数字化测图实训总结大全11篇

数字化测图实训总结篇（1）

关键词　听写障碍　形音联结　视觉辨别　认知干预

分类号B849

1　问题提出

听写障碍(dictation disabilities)是指由于某种原因导致儿童的特定听写技能显著受损，主要表现为儿童听到读音写出字形存在困难，听写成绩落后于同龄(或同智力水平)儿童的现象。听写障碍儿童的显著特点是阅读成绩正常而听写成绩落后。在英语文献中，与此对应的是拼写障碍(spelling difficulties)，主要是指在没有阅读障碍病史的情况下，由于某种原因导致儿童的特定拼写技能显著受损(包括口头与笔头正确拼写单词的能力受损)，主要表现为拼写成绩落后于同龄(或同智力水平)儿童的现象。拼写障碍不是由于教育不当、视觉缺陷或精神等问题所致，目前，其病因、病程、相关情况或结局都知之甚少。这种特殊的拼写困难现象，在英语学龄儿童当中是比较普遍的。汉字是表义文字，在字形产出过程中难以根据语音拼写出字形组合，与英语儿童相比，听写任务对于汉语儿童来说更加困难。调查表明，汉语听写困难在儿童学龄期的发生率达到5—10％。

汉语儿童在学习汉字时，完全不认识字、不能认读的情况不是很普遍，而听写困难，即认过字后却写不出来的情况却更为普遍。儿童进入小学之后，随着学习内容的增多，学习模式的变化，听写困难对于儿童的影响日益增大。听写困难严重影响了儿童的学业发展，导致儿童对书写活动产生厌倦情绪和回避行为，也会影响他的心理发展。

因此，有必要探索听写障碍儿童的干预训练方法和内容。干预训练是发展研究的最终目标或最高目标，根据汉语发展性听写障碍儿童认知特点，有针对性地制定听写障碍儿童的听写能力干预方案，进一步提高听写障碍儿童相应的认知能力，促进听写障碍儿童的汉字学习质量。

本研究根据听写障碍儿童存在视觉辨别、形音联结缺陷的研究结果，制定有针对性的听写障碍儿童的认知训练，并进行干预比较实验，从而确定对听写障碍儿童有效的认知干预方案。

2　研究方法

2.1　被试

来自北京市城区四所普通小学的三、四年级的310名学生参与了被试的筛选，其中三年级110人，四年级200人。通过筛选，最后得到听写障碍儿童30人。根据其前测成绩、性别和年龄，将30名听写障碍儿童分为匹配的三组：视觉辨别干预组(10名)，形音联结干预组(10名)，形音联结+视觉辨别组(10名)。实验被试均为右利手，没有视力问题。

测验材料是根据人民教育出版社的小学语文教材的生字表，编制小学生三、四年级的听写测验和认读测验，听写和认读两个测验所用汉字材料完全一样。每个年级的测验用字都是学生以前学过的字，其中三年级测验所用汉字是小学语文教材1—5册的生字，四年级所用汉字是小学语文教材1—7册的生字。每个年级的测验用字是100个，约为学生已学过生字总数的6％—8％，测验用字的平均笔画数为11，汉字结构以左右、上下为主。

测验过程由每个班的语文教师负责。首先进行听写测验，间隔3天之后再进行认读测验，避免听写测验对认读测验的干扰。

听写测验采用团体测验方式，由语文老师用普通话读出每个汉字的读音，比如“guo3，国家的国”，可以重复，要求每个学生都确实听清楚测验目标字，学生根据读音在答题纸上写出听到的目标字(对于不会写的，可以用同音字、同义字或同形字代替，尽可能减少零反应字)。将每个学生听写正确的字数除以测验总字数，得出每个学生听写正确率。

认读测验也采用团体测验方式，要求学生为每个汉字注音(汉字认读测验可有两种形式：一为笔试，由被试为所给的字注音；二为口试，由被试读出所给字的读音。根据已有的研究，这两种形式所产生的结果是一致的，没有显著性差异。将每个学生认读正确的字数除以测验总字数，得出每个学生认读正确率。

(1)根据听写障碍的定义，在每个年级选出认读正确率高于平均正确率的学生。以备后续的被试筛选。

(2)对每个学生认读正确字的听写情况进行分析，记录每个学生会读不会写的字数，将会读不会写的字数除以会读的字数，得到读写差异率，即在认读正确字中听写错误字所占比例。将读写差异率高于年级平均数1个标准差的学生作为实验组被试的候选人。

(3)综合分析(1)和(2)两个步骤，将同时符合认读正确率高于平均数和读写差异率高于平均数1个标准差的学生作为实验组被试。

将这些被试的名单交给各班的语文老师，要求语文老师根据听写障碍的定义，再结合每个被试平时的学习情况，对这些被试是否符合听写障碍进行评定，在评定的时候，排除有视听损伤、严重注意障碍、情绪障语文高级教师对三、四年级的测验用字进行内容效度评价，并以此对个别汉字进行了调换。碍和行为障碍的学生。最后，选出符合条件的实验组被试。

(4)对这些选出的被试进行标准化智力测验，测验工具选用瑞文图形推理测验。排除测验成绩低于25％的被试。

前测工具：形音捆绑测验A，视觉辨别测验A，汉字学习测验A。后测工具：形音捆绑测验B，视觉辨别测验B，汉字学习测验B。形音捆绑测验B、视觉辨别测验B、汉字学习测验B所用材料与前测工具所用材料性质相同，是前测工具的等值性复本。

形音捆绑测验。采用学习测验范式。选择30个日文的片假名、平假名作为实验材料。实验任务为3个“符号一语音”刺激对，共有10对项目。每个刺激对呈现4000ms，间隔500ms，呈现下一刺激对。当呈现完符号一语音刺激之后，间隔一段时间，然后呈现一个探测刺激，要求被试判断探测刺激是否与任务刺激完全一样，如果一样，作“是”反应，如果有变化，作“否”反应。实验的“是”反应和“否”反应各占一半，“是”反应的探测材料和“否”反应的探测材料随机呈现。被试经过练习后进入正式实验。记录被试的反应时和正确率。

视觉辨别测验。测验材料共有四组图片，一组图片为两张，两张图片整体上相同，但是存在细节上的不同，共有6处不同。要求被试在4分钟内对四组图片进行辨认，找出每组图片的6个不同之处。被试找到一处，记1分，共24分。

汉字学习测验。采用学习测验范式。测验材料来自小学6年级的语文课本，选择30个汉字，被试没有学习过，均不认识。汉字学习的内容包括：汉字的字形结构，汉字的读音，汉字的字义，汉字的组词和汉字的书写等。被试学习完所有汉字之后，进行听写和认读，计算每个被试正确认读的数量，会写汉字的数量，以每个被试的认读正确率、听写正确率和读写差异率作为汉字学习效果的评价指标。

2.2　干预方案

实验组儿童1接受单通道的视觉辨别干预训练，实验组儿童2接受跨通道的形音联结干预训练，实验组儿童3接受单通道的视觉辨别和跨通道的形音联结的综合干预训练。比较何种干预训练更能有效地促进听写障碍儿童的识字。

三个实验组干预训练总用时均为8周，训练内容按照各组的计划而行。每周训练2次，共16次，每次训练用时40分钟。训练采取对多的形式进行，即两位老师训练3—5名儿童。

2.2.1　视觉辨别实验组的干预任务

使用经典的视觉辨别任务对听写障碍儿童进行干预训练。训练采用个别化教学方式，任务设置了不同难度，训练时干预教师根据被试的表现决定每次训练的难度、内容。

任务一：即时视觉辨别任务。采用E—prime 2.0程序编写。首先屏幕中央呈现红色“+”300ms，然后屏幕中间会出现一个图形，即目标刺激，接下来屏幕会出现4—6个图形，要求被试选出刚才出现的图形。该训练共有10次选择任务。任务难度设置从以下两个方面来控制：一是图形的复杂程度，分为简单和复杂两种；另一个是图形的相似程度，分为相似和不相似两种。

任务二：延迟视觉辨别任务。采用E—prime 2.0程序编写。首先屏幕中央呈现红色“+”300ms，然后屏幕中间依次出现10—20个图形，即目标刺激，然后空屏或播放视频，然后依次呈现比目标刺激多一倍的探测图形，被试需要判断图形是否刚才学习过。

任务难度设置：一是图形的复杂程度，分为简单和复杂两种情况；二是图形的相似程度，分为相似和不相似两种情况；三是目标刺激与探测刺激之间的延迟时间，分为5分钟和10分钟两种情况，通过控制延迟时间的不同来控制被试的视觉记忆时间。根据每次被试的完成情况决定训练难度。

任务三：图片辨别训练。每次训练共15组，30张卡片，时限10分钟。干预时，教师先给被试呈现一组图片中的一张卡片，被试看清楚之后，主试拿走卡片，呈现另外一张卡片，让被试判断两张卡片是否一样。判断正确给1分，连续做15组。而后以相反的顺序出示，直至被试完全正确为止。任务难度设置从以下两个方面来控制：图形的复杂程度，分为简单和复杂两种；图形的相似程度，分为相似和不相似两种。

任务四：字母涂色训练。本训练由b、d、p、q四个字母构成，每个字母有100个，共400个，字母排列顺序是随机的，印在一张A4纸上。干预时，要求被试将b涂成红色，p涂成黄色；也可以将d涂成蓝色，q涂成绿色。计算完成时间和正确率。任务难度设置从两个方面来控制：一个是由是否限定时间来控制；另一个是由每次涂色的字母及其数量来控制。

2.2.2　形音联结实验组的干预任务

使用计算机控制的形音联结训练任务，对听写障碍儿童进行干预训练。训练采用个别化教学方式，设置不同难度的训练任务，教师根据被试的表现决定每次训练的难度和内容。

任务一：形音联结训练。采用E—prime 2.0程序编写的形音联结学习任务，根据听写障碍儿童形音捆绑特点将听觉通道呈现时间、强度增加。首先屏幕中央呈现红色“+”300ms，然后屏幕中间出现一个图形，同时耳机中出现一个声音，这即为一对匹配呈现的视听刺激，接下来还会出现一对或四对图形和声音，然后屏幕中间会出现一个蓝色“+”，出现一个图形和一个声音，被试的任务就是判断此图形和声音是否匹配(即图形和声音是否为刚才同时出现的一对)。

任务难度设置：一是图形和声音刺激对的个数，从两对到五对不等；二是图形和声音的相似度，根据图形和声音的相似程度分为四种难度：图形声音均不相似、图形相似声音不相似、图形不相似声音相似、图形声音均相似四种情况。根据每次被试的完成情况决定每次训练的难度。

任务二：形音配对学习。训练的基本内容：每次训练所用视觉刺激为16张印有图形的图片，分为4组，主试出示一张图片，口语呈现其名称，儿童正确复述后，学习下一张图片。4张图片都学完之后，开始测试，每次呈现一张图片，让儿童说出其名称。无论回答是否正确，都提供正确答案作为反馈。测试程序重复进行，最多10次。儿童每答对一个项目得1分，连续两次全对即认为已学会，停止测试。

2.2.3　形音联结+视觉辨别实验组的干预任务

这个实验组的干预任务包括两部分：一部分是形音联结训练，一部分是视觉辨别训练。二者交替进行。

形音联结训练采用形音联结训练和形音配对学习；视觉辨别训练采用即时视觉辨别训练、延迟视觉辨别训练和图片辨别训练。

3　结果

在认知训练结束后，对三组听写障碍儿童进行后测，即进行形音捆绑测验、视觉辨别测验和汉字学习测验。

在实施干预训练前，三个听写障碍儿童实验组在联结正确率(F=0.756，p=0.479)、视觉辨别(F=0.439，p=0.649)、认读正确率(F=0.046，p=0.956)、听写正确率(F=0.119，p=0.888)和读写差异率(F=0.361，p=0.701)上都没有显著性差异。这说明各个干预实验组的基线水平是一样的。

不同干预实验组后测方差分析表明，不同干预实验组在视觉辨别(F=3.749，p=0.037)、听写正确率(F：6.264，p=0.006)和读写差异率(F=7.229，p=0.003)上存在显著性差异，而在联结正确率(F=0.716，p=0.498)、认读正确率(F=0.764，p=0.476)上没有显著性差异。

在视觉辨别能力上，听写障碍儿童视觉辨别+形音联结干预实验组(简称综合干预组)与听写障碍儿童视觉辨别干预实验组(简称视觉干预组)没有显著性差异，而听写障碍儿童形音联结干预实验组(简称形音干预组)与综合干预组、视觉干预组存在显著性差异，即形音干预组儿童的视觉辨别水平低于综合干预组、视觉干预组儿童。在听写正确率上，视觉干预组儿童与形音干预组儿童没有显著性差异，而综合干预组儿童与视觉干预组儿童、形音干预组儿童存在显著性差异，即综合干预组儿童的听写正确率显著高于视觉干预组儿童、形音干预组儿童。在读写差异率上，视觉干预组儿童与形音干预组儿童没有显著性差异，而综合干预组儿童与视觉干预组儿童、形音干预组儿童存在显著性差异，即综合干预组儿童的听写差异率显著低于视觉干预组儿童和形音干预组儿童。

对不同干预实验组各项指标前后测变化量的差异分析表明，三个实验干预组在视觉辨别变化量上存在显著性差异(F=3.897，p=0.033)，在听写正确率变化量上存在显著性差异(F=4.516，p=0.020)，在读写差异率变化量上存在显著性差异(F=5.384，p=0.011)；而在联结正确率变化量(F=.468，p=.631)、认读正确率变化量(F=0.430，p=0.655)上不存在显著性差异。

对不同干预实验组儿童的视觉辨别变化量、听写正确率变化量和读写差异率变化量的差异进行多重比较。

在视觉辨别变化量上，综合干预组儿童显著大于形音干预组儿童，而视觉干预组儿童与综合干预组儿童、形音干预组儿童没有显著性差异；在听写正确率变化量上，综合干预组儿童显著地大于形音干预组儿童，而视觉干预组儿童与综合干预组、形音干预组儿童没有显著性差异；在读写差异率变化量上，综合干预组儿童显著大于形音干预组儿童，而视觉干预组儿童与综合干预组、形音干预组儿童没有显著性差异。

对不同实验干预组的汉字学习指标的前后测进行差异检验，检验不同干预方法对于汉字学习效果的影响。统计分析发现，三个实验组儿童的认读正确率、听写正确率和读写差异率的前后测均存在显著性差距。

4　讨论

一般来说，学前儿童掌握了口语，建立了音义联结。学龄儿童的语文学习任务是建立形音、形义的联结，发展书面言语能力。书面言语活动包括阅读和书写。前者是通过字形通达语音、语义，是一个理解过程；后者是根据语义、语音写出汉字，是一个产生过程。

儿童识字是为了能够阅读和写作，识字教学是语文教学的一个难点。《语文课程标准》规定：1～2年级学生认识常用汉字1600～1800个，其中800～1000个会写；3～4年级学生累计认识常用汉字2500个，其中2000个会写；5～6年级学生累计认识常用汉字3000个，其中2500个会写。可见，儿童的识字任务是比较艰巨的。另外，汉字笔画过繁，结构复杂；汉字音义复杂，有大量的多音字、多义字、同音字、同义字，增加了辨认和记忆的困难。因此，很多儿童表现出识字困难，存在书写错误，特别是听写错误。

按照信息加工理论，信息加工包括输入、存储和提取等加工过程。在汉字学习中，字形输入、保持和提取等方面的问题都会造成儿童会读不会写的现象。已有研究表明，听写障碍儿童的汉字字形输入和形音联结存在问题。具体表现为：第一，听写障碍儿童对字形的正确输入(视觉辨别)有缺陷，影响字形的加工水平，长时记忆中的字形表征质量比较差，从而会影响形音表征之间的联结质量；第二，听写障碍儿童的形音捆绑编码存在缺陷，导致形音联结短时记忆存在缺陷，进而会影响形音联结的长时记忆，从而影响字形的提取。

本研究针对听写障碍儿童的认知缺陷，采用视觉辨别、形音联结训练对听写障碍儿童进行了干预训练。干预结果表明，视觉辨别、形音联结的干预内容设置是合适的，都能相应地提高听写障碍儿童的视觉辨别能力和形音联结能力；对于汉字学习来说，视觉辨别、形音联结相结合的综合干预训练比单一的视觉辨别、形音联结干预训练效果好。具体来说，对于听写障碍儿童的汉字学习，特别是听写水平来说，综合干预效果大于形音联结、视觉辨别干预效果。

这种情况可以从两个方面来进行解释：

第一，听写障碍儿童的视觉辨别缺陷、形音联结缺陷对于听写能力的影响机制可能不同。听写障碍儿童的视觉辨别缺陷会影响汉字字形的精细加工，从而造成字形表征质量差；而听写障碍儿童的形音联结缺陷会影响形音捆绑编码水平，从而导致形音表征之间的相互激活存在问题。

第二，听写障碍儿童的视觉辨别缺陷和形音联结缺陷存在联系。视觉辨别缺陷影响字形表征质量，从而也会影响汉字字形与语音表征的联结有效性。即使听写障碍儿童的形音表征联结没有问题，可以相互激活，但是字形输出的准确性低，仍会存在错字现象。

汉字听写能力作为一种汉语儿童所特有的书面言语能力，是需要经过相应的学习才能获得的。从认知能力角度来看，提高听写障碍儿童的视觉辨别、形音联结能力，可以提高听写障碍儿童的汉字字形表征质量、形音联结记忆质量，从而提高其听写能力。

5　结论

5.1　视觉辨别、形音联结的干预能相应地提高听写障碍儿童的视觉辨别能力和形音联结能力。

5.2　对于汉字学习来说，视觉辨别与形音联结相结合的综合干预训练比单一的视觉辨别、形音联结干预训练效果好。

参考文献

1　杨双，宁宁，刘翔平，等，听写困难儿童的整体字形加工特点，心理发展与教育，2008，24(4)：34—38，49.

数字化测图实训总结篇（2）

基金项目：本文受陕西高等教育教学改革研究项目（15Z32）资助；陕西铁路工程职业技术学院科研基金项目（2014-24）资助。

数字测图整周实训是数字测图课程学习后的集中强化训练课，主要是为满足学生毕业后更好地适应测图员岗位需求。由于实训课有着实践性强、综合性强、训练内容丰富、教学时间集中等特点，学生在学习中经常感到内容多且复杂，难以理清头绪，导致出现实训懒散、急于结束实训的现象，极大地影响了实践教学效果。

结合教育部《关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》（教职成[2015]6号）中“以服务为宗旨，以就业为导向，推进教育教学改革”的要求，参照相关的职业资格标准，将生产项目引入到数字测图实训教学中，按照生产流程组织开展实训，充分激发学生的实训兴趣和积极性，培养协作精神，提升学生的实践水平和项目管理能力。

项目化实训的目标

大比例尺数字测图实训的任务一般包括技术设计、图根控制测量、碎部点坐标采集、软件成图、技术总结等，为了培养学生能够高效地完成实训任务，提高测量技能，针对3周的实训设计了“1：1000大比例尺测图”实训任务，并提出了实训目标，见表1。

项目化实训的条件

1.场地分区，弹性教学

本次实训场地选择在陕西铁路工程职业技术学院340亩的测绘综合实训基地，该测区主要为黄土地区，地势南高北低，最大高差接近40米。测区已有D、E级GPS控制网。测区距学校约2km，交通便利。测区典型地物包括居民地、交通线、排水沟、植被、亭子、电力线、庄稼地、取土场；典型地貌有山头、洼地、山脊、山谷、冲沟、坎、绝壁、台地，地形特征明显，有利于开展大比例尺测图实训。

根据以往的实训经验，每组学生的综合能力参差不齐，一方面为了激励学生的实训积极性，另一方面为了有效调控实训效果，依照测区地形对实训场地进行了分区，设置了弹性任务。将测区划分为A、B、C、D四个区域，见图1。其中A、B两个测区为基本测区，所有实训组必须在3周时间内完成其测图任务；C、D区为弹性任务测区，已完成A、B区任务的小组可以继续完成C、D区测图任务。

2.仪器分组，资料完善

实训任务以组为单位完成，每组配备GPS接收机一套、全站仪一套、CASS成图软件若干套，可链接学院CORS基准站进行RTK作业。为保障实训的高效组织，实训指导教师需提前准备以下教学资料：

（1）实训管理文件：包括实训任务书、实训指导书与报告书、教师日志、实习纪律承诺书、交互检查记录表等；

（2）成绩评定文件：过关考核方案、考核记录表、成绩统计表、评分表等；

（3）行业规范：如《城市测量规范》《卫星定位城市测量规范》《1：500、1：1000、1：2000外业数字测图技术规程》《1：500_1：1000_1：2000地形图图式》等。

3.安全警示，保障教学

数字测图整周实训为校外实训，安全保障尤为重要，特别是人身安全、公共设施安全和仪器安全。为确保各项安全，实训动员时，首先与每位学生签订实训纪律承诺书；其次，在实训基地的入口和地形险要处设置了安全警示牌，同时要求学生实训期间穿戴安全马甲，在条件允许的情况下还为学生购买短期综合意外险。

项目化整周实训教学组织

1.实训流程

基于项目化组织实训，严格按照项目的生产流程组织实训，具体流程图如图2所示。

2.组织实施

（1）承接测图任务：这一阶段，采用角色扮演法开展教学，实训指导教师扮演甲方，每组学生扮演乙方。实训动员时，由甲方（指导教师）向乙方（学生）按组发放实训任务书、实训指导书与报告书，并进行解读；同时，乙方（学生）在学习了实训任务书后针对疑惑点向甲方（指导教师）提问，并由甲方（指导教师）解答，直到乙方（学生）明确实训任务，领会实训要求；最后双方模拟签订测量合同书。

（2）组织准备：这一阶段主要完成实训的分组、指导教师的安排，一般每班安排2―3名双师素质教师进行实训指导，然后由教师带领学生深入测区实地踏勘，了解测区概况、地形特点、控制点分布及保存情况、交通条件及当地民俗等，为实际作业打好基础。

（3）技术设计：明确了任务，认识了测区之后，就要求学生学习相关行业规范，以组为单位编写实训技术设计书，主要从任务概述、测区概况、坐标系及作业基准、控制测量方案、碎部测量方案、质量验收及成果提交等几个方面展开。

（4）生产作业：这个阶段是实训的难点，也是实训组织的重点。实训的任务和时间安排见表2。为了更好地督促每组学生按时完成各个任务，以保证最终成果资料的完善，在实训中教师根据每天检查的结果绘制每组进度横道图，并张贴在教室，更加直观地反映出各组进度的差距，进度横道图样式见图3。

（5）产品交付：这个阶段是最终呈现实训成果的阶段，学生需要提交小组成果和个人成果。小组成果包括技术设计书、技术总结、图根控制点示意图、测区地形草图、交互检查报告、小组电子文件夹（内含图根控制点坐标文件、碎部点成果文件、地形图图形文件）；个人成果主要是实习报告书（含实习日记）。

项目化实训的评价体系

1.素质评价

素质评价主要评价学生的出勤情况和综合表现，占总评成绩的20%。出勤情况由指导教师进行每日考勤，并记录到教师日志上，见图4；综合表现由小组内进行互评打分，见图5。

2.技能评价

技能评价主要评价学生的实际操作能力，采用个人过关考核的形式完成，占总评成绩的30%。主要考核三项，分别是：RTK碎部点测量、全站仪碎部点测量、CASS软件成图。

3.成果评价

成果评价主要评价学生的实训过程，评分依据是小组成果和个人成果，占总评成绩的50%。评分表见表3。

（1）基于项目化组织实训，实训目标明确，各阶段任务具体，大大提高了学生的积极性。

（2）设置了加分的弹性实训任务，减少了小组成员的缺勤率、迟到率，主动探究学习的现象明显增多，同时也提高了实训效率，增进了小组成员间的感情，培养了团结协作精神。

（3）按照项目生产流程组织实训，既没有忽视外业实践，又重视了技术设计和内业资料整理，对培养学生的项目组织管理能力起到了积极的作用。

（4）采用进度横道图监控实训，有效地激励了学生的实训动力，消减了学生实训后期疲惫放松的现象。

（5）建立了素质评价、技能评价、成果评价的实训评价体系，从根本上杜绝了学生实训走形式、耗时间的懒散现象，也真正提升了学生的测量能力。

参考文献：

[1]刘绍堂、张慧锋：《利用校园人工湖进行工程测量实践教学的探索》，《商丘师范学院学报》2013年第3期，第126-130页。

[2]李永川、唐红梅：《技能竞赛法在高职测量实习教学中的应用探讨》，《地矿测绘》2014年第30卷第3期，第45-47。

[3]何立恒、史玉峰、郑加柱：《测绘工程本科专业实践教学体系的构建》，《测绘通报》2010年第8期，第74-77页。

[4]吴长悦、王健、田贵娥：《基于项目制的全仿真实例工程测量实习模式探讨》，《矿山测量》2015年第8期，第112-114页。

数字化测图实训总结篇（3）

一.概况描述

本次竞赛为2012年浙江省高职高专院校技能大赛暨全国职业院校技能大赛选拔赛测绘竞赛。3月初通知有三项测量测绘竞赛,只是知道三个标题,没有技术文件,只能开始前期准备工作,组建指导教师队伍,组织学生报名,收集相关测量规范,填写竞赛项目申请表。

4月6日参加第一次竞赛技术文件研讨会,确认本次竞赛共五项,确定仪器种类。原本比赛只有二等水准,测量计算器编程,数字测图等3项,但专业性太强,一般院校很难参加,故又增加一级导线和全站仪放样两项。每校可组3队,每项只能报2队。

4月10日,我校建工学院经过集训,测试选拔,正试确定由建工和道桥专业8位同学组建两支队伍参赛,每队5项全报。由于电子水准仪及卡西欧9750-GⅡ仍在采购中,只能开展数字测图,全站仪放样和一级导线测量的准备工作。4月12日, 竞赛技术文件颁布。研读文件,训练全面展开。参赛学生每天下午集训,周六周日全天集训。比赛时间定为5月11-13。

4月24日,新购的2台莱卡电子水准仪及6部卡西欧FX9750-GⅡ计算器到位,但离比赛时间很近了,训练难度很大。完善仪器使用、软件使用、数据传输、报表生成等科目。

4月底, 竞赛补充通知,就细节及个别项目时间,路线进行调整。训练也相应调整。

5月1日-10日学生全天集训,完善比赛各环节。5月11-13参加竞赛。

二.竞赛分析

1.参赛院校实力分析

本次竞赛共有18所高职高专院校参赛,其中4所学校有测绘专业,这4所学校应该实力较强,其他学校只是把测量作为一门课程而开设的,但各参赛院校积极性很高,希望借此练兵和提高。

2.竞赛项目分析

本次竞赛设二等水准测量、测绘计算器编程、数字测图、一级导线、全站仪坐标放样5个单项,其中前三项也作为团体项目,而后两项是在4月初才增加的,主要面向一般院校。5个项目中二等水准测量和测绘计算器编程一般院校均未开设,仪器设备等不具备,参赛中发现很多院校都是为了参赛紧急购买的电子水准仪和CASIO FX-9750GⅡ计算器; 数字测图、一级导线、全站仪坐标放样这三项一般院校均可参与,其中数字测图难度较大。5个项目中,只有数字测图项目我校2011年下半年开始加入实训教学; 二等水准测量和测绘计算器编程项目未开展,而且也只能紧急采够仪器设备; 一级导线项目开展较少,但相对容易,介入方便。测绘计算器编程项目成本低(CASIO FX-9750GⅡ计算器单价600),但比较费时,短时间内很难出成绩,应该在平时加强。

3.我校竞赛条件及获奖项目分析

我校2011上半年完成了校园测量控制点成果测设,2011年下半年完成了测量仪器的采购,拥有新的TOPCON全站仪23台,针对全站仪相关的项目均能进行模拟训练。4月底电子水准仪到位后开展强化训练。

获奖项目基本反映了我们的准备情况和实力, 我校参赛队伍在本次竞赛的二等水准测量、测绘计算器编程、数字测图中均获奖,其中数字测图项目成绩相对较好,但在一级导线、全站仪坐标放样两个项目中没有收获,确实是参赛项目太多,队员精力分散,这两个项目投入时间少。

4.参赛院校获奖分析

共18所院校参赛,获一等奖的学校有3所,获二等奖的学校有10所,获三等奖的学校有11所,5所学校未获奖。各项目获奖比例是一样的,因此获奖项目总数基本反映了各校在测量测绘项目上的整体水平。我校队伍获奖项目总数靠前,但强势项目较少。

三. 测量竞赛的训练总结及竞赛对测量教学的作用

1. 关于精神状态

集训之初,我校参赛队伍就确定了每队五项全参加(一支队伍五项全参加的很少)的信念,与其他院校交流,借此检验我们的实力,找到我们的差距。持续一个多月的训练确实辛苦,但队员们都坚持了下来。比赛过程中,我们是最辛苦的参赛队伍,第一个开始(早上8点),最后一个结束(晚上7点),但我们的参赛队伍表现了良好的精神状态,全程积极的完成竞赛,取得了良好的成绩,展现了金职院的风采。

在本次竞赛中,个别院校即使借仪器(主要是二等水准测量中)也要参加竞赛(虽然效果不明显),这也反映了一种参与的精神,值得尊敬和学习。

2. 关于参赛队伍组建

集训队伍组建应提早, 集训期间应从多方面测试集训队员,需考虑的因素包括身体条件(体力、身高、敏捷性) 、计算能力、CAD绘图能力、书写能力、心理素质、吃苦耐劳、主动性、团结协作能力、专业搭配。本次集训及队员确定已尽可能从各方面考虑,但经验及心理的历练只能在大赛中完成。有几所院校均派出了三支队伍,以减轻单支队伍的压力,我校也可以考虑组建队伍时将单个队伍的参赛项目分散,但不应放弃,这样可以集中精力获得更好成绩。

3.关于竞赛集训对学生课程的影响

竞赛集训需要花费大量时间,受天气影响,想取得进展必需进行大量训练,对学生课程有影响,虽办理了请假手续,但持续的高强度训练确实辛苦。本次竞赛有的学校直接给学生请了一个月的假,集中训练,效果明显。因此需要学校的大力支持。

4.关于项目模拟训练

集训中,针对各项目进行了模拟训练,如场地条件、路线、可能出现的状况,经过大赛验证,我校在二等水准测量、数字测图、全站仪坐标放样项目中模拟训练较好,但一级导线项目中边长设置不够长, 全站仪坐标放样项目训练时间太短。

5. 关于女生参赛

本次竞赛有几所学校派出了女生组队。女生的优势在于细心、计算能力强,但本次我校只组建了两支队伍,每支队伍参加全部五项比赛,对体力消耗很大,因此未派女生组队,如果3支队伍,则可以考虑女生组队。本次项目一级导线测量,我校两支队伍未在规定时间完成坐标计算,值得反思。

6.竞赛对测量教学的作用

竞赛中发现,限于各校的教学条件和重视程度,很多院校都只能开展一级导线和全站仪放样项目。如何合理利用已拥有的先进仪器设备(如我校已购有莱卡电子水准仪, FX-9750GⅡ计算器,TOPCONRTK GPS)值得我们思考, 应该将这些先进的仪器设备增加到实验实训中,相信这也是对测量教学质量一个大的提升。

竞赛技术文件和裁判均由浙江省测绘局质检站制订和担任,比较严谨和科学,各院校参加竞赛本身就是一种学习和交流。

数字化测图实训总结篇（4）

培训合格的标准

数字化测图实训总结篇（5）

2013年的中考结束了，从学生的中考数学成绩看，我还是很满意的。回想我在担任初三（3）、三（4）两个班的数学教学工作，对初中数学总复习中做了以下工作。

第一阶段复习（3月15日～5月15日）

复习流程：课前检测。（1）知识梳理合作探究。交流解疑，例题精讲中考透视。（2）基础训练每周一练单元检测学月考试。在系统的数学复习中，力求做到讲练结合、精讲精练、突破重难点、提高数学能力。（3）我们初三年级做到统一进度、统一训练、统一资料、统一检测。（4）我第一轮复习重视了基础知识、基本技能、基本思想方法及易混易错知识点，同时对重点知识过程化，基本图形结论化，公式语言化，讲清知识的疑点，扫除知识的盲点，形成知识系统。

第二阶段专题复习（5月16日～5月31日）

我在第二阶段是集中复习，主要集中在热点、难点、重点内容上，重视数学思想的形成和数学方法的掌握，分成九个专项训练。

专项训练1：探索规律型问题（图形类和数字类）

专项训练2：函数及其图像综合

专项训练3：概率问题

专项训练4：网格专题

专项训练5：概率统计综合

专项训练6：数学应用题归类

专项训练7：特殊的平行四边形

专项训练8：二次函数综合型问题

专项训练9：动态几何问题综合型问题

第三阶段模拟强化训练（6月1日～6月12日）

数字化测图实训总结篇（6）

一、园林测量教学改革的意义

园林测量是一门应用学科，是园林工程专业的学科必修课，重在培养学生的实践操作能力，为学生进一步学习园林规划设计、园林工程施工组织与管理等后续课程打下基础，是园林工程建设的一项基础性、先行性工作。

二、园林测量的教学现状

1.教学观念陈旧

一些学校的老师仍旧将教学重点侧重在理论掌握的阶段。理论课时偏多、学生动手较少，这与新时期的园林人才培养方向有着不小的偏差。

2.教材内容更新缓慢

目前，大多数高职园林测量课程的教材体系仍沿用普教的教材体系，测绘行业岗位所需的高新技术知识含量比重较少，给教师授课带来了不小的难度。

3.教师业务能力局限

现如今高职高专院校不少教师缺乏对行业现状的了解，进而缺乏对课程重点的把握，授课效果自然不能符合职业院校技能型人才培养的要求。

4.教学方法传统

当下有些学校园林测量课程仍然以理论讲授为主，这种“填鸭式”的教学不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性，难以保证教学质量。

5.设备匮乏、老旧

由于近几年报考园林专业的学生较多，而教学设备的配备速度却远远跟不上学生人数的增长，实验条件较为简陋，学生的实习效果不够理想。

三、教学改革与设想

1.教学观念的改革

教师要根据社会对园林人才的岗位需求，树立“以学生为本，以能力为本”的教学指导思想，注重培养学生的实践动手能力，培养学生吃苦耐劳、团队协作、遵守行业标准和法规的职业素养，使学生毕业后能快速适应生产第一线的需求。

2.教学内容的整合优化

教师在教学中应合理整合教学内容，合理选择实训项目，分配教学时间、确定考评方式和评价标准。理论课程是为实训任务服务，要以适度为原则。删除过时的内容，精简陈旧的内容，补充应用广泛的新内容。实际教学中降低理论深度，加大应用性知识，特别是新技术应用的比重。具体整合如下图：

■

教学内容的整合优化

（1）课程内容的删减

测绘不是重要任务，因此，控制测量中的测角交会及地形图的拼接、检查、整饰、清绘不在课堂讲授；现代化园林规划对园林测量中的测距、测角和测高差的精度要求不是很高，可以将误差理论这一章节作适当的删减；而大比例尺地形测图方法中，对于白纸测图的方法，随着数字化测图方法的普及应用，可以把重点放到数字化测图方法上。

（2）项目任务中引进新技术

教学内容改革应加强数字化测量的概念，增加电子水准仪、全站仪、GPS等数字化仪器的介绍。应适当增加识图、用图等实用性内容。新仪器、新技术和新方法，不单独设立任务或项目，根据与任务的相关性适时引入。

3.教师业务能力的提升

教师是整个教学活动的执行者、引领者，教师自身的职业能力在教学中体现的地位尤其重要。学校应组织专业教师深入行业一线参加生产实践。带着教学中的疑问深入企业培训、考核，积攒更多书本上没有的实际经验，将其标准化、流程化在今后的教学中不断渗透，培养出行业真正需要的人才。

4.教学方法与评定机制优化

（1）项目化教学显奇效

良好的教学方法对学生的学习非常重要。不少老师甚至以为会用PPT上课就是信息化教学。随着信息技术的发展，教师可以将实践环节录制成视频，清晰形象地展现在学生面前，这样可以给学生以深刻印象。

首先，能激发学生的学习兴趣。教师可以通过项目教学法把园林测量课程的内容渗透到每一个项目中去。例如：“平面控制测量”项目，首先，教师可以将学生4～5人进行分组。接着，教师应引导学生选择正确的设备和工具。待学生对仪器有了初步认识之后，教师再讲解所涉及仪器的正确的使用方法。这个环节教师就可借助视频和实物相结合的方法，更加直观地去演示规范操作。然后，由教师布置具体实验项目，详述任务的要求、所需要的方法和注意事项，学生以小组为单位去完成他们各自的任务。这样既能培养他们独立思考的能力，又能让他们意识到团结协作的重要。教师则在课堂中扮演引导者的角色，重点在于及时纠正学生的错误，解答他们遇到的疑惑，换被动接受为主动求索。最后，每个小组完成一张平面测绘图，由老师组织学生互评成绩，分享成功的经验，总结失败的教训。

（2）完善的考评机制

教师可将考核方式由原来的实训考核加理论笔试考核，调整为三个部分：平时、仪器操作和期末。评分标准由平时∶期末=4∶6，调整为平时∶仪器操作∶期末=3∶3∶4，重点考核学生的实操能力。

同时，实训项目都是分组进行，那么，最后的实训作业就由各组学生先在自己组内展开自评：回顾当日实训仪器设备使用情况；测量方法正确与否；团队工作任务分配是否合理；是否有明显错误或失误等。各小组之间再将实训成果展示，分析其他组的优点和不足。最后教师汇总各组的作业情况并结合实训中的表现给出总结性的评定，增强小组之间的竞争意识，真正提高教学质量。

5.加大硬件设施建设力度

园林行业现代科学技术更新、渗透快，尤其测绘科技的发展更是导致目前测绘生产已完全被数字化测图系统、全站仪和GPS接收机所代替。

硬件建设成了实验教学改革十分关键的一环。一方面，学校应加强园林测量实验室的硬件建设，完善充足的实习基地，实践教学才能不受天气的影响；另一方面，在实训中，教师应对仪器设备进行合理调配，提高其使用效率。同时也要加强对仪器设备的管理、保养和维修，以延长其使用寿命，特别是电子仪器和光学仪器设备的保养。

总之，目前行业竞争越来越激烈，素质是学生生存和发展的决定性因素。学生能否高质量地就业与学校的发展是高度相关的，要提高人才培养的质量，要提高我们毕业生的竞争力，需要我们对教学环节不断改革提高。

本文根据市场需求和专业现状提出了园林测量教学的规划与建设。从教学内容的精简、实验教学方法的改革、教学评价制度的完善等方面着手，立求使教改工作更加规范化和科学化，最终让学生受益。测量学由于受到现代科学技术发展的影响，各相关专业学科的教学面临新的机遇和挑战。因此，作为从事园林绿化专业实训教学的教师，应该适应新的技术发展，对园林测量教学改革进行更深入地研究，进而提高教学质量。

参考文献：

[1]张远智.园林工程测量[M].北京：中国建筑工业出版社，2005：1-2.

数字化测图实训总结篇（7）

在变电站综合自动化培训教学中，学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理，不但重复太多，浪费时间，而且也不容易全面深人地介绍清楚，且不利于学员理解掌握。因此在培训中，都要对各种装置的共性部分进行统一介绍，即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行IV"结，与大家分享。

一、装置的典型硬件结构

装置部分教学培训中，首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的，它们的硬件结构都是大同小异，所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源，如图1所示。

装置采用统一硬件平台，变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离，CPU板采用印刷板、表面装贴技术，提高了装置的可靠性。可自检和互检，同时减少各部分的关联性。通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。可通过变电站监控系统对保护装置所具有的功能实施全遥控操作。装置采用统一软件平台，缩短了产品的研发周期，延长了产品的市场生命周期，从“作坊生产阶段”进人到“大规模生产阶段”。装置采用统一数据库处理，在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性，建立一个统一的应用功能数据机构模块，包含每种功能所需的一切信息，形成功能程序的统一的开发平台，降低了功能模块程序开发的难度，提高了功能模块程序的可靠性。

二、模拟量的输入/输出回路

1.模拟量的输入电路

变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量，由于微机只能识别数字量，故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。典型的模拟量输人电路的结构框图如图2所示，主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样电路、多路转换开关及A/D变换芯片五部执电压形成电路除了起电量变换作用外，另一个重要作用是将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全隔离，提高抗干扰能力。通过低通滤波器与采样定理、采样保持器、模拟量多路转换开关、模/数变换(A/D)的详细讲解，使学员熟悉模拟量输人电路如何隔离、规范输入电压及完成模/数变换、与CPU接口，完成数据采集任务。

为了使学员更好地理解和掌握培训内容，讲变换器时向学员展示变换器插件实物，讲清楚变换器的输人信号和输出信号。讲解低通滤波时也将实物插件展示给学员，理论联系实际，可取得很好的培训效果。

2模拟量输出电路

培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(D/A)转换器工作原理。模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出，该任务主要由数/模(D/A)变换器来完成。由于D/A转换器需要一定的转换时间，在转换期间，输人待转换的数字量应该保持不变，而微型机系统输出

的数据在数据总线上稳定的时间很短，因此在微机系统与D/A换器间必须用锁存器来保持数字量的稳定，经过D/A转换器得到的模拟信号一般要经过低通滤波器，使其输出波形平滑，同时为了能驱动受控设备，可以采用功率放大器作为模拟量输出的驱动电践 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量，其主要部件是电阻开关网络和集成运算放大器。

三、开关量输入及输出电路

开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。

在变电站综合自动化系统的数据采集中，除模拟信号外，还有大量的以二进制数字变化为特点的信号，如隔离开关、断路器的状态，按钮、普通的开关、刀闸、断路器的触点以及人机联系的功能键的状态等，称为开关量。

1.开关量输入电路

开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统，如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。培训中讲清消抖滤波电路与信号调节电路、电隔离技术的应用、驱动控制与端口地址译码问题，特别是要了解简单的开关量输人电路。开关量信号都是成组并行输人(出)微机系统的，每组一般为微机系统的字节，即8， 16或32位，对于断路器、隔离开关等开关量的状态，体现在开关量信号的每一位上，如断路器的分、合两种工作状态，可用0， 1表示。简单的开关量输人电路包括断路器和隔离开关的辅助触点、跳合闸位置继电器触点、有载调压变压器的分接头位置等输入、外部装置闭锁重合闸触点输人、装置上连接片位置输入等回路。

2开关量输出回路

开关量输出电路主要是将CPU送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节，如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等，一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法，但为提高抗干扰能力，最好也经过一级光电隔离。

四、微型机系统和变电站综合自动化算法

微型机系统的CPU是由一片大规模集成电路芯片制成，不仅能进行算法逻辑运算，还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分，这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(DSP)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。

在变电站综合自动化系统中，计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量，或者算出它们的序分量，或者线路和元件的视在阻抗，或者某次谐波的大小和相位等，并根据这些参数的计算结果以及定值，通过比较判断决定装置的动作行为，而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。 五、人机对话、通信和电源插件

1.人机时话

人机对话的主要内容有显示画面与数据(包括时间、日期);单线图的状态、潮流信息;报警画面与提示信息;事件顺序记录。事故记录;趋势记录;装置工况状态显示;保护整定值;控制系统的配置显示，包括退出运行的装置的显示以及信号流程图表;值班记录;控制系统的设定显示等。主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。

2.通信插件

通信插件承担着装置的管理和通信任务，是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件，如与面板、PC调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系，根据保护的配置组织上送遥测、遥信、SOE、事件报文和录波信息等。通信插件可根据需要设置有Lan网口、以太网口、RS485口和RS232口，满足不同监控和远动系统的要求。另外，还设置有GPS对时功能，可满足网络对时和脉冲对时方式的要求。

3.电源插件

每个装置均有一个独立的开关电源，向其他插件供电，此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十SV为CPU及其芯片提供工作电源;15V为模拟输人回路运放提供工作电源;+24V为开出、开人回路提供电源。

六、操作回路

培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图，让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。

1断路器操作回路的原理框图

首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分，介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作，并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。

2.断路器操作回路实例

断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离，为了学员更好地工作，还需要讲解断路器实例操作回路，如南瑞继保电气有限公司RSC-941A型装置操作回路和南自IOKV线路保护测控柜断路器操作回路。

七、测控装置

测控装置用于各种电压等级的变电站中，综合考虑变电站对数据采集、处理的要求，以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接，依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能，能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。

1.测控装置硬件结构与功能

测控装置主要由交流变换插件、CPU插件、显示面板、通讯插件、开入开出插件、电源插件等模块构成。测控装置功能有开关量变位遥信;电压、电流的模拟量输入;断路器遥控分合，空接点输出，出口动作保持时间可程序设定;脉冲累加单元，空接点开入;遥控事件记录及事件SOE;支持行业标准通讯接口。

2.PSR650系列数字式综合测控装置

PSR650系列数字式综合测控装置适用于各电压等级变电站等测量控制领域，实现四遥及同期合闸等自动功能。

PSR650系列数字式综合测控装置为19英寸机箱装置配置，2一3块交流采集模件(AC)，共采集12路电流、12路电压、1块直流温度采集模件(DC， TDC)可选，共12路采集、2块数字量采集模件(DI)，共40路采集(包括脉冲量采集);2块智能控制模件(OUT)，共20路开接点输出;CPU模件、POWER模件各一块。该装置插件图如图3所示。

PSR652数字式综合测控单元面板由液晶显示屏、二级管指示灶复归按钮和键盘等四部分组成。PSR 650系列数字式综合测控装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式操作方式。

数字化测图实训总结篇（8）

中图分类号： TN911.73?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）13?0063?04

Abstract： For the character recognition of freight train license， the improved recognition method based on convolutional neural network LeNet?5 is proposed. Considering the structural features of the hierarchical convolutional neural network and local field， the parameters of quantity and size of each layer feature pattern in the network were improved correspondingly to form the new network model suitable for the freight train license recognition. The experimental results show that the proposed method has strong robustness to solve the license breakage and stain， and high recognition rate， which provides a guarantee for the accuracy of the entire license recognition system.

Keywords： train license； license recognition； convolutional neural network； LeNet?5

0 引 言

目前货运列车车号识别系统[1?2]主要是基于RFID技术实现的，但是，由于该系统的准确性依赖于列车底部安装的RFID标签，而RFID标签容易损坏、丢失，因此，此类系统无法保证车号识别的准确性。为此，研究者开发了基于图像的货运列车车号识别系统，系统根据视频采集到的图像，利用模糊集合论[1?2]、人工神经网络[3]、支持向量机[4]以及隐马尔可夫模型[4]等技术进行车号字符的识别。但是，由于货运列车车号存在因喷涂方式而导致的单个字符断裂，或者列车长期的野外运行导致的车厢污损，车号字符的残缺等现象，这使得目前的基于图像的货运列车车号识别系统的鲁棒性与识别率还有待进一步提高。

LeNet?5[5?7]是由YannLecun等人提出的一种专门用于二维图像识别的卷积神经网络，该网络避免了人工提取特征依赖于主观意识的缺点，只需要将归一化大小的原始图像输入网络，该网络就可以直接从图像中识别视觉模式。LeNet?5把特征提取和识别结合起来，通过综合评价和学习，并在不断的反向传播过程中选择和优化这些特征，将特征提取变为一个自学习的过程，通过这种方法找到分类性能最优的特征。LeNet?5已经成功应用于银行对支票手写数字的识别中。

为此，本文将卷积神经网络LeNet?5应用于列车车号字符的识别中，为了使之适用于列车车号字符的识别需求，去除掉了LeNet?5中的一些针对手写字符识别而特别设计的连接方式及参数，并在此基础上，改变网络中各层特征图的数量以形成新的网络模型。

1 LeNet?5的改进

卷积神经网络可以从很多方面着手改进。诸如多层前馈网络，可以考虑在误差函数中增加惩罚项使得训练后得到趋向于稀疏化的权值，或者增加一些竞争机制使得在某个特定时刻网络中只有部分节点处在激活状态等。本文主要从卷积神经网络的层次化以及局部邻域等结构上的特点入手，考虑卷积神经网络中各层特征图数量及大小对网络训练过程及识别结果的影响。

以LeNet?5结构为基础，去除掉LeNet?5中的一些针对手写字符识别而特别设计的连接方式及参数，得到改进后的神经网络。在此基础上，改变网络中各层特征图的数量以形成新的网络模型。定义一种新的网络模型，将其命名为LeNet?5.1，该网络结构与LeNet?5基本相同，主要做出以下改变：

（1） 将原先LeNet?5所采用的激活函数由双曲正切函数修改为Sigmoid函数，此时，网络中所有层的输出值均在[0，1]区间内，输出层的最终结果也将保持在[0，1]区间内。

（2） 省略掉F6层，将输出层与C5层直接相连，连接方式为全连接，而不是原LeNet?5中所采用的径向基函数（RBF）网络结构。

（3） 简化原LeNet?5中的学习速率。原LeNet?5网络中采用的学习速率为一个特殊的序列，而在本网络中将学习速率固定为0.002。

（4） 输入数据原始尺寸为28×28，采取边框扩充背景像素的方法将图像扩充至32×32。

之所以做以上相关改动，是因为原始的LeNet?5就是专门为手写字符识别任务而特殊设计的，这就造成了LeNet?5网络中相关的预处理及参数的选择过程或多或少均带有一些针对特定问题的先验知识。例如激活函数中参数的选择，学习速率定的速率序列以及数据预处理殊的填充方式等，这些特定的设计使得LeNet?5在其他任务的识别过程中并不一定适用，或者需要进行长期的观察实验以选得一组针对特定任务的较好的值，造成了LeNet?5不能快速的应用于除手写字符外其他的识别任务中。

2 改进后的网络对列车车号字符的识别

车号经过分割之后为一个个的单字符图像，采用边框扩充背景像素的方法将其归一化为32×32，如图1所示。

由图1中可以看出，待识别的字符图像质量不高，有的数字字符出现残缺、断裂或者严重变形。这都给识别任务提出了一定的挑战。

本文采集到的车号图像来自于不同型号的货运列车。从中选取400幅图像作为训练集，另外选取400幅图像作为测试集。用上一节提出的LeNet?5.1网络进行训练，误分类率曲线如图2所示。可以看出，在LeNet?5.1训练过程中，训练MCR（Misclassification Rate）和测试MCR的变化过程相对稳定，验证了改进后网络结构的合理性。在经过16次的迭代之后，测试MCR降至最低（5.75%），之后基本保持稳定，即16次迭代之后，网络达到了当前的最佳训练效果，达到了收敛状态。这时，训练MCR为0.5%，测试MCR是5.75%。

训练过程中的误分类率曲线

而针对相同的数据，采用原始的LeNet?5进行训练和测试后，误分类率如图3所示。从图3中可以看出，LeNet?5经过了18次的迭代后，测试MCR才达到相对稳定的状态，降至6%，最终的训练MCR为1%。相比之下，经过简化和改进的LeNet?5.1，由于改进了原始的LeNet?5中专门为手写字符识别任务而特殊设计的一些预处理及函数选择等固定模式，并且精简了网络结构，使得LeNet?5.1在列车车号的识别方面具有了更快的训练速度和收敛速度，另外，最终达到的准确度也有所提升。

在证明了改进后的LeNet?5.1网络的合理性之后，增加训练图像的规模，采用10 000幅车号数字字符图像用来训练，5 000幅用来测试。为了与其他方法进行比较，采用相同的训练数据对车号识别中常用的三层BP网络进行训练和测试，这里采用的BP网络隐含层节点数量为450，学习速率采用0.01。实验结果比较如表1所示。从表1可以看出，改进后的LeNet?5.1网络的识别率比BP网络的识别率高出4.62个百分点，在识别速度方面，LeNet?5.1也明显优于传统的BP神经网络。

3 针对车型号字母识别而改进的神经网络及其结果

货运列车车号的组成是由车型号与车号共同组成的，因此还需要对车型号进行识别，车型号中除了有阿拉伯数字字符之外，还有很多表示车种及车厢材质等属性的英文字母，这些英文字母同样采用卷积神经网络来识别。由于车型号很多，初期针对若干常用型号的列车进行识别，以测试网络的性能，后期对全车型进行识别。

3.1 常用列车车型的识别

在试运行阶段主要识别的车型局限于7种主要的车型：C64K，C64H，C70A，C70E，C80，C62AK和C62BK。由于车种都为敞篷车（第一个大写字母C），主要对后面代表该车型载重量的两位数字以及最后代表车厢材质等属性的字母进行识别。考虑到车型号字符串的固定模式，如图4所示，可以分别建立两个不同的卷积神经网络分别用来识别数字和字母，由于之前已经解决了数字的识别问题，接下来主要进行字母的识别。要识别的代表车厢材质的字母共有6个：K，H，A，E，A和B，为了尽可能的避免因字母分割问题而导致的识别错误，把AK和BK分别作为一个整体来识别，那么需要识别的字符组合变为：K，H，A，E，AK和BK。由于识别种类的减少，可以对网络模型LeNet?5.1进行相应的简化，命名该模型为LeNet?5.2。

LeNet?5.2是在LeNet?5.1的基础上进行改动而得到的：

（1） 卷积层C1的特征图由6个减少为4个，相应地，S2层的特征图也由6个减少为4个。

（2） 卷积层C3的特征图由16个减少为11个，相应地，S4层的特征图也由16个减少为11个。

（3） 卷积层C5的特征图个数由120个减少为80个。

（4） 输出分类的数目由10个减少为6个。

另外，卷积层C3层与次抽样层S2层的连接情况如表2所示。

表2的连接方式采用与表1相同的思想，每一列都说明了C3层中的一个特征图是由S2中的那几个特征图结合而成。卷积层C3中第0个至第5个特征图分别与次抽样层S2中的两个特征图相连接，一共6种组合。C3中的这6个特征图负责抽取上一层中某两个特征图所潜在的特征。C3层中第6个至第9个特征图中每个特征图分别对应上一层中的3个特征图的组合，而C3层中最后一个特征图则与上一层中所有的特征图相连接。这样卷积层C3中的特征图就包含了次抽样层S2中多个特征图的所有组合，这样使得卷积层C3抽取到的特征比S2层更抽象、更高级，同时，相对于输入数据，C3层相比S2层具有更好的对位移、扭曲等特征的不变性。

相比LeNet?5.1，LeNet?5.2将网络层中的特征图数量做了相应的削减，减少了网络中可训练参数的数量。

实验数据来自以上提到的7类常用车型。经过前面过程的定位和分割之后，将分割之后代表车厢材质等属性的字母图像收集起来。本实验中，共收集到6种代表不同车厢材质属性的字母共800幅，其中400幅用作训练数据，另外400幅用作测试数据。

图5为LeNet?5.2使用以上数据训练过程中得到的MCR曲线图。由图5中可以看出，在经过13次迭代之后，测试MCR达到最低的3.25%，并且在随后的迭代过程中基本保持稳定，而对应的训练MCR为0.75%。

3.2 全车型识别

经过对铁道行业标准《铁路货车车种车型车号编码》（TB2435?93）里面包含的所有车型号进行统计，除了10个阿拉伯数字外，包括了除O，R，V，Z四个字母外所有的大写英文字母，总共有32类字符。

训练过程中的误分类率曲线

针对车型号的识别需求，本文在LeNet?5.1的基础上提出了一种新的网络模型，称之为LeNet?5.3。与LeNet?5.2相反，LeNet?5.3是在LeNet?5.1的基础上对网络中各层的特征图数量进行扩充：

（1） 卷积层C1的特征图由6个增加至8个，相应地，S2层的特征图也由6个增加至8个。

（2） 卷积层C3的特征图由16个增加至24个，相应地，S4层的特征图也由16个增加至24个。

（3） 卷积层C5的特征图个数由120个增加至240个。

（4） 输出层神经元的个数由10个增加至32个。

其中卷积层C3层与次抽样层S2层的连接情况参考LeNet?5.2所采用的原则，使卷积层C3中的特征图包含次抽样层S2中多个特征图的主要组合。

与LeNet?5.1相比，LeNet?5.3需要有更多的输出类别，各层的特征图数量也做了相应的增加，以增加整个网络的识别性能。为了验证改进后的LeNet?5.3的性能，收集了大量真实列车车厢图片，经过车号定位和分割之后，将单个的数字字符或者大写字母字符图像尺寸依次归一化为32×32，分别建立训练图像库和测试图像库。

由于LeNet?5.1各层的特征图数量多，因此该网络涉及到的可训练参数也大大增加，这也意味着需要更多的数据样本用于网络训练。若训练集和测试集规模依然采用跟前面实验中一样的各400幅，训练过程中的误分类率曲线如图6所示，图6中的曲线变化非常不稳定，波动较大。测试MCR达到最低点后又突然升高，不能获得稳定的分类结果，训练过程无法收敛。

网络训练过程中无法收敛的主要原因在于相比网络中过多的需要训练确定的权值，数据集规模过小，已然不能满足学习的要求。从特征图角度来看，网络无法通过不充足的训练样本学习到稳定而有效的特征图组合，从而导致了网络不收敛。要解决这个问题需要加大测试样本的数量。

为了训练和测试LeNet?5.3，对数据集进行了扩充：训练图像库包含字符图像4 000幅，测试图像库包含字符图像2 000幅。训练过程中的误分类率曲线如图7所示。从图7中可以看出，经过32次迭代之后网络趋于收敛，并且达到了较好的识别率。

4 结 语

本文针对货运列车车号识别的难题，提出了基于卷积神经网络LeNet?5改进后的识别方法，主要对卷积神经网络中各层特征图数量及大小进行了改进。且与传统的BP网络进行了比较，从实验结果可以看出，改进后的卷积神经网络无论在鲁棒性还是识别率以及识别速度上都优于BP网络，可以很好地胜任列车车号识别任务。

参考文献

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[2] LU S， CHEN B M， KO C C. Perspective rectification of document images using fuzzy set and morphological operations [J]. Image and vision computing， 2005， 23（5）： 541?553.

[3] SHAH P， KARAMCHANDANI S， NADKAR T， et al. OCR?based chassis?number recognition using artificial neural networks [C]// Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety （ICVES）. [S.l.]： IEEE， 2009： 31?34.

[4] CHEN D， BOURLARD H， THIRAN J P. Text identification in complex background using SVM [C]// Proceedings of 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. [S.l.]： IEEE， 2001： 621?626.

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数字化测图实训总结篇（9）

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）17-0-01

一、融合现代信息科学技术，创新基础测量技术教学内容

《基础测量技术》是我校工程测量、地图制图、国土资源调查专业的第一门专业基础课。针对测量学的课程特点，在兼顾课程内容体系的完整性的同时，为了适应测量理论、技术、方法和仪器的最新发展，我们对教学内容进行了较大幅度的调整，并在此基础上，制定了《基础测量技术课程标准》。调整后的教学内容，科学地融合了测量学基础知识与测绘新技术，较好地测量学教学内容继承与发站之间的关系。由于这是新生入学的第一门专业课，而测量学又是理论和实践相结合的一门技术基础课，需要学生转变学习思路，由过去的学习纯理论转变为理论实践相结合，重点提高让学生动手操作仪器的技能。对于入学时的基础较好，接收新知识的能力较强的学生，任课教师可针对不同专业的学生除了讲授要求掌握的内容，可以适当拓宽课本上内容，扩大学生的视野。而对于基础较差的学生只需讲授大纲要求掌握的内容，使他们为以后的专业打下结实基础即可，这要求任课教师要极度耐心与细心，且照顾到全部，才能达到整体掌握此门课，并获得良好的教学效果。

二、突出基础测量技术实践特色，建立数字化测绘的实践教学体系

基础测量技术课程具有理论与实践紧密结合的特点，实践教学是学习和巩固基础测量技术的基本理论知识、培养学生测量仪器的操作技能、掌握数字测图方法的重要环节，是增强实际动手能力、培养创新思维和综合素质的有效途径，在基础测量技术教学中占有重要位置和特殊意义。为了与基础测量技术教学内容和测绘新仪器的发展相适应，更新了实践教学内容，重点进行全站仪、GPS、计算机和数字测图软件为主体的数字化测绘实践教学，制定了相应的《基础测量技术实践教学标准》，规范了基础测量学实践教学实施的内容、方法和过程，自主研发了野外数字测图教学实习软件。在数字测图综合实习中主要采用了全站仪+PDA（或笔记本电脑）、全站仪+草图、动态GPS+草图等三种模式。实验实习彻底改变了“图解”测图实习模式，完全实施数字测图实习模式。

三、创新基础测量技术教学手段和方法，建立数字测图模拟训练系统

根据人才培养的目标和课程内容的需要，不断丰富教育理念，推动教学方法的创新。采用多种教学方法如课堂讲授、习题课、演示课、实习等进行教学，各种教学方法之间既有联系又有区别。每种教学方法都发挥着各自的作用。对于课程讲授，实施“参与式”、“启发式”等多种教学方式，以学生为主体，发挥他们的主观能动性。教学过程中贯彻“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则，通过教师的启发式教学，将教学重心从“教”转移到“学”，最大限度地培养学生的能力，有效地调动他们学习的积极性，增强他们的学习兴趣，发展创造性思维。实践表明，在课堂上大量讲授仪器的操作，学生普遍感到厌倦，等到实习课时，已忘了许多，教学效果不理想。为避免这一弊端，凡是涉及到仪器使用方面，如构造、原理等，在课堂上尽量少讲，着重放在课间实习中介绍，教师现场给予指导。教学手段灵活多样是《基础测量技术》课程教学的另一个主要特色。充分、恰当地使用多媒体、网络课件、网络媒体题库等现代教育技术手段，并在精简授课学时的情况下，保证学习内容和动手操作机会不但不缩减，而且更加丰富和生动，能够极大地激发学生的学习兴趣，端正他们的学习动机。我们还围绕课程开发了全套的多媒体课件，实际授课中以多媒体教学形式为主，并结合板书、实例教学、现场教学等多种形式开展教学。为了提高教学质量，改善教学效果，我们引入了一个专用的数字地形测量模拟训练系统，为学生提供了一个室内的测量训练环境。在地形模型上设置有观测目标及观测标志，学生可应用固定在模型四周仪器钢架上的全站仪进行观测练习，测量计算的点位信息将通过计算机控制，可以直接投影在大屏幕上，具有很好的模拟训练效果以及可视性。数字地形测量模拟训练系统的建立与应用，提高了学生实习实验的教学效果，解决了测量学实习实验必须全部到野外的局面，减少了天时、天气条件对现代测量学实习实施的影响。

四、改革传统考核机制，创新现代测量学考核评价体系

结合基础测量技术的课程特点，考虑到传统考核方法只注重卷面成绩的片面性，课程组积极探索科学、公正、客观和全面的考核评价机制，注重对基本理论知识、分析问题能力和综合素质的考核评价，将对学生的考核评价贯穿于整个教学过程，形成了一套完整的基础测量技术考核评价体系。理论部分采取闭卷考试成绩与平时成绩相结合的考核评价方式，其中卷面分数占总成绩的90%，平时作业与实验成绩占总成绩的10%；综合实习部分采用实习测验成绩、教师评分、技能考核成绩相结合的考核评价方式进行。

五、结束语

经过近几年的课程建设和教学内容改革，《基础测量技术》课程的教学大纲、实习指导等教学文件齐全，具有相当的合理性和先进性。但是本课程教学内容的改革还只是初步的，实践环节的教学时间还是太少，今后我们将根据人才培养目标和课程内容需要，不断丰富教育理念，按照产学结合的模式，推动教学方法的创新。使得教师的授课与学生的学习达到最大程度的和谐统一。

参考文献

[1]徐景田，陈刚.对《地形测图》课程教学改革的探讨[J].北京测绘，2004，（3）.

数字化测图实训总结篇（10）

根据教育部高等学校测绘学科教学指导委员会指导意见，测绘工程专业的培养方案中，应至少安排8门必须的测绘专业技术基础课程，分别为测绘学概论、数字化测图原理与方法、误差理论与测量平差基础、大地测量基础、空间定位技术与应用、摄影测量与遥感、地理信息系统、地图学。

2)岗位能力分析

通过对山东正元地理信息工程有限责任公司、山东明嘉勘察测绘有限公司、淄博市勘察测绘研究院等测绘甲级资质企业的调研，分析测绘行业的岗位设置情况，确定了对应岗位能力要求及相应的课程。

3)课程体系构建

课程体系共分为基础知识课程、专业知识课程、实践及素质训练课程及创新能力训练课程四个模块。①基础知识课程主要培养学生的基本科学素养，为专业课程学习做铺垫，开设高等数学、计算机基础、大学物理等课程。②专业知识课程主要培养学生满足企业外业测量和内业处理岗位能力需求，胜任相应的岗位工作，开设测量学、大地测量学基础、工程测量学等以“外业”为主的课程，开设地理信息系统、遥感原理与应用等以“内业”为主的专业课程，培养学生在工程测量、数字化采集、图形、图像处理等方面的专业知识。③实践及素质训练课程开设数字化测图实验等校企共建课程，开设数字化数据采集实习、地理信息系统实习等实践课程。为培养学生发展所需的人生观、文化基础、职业人生规划和通用能力等基本人文素质和职业素质，开设马克思主义基本原理、思想品德修养与法律基础和大学生发展与职业规划等课程。④创新能力培养课程则包括测量程序设计、MATLAB空间数据处理等课程，通过这些课程的学习和参加大学生技能竞赛、教师的科研课题等途径，张扬学生个性，培养学生的创新意识和综合素质。

2课程建设

1)专业优质核心课程建设

以省级精品课程《测量学》为龙头，结合测绘企业岗位能力需求，依据《山东理工大学核心课程建设标准》，与企业密切合作完成10门优质核心课程建设，形成共享型专业教学资源。

2)双语教学课程建设

根据《山东理工大学双语教学课程建设标准》，选择比较成熟的课程《MATLAB空间数据处理》作为双语教学建设的课程;通过三年的建设，完成英文教材引进、教学大纲、考核大纲、授课教案、教学课件、讲课录像等工作;并且在教改项目立项、进修提高、报奖等方面给予一定支持。

3)校企共建课程建设

为了尽快达到培养学生满足企业岗位能力需求，熟悉企业作业模式和规范要求，对于实践性比较强的课程如数字化测图实验、数字化绘图软件等课程开展校企共建，即按照企业的工作流程、岗位技能和综合素质的要求，确定课程结构、选择课程内容、开发专业教材、共同组织教学;在实施中采用“校企交替”的形式组织教学，先由学校的专业教师进行课程基础知识讲授，再由企业的一线工程师进行实际项目的实战技巧讲解，将企业最关键的技能、最重要的素质提炼出来，融入课程，提高课程建设的质量。

4)实践教学课程建设

按照课程知识关联度，整合原来单一课程的实习与设计，形成以《测量学》、《地图学》和《数字化绘图软件》三门课程内容为主体，以“外业数据采集”为核心的数字化数据采集实习;以《地理信息系统》和《GIS工程实践》两门课程内容为主体，以“空间数据处理”为核心的地理信息系统实习;以《摄影测量学》和《遥感原理与应用》两门课程内容为主体，以“图像数据处理”为核心的摄影测量与遥感实习;以《大地测量学基础》、《GNSS原理与应用》和《工程测量学》三门课程内容为主体，以“工程控制与施工测量”为核心的大地测量实习;以全部专业课程内容为主体，以“工程项目设计与实施”为核心的生产实习、毕业实习和毕业设计。实践环节全部实现校企共建，充分发挥产学研基地和校外实训基地的作用，提高学生的实践动手能力、协调组织能力和对外沟通能力。

数字化测图实训总结篇（11）

项目教学是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习、掌握教学计划内的教学内容，通过项目的形式进行教学。项目教学法的核心是不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，学生在这个过程中锻炼各种能力。教师不再居于教学中的主导地位，而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。

一、教材分析

电工与电子技术是中等职业学校电类、机电类等专业必修的基础课程。通过本课程的学习，学生掌握必备的电工、电子技术基础知识和基本技能，具有分析和处理一般问题的基本能力，具备继续学习后续专业课程的基本学习能力。三明工贸学校使用的教材是由彭佩烘、吴荣祥主编，科学出版社出版的中等职业教育“十二五”规划课程改革创新教材《电工与电子技术》。该书的编写以教育部2009年新颁布的教学大纲为依据，本着必需、够用、实用的原则。在结构上强化做中学、做中教的指导思想，针对课程性质，加入实践项目和任务，在理论知识处理上设计了探究性操作等活动。内容安排上以技能实训作为教学单元的总结与提高，将关键知识点、基本技能融合在项目教学过程中。该书图文并茂，穿插阅读材料、拓展延伸，以增加本书内容的知识性、趣味性，力求改变以往教材大多以文字叙述为主的风格，提高学生的阅读兴趣。“八路抢答器的制作与调试”是本教材第八单元“数字电子技术基础”中实训8.2内容。该单元教学要求学生安装一个八路抢答器，学生通过仿真训练、自主探索、实操实训，掌握八路抢答器安装步骤和流程，熟悉元件的插装工艺，具备焊接和安装技能，了解装接工岗位职责，增强规范意识，提升学生的职业素养。

二、学情分析

（一）专业培养目标分析

培养学生的专业技能、职业素质和关键能力，经过专业理论和技能的学习能够适用工作岗位的需要。

（二）知识基础、能力基础分析

许多学生文化基础薄弱，自主学习的能力亟须提高，学习习惯有待培养。知识基础为完成电工与电子技术所有基础内容的学习。能力基础为能运用Protel进行42电子绘图并生成PCB图；能初步运用电子线路仿真软件Multisim10对电路图进行仿真；能识别电阻、三极管、集成块等元件，能进行基本元器件的测试；具备一定的电子装配能力；能熟练使用万用表、正确使用示波器进行电路检测。

（三）心理状况分析和对策分析

学生通常对理论学习失去兴趣，学习积极性不够，自信心不强。他们注重直观的看与做，善于实践的学习，对于动手实践积极性比较高。因此，可以以行动为导向，任务为驱动，加强实践规范性的引导；精心设计教学，鼓励学生积极参与；实行学中做，做中学，以学做一体为导向，激发学生的学习热情，使学生想学、能学、易学，真正掌握实际、实用的技能，从而克服厌学情绪，恢复其学习的自信心。

三、教学目标及重、难点

（一）教学目标

知识目标为知道74LS148、74LS279、74LS48、NE555等集成块引脚功能和内部结构；知道数码管种类与工作原理；掌握抢答器的结构与电路原理；掌握抢答器的装配与电路调试；掌握抢答器的典型电路故障分析、检测与维修。能力目标为培养学生自主利用网络获取信息资源的能力；强化学生电脑绘图的能力；强化学生利用电脑进行电路仿真、验证的能力；培养学生自主探究能力；培养学生电子产品装配与调试能力；培养学生电子产品故障分析、检测与维修能力。情感目标为激发学生学习专业兴趣，体验学习的快乐和成就感；培养学生团队合作的意识；培养学生科技创新意识；激发学生探究科学的兴趣，培养其科学素质。

（二）内容分析

教学重点为八路抢答器的结构与电路原理；八路抢答器的装配与调试。教学难点为八路抢答器故障分析、检测与维修。关键点为调动每个学生学习的积极性，通过自主探究、动手实践，达到学以致用的目的。充分发挥学生的个性特长，让学生体验成功感，变“要我学”为“我要学”。

四、教学方法

以项目教学法为主线贯穿整个过程，综合运用任务驱动法、引导探究法等教学方法。采用小组合作法、实验探究法、头脑风暴法、系统分析法、卡片展示法、角色扮演法，在项目实施中相互评价，多方位、多角度提高学习兴趣。采用信息化技术手段，建构“理实一体、仿实一体、教学材料与教学媒体一体”的三位一体教学模式。充分运用网络、教学资源平台、仿真软件、QQ、微信等多种信息化手段，采用多媒体“班班通”教学设备、绘图和仿真机房、课件、视频、“理实一体化”的实训室等教学资源，优化学习环境，加强校、企、师、生多重互动，延伸课堂。

五、教学资源

教学用具为“班班通”教学设备、绘图和仿真机房、电子装配实训室、多媒体课件、抢答器电路图、项目任务书、评价表。学生用具为八路抢答器套件、Protel软件、Multisim10电子线路仿真软件、电脑、智能手机、QQ软件、微信软件、数字电路开发板、万用表、示波器、稳压电源、焊接工具等。

六、教学过程

（一）搜集信息

在学生活动方面，应在课前在网络上搜索相关资料，包括抢答器工作原理；74LS148、74LS279、74LS48、NE555等集成块引脚功能和内部结构；扬声器种类与工作原理；数码管种类与工作原理；TTL、CMOS数字集成电路的区别；电子产品装配工艺与要求；抢答器典型电路故障分析。同时，完成八路抢答器电路图手工绘制。在教师活动方面，教师应该给出八路抢答器电路图及功能要求，让学生根据“八路抢答器”“声光型”“数码显示”“555”等词条，利用百度、搜狗等搜集相关信息；利用QQ群、微信、校园网，指导学生手工绘制抢答器电路图。此设计的目的是利用网络资源，优化学生的学习过程，培养学生自主利用网络获取信息资源的能力；增强学生识图、绘图能力。

（二）制订计划

此环节占1课时。在学生活动方面，首先是根据项目目标进行小组分组和角色分配。选出1名小组长，负责任务分配、协调任务实施，并进行过程记录等。然后是小组合作探讨八路抢答器学习和装配计划。在教师活动方面，首先对学生进行分组，每组3人。然后利用多媒体“班班通”设备，采用头脑风暴法、系统分析法、小组工作法、卡片展示法等手段，引导学生进行分组讨论，形成学习和装配计划。最后根据学生计划，形成统一的任务书。此设计的目的是培养学生分析问题、解决问题的能力，增强学生与人沟通及团队合作意识。

（三）项目实施

此环节占8课时，包括绘制电路图、仿真、验证，实验探究，电路装配，调试与故障排除四个部分的内容。绘制电路图、仿真、验证环节占2课时。在学生活动方面，以小组为单位完成：利用Protel软件绘制电路图；生成PCB图；以小组为单位在Multisim10电子线路仿真软件上进行仿真、验证。在教师活动方面，在机房中利用绘图软件和多媒体设备，引导学生完成八路抢答器电路图的绘制并生成PCB图；利用Multisim10电子线路仿真软件上进行仿真、验证；在机房中巡视，随时解决学生困难。此设计的目的是强化学生电脑绘图的能力；强化学生利用电脑进行电路仿真、验证的能力；激发学习兴趣，体验学习的快乐和成就感。实验探究环节占3课时。在学生活动方面，根据原理图选择、检测元器件；在数字电路开发板上完成抢答器的组装、调试；在“数字电路开发板”上进行探究、分析包括探究74LS279的2、3和11、12引脚的连接方式，探究74LS148的优先编码功能，探究74LS148的EI、GS端以及74LS48的LT、RBI、RBO端等各个引脚的功能，探究声响电路声音偏小的改进，例如扬声器改接到三极管的集电极、不用三极管只要通过耦合电容把扬声器直接接到555输出端等。在教师活动方面，巡视学生测试元件的过程，检查学生万用表使用和元器件检测情况，记录学生存在的问题并加以指导。指导学生在数字电路开发板上进行组装、调试。指导学生在“数字电路开发板上”进行探究。此设计的目的是强化操作仪表的能力，培养学生电子产品装配与调试能力，培养学生自主探究能力，培养学生良好的科学态度、情感与价值观。电路装配环节占2课时。在学生活动方面，根据PCB板准确规范装配电路；小组长负责装配后的检验；分小组探讨如何调试电路，讨论调试步骤及各测量点。在教师活动方面，借助实物、Flas讲授演示电路装配方法；巡视学生装配过程，记录存在的问题并进行个别指导和答疑解惑；提醒学生注意装配的技术要领。此设计的目的是培养学生电子产品装配能力，培养学生规范操作意识，充分发挥学生的课堂主体作用，培养学生思考、自主学习能力。调试与故障排除环节占1课时。在学生活动方面，根据调试步骤，对产品进行通电调试，准确对电路各测量点进行检测，观察电压有效值、输入或输出波形，完成任务书中相应内容。根据观察到的现象，小组讨论，得出结论，分析故障原因并排除故障，把相应内容填入任务书。在教师活动方面，示范示波器正确的操作过程。强调注意事项，巡视学生实操过程，记录学生存在的问题并加以指导，检查各小组测量出的波形、电压等数据，引导学生分析故障并加以排除，归纳各小组在抢答器制作中出现的问题，并总结出抢答器常见故障及排除方法。此设计的目的是培养学生电子产品调试、故障分析、检测与维修能力，学生参与问题的解决，增强其学习信心。

（四）评价总结

此环节占1课时。在学生活动方面，各小组成果展示，展示在数字电路开发板上的组装、探究成果；展示在电路板上的装配成果；各小组对以上两个项目情况，根据评价表充分利用角色扮演法、小组工作法、卡片展示法，进行自评和互评；各小组进行分析、交流、反思、提高，总结成功经验，查找不足之处。在教师活动方面，教师用任务书和评价表对各小组完成的两个项目进行评价；教师总结抢答器实训教学中存在的问题和注意事项；归纳各小组抢答器成品的故障并总结出抢答器常见故障及排除方法；对学生的实验、探究、制作给予肯定，并指出不足和改进方向。此设计的目的是让学生参与教学评价，帮助学生认知行业标准，明确自己的知识和技能水平；培养学生竞争意识和主动思考的探索精神。

作者:彭佩烘 单位:三明工贸学校