网络时代的作文训练（精选十篇）
网络时代的作文训练 篇1
学生张某是在分院进行飞行训练的学生。性格相对内向, 喜欢上网。空闲中, 在网上交了一个网友叫李某, 并谈起了男女朋友。在频繁交往的过程中, 逐渐产生了虚幻的感情, 在从未真正谋面的情况下, 为了打发空闲时间, 张某与他的网友之间联系频繁, 互发短信, 互相打钱, 甚至发送私密照片。随着他们感情的发展, 一件件令张某意想不到的事情也在逐一发生, “李某失踪”“李某被绑架”“李某自杀”“李某家庭事故”“李某至亲去世”“李某挚友陷害”“媒体曝光”“黑社会报复”等一系列突如其来的事件, 将张某深深陷入了恐惧和迷茫之中。由于张某沉迷于网络, 相信网络, 自身思想政治素质不够过硬使得本来不会扩大的事态变得扑朔迷离, 使自己、家人、学校都陷入不好的境地。这件事情也反映出, 即使是通过心理、生理等重重关卡的飞行学生, 也要注意在人际交往尤其是网络交往中的正确心态和健康方式。“交往是指人们通过实物、信息或意义的传递和共享达到的相互理解和彼此的协调, 进而影响或改变主体之间相互关系的活动。”张某正是在与网络李某密切交往的过程中, 越陷越深, 不能自拔, 给自己的身心带来了不可弥补的损伤。通过这件事情应该使我们清醒地认识到加强网络思想政治教育是多么的必要和紧迫。正如李岚清在一次会议上指出的那样, “要增强阵地意识, 切实加强对课堂教学、讲座报告、舆论宣传等思想文化阵地的领导和管理, 高度重视和充分运用信息网络技术开展思想政治工作, 使广大师生在享受因特网传播信息便利、快捷的同时, 增强政治敏锐性和政治鉴别力, 提高抵御错误思潮和腐朽生活方式影响的能力。”
作为民航大发展的主力军, 飞行训练学生的思想政治素质尤为重要。因此, 在管理中要重视加强对飞行训练学生的网络思想政治的教育工作, 使他们在现实生活中辨明是非, 了解自我, 为将来真正的婚恋做准备。另外, 要通过日常教育使他们认识到过分沉迷于网络的可怕后果, 使他们深刻意识到网络这把双刃剑, 让他们具备能够科学地利用网络来更好地飞行。通过此案例也迫使教育管理者意识到, 在对这一特殊群体的思想政治教育方面还需要多开辟新的路径, 比如学校方面或相关部门应该多开一些关于网络和心理方面的讲座与论坛等, 以科学的方法引导他们的正常交往, 加强理解与沟通。
当前, 互联网与人们的生活息息相关, 网络在带给人们方便的同时, 也埋下了无数的炸弹等着那些无知的人们去踩爆。对于年轻的飞行大学生们, 在飞行训练过程中尤其要注意处理好网络与学习的关系。个人的发展要想顺顺利利, 不但不能沉迷网络还要清醒地认识网络, 利用网络的便捷, 方便为自己的学业提供有用的信息, 这样才能成为一个合格的、有用的飞行学生, 而这就是作为飞行大学的教育者应该保持清醒和严格管理的地方。胡锦涛同志在全国加强和改进大学生思想政治教育工作会议讲话中指出, 培养什么人、如何培养人, 是我国社会主义教育事业发展中必须解决好的根本问题。大学生是国家宝贵的人才资源, 是民族的希望、祖国的未来。要使大学生成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人, 不仅要大力提高他们的科学文化素质, 更要大力提高他们的思想政治素质。只有真正把这项工作做好了, 才能确保党和人民的事业代代相传、长治久安。在飞行训练阶段加强大学生的网络思想教育, 让他们也有紧迫感, 这样有利于让飞行训练学生充分认识网络对他们思想的深刻影响。现代信息技术快速发展的今天, 网络以飞快的速度改变着人们的各种生活方式, 网络信息是一把双刃剑, 特别是对于飞行员这一特殊行业的学生群体, 由于他们天然的性别组成以及训练模式, 使网络对他们的行为模式、价值取向、心理发展和道德观念的形成具有重要的影响, 这其中既有负面的也有正面的。这就对他们的思想意识形态提出了前所未有的要求, 如何使他们在处处充满诱惑的五彩缤纷的网络世界中不迷失方向, 保持清醒的头脑愉快飞行, 应该成为学生思想教育管理的核心。飞行训练学生是民航发展的生力军, 是学校保持和谐快速发展的宝贵资源, 他们思想活跃敏捷, 乐于探索新奇事物, 好奇心与好胜心强, 兴趣广泛而又好交朋友。网络带给了他们更多的机会来实现自我、结交更多的朋友、更好地缓解飞行训练过程中的压力, 然而, 网络深深吸引着他们, 同时也出现了让他们过度迷恋网络的现象。曾令辉先生在他的著作《网络思想政治教育概论》中认为“网络思想政治教育是指一定阶级、集团、社会群体用一定的思想概念、政治观点道德规范, 同过现代传媒计算机网络对其受众施加有目的、有计划、有组织的影响”。飞行学生长时间的接触网络, 杂乱无章的网络信息侵蚀着他们的思想, 久而久之导致他们意志消沉, 逐渐走向堕落。有部分自制能力较弱的学生, 通宵达旦上网, 沉迷于网络游戏和网络视频之中。他们在网络的虚拟世界中寻找着快感、寄托和安慰, 这样导致的后果是使他们自己越来越和现实脱离, 越来越让自己远离正常轨迹, 甚至会出现生活焦虑、感情忧郁、人际关系淡漠、烦躁不安等现象, 既不利于他们的身心健康, 还影响他们的正常的生活与学习, 继而走向歧途。因此, 加强飞行训练阶段大学生的网络思想教育工作显得非常紧迫和必要, 在学生思想政治教育过程中, 必须积极开展飞行大学生的网络思想政治教育, 调节和改善学生们的网络行为, 促使他们健康地运用网络来指导自己的学习和生活。
参考文献
[1]夏晓虹.高校网络思想政治教育.济南:泰山出版社, 2008.
[2]吴伯凡.孤独的狂欢.北京:中国人民大学出版社, 1998.
网络背景下的写作训练设计一例 篇2
目前，不恰当的作文命题与.写作指导导致了广大学生作文中的虚假、模式化、枯燥无味。在议，了解“神舟五号”载人飞船发射升空事件的过程及社会各界对此事的评价。学生浏览过程中，教师巡视控制学生的.学习情况并指导答疑。
3、分组讨论，交流观点（学生按学习小组或四人小组进行讨论）：
① 神舟五号的发射和国家的强大、民族的振兴有什么相关性？
②杨立伟为什么能取得成功，一举成名？
③有人说“神舟五号载人飞船发射成功与我无关”，“杨立伟的成功是他运气好”，你如何评价这种说法？
4、自由发言，组际交流。
教师依次围绕这三个问题，组织学生阐明观点，并通过举手表决，把学生按照观点的不同分成两部分，从而引起争论，教师做启发衔接点评。在每个问题争论终止后，教师对持不同观点的人数进行统计。
5、终止争论，导向.写作。
在学生的争论体现得较为充分、激烈的时候，教师宣布终止争论开始.写作，引导学生把争而未果的强烈的表达欲望从嘴上转移到手上。
6、布置作文任务要求
作文题目设计：
（1）必作题：学生根据自己对事件的理解程度，从以下两个题目中任选一个，完成一篇不少于600字的作文，在课内完成。
题目：①《神舟五号载人飞船发射事件随想》，要求：自选角度写一篇观后感。
②《如果没有神舟五号载人飞船发射事件，杨立伟会成名吗？》，要求：根据自己的理解对杨立伟能否成名进行假设和论证。
（2）选作题：观察课堂上的各项统计数字，你能否从中归纳出什么问题。请结合神舟五号载人飞船发射事件这一实例联系自己周围的现实生活，以《数字的启示》为题，写一篇600字左右的议/论文，课后完成。
完成.写作：
学生在限定时间内完成作文并发布到搜弧相关论坛上dynamic.sohu.com/template/system/columndiscuss_default.jsp?ENTITYID=213569790
7、作文评价 ：
这部分的内容与过程同现在国内已有的网络作文课评价原则、模式、方法基本一致，可以请老师评价，但首先应该是自我修改和同学之间的互评，并根据同学的评价进行认真修改。基本的原则、程序、形式如下：
(1)网络作为一个巨大的信息源，为了使学生不在网络中迷失方向，为了使学生保持网上.写作的热情。在开放式的网络作文评价中，评价人员必须遵循以下评价原则：
①转变性发展原则：评价的目的是促使学生发展，尤其是促使学生语文素质的全面提高。参与评价的成员根据学生不同的个性特点，慎重地利用合理的评价语言，重在引导学生的情感、态度与价值观，促使其语文素养整体提高的同时，提高学生的人文素养。
②对话性原则：评价的过程是对话的过程，是朋友之间真诚交流的过程。参与对话的每一个人彼此都是平等的，大家借网络这一特殊的交流平台，敞开胸怀，说自己想说的真话，抒发自心底的真情。
③自我反思原则：学生把作品发布在网上以后，不是等待着网友的点评，而是积极主动地开展自我评价。在众多网友的评价中，学生更要学会辨析与自我反思，选择那些合理的、有利于自身发展的评价，不断修改自身的作品，使文章更趋完美！
④开放性原则：基于网络的作文评价体系是一个开放的评价系统。评价人员、评价内容、评价方式等都是开放的。参与评价的人员可以根据自己对学生习作的看法，发表自己独特的观点。
⑤虚实结合原则：网络是虚拟的，在虚拟的环境中交流，别有一番情趣。有一些平时不利于交流的话题在虚拟的网络空间上交流会起到意想不到的效果。然而，老师与学生面对面地个别指点更不容忽视。现实生活中的点评更容易“击中要害”，学生能根据老师的指点，及时修改习作。只有虚实结合，相互补充，才能充分发挥网络和现实两种评价功能！
(2)基于网络作文评价的基本操作程序：
学生发帖 自我修改 网友点评 再次修改 网友再次点评
说明：
①学生发帖：学生完成习作以后，打开新视界论坛，在诗燕课堂中以发新帖的形式发表文章。
②自我评价：发完帖以后，学生自己按“编辑”按钮，自己修改习作。
③网友点评：网友根据自己对学生习作的理解，采用自己喜欢的评价语言或者其他评价形式点评学生的习作。
④再次修改：学生从网友的点评中有所顿悟，再一次修改自己的习作。
网络时代的作文训练 篇3
一、研究现状分析
如何使信息技术在教育中得到广泛应用，我国制定了相关的政策，２０００年教育部下发了教基［２０００］３４号《关于在中小学实施“校校通”的通知》文件。随着信息技术与学科课程整合的有效应用，中小学教育信息化也得到了快速发展。一方面来说，中小学实现信息化的关键是必要的资源及支撑软件。在美国、加拿大、英国等发达国家，由于中小学只有课程标准，没有固定的教材，在开展信息化教育时，都是由中小学教师来组织相关的教学资源。市场上大量销售的软件多数是学生就某一个具体问题学习或训练的软件，尤其是以游戏形式的软件居多，可共用的往往是公共素材。由于这些国家的教师素质高，学生基础好，因此，个性化教学开展得非常好，各种教学支撑软件居于领先水平。但是，由于文化差异、课程标准的差异、教材差异，导致绝大多数国外教学软件不能直接应用到我国中小学课堂教学。这就需要我们自主研究开发适合我国国情的教学软件资源。
１．我国在教学软件开发和整合方面存在问题
（１）缺乏平台性教学软件，即使有一些公司开发了教学平台软件，但也只是资源的简单堆积和管理，缺乏对信息化教学平台的整体规划。
（２）教学平台的设计与学科无关，没有充分考虑到各学科的差异，只考虑共性而对学科个性研究不够。
（３）教学平台缺乏统一标准，不能对学校现有资源进行高效整合，有的学校购买多套资源库，而它们之间的共享能力差。
（４）教学平台不能进行素材的开发和加工，即使有这样的功能也都比较弱，不能满足学科教师的个性化需求。
２．研究的意义
（１）理论意义。本文的研究为网络环境的教学资源与软件设计研究提供了一个有利的补充。
（２）实践价值。本文的研究为中学教育提供了一个有效的语文作文教与学的支撑平台。本系统实现后可以运用到实际的教学中，可以为师生学习提供良好的帮助。
二、网络环境下作文教学模式
网络环境下的作文教学模式应以建构主义理论和多元智能理论为基础，真正意义上实现教师主导作用和学生主体作用有机结合的全新教学模式。我们在“多元智能理论”和“建构主义学习理论”的指导下，构建“学为主体，教为主导，学教并重”的新型作文教学模式。其基本流程如图：
该模式有以下几个特点：
１．以学为主，学教并重
该模式充分体现了教师的主导作用，学生在教师的指导下进行学习；体现了学生的主体地位，学生在主动探索、学习、训练的过程中，智力因素和非智力因素一起发挥作用。学习的过程就是学生智能得到提高的过程，也是学生的非智力因素得到锻炼的过程。
２．强调资源，强调环境
该教学模式强调网络环境在作文教学中的作用，它为作文教学提供了学习、交流、协作的多功能教学环境，为学生提供了真实具体的写作素材和广阔的创造、想象、思维的空间。
３．以学生为主体多边互动
由于网络环境下的教学能够实现教育资源共享，教师和学生都可得到源源不断的、及时更新的教学资源，因此，教学过程中师生之间、生生之间、人机之间呈多边互动的关系，这种互动关系以主体学习活动为主线，逐步向前推进。
４．既有刚性的规定又有弹性的空间
该教学模式在教学理论的指导下，为教师提供了网络环境下作文教学的行为框架，具体地规定了教师的教学行为，因此，它具有规定性；同时，它又留有足够的弹性空间，教师可以根据教学内容、学生特点、认知规律等，进行细微的调整，使教师、学生能够主动地适应。
三、基于网络环境的初中作文训练系统的设计
１．系统总体设计
基于网络环境下初中语文写作训练系统是面向初中学生和教师模拟现实传统作文课堂并且延伸课堂教学的支撑软件，其内容丰富，交互性强，管理功能完善。系统集“校方管理、教师授课、学生学习”为一体，在考虑现实教学中各个环节的同时，应用多媒体、大型数据库、动态网页编程等现代信息处理技术，建立数字化、网络化教学环境，为学生自主式、协作式、探究式学习提供有效的支撑；在实现资源共享同时，使系统真正成为送到师生身边的课堂。其系统的总体设计如下图所示：
２．系统具备的基本功能
（１）系统管理。主要用于系统管理员对课程、教师、学生进行管理，同时对系统更名等功能进行维护。
（２）在线教学。教师组织、发布授课内容；对授课内容的设计和编辑；学生进行学习。
（３）写作系统：学生在线写作，提交作文，查看并修改作文；教师可以在线指导，实施监控，编辑、接受学生提交的作文。
（４）评改系统。主要用于作文的讲评和修改，可以教师评改，也可以师生或学生之间共同评改。
（５）答疑系统。实现学生提出疑问，并由教师进行解答。
（６）交流空间。实现学生和教师或学生与学生的在线交流和讨论。
四、问题与展望
１．对教师综合素质的要求高
网络环境对教育教学能力的要求越来越高，要求教师需要具备网络教学的素养，要认清和调整自己的角色，补充和发展现代教育技术和信息技术的能力，使自己迅速地转化为网络环境下的作文教学专家。
２．网络负面效应的克服
利用网络环境来进行教学也存在负面影响。比如，网络所提供的丰富资源中，往往夹杂着许多片面的、不健康的内容，容易使初中生迷失方向；另外长期使用计算机，很容易使学生传统的书写等基本技能逐渐退废。
随着计算机技术和网络技术的发展，网络环境下的教与学的研究越来越广泛，网络环境下的教学系统也越来越多，与学科联系也越来越紧密。本文所研究和实现的就是一个基于网络环境的初中语文写作训练系统。
该系统基于建构主义和多元智能理论基础上，分析学习者个性特征和网络环境下语文作文教学方法和教学策略，借助网络环境的优势和特征为学习者选择教学策略，动态调整学习内容、学习资源等，实现个性化学习和自主协作学习。促进学习者在完成作文学习内容后，主动对作文进行评改，培养浓厚的作文学习兴趣，激发学习者主动建构知识，适应新的学习内容。允许学习者通过网络与教师和同学进行交互，可以通过对教师和同学之间的交流来进行问题的探索和研究，从而有效地服务于初中作文教学，全面提高初中生的作文能力。
参考文献
［１］ 钟晨音，费溢舒．小学生网络作文教学的设计与建构． 课程·教材·教法，２００８（０２）．
［２］ 冯小玲．网络：作文教学的新平台．中国小学语文教学论坛，２００４（１２）．
［３］ 何克抗．建构主义学习理论与建构主义学习环境．教育传播与技术，１９９６（０３）．
网络时代的作文训练 篇4
关键词：网络,教学技能,技能训练,教师教育
教育正在发生深刻变革,仅仅具备传统的教学技能是难以满足信息化社会教育的需要和新课程改革的需要的,现代教师的教学技能应当在传统教学技能的基础上进行改造和扩充,形成教师的现代教学技能。一些发达国家已经充分意识到这一点,例如,1998年,新加坡教育部提出了结合信息技术进行学科教育的规划,称为资讯科技教育总计划(The Masterplan for IT in Education),该规划认为未来教师技能的焦点将集中于思考、学习和交流等方面,而基于信息技术的教与学则是获取上述技能的关键途径。①因此我国师范院校的教学技能培训应进行改革,确保所有的毕业生具备基本的使用信息技术和资源进行教学的能力。
一、现代教师教学技能
一般认为,教学技能是指教师在课堂教学中,依据教学理论,运用专业知识和教学经验等,使学生掌握学科基础知识、基本技能并受到思想教育等所采用的一系列教学行为方式,②它是多种能力的综合,并且它的发展是一个动态完善的过程。但是,由于文化背景、教学传统和分类思想的差异,全国各地的教育工作者对课堂教学技能的分类却不尽相同。其中,湖北省中小学教师继续教育中心组织编写的《课堂教学技能训练》一书,从三个侧面提出了比较全面的分类系统:③
课堂教学技能包括:1.课堂交流的基本技能;2.课堂教学的施教技能;3.课堂教学设计与评价技能。其中课堂交流的基本技能可以分解成:教学口语技能、板书板画技能、体态语技能、提问技能、情感交流技能、媒传技能。课堂教学的施教技能可以分解成:导入技能、讲授技能、组织学生活动的技能、课堂纪律管理技能、结束技能。课堂教学设计与评价技能可以分解成:课堂教学设计技能、测验编制技能、听课评课技能
本文认为现代教师教学技能是传统的教学技能的基础上增加以下新的内容,包括:语言对话技能、情感体验技能、创新技能、反思实践技能、教学交往技能、信息技术运用技能、课程评价技能。传统的师范技能训练模式如见习实习、微格教学、口语表达训练、三笔字简笔画训练等均不能使师范生获得以上新技能,基于网络教研的师范生教学技能训练正好可以弥补这一不足。
二、行动研究的设计与实施
行动研究,是由于问题有关的所有人员共同参与实践和研究,对问题情境进行全程干预,在实践过程中解决问题并探索原理的方法。本次行动研究的对象是湛江师范学院教育科学学院小学教育学专业05级本科1班,共59人。
(一)网络的教学技能训练的可行性分析
参与网络教研,个人计算机是必备的工具。目前,拥有个人计算机的学生人数比例越来越大,以湛江师范学院教育科学学院小学教育学专业05级本科1班为例,到了大学三年级,超过90%的学生拥有个人计算机,所有的学生寝室都有计算机。并且,所有的培训对象都学过“计算机网络基础”的课程,都使用过不同形式的网络资源,都会使用qq聊天工具。由此可见,学生参加网络教学技能训练的设备和技术都没问题。
(二)网络的教学技能训练目标
1.通过在UC房间说课,播放录制的微格教学录像,UC房间的其他老师或学习者的反馈意见,获取体态语技能、提问技能、媒传技能、导入技能、讲授技能、组织学生活动的技能、结束技能、课堂教学设计技能、语言对话技能、反思实践技能、信息技术运用技能等。
2.通过教研论坛、群邮件或群空间等工具分享、讨论受训者或他人的教学设计,获得课堂教学设计技能、反思实践技能等。
3.通过UC房间,观摩名师课堂的录像,聆听一线教师评课、议课,并上麦交流自己的看法等获得课堂教学设计技能、反思实践技能、信息技术运用技能、听课评课技能等。
4.通过教学研讨qq群提出问题,结合资深教师的回答和反馈,对教育、教学问题的讨论获得课堂教学设计技能、反思实践技能、信息技术运用技能等。
(三)网络教学技能训练的操作模式
1.准备
网络教研的工具有两类,一类是同步互动平台,例如QQ教学研讨群,popo,UC教育房间,TQ,MSN等;一类是异步的平台,如论坛,博客,群空间,群邮件,教学网站,远程教育平台等。在实际使用时,可以用一种,也可以几种配合起来使用。本文讨论的(用来作为师范技能训练的)网络教研的工具主要是指QQ教研群—论坛—博客—UC视频聊天室的组合。
活动前先建立班级qq群,例如湛江师范学院05小学数学教育专业班的群号是:17330691,负责教学技能培训的老师是班群的管理员之一。培训学生安装并会熟练使用UC视频聊天工具,动员受训者安装带有话筒功能的耳麦,为上麦交流做好准备。培训可以由负责教学技能培训的老师在课堂上利用多媒体教学平台讲授,学生操作实践。也可以通过教研群或UC房间,资深的老师对群成员或聊友进行培训,如:教育交流中心B—数学苑——群里昵称为欣醇的老师发布以下信息对群成员进行培训:
欣醇(594002824) 19:51:34
UC【空中课堂】10月16日 研讨:《“厘米、米”等怎么教学?》
进入[空中课堂]的途径
1.先下载UC,这是下载的网址:http://download.51uc.com/uc_download.shtml 1
2.申请一个号码
3.进入空中课堂的途径:点击UC窗口左下角的“聊天室”——进入“聊天大厅”——点击“查找”——输入“空中课堂”——进入。
或点击UC窗口左下角的聊天室——进入聊天大厅——合作专区——合作免费教学专区——中国教师在线——空中课堂。密码:369
2.组织和指导
教师事先了解各个教研群的活动计划(包括活动时间和,UC房间,主题,主题帖的网址等),如:搜集好关于本次活动的资料,了解活动的主要参与成员,让学生在活动前对活动有所了解、有所准备、有所选择。
3.活动方式
QQ教研群-论坛-博客-UC视频聊天室的组合的一般活动方式是:(1)日常交流。通过QQ教学研讨群在线交流;群成员的教学论文、教学反思日志、教学视频、教学设计挂在群空间、论坛或博客(自己的或他人的)里随时供大家学习或讨论。(2)UC活动。每周每个教学UC房间至少有一次活动,时间是固定的,话题的提出者负责组织全体参加者围绕主题进行深入地研讨。每次网络研讨前,相关人员会通过QQ群发布消息,通常提前一周让老师们作好发言准备,让大家都经过思考,讨论起来会更有深度。每次讨论都会确定一个主持人,主持人能对大家的发言作出及时恰当的点评,并引导大家讨论的方向。每次讨论完毕,主持人都会把当晚的讨论整理好,在最短的时间内放上教研论坛或博客上,以便让其他没能赶上讨论的老师在上面发表自己的见解。
4.管理和监督
由于网名和真实姓名不一致,而且网名可以随意更改,因此通过点名的方式对学生进行考核已成为不可能。而且每位学生上网交流的时间和内容也不相同,这无疑会给管理上造成困难。但是,如果不对学生进行管理,这种训练就会流于形式。在研究中我们发现:让学生自由选择参与网络教研的时间和方式,记下每次参与正式教研活动的时间、主题、主要参与者和主要观点,写心得体会,每月交一次,指导老师审阅,并定期组织学生相互交流、研讨是一种比较有效的管理方法。
5.学习结果的评价
通过组织书面测试(例如设计一个教学方案)或者行为测试(例如:评课、说课、试讲、实习等)了解受训者在知识或行为上的变化,并根据评价结果调整培训的策略和方法。
三、经验与问题
(一)经验
经过一年的尝试,我们初步探明了训练的操作模式,发现基于网络的教学技能训练的模式相对于传统的师范生技能训练模式,有其独特的优越性:
(一)突破师资相对不足的瓶颈
目前我国高等师范院校一个专业可能有几个教学班,一个教学班一般超过40名学生,而一个专业的教学法教师通常只有1至2名,况且教师技能训练只能使用个别化教学的方式。所以,师资是相对不足的。通过网络,可以借助全国有经验的教师的力量对高师范进行培训可以解决这个问题。
(二)主动、便捷
在大学的课堂上,学生习惯单方面地洗耳恭听大学教师的讲授,多数学习都是被动的。通过网络教研的培训模式,学生主动参与,由于网络是匿名的,因此学生可以比较随意地发表自己的见解,就自己遇到的问题和困惑向一线的老师或专家学者在线请教。这种培训模式能最大限度地调动学生的主观能动性。
(三)客观、全面
通过网络教研,学生可以与更多的资深的教师交流,同时得到多个老师的指导,因此修正的意见比较客观、全面。
(四)获得更多的教学资源
目前,越来越多的教师建立Blog,用它的写录、分类、更新、下载、互动、链接、搜索等功能,记录和发布个人的工作过程、生活故事、思想历程,精选和积累自己最为需要的信息资源。④因此,可以共享的资源越来越多,学生通过基于网络教研的教学技能训练可获得大量原创性的资源,和教育实践经验。
(五)经济、便利
通过网络教研,减少聘请专家指导,预约时间、地点等迂回环节,而且得到的帮助都是免费的、义务的。网络功能的强大使得信息查询检索方便,编辑、整理资料简单,发表教研观点容易,和专家交流沟通快捷。
(二)存在的问题
在研究过程中,我们发现目前亟须解决的问题主要有:
(1)管理方面尚存问题
有的学员在受训时利用网络打扑克、闲聊QQ、浏览娱乐信息等,由于网络情景复杂、网络功能强大和使用的灵活性给管理造成一定的困难,在训练中管理和评价方面还须加强。亟须提升网络教学管理的技术水平以及开发教学管理系统,使学生进行学习的自我管理进而真正成为学习的主人。另外,还要加强教师的组织与引导,营造网络课程与教学文化氛围。
(2)网络虽然能提供丰富的学习资源,但缺乏系统性。因此做到:
①教师先要对庞大的资源进行适当的筛选,然后推荐给学生,可以减少选择资源耗费的时间,降低学习的盲目性。
②尽快建设基于网络的教师技能训练的课程和编写相关的教材。
基于网络的师范生教学技能训练模式的探讨并不是旨在取代传统的教学技能培训模式,如见习、实习模式、口语表达训练、三笔字简笔画的训练、微格教学模式等。新模式和老模式只是各自培训的侧重点不同,在实践中相互配套应用效果更好。
注释
1孙卫华.新加坡微型课程计划述评[J].中小学信息技术教育,2006,(5):68-70.
2李雅娟.教师的教学技能[J].辽宁教育学院学报, 2000,(3):100-101.
3转引自张奠宙,李士锜,李俊编著.数学教育学导论[M].北京:高等教育出版社,2003.214-215.
网络背景下的写作训练设计一例教案 篇5
摘要：针对目前作文教学存在的主要问题，利用网络资源，设计作文训练，探讨运用网上资源进行议论文写作、听说训练的教学方法，探索网络背景下的写作训练新路子。
关键词：网络背景 写作训练 网上资源
目前，不恰当的作文命题与写作指导导致了广大学生作文中的虚假、模式化、枯燥无味。在议论文写作上，这一点尤为突出。“不平则鸣”，这是中国的古训；“无故给一个傻瓜一拳，他也会滔滔不绝地同你争辩起来”，这是现代美国人戴尔卡内基的名言。“不平”是“鸣”的前提条件，而现在的大多数学生在学校――家庭两点一线的封闭环境中，在学习压力的反复碾压下，已失去了感受“不平”的机会，怎能“鸣”得出，“鸣”得好呢？所以，我认为解决作文难，特别是写议论文难这一问题的关键是引导学生寻找“不平”，甚至制造“不平”。而互联网的介入和普及，给学生的学习生活打开了一片五彩的天空。在具体的教学活动中，我们可以让学生通过互联网，关注社会争议的热点问题，借助网上各种论坛了解各种各种观点及其交锋的方法、过程，在了解中参与，在参与中思考、探索、升华，进而达到认识社会、体验生活、积累素材、学会思辨的目的。这样，对于语文学科来说，就是要在作文教学与网络资源之间寻找一个结合点，探寻网络背景下的作文训练新路子。下面的设计就是想在这方面作一点抛砖引玉的工作。
一、教学目标 ：
1、认知目标：
①了解神舟五号载人飞船发射成功引发的社会反响。
②形成自己对此事的.客观评价。
2、能力目标：
①培养学生的思考辨别及创新能力
②培养学生评价、筛选、利用网络信息的能力。
③培养学生的听说能力。
3、情感目标：
培养学生良好的爱国精神和民族自豪感。
二、信息内容及重点、难点分析
1、信息内容：“神州”五号载人飞船首次将杨立伟送上太空，实现了中华民族几千年的飞天梦，在全国以至全球华人中引起了强烈反响，社会各界从不同角度对此事进行了评价。
2、重点：社会各界对此事的评价。
3、难点：如何引导学生从不同角度，深入思考这一事件并能从中取得客观正确的认识。
三、教学对象分析：
高一学生已经开始具有独立的人格意识，同时具有很强的可塑性。面对一日千里的科技和社会发展，要及时对他们进行正确的引导，培养他们良好的爱国精神和民族自豪感，进而形成其良好的公德意识和健全的人格。
四、教学策略及教法：
本课采用自主学习，启发引导的方法，让学生先自由选择相关信息阅读，教师通过启发引导激活学生思想，引起争论，加深对问题的认识，使学生产生创作冲动，继而完成作文写作。
五、教学媒体：
本课采用接入互联网的计算机多媒体网络教室，利用新浪新闻网上的文字、图片资料增加学生的感性认识，以突破难点。
六、教学过程 ：
1、问题式导入 ，创设情境。
①曾经有过或正有“遨游太空”的梦想的同学请举手。请用“它是我的XX”来形容自己对“遨游太空”的那份感情。
②如果每位同学都有太空梦的话，如果有人愿意帮你去实现这个梦想，你会怎么样？
数字统计：认为非常高兴和无所谓的人数统计。
③如果你的梦想被人嘲笑或讥讽，甚至说你是白日做梦，你会怎样？
数字统计：认为非常愤怒和无所谓的人数统计。
④如果有人终于实现了这个飞天梦，并告诉你他就是杨立伟时，你会如何对待与评价他？
过渡：下面我们一起去浏览一下搜弧IT频道的相关内容，去了解一下事件的过程和相关的讨论与评价。
2、浏览网页，it.sohu.com/60/06/column212250660.shtml，了解“神舟五号”载人飞船发射升空事件的过程及社会各界对此事的评价。学生浏览过程中，教师巡视控制学生的学习情况并指导答疑。
3、分组讨论，交流观点（学生按学习小组或四人小组进行讨论）：
① 神舟五号的发射和国家的强大、民族的振兴有什么相关性？
②杨立伟为什么能取得成功，一举成名？
③有人说“神舟五号载人飞船发射成功与我无关”，“杨立伟的成功是他运气
网络时代的作文训练 篇6
关键词：人防通信 特点 网络建设 通信执勤 通信训练
中图分类号：TH13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0172-01
人防通信为人民防空通信的简称，是指各级人防部门运用各种手段为保障城市防空袭斗争的组织指挥而建立的通信联络。这是保障人防组织指挥的基本手段，是人防指挥信息保障系统的神经和耳目。随着科技水平的发展和空袭的突然性、破坏性和广泛性等基本特点，人防组织指挥指挥变得更为复杂，提高了人防通信业的要求。为适应未来战争中城市人防组织指挥的需要，人防通信必须不断提高快速反应、抗毁和抗干扰的能力，顺畅完成保障城市防空袭斗争过程中的通信联络任务。我们必须充分认识人防通信的重要性，对人防通信现状要有危机感，对加强人防通信网络建设要有紧迫感，强化通信值勤训练，不断提高通信质量，将人防通信事业做强做实。
1 人防通信的基本特点
1.1 通信保障范围广
根据现代战争的特点，动员和组织人民群众采取防空袭得力措施，保护人民生命财产安全，避免或减少国民经济损失，保存战争实力和潜力，是人民防空的根本任务。要顺利完成上述任务，必须建立与此任务相适应的人防通信网络。为了保障各级各类单位和城市全体居民战时及时获得敌人空袭警报，建立的人防警报网络必须能够覆盖人防重点城市的全部城区，整个城区必须合理配置警报线（电）路和警报终端设备。为了保证各级人防委有效地组织群众开展防空袭斗争，降低和消除空袭后果，配合城市防空、要地防空作战，人防通信网络的建立必须合理运用各种先进的通信手段。
可见，人民防空既是国防建设的重要部分，又是群众性战备工作，其工作内容多，涉及范围广，体现了我国全民备战以及我国人防工作军队与地方相结合、人防工作与各有关部门相结合的特点。
这要求人防通信网络建设必须适应这些基本特点。从人防组织指挥的需要出发，人防指挥与上下级人防指挥所、与本级人防各指挥所、与所属各人防专业队之间都要建立通信联络；各人防专业队要与其下属组织之间建立通信联络；要按上级的规定和指示与城防地面和要地防空作战部队及民兵高炮部队之间建立通信联络。
人防通信保障范围的广泛性是其它行业通信无法相比的。人防通信涉及党政军机关、学校、企事业单位，特别是警报通信要保障到城市全体居民，警报信号必须家喻户晓。人人皆知。
1.2 通信系统构成复杂
人防通信系统是为完成人防通信保障任务，按国家统一要求建立起来的人防通信联络的体系。这一体系涵盖国家人防委、各省级人防委、各人防重点城市之间和各人防重点城市内部建立的人防通信互通网络。在这个系统中，军队既有的通信网络主要保障国家人防委对各大军区和各省级人防委，各大军区人防委对所辖各级人防委的通信联络。电信部门既有的通信设施主要保障省级人防委所辖人防重点城市和各人防重点城市内部的通信联络。同时，人防部门还要自建必要的通信设施，必要时可根据防空袭组织指挥的需求，协商使用铁路、广电、交通、航运等相关部门的通信设施。
人防通信系统不是由人防部门通信设施构成的单一的通信设施与人防自建通信设施相结合的通信系统，是由多种成分构成的复杂系统。由于人防通信系统由许多部门通信设施构成的，相应部门有各自的通信器材体制，导致人防通信系统中使用的通信器材种类较为繁杂。同时，由于人防通信过去的通信器材体制全国不统一，各单位多数各自订购和采购使用的通信器材，也使人防通信系统通信器材种类十分复杂，在一定程度上也增加了人防通信系统构成的复杂程度，制约了人防通信的顺畅联络。
人防通信系统构成的复杂性，涉及单位较多。这要求在组织与实施人防通信时，人防通信部门首先要加强联系并协调各有关联系单位及其之间的关系，保证在保障人防通信过程中这些单位能够互相配合，密切协同，协调一致地完成工作任务。其次，各单位要统一计划，合理使用按规定提供的通信设施，使其形成一个有机整体，充分发挥其在人防通信保障中的应有作用。
2 人防通信网络建设
指挥通信网络是人防通信联络的核心部分，是人防指挥的中枢神经。为确保人防通信在战时防空和平时防灾的顺畅联络，人防部门要采取多种通信手段和方式，实现人防专用通信网络和军队、电信网络的有机结合，构成具有高快速反应、高抗毁和高抗干扰能力的多元化人防通信系统，顺利完成既定任务。
2.1 完善通信网络
要完善包括省级、市级、区级和街道级的无线电短波指挥通信网。各级人防指挥所内部要建立健全配套的电通信网络，保证与公众电信网络和军队有线网络的有机联通。实现人防指挥通信的自动化和数字化，保证全国人防系统内通信的互通互联，不断提高指挥、控制、通信警报和情报系统的一体化和智能化程度。
2.2 建立机动应急指挥通信枢纽
配备的指挥通信车必须具有先进的通信设施，紧急情况下替代有线和超短波移动指挥，保证及时完成城市人防地面机动应急指挥任务。移动通信基础建设应具有快速、简便、灵活和机动的优点，包括主台为基地固定台，各属台为移动台；主台与属台均为移动台和借助通信卫星完成主属台（主属台可设为固定台，也可设为移动台）之间通信三种基本方式，这是人防通信建设的重点。
2.3 重视发展地下通信
地下通信的抗毁、抗干扰和保密性能较强，且城市防空袭具有固定的地域，为大量发展地下通信创造了有力条件。平时要在地下设立通信设备设施和线路，并设有相应的平战转换措施，如果战时敌人空袭造成人防其他通信手段瘫痪时，地下通信网络仍可正常工作，满足战时即时转入地下工程的需求。
2.4 建立短波单边带指挥通信网
这可以解决城市人防系统战时郊区、疏散地域和较远的市辖经济防护目标的指挥通信问题。为达到提高传输速率，改善通信质量的目的，应根据实际情况开通数字和传真通信。
3 通信值勤训练
加强高技术战争条件下人防通信系统建设，必须立足战时，从严从难，在保证通信质量、确保通信顺畅的前提下完成通信值勤训练演练任务，不断提高人防通信信息保障能力。
3.1 人防通信值勤
人防通信值勤要正规化，建立规范化工作秩序和良好的工作环境，认真贯彻落实《人民防空通信值勤管理制度》，做到标准和质量相互统一。
3.2 人防通信训练
一是抓好基础训练，使通信人员熟练掌握现有的通信装备的基本原理、技术性能、操作方法和维护管理。二是基础训练和应用训练并重，注重抓好应用技术训练和演练，不断提高人防通信信息平时和战时保障能力，提供通信信息，以配合地方较好地完成各种抢险救灾任务。三是重点抓好通信专业技术人员训练，通过多种途径，不断提高专业技术人员的业务水平。
参考文献
[1]王娟.试论人防应急通信设备及其应用[J].通讯世界，2014（3）：11-12.
[2]李洪亮.关于做好人防通信工作的对策[J].黑龙江科技信息，2012（15）：93.
网络时代的作文训练 篇7
多媒体与信息高速公路是推动人类进入信息时代的两个技术杠杆。网络的发展,尤其是国际互联网的出现,将信息时代的社会细胞连成了一体,实现了人类智慧的连网。因计算机网络的特殊性,民兵不可能在公众互联网络上对实际目标进行攻防演练,所以应建立一个专门的“计算机网络攻防模拟训练靶场”,为研究探索网络攻防战法提供一个平台。而目前建立这样一个模拟训练靶场,安全问题是不得不考虑的重中之重。
1 军事网络安全的必要性
在信息时代,信息是国家的战略资源,信息意味着实力。随着信息技术的飞速进步,武器装备效能倍增,军事理论演化更新,军队编成精干高效,信息行动、信息对抗在战争中已不单单是支援保障行为,信息战成为战争中一种独立的作战样式。而计算机网络攻防,作为信息战的重要内容,日益成为人们关注的焦点。可以说,未来战争就是网上战争。
2 提高民兵信息网的防御能力
目前,我国的网络规模已经位居世界第一,因此应当切实增强民兵的网络信息安全防范意识,构建和维护民兵信息网安全的应急和长效预防机制,提高民兵信息网的防御能力。我们认为应当建立健全“民兵网络安全的危机管理系统”,这一系统的主要职责是:第一,对网络空间可能出现的各种风险、威胁、攻击进行分析与评价;第二,进行预防、预警以及网络安全事故的管理;第三,回应各种网络安全事故与威胁,并及时恢复和确保网络空间;第四,维持重要的信息基础设施的正常运转。
2.1 加强网络靶场防御测试
目前,病毒一直是侵害计算机网络的一个“毒瘤”,而几乎所有的病毒都是围绕着计算机的漏洞编写的。资料显示,“熊猫烧香”病毒和不久前大规模爆发的“灰鸽子”病毒制造者的目的,主要还是非法牟利。试想,如果这些病毒制造者被赋予了政治或军事目的,其后果就不只是经济上的损失了!而我们的靶场主要就是为民兵进行网络攻防的训练所建,所以,网络靶场建成后,应对其整体网络安全定期进行周期性的测试。
2.2 强化网络靶场防灾措施
控制火种、防止蔓延,确保网络靶场安全。人们常说:“水火无情”。火对人类恩情莫大,在目前还是人类绝不可少的,可是一旦失控,引起火灾,就会无情地将一切化为灰烬。十几年前,南方某城市的长途电信局,因为保护地线不完整,雷击放电时引起火花而使该局烧毁。又如东北某城市,街道失火将架空光缆的护层全部熔化,仅仅剩下光纤。可见火灾一是来自本身的设备系统和建筑物,二是由于他人失火而蔓延来的。
从网络靶场本身来说,就是要切实做好所有接地系统,防止发生火花或电弧的可能,主干光、电缆严禁架空穿插民用房屋。对技术性房屋,必须采取防火技术措施,首先是要考虑火势蔓延的问题,就是说:一个专业性机房失火,不要蔓延到其他专业性机房;大机房中,一个专业区失火,不能扩大到其他区。为此,对机房建筑要采取防火措施,还必须配置必要的防火器材,这在建筑专项设计规范中都有专门的规定。
其次,要提高防震等级,确保网络靶场安全。1976年唐山大地震时,包括政府、机关、电信局(站)以及商店民房全都变成瓦砾,对外一切联系中断。当时向外发出的第一个“救灾”请求的,是唐山郊外地下干线电缆通信站。该站虽在唐山郊外,但离市区仅几公里,由于是在地下就安然无恙,还可以肯定地下电缆也是完好的,否则求救电话不能到达北京。
因此,为了确保网络靶场的安全,机房中的所有设备、系统都要防震加固。所有核心网的光缆,本地网的主干光缆,有一定容量的光、电缆都应走地下路由。
2.3 提高民兵防御应对能力
民兵是一个特殊的群体,既是兵又是民,要想提高这一群体的网络防御能力:首先要提高保密意识。战时一个信息就有可能纽转整个战场的态势。所以,防御的本身也是自身的保密,也就是在网络大战中将自己所有的网络参数隐藏得最深,使自己的网络信息不被对方获取。其次要努力学习掌握各种相关技术技能。现有网络上,病毒,如蠕虫等继续大行其道,导致系统中断、工作效率降低,由此带来不断的修复工作;各种网络入侵检测和防御技术更是日新月异,更新速度异常之快。这就要求我们加强学习,提高自身素质,以面对和处理各种各样的复杂情况。再次平时训练要紧贴实战。目前,民兵网络攻防分队缺乏实战能力和战法研究,与未来战争要求极不适应,必须迎头赶上,刻不容缓。
3 现有信息网如何在高科技战争中谋求安全
近20年来,我军信息网得到了迅速的发展,骨干网络已基本建成,装备已现代化。其中,民兵的信息网更要适应战时、尤其是高科技战争时的需要。
3.1 要以“战时”为训练背景,积极适应“战时”情况
“适应战时”概括地说就是一旦进入战时,现有民兵信息网训练能及时转换到战争中去;并能在战争中基本保证信息网络主体不受到或少受到敌方的干扰与破坏;不致为敌方在军事上直接或间接所用。现在来分析一下,当前所建成的信息网在“适应战时”上究竟存在哪些问题。
(1)重建、轻管、少用
这是当前部队网络运用中存在的一个普遍问题。网络作为一个新生事物,曾受到各级领导的高度重视,在建设过程中,要钱给钱,要物给物,要房给房,于是,各级局域网如雨后春笋,纷纷建了起来。然而有的领导,把有没有局域网作为衡量部队建设的一个标准,而对有了之后用不用则不大关心,对网络的后期完善和投入使用不加重视,久而久之,局域网成了名副其实的政绩工程和摆设。正是这些错误的认识,致使网络使用效能低下,网络的作用未能得到充分发挥。
(2)概念模糊
由于部队网络上发生过传播不健康内容、泄露军事机密等事件,各级机关都加大了对网络的管理力度,部队为应付检查,把机关日常工作中的有关内容,不分清红皂白地一律当成“安全隐患”删除,大会小会还要被当作反面材料以警世人,使官兵大有“望网兴叹”之感。本来可以很好地用于办公的局域网,因疲于应付检查,只求达到“安全标准”,不求发挥工作效能,严重影响了广大官兵使用网络的积极性。
(3)认识偏差
现在,我军信息与通信的发展极为迅速,有设施敞露的信息与通信机房、天线装置和用户终端;有空中传播的卫星、微波、超短波、短波和长波信号波,以及无处不有的移动通信信号波;隐蔽在地下的埋式电缆、光缆线路比比皆是,真是信息与通信网络遍布,四通八达。这样,有人会觉得,既然通信如此发达,到战争时期,无线通信不行用有线通信,有线通信炸坏了用移动通信,战争时期通信就没有特殊搞一套的必要。
3.2 要充分发挥自身优势,为反“台独”军事斗争提供补充手段
随着信息化建设水平的不断提高,在未来反“台独”军事斗争准备中,科技参战、科技支前、充分发挥地方科技人才优势是民兵预备役工作的努力方向。民兵网络攻防分队一旦形成战斗力,将是我军未来反“台独”军事斗争手段的重要补充。也就是说,谁在信息与通信上占据主动,谁就极有可能取得战争的胜利。我们的民兵信息网如何来适应这种要求,是需要认真加以研究和解答的。
3.3 要在靶场建设时切实考虑周全,确保网络靶场战时安全
笔者认为:在我国经济实力逐年提高的今天,在靶场建设中进一步强调网络安全问题,在系统论证阶段就应该对安全问题充分做好调查研究和分析总结。
(1)建立完善网络靶场的网络结构是重要环节。
机构组成:主要由指挥中心、培训中心、网络靶场三部分组成。
指挥控制系统软件:主要是将指挥号令、分队接收指令、攻防分队动作等,通过指控系统传输、演示;
基础平台软件:主要是指网络操作系统平台、数据库平台等内容。
病毒防御软件:主要是指通用的病毒防查软件、自制的木马及后门清查软件,它主要用于防御平台。
系统漏洞检测软件:主要是指对通用的操作系统或数据库系统的漏洞扫描检测程序,可应用于进攻和防御平台。
病毒及木马库:主要是常用病毒的收集与整理,便于攻击敌方系统的植入,它可应用于进攻平台。
敌情库:保存已经控制的敌方或境外服务器相关信息,主要是在必要时借助此类服务器对敌政府系统进行潜入、窃取情报或进行攻击。
模拟仿真系统:主要是针对敌方网络情况进行模拟仿真,同时便于进行态势分析,统计红蓝军对抗情况,并把演习结果投到指挥部大屏幕上。
(2)网络靶场设备应做到“以平养战、寓战于平”。
要使战时体制运行有效,对战备设施就要能真正做到:接入能用,用之有效。这就要求切实做到平战结合,具体说就是:战备设施或系统不要放在仓库里,或是闲着不用,而必须安排在平时就接入信息与通信网中去使用,成为大网的一个可接入、也可拆除的特殊部分。总之,要求平时的网络靶场,到战时能迅速转为战时体制运行,战争过后又能恢复为平时运行体制,做到“以平养战、寓战于平”,以便在实用中受到检验、维修和保养。
摘要：计算机网络的特殊性,使得民兵不可能在公众互联网络上对实际目标进行攻防演练,所以要建立一个专门的“计算机网络攻防模拟训练靶场”,为研究探索网络攻防战法提供一个平台。着重论述了如何提高“计算机网络攻防模拟训练靶场”的防御能力,以及该训练靶场如何在高科技战争中谋求安全的问题。
关键词：民兵信息网,防御,性能测试,安全
参考文献
[1]关启明.计算机网络安全与保密.河北理工学院学报,
[2]王应强,杨?,武哲.浅谈计算机网络安全.中共郑州市委党校学报,
[3]杨春山,徐君超,孟扬,等.安全保密检查的自动化.信息安全与通信保密,
[4]李燕敏,翟自勇,高树友.计算机网络安全及保密对策.河北建筑科技学院学报(自然科学版),
BP神经网络训练算法的分析与比较 篇8
BP神经网络的训练算法是通过计算性能函数的梯度,再沿负梯度方向调整权值和阀值,从而使性能函数达到最小。梯度下降算法有两种模式:递增模式和批处理模式[1]。在递增模式中,当每个样本输入应用于网络之后,就对网络的权值和阀值进行调整。而在批处理模式中,只有当所有的样本输入都应用于网络之后,网络的权值和阀值才会得到调整。MATLAB神经网络工具箱提供了多种训练函数,它们都是属于批处理模式的训练函数,主要可以分为启发式训练函数和快速训练函数。
1 启发式训练算法
1.1 梯度下降训练算法(traingd)
函数traingd有7个参数:epochs、show、goal、time、min_grad、max_fail和lr。lr是网络的学习率,它越大,权值和阀值的调整幅度也就越大,但是如果lr太大,会使网络的稳定性大大降低;show用于显示每次训练的状态,如果它的值是Na N,训练状态将不会被显示。如果网络的训练次数大于epochs,网络的性能函数值小于goal或者训练时间超过了time秒,网络的训练都将停止;参数max_fail的值与初期终止技术(网络泛化)有关。
1.2 动量梯度下降算法(traingdm)
动量梯度下降算法是一种批处理的前馈神经网络的训练算法,它不仅考虑误差在梯度上的作用,而且考虑在误差曲面上变化趋势的影响[2]。由于引入了一个动量项(相当于一个阻尼项),有效地避免了局部最小问题在网络训练中的出现。所谓动量项的加入就是指在网络每次的权值和阀值改变量中加入前一次的改变量,第k次循环中的权值和阀值改变量可以表示为:
其中,gω(k)、gb(k)分别表示当前性能函数对权值和阀值的梯度;αk是学习率;mc是动量系数。mc的值在0到1之间,当mc为0时,权值和阀值的改变量就由此时计算出的负梯度来确定;当mc为1时,权值和阀值的改变量就等于它们前一时刻的改变量。而且如果在某个循环内,网络的性能函数值超过了参数max_perf_inc的值,mc的值将自动设置为0。函数traingdm的使用类似于函数traingd,只是它有两个特殊的训练参数,mc和max_perf_inc。
1.3 变学习率算法(traingda)
在负梯度算法中,学习率是一个固定不变的常数,而且它的值将直接影响到网络的训练性能。如果选择的太大,会降低网络的稳定性;如果选择的过小,会导致过长的训练时间。如果学习率在训练的过程中得到适当的变化,又使得它的值不会过大,就可以加快网络的训练速度,而且确保网络的稳定性。
该算法首先计算出网络的输出误差,然后在每次训练结束后,利用此时的学习率计算出网络的权值和阀值,并且计算出网络此时的输出误差。如果此时的输出误差与前一时刻的输出误差的比值大于预先定义的参数max_perf_inc,那么就减少学习率(通过乘以系数lr_dec来实现),并采用新的权值和阀值,反之,就增加学习率(通过乘以系数lr_inc来实现)。再重新计算网络的权值和阀值以及输出误差,直到前后输出误差的比值小于参数max_perf_inc为止。训练函数traingda的调用和函数traingd相同,只是它又增加了3个训练参数max_perf_inc、lr_dec和lr_inc。
1.4 有弹性的BP算法(trainrp)
多层的BP神经网络常常使用S形传递函数,S函数的特点是可以把无限的输入映射到有限的输出,而且当输入很大或很小的时候,函数的斜率接近于0。这使得在训练具有S形神经元的多层BP网络时,计算出的梯度会出现很小的情况,这时网络的权值和阀值的改变量也会很小,从而影响了网络的训练速度[3,4]。
有弹性的BP算法的原理是消除梯度模值对网络训练带来的影响。在该算法中,梯度的符号决定了权值和阀值的变化方向,梯度的模值对权值和阀值的变化不起作用,而是通过单独的参数来更新网络的权值和阀值。当网络性能函数对某权值的微分在连续的两个训练周期内具有相同的符号时,该权值的改变量将通过参数delt_inc得到增加,反之就通过参数delt_dec来减少。函数trainrp的参数包括e-pochs、show、goal、time、min_grad、max_fail、delt_inc、delt_dec、delta0和deltamax,其中后两个参数是初始步幅和最大步幅。函数trainrp不需要存储网络权值和阀值的改变量,所以它对内存的需求量也比较小。
2 数字优化训练算法
2.1 共轭梯度算法
标准的负梯度算法是沿网络性能函数的负梯度方向调整权值和阀值,虽然这是减低网络性能函数值的最快方法,但是它并不是网络收敛的最快算法。在共轭梯度算法中,沿着共轭方向进行行搜索,收敛速度将比一般的梯度下降法要快得多。下面分别介绍4种共轭梯度算法:
(1)Fletcher-Reeves算法(traincgf)
所有共轭梯度算法的搜索方向是从最陡下降方向(梯度的负方向)开始搜索:
然后利用行搜索沿着当前搜索方向决定权值和阀值(x):
其中,Pk为搜索方向,参数αk用来减少搜索方向的梯度。接着决定下一行搜索方向与以前的搜索方向是共轭的。决定行搜索方向的一般方法是把新的最陡下降方向gk与以前的搜索方向相结合:
其中βk是梯度变换参数,可以由下式求出:
函数traincgf的训练参数包括epochs、show、goal、time、min_grad、max_fail、srch Fcn、scal_tol、alpha、beta、delta、gama、low_lim、up_lim、maxstep、minstep和bmax,其中参数srch Fcn表示线性搜索函数,它的缺省值是srchcha,其选项还有srchgol、srchbre、srchhyb和srchbac。
(2)Polak-Rbiere算法(traincgp)
Polak-Rbiere算法的内容如下:
函数traincgp的训练参数与traincgf相同,其中参数srch Fcn为缺省值srchcha。
(3)Powell-Beale算法(traincgb)
在共轭梯度算法中,网络权值和阀值的调整方向只要周期性地回到负梯度方向上去,一般当网络的训练周期等于网络权值和阀值的数目时会发生这种情况。而在Powell-Beale算法中,通过判断前后梯度的正交性决定权值和阀值的调整方向是否回到负梯度方向上去,判断的公式如下:
对于某些问题,该方法的训练效果要比Polak-Rbiere算法的效果略好些,但需要的内存稍大些。
(4)比例共轭梯度算法(trainscg)
前面讨论的共轭梯度算法需要在每个训练周期中线性地搜索网络的调整方向,这种线性的搜索方式在每次的搜索中都要多次对所有样本进行计算,这样就耗费了大量的时间。而比例共轭梯度算法就将模值信赖域算法与共轭梯度算法结合起来,有效地减少了上述搜索时间。函数trainscg的训练参数包括epochs、show、goal、time、min_grad、max_fail、sigma和lambda。
参数sigma定义了权值二阶导数的近似值,lambda控制了赫塞函数的不确定性,参数srch Fcn为缺省值srchcha。
2.2 Quasi-Newton算法
(1)BFGS算法(trainbgf)
Newton算法也是一种快速的训练方法,它的基本公式为:
其中,xk表示第k次循环时的权值;gk表示当前的梯度;Ak表示第k次循环时的赫塞矩阵。
Newton算法的训练速度比共轭梯度算法还要快,但是由于它要计算性能函数的二阶导数,所以计算量太大[5]。Quasi-Newton算法是以Newton算法为基础,通过计算关于梯度的函数来更新赫塞矩阵,从而避免了大量的微分计算。更新公式为:
其中,M是赫塞矩阵的近似值;X为网络的权值和阀值;g为梯度;k为训练次数。
函数trainbgf的训练参数与traincgf相同,其中参数srch Fcn为缺省值srchcha。
尽管BFGS算法的收敛速度很快,由于要存储每个近似赫塞矩阵的值,所以它的计算量和内存需求量远比共轭梯度算法大,因此对于大多数的网络选择共轭梯度算法比较合适。
(2)OSS(One Step Secant)算法(trainoss)
OSS算法减少了BFGS算法的计算量和内存需求量,并且具有较快的收敛速度。OSS算法采用的方法是只存储部分赫塞矩阵,并不存储每个训练周期中的赫塞矩阵。函数trainoss的训练参数与traincgf相同,其中参数srch Fcn为缺省值srchcha。
OSS算法的计算量和内存需求量都比BFGS算法少,但是仍比共轭梯度算法多,所以它是一种介于BFGS算法和共轭算法之间的快速学习算法。
2.3 Levenberg-Marquardt算法(trainlm)
类似于Quasi-Newton算法,Levenberg-Marquardt算法也是避免了直接计算赫塞矩阵,从而减少了训练汇总的计算量和内存需求量。由于BP神经网络的性能函数是网络的均方误差,所以赫塞矩阵可以由雅可比矩阵近似得到,如下式所示。
这时梯度的计算公式为
其中,J是雅可比矩阵,它的元素是网络误差对权值和阀值的一阶导数;e是网络的误差向量。在Levenberg-Marquardt算法中,网络权值和阀值的调整公式为:
当标量μ等于0时,该算法与Newton算法相同。当μ增大时,梯度的递减量减少。因此,当网络的误差减少时,减少μ的值;当网络的误差要增大时,增大μ的值,这样就保证了网络的性能函数值始终在减少。
函数trainlm的训练参数包括epochs、show、goal、time、min_grad、max_fail、mu、mu_del、mu_inc、mu_max和mem_reduc。其中参数mu是标量的初始值,参数mu_dec是标量的递减参数,参数mu_inc是标量μ的递增系数。如果μ大于参数mu_max的值,那么网络的训练结束。参数mem_reduc用于控制算法所需的内存量。
2.4 减少内存的Levenberg-Marquardt算法(trainlm)
Levenberg-Marquardt算法的最大缺点就是占用的内存量太大,因为要存储雅可比矩阵的值。理论上已经证明[5],在计算赫塞矩阵的近似值时,不一定要计算整个雅可比矩阵的值。例如可以把雅可比矩阵分成两个子矩阵:
所以我们可以计算出位数较少的子矩阵,再通过求和得到赫塞矩阵[6]的近似值。在函数trainlm的训练参数中,参数mem_reduc定义了需要计算的雅可比矩阵的子矩阵的大小。当它等于1时,需要计算完整的雅可比矩阵;当它等于2时,只需计算半个雅可比矩阵,这样就可以减少一半的内存需求量。
减少内存的Levenberg-Marquardt算法的缺点是会带来较大的计算量,所以如果在内存充足的情况下,还是使用Levenberg-Marquardt算法比较好。
3 各算法的比较
各算法比较如表一所示:
4 结束语
在对BP神经网络的应用中,应具体问题具体分析,很难确定哪一种训练算法的收敛速度更快,占用内存更少,因为这取决于问题的复杂性、训练样本、网络权值和阀值个数及期望误差等许多问题。可以参考表一选择适当的训练算法,就一般而言,建议选用Levenberg-Marquardt算法,如果考虑到内存的容量时,可以尝试BFGS算法或共轭梯度算法。
摘要：BP神经网络被广泛应用于模式识别、信号处理和自动控制等领域,其广泛性是由于它能实现任何连续映射,但由于BP网络训练所固有的复杂性,目前尚没有任何一种完全的算法能适用于任何BP网络的训练。本文介绍了MATLAB神经网络工具箱中各种训练算法的特点及其函数的参数形式,并对它们的收敛速度和内存消耗情况进行了比较,说明了其各自适用的网络。
关键词：BP神经网络,训练算法,分析,比较
参考文献
[1]苏高利,邓芳萍.论基于MATLAB的BP神经网络的改进算法[J].2003,(2):23-25.
[2]HINGORA.H.Neural Network Toolbox User’s Gui-de.The Mathworks,inc.2000.
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[5]阎平凡.对多层前向神经网络研究的几点看法[J].自动化学报,1997,(6):16-20.
网络时代的作文训练 篇9
关键词：网络流量,时间序列,极限学习机,神经网络
0 引言
网络流量预测是网络管理的基础, 随着网络规模扩大, 流量急剧增加, 网络拥塞相应频繁。网络流量受到多种因素的影响, 具有非平稳性、突变性和混沌性, 准确地预测网络流量一直是网络管理研究中的重要课题[1]。
针对网络流量预测问题, 国内外专家进行了大量研究, 提出许多网络流量预测方法。传统网络流量预测基于时间序列分析法进行建模, 该方法简单、易实现, 但难以准确描述网络流量的时变性、非平稳性, 预测结果不理想[2,3]。网络流量受到多种因素影响, 具有混沌性、相似性和周期性, 是一种非线性动力学现象, 为此, 一些学者将混沌理论和机器学习算法用于网络流量建模与预测, 如神经网络、贝叶斯网络、隐马尔科夫链、支持向量机等, 获得较高的预测精度[4,5,6,7]。其中极限学习机ELM (extreme learning machine) 是一种新型的前馈神经网络, 根据Moore-Penrose广义逆矩阵理论, 将训练迭代转化为线性方程组求解, 一次可完成网络训练, 而传统神经网络需要多次迭代过程确定网络输出权值, 因此, ELM大幅度提高了网络预测建模效率。网络流量历史数据是按时间先后顺序收集, 是一种典型的时间序列数据, 数据之间具有明显的时序关联性。同时, 由于网络流量具有时变性, 随着新的输入、输出数据不断得到, 网络流量状态在不断地变化。为了使模型能准确地反应网络流量当前状态, 就要用新的数据描述模型, 而与当前状态相关性较小的旧数据可以忽略或所占的比重应降低;同时根据“近大远小”的原理 (距离预测部分近的信息对未来预测结果影响更大) , 需要对训练样本进行合理选择, 选择与预测点关联比较强的网络流量训练样本[8]。为此, 有学者提出在线贯序极限学习机 (OS-ELM) , OS-ELM首先在ELM的初始训练阶段计算出初始网络权值, 然后当有新训练样本加入训练样本集时, 与之对应的网络权值则可在初始网络权值的基础上递推得[9,10]。但是, OS-ELM假设新、旧训练样本对网络流量的预测结果重要程度是一样, 采取等权处理, 难以准确反映不同训练样本对预测结果的不同影响;再者, OS-ELM认为, 只要获得新训练样本, 就会机械地更新网络输出权值, 灵活性差, 增加了不必要的计算量[11]。
为了提高网络流量的预测精度, 针对极限学习机 (ELM) 的训练样本选择问题, 本文提出一种基于合理遗忘选择训练样本的网络流量预测模型 (SF-ELM) , 并通过网络流量预测仿真实验加以验证。
1 极限学习机 (ELM) 与在线贯序极限学习机 (OS-ELM)
1.1 极限学习机 (ELM)
设收集的网络流量训练集为:Sk={ (Xi, ti) }ki=1 (Χi=[xixi-τ…xi- (m-1) τ]T, ti=xi+1, Xi表示重构后的网络流量间序列, τ为延迟时间, m为相空间重构的嵌入维数, 那么基于ELM的网络流量预测模型为:
式中, αi为连接第i个神经元的输入权值;bi为第i个神经元的偏差;k表示网络流量训练集的样本数;βi为第i个神经元的输出权值。
采用矩阵形式将式 (1) 变为:
式中, Hk为神经元矩阵, 且:
其中, Tk为输出向量;βk为输出权值。
通常情况, k≫L, 对式 (2) 进行求解得到如下输出权值:
通过以上输出权值, 可得训练后的ELM网络流量预测模型为:
式中, t和x分别为模型的输入和输出。
1.2 OS-ELM
ELM是一种网络流量离线学习算法, 无法对训练样本进行在线学习, 为此, 学者提出了在线贯序极限学习机 (OS-ELM) , 算法具体步骤如下:
Step1在满足k≥L的条件下, 根据网络流量时间序列Sk计算网络流量预测模型的初始输出权值:
式中, Pk= (HkTHk) -1。
Step2设获得新的网络流量训练样本 (xk+1, tk+1) , 那么可以将它组合到网络流量训练集中, 然后根据式 (6) 计算输出权值Pk+1与βk+1:
Step3网络流量训练集的样本数加1, 并跳转到Step2。
Step4不断重复上述步骤, 直到所有训练集样本均参加训练为止。
从OS-ELM工作原理可知, 其对所有训练样本采取等权处理方式, 且输出权值βk递推更新模式单一, 与实际情况不相符。相对于离预测点远的训练样本, 离预测点近的训练样本更能反映出当前网络流量状态, 因此对离预测点距离不同的训练样本赋予不同的权值, 即加权处理, 可以更加准确预测网络流量变化趋势, 预测精度可以进一步提高。网络流样本输出权值βk更新目的是建立一种准确描述当前网络流量变化特征的预测模型, 以提高预测精度, 因此如果预测模型有较高的预测精度, 那么输出权值βk可以暂时不更新, 做到有选择更新, 减少计算量。
2 SF-ELM的网络流量预测模型
2.1 SF-ELM
为解决OS-ELM在网络流量预测时存在的不足, 本文提出一种基于合理遗忘选择训练样本的网络流量模型 (SF-ELM) 。假设当前训练集包含k个网络流量样本: (x1, t1) , (x2, t2) , …, (xk, tk) , 根据式 (3) 计算输出权值βk, 如果有新的网络流量训练样本 (xk+1, tk+1) 加入到训练集时, 那么输出权值βk+1计算公式为:
式中, 输出权值βk+1的HkTHk和HkTTk都由旧的网络流量训练集构成, 需要对它们进行加权, 这样式 (7) 变成为:
式中, ω为遗忘因子, 0≤ω<1。
通过引入ω, 减弱旧训练样本对预测结果影响, 当ω=0, 那么相对应的旧训练样本就被丢弃, 新训练样本对预测结果影响间接增强。令:
对式 (9) 两端同时求逆可得:
将式 (10) 代入式 (8) , 输出权值βk的递推更新方式为:
在式 (8) 引入Sherman-Morrison矩阵进行求逆, Pk的递推更新方式为:
2.2 SF-ELM的网络流量预测步骤
Step1通过互信息法和关联维算法选择网络流量时间序列的最佳延迟时间 (τ) 和嵌入维数 (n) , 那么网络流量时间序列x1, x2, …, xN转化为训练样本: (X1, t1) , (X2, t2) , …, (Xk, tk) , Χi=[xixi-τ…xi- (m-1) τ]T为输入向量, ti=xi+n为输出向量, K=N-n≥L。
Step2根据 (X1, t1) , (X2, t2) , …, (Xk, tk) 计算初始输出权值:
式中, C为岭回归系数;Ik为单位矩阵;
Step3将Xk+1=[xN-n+ixN-n+2…xN]T作为极限学习机的输入, 计算神经元矩阵输入向量hk+1, 得到网络流量样本xN+1的一步预测值:
Step4当采集到网络流量样本xN+1的实际值后, 首先根据式 (5) 对Pk进行选择性更新:
式中, ε为事先设定的阈值;为模型预测值与实际值之间均方根误差。
然后根据Pk对βk+1进行更新, 得到:
式中, tk+1=xN+1。
Step5网络流量训练集的样本数加1, 并跳转到Step3, 直到所有网络训练样本训练完为止。
3 仿真实验
3.1 源数据
数据来源于贵州师范学院网络中心服务器2013年7月1日至8月20日的每小时网络流量, 共收集到1 200个数据点, 具体如图1所示。前1 000个网络流量数据点作为训练集, 其他数据点作为测试集。
从图1可知, 网络流量数据值的变化范围较大, 而极限学习机对0~1间值最为敏感, 为此对原始网络流量进行归一化处理, 具体为:
式中, x (i) 和x' (i) 分别为原始和归一化后的网络流量, Ex和σx分别为原始网络流量的均值和标准差。
3.2 对比模型及评价标准
为了使SF-ELM的网络流量预测结果具有可比性, 选择OS-ELM、ELM进行对比仿真实验。模型优劣的评价标准为均方误差PMSE (prediction mean square error) 和平均相对误差ARE (average relative error) 。PMSE和ARE定义如下:
式中, N表示样本数; (i) 为平均值;x (i) 和分别表示实际值和预测值。
3.3 网络流量数据的相空间重构
首先采用互信息法对延迟时间 (τ) 进行求解, 结果如图2 (a) 所示。从图2可知, 当τ=6, 互信息函数达到第一极小值, 所以网络流量时间序列的最优τ=6。网络流量时间序列在不同嵌入维数下的关联维数, 如图2 (b) 所示。从图2 (b) 可知, 随着嵌入维数的增加, 关联维数不断增加, 当嵌入维数m=7时, 关联维数达到饱和状态, 这表明网络流量时间序列相空间重构的最佳嵌入维数为m=7。
3.4 结果与分析
(1) SF-ELM的预测结果与误差分析
首先根据确定τ=6和m=7对网络流量进行重构, SF-ELM参数为:遗忘因子ω=0.78, 阈值ε=0.001, 岭回归系数C=100, 然后将训练集输入SF-FLM进行训练, 最后对测试集进行一步预测, 网络流量预测结果和预测绝对误差如图3所示。从图3可知, 网络流预测值与实际值之间十分接近, 预测误差均控制在有效范围内, 获得比较理想的网络流量预测效果。
(2) 与其它模型预测误差比较与分析
采用SF-ELM、OS-ELM和ELM对网络流量进行建模与预测, 1步、3步、5步和7步预测结果的PMSE和ARE如表1所示。
对表1中各模型在不同预测步长的性能进行分析, 可以得到如下结论:
(a) 传统极限学习机 (ELM) 在初始训练阶段完成后, 网络输出权值不再发生改变, 随着网络流量预测步长增大, 训练集与当前时刻间网络流量预测点的距离越大, 建立预测模型不能准确刻画当前时刻的网络流量动态变化特性, 网络流量的预测精度比较低。
(b) 相对于ELM, 由于SF-ELM和OS-ELM不断利用新采集的网络流量训练样本对预测模型进行在线更新, 预测误差明显减小, 此外, 由于新采集的网络流量训练样本与预测点间的距离最小, 可以准确跟踪网络流量动态变趋势, 获得的网络流预测结果更加可靠。
(c) 相对于OS-ELM, SF-ELM的预测误差更小, 主要由于OS-ELM对训练样本同等对待, 没有丢弃或者赋予旧训练样本更小的权值, 难以准确反映网络流量之间的时间相关性, 减弱旧训练样本对预测结果的影响, 而SF-ELM以遗忘旧训练样本的方式, 对一些无用的样本进行丢弃, 或赋予较小的权值, 突出了新的网络流量训练样本对预测点影响, 可以较好地捕捉真实网络流量变化特性, 获得了令人满意的预测效果。
(3) 预测模型的训练时间比较
对于极限学习机, 隐层神经元的数量L对模型学习精度和泛化能力至关重要, 当L=5、L=10和L=20的SF-ELM、OS-ELM和ELM的训练时间如图4所示。对图4的结果进行具体分析, 得到如下结论:
(a) 相对于OS-ELM, SF-ELM的计算时间大幅度减少, 而且随着预测步长和L值的增加, SF-ELM优势更加明显。
(b) 当L=20时, SF-ELM的训练时间仅略多ELM的计算时间, 这主要因为SF-ELM采用式 (15) 、式 (16) 输出权值更新模式, 并且选择性更新策略, 对当前网络状态没有什么影响的训练样本被丢弃, 而且每增加一个新的网络流量训练样本, 并不立即更新输出权值, 而是根据泛化能力选择性更新, 计算量大幅度减少, 加快网络流量训练速度和建模效率, 因此SF-ELM十分适应于网络流量的实时和在线预测。
(4) 更新次数比较
当预测步长为1、3、5和7时, SF-ELM和OS-ELM的网络流量预测模型的输出权值更新次数如图5所示。从图5可知, 相对于OS-ELM, SF-ELM的输出权值更新次数明显减少, 这主要由于SF-ELM中的选择性更新权值机制发挥了作用, 输出权值不必要每次更新, 这样更新次数大幅度减少, 提高了网络流量的建模速度。
4 结语
针对传统极限学习的训练样本选择问题, 首先通过引入遗忘因子对不同历史训练样本进行加权, 以提高网络流量预测精度, 然后根据泛化能力对极限学习的输出权值进行选择性更新, 提高网络流量建模效率, 最后采用具体网络流量数据进行仿真测试。结果表明, 相对网络流量对比模型, SF-ELM提高了网络流量的预测精度, 加快了训练速度, 可以更好地满足网络流量在线预测要求。
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网络时代的作文训练 篇10
基于网络的模拟飞行训练环境是利用LAN (局域网) 、Internet或Intranet实现, 本文介绍利用PC-ATD飞行训练模拟器建立基于网络的模拟飞行训练环境的设计、实现方法和教学中的使用。
1、基于网络的模拟飞行训练环境的设计
1.1 网络运行环境及PC-ATD
该局域网采用星型对等式网络结构, 使用Windows XP操作系统, 局域网使用交换式集线器按照100M Fast Ethernet建立, 使用TCP/IP网络通信协议。该网络结构传输速度快, 便于根据训练科目和软件的要求进行灵活的调整, 比较经济适用。
PC-ATD即基于个人计算机的飞行训练装置, 是FAA对Personal Computerbased Aviation Training Device的简称。1999年波音公司赠送给民航飞行学院32套PI-135型PC-ATD飞行训练模拟器, 软件系统采用ELITE Prop v5.3和MSFS, 该型号取得了AC61-126许可, 可以进行FAA认可的10小时仪表飞行经历训练。世界范围内许多大学、飞行学校、航空公司、飞行组织和航空研究院广泛使用该模拟平台进行飞行训练和技术研究, 其主要机型包括:C172-P、C172-R、C182-S、Archer III、Arrow IV、Mooney M20J、Bonanza A36、Baron 58、Seneca III、King air B200等。该训练设备是一种基于PC的和功能较完善的专业飞行模拟训练系统, 硬件设备包括:驾驶杆、双重磁电机/启动机开关、燃油泵开关、总电门、单发/双发功率控制杆、电动俯仰配平、手动方向舵配平、备用空气电门、起落架/襟翼操纵手柄、停留刹车、航行灯、着陆灯、滑行灯等控制开关以及两套通讯导航接收机、A D F、DME、应答机、自动驾驶仪等控制显示面板, 同时设计有先进的G P S、垂直速度/高度预选器设备, 所有硬件设备均可以像真实飞机设备一样地使用。ELITE软件包含了真实的飞行性能特性, 飞行建模数据通过实际飞行测试取得, 空气动力学飞行建模非常精确;导航数据库的数据非常精确, 能够模拟全球所有航路、机场的真实导航数据, 可以进行与实际飞行程序相同的一切仪表飞行科目训练。基于PC的软硬件系统其使用和维护成本非常低廉, 同时我们可以非常方便地根据不同训练目的进行系统升级和二次开发使用。
1.2 训练环境的软硬件组成
该训练网络的设计比较简单, 资金成本投入相对较少, 比较容易实现。配置网络服务器1台, 要求PⅢ450以上个人计算机即可, 该服务器用于运行雷达模拟驱动程序的主程序和管制员登陆服务主程序;飞行员操纵训练端由16台PC-ATD模拟训练器构成, 需要16台PⅢ450以上个人计算机, 要求配置支持Open GL的AGP显卡, 全双工声卡, 两组一拖二音频输出线;模拟空中交通管制任务端可以根据管制训练科目的需要灵活配置计算机数量, 机器配置只需是带全双工声卡的多媒体计算机即可, 每一台机器尽可能只担任地面管制、塔台管制、进近管制或区域管制中的一种职能, 其理论上可以任意增加空中交通管制端机器数量, 可以满足简单和复杂科目训练的需要。
网络训练环境软件配置: (1) 服务器端登陆主程序软件flight server, 是根据服务器的网络系统参数配置和客户端的参数需求临时生成的可执行文件。 (2) 模拟训练网络内的语音无线电通讯使用R W或Team Speak软件。 (3) 模拟空中交通管制员端的雷达监视使用pro cont软件。 (4) 飞行员飞行训练控制端使用squwk软件完成飞行动态信息适时传输至雷达监视端。
2、基于网络的模拟飞行训练环境的功能实现
基于网络的模拟飞行训练环境借助计算机网络, 将单台飞行训练模拟器教学模式转换成了网络环境下的新型网络飞行训练教学模式, 大大拓展了训练空间和增加了训练科目内容, 能够更加广泛地开发飞行训练相关课程, 可以进一步提高飞行训练质量。
模拟空中交通管制员的实现:直接通过语音通讯方式在网络内进行与真实飞行环境一样的飞行管制服务, 实现了在飞行模拟器训练时飞行员与管制员可以进行真实的信息交流训练, 对于初始飞行员的训练有着重要的意义。
二次雷达监视功能实现:模拟出与真实雷达管制相同的适时飞行信息监控功能, 确保了进行各种管制程序、管制方法模拟训练的准确性和真实性, 可以大大增加飞行员和空中交通管制员的训练科目内容和训练难度, 有利于训练质量的提高。
本场、转场目视飞行训练的实现:真实模拟出多架飞机进行目视飞行训练的教学环境, 模拟本场目视起落航线飞行和目视转场飞行训练环境。
飞行前飞行后的技术研究:真实飞行训练过程中的本场、转场飞行科目都可以在该网络环境下进行模拟研究, 包括无线电通讯技术的实现。
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上接第257页
Intranet或Internet延伸功能的实现:该网络训练环境可以方便地建立于Intranet或Internet上, 以实现不同训练大队、训练分院间的PC-ATD连接于同一网络上, 可以集中建立一套空中交通管制模拟系统, 从而拓展了更大的训练空间, 优化了训练资源配置。
3、训练环境的教学设计
飞行模拟训练设备联网并加入空管指挥的设想是一个创新的教学环境设计思想。PCATD一个非常大的优势是网络性, 可以构建理想的多机飞行环境并模拟雷达管制。通过实验表明, 比单个飞行模拟训练设备能建立更加真实的训练环境, 空管指挥的加入使模拟飞行按照实际飞行的组织模式进行, 必须考虑自身与其它飞机间的关系, 并与管制员沟通, 提高陆空通话的意识。
网络飞行训练环境教学的设计基于以下几个方面:突出实现全面提高学生综合飞行素质为目的设计飞行科目课程内容, 重点是选择训练仪表转场航线飞行技术、ILS/LOC进近技术、NDB进近技术、VOR进近技术等标准仪表飞行科目;模拟航线飞行ATC指挥技术规则, 学生进行全面的航线飞行综合技能飞行实践训练;天气参数动态发展变化结构设计, 强迫学生从模拟飞行环境中运用正确的飞行程序和遵守飞行规章:飞行特殊训练科目设计提高学生处理各种复杂飞行情况能力的训练课程, 尤其是设计不告知飞行机组的不可预见故障、特殊边沿天气等飞行特情。
利用利用基于网络的模拟飞行训练环境进行情景意识的培养效果非常明显。2005年中国民航飞行学院绵阳分院飞行教员曾带数批飞行学生利用该方案设计的训练平台进行了情景意识的专项训练, 结果表明效果很好, 提高了学生的训练质量也促进了飞行安全。
4、总结