写作一篇创新的振动论文,需要从以下几个方面考虑:研究目的:阐明研究的目的和意义,说明该研究的意义和价值。如何从实际应用的角度出发,解决当前存在的问题。文献综述:梳理当前相关领域的研究成果和发展现状,分析其优缺点和局限性,找出尚未解决的问题,从中挖掘创新点。要注意综述内容的客观性和全面性。研究方法:在方法上采用新的思路或新技术进行研究,这些新的思路或新技术可以从其他领域或者其他国家的研究成果中借鉴。选择切合实际的方法和手段,并详细阐述其优点和适用性。实验结果和分析:展示研究的实验结果,深入分析结果,总结经验和教训,分析结果与理论预测的差异,进一步验证研究的可靠性和创新性。结论:从实验结果出发,总结研究成果,得出结论,阐明本文的创新点。在写作过程中,还需要注意以下几点:语言表达要清晰明了,结构要合理、连贯。以客观的态度展现研究成果,不夸大其词。数据和结论要有严格的逻辑性和科学性,符合学术规范和要求。对前人工作的引用和承认要准确,引用的文献要有学术价值和可信度。总之,写作创新的振动论文需要深入思考和分析,发掘出论文的研究亮点,合理选择研究方法,系统地实施研究,最终得出具有新意义的研究成果。
写振动论文的关键是在现有研究基础上提出创新点,表明自己对研究领域有深入的理解和洞察力。以下是可能有助于写出创新性的振动论文的建议:1. 选取领域前沿问题: 选择当前该领域中最新的、最具挑战性的问题进行研究。这样可以更好地展现个人研究的深度和广度,突出创新点。2. 提供新的解决方案: 在研究问题的过程中,需要提出新的解决方案,以突显论文的创新性和实用性。尤其是要结合自己的研究背景和实践经验,发现问题并提供解决方案。3. 开发新型振动控制算法: 研究发现很多现有算法不够灵活或者不够准确,因此可以通过自主设计新型振动控制算法来解决这些问题。同时,通过与其他领域的交流,结合机器学习、深度学习等技术,不断探索新的振动控制算法。4. 利用新颖的材料: 研究振动特性的材料已经有很多,但是要达到更高的精度和效果,就需要探索新颖的材料。例如,开发新型复合材料和智能材料,这些材料具有特定的振动特性,可以应用于特定的领域,实现更好的效果。5. 利用人工智能和大数据: 振动信号的分析和处理是一个复杂的过程,可以结合机器学习、深度学习、大数据等技术,将振动信号与其他相关数据进行联结,使用统计学和人工智能框架分析振动信号数据,得出更准确的分析结论。无论你选择哪种创新点,都需要遵循科学的方法,严谨的实验设计和有效的数据分析,以提供有价值的研究成果。
一、基本概念 模态 ——模态是振动系统(机械结构)的一种固有振动特性,模态一般包含频率、振型、阻尼...... 物体按照某一阶固有频率振动时,物体上各个点偏离平衡位置的位移是满足一定的比例关系的,可以用一个向量表示,这个就称之为模态。 模态参数 ——模态参数是指固有频率(模态频率)、模态振型、阻尼比(模态阻尼)、模态质量、模态刚度等。 主模态、主空间、主坐标 ——无阻尼系统的各阶模态称为主模态,各阶模态向量所张成的空间称为主空间,其相应的模态坐标称为主坐标。 模态阶数 ——模态阶数是指模态形状(振型)的阶数。阶数与振型相对应,有多少个振型就有多少个阶数。对一般形状的振型,可以看成是很多不同阶的形状的组合。对应基本周期的振型称为第一阶振型,比第一周期略小的(第二周期)对应的振型称为第二阶......第n阶,以此类推。 模态截断 ——理想情况下我们希望得到一个结构的完整的模态集,实际应用中既不可能也没必要。 不同阶的模态对响应的贡献度不同,比如对于低频响应来说,高阶模态的影响较小。 对于实际结构而言,我们感兴趣的往往是它的前几阶或十几阶模态,更高的模态常常被舍弃。这样尽管会造成一点误差,但频响函数的矩阵阶数会大大减小,使工作量大为减小。这样的处理方法称为模态截断。 模态泄露(不知道有没有这个概念) —— 模态分析 ——经典定义是将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换成为模态坐标,使方程解耦,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程,以便求出系统的模态参数。坐标变换的变换矩阵为模态矩阵,其每列为模态振型。 模态分析是指求模态参数的过程,分为解析(理论)模态分析、试验模态分析和工作模态分析。 有限元中模态分析的本质是求解矩阵的特征值问题,所以“阶数”就是指特征值的个数。将特征值从小到大排列就是阶次。实际的分析对象是无限维的,所以其模态具有无穷阶。但是对于运动起主导作用的只是前面的几阶模态,所以计算时需要计算前几阶的。 二、模态分析的用途 模态分析的最终目标是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。 模态分析技术的应用可以归结为以下几个方面: 1.评价现有结构系统的动态特性(自振周期、自振频率、振型和阻尼); 2.在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计;诊断及预报结构系统的故障; 通过模态分析,可以搞清楚结构在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性,就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。 3.控制结构的辐射噪声; 4.识别结构系统的载荷。 三、模态分析&有限元分析1.如何结合有限元分析对结构进行模态分析: a.利用有限元分析模型确定模态试验的测量点、激励点、支持点(悬挂点),参照计算振型对测试模态参数进行辨识命名,尤其是对于复杂结构很重要。 b.利用试验结果对有限元模型进行修改,以达到行业标准或国家标准要求。 c.利用有限元模型对试验条件所产生的的误差进行仿真分析,如边界条件模拟、附加质量、附加刚度所带来的误差及其消除。 d.两套模型频谱一致性和振型相关性分析。 e.利用有限元模型仿真分析解决试验中出现的问题。 2.修正有限元结果修正 四、模态分析方法 模态分析方法有时域法和频域法。1.时域法 时域法直接由结构的时间域自由响应,求得模态参数。典型方法有随机减量方法和时间序列方法; 随机减量方法 时间序列方法 2.频域法 频域法先把测试数据变成频域数据,然后进行模态参数识别。其主要包括主模态法和传递函数法等。 试验模态分析 是通过试验测定数据,确定模态参数的,属于频域法范畴。 主模态法 是利用多点正弦激振,使系统作纯模态振动,由此求得模态参数的。 传递函数法 一般是用单点激振,先求出结构的传递函数,再确定模态参数。 五、解析(理论)模态分析 六、试验模态分析 对被测试件上的各点施加激振力,同时测出其响应;接着用信号分析设备求出激振点与响应点之间的传递函数,如果要求振动模态,尚需对试件上的各点反复地求出传递函数;然后进行曲线拟合,识别得出固有频率、模态刚度、模态阻尼、模态质量和模态振型等参数;最后根据所得到的模态参数,在显示屏幕上将振动模态的动态过程显示出来。 试验模态分析的过程:对被测系统施加激励,同时测出其响应;由数据采集、处理分系统求出激振点与响应点之间的传递函数,然后进行曲线拟合求出被测系统的固有频率、模态阻尼、模态振型等参数。 激励分系统 主要包括信号源、功率放大器和激振器,可分为固定式和非固定式两种。目前应用最广泛的固定式激励系统激振主要有电动激振器和电动液压激振器,非固定式激励系统最常见的例子就是力锤激励。 大多数振动试验系统都需要一个装置使试验对象产生某种振动,这种装置根据是否与结构相连接,可分为连接式与非连接式。连接式激励中,最典型的装置是由一个或几个放置在地面上(或固定在支架上)的激振器与试验对象连接起来组成或是激振器只与结构相连接。在上述这些情况下激振器对结构的动态特性有一定程度的影响。另一些情况下采用非连接式激励:激励装置与试验对象不相连,力锤激励就是最熟悉的例子。有时可以给结构预加一个静载荷,突然释放这个预载荷会产生一个阶跃输入力。此外,声激励和磁激励也属于连接激励。 固定式激励系统常用激振器目前应用最为广泛的主要有电动激振器和电动液压式激振器。电动激振器是一种最为流行的激振器,输入信号通过置于磁场中的线圈,当信号电流交变时,线圈因受到交变力的作用而运动。通过动圈的连接装置驱动测试结构,从而产生振动。这类装置的电阻抗是随动圈运动的幅值而变化的。这种激振器可良好地工作在30Hz-50kHz的范围内。电液激振器利用液压原理进行功率放大,以产生很大的激励力。且能既加静载又加动载荷,整个机构较为复杂,价格昂贵,一般在较低频率范围激励及需要较大激励力的情况下应用。 激振器给试验对象的附加质量对结构的振动特性总会有一定程度的影响。一般,激振器与结构之间的连接是通过单向力传感器实现的,为了有效地测量激振力,要确保在力测量的方向去激励结构(如用拉压测力计时不要对结构施加弯矩)。因此,激振器和试验对象之间的连接应当在测量方向上是刚性的,而在所有其他方向上是很柔性的。此外、激振器可能对结构附加—定的质量、阻尼和刚度。 非固定式激励系统最重要的优点是不给结构附加任何质量,因而不会影响试验对象的动特性。最常见的例子就是力锤激励,另外还有预载-释放激励,声激励和磁激励等。对试验对象进行激励的目的是在规定频率范围内产生一定量级的力。例如用力锤输入一个冲激,就会产生较为光滑地延伸到指定频率的力。锤子和力传感器结合在一起构成一件仪器,即力锤。激振力的能量量级和频率展宽取决于操作者用力的大小、力锤的重量、锤头的硬度以及结构上被敲击点的可塑性。输入力越接近 脉冲(持续时间为零,力幅度无限大,冲量为一个单位),激出来的基带频展就越宽。锤头硬,锤的质量小,试验对象表面硬,则力锤与试验对象之间的接触时间就短,这样激励信号就接近于 脉冲,激出的基带频展将达到很高的频率(比如10KHz)。锤子重,锤头软,接触时间就会加长,这样可以激出较低的频率来。极端情况,用锤激法可以激励共振频率很低的重型结构如建筑物、火车、船舶、地基等等。 测量分系统 主要由力传感器和运动传感器组成。在模态分析试验中经常用的传感器是以压电晶体为敏感元件的力传感器和加速度传感器。 测量分系统主要包括传感器,适调放大器及有关连接部分。最常用的传感器为压电式传感器。适调放大器的作用是调整传感器所产生的小信号,以便送至分析仪进行测量。 测量分系统主要由力传感器和运动传感器组成。 结构在激振器或力锤的激励下产生振动时,输入到机械系统的信号和从该系统输出的信号都必须进行测量。系统的输入一般是力,用力传感器测量。系统输出通常是结构上一些感兴趣点的位移、速度或加速度,这些输出量用运动传感器测量。 模态分析试验中经常用的运动传感器是以压电晶体为敏感元件的加速度传感器。当晶体变形时,它的两个极面上会产生与其变形成正比的电荷,而变形是与晶体受到的力成正比的。 在大多数模态分析测量中,压电力传感器代替了带有应变片的传统的测力计。压电力传感器的主要特性指标是最大力、最低频率和最高频率(与负载有关)以及灵敏度。对于很低频的测量,应变片式的动态测力计仍在使用。一般来说,力传感器对模态分析测量的影响比加速度计要小。 在机械结构的模态分析试验中,响应通常是结构物体的运动,以位移、速度或加速度来表示。理论上,测量这三个运动参数中的哪一个是无关紧要的。测量位移对低频情况更为重要,而高频情况下更强调测量加速度。速度的均方根值被称为“振动烈度”,因为振动速度与振动能量有着简单的关系。这可能是需要测量速度的重要原因。 然而,位移传感器和速度传感器一般都比较重。大部分运动传感器都是质量—弹簧系统,都有一个共振频率。位移传感器在它自身共振频率以上的频带内其输出信号与其位移成正比。这必然要求共振频率很低,从而需要有较大的质量、对于加速度计情况正相反。质量越小,把它粘在结构上时对结构的影响就越小,测量也就越精确。 加速度计的另一个好处是,在做常规的振动分析时,加速度信号可以通过积分电路正确地积分,从而得到速度和位移,而将速度传感器和位移传感器跟微分电路一起使用是不适合的,因为它会放大高频噪声。基于以上考虑使加速度计在模态分析试验中成为应用最广泛的运动传感器。 数据采集分系统 记录并处理测试数据,例如对频响函数的确定; 记录并处理由力传感器与运动传感器测试所得的信号数据,例如确定频率响应函数。 数据处理分系统 从测试得到的传递函数中通过曲线拟合确定模态参数(固有频率,阻尼比,振型等); 从测试得到的频响函数中导出并确定模态参数(模态频率,模态阻尼比,模态振型向量等); 在力学里面振型是各点振动幅值的比,就是对应特征方程的特征向量。 边界条件 (1)约束支承方式 将试验对象安装在基础上。理想的情况是基础绝对刚性、也就是当激励试验对象时,基础绝对不动,即激励力对基础的位移频响函数值为零。实际上这是不可能实现的。一般认为,如果在整个试验频带内,基础上的频响函数值远小于试验对象结构上的频响函数值,可以近似认为满足了约束支承的要求。为此,通常要求基础的质量至少为试验对象质量的10倍,这样,基础对试验对象动态特性的影响一般可忽略。 (2)自由支承方式 理想的自由状态是试验对象处于悬空状态,这时,试验对象结构有六个固有频率为零的刚体模态,其中三个为平移模态;三个为转动模态。实际上,真正的自由状态是难以在试验室内实现的,只能采用某种适当的方式(如空气弹簧和气、磁悬挂装置)支承试验对象,近似模拟自由状态。这时,试验对象刚体模态频率不再为零,它的值与试验对象质量特性和支承装置的刚度特性有关。为了减小悬挂系统(试验对象作为刚体与弹性支承装置组成的系统)对试验对象结构弹性模态的影响,要求悬挂系统具有较低的刚度、较小的附加质量和零摩擦力。悬挂系统的固有频率与悬挂点布置一般应满足下列要求; 1)悬挂系统的固有频率为试验对象结构弹性模态基本固有频率的1/10-1/5以下。否则,应考虑悬挂系统对试验对象弹性模态特性的影响; 2)悬挂点应尽量选在试验对象结构刚度较大的节点附近,避免结构悬挂的静应力引起结构刚度变化,并确保悬挂系统稳定; 3)减小悬挂系统引起的附加阻尼对结构试验对象的影响; 4)试验对象的悬挂方向最好与结构主振方向垂直。 3.模态试验中,试验夹具和支承系统的设计与验证相当重要。当发现夹具和支承系统的动态特性对所试验结构有明显影响时,应将试验对象连同夹具一起作为整体进行动态分析。随着试验对象结构愈来愈大,要设计一个具有理想界面或与试验对象耦合较小的夹具也愈来愈困难,费用也相当昂贵,有的需从试验方法(如惯性质量界面和残余柔度)去解决这些矛盾。 测点布置 模态的振型图最后将通过测点的振动来表达,所以对测点位置、分布密度的选择是十分重要的。测点布置太密使工作量无谓地加大,太疏又可能使试验模态振型表达不清楚。所以布点的原则是:以不遗漏模态为前提而又尽可能简化。如果对一个结构的振型难以预料,则可以通过有限元软件对其进行模态分析以对被测结构的模态特性有一个粗略的预估计,进而决定测点的布置。 一.最佳悬挂位置 在做模态试验时,一般希望将试验对象悬挂点选择在振幅较小的位置。为此需要预先确定最佳悬挂位置。 二.最佳激励位置 为保证系统的可辨识性(可控和可观),一般要求激励点不应靠节点或节线太近。这就要求ODP(Optional Driving Point)最佳激励点的位移响应值不等于零。激励点应该避免选择在ODP最佳激励点的值等于零之处,在该点激励,某些模态将不能被激励出来。 当使用力锤法时,最佳激励位置的选择除了应该满足ODP最佳激励点的值不等于零之外,还应该避免选择平均驱动自由度速度的值较大的那些点,因为在平均驱动自由度速度的值较大的那些点处,容易产生双击现象。 当使用激振器激励时,最佳激励位置的选择除了应该满足ODP最佳激励点的值不等于零之外,还应该避免选择平均驱动自由度加速度的值较大的那些点,因为在平均驱动自由度加速度的值较大的那些点处,激振器附加质量的影响较大。 三.最佳测试点的精度要求 测试点所测得的信息要求有尽可能高的信噪比,因此,测试点不应该靠近节点。注意到实际上使用的—般都是加速度传感器。实际测得的都是加速度信号、因此在最佳测试点的位置,其平均驱动自由度加速度的值应该较大。确定最佳测试点的方法通常用EI(Effective Independence)法[22]。 相关参数设置 传感器灵敏度、采样频率、试验频段选择、平均计算、触发方式、信号的记录长度、力信号加方窗、加速度信号加Exponential窗。 1)传感器灵敏度设置 信号分析中的信号往往是电压形式,分析结果也是一个与电压相关的量,与工程实际的物理量之间有一定的换算关系。为了减少分析误差,最好分析时将标准已知物理信号送入分析设备中,使分析设备上的数值与实际物理量之间建立直接的关系。也就是对传感器的灵敏度进行设置,建立起电压单位与物理单位之间的换算关系。 2)采样频率 若对信号作时域分析,则采样频率越高,信号的复原性越好。可取采样频率 为信号最高频率 的10倍。对于有些信号分析设备,采样点数是有一定限制的,采样频率高,所采得的信号记录长度就会短,会影响信号的完整性。 进行频域分析时,为了避免混叠,采样频率 最小必须大于或等到信号中最高频率的2倍,即 (采样定理)。在实际分析中,一般采样频率取为信号中最高频率的3~4倍。若只对信号中某些频率成分感兴趣,分析时的最高频率可取为感兴趣的最高频率。值得注意的是,有些信号分析设备作频域分析时采样点数为固定值,提高了,就合分析频带宽度增加,从而频率分辨率变差。 3)采样点数 进行时域分析时,采样点数越多,越接近原始信号。进行频域分析时,为了计算FFT的方便,采样点数一般取2的幂数,如:32,64,128,256等。 4)信号的记录长度 当 的采样点数N确定之后,分析信号的记录长度就确定了。每一段样本的长度为 。为了减小分析的幅值误差,分析中往往采取平均处理,这时信号的记录长度还与平均的段数q有关。信号的记录长度为 , 为分段的信号长度。 5)平均计算 为了提高谱估计精度,需要对采样数据实现平均化处理。对信号采用多次取样,然后再进行平均处理,处理的方法一般有两种:一种是线性平均;另一种是指数平均。 6)试验频段选择 试验频段的选择应考虑机械或结构在正常运行条件下激振力的频率范围。通常认为,远离振源频带的模态对结构实际振动响应的贡献量较小,甚至认为低频激励激出的响应不含高阶模态的贡献。实际上,高频模态的贡献的大小除了与激励频带有关外,还与激振力的分布状态有关。因此,试验频段应适当高于振源频段。此外,如果属于部件试验,试验的结果将会用于和其他多个部件进行装配综合分析,以求取整体结构的模态。那么为使整体模态具有更高的精度,部件模态的试验频段应适当放宽些,以求取较多的模态。部件模态过少而部件装配时各部件之间的联接点较多时,可能使整体综合分析不能进行。 6)触发方式 触发方式决定了采样时每段样本的开始点。它的合理选择,对于捕捉瞬态信号或要求被采集信号同眇运算作用很大。解发方式一般有以下几种:自由触发,信号触发,预触发,外触发等。对于脉冲信号而言,一般很难捕捉到,采样早了信号没有到来,采样晚了信号已过去。这种情况下,可用信号本身的电平来触发。可以将触发电平调到比噪声电平稍高一点,这样,没有脉冲信号时,噪声无法触发采样系统而不能采样;当出现脉冲信号,达到预置的触发电平后,采样系统立刻进行采样。采用这种触发方法,可确保采到所要分析的脉冲信号。如果没有信号,采样系统不会工作,一直到下一次脉冲信号出现时,才会再次采样。这样,既保证了每次无遗漏地采到所要的脉冲信号,又将大量不需要的噪声排除在外。 准备试验——互易性分析 (1)线性假设,即假设结构及其动态特性是线性的。就是说任何输入组合引起的输出等于各自输出的组合。 (2)时不变性(即定常)假设,即假设结构的模型及其动态特性不随时间而变化,因而微分方程的系数矩阵是与时间无关的常数矩阵。当系统因测试附加传感器而产生的附加质量后,仍保持其时不变性。 (3)可观测性假设,即假设用以确定我们所关心的系统动态特性所需的全部数据是可以测量的。为了避免出现可观测性问题,应该合理选择响应自由度。 (4)互易性假设,即假设结构遵从Maxwell互易性原理,即在q点输入所引 在实验过程中,由于多种实际因素的影响,使得实验所得的原始数据中常常包含有干扰因素。利用试验模态分析技术研究机床动态特性的一个重要前提就是机床结构应该满足各种假设的条件与范围。特别对多种结合部的复杂机床结构系统,为保证试验的可靠性和有效性,模态试验前应进行以下前期的准备试验: 互易性检验:模态分析的理论基础是建立在线性系统基础上的。这就要求测试前机床结构的非线性误差比较小。在脉冲激振试验中可以通过互易测点和敲击点的方法进行检验,既要满足互易定理: 。 准备试验——相干性分析 在试验过程中,由于多种实际因素的影响,使得试验所得的原始数据中常常包含有干扰因素。利用试验模态分析技术研究结构的动态特性有一个重要的前提就是结构应该满足各种假设的条件与范围。特别对结合面的研究系统,为保证试验的可靠性和有效性,测试数据前应进行以下准备试验:利用激振力的频谱 和加速度的频谱 可计算出相干函数 。相干函数 在0~1之间,它表征实验结果的可靠性以及评价传递函数估计的可信度。一般情况下, 越接近于1,表明实验所受的干扰越小,实验的结果越可靠,通常要求相干函数应大于,最好是大于。 a)对被测结构的线性假设进行检验。一般采用互易性检验,即互换响应与激励的位置,在对应的方向上其传递函数变化不大。 b)响应信号的可靠性分析。即可以根据响应信号频谱与激励信号频谱计算出相干函数 。相干函数 在0~1之间,它表征实验结果的可靠性以及评价传递函数估计的可信度。一般情况下, 越接近于1,表明实验所受的干扰越小,实验的结果越可靠,通常要求相干函数应大于,最好是大于。 传递函数测试 由模态试验理论可知,获得全部模态信息,只需测得传递函数矩阵中的一行或一列,因此,对测量传递函数的方法可分两种,一种是固定激励,逐点拾振;另一种是响应固定,逐点激励。为了尽量消除干扰信号,往往采用多次测量,然后取平均。 模态参数识别 最后将所测传递函数导入模态识别软件,通过曲线拟合识别得到各阶试验模态参数,主要包括模态频率、模态振型、模态阻尼比等。六、模态分析&有限元分析 结合有限元分析进行模态分析: 1.利用有限元分析模型确定模态实验的测量点、激励点、支持点(悬挂点),参照计算振型队测试模态参数进行辨识命名,尤其是对于复杂结构
下载一片获奖论文,之后的所有基本就都解决了吧!!
随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文 范文 ,欢迎阅读参考。
大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和 创新思维 ,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。
一、数学建模的含义及特点
数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学 方法 及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。
1.准备阶段
主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。
2.假设阶段
做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。
3.建立阶段
从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。
4.求解阶段
对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。
5.验证阶段
用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。
二、加强数学建模教育的作用和意义
(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质
数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。
(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力
数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。
(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力
所谓创造力是指"对已积累的知识和 经验 进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、 记忆力 、思考力、 想象力 四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。
很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].
(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力
数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。
(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].
三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法
(一)开展数学建模课堂教学
即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:
案例的选取和课堂教学的组织。
教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。
1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。
2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的 报告 ,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。
3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。
案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].
(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作
建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。
(三)建立数学建模网络课程
以现代 网络技术 为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]
(四)开展校内数学建模竞赛活动
完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。
如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。
(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛
全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。
四、结束语
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。
参考文献:
[1]辞海[M].上海辞书出版社,2002,1:237.
[2]许梅生,章迪平,张少林。 数学建模的认识与实践[J].浙江科技学院学报,2003,15(1):40-42.
[3]姜启源,谢金星,一项成功的高等教育改革实践[J].中国高教研究,2011,12:79-83.
[4]饶从军,王成。论高校数学建模教学[J].延边大学学报(自然科学学版),2006,32(3):227-230.
[5]段璐灵。数学建模课程教学改革初探[J].教育与职业,2013,5:140-142.
[6]郝鹏鹏。工程网络课程教学的实践与思考[J]科技视界,2014,29:76-77.
大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种 教学方法 运用到数学教学中。
对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者 总结 了数学建模的概念以及运用策略。
一、数学建模的概念
想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。
二、在小学数学教学中运用数学建模的策略
1.根据事物之间的共性进行数学建模
想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。
教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。
2.认识建模思想的本质
建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。
建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。
3.发挥教材在数学建模上的作用
教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。
数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。
1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。
2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。
3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。
4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到 其它 所有顶点的最短路径。
Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。
5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。
6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。
7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。
8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。
9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。
10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈() 和托克 () 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。
数学建模全国优秀论文相关 文章 :
★ 数学建模全国优秀论文范文
★ 2017年全国数学建模大赛获奖优秀论文
★ 数学建模竞赛获奖论文范文
★ 小学数学建模的优秀论文范文
★ 初中数学建模论文范文
★ 学习数学建模心得体会3篇
★ 数学建模论文优秀范文
★ 大学生数学建模论文范文(2)
★ 数学建模获奖论文模板范文
★ 大学生数学建模论文范文
数学应用是数学 教育 的重要内容,呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识。下面是我为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
数学建模论文 范文 一:建模在高等数学教学中的作用及其具体运用
一、高等数学教学的现状
(一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及 逻辑思维 能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
(二) 教学 方法 传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的 想象力 、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体 措施
(一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
(二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
(三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献
[1] 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想[J]. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.
[2] 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践[J]. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.
[3] 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 [J].长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.
[4] 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 [J]. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.
数学建模论文范文二:数学建模教学中数学素养和创新意识的培养
前言
创新人才的培养是新的时代对高等教育提出的新要求.培养高质量、高层次人才不仅需要传统意义上的逻辑思维能力、推理演算能力,更需要具备对所涉及的专业问题建立数学模型,进行数学实验,利用先进的计算工具、数学软件进行数值求解和做出定量分析的能力.
因此,如何培养学生的求知欲,如何培养学生的学习积极性,如何培养学生的创新意识和创新能力已成为高等教育迫切需要解决的问题[1].
在数学教学中,传统的数学教学往往注重知识的传授、公式的推导、定理的证明以及应用能力的培养.尽管这种模式并非一无是处,甚至有时还相当成功,但它不能有效地激发广大学生的求知欲,不能有效地培养学生的学习积极性,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力.
而如何培养学生的创新意识和创新能力,既没有现成的模式可循,也没有既定的方法可套用,只能靠广大教师不断探索和实践.
近年来,国内几乎所有大学都相继开设了数学建模和数学实验课,在人才培养和学科竞赛上都取得了显着的成效.数学建模是指对特定的现象,为了某一目的作一些必要的简化和假设,运用适当的数学理论得到的一个数学结构,这个数学结构即为数学模型,建立这个数学模型的过程即为数学建模[2].
所谓数学教学中的数学实验,就是从给定的实际问题出发,借助计算机和数学软件,让学生在数字化的实验中去学习和探索,并通过自己设计和动手,去体验问题解决的教学活动过程.数学实验是数学建模的延伸,是数学学科知识在计算机上的实现,从而使高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
因此,数学实验就是一个以学生为主体,以实际问题为载体,以计算机为媒体,以数学软件为工具,以数学建模为过程,以优化数学模型为目标的数学教学活动过程[3-7].
因此,如何把实际问题与所学的数学知识联系起来;如何根据实际问题提炼数学模型;建模的方法和技巧;数学模型所涉及到的各类算法以及这些算法在相应数学软件平台上的实现等问题就成了我们研究的重点.现结合教学实践,谈谈笔者在数学建模和数学实验课的教学中 总结 的几点看法.
1掌握数学语言独有的特点和表达形式
准确使用数学语言模拟现实模型数学语言是表达数学思想的专门语言,它是自然语言发展到高级状态时的特殊形式,是人类基于思维、认知的特殊需要,按照公有思维、认知法则而制造出来的语言及其体系,给人们提供一套完整的并不断精细、完善、完美的思维和认知程序、规则、方法.
用数学语言进行交流和良好的符号意识是重要的数学素质.数学建模教学是以训练学生的思维为核心,而语言和思维又是密不可分的.能否成功地进行数学交流,不仅涉及一个人的数学能力,而且也涉及到一个人的思路是否开阔,头脑是否开放,是否尊重并且愿意考虑各方面的不同意见,是否乐于接受新的思想感情观念和新的行为方式.数学建模是利用数学语言模拟现实的模型,把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征.
现实问题要通过数学方法获得解决,首先必须将其中的非数学语言数学化,摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型.通过分析现实中的数学现象,对常见的数学现象进行数学语言描述,从而将现实问题转化为数学问题来解决.
2借助数学建模教学使学生学会使用数学语言构建数学模型
根据现阶段普通高校学生年龄特点和知识结构,我们可以通过数学建模对学生加强数学语言能力的培养,让他们熟练掌握数学语言,以期提升学生的形象思维、 抽象思维 、逻辑推理和表达能力,提高学生的数学素质和数学能力.在数学建模教学过程中,教师要力求做到用词准确,叙述精炼,前后连贯,逻辑性强.在问题的重述和分析中揭示数学语言的严谨性;在数学符号说明和模型的建立求解中揭示数学语言的简约性,彰显数学语言的逻辑性、精确性和情境性,突出数学符号语言含义的深刻性;在模型的分析和结果的罗列中,显示图表语言的直观性,展示数学语言的确定意义、语义和语法;在模型的应用和推广中,显示出数学符号语言的推动力的独特魅力.
而在学生的书面作业或论文 报告 中,注意培养学生数学语言表达的规范性.书面表达是数学语言表达能力的一种重要形式.通过教师数学建模教学表述规范的样板和学生严格的书面表达的长期训练来完成.在书面表达上,主要应做到思维清晰、叙述简洁、书写规范.例如在建立模型和求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、模型的建立和求解,图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.
对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面要及时纠正.
3借助数学实验教学,展示高度抽象
的数学理论成为具体的可视性过程要培养创新人才,上好数学实验课,首先要有创新型的教师,建立起一支"懂实验""会试验""能创新"的教师队伍.由于数学实验课理论联系实际,特点鲜明,内容新颖,方法特别,所以能够上好数学实验课,教师就必须具备扎实的数学理论功底,计算机软件应用操作能力,良好的科研素质与科研能力.
因此,数学与统计学院就需要选取部分教师,主攻数学建模、数学实验、数值分析课程.优先选派数学实验教师定期出去进修深造提高,以便真正形成一支"懂实验""会实验""能创新"的教师队伍.实验课的地位要给予应有的重视.我院现存的一个重要表现就是实验设备不足,实验室开放时间不够.为了确保数学实验有物质条件上的保证,必须建立数学实验与数学建模实验室.
配备足够的高性能计算机,全天候对学生开放,尽快尽早淘汰陈旧的计算机设备.精心设计实验内容,强化典型实验,培养宽厚扎实理论水平;精选实验内容,加强学生之间的互动,培养协作意识和团队精神.在实验教学时数有限的情况下,依据培养目标和教学纲要,对教材中的实验内容进行选择、设计.要最大限度地开发学生的创造性思维,数学实验在项目设计过程中应当遵循适应性、趣味性、灵活性、科学性、渐进性和应用性的基本原则.
选择基础性试验,重点培养宽厚扎实的理论水平,提高对数学理论与方法的深刻理解.熟练各种数学软件的应用与开发,提高计算机应用能力,增强实践应用技能;增加综合性实验和设计性实验,从实际问题出发,培养学生分析问题,解决问题的能力,强化 创新思维 的开发.
教学方法上实行启发参与式教学法:启发-参与-诱导-提高.充分发挥学生主体作用,以学生亲自动脑动手为主.
教师先提出问题,对实验内容,实验目标,进行必要的启发;然后充分发挥学生主体作用,学生动手操作,每个命令、语句学生都要在计算机上操作得到验证;根据学生出现的情况,老师总结学生出现的问题,进行进一步的诱导;再让其理清思路,再次动手实践,从理论与实践的结合上获得能力上提高.数学实验是一门强调实践、强调应用的课程.
数学实验将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,可以使学生深入理解数学的基本概念和理论,掌握数值计算方法,培养学生运用所学知识使用计算机解决实际问题的能力,是一门实践性很强的课程.在这一教学活动中,通过数学软件如MAT-LAB、Mathematica、SPSS的教学和综合数学实验,如碎片拼接、罪犯藏匿地点的查找、光伏电池的连接、野外漂流管理、水资源的有效利用、葡萄酒的分类等,通这些实际问题最终的数学化的解决,将高度抽象的数学理论呈现为生动具体的可视性结论,展示数学模型与计算机技术相结合的高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
4突出学生的主体作用,循序渐进培养学生学习、实践到创新
实践教学的目的是要提高学生应用所学知识分析、解决实际问题的综合能力.
在教学中,搭建数学建模与数学实验这个平台,提示学生用计算机解决经过简化的问题,或自己提出实验问题,设计实验步骤,观察实验结果,尤其是将庞大繁杂的数学计算交给计算机完成,摆脱过去害怕数学计算、画函数图像、解方程等任务,避免学生一见到庞大的数学计算公式就会产生畏惧心理,从而丧失信心,让学生体会到在数学面前自己由弱者变成了强者,由失败者变成了胜利者、成功者.
再设计让学生自己动手去解决的各类实际问题,使学生通过对实际问题的仔细分析、作出合理假设、建立模型、求解模型及对结果进行分析、检验、总结等,解决实际问题,逐步培养学生熟练使用计算机和数学软件的能力以及运用数学知识解决实际问题的意识和能力.
同时,给学生提供大量的上机实践的机会,提高学生应用数学软件的能力.一个实际问题构成一个实验内容,通过实践环节加大训练力度,并要求学生通过计算机编程求解、编写实验报告等形式,达到提高学生解决实际问题综合能力的目标.数学建模与数学实验课程通过实际问题---方法与分析---范例---软件---实验---综合练习的教学过程,以实际问题为载体,以大学基本数学知识为基础,采用自学、讲解、讨论、试验、文献阅读等方式,在教师的逐步指导下,学习基本的建模与计算方法.
通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法.通过实验过程的学习,加深学生对数学的了解,使同学们应用数学方法的能力和发散性思维的能力得到进一步的培养.实践已证明,数学建模与数学实验课这门课深受学生欢迎,它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用.
5具体的教学策略和途径
数学建模课程和数学实验课程同时开设,在课程教学中,要尽可能做到如下几个方面:
1)注重背景的阐述
让学生了解问题背景,才能知道解决实际问题需要哪些知识,才能做出贴近实际的假设,而这恰恰是建立一个能够解决实际问题的数学模型的前提.再者,问题背景越是清晰,越能够体现问题的重要性,这样才能激发学生解决实际问题的兴趣.
2)注重模型建立与求解过程中的数学语言的使用
在做好实际问题的简化后,使用精炼的数学符号表示现实含义是数学语言使用的彰显.基于必要的背景知识,建立符合现实的数学模型,通过多个方面对模型进行修正,向学生展示不同的条件相对应的数学模型对于现实问题的解决.在模型的求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面及时纠正.
3)注重经典算法的数学软件的实现和改进
由于实际问题的特殊性导致数学模型没有固定的模式,这就要求既要熟练掌握一般数学软件和算法的实现,又要善于改进和总结,使得现有的算法和程序能够通过修正来解决实际问题,这对于学生能力的培养不可或缺.只有不断的学习和总结,才有数学素养的培养和创新能力的提高.
参考文献:
[1]叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融人高等数学课的教学中去[J].工程数学学报,2003,(8):1-11.
[2]颜荣芳,张贵仓,李永祥.现代信息技术支持的数学建模创新教育[J].电化教育研究,2009,(3)。
[3]郑毓信.数学方法论的理论与实践[M].广西教育出版社,2009.
[4]姜启源.数学实验与数学建模[J].数学的实践与认识,2001,(5):613-617.
[5]姜启源,谢金星,叶俊.数学建模[M].第3版.北京:高等教育出版社,2002.
[6]周家全,陈功平.论数学建模教学活动与数学素质的培养[J].中山大学学报,2002,(4):79-80.
[7]付桐林.数学建模教学与创新能力培养[J].教育导刊,2010,(08):89-90.
数学建模内容摘要:数学作为现代科学的一种工具和手段,要了解什么是数学模型和数学建模,了解数学建模一般方法及步骤。关键词:数学模型、数学建模、实际问题伴随着当今社会的科学技术的飞速发展,数学已经渗透到各个领域,数学建模也显得尤为重要。数学建模在人们生活中扮演着重要的角色,而且随着计算机技术的发展,数学建模更是在人类的活动中起着重要作用,数学建模也更好的为人类服务。一、数学模型数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到一个数学结构.简单地说:就是系统的某种特征的本质的数学表达式(或是用数学术语对部分现实世界的描述),即用数学式子(如函数,图形,代数方程,微分方程,积分方程,差分方程等)来描述(表述,模拟)所研究的客观对象或系统在某一方面的存在规律.随着社会的发展,生物,医学,社会,经济……,各学科,各行业都涌现现出大量的实际课题,急待人们去研究,去解决.但是,社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才,而更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题,取得经济效益和社会效益.他们不是为了应用数学知识而寻找实际问题(就像在学校里做数学应用题),而是为了解决实际问题而需要用到数学.而且不止是要用到数学,很可能还要用到别的学科,领域的知识,要用到工作经验和常识.特别是在现代社会,要真正解决一个实际问题几乎都离不开计算机.可以这样说,在实际工作中遇到的问题,完全纯粹的只用现成的数学知识就能解决的问题几乎是没有的.你所能遇到的都是数学和其他东西混杂在一起的问题,不是"干净的"数学,而是"脏"的数学.其中的数学奥妙不是明摆在那里等着你去解决,而是暗藏在深处等着你去发现.也就是说,你要对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题化成一个数学问题,这就称为数学模型.数学模型具有下列特征:数学模型的一个重要特征是高度的抽象性.通过数学模型能够将形象思维转化为抽象思维,从而可以突破实际系统的约束,运用已有的数学研究成果对研究对象进行深入的研究.数学模型的另一个特征是经济性.用数学模型研究不需要过多的专用设备和工具,可以节省大量的设备运行和维护费用,用数学模型可以大大加快研究工作的进度,缩短研究周期,特别是在电子计算机得到广泛应用的今天,这个优越性就更为突出.但是,数学模型具有局限性,在简化和抽象过程中必然造成某些失真.所谓"模型就是模型"(而不是原型),即是指该性质.二、数学建模 数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践.即通过抽象,简化,假设,引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解.简而言之,建立数学模型的这个过程就称为数学建模.模型是客观实体有关属性的模拟.陈列在橱窗中的飞机模型外形应当象真正的飞机,至于它是否真的能飞则无关紧要;然而参加航模比赛的飞机模型则全然不同,如果飞行性能不佳,外形再象飞机,也不能算是一个好的模型.模型不一定是对实体的一种仿照,也可以是对实体的某些基本属性的抽象,例如,一张地质图并不需要用实物来模拟,它可以用抽象的符号,文字和数字来反映出该地区的地质结构.数学模型也是一种模拟,是用数学符号,数学式子,程序,图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略.数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识.这种应用知识从实际课题中抽象,提炼出数学模型的过程就称为数学建模.实际问题中有许多因素,在建立数学模型时你不可能,也没有必要把它们毫无遗漏地全部加以考虑,只能考虑其中的最主要的因素,舍弃其中的次要因素.数学模型建立起来了,实际问题化成了数学问题,就可以用数学工具,数学方法去解答这个实际问题.如果有现成的数学工具当然好.如果没有现成的数学工具,就促使数学家们寻找和发展出新的数学工具去解决它,这又推动了数学本身的发展.例如,开普勒由行星运行的观测数据总结出开普勒三定律,牛顿试图用自己发现的力学定律去解释它,但当时已有的数学工具是不够用的,这促使了微积分的发明.求解数学模型,除了用到数学推理以外,通常还要处理大量数据,进行大量计算,这在电子计算机发明之前是很难实现的.因此,很多数学模型,尽管从数学理论上解决了,但由于计算量太大而没法得到有用的结果,还是只有束之高阁.而电子计算机的出现和迅速发展,给用数学模型解决实际问题打开了广阔的道路.而在现在,要真正解决一个实际问题,离了计算机几乎是不行的.数学模型建立起来了,也用数学方法或数值方法求出了解答,是不是就万事大吉了呢 不是.既然数学模型只能近似地反映实际问题中的关系和规律,到底反映得好不好,还需要接受检验,如果数学模型建立得不好,没有正确地描述所给的实际问题,数学解答再正确也是没有用的.因此,在得出数学解答之后还要让所得的结论接受实际的检验,看它是否合理,是否可行,等等.如果不符合实际,还应设法找出原因,修改原来的模型,重新求解和检验,直到比较合理可行,才能算是得到了一个解答,可以先付诸实施.但是,十全十美的答案是没有的,已得到的解答仍有改进的余地,可以根据实际情况,或者继续研究和改进;或者暂时告一段落,待将来有新的情况和要求后再作改进. 应用数学知识去研究和和解决实际问题,遇到的第一项工作就是建立恰当的数学模型.从这一意义上讲,可以说数学建模是一切科学研究的基础.没有一个较好的数学模型就不可能得到较好的研究结果,所以,建立一个较好的数学模型乃是解决实际问题的关键之一.数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中,是培养和提高同学们应用所学知识分析问题,解决问题的能力的必备手段之一.三、数学建模的一般方法建立数学模型的方法并没有一定的模式,但一个理想的模型应能反映系统的全部重要特征:模型的可靠性和模型的使用性建模的一般方法:1.机理分析 机理分析就是根据对现实对象特性的认识,分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,所建立的模型常有明确的物理或现实意义.(1) 比例分析法--建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法. (2) 代数方法--求解离散问题(离散的数据,符号,图形)的主要方法. (3) 逻辑方法--是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际 问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用. (4) 常微分方程--解决两个变量之间的变化规律,关键是建立"瞬时变化率"的表达式. (5) 偏微分方程--解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律.2.测试分析方法 测试分析方法就是将研究对象视为一个"黑箱"系统,内部机理无法直接寻求,通过测量系统的输入输出数据,并以此为基础运用统计分析方法,按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个数据拟合得最好的模型. (1) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(2) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.(3) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(4) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.将这两种方法结合起来使用,即用机理分析方法建立模型的结构,用系统测试方法来确定模型的参数,也是常用的建模方法, 在实际过程中用那一种方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的来决定.机理分析法建模的具体步骤大致可见左图.3.仿真和其他方法(1) 计算机仿真(模拟)--实质上是统计估计方法,等效于抽样试验.① 离散系统仿真--有一组状态变量.② 连续系统仿真--有解析表达式或系统结构图.(2) 因子试验法--在系统上作局部试验,再根据试验结果进行不断分析修改,求得所需的模型结构.(3) 人工现实法--基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标,并考虑到系统有关因素的可能变化,人为地组成一个系统.(参见:齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996)四、数学模型的分类数学模型可以按照不同的方式分类,下面介绍常用的几种.1.按照模型的应用领域(或所属学科)分:如人口模型,交通模型,环境模型,生态模型,城镇规划模型,水资源模型,再生资源利用模型,污染模型等.范畴更大一些则形成许多边缘学科如生物数学,医学数学,地质数学,数量经济学,数学社会学等.2.按照建立模型的数学方法(或所属数学分支)分:如初等数学模型,几何模型,微分方程模型,图论模型,马氏链模型,规划论模型等.按第一种方法分类的数学模型教科书中,着重于某一专门领域中用不同方法建立模型,而按第二种方法分类的书里,是用属于不同领域的现成的数学模型来解释某种数学技巧的应用.在本书中我们重点放在如何应用读者已具备的基本数学知识在各个不同领域中建模.3.按照模型的表现特性又有几种分法:确定性模型和随机性模型 取决于是否考虑随机因素的影响.近年来随着数学的发展,又有所谓突变性模型和模糊性模型.静态模型和动态模型 取决于是否考虑时间因素引起的变化.线性模型和非线性模型 取决于模型的基本关系,如微分方程是否是线性的.离散模型和连续模型 指模型中的变量(主要是时间变量)取为离散还是连续的.虽然从本质上讲大多数实际问题是随机性的,动态的,非线性的,但是由于确定性,静态,线性模型容易处理,并且往往可以作为初步的近似来解决问题,所以建模时常先考虑确定性,静态,线性模型.连续模型便于利用微积分方法求解,作理论分析,而离散模型便于在计算机上作数值计算,所以用哪种模型要看具体问题而定.在具体的建模过程中将连续模型离散化,或将离散变量视作连续,也是常采用的方法.4.按照建模目的分:有描述模型,分析模型,预报模型,优化模型,决策模型,控制模型等.5.按照对模型结构的了解程度分:有所谓白箱模型,灰箱模型,黑箱模型.这是把研究对象比喻成一只箱子里的机关,要通过建模来揭示它的奥妙.白箱主要包括用力学,热学,电学等一些机理相当清楚的学科描述的现象以及相应的工程技术问题,这方面的模型大多已经基本确定,还需深入研究的主要是优化设计和控制等问题了.灰箱主要指生态,气象,经济,交通等领域中机理尚不十分清楚的现象,在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做.至于黑箱则主要指生命科学和社会科学等领域中一些机理(数量关系方面)很不清楚的现象.有些工程技术问题虽然主要基于物理,化学原理,但由于因素众多,关系复杂和观测困难等原因也常作为灰箱或黑箱模型处理.当然,白,灰,黑之间并没有明显的界限,而且随着科学技术的发展,箱子的"颜色"必然是逐渐由暗变亮的.五、数学建模的一般步骤建模的步骤一般分为下列几步:1.模型准备.首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,搜集各种必要的信息.2.模型假设.在明确建模目的,掌握必要资料的基础上,通过对资料的分析计算,找出起主要作用的因素,经必要的精炼,简化,提出若干符合客观实际的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面.一般地说,一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题,即使可能,也很难求解.不同的简化假设会得到不同的模型.假设作得不合理或过份简单,会导致模型失败或部分失败,于是应该修改和补充假设;假设作得过分详细,试图把复杂对象的各方面因素都考虑进去,可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.通常,作假设的依据,一是出于对问题内在规律的认识,二是来自对数据或现象的分析,也可以是二者的综合.作假设时既要运用与问题相关的物理,化学,生物,经济等方面的知识,又要充分发挥想象力,洞察力和判断力,善于辨别问题的主次,果断地抓住主要因素,舍弃次要因素,尽量将问题线性化,均匀化.经验在这里也常起重要作用.写出假设时,语言要精确,就象做习题时写出已知条件那样.3.模型构成.根据所作的假设以及事物之间的联系, 利用适当的数学工具去刻划各变量之间的关系,建立相应的数学结构――即建立数学模型.把问题化为数学问题.要注意尽量采取简单的数学工具,因为简单的数学模型往往更能反映事物的本质,而且也容易使更多的人掌握和使用.4.模型求解.利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,这时往往还要作出进一步的简化或假设.在难以得出解析解时,也应当借助计算机求出数值解.5.模型分析.对模型解答进行数学上的分析,有时要根据问题的性质分析变量间的依赖关系或稳定状况,有时是根据所得结果给出数学上的预报,有时则可能要给出数学上的最优决策或控制,不论哪种情况还常常需要进行误差分析,模型对数据的稳定性或灵敏性分析等.6.模型检验.分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如果结果不够理想,应该修改,补充假设或重新建模,有些模型需要经过几次反复,不断完善.7.模型应用.所建立的模型必须在实际中应用才能产生效益,在应用中不断改进和完善.应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的.参考文献:(1)齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996。(2)《数学的实践与认识》,(季刊),中国数学会编辑出版。
你可以去中国月期刊网看看那里的文章挺多的,你可以去那参考一下:
(一)各种技术应用的前提。对于在开源社区和一些开源项目中获得的测试工具,首先需要了解工具适用于哪些类型应用的测试,以及工具发布后的发布说明和FAQ。开源的工具通常不像商业工具那样成熟稳定,因此找出工具的适用范围以及探索工具的实现程度是进行自动化测试应用的前提。 (二)各种技术应用的环境需求。对于各类工具,需要关注编译和运行时对各种包和库及其版本的依赖关系以及对预先安装的应用的依赖关系。这些在用户手册中都有详尽的说明。 (三)服务器性能监视器。大部分测试工具没有提供服务器端的性能监控功能,测试工程师需要根据实际的需求编写性能监控脚本来配合工具的使用。 下面结合曾经参与进行过的Linux平台下的自动化测试的研究,面向不同类别的测试用例自动化的需求,将主要从功能测试,如GUI测试、命令行客户端的测试,以及性能测试等几个方面对Linux平台下的测试工作的自动化进行分析和说明。 GZW自动化洲试 对于GUI测试的自动化,通常的测试工具所使用的捕捉/回放技术有两种,一种是通过记录界面的鼠标事件(如点击、移动)和键盘事件来完成录制和回放,另外一种则是录制和回放都是基于控件的识别和操作进行的,每个脚本的执行都是控件对象的属性改变或事件触发。我们从开源社区可以获得如上两种类型的运行于Linux平台之上的典型测试工具,如Knee和LDTP等。 (一)Xnee工具 在Linux操作系统的xll环境下,Xnee能够录制、回放和分发用户的动作。Xnee的捕捉/回放技术是记录鼠标事件和键盘事件。进入录制模式时,Xnee记录发送至和来自X server之间的协议数据拷贝,并生成Xneesession文件。在回放模式下,Xnee读取Xnee Session中的事件,模仿整个录制过程(即用户操作过程)完成和x server之间的通讯,被录制的应用软件(Xclient)则接收来自xserver的消息,完成预设的动作。 (二)LDTP测试工具/框架 Linux Desktop Testing Project(LDTP)测试工具/框架能够基于用户在应用界面的选择进行脚本的录制。LDTPI具使用了Gnome环境下的Accessibility库即辅助选项库(at-spi)。使用辅助选项能够获得应用通过AT-SPI协议提供的关于用户界面的信息和界面控件的当前状态或者属性。LDTPI具/框架的体系结构如下: AT-SPI的基础思想就是为用户界面的可视化元素提供对应的辅助对象,而录制完成的每个脚本的执行都是基于这些辅助对象进行的。对于希望利用LDTPI具进行测试的应用,需要激活辅助选项。 (三)GUI自动化测试工具的应用 在实际的GUI自动化测试中,LDTPI具应用的场景会更广泛一些。LDTPI具可以识别窗口中的对象(如按钮),测试脚本使用LDTP的API接口,每个API接口对UI对象进行操作存在两个最基本的入口,即窗口和对象,窗口通过窗口的类型和名称(即标题)识别,对象通过希望操作的控件的类型和名称(标签或者关联的标签)识别。我们同样可以通过at-pokel具展现激活了辅助选项的应用程序窗口的对象及对象属性。在测试Linux桌面产品和服务器产品的过程中,使用LDTPI具可以测试任何启用辅助选项的Gnome应用,如Mozilla,、Evolution邮件客户端,Nautilus文件浏览器等等,此外还可以测试UI界面基于Swing的Java应用,以及上基于的应用等等。 而Xneel具所针对的应用程序类型就没有特别的限制,对于一些简单的窗口验证测试和界面的稳定性测试等则比较有效。Xnee相对于基于控件方式捕获和回放的工具而言,不用担心存在控件不能被识别的问题。 从使用的情况来看,各个工具也都因为实现技术而存在一定的缺陷,如两个工具均不能插入验证点,从而不能实现用例级别的结果验证;LDTP对于界面的个别元素捕获不到以及不能对不支持辅助选项的应用进行测试等等;而Xneel具生成的脚本可编辑性差,同时由于录制生成的脚本中的事件和屏幕坐标相关,因此当出现窗口弹出位置发生变化等问题时,就需要考虑回放时应该如何来处理这些变化。
下载一个范本 填空就行了 呵呵
Delphi 1. 局域网监控程序的设计 2. 基于Delphi的小型超市进存销管理系统 3. 分布式网络考试系统原型分析及实现 4. 图片浏览系统的设计与实现 5. 教学信息管理系统的设计与实现 6. 基于局域网的文件传输系统的设计与实现 7. 基于USB KEY文件加密工具——USB key管理系统 8. 基于局域网的信息收发系统的设计与实现 9. 物流管理系统——仓储管理子系统的实现 10. 某高等学校教务排课系统的设计与实现 11. 会计电算化系统的设计与实现——财务管理子系统 12. 基于USB KEY的文件加密工具—-客户端的实现 13. 基于FTP协议的文件访问控制系统的设计与实现 14. 基于C/S结构的个人理财系统的设计 15. 局域网的聊天程序的实现 16. 中小型企业财务票据管理系统-票据管理系统 17. 基于角色访问控制的OA系统的设计与实现 18. 某医院医疗B超图像处理系统的设计与实现 19. 基于Delphi的公司人事管理系统的设计与实现 20. 某物资存储管理系统设计与实现 21. 人事工资管理系统 22. 图书馆光盘管理系统 23. 图片浏览系统的设计与实现论文 24. 设备保养管理系统 25. 工资管理系统 26. 人力资源管理系统 27. 图形识别和编辑 28. 汽车零件销售管理系统 29. 教学信息管理系统 30. 超市销售系统 31. 中学图书馆管理系统设计与实现 32. 煤气站管理系统 33. 高校教务排课系统 34. 题库系统与试卷生成(Delph代码+论文全套) 35. 银行学生助学贷款管理系统 36. 计算机全套设计Delphi语言所有设计ASP 1. 《软件工程》精品课程教学网站的设计与实现 2. 学生公寓管理系统的设计与实现 3. 网上商品销售系统的设计与实现 4. 网上报名及在线考试系统的设计与实现 5. 考试成绩分析系统的设计与实现 6. 计算机实验室教学管理系统的设计与实现 7. 基于ASP的网络聊天室的设计和实现 8. 基于ASP的企业人事管理系统的设计与实现 9. 基于ASP的某学校校园BBS的设计与实现 10. 基于ASP的公交查询系统的设计与实现 11. 基于ASP的房屋租售信息管理系统的设计 12. 仓库货物管理系统的设计与实现 13. 计算机学院图书管理系统的设计与实现 14. 企业员工信息管理系统的设计与实现 15. 绵阳南山中学图书管理系统的设计与实现 16. 政府采购管理信息系统 17. 医疗器械公司论坛的设计与实现 18. 学科建设系统 19. 网络实验教学网站 20. 外观专利图像检索平台 21. 同校二手电子产品交易网 22. 旅游咨询网 23. 科研项目网上申报管理系统 24. 多媒体课程答疑系统 25. 人才网内容管理系统 26. “食全食美”预定系统设计与实现 27. Asp+Access网上同学录 28. 基于ASP作业提交与批改系统 29. 校园在线考试系统 30. 网上书店 31. 员工信息管理系统 32. 医药连锁店管理系统 33. 学生信息管理系统 34. 新闻管理系统 35. 校友录系统 36. 基于WEB的物资管理信息系统的设计与实现 37. 物流系统设计 38. ASP网上贴吧系统的设计与实现 39. 网上书店的实现 40. 基于ASP技术的网上人才管理系统 41. ASP网上考试系统 42. 网络硬盘文件资源管理系统 43. 监理网络办公系统的设计与实现 44. ASP网络办公系统 45. 图书管理系统设计 46. 在线投票系统 47. 售后服务管理系统 48. ASP求职招聘网站设计 49. 企业物流平台的设计与实现 50. 教学互动系统 51. 教师信息管理系统 52. 基于WEB的办公自动化管理系统 53. ASP服装销售系统 54. ASP电子政务档案管理系统 55. ASP电子商务系统 56. 自动化测试工具的开发 57. 毕业设计选题管理系统 58. 内部办公系统 59. 学生论坛的设计与实现 60. 软件信息发布系统的设计与实现 61. 玉林旅游资源及线路管理系统 62. ASP+SQL图书管理系统 63. 精品在线试题库设计 64. 基于Web的C语言教学系统的研究与实现 65. 基于WEB的小型公司人事管理系统的设计 66. 《信息论与编码》在线考试系统的设计与实现 67. 局域网文件共享及检索系统的设计与开发 68. 网络房产信息超市的设计与实现 69. 音像销售系统的设计与实现 70. 一个动态文学网站的设计与实现 71. 网络文件管理系统的设计与实现 72. 一个小型搜索引擎的设计与实现 73. 电子论坛系统的设计与实现 74. 工资管理系统的设计与实现 75. 玩具交换网站的设计与实现 76. 基于B/S结构的一种安全物流管理系统的设计与实现 77. 某书店图书销售管理系统的设计与实现 78. 网络商城的设计与实现 79. 基于ASP的搜索引擎的开发 80. 基于B/S的家教交流平台的实现 81. 基于B/S结构的学生在线选课系统的实现 82. 精品课程网站的设计与实现 83. 淘宝店主交易管理系统的设计与实现 84. 体育城场地预约系统的设计与实现 85. Web Mail 收发系统设计与开发 86. 一种网上交易平台的设计和实现 87. 网络考试系统的设计与实现——考试子系统 88. 基于ASP网站的安全性研究与实现 89. 网上办公系统—公文流程管理设计与实现 90. 网上订餐系统的设计与实现 91. 网络考试系统的设计与实现——阅卷子系统 92. 网上二手商品交易管理系统的设计与实现 93. 基于B/S结构的工厂设备管理系统的设计与实现 94. 简易网络存储系统的设计与实现 95. 玩友交流网站的设计与实现 96. 医院信息管理系统 97. 民航售票管理系统的设计与实现 98. 某高校工资管理系统的设计与实现 99. 企业公告及资料发布系统的设计与实现 100. 基于B/S结构的旅游网站的开发与设计 101. 基于网络环境的库存管理系统的设计与实现 102. 住宅小区网络化物业管理系统——住户管理子系统的实现 103. 基于B/S结构的学生交流论坛的设计与开发 104. 网络社区服务与管理系统的设计与实现 105. 基于B/S结构的工艺品销售系统的实现 106. 网上求职招聘系统的设计与实现 107. 某企业网络公寓管理系统的设计与实现 108. 某小型数字图书馆的设计与实现 109. 基于WEB的商场管理系统的设计与实现 110. 网络求职招聘系统的设计与实现 111. 班级学生管理系统的设计与开发 112. 基于B/S的工艺品展示系统的设计与实现 113. 《计算机专业英语》网上教学系统的设计与实现 114. 一个物流商品运输系统的设计与实现 115. 企业员工管理系统的设计与实现 116. 基于ASP的旅游网站的设计与实现 117. 网络旅游信息系统的设计与实现 118. 基于ASP的反垃圾邮件管理系统的设计 119. 个人日志系统的设计与实现 120. 具有动态口令认证机制的网上投票系统的设计 121. BBS系统开发与账户安全保护的实现 122. 医院管理系统—病历管理系统的设计与实现 123. 基于B/S结构的二手交易系统的设计与实现 124. 基于ASP的网上考试系统 125. 华夏文化交流平台的设计与实现 126. 销售供应链管理系统的设计与开发 127. 网上家电销售管理系统的设计与实现 128. 集成CRM系统的企业网站的设计与开发 129. 库存管理系统的设计与实现 130. 二手交易系统的设计与实现 131. 毕业论文管理系统的设计 132. 档案管理系统的设计与实现 133. 音乐网站的设计与实现 134. 网上购物系统的设计与实现 135. 小型企业网上订单系统的设计与实现 136. “辅导员之家”网站设计与开发 137. 人事工资管理系统 138. 基于B/S模式的中小企业人事管理系统的设计与实现 139. 基于ASP的学生信息管理系统的设计与实现 140. 在线考试制卷系统的设计与实现 141. 网上书店的设计与实现 142. 一个简单的网上教务系统模型的设计与实现 143. 某公司进销存信息管理系统的设计与实现 144. 连锁影音产品租售管理系统的设计与实现 145. 基于B/S的人才交流网站的设计与实现 146. 新利公司pos维修管理系统的设计与实现 147. 基于ASP的笔记本销售网站的设计与实现 148. 网络教学平台 149. 软件下载管理系统 150. 动态网站设计与制作 151. 毕业设计论坛 152. 办公系统 153. 车辆管理系统 154. 网上答疑系统 155. 论坛程序设计 156. 计算机组成原理教学网站的设计与实现 157. 网页设计辅导系统 158. 出租车管理系统 159. 网络教学评判系统 160. 交友网站 161. 铁观音销售网站设计与实现 162. 基于ASP的小区物业管理之业主服务子系统的设计与实现 163. 远程教育网 164. 新闻自动化管理网站 165. 投票系统 166. 基于BS的考试报名信息处理系统 167. 基于web 的信息处理系统 168. 公司网站建设 169. 客户管理信息系统 170. 网上售房管理系统 171. 网上作业提交系统 172. 网上选课管理系统SQL 173. 网上人才信息管理系统(带源码ASP+ACCESS) 174. 园林设计 175. 电脑配机 176. 学生排课管理系统ASP+SQL 177. 学生成绩查询系统ASP+ACCESS 178. 酒店预定管理系统 179. 办公自动化系统 180. 实验室设备管理系统ACCESS 181. 网上评教系统 182. 房产信息管理系统 183. 网上图书销售系 184. 新闻发布系统2 185. 网上服装销售系统(ASP+access论文全套) 186. 网上英语考试asp+sql 187. 留言板ASP+access 188. 音乐网站 189. 个人网站 190. 仓库即时查询系统ASP+ACCESS 191. 毕业设计ASP+ACCESS聊天室 192. 期刊系统(期刊稿件处理系统) 193. 网上人才信息管理系统 194. 学生管理系统 ASP+ACCESS 195. 网络考试系统的开发与设计ASP 196. 楼宇专业网站毕业设计 197. 在线人才网(招聘网) 198. 在线教育系统 199. 新闻发布系统1 200. 网上盆景系统 201. 网上动态同学录系统 202. 人才网站的设计与实现毕业设计及论文 203. 红旗汽车修理厂物资流通管理系统 204. 公交查询系统 205. 博客网站的设计与实现 206. 毕业设计选题管理系统(asp+sql) 207. 网上购物系统 花店 208. 校园新闻发布管理系统(ASP+ACCESS) 209. 文章在线发布系统 210. 网上购物系统2 211. 购物系统1 212. 基于WEB的旅游网站建设 213. 手机销售网站 214. 在线手机销售系统 215. 基于ASP的论坛的设计与实现
纵观人类历史,每一次人类生产力水平的飞跃都离不开创新, 创新思维 的培养有利于我国自主创新水平的提高,由中国制造向中国创造转变,从而提高我们的国际竞争力。下面是我为大家推荐的机械设计制造及其自动化 毕业 论文,供大家参考。
机械设计制造及其自动化毕业论文 范文 一:农业机械自动化建设
一、我国农业机械自动化的发展现状
农业机械自动化的定义:农业机械或者装备在自身运行期间或运作状态下不依靠人手操作或感官而独立的将其完成。农业机械自动化可以大幅度降低农副产品的生产本金、减少农民劳作带来的疲劳、提高农副产品的生产效率等,而且还可以整体提升农产品的质量与产量,因此,农业机械的改善应从降低生产本金、提升生产效率与质量出发,不断的进行设备的完善,以达到高尖精的目的。随着我国农业经济的逐渐繁荣,机械自动化技术也为现代化农业的发展起着一定的推动作用。农业机械自动化水平的提升,农业机械自动化的范围应该得到进一步发展与扩大,使农业机械化水平保持整体发展的良好趋势。农业机制水平的不断提高,增强了我国农业厂家的生产能力,随着农业机械能力的不断加强,其涉及的领域也在不断的拓展,主要的市场有农机销售、设备维护与田间作业等。随着农业机械自动化市场的不断扩宽,促进了国际间的技术沟通与合作,我国的一部分大型企业用市场交换技术的形式,来学习国外的先进技术与 企业管理 经验 ,从而提高国产农业机械的质量与生产效益。但由于多方面的因素,同发达国家相比较,我国的农业机械自动化仍有许多需要提高的地方,在农业机械自动化的进程当中也存在着一定的问题。
1.农业机械制造水平低
同发达国家相比我国的农业机械制造水平较低,有多种农业机械产品是仿造发达国家的机械产品。在农业机械自动化设备中,仅仅对农业机械做了部分改进或是增加设备来降低生产农业机械设备的成品,这在一定程度上限制了产品的应用与推广。所以,开发符合生产需要的农机设备应作为我国农业机械设备主要的发展方向[1]。
2.我国农业机械自动化发展不稳定
因为我国的农业自动化发展水平相对偏低,在相关农业机械科学技术方面未能得到应有的利用,例如:全球定位系统、检测监控系统与动态控制系统等有利于我国农业发展的软件技术水平较低,无法满足我国农业机械自动化水平的发展需要。我国相关农业管理部门对精准农业方面的研究管理强度还不够,导致我国农业发展不够成熟稳定。
二、我国农业机械自动化的发展模式
通过对当前我国农业机械自动化所面对的实际问题出发,想要改善我国农业机械自动化进程主要应从以下几个方面来分析:
1.政府加强对农业机械技术方面的引导与扶持
我国政府可以通过一系列政策来鼓励农民购买农业机械,对购买农业机械的农民进行补贴等政策,使农业机械的应用得到更大范围的推广。并通过科技创新等奖励政策来鼓励生产机械的企业与科研机构。政府应该结合我国各个地区的自然情况出台相应的政策,因地制宜才能更好的推进我国农业机械自动化发展,加强我国农业机械质量监督与管理工作,促进我国农业机械的科研成果得到实际的应用。相关农业机械企业同样需要加强科研技术的投入,并积极主动的参与到国内的农业机械产品方面的竞争[2]。
2.提高我国农业机械自动化控制水平
在我国农业机械自动化技术的研发与制造的发展过程当中,值得注意的是提高我国农业机械自动化水平的可靠性。想要提高我国农业机械自动化水平,首先要提高农机自动化控制技术。企业在生产农业机械产品的同时应该考虑的主要因素有:农民当前对农机产品的要求、农民的购买农机产品能力、采用的农业机械自动化技术、农业产品质量改善、农民保养农机产品的方便性[3]。
3.如何推动精准农业的发展进程
目前,我国精准农业的发展进程相对不够稳定,与一些成熟的发达国家相比,我国的农业机械自动化水平相对较低,进一步提升我国精准农业机械自动化的发展进程,不但能够促进我国农业机械自动化相关技术的发展与完善,更能够展示出我国农业科技水平的提升,从而提高我国在农业机械自动化技术在国际上的地位与话语权。近年来,国际上的精准农业发展着重点在节约用水与节肥等相关农业技术方面,节约用水与节约用肥可以通过精准农业技术来有效实现,从而达到节约资源的目的,这是我国实现可持续发展战略的具体表现。我国相关人员在学习国外先进技术的同时,更要集中科学研发知识,实现精准灌溉与精准施肥技术,从而推进我国精准农业机械自动化水平的发展。随着国际智能化发展与加强,农业机器人与智能化系统在一些发达国家已经得到很大程度的推广,由此可以看出,我国在农业机械方 面相 对于发达国家已有了很大距离。所以,我国应该抓住新时代的机会,坚持科学发展观与自主研发精神,大力发展我国农业自动化技术。
三、 总结
目前,我国农业排名世界第二,成为仅次于美国的农业大国,但是我国农业机械化设备的技术与其他农业大国差距较大。农业机械化扩散程度和农机设备使用率与美国等先进国家相比也相差较远,但是伴随着我国经济的快速发展,现代化农业的脚步也在不断加快。同时也要加快我国科技技术的创新与管理,按照市场走向来运作,把握好机会,实现农业机械化的跳跃式进步,为我国农业的整体实力提升做贡献。
机械设计制造及其自动化毕业论文范文二:农业机械数字化设计的研究
一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状
传统的设计技术只是简单满足使用者的需求,数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说,它有着广阔的市场,而且可以设计的种类非常多,但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术,所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景,使设计出来的农业机械更加完善。目前,农业机械的种类相对固定,功能没有太大的改变,而且没有过多的创新。比如,在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计,即可以分为条形播种机和精密播种机,要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机,数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富,使同一种类的产品有不同的功能区分,完善目前农业机械设计的不足之处,使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。
二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景
由于现今农业机械的设计水平相对落后,所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如,可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识,下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。
将虚拟技术运用于农业机械设计中
虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计,通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状,另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟,即可以模拟所设计的产品的功能,这样就便于设计人员对产品进行改进,更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度,完善产品的质量。
数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造
在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性,降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改,避免不够完善的计划造成生产成本浪费。
农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计
现今的农业机械种类和样式差异不大,没有较大的改良,所生产的农业机械不能完全满足农民的需要,而且作用较单一,如果能够对农业机械进行创新设计,那么将会使农业产品的种类更加完善,并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械,这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。
三、小结
我国是一个农业大国,农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善,促进我国农业的快速发展。
自动化及应用论文
自动化应用方面的研究,有利于帮助我们更好地账号掌握好自动化的专业操作技术。下面是我推荐给大家的自动化及应用论文,希望大家有所收获。
摘要:
随着我国经济的发展,机械制造业也不断发展,如数控自动化技术的应用,使得机械制造业的精确度更高,效率得到大幅度提升,解决了传统机械制造过程中很多不能解决的难题。本文对数控自动化技术进行了简单概述,并分析了其在机械制造中的应用,对其应用发展前景进行了阐述,以期促进我国机械制造的发展。
【关键词】
机械制造;数控自动化技术;运用
提高工程机械中科学技术的占比,就是提高机械制造的综合实力。数控自动化技术的产生,将数字化技术与机械制造进行了融合,极大满足了机械制造的发展需求,比如机械产品切割中,充分利用PLC控制技术以及SCADA技术,使得工程机械进入一个全新的发展阶段,提高了工程机械的效率,为行业发展创造更为宽广的前景。然而,我国的机械制造业的水平相较于国外,发展程度相对滞后,因此,增加数控自动化技术在机械制造中的应用,有助于提高机械制造的水平。
1数控自动化技术的相关概述
数控自动化技术,就是在设备加工、设备运行等机械制造中通过数字信号、数字化编辑进行控制的自动化技术。数控自动化技术的发展,依托于计算机编程与计算机智能化的发展,比如数据逻辑判断、数据处理以及数据存储等技术。数控自动化技术区别于传统的机械制造业的地方在于,将计算机技术、自动控制技术、电子技术、检测技术等与机械制造业融于一体,实现机械制造产业智能化、自动化控制,提高了机械制造业的工作效率。这种先进的技术融合,使得机械制造在实际应用中展现出极为明显优势。从近年来数控自动化技术应用的特征看,主要表现在:
(1)经过数字信息编程的机械操作,使得施工工艺更加精确,如常见的切削用量调整,对新产品研制、换批加工等都较为适用。
(2)数控自动化技术融合了计算机技术,可以解决一些难度较大或者传统机械不能完成的零件加工问题,比如,曲面或复杂零件加工。
(3)数控自动化技术中的模块化工具,其可使工具标准化程度得以提高,且在安装与换刀等方面可节约较多时间。
2机械制造中数控自动化技术的具体运用
机械制造中,最常用的数控自动化技术有PLC技术与SCADA技术两种。下面对两种技术的应用做介绍:
机械制造中PLC的运用
PLC逻辑运算效率很高,控制周期也很短,作为机电一体化的组成部分,其具有模块体积小、安装相对较为便利的特点,因此在器件连接中,操作较为简单。在当今的机械制造业中,系统构建中PLC的运用,使得整个操作系统更加简便,比如生成过程中的生产建议、生产信息,都会直接反应在系统的界面上,让操作人员直观的看到,一方面可以更好的控制生产过程,更加智能化。另一方面,在生产过程中有故障出现,系统可以准确判断故障的位置。而且,系统一旦有模块出现故障,会迅速有其它模块代替,确保整个生产过程的流畅性。机械制造系统中将PLC技术引入其中,对系统运行效率的提高可发挥明显的作用。
机械制造中SCADA的运用
关于SCADA系统,它主要用于生产过程中数据的采集以及分析,系统的检测与监控,SCADA系统主要依托于计算机设备。以无人工作站系统为例,将SCADA系统应用于无人机工作站中,用于集中监控无人看守系统的正常运行,它可以实现对无线通讯基站网、电力系统配电网、铁路系统、电力系统调度网等的监测,其原理主要是将数字滤波形式引入电压控制系统中,这样系统中的无功干扰问题可被解决,系统误动现象由此减少。因为系统对生产中的数据进行采集与分析,为确保数据误差小,不受干扰,在系统运行前,要合理设置相关的检测周期、显示形式以及滤波时间等。相关人员要记录好相关工作情况下的电压变化情况。另外,在设备使用过程中,要注意因为短路或者线路异常情况造成设备的使用出现问题。因此,要求循环投切电容器,并对设备的运行进行实时监控,一旦系统有任何故障,可以第一时间进行检修,保证系统的运行。此外,数控自动化技术在很多机械制造领域都有应用,尤其是较为恶劣的生产环境,都可利用这些自动化设备完成生产任务。
3提升数控自动化技术运用效果的相关建议
数控自动化技术在机械制造中的应用,不仅提高了机械制造的精确度,解决了很多传统制造业无法解决的复杂零件难题,而且大大提高了工作效率,降低了劳动力成本。
国内数控自动化技术的发展以及先进技术的引进
我国现行的数控自动化技术发展相对滞后,所以我国应该加大相关专业的技术研究投入。比如在数字化系统PLC技术与SCADA技术的基础上,进一步创新。另外,我国可以适当的建立技术共享平台,促进数控自动化技术在不同领域的技术共享,这样可以为企业节约一定的技术投入资金,促进我国各个领域的共同发展。此外,借鉴国外先进的技术,这样可保证机械制造领域中数控自动化技术的应用程度得以提高。
数控自动化技术应用范围的扩大
相较于发达国家,我国数控自动化技术的应用范围较小,一方面是因为我国的自动化水平不高,另一方面由于很多机械制造企业不注重机械生产中创新与技术投入。因此,在实际的机械制造应用中,要建立技术共享平台,促进各个领域的共同发展。另外,就机械制造行业来说,数字化编程与机械制造的融合,可以发挥数字自动化技术与机械制造的各自优点,实现优势融合,达到一加一大于二的效果。典型的机械制造如数控机床、加工中心、工业机器人等,实现了工程机械的效率飞跃,使之区别于传统的工程机械产业,成为一种技术含量较高的新兴行业。如今,数字自动化技术越来越多的应用到机械制造业中,使得行业发展迅猛,为机械制造业的发展解决了很多难题。
4结束语
数控化自动技术依托于计算机设备,依靠数字化与数字编程等技术手段,实现机械制造业的科学化与智能化发展,使得机械制造业的工作精度更高,效率得到提升,解决了很多机械制造过程中的复杂难题。目前常用的技术如PLC技术或SCADA技术,使实际生产加工效率得以提高。因此,机械制造业应该加大技术上的创新与投入,并引用外国先进技术,促进我国机械制造业的快速发展。
摘要:
近年来,计算机在各个领域中的应用,加快了各个领域中的技术研发,推动了各领域的快速发展。在机电行业中,计算机信息技术在机电行业得到了充分的应用,机电自动化技术也因此被研发出来,实现了机电行业的自动化生产,大大提升了机电行业的发展水平。本文通过对机电自动化技术的发展现状进行浅要的分析,明确了机电自动化技术中仍旧存在的些许不足,并对机电自动化技术的应用优势进行了明确,探索了机电自动化技术的未来发展方向。
【关键词】
机电工程;自动化技术;技术研究;发展趋势
自动化技术在机电行业中拥有着十分重要的作用,它实现了由智能化系统代替人对机电设备进行操作,并大大提升了机电设备的可靠性与安全性,强化了机电设备的生产效率,提升了机电产品的质量,并充分解放了劳动力,成为了我们赖以发展的重要技术。但由于我国的机电自动化技术发展时间较短,因此其优势还没有得到进一步显现出来,并且在其发展过程中仍旧存在着许多的不足之处,因此其发展之路仍然较长。
1浅析机电自动化技术发展现状
当前我国的机电自动化技术水平与其他国家仍然存在着较大的差距,并且,我国的机电自动化发展还处于起步阶段,许多先进的自动化技术还没有被很好地利用到机电领域当中去。另外,我国的机电自动化技术当前主要是集中在智能化和自动化这两个方向,而与机械技术的结合不够紧密,我国的机械技术发展较为缓慢,许多先进的理论都是从其他国家中引入过来的,而我国目前对机械理论的研究依旧较为薄弱,机械人员的自身综合素质不高,缺乏创新能力与创新意识,实践能力不足等,从而使我国机电自动化发展受到了机械技术发展速度的制约,而这也是机电自动化水平无法提升的因素,还有,虽然我国民众的生活质量有了很大的提高,但民众对产品的功能和质量也有了更高的要求,而现阶段机电自动化领域所生产出来的产品,并不能满足民众对产品的要求。因此,机电自动化领域必须对产品的质量和功能要有一个更高的标准才行。虽然我国的机电自动化技术水平相比于以往有了非常大的进步,但在很多方面仍然有待提高,在发展道路上仍旧任重而道远。
2机电自动化技术的应用优势
生产效率和生产水平的提升
自动化技术在机电行业的应用,能够有效提升机电设备的生产效率和生产水平,这是因为自动化技术拥有人类无法比拟的准确性和灵敏度,能够非常好地对机电设备进行灵活操作,从而大大强化了机电设备的性能,使机电设备生产出的产品更加完美,并且大幅度降低了机电设备生产产品的时间,从而极大提升了机电设备的生产效率,实现了机电行业的快速发展。
可靠性和安全性的提升
众所周知,机电设备的可靠性和安全性是非常重要的,如果机电设备的可靠性不足,就会造成机电设备经常发生故障,进而增加了维修成本,并大大影响了机电设备的生产效率。而机电设备的安全性如果不足,就会在生产当中产生许多的安全隐患,致使人在使用机电设备时,容易发生安全事故,严重威胁操作人员的生命安全。而机电设备不仅仅会被利用在制造行业当中,在其他各个领域中也有广泛的应用,但是不管在哪一个领域中应用机电设备,都必须对机电设备的可靠性和安全性做出保证,而自动化技术则使机电设备的安全性和可靠性大大提升,其原因在于自动化技术能够对设备的运行状态进行实时的.自动化监控,一旦机电设备出现故障,就会进行及时诊断出来,并通过设定好的应急程序来进行解决,从而大幅度保障了机电设备的安全性与可靠性。
功能更加完善多样,适用性更强
自动化技术在机电设备中的有效应用,能使机电设备的功能更加完善,并且更加多样化,能够满足不同工序的产品制作,因此其适用性也更强。这是因为通过不同自动化技术在机电设备中的应用,能够使机电设备集多种不同功能于一身,实现了一体化的控制、校验、补偿和调节功能,从而满足不同领域对机电设备的应用需求,其应用范围也更为广泛。
3机电自动化技术的发展方向
智能化
机电自动化技术在未来必将向着智能化的发展方向进行发展,这是因为机器的局限性造成的,由于机器需要人类进行操作,它不会进行自主思考,只会按照规定的程序去运行。而自动化技术虽然实现了机器的自动运行,但却仍旧需要人进行简单的操作,自动化技术也不具备思考能力和数据处理能力。而人通过对自动化技术的智能研究,能够有效弥补这一不足,从而使自动化技术具备人的一定功能,使其能够对数据进行处理与分析,从而大大降低了产品的生产难度,实现了对机电设备的智能化控制,而智能化的发展方向也必将极大提高机电领域的发展水平。
网络化
在信息化时代,网络的重要性不言而喻,而对机电产业来说,更要向网络化的发展方向进行的迈进,以此实现机电一体化的网络化构想,在不久的将来,必定可以利用一个小型的装置来远程操控机电设备进行生产活动,并能通过这个装置对各个机电设备的运行状态进行时实的掌控,从而使生产效率极大提高。
微型化
由于有些生产设备的体积较为庞大、结构较为复杂,这增加了对这些生产设备的运输难度和管理难度,并且对这些设备的维修和维护也有很大困难,因此必须对这些生产设备的体积进行必要的缩小,以此方便运输、维修和维护。而随着技术的不断发展,这些生产设备的体积必将越来越小,并最终实现微型化的目标,这样做不仅能够方便对这些生产设备进行运输、检查和维修,还能在同样的范围内放置更多的生产设备,从而提高生产力水平。
4结语
本文通过对机电自动化技术的发展现状做出浅要的分析,明确了机电自动化技术在机电领域中的应用优势,并对机电自动化技术的未来发展方向进行了探究。自动化技术在机电领域中拥有十分重要的意义,通过自动化技术的应用能够实现机电领域生产效率的大大提升,实现规模化的生产,并能有效保障产品质量,使其功能性更加全面,质量更好,并且提升了机电设备的可靠性与安全性。自动化技术的不断研发,也使机电设备的功能越来越多,并且能够在多个领域进行有效应用。在未来,随着我国机电自动化技术越来越成熟,其优势也将被逐渐发挥出来,并将在智能化、网络化、微型化的发展道路上越行越远。
给你找了篇文献,参考下吧试论我国机械自动化技术的发展冯衡滨( 黑龙江省工程咨询评审中心, 黑龙江哈尔滨150008)摘要: 机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械自动化技术从四方面进行阐述。关键词: 机械自动化; 技术; 应用与发展机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。1 结合生产实际, 注重实用发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术, 应以企业的生产和发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产, 才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术, 应结合实际, 注重实用, 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法, 全年生产任务只需1~2 个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正, 对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益, 而不单纯的是速度。2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术, 潜力大, 前景广, 投资省, 见效快, 提高自动化程度, 可以收到事半功倍的经济效果, 适合我国现阶段的发展需要和国情。20 世纪90 年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP( Lean Production) 模式, 就是以最小的投入, 取得最大的产出的具体表现。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备, 在发展现代机械自动化技术时, 应以原有的设备为主, 合理调整机床布局, 添加少量的数控设备, 引入CAD/CAM技术, 充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性, 共同构成一个以人为中心, 以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统, 为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。通用机的局部自动化改装有重要意义。近期内我国对成本低、维修方便的通用机的需要量还是不会急剧下降的, 因为有广大的乡镇企业市场, 有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。3 结合中国国情, 发展现代机械自动化技术。实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机械的操作采用自动控制器后, 生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制( 传统) 自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后, 生产过程才能全盘自动化,才能使生产率全面提高, 达到自动化的高级理想阶段。中国实现机械自动化技术应是一个长期的过程, 不可能一蹴而就。当前, 中国机械制造业同世界先进水准也存在阶段性差距。在我国这种国情下, 普遍发展应用计算机集成制造系统的“全盘自动化”或“高度自动化”, 并不具备必要的基础技术、经验和投资能力。因此, 要不要普遍发展全盘自动化或高度自动化CIMS 技术, 一定要慎重行事。而且全盘自动化或高度自动化的CIMS 技术也并非我国机械制造业的当务之急, 只能列为机械制造自动化技术的主要发展方向。应该发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。我国现阶段, 在产品数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中, 自动化设备仍然是半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零件加工自动线等。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中, 采用刚性自动化( 自动单机和自动线) 则是合理可行的, 能取得较好的经济效益; 对于品种稍多的成批生产, 应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元, 实现成组自动化; 而单件小批量生产, 应从推广成组技术入手, 适当发展采用数控机应酬或加工中心, 有针对性地建立一些揉性制造单元FMC( Flexible Manu- facturing Cell) , 可取得较好的经济效果。我国作为一个发展中国家, 考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统( Pseudo- FMS) ,是要确保必要的生产柔性的前提下, 优化人机界面, 不过分追求自动化, 尽可能建立较为完善的信息系统, 充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存, 系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上, 要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发, 发展创新, 形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说, 进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究, 以适用为前提, 急需什么就解决什么, 取得实践经验再推广应用。4 抓好基础, 注重配套发展机械自动化技术。发展应用机械自动化技术, 要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作, 既要发展主机, 也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。研究生产大量性能优良、自动化水准高的机电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化生产时, 在系统的结构、质量( 重量) 、体积、刚性和耐性等方面对现代机械自动化技术有着重要的影响, 机械技术应利用其它高新技术来更新, 实现与适应现代机械自动化技术的发展; 自动化生产时, 机械制造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都少不了要应用微电子技术和自动控制理论; 自动化生产时, 信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等都少不了要应用计算机与信息处理技术。总之, 我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发应应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
论文国内外研究现状写法如下:
首先,我们要知道国内外研究现状是什么,其实通俗来说,就是国内和国外对于一个研究对象目前的研究现状,可以是国家层面上相关部门对于研究对象的研究,也可以是权威学者,对于研究对象的研究。
所以很明确,国内外研究现状有两种写法,要不就是从相关部门对于研究对象的研究,或者就是从学者对于相关研究现状的研究来写。
正常来说,国内外研究现状都需要大家去阅读大量的文献,然后总结学者的主要观点,这里给大家一个小技巧,可以直接从一篇文章的摘要看出来,一个学者的研究观点主要集中在哪些,这样的话,即便你不完整的阅读文章,也能知道文章的主要观点。
还有一种方法,可以直接从硕士论文里面去摘抄,大家可以找一些和自己题目一样,或者是关键词一样的硕士论文,我们在里面摘抄国内外研究现状,并且将这个话改成自己的意思,这也是一种写作方法。
但是注意标注引用的时候,一定要找到最根本的文章,而不是你参考的这篇硕士论文。找文献去哪里,中文的话我们可以从百度学术或者是知网里面直接观看,主要就是看一篇文章的摘要,因为主要观点都在摘要里。
英文的话,之前有提过从谷歌学术去搜索关键词,就能找到很多的国外文献,这里要注意,查找国外文献的关键词,一定要翻译成英文,如果是中文的话,是没办法识别的,然后只需要把相关的英文文献翻译成中文,再去进行总结就可以了。
1、项目背景。
研究背景一般需要交代为什么你要进行该课题的研究,研究该课题能带来怎样的意义?
意义要强调的是时效性和重要性。既是为了向自己说明,也是为了向导师及答辩评审老师等人交代为什么要选择这个课题进行研究。
2、可行性分析。
(1)经济可行性:项目所需的电子器件及相关材料,价格便宜,易于购买,所需经费较少,具有可行性。
(2)技术上的可行性:所用到的软硬件技术都有哪些?已是较为成熟的技术,便于获取及使用。
课题负责人已具备项目开发所需的硬件设计、软件开发、调试等相关技能。
技术方案科学合理,具有哪些优点,比如灵活性、安全性和易用性等,为顺利实施提供了良好的条件。
(3)应用的可行性:介绍具体的应用场景,以及相关的应用市场。具有实用价值,具有社会效益、经济效益、生态效益等。
3、国内外研究现状。
(1)近几年现有的论文、著作、专家等针对该相关课题的观点。
(2) 注意涉及与课题相关的研究方法,对相关的流派进行评价,在宏观方面进行高度概括。
(3) 国内外研究现状在一定程度上反映了学生对研究领域的熟悉程度,写的太少了可能会被指导老师批评,一般列举5~20篇参考文献。
4、研究内容、要求与预期成果。
研究内容:采用什么技术、方法,要怎么做,要实现什么。
要求:
(1)掌握查找和下载文献的方法。
(2)熟悉毕业设计论文的写作。
(3)对硬件及相关控制的掌握。
(4)熟练使用相关软件,掌握开发、调试的方法。
预期成果:开发系统,做出实物产品,完成毕业设计(论文)。
5、任务完成的阶段内容及时间安排。
根据具体的研究课题进行划分:
第1~3周学生完成“开题报告”,通过开题答辩。
第4~5周掌握使用XXX的基本方法,了解XXX控制的难点。
第6~7周理解温度等传感器的使用。
第8~10周初步使用XX编程,获取所需处理的传感器信息。
第11~12周完善单片机程序,完成对XX温度的测量,并会分析结果。
第13~16周学生完成设计(论文),指导教师评审,评阅人评审,准备进行毕业答辩。
6、完成设计(论文)所具备的条件因素。
已经做好前期的资料准备工作。
已经学习过相关课程,对XX原理及使用非常熟悉。
已配齐课题开发所需硬件及相关设备。
具备开发系统、编程和调试、试验环境。
7、参考文献。
参考文献的标示和格式编排。
尽量用近几年的参考文献。
最好能有篇英文的参考文献。