测绘仪器研究报告范例(3篇)

时间:2024-06-21

测绘仪器研究报告范文

关键词:物理化学实验;教学改革;创新能力;环保意识

物理化学实验是一门集理论性、实践性和研究性于一体的综合性课程,需要综合运用化学理论方法和技术、物理仪器、数学运算工具[1],在高校化工、应化、制药、材料、生命、环境等专业的人才培养中占有重要的地位。其自身具有理论性强、仪器设备多、涉及知识面广等特点[2]。物理化学实验的培养目标注重提升学生动手实验的综合能力,强调实验教学、科研锻炼以及实际生产相结合,旨在培养学生理论联系实际的逻辑思维、创新能力和实验技能。然而,当前普通高校的实验教学难以充分反映学科发展前沿和科学研究动向,不能满足新时期新形势下培养创新型人才的需要[3,4]。

1物理化学实验教学存在的问题

以黄山学院为例,物理化学实验主要教学问题有:(1)理论为主、实验为辅,实验教学只是验证一些基础的物理化学知识,缺乏对实验内容的优化、整合与设计。实验教学尚不能反映学科发展前沿和研究最新动向,不能体现学科在创新型人才培养中的重要性[5];另一方面,实验内容也没有考虑专业特色,不具有专业针对性。(2)实验教学与实际应用及能力培养脱节,实用性不强。实验教学过程中,实验教师通常强调仪器的原理、使用和维护,重点讲解实验注意事项和数据处理环节,确保让学生能够按部就班地顺利完成实验。如此教学的明显后果就是实验内容和操作过程重复不变,教学模式单一,实验结果和实验报告严重教条化[6]。虽然这些教学方法也能锻炼学生的实验动手能力,但也严重抑制了学生的实验兴趣,束缚了学生的主动性和创造力。另外,在问题提出、探究以及结果分析方面趋于形式僵化和流程固化,缺少可变因素和过程变量,实用性和针对性不强,实践过程中当学生遇到未知情况时手足无措[7]。针对上述问题,结合学校实际情况和人才培养目标以及作者近年来在物理化学实验教学和科研工作方面的经验,本文从更新实验设备、优化与整合实验内容、健全和完善课程考核方式等方面,对课程进行改革实践,以提升教学质量,进一步发挥课程在培养具有环保意识、创新思维和科研型综合人才方面发挥的重要作用[8,9]。

2物理化学实验教学改革探索

2.1设备升级更新

物理化学实验是我校化学相关专业的基础课程,包括应用化学、材料科学与工程、化学工程与工艺、环境科学、制药工程等。因此,实验课程工作量大,仪器设备利用率高,设备老化、部分损坏严重。鉴于此,学校及时更新了大部分实验设备,包括液体饱和蒸气压的测定、低共熔点金属相图的绘制、挥发性双液系T-X相图的绘制、液体表面张力的测定、蔗糖水解反应速率常数的测定及希托夫法测定离子迁移数等实验的设备。如沸点仪和表面张力仪更新后,节省了化学试剂,减小试剂挥发造成的环境危害。另外,通过新旧仪器的对比使用和总结,探究实验系统的不确定性和过程影响因素,开展多因素、复杂条件下的探究实验。这样既拓展了学生的知识面,打开新视角,又能培养学生的创新思维。

2.2内容整合与优化

2.2.1验证实验。我校开设的经典验证性实验有:液体饱和蒸气压的测定,溶液的吸附作用和表面张力的测定,挥发性双液系相图的绘制等。最具代表性的实验内容是测定环己烷的饱和蒸气压和正丁醇溶液的表面张力。但是环己烷难闻且易挥发,正丁醇让人反胃,长时间实验造成整个实验室都有刺鼻的味道,实验环境不好,也带来健康隐患。经物理化学课题组教师分析、讨论及实验论证后,决定采用无水乙醇取代环己烷和正丁醇。在保证实验精度的前提下,即解决了实验味道难闻的问题,又符合绿色化学原则,减少了对教师和学生的身体健康的危害。对于挥发性双液系相图的绘制,采用改进后的半微量沸点仪,极大地减少了试剂的用量;并且采用试剂回收,循环利用的方式,实现了节约试剂、避免浪费和保护环境的目的;通过新教学方法和模式,将绿色环保理念和创新思维逐步根植于学生的脑海里。2.2.2综合实验。综合实验是在经典验证实验的基础上,结合专业和实际应用特点。通常将两个相关的实验整合在一起,旨在培养学生综合运用所学知识的能力,做到举一反三、触类旁通。例如,原电池电动势的测定实验比较简单,改进后的实验要求同时测定电动势和原电池温度系数。这样,在原有实验仪器和设备的基础上,还必须配套和搭建变温实验装置,增加实验过程变量;不仅培养了学生的实践设计和科研创新能力,也加深了学生对电化学热力学的理解。界面化学中通过测定液体表面张力来计算单分子横截面面积。在综合实验中,采用最大气泡法和铂片法分别测定不同浓度的乙醇、甘油和正丁醇溶液,综合比较实验结果,分析讨论两套实验和两种方法的优缺点。在仪器和试剂的选择上给学生更大主动权,不断增加课程的实用性,极大地提高了学生的实验积极性和探究性学习的兴趣。2.2.3设计性实验。在老师的指导和条件允许的情况下,要求学生从设计方案,选择仪器、设备和试剂,实验操作步骤及撰写实验报告等环节均由学生独自完成。教师需提前1周给出待选的实验题目,备齐实验仪器和试剂,明确具体要求,然后由学生查阅文献资料、独立设计方案,单独开展实验;允许学生自由发挥,以此锻炼学生的知识综合运用能力和提高其创新思维。开设的实验有:希托夫法测定离子迁移数、表面活性剂对蔗糖水解准一级反应速率的影响等。

2.3课程考核方式改革

测绘仪器研究报告范文篇2

【关键词】水平井测井解释井眼轨迹空间关系

1水平井测井解释技术的现状

水平井技术自诞生以来就迅速在石油行业得到大规模普及,经过一系列的发展,水平井的解释技术也相应取得了较大进展。中国各大油田公司的水平井解释技术也都有了不同程度的进步,一些科研院所也正在进行三维各向异性地层模型中的感应、声波、密度和中子数值模拟方法研究,并且多年来积累的技术如储层评价等在应用中取得了较好的地质效果。随着水平井在油田勘探中发挥着越来越重要的作用,提高数据采集技术水平、发展和完善水平井测井方法及提高水平井测井解释技术水平是石油行业急需解决的难题。

2水平井测井解释面临的问题分析

水平井不同于直井,水平井近水平穿越地层,且井眼周围的介质不成径向对称,井下流动状态和直井极不相同,这些特点造成了测井仪器在井中的性能指标下降、响应机理发生变化、测井解释模型也随着仪器的转动而发生变化,这些不利因素加大了数据采集及处理的难度,同时给测井解释造成了一定的困难。因此,在水平井的测井过程中需要根据水平井测井环境与直井之间的差别,充分考虑到井眼附近地层的几何形状、测量方位、重力引起的仪器偏心、井眼底部聚集的岩屑、异常侵入剖面以及地层各向异性的影响,来区别对待对水平井测井分析。

3水平井测井仪器技术分析

水平井的测井仪器分为两大类:径向平均测量类仪器和定向聚焦类测量仪器。

径向平均测量取的是垂直于井眼并从井眼向外呈放射形的平面上的平均读数,用于垂直井中能很好地反映地层真实情况,而用于水平井却不能准确反映地层的实际特征。例如感应测井、侧向测井、自然伽玛测井、自然电位、电极电阻率测井、声波测井等均属于径向平均测井类的仪器。

定向聚焦测量类仪器从特定的一侧井眼读数,比如密度测量仪是从井眼一侧读数。而地层倾角仪则是从井眼的四个不同的方位读数,可以提供井眼上下及两侧的电阻率信息,其探测深度类似于球形聚焦测井仪,用地层倾角仪器很容易识别与井眼相交的地层界线。在对水平井的测井中,定向聚焦测量仪能够比径向测量仪更清楚地识别地层界面。另外,在测井时由于很多仪器是专门为探测垂直井地层设计的,所以在水平井测井解释时必须分析其测井响应与垂直井测井响应的差异性。

4水平井测井解释技术研究

水平井测井解释是指综合应用地质、测井、油藏和软件等方面的知识及技术解决油田生产实践的过程。水平井测井解释技术的主要任务包括水平井井简轨迹及地层剖面咨询和地层评价等,其处理原则是先把水平井的测井资料转化为井眼轨迹信息和储层特性参数信息,并根据这些信息绘制出井眼轨迹图和垂深的测井组合图,并在此基础上以直井的解释为参考进行地层定量评价。

4.1水平井咨询

根据测井资料解决水平井钻井、地质及采油工程师等提出的问题,以此来指导水平井的钻进及检查钻进效果,对地层评价具有指导作用。对水平井的咨询可以帮助和指导钻井工程师及时修正实际井眼轨迹和设计井眼轨迹,以及在完钻后可检验水平井的实际效果,最终能检验水平井井跟轨迹的地质设计是否正确。

4.2地层评价

地层评价的主要任务是认清目的储集层的岩性、物性和含油性及其沿井筒的变化。水平井地层评价的工作重点是找到相应的储集层,并分析该储层平面上的展布及物性变化情况,据此绘制出的垂深和斜深的组合成果图能够将斜井跟周围的直井进行对比,以分析出储层层段的垂直厚度和斜厚度,从而对水平井作出更全面及准确的地质评价。

4.3井眼轨迹与油藏的关系

经上述分析可知,水平井的测井解释技术涉及到了水平井井眼轨迹和油藏的空间关系问题,这种关系包括以下几方面:井眼轨迹与以油藏为核心的地层之间的关系、井眼轨迹与储层流体分布之间的空间关系、井眼轨迹与油藏储层物性空间分布的关系。

井眼轨迹是利用井径、井斜角和井斜方位数据计算井轴上每一点的相关空间坐标数据,然后通过一系列的空间坐标转换及演算绘制出的井身结构的二维平面和三维立体图,此图能够反映出井深钻进深度、斜井段、造斜点和水平段的空间方位等。在对水平井的资料解释中,借助实际垂直深度曲线可以方便地对水平井和周围直井进行更准确的评价。

4.4水平井测井解释技术的研究思路

水平井测井解释技术的研究思路可总结为以下几点:

(1)熟悉地质数据体。可从以下几方面进行:阅读油藏相关资料;在构造背景上标出井口位置及平面投影;选定参考井并在构造图上表明其位置;对参考井进行地层构造倾角处理以备参考。

(2)测井数据校直处理。利用测井资料绘制出井眼轨迹图,同时以计算出的垂直深度作为新的深度系统,对每条曲线进行重新等距采样,利用得出的新的数据文件绘制出测井组合成果图。

(3)加强水平井的地质设计研究。综合利用地质资料、三维地震资料,充分把握油层的空间展布和物性的三维变化情况,使水平井轨迹位于油层的最佳位置,使水平井资料解释转变成近似均质的厚层时的资料处理程度。这样可以极大地简化解释的复杂性及技术上的难度,则目前用于常规直井的解释技术就可以很好地用来解释水平井。

5总结

由于目前水平井解释技术发展的局限性,用于垂直井的固有的解释技术在水平井的解释中仍然占很大比例,所以说对水平井的解释技术还需要做进一步的综合化和系统化研究。对于水平井测井解释技术未来的发展方向,我们需要针对水平井测井解释中存在的问题发展新的水平井解释技术,并开展复杂条件下各种测井方法的高效数据模拟研究及反演技术研究,最终形成一套以水平井井眼轨迹与油藏的空间关系为核心的测井解释评价技术。全面解决水平井钻井中的实际技术难题,进一步提高水平井开发效率,为油藏的合理开发提供全新的技术支持。

参考文献

[1]周灿灿,王昌学,水平井测井解释技术综述[J].地球物理学进展,2006,(1)

[2]于红岩,李洪奇,张万龙,于晓禾,尹光洁.敖南油田水平井测井解释方法研究[J].石油天然气学报,2012,(01)

测绘仪器研究报告范文

为培养满足社会需求具有创新能力和实践能力的高素质专业人才,当前,教学研究的重心正从知识传授向能力培养转变。自从2011年,国家相继实行了“卓越工程师教育培养计划”、“工程教育专业认证”和“专业综合改革”等质量工程,以提高学生的工程实践能力、设计能力和创新能力。

实验教学是学生能力培养的重要平台[1],传统实践教学中,学生只是被动机械地执行实验,没有独立思考和创新,严重阻碍了学生实践和创新能力的培养。近些年来,国内众多高校都对实践教学进行了尝试。何光宏等提出了“以学生为中心,以问题为驱动”的探究式实验教学模式。姚凤阁等运用“探究式”教学法使能力培养变成一种自主意识、挖掘潜能、激励创造学习过程[2]。辛双等认为探究式教育可以培养学生的科学思维方式和创新能力[3]。探究式教学模式正逐渐成为我国素质教育体系的重要组成内容,它通过转变学习方式来促进每一个学生个性的健全发展。在前人研究的基础上,结合近几年学院卓越工程师的培养情况,形成了测绘工程专业探究式实践教学体系。

一、探究式实验教学的过程

“授人以鱼,不如授之以渔。”一要了解知识(鱼),二要知晓获取知识的方法和途径(渔),三要超越和创新知识(逾),只有这样,才能培养学生独立之人格、自由之精神,这也才是大学教育的本旨[4]。“探究式”实验教学法人才培养研究是在科学思维与科学方法的指导下,以教师的大纲指导为基础,最后形成以学生的自主性、探索性学习为主导的实践教学课程体系。相对于传统的教条式僵化的实践教学,“探究式”实验教学法在实习内容和教学方法等方面,能为学生的主动学习和个性发展创造一个较好的外部环境,体现了以人为本的教学理念,实行“探究式”实验教学法是实践教学改革的必然趋势和发展方向,“探究式”实验教学流程如图1所示。

图1“探究式”实验教学流程

(一)实验教学任务安排

教师根据实验教学大纲要求,列出课程每章需要掌握的实验项目、仪器设备、仪器设备模拟器及使用注意事项,下达实验任务书,在实验教学平台上。实验前,要求学生自主设计实验内容、步骤,熟悉仪器设备操作规程,并能利用模拟器自主预习。下面以测绘工程专业《“数字地形测量学”实验大纲》第四章《水准测量实验》为例进行说明,“大纲”要求学生在6个学时内完成水准仪认识与使用、等外水准测量、四等水准测量和水准仪的检验与校正等任务。根据实验计划,于实验前一周,教师在实验教学平台上实验目的、内容、学时、设备模拟器及使用注意事项,使学生提前为实验方案设计及仪器设备使用做好准备。

(二)实验方案设计

根据实验任务书要求,实验小组在组长的带领下,在课下通过独立思考、查阅资料或相互讨论等手段查清实验的关键问题,形成初步实验方案。学生如有困难,联系教师进行指导;教师审核发现问题,帮助学生分析原因,指导方案修改。下面以第四章《水准测量实验》为例进行说明,“水准仪认识与使用”实验方案从仪器结构、功能、操作、计数、记录和计算等方面进行审核指导;“等外水准测量”实验方案从双面尺法和二次仪器高法等方面进行审核指导;“四等水准测量”实验方案从读数、记录和计算顺序等方面进行审核指导;“水准仪的检验与校正”实验方案重?c从i角的检验与校正方面进行审核指导,特别是为了方便计算,如何进行前后视距设计。另外,根据仪器设备的发展要求,增加“数字水准仪的认识与使用”项目。根据学时要求把“等外水准测量”和“数字水准仪的认识与使用”放到开放实验中进行。

(三)协同指导机制的构建

协同指导机制包含两个方面:一是理论课教师与实验课教师的协同,二是教师指导与学生自主的协同。

理论课教师与实验课教师的协同是理论与实验的协同,做到理论课应重点讲哪些,并为实验做哪些铺垫;实验课应重点使学生通过实验掌握哪些技能,理解这样做的理论依据,并实验结论验证理论。其实质就是理论如何指导实践,实践如何深化理论,做到理论与实践相结合。

教师指导与学生自主的协同,教师指导是对实验设计的广义指导,学生自主是对实验项目设计的自主,但“自主”是建立在理论课教师与实验课教师的协同指导下。只强调学生的自主性,教师指导跟不上,其效果可能还不如过去按照实验大纲去照本宣科;只强调教师的指导性,学生被教师牵着鼻子走,仍是填鸭式教育,学生实战能力培养,仍不能满足社会需求。

二、实验教学的质量保障机制

(一)编写分析开放式实验教材

转变实验教学教材编写格式,即由固定指导式变为分析开放式,“大纲”要求学生在6个学时内完成水准仪认识与使用(仪器结构、功能、操作、计数、记录和计算)、等外水准测量(双面尺法和二次仪器高法)、四等水准测量(读数、记录和计算)和水准仪的检验与校正(重点i角的检验与校正方案设计)等任务,并根据学科的发展和社会需求,随时更新实验内容和项目,设计以培养学生解决问题能力为目标的多模块实验内容,例如在第四章增加“数字水准仪的认识与使用”实验项目。

(二)实行组长负责制

对于测绘工程专业来说,前视、后视、观测和记录任何一方出现问题,整个任务就会失败,团体意识非常重要。羊群走路靠头羊,组长负责制就是在组长的指挥协调下,大家分工合作,团结协作,才能把一件事情做好。

(三)注重教师巡导

“探究式”实验教学成功的关键在于教师的巡导,学生设计的方案不尽完善,总会有这样那样的问题。在实验过程中发现什么问题,需要教师的引导和分析,找出问题的关键及时完善实验方案,提高实验效果。

(四)构建虚拟仿真平台

工欲善其事,必先利其器。设计开发虚拟测绘仪器模型,建设测绘虚拟实验平台。学生可在网络上自行下载测绘仪器模拟器。测绘仪器模拟器是仪器使用和完成实验课的基础,学生通过得用课外时间操作测绘仪器模拟器,初步了解仪器的功能和操作方法。缩短熟悉仪器时间,为节约课堂时间,提高实验效率和效果,奠定扎实的基础。同时,减少仪器损害。

(五)建设开放式实验教学平台

改变过去单纯以学生兴趣为目的的开放实验,把实验教学溶入开放实验中,使两者有机结合,在实验内容和项目上进行提升。

开放实验项目拓展,仅开设实验大纲规定的实验项目,很难培养满足社会需要的实用型人才,必?融合资源,做到资源共享。比如在第四章中增加“数字水准仪的认识与使用”实验项目;平面控制测量增加“GPS和GPSRTK图根控制测量”项目;野外数据采集增加“GPSRTK数据采集”项目;地形图的应用中增加土石方量的计算、剖面图的绘制等项目,真正地培养学生解决实际问题的基本能力。

三、实验教学效果评价

科学有效且多样化的考核评价体系是监测人才培养质量的重要手段,是学校教学的指挥棒,对人才的培养起着举足轻重的作用[5]。为科学考核评价学生能力,促进自主学习,培养学生实践能力和创新能力,应把课堂实验纳入学习能力评价,占总成绩30%,即30分,方案设计、实验过程和实习报告各占10分。根据考核内容的特点,提出了一种多元化实践考核评价体系。

更多范文

热门推荐