斜盘式柱塞泵的脉动特性研究论文[样例5]

第一篇：斜盘式柱塞泵的脉动特性研究论文

由于柱塞泵所排出的液压油是柱塞组依次挤出的，这种工作特点就决定了柱塞泵必然会存在流量脉动特性。脉动率过大会引起液压系统较大的震荡，造成一系列的不稳定，严重时会损坏液压元件。为此，更加细致地了解影响柱塞泵脉动特性的各项因素就尤为重要了。斜盘式柱塞泵模型的建立

1)斜盘及其运动模型的建立

将斜盘模型转化为超级元件，此元件可以传递斜盘的倾角、转速与变量机构所需的扭矩，输入相应的转速、扭矩，可以输出此时斜盘的倾角，柱塞的往复运动的速度与位移。若柱塞泵有n个柱塞，应在n 个该元件参数中设置柱塞初始位置：0，360/n，720/n，1080/n，1440/n，……

2)柱塞模型的建立

柱塞模型如图2所示，利用AMESim的HCD库对柱塞进行建模，考虑到柱塞与柱塞腔之间的间隙，采用带泄露的阀块进行搭建，通过对柱塞杆施加力、速度、位移参数来完成柱塞吸油排油动作。

3)配流模型的建立

考虑到柱塞泵在配流过程中，排油口与吸油口的开口面积有个渐变的过程，加上三角槽的过渡作用，直接模拟该配流过程比较困难。采用2个可变节流口来模拟配流，对节流口开口大小的控制信号。为了模拟缸体柱塞腔进出排油口与吸油口时的过渡作用，将信号曲线设计成一定倾斜度的线段。当输入信号为0时，表明节流口全关，当输入信号为1时，表明节流口全开。配流盘的配流模型，当柱塞需要吸油时，节流口3打开，节流口4关闭;当柱塞需要排油时，节流口3关闭，节流口4关闭。

4)液压系统中负载模型的建立

为了更简洁地表示出液压系统中的负载模型，选用了可变节流口代替液压系统的负载。

5)整体仿真模型的建立

仿真模型由7个柱塞，配流模型与斜盘及其运动模型组成，柱塞的运动速度函数为f(x,y)=sin[(π 180)x]sin[(π 180)y]式中：x 为斜盘倾角;y 为缸体转角。模型仿真与分析

在AMESim 的“Parameter mode”模式下，对模型的主要参数进行设置，具体参数如表1所示。柱塞泵的流量脉动率将会引起压力脉动率，所以说柱塞泵的脉动特性是系统中流量的不稳定引起的。液压泵的实际流量q0，最大瞬时流量qmax，最小瞬时流量qmin，流量脉动率：K=(qmax-qmin)/q01)不同节流口开度下的脉动特性

将液压系统中节流口开口直径分别设置为0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm、1 mm，其他参数不变，比较柱塞泵出口的流量特性。由仿真结果分析得出：随着负载压力的增加，流量脉动率会随之较小，但是液压系统的流量响应速度会随之降低。对应于不同节流口开度，液压系统的压力特性。随着负载压力的增加，压力曲线的震荡幅值会增大，可能会影响液压系统的稳定性，造成严重后果。

2)不同转速下的脉动特性

分别将转速设置为1000r·min-1、1500r·min-1、2000 r·min-1，其他参数不变，比较柱塞泵出口的流量脉动特性。通过计算得出不同转速下的流量脉动率，分别为9.94%、6.26%和4.74%。随着转速的增大，流量脉动率随之降低。由此看出，适当提高转速会减小液压系统的脉动特性。

3)不同柱塞数目柱塞泵的脉动特性

分别将柱塞数目设置为5个、7个和9个，其他参数不变，比较柱塞泵出口的流量脉动特性，通过计算得出不同柱塞个数柱塞泵的流量脉动率，分别为9.1%、6.22%和4.01%。随着柱塞个数的增加，流量脉动率随之降低。由此看出，适当提高增加柱塞个数会减小液压系统的脉动特性。结论

基于AMESim软件，对斜盘式柱塞泵进行详细地建模，通过模拟分析得出：随着液压系统中负载压力的增加，流量脉动率会随之较小，但是液压系统的流量响应速度会随之降低;随着转速的增大或者柱塞个数的增加，流量脉动率随之降低，并且液压系统中流量的响应速度也会增大，有利于液压系统的稳定，但转速与柱塞个数不是越大越好，当柱塞在工作时的线速度越大，越不利于充分地吸油。

第二篇：Z元件特性研究论文

文章

来源莲山

课 件 w w w.5y K J.Co m 5

摘要：Z-元件具有进一步的开发潜力，扩充其特性和应用可形成一些新型电子器件。本文在温、光、磁敏Z-元件的基础上，依据对Z-元件工作机理的深入探讨，开发出一些新型的半导体敏感元件，如掺金γ-硅热敏电阻、力敏Z-元件以及新型V/F转换器。本文着重介绍了这些新型敏感元件的电路结构与工作原理。这些新型敏感元件都具有生产工艺简单、体积小、成本低等特点。

关键词：热敏电阻，掺金γ-硅热敏电阻，Z-元件，力敏Z-元件，V/F转换器

一、前言

Z-半导体敏感元件﹙简称Z-元件﹚性能奇特，应用电路简单而且规范，使用组态灵活，应用开发潜力大。它包括Z-元件在内仅用两个﹙或3个﹚元器件，就可构成电路最简单的三端传感器，实现多种用途。特别是其中的三端数字传感器，已引起许多用户的关注。

Z-元件现有温、光、磁，以及正在开发中的力敏四个品种，都能以不同的电路组态，分别输出开关、模拟或脉冲频率信号，相应构成不同品种的三端传感器。其中，仅以温敏Z-元件为例，就可以组合出12种电路结构，输出12种波形，实现6种基本应用[3]。再考虑到其它光、磁或力敏Z-元件几个品种，其可供开发的扩展空间将十分可观。为了拓宽Z-元件的应用领域，很有从深度上和广度上进一步研究的价值。

本文在前述温、光、磁敏Z-元件的基础上，结合生产工艺和应用开发实践，在半导体工作机理上和电路应用组态上进行了深入的扩展研究，形成了一些新型的敏感元件。作为其中的部分实例，本文重点介绍了掺金g-硅新型热敏电阻、力敏Z-元件以及新型V/F转换器，供用户分析研究与应用开发参考。这些新型敏感元件都具有体积小、生产工艺简单、成本低、使用方便等特点。

二、掺金g-硅新型热敏电阻

1．概述

用g-硅单晶制造半导体器件是不多见的，特别是用原本制造Z-元件这样的高阻g-硅单晶来制造Z-元件以外的半导体器件，目前尚未见到报导。Z-元件的特殊性能，主要是由掺金高阻g-硅区﹙也就是n-i区﹚的特性所决定的，对掺金高阻g-硅的性能进行深入地研究希望引起半导体器件工作者的高度重视。

本部分从对掺金g-硅的特性深入研究入手，开发出一种新型的热敏元件，即掺金g-硅热敏电阻。介绍了该新型热敏电阻的工作原理、技术特性和应用特点。

2．掺金g-硅热敏电阻的工作机理

“掺金g-硅热敏电阻”简称掺金硅热敏电阻，它是在深入研究Z-元件微观工作机理的基础上，按新的结构和新的生产工艺设计制造的，在温度检测与控制领域提供了一种新型的温敏元件。

为了熟悉并正确使用这种新型温敏元件，必须首先了解它的工作机理。Z-元件是其N区被重掺杂补偿的改性pN结，即在高阻硅材料上形成的pN结，又经过重金属补偿，因而它具有特殊的半导体结构和特殊的伏安特性。图1为Z-元件的正向伏安特性曲线，图2为Z-元件的半导体结构示意图。

由图1可知，Z-元件具有一条“L”型伏安特性[1]，该特性可分成三个工作区：M1高阻区，M2负阻区，M3低阻区。其中，高阻的M1区对温度具有较高的灵敏度，自然成为研制掺金g-硅热敏电阻的主要着眼点。

从图2可知，Z-元件的结构依次是：金属电极层—p+欧姆接触区—p型扩散区—p-N结结面—低掺杂高补偿N区，即n-.i区—n+欧姆接触区—金层电极层。可见Z-元件是一种改性pN结，它具有由p+-p-n-.i-n+构成的四层结构，其中核心部位是N型高阻硅区n-.i，特称为掺金g-硅区。掺金g-硅区的建立为掺金g-硅热敏电阻奠定了物理基础。

Z-元件在正偏下的导电机理是基于一种“管道击穿”和“管道雪崩击穿”的模型[2]。Z-元件是一种pN结，对图2所示的Z-元件结构可按p-N结经典理论加以分析，因而在p-n-.i两区中也应存在一个自建电场区。该电场区因在p区很薄，自建电场区主要体现在n-.i区，且几乎占据了全部n-.i型区，这样宽的电场区其场强是很弱的，使得Z-元件呈现了高阻特性。如果给Z-元件施加正向偏压，这时因正向偏压的电场方向同Z-元件内部自建电场方向是相反的，很小的正向偏压便抵消了自建电场。这时按经典的pN结理论分析，本应进入正向导通状态，但由于Z-元件又是一种改性的pN结，其n-.i型区是经重金属掺杂的高补偿区，由于载流子被重金属陷阱所束缚，其电阻值在兆欧量级，其正向电流很小，表现在“L”曲线是线性电阻区即“M1”区。这时，如果存在温度场，由于热激发的作用使重金属陷阱中释放的载流子不断增加，并参与导电，必然具有较高的温度灵敏度。在M1区尚末形成导电管道，如果施加的正向偏压过大，将产生“管道击穿”，甚至“管道雪崩击穿”，将破坏了掺金g-硅新型热敏电阻的热阻特性，这是该热敏电阻的特殊问题。

在这一理论模型的指导下，不难想到，如果将Z-元件的n-.i区单独制造出来，肯定是一个高灵敏度的热敏电阻（由于半导体伴生着光效应，当然也是一个光敏感电阻），由此可构造出掺金g-硅新型热敏电阻的基本结构，如图3所示。由于掺金g-硅新型热敏电阻不存在pN结，其中n-.i层就是掺金g-硅，它并不是Z-元件的n-.i区。测试结果表明，该结构的电特性就是一个热敏电阻。该热敏电阻具有NTC特性，它与现行NTC热敏电阻相比，具有较高的温度灵敏度。

3．掺金g-硅热敏电阻的生产工艺

掺金g-硅热敏电阻的生产工艺流程如图4工艺框图所示。可以看出，该生产工艺过程与Z-元件生产工艺的最大区别，就是不做p区扩散，所以它不是改性pN结，又与现行NTC热敏电阻的生产工艺完全不同，这种掺金g-硅新型热敏电阻使用的特殊材料和特殊工艺决定了它的性能与现行NTC热敏感电阻相比具有很大区别，其性能各有优缺点。

4．掺金g-硅热敏电阻与NTC热敏电阻的性能对比

从上述结构模型和工艺过程分析可知，掺金g-硅层是由金扩入而形成的高补偿的N型半导体，不存在pN结的结区。它的导电机理就是在外电场作用下未被重金属补偿的剩余的施主电子参与导电以及在外部热作用下使金陷阱中的电子又被激活而参与导电，而呈现的电阻特性。由于原材料是高阻g-硅，原本施主浓度就很低，又被陷阱捕获一些，剩余电子也就很少很少。参与导电的电子主要是陷阱中被热激活的电子占绝对份额。也就是说，掺金g-硅热敏电阻在一定的温度下的电阻值，是决定于工艺流程中金扩的浓度。研制实践中也证明了这一理论分析。不同的金扩浓度可以得到几千欧姆到几兆欧姆的电阻值。金扩散成为产品质量与性能控制的关健工序。

我们认为，由于掺金g-硅热敏电阻的导电机理与现行的NTC热敏电阻的导电机理完全不同，所以特性差别很大，也存在各自不同的优缺点。掺金g-硅热敏电阻的优点是：生产工艺简单，成本低，易于大批量生产，阻值范围宽（从几千欧姆到几兆欧姆），灵敏度高，特别是低于室温的低温区段比NTC热敏电阻要高近一个量级。其缺点是：一批产品中电阻值的一致性较差、线性度不如NTC，使用电压有阈值限制，超过阈值时会出现负阻。

掺金g-硅新型热敏电阻与NTC热敏电阻的电阻温度灵敏度特性对比如图5所示。

在不同温度下，温度灵敏度的实测值对比如表1所示。

掺金g-硅热敏电阻是一种新型温敏元件。本文虽作了较详细的工作机理分析，但现在工艺尚未完全成熟，愿与用户合作，共同探讨，通过工艺改进与提高，使这一新型元件早日成熟，推向市场，为用户服务。

三、力敏Z-元件

1．概述 “力”参数的检测与控制在国民经济中占有重要地位。力敏元件及其相应的力传感器可直接测力，通过力也可间接检测许多其它物理参数，如重量，压力、气压、差压、流量、位移、速度、加速度、角位移、角速度、角加速度、扭矩、振动等，在机械制造、机器人、工业控制、农业气象、医疗卫生、工程地质、机电一体化产品以及其它国民经济装备领域中，具有广泛的用途。

在力参数的检测与控制领域中，现行的各种力敏元件或力传感器，包括电阻应变片、扩散硅应变片、扩散硅力传感器等，严格说，应称为模拟力传感器。它只能输出模拟信号，输出幅值小，灵敏度低是它的严重不足。这三种力敏元件或力传感器，为了与数字计算机相适应，用户不得不采取附加的数字化方法（即加以放大和A/D转换）才能与数字计算机相连接，使用极其不便，也增加了系统的成本。

Z-元件能以极其简单的电路结构直接输出数字信号，非常适合研制新型数字传感器[1]，其中也包括力数字传感器。这种力数字传感器输出的数字信号（包括开关信号和脉冲频率信号），不需A/D转换，就可与计算机直接通讯，为传感器进一步智能化和网络化提供了方便。

我们在深入研究Z-元件工作机理的基础上，初步研制成功力敏Z-元件，但目前尚不成熟，欢迎试用与合作开发这一新器件，实现力检测与控制领域的技术创新。

2．力敏Z-元件的伏安特性

如前所述，力敏Z-元件也是一种其N区被重掺杂补偿的改性pN结。力敏Z-元件的半导体结构如图6(a)所示。按本企业标准电路符号如图6(b)所示，图中“+”号表示pN结p区，即在正偏使用时接电源正极。图6(c)为正向“L”型伏安特性，与其它Z-元件一样该特性也分成三个工作区：M1高阻区，M2负阻区，M3低阻区。描述这个特性有四个特征参数：Vth为阈值电压，Ith为阈值电流，Vf为导通电压，If为导通电流。

M1区动态电阻很大，M3区动态电阻很小（近于零），从M1区到M3区的转换时间很短（微秒级），Z-元件具有两个稳定的工作状态：“高阻态”和“低阻态”，工作的初始状态可按需要设定。若静态工作点设定在M1区，Z-元件处于稳定的高阻状态，作为开关元件在电路中相当于“阻断”。若静态工作点设定在M3区，Z-元件将处于稳定的低阻状态，作为开关元件在电路中相当于“导通”。在正向伏安特性上p点是一个特别值得关注的点，特称为阀值点，其坐标为：p(Vth，Ith)。p点对外部力作用十分敏感，其灵敏度要比伏安特性上其它诸点要高许多。利用这一性质，可通过力作用，促成工作状态的一次性转换或周而复始地转换，就可分别输出开关信号或脉冲频率信号。

3．力敏Z-元件的电路结构

力敏Z-元件的应用电路十分简单，利用其“L”型伏安特性，在力载荷的作用下，很容易获得开关量输出或脉冲频率输出。力敏Z-元件的基本应用电路如图7所示。其中，图7(a)为开关量输出，图7(b)为脉冲频率输出。其输出波形分别如图8和图9所示。

在图7所示的应用电路中，电路的结构特征是：力敏Z-元件与负载电阻相串联，负载电阻RL用于限制工作电流，并取出输出信号。Z-元件应用开发的基本工作原理就在于通过半导体结构内部导电管道的力调变效应，使工作电流发生变化，从而改变Z-元件与负载电阻RL之间的压降分配，获得不同波形的输出信号。

（1）力敏Z-元件的开关量输出

在图7(a)所示的电路中，通过E和RL设定工作点Q，如图6﹙c﹚所示。若工作点选择在M1区时，力敏Z-元件处于小电流的高阻工作状态，输出电压为低电平。由于力敏Z-元件的阈值电压Vth对力载荷F具有很高的灵敏度，当力载荷F增加时，阈值点p向左推移，使Vth减小，当力载荷F增加到某一阈值Fth时，力敏Z-元件上的电压VZ恰好满足状态转换条件[1]，即VZ=Vth，力敏Z-元件将从M1区跳变到M3区，处于大电流的低阻工作状态，输出电压为高电平。在RL上可得到从低电平到高电平的上跳变开关量输出，如图8(a)所示。如果在图7(a)所示电路中，把力敏Z-元件与负载电阻RL互换位置，则可得到由高电平到低电平的下跳变开关量输出，如图8(b)所示。无论是上跳变或下跳变开关量输出，VO的跳变幅值均可达到电源电压E的40~50%。

开关量输出的力敏Z-元件可用作力敏开关、力报警器或力控制器。

（2）力敏Z-元件的脉冲频率输出

由于力敏Z-元件的伏安特性随外部激励改变而改变，只要满足状态转换条件，就可实现力敏Z-元件工作状态的转换。如果满足状态转换条件，实现Z-元件工作状态的一次性转换，负载电阻RL上可输出开关信号；同理，如果满足状态转换条件，设法实现力敏Z-元件工作状态的周期性转换，则负载电阻RL上就可输出脉冲频率信号。

脉冲频率输出电路如图7(b)所示。在图7(b)电路中，力敏 Z-元件与电容器C并联。由于力敏Z-元件具有负阻效应，且有两个工作状态，当并联以电容后，通过RC充放电作用，构成RC振荡回路，因此在输出端可得到与力载荷成比例变化的脉冲频率信号输出。其输出波形如图9(a)所示。输出频率的大小与E、RL、C取值有关，也与力敏Z-元件的阈值电压Vth值有关。当E、RL、C参数确定后，输出频率仅与Vth有关，而Vth对力作用很敏感，可得到较高的力灵敏度。初步测试结果表明：电容器C选择范围在0.01~1.0mF，负载电阻在5~20kW，较为合适。

同理，若把力敏Z-元件（连同辅助电容器C）与负载电阻RL互换位置，其输出频率仍与力载荷成比例，波形虽为锯齿波，但与图9﹙a﹚完全不同，如图9(b)所示。

4．力敏Z-元件的机械结构与施力方式

力敏Z-元件芯片体积很小，施加外力载荷时，必须通过某种弹性体作为依托。当力载荷作用于弹性体时，使芯片内部产生内应力，此内应力可改变力敏Z-元件的工作状态（从低阻态到高阻态，或者从高阻态到低阻态），从而使输出端产生开关量输出或脉冲频率输出。作为弹性体可以采用条形或园形膜片，材质可以是磷铜、合金钢或其它弹性材料。无论采用哪种弹性体，力敏Z-元件的受力方式目前理论上可归结为两种基本结构：即悬臂式结构和简支式结构，其示意图如图10所示。为便于研究力敏Z-元件受力后的应力应变特征，结构放大示意如图11所示。

如前所述，Z-元件在外加电场作用下，在N区可产生“导电管道”，该导电管道在外部激励作用下，可产生“管道调变效应[2]，由图11可知，对力敏Z-元件来说，其p区很薄，N区相对较厚，焊接层的厚度可忽略不计，因而，在力载荷作用下的管道调变效应必将发生在N区。当力载荷作为一种外部激励作用于弹性体时，使弹性体产生一定的挠度，在半导体晶格内部产生内应力，导电管道受到力调变作用，使N区电阻发生变化，改变了力敏Z-元件的伏安特性，使阈值点p产生偏移，阈值电压Vth将发生变化。

实验表明，由于封装结构和受力方式的不同，可产生如图12和图13所示两种方式的应力应变。若静态工作点Q设置在M3区，施加的力载荷使N区产生“压”应力，N区晶格被压缩，导电管道变“细”，正偏使用时电阻值将增加，因伏安特性的改变使阈值点p右移，Vth增加。当力载荷F增加到某一特定阈值Fth时，阈值点p向右移至负载线的右侧，力敏Z-元件将从低阻M3区跳变到高阻M1区，如图12所示。

同理，若静态工作点Q设置在M1区，施加的力载荷使N区产生“拉”应力，N区晶格被拉伸，导电管道变“粗”，正偏使用时电阻值将减小，因伏安特性的变化使阈值点p左移，Vth减小。当力载荷F增加到某一特定阈值Fth时，阈值点p左移至负载线上，力敏Z-元件将从高阻M1区跳变到低阻M3区，如图13所示。

上述分析可知，力敏Z-元件在不同封装结构和不同受力方式下，可产生工作状态的转换，可按设计需要输出不同的跳变信号，可用作力敏开关、力报警器或力控制器。在实际应用中，可通过电源电压E或负载电阻RL来设定力载荷的阈值Fth，但由于跳变阈值与力敏Z-元件的制造工艺、芯片尺寸、封装结构、弹性体材质与厚度、受力点的位置等诸多因素有关，许多问题尚需进一步研究与探讨。

力敏Z-元件具有M2区的负阻特性，并具有两个稳定的工作状态是脉冲频率输出的基础。借助辅助电容器C，按图7(b)所示电路，通过RC的充放电作用，可实现力敏Z-元件工作状态的周而复始的转换，采用图12﹙a﹚、﹙b﹚或图13﹙a﹚、﹙b﹚的结构和受力方式，都可输出脉冲频率信号，输出频率与力载荷成比例，其输出波形如图9(a)或图9(b)所示，分析从略。

作为设计实例，力敏Z-元件样件1#与样件2#，经加载与卸载实验，其脉冲频率输出的测试结果如下，供分析研究参考： 力敏Z-元件特征参数: Vth=10V, Ith=1mA, Vf=4.5V(测试条件: T=25℃, RL=5kW)

芯片尺寸：2′5′0.3mm，采用简支式结构，两支点距离为10mm；中间受力，应力应变方式为N区受压应力；条状p铜弹性体，厚度为0.2mm；试验环境温度为25.4℃。测试数据如表2所示。，样件2#﹙加载﹚所测数据，经计算机绘图可得回归线如图14所示。由于封装结构尚未定型测试数据有一定误差，但初步实验表明，在这种施力方式下，输出频率f与力载荷成正比，在一定施力范围内近似呈线性关系，且回差较小。随力载荷量程加大，非线性度要增加。回归处理后，力的平均频率灵敏度SF为：

Hz/g

约每10g 改变1Hz。力灵敏度和回差是力敏Z-元件的重要技术指标。需要指出的是：灵敏度和回差与力敏Z-元件的特征参数、形状与尺寸、弹性体材质与厚度、封装结构以及受力方式等诸多因素有关。许多问题也需进一步研究与探讨。需按用户需求进行结构定型与标准化生产。

四、新型V/F转换器

1．概述

目前正在研制或在线使用的各种传统传感器，因只能输出模拟电压或模拟电流信号，应称为模拟传感器。模拟传感器是模拟仪表或模拟信讯时代的产物，主要缺点是输出幅值小，灵敏度低，不能与数字计算机直接通讯。人类进入数字信息化时代后，以数字技术支撑的数字计算机已十分普及，现代数字计算机要求处理数字信号，而模拟传感器因受材料、器件的限制，仍只能输出低幅值的模拟信号，不能与计算机直接通讯，已成为制约信息产业发展的瓶颈问题。为了使模拟传感器能与计算机实现通讯，目前是采取把输出信号进行放大再加以A/D转换，即把现行的模拟传感器加以数字化的方法来与数字计算机相适应。虽然在信息采集与处理过程中电路复杂，硬件成本增加，但由于目前能直接输出数字信号的数字传感器为数不多，这种模拟传感器数字化的方法仍发挥着巨大的作用。

本部分利用Z-元件构成一种新型的V/F转换器，它能把模拟传感器输出的电压信号变成能被数字计算机识别的频率信号，提供了一种模拟传感器数字化的新方法。该方法与采用A/D转换器方案相比，具有电路简单、成本低、体积小、输出幅值大、灵敏度高、输出线性度好、能与计算机直接通讯等一系列优点，可做为模拟传感器与计算机之间的重要接口，在信息产业中具有广泛的应用前景。

2．电路组成与工作原理

Z-元件是一种新型的半导体开关元件，当其两端电压达到一定阈值(即阈值电压Vth)时，可从高阻状态跳变到低阻状态；而当其两端电压小于一定阈值(即导通电压Vf)时，又可从低阻状态跳变到高阻状态。利用这一特性可方便地开发V/F转换器。

由Z-元件构成的V/F转换器如图15(a)所示，图15(b)为其中Z-元件的电路符号。在图15(a)所示电路中以电压E为输入，由于RL、C和Z-元件之间的充、放电作用，使电路始终处于自激振荡状态，其振荡频率f与输入电压E成正比，波形为锯齿波，其输出幅值可以很大，由选定的Z-元件参数而定。实现了模拟信号(电压E)到数字信号(频率f)的转换，可用于数字系统的触发。由于输出幅值大，它不需放大就可实现与计算机的直接通讯。

3．V/F转换器的传输特性

当基准温度TS=20℃时，输入电压E与输出频率f之间的传输特性如图16所示。由图16可知该传输特性具有良好的线性关系，其中Emin~Emax(相应于MN区间)是工作电压的极限范围，AB区间为可靠的工作量程范围，它决定于模拟传感器的输出和V/F转换电路的参数设计。

由于Z-元件是半导体开关元件，构成V/F转换器时，对温度也具有一定的灵敏度，即温度漂移。该温度漂移具有正温度系数，一般小于10Hz∕°C，当环境温度变化较大时，将引起检测误差。

如果该误差在允许范围内，可不做温度补偿。如果要求检测精度较高，特别是在高精度计量使用时，应考虑温度补偿技术。

由温漂引起的相对误差与输出频率范围(即量程)有关。若输出频率较高，相对误差较小，若输出频率较低，则相对误差较大。如果假定环境温度有±10℃的变化，引起输出频率变化的绝对误差为Df=100Hz，按全量程输出频率的平均值为f=2000Hz设计，这时由温漂引起的相对误差d=±0.5%/℃，可满足一般计量精度要求。为进一步提高计量精度，必须采取温度补偿技术[4]。

参考文献：

[1].傅云鹏等，Z-半导体敏感元件原理与应用-(1)Z-元件及其应用开发综述，传感器世界，2001．2

[2].周长恩等，Z-半导体敏感元件原理与应用-(2)Z-元件的研制实践与工作机理的定性分析，传感器世界，2001．4

[3].王健林等，Z-半导体敏感元件原理与应用-(3)温敏Z-元件及其应用，传感器世界，2001．6

[4].傅云鹏等，Z-半导体敏感元件原理与应用-(5)Z-元件的温度补偿技术，传感器世界，2001．10

The Review of Z-element-(6)

Extension of Z-element’s Characteristics and Applications

Abstract：The Z-elements possess potential ability for further development.By researching the characteristics deeply, some new application can be developed.In this paper , some new type sensitive semiconductor are introduced such as impure gold g-Si thermistor, force-Z-sensor and V/F converter, which are developed by researching the work mechanism of Z-element deeply on the basis of Z-thermistor, photo-Z-element and magnito-Z-element.These elements possess many advantages such as simpler manufacturing technique, smaller volume and lower cost.In this paper, the characteristics, typical circuits and work principles of these new products are thoroughly introduced too.Keywords：Thermistor, Impure gold g-Si thermistor, Z-element, Force-Z-sensor, V/F converter..文章

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第三篇：U盘病毒传播的研究论文

U盘病毒的研究与防范

〔内容提要〕U盘 病毒 安全防范

现如今，U盘已经成为军队日常工作中计算机用户最为常用的文件交换工具。然而，U盘在带来极大便利的同时，也为病毒寄生和繁衍提供了天然的温床。本论文由此出发，阐述了U盘病毒的危害，深入分析了U盘病毒的危害机理，并从技术和非技术两个方面介绍了U盘病毒的防范措施，为军队U盘的日常使用提供了一定的借鉴，具有较高的参考价值。

〔关键词〕U盘 病毒 安全防范

U盘也称优盘、闪盘,随着闪存芯片价格的急剧下滑,U盘以其体积小巧、便于携带、存储容量大、抗震性能强、即插即用等独特的优点而得以广泛普及,已经逐步取代软盘成为日常工作中计算机用户最为常用的文件交换工具

然而，U 盘在为人们带来极大便利的同时,也为病毒寄生和繁衍提供了天然的温床。我们常说的U盘病毒,并不是单指某一个具 体的病毒,也不是指只通过U盘才能传播的病毒,而是泛指所有可以通过移动存储介质进行传播的一类病毒,但由于U盘最常用,通过U 盘传播的概率最大,所以称之为U盘病毒。当前，U 盘病毒泛滥,U 盘使用的便捷性和安全性往往难以两全。只要用户在工作中无法做到完全放弃使用U盘,就必须了解U盘病毒的原理及症状,掌握U盘病毒的基本防治措施,采取正确的操作使用方法,形成良好的使用习惯,才能有效避免U盘病毒的威胁

U盘作为使用最为广泛的存储设备，如果将其作为病毒的载体，轻则破坏计算机文件或者系统，重则还可以破坏和瘫痪计算网络。U盘病毒是指利用U盘(移动存储设备)作为载体来传播病毒，其主要特征是在被感染的U盘中生成Autorun.inf文件，并附带有一个可执行程序。

一、U盘病毒危害

早期的U盘病毒仅仅是恶作剧，被感染计算机往往出现打不开文件，或者显示一些具有搞笑性质的东西。随着U盘容量的不断扩大和广泛使用，U盘成为传输文件等数据资料的主要存储介质之一，日常使用和交换的文件，包括涉密文件均是通过U盘来进行传输的。U盘病毒具有交叉感染的特点，即感染了U盘病毒的计算机，在插入一个未感染的U盘到感染计算机中时，病毒会自动感染U盘，当将已经感染U盘病毒的U盘插入未感染计算机中时，未感染病毒的计算机将感染U盘病毒。在对U盘病毒分析研究中我们发现，U盘病毒具有轮渡技术，即将系统中的某些指定关键字的文件复制到U盘中，当U盘插入到具有上网条件的计算机中使用时，U盘病毒会将已经复制的文件传送到指定的邮箱或者木马病毒控制端。

U盘病毒作为一种传染性病毒，其危害如下：

（1）在系统中占用大量cpu资源。

(2)破坏软件系统，影响工作。对于一般性U盘病毒将会破坏系统文件的完整性，导致系统不能正常打开文件，其危害程度较轻。

(3)删除或者更改文件。这种U盘病毒往往带有恶作剧，例如将系统中所有的word等文件全部删除，或者将Word文件的默认后缀更改为其它名称导致文件打不开，其危害程度中等。

(4)盗取系统中各种密码帐号，实施远程控制。目前很多个人计算机大多具备上网条件，一旦连接上网络，病毒就会主动连接控制端，将系统中的密码和帐号发到指定邮箱，并实施远程控制将其作为僵尸网络的木马端。

(5)平时窃取资料，战时破坏系统。U盘病毒平时蛰伏在计算机中，当具备互联网条件时将平时复制的资料通过网络传输到指定邮箱，当发生战争时可以破坏和瘫痪计算机系统或者计算机网络，其危害程度最大。

二、U盘病毒危害机理

U盘(自动运行)类病毒(auto病毒)近来非常常见，并且具有一定程度危害，它的机理是依赖Windows的自动运行功能，使得我们在点击打开磁盘的时候，自动执行相关的文件。目前我们使用U盘都十分频繁，当我们享受U盘所带来的方便时，U盘病毒也在悄悄利用系统的自动运行功能肆意传播，目前流行的U盘病毒文件大家甚至耳熟能详了，比如经常有网友问的SSS.EXE SXS.EXE如何查杀这类的，下面我们将对U盘病毒极其特性和防范办法进行分析

（一）病毒的传播原理

U盘病毒主要通过U盘与计算机的交互来进行传播。近年来，在“黑色”产业链利益驱动下，利用U盘病毒传播已经成为病毒的一大必备功能;病毒感染主要通过存在安全漏洞的网站“挂马”来实现，网站“挂马”主要利用的是IE等安全漏洞，当用户没有安装补丁程序而访问被“挂马”的网站中的网页时，系统就会“偷偷”地执行网页中指定的程序，从而达到控制等目的。此外还有一种就是通过发送垃圾邮件、捆绑木马软件到正常软件中供并放在网站上供网络用户下载等方式来进行U盘病毒的传播。

U盘病毒通常利用Windows系统的自动播放功能进行传播。自动播放功能是 Windows 系统为客户提供方便的一种特性,当这种功能启用时,U盘或光盘插入到计算机上时无须用户干预,就会自动运行介质中的指定程序,从而实现软件自动安装、媒体自动演示等功能。这一功能是通过U盘或光盘中的系统隐藏文件Autorun-inf来实现的,它是一个存放在驱动器根目录下的一个纯文本脚本文件,保存着一些简单的命令,指定系统自动运行的程序名称和路径。U盘病毒感染U盘后,一般会在U盘根目录下自动生成Autorun-inf。当用户双击U盘盘符时,便自动调用该文件,在用户完全不知情的情况下,“自动”运行该文件指定的U盘中的病毒程序,向各硬盘分区的根目录拷贝病毒体和Autorun-id。病毒在Windows 系统中潜伏下来后,当用户插入干净的U盘时,病毒又如法炮制,将无毒U盘变为带毒U 盘 , 从而实现了病毒的传播。从这一原理我们可以看出,经常交叉使用 U盘的计算机最容易感染U盘病毒,并成为传播病毒的“毒巢”。

U盘病毒除利用Windows系统的自动播放功能外,通常还会采用中断进程、“映像劫持”、线程插入与进程守护等先进技术,进行关闭杀毒软件进程、禁止安全工具服务、远程下载木马等一系列恶劣的行径,给用户上网安全带来极大的威胁。当前,病毒趋利性倾向日益明显,有些木马性质的U盘病毒驻留系统后,会秘密窃取计算机中的敏感文件,将其写入U盘中,并通过网络伺机发送到黑客手中,这一类U盘病毒对涉密单位的危害尤其严重

U盘病毒的隐藏方式有很多种： ①作为系统文件隐藏。一般系统文件是看不见的，所以这样就达到了隐藏的效果；②伪装成其他文件。由于一般计算机用户不会显示文件的后缀，或者是文件名太长看不到后缀，于是有些病毒程序将自身图标改为其他文件的图标，导致用户误打开；③藏于系统文件夹中。这些系统文件夹往往都具有迷惑性；④运用windows 的漏洞。有些病毒所藏的文件夹的名字为runauto...，这个文件夹打不开，系统提示不存在路径，其实这个文件夹的真正名字是runauto...（2）复制。U盘病毒具有轮渡技术，即将系统中的某些指定关键字的文件复制到优盘中，当优盘插入到具有上网条件的计算机中使用时，优盘病毒会将已经复制的文件传送到指定的邮箱或者木马病毒控制端。（3）传播。当隐藏或中毒U盘插入到一台没有任何病毒的电脑上后，使用者双击打开优盘文件浏览时，Windows 默认会以autorun.inf 文件中的设置去运行优盘中的病毒程序，此时Windows 操作系统就被感染了。在这三个过程中，系统设置的autorun.inf文件运行起着关键作用.病毒通过其设置木马程序。使得其文件格式变为以下几种：自动运行的程序Open=filename.exe；修改上下文菜单，把默认项改为病毒的启动项ShellAutocommand=filename.exeShell=Auto；只要调用Shell ExecuteA/W 函数试图打开优盘根目录，病毒就会自动运行Shellexecute=filename.exeShellExecute=；伪装成系统文件，迷惑性比较大，较为常见的就是伪装成垃圾回收站。Shellopen=打开（&O）ShellopenCommand=filename.exeShellopenDefault=1Shellexplore=资源管理器（&X）

（二）U盘病毒传播阶段

U盘对病毒的传播主要借助的就是autorun.inf文件，主要分为2个阶段。第一阶段：感染病毒，当用户将一块没有任何病毒的U盘插入一台潜伏了病毒的主机上，通过一些常用的操作后，可能就会激发病毒程序。病毒首先会将自身复制到U盘中，同时创建一个名为autorun.inf的文件。此时，这块U盘就被病毒感染了。

第二阶段：传播病毒，当这块U盘插入到一台没有任何病毒的电脑上后，使用者双击打开U盘文件浏览时，Windows默认会以autorun.inf文件中的设置去运行U盘中的病毒程序，此时Windows操作系统就被感染了。

（三）autorun.ini文件运行机理

autorun.inf是设备自动运行的设置文件，比如当插入某些驱动光盘后，Windows就会自动运行驱动安装程序，这就是靠autorun.inf文件里面设置。其中的filename就是木马程序。其文件格式有以下几种：

（1）自动运行的程序 Open=filename.exe（2）修改上下文菜单，把默认项改为病毒的启动项 ShellAutocommand=filename.exeShell=Auto（3）只要调用ShellExecuteA/W函数试图打开U盘根目录，病毒就会自动运行 Shellexecute=filename.exeShellExecute=„„

（4）伪装成系统文件，迷惑性比较大，较为常见的就是伪装成垃圾回收站。Shellopen=打开（&O）ShellopenCommand=filename.exeShellopenDefault=1Shellexplore=资源管理器（&X）

（四）U盘病毒程序隐藏方式

(1)作为系统文件隐藏。一般系统文件是看不见的，所以这样就达到了隐藏的效果。但这也是比较初级的，现在的病毒一般不会采用这种方式。

(2)伪装成其他文件。由于一般计算机用户不会显示文件的后缀，或者是文件名太长看不到后缀，于是有些病毒程序将自身图标改为其他文件的图标，导致用户误打开。

(3)藏于系统文件夹中。这些系统文件夹往往都具有迷惑性，如文件夹名是回收站的名字。

三、U盘病毒发展趋势

据软件监测结果表明，目前至少存在288种U盘病毒，U盘病毒由过去功能单一，逐渐演变为功能众多，且技术水平越来越高。目前的U盘病毒在感染计算机上还会关闭防火墙、杀毒软件、系统自动更新以及Windows安全中心，高级一点的会修改防火墙和病毒设置，使其安全穿透个人防火墙，还有一些未公布的U盘病毒，已经做到感染PE文件，计算机一旦被感染这种病毒很难根除。目前世界上大多数病毒都具备U盘病毒感染功能，使其成为内网和外网沟通的桥梁，U盘病毒已经成为一种顽疾。由于U盘病毒的巨大危害性，很多杀毒软件都会查杀以Autorun.inf文件为主要特征的U盘病毒，因此新型的U盘病毒将向硬件以及驱动程序发展。可以将U盘病毒直接嵌入到一些硬件设备，例如手机、mp3等，需要激活时只需要通过网络发送一个密码指令即可。另外一种趋势就是将U盘病毒做成驱动级，任何系统都离不开驱动程序，通过驱动程序来进行病毒的传播和控制。

四、U盘病毒防范措施 安全只是相对的安全，没有绝对的安全，对于移动存储设备主要通过两个层面来进行防范，一个是技术层面，另外一个是非技术层面。技术层面主要从数据的完整性、准确性及排他性等方面进行考虑;非技术层面针对培训、思想意识以及组织管理方面进行考虑。

（一）技术防范

(1)及时更新安全漏洞补丁和病毒库

对于个人和部队来说，每人都是安全专家肯定不现实，杀毒软件是安全领域的卫士，能够查杀市面大多数病毒，因此及时更新安全漏洞补丁、应用程序漏洞补丁及其病毒库可以有效的降低安全风险。目前市面上销售的正版杀毒软件都带有漏洞扫描功能，通过漏洞扫描生成的报告，可选择自动修复功能修复系统所存在的漏洞。

(2)禁止移动设备自动播放

很多木马病毒都是通过自动运行来执行的，因此在打开移动存储设备时，尽量不使用自动运行，而通过浏览器或者资源管理器来打开。如果设备具有可读写保护功能，则在从设备复制资料到计算机时，可使用可读保护开关，杜绝感染系统通过U盘进行病毒传播。对Windows Xp操作系统，单击“开始”-“运行”，在运行中输入gpedit.msc进入组策略编辑器，依次选择“用户配置”-“管理模板”-“系统”-“关闭自动播放”，在“关闭自动播放”属性窗口选择“已启用”，关闭自动播放中选择“所有驱动器”，单击“应用”按钮禁用系统中所有驱动器的自动播放功能。

(3)实时监控，杀毒先行

对杀毒软件和个人防火墙要实时监控，确保杀毒软件及其个人防火墙都在正常运行。在使用移动存储设备时，首先查杀移动存储设备中的文件，在确定无病毒的情况下，再进行其他操作。Windows操作系统默认不显示隐藏文件和系统保护文件，病毒往往利用这一点进行病毒隐藏和传播，因此需要通过“文件夹”-“查看”选项，选择“显示所有文件和文件夹”和去掉“隐藏受保护的操作系统文件(推荐)”复选框，方便查看U盘以及系统其它盘中是否隐藏病毒文件。

(4)在所有磁盘中创建Autorun.inf文件夹

U盘病毒一般都是利用Autorun.inf文件来进行传播，根据Windows操作系统文件以及文件夹名称唯一性原则，系统仅存在唯一名称文件，因此可以在系统所有磁盘中建立一个名称为“Autorun.inf”的文件夹，使U盘病毒不能创建Autorun.inf文件而达到防范U盘病毒的目的。

(5)谨慎下载，安全运行

在需要软件时，尽量到正规大型网站进行下载，下载后对软件进行查杀毒处理，防止软件被捆绑木马程序。如果需要运行在重要计算机上面，必须进行安全性测试，确保该软件对系统不会造成危害。

(6)做好系统和数据备份近年来，计算机木马病毒往往带有较强的商业利益目的，尤其是以U盘为传播介质的病毒。例如熊猫病毒、AV病毒，会对所有可执行文件进行感染，如果处理不好，将会带来巨大的经济损失。因此平时对重要数据和系统一定要做好备份，做到随时可以恢复系统，并正常运行。

(7)使用一些移动存储专用管理软件 根据数据资料的价值，安装移动存储专用管理软件来进行U盘资料的保护，这些软件往往具有文件加密等功能，U盘资料只能在指定计算机和指定网络中使用，到其它计算机上无法读取，即使读取也是乱码，从而保证数据的安全。

(8)对移动存储设备的一切权限变更和一切文件操作，全部都有日志记录和审计。(9)非法U盘，进不来。所有能在内部使用的U盘、移动硬盘必需通过授权认证，没有经过授权的U盘和移动硬盘无法使用。

(10)授权U盘，拿不走。即使是经过认证的移动存储设备，其保存的机密文件都进行了高强度加密存储，并完全隐藏。授权U盘、移动硬盘在内部如常使用，但在外部计算机看不见任何信息。

（11）其他常见U盘病毒症状及防范方法。①．rose.exe专杀

症状：右键单击各个盘符的时候，第一项由原来的“打开”变成了“自动播放”，然后在你的系统进程里面会出现若干个“rose”的进程，占用电脑的CPU资源。

防范办法：将U盘插入电脑，当出现操作提示框时，不要选择任何操作，直接关掉；进入我的电脑，从地址下拉列表中选择U盘并进入，或者右键单击可移动磁盘，在弹出的菜单中选择“打开”进入。

②．doc.exe病毒（即：word病毒）

症状：U盘插入后，即被写入win32.exe、win33.exe以及很多.exe的病毒文件，以相似图标冒充mp3和doc文档；任务管理器打开察看，有名为doc.exe的进程。

此病毒名为：Worm.DocKill.b（移动杀手），可感染Win95以上的操作系统，以及MP3、U盘、软盘等存储媒体。中毒后可用专杀工具查杀。

③．U盘破坏者（Worm.vb.hy）病毒介绍：它是一个能在WIN9X／NT／2000／XP／2003系统上运行的蠕虫病毒。它会将自身复制到优盘、移动硬盘等移动存储设备上，试图通过它们传播。该病毒运行后会在后台破坏硬盘数据，致使中毒电脑重新启动时完全崩溃，无法进入系统。

症状：如果点击U盘中的“我的电脑”图标后，硬盘灯频频闪动，则很有可能是受到该病毒的攻击，应该立刻关闭计算机，阻止病毒对硬盘数据的进一步破坏。

④．RavMonE.exe、RavMonLog病毒

症状：虽然这个东西没有什么危害,只是另到你打开移动硬盘的速度变得很慢,双击U盘等好几秒就弹出任务管理器模式的文件夹,而不是直接打开。

中毒后：优盘不能正常退出；读取优盘内容速度变慢；查看所有文件，发现多了RavMonE.exe，RavMonLog。

该病毒由如下文件组成：autorun.inf、msvcr71.dll、RavMonE.exe、RavMonLog。当用户双击U盘盘符，会激活autorun.inf自动加载RavMonE.exe 解决方法: Step 1.开机时按F8键，进入【安全模式】 我的电脑--工具--文件夹选项--【查看】分页 勾选“显示所有文件和文件夹”，取消“隐藏受保护的操作系统文件(推荐)” Step 2.用任务管理器(Ctrl+Alt+Del)终止 RavMonE.exe进程

1)在开始菜单--搜索--所有文件和文件夹(记得在【更多高级选项】中勾选“搜索 隐藏的文件和文件夹”)，检索以下文件：RavMonE.exe、RavMonLog，删除它们 2)对于msvcr71.dll和autorun.inf这两个文件，只删除与RavMonE.exe在同一 文件夹内的，其余的则保留。

3)不要错过闪存、移动硬盘内的病毒，以免交叉感染，再次中毒

Step 3.在开始菜单--运行--输入regedit，删除注册表的键值：[HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftWindowsCurrentVersionRun]C:WINDOWSRavMonE.exe ⑤．不知名的病毒

症状：右键打开U盘，第一项是非正常的“打开”，在第三个位子上是正常的打开。U盘使用者会很轻易的点击最上方的“打开”，即病毒激活。在点击第一个“打开”时，会出现第二个对话框。

杀毒：用木马杀客扫描U盘，将木马隔离，在隔离区删除即可。

（二）非技术防范、(1)从制度上加强管理。对于部分有必要的计算机，才允许使用U盘、移动硬盘；其他计算机禁止使用U盘、移动硬盘等移动存储设备，凡涉密U盘禁止接触上网计算机，凡涉密U盘，在数据处理完毕后，要采取安全删除文件或者低级格式U盘等安全技术措施，严防从U盘中泄漏涉密文件，从源头上保证安全。

(2)专盘专用。交流使用模式U盘仅对外使用，每次使用完毕后进行安全处理，做到外盘专用专处理。存储重要或涉密文件的U盘与一般用途的U盘要严格区分,前者要由专人保管,严格限制其使用范围,在日常工作中不得用于与其他计算机频繁交换文件,尤其要避免在网吧、机房、文印店等公共场所使用。

(3)加强U盘安全意识培训，定期进行安全检查。安全重在安全意识和安全措施的执行力度，定期对安全措施的落实情况进行安全检查，结合安全违规取证系统对计算机进行涉密文件的安全检查并进行相应的安全处理，降低和减少安全隐患。

（4）是要采用安全的U盘打开方式。不要用双击方式打开U盘,而应使用右键点击U盘盘符,选择“资源管理器”选项打开U盘。U盘使用完毕后,最好立即从计算机中拔出,不要长时间插在计算机上,以减少中毒的几率四是要尽量打开U盘写保护功能。部分U盘具有硬件写保护开关,由于任何病毒都不可能启动硬件电路开关,因此在操作使用过程中, 如果只需要读取U盘文件,请打开硬件写保护,防止病毒趁机写入。在内网或涉密计算机中使用 U 盘,尤其应该如此。

（5）要尽量少用U盘传送文件。当出于工作需要必须由内网向 外网或由涉密计算机向普通计算机传送文件时,可将待传送文件刻录在光盘中进行传递。因为通过刻录软件写入光盘的文件需要用户明确指定,病毒很难秘密地将非授权的敏感文件写入光盘。

（6）要注意其他移动存储设备。U盘病毒并非仅通过U盘传播, 所有的移动存储设备都是其传播媒介,如移动硬盘、MP3 和MP4播放器、数码相机和智能手机的扩展存储卡等。

五、结束语

U盘病毒看似普通，如果管理监控不好，将会给个人、企业乃至国家和军队造成重大损失，本文通过对U盘病毒的特点、传播原理等进行了分析，最后从技术和非技术的角度给出了U盘病毒的防范措施，对于U盘安全管理和病毒防范有一定的借鉴和参考价值。

〔参考文献〕 毕超群：U盘病毒原理分析及设计与实现[J]；计算机安全；2010年03期 2 徐玮：U盘病毒的分析与防治[J]；科技信息；2010年15期 3 阎纲：U盘病毒的传播与预防[J]；信息系统工程；2010年04期 杨丽锦：浅析局域网病毒的特点及防范策略[J]；科技信息(学术研究)；2008年13期

第四篇：《“批注式阅读教学”》课题研究论文（范文模版）

《小学语文中高年级“批注式阅读教学”》课题研究

新疆伊宁市第一小学 高俊英

批注式阅读的定义： 课文批注就是边读课文边用符号和文字在文章的不同位置记录自己的阅读疑问、阅读心得、阅读收获、阅读评价等。它兼感性的体验、感悟与理性的思辨、评论于一体，是一种较全面，整合度高的、符合语文学科特点的能全面提升学生语文素养的学习方法。把批注引入阅读课堂，不但可以培养学生的文字鉴赏能力，更重要的是学生在读书中找到了读书的乐趣，形成了独立思考、记录思想的良好习惯。课堂教学中主要表现为以下几种方式：在新知识处注一注，在特点处圈一圈，在疑难处点一点，在规律处批一批。

一、批注的方式及分类

1、批注位置：

天头（即眉批）、地脚（即尾批）、行间（即夹批）、旁空（即旁批）2：批注形式

（1）符号批注。就是学生对自己认为重要的、应注意的字、词、句、段用各种符号加以标记。如：用“O”圈出重点字，用“△△△”标出关键词，用“～～～”划出重点句，用“ ？”表示质疑等。

（2）文字批注。即学生用文字形式把自己的看法、感想、疑问、评论、启迪甚至联想，简明扼要地写在书中空白处，这种批注具有内容具体、表达明确的特点。

二、通过写批注或札记，深化阅读理解(一)教师批注走进文本的字里行间。

教师批注走进文本的字里行间。读出自己的理解感受，批注在课文的书眉页侧。教师对课文的批注对于学生也是很好的示范引导。另外，扎实的文学功底，完善的知识结构，丰富的知识储备，也是教师实施批注式阅读教学的前提条件。知识底蕴丰富了，批注就会落到实处，在指导学生进行批注式阅读时才能得心应手，对学生写下的批语进行反馈和评价时才能游刃有余。

（二）学生批注

（1）、课前预习批注。眉批。就是批注的内容写在书中“天头”的位置，内容一般是针对课题质疑或对作者生平、作品背景的了解等，能有效地调动阅读期待，促使学生主动积极地阅读课文。如一学生在《观潮》一课的“天头”位置就有过这样的批注：“这‘潮’指的即是钱塘江大潮，文人苏东坡就曾留下‘八月十八潮，壮观天下无’的诗句！”

（2）、课中专题批注。夹批：批注的内容写在字里行间，即文字之间空白处，一般是针对课文中的字、词、句及标点作圈点勾画或简略的文字点评。例如：人教版小学语文六年级上册《草丛的村落》“我想他一定是游侠吧！你看他虽然迷了路，仍傲然地前进着。他不断的左冲右撞，终于走出一条路。”（学生批注：把小甲虫比喻成“游侠”看出小甲虫的英勇、潇洒、勇往直前。）课文《穷人》“她忐忑不安地想：“他会说什么呢？这是闹着玩的吗？自己的五个孩子已经够他受的了„„（批注：雪上加霜 火上浇油）是他来了？„„（紧张 担忧）不，还没来！„„（放松，舒一口气。）为什么把他们抱过来啊？„„（自责，恨自己鲁莽。）他会揍我的！那也活该，我自作自受„„（心甘情愿）恩，揍我一顿也好！”（从这段话可以看出桑娜善良、淳朴，有金子般的心灵）旁批。批注的内容写在课文段落的旁边留白处，一般针对段落内容、层次结构、表达方法、写作特点或段落中的精彩语句作批注，多则洋洋洒洒上千字，少则寥寥数语 2 三两句，甚至一个“好”字，一个“妙” 亦可，真正体现“言为心声”。例如《6怀念母亲》“我想到故乡，故乡的老朋友，心里有点酸酸的，有点凄凉，然而这凄凉并不同普通的凄凉一样，是甜蜜的，浓浓的，有说不出的味道，浓浓的糊在心头。”批注：这种思念，就象一颗《哈里波特》中的比比多味豆，各种味道蕴含着一种不可言状 的美味，一种混在一起的情感，其实都是为了爱。（徐友汇）离开家乡来到国外，心里空荡荡的，想起了家乡却不能回到家乡心里有点酸楚感。但是家乡的一草一木都在心里，心中的甜蜜感有油然而生，就和食盐，辣面、糖和在一起的感觉一样。（马悦彤）《12用心去倾听》苏珊想了想，对我说：“你知道吗，这只可爱的小鸟，它要到另一个世界去歌唱。”“随后她给我读了纸条上的留言：汤米，我要到另个世界去歌唱。”批注：这两段是前后照应。苏珊虽然离开了这个世界，但她乐观向上、向往美好的愿望没有改变。

（3）、课后拓展文本写批注。就是在课文的篇末写下的批注。一般是针对课文的主要内容、语言特色、篇章结构、思想情感等进行归纳、评议、补充和深化的批注。例如《山中访友 》学生针对全文进行批注：首先此文中多处用了拟人手法，与文中的“友”相印，还有作者在文中的所闻、所想、所感，可以看出作者对山林的小公民的造访，看到作者热爱自然，热爱山林，尊重一切生命。

第五篇：小学数学教育论文小学数学课堂学生参与式教学实验研究_人教版新课标

小学数学教育论文-小学数学课堂学生参与式教学实验研究人教版新课标

一、学生参与式教学的内涵

学生主体参与式教学是指为了促进学生积极主动地参与教学全过程，提高教学效率，达成教学目标，优化教学效果。在现代教学理念指导下，以学生作为学习和发展的主体对教学活动进行控制和调节的总体方案。

二、小学数学课堂的现状及存在的问题

（一）应试教育仍占主导地位

应试教育是一种忽视自然发展规律，脱离社会发展需要，忽视学生主体性，只是单纯为了应付考试而实施的教育理念和方式。现今一些学校小学课堂上仍然存在应试教育的主要现象：一是由于教师把主要精力放在了学习成绩好的学生身上，从而做不到对全体学生的全面培养。二是更加关注学生的智育，忽视了美育、德育、劳育和体育，从而忽视了学生的全面发展。这种情况下，难以把学生的主体性调动起来，做到把课堂还给学生。

（二）教师教学理念难以更新

现今的教学中，许多教师教学态度虽然积极，但是落后陈旧的教学观念导致其教学行为虽然对学生做到了知识的传授，却忽视了学生自身主体性的需要。有部分教师的知识极其渊博，但是在教学的过程中忽视对学生的引导，忽视学生才是学习的主体，而只是一味的专注于自己教的过程。

（三）教学模式过于死板

长期受到应试教育的影响，以往的课堂教学更加关注学生是否获得间接经验，不够重视学生获得直接经验的过程。在这种教学模式中，教师作为知识的占有者和传授者，只关注学生是否接收到自己所传递出来的知识，而忽视了对学生积极性的调动，也忽视了学生自身的兴趣和擅长领域;学生作为消极被动的接收者，更多的是“听”和“记”，并没有打开自己的思维去分析、思考和运用。在目前的小学数学教学中，仍有一些教师采用的是灌输和传授的传统教学模式，这种模式在不利于提高教学质量的同时也不利于培养学生的创造力。

三、小学数学课堂中实行学生参与式教学的对策分析

（一）树立科学教育理念

教育是培养人的活动，为了实现教育的本质应该以人为本，注重个体的发展和培养。小学数学教师应该遵循一切为了学生的育人理念，立足学生的实际情况，根据学生个体的兴趣和需要创新的教学思路。在数学教学中，应注意在教授知识的同时培养学生的兴趣和思维。

（二）加强教师素质

1、确立正确的教学目标

传统教育以考试成绩作为评价学生的重要标准，在这种情况下，教师成为传授知识的工具，学生成为接受知识的机器。现代教育以人为本，现代教学目标则是为了增强学生的主体意识，提高学生的综合素质，并且促进学生的全面发展。

2、实施正确的教育方法

数学教学是一种认知过程，在这个过程中，学生是通过思考和讨论来获取和运用知识的，与此同时也发展了智力以及培养了能力。在小学数学课堂教学中，为了提高学生的参与兴趣，培养学生的发散思维和创新思维，教师应设计一些灵活、拓宽思路的练习。另外为了使学生能够积极有效的参与到教学活动中，教师应该及时抓住学生的反馈信息，这样有助于提高学生乐于探究的精神。

3、激发正确的教学情感

传统的教学观念中，教师是整个教学活动的主宰者，因此教师往往欣赏听自己话的学生，这样导致学生在老师面前不敢提问和发言，难以积极参与学习过程。现代教育理念则坚持民主和平等的师生关系。所以在小学数学教学中，教师应尊重学生的兴趣和需要，正面评价和激励学生的努力，以促使学生积极主动参与学习过程。

（三）深化学生学习的改革

1、转变学习观念 传统教育模式下，学生是被动的接受式学习。上课认真听讲，课后认真复习是学生必须遵循的宗旨。而主动参与式学习则要求的是学生的自主学习意识，需乐于学习，能够积极参与到教学活动中，并充分发挥其主观能动性;具有一定的自学能力和良好的学习习惯，能够有计划地规划自己的学习生活，并且能够进行自我评价和反思;因此学生在学习的过程中应激发自己浓厚的学习兴致和顽强的意志力，并应保持稳定的学习心理和归因品质。

2、转变学习方法

最有价值的教育不是知识的传递，而是方法的传授。小学数学教学不应该只是教给学生书本上死的概念、公式和固定的解题思路，而应该是一种引导学生进行主动探索和思考的过程，引导学生在具体的情境和实践中认识数学，运用数学。主动参与的目的就是学生自身能够在生活中发现数学并且能够运用数学思维去探索和解释生活中的问题，这是数学教学的最终目标，也是教育的根本目的。

3、转变学习行为

学习观念最终需要落实到学习行为中。在小学数学教学课堂中，学生不应该作为接受知识的机器，没有目的和想法地听老师讲课，而应该积极主动地思考、讨论、归纳、分析和整理，在解决问题中形成学习策略;在课后的学习中，学生不应是被动的为了完成作业而做作业，而应该是一个主动学习的过程，能够从学习中自主地获得积极的情感体验，从重知识的过程变成重思维和重能力的过程。

四、小学数学课堂学生参与式教学的研究方案

（一）做好基础理论的研究

认真查阅和学习人本主义以及参与式课堂教学的相关理论知识和精神文件，充实头脑，加强这方面的相关认识，并将收集的资料进行整理和存档，为接下来的学习和研究做铺垫，打好理论基础。

（二）具体实施调查研究

主要通过对教师和学生进行问卷调查和访谈，了解教师和学生对于主体参与式教学的认识，掌握当前小学数学课堂学生参与式教学的发展现状和具体实施情况，为接下来的策略研究提供一定的实践基础。

（三）实施行动研究

获得的理念最终应落实于具体的教学行为。在小学数学课堂教学中，应该认真对比观察实验班和对照班的学生在整个教学过程中的参与情况，总结分析学生主体性在实验班和对照班的具体体现，并不断地进行总结和反思。

（四）阶段性总结经验

在整个实验研究过程中，要阶段性的撰写实验报告，以此进行阶段性的对比、总结和反思，并要不断地调整研究的方法和过程，最终达到小学数学课堂学生参与式教学实验研究的目的，完成课题研究并撰写论文。

五、结语

教育是一种培养人的社会活动，现代教育的特点是以充分认识学生为基础，认真发掘学生潜在领域的社会活动。因此，培养学生的主体性就成为了现代教育的目标之一。小学数学课堂学生参与式教学是否能够取得良好的效果，一方面取决于科学教育理念的树立，另一方面则取决于教师的主导性和学生主体性的发挥。小学数学课堂上实施学生参与式教学，有利于教师对学生潜在优势领域的发现和把握，有利于师生关系的和谐融洽，更有利于学生的发展。