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【中圖分類號】G【文獻標識碼】B【文章編號】1008-1216(2015)07C-0087-02
為落實《國家中長期教育改革發展規劃綱要》提出的“建立現代職業教育體系”的要求,各地區紛紛加強了應用技術類院校的建設,其中,數字化資源建設是制約此類院校發展建設的重點也是難點。據此,我區提出了“重點支持職業院校師資隊伍、數字化校園等建設,加快數字化專業課程體系和優質教學資源公共服務平臺建設,構建面向學校教育,服務社會,開放型、數字型的新型職業教育網絡學習體系”。在此背景下,筆者對我區的高校圖書館數字資源建設進行了全面調查,基于對大量數據的分析整理對比,有針對性地對應用技術類院校圖書館信息資源數字化建設提出有建設性的意見和建議。
一、全區普通高校圖書館資源數字化的基本現狀
根據2014年內蒙古教育廳公布的《2014高校統計名單》,我區現有普通高等本科院校15所、專科院校35所、廣播電視大學1所。筆者綜合運用多種方式進行調研,對其中具有代表性的15所本科院校、10所專科院校的圖書館數字資源建設進行統計分析。
(一)中文數據庫建設情況
序
號 數據庫名稱 學科類別 資源類型 圖書館
數量 所占
比例
1 中國知網 綜合 期刊 14 93%
2 百鏈云圖書館 綜合 檢索工具 13 87%
3 讀秀學術搜索 綜合 檢索工具 12 80%
4 書生之家 綜合 電子圖書 12 80%
5 萬方服務平臺 綜合 期刊+會議+專利+標準+科技報告 11 73%
6 銀符考試題庫 綜合 考試 9 60%
7 EPS全球統計數據/分析平臺 管理 事實 9 60%
8 職業全能培訓數據庫 愛迪克森 綜合 視頻資源 8 53%
9 E線圖情 管理 ― 7 46%
10 CSCD數據庫 綜合 文摘 6 40%
(二)外文數據庫建設情況
序
號 數據庫名稱 學科類別 資源類型 圖書館
數量 所占
比例
1 Springerlink 綜合 期刊 11 73%
2 Science (科學出版社) 綜合
3 EBSCOhost 綜合 期刊+報紙 10 67%
4 國道外文庫 綜合 期刊 9 60%
5 CALIS外文期刊網 綜合 期刊 8 54%
6 ACM(美國計算機學會)國際站計算機 電子/自動化 期刊+會議 8 54%
7 EI(工程索引) 綜合 摘要 7 46%
8 Wiley(含AGU)電子期刊全文數據庫 綜合 期刊 7 46%
9 RSC(英國皇家化學學會)生命科學 化學/
環境 期刊 6 40%
10 ISI(包含SCI、SSCI、ISTP、JCR)數據庫 綜合 ― 6 40%
(三)自建數據庫情況
院校名稱 數據庫名稱
內蒙古大學 蒙古文信息網;中國蒙文期刊網;蒙古文學特色庫;生命科學特色庫;內蒙古大學文庫;蒙古文文獻計算機管理集成系統、特藏、古籍等。
內蒙古工業大學 博碩士學位論文提交系統;逸夫圖書館;隨書光盤系統。
內蒙古農業大學 國內外草原與草地信息資源數據庫;農科特色資源共享數據庫;學位論文數據庫等。
內蒙古醫科大學 蒙醫藥相關文獻數據庫(漢文)(蒙文);2014醫科大學職業全能培訓庫。
內蒙古科技大學 稀土專題特殊數據庫;移動圖書館應用系統等。
內蒙古民族大學 民大文庫本校碩士學位論文庫;蒙古文數字圖書館建設;科爾沁文化研究。
內蒙古財經大學 內蒙古財經大學碩士論文授權提交系統;大成老舊刊全文數據庫等。
赤峰學院 網上免費資源;隨書光盤庫;紅山文化研究等。
呼倫貝爾學院 “三少”民族文獻數據庫;高等教育學文獻數據庫。
呼和浩特民族學院 民族教育研究學術交流平臺。
二、應用技術類院校數字化圖書館建設應把握的原則
(一)滿足實際需求的原則
數字化圖書館的建設應該以滿足讀者實際需要為原則,合理安排館藏資源,實現學科館員全程化服務、實習實訓過程中經驗累積及時以數字形式保存以便指導生產實踐。所以應該把使用者的實際需要作為建館的重要原則,保證數字化圖書館能夠發揮實質的作用。
(二)體現自身特色的原則
針對應用技術院校,可以發展特色資源,使其成為館內有競爭力的部分。例如,在內容上,可以選取一些應用技術院類特校有的項目和題目資源,結合本地經濟發展特點,建立完整的數字化資源體系,實現熟練掌握優勢,達到資源共享的目的,讓應用技術院校圖書館能夠最大限度地體現自身的特色價值。
(三)保證信息資源利用效率原則
建設數字化圖書館,首先應該考慮數字化圖書館能否提高資源利用和服務的效率。首先,應該建立完整的資源查找系統,提高資源的使用效率,使數字化圖書館能夠為讀者帶來更多的方便;同時也要注意圖書館的服務,充分發揮其對于利用館內資源的幫助作用。如嵌入式學科館員服務、閱讀推廣等。
三、應用技術院校數字化圖書館建設的方法和途徑
(一)采取多種模式借力發展
我區職業教育信息化途徑:“政府政策支持,企業參與建設運行,學校長期使用,政府(學校)購買服務。”可以采取政府模式和企業模式相結合的方式加強信息資源建設。
政府模式,即政府(學校)購買服務,學校長期使用。近幾年興起的線上公開課程MOOCS(慕課),加快了信息資源數字化發展。例如:國家精品課程資源網大型信息資源數字化平臺建設。江西高校課程資源共享管理中心和江西高校課程資源共享聯盟日前成立,實現優質視頻網絡課程共享與學分認可。我區高職院校大都共享了國家精品課程資源網,供高校學生學習。
企業模式,即政府政策支持,企業參與建設運行。例如,超星、新東方等數據庫開發商參與學校數字圖書館建設(移動手機圖書館等);圖書館利用教育資源共享平臺參與企業的專業技能培訓,實習實訓。
(二)優化資源提高服務水平
加強信息資源的收集、整理和開發,豐富信息儲存方式,增加資源利用手段。通過優化館藏資源,對流通數據進行收集、整理、統計,建立完整的檢索系統,學科導航,保證數字化圖書館資源的全面性。同時及時把本學院的研究成果等錄入圖書館,形成獨特的參考資料庫,為后續自建特色數據庫作準備。還要與優質的教育信息化平臺并軌,將海量信息資源存儲于云計算內。
綜上所述,應用技術院校建設數字化圖書館,是一條創新改革之路。我們應立足民族地區實際,以信息化手段推動高等應用技術教育發展,走出一條有特色的民族地區教育信息化發展之路。
參考文獻:
關鍵詞:智能數字化變電站;過程總線;總線通信技術;保護結構
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A
隨著電力電子技術、計算機技術、電力通信技術等在電力系統中應用的不斷完善,加上電力系統不斷向大參數、高電壓等級、復雜電網結構等方向快速發展,傳統的變電站自動化系統在實時性、可靠性、精確性等方面均很難滿足現代智能數字化遠程調度電力系統需求。為了實現變電站中所有智能IED電子設備間數據信息資源的實時共享和互操作,如何確保過程通信網絡中所有測控、保護、監視等數據信息在采集、遠程傳輸、以及運算分析等過程中具有非常強大的實時性、安全性、可靠性等,就成為智能數字化變電站自動化過程層應用技術研究難點和熱點,具有非常重要的工程實踐意義[1]。
1 智能數字化變電站過程層總線通信技術實現背景
1.1 變電站IEC61850國際標準
變電站IEC61850國際標準是新一代智能數字化變電站自動化系統通信網絡和系統通信協議的技術標準,通過對變電站內部所有IED設備數據對象的統一信息集成建模,并按照面向對象服務技術和抽象通信服務規范接口的統一語言描述定義,從而實現變電站內所有分層分布式智能IED電子設備間數據信息資源的無縫通信實時共享。應用IEC61850標準中的通信協議可以實現智能數字化變電站自動化系統中所有智能IED設備間的互操作性、以及系統自動化功能的擴展兼容性和運行長期精確穩定性,是實現變電站自動化系統中數據信息資源實時共享的基礎前提,為智能數字化變電站自動化系統的過程層智能IED電子設備實現信息集成建模的基礎數字化的重要保證,是變電站自動化系統過程總線通信技術的研究發展重要方向。
1.2 電子式互感器與智能化斷路器
電子式電流/電壓互感器為變電站系統運行中,特征電參量數據信息的實時采集、監視、保護、控制等智能IED電子設備提供重要的數據信息。由于不同智能IED設備通常來自不同廠家或同廠家不同型號的產品,因此,利用電子式電流/電壓互感器為不同智能IED電子設備間提供標準化、系統化的數據信息,也是變電站自動化系統過程層實現不同智能IED電子設備間數據信息資源實時共享和互操作的重要技術支撐。斷路器智能化的二次系統可以實現斷路器監測系統信息量的最大化、準確化、故障事故邏輯判定程序多樣化、以及斷路器監控保護技術手段智能自動化等多種功能,可以有效提高智能數字化變電站系統在實際運行中對系統故障和事故定位的實時精確化。
1.3 網絡通信集成網絡化技術
數據信息的實時通信是實現變電站自動化系統智能數字化的關鍵技術。光纖通信技術、交換式以太網、以及虛擬局域網(VLAN)等網絡通信技術在變電站自動化系統中應用的不斷完善深入,使得變電站自動化系統的二次信號回路和控制回路逐步向集成網絡化等方向快速發展。用數字通信技術手段代替傳統的電量信號傳輸模式;用光纖作為傳輸介質代替傳統控制、信號電纜的硬接線模式,為變電站自動化系統從集中式向分散分布式信息集成等方向發展提供了重要技術支撐。過程層中二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O輸入輸出接線端口,通過過程層網絡真正實現不同智能IED電子設備間數據信息資源的實時共享和互操作。
2 智能數字化變電站過程總線應用結構體系
智能數字化變電站自動化系統匯中過程層和過程總線通信的提出,是基于IEC61850國際系統規范標準對傳統變電站自動化系統的通信協議體系(如UCA2.0)進行信息集成通信的重大技術變革,也是智能數字化變電站區別傳統變電站自動化系統的重要指標特征之一。按照智能數字化變電站IEC61850標準要求,過程總線應用結構應采用集成網絡化通信結構代替傳統變電站的二次控制、信號電纜硬接線模式。智能數字化變電站過程總線應用結構應以工業以太網為通信核心,按照不同的組網方式構筑滿足不同數據信息流需求的合理靈活的邏輯拓撲結構。目前,智能數字化變電站自動化系統建設和改造工程中常用的過程總線應用結構體系主要包括星形拓撲、總線拓撲、環形拓撲、以及網狀拓撲四種模式。但是從大量工程應用效果來看,星形結構從信息流通信實時可靠性、邏輯拓撲結構清晰性、以及使用成熟完善性等方面均較其它三種應用結構體系較為完善合理。加上變電站智能IED電子設備制造成本的不斷下降,采用冗余設計模式的星形網絡拓撲結構,已成為智能數字化變電站過程總線首先的通信應用保護結構。
在大量工程應用實踐經驗的基礎上,很多電力研究學者又在過程層總線中通過將保護IED設備和合并單元兩者相互組合,并利用時鐘源進行在線分析的改進過程層總線保護結構模式,其具體結構如圖1所示:
圖1 經功能整合后的變電站過程總線保護結構
從圖1中可知,電力研究學者在標準冗余星形結構的基礎上,引入了考慮間隔層與過程層設備單元間的可用性因素,利用合理的合并單元與斷路器控制組合體與保護IED電子設備間的運行可靠性判斷,通過功能整合有效提高智能數字化變電站中過程通信總線運行可靠性、精確性、以及實時可靠性。
3 智能數字化變電站過程層總線應用功能的實現
按照圖1中所述的功能整合過程總線冗余保護結構,推出了實際變電站自動化系統工程應用中的過程層功能合并單元(合并單元/斷路器控制器)的整合設計方案。此處以ABB制造廠家的智能數字化變電站過程總線保護結構體系為例,其具體過程總線保護實現方案如圖2所示:
圖2 ABB過程總線保護實現方案
從圖2可知,ABB推出基于ELK-CP3組合采集分析處理裝置(組合式電壓/電流互感器)的過程總線保護結構。
我國地質勘測一直以來傳統工具,即經緯儀水準儀和平板儀三種,無法適應當今社會的發展和要求,所以,專家學者研究出了MAPGIS技術來代替傳統的老三儀工具,使地質勘測能夠得到更加方便、有效率的進行。
1 MAPGIS技術的內容
MAPGIS技術是一種新型的地質測繪技術,不僅擁有獨立的數據庫,更能進行良好的空間環境分析,確保地質測繪工作的有效進行。同時能夠進行數字繪圖功能,將大大節省地質測繪工作人員的工作時間,令工作人員的工作更有效率并更簡單有效率的進行地質測繪工作。同時MAPGIS還具有完善的數據傳輸功能,可以將勘測得來的數據傳送到辦公室內,大幅度的節省了專家的時間。MAPGIS技術是GIS技術的發展和延伸,是由GIS技術發展改革而來的一項新型技術,MAPGIS技術既具備GIS的繪圖空間和分析功能,同時還增加了空間疊加功能,能夠使地質測繪更加的簡單容易。與此同時,MAPGIS同樣還可以應用于日常城市建設方面,經常在建筑物的建造過程中得到應用,因此相比較GIS技術來說,人們對MAPGIS技術應該并不會太過陌生。地質測繪這項原本有人力物力堆砌而成的工作也變得輕松了許多,使我國年紀較大的專家學者可以不必勞累的前往現場對地質地形進行評估,可以在辦公室內進行地質研究,避免了可能遇到的危險[1]。
2 MAPGIS技術的優點
MAPGIS技術是采用多個模塊拼接而成,其中所存在的各個模塊都分別擁有不同的功能,例如制圖模塊負責繪制圖像等,各個模塊相互協作配合著完成日常工作需要。正是由于各個模塊分工的不同,導致了需要分別進行工作,但是在進行數據傳輸的時候要各個模塊進行匯總統一才能使數據被完整并準確的將數據傳輸出去。MAPGIS技術可以同時輸出兩種數據既矢量數據和柵格數據,彌補了GIS數據的不足,改變了數據傳輸存儲模式,應用兩種數據傳輸模式使專家在進行數據研究的過程中能夠更加清楚直觀地看到數據之間的差異性并對地質進行進一步的深入了解。MAPGIS技術通過掃描地質環境,運用全球定位的系統進行數據收集,保證了數據的傳輸效率,也大大提高了采集數據的準確性,同時對地質地形進行了準確的分析,通過新型技術對當前區域內的地質地形寄予了有效的價值估測,為我國地質測繪工作的順利進行帶來了極大的便利[2]。
3 MAPGIS技術的應用
3.1 繪制數字地圖的方式
3.1.1 正確的選擇坐標
在進行地質測繪的過程中,所處地坐標的準確度很重要,只有知道了準確的坐標才能更好的分析測量當地環境,對空間和環境進行分析,確保當前測繪需要。應用的坐標通常使用國家標準的坐標,也可以利用計算機自動生成坐標。
3.1.2 對已有圖紙數字化
首先,對矢量圖進行掃描輸入,這種方式方法在輸入過程中不易出現誤差,精準度較高,對數據保存情況較為完好。其次,采集數據,運用這種技術進行數據采集出現的誤差較小,精準度相對較高,有助于專家進行研究和對當地地質的下一步測繪工作的進行。同時對不對稱的邊也可以隨時留意觀察,重合的邊進行一次數字化便可。以計算機進行數據存儲,將數據安全的記錄下來。最后進行數據的處理,在處理過程中應注意將數據進行分析,排列最后存入數據庫這樣的數據往往需要校對,在校對的過程中應仔細的查看每一個數據,確保數據的準確性[3]。
3.2 地質測繪圖紙數字化的原則
首先要對收集到的環境區域內所有的信息進行整理,其次使將柵格數據進行矢量化,使數據能夠進行統一整理。這樣就能得到一個矢量化的圖形,對矢量圖形進行有針對性的分別進行制作,生成比例尺,最后再進行拼接工作,這樣能夠最大限度的保證圖形的準確性,不會造成大幅度的失真效果導致的數據失效,這樣進行處理過的地圖能夠保證更好的進行數據整理和數據傳輸工作的進行,能夠使研究工作進行的更加順利。
3.3 圖像的管理和維護
3.3.1 專業的子系統管理
管理數據庫首先要有專業的子系統管理來對每一個數據庫的分支進行管理。對數據進行定期定時的檢查,確保數據沒有損壞和雖內容保存的完好性。長時間不查看的數據可能會出現不同程度的損壞,要及時進行文件修復,以免造成重要數據丟失,資料不可逆損毀等后果。
3.3.2 MAPGIS數據庫的管理
MAPGIS數據庫是整體數據庫的主題部分,子數據庫的完好直接影響到MAPGIS數據庫的完好程度,在這里通常儲存著圖像資料的主體,與子數據庫系統中的數據相結合能夠形成完整的數據鏈,在數據中這兩者缺一不可。圖形數據庫中的數據經過拓撲處理在進入數據庫之前生成拓撲數據,以確保數據庫在數據存儲時的數據是完好沒有缺漏的。
3.3.3 地形數據庫的建立
地形地質數據庫主要用于存放各種地圖和地質條件的,以單獨的數據庫存儲地圖和相對的地質條件有助于日后的查找工作的進行匯總和資料的查找。有助于日后的測繪工作的順利展開。
3.3.4 進行保養和維護的必要性
如果出現資料損毀的情況,造成不可逆的資料損毀等后果,則地質測繪人員就必須要再一次對這片區域進行測繪工作,耗費的人力物力將隨著年代的變遷和人員的更換而產生變動。或者當初的區域已經變成建筑群無法進行測量時,造成的損失將不可估量。會對國家建設和資源的整合帶來不必要的麻煩,給地質測繪人員帶來不必要的勞動量。可能會使日后進行建筑物擴建或改造工作時出現不必要的風險,由于地質地形資料的缺失,工程隊無法對當地地形地質有一個完整的認識,從而無法在建筑工程開始之前做好設計工作,導致工程無法順利實施,耽誤工期甚至時危機施工人員的生命安全和使用者的生命財產安全[4]。
3.4 數字化圖像的應用與輸出
數字化圖像的意義在于能夠更好更是直觀的發現地質地形上的特點從而為今后在這個區域內開展的工作帶來極大的便利條件,在輸出方面數字化圖像能夠更好的被互聯網輸出,更加完整的存在于互聯網之中,從而方便全球各地人民去查找應用當地的地質環境特點進行地質測繪與地質研究工作,為今后的地質勘探工作帶來便利和有利的理論依據,時今后的地質測繪工作能夠更好的進行下去。MAPGIS技術所帶來的便利不僅僅應用于地質測繪方面,更多的時候被應用于建筑方面,利用MAPGIS技術對即將進行建筑物建造的區域進行初步的了解,根??MAPGIS所得出來的區域內地質地形的特點有針對性的進行建筑物的建造,使建筑物更加堅實可靠,能夠適應地質地形帶來的不便,使建筑物安全性和實用性得到穩定的保障。MAPGIS技術同時被應用于建筑物建筑的過程中,建筑團隊經常利用MAPGIS技術查看建筑物整體建筑情況,確保不會出現傾斜等工程質量問題的存在確保使用者和建筑工人的生命財產安全。將每一步都進行記錄,發現不足立即進行查補,做到每一步都能得到有效的監測。地質測繪工作者也可以通過MAPGIS檢測建筑物周圍環境區域內的地質特點,幫助建筑物更好的完成建造。
關鍵詞:農業機械設計;數字化設計技術;現代化
農業機械產品具有種類多、結構復雜、易操作等特點,我國是農業大國,農業機械具有非常廣闊的市場潛力。然而,受到傳統設計理念與設計工藝的影響,我國機械產品的整體設計水平偏低,數字化設計技術的應用,顛覆了農業機械的傳統設計模式,極大地提升了農業機械設計的效率與質量,尤其是CAD、CAE等技術,更是改變了產品的生命周期,實現了對農業機械設備整體設計的優化。
1數字化設計技術的內涵與優勢
1.1數字化設計技術的內涵
數字化設計技術指的是一種將聲音、圖文轉化為數據,之后再轉化成二進制代碼,經過計算機進行信息傳遞與處理的技術。在信息化時代,數字化設計技術逐漸演變成為依靠計算機進行輔助的新型設計技術,故計算機是數字化設計的基礎,也是核心。從另一個角度來說,數字化設計技術,即以計算機為核心構建數字化模型,再通過數字化平臺展開產品研發的一種技術,數字化技術最明顯的特點即不需要實物模型。
1.2數字化設計技術的優勢
(1)數字化設計技術視為一種產品定義模型,其可以在各行業領域發揮作用,且具有較大的發展空間;(2)數字化設計技術可進行仿真模擬處理,不需要實物模型,因而可有效降低設計成本;(3)相比傳統產品設計形式,數字化設計技術依托數字化平臺,以計算機為基礎,產品設計更具靈活性,不受時間、地點的限制;(4)在數字化設計中,可以采取分工合作模式進行多元設計,將不同板塊的設計交由不同小組同步進行設計,整體設計更加系統化,提高了設計效率。
2農業機械設計的特征與現狀
農業機械設計的特征主要體現在:第一,我國農作物類型比較豐富,所以農業機械種類繁多,例如播種機就包括條播機、精密播種機、穴播機等多個類型;第二,雖然農業機械種類豐富多樣,但大多數功能比較簡單,上手難度低,操作也比較便利。目前我國的農業機械設備大部分是由傳動系統、機件、鎮壓器、軸輪等構件組成。這些均為數字化設計技術在農業機械設計中的應用,提供了良好基礎與廣闊前景。目前,數字化設計已經在國內外農業機械設計中得到了廣泛應用,主要應用技術包括CAD、CAE等技術。數字化技術的應用,不僅提高了設計效率,降低了設計成本,而且也極大地縮短了農業機械的設計周期,更便于達到設計要求。而且,為了給農業機械后續維修工作提供便利,在初期設計時,更注重農業機械的整體化設計。隨著農業機械化水平的不斷提升,農業機械的市場需求增加,產品定制需求增多,而且對產品的品質要求也更加嚴格。在這一新的商業環境下,農業機械設計更應注重數字化設計技術的應用,必要時進行跨部門合作,更好地展開農業機械產品的設計與制造,為農業生產的規模化、自動化發展,提供保障,為農業經濟發展水平的進一步提升,提供內動力。
3數字化設計技術的應用熱點
3.1計算機輔助技術
計算機輔助技術簡稱CAD,以現代設計理念為基礎,不僅具有開放性較強的產品設計模式,而且開發程序也具有較強規范性。從數字技術層面來看,CAD技術在概念、任務、技術等層面均有所優化,可以設計更多優秀產品。以CAD技術為核心設計的產品,大部分是以概念設計產品與構型設計產品。其中,概念設計即制定產品設計方案的具體內容,而構型設計即明確具體細節。
3.2虛擬原型技術
虛擬原型技術簡稱VR是最近5年內數字化設計技術的翹楚,得到了設計領域的重點關注。VR技術是在CAD、CAM、CAE技術的基礎上發展而來的,其可以在特有技術基礎上,對多方面技術進行全面整合。VR技術可以實現成品信息與基本概念的整合,并從行為、感官以及功能等方面不斷對其進行優化。在該技術中,產品設計的整個過程被視為多個不同極端,且逐漸向全生命周期進行轉變,以此推動產品設計與生產兩個階段的融合,在很大程度上推動了各行業的發展。
3.3知識工程技術
知識工程技術簡稱KBE,是現階段應用率最高,且特色最明顯的一種數字化設計技術。KBE技術主要應用在提前預測未來市場技術發展趨勢,因而該技術的應用比較依賴新知識內容。同時,KBE技術在信息傳遞、知識展示等方面,也具有較好的應用效果。而且,還能夠單獨構建顯性、隱性知識統一建模,有利于技術創新的橫縱向發展。
4數字化技術在農業機械產品中的具體應用
4.1VR技術的應用
VR技術在農業機械產品設計中的應用,將影音資料、3D影像、多媒體等進行整合,使設計人員可以更好地利用個人想法,創設相應的設計情境,所以應用VR技術,設計人員可以享受身臨其境般的設計體驗。目前,VR技術主要應用在大型設備的設計中,對設備的特殊性能進行模擬,之后逐步實現設備與功能之間的優化。與此同時,通過其創設的信息反饋平臺,能夠加速產品的投放,提升產品應用效果,讓用戶直接了解產品的優勢,進而更好地掌握設備應用要點。在國外,應用VR展開農業機械設計的技術有很多種,最具代表性的即可視化技術,該技術以CAD技術為基礎,構建功能性模型,再通過模型輸入的方式,將其傳遞到VR環境中,最終實現設備強化。例如,用戶可以通過VR頭盔顯示器,直接對農業機械設備進行操控體驗。同時,VR技術在農業設備拆裝中也有廣泛應用,如小麥聯合收獲機的各方面功能,均可以通過VR技術展現出來,包括原理展示、內部結構等,讓使用者可以進行拆裝練習,不斷提升自身對機械設備的操控與應用能力。此外,VR-CAD系統在虛擬環境設計中也可以發揮作用,優化農業機械設備的設計模式與功能效果。
4.2農業機械設備產品的創新
數字化設計技術在農業機械設計中的應用,主要體現在農業機械設備產品的創新方面,即利用數字化設計技術對農業機械產品的使用性能、使用效果等進行創新,增強產品的新穎性,并提供給消費者更多選擇。目前,在農業機械產品的數字化設計中,主要從該類型農業機械設備的常見使用問題或故障入手,從設計層面針對性地采取改進措施,進而降低故障發生率以及農業生產成本,提升該類型農業機械設備的市場競爭力,擴大市場份額。一般情況下,在利用數字化設計技術對農業機械產品進行創新時,主要從技術分析、材料優選等方面進行。例如,近幾年我國研發出了一種新型拖拉機,該拖拉機不同于傳統低功率拖拉機,其采用了數字化同步器與動力換擋配合靜液壓傳動系統,具有獨立的控制機構與控制面板,不僅更易操作,而且系統更加靈活,功率更高。
4.3協同化優化設計
在當下復雜的市場環境下,農業機械生產不僅涉及市場競爭,而且為了更好地滿足消費者個性化的定制需求,必要時還需要進行跨企業合作。所以,農業機械設計中,數字化設計的應用與協同化發展,已經成為農業機械設計與制造企業生存的關鍵。因此,數字化設計技術在農業機械產品的協同化設計中具有較好的應用效果。為了從海量的技術信息與零件資源中,找到所需要的信息與數據,必須利用數字化技術對搜索技術進行優化,進而實現對所需零件參數與性能的高效率搜索。例如,PTC企業的Web服務器,其中儲存了海量的技術型方案,我國的農業機械產品制造企業應借鑒這一做法,以不斷地提升數字化設計技術的應用效果。此外,隨著環保理念不斷深入人心,為了建設環境友好型社會,農業行業也應朝著綠色化方向發展,而數字化技術的應用,極大地促進了農業行業的可持續發展。數字化技術的應用,顯著提升了農業機械產品的節能效果,降低了能源損耗,充分發揮了環保能力。
5結語
總而言之,我國農業機械設計的數字化發展還處在探索性階段,很多理論、方法等還不夠成熟。在進入數字化時代后,農業機械設計更應注重數字化設計技術的應用,充分利用數字化設計效率高、成本低、可控性強等優勢,持續提升農業機械設計的科學性、高效性,并不斷利用數字化設計技術展開農業機械產品設計的創新,以不斷促進農業生產的現代化發展,實現農業生產的智能化、規模化,進而推動農業經濟發展水平更上一層樓。
參考文獻:
[1]馬云紅,董中輝.現代設計技術在農業機械工程設計中的應用[J].農業與技術,2019,v.39;No.329(12):47-48.
[2]薛先斌,高剛毅.現代農業機械中計算機智能化技術的應用與研究[J].南方農機,2020,v.51;No.343(03):62-63.
[3]繆興龍.淺談數字化設計技術及其在農業機械設計中的應用[J].南方農機,2020,v.51;No.361(21):51-52.
【關鍵詞】現代測繪技術,自動化技術,地形測繪
一.前言
地形測量學是研究測繪地形圖及與其有關測繪工作的理論、方法的應用技術學科。地形測量是為城市、礦區以及各種工程提供不同比例尺的地形圖,以滿足城鎮規劃、礦山開采設計以及各種經濟建設的需要。但是由于現在我國在地形測量方面還在利用一些常規性,傳統性的手段來進行測量,這樣就導致了在對地形測量時候出現一定的局限性和低效,所以現在在我國測繪自動化技術手段的普及和完善是有著十分重要意義的。本文主要闡述測繪自動化技術在地形測量中的應用問題。
二.目前地形測量的測繪自動化技術
測繪自動化是集數據采集、處理、傳輸、顯示于一體。隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化,測繪技術自動化技術發生了重大變革,3S技術(GPS全球定位系統、GIS地理信息系統、RS遙感)及其集成技術成為測繪技術自動化技術的核心。
1.GPS技術
GPS(Global Positioning System)稱為全球定位系統,是美國20世紀70年代開始研制的,它歷時20年,于1994年3月全面建成的利用導航衛星進行測時和測距,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統,是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。
GPS定位技術與常規地面測量定位相比,具有抗干擾性能好、保密性強,功能多、應用廣,觀測時間短,執行操作簡便,全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是RTK的定位精度可達厘米級,在水上定位得到了廣泛的應用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技術開始于90年代初,是一種全天候、全方位的新型測量系統,稱載波相位動態實時差分技術,是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式,是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻,速度快、效率高,觀測時間短,方便靈活,測程不受限制,不受通視條件影響等優點。
2.GIS技術
地理信息系統(Geographical Information System-GIS)是利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間及其相關數據的計算機系統,是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術。其最大的特點就在于:它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起,并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。
GIS具有以下的基本特點:一是公共的地理定位基礎;二是多維結構;三是標準化和數字化;四是具有豐富的信息。是采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術的技術系統,對現代測繪技術自動化技術的起重要支撐作用。
3. RS技術
遙感RS(Remote Sensing)起源于20世紀60年代,不直接接觸被研究的目標,感測目標的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發射輻射),經過傳輸、處理,從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術。遙感技術依其波譜性質,可分為電磁波遙感技術、聲學遙感技術、物理場遙感技術。遙感信息技術已從可見光發展到紅外、微波;從單波段發展到多波段、多角度、多時相、多極化;從空間維擴展到時空維;從靜態分析發展到動態監測。
RS為GIS提供信息源,GIS為RS提供空間數據管理和分析的技術手段(圖像處理),GPS作為GIS有力的補測、補繪手段,實現了GIS原始地圖數據的實時更新。
三.測繪自動化技術在地形測量中的應用
1.衛星導航定位技術的應用
衛星導航定位系統主要是通過人造衛星發射出來的信號,并采用三角測量的原理及時準確的計算出收到信號的人所處的具置。到目前為止,大約有27顆衛星在運行在地球上空,衛星運行軌道的高達20200公里。自從衛星導航定位技術問世以來,在定位領域和無線導航領域得到了廣泛的青睞和應用。
例如:上海市的特殊地形,需要通過全球定位系統對其水下地形的變化進行測繪,描述變化趨勢,為建設提供寶貴的水下地形資料,這一工作在上海市已經進行了二十多年,讓水下測繪工作變得更加便捷、精確和效率。
2.遙感技術的應用
(一)遙感技術形成了具有分辨率影象序列的金字塔讓我國傳感器的研制工作向著全方位立體觀測能力方面發展,向著更寬廣的空間和領域發展。
(二)遙感技術的新型傳感器在不斷的研制成功,包括了多光譜掃描儀、多光譜攝影、彩色攝影、紫外攝影、成象光譜儀,紅外掃描儀、微波輻射計、激光測高儀、合成孔徑雷達等。
(三)遙感技術可以反復獲取同一地區的影象信息,具有多時相性,為人們提供了研究地球表面規律和變化的可能性,遙感技術已經得到了廣泛的拓展。
例如:當前,國內很多測繪機構部門正在進行信息化工作,即通過現代化手段完成現代化的地形測繪資料,遙感技術借助雷達衛星全天時、全天候及不易受其他惡劣環境影響的特點,通過立體攝影的方法幫助測繪人員獲取測繪地面的三維信息,讓人們更加直觀的了解到測繪地形的特征。
3.地理信息系統技術的應用
地理信息系統技術簡稱為GIS。地理信息系統技術是集多個應用對象和多門科學為一體的高新技術,它主要利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間的相關數據。在地理信息系統的實際使用過程中,它最大的優點就是能有機的結合地球表面空間事物的特征和其所處的地理位置,通過計算機屏幕直觀形象地顯示出來。
四.測繪技術自動化技術的發展趨勢
1.隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的系統、智能化,測繪技術自動化技術向著3G技術及集成技術自動化、實時化、數字化,數據庫和應用軟件的開發應用,三維可視化技術以及人工智能化發展。使測繪技術自動化技術能全方位的應用于地形測量中,提高了地形測量的效率和準確性。
2.下面具體談論3G技術在地形測量中的應用分析:
GPS、GIS、RS技術是通過計算機技術,對相關地理信息進行儲存和記錄,建立系統化數據庫。對地理要素通過轉化,將相關數據計算出來,然后進行數字化的分析和處理。根據需求,地形測量人員利用GIS快速獲取數據,其結果通過圖形、數字的方式顯出。現今的GIS技術通過數據采集、攝影和地圖掃描進行設計數字地圖,所需的地理信息收集到之后,完整、自動的生成數字地圖。其結果結合地球表面空間的地理位置和特征用計算機顯示,人們能夠對地形結構進行直觀的了解,從而使得測繪質量和效率均得到了明顯的提高。
四.結束語
隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化,測繪技術自動化技術發生了重大變革,從傳統的測繪技術(例如電子測距儀、經緯儀、水準儀和平板儀)向3G技術、數字攝影測量技術以及人工智能化發展,推動了測繪技術自動化技術的活躍和革新,測繪技術朝著自動化、實時化、網絡化和數字化方向發展,使地形測量更快速、簡單、精確。
參考文獻:
[1]徐翔.淺議地形測量和測繪技術自動化技術.科技信息,2011(10):326~326.
【關鍵詞】:數字化; 智能化開關; 光電式電流
在當今的信息化時代中,數字化也越來越為人們所重視。數字化技術主要體現以下幾個方面的特性:首先,數字化是數字計算機的基礎,并且數字化是軟件技術的基礎,是智能技術的基礎;其次,數字化是多媒體技術的基礎,它為信息社會提供了基礎。數字化變電站就是使變電站的所有信息采集,傳輸,處理,輸出過程由過去的模擬信息全部轉換為數字信息,并建立與之相適應的通信網絡和系統。它的基本特征體現在設備智能化,通信網絡化模型和通信協議統一化,運行管理自動化等方面。我國首座數字化變電站-翠峰變電站位于1998年3月3日建成投產, 并于2006年3月27日改造為全數字化變電站正式投入運行。經過7個月的投產運行.各種數據采集、傳輸準確無誤.運行平穩、安全、可靠.在全國處于領先地位.并達到國際先進水平.
1. 數字化變電站的技術特點和應用
1.1 一次設備的智能化
一次設備中被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路都采用微處理器和光電技術的設計,這使常規機電式繼電器及控制回路的結構簡化了,傳統的導線連接被數字程控器及數字公共信號網絡所取代。可編程控制器代替了變電站二次回路中常規的繼電器和其邏輯回路,常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。
1.2 二次設備的網絡化
變電站中常規的二次設備:故障錄波裝置、繼電保護裝置、電壓無功控制、量控制裝置、遠動裝置、同期操作裝置、在線狀態檢測裝置等,都是基于標準化、模塊化的微處理機技術而設計制造,設備之間的通信連接全部采用高速的網絡,二次設備通過網絡真正地實現了數據、資源的共享。
1.3 自動運行的管理系統
變電站運行管理系統的自動化包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化、自動化;變電站運行發生故障時,并且能夠及時地提供故障分析報告,指出故障原因及相應的處理意見;系統能自動發出變電站設備檢修報告。
要想在變電站內一次電氣設備與二次電子裝置均實現數字化通信,并具有全站統一的數據建模及數據通信平臺,在此平臺的基礎上實現智能裝置之間的互操作性。在一、二次設備之間同樣實現全數字化通信,如果變電站內智能裝置的數量急劇增加,全站智能裝置必須采用統一的數據建模及數據通信平臺,才能實現互操作性.
2. 數字化變電站自動化系統的結構
數字化變電站自動化系統的結構在物理上可分為智能化的一次設備和網絡化的二次備。在邏輯結構上分為三個層次:"過程層"、"間隔層"、"站控層"。各層次內部和層次之間采用高速網絡通信。
過程層的典型設備有遠方I/O、智能傳感器和執行器,主要完成開關量和模擬量的采集以及控制命令的發送等與一次設備相關的功能。間隔層設備的主要功能包括匯總本間隔過程層實時數據信息,實施對一次設備保護控制功能,實施本間隔操作閉鎖功能。實施操作同期及其他控制功能。站控層的主要功能包括通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息,不斷刷新實時數據庫,按時登錄歷史數據庫、按既定協約將有關數據信息送往調度或控制中心、接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行。
過程層與間隔層之間基于交換式以太網的串行通信方式在標準中稱為過程總線通信,間隔層與變電站層之間串行通信方式稱為站級總線通信。
3. 數字化變電站技術中存在的問題
數字化變電站自動化系統的研究目前尚處于起步階段,大部分精力集中在過程層方面,例如智能化開關設備 ,光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。目前存在著許多問題:首先,研究開發過程中專業協作需要加強, 比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業協同攻關。其次,材料器件方面的缺陷及改進。并且試驗設備、測試方法、檢驗標準,特別是電磁干擾與兼容控制與試驗還是薄弱環節。
4. 數字化變電站的未來發展
數字化變電站技術的發展將會是個長期的過程,需要考慮與目前常規變電站技術的兼容性。
4.1 過程層常規設備接入方案
過程層常規設備主要指互感器和斷路器設備,具體應用就是采取非常規互感器技術和智能斷路器技術,或智能斷路器控制器技術,常規設備的接入方式主要有三種基本模式:常規互感器和常規斷路器;常規互感器和智能斷路器;非常規互感器和常規斷路器。
4.2 過程總線方案
在第二階段中前面控制和測量數據的分離通信系統將合并到一起,控制和測量數據的合并減少了間隔接線的復雜性,但間隔層IED設備需要兩個以太網口分別與過程總線和變電站總線連接。由于傳送了來自合并單元的數字化電氣量測系統的瞬時值,此種通信方式比第一階段中的通信方式更快。出于這個原因將使用100 Mbit/s以太網,通過過程總線保護裝置的跳閘命令被發送到斷路器。
4.3 過程總線和站總線合并方案
由于第一 ,第二階段中過程總線和變電站總線都使用了基于MMS應用層通信堆棧的以太網,和以太網的不斷發展,使得變電總線聯接構成一個通信網。并且不會影響變電站內部站的通信。
5. 結束語
文章論述了數字化變電站綜合自動化系統的特征、結構及其發展。數字化變電站自動化是一個系統工程,要實現全部數字化變電站自動化的功能,還有許多技術問題需要攻關解決,基于智能斷路器技術的成熟度實現信息采集、處理、傳輸、從交流量的采集到斷路器操作的全數字化應用;通過變電站總線與過程層總線的集成,實現數字化變電站集成型自動化的應用。
數字化變電站技術發展過程中可以實現對常規變電站技術的兼容,這意味著數字化變電站應用技術的發展可以建立在現有變電站自動化技術的基礎上實現應用上的平穩發展和逐步突破,使新技術的應用能有機地結合電網的發展,未來在數字化變電站應用技術成熟的基礎上將標志著新代數字化電網的實現。
參考文獻
[1] 周長久.國內領先的數字變電站技術[J].云南電業.2006,11:7.
[2] 朱大新.數字化變電站綜合自動化系統的發展[J].電工技術雜志.2001,4(2):20-22.
關鍵詞:網絡技術;油田數字化;應用
中圖分類號:F49
文獻標識碼:A
文章編號:1672.3198(2013)04.0181.01
伴隨著科學技術的不斷發展,數字化油田建設也得到了廣泛的應用,尤其是在自動化監控設備的應用中,舊有的通訊網絡已經無法滿足現有的數據傳輸要求,已經成為油田自動化系統發展的障礙。本文從網絡技術的層面出發,對油田的數字化建設進行研究。
1網絡技術的發展
上個世紀九十年代開始,網絡技術得到了廣泛的應用。網絡技術將互聯網上分散的資源整合為有機的整體,進而實現全面的資源共享與協作。這些資源包括高性能計算機、數據資源、信息資源、大型數據庫以及網絡等等。現有的互聯網僅僅限于提供信息共享,而網絡才是互聯網發展的新階段。網絡的根本特點是資源孤島的清除,能夠構造地區性的網絡、局域網網絡以及個人網絡等等。
2油田數字化技術的發展
油田數字化技術指的是以油氣田為研究內容,把生產工藝與流程作為分析對象,創建的以油井開發、地質勘探以及油田管理等等多方面為基礎的計算機網絡綜合數據庫系統,并將工作數據和軟件系統進行有機整合。在油田建設中,油田數字化技術的發展促進了生產與管理流程的優化,深度挖掘了石油企業所具有的潛力。正是石油企業數字化技術的不斷發展,讓越來越多的石油企業知曉了數字化技術所具有的重要性,進而促進了油田數字化的發展。
3油田數字化系統監控系統組成
由于油田井的分布特點確定了全部采用有線進行通信是無法實現的,因而采用有線和無線相結合的方式。油田數字化系統監控系統主要由信息采集系統、傳輸系統、監控中心以及客戶端組成。信息采集系統的云臺能夠把攝像機進行旋轉與變焦控制,視頻編解碼器則將攝像機的模擬視頻信號變為數字信號并壓縮,經過處理的數據則通過有線或無線網絡匯集到系統的監控管理中心。傳輸系統對前端攝像機所攝錄的圖像進行實時傳輸,常見的無線網絡形式包括CDMA以及無線網橋等,其中無線網橋成本最低,衛星通訊成本最高。系統的監控中心管理對監控系統進行指揮,管理用戶與設備接入,同時還提供視頻訪問與控制服務等等。系統的客戶端則通過IE 瀏覽器或者客戶端軟件的應用,在用戶通過認證的基礎上來觀看視頻,并對攝像機進行控制,同時還能夠接收報警信息。
4油田監控方案
網絡技術在油田數字化建設中的應用所確定的油田監控方案為:在油田的安防系統中,把油井、計量間以及聯合站等站點所涉及到的視頻監控信息數據進行集中,以有線、無線或者有線無線混合的IP 網絡連接等方式把采油廠現有的計算機網絡進行連接,進而進行遠程測控。以油田中不同的井、間、站現有的分布情況為基礎,在考慮傳輸網絡實際情況的前提下,確定由有線與無線結合的傳輸方式來組建網絡傳輸平臺。在油田間、站以及作業區以上如果存在光纜,則應采用光纜的傳輸方式;而對于單井部分,則應用McWill無線寬帶的接入方式,通過這兩種方式的結合來完成油田相關數據的采集與傳輸。
在油田監控方案中,IP 地址的規劃應符合油田企業的每個生產單位的IP 地址能夠是連續的地址空間。從便于路由聚合與安全控制的要求出發,確保相同的業務與功能應分配在可連續的IP 地址內,同時在規劃的IP地址還應符合已有網絡對IP 地址所具有的需求,同時還要通過預留相應地址段等方式來滿足油田企業未來業務發展的需求等等。簡而言之,IP 地址的規劃不僅僅要關注到地址空間的合理使用與擴展需求,還要確保業務流量能夠實現最佳的均勻分布。從傳輸技術的層面來看,油田監控方案中所應用的是無線網橋技術,視頻數據的傳輸通道為無線網橋技術,該技術所提供的無線鏈路所具有的最高網絡帶寬為11/54 Mbps,進而能夠確保視頻流應有的穩定性與持續性,同時還能便于存儲與檢索。
在油田的監控方案中,一般情況下設置為隊級、礦級以及廠級三級監控中心,在本地監控系統中通過NDVR的設置,來完成實時監控、錄像以及設備控制等各項任務,同時給油田系統總部提供遠程的數據轉發服務,確保上級部門能夠通過遠程的方式來進行本地監控與本地管理。在油田的總部監控中心,通過統一的監管系統對所屬的每一個采油站點進行安全防范情況的監控與管理。
5 結語
隨著科學技術的發展,網絡技術在油田數字化建設中應用的更加深入。在滿足安全的條件下,降低了生產成本,網絡技術在油井的開發中的廣泛應用,必然會促進油田采油的研究水平,同時為采油工藝的技術實施提供必要的依據,進而提高我國油田整體的采油工程技術水平。
參考文獻
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[2]趙慜,李建華,周玲.網絡技術在冀東數字化油田建設中的應用[J].自動化博覽,2011,(07).
關鍵詞:小學科學;數字化技術;有效應用
一、把數字技術運用于科學教學的意義
把數字技術的發展與作為方式和理念與科學“探究性學習”有機結合,將為學生的科學學習注入強大的動力。在數字化環境下,教與學發生了革命性的變化,反饋、互動等環節均發生了變化,這就需要不斷地學習、實踐,在學習與實踐的過程中掌握新技術,應用新技術,教師調整自己的教學行為,在不斷調整與反思的過程中,生成新的觀念,學生轉變學習方式,從在技術中學習變為應用技術學習。
二、數字技術在科學探究活動中有效運用策略
在先進的數字化教學環境中面對多樣的教學手段,豐富的信息資源,我們怎樣在科學教學實踐中把這些資源有效、及時捕捉,并轉化為數字資源整合于日常的科學探究學習中呢?怎樣應用數字技術優化教學過程,促進學生在科學學習中的探究性學習呢?這些問題,是我們在數字技術日益豐富的環境下如何組織學生學習、提高學習效率必須直面的問題。為此,我通過自己的一些教育實踐,來淺議一下在科學課堂教學中如何合理有效運用數字技術促進學生探究性學習的一些策略:
(一)新觀念,新技術,新方式
1.翻轉課堂。變革傳統的科學課堂教學模式,嘗試利用數字化技術,突破科學學習的時空限制,讓每一個學生能根據自己的實際情況對所要學習的內容進行個性化的學習,在學習過程中既能自己掌控學習的主題、順序、時間、次數等,又能在線獲得同伴、網絡、教師等的支持。學生在《地球的表面》的探究學習中,嘗試采用“谷歌地球”(GoogleEarth)軟件,讓學生通過衛星定位的GoogleEarth軟件可以輕松的尋找到自己的家園、學校等自己喜歡的地方,在搜尋探究的過程中清晰的認識到這些地點的地形地貌,使學生在“地球表面”的探究活動中有著滿滿的驚奇與驚喜,充分感受到數字技術手段的魅力,從而進一步提高學生科學探究的興趣。2.科學探究過程導向的學習。嘗試依托網絡探究性學習平臺,學生在教師的指導下,計劃并確立他們自己的學習活動,研究他們已經選擇的主題。設計他們自己的研究情境,利用數字設備開展自己的活動、記錄并上傳研究資源,教師扮演資源提供者、合作探究者和促進者的角色。在《骨骼》的教學中,采用開發的“骨骼”APP軟件,學生利用IPAD不僅可以立體的旋轉、翻轉骨骼模型,還可以有著充滿樂趣的骨骼拼圖小游戲,并能將自己的探究結果通過IPAD截圖上傳到“智慧課堂”的資源庫中,通過相互的評價,使學生在充滿樂趣的科學探究活動中正確的認識骨骼、了解骨骼。
(二)注重培養學生數字技術應用能力
探究性學習的主體是學生,因此,教師的傾情演繹固然重要,但更重要的是要呼喚學生的主動參與。數字化環境下的探究性學習,學生的學習熱情和數字技術應用水平缺一不可,只有熟練掌握數字設置的操作,才能讓數字技術成為學生探究性學習的工具,自主創新研究科學問題,提升科學素養。學生在《測量呼吸和心跳》的探究活動中,雖然學生已經會在IPAD中使用心率測量APP軟件,但最終長傳到智慧課堂資源庫中的數據卻存在著較大的差異,究其原因,原來是學生在利用APP軟件測量心率的探究中手指所放的位置有差異:完全蓋住IPAD燈光的所得數據相對準確,而沒完全蓋住IPAD燈光的所得的數據就會出現偏差。
(三)數字化技術在科學教學環節中應做到恰到好處
在科學課堂的教學中,要實現數字化技術的有效運用,我們還必須從教學目標、教學內容、教學對象和教學模式等方面統籌安排,精心設計教學過程,遵照“適時、適度”的原則,合理運用數字化技術。1.適時原則。“適時”就是指多煤體的使用應選擇在最有利于學生掌握吸收教學要點,使效果達到最佳的時機。數字化環境要用在“精彩”之處,是這節課的亮點,點睛之筆。學生探究《晝夜對動植物的影響》,我們就可以利用數字化環境,讓學生親眼目睹“花鐘”的有趣、神奇,讓學生看到平時根本見不到的動植物,改變日照對它們產生的影響,使得學生獲取那些原本無法獲取的感性知識,使抽象事物具體化,對難點的化解有著積極作用,達到變難為易的目的,讓學生學起來更輕松一些,使學生愿意去學,有興趣去學。2.適度原則。“適度”就是當用則用,不用則棄,數字化環境和設備不是“裝飾”課堂的新裝,而是要從教學內容和教學對象出發,控制好視頻、圖像、聲音、文字、特效的容量和節奏,防止信息量過大而導致刺激過多,強度過大,引起學生疲勞,影響學習效果。在小學科學課堂上,數字化技術的運用不是萬能的,有些實踐性體驗還需要學生親身經歷,虛擬的永遠比不上真實的。數字化技術永遠無法代替學生必須自主動手實驗操作的一些內容,比如《認識液體》的探究過程中讓學生從六杯液體中,判斷出純凈水、鹽水、糖水、酒精、食醋、醬油。只有通過“一看、二聞、三嘗”的方式,才能真實掌握不同液體的性質:色、味、形。這些信息必須讓學生親身感受,才會培養學生的動手、動腦能力。
三、結束語