時間:2024-02-19 15:27:54
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇科學技術的缺點,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
在整個小學階段,學生的思維發展表現為由具體形象思維向抽象思維過渡。“最近發展區”理論認為:兒童思維的發展有著很大的潛力,正確的教育可極大地促進兒童抽象思維的發展,因此,教學內容應有一定的難度,讓學生“跳起來摘桃子”。然而,目前的一些CAI課件,瞄準了計算機出圖迅速、圖像富有色彩及動態的功能,在一些可要可不要的地方陳列了圖像,動靜態圖像泛濫成災。教師的教學表面上看起來很順利、很完美,熱熱鬧鬧,無懈可擊,其實,這樣做無疑過分強化了學生的形象思維而忽視了抽象思維的訓練。同時,學生容易對圖像產生依賴而養成思維的惰性,不利于學生的思維產生質的飛躍。如很多應用題的教學,老師們都把應用題的情境、線段圖等設計成課件,讓學生一目了然,直觀形象,一眼看上去就會解答了。這其實只是一種表象的達到教學目標,學生的分析思考能力,解決問題的能力并未真正得到提高。一旦離開了課件的幫助,就會覺得茫然無措。
另外,計算機輔助教學雖然是一種先進的教學手段,但它主要是刺激學生的視聽感官,對其它器官的刺激較少。如學生動手操作能力的培養。俗話說:“百聞一如一見,百看不如一干”。很多抽象的數學知識如讓學生動手操作、集體討論,效果可能更好。如:教學“圓錐的體積計算”、“圓面積的計算”時,與其用CAI課件演示,不如讓學生自己動手操作。一些教師誤以為先進的教學就是計算機輔助教學,只看到其優點,排斥其它的教學手段,這樣教學效果反而更差,特別是沒有給學生創造動手“做數學”的機會。
再有,現在許多的公開課都習慣于在上課之前在大屏幕上用CAI課件展示出本節課所上的課題內容,執教老師單位和姓名等。其實這種直觀的顯示對有的課題來說起到了負面的作用。如“三角形的分類”、“三角形面積的計算”等內容,如果讓學生在完全不知道本節課的內容的情況下展開探討,可能效果更好。而讓學生事先知道課題內容,學生可能會忍不住看一看書中的方法,無形中限制了其思維的發展。
而有些課件直觀形象的展現畫面的確起到了讓學生“耳目一新”、“豁然開朗”的作用。如在教學“周長和面積的比較”這一內容時,如果制這樣一個教學軟件:一塊長方形的草地上,一只螞蟻正圍著它的四周爬行。師提問:螞蟻所行走的路線是長方形的什么?這一軟件的使用就很有效地突破了教學中的難點,讓學生聯系實際,形象地進行觀察、比較。充分發揮了多媒體的優勢。
反思二:復雜與簡化的關系
是否只要運用CAI 課件,便是最有效的?其實不然,教學方法有多種,計算機輔助教學只是其中的一種。雖然我們可以認為這是發展的主流,但不是只要用它,便最有效。更不是只有用它,才最有效。如教學“角的大小與所畫邊的長度無關”這一內容時,許多老師都制作了非常形象生動的課件來說明這一道理,這樣的理解是很透徹,但是最有效嗎?我們就讓學生在學習畫角的過程中增加一個環節:把所畫的角的兩條邊再畫長一點或擦短一點,讓學生看一看,想一想,這個角的大小有沒有變化。不是更簡單更明了嗎?再如“圓柱的側面展開圖”的教學,有的老師也是費了許多工夫去制作軟件,希望讓學生直觀的看到圓柱側面展開后是個長方形,可是如果我們在課堂上直接出示一個圓柱形的罐頭筒,再把它的側面標簽撕下來,不是更直觀更了事嗎?何況這與學生的生活實際聯系更緊密,讓學生真正學習生活當中的數學。
而在教學完“平行四邊形認識”后,如果我們可以用多媒體人機交互式的界面(在學校有這樣的條件的情況下)來設計這樣一個練習:四根木條釘成一個長方形框,固定其中一對對角,動態演示不斷地拉或壓,使其變形為平行四邊形。每個學生可以在自己的電腦中任意點擊一次,然后在電腦的演示下計算出這個平行四邊形的面積和周長各是多少,最后老師把每位同學的答案在電腦中匯總,讓學生觀察,看能發現什么?這樣一來,有多少個學生就在多少個答案,每位學生只需計算一次,但能觀察全班得出的數據,很快發現:“周長不變,面積變了”這個結論。這樣的設計就能有效的簡化學生的計算過程,又讓學生充分體驗到自己發現的樂趣。轉貼于
反思三:固定與可變的關系
課件流程設置的固定性剝奪了課堂教學的可變性,削弱了課堂教學的藝術性。課堂本身是靈活多變的,因為學生的主體作用的發揮在實際操作的過程中絕不會像預先設計的那樣。精確的設置,程序化的流程,本身就是對學生主體地位的定位偏頗。有可以應付萬變的老師,沒有可以應付萬變的課件。如在教學“圓面積的計算”一課時,老師一般只設計了用若干個近似三角形拼成近似長方形的環節,老師們卻沒有想到,其實放手讓學生自己想辦法推導,會出現許多種方法。有拼成近似三角形的,近似梯形的,在這其中又有拼成一個大近似三角形或梯形的和拼成幾個近似三角形或梯形的。甚至于不拼就直接用圓平均分成若干份后的一份,那個近似三角形來推導的。這些方法都能夠推導出圓面積的計算公式。難道為了配合課件的設計,就只讓學生用書本中的一種方法推導完成就可以了嗎?這對于發展學生的創造性思維有利嗎?而如果要設計軟件,你又如何能夠控制學生的思維先想到哪種,再想到哪種,最終能夠想到多少種呢?甚至于有些方法是老師都沒有想到而學生卻想到的,我們能因為課件的設置而抑制學生的思維嗎?
曾經有多次在聽公開課時都出現了這樣的情況,學生的回答沒有按老師課件中的順序來答,老師只好讓學生重新回答,直至與已經設計好的課件相吻合,數學課堂教學的靈活性在這一個個的“重新回答”中“變味”了。所以一堂高度體現其民主、自由、發展、創新的課,往往不多見對CAI課件的運用。
此外,雖然現在我們用到的教材相對是較統一的,但由于每個教師教學風格的不同,教學設想不同,面對的教學對象不同,決定了每堂課的教學結構、方法都會不同。因此,市售的大部分的教學軟件真正能用到課堂教學中的寥寥無幾。這也是由于教學軟件的程序相對固定和課堂教學要求絕對的靈活之間的矛盾所導致的。
但是由于計算機軟件開發技術的不斷更新,目前許多更靈活、更人性化的軟件工具已運用到我們的課件制作當中,在使用課件和過程中讓我們能更靈活、隨意。當然,最重要的還是要求我們的教師能精心備教材,充分的“備”學生,做到心中有數,胸有成竹。
反思四:精美與浪費的關系
[中圖分類號]P271 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-1-141-1
隨著我國建筑行業的不斷發展,人們對工程質量的要求也越來越高,為了能夠將工程建設中所涉及到的土地問題有效解決,從而提高工程質量,越來越多的先進設備和技術被應用到地籍測繪中,GPS全球定位系統就是應用最廣泛的一個。這種技術巨頭高精度、成本低、抗干擾性強等優點,在我國目前地籍測繪工作中起到了重要的作用,很大程度上促進了我國建筑工程行業的可持續發展。
1 GPS定位系統定位基本原理及特點分析
GPS定位系統主要是指在全球范圍內實時進行定位、導航的系統。隨著我國建筑工程行業的不斷發展,GPS定位系統在地籍測繪工作中也得到了廣泛應用,并且發揮了重要的作用。
1.1 GPS定位系統定位基本原理
GPS定位系統定位的基本原理是在已知衛星瞬時坐標的基礎上,將衛星作為飛行的控制點,以GPS衛星和用戶接收機天線之間的距離為實際觀測量,在觀測的過程中,衛星不間斷的發送自身的星歷參數和時間信息,用戶接收到這些信息后,通過對其計算求出接收機的三維位置,三維方向以及運動速度和時間信息。
1.2 GPS定位系統的特點
1.2.1 觀測時間短
隨著我國科學技術的不斷發展,GPS系統中所應用的軟件也在不斷更新,觀測所需的時間也在逐漸縮短。目前,20KM以內相對靜態定位,僅需15-20分鐘;快速靜態相對定位測量時,當每個流動站與基準站相距在15KM以內時,流動站觀測時間只需1-2分鐘,然后可隨時定位,每站觀測僅需幾秒鐘。
1.2.2 定位精度高
定位精度高也是GPS定位系統的一個特點,實踐證明,GPS相對定位精度在50KM以內可達10-6,100-500KM可達10-7,1000KM可達10-9。在300-1500M工程精密定位中,1小時以上觀測的解其平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定得邊長比較,其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。
1.2.3 可提供三維坐標
經典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標。目前GPS水準可滿足四等水準測量的精度。
2 GPS地籍測繪優劣勢分析
近幾年來,隨著GPS技術在地籍測繪工作中的廣泛應用,其優點也表現的越來越明顯,受到了廣大地籍測繪人員的青睞。同時,GPS在地籍測繪中也存在一些缺點卻要完善,從而使其更好的應用到地籍測繪工作中。
2.1 GPS在地籍測繪工作中的優點
GPS在地籍測繪工作中的優點包括很多方面:首先,GPS技術具有定位精度高,各個測站之間不需要進行通視。正是因為GPS具備這種優點,所以即使在沒有現成基準控制點的條件下,也能夠實現高精度的定位計算,為工程勘察提供可靠的數據資料;其次,GPS還有操作簡便,容易使用的優點。隨著我國科學技術的不斷發展,應用于GPS定位系統中的測量設備也越來越先進,操作起來也相對要容易很多,給地籍測繪工作帶來的很大的方便。
除了上述優點之外,GPS在地籍測繪工作的優點還體現在能夠在很大程度上減少人力費用以及三維系統精確、全天候作業等諸多優勢。隨著GPS技術的不斷更新與完善,其在地籍測繪工作中的優點也必然會表現的越來越明顯。
2.2 GPS在地籍測繪工作中的缺點
GPS在地籍測繪工作中還存在一些有待改進和完善的地方,首先,購買設備所投入的費用較高,很大程度上提高了工程的造價。其次,衛星可見度問題也是GPS在地籍測繪工作中的缺點之一。由于衛星系統的位置會發生不同的變化,因此,在一段時間里,衛星所覆蓋的區域是有限的。最后,天空中仍然還會受到一些障礙物的影響,比如說高層建筑物、大樹等等。
3 GPS在地籍測繪中的應用分析
3.1 GPS技術引入地籍細部測量
地籍細部測量主要是通過一些方法對土地的權屬界址點位置、形狀以及面積等基本情況進行測量,在地籍調查中占據著重要的位置。地籍細部測量傳統的方法主要是有解析法、圖解法以及部分解析法等。隨著我國科學技術的不斷發展,GPS技術在地籍細部測量的應用也越來越廣泛,并且發揮了重要的作用。
3.2 GPS技術在土地勘測定界中的應用
眾所周知,當前農業是以工業化生產與科學技術為基礎,緊密融合到社會化服務體系之中,運用科學理念來經營管理的農業。其內涵是:現代農業在某種意義上說是“大農業”形態。從功能角度審視,現代農業有很強的吸收勞動力與擴大農民就業增加收入之功能;積極開發所有可以利用的農業資源,這是農業逐步擔負保護生態環境、休閑旅游、文化繼承等各種功能。尤其值得一提的是,新技術對現代農業投入越來越多。而新技術廣泛應用到農業,讓農業的發展從過去純粹依賴農業資源,轉到基本依賴提升農業資源利用效率、確保持續發展方面。從舊式農業到現代農業的變化過程中,科學技術承擔為構建社會主義新農村提供強有力保障的根本任務。因此這是構建社會主義新農村形勢下的農業科技新聞傳播的重點。
2.運用科學之精神對相關農業科技新聞進行報道
運用科學之精神對相關農業科技進行傳播,以實際行動踐行“真實乃新聞之精髓”,它是傳播農業科技新聞之基礎,也是科技傳播方向的根本要求。以科學、嚴格、謹慎和樸實態度乃科技新聞傳播之核心要素。正是科技新聞的科學與正確性才極具旺盛的生命力。尤其要指出來的是農業科技新聞傳播,民眾不但可以見到科學合理之結論,更要見識科技全部過程還有此過程之中提煉出的科學思想、方法與理念,它是科技新聞傳播方向的基本方面。不但要講科技促進生產力發展,更要講科學技術能夠左右民眾思維、日常行為方式,還能對民眾的價值觀、人生觀有積極影響。科學技術不但能創造寶貴的物質財富,其還有精神上的科學思想觀念。
3.重視實用,推動和社會緊密融合
科學技術是推動社會發展的根本動力,也是社會發展的內在要素。而社會經濟發展不但給科學技術的發展提供了切實的物質保障,還給科學技術的快速發展提供源源不斷之需要。現今相關農業科技新聞的傳播上有很多問題:比如純粹展現生產力的太多,展現生產關系的不多;純粹反映技術指標的太多,很少反映科學技術與經營融合。科學技術傳播的具體實踐表明,兩者緊密結合,科技與經濟才能相輔相成。科技新聞傳播過程中,其不僅要說清楚科學技術到了某種水平,且要說清楚科技作用以及轉化的結果,將科學技術成果很好地展示在人民大眾眼前。科學技術和經濟緊密融合,使新聞報道的領域大大拓寬,不但推動了科學技術的推陳出新,還推動經濟快速發展。另外,人們要由農業科學技術角度對社會各個領域進行報道,由社會經濟與老百姓興趣需要之視角對農業科學技術和相關產業最前沿進行報道。尤其是那些關于現代社會的重大問題,應該是農業科學技術新聞傳播重視和拓展的方面,這里面,不但包涵有價值材料,還有很大的社會經濟效益。農業科學技術新聞傳播務必要在推動科學技術成果的轉化上多多下工夫。
4.掌控好適用性,強化接受群體的研究
該新聞傳播的適用性源自于對接受群體的研究,表現在有目的地迎合人們的現實需要。接受農業科學技術新聞傳播的人群是廣大農民、農村干部群體、從事相關農業經營的人群等等。這種看法長時間左右著中國農業科學技術新聞傳播的報道理念、采寫原則、人群定位。事實上,在現今高度發達的現代社會,接受農業科學技術新聞的人群不但涵蓋上面所提到的人群,還有很多城市人群也是農業科學技術新聞傳播的接受者。此外,隨著農民自身文化素養的提升與物質財富的增加,農業科學技術新聞傳播的內容也逐步加入那些高科技內容、科學小常識,還有防治疾病強身健體等內容。
中圖分類號:TM921.5 文獻標識碼:A
Application and Development of Modern AC Variable Speed Technology
DENG Xiaoxiang, LIU Yuanyi, MENG Jiaoru
(Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin, Heilongjiang 150027)
Abstract AC variable speed occurs in the nineteenth century, comparable to DC conversion technology, but because of technical performance DC speed than AC variable speed performance is much better, so the technology can not replace the traditional AC variable speed DC drive technical position in the field of electric drive. With the continuous development of science and technology, promoting the development of AC variable speed technology, to promote the application and development of modern AC variable speed technology, at present, has been beyond the modern AC variable speed DC converter technology trends.
Key words AC variable speed technology; DC converter technology; application and development
1 現代交流調速技術的應用
1.1 變級調速系統的應用
所謂變級調速就是有效調節旋轉磁場使其運行速度一致,這是最簡單的調節方法。采用交流調技術就是通過利用電動機的改接技術,實現電機從一個級數到另一個級數的轉變,從而實現了不同步電動機的有級調速。變級調速系統操作簡單、設備價格低,工作輕松且具有可靠性,但僅限于有級調速,其速度一般可分為兩種速度,在現實中三種速度以上的變級電機,由于結構復雜、操作繁瑣等原因,在現實中很少應用。電機繞組設計是采用變級調速技術的關鍵,因此,最佳的電機技術性能指標就是采用最少的繞組線圈改接與引出頭。
1.2 串級調速系統的應用
串級調速系統也稱為繞線轉子不同步電動機串級調速系統,其原理是將電動機轉差功率加以利用的一種節能、高效、經濟實用的調速方法。在轉子回路中串入阻值大小不相同電阻,從而得到電動機不同斜率的機械性能,有效實現了電動機的速度調節功能,這是傳統改變電動機轉差率的方法,同時也是一種簡短的操作方法,缺點是調速是有級的、不平滑,并且由于電動機的轉差功率大多都消耗在電阻發熱上面,降低了轉差效率。隨著大功率的電子器件產品的誕生,傳統采用在轉子回路中串聯的電阻轉變為晶閘管功率變換器,有效實現轉差功率的作用,同時也構成了晶閘管串級調速系統,是由繞線不同步電動機與串聯晶閘管變換器兩者組成。這種方法的采用,不僅增加了轉子回路中的電勢,同時也改變了轉子回路中的轉差功率值,因此,也改變了不同步電動機的功率因數。①
1.3 變頻調速系統的應用
變壓變頻調速系統是各種不同步電動機調速系統中,具有高效率、高性能的最好的調速系統。變奪變頻調速系統的調速原理是,同時對定子電源電壓與電源頻率進行有效調節,在這種情況下,機械特性大體上處于上平行移動狀態,而電動機的轉差功率保持不變。變頻調速系統是現代交流調速的主要發展趨勢。變頻調速系統具有高效率性、高性能、高精度性以及寬調速范圍等優勢,是現代最具有發展前景的調速方式。現代交流電動機變頻調速系統分為很多種,例如最早的電壓源型變頻器、電流源型變頻器、脈寬調制型變頻器等。
1.4 調壓調速系統的應用
不同步電動機電機轉矩與輸入電壓基波的平方成正比的關系,因此有效改變電動機電機的電壓,可以有效改變不同步電動機的機械特性等,有效實現了不同步電動機的調速功能。不同步電動機調壓調速是一種操作比較簡單的調速方法。在二十世紀五十年代以前,工業電動機調速方法是采用串飽和電抗器的方式,對電動機進行調速。隨著科學技術的不斷發展,現代大多采用雙向晶閘管調壓的方式實現電動機的交流調壓調速功能。采用雙向晶閘管調壓的方式主要有兩種:一種是整周波斬波控制方法調壓,而另一種是相控技術。但采用整周波斬波控制方法的缺點是調速不平滑,因此,在實際應用中大多數工業都采用相控技術。②
2 現代交流調速技術的發展研究
2.1 新型電力電子器件的研制
限制現代交流調速技術中電力電子技術應用的因素主要有以下四個方面:(1)是指基于電力電子技術的控制手段與控制策略的因素;(2)是指電動機變換器的結構限制因素;(3)是指電子電子器件的性能限制因素;(4)是指電力電子器件的價格因素。伴隨著現代交流調速技術的發展,電力電子器件由原來的不可控制到現代的可控制技術,由原來的低電壓等級到現在的高電壓等級,同時也促進了各種新型電動機變換器的誕生,形成了各種新的控制理論在工業領域中的應用與發展。科學技術的發展,推動了交流調速技術的不斷進步,對電力電子器件提出了更高的要求,有效促進了先進的、新型的電力電子器件的誕生,以滿足現代應用系統的高效性、智能性、集成性、統一性、數字性以及高頻性等一系列的發展要求。與此同時,電力電子器件應用所產生的諧波,會對電動機電機產生一種轉矩脈沖,不僅增加了電動機的附加損耗量,也形成了噪音污染,而產生的轉矩呈現周期性的波動,大大影響了電動機電機的調速范圍與穩定性,因此電力電子器件應用所帶來的污染問題,也是目前研究的重點課題。③
2.2 數字化控制系統
為了有效使現代交流調速技術與現代先進的計算機技術、網絡技術以及智能技術有效結合,同時還可以有效提高現代交流調速系統的性能,因此,必須使現代交流調速系統實現全數字化控制。在過去的交流調速系統應用中,廣泛應用的是單片機,然而隨著新的交流電動機電機的控制理論的不斷推陳出新,電動機電機的控制技術、控制方法以及控制策略等也趨向于復雜性控制、自適應化控制、智能化控制、模糊化控制、個性化控制等,在現代交流電動機電機的直接矩控制與入存量控制中得到廣泛的應用。隨著科學技術的不斷進步,單片機受自身性能限制,已無法滿足現代社會發展的需求。④
3 結語
隨著科學技術的不斷發展,現代交流調速技術已相對成熟,并在工業領域得到了廣泛的應用。然而隨著新的科學技術手段、新的電子產品以及新的控制方法的誕生,豐富了現代交流調速技術的功能,滿足了現代工業領域的發展需求,現代交流調速技術的應用與發展具有很大的發展潛力與空間。⑤
項目:《東北老工業基地轉型升級背景下卓越人才培養模式的改革與探索》,黑龍江科技學院教學研究基金項目,年限2012.03
注釋
① 肖倩華,廖世海,劉華民.現代交流調速技術的應用和發展[J].科技廣場,2009.14(6):187-189.
② 楊曉麗,沈愛弟,俞宏生.現代交流調速技術在船舶電力推進中的應用[J].大連海事大學學報(哲學社會科學版),2009.46(9):223-224.
一、科學技術在社會發展過程中的應用
科學技術的發展對試油技術的促進作用。科學的試油技術工程都是由一系列的單項技術組成的,其中包括了中途測試技術,優質試油壓井液、射孔液,還包括油管輸送負壓射孔技術,地層測試技術,地面油氣分離計量技術測試資料處理解釋技術等,我國的試油技術起步相對比較晚,在二十世紀七十年代末期,我國還沒有自己獨創的試油工藝技術,大部分都是模仿著前蘇聯的石油工藝技術,大家都知道當時沒有所謂的地層的測試,也沒有測試資料處理來用于解釋技術內容,這就造成了很多的麻煩,還有許多的缺點缺陷,比如試油周期相對來說比較長,我們獲取的地層的參數也比較的少,沒有自己的測試資料,這就造成了資料的實用性以及可信度比較的差,資料的質量認為的因素影響比較的大,當然現在我們都習慣上成這些為常規的試油的方法,這些試油的方法在評價低滲透油層方面仍然還具有它自己獨特的優勢。
二、科技發展帶來的試油新技術
大約我們在七十年代末期的時候我國就率先引進了美國的一些方法工藝,來提高我過的試油工藝。這些測試的技術包括底層的一些測試技術還有測試資料處理解釋的一些空間,還包括油管傳輸射孔、地面油氣水分離計量等等的一系列的技術。這些技術的發展都離不開科技發展的作用,在科技發展的影響日益嚴重的現代,好多技術都是不斷的穿插使用,來借此提高科技發展在經濟發展之中的作用,試油技術的發展離不開科技的發展與創新,由于射孔等技術的不斷發展,我國的深穿投射孔技術得到了很大的發展,從七十多槍九十槍一百多槍到1md3彈射孔工藝技術已經得到了廣泛的應有,射孔混凝土靶測試的結果顯示為平均856mm,平均的孔徑12.4mm,這些已經是我國國內在目前為止穿透深度達到了最深的射孔工藝技術了,相比較普通的傳統射孔工藝來說,這種工藝技術強度平均提高了百分之二十前后,這些都是科學技術發展的結果,沒有科學技術的發展就沒有這些成果的產生,再比如稠油根本不能從底層中流入油井底,即使能夠流到油井地下,也沒有辦法產生舉升的情況,這些麻煩的情況,在以前依靠傳統的試油工藝技術是沒有辦法實現的,所以也就不能獲取地質資料了,這樣的情況如是不能解決的話 ,那么我們不能搞清楚油井的產量產能,液性資料,但是隨著科學技術的發展,我們發明了一些新的方法,對上述的這種狀況不再束手無策。那就是蒸汽吞吐試油工藝技術,蒸汽吞吐試油技術工藝主要特點是油井油層套管必須是預應力固井,并且固井水泥為特有專用的熱井水泥,第二個特點,油層厚度應該大于十米,第三個特點注蒸汽使用專用高壓大排亮蒸汽鍋爐,并且井下管柱經常用的是隔熱管,第四個特點是根據地層地下油層情況注氣,悶井后自噴求產或者是泵抽求產及測試。這些都是伴隨著科學技術的發展的結果,都是科技創新的產物。
三、試油技術對科技的促進作用
試油工藝技術也促使著科技的發展。打比方說,對于一些出沙井來說,油井出沙使得地層沙一起隨著流動體流入到了井里面,還有一種情況就是沉淀與井里面的某一個部分,或者干脆被一起抽出,逮到了地面上來,出較少的情況下,地層沙沉入井底之后填埋口袋,這樣就不能一次性的完成整個的一套試油工藝技術流程;甚至在出較嚴重的情況下油井根本就沒有辦法正常的測試,這些問題的根本的主要原因就是地層沙膠結比較疏松,導致地層較的容易剝落下來,當然也有可能是一些外部的原因,比如說生產壓差比較的過大,或者說建立生產壓差過度的快些等等,但是我們就那前一種主觀的原因來說,這樣的問題我們采用的試油工藝就發生了變化,而這種變化皆是因為試油工藝的問題,試油工藝的落后,導致試油的時候發生問題,而不能夠解決,那么我們就必須發現問題,解決問題,這就促使了科技的發展,下面我們簡單的說一下剛才的那個問題的解決方法,那就是出沙井的試油管柱的完成深度我們必須保證在油層以上,而且生產的壓差不要過大,我們要采用一些抽吸求產的方法來加以定時和定深,而不是采用汽化水,或者是地層測試大負壓值的方法等,再就是我們必須采用先進的先防沙后試油的辦法,對出較嚴重的一些油井我們可以采用這種方法—先期我們防沙才試油,這些問題的產生,導致了一個比較好的現象,就是促進了我們科學技術的創新與發展;
四、試油技術在高溫高壓方面的發展
人臉識別技術看似與我們沒有什么關系,但是現階段很多的行業都在使用人臉識別技術,比如:銀行、機場、公司考勤、警察局等,都不同程度的對人臉識別技術進行使用。經過不斷的使用和實踐,人臉識別技術已經獲得了很大的進步。本文對人臉識別技術的概念、特點、以及基于視頻的人臉識別技術發展的程度。對人臉識別技術中對視頻的使用進行分析,簡單的介紹這類技術的優點和缺點,對其中的問題提出相應的解決方案,并根據現階段的實際情況,對人臉識別技術未來發展的方向進行簡要的分析。
1 人臉識別
1.1特征
人臉識別技術在一定程度上能夠對掃描的人臉進行精準的識別,識別技術方便快捷,只需要站在掃描設備前即可,有十分良好的直觀性,能夠對識別這有很好的適應性,對于需要識別的人臉又有著相對的保密性,不會泄露使用者的資料,安裝比較方便,兼容性強,安全性高,對于想要破壞的因素會自動報警。使用這種識別系統還能夠保證衛生,不需要接觸就能夠達到身份驗證的目的[1]。
1.2 發展的現狀
早期的人臉系統并不是全自動的系統,還需要人進行操作,隨著科技的發展,人臉識別系統已經成為了全自動化的系統,有著自己獨有的人臉數據庫,能夠對其中的人臉進行掃描,將通過測試的人臉進行特征分析。現階段所使用的人臉識別系統的算法基本都能夠保證有良好的使用價值,達到理想的效果,但是還存在著很多的不足,需要逐一改正。
2 人臉識別技術的優點與缺點
2.1 優點
人臉識別系統相對于其他的身份識別系統來說有很多的優點。人臉識別系統具有很高的隱蔽性,能夠對安全方面的問題進行監控,比較常見的就是在監獄中,對犯人進行監控,對其進行有效地管理。而且人臉識別系統不用與信息采集設備進行直接接觸,對于很多的人來說,他們會覺得這種不用接觸的設備會更加的衛生,也更容易被人們所接納。相比其他的身份識別系統,人臉識別系統還具有一定的追蹤能力,人們通過識別系統的數據庫,可以很快的對其中的信息進行觀察,方便了人的工作,數據對比的工作效率也會更高。而且人臉識別系統的設備相對于其他的識別系統還比較低廉,使用攝像頭即可,無須其他的設備,就能夠完成識別。其他的識別系統相對來說人們沒有辦法對其中的信息進行審核,但是人臉識別系統可以,能夠有效地提升系統的可靠性[2]。
2.2 缺點
現階段,人臉識別技術還不是很完善,在其中還包含著很多的缺點,比如,對人臉的特征掃描不具備一定的穩定性,人臉可能會因為各種外部原因造成特征的變化,比如:受傷、化妝、甚至于微整形。當人臉特征有了一些改變的時候,人臉識別系統就會出現不識別的情況發生。而且現階段,人臉識別系統還具有不完全性,比如兩個長得比較像的人,系統會對其進行掃描,很可能出現信息的混亂或者都不識別,還需要人工進行輔助工作。人臉識別系統還可能會因為很多的外界因素造成識別失敗的現象,比如光照的強弱,周圍的環境,識別的距離還有識別的視角。都會造成一定的識別問題的出現,對于其中的問題,科研組織也在不斷地進行完善,爭取將人臉識別技術達到最良好的效果[3]。
3 基于視頻序列的人臉識別系統
3.1 軟件的運行環境
隨著人臉識別系統在生活、工作中的應用越來越廣泛,人臉識別技術也不斷的在進步。人們對信息、身份的識別程度越來越重視,很多的場所都用上了人臉識別系統,比如:監獄,公安局,醫院,現在很多的單位將人臉識別系統用在考勤方面,很多的學校也在試著使用人臉識別系統進行考試或者上課點到。通過攝像機的攝像頭就能夠對范圍內的人員進行管理,方便了很多單位、部門的工作,還能夠提升工作效率[4]。
3.2 軟件的模塊設計
以視頻序列為基礎的人臉識別系統,能夠適應很多場合的使用,使用視頻序列技術能夠使人臉識別系統的使用更加的完善。
3.2.1 視頻采集
在設備安裝使用后,要使用視頻對信息進行采集,安裝了視頻頭的驅動程序,通過系統的激活,接收安裝指令,對其中的數據進行解壓縮,打開數據庫,就能夠通過視頻對人臉信息進行采集。
3.2.2 用戶注冊
在人臉系別系統中的的用戶注冊模塊的使用上,要利用視頻對人臉信息進行采集,相對于其中的信息,要進行多次確認,對不同的光照進行采集,利用相關的技術對采集到的信息進行分析整理,將每一次的人臉識別都能夠通過技術調整到統一的質量處理,很好的避免了光照不同識別失敗的問題。用戶在注冊的過程中,系統會將信息保存在系統內,按照男女分類或者按照年齡段分類,將信息進行更加完善的處理,方便了后期對信息的使用。用戶注冊的過程中,系統可以給予用戶相應的指令,用戶進行一定的表情變化,信息能夠更加的精準[5]。
3.3.3 人臉識別
視頻序列下的人臉識別系統,能夠通過攝像頭對人臉信息進行采集,先對采集到的圖像進行預處理,再進行圖像的分類,與用戶注冊時的信息進行對比,當系統對信息核實完成后,就能夠確認信息。根據現階段的識別速度能夠達到約每秒七幀左右的圖片,達到了人臉識別系統快速識別的要求。
4 結語
隨著科學技術的不斷發展,人臉識別技術一定會應用的越來越廣泛,隨著技術的不斷提高能夠盡可能地避免人臉識別的缺點,改進他的不足。基于現階段已有的人臉識別技術,在視頻序列的基礎上研究新的人臉識別系統,既能夠吸收之前幾種方式的優點,還能夠改進其中的不足。
參考文獻:
[1]王德慧.基于視頻的人臉識別技術在監獄AB門控制系統中的應用與研究[D].中山大學,2013.
[2]李新濤.基于加權投票和關鍵幀提取的視頻流人臉識別方法研究[D].蘇州大學,2011.
中圖分類號:TN215 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)23-0014-03
從現在的新型科技企業來說,很多企業的設備在車間生產線上都安裝和設置了無損檢測程序,之前也有很多傳統的無損檢測技術出現,不過這些技術不管是在管理方面還是在實踐上都存在一定的缺點,而紅外熱成像無損檢測技術能較好的改善一些傳統的無損檢測技術不能達到的一些檢測效果,如今它在很多領域也得到了應用,因為有它檢測的便捷、準確性高等優點逐漸得到人們的認可。
1 紅外熱成像無損檢測技術的簡介
紅外熱成像無損檢測技術是利用紅外熱成像原理來工作的。它是由熱成像技術、紅外標定技術、圖象處理技術和圖象壓縮與恢復技術等多項高技術的集成。舉個例子,就石油化工企業生產程序來說,對這個生產線所需要的儀器設備進行檢測,首先是啟動設備,之后在設備工作的時候就會散發出熱量,每個儀器所散發出的熱量是不一樣的,在設備工作的時候,可以利用紅外熱成像儀器檢測被測儀器的熱量,這些熱量會發射出輻射,在自然界中一切物體都會有電磁波輻射,之后根據輻射就會在紅外熱成像儀器上成像,根據成像的不同可以判斷被測儀器的工作狀態。
2 紅外熱成像無損檢測技術的原理
相位法紅外無損檢測利用調制激勵源在被測物體內部產生周期熱波,由于物體內部缺陷產生的反射受到入射波的干擾而在物體表面形成一個可被紅外熱像儀記錄的波形,用紅外熱像儀采集多幅熱圖像,經過圖像序列信號重構,得到被測物體表面溫度變化信號,提取被測物體表面各點溫度變化的相位圖和幅值圖,據此判定缺陷的存在和特征。圖1給出了采用紅外相位法技術進行無損檢測的原理。
2.1 紅外無損檢測系統的組成
如圖2所示,一個典型的紅外無損檢測系統由以下幾部分組成:熱激勵系統、紅外熱成像系統、紅外圖像采集、處理和分析系統。
2.2 激勵系統
主動式紅外無損檢測系統必須要有一個熱激勵系統,用以造成被測材料內部穩態或瞬態不均勻溫度場,使被測材料內部缺陷顯示出來。光源激勵系統主要包括三部分,一是函數信號發生器;二是功率放大器;三是鹵素光源。
2.3 紅外圖像采集系統
紅外圖像采集系統主要指紅外熱像儀,它負責把物體自身的紅外輻射變成人眼可識別的可見圖像,即把物體表面的溫度分布轉換成圖像,以直觀、形象的熱圖像顯示出來。由于熱像儀所獲得的是物體表面二維溫度場信息,因此普遍應用于紅外無損檢測。
2.4 分析處理軟件系統
法國CEDIP軟件處理系統包括ALTAIRLI處理軟件和ALTAIR圖像處理軟件。ALTAIRLI軟件具有快速采集和處理信號功能,ALTAIR具有圖像增強、數據分析等功能。為實現對法國CEDIP公司ALTAIR紅外無損檢測系統采集的紅外圖像序列進行處理與開發,自行設計了后處理軟件系統,功能框圖如圖3所示,通過讀取CEDIPMWIRJADE550紅外熱像儀采集的圖像序列,進行提取表面熱波信號相位等信息,并可進行信號重構。
自行開發的紅外圖像序列處理軟件,同樣用于國產紅外無損檢測系統采集的紅外圖像序列的處理,用以實現缺陷的識別。
3 紅外熱成像無損檢測技術的優缺點
紅外熱成像無損檢測技術是一門先進的科學技術,與其它傳統的無損檢測技術相比,它在很多方面都有優點,但是什么東西都有兩面性,紅外熱成像無損檢測技術也有一些不如意的地方,下面就這兩方面來簡單的探討一下。
3.1 紅外熱成像無損檢測技術的優點
目前紅外熱成像的應用還算不上是廣泛,這是因為紅外熱成像儀器還沒有普及到一般的中小企業的工業生產程序中,還有就是可能一些工廠的生產線上還沒有設置檢測這項程序,不過除了這些方面之外,在其它一些大型的工廠企業中,紅外熱成像無損檢測技術還是因為其優點慢慢的得到了很好的應用。其優點而言主要有以下幾點:
第一,紅外熱成像無損檢測技術的安全性高。紅外熱成像無損檢測技術是利用紅外熱成像的原理根據熱量的散發檢測紅外程度,這種方法與其它技術相比更為安全可靠,檢測的時候也不需要經過工作人員接觸性的工作,就像在石油化工企業對一些設備進行無損檢測時,利用其他傳統的方法,需要工作人員對設備的操作流程十分的清楚,此外,石油化工的一些設備都是高風險性的,如果在處理的時候,工作人員一不小心弄錯了一步,那么就可能會產生很嚴重的后果,與此相反,紅外熱成像無損檢測只需要啟動設備,之后根據工作時的熱量差直接判斷設備的正常與否。
第二,紅外熱成像無損檢測技術的靈敏度高。因為這項技術不是經過人為的檢測,與之前一些需要人為操作的檢測方法相比,紅外熱成像無損檢測技術完全是由機器操控,通過儀器內部零件的控制,分析設備工作時的散熱量檢測設備,這樣會避免很多差錯。
第三,紅外熱成像無損檢測技術的診斷效率高。紅外熱成像檢測技術完全是由紅外熱檢測儀器內部自動檢測自發進行的,由需檢測的設備在工作中散發的熱量經過紅外熱檢測儀器,這個過程需要的時間只有幾秒鐘而已,這樣大大的提高了診斷效率,傳統的檢測技術,不僅步驟復雜繁瑣,如需要進行一次檢測,除了要經過工作人員的準備之外,需要的檢測儀器設備也比較多,當然時間相應的也就多了,而且,并不是每一次的檢測都會成功,有時只要其中一個步驟出錯了,可能這次的整個檢測就前功盡棄了,所以紅外熱成像無損檢測技術的診斷效率與其他一些傳統的無損檢測技術相比,診斷效率高多了。
3.2 紅外熱成像無損檢測技術的缺點
紅外熱成像無損檢測技術就缺點方面而言主要有兩點:
第一是這項技術只能檢測儀器表面的熱量,雖然紅外熱成像技術是通過檢測熱量差來檢測儀器的好壞,但是很多儀器工作的時候,背部散發出的熱量和儀器表面的溫度是不一樣的,如果單純的通過檢測儀器表面的溫度來斷定一個儀器工作狀態的正常與否,這樣造成的差錯可能會對整個工作程序造成重大的傷害。
第二是紅外熱成像技術需要的設備是高科技的設備,而且這種設備的更新速度與其他的檢測儀器來比相對來說也比較快,所以這種設備的價格也是非常昂貴的,如果就規模一般的工業投資來說,這樣的投資對企業自身是不合算的。
4 紅外熱成像無損檢測技術的應用
現代石油化工企業已經逐漸進入到了一個高科技的生產模式中,很多時候石油生產都是自動化的流水工作流程,所以在進行石油生產之前對儀器設備進行檢測過關是十分有必要的,而且在石化企業工作也是一項高風險的工作,面對易燃易爆的石油制品,儀器是不能出一點差錯的,而紅外熱成像無損檢測技術在石化工業生產中作出了貢獻。
在石化工業生產時中,設備在運行工作時無時不刻伴著溫度的變化而改變的,其中高溫設備也不少,而紅外熱成像檢測可以根據檢測高溫設備內襯的溫度來檢測設備,這樣可以避免儀器在工作中出現故障而出現停工現象,石化工業設備在生產工作的過程中,儀器工作狀態不一樣,其內襯溫度也不一樣,這樣的檢測方法不會出現較大的差錯。另外,管道保溫層的檢測在石化工業中也是很重要的一部分,因為石油主要的運輸方式是管道運輸,所以對管道保溫層進行檢測也是一道重要的工序,如果管道中的溫度較低的話,在石油運輸過程中可能就會出現石油凝固的現象,如果管道中的溫度較高的話,就會出現石油爆燃的危險現象,這樣對石化企業來說可能不是損失一部分成本那么簡單,所以控制管道保溫層的溫度是保障石油安全的被運輸,才能保障石化企業生產工作的正常進行。紅外熱成像無損檢測技術能正確的檢測管道保溫層的溫度,使得企業生產程序正常進行。當然了,還不止這些方面的應用,像對工業鍋爐和高溫管道耐火材料侵蝕和剝落情況的監測,對高溫爐管以及其使用壽命的檢測,預防燒穿事故的發生,對鍋爐及加熱爐爐壁和保溫容器壁的監測,尋找熱能泄露點的發生等等,紅外熱成像無損檢測技術在這些方面都可以得到很好的發揮作用,預防企業惡性事故的發生,減少企業不必要的經濟損失。
紅外熱成像無損檢測技術在很多方面都能得到應用,就像其他的一些電力系統中的應用,它利用檢測電力設備的一些的導流體與接線之間的溫度來判斷電力系統中的電力設備是否完好,預防停電和火災等惡性事故的發生。此外在其他一些航空領域、還有建筑設備上都可以得到很好的運用,隨著科學技術的發展和進步,可以將紅外熱成像無損檢測技術發展的更好。
5 結 語
隨著我國科學技術的進步和發展,近幾年來,中國的紅外成像技術得到突飛猛進的發展,與西方的差距正在逐步縮小,有些設備的先進性可與西方同步或領先,在國防很多方面都可以體現出來了。紅外熱成像技術也是依賴在科技發展的基礎上才得以發展的,不管是缺點還是優點都是它的特點,缺點可以在實踐中慢慢的得到改善,優點可以在科技的進步中得到更大的發揚,甚至是可以得到更好的改進,而且這項技術在無損檢測中有著巨大的潛力和優優勢。隨著社會市場的發展,紅外熱成像儀行業發展前景也是非常廣闊的新興高科技產業,也是紅外應用產品中市場份額最大的一塊。像紅外攝像機、紅外通訊、紅外光譜儀、紅外傳感器等等這些技術已經得到市場廣泛的應用,紅外熱成像技術在以后的發展中會更加成熟和成功。
參考文獻:
計算機和網絡時代的來臨,無論是在檔案的收集、處理、加工上,還是在檔案信息的保存、傳輸上,電子檔案都具有傳統檔案無法比擬的優點,它快捷、方便,易于查找,便于修改等。同時科學技術的發展,使得檔案的建設更多的運用了現代化高科技的手段,如縮微影像技術與數字影像技術的區別,使得檔案管理進入了一個新的時代。本文以微縮影像技術與數字影像技術為例闡述了現代科學技術在檔案現代化管理中的重要作用。
一、縮微影像技術與數字影像技術的區別及融合
縮微影像技術是將原始文件經過編排和整理之后,使用光線照射,在光學攝影的原理下,在感光膠片經過曝光而形成潛影,再利用顯影加工使潛影轉變為清晰的原件影像,將這些原件進行縮微圖像拷貝制成縮微品,最后利用顯示、檢索、復印還原等手段對縮微品進行妥善管理的技術方法。由于縮微影像技術是將原始信息原封不動地用影像的方式保存在膠片上,所以它屬于模擬信息技術,縮微影像的模擬特性可以使縮微品保持原件的本來面貌,反映的信息真實可靠,且不易篡改。與傳統的紙質介質存儲方式相比,縮微膠片比紙質介質節省空間,而且縮微膠片具有保真性能好的優點。因此,縮微影像的法律效力很強,甚至可以和原件的法律效力相同。
數字影像技術與縮微影像不同,它是將原始的影像信息使用信息化技術在一定的精度下進行數字化,并將數字后的信息輸入計算機等存儲設備存儲起來。數字影像技術獲取文件的方式有兩種方式,對于自然景物,通常采用數碼相機進行拍攝獲取,對于一些印刷品,如照片、美術品、文稿等,通常采用掃描儀進行掃描獲取。獲取的原始文件輸入計算機后,使用一些軟件進行數字化轉換,從而形成數字化文件,并將之存儲在光盤、磁盤和硬盤之中。光盤存儲技術在檔案管理現代化進程中有廣闊的應用前景,是一門很有發展前景的即時存儲和利用技術。數字化影像技術具有以下的優點:第一是有利于實現檔案的“數字化”保存,數字化保存節約存儲空間,存儲量非常巨大。第二是有利于檔案文件的資源共享,數字化的文件很容易進行上傳和下載;第三,數字化的文件更容易突破“空間”和“時間”的限制,利用互聯網或者局域網,能夠實現網上閱讀和瀏覽。
對比縮微影像技術與數字影像技術各自的特點,它們各有自己的優缺點。縮微技術是一項很好的存儲技術,但縮微品保存條件較為苛刻,對庫房環境溫、濕度要求嚴格;縮微影像技術拍攝及復制工藝過程較為復雜,專業性很強,需要培訓專業工作人員;檢索利用不快捷。數字技術最大的缺點是難以長期保存,數字信息的讀寫對軟件設備的依賴性太大,尤其是很容易修改,安全性不強,法律效力小。
二、縮微影像技術與數字影像技術的結合運用是適應新時期檔案管理工作發展的必然趨勢
縮微技術是一項較為成熟的技術,它的歷史較數字影像技術要長。目前,縮微影像技術已經實現了標準化和規范化,世界上許多國家用它管理資料、檔案、圖書情報,它也為搶救我國圖書、檔案界重要檔案、珍貴檔案做出了重大的貢獻。應該說,在20世紀70、80年代,縮微影像技術是檔案管理中的主導技術。而到了90年代,隨著計算機和網絡的發展,數字影像技術開始興起,而逐步取代縮微影像技術之勢。90年代末期,隨著數轉模和模轉數復合技術的問世,使縮微技術和數字技術二者優勢互補,相互轉化,推動了檔案管理工作迅速向高水平邁進。
從世界范圍來看,近年來發達國家和地區的檔案部門大多采取兩種技術相結合的方法,采用縮微技術解決大型圖紙等的存儲、珍貴檔案、法律效力、保存期限、標準化等方面的問題;采用光盤存儲及數據交換技術,解決其閱讀、利用等諸多方面的問題。目前國際上高水平的檔案圖書管理中,也是采用多種技術收集、保存、利用檔案;檔案部門在其它新興技術形成規模時,仍然堅持應用縮微技術的主要原因在于他們懂得縮微技術的重要,縮微資料在他們的館藏中占有一定的比重,形成了獨立的系統。可見,縮微影像技術和數字影像技術結合是發展的必然趨勢。
兩種技術的結合運用,形成了適應現代潮流的新型檔案館,它將二者在檔案保存與利用中的優勢充分展現出來,在檔案標準化整理、存儲、開發利用方面最大限度地實現了檔案的價值,為兩種技術進一步的發展和完善提供了一個靈活方便的平臺。
綜上所述,對于檔案行業而言,新時期的一個重要特征是信息處理技術的迅速變遷:紙張自發明以來就被用作文獻永久保存的載體;近明的縮微技術,使縮微膠片又成為存儲和永久保存檔案的優良載體;隨著計算機技術和網絡技術的普遍采用,一些老技術便在與新技術的結合中不斷獲得發展。縮微方式和數字化方式“雙套制”并存,不是選擇某種手段管理檔案的問題,而是由于模擬信息和數字信息的不同特點,決定了它們對于不同類型檔案的管理方式側重點不同,只有二者融合才能使其優勢得以充分發揮,滿足各類文獻的需求。因此在檔案管理的現代化進程中,縮微影像技術與數字影像技術的結合勢在必行!檔案管理工作應采用與時代相融合的各種技術手段,做到優勢互補,相得益彰,走整合影像和復合技術的道路,這才是一條最有特色的檔案現代化管理之路。這樣,才能使檔案館的條件和面貌發生革命性的變化,充分發揮檔案記錄歷史、傳承文明的載體作用,為把檔案事業功在當代、利在千秋的宏偉目標落到實處奠定堅實的基礎。
二、教學目標
1.知識目標
簡述雜交育種的概念;
說明雜交育種的遺傳學原理;
舉例說出誘變育種的基本原理及其在生產中的應用。
2.能力目標
嘗試將信息用圖表、遺傳圖解的形式表達出來運用遺傳和變異原理,解決生產和生活實際中的問題。
3.情感態度和價值觀目標
(1)討論從選擇育種到雜交育種,再到誘變育種中,科學、技術和社會的相互作用。
(2)通過對雜交育種和誘變育種成果的了解,關注育種技術的發展。
(3)體會科學技術在發展社會生產力、推動社會發展中的巨大作用。
三、教學過程
自從孟德爾的遺傳規律問世之后,人工雜交的方法就被廣泛應用到動植物育種。隨著科學技術的進步,人工誘變技術的應用進一步推動了育種的步伐,后來基因工程的誕生,使人們能夠定向地改變生物的遺傳特性,創造出新的生物類型。育種在農業生產上的地位越來越重要了。請同學們結合我們學過的遺傳和變異的相關知識以及平時對這方面的認識,說一說選育新品種的方法有哪些?(讓學生分小組互相討論一段時間后,學生起來回答。)
(選擇育種、雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種)
1.選擇育種
教師在上課之前先收集一些關于選擇育種和雜交育種的圖片,在上課的時候首先展示這些圖片,讓學生仔細觀察這些圖片,教師根據這些圖片設計問題:
根據圖片分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學原理及其優缺點是什么?
看完圖片提出問題后,教師先讓學生閱讀教材上的基礎內容,并組織學生分組討論,然后讓每一小組選出代表來回答問題。在回答問題過程中若學生不能很好地回答所提出的問題,教師可以通過對問題的分解來進行引導:
教師提示:(1)古印第安人培育玉米的方法稱為什么?(2)這時出現的選擇的具體含義是什么?(3)選擇育種的優缺點是什么?
最后再找同學起來補充回答直到答得全面為止,教師在必要的時候可以給予適當的提示,使學生牢固掌握這部分的內容。
2.雜交育種
每種生物都有不少性狀,這些性狀有的是優良性狀,有的是不良性狀,而且不同的優良性狀存在于不同的品種中。人們一直設想如果能想辦法去掉不良性狀,讓優良性狀集于一身,創造出自然條件下沒有的新性狀組合,突破選擇育種的局限,培育出具有優良性狀組合的新品種。會有什么辦法呢?(學生思考、分組討論之后回答),在此基礎上,教師提出問題:
有兩個小麥品種:一種是高產不抗病(AABB),另一種是低產抗病(aabb),兩對性狀獨立遺傳,你們用什么方法能培育出高產抗病的小麥新品種呢?請將你們的設想用遺傳圖解表示出來。(課本例子)
學生思考,分組討論,討論完成后自己畫出,同時找兩位同學到黑板上來畫,先讓學生互相批改他們做的結果,并說明理由,在學生匯報的時候老師給予適當的引導,讓學生展示出自己的方案,最后通過生生、師生間的交流研討,總結出可行性的方案。共同完善寫出課本例子遺傳基因型圖解。
師生共同總結:F2高產抗病植株繼續自交,淘汰性狀分離的類型,選育純種。但是,在水稻育種過程中,我們直接利用F1代的雜種優勢。
通過問題展示和解答,教學課件輔助,展示學生所寫的遺傳圖解。最后由學生歸納雜交育種的概念,所利用的原理及我國在雜交育種方面的成就。
(雜交育種就是將兩個或多個品種的優良性狀通過集中在一起,再經過選擇和培育,就得到新品種的方法;基因重組,成就略)
學情預設:與選擇育種比較,雜交育種有什么優點?
學生思考、分組討論回答:能將兩個不同品種的優良性狀集中在一起,產生新的性狀組合的新品種;育種的目的性較強。
思考與討論:綜上所述雜交育種的優點是很明顯的,但是在實際操作中,會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現的類型,以及育種時間等方面,分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢?
學生思考,分組討論回答:雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創造新的基因。雜交后代會出現性狀分離現象,育種進程緩慢(一般需5至7年),過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。
思考與討論:有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢?
學生回憶學過的知識,并交流和討論:
3.誘變育種
教師引導學生回憶基因突變的內容。
利用基因突變的原理應用在育種中,就發展為一種新的方法――誘變育種。
教師引導學生閱讀教材P100頁,教材列舉了哪些誘變育種的實例?
學生閱讀教材并回答:如黑農五號;衛星“87-2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等;青霉菌高產菌株等。
教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實例。
教師總結:誘變育種的概念指什么?
誘變育種就是利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、激光等)或化學因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發生基因突變。
教師引導,組織開展生生、師生的討論:與雜交育種相比,誘變育種有什么優點?聯系基因突變的特點,談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性,可以采取什么辦法?
近年來,在社會經濟發展的過程中,人們為了使得電能輸送的質量和效益得到進一步的提升,也將許多先進的科學技術應用到了其中,從而促進社會經濟的增長。其中高壓直流輸電技術的應用,不僅有效的改善了電力資源輸送的質量,滿足了人們日常生活的相關要求,還使得電網系統的運行性能得到了進一步的優化。下面我們就對高壓直流輸電技術的相關內容進行介紹。
1、直流輸電的發展
早在19世紀20年代,人們就已經發明了直流輸電機,通過電力資源的遠程輸送,滿足人們生活的相關要求,這也開創了直流輸電技術應用的先河。而且隨著科學技術的不斷發展,直流電力的輸送技術也得到了進一步的發展,并且還建立了相應的直流輸電工程,從而使得直流電力資源輸送的范圍更加的廣泛。其中可控硅技術的發展,人們也讓直流輸電技術的性能得到了進一步的優化,這就標志著直流輸電技術的進一步的飛躍,為高壓直流技術的發展奠定了扎實的基礎。
而在我國電力行業發展的過程中,高壓直流輸電技術應用得比較晚。但是隨著我國社會主義市場經濟的飛速發展,人們通過相關的工業試驗也對高壓直流輸電技術進行了適當的改進和完善,這就使得我國的高壓直流輸電技術的應用水平得到進一步的提升,從而滿足了當前社會解決發展的相關要求。目前,在我國電力行業發展中,我國的高壓直流電源技術也逐漸的趕上了世界水平,而且我們也在傳統的高壓輸電技術上進行了相應的完善和改進,這就使得高壓直流輸電技術在我國社會經濟發展的過程中,有著十分廣闊的發展前景。
另外,在當前我國電力行業發展過程中,人們為了滿足用戶的用電需求,促進我國社會經濟的發展,國家電網公司就提出了相關的管理目標和戰略對策,來對高壓電網系統進行適當的優化,這就使得高壓輸電技術的應用效果得到了進一步的提升。其中在高壓電網系統進行建設的過程中,我國電網公司也開始對其電網設備進行自主的研究設計,這就使得我國的高壓電網系統之間的接近了世界水平,實現了電壓等級高、輸送兩大、輸電距離遠等方面的特點。目前在我國高壓電網系統建設發展的過程中,也投入了巨大的人力和物力,這就很好的保證了我國電力行業的穩定發展,滿足了人們日常生活和生產的相關需求,進一步的促進了我國社會主義市場經濟的穩定發展。
2、高壓直流輸電的優勢
之所以高壓直流輸電能夠在全球范圍內蓬勃發展,除了歸功于整流技術的不斷進步以及大功率整流器件的出現之外,更重要的是高壓直流輸電有著交流輸電不可比擬的優勢。
⑴低耗材。傳統的三相交流線路需要三根導線,并且線路走廊寬,而直流輸電線路只需正、負兩極導線,其桿塔的結構簡單,線路走廊窄,此外,一條同電壓的直流輸電線路輸送容量約為交流輸電線路的2倍,直流輸電的線路走廊,其傳輸效率約為交流線路的2倍甚至更多一點。
⑵遠距離、大容量。直流輸電并不存在交流輸電的功角穩定問題,因此不會由于靜態穩定或暫態穩定性能變差而降低輸送容量。這是直流輸電傳輸功率的重要特點,也是它的一大優勢。直流輸電的輸送容量由換流閥電流允許值決定,輸送容量和距離不受兩端的交流系統同步運行的限制,有利于遠距離大容量輸電。
⑶易互聯。對于交流輸電系統,并網中的各個系統必須同步運行,否則可能在設備中形成強大的循環電流而損壞設備,或者停電事故。而直流輸電兩端的交流系統不需要同步運行,可實現不同額定頻率或相同額定頻率交流系統之間的非同期聯絡,提高兩側交流系統互為備用以及事故緊急支援的能力,從而提高交流系統的穩定性和供電的經濟性。
3、高壓直流輸電的缺點
雖然直流輸電解決了很多交流輸電存在的難題,但是直流輸電本身所固有的缺點也限制了直流輸電的應用范圍。
⑴換流器在運行時會產生交流諧波和直流諧波,若處理不當將其引入交流系統會給交流電網帶來很多問題。為了降低諧波的影響需在交流側和直流側加裝濾波器組,這樣無形中就增加了換流站的占地面積和運行成本。
⑵晶閘管式換流器在直流電傳輸過程中會吸收大量的無功功率,高達有功功率的60%,這就需要加裝無功功率補償裝置來進行控制,從而增加了換流站的成本和控制的復雜性。
4、電網特高壓輸電技術的研究及應用
近年來,國家發改委正式批準以南方電網公司為依托了相關企業為合作共建單位,建立了相應的試驗基地,組建我國特高壓工程技術國家工程實驗室。國家工程實驗室是國家技術創新體系的重要組成部分,特高壓工程技術家工程實驗室是全國首批組建的6個國家工程實驗室之一。該實驗室于2008年1月開工建設,占地295畝,一期工程以特高壓直流為主,總投資3.5億元。
其中在電網特高壓工廠技術國家工程實驗室正式啟動后,該實驗室的建設和運行填補了我國在高海拔、強紫外線實際環境下特高壓試驗研究的空白。它作為我國功能最齊全的交直流特高壓試驗基地,將在國際上發揮極大的影響力和帶動力。
特高壓直流工程不少屬于目前世界上最前沿的技術。我國電網公司作較好地掌握了特高壓直流輸電的核心技術,形成了一套具有自主知識產權的、涵蓋研究、設計、安裝、施工、調試、驗收等各個方面的技術規范和工藝標準,共起草國家和行業標準25項,申請或獲授權專利106項,登記軟件著作權8項。工程綜合自主化率達到62.9%,標志著我國電力技術、裝備制造水平在世界輸變電領域占領了新的制高點。
5、結束語
由此可見,在當前我國電網系統建筑和發展的過程中,高壓輸電技術的應用有著十分重要的意義,這不僅很好的滿足了人們日常生活和生產的相關需求,還進一步的促進了我國國民經濟的增長。雖然目前我國的高壓輸電技術在實際應用的過程中,還存在著許多的問題,但是也具有廣闊的發展空間,這樣有利于我國經濟的穩定發展。