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机电一体化概述范文

机电一体化概述

机电一体化概述范文第1篇

关键词:机电一体化;构成要素;技术

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:

机电一体化的发展总体上主要分为三个阶段:(1) 第一阶,也就是初级阶段主要是是上世纪 60 年代之前,人们不自觉地应用电子技术并且将其推广。(2)第二阶段主要是随着经济的发展,机电一体化技术与产品均取得较大的发展。(3)第三阶段主要是各个国家都开始加强对机电一体化的关注以及大力支持机电一体化技术和产品。

一、国内机电一体化的发展现状

机电一体化经过近几十年的发展,其技术本身已经实现了长足的进步。特别是在经过电子科技的完善、微型处理器的引入、通信技术和多媒体遥控技术以及自动化的纵深发展的支援。

1. 数控技术方面的发展现状。

我国的数控技术主要起步于 1958 年,在 1995 年末期,国产数控机床在国内市场的占有率已经达到 52%左右,配置的数控系统也高达 11%左右。据对我国数控技术发展历程分析,大体上已经取得了不错的成绩。不仅拥有千套的数控系统,同时其生产能力也得到提高。

2 .计算机集成制造系统方面的发展现状。

经过多年理论与技术的准备, 我国的 CIMS 已经取得相当不错的发展。早在上世纪初,我国已经有多个省市、多个行业以及多家具有不同规模和类型的企业开始采用或者已经采用过CIMS 示范工程,并且取得巨大的经济效益。此外,随着近年来经济的快速发展,CIMS 试点的进一步推广与应用已经广泛的扩展到机械、电子、航空、轻工、纺织、冶金以及石油化工等多个领域,同时也受到各个行业的关注,并投入较多的资金和精力的投入。

3 智能机器人技术得到广泛应用。现代机电一体化技术的发展也逐渐强调智能机器人的作用,从控制机器人进行机械操作到机器人自动化操作,有关机电一体化领域中的智能机器人技术日益完善。据不完全统计,我国目前拥有开发智能工业机器人的科研机构和厂家超过五十家,而在我国工业机器人市场,大约有一万台智能机器人参与市场流通。可以说将智能机器人技术引入机电一体化系统之中,将会有助于提高机械系统运作效率,在某些特殊情况下能够帮助工作人员减少人身伤害。

4 车床数控技术水平得到全面提升。

从二十世纪五十年代,我国的车床数控技术开始得到国家和专家的重视。当前我国的车床数控系统的生产能力有十分明显的提高,年产量达到3000 多套,与之相关的主轴和配给方面装置的年生产能力也早已突破了5000套。在车床数控技术提升的同时,数控机床业分为普通级和精密级等不同类别,但就普通级车床数控系统而言,目前其加工作业密度已经精确到5μm;而精密级车床数控系统的加工精密度已经可以达到1μm。相比较而言,十年前我国的车床加工精密度还只是在5μm 级别,不得不说当前在机电一体化技术中,车床数控技术的突飞猛进十分引人瞩目。

二、机电一体化技术体系的构成要素

1.机械技术

机械技术是机电一体化技术的基础。包括机架、工作机构、传动和动力装置等, 具体实现人们最终需要的各种功能。无论是设计、机械制造, 还是机械工艺, 潜力都很大。

2.微电子技术

微电子技术是体系内传递、过滤、吸收和处理各种信息、能量和思想的工具, 是整个体系赖以生存和发展的关键和先导。因此, 要大力开发功能多、性能高、保密性好、性能价格比较低的单元等, 以满足日趋完善的机电一体化体系的需要。

3.计算机及信息技术

计算机及信息技术是机器实现自动化和智能化的核心要素, 是代替人操纵机器的替身。包括计算机主体和可仿程序控制器及其配套的输入输出设备, 显示器和外部存储器,也包括有关的传感器等。为进一步发展机电一体化, 必须提高信息处理设备的可靠性, 包括模/ 数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性, 进而提高处理速度, 并解决抗干扰及标准问题。

4.系统工程和控制技术

体系的组成、优化、自动化、智能化、可靠性、可行性的经济性的综合反映都必须采用系统工程的方法来分析、决策并付诸实现。这是近年来最活跃的技术领域。特别是人工智能控制技术有了很快的发展, 对机电一体化产生了深远的影响。

5.接口技术

为了能够与计算机进行通信, 因此数据的传递格式必须是标准化、规格化。用同一标准规格的接口可以使给信息传递和维修带来方便,因此我们要着力于发展低成本、高速串行的接口的生产, 以解决信号电缆非触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

三、机电一体化技术的功能

(1)提高机械系统的性能, 完成传统机械系统不能完成的功能。

(2)提高机械系统的智能化程度, 使人在更舒适的环境中工作。

(3)提高机械系统的可回收性。

(4)降低机械系统的原材料消耗。

(5)降低机械系统的能耗。

(6)降低机械系统对环境的污染。

四、现代机电一体化技术的特征

1.智能化特征

现代机电一体化产品应具有三方面的智能能力:

(1)自学习能力,即能对一个过程或其所处环境的信息和知识进行学习,并能将得到的知识用于进一步的估计、分析、决策和控制,从而使其处于最优状态;

(2)自适应能力,即当系统遇到未学习过的事例时,有能力给出合适的处理,甚至找出故障,分析和修复故障;

(3)自组织能力,即对复杂任务和分散信息有进行组织和协调和能力,具有不同程度的灵活性和主动性,能在任务要求的范围内自行决策,主动采取行动,当各种任务冲突时,可指挥各拉制器有组织地自行解决。

为实现智能化功能,常以计算机为基本工具,根据控制论和信息论的原理,辅之以软件系统框架。80年代末以来研究最多的是专家系统框架、模糊系统框架和神经元网络框架.专家系统提取人类成熟的操作经验和知识,以知识库为核心,配以特征知识处理,采用多种推理机制和匹配法则.构成完整的最优决策系统。模糊控制首先对对银的各Tl)卜比能指标建立单项满意度模糊子集的隶属函数,按其重要性的小同分配以不同的加权因子,然后按一定算法得出综合整体满意度隶属函数,再通过何优化策略寻优。神经元网络是一种用来模拟人类大脑神经系统结构和功能的系统,一般由多输入单输出非线性单元组成神经元,各神经元按一定模式连接,并构成各种连接模型。

2.拟人化特征

机电一体化产品最终是要为人类服务的,在那些人能直接进行干预或控制的场合,操作环境和控制方式越来越与人的行为方式一致,体现出高度的人一机一环境协调,这就要求在机电一体化产品的设计阶段应充分研究人的生理、心理特性和能力限度,人机功能的配合与互补等等,最大限度地使产品更适宜人。在那些人无法直接进行干预或不需要人直接进行控制的场合,机电一体化产品应加强与人或其他生命体保持相似的行为方式,即具有鲜明的仿生特征。

3.微型化特征

将机电一体化产品应用于人类无法施展的微观世界,是一项重要而又自然的要求,由此开拓了微机电一体化的研究和应用领域,并取得了辉煌的成果。目前,几何尺寸不超过1cm3的微机电一体化产品已由研究全面走向生产,更微小的如纳米级产品也开始在实验室中研制。

4.综合化特征

机电一体化技术已完全突破了机械与电子相结合的概念约束,成为综合机、电、光、磁、声、热、液、生物等多种学科的先进技术,按照控制论、信息论、系统论、决策论等多门理论进行集成而实现。另一方面,在机电一体化产品的设计和生产阶段,计算机集成制造系统(CIMs)的思想也得以贯彻。

结语

机电一体化技术的发展提高了机电产品的质量,赢得了较好的经济效益和社会效益。机电一体化技术并不是一个独立的学科,是许多科学技术发展的结晶机电一体化技术的发展也能带动着的众多科学技术的发展,代表着一个时代的前进。因此,随着科学技术的快速发展和各种技术的相互融合,机电一体化技术必将有着广阔的发展前景。

参考文献:

机电一体化概述范文第2篇

关键词:机电一体化;现状;技术应用

随着科学技术的飞速发展,机械化设备不断的发生着变革,人工智能的技术手段提高了工作效率,解放了生产力,为人们的生活带来方便。机电一体化就是在计算机技术不断地发展背景下产生的,是机械和微电子技术结合的产物,现在社会中使用的大部分自动化生产设备都是机电一体化设备,它已经深入了人们的生产和生活,可以说现代信息化生活中人们已经离不开机电一体化设备了。

一、机电一体化技术的概念

机电一体化又称机械电子学,是结合电子技术、机械技术、微电子技术、信号变换技术、传感器技术、接口技术等多种技术为一体的高新技术,并在实际的生活中得到充分利用的技术,现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备,比如:数控机床、工业机器人、办公自动化、视觉传感式变量喷药系统、汽车电喷系统、生产流水线、全自动洗衣机、打印机复印机、电梯等,均与人们的生活息息相关。

机电一体化在工作中的运用,整体上来说是解放了人,它不仅减少人的体力工作,而且与人工操作、手工进行相比,结果会更精准、效果会更好。

二、机电一体化在我国的发展现状:

我国是在上世纪80年代改革开放后开始进行机电一体化方面的研究,相对外国先进的发达国家来说,起步晚,发展时间短,人才短缺。目前,我国有大量的机电一体化设备的应用,虽然高精的设备主要来源还是通过进口,但是,整体来看,我国的机电一体化发展速度很快,与国外科技发达国家相比虽然有很大差距,但这种差距正在以飞快的速度缩小。

传统的机器设备不仅机器落后,使用起来效率不如机电一体机高;传统的手工劳作不仅需要大量的劳动力,而且还是高耗能、高污染的低技术含量机器设备,不符合可持续发展的现代化市场要求。但是,我国的传统工业工作量大,设备多,劳动力也多,目前还不能不考虑资金、操作技术人员、原有工人安排等因素的存在,直接将原有的落后机器全部换成机电一体化的设备,这需要一个逐渐替换的过程,需要慢慢的进行结构的转型和人才的培养。

三、机电一体化的发展趋势

机电一体化是机械、电子、信息等多种学科的交叉融合,它的发展和进步是科学技术发展的结果和表现,同时也会给相关的科学技术带来发展。它的发展趋势主要有:

(一)智能化

智能化是机电一体化的主要特点,也是不断追求的目标,技术越发达,智能化程度越高,高性能、微处理,完成人的局限内不能完成的工作为人们的生产带来便利。

(二)网络化

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产和人们的日常生活都带来了重大的变化,基于网络的各种远程控制和监视技术就是在这种背景下产生,并 有不断发展和完善的趋势。

(三)微型化

微型化是精加工技术发展的必然,也是提高工作效率的需要,机电一体化产品生产的零件尺寸小,多是人工无法完成的产品,如尺寸在1毫米以下,并向微米、纳米级发展,是小型化的发展方向。

(四)环保化

过去的工业革命给人们的生活带来了重大的变化,但同样也给生态环境带来了严重的破坏,信息革命时代,人们的思维发生了转变,提倡保护环境和资源,机电一体化也要注意这个方向,设计出更加环保、低能耗、高效率的一体化设备和系统。

四、机电一体化的应用

机电一体化应用范围广,工作起来效率高,在众多的领域都可以找到它的存在,在我国,机电一体化主要有几个方面的应用,数控车床、煤矿机械、柔性制造系统等。

(一)数控车床

数控车床,是机械加工行业的新秀,顾名思义,它是用数字指令来实现机械的加工制造,经过多年的发展,现在已经基本趋于成熟,它精度高、效率高,而且具有可复制性,按照图纸的标准和形状设置好指令后,可以自动精准的批量生产。过去的手工操作时期,工人根据图纸的要求进行操作,需要凭借自己的眼睛来衡量操作的准确性,但是,人的视觉是有局限的,不能精准到最小的范围,机电一体化却可以精准到纳米这个微小单位。

目前我国使用的数控机床大多是多个系统操控下共同来完成的,功能强大,结构紧凑,数控车床相比于其它普通车床来说,能够做到精确化、智能化,动态仿真、在线诊断、模糊控制等功能,极大地的丰富了数控系统的功能,提高了产品的质量,更好的满足人们的要求。数控车床主要工作对象是不锈钢、合金、铜铁、亚克力、塑胶等,根据不同的要求,通过钻孔、线切割、精铳等加工成不同形状的零件和模型。

(二)煤矿机械

煤矿机械领域是机电一体化技术广泛使用的领域之一,煤矿机电一体化是将计算机、机器人等技术结合,我国最早的采煤机是在1992年与波兰公司合作开发的,经过了这些年,通过不断地努力和合作,研发出了很多更先进的技术,使我国的电牵引煤矿电控系统更加的完善。

在上世纪我国开始重视机电一体化在矿井中的作用开始,国家组织人员向外国进行考察,并引进了一批最早的安全监控系统,在使用的同时,技术人员通过不停的探索和发展,研究出了适合我们实际情况的安全监控系统,经过三十多年的变化,目前拥有多家可以独立研发生产安全监控系统的公司,而且这些国人自制的安全系统无论在稳定性还是可靠性上都具有较大的进步,基本跟上了先进国家的水平,适合我国的国情和需要。

矿井提升机可算是机电一体化在矿井中运用最得意的一项技术,它实现了全数字化的提升,简化了电气的安装,硬件配置简单,零件少,兼容性高,启动快,还能瞬间提速,软件的控制也很方便。我国研发的提升机控制系统非常的方便和安全,比如变频交流提升机,该系统可以使用2台计算机装置,这两台机器拥有自己独立的数据处理系统外,它们还可以同步工作、互相检测。

(三)柔性制造系统

英文简称是FMS,是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,包括计算机、数控机床、料盘、机器人、自动搬运车、自动化仓库等组成部分,此系统有三个类型:柔性制造单元、柔性制造系统、柔性自动生产线。它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,所以能自动调整并且实现一定范围内的多种工件的成批高效生产,并能及时地改变产品以满足市场需求。

(四)交流传动技术

交流传动技术一般包括两大类:同步交流电机控制和异步交流电机控制,它具有良好的牵引和制动性,黏着力强,目前我国的动车组和磁悬浮列车几乎都是采用的交流传动技术,交流传动技术之所以能快速的发展,主要原因就是交流传动系统的优越性,备受各界的好评。比如动车运行控制系统,它就是由地面设备、车载设备、信息传输设备组成,是一项将通信技术、计算机技术、控制技术为一体的机电一体化系统。

结语:

机电一体化是时代的产物,是生产力的集中表现,随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术会越来越成熟,前景也会越来越广阔,将会不断的给人们的生产和生活带来方便和进步。

参考文献:

[1]门伟.浅谈机电一体化[J].民营科技,2012(10)

[2]李建蓉.以学生自主能动性学习为目的的教学方式探讨[J].科技创新与应用,2012(11)

机电一体化概述范文第3篇

一、问题的提出

笔者从事中师“电化教育基础”课教学多年,但看了近期《中国电化教育》及相关电教书籍对教育技术、现代教育技术、电化教育的相关论述后,却被有关三个概念关系的论述搞昏了头脑:李康在他的《试论教育技术及其研究对象》一文中认为[1],教育技术是最大的概念,电化教育和现代教育技术是它的下位概念,而现代教育技术又是电化教育的下位概念。另有由高等教育出版社出版的《电化教育学》一书将电化教育与现代教育技术的关系概括为[2]:电化教育=现代教育思想、理论×现代教育技术。作者强调:现代教育思想、理论与现代教育技术之间不是相加的关系,而是相乘的关系。而李龙在他的《论我国教育技术的定位》一文[3],又提出教育技术和电化教育虽然有不同之处,但完全兼容,教育技术和电化教育不再是两样皮的观点。另有《从电化教育到教育技术》一文[4],也提出了类似的观点,即“电化教育今天已演变为教育技术”。上述三个概念到底应怎样定位?它们之间的关系如何?笔者认为这是个重大理论问题,下面谈谈自己的看法,以求同仁指教。

二、观点产生分歧的原因

笔者认为,之所以产生上述两种分歧观点,关键在于对三个概念的定位。第一种观点,把电化教育看成教育技术的下位概念,是把教育技术定位在美国AECT1994定义上,而把电化教育定位在必须采用现代教育媒体才算电化教育这个基本条件上。认为教育技术探讨的是综合利用各种教育资源(包括人力、物力、财力),以获得教育、教学的整体优化。而电化教育探讨的只是与电教资源交织在一起的教学资源的各种相互作用及其规律,尽管两者的目的都是要取得最好的教育效果,达到教育最优化,但研究的领域和范围不同。把现代教育技术看作电化教育的下位概念,是因为狭义地定义了现代教育媒体和现代教育技术概念。认为现代教育媒体主要指多媒体计算机、教室网络、校园网络、因特网等,而把常规电教媒体排除在外;认为现代教育技术涉及的资源主要指与多媒体计算机、教室网络、校园网络和因特网等相联系的教学资源。现代教育技术研究的范围和领域只是现代教育媒体和现代信息技术在教育教学中的运用。第二种观点,把电化教育和教育技术定位为同一概念,一是因为把系统的教育技术概念,人为地分为实践和理论实践研究两个领域,从而狭义地定义了教育技术概念(1998定义);二是把我国电化教育研究的领域和范围进行扩大。

三、对三个概念的定位及相互关系的看法

1.教育技术

教育技术的概念最初产生于美国,随着美国教育的发展,这个概念也不断地得到发展和完善,现在应该说统一在了AECT1994定义上,即“教育技术是对学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论和实践”。有人认为这个定义不符合我国国情,应该按照我国国情重新定义,从而得出1998新定义。笔者不敢苟同,但赞成梅家驹在他的《教育技术的定位与错位》(《中国电化教育》2001年第1期)一文中提出的观点:教育技术的定位在技术,具体地说就是对有关促进学习的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的几个环节。对技术方面的术语表述不应该强调国情的差别,重在对本质的理解。所以,笔者认为我国的教育技术概念应该统一在AECT1994定义上。

2.电化教育

电化教育在我国起步较早,众所周知随着我国电化教育事业的发展,这个概念也不断地得到发展和完善。当今在对定义的论述上虽然有所不同,但基本已形成了共识。梁育腾主编的《电化教育基础》将其论述为:在教育科学理论指导下,运用现代教育媒体与其相适应的教育方法进行教育活动,以求实现教育最优化,叫电化教育。这个定义包括四个基本要素:一是必须运用现代教育媒体,二是必须采用科学的教育方法,三是必须有科学教育理论指导,四是电化教育的目标是追求教育的最优化。

3.现代教育技术

机电一体化概述范文第4篇

1.1元数据的基本概念

元数据英文为“Metadata”,从构词法上看,“meta”来自于希腊语,其词义为“在……旁边、与……在一起、在……之后、与……连接”等。在近现代拉丁语和英语中,“meta”表示有“超越”的含义,而“Data”就是用于推理、讨论和计算的事实信息,可以是数字、字词、句子和一条条记录。所以,元数据通常也就根据其字面解释,定义为“关于数据的数据”。

在此基础上,又衍生出许多有关元数据的定义,不下几十个。但是,对元数据最为权威的定义有两个:

(1)一个是国际标准组织制定的国际标准《ISO/IEC11179-1信息技术――元数据注册――第一部分:数据元素的说明及标准化框架》中所定义的:“元数据是定义和描述其他数据或过程的数据”。它是在“元数据是关于数据的数据”基础上,首先将“关于”具体化为“定义和描述”,其次将被关于的“数据”扩大为“数据或过程”,实际上这种扩大可以看做是“扩大的具体化”。

(2)一个是国际著名的元数据标准化机构――都柏林元数据机构制定的《都柏林核心元数据应用》中所定义的:“元数据是关于数据的结构化数据”,它是在“元数据是关于数据的数据”基础上,将元数据限定为“结构化数据”,从而提示了“元数据”与所关于的原生“数据”的区别。

根据形式逻辑概念的定义结构看,任何概念都是由“属加种差”构成,所以,“元数据”最为一般的“关于数据的数据”定义结构,也可以由这两部分构成。而其后衍生出来的元数据的概念都是在“种差”和“属概念”这两个部分上的具体化,见图1。

从图1可以看出,国际标准《ISO/IEC11179-1信息技术――元数据注册――第一部分:数据元素的说明及标准化框架》关于元数据的定义是在“种差”上进行了具体化,而都柏林元数据机构的定义则是在属概念上进行了具体化。由此我们可以看出一个趋势,元数据定义的衍生基本上都是在具体化上衍生,由此形成了适用于各个专业领域的具体的元数据概念。

当然,也有相对于具体化的“泛化”的元数据定义,如在2004年美国国家信息标准化组织出版的《理解元数据》中所定义的:“元数据是关于信息的信息”,其中“信息”就是对“数据”的泛化,但元数据这种定义在元数据领域中不占主导地位。

现在有关元数据的新的定义基本上都离不开“具体化”与“泛化”这两种形式,但不管元数据定义是具体化衍生,还是泛化衍生,其核心的性质都是不变的,这核心的性质就是元数据的“控制”性质。我们以元数据最一般的定义“关于数据的数据”为例,元数据的这种“控制”性质可以如图2所示。

从图2可以看出,首先,作为“数据2”,即元数据是对“被关于的原数据”,即“数据1”的超越,而不是“数据1”原样的拷贝与复制,这种超越直接表现为,元数据是一种结构化的数据,而相对于元数据而言的,“被关于的原数据”是一种非结构化数据,所以元数据是在有序度方面对“数据1”的超越,是一种有序度化的处理;其次,元数据的有序总是反映着“数据1”这种“被关于的原数据”的语义、结构或过程的有序,也就是说元数据的内容具有很强的“指向性”,这种指向性,总是针对着“数据1”的。由此,从以上分析,我们可以看出:

(1)元数据是一种结构上有序的数据;

(2)元数据是一种内容上有序的数据。

以此为基础,我们可以发现元数据本质上是一种对原数据进行处理的有序化数据,从系统论角度看有序化即意味着“控制”。所以,元数据控制性质的示意又可以如图3所示。

由于元数据对“数据1”具有控制作用,这就构成了元数据对“数据1”具有控制的机理,所以,美国国家标准化组织2004年出版的《理解元数据》一书的开篇醒目的大字,首先就指出了元数据的控制作用:“元数据是确保数据资源长久保存下去并在未来可继续利用的关键。”

1.2 电子文件管理元数据控制的机理

关于电子文件管理元数据的定义,在电子文件管理领域中现在已基本统一为2001年颁布的国际标准《ISO15489-1信息与文献――文件管理》中所定义的概念,即在文件管理领域,元数据是指“自始至终地描述文件的背景、内容、结构及其管理的数据”。该元数据概念在2003年颁布的国际标准《ISO23081-1信息与文件――文件管理过程――文件元数据》中也得到了确认,而且在2005年国际档案理事会颁布的《电子文件管理业务手册》中又再一次地得到了确认。

显然,这一电子文件管理元数据的概念是元数据一般概念在电子文件管理领域中的具体化,这种具体化表现在这样几个方面:

(1)对象的具体化,即由一般元数据概念中的“数据”对象具体化为“文件”和“管理”;

(2)方式的具体化,即由一般元数据概念中的“关于”方式具体化为“描述”方式;

(3)时间的具体化,即由一般元数据概念中无时间定义,具体化为“自始至终”的时间;

(4)内容空间的具体化,即由一般元数据概念中“对象内容”具体化为“对象的背景、内容、结构和管理”。

电子文件管理元数据概念的这种具体化,反映了元数据在各领域中应用的一般规律,同样,电子文件管理元数据的这种具体化也并没有改变元数据的“控制”机理,相反,由于通过其具体化,这种“控制”的机理反而得到了进一步的增强,如图4所示。

从图4可以看出,电子文件管理元数据控制着电子文件的“背景、内容、结构、管理”,也就是通过这种控制,元数据可以保证着电子文件所具有的最本质的特性:

(1)真实性,即具有背景、结构和内容的文件其原始特征自始至终地保持一致,文件就是文件的本身。

(2)可靠性:即文件作为可靠凭证的性质,文件作为证据的权威性和可信赖性。

(3)完整性:即文件是完全的,并且未经作任何改变。

(4)可使用性:即定位、检索、显示和说明文件的性质。

而电子文件只有具备了以上这些本质特征后,才能被称之为真正意义上的具有档案凭证价值的电子文件,否则,就不能算是电子文件,而只是“电子文献(Electronic Document)”。由此可知,电子文件管理元数据的“控制”机理,是使电子文件免于失去“真实性、可靠性、完整性和可使用性”的保证,也就是防范威胁这些本质特征的风险产生的关键措施。

2. 电子文件管理元数据的功能与结构

正是由于电子文件管理元数据的控制机理,电子文件管理元数据才具有了控制功能,其控制功能具体来说体现在以下十个方面:

(1)自始至终地保护作为凭证的文件,确保其可利用性和可使用性;

(2)便于对文件的理解;

(3)支持与确保文件的凭证价值;

(4)确保文件的真实性、可靠性和完整性;

(5)对文件的利用、文件的内容及文件利用的权限提供支持和管理;

(6)支持高效率的检索;

(7)在创建和管理电子文件的不同的技术和业务环境中,支持文件的捕获,从而支持互操作策略的实施,以及文件的长期可利用性;

(8)以结构化的、可靠的和有意义的方式提供文件与其创建、管理背景信息的逻辑关联;

(9)为识别和形成数字文件的技术环境提供支持,同时对维护文件的现行技术环境的管理提供支持,以便可以利用文件;

(10)为高效、成功地实现电子文件从一种计算机平台到另一种计算机平台的迁移提供支持。

上述十个方面的电子文件的具体功能可概括成四大宏观功能,即电子文件元数据在控制电子文件的背景,内容,结构,管理中所起到的:

(1)描述功能;

(2)发现功能;

(3)管理功能;

(4)长期保存功能。

这两种功能的对应关系具体示意如图5所示。

从图5可见,电子文件管理元数据的功能主要集中在管理功能这一块。对应于元数据上述这四种功能,电子文件管理元数据的构成也就可以划分成四种类型的元数据构成,即电子文件管理元数据结构中包括:描述类元数据,发现类元数据,管理类元数据,长期保存类元数据。

(1)描述类元数据:包括对电子文件本身和对电子文件背景信息进行描述的元数据,对电子文件本身进行描述的元数据,主要是针对电子文件的内容特征进行描述,如文件的题名,责任者等;对电子文件背景信息进行描述的元数据包括电子文件的业务处理规则,政策法规环境,相关机构等信息,例如文件的法律体系,行政管理沿革等元数据;

(2)发现类元数据:主要是指电子文件的发现,即检索功能类元数据。例如电子文件的检索词,主题词等元数据;

(3)管理类元数据:主要是对电子文件进行管理过程形成的元数据。例如电子文件的签发,承办,传阅,鉴定,销毁,审查等元数据;

(4)长期保存类元数据:主要是指支持电子文件的长期保存类元数据。例如电子文件的迁移软件,硬件环境等元数据。

当然,电子文件管理元数据的构成还可以从其他角度加以划分,如在国际电子文件管理领域除了上述按照功能划分元数据构成外,还有从电子文件生命周期理论角度进行划分的,如分为现行电子文件管理元数据和电子档案管理元数据;从文件连续体理论角度进行划分的,如分为登录、分类元数据,内容、结构、背景信息元数据,文件管理流程元数据,等等。但无论从何种角度进行划分,电子文件管理元数据构成所要达到的功能――控制功能,这一目标都是共同的,即要控制电子文件的内容、背景、结构和管理,从而确保电子文件的真实性,完整性,可靠性和可使用性。

3.电子文件管理元数据标准化研究

电子文件管理元数据是一种内容和结构上有序的元数据,这种有序集中体现在电子文件管理元数据标准中。因而在制定电子文件管理元数据标准时,要注意宏观上的标准化,同时也要注意每一个电子文件管理元数据语义内容和语法结构的标准化,即微观的标准化。

从宏观上来说,电子文件管理元数据标准要达到标准化,应当保持三个一致:“与国际通用标准相一致”,“与现有国家标准相一致”和“与专业领域标准相一致”。因为国际的、国家的以及专业领域内已有的元数据标准大都已得到了广泛应用,积累了大量的元数据资源,因而为避免重复建设资源,保证格式一致进行互操作,保障信息组织的一致性,在设计元数据标准时应当遵循宏观上一致性的原则。

从微观来说,每一个电子文件管理元数据的语义结构和语法结构的描述要达到标准化,即:电子文件管理元数据标准化=语义结构标准化+语法结构标准化

元数据语义结构的标准化是对元数据元素语义具体描述方法的规定,例如对元数据的每一个元素名称、标识、定义等的描述规定。元数据语义结构的标准化主要是对描述元数据置标的语法作出规定。在元数据领域中,对元数据语义结构和语法结构进行标准化的这一做法,在国际上被称之为最佳实践而被广泛采纳,其优点如下。

(1)通过语义结构的标准化可以统一对元数据的理解,保证对元数据表达的一致性,防止歧义;

(2)通过语法结构的标准化可以统一对元数据的使用,保证对元数据置标的一致性,防止误操作。

一般而言,对电子文件管理元数据语义结构和语法结构的标准化,是由“语义结构标准”和“语法结构标准”构成。前者如:元数据元素名称、元数据元素标识、元数据元素定义、元数据元素必备性、元数据元素的可重复性、元数据元素属性、元数据元素子元素、元数据元素数据类型、元数据元素注释;后者如:元数据元素的语法。

元数据的语义结构,是由各个属性所构成的,如“题名”元素,其语义的构成,就是由“名称,标识、定义、用途、可重性、子元素、数据类型、注释”等这些属性所构成,而其语法结构却是由“HTML、XML、TXT”等这三种置标语言所构成。通过制定电子文件管理元数据标准来控制元数据的语义结构和语法结构,进而控制电子文件管理原数据,确保电子文件凭证性,这就是电子文件管理元数据的标准化的核心,其控制链示意如图6所示

机电一体化概述范文第5篇

在物理的文字表述中,有时仅仅是一个词甚至是一个字的差别,表达的意思就大相径庭。因此,需要对这些文字表述准确记忆。比如,产生滑动摩擦力的条件之一是物体间要有相对运动。在这里,“相对”是不能省略的,“相对运动”和“运动”是截然不同的两种情况。

当两个物体相互以对方作为参考系且相对各自的参考系有位置变化时,我们就说物体间有“相对运动”;而只要两个物体各自选择任意参考系并相对参考系位置变化,那么就可以说物体“运动”。例如,行驶的汽车中静坐的乘客。如果以地面为参考系,汽车和乘客都是运动的,但乘客和汽车却没有相对运动;当乘客在车厢内走动时,乘客和汽车才有相对运动。

机械能守恒定律是高中阶段几个重要的物理规律之一,高一教学中常用的机械能守恒定律的表述是:在只有重力(或弹簧弹力)做功的情形下,物体的动能和重力势能(或弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。从表述的文字我们可以这样来理解机械能守恒定律。首先,机械能是动能、重力势能、弹性势能的总称,机械能的总量保持不变并不意味着动能、重力势能、弹性势能各自的量不变,动能、重力势能和弹性势能之间是可以相互转化的,也就是说它们各自的量可以变化。但是当动能、重力势能、弹性势能各自的量发生变化时必须是同时有增有减,并且增加的量要等于减少的量,这样才能保持机械能总量不变。要得到机械能守恒这样的结果必须要满足条件“在只有重力(或弹簧弹力)做功的情形下”。而我们很多同学在学习机械能守恒定律时会将这一条件记忆为“在只有重力(或弹簧弹力)作用的情况下”。“做功”和“作用”是两个不同的概念。所谓“只有重力(或弹簧弹力)做功”包含了三种情况:(1)只有重力(或重力和弹簧弹力)作用。如做自由落体运动、平抛运动的物体,在运动过程中只受重力作用,所以做自由落体运动、平抛运动的物体在运动过程中机械能守恒。(2)除了重力(或弹簧弹力)作用外还有其他力作用,但其他力不做功。如沿光滑斜面运动的物体、弹簧振子。沿光滑斜运动的物体受重力和斜面支持力的作用,但支持力始终与位移方向(即斜面)垂直,不做功,因此物体沿光滑斜面运动时仍是只有重力做功,机械能守恒。弹簧振子在运动过程中受重力、弹簧弹力和支持力作用,但重力和支持力均垂直位移方向,不做功。所以振子在运动过程中只有弹力做功,机械能守恒。(3)除重力(或弹簧弹力)做功外,其他力(不包括滑动摩擦力)也做功,但其他力做功的总和为零。

可见,“只有重力(或弹簧弹力)作用”只是“只有重力(或弹簧弹力)做功”的其中一种情形。如果在学习时将“作用”等同于“做功”不予区分,那么对机械能守恒定律的条件的理解就不完整,就会妨碍我们运用机械能守恒定律去解决问题。

机电一体化概述范文第6篇

关键词:风电功率;波动性;概率分布

对风电功率的波动进行研究量分化指标的选取十分重要。目前,对风电功率波动的量化指标没有统一的标准,或者说在不同的应用场合需要不同的量化指标。

而对于风电输出功率波动的描述目前有时域分析、频率分析和时频分析等方法。本文以吉林某风电场中20台1.5MW风电机组30天的风电功率数据为基础,对风电功率的波动性进行研究。

1.风电功率波动特性概率分布研究

在数据中所给的20台机组中任取5台,分析在30天内每台机组风电功率Pi5s(tk) 的波动符合的概率分布。为此可采用等距抽样的方法,选取5台风电机组作为样本数据,并选取一定区间长度对每台机组的功率区间化处理,并统计各个区间内的频数,从而作出每台机组的频率分布直方图,以此来反映功率的波动情况如下:

根据所得的频率分布直方图,分别采用统计上常用的正态分布、Weibull分布、Logistic分布进行拟合,得到对应的概率分布参数,并通过回归分析进行检验,从而得出拟合度最高的分布类型。最后比较5个机组分布的异同,所得数据如下:

通过上述拟合,得到5个机组在三种不同分布下的分布参数,结果如表1:

2.拟合结果的检验

对统计数据进一步处理,分别计算5个机组在不同子区间的累计频率,通过回归分析,分析分布函数的概率累计与实际累计频率的相关关系。仍以第一机组为例,三种概率分布的概率累计残差图分别如图(4)、(5)、(6)所示:

通过上述回归分析,分别得到三种概率分布下对应每一机组的回归模型误差的标准方差S、调整的回归模型误差占总误差的百分比R-Sq(adj),对应数据分别见表2、表3。

根据表中数据可以得出:对于每个机组,Weibull分布的S均为最小值,R-Sq(adj)均为最大值,Weibull分布最能符合风电功率Pi5s(tk) 的波动特性,因此推荐Weibull分布为最好的概率分布。

通过对5个机组的分布进行对比,可以得出它们均最符合Weibull分布,同时它们的各项指标又存在一定的差异性,可以认为这种差异性是由于不同机组所处的外界环境和内部因素综合作用的结果。

3.总结与建议

利用最佳的概率分布以每日为时间窗宽,对5个风电功率进行拟合,分别计算30个时段的概率分布参数,并利用回归分析做出检验。为了进一步反映风电功率波动的时空差异性,可以分别比较不同机组(空间)、不同时段(时间)风电功率波动的概率分布以及与30天总体分布之间的关系,从而找出差异原因。对于有大规模风电接入的电网来说,运用已记录的以往的大量数据,处理后对其波动特性进行研究分析,是所得数据更加直接。

机电一体化概述范文第7篇

关键字:离散数学;概念教学

中图分类号:C642 文献标识码:A 文章编码:1674-3520(2014)-01-0096-02

就教学理论而言,概念是事物本质属性在人们头脑中的反映。教学时,教师不仅要使学生正确、清晰、完整地理解数学概念,而且要在概念的引入、形成、深化过程中,重视对学生进行思维训练. 概念教学的基本目标是帮助学生形成概念,而学生形成概念的关键是发现事物或形的本质属性或规律。通常概念的引入是概念教学的关键一步,它是形成概念的基础。引入这个环节中要重视概念的实际背景与学生的知识经验,设计、组织好引入环节,后面的教学活动就能顺利展开,学生就会对教师所提供的感性材料进行分析、比较,继而顺利地形成概念。实例引入,由旧知识引入,由计算引入,联想引入等都是很好的教学方法。但是,要注意引入概念不能局限于某一种方法,要依据教材的内容特点和学生的认知规律,选择适当的引入方法。在学生理解和形成概念之后,要引导他们对学过的有关概念进行比较、归类。既要注意概念间的相同点和内在联系,把有关概念沟通起来,使其系统化,又要注意概念之间的不同点,把有关概念区分开来。从而使学生逐步加深对概念内涵和外延的认识,深入理解概念,构建概念体系。

在具体的实践教学过程中,基于离散数学这门课,概念繁多且抽象不易理解的特点,严格按照教材概念体系进行讲解,在有限的面授课时内把概念讲清很难做到。在离散数学中习题是内容联系的最好纽带,与各种基础数学一样,解题是巩固理论知识,深化理解基本概念的一个必要途径,通过解题方法的练习,培养学生综合分析问题和理论联系实际的能力。在几年的教学中我认为把习题和概念教学相结合,用例子串联离散的概念是一个很好的教学方法,并且收到了不错的效果。学生对概念的理解加深了,而且提高了解决实际问题的能力,还能举一反三。例如:关系这个概念是《关系与映射》这一章中的重要概念之一,历来学生对关系概念的理解都是个难点。实际授课中,可以先给出关系概念:设A和B是两个集合,A×B的子集R称为A,B上的二元关系,不对概念做任何深入讲解,接下来给出关系有四种表示方法:描述法、列举法、关系图法和关系矩阵法。然后,以一至两个典型的二元关系实例加以讲解。

一、设集合是上的整除关系,求。

解:(1)描述法:

(2)列举法:

二、设集合,为集合上的“模3同余”关系,求。

解:(1)描述法:

(2)列举法:

最后可以跟学生一起总结出关系实质是序偶的第一元素与第二元素之间的关系,至于关系图中的元素为什么样排列,说明学习了哈斯图后自然就会明白。

有了这两个例子,学员对“关系”的概念的理解就变得清晰了,虽然关系的概念和表示方法用的时间太多,但是这四种关系理解透彻了,对后面的许多概念学生就能容易地掌握了,后面讲授关系的性质(自反性、对称性和反对称性、传递性),都可以用上面的例子展开论述,讲授关系的闭包,讲等价关系、半序关系,从图上就可知道为什么具有自反性、对称性和传递性的关系称为等价关系,前面的关系图中元素的位置为什么这样排列的问题都迎刃而解,等价类的概念在图中也可以一目了然,从图中也可知道为什么具有自反性、反对称性和传递性的关系称为半序关系,并从关系图特点上引出哈斯图,由此得出哈斯图的画法,后面在哈斯图上讲解最大元、最小元、、极小元、上界、下界、上、下确界的概念,这样,这一章的概念讲解便会一气呵成,学生也能轻松掌握。

再例如,命题逻辑一章中,命题的概念是:能表达判断的语句,并具有真值的陈述句,看似这个概念并不难理解,但是在学生习题过程中,遇到一类符号化命题的问题,学生感到不易把握。其实,给定一个命题进行符号化,就是要把这个命题表达成合乎规定的命题表达式。在具体表达时,首先要列出原子命题,然后根据给定命题的含义,把所设的原子命题用适当的联结词连接起来,在这个过程中,确定原子命题和选用联结词,主要应根据命题的实际含义,而不拘泥于原句形式。比如:将命题“除非天气好,否则我是不会去公园的”符号化。这个句子的实际含义是,我去公园必定天气好,至于天气好是否去公园,在命题中不曾涉及,所以天气好是去公园的必要条件。另外,在这个命题中,没有提出天气好和去公园的具体时间,因此仅按字面意义去列出原子命题,将出现不完整的陈述句,事实上,在叙述这个命题时是有着特定的时间,可以设 :今天天气好,而不是设:天气好。这个命题符号化后的结果为:设:今天天气好。:我去公园。

此外,在命题符号化的过程中,必须注意消除自然语言中的歧义性,比如:将命题“如果晚上做完作业且没有其他的事,我就回去看电视或看电影”符号化,看电视或看电影,可以兼而有之,也可以是或此或彼。所以在进行符号翻译时,必须明确含义,以便确定是选择联结词还是选择联结词。总之,命题符号化以前,明确含义删除歧义,这是命题翻译的关键所在。这个命题符号化后的结果为:设:我晚上做完了作业。:我晚上没有其他事情。 :我看电视。:我看电影。.

总之,在离散数学这门课的教学中,概念的教学是非常重要和关键的一个环节,抓好这一环节,定会收到较好的教学效果。

参考文献:

[1]刘叙华,虞恩蔚,姜云飞.离散数学.中央广播电视大学出版社

[2]左孝凌等编著.离散数学.上海科学技术文献出版社.1982.9

[3]屈婉玲,耿素云,张立昂编著.清华大学出版社.2005.6

[4](美)罗森著.机械工业出版社.2007.6

[5](美)格里马迪著. 清华大学出版社.2007.5

机电一体化概述范文第8篇

关键词:等效代替法 物理教学

中图分类号: G633.1 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2014)10-0181-01

1 前言

随着教学的创新化,在高中的物理教学中,物理思维方法的培养成为教学的主导。所谓物理思维,就是具有意识的人脑对客观物理事物的本质属性、内部规律性及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。[1]中学物理的思维方法有:分析与综合的方法、比较与分类的方法、抽象与概括的方法、科学推理的方法、臻美的方法、等效代替的方法。其中等效代替是指为了认识复杂的物理事物的本质规律,从事物的等同效果出发,将其转化为等效的、简单的、易于研究的物理事物,这种方法称为等效代替的方法。[1]

等效代替的特点是“以熟代生”、“以简代繁”,把新的问题转化为已经解决的问题,在知识间良好地迁移,通过等效代替可以更清晰地认识和把握问题的实质,方便地找到分析问题和解决问题的途径。本文不但对等效代替法的形式进行简单介绍,而且将对其在教学中的应用进行具体论述。

2 等效代替法在教学中的应用

等效代替法可以化繁为简、化难为易,将此方法传授与学生,可使他们在物理问题的解决过程中由此及彼,触类旁通,促进学生的意义学习。

2.1等效代替法在概念教学中的应用

物理概念不仅是物理基础的重要组成部分,而且也是构建物理规律,建成物理公式和完善物理理论的基础和前提。

2.1.1模型等效

例如,在力学概念教学中的质点:用来代替物体的有质量的点叫质点,它是一种理想化得物理模型。物体能简化为质点的条件是:在具体的问题中,物体的大小和形状对实际问题的影响可以忽略不计时才能将物体简化为质点。

例如,在电学中,以点电荷为例:当带电体建的距离比它们自身大小大得多,这样带电体就可以看作带电的点叫点电荷。可见,点电荷类似于力学中的质点,也是一种理想化的物理模型。

此外,物理学建立的概念:刚体、理想流体、理想气体、绝对黑体、线电流等等都是在一定条件下,一定精度范围内对实际客体的一种模型等效代替。

2.1.2过程等效

例如,《运动快慢的描述――速度》中,“一般说来,物体在某一时间间隔内,运动快慢不一定是时时一样的,所以由式求得的速度,表示的只是物体在时间间隔内的平均快慢程度,称为平均速度。”由此看出,此概念利用过程等效法,将变速运动过程等效成匀速运动过程。

此外,还有平均加速度以及碰撞问题中将物体之间的相互作用力等效成为恒定不变的过程,从而引入“平均力”的概念等等。

2.1.3作用等效

例如,在选修3-2的第五章《交变电流》中指出交流电流与电压的有效值这两个概念。因为交流电的电流强度时刻都在变化,这给应用上带来了许多不便,我们可以告诉学生如果应用等效思想就可以简单化。如果交流电在效果上与某直流电的效果相同,那么就可以用该直流电的参数来代替这个交流电的参数,更重要的是可以把已知的稳恒电流所遵循的各种规律、公式推理到交流电中来。

此外,作用等效的应用还有非静电力;把电容、电感对电流的作用效果等效为电阻,引入“容抗”、“感抗”的概念;还有“分子电流”、“感生电场”的概念等等。

2.2等效代替法在规律教学中的应用

2.2.1模型等效

为了对某种难以直接测量的对象进行测量,可以制成与研究对象具有一定相似关系的模型,通过测量模型来了解原型的某些属性。例如,在电学选修3-2的第六章《交流电压》中,发电机的实物学生都比较难见到,可以根据其工作原理和工作过程,把它抽象成发电机模型,从而使学生更好地理解其工作原理。此外,电动机、内燃机也是同样的原理。

2.2.2过程等效

例如,力学自由落体运动:自由落体运动这种运动过程只在没有空气的空间才能发生。然而,在实际问题的处理中,大多数研究的都是在空气中,这时,我们将其等效成自由落体运动,用自由落体的规律来处理问题。条件是空气阻力的作用比较小,可以忽略不计。此外,斜抛运动又可将其等效为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛(下抛)。

3 结语

但是由于中学生的思维还不是很成熟,对于物理问题没有形成系统的逻辑思维能力,因此要求老师在物理教学中,要有目的、有意识地向学生渗透介绍物理等效的方法,针对学生的思维障碍加强指导。

综上所述,等效思维方法是通过对问题中某些因素进行变换或直接利用相似性移用某一规律进行分析而得到相等效果的一种科学思维方法,其优越性和广泛性可见一斑。若能掌握等效法德应用技巧,在教学中无疑对培养学生严密的逻辑思维,提高解题能力,开启学生的创造性思维有主要作用。

机电一体化概述范文第9篇

成功所依靠的惟一条件就是思考。当你的思维以最高速度运转时,乐观欢快的情绪就会充斥全身,下面给大家分享一些关于高二物理复习常考题型,希望对大家有所帮助。

1.直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.

思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.?

2.物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.

思维模板:常用的思维方法有两种.(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化.

3.运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.

思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等.(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析.

4.抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.

思维模板:(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解

5.圆周运动问题我渐渐就安于我的现状了,对于我的孤独,我也习惯了。总有那么多的人,追寻一些甜蜜温暖的东西,他们喜欢的永远是星星与花朵。但在星星雨花朵之中,怎样才能显得出一个人坚定的步伐呢。

6.牛顿运动定律的综合应用问题题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高.

思维模板:以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律.

对天体运动类问题,应紧抓两个公式:GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统),可根据公式①分析;对于变轨类问题,则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化,再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.

7.机车的启动问题题型概述:机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.

思维模板:(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.

这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力).

(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示,“过程1”是匀加速过程,由于a恒定,所以F恒定,由公式P=Fv知,随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率P额定,功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大,加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F?s计算,不能用W=P?t计算(因为P为变功率).

8.以能量为核心的综合应用问题题型概述:以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题,第二类为多体系统机械能守恒问题,第三类为单体动能定理问题,第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题.多体系统的组成模式:两个或多个叠放在一起的物体,用细线或轻杆等相连的两个或多个物体,直接接触的两个或多个物体.

思维模板:能量问题的解题工具一般有动能定理,能量守恒定律,机械能守恒定律.(1)动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程;(2)能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取.

9.力学实验中速度的测量问题题型概述:速度的测量是很多力学实验的基础,通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律,因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法:一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.

思维模板:用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论:①vt/2=v平均=(v0+v)/2,②Δx=aT2,为了尽量减小误差,求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间,求出该段时间内的平均速度,则认为等于该点的瞬时速度,即:v=d/Δt.

10.电容器问题题型概述:电容器是一种重要的电学元件,在实际中有着广泛的应用,是历年高考常考的知识点之一,常以选择题形式出现,难度不大,主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.

思维模板:

(1)电容的概念:电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量,表示电容器容纳电荷的多少,对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器,其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定),与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关.

(2)平行板电容器的电容:平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定,满足C=εS/(4πkd)

(3)电容器的动态分析:关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况:一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源),二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连).

11.带电粒子在电场中的运动问题题型概述:带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题,研究方法与质点动力学一样,同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律,高考中既有选择题,也有综合性较强的计?算题?.

思维模板:

(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路:重视带电粒子的受力分析和运动过程分析,然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路:根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系,确定粒子的运动情况(使用中优先选择).

(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力

①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;

②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;

③特殊情况要视具体情况,根据题中的隐含条件判断.

(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图,在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.

12.带电粒子在磁场中的运动问题题型概述:带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多,命题形式有较简单的选择题,也有综合性较强的计算题且难度较大,常见的命题形式有三种:

(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查,以对思维能力和综合能力的考查为主;(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查,以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.

思维模板:在处理此类运动问题时,着重把握“一找圆心,二找半径(R=mv/Bq),三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法.

(1)圆心的确定:因为洛伦兹力f指向圆心,根据fv,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外,圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上.

(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角),并注意利用一个重要的几何特点,即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示),即?φ=α=2θ.

机电一体化概述范文第10篇

关键词:物理概念;规律;教学探讨

物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和规律。在物理教学中,物理概念和规律的教学是一个关键的环节,讲清、讲透物理概念和规律,并使学生的认知能力在形成概念、掌握规律中得到充分发展,是物理教学的重要任务。形成概念、掌握规律是一个十分复杂的教学过程,但一般都要经历概念、规律的引入、形成、深化和应用等四个环节。根据教学实践,针对以上四个环节做了一些初步的探讨。

一、物理概念和规律的引入

物理概念是从感性世界中来的。概念和规律的基础是感性认识,只有对具体的物理现象及其特性进行分析、概括,才能形成物理概念,对物理现象的运动变化及概念间的本质联系进行归纳、总结,就形成了物理规律。为此,教师必须从有关概念和规律所包含的大量感性事例中,精选包括主要类型的、本质联系明显的典型事例来教学,从而加强学生的感性认识。如何加强学生的感性认识呢?教师要充分利用板书、板画、挂图、演示试验等手段,充分发挥电化教学的优势,充分结合多媒体技术,使物理课堂教学形象生动,让学生在一个形象化的物理世界里来探究物理概念和规律。

物理概念和规律是比较抽象的。在进行物理概念和规律的教学时,常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法,来描述物理情景。通过形象化的物理情景,利用逻辑推理、逻辑思维对其进行分析、概括、归纳、抽象出物理概念和规律。例如,在电场和磁场的教学中,用“电场线模型”来描绘电场,用“磁感线模型”来描绘磁场;在楞次定律的教学中,利用蓄水池中出水量和入水量对水池中水量变化的影响来体现感应电流的磁场对引起感应电流的原磁通量变化的“阻碍”作用。

二、物理概念和规律的形成

物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。在获得感性认识的基础上,提出问题,引导学生进行分析、综合、抽象、概括、推理等一系列的思维活动,忽略影响问题的次要因素,抓住主要因素,找出一系列所观察到的现象的共性和本质属性,才能使学生形成正确的物理概念和规律。

例如在动量的教学中,就是通过创设物理情境进行探究来逐步建立概念的。首先通过演示“静的粉笔”与“动的粉笔”和“静的锤子”与“动的锤子”的运动情况,比较发现静止物体和运动物体所产生的机械效果不同;再通过“慢慢行走的你”、“快速跑动的你”与墙相撞和篮球、铅球以同样的速度落地比较可知影响运动物体所能产生的机械效果的因素是物体的质量和速度;又通过质量不同、速度不同的两辆小车运动的有关分析与计算引导学生发现质量不同、速度不同的运动物体也可以产生相同的机械效果,但其前提是物体质量和速度的乘积必须相同。显然运动物体所能产生的机械效果是由质量和速度的乘积决定的,至此,引入动量来反映运动物体所能产生的机械效果便是水到渠成、顺理成章的事了。

三、物理概念和规律的深化

教学实践表明,只有被学生理解了的知识,学生才能牢固地掌握它,也只有理解了所学的知识后,才能进一步灵活地运用它。因此,在物理概念和规律形成之后,还必须引导学生对概念和规律进行讨论,以深化知识,巩固知识。

3.1物理概念和规律的物理意义的理解是关键。例如,加速度反映了物体速度改变的快慢,而速度则反映了物置改变的快慢,弄清了它们的物理意义,就可以避免“速度为零,加速度也为零;速度越大,加速度越大或速度越小,加速度越小”等错误的认识。

3.2物理概念和规律的适用范围和条件的把握是前提。例如,讨论地球公转问题时,它可以被视为“质点”,但在讨论地球自转问题时,它又不能被视为“质点”;电场强度E=kQ/r2仅适用于点电荷所形成的非匀强电场;牛顿第二定律F=ma只适用于惯性系中宏观物体低速运动的问题等。因此,只有明确了物理概念和规律的适用范围和条件,在解决实际问题的过程中才能不至于生搬硬套,做“拿来主义”的奴隶。

3.3物理概念间、规律间的比较也是非常重要的。比较是确定概念间、规律间在不同条件下的异同的一种思维过程。物理学中,概念间、规律间在空间上、时间上都存在着差异性和统一性,因此,在教学中应引导学生作空间上、时间上的比较以辨别概念间、规律间的异同和了解它们的发展过程,才能做到正确运用。以动量和动能为例,它们相同的是,都是物体的状态量;不同的是,动能的增量表示能量的转化,而动量的增量则表示机械运动的转移。既然已有动能来描述物体的运动状态,为何还要引入动量呢?原因就是动能的变化是力在空间上的累积效应,而动量的变化却是力在时间上的累积效应,二者从不同侧面来表现同一物理现象的本质特征,显然,非如此不能满足全面描述物体状态的客观需要。:

另外,既要重视概念、规律的纵向联系,又要加强它们的横向联系,以活化学生的思维。如以加速度为中心,与速度相联系,可使学生理解加速度是速度变化率的含义;抓住加速度产生的原因,可以联系到力、质量、惯性以及牛顿第二定律;根据加速度是描述物体运动状态变化的基本物理量这一点,可以联系到常见机械运动的分类;根据加速度是描述物体速度变化快慢的量,可以联系到物体做功的快慢、磁通量变化的快慢等。

四、物理概念和规律的应用

学习知识的目的在于应用。在学生牢固掌握和深刻理解物理概念和规律的基础上,还要让学生在运用它们来说明和解释现象、解决实际问题的过程中不断加深。在运用概念和规律的这一环节中,一方面要精心选用一些典型的问题,通过教师的示范和师生的共同讨论,深化、活化对所学物理概念和规律的理解,使学生逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法;另一方面,要组织学生进行运用概念和规律的练习,在练习的基础上,要帮助和引导学生逐步总结出解决实际问题的一些带有规律性的思路和方法。

总之,物理概念和物理规律的教学是一个十分复杂的过程,不可能一蹴而就、一劳永逸,在教学过程中,应当从教材实际和学生实际出发,深入钻研教材,不断改进教学方法和教学手段,注意教学的阶段性,把握概念、规律的四个教学环节,逐步加深对物理概念和规律的理解和应用,从而达到提高物理教育教学的目的。

参考文献:

[1]姜水根.《理念的世界》.《中学物理教学参考》[J].2004.9.56-58

机电一体化概述范文第11篇

同时,众多的应用系统所带来的身份的认证和管理的复杂性既使得管理成本不能降低,又使得整个系统的安全性、可整合性降低,这已成为电子政务信息管理系统进一步发展的瓶颈所在。因此,要想改变电子政务信息化水平的现状,整合信息资源,解决“信息孤岛”问题,就必须建立一个公共数据平台,它是在政府部门原有的各业务系统层面上搭建的一个高层应用平台,将各业务系统的异构数据集成应用,向下屏蔽各异构信息源异构性,向上提供数据集成基础服务,实现各种信息系统的互通互联和数据共享、数据的一致性,并在此基础上实现规范的信息管理。近年来,随着语义Web的发展,其核心技术本体在数据集成方面得到了应用。本体作为共享领域概念模型,可以通过定义领域内一致的术语和术语间的关系来描述异构信息源的语义信息,从而消除异构数据源的语义冲突。

在国外,对本体的研究较早,本体已经应用到各个领域。相比国外,国内对本体的研究起步较晚,尤其是在电子政务方面,缺乏一致的本体模型,相关的应用也少。目前,本体技术很少在电子政务信息化建设中应用,因此,如何把本体技术应用到电子政务异构数据管理集成中,采取何种策略进行构建,消除电子政务各信息系统异构数据库模式的语义冲突,从而解决电子政务中异构系统导致的信息孤岛问题,构建统一的数据平台,以便提高政府管理效率,就显得尤为重要。

1电子政务与本体

1.1电子政务与本体概述

电子政务是政府机构广泛深入地应用现代信息和通信技术,将政府内部和外部(社会)的责权与职能通过计算机网络硬件和软件技术进行集成、整合、优化、重组,做到跨越时间和空间,突破部门分割和传统组织、工作方法与工作流程的限制,力求全方位地、有效地施行与提供安全、高效、优质、规范和符合国际水准的管理与服务。本体是为了某种目的描述世界时的一组抽象化概念,并且该组概念是得到广泛认可的、以规范化形式描述的。根据定义描述本体时目的的不同,本体可以分为多种类型,依照领域依赖程度,可以细分为顶级(top—leve1)、领域(domain)、任务(task)和应用(application),这里研究的是领域本体,领域本体由属性、对象、关系和子领域本体组成。引入本体的思想,借助本体对领域知识进行详细描述,以抽象出概念化的语义层次,为进一步研究语义化的信息交互提供了基本的语义层次2J。从形式上来说,本体由概念、关系、函数、公理和实例5种元素组成。本体中的概念可以是一般意义上的概念,也可以是任务、功能、行为、策略推理过程等;关系表示概念之间的关联;函数则是一种特殊的关系;公理用于表示一些永真式;实例是指属于某种概念的基本元素,即某概念类所指的具体实例。

1.2本体在电子政务中的应用案例

美国印第安纳州电子政府建设是很多文献介绍的典范,其成功之处在于利用本体方法建设电子政府数据库J。美国印第安纳州电子政府IndianaFamilyandSocialServicesAdministration(FSSA)本体,属于最上层的域本体设计,它在“家庭与社会服务”这一本体下定义了9个本体(即低收入、处于危险的儿童、精神病与吸毒、弱智、区域健康与人性化服务、医疗补助、政府机构、法律实施及财政),建立了最上层的概念关系,并用图形和箭头形式标示出了各下层本体之间的关系以及在一个专业本体里所包括的术语。

1.3电子政务中本体的核心概念及抽取方法

目前,大多数本体学习方法和本体学习系统都是直接将术语识别为概念。术语的抽取被认为是进行本体自动构建的关键。针对术语抽取的研究主要有基于语法规则的方法、基于统计的方法、ICT—CLAS系统法J。利用语法规则的方法来进行术语抽取具有提取术语准确度较高、处理过程简单、计算量较小、能够有效提取低频术语等多项优点。但是,由于语言学规则本身难以掌握,尤其是针对开放性的语料,语言学的规则更是难以准确应用,利用人工来研究语言学的规律越来越难以实现;使用统计的方法来抽取术语可以高效地识别领域术语,只要一个词在文本集中出现的频率高,就可以被有效抽取出来,可移植性较好。但是,这种方法计算量大,在处理低频术语的时候,效果较差;ICT—CLAS系统法主要采用ICTCLAS系统对内容进行分词处理,然后对分词进行抽取处理,这样抽取的优点是抽取内容比较全面,但效率比较低,并且需要人工手动处理。

以上抽取方法都有优缺点,在本体抽取中单独地使用其中一种方法都不能达到最优的效果,笔者把以上多种方法混合起来,采用程序自动分词合并方式,加入TF—IDF算法,增加对领域术语的相关度的计算,筛选出与领域相关度低的术语,从而提高领域术语抽取的正确率。基本步骤如下:

1)采用语法规则的方法提取相关候选术语;

2)采用程序自动处理方式,对相关候选术语进行分词;

3)采用统计法对分词进行统计,根据频度提取术语;

4)使用TF—IDF算法对提取的词进行相关度计算,求出每个候选术语在政务领域文本中的相关性,抽取出政务领域独占性强的词作为政务领域术语。

2电子政务公共数据平台架构

为了确保异构数据获取和更新的准确性,同时又不改变原有硬件设施和人力资源,要想实现真正意义上的异构数据库间信息资源的共享,集成后的数据必须保证较高的集成性、一致性和完整性,这是公共数据平台建设的重要环节。

2.1本体模型构建

电子政务中大量不同的应用系统,其异构是普遍存在的,要想向下屏蔽异构数据,建立数据中心,向上提供公共数据平台,就必须构建本体模型对元数据进行抽象概念化处理。电子政务本体构建中的2个核心问题是概念抽取和概念关系的获取,概念抽取是对数据源进行分析,抽取出概念集合和每个概念的属性集合。概念抽取本体有很多方法,可以由领域专家手工进行,也可以利用领域概念词典,自动抽取数据源中的概念。概念关系的获取可以通过2种方法实现,即基于语言规则的方法和基于统计的方法。在对所有数据源进行分析的基础上,找出其中所涵盖的术语,进行概念抽取,定义共享的词汇表,根据相关本体规则进行本体抽象和语义处理。

2.2公共数据平台架构

使用公共数据平台的好处在于所有的共享数据被存储在中心数据库,可以向上层提供统一的数据,便于资源共享和集中管理,而电子政务网内各应用系统中异构数据库就拥有了完全的自治性,这样首先需要对底层异构数据库进行本体抽象处理,向下屏蔽异构数据,然后采用数据交换技术和数据同步技术保持中心数据库数据和底层异构数据库数据的实时同步。

电子政务公共数据平台架构分为应用层、异构数据集成层、本体模型层和异构数据本体库层,如图2所示。异构数据本体库层主要包含各大应用系统异构数据库,通过不同的连接器及适配器向本体模型层提供本体的元数据;本体模型层对元数据进行概念化,按照本体规则进行抽象处理和语义处理;异构数据集成层在本体模型之上利用AGENT同步模块对数据进行交换、同步而实现数据集成,公共数据都集中到中心数据库,向上层提供公共数据平台;应用层主要是用户访问层,针对不同用户提供统一身份认证,实现单点登陆。

3电子政务公共数据平台设计

3.1构建电子政务领域本体的方法步骤

W3C组织推荐的在语义网上应用的标准本体表示语言是OWL,目前本体的构建方法主要有TOVE法、骨架法、KACTUS工程法、SENSUS法、IDEF5法、七步法等。这些方法大多数是以不同领域为背景,从个案的开发过程中通过逆工程总结出来的J。例如:TOVE专用于构建TOVEOntology,是关于企业建模过程的知识本体;骨架法专门用来构建企业本体;KACTUS是指“关于多用途复杂技术系统的知识建模”工程,目的是要解决技术系统生命周期过程中的知识复用问题-l;SEN。SUS法是开发用于自然语言处理的SensusOntolo。g)r的方法路线¨;IDEF5法是用于描述和获取企业本体的方法-l。;七步法是斯坦福大学医学院开发的,主要用于领域本体的构建_l。这些方法各有特点,但都不是针对电子政务领域的,没有充分考虑电子政务领域的特点。笔者结合电子政务领域特色,提出基于电子政务业务模型,抽取概念,建立电子政务领域知识本体的方法,步骤如下:

1)需求分析,确定电子政务领域本体应用的目的、范围、表示方法和用途等。电子政务领域本体建设要以应用需求为牵引,要对人类在认识世界过程中形成的不同“本体”(知识体系)进行认真分析,最终达到需求分析的定位准确、涵盖得当。

2)概念化及抽取,通过各种渠道获得电子政务领域本体的主要概念,确立概念间等级关系,并用精确无歧义的语言加以描述,形成该领域本体的核心语义内容。获得领域信息最根本的方法应该是考虑复用已有本体的可能性。通常的也是最行之有效的方法是复用已经广泛使用于各个学科领域的主题词表和分类表。

3)概念间联系,确定电子政务领域本体概念间联系,如属性、种属关系、总体与部分关系、领域中的特有关系;对所收集的名词术语进行规范,罗列重要的词和短语,并将其归类。还要确定概念间结构,定义类别和等级结构。

4)本体生成,采用SFCA算法,对概念之间的关系进行分析,自动生成局部本体,再采用PROMPT算法,把局部本体合并,生成全局本体,存放在本体管理器中。

5)本体编码,利用形式化描述语言对“概念化”的电子政务领域本体进行编码,使机器易于处理,尽量将相关领域已存在的本体集成到要构建的政务领域本体中,既避免重复建设,又可以形成领域内共享的本体。

6)确认、维护与评价。对电子政务领域本体按照一定的标准进行确认和评价,包括本体的清晰性、一致性、可扩展性等;随着电子政务领域知识的增加,本体要不断更新、不断进化,增加本体概念,完善本体概念间的语义关系。

3.2电子政务公共数据平台设计

电子政务公共数据平台是在原有的各业务系统层面上搭建的一个高层应用平台,将各业务系统的异构数据集成应用,向下屏蔽各异构信息源异构性,向上提供数据集成基础服务,实现电子政务各应用系统的数据共享和数据一致性,有效解决信息孤岛问题,并在此基础上实现规范的信息管理。设计基于本体的电子政务公共数据平台,首先研究数据集成方法与本体技术及基于本体的语义集成,在此基础上构建公共数据平台异构数据库集成框架,基于本体的异构数据库集成框架是设计公共数据平台的基础。目前数据平台的建设主要有3种模式:全局中心数据库模式、数据交换模式和共享数据中心模式。全局中心数据库模式:建立一个数据中心,各应用系统直接应用于该数据中心之上,逐步取消原有业务数据系统;数据交换模式:保持原有业务数据系统,用数据缓存的模式进行各业务数据系统之间的数据转换和抽取;共享数据中心模式:原有各业务数据库保持不变,通过触发器或者开发数据接口抽取需要共享的数据,并且进行转换,汇总生成共享数据库。上面的模式各有所长,但也存在不足,这里提出一种统一公共数据平台模式,即制定统一信息编码标准,从而建立核心数据库,存放最基本的公共信息,保留原各业务数据系统。这样公有数据存放在中心数据库,一方面可以实现资源的最大共享,另一方面各专业数据仍保留在原系统中,保证了数据独立和安全。平台结构如图3所示。公共数据平台建立在中心数据库之上,中心数据库中存放的公共数据可以通过数据交换、数据同步的方式更新到各业务系统数据库中,数据的同步更新采用事件驱动方式,通过触发器和AGENT同步模块来更新数据。AGENT同步模块基于本体模型之上,本体模型层对元数据进行概念化,按照本体规则进行抽象处理和语义处理。

机电一体化概述范文第12篇

由工业和信息化部电子信息司指导、工业和信息化部软件与集成电路促进中心和无锡市人民政府主办的2009’中国集成电路产业促进大会暨第四届“中国芯”颁奖典礼于2009年12月17―18日在无锡顺利召开,工信部电子信息司丁文武副司长、工信部电子信息司关白玉副巡视员、无锡市人民政府谈学明副市长、无锡市滨湖区区委书记朱渭平、无锡市滨湖区人民政府吴建昌副区长、工程院院士许居衍及中国半导体行业协会秘书长陈贤、CSIP副主任邱善勤等专家、领导悉数出席。核高基重大专项总体组专家严晓浪、核高基重大专项实施管理办公室张晋民、清华大学魏少军教授、Synopsys全球副总裁、IBM全球创新总监、中芯国际副总裁等核高基重要专家及国内外优秀企业代表均与会发表主题演讲。CSIP在会上同时了《2009中国集成电路设计业发展报告》,深刻解析了历经全球金融风暴涤荡和半导体产业衰退冲击的中国IC设计业发展现状。本届大会受到政府领导、业界专家、参会企业和嘉宾的充分肯定和赞扬。盛大的颁奖典礼环节、深刻的产业发展剖析与探讨,以及与大会同期举办的“中国芯”成果展,充分体现了大会所倡导的“以应用促发展、以创新树品牌”。

大会总计参会嘉宾近300名,IC设计企业及整机企业50余家。第一天全天为主题大会,第二天上午设“3C融合下的技术与市场”和“嵌入式系统产业发展”两个分论坛。演讲嘉宾主要来自核高基重大专项及业界专家、国内外优秀企业代表,演讲内容涉及重大专项政策解读、产业发展现状思考、未来技术发展趋势展望、产业化进程探讨及物联网与“感知中国”等诸多主题。其中“芯片与整机企业的联动”互动环节掀起“中国芯”产业化应用发展讨论的高潮。

第四届“中国芯”颁奖典礼是2009’中国集成电路产业促进大会中的亮点,清华大学魏少军教授首先代表第四届“中国芯”评审专家组向与会嘉宾介绍了2009中国芯评选的评审情况和细则。在一一隆重揭晓2009中国芯“最佳创新应用奖”“最具潜质奖”“最佳市场表现奖”及“最佳设计企业奖”获奖名单后,相关领导及专家为获奖的18家企业分别颁发奖牌。获奖企业代表依次发表获奖感言,表达了对于得到该荣誉的激动心情和肩负更重要责任的使命感。获奖产品及企业名单,可参看本刊上期介绍以及本文获奖产品介绍部分。

与大会同期举办的中国芯成果展总计为25家优秀中国芯企业搭建成果展示平台,尤其是“中国芯”获奖产品及整机方案演示,吸引众多参会嘉宾的驻足参观和媒体的争相报道。

22009第四届“中国芯”

评选获奖产品介绍

2.1 2009“中国芯最佳市场表现奖”共5项,它们分别是:

1)名称:多媒体应用处理器

型号:Jz4740

公司:北京君正集成电路有限公司

芯片概述:Jz4740是一款高性能、高集成度的32位多媒体应用处理器,采用君正自主创新的XBurst CPU内核,多媒体能力强,与同类产品相比功耗业界最低,被广泛应用于PMP/MP4、教育电子、电子书、指纹识别、网络多媒体等多种嵌入式产品领域,芯片销售量超过1400万颗,并在多个产品领域市场份额稳居第一。 Jz4740支持全格式视频解码和全格式音频解码,是国内首款支持Rm/Rmvb解码的MP4主控芯片,曾引领国内MP4产业全面进入Real解码时代,是业界主流的MP4解决方案。在电子书领域,Jz4740以优异的性能优势和超低功耗优势成功击败多款国际知名32位嵌入式CPU,被汉王科技全线采用并助其成为全球前三的电子书供应商。在教育电子领域,Jz4740获得步步高、诺亚舟等前五大厂商的高度认可,被广泛应用到学习机、电子辞典、点读机等教育类电子产品,市场份额遥遥领先。在网络多媒体领域,Jz4740被成功应用于无线数码像框、无线PMP等产品,爱国者采用Jz4740推出网络点播音响MP6。

2)名称: 1/7“ VGA CMOS图像传感器

型号:GC0307

公司:格科微电子(上海)有限公司

芯片概述:GC0307是我公司在2008年底推出的新型1/7"的SoC CMOS图像传感器。其像素采用格科自我研发的制造技术,具有灵敏度高,噪声低,动态范围大,工艺成本低等优点。ISP设计也由本公司完全自我独立完成,拥有100%的知识产权。自动曝光,自动增益和自动白平衡准确平滑,色彩还原真。芯片在强光下色彩鲜艳,层次感强,低照度条件下图像清晰,噪点小。芯片一经推出,受到海内外市场的热烈欢迎。到2009年10月,已经累计销售1亿颗。

3)名称:基于我国具有核心自主知识产权的ABS-S标准的卫星信道接收解调芯片

型号:AVL1108

公司:北京中天联科微电子技术有限公司

芯片概述:中天联科通过与国家广电总局密切合作,不仅参与了中国直播卫星标准(ABS-S)的制定及产业化的工作,还成功研发出了基于ABS-S标准的卫星电视解调芯片AVL1108,在此基础上完善了从调制器到终端接收设备的ABS-S产业链。 中天联科在专用接收解调芯片的研制开发工作进展顺利,2006年8月,第一代ABS-S专用接收解调芯片AVL1108一次流片成功,从立项到量产仅耗时10个月。该芯片的面世标志着我国新一代卫星传输技术(ABS-S)的产业化工作进入新阶段。在此基础上,国内多家接收机设备生产厂家已具备批量生产能力。中天联科研制的新一代直播卫星数字电视接收解调芯片采用突破性的创新设计,进一步提高了ABS-S音视频解调芯片的性能,降低成本和功耗,其独特卫星解调和高性能解码技术在国际处于领先地位。该芯片可完成QPSK和8PSK解调及LDPC解码功能;在8PSK模式下可提供45MSps符号率,最高120Mbps净码率;完全可以满足在我国即将发射的“中星九号”及“鑫诺二B”卫星上使用56MHz转发器的要求。如使用AVS或H.264等先进视频编码手段,可实现单一转发器搭载15路高清卫星电视节目。经详细测试,其性能完全达到设计要求并居国际先进水平,基于该芯片实现的接收系统实测载噪比门限与理论仿真结果仅相差0.1-0.3dB,其数据传输能力、接收门限等指标达到或超过最新一代国际卫星通信技术标准DVB-S2的水平,同时其结构更加简单、信号接收更为便捷,稳定性达到世界领先水平。 4)名称:Thunderbird (TD-HSDPA)终端基带芯片

型号:TD60291

公司:北京天科技有限公司

芯片概述:Thunderbird TD60291是天科技自主研制的,完全符合由我国提出并为国际电联所接受的第三代国际通信标准TD-SCDMA的终端用数字信号处理芯片,它提供强大数字信号处理能力,可完成TD-SCDMA终端基带物理层的所有处理工作。此外它还能够支持速率为2.8Mbps的TD-HSDPA以及TD-MBMS功能。该芯片可应用于TD-HSDPA手机终端以及TD-HSDPA无线数据模块或数据卡等产品, 是以上产品芯片组中最为核心的一颗芯片。 TD60291是我国设计并被国外手机厂商采用的可大批量生产的首枚可支持2.8M TD-HSDPA高速下载的第3代通信芯片,实现了我国通信产业以及集成电路产业的重大突破。在电子产品领域,手机市场是拥有最大容量的市场之一,目前我国的2G手机用户已经超过6亿,而3G手机取代现在的2G手机是市场发展的必然方向,这为该芯片提供广阔的市场前景,将为国家带来良好的经济效益与社会效益。

5)名称:DVB-C数字有线电视解调器

型号:M88DC2800

公司:澜起科技(上海)有限公司

芯片概述:M88DC2800是澜起科技自主研发的世界首颗采用130 nm CMOS工艺的DVB-C数字有线解调芯片。该款产品符合DVB-C标准,接收IF信号,经过AD转换、数字解调、数字定时恢复等功能,输出MPEG2数据流。M88DC2800可用于数字有线机顶盒、数字有线调谐器、一体机、PC-TV等数字有线接收设备。面对全世界数字化的进程,该产品拥有广泛的市场前景,仅中国就有1亿多台有线模拟用户需要转换,全球每年的出货量也将近两千万台。 它拥有完全自主知识产权,是目前已知同类产品中功耗最低、器件最少的数字有线信道解调芯片,并且综合多种环境因素,在同类产品中抗干扰能力最强,特别适合中国复杂的网络环境。

2.2 2009“中国芯最具潜质奖”共5项,它们分别是:

1)名称:超高频电子标签芯片

型号:QR2233

公司:上海坤锐电子科技有限公司

芯片概述:QR2233是一款支持EPCglobal Class1 Gen2协议的超高频RFID芯片,支持该协议中的所描述的存储器结构和命令。能应用于物流、仓储、身份识别、防伪和很多其他领域。

2)名称:AVS/MPEG2交互式高性能解码系统芯片

型号:GX3101

公司:杭州国芯科技股份有限公司

芯片概述:GX3101是国产首款支持AVS视频标准,同时支持MPEG2标准的数字电视机顶盒解码系统芯片。芯片内嵌国产高性能32位处理器作为主控CPU,单片集成TS流双路解复用、MPEG2视频解码、AVS视频解码、多标准音频解码协处理器、去隔行及视频后处理单元、真彩色的OSD及2D图形加速、电视编码、视频DAC、音频DAC、USB2.0 High Speed HOST接口、Ethernet MAC接口、GuestBus接口等功能模块,提供优异的整机功能、性能和具竞争力的BOM成本。同时GX3101与公司开发的国标地面解调芯片GX1501配套构成双国标(DTMB地面国标和AVS视频国标)机顶盒解调和解码接收完整解决方案,使采用国产芯片组的双国标数字电视机顶盒方案的成熟度和总体成本直逼目前成熟的MPEG2机顶盒,为推动我国自主知识数字电视标准的产业化作出了突出贡献,受到了AVS标准组织的高度评价,荣获由AVS数字音视频标准工作组颁发的2008AVS年度奖。该芯片的开发成功,为AVS视频国标的产业化推进和国产32位CPU的产业化推广应用,都将起到积极的推动作用。

3)名称:投射电容式触控芯片

型号:PIX99032NQ

公司:苏州瀚瑞微电子有限公司

芯片概述:PIX99032NQ(Tango S32)是一款具有32条扫描线的投射电容式触控芯片,采用检测电极间相对电容值的扫描方式,具有扫描速度快、功耗低、元件少、灵敏度高、抗干扰能力强等优势,并支持真实多点(Real Multi-touch)功能;应用于大、中、小尺寸电容式触控屏和电容式触控板等领域。目前基于Tango S32的电容式触控屏解决方案已被欧美、日本和台湾客户采用,其湾友达系企业达虹科技(Cando)采用Tango S32方案的12.1电容式多点触控屏全球第一个通过Win7 Log认证;随后又有达虹的15.6英寸、和鑫光电(Sintek)的13.4产品通过Win7 Log认证。目前通过Win 7 Log认证的电容式触控屏产品中,绝大多数使用了Tango S32触控芯片。这些充分表明Tango S32的性能具有明显优势,特别在大尺寸应用领域已领先其他竞争对手。未来,Win7的上市必将带动触控笔记本电脑出货量的快速增长,为Tango S32提供广阔的市场空间,将现有的技术优势转化为市场胜势。Tango S32是一款具有世界级技术水平和市场竞争能力的IC产品,将为中国公司掌握投射电容式触控技术打下了良好的基础。苏州瀚瑞将利用技术优势并联合上下游企业,推动电容式触控屏产业链建设,促进中国电子产业的发展。

4)名称:基于FPGA技术的Angelo可编程芯片

型号:AG1F4N4L144

公司:雅格罗技(北京)科技有限公司

芯片概述:Angelo(天安)系列产品,是雅格罗技(Agate Logic)公司基于专利技术的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)产品。该系列产品目前提供4096个现场可编程逻辑单元,8个9K bit双端口RAM(EMB9K),2个PLL;有高达16个全局时钟资源,与PLL配合以便于实现时钟管理;支持JTAG,SPI配置接口;采用0.13微米的工艺,为多种应用提供TQFP100/ LQFP144/ PQFP208等封装。 Angelo(天安)系列具备内嵌Flash,在公司配套开发工具Primace的支持下,为客户设计提供来自硬件和软件的全方位知识产权保护。该产品系列用于工业控制、医疗设备、通讯系统等多种应用领域。

5)名称:中国移动多媒体广播(CMMB)接收芯片

型号:IF208

公司:北京创毅视讯科技有限公司

芯片概述:IF208芯片支持我国自主知识产权的移动多媒体广播(CMMB)标准,并集成了中国移动UAM模块解决MBBMS CAS,具有小尺寸、超低功耗等优势,进一步促进了TD、CMMB两大民族自主知识产权的技术标准融和。产品创新性:集成了中移动UAM模块解决MBBMS CAS,进一步促进TD/CMMB融和。

2.3 2009“中国芯最佳创新应用奖”共5项,它们分别是:

1)名称:汉王电纸书

型号:N518

公司:汉王科技股份有限公司

产品概述:汉王电纸书N518是汉王最新推出的一款带手写的类纸阅读器。产品手写功能十分强大,采用汉王最新手写识别技术和汉王电磁板技术,实现手写、键盘双触控操作。

2)名称:龙芯便携式笔记本电脑

型号:逸珑8101-Yeeloong

公司:江苏中科梦兰电子科技有限公司

产品概述:逸珑系列笔记本具有优良的工业设计,独特的人机交互功能。集轻薄时尚、绿色健康、安全易用、节能持久等特点于一身。内置我国拥有自主知识产权的龙芯2F高性能处理器,并搭配可自由定制的开源Linux操作系统,集成优秀的学习软件和丰富的学习资源,拥有完备的学习机功能,为广大学生带来一种全新的学习体验。

3)名称:UART接口无线网卡

型号:TLG09UA01

公司:北京中电华大电子设计有限责任公司

产品概述:TLG09UA01是基于华大电子自主研发的第一代WLAN基带/MAC芯片HED05W01SU开发,开创性的将802.11MAC协议栈集成于基带/MAC芯片内部,支持串口转WLAN的TCP/UDP/RAW格式传输,使用模块上的串口,无需对主机做任何更改,就可以使串口设备具备“即插即用”的无线通信功能。

4)名称:温暖系列五谷食尚豆浆机

型号:JYDZ-P11S81

公司:九阳股份有限公司

产品概述:自从2005年线路板采用中颖电子SH69P42芯片开发以来,九阳该系列产品线全部采用该芯片开发完成。从总体情况来看,该芯片批量供应质量稳定,性能稳定可靠,性价比较高完全可以替代进口同类芯片在豆浆机上运用。

5)名称:爱国者MP6网络音响

型号:E808

机电一体化概述范文第13篇

【关键词】物理概念 教学方法 思维能力

高中物理新课程的实施,倡导以学生发展为本的教育理念。物理概念的学习,是高中物理教学的重要组成部分。因此,引导学生理解物理概念,加强对学生物理概念学习策略的培养成为高中物理教师提高学生物理学习效率,减轻学习负担,增强物理解题能力的有效途径。

一、弄清概念引入的问题情境

物理概念是在大量观察和实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把物理现象、物理过程的本质属性加以抽象、概括形成的。物理概念大体可分两种:一种定性的反映了客观事物的本质属性,如机械运动、简谐运动、匀速圆周运动、运动的合成与分解等;另一种则定量的反映了客观事物的本质属性,如速度、加速度等,这种概念就是我们常说的物理量。所以物理概念的学习绝不能满足于背定义、记公式,应真正弄明白概念所反映的事物的本质。例如:为什么要引入“速度”这个概念?物体的位置变化可用位移表示,但不同物体在相同的时间内位移可能不同,即有的物置变化快(如汽车),有的物置变化慢(如自行车),为了区分不同物体的位置变化的快慢,就要引入“速度”这个概念。

引入任何一个概念,都是为了描述一类事物的共同的本质特征,搞清了这个概念描述了什么,就搞清了概念的内涵,应用概念辨析问题时就不会出错。同时明确引入概念的目的,就搞清了前后知识的联系,具有承前启后的作用。也会激发学生学习的兴趣,强化学习动机。

二、突破重难点

课本中的物理概念,文字叙述严谨、简洁,多数同学能够读懂字面意义,但不能把握准确深刻的含义,运用概念解决问题时就容易出现错误。比如讲解磁通量这一概念,教材中的定义是这样叙述的:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁感应强度为B,平面的面积为S,我们定义磁感应强度B与面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量,简称磁通。粗看这段话就是磁通量等于磁感应强度与面积的乘积,即Φ=BS,深入分析概念,应强调计算磁通量的两个重要条件:一是B与S垂直,不垂直要用投影面积;二是面积S必须是在磁场中的有效面积;三是若平面内有两个或多个磁场且方向不同,则必须用合磁感应强度;四是磁通量的物理意义直观形象地说是指穿过某面积的磁感线条数,故对于穿过线圈截面的磁通量,B越大,截面积S越大,穿过这个线圈截面的磁感线条数就越多,磁通量就越大,与缠绕线圈的匝数无关;五是磁通量是标量,但磁感线穿入同一面积时,却有不同的穿入方向,尤其在讨论磁场不变,平面反转时磁通量变化这一问题,必须弄清磁感线的穿入的方向,有的学生容易把磁通量当成矢量,这时可以用水流、电流的概念去类比。因此只有搞清物理概念的定义,才能有效建立不同量之间的联系。

三、正确理解概念的各种定义方式

1.语言表述。对用物理语言表述的概念,要能准确的复述,体会规范语言的应用,体会物理概念表述时必须具备科学性、准确性及简洁性的特征。对于用数学表达式(公式)表述的概念,必须弄清每个字母所代表的物理意义。

2.定义方法。有一类概念是用相同的方法定义的。例如:速度、加速度、电场强度、电势、电容等都是用比值定义的,用比值定义概念时都有一个共同点。为什么这些概念可用比值定义,值得好好想想。

3.定义式和推导式。注意定义公式与推导公式的区别,适用范围。例如:平均速度的定义公式为v==s∕t 。这个公式适用于任何运动。平均速度还有常用的公式v=(Vt+Vo)/2 ,但这个公式不能叫定义式,它只是在特殊情况下(匀变速直线运动)推导出来的,要注意定义式和推导式的区别。

四、辨析概念的易混点

物理中有许多相近的概念,它们既相互联系又有区别,学生学习时容易理不清其关系。因此在进行物理概念教学时,要从不同的角度进行比较、辨析,突出概念的差异,明确概念的内涵和外延,加深理解,避免混淆。如电阻和电阻率、自感和自感系数、冲量与动量、动能与动量及热学中热量与温度、分子力随分子间距离变化的图像与分子势能随距离变化的图象等都容易分不清。电学中表征交流电的几个物理量电流、电压、电动势,它们的最大值、瞬时值、有效值、平均值,只有弄清其定义、决定因素及表达式,才能理解为什么计算电热、热功率、电功、电功率及电表示数时用有效值,计算某段时间内流过导体的电量时用平均值。学习时要深入比较这些相近物理量的异同点及联系,避免死记硬背公式,做题时乱套公式,不能快速有效选择公式,解题效率低下。

机电一体化概述范文第14篇

1.1机电系统的内涵机电系统,也是机电一体化系统,它一般是指几厘米以下,甚至更加小尺寸的小型装置,主要由传感顺、执行器,以及微能源等组成,实际上是一个相对独立的智能系统,在电子和机械等各个领域有着非常广泛的应用。对于机电系统的具体内涵,其实有很多不同版本的理解,有的认为,机电系统是一种将机械设备、电子装置和各种软件等有机结合而组成的应用系统;有的认为,机电系统是一种主要由计算机信息网络协调并控制的,以此来实现机械力、运动和能量流等多动力学任务,同时,将机械和机电的各个部件相联系的系统;有的认为,机电系统是一种将多种不同技术,比如,机械电工、电子光学等组合而成的系统。而在我国普遍将机电系统定义为是机电一体化技术(包括精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术,以及系统总体技术)与机电一体化产品的合称。

1.2概念设计的内涵众所周知,产品设计是一项非常复杂的工作,就其具体的过程而言,虽然国际上有诸多论述,众说纷纭,但是无论是哪一种说法,得出的总结就是产品设计涉及到两个重要的设计阶段,也就是概念设计与详细设计。而概念设计的内涵主要包括这样几个方面:首先,功能创新;其次,功能分析和功能结构图设计;再者,工作原理解的搜索和确定;最后,功能载体方案构思和决策。因此,概念设计在产品设计的整个过程中占据着重要地位,发挥着不可替代的作用,如果概念设计做好了,产品设计的整体水平才能达到一定的高度。此外,机电系统的概念设计运用到多个学科范畴的知识,其体现了设计的高度艺术性、创新性,以及综合性。

2机电系统概念设计技术的应用特点

2.1创新性我国一直致力于建设创新型国家,培养创新型高新技术人才,对于“创新”一词的高度重视是当今社会的必然要求,而对于机电系统概念设计技术而言,创新性更是机电系统概念设计技术的精髓和灵魂,如果要适应时展的要求,满足用户对机电产品的日益增长的要求,就要很好地体现机电系统概念设计技术的创新性特点,只有不断地对机电系统进行创新的概念设计,才能够打造出能够让机电产品的用户感到满意并且适用的新产品。因为机电系统本身就是一个相对比较繁杂的综合性系统,所以,机电系统概念设计技术上所体现出来的创新可以是不同层面的,比如,机电系统的结构的完善和更换等等。无论是哪个方面的创新,都直接对机电系统的整体的创新有很大的影响。因此,机电系统概念设计技术的创新性特点是不可忽视的。

2.2多样性除了创新性的特点以外,机电系统概念设计的另一个比较重要的特点就是它所体现出来的多样性。无论是机电系统概念设计的手段的多种多样,还是机电系统概念设计的设计方案的丰富多样,都在一定程度上反映了机电系统概念设计在市场需求、工作原理,以及产品形态等多个方面的多样化。不但布局不同会体现多样化,而且设计思路不同也会加强多样化的显现。

3结语

机电一体化概述范文第15篇

1.电机电器及其控制技术

(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。

2.电力系统及其自动化技术

(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。

二、改革教学方法,创新互动式教学模式

1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣

在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。

2.加强课堂互动,调动学生积极性

为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。

3.推行专题报告,活跃课堂气氛

采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。

三、结束语