化工技术与应用

化工技术与应用（精选10篇）

化工技术与应用篇1

摘要：简要介绍了酶法提取的基本原理、特点及提取速率的影响因素，结合酶法在提取有效成分中的应用实例和与其他技术的联用，对酶法在中药提取领域的前景进行展望。

关键词：酶法；中药提取；综述

中药是中华民族灿烂文明中一朵盛开的奇葩，有着几千年的悠久历史。中药成分复杂且很多贵重有效成分含量很低，因此中药开发中的关键工序即为如何有效地提取中药中的有效成分。传统提取方法如煎煮、回流、浸渍、渗漉法，存在着周期长、工序多、提取率不高等缺点。酶作为一种生物催化剂，在中药提取中，对中草药细胞壁的有效成分进行分解破坏，从而降低传质阻力，提高提取率；可改变中药目标产物的生理生化性能，优化产物效用，并且酶法提取操作简单，条件温和，环保无毒，现已将其用于中药提取过程。本文就酶法的提取技术及其应用进展方面进行综述。

1酶法提取的基本原理

大多数中药为植物性草药，中药材中的有效成分多存在于植物细胞的细胞质中。在中药提取过程中，溶剂需要克服来自细胞壁及细胞间质的传质阻力。细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质等物质构成的致密结构，选用合适的酶(如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶)对中药材进行预处理，能分解构成细胞壁的纤维素、半纤维素及果胶，从而破坏细胞壁的结构，产生局部的坍塌、溶解、疏松，减少溶剂提取时来自细胞壁和细胞间质的阻力，加快有效成分溶出细胞的速率，提高提取效率，缩短提取时间[1]。

而且，在中药提取中酶法可作用于目标产物，改善目标产物的理化性质，提高其在提取溶剂中的溶解度，减少溶剂的用量，降低成本；也可改善目标产物的生理生化功能，从而提高其效用。

2酶法提取的特点

2.1反应条件温和，产物不易变性

酶法提取主要采用酶破坏细胞壁结构，具有反应条件温和、选择性高的特点，而酶的专一性可避免对底物外物质的破坏。在提取热稳定性差或含量较少的化学成分时，优势更为明显。杨云龙等[2]用酶法提取洋葱中黄酮类化合物，采用酶解法来处理洋葱皮，避免了因高温对黄酮类化合物结构的破坏，提高了黄酮类化合物的提取率。

2.2提高提取率，缩短提取时间

酶法预处理减少了中药材中有效成分的溶出及溶剂提取时的传质阻力，缩短了提取时间，提高了提取率，具有很大的应用价值。张文森[3]使用复合酶法提取茉莉花中有效成分，相比较传统的水提取，提取温度由85～90℃降至50℃，提取时间由3h降至1h，提取率由55%～60%升至65%～70%。

2.3降低成本，环保节能

酶法是绿色高效的植物提取技术，可利用相关的酶制剂来提高提取物的极性，从而减少有机溶剂的使用，降低成本。

2.4优化有效组分

酶法不仅可以应用在中药材的提取过程，也可对中药提取物进行酶法处理，优化有效组分，提高目标产物的药用价值。肖连冬使用碱性蛋白酶对啤酒糟麦芽蛋白进行水解，在最佳酶解条件下，麦芽蛋白的起泡性、溶解性和乳化性分别达到167%、22.68%和13.8%，比未改性前的麦芽蛋白分别提高了735%、247%和27.8%。

[4]

2.5工艺简单可行

酶法提取在原工艺条件上仅增加了1个操作单元，反应条件温和易获得，不需要对原有工艺设备进行过多的改变，对反应设备的要求较低，操作简单。姚晓琳等

[5]在研究酶法提取柑橘黄酮时，与原有醇提工艺相比，仅在乙醇浸取提取步骤前增加了一个步骤——适量酶液酶解提取。总黄酮提取率可达2.67±0.06%，提取率大幅提高。

3酶法提取的影响因素

3.1药材颗粒度

为利于酶解，需对药材进行预处理。如用粉碎机作预处理，粉碎颗粒越细，越易悬浮在酶解液中，增加有效面积而易被酶水解，加快水解速度。但粉碎过细，吸附作用过强，反而会影响扩散作用。因此通常在提取前适当粉碎，可提高酶解效率。

3.2提取溶剂

酶法提取的关键，是选择适当的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将需要的成分提取出来，并且可溶解较多的有效成分。选择溶剂主要注意以下3点：(1)溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；(2)溶剂不能与中药的成分起化学变化；(3)溶剂要经济、易得、使用安全等。现在工业生产及实验室主要采用水、乙醇等作为提取的溶剂。

3.3温度及pH

温度增高，分子运动加快，溶解、扩散速度也加快，有利于有效成分的提出，所以热提常比冷提效率高。但温度过高，有些有效成分被破坏，酶的活性降低，甚至失活，同时杂质的溶出也增多。故一般加热不超过60℃，最高不超过100℃。过高或过低的pH都会导致酶失活，pH不仅影响酶立体构象，也影响底物解离状态。在最适宜的pH下进行提取，效率最高。

3.4酶解时间

有效成分的提取率通常随提取时间的延长而增加，直到药材细胞内外有效成分的浓度达到平衡为止。所以不必无限制地延长提取时间，一般用水加热提取以每次0.5～1h为宜，用乙醇加热提取每次以1h为宜。

3.5酶的用量

随着酶的浓度的升高，与底物的接触面积增大，酶解反应速率增大。但当酶的浓度达到过饱和时，底物浓度相对较低，酶与底物竞争，会对酶产生抑制作用，酶得不到充分利用，造成浪费。

4酶法提取在中药领域的应用实例

4.1酶法作用于植物细胞壁

植物细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素、果胶等具有大分子结构的物质是中药提取中传质的主要阻力来源。所以采用酶法提取，分解破坏植物细胞的细胞壁，多采用纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶。

(1)纤维素酶。纤维素是由β-D-葡萄糖以1,4-β葡萄糖苷键连接，用纤维素酶酶解可以破坏β-D-葡萄糖苷键，使细胞壁破坏，有利于对有效成分的提取。项雷文等[6]通过正交实验法研究了纤维素酶法提取杭白菊中总黄酮的主要工艺参数(酶添加量、酶解时间、酶解温度和pH)对总黄酮提取率的影响。得到纤维素酶法提取的最佳条件为：酶添加量0.5%、酶解时间2.5h、酶解温度55℃、pH5.0，此条件下总黄酮提取率比对照组提高了19.2%。

(2)果胶酶。果胶酶是作用于果胶复合物的酶的总称。果胶酶有两种：果胶甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶。周向荣等[7]利用盐渍藠头提取其风味物质，考查了pH值、温度、加热时间、商品果胶酶添加量对盐渍藠头中蒜素提取效果的影响。在果胶酶同原料比为0.6%～1.2%，pH3.4、温度50℃、提取时间2～4h的条件下，蒜素的提取率可达到较高水平(0.21～0.27g/100ML)，且出汁效果较好(90%～92%)，固形物含量较高(19.2～19.8Brix)，能较好地保持藠头特有的香气。

(3)半纤维素酶。戴瑜等[8]研究了半纤维素酶法提取杜仲叶中主要有效成分，即苯丙素类的绿原酸(CHA)，通过单因素试验、正交试验和方差分析确定了半纤维素酶法提取杜仲叶中绿原酸的最佳操作条件。结果表明：加入996U／g半纤维素酶0.45%、pH4.0、温度40℃，得率最高可达38.01mg／g。

(4)复合酶。采用两种或两种以上的酶按一定比例进行组合，进行中药提取，可以较大地加快提取速率，提高提取率。吴国卿等[9]研究了复合酶法提取野木瓜汁的工艺。以野木瓜为原料，采用复合酶法提取野木瓜汁。确定了果胶酶与纤维素酶的最佳添加比例为1︰6。复合酶提取野木瓜汁的最佳酶解工艺条件为：复合酶添加量1.0%，酶解温度45℃，pH4.0，酶解时间2.5h，在此最佳条件下，野木瓜出汁率可达56.7%，比空白样的出汁率13.7%高出43.0%。

4.2酶法作用于目标产物

对于有效成分中立体结构大的物质，可使用葡萄糖苷酶、转苷酶、淀粉酶等进行分解糖苷键等，改变理化性质，增大极性，减少有机溶剂的用量，降低成本，且改变生理生化性质，提高效用。

(1)转苷酶。许明淑等[10]在提取银杏叶黄酮时，使用Suhong475转苷酶和糖基配体对银杏叶进行处理，提高黄酮苷元、黄酮苷的极性，进而在30%乙醇溶剂中提取。此时的提取率相当于60%乙醇提取条件下的提取率。郁军等[11]使用淀粉酶和环糊精转糖苷酶(cGTase)处理甜菊糖作用于甜菊糖苷，破坏了甜菊苷的结构，与未用酶法处理过的甜菊糖相比较，有效地改善了甜菊糖的后苦味。

(2)葡萄糖苷酶。殷涌光等[12]从松针中提取松针黄酮，即8-葡萄糖苷酶松针总黄酮(PNF)，使用葡萄糖苷酶酶解PNF，酶解温度40℃，酶添加量1／1000，底物质量浓度0.6g／L，酶解时间5h，经过修饰后的PNF对自由基清除率、羟基自由基清除率、超氧阴离子清除率及对铁离子的还原能力都有明显地提高。

(3)复合酶。两种以上的酶的应用，既可以对植物细胞壁进行作用，也可以对有效成分进行优化。董捷等[13]在研究油菜花粉萌发孔通透性时采用了复合酶法中温淀粉酶和复合纤维素酶的组合。结果表明：用中温淀粉酶和复合纤维素酶处理花粉后，每克花粉上清液中可溶性糖含量最高可达到(0.365±0.017g)，与空白相比提高了53%。

5酶法提取技术与其他技术的联用

某些中药采用酶法提取时收率明显提高，具有较大的应用潜力，但该技术同时也存在着一定的局限性。酶法的最佳反应条件需要严格控制，条件微小的波动，也有可能引起酶活性的大大下降。实验中的酶有可能会与实验中其他的化学物质发生反应，会影响反应速率和产物的纯度。故实验室或工业生产中，多采用酶法与其他技术的联合进行中药提取，可扬长补短，发挥协同作用，提高有效成分的提取效率。

5.1酶法协同超声波

赵玉等[14]采用复合酶法协同超声波提取南瓜水溶性多糖，试验将两种独立的提取方法进行协同作用，考察协同作用对提取效果的影响，并与单一超声波法、复合酶解法相比较。原料经复合酶酶解处理，超声10min后，多糖提取率为25.94%，提取率明显高于单一使用超声波、复合酶法的提取。

5.2酶法协同超高压提取

超声波在使用时，在破碎细胞的同时，会引起温度急剧上升，费用较高。而超高压提取可在低温条件下应用，不会引起温度的剧烈变化，不会引起酶的活性降低，在热敏物质的提取中应用将会更为广泛。奚海燕等[15]在超高压辅助酶法提取大米蛋白的研究中，首先在400MPa下对大米进行预处理，后加碱性蛋白酶量1.4%，温度58℃，pH8.3，时间4h及液固比9︰1进行处理，大米蛋白质的提取率为78.72%，而只用碱性蛋白酶进行处理的提取率为70%，提取率提高显著。

5.3酶法协同微波提取

与传统的溶剂提取法相比，微波法批处理量较大，萃取效率高、省时，而且选择性较好，可提高萃取效率和产品纯度。王文平等[16]首次采用微波辅助酶法提取薏苡仁粗多糖，并对提取工艺进行了探讨。在单因素试验的基础上，采用正交试验优化其工艺，得到的最佳提取工艺为：微波功率560W，料液比1︰30，提取时间4min，提取得率达22.61%。

6酶法提取技术的应用前景

化工技术与应用篇2

《建材技术与应用》是经新闻出版署和科学技术部批准国内外公开发行的建筑建材类科技期刊, 是《中国知网》、《中国学术期刊 (光盘版) 》、《万方数据一数字化期刊群》、《中国核心期刊 (遴选) 数据库》全文收录期刊和《中国学术期刊综合评价数据库》统计源期刊, 荣获首届《CAJ—CD规范》执行优秀奖, 已连续12年荣获“山西省一级 (优秀) 期刊”称号。国际标准刊号:ISSN 1009-9 441, 国内统一刊号:C N 14-1291/T U。

建材技术与应用杂志社承接各类广告业务, 广告经营许可证号:1400004000073。本刊为广告客户免费提供在建、拟建项目信息等相关服务, 欢迎有意刊登广告的单位来电、来函联系, 索取样刊。

邮发代号:22-49

主要栏目:

试验研究、综述、生产技术、机电装备、检测技术、自动控制、工程应用、建筑设计、施工技术、装饰装修、研究探讨、管理之道、综合信息等。

社址:太原市坞城路115号

邮编:030006

电话: (0351) 7015706

传真: (0351) 7015963

E-mail:jcjsyyy@163.com

户名:山西综职建材科技信息咨询有限公司

开户行:中行太原山大支行

套管补贴技术与应用篇3

关键词：油水井套管补贴技术补贴管

1 油田目前生产现状

随着油田开发的逐渐深入，大港油田的开发已进入高含水期，堵水、堵漏的需求也越来越多，部分油水井由于腐蚀、井筒压力变化、不规范的生产方式造成油层套管的穿孔或破损，套变井的数量在逐年增加，另外有部分油水井在投产不久就出现套管漏失的问题，采用下封隔器、化学堵漏等常规性堵漏、修补工艺都存在明显不足，已不能满足生产需要。

油田堵水技术是增加油田的可采储量和提高油井产量的重要措施之一，我国最早使用水泥浆堵水。后来发展为油基水泥、活性稠油、树脂聚合物。

60年代采用封隔器卡堵出水层和使用化学堵水剂封堵。70年代这项技术有了迅速发展，特别是水溶性聚合物在油田堵水中应用以来，使化学堵水技术向前迈进了一步。

近年来又出现了衬管补贴技术进行堵水，与以上的技术相比，它具有很强的选择性、准确性、可靠性和井眼的畅通性。所以从修井的角度来讲，这项技术更具有推广性和实用性。

堵漏方式与分类：

封隔器堵漏：对油层以上套管漏失有一定作用，对浅层井套漏有良好的效果，但对于深井及油层内的出水无效。由于受生产管柱蠕动和工具承受能力的影响，也会使封隔器在使用一定的周期内失效。化学堵漏：施工难度大，有郊期有一定局限，施工中必须连续施工，有一定风险。

套管补贴技术：

修复补贴适用的井况包括套管腐蚀孔洞、穿孔、破裂裂纹、破裂裂缝、螺纹失效、误射孔补救等。这种井况下的补贴修复，修复效果明显，成功率高，修复后井的利用率高。

2 膨胀管工作原理及技术特点

2.1 膨胀管工作原理膨胀管补贴套管技术是指将钢制套管下到井下需补贴的井段后，在地面用高压泵向油管内打压，推动膨胀锥向上运动，使膨胀管直径扩大，当膨胀锥上行至膨胀管上端时，油套连通，泵压下降，膨胀管完成整体膨胀，紧贴于套管，通过管外的密封件实现膨胀管与原井套管的密封和锚定，达到修补套漏和封堵炮眼的的目的。

2.2 膨胀管结构膨胀管管柱主要由下封头、膨胀器、连接杆、膨胀管、密封环、油管、打压接头等部分组成（见图1），其中膨胀器是由膨胀管尾和膨胀锥组成。

[d2][L][d1][L1][D1][D2]

图1 膨胀管结构示意图

注：膨胀管尺寸依据套管尺寸的不同而不同。

2.3 膨胀管技术指标

①可膨胀管膨胀施工压力 ≤45Mpa；②修复后，补贴段通径为φ103-φ108毫米；③修复后补贴段密封压力≥15MPa；④修复后膨胀管机械性能达到J55钢级。

2.4 膨胀管的优点与缺点

①膨胀管可满足长短井段的补贴需求，连接简便。②通过金属对金属密封，接触面整合良好，两层套管间无缝隙。③膨胀管补贴套管，对漏失部位进行有效封堵的同时也加固了老井套管，提高了套管的抗外挤强度。④膨胀管串两端的密封橡胶件具有耐压、耐高温、耐腐蚀等特性，可保证较长的有效期限。

缺点：由于在套管中又加入一层套管，使原井径尺寸缩小，影响了下入的油管及井下工具的尺寸，给冲砂、下完井管柱、打捞、钻塞等施工带来不便，比如油管过补贴井段时，接箍两端要车有倒角，以防卡阻。

3 膨胀工具

膨胀工具最主要的是膨胀锥，目前膨胀锥主要分为固定式和变径式两种，膨胀锥在作业时将受到很大的界面压力，因此在设计、制造膨胀锥的时候需要考虑机构形式、材质和润滑等问题，要求制造的膨胀锥具有足够的强度、耐冲击性、耐磨损、耐腐蚀等。补贴结束后用2 7/8″油管内径打捞矛（长度大于1米）打捞底堵，完成施工。

4 现场应用实例

井号：枣90-12井

基本情况：

井别：油井人工井底：2812.43m 生产井段：2445.0-

2473.3m

漏失井段：1732.23m-17442.97m，1852.69m-1926.01

m，2427.60m-2443.70m。

补贴井段：1711.74-2444.75m

[名称

表层套管

技术套管

油层套管][规范

339.7

139.7][钢

级

J55

N80][壁厚

（mm）

9.65

7.72][抗内压

（MPa）

19.2

54.4][内径

（mm）

320.4

124.26][深度

（m）

245.81

2836.71][水泥返

深（m）

地面

1798]

措施前后对比如下：

[井号

枣90-12][工作制度

6.0/4.0][内容

套管补贴][报开

8.04][措施前][液量

44.8][油量

2.15][含水

95.2][措施后][液量

10.1][油量

5.22][含水

48.3]

井号：女K58-60

基本情况：

井别：水井人工井底：3047.12m 生产井段：2691.5

-2908.6m

漏失井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。

补贴井段：670.51-673.54m、1896.85-1899.9m。

女K58-60井套管数据表

[名称

表层套管

油层套管][规范

339.7

139.7][钢级

J55

N80][壁厚

（mm）

9.65

7.72][抗内压

（MPa）

19.2

54.4][内径

（mm）

320.4

124.26][外径

（mm）

339.7

139.7][深度

（m）

243.27

3066.57][水泥返

深（m）

2147]

补贴完成示意图（如图2）

到目前为止，套管补贴已应用10余井次，应用效果良好，在生产措施越来越多、套管漏失越来越严重的今天，希望这项技术不断创新与发展，更好的为油田建设服务。

网络信息处理技术与应用篇4

如今的时代是一个信息时代，计算机互联网技术广泛的应用于工业生产中，有效的提升了工作效率，在进行网络信息处理的过程中，还存在一定的安全风险，如何更安全有效的利用网络信息为企业的发展创造有效的动力，是目前各个企业面对的重要问题。

关键词：信息处理;网络安全;计算机;应用

网络信息的应用，加速了工作的进程，有效的提高了工作效率。

信息处理主要是对数据进行的处理，将需要的数据信息录入到计算机中，通过计算机事先编制好的程序，对数据进行处理。

利用网络的便捷性，可以进行信息共享，从而可以实现远距离的控制。

但是由于网络是开放的，所以在进行信息处理时也存在一定的风险。

现代教育技术理论与应用篇5

行为主义理论认为学习是塑造行为的过程，学习是刺激——反应的连结，学习是尝试错误的过程，学习的成功要靠强化。代表人物有巴普洛夫，华生和桑代克，斯金纳等。巴普洛夫提出了条件反射概念，揭示了学习现象最基本的生理机制，华生在巴普洛夫条件反射的基础上，提出人的学习是塑造行为的过程，提出了刺激——反应学习理论。而桑代克提出的试误说则说明了学习是由刺激情境与正确反应之间形成的联结所构成的。斯金纳的“操作性反应”，区别于巴普洛夫和华生等人的观点，认为反应和刺激在学习中不占据主要的地位。在斯金纳看来，重要的刺激是跟随反应之后的刺激强化，而不是反应之前的刺激，因此反应之后要给予及时的强化。

由于行为主义主要通过可观察的行为来描述普遍的行为规律，因而行为主义理论理解起来相对较为简单，其正强化和负强化技巧在实践中往往十分有效。斯金纳在此基础上提出了程序教学的个别化教学方法，并提出了程序教学的五大原则：积极反应原则；小步子原则；及时强化原则；自定步调原则；低错误率原则。行为主义的学习理论特点是只注重有机体的外在反应，而不注重有机体的内部心理过程，认为有机体只是被动地接受外部刺激，通过尝试错误来获得正确的反应，而缺乏主动的内部心理活动的参与。

《数字技术与应用》杂志社篇6

学术期刊数字信息、技术教育交流平台

《数字技术与应用》杂志是天津市电子仪表信息研究所主办的数字技术类专业刊物。是一本反映数字技术、应用研究的学术期刊。国际刊号ISSN1007-9416，国内刊号CN12-1369/TN。邮发代号:6-251,本刊为月刊.本刊被《中国核心期刊（遴选）数据库》《中国学术期刊（光盘版）》《万方数据数字化期刊群》《中文科技期刊数据库》等网络媒体全文收录，国内外深有影响。

【办刊宗旨】

《数字技术与应用》是面向数字科技、高端技术教育工作者的国家级学术刊物。旨在推广数字新技术、科技新理念，为广大教育、科研工作者提供学术交流平台，推动数字科技教育事业发展，我刊愿与社会各界合作，携手共进。

【主要栏目】

信息科学、电子商务、数字教育、计算机技术、自动化技术、理论探索、应用研究。

【征稿对象】

全国各大院校及科研院所的教科研人员，教授、副教授、硕士生、博士生相关的技术人员、研发人员、管理者等。本刊欢迎就新理论、新技术、新科教技术应用发表真知灼见。

【来稿须知】

①稿件应具有科学性、技术教育性、数字技术应用性和实用性，论点明确、论据可靠、数据准确、逻辑严谨、文字通顺。

②论文2200—6000字符数为宜，来稿请使用word排版，并请注明作者姓名、单位、通讯地址、邮编、电子信箱、联系电话等。本刊已被《中国核心期刊（遴选）数据全文收录

③论文的基本要素齐全，文章标题、作者单位、作者姓名、关键词、摘要、结语、参考文献等。

④所投稿件请保证文章版权的独立性，无抄袭、署名排序无争议、文责自负，请勿一稿多投！

*来稿无论我刊选用与否，都会在5个工作日内将审理结果尽快通知作者，作者也可来电查询，以免影响正常发表。

【来稿格式】

论文题目（宋体：3号字）

基金项目

作者姓名、单位、地址、邮编

关键词：xxx（宋体，5号字）

摘要：xxx（宋体，5号字，300字以内）

正文：……（宋体，5号字，正文字数不少于2200）

注释：采用尾注形式，需注明引文出处、作者、出版社、页码（宋体，5号）

作者简介：姓名（出生年月）、性别、学历、职称、研究方向；单位名称、通信地址、邮政编码、联系电话、E-mail。

【网上查证】

登陆以下官方网站可对《数字技术与应用》进行网上查询。

中国新闻总署：

优秀稿件我们会提交参选我社论文评优活动，获奖作品颁布发荣誉证书。

【联系方式】

联系人: 曹颖（编辑）

投稿信箱：shuzi201@163.com(数字技术与应用投稿）

手机：***（随时可以联系到本人）

编辑部电话：010-59795725转分机号106

传真: 010-59455896

工作QQ：1026077358

北京编辑部地址：北京市朝阳区东恒时代一期2号楼307室

邮编：10002

5本刊非常适合广大教师发表你们的职称论文，出书快，质量有保证。信誉度高，收费合理，由杂志社直接征稿，谢谢

化工技术与应用篇7

数字技术也叫数码技术, 或者称计算机数字技术、数字控制技术, 它是与计算机紧密相连的一项科学技术, 一般都是利用各种设备将各种信息、图像、声像、文字转化为计算机能够识别的二进制数字, 转换成“0”和“1”之后再进行运算、存储、传送、加工等。数字技术被广泛应用在计算机、数控技术、通讯设备、数字仪表、电子产品当中。

二、音乐创作的概念

音乐是用有规律有组织的乐音来表达人们的情感、反映现实生活的一门艺术, 它是最抽象的艺术之一。心理医生经常用音乐来减轻或者消除患者的病痛。据考证, 在人类还没有语言的时候, 就已经产生了音乐, 最早是利用声音的高低、强弱来表达自己的情感和思想。组成音乐的要素有很多, 比如曲调、节奏、和声、乐音力度、调式、速度、音色、织体等等。

三、计算机音乐制作技术

1. 计算机音乐技术特征。

科技的进步使得计算机技术迅猛发展, 而计算机技术最大的特点就是具有强大的数字化信息处理功能, 显然, 计算机音乐技术就是具备数字化处理音乐声音的技术手段, 这种数字化的技术处理功能使得音乐的音响质量大大提升, 音乐整体的变现力也得到了极大的丰富, 音乐创作技术也得到前所未有的巨大进步, 它是不同于传统音乐创作的一种全新的作曲方式, 主要是以计算机为主要的设备控制器, 然后再利用其他各种技术手段, 比如MIDI技术、数字音频技术、合成器、采样器、效果器等等技术的配合来完成整个音乐的制作模式。

2. MIDI的基本概念。

MIDI的全称是Musical Instrument Digital Interface, 也就是数字化乐器接口的意思, 在1983年8月, 各国主要的电子乐器制造商举办了一个划时代的会议, 在这次会议上, 各大制造商讨论了长年以来互相纷争的问题, 最后终于商讨出了一个结论, 统一制定了世界性的电子乐器的技术规范, 就是MIDI 1.0技术标准, 它是处理电子乐器与电子乐器之间数据发送或者接收的一个信号标准化的协议, 即MIDI协议。举一个例子说明, 在MIDI协议没有出来之前, 两个电子乐器制造商制作出来的产品信号是不同的, 一个合成器上001号是钢琴的音色, 另外一个制造商的合成器显示的001号是小提琴, 这样就会导致作曲家在一个合成器做好的音乐, 拿到另外一个合成器上播放的时候产生混乱, 本来做的是钢琴, 播放的时候却变成了小提琴, 这种结果让作曲家们甚是头疼, 但是MIDI协议出来之后, 标准得到了统一, 所有的电子乐器上001号都是钢琴音色, 就不会出现之前的混乱情况。所以, MIDI标准的统一使所有的软硬件乐器都能够互相兼容, 大大方便了作曲家们的创作。MIDI协议的出现和推广, 推动了电子计算机音乐数字化技术的飞速发展。

3. MIDI的制作原理。

(1) MIDI的基本设备。在进行计算机音乐创作时, 我们首先所需要的设备就是计算机, 而且想要很好的运行音乐软件及效果插件, 就对计算机的运算速度提出要求, 所以计算机的配置越高, 内存量越大, 在运行多个软件音源的时候就会越快;除了计算机之外, 我们还需要其他的周边设备, 比如音频卡、MIDI键盘、硬件音源、MIDI接口等相关的连接线。 (2) MIDI设备的工作模式。前文中介绍了MIDI的基本设备以及各个设备的主要功能, 但是这些设备是不能单独进行操作的, 需要把这些基本的设备连接起来才能发挥作用, 形成一个完整的计算机音乐制作体系。主要的硬件设备有:计算机、MIDI键盘、硬件音源、声卡、扩声器。在进行计算机音乐创作时, 作曲家先在计算机上选择音色, 然后再演奏MIDI键盘, 把弹奏出来的乐音转化成MIDI信号, 通过专用的MIDI连接线将这个信息传送到计算机, 计算机再利用音乐软件把传送来的信息记录下来, 作曲家可以把记录下来的信息进行编辑和修改, 完成后, 计算机再把相关的音乐信息记录发送给音源, 音源接收到MIDI信号指令后发出声音, 并将这些声音信号再发送到外部的扩音器, 这样我们就能听到最终完成的计算机音乐了。 (3) 软件音源的使用及优势。进入2000年之后, 由于计算机技术的飞速发展, 使得软件音源的音色品质提高, 软音源盛行, 逐渐代替了硬件音源, 在软音源的推动下, 作曲家们使用的设备规模越来越小, 甚至只使用一台计算机就能完成绝大部分的音乐创作。现时最常使用的软音源可以分为六大类:a.综合类;b.节奏类;c.管弦乐类;d.吉他类;e.电子风格类;f.软件采样器。

a.综合类的软音源。音色的种类比较多, 覆盖了大多数类别的常用音色。很多作曲家喜欢用笔记本来完成音乐的创作, 这样使用这类型的音源就能完成制作, 因为这类音源的音色比较齐全。就是因为音色种类多, 所以都存在着一个共同的缺点, 就是各种音色的的演奏技法太单调, 不够丰富, 音色品质也不如大型的专门的音源好。综合类的软件音源有Hypersonic、Cakewalk TTS-1等。

b.节奏类软音源。这类软音源常用的有Addictive Drums、Stylus RMX、BFD。

c.管弦乐类软音源, 常用的有Edirol HQ Ochestral和East West Quantum Leap Platinum Edition。

d.吉他类软件音源。如Real Guitar, 这款音源是由Musical AB公司推出的木吉他音源, 它的音色极其接近真实的吉他声音, 不仅可以在任何支持VST2.0的音序器上作为插件来使用, 而且还可以作为一个独立的吉他音乐制作软件来使用。Real Guitar的三种技术功能尤为突出:多通道分层技术、品味挪移技术、原始吉他触摸技术。

e.电子风格类软件音源。这类型的音源非常多, 由于电子类的音色没有真实声音的对比, 所以也就没有好坏评判的标准, 经常使用的有两款:Absynth和FM。

f.软件采样器。这类软件采样器除了前面讲的软件音源外, 也是经常被使用的, 是专门用来抓取和调用一些特定格式的音色来使用的软件, 现在常用的音色格式有SF2、GIGA、AKAI、WAVE等, 至今开发商还在不断研究出新的采样器支持的音色文件, 所以, 软件采样器用的音色是无穷无尽的。常用的软件采样器有Gigastudio和Kontakt。

四、结语

科学技术在不断的发展, 而与科学技术紧密相连的计算机音乐技术也将不断向前进步, 两者是密切相关、同步发展的, 未来社会将是一个数字化、信息化的时代, 可以说, 在未来的数字世界中, 计算机音乐的发展潜力还很大, 它将会带给我们全新的音乐音响的独特体验。

化工技术与应用篇8

【关键词】虚拟影像；虚拟人；虚拟现实技术；动作捕捉；全息投影；增强现实技术

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2016.01.010

The Application of Virtual Reality Technology and Augmented Reality Technology

MA Wei

（Beijing Information Technology College， Beijing 100018， China）

【Abstract】Taking the virtual human of Teresa Deng concert and Li Gu Yi singing together ‘own’ in 30 years ago as examples， the characteristics and application of virtual reality technology， 3D front-projected holographic display， augmented reality technology was introduced， thus attempted to discover the mystery star ‘Resurrection’.

【Key Words】virtual image； virtual human； virtual reality technology； motion capture； front-projected holographic display； augmented reality technology

作为一代华人歌坛“天后”邓丽君英年仙逝，始终是“君迷们”心中挥之不去的结。2015年8月8日，上海大舞台迎来了“如果能许一个愿”邓丽君20周年虚拟人纪念演唱会。一曲经典的《甜蜜蜜》后“邓丽君”向观众致意，亦真亦幻，现场观众如痴如醉，有的“君迷”甚至掩面而泣。观众们在讶异之际，不禁要问是什么技术将邓丽君又带回到现实。

无独有偶，2014年湖南卫视的马年春晚现场，歌唱家李谷一与30年前李谷一同台演唱歌曲《乡恋》。

其实，邓丽君的“复活”所用的是虚拟影像重建技术。虚拟影像重建技术目前包括两类：一种是虚拟现实+裸眼3D全息投影技术，应用范例即邓丽君演唱会；另一种是增强现实技术，如歌唱家李谷一与30年前的自己同台演出应用案例。笔者将通过解读虚拟影像重建技术的特点、实际应用案例，为读者解开明星“复活”的神秘面纱。

1 制作邓丽君虚拟人影像的技术分析

俗语说：“画鬼容易画人难”。邓丽君作为华人歌坛现象级的歌手，其形象为广大华人社会所熟悉，要想将她“复活”，的确是一个巨大的挑战。敢于接受这一挑战的是世界知名特效公司数字王国。

利用虚拟影像重建技术实现明星“复活”，需要经历如图1所示的几个技术阶段。

1.1 素材采集

邓丽君在世时留下了数以千计的影像资料，数字王国特效团队从众多的素材中提取有价值的信息。虽然这项工程得到了邓丽君兄长邓长富的大力支持，但是特效团队长期服务于西方文化，在该项目中面临的最大困难是对东方文化的理解，尤其是对“婉约”认知的不足与偏差。邓丽君独有的“婉约”美，是她广受华人社会欢迎的重要原因之一。特效开发团队为此找到了本土设计师罗婷负责从整体上对虚拟邓丽君进行设计把控，因她与邓丽君生前有过接触。她认为，20世纪80年代的歌手打扮都比较传统，但如果全部照搬，那么出来的效果可能会让观众不太容易接受，毕竟现在的观众都是二十岁出头的年轻人。所以形象设计上就定为：白色（或红色）旗袍、亮色淡妆，这样能够将现在时尚文化同中国传统文化结合起来。

特效团队收集到很多邓丽君的演唱细节：“她有很美的牙齿，在演唱时会常常露出来，尤其是在‘yi’这个音。特别是她唱到高音时喉咙会有颤动，嘴唇也可能会有颤动。”这些常人忽略的细节为虚拟邓丽君影像注入了生命力。图2为邓丽君真人照与虚拟出的邓丽君。

1.2 模型重建

任何人物建模最难的就是人脸与毛发。人物面部建模，数字王国有自己的优势。该特效公司拥有获得奥斯卡技术奖的面部表情捕捉系统MOVA。该系统能够捕捉正在表演的演员之高度细致、面貌一致、栩栩如生的网状结构化的面部表情，以供特效师创作具极高质素的人物动画。通过多相机（80个以上）360°全方位拍摄，如图3所示，并配合先进的照明设备，MOVA可以记录演员表演的全部细节。依据获取的大数据，软件创造出该演员面部的高清立体网状结构，重建演员包括小皱纹在内的整张脸，如图4所示，保留表演最细微的部分。特效师利用这张动画脸部，可以制作出演员在不同场景的表情。

另外，为虚拟人模拟真人头发的制作难度同样很大，仅头发的虚拟图像，特效人员就绘制了约15 000幅，并且这些头发还需要模仿人物的动态。

1.3 动作捕捉

动作捕捉（motion capture）技术就是利用计算机系统捕捉演员表演时的表情动作，然后把这些动作表情同步到计算机中的虚拟角色上，使虚拟角色的动作表情与真人无异。从电影《阿凡达》到《霍比特人》三部曲，好莱坞惊世骇俗的狂飙制作，离不开动作捕捉技术的功劳。

因为在建模阶段，人物是静态。通过动作捕捉，可以让虚拟人物动起来。这个阶段可以请歌手模仿邓丽君的动作，捕捉到身体动作（见图5）、姿态（见图6）、表情等数据，从而使虚拟人邓丽君自然逼真。

nlc202309032019

1.4 虚拟合成

虚拟现实（virtual reality）技术是通过计算机系统生成，能够实时追踪用户多感官（视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等）信息，用户可以高度浸入这个虚拟实境进行浏览、交互与探查。该技术具有：浸入性、交互性、实时性、构想性的特点。

当完成虚拟邓丽君建模后，就需要将模型导入虚拟现实软件（unity＼VRP＼DVS3D等）进行调试、渲染、烘焙、导出。值得一提的是在调试阶段，制作团队还一点点地抠画、修改嘴型，以便让虚拟邓丽君嘴形和声音同步。在渲染阶段，头发的渲染非常不易，100次死机有60次是因为头发渲染失败。

不仅如此，即使在导出阶段，为了达到同当年的邓丽君“声情并茂、形神举止”的一致，特效人员进行了数百个版本虚拟邓丽君的修改。

1.5 全息输出

全息投影技术（front-projected holographic display）原理是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。该技术首先是利用干涉原理记录物体光波信息，其次是利用衍射原理再现物体光波信息，如图7所示。

3D全息投影技术类似于自然界中的海市蜃楼，通过不同数量的投影机把真实影像或事先经过精心制作并具有立体效果的数字影像均匀对称地投射在成像膜上（这种成像膜是一种透明的超薄膜）。经过光的衍射和折射，再现三维影像。

在虚拟邓丽君演唱会现场，演出方要搭建一张与地面呈45°夹角的全息膜，全息膜高度透明，利用演出时的灯光照明产生的明暗，观众很难发现此膜存在。高清投影机被设置在舞台前上方，由其投射出来的三维数字影像（制作的3D虚拟邓丽君表演视频），经过折射投影到全息膜上，如图8所示。全息膜成像细腻、清晰度高，并能使影像产生极大的立体纵深感，邓丽君就会跃然于观众面前，如图9所示。

2 制作李谷一穿越对唱技术解析

李谷一作为知名歌唱家，其形象也广为人知，要完成她与30年前自己虚拟影像的对唱，现实真人与虚拟人对比强烈，同样是一项复杂的工程。承接这一项目的数虎图像公司利用增强现实技术实现真人与虚拟人物跨时空对唱，其技术特点如下。

2.1 真人3D复原

数虎制作团队收集了大量30年前李谷一的影像资料、生活照片、演出剧照等，但当时的影像都是模拟信号、成像质量差。为了获得更好的表现效果，重新为现在的李谷一拍摄了全身照作为参考。后续涉及异常繁重的团队制作与现场调试工作，需要完成包括前期资料收集、建模（见图10）、材质、数据修复等一系列工作。

在动作捕捉阶段，数虎聘请专业演员进行表演动作的捕捉，并按照舞台表演要求进行数据调试修复，见图11。为了真实还原30年前的服装，数虎公司还请李谷一拿出珍藏的当年春晚演出服装，作为布料材质模拟的参考。

舞台角度与灯光渲染是整个虚拟人像跟舞台配合最多的地方。在调试阶段，特效人员在制作软件中虚拟设置了三台与实拍一致的摄像机，以保证实际演出时不出现角度偏差，确保真人与虚拟人的相互配合。

2.2 增强现实表现

增强现实（Augmented Reality）技术就是通过将虚拟仿真系统产生的图像信息合成到真实环境中，使虚拟与现实有机融合。一个完整的增强现实系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关的软件系统协同实现的。

2014年湖南卫视春晚李谷一与虚拟“李谷一”完成对唱，所依靠的增强现实技术工作原理如下：虚拟李谷一（30年前影像）是通过运用二维码类的标记来定位，摄像头捕捉到标记图像后由软件计算出内容来实现真人与虚拟人的互动。直播中至少运用了以下几个基本设备。

（1）标记点，用于图像识别。

（2）捕捉标记图案的摄像头，摄像头可能就在标记点的上方。

（3）计算机综合系统，主要包括四部分：摄像机运动的传感器跟踪系统；生成与摄像机运动相匹配的虚拟前景渲染系统；切换台及背景视频延时器；将前景和背景无缝合成的色键系统，如图13所示。

晚会现场摄像头拍摄现实场景，并通过计算机追踪技术捕获标记，实时记录其位置和方向，将虚拟的李谷一影像叠加到该位置，构成虚实融合的景象，从而实现了李谷一同30年前的自己穿越时空对唱《乡恋》的奇观，见图14。

3 虚拟影像技术发展的思考

虚拟影像技术的快速发展，为观众带来了影像奇观与特殊的视听享受，丰富发展了舞台演艺市场。但是，虚拟影像技术在舞台演艺领域的应用也存在一些问题，主要表现在以下三个方面。其一，技术亟需完善，3D全息成像并不能实现虚拟演员360°全方位立体逼真呈现，增强现实技术呈现的虚拟人像，现场观众裸眼无法看到。虚拟演员活动范围有限，无法同观众互动。其二，相关法律不完善，虚拟影像也涉及到肖像版权问题，相关法律目前还是空白。其三，制作成本昂贵。目前，国内掌握虚拟人技术的有数虎图像、诺华视创等企业，但制作成本较高。据介绍，虚拟邓丽君台北演唱会的制作成本就高达1 500万美元。

当然，笔者认为，一方面，随着虚拟现实技术与增强现实技术的不断融合发展，虚拟影像技术会愈加完善；另一方面，随着国民收入的增长，文化娱乐消费会逐年增长。因此，未来虚拟人演艺市场有着巨大的发展空间与商机，有志于此的创新企业可以及早谋划，拓展相关市场。

注：文中部分照片来自网站。

参考文献：

[1] 张帆. 数字时代的表演艺术[J]. 北京电影学院学报，2010（3）：85-93.

[2] 丁莉. 人造生命力：数字时代CG虚拟角色的创作[J]. 当代电影，2010（11）：114-119.

[3] 黄仲山. 反思数字虚拟角色对传统表演艺术体系的影响[J]. 四川戏剧，2012（ 6）：147-149.

[4 ]韩飞. 邓丽君与周杰伦隔空对唱———特效工程师网上撰文揭秘制作始末[N]. 扬子晚报，2013-09-10.

[5] 搜狐资讯. 湖南台春晚：数虎3D复原让李谷一遇见“李谷一”[OL].

http：//roll.sohu.com/20140124/n394145895.shtml ，2014-1-24.

作者简介：

马卫，1970年生，毕业于中国传媒大学，获硕士学位，现为北京信息职业技术学院数字媒体与艺术系副教授，主要研究领域：虚拟现实、影视制作。

可信计算机技术与应用篇9

在对其可信技术进行了解前，我们先对可信计算平台进行说明，可信计算平台可以为可信计算机提供工作过程中所需要的数据，这些数据拥有一定程度上的安全性和可执行性。

它也是可信计算机系统的重要组成部分，其基本思想为：第一步先建立起信任跟，然后根据各种因素建立相应的信任链，用这条信任链将系统中的各个组成部分连接起来，并划分不同的信任等级，从而使整个系统提高信任度。

(2)平台的主要技术

1)硬件平台。

这个平台是可信计算机整个系统中的硬件基础。

它是由传统的计算机硬件加上可信技术相关的配件组合而成的。

这里面的一块模板就是我们前面所提到过的信任根，它可以将各种可信技术所需的元件进行联系。

2)平台模板。

这块模板拥有很强的可信芯片，由多种元件组合而成，可信度极高，在加密、安全存储等领域中广泛应用。

这里面的芯片是由中国研究人员付出很多的努力而开发的，我们一定要对其进行好好的保护，一定要将它保留下来。

3)信任链。

可信计算平台是由其相应的信任根和信任链建立起来的，我们可以利用信任链，从信任根出发，将各个系统联系到一起，并按照不同的信任划分相应的等级，从而使整个系统拥有很强的信任度。

4)保密技术。

可信计算中一项很重要的技术就是保密技术，可信计算机系统中拥有多项相关元件，在我国公钥密码及对称密码的使用比较频繁，在我们的日常的生活工作中充分发挥其重要性，随着我国对相关密码及其算法的公开，标志着我国保密机制科学化的实现。

密码在我国已经有很多年的历史了，我国研究人员也对其做出了很多贡献，为可信计算机的.发展提供了良好的环境。

(3)可信计算机的相关技术

1)对日志进行有效管理。

日志系统中包含了用户和计算机本身很多重要资料，所以我们必须对其进行严格的安全保护，我们可以通过对日志的相关信息进行了解并可发现相关问题，为了能够有效地对其进行保护，我们可以采用可信计算机的相应技术对其进行管理，通过该技术，我们将日志分为两个不同的等级，对于一些重要性的文件将其放入安全性较高的元件中，重要性不太高的文件则放入普通的日志文件中。

2)可以对输入输出设备进行有效的控制。

如果我们可以有效地对输入输出接口进行开关设置，那么其安全性可以在很大程度上得到提高。

但是这项工作必须在用户正常使用机器的状态下进行，我们利用可信计算机的相关技术就可以解决这项问题，它能够对输入输出设备的接口进行安全控制，避免其工作过程中受到病毒的侵害。

3)可以提供安全性的操作系统。

目前我国广泛使用LINUX

系统的计算机，由于可信的计算机与传统计算机相比增加了很多功能，这就需要我们对传统的操作系统进行修改，增加其安全性，符合可信计算机发展及应用的需要。

4)提高BIOS的安全性。

BIOS在整个计算机系统中占据着重要的地位，是维持整个系统安全的重要部件之一，由于可信计算机发展及应用的需要，要求我们对其进行修改，使其满足可信计算机的需要，所以我们必须提高BIOS的安全性。

5)识别性高。

化工技术与应用篇10

一、填空题

1.教育技术基本要素包括：（人、学习资源、过程）

2.从整体上来讲，学习策略分为四类：（主动性策略、社会性策略、协作式策略、情景性策略）3.演示型教学媒体主要包括：印刷、广播、电视、（动画、网页、流媒体和课件）4.过程型教学媒体主要包括各类网络交流工具，如：Email、（QQ、BBS、Blog）5.演示型多媒体课件设计一般包括：（教学设计、媒体素材设计与制作、课件合成）6.常用的演示型多媒体课件设计开发工具有：（Powerpoint、Flash、Autherware、概念图）7.认知领域目标可以分为六个等级，从低到高依次是：（1）识记（2）理解（3）应用（4）分析（5）综合（6）评价)8.按价值标准分类，教学评价可以分为(相对评价、绝对评价和个体内差异评价)9．ABCD学习目标编写法包含的四要素是指(教学对象、行为、条件和标准)10.作为一名教师，为了更好地从事教学科学研究，避免不了要作一些调查研究，调查方法一般包括(访谈法、观察法、文献法)

二、判断题

1、在中小学开设信息技术必修课的阶段目标是：2000年底前，全国普通高级中学和大中城市的初级中学都要开设信息技术必修课。2005年底前，经济比较发达地区的初级中学开设信息技术必修课。2008年前，所有的初级中学以及城市和经济比较发达的小学开设信息技术必修课，并争取尽早在全国80%以上的中小学校开设信息技术必修课。（错）

2、我国《中小学信息技术课程指导纲要》小学阶段的内容安排中，建议学生可以使用计算机绘图工具的复制、移动、翻转和旋转等功能认识图形的平移和旋转，以及使用“缩放选定图形”的功能认识图形的相似。（对）

3、介绍板块构造学说，可以利用多媒体技术把无法用肉眼观察到的板块构造这一宏观变化加以演示，弥补了地理模型也难以展现的宏观世界的动态变化。（对）

4、通过网络搜索有关人类迫害大自然造成严重后果的案例，以及最新的环境保护的进展和举措等，能够实现让学生意识到人与自然要和谐相处的具体内容目标。（对）

5、一氧化碳的毒性实验可以让学生自己做，不必运用信息技术来进行模拟。（错）

6、信息技术的集成性、情景性、真实性、交互性和动态、非线性的信息组织方式等特点并不能解决英语教学中普遍存在的“少、慢、差、费”现象。（错）

7、利用信息技术可以创设出真实的“情境”，让学生综合应用各种数学知识解决真实生活中的问题。（对）

8、现代信息技术与语文课程整合就是将现代信息技术与语文课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融合为一体，成为课程和谐自然的有机组成部分，以提高学习效率，更好地完成课程目标。（对）

9、利用信息技术促进我们进行自我调节学习，其关键不在技术本身，而在我们对学习进行“调节”的意识。（对）

10、电子邮件调查法属于被动调查法。（对）

11、情景模拟直接教学生一些规则和程序。（错）

12、将信息技术整合于提问与回答，就是利用信息技术更好地发挥回答活动的互动特点，能激发学生的主动思考。（对）

13、在信息技术整合课程中，需要特别注意的是学生的信息技术素养和一些与信息技术密切相关的学习者特征。（对）

14、展开讨论和交流时，教师应注意的最重要的问题是，如何有效组织学生进行讨论与交流。（对）

15、1996年美国前总统克林顿在国情咨文中指出，2000年美国必须实现100%的学校与国际互联网连通，并建议国会通过立法使美国从小学到大学都实现“校校通工程”（错）

16、教师在进行教学设计前，首先要考虑社会、学生、家长以及课程四个因素。（错）

17、信息技术整合于课程之时，合理的教师专业知识是T结构，它是一种复合的立体的知识结构，横线表示学科知识之外的知识要宽泛，竖线表示精深的学科知识，是“博”和“专”的统一。（错）

18、帕金斯认为建构主义学习环境的核心是问题、疑问、议题、案例或者项目、相关案例、信息资源、认知工具、对话/合作工具、社会性的/情境性的支持系统。（错）

19、在课程整合、信息技术与课程整合时，我们要明确所要整合的是什么类型的课程。比如，从课程功能作用来划分，可分为显性课程和隐性课程。（错）

20、多学科主题整合的特点是通过设置问题，引导学生在解决问题的过程中，综合地活动或形成所需的知识、技能、思考能力等。（错）

21、信息技术与课程整合的第四个阶段是信息技术与课程整合阶段。（错）

22、图形、色彩和声响能增强操练和练习能力的吸引力。例如，当学生答错时，计算机程序随机放一段低沉的乐曲，或随机呈现一幅鬼脸图，这样能提高答题效率。（错）

23、“小整合论”比较理论化、宏观化一些，“大整合论”比较接近教学实际、微观一些。（错）

24、案例是对教学过程的记录和分析，具有典型性、启发性、困惑性、创新性等特点。（对）

25、在进行教师培训时，锯齿模式认为应将技术的培训与教学思想以及学科知识的培训有机地整合在一起，统一于共同的目标下：提高教学的有效性。它的假设是：在整合中提高技术。（错）

26、我国的新课程标准虽然提出了信息技术与课程整合的要求，也给出了一定的建议和案例，但与发达国家的课程标准相比，在可操作性上还欠缺较多。（对）

27、教育研究最根本的不在于形式上遵循某些规矩，而在于对“研究”之内在精神的尊重，更多的是一种研究的态度，发现问题、分析问题和解决问题的过程。（对）

28、教师是整合的主体，对教师的评价是整合评价体系中最重要的一部分。（对）

29、在小学语文古诗《鹅》的教学目标中，“能用自己的话将各诗句的意义表达出来”的教学目标属于操作技能。（错）30、信息技术作为一种综合实践活动，不仅是综合实践活动实施的重要手段，而且是综合实践活动探究的重要内容。（对）

31、地理、历史、思想与品德都属于自然科学。（错）

32、计算机操练和练习反馈的设计是关系到操练与练习软件成败的至关重要的内容。任何计算机操练与练习的反馈，都需要遵循一定的反馈原则。

（对）

33、整合的教学情境是指使用电脑、多媒体和网络。

（错）

34、信息技术与课程整合是一个的简单过程，存在着固定的模式，教师只要掌握这个模式，就能在教学中应用自如。（错）

35、根据信息技术与课程整合广度则可以划分为完善型和创新型。（错）

36、整合课程实现的是学生的经验整合、社会整合和知识整合。（对）

37、认知学徒制是一种典型的认知主义教学模式。（错）

38、将气旋与反气旋运动过程设计成三维立体图与二维平面图结合运用的表现形式，可以生动形象地展现出气旋中心气流以及反气旋中心气流辐散下沉导致凝云雨或晴朗天气的全过程。使学生能直观的认识气旋与反气旋。（对）

39、信息技术与课程的整合使得学生从“听”数学的学习方式，改变成在教师的指导下“做”数学。（对）40、美国学者古德莱德认为正式的课程是指在课堂上实际实施的课程。（错）

三、单项选择题

1（A）是信息技术与教学中的部分环节相整合，是信息技术与课程整合的初始阶段 A、部分整合B、全程整合C、完善整合D、创新整合

2、数学环境中的社会环境包括（D）

A、硬件摆放、座位安排、交流合作形式B、课堂氛围、课堂管理、硬件摆放 B、课堂氛围、座位安排、交流合作形式D、课堂氛围、课堂管理、交流合作形式

3、学校在教师培训组织工作上可以实施（A）的策略。A、以点带面、分层推进B、从面到点、从上到下 C、从上到下、逐层推进D、以点带面、逐层推进

4、（A）的功能是把浏览器的窗口分割成几个区域，可在各区中显示不同的网页。A、框架页B、导航页C、视图D、备注

6、在进行教师培训时，认为“教学思想和计算机技术两维应互相交替进行的”是（C）A、分离模式B、整合模式C、锯齿模式D、交替模式

7、在小学高年级段的数学标准与信息技术整合点中，在空间与图形部分，学生可以（A）A、操作几何画板等相关软件，探索各平面图形的面积和周长公式 B、操作相应课件，探索小数、分数、百分数之间的关系 C、使用电子表格或者数据库来记录、处理和交流他们的发现 D、就困惑的问题通过电子邮件与学科专家进行交流，并使用word写作综合课题研究报告

8、我国《中小学信息技术课程指导纲要》小学阶段的内容安排中，在用计算机制作多媒体作品要求学生掌握（C）

A、多媒体作品的制作，多媒体作品的展示 B、多媒体作品的创作，多媒体作品的编辑 C、多媒体作品的编辑，多媒体作品的展示 D、多媒体作品的设计，多媒体作品的制作

9、综合实践课主要包括（A）几部分。

A、信息技术教育，研究性学习，社区服务与社会实践，劳动技术教育 B、信息技术教育。合作性学习，社会实践，劳动技术 C、劳动技术教育，社区服务实践，研究性学习，合作性学习D、信息技术教育，合作性学习，社区服务与社会实践，劳动技术教育

10、（A）是学校情景中通过自然环境和社会环境以间接的、内隐的方式呈现的课程，学生大多是无意接受隐含环境中的经验。

A、隐性课程B、学科课程C、显性课程D、活动课程

11、网上写作实验室是因特网上一类重要的写作资源，下面的（D）不是它的写作辅导方式。A、实时性的聊天

B、电子邮件

C、BBS

D、在线练习

12、教师可以让学生使用传感器觉察和比较各种声音，来讲授（C）。

A、热现象

B、光的传播

C、声音的产生与传播

D、简单电路

13、下面（D）是综合应用与信息技术的链接中的内容标准。A、经历简单的收集、整理、描述和分析数据的过程

B、用折纸等方法确定轴对称图形的对称轴，能在方格纸上画出一个图形的轴对称图形

C、能根据给出的在正比例关系的数据在有坐标的方格纸上画图，并根据其中一个量的值估计另一个量的值 D、获得综合运用所学知识解决简单实际问题的活动经验和方法

14、（A）旨在使学习者建构起宽厚而灵活的知识基础；发展有效的问题解决技能；发展自主学习和终生学习的技能；成为有效的合作者；并培养学习的内部动机。

A、基于问题学习

B、有意义的学习

C、资源型学习

D、网上合作学习

15、（A）是指根据对认知活动结果的检查，学习者通过核查，一旦发现了问题，就要及时采取应对措施，采取相应的补救措施，及时修正、调整认知策略。

A、自我调控

B、自我监察

C、自我管理

D、自我评价

16、关于操练与练习型软件的教学反馈，说法正确的是（C）。A、反馈时直接指出正误

B、采用图像和声响形式的反馈效果比文字反馈好。C、要提供即时的反馈

E、整个操练和练习的教学活动完成以后，不必对学生的进步情况做出反馈与分析

17、教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着（A）的兴建而提出来的。

A、“信息高速公路” B、“2016战略”

C、“全国学习网”

D、“国家高速信息网”

18、行为主义学习理论提出的教学设计指导原则不包括（B）。A、接近性原则

B、定向与回忆

C、反馈原则

D、强化原则

19、下面的（D）是地理课程知识的特点。

A、过去性

B、具体性

C、多样性

D、时空跨度大

20、Powerpoint所提供的（B）功能，可对幻灯片进行超文本链接，从而可使对幻灯片由顺序放映的线性结构，变为人为控制放映顺序的超文本结构。

A、自定义动画

B、动作设置

C、预设动画

D、自定义放映

21、与“知识点之间逐层递进深入”的教学信息组织结构相对应的软件导航是（B）。A、有线性的横向导航 B、线性的纵向导航

C、非线性的树状导航 D、非线性的网状导航

22、新内容与学生的原有观念之间存在三种实质性的、非人为的联系，其中，新内容属于原有观念属于（B）。A、上位关系

B、下位关系

C、组合关系

D、并列关系

23、在教学目标表述中，“发展态度和观念”的要求属于情感领域的（A）层次。A、形成价值观念

B、组织价值观念系统

C、反应

D、价值体系个性化。

24、在小学高年级段的数学标准麦收信息技术整合点中，在统计与概率部分的学习中，学生可以（C）。A、运用数学符号使用ICT交流运算结果

B、使用软件来考察经过平移和旋转后图形性质的转化和它们的效果 C、使用电子表格或者数据库来记录、处理和交流他们的发现 D、使用WORD写作综合课研究报告

25、[美]国际教育技术协会认为小学三—五年级的学生应该能够（D）。A、评价电子信息资源的准确性、适当性、全面性、倾向性、个别性 B、评价电子信息资源的准确性、相关性、全面性、倾向性、差异性 C、评价电子信息资源的准确性、相关性、适当性、倾向性、整合性 E、评价电子信息资源的准确性、相关性、适当性、全面性、倾向性

26、在我国《中小学信息技术课程指导纲要》小学阶段的内容安排中，在网络的简单应用方面建议学生应学会（B）。A、各种网络搜索技巧、使用电子邮件

B、用浏览器收集材料、使用电子邮件 C、各种网络搜索技巧、电子论坛使用方法

D、用浏览器收集材料、网页制作

27、完整的信息素养应包括（D）三个层面。

A、知识素养、信息素养、计算机技能

B、文化素养、文化意识、信息技能 C、文化素养、信息意识、计算机技能

D、文化素养、信息意识、信息技能

28、我国“校校通”工程的目标之一是：（A）争取使全国90%以上独立建制的中小学校都能上网。不具备上网条件的少数中小学校也可配备多媒体教学设备和教育教学资源。

A、2010

B、2015

C、2008

D、2005

29、国家《基础教育课程改革纲要》（试行）提出，大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现（A）的呈现方式、学生的学习方式，教师的教育方式和师生互动式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。

A、教学内容

B、教学方法

C、教学模式

D、教学过程 30．在交流与讨论中，（D）的目的是小组学生解决共同的问题。A、头脑风暴 B、同步讨论 C、辩论

D、合作性讨论

四、简答题

1．简述计算机辅助学习的基本模式及应用。

答：

1、辅助学习式，辅助学习式主要是通过计算机教师与学生交互对话的形式，完成对某个教学目标的个别化学习。

2、模拟环境式对不容易在一般条件下实现的实验操作、技能等内容，通过计算机硬、软件及外部设备模拟、仿真实验环境或物理现象来创造实践条件。

2．现在教学中大量的运用各种丰富的教学媒体和教学资源，请简述其在教学中的作用。答：1、有利于教学标准化

不同的教师在讲授相同的课程内容时常常选取不同素材使用不同的方法，课堂教学的组织也往往因人而异。使用教学媒体进行教学时，设计和组织过的相同的信息传递给所有的学生，供他们进一步学习、联系和应用，上面那种课程教学组织的“无序”将会大为减少。这对于规范教学，从而实现教学标准化是大有益处的。、有利于形成生动、有趣的教学

教学媒体具有吸引注意力的作用，例如，生动的画面和形象、动画、特技效果、声音效果、清晰的信息等，都会激发学生的学习兴趣，引起学习动机，促使学生积极思考，主动参与教学。、有利于提高教学质量和教学效率

大部分媒体可以在较短的时间内，向学习者呈现和传递丰富的信息，并调动学习者的各种感官，使学习者容易接受和理解。特别是应用精心设计的教学媒体软件进行教学，可以收到更好的教学效果，这对于提高教学质量和教学效率的作用是显而易见的。、有利于实施个别化学习3.简述教育技术的内涵。

答案：教育技术是在视听教育的理论与实践经验的基础上，于1970年由美国教育技术委员会向美国国会递交的报告中首次提出，后来经1972年、1977年和1994年三次修改后形成的一个完整概念，现行的“教育技术”定义中，美国教育传播与技术学会(简称AECT)在1994年发布的有关“教育技术”的定义影响很大。我国对教育技术定义的讨论相当丰富，《中国电化教育》和《教育技术研究》杂志发表了几乎国内全部重要学者对教育技术定义理解的论文。

AECT‘94定义：教学技术是关于学习资源和学习过程的设计、开发、利用、管理和评价的理论和实践。英文原文：Instructional Technology is the theory and practice of design,development,utilization,management and evaluation of processes and resources for learning.该定义将教育技术的研究对象表述为关于“学习过程”与“学习资源”的一系列理论与实践问题，改变了以往“教学过程”的提法，体现了现代教学观念从以教为中心转向以学为中心，从传授知识转向发展学生学习能力的重大转变。学习过程是学习者通过与信息、环境的相互作用获取知识和技能的认知过程，学习资源是学习过程中所要利用的各种信息和环境条件。新的教学理论要求学生由外部刺激的被动接受者转变为能积极进行信息处理的主动学习者，而教师要提供能帮助和促进学生学习的信息资源和学习环境。从21世纪社会发展和人类发展的需求出发，建造一个能支持全面学习、自主学习、协作学习、创造学习、终身学习的社会教育大系统。4.简述教育技术在教学改革中发挥的作用。

答案：

1、教育技术的应用使教学内容既能适应教育改革发展的需要，又能适应当前信息化社会的发展趋势；

2、教育技术的应用促使教学手段现代化，从而为教学改革创造了条件。（1）多媒体教学实现了教学方法的优化组合；（2）网络教学为教学提供了充足的教学内容。

3、教育技的应用促使教学手段现代化，进而也加速了教学方法的现代化。5.教育技术的应用主要体现在哪些方面？

答案：课堂教学应用、远程教育应用、自主学习应用、交流讨论合作学习应用、学习反思与评应用、创设学习情境的应用、知识管理应用。

6.简述交互型多媒体课件的特征？

答案：

1、创设接近真实情境的学习环境内

2、超大容量以及超链接性

3、提供交流沟通的交互平台

4、共享丰富资源以及个性化学习。

7.什么是社会性软件？说说社会性软件在教育中的应用形式。

答：社会性软件是构建于信息技术与互联网络之上的应用软件。应用形式有：

1、Blog教育应用

2、WIKI教育应用

3、QQ教育应用。

8.QQ在教育中的应用形式主要有哪些？

答：通过聊天的方式对学生实施个别化辅导，通过群聊功能进行集体讨论答疑，建立匿名心理咨询热线QQ，解决学生的心理和情感问题，建立班级QQ群进行班级管理，利用QQ文件传输和群共享功能来实现教学资源的传输和共享。

9.教育技术在课堂教学中的应用有哪些？

答：教育技术能丰富课堂教学内容、改变教学模式、增强学习兴趣、激发学习动机。从教学内容上看，教育技术集声、文、图、像于一体，使知识容量大，内容充实形象、更具吸引力，为学习者创造了一个更大的时空范围；从教学手段看，教育技术强调多媒体和网络技术在教育中的应用，从根本上改变了传统教学中教师、学生、教材三点一线的格局。

10.教育技术在自主学习中的应用有哪些？

答：

1、教育技术改变了学生的学习方式，实现了真正意义上的自主学习。

2、教育技术改变了学生的变流方式，从封闭的师生小圈子走向广阔的学习空间。

3、教育技术提供了多媒体学习资源。

4、教育技术促进了学生的全面发展。11.教育技术促进研究性学习的发展具体有哪些？

答：

1、多媒体和网络技术促进学习者自主获取学习资源。

2、网络技术促进学习者获得广泛的导师指导。

3、网络技术促进学习者对问题的咨询、讨论。

4、网络技术促进学习者学习的交流、讨论经、合作。

5、网络技术促进学习者模拟与实验。

6、网络技术促进学习者记录和交流学习过程及经验。

7、网络技术促进学习者学习成果的发布、展示和交流以。

12.教育技术在学习评价中的应用体现在哪些方面？

答：

1、通过提交电子作业评价学习

2、通过BLOG评价学习

3、通过跟踪学习过程评价学习

4、通过记录网络学习论坛、网络协作学习过程来评价学习

5、通过概念地图评价学习

6、通过展示学习成果评价学习

7、通过电子学档评价学习。

五、论述题

1．教育史上曾经发生过四次教育技术革命，请问是哪四次？请论述这四次革命确立了教学媒体的哪四个发展历史阶段。

答案：第一次革命是将教育的责任从家庭转移到专职教师和学校，它发生于原始生产方式解体、物质财富丰富到某些人足以离开物质生活资料方式过程之时；第二次革命以文字和书写工具的出现为前提，采用文字和书写作为与言语口授同样重要的教育手段；第三次革命是普遍采用教科书作为教学的基本依据，发生于17、18世纪印刷技术和造纸技术兴起时期；第四次革命是光、电、磁等现代新型科技广泛应用于教育，大约始于20世纪初，至今方兴未艾。

四个发展历史阶段如下：语言媒体阶段、文字媒体阶段、印刷媒体阶段、电子传播媒体阶段。

2.根据你自己的教学实际情况，选取其中某一堂课的内容，对其进行教学设计，包括教学目标、任务分析、教学难点分析和媒体的选择等方面的分析。答案：

一、分析学习需要

分析学习需要的目的：分析学习需要的目的是找出学习者目前的学习状态与所希望的学习状态之间的差距。

二、分析学习者特性）

分析学习者特性的目的是为了使教学系统能够提供适当的内容和运用适当的教学策略。学习者特性分析主要包括三方面内容：起点能力分析、一般特点分析以及认知风格分析。

三、编写学习目标

学习目标、行为目标是用来描述学生行为或表现的。行为目标是关于课程而不是教学的。将行为目标混同于教学目标或课堂目标是不对的。行为目标是学习的目标，是学生所表现出来的，以此来证明学习的发生。因为学习不可能直接观察到，教师必须通过学生的表现来确定学习是否发生。行为目标如果编写恰当，是能够为教师提供参考的。

制定目标是为了便于客观的评价，而不是表达理想的愿望。目标的描述要以行为变化为依据，只有具体的、外显的行为目标才是可测量的。

四、分析教学内容

教学内容分析是对教学目标规定的期望水平以及如何将学习者的实际水平转化为这一期望水平所需要的各项知识内容的详细剖析过程。

教学内容分析的目的：

1、确定学习内容的范围与深度，这与“教什么”有关。

2、揭示学习内容中各项知识与技能的相互关系，为教学顺序的安排奠定基础，这与“如何教”有关。

五、选择教学媒体

（含媒体选择的依据）

注：关于个人专业方面的知识请在相关要点后进行扩展 3.论述在信息社会中应用教育技术的意义。答案：A．在信息社会的教育中，教育技术将以其独特的技术手段和方法而发挥独特的作用。教育技术作为教育科学中的一门新兴学科，是以现代教与学的理论为指导，运用现代科技成果和系统科学的方法与方法论探求提高教育教学效益、优化教育教学过程的理论与实践。

B．在信息社会的教育中，教育技术将以其特有的观念、思路、手段和方法而发挥独特的作用。教育技术作为教育科学中的一门新兴学科，是以现代教与学的理论为指导，运用现代科技成果和系统科学的方法与方法论探求提高教育教学效益、优化教育教学过程的理论与实践。

C．教育技术着重研究解决两个方面的问题，一是教学媒体，二是教学资源。

D．教育技术着重研究解决两个方面的问题，一是教学过程，二是教学资源。

E．在信息社会中，优化的教学过程，合理地配置教学资源既是教育改革和发展的关键之所在，同时也是教育技术运用教与学的理论和系统方法对其进行设计、开发、应用、管理和评价的对象之所在。

F．教育技术作为一种实践性和操作性都很强的理论与实践，可以运用到信息社会中教育改革的各个方面。

G．教育技术作为一种实践性很强的理论，可以运用到信息社会中教育改革的各个方面。

H．在解决教育与信息社会总需求的不协调时，教育技术可以对这些要求是什么，差距在哪里，要满足这些要求，教育系统要投入的人、财、物是多少以及如何进行配置等作出诊断，并进而作出整体发展的规划来实现信息社会教育的价值。

I．在解决信息社会中教育的人才质量指标体系和教育内容与科技、经济的发展相对滞后这一矛盾时，应用课程开发的理论与技术就可以对教育目标进行设计，对课程体系和专业内容进行开发，从而得到解决问题的可行性方案。

J．在优化教学效果、提高教学效率、扩大教学规模等方面，利用教育技术提高教育教学效益的技术和方法，如教学媒体、学习资源、传播手段与方法的设计、开发、实施、评价和管理等就能使相应的目标得到更好的实现。

4．写出一般教学设计模式所包含的成分及顺序，并说明各成分之间的关系。一般教学设计模式所包含的成分是：

答案：A．教学设计成果的评价；根据教学效果的反馈信息，对设计内容进行修改。

B．学习目标的阐明；教学策略的制订；