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实验技术论文精选(九篇)

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实验技术论文

第1篇:实验技术论文范文

本科教学大纲规定每次生化实验的教学课时为2小时。通常,实验教师在前15分钟板书讲解实验原理、实验步骤及注意事项,剩余时间是学生实际操作过程。在这种传统的实验教学过程中,实验教师的作用仅仅起到把知识灌输给学生,在教学效果上存在许多的不足。首先,生化实验原理具有很强的理论性和抽象性,传统的教学方法很难将知识形象化、生动化。其次,由于实验课时的限制,传统实验教学在同一实验项目中很难做到对各种实验方法和技术的介绍,在知识拓展上使学生不能面面俱到。最后,传统的实验教学过程中,课堂互动的开展受到课时和场所的限制,不能使每个学生都有充分提高实践能力和创新能力的机会。近几年来,许多高校都在进行实验教学课程改革,要求实验教师采用多媒体教学手段,提高学生的实践能力和创新能力[1-3]。通过调查发现,为了应对实验教学检查,许多高校实验教师采取简单的方式把实验讲义的内容逐条拷贝到课件上,把板书移到了电脑上,这种所谓的多媒体教学方式,不仅起不到教学改革的作用,而且根本起不到提升学生的实践能力、激发其学习兴趣及创新能力培养的作用。真正意义上的多媒体教学,是要通过制作课件及利用数码科技这个工作平台为实验教学服务,并通过多种沟通渠道与学生互动,教学相长。

2如何应用多媒体技术提高生化实验教学效果

“生物化学”课程是我院承担的省级精品课程,为配合课程建设,提升教学水平,学校不仅给理论课教学建设提供了大量的资金,同时给生化实验室购置了大量的仪器设备,包括多媒体教学所需的数码设备,如:电脑、数码照相机、数码摄像机、投影装置、扫描仪等。利用这些数码设备,生化课程组开展了一系列应用多媒体技术的教学改革。

2.1常规仪器的演示操作技术

生化实验教学中,常规仪器的操作有:称量及量取的操作、索式提取器的组装、离心机、分光光度计、水浴锅、恒温磁力搅拌器、电泳装置、系列培养箱的正确使用等。由于实验室条件的限制,每个组二十人左右,在任课教师向学生讲授常规仪器的使用方法及注意事项时,只有教师周围的两层大概一半的学生可以清楚地看到操作过程,而后面的学生就无法保证完全看到,在实验实际操作中如果不及时教会他们,学生就可能操作不当造成仪器的损坏及事故的发生。为了防止上述事例的发生,教研组利用数码摄像机预先将上述仪器的正确操作过程拍摄下来,通过相关视频编辑软件进行剪辑编译,并在重要的操作步骤和节点处加以文字或语音说明或者通过调整播放速度用慢动作播放。学生通过大屏幕观看实验操作视频后,不仅能掌握仪器操作的正确使用步骤,同时还提高了实验效率。

2.2通过CAI课件制作来解释比较复杂的实验原理及操作步骤

CAI制作动画效果主要是依靠Flash、Author-ware、GIF等多种技术[4]。在CAI制作中最常用的是Flash,Flash是美国Macromedia公司所设计的一种矢量图形编辑和动画创作专业软件,因其具有AVI、MPEC等视频的特点,文件小,具备流式播放技术,对一些生化实验中的知识难点就可采用Flash制作动画,这样有利于学生理解、记忆、观察、操作,更好地解决知识的重点和难点,起到举一反三、事半功倍的教学效果。如教师在讲解“聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白”实验原理时,很难把实验中出现的浓缩胶和分离胶的作用原理、加入示踪剂后如何分离血清的实验原理讲解清楚,学生在实验课本中也只能看到简单的实验原理及操作步骤。通过CAI课件的制作[4],把制胶、灌胶、加样、电泳及染色等重要实验操作步骤配以Flas及讲解,学生就能直观理解聚丙烯酰胺凝胶电泳的实验原理,当原本难以理解的浓缩效应概念变为生动的画面时,使学生理解了SDS具有拆分亚基和负电荷化作用以及聚丙烯酰胺连续电泳和不连续电泳的差别,从而提高了学生的学习兴趣和实验教学效果。

2.3通过多媒体在实验教学指导过程中起到辅助、监督、纠错等作用

生化实验室配备的各种数码设备在实验教学中都可以起到辅助教学的作用。比如扫描仪,实验教师可以在制作教学课件中通过Firework和Photo-Shop等软件处理,把参考书及国内外参考文献上的重要资料和图片扫描下来,穿插在CAI中;实验教师在批改实验报告时,也可以把学生报告中出现的问题和错误扫描下来,下次实验课前对其问题和错误进行点评。在实验教学指导过程中,实验教师可以运用照相机和摄像机把学生不规范或者危险的实验操作动作抓怕下来,以起到监督取证和警告的作用;实验教师也可以在实验过程中把学生做出的正确或非常规的实验现象和结果拍摄下来,通过视频播放给学生引导学生课后分析思考。

3多媒体技术应用于生化实验教学的思考

生物化学是生命科学专业一门重要的基础学科,许多学生认为该课程抽象难懂,这与生化教学重基础、轻专业,重理论、轻实践有密切关系[5-6]。为适合现代综合性大学的“应用型”、“技能型”人才培养目标[7],并考虑各门基础课程之间相互依托、相互渗透的特点,生化实验教学作为理论教学的补充,就要求实验教师要高度重视学生实践能力的培养,充分利用多媒体手段设法提高实验教学水平[8]。结合我院生物化学省级精品课程的建设,我们对生物化学实验教学也需要进行一些前瞻性的建设。如我院生化实验教学每学期共30个课时,很多实验的准备工作都是实验教师完成,学生在实验初期的试剂配制和仪器操作过程都没有参与,如果能建立虚拟实验室,让学生在课余时间通过互联网就可以提前学习试剂的准备及仪器的操作,并且通过虚拟实验室,可以上传实验教学大纲以外的实验视频,对生物化学实验的教学起到积极的辅助作用,学生也可以利用虚拟实验这个平台来学习各项技能,并且通过这一平台对其进行研究性学习和实验设计提供帮助。这也是未来实验教学发展的一种趋势[9]。

4结语

第2篇:实验技术论文范文

1.1实验技术人员队伍的结构不合理实验教学的师资无论是从职称、人数、还是学历上与理论教学师资相比,都存在较大差距,而且实验技术人员的科研意识较弱,在职称评定方面存在一定劣势,晋升难度较大,接受进一步深造的机会也较少,因此,造成高学历的人才不愿从事实验教学工作。目前,就本校卫生检验与检疫专业实验技术人员队伍的现状分析,以中老年为主,年轻实验人员很少,出现断层现象,实验技术队伍学历结构和年龄结构亟待优化。

1.2实验技术人员自身定位不准受传统教学观念的影响,加上学校对实验教学环节和实验师资队伍建设的重视程度不够,在人才招聘方面相对教学岗位的教师,要求也较低,一些实验技术岗位人员就认为自己的工作就是仪器、试剂的采购员和保管员,工作的任务只负责上课之前准备好实验用品和实验仪器,认为预实验和学生实验课过程都是带课老师的事情,也很少进行集体备课。结果造成上课和实验准备工作完全脱节,准备的玻璃器皿不合适,配制的储备试剂不合格或上课之前一些仪器配套不完善等事情时有发生,给教学工作带来很大麻烦,同时也给学生学习带来负面影响。

1.3实验技术人员科研能力和业务素质相对较差正是由于学校或学院对实验技术人员的地位、任务、内涵、功能定位不明确,实验技术人员队伍的学历水平较低,高学历人才较少,教学和科研任务主要由教学岗教师承担,一些实验技术人员往往忽视科研工作,科研能力薄弱,严重制约了自身和学科的发展。同时,也由于实验技术人员很少参与科研工作,对于一些科研用大型仪器和进口仪器的实验操作和技术参数了解很少,带课教师也很难对每种仪器都非常熟悉,使得实验仪器很难得到充分利用,发挥其教学作用,有些新进先进仪器长期闲置,无形之中造成实验室资源巨大浪费。甚至有些实验技术人员只负责实验室开门、关门,仪器的开机、关机,即使仪器出现很小的问题,也束手无策,需请厂家提供服务,产生一些不必要的经费支出。

2加强实验技术队伍建设的策略研究

2.1强化激励机制,吸引优秀人才和专家充实实验队伍高等学校实验技术人员能力和素质的水平高低,将决定实验室水平的高低和教学质量的高低,对学生的学习效率和兴趣也有很大的影响。要建立一支高素质的实验技术队伍,需要有效的激励政策导向和优秀的领导和管理人才的引导。学校应加强激励机制,实验岗人才招聘采用和教学岗相同的标准,职称评定和奖励绩效方面,同样采取与教师相同标准的评定方法,打消他们的顾虑,充分调动实验技术人员的科研积极性,使他们成为完成学校科研任务的重要参与者和完成者。同时,制定引进人才机制,吸引高层次人才来引导实验团队,对不同层次和特长的实验人员分别进行业务培训,做到每个实验室和每个大型仪器有专人负责,这样既能保证实验教学任务顺利完成,又可以增强实验技术人员科研能力和实验技能,还可以通过学习和业务培训,促进实验技术人员整体素质的提高。

2.2加强实验技术人员的岗位意识高等学校应从领导层面正确认识实验室和实验技术人员在教学中的地位,强调实验技术人员的岗位意识,使他们意识到实验教学是高等学校教学体系的重要组成部分,对于学生的分析解决问题能力和科研实践能力的培养起着至关重要的作用。高等学校实验技术人员不仅应参与实验教学,还应参与科研和管理工作,实验室以及实验仪器各项功能的充分发挥都依赖于实验室管理人员,没有实验技术人员认真负责的工作态度,学校的整体教学质量就不会提高,科学研究和科技开发也不会顺利开展。因此,要求实验技术人员应积极、主动地提高自己的科研能力和业务水平,优化自己的知识结构,接受新仪器和掌握新技术。

2.3规范实验教学制度,保障实验教学质量卫生检验与检疫实验课不同于其他课程,有些内容相互交叉,如果不同科目教师之间、实验教师之间的沟通较少,实验安排有时会存在重复或遗漏现象。因此,制定适当的实验教学管理制度,保障实验教学高效进行是很有必要的。如带课教师集体备课和共同参与制定预实验制度,实验技术人员与带课教师共同备课,同时进行预实验,通过与带课教师的讨论,不仅可以发现自己在准备实验过程中的存在问题,改进和完善自己的实验准备工作,而且在不同教师之间还可以起到桥梁和纽带作用,有利于优化实验课程。定期举行或参与师生座谈会,认真讨论和听取带课教师和同学们提出的有关实验准备和实验过程中存在的问题和不足,并根据一些好的建议在以后工作中进行改进,以便提高自己的工作能力和业务水平。

2.4规范实验室管理方法卫生检验与检疫实验室涉及多种分析仪器和实验试剂,造成实验管理工作较为复杂,只有合理规范的管理方法,才能节约时间、事半功倍、以保证实验教学的顺利进行。实验技术人员要健全低值易耗品帐册,完善仪器设备管理制度,仪器购买损坏记录、安全防护及危险品管理等制度,同时制作、完善教学辅助文案,保证实验室和大型仪器正常顺利运转和实验课前的实验教学准备工作;建立每个仪器档案册、仪器使用记录册,仪器配件和配套装置使用册等文案,有利于提高管理效率和工作效率;对特定的实验室和大型仪器指定专门人员进行安全卫生管理与日常维修,有利于创造安全、清洁的实验科研环境;对于条件具备的实验室,建立开放性对外服务项目,发挥其社会服务功能,这样既可以提高实验室的社会影响力,也可以增加收入,为进一步完善实验室管理水平和仪器的维护提供经费支持,从而可形成良性循环。

2.5开展第二课堂,开放实验室第二课堂是高等学校教育的重要组成部分,是拓展学生视野、激发学生学习兴趣、培养学生能力、提高学生综合素质的有效途径。开放第二课堂的实验室也是教师和学生开展教学科研的平台和加强师生间联系的纽带。在教师指导学生进行试验的同时,也能找到自己在教学方面和科研水平方面的不足,这样有利于教学相长,进一步提高实验技术人员的科研能力和业务素质。开展第二课堂,开放实验室还有利于充分利用实验中心先进的科研仪器和充足的实验资源,鼓励学生参与科研创新,最大限度地为教学实践和科研服务,展示实验技术队伍的技术水平和岗位优势。

第3篇:实验技术论文范文

在物理实验中适当运用信息技术,应遵循以下几个原则。一是辅原则。真实的物理实验有不可替代的作用,信息技术手段的使用只能处于辅助地位。只有那些不易操作的实验、不能做的实验或效果差的实验,才要运用信息技术的手段来辅助教学。二是科学性原则。实验中使用多媒体仿真,要符合事实和规律。三是必要性原则。实验中用实践操作能做到的,一般不要滥用多媒体课体,以避免分散学生注意力。四是效益性原则。教师要根据学生情况、教学内容和教学环境条件,合理选择信息技术手段,提高实验教学的效益,没有提高实验教学效果的运用是错误的运用。

二、信息技术的运用策略

1.演示实验中信息技术运用策略

①可见度低时放大细节。例如,在用刻度尺测量长度的实验中,即使教师用大型的刻度尺进行演示,可见度仍然很低,给学生的观察造成了一定的困难。如果将刻度尺放在视频展示台上,直接进行实物投影,由教师直接在视频展示台上演示测量过程,学生就能清楚地看到教师演示操作过程中的每一个细节,有效克服了可见度小对学生观察造成的障碍。②控制速度,展示完整过程。耗时长的实验,可以利用信息技术手段加快速度,高效展现全过程。例如,在研究固体的扩散现象时,如果加速播放固体分子扩散现象的实验录像给学生看,学生就能清楚地看到固体扩散的情形。对于物理过程很短的实验,则可以放慢速度,以便学生更好地观察细节。③突破场所和设备限制,重现情景。对于不能开设的实验或受场地及仪器设备的限制课堂上不能演示的实验,可以将现场录像进行播放来重现现场。例如,没有横波、纵波的形成和传播的实验设备时,可以将这些实验录像放给学生看,从而使学生感受现场真实情况,加深对现象和规律的理解。④突破条件限制,模拟仿真。因条件限制不能做的实验可以使用仿真软件模拟物理实验。发生在微观物理学中的一些现象,诸如α粒子的大角散射、原子核的衰变、链式反应等可用动画进行模拟,使它们变得栩栩如生、一目了然。也可以对条件要求很苛刻的,如高温、强电、强磁实验,高能粒子实验,空间实验等课堂上不能做的物理实验进行仿真。⑤模拟物理实验,展现思维过程。在无法演示理想化的实验条件下的物理现象时,可以借助于实验模拟软件模拟各种情况,从而展现思维过程,加深学生对规律的理解。如在研究牛顿第一定律时,对于“没有受到外力”的条件是无法实现的。在做实际的演示实验后,教师可以利用计算机软件模拟一个物体在受到从大变小、直至为零的摩擦力作用下的运动情况,将抽象的思维过程生动形象地展现出来,使学生更容易理解。

2.学生实验中运用信息技术的策略

对于学生分组实验,在条件允许时,可以在课前、课中及课后各个环节有机地整合信息技术来优化物理实验教学。例如,学生可以在课前使用专题教学网站进行预习,对实验知识进行预习,通过观察操作场景的图片与视频,了解仪器的使用,根据学习指导,对操作过程进行仿真模拟,激发学习兴趣。在实验过程中,教师可通过播放近距离拍摄的操作视频,使学生清楚地看到操作过程的每一个细节,还可以随时暂停观察或重播,使学生更快、更直观地了解测量步骤;可用计算机处理实验数据,在线提交实验报告。课后,学生可以利用物理实验专题学习网站进行自主学习。

三、在信息化环境下创新物理实验教学模式的思路

要对物理实验资源进行整合,建立信息化物理实验教学环境。在现代教育理论指导下,运用教与学并重的教学方式,优化物理实验教学的课堂结构,实现物理教学模式的创新。可以通过用建立物理实验专题网站的形式来整合物理实验数字化资源,使其成为学生课前预习、课中学习及课后练习的平台,同时也为学生提供了自主学习、协作学习和研究性学习的平台。例如,按网站上“学习指导”进行物理实验在线预习,用仿真实验替代了学生按书本抄写实验步骤、实验原理的过程。实验课堂中可以选择网站的相应资源,创设教学情景,进行辅助教学,对学生实验还可以进行数据处理,提交报告。课后进行在线测试,包括每次实验的测试和阶段测试,实现物理实验的考试客观化和质量评估的标准化。学生可以利用网站进行物理实验课自主学习、协作学习和研究性学习,把教学活动拓展到课前课后和网络上,从而实现教学方式的改变,优化教学模式。

四、结语

第4篇:实验技术论文范文

运用信息技术有利于把需要引起注意的实验现象凸显分离,有利于教学目标的实现。物理学科中有很多实验通常都伴随有多种现象,教师要用科学的方式将某一现象凸显出来引起学生重视,使得学生积极从中发现问题、思考分析问题、进而解决问题。信息技术可以将某一现象明显化,如用加深不同现象的颜色突出实验现象,这些都有利于学生观察,提高课堂教学效率。

利用信息技术进行物理演示实验,可以不受时间、空间、实验仪器的限制,又具有操作方便、可视度高、信息容量大的特点。可以利用信息技术进行模拟实验展示,将一些在现实环境下很难进行或者效果不明显的实验更好地完成,这样使比较复杂的、抽象的物理现象或物理过程简单化、具体化,便于学生形成感性认识,帮助学生加深对现象的记忆和知识的理解。

如在讲授《天平测量固体或者液体的质量》时,如果教师在讲台上做实验,学生很难观察清楚,而运用信息技术把这些实验过程扩大化,使得学生能够更加清楚地观测到整个实验过程。同时,对于一些关键的、学生没有看清楚的实验环节,还可以利用信息技术展示给学生以便其多次观察,这样就大大提升了实验教学的效果。又如在讲《浮力》时,如果教师仅凭语言来为学生解释浮力产生的原因,很多学生会感到困惑,因为对于中学生来说这是一个比较复杂的物理现象。

在此可借助信息技术进行展示:教师以动画的形式为学生展示出一个浸没在水中正在上浮的空心立方体,通过动画模拟演示让学生观察四周和上下两个面的形变程度,从而让学生得出立方体在水中前后左右四个面所承受的压力是相等的结论,而且在动画展示中因上下两面的压力差使得立方体向上浮动的原因也显得很直观,这时再利用液体压强公式推出浮力计算公式,学生就更易理解了。

二、在初中信息技术物理实验教学中应用信息技术的注意事项

1.切莫运用信息技术模拟实验替代学生动手实践

运用信息技术模拟实验有很多的好处,但是有些实验技能、实验体会只有让学生亲自动手才能感受到。因此,教师在进行模拟性实验时一定要注意有所选择。只有在学生动手实验现象不明显、效果不理想时,才可通过信息技术展示实验,让学生更易理解。另外,在数据处理方面,不能完全由信息技术取而代之,必须要让学生处理数据的能力得到培养和发展。

2.运用信息技术时应注重学生探究能力的培养

只有学生积极主动地投入到学习活动中,才能收到良好的学习效果。运用信息技术时应更多注重引导学生自己提出问题、猜想与假设、分析与论证、评估、交流与合作。使用信息技术时不能太直接,该设问时要设问,该演示时才演示。

第5篇:实验技术论文范文

1.1用于实验的计算机设备比较落后,零配件维修困难,实验难于开展

因为电脑更新速度快,学院拆装实验室现有设备均为早期其他机房淘汰下来的落后设备,在实验过程中一旦损坏很难在电脑配件市场上找到相同型号的配件。有些实验如CMOS设置、硬盘分区、操作系统安装、驱动程序安装、注册表修改等对于系统的稳定运行影响较大,破旧机型的相关设置比较复杂,学生在实验过程中很难找到合适的方法、驱动程序等,因操作不当轻则会损坏硬盘数据,重则导致不能正常开机,严重影响了正常的教学秩序。另外,由于光驱老化、光盘划伤严重导致实验中断,还容易挫伤学生的实验积极性。因为机器运行缓慢,无法在规定的时间内完成实验,降低了教学的质量和效率。

1.2实验效果不好,计算机难以管理

部分实验如操作系统的安装、注册表的修改、系统配置文件以及管理策略的修改等需要重启计算机,而安装了还原卡或还原软件的计算机是不能达到实验目的的。如果教师自己带笔记本电脑上课,就会在每次实验完成后影响到下一次开机使用,扰乱了正常的工作、学习。

1.3教师演示困难,学生观察吃力

一部分实验课的操作过程无法通过投影仪播放或使用凌波等电子教室软件进行屏幕广播来教学,不具备多媒体示范功能。比如CMOSE设置、硬盘分区、格式化、安装操作系统等试验,教师往往通过现场操作、讲解,学生通过围观来学习,对于大班上课,授课效果比较差,学生得不到有效的实操训练。

1.4虚拟机在教学中的应用

虚拟机是通过软件将计算机硬盘和内存的一部分虚拟成具有独立的CPU、硬盘、内存、声卡、显卡、网卡等功能的计算机的一种辅助技术。目前常用的有VirtualPC和VMware等虚拟机软件,前者安装快捷、操作简单、占用空间少,后者专业化程度高、对多种操作系统平台提供完美的支持、但操作起来相对复杂、占用空间较多,业内较为推崇,可以说这两种虚拟机平台技术各有千秋。在我院的计算机教学中,我们先后引入了这两种虚拟机平台进行教学,收到了独特的效果。在《计算机组装与维护》课程中很多实验都可以使用虚拟技术来实现,例如:

1.5硬盘的分区与格式化

新购置的硬盘必须进行分区和格式化后才能正常使用,这是《计算机组装与维护》课程的重要知识点。在虚拟机技术平台中,分区和格式化更加直观、真实。由于VMware对虚拟CD-ROM的支持,学生可以通过虚拟CD-ROM进入DOS系统,使用fdisk命令、format命令、PQMagic、DM等软件反复练习该部分实验,效果较好。

1.6操作系统的安装

硬盘格式化后,必须安装操作系统,使用VMware虚拟机完全支持MicrosoftWindows系列操作系统和Linux等操作系统。在虚拟机中,学生可以利用虚拟光驱使用镜像文件(ISO格式的文件)安装操作系统,同时具有快速、简便、不中断等优点,与真实的安装无异。对需要重启系统后才能使用的软件,比如杀毒软件、系统优化设置等系统软件的使用也同样有效。如果安装和使用时出现操作系统崩溃的情况,还可以通过复制、覆盖虚拟硬盘文件的方式迅速解决问题,不必担心对宿主机系统的破坏。另外,由于虚拟硬盘文件可以任意复制和转移,这对于教师在不同地点授课以及机房管理人员批量配置学生机都提供了极大的方便。

1.7修改CMOSE参数

CMOSE参数的设置也是学生学习的重点知识之一,但是这部分实验对系统影响极大,设置不当可能会导致开机故障,同时教师在讲解时也无法在投影机上显示出来,不利于教学。使用虚拟机后,学生可以放心大胆地做BIOS的设置实验,通过不断地练习熟悉BIOS界面和各种配置,而不必担心设置错误导致故障,而且教师可以将整个设置过程利用屏幕录制为AVI视频文件分享给学生,这样就实现了BIOS设置状态下视频制作的难题。

1.8系统备份和恢复

系统备份与还原在《计算机组装与维护》课程中应用广泛,其中赛门泰克公司的Ghost软件是常用的一个工具软件,我们要求学生必须掌握其使用方法。该软件功能强大,可以对硬盘进行分区、分区及整盘的备份和还原以及网络克隆,速度快但操作危险性很高,稍有不慎就会造成数据毁坏,引入虚拟机后学生可以反复练习操作而不必担心影响宿主机的系统。

1.9测试计算机病毒

在虚拟环境中,我们可以将虚拟的CPU、寄存器、硬件端口用调试软件传送病毒程序,通过观察寄存器和端口的变化,加深学生对病毒程序运行过程的理解。在虚拟机中进行此类实验,无需担心计算机的数据安全性,而实验效果和真机上的效果是一样的。通过观察研究,学生可以详细了解病毒的工作原理,提高了病毒查杀能力。

2结论

第6篇:实验技术论文范文

本导盲系统主要由单片机控制电路,太阳能供电电路,以及报警装置等组成。系统的硬件结构框见图2。

1.1单片机控制电路单片机控制电路主要由单片机进行控制,包括超声波发射电路与接收电路,其电路图见图3。其中stm32f103为单片机,TVG为时间电压增益控制器,PreAmpH和PreAmpL分别为高频通道和低频通道的前置放大器,BPH和BPL分别为高低频通道带通滤波器。单片机控制电路采用收发一体式的超声波传感器。当单片机接到启动命令后,立即从I/O口发送出一串频率约为40KHz的高频信号,而后发送出一串频率约为25KHz的低频率信号,同时计时器开始计时,这两种频率的信号被功率放大后,推动超声波换能器发出两种频率的超声波。发出的超声波遇到障碍物反射后,形成回波,回波经由前置放大、带通滤波及检波后,形成高频回波脉冲和低频回波脉冲。由于高频声波先发出,对同一目标,高频回波脉冲先到达接收器,因此用高频超声波探测近距离的目标;而远处的目标由于高频超声波被空气吸收而大幅衰减,所以回波只有低频声波。回波信号传到单片机后计时器停止计时,通过发射接收超声波的时间差就可计算出障碍物的距离。由于温度对超声波传播的影响较大,因此还必须及时对声速进行修正。空气中声速与温度的关系为。因此需要在上述超声波发射接收电路中加入一个数字温度传感器Ds18B20,实时检测环境温度,并将通过传感器将测得的温度T转化为一个与其成正比的频率信号f,传至单片机处理后来修正声速,从而使测得的距离更精确。

1.2供电装置供电模块由太阳能电池板、太阳能控制器以及可充电的镍氢蓄电池等组成。将太阳能电池板置于导盲仪外部,产生的直流电为主控制电路供电,并将多余电量贮存在蓄电池中。目前常用的太阳能电池为硅太阳电池,其工作原理是:当入射光能量大于硅的禁带宽度时,会在其内部形成电子-空穴对,在结电场的作用下,大部分光生空穴被推到P区,而光生电子被推到N区。随着太阳光的不断照射,光生电子和空穴会在N区和P区不断积累,从而在两侧产生一个稳定的电位差,即光生电动势。太阳能供电模块工作框图见图4。

1.3报警装置报警装置采用HYV040语音芯片,它是一款功能强大的语音编程芯片,抗干扰能力强,性能稳定,具有自动节电控制功能,将导盲仪的所有探测距离需要播放的语音(如“前方障碍物距离为1米”)按不同结果录制好,通过语音芯片配套的语音编程软件直接下载到OTP存储器中永久储存。将经过单片机计算出的障碍物距离传至语音芯片,芯片中的程序根据检测数据的处理结果判断并选择要播放的语音段,并将声音信号送到输出端,通过扬声器来播放障碍物距离。

2软件设计

该导盲仪的软件设计主要由主程序、超声波发射接收子程序和数据处理子程序等组成,其控制核心为stm32f103单片机。单片机控制超声波传感器先发射10~16个完整波形的高频超声波,然后发射4~8个完整波形的低频超声波,并启动定时器定时,当检测到高频或低频回波时计时器停止计时,读取时间差。同时温度传感器将检测的环境温度转化成频率信号传至单片机以修正声速,从而计算出障碍物的距离。探测结果传至语音芯片,判断并选择要播放的语音段,播放障碍物距离以提醒盲人。

3声场模拟分析

超声波声场即充满超声波的空间,超声场中的声压分布可以反映超声波的声场特性。超声波某一点在某一瞬间所具有的压强与超声波声场不存在时同一位置的静态压强之差称为该点的声压。为研究不同频率的超声波传播时的超声场分布情况,用水作为传播介质,采用直径12mm的超声波换能器,利用matlab软件对不同频率的超声波声场进行仿真,得到的声压分布图见图6。从图6中可以看出,频率高的超声波辐射范围小,但声能集中在中心轴线的能力提高,测量精度高,因此适用于探测近处的物体。而频率低的超声波辐射范围广,可以到达远处目标,因此可以用来探测远处的物体。

4结论

第7篇:实验技术论文范文

1.1复杂隐蔽性

在整个岩土工程结束后,要经过一段很长的时间后才能进行对工程的验收,这就使处于隐蔽条件下的岩土工程项目的有些问题和隐患被隐藏了下来。当进行工程验收时,已经很难再进行改进和处理,其中包括了对地下的连续墙、桩基、地基的等相关工程的处理。而且,这些都是在岩土下进行完工的,具有一定的复杂和连带性,这就要求整个岩土工程的技术要得到进一步的提高。有时在特殊情况下,还需要高科技手段来协助我们查找问题的所在。

1.2不确定性

由于在勘查岩土工程的过程中,我们并不能完全对整个岩土的情况进行掌握和了解,这就使整个岩土工程的施工充满了不确定的因素。并且,随着时间、气候和整个环境的变化,都可能对整个岩土的结构造成影响和改变,这也给岩土工程带来了困难,使之不易进行操作。从而导致在岩土工程的勘查报告中,现场的数据掌握会存在一定的变化和不确定性,使整个施工增加了难度和影响。这就要求我们对于那些不能掌握、不能进行详细研究的数据和岩土的结构,进行一定的参数化解。在施工的过程中,我们也要对掌握的数据参数进行不断的修改和调整。因为,岩土本身的变化和不断修改的参数,都是存在不确定性的,这对于整个岩土工程又增加了难度和要求,这不仅是要不断的适应岩土本身的物理变化,而且也要不断的、反复的对设计进行修改和调整,这些对于岩土工程都是不小的挑战。

1.3不稳定性

由于我国的地质特征存在很多特殊的地方,这就需要我们在岩土施工时要结合当地的实际情况和实际岩土质量进行每一步的操作。并且在整个岩土工程的施工过程中,要注意在锁口管、地下连续墙、桩基等部分,这些都是我们的难点和重点,这就要求我们要有高质量的技术作为保证,才能使整个工程得以顺利开展。在锁口管、吊车控制、吊车位置掌握等方面,如果哪个环节出现了不稳定性或者偏移情况,都会对整个施工造成巨大影响和重大损失。而且,在施工的过程中,会出现很多突发的问题和难题,如,在岩土工程中会面临岩溶地带等特殊地质地带,随之就会出现塌孔埋钻、漏水等难点问题,这些都是在施工的过程中应该考虑到的不稳定性的因素。

2岩土工程施工技术中的难点及对策分析

2.1面对溶洞厚度较小的情况

当溶洞的厚度较小,承重能力较弱时,我们可以利用优质泥浆护壁对第四系的覆盖层进行填充和加厚。通过多次反复的对表层进行紧密的填充和加厚,并且对岩面采用钢护筒压实的方案,通过这样的途径可以有效的避免塌方等现象的出现。

2.2面对特大溶洞的情况

若在施工过程中,面对特大溶洞时,我们可以将使用单双层交替的钢护层对其进行成孔的操作。如若遇到溶洞漏浆发育完全的孔,我们可以使用堆积片石和粘土进行填充。

2.3钢护筒的作用和施工难点的整体应对方案

在面对多个难点和困难时,尤其是在岩溶性桩基的施工中,需要不同层数的钢护筒发挥着不同的作用。可以充分的利用钢护筒的维护和护理作用,对覆盖层进行不同层次和不同特点的应对处理,将钢护筒的保护作用运用到做大限度。我们采取在裂缝中灌入大量的泥浆用以保护桩基施工中溶洞不会出现裂缝和塌方,也是通过这种方式方法实现钢护筒的保护作用。我们采用在注入泥浆的同时,在裂缝周围不断填充粘土和片石,用来坚固溶洞,直到泥浆不再泄露为止。在捞渣后将混凝土迅速浇筑溶洞裂缝中,这种方法也是我们保证溶洞安全的必要选择之一。在地下连续墙的控制技术难点问题上,我们一方面要保证泥浆的制作质量,一方面也要保证施工人员的操作过程和操作环节的规范。因为,新制作的泥浆不一定完全符合现在合成槽的需求。在施工人员操作问题上,我们不仅要对其进行严格的监控,更要结合科学有效的解决方案,才能将整个岩土工程的施工得以安全顺利进行。在进行搅拌泥浆时,我们也要选择用膨润土或纯碱类的材料。不同的材料,不同的比例都会对成分造成控制和影响,从而导致抑制材料的利用情况。我们要严把质量关、过程关,如果工作人员不能在泥浆的制作过程中按其要求的步骤、设计专项进行严格的操控和全面规划,这就会导致整个施工与实际情况的不符合,甚至发生冲突,导致出现整个施工进程的停滞和懈怠。严把质量操作关,是我们一直坚守的工作要求准则,只有与实际相结合,考虑施工的水文和地质条件等因素,在质量和操作上精益求精,才能使整个工程得以顺利进行。

3结束语

第8篇:实验技术论文范文

在众多的围堰项目中,土围堰的使用几率非常大。接下来具体的分析它的特征和使用区域。在开展水利项目建设工作的时候,此类围堰一般适合用到水流的速度不是很快,水的深度低于两米,透水能力不是很高的河流之中。在具体的开展建设工作的时候,此类项目主要是借助于项目本身的重力以来提升它的强度的。不过,如果河床是砂土的话,为了增强稳定性,避免塌陷,就必须合理的选择围堰的种类。工作者在使用围堰开展建设工作的时候,必须认真对待如下的内容。第一,假如项目的上方宽度超过一米低于两米的话,工作者可以借助行管的设备来进行地基的挖掘工作。第二,为了保证后续的项目开展顺畅,保证施工的品质良好,工作者在修建围堰之前的时候,必须把下方的杂物都清理好。第三,在具体的开展建设的时候,为了保证密度,最好是选择黏土,而且在完工之后要使用机械对其合理的夯实处理。

2木板桩围堰

特征以及使用区域简述:在水利项目的建设过程中,此类围堰常常被用到方便获取木材的地方。因为这种项目需要使用非常多的木材,因此在具体的开展建设工作的时候,为了减少投入,保证项目正常开展,在附近区域可以建设此类围堰。除此之外,工作者在进行建设工作以前的时候,还必须认真分析河床的透水能力,以及水流的速度等。其一般适合用到流速为每秒一米到五米,水体深度不超过五米的地方。施工工艺简介:通常来讲,在开展此类建设工作的时候,为了提升效益,确保板缝的密度合理,工作者必须把两三块木板拼凑到一起,进而插打。假如在安装的时候木板太短的话为了确保项目能够正常开展,工作者可在水表面或是地表布置一个导框。假如木板桩太长的话,为了确保工作能够顺畅开展,就要在其中设立两个导框。带明确实际的方位并且做好插打施工以后才可以进行安装活动。在插打以及合拢的时候,我们通常按照分块的方式来处理,或是先插后打。虽说分块方法的效果有,不过它的合拢性不是很好,而且无法控制品质。先插后打的措施虽说可以确保合拢良好,不过它的速度非常慢。

3双壁钢围堰

特征和使用区域简述:如果工作者在工作的时候发现水体非常深的话,我们就可以使用双壁钢围堰。在具体的使用该项工艺之前的时候,工作者必须结合项目的实际状态明确围堰的规模,进而才可以开展后续的建设工作。此类技术是一种全新的施工工艺,它的环保性能较好,效率也非常高,除此之外稳定性好,非常受人们的青睐,施工工艺。双壁钢围堰的施工要点如下:第一,为了保证清基和顺利钻孔,钢壳的刃脚应全部稳妥地支承于岩面上。第二,钻孔护筒顶面应比封底混凝土面高出。下端应与基岩面接近,并与其串联固定连成整体。当封底混凝土灌注完毕后,由潜水员在水下拆除连接螺栓并将固定支架吊出水面。第三,可以在墩身混凝土筑出水面后拆除双壁钢围堰的上部,均可在围堰内切割,外壁在灌水后在水中切割,内壁在无水的情况下切割。

4钢板桩围堰

特征和使用区域简述:如果水体的深度超过了五米,而且河床是砂土或是其他的透水能力较好的土层,无法使用别的类型的围堰的话,我们可以使用钢板类型的。可根据需要修筑成构体"单层和双程式,或者可以根据实际需要将钢板桩围堰可作成矩形或圆形。矩形围堰的角桩没有现成的角桩板桩,需要把一块钢板截开为两个半块并在中间加一根角钢铆接或焊接。施工工艺:钢板桩围堰的施工中有以下几点应该特别注意:第一,打桩机具的选择。打桩机具的选择主要包括两部分,分别是打桩锤和打桩架。打桩锤的重量一般大于桩重,这样能保证打桩效率高,且桩尖与桩头不被打坏。第二,围囹安装。安装围囹时应对其进行测量定位。当水中围囹距离已成桥墩或岸边较远者,可采用前方交会法进行定位。第三,钢板桩插打。钢板桩可采用全围囹组插合拢后再逐步打和逐块插打两种方法。为了加快速度,可令桩架只负责打桩,另用一台吊机或者一艘吊船来承担吊桩工作。可采用外加导框的措施来保证钢板桩插打顺利合拢。第四,防渗漏措施。如果出现了渗漏问题的话,我们可以在撒一些碎屑之类的物质,这样水在流经此处的时候就能够将这些物质带到下方的缝隙里面,进而起到了封堵的意义。除此之外还可以使用棉絮等在里面封堵。最后,将板桩去除。通常应该在去除之前的时候,把水下方或是基坑里面的支撑体系去除,为确保工作者的安全,在拆除的时候必须做好防范活动。

5套箱围堰

特征和使用区域简述:当遇到深水且流速为平坦的岩石河床且无覆盖层的情况下,可以采用套箱围堰。套箱围堰分无底套箱和有底套箱,浅水部位可采用无底套箱,深水部位可采用有底套箱。套箱可用钢板"木材或钢筋混凝土制作,并在内部设相应材料的支撑。施工工艺:首先,测量组放线。在平台拆除以后,搭设上导梁及内支撑。对上导梁牛腿抄平,安装上导梁"并与牛腿焊接定位,安装内斜撑,并用相同的方法安装下导梁。然后,第一次下插模板并合拢,水下安装斜拉杆。进行抛填粗砂及砂袋维护并布置导管。接下来,灌注水下封底混凝土,套箱止水与封底处理。最后,割除设计桩头标高以上的钢护筒并安装下导梁内斜撑。绑扎预埋墩身钢筋"承台钢筋和接地钢筋并浇筑承台混凝土。

6结束语

第9篇:实验技术论文范文

关键词:路基挖方;开挖方法;注意事项

1路基挖方施工特点

路基挖方又称为路堑是路基工程施工中的一个重点。尤其在山岭重丘地区修建高等级公路,挖方路基常常是控制工程进度的关键。公路建成通车后,挖方段又是养路部门养护的重点。由于挖方路堑是由天然地层构成的,天然地层在生成和演变的长期过程中,一般具有复杂的地质结构。处于地壳表层的挖方路堑边坡施工中受到自然和人为因素包括水文、水文地质、地面水、气候、地貌、设计与施工方案等的影响,比路堤边坡更容易发生变形破坏。

路基出现的病害大多发生在路堑挖方地段上,诸如滑坡、崩坍、落石、路基翻浆等。路基大断面的开挖施工,破坏了原有的山体平衡,以及地下、地表水体的平衡,如果施工方案选择不合理,边坡太陡,弃方堆弃太近,草坡栽种、护面铺砌及挡土墙施工不及时,排水不良等都会引起路堑边坡失稳、滑坡,严重时甚至影响整个工程进度,这是挖方路基施工中经常出现的问题。施工人员应从设计审查、施工方案选择、现场地质水文调查多方面把关,切实搞好挖方路基施工。

2路基挖方施工前准备工作

2.1测量放样。施工恢复定线测量及施工放样是施工准备阶段的主要技术工作,承包单位根据设计图纸、监理工程师书面提供的各导线点坐标及水准点标高进行复测,闭合后将复测资料交监理工程师审核。承包人应根据监理工程师批准的定线数据进行施工放线。按规范中规定,路基施工前,应根据设计图、施工工艺和有关规定恢复的路线中线桩、钉出路基用地界桩、路堑坡顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具置桩。道路中线桩直线部分每20m一个,每100m设一个永久性固定桩,曲线的起点、终点、圆缓点、缓圆点都应设置固定桩。在中线桩施测后,进行横断面测量,然后根据路基横断面图及实测标高进行边桩放线。在挖方断面的坡顶点位置上,钉挖断面的边桩,一般在距边桩一定距离的外方,设栓(护)桩,以备边桩丢失后及时恢复。

2.2施工前的复查和试验。路基施工前,施工人员应对路基工程范围的地质水文情况进行详细调查,通过取样试验确定其性质和范围,并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。对有岩石的地段要掌握岩层风化、龟裂程度,岩层的层理、节理、片理状态,对于易崩塌地带的断层和地质变化区段的情况尤应给予特别的重视。

土工试验取样一般按设计文件提供的资料每一种土类取样不少于三组;也有按桩号取样进行土工常规或试验的。并按照《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)规定,挖方、借土场用做填料的土应该进行的试验项目,其试验方法按《公路土工试验规程》(JTJ051-93)办理。

2.3开挖前路堑的排水设施。由于水是造成路堑各种病害的主要原因,所以不论采取何种开挖方法,均应保证开挖过程中及竣工后的有效排水。

(1)在路堑开挖前做好截水沟,分层开挖时应修建临时排水沟。(2)临时排水设施与永久性排水设施相结合,流水不得排于农田、耕地,污染自然水源,也不得引起淤积和冲刷。(3)路堑施工时应注意经常维修排水沟道,保证流水畅通。渗水性土质或急流冲刷地段的排水沟应予以加固,防渗防冲。水文地质不良地段,必须严格搞好堑顶排水。(4)引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水,在路堑的线路方向上保持一定的纵向坡度(单向或双向)以利排水。

3路堑的开挖

土方地段的挖方路基施上标高,考虑因压实而产生的下沉量,下沉量的数值由试验室确定。路基顶面以下80cm的压实度,要达到95%,严格按JTJ051-93《公路土工试验规程》重型击实法进行检验。不符合要求时,采取压实或其它措施进行处理,并报监理上程师批准。

3.1开挖原则。(1)按设计坡比分层开挖,每层开挖深度应根据机械修整边坡的便利程度确定。(2)软土天然层开挖应考虑弃土外运问题,保证开挖现场的便道畅通,合理组织现场交通,并结合本单位的运输设备吨位考虑。(3)石方爆破作业以小型及松动爆破为主,严禁过量爆破。对坡面2m范围内采用光面爆破和预裂爆破技术。(4)路堑开挖应采用"横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进"的方式有序进行。(5)注重开挖现场文明施工,保证施工有序,安全生产,文明施工。

3.2路堑的开挖方法。土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度,开挖方式可以分为横挖法、纵挖法及混合式开挖法三种。

(1)横挖法。对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法,适用于开挖深度小且较短的路堑。多层横向全宽挖掘法适用于开挖深而短的路堑,土方工程数量较大时,各层应纵向拉开,做到多层、多方向出土,可安排较多的劳动力和施工机械,以加快施工进度。每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而定,人力横挖法施工时,一般1.5~2.0m;机械横挖法施工时,每层台阶深度可加大到3m~4m。横挖法适用于机械化施工,以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利,边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成。(2)纵挖法。分层纵挖法:沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法,本法适用于较长的路堑开挖。施工中当路堑的长度较短(不超过100m),开挖深度不大于3m,地面较陡时,宜采用推土机作业,其适当运距为20~70m,最远不宜大于100m,当地面横坡较平缓时,表面宜横向铲土,下层的土宜纵向推运:当路堑横向宽度较大时,宜采用两台或多台推土机横向联合作业;当路堑前傍陡峻山坡时,宜采用斜铲堆土。通道纵挖法:沿路堑纵向挖掘一通道,然后将通道向两侧拓宽,上层通道拓宽至路堑边坡后,再开挖下层通道,按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高,这是一种快速施工的有效方法,通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路,便于土方挖掘和外运的流水作业。分段纵挖法:沿路堑纵向选择一个或几个适宜处,将较薄一侧路堑横向挖穿,将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段,各段再纵向开挖。本办法适用于路堑过长,弃土运距过远的傍山路堑,或一侧的堑壁不厚的路堑开挖,同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。(3)混合式开挖法。即将横挖法与通道纵挖法混合使用,适用于路堑纵向长度和挖深都很大时,先将路堑纵向挖通后,然后沿横向坡面挖掘,以增加开挖坡面。每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。

3.3开挖过程注意事项。(1)做好堑顶截排水,并随时注意检查。临时排水设施与永久性排水设施相结合。(2)开挖过程中,派专人仔细调查开挖坡面稳定情况,发现问题及时加固处理,同时做好地下设备的调查和勘察工作。(3)加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺。(4)雨季开挖土路堑时,分层进行开挖,每层底面设大于1%的纵坡,挖方边坡沿边坡预留30cm厚,待雨后再整修到设计边坡线,开挖路堑在距基顶面30cm时停止开挖,待雨季后再挖到设计标高。(5)冬季施工时,开工未挖完的土质路堑、基坑时,将开挖面表层翻松30~40cm,耙平作为保温层防冻;已开挖完的,表层预覆松土或草袋上覆松土,待继续施工时再清除。土方开挖完毕,立即施工上部结构,防止基底冻结;如有工艺间歇,按冬季防护办法处理。(6)土方开挖时,对地下管线、缆线、文物古迹和其他构造物做好妥善保护。在居民区附近开挖土方时,采取有效措施保证居民及施工人员的安全,并为附近居民的生活提供有效的临时便道或便桥。(7)土方地段的路床顶面标高,考虑因压实而产生的下沉量,其值由实验确定。路床顶面以下30cm的压实度不小于95%。(8)对有石方爆破的路基挖方施工,应设立警戒线,安全标牌齐全,并设专业人员监督管理,以保证生产和生活安全。

参考文献

[1]邓学均.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,1999.