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科學(xué)研究計(jì)劃書范文第1篇

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù)；圖像理解

中圖分類號(hào)：TP391.4

可視化技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要研究方向，是圖形科學(xué)的新領(lǐng)域。它是指是運(yùn)用圖形學(xué)原理和方法，將大規(guī)模的科學(xué)數(shù)據(jù)-數(shù)值和圖像，轉(zhuǎn)換為可視的圖形和圖。它能夠給予人們深刻與意想不到的洞察力，在很多領(lǐng)域使科學(xué)家的研究方式發(fā)生了根本變化。它涉及的研究領(lǐng)域很廣，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域中不可缺少的組成部分，例如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺等，它也是理解復(fù)雜現(xiàn)象和大規(guī)模數(shù)據(jù)的重要工具。

自從1986年可視化概念提出以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開始研究可視化理論、方法，開發(fā)可視化工具與環(huán)境，它們的研究成果已廣泛應(yīng)用于石油勘探、氣象預(yù)報(bào)、航天航空、核武器研制、醫(yī)學(xué)圖像處理等科學(xué)與工程領(lǐng)域以及自然科學(xué)領(lǐng)域中。

90年代初，我國(guó)開始了科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的研究工作，一般需要使用巨型計(jì)算機(jī)和高檔圖形工作站處理龐大的數(shù)據(jù)量以及相關(guān)復(fù)雜的圖像生成算法。所以，在高水平的大學(xué)、大公司和國(guó)家級(jí)的研究中心才有實(shí)力對(duì)可視化技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用。近幾年來(lái)，隨著處理器功能的不斷提高，可視化技術(shù)的飛速發(fā)展，它的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到科學(xué)研究、工程、軍事、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，但是，與國(guó)外先進(jìn)水平還有差距，因此還需要在在醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、海洋、氣象、航空等行業(yè)加大應(yīng)用力度。

1 可視化的基本概念

可視化是一種計(jì)算技術(shù)，它將符號(hào)轉(zhuǎn)換成幾何，使研究者能觀察到他們的研究工作。可視化技術(shù)能夠?qū)⒖床灰姷氖挛锿ㄟ^計(jì)算機(jī)變?yōu)槟軌蚩匆姷氖挛?，提供了科學(xué)發(fā)現(xiàn)和展現(xiàn)事物的新途徑，改變了科學(xué)家原有的研究方式，能夠給人們意想不到的啟示。

根據(jù)可視化技術(shù)的交互性、多維性、和可視性的特點(diǎn)，以及考慮結(jié)合程度，可視化技術(shù)可以分為后置處理，實(shí)時(shí)跟蹤處理和實(shí)時(shí)繪制及交互控制三個(gè)層次。后置處理指的是將計(jì)算結(jié)果解釋或顯示為可視化的圖形，目前大部分應(yīng)用軟件屬于這一層次；實(shí)時(shí)跟蹤處理強(qiáng)調(diào)它的實(shí)時(shí)性，因此要求計(jì)算與顯示必行同步進(jìn)行，這樣能夠隨時(shí)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行中的錯(cuò)誤以便日后改正；實(shí)時(shí)繪制及交互控制一方面強(qiáng)調(diào)它的實(shí)時(shí)性，另外能夠根據(jù)顯示結(jié)果隨時(shí)改變執(zhí)行過程中的參數(shù)以便得到滿意的結(jié)果，因此具有交互界面。近二十多年來(lái)，在美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的著名大學(xué)都在致力于可視化技術(shù)的研究，而且已經(jīng)重點(diǎn)向?qū)崟r(shí)處理和交互控制方面發(fā)展。

2 國(guó)內(nèi)外比較著名的研究成果

2.1 流體可視化軟件

這是美國(guó)國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心（NCSA，National center of supercomputer Application）的研究成果。該軟件通過多個(gè)相聯(lián)系的模型，在交互及分布環(huán)境下研究暴風(fēng)雨的形成規(guī)律。其中安裝在NCSA的超級(jí)計(jì)算機(jī)CRAY-YMP進(jìn)行模型計(jì)算，VGX工作站則用來(lái)實(shí)現(xiàn)二、三維圖形顯示，提供用戶接口，二者之間使用網(wǎng)絡(luò)連接。

2.2 醫(yī)學(xué)可視化技術(shù)

醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化，已成為數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。由于近代非侵入診斷技術(shù)如CT、MRI和正電子放射斷層掃描（PET）的發(fā)展，醫(yī)生已經(jīng)可以非常容易獲得病人有關(guān)部位的一組二維斷層圖像。因?yàn)楹舜殴舱?、CT掃描等設(shè)備能夠產(chǎn)生人體病變區(qū)域的多個(gè)方面多個(gè)剖面的圖像，或者重建為具有不同細(xì)節(jié)程度的三維真實(shí)圖像，使醫(yī)生對(duì)病灶部位的大小、位置，不僅有定性的認(rèn)識(shí)，而且有定量的認(rèn)識(shí)，從而及時(shí)高效地診斷疾病。CT圖像打破傳統(tǒng)的膠片感光成像模式，借助于計(jì)算機(jī)重構(gòu)人體器官或組織的圖像，使醫(yī)學(xué)圖像從二維走向三維，使人們從人體外部可以看到內(nèi)部。利用可視化技術(shù)軟件，能夠重構(gòu)有關(guān)器官和組織的三維圖像，例如美國(guó)加洲的ADAC實(shí)驗(yàn)室，約翰.霍普金斯大學(xué)等開發(fā)出的軟件已在許多醫(yī)院得到應(yīng)用。利用可視化技術(shù)可以以獲得心臟的三維圖像，并用于監(jiān)控心臟的形狀、大小和運(yùn)動(dòng)，為綜合診斷提供依據(jù)，例如中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)等進(jìn)行的主動(dòng)脈病變的臨床診斷和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)（CABG）后的血管顯示等。正是應(yīng)用了可視化技術(shù)，變不可見為可見，從而大大提高了手術(shù)的成功率。

耿國(guó)華教授實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)MidBASE。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、基于內(nèi)容的圖象檢索、嵌入三維可視化構(gòu)件、WEB方式遠(yuǎn)程查詢等方面特色明顯。已在多個(gè)醫(yī)院使用，效果良好[1]。

2.3 地學(xué)可視化技術(shù)

科學(xué)可視化應(yīng)用到地學(xué)中，產(chǎn)生了地學(xué)可視化。1990年的勘探地球物理學(xué)家協(xié)會(huì)的舉辦“科學(xué)可視化”專題討論會(huì)，促進(jìn)了地球物理勘探中的可視化研究。進(jìn)而在1995年舉辦的“可視化技術(shù)用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)更多的油氣資源”會(huì)議，使得科學(xué)可視化技術(shù)在油氣工業(yè)中的應(yīng)用成果大放光彩。目前，美國(guó)的SGI公司在可視化技術(shù)方面是處于世界領(lǐng)先地位，它在地學(xué)中主要應(yīng)用于油田開發(fā)、油藏?cái)?shù)值模擬、石油地質(zhì)、地震勘探、鉆井、測(cè)井、遙感測(cè)繪等方面。

2.4 人類胚胎的可視化

這是美國(guó)依利諾大學(xué)芝加哥分校研制的成果。首先依據(jù)美國(guó)衛(wèi)生和醫(yī)學(xué)國(guó)家博物館所得到的胚胎數(shù)據(jù)重構(gòu)人類胚胎模型，其次將該模型進(jìn)行三維顯示。這一成果預(yù)示著人類可以遠(yuǎn)程訪問人類性態(tài)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行分布式計(jì)算。

2.5 數(shù)字博物館的可視化技術(shù)

數(shù)字博物館最突出的特點(diǎn)是：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬技術(shù)通過計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成三度空間或把現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去，產(chǎn)生逼真的虛擬環(huán)境，從而使得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境中的感覺。數(shù)字博物館借助這樣的技術(shù)，對(duì)珍貴藏品進(jìn)行三維可視化的建模。在追求視覺真實(shí)感受的同時(shí)，最大限度地保存了物體真實(shí)數(shù)據(jù)。研究者可以直接測(cè)量模型得到標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)信息，為遠(yuǎn)程標(biāo)本研究提供可靠翔實(shí)的基礎(chǔ)，真正地做到了輔助科學(xué)研究及數(shù)據(jù)保存的作用。例如中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地學(xué)數(shù)字博物館、中山大學(xué)生物數(shù)字博物館、清華大學(xué)美術(shù)數(shù)字博物館、西北大學(xué)考古數(shù)字博物館、北京航空航天大學(xué)航空航天數(shù)字博物館等，這些數(shù)字博物館不僅為學(xué)者提供了一個(gè)高水平高質(zhì)量的學(xué)習(xí)平臺(tái)，有利于院校之間的學(xué)術(shù)信息和研究資源的共享，而且滿足用戶的交互性、參與性和沉浸性。

2.6 大場(chǎng)景及文物的虛擬修復(fù)可視化技術(shù)

大場(chǎng)景與文物虛擬修復(fù)還原和展示的研究涉及多個(gè)研究領(lǐng)域，需要綜合應(yīng)用數(shù)字圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、模式識(shí)別、可視化技術(shù)等研究領(lǐng)域。目前，在我國(guó)很多研究機(jī)構(gòu)已在與大場(chǎng)景和文物的虛擬修復(fù)技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行了一些研究工作，也取得了一些研究成果。但是，還沒有研制出完全自動(dòng)的虛擬修復(fù)和還原系統(tǒng)，并且這些研究成果相對(duì)獨(dú)立，沒有一個(gè)綜合文物復(fù)原和大場(chǎng)景虛擬還原展示的系統(tǒng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

NCSA（美國(guó)國(guó)家超級(jí)計(jì)算應(yīng)用中心）是國(guó)際上從事可視化研究的權(quán)威單位，一直從事可視化算法如軟件的開發(fā)研究。而在國(guó)內(nèi)，清華、北大、國(guó)防科大、中科院軟件所等單位相繼開展了可視化算法的研究及可視化工具的開發(fā)，都已取得了一大批可喜的成果。隨著計(jì)算機(jī)硬件條件的改善和諸如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等可視化算法的成熟，可視化技術(shù)一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的飛躍。

參考文獻(xiàn)：

[1]榮國(guó)棟，孟祥旭.Inspeck3D-DF三維掃描儀在數(shù)字博物館中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2002，38（16）：237-239.

科學(xué)研究計(jì)劃書范文第2篇

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；POE策略；鹽類的水解

中圖分類號(hào)：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-5962（2013）05-0322-01

新課程、新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)、新方法。新課程改革提倡教師積極參與教學(xué)改革，各種新的教學(xué)模式、方法不斷被創(chuàng)造出來(lái)。教無(wú)定法，適合的才是好的，POE策略只是其中的一種，部分課程內(nèi)容宜采用"POE策略"，并結(jié)合信息技術(shù)做探究實(shí)驗(yàn)，往往能起到很好的教學(xué)效果。筆者針對(duì)課標(biāo)要求和教材內(nèi)容，采用"POE策略"和手持技術(shù)對(duì)鹽類的水解教學(xué)設(shè)計(jì)試作探析。

1 教學(xué)思路

本課例結(jié)合信息技術(shù)，利用先進(jìn)的PEO教學(xué)策略，重構(gòu)教材內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生已經(jīng)具備基本解決問題的弱電解質(zhì)電離平衡知識(shí)和平衡移動(dòng)原理知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)為前提， 分析溶液中鹽所電離出的陰離子和陽(yáng)離子與水電離出來(lái)的H+和OH-結(jié)合形成弱酸或弱堿的趨勢(shì)，可清楚地知道不同的鹽溶液呈現(xiàn)不同酸堿性的本質(zhì)原因。

POE策略的使用建立在學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)或事實(shí)情境的基礎(chǔ)上，結(jié)合手持技術(shù)和動(dòng)畫模擬的使用，可以引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與預(yù)測(cè)的不一致性，從而形成正確的理解。采取活動(dòng)探究與理論探究結(jié)合的形式，使學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的生成過程。

2 教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1：鹽類的水解反應(yīng)概念引入

【展示】濃度均為0.1mol/L的碳酸鈉溶液、硫酸鉀溶液、氯化銨溶液、氯化鋁溶液、醋酸鈉溶液、和硝酸鈉溶液，手持技術(shù)設(shè)備（附PH傳感器）

【設(shè)問】鹽溶液都顯中性嗎？怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作可以知道這些鹽溶液的酸堿性？

【P-預(yù)測(cè)】碳酸鈉溶液為堿性，其它可能為中性，可以用PH試紙來(lái)測(cè)定或用PH傳感器來(lái)測(cè)定。

【O-觀察】使用PH傳感器測(cè)定前三種溶液的PH，并將測(cè)定結(jié)果投影到大屏幕上。再請(qǐng)同學(xué)來(lái)測(cè)定后三種溶液的PH值。

【設(shè)問】6種溶液中有4種不為中性，碳酸鈉溶液的確為堿性，這是為什么？

【E-解釋】某些鹽溶液中存在著水解平衡，因而顯酸或者堿性。

【結(jié)論】引入鹽類的水解反應(yīng)概念。

環(huán)節(jié)2：探究鹽類的水解反應(yīng)原理

【設(shè)問】往一只裝有100ml蒸餾水的燒杯中，滴加2滴酚酞，不斷加入碳酸鈉（邊加邊攪拌）， 從微觀的角度看鹽溶液中具體微粒數(shù)目的變化？溶液的顏色如何變化？氫離子和氫氧根離子的最終的濃度還相等嗎？PH值將如何變化？

【演示】把碳酸鈉慢慢加入蒸餾水中，并打開磁力攪拌器，用1個(gè)PH傳感器測(cè)定其PH，并繪制PH曲線，通過電腦投影到大屏幕上（如圖1）。

【P-預(yù)測(cè)】

[學(xué)生甲]溶液中微粒OH-、Na+、CO32-變多，H+變少，氫離子和氫氧根離子的濃度不相等，溶液變紅色。

[學(xué)生乙] 氫離子和氫氧根離子的最終的濃度不相等，溶液由中性變堿性，PH從7變大。

【O-觀察】通過大屏幕上PH曲線的變化，PH由7逐漸變大，溶液逐漸變紅色。

【設(shè)問】純堿溶液為何顯堿性？

【E-解釋】碳酸鈉溶解電離出CO32-，CO32-可水解消耗水中的H+，促進(jìn)水電離，OH-變多，所以純堿溶液顯堿性。

【追問】為何溶解前期溶液PH突然增大，最后幾乎不變？

【E-解釋】前期碳酸鈉易溶解，CO32-水解消耗水中的H+，促進(jìn)水電離，OH-變多，所以前期PH突然增大；后來(lái)，由于溶液達(dá)到飽和，水解達(dá)到平衡，PH幾乎不變。

【投影】 用PPT課件展示鹽類的水解的微觀過程（三維動(dòng)畫）。 通過動(dòng)畫使水解的微觀過程宏觀化，并能進(jìn)一步強(qiáng)化鹽的水解是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，使學(xué)生加深對(duì)鹽的水解的認(rèn)識(shí)。

【設(shè)問】如何判定其它鹽類是否水解及鹽溶液酸堿性？

[學(xué)生甲]當(dāng)鹽溶于水后，電離出來(lái)的微粒與水中微粒結(jié)合能變成弱電解質(zhì)的，就能水解。

[學(xué)生乙]水中OH-變多則為堿性，反之則顯酸性。

【總結(jié)】有弱才水解，無(wú)弱不水解；誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，兩強(qiáng)呈中性。

【練習(xí)】舉一反三。

3 教學(xué)反思

本課例圍繞新課程理念，以學(xué)生為中心展開。教師作為促進(jìn)者，應(yīng)精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理，發(fā)揮學(xué)生主體性、積極性和創(chuàng)造性。教學(xué)過程中，由學(xué)生依其原有的知識(shí)，提出支持的理由，去預(yù)測(cè)曲線變化。在觀察的結(jié)果和預(yù)測(cè)不同時(shí)，產(chǎn)生概念的沖突，由學(xué)生提出其解釋。教師要對(duì)學(xué)生的解釋適時(shí)做出引導(dǎo)，畢竟學(xué)生對(duì)看不見的微粒的行為和抽象的原理難以完全把握與理解。

恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用新技術(shù)和新方法，有助于學(xué)生更加透徹地掌握知識(shí)，把握自己的認(rèn)識(shí)過程，增強(qiáng)自己接受新知識(shí)的能力，從而提高學(xué)習(xí)效果，也有利于教師自身素質(zhì)的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 王祖浩，孫丹兒，李法瑞，占小紅.基于手持技術(shù)的高中生化學(xué)概念學(xué)習(xí)認(rèn)知研究[J]. 中國(guó)電化教育，2012

[2] 趙國(guó)敏.化學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)中PEODE策略的探索和嘗試[J]. 化學(xué)教學(xué)，2012，（4）

科學(xué)研究計(jì)劃書范文第3篇

1.科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)研究背景

科學(xué)計(jì)算可視化作為一個(gè)研究領(lǐng)域開始于1987年，它首先是為了高效地處理科學(xué)數(shù)據(jù)和解釋科學(xué)數(shù)據(jù)而提出并形成的。它將大量枯燥的數(shù)據(jù)以圖形圖像這種直觀的方式顯示出來(lái)，使觀察者可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)隱藏在大量數(shù)據(jù)背后的規(guī)律，從而幫助人們更好地理解和分析這些數(shù)據(jù)。

VISC的研究包括兩方面：一是VISC工具的研究.即如何把科學(xué)數(shù)據(jù)、數(shù)值圖像轉(zhuǎn)化成可視圖形與可理解信息的算法和工具；二是VISC應(yīng)用研究，即把可視化工具應(yīng)用于科學(xué)和工程的各個(gè)學(xué)科的方式和方法。它涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及圖形用戶界面等多個(gè)研究領(lǐng)域?？茖W(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的意義重大，它大大加快了數(shù)據(jù)的處理速度，使每日每時(shí)都在產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)得到有效的利用；實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器之間的圖像通訊，增強(qiáng)了人們觀察事物規(guī)律的能力；使科學(xué)家在得到計(jì)算結(jié)果的同時(shí)，知道在計(jì)算過程中發(fā)生了什么現(xiàn)象，并可以改變參數(shù)，觀察其影響，對(duì)計(jì)算過程實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)和控制。

2.科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)在現(xiàn)代教育方法中的應(yīng)用

信息時(shí)代，學(xué)習(xí)是一種社會(huì)活動(dòng)，個(gè)人不能脫離社會(huì)環(huán)境孤立地學(xué)習(xí)，抽象、多維信息的處理能力顯得日益重要，如果把科學(xué)計(jì)算可視化與教育有機(jī)地結(jié)合，教育與社會(huì)需求之間的差距將得以縮小，因?yàn)榭茖W(xué)計(jì)算可視化本身是對(duì)客觀對(duì)象的模擬，所構(gòu)建的學(xué)習(xí)環(huán)境與實(shí)際生活情境相關(guān)?？茖W(xué)計(jì)算可視化的沉浸性和交互性為學(xué)習(xí)者提供了可以直接交互的三維立體空間，并將學(xué)習(xí)者置于主動(dòng)學(xué)習(xí)的中心地位，有利于學(xué)習(xí)者知識(shí)的建構(gòu)。

2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制造“真實(shí)”感受

虛擬現(xiàn)實(shí)可以徹底打破時(shí)間的限制，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬，通過虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。例如，利用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生可以進(jìn)行溫室效應(yīng)、電路設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等方面的探索學(xué)習(xí)，從而研究出二氧化碳對(duì)全球氣候的影響規(guī)律，或設(shè)計(jì)出新的電路、新的建筑物。虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使得設(shè)備與環(huán)境塑造更接近于真實(shí)，有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練，如軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技能、電器維修技能等。

美國(guó)巴爾的摩Johns Hopkins大學(xué)的化學(xué)工程系教授卡爾威在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上建立了一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，模擬各種實(shí)驗(yàn)，讓工程系的學(xué)生通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)做實(shí)驗(yàn)，嘗試解決工程上遇到的各種問題。例如，通過一個(gè)虛擬的鉆油實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以知道某個(gè)位置的油井的深度，從而估計(jì)油層的形狀及所需費(fèi)用。

2.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫展現(xiàn)“實(shí)物”效果

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在教育方面有著廣闊的應(yīng)用前景。有些基本概念、原理和方法需要給學(xué)生以感性上的認(rèn)識(shí)，在實(shí)際教學(xué)中有可能無(wú)法用實(shí)物來(lái)演示。這時(shí)借助計(jì)算機(jī)動(dòng)畫把各種表面現(xiàn)象和實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行直觀演示和形象教學(xué)，大到宇宙形成，小到基因結(jié)構(gòu)，無(wú)論是化學(xué)反應(yīng)還是物理定律，使用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫都可以淋漓盡致地表示出來(lái)。

另外計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在網(wǎng)絡(luò)游戲、文化娛樂等方面也有著廣闊的應(yīng)用前景。基于PC的三維游戲正在不斷增加，其制作也離不開三維動(dòng)畫技術(shù)。開展三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化技術(shù)研究，探索提高體繪制質(zhì)量、速度的理論和關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于完善可視化理論、拓展體繪制的應(yīng)用領(lǐng)域等都具有重要的理論和實(shí)踐意義。

3.科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代教育方法的價(jià)值及意義

從教育的發(fā)展過程看，任何一種新技術(shù)、新媒體的出現(xiàn)，都會(huì)引起教育上的革命。例如，紙和印刷術(shù)的出現(xiàn)，廣播和電視技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，都曾引起了教育在質(zhì)的飛躍。毫無(wú)疑問，科學(xué)計(jì)算可視化與教育相結(jié)合，也一定會(huì)在教育領(lǐng)域中產(chǎn)生質(zhì)和量的飛躍。因此，探討科學(xué)計(jì)算可視化與教育相結(jié)合的理論依據(jù)，無(wú)論是對(duì)教育的發(fā)展，還是對(duì)科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)自身的發(fā)展都是必要的，也是現(xiàn)實(shí)可行的。利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)，可將科學(xué)計(jì)算過程以及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為幾何圖形或圖像信息并在屏幕上顯示出來(lái)，以便于觀察分析和交互處理。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫已成為發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計(jì)算過程中各種現(xiàn)象的有力工具，即“科學(xué)計(jì)算可視化”。

實(shí)現(xiàn)科學(xué)計(jì)算的可視化具有多方面的重要意義。它可以大大加快數(shù)據(jù)的處理速度，使龐大數(shù)據(jù)得到有效利用；可以在人與數(shù)據(jù)、人與人之間實(shí)現(xiàn)圖像通信，從而使人們能夠觀察到在傳統(tǒng)的科學(xué)計(jì)算中發(fā)生的現(xiàn)象，成為發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計(jì)算過程中各種現(xiàn)象的有力工具；同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算過程的引導(dǎo)和控制，通過交互手段改變計(jì)算所依據(jù)的條件，并觀察其影響?？傊?，科學(xué)計(jì)算的可視化將極大地提高科學(xué)計(jì)算的速度和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)計(jì)算工具和環(huán)境的進(jìn)一步現(xiàn)代化，從而使科學(xué)研究工作的面貌發(fā)生根本性的變化。

科學(xué)研究計(jì)劃書范文第4篇

現(xiàn)有24種口腔醫(yī)學(xué)科技期刊（見表1），其中14種為綜合期刊，8種為?？破诳?，2種為文摘類期刊，幾乎涵蓋了口腔醫(yī)學(xué)的所有領(lǐng)域，其中13種已被列入國(guó)家科技部中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊。

2數(shù)字化情況調(diào)查結(jié)果

2.1版權(quán)頁(yè)調(diào)查

對(duì)國(guó)內(nèi)口腔醫(yī)學(xué)科技期刊版權(quán)頁(yè)的調(diào)查顯示，有21本標(biāo)注了電子信箱，占84%；只有9種期刊建立版權(quán)網(wǎng)站；標(biāo)有2個(gè)網(wǎng)址的有1種。分布情況見圖1。從以上數(shù)據(jù)可以看出，絕大多數(shù)口腔醫(yī)學(xué)科技期刊的網(wǎng)站建設(shè)相對(duì)處于被動(dòng)、落后的狀態(tài)，與國(guó)外期刊相比存在相當(dāng)大的差距。

2.2CNKI

收錄全文情況除7種期刊（占總數(shù)33.33%）缺失首期或最早數(shù)期，《中華口腔正畸學(xué)雜志》更新至2007年止，其余13種期刊（占總數(shù)61.90%）收錄自期刊創(chuàng)刊以來(lái)所有全文。

2.3國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)收錄本研究以PubMed為代表數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索

檢索結(jié)果顯示，至2008年9月止，PubMed年收錄中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)科技期刊只有3種（占收錄期刊總數(shù)的12%），包括《中華口腔醫(yī)學(xué)雜志》、《華西口腔醫(yī)學(xué)雜志》和《上?？谇会t(yī)學(xué)雜志》。其中《中華口腔醫(yī)學(xué)雜志》共收錄自1987年1月刊~2008年2月刊共2770篇論著的英文摘要，小部分早期論著的摘要暫缺；《華西口腔醫(yī)學(xué)雜志》收錄1997年2月至2008年8月共1404篇英文摘要；《上海口腔醫(yī)學(xué)雜志》共收錄1992年6月~2008年8月2064篇論著，其中1960篇提供全文PDF鏈接，2008年全部則只提供英文摘要。

2.4國(guó)內(nèi)口腔醫(yī)學(xué)科技期刊網(wǎng)站建設(shè)情況

2.4.1主辦單位網(wǎng)站鏈接網(wǎng)頁(yè)《中國(guó)口腔頜面外科雜志》、《上?？谇会t(yī)學(xué)》、《中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志》、《口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志》和《中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)繼續(xù)教育雜志》5種口腔醫(yī)學(xué)科技期刊擁有主辦單位網(wǎng)站的鏈接網(wǎng)頁(yè)?！吨袊?guó)口腔頜面外科雜志》和《上?？谇会t(yī)學(xué)》依托于中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔頜面外科專業(yè)委員會(huì)網(wǎng)站，提供一般性信息包括各期刊的簡(jiǎn)單介紹以及期刊的編輯、出版等各種相關(guān)信息，可以通過網(wǎng)站進(jìn)行期刊訂購(gòu)、論文投稿、文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)閱讀甚至全文PDF文件下載，相關(guān)鏈接較全面，構(gòu)架完善，并設(shè)有中英文兩個(gè)版本。《中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志》、《口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志》和《中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)繼續(xù)教育雜志》的鏈接網(wǎng)頁(yè)則僅提供版權(quán)頁(yè)等一般信息，不具備文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)閱讀及文獻(xiàn)下載等功能，支持網(wǎng)上投稿。

2.4.2版權(quán)網(wǎng)站期刊建立版權(quán)網(wǎng)站可借助因特網(wǎng)方便、快速的特點(diǎn)，在提供期刊文獻(xiàn)服務(wù)的基礎(chǔ)上，為用戶提供更新、更快、更廣泛的醫(yī)學(xué)信息服務(wù)[3]?！吨腥A口腔醫(yī)學(xué)研究雜志（電子版）》和《中國(guó)實(shí)用口腔科雜志》是國(guó)內(nèi)目前擁有版權(quán)網(wǎng)站的口腔醫(yī)學(xué)科技期刊，作為以印刷版本期刊為基礎(chǔ)建立起來(lái)的網(wǎng)站，其提供各期刊的簡(jiǎn)單介紹以及期刊的編輯、出版等各種相關(guān)信息。用戶也可以通過網(wǎng)站進(jìn)行期刊訂購(gòu)、論文投稿。提供快速檢索和高級(jí)檢索，文獻(xiàn)設(shè)有HTML和PDF兩種鏈接，但全文未上傳，也未見留言信息。

3口腔醫(yī)學(xué)科技期刊數(shù)字化存在的問題及分析

我國(guó)的科技期刊數(shù)字化絕大部分停留在"拷貝階段"，在形式上是單純印刷版的重復(fù)，甚至是印刷版的簡(jiǎn)單掃描，出版時(shí)間明顯滯后，且網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)過于簡(jiǎn)單；在觀念上認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)只是給讀者一個(gè)新窗口，沒有對(duì)編輯流程進(jìn)行調(diào)整；形式上還是一種單向傳播，未通過整合內(nèi)容形成跨媒體的一體化服務(wù)，不能滿足編輯部及讀者多方面需求[4]。這其中的原因有觀念上的，也有技術(shù)和資金的問題，考慮可能主要與以下幾點(diǎn)有關(guān)：①主要負(fù)責(zé)人對(duì)網(wǎng)絡(luò)了解不深；②缺乏既懂業(yè)務(wù)又懂信息技術(shù)應(yīng)用的核心人才；③網(wǎng)絡(luò)技術(shù)缺乏；④編輯人員素質(zhì)、知識(shí)結(jié)構(gòu)不適應(yīng)等。

科學(xué)研究計(jì)劃書范文第5篇

關(guān)鍵詞： 科技文化研究 科幻小說 文化研究

一、引言

通常意義上說，“科技文化”指的是有關(guān)科學(xué)技術(shù)的文化，可能包括新科技介紹、科學(xué)理論的闡述、技術(shù)的操作和運(yùn)用等，但本文探討的科技文化（technoculture）研究指的是科技與文化相互影響而產(chǎn)生的文化研究，它同性別研究、亞文化研究、消費(fèi)文化研究等一樣，可視為文化研究的一部分。這個(gè)名字得以廣泛使用，得益于一部由孔斯坦斯?朋利和安德魯?羅斯合著的同名學(xué)術(shù)作品《科技文化》（technoculture）。

“科技文化”研究十分廣泛，重點(diǎn)在于“文化”研究，但這個(gè)領(lǐng)域既可以拓展到與科技相關(guān)的電影、電視、動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)文化中的政治、歷史、環(huán)境等問題，又可以研究當(dāng)代媒體中的文化、藝術(shù)、學(xué)術(shù)產(chǎn)品及科技學(xué)科中的文化和藝術(shù)關(guān)照。

二、科技文化研究的歷史背景

科技文化研究的崛起有一定的歷史背景。19世紀(jì)達(dá)爾文發(fā)表了進(jìn)化論，提出了自然選擇的理論，這與當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)價(jià)值和信仰產(chǎn)生分歧；二戰(zhàn)期間，美國(guó)在廣島和長(zhǎng)崎投下原子彈，引發(fā)了人們對(duì)軍事和工業(yè)科技進(jìn)步的擔(dān)憂；時(shí)至今日，電腦科技和機(jī)器智能、生物科技、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、機(jī)器人、電子人等引起了人們對(duì)于社會(huì)倫理的擔(dān)心。

其實(shí)，科技文化在文學(xué)研究中有悠久的歷史?，旣?雪萊于1818年發(fā)表了《弗蘭肯斯坦》，被認(rèn)為是第一部人工智能的作品；H.G.威爾斯發(fā)表的《摩羅醫(yī)生的島嶼》；卡萊爾?卡百特的《羅素姆的全能機(jī)械人》（Rossum’s Universal Robots）；赫胥黎的《美麗新世界》（Brave New World）；菲利普K.迪克的《我們可以生產(chǎn)你》（We Can Build You）。另外，一些機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始相關(guān)的專業(yè)化建設(shè)，例如，美國(guó)喬治敦大學(xué)已經(jīng)開設(shè)了一門課程叫做“從《弗蘭肯斯坦》到電腦朋克的科技文化”。該課程的主要著眼點(diǎn)在于“從浪漫主義時(shí)期至今，科技在文學(xué)和流行文化中的社會(huì)的接受和呈現(xiàn)”。

三、科幻小說與科技文化研究的關(guān)系

科幻小說常常為科技創(chuàng)新提供一個(gè)想象性的試驗(yàn)場(chǎng)地。因而，科技文化研究可以考察科幻小說中的科學(xué)、技術(shù)、醫(yī)藥的歷史和文化現(xiàn)象，也可以研究科學(xué)理論和科技文化如何影響并塑造科幻小說的。

3.1吉蓮?比爾對(duì)達(dá)爾文理論中文學(xué)性的考察

吉蓮?比爾（1988）被認(rèn)為是最近的一位考察科學(xué)和文學(xué)關(guān)系的學(xué)者。她主要探討了達(dá)爾文理論中文學(xué)所起的作用及達(dá)爾文的理論對(duì)19世紀(jì)的英國(guó)小說產(chǎn)生的影響及受到了當(dāng)時(shí)英國(guó)文學(xué)的影響。吉蓮認(rèn)為，《物種起源》應(yīng)該視為文學(xué)描述，而非科學(xué)發(fā)現(xiàn)。她細(xì)致考察了《物種起源》的互文關(guān)系、文學(xué)背景及語(yǔ)言、讀者、敘事等。

3.2冬娜?哈羅維對(duì)科幻小說的研究

與吉蓮形成鮮明的對(duì)比，冬娜?哈羅維是從科技文化研究的角度研究科幻小說的。哈羅維于1985年發(fā)表了《電子人宣言》，她的寫作風(fēng)格借用了科幻小說的風(fēng)格，她將電子人視為一種挑戰(zhàn)20世紀(jì)晚期“政治身份的神話”的一種力量。哈羅維還發(fā)表了《靈長(zhǎng)目動(dòng)物的視角》（1989）借用了科幻小說的手法研究20世紀(jì)的靈長(zhǎng)目科學(xué)。哈羅維用自己的作品作為試驗(yàn)，向我們呈現(xiàn)了科學(xué)和流行文化如何將科學(xué)事實(shí)同文學(xué)作品緊密結(jié)合。

四、結(jié)語(yǔ)

相對(duì)于其他文化領(lǐng)域的研究，“科技文化”研究相對(duì)較新，但其運(yùn)用相當(dāng)廣泛，與科技相關(guān)的電影、電視、動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)文化中的政治、歷史、環(huán)境等問題，也可以研究當(dāng)代媒體中的文化、藝術(shù)、學(xué)術(shù)產(chǎn)品及科技學(xué)科中的文化和藝術(shù)關(guān)照，同時(shí)它對(duì)文學(xué)，尤其是科幻小說的研究有重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]Beer，Gillian.Darwin’s plots：evolutionary narrative in Darwin，George Eliot，and nineteenth-century fiction.London：Routledge & Kegan Paul，1983.

[2]Haraway，D.J.Primate Visions：Gender，Race，and Nature in the World of Modern Science.Routledge，1989.