职业模拟化训练

职业模拟化训练（精选12篇）

职业模拟化训练 篇1

新闻学专业学生实践能力的培养是高校新闻教育中一项重要的工作。国内新闻院校也在积极探索新闻学专业的实践教学模式, 不断强化对学生实践能力的培养。如清华大学新闻与传播学院坚持“素质为本, 实践为用, 面向主流, 培养高手”的办学理念。南京大学新闻学专业形成了“课外实习与课堂教学并重, 实践教学贯穿本科教学始终”的教学理念。这些理念落实到具体实践教学环节, 大致可以归为如下两个方面:一方面是由专业学生自办学生媒体, 如报纸、期刊、网站等;另一方面就是在业界新闻媒体一线建立实习基地, 让学生在真正的新闻一线得到锻炼。通过自办媒体和到新闻媒体单位的实习, 新闻专业学生的实践能力的确可以得到一定程度的锻炼。随着高等教育的大众化, 新闻教育的规模越来越大, 许多新闻院校都把新闻教育定位于应用型人才的培养。要培养有较强实际动手能力和职业能力的新闻应用型人才, 就要“突出新闻技能教育, 突出实训和动手操作能力的培养”, 而要强化新闻职业教育的实践环节, 就要着力建设新闻职业教育实训基地。当然, 最真实的新闻教育实训基地应该在校外的各种媒体中, 但新闻学专业因其职业特点, 较难在校外集中实训, 所以建设一个职业化的校内实训基地是必要的也是可能的, 以确保学生在真实的岗位流程环境中, 实现新闻岗位的职业化系统模拟训练, 解决新闻从业人员培养过程中难以集中顶岗实习的困难。本文主要探讨“模拟职业化训练”的实训教学模式在新闻教育中的实践和应用。

构建“模拟职业化训练”的新闻实训基地

实训基地是实训教学的实践训练场所, 是完成实训教学与职业素质训导、职业技能训练等任务的重要基地。现代新闻的职业道德、岗位技能、团队精神、服务意识和质量意识等可以在这模拟职业化的环境中, 通过较长时间的千锤百炼培养起来。如果缺少真实、综合的媒体环境, 就很难进行新闻的养成教育。建立职业化的校内实训基地, 可以使学校教育和职业岗位要求紧密结合起来。

建立校内新闻实训基地较之于其他专业来说, 有它的优势。根据新闻职业特点, 实训基地不需要太多的仪器和设备, 只需有限的空间、较少的办公设备投入即能满足一般新闻岗位流程的模拟训练。但在设计上必须解决如何集各课程实践教学、各种岗位技能训练等任务于一身, 以有限的实训空间和实训平台实现多元的实训课题的要求。

新闻学本科专业, 其教学计划、教学大纲以及相关教材等都从老牌新闻院校本科沿用而来, 各院校本科新闻教学同质化, 培养应用型人才的办学特点没有得到应有的体现。目前, 我国高等教育新闻专业的业务课程就是《新闻采访》、《新闻写作》、《报纸编辑》、《新闻评论》, 其传授模式是割裂式的, 而事实上采写编评的关系紧密相连。因此, 江西师范大学传播学院在2006年进行新闻学专业课程改革时, 就认为新闻教学需要一门将其连接起来的课程。我们后来把这门课程定为《新闻实务训练》, 该课程以培养学生的新闻实践和实战能力为目标, 并将《新闻采访》、《新闻写作》、《报纸编辑》、《新闻评论》、《新闻策划》这几门课程有机地串联起来, 对学生新闻职业能力培养和职业素养养成起主要支撑作用。《新闻实务训练》采用“模拟职业化训练”的办法, 按照“成立《大学生周末》报社 (校内实训基地) ———召开新闻选题与策划会———寻找新闻线索———做好采访准备———写作消息或通讯———安排稿件———版面编排与设计———发排出版报纸———发行报纸”的流程, 对学生进行实际强化训练, 提高学生的操作能力, 培养学生的采写能力和编辑能力, 实现理论与实践的有机结合。

《大学生周末》报作为校内新闻实训基地, 主要承担三个方面的任务:一是课程实训, 二是综合实训, 三是培养学生的团队精神。学生要在这个基地进行四个学期的采写编评发综合实训。《新闻实务训练》是新闻学专业综合实训课程, 其教学任务主要在《大学生周末》报社完成。

合理使用新闻实训基地

新闻实训是为了熟练地掌握新闻业务的某种技能而在真实或模拟的媒体环境中进行反复训练的活动。反复训练可以使学生将新闻技能内化并巩固下来。而实训基地的构建就是为新闻教育搭建一个实训平台, 使之既可以服务于实践教学, 同时又面向实际工作岗位;既做到了专业对口, 又能做到技能接口。所以, 实训基地的设计使用首先要能满足单门课程实训的需要, 其次也能满足新闻业务综合实训的需要, 同时也可服务于按新闻岗位流程组织的模拟综合实训的需要。

实训基地在单门课程实训中的使用。一般来说, 新闻业务课程都是由任课教师在课堂上讲解或示范, 缺乏实训课, 学生的角色感没有, 如新闻采写课, 老师尽管也布置作业, 但学生采写的稿件没有发表的地方, 在某种程度上会挫伤学生的积极性。而有实训基地办的大学生周末报纸作载体, 学生可以根据报纸的定位, 自行找选题并模拟实习记者 (高年级的学生一般为“正式”记者) 进行新闻业务的采写, 任课教师可以选择部分优秀的稿件进行修改和点评, 并推荐到大学生周末报发表。这种训练过程符合学生新闻技能形成的心理原则, 即先由感觉技能的认知, 再到实际操作技能的训练, 最终是心智技能的形成。因实训基地有较浓厚的媒体职业氛围, 对培养学生新闻职业意识、新闻职业操守和新闻职业情感都有潜移默化的作用, 故绝大多数业务课程都可安排在实训基地中进行, 课堂随时可进行理论的讲解和单项技能的示范, 而实训基地的资源配置也能得到有效和充分的利用。

实训基地在新闻岗位流程综合实训中的使用。在第三学年, 新闻学的学生可以选修专业综合实训课程《新闻实务训练》, 即模拟岗位流程, 进行多学科相互交叉的综合性实训。在新闻综合实训过程中, 学生需要完成大学生周末报的出版任务。这些出版任务是教师按照新闻的工作要求和操作方法以及职业规范而设计的, 是一项有目的、有计划、有组织的模拟实际岗位群的综合技能操作训练。这些实际岗位群有新闻采访、新闻编辑、新闻评论、新闻策划、报纸排版、广告业务、报纸发行等。这些任务的完成, 有的需要学生个体技能的充分发挥, 有的又要学生能够发扬团队精神, 相互配合, 将平日各科理论课堂和实践课堂学到的知识和技能灵活运用。当然, 这种模拟的任务设计, 必须将涉及的各个学科的训练任务放在实训基地中, 形成一个完整的新闻“工作流程”, 让学生在任务完成中体验到真实的媒体职业氛围, 这也有助于学生对将来新闻职业生活的认知和理解。

基于报社工作流程, 江西师范大学传播学院利用《大学生周末》报, 搭建的实训教学平台由二、三年级的学生混合编成一个团队, 高年级学生任主编、记者、编辑, 低年级学生任主编助理、见习记者、见习编辑, 由指导老师全程进行指导, 不集中安排授课, 重点抓好每期报纸的编前会、选题策划会、编辑校对等几个核心环节。

学生需要在《大学生周末》报不同的环节进行实训:一是学生做记者在采写环节实训, 训练采访、写作能力;二是学生做编辑在编辑环节实训, 重点训练选题策划、选稿组稿组版等编辑能力;三是学生做评论, 训练新闻评论能力;四是学生做发行, 训练沟通、营销能力。通过两年的模拟实训, 强化学生的实际应用能力。

以“记者岗位”的综合实训为例。从申报新闻选题开始, 经“新闻部主任” (指导教师) 审核、签发, 再经学生实地采访, 然后写作新闻稿, 进行稿件排版训练, 完成新闻稿件的编辑工作。最后教师只需检查“新闻文体”和“标题”就能大概了解学生的新闻采写能力如何。如此逼真的岗位流程式模拟实训, 使学生很好地掌握了新闻采写的技能。

再以“新闻编辑”综合实训为例。新闻编辑包括组织、审读、编选、加工整理稿件等工作, 是定稿付印前的重要环节。它涉及对报纸新闻的统筹决策———对读者、内容、层次及媒体风格进行定位;再次创作———既不改变原稿风格与作者原意, 又提高质量, 体现总体编辑意图;发表见解———评论, 来信, 监督, 标题, 版面等。新闻编辑任务的完成就要从制定计划 (组织稿件) 开始, 到选择稿件 (确认稿件) 、修改稿件 (配置稿件) 、组织和撰写评论 (制作标题) , 最后安排版面 (检查效果) 。在这种模拟真实岗位的新闻综合实训中, 新闻专业学生职业化的职业技能和修养等都构成训练要点, 故在训练其编辑技能的同时也训练了其心智技能和职业化的情感态度, 让学生亲身体验到作为一个新闻必须具备的职业素质和职业技能。

总之, 培养一个合格称职的新闻专业应用型人才, “教”和“训”需要同步进行。教是指导实践的过程, 训是职业熏陶中的潜移默化, 而“教”与“训”都离不开职业化的实训基地。一个有效、有用、能用的新闻实训基地对新闻专业学生的养成教育来说是十分重要的。也只有在“教育和岗位”零距离接触的实训基地中才能培养出具有新闻专业水准且训练有素的应用型新闻人才。

职业模拟化训练 篇2

模拟训练正文：

模拟训练模拟训练

铜陵市爱国小学 301班 王之言

今天我格外高兴，因为今天要模拟训练了。

来到班上，我看见几个同学正悄悄地说：“喂，今天模拟训练，你高兴吗？”“我当然高兴，不仅是我一个人高兴，大概全班人都高兴呢！”同学们正谈着，“铛、铛、铛”，上课了。我们都用兴高采烈的眼神看着洪老师，这时洪老师说话了：“一会儿等哨子一响，你们就赶快跑，知道不知道？”洪老师的话音刚落，只听“嘀――”的哨子声，大家什么也不顾了，我拉起鲍婕就跑。我们心里只有两个字――逃跑，我们像一只只被老虎追杀的.兔子，飞奔向大操场。

经过一系列的奔波，终于“逃”到了大操场，我们一边喘着粗气一边说：“累……累死了。”

这时同学们都把目光转到洪老师那边，只见洪老师对我们竖起大拇指，我们都笑了。

今天的模拟训练真高兴！

阅读必考题模拟训练 篇3

阅读下面的文字，完成第1～3题。

20世纪后期，陕西凤雏村出土了刻有“凤”字的甲骨四片，这些“凤”字的形体大致相同，均为头上带有象征神权或王权的抽象化了的毛角的短尾鸟。东汉许慎《说文解字》云：“鸑鷟，凤属，神鳥也……江中有鸑鷟，似凫而大，赤目。”据此，古代传说中鸣于岐山、兆示周王朝兴起的神鸟凤凰，其原型应该是一种形象普通、类似水鸭的短尾水鸟。

那么，普通的短尾鸟“凤”为何在周代变为华冠长尾、祥瑞美丽的神鸟了呢？我们看到，在商代早期和中期的青铜器纹饰中，只有鸟纹而没有凤纹，真正的凤形直到殷商晚期才出现，而且此时是华冠短尾鸟和华丽而饰有眼翎的长尾鸟同时出现，可见“凤”是由鸟演变而来的。综观甲骨文和商代青铜器，凤鸟的演变应该是鸟在先，凤在后，贯穿整个商代的不是凤而是鸟。“天命玄鸟，降而生商”，在商人的历史中鸟始终扮演着图腾始祖的重要角色。

《左传》记载郯子说：“我高祖少睐挚之立也，凤鸟适至，故纪于鸟，为鸟师而鸟名。凤鸟氏历正也，……九扈为九农正。”凤鸟氏成为“历正”之官，是由于它知天时，九扈成为“九农正”，也是由于它们带来了耕种、耘田和收获的信息。殷人先祖之所以“鸟师而鸟名”，应该是由于这些随着信风迁徙的鸟，给以少昧为首的商人的农业生产带来了四季节令的消息。

对凤鸟的崇拜起于商代，其鼎盛却在周代。正是在周代，“凤”完成了其发展程序中最后也是最重要的环节：变为神鸟凤凰。许多历史资料记载了周王室在克商前后对“天命”的重视。《尚书》“周书”十二篇中大量出现的“命”字多指天命，“殷革夏命”也是常见的语句。武王在甲子日牧野之战结束后，紧接着就“不革服”“格于庙”（来不及换衣服就到神庙参拜），这个“庙”自然不可能是周庙，而是商人的神庙。这说明周王室急于把商人的正统接过来，成为中原合法的统治者。周人之所以宣扬天命，归根结底在于强调“周改殷命”是出自天的意志和抉择。那么有谁能给周人带来“上天之命”呢？根据当时的社会共识，最合适的就应该是“天的使者”——凤鸟。《国语》云：“昔武王伐殷，岁在鹑火。”岁即岁星，鹑火即柳宿。古人把赤凤叫作鹑，看来周人选择克商的时间也是寓有深意的。

（摘编自何丹《试论中国凤文化的“历史素地”及其在文化类型学上的深层涵义》）

1.下列关于凤的形象的表述，不正确的一项是（ ）（3分）

A.20世纪后期在陕西凤雏村出土的甲骨文中，凤都表现为短尾鸟的形象。

B.在东汉许慎的《说文解字》中，作为凤属的鸑鷟是跟凫一般大的红眼睛水鸟。

C.综合甲骨文和上古文献记载看，凤的原型是一种类似水鸭的普通短尾水鸟。

D.在周代文化中，凤已经从短尾水鸟变成一种华冠长尾、祥瑞美丽的神鸟。

2.下列表述，不符合原文意思的一项是（ ）（3分）

A.在商代晚期的青铜器纹饰中，华丽而饰有眼翎的长尾鸟形状的凤纹还没有出现。

B.从青铜器纹饰和“天命玄鸟，降而生商”这句话看，鸟是殷商人传说中的图腾始祖。

C.凤鸟知天时，九扈带来耕种、耘田和收获的信息，所以殷人先祖“鸟师而鸟名”。

D.周人的凤崇拜是从商人那里沿袭而来的，而周人的崇凤热甚至超过了商人。

3.根据原文内容，下列理解和分析不正确的一项是（ ）（3分）

A.后代所见的“凤”并不是自然界的一种鸟。在中国文化史上，凤的形象最为重要的演变开始于殷商晚期，最终完成于周代。

B.周文王、周武王都曾称臣于商纣王。为了表明自己是商朝先王的臣下，周武王在甲子日牧野之战结束后，马上就参拜了商人的神庙。

C.《尚书》“周书”是记载周王朝史事之书，在“周书”十二篇中大量宣传天命、“殷革夏命”，实际上就是在宣传“周改殷命”。

浅谈篮球训练中的模拟训练 篇4

模拟训练与篮球运动的关系及国内外战例

1.模拟训练与篮球运动的关系

模拟训练就是把预计在比赛中将要出现的各种刺激, 特别是那些可能使运动员心理、生理产生不良影响的刺激进行形象模拟, 加强训练, 以增强其排除干扰, 适应环境的能力。目的是为了消除比赛中的紧张情绪。

从生理机制分析, 模拟训练能使运动员的中枢神经系统形成优势现象, 建立合理的定型结构。这样, 运动员在比赛中就不会出现暂时神经联系中断和自动化动作的消失, 使运动员能熟练自如地运用技战术, 避免技战术发挥失常。

2.从国内战例分析

我们都知道郑海霞是国家女篮的高大中锋。特点是身材高大, 移动慢。李亚光担任教练后, 为了与世界强队相抗衡, 调来北京男篮中锋防守郑海霞, 模拟世界强队中锋的进攻与防守方法, 加强训练, 增强与欧美强队对抗的能力, 在巴塞罗那奥运会上勇夺银牌。中国女篮在取得历史性突破———世锦赛亚军之前也建立了一系列针对不同类型球队的模拟训练。结果在半决赛负于澳大利亚队的关键时刻, 全队沉着冷静, 临场总结, 团结奋战, 淘汰了澳大利亚队, 最终进入决赛。

以上战例说明, 进行针对性模拟训练能够增强队员的心理素质, 以应付复杂激烈的比赛, 最终取得好的成绩。

3.从国外战例分析:

国外一些强队除了有高度、速度和技术外, 他们也很重视进攻和防守配合的模拟训练, 在日常训练中力求接近正式比赛条件, 包括心理和体力负荷两个方面。

德国国家青年队在获得历史上最好成绩———第三名之前进行了大量的、有针对性的模拟训练: (1) 首场关键比赛和观众造成的心理压力; (2) 首场失利带来的情绪波动; (3) 在关键时刻由于心理紧张影响投篮与罚篮的命中率等问题, 收到了积极的效果。同样, 即使身体条件、个人技术、全队战术配合都高人一等的NBA各个球队也进行大量的有针对性的模拟训练。在乔丹时代的一次总冠军决赛中:公牛———爵士, 距离比赛结束只剩几秒钟, 公牛队还落后一分, 一次前场掷界外球, 主教练杰克逊精心设计, 通过三次传球, 最后由乔丹出手投篮命中, 以一分优势战胜对方获得NBA总决赛冠军。

篮球运动具有其本身固有的特点:客观依存性强, 所以提高队员对外界的抗干扰能力尤为重要。

模拟训练的分类

1.一般战术模拟训练:在充分了解对方队员技术特点、战术运用情况的前提下, 根据赛前的方案, 进行扬长避短或克制对方技战术手段和限制对方发挥技战术特长的模拟训练。同时要考虑对方临场的变化情况, 突出重点, 反复强化。例如, 同韩国女篮比赛, 应针对对方中远距离投篮准的特点, 模拟训练不让对方有人有中远距离投篮从容出手的机会。

2.首战模拟训练:首战如何, 运动员特别关注, 对全队的心理影响极大, 甚至影响整个比赛结果。首场比赛, 双方互不了解。加强一开赛就要压倒对方的战术, 特别是气势模拟训练。要求做到气势大, 技战术熟练准确, 运用自如, 以“我”为主, 发挥自己的优势, 争取主动, 力争“首战必胜”、“开门红”。

3.组织打“追局”的模拟训练:这种模拟训练以两队扮演比赛双方 (力量分配应均衡) , 规定一方落后的分数。例如:一方以25:35落后10分的情况下开始比赛, 磨砺打“翻身仗”的意志, 模拟打“追局”的战术打法, 决不能气馁, 决不能轻易放弃比赛。

4.结局战术模拟训练:一场势均力敌的比赛, 结局形势十分复杂。结局战术模拟训练的目的就是克服紧张情绪, 稳定队员心理状态, 提高进攻和防守成功率, 增强取胜的信心。具体方法为:按各种结局形式组织比赛, 比如, 距离比赛结束还有20秒、一分钟、领先或落后几分、有球权或无球权等情况, 特别是在终场前几秒钟, 领先或落后2分、3分, 通过对队员进行上述特定情况下的模拟训练, 队员的信心和适应能力就增强, 临场发挥失常的情况就减少。

5.临场模拟训练:裁判员水平不一, 掌握尺度不一, 加上一些不可避免的漏判和错判, 会给队员心理产生很大的干扰, 轻则影响队员个人技术的正常发挥, 重则影响全队队员情绪, 甚至导致比赛失败。临场模拟训练可分为两类: (1) 心理适应训练。 (2) 技术适应训练。

模拟训练适应注意的问题

运用模拟训练增强运动员的心理稳定性, 提高运动员抗干扰能力, 其目的是让运动员能正常发挥技战术配合, 同时应注意以下几点: (1) 模拟训练中的陪练重在扮演对手的真实性, 要扮得真, 扮得像。 (2) 模拟训练终究不同于实战, 因此, 要求在进行模拟训练时, 在扮演对手真实的情况下, 技战术的强度、难度要高于实战比赛的需要。 (3) 进行模拟训练时, 要考虑临场裁判执法的因素, 要让队员适应临场裁判的判罚。

参考文献

[1]李炽梅.篮球运动员的心理素质及其训练[J].体育师友, 2003, 4.

[2]王海滨, 李永强.篮球运动员临赛心理调节及其控制[J].南京体育学院学报 (社会科学版) , 2001, 5.

酒店模拟训练报告 篇5

目录：

第一：前厅接待

第二：客房指引

第三：应急处理

组长：温 洋

成员： 王悦 安连琴 张菁

地点：电大教室

时间:2011年8月25日

目的：将在电大所学的理论知识应用到工作中。

指导教师：武晨

过程1：前厅接待

流程;礼貌问候 索取证件 确认信息 预订入住 收取押金 打RC 单签名制作房卡递交证件房卡致谢道别

客人进入大厅走向前台。

前台服务员（面带微笑）：先生，您好！请问您住宿吗？ 客人：是的。

前台服务员（面带微笑）：请问您有预定吗？

客人：没有

前台服务员（面带微笑）：请问您需要什么类型的房间？最近我们的行政套房刚重新装修完毕，从而更全面的满足客人的需要，入住该房间您会享有更多的优惠。

客人：好的，听起来不错，我就开一间这样的房间吧。

前台服务员（面带微笑）：好的，请您出示一下您的身份证，好

吗？

客人：好的。

前台服务员（面带微笑）：唐先生，您好，我给您安排的是8808

号房，房间在前面右拐电梯上八楼，您看可以吗？

客人：好的。

前台服务员（动作）：填写客人的入住登记表。唐先生，请问您

准备住几天？请您预付房款，共3080元整，是刷卡还是付现金？

客人：付现金。

前台服务员（面带微笑并动作）：好的，我收您3500元整，如果

没有问题的话，请您在这边确认，签字，好吗？

客人:好的。

前台服务员（面带微笑）：您好，唐先生，很高兴您能入住我们

酒店。这是您的房卡;身份证和押金条，请收好。我请我们的行

李员送您去房间，好吗？

客人：好的，谢谢。

前台服务员（面带微笑）：不用谢，为您服务是我的荣幸。

过程2 客房指引

（礼宾员用房卡轻轻一唰，“B”的一声，门开了，礼宾员打开所有灯，霸气的环视四周。）

礼宾员：先生，房间的设施完好，这是遥控器，可以遥控电视机、空调，还有电灯。还有，为了响应景区的绿色环保要求以及安全，建议您不要在房间内抽烟。祝您住房愉快，有什么需要随时拨打我们的总台电话。

客人：好的，谢谢。

（礼宾员退出，轻轻的、轻轻的，把门关了。）

过程3 应急处理

酒店应建立应急处理预案，控制中心或安全部接到报警后，要 迅速通知保安巡逻员到现场检查：

保安：（急冲冲的）经理，不好了，1156房外的烟感装置发生警报，疑是1156房间内发生了火灾。

经理：你帮我拨通应急组电话。

保安：是！

经理：（冷静）小朝，你迅速把视频监控转到湖景1156房外通道，并带领应急小组赶到现场，要快！（命令的口吻）一旦确定有火灾，立即报119！要快！

。。

应急组长（原礼宾员）：经理，经过我反复观看视频和认真问询客人以及我的推理，原来！。是虚惊一场，烟感装置发生警报，并不是发生了火灾，是1156房的客人在过道抽雪茄，触发了烟感装置。

经理:没事的话，就撤了，免得影响客人休息。回去小朝你写份报告交到我着。

完形填空专题模拟训练 篇6

(1)

Imagine someone holding a glass full of clean, fresh water and complaining about thirst. Likely you’d suggest they first take a sip from the glass in their 21 .

22 is similar. Everyone wants to be happy, but not everyone knows how to 23 and stay with it; they’re always looking for 24 . The search for happiness is lost when it becomes an insatiable pursuit for getting more.

The difference between the two is like the difference between tasting with pleasure the sweetness and flavor of a mango, and 25 eating it up before taking the next sweet. The pursuit becomes the focus, rather than the experience or the 26 that comes from what we do have.

This 27 pursuit for happiness can 28 us for all of our lives. We may think that once we have more 29 , a relationship, or a perfect job we’ll be happy, yet when we get there we find it’s not what we’d hoped for, or we don’t take the time to really 30 it.

21. A. mind B. heart

C. hand D. mouth

22. A. Happiness B. Sweetness

C. KindnessD. Forgiveness

23. A. createB. achieve

C. recognizeD. remember

24. A. someB. much

C. more D. it

25. A. slowlyB. unwillingly

C. delightedlyD. quickly

26. A. imaginationB. satisfaction

C. relaxation D. celebration

27. A. endlessB. careless

C. useless D. harmless

28. A. assumeB. consume

C. surviveD. complain

29. A. timeB. water

C. mongo D. money

30. A. eat B. pursue

C. concentrate D. enjoy

(2)

A stream extending itself too far into a desert will go dry. Man too 21 up inside, spiritually and emotionally, when he extends himself too 22 in his search for outward pleasures. The wellspring of enjoyment lies in his 23 self. The more truly he lives in himself, the more rewarding will his outer life be.

Mans inner self is the 24 that feeds all his knowing, all that he can enjoy on earth. If he 25 it, all his perceptions must wither and die. If one neglects a spring, it may block up and stop flowing. It is only by making friends with his inner self first that he can ever make friends with the 26 .

Will it cut you off from an 27 of others if you seek truly to understand yourself ？Not at all !You can understand others 28 to the extent that you have understood yourself. But will it make you less sensitive to their needs, less 29 , less outgoing and eager to help them ? Again, No. For it is only as one becomes 30 of his own weaknesses and overcomes them that he develops compassion for others in their sorrows.

21. A. digsB. blocks C. dries D. eats

22. A. more B. much C. oftenD. far

23. A. inner B. outwardC. own D. first

24. A. mother B. springC. stream D. desert

25. A. admits B. extendsC. neglectsD. develops

26. A. world B. otherC. relative D. enemy

27. A. receivingB. memorizing

C. understanding D. misunderstanding

28. A. only B. everC. even D. hardly

29. A. braveB. sympathetic

C. independentD. friendly

30. A. careful B. afraidC. aware D. sensitive

(3)

Nothing can be selfless unless it springs directly from the heart, from our true self. That is why great saints and sages (圣贤) have said you should know your own self before you can love and serve others 21 .

There is a story of an old man planting mango trees. When his neighbor saw what he was doing, he said, “Do you think you will 22 long enough to taste the mangoes from those trees?”

“No, I doubt it”, replied the old man. “Then why are you 23 your time?” asked the neighbor. The old man smiled and said, “All my life I have 24 eating mangoes from trees planted by others. This is my way of expressing my 25 to the people who planted those trees.”

Selflessness can be the 26 force in all your actions. Learn to be thankful to everyone, to all of creation, even to your 27 , and to those who insult you and get angry with you, because they help you 28 .

They are 29 , images of your own mind. If you know how to read and interpret the images properly, you can get rid of your mind and its 30 .

21. A. selfishly B. selflessly

C. carelessly D. helplessly

22. A. live B. spend

C. wait D. stay

23. A. takingB. saving

C. spending D. wasting

24. A. hated B. practiced

C. suggested D. enjoyed

25. A. thought B. gratitude

C. habitD. satisfactory

26. A. thinking B. wasting

C. fighting D. driving

27. A. friend B. neighbor

C. saint D. enemy

28. A. plant B. grow

C. sowD. water

29. A. mangoes B. experiences

C. actions D. mirrors

30. A. happiness B. weaknesses

C. forgiveness D. kindnesses

答案与解析：

(1)本文阐述了该怎样获得幸福：珍惜并享受目前所拥有的幸福，不要让追求幸福的过程吞噬我们短暂的一生。

21. C 由前面的holding可知，此处是建议先喝“手中”的那杯水。

22. A 由后文中的wants to be happy和search for happiness等可知，此处是指“幸福”跟上述情况相似。

23. C 每个人想得到幸福，却没有“认清，认识到(recognize)”自己已经拥有的幸福。

24. C 因不能认识到手中已有的幸福，所以老是在寻找“另外的(more)”幸福。

25. D 把享受快乐和追求快乐与吃芒果进行对比：是品尝还是囫囵吞枣后去吃下一个。

26. B 人的精力就集中在追寻芒果了，而不是去体验去感受来自于现有芒果的“满足感（satisfaction）”。

27. A 指这种“没完没了的(endless)”追求。

28. B 没完没了的追求会“耗费，吞噬(consume)”我们的一生。

29. D 根据常识，与幸福有关的除与之并列的更好的人际关系，更好的工作外，可能是更多的“钱(money)”。

30. D 根据上文，当我们拥有更多的钱，更好的关系，更好的工作之时，我们却没有时间去“享用(enjoy)”。

(2)本文讲述了认识自我，与自己交朋友的重要性。

21. C 由本句中的too可知，如果人们过于追求外界的快乐，就会与前句所述“延伸到沙漠深处的河流变得干涸”一样，他自己在精神上和情感上也会变得“干涸(dries)”。

22. D 在结构上与前句中的extending itself too far相同，指延伸得太“远(far)”。

23. A 由下句的in himself与下段第一句中的inner self可知，快乐的源泉在于他的“内部(inner)”自我。

24. B 人的内部自我是人的知识和快乐的“源泉(spring)”。

25. C 如果“忽视(neglects)”这一点，所有对万物的感知都会萎缩和干枯。

26. A 先与自我交朋友，然后才能与世人交朋友。此处的world 意为“世界的人”。

27. C 由下文Not at all! You can understand others...可知，此处是填understanding。

28. Ａ 由上下文的语气可知，“只有(only)”在某个程度上理解了自己，才能理解他人。

29. Ｂ 由最后一句中的compassion(同情心)可知，此处填表示“同情的”sympathetic。

30. C 因表示“知道，理解”是become aware of 。

(3)本文以一个小故事说明了什么是真正的心底无私。心底无私有助于我们健康成长。

21. B 根据文章首句：发自内心的才是真正的无私。本句的意思是：真正认识自我，才能无私地(selflessly)爱他人和服务他人。

22. A 因种芒果树的人是an old man，所以邻居才不解地问：你认为你能活(live)足够长的时间来品尝这些芒果树结出的芒果吗？

23. D 既然不能品尝自己种的芒果树结的果，那又何必浪费(wasting)时间呢？

24. D 我的一生都在享用(enjoy)别人种的芒果树结的芒果。

25. B 由前句享用了别人种的果，老人自然向种芒果树的人表达感激之情。另外，由下文“Learn to be thankful to everyone(学会对人感恩)也可推断出此处应选B。

26. D 无私是所有行为的驱动力(driving force)。

27. D 由表示递进的even和后文中的insult you and get angry with you可知，此处选enemy。

28. B 你的敌人、侮辱你的人、使你生气的人，他们都有助于你成长(grow)。

29. D 他们是你的镜子(mirror)。

30. B 有了他们作你的镜子，你又能读懂的话，就能够去除自己的弱点(weaknesses)。

工程机械模拟训练技术 篇7

但是, 传统的培训方式主要是用真实的工程机械进行操作训练, 风险大, 成本高, 培训时间长, 培养出来的学员无论是技术还是数量, 都远远不能满足市场的要求, 反而却限制了这个行业的发展, 所以, 培训模式变革是势在必行。

1 工程机械模拟训练简介

工程机械模拟训练不受时间、气候、场地的限制, 可以高度逼真地模拟工程机械在各种使用工况下的视觉、听觉、动感等行为所进行的模拟仿真训练。模拟训练技术在工程机械作业人员培训领域中能够很好地解决传统培训中所存在的问题: (1) 模拟训练技术在工程机械作业人员培训中有助于教学个别化, 工程机械模拟训练系统可以针对不同学员的需要, 灵活地选择培训的课程模块和课程内容, 并且可以完全自主地控制培训时间, 针对不懂的部分可以重复性的学习, 为学习新知识节约了大量的时间和精力, 使得工程机械驾驶员职业技能的培训真正实现了个别化教学。 (2模拟训练技术在工程机械作业人员培训中有助于教学标准化, 提高教学质量, 整个模拟系统中有比较规范化和科学化的教学内容, 能够克服传统教学模式中不同师傅带出的徒弟对于机械设备操作中不同的认知弊端。模拟训练系统提供逼真的环境场景模拟, 可以贯穿从理论学习到实际操作考核的全过程。 (3) 解决了传统工程机械作业人员培训中耗时、耗力、培训困难等缺点。模拟系统弥补了传统教学中培训的周期长、燃料费增长快、日常的维护消耗巨大、一次性投入高、培训效率低下等方面的缺陷, 培训费用减少、培训周期缩短、培训过程中事故的发生率大大降低, 减少实车训练动用次数, 节约了能源, 提高了经济效益, 符合现阶段的市场经济的要求。

2 工程机械模拟训练技术

目前, 国内外广泛采用的工程机械操作使用模拟训练技术主要有三大类:一是模拟训练软件;二是模拟训练半实物装置;三是模拟训练全实物仿真平台。

(1) 模拟训练软件。工程机械模拟训练软件主要采用视景仿真的方式构建一个逼真的虚拟环境, 可以根据需要模拟各种天气情况, 如, 晴天、多云、阴天、白天、夜晚等, 以及其对工程机械作业的影响。通过视景、声响、振动等表现形式, 能够实现工程机械实时操作, 如, 起动、运行、制动时各种真实的感觉, 仿真过程中用户一般通过鼠标、键盘或者虚拟界面来实现对虚拟场景的控制 (见图1) 。

(2) 模拟训练半实物装置。半实物仿真系统是一种硬件在环实时技术, 把实物利用计算机接口嵌入到软件环境中去, 并要求系统的软件和硬件都要实时运行, 从而模拟整个系统的运行状态。系统虚、实结合, 具有良好的可控性、无破坏性。软件能提供逼真的工程机械操作使用视景、声音和运动感觉, 模拟操作环境的外形及尺寸与真实工程机械完全相同, 以保证高度的真实感 (见图2) 。

(3) 模拟训练全实物仿真平台。工程机械模拟实训设备一般由工程机械操控模型和模拟操控系统组成, 其中工程机械操控模型严格按照实装各系统的比例进行设计制造, 不仅与实车外形尺寸比例相同, 且全部部件均可实现与实车部件相同的操作功能, 在保证与实装各种动作完全相同的操作反应下实现各种细微的操作速度变化, 通过模拟操控系统即可进行模型各结构动作的实时控制, 操作感觉及各种动作反应均可与实装相媲美。工程机械操作使用模拟实训设备由于操作系统和控制对象均是实物, 学员可以亲自动手进行实际操作, 训练过程更为贴近真实作业场景, 训练效果也更加好 (见图3) 。

参考文献

[1]矫震.线性摩擦焊过程中的原子扩散及缺陷演化动力学模拟[D].哈尔滨工业大学, 2011.

真火模拟训练系统设计初探 篇8

在传统的消防官兵日常灭火训练项目中,大多是采用燃烧实物来实现的,而这些实物大多采用油或从木材、衣物、家具以及废弃的包装填充物等中选取,燃烧规模不易控制、重复性差,训练前后的准备工作繁重,不易进行多次连续训练,且燃烧过程易产生大量黑烟,污染环境,影响市容和居民的正常生活。近年来,国外的消防机构根据消防训练的特点,开发了以使用燃气为燃料的火灾情景再现式消防灭火训练系统,通过系统性的培训加强消防官兵的实战技能,但价格都非常昂贵,且不能完全适合我国消防实际情况。针对我国火灾特点,设计出一套具有自主知识产权的真火模拟训练系统对加强消防官兵的日常消防训练和实战技能具有深远的意义。

笔者针对我国消防官兵的日常训练项目,设计一套真火模拟训练系统,以天然气为燃料,真实、可控的火焰和烟雾环境模拟真实火灾。通过逼真的火灾情境加强消防官兵的日常训练和实战技能,克服灭火救援过程中的心理恐惧。

1 真火模拟训练系统概述

笔者设计的真火模拟训练系统不仅要能真实地模拟出实际火灾场景,且要求能够对消防官兵灭火的动态效果进行反馈。以宾馆卧室火灾这一场景为例,既要真实地模拟出宾馆客房内的火焰燃烧、烟雾扩散及声响等情况,还要根据训练人员在灭火过程中的表现实时改变火势大小和蔓延状况。图1为宾馆火灾训练系统的组成示意图,拟设计的系统由火灾训练现场、自动控制中心、天然气供应点和训练指挥官四大模块组成,模块之间通过PLC或者DCS进行通信,可实现手动和自动两种模式控制,具体设计主要包括安全控制、燃烧设备和火灾情境的营造、灭火效果和火势的动态变化、视频监控系统等多方面内容。

2 安全控制设计

火灾模拟训练实际为小型火灾现场救援。因此,保障真火训练场的安全,防止意外火灾出现至关重要。笔者拟设计的系统以天然气为燃料,避免天然气泄漏和火焰燃烧温度过高是保证安全训练的前提,因而系统通过多方面的设计保障安全。一是训练场内配备温度传感器、煤气报警器实时监控室内温度、天然气浓度,当天然气浓度达到爆炸极限的10%或温度超过350 ℃时,系统自动提示报警并立即切断天然气总阀;二是为了防止天然气泄漏导致点火时发生爆炸等意外,此系统设计采用现场和控制中心双授权模式点火,如图1 所示。需要经确认安全后由现场人员、控制中心同时将燃气总阀打开,才能完成点火,以保障现场安全。当灭火训练结束,系统能自动关闭天然气总阀,切断一切电源、气源等危险源。

3 燃烧设备

笔者设计的真火模拟训练系统可对多种场景火灾进行模拟,如宾馆卧室火灾、厨房火灾、KTV火灾等。不同场景火灾的模拟需要设计不同结构形式的燃烧设备和配以不同的道具,但就燃烧设备的设计思路、燃烧方式而言,各场景的设计基本一致。笔者以宾馆卧室火灾为例,介绍系统燃烧设备的设计思路。

对于宾馆火灾而言,卧室内床、桌椅、吊顶等易燃物着火是最易出现的火灾情况。因此,对该场景火灾模拟的设计,主要模拟床着火引起的火灾救援工作。图2为设计的宾馆卧室火灾模拟现场布置图,系统模拟设备主要包括燃烧床、点火系统、烟罩、灭火效果反馈装置等。

3.1 燃烧床设计

床是宾馆火灾的核心物件,燃烧床的设计对宾馆火灾模拟具有重要的作用,决定着火灾情景和燃烧效果。笔者拟设计的燃烧床是由角钢、钢板、网架焊接而成的本体结构以及烧嘴、燃料管道系统、点火系统、灭火剂接收系统等组成。网架分9个大网格,在中心网格区域下布置烧嘴、点火系统,即模拟火焰主要在中心网格区域燃烧,其他网格为掩盖和保护管道系统、灭火剂接收系统、点火电极等,设计的燃烧床如图3所示。这种分区域布置不仅使装置维护方便,而且保证了燃烧系统的安全可靠、耐用。

烧嘴是燃烧系统的核心,本系统拟设计的天然气烧嘴结构,如图4所示。天然气以一定的流速从喷嘴喷出,吸入一次空气后在收缩管混合并迅速扩张,再在喷头处与二次空气混合形成稳定燃烧,这种燃烧火焰分布广、火势大。通过在燃烧床的中心区域合理地布置天然气烧嘴可形成真实的宾馆火灾情境。利用电磁阀对各烧嘴供入的天然气流量进行独立控制,还可以实现燃烧火势大小调节和火势蔓延效果的真实模拟。

3.2 点火系统

稳定的点火系统不仅要实现点火功能,而且是避免因偶然因素致使主火焰熄灭进而造成燃气泄漏的一种安全保障部件。图5为稳定的点火源系统,训练开始时,点火源先于模拟燃烧系统点燃,并保持永久性的燃烧直至训练结束,这样可保证燃烧系统因某种原因熄灭后能再次点燃系统,防止煤气泄漏等安全事故。

此点火系统是利用高压脉冲点火电极和火焰探测器配合实现,具体实现过程如图6所示。即在确认天然气和助燃空气管网均正常后,按下点火按钮,打开燃气电磁阀,高压脉冲发生器以每秒3~5次的频率产生高电压脉冲并传递至点火电极,点火电极产生火花将燃料混合气点燃。点燃的火焰会被火焰探测器探测到,并将信号反馈至高电压脉冲发生器,使其停止发出高电压脉冲,至此点火源点火过程完成。如果由于特殊原因,导致点火源熄灭,火焰探测器将火焰熄灭信号反馈至高电压脉冲发生器,确认安全后再次启动发出电火花。

3.3 排烟系统

如图2所示,在室内火灾训练场安装一个烟罩联接引风机,消防训练结束时及时开启,以排出训练过程燃烧产生的烟气,既保障训练场的环境卫生和安全,也减少了燃烧废气对环境造成的污染,弱化训练过程对周围居民产生的影响。

4 训练现场环境营造

为模拟真实的火灾情境,拟设计的真火训练系统除需设计出逼真的火焰状况外,还要利用一些辅助设备模拟出烟雾、声响和气味等环境,让消防官兵充分掌握各种消防技能和克服心理障碍。系统火灾烟雾的营造是利用烟雾发生器以烟油为原料制造大量无害烟雾,训练过程中的烟雾量可调节。声音、气味是根据不同场景特别设计的,在训练场内通过扬声器、喷雾器加入,均无毒无害。

5 系统智能化功能设计

拟设计的真火训练系统应能根据训练人员在灭火过程中的表现实时改变火势状况,即系统能根据消防官兵喷入的灭火剂量和喷射区域进行判断,实时反馈消防效果,改变火势大小和蔓延区域,系统控制流程图如图7所示。本系统拟采用自动和手动控制两种模式对消防官兵灭火过程的表现进行反馈:手动模式,即训练教官根据现场观察的结果手动调节火势大小和蔓延区域;自动模式下,系统可对消防官兵训练过程中喷入的灭火剂量和区域进行自动监测,并根据监测结果正确地改变火势大小和蔓延区域,实现灭火效果的自动反馈。系统根据实际训练需求,可实现自动模式和手动模式的切换。

5.1 灭火效果自动反馈装置

要实现系统的自动化和智能化控制,建立合理的灭火操作效果反馈是前提。本系统拟使用的灭火剂以水为主,通过在燃烧床火焰区域下方设计两个带斜度的条形接水器,将接收的水收集起来输送到计量称称重,以一定时间、一定区域内实际接收到的水量及其增加的快慢来反映消防官兵灭火操作的有效性,进而调节火势大小和蔓延区域,实现灭火效果的自动反馈与调节。

5.2 火势大小和蔓延效果控制

火势大小和蔓延效果是通过调节天然气供给量以及不同区域烧嘴着火燃烧来实现的。利用电磁阀组对各烧嘴的天然气供入量进行独立控制,通过改变流量大小、烧嘴的燃烧个数和燃烧位置来实现模拟火灾火势大小和蔓延效果的控制。对火势大小、蔓延区域的调节幅度和判断依据是根据消防官兵的灭火操作预先确定的,对于自动模式而言,可实现智能反馈、调节。

5.3 视频监控系统

为保障火灾模拟训练现场安全在训练场安装一套视频采集系统,监测训练场内的人员、火势状况,并将监测视频传送至自动控制中心。这既方便控制中心实时了解训练场内的人员、火势情况,为指挥中心下达各项训练指示提供依据,同时还可以将消防官兵的训练过程进行存档,以方便消防训练人员之间相互交流、学习,及时发现训练过程中的优缺点,提高消防训练的效率。

6 宾馆火灾模拟效果

按消防训练的要求,在给定的消防模拟训练卧室内安装燃烧装置,模拟的火灾效果如图8所示。消防训练过程中,可按要求对火势大小、灭火的难度进行设定,系统能根据消防官兵在灭火过程中的表现实时改变火势大小和蔓延状况,模拟火焰真实、可控,烟雾、声响环境逼真,能有效地满足消防官兵的训练要求。

7 结束语

虚拟手术训练系统的血流模拟 篇9

目前,计算机虚拟手术训练系统是世界各国相关机构的研究热点,例如瑞士苏黎世理工学院(ETH)计算机视觉实验室的虚拟子宫镜系统[1],致力于子宫微创手术的训练仿真,并且设计了一组并行化的易扩展的软件系统架构[2];香港中文大学计算机系的虚拟针灸系统[3],在三维可视化中国虚拟人[4]的基础上,模拟了中国传统的针灸,同时还加入了基于机器学习的教学模块;加拿大西安大略大学机器人实验室的心脏搭桥手术计划系统[5],模拟了心脏微创手术。

在虚拟手术训练系统中,真实感是判断其优劣重要的标准。这里的真实感主要由视觉、触觉、听觉的感受而来,其中可视化场景渲染是视觉逼真度的主要提供者。本文主要研究如何基于Navier-Stokes方程的数值化实现血流效果的模拟,并且将其嵌入到一个已有的、初步成熟的虚拟手术训练系统,进一步完善其功能。

1 血流模拟的研究现状

Foster and Metaxas[6]运用粗糙的网格法离散不可压缩的Navier-Stokes方程。不过为了避免由时间步长带来的不稳定性,这种方法需要对时间步长做一定的限制,如在时间步长内流体的移动位移必须小于网格的距离,这种算法可取得每秒4帧的效果。

Stam[7]提出了一种无条件稳定的流体模拟办法,这种方法允许选择任意长度的时间步长并且使实时显示成为可能。在这种方法中,Stam运用半拉格朗日方法去解Navier-Stokes方程,为了使其遵守质量守恒定律,Stam使用Helmholtz-Hodge 分解的方法来转化速度的发散区域。

Stam的这种方法被进一步优化用于特殊应用方面。如文献[8]结合漩涡约束去减少人工数字因素的影响。其他的研究者没有使用网格的方法,而是使用粒子系统的方法来模拟液体表面和爆炸效果,从而可以进一步用动态水平集的方法去增强这种效果。

模拟流体还有一种方法是运用光滑粒子流体动力学方法(SPH)[9],不过因为要随时计算粒子的邻域和流体的速度和压力,因此如果采用标准的SPH方法即用大量粒子来模拟流体会耗费大量的计算时间,很难满足虚拟手术训练系统的实时性要求。

2 稳定的半拉格朗日方法

根据虚拟手术训练系统的要求,综合考虑了易操作、真实感、实时性等要求,我们选择了Jos Stam的基于网格的稳定半拉格朗日法。选择此方法主要基于两点:一是网格方法实现简便,算法容易理解,方便针对虚拟手术系统的特点进行必要的算法改进;二是针对本系统结构复杂,需要渲染的元素多的特点,使用粒子系统方法会增加许多不必要的开销,严重削弱系统的实时性。

2.1 Navier-Stokes方程介绍

Navier-Stokes方程实际上是一个方程组,针对不同的变量表示为不同的方程。根据假设的不同,此方程有不同的表现形式。我们假定需要模拟的流体遵循牛顿力学和不可压缩,这样Navier-Stokes方程可以写成如下形式:

undefined

undefined

其中,undefined表示流体的运动速度,ρ是流体的密度,p是压强,向量undefined是重力加速度,ν是粘度系数。式(1)是流体的动量方程,式(2)表示流体遵守质量守恒定律。

2.2 简化Navier-Stokes方程的形式

在Navier-Stokes方程中速度和压强是联系在一起的,如果将式(1)和(2)组成方程组很容易得到一个方程。按照Helmholtz-Hodge分解,可以将每个向量分解为一个标量的梯度和一个散度为零的向量之和,一般形式如下:

undefined

其中undefined是散度为零的向量,而是标量q的梯度,此时对式(3)取散度,由以上条件可知:

undefined

式(4)也被称为泊松方程,由式(3)和式(4)可得,只要知道变量q就可求出速度undefined。引进一种投影算子ρ,将向量投影为散度为零的向量undefined如式(5)所示:

undefined

将这种投影算子应用到式(1)可得:

undefined

式(6)分开了速度与压强之间的关系,速度主要是用来移动空间中的物质的,而物质的变化主要有以下传输方程决定:

undefined

方程中ρ是物体的密度的大小,κ是扩散系数,S是注入物体数量的标量。

2.3 具体算法流程

观察式(6)和式(7)可知,二者的形式十分相似,不同的是式(6)由于方程右边第一项的存在,是非线性方程,而式(7)是线性方程,因此本文首先介绍如何解式(7),然后再用类似的方法来解式(6)。

2.3.1 密度迭代解决

对于密度场,式(7)右边的三个项主导了密度的变化率。第一项传导项说明密度应该随速度场变化,第二项扩散项说明密度本身也会以某个速度扩散,最后一项添加常量。本文的算法将在每次迭代中依次解决每一项。

(1) 添加常量

这一步比较简单,首先预设出血点的位置和密度变化频率,然后将密度变化频率与时间步长相乘加到网格中相应的位置。

(2) 密度的扩散项

该项的作用是将流体密度扩散。当扩散系数k>=0时,密度会在网格中扩散。从图1可以看出,在位于(i,j)位置的网格的密度流向了相邻的四个网格,而相邻网格也有密度流入中间的网格,用式(8)可以求出经过一个时间步长dt后的中间网格的密度值:

Dundefined= Dundefined+ kdt(Dundefined+ Dundefined+ Dundefined+ Dundefined-4Dundefined)/h2 (8)

其中Dundefined表示更新后的密度值,Dundefined表示更新前的密度值。

理论上,如果对整个网格进行一次遍历,就可以得到更新后的网格的密度值,但是实际上不可行,因为当扩散系数、时间步长太大或者网格太小,导致undefined时,密度扩散变得不稳定,使得模拟失效。

Stam提出了一个解决方法:反向跟踪法,找出当前格子在dt时间之前的密度,然后再赋值回去。这时,计算的表达式如下:

Dundefined-kdt(Dundefined+ Dundefined+ Dundefined+

Dundefined-4Dundefined)/h2 = Dundefined (9)

在式(9)中,实际上不知道Dundefined中的值,只知道Dundefined中的当前值,所以需要解一个线性方程组。由于系数矩阵是稀疏矩阵,所以用简单的Gauss-Seidel迭代来解此方程组。根据试验,迭代次数为20就可以得出满意的结果。

(3) 密度的传导项

传导项就是让密度沿着速度场流动,此时同样可以运用反向跟踪法找出当前网格的密度。这里可以把密度看作“粒子”,然后按照速度的方向,把粒子移到新的位置。如图2所示。

经过-dt时间后,原来在网格中心的“粒子”回溯到之前的位置。如图3所示。

0点在另外网格的中心,经过-dt时间间隔,回到原来的位置,此时的密度可以由附近的1,2,3,4点插值而得到。由拉格朗日方法分析,同一个“粒子”携带的密度是不变的,所以可以把插值计算得到的密度设为当前格子的密度。

最后把上述三个步骤写在密度更新的函数里,伪代码如下:

Density_update:

Add_source(d,d0,dt);

Diffuse(d,d0,k,dt);

Advect(d,d0,u,v,dt);

其中d、d0分别存储更新前后的密度,u、v是水平和垂直方向的速度,k是扩散系数,dt为时间步长。

2.3.2 速度迭代解决

式(6)与式(7)具有相似形式,因此在求解速度场的时候,可以借用求解密度时的方法。不同的是要把速度分解为水平方向的分量u和垂直方向的分量v。此外由于速度是自传导,即速度在速度场上传导,因此为了保证其遵守质量守恒条件,要对速度场进行限制,即其要满足方程undefined。使用2.2节中的简化Navier-Stokes方程所使用的投影方法,然后使用在求解密度的扩散项使用的方法对算子∇2进行离散化,此时就可以利用上述求解密度时的方法求解速度。

伪代码如下:

Velocity_update:

Add_source(u,u0,dt);Add_source(v,v0,dt);

Diffuse(u,u0,visc,dt);Diffuse(v,v0,visc,dt);

Project(u,v,u0,v0);

Advect(u,u0,u0,v0,dt);Advect(v,v0,u0,v0,dt);

Project(u,v,u0,v0);

图4是算法流程图,图中上行处理速度,下行处理密度。

3 血流模拟实验

3.1 实验环境介绍

硬件开发环境CPU:Intel Xeon 5110,主频:1860MHz ,硬盘容量:160GB,内存:2GB DDR2,显卡:nVIDIA Quadro FX4500,力反馈设备:PHANTON Desktop。软件开发环境与平台无关,底层的算法采用C++ 编程实现,界面层调用wxPython提供的类库绘制窗体。医疗图像显示及其他渲染方面使用了VTK。

3.2 网格数设定

由于本文的血流渲染方法是基于网格的半拉格朗日法,所以网格数和整个渲染关系密切:网格太小表面粗糙,太大渲染时间长,每秒帧数(fps)太小。表1是对网格数进行一系列设置,寻找最适合的参数设置。效果图由图5(a)-(f)所示。

经过调试,选择网格数为100*100作为血流渲染模块的网格参数。

3.3 其它参数的设定

其它渲染相关的参数有:时间步长,扩散系数等,经过多轮的真实感测试,发现下面的系数组合能够达到最佳的真实感,由表2所示。

当然,以上参数的选择可以根据系统的要求进行调整。例如,如果想让血液扩散快,可以把扩散系数k稍微增加一点到0.0001。由于OpenGL的RGB参数范围定在 [0,1],所以上面用到的度量都相对小,特别是扩散系数和粘滞系数,每次增加、减少最好在万分之一到千分之一的量值。图6是渲染的效果图。

4 血流渲染模块集成入系统

4.1 可视化工具包VTK

VTK(Visualization Toolkit)可视化软件开发包是于1993 年利用面向对象的建模技术,设计和实现的开放三维可视化软件包。图7介绍了这种框架,图中的Source与Mapper是特殊的算法类,Source代表无输入只有输出,例如读取数据的算法,而Mapper则恰恰相反,只有输入而无输出,例如写文件算法。最后的三个类:vtkActor,vtkRenderer,vtkRenderWindow和具体的底层图形渲染库相关,如OpenGL、Mesa等,所有的图形由vtkRenderWindow显示出来。

4.2 集成的难点

开发血流模块的最终目的是在虚拟手术训练系统中进行血流的模拟,因此把独立开发的血流模块集成到系统是十分重要的一步。但是由于系统的复杂性和渲染平台的不同,模块集成到系统中主要有以下两个难点:

(1) 虚拟手术训练平台是在VTK的基础上开发出来的,而新增加的血流模块考虑到算法实现的灵活性,是用OpenGL实现的,两者不能直接混合使用。如果采用直接在VTK环境中调用OpenGL原语方法实现,则需要打破VTK已经定义好的渲染机制,不但浪费时间和精力,也会降低渲染效率。

(2) 渲染效率问题。目前系统上已经有许多需要渲染的物体,如心脏冠脉、肾脏、骨骼、体腔壁、手术器械等。这些模型每个都有数万个三角片,因此,血流渲染模块不能大幅度增加系统的渲染压力,不然会极大地降低系统的实时性。

4.3 解决方法设计

考虑到以上两个难点,本文采用了以下两个设计原则:一是在VTK的框架中设计渲染方法,使渲染一开始就按照VTK的方式进行,而不需要再对OpenGL原语进行“翻译”;二是使用尽量简单和快速的渲染方法,考虑用二维代替三维的方法来达到内窥镜视图中的血流模拟。

4.3.1 在VTK环境中渲染

根据VTK的可视化管道的概念,所有可渲染的物体在VTK都需要从Source开始构造。VTK的Source是指原始数据,有许多不同的类型,按照实现难度、可行性对它们进行比较,决定采用vtkPolyData(多边形数据)来作为Source。之后用vtkPolyData来构造一张画布(Canvas)进行模仿OpenGL原语的渲染。

由于本文的血流渲染采用的是基于网格的渲染,所以画布就是一张用vtkPolyData构成的网格,每个格子用一个小正方形代替,位置坐标和属性数据都存在小正方形的四个顶点上。这里的属性数据就是用于渲染的密度值。VTK渲染提供了颜色渐变的特性,因此在小正方形的四个顶点值不相同时,会产生过渡效果。在渲染中只要时刻改变顶点中的属性值,就可以模拟出直接设置点的颜色的OpenGL原语可以达到的效果。

构造好画布之后,根据VTK渲染流程,需要在Mapper中设定一个查找表来给出属性值到颜色和透明度值的映射关系。这个查找表采用简单的线性法则设定0到255表项来取得映射关系,值对应的范围是0到1,第0项对应值为0,第255项对应值为1,完全模拟OpenGL的设置。

4.3.2 使用最快速的渲染方法

以上本文所提到的渲染方法都是基于二维,而我们系统是建立在三维坐标上面的。虽然把二维扩展到三维从编程上来看并不困难,只需要将速度分为(u,v,w)三个方向即可,流程图依然如图8所示,但是这会极大地影响渲染速度。表3是二维和三维的每秒帧数的比较。

可以看出,在三维情况下,除了在网格数为163的情况下达到可以接受的FPS外,采用其它更高精度的网格数一般情况下根本不能渲染出来。而根据医生主要是通过内窥镜进行手术训练,三维的全景视图只是辅助这一特点,本文采用二维来模拟三维系统下的血流的方法,只在内窥镜视图中模拟血流。首先在画布上用二维坐标绘制血流,然后把三维的画布放在内窥镜镜头的焦点上,画布的法向与内窥镜镜头的方向对齐。当镜头移动时,画布跟随内窥镜移动。画布做透明值设置,这样便不会挡住内窥镜镜头,仍然可以观察其他的物体。

4.4 实验结果

在手术过程中,当操作者用手术器械切割器官时,器官表面会流出大量血液,在人体内部流动,或者小的出血点缓慢地渗出血流等。根据实际情况,运用本文的血流模块可以模拟出多个血流场景,图8(a)-(d)是血流模块集成到系统中内窥镜视野下的前后效果。

5 结 论

本文采用稳定的半拉格朗日方法,实现了血流模块的模拟,并且将血流模块集成到虚拟手术训练系统中,模拟血流在人体内部流动及肿瘤表面出血点的效果。从实验结果可以看出,血流模块的加入明显地增强了虚拟手术训练系统的真实感,为医生在此系统中进行虚拟手术操作提供了逼真的场景,可以提高医生在实际手术过程中的操作能力,缩短培养医生的周期,在实际工程中具有很大的应用潜力。

摘要：虚拟手术训练系统的血流模拟是系统中模型模拟的重要部分。实时准确的血流流动效果,可以明显地增强虚拟手术训练系统的真实感。首先基于流体力学的Navier-Stokes方程的数值化解法,模拟血流流动的效果;然后在VTK框架中进行渲染,将血流模块集成到一个已有的、初步成熟的系统中;最后通过实验,表明血流模块的加入使系统的真实感得到较好的展现。

关键词：虚拟现实,流体力学,流体渲染,粒子系统

参考文献

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[2]Tuchschmid S,Grassi M,Bachofen D,et al.A Flexible Framework forHighly-Modular Surgical Sim-ulation Systems[C]//ISBMS 2006,LNCS 4072,2006:84 92.

[3]Heng P A,Wong T T,Leung K M,et al.A Hap-tic Needle Manipula-tion Simulator for Chinese Acupuncture Learning and Training[J].In-ternational Journal of Image and Graphics,2006,6(2):205 230.

[4]Zhang S X,Heng P A,Liu Z J.Chinese Visible Human Project:thePresent and Future[J].Clinical Anatomy,2006,19(3):204 215.

[5]Chiu A M,Dey D,Drangova M,et al.Port Placement Simulation in aVirtual 3-D Thoracic Model[C].Mininally Invasive Cardiac SurgerySymposium2000,Key West,California,2006.

[6]Foster N,Metaxas D.Controllingfluidanimation[C]//Proceeding CGI’97,1997:178 188.

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[8]Fedkiw R,Stam J,Jensen H W.Visual simulation of smoke[C]//Procs.of ACMSIGGRAPH2001,ACMPress,2001:15 22.

一种防空模拟训练系统设计 篇10

近年来电子信息系统和高性能装备的发展趋势表明, 未来信息化对抗中的进攻方必将凭借空中优势, 广泛使用各类手段, 对指挥中心、机场、港口和统帅机关等实行远程精确打击和集中突击, 对重要目标的安全构成严重威胁。因此, 防空能力的提升具有重要的现实意义[1,2]。

当前, 防空部队的训练实际存在目标保障难、空地对抗难、多兵种联合训练难和实弹射击消耗大等问题, 难以组织经常性的实装演练。研发防空兵模拟训练系统, 通过空情模拟、实际操作和仿真发射等, 可使参训人员熟悉作战流程, 感受信息化条件下的复杂环境。同时, 以模拟训练系统为基础, 可对训练过程进行评估, 这对于总结经验教训、提高参训人员的指挥和操作水平具有重要价值, 也是防空部队参加联合行动、强化训练效果的基础, 有助于提高防空部队遂行任务的能力, 实现复杂电磁环境下的演练从地-地二维空间向地-空三维空间的转变[2,3]。

1 系统构成与功能

防空部队模拟训练系统包括甲方、乙方和导调等3个分系统。模拟训练系统示意图如图1所示。

甲方:实现对模拟信号的搜索、跟踪和发射, 同时进行相应的显示。利用模拟信号进行目标指示, 实现自动锁定和跟踪。导弹模拟器能模拟拦截过程, 产生单发或双发导弹回波信号, 感知导弹检测、装填的操作过程;反馈训练态势、目标信息、阵地配置、拦截过程和效果等供导调和显示。全部操作过程和射击效果可进行评估。

乙方:模拟多种干扰信号, 产生模拟空情信息。为甲方 (包括实装系统中的引导站、干扰站和雷达等) 提供虚拟的电磁、空情环境和可供对抗训练的虚拟对手, 使甲方能够在虚拟的环境中进行对抗训练。由于这里涉及的模拟训练基于地对空对抗系统, 因此乙方主要提供虚拟的空袭武器及系统。

导调:控制双方的对抗行动。显示演练态势、目标信息、装备和人员配置、攻守过程和效果等。依据发射位置、发射时间、目标属性、拦截效果和后勤保障到位情况等对训练过程进行评估。

2 分系统设计

2.1 甲方分系统

完成对模拟信号的搜索、跟踪、发射和显示, 利用模拟信号进行目标指示, 发射车自动锁定和跟踪, 模拟拦截过程, 产生烟火声光效果, 产生回波信号并显示。分系统需感知操作员的操作过程并进行记录和评判。为此, 分系统模块包括地空导弹模拟器、训练指挥模块和操作评估模块等。

导弹模拟器用于训练操作人员掌握武器系统性能及使用方法, 并对系统提供故障诊断和状态测试。可检测导弹和发射装置状态, 接收火控系统命令, 向导弹和指令模拟器发出各种指令, 控制装订仪对导弹进行参数装订, 完成射前准备和发射控制;能够进行功能自检, 对控制台的性能进行标定。

导弹模拟器包括状态检查、指令产生、信号存储与显示、计时、发射准备、发射控制、数据采集和工作模式控制等模块[3], 相互关系如图2所示。

导弹模拟器是时序控制设备, 采用状态约束机制和定时控制模式, 包括双通道冗余射前检查、发射控制和安全控制等模块。信号存储和显示电路用于存储输入的关键指令, 输出控制信号, 在导弹发射瞬间对信息进行锁存, 具有记忆回放功能。计时模块用于产生时序控制所需的信号, 并控制导弹上弹盘、下弹盘、上发射架、发射、过热和显示等过程。

导弹模拟器的工作思路是:根据导弹工作原理和流程, 由模拟器产生目标信号, 模拟作战指挥系统向指挥仪发送目标指示报文, 指挥仪得到目标报文后, 模拟武器装备对目标的搜索、跟踪和反干扰。同时, 模拟器对产生的仿真目标理论位置和采集得到的信号进行处理, 以确定目标真伪。火控计算机依据模拟器提供的目标数据计算射击诸元, 带动导弹瞄准目标, 在满足射击条件的恰当时机对目标进行虚拟射击, 完成一次训练过程。数据采集电路以高速数据采集卡为基础实现, 用于采集模拟器的输入输出信号, 作为专家系统工作的依据。

在训练过程中, 驱动系统运行的模拟信息环境是仿真生成的, 系统各设备的运行过程以及各工位的指挥、操作与实际应用方式一致。各工位操作手可按照训练条例各负其责, 设置各种工作环境, 针对系统的各种工作方式进行反复指挥和操作训练。

指挥控制软件收集各节点信息, 判决并发出指令。配置接口接收并解译导调系统指令, 并将己方数据安全传送到导调系统。

对操作员的考核评估不能用某种标准答案进行简单评定, 需对其操作时间和技巧等方面的因素进行综合评估, 而这些因素具有一定的模糊性, 很难给出精确的评价标准。需应用基于模糊逻辑的专家系统, 使计算机以接近于人的思维模式进行综合评估打分。训练时, 操作项目由主机预存的操作专家知识库提供, 模拟器记录操作人员的操作时间和操作步骤。把操作时间长短、操作技巧应用的好坏和操作准确程度等因素用模糊量来设定, 根据专家评判意见建立模糊推理规则, 并结合实际操作的抽样试验对系统参数进行调整, 得到模糊评估模型[4]。

2.2 乙方分系统

乙方分系统生成不同应用背景和训练条件下所要求的瞬时、宽带、多种信号样式、高密度、多方位、动态可控的电磁背景信号环境和雷达、通信、导航等信号, 并以辐射和注入方式实现信号输出, 产生复杂空情信号, 包括标准信号模拟、背景信号模拟、系统控制、天馈分系统及目标特性和地形数据库等。

标准信号模拟:生成多路短波、VHF、UHF及微波信号, 可输出AM、FM、SSB、USB、LSB、ISB、DSB、CW、PCM、FSK、PSK、QPSK、MSK、CPFSK和限带白噪声等调制样式, 具有组网能力。采用软件无线电技术、大规模现场可编程器件、模块化硬件平台及优良的电磁兼容和结构设计, 保证信号样式和工作体制等满足高精度、高稳定性和高纯度的指标。

背景信号模拟:可输出AM、FM、SSB、CW、ASK、FSK和PSK等调制样式。采用任意波形发生技术, 实现高密度、复杂背景信号场景的实时产生、快速可变和可控, 满足实时性要求。在密集多信号条件下, 满足分辨率高、频谱纯和杂散小等要求。

配备覆盖从短波到微波频段的多种天线及升降平台。由于频带宽, 需采用多种天线形式以实现有效辐射。对于短波超短波, 采用八木、螺旋和振子天线等形式;微波频段, 采用对数周期和等角螺旋等形式。每种天线需设计平衡—不平衡变换装置和阻抗匹配网络, 实现最佳传输与馈电效果。

空袭目标仿真及目标特性数据库:提供空袭装备模型库, 对轰炸机、歼击机、武装直升机、隐身轰炸机和导弹等进行建模仿真。在对这些目标进行仿真时, 由于不同装备的机动参数各异, 需要分别建立运动学模型, 并呈现三维视觉效果。

分系统包含多路短波、VHF、UHF、微波功放和滤波器组, 各种过热、过压、失配保护以及电源、功率控制电路等。包括一个高性能屏蔽方仓及一台改装的汽车。方仓内配置定时系统、高稳定度净化电源、UPS、油机和空调等辅助设备, 便于实现机动。

2.3 导调分系统

导调分系统的任务是制定训练方案, 控制训练过程, 并对训练结果进行评估。训练方案包括装备配置、作战意图和产生动作的时刻以及侦察站、干扰站和雷达的部署等。训练过程中, 导调站要模拟训练目标的各种动作, 并发出指令由侦察站模拟信号供操作员处理, 再接收干扰站所做的操作, 计算干扰效果, 产生新的态势。如此反复, 直到训练结束。在评估阶段, 根据记载的数据得出训练成绩。分为以下几个模块:训练想定生成、过程管理、态势显示及考核评估。训练过程管理控制模块流程如图3所示。

编写训练想定的目的是确定虚拟战场的训练框架和初始化信息, 这些信息的确定要依据训练的具体要求, 参训各方的训练要求如下:

战场设置:为模拟训练提供虚拟的地理环境。可采用真实地形数据构造虚拟地理环境, 训练依托这个环境进行, 而抗干扰训练也是防空训练的重要内容, 所需电磁环境由乙方提供。这就形成了以真实地形为依据、包含复杂虚拟电磁环境的虚拟应用场所。

甲方设置:参训雷达对抗装备可以选择甲方引导站、干扰站和雷达的协同训练, 也支持引导站、若干干扰站及雷达独立训练。

乙方设置:空袭方是甲方的对抗方, 用于为甲方提供各种不同特点的空袭目标和信号。其设置还包括:装备雷达类型、航迹模拟、初始位置和速度、身份识别标志及电磁环境设置。

训练开始前, 确定参训方, 根据训练目的和要求, 从数据库中选择训练想定预案, 确定训练科目, 初始化各方数据并开始训练[5]。

训练开始后, 导调的主要任务是同步各方时间, 根据预案实时确定应设置的训练环境和乙方状态, 接收参训席状态信息;当参训席在有效侦察距离内, 时间仰角等条件满足的情况下认为甲方已发现乙方, 将模拟信息传送给甲方, 使参训席认为置身于现实环境中;监控、记录和显示甲方操作;对各方的加入、中止和删除等操作进行控制。

训练过程态势显示把训练进行的相对时间和参训各方信息, 以可视化的形式表现, 并标识甲方位置、雷达扫描线和干扰机状态等, 显示乙方位置和航迹等。

系统软件以Windows XP或Vista为平台, 采用Visual C#和LabVIEW等语言混合编程实现, 调用Windows API功能函数, 通过Winsock控件, 利用TCP/IP协议实现模块互联。训练过程中若出现操作不当, 系统将进行提示。而对于错误操作, 将加以记录并用于成绩评判。系统的公用模块开发成作战准备、目标生成和雷达模拟等3个模块。采用被动式数据库服务方式:把各单元所需的数据打包提交, 采用一个中间件, 把数据进行暂存。占用资源少, 实时性强[6]。

操作员仿真是人在回路中的仿真。在人机交互界面中, 仿真产生一个虚拟的操作环境, 操作员看到、听到和感觉到仿真过程的一部分, 通过在所仿真的态势中对仿真的模型进行操作和控制, 并由此将近似实际场景的态势变化反映在模拟的操作界面上。

考核评估的工作包括:根据接收到的受训人员和导调人员输入的各种干预命令, 对整个模拟训练过程进行全面分析, 评判模拟训练过程中各参训席处置各种情况的方法、效果, 总结模拟训练过程中产生的新的运用方法、指挥思想和应用规则等。

3 结束语

装备信息化水平的不断提高, 对训练模拟设备与系统的开发也提出了更高的要求, 不但要逼真地模拟近似实际的应用环境, 而且在武器装备上加装设备, 需避免对原有系统的性能产生任何负面影响。上述研究了防空模拟训练系统的基本问题, 要想获得最佳的试验效费比, 还需考虑的问题包括进一步提高指挥流程各阶段信息的实时采集能力, 改进各系统之间的通信连接, 保障信号、数据信息传递满足格式兼容, 信道稳定, 便于装备的机动和展开等[2,5]。

参考文献

[1]KARCZMARZ D, MANEROWSKI J, SZCZEPANSKI C.NeuralModel of Antiaircraft Missile Flight Control[C].AIAAModeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit, 2006:140-156.

[2]邹津, 王诗成, 梁婷婷, 等.特种作战指挥自动化系统若干问题研究[J].无线电工程, 2009, 39 (9) :48-51.

[3]姜文志, 闫春光, 刘爱东, 等.导弹发控仪模拟器的设计[J].兵工自动化, 2007, 26 (3) :81-83.

[4]姜为学, 邓钦, 李宗良, 等.某型火控仿真系统模拟训练质量模糊评判[J].弹箭与制导学报, 2007, 27 (2) :300-303.

[5]姚龙海, 沈昆, 李随意.基于地对空雷达对抗装备的模拟训练系统设计[J].舰船电子工程, 2005, 25 (3) :89-92.

模拟训练9调节与控制（三） 篇11

A. 当感受器接受刺激后效应器若产生反应，则①释放的递质使③兴奋

B. 刺激感受器，但大脑皮层发出指令使效应器不反应，则②使③抑制

C. 若用药物阻断②与③之间的联系，刺激感受器后，效应器不产生兴奋

D. 突触后膜上有分解递质的酶，便于使突触后膜及时接受新递质的作用

2. 下列关于人体内环境的描述中，错误的是（ ）

A. 血浆的主要成分包括水、葡萄糖、血红蛋白和激素等

B. 免疫对内环境稳态具有重要作用

C. HCO3-、HPO42-等参与维持血浆pH相对稳定

D. 淋巴细胞生活的液体环境是淋巴、血浆等

3. 为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是（ ）

A. 完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下

B. 胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

C. 未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

D. 胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

4. 如下为人体内血糖平衡调节的部分过程，下列相关叙述不正确的是（ ）

刺激→下丘脑→某内分泌泉→激素甲→血糖浓度降低

A. 激素甲是人体内惟一可以降低血糖浓度的激素

B. 下丘脑还可产生某种促激素释放激素直接促进激素甲的分泌

C. 该调节过程包含了神经调节和体液调节两种方式

D. 缺乏激素甲的病人体内蛋白质供能的比例会增加

5. 下图表示人体某一免疫过程，与此有关的叙述错误的是（ ）

A. 图中表示的是细胞免疫过程，且细胞a是吞噬细胞

B. 同种抗原再次进入，细胞b能大量分化成细胞c

C. 图中d为抗体，且分布在血液或内环境中起作用

D. 若HIV侵入人体后，主要攻击的细胞是T淋巴细胞

A. 兴奋可以在A、B神经元之间和B、C神经元之间传导

B. C细胞膜上的特异性受体只能接受B细胞产生的递质

C. 与突触后膜受体结合的递质的化学本质是蛋白质

D. 若ab=bd，则兴奋在ab段和bd段的传导速度相等

7. 下图为神经细胞的一部分膜结构，下列叙述错误的是（ ）

A. 若此图为突触后膜局部结构，则神经递质可被①识别

B. 静息电位的形成与膜上的②、⑤等载体有关，A面为正电位，B面为负电位

C. 若此图为突触后膜局部结构，则兴奋经过此处时的信号转换是：电信号→化学信号→电信号

D. 若此图是突触后膜局部结构，则动作电位产生时，Na+可通过结构②由A侧进入B侧

8. 某些寄生虫能靠不同方法在具有免疫力的人体内生存，称为免疫脱逃作用，如非洲睡眠病原虫。病人感染该寄生虫并出现病症时，血液中的虫数会按着一周左右的周期而波动，每一次波动中，新的虫体都具有新的表面抗原，虽然宿主会再对新的表面抗原产生另一拨新的抗体来对抗，但在歼灭虫体之前，寄生虫表面的抗原又改变了，因此使用传统方法制备疫苗来预防感染的做法都失败了。请根据上文判断下列说法错误的是（ ）

A. 寄生虫表面抗原的化学本质是糖蛋白

B. 由于病人体内新抗体产生的速度总是慢于虫体表面抗原的改变的速度，因此虫体可以有效脱逃抗体的消灭

C. 人在患一次流感治愈后，今后还有可能再患流感

D. 用传统方法制备疫苗来预防感染的做法都失败的原因是体内产生的抗体浓度不够

9. 图甲表示剥离出脊蛙的脊髓一侧的一对脊神经根，图乙表示对应曲腿反射弧的三个相连的神经元。电刺激脊蛙的后肢皮肤，脊蛙后肢出现曲腿反射。请阅读表中实验与对应的结果或分析，作出正误判断实验目的、操作、结果分析表上述①～⑤五项结果或分析中，其正确的是（ ）

10. 调节是生物体维持自身正常生命活动的重要功能，以下表述正确的是（ ）

A. 含有神经递质的突触小泡进入突触间隙作用于突触后膜会引起后膜发生电位变化

B. 由于敏感性不同，促进芽生长的生长素浓度一定会抑制根的生长

C. 垂体既能分泌激素，又与下丘脑相联系，所以是内分泌活动的枢纽

D. 植物生长素从植物形态学上端向形态学下端的极性运输需要能量

11. 科学家发现，在脑内有一类突触只有突触结构而没有传递兴奋的功能，被称为“沉默突触”。你认为下列最可能导致这类突触“沉默”的是（ ）

①突触小体中没有细胞核 ②突触后膜缺乏相应的受体 ③突触前膜不能释放相应的神经递质 ④突触前膜缺乏相应的受体

A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①④

12. 图1是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，一段时间后，测定胚芽鞘弯曲的情况（弯曲角度用α表示）；图2是生长素浓度对胚芽鞘生长的作用示意图。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 琼脂块中生长素浓度为b点时，α具有最大值

B. 只用图1实验即可证明生长素有促进生长的作用

C. 琼脂块中生长素浓度为d时，胚芽鞘向左侧弯曲

D. 琼脂块中生长素浓度不同，但可能形成相同的α

13.“环境激素”是指在人类生产和生活过程中产生的释放到环境中并持久存在的天然植物激素和人工合成的化学污染物，被称为“21世纪的公害”。如杀虫剂、塑料增塑剂、除草剂、洗涤剂等。在动物体内富集引起神经系统失调、内分泌紊乱等症状。下列有关叙述中不正确的是（ ）

nlc202309030808

A.“环境激素”可能通过干扰激素的降解导致激素含量过多

B.“环境激素”只能通过干扰动物体内的激素调节机制影响健康

C.“环境激素”可能通过干扰激素调节导致激素分泌不足

D. 污染的河流中出现雄性化雌鱼，标明环境中存在类雄性激素“环境激素”

14. 下列关于植物激素调节的叙述，正确的是（ ）

①植物激素的效应通过其直接参与的代谢过程体现，植物激素的合成不受环境因子的影响

②扦插带芽枝条易成活是因为芽能产生生长素

③温特实验证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激是生长素，生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输

④苹果果实的自然生长与生长素有关，而且也与乙烯有关

⑤矮壮素处理可以抑制植株增高，培育出矮化的水仙，与矮壮素的作用相反的植物激素是赤霉素

⑥燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关

⑦顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制

A. ①②③⑦ B. ②③⑤⑥

C. ④⑤⑥⑦ D. ②④⑤⑥

15. 为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是（ ）

A. 完整胚芽鞘分别置于单侧光照和黑暗条件下

B. 胚芽鞘尖端和末端放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

C. 未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

D. 胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

16. 取生长正常的成年雄鼠甲，对其体内甲状腺激素和促甲状腺激素进行不间断检测，每隔3d对甲鼠的甲状腺做一次等量切除，其甲状腺激素和促甲状腺激素水平如下图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 图中a代表甲状腺激素，b代表促甲状腺激素

B. 实验表明，在正常情况下促甲状腺激素的含量与甲状腺的体积成负相关

C. 该实验启示我们，“大脖子病”患者可通过手术切除部分甲状腺使其甲状腺激素含量恢复正常

D. 图中下丘脑分泌的a激素通过垂体作用于甲状腺抑制b激素的分泌

17. 一个神经元接受许多不同种类和不同性质神经元的影响，并对所接受的信息进行加工，使相同的信息加在一起，相反的信息互相抵消，然后决定是兴奋还是抑制。帕金森患者手脚会出现不自主震颤或肌肉僵直，其中一个原因就是相关递质的释放出现异常，如下图所示，下列说法不正确的是（ ）

A. 帕金森病的原因是多巴胺释放减少和胆碱释放增多所导致

B. 多巴胺和胆碱均属于神经递质，多巴胺能在一定程度上抑制胆碱的兴奋作用

C. 帕金森患者出现肌肉僵直是因为多巴胺的抑制作用减弱而胆碱的兴奋作用增强打破了原有的平衡

D. 治疗帕金森病药物的作用机理应该是一方面促进胆碱的释放，另一方面抑制多巴胺的释放

18. 下列有关人体免疫的叙述正确的是（ ）

①红细胞中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第一道防线

②抗原都是外来异物

③人体分泌的乳汁中含有某些抗体

④吞噬细胞可参与特异性免疫

⑤过敏反应一般不会破坏组织细胞

⑥HIV主要攻击人体的T细胞，引起自身免疫病

⑦对移植器官的排斥是通过细胞免疫进行的

A. ①④⑤⑥ B. ①②③⑥

C. ③④⑤⑦ D. ②⑨⑥⑦

19. 人体所有活细胞的细胞膜都能（ ）

A. 在神经递质的作用下产生兴奋

B. 依靠主动运输转运无机盐

C. 参与分泌蛋白的转运过程

D. 识别侵入体内的抗原物质

20. 下图是运动神经元的突触前抑制机理示意图，下列有关叙述不正确的是（ ）

A. 完成神经调节活动的结构基础是反射弧

B. 刺激轴突1后，神经元3膜电位变化的情况是外正内负变为外负内正

C. 在③中给予某种药物后，再刺激轴突1，发现神经冲动的传递被阻断，但检测到③中神经递质的量与给予药物之前相同，这是由于该药物抑制了④的功能

D. 图乙是运动神经元3受到刺激产生兴奋时的膜内电位变化图。A情况显示单独刺激轴突1时，测得神经元3膜内电位差值约是10mV。与A情况比较，B种情况下，轴突1释放神经递质的量减少，导致Na+内流量相对增加，使神经元3兴奋性加强

21. 下图是人体某局部组织的模式图，图中箭头表示物质的交换方向，A、B、C表示结构，a、b、c、d表示液体。据图分析回答：

（1）图中a～d中，不属于内环境的成分的是 。O2浓度最低的是 。d的渗透压大小主要与 等的含量有关。

（2）在正常情况下，组成A结构的细胞具体的内环境是 和 ；组成B结构的细胞具体的内环境是 和 。抗体主要分布在图a～d中的 。

（3）某人喝入大量的食醋后是否会引起内环境中pH明显下降？ ，原因是图中[ ] 内存在着 物质。若某人长期营养不良，血浆中蛋白质含量降低，会引起图中[ ] 增多，其结果是将会引起组织 。

22. 为研究促甲状腺激素（TSH）分泌的影响因素，研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离新鲜的下丘脑和脑垂体。然后把这些结构单独或一起培养于含有或不含有甲状腺激素的培养基中，培养后测定培养基内TSH的浓度，结果如下图：

（1）在上述实验中设置A瓶，可证明 。

（2）将A瓶分别与其余的装置比较，可以得出哪些结论？ 。

（3）现在研究者想进一步研究在活体实验条件下，甲状腺激素含量对TSH分泌的影响，请从下列所给实验材料及器具中选出所需的并设计实验。

供选实验材料及器具：大白鼠若干只、甲状腺激素、生理盐水、普通饲料、注射器

实验步骤：

23. 有许多实验研究生长素（1AA）对植物生长的影响模式，下面是以玉米胚芽鞘为材料的两个实验：

实验一：将切下的胚芽鞘尖端放置于琼脂块上（如图1），移去尖端后，将琼脂切成大小相等的若干个方块，将方块不对称地放在除去尖端的胚芽鞘上，实验保持在完全黑暗处进行12 h，每个胚芽鞘弯曲的角度以图2所示的方法测量，并计算平均值。每次放人琼脂块中的胚芽鞘尖端大小相等但数量不等，这样重复上述过程，结果如图3所示。

实验二：用含有不同浓度（已知）IAA的琼脂块代替放置过胚芽鞘尖端的琼脂块进一步实验，结果如图4所示。

（1）绘图表示。如何将琼脂块放置于胚芽鞘上，才能得到图2的结果？

（2）实验是否一定要在完全黑暗处进行？为什么？

（3）解释实验二中IAA从0μmol·L-1到1.8μmol·L-1的结果。

（4）根据图示实验结果，两种实验条件下的最大弯曲度分别为 、 。

（5）比较实验一和实验二的结果有什么不同？

模拟电子技术实践训练课程设计 篇12

学生普遍反映模拟电子技术课程较难理解和掌握, 归究原因: (1) 现有教材大多数内容偏重理论分析, 学生在有限的教学时间内很难掌握。 (2) 实验内容与理论学习脱节, 并且实验课时短, 学生只能验证一些结果, 不能完成预定的学习目标就草草收场。 (3) 由于这门课是理论性很强的专业基础课程, 如果没有一定的理论基础对问题的分析, 实践操作将无从下手。根据以上情况, 采用理论、实验、实训三种教学形式互补, 编写可行的实训教材, 有针对性的将模拟电子技术的教学内容融入到实际操作中。实训教学注重真实性和实践性, 教练相长, 学生在仿真的实际训练的环境中学会自主、合作、探究。在训与练中逐渐积累动手能力, 巩固理论知识的学习。

实训课程不是课内实验, 实验是对某阶段理论课程的验证, 时间安排穿插在课程教学中。实训课程一般在课堂教学完成后进行一周或两周的有针对性的集中实践训练。课程实践训练与课堂教学有很大的区别, 又有别于实际生产过程。课程实训是动手能力的培养, 又要兼顾理论课程。理论教学只需要一块黑板、一只粉笔, 学生是静止状态, 而实训课程训练需要有实训场地、设备、材料, 学生处在运动状态。课程实训必须对学生有配套的监督和管理措施, 如果实训课程内容和过程设计的不周全, 实训操作就很难有效的实施和开展。

2 课程实践训练的目的

用实训内容把模拟电子技术的知识要点贯穿起来, 打破原有教材的章节体系, 对教材理论内容进行重新整合。从教材中选取若干有代表性的单元电路组合成具有一定功能的部件电路。学生通过具体电子电路装配操作并穿插理论知识的复习, 让学生做中学, 学中练, 借助实训中的现实问题更好的理解理论问题, 拉动学生对理论学习的热情。通过模拟电子技术实训课程, 学生应具备: (1) 能够掌握模拟电子技术课程中各元件的功能、作用以及性能参数。 (2) 初步掌握放大电路的基本组成, 明白单元放大在实用电路中的应用方法。 (3) 学会电子电路的计算方法, 并撰写相应电子技术文档。 (4) 熟练掌握示波器、万用表、直流稳压电源及相关工具的使用, 正确规范电子装配工艺操作。 (5) 能够对元器件质量鉴别, 独立完成对单元和整机电路的波形测量、电路调试、参数调整。 (6) 能根据故障现象判断故障部位, 并运用各种维修方法与技巧查找排除故障。

3 实践内容选择

3.1 理论联系实际

模拟电子技术课程实训内容要具备电子产品生产过程的特点和性质, 模拟产品生产过程中各个环节并包含组织内容。实训内容还要与模拟电子技术课堂教学紧密结合, 使学生在实际操作中具备电子基础理论的背景支持, 理论知识与实践技能互相紧密结合, 最大限度的汲取理论知识要点, 有针对的溶入到实践操作中, 实练、实训并激发和调动学生理论学习的积极性。

3.2 因材施教

要使模拟电子技术实际训练有效果, 应因材施教。模拟电子技术教学内容以电子电路基础为主, 而现代电子技术的电路组成具有综合性并过于复杂, 不能作为课程实训教学样式。对于初学者, 模拟电子技术实践操作只能依据理论课程内容设计。教师要对学生的具体情况进行分析, 根据学生的能力设计实训内容, 评估学生是否有能力完成实际训练任务。由于学生学习能力和操作水平的不同, 实训内容和过程要有拓展空间, 任务目标要具有灵活性, 教师可以根据学生的接受能力调整工作内容和工作计划, 灵活的升降任务的难易程度, 使实训过程更加实际可行。

3.3 因地制宜

实践训练和课堂教学很大的不同, 要占用实验室并需要连续的工作时间。实训需用到仪表、仪器及工具, 要消耗元件和费用, 所以要依据教学大纲、教学进度和实训场地情况, 分配实验室占用时间, 合理的计划实训阶段, 针对学校元器件费用的额度情况确立电子电路的规模和实训方法。根据实验室的使用情况, 确立课程实训集中一周, 30学时的时间完成实训内容。模拟电子技术课程实训电路在面包板上完成, 元件和器件可以重复使用, 最大限度的节约实训成本, 如图1。

4 实训监督和实施评价

根据实训内容和需要的时间, 弹性有层次的划定不同工作阶段, 依照实际工作顺序分阶段实施实训内容, 由浅入深逐步深入, 在仿真的工作条件下, 强调学生实训工作过程的参与,

而不是目标完成的结果。实训要制定工作考勤、劳动纪律、安全规章、元件和工具保管等制度, 并由学生专人管理与实训成绩挂钩。把部分实训过程监督下放学生, 学生能干的工作尽量让学生做。如:实训考勤、纪律监督。教师提出要求, 由班长和学习委员根据学生的具体情况进行分组, 对每位同学、工作台、电路面包板进行编号, 按编号先后顺序发放工具和元器件, 对工作情况列表登记。学生参与实训教学管理, 可有效减少教师繁重的工作量, 并有利于锻炼学生的组织和工作能力, 提高学生的自觉性。

科学的教学评价不仅可以有效检测学生的学习情况, 还可以起到激励和促进学生进一步发展的作用[1]。将模拟电子技术实训的内容, 划分成每阶段学生需要完成的具体工作, 对工作的节点提出具体的要求, 明确任务完成的测评内容和打分标准, 把评议细划到实训内容的各个环节中, 如表1。

5 实践内容和过程

根据模拟电子技术课程的大纲要求和能力培养目标, 实训内容选择用LM324运算放大器集成电路芯片构成具有变频功能的音频信号发生器。电子装配在面包板上完成。实训由四个单元电路组成, 图2是电路组成。 (1) 正弦振荡:由集成运放文氏电路组成, 主要对音频信号提供变频调制, 在正弦信号的输出端接入发光二极管, 发光管亮闪表明正弦振荡器工作。 (2) 频率转换:用积分电路和滞回电压电较器组成锯齿波产生电路, 频率为音频频段, 并可由正弦波对其电路参数调制, 使频率改变, 输出为可变频率的锯齿波信号。 (3) 过零比较:用过零电压比较电路对信号波形变换, 将锯齿波变成方波信号。 (4) 功率放大:放大可变频的音频功率, 使喇叭鸣响。四个单元电路在模拟电子技术教材都能找到。相关知识:半导体元件基础知识;基本放大电路;集成运放;电子电路的反馈;信号的发生与处理。实训电路涵盖了模拟电子技术的主要内容, 单元电路具有相对的独立性, 整个电路又完成了某一具体的功能。电路具有声、光电效应, 吸引了学生的工作兴趣, 也便于教师对学生完成任务的最终结果进行辨识。实训的技能要点:对元件好坏和性能的测试;依照相关技术要求进行电路连线;正确应用示波器测量电路波形;电路纠错和检查;撰写相应的技术文档和报告。实训条件, (1) 场地:实验室; (2) 仪表:万用表、直流稳压电源、双综示波器; (3) 工具:斜口钳、镊子。实训时间为一周, 30学时。

在实训教学过程中, 模拟电路板部件生产过程, 把实训任务进行分解, 依照电路板部件的组装先后顺序, 层层递进, 并将相关的电子电路理论讲解安排在各个工作环节中。模拟电子技术课程训练分五个阶段完成。

5.1 第一阶段:理论学习

对学生和工作岗位编号, 并做记录。学习原理, 根据电路组成选择功能单元。要求学生规范画出原理图、填写元件清单, 并由原理图完成相应的电路功能说明。教师在这一过程中明确实训纪律及安全注意事项, 需讲解电路相关的原理及画原理图和填写元件清单的方法, 鼓励学生独立思考, 查找相应的资料。教师要对学生任务完成情况进行督促, 检查电路图和元件表是否规范清楚, 电路功能说明是否正确。教师根据电路原理提出相关问题由学生回答, 主要考察学生实训操作应具备的理论基础, 并记录作为理论考核的依据。部分同学未完成工作任务, 检查工作可顺延到下一阶段进行, 并做出相应的扣分处理。

5.2 第二阶段:工作准备

由班长和学习委员按照学生编号有序分发工具和元器件, 对电路面包板编号并做表登记。规定工具和元件人为丢失、损坏要扣实训成绩, 这样可提高学生的工作责任心并有利于教学管理。学生根据元件清单表清点元器材, 学习对元件的检测方法, 填写元件检测记录表, 工作日志、自我评价表。教师要进行理论讲解和操作演示, 具体内容:半导体元件的基本原理, 标志方法;万用表类别与档位, 元件测试方法及数据读取。教师在巡回操作演示中, 需检查学生对元件测试的情况, 调换不合格的元器件, 并填写增补元件清单。

5.3 第三阶段:电路组装

学生合理规划元件安装位置, 画出电路安装图, 分单元对电路进行安装操作并预留调试接口。教师要明确电路的安装步骤, 如图3, 穿插讲解各单元电路理论知识, 规范电路装接要求: (1) 电路走线规整, 布局面积尽量小; (2) 元件管脚长度合适, 预成型规范; (3) 卧式元件及连线安装要贴紧板面, 立式安装元器件要求插正, 不允许明显歪斜; (4) 元件布局均匀、标志朝外、方向一致, 连线布局合理, 预留调试接口; (5) 电源引入线放在电路板最左端, 正极引入线为红色负极为黑色, 扬声器引出线在电路板的最右端。

5.4 第四阶段:调试与维修

根据电路原理图找到各元件的位置及信号测试点, 学会正确使用仪器、仪表对电路检测, 并在一定条件下记录实验数据、观察信号波形和比较相位关系。学生在电路调试和检测过程中, 可能会因为接错线和元器件等原因, 电路出现一些故障, 在调试过程中需要进行纠错。教师在这一阶段不仅要讲述电路的调试方法, 测量步骤, 并辅导学生对电路故障的排查, 将电路出现的典型故障现象进行原理分析, 讲解处理故障的方法。图4调试电路步骤。

5.5 第五阶段:实训总结

选出6位同学收交仪表、工具和实训作品, 对全班同学实训结果进行评价, 在电路工作是否正常、元件安装是否规范、实际操作能力、实训学习态度四个方面给出成绩, 作为同学评价的内容。根据时间情况, 推举部分同学做专题讲演, 如:“电路板的安装原则”、“在实训中遇到的问题和解决的方法、“电路波形与原件参数的关系”等。最后教师提出撰写报告的要求, 并做工作小结, 依据实践操作内容组织抽签考试。

参考文献

[1]冯志军.项目课程课例开发的实践与思考[J].中国职业技术教育, 2010, (35) :57-61.

[2]宁薀绯, 刘娜.浅谈模拟电子技术教学方法改革[J].学园, 2011, (7) :55.