摘要：本文對計算機圖形在實踐中的應(yīng)用進行了論述。

關(guān)鍵詞：圖形學(xué)；發(fā)展；應(yīng)用

一、計算機圖形學(xué)的發(fā)展

計算機圖形學(xué)是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計算機圖形學(xué)已成為計算機科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院（MIT）旋風(fēng)一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計算機圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學(xué)。

二、計算機圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用

曲面造型技術(shù)是計算機圖形學(xué)和計算機輔助幾何設(shè)計的一項重要內(nèi)容，主要研究在計算機圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對曲面的表示、設(shè)計、顯示和分析。它肇源于飛機、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設(shè)計對象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。

摘要：本文對計算機圖形在實踐中的應(yīng)用進行了論述。

關(guān)鍵詞：圖形學(xué)；發(fā)展；應(yīng)用

一、計算機圖形學(xué)的發(fā)展

計算機圖形學(xué)是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計算機圖形學(xué)已成為計算機科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院（MIT）旋風(fēng)一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計算機圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學(xué)。

二、計算機圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用

曲面造型技術(shù)是計算機圖形學(xué)和計算機輔助幾何設(shè)計的一項重要內(nèi)容，主要研究在計算機圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對曲面的表示、設(shè)計、顯示和分析。它肇源于飛機、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設(shè)計對象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。

摘要：本文對計算機圖形在實踐中的應(yīng)用進行了論述。

關(guān)鍵詞：圖形學(xué)；發(fā)展；應(yīng)用

1計算機圖形學(xué)的發(fā)展

計算機圖形學(xué)是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計算機圖形學(xué)已成為計算機科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院（MIT）旋風(fēng)一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計算機圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學(xué)。

2計算機圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用

曲面造型技術(shù)是計算機圖形學(xué)和計算機輔助幾何設(shè)計的一項重要內(nèi)容，主要研究在計算機圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對曲面的表示、設(shè)計、顯示和分析。它肇源于飛機、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設(shè)計對象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。

摘要：綜觀計算機圖形學(xué)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)圖形學(xué)的發(fā)展迅速，而且仍在快速的向前發(fā)展。并且已經(jīng)成為一門獨立的學(xué)科，傲站在科學(xué)的前端，有著廣泛的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：圖形實時繪制自然景物仿真

計算機圖形學(xué)(ComputerGraphics，簡稱CG)是一種使用數(shù)學(xué)算法將二維或三維圖形轉(zhuǎn)化為計算機顯示器的柵格形式的科學(xué)。簡單地說，計算機圖形學(xué)的主要研究內(nèi)容就是研究如何在計算機中表示圖形、以及利用計算機進行圖形的計算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形通常由點、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來看，圖形主要分為兩類，一類是基于線條信息表示的，如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等，另一類是明暗圖，也就是通常所說的真實感圖形。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計算機圖形學(xué)已成為計算機科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。本文將介紹計算機圖形學(xué)的研究內(nèi)容、發(fā)展歷史，應(yīng)用和圖形學(xué)前沿的方向。

1計算機圖形學(xué)的發(fā)展簡史

1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院(MIT)旋風(fēng)號—(Whirlwind)計算機的附件誕生了。該顯示器用一個類似示波的陰極射線管(CRT)來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有子管計算機，用機器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計算機圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期并稱之為：“被動式”圖形學(xué)。1963年，伊凡•蘇澤蘭在麻省理工學(xué)院發(fā)表了名為《畫板》的博士論文，它標(biāo)志著計算機圖形學(xué)的正式誕生。此前的計算機主要是符號處理系統(tǒng)，自從有了計算機圖形學(xué)，計算機可以部分地表現(xiàn)人的右腦功能了，計算機圖形學(xué)的建立意義重大。

2計算機圖形學(xué)的應(yīng)用

摘要：本文對計算機圖形在實踐中的應(yīng)用進行了論述。

關(guān)鍵詞：圖形學(xué)；發(fā)展；應(yīng)用

1計算機圖形學(xué)的發(fā)展

計算機圖形學(xué)是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計算機圖形學(xué)已成為計算機科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院（MIT）旋風(fēng)一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計算機圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學(xué)。

2計算機圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用

曲面造型技術(shù)是計算機圖形學(xué)和計算機輔助幾何設(shè)計的一項重要內(nèi)容，主要研究在計算機圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對曲面的表示、設(shè)計、顯示和分析。它肇源于飛機、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設(shè)計對象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。

摘要：隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機技術(shù)也得到了極大進步。圖形圖像處理技術(shù)是計算機應(yīng)用的重要方向，在現(xiàn)實工作中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。計算機圖形圖像處理技術(shù)不僅給人們的生活、工作和學(xué)習(xí)帶來了便利，同時也給人們帶來視覺上的沖擊，使人們更加直觀地掌握所要了解的內(nèi)容。基于此，對計算機圖形系統(tǒng)和圖形圖像處理技術(shù)進行了分析，闡述了該技術(shù)在各個領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計算機；圖形系統(tǒng)；圖形圖像處理技術(shù)

1計算機圖形系統(tǒng)的組成和功能

計算機圖形系統(tǒng)主要的構(gòu)成部分包括計算機等硬件設(shè)施和相應(yīng)的圖形圖像軟件。其中的硬件設(shè)施包括圖形輸入、輸出設(shè)備和圖形處理設(shè)備，而圖形處理設(shè)備是整個硬件設(shè)備的中心部分，它的主要功能就是存儲和處理圖形，也可以對復(fù)雜的函數(shù)計算進行相關(guān)的處理。在此基礎(chǔ)上，可以降低系統(tǒng)CPU的負(fù)擔(dān)，從而提升圖形系統(tǒng)中的顯示速度和質(zhì)量。在圖形系統(tǒng)中，主要的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo)，通過對鍵盤和鼠標(biāo)的操作來執(zhí)行各種圖形繪制的命令。特別是在CAD設(shè)計軟件中，這兩種是最為關(guān)鍵的。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又發(fā)明了空間球、數(shù)據(jù)手套、光筆和觸摸屏等硬件設(shè)備。而圖形系統(tǒng)中的硬件圖形輸出設(shè)備主要包括顯示系統(tǒng)、繪圖系統(tǒng)等。顯示系統(tǒng)主要用于快速生成和處理圖形，而繪圖系統(tǒng)主要是用來永久保存圖形，如顯示器、繪圖儀和打印機等。如今，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機圖形系統(tǒng)在計算機和工程制造等領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。計算機圖形系統(tǒng)的功能包括計算功能、信息儲存功能、信息輸入和輸出功能與對話功能等。首先，計算功能。利用計算功能可以對圖形設(shè)計和處理中心的相關(guān)運算進行分析和匯總，以保證繪圖的準(zhǔn)確性，如對圖形坐標(biāo)進行轉(zhuǎn)換或者元素合成等。其次，信息存儲功能。通過計算機圖形系統(tǒng)存儲信息，實現(xiàn)眾多數(shù)據(jù)參數(shù)和指令的輸入，然后通過相關(guān)的輸出設(shè)備輸出圖形信息。最后，對話功能。利用對話功能，可以將顯示設(shè)備或者人機交換裝置中的信息進行人機交換，從而完成計算機操作。

2圖形圖像處理技術(shù)的基本概念

圖形圖像處理技術(shù)主要是利用計算機技術(shù)把數(shù)學(xué)描述中的幾何數(shù)據(jù)和幾何模型等進行合理的修改、轉(zhuǎn)換、存儲和完善。它包含的處理技術(shù)包括幾何變換、圖像數(shù)字化、建模造型設(shè)計、隱線與隱面的消除和多種色彩設(shè)計等。這些技術(shù)需要配備相對專業(yè)的輔助計算機軟件來完成，這些軟件中包括CAD設(shè)計軟件、CAM制造軟件和CAJ輔助教育軟件等。與此同時，在圖形圖像處理技術(shù)使用中，還會利用到計算機藝術(shù)設(shè)計、模擬、動畫等技術(shù)加以配合。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是隨著建筑類動畫和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步而產(chǎn)生的，它集中體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)、人工智能和圖形學(xué)等技術(shù)，具有鮮明的時代性。它可以通過電腦操作實現(xiàn)對建設(shè)環(huán)境的虛擬演示，呈現(xiàn)具有立體空間感的視覺圖文，從而讓人們更加清晰、準(zhǔn)確地了解設(shè)計師的設(shè)計理念。近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢符合環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的需求

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有構(gòu)想性、交互性和多感知性等，設(shè)計者正是借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)的這些特征，通過虛擬環(huán)境中的演示與參與者溝通、交流。這種具有三維立體空間感的虛擬環(huán)境可以作用于人們的認(rèn)知能力和感知能力，刺激人們進行深度的思考，進而使人們產(chǎn)生身臨其境的感覺，體會到虛擬現(xiàn)實技術(shù)強大的優(yōu)勢。如，通過對建筑模型的虛擬，設(shè)計師可以和建筑施工人員進行更加直觀的討論與交流，兩者均可以從自己的專業(yè)角度提出更加合理的意見和建議，進而促進方案的實施，提高具體施工的質(zhì)量和效率。除此之外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以讓缺乏專業(yè)知識的客戶直觀地感受到設(shè)計師的設(shè)計理念，讓客戶更加直觀地看到設(shè)計師將要設(shè)計的效果，這樣一來也方便設(shè)計師和客戶進行更加深入的溝通。當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)更加成熟，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用非常普遍。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中應(yīng)用的優(yōu)勢

首先，社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計提供了更加廣闊的空間。人們對于生活品質(zhì)的追求，促使環(huán)境藝術(shù)設(shè)計迅速發(fā)展和進步。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計不僅能夠為人們提供良好的物質(zhì)生活環(huán)境，還能夠營造良好的文化氛圍。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計是通過對建筑物內(nèi)部空間和外部空間的設(shè)計體現(xiàn)的，其中涉及諸多內(nèi)容，如空間設(shè)計、陳列、雕塑、綠化、道路等。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計是一個系統(tǒng)的工程，它與其他藝術(shù)設(shè)計不同，它主要是在現(xiàn)實環(huán)境的基礎(chǔ)上進行規(guī)劃和設(shè)計，借助藝術(shù)和科學(xué)的方式改善現(xiàn)實環(huán)境，進而滿足人們對于休閑、工作和生活的需要。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就是通過科學(xué)的手段將藝術(shù)設(shè)計作品以更加直觀、生動的方式展現(xiàn)出來。改革開放以來，我國城市化水平不斷提高，房地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)迅速發(fā)展，公共環(huán)境空間規(guī)劃設(shè)計應(yīng)運而生。在這個過程中，設(shè)計者從最初的手繪圖紙到使用電腦進行效果圖的展示，再到使用電腦動畫手段演示設(shè)計理念，不斷探索新的手段，盡可能直觀地表達設(shè)計理念。虛擬現(xiàn)實技術(shù)便是在這種不斷探索中產(chǎn)生的，它具有非常強大的優(yōu)勢，可以通過創(chuàng)造更加逼真的虛擬環(huán)境，讓客戶更加全面地接受信息，更加直觀地理解整個展示內(nèi)容。同時，在整個設(shè)計的施工預(yù)算方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將整個設(shè)計所需材料等預(yù)算得更加精準(zhǔn)，方便對未來施工花費的控制。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用前景

1三維可視化技術(shù)

可視化是指人腦中形成某事物圖像的一種心智處理過程(mentalprocess)?？梢暬夹g(shù)是把計算機中的數(shù)字信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的圖形圖像信息，使得研究者能夠形象直觀地觀察到，即看到傳統(tǒng)意義上不可見的事物或現(xiàn)象，同時還提供模擬和計算的視覺交互手段［2］?？梢暬夹g(shù)是集科學(xué)與工程計算、計算機圖形學(xué)、圖像處理、人機界面等多學(xué)科和技術(shù)于一體的現(xiàn)代化技術(shù)?？梢暬暮诵募夹g(shù)包括:1)將科學(xué)計算中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及結(jié)果轉(zhuǎn)化為圖形或圖像;2)基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的圖形用戶界面的設(shè)計，即可視化建模的實現(xiàn)?？梢暬倪^程模型如圖1所示。三維可視化作為可視化的重要組成部分，側(cè)重于以三維的手段反映客觀世界，屬于科學(xué)計算可視化的范疇［3］，在地學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景［4-7］。三維可視化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科中去，如地理學(xué)、資源環(huán)境學(xué)、測繪學(xué)、海洋學(xué)、建筑學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等，它的應(yīng)用為這些學(xué)科的科學(xué)研究提供了極其有用的幫助，促進了這些學(xué)科的發(fā)展。比如，三維可視化技術(shù)在建筑、交通、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用可以提高決策者的預(yù)見性，避免不必要的浪費和損失;在動畫和虛擬世界領(lǐng)域，三維可視化技術(shù)帶給了我們強烈的視覺沖擊;其仿真技術(shù)的應(yīng)用，提高了我們在醫(yī)學(xué)手術(shù)實施、機械制造加工、礦物開采加工、水利設(shè)施建設(shè)等的精準(zhǔn)度和效率。目前三維可視化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、電力、交通、礦業(yè)等各個領(lǐng)域，但在水利行業(yè)尤其是工程設(shè)計方面卻很少［8］，三維可視化技術(shù)廣泛應(yīng)用于水工設(shè)計將大大提高水利水電工程建設(shè)的效率和研究水平。

2水利水電工程三維可視化技術(shù)

2．1研究現(xiàn)狀

目前，水利水電工程設(shè)計已經(jīng)開始從二維CAD設(shè)計逐步向三維CAD設(shè)計轉(zhuǎn)變。計算機三維建模與可視化模擬技術(shù)已開始應(yīng)用于水利水電工程的設(shè)計、施工等各個階段，如樞紐布置、施工總布置等。天津大學(xué)的鐘登華等［9-11］從單獨研究水利水電工程地質(zhì)、水利水電工程建筑物及水利水電施工三維可視化建模入手，逐步提出了對工程可視化輔助設(shè)計(VCAD)理論的構(gòu)成體系和實現(xiàn)方法;黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司的李斌等［12］、天津大學(xué)的顧巖［13］、廣西河池水利電力勘測設(shè)計研究院的黃尚磊［14］提出了基于CATIA軟件的水利水電工程三維設(shè)計方法;三峽大學(xué)的田斌等［15］、中國葛洲壩集團公司的陳立新［16］對三維空間數(shù)據(jù)、地形、地物模型的建立以及對施工過程三維模擬技術(shù)做了相關(guān)研究;武漢大學(xué)的陶鐵鈴等［17］、電子科技大學(xué)的魏魯雙［18］、河海大學(xué)的楊威［19］、天津大學(xué)的張社榮等［20］分別開發(fā)了拱壩、重力壩優(yōu)化設(shè)計可視化系統(tǒng)。水利水電工程三維可視化設(shè)計已得到國內(nèi)專家、學(xué)者越來越多的重視，并取得了一定的成果，但目前還未形成一套完整的理論體系和軟件成果，整體上仍處于探索階段。

2．2技術(shù)路線

對于同樣的課堂教學(xué)內(nèi)容，不同的學(xué)生有著不同的接受能力，而數(shù)學(xué)教學(xué)又具有整體性，教師對學(xué)生逐一進行教學(xué)是不現(xiàn)實的。那么，怎樣將“教學(xué)的整體性”與“學(xué)生個體的差異性”這兩個看似矛盾的教育理念進行統(tǒng)一呢？最優(yōu)答案便是“分層教學(xué)”。下面，筆者對分層教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)過程中的應(yīng)用進行了探究與交流。

課堂提問的分層

教師對小學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)是一個整體性、系列性的過程，其中包括課堂提問。課堂提問不僅可以活躍學(xué)習(xí)氣氛，加強教師和學(xué)生之間的溝通，還可以使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容中的重點知識和疑難問題進行思考和交流，從而鍛煉其思考能力、提高其思維活躍度，使教師對學(xué)生真實的學(xué)習(xí)狀況及其學(xué)習(xí)中的“疑難雜癥”進行了掌握和了解，進而在接下來的教學(xué)活動中做到“對癥下藥”，最終提高課堂教學(xué)效率，拉近與預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的距離。為了讓每一位學(xué)生都有發(fā)言的機會，從而保證課堂提問的公平公正性，教師們可謂是絞盡腦汁。例如，按照學(xué)生座位順序來進行提問的“一條龍?zhí)釂柗ā?，這是相對比較簡單的課堂提問方法，再例如，教師隨機抽取學(xué)生的學(xué)號來進行提問的“隨機學(xué)號提問法”等等，類似的提問方法雖然出發(fā)點是好的，但是難免會有不足之處。例如，筆者在利用“一條龍?zhí)釂柗ā弊寣W(xué)生按照順序解答教材中的練習(xí)題時，部分學(xué)習(xí)較差的學(xué)生由于對問題沒有十足的把握，因此擔(dān)心自己在同學(xué)面前會“很沒面子”或者被教師責(zé)罰，甚至是其心思根本就不在這課堂之上，于是其往往會提前算好自己該回答第幾道題目，然后向周圍的同學(xué)征求答案，輪到自己回答問題時，站起來把答案一說就完事了，可要是讓其說說是怎么解答的，卻一個字也說不上來，更別說在前面同學(xué)回答問題的過程中其會否對問題進行思考。在上述案例當(dāng)中，課堂提問出現(xiàn)種種了弊端，筆者對此進行了反思與總結(jié)，并結(jié)合分層教學(xué)的理念得出了“分層提問法”，即針對學(xué)習(xí)較差的學(xué)生，教師不能在課堂上對其不聞不問，而是應(yīng)像對待優(yōu)秀生那樣一視同仁，要給予其平等的答題機會與發(fā)言機會，但是在提問的時候，切記要對問題進行分層，部分較難的問題可以讓尖子生來回答，而比較簡單的問題可以讓差生來回答。一方面可以充分鍛煉尖子生的思維能力，另一方面則可以通過讓學(xué)習(xí)較差的學(xué)生回答其能力范圍內(nèi)的問題來增強其在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中的自信心，進而增加其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，最終提高其學(xué)習(xí)效率與成績。對學(xué)生評價的分層在數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中，教師正確的評價有利于增加學(xué)生的自信心、提升其對數(shù)學(xué)的興趣，而錯誤的評價則容易損傷學(xué)生的自信心，打擊其學(xué)習(xí)熱情，因此，教師對學(xué)生的評價無須過于苛責(zé)，每個學(xué)生都有自己優(yōu)秀的一面。例如，有的學(xué)生可能對數(shù)字不太敏感，但其比較擅長“形”，對畫圖、求圖形的面積、立方體的體積等等信手拈來，而有的學(xué)生則對圖形不感興趣，但卻比較擅長“數(shù)”，在解析方程、計算分?jǐn)?shù)、小數(shù)、百分?jǐn)?shù)等方面不費吹灰之力，還有的學(xué)生在課堂上回答問題非常主動、積極。因此，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中要加強對學(xué)生的了解，并對其進行正面的、分層的評價。例如，教師應(yīng)對擅長圖形的學(xué)生在圖形學(xué)習(xí)方面的優(yōu)秀表現(xiàn)給予肯定的評價，讓其因此產(chǎn)生積極的情緒，并利用其在圖形學(xué)習(xí)方面的優(yōu)越感及積極正面的情緒引發(fā)其對數(shù)學(xué)其他方面的學(xué)習(xí)興趣，最終全面、整體地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

課后作業(yè)的分層

大多數(shù)教師在進行課后作業(yè)的布置時，都會將班級學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進行中和，取平均值來對作業(yè)的難易程度進行定位，最終選取出千篇一律的作業(yè)題目，這種行為十分常見，殊不知此種做法并不利于發(fā)揮課后作業(yè)真正的教學(xué)價值。同樣的課后作業(yè)，對于學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生來說，作業(yè)太過簡單，不足以達到其訓(xùn)練思考能力、深入探究知識的目的，反而使其浪費了寶貴的學(xué)習(xí)時間，而對于學(xué)習(xí)狀況不太樂觀的學(xué)生來說，其學(xué)習(xí)能力與知識水平不足以讓其獨立完成這些作業(yè)，再加上全班學(xué)生的作業(yè)內(nèi)容是一樣的，于是抄襲作業(yè)、拖延作業(yè)的不良現(xiàn)象就會出現(xiàn)。筆者結(jié)合分層教學(xué)的理念對上述“作業(yè)亂象”進行了改革與調(diào)整。例如，筆者按照數(shù)學(xué)成績將全班學(xué)生分為三類，成績很優(yōu)秀的少數(shù)學(xué)生為第一類，成績普通的大多數(shù)為第二類，不及格的少數(shù)學(xué)生為第三類，并據(jù)此對學(xué)生進行作業(yè)的布置。為成績優(yōu)秀的少數(shù)學(xué)生選取一些拓展知識層面、訓(xùn)練解題能力的難度較大的題目，為成績普通的大多數(shù)學(xué)生布置一些常規(guī)難度的課后習(xí)題，為不及格的學(xué)生布置一些夯實基礎(chǔ)知識的題目。在上述教學(xué)案例中，教師根據(jù)學(xué)生不盡相同的學(xué)習(xí)能力對課后作業(yè)進行了“分層布置”，學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，其解題能力與思考能力得到了拓展，而學(xué)習(xí)成績較差的學(xué)生不再陷入“作業(yè)不會做，不得不抄”的困境，開始自主完成作業(yè)的同時，其作業(yè)質(zhì)量也得到了進一步的改善，最終，學(xué)生整體的數(shù)學(xué)水平都得到了有效的提升。

本文圍繞課堂提問、學(xué)生評價、課后作業(yè)這三個方面對分層教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)過程中的應(yīng)用進行了粗淺的分析與研究，如有不足或遺漏之處，還望大方之家能夠不吝賜教，筆者不勝感激。

論文關(guān)鍵字：計算科學(xué)計算學(xué)科計算機語言計算機軟件網(wǎng)絡(luò)和病毒

論文摘要：計算科學(xué)主要講述了一種科學(xué)的思想方法，計算科學(xué)的基本概念、基本知識它的發(fā)展主線、學(xué)科分支、還有計算科學(xué)的特點、發(fā)展規(guī)律和趨勢。

引言：隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀(jì)40年代的誕生，和計算科學(xué)的快速發(fā)展以及取得的大量成果。計算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運而生?！队嬎憧茖W(xué)導(dǎo)論》正如此書的名字，此書很好的詮釋了計算科學(xué)這一學(xué)科，并且指導(dǎo)了我們應(yīng)如何去學(xué)好這一學(xué)科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學(xué)生活。正如趙老師書中所講的：“計算科學(xué)是年輕人的科學(xué)，一旦你選擇了計算科學(xué)作為你為之奮斗的專業(yè)類領(lǐng)域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學(xué)研究與開發(fā)的學(xué)生，必須在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)中，打下堅實的基礎(chǔ)，才有可能在將來學(xué)科的高速發(fā)展中，或在計算機產(chǎn)品的開發(fā)和快速更新?lián)Q代中有所作為。

<一>什么是計算科學(xué)和它的來歷

計算科學(xué)主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設(shè)計、效率分析、實現(xiàn)和應(yīng)用的系統(tǒng)研究。全部計算科學(xué)的基本問題是，什么能（有效的）自動運行，什么不能（有效的）自動運行。本科學(xué)來源于對數(shù)理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀(jì)30年代的后期。

隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀(jì)40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現(xiàn)實。計算科學(xué)的快速發(fā)展以也取得大量成果，計算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運而生。