時(shí)間：2023-03-17 18:08:51
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將自身的功能發(fā)揮出來(lái)。插件功能的發(fā)揮必須通過(guò)軟件預(yù)留的接口。軟件在開發(fā)的過(guò)程中需要在軟件中留下接口，其意圖就是為軟件后期插入插件做準(zhǔn)備。具體插件的形式和規(guī)范由設(shè)計(jì)者來(lái)定。所以在軟件的使用期間，只要開發(fā)者將該軟件的接口規(guī)范公開，其他的開發(fā)人員就能根據(jù)這個(gè)接口規(guī)范，進(jìn)行相應(yīng)的插件開發(fā)。動(dòng)態(tài)鏈接是一種靈活多變的模塊，這個(gè)模塊可以不同的程序使用，只要這個(gè)程序具備可以連接的接口，形成的文件名字為DLL，它本身是無(wú)法獨(dú)立運(yùn)行的，不過(guò)可以通過(guò)輸入相應(yīng)的函數(shù)和類等，或者是其他能獨(dú)立運(yùn)行的程序來(lái)調(diào)用其內(nèi)部功能。靜態(tài)調(diào)用和動(dòng)態(tài)調(diào)用是動(dòng)態(tài)鏈接的調(diào)用方式，靜態(tài)調(diào)動(dòng)是使用編譯系統(tǒng)，對(duì)DLL進(jìn)行加載，或者是在應(yīng)用程序運(yùn)行結(jié)束以后，把其相應(yīng)的編碼卸載掉。靜態(tài)調(diào)用的代碼比較少，而且比較簡(jiǎn)單實(shí)用，但是靈活性比較差。當(dāng)加載的DLL沒有引入例程或者不存在時(shí)，程序就會(huì)自動(dòng)的停止運(yùn)行。而且在加載之后，即使不需要，其也繼續(xù)留在地址空間中；動(dòng)態(tài)調(diào)用則是為了實(shí)現(xiàn)調(diào)用DLL的目的，編程人員主要是使用API函數(shù)來(lái)進(jìn)行加載或者卸載DLL的方法。在應(yīng)用方面，動(dòng)態(tài)調(diào)用雖然比靜態(tài)調(diào)用相對(duì)復(fù)雜，但是其可以很好的解決靜態(tài)調(diào)用所存在的問題，在需要DLL時(shí)采用LoadLibrary函數(shù)，在不需要DLL時(shí)使用FreeLibrary函數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)DLL的引入和卸載，同時(shí)使用GetProAddress函數(shù)還能決定加載或者不加載DLL，指定不同的例程，當(dāng)DLL出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，API函數(shù)的調(diào)用失敗，則該程序就不會(huì)自動(dòng)終止。
2插件技術(shù)的功能
插件技術(shù)是在不對(duì)程序整體進(jìn)行修改的前提下，對(duì)軟件的功能進(jìn)行擴(kuò)展和更新。在軟件開發(fā)人員將軟件接口公開之后，不管是公司還是個(gè)人都可以對(duì)制作相應(yīng)的插件來(lái)滿足自己的需求，并完善軟件的功能。計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)是一個(gè)有層次的系統(tǒng)，一般來(lái)講，由主系統(tǒng)和子系統(tǒng)。主系統(tǒng)是軟件運(yùn)行在系統(tǒng)上的基礎(chǔ)，是子系統(tǒng)可以發(fā)揮其各自功能的平臺(tái)。子系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)命令的識(shí)別，運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)算程序，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的結(jié)果提交給主程序。插件是一個(gè)處于軟件包外的子系統(tǒng)，可以按照用戶對(duì)軟件的需求程度進(jìn)行選擇，不使用插件也不會(huì)影響到整個(gè)軟件的工作。插件是擴(kuò)展系統(tǒng)中的重要一類。開發(fā)者在進(jìn)行軟件開發(fā)的過(guò)程中，無(wú)法得知用戶對(duì)軟件的全部需求點(diǎn)，就會(huì)在軟件包中留下接口，允許在軟件使用過(guò)程中安裝擴(kuò)展功能的插件。平臺(tái)的功能是一個(gè)軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，同時(shí)也是一個(gè)軟件系統(tǒng)的基本功能，其不僅可以提供給用戶，而且還可以給插件使用。平臺(tái)功能是由內(nèi)部功能加上插件的功能共同組成的，插件是其中重要的部分。內(nèi)核功能是軟件的核心功能，完成軟件設(shè)計(jì)時(shí)的基本功能，插件則是提供輔助功能，滿足用戶的個(gè)性化的需求。插件為平臺(tái)功能的擴(kuò)展以及滿足時(shí)代需求有著很大的作用。這種補(bǔ)充作用是插件對(duì)軟件最大的貢獻(xiàn)。平臺(tái)插件與軟件連接在一起，需要軟件提供兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口。一個(gè)是拓展接口，另外一個(gè)是插件接口。這兩個(gè)接口有著各自的作用和使命，并不相互沖突，也不會(huì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)矛盾。平臺(tái)擴(kuò)展接口只能是由平成，插件接口則必須是插件來(lái)完成，在各自完成的任務(wù)里，只能是調(diào)用和使用。平臺(tái)擴(kuò)展接口為插件接口完成單向通信，插件接口在想要獲取主體的一切所需數(shù)據(jù)時(shí)要通過(guò)平臺(tái)擴(kuò)展接口來(lái)完成。主程序和插件之間進(jìn)行交流的過(guò)程，是插件信息和主程序信息交換的過(guò)程。插件可以和主程序發(fā)生關(guān)離不開主程序的接口。對(duì)接口的創(chuàng)造可以有兩種方式，其一是設(shè)計(jì)程序的工作人員在軟件中保留了接口；二是在軟件的后期開發(fā)過(guò)程中，其他的工作人員改變了主程序的結(jié)構(gòu)，制造了接口。插件承擔(dān)著進(jìn)行接口對(duì)接的功能，在和主程序聯(lián)合的過(guò)程中有著重要的位置。
3插件技術(shù)的類型
3.1類似于命令插件
類似于命令插件大部分都是文本格式的文件，自由度非常低，擴(kuò)展性相對(duì)來(lái)說(shuō)非常的弱小，功能層面上來(lái)說(shuō)也是比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。插件的使用過(guò)程中十分的方便，甚至對(duì)計(jì)算機(jī)程序有所了解的人都可以進(jìn)行插件的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，形成個(gè)性化的可執(zhí)行的獨(dú)立程序。如WinAmp的Skin，WinHacker經(jīng)常使用這種軟件，其運(yùn)行的插件步驟可以先進(jìn)行用戶的選擇，然后再進(jìn)行輸入，最后依據(jù)用戶的輸入內(nèi)容，來(lái)完成那些事先就已經(jīng)定義好的操作。
3.2腳本語(yǔ)言插件
腳本語(yǔ)言插件是插件一族中比較特別的一種，這種插件的編寫代碼比較復(fù)雜，不容易制作成功。腳本文件需要開發(fā)者提供對(duì)軟件程序的解釋，否則難以將腳本進(jìn)行完善。宏是極愛本文件中的一種。宏可以獨(dú)自完成一段程序，在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，取得任務(wù)的最終結(jié)果。MicrosoftWord中對(duì)宏定義是可以一系列的可以進(jìn)行操作的word命令，從而簡(jiǎn)化程序。
3.3已有程序環(huán)境插件
插件是在早已經(jīng)成形的程序開發(fā)環(huán)境中，根據(jù)客觀的需求或是軟件功能的缺陷進(jìn)行補(bǔ)救時(shí)使用的。我們?cè)谑褂枚喾N軟件時(shí)，無(wú)論是國(guó)內(nèi)制造的還是國(guó)外生產(chǎn)的都會(huì)出現(xiàn)插件。這種插件是軟件進(jìn)行自身功能的補(bǔ)充進(jìn)而使用的。在功能強(qiáng)大的軟件使用過(guò)程中，為了可以更好的使用軟件，發(fā)揮軟件的功能，對(duì)軟件的原本設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充，方便軟件連接數(shù)據(jù)庫(kù)中的多種成型的數(shù)據(jù)模型，簡(jiǎn)化對(duì)資源的利用程度。插件接口的存在也為開發(fā)者提供了拓寬自己思維的空間，為軟件功能的豐富化提供了機(jī)會(huì)。
4插件在計(jì)算機(jī)軟件中的應(yīng)用
4.1插件技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件中的開發(fā)
軟件插件技術(shù)在軟件研發(fā)的過(guò)程中起到了很大的作用，對(duì)軟件的補(bǔ)充有著顯著的優(yōu)勢(shì)。插件本身具備很多的優(yōu)點(diǎn)，插件的研究經(jīng)濟(jì)花費(fèi)比較小，獲得收益十分大。只要將插件通過(guò)接口和選擇的軟件程序連接在一起就可以獲得插件程序中的功能，為用戶帶來(lái)比較好的體驗(yàn)。對(duì)插件進(jìn)行研究必須對(duì)其服務(wù)軟件的主程序進(jìn)行深入的了解，根據(jù)軟件主程序的原理和方法進(jìn)行研究開發(fā)。插件和系統(tǒng)的連接點(diǎn)在于二者之間通過(guò)接口連接在一起，發(fā)揮插件的作用。接口為插件提供了進(jìn)入軟件主程序的入口，同時(shí)也是將插件從主程序中撤出的分離端。對(duì)插件的創(chuàng)建和銷毀程序都在宿主程序中。宿主程序和插件程序有著明確的協(xié)議，它規(guī)定將插件的所有內(nèi)容全部放入一個(gè)子文件夾，為了不對(duì)軟件主程序產(chǎn)生破壞對(duì)插件技術(shù)進(jìn)行了比較嚴(yán)格的管理。因此，茶插件雖然和軟件放在一起進(jìn)行使用，但是，卻保持著很高的獨(dú)立性，對(duì)軟件的影響達(dá)到了最低的程度。用戶對(duì)插件的態(tài)度可以按照自己生活的需求進(jìn)行選擇，而不是一味地認(rèn)定使用。在使用某款軟件的使用，很多的用戶將其附帶插件刪除，減少終端機(jī)的運(yùn)行負(fù)載，這樣的做法是沒有任何問題的。
4.2插件技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件中的具體應(yīng)用
通過(guò)舉出下面具體的例子，來(lái)具體介紹插件技術(shù)在軟件系統(tǒng)的實(shí)際利用：（1）FLASH插件，它是安裝在瀏覽器的FLASH插件，它的作用是用來(lái)播放瀏覽器中的swf文件（2）IE插件，即Plug-in是一種程序。瀏覽器一般都是直接調(diào)用插件程序，通過(guò)處理特定的文件，把他們變成瀏覽器自身的一部分。
5在計(jì)算機(jī)軟件中插件技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
計(jì)算機(jī)軟件插件技術(shù)存在許多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其主要包括五個(gè)方面（，1）插件的結(jié)構(gòu)十分靈活，因?yàn)椴寮旧硎窃S多小插件功能結(jié)構(gòu)所組成的，它是通過(guò)接口為軟件系統(tǒng)提供相關(guān)的服務(wù)，所以增加和刪減都是很簡(jiǎn)單，并且不會(huì)對(duì)軟件產(chǎn)生影響。（2）在很多方面，插件技術(shù)都存在許多優(yōu)勢(shì)，例如在項(xiàng)目的計(jì)劃、產(chǎn)品的擴(kuò)展及其生產(chǎn)上。（3）插件與插件之間不存在相互干擾的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，構(gòu)造也很清楚，對(duì)軟件系統(tǒng)的運(yùn)行速度不會(huì)產(chǎn)生影響（。4）插件的重用率比較高，并且在調(diào)整軟件的結(jié)構(gòu)時(shí)，非常的方便簡(jiǎn)捷。（5）插件和插件之間以及插件和主系統(tǒng)之間有著十分緊密的聯(lián)系。插件和主系統(tǒng)都可以通過(guò)執(zhí)行操作命令進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)，存在著一定的耦合性。
6結(jié)束語(yǔ)
插件在開發(fā)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，為確保插件與軟件主程序之間能正常通信，其開發(fā)必須遵循主應(yīng)用程序的接口。目前，較為常用的插件實(shí)現(xiàn)方法有：獨(dú)立應(yīng)用程序法、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)法、COM法、ATL法等等，無(wú)論采用哪種方法實(shí)現(xiàn)和開發(fā)插件，都應(yīng)當(dāng)以方便使用為主要目的。一個(gè)插件的實(shí)現(xiàn)，離不開主程序、插件接口和插件本身這三方面要素。
（1）主程序。
主程序中通常含有一個(gè)插件管理的模塊，可管理一個(gè)或多個(gè)類型的所有插件。它的主要功能是提供對(duì)插件的管理，當(dāng)程序起啟動(dòng)時(shí)負(fù)責(zé)加載插件以及插件功能的調(diào)用，在程序終止時(shí)負(fù)責(zé)插件的釋放。
（2）插件接口。
接口規(guī)范了主程序與插件之間的通信標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于DLL插件，插件接口通常就一個(gè)結(jié)構(gòu)，并包含了引用到接口函數(shù)的指針；對(duì)于COM插件，常采用一個(gè)包含基類的COM接口，并在COM中定義接口。
（3）插件本身。
插件需遵循接口規(guī)范，并實(shí)現(xiàn)接口約定的功能及其它特定功能，插件可以是exe文件、DLL文件或者其它格式文件。
2.插件技術(shù)在軟件技術(shù)中的應(yīng)用類型與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
2.1插件技術(shù)的主要應(yīng)用類型
（1）批命令插件。
這種插件多為文文章件，其特點(diǎn)是使用功能單一，擴(kuò)展性很小，但是制作方便。由于這種插件的自由度非常低，近年來(lái)在軟件技術(shù)中已很少使用。
（2）腳本插件。
腳本插件是利用腳本語(yǔ)言而制成的插件，其特點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單、使用方便，且便于后期的修改。目前，該插件應(yīng)用較多的一種腳本語(yǔ)言是XML。
（3）COM插件。
COM（ComponentObjectModel）即組件對(duì)象模式，它是一種語(yǔ)言共享和跨應(yīng)用的二級(jí)制代碼方法。COM插件的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)可以獨(dú)立于任何編程語(yǔ)言，只要滿足COM標(biāo)準(zhǔn)，就可以通過(guò)任何編程語(yǔ)言調(diào)用這些模塊功能。因此，COM插件具有使用簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，只需要插件接口與主程序之間實(shí)現(xiàn)信息間的交互，就能滿足插件功能的實(shí)現(xiàn)。
（4）DLL插件。
DLL（DynamicLinkLibrary）即動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，它是一個(gè)可以由多個(gè)程序并用的代碼和數(shù)據(jù)的庫(kù)，通過(guò)DLL，插件可以更容易的進(jìn)行更新。DLL插件不僅可以利用多語(yǔ)言編程進(jìn)行開發(fā)，利用實(shí)現(xiàn)資源間的共享，而且具有易于擴(kuò)展軟件應(yīng)用程序和節(jié)省內(nèi)存空間的特點(diǎn)。
2.2插件技術(shù)在軟件技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
（1）獨(dú)立性強(qiáng)，安裝簡(jiǎn)單。
插件作為可以獨(dú)立存在于軟件部分的應(yīng)用程序，不受到或很少受到外界因素的影響，能夠較為自由的應(yīng)用于各種軟件系統(tǒng)當(dāng)中；插件與主程序之間遵循標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)范，在插件應(yīng)用時(shí)具有安裝簡(jiǎn)單、快捷的特點(diǎn)。
（2）可移植性強(qiáng)。
由于插件程序自身多是由一些較小的插件結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，因此具有組成結(jié)構(gòu)靈活和功能移植性強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶可以根據(jù)自身的需要選擇不同功能及內(nèi)容的插件，也可以方便對(duì)不需要的插件進(jìn)行方便刪除，而不會(huì)影響到軟件的使用功能。
（3）擴(kuò)展性好。
當(dāng)前，許多計(jì)算機(jī)軟件中都面向用戶提供了插件技術(shù)，以此提高軟件的擴(kuò)展能力與復(fù)用度。插件技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以滿足不同用戶的特殊需要，進(jìn)行多人并行模式的開發(fā)與獨(dú)立升級(jí)，而且插件還可明顯擴(kuò)展軟件主程序的功能，使軟件的應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷拓展。
3.插件技術(shù)在軟件技術(shù)中的具體應(yīng)用
文章以瀏覽器插件為例，介紹了幾種常見瀏覽器插件的應(yīng)用。
3.1Java虛擬機(jī)
Java虛擬機(jī)插件是JavaVirtualMachine的縮寫，是一個(gè)虛擬的計(jì)算機(jī)程序，通過(guò)在實(shí)際計(jì)算機(jī)中仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。Java虛擬機(jī)插件具備完善的系統(tǒng)架構(gòu)與功能，能實(shí)現(xiàn)信息處理、信息指令、信息存儲(chǔ)等功能，當(dāng)用戶需要在網(wǎng)絡(luò)中瀏覽部分特殊網(wǎng)頁(yè)素材時(shí)，就需要通過(guò)Java插件來(lái)模擬該素材的觀看環(huán)境。
3.23DWebmaster網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實(shí)
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景是由一些3D創(chuàng)建工具所建立的，而其制作與效果并不佳。近年來(lái)，SuperScape公司開發(fā)了一款專業(yè)用于創(chuàng)建和瀏覽虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的插件———3DWebmaster，并推出了專門為網(wǎng)頁(yè)瀏覽器進(jìn)行優(yōu)化的插件VisCape。其中，3DWebmaster主要用于創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景，而VisCape則充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的運(yùn)算能力，瀏覽器觀看到到的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景更加真實(shí)。
3.3AcrobatReader網(wǎng)上文學(xué)閱讀
AcrobatReader是由Adobe公司開發(fā)的一款網(wǎng)上文學(xué)閱讀應(yīng)用插件程序。用戶通過(guò)該程序可以顯示和打印PDF格式的文件，還能允許文檔保留相應(yīng)的文本格式，例如圖像、圖表、字體等等。如果安裝了AcrobatReader，它在瀏覽器中是不顯示的，但是當(dāng)瀏覽器遇到具有PDF格式的文件后，能自動(dòng)顯示該文件。3.4RealPlayer網(wǎng)上視頻播放RealPlayer是一款在網(wǎng)頁(yè)瀏覽中非常常見的視頻播放插件，它能提供流式傳輸聲音或視頻的方案。通過(guò)RealPlayer插件，能在瀏覽中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的聲音與視頻對(duì)話，當(dāng)中Web網(wǎng)頁(yè)中遇到一個(gè)RealAudio聲音文件，或者一個(gè)RealVideo視頻文件時(shí)，RealPlayer就會(huì)在接收到該文件的前幾千個(gè)字節(jié)以后，即開始進(jìn)行解壓縮，然后播放解開的部分，而與此同時(shí)其余部分仍然在傳送，這樣就節(jié)約大量的時(shí)間。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文作者：朱桂琴盧強(qiáng)工作單位：信陽(yáng)師范學(xué)院
1．研究對(duì)象本研究的對(duì)象為S省Z市的中學(xué)信息技術(shù)教師。方法采用問卷調(diào)查，并對(duì)部分信息技術(shù)教師進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)訪談。課題組于2011年6月26日至7月31日通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)S省Z市的中學(xué)信息技術(shù)教師進(jìn)行了《中學(xué)信息技術(shù)教師TPACK現(xiàn)狀研究》的抽樣調(diào)查，即：首先將設(shè)計(jì)并編制的問卷通過(guò)網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查服務(wù)網(wǎng)站到網(wǎng)絡(luò)，然后采取整體分層隨機(jī)抽樣方法抽取該市部分中學(xué)教師，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與之聯(lián)系并將問卷鏈接發(fā)送過(guò)去進(jìn)行調(diào)查。本次共抽取95位中學(xué)信息技術(shù)教師參與網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，截至2011年7月31日21時(shí)，共有87人參與調(diào)查（參與率為91.58%），剔除不合格的問卷，保留有效問卷82份，有效率達(dá)94.25%，并對(duì)10余名教師進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)訪談。2．調(diào)查方法與統(tǒng)計(jì)方法本研究在充分調(diào)研文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的研究現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容和存在的問題?；诖嗽O(shè)計(jì)并編制了《中學(xué)信息技術(shù)教師TPACK現(xiàn)狀研究》調(diào)查問卷。該問卷主要包括六個(gè)部分，第一部分調(diào)查中學(xué)信息技術(shù)教師的基本情況，包括性別、教齡、學(xué)歷、專業(yè)、職稱等；第二部分調(diào)查技術(shù)環(huán)境下信息技術(shù)教師的教育取向，包括教學(xué)的目的、技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)的依據(jù)、使用技術(shù)的目的、技術(shù)在教學(xué)中的作用取向和常用的技術(shù)等；第三部分調(diào)查技術(shù)環(huán)境下的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，包括對(duì)課程目標(biāo)的處理、利用技術(shù)獲取及處理課程內(nèi)容或資源、借助技術(shù)聯(lián)系課程與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)等；第四部分調(diào)查關(guān)于學(xué)習(xí)者的知識(shí)，包括是否清楚學(xué)生具備的知識(shí)、技能或能力，學(xué)生學(xué)習(xí)某一知識(shí)可能的認(rèn)知路徑，學(xué)生對(duì)特定課程內(nèi)容理解的程度等；第五部分調(diào)查技術(shù)環(huán)境下技術(shù)融于課程的教學(xué)知識(shí)，包括課程內(nèi)容的表述形式、選擇合適的技術(shù)支持教學(xué)、技術(shù)使用的時(shí)機(jī)等；第六部分調(diào)查技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)評(píng)價(jià)知識(shí)，包括評(píng)價(jià)目的、評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)使用的技術(shù)手段等。為保證問卷的客觀性、科學(xué)性和有效性，我們?cè)诰幹茊柧碇螅紫冗M(jìn)行了小范圍預(yù)調(diào)查，依據(jù)預(yù)調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)研究目的的適應(yīng)情況有針對(duì)性地對(duì)部分題目進(jìn)行了修訂。同時(shí)，為了彌補(bǔ)問卷調(diào)查的某些不足,以對(duì)中學(xué)信息技術(shù)教師TPACK知識(shí)現(xiàn)狀與問題有更全面的把握，本研究還對(duì)部分信息技術(shù)教師進(jìn)行了深度訪談。研究獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)問卷平臺(tái)和SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。
調(diào)查對(duì)象的基本情況本次調(diào)查對(duì)象的性別比例比較均衡，其中男性教師占59.76%，女性教師占40.24%。年齡上以中青年為主，其中教齡在10年以上的占45.12%，教齡在7-10年的占34.15%，教齡在4-6年的為13.14%，近三年新進(jìn)教師僅占7.32%。96.34%的被調(diào)查者具有本科學(xué)歷，這從某種程度上說(shuō)明中學(xué)信息技術(shù)教師的學(xué)歷層次已得到提高。從專業(yè)結(jié)構(gòu)上看，74.39%的為計(jì)算機(jī)專業(yè)，僅有14.63%的為教育技術(shù)專業(yè)，其他專業(yè)占10.98%，這從某種程度上吻合了中學(xué)信息技術(shù)教育中重實(shí)踐操作而輕信息素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象，也反映了教育技術(shù)專業(yè)人才在教育中，特別是信息技術(shù)教育中還沒有凸顯出強(qiáng)有力的專業(yè)優(yōu)勢(shì)。就職稱上講，3.66%的被調(diào)查教師具有中學(xué)高級(jí)職稱，54.88%的被調(diào)查教師具有中學(xué)一級(jí)教師職稱，31.71%的為中學(xué)二級(jí)，初聘的為6.1%，說(shuō)明中學(xué)信息技術(shù)教師隊(duì)伍素質(zhì)普遍較高。）技術(shù)環(huán)境下信息技術(shù)教師的教育取向分析教育須有信仰，沒有信仰就不能稱其為教育[6]。教師的教育信仰是對(duì)“教育的本質(zhì)是什么？教育的目的是什么？什么是好的教育？”的追問與回答，它積淀成教師的教育取向，體現(xiàn)于教師的教育實(shí)踐活動(dòng)。教師的教育取向具體體現(xiàn)在對(duì)課程教學(xué)的理解和課程教學(xué)實(shí)踐所恪守的原則，它指導(dǎo)著課程教學(xué)實(shí)踐，影響著課程教學(xué)活動(dòng)的開展，甚至影響著課程教學(xué)的效果與質(zhì)量。數(shù)據(jù)分析顯示，信息技術(shù)教師普遍具有良好的信息技術(shù)課程觀，92.68%的被調(diào)查教師首先認(rèn)為信息技術(shù)課程“是一門既注重信息技術(shù)應(yīng)用又注重培養(yǎng)信息素養(yǎng)的學(xué)科”，75.61%的教師同時(shí)認(rèn)為該課程還體現(xiàn)為“一種搜尋信息和溝通的手段或方法”。同時(shí)，中學(xué)信息技術(shù)教師對(duì)信息技術(shù)課程教學(xué)目的的理解普遍有所提高，他們不再僅僅將教授知識(shí)作為信息技術(shù)課程的目的，而是將關(guān)注“培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力”作為首要的課程目標(biāo)，然而他們卻忽視了信息技術(shù)教育最終的追求———“培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的態(tài)度和意識(shí)”（見圖1）。教師雖擺正了信息技術(shù)課程的課程觀，一定程度上提高了對(duì)課程目標(biāo)的認(rèn)識(shí)，然而在具體的教學(xué)中，還不能有效運(yùn)用。課程教學(xué)還束縛于信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材，其次才是考慮學(xué)生的需求或已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、教師經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)問題（得分均值分別為課程標(biāo)準(zhǔn)4.96、教材4.46、學(xué)生的需求或已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)3.43、教師經(jīng)驗(yàn)2.67、社會(huì)問題2.18、其他0.06）。統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)，很難有效地適應(yīng)各地教學(xué)的實(shí)際，也很難適應(yīng)多樣的學(xué)生和社會(huì)的多元需求。技術(shù)在場(chǎng)的信息技術(shù)課程教學(xué)，教師不僅要教技術(shù)，還要考慮如何使用技術(shù)來(lái)幫助教。教師關(guān)于技術(shù)在課程教學(xué)中作用的理解和把握，不僅組成著教師的教育取向，還影響著信息技術(shù)課程教學(xué)的實(shí)踐和效果。數(shù)據(jù)分析顯示，大部分信息技術(shù)教師并沒有形成完善的技術(shù)觀，沒有建立起技術(shù)在教育教學(xué)實(shí)踐的自我理解。針對(duì)在信息技術(shù)課程中使用技術(shù)的目的進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，使用技術(shù)的首要目的是“豐富教學(xué)表現(xiàn)形式，幫助學(xué)生理解知識(shí)（91.46%）”，其次是對(duì)學(xué)生自主探究能力（80.49%）、使用技術(shù)學(xué)習(xí)能力（75.61%）的培養(yǎng)，同時(shí)還有71.95%教師同時(shí)考慮使用技術(shù)幫助教學(xué)能有效節(jié)省授課時(shí)間這一因素。也就是說(shuō)信息技術(shù)課程教學(xué)中使用技術(shù)還沒有把培養(yǎng)學(xué)生“探究能力、使用技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力”放在首位。當(dāng)提及信息技術(shù)的作用時(shí)，91.46%的認(rèn)為是支持信息技術(shù)課程問題的發(fā)現(xiàn)與探究，其次分別是支持討論與交流（79.27%）、支持信息資源的獲取和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（71.95%）、支持練習(xí)測(cè)試反饋（68.29%），最后才認(rèn)為技術(shù)能幫助知識(shí)和問題表征（59.76%）。針對(duì)使用的具體技術(shù)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，他們使用最多的是PPT、課件和教學(xué)資源庫(kù)、文字處理軟件（Word、WPS）、數(shù)據(jù)處理軟件（Excel）、交流工具（QQ、e-Mail、BBS或留言板）、搜索技術(shù)、光盤等（見圖2）。由此可見，中學(xué)信息技術(shù)教師亟待提高課程教學(xué)應(yīng)用技術(shù)觀，亟需建立起如何在教育教學(xué)中應(yīng)用技術(shù)的自我認(rèn)識(shí)和理解，并能關(guān)注新技術(shù)、新工具，進(jìn)而能在自我的教育教學(xué)實(shí)踐中合理應(yīng)用。技術(shù)環(huán)境下信息技術(shù)教師的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)分析教師的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)不僅包括教師要教（學(xué)生要學(xué)）的具體學(xué)科知識(shí)（如：核心事實(shí)、概念、理論、方法、組織觀點(diǎn)的解釋框架和證明規(guī)則），還包括教師對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解、對(duì)學(xué)科領(lǐng)域的探索等。理解前者是教師有效教并確保學(xué)生所接受知識(shí)的準(zhǔn)確性的前提，而掌握后者則是確保教師將學(xué)科知識(shí)有效進(jìn)行“教學(xué)轉(zhuǎn)化”的前提[7]。一般情況下，絕大多數(shù)教師良好地掌握了具體學(xué)科知識(shí)，卻對(duì)理解學(xué)科知識(shí)的本質(zhì)、知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)以及知識(shí)與教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系等有一定的困難。調(diào)查數(shù)據(jù)分析顯示，54.88%的被調(diào)查者認(rèn)為能制定教學(xué)目標(biāo)和處理各單元或主題間的聯(lián)系。20.73%的被調(diào)查者認(rèn)為非常符合，如果再加上認(rèn)為一般符合的19.51%，說(shuō)明大部分教師能處理好教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)系。針對(duì)教師是否清楚如何使用概念圖等技術(shù)處理單元或主題間聯(lián)系的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，僅有9.76%的被調(diào)查教師認(rèn)為非常清楚，37.8%的認(rèn)為比較清楚，處于一般水平的有35.73%，還有17.08%的認(rèn)為自己不能甚至根本就不知道如何使用技術(shù)工具處理單元或主題間的關(guān)系。由此可知，能熟練或比較熟練地使用技術(shù)處理單元或主題間聯(lián)系的信息技術(shù)教師相對(duì)較少。同時(shí)，數(shù)據(jù)分析顯示，相對(duì)于處理單元或主題間的聯(lián)系，教師處理知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系顯得更加?jì)故欤?9.51%的認(rèn)為非常清楚，54.88%的認(rèn)為比較清楚符合，21.95%的認(rèn)為一般，認(rèn)為不清楚或非常不清楚的僅占3.66%。數(shù)據(jù)分析還顯示，被調(diào)查教師均具有良好的運(yùn)用技術(shù)將課程與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)系的能力（見圖3），并能將課程內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)有效聯(lián)系起來(lái)。因此，我們可以推斷，大部分教師能較好地處理知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)、課程與生活經(jīng)驗(yàn)、課程目標(biāo)甚至各單元或主題間的關(guān)系，并能有效處理課程與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系問題，卻對(duì)如何利用概念圖等技術(shù)工具處理單元或主題的聯(lián)系感到困難，這反映了教師能掌握并處理好課程的基本內(nèi)容，但對(duì)如何有效利用各種技術(shù)幫助自我處理課程內(nèi)容及其聯(lián)系存在疑慮。技術(shù)環(huán)境下，關(guān)于學(xué)習(xí)者的知識(shí)分析學(xué)習(xí)者是教的對(duì)象、學(xué)的主體，深入了解學(xué)習(xí)者是教學(xué)活動(dòng)存在意義的前提。關(guān)于學(xué)習(xí)者的知識(shí)不僅包括學(xué)習(xí)者的年齡、經(jīng)歷、文化背景、情感等因素，還包括學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展水平、認(rèn)知結(jié)構(gòu)和特定教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知過(guò)程等認(rèn)知特征因素。中學(xué)的大班級(jí)教學(xué)，學(xué)生的年齡、學(xué)習(xí)經(jīng)歷、認(rèn)知發(fā)展水平等差別相對(duì)不大。因此，本研究?jī)H對(duì)影響教師教學(xué)較大的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行了相關(guān)調(diào)研。數(shù)據(jù)分析顯示，絕大部分教師掌握了如何借助技術(shù)了解學(xué)生的現(xiàn)狀，針對(duì)“為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，您知道如何借助技術(shù)了解學(xué)生現(xiàn)有的情況”這一問題，18.29%的被調(diào)查者選擇非常符合，54.88%的選擇比較符合，20.73%的選擇一般符合，僅有6.1%的選擇不符合或者非常不符合。同時(shí)，大部分被調(diào)查教師能較清晰地了解一門課程的哪些概念或知識(shí)點(diǎn)對(duì)學(xué)生是難以理解的，還能清楚地了解學(xué)生學(xué)習(xí)某一概念或知識(shí)點(diǎn)時(shí)可能的認(rèn)知路徑。絕大多數(shù)教師能清楚地掌握學(xué)生進(jìn)行問題解決時(shí)經(jīng)常犯的錯(cuò)誤，能知道學(xué)生在使用技術(shù)時(shí)可能出現(xiàn)的問題和困難，能掌握為了讓學(xué)生理解特定的新問題需要提供哪些真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。相對(duì)于其他方面，教師對(duì)如何了解學(xué)生對(duì)特定課題能夠理解到何種程度掌握得相對(duì)較差（具體數(shù)據(jù)見表1）。也就是說(shuō)，大部分信息技術(shù)教師掌握了如何利用技術(shù)了解學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與過(guò)程等關(guān)于學(xué)習(xí)者的知識(shí)，但還有一部分教師對(duì)“如何了解學(xué)生學(xué)習(xí)某一概念或知識(shí)點(diǎn)時(shí)可能的認(rèn)知路徑”“為幫助學(xué)生理解新問題應(yīng)提供哪些真實(shí)經(jīng)驗(yàn)”“如何借助技術(shù)判斷學(xué)生達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)”和“如何判斷學(xué)生理解某一課題的程度”等掌握的不足，有待于進(jìn)一步提高和完善自我。技術(shù)環(huán)境下，技術(shù)融于課程的教學(xué)知識(shí)分析教學(xué)知識(shí)是關(guān)乎“給定教學(xué)對(duì)象、給定教學(xué)內(nèi)容的情況下，在何種情境下教（教的情形、學(xué)的情境）、如何教（教學(xué)的方法）、通過(guò)什么途徑教（教學(xué)的手段、技術(shù)工具和表征）”等問題的知識(shí)。信息技術(shù)教師的課程教學(xué)所處的大情境已基本給定（大班級(jí)授課制、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房授課、學(xué)生年齡相差不大等），因而在調(diào)研中我們主要對(duì)“如何教”和“通過(guò)什么途徑教”兩個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)研?！叭绾谓獭笔敲鞔_教學(xué)方法或教學(xué)策略的過(guò)程，針對(duì)該方面內(nèi)容的調(diào)查數(shù)據(jù)分析顯示，絕大部分教師能夠開展“探究性活動(dòng)、組織匯報(bào)或討論、進(jìn)行反思”等活動(dòng)，幫助學(xué)生對(duì)特定的概念或原理進(jìn)行理解，但仍有一小部分教師不知道甚至根本不知道如何開展這些活動(dòng)（具體見表2）。雖然大部分教師表示能開展各種活動(dòng)幫助學(xué)生理解特定的概念或原理，但對(duì)自己所選擇的活動(dòng)能多大程度地幫助學(xué)生理解相關(guān)概念或者原理了解得不甚理想，數(shù)據(jù)顯示僅有13.41%的被調(diào)查者非常清楚地了解自己所選擇的活動(dòng)能多大程度上幫助學(xué)生理解相關(guān)概念或原理。就技術(shù)掌握情況上追問得知，絕大多數(shù)教師認(rèn)為自己能夠選擇合適的技術(shù)來(lái)支持自己的教學(xué)，還能有效選擇合適的技術(shù)來(lái)支持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。同時(shí)，絕大多數(shù)認(rèn)為自己清楚如何將所選擇的技術(shù)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用于教學(xué)（具體見表3）。進(jìn)一步調(diào)研可知，14.63%的被調(diào)查者認(rèn)為自己非常清楚地了解特定的活動(dòng)應(yīng)選用何種技術(shù)，54.88%的認(rèn)為比較清楚地了解，24.39%的認(rèn)為一般清楚，僅有6.1%的認(rèn)為不清楚或者根本不清楚。有效的教學(xué)不僅需要方法、策略，同時(shí)還需要知識(shí)的呈現(xiàn)與表征。有效的知識(shí)表征涉及知識(shí)的符號(hào)表征、邏輯表征和意義表征。知識(shí)的符號(hào)表征是知識(shí)表征的外在形式，是對(duì)表征技術(shù)和形態(tài)的選擇，是對(duì)使用何種技術(shù)手段（是黑板、粉筆、教科書、投影儀等傳統(tǒng)技術(shù)，還是電視、廣播以及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代技術(shù)）進(jìn)行表征的回答。邏輯表征涉及知識(shí)構(gòu)成的邏輯過(guò)程與知識(shí)思維形式，它體現(xiàn)著知識(shí)表征的邏輯順序。知識(shí)的意義表征是知識(shí)的價(jià)值形式，它是知識(shí)之所以為知識(shí)的價(jià)值體現(xiàn)，體現(xiàn)著知識(shí)表征的價(jià)值意義。從調(diào)查數(shù)據(jù)分析可知，被調(diào)查教師能較好地運(yùn)用圖示、例子和類比來(lái)幫助學(xué)習(xí)者理解特定的概念或原理（見表4），并能了解各種表述形式存在的優(yōu)勢(shì)與不足，其中15.85%的被調(diào)查者非常清楚地了解各種表述形式存在的優(yōu)勢(shì)與不足，51.22%的比較清楚，31.71%的一般清楚，僅有1.22%的不清楚。同時(shí)，被調(diào)查的信息技術(shù)教師普遍認(rèn)為自己清楚針對(duì)特定的內(nèi)容應(yīng)該選用何種技術(shù)進(jìn)行表征，其中12.2%的教師認(rèn)為自己非常清楚針對(duì)特定內(nèi)容應(yīng)用何種技術(shù)進(jìn)行表征，59.76%的認(rèn)為比較清楚，23.71%的一般清楚，僅有4.88%的不清楚或非常不清楚。由此可見，教師基本了解針對(duì)特定的課程教學(xué)內(nèi)容如何進(jìn)行表征。數(shù)據(jù)分析顯示，教師不僅掌握了如何用技術(shù)表征技術(shù)，還掌握了技術(shù)應(yīng)用的時(shí)機(jī)，12.2%的被調(diào)查教師認(rèn)為自己非常清楚技術(shù)應(yīng)用的時(shí)機(jī)，51.22%的認(rèn)為比較清楚，32.93%的認(rèn)為一般清楚，僅有3.66%的認(rèn)為不清楚或根本不清楚。為深入了解教師對(duì)邏輯表征和意義表征的理解，我們對(duì)信息技術(shù)教師進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)訪談。訪談發(fā)現(xiàn)教師對(duì)如何應(yīng)用技術(shù)對(duì)特定的主題進(jìn)行邏輯表征存在疑慮，特別對(duì)如何進(jìn)行意義表征存在非常大的疑慮。有教師指出“依據(jù)課程內(nèi)容的邏輯進(jìn)行講述是不困難的，但選擇和使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)行邏輯表述是比較困難的”，當(dāng)問及困難在什么方面時(shí)，大部分被訪談教師認(rèn)為“主要是找不到針對(duì)某一特定內(nèi)容的已開發(fā)好的資源，自己開發(fā)不僅技術(shù)有困難且時(shí)間不允許”。針對(duì)如何進(jìn)行課程內(nèi)容的意義表征的訪談發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)教師認(rèn)為針對(duì)某一內(nèi)容或?qū)ｎ}進(jìn)行意義表征是非常困難的，“主要是對(duì)此基本沒有規(guī)律可循，一般只能根據(jù)感覺準(zhǔn)備”，還有教師表示“從來(lái)就沒有考慮如何進(jìn)行意義表征，大部分是按照講授式傳達(dá)的”?？傊?，調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，教師雖掌握了在何種情況下使用何種技術(shù)對(duì)何種內(nèi)容進(jìn)行表征的技能，但針對(duì)課程內(nèi)容合理地進(jìn)行邏輯表征，特別是進(jìn)行意義表征上還存在很大的欠缺。技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)評(píng)價(jià)知識(shí)分析教學(xué)不僅為了確定教學(xué)的效果，更為了“以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教”。中學(xué)信息技術(shù)教師從事的評(píng)價(jià)主要有課堂評(píng)價(jià)（課堂提問/觀察、作業(yè)和平時(shí)測(cè)驗(yàn)等）和外部評(píng)價(jià)（期末考試、中考等學(xué)業(yè)水平考試）兩種。正確的評(píng)價(jià)理念、完備的評(píng)價(jià)知識(shí)和技術(shù)是教師從事“以評(píng)促教、以評(píng)促學(xué)”的活動(dòng)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)分析顯示，大多數(shù)教師能“從基本知識(shí)和技能的掌握、思維與解決實(shí)際問題的能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和對(duì)信息技術(shù)思想方法的掌握”等四個(gè)方面對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中12.2%的被調(diào)查教師認(rèn)為自己能非常好地做到有選擇有側(cè)重的對(duì)以上四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，57.32%的認(rèn)為自己做的比較好，做的一般的占29.27%，做的不好的僅占1.22%，這從某種程度上說(shuō)明教師能針對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)要求，有所側(cè)重有所選擇地進(jìn)行評(píng)價(jià)。然而相對(duì)于基本知識(shí)與技能、思維與解決問題能力以及學(xué)習(xí)態(tài)度的考察，對(duì)信息技術(shù)思想方法了解的考察略顯不足（見表5）?？梢姡畔⒓夹g(shù)教育教學(xué)評(píng)價(jià)還停留在對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的工具性理解（沒有理由的應(yīng)用工具）的評(píng)價(jià)上，而較少考慮對(duì)課程的關(guān)系性理解（信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)理）的評(píng)價(jià)。為了解信息技術(shù)教師對(duì)評(píng)價(jià)方法和技術(shù)的掌握情況，我們從評(píng)價(jià)方式、技術(shù)和手段以及教師對(duì)這些技術(shù)和手段的了解等方面進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研數(shù)據(jù)分析顯示，80%以上的教師在課堂上能較好和非常好地采用多種方式（如提問、討論等傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法）判斷學(xué)生是否理解了教學(xué)內(nèi)容（其中，非常符合的23.17%，比較符合的57.32%，一般符合13.41%，不符合4.88%，非常不符合1.22%）。相對(duì)于傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，信息技術(shù)教師利用電子檔案袋、概念圖、評(píng)價(jià)量規(guī)等技術(shù)手段進(jìn)行評(píng)價(jià)的能力略顯不足，僅有14.63%的認(rèn)為能非常熟練地利用這些工具進(jìn)行評(píng)價(jià)，37.8%的認(rèn)為能比較熟練地進(jìn)行，還有30.4%的被調(diào)查教師認(rèn)為自己會(huì)用但不熟練，不會(huì)用甚至根本不知如何用的占17.06%。進(jìn)一步調(diào)查教師是否清楚各種評(píng)價(jià)手段的優(yōu)勢(shì)與不足發(fā)現(xiàn)，被調(diào)查的信息技術(shù)教師對(duì)此掌握的也較差，僅有17.07%的認(rèn)為自己能清晰了解，35.37%的認(rèn)為比較了解，39.02%的一般了解，還有近1/10（8.54%）的被調(diào)查教師對(duì)此不了解或根本不了解。由此可見，教師對(duì)傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)手段掌握的相對(duì)較好，但部分教師對(duì)如何利用電子檔案袋、概念圖、評(píng)價(jià)量規(guī)等新興的技術(shù)手段進(jìn)行評(píng)價(jià)存在困難，且有較大一部分教師不清楚這些技術(shù)和工具的優(yōu)勢(shì)與不足，影響了課程教學(xué)評(píng)價(jià)的有效進(jìn)行。
由前面的數(shù)據(jù)分析可知，中學(xué)信息技術(shù)教師在技術(shù)環(huán)境下的教育取向、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、關(guān)于學(xué)習(xí)者的知識(shí)、技術(shù)融于課程的教學(xué)知識(shí)和教學(xué)評(píng)價(jià)知識(shí)均有不同程度的提高，但也存在著不足，如：在教育取向上忽視了學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的態(tài)度和意識(shí)的培養(yǎng)、忽視了技術(shù)對(duì)知識(shí)和問題的表征功能、課程教學(xué)束縛于課標(biāo)和教材等；在學(xué)科內(nèi)容知識(shí)上，教師缺乏利用技術(shù)處理單元或主題間聯(lián)系的技能；在關(guān)于學(xué)生的知識(shí)上，缺乏關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)特定內(nèi)容的認(rèn)知路徑、提供哪些真實(shí)經(jīng)驗(yàn)、如何判斷的理解程度等方面的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)；在教學(xué)法知識(shí)上，缺少對(duì)知識(shí)進(jìn)行邏輯表征和意義表征的經(jīng)驗(yàn)和技能；在評(píng)價(jià)知識(shí)上，教師缺乏有效運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)的能力。促進(jìn)教師TPACK的增長(zhǎng)是促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)，提高教育教學(xué)質(zhì)量的前提。本研究認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面切實(shí)提高中學(xué)信息技術(shù)教師的TPACK，促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)。培養(yǎng)教師的自覺意識(shí),使教師成為真正的發(fā)展主體由以上分析可知，教師已基本掌握了TAPCK知識(shí)，但對(duì)TPACK內(nèi)部各知識(shí)間的聯(lián)系以及這些知識(shí)對(duì)教育教學(xué)的指導(dǎo)等更高層的知識(shí)還存在著疑慮。同時(shí)，這些知識(shí)更傾向于知識(shí)分類中的隱性知識(shí)，不易于被外化和傳播，阻礙了教師掌握和運(yùn)用這些知識(shí)。隱性知識(shí)的習(xí)得更多地依靠自我觀察、反思與體悟，假若教師在日常教育教學(xué)生活中沒有很好的自覺意識(shí)，不能自覺地積累，就難以提升自身的高級(jí)TPACK知識(shí)。因此，首先應(yīng)喚醒和培養(yǎng)教師的自覺意識(shí)，即喚醒和培養(yǎng)教師在日常教育教學(xué)生活中基于所遭遇的問題或?qū)I(yè)發(fā)展需求而進(jìn)行自我確定目標(biāo)、主動(dòng)建構(gòu)、自覺交流、反思和尋求解決方法的理性覺知。具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：首先應(yīng)喚醒主體自覺，也就是說(shuō)教師首先應(yīng)承認(rèn)自己是一個(gè)具有知識(shí)建構(gòu)潛質(zhì)即具有學(xué)習(xí)、吸納和建構(gòu)能力的主體，也要承認(rèn)自己的專業(yè)生活需要不斷地學(xué)習(xí)、吸納甚至修訂既有的知識(shí)，進(jìn)而逐漸培養(yǎng)自身的主體自覺。其次，教師要養(yǎng)成問題自覺，即在確立主體自覺的基礎(chǔ)上，對(duì)其所遭遇的紛繁復(fù)雜的教育教學(xué)生活現(xiàn)象予以積極的省察和批判，對(duì)教育教學(xué)生活中那些習(xí)以為常的事件有意識(shí)地進(jìn)行“是否如此”和“為何如此”的理性審視[8]。再次，教師應(yīng)培養(yǎng)自身的學(xué)習(xí)與探究自覺，即基于已確立的目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)與探究的自我約束、自我控制、自我負(fù)責(zé)的問題解決過(guò)程。最后，教師提升自身的反思自覺，即教師自覺地對(duì)問題的確立、探究與解決過(guò)程的再審視，自覺地對(duì)學(xué)習(xí)與探究自覺進(jìn)行“是否如此”和“為何如此”的再審思。審視、審思為解決問題，升華知識(shí)，提高素養(yǎng)提供了有效途徑?？傊杂X意識(shí)的提升必然地促進(jìn)教師在日常教育教學(xué)生活中覺知和積累TPACK知識(shí)，必然促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)。）進(jìn)一步加強(qiáng)信息技術(shù)教師培訓(xùn)，切實(shí)提高培訓(xùn)內(nèi)容的實(shí)效性和針對(duì)性接受培訓(xùn)是教師專業(yè)發(fā)展與成長(zhǎng)的一個(gè)重要方式，然而現(xiàn)行的信息技術(shù)教師培訓(xùn)存在“培訓(xùn)內(nèi)容狹窄，教材不能聯(lián)系實(shí)際，培訓(xùn)缺乏系統(tǒng)性和持續(xù)性、培訓(xùn)方式方法單一[9]、教育實(shí)踐技能關(guān)注較弱[10]”等問題。因此，在今后的信息技術(shù)教師培訓(xùn)中，應(yīng)更新培訓(xùn)思維，針對(duì)不同地區(qū)不同類型的教師需求分層分組地提供具有高實(shí)效性和高針對(duì)性的培訓(xùn)，即應(yīng)針對(duì)教師個(gè)體的不同需求，有針對(duì)性地分小組進(jìn)行教師的TPACK培訓(xùn)。同時(shí)，注重培訓(xùn)內(nèi)容的實(shí)用性和適用性，力爭(zhēng)讓參加培訓(xùn)的教師能喜歡（內(nèi)容是他的實(shí)際需求）、歡喜（學(xué)了之后能解決實(shí)際問題，能促進(jìn)其自身專業(yè)發(fā)展）。同時(shí)注重培訓(xùn)授課方法、學(xué)習(xí)方法和信息技術(shù)在培訓(xùn)中的應(yīng)用，如：使用嵌入式培訓(xùn)、以團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)為基元、以活動(dòng)為中心、在場(chǎng)培訓(xùn)與在線支持相融合等方式[11]，使培訓(xùn)內(nèi)容不僅僅停留在教師的課堂講義或口頭表達(dá)上，而是把鮮活的培訓(xùn)活動(dòng)和案例提供給參與培訓(xùn)的信息技術(shù)教師去體驗(yàn)。創(chuàng)設(shè)環(huán)境，營(yíng)造氛圍，促進(jìn)教師專業(yè)學(xué)習(xí)與研究教育行政部門或教育教研部門首先應(yīng)創(chuàng)造良好的教師學(xué)習(xí)和發(fā)展的環(huán)境，如在辦公設(shè)施、學(xué)校圖書館、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬性條件上給予教師更大的方便和支持。其次，教育行政部門或教育教研部門要在單位內(nèi)部形成濃厚的專業(yè)學(xué)習(xí)與教研氛圍，使學(xué)習(xí)成為一種風(fēng)尚，教研成為一種教育者的存在方式，調(diào)動(dòng)廣大信息技術(shù)教師參與學(xué)習(xí)和教研的興趣。再次，教育行政部門或教育教研部門要?jiǎng)?chuàng)設(shè)利于專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展的文化、努力在教師間營(yíng)造信任、合作和共享的學(xué)習(xí)和教研文化，促進(jìn)教師間的合作、交流與共享，讓教師在專業(yè)學(xué)習(xí)的交流與互動(dòng)中不斷提升自身的TPACK知識(shí)，發(fā)展教育教學(xué)能力。積極推進(jìn)學(xué)校的教研活動(dòng)，促進(jìn)隱形教學(xué)知識(shí)的共享教育行政部門或教育教研部門應(yīng)積極推進(jìn)各學(xué)校的教學(xué)教研活動(dòng)，特別要以各區(qū)縣的教研室為龍頭，帶領(lǐng)各級(jí)學(xué)校的教研室積極開展教研活動(dòng)，即區(qū)縣級(jí)教研室的教研員要以身作則深入課堂教學(xué)實(shí)地，調(diào)查研究中學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)存在的問題與不足，并與各學(xué)校的課程教師甚至學(xué)生一道找出課程問題，研究解決之法。這些教研活動(dòng)不僅拉近區(qū)縣教研員與各學(xué)校的信息技術(shù)教師之間的距離，也拉近了學(xué)校內(nèi)部各教師之間的距離，還使他們能在課堂教學(xué)與課后反思這一場(chǎng)域中分享意見、交流見解，意見、見解的分享與交流使得難以表達(dá)的高級(jí)TPACK得以傳遞，得以傳播，易于教師在交流與分享中發(fā)展自我。積極推進(jìn)教師反思活動(dòng),發(fā)展教師反思力反思是主體對(duì)自我認(rèn)知活動(dòng)的過(guò)程以及活動(dòng)過(guò)程中涉及的有關(guān)事物（材料、信息、思維、結(jié)果等）的特征的反向思考，通過(guò)調(diào)節(jié)、控制自身的認(rèn)知過(guò)程，以達(dá)到認(rèn)知的目的[12]。高級(jí)TPACK知識(shí)一種隱性知識(shí)，具有難以外化、難以傳遞的特性，使得教師難以快速而有效的習(xí)得，成為教師專業(yè)成長(zhǎng)的障礙。反思是對(duì)過(guò)去所觀所聽所學(xué)的再回顧，是對(duì)自我行為的再審視，是對(duì)自我思維過(guò)程的再審思，也是對(duì)教育教學(xué)現(xiàn)象與問題的追問與思考，這些必然促進(jìn)已有知識(shí)與剛剛發(fā)生過(guò)的或當(dāng)下正面臨的教育教學(xué)問題發(fā)生聯(lián)系。追問的解決，審視、審思的進(jìn)行，必然提高教師自身解決教育教學(xué)問題的能力，提升自身的TPACK知識(shí)。因此，信息技術(shù)教師應(yīng)提高反思意識(shí)，形成反思習(xí)慣，即，教師在專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐中應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，由過(guò)去被動(dòng)的知識(shí)接收轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)汲取，由關(guān)注知識(shí)的量轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注知識(shí)的質(zhì)。在學(xué)習(xí)中不僅要關(guān)注所學(xué)的知識(shí)“是什么？”，還要關(guān)注該知識(shí)“有何用？”“如何用？”“為什么有此用？”，形成主動(dòng)思考各知識(shí)的內(nèi)涵、意義以及各知識(shí)點(diǎn)如何聯(lián)系的反思意識(shí)與習(xí)慣。其次，撰寫反思性日志，提升自我反思技能。教師在專業(yè)學(xué)習(xí)和教育教學(xué)實(shí)踐之后，可以通過(guò)撰寫反思性日志對(duì)自己的學(xué)習(xí)思維歷程或教育教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷進(jìn)行自我批評(píng)、自我監(jiān)控和調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)去與現(xiàn)在、反思主體與反思客體的互動(dòng)式關(guān)聯(lián)，使得教師更加客觀地審視自己學(xué)習(xí)或教育教學(xué)實(shí)踐中的深層次問題，使得教師的心靈從眼睛的束縛中解脫出來(lái)，進(jìn)而掌握學(xué)習(xí)的本真。最后，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)手段，擴(kuò)大交流范圍，促進(jìn)人際反思。反思不僅是個(gè)人行為，還是一種社會(huì)行為，群體的反饋能使教師從反思的深度和廣度上超越個(gè)體所能為之的限度。因此，教師應(yīng)積極參與相關(guān)社群的學(xué)習(xí)交流活動(dòng)，使得反思不僅僅局限于個(gè)人內(nèi)部，而是擴(kuò)大到整個(gè)學(xué)習(xí)社群，實(shí)現(xiàn)廣泛又有深度的人際反思，從而在反思中積累知識(shí)，提升能力，促進(jìn)發(fā)展。
本研究從教師進(jìn)行教育教學(xué)活動(dòng)所需要考慮的基本問題（為什么教？教誰(shuí)？教什么？如何教？效果如何？）出發(fā)，對(duì)中學(xué)信息技術(shù)教師TPACK現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中學(xué)信息技術(shù)教師普遍存在“忽視學(xué)生信息技術(shù)運(yùn)用意識(shí)與態(tài)度的培養(yǎng)，缺少關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)特定內(nèi)容的認(rèn)知路徑以及如何判斷學(xué)生理解程度的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，缺乏如何利用技術(shù)處理單元或主題間聯(lián)系、如何利用技術(shù)表征知識(shí)或問題以及如何利用技術(shù)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)的知識(shí)與技能”等問題。針對(duì)這些問題，我們從培養(yǎng)教師自覺、加強(qiáng)教師培訓(xùn)、創(chuàng)設(shè)環(huán)境、營(yíng)造氛圍、推進(jìn)教研活動(dòng)和提高反思力等角度提出了對(duì)策，但這只是較為宏觀的對(duì)策，促進(jìn)教師TPACK知識(shí)發(fā)展的具體策略仍需要我們?cè)诤罄^的研究中進(jìn)一步探索。
1在特殊節(jié)日中的應(yīng)用
民間剪紙藝術(shù)中最常用的紙張顏色是紅色，這種顏色自有的熱烈、喜慶的含義，加上剪紙作品所展現(xiàn)的具體形象，使剪紙藝術(shù)成為中國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日中必不可少的一種藝術(shù)形式。如今，很多針對(duì)傳統(tǒng)節(jié)日所設(shè)計(jì)的插畫作品，大量地應(yīng)用民間剪紙藝術(shù)，以剪紙藝術(shù)團(tuán)作為插畫的背景，來(lái)凸顯傳統(tǒng)節(jié)日的民族氣息。例如在春節(jié)的時(shí)候，插畫中經(jīng)常出現(xiàn)貼窗花的畫面，這實(shí)際上就是對(duì)民間剪紙藝術(shù)的應(yīng)用;在傳統(tǒng)節(jié)日元宵節(jié)的時(shí)候，大量插畫都以紅燈籠剪紙作為背景來(lái)烘托節(jié)日氣氛等。
2在突出插畫風(fēng)格方面的應(yīng)用
民間剪紙藝術(shù)是我國(guó)固有的傳統(tǒng)藝術(shù)，無(wú)論是西方，還是日本和韓國(guó)這些流行插畫的國(guó)家，都沒有這樣歷史悠久的剪紙藝術(shù)。許多插畫都以中國(guó)風(fēng)為基調(diào)，但在形象設(shè)計(jì)、技法應(yīng)用方面卻流露出日韓風(fēng)格，受到欣賞者的質(zhì)疑，但是，一旦在插畫中應(yīng)用剪紙藝術(shù)元素，無(wú)疑就標(biāo)示了插畫的“中國(guó)風(fēng)”風(fēng)格，欣賞者對(duì)插畫作品的認(rèn)同度會(huì)大大提升。
3在插畫細(xì)節(jié)詮釋方面的應(yīng)用
插畫藝術(shù)設(shè)計(jì)中的人物形象受日韓畫風(fēng)影響，在細(xì)節(jié)方面多有雷同，而剪紙的應(yīng)用，則可以對(duì)插畫的細(xì)節(jié)進(jìn)行特殊的詮釋。在刻畫人物時(shí)，使用可愛的人影形態(tài)，沒有臉部表情，胖胖的身體，小小的四肢，簡(jiǎn)單的紅白相間顏色。它的意義在于，它是每一個(gè)普通的、向往美好生活的人的影子，不一定要有漂亮的臉孔，不一定要有魔鬼的身材，而喜慶的胖胖身體中一定裝著一顆滿滿幸福的心。這就是民間剪紙藝術(shù)的神奇力量之所在，它可以用簡(jiǎn)單的圖案創(chuàng)造出生動(dòng)、豐富的形態(tài)，而對(duì)于這些圖案進(jìn)行一定的提煉與變形，能夠創(chuàng)造出了千百個(gè)不同的形態(tài)，每個(gè)形態(tài)的氣質(zhì)、精神，都能夠得到完美的詮釋。
二民間剪紙藝術(shù)對(duì)插畫的實(shí)際作用
1為現(xiàn)代插畫藝術(shù)添加審美價(jià)值
現(xiàn)代插畫藝術(shù)被應(yīng)用在圖書出版、廣告設(shè)計(jì)、會(huì)展布置等方方面面，如此廣泛的應(yīng)用使得插畫藝術(shù)的審美價(jià)值變得不穩(wěn)定，插畫藝術(shù)價(jià)值的范疇始終難以確定。而民間剪紙藝術(shù)在插畫藝術(shù)中的運(yùn)用，卻使得插畫藝術(shù)的審美價(jià)值穩(wěn)定下來(lái)，一旦有剪紙?jiān)氐某霈F(xiàn)，插畫從整體氣質(zhì)上就顯得傳統(tǒng)并且具有親和力，應(yīng)用的限定性就更強(qiáng)，審美價(jià)值也就從簡(jiǎn)單的裝飾品成為烘托氣氛的必需品。
2對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)的繼承
人類制作某種圖案為某種文化目的服務(wù)，而當(dāng)這種圖案長(zhǎng)期代表特定的意義之后，它就具有了這種特殊的含義，人們隨意使用它的自由就會(huì)受到其背后意義的限制。剪紙藝術(shù)以簡(jiǎn)約的符號(hào)為表象，表示著中國(guó)民間傳統(tǒng)文化。在插畫藝術(shù)中使用剪紙藝術(shù)，使得插畫也具有這樣的藝術(shù)意義，這實(shí)際上就是插畫藝術(shù)對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)的繼承。
三結(jié)語(yǔ)
1．1民間剪紙藝術(shù)的形式民間剪紙藝術(shù)是民俗文化的產(chǎn)物，采用剪刀和紙張，使用紙張的“實(shí)”和被減掉的部分的“虛”，以自然的生活實(shí)物作為背景，來(lái)體現(xiàn)剪紙美術(shù)的畫面感。我國(guó)不同地區(qū)的剪紙藝術(shù)是不一樣的，其中，黃土高原地區(qū)的民間剪紙藝術(shù)最為著名，已經(jīng)成為我國(guó)民俗藝術(shù)研究中的一大派別。
1．2民間剪紙藝術(shù)的藝術(shù)價(jià)值民間剪紙藝術(shù)發(fā)源于古代普通勞動(dòng)群眾的日常生活，是人們將對(duì)生活的渴望、希望，對(duì)美好未來(lái)的想象以及對(duì)美好事物的紀(jì)念，通過(guò)最常見的家常事務(wù)表達(dá)出來(lái)的形式。因此，民間剪紙藝術(shù)具有濃厚的生活藝術(shù)價(jià)值，承載了一代又一代勞動(dòng)人民對(duì)生活的理解。通過(guò)剪紙藝術(shù)中的內(nèi)容變化，我們也很容易能觀察到不同時(shí)代的平民文化的變化。
2民間剪紙藝術(shù)在插畫中的應(yīng)用
2．1在特殊節(jié)日中的應(yīng)用民間剪紙藝術(shù)中最常用的紙張顏色是紅色，這種顏色自有的熱烈、喜慶的含義，加上剪紙作品所展現(xiàn)的具體形象，使剪紙藝術(shù)成為中國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日中必不可少的一種藝術(shù)形式。如今，很多針對(duì)傳統(tǒng)節(jié)日所設(shè)計(jì)的插畫作品，大量地應(yīng)用民間剪紙藝術(shù)，以剪紙藝術(shù)團(tuán)作為插畫的背景，來(lái)凸顯傳統(tǒng)節(jié)日的民族氣息。例如在春節(jié)的時(shí)候，插畫中經(jīng)常出現(xiàn)貼窗花的畫面，這實(shí)際上就是對(duì)民間剪紙藝術(shù)的應(yīng)用;在傳統(tǒng)節(jié)日元宵節(jié)的時(shí)候，大量插畫都以紅燈籠剪紙作為背景來(lái)烘托節(jié)日氣氛等。
2．2在突出插畫風(fēng)格方面的應(yīng)用民間剪紙藝術(shù)是我國(guó)固有的傳統(tǒng)藝術(shù)，無(wú)論是西方，還是日本和韓國(guó)這些流行插畫的國(guó)家，都沒有這樣歷史悠久的剪紙藝術(shù)。許多插畫都以中國(guó)風(fēng)為基調(diào)，但在形象設(shè)計(jì)、技法應(yīng)用方面卻流露出日韓風(fēng)格，受到欣賞者的質(zhì)疑，但是，一旦在插畫中應(yīng)用剪紙藝術(shù)元素，無(wú)疑就標(biāo)示了插畫的“中國(guó)風(fēng)”風(fēng)格，欣賞者對(duì)插畫作品的認(rèn)同度會(huì)大大提升。
2．3在插畫細(xì)節(jié)詮釋方面的應(yīng)用插畫藝術(shù)設(shè)計(jì)中的人物形象受日韓畫風(fēng)影響，在細(xì)節(jié)方面多有雷同，而剪紙的應(yīng)用，則可以對(duì)插畫的細(xì)節(jié)進(jìn)行特殊的詮釋。在刻畫人物時(shí)，使用可愛的人影形態(tài)，沒有臉部表情，胖胖的身體，小小的四肢，簡(jiǎn)單的紅白相間顏色。它的意義在于，它是每一個(gè)普通的、向往美好生活的人的影子，不一定要有漂亮的臉孔，不一定要有魔鬼的身材，而喜慶的胖胖身體中一定裝著一顆滿滿幸福的心。這就是民間剪紙藝術(shù)的神奇力量之所在，它可以用簡(jiǎn)單的圖案創(chuàng)造出生動(dòng)、豐富的形態(tài)，而對(duì)于這些圖案進(jìn)行一定的提煉與變形，能夠創(chuàng)造出了千百個(gè)不同的形態(tài)，每個(gè)形態(tài)的氣質(zhì)、精神，都能夠得到完美的詮釋。
3民間剪紙藝術(shù)對(duì)插畫的實(shí)際作用
3．1為現(xiàn)代插畫藝術(shù)添加審美價(jià)值現(xiàn)代插畫藝術(shù)被應(yīng)用在圖書出版、廣告設(shè)計(jì)、會(huì)展布置等方方面面，如此廣泛的應(yīng)用使得插畫藝術(shù)的審美價(jià)值變得不穩(wěn)定，插畫藝術(shù)價(jià)值的范疇始終難以確定。而民間剪紙藝術(shù)在插畫藝術(shù)中的運(yùn)用，卻使得插畫藝術(shù)的審美價(jià)值穩(wěn)定下來(lái)，一旦有剪紙?jiān)氐某霈F(xiàn)，插畫從整體氣質(zhì)上就顯得傳統(tǒng)并且具有親和力，應(yīng)用的限定性就更強(qiáng)，審美價(jià)值也就從簡(jiǎn)單的裝飾品成為烘托氣氛的必需品。
3．2對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)的繼承人類制作某種圖案為某種文化目的服務(wù)，而當(dāng)這種圖案長(zhǎng)期代表特定的意義之后，它就具有了這種特殊的含義，人們隨意使用它的自由就會(huì)受到其背后意義的限制。剪紙藝術(shù)以簡(jiǎn)約的符號(hào)為表象，表示著中國(guó)民間傳統(tǒng)文化。在插畫藝術(shù)中使用剪紙藝術(shù)，使得插畫也具有這樣的藝術(shù)意義，這實(shí)際上就是插畫藝術(shù)對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)的繼承。
4結(jié)語(yǔ)
本文作者：張恕遠(yuǎn)陳廷成工作單位：西華大學(xué)
系統(tǒng)的組成及工作原理該系統(tǒng)主要由小樣分檢系統(tǒng)、近紅外檢測(cè)系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)組成，如圖1所示。糧食小樣通過(guò)導(dǎo)向管流向分檢盤，在分檢盤的外圓周圍均勻分布著60個(gè)存粒穴，每個(gè)存粒穴通過(guò)配氣溝與真空泵相連，當(dāng)小樣顆粒注入存粒穴時(shí)，由于負(fù)壓作用使每個(gè)存粒穴中存入一粒小樣，從而將小樣顆粒分檢成單粒態(tài)，這樣可保證被測(cè)物能一個(gè)不漏地被檢測(cè)。在分檢盤的頂端A處安裝一近紅外光源發(fā)射頭和光源接收頭，分檢盤沿順時(shí)針方向在步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)下步進(jìn)回轉(zhuǎn)，當(dāng)小樣顆粒步進(jìn)到光源發(fā)射頭和光源接收頭之間的間隙A處時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)光源接收頭接收到的光譜信號(hào)進(jìn)行采樣和判別，如屬正常光譜，則小樣顆粒繼續(xù)在負(fù)壓下順時(shí)針轉(zhuǎn)到圖中C位，在C位分檢盤的存粒穴開始與真空配氣閥脫離，粒料在脫粒刷的作用下自動(dòng)落入收料箱中;如果光譜為非正常光譜，則判定為雜質(zhì)，在分檢盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至距離頂端42°的方向上設(shè)置一個(gè)高壓配氣閥，當(dāng)雜質(zhì)轉(zhuǎn)到42°時(shí)通過(guò)單片機(jī)控制系統(tǒng)打開高壓配氣閥，此時(shí)壓縮空氣將雜質(zhì)射出，并由雜物回收箱收集。雜質(zhì)排出后，斷開壓縮空氣，當(dāng)分檢盤在連續(xù)回轉(zhuǎn)中無(wú)雜質(zhì)時(shí)，正常顆粒也會(huì)通過(guò)42°無(wú)負(fù)壓區(qū)B，但粒料在42°處時(shí)由于重力原因不會(huì)自動(dòng)脫離穴位，粒料通過(guò)42°位后，進(jìn)入負(fù)壓區(qū)則不會(huì)掉落，只有當(dāng)進(jìn)入C區(qū)時(shí)才會(huì)脫落。
自動(dòng)分檢控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)以上工作原理設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的自動(dòng)分檢控制系統(tǒng)(如圖2所示)，該系統(tǒng)主要由單片機(jī)系統(tǒng)、近紅外光譜檢測(cè)系統(tǒng)、分檢盤步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電子秤稱重系統(tǒng)、壓縮空氣控制系統(tǒng)以及鍵盤、顯示器和打印機(jī)等部分組成。設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，在對(duì)目前通用和流行的單片機(jī)芯片進(jìn)行了大量的比較和論證的基礎(chǔ)上選擇Cygnal公司的C8051F020單片機(jī)，它具有和51系列單片機(jī)完全兼容的指令系統(tǒng)，同時(shí)它的體積小、功耗低、速度快且自身集成了64kFLASH，4kRAM，8CH12位A/D以及Watchdog等，具有片內(nèi)JTAG測(cè)試電路，可進(jìn)行全速在線調(diào)試。由單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)分檢盤順時(shí)針步進(jìn)回轉(zhuǎn)，使小樣顆粒按照光譜儀檢測(cè)要求有節(jié)奏地通過(guò)紅外光源發(fā)射頭與光源接收頭之間的間隙，近紅外光譜儀通過(guò)檢測(cè)顆粒的近紅外光譜的變化，并將檢測(cè)的光譜數(shù)據(jù)經(jīng)RS232串行接口傳遞到單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)分析、比較，從而分辯出當(dāng)前的小樣顆粒為糧食或雜質(zhì)。若為雜質(zhì)，單片機(jī)控制步進(jìn)機(jī)在分檢口B處作慢速步進(jìn)，并通過(guò)控制電磁鐵換向閥接通壓縮空氣將雜質(zhì)射入雜質(zhì)導(dǎo)向管;否則，步進(jìn)電機(jī)均勻運(yùn)動(dòng)使糧食顆粒在脫離穴位C處送入收料箱中，從而將顆粒中雜質(zhì)分檢開來(lái)。雜質(zhì)進(jìn)入雜質(zhì)收集箱，電子秤稱出雜質(zhì)質(zhì)量，并將量值通過(guò)RS232串口送入單片機(jī)系統(tǒng)分析處理，其結(jié)果通過(guò)LCD顯示并通過(guò)報(bào)表打印機(jī)打印，以提供給用戶。同時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)能對(duì)空氣壓縮機(jī)、真空泵進(jìn)行啟停控制，并通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)空氣壓縮機(jī)和真空泵壓力。
從計(jì)算機(jī)應(yīng)用角度出發(fā)，該控制系統(tǒng)為一數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。輸入信號(hào)有:模擬信號(hào)輸入(如壓力傳感器)，數(shù)據(jù)量輸入(如光譜儀和電子秤的串行數(shù)據(jù)輸入);輸出信號(hào)有:數(shù)字量輸出DO(如步進(jìn)電機(jī)、壓縮機(jī)等)。為便于開發(fā)調(diào)試，軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思路，對(duì)于不同硬件模塊，有相應(yīng)的軟件子程序與之對(duì)應(yīng)，主要包括:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，近紅外光譜儀數(shù)據(jù)采集，電子秤數(shù)據(jù)采集，壓縮機(jī)及近紅外光源控制，數(shù)據(jù)分析和處理液晶顯示，鍵盤，打印等。在軟件編制時(shí)應(yīng)注意:1)近紅外技術(shù)是依據(jù)某一化學(xué)成分對(duì)近紅外區(qū)光譜的吸收特性而進(jìn)行的測(cè)定，所以該技術(shù)的關(guān)鍵是在糧食小樣和近紅外光譜之間建立一種關(guān)系。其基本流程包括:首先收集具有代表性的樣品(其組成及其變化范圍接近于要分析的樣品)，然后采集樣品的光學(xué)數(shù)據(jù)。由于小樣雜質(zhì)檢測(cè)只需要將雜質(zhì)從樣品中分離出來(lái)，不需要定量分析，因此，直接將樣品的光學(xué)數(shù)據(jù)作為檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)值，不需要對(duì)小樣成分作定量分析;在分析未知樣品時(shí)，先對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行掃描，根據(jù)掃描光譜值同標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行成分含量比較，從而可將小樣中的雜質(zhì)分離出來(lái)。由于定標(biāo)的好壞直接關(guān)系到雜質(zhì)識(shí)別的準(zhǔn)確性，因此，定標(biāo)軟件是檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的核心。2)近紅外光譜儀對(duì)小樣顆粒的檢測(cè)時(shí)間約為100ms，因此需使小樣顆粒慢速通過(guò)紅外光源發(fā)射頭與光源接收頭之間A處的間隙。但為了提高分檢效率，分檢盤的速度又不能太慢，所以，分檢盤應(yīng)實(shí)現(xiàn)變速回轉(zhuǎn)，即當(dāng)小樣顆粒通過(guò)紅外光源發(fā)射頭與光源接收頭之間A處的間隙時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變慢，降到大約1r/min，其余時(shí)間轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為10r/min。同時(shí)，也保證了當(dāng)小樣顆粒慢速通過(guò)頂端檢測(cè)位置A處時(shí)，剛好有一已檢顆粒慢速通過(guò)雜質(zhì)分檢位B，若該顆粒為雜質(zhì)，單片機(jī)控制系統(tǒng)有足夠的時(shí)間去控制換向閥換向，接通壓縮空氣將雜質(zhì)分檢出來(lái)。這樣回轉(zhuǎn)盤在回轉(zhuǎn)中速度是“快—慢”交替回轉(zhuǎn)，從而即滿足了雜質(zhì)檢測(cè)、分檢慢的要求，也滿足了高的檢測(cè)效率。
由于糧食顆粒的產(chǎn)地與所含水份的不同，其近紅外光譜的波長(zhǎng)范圍也有一定的差別，為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在對(duì)同一批糧食顆粒檢測(cè)之前，需進(jìn)行少量糧食樣品的學(xué)習(xí)，存儲(chǔ)本批糧食的近紅外光譜的波長(zhǎng)范圍，并在檢測(cè)過(guò)程中不斷修正系統(tǒng)數(shù)據(jù)，為提高小樣檢測(cè)的準(zhǔn)確性打下基礎(chǔ)。該檢測(cè)裝置檢測(cè)速度快，可靠性高，檢測(cè)誤差小，誤差范圍小于0．3%，本裝置適用于不同品種的稻谷、小麥、玉米、大豆4種原糧中雜質(zhì)的選取。
1、防水防潮處理
精密電子儀器對(duì)工作環(huán)境的要求都很高，交換機(jī)的工作環(huán)境要求機(jī)房環(huán)境必須干燥、不潮濕。要通風(fēng)條件良好，溫度適宜。最好能配備相應(yīng)的恒溫恒濕和通風(fēng)設(shè)備，盡量擴(kuò)大交換機(jī)工作空間，以利于交換機(jī)工作時(shí)散發(fā)熱量。同時(shí)要嚴(yán)禁安裝在陽(yáng)光直射的環(huán)境下。
2、防塵防雷處理
要有專人進(jìn)行維護(hù)，經(jīng)常擦拭交換機(jī)上的灰塵，以防止雜物進(jìn)入交換機(jī)機(jī)體內(nèi)部引起短路而引發(fā)系統(tǒng)故障。要保證交換機(jī)防雷設(shè)施完好，接地線牢固。同時(shí)交換機(jī)工作環(huán)境內(nèi)不能有腐蝕氣體或強(qiáng)電磁干擾。工作環(huán)境內(nèi)要避免經(jīng)常振動(dòng)，避免接近高頻機(jī)器，避免接近電子焊接器或收音機(jī)以及手機(jī)天線類，這樣對(duì)于交換機(jī)使用壽命來(lái)說(shuō)有很大的幫助。
3、注意細(xì)節(jié)
交換機(jī)一般來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)都是長(zhǎng)期持續(xù)工作的，無(wú)異常情況下沒必要進(jìn)行定期斷電。交換機(jī)經(jīng)常斷電反而會(huì)實(shí)則其反，因?yàn)殚_機(jī)瞬間的沖擊電流會(huì)大大高于平時(shí)工作穩(wěn)定電流，開機(jī)時(shí)大電流的沖擊下。反而提高了電子原件損壞的機(jī)率，這是所有電器都有的共性，所以沒必要經(jīng)常斷電。同時(shí)應(yīng)該注意，盡可能不要在機(jī)房做維護(hù)外的其他事件，嚴(yán)禁在機(jī)房里吃東西或抽煙等。
二、對(duì)交換機(jī)進(jìn)行隨時(shí)檢查和定期維護(hù)是保證交換機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的前提
隨時(shí)悉心觀察交換機(jī)的工作狀態(tài)是作為維護(hù)人員必須具備的職業(yè)素質(zhì)。只有細(xì)心觀察，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取處置措施。
1、經(jīng)常性觀察交換機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行環(huán)境
首先從查看后臺(tái)服務(wù)器及維護(hù)終端界面開始，看是否有當(dāng)前報(bào)警或歷史報(bào)警，細(xì)心觀察界面切換能否做到準(zhǔn)確及時(shí)。同時(shí)要認(rèn)真檢查機(jī)架溫度，看是否存在明顯過(guò)高等現(xiàn)象。機(jī)房?jī)?nèi)有沒有異味和線路燒焦等。每次檢查要做好相應(yīng)的設(shè)備工作狀態(tài)記錄，以便于在維修上提供參考。
2、經(jīng)常性觀察和檢查前后臺(tái)通訊設(shè)備運(yùn)行工作狀況
首先要檢查前臺(tái)MP主備狀態(tài)，查看界面是否存在通訊中斷、通訊斷斷續(xù)續(xù)等現(xiàn)象。MP文件顯示返回結(jié)果應(yīng)該準(zhǔn)確和及時(shí)，如果輸入命令超時(shí)或者返回的結(jié)果緩慢，則需要進(jìn)一步進(jìn)行診斷。這就要在后臺(tái)報(bào)警界面的機(jī)架狀態(tài)圖中點(diǎn)擊備用MP，在彈出的狀態(tài)圖中連續(xù)多次點(diǎn)擊狀態(tài)顯示按鈕，觀察顯示工作狀態(tài)確定是否存在異常。其次是查看后臺(tái)服務(wù)器和各終端工作狀態(tài)，簡(jiǎn)單修改服務(wù)器和操作維護(hù)終端，檢查命令執(zhí)行情況是否存在異常。同時(shí)要經(jīng)常對(duì)報(bào)警狀況和其他部位工作狀況進(jìn)行測(cè)試檢查，這樣才能有效保證交換機(jī)工作的穩(wěn)定。
三、交換機(jī)常見故障及排除方法
交換機(jī)發(fā)生故障，我們要認(rèn)真分析原因，不能盲目地在情況不明的情況下下猛藥，要找到故障原因，明確維修步驟后再采取修理措施。通常運(yùn)用的檢查確定故障的方法有排除法，即盡可能羅列出故障原因并逐一排除；對(duì)比法，即對(duì)比同類正常運(yùn)行的設(shè)備，找出帶病設(shè)備的異常之處；替換法，用相同品牌型號(hào)設(shè)備替換下帶病設(shè)備，找出設(shè)備的故障點(diǎn)。三種方法各有所長(zhǎng)，最常用的是替換法，有時(shí)需要三種方法并用，會(huì)取得很好的診斷效果，這要我們維修人員因地制宜，靈活運(yùn)用。交換機(jī)故障主要分兩大類，一類是硬件故障，一類是軟件故障。其中硬件故障大致有以下幾種：包括電源線纜、電路板、端口和背板故障。軟件上大致包括系統(tǒng)錯(cuò)誤、配置不當(dāng)或其他外部因素諸如病毒入侵這幾類故障。
1、電源故障診斷與排除
在排除插頭電源線連接問題后，如果開啟交換機(jī)出現(xiàn)風(fēng)扇和指示燈不工作，基本可以斷定為電源故障，產(chǎn)生此故障的原因大致為線路老化、電壓不穩(wěn)等，這樣就只能用更換或維修電源來(lái)排除故障。
2、電路板故障診斷與排除
由于電路板元器件受損導(dǎo)致局域網(wǎng)內(nèi)部分設(shè)備不能訪問服務(wù)器，或出現(xiàn)連接斷續(xù)情況，在排除網(wǎng)卡布線等故障后，基本可以確定為電路板故障，出現(xiàn)此情況，多數(shù)要返廠維修或廠家派專業(yè)人員進(jìn)行排除。
3、端口故障診斷與排除
由于端口松動(dòng)或臟蝕，導(dǎo)致局部端口不能聯(lián)網(wǎng)，但整個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作正常，這樣基本上可以斷定為端口故障，清除端口贓物或更換端口即可，同時(shí)要注意保持好交換機(jī)工作環(huán)境衛(wèi)生。
4、背板故障診斷與排除
因?yàn)槌睗瘛⒏邷?、雷擊造成電路板斷路，癥狀表現(xiàn)為外部供電環(huán)境正常，而機(jī)體內(nèi)各模塊都不能正常工作了，這種現(xiàn)象多數(shù)為背板故障，要在平時(shí)維護(hù)中保持交換機(jī)工作環(huán)境的溫濕度，加強(qiáng)防雷等措施。
5、系統(tǒng)錯(cuò)誤故障診斷與排除
由于設(shè)計(jì)等原因，出現(xiàn)的交換機(jī)丟包、錯(cuò)包或滿載等現(xiàn)象，導(dǎo)致交換機(jī)系統(tǒng)全方位常見故障，影響整個(gè)局域網(wǎng)運(yùn)行，這就是明顯的系統(tǒng)錯(cuò)誤故障。這通常要維護(hù)人員注意關(guān)注相關(guān)生產(chǎn)廠家的升級(jí)信息，隨時(shí)對(duì)軟件進(jìn)行升級(jí)。
6、配置不當(dāng)故障診斷與排除
配置不當(dāng)通常是由于未詳盡通讀使用說(shuō)明而導(dǎo)致的，明顯表現(xiàn)在連接交換機(jī)端口，無(wú)法接通局域網(wǎng)，但電腦桌面圖標(biāo)仍顯示網(wǎng)絡(luò)連通。只要按說(shuō)明進(jìn)行配置即可。
