時(shí)間:2023-03-30 11:39:33
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇航空醫(yī)學(xué)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.1 寫作的主題,來(lái)源于以下幾個(gè)方面:總結(jié)性的文章,包括日常工作中的各種發(fā)現(xiàn),經(jīng)驗(yàn)總結(jié),有意義的個(gè)案等,屬于回顧性的;而前瞻性研究,是在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上進(jìn)行科研設(shè)計(jì),通常是大樣本、雙盲、隨機(jī)、對(duì)照的設(shè)計(jì),對(duì)科研結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)、演繹推理,然后才有針對(duì)某一方向的研究文章,一般是科研論文,有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值。不論是哪一種類型的主題,看書、看雜志、復(fù)習(xí)文獻(xiàn)是產(chǎn)生寫作的基本動(dòng)因。
1.2 組織文章的結(jié)構(gòu)時(shí),要充分考慮投稿的要求。醫(yī)學(xué)雜志屬于科技期刊,對(duì)稿件的總體的要求大致相同。文章結(jié)構(gòu)的通用模式是IMRAD,即引言(Introduction)、材料和方法(Materials and Methods)、結(jié)果(Results)和(and)討論(Discussion)。臨床研究的文章以臨床資料來(lái)代替材料與方法。除此之外,為了節(jié)省編輯部和讀者的寶貴時(shí)間,上個(gè)世紀(jì)60年代國(guó)外首先提出科技論文應(yīng)附摘要,《中華醫(yī)學(xué)雜志》(CMJ)英文版1972年也提出要求附摘要。但是,在寫論文之前,最好還是好好閱讀雜志編輯部對(duì)稿件的要求,或者叫做稿約說(shuō)明,稿約一般在雜志每年的第一期。論文的具體寫作方法這里不再贅述。
2 要結(jié)合療養(yǎng)院工作的性質(zhì),突出療養(yǎng)醫(yī)學(xué)論文的特點(diǎn)。療養(yǎng)院不同于治療醫(yī)院,不是干部休養(yǎng)所,更不是托老院。療養(yǎng)院與治療醫(yī)院有明顯不同的地方。從性質(zhì)上來(lái)說(shuō),療養(yǎng)院是利用各種療養(yǎng)因子,對(duì)人體健康起促進(jìn)作用,對(duì)疾病起康復(fù)作用,達(dá)到防病治病的機(jī)構(gòu)。從治療手段來(lái)說(shuō),醫(yī)院是利用藥物、手術(shù)等為主要方法,對(duì)病人進(jìn)行治療,達(dá)到挽救生命、消除病痛的目的。從服務(wù)對(duì)象來(lái)看,療養(yǎng)院是以健康休養(yǎng)員和患慢性疾病的療養(yǎng)員為主要服務(wù)對(duì)象;而醫(yī)院是以患者/病人為主要服務(wù)對(duì)象。因此,療養(yǎng)院的性質(zhì)決定了療養(yǎng)治療手段的特殊性。
干部休養(yǎng)院(所)是離退休干部離開工作崗位后一定時(shí)期居住和生活的地方,它的選擇要交通便利、醫(yī)療保障充足,具有居家生活的特點(diǎn)。而療養(yǎng)院通常選擇風(fēng)光秀麗、氣候宜人自然療養(yǎng)因子豐富的區(qū)域建造;而且療養(yǎng)生活通常有一定的療養(yǎng)期限。療養(yǎng)院擔(dān)負(fù)著療養(yǎng)康復(fù)的任務(wù),干部休養(yǎng)所一般不具備這一功能。由于療養(yǎng)院所處的地域不同,經(jīng)緯度不一樣,療養(yǎng)區(qū)的療養(yǎng)因子也各不相同。根據(jù)療養(yǎng)因子不同,把療養(yǎng)院稱礦泉療養(yǎng)院、海濱療養(yǎng)院、湖濱療養(yǎng)院、山地療養(yǎng)院、森林療養(yǎng)院、草原療養(yǎng)院等。例如,鼓浪嶼療養(yǎng)院是一個(gè)什么單位呢?是以海濱自然療養(yǎng)因子為基礎(chǔ),以現(xiàn)代療養(yǎng)理論為指導(dǎo),在合理的生活制度安排下,為增進(jìn)部隊(duì)指戰(zhàn)員體質(zhì)、傷后康復(fù)、疾病防治的醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)。療養(yǎng)院的醫(yī)護(hù)人員所從事的業(yè)務(wù)工作,涉及臨床醫(yī)學(xué)、療養(yǎng)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、醫(yī)學(xué)氣象學(xué)等許多學(xué)科的內(nèi)容,如果擔(dān)負(fù)著特殊勤務(wù)的療養(yǎng)任務(wù),還需要航空生理、潛水生理的專業(yè)知識(shí),也就決定了療養(yǎng)院撰寫學(xué)術(shù)論文內(nèi)容的特點(diǎn)。
3 要緊密聯(lián)系療養(yǎng)工作的實(shí)際,總結(jié)療養(yǎng)工作經(jīng)驗(yàn),探索研究成果,推廣具有普遍指導(dǎo)的療養(yǎng)方法。療養(yǎng)學(xué)是研究自然理化因子為主的各種療養(yǎng)因子的性質(zhì),療養(yǎng)因子對(duì)人體的作用機(jī)制,以及利用這些因子預(yù)防和治療疾病,增強(qiáng)體質(zhì),促進(jìn)機(jī)體康復(fù)的學(xué)科。特色是突出療養(yǎng)和療養(yǎng)因子。在自然療養(yǎng)因子的研究方面,如“鼓浪嶼療養(yǎng)地開展沙療的可行性分析”,文章探討鼓浪嶼療養(yǎng)地沙溫與氣溫的關(guān)系,夏秋季節(jié)不同月份沙溫的變化,以及天氣情況對(duì)進(jìn)行沙浴的影響。通過(guò)分析,得出了鼓浪嶼療養(yǎng)地夏秋季節(jié)的氣候條件、海沙溫度適合進(jìn)行沙浴療法的結(jié)論。在療養(yǎng)因子的作用機(jī)制方面,如 “沙療對(duì)兔膝骨關(guān)節(jié)炎治療作用的實(shí)驗(yàn)研究”,通過(guò)研究沙浴對(duì)兔膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)周圍血流、膝關(guān)節(jié)滑膜及軟骨的病理改變的影響,得出了沙療能增加治療部位的血流,改善局部血液循環(huán),促進(jìn)炎癥的消退,對(duì)正常關(guān)節(jié)無(wú)不利影響的結(jié)論,為中老年人膝骨關(guān)節(jié)炎的沙浴治療提供依據(jù)。在療養(yǎng)因子的利用方面,如“沙浴療法對(duì)中老年膝骨關(guān)節(jié)炎療效觀察”,選擇夏秋季節(jié)晴朗天氣情況下,在鼓浪嶼療養(yǎng)地天然海沙灘上利用清潔干熱的海沙包埋患肢30min~40min,觀察沙療過(guò)程中病人反應(yīng)和療程結(jié)束前后疼痛、活動(dòng)能力等進(jìn)行評(píng)價(jià),得出在適當(dāng)?shù)纳硿貤l件下進(jìn)行限定時(shí)間的沙療對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎的治療效果確實(shí),也是安全的,值得有條件的海濱療養(yǎng)院推廣應(yīng)用的結(jié)論。
隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,論文工業(yè)過(guò)程的智能化、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛.單片機(jī)系統(tǒng)由于其抗干擾性能較好被大量應(yīng)用到工業(yè)過(guò)程控制的各個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)楣I(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較惡劣,單片機(jī)系統(tǒng)在使用過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)一些設(shè)計(jì)時(shí)想不到的新情況、新問(wèn)題,這就需要進(jìn)一步修改和完善.因此,有必要設(shè)計(jì)一套單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)反饋的各種問(wèn)題,隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)中的功能模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和分析,解決工程實(shí)際問(wèn)題.本文設(shè)計(jì)的這套單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有自動(dòng)采集多路模擬量、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示、根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制輸出、與計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信等功能.
1系統(tǒng)組成及工作原理
綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:89C51單片機(jī)及其仿真系統(tǒng),溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路,A/D轉(zhuǎn)換模塊,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,按鍵控制模塊,日歷時(shí)鐘模塊,看門狗電路模塊,F(xiàn)P—GA模塊,液晶顯示模塊,通信模塊及上位計(jì)算機(jī),其組成框圖如圖1所示.系統(tǒng)采用89C51單片機(jī)作為主控芯片,A/D轉(zhuǎn)換模塊將多路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)空間;按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值,用來(lái)設(shè)置和調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù);日歷時(shí)鐘芯片不僅可以給系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)間,而且為系統(tǒng)提供掉電保護(hù)功能;看門狗電路模塊為系統(tǒng)提供了精確復(fù)位和低電壓監(jiān)控功能,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或程序跑飛,它就可以在超時(shí)周期之后使CPU復(fù)位,提高系統(tǒng)的整體可靠性和抗干擾能力.FPGA模塊是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列,通過(guò)編程可將它作為多種數(shù)字邏輯器件使用;LCD液晶顯示模塊可以同時(shí)顯示多行字符及自造圖形,主要用來(lái)顯示采集到的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)時(shí)間等;兼容RS485和RS232兩種協(xié)議的全雙工串行通信接口,可以與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)(約1200m)近(約15m)距離的數(shù)據(jù)通信[1];上位計(jì)算機(jī)將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數(shù)據(jù)文件,按照用戶的具體要求作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和處理,同時(shí)發(fā)送控制參數(shù),對(duì)被測(cè)對(duì)象的溫度、壓力等進(jìn)行控制和調(diào)節(jié).
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1單片機(jī)仿真系統(tǒng)
單片機(jī)仿真系統(tǒng)可以模擬CPU在仿真機(jī)上運(yùn)行用戶程序(程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器借用仿真機(jī)的),也可以連接外部電路來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制功能.仿真機(jī)一般都具有單片機(jī)的基本功能部件,如CPU、RAM、用戶程序存儲(chǔ)區(qū)、鍵盤等;具有單步、設(shè)置斷點(diǎn)(以便隨時(shí)觀察內(nèi)部各RAM、特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)變化)、連續(xù)運(yùn)行用戶程序的功能[2].
監(jiān)控程序放置在仿真機(jī)內(nèi),要仿真的CPU器件位于仿真機(jī)外仿真線的端頭,畢業(yè)論文更換不同的仿真頭和CPU,該機(jī)可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機(jī),該機(jī)的調(diào)試軟件可以直接編輯匯編源程序.通過(guò)仿真機(jī)進(jìn)行編程和調(diào)試減少了對(duì)芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作,只有當(dāng)程序調(diào)試順利通過(guò)才將程序?qū)懭胄酒?,編程方便且?jié)省時(shí)間.
2.2傳感器的選擇及信號(hào)變送電路的設(shè)計(jì)
傳感器作為系統(tǒng)的感知器件,直接影響著系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性.本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,溫度傳感器選用精度高,線性度好,使用方便的LM335傳感器;壓力傳感器選用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變式壓力傳感器,它具有精度高、響應(yīng)速度快、分辨率高等特點(diǎn).傳感器接El電路的設(shè)計(jì)采用了模塊化設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了溫度、壓力等專門接口電路,直接與上述各種傳感器相連.由于從傳感器輸出的模擬電信號(hào)非常微弱,需對(duì)這些模擬信號(hào)進(jìn)行放大,同時(shí)為了確保信號(hào)不失真,選用了線性度好、抗干擾能力強(qiáng)的高精度運(yùn)放OP07,其特點(diǎn)是輸入失調(diào)電壓較高、溫漂較小、開環(huán)電壓增益較高、共模抑制比較大,它輸出的模擬信號(hào)經(jīng)10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后,送人89C51進(jìn)行處理.
2.3通信模塊的設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)(PC)串行通信端口是RS232負(fù)邏輯電平,該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上既有RS232接El,又有RS485接口,可以通過(guò)RS232總線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,也可以通過(guò)RS485總線進(jìn)行多機(jī)通信_(tái)3],RS485總線上最多可掛接32個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),總體布局如圖2所示.所以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之間的近距離通信,通過(guò)RS232接口即可;若要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)距離通信,則必須將RS232電平轉(zhuǎn)換為RS485電平后,才可將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)掛接在RS485總線上.RS232-RS485電平轉(zhuǎn)換原理如圖3所示,通過(guò)MAX485的差動(dòng)輸入(A、B)與RS485總線相連進(jìn)行信號(hào)的收/發(fā),由于RS485總線上只能進(jìn)行半雙工通信,所以MAX232和MAX485之間除了接收和發(fā)送線外,還有一個(gè)信號(hào)線來(lái)控制MAX485的接收使能(RE)和發(fā)送使能(DE),在PC與RS232相連的這一側(cè),通過(guò)PC的請(qǐng)求發(fā)送(RTS)來(lái)控制.
2.4串行總線I*2C
I*2C總線是PHILIPS公司開發(fā)的一種簡(jiǎn)單、雙向二線制串行總線[4].它只需兩根線(串行時(shí)鐘線SCL和串行數(shù)據(jù)線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個(gè)IC器件與微處理器之問(wèn)的數(shù)據(jù)交換.該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片PCF8563,由于單片機(jī)89C51自身沒(méi)有IC總線接口,所以采用軟件合成IC總線與它們相接.
IC串行總線與并行總線的最大區(qū)別在于:并行總線有地址總線,CPU通過(guò)地址總線訪問(wèn)從器件;而IC總線利用數(shù)據(jù)傳送中的前幾個(gè)字節(jié)傳送地址信息,所以占用CPU的口線大大減少[5].隨著智能化測(cè)控儀器日趨小型化和集成化,IC串行總線正在逐步取代傳統(tǒng)的并行總線..5抗干擾設(shè)計(jì)
工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境一般較差,干擾較嚴(yán)重,為了保證系統(tǒng)可靠工作,必須解決抗干擾問(wèn)題.針對(duì)工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)可能產(chǎn)生的干擾、干擾來(lái)源、傳播途徑等,采用了軟硬件方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì).硬件抗干擾設(shè)計(jì)主要包括:對(duì)電源噪聲進(jìn)行濾波、大功率驅(qū)動(dòng)電路接口進(jìn)行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優(yōu)化電路板的布線、看門狗監(jiān)控等;軟件抗干擾設(shè)計(jì)主要包括:軟件陷阱、軟件自恢復(fù)、數(shù)字濾波、求平均值等.
對(duì)于數(shù)據(jù)輸入通道的干擾,采用軟硬件結(jié)合的方法進(jìn)行濾波.當(dāng)存在隨機(jī)干擾而使被測(cè)信號(hào)中混入了無(wú)用成分時(shí),碩士論文首先經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間連續(xù)的RC濾波電路,再經(jīng)A/D變換成二進(jìn)制數(shù)字量后,進(jìn)行數(shù)字濾波.因?yàn)橛布V波能很好地抑制高頻干擾,而對(duì)低頻干擾的濾波效果卻較差;而軟件數(shù)字濾波算法對(duì)低頻干擾具有較好的抑制能力.
在控制強(qiáng)電設(shè)備的開關(guān)量輸出通道中,為防止現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾或工頻電壓通過(guò)輸出通道反串到監(jiān)控系統(tǒng),采用了光電隔離技術(shù).因?yàn)楣庑盘?hào)的傳輸不受電場(chǎng)、磁場(chǎng)的干擾,可有效地防止干擾信號(hào)因耦合而進(jìn)入系統(tǒng),達(dá)到電氣隔離的效果.
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件包括單片機(jī)軟件和PC機(jī)軟件.單片機(jī)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu),利用MCS一51匯編語(yǔ)言編寫.根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能,該軟件由主程序以及數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、日歷時(shí)鐘編程、鍵盤中斷調(diào)控、液晶顯示、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)碼管顯示等程序模塊組成.下面以加熱爐的爐溫控制為例,給出系統(tǒng)程序流程圖如圖4所示.
PC機(jī)軟件的主要功能是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、動(dòng)態(tài)模擬顯示、報(bào)表繪制、打印輸出等.PC機(jī)軟件采用VisualBasic6.0編寫,醫(yī)學(xué)論文PC機(jī)與單片機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信程序主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)的串行通訊口進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和雙向通信,此外,PC機(jī)程序還將單片機(jī)采集過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)按照用戶的具體要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、生成報(bào)表和數(shù)據(jù)文件等,并對(duì)不同情況下得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,總結(jié)出變化規(guī)律.
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
為了測(cè)試該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,將5臺(tái)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)組成分布式多機(jī)通信系統(tǒng),單片機(jī)串口工作方式1(傳送一幀信息10位),波特率2400bps,一幀數(shù)據(jù)采用5個(gè)字節(jié)(其中數(shù)據(jù)占2個(gè)字節(jié)是因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是10位)的格式,如表1所示.5臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各采集一次數(shù)據(jù)給PC機(jī)傳送時(shí),理論上連續(xù)發(fā)送速率為2400/(10*5*5)===9.6次/s.經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),計(jì)算機(jī)在120ms后收到了5臺(tái)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)送的共250位數(shù)據(jù),實(shí)際發(fā)送速率約為8次/s,這是因?yàn)橛袪顟B(tài)轉(zhuǎn)換和等待時(shí)間;為了測(cè)試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,將調(diào)試好的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)芯片,使系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行,120h后觀察系統(tǒng)仍然在按設(shè)定的流程工作,沒(méi)有出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象.該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,據(jù)此設(shè)計(jì)了工業(yè)加熱爐爐溫控制系統(tǒng)并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安裝使用,結(jié)果系統(tǒng)能連續(xù)正常工作(工業(yè)計(jì)算機(jī)故障除外),測(cè)量隨機(jī)誤差為±0.01℃,控制結(jié)果滿
足了實(shí)際要求.
5結(jié)論
該綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不僅能為以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)前期探索研究提供一種方便的實(shí)驗(yàn)裝置,而且能在遠(yuǎn)離工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室解決工業(yè)應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)可以將許多分散的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合在一起進(jìn)行研究和分析,節(jié)約資源,降低成本;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確率高,通信實(shí)時(shí)性強(qiáng),系統(tǒng)工作可靠;單片機(jī)串行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的分布式通訊系統(tǒng)靈活性強(qiáng),易于擴(kuò)充,其基本原理適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的分布式數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)及控制系統(tǒng),具有很大的實(shí)用價(jià)值.
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì);醫(yī)院管理;多重作用
中圖分類號(hào):F49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16723198(2014)03018001
一般來(lái)說(shuō),醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)是指對(duì)有關(guān)醫(yī)療信息數(shù)據(jù)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法由點(diǎn)到面進(jìn)行深入的、具體的搜集、整理、計(jì)算、分析、解釋、表述等的活動(dòng)。醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)是醫(yī)院信息的重要來(lái)源,任何一家醫(yī)院,無(wú)論是領(lǐng)導(dǎo)評(píng)價(jià)和總結(jié)工作,還是醫(yī)院研究及制定政策和計(jì)劃,都需要依托醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)才能正常進(jìn)行。因此可以說(shuō),任何一家醫(yī)院的正常運(yùn)轉(zhuǎn),也都離不開醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)。而醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)具體包括三個(gè)方面的含義:一是醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)工作;二是醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)資料;三是醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)科學(xué)。隨著醫(yī)院信息化進(jìn)程的不斷發(fā)展,醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)中數(shù)據(jù)的收集必須越來(lái)越全面,整理必須越來(lái)越規(guī)范,計(jì)算必須越來(lái)越準(zhǔn)確,分析必須越來(lái)越透徹,揭示必須越來(lái)越深刻,表述必須越來(lái)越嚴(yán)謹(jǐn)。扎扎實(shí)實(shí)地做好醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)工作,不僅能提升醫(yī)院的信息化水平,而且能在現(xiàn)代醫(yī)院管理中發(fā)揮出多重作用。
1 高效配置醫(yī)務(wù)人員的參考作用
科學(xué)發(fā)展觀的核心是以人為本。目前,許多醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員普遍緊狹,如果崗位配置不科學(xué)、不妥當(dāng),勢(shì)必會(huì)影響到工作效率的高低。做細(xì)、做好了醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)工作,就能根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模、地域等差異,醫(yī)院各個(gè)科室、部門人員需要的差異,以及患病者來(lái)院就醫(yī)的季節(jié)性差異等,分析、了解哪些科室或部門什么季節(jié)的業(yè)務(wù)量更大,找出本醫(yī)院醫(yī)務(wù)人員安排上存在的缺憾,并根據(jù)具體需要調(diào)配更多的專業(yè)人員。
科學(xué)安排久了,就能優(yōu)化區(qū)域內(nèi)醫(yī)院醫(yī)療、護(hù)理、行政、后勤人員的合理配置,優(yōu)化業(yè)務(wù)人員崗位結(jié)構(gòu),并以此完善醫(yī)院的人事編制和崗位規(guī)制。
2 周密安排病房床位的依據(jù)作用
床位資源管理是現(xiàn)代醫(yī)院管理的一個(gè)重要內(nèi)容。目前,許多醫(yī)院的床位普遍緊張,尤其是三等甲級(jí)以上醫(yī)院,一床難求的現(xiàn)象更為突出,在醫(yī)院管理中必須將床位使用率、周轉(zhuǎn)率以及出院患者平均住院日等作為反映醫(yī)院工作效率的重要指標(biāo)。以病床使用率為例,病床使用率過(guò)高,說(shuō)明病床數(shù)量不足;病床使用率過(guò)低,則說(shuō)明病床使用效率不高。還有,有的科室病床使用率雖然很高,但由于周轉(zhuǎn)率低,占床現(xiàn)象嚴(yán)重,造成床位資源的浪費(fèi)。
而開展扎實(shí)有效的醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)工作,就能根據(jù)醫(yī)院病床的日常統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和調(diào)整床位分布,盡量配置適當(dāng)?shù)牟〈矓?shù)量,合理安排病床的周轉(zhuǎn)率,盡量縮短病人的平均住院日,通過(guò)病房床位的周密安排滿足各個(gè)科室收治病人的需求,使床位資源得到充分合理的利用。
3 合理使用各種診療設(shè)備的參謀作用
診療設(shè)備是現(xiàn)代醫(yī)院必備的物資基礎(chǔ),是醫(yī)院現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。尤其是B超、CT和核磁共振(MRI)等現(xiàn)代診療設(shè)備,更是不斷提高醫(yī)院診療水平的重要條件。
目前,基層醫(yī)院的診療設(shè)備(尤其是現(xiàn)代化的診療設(shè)備)配備嚴(yán)重不足,而三等甲級(jí)以上醫(yī)院的診療設(shè)備(尤其是現(xiàn)代化的診療設(shè)備)配備比較齊全,但使用卻不盡合理。而通過(guò)開展醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì),就能對(duì)醫(yī)院的各種醫(yī)療設(shè)備、儀器等的供應(yīng)、使用和管理情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查分析,準(zhǔn)確判斷醫(yī)院的診療設(shè)備供應(yīng)是否充足,使用是否充分,管理是否到位。
再根據(jù)病人診療需要及經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的原則,通過(guò)正確選購(gòu)為醫(yī)院提供品種、性能、精度適當(dāng)?shù)母鞣N診療技術(shù)裝備,通過(guò)科學(xué)調(diào)配提高在用儀器的作用率,通過(guò)建立健全管理制度形成科學(xué)、先進(jìn)的管理方法,進(jìn)而使各種診療設(shè)備得到充分有效合理的利用。
4 系統(tǒng)規(guī)范醫(yī)院日常事務(wù)的助手作用
醫(yī)院大大小小的日常事務(wù)很多很多,也都離不開醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)。比如:對(duì)于醫(yī)院門診科室治療的人數(shù)、急診室治療人數(shù)、病危人數(shù)、住院人數(shù)、手術(shù)治療人數(shù)、醫(yī)院研究成果、醫(yī)院收入等諸多情況,醫(yī)院的醫(yī)療統(tǒng)計(jì)人員只有每天進(jìn)行這方面的數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析,得出準(zhǔn)確的參數(shù)數(shù)據(jù),才能為醫(yī)院系統(tǒng)規(guī)范日常事務(wù)提供一個(gè)便捷方式,使醫(yī)院工作更有效率。
同時(shí),現(xiàn)代醫(yī)院都必須面對(duì)兩大挑戰(zhàn):一是生存;二是競(jìng)爭(zhēng)。生存是競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ),競(jìng)爭(zhēng)是為了更好地生存。尤其是基層醫(yī)院,本來(lái)生存壓力就比較大,且由于醫(yī)務(wù)人員素質(zhì)不夠高,裝備水平不夠高,在競(jìng)爭(zhēng)中更處于不利地位。為了在生存和競(jìng)爭(zhēng)中揚(yáng)長(zhǎng)避短,更應(yīng)該重視醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)工作,在做好常規(guī)的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)和定期分析的同時(shí),對(duì)醫(yī)療業(yè)務(wù)工作的劇增或銳減等異?,F(xiàn)象進(jìn)行跟蹤調(diào)查,分析形成原因,提出應(yīng)對(duì)方略。
比如:建立健全醫(yī)院衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng),并通過(guò)該信息系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院日常管理中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比整理,綜合運(yùn)用各種統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),統(tǒng)計(jì)出月度、季度、年度的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表,對(duì)每個(gè)科室完成的業(yè)務(wù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其德、能、勤、績(jī)情況等進(jìn)行全面、公正、客觀的評(píng)價(jià),正確判斷醫(yī)院的運(yùn)行狀態(tài),歸納成效,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出解決辦法,并上報(bào)給醫(yī)院
管理者??梢哉f(shuō),規(guī)范、全面的醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì),既是醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)掌握全院各科室工作狀況的直觀依據(jù),也是制定合理的工作目標(biāo)、充分調(diào)動(dòng)科室工作主動(dòng)性和積極性的理想助手。
5 科學(xué)進(jìn)行醫(yī)院管理決策的支持作用
俗話說(shuō),細(xì)節(jié)決定成敗。醫(yī)院管理又是一門多知識(shí)結(jié)構(gòu)的綜合學(xué)科。由于醫(yī)院是一個(gè)非常特殊的民生服務(wù)行業(yè),診療質(zhì)量是醫(yī)院社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好壞的生命線,任何一個(gè)細(xì)節(jié)疏忽或決策錯(cuò)誤都可能給患者造成經(jīng)濟(jì)上、身心上的不良后果。經(jīng)濟(jì)上,管理疏漏或決策錯(cuò)誤可能給患者造成不必多付的經(jīng)濟(jì)損失;身心上,管理疏漏或決策錯(cuò)誤可能給患者造成痛苦、殘疾乃至失去寶貴的生命。所以,詳細(xì)記錄、整理、分析、提煉、判斷和監(jiān)督醫(yī)院的經(jīng)營(yíng)情況、社會(huì)影響力、經(jīng)濟(jì)效益及運(yùn)行趨勢(shì)的醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì),在醫(yī)院管理中的作用是不可代替的,不斷強(qiáng)化醫(yī)院的細(xì)節(jié)管理,努力提高醫(yī)院管理中的科學(xué)決策水平,顯得尤其重要。
為此,必須要特別加強(qiáng)醫(yī)療信息的統(tǒng)計(jì)工作。因?yàn)殡S著醫(yī)療信息技術(shù)的快速發(fā)展,醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)已經(jīng)成為對(duì)醫(yī)院各項(xiàng)工作的數(shù)量、質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的重要手段,以及醫(yī)院制定工作計(jì)劃和發(fā)展規(guī)劃的信息反饋中樞。只有醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)這一中樞手段發(fā)達(dá)了、健康了和暢通了,才能有效地開展醫(yī)院的目標(biāo)管理和績(jī)效管理,有效地開發(fā)利用醫(yī)院的人力、物力和財(cái)力資源。
具體說(shuō),醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)在醫(yī)院管理中能發(fā)揮兩方面的作用:一方面,醫(yī)院自身建設(shè)方面,醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)有助于醫(yī)院管理者掌握本院在本區(qū)域內(nèi)、省內(nèi)、國(guó)內(nèi)所處的地位,有沒(méi)有比較優(yōu)勢(shì),重要學(xué)科和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)科室的建設(shè)該如何提升;另一方面,診療服務(wù)方面,醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)有助于醫(yī)院弄明本區(qū)域內(nèi)、省內(nèi)、國(guó)內(nèi)不同人群的健康狀況和不同疾病分類結(jié)構(gòu)及其變化趨勢(shì),及時(shí)了解本區(qū)域內(nèi)、省內(nèi)、國(guó)內(nèi)衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展及衛(wèi)生資源的分布利用情況,掌握本區(qū)域內(nèi)、省內(nèi)、國(guó)內(nèi)主要的社會(huì)問(wèn)題和人民群眾對(duì)衛(wèi)生服務(wù)的要求及就醫(yī)人員結(jié)構(gòu),并解決與本區(qū)域內(nèi)相適應(yīng)的醫(yī)務(wù)人才培養(yǎng)、設(shè)備配置、技術(shù)引進(jìn)等關(guān)鍵問(wèn)題。
為此,必須要特別加強(qiáng)醫(yī)療信息的統(tǒng)計(jì)工作。通過(guò)醫(yī)療信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,把各種復(fù)雜的工作用量化的指標(biāo)精確地體現(xiàn)出來(lái),為醫(yī)院管理者進(jìn)行決策提供可靠的數(shù)據(jù),促進(jìn)醫(yī)院管理的科學(xué)性和先進(jìn)性,不斷優(yōu)化重要崗位的管理,加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的管理,優(yōu)化工作流程,提高工作效率,提升服務(wù)水平,改善就醫(yī)環(huán)境,均衡各部門人員資源配置,規(guī)避和防范出現(xiàn)無(wú)謂的失誤和錯(cuò)誤,從而更好地促進(jìn)醫(yī)院各項(xiàng)工作的又好又快發(fā)展。
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前言
隨著我國(guó)教育的不斷改革和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,絡(luò)教育的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式。尤其是計(jì)算機(jī)更新速度非??斓奶攸c(diǎn)使得傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以滿足學(xué)習(xí)的需要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一門新的技術(shù),它在教育領(lǐng)域的發(fā)展將為教育提供新的活力。本文主要從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征和VRML語(yǔ)言的角度探討其在計(jì)算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用。
一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代教育手段的現(xiàn)代化帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用已不再是停留在音像技術(shù)課堂中應(yīng)用的常規(guī)模式層次上.而是朝著多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化和遠(yuǎn)程教育普及化的趨勢(shì)發(fā)展,特別是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)形式,是一種最新出現(xiàn)的教學(xué)模式,具有廣闊的發(fā)展前景,代表了教育的未來(lái)和發(fā)展的方向。
1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念
虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,簡(jiǎn)稱VR),又稱為靈境技術(shù),畢業(yè)論文它匯集了數(shù)字圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、傳感器技術(shù),以及人體行為學(xué)等多項(xiàng)天技術(shù).是計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體地說(shuō),就是采川以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺(jué)一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境,用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用,相互影響,從而產(chǎn)生如同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。盡管該環(huán)境并不真實(shí)存在,但它作為一個(gè)逼真的三維環(huán)境.仿佛就在我們周圍。由于用戶對(duì)計(jì)算機(jī)環(huán)境中的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的存存意識(shí)或幻覺(jué),從而使得用戶在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的狀態(tài)。
1.2虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成
一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由以下幾部分組成:
(1)虛擬環(huán)境。它由虛擬環(huán)境發(fā)生器所產(chǎn)生,且可讓使用者通過(guò)傳感器件和作用器件與之交互,這種交互的結(jié)果是使用者有全身心進(jìn)入這一環(huán)境的感覺(jué)。
(2)傳感器件。它將虛擬環(huán)境中的物體的形、動(dòng)作、聲音等進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使人能獲得視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等多方面的感覺(jué)。這些感覺(jué)與他以往在實(shí)際環(huán)境中的感覺(jué)一致。
(3)作用器件。它將人的一些約定動(dòng)作(如行走、手勢(shì)等)變成作用的信息,讓虛擬環(huán)境有所察覺(jué)。
(4)人。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)質(zhì)上是一內(nèi)含反饋的閉環(huán)系統(tǒng),只有人的存在才能使這一反饋環(huán)路有效成立。碩士論文所以人是VR系統(tǒng)中不可缺少的成分。人通過(guò)傳感器件感受虛擬環(huán)境的存在.又通過(guò)作用器件去影響虛擬環(huán)境,使其作出相應(yīng)的變化。
(5)虛擬環(huán)境發(fā)生器。它能產(chǎn)生使用者所需要的虛擬環(huán)境,且能通過(guò)作用器件傳來(lái)的作用信息。了解使用者的位置和動(dòng)作。并對(duì)已產(chǎn)生的虛擬環(huán)境作出相應(yīng)的修改。
1.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本特征
(1)沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的視覺(jué)、聽覺(jué)的生理心理特點(diǎn),由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備,便可將自己置身于虛擬環(huán)境中,成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象的相互作用,就如同在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。當(dāng)使用者移動(dòng)頭部時(shí)。虛擬環(huán)境中的圖像也實(shí)時(shí)地跟隨變化,拿起物體可使物體隨著手的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng),而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環(huán)境中,一切感覺(jué)都是那么逼真,有一種身臨其境的感覺(jué)。
(2)交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互.使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互,而且能夠通過(guò)特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語(yǔ)言及身體的運(yùn)動(dòng),來(lái)調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過(guò)自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能.就能對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行考察或操作。
(3)多感知性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動(dòng)覺(jué)的傳感及反應(yīng)裝置,因此,使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等多種感知,從而達(dá)到身臨其境的感受。
1.4虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)按其功能,可分為以下幾種類型:
(1)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是利用頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進(jìn)行交互。由于這種系統(tǒng)把人的視覺(jué)、聽覺(jué)和其它感覺(jué)封閉在虛擬的感覺(jué)空間,能使人全身心投入并沉浸其中。不足之處在于專用設(shè)備復(fù)雜而且昂貴,難以在教育行業(yè)普及推廣。
(2)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是運(yùn)用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場(chǎng)景.用戶通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)等簡(jiǎn)單的設(shè)備與虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)由于用戶坐在顯示器前,通過(guò)屏幕觀察虛擬世界并與之交互,往往會(huì)受到周圍環(huán)境的影響,難以做到完全投入.但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,易于普及推廣。
(3)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
分布式虛擬系統(tǒng)是多個(gè)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享一個(gè)虛擬空間,共同參與虛擬活動(dòng)。
(4)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界,而且要利用它來(lái)增強(qiáng)參與者對(duì)真實(shí)環(huán)境的感受,也就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法感知的感受。
1.5虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言VRML
VRML(VirtualRealityModelingLanguage1即虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言,是一項(xiàng)和多媒體通訊、因特網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域相關(guān)的,在Intemet上營(yíng)造虛擬環(huán)境的技術(shù)。它用來(lái)在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建可導(dǎo)航的、超鏈接的三維虛擬場(chǎng)景。
VRML的基本工作原理可概括為:文本描述、遠(yuǎn)程傳輸和本地計(jì)算生成。所謂文本描述,是指VRML并不是用三維坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)描述三維物體的,因?yàn)檫@樣會(huì)有很大的數(shù)據(jù)量.在Intemet上傳輸會(huì)遇到很多困難.VRML是用類似HTML的標(biāo)記文本語(yǔ)言來(lái)描述三維場(chǎng)景.就像我們的編程語(yǔ)言。比如,一個(gè)立方體的描述文本是:Box(size3.03.03.0)。VRML就是一種描述語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了用來(lái)描述三維場(chǎng)景的文本描述語(yǔ)言。遠(yuǎn)程傳輸是指用戶瀏覽VRML描述的虛擬場(chǎng)景時(shí),需要通過(guò)Intemet將描述場(chǎng)景的文本傳送到本地。一般來(lái)說(shuō),文本描述是嵌在WEB頁(yè)面中,在瀏覽器請(qǐng)求相應(yīng)頁(yè)面時(shí)與頁(yè)面描述文本一起傳送本地。本地計(jì)算生成是指描述虛擬場(chǎng)景的數(shù)據(jù)傳送到本地后,瀏覽器對(duì)它進(jìn)行解釋計(jì)算,動(dòng)態(tài)地生成虛擬場(chǎng)景。比如,描述球形的文本,瀏覽器會(huì)在屏幕上繪制一個(gè)立體的球形。概括地說(shuō),就是用文本信息描述三維場(chǎng)景.在Intemet網(wǎng)上傳輸,在本地機(jī)上由VRML的瀏覽器解釋生成三維場(chǎng)景.解釋生成的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范即是VRML規(guī)范。
VRML文件主要包括四個(gè)主要成分:VRML文件頭、原型、造型節(jié)點(diǎn)、腳本和路由。在這四個(gè)要素中.醫(yī)學(xué)論文只有文件頭部分是必須的,它用來(lái)告訴瀏覽器該文件符合的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及使用的字符集等信息。原型定義了創(chuàng)建帶有指定名稱、接口和整體的新節(jié)點(diǎn)類型。一旦成功地定義了原型,它就可以在VRML文件的其他地方隨意使用。造型節(jié)點(diǎn)是VRML中的基本建造模塊.它構(gòu)成了VRML文件的主體部分,正是由于造型節(jié)點(diǎn)定義而產(chǎn)生了虛擬的VRML空間。腳本可以看作是一個(gè)節(jié)點(diǎn)的外殼,它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身沒(méi)有任何動(dòng)作.然而你可以通過(guò)程序腳本來(lái)賦予你腳本節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作。程序腳本實(shí)際上是一種簡(jiǎn)化了的應(yīng)用程序,一個(gè)典型的腳本是由Java或javascript編程語(yǔ)言寫成的程序。路由是一種文本描述的消息.一旦在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建了一個(gè)路由.第一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以順著路由傳遞消息給第二個(gè)節(jié)點(diǎn),這樣的消息被稱為事件。VRML還可以包含下列條目:注釋、節(jié)點(diǎn)和域值、定義的節(jié)點(diǎn)名、使用的節(jié)點(diǎn)名等。
設(shè)計(jì)VRML虛擬場(chǎng)景時(shí)。最簡(jiǎn)單的方法是直接使用文本編輯器來(lái)編輯描述文本,它類似于程序設(shè)計(jì),這種方法簡(jiǎn)單方便.但不是很直觀.對(duì)設(shè)計(jì)者的空間想象能力要求也較高,設(shè)計(jì)的效率不高?,F(xiàn)在有很多的可視化的VRML設(shè)計(jì)工具,如CosmoWorld和WebWorld等.這些工具將VRML的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)都做成可視的組件,用戶設(shè)計(jì)時(shí),只需要將這些組件組全自己需要的虛擬場(chǎng)景就可以了.而且設(shè)計(jì)的效果在設(shè)計(jì)時(shí)就可以看到。設(shè)計(jì)完畢后,系統(tǒng)自動(dòng)將這些可視的虛擬場(chǎng)景生成標(biāo)準(zhǔn)的VRML描述文本,這樣,這些文本傳送到用戶的瀏覽器后.便會(huì)在用戶的屏幕上重現(xiàn)這個(gè)虛擬場(chǎng)景。
VRML使得Intemet的平面世界出現(xiàn)了三維場(chǎng)景。它的問(wèn)世在世界上引起了極大的反響.得到眾多的軟硬件廠商的支持,成為了Intemet上最有發(fā)展前景的新興技術(shù)。VRML在各方面都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用可能性。蘊(yùn)藏了無(wú)限生機(jī)。在教育領(lǐng)域的WEB站點(diǎn)中,它可廣泛用于學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)上,以增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象性和趣味性。例如:創(chuàng)建網(wǎng)上三維圖書館,它的好處就在于書籍歸類整理更接近真實(shí)并將高于真實(shí),匯編或查閱時(shí)書籍只需要鼠標(biāo)輕輕地點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的虛擬圖書。另外,使用VRML做模擬訓(xùn)練是一種可行性極高的措施,它不僅可以減少某些情況下現(xiàn)實(shí)空間中操作的難度和危險(xiǎn)。
更為重要的是它可以使訓(xùn)練造價(jià)得到大幅度降低,這樣就使得在教育方面的應(yīng)用成為可能。由于這種模擬系統(tǒng)具有高度的真實(shí)性,所以并不會(huì)因?yàn)闆](méi)有真實(shí)系統(tǒng)介入而造成較差的訓(xùn)練效果。現(xiàn)在虛擬校園、虛擬考場(chǎng)也已經(jīng)陸續(xù)地出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中,這些新興的教育形式必將因其優(yōu)越的一面而在未來(lái)教育領(lǐng)域中占有一席之地。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用
2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輔助課堂教學(xué)中的應(yīng)用
眾所周知,計(jì)算機(jī)課程實(shí)踐性很強(qiáng),在書本上體現(xiàn)難免會(huì)給人們的理解帶來(lái)困難。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的課件能夠很好地解決這一問(wèn)題。例如,在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中介紹計(jì)算機(jī)中各個(gè)組件的結(jié)構(gòu)和講解計(jì)算機(jī)組裝的過(guò)程時(shí),書本的文字難以讓學(xué)習(xí)者了解組件結(jié)構(gòu)和組裝的過(guò)程。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將文字、聲音、圖片、動(dòng)畫等幾種媒體表現(xiàn)形式有機(jī)地結(jié)合,設(shè)計(jì)出生動(dòng)活潑的界面。制作出一些三維的、交式的、具有沉浸感的內(nèi)容,滿足學(xué)習(xí)者從各個(gè)角度觀察和學(xué)習(xí),仿佛身臨其境,更好地理解學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
制作VRML課件的基本思路是:
(1)制作一系列空間形體的三維造型和動(dòng)畫.并且為這些造型指定所需要的顏色、大小等。
(2)引入VRML的相關(guān)節(jié)點(diǎn),建立虛擬運(yùn)動(dòng)空間。實(shí)現(xiàn)課件多媒體功能。
(3)優(yōu)化VRML場(chǎng)景,即在構(gòu)建場(chǎng)景的過(guò)程中,利用VRML提供的高級(jí)造型技術(shù)適當(dāng)優(yōu)化程序。
(4)VRML文件的輸出,將已創(chuàng)建的空間場(chǎng)景輸出為.wrl形式的文件。
例如,設(shè)計(jì)VRML課件來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上虛擬計(jì)算機(jī)組件結(jié)構(gòu)和組裝的輔助教學(xué)。
首先,在介紹計(jì)算機(jī)組件選擇知識(shí)同時(shí)??梢栽诰W(wǎng)上從各個(gè)角度來(lái)觀察VRML制作的計(jì)算機(jī)組件的造型.增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),并使學(xué)習(xí)者對(duì)怎樣組裝計(jì)算機(jī)有個(gè)初步的了解。利用VRML的造型設(shè)計(jì)和VRMLScript的動(dòng)畫鏈接.虛擬出組裝計(jì)算機(jī)過(guò)程中所需的主要硬件,再通過(guò)把VRML文件嵌入到網(wǎng)頁(yè)的方法,使學(xué)習(xí)者既能在網(wǎng)頁(yè)中看到二維不同型號(hào)硬件的圖片和一些描述硬件的文字.又能看到三維的虛擬制作出來(lái)的硬件模型。這樣使學(xué)習(xí)者能真切地、直觀地感受到二維和三維的不同.感受到虛擬世界的美妙。然后,通過(guò)文字和圖片向?qū)W習(xí)者介紹如何將各計(jì)算機(jī)組件組裝到一起。接著,通過(guò)VRML的動(dòng)畫節(jié)點(diǎn)控制和VRMLScript的結(jié)合。制作出安裝、注釋和視點(diǎn)切換的效果,然后按照六個(gè)安裝步驟:第一,機(jī)箱、主板的安裝;第二,風(fēng)扇、內(nèi)存的安裝;第三,光驅(qū)、軟驅(qū)、硬盤的安裝;第四,聲卡、顯卡的安裝;第五,電源的安裝;
第六。顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)的安裝,組合完成整個(gè)在虛擬三維世界中組裝計(jì)算機(jī)的過(guò)程。
在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,只要點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕,就可以按相應(yīng)的步驟進(jìn)行安裝。拖動(dòng)鼠標(biāo)或按鈕可以隨意地移動(dòng)計(jì)算機(jī)組件到指定的位置進(jìn)行安裝。在安裝完光驅(qū)和軟驅(qū)后,點(diǎn)擊光驅(qū)的開、關(guān)鍵,光盤托會(huì)自動(dòng)拖出和送入,點(diǎn)擊軟驅(qū)的按鈕,軟盤會(huì)自動(dòng)取出.使學(xué)習(xí)者能動(dòng)態(tài)地觀看到效果。有一種身臨其境的感覺(jué)來(lái)完成學(xué)習(xí)的過(guò)程。
通過(guò)VRMLScript語(yǔ)言的鏈接。制作出生動(dòng)有趣的動(dòng)畫效果和逼真的聲音效果。例如.當(dāng)你點(diǎn)擊軟驅(qū)上的按鈕,會(huì)發(fā)出聲音并彈出一張軟盤;當(dāng)你點(diǎn)擊光驅(qū)按鈕時(shí),盤盒會(huì)自動(dòng)地彈縮并發(fā)出逼真的聲音。為了方便學(xué)習(xí)。還可以實(shí)現(xiàn)注釋信息,當(dāng)學(xué)習(xí)者的鼠標(biāo)碰到硬件設(shè)備時(shí)。在對(duì)象的旁邊會(huì)出現(xiàn)一個(gè)注釋信息,說(shuō)明該對(duì)象名稱。
又如,在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中,對(duì)于常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法思想.由于其抽象程度高。使得學(xué)生很難理解。我們也可以通過(guò)虛擬技術(shù)將其制作成課件進(jìn)行教學(xué)。將抽象的算法過(guò)程以淺顯易懂、形象直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)。例如,遞歸算法是學(xué)生比較難理解的,因?yàn)槠渌惴ㄊ强侩[形調(diào)用堆棧來(lái)實(shí)現(xiàn),而通過(guò)虛擬技術(shù)可以將堆棧內(nèi)部情況的變化動(dòng)態(tài)、直觀、形象地表現(xiàn)出來(lái),這樣學(xué)生就很容易理解。同樣在講解樹和圖的遍歷時(shí),可以從可視化的角度觀察遍歷的順序。二叉樹與樹的概念的區(qū)別、Hanoi塔等問(wèn)題都可以直觀地表現(xiàn)。方便教師的教學(xué)和學(xué)生的理解。
總之,通過(guò)制作課件來(lái)輔助課堂的教學(xué),能為學(xué)習(xí)者提供生動(dòng)、逼真的感性學(xué)習(xí)材料,使抽象的學(xué)習(xí)直觀化、形象化,幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),提高學(xué)習(xí)者的積極性。
2.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的適用于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對(duì)象。以及實(shí)驗(yàn)信息資源等。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)再現(xiàn)。也可以是虛擬構(gòu)想的實(shí)驗(yàn)室。例如,在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中,不必真正把網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來(lái)就可以親身體驗(yàn),猶如進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的操作。在數(shù)字電路的課程實(shí)驗(yàn)中,可以通過(guò)虛擬的電路器件來(lái)達(dá)到電路設(shè)計(jì)的目的,而沒(méi)有購(gòu)買器件問(wèn)題所帶來(lái)的麻煩。在電子商務(wù)課程實(shí)驗(yàn)中,可以虛擬商務(wù)環(huán)境,讓學(xué)生進(jìn)入這個(gè)虛擬環(huán)境。身臨其境地體驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)交易的氣氛和參與交易的過(guò)程。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的安裝是比較基礎(chǔ)但又是難做好的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于在計(jì)算機(jī)上安裝新的操作系統(tǒng)不可避免地會(huì)對(duì)原有的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
使用虛擬計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝試驗(yàn)就十分的方便了。工作總結(jié)使用虛擬機(jī)的軟件VMware可以創(chuàng)建與真實(shí)計(jì)算機(jī)一模一樣的虛擬機(jī)。創(chuàng)建的虛擬機(jī)有自己的CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū),在這個(gè)虛擬機(jī)上,可以安裝Windows、Linux等真實(shí)的操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用程序。通過(guò)在虛擬的操作系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行操作,熟悉操作和新技術(shù),達(dá)到事半功倍的效果。VMware只是一個(gè)軟件。可以幫助你在一個(gè)操作系統(tǒng)的環(huán)境下安裝另一個(gè)操作系統(tǒng),而不會(huì)對(duì)當(dāng)前的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬.通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可以直接地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。利用虛擬技術(shù)。學(xué)生還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等方面的學(xué)習(xí)探索,設(shè)計(jì)出新型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電子器件.從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。:
通過(guò)虛擬的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),既可以縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,又可以獲得直觀、真實(shí)的效果,還能對(duì)那些不可見的結(jié)構(gòu)原理和不可重組的精密設(shè)備進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn),避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作帶來(lái)的各種危險(xiǎn)。并且,虛擬實(shí)驗(yàn)具有先進(jìn)性和共享性,易擴(kuò)充.易于改變教學(xué)項(xiàng)目,減少設(shè)備投入經(jīng)費(fèi),使教學(xué)內(nèi)容在虛擬的環(huán)境中不斷更新.使實(shí)驗(yàn)實(shí)踐及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。但是在采用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,并不能完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬的實(shí)驗(yàn),缺少“實(shí)物感”,正如在網(wǎng)上看書與拿真實(shí)的書看時(shí),會(huì)覺(jué)得真實(shí)的書更實(shí)在。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中,用到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備像路由器、交換機(jī)等種類、型號(hào)都很多,在虛擬實(shí)驗(yàn)中.學(xué)生很難見到這些設(shè)備,如果在真正的實(shí)踐中可能會(huì)無(wú)從下手。因此,在具體實(shí)施中,應(yīng)該虛實(shí)進(jìn)行結(jié)合。有目的地安排一些實(shí)驗(yàn)在真實(shí)環(huán)境中操作,這樣,他們會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備有親身的體會(huì),更能加深實(shí)驗(yàn)的印象,提高實(shí)驗(yàn)的效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域發(fā)展的潛力是巨大的,只有親身去經(jīng)歷、親身去體驗(yàn)去感受,比空洞抽象的說(shuō)教更具說(shuō)服力,主動(dòng)地去交互與被動(dòng)地觀看有質(zhì)的不同。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動(dòng)、逼真地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,有效地營(yíng)造一個(gè)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境。提高學(xué)生掌握知識(shí)和技能的效率和積極性,達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的,從而解決傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法解決的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,基于WEB的虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程教育具有廣泛的應(yīng)用前景,必將成為21世紀(jì)教育的主流。
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