發(fā)布時間：2023-03-24 15:13:43
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的測量教學論文樣本，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。
在1998年第三次高校本科專業(yè)目錄修訂調(diào)整前，測繪學科本科有4個專業(yè):攝影測量與遙感、工程測量、大地測量、地圖制圖，雖然都要學習攝影測量學，但是各個專業(yè)間差異較大，如原武漢測繪科技大學(武測)對攝影測量與遙感專業(yè)學生有關(guān)攝影測量方面的教學內(nèi)容包括:基礎(chǔ)攝影測量、解析攝影測量、數(shù)字攝影測量、攝影技術(shù)、航空與航天攝影技術(shù)、非地形攝影測量;實踐環(huán)節(jié)包括:航測實驗、航測外業(yè)實習、航測內(nèi)業(yè)實習。而原測繪學院攝影測量與遙感專業(yè)有關(guān)攝影測量方面的教學內(nèi)容包括:攝影與空中攝影、航空攝影測量、航天攝影測量、解析攝影測量、航測自動化、像片判繪(包括實習)、像片轉(zhuǎn)繪，實踐環(huán)節(jié)還包括航測外業(yè)實習。由于當時攝影測量教學中實驗或?qū)嵙晝?nèi)容涉及很多價格昂貴的專業(yè)攝影測量儀器，一些院校受限于辦學條件，當時只開設(shè)有工程測量專業(yè)。原武測工程測量專業(yè)在攝影測量學方面主要的課程有:攝影技術(shù)(一學期)、攝影測量學(一學期)，但沒有相關(guān)實習;而同濟大學工程測量專業(yè)，在20世紀90年代中期開設(shè)的攝影測量學相關(guān)課程有:攝影測量與遙感(上、下兩個學期)、工程攝影測量，實踐環(huán)節(jié)包括:攝影測量實驗、遙感實習;相較一些院校的工程測量專業(yè)，其攝影測量方面的學時數(shù)已經(jīng)偏多。1998年第三次高校本科專業(yè)目錄修訂后，以一級學科設(shè)置本科教學專業(yè)，現(xiàn)在本科階段只有測繪工程專業(yè)，攝影測量學作為測繪工程專業(yè)的主干課程及方向之一，與原來工程測量專業(yè)比，攝影測量學在教學中所占的比重增加，但是該比重遠低于在攝影測量與遙感專業(yè)中的比重，并且由于總課時呈壓縮態(tài)勢，因此實際授課時間實際是在減少。隨著空間技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，近20年來攝影測量學內(nèi)容發(fā)生了很大變化;在經(jīng)歷模擬、解析、數(shù)字3個階段發(fā)展后，攝影測量快速進入了航空攝影測量與航天攝影測量并存的發(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(測繪衛(wèi)星)完全實現(xiàn)了數(shù)字成像;攝影測量數(shù)據(jù)處理則實現(xiàn)了全數(shù)字化。為了適應(yīng)攝影測量快速發(fā)展的情況，同濟大學測量系在2005—2006學年開設(shè)了攝影測量學的雙語教學，其他院校也對攝影測量學教學進行了有益的改革與嘗試。攝影測量的快速發(fā)展使得一方面涌現(xiàn)大量新知識點，現(xiàn)在本科教學中攝影測量方面涉及的很多內(nèi)容實際上是20世紀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，以一級學科設(shè)置本科專業(yè)，測繪學科的各個二級學科的內(nèi)容都要涉及，而通識教育本身又需要挪出相當?shù)膶W時進行通識類課程學習，造成的結(jié)果是在攝影測量方面，現(xiàn)在同濟本科教學中相關(guān)的課程只有:攝影測量基礎(chǔ)、數(shù)字攝影測量及實踐環(huán)節(jié)———攝影測量實習，并且其中作為專業(yè)主干課的“攝影測量基礎(chǔ)”課時縮減為一周4課時(將來還將縮減為3課時)，在這種背景下，攝影測量方面的教學應(yīng)如何開展，特別是主干課攝影測量基礎(chǔ)教學如何開展，教學中應(yīng)該包括哪些內(nèi)容?過去的模擬攝影測量內(nèi)容是否要涉及?怎樣涉及?這些都須考慮。
二、通識教育下同濟大學測繪專業(yè)“攝影測量基礎(chǔ)”教學探索
作為一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，攝影測量學在數(shù)學上具有完整的理論基礎(chǔ)，與其他測繪基礎(chǔ)課程如測量學、大地測量學有較大的差異，也是一門非大眾化的學科課程;但作為測繪技術(shù)中的一個分支，其具有廣泛的應(yīng)用，是后續(xù)學習數(shù)字攝影測量、近景攝影測量及遙感等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。隨著近、現(xiàn)代攝影測量理論研究和技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)內(nèi)容更新非?？?，而且與計算機視覺的結(jié)合日趨緊密，因此現(xiàn)階段攝影測量學的教學內(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。而通識教育背景下，造成課時數(shù)緊縮，因此在攝影測量基礎(chǔ)教學中須兼顧兩者，在教學內(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)籌考慮一般學生的需求和感興趣且學有余力同學進一步深入的要求。結(jié)合攝影測量方面課程的教學經(jīng)驗，確定了“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學的指導思想。
1．“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學的指導思想
攝影測量學基礎(chǔ)作為一門基礎(chǔ)性專業(yè)課程，在現(xiàn)在學時大大壓縮的情況下，整個教學內(nèi)容應(yīng)強調(diào)基礎(chǔ)性，為學生將來可能的進一步學習打好基礎(chǔ)。測繪工程專業(yè)的學生將來會從事各種不同的行業(yè)應(yīng)用，同濟大學測繪工程專業(yè)的學生畢業(yè)后單純從事攝影測量與遙感方面研究與實際工作的并不多，比較多的從事工程測量，但現(xiàn)在工程測量這方面的儀器不少涉及近景攝影測量原理的應(yīng)用，如工業(yè)場景監(jiān)測等;另一方面還有不少學生從事GIS數(shù)據(jù)處理的工作，其中會涉及不少航空、航天影像的處理。針對這些不同的學生，項目組成員認為“攝影測量基礎(chǔ)”課教學的目的是在有限的學時下，傳授攝影測量最基本的概念方法，建立攝影測量學基本框架;為將來進一步學習相關(guān)后續(xù)課程及將來工作中有關(guān)知識學習作準備?？紤]到同濟大學測繪工程專業(yè)攝影測量學方面課程分為攝影測量基礎(chǔ)和數(shù)字攝影測量學兩部分，而衛(wèi)星影像幾何處理集中在后續(xù)的遙感課程中講授，且課時數(shù)有限，因此現(xiàn)在“攝影測量學基礎(chǔ)”課的教學，其指導思想應(yīng)是:對攝影測量學的講授內(nèi)容側(cè)重于攝影測量基本原理、基本過程，使學生建立起攝影測量的基本思想，保證學生對攝影測量整體過程的理解;在此基礎(chǔ)上適當加強攝影測量實際應(yīng)用部分的教學，提升學生的學習興趣，同時通過雙語教學實踐來提高學生的專業(yè)外語能力，為今后進一步學習做準備。
2．構(gòu)建科學的“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學的目標體系
從上述“攝影測量基礎(chǔ)”教學指導思想出發(fā)，構(gòu)建了通識教育下“攝影測量基礎(chǔ)”課程教學的目標體系?？傮w上，“攝影測量基礎(chǔ)”教學目的是為滿足寬口徑人才的培養(yǎng)，滿足不同部門對于攝影測量和影像空間信息獲取人才的要求，為學生將來的對攝影測量學相關(guān)內(nèi)容的進一步學習、自主學習打好基礎(chǔ)，為這一目標，將教學中涉及的內(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)字攝影測量課中講授，不在攝影測量基礎(chǔ)課上做要求。這樣通過本課程教學，使學生系統(tǒng)地學習攝影測量學的基本理論與方法，著重使學生掌握攝影測量學的基本知識(包括空間解析定位和圖像解譯)及利用攝影測量方法獲取空間幾何位置信息的基本操作過程;了解攝影測量學與遙感、GIS的密切關(guān)系，空間定位技術(shù)(GPS)的關(guān)系，在攝影測量影像信息處理中的應(yīng)用及攝影測量學的最新發(fā)展及其在國民經(jīng)濟建設(shè)中的主要應(yīng)用。一些感興趣的學生可以進一步拓展了解其歷史發(fā)展知識及與計算機視覺的關(guān)系。
3．優(yōu)化教學內(nèi)容，為學生進一步的學習打好基礎(chǔ)
合理選擇、組織的教學內(nèi)容是滿足在課時較少情況下學生仍能夠較好掌握攝影測量基本知識的重要保證。攝影測量學教學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，在現(xiàn)有的教學中各門相關(guān)課程的講授內(nèi)容各有側(cè)重。而傳統(tǒng)的教學方法中沿著攝影測量的發(fā)展脈絡(luò)，從模擬—解析—數(shù)字來介紹，其最大的好處是:對攝影測量的發(fā)展歷史、相關(guān)概念演變的關(guān)系學生能比較清晰的掌握，但這是建立在過去專業(yè)細分的基礎(chǔ)上的、需要大量課時，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，而且其中部分知識內(nèi)容已屬于比較陳舊過時的內(nèi)容，也沒有必要講授，而其中歷史部分，雖應(yīng)涉及，但不同學生對各部分內(nèi)容的興趣并不一樣。由于將“攝影測量基礎(chǔ)”課程的教學內(nèi)容分成了4部分，因此，攝影測量歷史部分知識屬于學生只需了解的內(nèi)容，而模擬攝影測量部分的絕大多數(shù)內(nèi)容則屬于興趣拓展部分的內(nèi)容。在教學中重點放在學生需要掌握或熟練掌握的內(nèi)容;同時考慮到計算機視覺研究對攝影測量的沖擊與促進，在教學內(nèi)容中增加了相關(guān)內(nèi)容的介紹，其中部分如計算機視覺方向如何表示像點、物點的關(guān)系，它與攝影測量表示方法的關(guān)系，是學生應(yīng)了解或興趣拓展的內(nèi)容。目前對攝影測量基礎(chǔ)的教學內(nèi)容及教學順序作了較大調(diào)整:①考慮到學生在先前階段并沒有課程專門講授攝影測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(簡要介紹)和數(shù)字影像的獲取，并對相機檢校簡要介紹;②由于將數(shù)字攝影測量部分內(nèi)容獨立在專門的課程介紹，在攝影測量基礎(chǔ)部分重點介紹像片解析基礎(chǔ)、強化解析空中三角測量部分內(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)容去掉了模擬測圖部分內(nèi)容的介紹，這些內(nèi)容只作為學生興趣閱讀的材料;④考慮到整個航測成圖的整體性，在內(nèi)容中增加了航測外業(yè)部分介紹，包括坐標框架選取、像控點獲取，以及影像的調(diào)繪?，F(xiàn)有的一些攝影測量教材中模擬攝影測量的內(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)在攝影測量中一些名詞、概念、處理方法中還留有模擬測圖的痕跡，將模擬部分完全去掉是否會影響學生對這些問題理解?一些攝影測量還留有不少模擬的痕跡，完全去掉對學生理解是否有利?從這一角度出發(fā)，在講授過程中仍然將模擬測圖內(nèi)容作適當介紹，作為學生拓展了解的內(nèi)容。而對于影像解析及解析空三的內(nèi)容，因其是攝影測量的基礎(chǔ)，對進一步學習很重要，因此在授課中強化了這方面的內(nèi)容。
4．加強與創(chuàng)新項目的結(jié)合、與實踐的結(jié)合
攝影測量是一門應(yīng)用性很強的學科，為調(diào)動學生的學習興趣，在教學過程中，增加了一些攝影測量知識應(yīng)用的小實驗。如利用規(guī)則格網(wǎng)板進行控制，利用普通相機(如手機自帶相機)進行面狀物體的攝影和基于影像的面狀物體形狀測量;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)，與實地相對照，引導學生理解影像調(diào)繪、外業(yè)控制、像片控制點的概念，并結(jié)合學生自己的日常生活進行有針對性的調(diào)繪?，F(xiàn)在大學本科教育中，非常重視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有各種學校和國家的創(chuàng)新項目。有些學生提出的一些項目申請想法就涉及影像的幾何處理、攝影測量的相關(guān)知識，因為是學生自己提出的想法，所以學生的興趣高、學習主動性強，并且很多想法更為新穎、有趣，為此在攝影測量基礎(chǔ)教學過程中加強了和創(chuàng)新項目的結(jié)合?，F(xiàn)在測繪工程三、四年級學生正在進行的創(chuàng)新項目中，有2～3個項目是與攝影測量學相關(guān)的。通過加強課程教學與實踐和創(chuàng)新項目的結(jié)合，原本抽象的概念內(nèi)容變得具體、實在，與日常生活中應(yīng)用相結(jié)合，調(diào)動了學生的學習興趣，同時為完成這些項目和實踐活動，還會涉及一些教學中未授內(nèi)容，這樣可以進一步促進學生深入、主動地學習，能激發(fā)學生去思考該學科的更廣泛應(yīng)用，而不是僅局限于測圖方面，這也與現(xiàn)在通識教育背景下進行通才培養(yǎng)的理念相一致。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：提高;小學;數(shù)學課堂;教學質(zhì)量;對策
課堂是學校教育的核心陣地，是促進學生智力、思維發(fā)展的重要場所，課堂教學質(zhì)量是其關(guān)鍵性影響因素。在小學數(shù)學教學中，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)學課堂，提高課堂教學效率與質(zhì)量。
1.巧優(yōu)課堂導入，打開學生興趣大門
在小學數(shù)學教學中，課堂導入是不可或缺的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，是點燃學生數(shù)學學習興趣的關(guān)鍵點。教師要根據(jù)小學生興趣愛好、思維能力、認知水平等，巧優(yōu)數(shù)學課堂導入環(huán)節(jié)，引導學生走進數(shù)學課堂，在無形中打開他們數(shù)學學習興趣大門。以“三角形的特征”為例，在課堂教學過程中，教師不要直接導入這一新課題，可以根據(jù)班級學生已有的數(shù)學水平，巧妙引導班級學生，讓他們先說說自己對“三角形”的認識，說說生活中三角形的實物，活躍課堂氛圍，讓學生的思維停留在課堂中。教師可以在和學生互動中，巧妙引出“三角形的特征”這一新課題，引導學生積極走進“三角形”的世界，發(fā)現(xiàn)數(shù)學學科的趣味性，在無形中打開他們的興趣之門。又比如，在“小數(shù)的初步認識”章節(jié)下的“認識小數(shù)”為例，在課堂導入環(huán)節(jié)，教師可以抓住小學生喜歡游戲這一特征，結(jié)合“認識小數(shù)”知識點，科學設(shè)置趣味性小游戲，引導學生參與到游戲互動中，并巧妙導出新課題，有效激發(fā)學生學習新課題的興趣，積極、主動參與到“認識小數(shù)”教學各環(huán)節(jié)中，確保新課題課堂教學順利進行，為數(shù)學課堂教學質(zhì)量的提高埋下伏筆。
2.生活與課堂相結(jié)合，促進學生發(fā)展
由于數(shù)學學科和日常生活緊密相連，在小學數(shù)學教學中，教師要注重生活和課堂的巧妙融合，讓學生在生活化教學情境中，準確理解數(shù)學課程知識，并將其靈活應(yīng)用到日常生活中，不斷探索日常生活中蘊含的數(shù)學知識、數(shù)學規(guī)律，科學解決生活中的數(shù)學問題。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)知識點中，教師可以貼近小學生生活實際，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，教師可以和班級學生共同探討、分析題意，探索該生活化數(shù)學問題解決方法，將其和課堂中所學的除法知識點結(jié)合起來，再引導學生解答該試題，在親自解答過程中，進一步消化、吸收除法知識點。隨后，教師可以圍繞解題答案，進一步設(shè)置相關(guān)問題，比如，小明手中有30元，請問可以買多少塊草莓小蛋糕？提出問題之后，教師可以讓學生自行分析題意的基礎(chǔ)上，進行解答，強化他們自主學習意識，深化理解“口算除法”內(nèi)容，將其更好地應(yīng)用到日常實踐中。以“面積”章節(jié)下的“長方形、正方形面積的計算”為例，在課堂教學中，教師可以將學生日常生活中常見的長方形與正方形物體引入到課堂中，利用實物，向?qū)W生講解長方形與正方形的面積公式這一重要知識點，使其更加形象、具體，便于學生科學理解并記憶長方形與正方形面積公式。隨后，教師可以讓班級學生利用該課題知識，設(shè)置關(guān)于“長方形與正方形面積計算”的生活化數(shù)學問題，相互交換設(shè)置的數(shù)學試題，進行解答，深化理解課堂數(shù)學教學內(nèi)容。在課堂結(jié)束之后，教師可以向?qū)W生布置相關(guān)的實踐作業(yè)，讓學生測量生活中常見長方形與正方形物體長、寬、高的基礎(chǔ)上，計算物體面積，去解決生活中相關(guān)的數(shù)學問題，培養(yǎng)學生發(fā)散思維、數(shù)學思維的基礎(chǔ)上，促進學生全面發(fā)展，從根本上提高數(shù)學課堂教學質(zhì)量。
3.優(yōu)化利用多媒體，構(gòu)建高效課堂
在小學數(shù)學課堂教學中，教師要注重多媒體的優(yōu)化利用，借助多媒體集“圖片、音像、動畫”等于一身的特征，增加數(shù)學學科的趣味性，構(gòu)建高效課堂，順利實現(xiàn)課堂教學目標，提高數(shù)學課堂教學整體質(zhì)量。以“圓”章節(jié)下的“圓的面積”為例，在課堂教學中，教師可以先引導學生回顧“圓”章節(jié)之前所學的“圓的認識”、“圓的周長”課題內(nèi)容，并借助多媒體多樣化優(yōu)勢，讓學生初步感知“圓的面積”新課題，和前面相關(guān)知識初步串聯(lián)起來。在講解“圓的面積”知識點中，教師可以利用多媒體暫停、回放等功能，引導學生推導圓的面積公式，將其和圓的周長公式以及長方形、三角形等面積公式區(qū)分開，優(yōu)化構(gòu)建的數(shù)學知識結(jié)構(gòu)體系。隨后，教師可以將圓新舊知識融合，巧設(shè)課堂關(guān)于圓的練習試題，有效突破新課題教學重難點，提高數(shù)學課堂教學實效性。
【關(guān)鍵詞】中職教育；數(shù)學教學；存在問題；對策研究
當前中職學生綜合素質(zhì)較弱，中職教育在教育體系中“失勢”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，各校為了爭奪生源，放低了入學“門檻”，因此入學學生的基礎(chǔ)知識薄弱成為中職教育的普遍現(xiàn)象.要對這些學生進行改造，實現(xiàn)教育的本質(zhì)，使數(shù)學教育更好地適應(yīng)中職教育形勢的變化，走出尷尬的困境，這就要對中職數(shù)學教學中存在的問題進行反思，并根據(jù)存在的問題提出相應(yīng)對策.
一、中職數(shù)學教學中存在的問題分析
1.數(shù)學教師教學理念落后，職業(yè)教育理念認識不深刻
教師的理念定位有偏差，認為中職教育更多的是重視學生專業(yè)知識與技能的培養(yǎng)，而數(shù)學只是作為一種基礎(chǔ)課，對于學生職業(yè)教育的培養(yǎng)無關(guān)緊要，理念上的認識偏差就直接影響到了教學行為的積極性.在這樣的教學思想指導下，往往不重視學科教育，在教學中會只重視理論知識的傳授，照本宣科地進行教學，而沒有將數(shù)學教學與實際生活相結(jié)合，忽視教學情境的創(chuàng)設(shè).在教學過程中只重視講，而忽視學生對知識的思考，不能有效激發(fā)學生的學習興趣，反而使學生對原本枯燥的數(shù)學知識更加感到乏味.
2.中職學生數(shù)學基礎(chǔ)知識薄弱，學習積極性有待加強
近年來隨著我國教育體制的改革，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，生源日漸短缺，而在這種情況下，中職學校為了競爭生源，往往采取放低招生“門檻”的方法吸引學生.大部分學生家長都意識到知識的重要性，因此不希望自己的孩子將來成為“藍領(lǐng)”中的一員，因此進入中職學校的學生大多是基礎(chǔ)知識薄弱、學習方法欠佳、缺乏自信心的學生，這些都直接導致了中職學生整體素質(zhì)偏低.而由于數(shù)學學科自身特點，加之教學方法存在不足等，均導致學生數(shù)學學習積極性不高.
3.數(shù)學教學缺乏實用性，教學方法有待改善
在實際的教學中沒有注重數(shù)學教學的實用性，使數(shù)學理論知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活中.而對于多數(shù)中職學生，由于基礎(chǔ)知識薄弱，教師沒有根據(jù)學生的實際接受水平來深入淺出地講解教學內(nèi)容，使多數(shù)學生聽課猶如聽天書一般，因此數(shù)學教學自然無法取得良好的教學效果.數(shù)學作為一種基礎(chǔ)性學科，是學好專業(yè)課的前提條件.在教學內(nèi)容的選擇上沒有針對性，沒有根據(jù)學生所學專業(yè)的不同，從實際出發(fā)，靈活地選擇內(nèi)容進行針對性教學.教學內(nèi)容的重點僅僅只是放在部分基礎(chǔ)知識的傳授與基本技能的訓練上，沒有考慮到學生的實際情況.沒有重視知識的連貫性，而數(shù)學知識實用性的缺失也無法激起學生的學習欲望.
二、提高中職數(shù)學教學的對策研究
1.教師要改變傳統(tǒng)理念，積極引導學生正確對待中職教育
教師只有正確對待數(shù)學在中職教育的定位，才能優(yōu)化教學方法，根據(jù)學生的實際情況制定相應(yīng)的教學策略.要引導學生正確對待中職教育，社會發(fā)展不僅需要高素質(zhì)人才，更需要大量的高素質(zhì)勞動者，這就極大地鼓舞了中職教育，因此要使學生積極正視中職教育的社會地位.社會的人才結(jié)構(gòu)有其層次性，要引導學生找準自己的定位，在適合自己的崗位上發(fā)揮自己的聰明才智.激發(fā)學生的信心和學習的熱情.在數(shù)學教學中，教師要注意滲透這些積極思想.
2.創(chuàng)設(shè)教學情境，激發(fā)學生學習興趣
中職學生大部分基礎(chǔ)知識較差，對數(shù)學的學習熱情不高.這個時候就要尋求激發(fā)學生學習興趣的方法，根據(jù)學生的心理特征以及興趣愛好，向?qū)W生列舉學習數(shù)學的重要性，以及在現(xiàn)實生活中數(shù)學的實用實例，端正學生心態(tài)，消除對數(shù)學的恐懼與厭倦心理，使學生樂學，最終實現(xiàn)對數(shù)學知識的熟練應(yīng)用.可以根據(jù)某一課講述的內(nèi)容，結(jié)合當下專業(yè)課中所要用到的數(shù)學知識，激發(fā)學生的學習熱情，不僅完成了數(shù)學教學任務(wù)，而且在與專業(yè)課知識相結(jié)合的情況下，使學生深化對數(shù)學知識的理解.
3.改革教學方法，突出課程的實用性
教師作為執(zhí)行教學行為的主體，其知識水平、理念及態(tài)度等都將影響到教學質(zhì)量，因此教師要及時更新理念，優(yōu)化教學方法，提高自身教學實踐能力.要由傳統(tǒng)的封閉式教學轉(zhuǎn)向開放式教學，在教學過程中多注入啟發(fā)式教學理念，組織學生參加一定的課外實踐活動，讓學生在參與中獲取知識并得到實際鍛煉，從而使課堂中所學的知識得到驗證，同時也培養(yǎng)了學生運用科學知識來參與實踐的能力.在教學內(nèi)容的選擇上，也要與學生所學專業(yè)掛鉤，與專業(yè)基礎(chǔ)課的要求相適應(yīng).制訂教學計劃時，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)學基礎(chǔ)知識，從而對這部分內(nèi)容進行重點講解，這樣不僅使學生掌握了數(shù)學知識，也減輕了學生在專業(yè)課學習過程中的壓力.在不影響整個數(shù)學知識系統(tǒng)的情況下，最大限度地體現(xiàn)數(shù)學知識的實用性.
中職數(shù)學教育中存在的問題比較普遍，只要我們在思想上予以高度重視，并根據(jù)存在的問題采取積極的應(yīng)對措施，就一定能使中職數(shù)學教學水平提高到一個新的臺階.
【參考文獻】
關(guān)鍵詞：單片機；交流阻抗特性；等效電路參數(shù)
中圖分類號：TP216 文獻標識碼 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)在給定信號頻率下所得到的等效阻抗。頻率相對較高時，電路還可能產(chǎn)生相對較大的寄生電容、電感，從而出現(xiàn)寄生阻抗。如何快捷準確地獲取電路在不同工作頻率下的等效電路參數(shù)，對電路的分析與設(shè)計來說有著特殊重要的現(xiàn)實意義[1]。
已有的交流參數(shù)測試儀，其測量對象主要鎖定在對交流電路頻率、有效值、功率，或者單個元件阻值、電感量、電容量的測試，而對交流阻抗的智能化測量的探討研究仍舊較少，且未曾涉及到負載為黑盒子電路（其可能為RLC元件，某用電器或電路模塊，以下統(tǒng)稱為負載電路）的等效參數(shù)測量[2-6]。本設(shè)計所實現(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，通過采用單片機產(chǎn)生激勵信號，能分析出給定工作頻率下負載電路的交流阻抗特性，并進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（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的型號為MSP430F169。放大電路用于將采集到的弱信號放大，再送入整流濾波電路，便于單片機（MCU）接收識別，放大電路型號為AD620。整流濾波電路，用于將采樣信號轉(zhuǎn)化為單向脈動波并濾除附帶產(chǎn)生的雜波信號，使有用信號免受干擾，易于下一級電路的操作處理?？勺冸娙軨結(jié)合555定時電路模塊構(gòu)成RC振蕩器，所產(chǎn)生的信號頻率送入單片機識別，進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，如當電路串聯(lián)諧振時，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，用于將負載電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，再送入放大電路。 為負載電路。
2算法設(shè)計
根據(jù)有效值、功率因素的計算結(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。 的正負與負載的特性有關(guān)，若負載為非電容性；則 ，若負載為非電感性則 。令 ，則有
（2）
系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)可變電容C并結(jié)合單片機采集到的電流大小變化情況的方法，確定（2）中的正負符號，即實現(xiàn)負載阻抗特性的判定。由于可調(diào)電容與被測負載并聯(lián)，設(shè)被測負載的電導和電納分別為 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當端電壓有效值恒定時，電流有效值
（3）
即： （4）
可見，當 與 同號，即被測負載為電容性時，電容增大，電流 單調(diào)上升；而當 與 異號，即被測負載為電感性負載時，電容增大，電流 將先減小而后增大。因此，單片機可根據(jù)電容調(diào)節(jié)過程中采集到電流變化情況，判斷出負載的阻抗特性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)負載 的等效阻抗為 ，由于測量電路為可調(diào)電容C與負載 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，對于給定負載（如某單元電路），該測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。
3 系統(tǒng)測試
系統(tǒng)設(shè)計完成后，通過鍵盤設(shè)定激勵信號幅值和頻率，調(diào)節(jié)電容旋鈕，即可讀出負載的等效電路參數(shù)。首先測試并選取了三個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單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，并同時具有典型的二端口結(jié)構(gòu)，然后分別測試了信號頻率為1KHz時，負載的等效電路參數(shù)。用 Idealization（I）和Test （T）分別表示理論值和測量值，結(jié)果如表1所示。
表1 測試結(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，導線等所引入的分布阻抗。
4 結(jié)束語
本文設(shè)計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)測量。在測量交流等效參數(shù)時（特別在用作RLC測試儀的情況下），若測量頻率較高，分布參數(shù)影響將較為顯著，對低標稱值元件的測量尤為不利。如何減小分布參數(shù)對測量結(jié)果的影響，還有待進一步研究。
參考文獻：
[1]陳鵬，李固，邊雁，等.采用RLC激勵的EMAT圓柱探頭設(shè)計參數(shù)分析[J].傳感器與微系統(tǒng)2012，31（2）：77-80. 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT
[2]王秀霞 電阻電容電感測試儀的設(shè)計與制作[J].電子技術(shù)，2012，30（2）：47-49.
[3]任斌， 余成， 陳衛(wèi)等.基于頻率法和 MCU 的智能 RLC測量儀研制[J].微計算機信息，2007，23（10）：129-130.
[4]陳小橋，黃恩民，張雪濱，等.基于單片機與 AD9851 的信號發(fā)生器[J].實驗室研究與探索2011，30（8）：98-102.
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教師成長起來，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”“教育科研太深奧，不知從何下手”“教育科研的程式太瑣碎，要耗費大量時間”等錯誤認識。與高校或?qū)ｉT科研院所的專業(yè)研究相比，中小學教師的教育研究以改進課堂教學實踐為主要目的，問題來自課堂，研究場地在課堂，邊實踐邊研究邊改進。
中小學教師的教育研究是將教育教學實踐和教育管理實踐過程中遇到的問題作為課題，通過反思、學習以及運用教育教學理論和科學人文主義的研究方法解決問題和揭示規(guī)律的一項實踐和認識活動。它能夠幫助教師以更有效的教育方式使學生獲得更好的發(fā)展，同時提升教師自己的專業(yè)素養(yǎng)。中小學教師在開展教育研究時應(yīng)該具備問題意識、發(fā)展意識、創(chuàng)新意識、方法意識和成果意識。
一、問題意識
中小學教育研究以教育問題、教育現(xiàn)象和教育事實及其規(guī)律為研究對象，主要是圍繞學科教學問題，如各學科的課程標準、教學內(nèi)容、教學過程、教學方法、教學手段、教學評價及教學工作的組織管理等微觀教學領(lǐng)域方面的教育問題。這就要求中小學教師要從教育目標提出的根本問題、教育改革關(guān)注的熱點問題、教育教學實踐的弊端問題、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值或?qū)嵺`價值的問題，以發(fā)現(xiàn)和提出問題作為開端，在教育教學實際情境中研究，以反復尋求解決問題的方法作為過程，以解決問題改進實踐為主要目標導向。
二、發(fā)展意識
中小學教師的研究以“學習———研究———實踐”的模式開展，在研究中學習教育理論、學習研究方法，以研究指導實踐，以實踐檢驗研究，教師在研究中樹立新的學生觀、教學觀，改進教學，從而優(yōu)化教育教學效果，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)。同時，教育研究過程中需要學習學科理論知識、教材相關(guān)知識、課程教學知識等必備知識，能提高整體知識水平，更新教育觀念，更新知識結(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、文字表達能力和創(chuàng)新能力等，有效提升了教師專業(yè)技能，促進自身的專業(yè)發(fā)展。
三、創(chuàng)新意識
創(chuàng)新是衡量中小學教師教育科研成果的實踐意義和理論價值的重要標準。教育科研的選題最好是在借鑒的基礎(chǔ)上選取本學科中前人未曾涉足的研究領(lǐng)域，填補學術(shù)空白；或前人雖已研究，但尚未完善或有錯誤的領(lǐng)域。中小學教師的教育科研必須立足于自身的教育教學實踐，選擇那些居于學科前沿、填補學術(shù)空白、補充前人學說、突破實踐禁區(qū)等方面的具有創(chuàng)新性意義的選題。我們要抱著科學、求真務(wù)實的態(tài)度開展教育科研，在選題、文獻檢索、形成研究方案和實施研究、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、新措施，以凸顯研究的理論價值和實踐價值。
四、方法意識
中小學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理論研究成果盡快地轉(zhuǎn)化到教育教學實踐中去，促進教育教學水平的提高，并解決目前教育領(lǐng)域存在的理論與實踐脫節(jié)的矛盾，因而，教師的教育研究主要以實證研究為主，堅持經(jīng)驗和理論相結(jié)合的思考方法，學習用質(zhì)的研究方法，包括行動研究法、個案研究法、教育敘事法、課例研究法，輔之以教育實驗、教育調(diào)查、教育心理測量、評價學習方法，并努力將新的技術(shù)手段引進教育研究。
五、成果意識
中小學教師參與教育研究的成果可顯現(xiàn)為先進經(jīng)驗總結(jié)、研究報告、教學論文、教學案例、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、學生作品等，其特點是有新知識產(chǎn)生、新規(guī)律揭示，表現(xiàn)為創(chuàng)新性和實踐的成效性，更加注重的是對教學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，更加具有個別意義，要重視研究成果在一個學科、一個地區(qū)或一個單位的推廣應(yīng)用。
科學有效的績效考核模式應(yīng)該將定性與定量指標相結(jié)合，既具有可衡量性又具有可操作性。綜合評分法（syntheticscoredmethod）作為醫(yī)學綜合評價方法的一種，能夠綜合分析比較數(shù)據(jù)的優(yōu)劣，是一種較為適合績效考核的科學評分法。其原理為根據(jù)評價目的及對象的特征選定必要的指標，并針對指標訂出等級和賦值。以恰當?shù)姆绞酱_定各評價指標的權(quán)數(shù)，并通過選定累計總分的方案以及綜合評價等級的總分值范圍，對評價對象進行分析，最后決定數(shù)據(jù)的取舍。應(yīng)用到教師績效考核中時，根據(jù)日常教學工作數(shù)量、完成質(zhì)量、教學貢獻三個方面設(shè)計測量維度。教學工作量維度是以一個班級的中文理論授課課時作為衡量日常教學工作量的一個基本標準系數(shù)，教學工作質(zhì)量維度按照360度評分法采用百分制測量。教學貢獻維度按照業(yè)績程度賦值，同時對每個維度中的相關(guān)指標設(shè)計相應(yīng)權(quán)重，將工作量進行標準化處理，最后建立系統(tǒng)的績效計算公式，計算各教學人員的一年工作績效?？冃Э己丝偣饺缦滤荆汗ぷ骺冃У梅郑≒）＝教學工作量（按標準化課時統(tǒng)計）（M）×工作質(zhì)量系數(shù)（Q）＋教學貢獻（C）
2各維度指標的構(gòu)建
2．1教學工作量
教學工作量是指一段時間內(nèi)教師參加各項教學活動所實際達成的工作指標數(shù)。其中標準課時數(shù)是指一個學時的中文理論課程按1個標準課時計算，其余教學工作量均按此進行標準化處理。
2．2教學工作質(zhì)量
教學工作質(zhì)量指的是教師在進行教學活動時的產(chǎn)出，具體包括對學生的產(chǎn)出，是否能使學生快速、準確的掌握所學知識，同時感到所學內(nèi)容生動有趣；對自身的產(chǎn)出，通過參加教學活動，能否使自己的教學能力得到進一步提升，從而達到不斷改進教學水平的目的。工作質(zhì)量的判定主要根據(jù)相關(guān)人員的評分乘以相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)獲得。
2．3教學貢獻
教學貢獻指的是教師在教學建設(shè)、教學課題、教學論文及教學獲獎等方面所產(chǎn)生的杰出成果，并由此對學院的學科發(fā)展所帶來的不同程度效益。
3績效考核體系的應(yīng)用
3．1評價結(jié)果與教師年度考核和評優(yōu)評先掛鉤
設(shè)定最低績效值，未達標的教師將由醫(yī)院教學管理部門進行約談、周會通報批評、取消授課資格等相應(yīng)處理。對每科室教學排名靠前的教師，在年終時進行教學表彰，形成“比、學、趕、幫”的良好教學風氣。
3．2評價結(jié)果與教師崗位聘任及職稱晉升掛鉤
績效考核連續(xù)三年有優(yōu)異表現(xiàn)的，可以優(yōu)先考慮晉升其教學職稱。如果連續(xù)兩年教學分數(shù)沒有達到最低標準值的，將暫停當年教學系列職稱晉升評比資格。實行“師德一票否決”和“教學一票否決”制。凡年內(nèi)拒絕接受教學任務(wù)、發(fā)生教學差錯事故、出現(xiàn)嚴重師德教風問題或在教學質(zhì)量檢查考核中不及格者，在崗位聘任中實行一票否決制。
3．3評價結(jié)果與教師績效工資掛鉤
將考評結(jié)果納入年度醫(yī)院核心人力資源考核體系，所占權(quán)重為總體考核分數(shù)的10％。將考核結(jié)果與教師績效工資進行掛鉤，每年的績效考核結(jié)果將計入教師檔案。同時教學管理部門將定期向人事部門進行通報，考核結(jié)論作為教師每年崗位津貼、業(yè)績津貼和獎金發(fā)放的重要依據(jù)。
4績效考核時需注意的問題
4．1考評分值和系數(shù)的設(shè)置
本考評體系僅限于借鑒已有的考評系統(tǒng)及相關(guān)文獻資料，其系數(shù)和權(quán)重的設(shè)計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)重科學化，項目全面化。另外，將計算考核系統(tǒng)應(yīng)用到實際工作中時，應(yīng)根據(jù)實際情況調(diào)整權(quán)重值，達到不斷改進和完善考核體系的目的。
4．2日常工作量與教學研究、獲獎的權(quán)重分配
由計算公式可知，本考核體系只設(shè)計了具體工作情況的權(quán)重，但是并沒有針對日常工作總量與科研獲獎情況再設(shè)計總比例系數(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堆，具有較高的中子通量水平，堆內(nèi)通常有多個不同的輻照空間和特殊輻照設(shè)施，可以用于進行動力堆的研究，或用于材料、化學、同位素、醫(yī)學等領(lǐng)域的輻照研究工作。鑒于高通量堆的重要特性，各個國家都有自己的高通量工程試驗堆，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。
作為重要的工具堆，高通量堆通常造價較高，其運行和維護費用也比較昂貴，除了常規(guī)運行時的燃料消耗以外，其反應(yīng)堆內(nèi)部設(shè)備的裝拆、檢修、維護等活動也是影響其性能以及運行成本的重要因素。因此，在反應(yīng)堆設(shè)計和建造初期，就應(yīng)對堆內(nèi)設(shè)備的裝卸、轉(zhuǎn)運、貯存工藝進行綜合考慮，開展試驗和研究，規(guī)劃專用設(shè)備工具并進行研制。
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，為了便于開展各項試驗，堆內(nèi)設(shè)置了許多用于試驗的專用裝置，堆內(nèi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計也更趨向于試驗操作的便利性，因此增設(shè)了不少的輔助機構(gòu)，這樣就提高了堆內(nèi)設(shè)備裝卸的復雜性。
高通量反應(yīng)堆的堆內(nèi)設(shè)備由三個主要的功能部件構(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、控制棒導管及支架等結(jié)構(gòu)；下部支承組件上安裝有測量裝置固定板，組件的每一個控制棒孔道內(nèi)安裝有緩沖裝置，用于實現(xiàn)控制棒落棒時的水力緩沖；堆內(nèi)測量組件包括了堆內(nèi)、堆外中子測量裝置、堆芯溫度測量裝置，所有的測量裝置都有相應(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、檢修維護時的拆除、轉(zhuǎn)運、暫存，以及檢修完成后的復裝，保證所有的設(shè)備都能得到有效的維護，確保反應(yīng)堆的運行安全。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，初次安裝定位與復裝流程相同，但復裝時還需要考慮放射性防護問題，因此方案相對更為復雜?？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)系進行拆卸和復裝。拆卸過程中，首先拆卸的是控制棒組件以及驅(qū)動機構(gòu)、控制棒導管等，之后拆卸堆內(nèi)和堆外測量組件，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。復裝是拆卸的逆過程，但由于復裝精度要求較高，因此使用了許多專用輔助裝置來保證在強輻照場下完成對中及安裝就位的操作，同時，堆內(nèi)構(gòu)件的裝拆工具必須滿足特殊的設(shè)計要素如水下遠距離操作，高中語文教學論文范文防止人員輻射等[2]。
2 裝卸工藝系統(tǒng)設(shè)計
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)嚴格遵守燃料裝卸及貯存系統(tǒng)設(shè)計準則的相關(guān)原則，將人員輻射安全作為首要考慮的因素，同時應(yīng)保證設(shè)備安全、有效的監(jiān)測并控制堆內(nèi)設(shè)備的裝卸精度。
在確定了裝卸總體方案后，根據(jù)總體框架逐步細化形成詳細的工藝流程；將工藝流程進行步驟分解后針對每一步操作規(guī)劃專用裝卸工具設(shè)備，為整個工藝過程配備完善的設(shè)備系統(tǒng)，確定每一項設(shè)備的功能及滿足的技術(shù)指標等；最后開展工藝系統(tǒng)設(shè)備的詳細設(shè)計，設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮設(shè)備的性能指標、使用環(huán)境特點及要求、運輸、現(xiàn)場使用及存放方案等，最終完成設(shè)備的設(shè)計和加工制造，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)動機構(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)動機構(gòu)拆卸工藝流程
除了壓力容器頂蓋以外，控制棒驅(qū)動機構(gòu)密封結(jié)構(gòu)是反應(yīng)堆的另一個重要的壓力邊界。高通量試驗堆的驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在反應(yīng)堆底部的堆下小室內(nèi)。驅(qū)動機構(gòu)共分為兩層，依據(jù)其布置特點，按照由外及內(nèi)的順序進行拆卸。拆卸驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)通過控制絲杠的升降帶動控制棒對堆芯的反應(yīng)性進行控制?；诖朔N連接方式，同時為避免拆卸時放射性冷卻劑漏入堆下小室，驅(qū)動機構(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行暫存和檢修維護，帶強放射性的控制棒組件則直接從水下轉(zhuǎn)運至貯存設(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)動機構(gòu)進行拆除。拆除完畢的驅(qū)動機構(gòu)必須考慮運輸問題，由于堆下小室內(nèi)空間和運輸通道狹窄，必須采用專用的運輸設(shè)備將驅(qū)動機構(gòu)零部件轉(zhuǎn)運至檢修層進行維護。從裝卸環(huán)境空間來看，驅(qū)動機構(gòu)裝卸最大的問題就在于堆下小室空間小且放射性強，故提出了提高裝卸操作效率的基本需求。
2.1.2 反應(yīng)堆測量組件拆卸工藝流程
1 總體設(shè)計方案 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT
本設(shè)計采用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)實現(xiàn)某型火箭炮隨動系統(tǒng)的故障檢測?？傮w設(shè)計框圖如圖1所示。
數(shù)據(jù)采集單元由信號調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，其中信號調(diào)理模塊用于模擬信號的放大、濾波和提高電路負載能力，A/D轉(zhuǎn)換器完成模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，ARM主控單元實現(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 總線的方式進行通信，工作人員通過操作觸摸屏顯示界面完成故障檢測。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2.1 數(shù)據(jù)采集單元
數(shù)據(jù)采集單元由信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，用于采集某型號火箭炮隨動系統(tǒng)液壓泵、高平機等被測部件的液壓或氣壓的狀態(tài)信號，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
信號調(diào)理電路如圖3所示，采用OP27運算放大器進行設(shè)計，它的作用是把傳感器輸入的信號進行放大，同時利用其輸入阻抗高、輸出阻抗小的特點以滿足A/D轉(zhuǎn)換芯片對驅(qū)動源阻抗的要求。
A/D轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號調(diào)理模塊調(diào)理后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，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)換時間，11路模擬輸入，輸出數(shù)據(jù)長度可通過編程調(diào)整[4]。A/D轉(zhuǎn)換模塊與51單片機之間以I2C總線的方式進行通信，只需要一條串行數(shù)據(jù)線SDA（DATA_OUT）和一條串行時鐘線SCL（CLOCK），具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點?！〗?jīng)信號調(diào)理后的11路模擬量數(shù)據(jù)分別通過端口NO0?NO10進入TLC2543CN進行A/D轉(zhuǎn)換，TLC2543CN通過[CS]，DATA_INPUT，DATA_OUT，MEOC，I/O CLOCK這5個引腳與STC89C52單片機進行通信。為了減小外界環(huán)境及器件本身引入的噪聲和擾動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在這5個信號與單片機之間進行光電耦合隔離處理。由于光信號的傳送不需要共地，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總線的方式進行數(shù)據(jù)通信和控制。CAN總線具有可靠性高、實時性強、較強的抗電磁干擾能力、傳輸距離遠等特點，尤其適用于隨動系統(tǒng)傳感器多、各檢測點信息交換頻繁和干擾源復雜的情況。CAN總線通信模塊的實現(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；另一類是采用獨立的CAN控制器，如Philips的SJA1000?？紤]到應(yīng)用的靈活性，本文采用獨立的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單片機用以實現(xiàn)應(yīng)用層的功能，SJA1000和PCA82C250則分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。為了增強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、實現(xiàn)對SJA1000的初始化、通過對SJA1000的控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送等通信任務(wù)；獨立CAN控制器SJA1000和收發(fā)器PCA82C250經(jīng)過簡單總線連接可實現(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，還要將地址鎖存信號線ALE進行連接，以便區(qū)分在同一時刻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；為了保證上電復位的可靠，復位電路采用IMP708芯片進行智能控制，IMP708芯片集看門狗定時器、掉電檢測電路、電源監(jiān)控電路等于一體，保證SJA1000芯片的可靠運行；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，本文選擇斜率控制模式，通過在Rs引腳與地之間接一個100 kΩ的電阻來實現(xiàn)；為了消除在通信電纜中的信號反射，提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的拓撲能力，需要在CAN總線兩端接入兩個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2 048×2 048?？紤]到系統(tǒng)的可擴展性，本文將系統(tǒng)控制與故障診斷模塊單獨成板。技術(shù)保障人員可以通過操作觸摸屏上顯示的人機交互界面完成對隨動系統(tǒng)的故障檢測。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計主要分為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STC89C52單片機進行初始化，包括CAN總線工作方式的選擇、驗收濾波方式的設(shè)置、驗收屏蔽寄存器和驗收代碼寄存器的設(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；當單片機接收到故障檢測命令時，進行A/D采樣，然后由單片機對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，通過量值轉(zhuǎn)換得到實際的工況數(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行故障檢測，診斷結(jié)果由觸摸屏顯示以指導維修人員進行現(xiàn)場維修。
3.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊軟件設(shè)計
A/D轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計流程圖如圖8所示。
3.2 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計
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)的準確性，可以對其進行一定的算法處理。本文在故障檢測時，對同一采樣點進行5次采樣，然后用快速排序算法對這5個數(shù)據(jù)進行排序，取中值作為故障檢測的有效數(shù)據(jù)，以減小誤差帶來的影響。采集到的數(shù)據(jù)與實際值之間成嚴格的線性關(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
CAN總線通信模塊的程序設(shè)計主要分為初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收3個部分：
（1） 初始化。CAN總線初始化主要是對通信參數(shù)進行設(shè)置，通過對時鐘分頻寄存器、驗收碼寄存器、驗收屏蔽寄存器、總線定時寄存器和輸出控制寄存器的配置實現(xiàn)對CAN總線工作模式、接收報文的驗收碼、驗收屏蔽碼、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位模式下進行，因此在初始化前應(yīng)確保系統(tǒng)已進入復位狀態(tài)?！。?） 數(shù)據(jù)發(fā)送。本文采用查詢方式，進行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)送請求位TR，此時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
系統(tǒng)控制與故障診斷模塊是在Linux平臺下利用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)計思想，包括顯示界面、系統(tǒng)控制、檢測數(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)，用于故障檢測結(jié)果顯示、調(diào)取數(shù)據(jù)庫輔助人工診斷等人機交互；系統(tǒng)控制模塊用于系統(tǒng)啟動與關(guān)閉、初始化及多線程處理；檢測數(shù)據(jù)庫用于對專家系統(tǒng)中經(jīng)驗知識、故障診斷規(guī)則集進行組織、檢索和維護，及用于存儲系統(tǒng)采集的工況參數(shù)；故障診斷模塊是該檢測裝置核心，本文利用故障診斷專家系統(tǒng)對隨動系統(tǒng)進行故障診斷，給出診斷結(jié)果?？紤]到故障診斷的實時性要求，程序采用多線程編程來實現(xiàn)。
圖10 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計流程圖
圖11 CAN總線數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計流程圖
4 結(jié) 語
為了測試隨動系統(tǒng)故障檢測裝置在各種情況下的故障檢測能力， 本文通過人為制造故障的方式對該系統(tǒng)進行了大量實驗。在反復的實驗中，該系統(tǒng)均能正確定位故障，充分驗證系統(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總線隨動系統(tǒng)故障檢測裝置，可實現(xiàn)對隨動系統(tǒng)液壓、氣壓、電壓等工況參數(shù)的測量，經(jīng)故障診斷專家系統(tǒng)的推理，實現(xiàn)以自動故障診斷為主、人工診斷為輔的故障檢測。文中采用的CAN總線通信方式使整個系統(tǒng)簡潔緊湊、具有較強的抗干擾能力和實時性，這種CAN總線通信方案不但可用于隨動系統(tǒng)故障檢測裝置的研發(fā)，還可推廣至其他模擬量信號的機電設(shè)備故障檢測，尤其是多機組的分布式狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中，具有非常實用的應(yīng)用前景。
參考文獻 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT
. Industrial Electronics， 2000， 47（4） ： 951? 963.
[2] 張立云，宋愛國，錢夔，等.基于CAN總線的偵察機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J].測控技術(shù)，2013，32（1）：65?68.
[3] 姚遠，王賽，凌毓?jié)?TLC2543在89C51單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2003，29（9）：37?38.
. Texas： Texas Instruments Incorporated， 1997.
