时间：2023-05-30 14:44:26
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【关键词】 电子玻璃基板 清洗单元 优化设计 应用
液晶平板显示以其技术成熟、性能稳定、轻薄、节能、环保等优势如今已经进入规模化生产阶段，然而作为液晶显示面板生产所用的关键上游原材料——电子玻璃基板的核心生产技术却长期掌握在美国康宁、日本旭硝子、日本电气硝子和日本板硝子等四家国外公司的手中。近两年，在国家产业政策的积极引导及战略产业面临转型升级的大背景下，中国大陆的电子玻璃基板制造业才有了初步发展[1～3]。电子玻璃基板制造工艺主要分为熔融成型、划线掰断和研磨清洗三大核心技术工艺。研磨清洗工艺作为电子玻璃生产的最后一道核心技术，其在确保产品的最终品质方面具有重要地位。电子玻璃基板清洗系统主要包括预湿单元、盘刷清洗单元、超声波清洗单元、滚刷清洗单元、喷淋清洗单元以及基板烘干输出单元等，这些单元彼此独立而又相互关联，在其共同配合作用下，确保最终经过清洗的玻璃基板光滑洁静，达到液晶面板制造所用基板的要求标准[4，5]。由于国内大陆液晶玻璃产业发展较晚，玻璃基板清洗工艺设计及应用经验不足，导致国内企业目前在此方面存在着基板清洗颗粒度较高、破片率高、划伤严重等问题，从而严重制约着企业综合良品进一步提升。这里，我们基于对清洗工艺的长期应用经验积累，对清洗工艺组成系统单元中的盘刷清洗单元、喷淋清洗单元、烘干输出单元的原有设计实施了优化改造，通过技术改造，极大减少了基板表面的颗粒数，降低了基板清洗破片的几率，提高了最终输出产品的光洁度质量及良品率，从而提高了企业的经济效益，也为国内同行技术的优化和完善提供了宝贵的经验借鉴。
1 盘刷清洗单元的优化设计及应用
盘刷清洗单元的主要功能是：通过安装在与玻璃传输方向水平垂直的驱动轴上的一排盘刷对传输中的玻璃基板进行机械力刷洗作用，以促使粘附在玻璃基板表面的玻璃切割碎屑、研磨粉等颗粒被强力去除。
1.1 原有盘刷单元设计结构及不足
如图1所示是原有设计的盘刷结构示意图。从图1可以看出，盘刷主要通过安装在公共驱动轴（4）上的彼此同向锥形驱动齿轮（5）与固定在盘刷刷盘上的锥形齿轮（3）的齿合作用来实现对玻璃基板（1）的机械清洗作用。但是，在这种结构设计及运行工作状态下，传输中的玻璃基板经常发生跑偏及叠片事故。
如图1所示通过对传传输中的玻璃基板受力分析可知，传输中基板跑偏及叠片事故发生主要直接原因是由于清洗单元所有盘刷刷盘转向一致，从而使处于水平传输中的与刷盘平行的玻璃基板受到一个扭矩作用，这个扭矩促使运行中的玻璃基板受力总是趋向一个方向，从而引发水平传输中基板跑偏、叠片现象的发生。因此，解决原有设计不足的直接切入点在于刷盘转向问题。
1.2 原有盘刷单元结构的优化设计
依据盘刷单元齿轮动力传动过程原理结果分析，不难发现，盘刷刷盘之所以转向一致，关键在于所有垂直安装在驱动轴上的锥形齿轮同向安装导致，如果将相临的驱动锥形齿轮彼此反向安装在驱动轴上，且齿轮数量为偶数个，那么就可以使相邻的刷盘转向彼此相反，使每个刷盘作用在玻璃基板上的扭力矩彼此抵消，从而使传输中玻璃基板所受合扭力矩为零，这样就可以解决原有设计结构不足的问题。据此分析，我们对盘刷清洗单元驱动锥齿的安装方式进行了优化安装，通过优化调整，使相邻的盘刷刷盘转向彼此相反，从而确保基板所受合扭力矩几乎为零，极大减少跑偏、叠片事故的发生。
2 喷淋清洗单元优化设计及应用
2.1 喷淋清洗单元原有设计及不足
喷淋清洗单元作为玻璃基板清洗烘干输出前的一道工序，其主要起着对玻璃基板表面进行最后一次全面冲刷洁净作用，以将基板表面颗粒度降低到最小程度，喷淋用水纯度为18MΩ以上。
2.2 原有喷淋单元设计构型及参数优化
经过反复多次对原有设计构型进行调整，最终寻到最优优化方案，通过将喷淋管直径增大至约50mm，基板上下两侧喷淋管两端喷嘴到基板距离h1减小至约50mm，其余喷距h2减小至约150mm，喷嘴与基板表面夹角α增大至约80°，同时喷嘴口径扩大一倍左右，这样只需提高供水泵的功率，那么同压下供水流量可增加四倍左右，调整喷嘴与基板的夹角，避免了基板走斜，缩短喷淋管两端喷嘴与基板间距离缩短，对基板两长边加强冲洗，而其余喷嘴保证对整片基板均匀清洗，既保证了基板运行的要求而又提高了清洗效果。
4 结语
通过对电子玻璃基板清洗系统的盘刷清洗单元、喷淋清洗单元和烘干输出单元的优化设计和实施，不但极大强化了洁净清洗能力，降低玻璃基板跑偏、叠片、撞片、颗粒度高等因素导致的加工不良率高的技术难点，从而有利与节约生产成本，提高产品综合良品率，同时，这些优化设计方案也将为国内同行技术的提升提供宝贵的经验借鉴，推动国内电子液晶玻璃基板行业共同发展。
参考文献：
[1]杨伯荣.世界TFT-LCD产业现状.液晶与显示，2001，15（3），154-158.
[2]田民波.电子显示.清华大学出版社，2001，56-64.
关键词：电子商务；购物网站；版面设计；优化方法
互联网的快速发展促使电子商务模式的商业交易蓬勃发展。通过电子商务模式，可以实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动等。基于电子商务的这种特殊性，电子商务网站页面设计和优化就成为建设电子商务网站时需要考虑的重要内容，网站需要借助图片、文字等元素并按照形式美的要求和信息传播的要求创意组合并最终形成外化的可视表现形式。
对电子商务网站而言，最重要的功能是能实现商品或者服务的在线展示和销售促进，因此，结合这个目的的所有设计元素都须重视。一般而言这些设计元素主要包括五个主要考量指标：板块、风格、交互、内容和功能。下面我们将从网站版块的定位和优化方法、网站风格设计优化方法、网站交互功能的设计优化、网站内容的选择和定位、网站功能设计的原则和调整等几个主要方面来分析购物型电子商务网站版面设计优化需要考虑的问题。
一、网站版块的定位和优化方法
在电子商务网站架构的过程中，首先就是板块的配置。一般而言，通用的版块包括导航区、识别区、展示区以及销售区等。导航区主要实现的功能是网站的导航，引导用户快速浏览渴望获取的信息资讯，同时在链接和内容组织上提供系统的架构形式。识别区主要提供企业形象识别及广告性文字的收纳，实现整站的品牌标识；这部分主要是LOGO、BANNER及旗帜广告或者大促图等形式。展示区主要包括商品或者服务的展示，包含商品标签、描述以及价格等属性，提供商品全息展示。而销售区主要是购物车、在线支付等购物通道。
版块的定位和优化方法主要依据的是鼠标追踪和注意力研究理论。通常情况下，所配置的版块基本按照“E”字型接受访客的访问，访客在超过多屏以后，才有“F”型阅读方式，所以各个版块之间应该简洁清晰，无论是通过颜色还是留白都能使访客清晰而下意识的区分出不同的功能性版块。
二、网站风格设计优化方法
作为购物型的电子商务网站而言，促进交易的达成是网站存在的主要目的，也是最高的设计优化需求。电子商务最重要的就是“激起用户的购物欲望”。其实电子商务和线下销售相同，目的是需要引导用户购买你的商品，所以对一个电子商务网站来说，最重要的是模拟购物场景，根据你网站内容（产品）和网站的目标客户群体，去确定网站风格到底应该如何选择。所以，模拟购物环境是购物网站优化的重要一环。
三、网站交互功能的设计优化
购物网站的访客简单地可以分为初次访问者和重复访问者，对于初次进行购物网站的访客而言，首先需要优化的就是克服购物的不安定感。实际上一个网上购物的过程只需要“挑选商品－填写送货地址－货到、付款”，这是网上购物流程的简单概括，也是购物用户的心理模型。不幸的是，目前大多数购物网站将这一过程复杂化了，“购物车”、“暂存架”、“藏书阁”等等这些在线购物网站专有的名词加剧了潜在用户的恐惧，因此，优化要去掉这样的关键术语，尽量通过平时易懂的语言引导购物，可以在“使用帮助”和“购物指南”手册上多下些功夫，并在网站购物的显要位置提供跳转链接等，这是网站交互设计的关键一点。
四、网站内容的选择和定位
网站内容的选择主要是参考产品定位，这里面最重要的就是确定关键词方向，可以采用把关键词逐层展开的方法，也就是对网站内容的关键词进行层次分类。首先是网站主关键词如网上购物，网上商城，购物网等；其次是是各个产品大类关键词，每个大类提取3个左右的高度相关关键词、小类关键词约100个左右，加强次级页面优化。第三是有关产品关键词的优化：详细列出产品名称与型号，以便最终用户搜索，这部分所涵盖的关键词应在1万以上，并具体到每个页面，同时最好增加专题模块。
五、网站功能设计的原则和调整
网上购物系统是一套集网上购物和商品管理为一体的强大的网上商店（超市）系统，产品功能展示和和客户在线支付功能是核心，它具有多级商品分类检索和搜索、购物车、在线订单、商品推荐、热卖排行、特价商品、商店公告、顾客点评、广告等功能和强大的后台管理功能。
在网站互动社区等功能性设计上，一项最新研究结果表明，与大多数购物网站的预期不同的是，消费者并不希望这些网站提供太多的特色服务；相反，他们只希望在这些网站上可以享受到最基本的购物服务，如对不同品牌的商品和产品进行比较和能够与网站管理者进行沟通就行了。因此，电子商务网站在功能设计上，既要考虑商家的利益把功能相对做的完善周全，又要明确网站设计的目的与消费者需求，要能根据消费者的需求、市场的状况、企业自身的情况等进行综合分析，牢记以消费者为中心的设计原则。
一、交互电子白板
自2004年第一块交互电子白板引入我国的课堂教学中来就一直备受关注,得到教师和学生的积极肯定和广泛认可,它是“电子感应白板及感应笔等附件(硬件)与白板操作系统(软件)的集成。它融合了计算机技术、微电子技术与电子通信技术,成为计算机的一种输入输出设备,成为人(用户)与计算机进行交互的智能平台。”与“计算机+投影仪+投影幕布”组成的多媒体教学系统相比,交互电子白板实现了计算机与交互电子白板之间的双向通信。其中,感应笔具有电子白板书写笔和计算机鼠标的双重功用,在自由书写的同时还可以代替鼠标实现很多功能的操作,而且十分方便快捷。电子感应白板在充当投影屏幕的同时还是鼠标笔书写与操作的界面,鼠标笔的任何操作都可以传送至计算机中,安装了白板软件的计算机系统负责对传入的鼠标笔的操作进行运算处理并送至投影机,最后由投影仪将处理内容投射在交互白板上。
二、交互电子白板对小学数学课堂教学的影响
交互电子白板作为一种集传统的黑板和现代多媒体技术的优点于一身的新兴信息技术,它具有“技术集成、资源整合、交互平台、协作环境、亲近师生、传统创新、常态应用、多种模式、教学设计和投资效益”等特性,其应用正在引发教学方法、教学理念的深刻变革,对小学数学课堂教学的影响主要表现在以下几个方面。
1.支持教学内容的灵活调用与即时编辑,教师可以根据教学实际需要动态调整
交互电子白板支持教学资源的随时调用,教师可以把文本、图片、视频等归类放置在交互白板的资源库中,根据上课实际需求任意调用资源。同时它还为教学提供了各种书写、绘画、擦除、注释与修改的工具,允许对教学内容的随时编辑与修改,有利于教师根据实际需要进行动态调整,使教学内容的组织与呈现更加灵活。比如在讲几何知识需要标注角、边等内容时,教师不需要像PPT课件那样在黑板上重新画一次来做标注,大大提高了课堂教学效率。
2.支持多样化、个性化的教学工具,方便教师课堂教学
交互电子白板为教师提供了很多的数学教学工具,不仅包括各种笔、擦除、线、图形等书写绘画工具,还包括直尺、三角板、圆规、量角器等测量、作图工具,还包括时钟、照相机、屏幕录像、拉幕、探照灯等工具,教师可以根据自己的教学需要进行个性化的定制,这些工具不仅使教师不用擦黑板,远离粉尘之苦,也使教师不会因为教鞭、板擦、粉笔、鼠标、三角板等文教工具手忙脚乱,而且教师还可以利用探照灯、拉幕等工具引起学生的注意,激发学生的学习兴趣,从而使教学更加轻松、容易。
3.允许对象的任意拖拽、旋转、缩放,简化教师制作动画过程
在交互电子白板没有出现之前,几何教学中的许多的图形变换都要事先做成动画,然后在课堂上播放,需要花费大量的时间。交互电子白板内置的旋转、平移、缩放等功能使几何图形的变换更加容易,使很多复杂的课件通过简单的一个拖放就能轻而易举的实现,从而大大的节省了时间,提高了备课效率。同时交互电子白板对动画、视频的随时暂停控制与标注使教师能够更加自主的应用现有的多媒体教学课件,弥补了很多课件交互性较差的缺陷。
4.教学内容操作的可视化,允许学生到台前直接操作
现代课堂的教学内容通常通过多媒体课件来呈现,教师一般都是在上课前把教学内容制作成多媒体课件,上课时按照既定的顺序、线性地播放课件,教师要做的事情就是不断地点击鼠标,充当着“放映员”的角色,学生要做的就是观看课件,很少有对课件进行操作的机会。而交互电子白板的出现改变了这一现状,它支持操作的可视化,所见即所得,允许学生到白板前操作,和教学内容进行交互,使学生不只是一个“观众”,在不断地拖拽、旋转、缩放、标注、擦除等活动中提高学生在课堂上的参与度,在实际动手操作过程中主动探索和发现。
三、基于交互电子白板的小学数学课堂教学优化设计
《基础教育课程改革纲要》明确提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的显现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”交互电子白板作为一种新兴的信息技术,同时在小学数学课堂教学中的应用要围绕这一目标,同时在教学设计时要充分发挥交互电子白板的优势来优化小学数学课堂教学,具体表现在以下几个方面。
1.处理好交互电子白板与其他教学媒体的关系―灵活组织与呈现教学内容
交互电子白板不仅支持教学内容的灵活调用、即时编辑、保存与回放,还支持多样化、个性化的数学教学工具,允许对象的任意拖拽、旋转、缩放,极大程度地方便了教师课堂教学。但这并不意味着黑板、实物投影仪、数学教学工具以及学具等其他教学媒体就失去了它的价值,究竟用哪种教学媒体来呈现教学内容,要根据媒体的特性以及实际的教学需要来选择。比如在展示学生的成果时要用到实物投影仪；在讲解物体的一些位置关系的时候用实物或是模型会更好些；在多人书写时用黑板效果会更好等。
2.合理选用交互电子白板的功能―真正服务于课堂教学
交互电子白板不仅具有展示多媒体（文本、图形、图像、声音、视频、动画等）、即时书写、批注、绘画、屏幕捕捉、回放与保存、对选择对象的任意缩放、平移与旋转等功能,还支持直尺、圆规、量角器等数学工具以及拉幕、探照灯等激趣导学工具,但在数学课堂教学中其功能的选用要根据实际教学的需要,要真正服务于课堂教学实践不能为了白板而用白板。如在同学们总结课堂收获时用交互电子白板的拉幕功能逐一展示知识点就有些不太合适。拉幕的时候只能按照一定的顺序来逐渐呈现要展示的内容,而同学们在谈课堂收获的时候不一定就是按照教师预设的顺序,这样就很难在同学们说的时候直接在白板上灵活地进行反馈。拉幕功能用在导入环节来激发学生的学习兴趣可能效果会更好一些。
3.注重互动活动的设计―活跃课堂气氛,营造多维互动课堂
交互电子白板强大的交互性不仅体现在弥补了以往多媒体课件交互性差的缺点,更体现在使师生的交流更加畅通无阻（教师不用往返于黑板、投影屏幕、计算机之间,从而更加关注学生的反应；学生的目光不用游离于黑板、投影屏幕、计算机之间,注意力更加集中。）交互电子白板环境下的数学课堂要注重互动环节的设计,不仅包括人机交互（教师和白板,学生和白板）,更要注重人际交互（语言、肢体动作）,即作为课堂的主体的师生之间以及生生之间的交互,营造多维互动课堂,让教与学在互动的课堂气氛中表现得更加淋漓尽致。
四、结束语
著名的媒体技术专家克拉克曾说：“是教学设计而不是用来传递教学的媒体,决定了学习者的学习”。基于交互电子白板的小学数学课堂教学对教师的教学设计能力提出了更高要求,教师要将交互电子白板与小学数学的课堂有机的结合起来,深层次地挖掘交互电子白板的功能以及在教学各个环节的运用方法,使交互电子白板真正的服务于小学数学课堂教学。
参考文献
[1] 丁兴富.交互白板及在我国中小学课堂教学中的应用研究[J].中国电化教育,2005,3：43～46
关键词： 激光电子散斑； 数字图像处理； 三维表面图
中图分类号： TN 911.73文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.01.001
引言随着现代科学技术的发展，对机械加工的精度要求越来越高，特别是对广泛应用的金属件面形平整度提出了更高要求。如何准确测量金属表面由于各种外来因素影响造成的形变显得很有研究价值。传统干涉技术需手工操作，费时费力。随着计算机及数字图像处理技术的发展，人们提出了利用激光电子散斑术（laser electronic speckle pattern interferometry，LESPI）。它把散斑技术、激光干涉技术、图像处理技术结合起来，利用高精度的计算机图像采集和处理系统来测量干涉图样，具有快速灵活的优点[14]。1电子散斑干涉测量法的基本原理及散斑特性分析
1.1电子散斑干涉测量法原理在电子散斑干涉测量中，物体的散斑干涉场由光电器件转换成电信号记录下来，用图像采集卡获取和记录信号并转换为计算机可识别的信号输入计算机，这样就可以实现散斑图像的计算机存储和处理，即电子散斑[56]。电子散斑干涉测量法应用了图像处理的相关技术，对采集进计算机的图像进行图像相减、二值化、图像拟合等技术，从而实现了对形变物体面形的测量[78]。具体来说，电子散斑干涉技术是利用被测物体的光学粗糙表面所造成的散射光与参考光之间的干涉进行测量，当激光照射在被测物体表面时，其散射光在探测器CCD表面的光场分布为：U0（r）=u0（r）exp[φ0（r）]（1）其中u0（r）是光的振幅，φ0（r）是被测物体反射后的光波相位。电子散斑干涉技术与全息干涉技术类似，需要一束参考光。设参考光在探测器表面的光场分布为：UR=uR（r）exp[φR（r）]（2）其中uR（r）是参考光的振幅，φR（r）是参考光波的光波相位。光学仪器第35卷
第1期李刚，等：电子散斑干涉法测量金属表面受热变形及系统优化分析
这两束光发生干涉，设干涉图样在CCD表面上形成光强I（r）：I（r）=u20+u2R+2u0uRcos（φ0-φR）（3）当被测物体由于外界因素发生形变后，表面各点的散斑场振幅u0（r）基本不变，而相位φ0将改变为φ0（r）-Δφ（r）即散射光场分布变为：U′0（r）=u0（r）exp[φ0（r）-Δφ（r）]（4）保持被测物体变形前后参考光波不变。则变形后的CCD面上的合成光强I′（r）为：I′（r）=u20+u2R+2u0uRcos[φ0-φR-Δφ（r）]（5）现在最常用的电子散斑条纹图生成方式是相减模式，它有许多采用相加模式不具备的优点，采用相减模式处理散斑图，即相减后的光强为：I―=I′（r）-I（r）=4u0uRsin[（φ0-φR）+Δφ（r）/2]sin（Δφ（r）/2）（6）处理后的光强是一个含有高频载波项[（φ0-φR）+Δφ（r）/2]的低频条纹sin（Δφ（r）/2）。该低频条纹中即含有物体的形变信息。光波相位变化与物体形变关系为：Δφ=2π/λ[d1（1+cosθ）+d2sinθ]（7）图1ESPI测量光路图
Fig.1Optical path of ESPI其中λ是所用的激光波长，θ是激光与物体表面法线的夹角，d1是物体形变的离面位移，d2是物体形变的面内位移。一般情况下，照明角度较小，即cosθ≈1，sinθ≈0，所以这种单光束照明的电子散斑干涉对离面位移比较敏感，而对面内位移不敏感。设物体的离面形变为d（x，y），相应的相位改变为Δφ=2πλ2d（x，y），如果Δφ=2nπ时，变化前后的散斑图像完全相同。于是有d（x，y）=nλ/2，其中n是干涉条纹的级数，当n=0，1，2…时，观察到暗条纹。电子散斑干涉实验原理见图1：
1.2激光散斑特性及影响因素分析在散斑干涉测试技术中，散斑的对比度是测量的关键，散斑图的好坏与激光的波长，物体的表面粗糙度，以及照射角度有密切的关系。激光光源的波长越长，所产生的散斑直径就越大，激光的相干性越高，得到的散斑图样也就越好；对于同一光源来说，物体表面越粗糙，所产生的散斑就越明显，但当物体表面粗糙度达到一定大小时，散斑的对比度也趋于恒定；在散斑测试中，可以通过改变光阑大小或者物距来改变散斑的大小，调整散斑的对比度，像方孔径角越小，散斑的直径也越大。散斑尺寸是散斑的主要特征之一。散斑的大小不仅与观察平面的位置有关，还与照明光波的波长有关。如果在近场观察，垂直于光轴方向的平均散斑直径ΔxS和沿光轴方向的平均散斑直径ΔzS分别为：Δxs≈λa=λLd
Δzs≈λa2=λLd2（8）式中λ为光波的波长，α为被照明的散射表面对观察点的张角，d为被照明的散射表面的直径，L为从散射面到观察面的距离。由此可知，散斑的大小随波长的增加而增大，散斑的纵向尺寸要比横向尺寸大得多。应用散斑测试方法的可能性取决于被测件的最小粗糙度，它决定是否能产生可判读的散斑图。光学平面反射不产生任何散斑，而量规却能形成可见的，有一定对比度的散斑。散射面的均方粗糙度为：R=1N∑Ni=1（hi-〈h〉）2（9）式中hi为散射面各采样点的高度，为散射面的平均高度。平均散斑对比度定义为在观察平面上的散斑强度的规划标准偏差，可以表示为：P=1〈I〉1N∑Ni=1（In-〈I〉）2（10）式中In为各采样点的散斑强度，〈I〉为平均散斑强度。当R≥λ/3时，散斑对比度接近于极大值（p=1），并保持为常数。根据以上分析结果，本实验改变了实验光路中的参数，定性观察了由此造成的散斑图的对比度，与理论预期基本相符。2受热金属变形的测量从热变形理论研究的发展看，人们对热变形的研究已有很长的历史了，对变形的物理本质提出了多种理论假设，并推导出不同近似条件下的热膨胀系数表达式，但这些理论仅对热变形作了定性的解释。由于热膨胀系数表达式推导过程中的近似假设和表达式中物理参量无法确定，使这些热膨胀系数的表达式不具有实用性。因此，即便是理想材料的热膨胀系数都无法通过理论计算获得，而工程中所使用材料的热膨胀系数，由于受到多种因素的影响，更无法通过理论来精确计算，因此只能通过实验手段来进行测定。常用的测量方法有：液体油槽法、顶杆法、光杠杆法、电阻应变片法、电感测微法、光栅法、电容法、直接观测法，而以上方法只能实现一维测量，光电机械式测量法可以实现二维测量，这些测量方法测量方向单一，测量的范围宽。而散斑干涉法测量却可以进行三维测量，而且可以进行实时在线测量，优点十分突出。
2.1实验测量受热金属变形被测物体为一块平面反射镜，它可以通过加温装置控制其表面温度，且可以控制升温的速度。图2初始采集到的激光散斑干涉图
关键词 小学数学;教学优化设计;交互电子白板
中图分类号：G623.5 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）01-0087-02
1 交互电子白板的含义
交互式电子白板是一种与投影仪连接，由计算机控制的触感式白板，它是随着科技的发展而形成的一种新型教学工具。交互式电子白板系统由四个要素组成：投影仪、计算机、应用软件以及电子白板。教师可以通过点触或笔操作白板来控制计算机，方便地呈示、处理、存储数字化材料，为各个学科的课堂教学提供一个灵活、生动的平台。交互电子白板以其丰富的表现力、迅速的信息传递性以及较强的交互性等优势，迅速占领课堂教育。2004年我国课堂教学中引入第一台交互式电子白板，得到教师与学生的积极肯定与认可，之后交互电子白板开始在我国广泛运用，不仅是教育领域，其他领域也有应用，比如工作会议、媒体等。
2 小学数学课堂教学优化设计中交互电子白板应用的价值
交互电子白板是一种集传统黑板教育与现代化电子教育优点为一身的新的教学工具，它具有资源整合、创设环境、亲近师生、常态应用、模式多样、投资效益高和教学设计好等特性。它的应用改变了传统的教学方式，是素质教育对教学方法改革的需要，对小学数学课堂教学优化设计有着积极的作用与价值。
能够灵活多变地组织数学教学 利用交互电子白板进行小学数学教育，能够使教学回归生动灵活的教学过程，改变传统的展示讲解课件的教育方式，使教学资源从预设转向弹性调用，使数学预设性课堂转化为生成性课堂。
比如讲解“圆锥体体积计算公式的推导”一课时，教师在课堂上准备一堆沙土，让学生自己动手制作一些圆锥体和圆柱体，要求是制作的圆锥体或圆柱体必须是等底等高的。让学生自己动手制作、分析、得出结论，在教师的帮助下推出圆锥体积公式。利用这个方式教学的过程中学生会得到三个不同的结论，三个结论的对与错需要学生之间相互交流、讨论，反复试验，在教师的指导下找到自己结论出现错误的原因。
这时教师可以推出交互电子白板，要求学生带着自己制作的圆柱体、圆锥体在白板上画出它们的高度和底部周长，然后教师利用交互电子白板的“直线”“平移”功能与学生画出的直线进行比较，学生能清晰地看出圆锥体体积与圆柱体体积之间的关系，从而得出正确的结论。经过这样的教学，刺激学生的学习欲望，提高学生自主学习的能力。
支持多样化的教学工具，方便教师教学 交互电子白板的运用，为教师教学提供了丰富多彩、各式各样的数学教学工具，比如笔、线、图形、擦除等绘画工具，直尺、圆规等作图工具，照相机、屏幕录像、探照灯等现代化教学工具。教师在讲课的过程中可以根据教学内容的需要对这些工具进行个性化的定制。这些教学工具的使用使教师远离粉尘，而且不用来回地擦黑板，同时也不会使教师在讲课时因为粉笔、板擦、直角板、教鞭等文教工具而手忙脚乱，另外还可以利用交互电子白板的拉幕、探照灯等功能营造良好的学习氛围，集中学生注意力，激发学生学习兴趣，在轻松、愉快的环境下完成教学目标。
使抽象的教学内容形象化 在小学数学中应用交互式电子白板教学，教师一般都是采用“互动课件+灵活讲稿”的方式进行讲解，这种讲解方式能够使抽象的数学事物发展和变化规律形象地展现在学生的面前，把抽象的知识转化为容易理解的物质形态。通过交互式电子白板的演示功能将静止的、孤立的事物联系起来，构成知识的生成情境，使学生迅速、准确地找出事物之间的联系，从而有效地突破学习中的重难点知识。
比如在面积的教学过程中，公顷的概念比较抽象，学生不易掌握，教师在讲解时很难进行实地测量，也不能直接告诉学生一公顷具体有多大。这时教师可以利用交互电子白板中的制图软件准确地画出学校的平面图，利用学生比较熟悉的正方形、长方形画出学校哪个地方大致是一公顷。这样学生的脑海里就会呈现出一公顷具体的大小，加深学生理解知识的印象，增强教学效果。
加强互动交流 在小学数学教学中，传统的教学课件是教师预先设置好问题的答案，在课堂讲解的过程中学生只是跟着教师的教学思维走，不会进行主动的思考与探索，更不会进行积极的交流。而交互式电子白板的应用打破了传统的教学思维，更加注重师生之间、学生与学生之间的互动、交流、沟通。在互动、交流的过程中学生会积极主动参与到教学过程中来，积极主动地进行思考与探索。
3 基于交互电子白板的小学数学课堂教学优化设计
处理好交互电子白板与其他教学媒体的关系 交互电子白板是一种现代化的教学工具，运用灵活、即时编辑、便于保存和回放，而且支持多样化、个性化的数学教学方式，为教师的教学提供了很大的方便。交互电子白板以其独特的优势笑傲于其他教育工具，但是这并不意味着传统教学工具价值的消失，教学工具的使用要根据实际教学需求以及教学工具的特性合理得选择。比如：多人书写时用黑板比较好，展示学生作品时用投影仪比较好。
合理选用交互电子白板的功能 交互电子白板的功能非常强大，这些功能的选用要根据实际教学需要精心分配、使用，真正使交互电子白板推动数学教学的开展，服务于教学实践，不能让它只是一个白板的摆设。比如在总结课堂收获时使用拉幕功能就不是太合适，因为学生在进行总结课堂收获时一般不会按照课程讲解的顺序总结，而拉幕展示一般都是按照顺序讲解的，所以不适合进行总结性讲解。拉幕在激发学生学习兴趣方面的作用比较好，可以在课堂讲解的过程中穿去，激发学生学习兴趣，增强提高教学效果。
注重互动活动的设计 交互电子白板交互性非常强，这是传统教学工具所没有的功能，能够给教师与学生足够的交流空间，使师生的交流更加顺畅。交互电子白板的交互不仅包括人际交互，还包括人机交互，使教师、学生、机器形成一种多维互动课程，使教与学在互动的课堂气氛中得到提升。在进行交互流时，要注意人机、人际交流之间的和谐共处，做到在教学的过程中使学生得到提升的同时也提高教师的教学水平，丰富教师的教学经验，同时文明使用机器，保护好机器的使用。
4 结语
综上所述，交互电子白板应用于小学数学课程优化中，具有很高的教学价值。它的运用不仅提高了教学效率，激发了学生学习兴趣，而且能创设和谐的教学环境，构建交互性教学课堂，提高数学教学的效率，使师生在数学课堂上相互学习、共同发展。
参考文献
[1]郗良刚，刘春燕.基于交互电子白板的小学数学课堂教学优化设计研究[J].中国现代教育装备，2011（10）：40-41.
[2]王炳炳.运用交互式电子白板，建构本真高效的数学课堂[J].考试周刊，2012（25）：58-59.
[关键词]结构设计；优化；应用
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0063-01
1.前言
在建筑设计进程当中，要求建筑师需竭尽所能，扬长避短，将实用性跟艺术性完美结合，优化完成房屋建筑设计工作，在保障建筑质量高质获取的同时尽可能降低投入成本，为此需针对建筑结构实施合理设计，兼顾经济跟美观，规避结构僵化问题出现。
2.简析结构设计的优化技术
2.1 步骤
构建结构优化模型――通常而言，一般按照三个步骤实施房屋结构的整体优化设计，第一，进行适合设计变量的优化选择，将直接影响设计要求的相关参数当作是变量指标，譬如说约束控制参数和目标控制参数等，其中结构造价以损失期望为目标控制参数，结构可靠度为约束控制参数，在设计中，针对变化范围相对较小或者是结合结构要求及局部设计需求综合考虑将能够充分满足设计要求的参数作为是预定参数，如此一来，便能大幅度减少设计及计算、编程过程所涉及的具体工作量；第二，将对应的目标函数确定下来，要求找到一组能够符合对应预定条件的截面几何尺寸、失效概率、钢筋截面积，使得设计总费用得以优化降至最低；第三，将具体的约束条件确定下来，在可靠度优化设计基础上，房屋结构优化设计约束条件涵盖有结构强度约束以及尺寸约束、变形约束、构件单元约束、应力约束、裂缝宽度约束、基于正常使用极限值之下的弹性约束至最终极限值之下的弹塑性约束等方面内容。在具体的设计进程当中，在实际房屋结构工程建设中有效采用结构优化设计，通过对比房屋结构设计中对应的实际目标约束条件，确保各类型条件均能符合现行规范需求，尽可能实现最优化设计。
制定结构优化设计计算方案――一般来说，在可靠度优化设计问题基础上能够实施房屋结构的优化设计，该项工作复杂程度相对较高，涉及有多约束非线性及多变量优化问题等方面内容，在实际的计算进程当中，一般会进行约束优化问题向无约束问题的合理转化并求解，相关计算方法包括有拉氏乘子法、复合形法及Powell法等多种计算方式。
有效实施程序设计――结合在可靠度基础上构建的结构优化模型及计算优化方式，可进行多功能且具备有较快运算速度的综合程序的有效编制。
2.2 实践应用
细部结构优化设计――在结构优化设计中，设计人员需在宏观把控的基础上给予西部设计更多重视，譬如说，异形裂缝情况，选择钢筋的时候，应综合考虑钢筋材料的极限抗拉力值等相关因素，基于塑性要求基础，择取合适的建筑施工钢材。譬如说为实现现浇板的良好受力，设计人员在选择一级钢跟冷轧带肋钢的时候建议选用冷轧带肋钢，房屋建筑的室内设计同样需满足相应基本需求，旨在确保建筑具备有良好的经济安全性。
地基基础结构优化设计――在建筑地基基础上设计进程当中，首先需要做到的是针对相关设计方案实施优化选择，若面对的建筑桩地基，则应结合施工现场的地理环境进行类型选择，旨在实现造价的优化节约，对于桩端持力层而言，因为灌注桩长会受到直接影响，所以应因地制宜地选择正确的结构优化设计方案。
2.3 功效
实现工程造价的优化降低――在具体的结构优化设计进程当中，通过对比高层住宅与多层住宅可以知道，建筑层数越多，则会产生越大的建筑面积，单位面积所占的土地面积则越小，能够尽可能实现用地成本的优化节约，然而伴随着建筑层数的加大导致建筑的总高度随之加大，为此需尽可能加大建筑跟建筑相互之间的距离，进而所占用的土地面积节约量跟建筑层数的不断增加难以拥有相同比例情况。针对建筑基础部分来说，其是建筑各层所共同使用的，可是伴随着建筑层数的不断增加，导致基础所承受荷载不断加大，基于此需强化增大建筑基础，如此一来，虽然建筑单位面积的造价大大降低，却未能获取像屋盖那样较为明显的效果。
实现建筑结构经济性的合理提升――伴随着建筑层数的逐渐增加导致建筑墙体面积及柱体积不断增加，进而加大建筑结构自身重力情况，基础及柱的承载力随之增加，建筑结构中的电气及水卫管线越来越长；反之，若是建筑层数相对降低，则能够实现建筑材料的有效节约，使得建筑能够更好地实现抗震效果，与此同时，降低建筑总体高度，进而缩短两个建筑相互之间的日照距离，从间接方面实现实际用地的合理节约。若是建筑拥有相同面积，其各自的形状各不相同的话，会造成建筑拥有不同的外墙周长，建筑形状为圆形或者是跟方形较为接近的时候，其对应的外墙周长系数则越小，外墙砌体及基础、建筑内外表面装修则越少，与此同时，建筑所具备的受力性能获得优化提升，其对应的经济性能有效增强。由此可见，充分实现结构优化方式的技术性，能够使得建筑拥有使用美观价值的同时尽可能降低投入成本，达到具体的经济适用、安全美观、便捷施工需求，在房屋建筑设计中合理应用结构优化设计手段，能够顺应现代市场的可持续发展要求。
3.结语
综上，在建筑工程建设中，建筑结构设计中占据相对较大的比例，合理采用优化技术能够获取较为可观有效的经济效益，要求设计人员需严格遵循经济合理、美观适用的相关原则，精心设计，运用先进的现代化科技手段，择取合理性较强的建筑结构设计方案，尽可能在降低造价的同时实现最大化经济效益的合理获取，确保建筑的高质完成。
参考文献
[1] 樊剑.关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探究[J].《城市建设理论研究（电子版）》，2013（24）.
[2] 吕芳.浅析房屋建筑的结构设计优化方法与应用[J].《科技创新与应用 》，2013（34）.
[3] 邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].《科技传播》，2010（19）.
关键词：建筑房屋；结构设计；优化方法；应用；
中图分类号：TU2文献标识码： A
建筑行业民用建筑市场的内需一直在随着现代人口的增长而不断扩大，这也间接推动了建筑行业朝着民用房屋结构方向发展。而现代社会也是一个追求高效和速度的时代，在现代房屋结构项目中，人们更追求的是高质量、高品位和低成本。因此，为了房屋建筑行业中获得成功，占有市场，现代建筑企业和设计师更多的在其房屋结构设计中使用了优化理论和方法，这样能够运用建筑工程、数学等等科学知识方法和现代化手段来最大程度上节约资源和成本，并确保工程的质量安全和经济效益都能够实现。下面文章简要探讨了建筑房屋结构设计优化的理念意义、方法原则和其具体应用。
一、简述建筑房屋结构设计优化及其意义
建筑房屋结构设计优化的理论主要是从其不断的实际应用中提炼出来的。顾名思义，建筑房屋结构设计优化就是对建筑房屋的整体结构和分化结构的设计进行优化处理处理，确保整体结构经济、实用、美观、大方、安全，对每部分细节都要做到尽善尽美。这才能够使得其设计产品在建筑结构设计作品中脱颖而出，才能够使得其设计作品得到大众和企业的认可。在建筑结构设计优化中，主要包括结构项目整体和项目具体分布结构的设计优化。项目整体结构主要就是要考虑其整个结构系统的设计、建筑群体围护结构等等设计。而项目具体分布结构则要考虑的是其房屋形体、内部结构分布、剪力墙等受力结构分布等等。
建筑设计师对于房屋结构项目进行优化处理也就是会对其作品的所有整体部分和细节部分进行精细琢磨，设计师们会广泛调查参考市场设计作品，对其设计作品进行再三计算和研究，这对于建筑产品质量而言，无疑有着极大的保障，因为设计师在对其作品精益求精的同时，也使得其对房屋结构的稳定安全和原材料等等元素都进行大量的演算和实践，因此设计产品质量是毋庸置疑的。与此同时，对房屋结构进行优化设计，是大量运用了科学知识，这能够充分运用其资源成本，使得其结构既安全、美观，又经济实用。而且通过调查发现，经过优化设计的房屋结构其质量和成本都远远要优于其他没有运用结构优化设计的。由此可见在现代建筑市场，运用优化设计理念和方法是实现建筑行业可持续发展的必要手段，也是提高现代人们生活质量，确保人们经济效益的重要途径。
二、建筑房屋结构设计优化的方法原则
一般来说，建筑房屋结构设计优化要遵循一些原则。首先就是要符合企业和社会大众的需要，也就是要确保建筑能够满足现代人们日常生活的基础功能，使得居住者能够生活方便、舒适。其次，要充分考虑使用者的健康安全，也就是在进行优化设计中，必须要把安全性和环保性放在第一位，要使得其作品能够长久使用，使得居住者舒适愉悦。然后，还要考虑到开发商的经济效益，因此设计师们在优化结构时，也要使得建筑项目资源分配最优化，尽力节省资源和成本。最后，建筑设计师在对其结构进行综合设计和考虑时，在充分结合前人的经验和时尚元素后，还要大胆进行创新，实验一些新的结构和思路，在设计过程中不仅仅要使得结构匀称规则，充分融合自己的设计理念和元素，还要按照建筑结构特点，尽量使得建筑结构的纵向功能齐全、承重应力均匀，刚柔度适中。这才是确保其设计作品获得成功的主要基础，也就是要使得其建筑设计作品在优化的同时，也要实用。
三、建筑房屋结构设计优化的具体应用
建筑设计师们在对房屋结构进行设计和优化时，一般会按照从总到分的步骤来进行。
首先就是对房屋整体结构进行优化设计。在设计优化项目整体模型和结构时，设计师一般会建立一个数学模型，也就是把影响结构设计效果和作用的元素作为设计变量元素，如结构安全稳定度、结构造价、应力约束、弹性约束等等，然后确立其模型的控制参数和目标，通过确定其房屋结构的约束条件，然后综合计算其结构的最优结果。简而言之，也就是把建筑结构设计的影响元素进行组合来代入到设计好的模式和函数中，运用数学知识方法来评比出最优结构。一般在进行计算时会大量运用到一些数学知识、如拉式乘法等等，而且其计算量也会很大，这是就会要求设计师根据优化结构模式，综合考虑其计算方法和变量来设计计算程序。通过这些步骤的计算和验证，逐步找出其设计中的不科学、不完善的地方，然后进行逐一改进优化，最后达到整体结构的完美。
然后就是对房屋分部结构的优化设计，这主要包括其房屋结构的基础拉梁、荷载、钢筋混凝土结构、建筑剪力墙结构等等进行优化处理。在房屋基础拉梁结构上，设计师一般会从其要求高度、层数来综合考虑其防震性和稳固性，然后对其基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算，确保整个拉梁基础和桩基能够和谐一致。在对房屋的荷载设计上，设计师也会充分考虑其施工地周围的土质状况，明确其地基的受力荷载状况，然后根据这些情况和风力、气候等等元素来设计其基础结构。在设计建造房屋的钢筋混凝土和剪力墙结构时，一般会采用准则方法的设计步骤，对结构整体受力和部件受力状况进行演算，通过核定其单元截面上的受力优化不断推进，从而得出整体结构受力的优化。通过这些步骤能够辅助设计师找出最适合、最低成本、最稳定安全的结构设计。
最后，在对其整体结构和分部结构都进行优化设计后，也要注意以下问题。一般来说，除了能够在书面上进行优化计算的结构外，建筑工程中也有其他部位构件能够进行优化处理，因此，设计师们在完成以上步骤后，也要综合考虑其设计原则规定和标准不断验证核算其构件截面结构，抱着精益求精的态度和鸡蛋里挑骨头的劲头来不断完善其结构的含金量和尺寸。与此同时，在实际施工过程中，可能会产生一些误差或者其他因素，对于其结构超限项目和软件结构模型也要随机应变，运用概念设计优化方法来调整其后期设计，使得其设计作品趋向科学、合理及优化。
结束语
综上所述，现在房屋建筑行业是追求经济效益和社会效益俱全的领域，在房屋建筑工程中，为了房屋项目工程的经济适用性、安全稳定性以及长久性，就必须要在其结构设计中和原材料等等上面下功夫。通过对房屋结构的整体和所有细化项目的优化处理，确保整个项目结构的所有部位都能够达到综合最优和平衡状态，使得项目的质量安全得到保障，促进项目的社会经济效益最大化，也是现代建筑设计师们灵活运用结构设计优化的主要目标，更是其使用优化设计方法的综合体现。为了达成这一目的，并使得自己和企业都能够获得成功，现代设计师们就必须要朝着这个方面不断研究和努力。促进自己优化设计水平和实力的稳步增长。
参考文献
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