計算機統計學
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計算機統計學范文第1篇
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.152
[中圖分類號]C8-4 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）12-0-02
統計學是各高等學校財經類專業學生開設的一門基礎核心課程，統計學是在搜集、整理、匯總、描述和分析數據資料基礎上進行推斷和決策的方法論科學，是一門應用性、實用性較強的學科，隨著計算機的普及與應用，各種計算機技術不斷涌現，為教學方式的多樣化提供了先進的教學手段和豐富的教學資源，統計學課程的傳統教學方法也受到了巨大沖擊，發生了根本性的改變，本文將就計算機技術在統計學教學中的應用進行詳細探討。
1 計算機技術應用到統計學教學中的優勢及必要性
統計學傳統的教學方式是教師通過“黑板+粉筆+教案”的形式在教室講課，學生盲目被動地接受所學知識，學生抓不住每節課的教學重點，師生間的互動極少，課堂上學生注意力不集中、溜號現象嚴重，教學效果并不理想。如果將計算機技術應用到統計學教學中，可以充分利用投影機、計算機、網絡等多種現代媒體，采用在計算機教室進行授課的全新授課方式，充分發揮計算機網絡的優勢，將授課內容聯網，可以增加課堂信息量，提高教學效率，為學生的課外學習提供豐富的資源，并且教師也免去了上課時板書書寫的勞累，集中精力去講課，節約課堂時間。另外，在統計學傳統教學中，由于需要采用手工手段對調查資料數據進行加工、處理、分析，不免存在及時性差的問題，而且有的分析處理步驟是手工不能完成的，這會使學生不能全面認識統計工作的過程、功能。如果將計算機技術引進到統計學課堂，能夠很好地解決這些問題。采用計算機技術輔助教學，能夠非常方便地連接各種功能強大的統計分析軟件，便于在課堂上處理大規模的實際數據資料及分析圖表，并能使用計算機的模擬功能和動態功能來向學生演示處理過程，將統計課的抽象理論變得直觀、具體，使教學過程變得形象生動，更便于學生對概念的理解及方法的運用，從而大大提高學生的學習興趣，增強學生解決與處理實際問題的能力。總之，將計算機技術引入到統計學教學中，能夠推動統計學的教學改革，使統計學教學水平得到迅速提高。
2 計算機技術在統計學教學中的應用
2.1 充分發揮Excel軟件在統計學教學中的應用作用
目前，各高校在統計學課程教學中所應用的統計軟件有SPSS、SAS、Eview等，這些軟件具有很強的統計分析功能，但由于這些軟件大多采用英文操作界面，對于學生來說掌握起來有一定困難，而Microsoft Office中的Excel是一款非常優秀的電子表格軟件，它不但具有表格的計算功能，而且還具有強大的統計功能，其中包括統計教學中常用的各種統計數據模型（比如：統計數據的采集描述和整理、統計概率分布、抽樣分布、參數估計、方差分析、回歸分析、時間數列分析等），把Excel軟件應用到統計學教學中，會使統計學的計算和分析容易很多。例如：現有大量的原始調查資料需要進行加工整理、綜合匯總，還要給出反映現象總體特征的最終處理分析結果，要完成上述統計工作首先就要對原始的統計資料進行審核，然后根據統計整理方案對統計資料進行分組，接下來對統計資料進行匯總計算，最后將匯總計算結果繪制成統計分析圖表。這一統計工作如果采用手工方式會費時費力，但采用Excel 軟件就會輕松完成，大大提高工作效率。首先，在Excel軟件中輸入原始數據，利用Excel軟件提供的數據工具可以實現數據的分組、排序、篩選，利用分類匯總功能還可以對數據分類進行求和、均值等的計算，最后利用圖表制作功能可將計算結果繪制成各種各樣的統計圖表，從而再對數據做進一步分析，給出最終的處理分析結果，因此學生只要掌握了Excel軟件的使用方法，就會使統計過程省時省力，達到事半功倍的效果。
2.2 充分發揮多媒體技術在統計學教學中的應用作用
首先，制作多媒體課件是多媒體技術在現代教學的重要輔助方式，采用多媒體課件教學，可以借助多媒體的文字、圖像、聲音、動畫等多維集成效應，為學生營造生動有趣的學習環境，使課堂教學直觀生動、靈活多樣，激發學生的學習興趣，提高教學質量和教學效率，其優越性是采用傳統課堂教學手段無法比擬的。在統計學教學中會涉及大量數據、公式、圖表以及大量的計算和數據分析，如果應用多媒體課件教學，就可以通過課件生動、準確地將統計過程呈現給學生。例如：在課堂上講解“抽樣分布”內容時，如果只通過傳統方式的理論推導會使學生覺得教學內容抽象、不易理解，而采用計算機技術，通過隨機模擬的手段，將不同樣本量情況下的抽樣分布都在計算機上模擬出來，通過多媒體課件展示給學生，使學生直接看到模擬過程，這樣生動直觀的方式可以幫助學生加深對問題的理解。另外，教師在制作多媒體課件時，還可以將主要教學內容以不同字體、顏色、圖形等形式展示出來，以便充分調動學生的多種感官參與教學活動，使課堂真正達到傳遞知識、開發智力、培養能力，提高教學效率和效果的目的。
其次，目前很多高等院校都采用了全新的計算機教室授課方式，在計算機教室中安裝上了多媒體教學系統（比如：遠志多媒體系統、極域電子教室、凌波電子教室等），這種教學方式也是多媒體技術在現代教學的重要輔助形式。這種多媒體教學形式就是利用一套軟件，在現有的計算機網絡設備上，實現教師機對學生機的教學廣播、教學監控、屏幕錄制、屏幕回放等一系列教學管理與監控，來輔助完成整個教學過程，此系統融入了數字化、網絡化的先進思想，打破了傳統教室的時空限制，既實現了傳統課堂教學中教師與學生、學生與學生間的交流，也使教學更加直觀、互動，是一次教學方式的飛躍。
2.3 充分發揮網絡教學平臺在統計學教學中的應用作用
隨著計算機技術和互聯網的快速發展，目前各高等院校都建立了校園網，為學生提供了非常豐富的網絡資源和網絡教學平臺，在統計學教學中運用網絡教學平臺將為學生提供廣闊的學習空間、充足的學習資料、多樣的學習方式，也使教師能夠獲得一個前所未有的教學場景。首先，教師可以通過網絡教學平臺上統計學的教學大綱、教學內容、教學重點難點、教學錄像、教學課件等教學信息，在課前，使學生利用網絡登錄平臺，就能夠查閱與課程配套的教學內容，做好充分預習。學生了解了教學內容及重點難點，在課上聽課時就能抓住重點集中精力聽老師講解教學內容，從而提高課堂教學效率。課后，學生還可以登錄網絡教學平臺去下載教師的課件、教學錄像等資料，反復播放觀看課上沒有聽清楚的地方，如果學生在課后自學過程中仍然存在問題，還可以通過網絡教學平臺的網上在線答疑向教師請教交流，教師也會根據學生提出的問題及時給予解答，而且如果大多數學生都提出了同一個問題，教師還可將其作為代表性問題在課堂上為全體同學講解。最后學生還能利用網絡教學平臺的在線測試功能對各節、各章所學內容進行答題測驗，來檢驗自己的學習效果，同時教師結合學生在線自測的成績也可以了解到每位學生的學習狀況，及時發現教學中存在的不足，更有利于教師開展因材施教。
3 結 語
計算機技術在統計學教學中起著非常重要的作用，統計學教學與計算機技術越來越不可分，借助計算機技術，可以將統計學教學中的繁瑣計算過程簡單化，直接呈現出統計分析結果，使教學過程生動、直觀、具體，既提高學生的學習興趣，也增強學生解決與處理實際問題的能力，從而真正提高統計學的教學質量。
主要參考文獻
計算機統計學范文第2篇
【關鍵詞】虛擬現實；解剖學；教育資源；醫學教育；計算機資源；傳統資源
臨床醫學教育尤其是解剖學課程主要依賴尸體標本[1]。然而，許多教育機構正在將基于計算機的模式納入其課程。基于計算機的教育資源（computer-basedresources，CBR）不需要像尸體標本一樣需要大量的金錢和空間來維護，而且可以在任何時間或地點進行自學。盡管CBR越來越流行，但分配給解剖的時間卻在緩慢減少。一些機構已經將尸體標本操作完全從課程中刪除。這一決定部分是基于計算機教學工具的可用性和便利性。《AnatomicalSciencesEducation》雜志上的一項研究指出[2]，解剖學教學的未來必須更多地依靠解剖室外的可視化輔助手段，因為訪問基于網絡的計算機輔助教學資源的學生在考試中的得分明顯高于那些從未訪問過在線內容的學生。有廣泛證據表明，系統的干預（無論是哪種媒介）總會比不干預具有好的學習效果[3]。然而，與其他干預措施相比，CBR提供同等或更好的學習能力的證據還不足。鑒于支持CBR證據存在缺陷，有解剖學家質疑計算機課程的有效性，認為“傳統”的解剖學教學方法是必不可少。目前關于解剖學教育和課程結構設計的重要決定，更多的是基于本能和傳統，而不是基于證據[4]。基于此，本論文研究了計算機虛擬現實解剖學學習與靜態圖像學習相比，是否具有真正的學習優勢。更重要的是，我們還比較了基于計算機與基于實體三維塑料模型學習模式的效果。為控制研究的偏倚，本研究采用尸體標本進行學習效果測試。
1資料與方法
1.1資料本研究
通過校園網站、海報和社交網絡媒體招募，納入45名（男22名，女23名）在高中和大學都沒有解剖學課程的學生。受試者首先接受標準化心理旋轉測試（mentalrotationstest，MRT）。該測試由四組五個圖形（原始方塊圖形、兩個正確旋轉和兩個錯誤旋轉）組成，作為視覺空間能力的測量。受試者被隨機分為3組學習骨盆解剖學：1）虛擬現實模型組；2）靜態圖像組；3）三維實體模型組。所有受試者都有一個學習開始階段的準備期，以便學生能夠熟悉格式和軟件。
1.2方法
三維實體模型組（n=15）基于骨盆的塑料模型（帶韌帶的女性骨盆，marcussommermodellegmbh，Coburg，德國）學習。受試者可根據需要舉起和旋轉模型。靜態圖像組（n=15）由六張在幻燈演示文稿中繪制的塑料模型視圖組成。受試者可以自行循環瀏覽視圖。虛擬現實組（n=15）由CT掃描重建骨盆三維彩色圖像。受試者可以通過鼠標點擊和拖動在水平和垂直平面上旋轉三維圖像。對于上述三種模型，都有字母標簽顯著標識在模型對應解剖結構上。受試者可通過紙質版的目錄查詢這些字母標簽的含義。受試者有10分鐘的時間研究20個骨盆解剖特征的位置。這一時間限制是為受試者提供一個緊張的學習環境，更好地闡明不同學習模式之間的差異。如果不限定時間，學習者可能會在所有模式的學習中都表現良好，因此降低本研究的總體效應。
1.3評價標準
完成學習階段后，受試者接受在尸體骨盆標本上的25項測試。測試包括15個名詞解釋題和10個功能題。名詞解釋要求受試者說出尸體骨盆上的標簽所代表的解剖結構。功能問題需要從結構的位置和形式以及對空間關系的認識來解釋功能。功能性問題中常見的主題包括骨骼和韌帶的受力方式以及結構活動對外力的反應。在測試階段沒有時間限制，以減少對較難的功能性問題的偏倚。
1.4統計學分析
采用重復測量方差分析法ANOVA進行數據分析，將名詞解釋與功能問題百分比得分作為重復測量，以檢驗組間差異。使用ANCOVA分別檢驗組間在名詞解釋和功能問題上的差異，以及空間能力和性別因素對差異的作用效應。
2結果
受試者的人口學數據統計見（表1）。盡管與其他兩組相比，靜態圖像組中女性更多，但總體而言，受試者男性和女性比例基本相當。大多數學生（80%）都是理工科專業的學生。以名詞解釋和功能問題的得分作為重復測量變量，MRT為協變量的初步統計分析顯示，學習形式對學習效果有顯著的影響（F=8.32，P＜0.01）。學習模式和學習效果之間具有顯著關聯性（F=9.85，P＜0.001）。為了進一步探討這種相互關聯性，我們分別研究了學習模式對名詞解釋問題得分和功能問題得分的影響。三維實體塑料模型組在名詞解釋問題上的得分（平均分為73%）明顯高于靜態圖像組（52%）和虛擬現實組（55%），F=8.84，P＜0.001。我們發現三組在功能問題上的得分沒有統計學差異（F=1.35，P=0.31）。見（圖1）。男性在空間能力測試上的平均得分為（11.9±3.82）分，略高于女性的（9.58±4.65）分，但這一差異并不顯著（P＞0.05）。為了驗證性別對學習效果的影響，我們進行了包括空間能力和性別的分析。對于名詞解釋問題，空間能力的影響非常顯著（F=17.2，P＜0.001），而性別和性別×空間能力對學習效果的影響不顯著。男性比女性在靜態圖像模式學習下表現相對較好，而在虛擬模式下表現則大致相同。女性比男性在三維實體塑料模型學習下表現較好。
3討論
我們的研究結果表明，對比3種學習模型對骨盆解剖學學習效果的影響，三維實體模式比計算機模式更有效。基于三維實體模型學習模式的優勢在統計學和教育學上都是顯著的。相比之下，靜態圖像組和虛擬現實組之間沒有差異。這說明基于二維圖片和基于虛擬現實計算機模型的學習效果相當。本研究結果與之前的研究結果一致[5]。然而，與這些研究不同，本研究使用了在受試者控制下完全可操作的虛擬現實模型。此外，另一項研究也表明，使用三維塑料物理模型學習的學生相比于無論使用虛擬現實計算機模型還是使用教科書的學生，都表現得更好（分別為86%對63%和64%）[6-7]。基于虛擬現實模式的學習模式沒有顯示出優于教科書的優勢。本研究結果可以用認知負荷理論來解釋。認知負荷理論認為人類只有有限的工作記憶可用于新的學習任務[8]。學習方式本身固有的外來負荷可能是導致我們學習成績差異的原因。靜態圖像組的受試者必須投入認知資源，從提供的二維圖片推斷骨盆的三維結構。虛擬現實組的受試者盡管能夠像實體模型一樣旋轉骨盆圖像，但仍在從電腦屏幕上的一系列二維圖片中學習。雖然三維圖像提供了旋轉和陰影產生的深度錯覺，但它仍然缺乏立體感的空間來構建一個實體骨盆[9]。因此，基于三維實體模式的教學比基于計算機的模式更為有效。此外，本研究發現在名詞解釋問題上，空間能力和最終的學習效果之間有很強的相關性。本研究結果同目前文獻報道一致[10]。在這些研究中提到，空間能力不僅是測試得分的一個強有力的預測因子，而且還是影響醫學院解剖學課程長期表現的重要因素。本研究還發現，女性在三維實體模型組中表現更好，而在靜態圖像組中表現更差。這是一個值得關注的問題。一種解釋是，從三維實體模型學習中不涉及任何“心理”旋轉，因為模型可以物理旋轉。相反，靜態圖像組對空間能力的依賴性最大，而女性的空間能力表現較男性略差。
計算機統計學范文第3篇
關鍵詞：CP；CA；教學內容；內容重復
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
1 引言
“計算機組成原理”(CP)是高校計算機專業學生的一門必修的專業技術基礎課，它不僅可使學生剖析和體驗計.算機的基本組成和工作原理，掌握計算機系統的基本設計技術，而且可培養學生分析和解決數字系統實際問題的能力，同時也是培養計算機系統分析、系統設計和系統集成技術人員的一個有效的教育環節。它在整個專業課的教學中，起到了承上啟下的作用，是“微機接口技術”、“匯編語言程序設計”、“計算機系統結構”等后繼課程的基礎。該課程以計算機5大部件內容為主線，以內部結構和工作原理為重點，介紹計算機內部各功能部件的結構和工作原理及其構成整機的原理。
“計算機系統結構”(CA)是計算機領域中的一門重要學科，它強調從總體結構和系統分析這一角度來研究計算機系統。學習本課程，對于培養學生系統地、自上而下地分析和解決問題的能力和抽象思維能力有著非常重要的作用。本課程通過講解計算機體系結構的新發展，把國內外體系結構方面比較成熟的研究成果和關鍵技術融入課程當中，并把前續的“數字邏輯”、“計算機組成原理”、“操作系統”、“編譯原理”、“數據結構”、“匯編語言程序設計”等課程中所需的軟硬件知識有機地結合起來，從而建立起計算機系統的完整概念。
由此可見CP與CA有著緊密的聯系，在現有的教材中甚至出現了比較多的重復，在學生中引起比較大的反應。本文主要針對這一問題進行研究，擬在理順這兩門課的關系，調整好兩門課程的教學內容。
2 教學內容的研究
在cP與CA系列教材中，兩門課程出現重復的內容有：計算機系統的層次結構和計算機系統的性能指標；浮點數據的表示、尋址技術、指令格式的優化設計、復雜指令系統(CISC)和精簡指令系統(RISC)：高速緩沖存儲器(Cache)和虛擬存儲器工作原理和地址的映像與變換；輸入輸出系統的原理和方式、中斷系統的工作原理：流水線工作原理。重復的結果不僅占用了CA課程寶貴的課時，而且使學生產生了厭學情緒。CP與cA兩門課程究竟如何分工?該不該重復?又該怎么重復?是教學中值得研究的問題，也是亟待解決的問題。
在課程內容的選擇上，以教學大綱為依據，按照學科知識體系的完整性和適時性原則組織課程內容。在內容上做到沒有知識的簡單重復、沒有重要知識的缺失，同時要刪除已過時知識，并補充新知識，從內容方面激發、吸引學生的學習興趣。本文重點研究分析重復內容的必要性、可完善性和創新性。
對于計算機系統的層次結構，在CP中作為概述來介紹，以了解微程序在計算機系統層次結構中的位置，可以更好地理解軟件、硬件、固件的地位和作用；而在CA里則是從概念和功能上將計算機系統看成多級層次結構，這樣有益于理解各種語言的實質和實現途徑，探索虛擬機新的實現方法和新的系統設計。所以計算機系統的層次結構的概念在CP課程和CA課程中是必需的內容。
關于計算機系統的性能指標，由于在CP中講述的是馮?諾依曼體系結構各組成部分的工作原理，所以了解各組成部分的性能指標是必要的；而在CA課程中用性能指標來衡量計算機系統的標準，所以有必要更深入分析CPU時間、MIPS、MFLOPS和成本指標。
對浮點數據的表示，在CP課程中介紹了浮點數據的表示格式和表示范圍，在CA課程中不必再重復，只需介紹浮點數的基數的選擇、表數精度和表數效率，然后介紹浮點數的IEEE 754表示；當然對于高級數據的表示，在CA課程中是必需的。
對于指令系統，在CP中介紹指令的格式、尋址方式和操作碼的擴展編碼方式，最后介紹CISC和RISe的概念和示例；在CA課程中主要介紹指令格式的優化，CISC和RISC設計的關鍵技術。
輸入輸出系統的原理和方式、中斷系統的工作原理在兩門課程中是重復最多的一部分，CA較CP多出了通道處理機和輸入輸出處理機簡介，可以歸入CP課程。但考慮到中大型計算機的輸入輸出系統在計算機系統結構中是很重要的部分，所以可以將通道處理機和輸入輸出處理機在CA中介紹，同時將CP中的系統總線簡介也歸于系統結構，并從系統設計的角度去介紹。
高速緩沖存儲器和虛擬存儲器工作原理以及地址的映像和變換在兩門課程中也是重復較多的。在CP中可以僅介紹其工作原理；而在CA課程中重點在于其性能分析，深入學習替換算法及其實現，分析提高存儲器系統命中率和性能的方法。
對于流水線工作原理，在CP中僅介紹了流水線、數據相關和控制相關的概念，但在CA中要學習流水線處理機、超標量處理機與超流水處理機，其中包括先行控制技術、流水線原理、流水線性能分析、非線性流水線的調度方法、局部數據相關和全局數據相關、超標量超流水超長指令字處理機和向量流水和向量處理機，其內容遠多于CP，因此這部分內容完全歸入CA比較合理的。
在CA與CP中的未重復的內容，比如向量處理、SIMD并行計算機、SIMD計算機的互連網絡、多處理機將作為重點內容在CA中介紹。而在以上分析中，由于CA課程的內容部分歸入了CP，所以可以在CA課程中添入新的內容，比如多處理機算法，包括并行搜索算法、串行算法到并行算法的轉換、同步并行算法和異步并行算法，并行程序設計語言及其實現方法。最后可以介紹計算機體系結構的新發展，包括數據流計算機、數據庫機與知識庫機以及面向函數程序設計語言的歸納機。
以上對CP與CA兩門課程的重復內容進行了分析研究，擬在理清兩門課程的關系，合理解決兩門課程的內容重復問題。
3 解決方案
解決該兩門課程內容重復的宗旨在于把握CP注重原理介紹，而CA注重高性能設計和并行處理。通過對兩門課程的內容的研究和分析，調整后的內容如表1所示。
將表1中CP的第2、5章與CA的第2章、CP的第7章與CA的第3章、CP的第4章與CA的第4章分別進行比較，雖然在章名上有些類似，但其內容并沒有重復。一個注重原理，另一個側重系統性能、并行處理系統以及進一步提高計算機性能的新技術。CP是CA的基礎，CA是CP的擴展，從提高計算機系統結構性能的角度出發，從單處理機走向并行處理機，走向新型體系結構的計算機，這正是CA的研究方向，展示了計算機系統結構研究的美好前程。
計算機統計學范文第4篇
關鍵詞：計算機圖形學；可視化教學系統
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）34-7750-03
計算機圖形學主要研究用計算機進行圖形生成、處理、輸出與顯示的基本原理和算法的學科；是計算機應用中的重要分支之一。此教學系統設計使學習者掌握了解計算機圖形學中圖形的基本算法及其實現，提高學習者算法設計能力和編程實踐能力。
1 系統設計
由于圖形學算法具有一定的抽象性、難于理解并且枯燥，學習者難于從通過執行的靜態代碼來想象圖形數據結構的動態變化，從而喪失了學習該課程的主動性和積極性。為了讓學習者對圖形學算法原理有清晰的認識和直觀的印象，提高學習興趣，目前出現了一大批借助多媒體技術手段的圖形學教學輔助軟件，但這些軟件普遍都存在以下這些問題：1）教學軟件只是課本的電子版本，課本上的文字和圖片被一層不變的搬到教學軟件上，基本算法的講解部分，也只是把算法原理和算法實現以字符的形式表現出來。2）算法采用FLASH動畫演示，但只是按預先設定好的某種情況來描述算法，學習者不能輸入不同條件來改變輸出結果，也無法控制動畫演示的速度，缺乏交互性和智能型，無法滿足學習者個性化學習。3）采用可視化編輯工具C++或JAVA實現部分算法的動態演示，存在一定的交互性，滿足自主探究學習，但這些軟件沒有涵蓋所有基本算法的動態演示過程，缺乏在線協作學習等功能。
針對以上一些不足，本系統建立虛擬柵格和以可見點模擬人眼不可見的像素點，利用可視化技術以動畫形式模擬該課程基本算法的實現過程、難理解的知識點和抽象概念，注重運用交互控制技術，學習者可以針對不同的算法進行參數修改和演示速度的調整，開發了題目實時更新的課后練習系統，還利用SOCKET技術開發了群聊工具，滿足學習者自主學習、探究式學習、協作學習。該系統建立了授課、測試以及師生互動等體系，為教學建立一個完善的有好的教學平臺。
1）技術路線
可視化編程工具C++ Buidler6.0將課程涉及到一些算法可視化實現，包括直線、曲線生成、圓、橢圓生成、直線段裁剪、多邊形填充、分形模擬的動態演示。滿足個性化學習，提高教學效率和教學效果。提高教學質量教學演示和模擬，對一些抽象概念、理論等實現模擬對計算機圖形點、線、面的生成的原理介紹，多種直線、橢圓、圓、曲線、曲面的生成算法介紹以及生動的算法演示，以幫助學生在課后復習鞏固課堂學習重點、理解圖形在計算機中的生成原理、掌握計算機中的圖形生成的算法。可視化教學軟件可以展示出算法執行的過程，可以幫助學習者更好地理解算法內容，掌握其實質。模擬人眼看不見的屏幕像素，并且以動畫的形式完成個性算法動畫演示過程。
GDI圖形處理技術，采用C++面向對象語言來完成課件的制作，達到優秀的運行效率。在系統中，制作了圖象放大演示可以讓學習者了解到在計算機中圖形的真實一面；學生可以在二維圖形的幾何變換中自己畫圖，自由變換，使學生從最基本的圖形變換了解計算機中的動畫原理；在三維立方體的空間運動演示中和貝塞爾曲面的透視演示，學生可以感受到三維的震撼效果并且理解在計算機中3D建模的原理。
2）設計理論依據
計算機程序、數據結構向學習者傳受時存在著說明表現、演示過程等方面的不足，設計此系統將程序執行過程以及數據演變過程形象地在計算機屏幕上以動態圖形方式表現出來。比如，當運行一個可視化的算法程序時，數據結構和程序功能就可以將程序中不易理解的算法特征用圖形方式動態地顯示在屏幕上，因此加深了用戶對程序行為的理解和認識，也準確地讓學習者了解和分析程序執行過程所反映的邏輯含義和功能。
算法可視化教學能展現運動過程，能彌補課本中只能以插圖和文字說明的局限性，同時培養學生的觀察力、想象力和邏輯思維能力。算法過程可視化強調提供解決實際問題的原型，它必須滿足兩個要求：①提供真實性任務，這樣能充分了解自己所要解決的問題，②目標具有復雜性，能引起學生進行深層次考慮，激發學生的內部動機。比如在實現圖形學課程中圓的掃描轉換算法時，在標記出生成哪些像素的同時，給出相應程序的執行過程中變量的實時變化，它讓學生在短時間內充分認識并體會掃描轉換過程的每一狀態及變化。這類可視化目標的設計也強調交互式控制，用戶可以懸著不同算法，對半徑進行修改，調整演示速度等，這樣教學者便可以依據講解內容和學生的反應來隨時調整教學過程。
該程序具有動態交互的優勢，通過改變參數，學習者很容易能發現圖形隨參數的變化而改變的規律，從而從真正意義上實現交互性。除此之外，界面友好、顯示清晰、邏輯性強、使用方便、科學性強都是它的優秀之處。
3）完善的輔助教學平臺
利用SOCKET技術開發了群聊工具，建立起完成的授課、測試以及實驗教學、信息、師生互動等體系，為計算機圖形學教學實驗建立以個完善的教學輔助平臺。整合留言系統、電子白板等多種交互系統，為教師與學生提供了方便、適合的交流工具，達到教室、實驗室在網絡上的延伸，突破了空間的概念，并且把教師和學生緊密聯結在一起。
本系統中包含一些使用計算機圖形學知識完成的優秀作品。這些作品穿插在知識體系中使學生感受到學好這門課的重要性。同時提供豐富的課后習題供學生訓練。如果覺得做的題目都是以前做過的，還可以通過SOCKET技術完成的在線討論區以及留言板功能老師提出更新的題庫的請求。若是碰到難題還可登錄該討論區，與同學、與老師一起討論。在這里老師和學生無身份區別，完全可以自由討論。而老師可以在合適的時候為原先的題庫添加一些新的題目供學生訓練。
計算機圖形學是研究計算機生成、處理、顯示和輸出圖形的學科。而圖形學的教學關鍵是如何將圖形的生成以更加生動和直觀的方法展示給學習者，使學習者更能深入的理解計算機圖形學的理論和算法原理。
2 結論與展望
計算機圖形學是計算機學科的一個重要發展方向，學習計算機圖形學課程之后，有利于讀者向科學計算、計算機輔助設計、計算機仿真、信息數據的可視化、虛擬顯示、動畫與游戲、數字娛樂、數字設計等計算機應用行業方向發展。人們會對計算機圖形學的研究對象、研究方法、編程實現、等問題認識不足而產生局限性，向學習計算機知識的者普及計算機圖形學的教學，可以為解決計算機基礎教育不能直接解決用戶面臨的實際應用問題的尷尬、彌補現教學中計算機仿真等環節的缺失、使計算機應用程序設計從“經驗教學培養模式”到“科學理念式教學培養模式”轉變，以及計算機類教學中起來一個良好的示范作用。
參考文獻：
[1] Peter Shirley.計算機圖形學[M].高春曉，譯.北京：人民郵電出版社，2007.
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[3] Erich Gamma.設計模式[M].李英軍，等，譯.北京：機械工業出版社，2007.
計算機統計學范文第5篇
【關鍵詞】校園網絡 軟件設計 教學系統 模塊化
1 研究背景介紹
學校網絡教學系統的設計目的是出于實際應用意義。首先從技術角度，計算
機開發技術已經趨于成熟，使用計算機高級編程語言具備完成系統制作的條件。在計劃進行設計的初期，查閱了相關的文獻與資料，計算機實現的教學平臺系統已經有成型的作品。而且許多高等院校的應用都顯示，利用網絡教學系統，實現教學，是一種行之有效的與時俱進的現代化教學模式。通過這樣的平臺，學生可以提出問題，得到教師的解答。可以在線實現選修課程的選定，可以查閱自己的學分和單科成績等等。意義眾多，所以設計并完成基于網絡模式下的教學系統工作是有實際意義的。
當前校園網絡教學系統的情況：很多高校率先完成了網絡平臺教學系統的應用，好處前面已經簡單介紹，這里不再贅述。但是仍然存在著很大的不足。比如教師在教學過程中的經驗如何能通過教學系統展現出來，這是一大難題。學生在網絡教學系統下的心態不同，在具體的教學中反映出的狀態無法讓教師觀察到。如何通過網絡的形式調動并發揮出學生學習的主觀能動性。這些都限制了網絡教學系統的發展。
2 軟件設計工具選擇與硬件需求：
軟件設計采用服務器客戶端模式和瀏覽器服務器模式交互。網頁腳本設計在
asp.net和php中進行選擇。二者各有利弊。綜合設計者的使用習慣選用了asp.net數據庫技術使用成熟的sql sever。高級語言選用java，這些技術成熟且具有一定的先進性、流行性。硬件需求本身并不很高，主流計算機皆可。但是在設計中，為了加大網絡承載能力，選用了硬盤組為服務器，在壓力測試中發現可承受同時間片200人登錄工作。在并行計算中，主要利用了java的特性，并沒有進行額外的并行算法設計。
3 部分模塊、子系統功能介紹
這里只簡單介紹部分子系統模塊的工作功能。
首先信息管理子系統 信息管理子系統是輔助平臺的唯一入口，里面包括各
種資料和師生的個人信息。它能根據用戶的需求檢索各種公告信息，能幫助教師或學生和搜索課件、教案等。其次，學習管理子系統 學習管理子系統的主要功能是分專業課程的管理、教學計劃和大綱的設置以及各項內容的修改和調整等。為學生的主動學習提供基礎。再如課件管理子系統 課件管理子系統的主要功能是教師上傳或修改課件，方便學生及時共享教師的學習資料和學習理念，另外，也有助于這些資料的學習推廣。再如師生交流子系統 師生交流子系統的功能是讓師生互動起來，使得教師能及時、全面的接受到學生的反饋，也使得學生通過和教師的交流，對知識有進一步的理解。又如在線考試子系統 在線考試子系統的功能是最大限度滿足各學科教師和每一名學生的要求，實現無紙化的各種科目考試以及試卷批閱、成績統計分析等工作。如作業子系統 作業子系統的功能是給教師提供了在網上布置作業和批改作業的平臺。比傳統的作業處理方式效率更高、應用更為靈活。
4 特點介紹
4.1 系統架構
合理采用了雙交互模式。當服務器處于開放作業時候，用戶可以用密碼和口令登錄網頁，接受相關服務。
4.2 用戶設置靈活
有教師角色、學生角色、管理員角色和錄入員角色。不同角色實現不同的功能。比如教師可以登錄試卷批閱模塊，可以登錄信息答疑模塊，為學生的提問做出解答。錄入員角色，是為了組織網絡試題的錄入工作而設置的，在短時間內允許登錄和輸入試題。這種角色設置有時間的限制。在工作完成過后，要由管理員取消權限和用戶。當然還可以根據特殊需求，在管理員授權下，設置特殊角色，給予不同模塊權限的設置。
4.3 在安全方面進行了考慮
使用了md5以及初步加鹽技術的應用。在網絡應答和網絡模考模塊中，使用了螞群算法的遺傳算法應用。出題難度和題量整體較為平均，趨于合理狀態。
4.4 系統在檢測和實際使用中
具有較好的穩定性，在編寫過程中，語言和數據庫選用合理，為軟件后期維護和功能
拓展，提供了空間。
5 結束語
綜上所述，在校園網絡中使用計算機技術完成教學系統的設計，具有實際應用意義。可以為各個中高等院校服務。系統設計合理，工具選用皆為當前主流語言與工具。實現系統具有自身的特點。靈活穩定。可以讓教師、學生在校園網絡中更好的完成學習任務。減少了學校為教學而付出的人力與物力。設計過程中仔細研究了已有的產品和具體的需求，完成了主體功能，較好的完成了設計任務。
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