，接著連續(xù)調(diào)用函數(shù)g1TexParameter* （）說(shuō)明紋理怎樣纏繞物體和當(dāng)象素與紋理數(shù)組中的單個(gè)元素不能精確匹配時(shí)如何過濾顏色；再接著用函數(shù)g1TexEnv*（）設(shè)置畫圖方一式為GL_ DECAL；最后，調(diào)用函數(shù)glEnable（）啟動(dòng)紋理映射。

四、虛擬漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

場(chǎng)景的導(dǎo)入涉及到的問題首先是導(dǎo)入格式的要求。對(duì)于三維模型的存儲(chǔ)有obj ， max以及3 ds等格式，.max是3Dmax的專有文件格式，3 ds是通用的3D文件格式，可以導(dǎo)入多種三維軟件文件，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式。本文的三維模型使用的是3Dmax創(chuàng)建，存儲(chǔ)的格式為.max，而.max文件格式是符合文檔方式，每個(gè)插件都可以輸出自己的格式到max文件當(dāng)中，所以直接解析max文件并不是一個(gè)可取的方法。若要將三維模型導(dǎo)入到OpenGL中，包括以下幾種方法：

（1）首先將.max文件轉(zhuǎn)化為.ads形式，再使用3ds2c這種軟件工具，將.ads文件轉(zhuǎn)換成為OpenGL的c語(yǔ)言程序，然后把模型部分復(fù)制出來(lái)，由OpenGL讀取即可，但是轉(zhuǎn)換為C語(yǔ)言程序后，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，不容易找出錯(cuò)誤并進(jìn)行改正。并且這時(shí)的模型是死的，運(yùn)行時(shí)不宜改變；

（2）可以使用3dwin軟件直接將3ds格式轉(zhuǎn)換為OpenGL格式；

（3）可以將模型文件導(dǎo)出成gl.h的形式，導(dǎo)入工程文件頭文件中即可；

（4）將.max文件轉(zhuǎn)換為3ds 文件后，在OpenGL中編寫調(diào)用函數(shù)進(jìn)行模型的讀取。

（5）使用3D Exploration軟件讀入模型的ads文件，通過另存將其轉(zhuǎn)化成能為OpenGL所用的.cpp文件，最終轉(zhuǎn)化后的文件是由大量的浮點(diǎn)數(shù)組成，這些浮點(diǎn)數(shù)包含了模型面、材質(zhì)、頂點(diǎn)、法線和紋理等的全部信息，并按照這些屬性分類。然后我們?cè)贠penGL程序中專門定義一個(gè)讀取模型參數(shù)的類，在此類中實(shí)現(xiàn)讀取相應(yīng)的浮點(diǎn)數(shù)的函數(shù)的所有功能，再在主程序中調(diào)用。這段代碼運(yùn)行后，這些變量中就會(huì)存入對(duì)應(yīng)表示相應(yīng)屬性的數(shù)據(jù)。最后再編程遍歷所有的頂點(diǎn)，法線，紋理，從而生成模型。通過這種方法實(shí)現(xiàn)ads格式的模型導(dǎo)入，編程簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)也很明顯，生成的.cpp文件體積較大，無(wú)論是存儲(chǔ)或傳輸都很不方便。

基于上述說(shuō)明，本文采取第四種方法，先在3Dmax里把模型做好，物體間的相互位置排列好，同時(shí)注意模型的材質(zhì)要用貼圖的方式，OpenGL里不支持多維材質(zhì)（OpengGL里貼圖丟失一般是這個(gè)原因），把模型坍塌成polygon，再導(dǎo)出成.ads格式，把貼圖文件jpg格式，ads文件放到VC++工程目錄下。

在將模型導(dǎo)入OpenGL中時(shí)，需要對(duì)模型進(jìn)行的紋理坐標(biāo)的提取編程，以讀取模型的紋理坐標(biāo)。對(duì)于讀取模型的紋理坐標(biāo)等信息，OpenGL編程中需要用到3中主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：頂點(diǎn)，多邊形列表和相關(guān)三角形列表。頂點(diǎn)集是頂點(diǎn)及其法向量的列表，多邊形中的頂點(diǎn)將用在下標(biāo)表示，OpenGL將這個(gè)數(shù)組視為一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)組。這里存儲(chǔ)的法向量是每一個(gè)頂點(diǎn)的法向量，而不是多邊形的法向量。多邊形列表包括一些列的材質(zhì)，一個(gè)材質(zhì)由這樣一組屬性組成：漫反色、光照度、和紋理映射等。與每一種材質(zhì)相對(duì)應(yīng)的是一組三角形，每一個(gè)三角形由一組三元整數(shù)組表示，它們分別是三角形每個(gè)頂點(diǎn)在頂點(diǎn)集中的下標(biāo)。相關(guān)三角形列表與頂點(diǎn)集具有相同的大小，它是一個(gè)指向多邊形列表每一個(gè)包括該頂點(diǎn)的三角形的鏈表。相關(guān)三角形列表被用來(lái)建立每個(gè)頂點(diǎn)的法向量。有了模型各種屬性的信息，我們就可以在創(chuàng)立顯示列表中根據(jù)這些指針變量中存入的相應(yīng)數(shù)據(jù)來(lái)再現(xiàn)模型。在創(chuàng)建新的顯示列表（（g1NewList）中，使用glBegin（GL TRIANGLES）和g1End（）函數(shù)來(lái)繪制模型，所有具體屬性的繪制均在這兩個(gè)函數(shù)之間實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每一個(gè)面的繪制，都是先賦好材質(zhì)，再定義法線和渲染紋理，這些工作都完成后，就可以通過繪制頂點(diǎn)來(lái)繪制面了。 

四、結(jié)論

在公路輔助設(shè)計(jì)中大量使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，為公路的平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)提供可視化的平臺(tái)，使整個(gè)設(shè)計(jì)工作可以隨時(shí)看到三維仿真結(jié)果，保證了公路線形組合設(shè)計(jì)的合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路路線三維可視化設(shè)計(jì)研究進(jìn)展 廖明軍 森林工程 2004/06

篇4

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)時(shí)代；大學(xué)教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的大眾化和博客、論壇、微信等網(wǎng)絡(luò)交流方式的日益紅火，數(shù)據(jù)資料的增長(zhǎng)正發(fā)生著“秒新分異”的變化。在商業(yè)、經(jīng)濟(jì)及其他領(lǐng)域，管理者決策越來(lái)越依靠數(shù)據(jù)分析，而不是依靠經(jīng)驗(yàn)和直覺。毋庸置疑，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。

一、大數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)時(shí)代

1. 大數(shù)據(jù)

作為一個(gè)較為抽象且新興的概念，有關(guān)大數(shù)據(jù)的概念眾說(shuō)紛紜。對(duì)大數(shù)據(jù)的理解取決于定義者的態(tài)度和學(xué)科背景。我們認(rèn)為，大數(shù)據(jù)定義之所以眾說(shuō)紛紜，主要是因?yàn)榇髷?shù)據(jù)如其名一樣，所涉內(nèi)容太“大”，大家看它的角度不一樣，于是出現(xiàn)了仁者見仁、智者見智的局面。

大數(shù)據(jù)的核心是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)研究的對(duì)象，從大數(shù)據(jù)中尋找有價(jià)值信息的關(guān)鍵在于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的統(tǒng)計(jì)分析。從統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)出發(fā)，我們可以這樣來(lái)定義“大數(shù)據(jù)”：大數(shù)據(jù)指那些超過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理能力、超越經(jīng)典統(tǒng)計(jì)思想研究范圍、不借用網(wǎng)絡(luò)無(wú)法用主流軟件工具及技術(shù)進(jìn)行單機(jī)分析的復(fù)雜數(shù)據(jù)的集合。對(duì)于這一數(shù)據(jù)集合，在一定的條件下和合理的時(shí)間內(nèi)，我們可以通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和創(chuàng)新統(tǒng)計(jì)方法，有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì)、獲取、管理、分析，揭示隱藏在其中的有價(jià)值的模式和知識(shí)。

大數(shù)據(jù)具有以下基本特征：（1）大量性。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量巨大。隨著高度發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和承載數(shù)據(jù)資料的個(gè)人電腦、手機(jī)、平板電腦等網(wǎng)絡(luò)工具的普及，數(shù)據(jù)資料的來(lái)源范圍在不斷拓展。（2）多樣性。大數(shù)據(jù)的類型繁多，不僅包括以文本資料為主的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還包括網(wǎng)絡(luò)日志、音頻、視頻、圖片、地理位置等半結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)資料。（3）價(jià)值性。大數(shù)據(jù)價(jià)值巨大，但價(jià)值密度低。由于大數(shù)據(jù)規(guī)模巨大，數(shù)據(jù)在不斷更新變化，這些有價(jià)值的信息可能轉(zhuǎn)瞬即逝。因此，如何通過強(qiáng)大的機(jī)器算法更迅速地完成數(shù)據(jù)的價(jià)值“提純”成為目前大數(shù)據(jù)背景下亟待解決的難題。（4）高速性。由于大數(shù)據(jù)有價(jià)值信息存在時(shí)間短，要求能迅速有效地提取大量復(fù)雜數(shù)據(jù)中的有價(jià)值信息。

據(jù)麥肯錫全球研究中心的數(shù)據(jù)顯示，僅在2009年，美國(guó)教育部的某信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就達(dá)到269PB，直接入選當(dāng)年全美十大數(shù)據(jù)生產(chǎn)貢獻(xiàn)排名。由此可見，教育已成為大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源泉之一。

2. 大數(shù)據(jù)時(shí)代

大數(shù)據(jù)時(shí)代是建立在通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)渠道廣泛大量數(shù)據(jù)資源收集基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、價(jià)值提煉、智能處理和展示的信息時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代，人們幾乎能夠從任何數(shù)據(jù)中獲得可轉(zhuǎn)換為推動(dòng)人們生活方式變化的有價(jià)值的知識(shí)。

大數(shù)據(jù)時(shí)代具有以下基本特征：（1）社會(huì)性。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，世界范圍的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)使越來(lái)越多的領(lǐng)域以數(shù)據(jù)流通取代產(chǎn)品流通，將生產(chǎn)演變成服務(wù)，將工業(yè)勞動(dòng)演變成信息勞動(dòng)。信息勞動(dòng)產(chǎn)品不需要離開它的原始占有者就能夠被買賣和交換，這類產(chǎn)品能夠通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大量復(fù)制和分配而不需要額外增加費(fèi)用，其價(jià)值增加是通過知識(shí)而不是手工勞動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（2）廣泛性。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅促進(jìn)自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，而且全面融入到了人們的社會(huì)生活中。人們?cè)诓煌I(lǐng)域采集到的數(shù)據(jù)量之大，達(dá)到了前所未有的程度。同時(shí)，人們的工作和生活方式已發(fā)生了一定程度的改變。（3）公開性。大數(shù)據(jù)產(chǎn)生于一個(gè)開放的、公共的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。雖然考慮到對(duì)用戶隱私的保護(hù)，但在大數(shù)據(jù)時(shí)代會(huì)有越來(lái)越多的數(shù)據(jù)被開放、被交叉使用。這種公開性、公共性的實(shí)現(xiàn)以若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)開放平臺(tái)或云計(jì)算服務(wù)為基礎(chǔ)，并受到一系列法律或社會(huì)公認(rèn)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的約束。（4）動(dòng)態(tài)性。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)資料可以隨時(shí)隨地產(chǎn)生，不僅數(shù)據(jù)資料的收集具有動(dòng)態(tài)性，而且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)也隨時(shí)更新，即處理數(shù)據(jù)的工具也具有動(dòng)態(tài)性。

二、大數(shù)據(jù)對(duì)大學(xué)教學(xué)的影響

現(xiàn)代信息技術(shù)的變革和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了教育的在線化和網(wǎng)絡(luò)化。借助于Udacity、Coursera、edX以及愛課程網(wǎng)等在線教育平臺(tái)，未來(lái)全球一流大學(xué)的優(yōu)質(zhì)課程將會(huì)實(shí)現(xiàn)免費(fèi)在線開放，使優(yōu)質(zhì)教育資源以低成本的方式提供給全球任何愿意接受并學(xué)習(xí)的人，進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析和歸納，從而進(jìn)一步對(duì)課程資源進(jìn)行反復(fù)檢驗(yàn)和改進(jìn)，提高在線教學(xué)資源的優(yōu)質(zhì)性。這種基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)教育教學(xué)發(fā)展思路將對(duì)傳統(tǒng)教育帶來(lái)巨大的沖擊和深遠(yuǎn)的影響。

1.大數(shù)據(jù)引發(fā)新的教學(xué)模式

歷史上人類教學(xué)經(jīng)歷了兩次重大變革。公元前300年，以孔子創(chuàng)立私塾和蘇格拉底講學(xué)為標(biāo)志，開創(chuàng)了教育的先河。16世紀(jì)，夸美紐斯將工業(yè)化革命引入教學(xué)，創(chuàng)立課堂學(xué)習(xí)體系，教師在固定的場(chǎng)所以一對(duì)多的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生進(jìn)行單向灌輸式教學(xué)，這種教學(xué)模式一直沿用至今。如今，伴隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，教學(xué)模式又將會(huì)有怎樣的變革？

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，學(xué)生獲取知識(shí)的途徑將不再僅限于課堂。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，使得在線學(xué)習(xí)日益成為學(xué)習(xí)知識(shí)的重要途徑。與按部就班、限定時(shí)間空間的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比，在線學(xué)習(xí)將為學(xué)生提供更加自主的學(xué)習(xí)空間，學(xué)生可以自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)，所學(xué)內(nèi)容也是世界一流大學(xué)提供的教學(xué)課程。作為未來(lái)新的教學(xué)模式，在線學(xué)習(xí)過程并非單向觀看冗長(zhǎng)的教學(xué)錄像，而是以10分鐘左右的片段式多媒體視頻為主體，并配套完成相應(yīng)的測(cè)試題，促進(jìn)學(xué)生回顧和理解之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種交互式的短視頻學(xué)習(xí)模式，可以有效減少在線學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疲乏，有助于學(xué)生集中注意力，提高學(xué)習(xí)效率。短周期的學(xué)習(xí)模式會(huì)使學(xué)生更有成就感，激發(fā)其進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。此外，交互式練習(xí)克服了傳統(tǒng)在線教育單向灌輸知識(shí)的局限，通過引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)與思考，得以更好地構(gòu)建知識(shí)架構(gòu)。

在線學(xué)習(xí)也不只是觀看視頻加以練習(xí)這么簡(jiǎn)單。學(xué)生的學(xué)習(xí)行為會(huì)被計(jì)算機(jī)記錄下來(lái)，包括：鼠標(biāo)的點(diǎn)擊情況，在視頻某處的重復(fù)觀看和暫停，答錯(cuò)的題目是否會(huì)回顧復(fù)習(xí)等。單個(gè)學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)似乎并沒有規(guī)律可循，然而當(dāng)數(shù)據(jù)量積累到一定程度，通過挖掘群體的學(xué)習(xí)行為模式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、歸納，就會(huì)得出學(xué)習(xí)規(guī)律，判定出哪些知識(shí)點(diǎn)需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的學(xué)習(xí)者因材施教，有針對(duì)性地開展教學(xué)和指導(dǎo)。通過大規(guī)模教學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)課程資源進(jìn)行反復(fù)檢驗(yàn)和改進(jìn)，從而進(jìn)一步提高在線教學(xué)資源的優(yōu)質(zhì)性。

同時(shí)，在線學(xué)習(xí)并不是孤立的記憶與練習(xí)。開放的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和老師之間搭建了良好的交流途徑，鼓勵(lì)學(xué)生協(xié)同學(xué)習(xí)、發(fā)表觀點(diǎn)、交流看法，培養(yǎng)互相學(xué)習(xí)的氛圍，在探討中提出問題，在相互質(zhì)疑與論證中得出正確的結(jié)論，共同成長(zhǎng)。這樣的互動(dòng)過程也有助于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，便于老師對(duì)學(xué)生有針對(duì)性地答疑解惑，解決其學(xué)習(xí)過程中的問題。此外，老師之間也可以通過交流平臺(tái)對(duì)課程的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行分析探討，以促進(jìn)產(chǎn)生新的更好的教學(xué)方式，使未來(lái)新的教學(xué)模式更趨于科學(xué)化、合理化。

2. 大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變大學(xué)教學(xué)觀念

伴隨著信息技術(shù)的進(jìn)步和大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，大規(guī)模在線教育平臺(tái)將給大學(xué)教學(xué)觀念帶來(lái)深刻影響。當(dāng)在線學(xué)習(xí)逐漸成為學(xué)生獲取知識(shí)的主要途徑之時(shí)，傳統(tǒng)課程則起到輔助教學(xué)的效果。這種“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)組織形式，將改變以往課上老師授課、課下學(xué)生練習(xí)的教學(xué)觀念。學(xué)生在課下通過網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)，自學(xué)全球一流大學(xué)高質(zhì)量的課程內(nèi)容。課堂上，由老師對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)、討論、答疑解惑。

當(dāng)全球化在線教育可以為世界任何一個(gè)地區(qū)的學(xué)生免費(fèi)提供世界一流大學(xué)的優(yōu)質(zhì)教育資源，大學(xué)教學(xué)將面臨更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。當(dāng)學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)免費(fèi)獲取一流的教學(xué)資源，高校教師的角色將會(huì)發(fā)生怎樣的變化？一部分優(yōu)秀教師可能通過提供優(yōu)質(zhì)資源獲得更好的發(fā)展，而有些教師則可能轉(zhuǎn)變?yōu)橹痰慕巧瑸閷W(xué)生提供在線教育之外的輔導(dǎo)和幫助。也有一部分教師會(huì)從基礎(chǔ)教育中脫離出來(lái)，全身心從事科學(xué)研究的工作，高校的研究職能將會(huì)得到強(qiáng)化，更好地促進(jìn)科學(xué)研究的快速發(fā)展。

3.大數(shù)據(jù)促進(jìn)個(gè)性化教育

國(guó)際個(gè)性化教育協(xié)會(huì)將個(gè)性化教育定義為：為受教育者量身定制教育目標(biāo)、教育計(jì)劃、教育培訓(xùn)方法、輔導(dǎo)方案并加以執(zhí)行，組織相關(guān)專業(yè)人員為受教育者提供學(xué)習(xí)管理策略、知識(shí)管理技術(shù)以及整合有效的教育資源，幫助受教育者突破生存限制，實(shí)現(xiàn)自我成長(zhǎng)、自我實(shí)現(xiàn)和自我超越。

為學(xué)生創(chuàng)造個(gè)性化教育的環(huán)境，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個(gè)人特點(diǎn)開展有針對(duì)性的教學(xué)指導(dǎo)，是教學(xué)模式改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。個(gè)性化教育要求施教者必須了解學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)能力以及興趣特長(zhǎng)等。盡管過去我們也強(qiáng)調(diào)因材施教，但真正做到這一點(diǎn)并非易事，而大數(shù)據(jù)時(shí)代為這一切提供了可能。

學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)將被不斷地記錄，系統(tǒng)后臺(tái)根據(jù)不斷更新的行為數(shù)據(jù)評(píng)估學(xué)生的優(yōu)缺點(diǎn)，分析學(xué)生的思考習(xí)慣，創(chuàng)建心理測(cè)量圖，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展不斷調(diào)整之后的學(xué)習(xí)內(nèi)容和重點(diǎn)。這一系列的分析離不開大數(shù)據(jù)的支撐。面對(duì)同樣的教學(xué)內(nèi)容，每個(gè)學(xué)生的表現(xiàn)和反饋內(nèi)容被傳送到后臺(tái)，系統(tǒng)依據(jù)大規(guī)模的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分門別類，歸納各類的特點(diǎn)和相應(yīng)最優(yōu)的學(xué)習(xí)方法。每當(dāng)一個(gè)新的學(xué)生數(shù)據(jù)被輸入，系統(tǒng)將其與各類進(jìn)行比較并歸于某一類，給出最適合該學(xué)生的學(xué)習(xí)模式。例如在練習(xí)過程中，當(dāng)一個(gè)學(xué)生正確完成幾道同類型題目時(shí)，他則不必再重復(fù)練習(xí)此類題目，而是自動(dòng)跳往另一類型的題目。不僅提高學(xué)習(xí)效率，也減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

此外，在大數(shù)據(jù)支撐下的個(gè)性化教學(xué)還將有助于學(xué)生強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶，依據(jù)特定的記憶退化曲線和學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史記錄，在合適的時(shí)機(jī)提醒學(xué)生之前學(xué)習(xí)的某些內(nèi)容即將被遺忘，需要及時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，促進(jìn)學(xué)生更加高效地學(xué)習(xí)。通過對(duì)大量教學(xué)數(shù)據(jù)的歸納分析，也可以起到預(yù)測(cè)效果，哪些學(xué)習(xí)內(nèi)容在哪個(gè)時(shí)間段更容易為學(xué)生所接受，什么類型的教學(xué)方法更適合當(dāng)前學(xué)習(xí)的學(xué)生，以何種方式更有效對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固等等，從而形成更為科學(xué)的教學(xué)模式。

4. 大數(shù)據(jù)對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)科的影響

統(tǒng)計(jì)學(xué)科的研究對(duì)象是客觀事物的數(shù)量特征和數(shù)量關(guān)系。傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)認(rèn)為，數(shù)據(jù)主要是來(lái)自試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)或者調(diào)查的數(shù)值。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，不僅以結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)度量的數(shù)量可以作為統(tǒng)計(jì)研究對(duì)象，而且不能用數(shù)量關(guān)系衡量的半結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都可以作為統(tǒng)計(jì)研究的對(duì)象。大數(shù)據(jù)拓展了統(tǒng)計(jì)學(xué)科研究的對(duì)象。

傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)研究過程包括統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)、收集數(shù)據(jù)、整理分析和統(tǒng)計(jì)資料的積累、開發(fā)與應(yīng)用等四個(gè)基本環(huán)節(jié)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，由于數(shù)據(jù)規(guī)模巨大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及整理數(shù)據(jù)可能損壞原有數(shù)據(jù)中有價(jià)值的信息，針對(duì)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)研究過程僅包括數(shù)據(jù)整理與分析，以及數(shù)據(jù)的積累、開發(fā)、應(yīng)用兩個(gè)環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)研究方法，諸如建立回歸方程、估計(jì)模型參數(shù)、參數(shù)估計(jì)檢驗(yàn)等，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)的特點(diǎn)而無(wú)法實(shí)施。針對(duì)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析是以相關(guān)關(guān)系為基礎(chǔ)展開的，更多地包含了非線性以及不明確函數(shù)形式的線性關(guān)系。

大數(shù)據(jù)的到來(lái)，使傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)科作為研究具體問題的方法科學(xué)發(fā)生了變革，但大數(shù)據(jù)并不會(huì)改變傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的性質(zhì)。對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)科而言，大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來(lái)的不僅是變革，更多的是統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展壯大的機(jī)會(huì)。

5. 大數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)提出了要求

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，凸顯了大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的緊迫性。作為國(guó)內(nèi)擁有大數(shù)據(jù)的企業(yè)之一，阿里巴巴聲稱，其各類業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)已經(jīng)為大規(guī)模數(shù)據(jù)分析創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)，但是缺乏合適的專業(yè)數(shù)據(jù)研究人員。能夠把控大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)科學(xué)家，必須對(duì)數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)工程等多方面專業(yè)知識(shí)綜合掌握，才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘，作出有價(jià)值的分析、判定和預(yù)測(cè)。

在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，各國(guó)對(duì)大數(shù)據(jù)人才的需求激增。加快培養(yǎng)大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)人才，應(yīng)是我國(guó)高等學(xué)校面臨的重要任務(wù)。這不僅有助于學(xué)生更好地就業(yè)與發(fā)展，也為我國(guó)在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的開拓奠定人才基礎(chǔ)，更好地把握大數(shù)據(jù)所帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

6. 大數(shù)據(jù)影響相關(guān)專業(yè)課程建設(shè)

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球有近170所大學(xué)開設(shè)了大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)，其中約有150所大學(xué)開設(shè)了碩士研究生以上的學(xué)位課程。我國(guó)大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)課程體系建設(shè)要綜合考慮大數(shù)據(jù)專業(yè)人才所應(yīng)具備的知識(shí)和技能，并積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的理念。

作為交叉性極強(qiáng)的學(xué)科，大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)課程應(yīng)當(dāng)包含：（1）數(shù)學(xué)。諸如微積分、線性代數(shù)等課程是數(shù)據(jù)挖掘中涉及矩陣計(jì)算等的基本工具。（2）統(tǒng)計(jì)學(xué)。掌握多元回歸分析、相關(guān)性分析，培養(yǎng)從不同角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范性建模和預(yù)測(cè)，并學(xué)會(huì)使用R、SAS等統(tǒng)計(jì)軟件。（3）計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言。熟練掌握編程語(yǔ)言，可以使得算法的實(shí)現(xiàn)更加靈活。（4）數(shù)據(jù)庫(kù)。包括SQL以及高性能的NewSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。（5）分布式計(jì)算。掌握NoSQL平臺(tái)，適應(yīng)并學(xué)習(xí)新出現(xiàn)的諸如Hadoop、MapReduce等系統(tǒng)。（6）數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等。（7）數(shù)據(jù)可視化工具。

三、結(jié)語(yǔ)