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《全日制義務教育化學課程標準》中明確指出:義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨,激發學生學習化學的興趣,幫助學生了解科學探究的基本過程和方法,培養學生的科學探究能力,使學生獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能;通過義務教育階段化學課程的學習,學生主要在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三方面得到發展。本文以“碳酸鈉”復習為例談談教學中如何對三維目標實施立體設計。
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)。
方法二:加入適量 CaCl2 溶液,過濾,再滴加酚酞試液(加鹽)。
[關鍵詞]課程改革 新課程理念 語文教育傳統
新一輪課程改革,由于影響的是龐大的社會群體,加之剛性的政府行為推動,已經將我國的基礎教育改革推向了新的,必將是一場對社會有限教育資源重新配置的過程。與之配套的是全國教育行政機關、教學研究機構、專家的強勢能量導向,各學科的課程改革理念應當說已經滲透到了教師的教學行為之中,一種課程改革精神正影響著我們的教學。從教學行為主體定位到教學手段多樣化,從互動關系到多元的評價體系,都給我們的課堂和教學帶來了新的活力。對廣大教師而言,這場改革也是教師與學生、與課程資源共度的生命歷程和共創的人生體驗。廣大教師走下講臺,走進學生,互動交流,教學氛圍濃厚,師生關系融洽。特別是在語文學科中,《標準》關于“知識與能力、過程與方法、情感態度價值觀”的三維目標的論述,其根本的目的就是“全面提高學生的語文素養”。新的課堂強調注重學生的體驗,因為沒有學生自己去讀書、感受、理解的過程,任何語文教學行為都是無效的。在與新課程共同成長中,在感受到課程改革取得初步成功的歡愉中,在對待語文這一帶有濃厚民族文化的學科教育之中,教師應當多一些反思和自省。我們必須考慮我們深厚的歷史文化背景。
一、語文教育在傳統文化中的地位
語文到底是什么?向無定論,但是相當專家學者都強調語文教育有以下幾個層面:①語言文字,主要是語言的實踐和運用;②語言文學,這是比較高的形態,關注學生的精神、態度;③語言文化,是讓學生對世界有獨特的認識。不管是哪一種說法,還是幾種說法的綜合,都不可否認傳統語文是一種中華民族在長期的歷史長河中創造性想象的沉淀,語文教育不同于其他化學物理等自然學科,帶有深深的歷史和民族文化的烙印。作為中華民族文化的延續紐帶,語文是我們生存生活的一種方式,是根植于我們血液之中的一種民族基因。而文化始終通過語文潛移默化維系著我們的民族文化、禮儀社交、文化教育價值等諸多方面。可是,現在一些學者認為要貫徹《標準》,就必須破除舊的傳統理念;認為中國傳統的教育思想和教學方式保守落后,阻礙了學生的個性發展,這是非常危險的。傳統只是時間問題而不是落后的代名詞,傳統教育與現代教育并不矛盾,對現代教育有著基礎性的重大意義。可以說,沒有傳統語文教育和語文教育的優秀傳統,今天新課程理念就失去參照和基礎,“忘記歷史,就注定要犯歷史的錯誤”,這是有教訓的。而且,基礎教育改革也不可能是一場徹頭徹尾的革命,必然是對傳統的繼承和發展的過程,是取其精華、去其糟粕的過程。
二、新課程理念下,做好語文教育優秀傳統的繼承與發展
陶行知先生的生活即教育的理念已經深入人心,其實和現在常說的“大語文教育”的思想是不謀而合的。在實施新課程教學的過程中,任何輕視忽視語文教育傳統這一中華民族母體文化傳統、割裂歷史傳統與現實的血脈聯系都是不可能的。我們必須在課程改革中彰顯優秀教育傳統,重視民族文化自覺性的回歸。而《標準》的三維目標無不體現了語文教育的優秀傳統的影響。
1.關于知識與能力。從總體上說,新課程標準實施以來,絕大部分教師改變了傳統教育中只注重知識傳授的不足,而將學生學習能力提到了一個嶄新的高度,這是對傳統語文教育的一大突破。確實,在千年的“學而優則仕”應試教育思想的束縛下,傳統語文教育這一塊出現了“繁、難、偏、舊”的局面,老師實施的是“題海戰術”,有的是“頭懸梁,錐刺骨”的精神,搞的是“口舌生瘡”、“皓首窮經”的苦學。而且在訓練的內容上,傳統語文重讀重寫而輕視聽說,甚至以“沉默是金”、“口訥不能言”為美德,強調灌輸,這些當然已經和現在新的社會發展要求不相適應。但是,我們更應該注意到語文教育優秀傳統的巨大影響意義。新課程三維目標之一就是“知識與能力”,反觀我們的課堂,學生敢于質疑,大膽評議,整個課堂氛圍濃烈,這的確有利于彌補傳統語文教育死氣沉沉的不足,給沉悶的語文教學注入了新的活力。但是,大部分課堂學生沒有寫字、沒有練習,呈現出虛浮的熱鬧。試想:學生基本功沒有了,還談得上什么能力?華中師范大學教授楊再隋指出:這些語言訓練不落實、不到位的課堂很“虛”。因此,在新課改理念下必須重視學生寫字,加大對學生書寫指導,寫字習慣的培養。現在學生識字效率低,學生字也普遍不好,在家也沒有練字習慣,如果老師在課堂上再不指導練習,結果就無法想像了。我國語文教育傳統有一套訓練認字識字方法,應該將基礎知識重新放到應有的地位,否則能力就失去了基礎。可喜的是,新課標理念下語文教育重現“書聲瑯瑯”,比以往更加重視寫字,要求“以讀為本,以讀為根”。而且從國家發行的教材來看,仍有許多我們祖先遺留的精華,比如在小學就增加了文言文,在課文后面就增加了“我會認”、“我會寫”等項目,反映了新課程對語文優秀傳統的吸收,這不能不是說一種自覺的對語文教育優秀傳統的繼承和發揚。
2.關于過程與方法。在“過程與方法”這一塊,可以說這是新課程在提法上不同于傳統教育的最大特色。傳統教育強調結果、輕視過程,教學方法單一。新課程理念下,教師更新了觀念,提升了課程意識,學生“自主、合作、探究學習”,多媒體調動學生興趣,不能不說這比傳統的語文教育進步了些。但是,對照《標準》,我們發現在新課程理念下倡導的教學思想、教學過程、和教學方法對傳統語文教育繼承了更多,或者就是換了另外一種說法。因此,我們更加關注如何將這些優秀的教育傳統滲透于現在的課堂。
(1)《標準》具有濃厚的關注全體思想,關注全體學生,而傳統教育中早有“有教無類”思想。我們要在承認學生個體差異的前提下著重關注全體學生和學生的全面發展。
(2)關于個性發展。傳統教育中的“因教施教”早已成為教師學生耳熟能詳的詞語了。古代私塾中更有利于因材施教,現在我們要做的是怎樣將班級授課制和培優補差結合,怎樣組織課外活動來滿足不同學生發展的需求。新課程理念下要進一步大力倡導個性化學習和個性化評價。
(3)師生關系。新課程要求每一位教師進行民主教學,建立良好的師生關系,進而才有良好教學的氛圍。孔子說:“三人行必有我師焉。”他提倡“不恥下問”、韓愈說:“弟子不必不如師,師不必賢于弟子”,這種傳統的思想可以說對后代特別是現在具有深遠的影響,也正是傳統教育中“教學相長”思想的體現。在新課程理念下,教學一定要民主,師生要“對話”,特別是要激發學生參與教學的積極性,實現共生共創,師生互相促進,雙向成才。
(4)學習方式和教學方法。本次課程改革,凸顯了對學生學習方式的重視,提倡自主、合作、探究的學習方式,但是現在課堂出現了“虛、假、雜、鬧、偏”的現象,這實際上是對我國優秀教育傳統文化的認同和吸納不夠。在新課程理念下,一定將基礎知識和基本技能落到實處和注意老師的引導。這也是與語文教育優秀的傳統一脈相承的。①啟發誘導。孔子說“不憤不啟,不悱不發”,第一原則就是啟發原則。因此,在新課程理念下要將語文課上得充滿感情,充分激發學生興趣,“興趣是第一老師”,要用生活中的例子加上教師與學生的情感互動,真正將學生調動起來。②學而時習,溫故知新。在新課程理念下,必須注重新舊知識之間的聯系,根據認知規律,強調“反復學習”,強調知識再現。③重視文本,挖掘課程資源,擴大閱讀量。隨著課程改革的深入,一些教學手段多了起來,多媒體教學擺到了重要的地位。但是不可否認,作為課堂教學最重要的文本卻被置于一旁,這種狀況令人擔憂。一些專家教師為此進行了呼吁。《標準》要求“九年課外閱讀總量應在400萬字以上”,相比《標準》出臺前,這已經是提高了要求。盡管如此,與傳統語文教育的閱讀量相比,還是有很大的差距。傳統語文教育強調“博聞強識”,朱熹強調“讀書百遍,其義自現”就是這個道理。從現在的觀點來看,也必須遵守從“積累”到“感悟”的學習規律。人的語文綜合素養的提高必須是在一定的語言材料上積累起來的,如果斥之以“死記硬背”而加以指責甚至徹底拋棄,既是對傳統的不尊重,也是對《標準》的誤讀。在新理念下,要將各種閱讀方式結合起來,注重思考,提高學生語文能力。④接受學習與探究學習。這兩種學習方式都是學習的重要方式,在知識獲得方式、師生作用關系、知識結構水平、學生年齡等方面都有各自的優勢和局限。發現性學習注重學生對獲得知識的體驗和獲得知識過程中能力的形成,但是由于接受性學習的高效性以及發現性學習存在對學生基礎的要求比較高的局限性,注定了教師要將二者整合,真正貫徹“以人為本”的過去和現在都奉行的思想。
3.關于情感、態度、價值觀的問題。《標準》的核心理念“是全面提高學生的語文素養”,“其總目標是基于人的終身需要和諧發展所應具備的綜合素養而提出來的,它的基本精神體現了人文性與工具性的統一思想,思想性與審美性的統一”。《標準》精神和傳統教育的價值取向相比,二者是統一的。
(1)都非常重視德育教育。傳統語文教育一個突出特點就是將思想道德放在首位,無論是《三字經》、《名賢集》還是《弟子規》等,相當多內容都是進行思想道德說教的。當然,以孔子《論語》為代表的教育典籍更是如此,其核心是“仁”的思想,他提出“君子務本,本立而生”,這里的“本”就是做人的根本,做一個能為人民大眾謀福利的人。而《標準》對人的發展要求不正是從這一思想出發嗎?可以說,現代教育與傳統教育中,道德的基礎是相同的,但可惜的是,在現在的課堂中,相當多的教師并沒有根據文道統一的原則在課堂教學中感染滲透。因此,《標準》將“情感、態度、價值觀”作為一個不可少目標,對語文教育優秀傳統的傳承,其用意是不言而喻的。
(2)重視教學情感磨礪志氣作用。“情志作用”是非智力因素,傳統語文教育對此是非常重視的,“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,現在也有“興趣是最好的老師”一說,說明興趣和情感是推動學習的巨大動力。所以,《標準》特別注意對學生的激勵性評價,保護學生學習積極性和學習興趣。特別是現階段,影響學生學習的不良因素很多,加之學習本身就是一項很苦的勞動,如果教師經常將 “天行健,君子當自強不息”(《尚書》)、“苦其心志,勞其筋骨”、“頭懸梁,錐刺骨”(《孟子》)等身處逆境而奮發圖強的故事用來激勵學生,在教學過程中多以“知識改變命運,”激發學生刻苦學習的志向,以各種課程資源中的人文精神,融合新穎的教學方法,培養學生學習語文興趣,“學以致用,身體力行”,加上教師的言傳身教,一定可以為學生的不同發展提供更大的學習空間。
當然,“書中自有黃金屋,書中自有顏如玉”、“學而優則仕”、賺大錢、娶美女、做官是傳統教育中過分注重功利性的表現,而且在傳統語文教學過程當中,傳授知識方法過于機械,傳授手段過于陳舊,容易讓人封閉保守、墨守成規而變得迂腐,這的確是與現在社會發展對人的多方面素質的要求是不適應的。但是不可否認,傳統語文教育無論是道德文化傳承上還是教育思想上的巨大作用,對今天的教育影響是深遠的。它存在于人們的思想觀念中,今天很多的教育思想和教學要求其實就是語文教育傳統的另一說法或者是與傳統交融后衍生新的意義。因此,在新課程理念下,我們不僅不能對傳統語文教育理念全盤否定,還要時時刻刻將傳統中優秀的思想和做法發揚。我們要做的就是找到新課程與語文教育傳統的交融點并加以吸收和發揚,這樣就會實現我國語文教育的優秀傳統的自覺性回歸。
參考文獻:
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[關鍵詞]三維一體;教學改革;教學模式
1.引言
對于經濟管理類的專業課程,傳統的由理論灌輸為主的方式單一死板,且不能結合企業業界的變化迅猛的趨勢和學界科研的動態前沿,會導致大學生和九年義務教育的學生類似,成為純應試教育的培養模式,當前經管類課程的改革大多局限于以理論教學為主輔之以案例教學為輔的固化思維,忽略了對于經濟管理類學生的科研能力以及企業化素養的全面培養,依然與完整的素質教育標準有一定的距離。三維一體教學方法力求在保證創新性的前提下,通過“邀約業界精英講座、學生演講討論以及閱讀指定該學科經典原著撰寫學期論文”的三維一體視角來達到錘煉學生業界意識,表達能力以及科研思維的培養和提高全方位的教學目標。
2.《社會保障》三維一體課程教學改革的具體措施
通過對傳統以理論加案例的教學模式進行革新,打破傳統的期末考試以純理論考試為載體的教學模式,以教師課堂理論講授,分期邀請業界專家進行講座,學生進行實體企業調研并對講座以及調研撰寫報告進行演講答辯,貫穿整個學期的經典原著的閱讀撰寫小型論文,期末成績由期末理論考試、演講答辯成績以及小型論文的撰寫三個考核部分組成,且以能力培養為本位,在一門專業課的學習中,提高理論知識水平,學會理論與實踐相結合的方式提高表達能力并可進行基礎性的科研等三重架構培養學生的綜合能力。
2.1倡導“請進來“模式的第一維度培養學生的業界意識
《社會保障》這一學科的具有較強的實踐性和交互性決定了該學科需打破常規聯系業界具體情境進行教學,筆者在進行改革的一個學期以內,共邀請了三位在業界工作多年的人士進入課堂進行講授,分別來自于政府部門、外資企業和國內私營企業,通過對學生進行社會保障的核心架構的講解,讓學生從教材的理論知識中脫離出來生動的現實情景感受,對書中的重點和難點有了一個清晰的把握,并請這些社會保障的專業人士讓學生了解社會保障中的詳細業務在現實生活中和和形而上的教材內容的異同進行比較學習,可以縮短學生由校內和校外的心理距離,提前培養一種業界意識。
2.2要求以經典原著的閱讀的第二維度挖掘學生的學術潛力
在學生掌握社會保障基本的學科知識的同時,筆者意識到,傳統的本科教學在實際中都在抱怨學生學術功底的薄弱和不規范,因此,筆者在改革之初,就推薦學生以國內社會保障學科的經典《貝弗里奇報告》作為原著藍本,要求學生在一學期內閱讀完畢,并以“從《貝弗里奇報告》中的解讀出對某某國家未來社會保障發展的啟示”為論題進行學期論文的寫作,分月度對學生的論文寫作進行進度督查與指導。在論文寫作中格外重視學生論文的格式規范、框架的科學以及學術誠信度。筆者認為,在人文社科的學術精神培養的角度來看,從經典原著的閱讀并進行論文寫作來挖掘學生的學術潛力是最簡潔且有效的途徑之一。
2.3推崇學生分組團隊演講的第三維度鍛造學生的表達能力
筆者因為從前的教學經驗總結得知,囿于大學生課程設置的局限和義務教育與高等教育的銜接等機制問題導致較多的大學生缺乏基本的表達能力,因此筆者在該課程教學改革的過程中,將參加改革的受眾學生分為十個小組,將社會保障的教材核心知識以教材的體例分為十個版塊,每個小組指定一個組長,對小組成員進行職能分配,并以結果導向為思想對小組學生提出任務,每周一組學生以演講闡述的形式進行授課,筆者在學生四十五分鐘授課結束后予以提問答辯并對該組學生進行點評,這在改革中讓學生不知不覺中訓練自己面對公眾講話和表達的思維和能力。
3.《社會保障》三維一體的教學改革的效果
3.1傳統教學模式的顛覆
此次改革讓人力資源管理的核心課程《社會保障》的教學模式有創新性的改變。一改傳統教學模式的弊端,讓學生參與到學習中來,激發學生的興趣和求知欲,讓學生擁有主動學習的內驅力,在讓學生熟練掌握扎實的理論知識的前提下,提高溝通表達的能力,并能夠有基礎性的科研水平,達到學生全面發展的教學目的。
3.2創新教學模式的標桿
本次改革通過試點在《社會保障》學科進行應用型的研究,突破傳統教學模式的板結思維,通過一門學科將學生的理論知識、與業界的實體企業的雙向互動以及對于前沿原著的論文撰寫達到經濟管理類課程通識教育模式的初步構建,成為經濟管理類課程的通用模式,為人文社科的其他領域的課程起到借鑒和指引作用。
4.《社會保障》三維一體的教學改革的結論和展望
本次改革通過對于業界、學術、表達“三維一體教學模式“的探討,以《社會保障》學科為個案研究對象,對于與當代大學生息息相關的三重維度在經濟管理類學生的綜合素質培養中可以起到全面的資源整合和優化,本次改革以學生期末三重維度的綜合檢測為考量載體,可對于學生常規的單向度的以純理論考試分數為高低作為學習目標有質性的革新,且可有效提高學生積極性和教學質量,本次改革的探索性的嘗試也可作為后面當代大學教學模式全面改革科研的一個新起點。
5.余論
本次教學改革作為一次探索性的創新嘗試,基本完成了預期的教學目標和提升效果。但是經濟管理作為發展迅猛的學科大類,此次改革的成功并不能保證所能維持良好教學效果的持久度,因此教學的基本理念依然是一個動態變化的長期過程。筆者也會根據學科和業界在未來的不斷發展和變遷,繼續動態的追蹤學生對于《社會保障》這門學科的學習效果,并結合企業及社會對于學生綜合素質不斷變化,根據實際情況調整和優化現有的教學模式,從而讓學生的素質提高與良性成長與社會要求可以一致接軌,為培養更加優秀的大學生探索和嘗試。
參考文獻
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作者簡介
林竹,男,職稱:助教,單位:成都信息工程學院銀杏酒店管理學院工商管理系.
鄒坤,男,職稱:助教,單位:成都信息工程學院銀杏酒店管理學院工商管理系.
[關鍵詞]實踐教學 工商管理專業 霍爾三維結構模型
[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.
[2] 許國志.系統科學[M].上海:上海科技教育出版社,2005:357-360.
【關鍵詞】莫比烏斯圈;主體坐標系;從屬坐標系;雙重三維坐標;非三維物體;合成運動
一、關于莫比烏斯圈
1莫比烏斯圈的形成
莫比烏斯圈是由[德國]數學家莫比烏斯先生在150年前公布于世的.
隨后,科學家就把莫比烏斯圈定位在數學領域的拓撲學分支里,其數學定義:單側的、閉路的、反轉定向的曲面.這樣的莫比烏斯圈最終只剩下一個“表面”和一條“邊緣”了.(見圖1下部和圖2)
2莫比烏斯圈與普通環圈不同
經過觀察不難發現:普通環圈和莫比烏斯圈除了在制作方法和制作過程上完全不同以外,還表現在――如果在普通環圈和莫比烏斯圈的表面劃線并沿線進行裁剪,其裁剪結果竟會完全不同.
當對普通環圈的表面劃線并沿線裁剪時,能得到也只能得到――若干個與原圈等周長的“窄”普通環圈,而不會得到其他種類的環圈.
當對莫比烏斯圈的表面劃線并沿線裁剪時,其裁剪結果卻有兩種:
(1)在莫比烏斯圈表面劃一條中線并沿線將該圈剪開,會得到一個比原圈周長長一倍、比原圈寬度窄一半的普通環圈(見圖3).
(2)在莫比烏斯圈表面劃2條平均分布的等距離線條并沿線條將該圈剪開,則不僅能得到一個比原圈周長長一倍、比原圈寬度窄23的普通環圈,同時還能在其中心部位再得到一個單獨的、比原圈寬度窄23,且周長與原圈等長的“窄”莫比烏斯圈(見圖4).
(以上關于莫比烏斯圈的裁剪結果已經成為所有中外數學書籍里,對莫比烏斯圈進行介紹的一部分)唯此,從莫比烏斯圈和普通環圈的制作方法與裁剪結果的不同可以說明,它們并不是同類物體!
二、莫比烏斯圈不是三維物體
為了證明普通環圈與莫比烏斯圈不是同類物體,下面通過兩種不同的制作和生成該兩種環圈的方法來比較并進一步證明.
1第一種制作和生成方法
制作普通環圈的方法如前文(1以及圖1)中描述的步驟進行.
而制作和生成莫比烏斯圈則需要通過兩個相互關聯的三維坐標系統(下文稱雙重三維坐標體系)來共同完成的.
首先,看第一個三維坐標系(xOy)(下文稱主導三維坐標系)(見圖5).其原點位置為O,該主導三維坐標系x-y平面上有一個以O為圓心的“正圓”.該“正圓”就是莫比烏斯圈表面中心位置的基本軌跡線.
其次,看第二個三維坐標系(x′O′y′)(下稱從屬三維坐標系)(見圖6).該從屬三維坐標系的原點位置為O′,處在主導三維坐標系內的“正圓”與x軸的交點上,從屬三維坐標系內x′―y′平面上的設定目標可以繞O′進行有規則運動.但該設定目標的有規則運動必須按照主導、從屬兩個三維坐標系之間相互依存,對應旋轉、位移、扭轉的特殊函數關系進行.
必須明確的是:主導和從屬三維坐標系在立體空間具體的相對位置關系上是相互平行或垂直的(見圖5,6),其中(xOy)的三個參數(xn,yn,zn)為自變量,(x′O′y′)的三個參數(x′n,y′n,z′n)為因變量,且主體和從屬三維坐標系之間應服從(x′,y′)=F(x,y)的對應關系.
這就建立了具有相互依存關系的雙重三維坐標系統.在該系統里,整個從屬三維坐標系是主導三維坐標系里的一個整體運動單元,隨主體三維坐標系做有規律的運動――公轉;而從屬三維坐標系里運動單元自身的運動,則與主導運動有著嚴格的對應受控運動關系――自轉.因此,處在該系統內設定目標的最終運動形式為合成運動.(既有公轉,又有自轉)
圖7是從屬三維坐標系整體在(xOy)x―y平面上,沿“正圓”軌跡移動的示意圖.(圖中未畫出0°~45°等處對應圖形)
在圖8里有一個左邊帶小圓圈的“”形符號,該符號中的豎直線是一條起始于O′點,且垂直于x′軸,同時,它又是一條既平行于(xOy)z軸,也平行于(x′O′y′)y′軸的直線.另外,該符號中左邊帶小圓圈的橫線是一條既平行于(xOy)x軸,也平行于(x′O′y′)x′軸,且屬于該x′軸的一條直線,并且該直線的中點過(x′O′y′)原點坐標O′,且垂直y′軸的直線.
下面就以圖8中“”形符號作為基本單元來描述生成莫比烏斯圈的過程:當從屬三維坐標系整體在(xOy)x―y平面內繞O旋轉2°(或1°)的同時,(x′O′y′)內x′―y′平面上過O′的直線也對應旋轉1°(或0.5°).當從屬三維坐標系整體沿(xOy)x―y平面上的基圓旋轉、位移一周(360°)回到起始點O時,左邊帶小圓圈的“”形符號也在x′―y′平面上繞O′旋轉半周(180°)回到起始位置O′,此時該符號卻正好被顛倒過來(見圖8).如果將雙重三維坐標體系中被逐漸位移、旋轉的“”形符號的空間中各點依次順序連接起來,就可以生成標準的莫比烏斯圈.(用“”形符號的目的是使讀者易于觀察)
由此看出:生成莫比烏斯圈必須由相互依存的雙重三維坐標體系共同完成,單獨的三維坐標系無法生成莫比烏斯圈.(理由一)
2第二種制作和生成方法
制作和生成普通環圈可以用下面的方式:先在主導三維坐標系的x―y平面內生成以原點O為圓心的“正圓”,然后在z軸的“正、負”方向上對“正圓”進行拉伸,就可以制作和生成普通環圈(見圖9).
制作和生成莫比烏斯圈可以這樣完成:以x軸和“正圓”的交點為(x′O′y′)的原點O′,將已生成的外表面是藍顏色的、內表面是紅顏色的普通環圈剪開.
在(x′O′y′)的x′―y′平面內,以原點O′為扭轉中心,對普通環圈的一個端頭進行有規律的對應扭轉,其對應扭轉規律為:(x′O′y′)沿(xOy)在X―Y平面內連續旋轉的同時,將(x′O′y′)內x′―y′平面上的普通環圈肌體的對應段進行對應扭轉;當(x′O′y′)整體沿(xOy)基圓在x―y平面上旋轉、位移一周(360°)回到起始點O時,普通環圈的肌體也在x′―y′平面上繞O′扭轉半周(180°)回到起始位置O′,該環圈的肌體表面正好被翻轉過來,也就生成了莫比烏斯圈.(圖10是電腦用此法生成的莫比烏斯圈)
從圖10中可以看到:設定目標的運動結果是由雙重三維坐標體系中各坐標軸參數之間相互影響、連續變化的結果.正是這個相互影響和連續變化,才使得莫比烏斯圈的肌體上根本無法找到二維、三維線段或曲線.唯此足可以證明:莫比烏斯圈不是三維物體!(理由二)
三、莫比烏斯圈是“非三維”產物
下面用圖5,6,7,8,9,10來進一步證明莫比烏斯圈不是三維產物.
(1)在圖5的雙重三維坐標體系中(xOy)的三個平面與(x′O′y′)的三個平面之間有著一一對應的關系.
(2)當圖6里(x′O′y′)的x′―y′平面上y′軸的數值發生變化時,必然會影響并導致(xOy)的x―z平面上z軸的數值產生變化(其余軸類推),最終導致整個雙重三維坐標體系內所有數軸上的數值發生變化.
(3)當圖7中(xOy)的x―y平面上,以原點O為圓心旋轉,則(x′O′y′)里z′軸上的數值就會發生變化,這就必然導致(xOy)里各個數軸上的各數值直接或間接參與了、或發生了變化!
(4)當圖8中的“”形符號整體沿x―y平面上繞O旋轉360°的同時,還在x′―y′平面內繞O′對應扭轉180°,如果連接該符號在空間相互對應的各個點,就會產生一種空間弧線.(該空間弧線不能產生于單獨的三維坐標體系.因為在單獨的三維坐標體系產生的空間弧線一定是某種對稱旋轉體表面的對稱母線,而該空間弧線則需經受六個維度上的扭曲變形.)(理由三)
(5)這里假設圖9所生成的普通環圈外表面是藍顏色的,內表面是紅顏色的.按照圖10的方式對其進行剪斷(假設剪斷處位于從屬三維坐標系的原點O′),將該環圈的各對應部分在雙重三維坐標系統內進行有規律的繞O旋轉360°和繞O′扭轉180°,并最終回到O′.此時,該普通環圈已經被變化成莫比烏斯圈.唯此可以證明:“非三維”物體可以由三維物體演變而來,條件是雙重三維坐標系統內各個維度上的具體參數必須全部相互影響并參與變化.這是任何一個三維物體所無法具備的.(理由四)
由于莫比烏斯圈是在雙重坐標體系內生成的,當在三維環境里對莫比烏斯圈進行裁剪時,其被裁剪下來的部分就解除了該坐標體系對它的“非三維”約束,其表現為被裁剪下來的是“窄”普通環圈;而剩余部分仍保留原“非三維”物體的基本形態,其表現為“窄”莫比烏斯圈.或者說:在莫比烏斯圈的肌體內將同時存在兩種狀態――普通環圈(三維狀態)和莫比烏斯圈(“非三維”狀態),這種狀態會永久存在,且無法用人為干預的方式將其改變!(相關內容請查閱論文《莫比烏斯圈的反常現象》)(理由五)
最后引述數學泰斗談祥柏先生的判斷來證明莫比烏斯圈不是三維物體.談老曾在《數學廣角鏡》P118中明確指出:在現實世界中克萊因瓶是無法被制造出來的!(其實該論點的本質是:克萊因瓶不是三維物體)數學家已證明:每個克萊因瓶是由兩個莫比烏斯圈組合而成的.而莫比烏斯圈通體圓潤,渾身都是空間曲線,沒有一條二維直線、曲線以及三維直線、曲線.因此,莫比烏斯圈不是三維物體,而是“非三維”物體!(理由六)
四、結論
莫比烏斯圈不是三維物體,而是人類沒有完全認知的“非三維”物體!
五、莫比烏斯圈里仍有未解之謎
是的,莫比烏斯圈里仍然存有許多鮮為人知的奧秘,莫比烏斯圈、莫比烏斯現象及其莫比烏斯原理也沒有得到學術界的認可,但并不影響我發表一孔之見,我將在專題論文《莫比烏斯圈的反常現象》和《重新認識莫比烏斯圈》里進一步闡述和探討莫比烏斯圈的相關問題.
當然,提交本文的真實目的是渴望能得到您對莫比烏斯圈、現象和原理作出更權威的準確詮釋和更睿智的思想升華!
【參考文獻】
[1][德]莫比烏斯(1790―1868),數學家、天文學家,1858年公布莫比烏斯圈.
[2][蘇聯]伏?巴爾佳斯基.拓撲學奇趣.長沙:湖南教育出版社,1999:43.
[3]華應龍.神奇的莫比烏斯帶.北京第二實驗小學精品課程,2005(1):11-15.
關鍵詞:機器視覺;邊緣檢測;圖象識別;濾波算法
中圖分類號:TP242 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 02-0082-01
一、機器人系統的發展及機器人視覺
機器人的發展大致經歷了三個成長階段,也即三個時代。第一代為簡單個體機器人;第二代為群體勞動機器人;第三代為類似人類的智能機器人。它的未來發展方向是有知覺、有思維、能與人對話。機器人向著智能化、擬人化方向發展的道路,是沒有止境的。 機器人視覺是計算機學科的一個重要分支,它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術,涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域。我國機器人視覺應用主要有以下目的:用以代替人類從事危險、有害和惡劣環境、超凈環境下的工作;提高勞動生產率,改變產品質量,快速相應市場需求,加強在國際市場的競爭能力。
二、機器人視覺的原理
機器視覺是機器人感知周圍環境的主要途徑之一。它可以通過視覺傳感器獲取環境的二維圖像,并通過視覺處理器進行分析和解釋,進而轉換為符號,讓機器人能夠辨識物體,并確定其位置。目前成熟的光電成像技術都只能捕獲二維明暗信息,而不能獲得距離信息,所以直接通過這種途徑獲得的機器視覺也只能是二維的。隨著科學技術的發展,三維立體視覺的解決方案也如雨后春筍般涌出,其中就包括雙目立體視覺,狹縫光投影法,時間差法等。
(一)實現方法
1.圖像的獲取與預處理:用于進行三維特征提取的圖像是一幅常規的二維灰度圖,所以使用一個常規的CCD或CMOS圖像傳感器即可滿足要求。圖像需要進行量化處理,即把圖像信息分成許多像素點,這些亮點經過A/D轉換后即可輸入計算機進行處理。2.邊緣信息提取:邊緣提取算法就是把一副灰度圖像轉化為二值圖像,灰度圖像中的輪廓在二值圖像中用1表示,而非輪廓位置用0表示。邊緣提取算法的種類非常地多,如Robert算子卷積法等。3.邊緣檢測與輪廓連結:邊緣檢測主要采用各種算子來發現、強化圖像中那些可能存在邊緣的像素點。邊緣檢測算子除了有Roberts算子外,還有索貝爾算子(Sobel operator)和Prewitt算子、高斯偏導濾波器以及Canny邊緣檢測器等。4.利用線條分類識別三維物體:提取出二維圖像的輪廓信息,還不足以分析出其中的三維特征,我們必須對輪廓信息進行進一步的模式化處理,從輪廓中提取特征。5.從二維圖像中提取三維特征的局限性:雖然從二維圖像中提取圖像的三維特征的算法對設備的要求低,處理的數據量相對較小,輸出地結果也比較規整。但是這種算法也有其局限性。
(二)攝像機模型及透視技術
透視技術實際是一個非線性映射,這在實際求解時可能需要大的計算量,而且如果透視效果不明顯,直接使用該模型可能會使求解變為病態。透視逆變換把三維物體轉變為二維圖形表示的過程稱為投影變換。
三、基于視覺的機器人路徑規
針對移動機器人規避障礙和尋找最優路徑問題,提出了在復雜環境下移動機器人的一種路徑規劃方法。采用了柵格法建立了機器人工作平面的坐標系,整個系統由全局路徑規劃和局部避碰規劃兩部分組成[8]。在全局路徑規劃中,用改進蟻群算法規劃出初步全局優化路徑;局部避碰規劃是在跟蹤全局優化路徑的過程中,通過基于滾動窗口的環境探測和碰撞預測,對動態障礙物實施有效的局部避碰策略,從而使機器人能夠安全順利的到達目標點。這種方法能在較短時間內找到最佳路徑并規避障礙。
四、機器人視覺處理程序
機器人視覺處理程序的主要功能包括:(1)從USB攝像頭實時讀取視頻數據,進行簡單的預處理;(2)隨后進行圖像處理,主要完成空域的圖像增強。通過對圖像進行二值化,將目標小球從背景中提取出來;(3)計算目標的位置,進而計算出機器人頭部的旋轉角度,通過舵機驅動程序,控制機器人頭部轉動到目標所在角度,實現對目標物體的跟蹤。
經過實驗,機器人頭部可較好地跟蹤目標,實現了視覺原型系統。
(一)機器人視覺的目標與任務
目標:使機器人具有感知周圍視覺世界的能力。讓機器人具有對周圍世界的空間物體進行傳感、抽象、判斷的能力,從而達到識別、理解的目的。
任務:圖象的獲取、預處理、圖象分割與表示與描述、識別與分類、三維信息理解、景物描述、圖象解釋。紅色部分就構成了圖像分析的研究內容。
(二)視覺信息的處理
移動機器人視覺信息的處理通常由圖象獲取、圖象分析、關系描述三部分組成。
五、結束語
移動機器人是目前機器人領域的研究重點之一,吸引著眾多學者的注意。機器人的研究涉及到人工智能、控制理論、傳感器技術和計算機科學等多門學科。通過閱讀大量的期刊、學術論文用于進行三維特征提取的圖像是一幅常規的二維灰度圖,所以使用一個常規的CCD或CMOS圖像傳感器即可滿足要求。圖像需要進行量化處理。為了給形態學處理的圖像提供統一的條件,計算機在把獲得圖像進行形態學處理前,必須先對其進行預處理。由于各方面客觀條件以及個人研究能力的限制,在機器人技術中嵌入式系統的應用及視覺處理程序方面的研究還不夠深入,還需要在今后的研究中不斷深入探討。21世紀是信息化的時代,隨著信息技術的發展和普及,機器人視覺系統無論是在理論研究上上,還是在應用方面都將很大進展。
參考文獻:
[1]段峰,王耀南.機器視覺技術及其應用綜述[J].自動化博覽,2002(3):43-47.
[2]李文錦,吳海彬,何祖恩.基于機器視覺的機械測量及識別技術研究[J].機床與液壓,2010(1):32-51.
一、所做的工作
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。
1, 在文中的括號里填上恰當的詞
關鍵詞:空載激光掃描測量;發展現狀;河道測量;應用
中圖分類號:TV85文獻標識碼:A 文章編號:
1激光掃描測量技術簡介
LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合,即激光探測及測距系統,它是采用單個激光脈沖量測從激光源到目標,再回到激光接收器的時間,同時結合飛機上傳感器定位、定向數據,精確量測出被測物體(目標)的三維坐標。
LIDAR數據采集系統由安裝于同一個飛行器上的以下幾個部分組成:
1)機載GPS,為飛機提供精確的三維坐標。
2) 慣性測量系統,為激光束提供準確方向。
3) 激光發射、接收裝置。
4) 反射鏡,用于將發射的激光束反射到地面。
LIDAR數據采集系統收集到的點云數據,經過誤差改正、求參數等,處理后可以得到高精度的數字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.
2 激光掃描測量技術發展現狀
隨著LiDAR硬件設備的提高,DGPS高精度差分系統、高精度三維姿態感應等技術的發展,LiDAR的產品體積、重量都在不斷減小,工作成本也繼續下降,使得此項技術真正步入實用階段。經過數多年的研究發展,LiDAR的測量精度也達到了一個相當高的水平,其水平測量精度達到15cm,垂直精度達到10cm。現在全世界范圍,已經有三十多種系列產品投入使用。
2l世紀是3s技術時代,國家大力投入、發展“數字海洋”、“數字地球”、”數字城市”,同時也對測繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測量技術,更具有高效率、高精度、全時空測量的特點。
目前,激光測量做為一門新興技術在測量行業正逐漸被廣泛應用。與傳統的三維空間信息采集手段相比,LiDAR技術除了較高的精度之外,它還不受天氣,太陽光照射的影響,所采集到的數據,可以很輕松的進行分類提取,等等這些都是普通航測無可比擬的。因此,利用LiDAR系統,快速獲取大面積三維地物和地形數據,繼而生成數字高程地形模型已經成為應用廣泛的測量手段。
3在河道測量方面的應用
由于激光掃描測量技術可以在大的測量區域提供高密度、高精度的測量數據且能夠識別重要地物,使得它在河道測量中得到廣泛應用。
河道地形測量,長期以來由于江河兩岸地形復雜,條件艱苦,現有的陸地、船載測量儀器難以有效使用,特別是在植被茂盛的山區,GPS接收機衛星信號差,無線電傳輸距離有限,使得現在的GPS-RTK難以得到固定解,測量技術效率不高,若采用全站儀,通視情況又不佳,勞動強度大,危險性高,工作效率、測量精度也難以保障,迫切需要新的測量手段和技術設備來改變這一現狀。
激光掃描測量技術能夠獲得高精度、高密度的高程數據,在高精度的可連續運行參考站技術和三維姿態技術的支持下,無需大量地面控制點,就可生成高精度的數字高程模型(DEM)和DTM。
水深測量部分,在激光測量技術之前,船載聲波測深系統是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測量系統,依靠藍綠激光發射和接受設備,可以分別獲得水面和水底的高程數據。 與傳統的船載聲波測深系統相比,LiDAR測深系統具有很多的優勢:首先,它不受淺水區域和陸地的影響;測深精度和幾何分辨率高,由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時間寬度內,向水中以納秒級脈寬發射,因此測深點密度高,精度高,水下地形圖質量好;而且節約時間,它可以快速的對大面積水域進行測量。對于一些山區性河流,船只無法航行的水域,LiDAR測深技術將提供高效的服務。研究人員指出,LiDAR測深技術是一種極具誘惑力的測深技術,必將開創一個嶄新的局面。
4建議
激光測量系統的研究在我國引來了眾多學者的重點關注,相信不久的將來,現在已經很成熟的硬件設備還會得到進一步發展,LiDAR系統數據后處理軟件的研發將是又一個關鍵。隨著技術的進一步發展,將越來越多的應用到測量行業中。我們應該時刻關注此項技術的新發展,積極主動的學習,勇敢的創新,為推動河道測量事業的新發展做出應有貢獻。
5參考文獻:
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[5] 丁繼勝等 激光掃描測量技術在海洋測量領域中的應用及技術發展趨 2007 海岸工程
一、三維成本管理模式的提出
(一)三維成本管理文獻綜述價值鏈的產生是企業追求不同的競爭戰略加劇競爭的結果。為了提升企業戰略,美國戰略管理學家波特(1985)第一次提出價值鏈分析的方法,認為價值鏈是企業一系列有聯系的價值活動的組合。根據波特的價值鏈理論,價值鏈上存在著一條與價值活動相對應的“成本鏈”,如圖1所示。它從產品研究與開發的費用投入開始,經過生產前的準備、制造過程的各項耗用,直到建立銷售渠道、營銷和配送支出以及售后服務開支,這條“成本鏈”支持了價值鏈上各項活動的有效開展,使產品不斷增值,以滿足客戶的需求。成本作為價值鏈活動的綜合消耗指標,表現為一種“負增值”形式。價值鏈成本管理就是對產品價值鏈上的“成本鏈”進行管理,剔除不增值或低效益的活動,減少“負增值”額,使整個鏈上的成本最低,以提高整個供應鏈效率,從而使得鏈上的企業獲得共贏。
戰略成本管理最早于20世紀80年代由英國學者西蒙(Sim―mon)提出,隨后美國管理會計專家桑克(Shank,J.K.)接受了這一觀點,于1993年出版了《戰略成本管理》(Strategic Cost Manage―ment)一書,從而使戰略成本管理具體化,并逐步為國外部分企業所接受和推廣。戰略成本管理加世紀90年代以后在國外得到發展,是在傳統成本管理基礎上的突破。由于戰略成本管理具有傳統成本管理無法比擬的特點,因而在當前國內外競爭十分激烈的情況下,具有出奇制勝的優勢。當今美國會計界兩名著名教授庫柏(Cooper)和斯拉莫得(Slagmulder)認為,戰略成本管理意旨企業運用一系列成本管理方法來同時達到降低成本和加強戰略位置之目的。
湯湘希(1997)則認為,根據成本管理控制活動與成本發生的先后關系,可以將成本管理控制活動分為成本事前控制、成本事中控制和成本事后控制三個環節。
這些成本管理的理論和模式,雖然都從某一個角度(包括價值鏈角度、管理控制角度和控制時點角度)描繪了成本管理的方法與過程控制,但都比較片面,因此,有必要從更系統全面的角度去考慮。
(二)三維成本管理模式概述圖2是從三維立體角度構建的現代成本管理模式,將各類成本管理方法系統化,以更全面反映企業成本管理的問題。一是管理層級維。任何一個企業的管理都可以被劃分為戰略管理活動、管理控制活動和作業任務活動三個層面。同樣,成本管理也應從這三個層面人手,考慮不同層級對成本管理的需求。二是空間維。空間維亦可看成是價值鏈維,企業經營活動可以分為研發、采購、生產、銷售、交貨、售后服務等活動。各個階段有著其不同成本形式,而且各個階段的成本是相互關聯的,存在一種此消彼長的態勢,需要從整體去考慮成本問題。三是時間維。根據成本管理控制活動與成本發生的先后關系,又可將成本管理控制活動分為成本事前控制、成本事中控制和成本事后控制三個環節。但還需注意的是,三個維度之間并不是相互獨立的,而是相互交叉、有機融合,只有把握好三個維度之間的關系,才能更好地應用三維成本管理體系。
二、三維成本管理維度分析
(一)管理層級維企業的管理可以劃分為戰略管理活動、管理控制活動和作業任務活動三個層面。第一層次為戰略管理層面,戰略管理決定了企業未來發展的方向,是企業的生存之本,是企業最高管理層所關注和從事的主要工作;第二層次為管理控制層面,管理控制是落實戰略的過程,是企業日常經營運作的中堅,是戰略目標能否實現的保證;第三層次為任務控制層面,任務控制是公司作業層保證特別任務有效完成的過程,是管理控制活動的具體化。三維成本管理系統的管理層級維可以反映不同管理層級對不同成本問題的側重,可用三個層面的成本表示。一是公司層成本,表現為企業價值鏈上整體成本結構,是一種基于整體面的戰略成本,不同于會計制度計算的財務成本性質,更注重長期性和整體性,這種成本函數往往是非線性的,主要通過管理層和作業層的成本信息匯總得到,有時包含當局的主觀判斷和定性分析。二是管理控制層成本,顯示了一種典型的戰術成本特征,一般與目標成本進行對比,產生差異進行控制;主要通過作業層實際成本匯總和事前編制各種預算成本匯總得到。由于現代管理控制強調過程管理,因此管理控制層成本要與目標成本口徑一致,進行跟蹤動態紀錄。增加間接成本庫并按照動因分攤是現代成本計量的基本特征。三是作業層成本,是執行層面具體活動所引起資源耗用的一種貨幣表現,表示為進行某項活動所花費的代價,由于作業層關心具體作業的成本耗用,因此成本顯現出具體性和短期性的特征。理論上,作業層次的成本信息計量模式設計最為簡單,可以按每項作業活動要求對應記錄每條成本信息。但實際并非如此,作業層成本不僅要滿足作業層管理需要,還要匯總生成管理控制層和公司戰略層所需成本信息。
(二)空間維企業生產經營活動是研發、采購、生產、銷售、交貨、售后服務等活動,以及對產品起輔助作用的各種活動的集合。從企業價值形成過程來看,企業產品價值創造于企業各項活動之中,各項生產經營活動的進行過程同時也是價值的形成過程。而在價值創造過程中,不可避免需要投入相應的資源,因此企業產品的生產過程同時也是費用的發生過程和產品成本的形成過程。由于各階段之間的活動存在差異,因此各階段發生的成本費用也存在較大差異。研發階段發生的成本費用包括新產品設計開發、產品更新換代以及新工藝技術等活動中發生的成本費用;采購階段發
生的成本費用包括選擇供應商、采購招標等活動中發生的成本費用;生產階段發生的成本費用包括生產過程中消耗的物料、人工以及相應的制造費用等;銷售階段發生的成本費用包括拓展新市場、新客戶發生的費用以及維持客戶關系發生的費用等;交付階段發生的成本費用包括運輸費、倉儲費、保險費等,是把產品交付到客戶手中發生的一系列費用;售后服務階段發生的成本費用包括產品維修、維護以及售后跟蹤反饋活動中發生的一系列費用。值得注意的是,各階段發生的費用不僅與本階段的活動有關,而且很大一部分受到其他階段活動的影響。如研發階段如何設計產品,將決定了生產階段所發生的大部分成本,生產階段即使成本控制再好,也難以彌補錯誤設計所帶來的高成本。因此,在成本管理過程中,要從全生命周期去考慮成本問題,運用價值鏈理論進行成本控制。
(三)時間維根據成本管理控制活動與成本發生的先后關系,又可將成本管理控制活動分為成本事前控制、成本事中控制和成本事后控制三個環節。(1)成本事前控制是在產品投產前對影響成本的經濟活動進行事前規劃、審核,確定目標成本,是成本的前饋控制。具體包括:對成本進行預測,為確定目標成本提供依據;在預測的基礎上,通過對多種方案的成本進行對比分析,確定目標成本;把目標成本分別按各成本項目或費用項目進行層層分解,落實到各部門、車間、班組和個人,實行歸口分級管理,以便于管理控制。(2)成本事中控制是在成本形成過程中,隨時將實際發生的成本與目標成本對比,及時發現差異并采取相應措施予以糾正,以保證成本目標的實現,是成本的過程控制。成本事中控制應在成本目標的歸口分級管理基礎上進行,嚴格按照成本目標對一切生產耗費進行隨時隨地的檢查審核,把可能產生損失浪費的苗頭消滅在萌芽狀態,并且把各種成本偏差的信息及時反饋給有關責任單位,以及時采取糾正措施。(3)成本事后控制是在產品成本形成之后對實際成本的核算、分析和考核,是成本的反饋控制。成本事后控制通過實際成本和一定標準的比較,確定成本的節約或浪費,并進行深入分析,查明成本節約或超支的主客觀原因,確定其責任歸屬,對成本責任單位進行相應的考核和獎懲。通過成本分析,為日后的成本控制提出積極改進意見和措施,進一步修訂成本控制標準,改進各項成本控制制度,以達到降低成本的目的。成本事后控制主要是針對各個成本費用項目進行實地實時的分散控制。而成本的綜合性分析控制一般只能在事后才可能進行。從某種意義上講,控制的事前與事后是相對而言的,本期的事后控制,也就是下期的事前控制。
三、三維成本管理維度的融合
表面看,三維成本管理體系的三個維度是相互獨立的,三個維度將企業的三維成本管理體系劃分為若干個小方塊,每個小方塊中都有成本管理的重點,而且也都有相應的成本管理方法與之相對應。但三個維度之間并不是相互獨立的,而是有機結合在一起,并相互影響。只有把握好三個層次之間的關系,才能更好地應用三維成本管理體系。
(一)空間維(價值鏈維)與管理層級維之間的關系在不同的價值鏈環節中成本管理的側重點不一樣,即使在同一價值鏈環節中,由于管理層次不同,不同管理者的側重點不同,也將采用不同的成本管理方式,具體如表1所示。
(二)空間維(價值鏈維)與時間維之間的關系同一價值鏈環節中,在成本發生的不同時點對成本的控制和管理也不相同,具體如表2所示。
(三)跨管理層級維、空間維和時間維的相互影響三維成本管理體系中最重要的突破在于可以通過其理解跨管理層級維、空間維和時間維的相互影響,從而達到全面進行成本管理的目的。如企業戰略產品的開發(研發階段,戰略層)將影響到企業選擇新的戰略采購合作伙伴(采購階段/戰略層),影響到銷售渠道的建立(銷售階段/戰略層),以及產品物流規范的設立(交付階段,管理控制層);而某個產品目標成本的設定(研發階段/事前控制)可能需要從實際成本和標準成本的差異分析(生產階段/事后控制)和售后服務成本的分析(售后服務階段/事后控制)中獲取數據。
參考文獻:
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