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篇1

姿態(tài)的表示有多種方法，如歐拉角法、方向余弦法、四元數(shù)法和羅德里格斯參數(shù)法等。四元數(shù)法只需要解四個微分方程，不涉及三角函數(shù)運算，計算量小，是姿態(tài)控制領域廣泛應用的姿態(tài)描述參數(shù)。由于四元數(shù)用四維向量來表示三維姿態(tài)角，因此，四元數(shù)四個元素間不是相互獨立的。此外，四元數(shù)必須滿足單位化限制1Tqq，存在加權(quán)均值計算和協(xié)方差奇異問題，會給姿態(tài)估計造成影響。

2組合導航姿態(tài)估計模型的建立

為降低系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜程度，采用位置和速度的松組合模式，這種模式有兩個優(yōu)點：（1）動中通姿態(tài)估計系統(tǒng)工程實現(xiàn)容易，組合導航算法的計算量小、實時性好；（2）GPS和INS兩個系統(tǒng)保持獨立工作，當其中某個系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可繼續(xù)保持工作，有效地保證了算法的連續(xù)性。選取慣性導航系統(tǒng)的基本方程和四元數(shù)隨時間的更新方程作為系統(tǒng)方程。系統(tǒng)的可觀性是考察卡爾曼濾波器性能的重要方法，對于一個完全可觀測的系統(tǒng)，狀態(tài)估計的效果取決于系統(tǒng)噪聲和測量噪聲；然而對于狀態(tài)不可觀測的系統(tǒng)，即使噪聲的影響很小甚至可以忽略時，仍然得不到狀態(tài)的精確估計。由組合導航姿態(tài)估計的速度誤差方程可知，橫滾角和俯仰角可以通過位置和速度信息間接可觀，而航向角的可觀性取決于載體的機動特性。因此，組合導航姿態(tài)估計航向角可觀性弱，姿態(tài)角估計精度低、易發(fā)散，僅使用組合導航算法無法獲得精確的姿態(tài)角估計值。單基線GPS在路況較好的情況下可以提供精確的航向信息[10]，因此，當單基線GPS有效時，可以利用單基線GPS航向角作為外部觀測量，改善航向角的可觀性，提高航向角的估計精度。

3算法實現(xiàn)

3.1開關(guān)自適應UKF組合姿態(tài)估計算法單基線GPS對空視環(huán)境提出了嚴格要求，當移動衛(wèi)星地球站在行駛過程中GPS信號受到遮擋時，單基線無法輸出精確的航向角。若單基線GPS中的一個GPS天線可以輸出速率信息，此時，可以利用單天線GPS的航跡角進行輔助。在載體直線行駛時，單天線GPS測量得到的航跡角與載體的航向角一致，但是當載體轉(zhuǎn)彎時，側(cè)滑角會對航向角估計值產(chǎn)生干擾，使得航跡角與真實航向角之間產(chǎn)生偏差，此時，不可以使用單基線GPS的航跡角作為輔助手段。當檢測到載體轉(zhuǎn)彎時，可以通過陀螺積分短時間維持姿態(tài)角的有效輸出。綜上所述，根據(jù)GPS的使用特點和移動衛(wèi)星地球站載體的行駛路況，設計自適應組合導航算法，判斷規(guī)則。當單基線GPS收星數(shù)目大于，即能夠提供航向信息時，算法通過單基線GPS航向角輔助進行姿態(tài)估計；當單基線GPS收星數(shù)目小于，即單基線GPS不能提供航向信息時，利用GPS航跡角輔助觀測；當單基線輸出信息全部無效時，利用陀螺的短時精度保持系統(tǒng)的有效輸出，系統(tǒng)的原理如圖2所示。

3.2參數(shù)切換UKF組合姿態(tài)估計算法擴展卡爾曼濾波（ExtendedKalmanFilter,EKF）是姿態(tài)估計領域應用最為廣泛、最為成熟的非線性濾波方法，但是其存在線性化誤差，且當線性化假設不成立或初始誤差較大時，濾波器性能會下降甚至發(fā)散。此外，EKF需要計算狀態(tài)方程的雅可比矩陣，計算復雜、不易實現(xiàn)。無跡卡爾曼濾波（UnscensedKalmanFilter,UKF）是一個以最優(yōu)高斯近似的卡爾曼濾波器架構(gòu)為基礎所發(fā)展的遞歸式最小均方根誤差估計器，估計精度高，無需計算雅克比矩陣、計算量適中，滿足動中通天線波束指向要求，因此選取UKF作為姿態(tài)估計算法。UKF濾波算法是基于UT變換的卡爾曼濾波算法，其基本思想是用一定數(shù)量的樣本通過UT去近似系統(tǒng)的真實分布，由被估計量的先驗均值和方差產(chǎn)生一批離散的與被估計量具有相同的概率統(tǒng)計的采樣點，其經(jīng)過非線性變換后，生成后驗的均值和方差，基于參數(shù)切換的組合導航采用UKF算法步驟如下。

4實驗分析

篇2

關(guān)鍵詞：智能建筑；樓宇自控；現(xiàn)場總線

Abstract: along with the rapid development of information technology, people of all kinds of buildings of the use function of the demand is higher and higher, with automatic control technology, the communication technology and computer network technology of building equipment automatic control system of the use of more widespread.

Key words: intelligent building; Building automation; fieldbus

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

在我國建筑業(yè)大力興建的環(huán)境下,樓宇自動控制系統(tǒng)的市場需求隨之越來越大,而且吸引國內(nèi)外樓宇自動化系統(tǒng)廠商不斷的提升計算機控制管理的軟件,強調(diào)人性化使用接口,有條不紊使建筑物機電與消防,安防,停車管理,門禁等各種系統(tǒng)結(jié)合,達到更舒適的工作環(huán)境,不但能節(jié)省能源,也節(jié)省了維護管理的工作量和運行費用。

1智能建筑

智能建筑是通過對建筑物的四個基本要素：結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務和管理以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進行最優(yōu)化設計，從而提供一個投資合理的，具有高效、舒適、便利環(huán)境的建筑空間。其中結(jié)構(gòu)指的是建筑環(huán)境結(jié)構(gòu)，它涵蓋了建筑物的結(jié)構(gòu)、裝飾、建材、空間劃分等；系統(tǒng)指的是實現(xiàn)建筑物功能所安裝運行的光機電設備系統(tǒng)，如空調(diào)、電梯、照明、通信、綜合布線、一卡通、業(yè)務辦公等智能化系統(tǒng)；服務是指為建筑物的使用者和管理者提供高效、優(yōu)質(zhì)的全方位服務，提供安全、舒適、高效、便利的生活、學習與工作環(huán)境，并降低建筑設備系統(tǒng)的運行維護費用；管理指的是對人、財、物、信息及智能化系統(tǒng)的全面管理。

2智能建筑中自動化控制技術(shù)的運用

早期智能建筑應用自動化控制技術(shù)一般包括：辦公自動化（OA）、通信自動化（CA）和樓宇自動化（BA）三個部分。 現(xiàn)在的智能建筑已經(jīng)發(fā)展到 5A 系統(tǒng)，包括辦公自動化（OA）、通信自動化（CA）、樓宇自動化（BA）、消防自動化（FA）和保安自動化（SA）五個部分。

2.1 通信自動化

智能建筑的信息通信系統(tǒng)能夠和外部相關(guān)結(jié)構(gòu)連接，包括：電話公網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機網(wǎng)、衛(wèi)星、廣電網(wǎng)相連等，這樣能夠確保建筑內(nèi)外部之間的有序結(jié)合，讓智能建筑的性能得到最大發(fā)揮。 通信自動化可以為用戶創(chuàng)造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務，在語言、圖形、文字等方面的通信水平都是比較先進的。 通信網(wǎng)絡系統(tǒng)有：固定電話通信系統(tǒng)、聲訊服務通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等，各種通信功能都具備。

2.2 樓宇自動化

樓宇自動化在智能建筑中是不可缺少的構(gòu)成，對于智能建筑自身價值的體現(xiàn)有著較大的意義。智能建筑利用樓宇自動化系統(tǒng)完成建筑物內(nèi)設備與建筑環(huán)境的有效控制， 能夠給用戶創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，在安全、舒適、高效、經(jīng)濟、便捷等方面的優(yōu)勢十分顯著。樓宇自動化系統(tǒng)能根據(jù)建筑內(nèi)部所有的公用機電設備，如：建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等開展全面管理，實現(xiàn)了整體設備的有序運行，減小了建筑施工消耗能的成本投入。樓宇自動化系統(tǒng)涉及建筑的空調(diào)、通風、電力、照明、防災、安全、給排水、車庫管理等設備與系統(tǒng)，是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的子系統(tǒng)，它的設計水平和建設質(zhì)量對智能建筑功能的實現(xiàn)有直接的影響。設計樓宇自動化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機電設備的信息進行歸類、分析、采用最優(yōu)化的控制手段,對各機電設備進行集中監(jiān)控和管理，使設備始終高效、有序的狀態(tài)下運行，創(chuàng)造安全、舒適、高效的工作環(huán)境，盡量節(jié)省能耗和日常管理費用，從而提高了智能建筑的現(xiàn)代化管理和服務水平。

2.3 辦公自動化

辦公自動化便是利用先進的信息處理設備， 以計算機為中心，采用傳真機、復印機、E-mail、國際互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)等一系列現(xiàn)代化辦公及通訊設施，最大限度的提高辦公效率、改進辦公質(zhì)量、改善辦公環(huán)境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動強度、同時防止減少人為的失誤和差錯。 辦公自動化技術(shù)將使辦公活動向著數(shù)字化方向發(fā)展，最終實現(xiàn)無紙化辦公。通過采用辦公自動化系統(tǒng)， 能夠使內(nèi)部人員方便快捷地共享信息，高效地協(xié)同工作，這種以 E-mail、文檔數(shù)據(jù)庫管理、復制、目錄服務、群組協(xié)同工作等技術(shù)作支撐，讓群體協(xié)同工作成為可能，徹底打破了早期辦公自動化的“信息孤島”，變成了“信息大陸”，實現(xiàn)了對人事、文檔、會議等的自動化管理。從而改變了過去復雜、低效的手工辦公方式，實現(xiàn)迅速、全方位的信息采集、信息處理，為企業(yè)的管理和決策提供科學的依據(jù)。 具體來說，OA 主要實現(xiàn)下面七個方面的功能：內(nèi)部通信平臺；信息平臺；實現(xiàn)工作流程的自動化；實現(xiàn)文檔管理的自動化；輔助辦公；信息集成；實現(xiàn)分布式辦公。目前國內(nèi)多數(shù)上規(guī)模公司都已經(jīng)使用 OA 系統(tǒng)進行辦公自動化操作，但在新開發(fā)和設計樓盤時就充分考慮辦公自動化需要，有效實現(xiàn)信息共享、軟件對接的智能建筑暫時并不多。 因此國內(nèi)企業(yè)需在這方面不斷加強。

2.4 保安自動化

智能建筑安全防范工作很重要，過去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端，而智能化小區(qū)的最重要目的之一，就是用電子裝置來保障小區(qū)的安全防范工作，為住戶提供舒適安全居住環(huán)境。 現(xiàn)代建筑的安全防范系統(tǒng)可以實時監(jiān)控著非法闖入的發(fā)生，一旦出現(xiàn)警情，系統(tǒng)會自動向中心發(fā)出報警信息， 同時啟動相關(guān)電器進入應急聯(lián)動狀態(tài)，從而實現(xiàn)主動防范，主要包括安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)；門禁管理系統(tǒng)；停車場管理系統(tǒng)；防盜報警系統(tǒng)；出入口管理與周界防范系統(tǒng)；對講與防盜門控等等，它們都是以自動化控制技術(shù)作為設計基礎，使人們的公共安全得到保證。

2.5 消防自動化

智能建筑許多都是高層建筑，其內(nèi)部設施功能復雜，形成火災的因素也比普通建筑更多。 一旦出現(xiàn)火情，如何盡快有效地開展補救工作，就為智能建筑的防火帶來了特殊的要求，因此消防自動化在智能建筑系統(tǒng)中就變得極其重要。消防自動化系統(tǒng)通過建筑物內(nèi)不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警，同時啟動火災聯(lián)動系統(tǒng)，包括關(guān)閉空調(diào)、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統(tǒng)運作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能的減少生命、財產(chǎn)損失。目前智能建筑經(jīng)常采用的消防自動化系統(tǒng)包括：自動噴水滅火系統(tǒng)；自動氣體滅火系統(tǒng)；火災事故廣播系統(tǒng)；安全疏散系統(tǒng)；消防電梯管理系統(tǒng)。

3結(jié)束語

面對新時期的市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國建筑行業(yè)的技術(shù)得到了廣泛的更新。 智能建筑作為新時期的建筑代表，對建筑行業(yè)的創(chuàng)新施工產(chǎn)生了巨大的影響。為作為建筑單位，必須要積極引進智能建筑新技術(shù)，這樣才能創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻

篇3

關(guān)鍵詞：智能建筑；自動化； 控制系統(tǒng)；

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

建筑業(yè)大力發(fā)展,樓宇自動控制系統(tǒng)的市場需求隨之越來越大,而且吸引國內(nèi)外樓宇自動化系統(tǒng)廠商不斷的提升計算機控制管理的軟件,強調(diào)人性化使用接口,有條不紊使建筑物機電與消防,安防,停車管理,門禁等各種系統(tǒng)結(jié)合,達到更舒適的工作環(huán)境,不但能節(jié)省能源,也節(jié)省了維護管理的工作量和運行費用。

一、智能建筑內(nèi)涵

智能建筑是通過對建筑物的四個基本要素：結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務和管理以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進行最優(yōu)化設計，從而提供一個投資合理的，具有高效、舒適、便利環(huán)境的建筑空間。其中結(jié)構(gòu)指的是建筑環(huán)境結(jié)構(gòu)，它涵蓋了建筑物的結(jié)構(gòu)、裝飾、建材、空間劃分等；系統(tǒng)指的是實現(xiàn)建筑物功能所安裝運行的光機電設備系統(tǒng)，如空調(diào)、電梯、照明、通信、綜合布線、一卡通、業(yè)務辦公等智能化系統(tǒng)；服務是指為建筑物的使用者和管理者提供高效、優(yōu)質(zhì)的全方位服務，提供安全、舒適、高效、便利的生活、學習與工作環(huán)境，并降低建筑設備系統(tǒng)的運行維護費用；管理指的是對人、財、物、信息及智能化系統(tǒng)的全面管理。

二、自動化控制技術(shù)在智能建筑中的運用

早期智能建筑應用自動化控制技術(shù)一般包括：辦公自動化（OA）、通信自動化（CA）和樓宇自動化（BA）三個部分。 現(xiàn)在的智能建筑已經(jīng)發(fā)展到 5A 系統(tǒng)，包括辦公自動化（OA）、通信自動化（CA）、樓宇自動化（BA）、消防自動化（FA）和保安自動化（SA）五個部分。

1.通信自動化

智能建筑的信息通信系統(tǒng)能夠和外部相關(guān)結(jié)構(gòu)連接，包括：電話公網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機網(wǎng)、衛(wèi)星、廣電網(wǎng)相連等，這樣能夠確保建筑內(nèi)外部之間的有序結(jié)合，讓智能建筑的性能得到最大發(fā)揮。 通信自動化可以為用戶創(chuàng)造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務，在語言、圖形、文字等方面的通信水平都是比較先進的。 通信網(wǎng)絡系統(tǒng)有：固定電話通信系統(tǒng)、聲訊服務通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等，各種通信功能都具備。

2. 樓宇自動化

樓宇自動化在智能建筑中是不可缺少的構(gòu)成，對于智能建筑自身價值的體現(xiàn)有著較大的意義。智能建筑利用樓宇自動化系統(tǒng)完成建筑物內(nèi)設備與建筑環(huán)境的有效控制， 能夠給用戶創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，在安全、舒適、高效、經(jīng)濟、便捷等方面的優(yōu)勢十分顯著。樓宇自動化系統(tǒng)能根據(jù)建筑內(nèi)部所有的公用機電設備，如：建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等開展全面管理，實現(xiàn)了整體設備的有序運行，減小了建筑施工消耗能的成本投入。樓宇自動化系統(tǒng)涉及建筑的空調(diào)、通風、電力、照明、防災、安全、給排水、車庫管理等設備與系統(tǒng)，是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的子系統(tǒng)，它的設計水平和建設質(zhì)量對智能建筑功能的實現(xiàn)有直接的影響。設計樓宇自動化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機電設備的信息進行歸類、分析、采用最優(yōu)化的控制手段,對各機電設備進行集中監(jiān)控和管理，使設備始終高效、有序的狀態(tài)下運行，創(chuàng)造安全、舒適、高效的工作環(huán)境，盡量節(jié)省能耗和日常管理費用，從而提高了智能建筑的現(xiàn)代化管理和服務水平。

3．辦公自動化

辦公自動化便是利用先進的信息處理設備， 以計算機為中心，采用傳真機、復印機、E-mail、國際互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)等一系列現(xiàn)代化辦公及通訊設施，最大限度的提高辦公效率、改進辦公質(zhì)量、改善辦公環(huán)境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動強度、同時防止減少人為的失誤和差錯。 辦公自動化技術(shù)將使辦公活動向著數(shù)字化方向發(fā)展，最終實現(xiàn)無紙化辦公。通過采用辦公自動化系統(tǒng)， 能夠使內(nèi)部人員方便快捷地共享信息，高效地協(xié)同工作，這種以 E-mail、文檔數(shù)據(jù)庫管理、復制、目錄服務、群組協(xié)同工作等技術(shù)作支撐，讓群體協(xié)同工作成為可能，徹底打破了早期辦公自動化的“信息孤島”，變成了“信息大陸”，實現(xiàn)了對人事、文檔、會議等的自動化管理。從而改變了過去復雜、低效的手工辦公方式，實現(xiàn)迅速、全方位的信息采集、信息處理，為企業(yè)的管理和決策提供科學的依據(jù)。 具體來說，OA 主要實現(xiàn)下面七個方面的功能：內(nèi)部通信平臺；信息平臺；實現(xiàn)工作流程的自動化；實現(xiàn)文檔管理的自動化；輔助辦公；信息集成；實現(xiàn)分布式辦公。目前國內(nèi)多數(shù)上規(guī)模公司都已經(jīng)使用 OA 系統(tǒng)進行辦公自動化操作，但在新開發(fā)和設計樓盤時就充分考慮辦公自動化需要，有效實現(xiàn)信息共享、軟件對接的智能建筑暫時并不多。 因此國內(nèi)企業(yè)需在這方面不斷加強。

4．保安自動化

智能建筑安全防范工作很重要，過去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端，而智能化小區(qū)的最重要目的之一，就是用電子裝置來保障小區(qū)的安全防范工作，為住戶提供舒適安全居住環(huán)境。 現(xiàn)代建筑的安全防范系統(tǒng)可以實時監(jiān)控著非法闖入的發(fā)生，一旦出現(xiàn)警情，系統(tǒng)會自動向中心發(fā)出報警信息， 同時啟動相關(guān)電器進入應急聯(lián)動狀態(tài)，從而實現(xiàn)主動防范，主要包括安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)；門禁管理系統(tǒng)；停車場管理系統(tǒng)；防盜報警系統(tǒng)；出入口管理與周界防范系統(tǒng)；對講與防盜門控等等，它們都是以自動化控制技術(shù)作為設計基礎，使人們的公共安全得到保證。

5. 消防自動化

智能建筑許多都是高層建筑，其內(nèi)部設施功能復雜，形成火災的因素也比普通建筑更多。 一旦出現(xiàn)火情，如何盡快有效地開展補救工作，就為智能建筑的防火帶來了特殊的要求，因此消防自動化在智能建筑系統(tǒng)中就變得極其重要。消防自動化系統(tǒng)通過建筑物內(nèi)不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警，同時啟動火災聯(lián)動系統(tǒng)，包括關(guān)閉空調(diào)、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統(tǒng)運作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能的減少生命、財產(chǎn)損失。目前智能建筑經(jīng)常采用的消防自動化系統(tǒng)包括：自動噴水滅火系統(tǒng)；自動氣體滅火系統(tǒng)；火災事故廣播系統(tǒng)；安全疏散系統(tǒng)；消防電梯管理系統(tǒng)。

三、智能建筑安全防護系統(tǒng)

智能建筑自動安防系統(tǒng)在傳統(tǒng)的設計中已經(jīng)使用相當一段時間了。其在智能建筑中的新穎性不僅在于其內(nèi)含，而且在于其自動化的程度以及自動安防系統(tǒng)與其它建筑系統(tǒng)的相互聯(lián)系的程度。智能建筑自動安防系統(tǒng)通過監(jiān)測與之相連的安防傳感器可提供三種形式的保護：周邊保護、區(qū)域保護、物體保護。以空間來分，可分為室內(nèi)部分和室外部分。室內(nèi)部分：室內(nèi)紅外線探頭、緊急求助、煤氣泄漏、門磁系統(tǒng)等，所有信息連接到室內(nèi)智能控制器。智能控制器負責數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析并把數(shù)據(jù)分析結(jié)果傳送到小區(qū)管理中心，由小區(qū)管理計算機作處理、顯示及打印情況、通知值班人員及110報警。室外部分：圍墻段設周界紅外線對射報警系統(tǒng)。當有人非法越欄時，即信號傳送到計算機，觸發(fā)報警。這些設施的設置使得被授權(quán)人得以通過受控制的建筑或限制區(qū)域的入口。這些人可以通過使用磁卡閱讀器、卡式鑰匙或其它身份鑒別設備被確認。系統(tǒng)可基于這一點開啟適當?shù)拈T，允許人們進出被限制的區(qū)域。對于“非法侵入”，系統(tǒng)不僅可以提供打印報告和可視的侵入顯示，而且可啟動整個建筑的彩色圖象監(jiān)視器系統(tǒng)的監(jiān)控程序。極大的提高了工作區(qū)域的安全性。

結(jié)束語

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國建筑行業(yè)技術(shù)得到了廣泛應用。智能建筑作為新時期的建筑代表，對建筑行業(yè)的創(chuàng)新施工產(chǎn)生了巨大的影響。為作為建筑單位，必須要積極引進智能建筑新技術(shù)，這樣才能為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益，更大的贏得市場。

參考文獻

篇4

近年來世界各遠程教育機構(gòu)都十分重視各種信息通訊技術(shù)和媒體的應用和研究，有自己的技術(shù)觀念和技術(shù)媒體應用模式 本文選取國外4個具有代表性的遠程教育機構(gòu)，通過文獻綜述和網(wǎng)站瀏覽，了解其技術(shù)媒體應用情況。文章在分別介紹的基礎上，進一步分析、歸納出國外遠程教育中技術(shù)媒體的應用特點和對我國遠程教育中技術(shù)媒體應用的啟示。

一、國外遠程教育中技術(shù)應用的現(xiàn)狀

(一)英國開放大學

英國開放大學創(chuàng)建于1969年，它是獨立的遠程開放大學的先驅(qū)，是最為成功的遠程教育機構(gòu)之一。今天，英國開放大學仍以其高質(zhì)量的課程資源、完善的支持服務體系和先進的科研水平等，領先于世界遠程開放大學。

1．技術(shù)媒體應用的發(fā)展與現(xiàn)狀

在過去的30年里，英國開放大學采用了多樣的新媒體。最初是盒式錄音磁帶和后來的錄像磁帶的開發(fā)和使用，它給了學生更多的自主性；在19世紀80年代，個人電腦逐漸增多，許多學生熱衷于通過CD-ROM和基于網(wǎng)絡的學習材料來開展學習；到了90年代中期，英國開放大學開始了在線教學的探索，并使得開放大學成為了世界領先的“電子大學”。

目前，英國開放大學提供給學生的技術(shù)媒體資源主要有印刷課程材料、考試規(guī)定的參考書、盒式錄音和錄像磁帶、廣播電視節(jié)目、CD-ROM／軟件、家庭試驗工具箱和UKOU網(wǎng)站。

其中，英國開放大學學生(在讀學生約18萬)均可以通過UKOU網(wǎng)站進行輔助學習。據(jù)統(tǒng)計，每周有25000個學生通過網(wǎng)絡學習授課錄音；開放圖書館每天有250萬人的網(wǎng)頁訪問量；有11萬個學生使用了會議系統(tǒng)；在16000個網(wǎng)絡會議中，有2000個是學生自己組織的。

2．技術(shù)媒體研發(fā)與評估

英國開放大學內(nèi)部的5個研究中心為其教師的科研水平提供了保證，而其中計算機研究中心(CRC)有力地保證了英國開放大學在新技術(shù)媒體研發(fā)上的領先地位。

計算機研究中心(CRC)主要承擔在知識管理、通信技術(shù)、學習和人機交互等方面的前沿技術(shù)的研究。它由計算機系、知識媒體研究所(KMI，1995年成立)和教育技術(shù)研究所(IET)組成。其中，知識媒體的研究涉及認知和學習科學、人工智能和語義技術(shù)以及多媒體的融合；IET則關(guān)注用戶與基于計算機的教育資源之間的交互。另外，IET十分關(guān)注遠程教育的評估，專門設置了各類質(zhì)量監(jiān)控和評估課題，如“評價數(shù)字化電視的應用”(DiVA)研究，旨在對開放大學工作人員和學生對該技術(shù)的使用情況進行評價，特別是調(diào)查在教與學過程中使用數(shù)字電視的支持作用。

(二)韓國國立開放大學

韓國國立開放大學(KNOU)是韓國惟一的一所遠程開放大學，于1972年成立，現(xiàn)設四年制學歷教育和非學歷教育，校本部下設13個“道”學習中心，34個“郡部”學習館。據(jù)統(tǒng)計，截至2002年已有畢業(yè)生26萬，在讀生21萬，是世界10所巨型開放大學之一。

1．技術(shù)媒體應用現(xiàn)狀

KNOU的各個科目均提供有面授與班級工作，每學期8小時，周末在學習中心進行；其他有冬季的季節(jié)性學期、面授指導及專家講座(有時通過視頻會議進行)等。

同時，KNOU提供多樣化的技術(shù)與媒體資源，主要有：(1)印刷教材。另外有用于幫助學生自學的小冊子、用于介紹新課目的校報講座。(2)廣播電視。通過開放大學電視網(wǎng)(OUNTV)和教育廣播系統(tǒng)(EBS)傳遞講座節(jié)目。(3)音像帶。每學期，每個專業(yè)有2-3科目通過音像帶來學習。(4)視頻會議系統(tǒng)。(5)KNOU網(wǎng)站學習：①提供LOD(按需學習)系統(tǒng)。建立數(shù)字圖書館系統(tǒng)，提供有580個科目的錄音錄像帶(通常是OUNTV和無線廣播的錄制)，1998年之后，這些錄音錄像可通過網(wǎng)絡下載或在線觀看。②網(wǎng)絡課程與計算機交流：提供CD-ROM或網(wǎng)絡版課程，學生也可通過網(wǎng)絡獲取有用信息和學習材料。

在網(wǎng)上教學方面，KNOU通過參與兩所網(wǎng)上大學的聯(lián)合辦學活動，即“韓國網(wǎng)上校園(CCK)”和“IT網(wǎng)上大學(ITCU)”，同時負責管理可網(wǎng)上大學(16所大學參與)的網(wǎng)上教育系統(tǒng)，確立了它在韓國未來遠程教育中的領導地位。

2．技術(shù)媒體的開發(fā)與研究

KNOU的教育媒體開發(fā)中心主要致力于開發(fā)新的遠程教育媒體?，F(xiàn)運營一個有線電視站(OUN，47頻道)、一個視頻會議系統(tǒng)、廣播講座系統(tǒng)和數(shù)字圖書館；負責講座磁帶的復制和分發(fā)以及音視頻教育節(jié)目的評估。

遠程教育研究所下設三個分部，分別是：(1)遠程教育研究分部，主要負責研究和國際交流；(2)教育評估／咨詢分部，主要負責遠程教育方法研究、課程媒體等的評估、系統(tǒng)監(jiān)控以及學生心理咨詢和測試等；(3)管理辦公室則主要提供管理支持。

(三)澳大利亞南昆士蘭大學

南昆士蘭大學(uso)是澳大利亞較早開展遠程教育的大學。自1967年成立以來，USQ以其優(yōu)質(zhì)的課程，特別是遠程教育課程贏得了國際聲譽，曾被開放性及遠程教育國際委員會選為世界最佳雙軌制大學。目前USO大約有17000個學生選擇校外學習，約占總數(shù)的75％，學生遍及80個國家。

USO下屬的遠程與電子學習中心(DEC)類似我國試點高校的網(wǎng)院，它是世界上第一個獲得IS09001質(zhì)量認證體系的遠程教育部門。DEC負責提供校外學習材料，為每門課程提供學習包。

1．技術(shù)媒體應用現(xiàn)狀

學習包針對每門課程進行指導，包括了校內(nèi)學生所接受到的所有講座和指南，主要內(nèi)容有：(1)書本教材，(2)來自雜志、報紙和書本的文摘，(3)音頻和／或視頻磁帶，(4)電腦管理的學習手冊，(5)CD-ROM／軟盤，(6)作業(yè)信息，(7)練習、教學問題和答案。

USO校內(nèi)、校外的學生都可以進行基于互聯(lián)網(wǎng)的學習，目前開設有超過40個各類“USO在線”課程。學生可以選擇在線學習一兩門課程或者整個專業(yè)。USO在線支持中心給在線學習的學生提供技術(shù)、學術(shù)和管理上的支持；學生可以通過E-mail、討論和聊天群與同學、老師交互；課程和輔助材料都可以通過網(wǎng)絡獲取。

2．教師培訓與技術(shù)媒體研發(fā)

為滿足職工在教學、學習以及技術(shù)使用中的需要，DEC提供了一系列的服務，其中包括對教師進行在線教學時所需要掌握的Web CT和USO在線的管理、XML網(wǎng)頁設計、多媒體教學材料開發(fā)等進行培訓。

DEC還進行遠程和電子學習、新技術(shù)使用以及在 線教學等的研究；DEC十分注重通過職工、學生的反饋等收集數(shù)據(jù)，對DEC進行評估，以提供更好的服務和達到ISO9001：2000認證標準。另外，在開發(fā)使用新技術(shù)媒體的同時，DEC十分注重尋求企業(yè)或政府的幫助，在其研究和商業(yè)部之下設有專門的商業(yè)辦公室，尋求投資機會和合作伙伴，如目前正尋求交互數(shù)字信息投遞研究與開發(fā)的贊助伙伴。

(四)西班牙國家遠程教育大學

西班牙國家遠程教育大學(UNED)創(chuàng)建于1972年，與西班牙其它大學具有一樣的資格和自主辦學權(quán)，而正是由于國家遠程教育大學的教學方法，使得該大學不同于西班牙其它大學，它的基石便是印刷和視聽教學材料、指南教學和新的信息通信技術(shù)的使用。

1．技術(shù)媒體應用現(xiàn)狀

UNED建立了多媒體通信系統(tǒng)，提供的教學材料包括印刷材料、音視頻和計算機支持的新技術(shù)媒體資源。其中印刷材料包含了教學單元，是基礎的教學材料，這些單元使得學生能夠獨立學習，音視頻媒介包括直接和定向的無線電廣播、音頻磁帶和視頻磁帶，通常還有幻燈片，而“使用音視頻方法時需要考慮成本效益”。

虛擬部(UVA Virtualization Unit)于2000年1月創(chuàng)建，負責支持虛擬課程的計算機系統(tǒng)的管理，即網(wǎng)上教學的支持。自創(chuàng)建以來，UVA開發(fā)了180門虛擬課程，并向3000名教師和32000名學生提供支持。UVA也與其它國內(nèi)外社會機構(gòu)進行合作研究和開發(fā)。

2．信息通信技術(shù)的開發(fā)和研究

UNED注重將傳統(tǒng)技術(shù)和新技術(shù)進行融合，從而優(yōu)化課程質(zhì)量；注重通過實踐項目來更新和改善自身的遠程學習方法。這些項目有Tec-infr、CiberUNED和ADaTec。

Tec-infor是技術(shù)資源的研究和開發(fā)部門，由大學的遠程教育學院設立。CiberUNED不僅僅是簡單意義上的虛擬校園，它還是基于新的信息和通信技術(shù)的學習設施，包括虛擬課程、文化和教育信息廣播頻道、學術(shù)支持服務和無線電項目等。ADaTec是技術(shù)資源應用和設計的研發(fā)技術(shù)中心，旨在處理兩個相關(guān)的問題：滿足大學師生的需要和使師生沉浸在遠程信息和多媒體資源的系統(tǒng)使用中

3．教師培訓

UFORMTIC―IUED是信息和通信技術(shù)的培訓部門。該部門下屬于大學遠程教育學院，負責大學教職工的信息技術(shù)培訓-培訓內(nèi)容涉及所有的虛擬課程的設計方面；同時也負責對與虛擬課程有關(guān)的材料設計、活動設計和通信問題管理等教學小組人員進行培訓。

二、分析與啟示

從以上4所機構(gòu)中技術(shù)媒體應用情況可以看出，各個機構(gòu)都十分重視對新技術(shù)媒體的應用，尤其是網(wǎng)絡教學，已經(jīng)成為世界遠程教育的發(fā)展趨勢。這從各機構(gòu)對網(wǎng)上教學的實驗、數(shù)字化資源和虛擬校園的建設可以看出。

但在應用各類新媒體技術(shù)的同時，各個機構(gòu)均十分重視相應的研究、人員培訓和應用評估等，從而促進各類媒體技術(shù)的合理運用和有效使用。這對我國現(xiàn)代遠程教育中技術(shù)媒體的應用有重要的借鑒意義。

1．媒體一體化設計，合理開發(fā)媒體資源

從上述介紹可看出，各機構(gòu)通常提供多媒體的教學包和綜合采用各類技術(shù)媒體進行傳遞，這與他們自身的技術(shù)觀念是相吻合的-、如英國開放大學，他們認為新的教學媒體一定會提供比傳統(tǒng)教學媒體更先進、更主動的學習形式，但是，新技術(shù)媒體并非對舊技術(shù)媒體的否定或取代；他們認為最佳學習效果往往來源于新舊媒體的合理利用上，KNOU認為，多樣化的技術(shù)媒體能夠提供學生更好的條件和更靈活的時間安排；能夠提供多樣化的教學方法和評價方法；提倡對新技術(shù)媒體的使用。

我國遠程教育中同樣也注重技術(shù)媒體的綜合利用。國內(nèi)遠程教育專家傾向于根據(jù)其代表性的技術(shù)將遠程教育劃分為三代，即函授教育、廣播電視教育和現(xiàn)代遠程教育，而現(xiàn)代遠程教育是在前兩代印刷媒體、廣播電視、錄音錄像、計算機等的基礎上，對網(wǎng)絡(衛(wèi)星電視、計算機、電信網(wǎng))的使用；三代遠程教育媒體技術(shù)有各自的應用范圍，它們的關(guān)系并非替代和排斥的關(guān)系，而是繼承、融合、創(chuàng)新和發(fā)展的關(guān)系。

由于新舊媒體有各自的應用條件和環(huán)境，就需要我們在技術(shù)媒體應用和媒體資源開發(fā)中，從系統(tǒng)的角度，對技術(shù)媒體進行一體化的設計。根據(jù)教學目標、教學內(nèi)容、教學對象選擇合適的媒體，充分發(fā)揮其長處，從而取得更好的效果。如英語、中文等學科，需增加實時交互媒體的使用；根據(jù)學生有個人電腦但上網(wǎng)困難等因素，增加光盤課件的發(fā)放等。

2．開展實踐項目，尋求產(chǎn)業(yè)化

國外遠程教育中技術(shù)媒體的開發(fā)與應用十分注重尋求資金支持。西班牙國家遠程教育大學是通過實踐項目來促進新技術(shù)資源的開發(fā)，從而改善遠程學習方法；澳大利亞南昆士蘭大學在實踐項目中十分注重尋求政府和企業(yè)的幫助。

在新技術(shù)媒體的開發(fā)方面，經(jīng)濟成本因素是不可忽視的因素。因此，我國試點網(wǎng)院應該尋求政府、公司的資金幫助與技術(shù)支持，積極實現(xiàn)技術(shù)媒體開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化。這有利于合理利用社會資源，為提高技術(shù)媒體的質(zhì)量提供更好的經(jīng)濟和技術(shù)基礎，如我國奧鵬遠程教育學習中心，就獲得了國家的支持和TCL集團股份有限公司和中國衛(wèi)星通信集團公司注資，為我國與之合作的試點網(wǎng)院提供了先進的網(wǎng)上教學管理和學習的平臺。

3．注重技術(shù)媒體的應用與評估研究

可以看出，以上四個遠程教育機構(gòu)均有進行媒體的應用與評估研究，其中三所建有專門的研究部門，負責媒體資源的開發(fā)和(或)研究。

(1)注重技術(shù)媒體的應用研究

在遠程教育中，技術(shù)只是作為傳遞教學的工具，它的本質(zhì)是教育。因此，在積極開發(fā)新技術(shù)媒體的同時，更應該重視技術(shù)的應用研究，尤其是與技術(shù)結(jié)合的教學方法的研究。

如英國開放大學，其在線教學應用范圍的擴大是建立在扎實的應用研究和教學經(jīng)驗積累之上的。英國開放大學早在1988年就開始進行網(wǎng)上教學實驗，當時是在《信息科技導論》課程中穿插使用，每年上課的學生有一千人，持續(xù)了四年；由于該實驗相當成功，其它課程也陸續(xù)要求進行在線教學。而直到2000年，英國開放大學才真正開辦完全在線教學的課程，以學生人數(shù)較多的基礎課程為對象，如大學部的“計算機、網(wǎng)絡與你”這類必修課程。這一點值得我國網(wǎng)院學習。

(2)注重技術(shù)媒體效力的評估

要想保持高質(zhì)量的遠程教育，就要求我們以成本效益為標準，不斷評估各種技術(shù)媒體的使用情況和應用效果，了解媒體的優(yōu)勢和缺陷，從而更合理和有效地利用媒體。評估可以通過學生、教師及工作人員的反饋評價來收集數(shù)據(jù)，這種涉及學生反饋的評估活動向?qū)W生提供了一種重要的評估方法，也收集和積累了遠程教育技術(shù)應用的實踐經(jīng)驗。

4．重視教師技術(shù)能力培訓

從國外發(fā)展情況可以看出，我國對新興技術(shù)媒體的應用并不比國外落后。如網(wǎng)上教學的開展，我國試點網(wǎng)院的均建有自己的門戶網(wǎng)站和平臺，提供網(wǎng)上課程資源和在線答疑等。但對于教師的網(wǎng)上教學技能、方法的提高等有待進一步加強。

根據(jù)弗雷德里克?泰勒的經(jīng)典理論(Taylor，1911)，即公司應該對所涉及的技術(shù)進行培訓(讓員工適應工作)，以提高工作效率與工作質(zhì)量。同樣，作為教學重要要素之一的教師，是影響學生學習質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要接受培訓以適應新的技術(shù)媒體教學的需要，從而提高教學質(zhì)量。如網(wǎng)上教學，一方面，教師需要掌握相應的信息技能；另一方面，教師需要組織學生學習并提供學習方法的指導，教育學生如何借助網(wǎng)絡自主學習、培養(yǎng)正確的學習觀。這對教師的要求是非常高的，無論對其教學、理論研究水平，還是技術(shù)、管理水平，都提出了很高的要求。教師需要學會新的教學方法、教學理念和教學手段，去適應網(wǎng)上教學。