发布时间:2023-09-28 10:13:04
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇教育质量监测的意义,期待它们能激发您的灵感。
从心理测量学的观点来看,建立义务教育质量监测系统(简称为教育监测系统)要有长远的眼光。首先,必须立足于广东省中长期教育发展的高度,对教育质量监测系统的基本设想与基本设计进行整体规划。其次,对测量评价中的技术环节进行充分的研讨,如测试周期、测试规模、所测对象、试题的内容与形式、组卷结构、数据分析方法、试题评价、结果的汇总与公布等等,都需要汇聚多方力量开展研究并落到实处,必要时还需请教法律专家。下面就一些重点环节谈谈本人的想法与建议。
(一)监测内容
监测内容包括学习环境和学业能力两大部分。学习环境的调查应包含教育政策、人员配备与管理、教学设备、家庭的经济状况与对教育的投入等内容。学业能力调查的内容不仅要包括对基础知识和基本技能的测试,也应包括对学习状况和学习态度的调查。从理论上来说,试题最好能覆盖所有课程标准所规定的内容。在实际调查中难以做到时,所调查的内容标准应从学科课程标准中随机抽出。
2000年开始,经济合作与发展组织(OECD)实施了国际性学生学业能力素养评价(Programme for International Student Assessment,简称PISA),调查与评价15岁青少年是否具备服务于将来社会所需要的能力。PISA的试题中很多不是单纯的学科内容,而是横向考查各学科的综合能力。目前我国正处于从大规模生产型经济向知识密集型经济的变革期,要保持经济的持续高速发展,基础教育能否为社会提供所需的人力资源是关键所在。因此,广东省进行教育质量监测时应关注和借鉴PISA的测试内容与试题质量。
(二)监测对象
理论上,义务教育阶段教育质量监测应该包括全部的学科和年级。但是,建设和完善教育监测系统不仅需要大量的财政投入,还需要集结一批教育科学、认知心理学、心理测量学、教育评价学、教育统计学、计算机软件等诸多领域的专家。因此创建初期全面铺开有相当的困难。参考国外同类监测系统的经验和教训,广东省可以先从一个年级一个学科做起。在测试过程中一边锻炼专业团队,一边积累经验,而后再向其他年级和学科铺开。这样以点带面,可以避免重复性投入,节省大量的人力和财力。
从全面评价义务教育质量的目的来看,最理想的监测对象是六年级、九年级学生。PISA的测试对象为15岁的青少年,相当于义务教育结束阶段的初中生。考虑到我省实际,建议改选初二学生,可安排在初二年级教学结束阶段,或者刚升初三的开学时期。如财政状况允许,监测调查应每年定期实施。根据学科重要性和试题开发难度,可以最先开发数学的质量监测测验,然后逐步扩展到语文、英语等学科。
(三)监测方式
质量监测关心的焦点是被试群体的统计特征。只要抽出的样本能够代表所在的群体,就没有必要进行全体成员调查。因此抽样是否正确,是决定教育质量监测是否成功的基础。这里的统计抽样包括两个方面:一是随机抽出被试样本,二是从用于监测的试题群(数量要足够多)中随机抽出试题。
随机抽出的被试样本必须代表广东省被监测年级的学生群体。样本抽出可以班级为单位,按学生人数比率从各县级行政区随机抽出。为了保证调查的精度,对于人数较少的地区适当增大抽出比率。一般可以参照这个标准来决定人数:在每个县级行政区内每道试题的测试人数不得少于1000人(这样才能保证估计试题难度、区分度等指标的估计精度)。在参加调查的班级内,学生还可以做不同版本的试卷,用以消除“练习”效应,这样能更有效的测出被试的真实学业能力。
试题的随机抽样,其意义在于确保用于监测的试题能够覆盖学生所学的各个领域,这样才能正确评价学生的学业能力。如果被试是因为偶然碰到擅长领域的题目所以答得好些,或者因为碰到不擅长领域的题目而答得差的话,测试结果则会对学业能力的代表性带来严重影响。理论上讲,为了保证测试结果的代表性,被试需要做大量的试题。但是,大量的试题会给学生带来极大的负担,心理上也会产生反感情绪以至消极应对。因此,一套试卷的题量应控制在两节课的时间内,这就需要在组卷方法上下功夫。例如,同时编制若干套试卷,各套试卷之间设置一定数量的相同试题。因为项目反应理论(Item Response Theory)中有链接(Linking)技术,可将不同试卷中的题目难度、区分度等表示在共同的尺度上。形象地说,这样就可以用同一把尺子来量出不同试卷的试题难易、被试间的能力高低等(链接技术还可以比较不同年度的学业能力水平)。
NAEP、TIMSS、PISA等学业能力调查都采用随机抽样调查的方式,他们的成功经验值得借鉴。
(四)保障体制
为保证质量监测的公正性和客观性,调查的方针和计划的制定应该由一个独立于教育行政部门的机构负责。试卷构成、样本抽出、调查实施、评分、数据的整理和分析、形成报告书等,可委托给大学等研究机构和民间企业。质量监测的费用应全部由教育财政支出,严格禁止调查机构参与任何与调查有关的营利活动。这样既可以保证调查的质量,又能保证调查的公正性,为各级教育行政部门作出判断和决策提供数据与信息。
受委托机构向教育行政部门和社会提供的调查信息除了各种统计结果,还应该提供调查实施的过程和数据分析的方法等内容,以避免个人随意做出对自身有利的解释。同时,应尽量避免对所提供的结果内容进行解释和评论,以免公众对所提供信息的客观性产生疑虑,以确保信息的可信性和权威性。教育行政部门则可依据调查结果自行解释、制定及改善政府的教育决策。社会也可以多层面地解读调查结果,从而评价和监督教育行政部门的教育决策。
为了避免学校、教师、学生之间的恶性竞争,应严格禁止公开涉及教师及学生个体的信息。另一方面,花费大量人力物力获得的高质量的调查数据非常宝贵,在公开监测信息时不应仅限于公布调查的统计结果,也应该考虑将除去个人信息的原始数据公开。这样有利于更多的研究者从各个方面进行更深入的研究。虽然数据公开伴随着一些负面的影响,但是可以从更多的角度向教育界反馈更多更全面的信息。
高精度的质量监测需要一个庞大的高质量的试题库的支撑。题库中的试题不仅需要经过预测的检验,而且需要覆盖测试所需的全部内容领域。同时,各领域的试题均需保证一定的数量。为延长题库中试题的使用寿命,监测所使用的试题不应公开。但由于曝光、内容的时效性等原因也会造成试题损耗,需要向题库定期补充新的试题。
教育质量监测是一个庞大的系统工程。不仅在初建阶段,它的基本方针与设计、题库建设需要各方面专家的共同参与,而且,系统的运行也需要多种专业人才的支撑。根据国外同行经验,临时召集兼职专家组成团队的方式无法保障题库维护、试题评价、试卷构成、样本抽出、数据分析等工作的需要,应该有一支常设的包括教育调查、教育测试、心理测量、计算机软件等专家的团队。
二、省级义务教育质量监测的发展方向
从美国、日本等国家的研究趋势上看,“计算机化”和“与学习一体化”将是未来教育质量监测的发展方向。我国正处在一个急速变化的时期,测试与评分的“计算机化”可以大大缩短获得各种调查结果的时间,提高对策的时效性。我们应在大力加强实施“计算机化”测试的设施装备的同时,大力开展“计算机化”的相关基础研究和技术开发。特别是汉语作文的计算机自动评分技术的开发,对中国的计算机化测试的发展至关重要。
与“计算机化”相比,关于“与学习一体化”的诊断性学业测试,虽然不乏Tatsuoka(1990)、市川等人(2011)等一些值得借鉴的关于方法研究和实践研究的成功案例,但总体来说目前尚处于研究探索阶段。现在许多国家都在加大对这方面的研究投入。诊断性测试的研究不仅需要教育科学、认知心理学、心理测量学、教育评价学等方面专家的共同参与,同时需要学生和科任教师的通力合作。与美国、日本等国家相比,我国在这方面的研究占有优势。
一、中职英语口语教学存在的问题及原因分析
随着经济全球化进程的加快,我国与其他国家经济文化交流日益频繁,英语口语已成为必不可少的交流工具。由于中等职业技术学校学生的英语基础普遍较差,而传统的灌输教学方式和枯燥的英语教学环境严重地影响了英语口语的教学质量,影响了职业技术人才的培养,也在一定程度上影响和制约了职业教育的发展。
1.中职英语课程设置不合理。英语课虽然是中职学校的主要文化课程之一,但是由于中职学校的特点是培养各类中等职业技术人才,学校的重点放在专业课上,整个职业教育系统内部对英语教育重要性认识不足,英语被视为可有可无的闲科、副科,在英语教学实践中,英语课程设置的种种弊端逐渐显露出来。在课程设置和平时的教学活动中,一些中职学校对英语教学每学期的课时和学制方面进行的缩减和限制,忽视英语教学,使英语教学无法达到教学大纲规定的要求。
2.教师教学方法单一、教学设备陈旧。在职业英语教学软件方面,部分英语教师没有积极地开发适合现代生源英语基础的教学模式,习惯用传统的教学方法和手段组织教学,无法激发学生学习英语的兴趣,无法完成现有的英语教学任务。很多学生在英语课堂上不愿发言,使英语学习处于枯燥的讲解和被动的应试中,往往老师在台上滔滔不绝,学生在台下混混欲睡,英语教学水平和教学质量无法提高。
3.学生基础较差。中职生源英语基础参差不齐,普遍较差。近年来,由于各种原因,中职学校的学生素质普遍下滑。进入中等职业学校学习的的生源,都是升入普通高中的“落榜者”,大部分是无法升入高中或者连初中都没毕业才选择进入中职学校的。由于基础较差,大部分学生对英语课由听不懂到听不进,久而久之,便形成厌学情绪,带动不起学习兴趣,从而造成了英语教学的困难。
4.学生“哑巴英语”现象严重。英语口语教学的目的是培养学生口头交际能力,然而在现实中,中职英语口语教学一直是英语教学的薄弱环节。中职学校的英语口语教学一直被人们所忽视,造成了学生口语表达能力差,相互间口语交流困难,“哑巴英语”现象仍然很普遍。在进行课堂口语练习时,有的学生不积极参与口语训练,一到口头表达,就抓耳挠腮。在交际时,更是难于利用语言表达思想、进行口头交流。
5.教学评价和中职英语大纲不配套。一直以来, 中职英语课程的教学评价都基本沿用普通高中英语课程的教学与评价模式,英语教学由于缺少有效的外部评价机制,校内评价机制又不够完善,英语教学评价分量轻,起不到激励作用。对教师而言,其教学过程、教学质量、教学效果等方面的评价较宽松;对学生而言,其学习过程、学习效果等方面的检测与评价也较为宽松。特别是在英语口语训练方面,教师对学生的学习评价更多地是与考试和测验结合起来,重读写、轻听说的观念根深蒂固,这种传统的学习评价方式给英语口语教学和学生发展带来一定的影响。
二、中职英语口语教学提升的对策
对于中职英语口语教学中存在的问题,要在教学实践中,从根本上处理好学生对英语学习的正确认识,采用适合中职学生的教学方法,充分发挥学生学习英语的主动性和积极性,参与课堂互动交流,不断提高学生英语口语能力。
1.要确定适当的教学起点和合理的教学目标。根据中职学校的生源特点,确定适当的教学起点和教学目标。教学材料的取舍和组织对于教学效果和教育目标意义重大,这就要求我们英语教师要把握好尺度,对教材进行认真分析、选择、整理和再加工,教师围绕确定的目标选择、设计、制作、组合各种书面和声像教学材料。在英语口语教学过程中,材料应具有吸引力,能引起学生兴趣。要从学生角度来看待材料,充分考虑各个层次学生的实际学习能力,让他们各尽所能,快乐地享受学习给他们带来的乐趣,尽量减少失败给他们带来的挫折感。
2.要强化用英语口语讲授。英语教学应尽量培养学生的英语思维,要求教师采用全英式教学。但部分教师认为学生听不懂和不理解,除课文用英语朗读外,其余的课堂讲解基本上是用汉语进行,久而久之,学生的听力无法提高,更不用说英语交流了,教师的口语水平也日趋退化。教学实践表明,中职英语教学使用英语组织课堂教学是非常必要的。
3.加强学生英语语感的培养。口语能力的高低,实质上取决于英语语感的强弱。在口语训练中,要以听的训练为基础,在听懂、理解的基础上再进行说的训练。听的训练包括听录音、听老师、听同学、听对话。听多了,听熟了,说起来也顺口了。要让学生愿说,首先必须让他们会说,这就需要强化模仿这一环节。经常模仿录音能使学生语音语调纯正,表达流畅。在反复模仿的基础上,学生大量积累了语言,培养了语感,潜移默化中提高了口语表达能力。
4.注重英语口语交流能力锻炼。教师在教学中要多创设一些生活情景,激发学生的交流需要,增强学习的内驱力。在教学过程中,可以依据教材内容,用实物、图片等辅助手段,设置一情一景,激活学习兴趣。例如,在教学中可以选取大量生活情景中常要表达的意念和常用的口语,如:"Good morning","Excuse me","See you later"等等,不但内容浅显,还可以独立表达意愿,贴近实际。
5.探索新的中职英语口语教学评价方式。中职英语教学必须紧紧围绕提高学生就业能力为宗旨,以培养和激发学生的英语学习兴趣为手段,开发与中职学生能力基础相适应的课程,开展多种形式的教学活动,形成有自己特色的教学综合评价方式。为了增加学生的英语接触机会,可以开展英语第二课堂、兴趣小组活动、口语课程学习等。教师利用教学活动和评价活动,使学生的学习过程处处有新意,处处有乐趣。
参考文献
[1] 徐小贞.高职英语教育理论与方法[M].高等教育出版社,2004.
[2]何荣.职校英语素质教育的问题和对策[J].池州师专学报,2003,(8).
关键词: 高职教育 工程测量 教学改革
近些年来,由于测量技术和方法的突飞猛进,传统的测量教学模式没有及时跟上时代的发展,致使学生学到的知识陈旧,而跟不上时代的前进步伐;学生毕业后走上工作岗位面对现代测量仪器一头雾水,无从下手,不能很快地进行工地的测量工作。种种弊端的出现警示我们必须尽快探索新的教学方法,优化教材内容,制定合理有效的考核方式,有效培养学生的现场实践操作能力。
一、工程测量教学内容及方法的改革
从现有的教材来看,大多数教材的内容与生产实际相脱节,这就要求我们根据现时工程的生产实际选用合理的教学内容,对教材传统的测量内容进行适当的压缩与补充。比如钢尺量距的精确计算方法只做简单介绍,角度测量中光学经纬仪的读数也只做了解,增加计算器编程方法与应用,全站仪在施工放样中的使用方法及注意事项,GPS在施工中的应用,等等,使讲授内容具有时代感,以保证课程教学符合用人单位的需求。现在的教材用大量的篇幅去讲原理,具体使用方法及注意事项一笔带过,而高职院校所需要的恰恰是如何使用。数据软件已经相当成熟,工程中测量数据处理过程可采用案例教学的形式,也可给学生推荐几种测量数据处理软件,让学生了解如何将测量数据转化为需要的测量成果。
因为工程种类多样,这就要求测量人员能够灵活应用测量知识,积极思考,应对不同的测量任务。为此,我们在课堂教学中应注意引导学生思考,布置一些有代表性的现场测量实例让他们进行思考,多在课堂上展开测量方法的讨论,比较其优缺点,并穿插即时问答,来吸引学生的注意力,提高学生学习的主动性与积极性,激发学习兴趣,培养他们分析问题和解决问题的能力。
现在的测量仪器都是电子类产品,功能齐全,使用方便,对不同专业的学生讲解的侧重点应有所不同,分别讲解其相应的先进设备及相关内容。通过利用多媒体的教学手段,制作多媒体课件,充分利用录像、多媒体等现代化教学手段和方法,增加学生的知识面和信息量,培养学生的好奇心,激发学生的学习兴趣,来改善课堂环境。学生对所讲内容的理解是抽象的,为了能够吸引学生的注意力,在课件中应引入一些相关的工程实例让学生模仿学习。
二、工程测量实践教学环节的改革
工程测量实习是工程测量教学中非常重要的教学环节,是进一步巩固和深化课堂所学理论知识和提高测量实践技能的重要教学环节。但是目前测量实训教学还存在很多不足之处。主要表现在:高职院校的扩招学生在逐年增多,但是测量仪器的配置并没有按比例增加,而且仪器更新快、费用高,学校经费有限,测量设备更新跟不上时代的发展。设计的实训项目与施工现场的测量工作仍有一定的距离,未能完全把工程建设中的现代测量新技术、新方法和新仪器运用进来,致使校内实习与生产实践相脱节,毕业生走上工作岗位以后,所接触的仪器都是在校期间接触不到的较先进的新仪器,一时适应不了先进的新仪器,导致企业对学校的教学质量产生了质疑。实验室和实习基地的建设不完善,有的项目甚至还处于待建状态。
为了解决上述问题,建议采取以下教学改革措施。
1.增加设备的资金投入,创造机会接触新仪器、新产品、新方法。
传统的测量仪器已经远远不能满足现代化的生产需要,这些设备已经逐步被工程单位所淘汰。实验室的仪器设备大部分滞后于生产单位所用仪器设备,因此,学校应加大测量实训设备的资金投入,加快仪器设备的更新换代,以满足教学和科研工作的需要。由于学校的教学资金有限,对于比较昂贵的仪器设备,可以少买几台,老师操作讲解,学生进行观摩学习,这样就可避免学生毕业后走入工作岗位完全与生产实践脱节。
有些比较先进的仪器在高校中还无法普及,为解决实验室仪器设备普遍滞后于工程单位仪器设备的问题,系部需要经常组织有关教师和学生参加测绘新仪器、新技术、新产品的展示会,并结合教学实际情况安排,邀请测量技术专家做讲座。还可与测绘仪器商家合作,利用学校的讲台,为仪器商家提供新仪器、新产品介绍演示的机会,同时师生也能熟悉、接触新仪器,了解新技术的教学目的。
2.合理分配实习设备。
由于学生规模不断扩大,测量实习设备没有及时得到补充,处于不足状态,因此必须合理分配实习设备。可以根据专业不同错开开课时间,使实习设备得到充分利用,加大使用效率。比如建筑工程技术专业和建筑工程管理专业的测量理论课都可以安排在第一学年的第二学期,建筑工程技术专业的测量实践安排在本学期的后几周,而建筑工程管理专业的测量实践安排在下一学期的前几周,而且九月份正值秋高气爽之时,也是测量实践的好时节,这样就能很好地解决每学年第一学期测量仪器闲置的情况。
实验室应该对外开放,让学生充分利用自己的闲置时间进行测量实践的学习,这样部分学生就能在理论学完以后马上进入实践环节,而不必等到所有课程结束以后由学校统一安排实训,这样有助于学生加强和巩固课堂所学理论知识。测量实验室应该设立一种类似于图书馆借书的仪器借出制度,这样学生可以随时借取仪器,进行测量实践的学习,比如学生可以利用学生证和押金借仪器。实验室对外开放,也有利于教师进行科研活动。
3.学生实习内容要与生产实际相结合。
通常的校园实训与生产实践是不同的,校园实践往往易受各种地形环境条件限制,而不能真正模拟施工现场环境,只有通过去生产单位实践才能真正地提高职业类学生的技能。社会实践过程中可能出现多种不同的问题,可以借助工程实践采用集中处理的方式,请教施工专业技术人员进行处理,学生在解决问题的过程中能学到知识,而且这样学到的知识往往印象深刻,能够举一反三,起到事半功倍的效果。还要尽量创造校企合作的机会,有时候企业不愿意接收实习生,这就需要政府出台一些政策,比如,在企业资质申请的时候,有校企合作协议的企业给予优先考虑,或者干脆在企业申请资质的时候加这么一条。此外,系里开选修课时,专门开设一门利用多媒体演示施工现场测量实践操作过程的课程,这样也有助于学生对施工现场的了解。
4.融入职业技能鉴定。
职业技能是让学生通过对工程测量基本知识和基本理论的学习及测、算、绘等基本功的培养,掌握各种测绘仪器的操作与使用方法,具备开展测绘工作和应用测绘成果的能力。因此,实施测量职业技能培训及鉴定是一条行之有效的培养学生实践能力非常好的途径。
三、工程测量考核方式的改革
工程测量这门课程理论和实践结合非常紧密,试卷考核方式难以反映学生的实践操作能力和解决问题的能力,所以在考试时应该把实践操作也融合进去,采取试卷考试和实操考核相结合的方式。
具体操作如下:学生的成绩由以下三部分组成:理论成绩(40%)、测量实习(30%)、实操考试(30%)。理论成绩包括考试成绩(30%)、平时成绩(10%),平时成绩包括课堂表现成绩和作业成绩;测量实习成绩包括实习出勤(10%)、平时实习表现(10%)、实习报告的完成情况(10%);实操考试采取抽题的方式进行现场操作考试。
四、师资队伍建设的改革
[关键词] 医学院校;教学质量;教学改革;工程建设;问题与对策
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2012)10(c)-0143-02
新时期高等医学院校教育的首要任务是培养高层次的医学创新型人才,而学生创新精神和实践能力的培养是高等医学院校创新型人才培养的关键[1-3]。高等医学类院校的教学质量与教学改革工程建设是我国医学教育领域的重大教学改革项目,目的就是为了提高高等医学类院校的本科教学质量,实现优质资源共享,为国家培养优秀的创新型医学人才[4-6]。近年来,我国高等医学教育事业不断发展,医学类院校的招生规模也逐渐扩大,不仅在国内招生,还要面向世界招生,为新时期医学事业的发展提出了更高层次的要求。在招生规模不断扩大到同时,高等医学院校的师资力量相对不足,为了培养“生物-心理-社会”新型医学模式的创新型人才,需要将资源全面协调发展,将医学教学的课程模式进一步优化,扩大高等医学院校学生的知识和视野,结合现代化的教学手段和教学方法,改革在教学改革工程建设中出现的各种问题。
1 医学院校在教学质量与教学改革工程建设中存在的问题
教学质量与教学改革工程建设是当前我国高等医学院校实现快速发展的关键环节。培养动手能力强、职业素质素质高的医学创新型人才是实现教学质量与教学改革工程建设良性发展的关键步骤,如何提高高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的运行模式是亟待解决的重大问题。通过分析目前我国高等医学院校中教学质量与教学改革工程建设的现状,可以发现在诸多方面均存在弊端。
1.1 医学院校的教学实践性较强,难以体现综合发展趋势
在高等医学院校中,教学质量与教学改革工程建设要紧密结合医学临床实践。通过实践过程中多学科的合作,可以实现生命原有的动态性和系统性的展现,将基础学科和临床实践紧密整合,实现医学知识的纵向与横向的整合,但实际操作过程中,临床工作的医务人员很难将多个学科进行有效整合,知识运用的综合性较差,未能实现医学综合的良好发展。
1.2 医学院校教学质量与教学改革工程建设的评估体系过时
在医学科技高速发展的现代化社会,随着新教学方案与教学手段的运用,高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的评估体系也在不断更新。当前我国高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的评估体系已不能满足时展的需求,需要建立更加规范且客观的评估体系跟随时展。教学质量与教学改革工程建设是普及一代人的大众化工程,为了提高全体国民的素质建设,需要引导医学学生健康成长。
1.3 医学院校教学质量与教学改革工程建设缺乏有效的考核评估机制
高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的申报过程多为团队协作,通过多方的努力共同整合资源一蹴而就,但申报成功后很少有人问津,甚至几年到几十年都不会有更新出现,不能实现可持续发展,对于医学创新型人才来讲这是致命的,是刻不容缓需要解决的重大问题,如何保证高等医学院校教学质量与教学改革工程建设健康可持续良性发展需要建立有效的考核评估机制,跟随时代的发展步伐,进行不断更新。
1.4 医学院校教学质量与教学改革工程建设的利用率不高
高等医学院校的学生知识获取主要通过课堂教学来实现,部分技能需要通过临床实践得以获得,在教学质量与教学改革工程建设陈旧过时、缺乏有效的考核评估机制情况下,学生很少浏览精品课程或网络课程,使得大量共享资源流于形式,网络资源的利用率极度低下,使得医学创新型人才的建设成为了一句“空口号”,严重阻碍了学生的创新性发展。
2 医学院校教学质量与教学改革工程建设的解决对策
根据当前我国高等医学院校在教学质量与教学改革工程建设中所出现的问题,分析其原因,制定有针对性的解决方案,合理利用各种资源,实现优势互补,作出适度调整和必要的改进,具体方案如下:
2.1 加大医学院校教学质量与教学改革工程建设的经费
当前我国高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的表现形式较为单一,使得师资团队成为了虚拟实体,教学课程仅为文字教学,使得教学形式流于书本,随着科技手段的不断发展,多媒体教学不断进入,可增加教学手段,强化知识的表现力度,同时制定视频、动画等形式表现出来,对复杂的生理过程和临床病症进行模拟演示,这些过程的实现需要投入大量经费。通过加大医学院校教学质量与教学改革工程建设的经费投入还能建立新型的团队合作模式,师生共赢,使学生进入角色。
2.2 医学院校教学质量与教学改革工程建设的合理定位
高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的目的是为了培养医学创新型人体,同时还能提高师资队伍的业务能力,通过良师益友的言传身教对学生会起到一种感召效果,对其发挥良好的引导作用。高等医学院校的教师不仅给学生传授知识,还具有较高的临床经验,可以在实践中对学生进行更深层的指导和引导。根据高等医学院校的具体情况,积极培养有热情、有活力、有进取心的师资队伍,尤其是骨干核心力量,通过聘请外来高职专家对本院的教学质量与教学改革工程建设进行合理定位,可以开拓师生视野,实现“生物-医学”模式向“生物-心理-社会”模式的转变,把心里因素的教育作为不可分割的一部分,提高师生自我遵守的职业道德。 2.3 医学院校师生基础能力素质的培养
高等医学院校教学质量与教学改革工程建设实现良好改革的关键在于提高师生学习的积极性,教师可以轻松施教,学生可以愉快接受,是学习成为一种乐趣,可以主动接受基础能力的学习。由于高等医学院校教学质量与教学改革工程建设是多学科的,需要进行知识整合,为师生学习提出了更高层次的要求,如何加强学生基础知识间的融合与联系成为了新的突破点,使得团队合作更加精益求精。通过信息知识的传递,渗透了更多的人文知识,可筑造高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的核心,利于培养高素质的新型医学创新型人才。
2.4 医学院校资源共享平台的建设
高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的目的是为了提高本科教学质量,主要的实现手段为资源的优质共享,在信息化高速发展的现代社会,固有知识与技术的竞争优势是短暂的,在与其他人进行知识交换的同时,集体知识与个人能力将会不断获得自我更新和提升,不断接受新知识和新技术,将其引用到教学过程中,可以增强竞争的优势,建立良好的资源共享平台是实现高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的关键步骤。
高等医学院校教学质量与教学改革工程建设需要建立有效的良性推动机制[7-9],将培养人作为考核的立足点,将培养一代人作为业绩目标,随着科技的发展不断更新优化考核评分方法。将高等医学院校的教学质量与教学改革工程建设作为一项长期的效应累积,可以增强医学学生的生活状态、学习状态、师生的快乐指数。通过建立有效的评分机制和考核机制可以提升高等医学院校教学质量与教学改革工程建设的实际效果,建立一支具有现代教育理念和创新精神、教学能力强、熟悉实际业务流程、掌握过硬技术、乐于教书育人的高素质实践教学师资队伍。充分发挥他们的科研优势,将科研成果转化为临床实验教学,加强教学内容的更新,可以更好地培养本科学生的创新意识和创新能力。
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关键词:测量 角位置测量 绝对定位法 自适应双门限 低轨空间碎片 光电望远镜
中图分类号:TH751 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)07-0000-00
Abstract:Considering the characteristics of the small-field telescope observing space debris, the paper proposes an angular position measurement scheme for LEO space debris based on the absolute positioning method, which provides subsequent orbit determination and analysis. Firstly, make pass-through forecasting according to the orbital elements of TLE (Two Line Elements)and observing windows which satisfies twilight dark conditions and atmospheric transparent conditions; Secondly, during the time windows, use the telescope to make continuous observation of multiple space debris, obtain Fits image sequences, and record the optical axis direction in header file of Fits image; Then, detect the light spot of debris, extract the center of mass, and calculate the target-missing quality; Finally, take advantage of optic axis direction when observing to calculate the space debris’ azimuth and elevating angles and generate the curve of moving trajectory. The results of image processing denote that the proposed method can correctly extract the targeted bright spot and achieve accurate measurement of angular position.
Keywords:measurement; measurement of angular position; adaptive double-threshold; space debris in low earth orbit; optoelectronic telescope
1 引言
地球空间存在大量人造天体,包括活动目标(人造卫星、空间站、航天飞机、宇宙飞船等)和空间碎片 [1]。实际上,空间碎片短期内无法清除,但通过不间断监测,持续进行空间目标定轨、编目和识别[2],可以建立和维持完整的空间目标数据库,最终实现早预警、早规避。相对于大视场望远镜,小视场望远镜CCD图像读出时间短、伺服跟踪延迟小,更加适合对高速运动的LEO空间碎片的跟踪测量[3][4]。通过高精度的轴系定位,完成对碎片的高精度测量和跟踪,这种方法称为轴系定位法(或者绝对定位法)[5]。
地基光电望远镜观测LEO空间碎片的流程包括FITS图像获取、目标提取、角位置测量、分析与识别等内容,本文的主要贡献总结如下:
(1)提出基于自适应双门限的图像分析方法,从FITS图像中成功提取LEO空间目标。
(2)提出基于灰度加权的LEO空间碎片角位置测量算法,提取LEO空间目标的质心并获取其脱靶量,并使用轴系定位法计算LEO空间碎片的绝对位置,生成LEO空间碎片运动序列,提取角位置。
(3)实测数据的分析结果验证了方法的有效性。
2 基于自适应双门限的FITS图像目标提取
基于小视场望远镜的LEO空间碎片观测处理基本过程如图1所示。本文的研究内容聚焦于第二部分,提出使用自适应双门限方法进行图像分割和目标提取处理,鉴别目标“光斑”。
2.1 基于自适应双门限与面积匹配的目标提取与鉴别
本节设计了LEO空间碎片的目标提取方案。在图像获取的基础上,要从FITS图像中获取空间碎片光斑,需要对图像依次进行如下处理:分割图像,消除噪声,恢复光斑,获取潜在目标集,最终鉴别目标,如下图所示。
如果跟踪丢失,则图像中没有目标,只有背景噪声;当目标在望远镜视场内时,如果成像条件合适,目标“光斑”明亮、饱满,否则就黯淡、发散,如图3所示;当望远镜视场内同时存在背景目标(主要是恒星),出现多个“光斑”,则需要鉴别哪个属于目标“光斑” [6][7]。这就要求空间目标提取算法具有较好的适应性,既不能把成片的背景噪声误判为LEO空间碎片,还要把LEO空间碎片从多目标背景中鉴别出来。
3目标角位置测量
在小视场望远镜跟踪观测生成的FITS图像序列,采用轴系定位法(绝对定位法)确定LEO空间碎片的角位置,其处理过程分为目标脱靶量计算、相对位置转换和绝对位置测量3个步骤。图4描述了小视场地平式望远镜的观测位置关系,其中,O-XYZ是站心地平坐标系,Oo’是望远镜光轴指向,o’-xy是视场坐标系,P点是目标“光斑”质心。
4测量数据分析
本文数据基础是中国科学院云南天文台1.3米地平式望远镜跟踪测量LEO空间碎片目标生成的FITS图像数据。该望远镜的视场为 ,CCD像素数量为 , 灰度图像,跟踪成像输出间隔为200ms。在Visual 2008开发环境中利用本文算法进行角位置测量分析。
由于望远镜观测区域的天光噪声和CCD图像的量化和读出噪声,角位置测量数据存在一定误差,而误差会影响后续的定轨分析精度,因此采用多项式拟合以滤除噪声。图6为利用五阶拟合获得的1号和2号目标的角位置曲线,计算拟合方差,剔除 以外的野值数据,剔除结果如表4中的Interfered frames列所示。
5结语
本文研究了LEO空间碎片FITS图像序列的分析处理方法,实现了自动化的目标提取和角位置测量。具体的,基于自适应双门限的目标提取方法正确地区分了单目标图像、背景噪声图像和多目标图像,而前后帧目标“光斑”的面积匹配保证了LEO目标“光斑”从多目标图像中的正确提取。轴系定位法跟踪测量的LEO空间碎片角位置曲线连续平滑,具有3分钟以上的弧段长度,因此能够满足后续的定轨分析需求。尽管基于地基光电望远镜的LEO空间碎片观测受晨昏条件、天气条件的限制,其仍然是地基远程雷达的有效补充手段,能够实现LEO空间碎片的跟踪监测。
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收稿日期:2015-06-30
基金项目:国家自然科学基金(61372162)资助课题。