水上飞机教案设计

水上飞机教案设计（8篇）

1.水上飞机教案设计 篇一

《蜻蜓小飞机》教案设计

一、活动目标：

1、通过各种形式模仿蜻蜓飞翔的动作，

2、能听指令进行做动作，培养幼儿的竞争意识和集体荣誉感。

二、活动准备；

1、蜻蜓头饰每位幼儿一个。

2、梅花桩及平衡木。

三、活动过程：

1、队形队列练习

——带领幼儿六路纵队走成一个大圆。

2、昆虫模仿练习

——今天天气真好，昆虫们唱着歌儿出来玩了，老师带领幼儿边唱歌曲《昆虫音乐会》：一只蜜蜂出来了，飞呀飞，飞呀飞。一只蜜蜂出来玩，飞呀飞呀飞。边唱边带领幼儿学习蜜蜂飞的.样子。

——其它的昆虫也像那样进行模仿练习，比如：蚂蚁、螳螂、瓢虫、蝴蝶、知了等。

——它们要来干什么呢？让幼儿猜一猜出，哦原来它们都要来看蜻蜓表演节目。

3、蜻蜓登场

——它是怎么来的？是怎么飞？飞起来像什么？（老师模仿）

——带领幼儿边念儿歌：“蜻蜓小飞机，飞来又飞去，飞到东飞到西。飞到小小池塘边，竹杆是你的停机场”。（要求幼儿根据儿歌在圈外飞行，当说到“停机场”时，幼儿需立刻站回圈里）强调手要伸平，学习蜻蜓飞。

——游戏进行几次，表扬能迅速站好的幼儿。

4、练习高飞和低飞

——天气好时，蜻蜓会怎么飞？跟随老师一起来练习高飞（原地练习踮脚飞）

——边念儿歌边飞行。

——天气闷热，要下雨时，蜻蜓会怎么飞呢？带领幼儿原地练习低飞（屈膝下蹲低飞）

——边念儿歌边飞行。

——综合练习高飞和低飞，念儿歌：蜻蜓小飞机，飞来又飞去，天气好，飞的高，下雨前，飞的低，飞到东，飞到西，飞到小小池塘边，竹杆是你的停机场。

5、把大圆变成三路纵队，做游戏。

规则：幼儿分成三组，模仿蜻蜓飞过曲线，折线、直线。越过平衡木，看哪组幼儿最好先飞完哪组获胜，强调每一位幼儿要等到前一个幼儿到了终点下一个幼儿才能接上，一定要绕着自己的线路先进，先到的细可以坐在垫子上给在飞的幼儿喊“加油”。

6、总结幼儿的活动情况，带领幼儿飞回教室结束活动。

2.水上飞机教案设计 篇二

关键词：民用飞机,FPGA,单粒子翻转,重配置

0引言

随着FPGA技术的发展, FPGA越来越多地应用于民用飞机的系统设计中, 如采用FPGA作为核心处理器进行飞机控制系统设计。但是, 目前基于FPGA的复杂电子硬件产品的设计均直接采购于国外, 如何使国产民机拥有自主知识产权的复杂电子硬件产品, 对我们既是一个巨大挑战, 也是一个重要机遇。本文对民用飞机中FPGA的设计作初步研究, 主要包括FPGA设计的研制生命周期、设计与验证过程, 和关键系统设计中的单粒子翻转效应考虑, 以及可测试考虑。

1硬件研制生命周期

DO254 (机载电子硬件设计保证指南) 是2000年4月, 历时7年25次的会议讨论后由RTCA (美国航空无线电技术委员会) 特别委员会颁布, 并在5年之后由FAA (美国联邦航空局) 颁布咨询AC20-152正式得到认可。

FPGA设计的开发应遵循DO254的指导, FPGA设计生命周期如图 1所示。系统过程中, 根据系统安全性来确定FPGA硬件的设计保证等级;在计划过程中定义将功能需求和适航需求转换为硬件的具体方法, 并定义相应证据以保证硬件能够安全执行预定功能。在设计过程中进行FPGA的设计与实现, 该过程分为五个阶段:需求获取阶段、概念设计阶段、详细设计阶段、实现阶段和生产转换阶段;另外, 在执行这五个设计阶段时, 需要同时进行相应的支持过程, 支持过程包括确认与验证 (V&V) 过程、构型管理过程、过程保证和适航联络过程。

2设计与验证过程

2.1需求获取阶段

该阶段标识并记录FPGA硬件需求, 包括由系统分配到硬件中的需求和衍生需求, FPGA硬件需求获取流程如图 2所示。

系统需求规范是将用户需求分解到系统硬件和软件中, 建立系统架构;硬件需求规范定义由系统分配到硬件的需求, 包括硬件功能需求、安全性需求、软硬件接口定义、安装位置定义, 以及监控器设计等;复杂电子器件需求规范定义芯片级需求, 定义每个复杂电子硬件芯片的安全性和功能需求, 以及各芯片间的接口需求。

2.2概念设计阶段

该阶段完成系统的顶层设计, 如功能块图设计、架构描述、板卡外形及设计草图等。

2.3详细设计阶段

该阶段以初步设计阶段为基础, 根据硬件需求进行详细设计, 详细设计流程如图 3所示。

设计输入阶段根据硬件需求完成FPGA功能模块设计, 编制HDL (Hardware Description Language) 代码, 实现相应功能;编码完成后进行代码检查, 如语法检查、格式检查、综合规则检查等, 并进行功能仿真, 验证所设计逻辑是否完成相应功能;当所有功能模块编码完成后, 将其整合为完整的设计, 并进行设计评审。综合阶段将HDL代码转换为逻辑门级网表, 添加布置与时序限制, 当不满足要求时, 需要进行重新编码。在布局布线阶段, 将综合后的网表文件映射到目标物理器件, 映射后生成可用于芯片配置的配置文件。

详细设计阶段退出前应发布FPGA原理图、、测试大纲、追溯性数据、HDL语言源代码、FPGA综合与布线报告, 以及各项评审资料。

2.4实现阶段

该阶段将设计阶段产生的设计数据及代码等与物理硬件整合, 发布硬件物理原型, 并进行测试与验证。对ASIC器件, 进行ASIC供应商评审, 确保所有设计得到实现, 转换为ASIC芯片后对项目文档进行归档, 并可授权进行ASIC批量生产;对于PLD/FPGA器件, 供应商购买部分芯片, 分配部件号, 使用设计的HDL代码对芯片配置并进行验证。

实现阶段退出前, 应正式发布FPGA版本描述文档、芯片内布线图, 以及评审资料等。

2.5生产转换

该阶段检查产品的制造资料、测试设备及资源, 保证数据的可用性和再生产的适用性, 并建立相应基线。

3特殊考虑

3.1单粒子翻转效应

由于FPGA硬件的集成度逐渐提高, 运行电压逐渐降低, 硬件本身易受到高能粒子或射线影响而产生逻辑位的翻转, 造成单粒子翻转效应。硬件设计中采用余度监控、CRC校验和重配置方法来抑制单粒子翻转效应, 保证FPGA硬件指令的完整性。

余度监控多采用指令通道与监控通道, 两通道实时比较监控。当单个高能粒子或射线造成某个通道发生单粒子翻转故障时, 通过两通道间的交叉比较可及时发现故障, 进行适当设计关闭相依通道输出。另外, 对于可配置器件, 可在器件内部周期进行CRC校验, 验证器件内部的配置与原配置文件是否一致, 如发生单粒子翻转效应, 则CRC校验结果出现异常, 应及时关闭通道数据, 避免故障传递至下一级, 防止故障蔓延。

3.2可测试性考虑

对于一些安全性关键系统, FPGA的设计需要实现可测试性, 在FPGA设计中多采用串行设计方法来代替并行设计。如计算X = A*B + C*D + E*F, 并行设计中需要三个乘法器和两个加法器同时运行, 串行设计仅使用一个乘法器和一个加法器, 模拟软件方法实现前向路径, 从而实现硬件线路的可测试性。

另外, 采用串行设计方法, 将增加系统的延时, 但同时可节约FPGA的片内资源, 是一种用时间换面积的方法。

4结束语

本文对民用飞机中FPGA设计作了初步的研究, 研究了FPGA设计的研制生命周期、设计与验证过程, 以及FPGA硬件抗单粒子翻转和可测试的设计考虑。项目实践表明, 此初步研究符合民用飞机设计方法。

参考文献

[1]Design assurance guidance for airborne electronic hardware[S].RTCA DO254-2000, 2000.

[2]KAMANU.A New Architecture for Single-Event Detection&Reconfiguration of SRAM-based FPGAs[J].High AssuranceSystems Engineering Symposium, 2007.

3.飞机设计大师的平凡世界(上) 篇三

家庭文化的影响熏陶

顾诵芬祖居苏州，其家世是典型的书香门第。有记载，清朝康熙皇帝下江南时，曾题赐顾氏家族——“江南第一读书人家”。父亲顾延龙自幼受到前辈熏陶，四岁时便开始读书学习。

1924年，20岁的顾延龙考取了南洋大学机械系，但他对于数学物理并无兴趣，加之父母希望他学习商业，因此他从南洋大学机械系退学，转学到了刚刚成立的国民大学商科经济系。1931年下半年，他如愿考入了燕京大学研究院国文系，获文学硕士学位。临近毕业，文学院院长周学章推荐他到武汉一所教会学校任教，他以不善讲述且讲不好普通话为由推却。郭绍虞希望他留国文系任职，他也没有答应。而当燕京大学图书馆发出邀请时，他不假思索，欣然应承。可见在年轻的顾廷龙心目中，教书读书不可得兼，而在图书馆任职。每日与古书亲近才符合自己的志趣。

1939年7月，顾廷龙到上海创办私立合众图书馆，任总干事、董事，直至1953年。解放后，上海合众图书馆与上海图书馆合并，顾延龙历任上海图书馆筹备委员会委员、上海历史文献图书馆馆长、上海图书馆馆长、名誉馆长。

顾诵芬的母亲潘承圭，出身苏州望族。潘家在文物书籍字画收藏方面源远流长，遐迩闻名。潘承圭的弟弟潘承弼即是我国著名藏书家、目录学家。在这样家学渊源的环境中耳濡目染，她受到的纯朴家风和亲属博学广识的熏陶便可见一斑。1951年，顾诵芬离开上海，潘承圭牵挂远行的儿子，思念心切，身体日益衰弱。为分散她的心思，顾廷龙让她进图书馆帮助做点抄写，直到1957年。当年，尽管当时上海合众图书馆已经上交国家，图书馆工作人员应该享受着国家工作人员待遇，但潘承圭却做出了一个出人意料的决定，由于“思想上感到了拿了工资不工作，终觉不安”，因此请求退职。仅此一事，足见顾诵芬母亲的高风亮节。对顾诵芬来说，母亲的言传身教，给他思想品德的形成产生了重要影响，打上了终生难忘的印记。潘承圭于1967年病故。

上世纪九十年代中期，顾诵芬将父亲接到北京奉养，极尽孝敬之心。他不仅在航空科研和飞机设计事业上取得辉煌成就，在孝敬父母方面也堪称楷模。1998年8月22日，顾廷龙因病在北京去世，享年94岁。

享誉中外的著名史学家顾颉刚是顾诵芬的族兄，比顾诵芬大37岁，比顾诵芬父亲顾廷龙还要年长11岁。1920年，顾颉刚在北大毕业，留校任助教。1929年5月，顾颉刚任燕京大学国学研究所研究员兼历史系教授，又兼在北大上课。就在这一时期，顾诵芬与母亲潘承圭随父亲到北京，住在了顾颉刚的家中。那个时期，他们一家住在成府路蒋家胡同3号院的南院，顾颉刚住北院。顾诵芬就是这时进入燕京大学附属小学读书。

尽管当时年幼，但顾诵芬对住在蒋家胡同的往事记忆犹新。他回忆，顾颉刚当年积极从事抗日宣传，编写了很多通俗的抗日读物，也因此顾颉刚的言行引起日本方面的注意，时任平津卫戍司令的宋哲元通知顾颉刚，让他离开北平以免遭迫害。“七七”事变后，顾颉刚赴西北工作。1938年以后，任云南大学、齐鲁大学、中央大学、复旦大学教授等职。“文革”时期，顾颉刚作为反动学术权威，戴高帽，受批判，每天到历史所劳动，一直持续到70年代初才得以解脱。

顾诵芬在北京工作期间，常去顾颉刚家。1956年，中央号召知识分子向科学进军，单位领导考虑，要加强对顾诵芬的重点培养，安排顾诵芬自己找一位导师。顾诵芬记得，由于顾颉刚当时在中国科学院工作，所以他请顾颉刚代为推介。顾颉刚很认真，为顾诵芬介绍了一位早年留学日本、当时在北京观象台任职的天文与气象学家王应伟先生。他是著名科学家王大珩的父亲，也是顾颉刚的一位表叔。顾诵芬回忆，王应伟老先生在数理方面很有造诣。按照顾颉刚指点，顾诵芬带了著名空气动力学家冯·卡门的一本著述——《数学物理方法》登门求教。王老先生看了顾诵芬带去的书，听他讲明来意，只说了一句，你就自己学吧。这次拜师也就只是见了这一次面。

顾诵芬与顾颉刚两人分别驰骋在各自的学术领域，交往中可能更多的只是叙亲情而不论学问，但他们对事业孜孜以求的精神是相通的，各自取得的成就必然相互激励，促成彼此更加奋发有为。1980年12月25日，顾颉刚因病逝世。

馆藏中培育出的职业爱好

抗战初期，为了避免我国古籍的流失，特别是江南一带最珍贵的古籍的流失，银行实业家叶景葵、馆藏出版家张元济决定创办一所私立图书馆——合众图书馆，并力邀顾廷龙来沪主持馆务。

1939年，顾诵芬随父母搬回上海，当时他年仅9岁。顾诵芬对合众图书馆有着很深的感情。图书馆雇佣人力很少，顾诵芬上中学以后，也有能力为馆里做些写英文图书卡片的工作，有时帮助父亲编索引。合众图书馆的理念吸引江南文人和收藏家们给予大量捐赠，有人前来捐书时，顾诵芬也帮着去搬运。当时没有空调设备，只有靠开窗通风、拉帘遮阳，两层书库，两边窗户加在一起将近百扇，虽然馆中有一名工友，但是一到突然雷雨大风，措手不及，父亲要亲自去关窗，顾诵芬也会主动帮忙。当时他读书的房间紧挨后门，所以来客及邮差按门铃后都是顾诵芬去开门，来人也会将顾诵芬当成帮工的小伙计。

父亲自然希望儿子继承自己的事业，但顾诵芬自幼喜爱理工科，与经史子集之类的国学读本相比，他更爱看的是父亲搜集来的自然科学方面的书籍。他回忆从初中到大学毕业都是在图书馆度过的，在这样浩瀚的古籍堆中，本应很好继承父业，父亲也曾尝试过要我在国故上下功夫。每当寒暑假他总要从馆里拿些《纲鉴易知录》等史书让我读，另外还借些清代翰林用工笔小楷抄录的诗词让我临摹，可是我的字怎么也写不好，那些史书也读不进去，所以父亲只能让我自流了。合众图书馆自然科学方面的书给了顾诵芬最好的人生启迪。当时有一本中国最著名的科普杂志——《科学画报》，顾诵芬期期都看。画报不仅介绍新的科学常识，而且每期都有一篇教你怎样做实用的东西的栏目，其中顾诵芬最感兴趣的是做飞机模型。

他还从美国通俗科学杂志——《Popular Science》中知道了世界上最先进的航空模型制造方法，也从1945年上海的开明书店出的一批苏联的航模制作方面的书中学习。到了上海以后，无论是合众图书馆开创时期的辣斐德路还是后来长乐路的居所，院内都有一处开阔的场地，为他发展对航模的爱好提供了条件。他回忆，“不仅看了书做飞机模型，而且还可以到院子里去飞”。对航模的爱好促使顾诵芬从少年时期就开始将自己的兴趣进行了取舍，最终完全聚焦在了飞机设计研究方面。

当然，决定顾诵芬职业生涯的，除了对航空的兴趣爱好，还有环境的影响。1937年7月28日，日军轰炸北京29军营地，轰炸机从顾诵芬家上空飞过。29军距顾家最多不到两公里，爆炸所产生的火光和浓烟仿佛近在咫尺，冲击波把顾诵芬家的玻璃窗震得粉碎。日本人的野蛮行径和强盗嘴脸给顾诵芬留下难以磨灭的记忆。就是从这天起，幼小的顾诵芬心中就燃起了复仇的火焰，他立志投身航空事业，保卫祖国的蓝天。

顾诵芬在上海交大学习期间，曹鹤荪任系主任，他是顾诵芬非常敬重的老师。他也是上海交大电机系的毕业生，后来留学意大利都灵大学航空工程专业，获得工学博士学位。回国后，30岁的他就被任命为交大航空工程系的代理主任。曹鹤荪治学严谨，提倡“业精于勤”、“行成于思”。在担任航空系主任期间，他通常亲自讲授两门主课：一门理论空气动力学，另一门为应用力学、流体力学、振动力学、工程数学或机构学，视情况而定。他讲课清晰流畅，引人入胜。航空工程系学生并不多，曹鹤荪教授上课的时候，最多就是七八个人听课。但给顾诵芬印象很深的是，曹先生教给大家的不是空洞的理论，而是能解决实际问题的钥匙和基础。

从1942年到1952年，交大航空系共有九期毕业生，约有180名同学，他们之中不少人成就斐然。顾诵芬就是他们当中极为突出的一位。1951年毕业时，上海交大航空系主任曹鹤荪已明确表示，希望顾诵芬留校任教。而顾诵芬立志把自己的才学献给基础尚很薄弱的祖国航空工业，毅然选择到沈阳四局(航空工业局)工作，从此走上了航空报国的道路。

红专辩论中成了“白专”的典型

参加工作后，顾诵芬被分到技术科制图组。但他的兴趣还是在飞机设计方面，每天对着图板复制、翻译苏联的现成图纸，实在过于简单枯燥，他不甘心就做这些工作，经常会找一些技术书籍、刊物来看。

当时担任航空工业局副局长的徐昌裕很有远见。他多次去苏联，每次回国时，从不买个人生活物品，而是把钱用来买很多苏联空军飞机使用维护方面的书籍。参加工作后的顾诵芬，单身一人，除了工作，最大乐趣就是每个周末、节假日，兜里装上5元钱，逛书店。那时王府井口八面槽有一家外文书店，顾诵芬去的最多。偶尔会找到一些讲航空技术或者其他相关技术方面的书，每次总有收获。

顾诵芬不仅从书本上学，还通过工作实践，增加对航空业务的了解。经常随队下基层、下工厂调研了解情况和解决问题，使他对飞机的系统构成有了更多的了解。

1956年8月，四局王西萍局长发布了《关于成立飞机、发动机设计室的命令》，决定从1956年8月15日起，在112厂、410厂分别成立飞机、发动机设计室。《命令》决定任命徐舜寿为飞机设计室主任设计师、叶正大、黄志千为副主任设计师。

飞机设计室成立初期，飞机设计资料奇缺，在徐昌裕支持下，设计室很快收集到了国内已有的11种苏联飞机的备件生产及修理资料。同时还订购了从1945年起的全套英国《航空工程》和《皇家航空学会》，美国航空学会学报及美国NACA(后为NASA)的TN、TR、RM等报告，以后又陆续订购了英国ARC的CP、R＆M.以及法国的ONERA，德国的DFL，瑞典的FFA，北大西洋公约组织出版的AGARD等出版物。航空工业局和各工厂已有的图纸资料，共有十几种飞机的，也全部调拨到沈阳飞机设计室。宝贵的技术文献资料成为飞机设计室开展飞机设计工作的基础。徐舜寿给了顾诵芬等人一个特权，每次去北京出差，都可以到八面槽的外文书店购置和预订美、英等国关于飞机设计的技术报告和公开发行的航空期刊、书籍。通过各种资料的收集，不仅为以后自行设计飞机准备了参考和依据，也在设计人员中形成了勤奋、刻苦的学习风气。

利用科技文献是顾诵芬掌握国外先进航空技术的重要途径。在这个时期，顾诵芬对科技书刊资料的钻研到了忘我的程度。他晚饭后大部分时间在办公室继续工作、找资料、看书，所以回到寝室比较晚。回到寝室里，他首先拿暖瓶到茶炉打一瓶开水，用开水先冲一大茶杯奶粉，并用汤勺搅拌一下，余下的热水倒在脚盆里，再到水房对些凉水，放在桌子下面，自己坐在床边，双脚轻轻地放在盆里，然后翻开桌上早已准备好的要看的书，这些书大部分是英文版的技术书。手边翻书边看，盆里的双脚相互搓洗，不时地用汤勺搅拌一下茶杯里的奶粉。总之，手、脚、眼都不闲着。当书翻的差不多的时候，双脚也泡好了，此时，奶粉冷热可口，便一饮而尽。然后，到水房洗漱完毕，回屋倒床便睡。这种在睡觉前既补充了营养又看了书还做了泡脚保健的方式渐渐成为习惯。

飞机设计室首次设计的飞机是歼教1，对机身的考虑，当时徐舜寿明确提出，一定是要两侧进气，不能再用机头进气，这也是个难题，国内没人干过。为了找到两侧进气的气动布局依据，只能到北航查找有关资料。顾诵芬的头脑像一台有着超大容量存储器的计算机，把所能搜集到的苏、美、欧洲国家的技术资料、书刊、研究报告等有价值的信息全部装进头脑中，又将其与面临的课题结合起来进行了深入细致的思考、分析与计算。经过努力，顾诵芬终于完成了全部数据的确定。

这时，一场以高校为主，全国性的“红与专”大辩论开始了。飞机设计室党支部组织设计人员对红专关系即政治与业务之间关系开展了讨论。讨论中有两种观点。一种观点认为，设计室的主要矛盾是飞机设计的人员少、任务重，而多数设计人员缺乏经验，“业务水平不能适应任务需要”，由此提出“红必须落实于专”。与之针锋相对的另一种观点则认为：设计室的主要矛盾是政治与业务之间的矛盾，由此提出“红就是要突出政治，要高举毛泽东思想伟大红旗，用毛泽东思想武装头脑、灭资兴无，做到人的思想革命化，做党的驯服工具”。

徐舜寿主张，设计人员必须刻苦学习、钻研技术，尽快提高业务能力，适应任务需要。要尽快坐下来，钻进去，冒出来，争当“快手”或“专家”。在徐舜寿的心目中，顾诵芬就是“专家”和“尖子”式的人物。由于“左”的思想的影响，徐舜寿的观点只能成为非主流的声音。在这场辩论中，由于顾诵芬对科学技术的专注，成为了“白专”的典型。室里的积极分子向主任徐舜寿反映，顾诵芬连洗脚时都看书。徐舜寿反而为他辩解说：“这没有什么可笑的，当技术人员就得有这么个钻劲”。为此，这成为他被戴上“右倾”帽子的罪行之一。

半个多世纪过去了，红与专的讨论随着经济建设的深入早已有了定论，学习和掌握专业技术也成为社会风尚。每当顾诵芬回忆起这段经历时都说：“当时不学不行，要搞超音速的飞机，不抓紧时间去读一些这方面的书和资料，怎么去解决等着你的问题呢?”

入党经受了长期的考验

初创飞机设计室时，上百人的室里只有参加工作较早的顾诵芬、程不时各有一辆自行车。特别是顾诵芬的那辆车还是英国名牌“三枪”牌的，那是他用“分期付款”的方式买的。上世纪五十年代，自行车对于大多数中国人而言，还属于高档消费品，刚参加工作的青年人当然望尘莫及。后来他们的自行车成为了公车，去远处办事来不及时，想学骑自行车的，大家都用他们的自行车。不久顾诵芬的自行车把手摔断了，只剩下一个把手，这一切他都不在意。剩下一个车把手的自行车他骑了很久，而且也不修了。平时人们生活都有注重点，有的注重吃，有的注重穿，有的注重爱好，而顾诵芬对自己的生活要求不高，自行车只要能骑就行，好坏可以忽略不计。他把所有的精力扑在了工作上。

虽然在飞机设计上他展示了自己的才华，在人际关系上也相处得很好。但在思想和精神上，这时的顾诵芬却承受着巨大的压力。那是在“大跃进”高潮中，上级提出设计高空高速的“东风”107歼击机。当时我国尚未具备研制超声速飞机的条件，因为仿制米格－19飞机还没过关，设计人员还没有超声速气动力学的理论基础。许多气动数据经过计算给出以后，心里都没底。那是针对亚声速的，超声速条件下是否能用，顾诵芬表示怀疑。这样就要不断地找资料，发现新资料后又有启发，觉得先前给的不行，再算，就要修改方案。这下许多专业组的同志们就闹翻了，因为这意味着他们刚加班加点设计完的图纸都得推倒重来，反映非常强烈。当时正是1958年，大鸣大放，一下子就给顾诵芬贴了不少大字报。但若不改继续做下去，将来会出问题，还得更改。顾诵芬回忆说：“当时的处境，是在大批判、大字报的压力下匍匐前行。”

1958年下半年到1959年初，已经不仅是“东风”107的问题了，大跃进的形势越来越猛烈，“东风”107仓促上马，已经应付不了了，同时还有人提出要搞M数3的“东风”119，接着还要搞X-15一级、M数6以上的飞机。在这样的处境下，顾诵芬觉得好像被压得喘不过气来。

就在此时，顾诵芬得到了来自上级的谅解和鼓励。1958年12月份，四局副局长段子俊派了党组秘书周星如找顾诵芬谈话。他对顾诵芬说，段局长对你的工作是肯定的，希望你不要受人们批判的影响，应继续努力。当时钱学森加入了共产党，报纸上公布了。谈话中还鼓励顾诵芬应该要求入党。顾诵芬那时也有一股子劲，希望真正地好好为党干事，争取入党。1959年，他向党组织提交了第一份入党申请书，这是他思想上的一次飞跃，爱国之情，对共产主义的向往，集中化为一种自觉的行动。他在入党申请中写道：“我出身于旧知识分子家庭，在半封建殖民地的旧中国曾幻想过工业救国和航空救国。但国民党的腐败无能，无情地打碎了我的幻想。新中国成立后，抗美援朝的伟大胜利，恢复和发展工业所取得的重大成就，使我深深地体会到没有共产党就没有新中国，也就没有我个人的一切。因此，我要在党的教育下，不断改造自己，克服各种非无产阶级思想，树立革命的人生观，为祖国的航空科研事业做出贡献，早日成为党组织的一员。我愿接受党的任何严峻的考验。”

这是顾诵芬的心里话。拳拳之心，溢于言表；赤子之心，日月可鉴。但是，就在他决定迈出人生最有意义一步的时刻，受到意想不到的打击。当时由于“左”的思想影响，顾诵芬所在党组织的那个党小组长认为他走白专道路属于被改造之列，竟没有接收他的入党申请书。

志在蓝天的人，胸怀是宽阔的，也能容纳个人的一切委屈，在挫折面前，顾诵芬没有灰心，没有失望，他把对党真挚的感情深深地埋藏在心里，以积极献身于航空科研事业的特殊方式表达出来。他严格要求自己，对自己哪怕是一点点的缺点毛病，都从不放过，及时克服和纠正，他把对党的忠诚，对共产主义伟大理想的追求，无声无息地倾注在歼击机的设计上。

1964年，在六院一所(601所)担任副总设计师的顾诵芬被授衔少校，在提职鉴定中，601所政治部写下的缺点是：“政治进步要求不迫切，阶级觉悟不高。”直到1981年4月，已经担任601所总设计师兼副所长的顾诵芬才解决了组织问题。从1959年算起，他经历了长达22年的考验。当顾诵芬同志入党的消息传开后，所内许多职工都在讲：“顾总早就该是党员了。”

个人婚事和家庭生活

1961年6月，为了集中国防科学研究力量，中央决定成立国防部航空研究院(六院)，顾诵芬所在的飞机设计室与哈军工“东风113”飞机设计师生以及空军第一研究所合编，组成601所。当时，已经31岁的顾诵芬还是单身，他把全部时间和精力投身于事业之中了。

所领导对顾诵芬的婚事十分关心。技术副所长徐舜寿虽然对新来的大学生总是勉励他们要全身心的投入工作，强调要晚婚，并诙谐地要大家向黄总(黄志千)学习，向顾诵芬学习(晚婚的榜样)……，但百忙之中总忘不了叮咛顾诵芬，看到合适的，赶快把个人问题解决了。最关心顾诵芬的还是总设计师黄志千。1952年，他与顾诵芬同为徐舜寿领导下的第一技术科工作。黄志千是设计组的组长，顾诵芬是成员之一。从那个时候开始，黄志千就喜欢上了这个勤奋好学、聪明过人的校友、学弟。

1956年，黄志千只身到沈阳，与徐舜寿、叶正大创建飞机设计室。1957年，他的爱人江载芬带着两个女儿到沈阳，把家安在了112厂宿舍区。黄志千对顾诵芬爱护有加，他与妻子江载芬商议，要为顾诵芬的婚事在他和妻妹江泽菲之间牵线搭桥。1952年，在黄志千与江载芬结婚那年，江泽菲考入北京医学院医疗系儿科专业。江泽菲有一个哥哥两个姐姐，妈妈四十多岁就去世了，父亲曾是一位化学教师，由于患空洞性肺结核，很早即赋闲在家养病。因为从小就与姐姐最亲，1957年毕业。在填写分配志愿时，她选择了与大姐在一起，到了沈阳，在沈阳医学院第一附属医院任小儿科大夫。到沈阳后，江泽菲住在单位宿舍，只是星期天、节假日去大姐家玩。1961年的一天，她到大姐家，感到气氛不同以往，大姐和黄哥哥似乎有点紧张，后来才知道，原来是他们约了顾诵芬来“相亲”。在这以前，她经常与也到黄家玩的顾诵芬见面，相互间有交流但不是很多，对她的印象只是觉得大姐和姐夫都是知识分子家庭出身，因此也喜欢读书人。这次见面使他们的关系有了进一步的深化。

结婚以后，两个人的世界仍然没有打破顾诵芬在生活上追求简单的格局。他没有很多时间陪江泽菲上街。研究所位于郊区，一两个月两人才一起进一次城。到了街上，顾诵芬去书店，江泽菲到菜市场、食品店、百货商店采购食品、家用。两人约好时间，大约三个小时以后，江泽菲去书店找顾诵芬，再一起回来。他们基本都不在家里做饭。顾诵芬买了一个当时街上卖冰棍的保温桶，每逢星期天，所里食堂开两顿饭，他们早上打饭回来，放进保温桶里，到中午拿出来吃，下午再去打饭回来，放进去，留到晚上吃。

1963年，他们有了一个儿子，是在上-海出生的。由于江泽菲与顾诵芬都忙于工作，所以两人商议，将孩子留在上海老人家中。这是个无奈之举，江泽菲舍不得让孩子离开自己，但她想到医院实行的是24小时住院医师制，即便晚上休息，也要保证随叫随到；她更知道自己的丈夫对工作的投入和付出的一切，只能做出这样的选择。

文革中，顾诵芬的父亲顾廷龙受冲击，母亲卧床不起，江泽菲把三岁的儿子接回沈阳，由于忙于工作，顾不上照顾孩子，使儿子落下了哮喘病。儿子上小学后，他们又把他送到了北京，在大姨、二姨和一位受托带看孩子的人家之间辗转借住。长大后的儿子对父母说，我自小过着颠沛流离的生活。

1983年在江泽菲赴挪威期间，顾诵芬的生活愈发简单。为了抓紧研制歼8 II型飞机进度，顾诵芬托人买了压缩饼干和军用罐头等食品。有一次，部里歼8办的郭处长来所，办公室的同志问他吃早饭了吗?他说：在顾总家里吃了。当时，大家感到挺好奇，就问顾总给你吃什么了?他说：压缩饼干加白开水。大家恍然大悟，怪不得顾总的压缩饼干买了一箱又一箱，原来为了节约时间，他把压缩饼干当饭吃了。

4.水上飞机教案设计 篇四

活动目标：

1、通过自主探索，尝试投掷纸飞机的正确方法，初步学习肩上挥臂投掷动作。

2、能遵守活动规则，勇于克服困难，体验成功的快乐。

活动重点：

学习肩上挥臂动作。

活动难点：

尝试各种方法将纸飞机投的更远。

活动准备：

1、人手纸飞机一个。

2、背景音乐、活动音乐《造飞机》。

3、活动场地布置，场边准备几张桌子(为幼儿操作准备)。

活动过程：

一、开始部分。

1、进入场地前。

--师：今天，陈老师和小朋友们一起来做小飞机，现在我们就要准备起飞啦!

--(播放进场音乐)

2、进场后。

--带领幼儿开“小飞机”绕场，进入活动场地。

--师：现在我们飞过高山(惦着脚走)--飞过大草原(半蹲着飞)--穿过大峡谷(侧着飞)--来到飞机场(找到小圆点)。

--师：现在请每架小飞机停在小圆点上不动。

--师：小飞机们都很神气，现在一起跟着陈老师来运动运动!

--播放准备音乐《造飞机》。

二、基本部分。

1、引出活动。

--师：我们都玩过纸飞机，请你告诉老师你是怎么玩纸飞机的。

--幼：我是这样玩的…先…再…(如果这里幼儿没有玩过纸飞机的经验，可以询问幼儿“你们觉得纸飞机可以怎么玩”)

--师：今天，老师给小朋友准备了一些纸飞机，我们一起来试一试，玩一玩。

--将准备好的纸飞机发给幼儿。

2、幼儿自主探索尝试将纸飞机投的远。

--幼儿尝试各种投纸飞机的动作，教师仔细观察。

--(幼儿集合排成两排，面对面)师：刚才老师发现小朋友在投掷纸飞机的时候，有的`投掷的很远，有的投掷的很近，想一想，这是怎么回事?

--师：老师请刚才投的远的小朋友上来飞一飞。我们看一看他是怎么飞的。(请那些飞得远的个别幼儿示范，引导幼儿仔细观察：他(她)是怎样投的?")

--师：咦!你们有没有发现他们的身体动作是怎么样的?

--师：哦，原来是因为我们投纸飞机的动作不准确，所以有些纸飞机就飞的不是很远、很好。

--教师引出动作要点：向前迈左腿，右手拿纸飞机，用力向前上方用力投出。

--师：现在请小朋友们跟着陈老师来做一做动作吧。注意了哦，不要不把你的纸飞机飞出去哦!

3、幼儿仔细观察学习教师投纸飞机的动作，并尝试第二次投纸飞机。

三、游戏比赛。

1、小小飞行员。

2、教师示范讲解游戏规则

幼儿分成黄、绿两组游戏，要求遵守游戏规则。

--玩法：在活动场地的前面有二条不同颜色的线，分别代表着不同的分数。如果你的飞机飞过最远的线，就可得到二分;飞过最近的线但没飞过最远的线则可得一分;飞机未达到线的不得分。

--幼儿进行分组比赛(第一次每组分少数幼儿逐个比赛;第二次全组共同参与)。

--师：我们都是能干的飞行员，现在我们就要起飞回家了。你们准备好了吗?

四、结束部分。

5.29水上飞机(教案) 篇五

金山区临潮小学

华莉、徐芳、张熹 教学设计

一、教学目标

1、能借助汉语拼音正确认读本课的10个生字：“吃、帮、究、迅、速、援、参、突、警、险”；读准翘舌音“翅”和平舌音“速、参”；能在老师的指导描写并记忆“究、迅、速、援、参”。

2、朗读课文，做到不加字、不漏字、不改字，按标点停顿。在教师的指导写下，尝试读出小海鸥和水上飞机对话的语气。在阅读感知课文内容的基础上，能用直线划出水上飞机用途的句子。

3、知道水上飞机是有特殊用途的飞机，能帮助人类完成各种任务，激发学 生求知欲望，从小学科学、爱科学。

二、重点和难点

1、正确认读10个生字。

2、在阅读感知课文的基础上，能用直线划出水上飞机用途的句子。

3、能用“有的„„有的„„有的„„的”句式介绍水上飞机的用途。

三、教学方法、教学策略

教学方法：

1、用多种形式朗读，自主识字，了解课文内容。

2、小组合作进行说话训练，培养合作探究精神。

3、课内外结合，激发学生求知欲望。教学策略：

1、质疑、激发兴趣策略。

2、语文读书学习习惯养成策略。

四、教学准备

教师：生字卡片；飞机和水上飞机的图片；课文课件 学生：课前预习（读读课文，圈出生字，标上小节号）；收集新型的交通工具。

五、教学过程

一）揭示课题

1、说说你所了解的飞机。（学生交流）

（出示水上飞机图）师：我们知道船在水面上航行，飞机在天空中飞行。但是有一种新型的交通工具不但能在空中飞行，而且能在水面上航行，这就是——生齐答：水上飞机

2、揭题： 33水上飞机

（生齐读）

3、师：水上飞机是什么样子的？有什么本领用途呢？大家想不想去看看呀？让我们跟着小海鸥一起去会会这位新朋友。说明：

开门见山，直接点题，通过图片和教师的简要介绍，使学生初步感受到水上 飞机的与众不同，有效激发学生的学习兴趣。

二、初读感知，自学生字。

1、小组读课文，自学生字。要求：读准字音，读通课文。

2、交流预习生字的情况。（1）抽小组读生字。

（2）你是怎样记住这个生字的字形的？（交流“识字金点子”）（3）你认为哪个字最难写？（挑战自我，写写最难写的字）（4）开火车读字组词。

（5）精彩词句大展示（交流好词好句，选词造句）（6）开火车每人读一节，其他同学心里跟着读，比一比，赛一赛看谁读得好，互相评价，纠正字音。

说明：

二年级的学生对生字已经有了较强的自学能力，他们完全有能力自主识字，开火车每人读一节，其他同学心里读，让每个学生都有任务，能使学生的注意力更加集中，培养学生良好的读书习惯。

三、细读课文，感知解疑。

1、师：水上飞机的样子式怎么样的呢？让我们一起来学习第一节（1）自由读第一节，用直线划出写水上飞机外形的句子。（出示水上飞机的图片）

（2）检查：学生回答，师出示 ：白色船体的两边长了一对大翅膀。（3）学生齐读句子。（4）看到这艘“白色船体的两边长了一对大翅膀”的怪船，小海鸥怎么想？（5）“究竟”是什么意思?换个词说说。

2、师：水上飞机究竟有什么本领呢？轻声读2——7节，用直线划出水上飞机本领用途的句子。

1、交流检查。

（1）你找到了几句描写水上飞机本领的句子？出示句子并配上图片。板书：迅速救援海上遇难的船只

给航行中的船只输送物资

能从海中汲水，去扑灭森林的大火 随时从海上起飞参加战斗

（2）指名读句子，男女生读。

（3）读了句子，你读懂了什么？（小组讨论，交流）

（4）水上飞机的本领可真大，谁能用“有的„„有的„„有的„„还有的„„”的句式来夸夸水上飞机。（5）设情景，小组说话训练。

a)让学生做水上飞机介绍自己的本领。b)让学生做小海鸥介绍水上飞机的本领。

c)你还知道水上飞机有哪些本领呢？ 请你来介绍一下。（6）指导分角色朗读对话（谁来当当吃惊的小海鸥）。读出各自不同的语气。（小海鸥吃惊的语气；水上飞机自豪的语气。）

2、学习最后一节。

（1）正当他们谈得高兴时，水上飞机响起了求救警报，究竟发生了什么事？齐读第8节。

（2）出示句子，指导朗读：对不起，东南海面有鱼船遇险，我得马上出发，前去救援。（着急的语气）

（3）水上飞机是怎么做的？出示句子：水上飞机告别了小海鸥，便迅速地滑行起来，机身的两旁随即溅起了雪白的浪花。a)指名读。

b)除了“迅速”外，句中还有哪个词也写出了水上飞机飞行速度很快？ c)齐读。

说明：

“书读百遍，其义自见；不动笔墨不读书。”低年级的语文教学以朗读积累为主，结合划划句子及说话训练，既让学生理解了课文内容，又使学生的学习习惯在多种形式的读中渐渐养成。

四、课外拓展，总结课文。

1、今天，我们学习了《水上飞机》一课，知道乐水上飞机的许多功能，还了解了一些新型的交通工具。随着科学技术的发展，相信会有越来越多的新型交通工具诞生，使我们得生活越来越便利，越来越美好。如果你想对水上飞机或其他新型的交通工具又进一步的了解，可以继续看书或上网查查资料，这样就能获得更多的知识和信息。说明：

课内外结合，激发学生的求知欲望。

五、巩固练习。

闯关游戏：

第一关：给下列加点字注音：

参加（）

人参（）

参差不齐（）第二关：写出下列字的部首

翅（）

参（）

警（）第三关：组词

暖（）

傍（）

翘（）

验（）

援（）

膀（）

翅（）

险（）

第四关：试默

迅

突

援

警

关于说课

一．教材简析

《水上飞机》是一篇科学童话。作者用拟人化手法，形象的介绍了水上飞机的广泛用途，向学生展现了科技新成果。

全文共8个自然段。第一自然段写小海鸥发现了一条奇怪的大船后想去问个究竟。第二至七自然段，写小海鸥通过与水上飞机交谈，了解了水上飞机的种类和主要用途。第八自然段，写水上飞机听到警报后立即前往救援遇险船只。

课文故事性强，情景饶有趣味，语言生动活泼，没有高深的道理，没有艰涩的术语，读来情趣盎然，引人入胜，是加强语言训练，激发科学兴趣的好教材。二．学情分析

“识写分流，大量识字”是新教材的一个显著特点。通过一年多的学习，学生已经认识了一千多个生字，掌握了一些识字方法，具备了一定的识字能力。本课的重点是落在阅读上，能用学生自己喜欢的方式读课文，再结合教材本身特点，让学生通过多种形式的朗读，提高学生的朗读水平，所谓“书读百遍，其义自见”，进而让学生更好的掌握新的知识。三．教学目标

根据大纲要求，结合教材本身的特点，确定了以下教学目标：

目标一：能借助汉语拼音正确认读本课的10个生字：“吃、帮、究、迅、速、援、参、突、警、险”；读准翘舌音“翅”和平舌音“速、参”；能在老师的指导描写并记忆“究、迅、速、援、参”。

在认读的10个生字中，教学有侧重，重点正音：翘舌音“翅”，平舌音：“速”，多音字：“参”，后鼻音：“警”。重点抓字形：“援”的右边不是“爱”，“迅”的里面第一笔是横折小弯勾，“突”的下面是“犬”不是“大”。

目标二：朗读课文，做到不加字、不漏字、不改字，按标点停顿。在教师的指导写下，尝试读出小海鸥和水上飞机对话的语气。在阅读感知课文内容的基础上，能用直线划出水上飞机用途的句子。

以对话为主的课文，采取分角色朗读，能激发学生的朗读兴趣。知识的理解和掌握不单单是老师讲出来的，还要由学生去读、去悟。因此，课堂上要给学生更多的读的机会，教师则是通过学生的朗读，引导他们对课文进行理解、感悟和积累。

通过学习，学生对水上飞机有所了解，发挥想象，运用“有的——有的——还有的——”句式介绍水上飞机的用途，学习把积累的语句变成自己的话介绍，进行语言迁移的训练，促进“语言——形象——语言”的转换，是学生加强对语言形象的感受，促进了语言文字的内化。从而是学生经历“课文语言——语言形象——自我语言”的转换。

目标三：知道水上飞机是有特殊用途的飞机，能帮助人类完成各种任务，激发学生求知欲望，从小学科学、爱科学。

运用多种教学方法和手段，在朗读中体验，从而感受到科学的魅力，激发学生内心的美好情感。

四、教法

（1）以读代讲法

本文故事性强，情节饶有趣味，语言生动活泼。为此，采用以读代讲法，感情朗读贯穿全课教学。在小学生面前，枯燥的讲解只会让学生失去学习的兴趣，而以读代讲采用不同形式的读不但可以培养兴趣，还可以帮助理解、感受课文的语言美。正如朱熹所说：“书读百遍，其义自见。”

（2）情境教学法

“作者胸有境，入境始于亲”，教师只有在教学过程中想方设法为学生创设一个具体、生动、形象的情境，并通过恰当的方式把学生完全带入这个情境之中，才能让学生在具体情境的启发下有效地进行学习。教学本课时，通过“谁来当当吃惊的小海鸥”，“大家想不想去看看呀？”的语言，男女生分角色读等途径，努力营造出一个民主、和谐、宽松的教学情境，以唤起学生情感的共鸣，让他们学得兴趣盎燃。这正是《新课标》所提倡的“语文教学应激发学生的学习兴趣”。这样，学生就在轻松愉快的氛围中自主高效的掌握了知识。

另外，还辅以直观教学法，谈话法等多种教学法，以提高教学质量。

五、学法

（1）探究法

学起于思，思源于疑，疑则诱发探索。爱因斯坦也曾说过：提出一个问题比解决一个问题要重要。因此，把质疑、释疑作为教学过程中重要组成部分，抓住教学的疑点、难点，设计具有针对性和启发性的问题，如“水上飞机是什么样的？”、“水上飞机有什么用途？”等等启发鼓励学生思索探讨，逐步解疑。

（2）合作学习法

我们培养的是跨世纪的人才，他们除了自身要努力学习，勇于创新外，还必须具备真诚的态度、开朗的性格及善于与人合作的精神。能够处理好与他人的协作关系，集众人之智慧取长补短，是跨世纪优秀人才必备的基本素质，因此，在教学本课时，让学生小组讨论、互相评价，分角色朗读等方式学习。让他们集思广益、互相切磋，在知识方面相互补充，在学习方法上相互借鉴。

六、实施

教学程序是否安排的科学合理，是教学成败的关键，为了圆满完成教学目标，我设计了以下教学程序：

1、激发兴趣，自主识字。

在上课前，先让学生利用工具书、生字卡片等自学生字。在课上，针对学生好胜、爱表现等心理特点，采用挑战自我、识字金点子、精彩词句大展示等环节，激发学生采用多种方法主动识字。在复习阶段，结合闯关游戏，让学生回忆试默，在轻松愉快的环境中掌握生字。

2、边读边想，逐步感悟。

进入二年级后，教学的重点应逐步从识字向阅读过渡。在教学中，采用自渎、挑战读、师生合作读、选择读等多种方法激发学生朗读的激情，将自己个性化的理解融入其中，在反复的朗读中强调对语言文字的感悟与体验，养成边读边思，边读边圈划的阅读过程，引导学生走进语言，积累语感。

3、创设情境，学习表达。

学生是学习的主体、发展的个体，教师应注重学生的参与、实践。在语文教学中让每个学生在课堂上积极主动地说出自己想说的话是学生积极主动参与教学活动的一种方式。在课堂上努力营造一个畅所欲言的和谐氛围，激发学生的表现欲，有效地进行语言训练。结合本课教材特点，在导入这一环节，让学生说说自己所了解的飞机，激发兴趣；在学习生字中让学生选词说话，注重积累；在拓展练习中启发学生思考，运用一定的句式把话说完整，说清楚，引导学生逐步在说话中发展思维，提高语言表达能力。

教学反思

朗读教学是小学语文课堂教学的重要组成部分，其作用可波及语文教学各个层面，无论是字音、字形等较低的能力层级，还是对课文理解等较高的能力层级，以至最终实现语感能力的提高，都离不开朗读。足见朗读在语文教学过程中 的必要性、重要性。因此，在上《水上飞机》这一课，我积极探索朗读方式及策略，发挥朗读在语文课堂教学中的作用。

1、自由朗读。自由朗读训练适用于新课文的初读阶段。初学课文，安排学生自由朗读。其作用有二：一是随意性大，想怎么读就怎么读。虽然是小学生，老师也要注重培养学生的独立的认识的能力；二是有利于发现朗读难点，如字音、词义、断句等方面的问题。

教学片段

一、师说：“请大家自己读读课文，找找水上飞机本领的句子，用波浪线划出来，再读一读。”在交流时，大部分同学都能找到水上飞机本领的句子，主要是老师给大家充分的时间自由朗读，对课文比较熟悉了，找句子就很容易了。如果采用集体朗读后，马上划句子，对于理解力较差的学生，就比较困难。因为课文只读一遍，还没有读懂。而自由朗读，就照顾到了各个层面的学生，学生的独立认识能力也逐步提高了。

2、齐声朗读。这一训练方式的优点在于能够督促学生准确读出原文，尊重原文，不丢字，不加字。

教学片段

二、师说：“把描写水上飞机外行的句子齐声朗读一遍。”学生齐声朗读“白色船体的两边长了一对大翅膀。” 这句话的意思，通过朗读，学生已经理解，不用老师再费口舌解释一番。齐声训练学生眼到、口到的能力，看得要准确，读得更要准确，在朗朗书声中，促使自己专注于文章，达到准确读出文章的目的。读得准确，才能熟悉文言文语言习惯，对这种特殊的语言习惯有了把握，才能做到读来“上口”，产生文言语感。

3、指名朗读。大部分教师都青睐这种朗读方式。在课堂教学中，指名朗读可以让教师了解到学生把握文章的程度，有针对性进行教学。

教学片段

三、在揭示课题后，师说：“水上飞机是什么样子？它又有什么本领呢？让我们跟着小海鸥一起去会一会这位新朋友。”抽8位小朋友，一人一节。在小朋友读得过程中。我发现由于《水上飞机》课文内容远离孩子们的生活，比较深奥，理解有困难。因而在个别朗读时，读得不够流利，出现结结巴巴的现象，同时也说明同学在预习时不够认真。课文内容难以理解，提醒我在下一个教学环节时，注意对课文内容的讲解，预习不认真，引起我的重视，采取措施，指导预习。

4、分角色朗读。分角色朗读可以充分发挥其品味语言艺术、领悟作品内涵的作用。小学生天真、活泼，特别喜欢分角色朗读，这也是小学语文老师常用的一种教学方式。

教学片段

四、师说：“请同学们同桌扮演小海鸥，水上飞机，分角色朗读课文。”同学们纷纷操练起来。上课时，我请了两组同学朗读，效果并不理想，扮演小海鸥的同学读得较好，扮演水上飞机的同学明显不足。课后思考，主要是教学的环节出了问题。我应该把描写水上飞机的句子出示在黑板上，让学生在老师的指导下，有感情的朗读几遍。在此基础上，再让学生扮演角色朗读，效果肯定会大不一样。不能因为学生喜欢扮演角色朗读，而进行没有基础的扮演角色朗读，或为了活跃课堂的气氛，硬拼凑一个扮演角色朗读。扮演角色朗读的目的是为了更好地理解课文内容，如果连课文内容还吃不透的话，又何必画蛇添足。其实，分角色朗读的表演要求更高，学生扮演特定角色决定了他们必须摆脱自身社会角色的束缚，走进作品，扮演作品中的人物，把握人物形象，演绎作品。这一训练方式是诸多朗读方式中难度最大的一种。因此，在教学过程中，引导学生模仿，揣摩、品味人物对话的言外之意，再结合自己的理解进行分角色朗读，从而提高 学生自身语言能力和审美情趣。

6.三年级语文上册教案《水上飞机》 篇六

执教 金余小学 王艳梅

教材简解：

《水上飞机》是苏教版国标本教材三下的一篇科学童话。课文用拟人化的手法，通过小海鸥看到、听到的，写出了水上飞机的外形及特点；通过小海鸥与水上飞机的对话，形象地写出了水上飞机的广泛用途。课文故事性强，情节饶有趣味，语言生动活泼，引人入胜，是加强语言训练，激发科学兴趣的好教材。目标预设：

（1）认知目标：学会本课10个生字，两条绿线内的1个字只识不写，认识1个多音字，理解由生字组成的词语。能用“究竟”、“渐渐地”造句。（2）技能目标：能正确、流利、有感情地朗读课文。

（3）情感目标：了解水上飞机的主要作用，激发学生从小爱科学、学科学，长大用科学为人类造福的志趣。重点难点：

（1）重点是指导学生有感情地朗读课文，让学生了解水上飞机的种类和主要作用。（2）难点是激发学生从小爱科学、学科学，长大用科学为人类造福的志趣。设计理念： 本文故事性强，情节饶有趣味，语言生动活泼，正是加强语言训练，增强朗读感悟的好题材。“读书百遍，其义自见。”不同形式的读不但可以培养兴趣，还可以帮助理解、感受课文的语言美。为此，在导读时我创设情境，以读为本，将“读”贯穿教学的全过程，使每一遍读具有目的性、层次性和指导性。

对新事物具有一定的好奇、探索精神，这正是小学生的特点，我利用这一特点，引导学生主动探究、团结合作，在合作中了解水上飞机，带着好奇心、探求心去试着设计你心中的水上飞机，从而引导学生积极参与语文实践活动，在实践中感悟、体验、运用与提高。

设计思路：

能够处理好与他人的协作关系，集众人之智慧取长补短，是跨世纪优秀人才必备的基本素质。因此，我在教学本课时，让学生以小组讨论、互相评价，分角色朗读等多种方式来学习。引导学生带着好奇心跟随小海鸥一起认识水上飞机，带着自信心介绍自己了解到的水上飞机的主要作用，带着探究心设计水上飞机，让他们集思广益、互相切磋，在知识方面相互补充，在学习方法上相互借鉴。以次提高学生的语文素养。教学过程：

第一课时

课一开始先让学生欣赏一组图片，谈谈自己看到的感受，在揭题后，简单对水上飞机的历史作一下介绍，然后提出“读了这个课题后，你想知道什么？”让学生对课题进行质疑：飞机怎么会在水上呢？水上飞机是什么样子的？它有什么作用？让学生带着一系列的问题借助拼音初读课文，检查认识新字新词，逐段指导朗读，帮助学生读准句子，读通课文，了解课文的主要内容。接着引导学生自主学习课文的生字。

第二课时

一、复习导入，激发兴趣。

1、今天我们继续学习——齐读课题《水上飞机》。

2、下面的这些词你还认识它吗？指名学生读准词语。

遇难 汲水 溅起 森林 救援 救护 迅速 运输 机舱 谈话 究竟 海鸥 喂 货轮 求救

3、这篇科普童话，主要讲了哪些内容？

4、水上飞机究竟是什么样子的呢？让我们跟随小海鸥去一探究吧。

设计思路：学生的识字需要一个反复记忆的过程，在课前帮助学生复习字词可以起到巩固的作用，也能尽快的唤起学生对课文的兴趣，从而更好地去理解课文。

二、创设情境，探究学习。

（一）指导学习第一段。

1、出示“茫茫的大海上，有只小海鸥”的画面，边看老师边叙述：在茫茫的大海上，有一只小海鸥，来，让我们张开双臂，做一只小海鸥，跟它去大海探索吧！

2、突然，它发现了一条奇怪的大船，这条船奇怪在什么地方呢？谁来读读句子？

3、来看看这艘船吧。出示图片：普通的船是怎样的？而这艘船的船体两边却长了——两个大翅膀。真是与众不同。

4、小海鸥，看到这样的船，他心里会怎样？他又会想些什么呢？

5、是呀，小海鸥心里充满了好奇，你能用好奇的语气读好这句话吗？出示第二句，指导读好句子。

6、遇到不清楚的地方，应该怎么办呢？是的，于是，出示句子：小海鸥飞过去，想问个究竟。

7、这里的“究竟”是什么意思？你能换个词，意思不变？（清楚、明白）

8、你能用“究竟”说句话吗？指导“究竟”练习说话。

9、真是一只聪明、好学的小海鸥，一起来读好这一小节。

设计思路：小学生对小动物都是十分喜爱的，我创设情境，让学生成为一只飞翔的海鸥，跟随课文中的小海鸥一起去发现，探索，激发了学生的兴趣，加深了情感，以情促读，更好地训练了朗读。从中也学到了小海鸥不懂就问的学习方法。

（二）指导学习二至六段。

过渡：小海鸥是怎么问的？奇怪的大船又是怎么回答的呢？出示阅读要求：请你自由读读课文的二至六小节。读出小海鸥和水上飞机各自的语气。下面先请同桌合作，演一演小海鸥和水上飞机，分角色读好它们的对话。交流：出示对话：

1、这艘奇怪的大船是谁呀？（水上飞机）

2、谁愿意来做小海鸥，水上飞机，读读它们的对话，再请一位同学读好提示语。指导分角色朗读对话，指名学生评价。

（提示：对话时注意要有礼貌，读时引导学生从提示语中了解小海鸥的惊讶，和水上飞机的和善。指导学生边读边加上动作、表情）

3、“我”是谁呀？（板书：海上救护机）船只在海上遇难了，为什么不用船去救，而让水上飞机前往救援呢？谁能通过你的朗读告诉大家答案？（突出“迅速”）

4、谁愿意来做做海上救护机，向大家介绍一下自己的样子和作用？（板书：救援船只）

5、小海鸥听了海上救护机的自我介绍，有什么感受，想说什么？

6、是呀，海上救护机的本领真大呀，小海鸥挺佩服他的本领的。

7、出示对话（2-6节）进行朗读或男女生分角色练读对话。体会海上救护机的作用、本领。设计思路：通过分角色朗读对话，从对话中了解海上救护机的作用，以小海鸥的视角去体会对海上救护机的敬佩，加深了体验，也促进了学生的朗读。让读有了情感的奠基，让情感有了抒发的平台。

（三）指导学习第七段。

师：大家刚才学得真起劲，你们愿意接受新的挑战吗？（愿意）下面我们来进行“自学闯关”游戏：

1、自学闯关第一关。

（1）课件出示第七段，师宣读内容。水上飞机向我们介绍了他的许多兄弟。请你为他的兄弟取个名字，并能用简洁的语言概括他们的作用，学着老师的样子完成板书。（2）分小组交流、介绍。

抽学生板书：海上战斗机

参加战斗

海上运输机

输送物资

海上灭火机

扑灭大火

2、自学闯关第二关

（1）师：水上飞机的兄弟真多呀，除了这些，还有吗？ 生：有。

师：你从哪里知道的？ 生：从省略号 板书：……

（2）师：是呀，其实水上飞机还有许多种，（出示课件组图）看到这些水上飞机，你聪明的小脑瓜里又有什么新的想法。生：科学家们真是太聪明了。

生：他们创造出这么多新型的水上飞机，真是太佩服他们了。生：我现在要努力学习，长大后争取去发明出一架自己设计的飞机。师：老师期待着你们的成功。

3、自学闯关第三关。

师：设想一下，二十年以后，你成为了一名科学家，你设计了什么功能的水上飞机？ 学生思考后交流：

出示句式：二十年以后，如果我成了一名科学家，我会设计____________，可以________________________。

生：我要设计海上巡逻机。它可以在南海上巡航，保护我们的南沙群岛。如果有敌人来偷袭，就会把消息传达给南沙群岛的解放军，让他们时刻准备着。

师：你的心中时刻装着祖国。

生：我想设计出海上休闲机，人们可以坐在上面钓鱼，也可以在船上游泳，还可以在上面唱歌跳舞。

师：确实有创意。

生：我要设计出海上探测机。它可以通过海底地震波的传播来判断什么地方发生海啸，并用 3

雷达把信息传导到地面上来，通知人们赶快撤离。假如现在就发明了这种水上飞机，那么日本这次地震就不会有那么多人丧生了。

师：你联想到了日本的大地震，真的要向你竖起大拇指，真棒。……

（四）指导学习第八段。

1、引读：听！什么声音？（启动警报声）正当他们谈得高兴的时候，海上的风浪——突然大了起来。水上飞机的机舱里响起了求救警报。海上救护机是怎么说的？怎么做的？ 出示句子：“对不起，东南海面有渔船遇险，我得马上出发，前去救援！”谁能读好这句话？指导朗读：他说这句话的时候，是什么心情，我们应该用什么语气来读？（水上飞机着急的语气）抽生读。

师评价：表情好，但是要来不及了，要紧张，急一点。再指名读

师评价：谁还读的比他还急？ 指名读（三位）

师：掌声鼓励，到目前为止，他读的最好，谁还读？ 指名读

2、引读后半部分。告别了小海鸥，他便怎样？出示句子：“他告别了小海鸥，便迅速地滑行起来，机身的两旁随即溅起了雪白的浪花。水上飞机渐渐地离开海面，向遥远的天边飞去。”

3、指导用“渐渐地”说话。

（1）“渐渐地”是什么意思？（慢慢地）（2）我们用它来说话？

生：春天到了，小草渐渐地长出来了。师：秋天呢？

生：秋天到了，小草渐渐地枯萎了。

师：哇，季节变化这么厉害！春姑娘迈着轻盈地脚步渐渐地来到了我们。

生：早上，太阳渐渐地升起来了

生：晚上，月亮渐渐地从山岗上升了起来。

师：这个小朋友原来作文水平很低，现在三年级了，习作水平成绩好了。谁能用上渐渐地说出来。想好再回答。

生：通过他的努力，他的习作水平渐渐地提高了。师：谁能自己用渐渐的说一句话。生交流（两位）

（3）想象：海上救护机可能怎样救护遇险的船只呢？（4）指导朗读句子。

4、一起有感情地读好这一段。出示第八自然段。指导朗读。

三、拓展延伸，情感升华。

1、今天，我们听了海上救护机的介绍，了解了水上飞机，如果你是这只小海鸥，回去你会怎么向你的妈妈介绍水上飞机呢？出示：

2、总结：这节课，我们欣赏了水上飞机的英姿，认识了他的许多兄弟，而且放飞想象的翅膀，设计了那么多功能的水上飞机，在现实生活中，有的已经实现了，没有的还需要谁去创造？你们就都是未来的科学家，老师相信，通过你们的不懈努力，新的沙漠飞机，海底飞机，草原飞机在不久的将来都会诞生。

3、出示阅读资料。

水上飞机是受”飞船“的启发而发明的。20世纪初，法国有位出生于船舶世家的青年，叫亨利费勃，他想到，假如船舶有 了升天的翅膀，那么，即使在茫茫的大海上航行时，遇到风暴也不会有危险了。1910年3月28日上午，他驾驶自己制造的第一架”飞船“在马赛港试飞成功，这就是世界上第一架水上飞机。

水上飞机可用于海洋巡逻、反潜战、布雷和海上救援等。它还可成为在雪上、冰上、泥上、草地上起落的飞机，用作交通、渔业、救援及灭火等。

4、欣赏作品：出示：

水上飞机怎么造？受到“飞船”来启发： 船舶长了大翅膀，遇到风暴也不险。水上飞机本领大，空中飞机不比它，雪上冰上草地上，哪里它都可以降。水上飞机作用多，客轮货轮不比它，交通渔业它参加，救援灭火也靠它，接到报警的电话，迅速起飞需遥望。

四、布置作业 小练笔：

1、选择自己喜欢的方式，或画图或写作文来设计一种水上飞机。并能联系课文内容,以第一人称介绍水上飞机的样子和作用。（名称、样子、作用）

2、同学们课后去收集资料来解决，大家可以去上网查询，也可以去《十万个为什么》里面寻找答案。

附：板书设计：

水上飞机

海上救护机

救援船只

海上战斗机

参加战斗

海上运输机

输送物资

海上灭火机

扑灭大火

……

设计思路：板书是一篇课文的精华，这样设计，简洁明了，对水上飞机的种类、作用，学生一看就很清楚，而且下面的这些水上飞机名称是学生自己给取的名字，学生看后会有一种亲切感，也充分体现了学生的主题性，让学生体验到成功的喜悦。

7.飞机货舱火灾探测器设计探讨 篇七

1 感烟火灾探测器

1.1 离子感烟火灾探测器

离子感烟火灾探测器是利用火灾发生时产生的烟雾能改变空气的导电性这一原理制成的。在探测器的电离室内放置少量具有放射性的物质 (通常为镅-241) , 使电离室内空气变成导体, 经电压的作用形成离子流, 这就使电离室具有一定的导电性。当烟雾粒子进入电离区域时, 将与被电离的离子结合而降低空气的导电性, 当导电性能低于预定值时, 探测器便会发出警报。相对于白烟, 它对灰烟和黑烟具有非常高的灵敏度, 其灵敏度范围为0.20%~2.35%obs/ft, 而大多数火情发生时都会产生大量的浓烟黑烟, 发生火灾的初期, 烟雾的检测非常重要。因此, 该类火灾探测器在早期得到广泛的应用。但由于离子感烟探测器受温度、湿度和杂尘等因素的影响较大, 容易诱发假报、误报的现象, 该报警器不适用于有大量粉尘、蒸气、烟雾、油雾、水雾等滞留的场所, 因为一旦干扰颗粒改变探测室中空气的电离情况, 探测器就会反馈假信号。而飞机运输货物的不确定性, 导致飞机货舱的化学环境十分复杂, 使用离子感烟火灾探测器容易发生误报现象。同时, 探测器中存在放射性物质, 对人身安全和生态环境都会产生威胁, 因而这种探测器现已禁用。

1.2 光电感烟火灾探测器

光电感烟火灾探测器是典型的烟雾探测器, 它是利用烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质研制而成的。其工作原理是:在正常情况下, 红外发光元件发出的光无法进入受光元件, 因此没有信号输出。当烟雾粒子进入探测室内部时, 发光元件发出的光将被烟雾粒子散射或反射到受光元件上, 接收的信号强度达到设定值时, 便发出火灾报警, 这种火灾探测的方法通常被称做烟散射光法。目前, 民航飞机上的火灾报警器仍以其为主, 由于光电感烟探测器本质上是粒子探测器, 且对黑烟灵敏度较低, 经常产生虚假信号, 而飞机货舱易产生干扰颗粒, 一旦这些干扰物飘入探测室, 当探测器红外光线产生足够的反射和散射时, 就会导致光电管中光电流的增加, 产生假火警报。由于该探测器只能检测到粒径大于0.4μm的粒子, 本身又无法分辨进入传感器探测室物质的属性, 在正常情况和火灾情况的典型差别仅有0.09%, 所以较小的信号变化会使探测器极易受到干扰因素的影响。并且该类火警报警器无法检测一氧化碳等可燃气体的存在, 无法对危险化学品泄漏发出报警信号, 因而飞机火灾误报的情况频频发生。

2 气体火灾探测器

2.1 半导体气体传感器

半导体气体传感器是利用半导体材料受外界气体刺激时产生电特性变化的原理设计制作的, 是最常见的气体传感器, 这类探测器分为电阻型和非电阻型两种。一般使用氧化锡、氧化锌等半导体金属氧化物材料制作电阻型气体传感器, 通过监测材料与气体接触时电阻阻值产生线性或非线性变化来达到检测气体的目的;而非电阻型传感器则利用发生气体吸附反应时引起的功函数变化来检测气体, 包括金属/半导体结型二极管和MOS-FET等类型。这类传感器可以通过电阻值与气体浓度的变化关系建立函数模型, 对比不同函数模型即可识别不同气体。选择特定的半导体材料可以使传感器对某些气体特别敏感, 从而制成只能检测特定气体的传感器, 如检查酒驾的酒精传感器。电阻式半导体气体传感器具有灵敏度高、体积小、操作方便、响应恢复时间短等优点, 且这种气体探测器制备工艺成熟, 因而广泛应用于家庭和工厂中对可燃易爆等气体的检测。但实际应用中仍存在稳定性和选择性差等缺点, 因而提高此类传感器的气敏性能成为研究的重点。

2.2 红外吸收式气体传感器

常见的有害气体对红外光谱中某波段的光都有一定程度的吸收, 红外吸收式传感器就是通过选择一种与所要探测气体的固有吸收频谱波长一致的光波, 基于比尔朗伯定律, 测定对该探测气体的吸光度, 然后将检测到的光信号转化为电信号, 形成4~20m标准信号, 再转换成数字信号, PLC模块可将信号传输至计算机进行识别判断。这种传感器信噪比高, 响应速度快, 稳定性高, 具有良好的气体选择性, 且传感器的结构简单、抗干扰能力强, 主要用于CO、CO2和碳氢化合物的检测。但其结构复杂, 外形尺寸和功耗较大、成本高, 维护难度大, 使用环境要求高, 因而不适合飞机货舱中危险气体的监测。

2.3 接触燃烧式气体传感器

可燃气体与传感器接触后发生氧化还原反应, 反应热便使传感器中的敏感材料温度升高, 阻值增大, 再将此信号进行整流、放大, 最终传递给控制器。接触燃烧式气体传感器就是通过测定敏感元件阻值的变化情况来检测可燃气体的浓度。此种传感器响应快速, 测量结果准确, 寿命较长, 多用于石油化工领域和矿山、隧道等场所。由于飞机货舱中环境复杂, 敏感元件易受有机蒸气影响使其特性降低, 且该类探测器对非燃烧气体不敏感, 只能对可燃气体进行检测, 在可燃气体范围内, 无选择性, 容易产生误判。暗火工作状态容易引发爆炸, 因而不适用于飞机货舱中。

2.4 电化学式气体传感器

电化学式气体传感器由传感电极和反电极组成, 之间用薄膜电解层隔开, 与危险气体发生氧化还原反应后将产生与气体体积分数成正比的电场电流信号, 通过该信号的强弱判别有害气体的含量。这类探测器分为原电池式、电量式、离子电极式和可控电位电解式4种类型, 传感器灵敏度高、气体选择性好, 一般适用于家庭、实验室等场所, 用以检测CO等有害气体。但也存在许多缺点, 如易化学腐蚀、造价高, 漏液腐蚀电路;且电解液易蒸发或受污染, 而出现电信号异常的现象;在干燥条件下长期存放还会使传感器因电解液干涸而失效, 但较大的电解液用量限制了传感器的微型化。因此, 电化学式传感器的应用具有局限性。

3 复合型货舱火灾探测器的改进途径及方法

目前, 传感器已向多功能化发展, 感温感烟复合式探测器因其功能多元、性能稳定等优点而广受欢迎, 在众多领域具有更宽泛的应用。由于飞机运行环境的特殊性, 市面的各种火灾探测器均存在一定缺点, 并不能完全适用于飞机货舱。因此, 为了更加满足实际应用, 笔者自主创新地设计了一款能同时检测多种气体的复合型飞机货舱火灾探测器。

3.1 多通道半导体气体火灾探测器传感探头材料选择

氧化锌是一种表面控制型半导体材料, 具有物理化学性能稳定、价格低廉等优点, 在制备气体传感器方面得到广泛应用。已有报道, 基于纳米ZnO材料的气敏传感器用来检测乙醇、丙酮、甲烷、甲醛、硫化氢等有害气体, 制备纳米ZnO的方法有很多, 本研究采用一次燃烧法通过掺杂贵金属元素、稀土元素制备了气敏性能良好的纳米ZnO, 具有灵敏度高、工作温度低、选择性高等特点, 能够检测较低浓度乙醇、丙酮等有害气体。

3.2 多通道半导体气体火灾探测器的设计原理

传感器设计的原理如图1所示, 在AB两端插入涂覆纳米材料的气敏元件, H为加热电阻丝, 可以调节传感器材料的工作电流。当环境中气体气氛发生变化时, 气敏元件的阻值明显变化, 造成R2两端电压的改变, 通过监测R2两端电压变化情况, 就能发现空气中存在何种危险气体以及气体的浓度大小。将气体的危险浓度值设置为报警上限, 当检测的信号值达到报警值时, 报警灯就会发出蜂鸣的警笛, 以免发生更大的事故。

3.3 多通道半导体气体火灾探测器的结构

多通道半导体气体火灾探测报警器由传感器探头、信号处理器、控制器 (显示、输入输出、信号处理操作、参数设定等) 和灯光与声音报警装置等构成 (如图2所示) 。由传感器探头采集信息信号, 经过选择和放大等处理后, 将气、电信号转换成数字信号, 控制器通过函数调用对数据进行匹配, 找出产生危险信号的气体, 然后报警, 所获得的结果由显示器显示。本研究将传感器探头分为多个通道, 每个通道可以单独设定函数调用、数据显示和数据输出, 并可以单独设定报警限值。且每个探头使用不同的纳米级半导体金属氧化物材料制备而成, 可以监测不同浓度的危险气体。火情未发生时, 探测器可对危险气体浓度进行实时检测, 避免火情发生;当火情已经发生, 对有毒有害气体快速报警, 为机组人员的补救工作提供时间。该传感器由多探头组成, 减少误报, 增强安全性。

3.4 多通道半导体气体火灾探测器调用函数的选择

探头材料为N型或S型半导体金属氧化物及其复合氧化物, 接触到被测气体时, 传感器阻值发生变化。可将传感器与电阻元件串联, 加上固定电压, 可将气敏元件阻值的改变转化成电阻元件分压的变化, 通过记录电压值达到监测气体体积分数的目的。

火警监测的信号是一系列复杂的参数, 首先建立所有可能产生的危险气体的电压与气体体积分数的函数关系模型, 传感器使用过程则通过调用已知函数实现实时监测有害气体的体积分数, 并识别气体的种类。图3为ZnO传感器探头对不同体积分数的乙醇气体的对应关系和拟合函数模型。可以看出, 使用不同的函数进行拟合时, 对应的相关系数差异很大。因此, 选定适当的函数可以快速准确地对火警进行有效监控, 通过对比, 该ZnO传感器电压与乙醇气体体积分数的关系选择方程y=a-bln (x+c) 作为函数模型更加准确。

3.5 复合型飞机货舱火灾探测器

由于火灾发生初期会产生大量烟雾和CO气体, 罗英等将CO气体传感器与烟雾传感器构成飞机货舱CO/烟雾复合火灾探测器, 减少假火警发生概率, 但该种探测器不能对高温做出响应。向淑兰等采用气体探测器、温度探测器和烟雾探测器的复合制作了飞机货舱的复合火灾探测器, 进一步完善了货舱报警器的功能, 但该种探测器只能对正在发生的火灾产生的危险气体进行报警。因此, 在多通道半导体气体火灾探测器的基础上增加感烟和感温探测器, 使复合型飞机货舱火灾探测器兼具感温、感烟及实时对有害气体监测、报警的多元功能。

货舱为密封状态, 运输的货物可能挥发或释放出乙醇、甲烷、氢气等易燃易爆、危险有毒的气体。而多通道半导体气体探测器可以随时监测这些危险气体的体积分数。当货舱火情已经发生, 燃烧不充分将产生大量一氧化碳、甲烷等特殊气体, 伴随烟雾粉尘, 同时机舱温度会明显升高, 对飞行安全造成巨大威胁。复合型飞机货舱火灾探测系统则可快速对火情做出响应, 其工作原理如图4所示。探测器可以对低体积分数的有害气体进行监测和报警, 如果确有危险气体产生, 将启动感烟探测器和感温探测器再次判别, 最终对采集到的信号通过光缆或电台传输到控制室的监控计算机上进行综合判断, 然后报警。该复合探测器同时具有感烟、感气、感温的功能, 且每个探测器可以单独发出声光报警, 更容易准确定位危险源, 能够快速地检测潜在的或者正在发生的危险, 当几个探测器均检测到危险发生时, 复合探测器则发出报警信号, 可进一步避免虚警和漏报。

4 结束语

8.飞机人机交互设计的重要原则之一 篇八

在现代飞机设计中，尤其是战斗机，经常会提到一条非常重要的人机交互设计原则——“双手握杆，平视飞行”。“双手握杆”是指将武器和雷达等重要控制器安装到战斗机的驾驶杆和油门杆上，以保证飞行员在作战飞行时双手不离开操纵杆，也就是所谓的HOTAS（Hands On Throttle and Stick）技术。“平视飞行”则是指飞行员在飞行或作战时保持抬头状态，不需要频繁低头查看仪表，可在观察舱外飞行环境的同时获取各类飞行信息。之所以提出平视飞行，是因为人的眼睛在远景和近景之间切换时会有一定的聚焦适应时间，虽然时间较短，但对于高速飞行或机动作战的飞机来说，其对飞行安全和作战绩效的影响仍是不容忽视的。另外，频繁的抬头和低头还会造成飞行疲劳和对飞行态势感知（SA，Situation Awareness）的下降。平视飞行设计原则可以降低飞行员低头查看仪表的频率，避免出现注意力中断、态势感知丧失、视觉负荷大和眼睛焦距调整产生的延迟等不利现象。

HUD应运而生

如何才能实现平视飞行呢？设计人员设计了一种可将飞行信息与驾驶舱外视景结合的装置，即HUD。其实，HUD的前身可认为是使用在早期战斗机上的光学瞄准器。这种瞄准器最早出现是在第一次世界大战期间，到了第二次世界大战的时候就已经被广泛利用了。光学瞄准器是利用光学反射原理，将环状的瞄准圈光网投射安装于座舱前端的一片玻璃上，或者直接投射到座舱罩的前面，投射的影像对于肉眼的焦距是定在无限远的距离面上，当飞行员瞄准目标的时候就不会妨碍到眼睛对外界的观察。当技术进步可以支持更多的飞行状态信息集合在一起，以文字或数字形式投射在座舱前方的固定装置上时，HUD就出现了。HUD也是利用光学反射的原理，将重要的飞行相关信息投射在一片玻璃上面。这片玻璃位于座舱前端，高度大致与飞行员的眼睛成水平，投射的光线以平行光的形式进入飞行员的眼睛，这样投射的文字和影像就可以调整显示于焦距无限远的距离上面，飞行员透过HUD往前方看的时候，能够轻易地将外界的景象与HUD显示的信息资料融合在一起。HUD的出现基本满足了平视飞行设计原则的要求，具有增强操作情景意识，减少操作技术失误，为非正常操作状况提供识别和改出指引，提高对非正常状况的感知能力，改善操作品质等应用优势。

HUD主要显示与飞行安全和作战绩效有着重要关系的信息，譬如飞行高度、飞行速度、航向、垂直速率变化、飞机倾斜角度等。当使用于战斗环境时，还会加上目标搜索瞄准信息、武器与发射相关信息、预估命中点等。此外，HUD的显示内容还可以根据不同状况而变换，例如巡航模式、空空作战模式、防拥模式等。

HUD的应用及发展

第一架使用HUD的军用战斗机是由北美航空（North American Aviation）为美国海军设计生产的A-5“民团团员”舰载机。民用航空领域的应用是在1975年由法国达索（Dassault）飞机公司首先装配于Mercure（法语“水星”之意）客机上。20世纪70年代晚期，美国麦克唐纳·道格拉斯（McDonnell-Douglas Corporation）飞机公司在生产的MD-80系列飞机上也开始采用HUD。自1970年代中期以后，世界航空界对HUD的认识和使用开始越来越普及。除了美国以外，其他国家也开始陆续购买或者研发相关系统。

随着飞机自动化控制的程度和飞行仪表的整合度越来越高，飞行员不需要像以前那样频繁观察大量仪表，操控众多设备，因此HUD几乎可以涵盖飞行或作战所需的基本信息，从而成为现代飞机的主飞行显示器。目前，世界上几乎所有的战斗机和武装直升机都可安装HUD。鉴于HUD成熟的技术和稳定的性能，新一代的战斗机也大都安装了HUD，如俄罗斯的T-50、美国的F-22以及中国的歼20等，并且从一些新闻图片猜测，应该都是新型的衍射式平视显示器。随着技术的进步，HUD的功能越来越多，其技术也开始向商用飞机和其它民用领域普及。在商用飞机上，HUD主要在能见度不良情况下，如雨、雪、雾天气或夜间，帮助飞行员在着陆时确定机场跑道的位置，以保证飞行安全。根据最新研究结论，在所有民航起飞和着陆事故中，68%的事故可以通过使用HUD避免或降低事故危害程度。中国民航计划到2020年，旗下所有航空公司全面使用HUD。鉴于HUD的方便性以及确实能够提高飞机安全性和操作绩效，“平视飞行”这条人机交互设计原则在现代飞机设计中应用得越来越广泛，HUD已经成了全球主流战斗机和武装直升机，甚至民机不可或缺的设备，并且该人机交互设计原则还有着快速向其它民用领域扩展的趋势。

到目前为止，HUD经历了反射式、衍射式等不同时期的发展，成像技术也逐渐由传统的用阴极射线管（CRT）向硅基液晶（LCOS）图像源、数字微镜装置（DMD）和透射型LCD等新技术发展。由于新技术的使用，新型HUD的视场、清晰度、稳定性都有了大幅度的改进。此外，HUD的发展还体现在了显示内容、使用方式等多个方面。比如，为了提供增强的视觉图像，提高驾驶员夜间和低能见度条件下的情景意识，罗克韦尔柯林斯公司与庞巴迪宇航集团最近进行了一系列飞行测试，将增强视景系统（EVS）和合成视景系统（SVS）等技术融合到HUD之中。初步结果显示，在HUD上显示合成视景时，仪表着陆系统（ILS）的横向精度提高了70%，纵向精度提高了25%。Elbit Systems推出了一款名为Skylens的可穿戴式平视显示器，旨在为飞行员提供更好的视野。该系统易于安装，适合在迷雾或黑暗中进行导航辅助，虽然称之为可穿戴式HUD，但其更类似于下文介绍的头盔显示器。

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平视飞行的新宠——头盔显示器

由于HUD的光学原理和安装特点，其在应用过程中存在一定的视界（Field of Regard）范围限制，并且对飞行员飞行时的头部位置有严格要求。当飞行员转动头部的时候，HUD上的飞行信息影像就会暂时离开他的视野范围，因此有人建议将影像直接投射在飞行员头盔的前方，或者说直接将缩小版的HUD安装于飞行员头盔上，这样影像就可以始终呈现于飞行员眼前，随时与飞行员的视野范围重合，达到“随动”的目的。直到20世纪90年代，研究人员才成功研制出可以显示多种战术、导航、飞控信息的头盔显示器（Helmet Mounted Display），以下简称HMD。HMD相对于HUD最大的优点是其可以利用头部的转动扩大视界，无论飞行员朝哪个方向看，都可以掌握完成任务所需的飞行信息，使飞行员的态势感知能力大大加强。

现代作战飞机的机动性、敏捷性等各项性能指标都有了大幅提升，空战环境也日趋恶化， 这些都对飞行员对战场的态势感知能力提出很高要求。与此同时，各种大离轴空空导弹也研制成功和相继列装，如俄制R-73、美制“响尾蛇”空空导弹改进型、法国的魔术、以色列的怪蛇4、英国的流星等，这些能够离轴甚至越肩向后攻击的导弹也需要与之完美配合的瞄准显示设备。此外，具有强超低空机动作战能力的武装直升机也逐渐成为各国陆军航空兵的发展之重。上述因素都迫切需要一种视界大、实时性强、可快速跟踪和截获目标的瞄准显示系统，因此HMD以其出色的离轴捕获和攻击能力、宽大的视界和较强的夜视能力等优势成为平视飞行设计理念的新宠，大有取代HUD的趋势。

平视飞行技术的扩展应用

目前，平视飞行技术在另一个民用领域的普及，主要体现在汽车上。20世纪80年代末，HUD的特性被当时日渐重视安全性的汽车制造商看中。1988年，HUD作为一项安全特性出现在通用旗下的奥兹莫比Cutlass Supreme车型的选装单上，但是市场反响冷淡。随后几年，民航对HUD的普及再次引发了技术热。近期HUD已经成了奔驰、宝马、奥迪等豪华车型的最新卖点。2003年起至今，宝马5系、6系、7系、X3、X5、X6均已装备HUD，宝马公司成为欧洲第一家使用HUD技术的汽车公司。汽车上的HUD主要是在挡风玻璃或者中控台上方的投影屏上投影车速、导航信息等图像，辅助驾驶员驾驶车辆。豪华汽车对HUD的推崇，使“平视飞行”的人机交互设计原则扩展到“平视驾驶”。

随着Google眼镜（Google Glass）的推出，“平视飞行”的人机交互设计原则得到了更大的扩展。Google Glass也是利用与HUD类似的光学反射投影原理，即通过微型投影仪将图像投射到一块反射屏上，而后通过一块凸透镜折射到人的眼球，实现所谓的“一级放大”，从而在人眼前形成一个足够大的虚拟屏幕，可以显示简单的文本信息和各种数据，同时还可通过眼镜观察外部，实现虚拟图像与外部视景的叠加。也可以说，Google Glass的显示系统是将HMD的人机交互设计原则扩展到了一般的大众娱乐系统。

平视飞行技术不仅在目前多个实际领域得到推广利用，还在一些科幻题材的电影中经常有所涉及，成为未来高科技概念飞行器或载人武器的显示模式，给人一种“高大上”的感觉。电影《钢铁侠》中托尼·史塔克的飞行服头盔就具有显示自身状态、预测飞行路径、锁定攻击目标等功能。

人机交互设计的根本目的就是为人机系统中的人提供最为符合其生理或心理特点的交互界面，使其能够安全、高效地完成任务。纵观“平视飞行”人机交互设计原则的出现、发展和兴起，可见只要是符合人机交互特性的设计原则，一经出现，就势必会迅速获得广泛认同，并取得快速发展和推广。对于“平视飞行”这种典型的人机界面的设计原则，只要结合人机交互设计方法及试验研究，建立起完善的人机交互设计原则，一定能够让其“老树开新花”，不断取得新形式的突破，让其被越来越多的领域所接受。