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智慧农业工作原理精选(九篇)

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智慧农业工作原理

第1篇:智慧农业工作原理范文

[关键词]物联网技术;实训教学;职业能力;专业建设

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113

高职物联网应用技术专业建设自从2011年开始在全国迅速展开,经过近几年的快速建设初步形成了一定的规模,积累了一定的经验,但是由于物联网技术是一项综合性技术,涉及计算机、通信、电子和软件等多方面技术之大成,要真正建设好高职物联网专业还有较大差距,特别是高职物联网应用技术专业的实训教学建设还有待进一步加强研究与深化。

高职教育是培养面向社会各行各业生产第一线的高素质技术技能型专业人才的高等职业教育,它的根本任务是培育学生良好的职业能力与可持续发展能力。职业化能力的培育是高职学生的重中之重,也是区别于应用型、研究型人才的显著标志,职业能力的培养要靠高职院校实训教学来保障和实现,只有建设规划好物联网技术实训教学体系才能完成高职物联网专业学生的职业能力与可持续发展能力的修成。随着国家“互联网+”、“工业4.0”等理念的提出与深化,物联网技术的应用十分广泛,如智慧农业、环境监测、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等,根据国家“十二五”战略规划结合地区经济发展特点,以智慧农业和环境监测作为高职物联网技术实训切入点,基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学,培养主要面向农业与环境行业的具有物联网设备安装调试、工程规划与实施、系统服务与技术支持为主的高素质技术技能型物联网技术人才。

1专业课程与实训教学

1.1专业培养目标

高职院校是为国家培养技术技能型人才的高等学校。其培养的人才除了要有一定的理论基础知识,重点是要培养学生具有较强的专业实践操作能力和岗位就业适应能力,这就要求高职院校通过工学结合办学模式,强化以职业能力为目标的实训教学,最终实现物联网应用技术人才培养目标的要求。

物联网应用技术专业的培养目标是为培养德、智、体、美等全面发展,面向物联网产业,服务区域与地方经济发展,具有较好的物联网专业基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,可持续发展与创新能力,掌握物联网应用技术,从事物联网工程项目的规划与施工管理、物联网设备安装与调试、物联网维护与管理、物联网设备营销与技术支持,成为具备良好文化素养、职业道德和综合职业能力的高素质技术技能型人才。

1.2专业课程体系

从职业岗位能力需要出发来分析物联网应用技术专业的课程体系。以“岗位―能力―课程”的思路来构建课程体系和课程内容,在满足一定理论知识需要的前提下强化实训课程内容建设,努力做到“教学做一体化”教学过程中理论与实践的相互促进和融合,最终使实践教学来内化学生的理论知识,为拓宽高职学生的成长空间打下基础。为此,设置了一定数量的通识教学课程和专业基础课程,如高等数学、英语、高级语言程序设计、物联网技术概论等。专业课程的设置更加体现职业岗位的特点要求,以智能农业、环境监测为系统实训平台出发,围绕这两大领域的物联网技术应用展开,开设了一些有特色的专业课与实训课。如RFID技术与应用、无线传感器组网技术、农业食品溯源应用系统实训、城市环境远程监测系统实训等课程。课程设置如下表所示。

物联网应用技术专业课程表

公共素养课程

思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、军事理论教育、职业发展与就业指导、大学英语、大学语文、高等数学(理)、大学生心理健康教育、体育

专业支撑课程

计算机组装与系统维护、计算机技术基础、电工电子技术基础、高级语言程序设计、计算机网络技术、物联网技术概论、数据库应用基础、网络设备配置技术

专业核心课程

无线传感器网络技术、RFID技术与应用、传感器原理与应用、物联网系统应用实训、物联网工程设计与实施

专业拓展课程

综合布线技术、移动应用开发、嵌入式系统与应用

1.3实训教学体系

高职教学的根本就是培养学生具备良好的职业岗位就业能力,它的特点是突出职业能力所要求的实训实践教学,完备的实训教学体系主要由三部分组成,包括专业实训教学环节、校内实训室建设、校外实训基地建设。在设计物联网应用技术实训教学时,以知识与技能渐进式提高出发,按照“认知―技术技能―系统体验” 路径展开,“认知”主要是强调基础性和启蒙性实训,“技术技能”主要侧重专业核心课程的配套实训,“系统体验”主要是对前面实训成果的系统综合和应用,更加贴近物联网技术的实际应用。物联网应用技术实训教学可以分为三个主要阶段:技术基础与专业认知实训、专业技能实训和物联网系统应用实训。校内校外实训的有效结合来强化物联网专业学生的技术技能和岗位适应能力。校外实训基地主要解决学生的岗位适用能力,校内实训室主要完成学生的专业技能的实操和理论知识的内化。

2基础性实训

俗话说得好,基础不牢地动山摇。这说明基础知识的学习与掌握是何等的重要。高职实训也是同一个道理,也要从基础性实训抓起。物联网应用技术基础性实训可以分成两个层面:专业基础实训和专业认知实训。

2.1专业基础实训

专业基础实训一般是指电子信息大类学生应具备的一些面向职业岗位的通用型技能实训。如计算机基础应用、高级语言程序设计、计算机组装与维护等实训,采用“教学做一体化”教学模式下,通过这几门课的实训让学生对计算机硬件和编程知识有一定深入的了解与掌握,为后面的进一步学习打下良好基础。计算机基础应用和计算机组装与维护这两项实训主要让学生了解和认识计算机系统结构和基本工作原理,熟悉应用办公软件如Office,掌握对各型计算机的硬件拆装和维修,训练高职学生使用计算机的基本技能。高级语言程序设计主要让学生对计算机编程语言有一个基础性的学习掌握,为下一步技术技能的实训打下基础,如C语言学习。

2.2专业认知实训

专业认知实训是开启对物联网技术应用大门的起初环节,目的是让物联网应用技术专业学生对物联网技术的相关知识、相关设备、相关领域和相关应用有一个认识,拓宽学生的眼界,增强学生对专业学习的兴趣,为专业技能实训起到承上启下的作用。由于物联网技术涉及学科门类较多,职业面向行业应用面广,因此不可能面面俱到,只能依据专业培养定位来开设认知实训。针对面向农业与环境应用的特点,专业认知实训突出了电子技术基础和计算机网络技术的学习,通过系统仿真和实际电路的调试,让学生对基本的模拟、数字电路、计算机网络应用有个较好认知;通过物联网技术概论课程相关的实训让学生了解物联网涉及的多类技术要素,了解物联网三层体系结构及相关的感知、传输和信息处理与控制技术,在认知实训中强调以感观了解为重点,知识普及为重心,宜采用多种教学形式开展,如网上查阅、实地参观、现场交流与访谈等。

3职业技能实训

职业技能是高职学生面向社会就业之根本,也是体现现代高职教育之重心所在。高职教育的质量与特色大多体现在学生技能素质的培养上。从物联网技术层面来分析,物联网技术应用主要包括三个层面:感知技术、网络传输技术和信息智能处理与控制技术,因此,我们结合面向农业与环境领域的应用从三层结构来组织物联网专业技能实训。

3.1感知技能实训

感知技术主要是解决信息的获取,为最终的行业应用提供信息与数据。它包括多方面的信息获取技术,如各型传感器、RFID系统、定位系统、条码等十分广泛。以农业与环境行业的应用为例,主要采用的也是前面所说的四大类设备,为此要建立感知技术应用实训室,结合专业核心课程进行传感器、RFID等方面应用技能实训,让学生了解各类型传感器和RFID系统应用技能。传感器方面:如温湿度传感器、pH值传感器、CO传感器的实物及其如何使用,通过实际操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID设备方面:如各型电子标签、天线、阅读器等。通过RFID原理实训台,让学生掌握各型电子标签的使用情况和基本工作原理,理解各频段RFID系统的适用范围,以电子标签信息识别读写实训让学生对各类技术标准有一提高认识与消化。另外,也要适当增加控制方面的实训,如智能农业方面的调节光照和控制水源和通风等。

3.2信息传输技能实训

网络传输是信息高速公路,负责把由前端感知设备获得的信息实时准确上传到云端。这部分主要分为两个方面:一是近距离无线网络传输,二是远程高速网络传输。近距离无线网络传输一般采用Zigbee、WiFi和蓝牙技术,主要用来解决如各类传感器的信息汇集和集中转发上传到远程网络上。重点是实训无线传感网(Zigbee网络)的组网与使用,让学生了解与掌握无线传感网的基本组成、相关设备与工作原理,通过如节点之间点对点的通信、无线SOC端口控制与传输来强化对无线传感网的使用。另外,结合计算机网络技术实训来强化学生对局域网、宽带广域网的应用以及网络设备配置与管理。

3.3信息处理技能实训

在物联网三层体系结构中,最后一层是信息管理与应用(简称应用层)。应用层主要是完成经网络传输层上传到云端数据的接收、过滤与存储,然后结合行业应用进行控制与管理。主要涉及专业课程有数据库应用基础、高级语言程序设计、移动应用开发等一些相关软件应用方面。基于物联网技术的应用系统离不开数据库管理和前后台应用软件的开发,针对高职学生的特点,适当强化数据库(如MSSQL)应用知识的掌握和实际应用,对数据库的基本操作与使用管理有一定程度的了解。随着移动互联技术的迅速发展,移动终端在物联网系统应用中已十分普及,目前移动开发平台主要基于IOS和Android两大系统,基于Android移动应用开发已占据主流,为此结合移动应用开发课程建设移动应用开发实训室,在学习了Java语言后,通过“教学做”来培养学生开发小型App的能力。

4系统性实训

物联网技术的显著特点是集多专业之大成,涉及专业知识面广,容易给学生产生知识混杂和难学的印象,那么如何补救这一情况是专业教学研究的一大课题,为此,基于“认知―技术技能―系统体验” 路径的理念,特别强化与设置了物联网系统综合实训环节。

4.1智能农业应用实训

物联网技术在智能农业中的应用如火如荼,“民以食为天,食以安为先”,食品安全至关重要,农产品的质量管理特别是食品溯源系统已日益成熟。将农产品种(养)植、运输、加工和流通的信息相关联,形成完整的信息追溯链来确保农产品的安全性。整个系统涉及溯源标识技术、监装技术、物流监控技术和数据采集与查询技术。溯源系统以RFID、条码技术的应用为基础,是一典型的物联网综合应用系统。这一实训系统基本涵盖了物联网应用技术专业所学的大部分专业知识,通过溯源系统的实训体验把原本分散的技术串联起来,强化了学生对物联网专业知识的理解和兴趣,特别是强化了学生对RFID技术应用的认识。实训的主要内容有网络环境的搭建、服务器安装与调试、电子标签制作与识读、数据库管理与应用、PDA安装与调试和APP应用开发等。

4.2环境监测实训

基于无线传感网的环境监测实训是以传感器与无线传感网组建与应用开发为重点的专业实训,通过此实训让学生达到对无线传感网的系统设计,设备选型,传感网组网及Zigbee协议的应用开发有一定程度深化,实训重点要让学生树立起系统性的理念。下图是物联网环境监测实训室功能总体框图。

环境监测实训系统

实训系统包含三种数传模式(WiFi、Zigbee、有线)环境监测传感器,形成一套覆盖三个层次的物联网教学平台。同时,其他内置WiFi模块的各种手持设备(笔记本电脑、手机等)也能无线接入该实验平台,成为物联网实验设备的一部分;师生教学、科研实践开发的其他感知模块,通过与标准的WiFi设备服务器连接,也能轻易接入该实验平台,完成测试、验证。这些设备的灵活配置为学生提供了从数据采集、网络传输到信息处理较完整的物联网系统应用模型。包含的实训:网络组网与无线信号测试、Zigbee协议栈应用、Zigbee网络拓扑、开发环境的搭建;IEEE 802.11协议介绍、接口程序代码开发、串口WiFi设备服务器设计、传感器数据采集与查询显示等,重点是把从信息采集、传输和信息处理联动起来,让学生充分体会到一个真实的无线传感网系统的体验,更加贴近了以后的工作岗位,增强学生就业信心。

5结论

物联网应用技术实训教学是培养高职学生技术技能型人才的核心所在。实训教学必须以良好理念为先导,紧密结合人才培养目标,构建起符合学生就业岗位需要的实训教学体系。本文以农业与环境应用为背景,从分析人才培养目出发,基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学,以知识与技能渐进式提高构建实训教学环境,通过近两年的探索与实践,取得了较好的效果。

参考文献:

[1]王风茂.高职院校物联网应用技术专业实训体系的构建与实施[J].青岛职业技术学院学报,2012,25(6):49-52.

[2]邹洪芬.高职院校“专业对接园区,科研反哺教学”的物联网专业建设探索[J].职业技术教育,2014,35(26):12-14.

[3]张新.高职物联网应用技术专业建设探索与思考[J].物联网技术,2014(5):80-82.

[4]刘雪梅.民办高职院校实训体系的建构和机制研究[J].职教论坛,2012(11):18-20.

第2篇:智慧农业工作原理范文

系统的结构及工作原理

1系统硬件组成

本文设计的基于STR-30组成的实时监控系统如图1所示.其中无线传感器网络节点电路以STC12C5A60S2单片机为控制核心,由多个节点组成分布式无线传感器网络.网络的数据枢纽是本系统的汇聚节点(sink).无线传感器节点硬件电路结构如图2所示,其核心是微处理器.数据采集端配有温度、湿度、光照、CO2、土壤水分以及pH值测量等传感器组,还配有无线数据传输模块、通信接口以及外部存储器等.另外,系统还预留了重金属检测等传感器接口(图2中未标出).每个节点的微处理器根据自带传感器模块提供的数据时序,实时进行数据采集、分析处理、传输和接收远程控制信息.当某一节点所带传感器检测到的某参数指标超标时,该节点将自动发出告警信号.

汇聚节点与PC机连接,可接收来自各节点的信息,能及时发现并确定发出信息的节点所在的位置,将各传感器的数据按照预定的协议发送到PC,由PC将数据实时存储和显示,并根据接收到的实时数据与预置参数进行比较以判断被检测区域作物的生长环境是否达标,也可根据需要对某节点的工作状态或参数作相应调整.此外,系统还可根据实际情况,自动或人工对全部(或部分)节点进行参数指标的修改,如夏天和冬天温度不同.本系统还可加入自动控制模块,如自动灌溉、控温或排风等模块.

2无线数据通信模块

本系统STR-30型微功耗无线数据传输模块工作于ISM频段,无需申请频点,具有多信道、多速率、传输距离远、高抗干扰能力和低误码率等优点.STR-30的引脚功能说明如表1所示.

3传感器模块接口电路

各节点硬件电路如图3所示.其中微处理器(STC1)是数据处理与I/O口的控制核心,主要接口与各传感器通过串行通信接口(RS232)与无线通信模块相连接,该接口也可用于调试及程序下载.本系统还预留了一定的I/O接口,以便扩展其他传感器或自动控制模块.系统中,空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器等模块的输出量均为数字量,pH值数据为模拟量.

系统软件设计

系统软件由传感器节点驱动程序、网络路由驱动程序以及PC通信、数据处理等程序组成.各节点传感器采集的相关数据通过无线模块STR-30与PC控制终端进行通信,终端能及时准确地处理并显示各节点的数据,同时也能对各节点进行相关控制操作.

本文仅以传感器节点驱动程序的软件设计为例,其主程序流程如图4所示.传感器节点驱动程序主要完成数据的采集处理以及与PC终端进行通信、工作状态的调整等功能.系统接收终端(PC)数据处理及显示界面的软件设计是基于MFC开发的.主要功能是通过驱动汇聚节点,实现与各传感器节点之间的全双工无线电通信,接收、存储、查询、实时显示数据,查看各节点传感器的工作状态,设定各节点传感器参数指标以及当某一节点数据超标时触发告警等.

系统测试

系统测试主要包括下位机节点的测试和上位机控制终端的测试,其中下位机各节点的测试可以通过观察上位机的数据直接知道.系统的调试主要是各传感器模块的调试以及上位机软件的调试,上位机的测试主要是各功能模块的测试.经实地测试,节点间的通信距离在开阔的视野范围内可达到600m左右,且能稳定地收发数据.系统上位机的界面效果图如图5所示. 设定各节点传感器参数指标、查看历史记录以及某一节点数据超标时的告警信息等实际测试结果图拼接如图6所示.各类数据都可以实时记录在SQL数据库中以便备查.

第3篇:智慧农业工作原理范文

关键词:物联网;实验室建设;传感器;射频识别

中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0110-02

物联网是通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是集传感技术、计算机技术、通信技术等多种学科的综合应用。物联网解决的是信息世界与物理世界的互联互通。目前我国物联网运用领域包括智能家居、智能农业、智能交通、智能工业、智能环保、智能医疗等。到目前为止国内众多高校申请和开展了物联网工程专业的招生和教学工作。高校要想担当起新形势下物联网人才的培养,建设一个设施齐全、技术先进、质量可靠的物联网实验室迫在眉睫。中国地质大学长城学院也于2015年招收了第一届物联网专业的本科学生。物联网专业相对其它专业来说更侧重实践性和应用性,因此我们的实验室建设是我们整个学科建设中的重点工作。

1 物联网实验室建设的原则

1.1 与本校的培养目标相适应原则

任何实验室的建设都要与本校的培养目标相一致,物联网实验室也不例外。作为应用型本科院校,主要培养的是应用型人才,而非研究性人才,主要锻炼学生物联网应用系统的组网、调试、安装、售后服务、技术支持,培养物联网设计、施工与运维人才。因此学院实验室的建设应该以满足基础实验、实训为主,旨在满足培养学生的实际动手能力。

1.2 先进性原则

物联网是被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮,是一个前沿的技术,因此实验室的建设也应遵循先进性的原则,购置新设备、采用新技术以满足需求。

1.3 模块化可扩展原则

物联网涉及到感知层、网络层和应用层三个层次,每个层次都有各自的技术,这些技术可以用模块化的思想实现,各模块之间要遵循统一的电气和数据接口,可以自由组合重构物联网应用系统。

2 物联网实验室建设需求分析

2.1 物联网建设的技术需求

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等感知系统,它是物联网识别物体、采集信息的手段,其主要功能是识别物体、采集信息、数据汇聚等。感知层由各种传感器、执行器、短距离无线通信、数据网关等构成,包括:传感器、二维码扫描仪、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS 等感知终端;步进电机、直流电机、继电器、电磁阀等各种执行器;ZigBee、Wi-Fi、IPv6、蓝牙等短距离无线通信节点及网关。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统、数据服务器和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求相结合,实现各种物联网的智能应用,例如智能电网、智能交通、智能家居等。

物联网实验室的相关设备需要满足以上物联网的三个层次结构中各个组部分的相关实验。

2.2 物联网实验室建设的应用需求

1)满足物联网工程专业基础实验要求

实验室建成后需要满足培养方案上开设课程的相关实验,这是实验室建设的基本要求。通过这些基础实验使学生能够更好地理解和掌握专业知识。

2)要满足学生实训和参加大赛的要求

在学生完成多门专业技术课程学习后,可以开展综合实训课程,让学生通过项目对前导课程的知识综合应用、融会贯通,完成知识到技能的转化,知识点到知识体系的转化。通过实训可以锻炼学生的物联网应用的工程实践能力,以便培养出更高水平的物联网专业学生。

参加物联网应用设计大赛是锻炼学生实践能力的重要方法和手段,通过比赛提高学生对物联网的兴趣和竞技能力,丰富教学内容,活跃教学气氛。

3)满足学校教师物联网科研

科研能力也是衡量一个专业建设的重要指标。实验室建成以后,教师可以利用实验室开展更多地实验项目,从而提升教师的科研能力。

3 建设的内容

作为培养应用型人才的学院,学院的应该从培养目标需求实际出发,建立一个先进的满足教学、实训和科研的要求的综合性的实验室。本实验室应该包括基础实验平台、云服务平台和智能化实验室,物联网工程实验室组成结构图如图1所示。

3.1 基础实验平台

1)RFID综合实验箱是针对物联网专业的RFID教学实验而开发的实验开发平台。RFID技术是物联网的核心技术,因此有必要单独设置购买实验箱。实验箱可以包括各种频段的RFID读写器开发板、多种常见RFID标签、RFID应用模块、嵌入式系统、PC软件系统。这五部分构成完整的RFID体系,为学习RFID技术、了解RFID应用、开发RFID智能化设备提供了完整、优质的软硬件平台。RFID综合实验箱能够有效地帮助师生全面的了解无线射频RFID,掌握RFID的组成结构、运行环境以及工作模式,熟悉天线工作原理,掌握RFID射频信号解码技术等。

2)物联网综合实验箱

物联网综合实验箱应该能够提供完整的、层次化的物联网教学体系,提供从处理器技术、无线组网技术、嵌入式开发、应用层开发与服务、到典型的系统开发实战。物联网综合实验箱需要满足以下三层的具体实验要求。

(1)传感层:

微控制器应用技术:单片机原理及应用-C51系列、STM32的开发和应用、M4系列。

传感器技术:常见传感器原理、数据采集与处理、图像采集。

RFID技术应用:RFID原理、RFID频段分析、RFID标签、二维码、条形码技术。

无线传感网技术:Zigbee、IPv6、蓝牙、433M、WiFi、NFC移动支付、RFID移动支付。

物联网与嵌入式系统开发:基于Cortex-A9,Linux开发、Android开发。

(2)网络层:

网络通信:局域网技术、以太网技术、服务器。

移动通信:GPRS通信、3G通信、4G通信、GPS、手机安卓编程。

数据库:数据库编程、物联网数据库服务。

中间件:SDK、WebService开发。

(3)应用层:

物联网应用:智能家居应用开发、智慧农业应用开发、智能交通应用开发、食品溯源应用开发、智能仓储应用开发等。

物联网安全:无线传感层通信加密、数据网关通信加密、应用软件数据通信加密等。

此外综合实验箱要能够支持多种协议,具有丰富的接口以便连接各种设备。支持网关、手机、云服务等多种管理服务平台,网关支持Android/linux操作系统,运行数据采集控制管理软件。手机端采用Android系统,可远程控制的数据采集和控制系统。云服务系统采用B/S架构,可远程登录获取传感器数据,并且提供开放的API接口,基于这些API接口,用户可以轻松的进行二次开发。

3.2 物联网云服务平台

物联网云服务是一套针对物联网的海量数据服务、应用快速开发而设计的系统,旨在提供一个开放的物联网云服务平台,使传感器数据的接入、存储和展现变得轻松简单,通过几步简单操作就可以完成物联网应用的快速开发。

真正的物联网系统,其数据必然是海量的,必须通过大数据技术存储、分析。系统控制、数据展示也是必须基于云端的,可全球范围内随时访问和操作。

物联网云服务平台可以为老师的实验教学提供统一的在线化管理平台,提供灵活的用户管理和权限控制机制,同时支持大规模并发访问。因此,整个学院的所有学生,可同时接入平台开展实验。老师可随时上线检查学生实验作业、项目设计成果,为学生的实验和设计提供指导。

物联网云服务平台为学生提供在线、支持团体合作的实验及项目设计平台。可为每位学生分配一个登陆账号,实验结果、数据、项目工程相互独立,学生可在课堂之外延续实验。同时,支持项目协作,多个学生可团队合作,共同完成物联网应用系统设计

3.3 实验室智能化建设

为了让学生对物联网的应用有更加深刻的认识,在建设的时候需要对实验室进行智慧化改造,让学生上课的同时不仅可以体会到智能家居带来的舒适感还能学习智能家居的构造与设计。集传感器技术、嵌入式开发、综合布线、网络通信、自动控制等技术将家居生活有关的设备、设施集成,从而构建的一个智能、节能的智能家居实训环境。

智能家居应用系统可实现灯光、窗帘、家电、环境监测、安防、摄像头等的检测控制,可个性化定制居家、外出、看书、休闲、娱乐等情景模式,一键实现。并支持连接互联网实现手机、电脑上网的远程控制。

物联网实验室的建立能够让学生深层次的接触物联网,学习物联网,研究物联网,让学生将理论与实践相结合,提高学生的实际动手能力和创新能力。可以培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术,有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论,掌握物联网系统的传感层,传输层与应用层关键设计等专门知识和技能,并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

参考文献:

[1] 陈景贤, 陈志生. 高校物联网实验室建设与应用[J]. 实验室研究与探索, 2013(8).

[2] 林莉, 陈丽丽. 高校物联网实验室建设规划[J]. 长春理工大学学报, 2012(4).

第4篇:智慧农业工作原理范文

关键词:物联网技术;社会消防;安全管理

为了提高消防工作的效率,我国正在积极引进物联网技术,对社会消防安全管理系统进行完善,构建智慧消防体系。同时,物联网技术在社会消防安全管理中的应用,还可以实现火灾防控预警自动化,消防管理的信息化。基于此,本文对物联网技术在社会消防安全管理中的实施措施和要点进行分析。

一、物联网技术对消防安全管理的影响

新时期,物联网技术在社会中得到了快速发展,其特有的优势让它在各个领域都得到了一定的应用。尤其是在社会消防安全管理过程中的有效应用,不仅能够实现对相关工作的信息化管理,还可以帮助工作人员建立消防管理和火灾防控系统,让管理人员可以对消防安全管理工作进行组织、指挥、控制以及监督,保障此项工作开展的有效性。物联网技术在此过程中的应用,还可以加强各个消防系统之间的联系,作出统一分配和部署,不断优化各项信息传递,对消防安全中的内容进行整合[1]。在社会消防安全管理的过程中,对网络技术和信息技术本身的要求就比较严格,要想在此基础上,对整个工作进行全面监控,就要对各个环节进行控制,完成监督和管理的系统建设,改变传统的管理模式,按照相关的要求,建议火灾防控系统,优化监控体系,进而保障社会消防安全管理工作的稳定实施。

二、物联网的定义

为了在新时代背景下,完善社会消防安全管理体系,对其中的系统进行及时更新,对物联网的特点和概念进行分析和研究。物联网是由美国麻省理工学院提出的,它是一种基于互联网技术、网络通信技术和计算机技术发展而产生的一种信息承载系统。这种系统自动化和信息化特点是非常强的,它可以令具有独立功能的模块之间相互通信,实现信息的传递。尤其是在社会消防安全管理中,管理人员可以通过互联网和计算机等综合技术,实现不同数据信息之间的有效传递,然后应用各个装置上的发出信号,主要目的是形成比较庞大的网络,在这张网络中,各个模块之间不仅能够满足相互通信的功能需求,还可以大大提高信息传递的有效性。如今,物联网技术已经在多个行业和领域都得到了有效应用。从总体来说,物联网的应用前景非常广阔。由于这种技术的核心是以互联网为基础,还能对其功能进行相应的发展和延伸,加强人与人之间,或者是人与物之间的信息传递。在此过程中不需要人为干预,就能实现其中任务的自动化,管理人员可以监控在系统运行期间的数据指标,控制其中的指标在合理的范围内,从而进一步提高社会中各个行业系统的运行效率,促进我国经济在社会的持续发展。

三、物联网技术在社会消防安全管理中的工作原理

在对物联网技术进行分析的过程中,发现它在社会单位消防安全管理中的工作原理具有非常强的自动化特点,管理人员要建立“一物(人)一码”RFID标签,然后还要在云端系统数据库中,设计“一数一源”,也就是在建立一个消防设备的时候,要对应一个数据源[2]。在此过程中,物联网终端系统可以通过传感器组等设备对消防设施的实际运行状态以及报警信息等内容进行全方位的采集。巡检人员还要通过其中的系统取消防设施中的RFID数据,在此基础上完成每日巡查,合理应用视频摄像头等对管理中的问题进行监控。同时,物联网终端系统具有3G/4G,其中的无线传输模块能够将数据快速发送到“消防安全户籍化管理系统”中,管理人员在此过程中要对数据库中的内容进行整合和统计,主要目的是各项系统的稳定性提供基础,保持消防设施处于稳定运行的状态。此外,消防监管部门还要通过客户端电脑,或者是移动APP等对监督各社会消防安全管理的动态现状进行实时查询,保证物联网技术在社会消防安全管理中应用的有效性。

四、物联网技术系统提供的服务

在社会消防安全管理中,工作人员会发现其中的消防设施经常出现故障隐患,为了及时发现其中的安全隐患,避免对系统的安全运动带来影响,要建立提醒服务消防物联网监控系统,主要对社会单位消防设施的实际运行情况进行全方位监测。如果在实际的监测中发现消防设施出现了运行异常等情况,这个时候物联网的提醒服务系统会将其中的异常和故障有效发送到“户籍化管理系统”中,然后此系统会向消防责任人发送消防设施的故障提醒短信,让他们加强防火巡查的力度,及时发现安全管理过程中的隐患。在此过程中,管理人员还可以通过在线监管系统,对消防巡检人员的实际工作情况进行监督,利用智能终端让他们按规定的路线进行防火巡检,主要将防火巡检的信息有效发送到“户籍化管理系统”中,对其中的数据信息进行整合。此外,物联网技术还可以优化红外人体探测器的功能,实现各种功能的自动化,让管理人员能够实时采集消防人员的在岗信息,保证社会消防管理工作的有效性[3]。“三色预警”动态监管物联网监控系统也是社会消防安全管理中的主要内容,它不仅对以前的监控系统进行了完善,还可以通过智能终端等设备对社会消防设施运行状态中的情况进行分析。然后按社会消防管理单位对数据的判断,对社会单位的消防安全工作进行管理,最后实现“绿色、黄色、红色”的三色预警服务,从而提高社会消防安全管理的质量。

五、物联网技术在社会消防安全管理中应用的问题

虽然在大数据时代背景下,物联网技术在社会消防安全管理中得到了一定的应用,但是由于一些客观因素的影响,其中还存在信息安全问题。众所周知,计算机物联网具有开放性强的特点,所以在对其进行应用的过程中可能会出现网络病毒和黑客攻击等风险,这些问题都还没有得到有效控制,这会导致社会消防安全系统在运行的过程中出现安全问题。随着物联网技术实践水平不断下降,其中的安全隐患也越来越多,消防安全管理内部系统信息和资料的泄露性也会越来越大,严重影响了消防安全管理工作的有效性。因此,相关的技术人员还要对物联网技术特点进行分析,进而有效解决其中的信息安全等问题。六、物联网技术在社会消防安全管理中的应用

(一)优化消防安全管理结构,合理应用物联网技术

目前,社会单位开始加强了消防安全管理工作的重视,但是有的单位为了提高消防管理的质量,并没有在安全管理的过程中引入物联网技术,其中就包括物业系统。因此,在此背景下,要对消防安全管理的模式进行创新,优化安全管理的结构。对其中的故障设备进行全面检测,及时监测和报告火灾信息。通过对物联网消防技术的有效应用,要对火灾的发生地点和火情等受灾信息进行快速传递,及时将其中的信息传递给当地的消防救火中心,为消防救援工作顺利进行提供基础,避免火灾的蔓延[4]。在此过程中,还要注意消防安全检测服务部门不能离开第三方服务平台,只有这样才能发挥物联网技术的中间机构作用,将系统中的火灾信息进行及时和有效的传递,进而不断强化工作人员消防安全意识。

(二)建立可视化管理系统

实现对社会消防安全的可视化管理,可以为管理人员提供更多的数据信息,让他们在自动获取条码技术上,及时并有效地将消防管理中的数据信息进行整合,然后再通过GIS系统实现对消防安全隐患全过程跟踪和监督。因此,社会单位要合理应用物联网技术,建立可视化管理系统,创新消防安全管理的方式,通过互联网对消防信息进行获取,对巡查人员的实际工作状态进行监督,当出现问题时,要第一时间做出决策,对消防安全管理进行调整。在此系统中还应用了GPS技术和传感技术,管理人员可以通过这些技术和物联网系统构建一个信息传输和交流平台,然后形成智能化的管理系统,让社会消防安全管理工作做到可视化,避免火灾的发生[5]。

(三)健全智能化消防系统

当前,随着物联网技术在我国各个领域中的有效应用,社会单位为了完善消防安全管理系统,也加强了对此技术的应用,健全智能化消防系统,主要目的是实现对消防安全信息的智能化和集成化管理。此系统还可以对消防隐患信息进行智能化的分析[6]。例如,在经常出现火灾隐患的地域,这种系统可以通过对区域信息的智能化管理,让巡查人员在最短的时间内发现其中的安全隐患,采取措施及时对其进行解决。在社会消防安全管理过程中,还会应用到传感器、EPC电子标签和电子读写器等设备,这些设备在其中的有效应用,不仅可以提高管理工作的有效性,还能够实现整个智能化的消防处理过程,对其中的火灾问题和安全隐患信息进行识别,对数据信息进行有效整合,将信息录入数据库,然后上传互联网,进而实现全面监督的目的。此外,健全智能化消防系统还可以提升社会单位安全自查和责任自负等消防安全管理意识,实现对消防安全的重点检查,对消防设施进行维护和保养,避免出现火灾等问题,从而进一步完善社会消防安全管理的体系。

七、结语

综上所述,社会单位要合理应用物联网技术建立智能化和信息化监督系统,对消防安全管理中的工作流程进行全方位监督,检查和消除火灾隐患,积极组织人员疏散逃生,强化管理人员的物联网化管理意识,建立先进的火灾防控系统,从而预防社会火灾事故的发生,为群众的人身安全提供保障。

参考文献:

[1]徐阳.物联网技术在博物馆消防安全管理中的应用——以中国农业博物馆为例[J].今日消防,2019,4(8):21-23.

[2]赵宇,白露.基于物联网下建筑消防安全设施管理系统的研究[J].中国房地产业,2019,(17):234-234.

[3]白凤领,崔一星.物联网在消防工作中的应用现状[J].武警学院学报,2018,34(12):48-51+56.

[4]杨超,闫睿,杨行国,等.基于物联网技术的建筑消防安全应用框架研究[J].施工技术,2018,47(S3):137-140.

[5]李吉龙.基于物联网技术的社会消防安全管理探讨[J].今日消防,2019,4(3):8-9.

第5篇:智慧农业工作原理范文

【关键词】询问信号;应答信号;有效信息;监测;校验

经济发展与科学技术的进步是相辅相成的,经济发展是科学技术进步的保障,科学技术也能够促进经济的进一步发展。在当前人民生活水平迅速提高的背景之下,在高水平的科学技术保障之下,人们对航空的需求明显增大,空中交通管制也越来越重要。S模式二次雷达信号处理系统由于本身的优越性,必将普及于各国的交通管制之中。

一、S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比

二次雷达信号处理系统是在战争的需求中产生的,当时是主要用于判断敌我的系统,为参战国提供了有效的信息。随着世界的变化和科学技术的发展,如今二次雷达信号处理系统则主要用于空中交通管制。S模式处理系统是ATCRBS的发展,我国正处于由ATCRBS向S模式过渡中,二者的不同之处主要包括询问和应答方法不同、传递交通信息方式不同及应答频率和有效性不同三个方面。

(一)询问和应答方法不同

传统的ATCRBS系统所采用的是一种类似于广播技术的技术,地面雷达以扩散的方式向空中的飞机发送询问信号,所以飞机必须无条件接受,同时,也需要全部作出应答;而S模式处理系统利用了更为先进的技术,由于每架飞机都会被分配一个不同于其它飞机的地址,类似于我们电脑网络的IP地址,S模式处理系统将根据地址的不同在预订时间发送询问信号,这样飞机可以只接收属于自己的信号,并会在不同时间作出应答。[1]

(二)传递交通信息的方式不同

与ATCRBS不同,S模式处理系统包含大量的有效信息数据,因此能完全满足监测所需。在传递交通信息时,利用监视线路,可以传递较为完整、有效的信息。更重要的是,S模式处理器新增了对应答信号的检测和校正,当应答信号出现错误时,能及时发现并纠正。

(三)应答频率及有效性不同

由于ATCRBS系统是以无选择扩散方式向飞机发送信号,那么就无法确定信息的有效性,因此地面雷达必须随时地发送询问信号,以便确保飞机安全,同样,所有飞机也在不停地作出应答,其中不免有很多应答重复,从而失去了作用。

S模式改进了ATCRBS系统这一不足,因为传递的都是简单、有效的信息,所以大大降低了应答频率,同时对安全也更有保障。

二、空中交通管制应用S模式处理系统的必要性

(一)ATCRBS系统的弊端日益显露

1.易受干扰,数据不准确。由于ATCRBS的技术限制,在向飞机发送询问信号之后,飞机的应答信号不免重复,加之大自然中其它声音,如风声、动物叫声的干扰,此时ATCRBS无法分辨正确的应答,从而在这种影响之下,失去了信息的有效性,增加了航空安全隐患。

2.监测范围小,数据不完整。现阶段,众所周知,经济的发展带动了旅游业的繁荣,从而间接带动了航空的兴起。另外,科学技术的进步,很多地区农业的种植、灌溉也通过飞机来进行。所以可以看出,民用飞机、农用飞机及军用飞机的数量之多,而在ATCRBS系统的模式下,代码最大值为4096个,与当前航空交通流量迅速增加相互矛盾,无法满足这种需求,因此,在有限的监视下,数据的不完整性成为了人们亟待解决的难题之一。[2]

3.高消耗,成本大。ATCRBS系统在询问和应答频率加大的基础上,还要承受发送过程中的消耗,因此,无形之中大大的增加了成本,造成了不必要的浪费。

(二)经济的迅速发展,人们需求增加

随着我国及世界经济的迅速发展,特别是旅游业的一路飙升,航空事业也逐步崛起。近年来,空中的交通流量明显增加,S模式处理系统恰好能满足当前人们需求的空前增加,其应用于空中交通管制成为了必然趋势。

(三)空难频发,提高空中交通管制的要求。

虽然科技的发展令人瞩目,但是各国的空难数量却令人担忧,而空中交通管制不到位也是其中重要原因之一。S模式二次雷达信号处理系统的应用,增加了监测范围,提高了数据的有效性,因此可以达到降低空中交通事故的危险。

三、S模式处理系统的优越性

(一)降低成本。与ATCRBS相反,S模式处理系统能减少询问应答频率和发送过程中的消耗,降低了飞行过程的成本。即使在校验中,为了确保准确性,需要简单重复几次发送过程,但是与传统的模式相比,代价却是微小的。

(二)灵活性更强。S模式处理器在先进的科学技术指导下,正在向着智能化逐步发展,更加简单实用。更令人类自豪的是,S模式处理器能灵活处理询问和应答,并且根据频率,完全可以正确区分各种声音。

(三)数据更精确。S模式下的二次雷达处理系统包含大量数据信息,在有效监测下,可以处理各种信息,而且,S模式所应用的校验系统更加提高了数据的准确性,提高了航空交通管制的工作效率。

四、S模式二次雷达信号处理系统的技术研究

(一)询问信号(请求信号)的工作原理及技术研究

1.获取地址码

正如我们知道的那样,S模式是通过不同飞机的地址来采用一种可以称之为“点名询问”的方式来进行询问工作的。也就是说在询问前,地面雷达必须先获取飞机的地址码,根据各个国家的经济发展及要求,通过A/C/S模式全呼询问来获取地址的方法被大部分国家认同和广泛应用。

2.A/C/S全呼询问技术分析[3]

如图1所示,A/C/S全呼询问模式脉冲序列与A/C模式的差别甚小,唯一的不同在于P3后的P4,也就是说,A/C/S模式包含了A/C模式,即可以对A/C模式的请求应答,但是当S模式系统检测到P4之后,会停止当前工作,转为以P4为依据进行应答。

(二)应答信号的工作原理及技术研究

1.S模式应答下的侦查应答。由于侦查应答具有较强的自主性和智能化,依据数据含量大的特点,因此被广泛应用。当二次雷达通过A/C/S全呼叫询问方式获取飞机的地址码后,侦查应答能够以此确认飞机的地址,从而判断是否需要对A/C/S全呼叫询问作出相应的回答。

2.S模式应答下的全呼叫锁定。类似于我们手机当前的来电拒接功能,全呼叫锁定就是对雷达询问的拒绝。当然,为了解决这一薄弱的地方,同样与我们手机所设定的来电黑名单功能相像,也就是说,在全呼叫锁定下,可以设定不必要的雷达询问,只接收有效的询问并作出回答就可以了。

(三)S模式的检验和校正

为了确保信息的准确性,在上行链工作时,即发送询问信号的过程中,为了确保信息的准确性,S模式系统会通过一个公式来检验和校正。传统的24位信息校验法异常繁琐,根本无法起到作用,为了改变这一现象,人们对其作了简化。在计算法则中,加、减法都以模2方式进行计算,而乘法是加法的移位,同理,除法是减法的移位。但是,在S模式中,询问信号和应答信号的检验和校正也不是完全相同的。通过简化后的方法,提高了工作效率,降低了错误出现的概率。

五、空中交通管制应用S模式二次雷达信号处理系统的意义

(一)对我国的意义

1.减少成本。S模式系统处理器以其独特的优势减少了消耗,降低了成本,节省了我国的资金投入。

2.保障空中交通安全。S模式是高技术水平的结晶,也是高技术水平的见证。在S模式处理器工作下,飞机可得到有效监测,为空中交通管制提供了方便,更重要的是,有效的信息使飞机飞行过程中有了一定的保障,可以减少交通事故。

3.促进航空业的发展。正是由于S模式的先进性,人们对航空安全有了新的概念,也有了更强的信心。随着经济的发展,人们无论旅游、办公或其他事情,更容易青睐机,从而有利于促进航空业的发展。

(二)对世界的意义

1.弱化矛盾,规范世界航空交通秩序。在S模式系统处理器有效的监测下,有利于减少不必要的纠纷,弱化了各个的矛盾,从而也规范了世界航空交通秩序。

2.有利于维护世界和平稳定。由于S模式技术的先进性,能够使个别别有用心的国家无法浑水摸鱼,混淆视听,在这种广范围的监测下,任何一个国家都不会轻易主动挑起事端,从而维护了世界的和平,保障了最广大人民的利益。

六、结束语

S模式二次雷达信号处理系统可以被称为空中交通管制中的一次重大飞跃,它规范了空中交通秩序,减少了空中交通事故,促进了航空业的发展,是全人类智慧的结晶。当然,S模式二次雷达信号处理系统也并不是最完美的,在我们的共同努力下,它必将向着更完善、更智能、更高水平的道路前进。

参考文献

[1]阚茜.空中交通管制S模式二次雷达信号处理系统研究[D].南京:南京理工大学,2008(11).

第6篇:智慧农业工作原理范文

【关键词】 初中物理 新课标 德育渗透 课堂探索与实践

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2013)05-051-01

在初中物理教学中加强德育渗透,是物理教育改革和发展的需要,也是促进学生全面发展的需要。物理教师在教学工作中要树立“大德育观念”观念,注重捕捉物理教学中的德育因素,并将其融入物理教学中。如何在教学中恰当地渗透德育内容?下面我谈谈在教学中一些做法和思索。

一、利用物理学中故事之美,陶冶自己的高雅情操

打开教科版物理教材,令我们耳目一新,精美的图片不绝于2目,特别是物理学的许多发现都有一些美丽的故事,如果我们教师能够对这些故事精心包装,使之有趣、动听,学生更会喜欢学习物理这门学科。如牛顿细心观察、善于思考,发现万有引力定律的故事,我是这样讲给学生听的:很久以前的一天下午,秋日的阳光暖暖地照着,牛顿正躺在庄园里的一颗苹果树下思索,枝头上通红的苹果把树枝都压弯了。一阵风吹来,一个苹果从枝头上落了下来,砸在牛顿面前的草地上,牛顿并没有贪吃地捡起它,他好像忽然想起了什么:苹果为什么总是落向地面,而没有落向其它方向呢?他陷入了深思之中。后来爱思考的牛顿又经过大量的实验终于证实了万有引力的存在。同学们听得着了迷,我想这个故事经过他们的内化,一定会有所启发吧。

二、介绍古今物理的伟大成就,激发我们的爱国情感

我国古代许多的物理学家,对物理发展有过很大的贡献,不少研究成果长期居于世界领先地位。例如讲到小孔成像时,我告诉大家:早在公元前4世纪,墨翟就在《墨经》中用光的直线传播原理对这一现象做出了正确的解释,还对凸镜、凹镜的成像规律做了详尽的描述;讲磁学时,告诉大家:我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了指南针所指的方向,“常偏东,不全南”,最早发现了磁偏角现象。

三、透过实验证实推导的定律,感受严谨的科学态度

作为一门以实验为基础的自然科学,物理对培养学生严谨的科学态度、坚强的意志等心理品质方面,有着无法取代的优势。在中学物理教材中,许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,如光的反射定律、二力平衡条件、欧姆定律等。学生由于经历和学识的限制,对一些物理知识不可能一听就懂,有时还会怀疑其客观性,这时教师要鼓励学生不迷信课本、权威,积极思考,大胆探索,认真实验,让学生努力做好一切实验,使学生积累物理现象并有正确的思考,能在掌握知识的同时,逐渐形成严谨的科学态度和实事求是的品质。

在讲授某些物理定律或物理概念时,应当有意识的将科学家严谨的科学态度、锲而不舍的科学精神、坚定的科学信念渗透到教学当中,使学生认识到物理是一门严谨的学科,它的建立并不是随随便便凭某些人的主观意念想出来的,而是经过一系列严谨的实验证实、推导而来的,物理学科的形成和发展凝聚了多少前人的血汗和智慧。“榜样的力量是无穷的”,在学生看来,名人的成长历程对学生是有一定的影响力,科学家的精神和态度容易对学生心灵产生震撼的作用,影响学生的价值观、人生观和人格的健全。从哥白尼、布鲁诺到爱迪生、牛顿、法拉第等等,一系列闪光的名字下蕴含着多少的血泪艰辛,让学生去体会去反思,激发学生的学习热情,坚定学生的学习信念。

四、树立可持续发展的观念,培养我们的环保意识

生态环境是人类赖以生存和发展的基础。在教学中要充分利用有关知识联系环境问题,培养学生的环保意识。在学习热现象时,我给学生介绍了电冰箱的工作原理,并向学生进行了环保教育:电冰箱能够制冷的原因是利用了一种既容易液化又容易汽化的物质:氟利昂,但是氟利昂如果从电冰箱中散逸,泄露出来,会上升到空气的最上层,会破坏臭氧层。近年来,由于人类向空气中排放了氟利昂等一些有害物质,使臭氧层受到不同程度的破坏,出现了变薄的现象,甚至出现“空洞”,导致皮肤癌的发病率增高和农业减产,以及导致某种生物的灭绝。同学们听了都很吃惊,产生要保护环境的意识,接着我又讲到我国和其他国家正在研制和生产氟利昂的代用品,使学生树立信心,立志努力学习,为保护人类美好家园做出贡献。 在讲内能的利用和环境保护中,首先肯定煤、石油、天然气等燃料的利用,使人类得以大量获得内能,给人类文明带来了进步,但同时也造成了环境污染。

总之,在物理教学中,有意识地进行思想品德教育,使教育教学活动有机结合,这是促使学生全面发展,提高整体素质的重要教育环节。当然,在物理教学中对学生进行思想品德教育时,也必须注意从学生的实际出发,根据学生的年龄、个性特点和思想实际,确定德育对教学的要求。初中学生处于青少年时期,不仅是长身体的重要时期,更是心理日益成熟和对科学知识无比渴求的重要阶段,同时思维能力日益增强,创新能力正逐步得到发展,所以要求我们的教学要有足够的深度,能提出较高的要求。这也要求我们初中物理教师也应该不断地学习,积累更多的德育教育素材和广阔的物理学知识,为培育好新世纪的社会主义建设者而不断创造更广博的知识空间。

[ 参 考 文 献 ]

第7篇:智慧农业工作原理范文

关键词:服饰;仿生;社会;人;自然

仿生学是一门新兴的边缘科学,从它诞生发展到目前,仅仅只有几十年的时间,仿生学是研究生物系统的结构和性质,为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。目前,仿生学的研究内容十分广泛,仿生设计学在艺术领域可分为工业造型仿生设计、服饰仿生设计、环境仿生设计、装饰仿生设计等等。服饰仿生设计属于仿生设计学范畴,是以自然界生物的发展规律和生态现象的本质为依据,探索自然生物和生态形象的内在审美特征和文化内涵并以此为设计灵感来源的一种艺术实践活动。

流行是在特定文化条件和一定空间范围内人们广泛采用的一种行为特征、追求和趣味,是人类趋同心理的物化。通俗地讲是指得到普遍的欢迎和推崇,成为一种广为推崇的风尚,服饰艺术的流行亦是如此。近年来服装界的服饰仿生设计之风日渐流行,成为众人所推崇与喜爱的对象。动植物机理效果的面料、仿生服饰造型、用各种植物纤维生产的绿色生态服装等等,都是人们时下所热捧的对象,服饰仿生艺术在时尚界大行其道,一种服饰艺术之所以会流行必有其独特的魅力。

(一)社会环境的需求

当历史的车轮驶进21世纪,当工业文明日益取代农业文明,人与自然的和谐关系逐渐遭到破坏,人们渐渐改变了过去那种完全依赖自然的状态,出现了人与自然的对立状态,以牺牲自然生态环境来换取现代文明。出现了人为的对大自然的破坏性开发,使得人口、资源、环境问题突出,人与自然的矛盾日益尖锐,人们也遭受到了自然的反击。人类生存空间恶化,自然生态平衡遭到破坏、全球气候变暖、空气质量下降等等。人类越来越向往以前的美好大自然,追求返璞归真、环保健康、回归自然。现今,建筑学、工程学、艺术设计等多领域都应用了仿生设计学,服装的仿生设计是模仿自然界各种生物的形态、结构、色彩等的设计活动,仿生设计重在“师法自然”。在2l世纪绿色、环保、回归自然、人与自然和谐这些人们的共同的诉求之下,服饰仿生艺术的流行成为必然。

(二)人类智慧的创造

人类由自然的奴隶到人与自然的统一的人化过程,是一个人类精神意识由自由发展到自觉再到自由的发展过程。人们选取大自然的形态,提炼大自然中的基本造型。这些自然形态再被注入人类的主观联想意识、融合了原始宗教、伦理等观念、产生了节奏、对比等符合当时人们审美感的形式。模仿自然形态是以逼真的自然生活为基本源泉的仿生艺术,是生活和艺术的结晶。服装艺术设计领域的仿生设计令人瞩目,大自然的优美环境、百花吐艳、蜂飞蝶舞、生物运动相映成辉,服装设计亦是寻找这种和谐又妙不可言的大自然的搭配。仿照自然界生物造型的时装式样越来越受到服装大师们的热烈推崇和人们的欢迎。羽毛、花卉的五颜六色、千姿百态呈现的色彩美和形态美,仿裘皮的毛皮光泽,柔软、舒适,呈现华丽美,仿生设计使人切身体会到大自然美的存在,更使人们感觉到人既是社会的人,更重要的是自然的人。在历史进程中,人类模仿自然界的各种形态及优越功能性而设计制造出大量的社会生活领域的生产工具和艺术用品,人们甚至仿生物表层如何适应光和热的形式而制造具有保护性的材料制造出宇宙太空服装、潜水服等等。正如法国设计大师科拉尼说过的话:“设计应先尽量遵从于自然法则。”我们必须向自然界学习,使它和人类的才智融为一体。

(三)自然元素的内涵

服饰仿生艺术有着悠久的历史渊源,从古至今,它都深刻地影响着服饰的变化与发展,当今时代人们对大自然的渴望和追求,也源自服饰仿生艺术所蕴含的巨大的自然魅力。

第8篇:智慧农业工作原理范文

【关键词】创新热情;创新意识;创新思维;创新能力;创新人才“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭的动力。”21世纪是创新教育的世纪,我们站在时代的高度,审视当今教育,培养学生的创新能力应是每位教师追求的教学目标。哪么如何激发学生的创新热情、培养学生的创新精神、提高学生的创新能力,在物理教学实践中,笔者对创新教育作了一些探索。

1创设物理情景、激发学生的创新热情在物理课堂教学中,为了使学生学生能够从旁观者、被动的接受者变成能积极主动地参与教学过程的主体者,教师所提出的问题要能让学生产生共鸣,能激发他们的探索兴趣。哪么如何把那些平淡的、抽象的问题通过教师的构建变成一个个能激发学生的创新热情、闪耀着智慧的火花呢?这就需要教师精心设计问题的情景。

世界上没有十全十美的事物,我们可以向学生展示一些有缺点、短处的用品、用具或器材,引导学生观察,当学生发现不足时,就会努力设法弥补这些短处,激发出创新的热情。

例如情景一:用煤气给水壶烧水,一不注意,水开后溢出的水会把火浇灭,酿成危险。请问同学有何改进办法?情景二:有人发明在壶盖开个小孔,水沸腾后,会发出叫声。这又是什么道理?

在教学过程中,我们还可以通过有趣的物理小实验创设情景。

例如在讲物质的导热性质时,可以向学生展示这样的一个实验情景:把一条粗金属丝绕成线圈,罩在一支蜡烛的火焰上(如图),火焰很快就熄灭了,请同学们解释这一现象。

在物理教学中可以通过多种方法创设情景,如物理实验、多媒体演示、情境活动、讲故事或案例等。通过生动有趣的情景展现,巧妙质疑,不但可以极大的激发学生的学习兴趣,更重要的是诱发学生进入质疑思维状态,激发学生的创新热情,启迪学生的创新思维。

2借助想象与联想、培养学生的创新意识和创新思维在物理课堂教学中,教师为了便于“驾驭”课堂,往往有意避开课堂教学的创造性和多样性,把自己的思维方式与问题的结论直接的强加给学生,不敢让学生自由讨论与争鸣,对学生的不同意见和观点,以及学生的独到见解有时不予理会。这样就不能够培养学生的创新意识和创新思维,不利于学生的长远发展。相反,在教学过程中,教师要积极地创设条件,让学生充分地动脑、动手、动口,相互讨论,踊跃发言,充分发挥学生学习的主动性,从而激发学生的创造性思维,对学生创新能力的培养起着潜移默化的作用。

在教学过程中,可以介绍一些物理学家(如:哥白尼、伽利略等)怀疑前人的事迹,以此来激励学生要有质疑的勇气;对前人尚未揭示的事物和规律,要有勇于发展的精神。即使学生有的想法是可笑的,有些提法是错误的,某些探索是失败的,教师也要从积极的方面加以鼓励,帮助学生分析错误和失败的原因,不能挫伤学生求异思维的积极性。总之,在培养学生的创新意识和创新思维的过程中,我们要记住爱因斯坦说过的话:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要。”

例如:用什么办法把鸡蛋从三楼扔下来不破碎;将来人会不会象鱼一样在水中生活;能不能直接将地球内部的内能转化为电能供人类使用等。从而促动学生进行发明、创造,充分挖掘学生潜在的创新素养,不断提高学生的知识应用能力,还能发展学生的个性、特长和创新技能。

3通过物理实验教学、培养学生的创新能力实验具有真实、直观、形象和生动的特点,有利于培养学生的兴趣和激发学生的好奇心、求知欲。实验为学生创设了有效的获取知识的学习环境,是对学生进行创造意识训练和科学方法训练的有效途径。在物理实验教学中,同时要重视实验的创新。

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首先在教学过程中,教师可以根据所学的内容适时安排一些有趣的物理小实验,以激发学生的好奇心,培养学生的创新能力。

例如:取塑料饮料瓶一只,在瓶壁上钻一个小孔,将一只小气球塞入瓶内,吹气口套在瓶口上,第一次用手指堵住小孔,从瓶口向气球内吹气,发现很难把气球吹大。第二次将堵住小孔的手指松开,再次吹气,气球就胀大了许多;再用手指堵住小孔,接着把吹气的嘴从瓶口移开,就会发现,瓶内胀大的气球的体积竟然几乎没有缩小!

其次青少年对实验操作的兴趣特别的强烈,他们要求通过自己的亲手操作,进行物理实验,而物理学科的特点是大多数知识是可以通过动手实验去理解、去掌握的。那么教师要充分利用实验教学,激发学生的求知欲望,在学生探究物理知识形成的过程中培养学生的创新能力。

例如在学生电学分组实验中,在掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的方法、不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,这样可以极大地提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的创新思维。在实验过程中,学生需要在各种因素中取舍,对所得的信息进行筛选,这就要求学生在追求既定目标的过程中进行应变、思考和探索,使学生的分析、想象、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。

教师还可以指导学生做一些课外实验(包括小制作),主要是以拓宽知识面,发展创造力为主要目的,让学生从中总结经验教训,发挥创造性,从而获得成功。

4留心生活中的物理知识、指导学生开展相关研究、培养创新人才生活处处皆学问,日常生活中的许许多多现象都蕴涵着丰富的物理知识。在学生接触到大量的实际问题的时候,教师要让学生结合中学物理教学开展研究性学习,自己尝试去解决,学生在自主活动的过程中,就会提高应用所学知识解决实际问题的能力。

首先要指导学生善于发现生活中的问题。例如:有些同学在做早餐时会发现,同样的情况下,加热一杯牛奶与同质量的豆浆所用的时间不同,这是为什么呢?电磁炉和微波炉是日常生活中常用的两种小家电,它们的工作原理相同吗,对电能的利用效率哪个高呢?等等。

其次要指导学生设计研究方案。教师指导的重点是:第一,背景知识的准备,告诉学生对此问题进行研究,需要准备哪些知识,可从何处获得这些知识等。第二,指导学生确立具体的研究方法(如控制变量法、等效替代法、实验推理法等)。第三,指导人员的分工和具体实施的步骤。在整个研究活动中,教师应及时对学生给予方法指导,特别是在学生研究工作受阻时,教师要“指导方法,解答疑难”,但不可越俎代庖。

象这样的研究性学习不仅培养了学生收集、处理和加工信息资料的能力,更重要的是培养了学生的创新思维和促进了学生的创新能力的发展。研究性学习是个人兴趣、个性特长最好的发展方式,完全是一种自主创造性的学习活动,是将学生培养成创新型人才的重要途径。

5带领学生参加社会实践活动、让学生体验科技创新改变生活的快乐物理是一门实验科学,在教学过程中,教师要注意理论联系实际,要让学生真正做到“从生活走向物理,从物理走向社会”。除了正常的课堂教学,教师还要安排学生参加一定的社会实践活动,让学生体验到科技创新对人们生活的影响。

例如带领学生走出学校,参观考察机场、工厂、农村、电站、等,了解物理知识和科学技术在工农业生产生活中的应用,了解科技的进步对社会发展的重要作用,提高学生将所学知识应用于实际的能力,增强科技运用意识和社会责任感。

第9篇:智慧农业工作原理范文

今天的化学教学是积极倡导“以学生为主体”的教学理念,倡导自主合作,探究的学习方式,倡导学生创新意识和实践能力的培养。那么在这种教学主旋律的前提下,我们如何优化课堂问题的设计,如何改变课题问题的设计策略呢?

一、巧设疑,是培养学生产生创造性思维的前提

学起源于思,思源于疑。化学教学中巧妙地设疑不仅有利于激发学生学习的兴趣,增强他们的求知欲,而且有助于培养他们的探索精神和思维能力。那么在化学教学中如何巧妙设疑才能达到最好的效果呢?

(一)把握设疑时机

课堂教学离不开设疑,而提问的时机选择直接关系教学的效果,那么如何把握提问的时机呢?根据现代课改的要求,我认为可以这样设疑:

(1)于无疑处设疑。化学教学中有些地方貌似无疑,但却蕴涵着智力因素,教师要从中深入挖掘在学生看来并不是问题的问题,激发疑问,调动其学习积极性。比如在学习了氯气用于自来水消毒后,问自来水是否都用氯气消毒的呢?如果有的话,每种消毒方法各有哪些优点和缺点呢?从而引导学生课后查阅资料。在掌握了知识的同时了解了化学在生活中的应用,并培养了学生分析问题和比较问题的能力。

(2)于枯燥无味中设疑。教师在此处设疑,似在平静的湖面上投人一颗石子,激起层层涟漪,可收到意想不到的效果。比如在学习氮气分子存在三个共价键时提出:假如N2分子没有三个共价键,世界将会呈现怎样的想象?组织学生讨论,这样不但使学生牢固掌握了知识,而且有效地训练了其思维能力,联想和想象能力。

(3)于知识衔接处设疑。每册教材都构成了完整的知识体系,章与章之间往往体现了知识的内在联系,如果不揭示这种联系,往往使学生只见树木,不见森林,影响学生知识链的完善。比如在学习了水解之后,问加热AlCl3溶液并蒸干,能否得到AlCl3固体呢?那么要想从溶液中得到AlCl3固体那该如何操作呢?除此外,还有哪些物质需要这样操作呢?通过疑问的设置不仅让学生掌握了知识,同时对学生的分析,比较,综合能力也进行了培养,而且把知识进行了联系,形成了一个知识网络。

(4)难其所难,以求化难。难点是学生学习道路上的“拦路虎”认知过程中的“鸿沟”。根据教学内容和学生的知能结构,在难点之处质疑问题,或引起学生的重视,集中注意力听讲;或激发学生利用已有的知识技能对难点作探索思索。这样在难点得到解决的过程中也使学生加深了理解,强化了记忆。比如在学习“盐的水解”时,可以分析水的电离平衡作为出发点进行引导:1)怎样才能使平衡向水的电离方向移动?2)如果向水中加入一种只能减小H+浓度的微粒,平衡如何移动?如果向水中加入一种只能减小OH-浓度的微粒,平衡如何移动呢?3)什么样的物质可以结合水中的两种离子?可以用实验验证吗?

(二)优化设疑的技巧

要取得良好的课堂探讨研究的效果,除了要很好地掌握在何时设疑外,还要注意设疑的难度、层次等等问题。在进行课堂教学设计时,要不断推敲,找出最优方案。

①根据学生的知识能力水平,合理设疑。根据维果茨基的“最近发展区理论”,教师设置的目标要处在学生的“最近发展区”,简单来讲就是“跳一跳,可以摘到桃子”。既不能太浅显,过于简单而使学生不愿去“思”;也不可过于艰涩难懂,深不可思而让学生不知所“思”,容易使学生产生厌学情绪。教师要充分尊重学生的个性特点结合学生的学习特点和能力,设计难度适合的问题,让学生始终处于教学活动的中心地位,让学生的个性充分发展同时能极大程度的挖掘学生的潜力,让学生真正地从教学中形成自己的感受和经验。使人人都有一个保持持续学习的欲望。让学生在“摘到桃子”的同时,获得了跳一跳的能力和摘桃子的能力。

②巧设障碍,培育思维的深刻性。教学过程应该具有引导性,也就是通过教师的引导进行认识,而获得知识。发展能力。但由于长期习惯于讲述式的课堂,学生容易产生思维惰性,对学习中的难点、疑点浅尝辄止,导致其思维表现出较大的肤浅性。而只有当学生面临问题,困境,渴求新知识和寻找答案,并获得突破时,他们才能产生积极的学习动力。为此,教师应根据所创设的情境,尽可能设计一组有层次,有梯度的问题,考虑好问题的衔接和过渡,用问题引导学生进行深入的思考,引导学生进行思维,从而深刻理解有关知识,形成系统的知识结构,就象在学生思考的道路上设置了一座座小山,让学生一路想来,不断深入探究,真是:“山穷水复疑无路,柳暗花明又一村”,到最后豁然开朗,既深化了知识、升华了理论,又培养了他们深入思考问题的能力。

③扩充延伸,拓展思维的广阔性。思维的广阔性是指思维发挥作用的广阔程度。化学学科具有明显的综合性特点,因此要求学生的思维也应有一定的广阔性。同时,化学学习能力的形成是分层递进的,在学生掌握了一定的化学基础知识,技能和策略之后,需积极思考和不断整合,将新知识技能与原有的知识技能相互作用,才能内化为结构化,网络化的知识技能结构,因此,教学中需要教师以任务和问题为线索和中心,引导学生运用策略,方法将不同知识技能进行组块,故在教学中教师可以通过设疑,进行前后对比、左右交叉联系,变学生的狭隘性思维为广阔性思维,以扩大教学效果。教师应对教学内容进行分解、组合,设计一些综合性、发散性、对比性较强的问题引导学生思考。如德国教育学家第斯多惠说:“一个坏的教师奉送真理,一个好教师则教人发现真理。”

二、贵质疑,启发学生点燃创造性思维的火花

Chaim Potok是20世纪著名美籍犹太作家,曾写过这样的一个故事:一位父亲每天问放学回家的儿子“你今天问了什么好问题吗?”而不是“你今天在学校学了什么?”这位父亲确实是一位明智的父亲,他懂得学贵生疑的重要性。作为一名教师,引导学生质疑,引发学生探究反思是十分必要的。在教学中,教师应尽力打破学生头脑中的‘平静’,激发学生思维活动的‘澜’,也就是激发学生的疑问,引导他们在生疑――置疑――释疑的循环往复中探求新知,发展能力,使学生在寻疑中产生求知欲望,形成探索和发现知识的动力,使学生学习具有自觉探索性,积极性和创造性。同时教学中教师应该做到:①营造平等气氛,鼓励学生勇于提问;②创造问题情境,激励学生敢于提问;③点拨提问技巧,引导学习善于提问。化学领域中有许多知识对学生来说是新奇的,因此教师要认真对待每一位学生的问题,要能引导学生从多角度,多方面提出问题进行质疑。

(1)联系实际引发质疑

联系实际引发质疑就是通过分析、比较某种观点看法和已知事实现象或新的实验事实是否矛盾,从而提出质疑。例如,如:在苯的结构的教学中,不拘泥于直接告诉学生苯的结构,而是对苯的结构提出质疑,让学生从苯的化学式及结合已学过的C2H6,C2H4,C2H2的不饱和程度,大胆推测苯分子结构中可能含有的C-C,C=C,CC或C环的个数以及它们的连接方式,让学生充分发挥他们的空间想象能力,大胆求索。

(2)逻辑推理产生质疑

揭示观点间的逻辑困难、矛盾是进行质疑的又一途径。例如,在上《盐类水解》课的时候,讲到影响盐类水解的因素之一是浓度,我给学生归纳为:浓度越低,水解程度越大,即稀释促进盐类的水解。可话音刚落就有一位学生举手提出质疑:“如果在某种盐溶液中加入一定量的溶质,那么水解平衡应向正反应方向移动,水解掉的盐的物质的量增加了,而盐溶液的浓度却是增大的,请问如何理解浓度越低,水解程度越大这句话呢?”

(3)追因求果进行质疑

我们要教育学生保持旺盛的好奇心和求知欲,脑海中要经常出现“为什么”三个字,要经常追问化学概念为什么要这样定义?化学规律是如何得来的?实验为什么要这样设计?做化学习题做错时更要问一下为什么会做错?原因是什么?发现某化学现象也要经常问问产生的原因是什么?例如HClO、HClO3、HClO4为什么三种酸的酸性依次增强,而氧化性依次减弱了?为什么洗洁精能洗掉油污而水洗不掉,洗洁精到底是一种什么物质呢?

(4)类比联想进行质疑

例如学习乙烯性质时,教材上用乙烯使溴水褪色的实验来说明加成反应。为此,有的学生提出问题:既然实验是乙烯与溴水的反应,为什么方程式中只写乙烯与溴的加成?乙烯与溴水的反应和乙烯与溴的加成反应是否相同?是否具有相同的产物?溴水和溴的四氯化碳溶液到底有什么异同之处?

(5)逆向思考提出质疑

这是与通常的思维程序相反的一种思考方式,它是通过从相反的方向展开思维,提出问题的一种质疑方法。例如金属元素和非金属元素组成的化合物是否一定是离子化合物?AlCl3为什么是共价化合物,如何证明?除此以外有没有了?比如:在演示NH4Cl受热分解实验时,学生根据现象提出,从实验中看不出分解和化合的过程啊,也可能是类似于碘的升华呢?用CCl4萃取碘之后怎样把碘分离出来呢?

(6)变换条件进行质疑

化学规律都有一定的适应范围,我们在化学教学过程当中可以引导学生变换一下条件,问一问规律在不同条件下的表达形式及其适应范围;另外同一个化学问题处理起来往往有多种方法,我们可以引导学生问问能否用别的方法来解决某一问题。例如:Cu和稀HNO3反应后的溶液颜色是蓝色,那为什么Cu和浓HNO3反应的溶液却是绿色呢?

三、善解疑,是引导学生步入创造性思维的殿堂

启思解疑就是启发学生思维,寻找解决问题的多种方法。经过师生的共同努力,大家提出了许多有创意的问题,但是只有解决问题,才能真正培养创新能力。由于问题的难易程度及个体智力与非智力因素的影响,学生解决问题能力也是不同的,这就要求教师采用一定的方法与策略启发学生思维。针对不同类型的问题我采用不同的策略:

(一)指导阅读法

培养和提高学生的化学阅读能力是化学教学中一项长期的工作,但在实际操作中,我们可以始终抓住课前、课堂、课后三个环节,结合疑问对学生进行从慢速度到快速度、从低要求到高要求、从扶着走到放手走的训练,逐步使学生的化学阅读能力得到稳步提高。指导学生的阅读要做到:阅读前要明确提出目的;阅读中,了解学生的阅读情况,帮助学生扫除障碍;阅读后,通过提问检查阅读效果。给学生一个“非看书不可,看书非钻研不可”的学习方法。

(二)组织讨论

就是将学生分成若干小组讨论问题,利用群体智慧的力量发现和解决问题。在小组讨论中,学生相互启发,共同发展思维。为了避免小组讨论流于形式,变成“闲聊”,可要求学生做好小组讨论记录,整理出小组意见并集体进行评议。这样,不仅营造出浓厚的研讨气氛,激发学生兴趣,还可以将个体的创造力凝聚为群体的创造结晶,提高创新能力。如《原电池原理及其应用》的教学,在学生进行探索性实验后会提出:为什么有许多不同现象。这时教师可因势利导,指导阅读后,把电子为什么从活泼金属流向不活泼金属的关键性问题提到全班讨论,相互补充,得出结论,提高思维的深刻性。

(三)榜样示范法。

教师或学生展示自己探讨疑难问题的方法、技艺,使学生看到榜样的创造性思维和想象活动的实际过程,学到如何发挥自身创造力解决问题的技法。

(四)归纳总结

为了使学生所学知识更加系统化,就要教会学生总结技能,将知识“由点到线,由线到面”。如氮族元素的复习,可以氮元素的化合价为主线,将氮元素的单质及其化合物串联起来形成知识网络。对溶解平衡、电离平衡等平衡状态的分析比较,可得出平衡的一般原理。这样既提高了学生的能力又使他们更好地掌握了知识。

(五)实验分析法

创设情景(学生自学教材、教师演示实验或介绍化学在生产、生活、科技以及其他方面的应用实例等)――发现问题――分组讨论――相互质疑、问答――归纳应用结论。或者创设情景――质疑――猜想假设――实验探究――总结应用结论。

(六)大胆猜想法

猜想可以很好地激发学生的好奇心和求知欲,不论他们是否真正的理解,只要猜想的结果是正确的,他们就会异常兴奋,觉得自己是最好的,在良好的心理支配下,学生会自觉地去搞清楚猜想正确的原因,如此形成良性循环,既减轻了学生的负担,又培养了学生的创新能力,提高了教学质量。

(七)空白探讨法

在课堂上不把教学内容全盘托出,有意识地留出一定的空白内容,让学生去探讨可能的结论,促使学生积极参与教学过程,提高创造力。

(八)问题转化法

当学生解答了一个问题后,教师可要求学生把把原问题变化成另一个与原问题相关而又有所区别的问题,并利用解决原问题的方法解决新问题。教师不要告诉学生如何变化,而让学生独立思考,独立解决。允许学生变化出不同的问题,找出不同的答案。大家再一起进行讨论与评价。学生在新、旧问题解决过程中,深化了解疑技巧,促使潜在的创造力迸射出火花。

四、重存疑,是激励学生开发创造性思维的源泉

“存疑”,是创造性思维品质的一个重要特征。“学贵存疑”,也是我国的传统教学思想的精华。学海无涯,要不断进入新的境地,就必须常常“存疑”,通过疑问来保持浓厚的学习兴趣;通过疑问来增加学习的动力;通过疑问来激发学生的学习欲望。这种保留的疑问,应从整体上进行综合联系,能把教学的阶段性和连续性统一;能把章与节有机统一;能把各知识体系统一,相对独立的问题应当及时解决。如果说一堂课的开始艺术在于“课伊始,趣亦生”的话,那么课的结尾艺术则在于“课已尽,趣不尽”。虽然课上完了,学生仍回味无穷,意犹未尽,犹如音乐中的休止符,嘎然而止,却余音绕梁,又如书画中的空白,虽一墨不着,却意境深远,给学生继续学习,课后思考注入无穷的推动力,这才是课的结尾应有的效果。针对课与课的衔接,留下悬念、伏笔,于疑处生疑,激发他们去思考、去创新,使课的结尾成为课后预习和下节课学习的触发点。如:讲完原电池的原理以后,让学生回家收集废干电池然后将它拆开,弄清它的原理和结构,并让他们去思考为什么电池会有使用寿命?怎样才能让电池能重新使用?由此联系对比,思考可充电电池的工作原理是什么?同时让他们去收集有关金属腐蚀的资料,以及金属的防护,为下节课作好充分准备。比如在学习完Cu和浓H2SO4实验之后,引导学生课后分析教材实验装置存在的不足之处,如何修改?怎样改进使其能随时发生,随时停止,同时能进行多个性质实验?怎样改进能持续产生气体?实验中如何实现SO2漂白是可逆的?通过存疑这一过程,能够让学生从封闭的狭小的课堂和单薄的教材中走出来,不断对知识进行反思和整合,不断进行思考和探究;能够切实提高学生的实际应用能力,培养其学习兴趣,开发其学习潜能,促进其学习的持续性;能够让学生贴近实际地观察自然,了解工农业生产、生活中的化学,从生活中学到化学知识,使“化学生活化,生活科学化”,提高学生用化学知识解释自然现象、自然规律及解决生产生活中实际问题的能力。如让学生通过调查写出环保小论文,自制电池,改进实验仪器等。不同的课结尾就有所不同,但是只要能选择恰当的方法,讲究结课艺术,就一定能使他们对课堂内容遐想连篇,深思求解,达到培养兴趣,启迪思维,促使学生自主学习,提高参与学习的意识和能力的目的。

参考文献

[1]维果茨基.思维和语言[M].浙江教育出版社.

[2]第斯多惠.德国教师培养指南[M].人民教育出版社.

[3]王道俊,王汉谰.教育学[M].人民教育出版社.