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测控导论论文(合集7篇)

时间:2022-08-31 16:34:47
测控导论论文

测控导论论文第1篇

1.1试验台结构设计

测试系统的作用是控制机械部件进行运作,其中,驱动部件带动试验台面部件,使其能够在床身上进行往复的运动;加载部件能够对被测导轨进行正确的加载,并且可以调节力的大小,从而使试验装置进行模拟加载跑合试验;并对相关寿命试验参数进行监测和采集。这些功能的实现需要搭建完善的测控硬件系统,并且根据所需要实现的功能,编制完善的试验控制软件、测试软件、数据分析软件等,使试验台能够按照预计的方案进行试验,并能够获得导轨副相关参数如:型号、载荷、震动等相对工作时间的变化曲线。本试验台主要由测控系统、加载力控制系统、驱动电机控制系统及数据采集系统组成。

1.2加载力控制系统

1.2.1试验的加载力分析

我国目前的寿命试验台可以进行单条导轨的试验,然而加载力不能变化,加载方式单一,不能提供高加载。为了提高试验效率,试验台面上表面设置相互平行的三条被测导轨副转接板,每条被测导轨副转接板上均设置一条被测导轨副,被测导轨副转接板可以根据被测导轨副型号的不同进行更换,保证了试验装置的通用性,因此需要三组加载力装置分别对三条被测导轨进行加载,实现被测导轨可以分别加载或是同时加载;由于工作时,导轨所承受的载荷是变化的,因此加载力的调节范围需要较大,并且现在厂家所使用的导轨最大承载可达到30t,根据以上要求,选择液压加载的方式,液压加载可以提供高压力(30t),并且其传动平稳,可以实现自动过载保护,具有使用寿命长、体积小、重量轻等优点,满足本试验台的需求。因此加载部件主要由龙门和三个液压缸组成,三个液压缸并排安装在龙门顶部,可分别对三条被测导轨副进行加载,并且可以根据实际加载要求更换不同上下加载工装。

1.2.2加载力控制系统设计

液压缸加载的控制分为加载动作的控制和加载力大小的控制。加载动作即为液压缸的伸出和缩回,可以通过三位四通电磁换向阀来控制;加载力的大小通过减压阀来控制。根据试验要求,现设计加载力控制的液动原理图,当液压站本身通路正常时,三个减压阀8接收到AO电压信号后,输出相应的压力,压力变送器可以监测减压阀输出压力的大小,换向阀10接收到减压阀给的压力信号后,可以给油缸11相应的液压力,换向阀的左右电磁铁的通断,可以控制油缸流量进入的方向,从而控制油缸的伸出和缩回动作,蓄能器7的作用是保压,可以避免电机长期连续工作。减压阀的控制信号AO要求可以通过程序提供0~10V的电压信号,工控机给输出卡信号,使板卡输出相应的模拟电压信号给减压阀,经分析PCI-1720是一款具有4路模拟量输出口的输出卡,可以提供0~10V范围的电压,满足试验需求。结合所选板卡及试验要求,设计加载力大小控制接线,工控机控制采集卡PCI-1720输出0~10V的电压信号,板卡VO口输出的电压信号发送给相应的减压阀,减压阀为液压缸的运动提供压力。电磁阀的控制信号DO要求所选的控制板卡可以给出六位的数字信号,每两位高低信号控制一个电磁阀,,当电磁阀右电磁铁为高信号,左电磁铁为低信号时,油缸的活塞向下运动,实现伸出动作;当电磁阀左电磁铁为高信号,右电磁铁为低信号时,油缸的活塞向上运动,实现缩回动作。经分析PCI-7260可以提供8通道大功率继电器输出,并且可以单独控制,满足试验需求。结合所选板卡及试验要求,设计电磁阀的控制接线,工控机控制板卡PCI-7260的NO和COM口向电磁阀发送数字信号,六个DO口分别控制三个液压缸的伸出与缩回动作。由于电磁阀里有磁铁线圈,当断电时,它会产生电感电流,其中与电磁阀并联的二极管就是为了释放这些电感电流,防止这些电流加在板卡的端口,影响板卡的性能。

1.3驱动电机控制系统

1.3.1电机控制的分析

,本试验台的运动通过在试验台面的一侧安装齿条,齿条与驱动部件中的齿轮啮合,在驱动部件的带动下实现试验台面部件往复运动的功能。驱动部件主要是由电机与减速器组成,电机的转速及其正反转一般是由变频器[9]控制的,变频器根据工控机输入的电压量,来控制电机的转速,从而控制试验台面的移动速度,并且变频器通过接受相应的数字信号可以控制电机的启动和停止;电机要实现正反转控制,将其电源的相序中任意两相对调即可,当试验台面运动到最大试验位置时,变频器会接收到相应的数字信号,并且可以输出信号给电机来改变转向。同时,由于电机的控制程序有出错的可能,使电机不能正常的正反转,所以还要设计一个急停开关,可以通过人工控制使机床瞬停。

1.3.2电机控制系统设计

变频器接收到的电压量和数字信号都可以由工控机的板卡提供,电机的启动、停止和正反转要求所选的控制板卡可以给出三位的数字信号,并可单独控制,经分析PCI-1716可以提供16位数字量输入/输出通道,并且可以提供0~10V的模拟输出,由于变频器输出的电流量比较高,但是板卡输出的的较小电流信号,因此选用继电器用于电机的控制系统中,起到电控开关的作用,根据所选板卡、电器元件及试验要求,设计使用五个继电器分别控制电机的停止、启动和正/反转信号开关以及正向到位和反向到位开关,当继电器的输入端接受到板卡PCI-1716相应DO口发出的数字信号后,继电器便处于接通状态,变频器的端口接受到信号后,在输出信号控制电机的电机的停止、启动和正/反转;正向到位和反向到位信号时要通过光电开关控制的,光电开关安装在试验台面试验范围的最远端,试验台面运动到最大试验距离时,会遮挡光电开关,光电开关给PCI-1716相应DI口的发出信号,通过工控机中所编程序控制反馈给电机正反转开关,改变电机的转向,从而实现试验台面的往复运动。正极限和反极限开关是由两个限位开关实现的,两个限位开关安装在试验台运动的最远端,串联接在变频器的急停端口处,一旦试验台接触或是人工触碰到任意限位开关,试验台都会当即停止,防止试验台冲出床身,造成事故。

1.4数据采集系统

1.4.1数据采集分析

试验台往复运行时,被测导轨的振动状态可以体现导轨的使用寿命状况,通过监测振动量相对工作时间的变化曲线,可以分析导轨的磨损状况;同时,加载力也要实时监测,确保被测导轨所承受的载荷是按预设的大小施加的;,由于液压系统中的油缸及油路管道对于减压阀输出的压强有损耗,所以减压阀的输出压强也需要进行监测。

1.4.2数据采集系统设计

振动量、加载力及液压力的采集都可以通过板卡采集,并传送给工控机中显示出来,经分析PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入,满足试验需求,传感器将采集的信号传送到板卡的AI口,板卡将接收到信号传送给工控机,工控机将信号的变化曲线显示在电脑界面上,实现了实时监控被测导轨参数的目的。试验台进行寿命试验时,工控机通过输出卡PCI1716给变频器信号,变频器控制驱动电机的转速,使试验台按预计的速度运行,当试验台接触到光电开关时,光电开关给变频器信号,实现试验台的正反转,当试验台运行超过设计范围时,限位开关起到急停作用,工控机还可以通过控制采集卡的数字输出,来控制泵的使用,对被测导轨进行;试验台正常运行时,需要对被测导轨进行加载,PCI1720输出卡给减压阀相应的电压信号,使液压缸输出预计的压力,电磁阀接受PCI7260输出卡的数字信号,来控制液压缸的动作,液压力计记录液压缸的内部输出压强,力传感器监控被测导轨所受的加载力,帮助液压缸提供符合试验要求的加载力;试验台正常加载运行时,振动传感器不断的将采集到的三条导轨的机械振动量转化成电信号,电信号通过调理仪的分析转化,传送给采集卡PCI1716,从而可以在工控机的记录仪里观测到振动的变化曲线,记录试验台不同运行速度和不同加载力情况下的被测导轨振动变化曲线,从而来分析导轨的寿命。

2控制系统软件设计

根据试验的需求,系统的软件设计包括试验控制软件、测试软件、数据分析软件,针对本试验台所要实现的功能,控制软件主要是电机的控制、液压缸的加载及泵的控制,测试软件主要是液压缸压强、被测导轨加载力及振动变化曲线的监测,数据分析软件的功能主要是对于试验数据的分析、记录、调用及输出打印等。

2.1系统主程序流程图

系统主程序流程图,试验开始时,首先要确定被测滚动直线导轨副的型号和加载力大小及其试验环境,数据处理软件记录这些参数的设置,接着把被测件安装在被测导轨副转接板上,通过按键控制开启系统,为试验的进行做准备;接下来,启动加载液压缸对被测导轨副进行加载(先空转,然后逐步加载),通过控制伺服阀以及压力传感器的监测将载荷加至指定值,并保持载荷不变,来模拟导轨实际工况;然后,启动振动传感器,在线监测振动量的变化情况,启动电机控制系统,使工作台面按试验计划往复运作。在测试软件里,可以对振动量实时监测显示,试验者通过观察振动变化曲线来分析导轨使用寿命的状况。当变化曲线有异样时,需要观测被测导轨是否有点蚀,如果有的话,并且导轨的行程没有达到额定值,说明此产品不合格,数据处理软件记录下此不合格导轨的信息;若被测导轨没有发生点蚀现象并且行程达到额定值,则说明导轨的寿命合格,数据处理软件同样也记录下此合格导轨的信息,如此完成导轨的寿命试验。

2.2试验台程序主界面

程序的主界面是利用VisualBasic6.0编写的,程序的主界面,界面上包含了参数的设置、寿命试验的实施、加载力及振动的监测、板卡及电机的测试和被测导轨数据的分析,数据存储、数据查询及数据的输出报表等功能。

2.3寿命试验程序界面

寿命试验运行的程序界面,可以控制试验台往复运行以及加载力的控制。

2.4参数监测界面

,可以实时观测加载力的变化,振动变化曲线是通过iocomp控件来绘制的,纵坐标为板卡所收集到的传感器测得的信号。

2.5数据处理软件

本测控系统的数据处理软件是采用VisualBasic6.0编写,并结合Access数据库设计了导轨副寿命测量信息数据库、人员及测量标准数据库以及数据库管理软件,用于保存导轨副参数信息,寿命测量原始数据,分析数据结果等,能够很好地满足工厂的实际生产测量需要。

3试验台设计成果

为滚动直线导轨寿命试验台实物图,在已经设计好的试验台机械结构的基础上,运用上文所分析设计的测控系统,试验台面已经可以模拟工况的往复运行,并且液压加载系统可以为三根被测导轨提供0~30t的加载力,在加载力为30t时,试验台面可以最高速度正常运行,振动传感器所收集到的信号可以在参数监测界面进行监测,同时试验数据通过数据处理软件保存在数据库中,随时可以被调用分析。

4结束语

测控导论论文第2篇

关键词:连续梁;悬浇;施工工艺;关键技术

Abstract: based on the high-speed rail bridge deformation monitoring in the process of the construction of the large bridge construction experience, summed up the high speed railway suspended pouring construction technology in construction of continuous girder bridge, and the key technology of for some construction made a detailed introduction. Including detection method for construction, monitoring stations arrangement and observation method is introduced and the control of the linear beam body, etc made some reviews, expectations for later engineering can play a guiding role.

Keywords: continuous beam; Suspension pouring; Construction technology; The key technology

中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 施工监测方法

1.1 施工监测理论

实际工作监测理论是指通过施工控制理论与方法严格控制和调整连续梁在施工的每一个阶段[1-4]。通常情况下,理论计算应与实践相结合。通过理论计算得出连续梁施工中桥梁的变形,包括梁所受内力作用、梁体所受挠度、梁墩的沉降量等等;通过实际检测,可以得到施工过程中的一些关键控制参数,如主梁线形、主梁应力等等。分析理论与实测参数之间的误差,从而来指导实际施工过程,并采用合理的方法来控制。

进行施工监测流程:首先对现场安装实时监测体系,得出实时监测值;与此同时,对于现场进行相关实验验证,通过实验得出现场测试参数。比较这两组参数,再进行参数识别与修正,得出施工控制参数。通过设计方案,按设计参数通过相关理论计算出施工参数,与测试值进行对比分析,并进行分析和修正,最终确定下阶段的施工资料,指导施工。

施工监测的原则为:第一、根据相关连续梁的实际施工特点,来确定实施监测;第二、实施监测所需要测得的主要参数为桥墩的变形和梁体内力两个方面;第三、施工阶段不同对于监测的侧重点不同,最开始进行桥墩施工时,所需要重点监测的是桥墩的内力与变形,同样的,梁体施工过程主要是监测梁体。

施工监测的内容主要包括:其一、控制前期理论分析。即通过理论来模拟连续梁的施工全过程,得出各施工阶段下理论的结构预期状态,计算分析出理论上各施工阶段的变形和受力预期情况;并对施工误差进行相关理论分析,确定出理论上减小误差的施工方法,整理出内力与变形的调整方案。其二、现场测试得出实际参数。根据实际施工情况,设计相关试验,以一个尽可能真实的环境来模拟施工,得出现场测试的数据,通过这些数据所得参数与第一步的参数比较,综合分析,使得施工控制与实际情况相符。其三、施工过程的实时监测。主要监测数据为变形特性和力学特性,通过监测进行反馈分析。其四、实时控制分析。对于上面三步所得到的数据进行整体考虑,结合实际施工环境,制定出最有效的施工方案。

当遇到实际测得参数与理论参数偏差较大时,应立即检差施工流程,看是否是施工过程所导致的较大误差,在则进行理论分析指导,综合考虑,协助施工方一起解决问题。

2 监测方法与检测点布置

建立现场监测网

通过现场勘测,确定出现场控制点,以现场控制点为基础,组成监控网络。监控点的布置原则是连续梁的每段桥梁都必须布置两个及以上监测点,原则上为三个不在一条直线的三个观测点。使用全站仪对每一个观测点进行观测控制,保证整个观测网络的稳定性。观测频率依据施工情况来定,开始施工时,需要进行每天监测,施工完成之后,时间间隔可稍微长些。监测网的等级要求与监测距离有关,一般来说,平面控制网监测按一级标准实施监测,高程控制网监测使用二等水准技术进行检测。

布置监测点与检测要求

目前连续梁的施工大都采用悬臂挂篮技术,这种施工方法的监测点一般布置在挂篮上的主梁以及底篮所浇筑梁体上,通常情况下,梁体的监测点位于梁体的端部与梁体中部位置,特殊情况下依据具体情况而定。现浇边跨的观测点主要布置在两侧梁体、腹板与底模上。对于梁体的监测主要采用钉入式的方式布置监测仪器,端部布设点设置在实际端部的50cm处,防止脱落;中间的布置点尽可能布置在中轴线上,防护墙的内外各布置2个;腹板上的布置点主要作用是验证梁体两端是否发生扭曲。其中值得注意的是,梁体每施工一段,就要进行及时观测,开始的观测点应该多设置几个,对于腹板的翼缘处设置辅助观测点,监测各阶段施工。

3 梁体的线性控制

为了保证通过线性理论的计算值能够直接指导实践,对于梁体的各种因素必须要综合考虑[5],综合识别修正梁体的一些参数,设置合理的梁段立模标高,对于梁段立模标高的定义公式如下:

式中:表示梁段立模标高;

表示第i段梁体的设计标高;

表示其他梁体自重对于第i段所产生的挠度值;

表示由于张拉预应力对于第i段产生的挠度值;

表示由于外界因素(收缩、徐变)对第i段所导致的挠度;

表示梁体上的活荷载值对梁体所造成的挠度;

表示梁体所受机械重力所导致的挠度;

表示挂篮变形值;

表示温度的修正后的挠度值。

通过上式,可以看出梁段的立模标高的影响因素,分别为自身影响因素与外界的影响因素;因此对于实际情况下,应当综合考虑各种外界因素,对于理论值进行及时修正。

实践表明,对于张拉预应力值、管道的摩擦系数值以及温度应力所导致的徐变值等等都与设计值有较大偏差,这种偏差所导致的挠度计算值偏差也会很大,因此在实际工程施工过程中,因对这些关键性因素格外注意。

4 温度影响与观测对策

对于一些受日照情况好的桥梁,其混凝土凝结时间会比较短,因此前期对这种桥梁的监测频率要比较高;与此同时,有些地段的日夜温差较大,对于混凝土结构的变形影响就会比较大,因此这种情况应当每隔一个小时进行一次观测,若发现混凝土由于热胀冷缩导致桥梁结构不稳定现象,应及时采取措施补救。

结束语:对于悬浇连续梁的施工过程,没有真正能够知道实践的施工工艺,在施工过程中,各种外界影响因素都会有所不同,因此根据经验来进行即时的指导显得非常的重要,对于桥梁的检测手段与检测频率也需要综合考虑当地的各种因素,选择最适合的施工方法。

参考文献

[1]孙树礼.京沪高速铁路桥梁工程[C]//2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会.北京:中国铁道出版社,2008.

[2]刘名君,曾永平,戴胜勇,等.客运专线无砟轨道悬臂浇筑连续梁线形控制探讨[C]//2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会.北京:中国铁道出版社,2008:373-377.

[3]张文建,郑景文.京津城际铁路大跨度连续梁徐变及线形监控[C]//2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会论文集.北京:中国铁道出版社,2008:390-399.

测控导论论文第3篇

摘要:隧道的顺利贯通,洞内控制测量至关重要,本文作者结合工作经验,对隧道洞内控制测量进行了论述,引发思考。

关键词 :隧道贯通洞内控制测量测量方案

1 概述

隧道贯通时,贯通误差的影响值,由洞外和洞内控制测量两部分组成。由于洞外控制测量现如今多采用gps 静态观测控制网,精度高,且观测条件不利影响因素对测量精度的影响较小,易于控制,本文主要对洞内控制测量方案进行论述、分析。本文以作者主持施测的G314 国道奥依塔克镇至布伦口段公格尔隧道工程为例进行论述、分析。

2 测量方案的要求及精度

2.1 洞内导线测量。根据《工程测量规范》(GB50026-2007)规定,洞内的平面控制网宜采用导线形式,并以洞口投点(插点)为起始点沿隧道中线或隧道两侧布设成直伸的长边导线或狭长多环导线。导线的边长宜近似相等,直线段不宜短于200m,曲线段不宜短于70m,导线边距离洞内设施不小于0.2m。当双线隧道或其他辅助坑道同时掘进时,应分别布设导线,并通过横洞连成闭合环。

本次论述、分析的实例公格尔隧道全长为2.3km,根据测量规范要求,本次洞内导线测量的等级应为四等。2.2 洞内水准测量。根据《工程测量规范》(GB50026-2007)规定,洞内的高程控制测量宜采用水准测量方法。隧道两端的洞口水准点、相关洞口水准点(含竖井和平洞口)和必要的洞外水准点,应组成闭合或往返水准路线。洞内水准测量应往返进行,且每隔200~500m 应设立一个水准点。

本次论述、分析的实例公格尔隧道全长为2.3km,根据测量规范要求,本次洞内高程控制测量的等级同样分为四等。

3 测量方案的设计对比及选定

3.1 隧道洞内平面控制网布设方案设计。由于隧道内施工场地狭小,控制网布设难度较大,为了提高导线端点的精度,在不增加较多工作量的前提下,提出以下两个方案。方案一:支导线法(单导线)。传统的支导线布设方案(如下图)简单,观测工作量少,布设灵活,但由于没有多余观测和其他约束条件,在实际工作中即使发生错误也无法检查,同时随着导线长度的增加,端头点横向误差随机迅速变大。

支导线法控制点布置对隧道贯通误差预计的影响计算如下:结合洞内施工条件,洞内导线平均边长200m,从洞口至贯通面设7 个导线点,按四等导线测量技术要求,测角中误差2.5义,导线全长相对闭合差1/35000。

①测角中误差对贯通的影响:

②测边中误差对贯通的影响:因为支导线控制点基本在隧道中线附近布置,测边中误差对贯通误差的影响极小,故将测边中误差对贯通的影响忽略不计。

所以公格尔隧道支导线法布置控制点洞内测量对贯通误差的影响为±45mm。

方案二:双导线法(主副导线法)。沿洞内布置控制点形成闭合导线环,沿隧道中线布设主导线,在主导线旁靠隧道边布设副导线,构成主、副导线环,组成一个闭合导线环。观测闭合环的所有内角,进行角度检核,测量各条导线的边长,通过角度闭合差可以评定角度观测的质量和提高测角的精度,对提高导线端点的横向点位精度非常有利(主副导线网布置见下图)。

双导线法(主副导线法)控制点布置对隧道贯通的影响:

结合洞内施工条件,洞内导线平均边长200m,从洞口至贯通面设7 个导线点,按四等导线测量技术要求,测角中误差2.5义,导线全长相对闭合差1/35000。

①测角中误差对贯通的影响:

②测边中误差对贯通的影响:因为双导线导线控制点基本在隧道中线附近布置,测边中误差对贯通误差的影响极小,故将测边中误差对贯通的影响忽略不计。

所以公格尔隧道双导线法(主副导线法)布置控制点洞内测量对贯通误差的影响为±24mm。

根据以上综合分析可得出以下结论:①导线横向误差随导线延伸成递增趋势,导线越长增加速度越快,当采用双导线法方案时,横向误差精度明显提高。在上述两个方案中,支导线的精度最低,双导线法(主副导线法)精度较高。②在工作量方面,双导线法(主副导线法)较高,支导线法较低。结合以上两方面,按《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定,本隧道洞内控制测量横向贯通中误差的限值为45mm,本隧道采用支导线法横向贯通中误差影响值已经达到45mm,故本隧道不可采用支导线法布置洞内控制点;本隧道采用双导线法(主副导线法)布置洞内控制点,经计算横向贯通中误差影响值为24mm,小于《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定的45mm,故决定本隧道洞内应使用双导线法(主副导线法)布置洞内控制点。

3.2 隧道洞内高程控制网布设方案设计。为保证隧道竖向施工的精度,首先对隧道洞口附近至少2 个已知高程点进行附合测量,合格后方可进行后续高程测量。高程控制网布设直接利用双导线置的平面控制点,布置图见前文双导线法布置示意图。

本隧道高程测量设计为四等水准,每公里(km)高程测量高程中数中误差m塄=±5mm。

则m塄h=±m塄姨L =±5×姨2.4 =±7.7mm。

结合以上计算,按《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定,本隧道洞内控制测量高程贯通中误差影响值的限值为25mm,本隧道采用四等水准高程测量设计经计算高程贯通中误差影响值为7.7mm,小于《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定的25mm,故决定本隧道洞内高程测量采用四等水准。

4 技术总结及结束语

由于隧道洞内施工条件的限制,隧道洞内施工控制网在保证隧道顺利贯通有着重要的地位和起着相当关键的作用,而如何合理、严密的建立隧道洞内施工控制网,便成了决定工程质量和生产效益的必不可少的先决条件。因此,在国内外各种长大隧道施工中,测绘工作人员之间也对如何能够建立满足更高精度要求的施工控制网进行了各种论证研究。本着为工程服务的原则,本文以作者主持施测的公格尔隧道控制测量方案的研究简要归纳出以下提高隧道洞内工程控制测量精度的现场施测方案、方法。

通过对两种导线控制网方案的分析比较最终确定采用双导线法(主副导线法),因为此种方法在保证精度的同时又能检核测量成果。此种方法可以使长度在1000 米以上隧道的控制测量取得良好效果,可长期运用到隧道控制测量中。不过隧道工程洞内施工控制网的建立都大同小异,很难找到具有突破性质的新方法,但并不是说所有施工控制网的精度都一样,而相同的最佳布置形式在不同的情况下也不一定是最佳方案。因此,控制测量没有定论,如何选择更好的布置形式不单取决于外界等因素,也要依靠测量工作者长期的经验积累和大量的知识积累。

参考文献:

[1]GB50026-2007,工程测量规范[S].

测控导论论文第4篇

【关键词】地方本科院校;测控技术与仪器专业;毕业设计;教学改革

引言

毕业设计工作是人才培养环节中最重要的一环,是本科生运用自己所学的基本理论、基本知识和基本技能解决实际问题能力、独立工作能力和创新创业能力的重要途径,是一个知识深化和升华的关键教学过程,也是对学生大学四年的学习效果、学习成果和创新创业能力等综合素质的全面检验[1]。本文基于地方本科邵阳学院技术应用型人才的培养目标,根据测控专业的培养模式及学校与地方实际情况,有针对性地探索新的毕业设计模式力求符合人才培养规律、适合当前社会现状。为了进一步提高本科生毕业设计的教学质量,逐步完善各项质量管理制度,提高学生的毕业设计质量,促进技术应用型人才的创新、创业能力的培养。下面主要是多年指导本科毕业设计的实践体会。

1测控专业毕业设计特点

测控专业是仪器科学与技术一级学科中唯一的本科专业,伴随科学技术的发展、尤其是超大规模集成电路和传感检测技术、计算机技术、通信技术的快速发展,测控技术领域也同样发生了较大变化。由最初的纯机械结构、机电结合、机光电结合等简单结构逐步发展为集传感检测技术、计算机技术、通信技术、电子信息技术、现代光学、精密机械等高新技术于一体的复杂工程系统,其工程应用也从检测数据采集、结合超大规模集成电路技术逐步转变为信号发生、信号采集、信号传输、信号调理以及自动控制过程为一体的复杂测控系统[1-8]。尤其是二十一世纪以来,随着计算机技术的飞速发展、更新换代的周期越来越短,加上网络通信技术、算法软件技术、工业新材料的微纳米技术的蓬勃发展,测量与控制技术、仪器仪表技术也有转向微型、网络型、虚拟型和智能型的发展趋势,从而使仪器科学和其他多学科技术相交叉、相融合的属性日趋明显。邵阳学院作为地方本科院校,主要培养适应地方经济建设和社会发展需要的,具有从事信息检测、处理、控制及仪器仪表分析、设计、运行、维护、管理、教育工作的基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型高级专门人才。针对培养目标,测控专业课程设置力求从知识技术、素质能力等方面构建专业课程体系,该体系的基本框架如图1所示。强化学生专业素养和创新创业能力的训练与培养,构建了“课外研学”和“工程实践”两类“3+1”实践教学体系。课外研学分为社会实践、技能考核、科研训练加创业实践;工程实践由基础实践、专业实践、工程设计加工程师执业技能训练(如图2所示),两类实践训练形式上互为补充,内容上互相渗透。

2对邵阳学院测控专业学生毕业设计的探索与成效

2.1毕业设计的选题和开题

从2013届到2017届测控毕业的学生来看,每届学生的选题工作从前一年的11月开始,尽量要求教师结合自己的科研项目进行命题,参加各种学科竞赛学生也可以利用优势,在教师的指引下把自己感兴趣的项目作为毕业设计课题,在选题方面,选题程序采用“指导教师出课题--教研室审题--学生、教师双向选择--指导教师下达任务书—院里审核”的程序。四年的实践中,共征集论文题目大于学生选题人数的25%,保证学生一人一题,为学生选题提供了较大的空间。这些课题结合了教学、科研、生产实际的需要,切实做到了与理论研究、应用研究、技术开发、工程设计紧密结合,具有一定的理论价值和实用价值。开题工作一般在前一年的年底完成,保证学生有充足的时间和精力去查阅资料、设计技术方案、完成开题报告。前期要求每一位准毕业生必须进行开题报告答辩,由答辩小组成员集体评议设计方案的可行性、保证学生有一个正确的努力方向。

2.2校企联合指导毕业设计

部分学生在毕业设计之前或者设计期间已经和企业或者公司签订了三方协议,用人单位要求准毕业生到公司去一边在公司岗前培训、做工程项目的同时完成毕业设计,对学生而言也是十分乐意的事,她(他)们可以工作拿到薪水,同时又能顺利完成毕业设计。甚至有些公司还会在工作经费、仪器设备、项目场地和技术力量上给予相应的支持政策。已签约的学生对公司而言,是公司未来的员工,是公司的新鲜血液,从政策、人力、财力上进行支持,是培养员工的主人翁精神。增强企业的育人社会责任感,对企业和学生而言是双赢。校企联合指导毕业设计一般采用双方共同指导,模式主要以公司企业为主导、学校教师为辅助。通常设计题目由企业提供,学校和企业协商确定,校内教师一般负责设计过程管理,审核设计的进度和各阶段完成情况;学生设计的具体内容一般由企业技术人员进行详细的指导并提供相应的技术资料,协调毕业生与现场人员、相关公司之间的关系。校企联合指导学生完成毕业设计,既可以增加校内教师了解公司企业的机会,了解行业的最新技术动态,又可以提高教师的解决实际复杂工程的能力,提升教师科研能力。近四年来测控技术与仪器专业和校外公司联合指导毕业设计的准毕业生人数呈现逐年增加的发展趋势。

2.3落实三个阶段的检查

毕业设计工作学校一般有前期、中期、后期检查工作,相应地各院系、教研室配合学校检查,先行进行自查。前期:重点检查设计任务书是否按时发给学生,任务书的填写是否符合学校规范、任务书中的技术指标是否合理,开题工作的具体情况,包括学生是否进行了开题报告的答辩,是否有记录,开题报告格式是否符合要求,设计方案是否可行。指导教师的指导记录是否属实。中期:重点检查指导老师的指导记录情况,学生的毕业设计进度是否拖后,学生的中英文翻译完成情况,文献综述、设计的方案、图纸等毕业设计(论文)过程材料,及时发现问题,并采取切实可行的措施尽快解决。后期:重点检查毕业设计的答辩情况、学生的毕业设计质量,包括附件材料的签字,设计指标是否完成,设计内容合理性,格式的规范性,考评答辩相关材料审查。近四年测控专业的实践表明,及时检查对设计过程中出现的问题能够早发现、早解决,有效地提高了毕业设计的质量,培养学生的实践能力。

2.4严把考评答辩和成绩关

近四届工作相比,每一年的考核工作在上一年的基础上有改善,基本上是执行资格审查、评阅、最终成果审查的环节前重点加了现场考评,对每一届测控方向的学生凡是单片机、PLC及仿真类课题必须要有仿真结果或实物装置,理论研究类课题必须要有理论推导过程及应用介绍,此环节的增加对提高学生设计(论文)成果质量起到了显著作用。多样化设计必须参加各项审查。学生交出的论文不出现自己以及指导教师的名字,然后交给不同的教师进行评阅,这种“准盲型”供评阅人完成评阅。评阅人与指导教师必须不同,穿插评阅不同组学生的成果,并有充足的评阅时间,可以从总体上把握学生的成果水平,对学生的成果给出客观的评价。答辩资格审查。答辩资格审查内容包括:(1)任务书(双面打印),(2)开题报告,(3)毕业设计日志,(4)论文报告,(5)论文(必须是完整论文1本,论文内含有比较完整的原理图),(6)仿真或实物,(7)中英文翻译,(8)进度考核表(要求指导教师签字),(9)评阅表(要求指导教师写好评阅意见),(10)其他与设计有关的资料。答辩程序和成绩评定。测控专业毕业设计(论文)答辩小组组织实施。参加答辩的学生分为两类:(1)考评和论文评阅通过指导老师推荐评优及本人申请评阅的学生;(2)从考评和论文评审通过,并且合格的但未被推优的学生中自己抽签产生。抽签办法为:答辩前30分钟抽签,随机从各指导老师所带学生中,抽出30%的学生进行答辩。未被抽中的同学,成绩在良好与及格之间视现场考评和论文评阅进行成绩评定。推选优秀学生毕业设计(比例为10%)和不合格者(比例为至少10%)参加院级答辩。在答辩整个过程中,应详细做好答辩原始记录(专用记录本),专业答辩领导小组指定专人(秘书)负责记录,答辩时,至少要保证有5位答辩教师在现场。成绩评定,需经历三个阶段:第一阶段(现场考评),第二阶段(论文评审),第三阶段(答辩)。连续通过三个阶段考核者,近两年新增学生的毕业设计(论文)进行知网,全部通过者方能获得及格(含及格)以上成绩等级(目前成绩综合评定实行五等级:优秀、良好、中等、及格和不及格)。答辩期间,由学校督导组对各答辩小组现场答辩情况进行巡视和现场点评与指导。学生设计的最后成绩由三部分构成:指导老师初评成绩、评阅老师成绩、答辩成绩,比例是3:3:4。答辩意见不一致或者对成绩评定结论有异议者,交由院答辩小组及院答辩委员会研究决定。

3结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段,指出了地方院校测控专业毕业设计质量中存在的主要问题,重点对毕业设计的选题、开题、中期检查和答辩等进行过程监控。毕业设计结合教师科研项目,实现产学研结合,提升测控专业学生的技能,培养创新创业型人才。

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测控导论论文第5篇

关键词:控制式无领导小组讨论;控制者;小组氛围;人才测评

中图分类号:F243 文献标志码:A 文章编号:1008-5831(2012)01-0042-06

一、前言

无领导小组讨论作为评价中心中一种重要的测评技术广泛应用于各种人才测评活动。根据其设计原理,让被评价者在看似松散的讨论中通过人际互动产生各种行为反应,评委根据各个被评价者的表现进行评价,但这一技术在实际应用中,往往出现部分被评价者表现极少甚至沉默的现象。孙健敏等曾指出无领导小组讨论的评价取决于被评价者暴露的外在行为数量,暴露的外在行为很少时,评委难以进行客观评价。根据心理测量学原理,被评价者行为暴露较少往往是因为刺激方向不当或刺激力度不够,那么从控制角度给予有针对性的刺激情景引发被评价者产生反应则是本研究的根本目的。

以往研究中,有提出讨论题目的设计遵循给予被评价者足够的表现空间(孙健敏,等),也有提出小组成员人数为双数(6~8人)最合适(彭平根)。但仅从题目设计或小组人数上控制具有一定的随机性,难以对讨论过程本身进行控制。Lievens F(1998)曾在“提高评价中心结构效度的措施和建议”中提出,从测评方法环节运用一些能积极唤起与测评维度相关行为的角色扮演者,对角色扮演者进行培训,使其行为标准化,可降低活动的变异。无领导小组讨论是评价中心的一种重要方法,Lievens F对于提高评价中心效度的设想同样适用于无领导小组讨论。Lievens F提出在测评实施环节运用“角色扮演者”的建议为本研究提出控制式无领导小组讨论(以下简称CLGD)的设想和实验研究奠定了基础。

CLGD即在讨论实施过程中引入控制者,通过有效控制诱发小组出现更多观测点。对被评价者而言,控制者是与其具有同等角色的小组成员之一;对评委而言,控制者是诱发被评价者出现观测点,以便评委客观准确评价的助手,评委无需对其进行评分。CLGD的一般做法为提前对控制者进行培训,控制者与被评价者一同参与整场小组讨论,根据小组表现出的各种特征把握控制点进行控制,如轮流发言阶段干扰顺/逆时针发言顺序,自由讨论阶段反对讨论中出现的投票决议、提出背离主题的相反意见、拖延小组讨论进程等,通过刺激小组讨论氛围,提高被评价者的参与度,促进其积极表现,出现观测点,从而提高评委评分的有效性。基于这一设想,笔者通过实验研究验证CLGD的有效性。

二、研究方法

(一)实验假设

基于CLGD的设计原理,提出以下假设:CLGD评分信度和效度好于无控制式的无领导小组讨论(以下简称NCLGD)评分信度和效度;CLGD通过影响小组讨论氛围诱发被试暴露更多观测点。

(二)方法

1 参与者

被试:重庆大学本科生27名,来自不同学院、不同专业、不同年级,被试间相互陌生。

评委:重庆大学应用心理学专业研究生4人,实验前参与两次系统培训和两次预备实验,评价经验丰富。

控制者:重庆大学应用心理学专业研究生1人,实验前参与两次系统培训和一次预备实验,熟悉控制原理,掌握基本控制行为,包括轮流发言阶段干扰发言顺序,自由讨论阶段反对投票决议、提出背离主题的相反意见、拖延小组讨论进程、支持少数人意见、提议表现极少的组员发言等。

2 实验材料

测评要素:实验中被试为在校大学生,以考察个人综合素质为目的,非基于胜任素质的测评,无需进行工作分析,参考已有研究中经检验信效度较高的测评要素(关培兰、吴志明、骆方、张利岩、田效勋等研究),实验中无领导小组讨论的测评要素确定为组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力、主动性和自信心共六项。

讨论题目:以测评目的和测评要素为出发点,选取无领导小组讨论常用的多选排序型题目,题A主题为“荒岛求生”,题B主题为“求职应聘”。

座位编码牌:根据无领导小组讨论设计原理及实践经验,为强调小组成员间的平等角色,实验中被试的座位编码以“水果”和“植物”代替常见的数字,克服可能出现的数字顺序效应。实验中测评要素、讨论题目及座位编码牌设计的有效性均通过预备实验进行验证。

评分表:采用十分制计分法,对每项测评要素进行独立评价,评分表包括各测评要素的评价标准、被试个人表现情况及小组整体氛围评价等。

自评问卷:用于了解被试的参与情况,被试自评讨论中各个要素的表现及小组整体氛围等。

他评问卷:采用360度评价方法让熟悉被试的辅导员、班长、团支书、寝室室长或其他同学等对其在六项测评要素上的表现进行评价,以此为效标。

3 实验设计

实验采用被试内设计,27名被试分为4组,每组被试均参与控制式和无控制式两场小组讨论,两场讨论的题目不一样。为控制额外变量,采用拉丁方ABBA四组设计,平衡因题目或引入控制者顺序差异对实验的影响;在匹配分组上,以16PF人格测验结果为依据,减小被试组间差异,保持组内差异。另外,以更换两场讨论座位编码和座位顺序的方式淡化评委的印象效应;每组被试两场讨论间隔时间统一组织休息和填写问卷,干扰被试对前一场讨论的思考,同时减少被试间相互熟悉了解的机会,保持陌生情景。

4 实验程序

之一,实验前培训:实验前对控制者和评委进行系统培训,控制者的培训内容包括CLGD的设计原理、一般做法、讨论中每一阶段可能出现的控制点和对应的控制技巧以及每组被试的个性特征;评委的培训除上述内容外,还包括评分表的使用及常见的评分误差等。

之二,16PF个性测验:实验前被试分散填写16PF人格测验量表,根据其个性特征匹配分组。

之三,实验场地布置:准备讨论室和休息室两个场地,讨论场地为圆桌布置,被试和评委分别位于圆桌的两端,提前摆放好座位编码牌、题目及评分表等。

之四,实施过程:每组被试参与讨论的程序遵循以下五个步骤:(1)入场前在休息室统一告知本次活动是一项关于素质测评的活动,希望大家珍惜机会,积极投入,根据大家在讨论中的表现和16PF人格测验结果,为每人提供一份测评报告,有助于更好地认识自我;(2)进入讨论室随机选择座位,主持人宣读指导语进入讨论;(3)讨论结束后,集中休息,期间安排

问卷填写;(4)第二场讨论入场后要求重新随机选择座位,主持人宣读指导语进入讨论;(5)第二场讨论结束后回到休息室,统一填写自评问卷,之后可离开。其中,上一组被试的休息与下一组被试的第一场讨论同时进行,每两组交替完成两场讨论和问卷填写。

三、结果

(一)评分者一致性信度检验

无领导小组讨论的评价方式为多个评委对多个被试同时进行评价,常用评分者一致性系数(肯德尔和谐系数W)作为信度衡量指标。评委对所有被试评分结果的一致性系数见表1。在NCLGD中,六项测评要素的评分者一致性系数较低,但均达到显著水平(p

(二)效度检验

以往研究中,无领导小组讨论的效度检验多采用效标关联效度,如同时效度(彭平根、张利岩)或预测效度(骆方)。本实验中采用360度评价方法收集效标,他评之前要求各位评价者对被试的了解程度进行4级评分(非常了解-4,比较了解-3,不太了解-2,基本不了解-1),以对被试非常了解的他评结果为效标。

以配对样本T检验检验两场讨论评分结果与他评结果之间的差异。从表2可见,组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力以及自信心四项要素上,M1显著大于M2,即NCLGD的评分结果与他评结果的差值显著大于CLGD的评分结果与他评结果的差值;语言表达能力和主动性两个要素上,M1大于M2,但差异不显著。可见,CLGD针对组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心四项要素的控制作用更加有效。相比之下,对语言表达能力和主动性的控制作用较弱。

(三)小组氛围与CLGD的关系

CLGD中控制者通过营造小组讨论氛围,促使被试积极参与讨论,充分暴露自我。检验CLGD中评分更接近他评结果的这部分被试对小组氛围评价是否存在差异可探讨控制者作用发挥情况。实验中,小组氛围的评价指标为小组的激烈程度和冲突性。

从表3可知,小组氛围的激烈程度上,六项要素上CLGD评分更接近他评结果的被试对小组氛围激烈程度的选择倾向均不一样,六项要素上认为CLGD氛围更激烈的被试人数均多于认为NCLGD更激烈或两场讨论氛围无差异的被试人数。经过卡方检验,组织协调能力、分析判断能力、主动性三项要素上,三种不同选择倾向的被试人数存在显著差异。小组氛围的冲突性上,六项要素CLGD评分结果更接近他评结果的被试中认为CLGD氛围更具冲突性的人数均占到绝大多数(76.9%~67.5%),少部分被试(12.5%~23.1%)认为两场讨论冲突性无差异,没有被试认为NCLGD氛围更具冲突性。经卡方检验,除主动性外的其余要素上,被试对小组氛围更具冲突性的评价倾向具有显著差异。

四、讨论

(一)CLGD与NCLGD评分者一致性信度比较

已有文献中,无领导小组讨论的信度研究多采用评分者一致性系数衡量。评分者一致性系数仅仅反映评委内部的一致性程度,评委的评价依赖于被试在小组中的即时表现,极有可能出现某一被试在讨论中表现极少或暴露的行为极少,评委的评分者一致性系数却较高的现象。实验中组织协调能力等六项要素上,CLGD中评分者一致性系数好于NCLGD中评分者一致性系数。访谈发现当部分被试暴露的行为极少时,评委难以评分并不代表评委都倾向于评低分,特别是出现某一被试在第一场讨论中表现较为突出,第二场讨论中表现较差时,评委倾向于参照其上一轮的表现进行评价。部分被试表现极少没有暴露出观测点时,评委对被试行为与评价标准的匹配过程带有主观性和不稳定性,导致评分者一致性系数下降。总体看,只有当被试暴露出足够多的观测点时,评委的评价才更具客观性和准确性,CLGD中由于控制者的控制作用,诱发被试暴露更多观测点,评委的评分更具有客观性和稳定性。

(二)CLGD与NCLGD的评分效度比较

CLGD的控制作用对组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心四项素质的刺激更加明显。评委对该四项素质的评分更多依赖于被试在自由讨论阶段的表现,当控制者故意拖延讨论进程、提出相反意见、赞成少数人意见、制造人际矛盾时,被试“被迫”表现出引导进程、提醒团队目标、协调冲突、重新澄清问题等行为,这些行为正是评委评价的观测点。NCLGD中,仅凭讨论题目或被试总人数等手段的刺激,难以确保被试一定能够表现出以上行为。被试在两场讨论中暴露的观测点不同,评委的评分结果也存在差异。

语言表达能力和主动性两个素质的观测点在轮流发言阶段开始出现,被试发言的顺序可作为衡量主动性的一个指标,发言的质量(如清晰流畅、简洁、有条理、有重点等)可考察语言表达能力。CLGD中控制者在轮流发言阶段的控制点仅有一个,即当被试按顺时针或逆时针顺序发言时,提议“谁准备好谁就可以先发言”并主动打破顺序促使被试发言以激发其主动性的暴露。而实验中“水果”或“植物”设计的座位编码已淡化了数字编码对被试发言顺序的无形引导,在此阶段,小组更容易自行出现“谁准备好谁发言”的情形,此时控制者无作为即可,无需采取任何控制手段。自由讨论阶段,被试积极发言次数是主动性的另一观测点,CLGD中控制者的控制手段体现在提议或鼓励发言较少的被试进行发言,由于控制者的提议次数始终有限,即使被试接受提议都只能算被动发言,对其主动性暴露的控制作用较弱,可以解释主动性这一要素上两场讨论的评分无显著差异。自由讨论阶段被试即使发言较少,其在轮流发言阶段不超过三分钟的发言也可基本暴露其语言表达水平,可见CLGD对语言表达能力的控制作用较其他素质较弱,所以语言表达能力在两场讨论中的评分无明显差异。

(三)小组讨论氛围与CLGD的关系

彭平根在无领导小组讨论应用于中高级管理人才选拔的研究中,提出评定过程中评委希望看到的是一个持久热烈的讨论场面,这样才利于评分。何琪认为被试的脱颖而出与整个小组的氛围、小组成员水平等因素息息相关,即小组氛围影响小组成员水平的发挥。小组讨论氛围的激烈程度指整个小组讨论的激烈程度;冲突性指小组出现争议或冲突的程度。

研究发现,小组氛围的激烈程度与被试组织协调能力、分析判断能力及主动性观测点的表现具有一定关系。CLGD中控制者在小组出现“投票决议”、“少数被试(≤2人)主导进程”、“提早达成一致”等关键特征出现时进行拖延讨论进程的控制,由于加快进程的讨论遭到干扰,被试被迫继续讨论以澄清问题或通过其他方式说服控制者。相对NCLGD而言,拖延进程后的继续讨论会使小组氛围更加激烈,当被试积极分析澄清问题或运用其他方式解决问题时,观测点被激发,可以较好地观测其组

织协调能力、分析判断能力、主动性的表现。小组氛围的冲突性与被试组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心的观测点的表现具有一定关系。CLGD中控制者制造冲突性的控制方式包括:提出背离主题或背离某被试观点的相反意见、支持少数人意见、赞同争议双方其中一方的观点、打破小组原有的和谐氛围、拖延讨论进程等。当小组中意见分歧较大、难以统一,出现争议或冲突时,被试更易表现且需要其表现出引导、提醒、协调、澄清、分析、总结、坚持或妥协个人意见等反应,这些反应恰好是评价组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心的重要观测点,当然语言表达能力的评价通过被试的各种发言都可观测。

(四)关于CLGD的适用条件

根据CLGD的设计原理,无领导小组讨论过程中之所以要进行控制,在于诱发被试暴露更多观测点。实验发现,当小组内出现以下关键特征或可控点时,如轮流发言阶段出现顺/逆时针顺序发言、被试极少发言((≤3次)、个别被试有见解的观点被抛弃、投票决议现象、少部分被试(≤2人)主导讨论进程、有提早达成一致现象、小组氛围过于和谐或沉闷等等,控制者有必要采取控制手段,如干扰发言顺序、鼓励或提议发言、反对投票决议、阻碍或拖延讨论进程、打破极端讨论氛围等。

针对被试提前掌握应对技巧在讨论中进行伪装,如常用的分配任务、投票决议等,可通过控制者进行控制和干扰,如“我认为小组中每一个成员都是平等的,不应一进入讨论就被指定为某些角色”、“投票决议以牺牲少数人意见为代价的方式并不可取”等,可迫使被试放弃这些通过提前培训得来的技巧,暴露其真实水平。可见,CLGD能够一定程度上识别被试的伪装,提高评价结果的有效性。

无领导小组讨论中,并非每一场CLGD引入的控制者都可以发挥关键作用,也并非控制者对每一个被试的表现都会起到显著的刺激作用。当被试在讨论中本身具有极高的投入度,能够发挥出自我的真实水平,暴露出足够多的观测点时,控制者完全可以无作为,不进行任何控制,任由被试自由发挥。实验中,每项素质上均有部分被试在两场讨论中的评分结果一致。虽然CLGD仅针对观测点不足的小组或被试才具有显著作用,但实践操作中,由于事前无法确定小组一定能够或一定不能暴露出足够多的观测点,因此,实践操作中建议每场讨论均可采用CLGD,控制者根据小组实际情况考虑是否进行控制及如何控制等。

(五)关于CLGD对控制者的要求

CLGD以诱发被试暴露观测点为目的,更具有针对性和目的性,其关键点在于引入控制者,对控制者必须有一定要求。实验中发现控制者必须具备两个条件,一是掌握必备的知识技能,包括熟悉人才测评原理及CLGD的设计原理,熟悉无领导小组讨论的一般做法,掌握讨论各个阶段的控制点或控制技巧。控制者之所以进行提前培训,除了其角色关键外,还因为有一些基本的控制技巧可提前掌握,即只要小组出现此类特征,控制者可立马进行控制,如轮流讨论阶段打破发言的顺/逆时针顺序,自由讨论阶段提议发言较少的被试表现自己的观点、反对投票决议、赞成少数人观点等等。二是个性素质上,控制者的个性宜偏温和、不张扬、不好表现,同时要求思维敏捷、头脑灵活,因为讨论过程中,控制者除应用基本的控制技巧外,更需要在遵循测评原理的基础上,针对实际情况进行有效控制。有条件情况下,可让控制者提前了解无领导小组讨论的测评要素、讨论题目和被试情况。总之,控制者必须提前做好充分准备,把握好控制尺度,进行有效控制。

五、结论

通过CLGD的实验研究得出以下结论。

其一,组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力、主动性、自信心六项素质上,CLGD的评分者一致性信度好于NCLGD的评分者一致性信度。

其二,组织协调能力、分析判断能力、团队合作能力、自信心四项素质上,CLGD的评分效度好于NCLGD的评分效度;语言表达能力和主动性两项素质上,两场讨论的评价结果无明显差异。

其三,CLGD通过影响小组氛围诱发被试暴露更多观测点。小组的激烈程度与被试组织协调能力、分析判断能力及主动性的表现具有一定关系;小组的冲突性与被试组织协调能力、语言表达能力、分析判断能力、团队合作能力及自信心的表现具有一定关系。

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测控导论论文第6篇

【关键词】高速铁路 平面控制 控制测量 布设等级 测量精度

中图分类号:U238文献标识码: A 文章编号:

一.引言

随着我国经济的快速发展,我国的高速铁路已经进入了大规模的建设阶段。我们所说的高速铁路,就是指那些能够使旅客列车的最高运行速度高于200千米每小时的铁路。在我国当前主要是依据铁道部在2003年制定颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》来进行高速铁路平面测量工作的。在我国高速铁路的发展相对较晚,可以说还是一个新的事物。因为高速铁路使得旅客列车的行车速度大大提高,所以就会给铁路的建设带来一些新的挑战和问题,理所当然对高速铁路平面的工程测量工作也带来了新的挑战。在我国,高速铁路工程测量的标准和规范还没有正式的制定,其中还有许多的问题要进一步的研究和探讨。所以本文就针对一些具体的问题作了简单的探讨。

二.高速铁路平面控制测量布设的原则

我国《京沪高速铁路测量暂行规定》中的相关条文指出,高速铁路的测量全过程为:通过我国国家三等大地点测量加密GPS点,在GPS点的基础上做铁路五等导线测量,利用导线点测设线路中线控制点和铺设轨道。

当前如果是新建铁路,那么在其勘测中,一些铁路的勘察设计部门也正在努力的寻求一些方法来改进铁路勘测的流程,这个过程中提出了一次布网的方法,这种方法就是把各个阶段的控制点一次性的布设成为同一个等级,与此同时统一其平差测量的控制网,使的初测、航测、定测以及施工各个阶段的测量都可以在同一控制网的控制下,这样可以大大的减少工序,大幅度的提高测量效率。

当铁路在运行阶段的时候,为了使轨道的结构保持着良好的状态,就必须加强对轨道的平顺度以及整体几何形状进行定期的检测。所以,控制测量还必须能够满足运行阶段的高速铁路检测的标准和要求。

我国的高速铁路一般采用GPS测量法进行首级平面控制测量,也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点,在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时,要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段,则可以采用GPS测量加密之后,再来布设线路初测以及定测的导线,集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物,如果要布设其施工控制网,那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前,布设精度较高的导线,以此来满足测量轨道的整体形状的要求。

三.高速铁路平面控制测量的精度要求

根据德国实践的经验,影响以及控制行车速度的原因有:线路平纵断面以及线路的平顺性。为此,德国铁路对于轨道不平顺限速的管理标准比较严。而且,国内外一些专家的看法基本一致。这样能够有效保证其安全性和舒适度。

线路的平顺度和控制测量精度有联系,相对于线路形状而言,平顺度是局部的误差。虽然采用测量的方法不容易达到高速铁路对于线路平顺度的要求。但是,也不能够依据线路平顺度的要求来作为控制测量精度的标准。下面分析一下线路平顺度误差对线路位置误差的影响。

用直线路来讨论,图1中AB为设计直线线路位置,当在10米处产生2mm不平顺度时,线路将出现β角的转折,使直线B移至B点。其中不平顺度有偶然性,所以,由各段不平顺度产生的B点位移可利用直伸等边支导线终点的横向中误差公式计算:

假定AB=200m,则S=190m,n=19,按式(1)计算得199mm。

可见高速铁路控制测量不是控制线路局部的平顺度,而是控制整体线路的形状。这里提出:高速铁路在5公里范围内,无论是直线段或曲线段线路平面位置偏离设计位置最大不超出50毫米,偏离幅度不超出100毫米,线路平面位置偏离设计位置的中误差为25毫米。因此,高速铁路线路平面位置不仅要满足局部平顺度的要求,同时需要满足在5公里范围内的一个直线段或曲线段中,线路偏离幅度最大不超出100毫米的要求。

由以上分析,高速铁路平面控制测量的点位中误差在线路的垂直方向不大于25毫米。如果在铺轨前,布设铁路五等导线,并适当提高测角精度,假定测角中误差为3.5,按等边直伸导线计算,导线最弱点的横向中误差为:

式中,S=5000m,n=10,则m=24.5mm。

高速铁路的首级平面控制测量采用GPS测量方法,其精度等级应相当于国家四等大地点。GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点,作为附合导线的方位边。因此,GPS控制网应布设成带状网连式网,相邻同步图形之间以通视的一对点作为公共基线连接,需要有4台或更多的GPS接收机观测。国家三角测量规范中规定:四等三角测量最弱边的方位角不大于4.5。假定,按GPS网相邻两点的横向误差等于基线长度的精度,则可由式(3)计算一对通视点之间的最短长度:

式中,d为GPS网一对通视点之间的长度,a为固定误差,b为比例误差系数。设a=10mm,b=10,则d=520m。可见,GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点,其距离不应短于600米。

四.五等导线测设轨道中心精度的分析

在高速铁路铺轨前布设五等导线测量,利用全站仪在导线点上直接测设轨道中心点。假如忽略由导线点测设轨道中心点的误差,可以把导线点之间的相对误差认为是轨道中心点之间的误差。五等导线可看作为在GPS点之间的直伸附合导线,导线点的相对横向中误差可按下式计算:

其中:

假定k=5,f=7,两点相隔1000米;k=4,f=8,两点相隔2000米;k=3,f=9,两点相隔3000米,如图3所示,分别计算导线点的相对横向中误差,其结果列于表1:

由以上分析可知:布设五等导线点测设轨道中心点,其线路偏离幅度可满足不超出100毫米的要求。这里需要指出的是,当较长的曲线位于两个GPS跨段时,应在曲线的两端加密GPS点,使曲线段处于同一条五等导线内。

五.结论

铁道部2003年颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》,对高速铁路平面控制测量布设等级和精度的规定可满足工程测量要求,但建议适当提高五等导线的测角精度,测角中误差为±3.5。考虑到一次布网的优点和不同阶段对测量精度的要求,采用GPS测量法进行首级平面控制测量,也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点,在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时,要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段,则可以采用GPS测量加密之后,再来布设线路初测以及定测的导线,集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物,如果要布设其施工控制网,那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前,布设精度较高的导线,以此来满足测量轨道的整体形状的要求。如在运行阶段仍需保持高速铁路轨道的整体形状,应根据检测的需要,进行控制测量的定期复测工作。

参考文献:

[1]潘正风 徐立 肖进丽Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2005年5期

[2]汪晓英 高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《科海故事博览・科技探索》 -2011年4期

[3]李林 潘正风 徐立 肖进丽 高速铁路平面控制测量的探讨 [会议论文],2005 - 2005现代工程测量技术发展与应用研讨交流会

[4]安国栋AN Guo-dong高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用 [期刊论文] 《铁道学报》 ISTIC EI PKU -2010年2期

[5]党军宏 雷旭华 陈龙 平面控制测量方案设计在高铁专线中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2012年29期

[6]陈新焕 高速铁路控制测量的精度研究 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2004年1期

测控导论论文第7篇

关键词:四课法;毕业设计;空天作战;卫星测控

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0200-02

本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节,长期以来受到指导教师的重视和关注,创新研究了各种有效途径,取得了很好的实践效果。[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验,深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点,考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性,分别设置了相应的专题作为毕业设计课题,受到了学生的广泛好评。

在本科毕业设计指导实践过程中,课题组基于专题式本科毕业设计指导方案,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法。针对军事指挥类学生,为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养,基于空天作战背景,设计了空天作战专题作为毕业设计选题。另外,针对测控技术与仪器专业学生的专业特点,充分结合理论和实践,软件和硬件能力的双重训练,设计了卫星测控专题作为毕业设计选题。通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践,深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验,对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义。

一、本科毕业设计专题设计

1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计

自20世纪90年代至今,国际上发生了几场较大规模的局部战争,其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用,空天作战的概念应运而生。空天作战是指以航空航天力量为主,在其他有关力量的配合下,为达成一定的作战目的,根据统一计划和统一指挥,在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动。[4]未来战争,谁能够掌握空天的“制高点”,谁必将掌握战争的主导权。近年来,世界主要军事强国都争先发展空天作战力量,太空领域的竞争更趋激烈,空天战场的地位将进一步凸显。随着航空航天技术的发展,未来高技术局部战争将首先从外层空间开始,空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地。

为了保卫国家的空天安全,有效防御军事强国的空天威胁,需要科学深入地研究空天作战问题,理解和系统掌握空天作战的有关理论,对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索。结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点,笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求,确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题。因此,本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景,而且具有明确的研究意义。

以空天作战为背景,从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究,精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择,每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述。专题包含的14个子课题是一个有机整体,有利于学生在毕业设计过程中资源共享,相互交流和探讨,群策群力,在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识。

2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计

课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业(以下简称“测控专业”),该专业一直被学生称为“万精油”专业。因为测控专业所涉及的领域很宽,它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体,用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题。[5]但随着我国航天事业的飞速发展,“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域,更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待。航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一,航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。作为测控专业的本科毕业生,迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节。

针对5名测控专业学生,以卫星测控为背景,确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题。从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究,精心设计了5个子课题,每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节,环环相扣,最终构建了一个完整的测控实验平台。有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神,加强学生间的交流与探讨,共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻。

二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践

专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作,所有学生要了解专题的整体情况,同时要求每人独立完成一题。所有子课题是一个统一的整体,指导团队通过开展相应的指导,确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究,最终完成优秀的毕业论文。指导团队包括10名教师,作为一个整体,由负责人协调进行全面指导工作,同时根据教师的专业特长,确定具体指导的子课题。在整个指导过程中,提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法,在四个重要阶段集中指导,以确保毕业设计指导工作进行的更加高效。

1.下达任务课:明确任务,充分交代

在学生选定相应的子课题之后,教师将下发《本科毕业设计任务书》(简称《任务书》)。在学生初步理解《任务书》的基础上,给学生们上第一课:下达任务课。

对于学生来说,本科毕业设计是一个全新的重要环节,它不同于前三年的课堂教学,也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练,它是一个综合的“项目”,所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑,不知道具体该做什么,如何做。这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点,针对他们的疑问,逐一解答他们的困惑。在下达任务课上,教师要积极引导学生“发问”,这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题,达到更好的指导效果。“好的开始,是成功的一半。”在第一课上,教师要针对问题充分交代,帮助学生充分理解《任务书》的要求,让他们明确自己的任务:需要哪些基础知识,需要补充学习哪些新知识,任务的最终目标是什么,各个过程环节该如何实施?每一个方面都要交代清楚,让学生彻底打消疑虑,给他们建立自信心,为接下来的毕业设计奠定坚实的基础。

2.开题报告课:确定方向,引导思维

学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上,通过查阅相关参考文献,将各个任务进一步细化,提炼出课题的关键问题,提出课题研究的基本方法,并制定详细的研究计划,完成《本科毕业设计开题报告》(简称《开题报告》)。

《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一步,也是毕业设计环节第一次由学生主导,向教师提交撰写材料。开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课,教师需要着重从以下几个方面把握,协助他们确定明确的方向,引导学生的发散思维,为下一步毕业设计工作制定可行的计划。

(1)对专题及子课题的认识:学生针对不太熟悉的专题领域,要了解自己子课题的研究内容,必须要全面认识子课题所在的大专题背景。所以开题报告中,要简要介绍自己对专题及课题的认识。

(2)本课题国内外研究现状及发展趋势:要明确课题的具体研究内容,首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理,准确分析它的发展趋势,找准课题的研究方向。

(3)课题在理论与实践上的意义:学生选择一个子课题,最初对课题的意义并不完全清楚。通过开题报告课,教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义,点评相关的内容,为后续工作的展开明确方向。

(4)课题需要解决的关键理论问题和实际问题:课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题,这是学生必须把握的内容,也是开题报告课最重要的部分。教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路,从各子课题展开,确保每个学生都能理顺课题的关键问题。

(5)课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证,并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施:明确了需要解决的关键问题之后,学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析。教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素,评价其可行性,及时修正不合理部分。此外,教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨,引导学生提出相应的解决措施。

(6)论文研究的进展计划:在有限的时间里,需要进行一定的研究工作。一般而言,时间较为紧张,通过制定详细的研究进展计划,划分重要的检查节点,有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务。在开题报告课上,教师根据学生制定的论文研究进展计划,分析其合理性和可考核性,并进行必要的调整。

3.中期检查课:查看方法与思路,细致指导,广泛讨论

在学生毕业设计工作进行到一半时,实施“中期检查课”。开题报告课上,已经对整个毕业设计进行全面规划和部署,在中期检查节点应该完成哪些内容,是有明确计划的。因此在中期检查课上,教师首先要查看研究方法是否正确,研究思路是否清晰,在更细节的方面加强指导,为后半部分的毕业设计定下方向。其次多个学生做同一个专题,有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的。教师要引导学生进行广泛的讨论,取长补短,齐头并进,共同进步。另外,还要给每个学生吃下“定心丸”:大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作,只需要稍稍调整心态,更加投入,按照《任务书》中的任务需要,对照《开题报告》中的研究思路,一步步朝着目标努力。

4.论文成稿课:查看内容与数据,规定格式

在学生完成《本科毕业论文》(简称《论文》)初稿时,开设“论文成稿课”。事实上,从毕业设计之初,大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材,认真思考,形成新的观点进行论述。在论文成稿课上,教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的,是否是带有自己新观点的论述;检查相关的实验数据是否真实可信,必要时进行相关的考证;其他方面也要严格把握,如语句是否通顺,逻辑是否合理等,都要进行全面的指导;另外,还要查看论文格式是否完全符合规定。

除了以上重要的“四课”之外,在毕业设计实施过程中,由指导团队负责人统一安排和部署,每周都有2~3名教师进行全面的指导;指导教师针对各自具体负责的子课题,定期和学生见面,了解毕业设计进展,进行现场指导,及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题。此外,鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次,学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况,指导教师检查学生的阶段性完成情况,以确保指导工作落到实处。

三、感想与总结

在本次本科毕业设计工作中,针对军事指挥类学生和工程技术类学生,均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案。对于选定该专题的学生,每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题,毕业论文就是最终的成果形式。事实上,每个人除了自己的成果之外,还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果,学到其他的新知识,达到知识共享。这就是专题式毕业设计最大的意义所在。

通过本次毕业设计研究与实践发现:第一,空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题,深受学生们的欢迎,两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习。第二,毕业设计指导过程中,教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法,学生通过思考和提问,又能促进教师更多的思考,师生间碰撞出意想不到的火花,使学生学到更多新知识。第三,“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的,应用成效显著。课堂上对学生进行针对性指导后,学生能更清晰地梳理自己的思路,调整自己的进度,学生之间也可以取长补短,资源共享,达到更好的效果。通过分析和总结相关经验,在后续的毕业设计指导工作中,教师将更有针对性地指导学生,让他们在毕业设计过程中取得更大的进步。

参考文献:

[1]熊艳,刘国福.初探军校大学生本科毕业设计中存在的问题及解决措施[J].中国教育技术装备,2011,(3):57-58.

[2]王正杰.基于团队设计项目的本科毕业设计模式研究与实践[J].北京青年政治学院学报,2011,20(2):105-110.

[3]范兴明,张鑫,王荣,等.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息,2011,(21):22-23.

[4]王万春.空天作战理论与实践[M].北京:蓝天出版社,2010.

[5]冯旭哲,陈建云,明德祥.测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报,2011,34(1):86-88.