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如圖1(詳見書)。圖中A為外測量爪,用于測量外徑、長度、零件厚度等;B為內(nèi)測量爪,用于測量槽的寬度或管的內(nèi)徑等;C為深度尺,用于測量槽和筒的深度等。
2.1測微原理,讀數(shù)方法
下面主要以10分度游標(biāo)卡尺為例說明。如課本圖實(shí)-2(重畫于圖2),當(dāng)左右測量爪重合時(shí),游標(biāo)尺的零刻線與主尺上的零刻線對(duì)齊,此時(shí)只有游標(biāo)尺上的第十條刻線與主尺上的第九條對(duì)齊,其它均不對(duì)齊。主尺上每一小格寬度為1毫米,游標(biāo)尺上有10個(gè)小格(這種游標(biāo)尺稱為10分游標(biāo)),將主尺上9格(即9毫米)分成10等份,故游標(biāo)尺上的每一小格為主尺上的9/10,即0.9毫米,這樣游標(biāo)尺上每一小格比主尺的每一小格相差0.1毫米。主尺和游標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的一等份差值,叫精確度(用K表示),它體現(xiàn)了測量的準(zhǔn)確程度,游標(biāo)卡尺正是利用主尺和游標(biāo)尺上每一小格之差,來達(dá)到提高精確度的目的,這種方法叫示差法。
常用卡尺中的20分度尺,是把游標(biāo)總長19mm等分為20小格;50分度尺則是把游標(biāo)總長49mm等分為50小格,故它們的精度K分別為120mm=0.05mm和150mm=0.02mm。
如圖3為10分度游標(biāo)卡尺測量某物體長度的示意圖,此時(shí)游標(biāo)尺上的第六條刻度線與主尺上的某一條對(duì)齊,則被測物體的長度(即兩個(gè)0刻線之間的距離)為:
這就是教材上“被測薄片的厚度不超過1毫米時(shí),游標(biāo)尺上第幾條線與主尺的某一刻線重合,就表示薄片的厚度是零點(diǎn)幾毫米?!钡膩須v。游標(biāo)測微原理是利用游標(biāo)分度與主尺分度的微小差異,把微小量累積起來進(jìn)行對(duì)比而判定讀數(shù)的。如圖4是用游標(biāo)卡尺測物體ab長度的示意圖,物體ab的長度即兩個(gè)零刻度之間的長度,也就是兩個(gè)測量爪之間的長度。測量時(shí)物體的a端與主尺的零刻線對(duì)齊,b端在主尺的第七與第八條刻線之間,顯然,物體的長度比主尺的七格多ΔL。將游標(biāo)的零刻線與被測物體的b端緊密接觸,查得游標(biāo)的第六條刻線與主尺上的刻線對(duì)齊,故物體的長度為:L=L0+nK=7mm+6×0.1mm=7.6mm,即主尺上的讀數(shù)L0加上游標(biāo)上的讀數(shù)nK。
讀數(shù)規(guī)律:整毫米數(shù)由主尺上讀出,小于1毫米的數(shù)從游標(biāo)尺上讀出。公式L=L0+nK中,對(duì)10分游標(biāo)K取1/10毫米(即0.1毫米);對(duì)20分游標(biāo)K取1/20毫米(0.05毫米);對(duì)50分游標(biāo)K取1/50毫米(即0.02毫米)。
2.2為什么20分度和50分度卡尺不估讀呢?
對(duì)50分度和20分度的游標(biāo),在判定游標(biāo)尺上哪一條與主尺上某一條對(duì)齊時(shí),已經(jīng)很費(fèi)勁了。似乎不止一條對(duì)齊了,此時(shí)只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)哪一條對(duì)得較齊,就已經(jīng)有估讀了,故按上述規(guī)律讀數(shù)時(shí)不再估讀了。實(shí)際上10分度卡尺往往也不估讀。
2.3究竟如何判游標(biāo)的“0”刻度線是否與主尺上某刻度線對(duì)齊?
依據(jù)前述原理,若游標(biāo)的零刻度線與主尺某刻線真正對(duì)齊,則游標(biāo)的最后一條刻度線必然與主尺另外一條刻度對(duì)齊。故要判斷游標(biāo)的零刻度線是否與主尺某刻度線真正對(duì)齊,應(yīng)看游標(biāo)的最后一條刻度線是否對(duì)齊主尺上的另外一條刻度線,據(jù)此,2003年全國高考理綜23題圖2(見圖5)中的放大圖應(yīng)設(shè)置在游標(biāo)的最末一條刻度線處,且對(duì)準(zhǔn)5.7cm處主尺刻度線,才有答案0.800厘米的得出。
2.4一個(gè)普適的卡尺讀數(shù)方法
測量結(jié)果=游標(biāo)上0刻度線以前的主尺毫米數(shù)(L0)+對(duì)準(zhǔn)主尺某刻度線上非零刻度線數(shù)(n)乘以精度(k),簡記:結(jié)果=L0+nK。
說明上法中游標(biāo)0刻度線以前?意指,當(dāng)認(rèn)為游標(biāo)零刻線已對(duì)準(zhǔn)主尺某刻度線時(shí),L0不能記錄主尺上該刻度線的數(shù)據(jù),而應(yīng)記錄為主尺上該刻度線的前一條刻度線數(shù)據(jù)?!胺橇憧潭染€”是指n不能取零。
3鞏固提高,加深拓寬
對(duì)照教材上的幾幅力(課本實(shí)圖-3、實(shí)圖-4),練習(xí)20分游標(biāo)和50分游標(biāo)的讀數(shù)。
思考由測量結(jié)果42.7毫米推算出游標(biāo)上的第幾條刻線與主尺上的哪條刻線對(duì)齊?
關(guān)鍵詞:圖像識(shí)別;減影法;指針
中圖分類號(hào):TP391.41
指針式儀表廣泛存在于現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中,如電壓表、電流表、水溫表、水壓表等,在電力、石油、化工等行業(yè)中,指針式儀表的使用量尤為巨大。隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)該類儀表在檢測、使用過程中的自動(dòng)化讀數(shù)需求比以往任何時(shí)候更加強(qiáng)烈,因?yàn)樵趦x表檢測過程中技術(shù)人員從事的工作是高重復(fù)型、易疲勞的乏味勞動(dòng),檢測結(jié)果既易受人為因素影響,也易受環(huán)境因素影響,如天氣、環(huán)境、人的健康(如視力、視疲勞)狀況,這些主客觀因素對(duì)檢測結(jié)果必然帶來不可預(yù)知的負(fù)面效果,即檢測的不確定性程度增加。在儀表的使用過程中,很多時(shí)候依賴人員的現(xiàn)場讀數(shù)來記錄某個(gè)特定的工作狀態(tài),但是在一些特定的工作環(huán)境中(如高噪聲、高溫、潮濕、有毒、有異味),不適宜甚至不允許人員進(jìn)入,這時(shí)更需要一種替代人工角色能完成儀表讀數(shù)的系統(tǒng)。
基于圖像識(shí)別的指針讀數(shù)方法,就是以取代人工讀數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀數(shù)功能為目標(biāo),以期達(dá)到既準(zhǔn)確又高效地實(shí)現(xiàn)指針讀數(shù)的目的。
1 圖像識(shí)別方法介紹
圖像識(shí)別是計(jì)算機(jī)、圖像處理技術(shù)和其他光學(xué)設(shè)備結(jié)合體,是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的延伸。圖像識(shí)別最大的優(yōu)點(diǎn)在于處理的顏色、灰度范圍遠(yuǎn)比人類視覺的要廣泛得多,識(shí)別精度也是人眼所不可企及的范圍。
圖像識(shí)別過程包括灰度化圖像、濾波去噪、二值化圖像、圖像增強(qiáng)、圖像分割等技術(shù),實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。
1962年美國學(xué)者Paul Hough提出Hough變換[1],Hough變換實(shí)現(xiàn)從圖像空間到參數(shù)空間的映射關(guān)系,為圖像識(shí)別開啟智慧之門。2001年JiangLong Zhu利用小波變換對(duì)車牌圖像進(jìn)行識(shí)別 [2]。2004年,陶唐飛提出了一種綜合應(yīng)用邊緣檢測和區(qū)域生長方法的圖像分割方法。先對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取,得到邊緣像素點(diǎn)集,然后利用該點(diǎn)集的平均灰度和目標(biāo)區(qū)域的連通性作為生長判決條件,采用區(qū)域生長法實(shí)現(xiàn)圖像分割[3,4]。
2004年,吉文華等提出了基于區(qū)域搜索算法的自動(dòng)圖像邊緣提取和分割算法[5],并用實(shí)驗(yàn)證明了該算法的優(yōu)越性能。2006年,唐艷等提出一種基于一邊緣檢測和區(qū)域合并的圖像組合分割算法[6],算法是采用某種相似性準(zhǔn)則對(duì)原始圖像進(jìn)行檢測,從不同的種子出發(fā)可以到達(dá)各自區(qū)域的邊緣,對(duì)這些邊緣加以標(biāo)注,采用相似性規(guī)則合并處里,獲取同質(zhì)性和連通性俱佳的目標(biāo)圖像。
華南理工大學(xué)何智杰在指針讀數(shù)領(lǐng)域提出條件霍夫變換(Constrained Hough Transfer),結(jié)合中心投影分析,并通過一種迭代方法,實(shí)現(xiàn)刻度識(shí)別[7]。南京工業(yè)大學(xué)戴海港等針對(duì)精度等級(jí)為0.5級(jí)的高精度指針式儀表的判讀[8],提出了一種使用霍夫變換相與減影法結(jié)合的指針式儀表自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。由于運(yùn)算量的減少,導(dǎo)致速度提升較快,使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性指標(biāo)得到大幅度提高,滿足儀表自動(dòng)判讀的要求,他具有很高的自動(dòng)判讀精度,符合工業(yè)控制的需要。
2 指針圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)指針儀表圖像采集的要求,系統(tǒng)主要包含設(shè)備初始化、圖像采集、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)四大部分,其中圖像處理部分是核心,需運(yùn)用多項(xiàng)圖像處理的技術(shù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1 指針儀表圖像識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中各部分功能設(shè)計(jì):
(1)設(shè)備初始化:檢測照相機(jī)與打印機(jī)設(shè)備的連接情況,保證設(shè)備正常連接,完成接口間的初始化工作;
(2)儀表圖像采集:通過一個(gè)聯(lián)機(jī)控制程序連接圖像采集軟件和數(shù)碼相機(jī),該程序可以預(yù)覽數(shù)碼相機(jī)的動(dòng)態(tài)取景內(nèi)容、控制相機(jī)快門的釋放、調(diào)整相機(jī)的拍攝模式、白平衡、光圈、快門等各種設(shè)置;拍攝的照片可以立即通過USB等接口傳入到人像采集軟件,進(jìn)行編輯處理;
(3)儀表圖像處理:對(duì)獲取的圖像進(jìn)行自動(dòng)裁剪、縮放處理,得到尺寸要求符合規(guī)范的圖像(800×600);能自動(dòng)完成色彩修正進(jìn)和行各種顏色方案的調(diào)整,包括RGB值調(diào)整,亮度與對(duì)比度調(diào)整,色調(diào)與飽和度調(diào)整等;依據(jù)圖像特有性質(zhì),對(duì)儀表指針特征進(jìn)行提取,根據(jù)指針偏角和儀表量程得到讀數(shù);
(4)保存圖像及讀數(shù):根據(jù)需要把采集的圖像按JPEG文件格式存儲(chǔ)在圖像庫中,處理后得到的讀數(shù)同步保存;
四部分緊密結(jié)合構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體,能夠快速、高效地實(shí)現(xiàn)儀表自動(dòng)檢測。
3 關(guān)鍵技術(shù)
3.1 圖像灰度化算法
采集的圖像是24位真彩色圖像,R、G、B分別代表紅、綠、藍(lán)三種顏色,分度化就是把三種顏色分量按照一定比例轉(zhuǎn)換成為灰度值。轉(zhuǎn)換公式為:I=0.3R+0.596G+O.11B,該方法是早期采用的加權(quán)轉(zhuǎn)換法,其中I作為灰度圖像相應(yīng)像素點(diǎn)的像素值,I取值范圍為0―255式中的三個(gè)系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值,R、G、B分別為像素的三個(gè)分量,紅、綠、藍(lán)。
3.2 中值濾波去噪
由于環(huán)境、設(shè)備等因素的影響,圖像采集、處理、傳輸過程中會(huì)帶來噪聲,為了消除噪聲平滑圖像,人們在空間域、頻率域研究了多種方法,設(shè)計(jì)出多種線性濾波、非線性濾波器和自適應(yīng)濾波器,其中在空間域最常見的兩種濾波器是中職濾波和均值濾波,他們有著設(shè)計(jì)簡單、運(yùn)算速度快等共同優(yōu)點(diǎn)。
3.3 圖像二值化
灰度圖像有256個(gè)級(jí)別,在一些特定的場合,我們對(duì)圖像的灰度級(jí)別并不關(guān)心,有時(shí)候只要能區(qū)分黑白兩種色系就能夠解決問題,即明、暗(俗稱黑白)兩種區(qū)別色。如何把256級(jí)灰度圖像轉(zhuǎn)變成2種色系的圖像,這一轉(zhuǎn)換過程我們通稱灰度化。通常我們可以把圖像理解成背景和前景,如把背景區(qū)域的像素值設(shè)為“1”,把目標(biāo)區(qū)域的像素值設(shè)為“0”,反之得到的圖像可以稱之為反白。簡單而言,我們可以把灰度級(jí)大于127的像素值設(shè)為“1”,其余的統(tǒng)統(tǒng)設(shè)為“0”。然后這樣得到的圖像并不是我們需要的圖像,如何合理有效地對(duì)這個(gè)分界值進(jìn)行設(shè)定,這才是研究圖像二值化技術(shù)的關(guān)鍵,也成為閥值技術(shù)。
為取得好的二值化圖像效果,在閥值分割的算法中不把邊緣區(qū)域像素統(tǒng)計(jì)進(jìn)來,使統(tǒng)計(jì)結(jié)果只反映指針和刻度所在的局部區(qū)域的最佳分割閉值。以此局部區(qū)域的最佳分割閉值來對(duì)整幅圖像進(jìn)行二值化。采用這種目標(biāo)區(qū)域Otsu法二值化的方法,指針和刻度所在區(qū)域就能獲得最佳的二值化效果。方法如下:
設(shè)圖象包含L個(gè)灰度級(jí)(0,1…,L-1),灰度值為i的的象素點(diǎn)數(shù)為Ni ,圖象總的象素點(diǎn)數(shù)為N=N0+N1+...+N(L-1)?;叶戎禐閕的點(diǎn)的概率為:
P(i)=N(i)/N。
門限t將整幅圖象分為暗區(qū)c1和亮區(qū)c2兩類,則類間方差σ是t的函數(shù):
σ=a1*a2(u1-u2)^2
Otsu算法的依據(jù)就是類間方差最大。
目標(biāo)區(qū)域的確定可以采用窗口像素平均值分割的辦法。步驟如下:
(1)輸入圖像指針,該指針可以訪問到每一個(gè)像素,起始點(diǎn)為圖像初點(diǎn);
(2)用一個(gè)窗口(5×5)作為運(yùn)算模板,該模板根據(jù)需要可以調(diào)整大??;
(3)對(duì)窗口內(nèi)像素點(diǎn)求像素平均值,該均值作為二值化的依據(jù);
(4)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值,若某一窗口經(jīng)過運(yùn)算的平均值符合設(shè)定條件,則把該模板所處位置的像素統(tǒng)統(tǒng)記為“0”值;
(5)重復(fù)上述第三、四步驟直至遍歷整個(gè)圖像。
3.4 圖像分割
在針對(duì)儀表圖像二值化信息進(jìn)行仔細(xì)分析后,發(fā)現(xiàn)在拍攝角度相對(duì)穩(wěn)定,環(huán)境變化影響程度低的情況下,每次得到的二值化圖像差異很小,變化的是指針,不變的是表盤?;趦x表圖像變化很微弱的實(shí)際情況,最后選用運(yùn)算速度極快的減影法來獲取目標(biāo)圖像。
減影法[8]提取指針。根據(jù)圖像動(dòng)靜態(tài)特性,選取兩幅圖像進(jìn)行異或操作,動(dòng)態(tài)變化的是指針,不同時(shí)刻采集的圖像指針不同,即減影法操作得到的值記為1(指針),相對(duì)靜態(tài)不變的是表盤圖像,即減影法操作中為相同的部分記為0(即表盤),圖2所示圖像為0刻度指針圖像與待識(shí)別指針運(yùn)算結(jié)果,這兩根指針夾角的大小就是待識(shí)別指針偏離零刻度指針的角度大小。
圖2 減差影處理后存在二值圖像(為便于觀察作反色處理) 右圖為去干擾圖像
4 改進(jìn)的快速指針讀數(shù)方法
經(jīng)過圖像分割,獲得指針偏轉(zhuǎn)圖像(如圖3所示),接下來只需要處理指針具體偏轉(zhuǎn)角度。
圖3坐標(biāo)變換示意圖
把指針的偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的讀數(shù)。為獲得偏轉(zhuǎn)角度,根據(jù)指針的直線特性如圖3所示,為高度為height,寬度為width的圖像,經(jīng)減影法處理后得到的示意圖。此時(shí)表盤上有兩根指針,分別為零刻度指針和待識(shí)別讀數(shù)指針。指針讀數(shù)識(shí)別過程如下:
(1)獲得指針的某一個(gè)像素。初始化圖像的所有點(diǎn),設(shè)為未訪問(即可訪問)。用一根高度為height/2的線去掃描圖像,從圖中可以看出,可以分別找到兩根指針的其中一個(gè)點(diǎn),并設(shè)置改點(diǎn)已訪問(即下次不需要再訪問,用于防止較大的噪聲);
(2)找到直線更多的像素(如40個(gè)像素)。考慮到噪聲影響,用步驟1中的像素作為出發(fā)點(diǎn),分別向上、下兩個(gè)方向生成兩段線段,各像素設(shè)置訪問標(biāo)志,并記下個(gè)像素的坐標(biāo)值(x,y),和像素總個(gè)數(shù)。
(3)求出指針的直線方程式。根據(jù)兩個(gè)方向上最后找到的像素點(diǎn),如零刻度指針上的兩個(gè)像素坐標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),分別代入直線方程y=kx+b,即得到如下兩個(gè)方程式:
y1=k1x1+b1 (1)
y2=k1x2+b1 (2)
求解公式(1),(2)聯(lián)立方程,可求出
k1=(y1-y2)/(x1-x2) (3)
b1=y1-x1*(y1-y2)/(x1-x2) (4)
即求出零刻度指針直線方程為:
y1=k1x+b1 (5)
同理可以求出待識(shí)別指針方程:
y2=k2x+b2 (6)
由公式5,6聯(lián)立方程,可求出兩根指針線的交點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0),如圖2所示中的延長線交點(diǎn),y0可能會(huì)落在圖像區(qū)域意外,即大于height值。為簡化圖像識(shí)別難度,在儀表圖像采集時(shí)盡量保證圖像表盤的半程值位于垂直中線位置,即交點(diǎn)坐標(biāo)的橫坐標(biāo)x值應(yīng)為width/2(即圖像的一般寬度)。實(shí)驗(yàn)中,初始采集階段成為系統(tǒng)學(xué)習(xí)階段,如果求解的x值偏離3個(gè)像素以上,即|x0-width/2|≥3,則反饋信息為:圖像采集時(shí)未對(duì)準(zhǔn)中間刻度值,要求校正,請調(diào)整后重新采集。
(4)坐標(biāo)變換。以上3步都符合要求和,把交點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0)設(shè)置為新的原點(diǎn),此時(shí)原來的點(diǎn)坐標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),經(jīng)轉(zhuǎn)換后為(x1-x0,y0-y1),(x2-x0,y0-y2)。
(5)分別求出圖3中所示的兩個(gè)內(nèi)角的弧度,即θ、β的值。設(shè)(x1,y1)為遠(yuǎn)端點(diǎn),則
tgθ=|(x1-x0)|/(y0-y1) (7)
所以有
θ=arctg|(x1-x0)|/(y0-y1) (8)
同理可以求出β值,求β時(shí)用實(shí)際運(yùn)算值參與運(yùn)算,不需要求絕對(duì)值。
(6)計(jì)算指針讀數(shù)。設(shè)儀表半程值為V,則讀數(shù)為:(1+β/θ)V。當(dāng)β為正值時(shí),表示待識(shí)別指針位于標(biāo)的右半?yún)^(qū)(如圖3中所示),所以實(shí)際值大于V,當(dāng)β為負(fù)值時(shí),表示待識(shí)別指針位于標(biāo)的左半?yún)^(qū),識(shí)別的讀數(shù)值小于V。
該算法速度快、識(shí)別率高,與曲線擬合、模式匹配等算法相比具有明顯優(yōu)勢。
5 結(jié)束語
通過大量試驗(yàn)證明,該算法速度快、效率高,正確識(shí)別有效率在99%以上。實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn),由于環(huán)境等因素影響,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差,最主要的誤差來源是算法中要求待識(shí)別儀表半程刻度需垂直于圖像中央,這時(shí)效果最佳,誤差最小。后期將通過智能處理來克服對(duì)硬性條件的依賴。
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[8]戴海港,宮寧生,郇洪江.基于圖像處理技術(shù)的高精度儀表的自動(dòng)判讀[J].化工自動(dòng)化及儀表,2010,37(8):131-132.
是專家——猜題目、背課文之能,世間少有。但為知識(shí)而讀書可以幫助考試,為考試而讀書卻未必可助
知識(shí)的增長。知識(shí)是讀書的目的( An End );考試只是一個(gè)方法( A Means)。然而香港學(xué)生(或教
育制度),卻很顯然地將這兩佯東西顛倒過來。
我可在四個(gè)大前提下給學(xué)生們建議一些實(shí)用的讀書方法。若能習(xí)慣運(yùn)用,不但可以減輕考試的
壓力。而對(duì)更重要的知識(shí)投資會(huì)是事半功倍的。
一、以理解代替記憶
很多人都知道明白了的課程比較容易記得。但理解其實(shí)并不是輔助記憶——理解是記憶的代替。
強(qiáng)記理論不僅是很難記得準(zhǔn)確:當(dāng)需要應(yīng)用時(shí),強(qiáng)記的理論根本無濟(jì)干事。明白了理論的基本概念及含
義,你會(huì)突然覺得你的記憶力如有神助。道理很簡單,明白了的東西就不用死記。但理論的理解有不同
的深度,也有不同的準(zhǔn)確性。理解愈深愈準(zhǔn)確,記憶就愈清楚,而應(yīng)用起來就愈能得心應(yīng)手。所以讀書
要貫通——理論上的不同重點(diǎn)的聯(lián)帶關(guān)系要明白;要徹底——概念或原則的演變要清楚。
要在這些方面有顯著的進(jìn)步易如反掌,而學(xué)生也不需多花時(shí)間。他只要能改三個(gè)壞習(xí)慣,一年
內(nèi)就會(huì)判若兩人。
第一個(gè)壞習(xí)慣,就是上課時(shí)“狂”抄筆記。筆記是次要、甚至是可有可無的。這是因?yàn)槌P記
有一個(gè)無法補(bǔ)救的缺點(diǎn)——聽講時(shí)抄筆記分心太大!將不明白的東西抄下來,而忽略了要專心理解講者
的要點(diǎn),是得不償失。我肯定這是一般香港學(xué)生的壞習(xí)慣。例如好幾次我故意將頗明顯的錯(cuò)誤寫在黑板
上, 200多學(xué)生中竟無一人發(fā)覺,只知低著頭忙將錯(cuò)誤抄在筆記上。
筆記有兩個(gè)用途。①將明白了的內(nèi)容,筆記要點(diǎn)。但若覺得只記要點(diǎn)都引起分心,就應(yīng)放棄筆
記。明白了講者的內(nèi)容是決不會(huì)在幾天之內(nèi)忘記的。很多講者的資料在書本上可以找到,而在書本上沒
有的可在課后補(bǔ)記。老師與書本的主要分別,就是前者是活的,后者是死的。上課主要是學(xué)習(xí)老師的思
想推理方法。②在上課聽不懂的,若見同學(xué)大多而不便發(fā)問,就可用筆記寫下不明之處,于課后問老師
或同學(xué)。換言之,用筆記記下不明白的要比記下已明白的重要。
第二個(gè)壞習(xí)慣,就是將課程內(nèi)的每個(gè)課題分開讀,而忽略了課題與課題之間的關(guān)系,理解就因
此無法融會(huì)貫通。為了應(yīng)付考試,學(xué)生將每一個(gè)課題分開讀,強(qiáng)記,一見試題,不管問甚么,只要是似
乎與某課題有關(guān),就大“開水喉”,希望“撞”中——這是第二個(gè)壞習(xí)慣最明顯的例子。
要改這個(gè)壞習(xí)慣,就要在讀完某一個(gè)課題,或書中的某一章,或甚至章中可以獨(dú)立的某一節(jié)之
后,要花少許時(shí)間去細(xì)想節(jié)與節(jié)、章與章、或課題與課題之間的關(guān)系。能稍知這些必有的連帶關(guān)系,理
解的增長就一日千里。這是因?yàn)樵谌魏我粋€(gè)學(xué)術(shù)的范圍內(nèi),人類所知的根本不多。分割開來讀,會(huì)覺得
是多而難記;連貫起來,要知要記的就少得多了,任何學(xué)術(shù)都是從幾個(gè)單元的基礎(chǔ)互輔而成,然后帶動(dòng)
千變?nèi)f化的應(yīng)用。學(xué)得愈精,所知的就愈基本。若忽略了課題之間的連貫性,就不得其門而入。
第三個(gè)壞習(xí)慣,主要是指大學(xué)生的,就是在選課的時(shí)候,只想選較容易的或講課動(dòng)聽的老師。
其實(shí)定了某一系之后,選課應(yīng)以老師學(xué)問的淵博為準(zhǔn)則,其他一切都不重要。跟一個(gè)高手學(xué)習(xí),得其十
之一、二,遠(yuǎn)勝跟一個(gè)平庸的學(xué)得十之八九。這是因?yàn)樵谌魏我婚T學(xué)術(shù)里面所分開的各種科目,都是殊
途同歸。理解力的增長是要知其同,而不是要求其異。老師若不是有相當(dāng)本領(lǐng),就不能啟發(fā)學(xué)生去找尋
不同科目之間的通論。轉(zhuǎn)貼于
二、興趣是因思想的集中而燃燒起來的
我們都知道自己有興趣的科目會(huì)讀得較好。但興趣可不是培養(yǎng)出來的。只有總想能在某科目上
集中,才能產(chǎn)生興趣。可以培養(yǎng)出來的是集中的能力。無論任何科目,無論這科目是跟你的興趣相差多
遠(yuǎn),只要你能對(duì)之集中思想,興趣即盎然而生。
對(duì)著書本幾小時(shí)卻心不在焉,遠(yuǎn)比不上幾十分鐘的全神灌注。認(rèn)為不夠時(shí)間讀書的學(xué)生都是因
為不夠集中力。就算是讀大學(xué),每天課后能思想集中兩三小時(shí)也已足夠。要培養(yǎng)集中力也很簡單。第一、
分配時(shí)間——讀書的時(shí)間不需多,但要連貫。明知會(huì)被打擾的時(shí)間就不應(yīng)讀書。第二、不打算讀書的時(shí)
間要盡量離開書本——“餓書”可加強(qiáng)讀書時(shí)的集中力。第三,讀書時(shí)若覺得稍有勉強(qiáng),就應(yīng)索性不讀
而等待較有心情的時(shí)候——厭書是大忌。要記著,只要能集中,讀書所需的時(shí)間是很少的。
將一只手表放在書桌上。先看手表,然后開始讀書或做功課。若你發(fā)覺能常常在 30 分鐘內(nèi)完
全不記得手表的存在,你的集中力已有小成。能于每次讀書對(duì)都完全忘記外物 1小時(shí)以上,你就不用擔(dān)
心你的集中力。
三、問比答重要
很多學(xué)生怕發(fā)問的原因,是怕老師或同學(xué)認(rèn)為他問得太淺或太蠢,令人發(fā)笑。但學(xué)而不問,不
是真正的學(xué)習(xí)。發(fā)問的第一個(gè)黃金定律就是要臉皮厚!就算是問題再淺;不明白的就要問;無論任何人,
只要能給你答案,你都可以問。
從來沒有問題是太淺的。正相反,在學(xué)術(shù)上有很多重要的發(fā)現(xiàn)都是由三幾個(gè)淺之又淺的問題問
出來的。學(xué)術(shù)上的進(jìn)展往往墓靠盲拳打死老師傅。很多作高深研究的學(xué)者之所以要教書,就是因?yàn)槟贻p
學(xué)生能提出的淺問題,往往是一個(gè)知得太多的人所不能提出的。雖然沒有問得太淺這回事,但愚蠢的問
題卻是不勝枚舉。求學(xué)的一個(gè)重要目的,就是要學(xué)甚么問題是愚蠢或是多余。若不發(fā)問,就很難學(xué)得其
中奧妙。
老師因?yàn)閷W(xué)生多而不能在每一個(gè)學(xué)生身上花很多時(shí)間。認(rèn)真的學(xué)生就應(yīng)該在發(fā)向前先作準(zhǔn)備工
夫。這工夫是求學(xué)上的一個(gè)重要過程??鬃诱f得好:“知之為知之,不知為不知,是知也!”要分清楚
“知”與“不知”,最容易就是做發(fā)問前的準(zhǔn)備工夫。這準(zhǔn)備工夫大致上有三個(gè)步驟——
第一、問題可分三類—— A、“是甚么”( What ), B、“怎樣辦”( How?), C,“為
甚么”( why)。學(xué)生要先斷定問題是那一類。 A類問的是事實(shí): B類問的是方法: C類問的是理論。
問題一經(jīng)斷定是那一類,學(xué)生就應(yīng)立刻知道自己的“不知”是在那方面的,因而可免卻混淆。若要問的
問題包括是多過一類的,就要將問題以類分開。這一分就可顯出自己的“不知”所在。第二、要盡量去
將問題加上特性。換言之,你要問的一點(diǎn)是愈尖愈好。第三、在問老師之前,學(xué)生要先問自己問題的答
案是否可輕易地在書本上找到。若然,就不應(yīng)花老師的時(shí)間。大致上,用以上的步驟發(fā)問題,答案是自
己可以輕而易舉地找到的。若仍須問老師的話,你發(fā)問前的準(zhǔn)備工作會(huì)使他覺得你是孺子可教。
四、書分三讀——大意、細(xì)節(jié)、重點(diǎn)
學(xué)生坐下來對(duì)著書本,拿起尺,用顏色筆加底線及其他強(qiáng)調(diào)記號(hào)。讀了一遍,行行都有記號(hào),
這是毀書,不是讀書。書要分三讀。
第一讀是快讀,讀大意,但求知道所讀的一章究竟是關(guān)于甚么問題。快讀就是翻書,跳讀;讀
字而不讀全句,務(wù)求得到一個(gè)大概的印象。翻得慣了,速度可以快得驚人。讀大意,快翻兩三次的效果
要比不快不慢的翻一次好。第二讀是慢讀,讀細(xì)節(jié),務(wù)求明白內(nèi)容。在這第二讀中,不明白的地方可用
鉛筆在頁旁作問號(hào),但其他底線或記號(hào)卻不可用。第三讀是選讀,讀重點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)記號(hào)是要到這最后一關(guān)
才加上去的,因?yàn)槟囊稽c(diǎn)是重點(diǎn)要在細(xì)讀后才能選出來。而需要先經(jīng)兩讀的主要原因,就是若沒有經(jīng)過
一快一慢,選重點(diǎn)很容易會(huì)選錯(cuò)了。
在大學(xué)里,選擇書本閱讀是極其重要的。好的書或文章應(yīng)該重讀又重讀;平凡的一次快讀便已
足夠。在研究院的一流學(xué)生,選讀物的時(shí)間往往要讀書的時(shí)間多。
1、清洗牛肚時(shí)一定要把它翻過來,用剪刀把它里面的肥油減掉再清洗,這樣才能洗干凈;
2、減掉肥油以后還要取適量的堿面涂抹在牛肚表面,源巖蠢并用手反復(fù)揉搓,搓3~5分鐘后用清水洗凈;
3、再取適量食用鹽和面粉放在一起調(diào)勻,涂抹在牛肚表面繼續(xù)揉搓,這樣面粉和鹽與牛肚表面接觸后,就能讓它表面的臟東西全部脫落,并能去除牛肚的腥味,反復(fù)揉搓四五分鐘后再用清水洗凈;
4、最后再用白醋涂抹牛肚,反復(fù)揉搓一會(huì)兒,三分鐘后用清水洗凈,這時(shí)干凈無味的牛肚就洗好了。
(來源:文章屋網(wǎng) )
2、精讀:精讀法要求將讀物中每一處細(xì)節(jié)完全讀懂讀透,追求的是深度。
3、通讀:即從頭到尾通覽一遍,意在讀懂,讀通,了解全貌,以求一個(gè)完整的印象,取得“鳥瞰全景”的效果。
4、跳讀:這是一種跳躍式的讀書方法??梢园褧袩o關(guān)緊要的內(nèi)容放在一邊,抓住書的筋骨脈絡(luò)閱讀,重點(diǎn)掌握各個(gè)段落的觀點(diǎn)。有時(shí)讀書遇到疑問處,反復(fù)思考不得其解時(shí),也可以跳過去,向后繼續(xù)讀,就可前后貫通了。
5、速讀:是一種快速讀書的方法,對(duì)文章迅速瀏覽一遍,只了解文章大意即可。這種方法可以加快閱讀速度,擴(kuò)大閱讀量。
6、略讀:略觀大意;抓住評(píng)論的關(guān)鍵性語句,弄清主要觀點(diǎn),了解主要事實(shí)或典型事例。而這一部分內(nèi)容常常在文章的開頭或結(jié)尾,所以重點(diǎn)看標(biāo)題、導(dǎo)語或結(jié)尾,就可大致了解,達(dá)到閱讀目的。
7、再讀:即重復(fù)學(xué)習(xí),“溫故而知新”。重復(fù)學(xué)習(xí),有利于對(duì)知識(shí)加深理解,也是加深記憶的強(qiáng)化劑。
8、寫讀:讀書與作摘錄、記心得、寫文章結(jié)合起來,手腦共用,不僅能積累大量的材料,而且能有效地提高寫作水平,并且能增強(qiáng)閱讀能力,將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能和技巧。
9、序例讀:讀書之前可以先讀書的序言和凡例,了解內(nèi)容概要,明確寫書的綱領(lǐng)和目的,有指導(dǎo)地進(jìn)行閱讀。讀書之后,也可以再次讀書序和凡例,以便加深理解,鞏固提高。
關(guān)鍵詞:冷鏈 溫度計(jì) 校準(zhǔn) 不確定度 研究
中圖分類號(hào):TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)08(a)-0059-02
Study of Calibration Method and Uncertainty for Cold Chain Thermometer
Xia Pingping Xia Hailei
(Zhejiang Institute of Metrology,HangZhouZhenjiang 310013,China)
Abstract:Proposed calibration method of useing the standard platinum resistance thermometer and precision constant temperature equipment as standard instruments and equipment for cold chain thermometer,and study,analysis the uncertainty of calibration results.The results indicate uncertainty is less than the maximum permissible error of the measured object 1/3,verified the calibration method is reasonable and reliable.
Key Words:Cold chain;Thermometer;Calibration;Uncertainty;Study
藥品、食品安全問題已成為當(dāng)今社會(huì)最為關(guān)注的焦點(diǎn)之一,藥品、食品從生產(chǎn)、加工到貯藏、運(yùn)輸、銷售等過程組成了復(fù)雜、龐大的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。為了保證藥品、食品的品質(zhì),物流供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)必須處于規(guī)定的低溫狀態(tài),這就是冷鏈的概念。因此藥品、食品的安全直接取決于冷鏈溫度的監(jiān)測與控制,冷鏈溫度計(jì)主要用于冷鏈溫度的監(jiān)控,其計(jì)量性能決定著冷鏈溫度監(jiān)控的可靠性和準(zhǔn)確性。由此,藥品、食品安全與冷鏈溫度計(jì)的計(jì)量性能密切相關(guān),應(yīng)定期對(duì)冷鏈溫度計(jì)(以下簡稱溫度計(jì))予以校準(zhǔn),以保證其計(jì)量性能的準(zhǔn)確可靠。
1 溫度計(jì)基本原理
溫度計(jì)主要由溫度傳感器、測量電路、信號(hào)處理電路以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路組成,最低測量溫度在-40 ℃及以下,最大測溫誤差一般在±0.2 ℃~±0.5 ℃之間。溫度計(jì)的溫度傳感器分為內(nèi)置和外置兩種形式,通常采用鋰亞硫酰氯電池供電,外殼可密封防水,也可開有散熱通風(fēng)孔,可單路測量,也可多路測量。溫度計(jì)的數(shù)據(jù)表示方式有本地?cái)?shù)字顯示和遠(yuǎn)程數(shù)字顯示兩種,遠(yuǎn)程顯示可分為通過無線傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存后取出顯示兩種方式。
溫度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理框圖見圖1。
冷鏈溫度計(jì)的總體框架是以單片機(jī)為中心工作,在其周圍擴(kuò)展相關(guān)功能,如圖1所示。虛線框內(nèi)的是冷鏈溫度計(jì)的硬件系統(tǒng),可分為溫度采集記錄、通訊讀取兩個(gè)模塊。這兩個(gè)模塊的功能清晰明顯,采集記錄模塊主要由MCU、傳感器、存儲(chǔ)單元組成,負(fù)責(zé)對(duì)象值的測量和反饋,存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)將被測個(gè)數(shù)、被測值及系統(tǒng)工作的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),通訊讀取模塊主要由USB以及切換電路與MCU組成,負(fù)責(zé)系統(tǒng)與PC機(jī)的所有通訊工作,例如數(shù)據(jù)讀取、參數(shù)設(shè)定。從模塊的劃分來看,硬件系統(tǒng)的工作都是圍繞MCU進(jìn)行。從控制流的方向也可以看出,測量與存儲(chǔ)也由MCU控制,只能接收相應(yīng)MCU的指令,USB接口和MCU的控制流之所以是雙向的,是由于MCU與PC機(jī)進(jìn)行通訊時(shí),MCU會(huì)從USB通訊接口接收指令。
2 溫度計(jì)的校準(zhǔn)方法
為了減少校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度,校準(zhǔn)時(shí)采用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和相對(duì)誤差不大于1×10-5的測溫電橋作標(biāo)準(zhǔn)儀器,選擇溫度均勻性不超過0.01 ℃、溫度波動(dòng)性不超過0.02 ℃/10 min的恒溫槽或溫度均勻度不超過0.05 ℃、溫度波動(dòng)度不超過±0.02 ℃/10 min的專用恒溫箱作精密恒溫設(shè)備。
校準(zhǔn)前,按照溫度計(jì)技術(shù)說明書的要求,設(shè)置有關(guān)運(yùn)行參數(shù)、檢查供電電池,并調(diào)整溫度計(jì)時(shí)鐘。對(duì)于時(shí)鐘可調(diào)的溫度計(jì),調(diào)整其時(shí)間值與計(jì)時(shí)器的時(shí)間值一致;對(duì)于時(shí)鐘不可調(diào)的溫度計(jì),應(yīng)分別同時(shí)記錄溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間值;對(duì)于時(shí)鐘可置零的溫度計(jì),應(yīng)與計(jì)時(shí)器同時(shí)置零、啟動(dòng)。
為減少校準(zhǔn)中外部環(huán)境對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響,提高校準(zhǔn)結(jié)果的可靠性,必須注意溫度計(jì)敏感元件浸于均勻穩(wěn)定的溫場之中。
通常情況下,可按照以下方式安裝溫度計(jì)。
(1)溫度計(jì)的溫度傳感器外置且傳感器線纜或插桿長度足以使溫度敏感元件浸沒于恒溫槽均勻溫區(qū)內(nèi)且受環(huán)境溫度影響可忽略時(shí),將溫度傳感器垂直插入恒溫槽中,插入深度不少于200 mm,數(shù)據(jù)采集部分置于恒溫槽外;
(2)溫度計(jì)的溫度傳感器外置且傳感器線纜或插桿長度不足以使溫度敏感元件浸沒于恒溫槽均勻溫區(qū)內(nèi),或雖能足夠浸沒但因插桿導(dǎo)熱性能優(yōu)良導(dǎo)致受環(huán)境溫度影響不可忽略,或溫度傳感器內(nèi)置、數(shù)據(jù)采集部分不密封時(shí),應(yīng)將其整體置于專用恒溫箱中;
(3)整體密封的溫度計(jì),可將其整體放入金屬網(wǎng)兜并浸沒于距離恒溫槽液體介質(zhì)液面200 mm以下的均勻溫區(qū)內(nèi),或?qū)⑵湔w置于專用恒溫箱均勻溫區(qū)中。
為了減小自熱以及環(huán)境溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器測量結(jié)果的影響,校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的工作電流應(yīng)不大于1 mA,插入深度應(yīng)不小于250 mm。當(dāng)使用恒溫箱作恒定溫度源時(shí),標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)應(yīng)垂直插入,同時(shí)為降低或消除恒溫箱插入孔與外界的熱交換,應(yīng)采用棉花或其他保溫材料塞緊標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與插入孔之間的空隙。
校準(zhǔn)時(shí),將恒溫設(shè)備的溫度恒定在各被校溫度點(diǎn)上,溫度偏離校準(zhǔn)點(diǎn)不得超過±0.2 ℃(以標(biāo)準(zhǔn)儀器示值為準(zhǔn))。當(dāng)恒溫槽溫度恒定20 min或恒溫箱溫度恒定40 min以上時(shí),根據(jù)設(shè)置的溫度計(jì)啟動(dòng)方式、記錄間隔計(jì)算讀數(shù)時(shí)間,在溫度計(jì)記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻,讀取并記錄測量標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)時(shí)器的示值,并按照設(shè)置的溫度計(jì)記錄間隔連續(xù)讀取四次。
完成最后一個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的測量后,取出溫度計(jì)或溫度傳感器,待其溫度達(dá)到環(huán)境溫度附近時(shí),按照溫度計(jì)操作說明連接PC機(jī)并讀取、打印或通過PC機(jī)顯示溫度計(jì)采集、記錄的溫度測量數(shù)據(jù)及相應(yīng)的時(shí)間值。對(duì)于無線信號(hào)傳輸?shù)臏囟扔?jì),在按建立即實(shí)時(shí)通訊連接后,可同時(shí)讀取測量標(biāo)準(zhǔn)及PC機(jī)的實(shí)時(shí)顯示值。
溫度計(jì)的測量誤差按公式(1)計(jì)算:
(1)
每次測量時(shí),的大小按公式(2)計(jì)算:
(2)
式中:為校準(zhǔn)點(diǎn)名義溫度(℃);
為溫度時(shí)的電阻比。
當(dāng)溫度計(jì)最大允許誤差不超過±0.1℃時(shí),應(yīng)在每次完成校準(zhǔn)后測量標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的值;
、為由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)分度表給出的溫度對(duì)應(yīng)的電阻比和電阻比變化率。
3 不確定度分析
以分辨力為0.01 ℃、最大測量允許誤差為±0.1 ℃的溫度計(jì)為例進(jìn)行分析,校準(zhǔn)時(shí)使用恒溫槽作恒溫設(shè)備。
3.1 數(shù)學(xué)模型
溫度計(jì)測量誤差的數(shù)學(xué)模型為:
式中:為在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上,被校溫度計(jì)的測量誤差(℃);
為在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上,被校溫度計(jì)顯示值的平均值(℃);
為在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上,標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測得值的平均值(℃);
3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源
標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源包括:
(1)溫度計(jì)測量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1。
(2)溫度計(jì)分辨力導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2。
(3)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)量值溯源導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3。
(4)測溫電橋測量誤差導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4。
(5)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)水三相點(diǎn)電阻值變化導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5。
(6)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)自熱導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6。
(7)恒溫槽溫度場不均勻?qū)е碌臉?biāo)準(zhǔn)不確定度u7。
3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析
經(jīng)過分析、計(jì)算,各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的大小見表1。
3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度的計(jì)算
上述各標(biāo)準(zhǔn)不確定度彼此之間相互獨(dú)立,且靈敏的絕對(duì)值均為1,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為: ℃。
取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度 ≈0.01 ℃。
4 結(jié)語
測量不確定度不大于被測儀器最大允許誤差的1/3時(shí),一般公認(rèn)為測量不確定度是比較小的,測量方法是合理、可靠的。由上述分析可以看出,采用上述方法對(duì)冷鏈溫度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)的不確定度為0.01 ℃,為溫度計(jì)最大允許誤差的1/10,因此該文研究的冷鏈溫度計(jì)的校準(zhǔn)方法是科學(xué)、合理的。
參考文獻(xiàn)
[1]沈才忠.JJG(浙)76-2004,數(shù)字溫度計(jì)檢定規(guī)程[S].2004.
[2]李慎安,施昌彥,劉風(fēng).JJF1059-1999,測量不確定度評(píng)定與表示[S].1999.
一、多讀幾遍義自見
俗話說:“書讀百遍,其義自見?!闭n前預(yù)習(xí)閱讀,結(jié)合教師提出問題進(jìn)行閱讀。提前預(yù)習(xí)、初步了解。新知新授時(shí)點(diǎn)撥閱讀,在學(xué)生思維阻滯時(shí),引導(dǎo)閱讀教材,常常能使學(xué)生突破定勢、激活思維,找到解決問題的途徑。課堂總結(jié)時(shí)閱讀,幫助學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)悟?qū)W習(xí)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的基本數(shù)學(xué)思想方法,使知識(shí)本身具有更廣泛的遷移性。要求學(xué)生帶著“學(xué)會(huì)了什么知識(shí)?運(yùn)用了什么學(xué)習(xí)方法?掌握新知識(shí)的關(guān)鍵是什么?難點(diǎn)在哪里?新舊知識(shí)有何聯(lián)系?還有哪些疑問”等問題再去閱讀教材。實(shí)現(xiàn)再認(rèn)識(shí)、再升華。
二、反復(fù)推敲細(xì)分析
數(shù)學(xué)教材中概念、性質(zhì)、法則、公式以及解題方法和操作步驟的表述往往具有更高的嚴(yán)密性與邏輯性。這些往往是重點(diǎn)、難點(diǎn)的所在。閱讀時(shí)要認(rèn)真研讀教材,對(duì)每一概念、法則進(jìn)行分析探討,要對(duì)它們的遣詞用字、表達(dá)方式進(jìn)行反復(fù)的推敲、分析,幫助學(xué)生弄清結(jié)論成立的條件,準(zhǔn)確把握結(jié)論內(nèi)涵。對(duì)同一概念的不同闡述、同一例題的不同解法進(jìn)行比較,以加強(qiáng)知識(shí)之間的橫向、縱向聯(lián)系,深入理解重難點(diǎn)。
三、讀題要會(huì)抓題眼
閱讀題目時(shí)抓關(guān)鍵字詞,標(biāo)畫重點(diǎn)字詞并著重理解,以便盡快掌握閱讀內(nèi)容,找出解題思路。引導(dǎo)學(xué)生在讀題時(shí),自己把認(rèn)為比較關(guān)鍵的詞語找出來做標(biāo)記,這樣,學(xué)生讀題格外認(rèn)真,并逐漸在讀中積累了經(jīng)驗(yàn),領(lǐng)悟了很多詞語的不同意思。如,增加了、增加到、不大于、至少等詞語。
四、類比思考找異同
關(guān)鍵詞:人力資本;測度方法;綜述
提高人力資源的質(zhì)量需要進(jìn)行投資,而這種投資行為獲取的人力資本流量、存量究竟為多大,這就需要對(duì)人力資本投入和產(chǎn)出進(jìn)行測度,本文從人力資本的概念入手,力圖對(duì)人力資本的測度方法做一個(gè)綜述。
一、人力資本測度的角度
對(duì)勞動(dòng)力要素的研究的不斷深入導(dǎo)致了人力資本的概念的提出,另一方面對(duì)人力資本概念不同程度的理解也決定了人力資本測度的角度。
我們可以把人力資本看作是活的資本、投資的結(jié)果、能帶來收益的資本。作為活的資本,它凝結(jié)于勞動(dòng)者體內(nèi),表現(xiàn)為人的知識(shí)、技能、經(jīng)驗(yàn)、健康、體能,其中真正反映人力資本質(zhì)量的是勞動(dòng)者的智能,人力資本數(shù)量即為擁有智能來創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)力的數(shù)量。但是對(duì)這種無形的勞動(dòng)力智能本身無法進(jìn)行精確度量。因此測度人力資本一般從兩個(gè)角度:一是從人力資本的直接投入角度度量,即認(rèn)為人力資本由投資費(fèi)用轉(zhuǎn)化而來,沒有費(fèi)用的投入就不會(huì)得到,因此對(duì)人力資本的計(jì)量,是對(duì)人力資本投入費(fèi)用的歸集;二是從人力資本的產(chǎn)出的角度度量,認(rèn)為勞動(dòng)力擁有的人力資本價(jià)值,可通過生產(chǎn)勞動(dòng)的轉(zhuǎn)移、交換、并實(shí)現(xiàn)價(jià)值的增值而體現(xiàn),對(duì)人力資本貢獻(xiàn)的度量實(shí)際上也是對(duì)人力資本存量的測度。
二、人力資本測度方法的雛形
應(yīng)該說人力資本測度方法是隨著人力資本理論的發(fā)展而不斷的發(fā)展的,對(duì)人力資本理論的研究同時(shí)也伴隨著對(duì)人力資本計(jì)量方法的研究。
在西方古典經(jīng)濟(jì)學(xué)派和新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)派的理論闡述中可以找到有關(guān)人力資本測度的基本思想,其勞動(dòng)與產(chǎn)出的靜態(tài)分析模型:L=G÷q,其中L為勞動(dòng)力數(shù)量,G為產(chǎn)出,q為勞動(dòng)生產(chǎn)率,雖然他們不否認(rèn)勞動(dòng)者技能的作用,但以經(jīng)濟(jì)增長中勞動(dòng)投入要素為基準(zhǔn)的測度模式,人力資本存量等同于勞動(dòng)力的數(shù)量,這并非真正意義上的人力資本測度方法。
具有人力資本測度方法的雛形的是經(jīng)濟(jì)學(xué)家沃爾什、丹尼森。沃爾什于1935年出版了《人力資本觀》一書,在該書中,他從個(gè)人教育費(fèi)用和個(gè)人收益相比較來計(jì)算教育的經(jīng)濟(jì)效益;丹尼森在他的勞動(dòng)與經(jīng)濟(jì)增長模型中,將投入要素尤其是勞動(dòng)投入要素分得比較詳細(xì):dG/G=α+β·dK/K+y·dL/L+…+φ·dX/X,式中K、L、…、X為丹尼森對(duì)投入的分類,β、γ、…、φ分別為各投入要素的份額,且β+γ+…+φ=1。其中,對(duì)勞動(dòng)投入的細(xì)分和測量是丹尼森模式在前人方法基礎(chǔ)上的一大進(jìn)步。他把勞動(dòng)力構(gòu)成的各種因素,如就業(yè)、工作時(shí)間、教育程度、性別和年齡等都考慮在內(nèi),并利用各種不同特征的勞動(dòng)小時(shí)收益作為權(quán)數(shù)對(duì)勞動(dòng)投入進(jìn)行加權(quán),得出勞動(dòng)投入指數(shù)。丹尼森運(yùn)用該模式不僅測定了經(jīng)濟(jì)增長中的勞動(dòng)投入貢獻(xiàn),而且還進(jìn)一步度量了教育對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)作用。這無疑確立了經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系中具有人力資本要素內(nèi)涵的理論框架,也是西方學(xué)者有關(guān)教育與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系測度的首次嘗試。
之所以稱他們的研究是人力資本測度方法的雛形,是因?yàn)樗麄儧]有將完整的人力資本要素引入測度模型,更重要的是他們還沒有對(duì)人力資本的形成過程和投入產(chǎn)出比率進(jìn)行深入的研究與測度。然而,這些不太成熟的理論思想和定量分析方法,卻是人力資本測度體系形成和日益完善進(jìn)程中所必不可少的。
三、以人力資本投入產(chǎn)出過程為基礎(chǔ)的人力資本測度
1. 舒爾茨的研究。
舒爾茨是從探索經(jīng)濟(jì)增長和社會(huì)財(cái)富的積累而逐步踏上研究人力資本的道路的。1960年,舒爾茨發(fā)表了題為《人力資本的投資》的演說,明確提出了人力資本的概念,認(rèn)為迅速擴(kuò)大的人力資本存量,對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和經(jīng)濟(jì)的增長起著越來越重要的作用,對(duì)人力的投資主要包括教育投資、保健投資和勞動(dòng)力遷徙投資,人力資本投資標(biāo)準(zhǔn)是:人力資本投資的未來收益,包括個(gè)人預(yù)期收益和社會(huì)的預(yù)期收益,要大于它的成本,即:收益率=預(yù)期收益/成本,其收益率原則上同物質(zhì)資本收益率測算相同。
盡管舒爾茨的計(jì)算方法的邊界條件還存在一些值得人們探討的不足之處,如不應(yīng)僅把工資差別的原因看作為受教育程度不同,人力資本存量也不應(yīng)完全由工資收入來代表等等,舒爾茨還是第一個(gè)提出了人力資本測度模型,從而在方法論上奠定了人力資本測度體系的基本框架。
2. 貝克爾的研究。
貝克爾同樣認(rèn)為人力資本可以通過后天投資獲得,并影響以后時(shí)期的生產(chǎn)率和收益,因此,用于物質(zhì)資本的投資收益分析方法,也同樣適用于人力資本研究。貝克爾的研究以微觀為主從人類家庭入手,他的貢獻(xiàn)之一是首次用傳統(tǒng)的微觀均衡分析方法建立了人力資本投資均衡模型。即人力資本投資的邊際成本的當(dāng)前值等于未來收益的貼現(xiàn)值。同時(shí),他在人力資本形成方面,教育、培訓(xùn)和其他人力資本投資過程的研究也具有開創(chuàng)意義。
四、以技術(shù)內(nèi)生化經(jīng)濟(jì)增長模型為基礎(chǔ)的人力資本測度
技術(shù)內(nèi)生性增長理論的思想源頭是阿羅《邊干邊學(xué)》中指出的,阿羅把經(jīng)濟(jì)增長完全歸功于學(xué)習(xí)過程和技術(shù)的外部效應(yīng),試圖將新古典經(jīng)濟(jì)增長模型中的外生技術(shù)進(jìn)一步內(nèi)生化, 根據(jù)這一理論思想,羅默、盧卡斯分別提出了各自的經(jīng)濟(jì)增長模型,雖然他們對(duì)經(jīng)濟(jì)增長中的最終動(dòng)力源泉的理解有所不同,但他們卻都充分肯定了人力資本在這個(gè)過程中重要性,盧卡斯則更是強(qiáng)調(diào)了人力資本在這個(gè)過程中的核心作用。
而從人力資本測度角度來看,論述人力資本對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的作用,同時(shí)也是從產(chǎn)出價(jià)值的角度對(duì)人力資本做的一個(gè)測度。
羅默在1986年發(fā)表了《收益遞增與經(jīng)濟(jì)增長》,書中他建立了兩個(gè)增長模型:簡單的兩時(shí)期模型和簡單的兩部門模型。羅默的增長率方程顯示,人力資本尤其是R&D部門的人力資本投入對(duì)經(jīng)濟(jì)增長起著積極的作用。兩部門模型的思路是:R&D部門的人力資本HA創(chuàng)造知識(shí)和技術(shù)的積累,知識(shí)和技術(shù)進(jìn)步用新資本品種類和數(shù)量A體現(xiàn),進(jìn)而A和生產(chǎn)部門的L和Hy產(chǎn)出Y,但在此過程中羅默忽略了教育部門及其他形式的人力資本投資對(duì)知識(shí)積累和技術(shù)進(jìn)步的決定性作用和由此引起的對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的作用,也就是說他只將知識(shí)和技術(shù)內(nèi)生于資本的積累,而忽略了知識(shí)和技術(shù)在人力資本自身增長中的巨大作用,因此嚴(yán)格地講羅默模型并未解決人力資本度量的任何問題,只是闡述了技術(shù)進(jìn)步與人力資本的相互關(guān)系,提高了該模型對(duì)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的解釋力度。
盧卡斯將人力資本作為一個(gè)獨(dú)立要素納入經(jīng)濟(jì)增長模型,運(yùn)用更加微觀的方法把舒爾茨和貝克爾的人力資本概念、索羅的技術(shù)進(jìn)步和羅默的知識(shí)積累具體化為“每個(gè)人的”、“專業(yè)化的”人力資本,以期解釋持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長問題。兩資本模型和兩商品模型區(qū)分了人力資本所產(chǎn)生的兩種效應(yīng):即舒爾茨型的通過正規(guī)或非正規(guī)教育形成的人力資本所產(chǎn)生的“內(nèi)部效應(yīng)”與阿羅的“邊干邊學(xué)”形成的人力資本所產(chǎn)生的“外部效應(yīng)”。
技術(shù)內(nèi)生化經(jīng)濟(jì)增長模型評(píng)述:在研究經(jīng)濟(jì)增長時(shí)技術(shù)內(nèi)生化經(jīng)濟(jì)增長模型不僅把人力資本納入增長模型使之內(nèi)生化,而且揭示了人力資本的“外部效應(yīng)”和“外溢效應(yīng)”,把對(duì)一般的技術(shù)進(jìn)步和人力資源的強(qiáng)調(diào)變成了對(duì)特殊的知識(shí)即生產(chǎn)某一產(chǎn)品所需要的“無形的專業(yè)化的人力資本”的強(qiáng)調(diào), 此理論原意是在經(jīng)濟(jì)增長中強(qiáng)調(diào)人力資本的作用,并以此為根據(jù)來調(diào)整經(jīng)濟(jì)增長速度,預(yù)測經(jīng)濟(jì)增長趨勢,提供方法和工具。然而,從人力資本理論的發(fā)展來看,這種測度角度同時(shí)也是對(duì)人力資本自身積累不同方式的量化描述,這種計(jì)量體系使人們對(duì)人力資本的研究更深入、更細(xì)致、更具體化、數(shù)量化了,是人力資本測度體系不可缺少的一種類型。
五、人力資本測度方法評(píng)述
無論是舒爾茨、貝克爾,還是盧卡斯、羅默的測度體系,其方法上的缺陷隨著時(shí)間的推移都可以被不斷出現(xiàn)的新的方法所完善。統(tǒng)計(jì)計(jì)量工作不會(huì)永遠(yuǎn)停留在原有的高度上,它只會(huì)向前發(fā)展。然而,從人力資源開發(fā)和人力資本理論的研究現(xiàn)狀來看,尚有一些難點(diǎn)有待突破。
首先,從方法上看,由于人力資本投入的產(chǎn)出效益往往不直接表現(xiàn)為實(shí)物產(chǎn)值的增加,而總是表現(xiàn)為人的健康、知識(shí)和技能的增加。只有把人力資本投入到具體的生產(chǎn)實(shí)踐中去時(shí),人力資本的價(jià)值才間接地由經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的結(jié)果中體現(xiàn)出來。投入的教育、衛(wèi)生保健、培育子女等生產(chǎn)性支出有多少形成了人力資本的增量,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的結(jié)果增量中有多少可以歸結(jié)為人力資本的作用,這些不確定性使人力資本價(jià)值必然存在難以精確估量的問題。因而從宏觀層次上衡量人力資本投資對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)目標(biāo)的作用程度,則顯得更為力不從心。
其次,單純的人力資本投資在任何時(shí)候都不能單獨(dú)形成生產(chǎn)能力,人類活動(dòng)是人力資本與非人力資本綜合產(chǎn)生的,是兩者結(jié)合的過程。人們很難把人力資本與非人力資本的作用從這“集體產(chǎn)品”中分離出來。同時(shí),在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)中,不同的人力資本也必須結(jié)合在一起,才能對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生影響。這就存在不同質(zhì)人力資本和不同產(chǎn)權(quán)人力資本的如何綜合計(jì)量的問題,應(yīng)該說評(píng)價(jià)單個(gè)人力資本對(duì)集體生產(chǎn)的貢獻(xiàn)必然涉及到更多的研究領(lǐng)域,所以,即使舒爾茨、貝克爾、盧卡斯、羅默等人的研究業(yè)績是這方面的杰出的成果,也未免帶有某種片面性,或夸大某些因素的作用,或縮小了另一些因素的作用。
再次,人力資本與其他任何資本的區(qū)別正在于,其承擔(dān)者是人,而不是實(shí)物,人有思想,有意識(shí),有個(gè)性,有情感,有社會(huì)交往和個(gè)體經(jīng)驗(yàn)等。難以想象其個(gè)人的思想、經(jīng)歷和感情不會(huì)影響其工作的態(tài)度和積極性?,F(xiàn)代激勵(lì)理論早已證明:人力資本的激勵(lì)水平將極大地影響其存量價(jià)值的體現(xiàn)。有時(shí)這種影響可能是決定性的。
最后,在一定經(jīng)濟(jì)體制條件下,政策、體制運(yùn)行對(duì)人力資本的影響也是不可忽視的。不考慮這些因素,理想化套用人力資本測度體系則很難與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際相吻合。
參考文獻(xiàn):
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1、摻水法。我們常見的降度白酒度數(shù)的方法,因?yàn)榘拙频木埔褐斜旧硎怯兴?,而再往里加水的話,并不?huì)造成白酒發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只會(huì)改變白酒口感,不過這樣一來,白酒就失去了原有的風(fēng)味,喝酒的時(shí)候會(huì)感覺寡淡無味,很明顯感覺到時(shí)酒精和水的結(jié)合體,喝起來難免怪怪的,不過酒精度數(shù)降下來了,也就不那么容易喝醉了。
2、摻酒法??赡苡腥藭?huì)說本身就是白酒,為何還要摻酒呢?這里說的摻酒,是指在高度白酒中,添加低度數(shù)的白酒。這種方法比加水要好很多,不過相對(duì)的,降低度數(shù)的感覺不那么明顯,因?yàn)榧幢闶堑投染?,本身也有一定的酒精含量,即便是能夠降低度?shù),也不會(huì)太低,不過好處是這樣調(diào)出來的白酒風(fēng)味變化不大,改變的白酒風(fēng)味也不會(huì)太嚴(yán)重,口感變化不大。
3、變相降度法。變相降度法和加水摻酒不一樣,變相降度法不會(huì)往白酒中添加任何物質(zhì),而是在喝白酒的同時(shí)用其他方法讓自己盡力不喝醉,可以在喝酒前吃個(gè)半飽,在喝酒的同時(shí)吃點(diǎn)下酒菜和蔬菜水果,這樣能夠盡量減緩酒勁的發(fā)作,這樣就不會(huì)那么容易就上頭。有一些人甚至?xí)诤染魄?5分鐘吃醒酒藥,這些方法能讓人不那么容易喝醉,故而被稱為變相降度法。
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