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“围”与“透”虽然被应用到了现代艺术设计中,但是实际上“围”与“透”根本的来源还是中国传统的中国画,在传统中国画中“围”与“透”作为一种重要的艺术形式,巧妙地运用就能够让画面变得更加生动、明亮、意境空灵。而环境设计中的“围”与“透”主要就是讲求将环境进行分隔和过渡让环境在具有一定的空间感,又有足够的通透感,并且现代材料的不断发展,让分隔和过渡时能够有更多的选择,但是“围”与“透”运用的技巧要熟练还必须要对“围”与“透”的理念进行更多的研究。所谓的“围”与“透”,更多时候就是让空间灵活的分隔、过渡、组合,从而实现一定的虚实结合的效果增强美感,让空间互相独立的同时又能够互相交融,不仅仅是增强美感也在一定程度上增强了环境空间的实用性。“围”与“透”来源于中国画的艺术构图方式,在中国画构图中讲究布局章法,而应用到实际的环境设计中就是讲究对空间的合理安排,让空间的组合排列有一定的秩序,有一定的节奏,从而让环境能够产生像绘画般的艺术效果。尤其是室内设计中的“围”与“透”设计,就是要让当以一个室内设计能够形成一幅画的效果,在让单一环境空间实现虚实结合、动静自如效果的同时再与周围的环境以及空间更好地进行组合、堆叠,从而增加“围”与“透”这样一种表现形式的巨大魅力。
2.环境艺术设计中“围”与“透”的应用
2.1环境艺术设计中“围”与“透”的好处
(1)增强含蓄美
实际上现代空间设计中的“围”与“透”还是传统的绘画设计、园林设计与现代建筑设计的一种结合衍生体。在古代建筑设计与周围环境布局中就讲究一种含蓄美的表达,讲究整个图幅的收放自如,利用环境来创造环境,从而也就带动了室内设计的发展,逐渐让建筑与环境相容的表达方式出席那在了室内的设计中,同样利用空间的组合来让室内设计能够有更强的艺术表现力。创造出的“围”与“透”相容的环境实际上也就有了一种“曲径通幽”的含蓄之美,同时再利用各种衬托手法,各种各样的对比手法来增强这样一种设计的东方美。
(2)虚实结合
“围”与“透”的应用也是来增强室内设计的一种虚实结合之美,通过空间设计的虚实结合来体现环境的变化,在设计中增加一些“透”创造出一种虚空间的感觉,从而放大整个空间给人的感受,增大空间的实际大小;同时在过大空间中巧妙地利用“围”来对空间进行有效的分隔从而又把空间独立开。巧妙地在环境设计中应用“围”与“透”就能够提高空间的虚实效果,让空间富于灵动。
2.2环境艺术设计中“围”与“透”的表现
(1)空间的对比
“围”与“透”应用过程中常常会利用到不同空间之间的对比,对比是多种多样的,可以是空间的大小对比,也可以是空间的排列对比,也可以是空间的色调对比,高矮的对比等等,通过对比就能够自然体现出空间的变化与通透。
(2)空间的过渡
当然“围”与“透”的设计中最重要的还是空间的过度,不同空间之间的过渡就是透的重要表现形式,利用不同的过渡手法和材料来创造一个“过渡空间”,有利于空间之间的组合,也有利于空间的对比。
(3)运用分隔
“围”与“透”设计中,空间的分隔就是创造“围”的效果的,只有利用空间的分隔才能够让空间布局更加的实用合理,也能够有更强的美感。运用分隔更加重要的作用就是让空间之间出现一定的独立性,就像建筑与周围环境,必须要有相应的分隔以区分室内与室外等。
(4)虚空间的加入
在“围”与“透”中“虚空间”的应用也是必不可少,往往会通过玻璃透光,增强亮度,甚至是利用镜面等方式来扩大室内的实际空间大小,可以自如的通过这样一些方式来增加环境的大,也可以让空间有一定的缩小效果,从而让空间与环境之间出现一定的分隔,增强室内感等。
3.结束语
在十余年的数控技术教学实践中,作者以从知识到能力的转化为契机,在传授数控理论知识的同时,更加注重学生实践能力的培养,逐步摸索出一套适合学生能力发展的数控技术实践性教学模式。
2.1实践性教学方法的提出
《数控技术》是比较偏重实践性的课程,特别是一些相关的程序、概念,比较抽象,学生不容易理解,听起来比较枯燥,学生兴趣不是很高。在教学中加强课程与专业的联系、课程与实际应用的联系,开展实践性教学改革是全面提高教学质量和教学效果的有效方法和手段。笔者认为,运用现代教学理论,积极探索实践性教学模式,切实提高应用性学科教学质量,是《数控技术》教学改革的一种有效尝试。
2.2实践性教学的指导思想
“教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事学习、活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的知识与技能和方法,获得广泛的活动经验。”这是开展实践性教学模式研究的指导思想。
2.3实践性教学三法
授课过程中,除了讲解、提问和答疑等常用的方法外,笔者结合《数控技术》课程本身的特点,探索并完善了以案例式教学法、探讨式教学法和现场式教学法为代表的实践性教学三法。
2.3.1案例式教学法
案例式教学法主要是通过列举实例,提高学生临场解决实际问题的能力,引导学生对一些特殊情境进行思考的一种教学方法。
案例教学的目标是让学生像一个真正的老师那样去思考问题、分析问题、解决问题,用综合的观点来审视教育现象,案例答案的不确定性增强了学生面对教学实践中的不可预期性问题的应对策略和能力。通过各种各样的案例演示,学生不仅接触到各种社会现象,而且这些针对性的演练对于学生毕业后走上社会,在经济的大舞台上施展才华无疑具有很强的使用价值。
本文介绍在《数控技术》授课过程中,案例教学法的一个典型应用。如图1所示的切削零件,通过示例,介绍数控编程的基本方法。用螺纹切削复合循环G76指令编程,加工螺纹为M60×2,工件尺寸见图,其中括弧内尺寸根据标准得到。
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N1T0101(换一号刀,确定其坐标系)
N2G00X100Z100(到程序起点或换刀点位置)
N3M03S400(主轴以400r/min正转)
N4G00X90Z4(到简单循环起点位置)
N5G80X61.125Z-30I-0.94F80(加工锥螺纹外表面)
N6G00X100Z100M05(到程序起点或换刀点位置)
N7T0202(换二号刀,确定其坐标系)
N8M03S300(主轴以300r/min正转)
N9G00X90Z4(到螺纹循环起点位置)
N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2
N11G00X100Z100(返回程序起点位置或换刀点位置)
N12M05(主轴停)
N13M30(主程序结束并复位)
2.3.2探讨式教学法
探讨式教学法的实质,首先就在于它不仅是“教”或“学”的过程,而且是一种全体参与的过程。要充分发挥学生的主体性,让他们参与到你的整个教学中去,激发他们的学习兴趣,才能提高教学质量。其次,教学的本质是一种师生交往、交流、互动、对话的活动。在这样的活动中,老师作为一种知识资源出现在学生面前,应成为学生学习的合作者、促进者,而不是教材的代言人。所以教师应该学会在适当的时候设计适当的问题,从而有效地提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,提高教学效果。
《数控技术》这门课知识点多,相辅相成,完成一个项目需要较严密的逻辑思维能力。在编程学习阶段,可以把学生分为几个学习小组,共同完成。实践的结果表明,在互相讨论又各有其责的学习氛围中,对知识的提高与巩固有很大的帮助,同时也培养了他们的团队合作精神。
例如,在讲授绝对坐标编程和增量坐标编程两种编程方法之前,通过学生讨论,预测出其不同的用法,在这个预测和探讨的过程中,学生已经对两种编程方法的不同有了初步认识。此时讲授起来,学生易于接受,学习的积极性也高。
方法一:用绝对坐标编程
N001G92X0Y18LF
N002G90G02X18Y0R18
F100S300M03LF
N003G03X68Y0R25LF
N004G02X88Y20R-20M02LF
方法二:用增量坐标编程
N001G91G02X18Y-18R18
F100S300M03LF
N002G03X50Y0R25LF
N003G02X20Y20R-20M02LF
2.3.3现场式教学法
因数控技术本身的特点,要求我们必须做到理论与实践相结合,加大现场式教学力度,突出技术的应用性,并要强调教学内容的可操作性。
对于机床操作教学,应尽可能地让学生多摸、多动机床,尤其是手动(JOG、ING)工作方式,对于缺乏实际经验的学生来说,其效果是显而易见的,而且便于控制手动的安全性。
数控编程是数控机床学习的重点,在了解数控手工编程指令的基础上,可由教师指导学生装夹工作,指明欲加工的内容和将要使用的刀具,用单步运行的方式逐段运行程序,边运靠边讲解,可收到事半功倍的效果。
3应解决的几个问题
3.1学生学习观念的转变
首先,学生应转变被动的学习观念,树立自主学习的理念,增强主体意识和自我建构意识,主动参与教学、积极思考、大胆探究。其次,要加强合作意识和能力的培养,学生之间应建立良好的学习合作关系,沟通交流,共同探究。
3.2教师综合素质的提高
教师本人要具备科学研究和创新的基本能力,而且教师必须站在知识的前沿,用自身的创新成果不断丰富和补充教学内容。教师还应提高教学的专业化程度,组织好研究性课程。
3.3网络教学资源的建设
实践性教学的形式与内容是开放的,因此优质的网络教学资源是实施研究性教学的重要保障。网络教学资源的建设应保证内容丰富、开放和动态,以提供研究性教学需要的资料和信息。教学网站中应当构建一个开放、互动的教学平台,并创建各种虚拟的研究环境,为学生参与和自主开展课题研究创造条件。
3.4数控仿真实践教学
由于数控设备投资较大,并且操作过程具有较大的危险性,通过引入数控仿真教学,使学生在机房能够模拟数控机床加工工件,并且基本上与实践加工现场相似,这既能节约数控实践教学的成本,又满足了大量学生实践能力培养的需求。具体教学过程:运用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三维软件进行零件建模,并自动生成刀具轨迹和NC代码(或者根据图纸手工编程)后在南京宇航、VNUC仿真软件上进行仿真加工,以验证程序是否正确,同时又能熟悉机床操作面板各个按键的作用;此仿真实践教学过程既体现先进制造技术内涵,又充分培养学生设计、分析和动手操作的能力。
4结束语
作者主要从事数控技术等课程的教学,并主持相关科研活动。多年来,通过实践总结,摸索出实践性教学模式在数控技术教学中的应用。实践性的教学模式,教师应根据课堂教学的学习内容,创设教学情境,提供必要的学习材料,让课堂充满研讨、探究、思考的气氛。在实践活动中,让学生享受把所学的知识运用到生活实际中去的体验感受和乐趣。培养学生灵活运用、解决实际问题、大胆创新等综合能力。2004年,作者获新疆大学《数控技术》讲课比赛一等奖,《数控技术》课被评为新疆大学精品课程,并于2006年申报自治区精品课程,这是实践性教学模式在数控教学领域成功的一个例子。
参考文献:
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[3]郑洁.《数字电子技术》课程实施研究性教学的探索[J].电气电子教学学报,29,(6):96.
电脑横机的类型很多,但是其控制系统大同小异,控制流程大体为:输入设备、打版系统、存储介质、控制系统和执行单元。其中打版系统的作用主要是生成花型文件,花型文件借助存储介质输入控制系统,控制系统通过解析花型文件,从而产生控制信号,最后将这些控制信号发送给执行单元来协调完成纺织工作。
2嵌入式系统
嵌入式系统以整个硬件设计为基础来实现自身功能,而一些应用程序的管理以及硬件的分配需要软件的帮助,这样便于开发程序。嵌入式操作系统经历了四个发展阶段,首先是嵌入式算法阶段,该阶段没有操作系统,主要是通过汇编语言来直接控制系统,因此整个系统相对较为单一,工作效率也相当低,用户对接较为困难。在嵌入式算法的基础上又发展了一种简单的操作系统,该系统主要以嵌入式CPU为核心,其特点是功能简单,成本较低,工作效率高,所用操作软件较为专业化,兼容性和扩展性较好,但是在处理用户界面时还不是特别容易。因此嵌入式操作系统阶段又发展成为一种嵌入式的通用操作系统,此阶段的嵌入式操作系统兼容性较好、工作效率较高、体积小、扩展性较好,而且用户界面友好。目前正在飞速发展的一个阶段是以Internet为基础,Internet的接入为嵌入式系统提供了强大的网络运作功能,这是嵌入式操作系统的需求,也是其飞速发展的一个标志。开发嵌入式系统主要是选择操作系统,选择原则包括:
(1)兼容性,操作系统是否具有兼容性在各异的平台或者各异的系统上显得尤为重要,良好的软件兼容性可以使系统在不同的平台上方便地运行,或者通过简单的微调就可以运行。
(2)实时性,嵌入式操作系统的应用广泛,因此需要其对各种异常或者各种命令随时随地做出回应。
(3)丰富的资源信息,这对提高系统开发的效率起着至关重要的作用。
(4)定制能力,硬件系统各不相同,因此要求系统的定制能力也相当的高。
(5)成本,这是任何一个开发商对产品都必须要考虑的问题。
(6)中文支持度。基于上述的因素,在选择操作系统时要慎重,而Linux操作系统是最符合上诉原则的操作系统。Linux操作系统稳定性较高,性能较好,支持各种不同的任务,可以调试结构,资源丰富,成本较低,结构多变,应用广泛。
3软件流程软件的基本框架
唯有建立在浓厚学习兴趣基础之上的学习,学生才能感受到学习的乐趣,主动参与、积极探究,这样才能取得教学的成功。数学如果只是就知识本身进行教学是枯燥无味,呆板沉闷的,除了概念就是定理,除了数字就是字母。而将数学教学与现代信息技术结合起来,就可以将数学教学置于生活这个丰富多彩的平台上,让数学教学融入生活,这样更能数学所特有的美,从而达到吸引学生注意力,激发学生学习兴趣的目的。如在学习“圆的认识”这一节时,我们可以利用现代信息技术强大的图文声像处理效果与特殊的演示功能来向学生直观而生动地展现现实生活中所存在的各种圆,夜空的明月、冉冉升起的太阳、石子投入水中所形成的圆形波纹、各种圆形的建筑标志等等,并配以动听的背景音乐。视听结合,带给学生多种感官上的刺激,既可以让学生欣赏到优美的图片与风景,同时也可以让学生直观地认识圆的重要性,这样可以激起学生浓厚的学习兴趣与强烈的探究热情。这样的教学比起黑板加粉笔的传统教学更加富有生机与活力,更加符合初中生的心理特点、生理特征与认知规律,从而改变以往学生认为数学抽象枯燥、难学难懂的认识,让学生对数学探究产生强烈的欲望与动机。
二、运用现代信息技术引导学生主动探究
现代教学提出学生并不是信息的被动接受者,而是主动构建者,是真正意义上的学习主体。在具体的教学中,我们要引导学生以主体身份来展开主动探究,让学生充分运用旧知来不断地学习新知,从而将学生的探究活动引向一定的深度和广度,让学生在学到知识的同时掌握方法、提高技能,掌握基本的数学思想与方法,得到数学素养与综合能力的整体提高。现代信息技术不仅可以为我们提供更为丰富有效的数学素材,而且可以为学生提供一个互动探究的平台,引导学生展开的积极探究活动。如在学习“轴对称图形”时,我们就可以利用现代信息技术向学生直观而动态地展现现实生活与大自然中所存在的轴对称图形,以丰富的数学资源来开阔学生的视野,将学生的数学探究活动引向一个更为宽广的平台。在学生有初步认知的基础上,教师再利用现代信息技术的动态模拟功能来向学生展现沿对称轴折叠后完全重叠这一现象,这样便可以加深学生的认知,从而使学生展开独立思考与积极思维。在此基础上我给予学生亲自动手操作的时间,让学生充分利用手边的材料在小组内展开积极的合作与交流,这样可以让学生获得更为直接的经验,更加利于学生的理解,更加利于学生探究活动的开展。
三、运用现代信息技术培养空间想象能力
空间想象能力是学生学好几何的关键,初中生空间想象能力薄弱,这正是制约几何教学的重要因素。要实现几何有效教学就必须要重视学生空间概念的建立,培养学生空间想象能力,这样学生才能更好地学习几何。由此可见空间想象既是学好几何的关键,同时也是几何学习的重要目标。现代信息技术具有强大的演示与转化功能,可以在实物与图形之间实现转换,从而避免了传统教学中依据图形枯燥而单纯地讲授,而是将平面图形与具体的实物结合起来,使得教学更加立体化、动态化,这样更加利于学生空间想象能力的增强与培养。如在学习“圆与圆的位置关系”这一内容时,我们就可以充分利用现代信息技术的强大优势来直观而动态地移动圆,通过圆位置的移动来让学生清楚而直以地观察到两圆位置关系的变化。这样不仅可以让学生通过直接观察来获取感性认知,并由此上升为理性认知,更为重要的是可以让学生将具体的位置关系抽象的理念与具体的形结合起来,让学生在头脑中建立空间概念,学生才能达到对此部分知识的真正理解与灵活掌握,并在学习的过程中逐步培养起起空间想象能力。
四、运用现代信息技术突破教学重难点
数学具有很强的抽象性,而学生正处于认知的初级阶段,以具体形象思维为主,尚未形成抽象逻辑思维能力,二者之间的矛盾正是一直以来数学教学低效的主要原因。如何有效地突出重点、突破难点,让学生深刻理解,这正是广大数学教师最为关注与不断探索的重要课题。现代信息技术具有丰富的表现力,可以将那些抽象枯燥而深奥的几何概念、定理等以直观而形象的画面、图片与实物等展现出来,化抽象为形象、化无形为有形、化繁琐为简单,可以为学生提供丰富的感知表象,从而架起由学生的具体感知到抽象思维飞跃的桥梁,更好地突出重点、突破难点,加深学生的理解与掌握。如圆柱、圆锥的侧面积的推导,以往的教学采用实物模型演示,只能展现其结果,并不能将其过程直观而动态地展现出来,这让教师的讲解不充分,学生的理解不透彻。采用现代信息技术可以有效地突破这一难点,我们可以利用现代信息技术所特的功能来将圆柱沿着一条母线剪开、旋转,将其由立体图形到平面图形互相转换的过程动态而直观地展现出来,将其运动的轨迹标注出来,这样便可以让学生认识到“圆柱底面圆的周长即它展开的长方形的一边,母线即长方形的另一边”,完成“圆柱的侧面积即展开的长方形的面积”这一转化,让学生真正理解这一知识点。
五、结语
由于水利工程建设项目的质量受多方面因素的影响,工程质量与施工单位的施工技术、管理能力及监理单位的监理力度等方面有关。由于水利工程在很大程度上受施工人员的技术及施工单位人员流动性较强等因素的直接影响,导致有效的水利自动化监督控制工作难以开展,而施工单位缺乏能力较强的技术人员及监督管理人员,导致水利自动化监控系统建设的质量检测技术仍较为落后。水利自动化监督控制涉及到多方面的知识,要求技术人员必须具备工程管理、自动化管理以及自动化控制等综合性知识,然而这种综合性人才比较缺乏,导致水利自动化监控系统建设的质量难以得到有效保障,技术人员的缺乏在很大程度上制约着我国水利建设的发展。
2无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用
在技术不断更新与发展的年代,无线通信技术也在不断发展,水利自动化监控系统在技术的支持下也迅速发展。目前我国无线通信技术正在不断发展与完善,实现了水利监控系统的智能化与自动化。无线通信技术在水利监控系统中的应用越来越广泛,在水利监控系统中,包括水利工控监控系统、水利水情自动化监测系统、水利综合监控系统,而这三大系统中又包括多个子系统,因此水利自动化监控系统具备明显的复杂性。
2.1在水利水情自动化监控系统中的应用
水利水情自动化监测系统将农村的雨水、水利情况等情况作为监测对象,因此监控系统建设一般设置在农村或者深山区。水利水情自动化监控系统包括雨水情自动化监测系统及农田水利自动化监测系统,这两个子系统之间既有联系也有一定的区别。前者主要是根据雨水量及雨水期等相关情况对汛期各时段的水位进行监督控制,从而为防汛工作提供重要的数据资料。雨水情自动化监测系统将监控的相关信息上传到上级防汛指挥部门,通过不同的网络间的数据交换系统。而水利水情自动化监测系统中的农田水利自动化监测系统的监测对象具体包括水流的地理位置、水流速度、风速、土壤的含水量、降水量等,这些监测对象所获取的数据具有一定的集中性与分散性,监控点之间的距离较短。由于农村的条件有限,系统规模一般较小,限制了水利水情自动化监控系统的发展,采用无线通信技术能有效地弥补落后地区系统监测数据量少的缺点,发挥无线通信技术的优势。由于建设条件有限,因此系统建设必须一次性完成,因此可以将无线局域网络通信技术与有线网络通信技术相结合,从而组建出数据通信网络,避免高额建设,减少了监控系统的建设费用。
2.2在水利工控自动化监控系统中的应用
在水利自动化监控系统中,水利工控自动化监控系统与企业的自动化监控系统具有一定的相似性。该系统主要是以实时监控视频的方式以实现对数据的有效监督与控制。由于系统建设的技术对系统数据的传输速度、安全性及信道有较高的要求,因此必须加强对系统的实时监测与控制,建立配电室和中央控制室,采用配置较高的工控机及高清摄像机进行视频监控。建立信息化网络平台是水利信息化建设的重要内容,目前我国部分水利工程的自动化监控系统已经建立了小型局域网络系统,局域网的设计与建设已经正式开展。
2.3在水利综合自动化监控系统中的应用
水利综合自动化监控系统主要是应用于大坝的监控,其中包括了河道综合治理与大中型水库的除险加固这两个方面。近年来,我国加强了对水利的综合治理力度,我国政府也在不断加大对水利综合治理的资金支持与技术支持。我国财政资金对水利监控系统建设的大力支持在很大程度上加强了对水库的建设,进一步加快了我国水利自动化监控系统建设的进度。由于河坝是防洪的关键地段,因此在进行水利工程建设时必须加大监管力度,相关技术人员通过不断总结以往经验,吸取教训。水利综合自动化监控系统的组网方式主要采用光缆作为主要的信道,接着再使用光电转换的形式。此种组网方式具有信道宽、防雷击等外部影响、网络速度快等优点,然而这些系统的施工所需成本较高,且难度较大,导致工程建设的后期维护费用较高,且支出费用超过了预算。在河道的综合性管理中,可以采用有线与无线相结合、局域与广域相融通的组网方式进行,在组网方式的选择方面,可以在每一个河坝的监控终端设置无线局域网络,并根据各个监督控制点来选择合适的组网方式,实现对监测数据的有效传输。可以采用直接铺设的方式布置光缆,能有效地减少雷击等外部影响,但这种方式容易导致土建设置被损害,且信道恢复慢,误码率较高。而采用无线局域网络与有线局域网的组网方式具有较大的优势,与其它组网方式相比,其无线局域网的结构比较简单,且安全性较高等,能有效的减少施工量,降低了系统维护率。无线通信技术在水利综合监控系统中的作用很明显,有利于数据的集中上传,实现其实时有效的监测职能。
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