導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇三維目標(biāo)論文，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(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

一、形式多樣化趣味性，實現(xiàn)情感價值標(biāo)準(zhǔn)

在引入本課題時，可以采用多種形式：興趣實驗、故事、魔術(shù)等豐富多彩的形式。我采用下面的形式：本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)一種物質(zhì)，請大家根據(jù)提示，猜猜物質(zhì)的名稱。教師展示一種白色固體（以幻燈片形式漸次打開）： 鹽——溶于水顯堿性——侯德榜。

使學(xué)生的思維處于激活狀態(tài)，快速進(jìn)入化學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)，這時教師可趁熱打鐵，介紹中國近代民族化學(xué)工業(yè)的拓荒者——侯德榜的故事，點燃了學(xué)生為祖國發(fā)憤讀書的學(xué)習(xí)熱情，為學(xué)生的學(xué)習(xí)樹立了遠(yuǎn)大的理想奠定了基礎(chǔ)，實現(xiàn)情感態(tài)度和價值觀的正向遷移。

二、內(nèi)容生活化實踐性，達(dá)到知識技能標(biāo)準(zhǔn)

化學(xué)來源于生活，又服務(wù)于生活。聯(lián)系生活實際進(jìn)行教學(xué)，能更好的引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)在促進(jìn)社會發(fā)展和提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用。

例如，炎熱的夏天，如果有杯“晶晶亮，透心涼”的雪碧，那是多么高興的事情。由生活案例設(shè)計如下學(xué)生實驗：自制“雪碧”。

步驟：①用杯子盛半杯水，再加入同體積白醋；②迅速加入紙包中所有食用碳酸鈉粉末。

在此實驗基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，如產(chǎn)生大量氣泡的原因是什么？反應(yīng)原理是什么？與我們所學(xué)的哪些知識有聯(lián)系？現(xiàn)在制得的“雪碧”能不能飲用？它與購買的雪碧成分相同嗎等。通過“實踐—認(rèn)識—再實踐—再認(rèn)識”的科學(xué)過程，既傳授了知識，又培養(yǎng)了能力。

三、遵循邏輯化規(guī)律性，落實過程方法標(biāo)準(zhǔn)

一位教育家說：教學(xué)的藝術(shù)并不在于傳授學(xué)科知識，而在于傳授學(xué)習(xí)方法，在于激勵、喚醒和鼓舞學(xué)生，讓每個學(xué)生的潛能盡量發(fā)揮出來。在教學(xué)過程中揭示學(xué)科的規(guī)律性，利用邏輯推理等手段，掌握學(xué)科基礎(chǔ)理論和基本定律等內(nèi)容，來提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

小京學(xué)生在課外閱讀時，發(fā)現(xiàn)過去人們將貝殼（主要成分是CaCO3）灼燒后的固體溶于水，加入純堿后，即可制得NaOH。小京寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

① CaO＋H2O === Ca(OH)2；② Na2CO3＋Ca(OH)2 === CaCO3＋2NaOH；

③ CaCO3 CaO＋CO2

則發(fā)生反應(yīng)的順序為 ______。

課堂上，小京進(jìn)行了相關(guān)實驗，他向盛有澄清石灰水的燒杯中加入過量Na2CO3溶液，生成白色沉淀，過濾后得到無色溶液，小京高興的說：“我制得了NaOH?！毙g學(xué)生卻說：“這種無色溶液中不一定含有NaOH?！?他提出如下實驗：

辨證唯物主義認(rèn)為，事物是不斷運動的，事物的運動變化是有規(guī)律的。由貝殼制取NaOH按照“貝殼——氫氧化鈣（純堿）——NaOH”的反應(yīng)規(guī)律來完成的。抓住其內(nèi)在規(guī)律性，不難找到反應(yīng)順序。在制取NaOH的過程中，用到了Na2CO3，而Na2CO3與NaOH的性質(zhì)既具有對立性又具有統(tǒng)一性，是矛盾的兩個方面。其對立性是：Na2CO3是鹽，NaOH是堿；其統(tǒng)一性是：Na2CO3和NaOH都具有堿性，都能使無色酚酞試液變紅，因此用酚酞不能區(qū)分Na2CO3和NaOH。

學(xué)生在開始學(xué)習(xí)時，可能出現(xiàn)認(rèn)識上的偏差，因此學(xué)生在實踐過程中出現(xiàn)認(rèn)識的偏差正是我們教學(xué)中需要解決的問題。針對小歡的實驗設(shè)計和結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生用辨證觀點展開討論，找出此類問題的規(guī)律性方法，指出結(jié)論的不當(dāng)之處，并提出正確的設(shè)計方案。

通過討論，學(xué)生提出的改進(jìn)方案如下：李潔認(rèn)為小歡的實驗方案也不嚴(yán)密，不能證實無色溶液中一定含有NaOH，其理由是______ 。

李潔設(shè)計了另一個實驗：

請你和同學(xué)討論后把李潔的實驗方案完成。

在解答問題時，運用邏輯思維找出規(guī)律性，可使學(xué)生能力迅速提升。針對Na2CO3和NaOH都具有堿性，在檢驗時互相干擾，因此在驗證NaOH前必須排除 Na2CO3的干擾，也就是要先除雜以排除干擾，學(xué)生在討論除雜時，提出兩種方案：

方法一：加入適量石灰水，過濾，再滴加酚酞試液，溶液呈紅色（加堿）。

篇2

中圖分類號:TN949.199 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

3-D Goes Deep at Display Week 2010

Jenny Donelan

(Information Display magazine)

Abstract: In recent years, Display Week has featured special sessions to demonstrate 3-D. For 2010, with the technology clearly on the commercial horizon, the Society for Information Display has designated dedicated sessions for 3-D papers. The 2010 technical program will feature nine sessions on 3-D technology: Polarization-Based Stereoscopic Projection Displays, Crosstalk in Stereoscopic Displays, Autostereoscopic Displays,Autostereoscopic-Display Measurements, 2-D/3-D Switching for Autostereoscopic Displays, Human Factors of 3-D Displays, Volumetric and Integral Imaging, 3-D TV and 3-D Video, and Novel 3-D Displays.

Keywords: 3-D displays; commercial; Display Week

引 言

盡管三維顯示技術(shù)并不能稱之為全新的技術(shù)――一提到三維顯示,人們的腦海中就會浮現(xiàn)出早在新維多利亞時代就有的立體視鏡,以及上世紀(jì)50年代早期的恐怖和科幻電影,然而該技術(shù)最近的發(fā)展勢頭的確令人耳目一新。在世界的許多地方,選擇觀看一部新電影的三維顯示版本還是“常規(guī)”版本已經(jīng)是很常見的事情。根據(jù)美聯(lián)社的統(tǒng)計,2009年共有20部三維顯示電影發(fā)行,而2008年這個數(shù)字僅為8部。北美地區(qū)的三維影院也從2008年的1,514個發(fā)展到2009年的3,548個,增加了一倍以上。盡管三維電影僅占去年電影總發(fā)行量558部的4%,但票房收入?yún)s占到了總票房收入的11%。因此,較小屏幕顯示器的制造者也急于抓住這一機會,今年初拉斯維加斯消費電子展會上大量三維電視的展示就是很好的證明。許多制造商了新款的三維電視,而零售商巨頭如Best Buy和沃爾瑪,或者已經(jīng)開始銷售三維電視,或者計劃在今年下半年銷售三維電視(圖1所示為LG展示的三維電視樣品)。

上述市場動向表明,至少在電影領(lǐng)域,如同許多技術(shù)在普及之前一樣,三維顯示同樣面臨“先有雞還是先有蛋”的難題:三維顯示器只有在播放三維顯示影片時才可以顯示出真正的優(yōu)勢,同樣三維顯示影片只有通過三維顯示器播放才能達(dá)到最佳的觀看效果。顯示器制造商希望市場上先有足夠數(shù)量的高質(zhì)量三維顯示影片來確保對三維顯示器的資源需求,而影像內(nèi)容制作者則希望在開發(fā)可立體顯示的影片之前,消費者已經(jīng)有了方便觀看三維顯示影片的顯示器?，F(xiàn)在,華盛頓大學(xué)機械工程系資深研究員、SID三維技術(shù)副主席Brian Schowengerdt稱,目前產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到了這樣一個時點:即三維顯示器開發(fā)商開始確信將會有足夠數(shù)量的三維顯示影片來拉動三維顯示器的市場,反之亦然。三維顯示影院系統(tǒng)開發(fā)商RealD致力于堅定影院擁有者和制片人的信心――三維顯示影院與影片將有一個強勁互動增長,并指出導(dǎo)演詹姆斯卡梅隆(James Cameron)這樣的名人就為電影制片人提供了一個引人注目的范例。近期三維電影的大量涌現(xiàn)也為三維顯示器在家庭娛樂市場的普及提供了發(fā)展初期的重要片源數(shù)量積累。在家庭三維領(lǐng)域,許多重要的制造商(三星、索尼、LG等)已經(jīng)開始生產(chǎn)或者準(zhǔn)備生產(chǎn)三維電視。索尼已經(jīng)以最公開的方式宣布三維顯示將成為整個公司的一個主要發(fā)展重點,涵蓋許多產(chǎn)品平臺(電視機、游戲機和攝像機等)。

1 三維顯示分會

基于上述原因,同時也由于有大量三維顯示相關(guān)論文提交,今年的SID增加了專門的三維顯示分會來迎合這股潮流。Schowengerdt稱,“在過去的幾年里,我們已經(jīng)注意到了與三維相關(guān)的論文數(shù)量的增加?！比欢?任何關(guān)注三維顯示,希望追蹤所有相關(guān)文章的人都面臨一個挑戰(zhàn),它們不是一個分會或一個會場所能涵蓋的。Schowengerdt說:“三維顯示器的主題貫穿所有領(lǐng)域?！?事實上,在今年9場三維分會上,7場是聯(lián)合分會,包括投影、顯示測量、應(yīng)用視覺以及其它領(lǐng)域等。

2 趨勢:三維電視和裸眼三維

毫無意外地,在今年的專題討論會中,三維顯示電視的發(fā)展是論文研究的主要動向之一。比如有一場論壇報告內(nèi)容完全是三維顯示電視和三維視頻的研究。Schowengerdt稱有兩篇論文非常引人關(guān)注:SMD公司Baek-Woon Lee發(fā)表的“Novel Simultaneous Emission Driving Scheme for Crosstalk-Free 3D AMOLED TV”(新型同步發(fā)光驅(qū)動設(shè)計無串?dāng)_的三維AMOLED電視)和三星電子Dae Sik Kim發(fā)表的“New 240-Hz Driving Method for Full-HD and High-Quality 3D LCD TV”(新型240Hz刷新頻率的全高清和高品質(zhì)三維液晶電視)。在視頻領(lǐng)域,由臺灣大學(xué)Chao-Chung Cheng發(fā)表的“An Ultra-Low-Cost 2-D/3-D Video Conversion System”(超低成本2-D/3-D視頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng))和“3D Video Framework Design for FVV Realization”(為FVV設(shè)計的三維視頻結(jié)構(gòu))也是值得關(guān)注的論文。

另一個在SID上從不同方向進(jìn)行討論的主要議題是裸眼三維技術(shù)。盡管已經(jīng)令人驚喜地證明了消費者愿意戴上特殊的眼鏡來觀看如“阿凡達(dá)”這樣的三維電影,然而要求讓眼鏡消失的意愿也很強烈。Schowengerdt說:“不需要眼鏡就獲得高保真的三維顯示是最高目標(biāo)。”

三篇論文體現(xiàn)了裸眼三維技術(shù)的發(fā)展趨勢,微軟公司Adrian Travis發(fā)表的“Backlight for View- Sequential Autostereoscopic 3D”(視頻連續(xù)的全息三維顯示的背光)、3M公司John Schultz發(fā)表的“Directional Backlight Lightguide Considerations for Full Resolution Autosterescopic 3D Displays”(高解析度全息三維顯示屏的定向背光方向設(shè)計)和“Directional Backlight Timing Requirements for Full-Resolution Autostereoscopic 3D Displays”(全解析度全息三維顯示屏的定向背光時序要求)。Schowengerdt說這些論文受到關(guān)注是有原因的,首先,后兩篇論文表明3M已經(jīng)投入大量的資金用于三維顯示技術(shù);其次,三篇論文都通過背光的設(shè)計而不是利用透鏡陣列使得左眼和右眼獲得不同的圖像,這將使顯示屏的全解析度得到應(yīng)用。

日本信息和通訊技術(shù)研究所Shunsuke Yoshida發(fā)表的“Prototyping of Glasses-Free Table-Style 3D Display for Tabletop Tasks”(用于桌面任務(wù)的裸眼三維顯示屏模型)也受到關(guān)注。本文探討了當(dāng)三維顯示器置于水平方向而不是垂直方向時必要的特殊考慮。這種新型顯示器是一種倒錐形,使觀眾能夠坐在周圍觀看。這種整體的形式和顯示器能夠使每個觀眾都能看到正確的立體視圖。

另外,其它值得關(guān)注的問題還包括建立檢測和開發(fā)三維視頻和顯示器的標(biāo)準(zhǔn),以及為消除能夠降低立體效果的左、右眼串?dāng)_問題的解決方法等。

3 特殊的三維電影活動

本屆SID研討會涵蓋了上述提到的三維顯示技術(shù)的各個方面,但需要記住的重要一點是,從最開始,三維顯示技術(shù)的發(fā)展就與娛樂產(chǎn)業(yè)密不可分。為體現(xiàn)這一結(jié)合,今年顯示周在5月25日星期二晚上,舉辦了一個特別的三維顯示電影活動。在一臺專門的30in大熒幕上播放三維短片,內(nèi)容是三維電影制片人以及這個快速發(fā)展產(chǎn)業(yè)內(nèi)其他相關(guān)人員的談話。

參考文獻(xiàn)

[1] 3-D boosts box office worldwide to record $30 bln. /s/ap/20100311/ap_en_mo/us_b- ox _office_year_end.

[2] Wal-Mart to Carry 3-D TVs in Select Stores. /wal-mart/wal-mart-carry -3d -tvs-slect-stores-18846.

[3] /united/3D.

篇3

一、三維激光掃描技術(shù)的特點

三維激光掃描技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比具有如下一些特點：

（1）非接觸測量

三維激光掃描技術(shù)采用非接觸掃描目標(biāo)的方式進(jìn)行測量，無需反射棱鏡，對掃描目標(biāo)物體不需進(jìn)行任何表面處理，直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù)，所采集的數(shù)據(jù)完全真實可靠?？梢杂糜诮鉀Q危險目標(biāo)、環(huán)境（或柔性目標(biāo)）及人員難以企及的情況，具有傳統(tǒng)測量方式難以完成的技術(shù)優(yōu)勢。

（2）數(shù)據(jù)采樣率高

目前，采用脈沖激光或時間激光的三維激光掃描儀采樣點速率可達(dá)到數(shù)千點，秒.而采用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達(dá)到數(shù)十萬點/秒?？梢姴蓸铀俾适莻鹘y(tǒng)測量方式難以比擬的。

（3）主動發(fā)射掃描光源

三維激光掃描技術(shù)采用主動發(fā)射掃描光源（激光），通過探測自身發(fā)射的激光回波信號來獲取目標(biāo)物體的數(shù)據(jù)信息，因此在掃描過程中，可以實現(xiàn)不受掃描環(huán)境的時間和空間的約束。

（4）高分辨率、高精度

三維激光掃描技術(shù)可以快速、高精度獲取海量點云數(shù)據(jù)，可以對掃描目標(biāo)進(jìn)行高密度的三維數(shù)據(jù)采集，從而達(dá)到高分辨率的目的。

（5）數(shù)字化采集，兼容性好

三維激光掃描技術(shù)所采集的數(shù)據(jù)是直接獲取的數(shù)字信號，具有全數(shù)字特征，易于后期處理及輸出。用戶界面友好的后處理軟件能夠與其它常用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及共享。

（6）可與外置數(shù)碼相機、GPs系統(tǒng)配合使用

這些功能大大擴展了三維激光掃描技術(shù)的使用范圍，對信息的獲取更加全面、準(zhǔn)確。外置數(shù)碼相機的使用，增強色彩色信息的采集，使掃描獲取的目標(biāo)信息更加全面。GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用，使得三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，與工程的結(jié)合更加緊密。近一步提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（7）結(jié)構(gòu)緊湊、防護(hù)能力強適合野外使用

日前常用的掃描設(shè)備一般具有體積小、重量輕、防水、防潮，對使用條件要求不高，環(huán)境適應(yīng)能力強，適于野外使用。

二、掃描技術(shù)于金屬礦中的應(yīng)用

1、設(shè)計掃描方案和獲取數(shù)據(jù)

基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的測距只有450m，所以要分多站架設(shè)儀器。經(jīng)考察，確定在視野比較開闊的6個地方架立儀器對礦區(qū)進(jìn)行激光掃描，每個測站分別采用近距離標(biāo)準(zhǔn)測量和遠(yuǎn)距離精密測量兩種模式，標(biāo)準(zhǔn)模式一周用時4min，精密測量模式一周用時12.5min。把整個礦區(qū)測完大約只要2.5h，若是兩臺全站儀則至少需要兩天的時間才能測完，可見3D掃描儀的速度有多快。

2、處理數(shù)據(jù)和建立三維模型

（1）平滑掃描數(shù)據(jù)。均勻化點與點之間的距離，使得測量距離的誤差變小；平滑分為連續(xù)和不連續(xù)表面平滑兩種，不連續(xù)的表面是在較遠(yuǎn)的距離上有前景的數(shù)據(jù)和對象，而連續(xù)的表面是指其所有的點都處于其上面的平面；因此，樹和燈柱等適合用不連續(xù)平滑，而墻則更適合是連續(xù)平滑。

（2）過濾數(shù)據(jù)。用孤點過濾，其中過濾點的間隔菜單會有提示，在通常情況下我們都是選取2m，也就是，假如在一個點的方圓2m之內(nèi)不存在其他的點，則將會被過濾掉；接著，進(jìn)行最小間隔的過濾，在實際中，考慮到金屬礦上所要求的精度，20cm，則意味著兩點的距離最小要求在20cm。在軟件的過濾選項中，其實還有很多的內(nèi)容，我們在操作的時候，可以根據(jù)實際的情況和自己的需要進(jìn)行選擇。其后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的修剪，把那些沒用的點全都刪除掉，最后進(jìn)行孤點的過濾，形成彩色的點陣圖。

（3）平面三角化點云。在進(jìn)行三角化的時候，要注意確定三角網(wǎng)的最小角和最大邊，控制TTN 的精度和結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行建立表面模型的時候，有球面三角化和平面三角化兩種形式，平面三角化就是于X—Y平面中創(chuàng)建三角網(wǎng)，就是用于創(chuàng)建激光掃描點的二維三角網(wǎng)；然而，對于帶有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單個掃描數(shù)據(jù)，則采用球面三角化比較適合。上述就是一個站上模型的建立過程，多站激光掃描數(shù)據(jù)需要經(jīng)過坐標(biāo)登記和坐標(biāo)糾正后，才能建立多測站的整個測區(qū)的統(tǒng)一模型。

3、坐標(biāo)的登記以及坐標(biāo)的糾正

基于當(dāng)次激光掃描的是指測站不是在已知點上進(jìn)行的，所以，被掃描出來的一幅掃描點云圖的坐標(biāo)系是任意的，利用它不能夠直接的建立整個露天礦測區(qū)的模型，精確的將多幅點云圖納入到統(tǒng)一的坐標(biāo)系，這樣一種方法我們將它稱之為坐標(biāo)的匹配。

坐標(biāo)的糾正，是把點云納入至地面測量坐標(biāo)系統(tǒng)的方法。其的操作過程是，與掃描區(qū)域附近或掃描區(qū)域之中的控制點設(shè)置標(biāo)靶，進(jìn)而使得相鄰的激光掃描點云圖上有3個以上的控制點標(biāo)靶，通過對控制點進(jìn)行的強制符合，就可以將相鄰的掃描點云圖統(tǒng)一至相同的一個特定坐標(biāo)系之中，這被稱之為全局方式的坐標(biāo)糾正，這樣可以有效的防止在進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差的積累。而球形標(biāo)靶，則是利用反射率比較高的材料做成的圓球，將其置于控制點之上，其球心可以通過礦山測量的坐標(biāo)得到，在進(jìn)行測量時，每個激光掃描站至少要掃描到兩個以上的標(biāo)靶球，在計算出標(biāo)靶球的掃描坐標(biāo)之后，按照三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換對其進(jìn)行糾正。

4、挖礦體積的測量原理

對礦體的體積量的計算，其原理非常簡單。舉個比較簡單的例子，有一個碗壁很薄的碗，我們想知道它的容量，我們先給碗盛滿水，則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這是，一個人喝了一部分的水，問這人喝了多少水？其實就會喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此，就是本月與前個月礦體表面圍成的體積。

5、金屬礦開采量的計算的應(yīng)用

為了方便，將修剪、過濾和平滑統(tǒng)為修剪，而且每一次的測量全都進(jìn)行了6站激光掃描。經(jīng)過2種處理方法形成總點云，可以先坐標(biāo)糾正后修剪，也可以先修剪后坐標(biāo)糾正。每一個模型都可以計算“表面圍成的體積”，被計算處理的體積是相對于基準(zhǔn)面礦體范圍內(nèi)的體積。

三、結(jié)語

綜上所述，應(yīng)用全數(shù)字三維激光掃描技術(shù)來開展露天礦山測量工作，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù)，為我們提供了可靠、快捷、方便、安全的技術(shù)解決方案，是目前露天礦山地質(zhì)測量中最有效、最快捷、最經(jīng)濟(jì)、最安全的技術(shù)手段，它必將在露天礦山測量中得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

篇4

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）04-0081-03

近幾年，國內(nèi)各大高校都在積極推進(jìn)實踐教學(xué)，然而到目前為止，實踐教學(xué)還是依附于理論教學(xué)，沒有形成獨立的教學(xué)體系。高校實踐教學(xué)的實驗室建設(shè)落后，嚴(yán)重影響實踐教學(xué)效果。實踐教學(xué)的師資力量薄弱，實際操作能力不足。學(xué)校的教學(xué)制度、教學(xué)獎勵也往往是針對課堂理論教學(xué)。實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)薄弱，實踐教學(xué)要求的條件不完善，還尚未形成獨立完整的實踐教學(xué)體系。

構(gòu)建完整的、科學(xué)的實踐教學(xué)體系是實現(xiàn)工商管理專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本保證。本文以霍爾三維結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ)，結(jié)合工商管理專業(yè)的特點，提出工商管理專業(yè)實踐教學(xué)的三維結(jié)構(gòu)體系。

一、霍爾三維結(jié)構(gòu)模型

美國系統(tǒng)工程師A.D霍爾在1969年提出了一種系統(tǒng)工程方法-霍爾三維結(jié)構(gòu)模型。該方法與切克蘭德的調(diào)查學(xué)習(xí)法、并行工程被稱為系統(tǒng)工程解決問題的三大方法，其中霍爾三維結(jié)構(gòu)模型應(yīng)用最廣泛，該模型提出了分析問題、解決問題通用的系統(tǒng)工程方法。

霍爾三維結(jié)構(gòu)模型從邏輯、時間、知識三個方面分析和處理系統(tǒng)問題。三個方面構(gòu)成一個三維結(jié)構(gòu)空間，每個維度都構(gòu)成一類方法論。邏輯維包括明確問題、選擇目標(biāo)、系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析、方案優(yōu)化、作出決策、組織實施七個步驟；時間維包括規(guī)劃、方案、研制、生產(chǎn)、運行、更新六個階段；知識維則是在處理對象系統(tǒng)時所涉及的自身知識和對象知識。后來系統(tǒng)工程學(xué)家對霍爾三維結(jié)構(gòu)的知識維做了調(diào)整，改為條件維，主要包括人才、知識、資金、組織管理、物質(zhì)保障、信息資料、技術(shù)措施七個方面。

霍爾三維結(jié)構(gòu)模型形象地描述了系統(tǒng)工程研究的框架，利用相關(guān)條件，每個階段解決問題對應(yīng)著七個步驟，構(gòu)成了一個立體的分層次的空間體系。

二、基于霍爾三維結(jié)構(gòu)模型的工商管理專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

本文基于霍爾三維結(jié)構(gòu)模型，在劃分工商管理專業(yè)實踐教學(xué)階段的基礎(chǔ)上，整合實踐教學(xué)的手段，提出每個階段的工作步驟，從系統(tǒng)的角度構(gòu)建工商管理專業(yè)實踐教學(xué)的三維結(jié)構(gòu)體系。

構(gòu)建的工商管理專業(yè)實踐教學(xué)三維結(jié)構(gòu)體系中，邏輯維是每個階段基于系統(tǒng)工程角度的工作步驟，包括明確教學(xué)階段、建立教學(xué)目標(biāo)、制定教學(xué)計劃、選擇教學(xué)方法、完成教學(xué)內(nèi)容、評價教學(xué)效果六個步驟；時間維是按實踐教學(xué)時間順序排列的全過程，具體分為理論教學(xué)階段、課程實驗階段、課外實踐階段、綜合訓(xùn)練階段、專業(yè)實習(xí)階段、畢業(yè)論文階段六個階段；條件維是實踐教學(xué)所需的主要條件，包括師資隊伍、教材、實驗室、實習(xí)基地、校園環(huán)境、教學(xué)制度六個方面。工商管理專業(yè)實踐教學(xué)的三維結(jié)構(gòu)體系見圖1。

（一）邏輯維

1.明確教學(xué)階段

明確教學(xué)階段要求把握實踐教學(xué)不同階段的特征。理論教學(xué)階段、課程實驗階段與課外實踐階段側(cè)重于單一方面的能力教育；綜合訓(xùn)練階段側(cè)重于各科知識的綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)，但還停留在模擬的層面上；專業(yè)實習(xí)階段則強調(diào)將相關(guān)知識應(yīng)用到實踐中；畢業(yè)論文階段則強調(diào)進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、解決問題能力。工商管理實踐教學(xué)要求根據(jù)每個階段的側(cè)重點，建立教學(xué)目標(biāo)、制定教學(xué)計劃、選擇教學(xué)方法、完成教學(xué)內(nèi)容，并進(jìn)行教學(xué)效果評價。

2.建立教學(xué)目標(biāo)

建立教學(xué)目標(biāo)，是對實踐教學(xué)所處的階段，提出應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)，并制定出衡量是否達(dá)標(biāo)的準(zhǔn)則。教學(xué)目標(biāo)的建立對制定教學(xué)計劃、選擇教學(xué)方法、設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、確定教學(xué)重點、安排教學(xué)過程等起著重要的導(dǎo)向作用。

3. 制定教學(xué)計劃

教學(xué)計劃要對不同性質(zhì)的課程做出歸類，要規(guī)定實踐教學(xué)各個階段課程學(xué)習(xí)方式的要求，課程開設(shè)的順序、課時的分配等。制定教學(xué)計劃要確定該實踐教學(xué)階段一般的教學(xué)活動程序，要對教學(xué)活動的深度和廣度有明確的具體的指導(dǎo)作用，確保教學(xué)目標(biāo)落到實處，從而提高教學(xué)效果。

4. 選擇教學(xué)方法

教學(xué)方法包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法兩個方面，是教授方法與學(xué)習(xí)方法的統(tǒng)一。實踐教學(xué)要依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容特點、學(xué)生實際特點、教師的自身素質(zhì)、教學(xué)環(huán)境條件來選擇教學(xué)方法。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)每個階段實踐教學(xué)的具體要求，選擇最優(yōu)的教學(xué)方法組合。教師在運用各種教學(xué)方法的過程中，要優(yōu)先選用啟發(fā)式的教學(xué)方法，要充分關(guān)注學(xué)生的參與性。

5. 完成教學(xué)內(nèi)容

要在實踐教學(xué)目標(biāo)的引導(dǎo)下，按照實踐教學(xué)計劃，選擇恰當(dāng)?shù)?、?yōu)化的教學(xué)方法，完成教學(xué)內(nèi)容。在實踐教學(xué)過程中，要根據(jù)工商管理專業(yè)教材編寫的特點，把握教學(xué)內(nèi)容在整個實踐教學(xué)體系中的地位和作用，分析教學(xué)中的重點和難點，并通過有效的教學(xué)方式突出重點、突破難點。

6. 評價教學(xué)效果

評價教學(xué)效果是研究教師的教和學(xué)生的學(xué)的價值過程。評價教學(xué)效果的過程包括對教學(xué)工作質(zhì)量所作的測量、分析、評定和改進(jìn)四個方面。評價的具體內(nèi)容一般包括對教學(xué)過程中教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)管理諸因素以及通過實踐教學(xué)活動所取得的效果評價，其主要是對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價和教師教學(xué)工作過程的評價。

（二）時間維

1.理論教學(xué)階段

根據(jù)該階段實踐教學(xué)的目標(biāo)，在教學(xué)方法的選擇上，教師應(yīng)在基礎(chǔ)課程，特別是專業(yè)基礎(chǔ)課程的講授中，實施案例教學(xué)，通過分析大量的案例，讓學(xué)生們理解并掌握理論知識。在教學(xué)過程中，盡量將平面板書式的教學(xué)方式提升為立體視頻教學(xué)方式，將多層次、國際化、多專家參與的立體教學(xué)視頻運用到課堂教學(xué)中，使課堂教學(xué)效果生動化、科學(xué)化。

2.課程實驗階段

提高學(xué)生對問題的洞察力、分析和解決問題的能力，鞏固和應(yīng)用理論知識，是課程實驗階段的主要目的。在該階段實踐教學(xué)的安排上，除了要保證實驗的必要課時外，還要豐富實驗課程的形式，增加一些設(shè)計性、創(chuàng)新性、自主性較強的實驗課程，營造良好的實驗環(huán)境，激發(fā)學(xué)生參與實驗的積極性。在實踐教學(xué)軟件的選擇上，要結(jié)合課程的特點，在考慮軟件先進(jìn)性的同時，還應(yīng)注意軟件的通用性和實用性，保證實驗的開出率。應(yīng)盡量保持實驗室的開放性，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，自主選修實驗課程，全方位提高學(xué)生實踐能力。

3.課外實踐階段

課外實踐要鼓勵學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目和教師的科研項目，提高學(xué)生專業(yè)知識應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力。該階段，教師要激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的興趣，鼓勵學(xué)生參與指導(dǎo)教師的科研課題與大學(xué)生科研項目，培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實問題的能力。同時，鼓勵學(xué)生按照自己的興趣，在任課教師的指導(dǎo)下，積極參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、商業(yè)計劃書策劃等競賽。學(xué)校要提供更多到社會上、到大自然中經(jīng)受鍛煉、感受生活、接受挑戰(zhàn)的機會。要重視學(xué)生的課外活動，充分發(fā)揮校園文化在提高學(xué)生素質(zhì)方面的獨特作用，組織學(xué)生參加社會公益活動和野外活動。

4.綜合訓(xùn)練階段

綜合訓(xùn)練是通過模擬企業(yè)的經(jīng)營環(huán)境，讓學(xué)生在模擬的環(huán)境中，綜合應(yīng)用工商管理專業(yè)的理論知識，開展企業(yè)的整個經(jīng)營活動，強化實踐教學(xué)。該階段的訓(xùn)練中，學(xué)生要扮演總經(jīng)理以及生產(chǎn)、營銷、財務(wù)、人力資源等部門的高級管理人員，應(yīng)用現(xiàn)代企業(yè)管理知識，對自己公司每年的經(jīng)營做出一系列決策，與其它虛擬公司競爭。通過專業(yè)綜合訓(xùn)練，能夠顯著地增強學(xué)生對企業(yè)運作的感性認(rèn)識，克服傳統(tǒng)教學(xué)模式理論與實踐脫節(jié)的問題，加強學(xué)生的實踐能力。

5.專業(yè)實習(xí)階段

專業(yè)實習(xí)是根據(jù)工商管理專業(yè)課程學(xué)習(xí)的要求，去實習(xí)基地或相關(guān)的企事業(yè)單位長期的定崗實習(xí)或者是短期的參觀見習(xí)。專業(yè)實習(xí)的主要目的是深化理解工商管理專業(yè)的理論知識，整合生產(chǎn)運作管理、營銷管理、財務(wù)管理等工商管理的核心課程，綜合應(yīng)用工商管理知識體系，分析和解決在企業(yè)實際運營過程中出現(xiàn)的問題。通過專業(yè)實習(xí)，可以讓學(xué)生親身參與到企業(yè)的運作過程中，切實提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

6.畢業(yè)論文階段

畢業(yè)論文是高校培養(yǎng)合格人才的重要實踐環(huán)節(jié)，是對學(xué)生四年所學(xué)的基本理論、專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)知識的全面綜合應(yīng)用的考核，也是對學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、解決問題能力的綜合檢驗。本科生畢業(yè)論文是本科生在校經(jīng)歷的最后一個教學(xué)階段，對其能力的培養(yǎng)有著十分重要的作用。通過畢業(yè)論文階段的教學(xué)，學(xué)生收集資料，提煉觀點，論證觀點，可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的研究興趣，了解本學(xué)科領(lǐng)域的前沿理論，從而培養(yǎng)其科學(xué)研究的創(chuàng)新能力。

（三）條件維

1. 師資隊伍

師資隊伍是實現(xiàn)工商管理專業(yè)實踐教學(xué)目標(biāo)的首要條件。學(xué)校要加強教師實踐教學(xué)方面的培訓(xùn)，鼓勵教師參加相關(guān)課程的培訓(xùn)；支持教師參加國內(nèi)外相關(guān)實踐教學(xué)的研討會；提供一定的科研經(jīng)費資助相關(guān)方面的科研研究；有計劃地派實踐指導(dǎo)教師到公司或者企業(yè)進(jìn)行合作式鍛煉，培養(yǎng)一支既了解本學(xué)科理論前沿，又具有企業(yè)經(jīng)營管理實踐經(jīng)驗或者熟悉企業(yè)實際運作的師資隊伍。同時，也可以選聘企業(yè)中實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富的經(jīng)營管理者作為學(xué)校的兼職教師。

2.教材

教材是完成工商管理專業(yè)實踐教學(xué)課程的重要依托。許多實踐課程往往缺少配套的教材，很難購買到，學(xué)校可以采取一些鼓勵措施，安排相應(yīng)的教師進(jìn)行撰寫，供學(xué)生使用。這樣不僅提高了教師的教學(xué)水平，也有助于學(xué)生專業(yè)知識的培養(yǎng)。理論教學(xué)階段選用的教材，要強調(diào)基礎(chǔ)要求和專業(yè)要求，課程實驗階段、綜合訓(xùn)練階段選用的教材要強調(diào)專業(yè)操作基本技能的訓(xùn)練與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。

3.實驗室

實驗室的建設(shè)要從工商管理學(xué)科發(fā)展的角度統(tǒng)籌規(guī)劃，使實驗室的建設(shè)能夠為學(xué)科專業(yè)建設(shè)起到巨大的推動作用。在實驗室功能構(gòu)建、實驗設(shè)備購置等方面要緊密結(jié)合工商管理專業(yè)發(fā)展的方向，在實踐教學(xué)方面為學(xué)科專業(yè)的發(fā)展提供支撐。另外，還要優(yōu)化資源配置，構(gòu)建多功能實驗室，使得一個實驗室能夠承擔(dān)不同課程的教學(xué)任務(wù)，有效利用實驗室資源，達(dá)到資源共享的目的。

4.實習(xí)基地

實習(xí)基地對學(xué)生提高實踐工作能力有較大的作用，如果學(xué)生能在理論學(xué)習(xí)之后馬上結(jié)合到實際業(yè)務(wù)中，既能使學(xué)生的理論知識得到升華，又能使學(xué)生提高實際動手能力，同時也會促使學(xué)生重新認(rèn)識理論學(xué)習(xí)的重要性，對學(xué)生知識積累和儲備起到促進(jìn)作用。高校應(yīng)發(fā)揮其資源優(yōu)勢，利用各種社會資源建立多種類型的實踐教學(xué)基地，如：生產(chǎn)企業(yè)、服務(wù)行業(yè)、政府以及能提供實踐教學(xué)的相關(guān)單位，從而為學(xué)生提供更廣泛的實踐機會。

5.校園環(huán)境

校園環(huán)境建設(shè)要加強教育基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。要加強信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，使學(xué)生能廣泛獲取學(xué)習(xí)資料與信息，使學(xué)生能隨時從網(wǎng)上下載最新信息，了解國際國內(nèi)的最新動態(tài)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動創(chuàng)造條件；要邀請一些國內(nèi)外知名的專家、教授來學(xué)校做講座或開展學(xué)術(shù)活動，介紹前沿的科學(xué)研究動態(tài)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與研究的熱情；要擴大對外學(xué)術(shù)交流，與國內(nèi)外相關(guān)高校進(jìn)行教學(xué)、科研合作，共享信息資源，實行開放式教育。

6.教學(xué)制度

教學(xué)制度是實現(xiàn)實踐教學(xué)目標(biāo)的基本保障。教學(xué)制度建設(shè)應(yīng)從師資隊伍建設(shè)、學(xué)生管理、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控、評估和考核、教師及學(xué)生評價體系、教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、教學(xué)資源綜合利用、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動的組織管理、資金管理、基地管理和日常管理等方面考慮，建立根本的保障和激勵制度，促進(jìn)實踐教學(xué)的規(guī)范發(fā)展，進(jìn)一步調(diào)動教師搞好實踐教學(xué)的積極性和主動性。

三、結(jié)論

工商管理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式要把傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)融為一體，培養(yǎng)的學(xué)生要掌握企業(yè)管理、市場營銷、財務(wù)管理等理論知識和實踐技能，能夠綜合應(yīng)用工商管理方面的理論與方法，進(jìn)行科學(xué)合理的經(jīng)營決策，解決在管理工作中遇到的實際問題。應(yīng)用霍爾三維結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)工程分析方法，構(gòu)建的工商管理專業(yè)實踐教學(xué)體系，將實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)合理配置，通過利用實踐教學(xué)所需的六個條件，將實踐教學(xué)的六個步驟，落實到實踐教學(xué)的六個階段，從而達(dá)到工商管理專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 鄭建峰.地方高校工商管理專業(yè)實踐教學(xué)體系研究[J].教育教學(xué)研究，2011，7（8）：112-113.

篇5

中圖分類號：O343.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、引言

地面三維激光掃描技術(shù)是繼GPS技術(shù)后測繪領(lǐng)域的又一次革命，傳統(tǒng)的單點測量已無法滿足現(xiàn)代測繪對目標(biāo)真實情況反映的要求，而三維激光掃描技術(shù)以其非接觸性、高效率、高精度、主動性的優(yōu)點被不斷應(yīng)用到更多的領(lǐng)域之中。

二、地面三維激光掃描儀的原理

從工作方式上地面三維激光掃描儀可以看做一臺高速運轉(zhuǎn)的自動測角、測距的無棱鏡全站儀[1]。一般包括掃描儀、控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)。掃描系統(tǒng)主要包括激光測距系統(tǒng)、激光測角系統(tǒng)、儀器內(nèi)部控制校正系統(tǒng)和CCD相機。三維激光掃描儀通過儀器內(nèi)部伺服馬達(dá)系統(tǒng)精密控制反射棱鏡的快速轉(zhuǎn)動，發(fā)射并接收物體反射的激光脈沖，測量每個激光脈沖傳播的時間（或相位差）并以此來計算掃描儀到被測目標(biāo)的距離，同時角度編碼器記錄掃描瞬時的水平角、垂直角、目標(biāo)的反射強度信息I。由測得的水平角、垂直角和距離根據(jù)公式（2.1）就可計算出目標(biāo)點的空間三維坐標(biāo)(X,Y,Z)[2]。

圖2.1地面三維激光掃描儀原理

(2.1)

三、地面三維激光掃描儀的誤差

與其他測量儀器相同，受掃描儀器本身構(gòu)造缺陷、外界環(huán)境等其他各種因素的影響，地面三維激光掃描儀在掃描作業(yè)的過程中不可避免的存在誤差。

根據(jù)誤差的來源不同可將地面三維激光掃描儀誤差分為4類：與儀器相關(guān)的誤差、與被測物體有關(guān)的誤差、與操作有關(guān)的誤差以及與環(huán)境因有關(guān)的誤差。

1、與儀器相關(guān)的誤差：該誤差主要是由于儀器本身的性能缺陷造成的，主要包括激光測距誤差，測角誤差。激光測距信號處理的各個環(huán)節(jié)都會帶來一定誤差，主要是光學(xué)電子電路中激光脈沖回波信號處理引起的誤差。測距誤差的綜合體現(xiàn)為測距中的固定誤差和比例誤差，可以通過儀器校檢來確定它們的大??；測角誤差主要有水平角測角誤差和豎直角測量誤差，該誤差主要是因為掃描鏡的微小震動、伺服馬達(dá)的不均勻轉(zhuǎn)動等綜合因素引起的。

2、與被測物體有關(guān)的誤差：由于地面三維激光掃描儀需要接收被測物體反射的激光信號來計算坐標(biāo)。因此，目標(biāo)表面的反射特性對觀測結(jié)果有很大影響。不同距離、顏色、材質(zhì)、粗糙度以及不同傾斜角度的物體反射率都不相同。距離的遠(yuǎn)近影響時接收到的反射信號強度，距離越近信號越強，反之，信號越弱；不同顏色的光譜特性也不相同，對激光的吸收和反射強度都不相同，一般情況下，淺色物體的反射率大，深色物體的反射率小；目標(biāo)表面粗糙時能產(chǎn)生更多的漫反射從而有更多的信號返回；當(dāng)物體傾斜時，物體表面切平面法向量與激光束方向不重合，導(dǎo)致激光光束返回不能被完全接收，對測距、測角都有影響[3]。因此，要根據(jù)測量目標(biāo)的不同合理設(shè)置測站的位置，以減小測量物體的反射特性對測量結(jié)果的影響。

3、與操作有關(guān)的誤差：操作人員的熟練和細(xì)心程度不同會引起地面三維激光掃描儀在對中、整平、目標(biāo)框選以及各種掃描參數(shù)設(shè)置等各方面中產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。對于這些誤差，應(yīng)認(rèn)真按照規(guī)范對中、整平，根據(jù)不同的條件合理設(shè)置掃描間隔、溫度、濕度、大氣壓強等參數(shù)以減小這些人為誤差的影響。

4、與環(huán)境有關(guān)的誤差：不同的溫度、氣壓、磁場、天氣狀況會對地面三維激光掃描儀的內(nèi)部精密部件和其發(fā)射的電磁波在空中的傳播路徑產(chǎn)生一定的影響，特別對于，大霧、陰雨天氣更會影響電磁波的傳播。對此，應(yīng)該選擇合適的天氣保證在掃描儀在一定的溫度、氣壓和磁場環(huán)境范圍內(nèi)工作并設(shè)置相應(yīng)環(huán)境下的掃描儀參數(shù)。

四、總結(jié)

地面三維激光掃描儀以高效率、高采樣率、高精度、非接觸性、主動性等優(yōu)點在地形測量、變形監(jiān)測、逆向工程、考古、醫(yī)學(xué)，公安等方面都有廣泛的應(yīng)用空間。但由于各種誤差的存在，在利用三維激光掃描儀掃描數(shù)據(jù)的時候應(yīng)該注意：

選擇合適的天氣條件進(jìn)行掃描作業(yè)，特別溫度應(yīng)介于在0-40°之間；

根據(jù)不同的掃描目標(biāo)，合理布設(shè)測站位置，使掃描距離一般不超過70m，特殊情況下不超過90m；

掃描時嚴(yán)格按照測量規(guī)范操作，精確對中整平儀器；

掃描時根據(jù)不同的外界環(huán)境設(shè)置相應(yīng)的掃描參數(shù)；

參考文獻(xiàn)：

[1]官云蘭.地面三維激光數(shù)據(jù)處理中的若干問題研究[D].同濟(jì)大學(xué)博士論文，2008

篇6

中圖分類號： R814 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言

三維激光掃描技術(shù)是一種先進(jìn)的全自動高精度立體掃描技術(shù)。又稱為“實景復(fù)制技術(shù)”，主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構(gòu)。它可以高效地采集大量的三維點。少則幾萬個，多則幾百萬個。它可以深入到復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境中進(jìn)行掃描，將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則的實景三維數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，從而快速重構(gòu)出目標(biāo)的三維點云模型。此外，它所采集的三維激光點云數(shù)據(jù)還可進(jìn)行各種后處理工作，如測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監(jiān)測、虛擬現(xiàn)實等。這對于有限元分析、工程力學(xué)分析、流體動力分析等是非常重要的。這種逆向工程的數(shù)據(jù)獲取方式目前在我國還是個薄弱的領(lǐng)域。

一、三維激光掃描儀的概念

三維激光掃描技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。三維激光掃描儀通過高速激光發(fā)射器運用激光測距原理，瞬時測得空間三維坐標(biāo)值的測量儀器。它突破了傳統(tǒng)的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢。三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點云數(shù)據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型。

二、地面型三維激光掃描系統(tǒng)工作原理

三維激光掃描儀運用了激光的方向性、單色性、高亮性、相干性等特點，實現(xiàn)了測量速度快，操作簡單，測量精確度高等目的。對地面三維激光掃描儀來說，采用的是儀器坐標(biāo)系統(tǒng)，即所采集到的物體表面點的空間信息是以其自身的坐標(biāo)系統(tǒng)為準(zhǔn)的。系統(tǒng)以激光束發(fā)射處為坐標(biāo)原點；Z軸位于儀器的豎向掃描面內(nèi)，向上為正；X軸位于儀器的橫向掃描面內(nèi)；Y軸位于儀器的橫向掃描面內(nèi)且與X軸垂直，如圖1-1，由此可得點坐標(biāo)的計算公式：

圖1采用脈沖測距法的三維激光點坐標(biāo) 圖2 目標(biāo)物體傾斜引起測距偏差

二、點云數(shù)據(jù)的誤差來源及分析

從誤差理論來分析，徑向掃描系統(tǒng)測量誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差引起三維激光掃描點的坐標(biāo)偏差?？赏ㄟ^公式改正或修正系統(tǒng)予以消除或減小。測量系統(tǒng)的偶然性誤差是一些隨機性誤差的綜合體現(xiàn)。

三維激光腳點測量誤差的影響因素較多。大致可分為三類：儀器誤差、與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差、外界環(huán)境條件。儀器誤差是儀器本身性能缺陷造成的測量誤差，包括激光測距的誤差、掃描角度測量的誤差；與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差主要包括目標(biāo)物體反射面傾斜的影響和表面粗糙度的影響；外界環(huán)境條件主要包括溫度、氣壓等因素。

2.1激光測距的影響

激光測距信號處理的各個環(huán)節(jié)都會帶來一定的誤差，特別是光學(xué)電子電路中光脈沖回波信號處理時引起的誤差，主要包括掃描儀計時的系統(tǒng)誤差和測距技術(shù)中不確定間隔的缺陷引起的誤差。脈沖計的系統(tǒng)誤差造成循環(huán)、混淆現(xiàn)象與測距的凸角誤差相類似，測距技術(shù)中不確定間隔更可能造成數(shù)據(jù)突變，目前，可運用一些較好的技術(shù)（如頻率倍乘、微調(diào)作用）處理這些突變的誤差。激光測距誤差綜合體現(xiàn)為測距的固定誤差和比例誤差，可以通過儀器檢定確定測距誤差的大小。

2.2掃描角的影響

掃描角的影響包括水平掃描角度和豎直掃描角度測量的影響。掃描角度引起的誤差是掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描鏡轉(zhuǎn)動的微笑震動、掃描電機的非均勻轉(zhuǎn)動控制誤差等因素的綜合影響。目前掃描角測量可達(dá)到很高的精度，如徠卡的HDS2500三維激光掃描儀的掃描角精度達(dá)到±0.5″。

2.3目標(biāo)物體反射面傾斜的影響

激光掃描測距系統(tǒng)中激光測距單元由激光發(fā)射頭和激光接收器兩部分組成。用于加工發(fā)射和接受窗口的孔徑直徑有一定的大小。由于激光發(fā)射哈接受共用一條光路，且激光光束具有一定的發(fā)散角，掃描到目標(biāo)物體表面形成激光角點光斑。激光角點光斑的大小d、激光發(fā)散孔徑D和激光光束發(fā)散角y存在如下關(guān)系：

（2）

式中，S為激光發(fā)散點到物體表面上激光角點中心之間的距離。

當(dāng)掃描目標(biāo)物體傾斜時，則出現(xiàn)掃描目標(biāo)物體表面法線與激光光束方向不重合。當(dāng)表面切平面法線與激光光束方向的夾角為α，根據(jù)圖2，存在如下幾何關(guān)系：

（3）

則引起激光角點的位置的最大偏差ds

（4）

由于y/2很小，則siny/2=y/2，所以

（5）

2.4目標(biāo)物體反射表面粗糙程度的影響

三維激光掃描點云的精度與物體表面的粗糙程度有密切關(guān)系。由于三維激光回波信號有多值性特點，有些三維激光掃描系統(tǒng)只能處理首次反射回來的回波信號，有些三維激光掃描系統(tǒng)只能處理最后反射回來的回波信號，也有一些三維激光掃描系統(tǒng)能夠綜合處理首次和最后反射回來的回波信號。以處理首次反射回來激光回波信號為例（如圖3所示），目標(biāo)物體表面粗糙程度引起激光角點位置的偏差ds，接近于物體表面粗糙極值的1/2.

2.5溫度、氣壓等外界環(huán)境條件的影響

溫度、氣壓等外界環(huán)境條件對激光掃描的影響主要表現(xiàn)為溫度變化對精密機械結(jié)構(gòu)關(guān)系的細(xì)微影響、掃描過程中風(fēng)的震動、激光在空氣中傳播的方向等。較差的外界環(huán)境條件對三維激光掃描數(shù)據(jù)的影響也較大。

徑向三維激光掃描儀測量的主要誤差來源于測距誤差或掃描角誤差。由于測距誤差包含固定誤差和比例誤差兩部分，其影響具有一定是規(guī)律性。如HDS2500儀器的測距誤差在50m以內(nèi)為6mm，超過50m后儀器測距誤差隨距離線性增加，在200m時達(dá)到42mm.掃描角的誤差是一種與距離有關(guān)的誤差，掃描角對掃描點的影響隨距離增大而增大。

目前，基于TOF測距技術(shù)的三維激光掃描儀已經(jīng)成為測繪領(lǐng)域的一個新的研究熱點，但是，對三維激光掃描儀的儀器設(shè)備及測量誤差的研究還很少。本文在對三維激光掃描儀的分類基礎(chǔ)之上，對徑向三維激光掃描儀器的測量誤差影響因素進(jìn)行了較為全面地理論分析，并指出了測距誤差和掃描角誤差是三維激光掃描誤差的主要誤差源之一。

結(jié)束語

現(xiàn)今，人類社會已經(jīng)進(jìn)入了高度文明的時代，各行各業(yè)都在尋求更好的發(fā)展途徑，三維激光測量技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，在今后的發(fā)展中，我國必定會不斷完善測量技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的穩(wěn)定收益保駕護(hù)航。三維激光掃描儀目前廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，是研究的熱點。本文主要研究了三維激光測量誤差來源――儀器誤差、與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差和外界條件影響。通過實驗得知了儀器Trimble GX200的測距精度和掃描精度。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬立廣. 地面三維激光掃描測量技術(shù)研究[D]武漢:武漢大學(xué)碩士論文.2005.

[2] 楊偉,劉春,劉大杰.激光掃描數(shù)據(jù)三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度分析[J].工程勘察,2004.

篇7

1、實施《在閱讀教學(xué)中如何有機整合三維目標(biāo)進(jìn)行有效教學(xué)》的小專題研究。

2、以小專題為平臺，進(jìn)行集體備課、課堂研修，最后通過教師和學(xué)生的問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題，形成調(diào)查報告，最終確立區(qū)級課題三年內(nèi)研究的子課題。

3、通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、討論研修、理論培訓(xùn)，增強理論知識。

4、對課題研究進(jìn)行明確分工。

二|、具體實施及取得的初步經(jīng)驗。

（一）學(xué)習(xí)教研計劃和區(qū)級課題方案，使教師和領(lǐng)導(dǎo)能得以重視，并進(jìn)行明確分工。

1、領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)：

組長：曹x

副組長：蘇x 馬x

成員：馮x 朱x

負(fù)責(zé)：

（1）安排人員分工，聯(lián)絡(luò)指導(dǎo)教師。

(2)深入課堂聽課，建立健全工作制度，協(xié)調(diào)各項研究工作。

2、研究機構(gòu)：

組長：蘇x 馬x

副組長： 馮x 朱x

負(fù)責(zé)：

(1) 設(shè)計總體計劃、研究方案。

（2)收集整理研究資料、研究數(shù)據(jù)，對研究情況進(jìn)行分析、指導(dǎo)、

參與研究教師： 王x 楊x 馬x 陳x 李x 田x 馬x 馬x

負(fù)責(zé)：參與教學(xué)實踐，寫出活動方案，活動反思，個案分析，研究論文、階段性總結(jié)

3、人員分工：

蘇x：（教務(wù)主任） 主要負(fù)責(zé)課題研究工作的組織與管理、長期方案的把握以及理論指導(dǎo)、方案的審定、修改，文字資料的上傳。

馬x（課題負(fù)責(zé)人）：負(fù)責(zé)課題階段性研究內(nèi)容、結(jié)題報告的撰寫、負(fù)責(zé)課題研究活動的組織開展、檢查研究教師活動資料的收集與整理情況。

馮x：視頻資料上傳、撰寫教研簡訊、關(guān)注教研動態(tài)。、

朱x：負(fù)責(zé)課題研究活動記錄、（學(xué)生篇）三維目標(biāo)調(diào)查問卷及書寫調(diào)查報告，收集與整理課題組階段性小結(jié)

田x：負(fù)責(zé)課題研究（教師篇）三維目標(biāo)調(diào)查問卷及書寫調(diào)查報告，收集與整理課題組階段性小結(jié)

馬x、楊x、李x：負(fù)責(zé)三個年級專題教研活動方案制定、活動資料的收集與整理及各年級專題的階段性總結(jié)報告。

王x、馬x、陳x：承擔(dān)研究課及收集整理各年級成功落實三維目標(biāo)的個案集。、課例。

馬x：文字資料的打印和裝訂。

（二）調(diào)查問卷 找出原因

調(diào)查我校小學(xué)語文課堂教學(xué)中三維目標(biāo)落實的現(xiàn)狀，以問卷、訪談、聽課、研討會等形式對老師進(jìn)行三維目標(biāo)落實的情況調(diào)查，通過問卷、訪談、聽課、座談會、測試等形式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，對現(xiàn)行教材進(jìn)行研究，分析老師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式以及教材對落實三維目標(biāo)諸方面影響的成因。在教育教學(xué)中只有知識、技能，過程、方法，情感、態(tài)度、價值觀融為一體，才是有生命的，才能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。但是反思當(dāng)前的課堂教學(xué)，存在著大量三維目標(biāo)離散的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在：

1、三個維度的目標(biāo)顧此失彼：過多追求語文知識的傳授和能力的訓(xùn)練，忽視過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)；過早開展形式多樣的非語文活動，忽視知識與能力、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。

2、三個維度的目標(biāo)南轅北轍：過程與方法目標(biāo)和知識與能力目標(biāo)不吻合；過程與方法目標(biāo)和情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)不相符；知識與能力目標(biāo)和情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)不一致。

3、三個維度的目標(biāo)油水分離：知識的獲得、能力的培養(yǎng)和過程的展開、方法的學(xué)習(xí)分離；知識的獲得、能力的培養(yǎng)和情感態(tài)度和價值觀的發(fā)展分離；過程的展開、方法的學(xué)習(xí)和情感態(tài)度與價值觀的發(fā)展分離。

這次閱讀測試不僅考查學(xué)生知識與能力目標(biāo)的達(dá)成情況，更是考查教師在課堂教學(xué)中落實“過程與方法”“情感態(tài)度和價值觀”兩個目標(biāo)是否到位。我校高年級18個班學(xué)生參與測試?，F(xiàn)把試卷內(nèi)容摘錄如下：

閱讀材料一（教材上的）： 美麗的小興安嶺（片斷）

西沙群島也是鳥的天下。島上有一片片（茂密）的樹林，樹林里棲息著各種海鳥。遍地都是鳥蛋。樹下堆積著一層(厚厚）的鳥糞，這是非常(寶貴)的肥料。

篇8

【關(guān)鍵詞】探究式教學(xué)五環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計多元教學(xué)效果測評

一、問題的提出

近年來，我國新課程改革要求高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)從簡單地進(jìn)行知識傳授的教學(xué)方法中脫離出來，既要重視傳授知識的結(jié)果，也要重視傳授知識的過程和傳授知識的方法。眾所周知，教學(xué)設(shè)計決定了教學(xué)的效果，教學(xué)的設(shè)計圍繞三維目標(biāo)展開，對于三維目標(biāo)的研究是數(shù)學(xué)教學(xué)者的迫切需要和高中的數(shù)學(xué)教學(xué)推動新課程改革的需要。為積極建構(gòu)與新課程教學(xué)實踐相適應(yīng)的教學(xué)設(shè)計理論和操作體系，為教師實施有效教學(xué)提供支持，在新課程理念向教學(xué)實踐轉(zhuǎn)化過程中，使新課程教學(xué)目標(biāo)得以落實，從而推動教學(xué)效益和質(zhì)量得以提升，這是一項相當(dāng)浩大的工程。本課題組承擔(dān)這項浩大工程中關(guān)于三維目標(biāo)之一的“過程與方法”目標(biāo)在高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)（人教A版）必修2第2章教學(xué)設(shè)計的研究。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

我國從上世紀(jì)八十年代開始對課堂教學(xué)探究式教學(xué)設(shè)計進(jìn)行理論和實踐的研究，隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的出臺和對學(xué)生創(chuàng)新能力的要求不斷提高，重視學(xué)生課堂學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)方法的教學(xué)設(shè)計理論和實踐研究也受到更多的重視，有了很多成果。從國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀可以看出，各個國家對重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)方法的理論研究都在不斷推進(jìn)，但是在具體的操作層面上研究的卻相對較少，基本上都是將教育學(xué)中教學(xué)設(shè)計理論加上數(shù)學(xué)的例子組合而成，忽視了數(shù)學(xué)學(xué)科本身的特點。特別是針對性地開展某一知識模塊內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計研究還很少。教師應(yīng)該怎樣培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會主動地發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題，確定并分析數(shù)學(xué)問題、合作意識及邏輯思維能力和批判意識的能力，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)過程的效率和重視方法的選擇，還亟待進(jìn)一步研究。

三、研究的方法和意義

1、研究方法

（1）文獻(xiàn)研究法（第一階段采用文獻(xiàn)研究法奠定理論基礎(chǔ)、提升理論素養(yǎng)）。

（2）行動研究法（第二階段采用行動研究法預(yù)診問題、提出解決方案、實施問 題解決設(shè)想方案、檢測問題解決效果、分析存在原因、提出改進(jìn)設(shè)想）。

（3）抽樣調(diào)查法（第二階段教學(xué)效果檢測過程采用抽樣調(diào)查法，確保對象具有代表性、結(jié)果具有有效性）。

（4）經(jīng)驗總結(jié)法 （第三階段采用經(jīng)驗總結(jié)法總結(jié)課題研究經(jīng)驗形成研究結(jié)論）。

2、研究的意義

（1）將三維目標(biāo)中過程與方法目標(biāo)落實到具體的知識章節(jié)中，實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)由教師為主體向?qū)W生為主體的轉(zhuǎn)變。

（2） 通過教學(xué)設(shè)計研究，尋求新課程改革理念下有效提高教學(xué)效率的教學(xué)方法，形成可操作性較高的教學(xué)設(shè)計理論。

（3）通過對高中數(shù)學(xué)（人教A版）必修2第2章第2節(jié)3個小節(jié)6個課時教學(xué)內(nèi)容做教學(xué)設(shè)計研究給廣大數(shù)學(xué)教師以教學(xué)設(shè)計上的參考。

（4）為研究其他教學(xué)內(nèi)容的課題組提供借鑒素材，推動整個新課改教材的教學(xué)設(shè)計研究。

（5）通過對“過程與方法”目標(biāo)的思考、研究，進(jìn)一步深化素質(zhì)教育，全面提高中學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

四、研究過程

1、明確課題組成員，制定分工方案，課題組成員根據(jù)分工方案認(rèn)真研讀理論書籍、相關(guān)論文材料，做好讀書筆記，奠定課題研究理論基礎(chǔ)（2013年1月至2013年3月）。

我校承接課題后，積極組織我校數(shù)學(xué)教學(xué)一線教師參加課題研究，成立了課題研究小組。并于當(dāng)月召開課題開題報告會，制定了課題組成員分工方案。明確了以下分工：

安尊朝：主持課題組全面工作，督促和協(xié)調(diào)各成員間的工作安排，負(fù)責(zé)課題研究方案設(shè)計； 定期召開課題研究交流會；負(fù)責(zé)《高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)三維目標(biāo)中“過程與方法”研究》論文的撰寫；完成課題研究結(jié)題報告和工作報告。

黎祥權(quán)、羅實強：重點研究教師在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中“過程與方法”設(shè)計、實施上存在的優(yōu)點和不足；負(fù)責(zé)《高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)三維目標(biāo)中“過程與方法”教學(xué)設(shè)計、實施上的優(yōu)點和不足》論文的撰寫。

譚益強、葉正悠、趙麗娟：重點對學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中“過程與方法”設(shè)計和實施上進(jìn)行問卷調(diào)查和課外交流，掌握目標(biāo)達(dá)成度，并負(fù)責(zé)理論資料的收集與整理。

安飛、徐亞明、陳慶芬：負(fù)責(zé)《高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)三維目標(biāo)中“過程與方法”》的教學(xué)設(shè)計的撰寫及整理；負(fù)責(zé)課堂教學(xué)中典型案例（成功與失敗案例）的收集與整理及課題成果匯編。

劉來兵：負(fù)責(zé)各次會議的記錄、攝像、圖片收集、資料收集，協(xié)助完成結(jié)提報告和論文。

介于對課題研究需要理論支撐，課題組組織課題組成員研讀下列書籍、理論材料：

《課堂教學(xué)論》、《新教材將會給教師帶來些什么——談新教材新功能》、《高中數(shù)學(xué)新課程理論研究與實踐》、《數(shù)學(xué)教學(xué)研究與案例》、《有效教學(xué)的理論與實踐》、《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》、《新課程改革下高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》等。

2、課題組成員共同擬定課題實施方案，組織對課題組成員課堂教學(xué)進(jìn)行調(diào)研，收集舊教案，認(rèn)真編寫新教案并對編寫的新教案共同研究、修改，進(jìn)行課堂實施并對課堂實施效果及時進(jìn)行學(xué)生抽樣調(diào)查，分析信息反饋（2013年3月至2013年6月）。

3、課題組成員對實施的課題進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)（找出成功之處、不足之處的案例）并認(rèn)真分析、研究形成結(jié)論（文本）（2013年6月至2013年8月）。

4、課題組成員撰寫結(jié)題報告，對研究的課題申請結(jié)題（上交記錄、圖片、教案、論文等），課題完成（2013年9月至2013年11月）。

六、研究結(jié)論

1.本項研究所取得的理論成果

（1）探究性教學(xué)是增加教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中的探究性教學(xué)空間，通過落實“過程與方法”目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，探究能力和實踐能力，進(jìn)一步深化素質(zhì)教育和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

（2）五環(huán)節(jié)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)對于優(yōu)化教師教學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)、促進(jìn)知識結(jié)構(gòu)生成、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識知識本質(zhì)和提高學(xué)生應(yīng)用知識的水平、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效率具有重要意義。課題組從課題研究實踐中總結(jié)出以下五個課堂教學(xué)環(huán)節(jié)：① 創(chuàng)設(shè)問題情境，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)；② 指導(dǎo)學(xué)生開展嘗試活動；③ 組織變式訓(xùn)練；④ 認(rèn)知結(jié)構(gòu)的組織和再組織；⑤ 根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，及時反饋調(diào)節(jié)。

（3）對課堂教學(xué)效果的檢測結(jié)果做回歸分析對于提高數(shù)據(jù)分析質(zhì)量，深度發(fā)掘影響因素之間的內(nèi)在關(guān)系，找準(zhǔn)、找全問題成因有者重要作用。課題組在實施課堂教學(xué)設(shè)計過程中，通過努力探索、親身實踐、積極反思，確定了回歸分析在檢測教學(xué)效果方面的重要性。

2.本項研究所取得的應(yīng)用成果

（1）課題組采用行動研究法診斷傳統(tǒng)教學(xué)法存在的不足，提出運用探究式教學(xué)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，使教學(xué)過程成為在教師指導(dǎo)下自覺的、開放的、探究式教學(xué)活動從而落實教學(xué)目標(biāo)的改進(jìn)設(shè)想、運用開展實地授課方式驗證設(shè)想優(yōu)劣、提出改進(jìn)探究式教學(xué)的實踐操作完善設(shè)想。通過在實踐中反思理論上提出改進(jìn)設(shè)想回到實踐中檢驗，讓學(xué)生在探究中掌握知識、在探究中學(xué)會用數(shù)學(xué)思維去思考和對數(shù)學(xué)方法的靈活運用、在探究中形成科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度。

（2） 課題組在實施設(shè)計過程中嚴(yán)格落實五環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計方法，有側(cè)重地開展重要環(huán)節(jié)的教學(xué)活動，根據(jù)班級學(xué)生實際情況，針對性實施教學(xué)計劃，收到良好的教學(xué)效果。

（3）從學(xué)生的反饋信息上分析看出，學(xué)生在課題組精心設(shè)計的五環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計引導(dǎo)下，較大幅度提高了學(xué)習(xí)興趣、較大幅度增強了對新知識的認(rèn)知和構(gòu)建能力、較大程度提升了解決數(shù)學(xué)問題的能力和水平。

（4）教師的專業(yè)素養(yǎng)得到較大幅度提升，集體備課效率大大提高，對落實數(shù)學(xué)新課程教學(xué)目標(biāo)有了比較明確的思路，能夠較好地通過落實“過程與方法”目標(biāo)落實“知識與技能”目標(biāo)和“情感態(tài)度與價值觀”目標(biāo)，比較切實地將教師的課堂角色轉(zhuǎn)換到“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”上來。

（5）我課題組經(jīng)過實踐、反思設(shè)計的《落實“過程與方法”目標(biāo)之探究性課堂教學(xué)效果問卷調(diào)查表》采用多指標(biāo)檢測課堂教學(xué)效果較為客觀、真實地檢測了課堂教學(xué)效果。

八、致謝

感謝貴州省、銅仁市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對我課題組的信任、指導(dǎo)和支持！

篇9

【關(guān)鍵詞】區(qū)域分析 指尖檢測 增強現(xiàn)實 交互應(yīng)用

1 基于區(qū)域分析的指尖檢測算法

1.1 改進(jìn)的圖像差分算法

在傳統(tǒng)的鄰幀差法主要是通過前后兩幀的灰度值來檢測圖像中變化的區(qū)域，這種算法在目標(biāo)運動并且背景靜止的情況下是很有效果的，但是當(dāng)目標(biāo)停止運動時鄰幀差法就會失效。而背景消減法主要是通過把當(dāng)前幀和參考圖像相消減來獲取靜止的目標(biāo)物體。所以能否準(zhǔn)確分割的關(guān)鍵取決于如何選擇與更新參考圖像。

1.2 指尖的檢測識別

1.2.1 指尖模型

指尖模型包括二維模型和空間三維模型。空間三維手指模型可以通過提供詳盡的建模使得后面的手勢識別有很高的精確度。但是手指動作隨時都在變化，手指的空間三維模型還是很復(fù)雜而且實時計算代價很高，所以我們通過利用指尖二維平面位置檢測法來解決以上問題。

通過對手指在二維平面上各種動作的觀察，我們發(fā)現(xiàn)在手指運動并且變換各種動作時其指尖形變部位相對較小，所以我們可以把指尖的狀態(tài)看做是一個圓和一組平行線的組合?；谶@種情況，我們設(shè)計一個模型作為指尖模板，如圖1所示。在圖中，d表示的時手指的寬度，這個寬度由攝像頭和手指之間的距離來確定。

如果在二值化后，前景圖像中的目標(biāo)是1，背景是0的話，我們可以看到在指尖區(qū)域有兩個特點：

（1）在指尖的中心被一個圓包圍，這個圓是由一圈圈像素填充所繞成的，其半徑可以定義成手指的寬度；

（2）如圖1所示，在圓外的特定搜索區(qū)域內(nèi)，指尖部分是被0像素和連續(xù)的1像素所包圍。

根據(jù)形狀匹配思想，主要是通過按一個度量標(biāo)準(zhǔn)來對比匹配的物體間的相似程度來進(jìn)行形狀匹配。根據(jù)這個思想，如果要想對某一模式進(jìn)行識別，那么就要先準(zhǔn)備好與之相對應(yīng)的模板。因為考慮到要識別的模式其大小、方向等外部特征會發(fā)生改變的可能，所以需要對于每一種變化后的模式都要有對應(yīng)的模板，這樣才能保證真確識別。因為指尖會有各自動作變化或者會有部分被遮擋，而且不同人的手指也存在大大小小的不同，所以我們采用的指尖模板要能夠伸縮、平移以及保證旋轉(zhuǎn)時不變。

1.2.2 指尖檢測

因為攝像頭和人手之間的距離一般都是相對固定了，所以我們將手指寬度設(shè)定為5和15之間，通過一些實驗，結(jié)果表明這個值的設(shè)定對于大多手指都是適用的。在搜索區(qū)域中，其邊長相比于手指直徑，一般都要大兩到三個像素。如果這個邊長的值設(shè)置的比較大，那么計算代價就會比較大，這樣就會導(dǎo)致檢測的精度不夠高。公式1.4中的Max和Min是對前景像素在搜索區(qū)域方向上個數(shù)的限制，一般來說Min的值等同于手指寬度d，Max為Min的兩倍。

結(jié)合上述內(nèi)容，一個像素點只有同時滿足三個條件，才可以被判斷為指尖。這三個條件如下：

（1）在這個像素點得周圍區(qū)域里的前景像素一定要達(dá)到一定數(shù)量。

（2）在以這個像素點為中心的搜索區(qū)域邊界上的前景像素和背景像素各自的比例一定要合適。

（3）在搜索區(qū)域邊界上的前景像素一定要能夠直接連通。

1.2.3 指尖檢測實驗結(jié)果與分析

在實驗中，我們通過手指在投影墻壁上移動來測試以上算法能否準(zhǔn)備檢測出指尖位置。在開始的時候，我們將背景設(shè)置為藍(lán)色，手指進(jìn)入背景后緩緩移動，我們可以檢測到指尖位置，用黑色的十字叉將其表示出來。

當(dāng)我們將背景從藍(lán)色變換成白色時，這時因為起始設(shè)置的藍(lán)色背景圖沒有來得及迅速更新，這時就會導(dǎo)致前景分割出現(xiàn)錯誤，當(dāng)白色的背景穩(wěn)定后，設(shè)置的背景圖片進(jìn)行更換后，就可以檢測出之間的位置，如圖3所示。

2 增強現(xiàn)實中的人機交互判定與反饋

與虛擬對象交互的判定以及虛擬對象對用戶的反饋是交互模塊中主要實現(xiàn)的功能，也是系統(tǒng)中手指虛實交互的最后一個環(huán)節(jié)。

當(dāng)過以上指尖定位算法，我們能夠比較精確地檢測出指尖的位置，可以得到指尖與虛擬對象交互的有效區(qū)域，這個交互區(qū)域也就是指尖和虛擬對象相交的區(qū)域。再通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將交互區(qū)域的二維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間三維坐標(biāo)。我們通過設(shè)定一個處理動作觸發(fā)的時間來對指尖動作進(jìn)行判定，一般這個觸發(fā)時間是在0.5秒到一秒之間。當(dāng)指尖的觸發(fā)時間在設(shè)定的時間之內(nèi)并且指尖位置沒有很大變化的時候，就判定指尖對虛擬對象進(jìn)行了觸發(fā)動作，通過程序處理，虛擬對象會根據(jù)指尖的動作做出相應(yīng)地反饋。

3 基于區(qū)域分析的指尖檢測算法在AR系統(tǒng)中的應(yīng)用

通過實驗驗證，利用基于區(qū)域分析的指尖檢測算法在大多情況下能夠準(zhǔn)確地檢測出指尖的位置，從而有效的判斷了手指與虛擬對象的交互區(qū)域。實驗運行結(jié)果如下：圖4所示為系統(tǒng)識別標(biāo)識物呈現(xiàn)出來的虛擬對象，人手指點擊虛擬對象的邊角并且拖動后，圖5為手指點擊并拖動后的交互效果。

4 結(jié)束語

手勢作為一種直觀的動作表示，在人機交互中有著無可比擬的優(yōu)勢，目前也是模式識別、計算機視覺等組多領(lǐng)域的研究熱點。但是目前的算法還是有諸多不足，包括本文介紹的基于區(qū)域分析的指尖檢測算法，也會出現(xiàn)一些誤檢情況。隨著人們研究的深入，一定會有更加高效的算法。通過高效的指尖檢測算法，未來的AR系統(tǒng)的交互將更加的實時、準(zhǔn)確，也會促進(jìn)AR技術(shù)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]周國眾.移動增強現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2012，35（9）：140-144.

[2]唐笑.增強現(xiàn)實技術(shù)在移動互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].華章，2013（2）：330-331.

[3]羅穎.基于增強現(xiàn)實的交互界面設(shè)計研究[D].華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012（5）.

[4]周俊威.手機增強現(xiàn)實虛實注冊關(guān)鍵技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.3.

[5]程志，金義富.智能手機增強現(xiàn)實系統(tǒng)的架構(gòu)及教育應(yīng)用研究[J].技術(shù)與運用，2012.8：134-138.

[6]李可歆.手持設(shè)備上基于增強現(xiàn)實的虛實交互技術(shù)的研究與應(yīng)用，青島大學(xué)碩士學(xué)位論文[D]，2010（6）.

[7]梅萍華.基于手勢的人機交互和指尖檢測算法的研究[D].中國科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010.

[8]顏浩.增強現(xiàn)實系統(tǒng)的人機交互技術(shù)研究與應(yīng)用[D].青島大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

作者簡介

篇10

1引言

新課程中課堂教學(xué)的三維教學(xué)目標(biāo)是在傳統(tǒng)的單一“知識與技能”教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上提出來的，指的是:知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個層面目標(biāo)的統(tǒng)一。這一觀點的提出是對傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)的一次延伸和拓展。在教學(xué)設(shè)計和實施中，有效的兼顧和完成三維教學(xué)目標(biāo)，將有助于更好地實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。因而，在教學(xué)中如何有效落實三維教學(xué)目標(biāo)，是任何一個教師都必須通過積極思考、精心設(shè)計并貫穿教學(xué)始終的任務(wù)。體育作為一個有別于單純文化理論教學(xué)的特殊教育活動，在教學(xué)過程中如何有效的落實三維教學(xué)目標(biāo)有其高度的獨特性。在學(xué)校體育教學(xué)中，有效落實三維教學(xué)目標(biāo)對學(xué)生的全面發(fā)展教育，顯得非常重要的必要。

2學(xué)校體育教學(xué)中落實三維教學(xué)目標(biāo)的意義

學(xué)校體育教學(xué)是實施體育教育的重要基地，是學(xué)校教育中落實素質(zhì)教育和培養(yǎng)全面發(fā)展人才的重要途徑之一。三維教學(xué)目標(biāo)不僅重視學(xué)生的技術(shù)技能和知識的傳授，同時更注重學(xué)生的情感態(tài)度和價值觀培養(yǎng)教育。在教學(xué)中有效落實三維教學(xué)目標(biāo)。

首先，有利于提高學(xué)生的積極性，因為在教學(xué)中強調(diào)了學(xué)生的情感體驗和價值觀的培養(yǎng)。使學(xué)生在接受知識技能的學(xué)習(xí)過程中通過知識技能的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的情感體驗，從而建立正確的價值觀，這一過程是一個身心統(tǒng)一的過程，超越了過去單純?yōu)榱私邮苤R技能而學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。

其次，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因為強調(diào)情感態(tài)度和價值觀層面的目標(biāo)，本身就是一種超越學(xué)習(xí)本身的一種教育過程，通過教師的精心設(shè)計學(xué)生的情感目標(biāo)得到實現(xiàn)后，學(xué)生自然就會產(chǎn)生一種積極的或者是快樂的情感體驗，可以直接激發(fā)學(xué)生內(nèi)心對其活動的積極趨向，在多次的刺激下學(xué)生就會把這種積極的趨向轉(zhuǎn)換為對體育活動的興趣，學(xué)生有興趣后任何教學(xué)目標(biāo)都將有了逐步實現(xiàn)的基礎(chǔ)。

再次，有利于提高教師教學(xué)水平和提高教學(xué)效果。在體育教學(xué)中要實現(xiàn)不同經(jīng)度、不同緯度、不同高度、不同層面三個教學(xué)目標(biāo)，一方面教師就必須精心設(shè)計每一節(jié)課，精心設(shè)計每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，以及精心選擇教學(xué)手段，創(chuàng)新教學(xué)思路等。否則是不可能在簡單的教學(xué)過程中達(dá)到三維教學(xué)目標(biāo)。另一方面教師精心設(shè)計了教學(xué)，無論設(shè)計科學(xué)程度與新穎程度如何，都會在一定的程度上對學(xué)生起到積極的引導(dǎo)作用，教學(xué)效果和教師本身的教學(xué)水平都會得到提高。因此，強調(diào)在學(xué)校體育教學(xué)中落實三維教學(xué)目標(biāo)，于公于私都是一件非常積極的做法。

3體育教學(xué)中有效落實三維教學(xué)目標(biāo)的途徑及做法

3.1 體育教學(xué)中落實三維教學(xué)目標(biāo)必須遵循運動技能形成規(guī)律

行為主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是由經(jīng)驗的反復(fù)練習(xí)而引起的比較持久的行為變化。比如，學(xué)生反復(fù)地練習(xí)乘法口訣表，最后能背出乘法口訣表。體育動作技術(shù)學(xué)習(xí)也不例外，體育教學(xué)中運動技能的形成必須經(jīng)歷:初略掌握動作技術(shù)、鞏固提高動作技術(shù)、動作技術(shù)運用自如這三個階段。在這三個階段中要與實現(xiàn)三個層面的目標(biāo)有機的聯(lián)系起來。

首先，通過教師的講解、示范和分析，以及直觀材料的呈現(xiàn)，要讓學(xué)生知道動作技術(shù)真正內(nèi)涵和延伸含義。比如在進(jìn)行武術(shù)動作教學(xué)時，不僅要使學(xué)生真正理解動作技術(shù)做法，知道動作技術(shù)是什么，怎么做，更重要的是要讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)動作的重要性、意義以及懂得動作技術(shù)的攻防含義。使其在頭腦中建立一個完整的動作表象，并能判斷在什么在什么環(huán)境和背景下可以運用此動作技術(shù)。這樣在很大程度上就能達(dá)到實現(xiàn)認(rèn)知學(xué)習(xí)領(lǐng)域目標(biāo)。

其次，通過對動作技術(shù)的理解，在練習(xí)中使身體肌肉和神經(jīng)感官得到反復(fù)的刺激，使其感知動作技術(shù)的概念及要領(lǐng)，建立完整的動作技術(shù)。

再次，通練習(xí)和學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生不但自己學(xué)會動作技術(shù)，更重要的是使學(xué)生學(xué)會應(yīng)用所學(xué)的動作技術(shù)解決生活中的一些問題，使學(xué)生體會在相互合作、團(tuán)結(jié)互助中獲得積極體驗。并最終激發(fā)和培養(yǎng)對體育學(xué)習(xí)的興趣。

3.2三個層面的目標(biāo)，既要看成獨立個體，又要高度統(tǒng)一看成一個總體

體育課上不一定每次課都達(dá)到三個層面的目標(biāo)，但是從一個學(xué)習(xí)內(nèi)容或者是一個學(xué)習(xí)階段的總體上是一定要達(dá)到并實現(xiàn)這三個層次的目標(biāo)，畢竟有些動作技術(shù)的傳授必須經(jīng)過傳統(tǒng)直接教授。因此，在每一個學(xué)習(xí)時期或者每一次體育課中要從實現(xiàn)每下獨立層面的目標(biāo)開始，一個一個的去完成和實現(xiàn)，最終實現(xiàn)三個層面目標(biāo)的完整統(tǒng)一?？傊?，三維的課程目標(biāo)應(yīng)是一個整體，知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面互相聯(lián)系，融為一體。在教學(xué)中，既沒有離開情感態(tài)度與價值觀、過程與方法的知識與技能的學(xué)習(xí)，也沒有離開知識與技能的情感態(tài)度與價值觀、過程與方法的學(xué)習(xí)。因此，要把三個目標(biāo)看成一個高度統(tǒng)一的總體。

3.3不要只為教學(xué)而教學(xué)，要把育人作為體育教學(xué)活動的出發(fā)點

人本主義理論認(rèn)為教學(xué)關(guān)注的是人的各個方面(尤其是情感方面)的全面發(fā)展，重視人的自由、尊嚴(yán)、價值、選擇和責(zé)任，探討人的友愛、創(chuàng)造、自我、自我實現(xiàn)、人生價值、生命意義、人生成長、高峰體驗等問題。因此，體育教學(xué)也同樣要遵循這樣一個理論，在任何體育教學(xué)活動的教學(xué)都要以培養(yǎng)人為出發(fā)點的，教學(xué)中不能只看成是一個單純的教學(xué)活動，更重要的是要看成一個育人活動，要以學(xué)生為本，以老師為本，以教學(xué)為本，以育人為本進(jìn)行了安排系統(tǒng)的教學(xué)活動和選擇教學(xué)內(nèi)容。

3.4 精心設(shè)計生活情境，突出學(xué)生的情感體驗，樹立正確的價值觀

1900年美國哥倫比亞大學(xué)理德提出教學(xué)不應(yīng)當(dāng)以教師為主，而要求學(xué)生按照教師規(guī)定的藍(lán)圖去做。即由教師創(chuàng)設(shè)一個問題情境，由學(xué)生自己去計劃，自己去實行和解決，通過這一過程，學(xué)生可以創(chuàng)造性，多角度的去思考解決些問題，不但發(fā)展了學(xué)生的思維，同時也達(dá)到課堂教學(xué)效果。

克伯屈的設(shè)計教學(xué)法，主張由學(xué)生自發(fā)地決定自己學(xué)習(xí)目的和內(nèi)容，在學(xué)生自己設(shè)計、自己實行的單元活動中，獲得有關(guān)知識和形成解決實際問題的能力。這一教學(xué)法重視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和獨立性，強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣，注重教學(xué)與學(xué)生生活緊密聯(lián)系摒棄傳統(tǒng)教學(xué)形式主義。也就是要注重創(chuàng)造生活情境，使學(xué)生通過自己設(shè)計解決問題的思路和方法，不同的學(xué)生可能會使用不同的方法和途徑去解決問題，在完成任務(wù)后學(xué)生會獲得不同的程度的快樂和情感體驗，并最終通過對比使學(xué)生相互學(xué)習(xí)交流，看到自己與別人的差距，從而獲得更深度的情感體驗。建立正確的價值觀念。

4結(jié)論與建議

4.1學(xué)校體育教學(xué)中落實三維教學(xué)目標(biāo)，具有重要的意義

一方面有利于提高學(xué)生的積極性，因為在教學(xué)中強調(diào)了學(xué)生的情感體驗和價值觀的培養(yǎng)。另一方面有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，還有利于提高教師教學(xué)水平和提高教學(xué)效果。建議各級部門要通過多種形式在不同的教學(xué)課中，強調(diào)教師落實三維目標(biāo)，同時教師必須增強責(zé)任意識和自身的知識體系，不斷提升自己，豐富實現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)的手段和方法。

4.2 體育教學(xué)中有效落實三維教學(xué)目標(biāo)的途徑及方法多種多樣

在體育教學(xué)中落實三維教學(xué)目標(biāo)一方面必須遵循運動技能形成規(guī)律，另一方面要把三個層面的目標(biāo)既要看成獨立個體，又要高度統(tǒng)一看成一個總體，不要只為教學(xué)而教學(xué)，要把育人作為體育教學(xué)活動的出發(fā)點，同時通過精心設(shè)計生活情境，突出學(xué)生的情感體驗，樹立正確的價值觀。建議相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門要不斷的、及時性的舉辦教學(xué)交流和相關(guān)科研活動，豐富其內(nèi)涵和手段方法，把落實三維教學(xué)目標(biāo)真正落實在教學(xué)中去。

參考文獻(xiàn)

[1][2]孫培青.中國教育史[M].上海:華東師范大學(xué)出版社，2008.

[3]何振強，等.體育健康教育的實施途徑[J].中國學(xué)校體育，2002(5).

[4]喬建梅.淺談體育課堂氛圍的營造[J].新課程研究(基礎(chǔ)教育)，2009(10).