核技術(shù)論文范文
時(shí)間:2023-04-05 02:40:52
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篇1
果樹傷口愈合劑的理化性質(zhì)
果樹傷口愈合劑的特性與其作用密切相關(guān)。首先,使用傷口愈合劑要阻斷水分和營養(yǎng)的流失,所以要求其與水不親和,具有防水作用。其次,為了方便涂抹,應(yīng)配置成糊狀或膏狀,在果樹修剪時(shí)能夠方便地?cái)D壓出涂抹在傷口處。再次,在涂抹后要求有良好的速干性。在生物活性上,首先要有良好的傷口愈合效果,其次要有良好的防病原菌侵染的效果,部分害蟲嚴(yán)重的地區(qū)使用的產(chǎn)品還需要防蟲活性。
果樹傷口愈合劑的組成
1植物生長調(diào)節(jié)劑
在果樹傷口愈合劑中使用的植物生長調(diào)節(jié)劑主要為萘乙酸(NAA)、2,4-滴(2,4-D)、吲哚乙酸(IAA)等。研究顯示,萘乙酸不僅具有促進(jìn)傷口愈合的作用,它還能調(diào)運(yùn)營養(yǎng)物質(zhì)向應(yīng)用部位集中,提高植株的用藥部位的抗病能力[12]。如芐氨基嘌呤(6-BA)有促進(jìn)側(cè)芽萌發(fā)的作用,也有使用于傷口愈合劑的報(bào)道[9]。
2殺菌劑
果樹傷口容易感染病害,因此果樹傷口愈合劑中含有殺菌劑,防止病原菌通過傷口感染果樹。在殺菌劑的選用上,一方面對果樹無藥害,另一方面在環(huán)境中要穩(wěn)定,以保護(hù)性殺菌劑為主,或保護(hù)性殺菌劑兼有內(nèi)吸性,殺菌譜廣。如張淑燕等使用8-羥基喹啉酮作為殺菌劑[9];又如廣譜性殺菌劑多菌靈,它可用于梨、桃、蘋果、葡萄等多種果樹,具有保護(hù)和治療作用,在環(huán)境中穩(wěn)定;腐霉利是一種保護(hù)性、治療性和持效性的殺菌劑,可在桃、櫻桃等果樹上使用;嘧菌酯是一種高效光譜殺菌劑,具有保護(hù)、治療、鏟除、滲透、內(nèi)吸活性,常在葡萄、蘋果等果樹上使用;百菌清是一種廣譜、長效的殺菌劑,常在蘋果、梨、葡萄、桃、柑橘等水果上使用。
3成膜劑
成膜劑是指能在物體表面形成一層粘著牢固,并具有一定柔軟性、耐摩擦性、耐水性等特性連續(xù)均勻可成薄膜的一類材料。根據(jù)其來源和性質(zhì),可分為蛋白成膜劑、丙烯酸樹脂成膜劑、丁二烯樹脂成膜劑、聚氨酯、硝酸纖維成膜劑等。在應(yīng)用上,通常將2種或3種成膜劑搭配使用,取長補(bǔ)短,獲得良好的效果。目前使用的大都是高分子材料,如丙烯酸書籍聚氨酯共聚樹脂,丙烯酸酯改性丁二烯樹脂等。在果樹傷口愈合劑的配置過程中,要選擇性能好成膜劑,以使產(chǎn)品涂抹在果樹傷口上后速干、防水、耐磨。
4成型劑
膏狀的傷口愈合劑還應(yīng)含有成型劑,以使產(chǎn)品形成良好的膏狀。成型劑的選擇以易得、價(jià)廉、安全性好、與各組分配伍性能好為主。比如黏土,目前已經(jīng)在部分果樹愈傷劑中使用。瀝青也可以在果樹愈傷劑中使用,不但保護(hù)傷口,而且防止木質(zhì)腐爛[13]。固體石蠟具有良好的防水性,在配置固體全蠟果樹愈傷劑時(shí)已經(jīng)在使用[4],也可以考慮用作膏狀產(chǎn)品的成型劑。
果樹傷口愈合劑的發(fā)展策略
1完善監(jiān)管,規(guī)范市場
我國殺菌劑和植物生長調(diào)節(jié)劑都屬于農(nóng)藥管理范疇,其生產(chǎn)、銷售、使用都受《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》的規(guī)范。但是,果樹愈傷劑里既含有植物生長調(diào)節(jié)劑,又有殺菌劑,又不是以調(diào)節(jié)植物生長和殺菌為主導(dǎo)功能的植保產(chǎn)品,這勢必導(dǎo)致歸類和監(jiān)管上的混亂。我國目前在農(nóng)業(yè)部登記的農(nóng)藥產(chǎn)品中,尚沒有果樹愈傷劑這一類,也沒有相關(guān)產(chǎn)品登記的數(shù)據(jù)。管理部門應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和市場發(fā)展要求,完善制度和監(jiān)管措施,規(guī)范市場行為。
2加強(qiáng)研究,開發(fā)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品
縱觀果樹愈傷劑的研究,主要集中在園藝行業(yè)。果樹愈傷劑中含有的主要成分是植物生長調(diào)節(jié)劑和殺菌劑等植保產(chǎn)品,植物保護(hù)部門具有明顯的優(yōu)勢,建議植物保護(hù)部門和園藝部門開展合作研究,進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ),開發(fā)優(yōu)質(zhì)的果樹愈傷劑。
篇2
1.為了增強(qiáng)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力,很多院校開設(shè)了“校企合作”的人才培養(yǎng)模式
但由于學(xué)校實(shí)踐場地等硬件設(shè)施的限制,再加上小微企作為以追求經(jīng)濟(jì)效益最大化為終極目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)實(shí)體,不愿意當(dāng)義工,如果不能抓住小微企的需求開展有效的合作模式,很難使其切實(shí)充當(dāng)好教學(xué)者這一角色。由此可見,很多學(xué)校雖然開設(shè)了藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐課程,但由于小微企和校方出發(fā)點(diǎn)和需求的不同,致使很多校企合作項(xiàng)目只是形式主義,沒有落到實(shí)處。
2.雖然各大院校深知藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要性,但這仍停留在理論階段。
即受到學(xué)校自身?xiàng)l件的限制,現(xiàn)階段國內(nèi)還沒有成熟的藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐課程體系,傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法和教學(xué)手段致使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中喪失了主動(dòng)性,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,尤其是在藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè),缺少創(chuàng)造能力將直接影響學(xué)生的就業(yè)能力,也間接影響學(xué)校藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的發(fā)展。
二、藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)校企合作教學(xué)模式的發(fā)展趨勢
(一)雙師型教師隊(duì)伍建設(shè)
為了使藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生更符合市場的需求,應(yīng)建立雙師型教師隊(duì)伍,即改變僅有院校教師擔(dān)任藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)活動(dòng)這一現(xiàn)狀,從小微企聘請一線藝術(shù)設(shè)計(jì)師擔(dān)任藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課教師,或者到學(xué)校開辦講座,為學(xué)生深入剖析藝術(shù)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)技術(shù),彌補(bǔ)了任課教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的缺陷,使枯燥的理論知識變得生動(dòng)形象,也豐富了學(xué)生的設(shè)計(jì)視角,使藝術(shù)設(shè)計(jì)課程更實(shí)用,更符合市場需求。
(二)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的建立
通過校企合作的人才培養(yǎng)模式可以完善藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容,改善實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)環(huán)境,以學(xué)校提供教學(xué)場地,小微企贊助人才培訓(xùn)資金的方式建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,即校內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)工作室。具體運(yùn)作模式如下:藝術(shù)設(shè)計(jì)工作室的固定設(shè)備和藝術(shù)設(shè)計(jì)材料費(fèi)用均由小微企提供,同時(shí)工作室要完成小微企所下達(dá)的藝術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。這樣的合作模式使得小微企的贊助解決了學(xué)校教育經(jīng)費(fèi)不足的困境,在完善了藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)硬件環(huán)境的同時(shí),學(xué)生可以在完成小微企藝術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)的過程中鍛煉藝術(shù)設(shè)計(jì)能力,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,為日后就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(三)實(shí)踐課程教學(xué)與小微企資源深層次對接
藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的中心和靈魂就是創(chuàng)造力和想象力的運(yùn)用與發(fā)揮,然而這些能力必須要通過具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目這一載體來得以體現(xiàn),由小微企提供的藝術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目剛好給學(xué)生提供了藝術(shù)設(shè)計(jì)的鍛煉機(jī)會(huì),所以要使學(xué)校的實(shí)踐課程教學(xué)與小微企資源深層次對接。這樣深層次對接可以充分利用小微企和學(xué)校的資源優(yōu)勢,把小微企對藝術(shù)設(shè)計(jì)師的需求引入學(xué)校教育體系,使得學(xué)校的教育更具有針對性。同時(shí),通過實(shí)踐設(shè)計(jì)活動(dòng)可以最大限度發(fā)揮學(xué)生們的創(chuàng)造力,在藝術(shù)設(shè)計(jì)作品中加入更多的新鮮時(shí)尚元素,為小微企的藝術(shù)設(shè)計(jì)方案增添了新意,這是一種共贏的合作模式,可以實(shí)現(xiàn)資源的最大利用。具體來說,一種對接模式是將小微企的藝術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目引入藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐課堂,評選出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品供小微企選擇,設(shè)計(jì)作品一旦被采用,學(xué)校和學(xué)生本人都會(huì)得到由小微企所提供的獎(jiǎng)勵(lì);還有一種對接模式是小微企一線設(shè)計(jì)師與藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教師合作擬定藝術(shù)設(shè)計(jì)大賽活動(dòng)內(nèi)容并擔(dān)當(dāng)評委,評選出最佳創(chuàng)意、最具性價(jià)比、最具投資潛力等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),在頒發(fā)獲獎(jiǎng)證書的同時(shí)給予一定的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。學(xué)校與小微企的對接給學(xué)校解決了資金不足的教育困境,學(xué)生在鍛煉了實(shí)踐設(shè)計(jì)能力的同時(shí)也緩解了經(jīng)濟(jì)壓力。據(jù)調(diào)查,雖然在這種實(shí)戰(zhàn)中,藝術(shù)設(shè)計(jì)師生都會(huì)感受到很大的壓力,但壓力同時(shí)也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)力,為學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力,提高職業(yè)綜合素養(yǎng)和就業(yè)率方面卓有成效。
三、結(jié)語
篇3
養(yǎng)殖的稻田要求選擇靠近水源,水質(zhì)無污染,底質(zhì)為粘土,保水性要好,河蟹養(yǎng)殖池的排灌設(shè)施要完善,做到高灌低排,排、灌分開。養(yǎng)殖池用水要實(shí)現(xiàn)灌得進(jìn),排得出,不逃蟹,旱澇保收,穩(wěn)產(chǎn)高效。
二、防逃設(shè)施
河蟹的逃逸能力很強(qiáng),有成群逃逸習(xí)性。因此,如何防逃是河蟹人工養(yǎng)殖是否成功的重要環(huán)節(jié)。在稻田河蟹養(yǎng)殖池的四周必須建造安全耐用,結(jié)實(shí)可靠的防逃設(shè)施,防止河蟹逃跑,造成經(jīng)濟(jì)損失。目前比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的防逃材料是塑料膜和竹桿,具體做法是將竹桿一端埋入土中10厘米左右,間距30~50厘米,上面用細(xì)線拉緊,然后將塑料膜底端用土壘實(shí),上端與細(xì)線用鐵線固定,另外上下排水口要用網(wǎng)片接塑料膜或用鐵線網(wǎng)在進(jìn)排水口進(jìn)行防逃。
三、放養(yǎng)準(zhǔn)備
在稻田河蟹養(yǎng)殖池中,常有各種病原體與有害生物,它們不但能消耗水中的溶氧,而且也會(huì)侵襲河蟹、搶奪餌料,因此在種苗放養(yǎng)前要進(jìn)行全面、徹底地清塘與消毒。目前,主要用生石灰、漂白粉等進(jìn)行消毒。消毒一般在河蟹種苗放養(yǎng)前10~15天進(jìn)行,采用生石灰干法消毒,每畝用量為50~75千克,加水溶化后全池潑灑。利用生石灰進(jìn)行消毒不僅能殺死水中有害生物,還能改善養(yǎng)殖池底土質(zhì),又能增加水中鈣的含量,這對河蟹的生長發(fā)育起到十分重要的作用。此外,放養(yǎng)殖前還要清除環(huán)溝池中的淤泥,以保持養(yǎng)殖蟹池清潔衛(wèi)生。
四、苗種選擇
選擇盤錦當(dāng)?shù)?、?guī)格均勻、120~180只/千克、爬行敏捷、肢體齊全、指節(jié)無損傷、反轉(zhuǎn)迅速,爬行敏捷、無病害的苗種,嚴(yán)禁投放性早熟苗種。放養(yǎng)密度控制在300~400只/畝為宜。苗種經(jīng)3‰~4‰鹽水溶液浸泡3~5分鐘后放養(yǎng)。
五、河蟹養(yǎng)殖
1.養(yǎng)蟹池選擇與改造
選擇交通便利,水量充足,水質(zhì)清新無污染,環(huán)境安靜,進(jìn)排水方便,儲(chǔ)水力強(qiáng),土質(zhì)為壤土,光照充足,底層淤泥不超過10厘米,面積以15~20畝為一個(gè)養(yǎng)殖區(qū)為宜,或直接以稻田生產(chǎn)格為養(yǎng)殖區(qū),田埂四周用60~70厘米高的竹桿做支撐,在竹桿上按裝塑料布作防逃設(shè)施。養(yǎng)蟹區(qū)四周修建環(huán)溝,溝寬1~2米,深0.5~0.8米,面積30畝以上的還要挖“井”字型環(huán)溝,田間溝與蟹田四周環(huán)構(gòu)相通,這樣可為河蟹棲息、覓食、隱蔽提供場所,同時(shí)也能增加稻田的通風(fēng)透光,為河蟹創(chuàng)造適合生長的良好環(huán)境,對促進(jìn)稻蟹共生,實(shí)現(xiàn)稻蟹雙贏提供保障。稻田蟹溝面積占稻田面積的15%~20%。放養(yǎng)前15~20天,采用生石灰對稻田進(jìn)行消毒,每畝用量30~35千克對水調(diào)成乳液,全池潑灑,以殺滅敵害和病菌,同時(shí)還可以補(bǔ)充水體鈣質(zhì)。
2.水質(zhì)
應(yīng)符合《GB11607漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《NY5051~2001無公害食品淡水養(yǎng)殖用水水質(zhì)》的規(guī)定。養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量要求是:水溫適宜為15℃~30℃,最佳22℃~25℃;溶解氧≥5毫克/升;PH值適宜為7.0~9.0,最佳7.5~8.5;透明度適宜30~50厘米,最佳50厘米以上;硝酸氮≤0.1毫克/升;硫化氫不能檢出;淤泥厚度<10厘米;底泥總氮<0.1%。
3.養(yǎng)殖期管理
植物性餌料有高梁、玉米、小麥、豆餅、土豆、以及各種水草等;動(dòng)物性飼料有動(dòng)物肝臟、雜魚、螺螄等。根據(jù)河蟹生長情況和不同階段所需營養(yǎng)進(jìn)行投喂,投喂次數(shù)、投喂數(shù)量一定要適合、餌料要適口,盡量不要投喂配合飼料。
(1)投餌方法。“四看”投餌,看季節(jié):6月中旬前動(dòng)、植物性餌料比為60:40;6月下旬至8月中旬,為45:55;8月下旬至10月中旬為65:35??刺鞖猓呵缣炜啥嗤叮幱晏煲偻?。看水:水質(zhì)清新,透明度大于50厘米時(shí)可大量投喂;水質(zhì)肥沃,浮游植物數(shù)量多,透明度小于30厘米時(shí)應(yīng)控制投喂量,并及時(shí)換水??磾z食活動(dòng):每天巡塘,查看河蟹攝食情況,發(fā)現(xiàn)剩余餌料過多時(shí)應(yīng)減少投餌量。河蟹蛻殼期要增加投餌量和提高餌料質(zhì)量?!八亩ā蓖娥D,定時(shí):每天兩次,早晨六七點(diǎn),傍晚四五點(diǎn)各投一次。定位:沿池邊淺水區(qū)定點(diǎn)“一”字形攤放,每間隔20厘米設(shè)一投餌點(diǎn)。定質(zhì):青、粗、精結(jié)合,確保新鮮適口,建設(shè)投配合餌料,全價(jià)顆粒餌料,嚴(yán)禁投腐敗變質(zhì)餌料,其中動(dòng)物性餌料占40%,粗料25%,青料占35%。定量:日投餌量的確定按3月~4月份為蟹體重的1%左右;5月~7月為5%~8%;8月~10月為10%以上。每日的投餌量為早上占30%,傍晚占70%。
(2)水質(zhì)調(diào)控。5月上旬前保持水深0.4米,7月上旬前保持水深0.5米,7月上旬后保持水深0.6米。6月~9月,每5~10天換一次水,春季、秋季每隔二周換水一次,每次換水水深20~30厘米,先排后灌。每兩周放潑一次生石灰,生石灰用量為10~15克/立方米。透明度保持在30~50厘米。溶解氧保持5毫克/升以上,pH值保持在7.0~8.5之間,秧苗移入大田時(shí)稻田內(nèi)水位應(yīng)在10厘米以上,以后隨濕度升高和生長情況逐步提高水位至20~30厘米,從5月分開始,每隔10~15天換水一次,氣溫超過28℃時(shí),每隔2~3天換一次水,每次換水深15百米左右,換水時(shí)應(yīng)注意田內(nèi)外水濕差不超過5℃,并注意不在河蟹潛伏休息、蛻殼和攝食高峰期換水。
(3)底質(zhì)調(diào)控。適量投餌,減少剩余殘餌沉底;定期使用底質(zhì)改良劑(如投放過氧化鈣、沸石等、投放光合細(xì)菌,活菌制劑);晴天采用機(jī)械池內(nèi)攪動(dòng)底質(zhì),每兩周一次,促進(jìn)池泥有機(jī)物氧化分解。
(4)病害防治。整個(gè)養(yǎng)殖過程中,每隔10~20天,每畝用10~15千克生石灰化成漿潑灑在田邊與溝邊,并每隔10天在餌料中拌和1%的土霉素投喂。始終堅(jiān)持預(yù)防為主,治療為輔的原則。稻田養(yǎng)殖還要防止農(nóng)藥中毒,所施農(nóng)藥的量要適當(dāng),要既能達(dá)到消滅水稻病蟲害的目的,又不大于河蟹致死的安全濃度。另外化肥對河解的毒害也較大,應(yīng)以施足基肥、追施有機(jī)肥為主,施化肥為輔,水稻全生育期可施化肥1~2次,稻田水深控制在20厘米左右,每次每畝可施尿素2.5千克,最好不施過磷酸鈣和碳酸氫銨。
(5)日常管理。要堅(jiān)持巡田檢查,每天早晚各一次,結(jié)合早晚投餌觀察河蟹蛻殼生長、病害、敵害情況,檢查水源是否污染。檢查防逃設(shè)施是否破損,如破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。同時(shí)觀察河蟹攝食、蛻殼、生長情況,及時(shí)清除腐爛變質(zhì)的殘餌,捕撈收獲8~10月,捕撈一般自8月下旬開始,并視天氣氣溫變化情況靈活掌握,氣溫偏高可適當(dāng)推遲。氣溫偏低也可提前,捕獲的河蟹應(yīng)分規(guī)格專池暫養(yǎng)或出售。暫養(yǎng)池要定期沖水換水,并視天氣及河蟹攝食情況,進(jìn)行喂食。
4.收獲
篇4
1.1學(xué)校方面
(1)要求理論實(shí)訓(xùn)課程比例。高職院校為體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)動(dòng)手能力的重要性,往往會(huì)要求理論課與實(shí)踐課達(dá)到一定的比例,不少高校采用1:1的比例。然而并沒有任何實(shí)驗(yàn)證明1:1是最佳比例,何況每門課程內(nèi)容、性質(zhì)都不一樣,不應(yīng)該有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本校為提高實(shí)踐課比例,規(guī)定教師不允許在同一個(gè)班連續(xù)上四節(jié)理論課,連續(xù)上四節(jié)實(shí)踐課卻是允許的。在實(shí)際操作層面,可能出現(xiàn)老師在教室上兩節(jié)理論,后兩節(jié)轉(zhuǎn)換到實(shí)訓(xùn)室上理論的怪相。(2)實(shí)訓(xùn)課。高校往往強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)課程數(shù)量時(shí),忽略實(shí)訓(xùn)課質(zhì)量及效果。在高職里學(xué)生每星期還有一到兩天整天實(shí)訓(xùn),由實(shí)訓(xùn)老師專門負(fù)責(zé)。大量的實(shí)訓(xùn)時(shí)間并沒有同樣多的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,導(dǎo)致一個(gè)簡單實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也需要一個(gè)上午,學(xué)生在完成項(xiàng)目后大量時(shí)間浪費(fèi)在實(shí)訓(xùn)室。同時(shí),實(shí)訓(xùn)老師與專業(yè)教師缺乏配合,整天實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與專業(yè)教師的講授脫節(jié),專業(yè)教師與實(shí)訓(xùn)老師的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目重復(fù)問題頻繁發(fā)生。(3)理論課。大量高職院校采取“2+1”教學(xué)模式,實(shí)訓(xùn)實(shí)踐占據(jù)了大量時(shí)間,且必須保留部分基礎(chǔ)課程,學(xué)生在校的兩年內(nèi)學(xué)習(xí)的理論知識經(jīng)過一而再再而三的壓縮。學(xué)生學(xué)到的知識不僅淺顯,而且連貫性差。這不僅易導(dǎo)致知識的遺忘,還限制了學(xué)生觸類旁通能力的培養(yǎng)。(4)師資。人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵在于師資隊(duì)伍素質(zhì),教師隊(duì)伍的水平?jīng)Q定著教育水平。所以教師需要不斷學(xué)習(xí),提升自身的教學(xué)水平。培養(yǎng)技術(shù)技能型人才最有效的前提——教師也是技術(shù)技能型人才。現(xiàn)階段高職院校師資隊(duì)伍越來越年輕化,技術(shù)技能型教師短缺的情況下,高校在招聘選人時(shí)往往會(huì)傾向選擇技能型,進(jìn)一步導(dǎo)致高職院校技術(shù)型人才的缺失。
1.2企業(yè)方面
(1)訂單培養(yǎng)。學(xué)校與企業(yè)簽訂訂單培養(yǎng)協(xié)議,雙方確定各自權(quán)益與職責(zé),學(xué)校負(fù)責(zé)根據(jù)企業(yè)用工要求招生,與企業(yè)人員制定培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案并與企業(yè)共同組織實(shí)施教學(xué),企業(yè)給予學(xué)校及學(xué)生場地或資金資助,學(xué)生順利畢業(yè)后接收學(xué)生到約定崗位就業(yè)。如各地高校開設(shè)的“豐田班”,其課程按照豐田4S店的崗位需要和豐田公司的企業(yè)文化來開設(shè),培養(yǎng)適合豐田汽車品牌的專業(yè)人才。學(xué)生畢業(yè)時(shí)該地區(qū)豐田公司下屬的汽車4S店會(huì)來校組織招聘。目前來看,不管是“豐田班”還是“大眾班”大都只與大型的公辦院校合作,民辦院校與大型企業(yè)合作的機(jī)會(huì)偏少。另外,學(xué)生工作一年后仍留在工作崗位的不足10%。(2)頂崗實(shí)習(xí)。頂崗實(shí)習(xí)是針對在校生而言,但要求學(xué)生履行實(shí)習(xí)崗位的所有職責(zé),一般是學(xué)生第一次接觸全職工作,具有一定的難度。國務(wù)院規(guī)定職業(yè)教育中的“2+1”教育模式,在校學(xué)習(xí)2年時(shí)間,第3年到對口專業(yè)的企業(yè),頂崗實(shí)習(xí)12個(gè)月。學(xué)生去企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)時(shí),應(yīng)要求專業(yè)對口,這樣學(xué)生才能運(yùn)用上所學(xué)知識。現(xiàn)在有不少學(xué)校將學(xué)生視為廉價(jià)勞動(dòng)力,安排學(xué)生到富士康等跟專業(yè)不相關(guān)的企業(yè)做工,長時(shí)間的勞動(dòng)會(huì)使學(xué)生對實(shí)習(xí)失去興趣,最終也會(huì)損壞學(xué)校的名聲。不少學(xué)校并不能推薦足夠的工作,第三年學(xué)生處于放養(yǎng)的狀態(tài),學(xué)生質(zhì)量不能保證,這也就失去“2+1”當(dāng)初“工學(xué)結(jié)合”的意義。(3)生產(chǎn)經(jīng)營。利用學(xué)校的閑置資源,與企業(yè)合作進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目投資經(jīng)營。學(xué)校以場地、人力或其他現(xiàn)有設(shè)備作為股份參與投資,引進(jìn)企業(yè)的管理方法從事生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng),既能方便師生實(shí)訓(xùn),又能增加學(xué)校收入。如不少院校汽車專業(yè)與企業(yè)合作開設(shè)汽車修理店、汽車保養(yǎng)店,但能夠獨(dú)立運(yùn)營并盈利的少之又少,僅僅作為學(xué)生的實(shí)訓(xùn)場所或服務(wù)學(xué)院員工洗車場所。(4)積極性。學(xué)校主動(dòng),企業(yè)被動(dòng)甚至不動(dòng),企業(yè)覺得吃虧,訂單班畢業(yè)生就業(yè)不穩(wěn)定,流動(dòng)性非常大。在過去的十多年里,不少校企合作僅僅停留在表層——冠名或是資金援助,高職院校校企合作的熱情非常高,一個(gè)重要的好處是能夠提高畢業(yè)生的就業(yè)率,就業(yè)率高招生就會(huì)越容易,學(xué)??诒畷?huì)越來越好。這個(gè)過程中在一直默默資金支持的企業(yè),付出后最終由于各種原因卻留不住人,所以企業(yè)缺乏合作辦學(xué)的內(nèi)在動(dòng)力。
2改革內(nèi)容
2.1學(xué)校方面
(1)改變課程內(nèi)容及浮動(dòng)的理論實(shí)踐課時(shí)比例。圍繞培養(yǎng)高級技術(shù)技能性人才目標(biāo),精選教學(xué)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,重新設(shè)置實(shí)踐課程課時(shí)。首先,加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課改革,拓寬基礎(chǔ),以培養(yǎng)綜合學(xué)習(xí)能力為要求來構(gòu)建專業(yè)課程體系。開設(shè)課程分為:職業(yè)基礎(chǔ)課、職業(yè)崗位課和職業(yè)技能訓(xùn)練課。主要課程有工程制圖、汽車電工與電子基礎(chǔ)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修、汽車底盤構(gòu)造與維修、汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修、汽車使用與技術(shù)管理、汽車及配件營銷等。以上教材均由一線教師自主挑選,選取綜合性強(qiáng),汽車原理理論能滿足高級技術(shù)技能人才從業(yè)需求的教材。注重技能的掌握,不設(shè)定固定的理論與實(shí)踐學(xué)時(shí),根據(jù)課程的內(nèi)容教師靈活設(shè)定理論與實(shí)踐課程比例。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手“如何做”的同時(shí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生理解并思考“為什么要那樣做”,“有沒有其他方法”。(2)加大師生與外界的交流?!疤岣呓處熧|(zhì)量”、“擴(kuò)寬學(xué)生視野”、“提高知名度”,僅僅通過口號,不可能有實(shí)質(zhì)性改變。要真正提高教師的專業(yè)知識、提高學(xué)生能力就需要與外界交流。對于教師,比如定期去外校學(xué)習(xí)、培訓(xùn),去汽修廠或者4S店下企業(yè)鍛煉。如我校要求教師暑期必須到相應(yīng)汽車企業(yè)工作。對于學(xué)生來說要經(jīng)常參加一些技能比賽,在規(guī)模越大的比賽中學(xué)到的也很多,學(xué)習(xí)別人的優(yōu)點(diǎn),找出自身的差距,能使學(xué)生在交流中進(jìn)步。近兩年來,我校參加“全國職業(yè)院校技能大賽”高職組廣東選拔賽汽車營銷項(xiàng)目,均獲得三等獎(jiǎng),通過比賽提高了師生的專業(yè)技能。(3)充分利用實(shí)訓(xùn)室設(shè)備和教學(xué)儀器。汽車的零部件很多,并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,學(xué)生之前大多沒接觸過,如果依靠老師的描述、用手比畫、在黑板上畫圖,很難把內(nèi)容表達(dá)清楚。所以,充分利用實(shí)訓(xùn)教室,學(xué)生對它們的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)就非常清楚,一目了然。學(xué)生學(xué)得懂,學(xué)生的興趣就會(huì)提高,學(xué)習(xí)更有動(dòng)力。利用多媒體教學(xué),能突破視覺的限制,多個(gè)角度地觀察對象,對于汽車的某些部分結(jié)構(gòu)的工作原理,單看懂實(shí)物的結(jié)構(gòu)是不容易理解它的工作原理的,因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)不能動(dòng),能工作的又被外殼遮擋,看不到。如果用多媒體軟件協(xié)助教學(xué)問題就簡單多了,我們借助多媒體的動(dòng)畫形式,使內(nèi)部零件的工作情況和某一部分結(jié)構(gòu)的工作原理呈現(xiàn)得一清二楚,收到了很好的教學(xué)效果。同時(shí)多媒體能夠圖文聲像并茂,達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力和興趣的目的;大信息量、大容量性,節(jié)約了空間和時(shí)間,提高了教學(xué)效率。(4)改變學(xué)生傳統(tǒng)的作業(yè)形式和內(nèi)容。以前的作業(yè)形式要求學(xué)生能夠按時(shí)完成老師布置的作業(yè)題。一般來說題目都是一樣的。筆者布置過類似“本門課程的期望及建議”的題目,結(jié)果反映學(xué)生抄襲作業(yè)現(xiàn)象很嚴(yán)重。作為一個(gè)工科需要?jiǎng)邮值膶I(yè),把學(xué)到的知識通過作業(yè)本來呈現(xiàn)可能不是太完美。所以我們對學(xué)生的作業(yè)形式和內(nèi)容也要改革:首先,從作業(yè)形式來說,可以是口頭作業(yè),可以是書面的,也可以是學(xué)生來實(shí)際動(dòng)手操作等等。其次,作業(yè)的題目可以更加個(gè)性化。如:將學(xué)生分成幾個(gè)小組,每組有不同的任務(wù),考核時(shí)詢問每個(gè)成員在完成任務(wù)過程中所起的作用和貢獻(xiàn),防止部分同學(xué)偷懶。(5)改變傳統(tǒng)的學(xué)生成績評價(jià)方式。眾所周知,對學(xué)生能否做出準(zhǔn)確、客觀、科學(xué)的評價(jià),將在很大程度上影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣。有付出的學(xué)生就要有收獲,偷懶的學(xué)生必須能通過成績區(qū)分出來。一般來說,成績由平時(shí)成績和期末考試綜合決定。平時(shí)成績占30%;期末考試占70%。這種成績權(quán)重分配對于需要?jiǎng)邮值墓た粕鷣碚f分配不盡合理,學(xué)生的課堂表現(xiàn),實(shí)際動(dòng)手能力都需要進(jìn)行過程評價(jià)。加大平時(shí)考核的分值,可以使學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)。而在平時(shí)考核中,可將作業(yè)完成情況、上課發(fā)言積極性、發(fā)言的質(zhì)量、實(shí)踐活動(dòng)參與等各個(gè)方面均納入考核體系。根據(jù)實(shí)訓(xùn)課時(shí)的多少,可分配平時(shí)成績占40%或50%。(6)甄選合作企業(yè)。自2002年國務(wù)院提出在高職院校開展訂單培養(yǎng)距今已過去十多年,校企合作得到極大發(fā)展的同時(shí)也遇到一系列亂象。有一些企業(yè),由于招工困難,把辦訂單班當(dāng)做招工的途徑;與企業(yè)共同制定教學(xué)大綱及安排教學(xué)課程時(shí),要權(quán)衡企業(yè)的干涉程度,不能讓學(xué)校教育成為企業(yè)的崗前教育。這些不利于學(xué)生發(fā)展的合作方式,學(xué)校要注意甄別。對于愿意與學(xué)校共同發(fā)展的優(yōu)秀企業(yè),學(xué)校應(yīng)加大投入而不僅僅只是把企業(yè)當(dāng)成搖錢樹。有的學(xué)校改革訂單培養(yǎng),將訂單班學(xué)生50%的學(xué)費(fèi)交給企業(yè),增強(qiáng)了企業(yè)與學(xué)校合作的積極性,取得較好教學(xué)成果的同時(shí)建立長久的合作關(guān)系。
2.2企業(yè)方面
(1)優(yōu)化訂單班人才培養(yǎng)方案。學(xué)校和企業(yè)應(yīng)共同確定人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)過程和培養(yǎng)方法等。專業(yè)負(fù)責(zé)人通過到企業(yè)實(shí)際走訪調(diào)查,與領(lǐng)導(dǎo)、一線員工進(jìn)行交談,根據(jù)企業(yè)的需求修訂教學(xué)內(nèi)容,依照企業(yè)的用人要求來組織課堂教學(xué)和技能訓(xùn)練,同時(shí)還增加合作企業(yè)的企業(yè)文化和企業(yè)管理知識。積極加強(qiáng)與汽修行業(yè)企業(yè)的合作,為學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)搭建平臺(tái);充分利用企業(yè)資源優(yōu)勢、人才優(yōu)勢、信息優(yōu)勢,幫助學(xué)生快速提高技能。企業(yè)對用訂單班教師學(xué)生持續(xù)跟蹤,設(shè)置相應(yīng)獎(jiǎng)懲制度。如北京現(xiàn)代對于有合作關(guān)系的一百多家學(xué)校持續(xù)檢查考核,排名靠前的學(xué)校獎(jiǎng)勵(lì)的汽車越貴,排名中間的學(xué)校只能獎(jiǎng)勵(lì)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),墊底的學(xué)校就沒有獎(jiǎng)勵(lì)了。同時(shí),定期組織學(xué)校教師參與北京現(xiàn)代的培訓(xùn),培訓(xùn)后考核教師學(xué)習(xí)情況,合格的教師可獲得北京現(xiàn)代的證書。(2)共建實(shí)訓(xùn)基地。通過校企合作引進(jìn)企業(yè)的資金、設(shè)備、技術(shù)、管理方法及企業(yè)文化與企業(yè)共同建立校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地,對外運(yùn)營承接生產(chǎn)任務(wù)或提供服務(wù),在專業(yè)教師和企業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下,學(xué)生來完成任務(wù)。其質(zhì)量接受客戶檢驗(yàn),生產(chǎn)性基地獨(dú)立核算生產(chǎn)和管理成本,在提升學(xué)生職業(yè)技能和完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí),有一定的利潤,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的健康發(fā)展。對于汽車專業(yè),實(shí)訓(xùn)基地不僅可以開展教學(xué)活動(dòng),也可以為企業(yè)完成一定的保養(yǎng)、檢測、維修等實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)。注意當(dāng)學(xué)生給客戶汽車進(jìn)行維修保養(yǎng)項(xiàng)目時(shí),一定要著工裝且嚴(yán)格按照流程進(jìn)行檢測,給客戶留下不專業(yè)的感覺就容易永久性失去一個(gè)客戶。真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境實(shí)訓(xùn)效果會(huì)遠(yuǎn)超過學(xué)校實(shí)訓(xùn)室的模擬實(shí)訓(xùn)。(3)參與部分教學(xué)任務(wù)。師資隊(duì)伍建設(shè)中,“雙師型教師”的培養(yǎng)是其工作重點(diǎn)、難點(diǎn)?!半p師型教師”是指既能勝任授課教師的崗位職責(zé),又有能力處理和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的具有雙重業(yè)務(wù)素質(zhì)的教師。在學(xué)校和企業(yè)的合作中:學(xué)校承擔(dān)企業(yè)培訓(xùn)教學(xué)任務(wù),負(fù)責(zé)新老員工培訓(xùn)工作;學(xué)校教師能夠擴(kuò)大視野、了解市場行情并解決實(shí)際問題,教師的教學(xué)過程就成了“雙師型教師”的培訓(xùn)過程。同時(shí),企業(yè)的師傅給學(xué)生帶來了最新的行業(yè)信息,也可在學(xué)生間增強(qiáng)企業(yè)的品牌力,學(xué)校與企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)雙贏。
3改革成效
篇5
討論是試驗(yàn)研究類論文正文的必要要素,宜單獨(dú)成章。
討論是對研究結(jié)果進(jìn)行全面、細(xì)致、深入地分析、解釋和闡述的過程。討論具有探索性,在某些情況下含有推測或呈現(xiàn)不同見解的不確定成分。討論宜包括以下內(nèi)容:
--解釋和分析結(jié)果的內(nèi)在原因和機(jī)制,探討研究對象的本質(zhì)和規(guī)律;
--將本研究結(jié)果與理論結(jié)果、前人研究成果、預(yù)設(shè)的研究目的或假設(shè)進(jìn)行比較,分析異同,說明理由,突出本研究的創(chuàng)新性;
篇6
教育領(lǐng)域中,所謂的整合,首先是相對于分化而言,這包括學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)中要素、成分的分化;其次,它既涉及宏觀上的學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)中學(xué)生、內(nèi)容的要素,同時(shí)也涉及微觀上的認(rèn)知、情感、技術(shù)、需要、興趣、意志、以及知識的各個(gè)系列等要素的成分;最后,整合是一個(gè)過程。信息技術(shù)是指信息產(chǎn)生、加工、傳遞、利用的方法和技術(shù)。隨著人類對信息處理方式的變化,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟、發(fā)展,信息技術(shù)有了根本性的革新。信息技術(shù)所帶來的學(xué)習(xí)方式上的變革使它成為課程整合的一個(gè)切入口,而課程整合為了實(shí)現(xiàn)它的時(shí)代目標(biāo)也選擇了信息技術(shù)為依托。目前我國教育研究領(lǐng)域中討論的"課程整合"都鎖定為信息技術(shù)支撐下的課程整合。這既與整個(gè)國際環(huán)境中對人才的信息素養(yǎng)要求有關(guān),又與我國當(dāng)前的基礎(chǔ)教育課程改革相呼應(yīng)。
信息技術(shù)與課程整合的本質(zhì)和內(nèi)涵就是在先進(jìn)的教育思想、理論的指導(dǎo)下,尤其是"主導(dǎo)--主體"教學(xué)理論的指導(dǎo)下,把以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感激勵(lì)工具與豐富的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)工具,并將這些工具全面地應(yīng)用到各科教學(xué)過程中,使各種教學(xué)資源、各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)過整理、組合,相互融合,在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng),從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革,也就是促進(jìn)以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式的變革,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的目標(biāo)。簡而言之,信息技術(shù)與課程整合,不是簡單地把信息技術(shù)僅僅作為輔助教師教學(xué)的演示工具,而是要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的"融合"。它要求突出作為整合主動(dòng)因素的人的地位,并且以實(shí)現(xiàn)人與物化的信息之間、網(wǎng)絡(luò)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界之間的融合。
二、信息技術(shù)與課程整合的意義
以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計(jì)算機(jī)、教師網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和Internet等,將其與課程整合有以下幾方面的意義。
1、增強(qiáng)學(xué)生的批判性思維、合作技能和解決問題的能力。
2、使信息技術(shù)的運(yùn)用成為學(xué)習(xí)過程的有機(jī)組成部分,從而便于學(xué)生掌握信息的收集、檢索、分析、評價(jià)、轉(zhuǎn)發(fā)和利用的技能。
3、不僅促進(jìn)了班級內(nèi)學(xué)生的合作交流,而且還促進(jìn)了本校學(xué)生與全球性學(xué)習(xí)社區(qū)的合作交流,從而開闊了學(xué)生的視野。
4、能更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)別化學(xué)習(xí),而且有利于實(shí)現(xiàn)能培養(yǎng)合作精神并促進(jìn)高級認(rèn)知能力發(fā)展的協(xié)作式學(xué)習(xí),有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和促進(jìn)信息能力發(fā)展的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。
上述幾方面說明,以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)若能與各學(xué)科的課程加以有機(jī)整合,具有多種優(yōu)化教育、教學(xué)過程的特性,這些特性的集中體現(xiàn)就是能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性,從而為學(xué)生創(chuàng)新能力和信息能力的培養(yǎng)營造最理想的教育教學(xué)環(huán)境。
三、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合
數(shù)學(xué)是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué),數(shù)學(xué)能夠處理數(shù)據(jù)和信息,進(jìn)行計(jì)算和推理,可以提供自然現(xiàn)象、科學(xué)技術(shù)和社會(huì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。它是學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ);它在培養(yǎng)和提高思維能力方面發(fā)揮著特有的作用;它的內(nèi)容、思想、方法和語言已成為現(xiàn)代文化的重要組成部分。
將信息技術(shù)運(yùn)用于數(shù)學(xué)教學(xué)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的不足,提高了教學(xué)效率,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的信息技術(shù)技能和解決問題的能力。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合主要有以下幾方面的功能。
1、信息技術(shù)可以用于模擬情鏡,給數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了可能.
G.波利亞提出:"數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面,一方面它是歐幾里德式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),從這個(gè)方面看,數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué),但另一方面,創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué),看起來更象一門實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué),"數(shù)學(xué)的創(chuàng)新教育,更需要數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、猜想.在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,觀察、分析、對比、歸納、建立關(guān)系,處理數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,信息技術(shù)的應(yīng)用給數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了可能.
譬如,使用《幾何畫板》這個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)軟件。該軟件功能強(qiáng)大,能方便地用動(dòng)態(tài)方式表現(xiàn)對象之間的關(guān)系,既能創(chuàng)設(shè)情境又能讓學(xué)生主動(dòng)參與,所以能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使抽象、枯燥的數(shù)學(xué)概念變得直觀、形象,使學(xué)生從害怕、厭惡數(shù)學(xué)并樂意學(xué)數(shù)學(xué)。讓學(xué)生通過做"數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)"去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索,不僅使學(xué)生的邏輯思維能力、空間現(xiàn)象能力和數(shù)學(xué)能力得到較好的訓(xùn)練,而且還有效地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和直覺思維,是目前數(shù)學(xué)教學(xué)中最為流行的輔助軟件之一。
借助幾何畫板可以將抽象的數(shù)學(xué)概念形象化。如對"軸對稱"概念的講授,教師可以先利用幾何畫板制作一只會(huì)飛的蝴蝶,這只蝴蝶既能吸引學(xué)生的注意力,又能夠讓同學(xué)們根據(jù)蝴蝶的兩只翅膀在運(yùn)動(dòng)中不斷重合的現(xiàn)象很快就理解"軸對稱"的定義,并受此現(xiàn)象的啟發(fā)還能舉出不少軸對稱的其他實(shí)例。這時(shí)再在屏幕上顯示出成軸對稱的兩個(gè)三角形,并利用幾何畫板的動(dòng)畫和隱藏功能,時(shí)而讓兩個(gè)對稱的三角形動(dòng)起來,使之出現(xiàn)不同情況的對稱圖形;時(shí)而隱去或顯示一些線段及延長線。在這種形象化的情境教學(xué)中,學(xué)生們一點(diǎn)不覺得枯燥,相反在老師的指導(dǎo)和啟發(fā)下他們會(huì)始終興趣盎然地認(rèn)真觀察、主動(dòng)思考,并逐一找出對稱點(diǎn)與對稱軸之間、對稱線段與對稱軸之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上學(xué)生們就很自然地發(fā)現(xiàn)軸對稱的三個(gè)基本性質(zhì)并理解相應(yīng)的定理,從而實(shí)現(xiàn)了對知識意義的主動(dòng)建構(gòu)。
2、信息技術(shù)方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)對象的多重表示
信息技術(shù)使數(shù)學(xué)概念、理論及數(shù)學(xué)問題容易地用數(shù)字的、圖形的、符號的、語言的等多種方式表達(dá).學(xué)生可以在這些表示法之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換,既可以用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器的數(shù)據(jù)處理分析功能、作圖功能、可視性與動(dòng)態(tài)顯示效果,又可以通過圖形的方法或數(shù)值的方法來探索數(shù)學(xué),使得"多重表示與表示的互相轉(zhuǎn)換"這一重要的學(xué)習(xí)理論的實(shí)現(xiàn)成為可能。
3、信息技術(shù)融入數(shù)學(xué)教學(xué)為學(xué)生進(jìn)一步展示數(shù)學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)展過程,展現(xiàn)思維過程.
信息技術(shù)的融入利于創(chuàng)設(shè)新穎的教學(xué)環(huán)境,教學(xué)模式將從以教師講授為主轉(zhuǎn)為以學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手自主研究、小組學(xué)習(xí)討論交流為主,信息技術(shù)可以把數(shù)學(xué)課堂轉(zhuǎn)為"數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室",學(xué)生通過自己的活動(dòng)得出結(jié)論、使創(chuàng)新精神與能力得到發(fā)展.
數(shù)學(xué)教學(xué)是思維過程的教學(xué),但在傳統(tǒng)教學(xué)中教師并不能把握每個(gè)學(xué)生的思維過程,從而不能給予及時(shí)反饋。信息技術(shù)的交互功能則很好地解決了這個(gè)問題。如小學(xué)數(shù)學(xué)中《常用的計(jì)量單位》的教學(xué),科利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué),要求小組合作,把常用的計(jì)量單位分類整理,鄙夷比一比哪個(gè)小組整理得既清楚又完整,并且又特色.從而改變以往運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,學(xué)生在練習(xí)紙上整理數(shù)據(jù),教師很難了解到學(xué)生整理數(shù)據(jù)的全過程,教學(xué)的實(shí)效性很難把握等結(jié)果.而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的互動(dòng)性,大信息量傳載功能正好可以解決這個(gè)問題,使師生及時(shí)掌握各小組整理的全過程,有利于學(xué)生在自己探索的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識與技能、數(shù)學(xué)思想與方法,同時(shí)獲得廣泛的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn).
篇7
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)融合傳感器無損檢測精確林業(yè)應(yīng)用
多傳感器融合系統(tǒng)由于具有較高的可靠性和魯棒性,較寬的時(shí)間和空間的觀測范圍,較強(qiáng)的數(shù)據(jù)可信度和分辨能力,已廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、交通管制、機(jī)器人、海洋監(jiān)視和管理、目標(biāo)跟蹤和慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。筆者在分析數(shù)據(jù)融合技術(shù)概念和內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對該技術(shù)在林業(yè)工程中的應(yīng)用及前景進(jìn)行了綜述。
一、數(shù)據(jù)融合
1.1概念的提出
1973年,數(shù)據(jù)融合技術(shù)在美國國防部資助開發(fā)的聲納信號理解系統(tǒng)中得到了最早的體現(xiàn)。
70年代末,在公開的技術(shù)文獻(xiàn)中開始出現(xiàn)基于多系統(tǒng)的信息整合意義的融合技術(shù)。1984年美國國防部數(shù)據(jù)融合小組(DFS)定義數(shù)據(jù)融合為:“對多源的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行多方的關(guān)聯(lián)、相關(guān)和綜合處理,以更好地進(jìn)行定位與估計(jì),并完全能對態(tài)勢及帶來的威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)評估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定義了數(shù)據(jù)融合:“數(shù)據(jù)融合是一種規(guī)范框架,這個(gè)框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來整合來自不同渠道的數(shù)據(jù),以獲得實(shí)際需要的信息”。
Wald定義的數(shù)據(jù)融合的概念原理中,強(qiáng)調(diào)以質(zhì)量作為數(shù)據(jù)融合的明確目標(biāo),這正是很多關(guān)于數(shù)據(jù)融合的文獻(xiàn)中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質(zhì)量”指經(jīng)過數(shù)據(jù)融合后獲得的信息對用戶而言較融合前具有更高的滿意度,如可改善分類精度,獲得更有效、更相關(guān)的信息,甚至可更好地用于開發(fā)項(xiàng)目的資金、人力資源等。
1.2基本內(nèi)容
信息融合是生物系統(tǒng)所具備的一個(gè)基本功能,人類本能地將各感官獲得的信息與先驗(yàn)知識進(jìn)行綜合,對周圍環(huán)境和發(fā)生的事件做出估計(jì)和判斷。當(dāng)運(yùn)用各種現(xiàn)代信息處理方法,通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這一功能時(shí),就形成了數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
數(shù)據(jù)融合就是充分利用多傳感器資源,通過對這些多傳感器及觀測信息的合理支配和使用,把多傳感器在空間或時(shí)間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某些準(zhǔn)則進(jìn)行組合,以獲得被測對象的一致性解釋或描述。數(shù)據(jù)融合的內(nèi)容主要包括:
(1)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。確定來自多傳感器的數(shù)據(jù)反映的是否是同源目標(biāo)。
(2)多傳感器ID/軌跡估計(jì)。假設(shè)多傳感器的報(bào)告反映的是同源目標(biāo),對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合,改進(jìn)對該目標(biāo)的估計(jì),或?qū)φ麄€(gè)當(dāng)前或未來情況的估計(jì)。
(3)采集管理。給定傳感器環(huán)境的一種認(rèn)識狀態(tài),通過分配多個(gè)信息捕獲和處理源,最大限度地發(fā)揮其性能,從而使其操作成本降到最低。傳感器的數(shù)據(jù)融合功能主要包括多傳感器的目標(biāo)探測、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、跟蹤與識別、情況評估和預(yù)測。
根據(jù)融合系統(tǒng)所處理的信息層次,目前常將信息融合系統(tǒng)劃分為3個(gè)層次:
(l)數(shù)據(jù)層融合。直接將各傳感器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)后,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價(jià)。其優(yōu)點(diǎn)是保持了盡可能多的原始信號信息,但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實(shí)時(shí)性差,通常只用于數(shù)據(jù)之間配準(zhǔn)精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數(shù)據(jù)中提取特征,進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和歸一化等處理后,送入融合中心進(jìn)行分析與綜合,完成對被測對象的綜合評價(jià)。這種融合既保留了足夠數(shù)量的原始信息,又實(shí)現(xiàn)了一定的數(shù)據(jù)壓縮,有利于實(shí)時(shí)處理,而且由于在特征提取方面有許多成果可以借鑒,所以特征層融合是目前應(yīng)用較多的一種技術(shù)。但是該技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的容錯(cuò)性與可靠性有待進(jìn)一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨(dú)立地完成特征提取和決策等任務(wù),然后進(jìn)行關(guān)聯(lián),再送入融合中心處理。這種方法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)一定的準(zhǔn)則和每個(gè)決策的可信度做出最優(yōu)的決策。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通訊量小、實(shí)時(shí)性好,可以處理非同步信息,能有效地融合不同類型的信息。而且在一個(gè)或幾個(gè)傳感器失效時(shí),系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作,具有良好的容錯(cuò)性,系統(tǒng)可靠性高,因此是目前信息融合研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但是這種技術(shù)也有不足,如原始信息的損失、被測對象的時(shí)變特征、先驗(yàn)知識的獲取困難,以及知識庫的巨量特性等。
1.3處理模型
美國數(shù)據(jù)融合工作小組提出的數(shù)據(jù)融合處理模型,當(dāng)時(shí)僅應(yīng)用于軍事方面,但該模型對人們理解數(shù)據(jù)融合的基本概念有重要意義。模型每個(gè)模塊的基本功能如下:
數(shù)據(jù)源。包括傳感器及其相關(guān)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫和人的先驗(yàn)知識等)。
源數(shù)據(jù)預(yù)處理。進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)篩選和數(shù)據(jù)分配,以減輕融合中心的計(jì)算負(fù)擔(dān),有時(shí)需要為融合中心提供最重要的數(shù)據(jù)。目標(biāo)評估。融合目標(biāo)的位置、速度、身份等參數(shù),以達(dá)到對這些參數(shù)的精確表達(dá)。主要包括數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、跟蹤和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、辨識。
態(tài)勢評估。根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境推斷出檢測目標(biāo)與事件之間的關(guān)系,以判斷檢測目標(biāo)的意圖。威脅評估。結(jié)合當(dāng)前的態(tài)勢判斷對方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等,這一過程應(yīng)同時(shí)考慮當(dāng)前的政治環(huán)境和對敵策略等因素,所以較為困難。
處理過程評估。監(jiān)視系統(tǒng)的性能,辨識改善性能所需的數(shù)據(jù),進(jìn)行傳感器資源的合理配置。人機(jī)接口。提供人與計(jì)算機(jī)間的交互功能,如人工操作員的指導(dǎo)和評價(jià)、多媒體功能等。
二、多傳感器在林業(yè)中的應(yīng)用
2.1在森林防火中的應(yīng)用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數(shù)據(jù)測定森林火點(diǎn)時(shí)的20、22、23波段的傳感器輻射值已達(dá)飽和狀態(tài),用一般圖像增強(qiáng)處理方法探測燃燒區(qū)火點(diǎn)的結(jié)果不理想。余啟剛運(yùn)用數(shù)據(jù)融合技術(shù),在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數(shù)據(jù)外加入空間分辨率為250m的可見光通道的數(shù)據(jù),較好地進(jìn)行了不同空間分辨率信息的數(shù)據(jù)融合,大大提高了對火點(diǎn)位置的判斷準(zhǔn)確度。為進(jìn)一步提高衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性與可靠性,利用原有森林防火用的林區(qū)紅外探測器網(wǎng),將其與衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)融合,可以使計(jì)算機(jī)獲得GPS接收機(jī)輸出的有關(guān)信息通過與RS實(shí)現(xiàn)高效互補(bǔ)性融合,從而彌補(bǔ)衛(wèi)星圖譜不理想的缺失區(qū)數(shù)據(jù)信息,大大提高燃燒區(qū)火點(diǎn)信息準(zhǔn)確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計(jì)
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗(yàn)區(qū)將SPOT-4×S衛(wèi)星數(shù)據(jù)和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法對森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進(jìn)行了估計(jì)。
KNN方法就是采用目標(biāo)樣地鄰近k個(gè)(k=10)最近樣地的加權(quán)來估計(jì)目標(biāo)樣地的森林特征。研究者應(yīng)用衛(wèi)星光譜數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)融合技術(shù)對試驗(yàn)區(qū)的不同林分的蓄積特征進(jìn)行估計(jì),并對三種不同的數(shù)據(jù)方法進(jìn)行誤差分析。試驗(yàn)表明,融合后的數(shù)據(jù)作出的估計(jì)比單一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)或雷達(dá)數(shù)據(jù)的精度高且穩(wěn)定性好。
2.3用非垂直航空攝像數(shù)據(jù)融合GIS信息更新調(diào)查數(shù)據(jù)
森林資源調(diào)查是掌握森林資源現(xiàn)狀與變化的調(diào)查方法,一般以地面調(diào)查的方法為主,我國5年復(fù)查一次。由于森林資源調(diào)查的工作量巨大,且要花費(fèi)大量的人力、物力和資金。國內(nèi)外許多學(xué)者都在探索航空、航天的遙感調(diào)查與估計(jì)方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數(shù)據(jù)融合對應(yīng)的GIS數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)森林調(diào)查數(shù)據(jù)的快速更新,認(rèn)為對森林資源整體而言,僅某些特殊地區(qū)的資源數(shù)據(jù)需要更新。在直升飛機(jī)側(cè)面裝上可視的數(shù)字?jǐn)z像裝置,利用GPS對測點(diǎn)進(jìn)行定位,對特殊地區(qū)的攝像進(jìn)行拍攝,同時(shí)與對應(yīng)的GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,做出資源變化的估計(jì)或影像的修正。
試驗(yàn)表明,融合后的數(shù)據(jù)可以同高分辨率矯正圖像相比,該方法花費(fèi)少,精度高,能充分利用影像的可視性,應(yīng)用于偏遠(yuǎn)、地形復(fù)雜、不易操作、成本高的區(qū)域,同時(shí)可避免遙感圖像受云層遮蓋。
三、數(shù)據(jù)融合在林業(yè)中的應(yīng)用展望
3.1在木材檢測中的應(yīng)用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長的有機(jī)體,生長過程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節(jié)子等生長缺陷,這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優(yōu)良特性,以及木材的使用率、強(qiáng)度、外觀質(zhì)量,并限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。在傳統(tǒng)木制品生產(chǎn)過程中,主要依靠人的肉眼來識別木材缺陷,而木材板材表面缺陷在大小、形狀和色澤上都有較大的差異,且受木材紋理的影響,識別起來非常困難,勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低,同時(shí)由于熟練程度、標(biāo)準(zhǔn)掌握等人為因素,可能造成較大的誤差。另外在集成材加工中,板材缺陷的非雙面識別嚴(yán)重影響了生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。因此必須開發(fā)一種能夠?qū)Π宀碾p面缺陷進(jìn)行在線識別和自動(dòng)剔除技術(shù),以解決集成材加工中節(jié)子人工識別誤差大、難以實(shí)現(xiàn)雙面識別、剔除機(jī)械調(diào)整時(shí)間長等問題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測中的應(yīng)用
對木材及人造板進(jìn)行無損檢測的方法很多,如超聲波、微波、射線、機(jī)械應(yīng)力、震動(dòng)、沖擊應(yīng)力波、快速傅立葉變換分析等檢測方法。超聲技術(shù)在木材工業(yè)中的應(yīng)用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系、木材結(jié)構(gòu)及缺陷分析、膠的固化過程分析等。
隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展,人們也將視覺傳感器應(yīng)用于木材檢測中。新西蘭科學(xué)家用視頻傳感器研究和測量了紙漿中的纖維橫切面的寬度、厚度、壁面積、壁厚度、腔比率、壁比率等,同時(shí)準(zhǔn)確地測量單個(gè)纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢,能夠區(qū)分不同紙漿類型,測定木材纖維材料加固結(jié)合力,并動(dòng)態(tài)地觀察木材纖維在材料中的結(jié)合機(jī)理。
新西蘭的基于視覺傳感器的板材缺陷識別的軟件已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,該軟件利用數(shù)碼相機(jī)或激光掃描儀采集板材的圖像,自動(dòng)識別板材節(jié)子和缺陷的位置,控制板材的加工。該軟件還具有進(jìn)行原木三維模型真實(shí)再現(xiàn)的計(jì)算機(jī)視覺識別功能,利用激光掃描儀自動(dòng)采集原木的三維幾何數(shù)據(jù)。
美國林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對木材刨花的尺寸大小進(jìn)行分級,確定各種刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大學(xué)基于視覺傳感器進(jìn)行了定向刨花板內(nèi)刨花定向程度的檢測,從而可以通過調(diào)整定向鋪裝設(shè)備優(yōu)化刨花的排列方向來提高定向刨花板的強(qiáng)度。
在制材加工過程中,利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在線實(shí)時(shí)檢測原木的形狀及尺寸,選擇最佳下鋸方法,提高原木的出材率。同時(shí)可對鋸材的質(zhì)量進(jìn)行分級,實(shí)現(xiàn)木材的優(yōu)化使用;在膠合板的生產(chǎn)過程中,利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在線實(shí)時(shí)檢測單板上的各種缺陷,實(shí)現(xiàn)單板的智能和自動(dòng)剪切,并可測量在剪切過程中的單板破損率,對單板進(jìn)行分等分級,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)過程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了板材分級分類的計(jì)算機(jī)視覺專家系統(tǒng)。在國內(nèi)這方面的研究較少,王金滿等用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對刨花板施膠效果進(jìn)行了定量分析。
X射線對木材及木質(zhì)復(fù)合材料的性能檢測已得到了廣泛的應(yīng)用,目前該技術(shù)主要應(yīng)用于對木材密度、含水率、纖維素相對結(jié)晶度和結(jié)晶區(qū)大小、纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等進(jìn)行檢測,并對木材內(nèi)部的各種缺陷進(jìn)行檢測。
3.1.3數(shù)據(jù)融合在木材檢測中的應(yīng)用展望
單一傳感器在木材工業(yè)中已得到了一定程度的應(yīng)用,但各種單項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用上存在一定的局限性。如視覺傳感器不能檢測到有些與木材具有相同顏色的節(jié)子,有時(shí)會(huì)把木板上的臟物或油脂當(dāng)成節(jié)子,造成誤判,有時(shí)也會(huì)受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響,此外,這種技術(shù)只能檢測部分表面缺陷,而無法檢測到內(nèi)部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術(shù)均能測量密度及內(nèi)部特征,但是它們不能測定木材的顏色和瑕疵,因?yàn)檫@些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一個(gè)理想的檢測系統(tǒng)應(yīng)該集成各種傳感技術(shù),才能準(zhǔn)確、可靠地檢測到木材的缺陷。
基于多傳感器(機(jī)器視覺及X射線等)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的木材及木制品表面缺陷檢測,可以集成多個(gè)傳統(tǒng)單項(xiàng)技術(shù),更可靠、準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)檢測出木材表面的各種缺陷,為實(shí)現(xiàn)木材分級自動(dòng)化、智能化奠定基礎(chǔ),同時(shí)為集裁除鋸、自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)裁除節(jié)子等為一身的新型視頻識別集成材雙面節(jié)子數(shù)控自動(dòng)剔除成套設(shè)備提供技術(shù)支持。
3.2在精確林業(yè)中的應(yīng)用
美國華盛頓大學(xué)研究人員開展了樹形自動(dòng)分析、林業(yè)作業(yè)規(guī)劃等研究工作;Auburn大學(xué)的生物系統(tǒng)工程系和USDA南方林業(yè)實(shí)驗(yàn)站與有關(guān)公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業(yè)機(jī)器系統(tǒng)的性能和生產(chǎn)效率。
目前單項(xiàng)的GPS、RS、GIS正從“自動(dòng)化孤島”形式應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)向集成技術(shù)轉(zhuǎn)變。林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為一個(gè)多組分的復(fù)雜系統(tǒng),是由能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息流動(dòng)所推動(dòng)的具有一定的結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)合體,各組分間的關(guān)系和結(jié)合方式影響系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)和功能。因此應(yīng)該在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等數(shù)據(jù),解決這些信息在空間和時(shí)間上的質(zhì)的差異及空間數(shù)據(jù)類型的多樣性,如地理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、點(diǎn)數(shù)據(jù)等。利用智能DSS(決策支持系統(tǒng))以及VRT(可變量技術(shù))等,使林業(yè)生產(chǎn)成為一個(gè)高效、柔性和開放的體系,從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、開放性,建立基于信息流融合的精確林業(yè)系統(tǒng)。
南京林業(yè)大學(xué)提出了“精確林業(yè)工程系統(tǒng)”。研究包括精確林業(yè)工程系統(tǒng)的領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)、隨時(shí)空變化的數(shù)據(jù)采集處理與融合技術(shù)、精確控制林業(yè)生產(chǎn)的智能決策支持系統(tǒng)、可變量控制技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)基于自然界生物及其所賴以生存的環(huán)境資源的時(shí)空變異性的客觀現(xiàn)實(shí),以最小資源投入、最小環(huán)境危害和最大產(chǎn)出效益為目標(biāo),建立關(guān)于林業(yè)管理系統(tǒng)戰(zhàn)略思想的精確林業(yè)微觀管理系統(tǒng)。
[參考文獻(xiàn)]
篇8
為了更好地滿足水利工程設(shè)計(jì)的需要,以及健全水利工程數(shù)據(jù)資源體系,對數(shù)據(jù)資源的分析來說,首先要應(yīng)用設(shè)計(jì)決策分析模式,在設(shè)計(jì)決策中對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì),以使數(shù)據(jù)體系更加健全,實(shí)現(xiàn)運(yùn)作效率和效益的綜合提升。另一方面要加強(qiáng)各個(gè)不同數(shù)據(jù)類型之間的整合與利用,從而實(shí)現(xiàn)外部結(jié)構(gòu)情況與內(nèi)部資源之間的統(tǒng)籌與協(xié)調(diào),提升數(shù)據(jù)的有效利用率。然而從當(dāng)前的實(shí)際情況來看,數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用在水利工程設(shè)計(jì)與決策的過程中運(yùn)用得并不是很好,也沒有達(dá)到應(yīng)有的效果,這是由當(dāng)前數(shù)據(jù)分析工作量較大造成的。對于當(dāng)前數(shù)據(jù)分析在水利工程中的應(yīng)用來說,其數(shù)據(jù)的利用率是非常低的,這主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)在分析和決策過程中受到較多的人為因素的控制和影響,以及當(dāng)前的信息平臺(tái)與系統(tǒng)之間的兼容性差,使得不同信息平臺(tái)之間進(jìn)行信息的提取非常的麻煩。又由于各個(gè)不同的信息系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的接口和平臺(tái),各個(gè)數(shù)據(jù)庫的集合和統(tǒng)計(jì)較為困難。數(shù)據(jù)的整合與分析需要對大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄,但是現(xiàn)實(shí)情況是歷史數(shù)據(jù)的記錄并不完整。根據(jù)當(dāng)前所面臨的這種形式,為了適應(yīng)決策信息系統(tǒng)的發(fā)展需要,需要結(jié)合數(shù)據(jù)整合技術(shù),加強(qiáng)對辦公管理、項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程、圖檔數(shù)據(jù)資源、計(jì)劃經(jīng)營管理等資源和工作的整合,并建成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集中平臺(tái)。在數(shù)據(jù)庫資料的整合與使用過程中,要加強(qiáng)對各種不同數(shù)據(jù)的分析與判斷統(tǒng)計(jì)工作,以實(shí)現(xiàn)水利工程項(xiàng)目各個(gè)決策管理和技術(shù)設(shè)計(jì)方面環(huán)節(jié)的控制,確保水利工程的建設(shè)設(shè)計(jì)符合預(yù)期的要求標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的模塊化分析,有效而合理地利用生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫,從而有效開展數(shù)據(jù)庫的整合與分析工作,實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)計(jì)建設(shè)中數(shù)據(jù)資源的分類。在當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源的整合和利用中,要加強(qiáng)對水利工程設(shè)計(jì)建設(shè)流程的管理以及圖檔設(shè)計(jì)與綜合辦公管理決策的管理,以確保水利工程數(shù)據(jù)整合分析與工程設(shè)計(jì)建設(shè)結(jié)果、管理的對接。對工程合同、招投標(biāo)信息、競爭對手信息、顧客資源信息等資源的整合與建設(shè)來說,要建立相應(yīng)的信息庫。另一方面,在合同信息使用過程中,要應(yīng)用所建立的各種信息庫,對其資質(zhì)進(jìn)行有效的審核,以確保產(chǎn)品能夠正常地交付使用。在水利工程的設(shè)計(jì)過程中,要注意項(xiàng)目信息環(huán)節(jié)的建設(shè)工作,主要包括項(xiàng)目工作信息數(shù)據(jù)庫、任務(wù)命令庫、項(xiàng)目組人員的任命工作庫等。在項(xiàng)目任務(wù)的分解過程中,要加強(qiáng)對關(guān)鍵流程和路徑的控制,以實(shí)現(xiàn)任務(wù)資源分解的信息化。
2水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)整合體系的優(yōu)化
對水利工程建設(shè)中數(shù)據(jù)的整合來說,優(yōu)化其數(shù)據(jù)整合體系對水利工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)來說是非常重要的。通過對信息數(shù)據(jù)庫的集成建設(shè)來滿足現(xiàn)階段對水利工程建設(shè)數(shù)據(jù)信息整合的需要,以確保SQLSERVER數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用與建設(shè),實(shí)現(xiàn)工程技術(shù)與理論數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)與對應(yīng),從而滿足工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求,并確保整個(gè)數(shù)據(jù)庫性能的優(yōu)化和資源的有效性。另一方面,還要加強(qiáng)對觸發(fā)器功能的應(yīng)用,有效提取信息數(shù)據(jù),保障信息資源查詢環(huán)節(jié)的性能。對數(shù)據(jù)信息整合技術(shù)來說,影響信息的整合與提取效率的主要因素是編程開發(fā)人員自身經(jīng)驗(yàn)及其對實(shí)際操作的理解。在水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)用與分析處理過程中,由于外部因素對數(shù)據(jù)的分析與處理造成較大的干擾,水利工程數(shù)據(jù)的分析與整合的效率得不到很好的保障。一些數(shù)據(jù)庫開發(fā)與建設(shè)的專業(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)性不是很強(qiáng),不能適應(yīng)當(dāng)下數(shù)據(jù)整合與分析日益復(fù)雜的發(fā)展現(xiàn)狀,因此水利工程設(shè)計(jì)部門要加強(qiáng)對專業(yè)化數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與開發(fā),提高數(shù)據(jù)整合的效率。目前ETL模式是數(shù)據(jù)信息整合中最為常見的運(yùn)用模式。ETL模式能夠?qū)夹g(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào),并且能夠確保數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)和數(shù)據(jù)抽取環(huán)節(jié)的優(yōu)化協(xié)調(diào)。從ETL的優(yōu)化和協(xié)調(diào)功能來看,其可以較大程度地滿足水利工程數(shù)據(jù)庫建設(shè)和設(shè)計(jì)的需要。ETL能夠?qū)μ囟ǖ哪繕?biāo)水利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換與整合,真正滿足水利工程建設(shè)復(fù)雜數(shù)據(jù)庫的使用和設(shè)計(jì)要求。ETL模式通過對數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善,以及數(shù)據(jù)傳輸與聯(lián)系的整合,有效提升數(shù)據(jù)資源的利用率,實(shí)現(xiàn)水利工程設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)模式的應(yīng)用與實(shí)施。對使用ETL模式在水利工程設(shè)計(jì)中建立數(shù)據(jù)庫來說,要注意垃圾無用數(shù)據(jù)的優(yōu)化和處理,以確保數(shù)據(jù)整體性能的優(yōu)化和管理。對于各個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫和信息庫來說,可以通過對數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)的優(yōu)化與處理,來實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)和資源的共享與連接應(yīng)用。對于這種數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用來說,可以通過特定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件,來實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換與交流,有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與應(yīng)用。
3結(jié)語
篇9
關(guān)鍵詞:核技術(shù)應(yīng)用;專題式;教學(xué)方法改革
【中圖分類號】G642
教學(xué)內(nèi)容和方法的改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo),提高教育質(zhì)量的核心所在。“核技術(shù)應(yīng)用”是本校核工程與核技術(shù)、輻射防護(hù)與環(huán)境工程專業(yè)的一門綜合必修課,旨在介紹非動(dòng)力核技術(shù)(通常稱同位素與輻射技術(shù))及其應(yīng)用所涉及的主要方法、原理及新進(jìn)展的一門專業(yè)課程;其內(nèi)容涉及同位素制備技術(shù)、核分析技術(shù),核技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、材料改性等領(lǐng)域的應(yīng)用,并對其在能源領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用做概略介紹。針對該門課程結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性,我們提出了由所有學(xué)生和多名核技術(shù)專業(yè)教師組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì)對其進(jìn)行專題式教學(xué)。由于術(shù)業(yè)有專攻,采用該種教學(xué)模式時(shí)專業(yè)教師可將自己的研究方向融入到課程傳授中去,在闡述核技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用原理的同時(shí),能夠更加淋漓盡致地向?qū)W生展示核技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域所采取的最先進(jìn)的研究手段和研究成果。同時(shí),學(xué)生的全員參與也大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性,教學(xué)效果良好。
一、專題式教學(xué)模式及其特點(diǎn)
所謂專題式教學(xué)法就是打破以“課”為單位的傳統(tǒng)教學(xué)模式,將內(nèi)容相關(guān)的課程內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系起來組成一個(gè)專題,進(jìn)行專題講座式教學(xué)。與傳統(tǒng)的系統(tǒng)教學(xué)模式不同,專題式教學(xué)模式是一種按照教學(xué)目標(biāo)把教學(xué)內(nèi)容劃分為若干有機(jī)聯(lián)系而又相對獨(dú)立的專題,然后再把它們組合成完整的教學(xué)內(nèi)容體系,并以多樣化的教學(xué)方法加以實(shí)施的教學(xué)模式,所以這是一種與綜合應(yīng)用型人才培養(yǎng)較好對應(yīng)的教學(xué)方式。它打破了學(xué)科理論體系的結(jié)構(gòu),以某一具體問題為中心構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容框架。在大多數(shù)情況下,這種從問題和實(shí)踐出發(fā)的專題設(shè)置具有更多的拓展和更為豐富的學(xué)科內(nèi)容,這正是綜合性課程教學(xué)的生動(dòng)體現(xiàn)。
二、專題式教學(xué)在“核技術(shù)應(yīng)用”課程教學(xué)中的應(yīng)用
1.課程的基本結(jié)構(gòu)及其教學(xué)目的
“核技術(shù)應(yīng)用”是我校核工程與核技術(shù)、輻射防護(hù)與環(huán)境工程專業(yè)的一門綜合必修課,共48學(xué)時(shí),每周三個(gè)學(xué)時(shí),歷時(shí)16周完成。該課程要求通過這48學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)是學(xué)生了解核技術(shù)發(fā)展過程中的重大事件;理解核技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用原理及發(fā)展現(xiàn)狀和前景。課程教學(xué)具體分為8個(gè)章節(jié),包括:概論、放射性核素的制備、核分析技術(shù)與方法、同位素儀器儀表、輻射加工、核技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用、核技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。由上可見,教學(xué)內(nèi)容上幾乎每一章內(nèi)容(概論除外)都是相對獨(dú)立的內(nèi)容,可以將其作為一個(gè)專題向?qū)W生展示。
“核技術(shù)應(yīng)用”這門課程結(jié)構(gòu)上的特殊性要求教師不能簡單的照本宣科,必須對課程注入新鮮血液使其生動(dòng)、富有吸引力。不同的教師,從多學(xué)科、多方法論的角度,對不同的問題進(jìn)行剖析。這種多教師的專題式教學(xué)方式剛好滿足了該門課程的授課要求,各位授課教師術(shù)業(yè)有專攻,課程內(nèi)容豐富多彩,教學(xué)手段形式多樣,使學(xué)生能更好更清晰地了解到各領(lǐng)域的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài),這也大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,達(dá)到了課程的教學(xué)教育目的,完成了培養(yǎng)方案所定目標(biāo)。
2.“專題式”教學(xué)模式的實(shí)施方式
為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,本課程教學(xué)在“專題式”教學(xué)過程中將講授、討論融入了課堂,廣泛采用問題教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的科學(xué)研究方法和思維品質(zhì)。此外,考慮到課堂效率和接受程度問題,針對每一個(gè)專題部分還可以采取“課上提出問題,適當(dāng)引導(dǎo);課下查閱文獻(xiàn)資料、判斷理解、拓展行業(yè)發(fā)展”的專題研究法。學(xué)員在進(jìn)行專題研究時(shí)自行搜集參考資料,這個(gè)過程可以擴(kuò)展他們的思維空間,了解學(xué)科的研究動(dòng)態(tài),學(xué)習(xí)研究方法和手段,提升學(xué)生的綜合能力。課下環(huán)節(jié)促使學(xué)生自主將理論應(yīng)用起來,并將分析結(jié)果拿回課程上進(jìn)行講解,回答其他同學(xué)提出的質(zhì)疑,既加深了自身對知識的理解,也促進(jìn)了同學(xué)之間的交流。
具體實(shí)施步驟可分為以下六個(gè)部分:I,教師提出需要專題討論學(xué)習(xí)的題目,然后以一連串的問題和懸念引起學(xué)生對各專題的注意力、想象力及學(xué)習(xí)的積極性;II,學(xué)生查找相關(guān)資料,根據(jù)已有專業(yè)知識和能力,提出對所討論專題的見解,撰寫個(gè)人發(fā)言提綱;III,小組討論:學(xué)生分小組討論,在個(gè)人發(fā)言和小組內(nèi)充分討論的基礎(chǔ)上,各小組對于所需討論的專題提出小組集體的認(rèn)識和見解,并各推薦一位學(xué)生代表本組進(jìn)行班級演講;IV,撰寫小論文:學(xué)生課后根據(jù)原有的個(gè)人發(fā)言提綱和在討論、聽演講、教師點(diǎn)評中受到的啟發(fā),撰寫小論文;VI,教師講評并針對學(xué)生討論不足的地方進(jìn)行補(bǔ)充和對整門課程進(jìn)行系統(tǒng)串聯(lián)介紹。最后,教師根據(jù)學(xué)生在本次教學(xué)活動(dòng)中的表現(xiàn)和對所需討論題目的認(rèn)識情況,以及作業(yè)中出現(xiàn)的“閃光點(diǎn)”和存在的問題進(jìn)行講評。
3.教學(xué)效果分析
經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐,我們清楚的發(fā)現(xiàn),采用“專題式”教學(xué)模式,極大地促進(jìn)了課程教學(xué)質(zhì)量的提高。首先,該種教學(xué)模式把學(xué)科發(fā)展的新理論、新方法、新成就融入了教學(xué)過程,有助于解決課程教學(xué)與學(xué)科發(fā)展脫節(jié)問題,避免課程教學(xué)內(nèi)容脫離社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐;其次,突出教學(xué)重點(diǎn),深化教學(xué)內(nèi)容,克服了長期以來由于教材內(nèi)容膚淺所帶來的課程課堂教學(xué)“一般化問題”;最后,由于專題教學(xué)把學(xué)生調(diào)研討論融入到了課堂教學(xué)當(dāng)中,故而大大激發(fā)學(xué)生了學(xué)習(xí)興趣,提高了課程學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
三、結(jié)論
隨著科技的發(fā)展,核技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸成熟、廣泛起來,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)“核技術(shù)應(yīng)用”這樣涉及面廣的綜合性課程的教學(xué)。我們根據(jù)課程特點(diǎn)引入了學(xué)生、專業(yè)教師全員參與的“專題式”教學(xué)模式,經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),該種教學(xué)模式不僅僅能適應(yīng)本門課程的教學(xué)需要,出色的完成教學(xué)目標(biāo),同時(shí)還可以強(qiáng)化學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng),充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)學(xué)生面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐的能力和綜合分析、解決問題的能力。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),該種教學(xué)方式可向同類課程推廣使用。
參考文獻(xiàn)
篇10
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;幾何誤差;誤差補(bǔ)償
前言
提高機(jī)床精度有兩種方法。一種是通過提高零件設(shè)計(jì)、制造和裝配的水平來消除可能的誤差源,稱為誤差防止法(errorprevention)。該方法一方面主要受到加工母機(jī)精度的制約,另一方面零件質(zhì)量的提高導(dǎo)致加工成本膨脹,致使該方法的使用受到一定限制。另一種叫誤差補(bǔ)償法(errorcompensation),通常通過修改機(jī)床的加工指令,對機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償,達(dá)到理想的運(yùn)動(dòng)軌跡,實(shí)現(xiàn)機(jī)床精度的軟升級。研究表明,幾何誤差和由溫度引起的誤差約占機(jī)床總體誤差的70%,其中幾何誤差相對穩(wěn)定,易于進(jìn)行誤差補(bǔ)償。對數(shù)控機(jī)床幾何誤差的補(bǔ)償,可以提高整個(gè)機(jī)械工業(yè)的加工水平,對促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,提高我國國防能力,繼而極大增強(qiáng)我國的綜合國力都具有重大意義。
1幾何誤差產(chǎn)生的原因
普遍認(rèn)為數(shù)控機(jī)床的幾何誤差由以下幾方面原因引起:
1.1機(jī)床的原始制造誤差
是指由組成機(jī)床各部件工作表面的幾何形狀、表面質(zhì)量、相互之間的位置誤差所引起的機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差,是數(shù)控機(jī)床幾何誤差產(chǎn)生的主要原因。
1.2機(jī)床的控制系統(tǒng)誤差
包括機(jī)床軸系的伺服誤差(輪廓跟隨誤差),數(shù)控插補(bǔ)算法誤差。
1.3熱變形誤差
由于機(jī)床的內(nèi)部熱源和環(huán)境熱擾動(dòng)導(dǎo)致機(jī)床的結(jié)構(gòu)熱變形而產(chǎn)生的誤差。
1.4切削負(fù)荷造成工藝系統(tǒng)變形所導(dǎo)致的誤差
包括機(jī)床、刀具、工件和夾具變形所導(dǎo)致的誤差。這種誤差又稱為“讓刀”,它造成加工零件的形狀畸變,尤其當(dāng)加工薄壁工件或使用細(xì)長刀具時(shí),這一誤差更為嚴(yán)重。
1.5機(jī)床的振動(dòng)誤差
在切削加工時(shí),數(shù)控機(jī)床由于工藝的柔性和工序的多變,其運(yùn)行狀態(tài)有更大的可能性落入不穩(wěn)定區(qū)域,從而激起強(qiáng)烈的顫振。導(dǎo)致加工工件的表面質(zhì)量惡化和幾何形狀誤差。
1.6檢測系統(tǒng)的測試誤差
包括以下幾個(gè)方面:
(1)由于測量傳感器的制造誤差及其在機(jī)床上的安裝誤差引起的測量傳感器反饋系統(tǒng)本身的誤差;
(2)由于機(jī)床零件和機(jī)構(gòu)誤差以及在使用中的變形導(dǎo)致測量傳感器出現(xiàn)的誤差。
1.7外界干擾誤差
由于環(huán)境和運(yùn)行工況的變化所引起的隨機(jī)誤差。
1.8其它誤差
如編程和操作錯(cuò)誤帶來的誤差。
上面的誤差可按照誤差的特點(diǎn)和性質(zhì),歸為兩大類:即系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。
數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)誤差是機(jī)床本身固有的誤差,具有可重復(fù)性。數(shù)控機(jī)床的幾何誤差是其主要組成部分,也具有可重復(fù)性。利用該特性,可對其進(jìn)行“離線測量”,可采用“離線檢測——開環(huán)補(bǔ)償”的技術(shù)來加以修正和補(bǔ)償,使其減小,達(dá)到機(jī)床精度強(qiáng)化的目的。
隨機(jī)誤差具有隨機(jī)性,必須采用“在線檢測——閉環(huán)補(bǔ)償”的方法來消除隨機(jī)誤差對機(jī)床加工精度的影響,該方法對測量儀器、測量環(huán)境要求嚴(yán)格,難于推廣。
2幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)
針對誤差的不同類型,實(shí)施誤差補(bǔ)償可分為兩大類。隨機(jī)誤差補(bǔ)償要求“在線測量”,把誤差檢測裝置直接安裝在機(jī)床上,在機(jī)床工作的同時(shí),實(shí)時(shí)地測出相應(yīng)位置的誤差值,用此誤差值實(shí)時(shí)的對加工指令進(jìn)行修正。隨機(jī)誤差補(bǔ)償對機(jī)床的誤差性質(zhì)沒有要求,能夠同時(shí)對機(jī)床的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。但需要一整套完整的高精度測量裝置和其它相關(guān)的設(shè)備,成本太高,經(jīng)濟(jì)效益不好。文獻(xiàn)[4]進(jìn)行了溫度的在線測量和補(bǔ)償,未能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)誤差補(bǔ)償是用相應(yīng)的儀器預(yù)先對機(jī)床進(jìn)行檢測,即通過“離線測量”得到機(jī)床工作空間指令位置的誤差值,把它們作為機(jī)床坐標(biāo)的函數(shù)。機(jī)床工作時(shí),根據(jù)加工點(diǎn)的坐標(biāo),調(diào)出相應(yīng)的誤差值以進(jìn)行修正。要求機(jī)床的穩(wěn)定性要好,保證機(jī)床誤差的確定性,以便于修正,經(jīng)補(bǔ)償后的機(jī)床精度取決于機(jī)床的重復(fù)性和環(huán)境條件變化。數(shù)控機(jī)床在正常情況下,重復(fù)精度遠(yuǎn)高于其空間綜合誤差,故系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償可有效的提高機(jī)床的精度,甚至可以提高機(jī)床的精度等級。迄今為止,國內(nèi)外對系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償方法有很多,可分為以下幾種方法:
2.1單項(xiàng)誤差合成補(bǔ)償法
這種補(bǔ)償方法是以誤差合成公式為理論依據(jù),首先通過直接測量法測得機(jī)床的各項(xiàng)單項(xiàng)原始誤差值,由誤差合成公式計(jì)算補(bǔ)償點(diǎn)的誤差分量,從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的誤差補(bǔ)償。對三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行位置誤差測量的當(dāng)屬Leete,運(yùn)用三角幾何關(guān)系,推導(dǎo)出了機(jī)床各坐標(biāo)軸誤差的表示方法,沒有考慮轉(zhuǎn)角的影響。較早進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)膽?yīng)是Hocken教授,針對型號Moore5-Z(1)的三坐標(biāo)測量機(jī),在16小時(shí)內(nèi),測量了工作空間內(nèi)大量的點(diǎn)的誤差,在此過程中考慮了溫度的影響,并用最小二乘法對誤差模型參數(shù)進(jìn)行了辨識。由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)的位置信號直接從激光干涉儀獲得,考慮了角度和直線度誤差的影響,獲得比較滿意的結(jié)果。1985年G.Zhang成功的對三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行了誤差補(bǔ)償。測量了工作臺(tái)平面度誤差,除在工作臺(tái)邊緣數(shù)值稍大,其它不超過1μm,驗(yàn)證了剛體假設(shè)的可靠性。使用激光干涉儀和水平儀測量得的21項(xiàng)誤差,通過線性坐標(biāo)變換進(jìn)行誤差合成,并實(shí)施了誤差補(bǔ)償。X-Y平面上測量試驗(yàn)表明,補(bǔ)償前,在所有測量點(diǎn)中誤差值大于20μm的點(diǎn)占20%,在補(bǔ)償后,不超過20%的點(diǎn)的誤差大于2μm,證明精度提高了近10倍。
除了坐標(biāo)測量機(jī)的誤差補(bǔ)償以外,數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)难芯恳踩〉昧艘欢ǖ某晒?。?977年Schultschik教授運(yùn)用矢量圖的方法,分析了機(jī)床各部件誤差及其對幾何精度的影響,奠定了機(jī)床幾何誤差進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。Ferreira和其合作者也對該方法進(jìn)行了研究,得出了機(jī)床幾何誤差的通用模型,對單項(xiàng)誤差合成補(bǔ)償法作出了貢獻(xiàn)。J.Nietal更進(jìn)一步將該方法運(yùn)用于在線的誤差補(bǔ)償,獲得了比較理想的結(jié)果。Chenetal建立了32項(xiàng)誤差模型,其中多余的11項(xiàng)是有關(guān)溫度和機(jī)床原點(diǎn)誤差參數(shù),對臥式加工中心的補(bǔ)償試驗(yàn)表明,精度提高10倍。Eung-SukLeaetal幾乎使用了同G.Zhang一樣的測量方法,對三坐標(biāo)Bridgeport銑床21項(xiàng)誤差進(jìn)行了測量,運(yùn)用誤差合成法得出了誤差模型,補(bǔ)償后的結(jié)果分別用激光干涉儀和Renishaw的DBB系統(tǒng)進(jìn)行了檢驗(yàn),證明機(jī)床精度得以提升。
2.2誤差直接補(bǔ)償法
這種方法要求精確地測出機(jī)床空間矢量誤差,補(bǔ)償精度要求越高,測量精度和測量的點(diǎn)數(shù)就要求越多,但要詳盡地知道測量空間任意點(diǎn)的誤差是不可能的,利用插值的方法求得補(bǔ)償點(diǎn)的誤差分量,進(jìn)行誤差修正,該種方法要求建立和補(bǔ)償時(shí)一致的絕對測量坐標(biāo)系。
1981年,Dufour和Groppetti在不同的載荷和溫度條件下,對機(jī)床工作空間點(diǎn)的誤差進(jìn)行了測量,構(gòu)成誤差矢量矩陣,獲得機(jī)床誤差信息。將該誤差矩陣存入計(jì)算機(jī)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。類似的研究主要有A.C.Okaforetal,通過測量機(jī)床工作空間內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)參考件上多個(gè)點(diǎn)的相對誤差,以第一個(gè)為基準(zhǔn)點(diǎn),然后換算成絕對坐標(biāo)誤差,通過插值的方法進(jìn)行誤差補(bǔ)償,結(jié)果表明精度提高了2~4倍。Hooman則運(yùn)用三維線性(LVTDS)測量裝置,得到機(jī)床空間27個(gè)點(diǎn)的誤差(分辨率0.25μm,重復(fù)精度1μm),進(jìn)行了類似的工作。進(jìn)一步考慮到溫度的影響,每間隔1.2小時(shí)測量一次,共測量8次,對誤差補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行了有關(guān)溫度系數(shù)的修。這種方法的不足之處是測量工作量大,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)多。目前,還沒有完全合適的儀器,也限制了該方法的進(jìn)一步運(yùn)用和發(fā)展。
2.3相對誤差分解、合成補(bǔ)償法
大多數(shù)誤差測量方法只是得到了相對的綜合誤差,據(jù)此可以從中分解得到機(jī)床的單項(xiàng)誤差。進(jìn)一步利用誤差合成的辦法,對機(jī)床誤差補(bǔ)償是可行的。目前,國內(nèi)外對這方面的研究也取得一定進(jìn)展。
2000年美國Michigan大學(xué)JunNi教授指導(dǎo)的博士生ChenGuiquan做了這樣的嘗試,運(yùn)用球桿儀(TBB)對三軸數(shù)控機(jī)床不同溫度下的幾何誤差進(jìn)行了測量,建立了快速的溫度預(yù)報(bào)和誤差補(bǔ)償模型,進(jìn)行了誤差補(bǔ)償。Christopher運(yùn)用激光球桿儀(LBB),在30分鐘內(nèi)獲得了機(jī)床的誤差信息,建立了誤差模型,在9個(gè)月的時(shí)間間隔內(nèi),對誤差補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行了5次評價(jià),結(jié)果表明,通過軟件誤差補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>
以提高機(jī)床的精度,并可保持精度在較長時(shí)間內(nèi)不變。
誤差合成法,要求測出機(jī)床各軸的各項(xiàng)原始誤差,比較成熟的測量方法是激光干涉儀,測量精度高。用雙頻激光干涉儀進(jìn)行誤差測量,需時(shí)間長,對操作人員調(diào)試水平要求高。更主要的是對誤差測量環(huán)境要求高,常用于三坐標(biāo)測量機(jī)的檢測,不適宜生產(chǎn)現(xiàn)場操作。相對誤差分解、合成補(bǔ)償法,測量方法相對簡單,一次測量可獲得整個(gè)圓周的數(shù)據(jù)信息,同時(shí)可以滿足機(jī)床精度的檢測和機(jī)床評價(jià)。目前也有不少的誤差分解的方法,由于機(jī)床情況各異,難以找到合適的通用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行誤差分解,并且對測量結(jié)果影響相同的原始誤差項(xiàng)不能進(jìn)行分解,也難以推廣應(yīng)用。誤差的直接補(bǔ)償法,一般以標(biāo)準(zhǔn)件為對照獲得空間矢量誤差,進(jìn)行直接補(bǔ)償,少了中間環(huán)節(jié),更接近機(jī)床的實(shí)用情況。但獲得大量的信息量需要不同的標(biāo)準(zhǔn)件,難以實(shí)現(xiàn),這樣補(bǔ)償精度就受到限制。
在國內(nèi),許多研究機(jī)構(gòu)與高校近幾年也進(jìn)行了機(jī)床誤差補(bǔ)償方面的研究。1986北京機(jī)床研究所開展了機(jī)床熱誤差的補(bǔ)償研究和坐標(biāo)測量機(jī)的補(bǔ)償研究。1997年天津大學(xué)的李書和等進(jìn)行了機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)慕:蜔嵴`差補(bǔ)償?shù)难芯俊?998年天津大學(xué)的劉又午等采用多體系統(tǒng)建立了機(jī)床的誤差模型,給出了幾何誤差的22線、14線、9線激光干涉儀測量方法,1999年他們還對數(shù)控機(jī)床的誤差補(bǔ)償進(jìn)行了全面的研究,取得了可喜的成果。1998年上海交通大學(xué)的楊建國進(jìn)行了車床熱誤差補(bǔ)償?shù)难芯俊?996到2000年在國家自然科學(xué)基金和國家863計(jì)劃項(xiàng)目的支持下,華中科技大學(xué)開展了對數(shù)控機(jī)床幾何誤差補(bǔ)償以及基于切削力在線辯識的智能自適應(yīng)控制的研究,取得了一些成果。
綜上所述:進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的誤差補(bǔ)償,誤差測量是關(guān)鍵,誤差模型是基礎(chǔ)。通過誤差的補(bǔ)償,可以有效的提高機(jī)床的精度,為提升我國制造業(yè)水平作貢獻(xiàn)。
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