周子巖
摘要:伴隨著科學技術及其相關產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,我國在自動化方面的研究取得了很大進展,并在我們?nèi)粘I钪械玫搅舜罅康膽谩M瑫r由于自動化技術的相關知識在高中教育階段就有所接觸和學習,因此本文通過分析在高中教育時期,高中生所學習和接觸到的自動化知識,進而更好的提高高中生對自動化的了解和學習興趣。
關鍵詞:高中教育 自動化 整體設計 發(fā)展應用
引言:
在現(xiàn)代社會中,自動化技術得到了廣泛且深入的應用,并極大地促進了人類社會的發(fā)展進步。同時由于高中階段的重要性,因此自動化的相關知識在高中教育階段的培養(yǎng)就顯得十分重要。并且自動化技術的相關知識涉及到高中物理的力學及電路和計算機等相關知識,因此在高中學習自動化知識還可以促進對相關學科的掌握和理解。
一、自動化的相關概念
自動化是近些年來逐漸興起和發(fā)展起來的一種新型技術,其通過結(jié)合現(xiàn)代物理力學、電子信息、軟件及通信等相關領域的最新研究成果,并將這些領域的相關知識有機結(jié)合在一起,進而實現(xiàn)控制的自動化。因而采用自動化技術的機械、電氣等相關產(chǎn)品或設備,能夠在生產(chǎn)或管理等過程中,實現(xiàn)自動化控制。即在沒有人為干預的情況下,設備能夠按照預定的處理算法進行自我控制,從而提高設備的生產(chǎn)效率并降低因人為失誤而產(chǎn)生的錯誤率。
二、高中時期接觸和學習的自動化相關知識
(1)算法設定與閾值設置
采用基于自動化控制的設備或系統(tǒng),能夠根據(jù)預定算法對周圍環(huán)境進行自主判斷和決策執(zhí)行,而這一切的基礎就是在運行之前設定好算法及閾值,如對某班的考試成績進行自動計算,并根據(jù)與預定的閾值比較,進而反饋結(jié)果。而在高中的數(shù)學教育方面,其主要培養(yǎng)高中生怎樣根據(jù)環(huán)境去設定算法和閾值,如教給高中生怎樣去具體計算在某次考試中某班學生的成績期望值及方差大小。因而在高中教育中,數(shù)學的相關知識為自動化技術中的算法設定與閾值設置做好了鋪墊。
(2)設備運行
在高中物理教學中,電路和力學及其相關知識一直是其中極為重要的部分,而這恰好是自動化設備運行的基礎:自動化設備基本上都采用電機驅(qū)動;并且在設備運行過程中不免涉及到各元器件間動能的傳遞;同時不同器件間的運行電壓也可能不同,這也涉及到高中物理中的變壓原理;此外在設備的整個運行過程之中,如前后設備間參數(shù)的傳遞及計算,還涉及到數(shù)學的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及信息轉(zhuǎn)換等相關知識。因此在高中時期學好各學科的相關知識,不僅可以促進高中生對數(shù)學和物理等學科的認知,還可以使其更好地理解自動化設備的運行過程及其原理。
(3)過程檢測
自動化設備在其運行過程中,會對自身設備的運行過程進行實時監(jiān)測:如自動生產(chǎn)小蘇打的設備會不斷檢測各個反應階段的產(chǎn)物,并根據(jù)不同階段的產(chǎn)物來判斷整個過程的運行情況;再比如自動化設備在自身運行檢查過程中,會根據(jù)各個器件的反饋電壓來判斷該設備是否正常工作。而這些涉及到高中化學學科中的相關原理和反應、物理學科中的電路知識(電感、電容、電路的分流和分壓等相關知識)、以及數(shù)學中的各種數(shù)據(jù)計算方法,因此高中生學習自動化知識可以更好地提高其對這些學科的理解能力,進而提高其學習能力和學習興趣。
三、關于在高中時期學習自動化知識的相關建議
(1)課堂與實踐相結(jié)合
我們高中生在學習自動化的相關知識時,不應該只停留在課本和相關教材的基礎上,而是要多參加相關的教學實踐,進而使我們高中生加深對自動化知識的理解。同時在接觸自動化知識時,教師們應該盡量將這些知識與實際生活相結(jié)合(如聲控燈、煙霧報警器等),使我們學生們在接觸和學習自動化相關知識時,能夠形成自己的理解和認知。
(2)普及相關自動化知識
由于在高中教育階段,我們高中生的課業(yè)任務較為繁重,很難有閑暇時間去學習更多的自動化相關知識。因此,家長和教師們可以輔助我們整理和總結(jié)自動化的相關知識,并結(jié)合最新的研究成果,給我們進行相關知識的普及,使我們高中生能夠更好地理解自動化的相關知識,并能夠?qū)ζ渲猩婕暗降南嚓P學科產(chǎn)生更深的理解,從而激發(fā)我們高中生學習的熱情和興趣。
(3)開展相應競賽
此外,在高中階段還應盡量多舉辦一些與關于自動化相關的知識或?qū)嵺`競賽。同時在對這些競賽的題目進行設置時,還可以融入高中教學中所涉及到的如數(shù)學、物理和化學等其它相關學科。因而通過這種方式不僅可以促進我們高中生對自動化知識的學習興趣,并且可以加深其對自動化知識和其它相關學科(如數(shù)學、物理和化學等)的理解和認知,同時培養(yǎng)我們高中生的動手能力和探索意識。
四、結(jié)語
在科學技術高速發(fā)展的今天,自動化技術在人類社會中所占據(jù)的地位也越來越重要,并深刻地影響和改變了我們的生產(chǎn)和生活方式。同時高中教育階段所傳授的相關知識正是自動化技術的基礎,因此在高中時期學習自動化知識就顯得非常重要。本文通過對自動化知識和其中涉及到的高中相關學科的內(nèi)容進行闡述,并對高中時期學習自動化知識提出了部分建議,以期更好地促進我們高中生對自動化知識的學習和理解。
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