社会体育的功能

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社会体育的功能范文第1篇

关键词：人文精神；大众化；生活化

由于市场经济不断发展，城市现代化水平不断提高，人民生活水平不断提升，体育的社会性本质与功能也越来越多地显现出来，尤其是2008年北京奥运会的召开使人们对体育的认识更加全面和深入，体育被越来越多的人所认识与接受，大众体育的概念越来越深入人心，体育为群众服务，为社会服务的功能也逐渐增强。

一、体育的人文精神

从21世纪开始，体育的人文精神越来越受到人们的重视，加强体育的人文素质也成为体育工作者与教育者的共识。体育兼具自然、科学和人文三者融合的价值和意义。长期以来，按照国内的分类和思想方法，人文被消融在科学之中，体育的人文目的也就被涵盖在科学的目的之中，甚至认为经过专家学者统计的科学数据才是解决人们身心健康发展的唯一方法。因而体育人文的价值被淹没了，体育人文精神的独特性和特殊性被忽视了。如此一来，与体育强调的科学性相比，与强调知识、技术和体质“显性”元素相比，对“显性”元素起决定作用的“隐性”元素―体育人文精神的培养就显得很不够，对体育人文价值的研究被忽视。而颇具讽刺意味的是，体育的人文精神恰恰为人们提供了一种契合教育本身的生活工具，是一种身体运动的习惯、精神，是情感、人格的陶冶过程，是人生命发展过程的“本源”需要。因此，科学与人文的融合是体育走向人性回归的必然选择，这不只是一个体育文化问题，更是一个社会文化问题。

二、体育的社会性本质表现

1.体育的大众化本质。体育的大众化是现代体育的社会性十分突出的表征。大众化亦即人人化，说明其活动的普及化程度极高，达到了不分性别、年龄和社会阶层，人人参与的社会状态。应该强调的是，体育的大众化表征并不是从它诞生的时候就自带的一种特征。在采集狩猎时期，由于性别不同和劳动分工，男性所要掌握的技能与女性有较大的差异，并在文明进化过程中，形成了对不同性别的行为评价标准。在体育领域中，性别排斥现象同样存在，直到1900年第二届奥林匹克运动会上，11名女选手的参赛才宣告了体育国际舞台上男性独演的时代结束，体育的参与方式开始向无性别差异的方向发展。20世纪以后，随着社会经济的发展和社会政治关系的变革，特别是社会法制化趋势，使得不同社会阶层的人在个人权利上逐步失去了差异。那些本质上根本就没有社会阶层差异的活动，如体育运动，便以十分迅速的方式向社会各阶层滋生蔓延，成为了这个世界中最具大众性的社会活动。从本质上讲，体育的大众化发展就是消除社会差异。

2.体育的生活化本质。生活化是现代体育的社会性表征的一个重要方面。体育源于生活，并在社会生活中演变和发展。但这并不意味着体育的生活化。体育的生活化意味着体育如同吃饭睡觉那样，成为这个社会中每一个人日常生活必不可少的组成部分。体育的生活化以大众化为前提条件，也就是说，体育必须作为日常生活的一个内容纳入广大民众的需要范畴。

尽管运动是人的一种基本特征和需要，但体育运动与人的物质需要的满足并没有必然的联系。因为，体育运动是一种以精神成分为主的社会文化形态，如果说对人产生的物质意义可能在于对生活主体的生活能力的训练和培养，即对人体本身产生的物质效应。一些关于生活方式的研究认为：生活主体的体力是生活主体进行生活活动的基础，体力是生活主体进行生活活动的物质基础，而体育运动则是改善和发展这种物质基础的手段和方法。

三、发挥体育的社会作用

1.学校体育教育对发挥体育的社会作用的意义。学校是学生进行健康教育和接受体育知识及技能的场所。现在，学校体育教育与学生的终生教育结合在一起，使学生形成健康的生活方式，走向工作之后能够把自己在学校中所学的知识和技能为自身的健康服务。

2.加强社会的宣传和教育。利用社区街道的作用，加强社区健康教育，使社医成员积极参与到体育锻炼中来，同时应开放学校、政府单位和事业单位的运动场所，政府应把赢利性和公益性两种不同性质的场所分开，不能都转成赢利性，两者都应兼顾。社区和政府应多举办参与面广的体育活动，提高全民参与意识。

3.发挥企业的能动性。在经济社会的今天，企业职工占全国总人口的比例越来越大，企业是创造大量就业机会的单位。体育的社会作用根本是促进全民健康，从而提高人民的社会满意度。虽然当前社会的发展仍然要以经济为中心，但是经济的发展应是健康、可持续发展的，不能以牺牲广大职工的健康为代价。政府应做好杠杆的调节作用，发挥企业能动力，积极有效地使职工参与到体育健康的活动中来，最终群众体育才能得以提高。

参考文献：

[1]后明光.新时期体育的社会功能[J].科技信息（学术版），2008，(22).

社会体育的功能范文第2篇

一、“社会适应”辨析

（一）适应的概念

适应原是一个生物学概念，指有机体改变其生理构造和功能以适应环境、图谋生存的过程。后来，这一概念引入社会学，指一个社会体系适应自然和社会环境的过程。社会学家有时把这一概念称之为“调适”，其含义是指人与人之间或群体与群体之间在交往活动中彼此调整自己的行为以适应环境的过程。

（二）社会适应的概念

在社会学中，社会适应是指个人或群体调整自己的行为使其适应所处社会环境的过程。它有别于生物自我调整以适应自然环境过程的生物性适应。《纲要》所提出的新的教学目标“社会适应”，旨在强调体育教学的社会适应价值。重点在心理调适在肌体锻炼过程中，得到舒展，这是作为个体在群体生活中释放自我的一种方式。

（三）社会适应过程是个体社会化的过程

社会适应不是一个空泛、抽象的概念。社会适应的过程实质上是个体不断社会化的过程。一个生物的人要成为社会的人，他就必须适应自己生活于其中的社会的变化，要在与他人的交往与互动中逐渐形成自我观念，协调人际关系；要学习和体验社会角色，学会承受各种挫折。同时，他在个体社会化进程中必须面对各种冲突并学会妥协和顺应、合作与竞争；要学习各种规则和价值观，弄清哪些行为是能被社会接受的，等等。

体育教学过程本身所具有的种种特殊性和矛盾特征，如竞争与协调、胜利与失败、求胜欲望与规则限制、强烈的情感体验、复杂的互动关系等等，使得体育教学在促进个体社会化、提高其社会适应能力方面具有不可替代的特殊功能。

二、体育教学提高学生社会适应能力的功能

托尔斯泰说“世界上有两种人：一种是观望者，一种是行动者。大多数人都想改变这个世界，但没有想改变自己。” 有时候，我们改变不了我们周围的环境，可是我们却可以改变自己，改变自己看待周围环境的心态以及目光，而这一点，往往体育教学对提高学生这一方面能力有俱佳效果。

（一）身体练习可以培养学生为社会所需要的优良品质

体育教学的特点之一是学生以身体练习为主要形式，身体练习一般都伴随着明显的生理变化和强烈的情感体验。身体练习种类繁多，都可以培养学生的优良品质。如：长跑、障碍跑可以培养学生吃苦耐劳的品质；跨栏跑、支撑跳跃等项目可以培养学生勇敢、顽强、沉着、果断的品质。体操项目具有一定的危险性，对练习者来说无疑是对克服困难的勇气和自信心的考验。所以教师在教学中应很好地结合这些教材的特点，及时渗透意志品质教育。当学生完成练习时，教师不仅要及时总结完成技术动作的情况，还应及时对学生进行表扬鼓励，来强化学生的自尊心和自信心，让学生体会成功的感觉，还要让学生回味胜利的来之不易，领悟什么是坚忍不拔、不畏艰险、勇于拼搏的精神。这种自身生理、心理的强烈体验往往是最深刻的，甚至是终生难忘的。教师还要继而引导学生认识到，无论学习、生活、工作都需要具备这些优良品质，使学生深刻领悟到：在进入社会漫长的人生旅途上必须具备这些优良品质，才能勇往直前，不断进步。

（二）体育教学可以为学生提供人际交往的时空

体育教学中常用到一些特殊的教法，如保护、帮助、双人练习和群体练习（合作与对抗的）等。在这些练习中，学生人与人之间的接触程度是日常生活和其他学科教学中所罕见的，学生随时会与一些熟悉的或不熟悉的同学结为组合，进行对抗或合作的练习。在这些练习中，学生可以扩展自己的交往范围，学会互相协作与帮助，体验到被助与助人的快乐。人际关系是社会关系中最基本的关系，适应人际关系也是社会适应中最基本的适应。体育教学中所提供的人际交往的时间与空间，有助于学生学会正常的人际交往，协调人际关系，学会与他人和睦友好地相处。这同样也会对学生养成积极乐观的生活态度起到潜移默化的促进作用。

（三）体育竞赛能够培养学生抗挫折能力和团队精神合作能力

心理学家把需要不能实现时的心理称为挫折。人在社会中会经受各种挫折，耐受挫折的过程是一个心理调适的过程，而抗挫折能力也是社会适应能力的重要方面。而体育竞赛在培养学生抗挫折能力方面具有其他学科不可替代的特殊作用。体育竞赛中存在着发生失败的必然性，而对于失败的个人或群体来说，经历失败无疑是一种良好的抗挫折训练。学生在竞赛中，或多或少、或早或晚会经历失败的打击，这种失败所引发的挫折体验，对学生是一种心理磨炼。承受挫折的调适过程就是一个提高社会适应能力的过程。体育竞赛对培养学生集体主义、团结协作的团队精神的作用更是显而易见的。如篮球、排球、足球、接力跑等项目竞赛是需要学生之间的团结协作和集体的力量才能取得胜利的。所以教师在讲战术配合和技术要领时，要特别强调集体配合的重要性，不失时机地对学生进行集体主义、团队精神的教育，使学生明白：一支没有集体观念的队伍是没有力量的队伍，因而也是很难在比赛中战胜对手的。而一个人若没有集体主义观念，不讲究集体配合，即使个人技术水平再高也是难以有所作为的。从而让学生在战术配合的练习中，体会集体主义的精髓和团结协作的力量。

社会体育的功能范文第3篇

关键词：主题班会 学生 德育教育

一、班会的德育教育

“主题班会是指有鲜明主题的、以班集体为单位进行的思想品德教育活动，是班集体进行自我教育的重要形式。”班会的存在实际上一直为人所不解，在一部分人看来学生的品德教育似乎能够由教师和家长潜移默化的影响，不是很需要用固定的时间来进行疏导。而且在竞争日趋激烈的今天，把45分钟时间用在貌似看不出什么实际效果的品德教育上，还不如将这点时间分配给任何一个科目用来更快的提升孩子的成绩。当然，我能理解这类观点产生的原因，但并不赞同。其实，班会的存在并不仅仅是让孩子们去背诵一些道德规范，更不是浪费时间。他往往还兼任沟通、磨合的功能。众所周知班会共分为两类，一类是每周一次的常规班会，另一类则是尝试性的主题班会。两类班会的不同注定了它们要承担不同的使命。如果说主题班会往往是产生单一效果的宣讲的话，常规班会则是涵盖面更广的教育模式。同学们在参加常规班会的过程中能够认识到最基本的几点原则，像是遵守时间、互相帮助、主动参与等。这些属于不能完全依靠三维目标就能达到的社会生存本领。但在常规班会中却能产生点滴积累的效果，使学生在每一次参加班会的过程中都有所收获，特别是在社会生活方面。礼貌的待人接物方式需要老师和家长的指导，更需要接触人群来不间断的联系，而班会的存在恰恰承担了这份任务。“主题班会的开展往往能影响到一个班级的凝聚力和向心力，它对于班风建设、班级管理和增进学生之间的情感交流意义重大”。

二、班会设计的要点

班会的设计由于没有权威的课程标准和统一的教材、教参，多显得凌乱。实则不然，如果抓住要点设计得体，班会的德育教育功能则十分明显。

首先，要明白生活是班会主题的源泉。教师在设计主题班会时要贴近学生的生活，不要求有多高的思想基调，但一定要和学生的身心发展及日常生活息息相关，只有这样才能抓住学生使每一个人都有话说，都能参与进来。这样班会就不会空洞没有内容。比如，新生入学针对学生不适应校园生活就可以开展一期主题班会，帮助学生尽快的适应入学生活；某某学生不讲个人卫生，老师可以建议学生开展一次健康卫生常识主题班会并伴随卫生评比竞赛来培养学生讲卫生的习惯远比老师单纯的说教效果要好得远。

其次，班会的内容、方法、形式一定要精彩。“班主任要在内容的设计和安排上尽量选择社会生活中不能回避的和学生经常接触了解到的社会生活中种种负面的问题，让学生在自己身边看得见，摸得着”。在班会的流程设计中一定要有学生参与的环节，老师的组织一定要恰当，不要有偏颇，应该关注大多数学生的心理状态和乐趣，这样班会的探讨空间才大，教育效果方才显著。特别是在常规班会中，属于学生的时间应当尽可能的多，甚至可以将主导权移交给学生自己。这样老师既能了解本班学生们一周中关注的内容，方便及时纠正和引导。又能间接锻炼学生的能力，更可以创造出和谐的班集体。例如，胜利70周年的大阅兵，如果教师能以此为契机，举办一次爱国主义教育主题班会，以观看视频、学生谈感受、创办爱国主义手抄报等形式结合起来，那么比老师单纯的说教更能达到德育教育效果。

最后，在班会采用的方法上，尽可能少用黑板，多用多媒体或各类需要学生自己制作或操纵的工具，这样能最大限度的提升学生参与的兴趣。不论是常规班会还是主题班会都要明确主题，“从大处着眼，从小处着手，要勤于观察，善于观察，有时一件日常小事也能引发颇有教育意义的主题班会”。德育先行，力争做到班会具有教育意义，更有实践意义。

班会的主题和班会的方式又趋于多样化，那么与之相伴的参与人员和地点也有所不同。近年来，家长学校已经是一种模式。家长不但参与学生教育而且参与学校管理。家长参与班会已不再是提案而成为了一种常态，这样孩子们能从家长的眼中看到认同，家长也能从孩子的行为中看到成长的痕迹，这两点结合后班会存在的意义就不能否认，且班会的德育教育同样不能忽视。不仅仅是教育学生，更是让家长主动了解学校教育，从而支持学生在生活和学习中的合理选择，才是班会成功与否的最佳标准。这一点在现今的班会中多有体现，很多学校的班会都会设置班级日志，家长要做的和学生要做的甚至是所有人如何做的在班级日志中都有所体现，这样班级的整体性得到了最佳阐释，它是由学校、班级、老师、学生、家长共同组成的集合体。在这里班级的荣誉要由所有人维护，而这个展现个人和班级力量的地点就是班会。班会的实际意义和精神意义得以完美统一，而班会德育教育也不再是空谈。

三、结语与展望

中国一直在倡导德育教育，而班会的重要性让人们逐渐的认识到它同样是中国学生德育教育不可或缺的一环。它涉及的人员最多，涉及的方面最广，甚至成为德育教育中为数不多的交流平台。它的存在，恰恰证明了中国教育有着极强的可塑性和灵动性，也在一定程度上证明了中国的教育事业在不断发展，中国的德育教育观念在不断完善。

参考文献：

[1]张民霞.“主题班会”的问题及思考[J].辽宁教育，2014，（5）.

[2]黄若捷.浅谈主题班会中的德育教育[J].中学教学参考，2015，4（228）.

社会体育的功能范文第4篇

【关键词】绿色节能设计；绿色建筑；节能建筑；环境设计

近年来，随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广，建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料，以及应用成果被介绍到国内，向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是，这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高，一次性投入比较大，连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到， 目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的，而这些技术本身也不是十分完善，在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。

一、内保温复合节能墙体组成及应用

复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体。

1．墙体结构层：系指混凝土现浇或预制品的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。

2．空气层：空气在0℃时导热系数为0 024VV／(m·k)。在25℃±5℃时为0 0256W/(m·k)，即使在200℃的情况下仍有00：384 W／(m·k)。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能，因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。

3．保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。

4．保护层：主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，宜选用A级无机防火板为保护层材料。

5. 饰面层：由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性，所以各种饰面材料均可使用，选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。

结合各地的气候和地理环境，借鉴各方面成功和失败的经验，在优化组合的基础上开发的墙体内保温板，具有保温、隔热、隔音、防潮 抗冲击、抗震、呼吸等功能，已在工程中应用。

二、屋面空间绿化

屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用能力，在不同的地区，针对太阳辐射的差异，选择不同品种的植物进行屋面种植。绿色植物的种植不仅可以避免太阳光直接照射屋面，而且由于植物本身对太阳光的吸收利用、转化和蒸腾作用，大大降低了屋顶的室外综合温度。同时利用植物培植基质材料的热阻与热惰性，可以降低内表面温度，从而减轻了对顶楼的热传导。有资料显示，种植屋面的内表面温度比其他屋面低2.8℃-7.7℃ 。在炎热的夏季，从屋面进入室内的热量占总围护结构的热量的70％ 以上，实施绿化的屋面外表面最高温度可以比不绿化的屋面外表面最高温度低20℃ 以上。同时，屋面绿化若在城市中大量应用，可以使整个城市成为高低错落的大花园，降低噪声，提高节能率，改善生态环境。

屋面绿化最主要的技术问题是荷载、防水、透气等，应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求制定出种植植物种类及配套设施，其典型构造做法见图1。针对屋面绿化荷重较地面绿化小的特点，宜采用轻质材料作为种植土，目前一般采用草炭腐殖土、珍珠岩、蛭石等。覆土层厚度必须严格按照设计执行，种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重，防止覆土荷重超过允许值使屋面钢筋混凝土板产生塑性变形裂缝，从而造成渗漏。由于屋面绿化的特殊性，种植层的厚度受到限制，植物的配植要求以耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠且浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜，如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。还要注意保护屋面防水层，一是选择根系不发达的植物；二是选择耐根系穿刺的防水层，如铝合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。同时防水层应上翻超过土层15 cm以上，且屋面应形成适当的坡度，以利于及时排除积水。高大的树木和水池等集中荷载应放在柱子或承重墙的位置上，有利于荷载的直接传递。有人认为屋面绿化会对抗渗防漏不利，实际上这种看法有失偏颇。因为土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用；同时，覆土种植后，屋面可以免受夏季阳光的暴晒从而显著降低屋面温度，避免和减缓刚性防水层干缩开裂、柔性防水层和涂膜防水层老化。因此，只要处理得当，屋面绿化不仅不会对屋面的抗渗防漏造成不利，反而会承担起保护屋面防水层、延长其使用寿命和增强屋面防水性能的作用。

三、探寻节能的绿色建筑材料

建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性，对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层，以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果，但各种高效保温材料价格不菲，而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此，建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗，还应当从整体系统的观念出发，关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发，建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能，其加工生产过程也应当简单易行，节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心(Real Goods Solar Living Center，Hopland，California)创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆，再把它们砌成墙体，然后在墙体上喷涂一种8～10 cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能，而且兼有较强的防火性，并且无毒无害。无独有偶，美国建筑师塞缪尔·默克比(Samuel Mockbee)设计的布赖恩特(Bryant)住宅也采用了类似的墙体做法，只是具体构造略有不同。需要指出的是，这栋面积为79m2的住宅是建筑师无偿为美国阿拉巴马州黑尔县的一对贫困黑人夫妇而设计的，项目经费全部靠募捐筹集，十分有限。建成后的布赖恩特住宅在各方面都达到了设计要求，并深受使用者的喜爱，他们给这座房子起了一个有趣的绰号——“干草捆住宅”。

实践表明，这种使用农业副产品作为建材的方法可以使多方受益：农民因出卖稻草获利，建造方可以减少材料造价，节省建材能源开支，燃烧秸秆所产生的温室气体也大大减少。由此可见，创造性地采用新型建材往往可以变废为宝，减少污染和能源浪费，从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用，当然也可以是科学上的合成，但如果加工处理过程中的能源消耗过大，或工艺过于复杂，也会得不偿失，这一点应当引起注意。

四、充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源，也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视，太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展，产品的生产研发技术日臻成熟，越来越受到消费者的青睐。另外，从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看， 太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因，目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主，存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中，在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置，特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用，就可以大大节省常规能源，也是建筑节能的发展方向。

五、小区总平面的环境设计

经验表明，建筑单体的居住舒适度和建筑的环境有很大的关系。位于城市中心区的居住小区由于周围楼房林立，加之中心区的地价高，开发商为了保证必要的利润，小区内建筑的密度也大，因而我市中心区的几个居住小区，与城市边缘区的几个居住小区比较，夏季不仅室外气温要高(1℃～2℃)而且无风闷热。即使是同在市中心区，对环境设计的重视程度不同也可造成居住环境的差别，例如，某小区，虽也位于市中心区，但在拆迁征地时，对原有树木进行了保护，并在规划时合理保留了许多水面（该处原有许多水塘），小区建成后，很多保留的参天古树，起到了很好的遮阳效果。一株上百年的大树的树冠比面积百倍于其他开发区新栽小树。

六、总结

当今在世界范围内，以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀，由资源依赖型转向创新驱动型，真正实现经济增长方式的转变，已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统，如何实现高效率地利用资源，最低限度造成对环境的影响是节约能源的重要环节。总之，只要按照节能新标准严格把好节能设计关，监督好施工节能用材关，就能有效提高居住建筑节能效率，降低建筑能源耗费，节约居家生活成本，为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅，为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源，是中国可持续发展的战略。将建筑热工技术与恰当应用新材料、新构造相结合，搞好节能建筑设计和施工，促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善，是我国建筑工作者进人21世纪的重要任务。

参考文献

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[1]郭跃周，于汉学.住宅小区智能化设计探讨[J].西安科技学院学报，2000，（3）．

[2]张晓健.建筑节能设计的要点浅析[J].天津建设科技，2003，（1）.

[3]黄运龙.刍议建筑设计与建筑节能[J].科技信息，2007，（11）.

[7]高宏波.低技术建筑节能设计浅析[J].华中建筑.2007，（3）

[5]李丽萍，银永明.现代住宅小区设计思路探讨[J].油气田地面工程，2002，（6）．

[6]梁月琴，姜炳洲.谈谈住宅建筑的综合设计[J].今日科技，1997，（1）．

[7]孙湧，玉海龙.浅谈建筑节能设计[J].科技信息，2007，（2）.

[8]朱立新.铝制门窗的建筑及环保设计应用[J].广东科技，2007，（2）．

[9]郝国胜.发展我国建筑节能技术[J].科技情报开发与经济，1997，（4）．

社会体育的功能范文第5篇

关键词： 图形处理器加速； 层析图像； 光线投射； 体绘制； 传输函数

中图分类号： TP391.41 文献标志码： A

0引言

在传统医疗诊断中，医生根据二维层析图像和多年的阅片经验识别病灶区域，诊断结果附带一定的医生主观判断。医学层析图像三维可视化使得医生能够以一种直观立体的方式从任意角度观察患者的组织结构及病灶区域，有助于医生更准确、更科学地诊断。如何以一种有效方法快速、高质量地实现绘制是本领域现今研究的重点。目前，最常用的体绘制[1]算法为光线投射算法，其绘制质量最高，但计算量非常大，耗时长。在对小数据集绘制时，交互结果基本能达到应用要求[2]。近年来，随着图形处理器（GraphicProcessingUnit，GPU）朝着通用计算模型的发展，其浮点运算能力远远超过了CPU。借助GPU实现医学层析图像三维可视化这种涉及高密度、多线程浮点运算已成为国内外的热点研究领域。Kruger等[3]最先提出了GPU加速的思想，主要是光线提早终止及空间域隔开两种。Espinha等[4]在此基础上，把部分预积分法应用到光线投射算法中，在等值面绘制上，效果得到一定的提高。吴玲达等[5]应用GPU实现了等值面的提取，并应用到电磁环境的三维可视化中。Wang等[6]利用GPU的并行计算实现了医学图像的最大密度投影（MaximumIntensityProjection，MIP）立体绘制。文献[7-8]先后应用八叉树结构对体数据进行优化，以物体空间为序体绘制的空域跳过算法[9]实现了特定数据的快速绘制。蔡勋等[10]对以往GPU体绘制流水线的结构进行深入分析，采用自适应数据划分剔除算法实现了GPU体绘制流水线的优化与预处理加速算法，进一步完善了基于GPU的体绘制算法。在电脑配备多块GPU的情况下，也有多个GPU协同的体绘制[11]。上述方法中，多数是针对特定医学数据，或者特定组织对象（如骨骼）而进行研究。如何对任意大小、任意类型的医学数字成像和通信（DigitalImagingandCommunicationsinMedicine，DICOM）医学数据绘制出多种不同组织显示的效果，是体绘制的重点与难点。针对这些问题，本文通过设计不同的颜色及不透明度传输函数，并应用到光线投射算法中，实现了多种不同功能的体绘制，可快速高效地切换不同的传输函数查看不同的组织器官，不仅绘制质量高，并且交互速度快，能达到实际应用需求。

1GPU加速光线投射算法技术流程

1.1工具选择

借助特定的三维图形接口可编程实现医学影像的体绘制，包括NVIDIA公司的统一计算架构（ComputeUnifiedDeviceArchitecture，CUDA），OpenGL和Kitware公司的可视化工具包（VisualizationToolkit，VTK）[12]。但是若要利用CUDA，必须拥有NVIDIA公司的显卡，其他类型的显卡无法进行基于CUDA的应用程序开发，这限制了它开发的普遍性。OpenGL作为开放图形类库，利用它开发三维可视化软件，必须要求开发人员了解非常多的底层图像相关函数，存在开发难度大、周期长等问题。而VTK作为开源工具包，在三维计算机图形学、图像处理和可视化方面都有非常重要的应用。并且VTK是跨平台、支持并行处理的。VTK从5.6版本开始支持GPU运算，内部集成了OpenGL，具有多种着色器，其内部封装了可视化中比较常用算法，缩短了开发周期，降低了开发门槛，在建筑学、气象学、医学和生物学领域上都有非常广泛地应用。

1.2光线投射算法

光线投射算法是体绘制中的经典算法，由于其绘制出的图像质量最高，因而被广泛研究与应用。其示意图如图1所示。

2.2绘制速度及绘制质量分析

为了不失客观性，本文借助第三方软件Fraps来测试三维重建系统的绘制帧率。图4～5左上角为绘制结果的实时帧率监测，从图中可看出，体绘制结果完全能达到实时交互的目的，速度在40帧/秒以上。当数据量很大时（931张切片，480MB），绘制速度也在20帧/秒左右，满足实际应用需求。图6为光线投射算法在CPU上及在GPU上实现的绘制效果局部放大对比图。图6（a）为CPU交互绘制效果，重建速度只有16帧/秒，并且在放大、缩小和旋转交互的过程中，绘制质量较差，存在较大的锯齿效果。而从图6（b）GPU上的交互绘制效果上可看出绘制质量明显优于CPU上的绘制效果，绘制出的血管非常清晰，并且在交互过程中，重建速度达到了41帧/秒，非常流畅。

数据集1的大小为512×512×931，为颅内肿瘤数据。数据集2的大小为512×512×361，为肾脏数据。数据集3的大小为448×120×576，为头颅MR数据。由于数据的读入部分由CPU端进行，而绘制计算部分由GPU端进行，所以，数据集越大，切片数据越多，读入耗时越大，GPU绘制与CPU绘制的加速比也越大，最高可达9倍。当数据集较小时，CPU端绘制与GPU端绘制耗时差别较小，加速比只在1～3倍。这也说明，GPU在处理大数据集上存在更明显的优势。

3结语

随着医疗成像设备精度的不断发展，所获得的医学影像数据越来越庞大。现阶段，医学图像采集仪器可达到每秒采集10组1024×1024×256的8位三维体数据，即每秒2.5GB数据[13]，这种海量数据对计算机的处理能力是一个很大的挑战。针对以往体绘制中绘制、交互速度慢，绘制结果单一的缺点，本文基于经典的光线投射算法，设计并实现了GPU加速的医学层析图像实时多功能体绘制系统。可以对任意大小的DICOM数据集进行不同功能（MIP，VR）的绘制，并且可以通过设置不同的传输函数实现不同的绘制效果。实验结果说明，体绘制效果不仅速度快，而且绘制质量高，能满足科研教学和临床诊断的实际需求，使诊断医师对患者病灶部位有更加直观的认识。

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