發(fā)布時(shí)間：2023-03-24 15:13:43
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的測(cè)量教學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
在1998年第三次高校本科專業(yè)目錄修訂調(diào)整前，測(cè)繪學(xué)科本科有4個(gè)專業(yè):攝影測(cè)量與遙感、工程測(cè)量、大地測(cè)量、地圖制圖，雖然都要學(xué)習(xí)攝影測(cè)量學(xué)，但是各個(gè)專業(yè)間差異較大，如原武漢測(cè)繪科技大學(xué)(武測(cè))對(duì)攝影測(cè)量與遙感專業(yè)學(xué)生有關(guān)攝影測(cè)量方面的教學(xué)內(nèi)容包括:基礎(chǔ)攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、攝影技術(shù)、航空與航天攝影技術(shù)、非地形攝影測(cè)量;實(shí)踐環(huán)節(jié)包括:航測(cè)實(shí)驗(yàn)、航測(cè)外業(yè)實(shí)習(xí)、航測(cè)內(nèi)業(yè)實(shí)習(xí)。而原測(cè)繪學(xué)院攝影測(cè)量與遙感專業(yè)有關(guān)攝影測(cè)量方面的教學(xué)內(nèi)容包括:攝影與空中攝影、航空攝影測(cè)量、航天攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量、航測(cè)自動(dòng)化、像片判繪(包括實(shí)習(xí))、像片轉(zhuǎn)繪，實(shí)踐環(huán)節(jié)還包括航測(cè)外業(yè)實(shí)習(xí)。由于當(dāng)時(shí)攝影測(cè)量教學(xué)中實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)內(nèi)容涉及很多價(jià)格昂貴的專業(yè)攝影測(cè)量?jī)x器，一些院校受限于辦學(xué)條件，當(dāng)時(shí)只開設(shè)有工程測(cè)量專業(yè)。原武測(cè)工程測(cè)量專業(yè)在攝影測(cè)量學(xué)方面主要的課程有:攝影技術(shù)(一學(xué)期)、攝影測(cè)量學(xué)(一學(xué)期)，但沒有相關(guān)實(shí)習(xí);而同濟(jì)大學(xué)工程測(cè)量專業(yè)，在20世紀(jì)90年代中期開設(shè)的攝影測(cè)量學(xué)相關(guān)課程有:攝影測(cè)量與遙感(上、下兩個(gè)學(xué)期)、工程攝影測(cè)量，實(shí)踐環(huán)節(jié)包括:攝影測(cè)量實(shí)驗(yàn)、遙感實(shí)習(xí);相較一些院校的工程測(cè)量專業(yè)，其攝影測(cè)量方面的學(xué)時(shí)數(shù)已經(jīng)偏多。1998年第三次高校本科專業(yè)目錄修訂后，以一級(jí)學(xué)科設(shè)置本科教學(xué)專業(yè)，現(xiàn)在本科階段只有測(cè)繪工程專業(yè)，攝影測(cè)量學(xué)作為測(cè)繪工程專業(yè)的主干課程及方向之一，與原來工程測(cè)量專業(yè)比，攝影測(cè)量學(xué)在教學(xué)中所占的比重增加，但是該比重遠(yuǎn)低于在攝影測(cè)量與遙感專業(yè)中的比重，并且由于總課時(shí)呈壓縮態(tài)勢(shì)，因此實(shí)際授課時(shí)間實(shí)際是在減少。隨著空間技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，近20年來攝影測(cè)量學(xué)內(nèi)容發(fā)生了很大變化;在經(jīng)歷模擬、解析、數(shù)字3個(gè)階段發(fā)展后，攝影測(cè)量快速進(jìn)入了航空攝影測(cè)量與航天攝影測(cè)量并存的發(fā)展階段;航空攝影發(fā)展到了模擬航空攝影和數(shù)碼航空成像并存階段，航天攝影(測(cè)繪衛(wèi)星)完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字成像;攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理則實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化。為了適應(yīng)攝影測(cè)量快速發(fā)展的情況，同濟(jì)大學(xué)測(cè)量系在2005—2006學(xué)年開設(shè)了攝影測(cè)量學(xué)的雙語教學(xué)，其他院校也對(duì)攝影測(cè)量學(xué)教學(xué)進(jìn)行了有益的改革與嘗試。攝影測(cè)量的快速發(fā)展使得一方面涌現(xiàn)大量新知識(shí)點(diǎn)，現(xiàn)在本科教學(xué)中攝影測(cè)量方面涉及的很多內(nèi)容實(shí)際上是20世紀(jì)90年代以來人們的研究結(jié)果，因此需要教授的內(nèi)容大量增加;另一方面，以一級(jí)學(xué)科設(shè)置本科專業(yè)，測(cè)繪學(xué)科的各個(gè)二級(jí)學(xué)科的內(nèi)容都要涉及，而通識(shí)教育本身又需要挪出相當(dāng)?shù)膶W(xué)時(shí)進(jìn)行通識(shí)類課程學(xué)習(xí)，造成的結(jié)果是在攝影測(cè)量方面，現(xiàn)在同濟(jì)本科教學(xué)中相關(guān)的課程只有:攝影測(cè)量基礎(chǔ)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量及實(shí)踐環(huán)節(jié)———攝影測(cè)量實(shí)習(xí)，并且其中作為專業(yè)主干課的“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課時(shí)縮減為一周4課時(shí)(將來還將縮減為3課時(shí))，在這種背景下，攝影測(cè)量方面的教學(xué)應(yīng)如何開展，特別是主干課攝影測(cè)量基礎(chǔ)教學(xué)如何開展，教學(xué)中應(yīng)該包括哪些內(nèi)容?過去的模擬攝影測(cè)量?jī)?nèi)容是否要涉及?怎樣涉及?這些都須考慮。
二、通識(shí)教育下同濟(jì)大學(xué)測(cè)繪專業(yè)“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”教學(xué)探索
作為一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，攝影測(cè)量學(xué)在數(shù)學(xué)上具有完整的理論基礎(chǔ)，與其他測(cè)繪基礎(chǔ)課程如測(cè)量學(xué)、大地測(cè)量學(xué)有較大的差異，也是一門非大眾化的學(xué)科課程;但作為測(cè)繪技術(shù)中的一個(gè)分支，其具有廣泛的應(yīng)用，是后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、近景攝影測(cè)量及遙感等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。隨著近、現(xiàn)代攝影測(cè)量理論研究和技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)內(nèi)容更新非常快，而且與計(jì)算機(jī)視覺的結(jié)合日趨緊密，因此現(xiàn)階段攝影測(cè)量學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也有較大的變化，一是內(nèi)容增多，二是內(nèi)容改變多特別是涉及應(yīng)用方面。而通識(shí)教育背景下，造成課時(shí)數(shù)緊縮，因此在攝影測(cè)量基礎(chǔ)教學(xué)中須兼顧兩者，在教學(xué)內(nèi)容安排中尤其要注意基礎(chǔ)部分、拓展部分的比例安排，統(tǒng)籌考慮一般學(xué)生的需求和感興趣且學(xué)有余力同學(xué)進(jìn)一步深入的要求。結(jié)合攝影測(cè)量方面課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，確定了“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的指導(dǎo)思想。
1．“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的指導(dǎo)思想
攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)作為一門基礎(chǔ)性專業(yè)課程，在現(xiàn)在學(xué)時(shí)大大壓縮的情況下，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性，為學(xué)生將來可能的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生將來會(huì)從事各種不同的行業(yè)應(yīng)用，同濟(jì)大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后單純從事攝影測(cè)量與遙感方面研究與實(shí)際工作的并不多，比較多的從事工程測(cè)量，但現(xiàn)在工程測(cè)量這方面的儀器不少涉及近景攝影測(cè)量原理的應(yīng)用，如工業(yè)場(chǎng)景監(jiān)測(cè)等;另一方面還有不少學(xué)生從事GIS數(shù)據(jù)處理的工作，其中會(huì)涉及不少航空、航天影像的處理。針對(duì)這些不同的學(xué)生，項(xiàng)目組成員認(rèn)為“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課教學(xué)的目的是在有限的學(xué)時(shí)下，傳授攝影測(cè)量最基本的概念方法，建立攝影測(cè)量學(xué)基本框架;為將來進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)課程及將來工作中有關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備?？紤]到同濟(jì)大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)攝影測(cè)量學(xué)方面課程分為攝影測(cè)量基礎(chǔ)和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)兩部分，而衛(wèi)星影像幾何處理集中在后續(xù)的遙感課程中講授，且課時(shí)數(shù)有限，因此現(xiàn)在“攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”課的教學(xué)，其指導(dǎo)思想應(yīng)是:對(duì)攝影測(cè)量學(xué)的講授內(nèi)容側(cè)重于攝影測(cè)量基本原理、基本過程，使學(xué)生建立起攝影測(cè)量的基本思想，保證學(xué)生對(duì)攝影測(cè)量整體過程的理解;在此基礎(chǔ)上適當(dāng)加強(qiáng)攝影測(cè)量實(shí)際應(yīng)用部分的教學(xué)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)通過雙語教學(xué)實(shí)踐來提高學(xué)生的專業(yè)外語能力，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
2．構(gòu)建科學(xué)的“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的目標(biāo)體系
從上述“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”教學(xué)指導(dǎo)思想出發(fā)，構(gòu)建了通識(shí)教育下“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課程教學(xué)的目標(biāo)體系?？傮w上，“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”教學(xué)目的是為滿足寬口徑人才的培養(yǎng)，滿足不同部門對(duì)于攝影測(cè)量和影像空間信息獲取人才的要求，為學(xué)生將來的對(duì)攝影測(cè)量學(xué)相關(guān)內(nèi)容的進(jìn)一步學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，為這一目標(biāo)，將教學(xué)中涉及的內(nèi)容分成4類:需熟練掌握的、需掌握的、需了解的及興趣拓展部分。有關(guān)數(shù)字影像匹配方法的基本計(jì)算過程，數(shù)字高程模型的建立及其應(yīng)用，數(shù)字微分糾正的原理及正射影像圖的制作;全部放到數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量課中講授，不在攝影測(cè)量基礎(chǔ)課上做要求。這樣通過本課程教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)攝影測(cè)量學(xué)的基本理論與方法，著重使學(xué)生掌握攝影測(cè)量學(xué)的基本知識(shí)(包括空間解析定位和圖像解譯)及利用攝影測(cè)量方法獲取空間幾何位置信息的基本操作過程;了解攝影測(cè)量學(xué)與遙感、GIS的密切關(guān)系，空間定位技術(shù)(GPS)的關(guān)系，在攝影測(cè)量影像信息處理中的應(yīng)用及攝影測(cè)量學(xué)的最新發(fā)展及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的主要應(yīng)用。一些感興趣的學(xué)生可以進(jìn)一步拓展了解其歷史發(fā)展知識(shí)及與計(jì)算機(jī)視覺的關(guān)系。
3．優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)
合理選擇、組織的教學(xué)內(nèi)容是滿足在課時(shí)較少情況下學(xué)生仍能夠較好掌握攝影測(cè)量基本知識(shí)的重要保證。攝影測(cè)量學(xué)教學(xué)中既包括有大量的攝影幾何原理，又涉及很多數(shù)據(jù)處理的方法及相關(guān)應(yīng)用方面的知識(shí)，在現(xiàn)有的教學(xué)中各門相關(guān)課程的講授內(nèi)容各有側(cè)重。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法中沿著攝影測(cè)量的發(fā)展脈絡(luò)，從模擬—解析—數(shù)字來介紹，其最大的好處是:對(duì)攝影測(cè)量的發(fā)展歷史、相關(guān)概念演變的關(guān)系學(xué)生能比較清晰的掌握，但這是建立在過去專業(yè)細(xì)分的基礎(chǔ)上的、需要大量課時(shí)，并且最好有一定模擬儀器的支持，這在現(xiàn)有情況下無法滿足，而且其中部分知識(shí)內(nèi)容已屬于比較陳舊過時(shí)的內(nèi)容，也沒有必要講授，而其中歷史部分，雖應(yīng)涉及，但不同學(xué)生對(duì)各部分內(nèi)容的興趣并不一樣。由于將“攝影測(cè)量基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容分成了4部分，因此，攝影測(cè)量歷史部分知識(shí)屬于學(xué)生只需了解的內(nèi)容，而模擬攝影測(cè)量部分的絕大多數(shù)內(nèi)容則屬于興趣拓展部分的內(nèi)容。在教學(xué)中重點(diǎn)放在學(xué)生需要掌握或熟練掌握的內(nèi)容;同時(shí)考慮到計(jì)算機(jī)視覺研究對(duì)攝影測(cè)量的沖擊與促進(jìn)，在教學(xué)內(nèi)容中增加了相關(guān)內(nèi)容的介紹，其中部分如計(jì)算機(jī)視覺方向如何表示像點(diǎn)、物點(diǎn)的關(guān)系，它與攝影測(cè)量表示方法的關(guān)系，是學(xué)生應(yīng)了解或興趣拓展的內(nèi)容。目前對(duì)攝影測(cè)量基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)順序作了較大調(diào)整:①考慮到學(xué)生在先前階段并沒有課程專門講授攝影測(cè)量中的影像獲取及其要求，在內(nèi)容中增加影像獲取部分，介紹過去膠面影像的獲取(簡(jiǎn)要介紹)和數(shù)字影像的獲取，并對(duì)相機(jī)檢校簡(jiǎn)要介紹;②由于將數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量部分內(nèi)容獨(dú)立在專門的課程介紹，在攝影測(cè)量基礎(chǔ)部分重點(diǎn)介紹像片解析基礎(chǔ)、強(qiáng)化解析空中三角測(cè)量部分內(nèi)容，特別是光束法平差、增加直接線性變換內(nèi)容;③講授內(nèi)容去掉了模擬測(cè)圖部分內(nèi)容的介紹，這些內(nèi)容只作為學(xué)生興趣閱讀的材料;④考慮到整個(gè)航測(cè)成圖的整體性，在內(nèi)容中增加了航測(cè)外業(yè)部分介紹，包括坐標(biāo)框架選取、像控點(diǎn)獲取，以及影像的調(diào)繪?，F(xiàn)有的一些攝影測(cè)量教材中模擬攝影測(cè)量的內(nèi)容已經(jīng)完全去掉，只在緒論的歷史回顧中出現(xiàn)。由于現(xiàn)在攝影測(cè)量中一些名詞、概念、處理方法中還留有模擬測(cè)圖的痕跡，將模擬部分完全去掉是否會(huì)影響學(xué)生對(duì)這些問題理解?一些攝影測(cè)量還留有不少模擬的痕跡，完全去掉對(duì)學(xué)生理解是否有利?從這一角度出發(fā)，在講授過程中仍然將模擬測(cè)圖內(nèi)容作適當(dāng)介紹，作為學(xué)生拓展了解的內(nèi)容。而對(duì)于影像解析及解析空三的內(nèi)容，因其是攝影測(cè)量的基礎(chǔ)，對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)很重要，因此在授課中強(qiáng)化了這方面的內(nèi)容。
4．加強(qiáng)與創(chuàng)新項(xiàng)目的結(jié)合、與實(shí)踐的結(jié)合
攝影測(cè)量是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，為調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過程中，增加了一些攝影測(cè)量知識(shí)應(yīng)用的小實(shí)驗(yàn)。如利用規(guī)則格網(wǎng)板進(jìn)行控制，利用普通相機(jī)(如手機(jī)自帶相機(jī))進(jìn)行面狀物體的攝影和基于影像的面狀物體形狀測(cè)量;結(jié)合網(wǎng)上大量的影像信息(特別是衛(wèi)星影像信息，如百度地圖、GoogleEarth上的影像信息)，與實(shí)地相對(duì)照，引導(dǎo)學(xué)生理解影像調(diào)繪、外業(yè)控制、像片控制點(diǎn)的概念，并結(jié)合學(xué)生自己的日常生活進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)繪。現(xiàn)在大學(xué)本科教育中，非常重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有各種學(xué)校和國(guó)家的創(chuàng)新項(xiàng)目。有些學(xué)生提出的一些項(xiàng)目申請(qǐng)想法就涉及影像的幾何處理、攝影測(cè)量的相關(guān)知識(shí)，因?yàn)槭菍W(xué)生自己提出的想法，所以學(xué)生的興趣高、學(xué)習(xí)主動(dòng)性強(qiáng)，并且很多想法更為新穎、有趣，為此在攝影測(cè)量基礎(chǔ)教學(xué)過程中加強(qiáng)了和創(chuàng)新項(xiàng)目的結(jié)合。現(xiàn)在測(cè)繪工程三、四年級(jí)學(xué)生正在進(jìn)行的創(chuàng)新項(xiàng)目中，有2～3個(gè)項(xiàng)目是與攝影測(cè)量學(xué)相關(guān)的。通過加強(qiáng)課程教學(xué)與實(shí)踐和創(chuàng)新項(xiàng)目的結(jié)合，原本抽象的概念內(nèi)容變得具體、實(shí)在，與日常生活中應(yīng)用相結(jié)合，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)為完成這些項(xiàng)目和實(shí)踐活動(dòng)，還會(huì)涉及一些教學(xué)中未授內(nèi)容，這樣可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生深入、主動(dòng)地學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生去思考該學(xué)科的更廣泛應(yīng)用，而不是僅局限于測(cè)圖方面，這也與現(xiàn)在通識(shí)教育背景下進(jìn)行通才培養(yǎng)的理念相一致。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：提高;小學(xué);數(shù)學(xué)課堂;教學(xué)質(zhì)量;對(duì)策
課堂是學(xué)校教育的核心陣地，是促進(jìn)學(xué)生智力、思維發(fā)展的重要場(chǎng)所，課堂教學(xué)質(zhì)量是其關(guān)鍵性影響因素。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要正確解讀素質(zhì)教育理念，采取多樣化手段，構(gòu)建高效數(shù)學(xué)課堂，提高課堂教學(xué)效率與質(zhì)量。
1.巧優(yōu)課堂導(dǎo)入，打開學(xué)生興趣大門
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，課堂導(dǎo)入是不可或缺的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，是點(diǎn)燃學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵點(diǎn)。教師要根據(jù)小學(xué)生興趣愛好、思維能力、認(rèn)知水平等，巧優(yōu)數(shù)學(xué)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂，在無形中打開他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣大門。以“三角形的特征”為例，在課堂教學(xué)過程中，教師不要直接導(dǎo)入這一新課題，可以根據(jù)班級(jí)學(xué)生已有的數(shù)學(xué)水平，巧妙引導(dǎo)班級(jí)學(xué)生，讓他們先說說自己對(duì)“三角形”的認(rèn)識(shí)，說說生活中三角形的實(shí)物，活躍課堂氛圍，讓學(xué)生的思維停留在課堂中。教師可以在和學(xué)生互動(dòng)中，巧妙引出“三角形的特征”這一新課題，引導(dǎo)學(xué)生積極走進(jìn)“三角形”的世界，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的趣味性，在無形中打開他們的興趣之門。又比如，在“小數(shù)的初步認(rèn)識(shí)”章節(jié)下的“認(rèn)識(shí)小數(shù)”為例，在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以抓住小學(xué)生喜歡游戲這一特征，結(jié)合“認(rèn)識(shí)小數(shù)”知識(shí)點(diǎn)，科學(xué)設(shè)置趣味性小游戲，引導(dǎo)學(xué)生參與到游戲互動(dòng)中，并巧妙導(dǎo)出新課題，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新課題的興趣，積極、主動(dòng)參與到“認(rèn)識(shí)小數(shù)”教學(xué)各環(huán)節(jié)中，確保新課題課堂教學(xué)順利進(jìn)行，為數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高埋下伏筆。
2.生活與課堂相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展
由于數(shù)學(xué)學(xué)科和日常生活緊密相連，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要注重生活和課堂的巧妙融合，讓學(xué)生在生活化教學(xué)情境中，準(zhǔn)確理解數(shù)學(xué)課程知識(shí)，并將其靈活應(yīng)用到日常生活中，不斷探索日常生活中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)規(guī)律，科學(xué)解決生活中的數(shù)學(xué)問題。以“除數(shù)是一位數(shù)的除法”下的“口算除法”為例，在講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)中，教師可以貼近小學(xué)生生活實(shí)際，巧設(shè)生活化課堂問題，比如，今天是媽媽的生日，小明特意去學(xué)校附近的蛋糕店給媽媽買生日草莓小蛋糕，蛋糕店還有6塊草莓蛋糕，總共18元，請(qǐng)問買一塊生日蛋糕多少錢？提出該問題之后，教師可以和班級(jí)學(xué)生共同探討、分析題意，探索該生活化數(shù)學(xué)問題解決方法，將其和課堂中所學(xué)的除法知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來，再引導(dǎo)學(xué)生解答該試題，在親自解答過程中，進(jìn)一步消化、吸收除法知識(shí)點(diǎn)。隨后，教師可以圍繞解題答案，進(jìn)一步設(shè)置相關(guān)問題，比如，小明手中有30元，請(qǐng)問可以買多少塊草莓小蛋糕？提出問題之后，教師可以讓學(xué)生自行分析題意的基礎(chǔ)上，進(jìn)行解答，強(qiáng)化他們自主學(xué)習(xí)意識(shí)，深化理解“口算除法”內(nèi)容，將其更好地應(yīng)用到日常實(shí)踐中。以“面積”章節(jié)下的“長(zhǎng)方形、正方形面積的計(jì)算”為例，在課堂教學(xué)中，教師可以將學(xué)生日常生活中常見的長(zhǎng)方形與正方形物體引入到課堂中，利用實(shí)物，向?qū)W生講解長(zhǎng)方形與正方形的面積公式這一重要知識(shí)點(diǎn)，使其更加形象、具體，便于學(xué)生科學(xué)理解并記憶長(zhǎng)方形與正方形面積公式。隨后，教師可以讓班級(jí)學(xué)生利用該課題知識(shí)，設(shè)置關(guān)于“長(zhǎng)方形與正方形面積計(jì)算”的生活化數(shù)學(xué)問題，相互交換設(shè)置的數(shù)學(xué)試題，進(jìn)行解答，深化理解課堂數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容。在課堂結(jié)束之后，教師可以向?qū)W生布置相關(guān)的實(shí)踐作業(yè)，讓學(xué)生測(cè)量生活中常見長(zhǎng)方形與正方形物體長(zhǎng)、寬、高的基礎(chǔ)上，計(jì)算物體面積，去解決生活中相關(guān)的數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、數(shù)學(xué)思維的基礎(chǔ)上，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，從根本上提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。
3.優(yōu)化利用多媒體，構(gòu)建高效課堂
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師要注重多媒體的優(yōu)化利用，借助多媒體集“圖片、音像、動(dòng)畫”等于一身的特征，增加數(shù)學(xué)學(xué)科的趣味性，構(gòu)建高效課堂，順利實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)，提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)整體質(zhì)量。以“圓”章節(jié)下的“圓的面積”為例，在課堂教學(xué)中，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生回顧“圓”章節(jié)之前所學(xué)的“圓的認(rèn)識(shí)”、“圓的周長(zhǎng)”課題內(nèi)容，并借助多媒體多樣化優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生初步感知“圓的面積”新課題，和前面相關(guān)知識(shí)初步串聯(lián)起來。在講解“圓的面積”知識(shí)點(diǎn)中，教師可以利用多媒體暫停、回放等功能，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)圓的面積公式，將其和圓的周長(zhǎng)公式以及長(zhǎng)方形、三角形等面積公式區(qū)分開，優(yōu)化構(gòu)建的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。隨后，教師可以將圓新舊知識(shí)融合，巧設(shè)課堂關(guān)于圓的練習(xí)試題，有效突破新課題教學(xué)重難點(diǎn)，提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)效性。
【關(guān)鍵詞】中職教育；數(shù)學(xué)教學(xué)；存在問題；對(duì)策研究
當(dāng)前中職學(xué)生綜合素質(zhì)較弱，中職教育在教育體系中“失勢(shì)”已成為中職教育不容忽視的問題.而在這種情況下，中職教育生源較有限，各校為了爭(zhēng)奪生源，放低了入學(xué)“門檻”，因此入學(xué)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)薄弱成為中職教育的普遍現(xiàn)象.要對(duì)這些學(xué)生進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)教育的本質(zhì)，使數(shù)學(xué)教育更好地適應(yīng)中職教育形勢(shì)的變化，走出尷尬的困境，這就要對(duì)中職數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行反思，并根據(jù)存在的問題提出相應(yīng)對(duì)策.
一、中職數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題分析
1.數(shù)學(xué)教師教學(xué)理念落后，職業(yè)教育理念認(rèn)識(shí)不深刻
教師的理念定位有偏差，認(rèn)為中職教育更多的是重視學(xué)生專業(yè)知識(shí)與技能的培養(yǎng)，而數(shù)學(xué)只是作為一種基礎(chǔ)課，對(duì)于學(xué)生職業(yè)教育的培養(yǎng)無關(guān)緊要，理念上的認(rèn)識(shí)偏差就直接影響到了教學(xué)行為的積極性.在這樣的教學(xué)思想指導(dǎo)下，往往不重視學(xué)科教育，在教學(xué)中會(huì)只重視理論知識(shí)的傳授，照本宣科地進(jìn)行教學(xué)，而沒有將數(shù)學(xué)教學(xué)與實(shí)際生活相結(jié)合，忽視教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè).在教學(xué)過程中只重視講，而忽視學(xué)生對(duì)知識(shí)的思考，不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，反而使學(xué)生對(duì)原本枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)更加感到乏味.
2.中職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，學(xué)習(xí)積極性有待加強(qiáng)
近年來隨著我國(guó)教育體制的改革，以及家庭教育觀念發(fā)生變化，中職教育日漸失去往日的優(yōu)勢(shì)，生源日漸短缺，而在這種情況下，中職學(xué)校為了競(jìng)爭(zhēng)生源，往往采取放低招生“門檻”的方法吸引學(xué)生.大部分學(xué)生家長(zhǎng)都意識(shí)到知識(shí)的重要性，因此不希望自己的孩子將來成為“藍(lán)領(lǐng)”中的一員，因此進(jìn)入中職學(xué)校的學(xué)生大多是基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、學(xué)習(xí)方法欠佳、缺乏自信心的學(xué)生，這些都直接導(dǎo)致了中職學(xué)生整體素質(zhì)偏低.而由于數(shù)學(xué)學(xué)科自身特點(diǎn)，加之教學(xué)方法存在不足等，均導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性不高.
3.數(shù)學(xué)教學(xué)缺乏實(shí)用性，教學(xué)方法有待改善
在實(shí)際的教學(xué)中沒有注重?cái)?shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)用性，使數(shù)學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中.而對(duì)于多數(shù)中職學(xué)生，由于基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，教師沒有根據(jù)學(xué)生的實(shí)際接受水平來深入淺出地講解教學(xué)內(nèi)容，使多數(shù)學(xué)生聽課猶如聽天書一般，因此數(shù)學(xué)教學(xué)自然無法取得良好的教學(xué)效果.數(shù)學(xué)作為一種基礎(chǔ)性學(xué)科，是學(xué)好專業(yè)課的前提條件.在教學(xué)內(nèi)容的選擇上沒有針對(duì)性，沒有根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)的不同，從實(shí)際出發(fā)，靈活地選擇內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性教學(xué).教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)僅僅只是放在部分基礎(chǔ)知識(shí)的傳授與基本技能的訓(xùn)練上，沒有考慮到學(xué)生的實(shí)際情況.沒有重視知識(shí)的連貫性，而數(shù)學(xué)知識(shí)實(shí)用性的缺失也無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望.
二、提高中職數(shù)學(xué)教學(xué)的對(duì)策研究
1.教師要改變傳統(tǒng)理念，積極引導(dǎo)學(xué)生正確對(duì)待中職教育
教師只有正確對(duì)待數(shù)學(xué)在中職教育的定位，才能優(yōu)化教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況制定相應(yīng)的教學(xué)策略.要引導(dǎo)學(xué)生正確對(duì)待中職教育，社會(huì)發(fā)展不僅需要高素質(zhì)人才，更需要大量的高素質(zhì)勞動(dòng)者，這就極大地鼓舞了中職教育，因此要使學(xué)生積極正視中職教育的社會(huì)地位.社會(huì)的人才結(jié)構(gòu)有其層次性，要引導(dǎo)學(xué)生找準(zhǔn)自己的定位，在適合自己的崗位上發(fā)揮自己的聰明才智.激發(fā)學(xué)生的信心和學(xué)習(xí)的熱情.在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要注意滲透這些積極思想.
2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
中職學(xué)生大部分基礎(chǔ)知識(shí)較差，對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)熱情不高.這個(gè)時(shí)候就要尋求激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法，根據(jù)學(xué)生的心理特征以及興趣愛好，向?qū)W生列舉學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性，以及在現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)學(xué)的實(shí)用實(shí)例，端正學(xué)生心態(tài)，消除對(duì)數(shù)學(xué)的恐懼與厭倦心理，使學(xué)生樂學(xué)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的熟練應(yīng)用.可以根據(jù)某一課講述的內(nèi)容，結(jié)合當(dāng)下專業(yè)課中所要用到的數(shù)學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不僅完成了數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)，而且在與專業(yè)課知識(shí)相結(jié)合的情況下，使學(xué)生深化對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解.
3.改革教學(xué)方法，突出課程的實(shí)用性
教師作為執(zhí)行教學(xué)行為的主體，其知識(shí)水平、理念及態(tài)度等都將影響到教學(xué)質(zhì)量，因此教師要及時(shí)更新理念，優(yōu)化教學(xué)方法，提高自身教學(xué)實(shí)踐能力.要由傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)轉(zhuǎn)向開放式教學(xué)，在教學(xué)過程中多注入啟發(fā)式教學(xué)理念，組織學(xué)生參加一定的課外實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在參與中獲取知識(shí)并得到實(shí)際鍛煉，從而使課堂中所學(xué)的知識(shí)得到驗(yàn)證，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)來參與實(shí)踐的能力.在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，也要與學(xué)生所學(xué)專業(yè)掛鉤，與專業(yè)基礎(chǔ)課的要求相適應(yīng).制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí)，要與專業(yè)課教師溝通，了解在專業(yè)基礎(chǔ)課程中所需要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，從而對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講解，這樣不僅使學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)知識(shí)，也減輕了學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中的壓力.在不影響整個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的情況下，最大限度地體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性.
中職數(shù)學(xué)教育中存在的問題比較普遍，只要我們?cè)谒枷肷嫌枰愿叨戎匾?，并根?jù)存在的問題采取積極的應(yīng)對(duì)措施，就一定能使中職數(shù)學(xué)教學(xué)水平提高到一個(gè)新的臺(tái)階.
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；交流阻抗特性；等效電路參數(shù)
中圖分類號(hào)：TP216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT
Design of Equivalent Circuit Parameter Analyzer for
Two Port Passive Circuit
TANG Zhengming1 ， ZHANG Sanmei2 ， Zeng Jing1
（1 School of Electronic Information and Engineering， China West Normal University， Nanchong Sichuan 637009，China；
2 Experiment Center， China West Normal University， Nanchong Sichuan 637009， China）
Abstract： Equivalent circuit parameter is very important for the process of circuit analysis and design. Based on the refined numerical algorithm of AC impedance， a digital equivalent circuit parameter analyzer is designed. In this system， MCU is used to control frequency synthesizer to generate excitation signal. By adjusting the capacitance and current trends ， the load impedance characteristic is determined. Finally， the AC impedance and equivalent circuit parameter are displayed， which can be obtained under different operating frequency.
Keywords： MCU； AC Impedance Characteristics； Equivalent Circuit Parameters
0引 言
電路交流阻抗隨信號(hào)源的頻率變化，其具體表現(xiàn)為一定電阻R、電容C和電感L的串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)在給定信號(hào)頻率下所得到的等效阻抗。頻率相對(duì)較高時(shí)，電路還可能產(chǎn)生相對(duì)較大的寄生電容、電感，從而出現(xiàn)寄生阻抗。如何快捷準(zhǔn)確地獲取電路在不同工作頻率下的等效電路參數(shù)，對(duì)電路的分析與設(shè)計(jì)來說有著特殊重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。
已有的交流參數(shù)測(cè)試儀，其測(cè)量對(duì)象主要鎖定在對(duì)交流電路頻率、有效值、功率，或者單個(gè)元件阻值、電感量、電容量的測(cè)試，而對(duì)交流阻抗的智能化測(cè)量的探討研究仍舊較少，且未曾涉及到負(fù)載為黑盒子電路（其可能為RLC元件，某用電器或電路模塊，以下統(tǒng)稱為負(fù)載電路）的等效參數(shù)測(cè)量[2-6]。本設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的電路交流等效電參數(shù)分析儀的核心即為交流阻抗特性分析，通過采用單片機(jī)產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)，能分析出給定工作頻率下負(fù)載電路的交流阻抗特性，并進(jìn)一步得到其等效電路參數(shù)。
1硬件電路
系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。主要電路模塊包括單片機(jī)（MCU）、放大電路、整流濾波電路、含雙可調(diào)電容的RC振蕩器等[7-8]。
圖1 等效電參數(shù)分析儀原理圖
Fig.1 Schematic diagram of equivalent circuit parameter analyzer
MCU的型號(hào)為MSP430F169。放大電路用于將采集到的弱信號(hào)放大，再送入整流濾波電路，便于單片機(jī)（MCU）接收識(shí)別，放大電路型號(hào)為AD620。整流濾波電路，用于將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)化為單向脈動(dòng)波并濾除附帶產(chǎn)生的雜波信號(hào)，使有用信號(hào)免受干擾，易于下一級(jí)電路的操作處理?？勺冸娙軨結(jié)合555定時(shí)電路模塊構(gòu)成RC振蕩器，所產(chǎn)生的信號(hào)頻率送入單片機(jī)識(shí)別，進(jìn)而確定出接入電路的電容值。其中，可調(diào)電容C與電路的連接通過開關(guān)控制，該可調(diào)電容C為特制的雙可調(diào)電容（構(gòu)成RC振蕩器的電容與接入測(cè)量電路的電容相同，并由同一旋鈕控制調(diào)節(jié)），這樣，可在隔離電路影響的情況下，獲得接入電路電容的精確值。 為定值電阻，主要起限流作用，如當(dāng)電路串聯(lián)諧振時(shí)，使電路電流不至于過大，損壞儀器。 為采樣電阻，為小阻值錳銅電阻，用于將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再送入放大電路。 為負(fù)載電路。
2算法設(shè)計(jì)
根據(jù)有效值、功率因素的計(jì)算結(jié)果[9]，可得到電路總阻抗
（1）
其中， 、 、 分別表示電路電壓有效值、電流有效值、功率因素。 的正負(fù)與負(fù)載的特性有關(guān)，若負(fù)載為非電容性；則 ，若負(fù)載為非電感性則 。令 ，則有
（2）
系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)可變電容C并結(jié)合單片機(jī)采集到的電流大小變化情況的方法，確定（2）中的正負(fù)符號(hào)，即實(shí)現(xiàn)負(fù)載阻抗特性的判定。由于可調(diào)電容與被測(cè)負(fù)載并聯(lián)，設(shè)被測(cè)負(fù)載的電導(dǎo)和電納分別為 和 ， 可調(diào)電容電納為 ，其等效電路如圖2所示。
圖2 阻抗特性的判斷原理圖
Fig.2 Schematic diagram for the judgement of impedance characteristic當(dāng)端電壓有效值恒定時(shí)，電流有效值
（3）
即： （4）
可見，當(dāng) 與 同號(hào)，即被測(cè)負(fù)載為電容性時(shí)，電容增大，電流 單調(diào)上升；而當(dāng) 與 異號(hào)，即被測(cè)負(fù)載為電感性負(fù)載時(shí)，電容增大，電流 將先減小而后增大。因此，單片機(jī)可根據(jù)電容調(diào)節(jié)過程中采集到電流變化情況，判斷出負(fù)載的阻抗特性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)負(fù)載 的等效阻抗為 ，由于測(cè)量電路為可調(diào)電容C與負(fù)載 并聯(lián)，然后再與定值電阻 串聯(lián)，根據(jù)電路串并聯(lián)關(guān)系，則有：
（5）
聯(lián)立（1）-（2）和（5），在已判斷得到負(fù)載的特性的情況下，便可以解出 中的電阻R和電抗X。結(jié)合頻率值即可得
（6）
（7）
因此，對(duì)于給定負(fù)載（如某單元電路），該測(cè)試儀能夠獲得給定工作頻率下的交流等效電路參數(shù)，便于電路的分析與設(shè)計(jì)。
3 系統(tǒng)測(cè)試
系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，通過鍵盤設(shè)定激勵(lì)信號(hào)幅值和頻率，調(diào)節(jié)電容旋鈕，即可讀出負(fù)載的等效電路參數(shù)。首先測(cè)試并選取了三個(gè)R、L、C電路元件，其參數(shù)值分別為10，10mH，1uF。再將電路元件安插在萬用板上，借助萬用板連接線使其形成簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，并同時(shí)具有典型的二端口結(jié)構(gòu)，然后分別測(cè)試了信號(hào)頻率為1KHz時(shí)，負(fù)載的等效電路參數(shù)。用 Idealization（I）和Test （T）分別表示理論值和測(cè)量值，結(jié)果如表1所示。
表1 測(cè)試結(jié)果
Tab.1 Test results
電阻（） 電感（mH） 電容（uF） 串聯(lián)（；uF） 并聯(lián)（，mH）
I T I T I T I T I T
10 10.02 10 10.33 1 0.97 10 ； 1.65 9.97；1.59 9.91；0.15 10.04；0.23
測(cè)量 結(jié)果表明，在1KHz頻率下，所搭建的串聯(lián)電路具有阻容特性，而并聯(lián)電路具有阻感特性。等效電路參數(shù)測(cè)量結(jié)果與理論值存在一定差異的可能原因主要在于：除工藝等因素外，導(dǎo)線等所引入的分布阻抗。
4 結(jié)束語
本文設(shè)計(jì)了一種電路交流等效電參數(shù)分析儀，可用于完成無源二端口電路的等效電參數(shù)測(cè)量。在測(cè)量交流等效參數(shù)時(shí)（特別在用作RLC測(cè)試儀的情況下），若測(cè)量頻率較高，分布參數(shù)影響將較為顯著，對(duì)低標(biāo)稱值元件的測(cè)量尤為不利。如何減小分布參數(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，還有待進(jìn)一步研究。
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隨著基礎(chǔ)教育課程改革的深入，越來越多的教師投入到教育研究中，一批研究型的中小學(xué)教師成長(zhǎng)起來，教育科研的地位不斷提高，教研成果也越來越豐富。但中小學(xué)教師中也普遍存在著“教育科研是錦上添花”“教育科研就是寫論文”“教育科研太深?yuàn)W，不知從何下手”“教育科研的程式太瑣碎，要耗費(fèi)大量時(shí)間”等錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。與高校或?qū)ｉT科研院所的專業(yè)研究相比，中小學(xué)教師的教育研究以改進(jìn)課堂教學(xué)實(shí)踐為主要目的，問題來自課堂，研究場(chǎng)地在課堂，邊實(shí)踐邊研究邊改進(jìn)。
中小學(xué)教師的教育研究是將教育教學(xué)實(shí)踐和教育管理實(shí)踐過程中遇到的問題作為課題，通過反思、學(xué)習(xí)以及運(yùn)用教育教學(xué)理論和科學(xué)人文主義的研究方法解決問題和揭示規(guī)律的一項(xiàng)實(shí)踐和認(rèn)識(shí)活動(dòng)。它能夠幫助教師以更有效的教育方式使學(xué)生獲得更好的發(fā)展，同時(shí)提升教師自己的專業(yè)素養(yǎng)。中小學(xué)教師在開展教育研究時(shí)應(yīng)該具備問題意識(shí)、發(fā)展意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、方法意識(shí)和成果意識(shí)。
一、問題意識(shí)
中小學(xué)教育研究以教育問題、教育現(xiàn)象和教育事實(shí)及其規(guī)律為研究對(duì)象，主要是圍繞學(xué)科教學(xué)問題，如各學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)評(píng)價(jià)及教學(xué)工作的組織管理等微觀教學(xué)領(lǐng)域方面的教育問題。這就要求中小學(xué)教師要從教育目標(biāo)提出的根本問題、教育改革關(guān)注的熱點(diǎn)問題、教育教學(xué)實(shí)踐的弊端問題、影響教育發(fā)展的關(guān)鍵問題、教育研究的薄弱環(huán)節(jié)等角度選擇具有理論價(jià)值或?qū)嵺`價(jià)值的問題，以發(fā)現(xiàn)和提出問題作為開端，在教育教學(xué)實(shí)際情境中研究，以反復(fù)尋求解決問題的方法作為過程，以解決問題改進(jìn)實(shí)踐為主要目標(biāo)導(dǎo)向。
二、發(fā)展意識(shí)
中小學(xué)教師的研究以“學(xué)習(xí)———研究———實(shí)踐”的模式開展，在研究中學(xué)習(xí)教育理論、學(xué)習(xí)研究方法，以研究指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐檢驗(yàn)研究，教師在研究中樹立新的學(xué)生觀、教學(xué)觀，改進(jìn)教學(xué)，從而優(yōu)化教育教學(xué)效果，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，教育研究過程中需要學(xué)習(xí)學(xué)科理論知識(shí)、教材相關(guān)知識(shí)、課程教學(xué)知識(shí)等必備知識(shí)，能提高整體知識(shí)水平，更新教育觀念，更新知識(shí)結(jié)構(gòu)。在研究過程中能夠有效提高調(diào)查研究能力、分析思考綜合能力、文字表達(dá)能力和創(chuàng)新能力等，有效提升了教師專業(yè)技能，促進(jìn)自身的專業(yè)發(fā)展。
三、創(chuàng)新意識(shí)
創(chuàng)新是衡量中小學(xué)教師教育科研成果的實(shí)踐意義和理論價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn)。教育科研的選題最好是在借鑒的基礎(chǔ)上選取本學(xué)科中前人未曾涉足的研究領(lǐng)域，填補(bǔ)學(xué)術(shù)空白；或前人雖已研究，但尚未完善或有錯(cuò)誤的領(lǐng)域。中小學(xué)教師的教育科研必須立足于自身的教育教學(xué)實(shí)踐，選擇那些居于學(xué)科前沿、填補(bǔ)學(xué)術(shù)空白、補(bǔ)充前人學(xué)說、突破實(shí)踐禁區(qū)等方面的具有創(chuàng)新性意義的選題。我們要抱著科學(xué)、求真務(wù)實(shí)的態(tài)度開展教育科研，在選題、文獻(xiàn)檢索、形成研究方案和實(shí)施研究、分析研究資料等過程中，要盡量突出我們自己在教育科研中所創(chuàng)造的新觀點(diǎn)、新措施，以凸顯研究的理論價(jià)值和實(shí)踐價(jià)值。
四、方法意識(shí)
中小學(xué)教育研究主要是為解決微觀、具體問題服務(wù)的，體現(xiàn)在如何將已有的教育教學(xué)理論研究成果盡快地轉(zhuǎn)化到教育教學(xué)實(shí)踐中去，促進(jìn)教育教學(xué)水平的提高，并解決目前教育領(lǐng)域存在的理論與實(shí)踐脫節(jié)的矛盾，因而，教師的教育研究主要以實(shí)證研究為主，堅(jiān)持經(jīng)驗(yàn)和理論相結(jié)合的思考方法，學(xué)習(xí)用質(zhì)的研究方法，包括行動(dòng)研究法、個(gè)案研究法、教育敘事法、課例研究法，輔之以教育實(shí)驗(yàn)、教育調(diào)查、教育心理測(cè)量、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)方法，并努力將新的技術(shù)手段引進(jìn)教育研究。
五、成果意識(shí)
中小學(xué)教師參與教育研究的成果可顯現(xiàn)為先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、研究報(bào)告、教學(xué)論文、教學(xué)案例、教育反思、教育敘事等，也可以顯現(xiàn)為教師的專著、軟件、課件、教案、學(xué)生作品等，其特點(diǎn)是有新知識(shí)產(chǎn)生、新規(guī)律揭示，表現(xiàn)為創(chuàng)新性和實(shí)踐的成效性，更加注重的是對(duì)教學(xué)微觀問題的具體解決和規(guī)律應(yīng)用，往往是局部的、微觀的問題解決，更加具有個(gè)別意義，要重視研究成果在一個(gè)學(xué)科、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)單位的推廣應(yīng)用。
科學(xué)有效的績(jī)效考核模式應(yīng)該將定性與定量指標(biāo)相結(jié)合，既具有可衡量性又具有可操作性。綜合評(píng)分法（syntheticscoredmethod）作為醫(yī)學(xué)綜合評(píng)價(jià)方法的一種，能夠綜合分析比較數(shù)據(jù)的優(yōu)劣，是一種較為適合績(jī)效考核的科學(xué)評(píng)分法。其原理為根據(jù)評(píng)價(jià)目的及對(duì)象的特征選定必要的指標(biāo)，并針對(duì)指標(biāo)訂出等級(jí)和賦值。以恰當(dāng)?shù)姆绞酱_定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)數(shù)，并通過選定累計(jì)總分的方案以及綜合評(píng)價(jià)等級(jí)的總分值范圍，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行分析，最后決定數(shù)據(jù)的取舍。應(yīng)用到教師績(jī)效考核中時(shí)，根據(jù)日常教學(xué)工作數(shù)量、完成質(zhì)量、教學(xué)貢獻(xiàn)三個(gè)方面設(shè)計(jì)測(cè)量維度。教學(xué)工作量維度是以一個(gè)班級(jí)的中文理論授課課時(shí)作為衡量日常教學(xué)工作量的一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)，教學(xué)工作質(zhì)量維度按照360度評(píng)分法采用百分制測(cè)量。教學(xué)貢獻(xiàn)維度按照業(yè)績(jī)程度賦值，同時(shí)對(duì)每個(gè)維度中的相關(guān)指標(biāo)設(shè)計(jì)相應(yīng)權(quán)重，將工作量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，最后建立系統(tǒng)的績(jī)效計(jì)算公式，計(jì)算各教學(xué)人員的一年工作績(jī)效?？?jī)效考核總公式如下所示：工作績(jī)效得分（P）＝教學(xué)工作量（按標(biāo)準(zhǔn)化課時(shí)統(tǒng)計(jì)）（M）×工作質(zhì)量系數(shù)（Q）＋教學(xué)貢獻(xiàn)（C）
2各維度指標(biāo)的構(gòu)建
2．1教學(xué)工作量
教學(xué)工作量是指一段時(shí)間內(nèi)教師參加各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)所實(shí)際達(dá)成的工作指標(biāo)數(shù)。其中標(biāo)準(zhǔn)課時(shí)數(shù)是指一個(gè)學(xué)時(shí)的中文理論課程按1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)課時(shí)計(jì)算，其余教學(xué)工作量均按此進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
2．2教學(xué)工作質(zhì)量
教學(xué)工作質(zhì)量指的是教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)的產(chǎn)出，具體包括對(duì)學(xué)生的產(chǎn)出，是否能使學(xué)生快速、準(zhǔn)確的掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)感到所學(xué)內(nèi)容生動(dòng)有趣；對(duì)自身的產(chǎn)出，通過參加教學(xué)活動(dòng)，能否使自己的教學(xué)能力得到進(jìn)一步提升，從而達(dá)到不斷改進(jìn)教學(xué)水平的目的。工作質(zhì)量的判定主要根據(jù)相關(guān)人員的評(píng)分乘以相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)獲得。
2．3教學(xué)貢獻(xiàn)
教學(xué)貢獻(xiàn)指的是教師在教學(xué)建設(shè)、教學(xué)課題、教學(xué)論文及教學(xué)獲獎(jiǎng)等方面所產(chǎn)生的杰出成果，并由此對(duì)學(xué)院的學(xué)科發(fā)展所帶來的不同程度效益。
3績(jī)效考核體系的應(yīng)用
3．1評(píng)價(jià)結(jié)果與教師年度考核和評(píng)優(yōu)評(píng)先掛鉤
設(shè)定最低績(jī)效值，未達(dá)標(biāo)的教師將由醫(yī)院教學(xué)管理部門進(jìn)行約談、周會(huì)通報(bào)批評(píng)、取消授課資格等相應(yīng)處理。對(duì)每科室教學(xué)排名靠前的教師，在年終時(shí)進(jìn)行教學(xué)表彰，形成“比、學(xué)、趕、幫”的良好教學(xué)風(fēng)氣。
3．2評(píng)價(jià)結(jié)果與教師崗位聘任及職稱晉升掛鉤
績(jī)效考核連續(xù)三年有優(yōu)異表現(xiàn)的，可以優(yōu)先考慮晉升其教學(xué)職稱。如果連續(xù)兩年教學(xué)分?jǐn)?shù)沒有達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)值的，將暫停當(dāng)年教學(xué)系列職稱晉升評(píng)比資格。實(shí)行“師德一票否決”和“教學(xué)一票否決”制。凡年內(nèi)拒絕接受教學(xué)任務(wù)、發(fā)生教學(xué)差錯(cuò)事故、出現(xiàn)嚴(yán)重師德教風(fēng)問題或在教學(xué)質(zhì)量檢查考核中不及格者，在崗位聘任中實(shí)行一票否決制。
3．3評(píng)價(jià)結(jié)果與教師績(jī)效工資掛鉤
將考評(píng)結(jié)果納入年度醫(yī)院核心人力資源考核體系，所占權(quán)重為總體考核分?jǐn)?shù)的10％。將考核結(jié)果與教師績(jī)效工資進(jìn)行掛鉤，每年的績(jī)效考核結(jié)果將計(jì)入教師檔案。同時(shí)教學(xué)管理部門將定期向人事部門進(jìn)行通報(bào)，考核結(jié)論作為教師每年崗位津貼、業(yè)績(jī)津貼和獎(jiǎng)金發(fā)放的重要依據(jù)。
4績(jī)效考核時(shí)需注意的問題
4．1考評(píng)分值和系數(shù)的設(shè)置
本考評(píng)體系僅限于借鑒已有的考評(píng)系統(tǒng)及相關(guān)文獻(xiàn)資料，其系數(shù)和權(quán)重的設(shè)計(jì)不可能完全適合本單位的具體情況。因此，需要通過德爾菲法或頭腦風(fēng)暴法來盡可能多的收集專家意見，將賦值精確化，權(quán)重科學(xué)化，項(xiàng)目全面化。另外，將計(jì)算考核系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際工作中時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整權(quán)重值，達(dá)到不斷改進(jìn)和完善考核體系的目的。
4．2日常工作量與教學(xué)研究、獲獎(jiǎng)的權(quán)重分配
由計(jì)算公式可知，本考核體系只設(shè)計(jì)了具體工作情況的權(quán)重，但是并沒有針對(duì)日常工作總量與科研獲獎(jiǎng)情況再設(shè)計(jì)總比例系數(shù)。
4．3允許合理差異值的存在
論文關(guān)鍵詞：高通量反應(yīng)堆,堆內(nèi)設(shè)備,裝卸工藝
高通量反應(yīng)堆是一種重要的工程試驗(yàn)堆，具有較高的中子通量水平，堆內(nèi)通常有多個(gè)不同的輻照空間和特殊輻照設(shè)施，可以用于進(jìn)行動(dòng)力堆的研究，或用于材料、化學(xué)、同位素、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的輻照研究工作。鑒于高通量堆的重要特性，各個(gè)國(guó)家都有自己的高通量工程試驗(yàn)堆，雖然種類和堆型有所差異，但都具有高中子通量和較大輻照空間的特點(diǎn)。
作為重要的工具堆，高通量堆通常造價(jià)較高，其運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用也比較昂貴，除了常規(guī)運(yùn)行時(shí)的燃料消耗以外，其反應(yīng)堆內(nèi)部設(shè)備的裝拆、檢修、維護(hù)等活動(dòng)也是影響其性能以及運(yùn)行成本的重要因素。因此，在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和建造初期，就應(yīng)對(duì)堆內(nèi)設(shè)備的裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存工藝進(jìn)行綜合考慮，開展試驗(yàn)和研究，規(guī)劃專用設(shè)備工具并進(jìn)行研制。
1 堆內(nèi)設(shè)備裝卸總體方案
高通量堆為水池型反應(yīng)堆，反應(yīng)堆壓力容器整體置于堆廳水池內(nèi)，運(yùn)行期間反應(yīng)堆水池內(nèi)一直保有一定的充水量。研究堆的反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)比較特別，為了便于開展各項(xiàng)試驗(yàn)，堆內(nèi)設(shè)置了許多用于試驗(yàn)的專用裝置，堆內(nèi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也更趨向于試驗(yàn)操作的便利性，因此增設(shè)了不少的輔助機(jī)構(gòu)，這樣就提高了堆內(nèi)設(shè)備裝卸的復(fù)雜性。
高通量反應(yīng)堆的堆內(nèi)設(shè)備由三個(gè)主要的功能部件構(gòu)成，分別為上部堆內(nèi)構(gòu)件、下部支承組件以及堆內(nèi)測(cè)量組件。其中，上部堆內(nèi)構(gòu)件包括燃料裝卸輔助轉(zhuǎn)換架、吊籃組件、控制棒導(dǎo)管及支架等結(jié)構(gòu)；下部支承組件上安裝有測(cè)量裝置固定板，組件的每一個(gè)控制棒孔道內(nèi)安裝有緩沖裝置，用于實(shí)現(xiàn)控制棒落棒時(shí)的水力緩沖；堆內(nèi)測(cè)量組件包括了堆內(nèi)、堆外中子測(cè)量裝置、堆芯溫度測(cè)量裝置，所有的測(cè)量裝置都有相應(yīng)的支承結(jié)構(gòu)，保證其在反應(yīng)堆的正確位置就位。
堆內(nèi)構(gòu)件裝卸的難度在于內(nèi)部操作空間狹小，而各部件均有不小的重量和一定的復(fù)雜程度[1]。所有的堆內(nèi)設(shè)備都必須合理規(guī)劃其初次安裝定位、檢修維護(hù)時(shí)的拆除、轉(zhuǎn)運(yùn)、暫存，以及檢修完成后的復(fù)裝，保證所有的設(shè)備都能得到有效的維護(hù)，確保反應(yīng)堆的運(yùn)行安全。堆內(nèi)設(shè)備的裝卸總體方案包括拆卸工藝和安裝工藝方案，初次安裝定位與復(fù)裝流程相同，但復(fù)裝時(shí)還需要考慮放射性防護(hù)問題，因此方案相對(duì)更為復(fù)雜?？傮w方案如圖1所示，按照反應(yīng)堆從外到內(nèi)的順序，根據(jù)堆內(nèi)設(shè)備之間的相互裝載關(guān)系進(jìn)行拆卸和復(fù)裝。拆卸過程中，首先拆卸的是控制棒組件以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制棒導(dǎo)管等，之后拆卸堆內(nèi)和堆外測(cè)量組件，以及與之相應(yīng)的支承結(jié)構(gòu)，最后拆卸上部堆內(nèi)構(gòu)件和下部支承組件。復(fù)裝是拆卸的逆過程，但由于復(fù)裝精度要求較高，因此使用了許多專用輔助裝置來保證在強(qiáng)輻照?qǐng)鱿峦瓿蓪?duì)中及安裝就位的操作，同時(shí)，堆內(nèi)構(gòu)件的裝拆工具必須滿足特殊的設(shè)計(jì)要素如水下遠(yuǎn)距離操作，高中語文教學(xué)論文范文防止人員輻射等[2]。
2 裝卸工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 主要工藝流程
作為燃料裝卸貯存系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備，堆內(nèi)構(gòu)件的裝卸應(yīng)嚴(yán)格遵守燃料裝卸及貯存系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的相關(guān)原則，將人員輻射安全作為首要考慮的因素，同時(shí)應(yīng)保證設(shè)備安全、有效的監(jiān)測(cè)并控制堆內(nèi)設(shè)備的裝卸精度。
在確定了裝卸總體方案后，根據(jù)總體框架逐步細(xì)化形成詳細(xì)的工藝流程；將工藝流程進(jìn)行步驟分解后針對(duì)每一步操作規(guī)劃專用裝卸工具設(shè)備，為整個(gè)工藝過程配備完善的設(shè)備系統(tǒng)，確定每一項(xiàng)設(shè)備的功能及滿足的技術(shù)指標(biāo)等；最后開展工藝系統(tǒng)設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮設(shè)備的性能指標(biāo)、使用環(huán)境特點(diǎn)及要求、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)使用及存放方案等，最終完成設(shè)備的設(shè)計(jì)和加工制造，形成完整的堆內(nèi)設(shè)備裝卸工藝系統(tǒng)。
根據(jù)總體裝卸方案，堆內(nèi)設(shè)備拆卸采取由外圍至核心的拆卸方法，從驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制棒組件開始拆卸，直至內(nèi)部的堆內(nèi)組件，逐步將堆內(nèi)設(shè)備全部拆卸出堆。裝卸工藝流程見圖2所示。
2.1.1 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)拆卸工藝流程
除了壓力容器頂蓋以外，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封結(jié)構(gòu)是反應(yīng)堆的另一個(gè)重要的壓力邊界。高通量試驗(yàn)堆的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在反應(yīng)堆底部的堆下小室內(nèi)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)共分為兩層，依據(jù)其布置特點(diǎn)，按照由外及內(nèi)的順序進(jìn)行拆卸。拆卸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)前，首先將控制棒組件取出?？刂瓢艚M件由上下兩部分組成，互相連接后再與絲杠連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過控制絲杠的升降帶動(dòng)控制棒對(duì)堆芯的反應(yīng)性進(jìn)行控制?；诖朔N連接方式，同時(shí)為避免拆卸時(shí)放射性冷卻劑漏入堆下小室，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采取上下兩端分別拆卸的方式，即打開壓力容器頂蓋，從上部吊取控制棒組件，依次取出絲杠與控制棒連接桿并吊離堆芯進(jìn)行暫存和檢修維護(hù)，帶強(qiáng)放射性的控制棒組件則直接從水下轉(zhuǎn)運(yùn)至貯存設(shè)施內(nèi)。完成上端的拆卸后，關(guān)閉壓力容器底封頭管座上的隔離閥，使用專用設(shè)備按照由外至內(nèi)的順序?qū)︱?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆除。拆除完畢的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)必須考慮運(yùn)輸問題，由于堆下小室內(nèi)空間和運(yùn)輸通道狹窄，必須采用專用的運(yùn)輸設(shè)備將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)零部件轉(zhuǎn)運(yùn)至檢修層進(jìn)行維護(hù)。從裝卸環(huán)境空間來看，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝卸最大的問題就在于堆下小室空間小且放射性強(qiáng)，故提出了提高裝卸操作效率的基本需求。
2.1.2 反應(yīng)堆測(cè)量組件拆卸工藝流程
1 總體設(shè)計(jì)方案 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT
本設(shè)計(jì)采用CAN總線作為數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制的通信方式，以ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片為主控單元，結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)、故障診斷專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)某型火箭炮隨動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。
數(shù)據(jù)采集單元由信號(hào)調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，其中信號(hào)調(diào)理模塊用于模擬信號(hào)的放大、濾波和提高電路負(fù)載能力，A/D轉(zhuǎn)換器完成模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，ARM主控單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制與故障診斷，數(shù)據(jù)采集單元與ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN 總線的方式進(jìn)行通信，工作人員通過操作觸摸屏顯示界面完成故障檢測(cè)。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1 數(shù)據(jù)采集單元
數(shù)據(jù)采集單元由信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，用于采集某型號(hào)火箭炮隨動(dòng)系統(tǒng)液壓泵、高平機(jī)等被測(cè)部件的液壓或氣壓的狀態(tài)信號(hào)，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
信號(hào)調(diào)理電路如圖3所示，采用OP27運(yùn)算放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)，它的作用是把傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)利用其輸入阻抗高、輸出阻抗小的特點(diǎn)以滿足A/D轉(zhuǎn)換芯片對(duì)驅(qū)動(dòng)源阻抗的要求。
A/D轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，文中選用TLC2543CN和STC89C52分別作為A/D采樣芯片和微控制器[3]，其設(shè)計(jì)如圖4所示。TLC2543CN是TI公司生產(chǎn)的12位串行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用電容開關(guān)逐次逼近技術(shù)，12位分辨率，10 μs的轉(zhuǎn)換時(shí)間，11路模擬輸入，輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可通過編程調(diào)整[4]。A/D轉(zhuǎn)換模塊與51單片機(jī)之間以I2C總線的方式進(jìn)行通信，只需要一條串行數(shù)據(jù)線SDA（DATA_OUT）和一條串行時(shí)鐘線SCL（CLOCK），具有接口線少，控制方式簡(jiǎn)單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)?！〗?jīng)信號(hào)調(diào)理后的11路模擬量數(shù)據(jù)分別通過端口NO0?NO10進(jìn)入TLC2543CN進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，TLC2543CN通過[CS]，DATA_INPUT，DATA_OUT，MEOC，I/O CLOCK這5個(gè)引腳與STC89C52單片機(jī)進(jìn)行通信。為了減小外界環(huán)境及器件本身引入的噪聲和擾動(dòng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在這5個(gè)信號(hào)與單片機(jī)之間進(jìn)行光電耦合隔離處理。由于光信號(hào)的傳送不需要共地，所以可將光耦器件兩側(cè)的地加以隔離，達(dá)到提高系統(tǒng)信噪比的作用，光耦隔離器件選用Avago Technologies 生產(chǎn)的6N137，電路如圖5所示。需要注意的是，電路板中6N137兩端的電源不能共用，否則起不到隔離的作用。
2.2 CAN總線通信模塊
數(shù)據(jù)采集單元和ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN總線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和控制。CAN總線具有可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，尤其適用于隨動(dòng)系統(tǒng)傳感器多、各檢測(cè)點(diǎn)信息交換頻繁和干擾源復(fù)雜的情況。CAN總線通信模塊的實(shí)現(xiàn)有2種解決方案[5]：一類是采用帶有片上CAN的微處理器，如Philips的80C591/592/598、Atmel的AT90CAN128/64/32等；另一類是采用獨(dú)立的CAN控制器，如Philips的SJA1000?？紤]到應(yīng)用的靈活性，本文采用獨(dú)立的CAN控制器SJA1000。CAN總線通信模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示，選用STC89C52單片機(jī)作為CAN總線通信模塊的微控制器，CAN總線控制器和收發(fā)器分別選用Philips公司生產(chǎn)的SJA1000和PCA82C250[6]。CAN總線規(guī)范采用三層結(jié)構(gòu)模型，STC89C52單片機(jī)用以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的功能，SJA1000和PCA82C250則分別對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。為了增強(qiáng)CAN總線通信模塊的抗干擾能力，在CAN控制器與CAN收發(fā)器之間進(jìn)行光電耦合隔離處理，與數(shù)據(jù)采集單元一樣，本文也選用6N137進(jìn)行處理。
CAN總線通信模塊接口電路主要由4部分組成：微控制器STC89C52、獨(dú)立CAN控制器SJA1000、光電隔離器件6N137和CAN總線收發(fā)器PCA82C250。微控制器STC89C52用于數(shù)據(jù)處理、實(shí)現(xiàn)對(duì)SJA1000的初始化、通過對(duì)SJA1000的控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送等通信任務(wù)；獨(dú)立CAN控制器SJA1000和收發(fā)器PCA82C250經(jīng)過簡(jiǎn)單總線連接可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的全部功能。STC89C52通過DATA_INPUT向TLC2543CN發(fā)送一定格式的指令，在DATA_OUT引腳可獲取到A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；由于SJA1000的數(shù)據(jù)線與地址線是共用的，所以將STC89C52的P0口與AD0?AD7直接連接的同時(shí)，還要將地址鎖存信號(hào)線ALE進(jìn)行連接，以便區(qū)分在同一時(shí)刻AD線上傳遞的是地址還是數(shù)據(jù)；SJA1000的中斷管腳INT連接單片機(jī)的外部中斷INT0；MODE管腳與高電平VCC連接以選擇Intel模式；為了保證上電復(fù)位的可靠，復(fù)位電路采用IMP708芯片進(jìn)行智能控制，IMP708芯片集看門狗定時(shí)器、掉電檢測(cè)電路、電源監(jiān)控電路等于一體，保證SJA1000芯片的可靠運(yùn)行；RX0和TX0是數(shù)據(jù)的收發(fā)管腳，經(jīng)光電耦合器件6N137后連接到CAN收發(fā)器上，用以電氣隔離；PCA82C250有3種工作模式：高速、斜率控制和待機(jī)，本文選擇斜率控制模式，通過在Rs引腳與地之間接一個(gè)100 kΩ的電阻來實(shí)現(xiàn)；為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射，提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)淠芰?，需要在CAN總線兩端接入兩個(gè)120 Ω的終端電阻[5]。
2.3 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊
數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)控制模塊采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片作為主控單元，以觸摸屏作為人機(jī)交互方式完成系統(tǒng)控制和故障診斷。AT91SAM9263主頻 200 MHz；內(nèi)置CAN總線控制器，全面支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議；內(nèi)置TFT/STN LCD控制器，支持3.5～17英寸TFT?LCD 液晶屏，最高分辨率可達(dá)2 048×2 048?？紤]到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，本文將系統(tǒng)控制與故障診斷模塊單獨(dú)成板。技術(shù)保障人員可以通過操作觸摸屏上顯示的人機(jī)交互界面完成對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分為A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù) 處理模塊、CAN總線通信模塊和系統(tǒng)控制與故障診斷模塊4部分。主流程圖如圖7所示，首先對(duì)STC89C52單片機(jī)進(jìn)行初始化，包括CAN總線工作方式的選擇、驗(yàn)收濾波方式的設(shè)置、驗(yàn)收屏蔽寄存器和驗(yàn)收代碼寄存器的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置、中斷允許寄存器的設(shè)置以及A/D轉(zhuǎn)換模塊的初始化等；當(dāng)單片機(jī)接收到故障檢測(cè)命令時(shí)，進(jìn)行A/D采樣，然后由單片機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過量值轉(zhuǎn)換得到實(shí)際的工況數(shù)據(jù)；最后由CAN總線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制與故障診斷模塊進(jìn)行故障檢測(cè)，診斷結(jié)果由觸摸屏顯示以指導(dǎo)維修人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修。
3.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊軟件設(shè)計(jì)
A/D轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)流程圖如圖8所示。
3.2 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集過程中難免受到噪聲的影響，為了保證采到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以對(duì)其進(jìn)行一定的算法處理。本文在故障檢測(cè)時(shí)，對(duì)同一采樣點(diǎn)進(jìn)行5次采樣，然后用快速排序算法對(duì)這5個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，取中值作為故障檢測(cè)的有效數(shù)據(jù)，以減小誤差帶來的影響。采集到的數(shù)據(jù)與實(shí)際值之間成嚴(yán)格的線性關(guān)系，將采集到的數(shù)據(jù)值乘以系數(shù)K即可獲得實(shí)際的工況數(shù)據(jù)，其流程圖如圖9所示。
3.3 CAN總線通信模塊軟件設(shè)計(jì)
CAN總線通信模塊的程序設(shè)計(jì)主要分為初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收3個(gè)部分：
（1） 初始化。CAN總線初始化主要是對(duì)通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過對(duì)時(shí)鐘分頻寄存器、驗(yàn)收碼寄存器、驗(yàn)收屏蔽寄存器、總線定時(shí)寄存器和輸出控制寄存器的配置實(shí)現(xiàn)對(duì)CAN總線工作模式、接收?qǐng)?bào)文的驗(yàn)收碼、驗(yàn)收屏蔽碼、波特率和輸出模式的配置和定義[7]。值得注意的是，這些寄存器的配置需要在復(fù)位模式下進(jìn)行，因此在初始化前應(yīng)確保系統(tǒng)已進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。?。?） 數(shù)據(jù)發(fā)送。本文采用查詢方式，進(jìn)行CAN總線的數(shù)據(jù)發(fā)送，首先應(yīng)將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。發(fā)送數(shù)據(jù)前，主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器的發(fā)送緩沖器狀態(tài)位TBS以檢查發(fā)送緩沖器是否被鎖定，若發(fā)送緩沖器被鎖定，則CPU等待，直到發(fā)送緩沖器被釋放，然后將從現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)并置位命令寄存器的發(fā)送請(qǐng)求位TR，此時(shí)SJA1000將向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖10所示。
（3） 數(shù)據(jù)接收。同數(shù)據(jù)發(fā)送一樣，本文采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，也應(yīng)將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器接收緩沖狀態(tài)標(biāo)志RBS以檢查接收緩沖器是否已滿，若未滿則主控制器繼續(xù)當(dāng)前的任務(wù)直到檢查到接收緩沖器已滿，讀出緩沖區(qū)中的報(bào)文，然后通過置位命令寄存器的RRB位釋放接收緩沖器內(nèi)存空間。數(shù)據(jù)接收流程圖如圖11所示。
3.4 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)控制與故障診斷模塊是在Linux平臺(tái)下利用Qt SDK開發(fā)完成的，數(shù)據(jù)庫采用嵌入式系統(tǒng)中廣泛采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLite[8]。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，包括顯示界面、系統(tǒng)控制、檢測(cè)數(shù)據(jù)庫和故障診斷等4部分。系統(tǒng)界面基于QT/GUI開發(fā)，用于故障檢測(cè)結(jié)果顯示、調(diào)取數(shù)據(jù)庫輔助人工診斷等人機(jī)交互；系統(tǒng)控制模塊用于系統(tǒng)啟動(dòng)與關(guān)閉、初始化及多線程處理；檢測(cè)數(shù)據(jù)庫用于對(duì)專家系統(tǒng)中經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、故障診斷規(guī)則集進(jìn)行組織、檢索和維護(hù)，及用于存儲(chǔ)系統(tǒng)采集的工況參數(shù)；故障診斷模塊是該檢測(cè)裝置核心，本文利用故障診斷專家系統(tǒng)對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，給出診斷結(jié)果?？紤]到故障診斷的實(shí)時(shí)性要求，程序采用多線程編程來實(shí)現(xiàn)。
圖10 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)流程圖
圖11 CAN總線數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)流程圖
4 結(jié) 語
為了測(cè)試隨動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置在各種情況下的故障檢測(cè)能力， 本文通過人為制造故障的方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)均能正確定位故障，充分驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文研制的以AT91SAM9263 ARM芯片為核心基于CAN總線隨動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)液壓、氣壓、電壓等工況參數(shù)的測(cè)量，經(jīng)故障診斷專家系統(tǒng)的推理，實(shí)現(xiàn)以自動(dòng)故障診斷為主、人工診斷為輔的故障檢測(cè)。文中采用的CAN總線通信方式使整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔緊湊、具有較強(qiáng)的抗干擾能力和實(shí)時(shí)性，這種CAN總線通信方案不但可用于隨動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置的研發(fā)，還可推廣至其他模擬量信號(hào)的機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)，尤其是多機(jī)組的分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中，具有非常實(shí)用的應(yīng)用前景。
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