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采用C51单片机,根据节能环保的思想,利用光敏二极管电路来判断光线的强弱,来控制LED射灯亮与灭;通过控制PWM波的占空比来达到控制LED灯亮度变化的效果;经过测试,整个电路结构简单、工作稳定。以下是读文网小编为大家精心准备的:论基于51单片机控制的智能LED灯相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:本文中的基于51单片机控制的智能LED灯利用光感技术检测周围光的强度信号,同时热释电红外传感器采集了人体热释电传感信号,将信号传送到处理器,同时再利用单片机的功能来实现控制LED灯的开关调节。
【关键词】: 单片机 闭环回路控制 智能led灯
随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高,照明在能耗中所占的比例日益增加,照明也早已成为我们生活的不可或缺的一部分。在当今社会中,比较普遍使用的有通过声音、触摸、光感等来控制的照明灯具。然而这些都有一定的局限性,不能得到最大化的利用。
LED灯寿命比较长、省电、比较环保,正式由于这些优点的存在以及等下对LED灯的大力研究,因而LED灯走上了历史的舞台。采用LED灯作为我们社会的首选照明用具,肯定可以节约很多电能,节电的意义非凡,不但减少发电过程中的污染,还能为我们的后代留下财富。因此节电是件利国、利民、利己的好事。而本设计能最大限度的节省日常照明所消耗的电能,有着巨大的经济环境效用。
1.1控制板
控制板主要由以下几个部分组成:
MCS-51单片机、8位的微处理器、片内为128个字节,片外最多可外扩至64k字节数据存储器、程序存储器、5个中断源,2级中断优先权的中断系统、2个16位的定时器/计数器、1个全双工的串行口、4个并行8位I/O口、21个特殊功能寄存器。
1.2光照检测
方案一、采用光敏二极管或三极管等光传感器件把环境亮度转换成相应的数字电平,然后直接接入单片机IO引脚。
方案二、采用光敏电阻把环境亮度转换成相应的电压值(模拟值),然后通过运放后给单片机输入一个标准的数字信号。由于光敏电阻属于纯阻性器件,所以采用方案一。
1.3人体检测
人体检测主要通过菲涅尔透镜来完成,当人进入感应范围,人体释放的红外光透过镜片被聚集在某个同心环上,然后生成一个光信号,再通过探头将光信号转换成电信号来工作。
1.4热释电传感器
热释电红外线传感器用于检测人体辐射的红外线,然后通过一定的方式转换成电压信号,将电压信号投入到工作中。
人体热释电检测电路图如下:
检测对象—菲涅尔透镜—热释电红外传感器—信号处理电路—Vm
1.5照明设备驱动
方案一、采用可控硅控制。可控硅又称晶闸管,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件。其具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。
方案二、采用继电器控制。继电器是一种当输入电、磁、声、光、热等达到一定值时,输出量发生跳跃式变化的自动控制器件。其动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小,所以广泛应用于运动、遥控、电力保护、自动化、测量和通信等装置中。根据不同的结构,可以将其分为电磁继电器、热敏干簧继电器、固态继电器、磁簧继电器、光继电器等。由于电磁继电器简单易用,开关状态极其容易判断,所以本设计采用电磁继电器来控制。
首先光照射到LED灯系统上,软件系统会对光照进行检测以及做出相应的反应。亮度调节分为三个阶段,当周围光强信号高于设定值时所有LED灯关闭。当周围光强度信号低于设定值时控制器打开一部分LED灯,光强信号低于更小的设定值时在打开一部分LED灯,光强信号低于最小的设定值时全部LED灯打开。进入深夜则会自动变暗减少能耗,检测周围有人时根据此时光强情况调节亮度,达到最大限度的节约电能和却不影响正常照明的目标。
3.1工作电压低,能耗低的LED灯构成照明设备
相对于普通的led灯,我们的led灯有以下优点:
1)全自动光敏开关,节能省电;
2)天亮自动关闭,天黑会自动开灯,从此,孩子睡觉不再怕黑,同时告别晚上睡醒时强光对眼睛的刺激;
3)智能感应:当有人、车进入产品的探测范围后,智能感应器工作打开灯具,离开探测范围后自动熄灭;
4)智能延时:智能感应灯以检测到的最后一次活动物体的时间为起始点,自动延时熄灭,不会造成中途熄灭的情况;
5)工作方式:感应开关接通后,在延时时间段内,如有物体活动开关将持续接通,直到活动物体离开;
6)亮度调节:根据外界的光线强度,自动识别白天黑夜,控制开关是否工作,并且可通过51单片机控制led灯的驱动电路来调节其亮度,达到节能的效果;
7)发光效率高,消耗的能量较同光效的白炽灯较少80%,较荧光灯减少50%;
3.2利用MCS-51单片机进行控制MCS-51单片机具有以下几个优点:
1)可靠性高;
2)控制功能强。具有丰富的控制指令;
3)实用性好。体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化;
3.3多个led灯并联集成在一起控制亮度
通过光敏电阻检测外部光亮,然后通过51单片机控制led灯的亮灭个数,从而达到亮度控制。
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与常规的充电器相比,多能源手机充电器有着明显的优势。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于单片机的多能源手机充电器设计与研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:与常规的充电器相比,太阳能充电器有着明显的优势。文章介绍一种多用太阳能手机充电器,该设计利用单片机控制,用软件完成绝大部分任务,辅以简单的外围电路,实现软件和硬件的结合,便于手机的使用和能源的利用。
【关键词】:太阳能电池板 控制 单片机 DCDC变换器
由于化石燃料的燃烧,导致了全球环境污染和能源短缺,不可再生能源已经是进入紧急状态,能源危机越来越制约着国际社会经济发展,全球能源日益紧张并且环境污染越来越严重,我们必须开发使用清洁、可再生能源。目前使用最广泛的是太阳能、风能,同样温差能也开始受到广泛关注。
太阳能是一种可再生且无污染的自然资源。越来越多的国家已经使太阳能资源成为了各国经济发展的新动力。太阳能电池通过使用太阳发出的光能和材料相互作用产生电,来避免环境污染的可再生能源。这对改善生态环境,缓解温室气体等方面具有重要的意义。
风能,是一种公认的廉价环保且资源丰富的可再生能源。风能的储量非常丰富,并且是持续产生的。对于风力发电的技术相对成熟且开发成本较低,很适合大规模开发利用。由于风能具有该优点,所以得到了各国的高度重视和大力开发使用。
温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置。美国科学家汤姆逊在研究鲨鱼鼻子时发现,鲨鱼将外界环境温差转换成电信号,传输给大脑来掌握海洋温度。并通过大量实验研究,发现了汤姆逊效应。基于该理论开发而成具有将温差转换成电压的半导体发电片。由于温差发电的转换效率低,造价高,仅在必要条件下才会使用,其开发潜力仍不小。
目前,采用单一的新能源技术充电,极易受到受环境影响,而达不到预期的发电效果。太阳能和风能两种资源都是取自自然环境,而自然环境又是瞬息万变的,所以采用单一的发电技术,很显然会存在不稳定的弊端,难以长期提供连续的电能。为了避免采用相当大的储电装置,对资金浪费,同时占用大量的场地。在此情况下,采用多种发电方式进行互补是必要的。根据我国所处气候区,该气候具有很强的互补性。例如冬天,太阳能辐射的强度较弱,风力较大;夏季,风力较小,太阳能辐射强度高。同时,白天风力较小,太阳能辐射强度大;黑天太阳能辐射强度接近为零,风力较大。因此,太阳能和风能具有极强的互补性。
2.1 系统整体结构设计
在全球能源危机越发显著的当下,开发和使用新能源已是大势所趋。为此,本课题在太阳能、风能、温差能方面,进行深度研究,提出并设计一套基于上述三种新能源技术的充电器,具体设计如下:硬件方面:新能源充电器主要由如下几部分组成:单片机模块、模数转换模块、液晶显示模块、降压稳压模块等。
系统由STC89C51 控制,模数转换芯片PCF8591 采集太阳能电池板输出电压电流、风力发电机输出电压,显示在液晶屏中;太阳能产生的电压,经降压稳压电路转换输出5V 电压,实现手机充电。温差能发电量较小,所以仅留出接口,方便采用万用表测量。
2.2 单片机系统电路设计
本设计中,微处理器选用STC89C51 单片机。51 单片机设计电源电路、复位电路、时钟电路,才可以使STC89C51 单片机稳定可靠地运行。设计中电源电路选用AOZ1016 降压稳压芯片,经过降压得到5.3V 电压,该电压可以满足单片机的正常工作。复位电路采用上电复位,实现上电后即复位。
时钟源电路采用无源晶振设计的,选用11.0592M 晶振作为系统的时钟源。此外,单片机直接驱动1602 液晶屏,显示电压信息。
2.3 降压稳压电路设计
本设计采用典型的BUCK 型电源芯片-AOZ1016 芯片作为降压稳压芯片。该芯片采用SO-8 封装设计而成,内部集成P 沟道场效应管和肖特基二极管,使外围电路非常简单。
2.4 A/D 转换电路设计
PCF8591 是具有IIC 总线接口的8 位A/D 及D/A 转换器。有4路A/D 转换输入,1路D/A 模拟输出。这就是说,它既可以作A/D 转换也可以作D/A 转换。A/D 转换为逐次比较型。电源电压典型值为5V。引脚功能如下:
PCF8591 芯片的模拟通道0 检测手机手机充电电压,模拟通道1 检测风能发电的电压,模拟通道2 检测太阳能电池板发电电压,模拟通道3 检测手机充电电流。
2.5 充电控制电路设计
在实际应用中,为了保护手机免收过高的电压冲击而烧坏,本系统设计了充电控制电路。结合A/D 转换电路,如果电压超过5.5V,则断开充电电路,从而保护手机。同时,也设计了按键控制充电回路通断的功能。
本设计的基本过程是从太阳能电池板获取太阳能后,进行电压的降压供系统供电和手机充电。而PCF8591 随时进行数模转换,将风能产生的电量、太阳能电池板发电电压、手机充电电压和电流等数据进行实时采集,然后进行LCD 液晶显示屏显示。另外,手机是否充电,以及充满电后,均通过单片机控制充电电路的通断。
本手机充电器系统的设计分为硬件电路设计和程序设计两个部分,硬件电路设计属于电路设计工作,通过对方案和可行性的分析,确定由89C51 单片机完成主电路的控制和测量,首先展开对主要电路与控制硬件电路设计,硬件电路的设计主要是设计电路原理图和原件,芯片参数的确定。在硬件电路设计上遇到不少麻烦,最初稳压电路想用LM7805,但后来发现设计要求中要求只利用升压,而LM7805 涉及降压,因此改换aoz1016 芯片来升压,再将电压输入usb 接口进行控制充电。并且在后期换掉了ADC0809 改用PCF8591这个四路的AD 进行数模转换。考虑到太阳能电池板输出电压随时波动,所以采用AOZ1016 降压稳压芯片,产生5.3V 的稳定电压,实现手机充电,并给单片机系统提供电源。采用51 单片机以及A/D 转换芯片,采集手机充电的电压值,并且显示在1602 液晶屏上。
本设计首先进行硬件设计和加工制作,在完成硬件加工,进行软件编程。最后得到完整的实物。通过对实物的功能测试,发现整个设计可以满足将太阳能为主要能源转换成电能,并直接给手机充电。在测试过程中,功能达到要求,符合设计需求,具有实际应用价值。
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北方地区冬季供暖以集中供热为主,不仅消耗大量的燃煤,而且造成巨大的环保压力,其中存在很大的节能减排空间。集中供热系统普遍存在两大问题,一是不同热需求混网难以兼顾,造成供热效果差和能源浪费大;二是“大流量、小温差”,造成冷热不均和输配能耗大。其根源在于缺乏适当位置的适当调控与适当计量。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于单片机的自供电供暖温度智能调控装置研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:设计了一种自供电的供暖调控装置,其主要包括温差供电模块、电路控制模块、水流控制模块。本装置工作时,温差供电模块可利用暖气管道与室温的温差发电,以STC89C52单片机为核心的电路控制模块可实时监测室内温度,并能根据用户设定温度和室内实际温度驱动水流控制模块,以调控供暖管道水流量,从而达到调节室内温度的目的。
【关键词】:温差发电 水流控制 温度调控 单片机
城镇居民的冬季供暖一直是社会关注的焦点,传统的供暖装置既不能根据用户的实际需要来调控室温,也造成了能源浪费。通过本装置居民能够根据实际需求设定室内温度,并且装置本身可以利用暖气管道与室温的温差进行发电,不需要额外的电源,实现了自供电功能。
1. 1 半导体温差发电原理
半导体温差发电是利用塞贝克效应将热能转化为电能,将P 型和N 型两种不同类型的热电材料( P 型是富空穴材料,N 型是富电子材料) 相连形成一个PN 结,一端置于高温状态,另一端置于低温状态,由于热激发作用,P 型材料高温端空穴浓度高于低温端,N 型材料高温端电子浓度高于低温端,在浓度梯度的驱动下,P型材料空穴和N 型材料电子会向低温端扩散,从而形成电动势。
1. 2 DS18B20 温度传感器工作原理
DS18B20 内部结构主要由四部分组成: 64 位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器,它能把采集的温度信号直接转化成数值信号输出,并且测温范围为- 55 ~ +125 ℃,精度为±5 ℃。
本装置工作时SP1848 型温差半导体组利用暖气管道与室温的温差进行发电,一部分电能维持装置工作,剩余部分电能储存到锂电池中,作为备用电源。DS18B20 温度传感器可实时监测室内温度,并将数字信号传送给STC89C52 单片机,当温度低于或高于某一设定值时,单片机会向步进电机驱动芯片发送信号,以驱动步进电机的转动,水流控制阀会在步进电机的带动下实现对水流量的控制。
2. 1 温差供电模块结构设计
本模块采用4 块SP1848-27145 半导体温差发电片串联发电,其单片规格为40 mm 长* 40mm 宽* 3. 4 mm 厚,内涵126 对PN 结。HY910导热硅胶具有导热性能好,粘合力强等特点,其蒸发量为0. 001%( 200℃ /24Hours) ,热传导系数大于0. 975 W/m-K,耗散系数小于0. 005,适用于散热片无固定扣具情况下的粘贴导热。半导体片两端都涂抹HY910 导热硅胶后,将热端紧贴在暖气片表面,冷端则和100 mm 长* 100 mm 宽* 40mm 厚的铝合金散热片紧贴在一起,以此来保持半导体两端温差。北方城镇暖气片温度一般为60 ~ 70 ℃,室内实际温度一般为15 ~ 20 ℃,理论上半导体片两端温差可维持在40 ~ 55 ℃之间,由于半导体温差发电片本身的导热,根据实际测量结果应减去8℃的温差损耗,故半导体片两端温差实际可维持在32 ~ 47 ℃之间,发电功率可达到2 W 左右。
2. 2 水流控制模块机械结构设计
水流控制模块机械结构由ULN2003 步进电机和XU8230 直式温控阀组成。ULN2003 步进电机为减速步进电机,直径为28 mm,额定工作电压为5 V,步进角度为5. 625* ( 1 /64) ,其5 线4 相的电路可以用ULN2003 芯片驱动,也可以接成2相使用,为更精确的控制暖气管道水流量,本模块采用ULN2003 芯片驱动。XU8230 直式温控阀公称压力为1. 6 MPa,工作温度为- 10 ℃≤T≤100 ℃,管螺纹符合ISO 228 标准,并配有外加锥型密封圈。将ULN2003 步进电机转子与XU8230直式温控阀调节手轮进行刚性连接,并把步进电机外壳与温控阀固定在一起,这样ULN2003 步进电机就可以带动XU8230 直式温控阀调节手轮转动。
3. 1 温差发电电路
STC89C52 单片机工作电压为5 伏,选LM7805 集成稳压器将SP1848 型温差半导体输出电压稳定在5 V,然后向5 V 锂电池充电,最后由锂电池向装置供电。
3. 2 单片机控制电路
3. 2. 1 温度测量显示电路
STC89C52 单片机是一个低功耗,高性能的51 内核的CMOS 8 位单片机,具有抗干扰性能强、速度快、功耗低和指令代码完全兼容8051 单片机等特点。如图7 在STC89C52 单片机最小系统的基础上,采用DS18B20 型温度传感器采集温度,温度显示采用1602 型液晶显示器,直接通过单片机I /O 接口通信。PO 口作为普通I /O 口使用,在其外部接拉电阻后,与1602 液晶显示器DB0-DB7 数据口相连; DS18B20 型温度传感器信号输出端口直接与P2. 7 口相连。
3. 2. 2 L298N 电机驱动电路
L298N 是专用驱动集成电路,属于H 桥集成电路,最大输出电流为4A,最高工作电压为50 V,用于驱动感性负载,其输入端直接与单片机P2. 0-P2. 3 口相连,可以方便地受单片机控制,实现电机的止转、正转角度与反转角度。
本装置利用温差半导体组为本装置供电,充分利用了二次能源,并且能够根据室温的实际情况,自动调节暖气管道的水流量,避免了能源的浪费,也为居民带来了更舒适的室内环境,具有很好的推广前景。
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当前高职学生的英语作业存在许多问题,不能有效地促进英语学习。多元智能理论倡导因材施教的教学观,给学生多样化的选择,因为,每个学生都有自己的优势智能领域,有自己的学习类型和方法。因此,以多元智能理论为基础,对高职英语作业进行设计和研究,充分发挥学生的潜能,可以达到较好的英语教学效果。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于多元智能理论的中小学英语课外作业设计研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】英语课外作业是中小学英语课堂教学的延伸和补充,对于提高英语教学质量有着举足轻重的作用。为了解决当前中小学英语课外作业设计中存在的问题,本研究将多元智力理论引入到中小学英语课外作业设计中,并以语言智能和音乐-节奏智能为例设计中小学英语课外作业以促进课外作业设计进行改革。
【关键词】多元智能理论 中小学英语 英语课外作业设计
英语课外作业设计是课堂教学的延伸和补充,是理解、巩固和运用课堂所学知识必不可少的途径,是中小学英语教学过程中必不可少的一个环节,对于提高英语教学质量有着举足轻重的作用。然而当前中小学英语课外作业现状不容乐观,具体表现在以下几个方面:课外作业形式及内容单一、课外作业量太大、课外作业无层次性、课外作业设计缺乏系统性、课外作业功能单调等等,这导致学生对英语课外作业失去兴趣,达不到预期的教学效果,进而影响英语学习。同时,中小学学生本来学习压力就大,课外作业设计的不科学性更增加了学生的学业负担,这不仅无助于学生的学习和成长,也失去了课外作业原本应有的意义。因此,如何科学有效地设计课外作业、减轻学生课业负担、走出课外作业困境就成了一个急需解决的问题。为了解决当前中小学英语课外作业设计中存在的种种问题,也为了弥补当前研究的不足,本研究将多元智力理论引入到中小学英语课外作业设计中,基于多元智能理论设计课外作业,树立个性化作业观,根据不同学生的特点设计作业,关注和重视学生的个体差异,使学生课外作业的完成过程成为学生自我展示,自我升华的过程,以达到学生多元智能全面协调发展的目的。
多元智能理论是20世纪80年代中期以来风靡全球的教育理念。它是由美国当代著名心理学家和教育学家霍华德?加德纳于1983年在专著《智能的结构:多元智能理论》一书中提出的,并在后来的研究中得到不断发展和完善。加德纳认为人类至少存在八种以上的思维方式,据此他提出了人的八种智能即语言智能、逻辑-数理智能、视觉-空间智能、音乐-节奏智能、身体-运动智能、人际交往智能、自我认知智能和自然观察者智能。多元智能理论自提出以来,一直受到国内外学者的关注,并在研究中不断完善和发展。在笔者的研究过程中,多元智能理论发挥了很大的作用,与课外作业设计的结合运用,使得笔者能够针对课外作业设计中存在的问题找到合理的解决方法。
3.1基于逻辑-数理智能的英语课外作业设计
在传统意义上,逻辑-数理智能好象在理科中强调的比较多,与英语教学没有太大关系。其实不是这样的,在英语教学中对文章大意的理解、对于篇章结构的分析、寻找文章的时间线索、逻辑线索等方面就需要用到这种智能。英语教学对这一智能的利用和发展首先体现在进行听、说训练上,教师指导学生利用必要的语音、语调、语法、词汇等语言知识及已有的背景知识进行思考、假设、揣摩意义,或预测内容的发展等思维活动。因此,教师可以设计如联词猜词等形式的课外作业来培养学生的逻辑-数理智能。
对于小学生,教师可以设计以下课外作业:
(1)在学习了动物后,教师可设计一些根据提供的线索猜测单词的课外作业;
Its an small animal,living in the sky,and it can fly.Im a/an.(bird)
Its an small animal,living in water and on land,it can swim in water and jump on land,its green and it has a big mouth.Im a/an.(frog)
Its a small animal,living in the night,can run very fast,and it doesnt like cats.Im a/an.(mouse)
Its a cute and small animal,living in the holes(洞),can jump,likes grass and its eyes are red.Im a/an.(rabbit)
(2)在学习了数字后,教师可设计一些简单的计算问题,如:“How many students in our class?”“How many girls and boys?”等,要求学生写出算式并回答,以此来锻炼学生的逻辑-数理智能。对于中学生,教师可以设计以下课外作业:
(1)让学生根据课本内容续写课本故事的结局或根据最近看的电影续写结局;
(2)在英语教学过程中运用趣味数学的方式培养学生的逻辑-数理智能,可以设计一些简单的应用类课外作业,如There are one thousand eight hundred and fifty apple trees and banana trees,two thousand eight hundred and fifty apple trees and pear trees,two thousand nine hundred and twenty banana trees and pear trees.Which tree is the fewest?And which tree is the most?
基于逻辑-数理智能的课外作业设计对学生来说是非常必要的,它不仅可以促进学生的英语学习,还可以培养学生分析问题、解决问题的能力,以及利用现有条件推理判断的能力,促进他们逻辑-数理智能的发展。
3.2基于视觉-空间智能的英语课外作业设计
视觉-空间智能强的人对色彩的感觉很敏锐,喜欢想象、设计及随手画,喜欢看书中的插图。这一类的人在学习时是用意象及图像来思考。因此,教师应当顺其势,扬其长,在英语课外作业设计过程中教师可以设计基于视觉-空间智能的课外作业发展学生的视觉-空间智能,例如布置一些绘画的作业等等。
对于小学生,教师可以设计以下课外作业:如学习了“Meet My Family”这一课时之后,教师可以设计以下课外作业供学生选择完成,并让学生下次在课堂上评出最佳作品,展出于教室的学习园地。
(1)画一张全家福,用英语标出家庭成员并标出他们最喜欢吃的水果;
(2)设计一棵Family tree,用英语标出家庭成员并标出他们最喜欢的颜色;
对于中学生,教师可以设计以下课外作业:如学习了人教版八年级上册“Unit 4 Whats the best movie theater?”这一课时之后,教师可以按照课程要求组织学生看一次英文电影,看完后设计以下课外作业让学生完成。
总之,在中小学英语课外作业设计中,教师应当掌握多元智能的理论,领会多元智能理论的意义,愿意去深入了解每一位学生的智能发展倾向和学习风格,改变自己以往传统的课外作业设计方式,尽可能以多元方式呈现不同的课外作业。同时,对于八种不同的智能领域给予公平的对待,基于八种智能设计课外作业以适应不同学生的需要,提供学生更多探索的机会,让学生完成课外作业的同时充分发挥自己的特长,开发自己的智能,体验到成功和快乐,让英语课外作业真正成为放飞学生才能的舞台,真正地做到“一切为了学生”“为了一切学生”和“为了学生一切”。因此,笔者认为基于多元智能理论的中小学英语课外作业设计应该成为一种新型的英语课外作业设计理念,以推动中小学英语课外作业设计进行改革。
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智能计算只是一种经验化的计算机思考性程序,是人工智能化体系的一个分支,其是辅助人类去处理各式问题的具有独立思考能力的系统。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于智能计算的计算机网络可靠性分析研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
前言:作为一种计算机的思考性程序,智能计算有效结合人工智能化体系,提高自身的经验来帮助人类处理问题。伴随着信息技术的飞速发展,传统的简单的控制系统框架已经向复杂化转变。在这种情况下,人们越来越致力于智能计算的计算机网络可靠性的研究。
1、网络设备的影响。作为一种终端设备,网络设备能够同使用者进行直接的联系。计算机网络的可靠性将会受到网络设备的严重影响。网络设备较强的交互能力是保证计算机网络极高可靠性的基础。在信息技术不断发展和进步的过程中,这一终端设备不断得到了完善。现阶段,在完善计算机网络设备的过程中我国的发展速度较快,然而在实际的运行过程中,网络设备仍然存在较多问题,这些造成网络设备出现问题的因素导致了计算机网络可靠性的降低。因此,加强对网络设备的完善能够有效提高计算机网络可靠性。
2、传输的交互设备影响。传输的交互设备是计算机网络的重要组成部分之一。有效促进承担着数据信号的连贯接收和传送有助于加强计算机网络的连接顺畅。然而,计算机的网络可靠性受到传输的交互设备的制约并不明显,在日常的运行过程中很难找到有用传输的交换设备造成的计算机网络不稳定现象,同时,要想对其进行彻底的调查,是需要花费大量资金来进行的。
3、网络管理的影响。在基本状况下,构成计算机网络的系统是由相关仪器设备易搭配网络系统的形式最终形成的。分别属于不同公司的开发商将其进行开发和生产制造出了网络系统,这种状况就导致了网络系统的复杂结构。然而,网络在日常的运行过程中是很容易出现信息丢失的现象的,为了避免这种现象的发生,促进信息能够得到准确的传输,及时找到故障发生地是十分重要的,可是这些工作要将强有力的网络管理实际应用到结构复杂且系统庞大的网络当中来进行。在提高计算机网络可靠性的问题上,健全而完善的网络管理是必不可少的。
1、重视合理设计计算机网络容错性。一方面,在这种情况下,网络设计要坚持冗余和并行的原则。在实施有效防护计算机网络安全的时候,要将服务器和用户终端同时连接到两个计算机网络中心当中,这样一来,意外事件发生的概率就会被有效的降低。当突发情况偶然发生时,网络的容错性能够利用两个网络中心的相互配合而实现;另一方面,要想能够保证当某一设备运行出现困难的时候不至于影响其他设备的正常运行,就要将路由器、数据链路和广域网等计算机网络设备通过互联网来进行连接;最后,网络故障的有效防范一定要坚持不断开发和使用先进的技术,将全新的网络技术应用到服务器当中能够达到这一效果,同时,服务器的选择还要多加慎重,将可靠性较高和容错性较好的服务器与新技术相结合,才能够达到更加理想的效果。
2、双网络的冗余设计的实施。在促进计算机网络可靠性提高的过程中一定要注重对于后备设备的有效应用,要想达到这一目的,就要及时实施双网络的冗余设计,这一设计要建立在单个计算机网络的基础之上,要在此之上实施一个备用的计算机网络设计。这种做法能够有效促进双网络的冗余设计的实施。计算机网络要想能够促进信心的有效及时送达,就要将计算机网络结构中全部的网络电逐个连接,这种做法能够促进计算机网络的正常运行,不管是在单一的路网还是双路网之下,都能够保证较高的可靠性存在于计算机网络当中。
3、加强设计计算机网络层次和体系结构。软硬件是计算机网络构成的主要因素,网络设备指的是硬件设施,网络的体系构成和构成层次则属于软件范畴。作为一项无形的计算机网络软件设备,它自身重要的地位和作用是无法在计算机网络运行中被忽略掉的。在这种情况下,只要充分关注计算机网络层次和体系结构的设计,提高设计过程的科学性和可靠性,才能够促进计算机网络可靠性的提高。
伴随着信息技术的不断发展,它对人们的工作和生活产生了重大的影响,在这种情况下,人们越来越重视智能计算的计算机网络可靠性的研究。对网络可靠性进行充分的分析,要建立在大量的实践经验基础之上,在日常的工作过程中,有效运用各种措施,来促进计算机网络系统可靠性的不断提高,建设更加科学和合理的计算机网络。
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城域网是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,简称MAN。属宽带局域网。由于采用具有有源交换元件的局域网技术,网中传输时延较小,它的传输媒介主要采用光缆,传输速率在100兆比特/秒以上。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于宽带城域网接入层的智能小区建设模式修改论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于宽带城域网接入层的智能小区建设模式全文如下:
随着智能化住宅小区的普及和宽带接入技术的发展,各种基于宽带技术的应用服务也日益被人们所熟悉。在宽带城域网接入层中采用各种智能通信网络系统是实现小区智能化和信息化最有效的模式之一。在宽带城域网接入层中采用各种智能通信网络系统可实现住宅小区的智能化和信息化。
智能小区系统是由智能小区综合布线系统和基于该系统人性化的多媒体应用所组成。智能小区系统一般包括以下几个硬件系统:智能化的物业管理系统、现代化的通信系统、智能化的电表集抄系统、门禁系统和家居智能管理系统。图1即为智能小区系统通信网络结构示意图。
图1中,在小区中心机房,电话模块局利用光缆上联到PSTN电话网,下行通过电话主干电缆到电话交接箱,电话交接箱通过电话胶缆下联到室外综合箱中的室外高频交接配电箱;室外综合箱中的BAN设备S2403F交换机一方面可通过综合光缆100Mbit/s上联至ZAN点宽带接入设备MA5200的100Mbit/s光口板上,另一方面既可通过五类线10Mbit/s下联至小区网接入HUB,又可通过五类线10Mbit/s下联至室外高频交接配电箱;小区网接入HUB可用来连接住宅户的NDT、单元或配电房的IP电表、门禁终端和物业终端等网络设备;室外高频交接配电箱将住宅户的电话双绞线和10Mbit/s宽带上网五类线重新进行跳接,利用10Mbit/s宽带上网五类线中的一对线来传电话语音就可满足住宅用户边打电话边上网的需要;在住宅用户端,五类线分出的RJ11头接入电话机,RJ45头接入计算机;在小区中心机房,ZAN点宽带接入设备MA5200通过光缆1000Mbit/s上行至南京电信宽带城域网,小区内部局域网交换机通过两条百兆链路绑定上联至宽带接入设备MA5200的百兆电口板上,采用两条链路的目的在于一方面可将上行带宽增至200Mbit/s,另一方面可做到冗余备份;小区内部局域网交换机通过电口可接家居智能管理服务器和管理终端、物业管理系统服务器和管理终端、门禁系统服务器和管理终端以及电表集抄服务器和管理终端等,这些服务器和管理终端可对各自的信息点采集终端进行管理;小区网站计算机通过BAN点设备S2403F交换机的10Mbit/s口接入宽带网,可供用户访问。实际上,图1中的室外综合箱的数目应根据小区住宅户的多少而定,为简单起见,图1中仅给出了单个室外综合箱、单个住宅户和单个各种设备终端。
智能小区系统由宽带网络设备、窄带网络设备、综合布线系统设备、各种多媒体应用系统服务器和终端组成,通过这些设备的相互配合来完成小区的智能化管理和应用。由于窄带通信网络系统和综合布线系统比较简单,下面将主要介绍其他系统的组成和功能。
(1)网络智能控制数据终端(NDT)系统
NDT系统是一个基于计算机网络系统的智能住宅控制系统,它包括住宅楼宇防盗报警、灾难报警、紧急求助、水电气暖多表远程自动抄收、家用电器控制等,通过计算机网络线路构成整个住宅小区的集中管理控制系统。NDT网络智能控制数据终端示意图如图2所示。
NDT网络智能控制数据终端简称NDT智能终端,具有多个数字、开关、脉冲量I/O端口,可用于住户室内外的安全防盗报警系统、煤气泄漏检测、紧急报警和服务请求、水电气表的数据记录等多种用途;键盘可用于查询显示当前水、电、气三表读数及费用;具有液晶显示屏,可用于发布公告信息、提请住户注意、及时通知住户交纳各种费用等。每个NDT作为数控终端,置放于住户室内,可通过宽带城域网接入层设备、小区内部局域网设备和家居智能管理系统中的服务器通信;家居智能管理系统中的服务器可以实施对每个NDT的监控和管理,并保存有住户的相关数据库。系统通过电话语音卡,可实现电话远程家电控制、报警信息查询等。
NDT智能终端介质访问协议为IEEE 802.3,网络传输协议为TCP/IP。水表和煤气表可以提供脉冲信号,通过信号线连接到NDT智能终端的脉冲量输入口;住宅用户电表为IP电表,上联到NDT智能终端的下联网络口;NDT智能终端的上联网络口通过五类线连接到16口HUB的某一口上,NDT智能终端和住宅用户电表均设有IP地址。
栌蠭P地址的单元、弱电井和配电房IP电表,连同接在NDT智能终端上的住宅户IP电表均受电表集抄系统中的服务器控制和管理。通过电表集抄系统中的管理终端可及时了解每个电表的读数。
(2)宽带城域网接入层设备系统
宽带城域网接入层设备由ZAN点宽带接入设备MA5200和BAN点设备S2403F交换机组成,再加上小区网接入HUB、小区内部局域网交换机共同构成智能小区通信网络系统。
MA5200多业务宽带接入设备是一种以太网接入处理系统,是宽带城域网上分布式BAS(宽带接入服务器)。它采用先进的网络处理技术和交换式总线技术,具有强大的硬件转发能力和灵活的协议处理能力。可以提供智能小区的以太网解决方案,为用户提供高速上网、视频点播、网络互连等多种业务,能对用户进行有效管理,并提供多种计费策略和认证策略,可以对用户的业务流进行流量限制,对用户的访问目的地址进行限制,并对用户进行二层的隔离和受控互访,充分保证网络的安全。MA5200 支持静态或动态的IP地址分配,采用虚模板方式配置接入用户的IP地址网段。MA5200在用户侧提供百兆以太网接口,通过以太网交换机为用户提供10Mbit/s以太网电接口,支持VLAN用户接入方式。
S2403F交换机是一种高性能、低成本、功能强大的面向工作组的以太网交换机。它提供24个10Mbit/s以太网端口,3个自适应快速以太网交换端口,所有端口都支持全双工的通信方式,支持即插即用,提供VLAN功能。
小区网接入HUB是S2403F交换机的端口扩展设备,可提供16个以太口,以供NDT和其他智能终端使用。小区内部局域网交换机是一种以太网交换机,它提供24个以太网端口,用来连接各种服务器和管理终端。
(3)门禁系统
门禁系统主要由门禁终端、门禁服务器和门禁管理终端组成。用于东、南、西、北四个小区进出大门的防范。在小区大门上安装门禁系统,在门框上边中央位置安装一对门磁,小区人员可用钥匙正常打开大门。当系统处于设防状态时,如果发生撬门,则会发出报警信号,通过门禁终端将信号传至小区物业管理中心的门禁系统服务器上,即显示出哪一个门发生何种类型报警,值班人员即可调度保安人员现场处理。而对于每个住宅户的门禁系统则是通过NDT智能终端,由家居智能管理系统进行管理控制。
(4)物业管理系统
物业管理系统主要由物业终端、物业服务器和物业管理终端组成。物业终端主要有IC卡读卡机、摄像监控机等。小区车辆的出入及收费、购物消费以及其他休闲消费均采用物业管理系统中IC卡管理系统来进行收费管理。就小区车辆而言,对长期用户可用月卡,对来访车辆可用临时IC卡,所有IC卡均经读卡机自动收费。在小区出人口设置摄像监控机,对来往车辆进行自动监控,并把车辆的资料(车牌号码、颜色等)传输到物业管理系统中心软件中。当车辆进库时,在IC卡读卡机检测到有效卡片后,闸门机上升开启,车辆进库,当车辆驶过感应器线圈时,闸门机自动放下关闭。当有车辆离开时,司机所持的IC卡必须和电脑资料一致,包括车辆的资料(车牌号码、颜色等)一致,才能升杆放行。
以上简要介绍了智能小区系统的组成和功能,为保证各个组成部分能可靠运行,下面将讨论智能小区系统的运行机理。
智能小区系统网络配置包括VLAN划分和IP地址分配。配置是否合理直接关系到通信网络是否能稳定运行。
(1)VLAN划分
VLAN划分包括用户正常上因特网的VLAN划分、各种智能终端的VLAN划分以及小区网站的VLAN划分,各种服务器和管理终端均无VLAN划分。VLAN的划分由宽带接入设备MA5200和S2403F交换机完成,小区网接入HUB下的设备的VLAN号由上联S2403F交换机端口的VLAN号决定。
MA5200每槽位100Mbit/s光口板下可接8台S2403F交换机,S2403F交换机的一部分端口可接因特网用户,另一部分端口下联至HUB可接智能终端。为保证MA5200同一槽位下每台S2403F交换机的每个接因特网用户端口有单独的VLAN号,一般约定,接因特网用户端口的VLAN号在1~250之间,下联HUB的交换机端口的VLAN号在251~500之间。通常,每个住宅户均安装有NDT智能终端和IP电表,如所有的智能终端均在同一VLAN下,势必在网络上产生过多的广播包,如给每个智能终端一个VLAN号,势必造成VLAN号的浪费。系统建议100个智能终端划分在同一VLAN下,相应地下联同一VLAN智能终端的HUB上联不同交换机的不同端口应具有相同VLAN号。需指出的是,如连HUB的S2403F交换机的端口具有相同VLAN号,则S2403F交换机应上联至MA5200同槽位的100Mbit/s光口板端口上。
(2)IP地址分配
IP地址分配包括上因特网用户的地址分配、小区网站的地址分配和各种终端、服务器、管理终端的地址分配,其中IP地址的配置由MA5200来完成。由于MA5200支持静态或动态的IP地址分配,采用虚模板方式配置接入用户的IP地址网段,所以可通过设置单独的虚模板来为上因特网的用户和小区网站分配合法IP地址,上因特网的用户可通过动态获取IP地址、Web页面RADIUS认证上网,小区网站可通过静态地址、MA5200本地认证接入因特网。另外,可通过设置单独的虚模板来为同一VLAN下的智能终端分配保留地址,每个智能终端通过静态地址、MA5200本地认证和各自的服务器进行通信。最后,MA5200通过百兆电口板的两个百兆电口和各服务器、管理终端通信,建议两个百兆电口做成TRUNK的形式。通过在相应的接口下配置一段保留IP地址,可满足各服务器和管理终端对IP地址的需要。
通过上述设置,上因特网的用户能PING通各服务器,可访问服务器上的信息,可访问小区网站。小区物业可在网站上发布信息,供小区用户获取。家居智能管理服务器给NDT发信息时,先给同一VLAN的代理NDT发信息,然后由代理NDT给同一VLAN下的NDT广播信息,从而避免了由智能终端服务器给每个NDT发信息,减少流量。NDT能定时将脉冲信息传给家居智能管理服务器。系统内其他终端和服务器将按照同样的法则进行通信。
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单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于16位单片机的语音电子门锁系统相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:介绍采用声纹识别技术、在凌阳SPCE061A单片机上实现的一种语音电子门锁身份认证系统。实验结果表明,系统性能稳定,识别效果好,可以推广使用。
关键词:声纹识别 基于周期 线性预测 模式匹配 DTW
生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用牲识别和技术进行身份认证,安全、准确、可靠。
在生物识别领域中,声纹识别,也称为说话人识别,以其独特的方便性、经济性和准确性等优势受到世人瞩目,并且益成为人们日常生活和工作中重要且普遍的安全认证方式。声纹识别是一种根据说话人语音波形中反映说话人生理和行为特征的语音参数,自动识别说明人身份的技术。
声纹识技术可分为两类,即说话人辨认和说话人确认。前者用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的,是一对一判别的问题。从另一方面,声纹识别又有与文本有关和与文本无关两种,根据特定的任务和应用,应用范围不同。与文本有关的声纹识别系统要求用户按照规定的内容发音,每个人的声纹模型逐个被精确地建立,而识别时也必须按规定的内容发音,因此可以达到较好的识别效果;而与文本无关的识别系统则不规定说话人的发音内容,模型建立相对困难,但用户使用方便,应用范围较宽。
本文介绍的语音电子门锁是一种在凌阳16位单片机SPCE061A上实现的与文本有关的说话人确认系统。该系统主要由说话人识别模块、门锁控制电机以及门锁等部分组成。在训练时,说话人的声音通过麦克风进入说话人语音信号采集前端电路,由语音信号处理电路对采集的语音信号进行特征化和语音处理,提取说话人的个性特征参数并进行存储,形成说话人特征参数数据库。在识别时,将待识别语音与说话人特征参数数据库进行匹配,通过输出电路控制门锁电机,最终实现对门锁的控制。
说话人识别算法原理框图如图1所示。
1.1 预处理
(1)去噪
对麦克风输入的模拟语音信号进行量化和采样,获得数字化的语音信号;再将含噪的语音信号通过去噪处理,得到干净的语音信号后并通过预加重技术滤除低频干扰,尤其是50Hz或60Hz的工频干扰,提升语音信号的高频部分,而且它还可以起到消除直流漂移、抑制随机噪声和提升清音部分能量的作用。
(2)端点检测
本系统采用语音信号的短时能量和短时过零率进行端点检测。语音信号的采样频率为8kHz,每帧数据为20ms,共计160个采样点。每隔20ms计算一次短时能量和短时过零率。通过对语音信号的短时能量和短时过零率检测可以剔除掉静默帧、白噪声帧和清音帧,最后保留对求取基音、LPCC等特征参数非常有用的浊音信号。
1.2 特征提取
在语音信号预处理后,接着是特征参数的提取。特征提取的任务就是提取语音信号中表征人的基本特征。
1.2.1 特征参数的选取
特征必须能够有效地区分不同的说话人,且对同一说话人的变化保持相对稳定,同时要求特征参数计算简便,最好有高效快速算法,以保证识别的实时性。
说话人特征大体可归为下述几类:
(1)基于发声器官如声门、声道和鼻腔的生理结构而提取的参数。如谱包络、基音、共振峰等。其中基音能够很好地刻画说话人的声带特征,在很大程度上反映了人的个性特征。
(2)基于声道特征模型,通过线性预测分析得到的参数。包括线性预测系数(LPC)以及由线性预测导出的各种参数,如线性预测倒谱系数(LPCC)、部分相关系数、反射系数、对数面积比、LSP线谱对、线性预测残差等。根据前人的工作成果和实际测试比较,LPCC参数不但能较好地反馈声道的共振峰特性,具有较好地识别效果,而且可以用比较简单的运算和较快的速度求得。
(3)基于人耳的听觉机理,反映听觉特性,模拟人耳对声音频率感知的特征参数。如美国尔倒谱系数(MFCC)等。MFCC参数与基于线性预测的倒谱分析相比,突出的优点是不依赖全极点语音产生模型的假定,在与广西无关的说话人识别系统中MFCC参数能够比LPCC参数更好地提高系统的识别性能。
此外,人们还通过对不同特征参数量的组合来提高实际系统的性能。当各组合参量间相关性不大时,会有较好的效果,因为它们分别反映了语音信号的不同特征。
在计算机平台的仿真实验中,通过各种参数的实际比较,采用MFCC参数比采用LPCC参数有更好的识别效果。但在SPCE061A平台上做实时处理时,与LPCC系统相比,MFCC系数计算有两个缺点:一是计算时间长;二是精度难以保证。由于MFCC系统的计算需要FFT变换和对数操作,影响了计算的动态范围;要保证系统识别的实时性,就只有牺牲参数精度。而LPCC参数的计算有递推公式,速度和精度都可以保证,识别效果也满足实际需要。
本系统采用了基音周期和线性预测倒谱系数(LPCC)共同作为说话人识别的特征参数。
1.2.2 LPCC参数的提取
基于线性预测分析的倒谱参数LPCC可以通过简单的递推公式由线性预测系数求得。递推公式如下:
其中p为LPC模型的阶数,也是模型的极点个数。
(1)LPC模型阶数p的确定
为使模型假定更好地符合语音产生模型,应该使LPC模型的阶数p与共振峰个数相吻合,其次是考虑声门脉冲形状和口唇辐射影响的补偿。通常一对极点对应一个共振峰,10kHz采样的语音信号通常有5个共振峰,取p=10,对于8kHz采样的语音信号可取p=8。此外为了弥补鼻音中存在的零点以及其他因素引起的偏差,通常在上述阶数的基础上再增加两个极点,即分别是p=12和p10。实验表明,选择LPC分析阶数p=12,对绝大多数语音信号的声道模型可以足够近似地逼近。P值选得过大虽然可以略微改善逼近效果,但也带来一些负作用,一方面是加大了计算量,另一方面有可能增添一些不必要的细节。
(2)线性预测系数的求取
自相关解法主要有杜宾(Durbin)算法、格型(Lattice)算法和舒尔(Schur)算法等几种递推算法。其中在杜宾算法是目前最常用的算法,而且在求取LPC系数时计算量也量小,本系统采用该递推算法。
1.2.3 基音参数的提取
基音估计的方法很多,主要有基于短时自相关函数和基于短时平均幅度差函数(AMDF)等基音估计方法。
(1)基于短时自相关函数的基音估计
短时自相关函数在基音周期的整数倍位置存在较大的峰值,只要找出第一最大峰值的位置就可以估计出基音周期。
(2)基于短时平均幅度差函数(AMDF)的基音估计
基于短时平均幅度差函数(AMDF)在基音周期的整数倍位置存在较大的谷值,找到第一最大谷值的位置就可以估计出基音周期。这种方法的缺点是当语音信号的幅度快速变化时,AMFD函数的谷值深度会减小,从而影响基音估计的精度。
实际上第一最大峰(谷)值点的位置有时并不能与基音周期吻合,第一最大峰(谷)值点的位置与短时窗的长度有关且会受到共振峰的干扰。一般窗长至少应大于两个基音周期,才可能获得较好的估计效果。语音中最长基音周期值约为20ms,本系统在估计基音周期时窗长选择40ms。为了减小共振峰的影响,首先对语音进行频率范围为[60,900]Hz的带通滤波。因为最高基音频率为450Hz,所以将上限频率设为900Hz可以保留语音的一、二次谐波,下降频率为60Hz是为了滤除50Hz的电源干扰。
以上两种方法都是对语音信号本身求相应的函数。本系统采用的基音估计方法是:首先对带通滤波后的短时语音信号进行线性预测,求取预测残差;再对残差信号求自相关函数,找出第一最大峰值点的位置,即得到该段语音的基音估计值。实验表明,通过残差求取的基音轨迹比直接通过语音求取的基音轨迹效果更好,如图2所示。图2中横坐标为语音帧数,纵坐标为8000/f,其中f为基音频率。
1.3 模式匹配
目前针对各种特征参数提出的模式匹配方法的研究越来越深入。典型的方法有:矢量量化方法、高斯混合模型方法、隐马尔可夫模型方法、动态时间规整(DTW)方法和人工神经网络方法。
这些方法都有各自的优点和缺点。其中DTW算法对于较长语音的识别,模板匹配运算量太大,但对短语音(有效语音长度低于3s)的识别既简单又有效,而且并不比其他方法识别率低,特别适用于短语音、与文本有关的说话人识别系统。本系统采用端点松驰两点的(DTW)算法,端点松驰引起的计算量增加并不大,还可以放松对端点检测的精度要求。
动态时间规整(DTW)算法基于动态规划的思想,解决了说话人不同时期发音长短、语速不一样的匹配问题。DTW算法用于计算两个长度不同的模板之间的相似程度,用失真距离表示。假设测试模板和参考模板分别用T和R表示,按时间顺序含有N帧和M帧的语音参数(本系统为12维LPCC参数),失真距离越小,表示T、R越接近。把测试模板的各个帧号n=1~N在一个二维直角坐标系中的横轴上标出,把参考模板的各帧号m=1~M在纵轴上标出,如图3所示。通过这些表示帧号的整数坐标画出纵横线即形成网络,网格中的每一个交叉点(n,m)表示测试模板中某一帧与参考模式中某一帧的交会点,对应两个向量的欧氏距离。DTW算法可以归结为寻找一条通过此网格中若干交叉点的路径,使得该路径上节点的距离和(即失真距离)为最小。对于端点松弛的情况,路径搜索原理相同,只是增加了搜索路径。
语音电子门锁系统的核心是说话人识别模块。包括按键输入、语音信号采集、语音信号处理、FLASH存储扩展、扬声器输出、控制输出以及LCD模组等。说话人识别模型的原理框图如图4所示。其核心为语音信号处理,本系统选用特别适用于数字语音识别领域的凌阳16位单片机SPCE061A,并通过SPCE061A实现对其他各组成部分的编程控制。
SPCE061A是凌阳公司开发的一种性价比非常高的16位单片机。在2.6V~3.6V工作电压范围内,工作频率范围为0.32MHz~49.152Mhz,较高的处理速度使其能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号;中断系统支持10个中断向量以及14个可来自系统时钟、定时器/计数器、时间基准发生器、外部中断、键唤醒、通用异步串行通信及软件中断的中断源,非常适合实时应用领域;内嵌2K字的SRAM和32K字的FLASH,具有32位可编程的多功能I/O端口;包含有7通道10位通用A/D转换器和内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器,以及具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器;SPCE061A采用CMOS制造工艺,同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式,系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电仅为2μA3.6V,极大地降低了其功耗;另外,μ’nSPTM的指令系统还提供具有较高运算速度的16位×16位的乘法运算指令和内积运算指令,为其应用增添了DSP功能,在复杂的数字信号处理方面既非常便利,又比专用的DSP芯片便宜得多.
说话人识别模块各组成部分完成的功能如下:
(1)按键输入部分:共有数字键、训练键、删除键、确认键和取消键等16个按键,用于密码输入和工作模式选择。采用4×4矩阵式键盘输入,只使用具有键唤醒功能IOA的低8位,可以合理利用硬件资源,且编程灵活。
(2)语音信号采集部分:通过SPCE061A内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器完成8kHz语音信号采集。
(3)FLASH存储扩展部分:用于存储说话人的个性特征参数参考模板。
(4)扬声器输出部分:通过SPCE061A具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器完成用户训练、识别等各种操作的语音提示。
(5)控制输出部分:通过SPCE061A的可编程I/O口控制门锁控制电机。
(6)LCD模组部分:用以显示系统的工作状态,该部分根据成本和实际需要可选。
(7)SPCE061A:说话人的语音信号处理以及各部分的编程控制均由SPCE061A完成。
说话人识别模块有三种工作模式:训练模式、认证模式和密码模式,这三种模式都可通过工作模式按键选择。
(1)训练模式,说话人的声音通过麦克风进入语音信号采集前端电路。第一次语音输入时,由16位单片机SPCE061A对采集的语音信号进行处理,提取说话人的个性特征参数,并存储到外扩的FLASH内,形成说话人特征参数模板。可以进行三次训练,第二语音输入时,提取的个数特征参数与由第一次语音输入形成的特征参数模板进行匹配,在匹配距离小于模板更新阈值时,将说话人特征参数模板更新为两次特征参数的平均值。第三次语音输入时,提取的个性特征参数与由第一、二次语音输入形成的特征参数模板进行匹配,在匹配距离小于模板更新阈值时,将说话人特征参数模板更新为三次特征参数的平均值,形成最后的该说话人的特征参数模板。
(2)认证模式,同样通过麦克风录入说话人的声音,再由SPCE061A对采集的语音信号进行处理,将提取的说话人特征参数与存储在外扩FLASH内的特征参数模板进行匹配,匹配距离小于认证阈值时,通过认证;然后再判断匹配距离是否小于认证模式下的模板更新阈值,决定是否对模板进行更新。
(3)密码工作模式,在说话人感冒或其他使其声音发生暂时改变的情况下,可以采用长密码方式进行认证,以免因为非常原因被拒之门外。
另外,每个用户都有一个短密码(用户可自行修改),无论在训练模式还是认证模式都要输入此密码,以形成或找到与该用户相对应的特征参数模板。系统还设置一个具有长密码的超级管理员用户,可以通过键盘对用户模板进行添加或删除。
3 实验结果
对于说话人确认系统,表征其性能的最重要的两个参量是拒识率和误识率。前者是拒绝真实的说话人而造成的错误,后者是接受假冒者而造成的错误,二者与匹配阈值的设定相关。匹配阈值的设定与语音锁系统的应用场合、功能侧重有关,对于家庭、宾馆等门锁用户,要求误识率尽可能低,甚至为零;若用于公司员工考勤等同类功能,就不能有太高的拒识率。表1是对以下每种情况各进行100次实时匹配的结果,其中设定的阈值适合门锁用户。
表1 100次实时匹配结果
由以上实验结果可知,对于同一个人相同发送的拒识率为8%;对于同一个人相似发音情况,因为系统是对说话的人进行判别,对于这种情况,无论拒绝或接受都是合理的;对于同一个人不同发音和不同人发音的情况,误识率为零。使用录音机进行多次实验,通过认证的次数为零。对于门锁用户,这个结果十分理想的。若用于考勤等同类功能,可通过修改匹配阈值值实现。
声纹识别与其他生物识别技术相比,除具有不会遗失和忘记、不需记忆、使用方便等优点外,还具有以下特性:用户接受程度高,由于不涉及隐私问题,用户无任何心理障碍;声音输入设备造价低廉,而其他生特识别技术的输入设备通常造价昂贵。与利用虹膜、指纹和人脸等技术的门锁相比,基于SPCE061A构建的语音电子门锁系统具有成本低、使用方便、保密性好等优点。经大量实验测试表明,该系统性能稳定、识别效果好。下一步将进行小批量的试用,以发现问题并加以完善。但是,在环境噪声或干扰信号高于语音信号时,该系统将无法进行正确的语音识别,在背景噪声处理及其工程实际上还要进一步改进。
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21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源,水资源问题已不仅仅是资源问题,更是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。基于此,采用节水、节能的灌溉方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统设计分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统设计分析全文如下:
【摘要】:针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。
【关键词】: 节水灌溉 远程 智能 物联网 Android
我国是一个干旱缺水严重的国家,淡水资源总量为2. 8 万亿m3 ,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第4 位; 但人均只有0. 22 万m3 ,仅为世界平均水平的1 /4,是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一。淡水资源中灌溉用水总量约占全国总用水量的1 /2 以上,而且灌溉用水效率相当低,平均灌溉水利用率仅约40%,发展节水灌溉是缓解我国水资源紧缺和促进农业可持续发展的关键所在。农业要发展,水利要先行,我国水资源缺乏,有效合理地利用水资源就必须要大力发展节水灌溉,同时节水灌溉也是农业现代化的一个标志,其增产增效、节约劳动力和提高土地的利用率等诸多的优越性决定了它是未来发展的必然趋势。
物联网就是通过条码与二维码、射频标签( RFID) 、全球定位系统( GPS) 、红外感应器、激光扫描器及传感器网络等自动标识与信息传感设备及系统,按照约定的通信协议,通过各种局域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与人连接起来,进行信息交换与通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。
随着我国国民经济的迅速发展,农业生产必将采用各种各样先进的技术,以提高农作物产量,节约资源。本研究针对传统灌溉和灌溉控制方式的各种缺点,通过WCDMA 技术和无线传感器网络技术的结合,实现了利用Android 移动终端对灌溉系统的远程控制,并通过基于土壤湿度的控制方式实现对农田进行自动适时适量的灌溉。
智能节水灌溉系统中分布多个环境传感器节点、电磁阀控制节点和变频器控制节点。土壤环境、空气环境参数由环境传感器节点采集,滴灌管道由电磁阀控制节点实施开关控制。为了确保灌溉供水的稳定性和可靠性,达到节水目的,设置一个变频器控制节点来实现全自动变频恒压供水。控制器节点通过Zig-Bee 网络采集环境传感器节点、电磁阀控制节点和变频器控制节点信息,控制电磁阀控制节点和变频器控节点状态; 现场采集的信息通过移动互联网络和Internet互联网由控制器节点负责发送到远程监控中心,Android 移动终端接收远程监控中心传送过来的采集信息,可对智能节水灌溉系统进行实时的监控。远程智能节水灌溉系统的结构组成为: 无线环境传感器节点、无线电磁阀控制节点、无线变频器控制节点、控制器节点、远程监控中心及Android 移动终端。
为了解决智能节水灌溉系统的供电技术问题,系统采用太阳能供电方式对环境传感器节点、电磁阀控制节点、变频器控制节点、控制器节点进行供电。无线传感器模块选用ZigBee 技术的新一代SOC 芯片CC2530。该模块主要负责对空气温度、空气湿度、光照和土壤湿度等环境参数的实时采集,使用ZigBee 协议将采集到的数据发送到控制器节点ZigBee 模块,同时接收来自控制器节点ZigBee 模块的控制命令。土壤湿度传感器采用锦州利诚LC - TS2 型FDR 土壤湿度传感器。控制器节点主要用于收发ZigBee 模块数据并通过Internet 和移动互联网络与远程监控中心进行网络通信。Android 移动终端主要完成同远程监控中心的数据交互及网络通信等功能。
控制器节点作为物联网应用系统网关,功能比较复杂,因此主控芯片采用高性能的ARM11 内核的嵌入式处理器S3C6410。为减低系统设计的复杂性,选用飞凌嵌入式技术有限公司的OK6410 嵌入式模块,该模块已经集成了S3C6410 最小系统以及相应的NOR Flash、NAND Flash、SDRAM、RS232 及USB 接口等常用模块。WCDMA 通信模块选用中兴通讯生产的MG3732 模块,该模块是一款WCDMA/GSM 双模移动互联网通信模块,支持上下行非对称数据传输,MG3732 模块在通信接口上具有比以往无线通信模块更加灵活的特性,可以支持异步串口( UART) 和通用串行总线接口( USB) 两种通信接口,以满足不同主控设备的特性要求。另外,模块内部还集成了标准的TCP / IP 协议栈,支持TCP 协议和UDP 协议传输,可以很方便地连接到Internet 进行网络传输。控制器节点是无线传感器网络的汇聚节点,负责管理节水灌溉系统现场的ZigBee 网络,同时还作为现场的一个主控单元,配有相应的液晶屏和触摸屏,可实时展示节水灌溉系统中的相关信息以及对现场的电磁阀进行控制。
远程监控中心由1 台移动终端可以直接访问的联网微机组成,通过Internet 互联网和移动互联网与现场控制器节点中的WCDMA 模块建立连接进行通信。远程监控中心把现场采集的信息存入数据库中,以便以后分析处理。同时,还能根据需要对现场中的电磁阀进行控制,具有手动和自动两种灌溉控制方式。自动灌溉控制基于土壤湿度,当土壤湿度达到湿度下线自动启动灌溉系统。监控中心软件采用Java语言编写,它是完全面向对象的编程语言。数据库选用MySQL5. 0。远程监控中心的软件包括两部分:WebService 服务器端监控程序和基于Java Web 的智能节水灌溉系统演示网站。
4. 1 Android 客户端功能架构
Android 是美国Google 公司开发的基于Linux 平台的开源嵌入式操作系统,包括操作系统、用户界面和应用程序。该系统采用客户机/ 服务器模式,服务端部分用Java 开发的WebService 和Socket 编程技术来实现,客户端部分是采用基于Socket 通信方式的Android Java 开发技术实现; 编译最终生成在任何Android移动终端都可以运行的APK 文件,直接安装后就可以在Android 移动终端上使用。相比传统的远程节水灌溉系统,该系统不受时间、环境、地理位置等因素限制,在用户移动终端上设计控制界面,操作方便、灵活。
4. 2 Android 客户端界面设计
Android 系统采用XML 可扩展标记语言完成界面设计,本系统主要包含登录界面、主功能界面和主控制界面。在主功能界面中,可以点击进入各级主控制界面。1 号节点的主控制界面如图3 所示。在该控制界面可以实时接收1 号节点的空气温度、湿度、光照、土壤湿度等环境参数并显示,还可以设置自动灌溉和手动灌溉模式。
Fig. 3 1 node main control interface
4. 3 Android 客户端功能设计
Android 客户端系统测试采用联想A750 手机,Android4. 0. 3 版本,内核Linux3. 0. 8 版本; 开发环境为ADT Bundle + Java JDK7,服务器可以同时与多个Android 手机客户端进行通信,为每个客户端分配1个端口号; 用户合法登录进入系统之后首先进入主功能界面,在主功能界面选择某控制节点进入控制节点界面。
本系统主要包含4 个Activity,Activity 与Activity之间通过Intent 进行通信和变量的数据传递,每个文件的属性及权限在全局配置文件manifest. xml 中定义。
4. 3. 1 Socket 网络通信功能
Socket 通信是指双方采用Socket 机制交换数据,常用的通信协议有TCP 和UDP 两种。TCP 协议是可靠的、面向连接的协议; 而UDP 数据报协议是不可靠的、无连接的协议。本文网络编程采用的是UDP 通信协议,通过UDP 协议向远程监控中心发送控制信息。
4. 3. 2 灌溉模式处理模块
主控制界面可以通过按钮设置自动灌溉和手动灌溉模式。自动灌溉控制基于土壤湿度,当土壤湿度达到湿度下线自动启动灌溉系统; 手动灌溉控制由用户通过Android 移动终端进行设置。节水灌溉系统工作模式关键代码如下:
if ( event. getAction( ) = = MotionEvent. ACTION_DOWN) {
if ( v. getId( ) = = ManualButton. getId( ) ) { / /手动灌溉模式
com. riwis. utils. Configuration. isDefend = false; ;
}
if ( v. getId( ) = = AutoButton. getId( ) ) { / / 自动灌溉模式
com. riwis. utils. Configuration. isDefend =
true;}}
为了能有效提高农业灌溉用水的资源利用率、科学实施农业灌溉,开发了基于物联网Android 平台的远程智能节水灌溉系统。同时,介绍了系统总体架构,设计了无线传感器节点、控制器节点的硬件、远程监控中心、Android 客户端。在Android 移动终端上实现了远程智能节水灌溉,具有硬件成本低、性价比高、智能化、低功耗等特点,为精细高效农业信息采集和节水灌溉智能控制提供有效的技术手段。该系统在济源农业科学院进行了原型试验,结果表明: 系统运行效果良好,操作界面人性化,控制方便,实时性好,具有一定的推广价值。
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个性化教学就是尊重学生个性的教学,必须根据每个学生的个性、兴趣、特长、需要进行施教,亦即学生需要什么,教师便需授予什么,学生完全是一种自主性的学习。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于多元智能理论的高职英语个性化教学策略研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着高职教育教学的发展,教育工作者越来越重视学生的个体差异。而哈佛大学的霍华德.加德纳提出的多元智能理论认为学生都有其优势智能,而人的智能有八种,分别是:语言智能、逻辑数理智能、空间智能、运动智能、音乐智能、人际交往智能、内省智能和自然观察智能。多元智能理论的提出准确地诠释了人类的多种智能,同时也打破了教育者长期以言语和逻辑数理智能作为学生能力考核的评估标准。
对于高职院校学生而言,他们智能分布不同,呈现不同的认知能力,因此教师也应该更加科学的看待学生的不同能力和发展潜力,在课堂上实施个性化教学,改变传统的以教师为主导的教学模式。以往以期末成绩看待学生学习能力和智力水平的评价方式过于片面,而应该善于去发现学生的闪光点并有效引导学生将其优势智能应用于英语学习,用个性化的教学设计来激发学生的英语学习兴趣并逐步树立学生的自信心。
1.1 学生的智能存在差异性与平等性
每一个学生都有不同的智能组合,只是表现的方式不同,或者有些学生没有完全认识到自己的优势智能,使其优势智能没有得到充分地发挥。以该研究者所在院校三校生(即中专、职校、技校的学生)为例,他们的言语智能和逻辑数理智能相对薄弱,因此高考失利。但是他们中的很多学生视觉空间智能很发达,人际交往智能也很突出。而高中起点的大一新生更专注于课堂内容的记录和学习,而课下主动与老师交流的甚少;三校班的学生虽然英语基础较薄弱,接受能力较弱,但是他们更加活泼,喜欢交流,下课后纷纷与老师沟通,索要电话号码并与老师建立联系。对于学生而言,智能没有优劣之分,只是学生的优势智能各不相同。多元智能理论包含八种智能,这些智能与智能之间都是平等的,教育工作者也不能只强调学生的数理逻辑等与高考相关的智能,八种智能是同样重要的,而且都是可能通过努力得到提升的。
1.2 学生的智能具有发展性
学生的智能不是一成不变的,有的学生反应在中职学习的三年由于班主任老师的正确引导和启发,他们的语文和数学成绩有了很大的提高。可见,智能是可以受外界的影响而发展的。当然,智能的发展需要一定的环境条件和外部刺激。例如,一个曾经没有努力学习的学生课下给老师讲述了她的家庭变故使她发奋图强努力赚钱的经历。一个内向而不愿表达的学生通过兼职推销的工作不断地发展了她的言语智能,并在兼职中学会了如何有效地与人交流。可见智能是具有发展性的,教师应该为学生的智能发展提供一定得平台和空间,并有针对性地给予正确引导和学习指导。
1.3 学生智能的运用具有组合性
根据多元智能理论,人类的智能是具有组合性的,是多种智能同时在发挥作用。学生在日常的学习和生活中,他们的多种智能是同时发挥作用的。与学生交流时,学生一边理解教师的话语含义,边进行语言表达,同时他们也借助肢体语言表达思想,再根据谈话内容做出适当反应或者调整思路。在与教师的交谈中,学生运用了言语智能、身体运动智能和人际交往智能。甚至有时也伴随自我反省智能和自然观察智能。由此可见,智能之间不是孤立的个体,而是相互依附、相辅相成,以组合形式表现的。
2.1 高职院校实施个性化教学的必要性 个性化教学是实施素质教育的必经之路,它要求教师不仅仅是尊重学生个体差异,更要在课堂上实施个性化的教学模式。高职院校的学生智能分布差异性较大,他们的个性不同、兴趣不同、能力也不同,教师要为学生们创建更宽广的学习的平台,提高自主学习的能力,而不是用一种教学模式和方法让所有的学生学习同样的内容。模式化的学习形式下学生无法感受到学习的乐趣,何谈张扬他们的个性呢?当个性被扼杀,又怎样会有创造性呢?因此,高职院校的英语教师要以学生智能分布及兴趣特长为导向,建立个性化的英语课程,坚持学生主体,教师主导,以能力为本位、以个性发展为教育目标。
2.2 高职院校实施个性化教学的可行性
高职英语教学改革倡导多年,教师已经意识到自己不应是课堂教学的主体,学生才是课堂的真正主体;而传授知识已不再是课堂教学的重点,给学生创造开放式的学习环境并提供学习资源平台,从而不断培养学生的自主学习能力已成为信息化时代高职教学的主要目标。学生根据自身的智能情况会自由选择不同的信息获取方式、分析方式和加工处理方式来完成知识体系的构建。这恰恰与个性化教学不谋而合。教学理念的革新,教学方法的增加及教学模式的创新都为实施个性化教学创造了良好的条件,而信息技术的发展使得网络覆盖整个校园,学生可以在任意时间和任意地点进行自由学习,获得最新资讯和指导,教师随时可以通过微信、QQ、邮箱等方式了解学生学习情况并答疑解惑。
基于多元智能理论的高职英语个性化教学策略研究
在信息技术的支撑下,大学英语的个性化教学已成为英语教学改革的趋势所在。而霍华德?加德纳博士的多元智能理论也恰恰是大学英语个性化教学的理论支撑。此外,英语个性化学习需要一定的环境、资源、方法、课程等。教师也应转变教学思想,树立多元智能的个性化教育观念。
3.1 树立多元智能的学生观、教育观和评价观
高职院校的教育工作者要积极地认识学生的优势智能,很多学生高考分数不高,但他们也不是“后进生”,只要教师恰当引导他们会成为可造之才,祖国未来的希望。遵循多元智能理论,高职院校教师应因材施教,树立多元教育观。根据学生的不同优势智能,用不同的方法和手段引导学生接受新知,为学生创设个性化学习的平台和资源。此外,要努力开发学生的多元智能并且为他们创造多样化的学习情境,每个学生可根据自己的特长选择题目,从而激发学生的内在潜能,张扬个性,使每个学生都能在一定程度上发展优势智能,提高劣势自能。改变传统的以期末试卷为主要考核点的评价模式,形成学生自评、学生互评、教师评价、企业评价等相结合的多元评价模式。
3.2 个性化英语教学大纲和课程设置
为了使教师更好地了解、掌握学生的智能分别和英语学习情况,大学英语课程教学改变原来了合班授课模式,改为小班授课(各班均在40人以下),要求学生课后进行自主学习,课堂教师检验并根据学习的进度和效果给予评价,同时课堂拿出一定时间指导、观察学生自主学习。修改大纲中关于学生成绩构成,提高过程性评价所占比例。增加大学英语以外的英语选修课程,例如英语视听说、中西方文化差异与跨文化交际、怎样巧记单词、英美报刊选读、英语实用交际口语等选修课程,在课后根据学生的需要提供学生喜欢的课程,有效地辅助课堂教学,以满足学生个性化的发展需求。此外,开展小组学习模式,以便对学生的学习方法进行指导,也能够更好地把握学生掌握情况。也可以借助网络数字语音室采取自主学习模式,学生根据需要在自主学习资源里找到合适学习资料进行自主学习,教师指导,调动学生学习积极性。
3.3 用多元智能指导英语词汇教学
90后的学生,活泼开朗,喜欢音乐。教师可以利用学生的音乐智能开展英语词汇学习。教师课前选取用美妙且歌词适合的英文音乐给学生创造轻松、愉快的课堂氛围,之后让学生对照歌词慢慢跟唱,利用跟读录音软件,让学生跟唱重点句子和词汇。在美妙的音乐中,学生习得了词汇也放松了心情,营造了和谐的课堂气氛。而对于发音不标准而不愿意读或不敢读单词的学生,教师应帮助帮助他们掌握音标,创造阅读的机会,让他们从简单的词汇阅读中建立学习自信,并对他们取得的进步予以充分肯定,从而体会到功的喜悦,增强学习自信。
3.4 用多元智能理论指导英语听说教学
英语听说教学在高职院校一直都开展地比较困难,学生不愿意说、不敢说、甚至说不出。那么根据学生个性特点创建个性化的交流、互动课堂势在必行。学生有着不同的智能分布,他们思考问题的方式不同,语言表达的方式也不同。那么教学中教师要给学生个性化的选择,给予不同的交流和表达机会。例如:英语表达流畅的学生可以让他在前面展露心声;空间智能发达的学生让他来描述不同的场合和环境;肢体智能优越的学生边描述边表演。那么这几方面智能都不突出的学生可以在小组中表达思想,并给予其他学生适当评价,让他们更加自信。
3.5 多元智能理论指导下,创建网络个性化的英语学习环境
网络的个性化英语学习环境给不同英语学习基础和不同个性的学生提供了便捷、个性化的学习环境。这需要教师根据学生的多元智能情况建立个性化英语学习库、英语学习策略资源库、英语视听材料库、英语试题库等、课堂教学课件库等等。学生进入网络学习环境后
教师根据学生的个性资源使用情况的记录和评价适时更新资源,添加新资源。通过网络教学环境的资源使用情况与学生互动。
学生的潜能有待教师开发,当他们的智能得到了发展时他们的能力空间将变得更大。当学生的思路打开,找到了适合的方法,他们的自主学习能力必然增强。教育的目的不是甄别,而是增强学习的能力为日后生活、工作和终身学习奠定基础。因此,高职院校的教师应该精心设计适合学生个性发展的多元教学模式,为所有学生创造发挥能力的空间,唤醒学生的潜在智能,发展学生的优势智能,激活学生的多元智能。
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单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于单片机的数控直流电流源设计与仿真相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
在现代测控技术中普遍使用数控电源,由于普通电源在工作时会产生的误差,系统的精确度受到了影响。数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以升级。微型单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了很好的发展条件,数控直流电流源是一种普遍使用的电子仪器,广泛应用于现代的教学实验和科学研究等领域。
数控直流电源设计采用单片机作为核心控制,基本原理简单,实现比较方便,电源的电流值也可以调整到较精确的数值,同样的也是采用LCD 进行显示。此方案采用保持电阻恒定而改变输入电压的方法来改变电流的大小。利用高精度D/A 转换器在单片机程序控制下提供可变的高精度的基准电压,该基准电压经过V/I 转换电路得到电流,再通过A/D 转换器将输出电流反馈至单片机进行比较,调整D/A 的输入电压,从而达到数控的目的。该方案的难点在于稳定恒流源的设计和高精度电流检测电路的设计。特点是可精确的控制电流的步进量,负载变化对电流输出的影响较小。
2.1单片机最小系统
(1) AT89S52 单片机。AT89S52 单片机是系统的核心部件,它是一种带8KB 可擦除只读存储器的低电压,高性能的单片机。AT89S52 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。此单片机共有4 个8 位的并行双向I/O 口,分别记作P0、P1、P2、P3。在本设计中P1 口只作为通用数据I/O 口使用,所以在电路结构上与P0 口有些不同。P2 口地址为A0H, 位地址为A0H~A7H。P2 口既可以作为系统高位地址线使用,也可以为通用I/O 口使用,所以P2 口电路逻辑与P0 口类似。这里面使用的是P3的第二功能信号。
(2)键盘模块。键盘模块使用的是4×4 键盘,这种键盘是行列扫描方式,它具有当按键较多时可降低占用单片机的I/O 口数目等优点,而且可以做到不必步进就能直接输入电流值。本方案的设计要求是按键的次数比较多结合该按键的优点,所以采用此种键盘,它可以对0 ~ 9 数字输入、“+”、“-”、“OK”、“SET”、“DEL”、“RESET/ON”等功能的实施。
(3)显示模块。使用LCD 液晶显示,LCD 具有轻薄短小,可视面积大,方便的显示数字,分辨率高,抗干扰能力强,功耗小,且设计简单等特点,芯片名称是 LM016L,该模块采用HD44780 作为驱动器驱动。
3.1输出电流范围的仿真
该方案的程序设计电流输出范围上限为20 ~ 2000mA,电压值限定了小于10V, 如果给定值在量程内时显示“OK!”;当给定值超过量程时将显示“ERROR! RESET!”。仿真时,如果在范围内,则可以任意输入4 位数字,若不在范围里,则系统显示“ERROR!RESET!”报警。
3.2步进调整仿真
在步进调整仿真,通过加减按钮进行1mA 步进调整,可观察到显示器的显示结果。通过键盘DEL 键可以修改上一步输错的数字。
3.3输出电流仿真
仿真最低电流200mA 负载电阻为2.0 时的状态,根据显示器显示内容可知,设定输出电流值为200mA,实测电流值为201mA,输出电压为0.400V,负载电阻为2.0,都满足设计要求。
这款数控直流电流源是以单片机系统为核心而设计制造出来的,具有电路简单,结构紧凑,价格低廉,可靠性高等优点,而且单片机具有精确的计算和控制功能,从而能够减少和排除各种误差的产生,高效的提高稳压电源输出电压精度。利用仿真技术可以在设计中调试电路,这样就为做成实物提供了很大的便利,同时节约了开发成本。经过实验证明本设计是可行的,并能够做成实物。
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STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于STC89C52单片机的宿舍智能防火报警系统设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
该智能防火系统以STC89C52 单片机为核心模块进行智能控制。该系统的总体构成主要包括以下几个部分:
1 主控的STC89C52 单片机2GSM 移动通信模块3 无线传输模块的设计4实时时钟电路5 防火信息采集与处理模块6 温湿度检测模块与键盘显示模块。该系统的设计是以单片机为核心, 并将其与通信技术和电子检测技术相结合, 从而形成一个稳定的智能化的防火报警系统。
GSM 移动通信模块主要提供无线短信和数据传输的功能。STC89C52 单片机通过依照GSM 通信模块的通信协议对其进行通信并控制, 从而进行短信智能收发。本系统以STC89C52 单片机电路为核心, 控制连接在各子模块上。通过STC89C52 单片机, 可监测室内温度, 湿度, 以及室内可燃气体和烟雾的浓度, 在数据异常时, 可通过控制GSM 移动通信模块, 向预留的号码进行短信报警。
在学生宿舍内部安装信息采集分析模块。当宿舍发生火灾时, 与之相对应的防火报警探测器无线发射电路启动发射无线接收模块在接收到无线信号后, 向主控单片机发送中断请求。主控单片机响应中断后, 读出发送信号的报警器编码比确定是哪个报警器发生异常, 由GSM 通信模块对预先设定好的号码进行短信报警, 短信内容也可预先设定, 说明具体的地址及联系人信息等。
(1)STC89C52 单片机的说明
STC89C52 是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能COMOS8 的微处理器。STC89C52 主要功能包括兼容MCS51 指令系统,8K 可反复擦写FlashROM,32个双向I/O 口,256x8bit 内部RAM,3 个16 位可编程定时计数器,6 个中断源, 其中直接提供外部中断处理可使用P3.2(INT0)或P3.3(INT1);1 个全双工可编程标准串行口, 其引脚为P3.0(RXD) 和P3.1(TXD);时钟频率0-24MHz2 个串行中断, 可编程UART 串行通道,3 级加密位, 低功耗空闲和掉电模式, 软件设置睡眠和唤醒功能等。该单片机对于程序烧写输入非常方便,故用其作为主控系统。
(2)GSM 短信模块的简介
GSM 短信的远程控制系统, 能够接收远端预定义的短信息指令来控制8 路控制开关, 同时检测4 路按键开关量并通过单片机译码, 由GSM 短信模块传送到远端。郑凌燕. 葛万成(2006)针对GSM 具有实时, 方便, 快捷等优点对GSM 短信远程控制系统进行了描述。当单片机向GSM 短信模块发送信息时, 由4 路按键开关输入信息, 由单片机将单片机指令转换成AT 指令后传输给GSM 短信模块, 由GSM 短信模块将信息发送给预留号码, 实现远程信息传输控制的目的。本系统电路主要由四部分组成:GSM 短信模块, 单片机, 控制电路, 显示窗口。
(3) 无线传输模块设计
避开传统有线连接系统的局限弊端, 本系统采用无线传输方式。无线模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块,主要由发射器,接收器和控制器组成。它的工作频率:315MHZ/433MHZ( 本设计选用315MHZ), 其发射功率:≤ 500MW, 静态电流:≤ 0.1UA, 发射电流:3 ~ 50MA, 它的工作电压:DC3 ~ 12V。当工作电压为3V 时, 在空旷地传输时距离约40 至50M, 当工作电压为12V 时, 达到最优工作电压, 空旷地传输距离约700-800M。除开无线发射模块外, 还有无线接收模块。平时未接收到发射出的信号时, 输出的只是杂乱的信号; 当无线接收模块接收到发射信号时, 经放大,变频, 滤波等处理后输出控制信号, 送到相应的解码芯片进行解码, 解码有效端口Vt也输出高电平经过一个非门转换送给单片机的外部中断0 接口。单片机在接到外部中断请求后, 执行外部中断服务子程序,读出数据码, 确定发出信号的传感器, 并进行短信报警。
(4) 温湿度测量电路设计
本系统中温湿度传感器采用新型温湿度传感器。这款温湿度传感器可给出全校准相对湿度及温度值输出,具有卓越的长期稳定性,湿度值输出分辨率为14 位,温度值输出分辨率为12位,并可编程为12 位和8 位。其中,两线制的串口设计,使外围系统变得快速简单,能耗低,体积小,不仅节省了资源,也简化了单片机的编程,提高了精度。徐会东(2005)指出,在将STH11 与单片机串口相连后, 初始化传输时, 应首先发出”传输开始”命令, 该命令可在SCK 为高时DATA 由高电平变为低电平, 并在下一个SCK 为高时将DATA 升高。接下来的命令顺序包含三个地址位( 目前只支持”000”) 和5 个命令位, 当DATA 脚的ack 位处于地电位时, 表示SHT11 正确收到命令。
如果与SHT11 传感器的通讯中断, 下列信号顺序会使串口复位: 即当DATA 线处于高电平时, 触发SCK9 次以上( 含9 次), 此后应再发一个”传输开始”命令。SHT11 利用两只传感器分别产生相对湿度, 温度的信号然后经过放大, 分别送至A/D 转换器进行模/ 数转换, 校准和纠错。最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至单片机处理, 单片机对处理数据后进行数字显示并作相应的控制。王海宁(2008)针对控制对象的特点, 在系统辨识的基础上对系统的控制算法进行了仿真研究, 最后针对温控系统进行了实验, 通过对实验数据的分析表明本文所述的基于单片机的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
(5) 可燃气体浓度探测器的设计
传感器电路中最主要的期间就是QM-N10 气敏半导体传感器,该器件在洁净空气中的阻值大约有几十kΩ,接触到可燃气体时,电导率增大,电阻值急剧下降,下降幅度与瓦斯浓度在0.5% 以下成正比。一旦QM - N10 敏感到可燃气体时,IC1A 的脚处于高电位,此时IC1A 的脚变为低电平,经IC1B 反相后变为高电平,多谐振荡器起振工作,三极管VT2 周期地导通与截止,于是由VT1、T2、C4、HTD 等构成的正反馈振荡器间歇工作,发出报警声。与此同时,发光二极管LED1 闪烁。从而达到可燃气体泄漏告警的目的。
本系统的重点为单片机与短信模块串口通信的设计, 因为它承担着自动运行以及向外报警的功能。本系统采用异步通讯方式, 异步串行通讯规定了字符数据的传递方式, 即每个数据以相同的帧格式传递, 每一帧信息由起始位, 数据位, 奇偶校验位和停止位组成。STC89C52 单片机的串口仅占用了单片机的P3.0和P3.1 脚。当非串口方式工作时, 这两根口线还可以作为一般的I/O 口线使用。
宿舍防火智能防火系统为宿舍火灾预防工作提供了一条安全有效的途径, 本系统通过以核心模块STC89C52 单片机展开,与GSM 移动通信模块相结合, 同时与新型温湿度传感器, 可燃气体浓度检测器相结合, 设计了智能防火报警系统。展现了现代科学技术的自动化, 智能化的特点, 在平安校园建设方面起了积极的作用。
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智能控制是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。 控制理论发展至今已有100多年的历史,经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段,已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:一种基于视听觉微缩智能控制车软件系统架构相关论文。内容仅供阅读与参考!
一种基于视听觉微缩智能控制车软件系统架构全文如下:
国内外原尺度智能车系统复杂,软件架构多样,都是基于模块化层次设计的系统。美国斯坦福大学的 junior 智能车系统分为五大模块:传感器接口、感知模块、导航模块、线控接口和全球服务模块[1]。它是基于数据异步通信的软件系统,各模块直接从异步通道获取其它模块处理后的数据,降低时间延时。
Victor Tango 车队的 Odin 智能车是一种新型混合慎思/反应式软件模型,软件系统的感知、规划和执行在不同层并行处理;慎思控制处在高层,反应式控制更多是用于基于行为的低层控制[2]。文献[3]同样将系统划分为六大模块:激光数据处理、视觉数据处理、传感器融合、信息、决策和控制,各模块通过通用数据接口进行数据通信。国外其他智能车[4~8]也提出类似层次软件系统。在国内,由清华大学研制的 THMR‐V[9]和国防科技大学研制的 CITAVT‐IV[10]等都基于硬件功能的差别分不同子系统设计系统构架。
当前原尺寸智能车都是基于雷达蔽障导航驾驶,视觉系统只起辅助作用。而本文是视觉导航的驾驶系统,传感器基于缩微智能车自身要求,都相对简单。本文根据原尺度智能车系统及缩微车自身特点设计出缩微智能车分布式软件系统。系统由传感器、环境感知、决策和执行四大模块组成,具有器件独立、算法独立、可扩展、易调试、数据可保存等特点。
缩微交通系统是研究缩微车辆在复杂交通流环境下的驾驶行为的实验平台,包含缩微道路环境平台和多智能车系统两部分。 缩微道路环境平台是基于实际城市道路交通规则设计而成,包含十字路口、立交桥、匝道和各种指示牌等重要道路元素,具有非常高的实验仿真度,是本文研究的重要实验平台。
多智能车系统是研究的核心,分为人机交互系统和缩微智能车系统,如图 1 所示。人机交互系统可显示和保存缩微智能车的运行参数和车辆定位信息等,同时也可通过无线网络控制车辆行驶。人机交互系统是基于用户的界面管理系统,缩微智能车才是多智能体系统的主体部分,也是本文研究的重点。
缩微智能车系统由硬件系统和软件系统两部分组成,本文重点介绍缩微智能车系统的软件系统设计与实现。
基于简单视听觉传感器的车辆驾驶控制的软件设计的原则有:器件独立性、算法独立性、可扩展性、易于调试、数据可存储、软件可靠性等。
缩微智能车软件系统根据信息流向可分四层,依次是:传感器层、感知层、决策层和执行层。是缩微智能车系统的整体软件架构图,它描绘各模块层的功能、特性及连接方式。
3.1 传感器层
传感器层的任务是通过各类传感器获取缩微车辆及其所处环境信息。本文是基于缩微环境下的简单视听觉系统研究,采用的传感器种类和数量较少,主要是:图像传感器、声音传感器和速度传感器等。
3.2 感知层
感知层的任务是分析传感器层获取的数据,提取可用于决策的有用信息。感知层输出的信息包括环境识别信息和车辆自身信息等。该模块是多传感器数据提取的过程,主要包含图像处理和模式识别等相关算法。传感器获取的信息很多,如何提取出有效的信息,这是感知层的核心内容。图 4 给出本系统的图像感知算法,主要流程是:图像采样、初始化、颜色映射、灰度处理、数据滤波、区域连通,然后通过模板匹配等特征提取算法得到可用于决策的有效信息。
根据检测的对象不同,图 2 系统软件架构中将感知层分为:视觉检测和声音检测。其中视觉检测可分为:基础道路检测模块、动目标检测模块和静目标检测模块。 基础道路检测:道路检测的任务是对影响车辆寻线行驶的道路必要元素进行检测,主要有:道路线、停止线、斑马线、路面指示标志等。 动目标检测:动目标是指相对道路环境是移动的目标,有行驶的车辆和行人等。动目标检测容易引发紧急情况,因而对缩微车辆的避撞控制系统要求很高。检测的准确性直接影响车辆自主驾驶的安全性。 静目标检测:静目标是指除寻线行驶的必要元素外相对道路环境是静止的目标,有指示牌、故障车辆、静止行人、绿化带、锥形标和红绿灯等。 声音检测:声音检测是指车鸣声检测,用于车辆控制的辅助信息,可使缩微车辆的行驶和控制更加真实。
3.3 决策层
决策层的任务是将感知得到的有效信息进行数据融合,得到车辆的驾驶模式,给出相应控制信息。缩微智能车的不同自主行驶特征对应于不同的车辆控制行为。系统由此定义几种驾驶模式。
3.3.1 驾驶模式分类
车辆自主行驶特征根据检测的道路元素,如车道线、车辆、停止线、斑马线、红绿灯、行人、路面指示箭头、交通指示牌、锥形标、障碍物和道路隔离带等不同而有所不同。缩微城市道路环境下的驾驶模式有:车道保持模式、转弯模式、并道模式、路口模式、超车模式、迷失模式和紧急制动模式等七类。 车道保持模式:主要指车辆在同一车道内沿着道路线行走,遇到车辆减速慢行,这是车辆自主驾驶中最基础的模式。 转弯模式:路口检测到路面指示箭头后,且转弯道路可通行,则进入转弯模式。转弯模式中,不会触发超车模式。
并道模式:是指视野中存在车道减少的情况,与车道保持模式中的车辆控制有很大区别。 路口模式:车辆检测到停止线或斑马线后进来路口模式。路口有红绿灯和无线区域等,对应车辆自主驾驶控制非常复杂。 超车模式:超车模式是车辆交互重要部分。为确保车辆在该模式的安全,触发该模式的条件较高。需同时满足的条件有:前方车辆符合超车距离;左右有可超车的车道;超车方向无行驶车辆;在直道虚线处。 迷失模式:主要是指视野中无可用于控制的有效道路线。该模式对于车辆控制的有干扰,长期迷失将转化成紧急制动模式。 紧急制动模式:紧急制动模式是在突发情况发生需要对车辆进行紧急制动,如车辆逼撞应急停车控制。
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科学技术的发展使我国当下各个领域都面临着一个网络的大环境。在小学英语教学中,同时也面临着网络环境。因而,如何在网络环境下,更好地提高小学英语教学的质量成为当前教育领域研究的一个重点问题。 小以下是读文网小编为大家精心准备的:基于网络环境下英语教学分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】随着社会的不断发展,互联网的迅猛发展也远远超超出了人们的想象。而将网络与教学的相互结合也是在教学上的一大突破。英语作为最先将网络与教学相互结合,并展开教学的学科。在网络教学的领域作为“第一个吃螃蟹”的学科有着其它学科所不及的优点,但同时也面临着许多新的问题。网络教学的普及已经成为一种必然的趋势,但如何使用好网络教学这把“双刃剑”还需要教师不断的去提出创新以及改变。
随着科技的快速发展,在互联网上进行英语教学,让许多人都能够有更好的机会去学习英语。现代化的网络英语教学突破了传统的课堂教学,是英语教学中一次质的改变。在网络教学中学生可以通过网络获取更多的教学信息,而不像传统教学只能通过教师获取信息限制了学生知识面的扩展。但网络环境下英语教学也有一些缺点,如何完善这些缺点让英语的网络教学更加完美需要教师和学生去共同努力。
网络教学作为一种新的教学模式,其优点不言而喻,不仅是对传统模式的一种突破更是让人们看到了一条新的教学之路。
(一)生动性
计算机网络包含有极其多的信息量,这其中包括文字、图片、声音、视频等。教师在进行网络教学时可选性也大大的增加,不像是传统课堂上枯燥无味的课本知识。通过网络上的海量信息可以让教师的教学更加的生动形象,让学生在学习有身临其境的感觉,从而提高学生的学习兴趣。
(二)自主性
在英语的网络教学中,教师虽然与学生是“面对面”的,但是实际上这种网络上的“面对面”减少了教师对学生的束缚性。这一教学特点决定了学生在学习是必须要有好的自主学习能力。所以网络教学对培养学生的自主学习能力起到了很大的作用,这一能力对学生以后的生活工作也有很大的作用。
(三)开放性
英语的网络教学具有很好的开放性。传统的英语教学模式需要学生教室按时上、下课,对于想学好英语的学生来说,课堂的45分钟根本不够用。网络英语教学的实施对这些学生来说无疑是一大喜讯,这样就可以在自己空闲时通过网络进行学习。且可以通过网络上的交互频道相互交流提高英语水品。
英语的网络教学是一把“双刃剑”既有其优点,但也有许多的缺点。教师在教学的过程中不能只重视优点,而忽略了教学中的不足之处。教师应该善于发现这些缺点并实施相应的对策。
(一)学生自主学习能力不够强
因为英语网络教学的特殊性就决定了听课的学生的各不相同。有些可能是上班族或者一些是大龄学生也有一些在校学生。因为学生的年龄差距、学习目的、学习动机和职业差异等等都会对学习的效果有着很大的影响。正是因为这些差异的存在造成学生在学习过程总的自主性都不同。一些自主学习能力较差的学生因为缺少教师的约束而沉迷于网络游戏,直接影响到了学生的英语学习。
(二)忽略英语教学本身优势
英语作为一门语言类学科,应该更重视语言的实际交流,而非课本上理论知识的学习。而网络教学限制了学生与教师只能的实际了交流。造成学生在英语口语反方面的练习不能够得到强化。对学生的英语成绩提高造成影响。
(三)教师教学能力不够高
因为学生的自学能力各不相同,所以教师在英语网络教学中起到了主导的作用,引导学生如何正确的去学习英语。但是目前,我国的网络英语教师的师资从整体上来看还是相对较弱的,大多数英语教师还是倾向于传统的课堂教学。当前加强英语网络教育的师资也是重中之重。
网络化英语教育已经是一种必然的趋势了,但是网络环境下的英语教育还有许多的缺点需要教师去发现和完善。
(一)强化网络“答疑”
“答疑”无论对哪一门学科来说都非常的重要一个学习过程。它可以帮助学生掌握平时在教学中没有学会的知识。通过网络英语教学的模式,教师可以随时随地的为学生进行“答疑”,这样可以快速的帮助学生掌握不懂的英语知识,同时在“答疑”的过程中增进了教师与学生之间的交流与互动,帮助学生更高效的学习。教师在“答疑”的过程中通过了解学生的学习状况,为学生制定不同的学习计划,因材施教。
(二)整合网络资源高效教学
在计算机上进行网络教学的确能够得到网络上海量的资料,但是这些资料往往过于复杂,学生要找到适合自己的资料太过困难。教师应该帮助学生在网络上整合资料,并根据学生相应的需求来发放资料。同时教师应该建立自己的网上教学平台,搜集教学资源使网络英语教学趋于标准化、规范化。
随着社会的发展以及科技的进步,网络环境下的英语教学已经是大势所趋,传统的教学方式势必会逐渐被网络教学所取代。网络环境下英语教学在教学上能起到更大的作用,扩展学生的知识面,培养学生的自主学习能力。我们坚信网络环境下的英语教学可以为我国培养出一批又一批的具有极高英语素养的应用型人才,为国家的发展奉献出一份力量。
基于网络环境下英语教学分析相关
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内部控制是企业管理重要的内容和基础,是企业实现战略目标的基本保障。风险导向型的内部控制是对企业内外部环境中存在的风险进行识别并分析其影响,根据结果采取一定的内部控制应对策略来抵御风险。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于财务风险为导向的医院内部控制探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:随着我国医疗卫生体制改革的不断深入,医疗卫生机构迎来了新的发展机遇,同时也面临更大的挑战。如何在市场经济中立于不败之地,求得生存与发展,是摆在各类医疗卫生机构面前的新课题。在改革过程中,如果单位内部的财务制度不健全、监督控制力度弱,可能导致医院的财务风险大大增加。本文以汕头国际眼科中心为例,分析其财务风险内部控制的现状,并对其做些有益的探讨。
关键词:财务风险 现状 探讨 内部控制
医院的正常运行不仅能满足当地群众的看病需求,同时也能推动当地的经济建设。但在日常的经营活动中,由于受各种各样因素的影响,医院的财务状况往往具有较大的风险。如何有效规避这些风险,在此笔者也谈谈自己的一些看法。
(1)内部控制机制已经建立。在眼科中心,管理人员认识到了财务部门建立内部控制机制的必要性。这些内部控制机制虽然不能给医院带来直接的经济效益,但它能规范权力运行、促生内在制约力,有利于医院的长期稳定发展。尽管从短期来看,它可能会增加某些业务环节,而增加运营成本。但值得庆幸的是,管理人员对内部控制机制已经有了正确的认识,从而在医院的建设过程中,逐步建立并完善了相关的内部控制机制。
(2)内部审计发挥了作用。内部审计是医院的一个重要部门,它能够在很大程度上保证各种财务信息的真实准确性,从而控制医院的财务风险。正因为它具有如此重要的作用,所以,根据《卫生系统内部审计工作规定》(中华人民共和国卫生部令第51号)的规定,越来越多的医院设置了内审部门,且使其保持了良好的独立性。眼科中心的情况是,该部门由医院法人代表直接领导,对医院法人代表负责,并报告工作。在业务上接受上级审计机关的指导和监督。在这种情况下,内部审计能够发挥较大的作用,从而使财务风险得到较好的控制。
(3)财务风险控制意识较强。公立医院作为社会的公益机构,承担着为广大人民群众提供医疗保健服务的社会职能,比较注重医疗活动,而轻视经济管理。但在当前的市场化改革浪潮中,医院的管理人员也必须加强对经济工作的管理。只有这样,医院才能规避财务风险,更好地为人民服务。庆幸的是,从眼科中心的财务工作人员的情况来看,财务风险控制意识比较强,能较为客观地进行财务风险的识别与分析。
(4)财务风险的基础建设较好。在财务风险控制意识比较强的情况下,医院财务风险相关的基础建设也比较到位。首先表现在,财务工作人员及其岗位的分配比较合理。医院在对相关的岗位和人员进行配置时,会结合人员的学历、职称、工作能力、责任意识等因素进行综合考量,使具有较高财务管理水平的工作人员尽可能地发挥应有的作用。由于财务管理工作岗位上的工作人员对财务知识比较熟悉,因而基本能够胜任该项工作。其次,财务部门的工作岗位明确了职责。[1]医院在设置财务内部的相关岗位时,认真分析了岗位应该承担的职责,并充分考虑了岗位之间互相约束、互相制衡的要求。最后,财务部门与采购部门的工作流程基本合理。这表现为,能严格按规定程序采购物资设备、签订相关合同、办理入出库手续和付款申请审批手续等。总之,医院的财务基础建设较为到位,这在一定程度上有助于控制医院的财务风险。
(5)信息化建设比较完善。近几年,由于来院就诊的患者数量大大增加,医院通过不断改变诊疗场所的布局和优化流程,为患者提供优质便捷的诊疗服务。在此情况下,大多数医院在其内部推行信息化建设。就眼科中心的信息化建设现状来看,已建成覆盖各部门的医院信息系统。但某些数据统计口径不统一,这样就使财务部门在核对相关数据时,耗费较多的人力资源和物力资源。所以,信息化建设还应进一步完善。
(1)继续提高医院管理人员对内部控制的认识。医院的高级管理层应强化这种观念,即认识到财务内部控制对于医院的重要作用。不过,这还不够,还必须让医院的其他管理人员,也意识到建立内部控制机制的重要性。为了达到这个目的,高级管理层应组织所分管部门的负责人,针对内部控制相关知识进行研究和讨论,统一各级管理人员的认识。在多数管理人员认识到财务内部控制机制重要性的前提下,医院便可着手完善财务内部控制机制。需要注意的是,为了能使完善后的机制得以更好地运转,医院必须吸收自身和其他医院的经验成果,总结失败教训,从而提高财务风险控制能力。
(2)完善内部控制制度。眼科中心可以根据去年我国颁布实施的财务风险控制规范,来健全或完善本医院的财务内部控制制度。在完善内部控制制度时,一定要结合本医院的实际情况,否则,就很难达到财务风险控制的目的。具体来看,本医院可以从各部门的财务风险和相关业务活动的财务风险两个方面来着手,也就是说,对各部门的财务风险进行评估,找出可能引发风险的节点,并提出相应的解决办法。[2]不仅如此,医院还应对各种财务管理活动进行严格区分。例如,对预算管理、收支管理、债权债务管理等严格实行不相容职务相分离,从而大大细化财务管理活动的程序,降低财务风险的发生概率。
(3)强化工作人员的财务风险意识。在市场经济体制下,医院需要兼顾社会效益和经济效益。为了维持自身的正常运转,医院必须对财务活动进行有效管理,确保医院的营业收入大于营业支出。财务工作者必须对这点有深刻的认识,只有这样,他们才会更加重视对财务风险的控制。因此,为了达到这个目的,应对财务工作人员进行思想教育工作,提高他们的认识水平。
(4)加强财务内部控制队伍的建设。从前文的叙述可知,眼科中心财务人员的素质、能力相对较高。但是,在此基础上,医院仍对财务工作人员进行严格培训。通过定期的培训工作,提升他们的业务能力。同时,对培训人员进行一定的考核,确保他们的工作能力不仅能胜任其所在的岗位,还尽可能使工作人员在岗位上做出较大的贡献。在提升财务部门工作人员的专业能力的基础上,还需要进行持续的职业道德教育,提高他们的法律意识和责任意识。在必要的时候,医院甚至可以吸收外界的优秀财务管理者的管理理念,增加本医院的财务管理实力。在优秀的财务管理团队的管理下,财务风险就能进一步得到控制。
(5)完善信息化建设。医院的管理人员应继续完善各部门的信息建设,保证医院的财务数据信息能真实有效地传递给财务工作人员。为此,管理人员应了解各部门之间,有哪些地方衔接不到位。管理人员只有了解了相关情况,才能制定相关的完善措施,从而为完善信息化建设做好准备。[3]从前文叙述的情况来看,管理人员的主要工作是使各部门的工作能平稳、安全地交接给下一个部门。所以,管理人员应在这个方面下足功夫,尽可能地使各部门形成一个有机整体,这样就能大大降低医院的财务风险。
本文对汕头国际眼科中心财务风险内部控制的现状做了一番论述,主要介绍了五个方面的建设成果,在此基础上,笔者提出了五点强化措施。希望通过文章分析,能为我国医院内部控制质量的再次提升做出有益分享。
[1] 文芳清.加强医院内控管理防范医院财务风险[J].行政事业资产与财务,2014(12):117-118.
[2] 蒋雪艳.浅谈医院内部控制与财务风险防范[J].经济视野,2013(24):211.
[3] 郑大喜.基于财务风险导向的公立医院内部控制框架研究[J].中国卫生经济, 2012,31(2):72-75.
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当前,信息技术发展空前迅速,信息化已全面融入到医院档案管理工作中,并且发挥着巨大的作用。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于信息化视角对档案管理的思考相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
[摘 要]伴随着信息技术的更新与发展,以及远程联网的广泛应用,当前,已经基本实现了档案信息管理的远程传输与社会共享体系。在网络信息技术不断进步的时代里,我们应当从根本上改变传统的档案资源管理观念,与时俱进,运用创新思维,加快档案资源管理的信息化建设,提升档案资源管理的现代化水平,因此,本文从实现档案资源管理信息化的重要性入手,对档案资源管理理念创新视角下的档案资源管理信息化策略进行研究。
随着高速、大容量档案影像管理系统的广泛应用,档案资源管理的专业化、信息化建设迫在眉睫,为了能够对档案进行长期的管理与保存,并能够在需要的时候及时进行查询,实现档案资源管理的信息化建设还能够有效的节省档案存放空间,提升档案资源管理的工作效率,档案资源管理工作应当及时创新管理理念,制定明确的新时期档案资源管理发展目标,在充分运用网络信息技术、远程通信及信息技术的基础上,实现档案资源管理的信息化,提升档案资源管理工作质量,因此,本文对档案资源管理理念创新视角下的档案信息化建设具有重要的现实意义。
随着信息化时代的发展与进步,档案资源管理中涉及的信息量在逐渐的增加,信息种类也逐渐向多样化发展,传统的档案资源管理方式与当今快速发展的科技信息技术已经不相适应,不能满足当今时代对档案资源管理的更高要求,所以,实现档案资源管理信息化是符合当今时代发展要求的,是档案资源管理发展的必然方向,作者认为当今档案信息化建设的重要性主要表现在以下四点:
网络,建立起档案信息与其他信息系统之间的互联,并以此为基础实现档案资源共享,有效的提升了档案资料的利用率;再次,使档案保存方式多样化。在电子信息技术不断更新与进步的今天,对各种电子文件进行存储、读取的设备也越来越多,为档案人员进行档案资源管理提供了多种方式,使档案资源管理更加便捷与快速,而且在电子设备的辅助下,无形之中增加了档案资料的保存时间,有效的避免了传统的档案资源管理中由于长期使用导致的资料破损、丢失等情况,保证了档案资料的完整性、全面性与持久性;最后,加快了信息传递的速度。在传统的档案资料管理中,由于受到传输方式及传递距离等方面的影响,面临着传递过程的安全问题与传递速度问题,但是,在实现了档案资源管理信息化之后,便可以快速的实现远距离的安全传输。
(一)最好档案资源管理基础工作,创建信息化实施条件
档案资源管理的信息化需要得到良好的信息化条件的支持,因此,我们应当首先做好相关的基础性工作,作者认为具体应当包括以下四方面的内容。
等提升管理人员的综合素质与能力水平,例如,通过开展专题讲座等来逐步转变档案资源管理人员档案资源管理的信息化思想,并提升档案资源管理工作的整体水平;最后,加强档案资源管理的信息化意识,首先进行档案资源管理的各级领导要高度关注档案资源管理信息化工作,只有领导重视,才能保证员工在领导的支持下树立强烈的档案资源管理信息化意识,在领导的支持与鼓励下,从根本上转变对档案资源管理信息化意识,积极主动的掌握各种信息化技术。
(二)增强信息安全意识,强化档案资源管理信息化安全
档案安全管理师有效进行档案资源管理的关键,随着网络技术的不断进步,网络时代背景下的档案资源管理信息化,更好提升安全管理意识,做好安全管理工作,切实落实各项安全管理的措施,避免网络病毒等各种因素造成的网络资源破坏,计算机网络的开放性、交互性特点本身就决定了档案资源管理信息化中的安全威胁的存在,再加上,有些单位忽略了通过安装病毒软件等措施,防止网络病毒的侵袭,最终形成档案资源管理安全隐患。所以,档案资源管理的信息化建设过程中,切忌盲目的使用网络技术,要有规划的下载安装360、百度等杀毒软件,及时更新计算机病毒库,有效的防止黑客及病毒对档案信息的攻击,与此同时,档案部门还要及时对档案数据进行备份,加强身份验证、专机专用等安全管理措施,使档案信息管理人员具备较强的安全管理意识。
(三)优化档案资源管理流程,提高档案资源管理效率
档案资源管理人员要树立一种开拓进取,勇于创新的精神,在逐渐实现与完善档案信息化建设的道路中,主动探索与创新,寻找新的方法与思路,从档案的收集与鉴定、保存与利用等多方面进行创新,不断优化档案资源管理流程。首先,在档案的收集与鉴定环节,要努力完善电子文档归档制度,最大限度的实现电子文件归档的完整,使其发挥最大价值,严格遵守各项标准化归档操作规范,不断完善自身归档工作;其次,在保存档案的过程中,不仅要通过电子档案进行保存,还要充分利用传统的纸质保存方式加以辅助,此外,还要注意档案的定期备份,避免由于档案资料的丢失造成的各种严重后果;最后,在档案的实际利用环节,需要加强其服务方式的创新,采用分级与分类的方式对各种档案进行有计划的、有规划的管理,同时也为使用者提供了多种方式的检索服务,对于档案利用效率的提升具有重要意义。
2.4加强档案资源管理方式与技术的创新,满足档案信息化需求
随着信息化社会的深入发展,档案资源管理工作人员也应当与时俱进,积极学习各种先进的管理理念,加强档案资源管理方式与技术的创新,从而更好的适应档案信息化发展。首先,档案资源管理相关人员应当既要保障馆藏质量,又要保障馆藏内容的丰富多样性,对档案信息进行系统化、规范化的整理与优化;其次,在提升相关人员综合素质的基础上,对其加强信息技术方面的教育与培训,使其不仅具备档案资源管理所需的相关理论知识,还要对档案著录、编研、检索、标引、复制等技能熟练掌握,具备档案信息分析、服务与应用等多种能力,从而满足档案资源管理信息化的实际需求。
档案实际上是一种十分重要的信息资源,在这其中包含了各种珍贵的经验,传统的档案资源管理方式与当今高速发展的信息化水平已经不相适应,因此,我们应当仅仅抓住时代给予档案资源管理工作的重要机遇,转变传统的管理理念,在管理技术、管理方式等诸多方面不断创新,努力推进档案信息化建设,实现档案价值与作用的最大化。
基于信息化视角对档案管理的思考相关
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教师心理健康素质是我国健康心理学新的重要研究领域。文章以从20世纪末兴起的一种心理学思潮——积极心理学为视角,探讨了教师心理健康素质的涵义,并对教师心理健康素质的基本结构进行了分析。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于积极心理学视角的教师心理健康素质研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要本文结合本体校美术教育工作的实际特点展开分析,指出现阶段教师心理健康方面存在的问题,然后探讨提高教师心理健康素质水平的几点有效对策,值得各方人员引起关注与重视。
关键词积极心理学 教师 心理健康 素质
教师的心理健康素质是指在教师从事教育教学活动过程当中,心理特点的外在表现,是教师身上具有稳定性且长期存在的本质性心理特征。教师在教学活动中对学生所表现出的热爱感与尊重感,不但会对整个教学活动的开展效果造成影响,更会在学生人格的健康发展中起到关键性的作用。为了促进其良性发展,学校方面就必须以当前教师的心理健康状况为出发点,通过各种手段,在积极心理学的指导下促进教师心理健康素质的快速、良性发展。
上世纪60年代,随着人本主义心理学的发展与完善,以及在人类潜能观的促进作用之下,积极心理学的发展速度不断加快。但随之而来的二战对积极心理学的发展产生了严重影响,战争时期以及战后很长一段时间内,积极心理学的研究重点被放在对战争创伤的治愈以及战后精神疾病的治疗与应对上。直至上世纪末,积极心理学才再次在心理学体系中得到广泛发展,这一时期中,有关研究人员认为积极心理学的本质特点在于研究普通人的活力与美德。本学科是通过对人类积极品质进行研究的方式,挖掘人潜在的建设性力量,以促进个人与社会的和谐发展,最终提高人内心幸福感。
教师由于从事的是教育育人的工作,受到该职业特点的影响,需要教师在职业期间投入大量的情感与精力,以优化教学质量。然而,对于教师自身而言,在教学过程中不同程度地存在情感过度消耗,角色频繁转换的问题,导致教师所面临的压力同样是非常巨大的。虽然适度的压力对教师发展有一定的促进作用,但当压力超过教师可承受范围时,就会造成教师过度紧张,心理健康方面产生问题,对教学活动效率造成非常不良的影响。本校为体育运动学校,美术学科教学工作历来不受重视,教师心理压力非常大,甚至出现了一系列的身心问题:
(1)情绪问题。美术学科教师群体大多有孤独、忧郁、焦虑、妄想、嫉妒、善变以及暴躁等负面情绪,如果这些负面情绪没有办法得到有效的排泄与疏发,将直接导致教师职业压力感加重,严重时还可能诱发教师出现一系列的身心疾病。加之本校学生生源参差不齐,除了有来自大城市的学生,还有部分山区学生。针对学生不同的心理特点,教师必须在不同角色之间进行转换,以有效展开教学活动,但这种做法的收效甚微,导致教师容易出现自我怀疑的情绪,这种不良的情绪甚至可能被宣泄在学生、同事或者是家人之上,更为严重的情况下将出现具有破坏性以及攻击性的行为,社会影响是非常严重的。
(2)职业倦怠问题。职业倦怠所反应的是一种因个人成就无法达到预期目标而产生倦怠性情感,表现在身体上的疲劳与心理上的情感衰竭。对于美术教师而言,职业倦怠的主要表现是:教师在巨大的工作压力下无法感受到从事美术教学工作的兴趣与主动性,在生活上态度两极分化严重(表现为愤世嫉俗或者是冷漠少言),伴随存在成就感、信任感的降低,逐步丧失了继续努力与奋斗的热情。本校学生有着非常强的流动性,在有专项需求时,学生必须调动至其他地方参与训练,再加上美术学科所安排的学时不够充分(仅仅为正常学校美术学科安排总学时的2/3左右),因此教师更加容易产生消极的态度与行为,部分教师疲于应对这种局面,容易萌生辞职意向,学校除了需要面临教学资源流失的问题,教学质量更是无从保障。
(3)身心疾病。当然,在巨大的教学压力影响下,教师还可能在不同程度上出现一些身心疾病以及心理障碍,这其中包括了因心理因素而产生的睡眠功能障碍,食欲减退,身体机能失调或病变等躯体性症状,部分严重的教师还可能出现强迫行为,人际沟通障碍,以及人格缺陷等心理问题,以上问题的存在都对教师的身心健康发展产生了非常不良的影响。
从教育研究的视角上来说,教师对独立性、自主性以及自我价值实现有着非常强烈的需求,这与积极心理学的研究导向是完全一致的。在积极心理学视角上,心理健康除了追求无心理疾病外,还要求具备积极的生活态度,有健全的人格品质,有和睦融洽的人际关系,有正常良好的社会功能,有健全健康的精神生活。即在人这一生的发展过程当中,不应当仅关注某个关键阶段中的关键问题,而是需要将目光放在生命全程之上。具体到美术学科教师心理健康素质的培养上来说,在积极心理学的引导下不单单要求重视美术学科教师群体中所突出的、典型的心理症状,还需要高度重视大多数普通教师的心理诉求,通过培养心理素质的方式改善教师的生活状态,凭借积极的力量帮助教师维护心理健康,以促进其良性发展。在学校行政管理工作中,为了能够提高美术教师的心理健康素质,可采取的策略主要有以下几个方面:
3.1 树立积极心理健康管理,明确发展目标
就目前来看,针对教师,乃至普通人所进行的心理健康辅导主要内容集中在个体的心理问题上,以解决心理压力为主要关注对象,研究的重点没有集中在对优良品质的培养之上。故而,未来工作中需要打破这一思维局限性,借鉴积极心理学的思想与理念,对心理教育工作进行优化,高度重视培养美术教师的人格力量与魅力,认识到这种人格力量对教师教学以及自身发展所产生的长远价值。
从教师的角度上来说,除了需要积极进行自我反思外,还需要重视培养并不断提高自身的正性特征与能力,逐步养成自信自尊以及勤劳上进等特征,在教学中不断革新教育信念,认识到美术教师这一角色在整个教育体系中的作用与价值,不单单需要扮演好辛勤耕耘的“园丁”,同时也需要在这一过程当中爱护自己,关爱自己,促进自我价值的顺利实现,通过对人际关系的改善与调整,打造有较强感染力的积极人格。
而对于学校而言,需要重点做好对预防教师心理健康素质不良问题,并促进其健康素质水平提高的工作。从全体性的角度入手,在对待美术学科从教人员时,应当抱有欣赏、赞扬为主的眼光与态度,在潜移默化之中促进美术教师内在力量与潜在能力充分发掘。同时,需要注重教师的积极反应,鼓励美术教师关注自身的积极品质,培养其主动性与积极性。在此基础之上,还需要为教师提供系统化接受心理健康教育指导的机会,利用积极地引导,让美术教师能够秉持并坚定积极的人生态度,以促进自身的不断发展与完善。
3.2 加强积极体验能力,提高主观幸福感
从积极心理学的角度上来说,每一位美术教师都有促进自我成长与发展的内在动力与潜能,可以通过运用自身动力与潜能的方式,诱发形成积极的情绪体验,并通过这种方式,提高教师自身对生活的满意度,促进主观幸福感的提高。
对于教师而言,美术教师具备心理学方面的知识,同时有主动学习积极心理学相关理论与实践方法的意识,掌握积极心理学视角下对心理状态进行调整的方式与方法,特别是情绪状态比较消极的情况下,能够通过主动回归从事美术教育中积极、正面的情感体验的方式来体会作为一名美术教师的自豪感与成功感。并且,教师还可以探索创造性的方法与手段,提高自身心理状态的积极性,主动解决心理问题,保障自身心理状态的健康与良好,将心理问题的指导与辅导自被动接受转变为主动探索。通过这种方式,让教师对心理健康素质的培养与发展问题引起足够高的重视,主动参与,并提高积极、愉快的正面情感体验,激发内在动力,反作用于精神上的良性发展。
对于学校而言,除了需要在物质生活层面尽量改善美术学科从教人员的生活水平,还需要根据美术教师所呈现出的价值观念以及心理健康特点,合理应用积极心理学方面的理论与技巧加以干预。
其一,需要重视做好对心理健康评价指标的设计,并监督评价指标的应用。即将传统的工作绩效指标替代为基于积极心理健康学的评价标准,梳理积极的榜样力量以及参照对象,让教师能够明确对主动调整价值取向,对教师职业的价值有一个更深层次的认识;
其二,对于美术教师而言,由于所教授的美术学科对学生升学成绩不产生直接影响,也并非重要考试科目,因此美术教师的工作与个人很难受到学校、学生家长、以及学生的认同,许多教师长期游离于各种评优、职称评定等机会之外,部分教师会出现怨声哀悼的现象,希望自己的工作被重视,希望自己被肯定,在此基础之上获得进一步的发展,以实现自身价值。针对这一特点,需要引导教师重温以往教学工作中体验过的积极情感,增加教师对积极情感体验的体会与感悟,从而在面对当前以及未来教学工作中各种挑战时能够更具信心与希望。
其三,美术教师在从事教育工作期间其个人生活是否幸福与愉快,直接受到其是否能够在教育事业中寻找到快乐的影响。教师生活幸福的与否直接与教师个人心态的平和、互动的情感、以及求知的快乐相关。
本次研究中,从积极心理学的角度入手,分析了教师心理健康素质相关的问题,首先对积极心理学的基本概念进行了解析,然后研究了美术教师心理健康现存问题,认为情绪问题、职业倦怠问题、以及身心疾病是影响美术教师心理健康素质的重要因素。根据以上分析,以积极心理学为工具,探讨了提高美术教师心理健康素质的几点策略,包括:其一,树立积极心理健康管理,明确发展目标;其二,加强积极体验能力,提高主观幸福感。上述研究望引起重视。
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信息技术与课程整合是当前基础教育改革的一项重要内容,信息技术与高中物理教学的整合研究将对我国高中物理教学的改革和发展产生积极的影响。 以下是读文网小编为大家精心准备的:基于现代信息技术的高中物理教学创新研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:现代信息技术的发展和普及给高中物理教学改革和创新提供了条件和可能,然而,在实际教学过程中,一方面,现代信息技术极大地提高了高中物理教学的效果,另一方面,现代信息技术大量地被运用到高中物理教学中也凸显出一些问题,因此,创新高中物理教学应该合理利用和有效发挥现代信息技术的作用,实现物理教学的现代化。
随着现代信息技术的飞速发展,现代信息技术被应用到社会生活的方方面面。在现代教学改革中,各科教师纷纷通过利用多媒体技术和网络技术,结合现代教育理论,使得现代信息技术被普遍应用到实际教学中,网络教学模式改变了过去一成不变的课堂教学模式和教学方式,为新课程改革和提高教学效率起到了良好的作用。
1.它是有效推行新课程改革的需要
随着多媒体信息技术的迅猛发展,以及传统以课堂灌输为主的教学模式问题逐渐凸显,我国提出必须进行新课程改革,推行素质教育,并进一步明确指出,在各个学科教学中,必须充分运用计算机网络技术,实现教学信息化和现代化。在这一政策的引导下,以计算机多媒体运用为核心的现代信息技术成为创新高中物理教学的必然手段。
2.它是由物理课程自身的特点决定的
高中物理课程是一门非常重要的课程,同时也是一门抽象理论和概念较多的课程,同时,高中物理具有比较强的实践性和操作性,许多概念需要通过模拟演示才能深刻理解,许多实验需要学生动手操作。但是,目前高中物理教学的实验室条件很难满足一些实验要求,因此,通过多媒体计算机可以模拟很多常规条件下所不能实现的演示实验,从而打破传统教学的局限,提高高中物理教学效果。
现代信息技术的运用对于创新高中物理教学,优化高中物理教学效果发挥了强大的作用,同时,在实际运用过程中也不可避免地存在一些误区。
1.忽视了传统教学模式的作用
在现代网络信息教学模式盛行的情况下,有些高中物理教师片面强调和依赖多媒体网络教学新模式,而忽视了传统教学模式,在运用现代信息技术的同时,结合传统的板书教学,以突出物理教学的难点和重点,才能将教学效果发挥到最佳。
2.师生之间缺乏互动
在实际教学中,有些教师仅仅是将本来在黑板上板书和在课堂上讲解的内容照搬到幻灯片上,再配以一些色彩和画面效果,基本上只是换汤不换药,在讲解时也只是依照多媒体课件的内容进行灌输式教学,教师在授课时将大部分注意力放在多媒体课件的演示上,造成师生之间缺乏必要的交流和互动。
3.给教师造成一定的负担
网络教学模式下教师需要花费大量的时间进行多媒体课件制作,这在一定程度上增加了教师的备课负担,这就要求高中物理教师尤其是一些年龄较大的教师要认真学习和熟练掌握多媒体信息技术。
1.创设情境,激发学生的学习兴趣
我国古代教育家孔子说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”托尔斯泰也说,成功的教学需要的不是强制而是激发学生的兴趣。物理教学中的许多概念和理论都是非常抽象和枯燥的,而多媒体网络以悦耳的音乐、绚丽多彩的画面以及精彩的动画能够极大地吸引学生的注意力,刺激学生的感官,激发学生的学习兴趣。
2.准确演绎,帮助学生快速掌握知识
概念学习在高中物理学习体系中处于基础性地位,基础概念的掌握对于高中物理学习具有十分重要的作用,而高中物理概念又是十分抽象的,比如,关于微观粒子的概念,我们的肉眼对微观粒子的结构是看不见、摸不着的,即使是通过模型也还是很难让学生很好地理解这一概念,而通过多媒体动画进行动态演示,可以化抽象为形象,让微观粒子一下子变得具体可观,从而能够易于被学生理解,帮助学生快速掌握物理知识。
3.增加容量,提高课堂效率
传统教学模式主要依靠教师板书将课程内容呈现在黑板上,因而在内容呈现上具有很大的局限性,而网络多媒体以其智能化和大容量以及方便快捷等特点,可以有效增大课堂信息容量,同时,还可以通过多媒体网络从网上直接下载一些需要的图片和视频案例,以幻灯片演示的方法,展现给学生,不仅丰富了课堂教学内容,而且有效地提高了课堂教学效率。
4.校内校外结合,课上课下结合,增强学生学习的主动性
运用现代信息技术创新高中物理教学不仅仅局限于课堂上,也不仅仅局限于校内网,它还包括教师在课下和校外对于互联网信息的整合与运用,此外,教师可以通过要求学生利用网络信息进行物理课程的预习和学习,引导学生主动去学习。
利用现代多媒体信息技术创新高中物理课程教学是现代教学改革和课程改革的重要内容和必然趋势,在设计物理教学中,教师应该结合学科特点和教学目标,通过运用现代多媒体信息技术创新教学设计,同时结合传统教学手段,从而达到创新高中物理教学的最优化。
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