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测控导论论文8篇

时间:2022-06-20 08:36:03

测控导论论文

测控导论论文篇1

关键词:控制式无领导小组讨论;控制者;小组氛围;人才测评

中图分类号:F243 文献标志码:A 文章编号:1008-5831(2012)01-0042-06

一、前言

无领导小组讨论作为评价中心中一种重要的测评技术广泛应用于各种人才测评活动。根据其设计原理,让被评价者在看似松散的讨论中通过人际互动产生各种行为反应,评委根据各个被评价者的表现进行评价,但这一技术在实际应用中,往往出现部分被评价者表现极少甚至沉默的现象。孙健敏等曾指出无领导小组讨论的评价取决于被评价者暴露的外在行为数量,暴露的外在行为很少时,评委难以进行客观评价。根据心理测量学原理,被评价者行为暴露较少往往是因为刺激方向不当或刺激力度不够,那么从控制角度给予有针对性的刺激情景引发被评价者产生反应则是本研究的根本目的。

以往研究中,有提出讨论题目的设计遵循给予被评价者足够的表现空间(孙健敏,等),也有提出小组成员人数为双数(6~8人)最合适(彭平根)。但仅从题目设计或小组人数上控制具有一定的随机性,难以对讨论过程本身进行控制。Lievens F(1998)曾在“提高评价中心结构效度的措施和建议”中提出,从测评方法环节运用一些能积极唤起与测评维度相关行为的角色扮演者,对角色扮演者进行培训,使其行为标准化,可降低活动的变异。无领导小组讨论是评价中心的一种重要方法,Lievens F对于提高评价中心效度的设想同样适用于无领导小组讨论。Lievens F提出在测评实施环节运用“角色扮演者”的建议为本研究提出控制式无领导小组讨论(以下简称CLGD)的设想和实验研究奠定了基础。

CLGD即在讨论实施过程中引入控制者,通过有效控制诱发小组出现更多观测点。对被评价者而言,控制者是与其具有同等角色的小组成员之一;对评委而言,控制者是诱发被评价者出现观测点,以便评委客观准确评价的助手,评委无需对其进行评分。CLGD的一般做法为提前对控制者进行培训,控制者与被评价者一同参与整场小组讨论,根据小组表现出的各种特征把握控制点进行控制,如轮流发言阶段干扰顺/逆时针发言顺序,自由讨论阶段反对讨论中出现的投票决议、提出背离主题的相反意见、拖延小组讨论进程等,通过刺激小组讨论氛围,提高被评价者的参与度,促进其积极表现,出现观测点,从而提高评委评分的有效性。基于这一设想,笔者通过实验研究验证CLGD的有效性。

二、研究方法

(一)实验假设

基于CLGD的设计原理,提出以下假设:CLGD评分信度和效度好于无控制式的无领导小组讨论(以下简称NCLGD)评分信度和效度;CLGD通过影响小组讨论氛围诱发被试暴露更多观测点。

(二)方法

1 参与者

被试:重庆大学本科生27名,来自不同学院、不同专业、不同年级,被试间相互陌生。

评委:重庆大学应用心理学专业研究生4人,实验前参与两次系统培训和两次预备实验,评价经验丰富。

控制者:重庆大学应用心理学专业研究生1人,实验前参与两次系统培训和一次预备实验,熟悉控制原理,掌握基本控制行为,包括轮流发言阶段干扰发言顺序,自由讨论阶段反对投票决议、提出背离主题的相反意见、拖延小组讨论进程、支持少数人意见、提议表现极少的组员发言等。

2 实验材料

测评要素:实验中被试为在校大学生,以考察个人综合素质为目的,非基于胜任素质的测评,无需进行工作分析,参考已有研究中经检验信效度较高的测评要素(关培兰、吴志明、骆方、张利岩、田效勋等研究),实验中无领导小组讨论的测评要素确定为组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力、主动性和自信心共六项。

讨论题目:以测评目的和测评要素为出发点,选取无领导小组讨论常用的多选排序型题目,题A主题为“荒岛求生”,题B主题为“求职应聘”。

座位编码牌:根据无领导小组讨论设计原理及实践经验,为强调小组成员间的平等角色,实验中被试的座位编码以“水果”和“植物”代替常见的数字,克服可能出现的数字顺序效应。实验中测评要素、讨论题目及座位编码牌设计的有效性均通过预备实验进行验证。

评分表:采用十分制计分法,对每项测评要素进行独立评价,评分表包括各测评要素的评价标准、被试个人表现情况及小组整体氛围评价等。

自评问卷:用于了解被试的参与情况,被试自评讨论中各个要素的表现及小组整体氛围等。

他评问卷:采用360度评价方法让熟悉被试的辅导员、班长、团支书、寝室室长或其他同学等对其在六项测评要素上的表现进行评价,以此为效标。

3 实验设计

实验采用被试内设计,27名被试分为4组,每组被试均参与控制式和无控制式两场小组讨论,两场讨论的题目不一样。为控制额外变量,采用拉丁方ABBA四组设计,平衡因题目或引入控制者顺序差异对实验的影响;在匹配分组上,以16PF人格测验结果为依据,减小被试组间差异,保持组内差异。另外,以更换两场讨论座位编码和座位顺序的方式淡化评委的印象效应;每组被试两场讨论间隔时间统一组织休息和填写问卷,干扰被试对前一场讨论的思考,同时减少被试间相互熟悉了解的机会,保持陌生情景。

4 实验程序

之一,实验前培训:实验前对控制者和评委进行系统培训,控制者的培训内容包括CLGD的设计原理、一般做法、讨论中每一阶段可能出现的控制点和对应的控制技巧以及每组被试的个性特征;评委的培训除上述内容外,还包括评分表的使用及常见的评分误差等。

之二,16PF个性测验:实验前被试分散填写16PF人格测验量表,根据其个性特征匹配分组。

之三,实验场地布置:准备讨论室和休息室两个场地,讨论场地为圆桌布置,被试和评委分别位于圆桌的两端,提前摆放好座位编码牌、题目及评分表等。

之四,实施过程:每组被试参与讨论的程序遵循以下五个步骤:(1)入场前在休息室统一告知本次活动是一项关于素质测评的活动,希望大家珍惜机会,积极投入,根据大家在讨论中的表现和16PF人格测验结果,为每人提供一份测评报告,有助于更好地认识自我;(2)进入讨论室随机选择座位,主持人宣读指导语进入讨论;(3)讨论结束后,集中休息,期间安排

问卷填写;(4)第二场讨论入场后要求重新随机选择座位,主持人宣读指导语进入讨论;(5)第二场讨论结束后回到休息室,统一填写自评问卷,之后可离开。其中,上一组被试的休息与下一组被试的第一场讨论同时进行,每两组交替完成两场讨论和问卷填写。

三、结果

(一)评分者一致性信度检验

无领导小组讨论的评价方式为多个评委对多个被试同时进行评价,常用评分者一致性系数(肯德尔和谐系数W)作为信度衡量指标。评委对所有被试评分结果的一致性系数见表1。在NCLGD中,六项测评要素的评分者一致性系数较低,但均达到显著水平(p

(二)效度检验

以往研究中,无领导小组讨论的效度检验多采用效标关联效度,如同时效度(彭平根、张利岩)或预测效度(骆方)。本实验中采用360度评价方法收集效标,他评之前要求各位评价者对被试的了解程度进行4级评分(非常了解-4,比较了解-3,不太了解-2,基本不了解-1),以对被试非常了解的他评结果为效标。

以配对样本T检验检验两场讨论评分结果与他评结果之间的差异。从表2可见,组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力以及自信心四项要素上,M1显著大于M2,即NCLGD的评分结果与他评结果的差值显著大于CLGD的评分结果与他评结果的差值;语言表达能力和主动性两个要素上,M1大于M2,但差异不显著。可见,CLGD针对组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心四项要素的控制作用更加有效。相比之下,对语言表达能力和主动性的控制作用较弱。

(三)小组氛围与CLGD的关系

CLGD中控制者通过营造小组讨论氛围,促使被试积极参与讨论,充分暴露自我。检验CLGD中评分更接近他评结果的这部分被试对小组氛围评价是否存在差异可探讨控制者作用发挥情况。实验中,小组氛围的评价指标为小组的激烈程度和冲突性。

从表3可知,小组氛围的激烈程度上,六项要素上CLGD评分更接近他评结果的被试对小组氛围激烈程度的选择倾向均不一样,六项要素上认为CLGD氛围更激烈的被试人数均多于认为NCLGD更激烈或两场讨论氛围无差异的被试人数。经过卡方检验,组织协调能力、分析判断能力、主动性三项要素上,三种不同选择倾向的被试人数存在显著差异。小组氛围的冲突性上,六项要素CLGD评分结果更接近他评结果的被试中认为CLGD氛围更具冲突性的人数均占到绝大多数(76.9%~67.5%),少部分被试(12.5%~23.1%)认为两场讨论冲突性无差异,没有被试认为NCLGD氛围更具冲突性。经卡方检验,除主动性外的其余要素上,被试对小组氛围更具冲突性的评价倾向具有显著差异。

四、讨论

(一)CLGD与NCLGD评分者一致性信度比较

已有文献中,无领导小组讨论的信度研究多采用评分者一致性系数衡量。评分者一致性系数仅仅反映评委内部的一致性程度,评委的评价依赖于被试在小组中的即时表现,极有可能出现某一被试在讨论中表现极少或暴露的行为极少,评委的评分者一致性系数却较高的现象。实验中组织协调能力等六项要素上,CLGD中评分者一致性系数好于NCLGD中评分者一致性系数。访谈发现当部分被试暴露的行为极少时,评委难以评分并不代表评委都倾向于评低分,特别是出现某一被试在第一场讨论中表现较为突出,第二场讨论中表现较差时,评委倾向于参照其上一轮的表现进行评价。部分被试表现极少没有暴露出观测点时,评委对被试行为与评价标准的匹配过程带有主观性和不稳定性,导致评分者一致性系数下降。总体看,只有当被试暴露出足够多的观测点时,评委的评价才更具客观性和准确性,CLGD中由于控制者的控制作用,诱发被试暴露更多观测点,评委的评分更具有客观性和稳定性。

(二)CLGD与NCLGD的评分效度比较

CLGD的控制作用对组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心四项素质的刺激更加明显。评委对该四项素质的评分更多依赖于被试在自由讨论阶段的表现,当控制者故意拖延讨论进程、提出相反意见、赞成少数人意见、制造人际矛盾时,被试“被迫”表现出引导进程、提醒团队目标、协调冲突、重新澄清问题等行为,这些行为正是评委评价的观测点。NCLGD中,仅凭讨论题目或被试总人数等手段的刺激,难以确保被试一定能够表现出以上行为。被试在两场讨论中暴露的观测点不同,评委的评分结果也存在差异。

语言表达能力和主动性两个素质的观测点在轮流发言阶段开始出现,被试发言的顺序可作为衡量主动性的一个指标,发言的质量(如清晰流畅、简洁、有条理、有重点等)可考察语言表达能力。CLGD中控制者在轮流发言阶段的控制点仅有一个,即当被试按顺时针或逆时针顺序发言时,提议“谁准备好谁就可以先发言”并主动打破顺序促使被试发言以激发其主动性的暴露。而实验中“水果”或“植物”设计的座位编码已淡化了数字编码对被试发言顺序的无形引导,在此阶段,小组更容易自行出现“谁准备好谁发言”的情形,此时控制者无作为即可,无需采取任何控制手段。自由讨论阶段,被试积极发言次数是主动性的另一观测点,CLGD中控制者的控制手段体现在提议或鼓励发言较少的被试进行发言,由于控制者的提议次数始终有限,即使被试接受提议都只能算被动发言,对其主动性暴露的控制作用较弱,可以解释主动性这一要素上两场讨论的评分无显著差异。自由讨论阶段被试即使发言较少,其在轮流发言阶段不超过三分钟的发言也可基本暴露其语言表达水平,可见CLGD对语言表达能力的控制作用较其他素质较弱,所以语言表达能力在两场讨论中的评分无明显差异。

(三)小组讨论氛围与CLGD的关系

彭平根在无领导小组讨论应用于中高级管理人才选拔的研究中,提出评定过程中评委希望看到的是一个持久热烈的讨论场面,这样才利于评分。何琪认为被试的脱颖而出与整个小组的氛围、小组成员水平等因素息息相关,即小组氛围影响小组成员水平的发挥。小组讨论氛围的激烈程度指整个小组讨论的激烈程度;冲突性指小组出现争议或冲突的程度。

研究发现,小组氛围的激烈程度与被试组织协调能力、分析判断能力及主动性观测点的表现具有一定关系。CLGD中控制者在小组出现“投票决议”、“少数被试(≤2人)主导进程”、“提早达成一致”等关键特征出现时进行拖延讨论进程的控制,由于加快进程的讨论遭到干扰,被试被迫继续讨论以澄清问题或通过其他方式说服控制者。相对NCLGD而言,拖延进程后的继续讨论会使小组氛围更加激烈,当被试积极分析澄清问题或运用其他方式解决问题时,观测点被激发,可以较好地观测其组

织协调能力、分析判断能力、主动性的表现。小组氛围的冲突性与被试组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心的观测点的表现具有一定关系。CLGD中控制者制造冲突性的控制方式包括:提出背离主题或背离某被试观点的相反意见、支持少数人意见、赞同争议双方其中一方的观点、打破小组原有的和谐氛围、拖延讨论进程等。当小组中意见分歧较大、难以统一,出现争议或冲突时,被试更易表现且需要其表现出引导、提醒、协调、澄清、分析、总结、坚持或妥协个人意见等反应,这些反应恰好是评价组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心的重要观测点,当然语言表达能力的评价通过被试的各种发言都可观测。

(四)关于CLGD的适用条件

根据CLGD的设计原理,无领导小组讨论过程中之所以要进行控制,在于诱发被试暴露更多观测点。实验发现,当小组内出现以下关键特征或可控点时,如轮流发言阶段出现顺/逆时针顺序发言、被试极少发言((≤3次)、个别被试有见解的观点被抛弃、投票决议现象、少部分被试(≤2人)主导讨论进程、有提早达成一致现象、小组氛围过于和谐或沉闷等等,控制者有必要采取控制手段,如干扰发言顺序、鼓励或提议发言、反对投票决议、阻碍或拖延讨论进程、打破极端讨论氛围等。

针对被试提前掌握应对技巧在讨论中进行伪装,如常用的分配任务、投票决议等,可通过控制者进行控制和干扰,如“我认为小组中每一个成员都是平等的,不应一进入讨论就被指定为某些角色”、“投票决议以牺牲少数人意见为代价的方式并不可取”等,可迫使被试放弃这些通过提前培训得来的技巧,暴露其真实水平。可见,CLGD能够一定程度上识别被试的伪装,提高评价结果的有效性。

无领导小组讨论中,并非每一场CLGD引入的控制者都可以发挥关键作用,也并非控制者对每一个被试的表现都会起到显著的刺激作用。当被试在讨论中本身具有极高的投入度,能够发挥出自我的真实水平,暴露出足够多的观测点时,控制者完全可以无作为,不进行任何控制,任由被试自由发挥。实验中,每项素质上均有部分被试在两场讨论中的评分结果一致。虽然CLGD仅针对观测点不足的小组或被试才具有显著作用,但实践操作中,由于事前无法确定小组一定能够或一定不能暴露出足够多的观测点,因此,实践操作中建议每场讨论均可采用CLGD,控制者根据小组实际情况考虑是否进行控制及如何控制等。

(五)关于CLGD对控制者的要求

CLGD以诱发被试暴露观测点为目的,更具有针对性和目的性,其关键点在于引入控制者,对控制者必须有一定要求。实验中发现控制者必须具备两个条件,一是掌握必备的知识技能,包括熟悉人才测评原理及CLGD的设计原理,熟悉无领导小组讨论的一般做法,掌握讨论各个阶段的控制点或控制技巧。控制者之所以进行提前培训,除了其角色关键外,还因为有一些基本的控制技巧可提前掌握,即只要小组出现此类特征,控制者可立马进行控制,如轮流讨论阶段打破发言的顺/逆时针顺序,自由讨论阶段提议发言较少的被试表现自己的观点、反对投票决议、赞成少数人观点等等。二是个性素质上,控制者的个性宜偏温和、不张扬、不好表现,同时要求思维敏捷、头脑灵活,因为讨论过程中,控制者除应用基本的控制技巧外,更需要在遵循测评原理的基础上,针对实际情况进行有效控制。有条件情况下,可让控制者提前了解无领导小组讨论的测评要素、讨论题目和被试情况。总之,控制者必须提前做好充分准备,把握好控制尺度,进行有效控制。

五、结论

通过CLGD的实验研究得出以下结论。

其一,组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力、主动性、自信心六项素质上,CLGD的评分者一致性信度好于NCLGD的评分者一致性信度。

其二,组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力、自信心四项素质上,CLGD的评分效度好于NCLGD的评分效度;语言表达能力和主动性两项素质上,两场讨论的评价结果无明显差异。

其三,CLGD通过影响小组氛围诱发被试暴露更多观测点。小组的激烈程度与被试组织协调能力、分析判断能力及主动性的表现具有一定关系;小组的冲突性与被试组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心的表现具有一定关系。

参考文献:

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北京行政学院学报,2005(1):35-40。

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[4]关培兰,苏永华,“无领导小组讨论法”在人员招聘中的应

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[5]昊志明,张厚粲,评价中心的构想效度和结构模型[J],心

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[6]骆方,孟庆茂,不同类型的测评维度对评价中心结构效度

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[7]张利岩,郑艳芳,高歌,无领导小组讨论在护士长选拔中

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[8]田效勋,车宏生,行为面试与无领导小组讨论的预测效度

[J],心理科学,2009,32(1):187-189。

测控导论论文篇2

【关键词】高速铁路 平面控制 控制测量 布设等级 测量精度

中图分类号:U238文献标识码: A 文章编号:

一.引言

随着我国经济的快速发展,我国的高速铁路已经进入了大规模的建设阶段。我们所说的高速铁路,就是指那些能够使旅客列车的最高运行速度高于200千米每小时的铁路。在我国当前主要是依据铁道部在2003年制定颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》来进行高速铁路平面测量工作的。在我国高速铁路的发展相对较晚,可以说还是一个新的事物。因为高速铁路使得旅客列车的行车速度大大提高,所以就会给铁路的建设带来一些新的挑战和问题,理所当然对高速铁路平面的工程测量工作也带来了新的挑战。在我国,高速铁路工程测量的标准和规范还没有正式的制定,其中还有许多的问题要进一步的研究和探讨。所以本文就针对一些具体的问题作了简单的探讨。

二.高速铁路平面控制测量布设的原则

我国《京沪高速铁路测量暂行规定》中的相关条文指出,高速铁路的测量全过程为:通过我国国家三等大地点测量加密GPS点,在GPS点的基础上做铁路五等导线测量,利用导线点测设线路中线控制点和铺设轨道。

当前如果是新建铁路,那么在其勘测中,一些铁路的勘察设计部门也正在努力的寻求一些方法来改进铁路勘测的流程,这个过程中提出了一次布网的方法,这种方法就是把各个阶段的控制点一次性的布设成为同一个等级,与此同时统一其平差测量的控制网,使的初测、航测、定测以及施工各个阶段的测量都可以在同一控制网的控制下,这样可以大大的减少工序,大幅度的提高测量效率。

当铁路在运行阶段的时候,为了使轨道的结构保持着良好的状态,就必须加强对轨道的平顺度以及整体几何形状进行定期的检测。所以,控制测量还必须能够满足运行阶段的高速铁路检测的标准和要求。

我国的高速铁路一般采用GPS测量法进行首级平面控制测量,也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点,在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时,要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段,则可以采用GPS测量加密之后,再来布设线路初测以及定测的导线,集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物,如果要布设其施工控制网,那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前,布设精度较高的导线,以此来满足测量轨道的整体形状的要求。

三.高速铁路平面控制测量的精度要求

根据德国实践的经验,影响以及控制行车速度的原因有:线路平纵断面以及线路的平顺性。为此,德国铁路对于轨道不平顺限速的管理标准比较严。而且,国内外一些专家的看法基本一致。这样能够有效保证其安全性和舒适度。

线路的平顺度和控制测量精度有联系,相对于线路形状而言,平顺度是局部的误差。虽然采用测量的方法不容易达到高速铁路对于线路平顺度的要求。但是,也不能够依据线路平顺度的要求来作为控制测量精度的标准。下面分析一下线路平顺度误差对线路位置误差的影响。

用直线路来讨论,图1中AB为设计直线线路位置,当在10米处产生2mm不平顺度时,线路将出现β角的转折,使直线B移至B点。其中不平顺度有偶然性,所以,由各段不平顺度产生的B点位移可利用直伸等边支导线终点的横向中误差公式计算:

假定AB=200m,则S=190m,n=19,按式(1)计算得199mm。

可见高速铁路控制测量不是控制线路局部的平顺度,而是控制整体线路的形状。这里提出:高速铁路在5公里范围内,无论是直线段或曲线段线路平面位置偏离设计位置最大不超出50毫米,偏离幅度不超出100毫米,线路平面位置偏离设计位置的中误差为25毫米。因此,高速铁路线路平面位置不仅要满足局部平顺度的要求,同时需要满足在5公里范围内的一个直线段或曲线段中,线路偏离幅度最大不超出100毫米的要求。

由以上分析,高速铁路平面控制测量的点位中误差在线路的垂直方向不大于25毫米。如果在铺轨前,布设铁路五等导线,并适当提高测角精度,假定测角中误差为3.5,按等边直伸导线计算,导线最弱点的横向中误差为:

式中,S=5000m,n=10,则m=24.5mm。

高速铁路的首级平面控制测量采用GPS测量方法,其精度等级应相当于国家四等大地点。GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点,作为附合导线的方位边。因此,GPS控制网应布设成带状网连式网,相邻同步图形之间以通视的一对点作为公共基线连接,需要有4台或更多的GPS接收机观测。国家三角测量规范中规定:四等三角测量最弱边的方位角不大于4.5。假定,按GPS网相邻两点的横向误差等于基线长度的精度,则可由式(3)计算一对通视点之间的最短长度:

式中,d为GPS网一对通视点之间的长度,a为固定误差,b为比例误差系数。设a=10mm,b=10,则d=520m。可见,GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点,其距离不应短于600米。

四.五等导线测设轨道中心精度的分析

在高速铁路铺轨前布设五等导线测量,利用全站仪在导线点上直接测设轨道中心点。假如忽略由导线点测设轨道中心点的误差,可以把导线点之间的相对误差认为是轨道中心点之间的误差。五等导线可看作为在GPS点之间的直伸附合导线,导线点的相对横向中误差可按下式计算:

其中:

假定k=5,f=7,两点相隔1000米;k=4,f=8,两点相隔2000米;k=3,f=9,两点相隔3000米,如图3所示,分别计算导线点的相对横向中误差,其结果列于表1:

由以上分析可知:布设五等导线点测设轨道中心点,其线路偏离幅度可满足不超出100毫米的要求。这里需要指出的是,当较长的曲线位于两个GPS跨段时,应在曲线的两端加密GPS点,使曲线段处于同一条五等导线内。

五.结论

铁道部2003年颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》,对高速铁路平面控制测量布设等级和精度的规定可满足工程测量要求,但建议适当提高五等导线的测角精度,测角中误差为±3.5。考虑到一次布网的优点和不同阶段对测量精度的要求,采用GPS测量法进行首级平面控制测量,也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点,在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时,要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段,则可以采用GPS测量加密之后,再来布设线路初测以及定测的导线,集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物,如果要布设其施工控制网,那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前,布设精度较高的导线,以此来满足测量轨道的整体形状的要求。如在运行阶段仍需保持高速铁路轨道的整体形状,应根据检测的需要,进行控制测量的定期复测工作。

参考文献:

[1]潘正风 徐立 肖进丽Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2005年5期

[2]汪晓英 高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《科海故事博览・科技探索》 -2011年4期

[3]李林 潘正风 徐立 肖进丽 高速铁路平面控制测量的探讨 [会议论文],2005 - 2005现代工程测量技术发展与应用研讨交流会

[4]安国栋AN Guo-dong高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用 [期刊论文] 《铁道学报》 ISTIC EI PKU -2010年2期

[5]党军宏 雷旭华 陈龙 平面控制测量方案设计在高铁专线中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2012年29期

[6]陈新焕 高速铁路控制测量的精度研究 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2004年1期

测控导论论文篇3

关键词:四课法;毕业设计;空天作战;卫星测控

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0200-02

本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节,长期以来受到指导教师的重视和关注,创新研究了各种有效途径,取得了很好的实践效果。[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验,深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点,考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性,分别设置了相应的专题作为毕业设计课题,受到了学生的广泛好评。

在本科毕业设计指导实践过程中,课题组基于专题式本科毕业设计指导方案,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法。针对军事指挥类学生,为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养,基于空天作战背景,设计了空天作战专题作为毕业设计选题。另外,针对测控技术与仪器专业学生的专业特点,充分结合理论和实践,软件和硬件能力的双重训练,设计了卫星测控专题作为毕业设计选题。通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践,深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验,对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义。

一、本科毕业设计专题设计

1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计

自20世纪90年代至今,国际上发生了几场较大规模的局部战争,其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用,空天作战的概念应运而生。空天作战是指以航空航天力量为主,在其他有关力量的配合下,为达成一定的作战目的,根据统一计划和统一指挥,在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动。[4]未来战争,谁能够掌握空天的“制高点”,谁必将掌握战争的主导权。近年来,世界主要军事强国都争先发展空天作战力量,太空领域的竞争更趋激烈,空天战场的地位将进一步凸显。随着航空航天技术的发展,未来高技术局部战争将首先从外层空间开始,空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地。

为了保卫国家的空天安全,有效防御军事强国的空天威胁,需要科学深入地研究空天作战问题,理解和系统掌握空天作战的有关理论,对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索。结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点,笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求,确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题。因此,本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景,而且具有明确的研究意义。

以空天作战为背景,从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究,精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择,每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述。专题包含的14个子课题是一个有机整体,有利于学生在毕业设计过程中资源共享,相互交流和探讨,群策群力,在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识。

2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计

课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业(以下简称“测控专业”),该专业一直被学生称为“万精油”专业。因为测控专业所涉及的领域很宽,它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体,用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题。[5]但随着我国航天事业的飞速发展,“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域,更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待。航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一,航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。作为测控专业的本科毕业生,迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节。

针对5名测控专业学生,以卫星测控为背景,确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题。从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究,精心设计了5个子课题,每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节,环环相扣,最终构建了一个完整的测控实验平台。有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神,加强学生间的交流与探讨,共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻。

二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践

专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作,所有学生要了解专题的整体情况,同时要求每人独立完成一题。所有子课题是一个统一的整体,指导团队通过开展相应的指导,确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究,最终完成优秀的毕业论文。指导团队包括10名教师,作为一个整体,由负责人协调进行全面指导工作,同时根据教师的专业特长,确定具体指导的子课题。在整个指导过程中,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法,在四个重要阶段集中指导,以确保毕业设计指导工作进行的更加高效。

1.下达任务课:明确任务,充分交代

在学生选定相应的子课题之后,教师将下发《本科毕业设计任务书》(简称《任务书》)。在学生初步理解《任务书》的基础上,给学生们上第一课:下达任务课。

对于学生来说,本科毕业设计是一个全新的重要环节,它不同于前三年的课堂教学,也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练,它是一个综合的“项目”,所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑,不知道具体该做什么,如何做。这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点,针对他们的疑问,逐一解答他们的困惑。在下达任务课上,教师要积极引导学生“发问”,这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题,达到更好的指导效果。“好的开始,是成功的一半。”在第一课上,教师要针对问题充分交代,帮助学生充分理解《任务书》的要求,让他们明确自己的任务:需要哪些基础知识,需要补充学习哪些新知识,任务的最终目标是什么,各个过程环节该如何实施?每一个方面都要交代清楚,让学生彻底打消疑虑,给他们建立自信心,为接下来的毕业设计奠定坚实的基础。

2.开题报告课:确定方向,引导思维

学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上,通过查阅相关参考文献,将各个任务进一步细化,提炼出课题的关键问题,提出课题研究的基本方法,并制定详细的研究计划,完成《本科毕业设计开题报告》(简称《开题报告》)。

《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一步,也是毕业设计环节第一次由学生主导,向教师提交撰写材料。开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课,教师需要着重从以下几个方面把握,协助他们确定明确的方向,引导学生的发散思维,为下一步毕业设计工作制定可行的计划。

(1)对专题及子课题的认识:学生针对不太熟悉的专题领域,要了解自己子课题的研究内容,必须要全面认识子课题所在的大专题背景。所以开题报告中,要简要介绍自己对专题及课题的认识。

(2)本课题国内外研究现状及发展趋势:要明确课题的具体研究内容,首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理,准确分析它的发展趋势,找准课题的研究方向。

(3)课题在理论与实践上的意义:学生选择一个子课题,最初对课题的意义并不完全清楚。通过开题报告课,教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义,点评相关的内容,为后续工作的展开明确方向。

(4)课题需要解决的关键理论问题和实际问题:课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题,这是学生必须把握的内容,也是开题报告课最重要的部分。教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路,从各子课题展开,确保每个学生都能理顺课题的关键问题。

(5)课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证,并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施:明确了需要解决的关键问题之后,学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析。教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素,评价其可行性,及时修正不合理部分。此外,教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨,引导学生提出相应的解决措施。

(6)论文研究的进展计划:在有限的时间里,需要进行一定的研究工作。一般而言,时间较为紧张,通过制定详细的研究进展计划,划分重要的检查节点,有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务。在开题报告课上,教师根据学生制定的论文研究进展计划,分析其合理性和可考核性,并进行必要的调整。

3.中期检查课:查看方法与思路,细致指导,广泛讨论

在学生毕业设计工作进行到一半时,实施“中期检查课”。开题报告课上,已经对整个毕业设计进行全面规划和部署,在中期检查节点应该完成哪些内容,是有明确计划的。因此在中期检查课上,教师首先要查看研究方法是否正确,研究思路是否清晰,在更细节的方面加强指导,为后半部分的毕业设计定下方向。其次多个学生做同一个专题,有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的。教师要引导学生进行广泛的讨论,取长补短,齐头并进,共同进步。另外,还要给每个学生吃下“定心丸”:大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作,只需要稍稍调整心态,更加投入,按照《任务书》中的任务需要,对照《开题报告》中的研究思路,一步步朝着目标努力。

4.论文成稿课:查看内容与数据,规定格式

在学生完成《本科毕业论文》(简称《论文》)初稿时,开设“论文成稿课”。事实上,从毕业设计之初,大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材,认真思考,形成新的观点进行论述。在论文成稿课上,教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的,是否是带有自己新观点的论述;检查相关的实验数据是否真实可信,必要时进行相关的考证;其他方面也要严格把握,如语句是否通顺,逻辑是否合理等,都要进行全面的指导;另外,还要查看论文格式是否完全符合规定。

除了以上重要的“四课”之外,在毕业设计实施过程中,由指导团队负责人统一安排和部署,每周都有2~3名教师进行全面的指导;指导教师针对各自具体负责的子课题,定期和学生见面,了解毕业设计进展,进行现场指导,及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题。此外,鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次,学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况,指导教师检查学生的阶段性完成情况,以确保指导工作落到实处。

三、感想与总结

在本次本科毕业设计工作中,针对军事指挥类学生和工程技术类学生,均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案。对于选定该专题的学生,每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题,毕业论文就是最终的成果形式。事实上,每个人除了自己的成果之外,还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果,学到其他的新知识,达到知识共享。这就是专题式毕业设计最大的意义所在。

通过本次毕业设计研究与实践发现:第一,空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题,深受学生们的欢迎,两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习。第二,毕业设计指导过程中,教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法,学生通过思考和提问,又能促进教师更多的思考,师生间碰撞出意想不到的火花,使学生学到更多新知识。第三,“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的,应用成效显著。课堂上对学生进行针对性指导后,学生能更清晰地梳理自己的思路,调整自己的进度,学生之间也可以取长补短,资源共享,达到更好的效果。通过分析和总结相关经验,在后续的毕业设计指导工作中,教师将更有针对性地指导学生,让他们在毕业设计过程中取得更大的进步。

参考文献:

[1]熊艳,刘国福.初探军校大学生本科毕业设计中存在的问题及解决措施[J].中国教育技术装备,2011,(3):57-58.

[2]王正杰.基于团队设计项目的本科毕业设计模式研究与实践[J].北京青年政治学院学报,2011,20(2):105-110.

[3]范兴明,张鑫,王荣,等.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息,2011,(21):22-23.

[4]王万春.空天作战理论与实践[M].北京:蓝天出版社,2010.

[5]冯旭哲,陈建云,明德祥.测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报,2011,34(1):86-88.

测控导论论文篇4

关键词:地籍测量

 

地籍管理县土地管理的基础,核心是土地权属管理。地籍测量是实现地籍管理的基础工作,它为地籍管理提供必要的基础资料。目的是为土地管理提供准确的数据。地籍测量具有动态性即地籍测量获得更新要随着土地变更登记的进行及时更新,及时反出土地依法变更的现状;地籍测量精度指标要求高即保证土地权属管理需要的精度为前提,在检查评定其成果质量时,把相邻精度作为重要指标;地籍测量的法律性即在土地登记条例中单列地籍测量条目,这就赋予了地籍测量在法律上的权利义务并承担后果的法律责任。以费县城镇地籍测量为例

⑴测区概况:临沂市费县位于山东东南部,地跨东经117°36 '~118°18',北纬35°01'~35°33',现辖费城镇等14个镇和勺药山等4个乡,总面积为1894.48平方千米,总人口为92.08人。地势南北高、中低,呈西北、东南倾斜。科技论文,地籍测量。境内浚河、温凉河、祊河、沭河4大河流纵贯,交通便利,兖石铁路,京沪高速公路、日东高速公路贯通全县,国道、省道、县乡公路连接个乡镇村。

⑵特点:1、为保证费县建成区成果资料的精度并与临沂市坐标系统统一决定选用中央经线为118°30'00。科技论文,地籍测量。科技论文,地籍测量。临沂市C级GPS控制网资料有中央经线为117°00'00和118°30'00两套成果由于费县地理位置位于东经118°00'00两侧,利用C级GPS控制点的坐标分别按中央经线为117°00'00、118°30'00、118°00'00的成果计算每公里实际边长投影至参考椭球面上的变形值进行比较分析 (范围3.9~12.7mm)选用中央经线118°30'00时,费县建成区变形值最小。科技论文,地籍测量。

2、D、E级GPS控制测量

2.1 平面坐标采用1980西安坐标系,采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系,投影面为参考椭球面;高程采用1985国家高程基准。科技论文,地籍测量。布设D级GPS控制网16点,平均边长10Km。E级GPS控制网24点,根据各个镇具体情况平均边长0.2~5Km。相邻GPS控制点最小距离应大于平均距离的1/3,最大距离应小于平均距离的3倍

2.2 一级控制测量

一级控制测量在C级 D级、E级GPS控制点下加密,在建成区及建制镇布设103点,编号按阿拉伯数字顺序编排,点号前冠以罗马数字“Ⅰ” 。一级控制点平均距离300~500m,建成区平均边长300m,建制镇平均边长500m.

2.3 控制点的外业观测

使用Topcon hiper GD双颇GPS接收机或Trimbie 4600 LS单颇GPS接收机,按快速静态定位模式观测。天线高两次量测,较差不得超过3mm,取中数使用,天线高记录不得划改。

基线解算即平差使用GPS接收机随机软件、武汉测绘科技大学PowerADJ软件。

3、高程控制测量

3.1 建成区布设四等水准路线约100Km,四等水准联测部分位于平地的D、E级GPS控制点和一级控制点。

3.2各建制镇位置分散且处于丘陵地区,不便于水准联测,各镇控制点高程利用了三等水准的C级GPS控制点和就近的国家水准点单独布设四等水准。四等水准以国家二、三等水准点和联测了三等水准的C级GPS控制点为起算点。

3.3 外业观测使用DS3型以上等级水准仪和区格式水准标尺。水准仪、水准标尺按GB 12898—91《国家三、四等水准测量规范》中5.2.2的检测项目检验,并进行记录和整理,检验合格的仪器的标尺方能投入使用。

水准测量采用中丝读数法进行单程观测,测站观测顺序为“后后前前”,距离直读,每一测段的测站数均应为偶数。平差计算采用水准网严密平查程序计算。未联测四等水准的D、E级GPS点及一级控制点的高程,利用GPS点的大地高进行高程拟合求定。

4、图根控制测量在一级及其以上等级控制点的基础上,以附合导线、支导线、极坐标法进行布测,开阔地区采用GPS—RTK方法施测。图根点的编号以街道为单位按阿拉伯数字顺序编排,点号前冠以英文字母“P”。图根点的高程使用全站仪观测一测回的方法进行,使用近似平差软件进行平差计算。

5、 碎部测量

5.1 碎部测量采用全解析法进行,即使用MAPSUV数字绘图软件,利用全站仪进行野外数据采集,内业使用微机进行编辑

5.2 地籍要素采集的主要内容包括各级控制点、居民地、工矿建(构)筑物、交通、管线、水系、地貌、植被等。

5.3地籍要素野外数据的采集,在各级控制点上利用全站仪极坐标法、交会法或内外分点等方法测定。科技论文,地籍测量。当控制点不能满足需要时,发展支导线作为测站,总长不超过200m。

6、绘制地籍图

地籍图的内容包括各级行政界线、街坊界线、地籍编号、宗地界址点、界址线、宗地用途、土地使用者所有者、地类号、宗地面积、控制点、街道名称门牌号、河流湖泊及其名称、必要的建筑物和构筑物、围墙等。将外业采集点和地籍要素数据,直接传输至微机内,利用MapGIS数字测图模块MapSUV进行编辑,形成地籍图图形文件.

测控导论论文篇5

关键词:合作学习阅读教学应用研究

一、引言

教育部颁布的《普通高中英语课程标准》指出,要“创设各种合作学习活动,促使学生互相学习、互相帮助,体验集体荣誉感和成就感,发展合作精神”,让学生“认识自己学习的优势与不足,乐于与他人合作,养成和谐与健康向上的品格”。 合作学习(cooperative learning)20世纪70年代初兴起于美国,之后越来越受到各国教育家的重视,70年代中期至80年代中期取得实质性进展,是一种富有创意和实效的教学理论与策略。我国从上个世纪90年代初引入这一理论后,做了大量的理论和实践研究,取得了显著的成绩。随着新课程改革的不断推进,新课程强调教学应该是师生共同参与、互动合作的过程。在英语阅读教学中采用合作学习的方式能使班级更多学生在同一时间内直接参与到教学活动中去,有利于提高学生的自主学习、合作学习和语言表达能力。

二、研究设计

(一)研究目的

本研究的目的是为了检测合作学习理论在高中英语阅读教学中的效果。

(二)研究对象

研究对象是甘肃省会宁县第一中学高一年级130名学生, 65名是3班的学生,65名是4班的学生,两个班都是自然班,4班是实验班,3班为控制班。

(三)研究假设

该研究假设如下:

1. 零假设:合作学习理论指导下的英语阅读教学无法提高学生的英语阅读水平。

2. 备择假设:合作学习理论指导下的英语阅读教学能够提高学生的英语阅读水平。

(四)研究问题

该研究设计以下两个研究问题:

1.新课程背景下,如何在高中英语阅读教学中有效地实施合作学习?

2.合作学习理论指导下的高中英语阅读教学能提高学生的英语阅读水平吗?

(五)研究方法

该实验研究为期一学期, 实验班的学生进行以合作学习理论为基础的阅读教学,控制班的学生仍然采用传统的阅读教学。两班教学时间相同,实验材料均为新课标模块I和模块II的阅读教学内容,由同一名教师授课。开学初进行前测,用来检测实验前两班是否在英语阅读方面处于同一水平。期末进行后测,用来检测经过一学期的实验教学,实验班学生的英语阅读水平是否好于控制班。前后测试题选自《江西金太阳大联考试题》,它们适合运用于该实验研究。实验所得数据用Excel进行统计分析。

(六)研究步骤

1. 控制班

(l)阅读前:

①学习单词和短语,预习课文;

②完成读前练习。

(2)阅读中:

①逐句翻译课文掌握全文大意;

②并对课文中出现的重点单词、短语、句子和语法现象进行详细的造句练习;

③在课文语句复述过程中,重点强调词汇习惯搭配和语法规则。

(3)阅读后:

①完成阅读部分课后作业;

②复述课文。

2. 实验班

(1)阅读前:

①建立小组,四人一组讨论课文主体相关的背景知识;

②两人一组,利用课文标题、图片等预测课文大致内容;

③教师可指导学生开展多种读前合作活动,如围绕课文主题发表自己的看法,回答读前问题等。

2013新课程背景下合作学习在高中英语阅读教学中的应用研究第3期(2)阅读中:

①四人一组快速阅读全文,给课文划分段落,总结各段大意,分组汇报,互相补充;

②四人一组详读课文,掌握课文内容细节,以小组形式完成老师设计的相关练习;

③两人一组或四人一组,根据课文内容进行展示或表演;

④八人一组探讨文章的谋篇布局、写作技巧、修辞手法和文体风格等。

(3)阅读后:

①在老师指导下,各小组讨论、学习课文重要语言点;

②以小组形式完成课后练习;

③对学生小组合作学习情况进行评价。

三、结果分析

该研究用Excel软件对两班实验前后在英语阅读方面是否存在显著性差异进行了分析与讨论。

(一)控制班和实验班前后测成绩比较

为了更好地比较控制班和实验班,利用Excel对两班前后测成绩进行统计。两班前测成绩如下表和下图所示: 实验班前测成绩21.13846分,控制班前测成绩21.16279分,说明实验前两班没有显著性差异,即两班处于同一水平;两班后测成绩同样如下表和下图所示:实验班后测成绩25.230377分,控制班后测成绩21.39535分,说明实验班成绩明显高于控制班成绩,两班存在显著性差异。因此,该结果拒绝零假设而接受备择假设――合作学习理论指导下的高中英语阅读教学能够提高学生的英语阅读水平。

(二)控制班前后测成绩比较和实验班前后测成绩比较

为了更好比较实验前后两班各自的情况,利用Excel软件对两班前后测成绩进行统计。两班前后测成绩如下表和下图所示:控制班前后测成绩分别是21.16279分和21.39535分,控制班实验后测平均成绩相对于实验前测成绩有所提高,但并不明显,说明控制班实验前后成绩没有明显变化;实验班前后测成绩分别是21.13846分和25.230377分,实验班后测均分明显高于前测均分,说明实验班实验前后测成绩有显著性变化,实验结果证明基于合作学习理论指导下的高中英语阅读教学是有效的,的确能够提高学生的英语阅读能力。控制班和实验班前后测成绩比较表

控制班前测成绩控制班后测成绩实验班前测成绩实验班后测成绩21.1627921.3953521.1384625.230377控制班和实验班前后测成绩比较图

四、结语

本论文经过实证研究及对比分析着重讨论了合作学习理论在高中英语阅读教学中的应用,通过教学、学生交流和自我反思等方式,分析、归纳得出如下结论:

(一)研究结论

高一(4)班经过一个学期的合作学习,通过一系列的小组活动,学生合作意识明显增强、积极参与教学活动,学习兴趣浓厚。在高中英语阅读教学中采取合作学习的教学模式对学生的学习能力、合作技能、学习策略培养有积极作用,同时对学生创新精神、团队精神和合作意识的培养也有促进作用。在高中英语阅读教学中采取合作学习的教学模式有利于更新教师的教育教学理念,提高教师的教学策略,促进教师的专业发展。实践证明,在高中英语阅读教学的读前、读中、读后三个阶段采取合作学习的教学模式是切实可行的。通过比较实验班前后测成绩,实验班学生经过一学期的学习,成绩得到了明显的提高,该研究结果证明合作学习理论是有效的,能够提高高中学生的英语阅读能力。

(二)研究不足

虽然本研究就合作学习理论在高中英语阅读教学中的应用取得了一定成绩,但仍有一些不足:

1. 样本小。两个班130名学生参加了该研究,要是有更多的学生和教师参与教学活动,所得研究结论的效度和信度会更高。

2. 周期短。该研究仅仅持续了一学期,老师和学生不可能完全掌握合作学习的理论与方法,同时,英语阅读教学是一个长期的过程,在如此短的时间内合作学习理论的作用不可能得到完全展示。

3. 经验不足。教师设计合作学习活动时缺乏专业知识和能力,教学过程中指导和评价有时不到位,导致部分学生失去信心,有可能谈论一些与学习无关的内容。

(三)研究启示及建议

1. 在合作学习理论指导下的英语阅读教学中,教师应多设计些具有启发性、能开拓学生思维的问题,这样能激发学生的探究欲望,提高学生的分析问题和解决问题的能力。同时,将合作学习延伸到课外,提高学生对阅读的兴趣,鼓励他们进行课外阅读,有效地提高学生的阅读能力。

2. 在合作学习理论指导下的英语阅读教学中,应以学生为主体,给学生一个独立思考、合作探究的空间。教师扮演课堂活动的组织者、监督者、参与者、指导者等角色,对出现的困难予以指导,督促每个学生积极主动参与教学活动,从而提高学生英语语言表达能力和英语阅读能力。

3. 在对学生学习的评价方面,应把过程性评价和终结性评价有机结合起来,如果学校、教师的评价观没有改变的话,那么合作学习就落不到实处。对于合作学习的集体作业,应看小组的合作程度,作业完成质量。对于小组成员的个人评价,应重视参与活动的态度、任务完成情况、与小组成员的合作。这些从不同角度进行评价的方法,不仅对学生的学习效果进行了公正的评价,也有利于学生改进学习方法,从而提高学习成绩。

参考文献

1. Johnson D.W.,R.Johnson&E.Holdbaek. Advanced Cooperative Learning[M].l.Edina,MN: Interaetion BokComPany, 1992.

2. 林立. 合作学习在英语教学中的应用[M].北京:首都师范大学出版社,2005.

3. 盛群力. 合作学习设计[M].杭州:浙江教育出版社,2006.

测控导论论文篇6

关键词:抽水试验;水文地质参数;标准曲线比拟法

一、前言

在水文分析计算中,有许多数据需要进行分析计算,这些计算虽然简单但很繁琐,配线法是利用非稳定流求水文地质参数的重要方法,通过实测数据线和标准曲线拟合,以直观的方法求出所需的地质参数,然而配线法通常比较繁琐,且有一定的人为因素,因此在实际使用时受到限制。excel是办公应用软件Microsoft office的重要组成部分,已被国内外公认为是一个强有力的数据管理与分析的工具软件,它具有功能强大、技术先进、使用方便等特点。本文介绍一种用计算机进行配线操作求水文地质参数的计算机程序,就手工计算而言,可起到省时、省力、减少误差的作业。

二、基本原理

在均质各向同性的假设条件下,当抽水井以定流量抽水时,抽水井及其附近观测孔中的水位变化实际上是含水层水文地质条件和水文地质参数对抽水的反映。换句话说,只要选择与含水层相适应的参数,就能通过理论公式拟合抽水井及其附近观测孔中水位随时间的变化过程。泰斯模型模型,其井流理论计算公式可分别表示为:

(1)

式中,s为观测孔的水位降深;Q为抽水井流量;r为观测孔距抽水井的径向距离;T为含水层的导水系数;S为含水层的储水系数;t为时间;和分别为泰斯模型和汉土什-雅各布模型的井函数;B为越流因素。

(1)式表明: 当抽水井抽水流量、观测孔径向距离一定时,抽水井及其附近观测孔中的水位变化是含水层水文地质参数的函数,即 (2)

通过设定适当的时间序列,由(2)式就可计算出或理论曲线,该曲线的形状将随水文地质参数的变化而改变。如果在双对数坐标系中根据抽水试验资料首先绘制出观测孔的或曲线,然后,根据公式(2)并设定为参变量绘制出或理论曲线,通过调整水文地质参数使得理论曲线与观测孔实测曲线重合,则该水文地质参数就是根据抽水试验资料所确定水文地质参数。

上述求参过程与传统的标准曲线比拟法并没有本质上的区别,所不同的是:传统方法是通过坐标平移来实现实测曲线与标准曲线的拟合,而本文所叙述的方法则是通过调整水文地质参数 来达到理论曲线与观测孔实测曲线拟合的目的,且这一过程很容易在Excel上实现。

三、在Excel上求解水文地质参数

(一)在Excel工作表中建立参数控制滚动条

在Excel工作表上建立两个滚动条分别表示水文地质参数T和S,通过托动滚动条来实现 Excel上理论曲线与观测孔实测曲线的拟合。

在Excel工作表中建立控制水文地质参数滚动条的步骤如下:

在Excel工作表上单击“视图”菜单,然后在“工具”栏中选择“控件工具箱”,就会在工作表上显示出“控件工具箱”的对话框;在“控件工具箱”对话框中单击“模式”按钮使其进入模式设计状态,再单击“滚动条”按钮,托动鼠标至合适的位置绘制图1所示的滚动条;在模式设计状态下,选中“滚动条”,单击右键并在菜单中单击“属性”按钮,就可看到“属性”对话框;在“属性”对话框中设定好“滚动条”所连接的表格单元(如H3)和最大值;关闭“属性”对话框,在“控件工具箱”对话框中单击“模式”按钮使其退出模式设计状态,此时,拖动“滚动条”,就可看到水文地质参数的变化。

(二)绘制理论曲线

由于泰斯公式中需要计算指数积分,因此,必须利excel中的编辑器编制计算指数积分的子程序(function expint(u))。接下来绘制由导水系数T、储水系数S控制“滚动条”控制的泰斯理论曲线。

将抽水井流量值输入工作表的某一单元 如(B2)

在工作表中选择某一列(如列A)从某一行开始(如列A从第5行开始)用来存放数据序列,据序列可根据需要按照一定规律排列,本文选择从0.001开始,按1.2倍等比逐次递增的规律排列;

在列B中,同样从第5行开始,利用公式结合导水系数和储水系数控制“滚动条”,计算出与列A数据对应的水位降深值。假设导水系数T和储水系数S在工作表中的存放单元分别 F3、L3,则单元格B5的计算公式为 :($B$2/4/PI()/$F$3)*expint($K$3/4/$F$3/A5)

根据列A和列B的数据利用工作表的图表向导在双对数坐标下作理论曲线。如图1

该曲线的形状受水文地质参数T、S的控制,拖动“滚动条”,既可看到水文地质参数的变化。又可以看到的理论曲线的位置和形状发生变化。

(三)拟和求参数具体操作:

在工作表中任意选择两列,将观测孔水位随时间变化的观测资料一一对应输入,并计算出相应的t/r^2的值。利用“图表”的数据系列添加功能将观测资料添加到理论曲线图表中,就可在同一张图表上同时看到理论曲线和观测数据点,分别拖动工作表中导水系数 T、和储水系数S的滚动条,使理论曲线位置和形状改变,(导水系数 T的滚动条控制位置、储水系数S的滚动条控制形状),直至理论曲线与观测数据点拟合为止,只要在计算机上移动实测数据线,当实测数据线与标准曲线基本重合时,在屏幕上就可得到该含水层的渗透系数和传导系数。如图2

四、实例

利用上述方法对文献[3]中表4-2的抽水试验数据进行分析,水文地质参数的分析结果列于表1。计算结果表明:由于在Excel工作表中求解水文地质参数的原理与传统的图解法没有本质区别,所得结果亦与教科书上的结果非常接近,这充分说明了用该方法处理分析抽水试验资料是可靠的。 见附件1

参考文献

[1] 朱国祥,王峰.利用配线法求水文地质参数计算机程序简介(J).工程勘察,1999(3):39~41.

[2] 邹正盛,郑清洁.求水文地质参数的计算机配线法(J).工程勘察,2001(6):31~32.

测控导论论文篇7

关键词:测控技术与仪器;毕业设计;产学研结合;教学改革

作者简介:李雅峰(1979-),男,陕西汉中人,天津工业大学机械工程学院,讲师;郗涛(1974-),男,山西阳泉人,天津工业大学机械工程学院,副教授。(天津 300387)

基金项目:本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目(项目编号:06323)的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0181-03

毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节,是对本科生四年课程学习和实践的总结,是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标,对于提高学生的创新素质和应用能力,增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。

测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支,主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法,以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚,与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比,在软硬实力方面也有不小的差距。

因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始,为有创新、有特色的办好测控专业,对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索,其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。

本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标,根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状,针对当前毕业设计环节存在的问题,探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式,逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制,提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。

一、测控专业毕业设计存在的问题

首先是就业与考研的影响,这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期,而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习;另外没有签约的学生离校奔波赶场求职,把全部精力都投入到找工作之中;通过国家研究生分数线的学生,每年的三四月进入复试环节,导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。

其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够,态度不认真,不少学生认为毕业设计就是走形式,不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行,各环节步骤拖延,以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。

再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容,又对自己的个人能力估计不足,仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题,结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远,从而产生倦怠和消极情绪;部分学生选择毕业设计课题时,避难就易只求完成,不向优秀毕业设计方向努力,从而影响了毕业设计的进度和质量。

最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧,实质内容多年不变,或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求,没能达到每周见面辅导两次的要求,或安排给自己的研究生进行指导,在中期检查和答辩时给分随意,造成毕业设计质量下降。

二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效

1.以竞赛和科研为基础的毕业设计

学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移,并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中,以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力,把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入,参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入,使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。

此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力,同时有利于提高毕业设计质量,另外也能调动广大学生的积极性,使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题,可以加快教师科研项目的研究进度,使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。

通过近三年对测控专业本科毕业生的统计,省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上,参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%,最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明,以竞赛和科研为导向的培养模式,是提高毕业设计质量的有效途径。

2.大力支持校企联合指导毕业设计

毕业设计期间,许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计,边进行上岗培训,而学生也愿意到单位进行毕业设计,在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间,还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量,完成企业需要的技术课题。对于企业而言,这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工,这使得企业有强烈的育人责任感,因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。

校企联合毕业设计采用共同指导的方式,以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定,校内指导教师负责过程管理,制定进度计划,监督设计过程,并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况;企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导,提供相关技术资料,以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。

学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题,可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会,有利于提高教师的实际工程能力,为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势,校内教师联系和管理在岗学生,使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用,控制好毕业设计的进度状况和保证质量,也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。

3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势

天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科,有百年办学的历史和经验,并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地,依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色,使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验,而且将纺织专业与测控专业结合起来,尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要,使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车,每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位,从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。

此外,在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接,注重服务于地方特色产业,对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势,在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商,在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题,可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势,特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点,积极联系相关企业的技术研究中心,有针对性地解决实际问题,提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析,发现有73.3%的毕业生选择留津就业,其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。

4.完善毕业设计质量监控与保障体系

首先,在毕业设计选题阶段要坚持模式创新,毕业设计内容要有一定的深度和广度,要注意与专业知识结构的联系;要体现本专业新工艺、新技术的研究方向,体现专业特点和学校地区优势特色,体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关,然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等,集思广益保证每个设计选题的内容和方向,最后在毕业设计选题阶段,指导教师需要向学生公开设计任务书,并且实行指导教师和学生双向选择,这样既避免了学生选题过于集中,又能防止学生盲目选题。

其次,天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范,对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中,天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统,能行之有效地提高毕业设计效率,并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责,能够使师生之间互相评价与互相监督,同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度,并对完成情况进行考核。

最后,毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生,则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员,以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制,每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩,二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成,以严格把握毕业设计的质量。同时,为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙,答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩,以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。

5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优

首先,毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验,调整思路和工作方法,提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流,与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题,可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导,这样更利于指导教师和毕业生成长,保证毕业设计质量。

其次,天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励,提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩,作为综合素质考核的条件之一,对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座,和低年级的学生交流,使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高,激发其个人潜能,有利于提高专业人才培养质量。

此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控,特别是对抽查的本科生毕业论文进行,以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限,只能抽查全体毕业生中的很小的一部分,因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室,特别是指导教师的力量。另外,鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛,在各级评比中找出差距和不足,进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节,此举也使整个毕业设计管理工作更加严格,毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。

三、总结

高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究,再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节,是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践,天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色,侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计,初步取得了一定的成效和经验,并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可,但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化,测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。

参考文献:

[1]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998.

[2]邹霞.大学生就业竞争力的提升策略[J].人民论坛,2010,(23):

278-279.

[3]殷开成,李同英.在毕业设计中培养学生创新能力的探讨[J].高等理科教育,2006,(1).

[4]丁永建,等.提高工科毕业设计质量的几点探索[J].教育教学论坛,2010,(17).

测控导论论文篇8

关键词:激光测距,单片机,蜂鸣器

 

1、研究内容

残疾人是社会中最主要的弱势群体,他们要面对更多的困难和压力。,激光测距。随着2008年奥运会、残奥会的成功举办,政府越来越关注弱势群体,给予盲人的关怀也越来越多,这也使助盲成为现在社会的一个热点问题。

目前市场上已经出现一些导盲类产品,例如盲杖、导盲犬等,但是因为种种原因,这些产品并不能有效的帮助盲人导盲。比如,导盲犬由于训练困难,价格昂贵,一直不能被推广普及。可见,如何实现更好的导盲依然是一个亟待解决的问题。

由此,我们想要设计出一个“新型智能导盲器”,使之能够有效作为盲人的导盲器材,克服传统导盲器件价格较高,使用不方便,使用范围有限等缺点。

而随着时代的发展,光电技术特别是光电探测技术,光信息处理技术的应用已经遍及现代生活的各个领域。尤其是光机电一体化系统,模块很小,工作性能很高。基于此,我们想设计出“光电智能导盲器”,以便快速,准确,实时的帮助盲人了解周围的实际情况,更好的服务广大盲人群众。

2、研究方案

为了实现准确、快速定位障碍物的目的,我们提出了 “光电智能手持导盲仪”。盲人通过使用此设备可以知道周围物体的分布情况,可以获得一个周围环境的大概的距离远近的轮廓图。我们主要应用以下两种技术:

一、激光测距技术:激光测距技术与一般测距技术相比,具有操作方便、系统简单以及白天和夜晚都可以工作的优点。,激光测距。此外,与雷达测距、微波测距相比,激光测距具有良好的抗干扰性和较高的精度,以及更快的反应速度。

二、单片机控制技术:单片机体积小,重量轻,结构较为简单,成本低廉,可以实现一般的控制功能。而且单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

三、蜂鸣器语音输出技术:蜂鸣器反应快,声音变频速度快,距离越近频率越高,便于快速给盲人用户提示,同时蜂鸣器声音也给周围行人一定警告。

根据以上三种关键技术,我们提出的主要设计思路如下:

整个导盲仪通过激光测距模块测距,蜂鸣器报警,起到导盲作用。

在导盲仪上,嵌入一个单片机控制模块,作为整个装置的核心。在单片机的旁边固定一个蜂鸣器,蜂鸣器可以发出声音。,激光测距。导盲仪前端安置一个激光探头和一块接收板。在导盲仪上则安装一个开关,控制导盲仪的工作。

根据激光测距仪的原理,激光器发射头发出激光束,遇到障碍物后反射到达导盲仪前端的接收板,接收板上装有光电探测器。障碍物表面漫反射的光信号经过光电探测器转变为电信号,再经过滤波,放大,整合,A/D转换,传送给单片机。经过单片机分析处理后,根据激光往返时间算出的距离输出不同的指令,如果在报警距离以内,单片机便会发出控制信号,即高电平到蜂鸣器,驱动蜂鸣器发出不同频率的提示音,使盲人通过蜂鸣器的声音提示躲避障碍物,方便盲人出行。

导盲仪通过盲人的手动扫描,给盲人提供不同方位的障碍物信息。

3、技术路线及可行性分析

本作品主要包括:激光测距技术,光电检测技术,单片机控制技术,语音输出技术。

技术路线主要从光电技术,控制技术,电路设计技术三方面分析。

光电技术:主要是激光测距技术和光电检测技术。目前,激光测距技术已经十分成熟,独立的激光测距仪已经十分普遍。仿照成型的激光测距仪,设计制作出我们需要的激光测距模块。

针对我们的需要,我们采用短脉冲高频率激光测距技术。脉冲式激光测距是基于对光波在本机与目标间渡越时间的计量来感知目标距离,属于“时基法”测距,其优点是操作方便、系统设计简单,满足设计要求。

单片机下达测距指令后由激光器发出脉冲激光,经扩束准直的光学系统后通过指示与稳定系统导向穿越大气层射向目标。光学系统一般是望远光学系统,为的是减少出射光束的发散角,以提高光能面密度,增大工作距离,还可以减少背景和周围非目标物的干扰。指示与稳定系统,带有瞄准镜和方向机构,用以对准盲人需要探测的方位,提供目标角方位信息。图中的传感器,可提供目标方位和俯仰角。激光束离开本机的同时,从发射光束中取出参考脉冲信号,参考信号通过光电探测器,变成电脉冲,这个电脉冲经滤光、放大、整形后送入单片机,通过单片机控制,启动数字式测距计时器开始计时;到达目标的激光束有一部分被表面漫反射回到测距机;经接收物镜和窄带光学滤波器再次到达探测器,窄带光学滤波器的主要作用是充分利用激光优良的单色性,提高系统的信噪比;光探测器再次将光信号转换为电信号,然后将电信号送往放大器和匹配滤波器,这是因为从光电探测器出来的信号不足以推动电路工作。处理后的信号进入比较器进行比较;比较器的输出信号驱动测距计时器计时停止,单片机接收距离信息。,激光测距。根据距离信息,单片机决定是否驱动蜂鸣器发出声音。

单片机控制:单片机是整个装置的控制核心,所有的控制功能通过写入单片机程序来实现。,激光测距。单片机要能接收两次电信号,根据激光测距的距离信息,进行分析判断。,激光测距。在设定的允许范围以外,不发出控制信号,如果一旦低于预先设定的范围,则发出控制信号,控制信号驱动蜂鸣器发出声音。根据单片机接收到的距离信息,单片机发出不同的电压控制信号,蜂鸣器据此发出不同频率的声音。

电路设计:信号处理电路包括光电信号处理电路和声音输出电路。整个电路中单片机、探头、光电传感器和蜂鸣器是主体,激光探头发射和接收板接收光信号,经过光电转换,滤波,放大,A/D转换之后,反馈到单片机,单片机进行信号处理,最后通过电路控制蜂鸣器输出声音信号。蜂鸣器反应快,声音变频速度快,根据单片机发出不同的电平信号,发出不同频率间隔的提示音。

4、特色与创新点

1、利用激光测距技术,快速,准确的测量障碍物的距离;并根据距离信息,实现单片机的控制;

2、手持导盲仪使用方便,探测灵活,可用于高低地势探测,障碍报警;

3、利用蜂鸣器的声音频率提示障碍物距离远近,便于盲人判断;

4、结构简单实用,方便携带,可扩展性强,可长时间使用。

5、参考资料

[1]王永仲,现代军事光学技术[M],北京:科学出版社,2003。

[2]何俊发,王红霞,刘晓彬,激光测距新方法研究[J],应用激光,2003,23(5):299—300。

[3]陈敏,杜小平,一种提高相位激光测距精确度的方法[J],现代电子技术,2005,16:114一l15。

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