發(fā)布時間：2022-10-28 22:26:53
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的測量論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
推動著各公司和機構提高了對影像測量技術的重視，影像測量儀的品種和規(guī)模也不斷擴大[2-4]。國外影像測量儀技術的由于起步早，技術發(fā)展比較成熟，因此市場占有比例高，產(chǎn)品知名度和普及度也較高。美國OGP公司設計的VidicomQualifier863，是首個使用固態(tài)CID相機和灰度圖像處理技術的現(xiàn)代影像檢測系統(tǒng)。該公司在影像測量技術領域擁有著多項核心技術和專利。德國蔡司(ZEISS)公司旗下的高端三坐標測量機處于行業(yè)先進水平，代表性產(chǎn)品為光學三坐標測量機O-INSPECT系列。其他生產(chǎn)影像測量儀公司如日本MITUTOYO、NIKON，瑞典HEXAGON等也有著雄厚的技術力量。國內(nèi)的影像測量技術由于起步晚，技術力量薄弱，但隨著國家的重視和科研經(jīng)費投入的加大，相關技術水平持續(xù)提高，研究成果也不斷涌現(xiàn)。智泰集團(3DFAMILY)代表性的VMC250S型影像儀使用XYZ全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)；采用了自主研發(fā)的OVMPro全自動光學測量系統(tǒng)，并具有SPC報表分析功能，提高了批量檢測的效率，但難以測量高度尺寸。天準公司于2007年自主開發(fā)了一款二維自動影像測量儀，打破了國外廠家的技術壟斷。其他新興企業(yè)如冶信、新天等生產(chǎn)的影像測量儀器和設備也逐漸在國內(nèi)市場上嶄露頭角，占據(jù)著一席之地。
2影像測量儀的結構分類與特點
影像測量儀主要由機械主體、標尺系統(tǒng)、影像探測系統(tǒng)、驅(qū)動控制系統(tǒng)以及測量軟件等組成。影像測量儀的結構型式主要有柱式、固定橋式和移動橋式。柱式一般用于小量程的機器，橋式一般用于中大量程的機器。
2.1柱式影像測量儀
柱式結構底部為基座，二維工作臺分別沿X和Y向移動，影像探測系統(tǒng)可在固定立柱上沿Z向運動，結構牢固、精度高，不過工件的重量對工作臺運動有影響，不能承載過重工件，適合于中小行程影像測量儀。
2.2固定橋式影像測量儀
固定橋式測量儀的X、Y、Z軸相互正交并沿著各自導軌運動，其中Z軸上安裝有影像探頭并可以相對Y軸做垂直運動，而Y軸則安裝在基座上。Z軸部分和Y軸部分的總成牢固裝在機座兩側的橋架上端。每軸都由電機來驅(qū)動，可確保位置精度，但不適合手動操作，該結構穩(wěn)定、整機剛性好。
2.3移動橋式影像測量儀
移動橋式結構是目前大量程影像測量儀中應用最廣泛的一種結構形式。其中，工作臺固定，其中一個橋框由導軌帶動在工作臺上沿X軸移動，同時由另一個導軌帶動滑板在橋框上沿Y軸移動，主軸則沿Z軸移動。被測工件安放在工作臺上，影像探測部件安裝在主軸上。這種形式的影像測量儀結構簡單、緊湊，剛度好，具有較開闊的空間。
3展望
這里所說的傳統(tǒng)測量技術地質(zhì)災害監(jiān)測，就是通過各種專業(yè)儀器測量災害的產(chǎn)生及發(fā)展過程，記錄數(shù)據(jù)并傳輸?shù)筋A報中心，進行分析研究后找出災害的發(fā)展規(guī)律，并判斷是否需要發(fā)出災難預警。地質(zhì)災害的主要監(jiān)測對象是地質(zhì)形變，對形變的監(jiān)測又可細分為內(nèi)部形變監(jiān)測與外部形變監(jiān)測。其監(jiān)測對象是將測量技術作為主要監(jiān)測手段的外部形變。這類監(jiān)測通常采取的測量方法是在平面上用經(jīng)緯儀和三角測量法監(jiān)測，高程測量采用全站儀測量或三角高程法和水準測量法。然后，建立誤差單位為毫米級的小型平面控制網(wǎng)及高程控制網(wǎng)，以此測量出監(jiān)測樣本上各控制點在垂直與水平方向上的微小位移量及其形變形式，從而獲得有用的形變數(shù)據(jù)，并最終達到有效防治地質(zhì)災害的作用。傳統(tǒng)的測量技術缺陷在于，監(jiān)測時需要安排人員進行實地觀測，并且要記錄大量的測量數(shù)據(jù)、進行大量的計算，加上工作周期長、經(jīng)費偏高等各種問題，造成其工作效率不高。此外，在環(huán)境惡劣的荒野、深山、原始森林等地區(qū)，實時、實地測量是無法實現(xiàn)的。
2現(xiàn)代測量技術的應用
2．1GPS在地質(zhì)災害監(jiān)測中的應用GPS即全球定位系統(tǒng)，通過接收定位衛(wèi)星的信號進行測時定位、導航，采用靜態(tài)差分定位技術，縮短觀測時間，減小誤差提高精確度。利用GPS技術監(jiān)測地質(zhì)災害，監(jiān)測站之間無須要求通視，大幅度削減了工作量。并且通過衛(wèi)星通信技術能夠?qū)⒈O(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理中心，以此來實現(xiàn)遠距離的監(jiān)測工作。目前，GPS技術已在地震、地表塌陷、滑坡等突發(fā)性地質(zhì)災害的監(jiān)測中被廣泛應用。其優(yōu)點在于它非常高效，且精準度已經(jīng)達到百萬分之一甚至可能更高，同時它還有全天候、自動化、多功能而且操作簡便等特點。這些諸多優(yōu)點讓它在工程測量中得到廣泛應用。GPS技術在地表外部形變監(jiān)測中的應用有很多，大致的操作過程以巖體的外部形變監(jiān)測為例，先在距離巖體較遠的地方選取一個穩(wěn)定點放置GPS信號接收機，然后選取目標點并放置接收機，經(jīng)過計算分析可以得出各目標點的位移。利用GPS系統(tǒng)進行連續(xù)監(jiān)測，就能實現(xiàn)對目標的實時自動監(jiān)測。GPS技術取代傳統(tǒng)水準測量法，可以降低勞動強度，縮短周期，準確及時地捕獲有效信息，在獲得高效率、高精度的數(shù)據(jù)同時，降低監(jiān)測成本。
2．2GIS在地質(zhì)災害監(jiān)測中的應用GIS技術全稱地理信息系統(tǒng)技術，它融合了地理學、地圖學以及計算機技術和測繪技術，是一項在計算機軟、硬件支持下，采集、記錄并儲存相關的地理信息實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)化，并將地理要素進行轉(zhuǎn)化，對計算得出的相關數(shù)據(jù)進行分析處理的空間信息系統(tǒng)。測量人員按照測量需求，可以使用GIS技術很快的獲取數(shù)據(jù)，再將結果用數(shù)字或圖形的方式顯示出來。它的主要作用是對空間數(shù)據(jù)進行分析，對決策和預報有輔助作用。其地理信息擁有空間性、區(qū)域性、動態(tài)性的特征，其地理數(shù)據(jù)是用符號來表示地理特征與現(xiàn)象之間的關系，即用文字、數(shù)字圖像等來表示地理要素的質(zhì)量、數(shù)量及其分布特征與規(guī)律。時域特征數(shù)據(jù)、空間位置數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)三部分是地理數(shù)據(jù)的主要組成部分。GIS技術的應用有效地解決了記錄和計算量過大的問題，通過標準的矢量化掃描、數(shù)字化攝影測量的方式來測量地球表面物體，可以給我們提供及時且準確的標準化數(shù)字信息。還可以應用系統(tǒng)中的有關功能做到空間定點分析，按不同比例尺編制專題圖像。
2．3RS在地質(zhì)災害監(jiān)測中的應用RS技術全稱遙感系統(tǒng)技術，它可以實現(xiàn)同步觀測和實時數(shù)據(jù)信息的提供，并具有很高的綜合性，同時在地形觀測與資源勘查中RS技術也是最有力、高效的手段。它可以全天候的獲取信息，且周期短、視域?qū)拸V、信息量豐富，還能夠真實的展現(xiàn)地表物體的大小、形狀甚至顏色，立體直觀的影像有更好的觀察效果。目前RS技術已廣泛的應用于地質(zhì)、農(nóng)林業(yè)、氣象、水文、軍事等領域。在地質(zhì)災害的監(jiān)測中，RS技術可以對災害做出快速的應急反應，幾小時內(nèi)系統(tǒng)便能獲取災情數(shù)據(jù)，并迅速對災情做出評估，其詳實評估不超過一周即可完成。
3結束語
基于三維數(shù)字化地圖，其數(shù)據(jù)的收集形式有很多種，全站儀只是眾多形式中的一種方式，這種形式比較適合在比例尺較大、準確度要求較高的三維立體空間的數(shù)據(jù)當中，并且其工作主要涉及的是面積較小的工程當中。在三維測量的工作中，在地形數(shù)據(jù)的收集方面包含了兩個過程:第一就是外業(yè)的收集，主要是運用全站儀來收集地形點實際的三維空間信息。因為受到通視條件的影響和工作人員的勞動能力的限制，只能對山體地形特征點的三維空間數(shù)據(jù)進行采集。因為這部分的特征點在密度的分配方面不平均，這樣就會導致某些地區(qū)的地勢高低起伏的狀況很難進行準確的判斷。第二就是內(nèi)業(yè)的加密工作，指的是對外業(yè)收集而來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過內(nèi)插的形式對相應的特征點的分布以及具體的密度實施有效的分析和處理，最終獲取分布較為均勻、密度適中的地形點和高程，使其能夠更為準確相信的展現(xiàn)出地勢的具體走向。
2測量流程
在所需測量的物體上選取A、B兩個點位，并將這兩點在水平面上的內(nèi)投影點的連線作為X軸的方向，測量儀器的中心點作為坐標的原點，經(jīng)過原點在水平方向上垂直X軸方向上建立Y軸，以垂直于X和Y所構成的平面的方向為Z軸，建立右手方向直角坐標系。測量原理:基于全站型的電子速測儀，也可以稱之為全站儀，它是具備測距功能和測角功能的高科技儀器，所以說依據(jù)極坐標的方法對物點的三維立體坐標實施測量，為全站儀中的三維測量系統(tǒng)提供出有效的理論依據(jù)和技術方面的保障。它是P點在水平盤上的真實讀數(shù)，剩下的符號和之前相同。在工程實際的測量工作當中，空間立體坐標系在選取方面需要依據(jù)實際的安裝平面設計圖來具體確立，因為在場區(qū)已有的平面控制網(wǎng)已經(jīng)不能充分的滿足實際安裝的精度需求，所以說就必須要建立起一個準確度較高的控制網(wǎng)來實施科學有效的控制。
3測量的精度控制與分析
對全站儀系統(tǒng)中的三維點位的精度測量，大致分為以下三個方面:第一，全站儀中系統(tǒng)自身產(chǎn)生誤差，全站儀的突發(fā)誤差，系統(tǒng)中反射設施或者目標設施的誤差這三個方面。其中前面兩種是對測量精度產(chǎn)生誤差的主要因素。
4測量數(shù)據(jù)的矯正
在實際的安裝和測量的前期，在具體目標的節(jié)點位置上，運用LeicaTCA2003專用測量儀器的反射標志，而且要依據(jù)實際的測量形狀以及方式計算中的三維坐標，在依據(jù)全站儀三位測量系統(tǒng)中的原理，利用LeicaTCA2003專業(yè)測量程序，對實際測量標記中的三維坐標(X/Y/Z)進行準確的測量，運用實時軟件對實測值和預期所設置值的差值進行處理，并且及時對所指揮的目標進行安裝和測量。在其內(nèi)部運用外業(yè)工作所收集到的測量數(shù)據(jù)進行整體，并且在其所編輯完成的程序下實施數(shù)據(jù)的處理和分析，最后制成相應的圖紙。
5平差計算
信息時代信息爆炸導致通信帶寬需求或通信網(wǎng)絡容量爆增。如近期北美骨干網(wǎng)的業(yè)務量約6-9個月翻一番，達到了所謂的“光速經(jīng)濟”的時期，它比微電子芯片性能發(fā)展的摩爾法則（約18個月翻一番）快2-3倍，而且迄今這種發(fā)展勢頭不減。面對這種發(fā)展趨勢，各個通信發(fā)達國家都在積極研究設計新的寬帶網(wǎng)絡，如可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡CUN、下一代網(wǎng)絡NGN、新公眾網(wǎng)NPN、一體化網(wǎng)UN等，但其基礎傳輸媒質(zhì)的物理層都是密集光波分復用（DWDM）的光傳送網(wǎng)OTN。不如此就不可能提供巨大的通信帶寬，高度可靠的傳輸性能，足夠的業(yè)務承載容量以及低廉的使用費用，確保網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展，支持當前和未來的任何業(yè)務信號的傳送要求。
1密集光波分復用（DWDM）系統(tǒng)
DWDM系統(tǒng)主要由光合波器、光分波器和摻鉺光纖放大器（EDFA）組成。其中EDFA的作用是由比信號波長低的高能量光泵源將能量輻射進一段摻鉺光纖中，當載有凈負荷的光波通過此段光纖一起傳播時，完成光能量的轉(zhuǎn)移，使在1530-1565m波長范圍內(nèi)各個光波承載的凈負荷信號全都得到放大，彌補了光纖線路的能量損失。這樣，當用EDFA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光通信鏈路中的中繼段設備時，就能以最少的費用直接通過增加波長數(shù)增大傳輸容量，使整個光通信系統(tǒng)的結構和設計都大大簡化，并便于施工維護。
EDFA在DWDM系統(tǒng)中實際應用時又分為功放或后置放大器（BA），預放或前置放大器（PA）和線路放大器（LA）3種，但有的公司為了簡化，盡量減少設備品種，統(tǒng)一為OA，以便于維護。
目前商用的DWDM系統(tǒng)的每個波長的數(shù)據(jù)速率是2.5Gbps，或10Gbps，波長數(shù)為4、8、16、32等；40、80甚至132個波長的DWDM系統(tǒng)也已有產(chǎn)品。常用的有兩類配置。一類是在光合波器前與在光分波器后設置波長轉(zhuǎn)換器（WavelengthTransponder）OTU。這一類配置是開放式的，采用這種可以使用現(xiàn)有的1310nm和1550nm波長區(qū)的任一廠家的光發(fā)送與光接收機模塊；波長轉(zhuǎn)換器將這些非標準的光波長信號變換到1550nm窗口中規(guī)定的標準光波長信號，以便在DWDM系統(tǒng)中傳輸。美國的Ciena公司、歐洲的pirelli公司采用這類配置，他們是生產(chǎn)光器件的公司，通常，所生產(chǎn)的光分波合波器有較好的光學性能參數(shù)。如Ciena公司采用的信道波長間隔為0.8nm，對應100GHz的帶寬，在1545.3-1557.4nm波長范圍內(nèi)提供16個光波信道或光路。但他們沒有SDH傳輸設備，因此，在系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡管理方面不能統(tǒng)一考慮。此類配置的優(yōu)點是應用靈活、通用性強，缺點是增加波長轉(zhuǎn)換器、成本較高。另一類配置是不用波長轉(zhuǎn)換器，將波分復用、解復用部分和傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品集成在一起，這一類配置是一體的或集成的，這樣簡化了系統(tǒng)結構、降低了成本，而且便于將SDH傳輸設備和DWDM設備在同一網(wǎng)管平臺上進行管理操作。這類配置的生產(chǎn)廠家如Lucent、Siemens、Nortel等，他們是SDH傳輸系統(tǒng)設備供應商，有條件這樣做。他們在做4×2.5G32bpsDWDM系統(tǒng)設計時就考慮與4×10Gbps速率的兼容，考慮增加至8個波長、16個波長、基至40個波長、80個波長，以及2.5Gbps和10Gbps的混合應用，確保系統(tǒng)在線不斷擴容，平滑過渡，不影響通信網(wǎng)的業(yè)務。當然，他們也提供開放式配置，或發(fā)送是開放式，接收為一體式的DWDM系統(tǒng)設備。
由于初期商用的EDFA帶寬平坦范圍在1540-1560nm，故早期使用的DWDM系統(tǒng)的復用光波長多在1550nm附近。后來實際EDFA的增益譜寬為35nm，約4.2THz，其中增益起伏小于1dB的譜寬在1539-1565nm之間，若以1.6nm（對應200GHz）的波長間隔，則最少可實現(xiàn)8波長，乃至16波長的同步放大；若以0.8nm（對應100GHz）的波長間隔，則最少可實現(xiàn)16個波長，乃至32個波長的DWDM系統(tǒng)，再加上EDFA約40dB的高增益，大于100mW的高輸出功率，以及4-5dB的低噪聲值等優(yōu)越性能，故極大地促進了DWDM系統(tǒng)的快速發(fā)展。
正如電放大器那樣，光放大器在放大光信號的同時也要引入噪聲。它由光子的自發(fā)幅射（SpontaneousEmission）產(chǎn)生。此種噪聲和光信號在光放大器中一起放大，并逐級積累形成干擾信號，即熟知的放大自發(fā)輻射（AmplifiedSpontaneousEmission，簡寫為ASE）干擾信號。這種ASE干擾信號經(jīng)多經(jīng)光放積累的功率會大到1-2mW，其頻譜分布與波長增益譜對應。
這就是為什么經(jīng)過若干個OLA放大后必須經(jīng)過光電變換，分別取出各波長光路的電信號進行定時、整形與再生（3R），完成光數(shù)字信號處理的主要原因，它決定了電中繼段或復用段的最大距離或最大光中繼段數(shù)。當然，其他因素例如允許的總的色散值也決定此電中繼段的最大距離，這要由系統(tǒng)設計作光功率預算時，哪個因素要求最嚴格來確定。
2DWDM系統(tǒng)的測試要求
以SDH終端設備為基礎的多波長密集光波分復用系統(tǒng)和單波長SDH系統(tǒng)的測試要求差別很大。首先，單波長光通信系統(tǒng)的精確波長測試是不重要的，只需用普通的光功率計測量了光功率值就可判斷光系統(tǒng)是否正常了。設置光功率計到一個特定的波長值，例如是1310nm還是1550nm，僅用作不同波長區(qū)光系統(tǒng)光源發(fā)光功率測試的較準與修正，因為對寬光譜的功率計而言，光源波長差幾十nm時測出的光功率值的差別也不大?？墒?，對DWDM系統(tǒng)就完全不同了，系統(tǒng)有很多波長，很多光路，要分別測出系統(tǒng)中每個光路的波長值與光功率大小，才能共發(fā)判斷出是哪個波長，哪個光路系統(tǒng)出了問題。由于各個光路的波長間隔通常是1.6nm（200GHz）、0.8nm（GHz），甚至0.4nm（50GHz），故必須有波長選擇性的光功率計，即波長計或光譜分析儀才能測出系統(tǒng)的各個光路的波長值和光功率的大小，因此，用一般的光功率計測出系統(tǒng)的總光功率值是不解決問題。其次，為了平滑地增加波長、擴大DWDM系統(tǒng)容量，或為了靈活地調(diào)度、調(diào)整電路和網(wǎng)絡的容量，需要減少某個DWDM系統(tǒng)的波長數(shù)，即要求DWDM系統(tǒng)在增加或減少波長數(shù)時，總的輸出光功率基本穩(wěn)定。這樣，當有某個光路、某個凈負荷載體，即光波長或光載頻失效時，又用普通光功率計測量總光功率值是無?ǚ⑾治侍獾?，因为覝o礁齬庠仄倒β蝕蟠蠼檔突蚴?，对总的光功率譁彀响浩S4聳?，眳Q攵愿鞲齬庠仄檔墓β式醒裥圓飭?，矄决测除r夤β實縉街擔一棺既返夭獬鼉嚀宓牟ǔな島螅拍莧非兄朗悄母霾ǔつ奶豕飴煩雋宋侍狻U獠喚鱸諗卸瞎飴飯收鮮狽淺1匾?，而且灾O低嘲滄?、淀^夂腿粘Nな幣埠苤匾?nbsp;
此外，為了測量光放大器增益光譜特性，尤其是增益平坦度，需找出各波長或各光路的功率電平差值時，也必須測量出各光路的波長值和光功率值。
為便于查尋光線路放大器的故障，除測量各個光路的波長值和光功率外，還要測量出各個光路的信噪比（OSNR）。這里，在測量OSNR時要注意測量儀表的噪聲帶寬。例如用HP70952B光譜分析儀（噪聲帶寬1nm）測量的OSNR要比用Agilent86121AWDM光路分析儀（噪聲帶寬0.1nm）測量出的OSNR低約10dB；這是因為前者取出的噪聲功率是后者取出的噪聲功率的10倍，自然，前者測出的OSNR要低約10db（因光信號功率測量有差別）。
由于DWDM系統(tǒng)有n個波長，n個光路，等效于n個虛SDH光通信系統(tǒng)，故在系統(tǒng)的重要測量點必須有光分路器（分光器），以避免在做波長和功率測量時中斷系統(tǒng)，造成大量業(yè)務丟失。
為便于比較對照，將OSP-102/OMS-100組合測試儀和一個典型的實驗室用光譜分析儀OSA的技術規(guī)范列在一起。
3可調(diào)諧光濾波器
為使具有光譜分析儀功能的儀表適合現(xiàn)場測試，需要有輕便靈巧的可調(diào)諧光濾波器選擇光波長。它是一個可調(diào)法布里-泊羅（Fabry-Perot）濾波腔體，它的基本結構是由兩塊部分鍍銀的板構成反射平面，兩塊板相對分開的距離是可普的。其濾波原理是：對某個波長的光，當調(diào)節(jié)兩塊板之間的距離，使在兩塊板之間反射引起的部分射線在相位上完全重疊時，濾波器對該波長的光是直通的，而對其他波長的光會引入很大的衰減。
這種可調(diào)諧光濾波器與光分度計或旋轉(zhuǎn)干涉濾波器相比有很多優(yōu)點。它沒有軸承、軸、馬達等，不存在由于連續(xù)持久的操作引起磨損、破裂等問題；結構非常堅實，對振動不敏感。它是不可逆的光器件，無論是衰減，還是通常波長均與輸入光波的射線極化無關；這一優(yōu)點在有幾個波長激光器都調(diào)整到有相同輸出光功率時尤其重要。
4便攜式光譜分析儀
適用于DWSM系統(tǒng)現(xiàn)場安裝調(diào)測與日常維護的便攜式光譜分析儀，除去前已介紹的HP70952B,Agilent86121A外，現(xiàn)舉OSP-102插件和OMS-100主機配合專用于DWDM系統(tǒng)測試的便攜式光譜分析儀為例，說明采用可調(diào)諧光濾波器一方面使成本顯著降低，一方面使重量減輕。體積縮小，有利于便攜。為便于使用，還增加了下述分立的應用方式。
（1）光譜分析儀方式
用可調(diào)諧光濾波器沿著要選測的波長范圍調(diào)整移動，將以圖形方式顯示測量結果，可用游標定位估計波長、功率數(shù)值，以及各波長和功率差值的測試數(shù)據(jù)。還可用存儲器存儲兩個光譜的測試數(shù)據(jù)進行比較。
（2）光纖系統(tǒng)方式
用表列出直到16個光路或波信道的被測試的波長、功率和S/N。這種應用方式對光纖通信系統(tǒng)的日常維護測試特別有用。因為在DWDM系統(tǒng)的運行過程中，通常不希望光載頻信號的功率超過規(guī)定的容限。
（3）光功率計方式
可調(diào)諧光濾波器固定調(diào)整到所選的波長，以數(shù)字顯示該波長的光功率，就可以用來檢測該光路或信道光載頻功率隨時間的變化，即穩(wěn)定程度。這一方式在檢測中斷故障時尤其有用。
（4）監(jiān)視器輸出方式
將被濾出的光信號的一部分送到監(jiān)視器輸出，就能在不影響其他光路或波信道業(yè)務的條件下對DWDM系統(tǒng)的某指定波信道進行比特誤碼率測試，也可具體檢測出哪一個波信道傳輸有問題。
切削力測量系統(tǒng)一般由三部分構成：由測力儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和PC機三部分組成，如圖1所示。測力儀（測力傳感器）通常安裝在刀架（車削）或機床工作臺上（銑削），負責拾取切削力信號，將力信號轉(zhuǎn)換為弱電信號；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對此弱電信號進行調(diào)理和采集，使其變?yōu)榭捎玫臄?shù)字信號；PC機通過一定的軟件平臺，將切削力信號顯示出來，并對其進行數(shù)據(jù)處理和分析。
1.1切削測力儀
1.1.1應變式測力儀
應變式測力儀由彈性元件、電阻應變片及相應的測量轉(zhuǎn)換電路組成，其工作原理如圖2所示。把電阻應變片貼在彈性元件表面，并連接成某種形式的電橋電路，當彈性元件受到力的作用而產(chǎn)生變形時，電阻應變片便隨之產(chǎn)生變形，從而引起其電阻阻值的變化ΔR，即
應變片電阻值的變化ΔR造成電橋不平衡，使電橋輸出發(fā)生變化ΔU，通過標定建立輸出電壓與力之間的關系。使用時根據(jù)輸出電壓反算切削力的大小。
應變式測力具有靈活性大、適應性廣、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，而且配套儀表（如靜態(tài)應變儀、動態(tài)應變儀等已標準化，因而得到廣泛應用。但是其測量原理決定了測量精度和動態(tài)特性主要取決于彈性元件的結構，如何有效解決靈敏度和剛度之間的矛盾，是提高應變式測力儀測量精度和動態(tài)特性的關鍵。
1.1.2壓電式測力儀
壓電式測力儀是以壓電晶體為力傳感元件的切削測力儀，當石英晶體在外力作用下發(fā)生變形時，在它的某些表面上出現(xiàn)異號極化電荷。這種沒有電場的作用、只是由于應變或應力在晶體內(nèi)產(chǎn)生電極化的現(xiàn)象稱為壓電效應。通過測量產(chǎn)生電荷量即可以達到測量切削力的目的。
從動態(tài)測力的觀點出發(fā)，壓電式測力儀是一種比較理想的測力傳感器，具有靈敏度高、受力變形小等優(yōu)點。然而壓電式測力傳感器仍然存在一系列缺點：如由于電荷泄漏而不能測試靜態(tài)力、固有頻率的提高受裝配接觸剛度的限制、維護極不方便、價格昂貴，因此在使用上受到很大的限制。
1.1.3電流式測力儀
直接使用測力儀測量切削力有其局限性：①安裝測力儀時，工藝系統(tǒng)結構遭到破壞從而導致其剛度發(fā)生變化，采集不到精確的切削力力信號；②測力儀的安裝、調(diào)試技術復雜；③測試設備花費較高；④測力儀測試系統(tǒng)可靠性較低。
文獻［4］提供了一種間接測量切削力的方法，即電流式測力儀，其測量原理是：切削力的變化會引起主軸電機電流的變化，通過測量主軸電機電流來估計切削力的大小。因機床主軸電機電流的測量比較容易和簡單，所以這是一種經(jīng)濟而又簡便的方法。
電流式測力儀的局限性體現(xiàn)在兩個方面：①把主傳動系統(tǒng)的運動學模型看作是一個線性模型，所以加工過程中的非線性因素會在一定程度上降低測量精度；②當切削力發(fā)生變化時，相應的主軸電流信號有一定的滯后現(xiàn)象，無法滿足對切削力進行實時監(jiān)測的較高要求。
1.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
如圖3所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過一定的電子線路，對測力儀的輸出信號進行放大、濾波等處理后，將其進行A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)橛嬎銠C的可用信號，再通過接口電路與PC機進行數(shù)據(jù)傳輸。
目前大多數(shù)切削力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡等分立元器件組成，體積較大，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，測量精度和實時性也漸漸滿足不了現(xiàn)代測力系統(tǒng)的要求。
1.3數(shù)據(jù)顯示和分析處理
早期的數(shù)據(jù)顯示和分析處理單元由指示儀表、示波器和記錄儀等組成，其數(shù)據(jù)顯示和分析處理功能都是很有限的。隨著計算機技術的快速發(fā)展，目前數(shù)據(jù)顯示和分析處理單元基本上被計算機終端所代替，顯示功能更加豐富和強大，但軟件的功能僅局限于數(shù)據(jù)擬合、圖表顯示和輸出等，對測力儀各向力之間的耦合沒有進行有效的處理，從一定程度上影響了測力精度。
2切削力測量技術的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代切削加工正在向高速強力切削、精密超精密加工方向發(fā)展，機床的振動頻率也會遠遠高于系統(tǒng)的固有頻率，這對切削力測量系統(tǒng)提出了新的要求：①測量范圍大、高精度和高分辨率；②實時性好，能夠在線實時測量；③數(shù)據(jù)處理和分析能力強，能夠?qū)碗s多變的切削力信號進行各種處理和分析。
針對這些方面的要求，切削力測量技術將朝著以下幾方面發(fā)展：
（1）開發(fā)新型彈性元件，優(yōu)化彈性元件結構及應變片布片方案，提高應變式測力儀固有頻率，有效解決應變式測力儀剛度和靈敏度之間的矛盾問題，降低各向力之間的耦合程度；
（2）應用集成電路和微電子技術，使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成化，提高數(shù)據(jù)采集的速度與精度；
（3）完善數(shù)據(jù)處理分析軟件的功能，例如通過解耦運算進一步減小測力儀各向力之間的耦合程度，以提高測量精度；將虛擬儀器技術引入切削力測試系統(tǒng)，以便對測量數(shù)據(jù)進行多種操作和數(shù)據(jù)庫管理；建立專家系統(tǒng)，通過對測試數(shù)據(jù)的分析處理，對刀具磨損、切削顫振等情況做出預報并提出相應的治理措施。
參考文獻
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近年來，“學科能力”這一論題受到歷史教育工作者的廣泛關注，與此有關的教學實踐和研討也屢見報道，“能力”成為人們溝通教學與考試測量的焦點。然而，當我們再次談到這個論題時，就不得不首先跳出由這一論題所引發(fā)的諸多具體情況，從一個更廣闊的視野去考慮問題。這很有必要。事實上，迄今我們一直都在就事論事，對這一論題在整個教育領域里所占的位置和其自身內(nèi)涵尚未認識清楚。換句話說，以往，我們更多的是注意到這個論題在教學和測量當中的操作問題，而忽視了它的理論價值和教育價值。
欲取得對當代學科能力的認識，我們應該先討論一個與“能力”有關的問題。
從教育和考試發(fā)展史的角度來看，能力是一個歷史范疇，不同的歷史時期，人們對能力的認識和要求也不同。
教育幾乎是伴隨人類文明同時產(chǎn)生的。蒙昧時代的教育尚未從人們的社會活動中分化出來，其教育的內(nèi)容和目的是在勞動實踐中和各種部族、宗教儀式中使人們掌握勞動技能和生活規(guī)范。所謂：“大道之行也，天下為公，選賢與能，講信修睦，故人不獨親其親，不獨子其子，使老有所終，壯有所用，幼有所長，鰥、寡、孤、獨、廢疾者有所養(yǎng)?！盵1]由于面對嚴竣的自然環(huán)境和低下的生產(chǎn)水平，氏族公社的教育行為對能力的要求，只能是取得生存能力和生活能力。當然，一些帶有精神文化特點的教育內(nèi)容，如口耳相授的族史、神話傳說等，其中隱約地含有對人類自身歷史的認識成份，但其目的也是為了在精神上取得生存之信念。史載“三歲一考功，三考黜陟，遠近眾功咸興”[2]的狀況；正反映了當時人們對“賢與能”的衡量標準在于“功”，即在信念和生存能力上足以為首者。
對蒙昧時代教育的認識很重要，實際上它是人類整個教育意識的樸素起源，正因為它樸素到極至，因而它在一定意義上反映了教育的實質(zhì)。試想，在此之后乃至我們當代的教育，又何嘗不是為了提高人們生存、生活的能力呢？
自產(chǎn)生學校教育以來，教育的面貌為之一變，人們對于能力的認識也大大地豐富了。
我國是較早出現(xiàn)學校教育的國家，據(jù)孟子說，夏朝就已經(jīng)有學校，先秦時期比較有代表性的是周代的學校教育。周代的學校有國學和鄉(xiāng)學兩種，這些學校都是教養(yǎng)貴胄子弟的場所。史載“古之教者，家有塾，黨有癢，術有序，國有學。比年入學，中年考校，一年視離經(jīng)辨志，三年視敬業(yè)樂群，五年視博習親師，七年視論學取友，謂之小成。九年知類通達，強立而不返，謂之大成。夫然后足以化民易俗，近著說服而遠者懷之，此大學之道也”[3]。又曰“師氏掌以一＠②詔王。以三德教國子：一曰至德以為道本；二曰敏德以為行本；三曰孝德以知逆惡。教三行：一曰孝行以親父母；二曰友行以尊賢良；三曰順行以事師長”[4]。類似的記載還有很多，如教之“六藝”、“六德”、“六行”等等。
這個時期，人們對所謂“能力”的認識與要求大致有這樣幾個特點：
其一，在教育體系上有很強的科目意識，如“六藝”的禮、樂、射、御、書、數(shù)，這些科目從能力的角度看代表著人才應具備的各種能力內(nèi)容?？颇康漠a(chǎn)生，反映了社會對人才的要求，同時也反映了人才的能力構成對社會發(fā)展的意義。
其二，對能力的要求有明確的層次劃分。從“離經(jīng)辨志”到“知類通達”，九年五個階段，各有其能力要求的目標?！靶〕伞彪A段之前以“學”為主，也就是以知識的積累為主要教育內(nèi)容，但其間隨著知識的逐漸增加而不斷加強對“識”的要求。所謂“識”就是對知識的運用能力和在一定知識基礎之上的辨別事物的能力，約束自己并指導社會行為的能力?！爸愅ㄟ_，強立而不返”，顯然是能力要求的最高層次，在這個層次中對所謂“學”的要求是能夠舉一反三，融會而貫通，強調(diào)了知識的整體性和其結構功能，這就絕非是死記硬背獲得的大量零散知識，而是運用知識內(nèi)部的聯(lián)系而重新組織起來的知識體系，思維能力在其中起了決定的作用?！白R”的要求是要識別各種社會現(xiàn)象，以明確的社會意識立身行世。
其三，在能力要求的不同層次上，都有鮮明的經(jīng)世致用的意識，所謂“辨志”、“樂群”、“親師”、“取友”、“強力而不返”，都代表了一種反映價值取向的社會交際能力和生活能力。
由此可見，當時的官學非常重視對于能力的培養(yǎng)，始終沒有把傳授知識做為學校教育的唯一目的，而是把獲得各種專門知識做為一種認識社會事物，參與社會活動的門徑。如果用“學”與“識”來概括知識與能力的關系，那么就應該認為，通過“學”提供一種認識基礎?！皩W”反映了一個歷史時期的文化、文明的具體內(nèi)容，“識”則反映了對這一歷史時期文化、文明的理解、闡釋、運用和發(fā)展。從這個意義上說，對于“識”的要求是認識與吸收，批判與改造，繼承與發(fā)展的問題。沒有“識”，“學”便成了毫無生機的東西。
這一點，在當時的私學中表現(xiàn)得也很突出，史載“孔子以詩、書、禮、樂教”[5]，這是指“學”的方面。又說：“孔子以四教：義、行、忠、信，絕四：毋意、毋必、毋固、毋我，所慎：齊、戰(zhàn)、疾”[6]，這是指“識”的方面。可見，孔子是通過對詩、書、禮、樂的教育達到義、行、忠、信的目的，也就是他的能力要求。這便使儒家學派在繼承傳統(tǒng)文化的基礎上，尋找到了一條認識現(xiàn)實事物的途徑，儒學之所以獲得顯赫的地位，關鍵在于其“識”的內(nèi)容得到了社會承認。當時的其它學派的接受傳播也都帶有這個顯著特點。
早期的古希臘教育也認為“教育主要是一種實際的事物……是道德性和社會性的”[7]，“只有當我們把每個孩子都培養(yǎng)成好象是奉公守法的君王，訓練他們從我們手中接過由同樣原則支配的職責的時候，我們才能任其自由發(fā)展”[8]。在這里，教育同樣被認為是獲取生存、生活能力的一種途徑，有什么樣的教育，通過何種知識培養(yǎng)人，就會造成什么樣的人才，即“一個人開始所受教育的方向?qū)Q定他未來的生活”[9]。教育如果不把知識的傳授和對人的能力的培養(yǎng)結合起來，不把錘煉人們的認識能力做為其根本目的，就失去了教育的意義。
早期人類教育的特點是注重人的社會活動能力的培養(yǎng)，由于歷史文化發(fā)展階段的限制，還未能在能力培養(yǎng)中注入對人類社會發(fā)展的理性思考。也就是說，人們注意到了應該怎樣去生活，但是對為什么這樣生活，生活本身究竟是什么這類問題還缺乏認識。人們創(chuàng)造了歷史，但對于歷史意味著什么，還要從人們已創(chuàng)造的歷史當中去體味。歷史編纂學的產(chǎn)生與發(fā)展為人們了解自身的歷史提供了大量的思想資料，也為人類的教育提供了更豐富的內(nèi)容和新的課題。
我國是治史歷史最長的國家之一，以史為鑒的觀念源遠流長。先秦時期的史學還沒有從巫祝神學當中分離出來，史學的教育功能沒有得到充分體現(xiàn)。秦漢之后以至整個封建社會，我國的歷史編纂綿延不絕，這在世界上是絕無僅有的，與此相隨，重視歷史教育也貫穿了整個封建社會。
秦朝的以吏為師，不足為訓。兩漢時期經(jīng)史未分，但將《春秋》、《左傳》、《谷梁》、《公羊》的學術做為國家教育。私學乃至察舉的內(nèi)容，顯然體現(xiàn)了“史”的地位，由于當時是從解經(jīng)的角度治學，因而歷史的教育功能沒有顯示出來，“史、漢”之后，我國歷史編纂學終于崛起而一發(fā)不可收拾，在史職圣神責任的驅(qū)使下，各類史籍紛紛問世，其巨大成就如燦爛的星空，昭示著豐厚的華夏文明，也體悟著悠遠的歷史意識。史學的教育也成為我國封建社會教育的重要內(nèi)容，“史識”成為衡量人才的重要標準。
秦漢時期是移風易俗的時代，帝王和朝廷官員們做了一些文化重建工作，這與動亂后必然有一段收拾文明的階段有關。人稱：“前漢重師法，后漢重家法；先有師法，而后能成一家之言。師法者，溯其源；家法者，衍其流也。師法家法所以分者，如《易》有施。孟、梁丘之學，是師法。施家有張、彭之學；孟有翟、孟、白之學；梁丘有士孫、鄧、衡之學，是家法。家法從師法分出，而施、孟、梁丘之師法，又從田王孫一師分出者?！盵10]當時的教育與選才皆從師法家法而出，但這時的經(jīng)學傳授已然不僅僅是為了收拾典籍，而是人們對歷史見解的一種反映。史載：“西京博，但以名流為之，無選試之法，中興以來，始試而后用，蓋欲其為人之師范，則不容不先試其能否也”[11]。另（太和四年）詔曰：“世之質(zhì)文，隨教而變。兵亂以來，經(jīng)學廢絕，后生進趣，不由典謨。豈訓導未洽，將進用者不以德顯乎？其郎吏學通一經(jīng)，才任牧民，博士課試，擢其高第者，亟用；其浮華不務道本者，皆罷退之?！盵12]顯然，那時對于試圖習經(jīng)謀官者來說，僅誦經(jīng)文、釋經(jīng)義已被認為是“浮華不務道本”，而將經(jīng)義融于德行者，方可牧民。所謂“世之質(zhì)文，隨教而變”，反映了人們從被動地皓首窮經(jīng)到把經(jīng)義做為歷史文明，從中汲取“德”或“政”的營養(yǎng)，為現(xiàn)實所用的轉(zhuǎn)變，而如何去汲取，如何施德政于民，則反映了一個人歷史見識或者說能力。
魏晉以降，務實之風日開，史學作為正統(tǒng)文獻而成為人們論學選才的重要內(nèi)容。隋“仁壽三年七月，詔令州縣，搜揚賢哲，皆取明知古今，通識治亂，究政教之本，達禮樂之源者，不限多少，不得不舉”[13]，唐初秀才科即重史籍，史載“三史皆通者獎擢之”[14]。
科舉以來，特重史識，朝廷也將史識作為評價入試者的標準，所謂“歷代史書，皆記當時善惡，系以褒貶，垂裕勸戒，其司馬遷史記、班固、范煜兩漢書，音義詳明，懲惡勸善，亞于六經(jīng)，堪為世教，國子學有文史直者，宏文館宏文生，并試以史記兩漢書三國志，……每史問大義一百條，策三道，義通七，策通二以上為及第……其三史皆通者，請錄奏聞，特加獎擢”[15]。我們可以清楚地看到，以史為試和以經(jīng)為試有重大區(qū)別，以經(jīng)為試大抵是代圣人立言，較少創(chuàng)作，充其量是在發(fā)揮其師承。而以史入試則不然，它不苛求轉(zhuǎn)述史籍之內(nèi)容，重在闡其“大意”，重在古今之通變。這和我們當今所說“能力要求”已相當接近，所不同者，僅為用什么指導思想去認識古今之通變。
近代以來，人們?nèi)找孀⒅貙⒔逃郎y量與學科能力要求的研究結合起來，使歷史的研究成為人們認識世界的途徑，以1934年會考試題一例看：“自機械發(fā)明，工業(yè)發(fā)達之后，社會漸呈“工人失業(yè)”及“富者愈富貧者愈貧之現(xiàn)象，其故安在？試言大略”[16]。此題顯然是試圖從一個特定的角度去分析社會現(xiàn)狀，它完全符合測量的要求和史學認識的特點。
時至今日，對歷史學科的能力要求集中在如何啟發(fā)和測量學生的思維能力上。臺灣周梁楷先生認為：“歷史教學及測驗目標，除了‘歷史知識’的層面，還應該培養(yǎng)學生具備下列幾項認知的能力：(1)基本的歷史思考(historicalthinking)能力，包括有分析的、推證的、綜合的和判讀史料的能力。(2)初步的歷史方法(historicalmethod)。包括使用圖書和收集資料的方法和知識。(3)了解歷史學(historiography)的本質(zhì)。包括史學的意義、史學史，以及如何理解或感受歷史的情境?！盵17]。
由是觀之，對歷史學科能力的認識是有一個歷史發(fā)展的過程的。我們可以歸納出以下幾點認識：
1.對歷史學科能力的認識是隨著史學自身的發(fā)展而發(fā)展的。這其中，在史學成為一種教育目的之后，人們才有意識地去探索所謂“能力”問題。
2.最初人們希望了解或闡釋自身的歷史是為了獲得一種生存能力、社會生活能力，就我國的情況而言，中唐以后由于歷史編纂學的發(fā)展和史學史的研究，認識和闡釋歷史逐漸成為人們認識社會的一種方法，但取得生存能力和社會生活能力的這種樸素內(nèi)核仍被容在其中。產(chǎn)生以來，科學的歷史理論和方法真正成為人類認識自身歷史的武器，但的理論與方法絕非憑空產(chǎn)生，它是人類歷史文化科學的總結。我們今天討論“能力”問題，不能僅僅從理論出發(fā)，而要去研究人們對“能力”認識的歷史過程，這樣，才能揭示“能力”問題的教育含義和歷史、現(xiàn)實的含義。
3.“能力”既是一個歷史范疇，既反映了不同時期人類對自身歷史認識、闡釋的程度，那么，它的教育意義是顯而易見的。首先，它能夠很自然地溶入我們對歷史的敘述當中去。其次，的史學理論能夠指導我們對歷史學科的能力進行科學概括，也就是說，如同歷史一樣，它不是一個即可以這樣講，又可以那樣講的東西，它是有客觀標準的。
4.當代史學研究的多樣化趨勢，為我們加深對“能力”的認識，擴大我們視野提供了很好的條件。本人認為，史學的意義和感受歷史的情境是我們當代人類體味自身歷史的主要觀念，也是從中提煉學科能力的一個研究課題。
現(xiàn)在，我們可以回答“能力是什么”這個問題了。它基本上應包括這樣幾個含義：歷史學科的能力是我們要求人們所能達到的對歷史認識的某種水準；能力應表現(xiàn)為知識的、理論的、方法的內(nèi)容；能力的主要意義在它的教育功能，其次，它是可以被測量的；歷史是發(fā)展的，能力要求也是發(fā)展的，不斷加強對能力教育和測量的力度，反映了能力自身的特性。
二、歷史學科的能力測量
談到測量，我們應主要理解測量的目標以及這些測量目標之間的關系。
測量的目標即是我們通常所說的能力要求。新修訂的《考試說明》對能力要求的表述是這樣的：
（一）再認、再現(xiàn)歷史知識
1.再認、再現(xiàn)重要的歷史事實、歷史概念和歷史結論。
2.再認、再現(xiàn)歷史的階段特征、基本線索和發(fā)展過程。
（二）材料處理
3.閱讀理解歷史材料。
4.對材料進行去偽存真、去粗取精、由表及里的整理，最大限度地獲得有效信息。
5.充分利用有效信息，并結合所學知識對有關問題進行說明、論證。
（三）歷史闡釋
6.歸納、比較、概括歷史知識。
7.把歷史事件、人物、觀點放在特定的歷史條件下進行分析和評價。
8.初步運用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀點分析歷史現(xiàn)象和歷史事物的本質(zhì)，闡述歷史發(fā)展的規(guī)律。
（四）文字表達
9.語言準確，邏輯嚴謹，史論結合。
這個測量目標基本上反映了當前我們對能力要求的認識程度，和以往不同，這次對能力要求的內(nèi)容首次進行了分類，我們可以清楚地看到九項能力要求被切割成四個類別，即“再認、再現(xiàn)歷史知識”、“材料處理”、“歷史闡釋”、“文字表達”。分類說明了什么？首先，它告訴人們從哪幾個方面去進行測量，也就是明確了測量的范圍，這個“范圍”，大致上是從前述能力因素分析而來，只不過把帶有理論意義的東西轉(zhuǎn)化為可以操作的測量目標的類別。
在測量上，對這四類的要求也有區(qū)別，區(qū)別的依據(jù)主要是知識、方法和思維含量。
第一類，再認、再現(xiàn)歷史知識，含有兩條。這兩條概括了歷史學科的基礎知識，知識含量高，所以它在測量上的要求是準確。所謂“再認、再現(xiàn)”，就是要準確地反映史實原貌。之所以把這類分為兩個具體目標，是因第一條比于第二條來說是更為基礎的東西，第二條是根據(jù)第一條的內(nèi)容被人為地概括出來的東西，比較系統(tǒng)，但仍屬于反映歷史原貌的內(nèi)容，它只要求準確地再認、再現(xiàn)，不要求發(fā)揮和闡釋。請注意，對于知識的測量要求和如何獲得再認、再現(xiàn)的知識顯然是兩回事，不能認為考的是死知識，那么這種知識就可以完全通過死記硬背的方式獲得，這是一個誤區(qū)。事實上，在測量方法上，死的知識是被包容在活的問題當中的。也就是說它與其它幾類的測量內(nèi)容是一個整體，不會截然分開，這在后面還要談到。
第二類，材料處理。在測量當中材料的概念是：它是指在題目當中出現(xiàn)的所有歷史材料，這些材料是為回答問題而布置的。因此，對于材料處理的要求是有效。所謂“有效”，是指：其一，對于回答具體問題來說是有效的；其二，對于聯(lián)系所學基礎知識是有效的；其三，對于說明、論證是有效的。因此，材料在答題當中不僅僅是被引用、轉(zhuǎn)述、復述的對象，而是用來理解并說明問題的。概括起來，“有效”有兩個含義：材料中信息的獲取是有效的；對于有效信息的利用是有效的。請注意兩個有效所使用的限制詞，前一個有效用了“最大限度”，是指要窮盡材料中的有效內(nèi)容，不能用一兩條有效內(nèi)容去代替其它內(nèi)容，這樣只會導致說明不清、論證不周?！俺浞帧笔侵笇τ谟行畔⒉荒苤磺罅_列，而要求展示有效信息在回答問題當中的作用和意義。要針對所回答的問題，把有效信息和所學知識溶為一體，進行透徹的說明、論證，實現(xiàn)其材料價值，這才是“充分”。材料處理綜合性較強，知識、方法、思維含量都比較高，用“有效”去概括是合適的。從能力型考試的要求來說，我們更注重后一個“有效”。
第三類，“歷史闡釋”。其主要特征是思維。這里先聲明一點，說歷史闡釋的主要特征是思維，并不是說其它類不需要思維，或者說思維不重要，這里所說的思維，是指這一類能夠比較典型地反映歷史學科的思維特點，同時亦可統(tǒng)帥其它類的思維。從測量的角度來說，對于這種理論、方法、系統(tǒng)知識含量最高的測量目標，首先要有一個程度的要求。此類范圍中含有三條具體目標，相對而言，對于“歸納、比較和概括歷史知識”要求程度應該是準確、合理、周到，也就是說，這一項雖然知識要求容量很大，但在測量上伸縮性并不大，它基本上是要求人們將歷史知識按特定要求進行本質(zhì)的、系統(tǒng)的整理，更多的是根據(jù)扎實的基礎知識和初級歷史思維的能力。因此，要求其準確、合理、周到是符合這一條目標的具體情況的?！鞍褮v史事件、人物、觀點放在特定的歷史條件下進行分析和評價”，這一條要比上一條的思維力度高一些，且?guī)в忻黠@的學科思維特點，因此，對它的測量要求是客觀性。所謂“客觀性”就是要求做到對歷史事件、人物或觀點的分析、評價要與歷史發(fā)展的具體史實、階段性特征相結合，揭示那些歷史事物的特點、作用和意義?？陀^性思維最能體現(xiàn)歷史感，它是歷史的形象思維和理論思維的結合點，帶有較強的情感意識和情景意識，是走向辯證思維的唯一階梯，抓住這一能力目標至關重要。從我們以往的教育學和測量的情況來看，這一能力目標是一個弱項，一則很多人不知道怎樣把歷史事物放在它所產(chǎn)生的歷史條件下去考察，二則以的原則做為出發(fā)點，用后人的認識去苛求前人。上述做法的結果是，人們實際上對歷史事件本身尚不甚了解就去妄加品評。做為教師，那是以其昏昏使人昭昭，做為學生則是似懂非懂，學的不是真正的歷史。說到底，這是個學風問題，危害最大，必須扭轉(zhuǎn)。此類范圍最后一個測量目標：初步運用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀點分析歷史現(xiàn)象和歷史事件的本質(zhì)，闡述歷史發(fā)展的規(guī)律。這是對歷史思維的最高要求，因此它強調(diào)的是理論性。如果說在上一個測量目標當中也含有一些理論內(nèi)容的話，那主要是一些基礎知識和基本方法，比如要從生產(chǎn)資料所有制的分析入手去考察社會制度，去評價人們的社會地位。要從社會經(jīng)濟生活入手去分析當時的社會意識或觀點等等。相對來說是靜態(tài)的。但在這一條目里，理論性的要求就是系統(tǒng)的、深入的、動態(tài)的，它除了要把歷史事件放在特定的歷史條件下考察之外，要著重分析事物本質(zhì)和它的歷史傾向。我們在上節(jié)中講過，歷史事物的發(fā)展是一個轉(zhuǎn)化過程，理論的意義在于揭示這種轉(zhuǎn)化的歷史傾向，從而深刻地認識歷史發(fā)展的規(guī)律。總之，強調(diào)理論性，就是要對歷史事物的認識具有歷史的、唯物的、辯證的思維特點。當然，我們不能要求考生去做大學問，做大文章，因此，在此條目之前冠之以“初步”的限制?！俺醪健钡暮x是：其一，基本的理論觀點和方法是正確的；其二，所涉及的知識內(nèi)容與理論分析是有內(nèi)在聯(lián)系的，有系統(tǒng)的；其三，其論述具有認識意義。要防止把“初步”的含義理解為僅僅懂得理論條條的做法。對號入座的做法，也就是說，不能把的理論和方法僅僅當做純知識來傳授，要化為精神和靈魂，這是進行素質(zhì)教育的關鍵，也是考試能力要求的原則。這里順便說一句，不能因為存在考試，我們的教育就一定是應試教育?？荚囀且环N選拔人才的形式，和素質(zhì)教育并非一定矛盾。當前我們之所以在能力要求上下很大工夫，其目的也是為了實現(xiàn)素質(zhì)教育和選拔考試的結合，使考試這種形式更好地為素質(zhì)教育服務。
第四類，文字表達。作為歷史學科的文字表達與其它文科科目文字表達的要求不一樣，它應該具有自己的特點。首先，它要求語言準確。這一點和其它科目的要求共性多一點，不過，歷史學科要注重這其中的概念表述的準確、史實表述的準確和說明論證表述的準確。其次，要求邏輯嚴謹。這里，邏輯不是指行文作章的結構，而是指所述內(nèi)容的內(nèi)在關系。概括來說，它應該是有序的而非羅列的；還應該是完整的而非殘缺的；又應該是主旨明確的而非含混的。第三，史論結合。這要求在表達上要有鮮明的觀點作為立論基礎，又要適量的史實作為支持，史論之間的關系是一致的，不能自相矛盾。這里需要說明，我們不會要求學生去做純理論的論述，而是希望一種在正確理論指導下的對史實的科學分析，要把觀點溶入這種分析當中去，并非一定要出現(xiàn)什么完整的理論闡述或理論字眼?！笆氛摻Y合”做為比較典型的反映歷史學科文字表達的形式，在考試測量中占有一席之地，這并不為過，再說，這一要求在題目中會有程度和范圍的限制，只要理解了這一要求的基本含義，考生是能夠做到的。
以上對能力要求的四個類別范圍做了一個簡要的說明，需要指出的是，對能力要求進行分類，其目的是基于教學者的理解和命題的操作，并不是表示在命題中以類區(qū)分試題的測試功能，比如“材料處理”就一定針對材料解析題。事實上，這四個類別構成了能力要求的整體。在試卷中，一種題型或一道題目往往含蓋了兩個以上或全部類別的能力要求。從測量的要求上說，題目含蓋能力要求多，總比含蓋少有更好的測試效果。當然，有時一張卷子需要有某些題目進行非常單一的能力測試，但這絕不是整張試卷的要求，我們最好不要把能力要求的類別條目和題型對號入座，這樣會事倍功半，而需要把能力要求融會貫通起來做為分析問題、解決問題的思想方法，這樣就會事半功倍。
注釋：
[1]《禮記·禮運》。
[2]《史記·五帝本紀》。
[3]《禮記·學記》。
[4]《禮記·地官司徒》。
[5][6]《史記·孔子世家》。
[7][8][9]《現(xiàn)代教育的起源和發(fā)展》。
[10]皮錫瑞：《經(jīng)學歷史》。
[11]《文獻通考》卷40《學校一》。
[12]《三國志·魏書·明帝紀》。
[13]《冊府元龜》卷645《科目》。
[14]《文獻通考》卷29《選舉考二·舉士序》。
[15]《唐會要》卷76《三傳附三史》。
[16]《安徽教育半月刊》第66期。
[17]（臺灣）《清華歷史教學》創(chuàng)刊號。
字庫未存字注釋：
隨著我國現(xiàn)代化建設不斷的深入，人們對自身生活的環(huán)境要求也越來越高，交通、水電以及氣象等問題都成了現(xiàn)代化建設所要考慮的主要問題，我國現(xiàn)代化的建設的準確性，與現(xiàn)代測量技術有著非常大的關系，只有科學合理的對施工地區(qū)進行測量，才能夠更加準確的對其進行有效的建設。在對工程進行選定的初期，就要使用工程測量技術對當?shù)剡M行相關數(shù)據(jù)的采集，然后通過對數(shù)據(jù)進行合理有效的分析，從而確定工程施工的計劃，并且對初步估計的情況進行有效的糾正;在工程施工的過程中，還要使用工程測量技術對工程進行合理的預測以及檢測，從而確保工程質(zhì)量能夠達到國家要求的標準，進一步防止一些工程事故以及危險事故發(fā)生。這些還是共層測量技術最基本的作用，隨著時代的不斷發(fā)展，任何一種技術都離不開創(chuàng)新，工程測量技術也一樣，對工程測量技術創(chuàng)新和發(fā)展，不僅僅能夠有效的提高工程的準確性，還能夠在各個方面確保工程的質(zhì)量。
2現(xiàn)代工程測量技術特點
隨著計算機技術以及衛(wèi)星技術在測量技術中的應用，我國的測量技術的應用已經(jīng)越來越廣泛，而且技術方面也逐漸的成熟起來。在現(xiàn)代工程建設中測量技術得到了充分的利用，而且對工程建設的準確程度也有非常大的影響?，F(xiàn)代工程測量技術有著以下幾個特點。
(1)自動化以及多樣化。
隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，測量方法和測量技術也在不斷的豐富和完善，在現(xiàn)代化的工程測量技術作業(yè)中主要有自動化以及方式多樣化等特點。
(2)創(chuàng)造性。
在現(xiàn)代工程測量技術不斷的發(fā)展更新中，創(chuàng)造性也逐漸的成為了當今工程測量技術主要的特點。
(3)廣泛性。
傳統(tǒng)的工程測量包含了建筑、土木以及橋梁的建設，但是現(xiàn)代化的工程測量技術不僅僅包含傳統(tǒng)工程測量所包含的各方面的建設，而且還包括人們生活的各個方面。具有非常強的廣泛性。
(4)科學性。
現(xiàn)代工程測量技術在對施工地區(qū)進行測繪的時候，測量的效果已經(jīng)從傳統(tǒng)的平面測量轉(zhuǎn)換到三維的測量結果，具有非常明顯的科學性。
3現(xiàn)代測量技術發(fā)展和應用
3．1攝影測量技術應用
攝影測量技術是把數(shù)字化攝影技術、數(shù)字化測量技術以及數(shù)字化信息處理技術等結合在一起的技術，其主要的作用是為工程施工前期的數(shù)據(jù)進行測量，主要提供三維、非接觸性等高效測量方法。這種測量技術主要用在一些面積比較大的工程當中，其中包括大比例尺地形測量、地籍測量等方面。遙感技術以及衛(wèi)星技術是攝影測量技術的主要技術核心，并且在此基礎上融合了光譜航空攝影測量技術，能夠進一步為人們對一個地區(qū)基礎的地理信息的收集和使用提供非常大的幫助。一方面因為遙感技術有著其同步性、實效性、經(jīng)濟性等優(yōu)勢，能夠在工程建設測量中得到非常大的應用;另一方面遙感技術在工程測量方面的使用，為工程測量技術在測量圖和地籍圖的繪制方面提供了非常高的準確度，對現(xiàn)代化工程測量技術的應用有著非常重大的意義。
3．2數(shù)字化測量技術應用
對于大比例尺地形圖以及工程圖的繪制，是一直以來工程測量的主要任務。但是因為傳統(tǒng)的測量技術不能夠很好的滿足現(xiàn)代化城市建設的需要，所以在傳統(tǒng)測量技術的基礎上加以改造，數(shù)字化信息處理技術以及數(shù)字化圖形處理技術就在工程測量技術中得到了充分的使用，數(shù)字化信息處理技術和數(shù)字化圖形處理技術在工程測量技術中使用之后，使得工程測繪的工作效率以及工程測繪的工作質(zhì)量在很大程度上得到了提高。隨著這兩項技術的完美融合，逐漸的出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀、全站儀等等，這些儀器能夠很好的把野外的采集的數(shù)據(jù)進行合理充分的整合，從而自動的生成一個非常好的三維測量圖。這樣就在很大程度上減少了工程測量的時間，提高了工程測量的效率。
3．3衛(wèi)星定位技術在工程測量中的應用
在工程測量的過程中，合理的使用衛(wèi)星導航定位技術是非常必要的，其中表現(xiàn)在地形的測繪以及工程的測量等方面，把衛(wèi)星定位技術融入到工程測量技術中，進一步使得我國工程測量技術走進一步走向科學化，在我國很多工程測量中，都使用到了這兩個技術的結合。例如，長江三峽工程建設、南水北調(diào)工程建設、青藏鐵路工程建設以及浙江省杭州灣大橋的建設等等，這些工程在建設的時候都充分使用了衛(wèi)星定位技術，這一技術的使用，在很大程度上減少了建設好中工程事故的發(fā)生情況，極大的提高了我國工程技術的危險地區(qū)作業(yè)的效率。
4結束語
在職業(yè)教育中，實踐性教學占到很大比例，測量實訓是學生對理論知識的鞏固和深化，更能夠培養(yǎng)學生動手能力和訓練嚴格的科學態(tài)度和工作作風的有效手段，因此在職業(yè)教育的教學中，進行測量實訓尤其重要。加強實訓是滿足職業(yè)教育市場化的必要手段，我國的職業(yè)教育發(fā)展時間短，長期受到傳統(tǒng)教學方法、規(guī)章制度的影響，一味的教本宣科，在教學中注重理論知識的教學，而忽視學生運用所學理論知識去分析、解決問題，導致職教畢業(yè)的學生的實際動手、操作能力較弱，不能很好的勝任工作崗位。這便導致學生在畢業(yè)后缺乏競爭力，因此我們作為職教人要改變來的教育觀念、教學思路、辦學模式、教學目標、管理體制、運行體制以及教育的發(fā)展策略，由傳統(tǒng)職業(yè)教育向現(xiàn)代職業(yè)教育轉(zhuǎn)變。教育的目的是為了社會的需要，培養(yǎng)的學生能否適應社會、滿足市場的需求是衡量職業(yè)教育是否成功的標準。社會的發(fā)展要求我們職業(yè)教育工作者必須在實訓上下足工夫，充分認識到實訓工作在職業(yè)教育中的不可或缺。
二、實訓需要滿足的條件
為了使實訓能夠達到良好的效果，必須要滿足的條件主要由三個方面：
1.要求擔任實訓的知道教師不但要有豐富的理論知識，而且要有實際的工程測量施工經(jīng)驗，要達到“雙師型”的標準要求。
2.要有充足的實訓儀器設備，常用的測量設備主要有全站儀、經(jīng)緯儀、水準儀、GPS等。保證在實訓過程中使用的測量儀器設備和實際工程中使用的儀器設備相同，不能使用一些已經(jīng)落后淘汰的設備進行訓練，測量實訓設備還要不斷地進行更新。
3.要有一個專門的實習基地，對實習基地的要求，要保證學生在人身安全的情況下進行實訓，要保證能夠進行各種測量，如水準測量、導線測量、地形圖測量等。
三、測量實訓職業(yè)教育
為了保證測量實訓能夠長期穩(wěn)定的進行，必須做好管理工作，要按計劃做好實訓儀器的準備工作，保證儀器的正常發(fā)放，保障學生的正常測量。工程測量儀器屬于精密儀器，經(jīng)常在室外使用，經(jīng)常受到各種場地、各種環(huán)境、氣候條件的影響和限制，客觀上增加維護難度。因此，在實訓中加強儀器工具的管理工作特別重要，要從以下幾個方面來做好管理工作：
1、要建立健全嚴格的規(guī)章制度如“實驗設備使用規(guī)定”、“實驗守則”等
2、為了保護儀器設備必須對學生進行愛護儀器設備的教育工作
3、加強維護維修工作提高儀器設備的利用率
4、對實驗儀器設備管理人員要進行思想教育與業(yè)務培訓
四、測量實訓的意義
通過測量實訓，可以取得一定的效果：
1、實訓課----激發(fā)學生學習的興趣
學習最重要的就是要有強烈的求知欲望，夠形成持久穩(wěn)定的學習興趣，是學好每門課程的重要環(huán)節(jié)。
2、實訓課---啟迪學生智慧
在實訓課教學中運用假想法，能有效的調(diào)動學生的思維，啟迪學生的智慧。
3、實訓課---磨練學生意志
實訓課在進行時必須以實事求是為基本準則，但是由于受到各種主觀和客觀因素的影響，導致有些實訓課不能很好的達到預期的效果，這就需要學生更加注意教師對實訓內(nèi)容的演示，充分考慮實訓程序及注意事項，需要一次又一次的重復，在重復的過程中可以磨練學生的意志。
4、實訓課---陶冶學生情操
