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数字化仪

数字化仪

数字化仪范文第1篇

【关键词】电子技术 CAD软件 数字化

1 配置Wintab驱动程序

AutoCAD? 支持 Wintab 兼容数字化仪。Wintab 是由独立开发人员使用的 Microsoft?Windows? 规格,其作用是使数字化仪能够用作系统指针和 AutoCAD 定点设备。

只有将 Windows 配置为使用 Wintab 驱动程序,才能在 AutoCAD 中使用数字化仪。要在 Windows 下配置 Wintab 驱动程序,请按照数字化仪制造商提供的设置安装程序进行操作。Wintab 驱动程序不与 AutoCAD 一起分发。要使数字化仪在 AutoCAD 下正常工作,必须先保证它能在 Windows 下正常工作。请确保 Wintab 驱动程序配置了正确的数字化仪型号和正确的数字化仪指针按钮数。

2 将数字化仪配置为数字化仪覆盖

一是配置操作将数字化仪表面的各个区域建立成指定的菜单和屏幕定点区。要将数字化仪配置为使用数字化仪覆盖(Tablet 2004.dwg,与 AutoCAD 一起提供,位于 Sample 文件夹中),最好选择提供的默认数字化仪菜单、列和行。二是AutoCAD 使用屏幕定点区的概念来描述数字化仪的操作。屏幕定点区是数字化仪表面的一个矩形区域,数字化仪在此区域中使用。屏幕定点区绝对地对应计算机显示。例如,数字化仪指针处在屏幕定点区的中心时,图形光标处在绘图区域的中心。三是注意在重新配置数字化仪之前,要确保固定而不是浮动屏幕定点区处于活动状态。四是修改固定屏幕定点区的尺寸。在配置之前,数字化仪的整个表面实际上是固定屏幕定点区,数字化仪指针替代鼠标进行操作。可以使用 TABLET 命令的“Cfg”选项来修改固定屏幕定点区的尺寸。最佳方式为模仿数字化仪覆盖上的屏幕区,在数字化仪上指定一个小型屏幕区。五是使用浮动屏幕定点区。可以使用浮动屏幕定点区来扩大数字化仪上的定点区来创建和选择对象以及在工具栏和菜单中选择命令。但是,浮动屏幕定点区无法校准以用来跟踪,也不支持数字化仪菜单的访问。六是在固定和浮动屏幕定点区之间切换。通过按 F12 键或使用配置时指定的数字化仪指针按钮,可在固定和浮动屏幕定点区之间进行切换。某些 Wintab 驱动程序,仅当光标位于屏幕定点区以外时才允许访问数字化仪指针按钮命令。如果数字化仪指针上的按钮没有相应的响应,请在按数字化仪指针按钮之前将指针移出固定的屏幕定点区。

3 将数字化仪进行跟踪

校准操作在数字化仪表面和绘制对象的实际尺寸之间建立一个比例关系。如果要使用数字化仪进行跟踪或数字化,则数字化仪需要根据图纸图形、照片或其他图形资料校准。校准的目的是使图纸图形和数字化仪对齐,并在图纸图形的点位置和数字化仪表面上的位置之间建立一个比例关系。校准数字化仪后,可以输入命令(例如 LINE、 ARC 和 CIRCLE )来跟踪现有图形。如果图纸图形过大而不能布满数字化仪,可以局部跟踪图形,确保数字化仪依次根据每一部分校准。在 AutoCAD 中,以这种方式使用数字化仪称为“数字化仪”模式。可以使用“工具”菜单中的“数字化仪”选项或 TABLET 命令来打开或关闭“数字化仪”模式。校准最少需要指定两个点,但最好指定五个点。应选择那些彼此距离不很近且可以输入其精确 X,Y 坐标值的点。校准数字化仪时,最好在输入右上角坐标之前,先输入左下角坐标。如果仅校准两个点,且第二个点在第一个点的右下方(正坐标),则 AutoCAD 的点映射功能不可靠。

(1)使用“数字化仪”模式中的编辑命令。所有需要使用数字化仪指针选择对象的命令仍然在“数字化仪”模式下工作。例如,要删除对象,请启动 ERASE 并移动数字化仪指针,直到拾取框处在对象的上面。

(2)数字化时排除鼠标输入。如果既使用鼠标又使用数字化仪,可以在数字化仪的校准定点区排除鼠标输入。如果“选项”对话框、“系统”选项卡设为只接受数字化仪输入,那么鼠标在其他所有区域仍能正常操作。

(3)在“数字化仪”模式下使用“数字化仪”菜单。可以校准数字化仪以数字化图形,并保持已配置的数字化仪菜单区。但是,要确保在图纸图形上跟踪的区域没有覆盖数字化仪菜单区。根据数字化仪的尺寸和图纸图形的尺寸,可能需要将数字化仪配置为零菜单,以使数字化仪上的固定屏幕定点区足够容纳图纸图形。

如果要从校准为跟踪图形的数字化仪切换到配置为数字化仪覆盖的数字化仪,则必须重新配置数字化仪,因为通常用于跟踪图形的固定屏幕定点区较大。

4 测试数字化仪

如果校准数字化仪后不能正确绘图,则需要仔细检查数字化仪的精度。要检测数字化仪的缩放精度,请使用 TABLET 的“校准”选项。不同的数字化仪有不同的精度。精度规格在每种型号的数字化仪提供的手册中列出。AutoCAD 在校准数字化仪时,使用三点仿射变换来弥补从图纸转换到图形时因为缩放产生的精度损失。如果正交转换的误差大于手动定位数字化仪光标的误差,请使用仿射转换。

5 重新初始化数字化仪

为使 AutoCAD 正常运行,所有输入和输出端口、AutoCAD 参数文件 (acad.pgp) 以及计算机上连接的设备都必须正确初始化。如果数字化仪的硬件设置更改,或由于某些原因需要重新初始化,那么请使用 REINIT 来重新初始化数字化仪参数。

一些 Wintab 驱动程序要求用户关闭并重新启动计算机以确保重新初始化成功。如果重新初始化数字化仪未解决问题,那么请关闭计算机然后重新启动。需要注意的是运行 AutoCAD 之前,确认 Wintab 驱动程序在 Windows 中能够正常运行。

作者简介

刘学,男,现为吉林省四平市污水处理管理处工程师。

数字化仪范文第2篇

关键字:LXI总线;FPGA;DSP;IEEE1588

引言

LXI是基于以太网技术等工业标准,由中小型总线模块组成的新型仪器平台。它由安捷伦公司和VXI科技公司于2004年9月共同合作成立的LXI联盟提出的,利用现有Ethernet标准、Internet工具、LAN协议、IEC物理尺寸和IVI驱动程序的各方优点,使测试系统的互连平台转向更高速的PC标准的I/O,是构成新一代合成仪器平台的标准。

LXI总线数字化仪模块能够对两种标准频率的中频信号进行数据采集和数字中频处理与分析、并且给出幅频特性分析结果、也可以直接输出数字中频I/Q数据,提供给其他分析设备进行用户需要的特定分析。

总体实现方案

LXI总线数字化仪模块主要包括中频信号处理通路、高速ADC、基于FPGA与DSP的数字中频信号处理、数据存储单元以及嵌入式微处理器等部分,具体实现方案如图1所示。中频信号处理通路部分主要完成模拟中频信号预采样处理、程控增益控制、抗混叠滤波等,处理后的中频信号经过高速ADC采样,采样得到的数字中频信号首先送到FPGA进行数字下变频、数字滤波等处理后得到IQ两路数据,再存储在存储器中,然后由DSP进行本地数据运算,以得到要分析信号相应的特性信息。IQ数据也可以直接送到模块前面板,即IQ数据输出。嵌入式微处理器是整个模块的控制核心,完成系统间的通讯、图形控制,同时提供丰富的接口。

关键电路实现

中频信号处理通路设计

由于中频数字化仪模块能够对两种频率的中频信号进行采样与信号处理,因此整个中频信号通道覆盖两种中频带宽。中频信号处理通路主要完成中频信号滤波、信号放大、抗混叠滤波以及对数检波和预采样等。中频信号在进入模块通道后,首先进行低通滤波,滤除中频信号中的高频分量,滤波后需要对信号进行放大控制,以满足ADC的采样要求。信号进入ADC之前要进行抗混叠滤波处理,在抗混叠滤波电路部分信号通道分成两路,进行第一种中频信号分析时,通过控制开关选择第一中频滤波通道;进行第二种中频信号分析时,选择第二中频滤波通道。信号通道前端的对数检波及预采样电路辅助程控增益放大器实现模块整个通道0dB~30dB的自动增益功能。同时为提高模块的动态范围,在中频信号进入高速ADC之前设计有噪声叠加电路。具体实现原理如图2所示。

ADC电路设计

数字化仪模块ADC采用14位、130Msps模数转换器(ADC),为减小信号干扰,采用模拟差分输入方式。转换器的数字输出为低功耗LVDS、二元补码数据格式,以方便后续数据处理。

为满足模块能够完成对两种中频信号采集,ADC电路部分设计了可变采样时钟电路,模块会根据用户的测试需要自动选择不同的采样时钟,并且采样时钟始终锁定在模块内部或外部参考上。采样时钟发生电路由参考电路、集成锁相环路(内部自带VCO)及DDS电路三部分组成,如图3所示。基于FPGA的控制电路控制集成锁相环路内部自带的VCO锁定在一个固定输出频率上,采样时钟信号则由DDS对VCO输出的信号分频得到。

基于FPGA和DSP的数字中频信号处理电路设计

FPGA主要完成数字中频信号处理和硬件电路的控制。其中信号处理部分包括数字下变频、数字滤波等,总体结构上由DDS、下混频器、MAC滤波器、系数存储器等组成,DDS完成数控本振(NCO)的功能,用来产生下变频所需的本振信号:硬件电路控制部分包括中频信号处理通路控制、采样时钟控制、数据存储控制及触发控制等。

FPGA处理后数据的最终处理与运算工作由DSP完成,包括中频检波、对数处理、视频滤波、视频检波以及对运算结果进行误差修正等任务,处理完成的数据通过LXI总线接口送到虚拟仪器软面板进行结果显示。由于要进行两种中频信号测量,数据处理复杂程度高,而DSP和FPGA的存储空间有限,因此采用动态更新DSP程序和FPGA程序的方法。根据用户选择的功能,重新配置DSP和FPGA代码到芯片,此方法提高了软件的灵活性和可扩展性,同样缩小了硬件体积,减少了硬件成本。

LXI触发电路设计

LXI规范提供了3种触发方式:基于LAN的触发;基于IEEE1588精密时钟协议提供的时间基准进行定时触发:通过专用LXI触发总线的触发。

本数字化仪模块采用基于IEEE1588精密时钟协议提供的时间基准进行定时触发,该触发需要通过网线来实现IEEE1588协议,使各设备的实时时钟保持同步、各设备根据同步的时间实现事件的同步。由带有以太网外设的CPU处理器和FPGA组成。FPGA仍然实现IEEE 1588时间戳和硬件触发的功能,这样可以大大提高同步精度,同时有利于LXI测试模块的升级和维护。

模块软件设计

驱动软件设计

在以NT为核心的WIN2K、WINXP操作系统中,由于安全性、稳定性的考虑,操作系统不允许应用程序直接访问硬件资源,要实现对LXI总线中频数字化仪硬件电路的控制就必须开发硬件设备驱动程序,作为下层硬件和上层应用程序的纽带,实现应用程序对底层硬件的访问。

数字化仪范文第3篇

关键词:数字化 石油井下仪器 维修系统设计

随着国民经济的发展及市场对能源需求的增长,新一轮的石油供需矛盾已经形成。而资源的有限性,如何缓解市场的供需矛盾,提高油田的开采率和利用率,已成为各大油田不断采用新技术,不断更新设备的原因。而石油采收过程中诸多可变的因素,需要运用信息化手段进行测量,尤其是数字化信息技术的运用,对数字化石油井下仪器维修系统的设计能够保证石油生产的顺利进行,提高油田的采收率与利用率,能够避免或减少因设备及系统问题为生产带来的困扰,从容更好的为生产中的质量监测把关,保证石油生产的安全。

一、简析数字化石油井下仪器维修系统

知识经济时代,能源技术、材料技术和信息技术成为这一时代的三大技术支撑。而在信息化迅猛发展的今天,日趋激烈的市场环境,使得各个企业或工程在生产与开发环节特别注重对装置设备的维护与维修。以期提高装置设备的使用寿命和保证生产的顺利进行。优化工作流程,提高技术应用水平,提高核心竞争力,实现创新增效的目的。数字化井下仪器维修系统是将先进的信息化、智能化和自动化技术集成后,通过对井下测量设备的维修来实现油田的开发来提高和优化井下仪器的成套综合技术。数字化石油井下仪器包括数字声波、阵列感应、阵列声波等,在产生设备和维修检测时,通过仪器回传的数据判断工作是否正常。而与井下仪器相配套的地面处理系统有Atlas的5700系统可以配合井下仪器进行随时检测,但需连接6514遥测短节(LDT)。现有的数字化石油井下仪器大多采用总线式的结构,通过仪器总线(IB)与LDT连接,。IB总线作为LDT短节与井下仪器通信时遵守的物理协议,其包含了4个传输通道,分别是CMD、M2、M5和M7。

而维修系统是基于保证生产工作流程的顺利进行。其维修系统不仅包括对井下仪器的管理与维修,还包括对相应设备的改进与创新。通过对维修系统的合理设计,可以保证生产的安全性及实现资源的最大效益,将井下仪器的测量与管理者的决策,数字化信息手段与井下仪器维修结合起来,将科技转化为生产力,服务于生产生活建设,提高石油的现代化技术手段和实际应用水平。

二、简析数字化石油井下仪器维修系统的现状

通过对数字化井下仪器维修系统现状的了解,有助于从实际中寻找最佳的设计方案,优化和提高井下仪器维修系统的综合技术和科技含量,真正的将科技转化为生产力,创造更多的社会财富。

数字化石油井下仪器维修系统的设计虽然取得了一定的成绩,但仍在实际应用中存在着许多不足,只有对其了解的基础上,根据具体问题进行具体分析,采用一些建设性的设计意见与方案,以期设计出最适用的维修系统,解决实际生产问题,提高社会经济效益,降低设备的生产成本,提高设备的使用寿命。

井下仪器在实际生产中总线会与其他检测设备相连,会占用地面系统的宝贵使用时间,若装置出现故障,维修人员也需要在井下进行维修,这样会增加维修的负担,也会造成一定的不便。同时,维修系统的投入成本较高,风险大。对井下仪器的要求也变得更加严格,要求其在越来越复杂的地质条件下通过数据的采集,数据信息的传输,对实际的检测进行分析与整合得出最优的维修方案。

三、浅谈数字化石油井下仪器维修系统的设计

基于以上存在的不足与问题,需要在设计中寻求解决的方案。根据数字化石油井下仪器的特点,设计出一套仪器总线的数字化井下仪器维修系统,为了更好地利用维修系统,提高生产工作效率。可将仪器总线与测井仪器直接相连,实现对测井仪器的参数设置和工作控制,显示测井仪器的工作状态和测井数据。将电脑作为人机交互式接口,提供友好的操作界面,软件更新、功能扩展等。维修系统通过系统提供的人机界面,实现对测井仪器的收集、保存、处理和显示,通过数据的传输来实现对仪器的生产与维修。通过界面操作来选择相应的测井设备,根据实际需要,设置相关参数,维修系统将会把设置成的数据转换为对应的命令,发送到井下仪器中。

通过对软件体系结构进行设计,如使用HLA/RTL来构架该维修系统,能够满足维修时协同操作的要求,实现系统的扩展。对数据结构和维修训练模块进行设计,可通过查看节点的功能,碰撞检测功能,装配拾取等方式来实现。对故障诊断模块进行设计,并结合故障诊断模块及其维修信息的相关数据,为维修系统设计提供参考信息,通过故障诊断,数字化的检索与匹配,罗列出可能出现的结果,根据输入故障的关键现象,运用相关的模式匹配获取输出结果集。这种设计的理念与方法在维修系统中应用比较广泛,也能够降低实际维修的成本,保证生产流程的运行,提高石油生产的社会经济效益和附加值。

参考文献

[1]一种高速实时的数据采集处理系统的设计与实现 杨灏;党瑞荣;汤小松.

数字化仪范文第4篇

【关键词】数字化测图;全站仪;配合使用

0.引言

随着科学技术日新月异的发展,GPS、全站仪、航测数字化成图系统等已被广泛应用到测绘生产领域中,取代了传统的光学经纬仪测图,节省大量的人力物力同时也提高了测绘作业的效率和精。因此本文结合多年的实践,重点分析传统的大比例尺数字测图作业弊端,评述利用全站仪和GPS等现代化数字采集设备进行图根控制和数据采集一体化的优点。

1.地形数字化测图存在的模式

传统的地形数字化测图主要存在两种模式,一种是数字测记模式,另一种是电子平板模式。数字测记模式主要是外业测量内业成图。由外业人员用电子手簿或测量仪器记录坐标、编码,同时画草图(包括所有的图形形状、地物属性、属性注记等内容),然后将存储的数据一起和草图交给内业。内业人员将数据人工在计算机上展点,依据草图信息将数据连接起来形成图形。电子平板模式,即野外现场测图与实时成图结合起来。尤其是便携机的出现给数字化测图提供了方便。它利用便携式计算机与测图仪器连接起来,动态地获取测量数据,在屏幕上即测即显,外业实时成图、实时编辑、纠正错误。但是无论哪种模式测量工作,均是遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则,分级布网,逐级布设,其主要作业过程是首先建立首级控制网,然后加密控制网,进行图根控制,然后根据控制网再进行碎部测量,最后成图。在实际作业过程中,首级控制作业通常采用 GPS作业方式,图根控制和碎部数据采集通常采用全站仪进行作业。虽然在实际作业过程中 ,图根控制采用导线网加密方式加快了数字化测图控制和数据采集的速度,但是从总体来看,现代数字化测图还是采用传统的工作流程,先作控制,等待整个控制作业完成后,根据控制作业的成果再进行野外作业的数据采集。这样就大大拉长了整个数字化测图的作业过程,从开始施测到工程结束, 作业组至少要进入工作场地三次:①选点。包括首级控制点和图根控制点。②控制网的观测。包括首级和图根控制。③碎部点数据的采集。在图根控制点上仪器要架设两次:①做图根导线加密控制网; ②碎部测量。这样重复设站就会引起对中误差和定向观测误差。而且,在控制成果没有出来之前,碎部数据采集无法进行作业。

针对传统大比例尺数字化成图过程中的这种问题,提出在作业过程中实行图根控制和数据采集一体化的作业方式。这样,不仅有利于提高作业效率和速度,节省大量人力和物力,而且可以减少重复设站引起的对中误差和定向误差。

2.全站仪配合GPS RTK进行控制和数据采集一体化作业流程

2.1等级控制

在现在的大比例尺数字测图作业中,一般生产单位通常采用GPS 静态测量模式进行首级控制和加密控制,以满足图根布设的规范要求。

2.2图根控制及数据采集

在大比例尺数字测图作业中,根据环境的不同,选择不同的测图模式,在地形空旷,树木稀少,对GPS信号影响不大的地方,用GPS RTK方法进行图根控制和数据采集,大量实验证明,GPS RTK在精度要求为厘米级误差的情况下,不论是平面精度,高程精度完全可以代替四等水准,而且精度均匀,需要的人力也少,它可以图根控制与测图的数据采集同时进行,减少了重复设站和多次测量,在建筑物密集,树木高大繁多地方,采用附合或闭合导线加密图根点,在测量导线的同时,又进行碎部数据采集, 由于它的点数较多,通常采用相关平差。即把导线点的坐标和方位角作为未知数,按相关平差方法构成相关观测来进行平差结算,解算相关观测值改正数,最后求得各观测值的平差值。在测量工作中,通过极坐标法直接采集碎部点水平和竖直方向值,根据坐标正算公式:

XB=XA+SABcos(αAB) (4)

YB=YA+SABsin(αAB) (5)

获得碎部点的平面坐标,根据三角高程公式(3)获得碎部点高程,即

HB=HA SABtanτ+K-L (6)

式中,τ为竖直角; K为仪器高;L为棱镜高。

已知 A(Xa,Ya,Ha),B(Xb,Yb,Hb) ,AB的方位角 Tab,为了获得碎部点1,2,3,…的坐标,在B点设站,以已知点A定向,然后分别测量碎部点到设站点B的距离S和方向值,最后再根据方向值求得方位角和竖直角,根据距离和方位角、竖直角求得碎部点的坐标。

2.3数据通讯和数据处理

野外数据采集完成后,进行数据通讯和数据整理,使控制点数据和碎部点分离,然后对控制点数据进行平差解算,利用解算结果进行碎部点数据处理,然后进行数字化成图。

将传输出来的数据,参照数据编码或测量草图,进行数据编辑成图。

3.结束语

上述综合测量方法经历了多次生产实践,期间数据处理有过修改和完善,现在已经被正式投入生产实践中。在实践中 ,这种测量方法成图速度快,缩短了作业时间,减少了人力物力,提高了生产效率,消除了二次设站和定向的误差影响。上述方法有如下特点:

3.1利用大比例尺数字化成图时,可将图根控制和碎部数据采集同步进行减少因等待控制作业成果而延误的生产时间和工期。

3.2一体化作业方法是采用图根控制和碎部数据采集同时进行,可避免重复设站,减少重复作业工作量、减少站点对中误差,从而达到提高大比例尺成图的精度。

3.3外业仪器和计算机上具备公开的数据格式和操作界面 ,为外业人员提供了灵活方便的使用空间 ,便于原始测量数据的利用 ,可以最大限度地减少外业工作的强度。 [科]

【参考文献】

[1]邹永廉.测量学[M].北京:人民交通出版社,1990.

数字化仪范文第5篇

关键词:网络教学;数字化资源;大型仪器设备

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)50-0007-02

随着我国教育信息基础设施体系的建设,城市和经济发达地区的各级各类学校已经不同程度地建成校园网,并以多种方式接入互联网,为拓展教学空间提供了硬件保障[1]。近年来,数字教育资源不断丰富,扩大了优质教育资源辐射面,为开展启发式、讨论式、参与式教学,提供了软件支持[2]。为了加快网络教学模式发展,推进在线开放课程和开放平台建设,吉林大学部级生物实验教学示范中心(以下简称中心)依托现有平台,开展大型仪器设备培训数字化资源建设,经过几年来的应用与完善,取得了较好的教学效果。

一、现行大型仪器设备培训存在的问题

大型仪器设备的配备是衡量一所高等学校综合实力的重要因素[3]。但针对本科生的大型仪器设备培训中,却存在诸多不足,例如,因仪器贵重,禁止学生使用仪器,而仅仅给学生看图片、讲原理;即便是在仪器旁讲解,也因学生人数多,授课时间短,只流于大体介绍而已,学生无从掌握仪器设备的使用技术;也有部分高校虽然注重了仪器设备的讲解,但因仪器设备的耗材价格昂贵,不允许本科生使用,导致以本科教学经费购置的仪器设备仅用于科研,不能用于教学的现象发生;还有部分高校在教学过程中,考虑到本科生对大型仪器设备操作不熟练,易造成仪器损坏,因而设置专业教师或实验技术人员进行操作,学生仅仅是旁观,不能动手操作仪器。因为上述问题的存在,大型仪器设备的培训未达到实践教学的目的,也未尽到人才培养的责任。

二、设计符合学生认知规律的仪器设备培训模式

教育,是以知识、技能为工具教会他人思考和实践的过程。设计符合学生认知规律的教学模式尤为重要,网络教学模式的设计突出了以教师为主导,以学生为主体的特点。在大型仪器设备培训数字化建设项目中,将培训课程设置为资源展示、题库、自测、模拟操作、实验结果在线分析等几部分。在资源展示部分将仪器操作录制成视频详细展示,配有操作步骤演示文稿,并依据仪器应用设置资源拓展等部分;题库部分是将仪器设备操作相关的习题以不同形式展示,并配有参考答案,加深学生的理解;自测部分将学生容易出错的内容进行考核,强化其实际操作的正确性;学生实验后可将实验结果直接提交到网上,进行在线结果分析。教师对实验数据、分析结果进行点评,同时根据仪器使用的特点开展学生互评、实验讨论等。通过以上形式,可提高学生实验兴趣,调动学生实验的积极性、主动性,培养学生自主学习、合作学习和研究性学习能力。

三、数字化资源建设的方法

1.培训视频的制作。(1)制作原则。大型仪器设备培训的数字化建设不单单是对仪器操作全过程的展示,还要明确知识点、突出重点难点、丰富培训内容、展现手段生动[4]。首先,明确学生需要掌握的技术要点,如多功能酶标仪可进行荧光、吸收光等多种检测,根据检测方式的不同,可分为不同操作模块进行制作,主题明确简洁,每部分视频时间控制在5~10分钟为宜,保证学生在学习过程中能够精力集中;其次,在制作过程中,需要除去所有可能干扰学生学习、分散注意力的非实验物品,避免与实验无关的事物对学生造成误导;此外,在制作中还需要以多种方式进行展现,根据学科特点也可进行双语字幕滚动播放。(2)摄录制作。大型仪器设备培训的摄录可使用手机、数码相机、DV等摄像设备录制,也可使用录屏软件录制音频或视频,录屏软件有Camtasia Studio、Screen2swf、屏幕专家等。录制时要求环境光线充足、安静,实验操作者需着洁净实验服,根据实验要求可佩带手套、帽子、口罩及防护镜等相关实验备品,不可佩带耳环、项链、戒指等装饰物。声音和画面要求同步,无交流声或其他杂音等缺陷,画面清晰生动,无明显失真或放音过冲、过弱。伴音清晰、饱满、圆润,无失真,无噪声杂音干扰、无音量飘忽、无解说声与现场声、背景音乐失调等现象。(3)制作要求。视频压缩采用H.264(MPEG-4 Part10:profile=main,level=3.0)编码方式,码流率256 kbps以上,帧率≥25 fps,分辨率≥720×576(4:3)或1024×576(16:9),音频信噪比≥48 dB。字幕要使用符合国家标准的规范字,不出现繁体字、异体字(国家规定的除外)、错别字;字幕的字体、大小、颜色、位置、出入屏方式、停留时间等需要与画面、解说词、配乐等其他要素配合适当,确保整体和谐。如需添加动画,要求动画色彩造型和谐,帧与帧之间有较强的关联性,播放流畅,静止画面时间不超过5秒钟,采用GIF、SWF(≥Flash6.0)或SVG存储格式,但与实验无关、不必要的动画效果均需删除。合成视频需要有片头片尾,显示标题、作者、单位等信息。

2.其他素材的制作。(1)文本的制作。文本包含使用操作步骤、注意事项、操作技巧、试题等,制作成DOC或DOCX格式。其中试题可分为习题、作业和自测题,自测题以选择题、判断题等客观题为主,便于学生自测,所有试题提供答案。(2)演示文稿的制作。演示文稿采用PPT或PPTX格式,不要使用PPS格式;避免内嵌音频、视频或动画。每页版面的字数不宜太多。正文字号不小于24磅字,使用Windows系统默认字体,不要使用仿宋、细圆等过细字体,不使用特殊字体。尽量避免不必要的组合,尽可能少用宏命令,播放时不要出现宏命令脚本提示。(3)图形、图像的制作。彩色图像颜色数不低于真彩(24位色),灰度图像的灰度级不低于256级。屏幕分辨率不低于1024×768时,扫描图像的扫描分辨率不低于72dpi。采用常见存储格式,如GIF、PNG、JPG等。

四、数字化资源建设的意义

1.自主式学习,实现个性化教学。学生通过电脑、手机、ipad等移动通讯终端进行互联网学习,自主把握学习的地点、时间和节奏,以自由放松的心情,享受学习的乐趣,在学习中发现问题并提出解决问题的方法。如将多功能酶标仪使用操作录制为视频,通过吉林大学课程中心、吉林省高校课程共享联盟网、高等教育出版社云课程平台等多个平台在线运行,使学生可随时随地进行学习,实现了个性化教学。改变了以往培训时,由于教学进度的限制,难以顾及到每位学生的不同特点,通过网上培训、真机操作、在线结果分析讨论,弥补传统教学的不足。

2.多元化考核,推进混合式教学。(1)设置阶段性考核问题。根据教学知识点的难易程度,大型仪器设备网上培训由浅入深,分为相互关联的几个阶段。学生观看部分视频后会弹出与所学知识相关的问题,对已学习知识进行提问,学生可选择性回答,正确回答一定比例的问题后方可继续学习。这种阶段性考核问题,类似于游戏中的过关,不仅增加了学生的学习兴趣,而且培养了学生的攻坚意志。(2)开展线上线下教学互动。教师设置讨论题目,引导学生就某一主题展开讨论,促进学生合作式学习、研究性学习。教师通过在线答疑、课堂讨论等线上线下教学活动的设计和配合,了解学生学习动态,就共性和个性问题进行指导。通过ICC平台统计学生学习活动和评价,依据统计数据调整教学重点和难点。

3.资源共享,探索校企合作育人。学生使用手机、电脑、ipad等移动通讯终端,利用高等教育出版社云课程等多个互联网平台进行无界限学习,实现校际共享、校际互动,扩大受益学生数量,为兄弟院校人才培养起到良好的示范作用,如参加省级大学生生物实验技能大赛的选手,可通过互联网随时学习仪器使用方法,做好参赛准备。大型仪器设备应用学科较多,如多功能酶标仪涉及医药、食品、环境等诸多学科,通过公开共享网站,可向相关专业、行业辐射,加强与企业的资源共享,培养适合企业、科研院所需求的科研、生产和管理人才,探索校企合作育人模式,促进大学生创新创业能力的培养[5]。

五、结语

加快推进教育信息化还面临诸多的困难和挑战,数字教育资源共建共享的有效机制尚未形成,优质教育资源尤其匮乏[6]。网络实验建设对于推进教育信息化、促进教育变革意义重大。让我们携手共建数字化资源,推进教育信息化进程。

参考文献:

[1]教育部.教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见.教高[2015]3号[Z].2015-04-13.

[2]国务院.国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见.〔2015〕36号[Z].2015-05-04.

[3]简利茹.关于高校开设大型仪器培训课程的思考[J].高校实验室工作研究,2014,(4):88-89.

[4]陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究[D].武汉:华中师范大学,2014.