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着眼学生思维发展实现教学情境化

小学科学 2025年第4期 25-27页

作者：巫锦承南京理工大学实验小学江苏

情境化教学通过模拟真实情境,意在激发学生兴趣,促进其主动探究。然而,当前的情境化教学尚存在一些问题,如学生参与兴趣不高、教材编排不利于情境化开展,以及情境设计缺乏深度等。文章强调了围绕学生科学思维发展进行情境化设计的价值,... 详细信息

情境化教学通过模拟真实情境,意在激发学生兴趣,促进其主动探究。然而,当前的情境化教学尚存在一些问题,如学生参与兴趣不高、教材编排不利于情境化开展,以及情境设计缺乏深度等。文章强调了围绕学生科学思维发展进行情境化设计的价值,包括真实情境有助于更好地提出问题、情境化的探究过程有利于推动思维方法的进阶以及情境化的问题更利于创新思维发展。为了更好地实现情境化教学,本文提出了几种设计策略,如关注学生的兴趣点、构建动态的探究式情境、跨学科融合拓宽思维视野以及适当“收敛”的情境构建。

关键词：小学科学思维发展情境化教学探究式学习科学素养

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探究可视化学习

小学科学 2025年第2期 25-27页

作者：巫锦承南京理工大学实验小学江苏

可视化学习是一种将抽象概念以直观、形象的方式呈现出来的教学方法,它在科学教育领域具有显著的促进作用。本文探讨了可视化学习在科学教学中的应用,包括知识可视化、思维可视化和数据可视化三种主要类型。通过善用图表、运用思维导图... 详细信息

可视化学习是一种将抽象概念以直观、形象的方式呈现出来的教学方法,它在科学教育领域具有显著的促进作用。本文探讨了可视化学习在科学教学中的应用,包括知识可视化、思维可视化和数据可视化三种主要类型。通过善用图表、运用思维导图以及建立具有“获得感”的评价机制,可视化学习不仅能够激发学生的学习兴趣,帮助其构建知识网络,还能优化教师的教学设计,并提高学生的元认知水平。

关键词：小学科学可视化学习探究

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脉冲激光探测平面目标特性对测距分布的影响

物理学报 2016年第21期65卷 78-87页

作者：徐孝彬张合张祥金陈杉杉张伟南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室南京210094

针对脉冲激光近程探测系统平面目标特性影响测距分布的问题,推导了平面目标脉冲响应方程和脉冲激光回波方程,分析了不同平面目标倾斜角、激光发射发散角和激光发射脉宽对激光回波展宽的影响.基于脉冲激光回波方程和恒阈值时刻鉴别方法,... 详细信息

针对脉冲激光近程探测系统平面目标特性影响测距分布的问题,推导了平面目标脉冲响应方程和脉冲激光回波方程,分析了不同平面目标倾斜角、激光发射发散角和激光发射脉宽对激光回波展宽的影响.基于脉冲激光回波方程和恒阈值时刻鉴别方法,推导了平面目标的测距概率密度函数解析式,并理论仿真分析了不同平面目标倾斜角、激光发射功率、激光发射发散角及阈噪比对测距统计特性分布的影响.运用蒙特卡罗算法进行全波形模拟测距实验;搭建脉冲激光测距实验环境,进行20 m测距实验.实验结果表明:理论仿真、蒙特卡罗模拟实验与实际实验的测距概率密度分布基本一致,随着平面目标倾斜角的增大,测距均值和测距方差增大;当倾斜角度为0°,20°,40°,60°时,回波信噪比高于阈噪比,测距分布呈现高斯分布;当倾斜角度为70°时,回波信噪比低于阈噪比,分布不再呈现高斯分布,呈现上升沿缓下降沿陡的分布特性.研究结果为研究目标平面特性对脉冲激光探测测距分布的影响提供了理论依据.

关键词：脉冲激光探测平面目标回波特性恒阈值鉴别测距概率密度分布

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并联光电跟踪平台建模与工作空间闭环控制

农业机械学报 2014年第3期45卷 293-298页

作者：李珂翔张合南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室

针对某小型浮式并联光电跟踪平台体积小、负载惯量大的特点，提出了一种以少自由度并联机构为基础的改进型并联机构。推导了平台的系统雅可比矩阵，基于拉格朗日方法得到了平台的动力学模型。针对并联平台的内部耦合、参数不确定和干扰... 详细信息

针对某小型浮式并联光电跟踪平台体积小、负载惯量大的特点，提出了一种以少自由度并联机构为基础的改进型并联机构。推导了平台的系统雅可比矩阵，基于拉格朗日方法得到了平台的动力学模型。针对并联平台的内部耦合、参数不确定和干扰的问题，基于工作空间提出了一种带有干扰观测器的复合滑模控制策略。利用干扰观测器观测系统干扰，减小干扰上界，基于反步法设计了滑模控制器跟踪目标轨迹并进一步抑制未观测出的干扰。仿真和实验结果表明，提出的数学模型和控制策略使平台跟踪误差减小到±0．08°，为PID控制误差的14．5％，特别适用于并联平台等内部耦合及干扰较显著的场合。

关键词：并联机构动力学建模干扰观测器滑模控制工作空间

基于扩张状态观测器的双旋弹丸舵翼转速预测控制

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北京理工大学学报 2019年第10期39卷 1057-1062,1068页

作者：殷婷婷贾方秀于纪言王晓鸣南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室

针对存在于固定鸭舵式弹道修正弹舵翼滚转系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于输出反馈型扩张状态观测器的直接模型预测控制方法.该方法以扩张状态观测器估计系统扰动并以前馈补偿的方式融入控制器设计,结合较精确... 详细信息

针对存在于固定鸭舵式弹道修正弹舵翼滚转系统中的参数不确定性和不确定性非线性问题,提出一种基于输出反馈型扩张状态观测器的直接模型预测控制方法.该方法以扩张状态观测器估计系统扰动并以前馈补偿的方式融入控制器设计,结合较精确的舵翼滚转模型实现滚转状态预测和控制.在转速更新时间间隔内对非线性参数进行线性化处理,将复杂的积分遍历运算转换为低阶函数直接求解问题,大幅度降低了运算量.仿真实验结果表明:该方法能快速准确地对状态和干扰进行估计,且与传统控制方法相比,具有精度高、响应快、抗干扰及参数变化能力强的特点.

关键词：双旋弹道修正弹转速控制扩张状态观测器模型预测控制

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低信标节点密度传感器网络的启发式定位算法

仪器仪表学报 2018年第1期39卷 225-233页

作者：孙宇嘉王晓鸣于纪言南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室

针对传统无线传感器网络定位算法在信标节点密度较低时定位误差较大的问题,提出了一种基于加权最小二乘的迭代定位算法。首先,该算法将最小二乘估计器进行线性化处理,并根据节点之间的距离量测的方差进行加权,获得加权最小二乘估计器。... 详细信息

针对传统无线传感器网络定位算法在信标节点密度较低时定位误差较大的问题,提出了一种基于加权最小二乘的迭代定位算法。首先,该算法将最小二乘估计器进行线性化处理,并根据节点之间的距离量测的方差进行加权,获得加权最小二乘估计器。然后,通过分析定位过程中影响未知节点定位精度的因素,基于空间点分布的椭圆拟合,对信标节点的线性化程度、离散程度和偏置程度进行量化。以该量化特征作为未知节点定位估计的置信评分,结合信标节点集扩展和信标节点剪裁控制迭代过程中的误差传递。仿真和实验结果表明,与传统定位算法相比,该算法可以在极小信标节点占比情况下获得较高的定位精度,且在各向异性网络中表现出较好稳定性。

关键词：信息处理技术无线传感器网络迭代定位误差控制

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新结构药型罩射流对等效前舱的抗干扰研究

弹道学报 2012年第1期24卷 47-51,68页

作者：肖强强黄正祥祖旭东朱传胜南京理工大学智能弹药国防重点学科实验室南京210094

为有效降低弹药前舱对聚能射流的干扰作用,提高射流穿过前舱后的侵彻威力,设计了一种新结构药型罩.通过将前舱等效为均质靶板的等效方法,得到了均质等效靶的等效厚度.利用AUTODYN-2D数值仿真软件分别对新结构药型罩和常规药型罩射流侵... 详细信息

为有效降低弹药前舱对聚能射流的干扰作用,提高射流穿过前舱后的侵彻威力,设计了一种新结构药型罩.通过将前舱等效为均质靶板的等效方法,得到了均质等效靶的等效厚度.利用AUTODYN-2D数值仿真软件分别对新结构药型罩和常规药型罩射流侵彻等效前舱作用过程进行了数值计算,并对射流穿过等效前舱后的侵彻孔形进行了理论计算.结果表明,与常规药型罩相比,新结构药型罩降低了等效前舱对射流的能量消耗,提高了射流穿过等效前舱后的头部速度和射流能量,对带等效前舱钢筋混凝土目标的侵彻深度提高了11.7%以上,理论计算和试验孔形基本吻合.新结构药型罩射流对前舱的抗干扰能力明显优于常规药型罩.

关键词：药型罩前舱均质靶板抗干扰聚能战斗部混凝土

织物纤维增强橡胶复合板抗射流侵彻的防护效能

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复合材料学报 2012年第6期29卷 66-72页

作者：贾鑫黄正祥祖旭东顾晓辉南京理工大学智能弹药国防重点学科实验室南京210094

基于DOP实验方法开展了玻璃纤维、碳纤维、Kevlar-49及PBO等四种织物增强橡胶复合靶板抗射流侵彻性能实验研究。在68°倾角下,获取了射流侵彻四种不同结构的复合板在鉴证靶上的剩余穿深。分析了面板变形形态及四种纤维的破坏模式,计算... 详细信息

基于DOP实验方法开展了玻璃纤维、碳纤维、Kevlar-49及PBO等四种织物增强橡胶复合靶板抗射流侵彻性能实验研究。在68°倾角下,获取了射流侵彻四种不同结构的复合板在鉴证靶上的剩余穿深。分析了面板变形形态及四种纤维的破坏模式,计算得到了空间防护系数及差分防护系数。结果表明:面板的变形是干扰射流的一个重要因素,面板孔壁与射流作用区域越长,对射流干扰越明显。四种纤维铺层的破坏模式有着较大的差异,Kevlar-49及PBO织物增强橡胶复合板的防护能力远大于玻璃纤维和碳纤维橡胶复合板。

关键词：织物纤维侵彻 DOP实验射流橡胶复合板防护效能

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聚能装药垂直侵彻橡胶复合装甲的变形研究

工程力学 2013年第2期30卷 451-457页

作者：贾鑫黄正祥祖旭东顾晓辉南京理工大学智能弹药国防重点学科实验室南京210094

基于Bernoulli方程推导了橡胶穿孔半径以及运动速度的变化规律,对聚能装药垂直侵彻橡胶复合装甲的作用过程进行了分析。在此基础上结合流变学理论,对橡胶复合装甲的面板和背板的变形进行了研究,建立了一种计算复合装甲变形的工程计算模... 详细信息

基于Bernoulli方程推导了橡胶穿孔半径以及运动速度的变化规律,对聚能装药垂直侵彻橡胶复合装甲的作用过程进行了分析。在此基础上结合流变学理论,对橡胶复合装甲的面板和背板的变形进行了研究,建立了一种计算复合装甲变形的工程计算模型。通过数值仿真和试验的方法对理论模型进行了验证。结果表明:橡胶复合装甲的变形与橡胶的体积流率、初始压力以及材料本身特性有关。在距离射流轴线半径20mm^80mm范围内,理论、仿真与试验三者所得到的面板的变形结果吻合较好。运用所建立的模型,可以较为精确的反映面板变形规律。

关键词：冲击动力学侵彻射流橡胶复合装甲靶板变形流变学