時間:2023-03-22 17:49:04
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇三維目標論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
一、形式多樣化趣味性,實現情感價值標準
在引入本課題時,可以采用多種形式:興趣實驗、故事、魔術等豐富多彩的形式。我采用下面的形式:本節課我們來學習一種物質,請大家根據提示,猜猜物質的名稱。教師展示一種白色固體(以幻燈片形式漸次打開): 鹽——溶于水顯堿性——侯德榜。
使學生的思維處于激活狀態,快速進入化學學習狀態,這時教師可趁熱打鐵,介紹中國近代民族化學工業的拓荒者——侯德榜的故事,點燃了學生為祖國發憤讀書的學習熱情,為學生的學習樹立了遠大的理想奠定了基礎,實現情感態度和價值觀的正向遷移。
二、內容生活化實踐性,達到知識技能標準
化學來源于生活,又服務于生活。聯系生活實際進行教學,能更好的引導學生認識化學在促進社會發展和提高人類生活質量方面的重要作用。
例如,炎熱的夏天,如果有杯“晶晶亮,透心涼”的雪碧,那是多么高興的事情。由生活案例設計如下學生實驗:自制“雪碧”。
步驟:①用杯子盛半杯水,再加入同體積白醋;②迅速加入紙包中所有食用碳酸鈉粉末。
在此實驗基礎上,引導學生進行討論,如產生大量氣泡的原因是什么?反應原理是什么?與我們所學的哪些知識有聯系?現在制得的“雪碧”能不能飲用?它與購買的雪碧成分相同嗎等。通過“實踐—認識—再實踐—再認識”的科學過程,既傳授了知識,又培養了能力。
三、遵循邏輯化規律性,落實過程方法標準
一位教育家說:教學的藝術并不在于傳授學科知識,而在于傳授學習方法,在于激勵、喚醒和鼓舞學生,讓每個學生的潛能盡量發揮出來。在教學過程中揭示學科的規律性,利用邏輯推理等手段,掌握學科基礎理論和基本定律等內容,來提高學生的科學素養。
小京學生在課外閱讀時,發現過去人們將貝殼(主要成分是CaCO3)灼燒后的固體溶于水,加入純堿后,即可制得NaOH。小京寫出所發生反應的化學方程式:
① CaO+H2O === Ca(OH)2;② Na2CO3+Ca(OH)2 === CaCO3+2NaOH;
③ CaCO3 CaO+CO2
則發生反應的順序為 ______。
課堂上,小京進行了相關實驗,他向盛有澄清石灰水的燒杯中加入過量Na2CO3溶液,生成白色沉淀,過濾后得到無色溶液,小京高興的說:“我制得了NaOH。”小歡學生卻說:“這種無色溶液中不一定含有NaOH。” 他提出如下實驗:
辨證唯物主義認為,事物是不斷運動的,事物的運動變化是有規律的。由貝殼制取NaOH按照“貝殼——氫氧化鈣(純堿)——NaOH”的反應規律來完成的。抓住其內在規律性,不難找到反應順序。在制取NaOH的過程中,用到了Na2CO3,而Na2CO3與NaOH的性質既具有對立性又具有統一性,是矛盾的兩個方面。其對立性是:Na2CO3是鹽,NaOH是堿;其統一性是:Na2CO3和NaOH都具有堿性,都能使無色酚酞試液變紅,因此用酚酞不能區分Na2CO3和NaOH。
學生在開始學習時,可能出現認識上的偏差,因此學生在實踐過程中出現認識的偏差正是我們教學中需要解決的問題。針對小歡的實驗設計和結論,引導學生用辨證觀點展開討論,找出此類問題的規律性方法,指出結論的不當之處,并提出正確的設計方案。
通過討論,學生提出的改進方案如下:李潔認為小歡的實驗方案也不嚴密,不能證實無色溶液中一定含有NaOH,其理由是______ 。
李潔設計了另一個實驗:
請你和同學討論后把李潔的實驗方案完成。
在解答問題時,運用邏輯思維找出規律性,可使學生能力迅速提升。針對Na2CO3和NaOH都具有堿性,在檢驗時互相干擾,因此在驗證NaOH前必須排除 Na2CO3的干擾,也就是要先除雜以排除干擾,學生在討論除雜時,提出兩種方案:
方法一:加入適量石灰水,過濾,再滴加酚酞試液,溶液呈紅色(加堿)。
中圖分類號:TN949.199 文獻標識碼:B
3-D Goes Deep at Display Week 2010
Jenny Donelan
(Information Display magazine)
Abstract: In recent years, Display Week has featured special sessions to demonstrate 3-D. For 2010, with the technology clearly on the commercial horizon, the Society for Information Display has designated dedicated sessions for 3-D papers. The 2010 technical program will feature nine sessions on 3-D technology: Polarization-Based Stereoscopic Projection Displays, Crosstalk in Stereoscopic Displays, Autostereoscopic Displays,Autostereoscopic-Display Measurements, 2-D/3-D Switching for Autostereoscopic Displays, Human Factors of 3-D Displays, Volumetric and Integral Imaging, 3-D TV and 3-D Video, and Novel 3-D Displays.
Keywords: 3-D displays; commercial; Display Week
引 言
盡管三維顯示技術并不能稱之為全新的技術――一提到三維顯示,人們的腦海中就會浮現出早在新維多利亞時代就有的立體視鏡,以及上世紀50年代早期的恐怖和科幻電影,然而該技術最近的發展勢頭的確令人耳目一新。在世界的許多地方,選擇觀看一部新電影的三維顯示版本還是“常規”版本已經是很常見的事情。根據美聯社的統計,2009年共有20部三維顯示電影發行,而2008年這個數字僅為8部。北美地區的三維影院也從2008年的1,514個發展到2009年的3,548個,增加了一倍以上。盡管三維電影僅占去年電影總發行量558部的4%,但票房收入卻占到了總票房收入的11%。因此,較小屏幕顯示器的制造者也急于抓住這一機會,今年初拉斯維加斯消費電子展會上大量三維電視的展示就是很好的證明。許多制造商了新款的三維電視,而零售商巨頭如Best Buy和沃爾瑪,或者已經開始銷售三維電視,或者計劃在今年下半年銷售三維電視(圖1所示為LG展示的三維電視樣品)。
上述市場動向表明,至少在電影領域,如同許多技術在普及之前一樣,三維顯示同樣面臨“先有雞還是先有蛋”的難題:三維顯示器只有在播放三維顯示影片時才可以顯示出真正的優勢,同樣三維顯示影片只有通過三維顯示器播放才能達到最佳的觀看效果。顯示器制造商希望市場上先有足夠數量的高質量三維顯示影片來確保對三維顯示器的資源需求,而影像內容制作者則希望在開發可立體顯示的影片之前,消費者已經有了方便觀看三維顯示影片的顯示器。現在,華盛頓大學機械工程系資深研究員、SID三維技術副主席Brian Schowengerdt稱,目前產業已經達到了這樣一個時點:即三維顯示器開發商開始確信將會有足夠數量的三維顯示影片來拉動三維顯示器的市場,反之亦然。三維顯示影院系統開發商RealD致力于堅定影院擁有者和制片人的信心――三維顯示影院與影片將有一個強勁互動增長,并指出導演詹姆斯卡梅隆(James Cameron)這樣的名人就為電影制片人提供了一個引人注目的范例。近期三維電影的大量涌現也為三維顯示器在家庭娛樂市場的普及提供了發展初期的重要片源數量積累。在家庭三維領域,許多重要的制造商(三星、索尼、LG等)已經開始生產或者準備生產三維電視。索尼已經以最公開的方式宣布三維顯示將成為整個公司的一個主要發展重點,涵蓋許多產品平臺(電視機、游戲機和攝像機等)。
1 三維顯示分會
基于上述原因,同時也由于有大量三維顯示相關論文提交,今年的SID增加了專門的三維顯示分會來迎合這股潮流。Schowengerdt稱,“在過去的幾年里,我們已經注意到了與三維相關的論文數量的增加。”然而,任何關注三維顯示,希望追蹤所有相關文章的人都面臨一個挑戰,它們不是一個分會或一個會場所能涵蓋的。Schowengerdt說:“三維顯示器的主題貫穿所有領域。” 事實上,在今年9場三維分會上,7場是聯合分會,包括投影、顯示測量、應用視覺以及其它領域等。
2 趨勢:三維電視和裸眼三維
毫無意外地,在今年的專題討論會中,三維顯示電視的發展是論文研究的主要動向之一。比如有一場論壇報告內容完全是三維顯示電視和三維視頻的研究。Schowengerdt稱有兩篇論文非常引人關注:SMD公司Baek-Woon Lee發表的“Novel Simultaneous Emission Driving Scheme for Crosstalk-Free 3D AMOLED TV”(新型同步發光驅動設計無串擾的三維AMOLED電視)和三星電子Dae Sik Kim發表的“New 240-Hz Driving Method for Full-HD and High-Quality 3D LCD TV”(新型240Hz刷新頻率的全高清和高品質三維液晶電視)。在視頻領域,由臺灣大學Chao-Chung Cheng發表的“An Ultra-Low-Cost 2-D/3-D Video Conversion System”(超低成本2-D/3-D視頻轉換系統)和“3D Video Framework Design for FVV Realization”(為FVV設計的三維視頻結構)也是值得關注的論文。
另一個在SID上從不同方向進行討論的主要議題是裸眼三維技術。盡管已經令人驚喜地證明了消費者愿意戴上特殊的眼鏡來觀看如“阿凡達”這樣的三維電影,然而要求讓眼鏡消失的意愿也很強烈。Schowengerdt說:“不需要眼鏡就獲得高保真的三維顯示是最高目標。”
三篇論文體現了裸眼三維技術的發展趨勢,微軟公司Adrian Travis發表的“Backlight for View- Sequential Autostereoscopic 3D”(視頻連續的全息三維顯示的背光)、3M公司John Schultz發表的“Directional Backlight Lightguide Considerations for Full Resolution Autosterescopic 3D Displays”(高解析度全息三維顯示屏的定向背光方向設計)和“Directional Backlight Timing Requirements for Full-Resolution Autostereoscopic 3D Displays”(全解析度全息三維顯示屏的定向背光時序要求)。Schowengerdt說這些論文受到關注是有原因的,首先,后兩篇論文表明3M已經投入大量的資金用于三維顯示技術;其次,三篇論文都通過背光的設計而不是利用透鏡陣列使得左眼和右眼獲得不同的圖像,這將使顯示屏的全解析度得到應用。
日本信息和通訊技術研究所Shunsuke Yoshida發表的“Prototyping of Glasses-Free Table-Style 3D Display for Tabletop Tasks”(用于桌面任務的裸眼三維顯示屏模型)也受到關注。本文探討了當三維顯示器置于水平方向而不是垂直方向時必要的特殊考慮。這種新型顯示器是一種倒錐形,使觀眾能夠坐在周圍觀看。這種整體的形式和顯示器能夠使每個觀眾都能看到正確的立體視圖。
另外,其它值得關注的問題還包括建立檢測和開發三維視頻和顯示器的標準,以及為消除能夠降低立體效果的左、右眼串擾問題的解決方法等。
3 特殊的三維電影活動
本屆SID研討會涵蓋了上述提到的三維顯示技術的各個方面,但需要記住的重要一點是,從最開始,三維顯示技術的發展就與娛樂產業密不可分。為體現這一結合,今年顯示周在5月25日星期二晚上,舉辦了一個特別的三維顯示電影活動。在一臺專門的30in大熒幕上播放三維短片,內容是三維電影制片人以及這個快速發展產業內其他相關人員的談話。
參考文獻
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[2] Wal-Mart to Carry 3-D TVs in Select Stores. /wal-mart/wal-mart-carry -3d -tvs-slect-stores-18846.
[3] /united/3D.
一、三維激光掃描技術的特點
三維激光掃描技術與傳統測量技術相比具有如下一些特點:
(1)非接觸測量
三維激光掃描技術采用非接觸掃描目標的方式進行測量,無需反射棱鏡,對掃描目標物體不需進行任何表面處理,直接采集物體表面的三維數據,所采集的數據完全真實可靠。可以用于解決危險目標、環境(或柔性目標)及人員難以企及的情況,具有傳統測量方式難以完成的技術優勢。
(2)數據采樣率高
目前,采用脈沖激光或時間激光的三維激光掃描儀采樣點速率可達到數千點,秒.而采用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達到數十萬點/秒。可見采樣速率是傳統測量方式難以比擬的。
(3)主動發射掃描光源
三維激光掃描技術采用主動發射掃描光源(激光),通過探測自身發射的激光回波信號來獲取目標物體的數據信息,因此在掃描過程中,可以實現不受掃描環境的時間和空間的約束。
(4)高分辨率、高精度
三維激光掃描技術可以快速、高精度獲取海量點云數據,可以對掃描目標進行高密度的三維數據采集,從而達到高分辨率的目的。
(5)數字化采集,兼容性好
三維激光掃描技術所采集的數據是直接獲取的數字信號,具有全數字特征,易于后期處理及輸出。用戶界面友好的后處理軟件能夠與其它常用軟件進行數據交換及共享。
(6)可與外置數碼相機、GPs系統配合使用
這些功能大大擴展了三維激光掃描技術的使用范圍,對信息的獲取更加全面、準確。外置數碼相機的使用,增強色彩色信息的采集,使掃描獲取的目標信息更加全面。GPS定位系統的應用,使得三維激光掃描技術的應用范圍更加廣泛,與工程的結合更加緊密。近一步提高測量數據的準確性。
(7)結構緊湊、防護能力強適合野外使用
日前常用的掃描設備一般具有體積小、重量輕、防水、防潮,對使用條件要求不高,環境適應能力強,適于野外使用。
二、掃描技術于金屬礦中的應用
1、設計掃描方案和獲取數據
基于黑色露天炭的反射率只有10~15%,其最大的測距只有450m,所以要分多站架設儀器。經考察,確定在視野比較開闊的6個地方架立儀器對礦區進行激光掃描,每個測站分別采用近距離標準測量和遠距離精密測量兩種模式,標準模式一周用時4min,精密測量模式一周用時12.5min。把整個礦區測完大約只要2.5h,若是兩臺全站儀則至少需要兩天的時間才能測完,可見3D掃描儀的速度有多快。
2、處理數據和建立三維模型
(1)平滑掃描數據。均勻化點與點之間的距離,使得測量距離的誤差變小;平滑分為連續和不連續表面平滑兩種,不連續的表面是在較遠的距離上有前景的數據和對象,而連續的表面是指其所有的點都處于其上面的平面;因此,樹和燈柱等適合用不連續平滑,而墻則更適合是連續平滑。
(2)過濾數據。用孤點過濾,其中過濾點的間隔菜單會有提示,在通常情況下我們都是選取2m,也就是,假如在一個點的方圓2m之內不存在其他的點,則將會被過濾掉;接著,進行最小間隔的過濾,在實際中,考慮到金屬礦上所要求的精度,20cm,則意味著兩點的距離最小要求在20cm。在軟件的過濾選項中,其實還有很多的內容,我們在操作的時候,可以根據實際的情況和自己的需要進行選擇。其后,再進行數據的修剪,把那些沒用的點全都刪除掉,最后進行孤點的過濾,形成彩色的點陣圖。
(3)平面三角化點云。在進行三角化的時候,要注意確定三角網的最小角和最大邊,控制TTN 的精度和結構。在進行建立表面模型的時候,有球面三角化和平面三角化兩種形式,平面三角化就是于X—Y平面中創建三角網,就是用于創建激光掃描點的二維三角網;然而,對于帶有復雜結構的單個掃描數據,則采用球面三角化比較適合。上述就是一個站上模型的建立過程,多站激光掃描數據需要經過坐標登記和坐標糾正后,才能建立多測站的整個測區的統一模型。
3、坐標的登記以及坐標的糾正
基于當次激光掃描的是指測站不是在已知點上進行的,所以,被掃描出來的一幅掃描點云圖的坐標系是任意的,利用它不能夠直接的建立整個露天礦測區的模型,精確的將多幅點云圖納入到統一的坐標系,這樣一種方法我們將它稱之為坐標的匹配。
坐標的糾正,是把點云納入至地面測量坐標系統的方法。其的操作過程是,與掃描區域附近或掃描區域之中的控制點設置標靶,進而使得相鄰的激光掃描點云圖上有3個以上的控制點標靶,通過對控制點進行的強制符合,就可以將相鄰的掃描點云圖統一至相同的一個特定坐標系之中,這被稱之為全局方式的坐標糾正,這樣可以有效的防止在進行坐標轉換時的坐標轉換誤差的積累。而球形標靶,則是利用反射率比較高的材料做成的圓球,將其置于控制點之上,其球心可以通過礦山測量的坐標得到,在進行測量時,每個激光掃描站至少要掃描到兩個以上的標靶球,在計算出標靶球的掃描坐標之后,按照三維坐標轉換對其進行糾正。
4、挖礦體積的測量原理
對礦體的體積量的計算,其原理非常簡單。舉個比較簡單的例子,有一個碗壁很薄的碗,我們想知道它的容量,我們先給碗盛滿水,則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這是,一個人喝了一部分的水,問這人喝了多少水?其實就會喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此,就是本月與前個月礦體表面圍成的體積。
5、金屬礦開采量的計算的應用
為了方便,將修剪、過濾和平滑統為修剪,而且每一次的測量全都進行了6站激光掃描。經過2種處理方法形成總點云,可以先坐標糾正后修剪,也可以先修剪后坐標糾正。每一個模型都可以計算“表面圍成的體積”,被計算處理的體積是相對于基準面礦體范圍內的體積。
三、結語
綜上所述,應用全數字三維激光掃描技術來開展露天礦山測量工作,明顯優于傳統的礦山測量技術,為我們提供了可靠、快捷、方便、安全的技術解決方案,是目前露天礦山地質測量中最有效、最快捷、最經濟、最安全的技術手段,它必將在露天礦山測量中得到廣泛的應用。
參考文獻:
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)04-0081-03
近幾年,國內各大高校都在積極推進實踐教學,然而到目前為止,實踐教學還是依附于理論教學,沒有形成獨立的教學體系。高校實踐教學的實驗室建設落后,嚴重影響實踐教學效果。實踐教學的師資力量薄弱,實際操作能力不足。學校的教學制度、教學獎勵也往往是針對課堂理論教學。實踐教學的各個環節薄弱,實踐教學要求的條件不完善,還尚未形成獨立完整的實踐教學體系。
構建完整的、科學的實踐教學體系是實現工商管理專業人才培養目標的根本保證。本文以霍爾三維結構模型為理論基礎,結合工商管理專業的特點,提出工商管理專業實踐教學的三維結構體系。
一、霍爾三維結構模型
美國系統工程師A.D霍爾在1969年提出了一種系統工程方法-霍爾三維結構模型。該方法與切克蘭德的調查學習法、并行工程被稱為系統工程解決問題的三大方法,其中霍爾三維結構模型應用最廣泛,該模型提出了分析問題、解決問題通用的系統工程方法。
霍爾三維結構模型從邏輯、時間、知識三個方面分析和處理系統問題。三個方面構成一個三維結構空間,每個維度都構成一類方法論。邏輯維包括明確問題、選擇目標、系統綜合、系統分析、方案優化、作出決策、組織實施七個步驟;時間維包括規劃、方案、研制、生產、運行、更新六個階段;知識維則是在處理對象系統時所涉及的自身知識和對象知識。后來系統工程學家對霍爾三維結構的知識維做了調整,改為條件維,主要包括人才、知識、資金、組織管理、物質保障、信息資料、技術措施七個方面。
霍爾三維結構模型形象地描述了系統工程研究的框架,利用相關條件,每個階段解決問題對應著七個步驟,構成了一個立體的分層次的空間體系。
二、基于霍爾三維結構模型的工商管理專業實踐教學體系的構建
本文基于霍爾三維結構模型,在劃分工商管理專業實踐教學階段的基礎上,整合實踐教學的手段,提出每個階段的工作步驟,從系統的角度構建工商管理專業實踐教學的三維結構體系。
構建的工商管理專業實踐教學三維結構體系中,邏輯維是每個階段基于系統工程角度的工作步驟,包括明確教學階段、建立教學目標、制定教學計劃、選擇教學方法、完成教學內容、評價教學效果六個步驟;時間維是按實踐教學時間順序排列的全過程,具體分為理論教學階段、課程實驗階段、課外實踐階段、綜合訓練階段、專業實習階段、畢業論文階段六個階段;條件維是實踐教學所需的主要條件,包括師資隊伍、教材、實驗室、實習基地、校園環境、教學制度六個方面。工商管理專業實踐教學的三維結構體系見圖1。
(一)邏輯維
1.明確教學階段
明確教學階段要求把握實踐教學不同階段的特征。理論教學階段、課程實驗階段與課外實踐階段側重于單一方面的能力教育;綜合訓練階段側重于各科知識的綜合應用能力培養,但還停留在模擬的層面上;專業實習階段則強調將相關知識應用到實踐中;畢業論文階段則強調進一步提升學生的創新思維能力、解決問題能力。工商管理實踐教學要求根據每個階段的側重點,建立教學目標、制定教學計劃、選擇教學方法、完成教學內容,并進行教學效果評價。
2.建立教學目標
建立教學目標,是對實踐教學所處的階段,提出應達到的目標,并制定出衡量是否達標的準則。教學目標的建立對制定教學計劃、選擇教學方法、設計教學內容、確定教學重點、安排教學過程等起著重要的導向作用。
3. 制定教學計劃
教學計劃要對不同性質的課程做出歸類,要規定實踐教學各個階段課程學習方式的要求,課程開設的順序、課時的分配等。制定教學計劃要確定該實踐教學階段一般的教學活動程序,要對教學活動的深度和廣度有明確的具體的指導作用,確保教學目標落到實處,從而提高教學效果。
4. 選擇教學方法
教學方法包括教師教的方法和學生學的方法兩個方面,是教授方法與學習方法的統一。實踐教學要依據教學目標、教學內容特點、學生實際特點、教師的自身素質、教學環境條件來選擇教學方法。教師應當根據每個階段實踐教學的具體要求,選擇最優的教學方法組合。教師在運用各種教學方法的過程中,要優先選用啟發式的教學方法,要充分關注學生的參與性。
5. 完成教學內容
要在實踐教學目標的引導下,按照實踐教學計劃,選擇恰當的、優化的教學方法,完成教學內容。在實踐教學過程中,要根據工商管理專業教材編寫的特點,把握教學內容在整個實踐教學體系中的地位和作用,分析教學中的重點和難點,并通過有效的教學方式突出重點、突破難點。
6. 評價教學效果
評價教學效果是研究教師的教和學生的學的價值過程。評價教學效果的過程包括對教學工作質量所作的測量、分析、評定和改進四個方面。評價的具體內容一般包括對教學過程中教師、學生、教學內容、教學方法、教學環境、教學管理諸因素以及通過實踐教學活動所取得的效果評價,其主要是對學生學習效果的評價和教師教學工作過程的評價。
(二)時間維
1.理論教學階段
根據該階段實踐教學的目標,在教學方法的選擇上,教師應在基礎課程,特別是專業基礎課程的講授中,實施案例教學,通過分析大量的案例,讓學生們理解并掌握理論知識。在教學過程中,盡量將平面板書式的教學方式提升為立體視頻教學方式,將多層次、國際化、多專家參與的立體教學視頻運用到課堂教學中,使課堂教學效果生動化、科學化。
2.課程實驗階段
提高學生對問題的洞察力、分析和解決問題的能力,鞏固和應用理論知識,是課程實驗階段的主要目的。在該階段實踐教學的安排上,除了要保證實驗的必要課時外,還要豐富實驗課程的形式,增加一些設計性、創新性、自主性較強的實驗課程,營造良好的實驗環境,激發學生參與實驗的積極性。在實踐教學軟件的選擇上,要結合課程的特點,在考慮軟件先進性的同時,還應注意軟件的通用性和實用性,保證實驗的開出率。應盡量保持實驗室的開放性,學生可以根據自己的興趣愛好,自主選修實驗課程,全方位提高學生實踐能力。
3.課外實踐階段
課外實踐要鼓勵學生參加大學生創新訓練項目和教師的科研項目,提高學生專業知識應用能力,培養學生的自主創新精神和創業能力。該階段,教師要激發學生科學研究的興趣,鼓勵學生參與指導教師的科研課題與大學生科研項目,培養學生解決現實問題的能力。同時,鼓勵學生按照自己的興趣,在任課教師的指導下,積極參加大學生創新創業大賽、商業計劃書策劃等競賽。學校要提供更多到社會上、到大自然中經受鍛煉、感受生活、接受挑戰的機會。要重視學生的課外活動,充分發揮校園文化在提高學生素質方面的獨特作用,組織學生參加社會公益活動和野外活動。
4.綜合訓練階段
綜合訓練是通過模擬企業的經營環境,讓學生在模擬的環境中,綜合應用工商管理專業的理論知識,開展企業的整個經營活動,強化實踐教學。該階段的訓練中,學生要扮演總經理以及生產、營銷、財務、人力資源等部門的高級管理人員,應用現代企業管理知識,對自己公司每年的經營做出一系列決策,與其它虛擬公司競爭。通過專業綜合訓練,能夠顯著地增強學生對企業運作的感性認識,克服傳統教學模式理論與實踐脫節的問題,加強學生的實踐能力。
5.專業實習階段
專業實習是根據工商管理專業課程學習的要求,去實習基地或相關的企事業單位長期的定崗實習或者是短期的參觀見習。專業實習的主要目的是深化理解工商管理專業的理論知識,整合生產運作管理、營銷管理、財務管理等工商管理的核心課程,綜合應用工商管理知識體系,分析和解決在企業實際運營過程中出現的問題。通過專業實習,可以讓學生親身參與到企業的運作過程中,切實提高學生的知識應用能力。
6.畢業論文階段
畢業論文是高校培養合格人才的重要實踐環節,是對學生四年所學的基本理論、專業基礎及專業知識的全面綜合應用的考核,也是對學生的創新思維能力、解決問題能力的綜合檢驗。本科生畢業論文是本科生在校經歷的最后一個教學階段,對其能力的培養有著十分重要的作用。通過畢業論文階段的教學,學生收集資料,提煉觀點,論證觀點,可以進一步激發學生的研究興趣,了解本學科領域的前沿理論,從而培養其科學研究的創新能力。
(三)條件維
1. 師資隊伍
師資隊伍是實現工商管理專業實踐教學目標的首要條件。學校要加強教師實踐教學方面的培訓,鼓勵教師參加相關課程的培訓;支持教師參加國內外相關實踐教學的研討會;提供一定的科研經費資助相關方面的科研研究;有計劃地派實踐指導教師到公司或者企業進行合作式鍛煉,培養一支既了解本學科理論前沿,又具有企業經營管理實踐經驗或者熟悉企業實際運作的師資隊伍。同時,也可以選聘企業中實戰經驗豐富的經營管理者作為學校的兼職教師。
2.教材
教材是完成工商管理專業實踐教學課程的重要依托。許多實踐課程往往缺少配套的教材,很難購買到,學校可以采取一些鼓勵措施,安排相應的教師進行撰寫,供學生使用。這樣不僅提高了教師的教學水平,也有助于學生專業知識的培養。理論教學階段選用的教材,要強調基礎要求和專業要求,課程實驗階段、綜合訓練階段選用的教材要強調專業操作基本技能的訓練與創新能力的訓練。
3.實驗室
實驗室的建設要從工商管理學科發展的角度統籌規劃,使實驗室的建設能夠為學科專業建設起到巨大的推動作用。在實驗室功能構建、實驗設備購置等方面要緊密結合工商管理專業發展的方向,在實踐教學方面為學科專業的發展提供支撐。另外,還要優化資源配置,構建多功能實驗室,使得一個實驗室能夠承擔不同課程的教學任務,有效利用實驗室資源,達到資源共享的目的。
4.實習基地
實習基地對學生提高實踐工作能力有較大的作用,如果學生能在理論學習之后馬上結合到實際業務中,既能使學生的理論知識得到升華,又能使學生提高實際動手能力,同時也會促使學生重新認識理論學習的重要性,對學生知識積累和儲備起到促進作用。高校應發揮其資源優勢,利用各種社會資源建立多種類型的實踐教學基地,如:生產企業、服務行業、政府以及能提供實踐教學的相關單位,從而為學生提供更廣泛的實踐機會。
5.校園環境
校園環境建設要加強教育基礎設施的建設,創造良好的學習和生活環境。要加強信息網絡的建設,使學生能廣泛獲取學習資料與信息,使學生能隨時從網上下載最新信息,了解國際國內的最新動態,為培養學生的創造性思維活動創造條件;要邀請一些國內外知名的專家、教授來學校做講座或開展學術活動,介紹前沿的科學研究動態,激發學生學習與研究的熱情;要擴大對外學術交流,與國內外相關高校進行教學、科研合作,共享信息資源,實行開放式教育。
6.教學制度
教學制度是實現實踐教學目標的基本保障。教學制度建設應從師資隊伍建設、學生管理、教學質量監控、評估和考核、教師及學生評價體系、教學基礎設施建設、教學資源綜合利用、創新創業實踐活動的組織管理、資金管理、基地管理和日常管理等方面考慮,建立根本的保障和激勵制度,促進實踐教學的規范發展,進一步調動教師搞好實踐教學的積極性和主動性。
三、結論
工商管理專業的人才培養模式要把傳授知識、培養能力、提高素質融為一體,培養的學生要掌握企業管理、市場營銷、財務管理等理論知識和實踐技能,能夠綜合應用工商管理方面的理論與方法,進行科學合理的經營決策,解決在管理工作中遇到的實際問題。應用霍爾三維結構模型系統工程分析方法,構建的工商管理專業實踐教學體系,將實踐教學的各個環節合理配置,通過利用實踐教學所需的六個條件,將實踐教學的六個步驟,落實到實踐教學的六個階段,從而達到工商管理專業人才培養的目標。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 鄭建峰.地方高校工商管理專業實踐教學體系研究[J].教育教學研究,2011,7(8):112-113.
中圖分類號:O343.2文獻標識碼: A 文章編號:
一、引言
地面三維激光掃描技術是繼GPS技術后測繪領域的又一次革命,傳統的單點測量已無法滿足現代測繪對目標真實情況反映的要求,而三維激光掃描技術以其非接觸性、高效率、高精度、主動性的優點被不斷應用到更多的領域之中。
二、地面三維激光掃描儀的原理
從工作方式上地面三維激光掃描儀可以看做一臺高速運轉的自動測角、測距的無棱鏡全站儀[1]。一般包括掃描儀、控制系統和供電系統。掃描系統主要包括激光測距系統、激光測角系統、儀器內部控制校正系統和CCD相機。三維激光掃描儀通過儀器內部伺服馬達系統精密控制反射棱鏡的快速轉動,發射并接收物體反射的激光脈沖,測量每個激光脈沖傳播的時間(或相位差)并以此來計算掃描儀到被測目標的距離,同時角度編碼器記錄掃描瞬時的水平角、垂直角、目標的反射強度信息I。由測得的水平角、垂直角和距離根據公式(2.1)就可計算出目標點的空間三維坐標(X,Y,Z)[2]。
圖2.1地面三維激光掃描儀原理
(2.1)
三、地面三維激光掃描儀的誤差
與其他測量儀器相同,受掃描儀器本身構造缺陷、外界環境等其他各種因素的影響,地面三維激光掃描儀在掃描作業的過程中不可避免的存在誤差。
根據誤差的來源不同可將地面三維激光掃描儀誤差分為4類:與儀器相關的誤差、與被測物體有關的誤差、與操作有關的誤差以及與環境因有關的誤差。
1、與儀器相關的誤差:該誤差主要是由于儀器本身的性能缺陷造成的,主要包括激光測距誤差,測角誤差。激光測距信號處理的各個環節都會帶來一定誤差,主要是光學電子電路中激光脈沖回波信號處理引起的誤差。測距誤差的綜合體現為測距中的固定誤差和比例誤差,可以通過儀器校檢來確定它們的大小;測角誤差主要有水平角測角誤差和豎直角測量誤差,該誤差主要是因為掃描鏡的微小震動、伺服馬達的不均勻轉動等綜合因素引起的。
2、與被測物體有關的誤差:由于地面三維激光掃描儀需要接收被測物體反射的激光信號來計算坐標。因此,目標表面的反射特性對觀測結果有很大影響。不同距離、顏色、材質、粗糙度以及不同傾斜角度的物體反射率都不相同。距離的遠近影響時接收到的反射信號強度,距離越近信號越強,反之,信號越弱;不同顏色的光譜特性也不相同,對激光的吸收和反射強度都不相同,一般情況下,淺色物體的反射率大,深色物體的反射率小;目標表面粗糙時能產生更多的漫反射從而有更多的信號返回;當物體傾斜時,物體表面切平面法向量與激光束方向不重合,導致激光光束返回不能被完全接收,對測距、測角都有影響[3]。因此,要根據測量目標的不同合理設置測站的位置,以減小測量物體的反射特性對測量結果的影響。
3、與操作有關的誤差:操作人員的熟練和細心程度不同會引起地面三維激光掃描儀在對中、整平、目標框選以及各種掃描參數設置等各方面中產生相應的誤差。對于這些誤差,應認真按照規范對中、整平,根據不同的條件合理設置掃描間隔、溫度、濕度、大氣壓強等參數以減小這些人為誤差的影響。
4、與環境有關的誤差:不同的溫度、氣壓、磁場、天氣狀況會對地面三維激光掃描儀的內部精密部件和其發射的電磁波在空中的傳播路徑產生一定的影響,特別對于,大霧、陰雨天氣更會影響電磁波的傳播。對此,應該選擇合適的天氣保證在掃描儀在一定的溫度、氣壓和磁場環境范圍內工作并設置相應環境下的掃描儀參數。
四、總結
地面三維激光掃描儀以高效率、高采樣率、高精度、非接觸性、主動性等優點在地形測量、變形監測、逆向工程、考古、醫學,公安等方面都有廣泛的應用空間。但由于各種誤差的存在,在利用三維激光掃描儀掃描數據的時候應該注意:
選擇合適的天氣條件進行掃描作業,特別溫度應介于在0-40°之間;
根據不同的掃描目標,合理布設測站位置,使掃描距離一般不超過70m,特殊情況下不超過90m;
掃描時嚴格按照測量規范操作,精確對中整平儀器;
掃描時根據不同的外界環境設置相應的掃描參數;
參考文獻:
[1]官云蘭.地面三維激光數據處理中的若干問題研究[D].同濟大學博士論文,2008
中圖分類號: R814 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
三維激光掃描技術是一種先進的全自動高精度立體掃描技術。又稱為“實景復制技術”,主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構。它可以高效地采集大量的三維點。少則幾萬個,多則幾百萬個。它可以深入到復雜的現場環境中進行掃描,將各種大型的、復雜的、不規則的實景三維數據完整地采集到電腦中,從而快速重構出目標的三維點云模型。此外,它所采集的三維激光點云數據還可進行各種后處理工作,如測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監測、虛擬現實等。這對于有限元分析、工程力學分析、流體動力分析等是非常重要的。這種逆向工程的數據獲取方式目前在我國還是個薄弱的領域。
一、三維激光掃描儀的概念
三維激光掃描技術是測繪領域繼GPS技術之后的一次技術革命。三維激光掃描儀通過高速激光發射器運用激光測距原理,瞬時測得空間三維坐標值的測量儀器。它突破了傳統的單點測量方法,具有高效率、高精度的獨特優勢。三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據,因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型。
二、地面型三維激光掃描系統工作原理
三維激光掃描儀運用了激光的方向性、單色性、高亮性、相干性等特點,實現了測量速度快,操作簡單,測量精確度高等目的。對地面三維激光掃描儀來說,采用的是儀器坐標系統,即所采集到的物體表面點的空間信息是以其自身的坐標系統為準的。系統以激光束發射處為坐標原點;Z軸位于儀器的豎向掃描面內,向上為正;X軸位于儀器的橫向掃描面內;Y軸位于儀器的橫向掃描面內且與X軸垂直,如圖1-1,由此可得點坐標的計算公式:
圖1采用脈沖測距法的三維激光點坐標 圖2 目標物體傾斜引起測距偏差
二、點云數據的誤差來源及分析
從誤差理論來分析,徑向掃描系統測量誤差可分為系統誤差和偶然誤差。系統誤差引起三維激光掃描點的坐標偏差。可通過公式改正或修正系統予以消除或減小。測量系統的偶然性誤差是一些隨機性誤差的綜合體現。
三維激光腳點測量誤差的影響因素較多。大致可分為三類:儀器誤差、與目標物體反射面有關的誤差、外界環境條件。儀器誤差是儀器本身性能缺陷造成的測量誤差,包括激光測距的誤差、掃描角度測量的誤差;與目標物體反射面有關的誤差主要包括目標物體反射面傾斜的影響和表面粗糙度的影響;外界環境條件主要包括溫度、氣壓等因素。
2.1激光測距的影響
激光測距信號處理的各個環節都會帶來一定的誤差,特別是光學電子電路中光脈沖回波信號處理時引起的誤差,主要包括掃描儀計時的系統誤差和測距技術中不確定間隔的缺陷引起的誤差。脈沖計的系統誤差造成循環、混淆現象與測距的凸角誤差相類似,測距技術中不確定間隔更可能造成數據突變,目前,可運用一些較好的技術(如頻率倍乘、微調作用)處理這些突變的誤差。激光測距誤差綜合體現為測距的固定誤差和比例誤差,可以通過儀器檢定確定測距誤差的大小。
2.2掃描角的影響
掃描角的影響包括水平掃描角度和豎直掃描角度測量的影響。掃描角度引起的誤差是掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描鏡轉動的微笑震動、掃描電機的非均勻轉動控制誤差等因素的綜合影響。目前掃描角測量可達到很高的精度,如徠卡的HDS2500三維激光掃描儀的掃描角精度達到±0.5″。
2.3目標物體反射面傾斜的影響
激光掃描測距系統中激光測距單元由激光發射頭和激光接收器兩部分組成。用于加工發射和接受窗口的孔徑直徑有一定的大小。由于激光發射哈接受共用一條光路,且激光光束具有一定的發散角,掃描到目標物體表面形成激光角點光斑。激光角點光斑的大小d、激光發散孔徑D和激光光束發散角y存在如下關系:
(2)
式中,S為激光發散點到物體表面上激光角點中心之間的距離。
當掃描目標物體傾斜時,則出現掃描目標物體表面法線與激光光束方向不重合。當表面切平面法線與激光光束方向的夾角為α,根據圖2,存在如下幾何關系:
(3)
則引起激光角點的位置的最大偏差ds
(4)
由于y/2很小,則siny/2=y/2,所以
(5)
2.4目標物體反射表面粗糙程度的影響
三維激光掃描點云的精度與物體表面的粗糙程度有密切關系。由于三維激光回波信號有多值性特點,有些三維激光掃描系統只能處理首次反射回來的回波信號,有些三維激光掃描系統只能處理最后反射回來的回波信號,也有一些三維激光掃描系統能夠綜合處理首次和最后反射回來的回波信號。以處理首次反射回來激光回波信號為例(如圖3所示),目標物體表面粗糙程度引起激光角點位置的偏差ds,接近于物體表面粗糙極值的1/2.
2.5溫度、氣壓等外界環境條件的影響
溫度、氣壓等外界環境條件對激光掃描的影響主要表現為溫度變化對精密機械結構關系的細微影響、掃描過程中風的震動、激光在空氣中傳播的方向等。較差的外界環境條件對三維激光掃描數據的影響也較大。
徑向三維激光掃描儀測量的主要誤差來源于測距誤差或掃描角誤差。由于測距誤差包含固定誤差和比例誤差兩部分,其影響具有一定是規律性。如HDS2500儀器的測距誤差在50m以內為6mm,超過50m后儀器測距誤差隨距離線性增加,在200m時達到42mm.掃描角的誤差是一種與距離有關的誤差,掃描角對掃描點的影響隨距離增大而增大。
目前,基于TOF測距技術的三維激光掃描儀已經成為測繪領域的一個新的研究熱點,但是,對三維激光掃描儀的儀器設備及測量誤差的研究還很少。本文在對三維激光掃描儀的分類基礎之上,對徑向三維激光掃描儀器的測量誤差影響因素進行了較為全面地理論分析,并指出了測距誤差和掃描角誤差是三維激光掃描誤差的主要誤差源之一。
結束語
現今,人類社會已經進入了高度文明的時代,各行各業都在尋求更好的發展途徑,三維激光測量技術的應用越來越廣泛,在今后的發展中,我國必定會不斷完善測量技術,為相關領域的穩定收益保駕護航。三維激光掃描儀目前廣泛應用于各個領域,是研究的熱點。本文主要研究了三維激光測量誤差來源――儀器誤差、與目標物體反射面有關的誤差和外界條件影響。通過實驗得知了儀器Trimble GX200的測距精度和掃描精度。
參考文獻
[1] 馬立廣. 地面三維激光掃描測量技術研究[D]武漢:武漢大學碩士論文.2005.
[2] 楊偉,劉春,劉大杰.激光掃描數據三維坐標轉換的精度分析[J].工程勘察,2004.
1、實施《在閱讀教學中如何有機整合三維目標進行有效教學》的小專題研究。
2、以小專題為平臺,進行集體備課、課堂研修,最后通過教師和學生的問卷調查,發現問題,形成調查報告,最終確立區級課題三年內研究的子課題。
3、通過網絡學習、討論研修、理論培訓,增強理論知識。
4、對課題研究進行明確分工。
二|、具體實施及取得的初步經驗。
(一)學習教研計劃和區級課題方案,使教師和領導能得以重視,并進行明確分工。
1、領導機構:
組長:曹x
副組長:蘇x 馬x
成員:馮x 朱x
負責:
(1)安排人員分工,聯絡指導教師。
(2)深入課堂聽課,建立健全工作制度,協調各項研究工作。
2、研究機構:
組長:蘇x 馬x
副組長: 馮x 朱x
負責:
(1) 設計總體計劃、研究方案。
(2)收集整理研究資料、研究數據,對研究情況進行分析、指導、
參與研究教師: 王x 楊x 馬x 陳x 李x 田x 馬x 馬x
負責:參與教學實踐,寫出活動方案,活動反思,個案分析,研究論文、階段性總結
3、人員分工:
蘇x:(教務主任) 主要負責課題研究工作的組織與管理、長期方案的把握以及理論指導、方案的審定、修改,文字資料的上傳。
馬x(課題負責人):負責課題階段性研究內容、結題報告的撰寫、負責課題研究活動的組織開展、檢查研究教師活動資料的收集與整理情況。
馮x:視頻資料上傳、撰寫教研簡訊、關注教研動態。、
朱x:負責課題研究活動記錄、(學生篇)三維目標調查問卷及書寫調查報告,收集與整理課題組階段性小結
田x:負責課題研究(教師篇)三維目標調查問卷及書寫調查報告,收集與整理課題組階段性小結
馬x、楊x、李x:負責三個年級專題教研活動方案制定、活動資料的收集與整理及各年級專題的階段性總結報告。
王x、馬x、陳x:承擔研究課及收集整理各年級成功落實三維目標的個案集。、課例。
馬x:文字資料的打印和裝訂。
(二)調查問卷 找出原因
調查我校小學語文課堂教學中三維目標落實的現狀,以問卷、訪談、聽課、研討會等形式對老師進行三維目標落實的情況調查,通過問卷、訪談、聽課、座談會、測試等形式了解學生的學習方式,對現行教材進行研究,分析老師的教學行為和學生的學習方式以及教材對落實三維目標諸方面影響的成因。在教育教學中只有知識、技能,過程、方法,情感、態度、價值觀融為一體,才是有生命的,才能促進學生的發展。但是反思當前的課堂教學,存在著大量三維目標離散的現象,具體表現在:
1、三個維度的目標顧此失彼:過多追求語文知識的傳授和能力的訓練,忽視過程與方法、情感態度與價值觀目標;過早開展形式多樣的非語文活動,忽視知識與能力、情感態度與價值觀目標。
2、三個維度的目標南轅北轍:過程與方法目標和知識與能力目標不吻合;過程與方法目標和情感態度和價值觀目標不相符;知識與能力目標和情感態度與價值觀目標不一致。
3、三個維度的目標油水分離:知識的獲得、能力的培養和過程的展開、方法的學習分離;知識的獲得、能力的培養和情感態度和價值觀的發展分離;過程的展開、方法的學習和情感態度與價值觀的發展分離。
這次閱讀測試不僅考查學生知識與能力目標的達成情況,更是考查教師在課堂教學中落實“過程與方法”“情感態度和價值觀”兩個目標是否到位。我校高年級18個班學生參與測試。現把試卷內容摘錄如下:
閱讀材料一(教材上的): 美麗的小興安嶺(片斷)
西沙群島也是鳥的天下。島上有一片片(茂密)的樹林,樹林里棲息著各種海鳥。遍地都是鳥蛋。樹下堆積著一層(厚厚)的鳥糞,這是非常(寶貴)的肥料。
【關鍵詞】探究式教學五環節教學設計多元教學效果測評
一、問題的提出
近年來,我國新課程改革要求高中數學課堂教學從簡單地進行知識傳授的教學方法中脫離出來,既要重視傳授知識的結果,也要重視傳授知識的過程和傳授知識的方法。眾所周知,教學設計決定了教學的效果,教學的設計圍繞三維目標展開,對于三維目標的研究是數學教學者的迫切需要和高中的數學教學推動新課程改革的需要。為積極建構與新課程教學實踐相適應的教學設計理論和操作體系,為教師實施有效教學提供支持,在新課程理念向教學實踐轉化過程中,使新課程教學目標得以落實,從而推動教學效益和質量得以提升,這是一項相當浩大的工程。本課題組承擔這項浩大工程中關于三維目標之一的“過程與方法”目標在高中數學新課標(人教A版)必修2第2章教學設計的研究。
二、國內外研究現狀
我國從上世紀八十年代開始對課堂教學探究式教學設計進行理論和實踐的研究,隨著新課程標準的出臺和對學生創新能力的要求不斷提高,重視學生課堂學習過程和學習方法的教學設計理論和實踐研究也受到更多的重視,有了很多成果。從國內外的研究現狀可以看出,各個國家對重視學生學習過程和學習方法的理論研究都在不斷推進,但是在具體的操作層面上研究的卻相對較少,基本上都是將教育學中教學設計理論加上數學的例子組合而成,忽視了數學學科本身的特點。特別是針對性地開展某一知識模塊內容的教學設計研究還很少。教師應該怎樣培養學生學會主動地發現數學問題,確定并分析數學問題、合作意識及邏輯思維能力和批判意識的能力,進一步提高學習過程的效率和重視方法的選擇,還亟待進一步研究。
三、研究的方法和意義
1、研究方法
(1)文獻研究法(第一階段采用文獻研究法奠定理論基礎、提升理論素養)。
(2)行動研究法(第二階段采用行動研究法預診問題、提出解決方案、實施問 題解決設想方案、檢測問題解決效果、分析存在原因、提出改進設想)。
(3)抽樣調查法(第二階段教學效果檢測過程采用抽樣調查法,確保對象具有代表性、結果具有有效性)。
(4)經驗總結法 (第三階段采用經驗總結法總結課題研究經驗形成研究結論)。
2、研究的意義
(1)將三維目標中過程與方法目標落實到具體的知識章節中,實現數學教學由教師為主體向學生為主體的轉變。
(2) 通過教學設計研究,尋求新課程改革理念下有效提高教學效率的教學方法,形成可操作性較高的教學設計理論。
(3)通過對高中數學(人教A版)必修2第2章第2節3個小節6個課時教學內容做教學設計研究給廣大數學教師以教學設計上的參考。
(4)為研究其他教學內容的課題組提供借鑒素材,推動整個新課改教材的教學設計研究。
(5)通過對“過程與方法”目標的思考、研究,進一步深化素質教育,全面提高中學生的數學素養。
四、研究過程
1、明確課題組成員,制定分工方案,課題組成員根據分工方案認真研讀理論書籍、相關論文材料,做好讀書筆記,奠定課題研究理論基礎(2013年1月至2013年3月)。
我校承接課題后,積極組織我校數學教學一線教師參加課題研究,成立了課題研究小組。并于當月召開課題開題報告會,制定了課題組成員分工方案。明確了以下分工:
安尊朝:主持課題組全面工作,督促和協調各成員間的工作安排,負責課題研究方案設計; 定期召開課題研究交流會;負責《高中數學課堂教學三維目標中“過程與方法”研究》論文的撰寫;完成課題研究結題報告和工作報告。
黎祥權、羅實強:重點研究教師在數學課堂教學中“過程與方法”設計、實施上存在的優點和不足;負責《高中數學課堂教學三維目標中“過程與方法”教學設計、實施上的優點和不足》論文的撰寫。
譚益強、葉正悠、趙麗娟:重點對學生在數學課堂教學中“過程與方法”設計和實施上進行問卷調查和課外交流,掌握目標達成度,并負責理論資料的收集與整理。
安飛、徐亞明、陳慶芬:負責《高中數學課堂教學三維目標中“過程與方法”》的教學設計的撰寫及整理;負責課堂教學中典型案例(成功與失敗案例)的收集與整理及課題成果匯編。
劉來兵:負責各次會議的記錄、攝像、圖片收集、資料收集,協助完成結提報告和論文。
介于對課題研究需要理論支撐,課題組組織課題組成員研讀下列書籍、理論材料:
《課堂教學論》、《新教材將會給教師帶來些什么——談新教材新功能》、《高中數學新課程理論研究與實踐》、《數學教學研究與案例》、《有效教學的理論與實踐》、《基礎教育課程改革綱要(試行)》、《新課程改革下高中數學課程標準》等。
2、課題組成員共同擬定課題實施方案,組織對課題組成員課堂教學進行調研,收集舊教案,認真編寫新教案并對編寫的新教案共同研究、修改,進行課堂實施并對課堂實施效果及時進行學生抽樣調查,分析信息反饋(2013年3月至2013年6月)。
3、課題組成員對實施的課題進行經驗總結(找出成功之處、不足之處的案例)并認真分析、研究形成結論(文本)(2013年6月至2013年8月)。
4、課題組成員撰寫結題報告,對研究的課題申請結題(上交記錄、圖片、教案、論文等),課題完成(2013年9月至2013年11月)。
六、研究結論
1.本項研究所取得的理論成果
(1)探究性教學是增加教師在數學教學中的探究性教學空間,通過落實“過程與方法”目標培養學生的創新能力,探究能力和實踐能力,進一步深化素質教育和提高學生的數學素養的有效途徑。
(2)五環節課堂教學結構對于優化教師教學設計結構、促進知識結構生成、引導學生認識知識本質和提高學生應用知識的水平、激發學生的學習興趣、提高教學效率具有重要意義。課題組從課題研究實踐中總結出以下五個課堂教學環節:① 創設問題情境,明確學習目標;② 指導學生開展嘗試活動;③ 組織變式訓練;④ 認知結構的組織和再組織;⑤ 根據教學目標,及時反饋調節。
(3)對課堂教學效果的檢測結果做回歸分析對于提高數據分析質量,深度發掘影響因素之間的內在關系,找準、找全問題成因有者重要作用。課題組在實施課堂教學設計過程中,通過努力探索、親身實踐、積極反思,確定了回歸分析在檢測教學效果方面的重要性。
2.本項研究所取得的應用成果
(1)課題組采用行動研究法診斷傳統教學法存在的不足,提出運用探究式教學體現學生的主體地位,使教學過程成為在教師指導下自覺的、開放的、探究式教學活動從而落實教學目標的改進設想、運用開展實地授課方式驗證設想優劣、提出改進探究式教學的實踐操作完善設想。通過在實踐中反思理論上提出改進設想回到實踐中檢驗,讓學生在探究中掌握知識、在探究中學會用數學思維去思考和對數學方法的靈活運用、在探究中形成科學的學習態度。
(2) 課題組在實施設計過程中嚴格落實五環節教學設計方法,有側重地開展重要環節的教學活動,根據班級學生實際情況,針對性實施教學計劃,收到良好的教學效果。
(3)從學生的反饋信息上分析看出,學生在課題組精心設計的五環節教學設計引導下,較大幅度提高了學習興趣、較大幅度增強了對新知識的認知和構建能力、較大程度提升了解決數學問題的能力和水平。
(4)教師的專業素養得到較大幅度提升,集體備課效率大大提高,對落實數學新課程教學目標有了比較明確的思路,能夠較好地通過落實“過程與方法”目標落實“知識與技能”目標和“情感態度與價值觀”目標,比較切實地將教師的課堂角色轉換到“教師主導,學生主體”上來。
(5)我課題組經過實踐、反思設計的《落實“過程與方法”目標之探究性課堂教學效果問卷調查表》采用多指標檢測課堂教學效果較為客觀、真實地檢測了課堂教學效果。
八、致謝
感謝貴州省、銅仁市相關領導對我課題組的信任、指導和支持!
【關鍵詞】區域分析 指尖檢測 增強現實 交互應用
1 基于區域分析的指尖檢測算法
1.1 改進的圖像差分算法
在傳統的鄰幀差法主要是通過前后兩幀的灰度值來檢測圖像中變化的區域,這種算法在目標運動并且背景靜止的情況下是很有效果的,但是當目標停止運動時鄰幀差法就會失效。而背景消減法主要是通過把當前幀和參考圖像相消減來獲取靜止的目標物體。所以能否準確分割的關鍵取決于如何選擇與更新參考圖像。
1.2 指尖的檢測識別
1.2.1 指尖模型
指尖模型包括二維模型和空間三維模型。空間三維手指模型可以通過提供詳盡的建模使得后面的手勢識別有很高的精確度。但是手指動作隨時都在變化,手指的空間三維模型還是很復雜而且實時計算代價很高,所以我們通過利用指尖二維平面位置檢測法來解決以上問題。
通過對手指在二維平面上各種動作的觀察,我們發現在手指運動并且變換各種動作時其指尖形變部位相對較小,所以我們可以把指尖的狀態看做是一個圓和一組平行線的組合。基于這種情況,我們設計一個模型作為指尖模板,如圖1所示。在圖中,d表示的時手指的寬度,這個寬度由攝像頭和手指之間的距離來確定。
如果在二值化后,前景圖像中的目標是1,背景是0的話,我們可以看到在指尖區域有兩個特點:
(1)在指尖的中心被一個圓包圍,這個圓是由一圈圈像素填充所繞成的,其半徑可以定義成手指的寬度;
(2)如圖1所示,在圓外的特定搜索區域內,指尖部分是被0像素和連續的1像素所包圍。
根據形狀匹配思想,主要是通過按一個度量標準來對比匹配的物體間的相似程度來進行形狀匹配。根據這個思想,如果要想對某一模式進行識別,那么就要先準備好與之相對應的模板。因為考慮到要識別的模式其大小、方向等外部特征會發生改變的可能,所以需要對于每一種變化后的模式都要有對應的模板,這樣才能保證真確識別。因為指尖會有各自動作變化或者會有部分被遮擋,而且不同人的手指也存在大大小小的不同,所以我們采用的指尖模板要能夠伸縮、平移以及保證旋轉時不變。
1.2.2 指尖檢測
因為攝像頭和人手之間的距離一般都是相對固定了,所以我們將手指寬度設定為5和15之間,通過一些實驗,結果表明這個值的設定對于大多手指都是適用的。在搜索區域中,其邊長相比于手指直徑,一般都要大兩到三個像素。如果這個邊長的值設置的比較大,那么計算代價就會比較大,這樣就會導致檢測的精度不夠高。公式1.4中的Max和Min是對前景像素在搜索區域方向上個數的限制,一般來說Min的值等同于手指寬度d,Max為Min的兩倍。
結合上述內容,一個像素點只有同時滿足三個條件,才可以被判斷為指尖。這三個條件如下:
(1)在這個像素點得周圍區域里的前景像素一定要達到一定數量。
(2)在以這個像素點為中心的搜索區域邊界上的前景像素和背景像素各自的比例一定要合適。
(3)在搜索區域邊界上的前景像素一定要能夠直接連通。
1.2.3 指尖檢測實驗結果與分析
在實驗中,我們通過手指在投影墻壁上移動來測試以上算法能否準備檢測出指尖位置。在開始的時候,我們將背景設置為藍色,手指進入背景后緩緩移動,我們可以檢測到指尖位置,用黑色的十字叉將其表示出來。
當我們將背景從藍色變換成白色時,這時因為起始設置的藍色背景圖沒有來得及迅速更新,這時就會導致前景分割出現錯誤,當白色的背景穩定后,設置的背景圖片進行更換后,就可以檢測出之間的位置,如圖3所示。
2 增強現實中的人機交互判定與反饋
與虛擬對象交互的判定以及虛擬對象對用戶的反饋是交互模塊中主要實現的功能,也是系統中手指虛實交互的最后一個環節。
當過以上指尖定位算法,我們能夠比較精確地檢測出指尖的位置,可以得到指尖與虛擬對象交互的有效區域,這個交互區域也就是指尖和虛擬對象相交的區域。再通過坐標轉換,將交互區域的二維坐標轉換為空間三維坐標。我們通過設定一個處理動作觸發的時間來對指尖動作進行判定,一般這個觸發時間是在0.5秒到一秒之間。當指尖的觸發時間在設定的時間之內并且指尖位置沒有很大變化的時候,就判定指尖對虛擬對象進行了觸發動作,通過程序處理,虛擬對象會根據指尖的動作做出相應地反饋。
3 基于區域分析的指尖檢測算法在AR系統中的應用
通過實驗驗證,利用基于區域分析的指尖檢測算法在大多情況下能夠準確地檢測出指尖的位置,從而有效的判斷了手指與虛擬對象的交互區域。實驗運行結果如下:圖4所示為系統識別標識物呈現出來的虛擬對象,人手指點擊虛擬對象的邊角并且拖動后,圖5為手指點擊并拖動后的交互效果。
4 結束語
手勢作為一種直觀的動作表示,在人機交互中有著無可比擬的優勢,目前也是模式識別、計算機視覺等組多領域的研究熱點。但是目前的算法還是有諸多不足,包括本文介紹的基于區域分析的指尖檢測算法,也會出現一些誤檢情況。隨著人們研究的深入,一定會有更加高效的算法。通過高效的指尖檢測算法,未來的AR系統的交互將更加的實時、準確,也會促進AR技術的高速發展。
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作者簡介
1引言
新課程中課堂教學的三維教學目標是在傳統的單一“知識與技能”教學目標基礎上提出來的,指的是:知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個層面目標的統一。這一觀點的提出是對傳統教學目標的一次延伸和拓展。在教學設計和實施中,有效的兼顧和完成三維教學目標,將有助于更好地實現學生的全面發展。因而,在教學中如何有效落實三維教學目標,是任何一個教師都必須通過積極思考、精心設計并貫穿教學始終的任務。體育作為一個有別于單純文化理論教學的特殊教育活動,在教學過程中如何有效的落實三維教學目標有其高度的獨特性。在學校體育教學中,有效落實三維教學目標對學生的全面發展教育,顯得非常重要的必要。
2學校體育教學中落實三維教學目標的意義
學校體育教學是實施體育教育的重要基地,是學校教育中落實素質教育和培養全面發展人才的重要途徑之一。三維教學目標不僅重視學生的技術技能和知識的傳授,同時更注重學生的情感態度和價值觀培養教育。在教學中有效落實三維教學目標。
首先,有利于提高學生的積極性,因為在教學中強調了學生的情感體驗和價值觀的培養。使學生在接受知識技能的學習過程中通過知識技能的學習產生積極的情感體驗,從而建立正確的價值觀,這一過程是一個身心統一的過程,超越了過去單純為了接受知識技能而學習的學習方式。
其次,有利于培養學生的學習興趣。因為強調情感態度和價值觀層面的目標,本身就是一種超越學習本身的一種教育過程,通過教師的精心設計學生的情感目標得到實現后,學生自然就會產生一種積極的或者是快樂的情感體驗,可以直接激發學生內心對其活動的積極趨向,在多次的刺激下學生就會把這種積極的趨向轉換為對體育活動的興趣,學生有興趣后任何教學目標都將有了逐步實現的基礎。
再次,有利于提高教師教學水平和提高教學效果。在體育教學中要實現不同經度、不同緯度、不同高度、不同層面三個教學目標,一方面教師就必須精心設計每一節課,精心設計每一個教學環節,以及精心選擇教學手段,創新教學思路等。否則是不可能在簡單的教學過程中達到三維教學目標。另一方面教師精心設計了教學,無論設計科學程度與新穎程度如何,都會在一定的程度上對學生起到積極的引導作用,教學效果和教師本身的教學水平都會得到提高。因此,強調在學校體育教學中落實三維教學目標,于公于私都是一件非常積極的做法。
3體育教學中有效落實三維教學目標的途徑及做法
3.1 體育教學中落實三維教學目標必須遵循運動技能形成規律
行為主義理論認為,學習是由經驗的反復練習而引起的比較持久的行為變化。比如,學生反復地練習乘法口訣表,最后能背出乘法口訣表。體育動作技術學習也不例外,體育教學中運動技能的形成必須經歷:初略掌握動作技術、鞏固提高動作技術、動作技術運用自如這三個階段。在這三個階段中要與實現三個層面的目標有機的聯系起來。
首先,通過教師的講解、示范和分析,以及直觀材料的呈現,要讓學生知道動作技術真正內涵和延伸含義。比如在進行武術動作教學時,不僅要使學生真正理解動作技術做法,知道動作技術是什么,怎么做,更重要的是要讓學生理解學習動作的重要性、意義以及懂得動作技術的攻防含義。使其在頭腦中建立一個完整的動作表象,并能判斷在什么在什么環境和背景下可以運用此動作技術。這樣在很大程度上就能達到實現認知學習領域目標。
其次,通過對動作技術的理解,在練習中使身體肌肉和神經感官得到反復的刺激,使其感知動作技術的概念及要領,建立完整的動作技術。
再次,通練習和學習過程,使學生不但自己學會動作技術,更重要的是使學生學會應用所學的動作技術解決生活中的一些問題,使學生體會在相互合作、團結互助中獲得積極體驗。并最終激發和培養對體育學習的興趣。
3.2三個層面的目標,既要看成獨立個體,又要高度統一看成一個總體
體育課上不一定每次課都達到三個層面的目標,但是從一個學習內容或者是一個學習階段的總體上是一定要達到并實現這三個層次的目標,畢竟有些動作技術的傳授必須經過傳統直接教授。因此,在每一個學習時期或者每一次體育課中要從實現每下獨立層面的目標開始,一個一個的去完成和實現,最終實現三個層面目標的完整統一。總之,三維的課程目標應是一個整體,知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面互相聯系,融為一體。在教學中,既沒有離開情感態度與價值觀、過程與方法的知識與技能的學習,也沒有離開知識與技能的情感態度與價值觀、過程與方法的學習。因此,要把三個目標看成一個高度統一的總體。
3.3不要只為教學而教學,要把育人作為體育教學活動的出發點
人本主義理論認為教學關注的是人的各個方面(尤其是情感方面)的全面發展,重視人的自由、尊嚴、價值、選擇和責任,探討人的友愛、創造、自我、自我實現、人生價值、生命意義、人生成長、高峰體驗等問題。因此,體育教學也同樣要遵循這樣一個理論,在任何體育教學活動的教學都要以培養人為出發點的,教學中不能只看成是一個單純的教學活動,更重要的是要看成一個育人活動,要以學生為本,以老師為本,以教學為本,以育人為本進行了安排系統的教學活動和選擇教學內容。
3.4 精心設計生活情境,突出學生的情感體驗,樹立正確的價值觀
1900年美國哥倫比亞大學理德提出教學不應當以教師為主,而要求學生按照教師規定的藍圖去做。即由教師創設一個問題情境,由學生自己去計劃,自己去實行和解決,通過這一過程,學生可以創造性,多角度的去思考解決些問題,不但發展了學生的思維,同時也達到課堂教學效果。
克伯屈的設計教學法,主張由學生自發地決定自己學習目的和內容,在學生自己設計、自己實行的單元活動中,獲得有關知識和形成解決實際問題的能力。這一教學法重視學生學習的主動性和獨立性,強調學生的學習動機和學習興趣,注重教學與學生生活緊密聯系摒棄傳統教學形式主義。也就是要注重創造生活情境,使學生通過自己設計解決問題的思路和方法,不同的學生可能會使用不同的方法和途徑去解決問題,在完成任務后學生會獲得不同的程度的快樂和情感體驗,并最終通過對比使學生相互學習交流,看到自己與別人的差距,從而獲得更深度的情感體驗。建立正確的價值觀念。
4結論與建議
4.1學校體育教學中落實三維教學目標,具有重要的意義
一方面有利于提高學生的積極性,因為在教學中強調了學生的情感體驗和價值觀的培養。另一方面有利于培養學生的學習興趣。同時,還有利于提高教師教學水平和提高教學效果。建議各級部門要通過多種形式在不同的教學課中,強調教師落實三維目標,同時教師必須增強責任意識和自身的知識體系,不斷提升自己,豐富實現三維教學目標的手段和方法。
4.2 體育教學中有效落實三維教學目標的途徑及方法多種多樣
在體育教學中落實三維教學目標一方面必須遵循運動技能形成規律,另一方面要把三個層面的目標既要看成獨立個體,又要高度統一看成一個總體,不要只為教學而教學,要把育人作為體育教學活動的出發點,同時通過精心設計生活情境,突出學生的情感體驗,樹立正確的價值觀。建議相關領導部門要不斷的、及時性的舉辦教學交流和相關科研活動,豐富其內涵和手段方法,把落實三維教學目標真正落實在教學中去。
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