時間:2023-04-08 11:47:34
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2.環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中“圍”與“透”的應用
2.1環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中“圍”與“透”的好處
(1)增強含蓄美
實際上現(xiàn)代空間設(shè)計中的“圍”與“透”還是傳統(tǒng)的繪畫設(shè)計、園林設(shè)計與現(xiàn)代建筑設(shè)計的一種結(jié)合衍生體。在古代建筑設(shè)計與周圍環(huán)境布局中就講究一種含蓄美的表達,講究整個圖幅的收放自如,利用環(huán)境來創(chuàng)造環(huán)境,從而也就帶動了室內(nèi)設(shè)計的發(fā)展,逐漸讓建筑與環(huán)境相容的表達方式出席那在了室內(nèi)的設(shè)計中,同樣利用空間的組合來讓室內(nèi)設(shè)計能夠有更強的藝術(shù)表現(xiàn)力。創(chuàng)造出的“圍”與“透”相容的環(huán)境實際上也就有了一種“曲徑通幽”的含蓄之美,同時再利用各種襯托手法,各種各樣的對比手法來增強這樣一種設(shè)計的東方美。
(2)虛實結(jié)合
“圍”與“透”的應用也是來增強室內(nèi)設(shè)計的一種虛實結(jié)合之美,通過空間設(shè)計的虛實結(jié)合來體現(xiàn)環(huán)境的變化,在設(shè)計中增加一些“透”創(chuàng)造出一種虛空間的感覺,從而放大整個空間給人的感受,增大空間的實際大??;同時在過大空間中巧妙地利用“圍”來對空間進行有效的分隔從而又把空間獨立開。巧妙地在環(huán)境設(shè)計中應用“圍”與“透”就能夠提高空間的虛實效果,讓空間富于靈動。
2.2環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中“圍”與“透”的表現(xiàn)
(1)空間的對比
“圍”與“透”應用過程中常常會利用到不同空間之間的對比,對比是多種多樣的,可以是空間的大小對比,也可以是空間的排列對比,也可以是空間的色調(diào)對比,高矮的對比等等,通過對比就能夠自然體現(xiàn)出空間的變化與通透。
(2)空間的過渡
當然“圍”與“透”的設(shè)計中最重要的還是空間的過度,不同空間之間的過渡就是透的重要表現(xiàn)形式,利用不同的過渡手法和材料來創(chuàng)造一個“過渡空間”,有利于空間之間的組合,也有利于空間的對比。
(3)運用分隔
“圍”與“透”設(shè)計中,空間的分隔就是創(chuàng)造“圍”的效果的,只有利用空間的分隔才能夠讓空間布局更加的實用合理,也能夠有更強的美感。運用分隔更加重要的作用就是讓空間之間出現(xiàn)一定的獨立性,就像建筑與周圍環(huán)境,必須要有相應的分隔以區(qū)分室內(nèi)與室外等。
(4)虛空間的加入
在“圍”與“透”中“虛空間”的應用也是必不可少,往往會通過玻璃透光,增強亮度,甚至是利用鏡面等方式來擴大室內(nèi)的實際空間大小,可以自如的通過這樣一些方式來增加環(huán)境的大,也可以讓空間有一定的縮小效果,從而讓空間與環(huán)境之間出現(xiàn)一定的分隔,增強室內(nèi)感等。
(二)環(huán)境藝術(shù)空間的特征
1.環(huán)境藝術(shù)空間的真實性在美術(shù)藝術(shù)手法的多重表現(xiàn)之中,工藝美術(shù)、繪畫以及雕塑都是造型藝術(shù)中較常見的審美形象,在表現(xiàn)形式之中是以實體的形式存在的,這些藝術(shù)表現(xiàn)形式在創(chuàng)作的過程中最主要的就是要體現(xiàn)出作品中的逼真性和感染力,努力的展現(xiàn)出空間感,但是在真正的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中,所具有的空間感是真實的,而不是通過不同的藝術(shù)手法展現(xiàn)出真實的空間感,也只有環(huán)境藝術(shù)才可以突出表現(xiàn)出空間性審美特征,倘若僅以平面的照片或者是圖畫是不可能使得環(huán)境藝術(shù)展現(xiàn)出生機勃勃的精致以及整體空間氣勢與空間意境,這些都不符合三維空間中對于藝術(shù)的追求,所以環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的空間感的真實性是提升環(huán)境空間感重要性的一點。
2.環(huán)境藝術(shù)空間的固定性環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計創(chuàng)作必需在真實的地質(zhì)之上,一旦環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計被敲定,環(huán)境藝術(shù)的裝飾品被制作成功之后,就是不能隨意的在空間范圍內(nèi)移動,受到空間范圍內(nèi)的因素制約比較多,因此在進行環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計時,為了保證環(huán)境藝術(shù)設(shè)計在完成之后具有較強的審美性,就一定要使得環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的涉及到的街道、建筑、公園甚至是一座廣場,都受到特定的空間的制約,因此要與周圍的環(huán)境保持著各種的聯(lián)系,在環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計中保持環(huán)境藝術(shù)空間審美的固定性特征。只有妥善處理好設(shè)計作品與周圍大環(huán)境之間的關(guān)系,才可以成功的創(chuàng)造出環(huán)境的藝術(shù)設(shè)計的意境,達到預想的效果。
二、在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學中空間意識的鍛煉學習方法
(一)學會在多媒體技術(shù)的應用中創(chuàng)造出空間的情景由于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中,設(shè)計者一定要掌握環(huán)境的空間意識,所以空間意識的培養(yǎng)就成為了環(huán)境藝術(shù)教學中的重點。為了使得學生充分的認識到空間意識的重要性,環(huán)境藝術(shù)界內(nèi)的專家認為首先要為學生創(chuàng)造一個空間意境,使得環(huán)境藝術(shù)的學習者可以通過聞、摸、嘗、聽以及看等感官感受中增強對于空間的感知。在現(xiàn)代技術(shù)中,多媒體技術(shù)在教學中的使用是最常見的,在環(huán)境藝術(shù)教學中對于創(chuàng)造空間意境也是相當容易的,使用多媒體技術(shù)進行情境創(chuàng)設(shè),設(shè)計環(huán)境空間情景,在這一過程中學生一定要學會通過感官的感受體驗環(huán)境的空間意識。
(二)加強實踐教學,增強學生的空間體驗在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中,教師教育學生產(chǎn)生初步的空間感并不是一件十分困難的事情,但是如何使得學生合理的利用空間感進行環(huán)境設(shè)計,使得環(huán)境展現(xiàn)出更高的藝術(shù)性則是一件十分困難的事情,因此,為了使得學生更好的掌握空間意識,更合理的在環(huán)境設(shè)計內(nèi)展現(xiàn)出空間感,所以一定教師應當在課堂上通過多媒體圖片或者是視頻調(diào)動學生們的積極性,在這一過程中,學生們應當積極地參與到空間環(huán)境內(nèi)的體驗中,這是學生可以加強對各種各樣環(huán)境空間實體的了解,對一些空間造型和特征有一個基本的感知和概念,其次,當教師在課堂教學中開展實踐性的教學的時候,學生應當積極的參與到環(huán)境藝術(shù)空間觀察、體驗之中,例如教師帶領(lǐng)學生參觀一些著名建筑的設(shè)計,進行參觀,布置一些環(huán)境藝術(shù)設(shè)計類的作業(yè),學生可以充分的利用自己的想象力進行設(shè)計,讓教師對于學生的作品進行內(nèi)容點評,在教師的教導之下學生可以充分的認識到自己環(huán)境藝術(shù)設(shè)計作品的不足,學生在教師的點評的過程中逐漸的樹立正確的、合理的、科學的空間意識,提升學生對于環(huán)境空間感的實踐教學,提升學生對于空間的體驗,促進學生形成正確的空間意識。
(三)加強學生的眼手心的協(xié)調(diào)性訓練,提高學生對于空間的把握能力環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計主要是設(shè)計者在完美的使用眼手心之間的關(guān)系而完成的作品,在設(shè)計的過程中,眼手心充分的發(fā)揮自己的作用:眼睛對于環(huán)境藝術(shù)創(chuàng)作具有整體的空間感知,對于空間結(jié)構(gòu)以及空間形式的把握具有初步的認識,手對于環(huán)境藝術(shù)的創(chuàng)作在于對于美術(shù)技巧的掌握,也就是接觸材料并進行體驗的制作技能,心則是對于環(huán)境藝術(shù)創(chuàng)作的一個整體的感知,將藝術(shù)創(chuàng)作能錄、個體思想以及個體的主觀意識用正確的方法展現(xiàn)出來,對于眼與手的技能進行加工。當眼手心三者之間的關(guān)系得到最佳的協(xié)調(diào)之后,環(huán)境藝術(shù)的空間意識就被學生們以最完美的方式展現(xiàn)出來,學生在這一過程中增強了對于空間情感的把握。
其次,在數(shù)控銑加工中,選擇使用的夾具不僅要實現(xiàn)夾具坐標方向與機床坐標方向之間的相對固定性,同時還需要對于零件和機床坐標系之間的準確尺寸進行確定;在此基礎(chǔ)上,進行零件加工夾具的選擇使用可以結(jié)合加工零件的毛料狀態(tài)與數(shù)控銑床的安裝要求進行,既要保證零件的加工質(zhì)量,同時還要滿足加工制造的相應需求;此外,如果進行生產(chǎn)加工的零件批量相對比較小時,盡量選擇組合夾具、可調(diào)夾具或者是其他通用夾具,以裝夾方便為原則。
再次,在進行上圖所示的薄壁零件加工中,由于加工零件的材料為鋁材,因此以白鋼刀和麻花鉆加工為主,并且加工制造中,上述薄壁零件需要進行正反兩面加工,其中先進性B面加工銑割,加工過程中為避免兩面加工的對刀誤差所導致的接刀痕跡,需要在零件B面加工過程中將盡可能多的外輪廓一次裝夾銑割完成,以保證進行另一面加工時有足夠的銑割加工和裝夾位置,從而保證薄壁零件的銑割加工精確度。
煤炭的持續(xù)開采會受到地質(zhì)條件的直接影響,過去國家投入眾多的設(shè)施,使用至今均已出現(xiàn)老化,并且維修量非常大。隨著礦井的不斷延深,礦壓極度強化,巷道的維修任務更是不斷的增加,礦井的供電以及通風、提升與排水等都不能適應生產(chǎn)的需要。
1.2安全管理模式傳統(tǒng)
與西方發(fā)達產(chǎn)煤國家相比較,我國的煤礦使用技術(shù)研究起步很晚。并且人力、財力非常缺乏,某些重大的安全技術(shù)問題,比如沖擊地壓以及煤和瓦斯的突出、地熱以及突水等災害不能進行有效的預測和控制。且受到以往傳統(tǒng)運營思想的直接作用與影響以及各個企業(yè)的經(jīng)濟實力的約束,我國的煤礦生產(chǎn)裝備和安全監(jiān)控設(shè)施相對落后。井巷的斷面設(shè)計以及支護強度的確定、支護材料的型號選擇較小。生產(chǎn)設(shè)施功率以及礦井的供風量等富余參數(shù)非常低,極易出現(xiàn)事故。絕大多數(shù)的煤炭企業(yè)還是利用以往傳統(tǒng)的安全管理模式,各種報表計算仍是靠人工勞動并且精確度很低。信息傳送的時間較長,且速度較慢,管理者的工作重復性很大,資料查詢十分困難,并且工作效率很低。安全檢查以及等級鑒定等總是憑借主觀意念以及相關(guān)的經(jīng)驗。
1.3安全信息管理體制不健全
安全信息可以說是安全管理工作的重要依據(jù),它主要包括事故和職業(yè)傷害的有效記錄與分析統(tǒng)計,職業(yè)的安全衛(wèi)生設(shè)施的相關(guān)研究與設(shè)計、生產(chǎn)以及檢驗技術(shù),法律法規(guī)以及相應技術(shù)標準和其變化的動態(tài),教育培訓以及宣傳和社會活動,國內(nèi)的新型技術(shù)動態(tài)以及隱患評估與技術(shù)經(jīng)濟類分析和咨詢、決策的體系。信息體制的健全是安全體制工程以及計算機技術(shù)的有效結(jié)合,可促使安全工作轉(zhuǎn)型為定性和定量的超前預測,不過大多數(shù)礦井還是處于起步與摸索階段,并未呈現(xiàn)出健全的體制,真正的使用還有待進一步的發(fā)展。
2空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
數(shù)據(jù)挖掘研究行業(yè)的持續(xù)進展,開始由起初的關(guān)系數(shù)據(jù)以及事務數(shù)據(jù)挖掘,發(fā)展至對空間數(shù)據(jù)庫的不斷挖掘??臻g的信息還在逐漸地呈現(xiàn)各類信息體制的主體與基礎(chǔ)??臻g數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一項非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù),具有比普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫和事務數(shù)據(jù)庫更豐富、復雜的相關(guān)語義信息,且蘊含了更豐富的知識。所以,雖說數(shù)據(jù)的挖掘最初是出現(xiàn)在關(guān)系數(shù)據(jù)挖掘以及事務的數(shù)據(jù)庫,不過因為空間數(shù)據(jù)庫中的發(fā)掘知識,這就很快引起了各個研究者的關(guān)注與重視。很多的數(shù)據(jù)挖掘類研究工作都是從關(guān)系型以及事務型數(shù)據(jù)庫拓展至空間數(shù)據(jù)庫的。在地學領(lǐng)域中,隨著衛(wèi)星以及遙感技術(shù)的不斷使用,逐漸豐富的空間以及非空間的數(shù)據(jù)采集與儲存在較大空間數(shù)據(jù)庫中,大量的地理數(shù)據(jù)已經(jīng)算是超過了人們的處理能力,并且傳統(tǒng)的地學分析很難在這些數(shù)據(jù)中萃取并發(fā)現(xiàn)地學知識,這也就給現(xiàn)階段的GIS帶來了很大的挑戰(zhàn),急切的需要強化GIS相應的分析功能,提升GIS處理地學實際狀況的能力。數(shù)據(jù)挖掘以及知識發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生能滿足地球空間的數(shù)據(jù)處理要求,并推進了傳統(tǒng)地學空間分析的不斷發(fā)展。依據(jù)地學空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的特性,把數(shù)據(jù)挖掘的方式融進GIS技術(shù)中,呈現(xiàn)地學空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和知識發(fā)展的新地學數(shù)據(jù)分析理念與依據(jù)。
3煤礦安全管理水平的提升
3.1建設(shè)評價指標體制庫
評價指標體制庫是礦井的自然災害危害存在的具體參數(shù)式的知識庫。模型的組建務必要根據(jù)礦井的瓦斯以及水害等自然災害危害呈現(xiàn)的不同指標體制和其臨界值構(gòu)建一定的指標體制庫,危害的警報識別參數(shù)關(guān)鍵是采掘工程的平面圖動態(tài)開采面以及相應的巷道。各種瓦斯的危害以及水害隱患和通風隱患均呈現(xiàn)一定的評價指標庫。
3.2構(gòu)建專業(yè)的分析模型庫
依據(jù)瓦斯以及水害等諸多不同的礦井自然災害類別構(gòu)建相關(guān)的專業(yè)性模型庫,比如瓦斯的災害預測,應根據(jù)礦井的地質(zhì)條件以及煤層所賦存的狀況構(gòu)建瓦斯的地質(zhì)區(qū)分圖,再根據(jù)采掘工程的平面圖動態(tài)呈現(xiàn)的采掘信息以及相應的瓦斯分區(qū)構(gòu)建關(guān)聯(lián)并實行相應的比較分析,確定可以采集區(qū)域未來的可采區(qū)域是不是高瓦斯區(qū)域。
3.3構(gòu)建以GIS空間分析為基礎(chǔ)的方法庫
GIS空間分析可以說是礦井自然災害的隱患高度識別的關(guān)鍵性方式,并且還是安全故障警報的主要路徑。比如斷層的防水層的有效劃分,關(guān)鍵是根據(jù)斷層的保安煤柱來實行可靠的確定。斷層的保安煤柱確定可以利用GIS緩沖區(qū)域的分析得到??臻g的統(tǒng)計分析以及多源信息有效擬合和數(shù)據(jù)挖掘亦是瓦斯和水害等安全隱患監(jiān)測經(jīng)常使用GIS空間分析方式,如物探水文的異常區(qū)域確定以及瓦斯突出相應的危險區(qū)域確定。
3.4決策支持體制與煤礦管理水平評價指標
體制庫以及模型庫、方式庫與圖形庫均是礦井的自然災害隱患識別和決策的最基礎(chǔ)。利用礦井的自然災害隱患識別決策來支持體系具體的功能呈現(xiàn)礦井的自然災害隱患識別以及決策分析,在根源處提高煤礦的安全管理水平。分類構(gòu)建礦井的自然災害實時監(jiān)控體系,進行動態(tài)跟蹤相應的災害實時數(shù)據(jù),并事實呈現(xiàn)礦井的自然災害數(shù)據(jù)或是信息和自然災害的指標體系庫以及模型庫與知識庫、空間數(shù)據(jù)庫的合理化比較,并運用圖形庫的數(shù)據(jù)再通過GIS空間分析方式來確定安全隱患的,礦井自然災害的隱患實時警報并進行決策分析,以提交空間數(shù)據(jù)的自然災害隱患識別以及分析處理的決策性報告。
2.1實踐性教學方法的提出
《數(shù)控技術(shù)》是比較偏重實踐性的課程,特別是一些相關(guān)的程序、概念,比較抽象,學生不容易理解,聽起來比較枯燥,學生興趣不是很高。在教學中加強課程與專業(yè)的聯(lián)系、課程與實際應用的聯(lián)系,開展實踐性教學改革是全面提高教學質(zhì)量和教學效果的有效方法和手段。筆者認為,運用現(xiàn)代教學理論,積極探索實踐性教學模式,切實提高應用性學科教學質(zhì)量,是《數(shù)控技術(shù)》教學改革的一種有效嘗試。
2.2實踐性教學的指導思想
“教學活動必須建立在學生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。教師應激發(fā)學生的學習積極性,向?qū)W生提供充分從事學習、活動的機會,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能和方法,獲得廣泛的活動經(jīng)驗?!边@是開展實踐性教學模式研究的指導思想。
2.3實踐性教學三法
授課過程中,除了講解、提問和答疑等常用的方法外,筆者結(jié)合《數(shù)控技術(shù)》課程本身的特點,探索并完善了以案例式教學法、探討式教學法和現(xiàn)場式教學法為代表的實踐性教學三法。
2.3.1案例式教學法
案例式教學法主要是通過列舉實例,提高學生臨場解決實際問題的能力,引導學生對一些特殊情境進行思考的一種教學方法。
案例教學的目標是讓學生像一個真正的老師那樣去思考問題、分析問題、解決問題,用綜合的觀點來審視教育現(xiàn)象,案例答案的不確定性增強了學生面對教學實踐中的不可預期性問題的應對策略和能力。通過各種各樣的案例演示,學生不僅接觸到各種社會現(xiàn)象,而且這些針對性的演練對于學生畢業(yè)后走上社會,在經(jīng)濟的大舞臺上施展才華無疑具有很強的使用價值。
本文介紹在《數(shù)控技術(shù)》授課過程中,案例教學法的一個典型應用。如圖1所示的切削零件,通過示例,介紹數(shù)控編程的基本方法。用螺紋切削復合循環(huán)G76指令編程,加工螺紋為M60×2,工件尺寸見圖,其中括弧內(nèi)尺寸根據(jù)標準得到。
%2451
N1T0101(換一號刀,確定其坐標系)
N2G00X100Z100(到程序起點或換刀點位置)
N3M03S400(主軸以400r/min正轉(zhuǎn))
N4G00X90Z4(到簡單循環(huán)起點位置)
N5G80X61.125Z-30I-0.94F80(加工錐螺紋外表面)
N6G00X100Z100M05(到程序起點或換刀點位置)
N7T0202(換二號刀,確定其坐標系)
N8M03S300(主軸以300r/min正轉(zhuǎn))
N9G00X90Z4(到螺紋循環(huán)起點位置)
N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2
N11G00X100Z100(返回程序起點位置或換刀點位置)
N12M05(主軸停)
N13M30(主程序結(jié)束并復位)
2.3.2探討式教學法
探討式教學法的實質(zhì),首先就在于它不僅是“教”或“學”的過程,而且是一種全體參與的過程。要充分發(fā)揮學生的主體性,讓他們參與到你的整個教學中去,激發(fā)他們的學習興趣,才能提高教學質(zhì)量。其次,教學的本質(zhì)是一種師生交往、交流、互動、對話的活動。在這樣的活動中,老師作為一種知識資源出現(xiàn)在學生面前,應成為學生學習的合作者、促進者,而不是教材的代言人。所以教師應該學會在適當?shù)臅r候設(shè)計適當?shù)膯栴},從而有效地提高學生的學習興趣,激發(fā)學生的學習動機,提高教學效果。
《數(shù)控技術(shù)》這門課知識點多,相輔相成,完成一個項目需要較嚴密的邏輯思維能力。在編程學習階段,可以把學生分為幾個學習小組,共同完成。實踐的結(jié)果表明,在互相討論又各有其責的學習氛圍中,對知識的提高與鞏固有很大的幫助,同時也培養(yǎng)了他們的團隊合作精神。
例如,在講授絕對坐標編程和增量坐標編程兩種編程方法之前,通過學生討論,預測出其不同的用法,在這個預測和探討的過程中,學生已經(jīng)對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來,學生易于接受,學習的積極性也高。
方法一:用絕對坐標編程
N001G92X0Y18LF
N002G90G02X18Y0R18
F100S300M03LF
N003G03X68Y0R25LF
N004G02X88Y20R-20M02LF
方法二:用增量坐標編程
N001G91G02X18Y-18R18
F100S300M03LF
N002G03X50Y0R25LF
N003G02X20Y20R-20M02LF
2.3.3現(xiàn)場式教學法
因數(shù)控技術(shù)本身的特點,要求我們必須做到理論與實踐相結(jié)合,加大現(xiàn)場式教學力度,突出技術(shù)的應用性,并要強調(diào)教學內(nèi)容的可操作性。
對于機床操作教學,應盡可能地讓學生多摸、多動機床,尤其是手動(JOG、ING)工作方式,對于缺乏實際經(jīng)驗的學生來說,其效果是顯而易見的,而且便于控制手動的安全性。
數(shù)控編程是數(shù)控機床學習的重點,在了解數(shù)控手工編程指令的基礎(chǔ)上,可由教師指導學生裝夾工作,指明欲加工的內(nèi)容和將要使用的刀具,用單步運行的方式逐段運行程序,邊運靠邊講解,可收到事半功倍的效果。
3應解決的幾個問題
3.1學生學習觀念的轉(zhuǎn)變
首先,學生應轉(zhuǎn)變被動的學習觀念,樹立自主學習的理念,增強主體意識和自我建構(gòu)意識,主動參與教學、積極思考、大膽探究。其次,要加強合作意識和能力的培養(yǎng),學生之間應建立良好的學習合作關(guān)系,溝通交流,共同探究。
3.2教師綜合素質(zhì)的提高
教師本人要具備科學研究和創(chuàng)新的基本能力,而且教師必須站在知識的前沿,用自身的創(chuàng)新成果不斷豐富和補充教學內(nèi)容。教師還應提高教學的專業(yè)化程度,組織好研究性課程。
3.3網(wǎng)絡教學資源的建設(shè)
實踐性教學的形式與內(nèi)容是開放的,因此優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡教學資源是實施研究性教學的重要保障。網(wǎng)絡教學資源的建設(shè)應保證內(nèi)容豐富、開放和動態(tài),以提供研究性教學需要的資料和信息。教學網(wǎng)站中應當構(gòu)建一個開放、互動的教學平臺,并創(chuàng)建各種虛擬的研究環(huán)境,為學生參與和自主開展課題研究創(chuàng)造條件。
3.4數(shù)控仿真實踐教學
由于數(shù)控設(shè)備投資較大,并且操作過程具有較大的危險性,通過引入數(shù)控仿真教學,使學生在機房能夠模擬數(shù)控機床加工工件,并且基本上與實踐加工現(xiàn)場相似,這既能節(jié)約數(shù)控實踐教學的成本,又滿足了大量學生實踐能力培養(yǎng)的需求。具體教學過程:運用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三維軟件進行零件建模,并自動生成刀具軌跡和NC代碼(或者根據(jù)圖紙手工編程)后在南京宇航、VNUC仿真軟件上進行仿真加工,以驗證程序是否正確,同時又能熟悉機床操作面板各個按鍵的作用;此仿真實踐教學過程既體現(xiàn)先進制造技術(shù)內(nèi)涵,又充分培養(yǎng)學生設(shè)計、分析和動手操作的能力。
4結(jié)束語
作者主要從事數(shù)控技術(shù)等課程的教學,并主持相關(guān)科研活動。多年來,通過實踐總結(jié),摸索出實踐性教學模式在數(shù)控技術(shù)教學中的應用。實踐性的教學模式,教師應根據(jù)課堂教學的學習內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)教學情境,提供必要的學習材料,讓課堂充滿研討、探究、思考的氣氛。在實踐活動中,讓學生享受把所學的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養(yǎng)學生靈活運用、解決實際問題、大膽創(chuàng)新等綜合能力。2004年,作者獲新疆大學《數(shù)控技術(shù)》講課比賽一等獎,《數(shù)控技術(shù)》課被評為新疆大學精品課程,并于2006年申報自治區(qū)精品課程,這是實踐性教學模式在數(shù)控教學領(lǐng)域成功的一個例子。
參考文獻:
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中圖分類號: O213.1 文獻標識碼: A
樁基工程質(zhì)量決定建筑物的安危, 關(guān)系到國家和人民生命財產(chǎn)的安全。所以, 樁基工程質(zhì)量控制是建筑工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié), 也是技術(shù)難度較大的一個環(huán)節(jié), 質(zhì)量檢測是樁基工程質(zhì)量控制的必要手段, 檢測結(jié)果是樁基工程質(zhì)量驗收的科學依據(jù), 所以樁基工程檢測質(zhì)量控制問題顯得至關(guān)重要。本文擬根據(jù)檢測技術(shù)規(guī)范, 結(jié)合實際檢測經(jīng)驗, 提出幾點看法, 供同仁商榷。
1 建筑基樁檢測技術(shù)要求
1. 1 樁基檢測現(xiàn)行有效的依據(jù)規(guī)范主要是: 中華人民共和國行業(yè)標準 5建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范6 JGJ106- 2003 ( 以下簡稱5規(guī)范6)。5規(guī)范6規(guī)定: 工程樁應進行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測?,F(xiàn)行5建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 6 (GB50202- 2002)和5建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范6 (GB50007- 2002)都以強制性條文的形式規(guī)定, 工程樁應進行單樁承載力檢驗,混凝土樁樁身完整性檢測也是上述兩規(guī)范質(zhì)量檢驗標準中的主要項目。工程實際操作時, 宜先進行完整性檢測, 然后再有針對性地做承載力檢測, 以對整體施工質(zhì)量作出評估。
1. 2 檢測方法的選擇目前列入5規(guī)范6的檢測方法有 7種, 即: 單樁豎向抗壓靜載試驗、 單樁豎向抗拔靜載試驗、 單樁水平靜載試驗、 鉆芯法、 低應變法、 高應變法和聲波透射法。這 7種方法是基樁檢測中最常用的檢測方法。對于沖孔樁、 挖孔樁和沉管灌注樁以及預制樁等樁型, 可采用其中多種甚至全部方法進行檢測; 但對異型樁、 組合型樁, 這 7種方法就不能完全實用 (如高、 低應變動測法和聲透法 )。因此在具體選擇檢測方法時, 應根據(jù)檢測目的、 內(nèi)容和要求, 結(jié)合各檢測方法的適用范圍和檢測能力, 考慮設(shè)計、 地質(zhì)條件、 施工因素和工程重要性等情況確定, 不允許超適用范圍濫用。同時也要兼顧實施中的經(jīng)濟合理性, 即在滿足正確評價的前提下, 做到快速經(jīng)濟。除中小直徑灌注樁外, 大直徑灌注樁完整性檢測一般可同時選用兩種或多種的方法檢測, 使各種方法能相互補充印證, 優(yōu)勢互補。另外, 對設(shè)計等級高、 地質(zhì)條件復雜、 施工質(zhì)量變異性大的樁基, 或低應變完整性判定可能有技術(shù)困難時, 提倡采用直接法 (靜載試驗、 鉆芯和開挖 )進行驗證。樁的動測法是靜荷載試驗的補充, 不應也不能完全代替靜荷載試驗。
1. 3 檢測開始的時間對于低應變法或聲波透射法, 受檢樁混凝土強度至少達到設(shè)計強度的 70%, 且不應小于 15M Pa ; 當采用鉆芯法時, 受檢樁混凝土強度應達到設(shè)計值; 承載力檢測時, 除樁身強度應符合規(guī)定外, 尚應滿足土層休止時間的要求。
2樁身完整性檢測質(zhì)量控制
2. 1對樁基工程質(zhì)量進行檢測, 必須檢測樁身完整性。工程實踐證明, 常用的低應變動測方法對樁身完整性的檢測, 能較為可靠地發(fā)現(xiàn)一定深度范圍內(nèi)基樁的質(zhì)量問題 (如裂縫、夾泥、 縮頸、 離析等 )及其嚴重程度。隨著檢測技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)行技術(shù)已能對傳統(tǒng)的靜載荷試驗不能直接說明的樁身完整性問題作出定性分析, 并據(jù)此對樁進行分類, 便于發(fā)現(xiàn)問題,為基礎(chǔ)處理提供依據(jù)。
2. 2 對于水泥土樁, 則不宜采用低應變動測檢查樁身質(zhì)量。這是因為水泥土樁樁材是水泥與原地基土進行攪拌混合所形成的一種樁體, 其樁身性質(zhì)介于剛性樁與柔性樁之間, 它的剛度、 抗壓強度和抗側(cè)壓力作用小于剛性樁而大于柔性樁, 因而對其質(zhì)量的檢測不能套用剛性樁的檢測方法。
2. 3鉆芯法可對樁身質(zhì)量進行直觀定性分析, 能檢測樁身混凝土強度、 混凝土離析和膠結(jié)、 混凝土級配攪拌情況、 樁底沉渣 (樁身夾渣 )或樁底持力層情況、 基巖的承載力和完整性情況, 檢測結(jié)果準確率高。對鉆孔灌注樁、 人工挖孔樁而言,其直徑一般較大, 當對其樁身質(zhì)量進行低應變動測后有質(zhì)量問題需進一步確認時, 可采用鉆芯法檢測樁身質(zhì)量。鉆芯法與超聲波透射法相結(jié)合, 可用于重要工程的大直徑灌注樁。
2. 4 基樁低應變法動測的關(guān)鍵是要取得準確、 可靠的測試信號, 所以現(xiàn)場檢測人員應操作熟練, 有豐富的動測信號分析經(jīng)驗, 現(xiàn)場應及時排除干擾信號。遇到異常信號時, 應分析原因, 多換幾個檢測點, 特別對大直徑樁, 樁截面各部位的運動不均勻性會增加, 樁淺部的阻抗變化往往表現(xiàn)出明顯的方向性, 故應增加檢測點數(shù)量, 每個檢測點的采集信號不宜少于 3個, 通過疊加平均提高信躁比?,F(xiàn)場應保證采集到一致性好、真正反映基樁質(zhì)量特性的動測信號。
2. 5樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測試信號的質(zhì)量。因此, 要求受檢樁樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量、 截面尺寸應與樁身設(shè)計條件基本等同。檢測人員在分析動測測試信號時, 應仔細分清哪些是缺陷波或缺陷諧振峰, 哪些是因樁身構(gòu)造、 成樁工藝、 土層影響造成的類似缺陷信號特征。另外, 根據(jù)測試信號幅值大小判定缺陷程度, 除受缺陷程度影響外, 還受樁周土阻尼大小及缺陷所處的深度位置影響。相同程度的缺陷因樁周土巖性不同或缺陷深度不同, 在測試信號中其幅值大小各異。因此, 如何正確判定缺陷程度, 特別是缺陷十分明顯時, 如何區(qū)分是Ó類樁還是 Ô類樁, 應仔細對照樁型、 地質(zhì)條件、 施工情況結(jié)合當?shù)亟?jīng)驗綜合分析判斷; 不僅如此, 還應結(jié)合基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)型式對樁的承載安全性要求, 考慮樁身承載力不足引發(fā)樁身結(jié)構(gòu)破壞的可能性, 進行缺陷類別劃分, 不宜單憑測試信號定論, 有疑問的必須驗證檢測, 以保證檢測的科學性、 準確性和公正性。
3 承載力檢測質(zhì)量控制
3. 1 樁基是埋入地下的隱蔽工程, 其質(zhì)量較難控制, 特別是就地灌注樁, 更易出現(xiàn)影響樁基安全使用的各種質(zhì)量問題。單樁的極限承載力, 迄今也還不能象結(jié)構(gòu)工程那樣, 單純通過理論計算予以確定, 因為樁的承載力與樁型、 樁材、 成樁工藝以及地層土特性等眾多復雜的因素有關(guān)。因此在較重大的工程, 要求通過一定數(shù)量的靜荷載壓樁試驗來確定樁的承載力,作為設(shè)計的依據(jù)。
3. 2 現(xiàn)在對樁基承載力的檢測, 常用的方法有靜載荷試驗、高應變法檢測。高應變法屬于動測法的一種, 其適用范圍受一定的限制, 在進行灌注樁的豎向抗壓承載力檢測時, 應具有現(xiàn)場實測經(jīng)驗和本地區(qū)相近條件下的可靠對比驗證資料; 對于大直徑擴底樁和 Q) s曲線具有緩變形特征的大直徑灌注樁, 不宜采用本方法進行豎向抗壓承載力檢測。雖然靜載荷試驗比高應變法費用高、 所耗實驗時間長, 有時受場地限制等原因, 但是靜載荷試驗仍然是檢測基樁承載力最直接、 最準確、 最可靠的方法。
3. 3 為保證靜載試驗結(jié)果的準確性, 所有試驗儀器儀表必須經(jīng)過計量部門檢定合格, 并在有效期內(nèi)使用。當采用壓力表測定油壓時, 為保證測量精度, 其精度等級應優(yōu)于或等于 014級, 不得使用 115級壓力表控制加載。當油路工作壓力較高時, 有時出現(xiàn)油管爆裂、 接頭漏油、 油泵加壓不足造成千斤頂出力受限、 壓力表線性度變差等情況, 所以應選用耐壓高、 工作壓力大和量程大的油管、 油泵和壓力表。
3. 4 靜載試驗在所有試驗設(shè)備安裝完畢之后, 應進行一次系統(tǒng)檢查。其方法是對試樁加一較小的荷載進行預壓, 其目的是消除整個量測系統(tǒng)和被檢樁本身由于安裝、 樁頭處理等人
為因素造成的間隙而引起的非樁身沉降; 排除千斤頂和管路中之空氣; 檢查管路接頭、 閥門等是否漏油等。如一切正常,卸載至零, 待百分表顯示的讀數(shù)穩(wěn)定后, 并記錄百分表初始讀數(shù), 即可開始進行正式加載。
3. 5 靜載試驗應保證有足夠的荷載反力, 試驗過程應及時補壓, 以使真實反映每級荷載作用下的樁頂沉降。為控制檢測質(zhì)量, 加載到最后一級, 監(jiān)理人員要到現(xiàn)場見證簽字。當樁身存在水平整合型縫隙、 樁端有沉查或吊腳時, 在較低豎向荷載時常出現(xiàn)本級荷載沉降超過上一級荷載對應沉降 5倍的陡降, 當縫隙閉合或樁端與硬持力層接觸后, 隨著持載時間或荷載增加, 變形梯度逐漸變緩; 當樁身強度不足樁被壓斷時, 也會出現(xiàn)陡降, 但與前相反, 隨著沉降增加, 荷載不能維持甚至大幅降低。所以, 出現(xiàn)陡降后不宜立即卸荷, 而應使樁下沉量超過 40mm, 以大致判斷造成陡降的原因。
參考文獻
2互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)嵌入的儀表發(fā)展
進行互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和檢測儀器儀表的有機結(jié)合一直以來就是技術(shù)人員們努力的方向,但是由于計算機系統(tǒng)運行的復雜性,使得這一工作還存在著一定的問題。具體來說,互聯(lián)網(wǎng)在實現(xiàn)設(shè)備連接的過程中,需要通過多種協(xié)議才可以進行,對于網(wǎng)絡的運行速度也提出了較高的要求。并且現(xiàn)如今了儀器儀表的運行都是采用8位或者是16位的MCU,因此,需要采用嵌入式的網(wǎng)絡技術(shù)。比較常見的就是嵌入式微型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)EMIT。這種技術(shù)主要是以計算機的處理器作為網(wǎng)關(guān),協(xié)議就是通過這一網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)的。在具體的運行中,網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)紅外、射頻等總線來和嵌入式的基本設(shè)備進行連接,同時嵌入式也將自身的工作情況進行反饋。這就是網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)檢測和控制的整體過程。將計算機技術(shù)運用到相應的儀器儀表中,主要的工作原理就是將設(shè)備變成一個微型的計算機,不僅可以進行數(shù)據(jù)的傳輸和存儲,同時也可以進行遠程的控制和檢測。因此,儀表的性能也得到了進一步提升,還可以做到對有用的數(shù)據(jù)和文件進行下載和管理。工作人員的主要工作就是對所得的數(shù)據(jù)進行分析和檢測。進一步地提升鍋爐檢測和控制的工作效率。
3鍋爐檢測和控制系統(tǒng)
一般情況是由幾個大型企事業(yè)單位共同參與設(shè)計的。此模式下,每個鍋爐房的終端微機都有溫度,壓力檢測工具及報警工具,水分消耗計量工具,電機控制和保護工具等。此外,調(diào)度室的上位機可以實現(xiàn)集中顯示,參數(shù)設(shè)置以及報表打印等功能。在通訊系統(tǒng)上,由于各鍋爐房的終端機通過RS-485總線與調(diào)度室的上位機相連,其對于參數(shù)的設(shè)置以及數(shù)據(jù)的上傳和下載都比較快捷。再加上煤量的統(tǒng)計功能,可以使得住戶室溫平均溫度達到理想狀態(tài),最大限度的降低能耗。
4無線網(wǎng)技術(shù)下的鍋爐檢測及控制
無限局域網(wǎng)是相對于有線的局域網(wǎng)而言,無限的局域網(wǎng),是通過無線多址信道信道的方式,實現(xiàn)計算機之間的通信,簡單來說就是計算機的網(wǎng)絡技術(shù)和無線通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,這將大大節(jié)約鍋爐檢測及控制的成本,同時增加網(wǎng)絡的靈活性和暢通性。無線網(wǎng)絡不需要傳統(tǒng)的電纜或者是光纜,這些纜線的安裝將會耗費大量的人力和物力,會增加物質(zhì)成本,同時由于這種纜線的需要一些節(jié)點,同時在空間上還受到控制,非常的不方便。但是無線網(wǎng)絡將會解決這些問題,因此,鍋爐檢測的網(wǎng)絡技術(shù)應該超無線網(wǎng)絡的技術(shù)發(fā)展,這樣既能夠節(jié)約成本,同時還能提升網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俣群挽`活性。
5基于無線網(wǎng)絡的鍋爐檢測及控制
我國當前的鍋爐檢測的儀表所依靠的變送器,采用的是兩線制,這樣就導致儀表和儀器很容易受到外界的干擾,同時還不能實現(xiàn)從一次表到二次表的數(shù)據(jù)的傳輸和控制。只有將變送器轉(zhuǎn)換為無源,才能夠使得儀器和儀表不受到外界的干擾,提升自身的穩(wěn)定性,這種情況只能通過無線網(wǎng)絡技術(shù)的應用才能夠?qū)崿F(xiàn),因此我們應高采用無線局域網(wǎng)的技術(shù)進行鍋爐的檢測和控制,這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從一次表到二次表的數(shù)據(jù)傳輸,同時通過手機等方式隨時進行各項數(shù)據(jù)的查詢。并且,無線網(wǎng)絡技術(shù)的應用的成本要遠遠小于有線網(wǎng)絡技術(shù)的應用,因此,無論是從對鍋爐檢測的精準性和遠程的可控制性,無線局域網(wǎng)絡技術(shù)都要優(yōu)于有線網(wǎng)絡技術(shù),同時無線技術(shù)的成本和靈活性也要高于有線網(wǎng)絡技術(shù),因此我們應該不斷提升技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,加強無線網(wǎng)絡技術(shù)在鍋爐檢測和控制上的應用,這樣將會大大節(jié)約能源,同時還會減輕鍋爐檢測、數(shù)據(jù)分析以及遠程控制工作強度,提升工作效率。
2嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)以整個硬件設(shè)計為基礎(chǔ)來實現(xiàn)自身功能,而一些應用程序的管理以及硬件的分配需要軟件的幫助,這樣便于開發(fā)程序。嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段,首先是嵌入式算法階段,該階段沒有操作系統(tǒng),主要是通過匯編語言來直接控制系統(tǒng),因此整個系統(tǒng)相對較為單一,工作效率也相當?shù)?,用戶對接較為困難。在嵌入式算法的基礎(chǔ)上又發(fā)展了一種簡單的操作系統(tǒng),該系統(tǒng)主要以嵌入式CPU為核心,其特點是功能簡單,成本較低,工作效率高,所用操作軟件較為專業(yè)化,兼容性和擴展性較好,但是在處理用戶界面時還不是特別容易。因此嵌入式操作系統(tǒng)階段又發(fā)展成為一種嵌入式的通用操作系統(tǒng),此階段的嵌入式操作系統(tǒng)兼容性較好、工作效率較高、體積小、擴展性較好,而且用戶界面友好。目前正在飛速發(fā)展的一個階段是以Internet為基礎(chǔ),Internet的接入為嵌入式系統(tǒng)提供了強大的網(wǎng)絡運作功能,這是嵌入式操作系統(tǒng)的需求,也是其飛速發(fā)展的一個標志。開發(fā)嵌入式系統(tǒng)主要是選擇操作系統(tǒng),選擇原則包括:
(1)兼容性,操作系統(tǒng)是否具有兼容性在各異的平臺或者各異的系統(tǒng)上顯得尤為重要,良好的軟件兼容性可以使系統(tǒng)在不同的平臺上方便地運行,或者通過簡單的微調(diào)就可以運行。
(2)實時性,嵌入式操作系統(tǒng)的應用廣泛,因此需要其對各種異常或者各種命令隨時隨地做出回應。
(3)豐富的資源信息,這對提高系統(tǒng)開發(fā)的效率起著至關(guān)重要的作用。
(4)定制能力,硬件系統(tǒng)各不相同,因此要求系統(tǒng)的定制能力也相當?shù)母摺?/p>
(5)成本,這是任何一個開發(fā)商對產(chǎn)品都必須要考慮的問題。
(6)中文支持度?;谏鲜龅囊蛩兀谶x擇操作系統(tǒng)時要慎重,而Linux操作系統(tǒng)是最符合上訴原則的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)穩(wěn)定性較高,性能較好,支持各種不同的任務,可以調(diào)試結(jié)構(gòu),資源豐富,成本較低,結(jié)構(gòu)多變,應用廣泛。
軟件無線電是隨著計算機技術(shù)、高速數(shù)字處理技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的,其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線,將電臺的各種功能盡量在一個開放性、模塊化的平臺上由軟件來確定和實現(xiàn)。該平臺的調(diào)制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調(diào)制碼型等系統(tǒng)工作參數(shù)具有完全的可編程性。
傳統(tǒng)的衛(wèi)星測控平臺存在著性能不完善,調(diào)制方式、副載波、碼速率組態(tài)不靈活,體積偏大等問題。研制和開發(fā)通用化、綜合化、智能化的測控平臺,通過注入不同的軟件,實現(xiàn)對調(diào)制載頻、調(diào)制方式、傳輸碼速率等參數(shù)的改變,應用于各種軌道衛(wèi)星平臺的遙測遙控任務。數(shù)字信號處理器(DSP)是整個軟件無線電方案的靈魂和核心所在。通用平臺的靈活性、開妻性、通用性等特點主要是通過以數(shù)字信號處理器為中心通用硬件平臺及DSP軟件來實現(xiàn)的。經(jīng)過比較,我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套實時的DSP系統(tǒng)。
圖1TMS320C6701結(jié)構(gòu)框圖
1軟件無線電通用平臺的DSP技術(shù)
1.1TMS320C6701DSP芯片介紹
TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片,具結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
TMS320C6701的主要特點為:
*單指令字長為32位,8個指令組成一個指令包,總字長為256位,引腳與TMS320C6201系列的引腳兼容。
*體系結(jié)構(gòu)采用甚長指令字(VLIW)結(jié)構(gòu);
*硬件支持IEEE標準的單精度和雙精度指令集,支持字節(jié)尋址獲得8位/16位/32位數(shù)據(jù),指令集中有位操作指令(包括位域抽取、設(shè)置、清除以及位計數(shù)、歸一化等);
*1Mb(位)的片內(nèi)存儲空間,其中程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間各512Kb;
*32b外部存儲器接口(EMIF),有52MB的外部存儲器尋址能力;
*四通道自加載DMA協(xié)處理器,可用于數(shù)據(jù)的DMA傳輸;
*16位宿主機接口(HPI);
*兩個多通道緩沖串口(McBSPs);
*兩個32位通用定時器;
*靈活的鎖相環(huán)路(PLL)時鐘產(chǎn)生器,可以對輸入時鐘進行不同的倍頻處理;
*芯片內(nèi)部有IEEE1149.1標準邊界掃描仿真器(JTAG),可用于芯片的自檢和開發(fā);
*芯片共352腳采用BGA封裝,以獲得好的高頻電氣性能,并使芯片尺寸變??;
*采用0.18μm工藝,則五層金屬組成,輸入輸出接口電壓為3.3V,核心電壓1.8V(167MHz時為1.9V)。
1.2DSP技術(shù)在軟件平臺中的應用
每套測控平臺含雙機備份的遙控調(diào)制器與遙控解調(diào)器,雙機分別由獨立電源供電。系統(tǒng)總體框圖如圖2所示。調(diào)制器與解調(diào)器分別通過不同的RS232串口與遙控處理計算機通信,完成對調(diào)制解調(diào)器的控制及其帶數(shù)據(jù)的收發(fā)。
用戶在每次任務前通過控制計算機設(shè)置調(diào)制方式、調(diào)制參數(shù)及通信連接方式,并調(diào)用算法參數(shù)生成程序產(chǎn)生調(diào)制器和解調(diào)器中算法的預置參數(shù),并在設(shè)備初始化時以批數(shù)據(jù)方式從串口送入DSP芯片,經(jīng)校驗后送FlashROM中。為保證程序傳送的可靠性,采用IRQ差錯控制方式,DSP每接收一個數(shù)據(jù)包在存儲的同時向計算機回傳數(shù)據(jù)信息,計算機一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出錯即轉(zhuǎn)入重傳方式。參數(shù)設(shè)置成功后,調(diào)制解調(diào)器根據(jù)協(xié)議發(fā)送和接收遙控指令,并將工作狀態(tài)回送遙控處理計算機,同時在遙控前端機面板上顯示。
1.3調(diào)制器與解調(diào)器硬件結(jié)構(gòu)與功能描述
硬件系統(tǒng)以DSP為核心,電路主要由下述模塊組成:電源模塊、系統(tǒng)時鐘及模式設(shè)置模塊、存儲器模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊、與控制計算機通信模塊、調(diào)制輸出模塊、B碼時鐘接收模塊和顯示控制模塊。在解調(diào)系統(tǒng)中,除解調(diào)輸入模塊、解密接口模塊和顯示控制模塊外,其余模塊均與調(diào)制系統(tǒng)一致,如圖3所示。
調(diào)制器加電時,DSP首先通過外部存儲器模塊完成自加載。自加載完成后,由DSP主程序?qū)顟B(tài)顯示監(jiān)控模塊進行參數(shù)初始化設(shè)置。在有調(diào)制任務時,首先由控制計算機對DSP進行參數(shù)設(shè)置(如濾波器參數(shù)、調(diào)制制式、調(diào)制副載頻、調(diào)制碼速率等),然后發(fā)調(diào)制數(shù)據(jù)給DSP,由DSP的串行通信口接收數(shù)據(jù),在DSP內(nèi)完成副載頻調(diào)制;調(diào)制數(shù)據(jù)經(jīng)DSP串口發(fā)送給數(shù)模塊轉(zhuǎn)換進行數(shù)模轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換的信號過低通可編程濾波器濾波后輸出。解調(diào)器的工作過程與上類似,在檢測到有已調(diào)副載波進入A/D通道時,啟動解調(diào)模塊進行解調(diào),將解調(diào)的數(shù)據(jù)送到控制計算機。
2DSP實現(xiàn)信號調(diào)制和解調(diào)
2.1信號調(diào)制
調(diào)制器的設(shè)計目標是在可編程的硬件平臺上,通過注入不同的算法或執(zhí)行軟件,實現(xiàn)不同載波頻率、調(diào)制方式、傳輸速率和碼型的多制式的通用型調(diào)制器。它將以靈活的重構(gòu)性支持各種通信發(fā)射機的不同需求,更有利于各通信設(shè)備的互連互連??紤]到數(shù)字直接合成技術(shù)具有數(shù)控靈活、頻率分辨率高、頻率切換快、相位可連續(xù)線性變化、覆蓋帶寬大、生成的正弦/余弦信號正交性好等特點,我們的設(shè)計方案是以DSPs芯片為內(nèi)核,采用軟件DDS技術(shù),實現(xiàn)高精度、高性能的數(shù)字調(diào)制器。調(diào)制器的總體框圖如圖4所示。
幀分析在設(shè)備初始化時完成程序數(shù)據(jù)的接收、校驗和轉(zhuǎn)發(fā)(向FlashROM送)。在正常工作時,從幀數(shù)據(jù)中分離出調(diào)制參數(shù)及等調(diào)制數(shù)據(jù),分別送參數(shù)寄存器與數(shù)據(jù)寄存器。
圖5BPSK接收總體框圖
在數(shù)據(jù)格式變換中,完成將輸入的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制參數(shù)控制字(如相應調(diào)制方式下的頻率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A)和相應格式的被調(diào)制數(shù)據(jù),經(jīng)滾降處理后(對于FSK方式可不用滾降處理)對正弦載波進行調(diào)制。
2.2信號解調(diào)
對于BPSK接收,我們采用相干解調(diào)方式,如圖5所示。接收信號經(jīng)帶通采樣得到原始信號序列后,首先與本地產(chǎn)生的正弦序列相混頻,然后經(jīng)低通濾波除高頻分量,得到其帶信號樣值序列(正弦序列的頻率與相位也由此樣值序列獲得)。再對基帶信號樣值序列進行最佳判決點時刻波形估計,估計值送往均衡器做均衡處理,均衡結(jié)構(gòu)再做0、1判決得到最終的解調(diào)數(shù)據(jù)。解調(diào)的關(guān)鍵點在于本地載波的同步和符號定時誤差的提取。
ASK(FSK)信號的解調(diào)方法可分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩類。由于相干解調(diào)的抗干擾能力較強,本方案采用相干解調(diào)方式。圖6為采用相干解調(diào)時,接收端的解調(diào)總體方案流程框圖。
接收信號首先經(jīng)低通濾波器,濾除帶外噪聲(此處的低通濾波器由專用器件設(shè)計)。然后經(jīng)A/D變換,得到樣值序列,按照工作的不同階段,分兩路分別與本地相應的相干載波進行解調(diào),主要包括混頻和低通濾波兩過程。解調(diào)后的信號經(jīng)低通濾波器后,恢復出基帶信號?;鶐盘栠M行位定時和碼元判決,得到最終的解調(diào)數(shù)據(jù)。
建筑電氣自動化控制技術(shù)的應用必然需要各種電氣設(shè)備的參與,并且設(shè)備的質(zhì)量在整個的建筑電氣自動化控制技術(shù)應用中占據(jù)著重要的位置,一旦電氣設(shè)備存在一定的問題的話就會直接影響到整個建筑電氣自動化控制技術(shù)的實施質(zhì)量,進而影響到后期建筑電氣自動化控制技術(shù)的應用,具體來看,設(shè)備對于建筑電氣自動化控制技術(shù)的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:(1)設(shè)備自身的問題,電氣設(shè)備對于建筑電氣自動化控制技術(shù)的影響一個主要的問題就是我們所應用的設(shè)備自身存在質(zhì)量問題,這種質(zhì)量問題存在的原因有很多,比如設(shè)備在生產(chǎn)過程中可能就存在著質(zhì)量問題,一旦在建筑電氣自動化控制技術(shù)應用中采用這些質(zhì)量不達標設(shè)備的話就會影響到建筑電氣自動化控制技術(shù)的質(zhì)量,另外,設(shè)備規(guī)格不符合我們所需要的要求的話也會影響到建筑電氣自動化控制技術(shù)的質(zhì)量,設(shè)備在運輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會影響到后期的正常使用;(2)環(huán)境因素的影響,電氣設(shè)備對于周圍環(huán)境的依賴性也是比較強的,尤其是對于電氣設(shè)備周圍空間內(nèi)的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻,但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會嚴重的影響設(shè)備的正常使用,最終影響建筑電氣自動化控制技術(shù)的質(zhì)量。
1.2技術(shù)對建筑電氣自動化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動化控制技術(shù)作為一種最為新型的技術(shù)手段自然也離不開技術(shù)的支持,因此,反過來說,技術(shù)必然也會對建筑電氣自動化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,技術(shù)水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動化控制技術(shù)運用水平的高低,但是就當前我國的建筑電氣自動化控制技術(shù)中的技術(shù)水平現(xiàn)狀來看,仍然存在著一些問題,這些問題主要表現(xiàn)在兩個方面:(1)技術(shù)升級不及時,雖然建筑電氣自動化控制技術(shù)就當前來看算是一種較為新型的技術(shù)手段,但是就建筑電氣自動化控制技術(shù)本身來說仍然需要不斷地進行技術(shù)升級才能更好地適應當前人們對于建筑電氣不斷提高的要求,一旦建筑電氣自動化控制技術(shù)升級不及時導致電氣自動化技術(shù)落后于人們?nèi)找嫣岣叩囊蟮脑捑蜁乐氐挠绊懡ㄖ姎庾詣踊刂萍夹g(shù)的應用價值,也不利于建筑電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展;(2)在技術(shù)管理方面存在一定的缺陷,技術(shù)管理對于整個建筑電氣自動化控制技術(shù)的重要性不言而喻,一個完善的技術(shù)管理體系能夠使得建筑電氣自動化控制技術(shù)最大程度的發(fā)揮自身的優(yōu)勢,甚至能夠最為及時的針對自身的不足進行更新?lián)Q代,而當前我國建筑電氣自動化控制技術(shù)不存在完善的技術(shù)管理制度和體系,進而就極有可能導致建筑電氣自動化控制技術(shù)在具體運用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。
1.3人員對建筑電氣自動化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動化控制技術(shù)的施工和具體應用都離不開具體人員的操作,因此,人員也會對于建筑電氣自動化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。就建筑電氣自動化控制技術(shù)本身而言,其應用的最根本的目的就是發(fā)揮自動化功能來減少建筑電氣工程使用中對于人員的依賴,但是這并不代表著在實施中就可以減少人員的使用,或者是降低施工人員的素質(zhì),就當前我國建筑電氣自動化控制技術(shù)的現(xiàn)狀來看,人員的影響主要表現(xiàn)在以下兩點:(1)專業(yè)素質(zhì)不高,建筑電氣自動化控制技術(shù)作為一種新型的科學技術(shù)手段,其科技水平相對傳統(tǒng)電氣工程來說更高,因此,就對具體的工作人員提出了更高的要求,尤其是在專業(yè)性上更是要求人員具備較高的素質(zhì),一旦工作人員專業(yè)水平不夠的話就會在很大程度上影響實施的質(zhì)量,最終影響建筑電氣自動化控制技術(shù)的應用效果;(2)缺乏對工作人員的監(jiān)督,工作質(zhì)量的高低和監(jiān)督存在著密切的聯(lián)系,如果我們對工作人員的施工質(zhì)量進行密切監(jiān)督的話就會在一定程度上提高工作人員施工的質(zhì)量,進而提高建筑電氣自動化控制技術(shù)的水平,而如果監(jiān)督不到位的話,那么就會很容易使工作人員產(chǎn)生懈怠,甚至會出現(xiàn)工作失誤,最終影響建筑電氣自動化控制技術(shù)的質(zhì)量。
2建筑電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展方向
2.1在建筑電氣自動化控制技術(shù)中融入網(wǎng)絡技術(shù)
網(wǎng)絡信息技術(shù)作為當前較為先進的另一種科學技術(shù)也應該使其在建筑電氣自動化控制技術(shù)中發(fā)揮一定的作用,網(wǎng)絡技術(shù)的合理運用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術(shù)的更新速率,擴展建筑電氣自動化控制技術(shù)的應用范圍;并且除此之外,在建筑電氣自動化控制技術(shù)中合理的運用網(wǎng)絡技術(shù)能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術(shù)的管理水平,促進建筑電氣自動化控制技術(shù)的快速發(fā)展。
2.2加強系統(tǒng)的修復和維護
建筑電氣自動化控制技術(shù)在實施和具體應用過程中離不開系統(tǒng)的修復和維護過程,并且建筑電氣自動化控制技術(shù)的維護和修復極為關(guān)鍵,加強對于建筑電氣自動化控制技術(shù)的維護和修復管理能夠提高建筑電氣自動化控制技術(shù)的運用水平,確保建筑電氣自動化控制技術(shù)的應用穩(wěn)定性。
2.3提高系統(tǒng)更新頻率
當前科學技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,電氣自動化控制技術(shù)的更新也應該緊隨科學技術(shù)發(fā)展的步伐提高自身系統(tǒng)更新的速率,以滿足當前人們對于建筑電氣自動化控制技術(shù)不斷提高的要求。
二、運用現(xiàn)代信息技術(shù)引導學生主動探究
現(xiàn)代教學提出學生并不是信息的被動接受者,而是主動構(gòu)建者,是真正意義上的學習主體。在具體的教學中,我們要引導學生以主體身份來展開主動探究,讓學生充分運用舊知來不斷地學習新知,從而將學生的探究活動引向一定的深度和廣度,讓學生在學到知識的同時掌握方法、提高技能,掌握基本的數(shù)學思想與方法,得到數(shù)學素養(yǎng)與綜合能力的整體提高。現(xiàn)代信息技術(shù)不僅可以為我們提供更為豐富有效的數(shù)學素材,而且可以為學生提供一個互動探究的平臺,引導學生展開的積極探究活動。如在學習“軸對稱圖形”時,我們就可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)向?qū)W生直觀而動態(tài)地展現(xiàn)現(xiàn)實生活與大自然中所存在的軸對稱圖形,以豐富的數(shù)學資源來開闊學生的視野,將學生的數(shù)學探究活動引向一個更為寬廣的平臺。在學生有初步認知的基礎(chǔ)上,教師再利用現(xiàn)代信息技術(shù)的動態(tài)模擬功能來向?qū)W生展現(xiàn)沿對稱軸折疊后完全重疊這一現(xiàn)象,這樣便可以加深學生的認知,從而使學生展開獨立思考與積極思維。在此基礎(chǔ)上我給予學生親自動手操作的時間,讓學生充分利用手邊的材料在小組內(nèi)展開積極的合作與交流,這樣可以讓學生獲得更為直接的經(jīng)驗,更加利于學生的理解,更加利于學生探究活動的開展。
三、運用現(xiàn)代信息技術(shù)培養(yǎng)空間想象能力
空間想象能力是學生學好幾何的關(guān)鍵,初中生空間想象能力薄弱,這正是制約幾何教學的重要因素。要實現(xiàn)幾何有效教學就必須要重視學生空間概念的建立,培養(yǎng)學生空間想象能力,這樣學生才能更好地學習幾何。由此可見空間想象既是學好幾何的關(guān)鍵,同時也是幾何學習的重要目標?,F(xiàn)代信息技術(shù)具有強大的演示與轉(zhuǎn)化功能,可以在實物與圖形之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)換,從而避免了傳統(tǒng)教學中依據(jù)圖形枯燥而單純地講授,而是將平面圖形與具體的實物結(jié)合起來,使得教學更加立體化、動態(tài)化,這樣更加利于學生空間想象能力的增強與培養(yǎng)。如在學習“圓與圓的位置關(guān)系”這一內(nèi)容時,我們就可以充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的強大優(yōu)勢來直觀而動態(tài)地移動圓,通過圓位置的移動來讓學生清楚而直以地觀察到兩圓位置關(guān)系的變化。這樣不僅可以讓學生通過直接觀察來獲取感性認知,并由此上升為理性認知,更為重要的是可以讓學生將具體的位置關(guān)系抽象的理念與具體的形結(jié)合起來,讓學生在頭腦中建立空間概念,學生才能達到對此部分知識的真正理解與靈活掌握,并在學習的過程中逐步培養(yǎng)起起空間想象能力。
四、運用現(xiàn)代信息技術(shù)突破教學重難點
數(shù)學具有很強的抽象性,而學生正處于認知的初級階段,以具體形象思維為主,尚未形成抽象邏輯思維能力,二者之間的矛盾正是一直以來數(shù)學教學低效的主要原因。如何有效地突出重點、突破難點,讓學生深刻理解,這正是廣大數(shù)學教師最為關(guān)注與不斷探索的重要課題?,F(xiàn)代信息技術(shù)具有豐富的表現(xiàn)力,可以將那些抽象枯燥而深奧的幾何概念、定理等以直觀而形象的畫面、圖片與實物等展現(xiàn)出來,化抽象為形象、化無形為有形、化繁瑣為簡單,可以為學生提供豐富的感知表象,從而架起由學生的具體感知到抽象思維飛躍的橋梁,更好地突出重點、突破難點,加深學生的理解與掌握。如圓柱、圓錐的側(cè)面積的推導,以往的教學采用實物模型演示,只能展現(xiàn)其結(jié)果,并不能將其過程直觀而動態(tài)地展現(xiàn)出來,這讓教師的講解不充分,學生的理解不透徹。采用現(xiàn)代信息技術(shù)可以有效地突破這一難點,我們可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)所特的功能來將圓柱沿著一條母線剪開、旋轉(zhuǎn),將其由立體圖形到平面圖形互相轉(zhuǎn)換的過程動態(tài)而直觀地展現(xiàn)出來,將其運動的軌跡標注出來,這樣便可以讓學生認識到“圓柱底面圓的周長即它展開的長方形的一邊,母線即長方形的另一邊”,完成“圓柱的側(cè)面積即展開的長方形的面積”這一轉(zhuǎn)化,讓學生真正理解這一知識點。