超声与次声教学设计范文1
论文关键词：高职高专职业教育，PBL教学，综合设计性实训教学，超声诊断技术，技能性人才培养
随着我国职业教育理念的不断发展，高职高专院校在专业设置、培养目标、教学规划、课程设置等许多方面均开展了卓有成效的改革。培养高素质的技能性人才，成为大家关注的焦点问题。影像技术专业中《超声诊断技术》这门课程主要研究的是无创影像检查技术对临床疾病的诊断，具有很强的实践性和应用性。其中综合设计性的超声诊断技术实训教学摘要的作用。传统的教学模式往往比较单一，教师示教，学生操作，阻碍了学生学习兴趣的培养和对知识的掌握。PBL (Problem-Based Learning)教学法即“以问题为基础”的教学方法，是基于现实情境的以学生为中心，从临床实际问题出发，在带教教师的参与下，围绕某一具体病例或医学专题等问题进行实训教学的培养过程来激发学生的学习动力，从而引导学生把握学习内容的教学方法。[1-5]。将PBL教学方法融入到超声诊断技术的综合设计性实训教学中，学生学会交流沟通和团队协作，提高了实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。
一、PBL教学法在综合设计性实训教学中的实施
（一）实施前的准备
学生通过预习式临床实习课的教学过程，已经对一些常见疾病的超声检查技术进行了观摩，激发了学生自己动手操作兴趣，之后的理论课与实验课的学习进一步掌握了相关疾病的超声诊断操作技能，包括探头的选择与使用、检查体位、扫查平面的选择等。为PBL教学法在综合设计性实训中的应用奠定良好的理论与实验基础。
（二）实施过程1．问题的设计：根据Norman等人阐述的PBL案例书写原则[6]，需要根据教学大纲和学生的能力情况教育教学论文，规划好学习的重点、难点, 查阅相关教材、文献、临床资料等，然后指导教师制定有针对性的讨论提纲，例如腹痛的病人，指导老师重点讲解怎样根据病人的症状体征和超声检查进行判断病因（可能是由哪些原因引起的疾病），设计一个实训方案证实该病因，同时对超声实训检查的结果有所预测等。通过对综合设计性实训病例的讨论学习，学生进一步了解腹部超声诊断技术的程序，掌握了进行腹部超声诊断技术的基本知识，之后，指导老师根据超声诊断技术理论课上重点掌握的且与临床密切关系的章节内容以及实际情况，选择出适当的临床病例，结合病例提出问题，例如胆囊炎病人超声检查，让小组同学（一般几个同学为一组）以病例当中提出的问题为中心，根据病人的体征和检查结果查阅相关资料，进行分组讨论，最后设计该病例进行超声检查的实训方案论文提纲怎么写。设计的问题或选取的病例应该将理论知识融合在其中并能够引起学生的兴趣，最终能够引导学生自然地进入规定的学习领域并且达到预想的目标。但要注意在实际教学中，对于难度较大的问题或病例，可以在具体讨论之前给予适当的讲解，简要介绍相关概念，或者给出具体地参考文献标而努力，从而培养了团队合作精神。
二、PBL教学法在综合设计性实训教学中实施体会
（一）优势：第一，PBL教学强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主，这种学习过程可以增强学生主动学习的自觉性以及主动发现问题，解决问题的积极性和能力。其次，PBL培养了学生将来在临床工作中需要的能力，包括文献检索、查阅资料的能力，归纳总结、综合理解的能力，逻辑推理、口头表达的能力，主导学习、终身学习的能力等，并锻炼了沟通技巧，这些都将为学生今后走向临床工作岗位打下坚实的基础。第三，PBL营造了一个轻松、主动的学习氛围，在相互交流的过程中学生可以获得更多的信息，更有利于学生发现问题、暴露问题，在解答新问题的过程中教育教学论文，加深了对知识的理解，印象更加深刻。
（二）不足：PBL教学模式同样存在许多问题。首先是实训师资不足，一方面有相当数量的教师不懂PBL教学法，他们习惯传统的教学方法，因此常常觉得PBL教学比较困难。另一方面由于PBL教学模式对教师要求较高，要求教师不但对理论基础内容熟练掌握，还应当扎实掌握相关临床医学知识，并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力和良好的组织管理能力。其次，对学生能力要求较高，如合作能力、综合分析能力、利用图书馆和网络资源能力等，因此，对学生的素质培养也是有效完成PBL过程的重要因素。再次，在PBL的要求下，学生需要大量使用图书馆及电脑网络资源，因此对相关设施的要求比较高。最后，志愿者病人的疾病种类和数量受限，部分临床疾病问题的讨论开展不了，比如重症疾病的超声诊断。
（三）总结：在实际的实训教学中，教师应对PBL教学模式进行更深入的学习和研究，以适应我国高职高专职业教育改革的迫切需要，为打造真正的符合临床岗位需要的高素质技能性人才不断努力和探索。
参考文献:
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超声与次声教学设计范文2
关键词：超声影像学；教学；改革
R-4
超声影像学是一门以影像为主的实践性很强的医学学科，是介于基础医学与临床医学之间的桥梁，我们面临的重要课题是使学生在掌握必要的基础理论、基本知识的同时，提高对超声影像图像的独立分析与判断能力，为今后更好地胜任超声临床诊断工作打下扎实的基础。近二十年来，随着科技发展日迅猛，新技术层出不穷，超声影像学成为临床医学中发展较快的一门学科，在临床工作中的地位也越来越重要。传统的教学模式也已不能满足目前教学的需要。因此，如何高质量地完成现代超声影像学的教学，是业内共同关心的问题。
一、超声影像学的特征
1.超声影像学发展日趋强劲，使其教学内涵在不断丰富
随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用，医学影像诊断已从显示宏观结构发展到反应分子、生化水平的变化；从显示形态改变到反映功能变化；从单纯诊断向治疗方面发展[1]。在现代医学四大影像诊断技术（超声医学、CCT ，、同位素扫描、MRI）中，超声医学发展尤为迅速，目前，介入超声、三维、四维超声已取得或正在取得惊人的进步。随着超声诊断技术不断提高，其临床地位日趋重要，专职从事超声影像学诊断的医疗工作者、技术人员人数不断增多。
2.超声影像学是一门综合学科，涉及学科知识面较广
超声影像学涉及多门学科、多个专业，这就要求不论教师还是学生，都应有很宽的医学知识面。想要很好掌握超声影像学，我们应有好的基础，一个好的超声诊断医师必须熟悉内、外、妇、儿等多方面知识，了解各科疾病的临床表现，这样才有可能更全面地分析由临床医师提出的主要诊断问题，从而避免出现误诊、漏诊。
二、传统的超声影像学教学模式存在一些问题
1.教材、教W模式无法满足目前的教学需要
《超声影像学》教学内容多、涉及知识面广，但它的学时数较少，同时医学高校附属医院中的医生平时既要给病人做检查，又要承担教学任务，较为繁忙，这是超声影像学教学面临的突出问题，很多医学高校中，在课程设置上，一般超声医学与CT、核磁共振、X线是融合在一起的，然而，超声诊断学尽管属于影像诊断学体系，但有着其自身的特点，超声诊断学尤其超声心动图学是一门实践性非常强的学科，与其他医学课程相比，超声影像学教学具有其特殊性，正因为该学科这一特点，才使得超声的诊断是靠动态和实时做出的。因此，超声诊断必须是医生亲自操作，而不是仅靠读几张片子就做出诊断。此外，尽管超声医学近年来发展很快，导致超声诊断学在教学内容和学时安排上不尽合理，课时较少，导致学生对这个学科掌握的不够好。
2.教学方法单一、教学理念的滞后，不能满足信息化、大数据时代要求
由于超声影像学是影像医学与核医学下而的分支学科，教师均为医学高校附属医院临床医师，在很多高校，针对超声诊断的超声诊断学教学研究较少，目前主要还是传统的讲授模式，超声诊断学教学方法仍然处于传统的填鸭式教学模式，较少涉及CBL（Case-based Learning，以案例为基础）教学法，更不涉及PBL（Problem-based Learning，以问题为基础的）教学法[2]，所以，目前的教学方法己经明显落后于当今飞速发展的医学院校高等教育，势必会影响教学效果和质量。
三、医学高校附属医院中超声影像学教学的一些教学改革措施
随着医学影像学的飞速发展，为了适应社会需要，培养面基础好、知识面宽、技能高的高层次超声影像学专业人才，超声影像学应加强以下几方面的工作：
1.修订医学影像学专业教学计划、教学大纲，改革超声影像学课程体系
我们医学高校的教学目标是为了培养基础宽厚、临床实践能力强的医学影像学高素质人才，所以应以能力培养为主线，发挥医学高校附属医院的实践平台较多这一优势，运用现代教育理念，遵循教育教学的基本规律，修订医学影像学专业教学计划，使医学影像学专业教学计划和教学大纲充分体现课程体系的实践性、先进科学性和可操作性，对课程体系进行科学的调整和优化，更新教学内容.
2.抓住超声影像学教学重点，转变教学理念
现代超声影像学已经发展成为规模庞大的一类多分支的综合学科，依据现在医学影像学专业的本科生的课程设置状况，教师要想系统、全面地讲授全部超声影像学内容是不切实际的，因此超声科教师必须走出传统的单技术、单病种的教学模式
3.结合大数据时代的特点，更新教学手段，实现医学影像学专业教学的现代化
大数据时代的发达的互联网为我们的超声诊断教学提供了丰富的资源。这样，就促使学生们和老师们建立了新的资源观，大数据时代资源的获取方法，避免了医学高校附属医院超声科教师因其不同的的个性化特征导致的同题异构。但是，目前超声诊断学的教学，并没有恨充分地、有效地利用这些资源，大部分的教学仍然是医学高校附属医院超声科教师将自己个人的经验通过传统的PPT的形式进行讲授。
总之，教学改革是个比较庞大的课题，涉及到很多方面，我们调查了其它一些医学高校附属医院超声影像学的教学现状，结合学科特点以及我们科室积累的教学经验和一些比较前沿的、优秀的专家的教学经验，提出了关于超声影像学课程教学改革的一些见解，我们要瞄准社会发展要求，不断总结、探索好的教学方法，与时俱进用新的内容与知识充实自己，充实学生，为国家培养更多、更加优秀的超声影像学专业技术人才。
总之，医学影像学的发展日新月异，医学影像学教育也面临更大的挑战，旧的教学内容和模式已不能适应新的要求，面对21世纪医学影像的发展，我们要顺应时代，推陈出新，总结经验，不断地探索一些好的教学手段和方法，用新的内容与知识充实学生，以培养更多的医学影像学专业人才。
参考文献：
超声与次声教学设计范文3
A.声音是由于物体的振动产生的
B.声音是一种波,它可以在真空中传播
C.我们能够辨别不同乐器发出的声音,是因为它们的响度不同
D.我们常说声音“震耳欲聋”，是指它的音调很高
3.有一根很长的空心钢管，甲同学在一端敲打钢管一下，乙同学在钢管的另一端可以听到( )
A.一次声音 B.两次声音 C.三次 声音 D.四次声音
4.关于扩音机的作用，下列说法中正确的是( )
A.改变响度 B.改变音调 C.改变音色 D.减小声音的分散
5.如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气。如果能分别吹出“dou(1)” “ruai(2)” “mi(3)” “fa(4)”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是( )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.甲、乙、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
6.初次用收录机把自己的歌声录下，再播放自己录制的磁带的声音 好象不是自己的声音，其原因是( )
A.收录机质量不太好，录制的声音失真
B.歌声经录制后转化为电信号，放磁带时是电信号转化为声音
C.平时人们听见自己的声音主要是通过骨骼将声带发出的声音传到内耳的，他与经空气传过来的声音有差别
D.录放磁带时，转速不一致
7.有一种电子牙刷，如图所示，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，正确的说法是( )
A.刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播
B .超声波的音调很低，所以人听不到
C.超声波不是由物体振动产生的
D.超声波能传递能量
8.如图所示，兰兰做有关声现象的实验时，将一个正在发声的音叉贴近面颊， 目的是为了( )
A.感受发声音叉的振动 B.体验发声音叉的温度
C.估算发声音叉的质量 D.判断声音的传播速度
9.2008年5月12日，四川省汶川县发生里氏8.0 级特大地震灾害。在抗震救灾中，广播里传来“人民的生命高于一切”的亲切话语，我们能够清楚地辨别出这是温家宝总理的声音，这应用了声音的哪种特性?( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
10.一种新型保险柜安装有声纹锁，只有主人说出事先设定的暗语才能打开，别人即使说出暗语也打不开锁。这种声纹锁辨别主人声音的依据是( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.声速
11.往保温瓶里灌开水的过程中.听声音就 能判断壶里水位的高低，因为( )
A.随着水位升高，音调逐渐升高 B.随着水位升高，音调逐渐降
C.灌水过程中音调保持不变,音响越来越大 D.灌水过程中音调保持不变,音响越来越小
12.下列操作中，能改变物体发出声音的音调的是( )
A.用力拨动琴弦 B.给二胡的弦上涂一些松香
C. 用力敲打鼓 D.转动小提琴的旋钮调节弦的松紧程度
13.为了使学生在教室上课时免受周围环境噪声干扰，下面的措施中合理有效的是( )
A.教室内保持安静，不讲话 B.在教室周围植树
C.每个学生都戴一个防噪声耳罩 D.在教室内安装噪声监测装置
14.噪声严重污染环境，影响人们的生活和工作，已成为社会公害。下列措施中不能减弱噪声的是( )
A.机动车辆在市内严禁鸣笛 B.汽车排气管上安装消声器
C.清除城市垃圾，保持环境整洁 D.在城市街道两旁种草植树
15. 百米赛跑时，终点的计时裁判员正确的计时方法是( )
A.听到发令员的枪声开始计时 B.看到发令员的发令枪冒烟开始计时
C.听到发令员的最后一声口令开始计时
D.看到最先起跑的运动员起跑开始计时
二、填空题(共10小题，每空1分，计20分.)
16.小明在表演二胡时，用弓拉动琴弦，使琴弦 而发声;小明右手拉弓，左手不断用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的
17.由于________效应，人们可以准确地判断声音传来的方位，而且听到的声音是 的。
18.比较牛和蚊子的叫声，_____ ___的叫声音调较高，________的叫声响度大。
19.渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里来， 表明 能传声;“土电话”表明 能传声。
20.医生给孕妇做B超，说明声波能够传递 ;医生用超声波粉碎人体内的结石，说明声波能够传递 。
21.声速跟介质的种类有关，还跟介质的______有关，15 ℃时空气中的声速是_____ m/s。
22.现代城市里常常在主要街道上设置噪声监测设备 .若某一时刻该装置的显示屏显示90的数据，这个数据的单位是______ ;当附近没有汽车或摩托车驶过时，显示屏上的数据将 ____(选填增大或减小)
23.右图中甲、乙是两种声音的波形图，
从图形可知：图 是噪声的波形图，
图 是乐音的波形图。
24.在控制噪声的措施方面，有些地方可以看到如上图(24)所示的标牌，
这主要是在 减弱噪声;教室外有声音干扰时，关上门窗是为了在 减弱噪声。
25. 在 屋子里说话比旷野里听起来响亮，这是因为________使原声得到加强的缘故。电视台的录音棚里的吸音壁上有许多楔形物体，是为了_______。
三、实验探究题(共6小题，第26～27小题各4分，第28～29小题各5分，第30～31小题各6分，计30分.)
26.如图所示，用牙轻轻咬住铅笔上端，用手指轻敲笔下端，注意听这个敲击声，然后张开嘴使牙齿不接触铅笔，手指用与前同样的力轻敲铅笔下端，比较这两次听到的声音，区别：
(1)这两次声音的最主要的不同点是 不同(选填：音调、响度、音色);
(2)通过这一实验，你认为你从中知道了什么，答：
27.在图中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现l0m间的通话，这表明 。
(2)相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明： 。
(3)如果在用土电话时，另一个同学用手捏住线上的某一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于 。
(4)如果在用土电话时，线没有拉直而处于松驰状态，则听的一方通过棉线 (选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声。
28.将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球，会发现小球 ，这个现象表明 ,如果将这个实验拿到月球表面上去做，你会观察到什么现象 ，在上述实验中小球起什么作用 ，月球上没有空气，宇航员之间如何对话的 。
29.在做真空是否传声的实验中，先让电铃发声并放入玻璃罩内，再 ，发现电铃的声音将逐渐 ，(填“变大”或“变小”)，然后把空气 ，会发现声音将逐渐 ，(填“变大”或“变小”)，这个实验用到一种物理方法是 。
30.在生活中经常会看到这样的现象，现象一：先看到闪电后听到雷声。现象二：闪电和雷声几乎同时产生。请你用所学的知识猜想形成这两种现象 的原因并说出猜想的依据。
31.利用一根薄钢尺和桌子，请你设计下列两个小实验，并简要说明实验步骤。
(1)验证声音响度的 大小与发声体振动的振幅有关。
(2)探究决定音调高低的因素，你猜想影响音调高低的因素是： 。设计实验验证你的猜想。
四应用实践题(共3小题，第32小题6分，第33～34小题各7分，计20分.)
超声与次声教学设计范文4
【关键词】超声波测距 智能避障 系统设计
1 引言
智能技术是按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本系统主要体现多功能小车的智能避障模式，当小车与障碍物距离小于安全距离时，通过单片机控制小车会自动向右转弯逼开障碍物，之后继续直线前进。智能避障系统可用于未来的智能汽车上，与障碍物较近时如果驾驶员未做出反应，汽车会自动减速并避开障碍物，如果多次遇到障碍驾驶员均未做出处理，汽车会自动判断驾驶员已处于疲惫状态，使汽车发出警报，并减速至停靠与路边。同时智能避障小车也可以作为玩具市场的主要发展对象，实现经济效益。
2 系统总体设计方案
该超声波智能小车系统分为三大模块：超声波路面检测模块，前进、转弯电机控制模块，单片机主控制模块。它们之间的相互关系如图1所示。
3 超声波测距模块设计
根据超声波测距原理，当超声波向某一方向发射超声波时，单片机内部开始计时，超声波在传输的过程中，遇到障碍物体就会立即返回，当超声波接收器接收到反射波同时单片机停止计时。我们知道，超声波在空气中传播的速度是340m/s，并设单片机记录的时间为t，单片机通过计算可得到小车与障碍物之间的距离，即：L=340*t/2。之后根据设定的最小距离来判断小车是该直行还是转弯。
4 数码显示模块
本系统选用4位共阳极7段数码管用来动态的显示小车与障碍物之间的距离。单片机通过内部软件计算出距离数值之后，且数值单位为厘米，通过单片机I/O口的P3.0到P3.3端控制4个数码管的选择，P1端控制每个数码管的7段发光二极管的亮灭，即显示测量到的距离数值。
5 单片机主控制模块
此模块是小车最重要的部分，它控制着超声波测距模块、数码管显示模块、电机控制模块的工作。主要完成超声波发射与返回的计时并计算小车与障碍物之间距离，控制P1口P3口的高低电平，通过输出不同频率的脉冲来控制电机的工作。
6 结论
经过设计超声波智能避障小车能够实现基本功能，即近距离遇到障碍物自主绕行，不会撞击到障碍物。该小车内部结构简单，操作容易，并且功能扩展余地大，经过深入改造，智能小车可以更加智能，功能更加丰富。
参考文献
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[8]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社，1994.
作者简介
张伟（1984-），女，现为河北联合大学轻工学院助教。研究方向：控制理论与应用。
邢玉秀（1984-），女，现为河北联合大学轻工学院助教。研究方向：控制理论与应用。
曹义（1983-），男， 现为河北联合大学轻工学院助教。研究方向：检测技术及其智能装置。
张怡（1983-），女，现为河北联合大学轻工学院讲师。研究方向：分布式预测控制、自动发电控制。
超声与次声教学设计范文5
方案设计
1.教材与学生情况分析
本节课内容选自冀教版机器人教材八年级下册第十四课《障碍停车挑战赛》，主要达成的任务目标是小车在规定的时间和距离内实现精准停车。在本节课之前，学生已学习了“超声波传感器的功能及使用方法”与“MiniQ小车运动控制”的相关内容，并且完成了小车循线挑战的比赛，为本节课的教学奠定了理论及实践基础。本节课的教学对象为八年级的学生，经过之前的学习，学生已经习得了小车运动方向、速度等基本控制方法，具备了一定的机器人测试与调试的实践经验；同时，在实践过程中已逐渐形成了不断改进机器人功能的迭代思想。
2.教学目标
知识与技能目标：进一步熟悉超声波传感器的使用；掌握“上电运行时间”模块在ArduBlock中的使用方法；能够使用超声波传感器制作避障小车。
过程与方法目标：了解障碍停车挑战赛的一般过程，了解各个角色在比赛中的职责和作用；在完成障碍停车挑战赛的过程中体验机器人的测试与调试，将迭代思想迁移到实际问题的解决过程中。
情感态度与价值观目标：以比赛的形式，激发学习机器人的兴趣并主动投入到学习过程中。
3.可选方案的设计与选择
本次比赛要求学生制作的避障小车能够在10秒内到达终点线，并实现小车与终点线之间距离的最小化（不能超越终点线），难点在于控制小车的运动时间和小车与障碍物之间的距离。对比赛任务进行分析后，笔者就“计时”和“测距”两方面设计了如上页表1所示的几种方案。
对比表1中“计时”的三种方案，方案一无需考虑编程因素，但需耗费人力，且计时不够自动与精确，方案二只需要使用“上电运行时间”模块，而方案三则涉及多个变量的使用。比较而言方案二更简洁，而方案三可以更加精确地获取程序某一阶段运行的时间而不是程序运行的总时间。由于本课实例要求程序的运行时间与小车运动时间相等，故笔者选择方案二。在“测距”的两种方案中，方案四与方案五均能实现测距功能，但红外线传感器的成本远高于超声波传感器，考虑到经济因素，笔者选择了方案四。
硬件搭建
障碍停车挑战赛需用到的硬件器材主要包括Romeo控制器、MiniQ小车、超声波传感器。
1.Romeo控制器
本次课采用的主控板是由DFRobot出品的Arduino Romeo V1.3，该控制器采用最基础且应用最广的UNO板卡。
2.HC-SR04超声波传感器
该传感器运用声纳原理，通过监测发射一连串调制后的超声波及其回波的时间差来得知传感器与目标物体间的距离值。它的性能比较稳定，测试距离精确，盲区为2cm，最大探测距离为450cm。它有4根针脚，分别是VCC、GND、Echo和Trig，其中Trig是超声波发射端，Echo是超声波接收端。
3.硬件搭建
学生分别将超声波传感器、MiniQ上的电机与Romeo控制器相连接，其中超声波传感器的Trig和Echo分别与Romeo连接数字针脚，如图1所示。图中Trig和Echo分别连接的数字针脚为9和8。
程序编写
学生将硬件搭建好后，便可进行程序的编写，本节课所采用的编程环境为图形化编程软件ArduBlock。
本课的程序设计包含两部分：一是小车运动时间的控制，二是小车与障碍物之间距离的控制。利用 模块获取程序运行时间即小车运动的时间，比赛规则中要求小车在10秒内完成比赛，因此当小车的运动时间小于10秒时小车运动，否则小车停止。笔者利用超声波传感器测量小车与障碍物之间的距离，终点线距离障碍物只有10cm，因此当小车与障碍物的距离大于10cm时小车运动，否则小车停止。本课中时间与距离控制均用到了选择结构，因此为了使时间控制与距离控制同步进行，笔者让学生在编程的过程中运用了选择结构的嵌套，如上页图2所示。
拓展应用
实现小车避障功能有很多种方法，本课采用小车遇到障碍物时停止运动避免碰撞的方法，也能用其他方法进行拓展应用。例如，当小车距离障碍物一定范围向左转弯或向右转弯时，需要运用双轮差速原理来控制小车运动的方向，并且在小车转弯的过程中继续进行小车与障碍物之间距离的探测，若距离仍在可能发生碰撞的范围内时小车需继续调整行驶的方向。比较本课案例的程序设计思路，拓展应用中的程序设计涉及的编程知识更丰富，而且小车的避障功能更加智能。
教学实践
在本课的实际教学过程中，笔者是通过以下四个环节来完成的。
1.引入主题，了解赛制
在本课开始时，笔者先引入“避障小车”这一主题，介绍何为“避障小车”，让学生对避障小车的运动方式及工作原理有所了解。
比赛时，把距离障碍物2m处的线作为起始线，距离障碍物10cm处的线作为终点线。小车从起始线开始行驶，到终点线停止，行驶时间不得超过10秒钟。小车停止位置离终点线最近者为胜，小车越过终点线则成绩作废，比赛场地如图3所示。
笔者将学生每两人分为一组，共分为16个小组进行比赛，比赛分初赛和复赛两轮进行。初赛时以抽签的形式将每四个小组组成一大组，并分为A、B、C、D四组进行比赛，每大组中的优胜组将参加复赛。若小车超过终点线或者在规定时间内电机没有停止则成绩作废，每组中成绩的距离值最小者为优胜队伍，若距离值相等，则使用时间最短者胜出（即最先到达终点位置的组），比赛用表如表2所示。
2.梳理思路，合作探究
学生完成项目需要解决以下三个问题：一是小车须在10秒内停止运动；二是小车停止运动时距离障碍物的距离大于等于10cm；三是小车的时间控制与距离控制同步执行。在本环节中，教师需要引导学生整理解决这三个问题的思路，并与组员配合完成避障小车程序的编写。
首先，教师提出问题：在比赛中如何控制小车运动的时间？学生回答。教师归纳学生提供的方法，分析其可行性，并结合学生的回答给出以下三种计时方式：第一种，利用计时工具计时，淘汰运动时间超时的队伍；第二种，利用ArduBlock中的“上电运行时间”控制程序的运行时间，即控制小车的运动时间；第三种，获取小车开始运动的时间与小车运动的实时时间，利用时间差来控制小车的运动时间。教师要求学生对这三种方法进行分析，选择可执行度最高的方法并说出理由。教师总结：第一种计时方式误差最大且消耗人力，第二种方式计时较精确且自动化，第三种方式计时精度最高但编程较复杂。最后，教师引导学生确定选择第二种计时方式，并介绍“上电运行时间”模块的应用。
比赛时，小车距离终点线越近越好，即要控制好小车停止运动时与障碍物之间的距离。教师提出问题：如何实现小车与障碍物之间距离的控制？因为在之前的学习过程中学生已经对超声波传感器的应用有所了解，在此学生很容易回答出“利用超声波传感器来测距”的答案。教师带领学生复习超声波传感器的应用方法及工作原理，并与红外线传感器对比，明确使用超声波传感器测距更具有优势。
教师提出问题：小车运动过程中既要执行时间控制又要实现距离控制，如何使这二者同步执行呢？
在学习本节课之前，学生已经学习过选择结构的使用，此时教师引导学生思考并引出利用选择结构的嵌套来实现小车时间控制与距离控制的同步执行。小组成员合作完成避障小车程序的编写，在学生编写程序的过程中教师予以适当的指导。
3.测试作品，完成比赛
学生在完成编写避障小车程序的基础上，测试小车的运行情况，因为每台小车的性能各不相同而且由于惯性的原因小车会在程序终止后继续运动一段距离。所以，此时教师应提醒学生根据小车的运动情况对避障小车程序进行修改，在经过不断的调试之后找到合适的参数，以使避障小车的运动效果达到最佳，也就是既快又稳地到达终点线。教师在调试过程中应联系实际生活，教会学生在遇到问题时应尝试选择最佳方案，并在执行的过程中不断完善，使学生体会迭代思想的价值，深化其对迭代思想的认知。
根据比赛流程进行比赛，每一大组中各选取一位评分员与记分员，评分员的职责为测量小车距终点线的距离，记分员的职责为记录各组的成绩。初赛时，若其中一组进行比赛则由其他三组的评分员与记分员进行分数统计。复赛时，由被淘汰组的评分员与记分员来进行分数的统计。
4.拓展应用，课堂总结
基于本节课所执行的项目，教师为学生提供了拓展思路，即避障小车实现避障功能可使用遇到障碍物停止运动的方式，也可用小车遇到障碍物更改运动方向的方式。教师引导学生借鉴该思路进行本项目的拓展提升，鼓励学生提出更好的想法并付诸实践。
教师总结本节课中学生的表现，并对他们在操作过程中出现的共性问题予以讲解，对表现较好的学生给予表扬。
教学反思
在课堂教学中，教师引入比赛的形式能更好地激发学生对Arduino机器人的学习兴趣，从学生对知识点的掌握情况来看，学生在比赛过程中能够主动对障碍小车编程进行优化，并在该过程中深化对知识点的理解与认知。评分员和记分员在比赛过程中均能很好地完成相应的任务，并表现出了评委角色所应具有的责任意识。
超声与次声教学设计范文6
关键词:超声波；乙醇；山楂叶；黄酮
作者简介：邓光辉（1957-）,男，教授，主要从事天然产物化学研究。
基金项目：广西省科学基金项目(桂科基:0236037)，广西教育厅项目(桂教科研[20__]316号)资助
黄酮类成分有降压、降血脂、增加冠脉流量、强心、抗心律不齐等药理作用。山楂果肉及山楂叶中含有丰富的黄酮类化合物，由于其对心脑血管疾病有显著疗效而被受人们的关注。山楂叶中有效成分黄酮的提取，目前广泛使用的乙醇提取法，是采用索氏提取器回流提取。但此方法存在提取温度较高、提取时间长、乙醇消耗大、成本高等缺点。超声技术应用于提取山楂叶中黄酮的研究尚未见报道。本研究在超声波条件下，采用正交实验设计考察了乙醇浸提山楂叶中黄酮的提取工艺条件。
1实验部分
1.1材料试剂与仪器
KQ-320__DB型数控超声波仪（昆山超声仪器有限公司）；916型紫外-可见分光光度计（澳大利亚GBC公司），离心沉淀器，分析天平（上海第三分析仪器厂），循环水式多用真空泵。
山楂叶：采自广西靖西。
芸香叶苷：即芦丁（中国生物制品鉴定所）。
1.2实验方法
1.2.1芦丁标准曲线的绘制
芦丁的测定采用亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法。精密称取芦丁42.5mg，用60的乙醇溶解并稀释至250mL，作为芦丁标准液。精密量取1、2、3、4、5、6mL芦丁标准液，分别置25mL容量瓶中，各加水至6mL，加5亚硝酸钠溶液1mL，混匀，放置6min；加10硝酸铝溶液1mL，混匀，放置6min；加氢氧化钠试液10mL，再加水至刻度，摇匀，放置15min；以试剂空白作参比，用1cm比色皿在500nm波长处测定吸光度。所得数据经回归处理，回归方程为y=0.0885A 0.0013，r=0.9998。芦丁浓度在0.02-1.212mg/ml范围内具良好的线性关系。
1.2.2山楂叶中总黄酮含量测定
将剪碎的山楂叶2.0g置于索氏提取器中，加入100mL60乙醇液索氏回流提取3h，将提取液过滤，残渣用60乙醇液洗涤3次，合并滤液，定容于250mL，放置2h后，离心沉淀20min。取上层清液1mL按亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度，计算山楂叶中总黄酮含量为4.10。
1.2.3超声波乙醇提取山楂叶中黄酮的方法称取2.0g剪碎的山楂叶于100mL圆底烧瓶中，按一定的料液比加入乙醇提取剂，在搅拌条件下，将圆底烧瓶置于超声波仪中用超声波处理一定时间后过滤，残渣用相应的提取剂洗涤3次，合并滤液，定容于250mL，放置2h后，离心沉淀20min，取上层清液1mL亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度，计算总黄酮提取率。
2结果与讨论
2.1乙醇浓度对黄酮提取率的影响
在常温下，料液比1/25，不同乙醇浓度的条件下，进行超声波处理20min，结果见图1。从图1可知，乙醇浓度在50~70时，有较高的提取率。乙醇浓度大于70以后，黄酮提取率大幅度降低。较高乙醇浓度有利于提高黄酮提取率，但高浓度乙醇使其他醇溶性杂质的溶出增多，有效成分溶出减少。
2.2超声波处理时间对黄酮提取率的影响
在常温下，乙醇浓度60，料液比1/25，搅拌条件下做不同超声波处理时间对黄酮提取率的影响实验。结果如图2，提取时间在15至45min之间提取率随时间的延长而提高，45min后基本达到平衡。
2.3最佳提取条件的确定
为了获得以乙醇作为提取剂时，超声提取山楂叶中黄酮的最佳工艺条件，利用正交法“均衡分散”的特点，以不同的乙醇浓度，不同的处理时间，不同的料液比为主要考察因素，以浸取样品中总黄酮的提取率为主要考察指标，确定最佳提取条件。
表1正交因子水平表
因子乙醇浓度/时间/min料液比（W/V）
水平ABC
150451/25
260301/20
370151/30
按表1的正交因子水平设计L9(34)正交实验，实验设计与结果见表2。
表2正交实验方案及实验结果
因子ABC提取率/
水平
111388.18
212185.29
313268.96
421287.22
522370.25
623165.92
731166.41
832258.12
933357.85
k1242.43241.81217.62
k2223.39213.66214.30
k3182.38192.73217.44
R60.0549.083.30
从表C，乙醇浓度对提取率影响最大，其次是超声波提取时间，料液比的影响最小。对于A因素有K1K2K3，对于B因素有K1K2K3，对于C因素有K1K3K2，由此可确定最佳条件为A1B1C1，即乙醇浓度50，超声波作用时间45min，料液比为1/25。再按A1B1C1条件进行3次平行实验，结果见表3。
表3A1B1C1条件时超声波作用下黄酮提取率
实验123平均值
提取率/93.7389.2291.2391.39
由表3知：A1B1C1条件下黄酮提取率确实高于表2中每一项实验结果，A1B1C1为最佳选择。
2.4超声波提取法与常规索氏提取法的比较
A1B1C1优化条件下超声波提取与传统索氏回流提取结果如表4。
表4索氏提取与A1B1C1下超声波提取结果比较
提取方法山楂叶重/g料液比（W/V）提取时间/min黄酮得率/
索氏提取法2.01/501804.10
超声波提取2.01/25454.24
由表4可知，常规索氏提取120min与超声波提取45min得率相近，可看出超声波处理时间比索氏提取大大减少，而且超声波提取的料液比为1/25，与索氏提取相比，所用溶剂量减少。上述结果说明，利用超声波提取，可以大量节省溶剂使用量和提取时间，且能达到较高的提取率。因此，用超声波提取法是一种较为理想的方法。它与目前公认效果较好的索氏提取法相比，具有省时，节能，高效的优点,可以大大降低生产成本。
3结论
超声波能够提高乙醇提取黄酮的效率，达到省时、高效、节能的目的。实验范围内，超声波提取山楂叶中黄酮的最佳工艺条件为：乙醇浓度50，超声波作用时间45min，料液比为1/25。此时提取率为91.39。
参考文献
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