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从2013年的参赛及准备情况来看,我校对参加金相技能大赛的积极性很高。金相技能大赛受到了学校实资处、团委及材料实验教学中心等部门的高度重视,材料实验教学中心采取了相应的措施积极组织学生参赛。
1.1进行学校初选
根据全国金相技能大赛的要求,结合我校金相技能实验的自身条件,实验教学中心的领导和教师认真组织学生参加初选竞赛,初选也是以竞赛的形式进行。首先教师向学生宣传金相技能对学生专业学习及科研的重要性,由学生自愿报名参加初选竞赛。然后,制定合理的初选规则,组织学生进行初选。根据初选学生的成绩,择优选择参赛学生。从校内初选竞赛的情况来看,学生积极性非常高,报名的人数较多,但初选后,被选上的学生因为已经具有资格去参加比赛,所以在备赛的过程中态度有些松懈。实验中心准备申请举办校级金相大赛,参赛获奖的同学可以参加全国性质的金相大赛,并且参赛学生不仅仅局限于材料学专业,机械相关专业的学生也可以参加,这样就会充分调动学生参赛的积极性。金相大赛从题目的设定到成绩的判定,以培养和考查学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力为基本原则。学生参赛准备的过程,也是金相技能基本知识积累的过程。并且对于参加全国金相大赛人员的选拔,要多于实际去参赛人员1~2人,采用末位淘汰的方法,最终确定参加全国金相大赛的人员。这样在竞争的过程中备赛,能够避免学生在备赛过程中的松懈现象。
1.2对入选人员进行集中培训
从四月份开始,实验中心的几位教师便对今年参赛的同学进行了金相技能理论及实践的培训,培训的目的不仅仅是为了提高参赛同学的成绩,更重要的是提高学生对金相技能的学习动力,所以参与培训的学生也包括一些对金相技能实验感兴趣的同学。可以看出,学生参加培训的积极性比较高,培训占用了学生很多的课外时间及精力,尤其是磨试样的过程,同学们都不怕累,不怕脏,不断摸索经验,争取使试样磨得更好。参加培训的学生普遍反映,通过参加培训,不仅使金相技能有所提高,更重要的是对自己的专业基础课有了更深的了解,促进了其它专业课程的学习。实验中心准备投入更多的精力进行培训,请学院专门从事专业基础课程授课的教师对入选学生的金相技能理论进行培训,这些教师经验丰富,专业基础扎实,能够更好地把握金相技能理论的知识点及学生对知识的掌握情况,更有利于学生的学习。另外,请一些从事不同研究方向,并且在金相制样方面比较有经验的研究生、博士生进行金相制样方面的指导。这些学生在金相制样方面可能比一些不经常动手的教师经验还要丰富,并且请学生进行现场指导,通过学生之间进行交流,能够使交流更顺畅一些。
1.3设定替补人员
对于替补人员的理解,一般是在正式参赛人员由于各种原因不能参赛,代替该人员进行参赛的人员。而我们设立替补参赛人员,主要目的是想让更多的学生参与到金相大赛中,提高学生对金相大赛的了解,进而提高学生学习金相技能的动力。替补人员是从即将进入专业知识学习的大二学生中选择,通过学生自愿报名的方式确定。替补人员也参与集中培训和比赛全过程。2013年我校派出的替补人员,在东南大学主办的“全国大学生金相技能大赛”中取得了优异的成绩,这样鼓舞了学生的士气,有利于下一届学生更加积极地参与到金相大赛中来,从而进一步激励了学生学习金相技能的动力。
2总结参赛经验,以赛促学
金相大赛的成绩体现了学生对金相技能知识的掌握程度和运用能力,反映了金相技能实验教学计划及教学内容的合理程度。金相大赛结束后,实验中心召开了教学研讨会,通过总结及交流金相大赛的经验,找出实验教学中存在的问题,为实验教学改革提供借鉴。围绕金相大赛,改进实验教学的设想主要包括以下几个方面。
2.1及时发现问题,改善教学中的薄弱环节
根据学生在金相大赛中的表现,可以看出学生对基本理论知识的掌握程度,以及能否利用金相技能原理去解决一些实际问题,据此可以把握实验教学的改进方向,推动教改进程,以便在以后的实验教学中有针对性地进行教学。根据本次参加两个全国性金相大赛过程中学生的答题及制样情况来看,学生对基本理论掌握的比较好,但实际制样的操作过程不是很理想,也就是对知识的运用能力还有一定的欠缺。参赛的人员是从学生中选的在金相技能方面比较优秀的学生,那么对于大多数学生来说,可能对知识的运用能力更欠缺一些,这说明,平时的实验教学在这方面应该加强。以前金相技能实验教学过程中,只提供给每个学生一种试样,砂纸及抛光剂的型号也是固定的,这可能是造成学生实际运用知识能力欠缺的主要原因。所以实验中心准备在今后的金相教学中,加强基本理论的同时,将投入更多的精力来提高学生动手制样的能力,通过变换试样、砂纸、抛光剂等多种形式来提高学生运用知识的能力。通过参加金相大赛,不仅可以根据金相大赛的要求进行相应的实验教学改革,更重要的是能够针对竞赛中反映的问题,进行及时的分析研究,进一步改善实验教学中的薄弱环节,使实验教学得到优化及完善,从而通过金相大赛来推动金相技能实验教学改革。金相大赛是对学生金相技能知识的一次检验,通过参加金相大赛的初选及集中培训,明显地调动了学生学习金相技能的积极性,同时拓宽了学生的知识面,扩大了学生金相技能知识的广度和深度,能够为以后专业课的学习打下牢固的基础。但从学生参加金相大赛的成绩来看,即使都是通过选的学生,知识掌握水平相差仍然很大。目前金相技能实验教学中,采用的是统一的教学大纲和考核标准,为了让不同的学生有不同的发展空间,培养学生的创新性,实验中心正在探讨一种开放性的教学模式。希望通过创设宽松和谐的学习情境,制定培养目的相同的不同选做实验方案,让学生选择自己感兴趣的实验,这样更有利于激发学生学习兴趣。在此基础上,鼓励学生自己进行创新性实验,学生首先制定实验方案,通过教师讨论认为方案可行的,就会予以支持,对于不合理的方案,给予调整意见,修改后合理的仍然予以支持,这样将更有利于学生创新能力的培养。
2.2创建师生交流平台
金相大赛本身的目的就是为高校之间的交流搭建一个平台,在这次的参赛过程中,与一些高校的教师进行了金相教学方面的交流,学到了很多值得借鉴的东西。那么反思我们实验教学过程,基本是安排好实验之后,学生做完实验就可以了,对于师生之间的交流非常少。实验中心准备运用网络交流平台和值班教师制度,搭建师生沟通平台。学生可以通过实验中心网站对金相技能实验课程提出问题、建议及想法等,教师会尽力解决学生的问题,认真与学生交流,网络交流时空处置比较灵活,能够拓展师生交流的时空领域。同时,实验中心教师可以轮流值班,学生有问题可以直接与值班教师沟通,这样能够及时解决学生的问题,促进学生的学习。
3结语
在培养学生的化学实验操作技能的过程中,教师发挥的重要作用不言自明.教师要为学生做好化学实验演示工作,引导学生遵循化学实验规律,做好化学实验.具体而言,教师的操作应优美规范,操作速度要适中.毋庸讳言,教师的演示实验为学生提供了模仿的重要依据和直接可观的视觉形象.所以,教师的每一个演示实验都要做到操作优美规范,熟练准确.在实验仪器的选择、安装、装置图的绘制、基本操作等各方面都能给出规范和准确的演示.例如,持试管要三指捏,两指靠,振荡试管时要三指捏,两指蜷,不能随意抓;使用滴管给试管中加液时,胶头滴管一定要垂悬于试管上方,切不能伸入(亚铁离子与氢氧根反应的实验除外).教师的演示速度要适中,使学生能够看清每一个动作、每一个细节,对于学生第一次接触的较复杂的化学实验,教师更是要细心演示,先示范分解动作,然后再逐渐加快速度,连续操作实验,这样可以使学生在头脑中形成较为完整的操作表象,进而有效地培养他们的化学实验操作技能.
二、积极发挥正迁移的引导作用
所谓迁移,就是已经掌握的技能对于新技能的形成所产生的影响.迁移具有正迁移和负迁移之分.在化学实验操作技能方面,正迁移主要来自操作基本相同或相似的因素,而负迁移则来自于实验操作过程中看似相似,实则相去甚远的元素.例如,学生学会了“液体药品的取用”操作后,对学习“量筒量取液体”的操作有潜在的辅助作用.对于相近而实际不同的操作,教师要采用比较、分析的方法,使学生能够加以明确地区别.
三、给予学生充分的实验机会
现代教育理念积极倡导学生在教学过程中的主体地位.新课程标准明确提出,学生不仅是课堂的主人,也是主动建构知识的主人.培养学生的化学实验操作技能,不可能让教师“一手包办”,而是要让学生积极参与实验操作过程,让学生自己看、自己做,自己体会化学实验的独特魅力.从目前来看,演示实验常常因为可见度问题而影响教学效果,所以教师可以根据现有条件尽可能地把演示实验改为边讲边实验,增加学生自己动手做实验的机会,培养他们的实验操作能力.
1.讲一个内容,做一个实验.
例如,对“杂质转化法”这部分内容,先提出讨论题:怎样除去粗盐中的不溶性杂质?怎样除去硝酸钾中混有少量的氯化钠?讨论之后取得正确方法,再让学生实验,最后要求学生列表归纳,促使学生在实验中加强观察和分析.
2.做几个实验,然后概括比较.
例如,对“溶液结晶法”这部分内容,先指导学生阅读课文中有关硝酸钠溶液的内容,然后让学生做实验,实验之后讨论归纳硝酸钠溶液的性质.关于其他溶液的性质也如此处理,最后概括比较.3.学生自己阅读课文,根据需要做实验.例如,在讲“沉淀过滤法”时,教师可以让学生一边看课本,一边根据教材内容设计做实验,实验之后让他们自己设计表格,小结几种过滤法的性质和使用注意点,使学生充分发挥主观能动性.
四、指导学生认真完成实验报告
下面是与双册教材有关的几个有代表性的实验项目训练内容。
一、电磁铁性质实验
1.实验原理
1820年丹麦科学家奥斯特发现,不仅磁铁周围存在着磁常电流周围也存在着磁场,如果把导线绕成螺线管,螺线管就有了磁性。利用通电螺线管有磁性和铁在磁场中能被磁化的原理,可制成磁性很强的电磁铁。电磁铁有很多性质:通电产生磁性,截断电流磁性消失;电流越强磁力越大:螺线管的线圈匝数越多磁性越强;电磁铁的南北极性可以由变换电流方向来控制。
2.实验操作
(1)把带有绝缘外皮的导线,按照相同的方向缠绕在一根大铁钉上。接通电流,用它接近铁制品,有吸引现象出现;切断电流。现象消失。(2)用电磁铁的一端去接近磁针两极,出现相斥相吸现象。改变电流方向,又出现相吸相斥变化。(3)改变电磁铁线圈匝数,磁力随之改变。改变电池节数,磁力也改变。
3.实验教学设计
(九年义务教育教材五年制第六册第8课)(1)自制电磁铁。(2)综合定义。(3)分组实验:研究电磁铁有无极性和变换极性的方法。(4)分组实验:研究加大电磁铁磁力的方法。(5)讲述电磁铁的用途。
二、电路的组装实验
1.实验分析
在设计、安装、维修各种实际电器的时候,常常需要表示电路连接情况的图。为了简便,通常这种图不用实物,而用符号代表,这种用符号表示电路连接情况的图叫电路图,根据需要电路有串、并联之分。把电路元件逐个顺次连接的叫做串联,把电路元件并列接在电路两点间的叫做并联。教材中涉及到的电路图如下:图中①是串联电路,②③④是并联电路,使用了电灯、开关、电池组、导线四种符号。并联电池能加大外电路电流,串联电池能提高外电路电压,通常采用串联电池方法。串联灯泡光线弱,不能控制每只灯泡的亮灭;并联灯泡光线强,可以分别控制。
2.实验操作
(1)组装串联两节电池、两个灯泡、一个开关的电路。(2)组装串联两节电池、并联两个灯泡,一个开关控制的电路。(3)组装串联两节电池,并联两个灯泡、两个开关,分别控制每盏灯泡亮灭的电路。(4)组装串联两节电池和一个分别控制三个并联灯泡亮灭的开关的电路。
3.实验教学设计
五年级教材涉及电路的内容是第6课《电流》,目标是指导学生学习一些电流电路的初步知识,培养学生的想象能力和独立思考能力,磨练其攻克困难的意志。学生动手实验操作是课堂教学中的主要活动,教师需要做的是:①提供充足的器材。②明确三个研究课题:一是分别试用一节和两节电池做电源,看小灯泡的亮度有什么变化。二是试用同一电源,使两只小灯泡同时发光的方法。三是设计控制三只灯泡分别亮灭的电路。③组织学生课内外实践活动,参与观察,实验制作,分析综合,形成概念。④让有创见的同学演示自己组装的电路。⑤总结。三年级教材也安排了电路内容,要求学生知道什么是电路,会连接简单的串并联电路。课堂教学中虽然也让学生进行实验、比较、探究、尝试,但实验能力要求只是初步学会组装电路,做不同电路的对比实验。
三、沉浮规律实验
1.实验原理与操作
(1)浮力的产生:挪动水中的物体,有省力的感觉,这说明水对物体有向上托起的力,这种力叫浮力。浮力是怎样产生的呢?这可用下图来说明。假定在水中有一个立方体,它的六个面都要受到水的压力。物体的左右两个面因在同一深度,所受的压强大小相等方向相反,所以侧面上的压力是彼此平衡的。前后两个面也是这样。而上下两个面在水中的深度不同压强就不同了,下面的压强比上面的大,也就是说下面的向上压力比上面的向下压力大,这压力差就是水对物体的浮力。浮力的方向是竖直向上的。(2)浮力的大小跟什么有关系:用实验图示来研究。在弹簧的下面挂一个金属筒,筒下吊一个金属圆柱体,记下弹簧伸长后达到的位置。另外取一个溢水杯,杯里的水装到溢水位置,把金属圆柱体浸入水中,这时弹簧缩短,同时水从溢水口流出,把溢出的水全部倒入金属筒,这时弹簧又伸长到原来位置。这个实验可以说明,金属体所受的浮力等于被它排开的水的重量。如不用水而用酒精等液体做这个实验,结果也一样。(3)沉浮条件:我们知道,浸在液体里的物体要受到两个力的作用。一个是竖直向上的浮力,大小等于排开液体的重量;另一个是竖直向下的重力,大小等于物体的重量。物体在液体中的沉浮就取决于这两个力的大校如果物体受到的浮力大于物体的重量,物体就上浮;如果物体受到的浮力小于物体的重量,物体就下沉;如果物体的重量等于浮力,物体就停留在水中不动。浮在液面上的物体所受到的浮力等于它的重量。
关键词:幼儿教师语言技能语言策略
1幼儿教师的语言技能
具体地说,教师的语言技能应当包括以下的内容。
首先,教师的语言应当做到口齿清晰、鲜明、准确。教师的语言,应当如同珠落玉盘,清晰悦耳,一字一词不能含糊不清。语言的表意达情,首先要让幼儿听懂、听清教师在说什么,只有听得清楚,才能逐渐理解。教师的语言发音必须准确,力求做到字正腔圆。众所周知,幼儿语言的获得多由模仿而来,在家庭,幼儿主要模仿家长;在幼儿园,幼儿的模仿对象主要是教师,因而,只有听清楚教师每一个词汇的发音,幼儿才能准确地模仿,幼儿的语言也才可能得到更好的发展。
其次,教师的语言要用词准确,切忌词不达意。幼儿教师的语言不能单纯追求词汇丰富、语言生动形象,避免以词害意。教师的语言,关键不在多而在于精,应当练就成一种言简意赅的本领。口若悬河和侃侃而谈都不应是教师所追求的。另外,教师的用语必须规范化,用词要求准确、符合科学性。在谴词造句上应当力求达到炉火纯青。准确、鲜明是教师语言技能中不可分割的因素,离开了准确,表意就会发生扭曲;离开了鲜明,再准确的语言也变得苍白无力,缺乏效果。学龄前儿童正是积累词汇的最佳时期,此时的幼儿表现出对词汇极大的兴趣,他们关注新词,愿意利用一切机会使用新词,因此,幼儿教师使用词汇的水平直接地影响幼儿对词汇和积累和使用。
第三,教师的语言应当形象生动、富有感情。幼儿教师的语言应注重生动形象和富有感情。古人有句话叫做“感人心者,莫先乎情,莫使乎言。”就是说要避免空洞无物、枯燥无味、呆板无力的语言。幼儿园教育教学与学校教育的最大不同点在于,幼儿教师的语言应当更加生动、有趣、形象、活泼。如果教师像老和尚念经似地说话,只能使幼儿昏昏欲睡;如果象播音员一样地说话则只能让幼儿感到生涩,毫无情趣。幼儿的年龄特点决定了他们喜欢生动的、有趣的、形象的、活泼的语言,特别是加上教师丰富的表情和适当的动作,更容易为幼儿所接受和模仿,有利于幼儿语言的发展。
2幼儿教师语言的策略
幼儿教师在具备了必要的语言技能的同时,还必须具备一定的语言策略。策略即计策谋略,它是指为实现某一任务而采取的手段。幼儿教师的语言策略就应当理解为,教师在对幼儿进行教育时,为达到教育目的、完成教育任务,在语言上所采取的手段。语言策略在一定程度上反映了教师的教育观念。
具体地说,幼儿教师在教育教学中应具有如下语言策略:
其一是积极的指示和建议。这与我们通常所要求的教育应以正面引导是相一致的。这一策略要求教师,在对幼儿提出教育要求时,应该多使用平等性的语言,如告诉他们能够做什么,怎样去做,而不是一味地指责他们不能做什么、不应该做什么。但如果当幼儿真的已经,或者即将做出他不应该做的事情时,这时教师的建议可以使幼儿改变做法。有关幼儿园教师与幼儿的关系的调查认为,由于教师对幼儿消极的命令、指示、批评较多,教师与幼儿之间的关系不甚各协。毫无疑问,积极的建议比消极的命令更为有效,更能拉近教师与幼儿之间的关系,有利于教师对幼儿的教育。
其二是愉快的表达。这一策略要求教师不论何时何地何事,当有必要向幼儿说明事理时,都要心平气和地向幼儿明示。多数教师表达积极的、肯定的意见和愉快的情感时,较容易做到这一点;但在表达消极的、否定的意见和不愉快的情感时,往往很难做到这一点。愉快的表达往往会令人心情舒畅,愿意接受不同的意见和批评。对幼儿来说更是这样,教师愉快地、和蔼可亲地向幼儿表达自己的好、恶或指示,可以使幼儿更容易接纳并乐于服从,那种高声叫喊,或对幼儿“急眼”的做法,容易引起幼儿的反感和对抗,削弱了教育的作用,影响教育的效果。
其三是适时的鼓励。这一策略要求教师,在幼儿完成了任务时要给予及时的表扬;在幼儿遇到问题或困难时要及时地予以鼓励。教师的鼓励对幼儿来说是一种力量,诸如“嗯,真不错!”、“好样的!”、“好孩子,继续做下去一定行!”等语言,加上教师亲切的表情、的动作,会使幼儿受到极大的鼓舞,能够增强幼儿的自信心,对幼儿的身心发展是极为有利的。
值得指出的是,教师语言技能的运用与观察技能是密切相联的,正确的语言指导基于准确的观察。幼儿教师的语言技能和语言策略,是在工作中逐渐形成的,它既基于教师的语言修养,也基于教师对幼儿语言发展的正确认识和正确的教育观念,因此,为了提高教师的语言技能和语言策略,对教师提出如下几个要求。
一是要求教师有意识地加强自己的语言修养。语言修养注重的是个体运用语言的熟练度、准确度和流畅度,及在各种语言环境中的言语行为。教师的语言修养绝非一日之功,需要教师日积月累逐渐地形成,因而要求教师在日常工作中注意这么几个方面。首先,教师必须加强思想修养。古人说:“言为心声”,没有心灵的丰满,就没有语言的丰满;没有心灵的高尚,就不会有高尚的语言。教师只有有高尚的师德,其语言才可能健康、文明、丰富、美好。其次,教师必须加强语言基本功的训练。它包括语音的训练,即练好普通话,包括仪态的训练,即举止稳重、态度大方、讲究仪容、从容镇定;包括必要的朗读训练、胆量训练和讲话训练等等。
二是要求教师掌握幼儿语言发展的特点。对于幼儿教师来说,把握幼儿语言发展的特点,是掌握语言技能、运用语言策略的前提。幼儿语言的发展与幼儿思维、理解的发展有密切的关系,比如,幼儿不能理解教师的“反话”,当教师用讽刺、挖苦的语言对幼儿说话时,他们听不出老师的正话反说。幼儿对语言的理解也只能按表面的意思去理解,很难理解喻意或语言的深层含义,年龄越小,这种特点表现得越明显。教师只有把握幼儿语言发展的特点,特别是把握幼儿理解成人语言的能力和水平,才能更有效地在不同场合、在幼儿园各种活动中,有效地运用语言对幼儿进行指导和教育。
1.1系统硬件结构
实验室钥匙控制柜是基于嵌入式STM32硬件而设计的,主要包括STM32F103ZET6中央控制器模块,TCP/IP网络通信模块,指纹采集模块,电磁锁驱动模块。
1.2嵌入式处理器
STM32嵌入式处理器是ST公司基于ARMCrotex-M3内核的STM32F103ZET6STM32嵌入式处理,该处理器运行最快速度能够达到72MHz。内部集成了512K的闪存程序存储器,以及高达64K字节的SRAM,支持睡眠、停机和待机模式。根据STM32数据手册,该处理器在IO方面多大112个快速IO,所有IO都支持中断处理,同时还配有13个通信接口,内部集成了5个USART接口、3个SPI接口、2个I2C接口、1个SDIO接口,FSMC和USB接口。这些丰富的外设资源使得这款芯片非常适合与本系统的开发,同时又提供了非常方便的后续升级和维护。
1.3指纹验证
模块验证正确的时候,钥匙柜自动打开电磁锁,教师便从柜子里面拿取实验室钥匙柜的钥匙。管理员也可以通过指纹验证进入系统,对钥匙柜进行系统设置。本系统采用的FM-180指纹采集块,FM-180属于高亮背景光学头指纹识别设备,采用光学指纹传感器,由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成,具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等项功能。指纹采集块和STM32是通过USART1来通信的,双方的通信按照通信协议进行数据传输。STM32的指令、模块的应答以及数据交换都是按照规定格式的数据包来进行的。主机必须按照通信协议要发送的指令或数据,也必须按协议解析收到的数据包。
1.4网络模块
本系统的TCP/IP网络模块,主要是向管理服务器上传数据和报表。将数据正确发送到以太网、将以太网上的数据正确接收到是本网络模块的关键。要在以太网上正确传输数据,使用网络协议是必不可少的,而TCP/IP协议是首选。使用完整的TCP/IP协议当然能够实现上述要求,但由于本系统使用了嵌入式硬件和软件系统,其资源有限,因此必须对协议进行精简。所以,本系统要针对STM32嵌入式硬件进行TCP/IP协议的嵌入以及设计应用层的协议。目前基于STM32嵌入式控制器的以太网设计都是嵌入是UIP协议。UIP是一个可实现的TCP/IP协议组件的一个非常重要的部分,UIP的实现目标是保持代码大小和存储器的使用量最小。UIP代码的大小和RAM的需求比其他一般的TCP/IP栈要小很多。所以本系统中使用UIP协议栈。
1.5GUI模块
本系统中钥匙柜终端的操作界面都是基于触摸屏来实现的,包括状态的显示,信息的输入,系统设置输入等都是通过触摸屏交互。钥匙柜端使用的触摸屏分辨是240*320,显示效果细腻、清晰。该TFT屏的控制是通过STM32的FSMC接口,再配合嵌入式图形软件uC/GUI,实现了简易明了的终端控制界面。
1.6电磁锁驱动模块
本系统选用的电磁锁为瞬间通电,耗电省,结构简单,安装方便,使用成本低等优点。电磁锁工作参数是:工作电压12V,允许电流600mA,通电工作时间小于1S,允许通电最大时间10S,插销长度为10mm。综合以上电磁锁工作条件,本系统中STM32的GPIO口输出电流有限,因此需要加一级电流增强,所以利用GPIO控制小功率晶体管来驱动电磁锁,实现电磁锁的开关。GPIO通过限流电阻接到NPN晶体管的基极,晶体管的集电极接电磁锁,使用12V电源。当GPIO输出高电平时晶体管导通,电磁锁有电流流过,驱动插销工作,实现开关功能。
1.7摄像头模块
本系统采用OV7670摄像头模块。OV7670是OV公司生产的一颗1/6寸的CMOSVGA图像传感器。该传感器体积小、工作电压低,提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制,可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影像数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。该图像传感器应用独有的传感器技术,通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尾、浮散等,提高图像质量,得到清晰的稳定的彩色图像。
1.8数据报表
实验室管理软件在每一个时间段内都必须生成相应的数据报表,以记录实验室使用的具体情况。数据报表保存在服务器的硬盘空间内,以便随时可以查看。
2结论
关键字:水轮机;能量;检修;试验研究;状态监测
中图分类号:[TV734.1]文献标识码: A 文章编号:
正文:
本文结合笔者多年实践工作经验,通过实例说明水轮机能量特性是衡量水电机组检修质量的重要指标之一,各个水电厂应根据各自的实际情况尽快出台和制定能量指标下降及恢复程度的检修标准,并将此工作纳入规范化管理。
一、现行检修体制下的机组能量状况
当今社会不断的高速发展,机组状态检测技术也随之日益完善,在设备检修方面由过去传统的利用时间为基础的定期预防性检修,逐渐的转变成为以状态检测为基础的预知性检修。所谓状态检修,就是一种先进的检修管理方式,在实践运用当中它能够有效的避免检修当中体现出来的盲目性,而且还能够有效的减少人力以及物力等资源的铺张浪费,对于设备的可靠性以及可用性能够有针对性的进行有效的提升和全面加强,所以其在当今社会中作为检修方式是一种相对而言较为理想的方式。但是,在社会当中具体运用过程中,状态检修本身就是一项非常复杂的系统工程,所以其还是存在一些负面的问题有待解决,例如检测系统在实践中还显得不够完善以及故障诊断机理还显得不够成熟等,由此便在一定程度上限制了状态检修在社会进行全面推广以及具体应用。
对于1 台水力发电机组,水轮机的能量指标、稳定性指标和空蚀特性是决定水轮机性能优劣的3 大指标,然而水轮机的综合性能反映是水轮机的能量指标,其主要是取决于水轮机过流通道的完善,而且还取决于水轮机在结构以及工艺方案的水平和具体的制造。安装、检修、运行的质量,在实践当中运用所得到的效率越高则体现出其发电成本就越低,这样就能够使得水电厂更加的经济和有效。水轮机其主要由于工况复杂以及零部件较多等问题,在实践运用当中没有得到进一步更好的处理,作为决定检修工作的水轮机空化性能指标和泥沙磨损程度的监测工作仍然处于停滞状态。说以,水轮机进行有效的定期检修以及检修完成之后质量的好与坏,对于机组安全稳定性的运行以及经济效益的全面有力的发挥,都有着直接的影响。
水电厂机组检修的时机、检修工期的安排主要取决于水轮机的运行状态,除一些设备更新改造外,每次检修的主要任务是对水轮机及其过流通道被空化、泥沙磨蚀严重的部位进行补焊、打磨处理。当空蚀磨损部位修补结束,机组其它部件检修安装完成,参数调整合格后,经过机组检修水轮机能量指标能否“ 恢复”,机组的能量指标客观地反映了设备的健康状况、机组的检修质量、机组当前的运行状况以及运行人员的操作水平等综合信息,对指导机组安全经济运行具有现实意义。
二、水轮机能量指标现场实测
某电网的主力电厂,原设计装机容量1225MW(实际核定容量为1160MW),机组改造后,电厂领导非常重视发电设备的健康状况,大修前后开展机组性能指标的检测工作已成惯例,以此作为检验大修质量的重要数据之一,并为机组以及全厂开展优化运行提供宝贵的第一手资料。水轮机的能量指标并不是突然下降的,而是设备受到损坏后,使水轮机效率逐渐降低。通过比较,也可以判断检修前水轮机经过一个大修周期运行后能量指标的下降程度,以及检修后的机组是否恢复到了初始状态及恢复程度,并成为检验检修质量的标准之一。水轮机效率的一般函数形式为: ηt=f(Pt,Q,H) ( 1)
式中ηt———水轮机效率,%;
Pt———水轮机出力,MW;
Q———机组流量,m3/s ;
H———水轮机工作水头,m。
从水轮机效率的现场实测提供的工况数据基本信息中可以看出,在各种水头下,机组的工作特性曲线有一定的规律,如水轮机效率ηt=f(Pt,H)是水轮机出力Pt 与工作水头H 的函数,只与机组的运行工况有关。
设机组完好无损时的效率为:
ηt0=f0(Pt,H) ( 2)
机组经过一段时间的运行后,由于转轮受到空蚀和泥沙磨损等的作用后,在同一水头下,其效率变为:
ηti=fi(Pt,H) (3)
式中i———测量次数,与时间有关。
水轮机磨蚀越严重,则ηti 就越低,式(2)与式(3)的差值Δηti:
Δηti=ηt0- ηti=f0(Pt,H)- fi(Pt,H) ( 4)
在相同工况下,Δηti 表示与机组无损状态时的效率相比的差值。Δηti 越大,则说明水轮机过流部件被空蚀、磨损破坏得越严重。
反之,也可通过机组能量监测装置来比较和判断水轮机磨蚀破坏的严重程度以及由于效率的降低所带来的能量损失。同理,水轮机出力Pt=f(S,H)的变化为:
ΔPt=Pt0- Pti=f0(S,H)- fi(S,H) ( 5)
式中S———接力器行程,mm。
当然,也可以在机组运行的任一时段(t1- t2)内,通过2 次测试来判断机组经过这一时段的运行后,水轮机能量指标的变化程度,其表达式如下:
水轮机出力:
ΔPt=Pt2- Pt1=f2(S,H)- f1(S,H) ( 6)
水轮机效率:
Δηt=ηt2- ηt1=f2(Pt,H)- f1(Pt,H) ( 7)
采用检修前后能量特性测试数据完全可以鉴别水轮机的检修质量,其变化值是判断机组检修质量优劣的一个重要的指标。
三、加强检修管理,提高检修质量
随着状态检修逐渐提到议事日程,检修中要全面了解并掌握机组的设计参数、静态和动态品质运行状态等等,才能制定相应的检修标准规范,要紧紧围绕影响机组性能的重要指标来合理安排检修计划,做到目的明确,有针对性。所以,从能量指标角度出发,检修中应重点考虑这几方面的检修质量,尽可能恢复到原来的设计标准。另外,检修过程不仅仅是修修补补,要带着问题去检修,要从深层次查找产生问题的根本原因并尽可能地加以消除,以进一步提高机组的可用率,延长机组的检修周期,使发电厂获得更大的经济效益。
【总结】:综上所述,在现代社会新时期全面有力的加强水轮机设备检修管理、提高检修质量,充分发挥水力发电机组能量效益的基础,那么在今后的发展过程当中势必有着更为广阔的发展空间,为水电厂取得最大化的经济利益。
【参考文献】:
[1] 刘秀良. 水电机组状态检修中能量指标的监测与评估研究[D]. 华中科技大学 2004
[2] 赵耀,李臻,董开松. 碧口水电厂3号机组水轮机增容改造后能量特性验收试验及结果对比[J]. 甘肃水利水电技术. 2012(01)
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[5] Hossein Kazemi KAREGAR,Maryam KHODDAM. Effects of Wind Turbines Equipped with Doubly-fed Induction Generators on Distance Protection[J]. 电力系统自动化. 2012(08)
关键词:期货市场;国民经济;价格发现;风险转移
一、引言
我国期货市场自20世纪90年代初开办以来。经历了不平常的发展道路。经过数年的整顿规范,我国期货市场的市场环境、内部结构、市场规模均取得了很大的进步。随着我国加入WTO,我国期货市场面临着良好的发展机遇,期货市场交易规模近来出现了持续的恢复性增长。
值此期货市场蓬勃发展之机,我们更应该在反思中国期货市场走过的曲折道路的基础上,借鉴国际期货市场发展的成功经验,对期货市场在国民经济发展中的作用进行深人地探讨,客观认识我国期货市场的经济功能,揭示期货市场对我国经济发展的实际作用。这样才能够为促进我国期货市场的稳定发展提供理论上的保障。
二、文献综述
关于期货市场的经济功能.即其对国民经济发展的作用,国外的研究主要集中于微观层面的理论分析。据其对期货市场经济功能强调重点的不同,研究可分为三大观点:首先是传统的观点,即认为期货市场的主要功能就是风险转移,如Samuelson(1965)首先将商品期货界定为“票据”,然后通过对完全竞争市场均衡价格的两种形式的分析,指出商品期货市场具有稳定价格(价格熨平)的功能,同时还具有风险分摊(套期保值)的功能。其次是期货市场的流动性理论,Working(1962)和Telser(1981,1986)认为,就风险转移而言远期比期货更有效。所以期货市场的主要功能并不在于风险转移,而在于为市场参与者降低交易成本、提供流动性。而Williams(1986)则提出了隐性借贷理论。他认为套期保值实质上是一隐性借贷行为,所以期货市场是一种隐性借贷市场。故而期货市场的重要作用应是规避信用风险,减低交易成本。综合上述观点,Hieronymus(1993)指出,最接近自由竞争的期货市场,其主要功能在于确定投机价格,提供风险转移机制和建立公平的融资渠道等几方面。
在国内,由于期货市场长期处于试点、整顿阶段,故而关于期货市场对国民经济发展作用的探讨一直都未停止,但这些探讨大都集中于宏观层面的实践总结。比较具有代表性的有:常清(1999)提出,应在反思10年研究和试点的基础上,对诸如经济发展与期货市场建设;期货市场建立与市场经济改革;期货市场与通货膨胀、通货紧缩;期货市场会否制造泡沫经济等有关重大理论问题进行深入探讨。陈述云(2001)指出期货市场主要有以下几个作用:(1)有利于商品生产经营者改善内部经营管理,避免价格风险。提高经营效益;(2)为政府制定宏观经济政策、实现宏观调控目标提供价格决策信息;(3)有利于完善市场体系与市场价格形成机制;(4)有利于建立各种金融市场之间的竞争和均衡关系。姜洋(2005)认为稳步发展期货市场有助于确立大宗商品定价话语权,有助于加强和改善宏观调控,有助于推进商业银行转变经营机制,并且有助于健全我国石油安全机制。田源(2005)亦指出期货市场的价格发现和套期保值功能,决定了它在全球资源配置中发挥重要作用的同时,能够帮助国家化解市场价格波动的风险,趋利避害,促进经济发展,维护国家利益。而马文胜(2005)则将新形势下期货市场的功能归结为:(1)宏观功能,包括保护国民经济安全与国家利益、对产业调整起宏观调控作用和联接实体经济与虚拟经济等三方面;(2)微观功能,包括价格发现与套期保值和形成良好投资渠道两方面。曹和平(2005)也提出:期货行业是一个能够直接为GDP带来增长的实物性产业。期货市场不仅能够发现价格规避风险,而且由于它自己产品的需求价格弹性和供给价格弹性比其它的银证期保类产业要快,这就使它能够成为宏观经济的稳定剂。
综述国内外有关文献。我们可以发现期货市场作为高级的市场组织形式,具有形成价格进而优化资源配置的根本作用。故而期货市场的基本经济功能就在于:(1)风险转移功能,也就是期货市场通过套期保值能够有效的转移价格风险,其实质就是期货市场通过形成合理的风险价格(套保费用),将现货市场的价格风险在套期保值者和投机者之间进行有效转移。(2)价格发现功能,也就是由于期货市场具有公开性、预期性和连续性的特征,期货价格能够准确及时地反映当前和未来的市场供求,从而优化资源配置。
在两大基本功能的基础上,期货市场可衍生出一系列具体的派生功能。首先是期货市场的宏观功能,主要包括三个方面:(1)促进经济增长;(2)平稳经济波动;(3)保障国家经济安全。其次是期货市场的微观功能,主要是帮助企业转移价格风险,锁定生产成本,保障经营收益。事实上期货市场对国民经济发展的主要作用也就在于此。
进一步分析我们发现,虽然国内外在这方面的探讨很多。但前期文献存在着较为明显的不足。前期文献的理论探讨多为局部均衡分析或简单经验判断,尚未发现采用一般均衡分析框架,运用金融经济学基本理论对期货市场的经济功能进行规范分析的成果;同时全面系统地理论研究期货市场功能发挥状况的具体文献也几近于无。这就说明国内外在这两方面的工作实际尚未展开,而这种状况既与目前国内期货市场高速增长的现状不相适应,更会阻碍未来我国期货市场的稳定发展。
所以,下面我们即对期货市场的两个基本经济功能进行深入系统的理论分析。
三、期货市场通过风险转移功能优化资源配置
这部分的研究我们主要从微观角度人手,讨论期货市场对国民经济的影响。
期货市场没有出现以前,商品生产者和经营者要承担来自于季节性的变化、自然因素的影响和政治因素的影响的全部价格波动的风险,这种风险会给商品生产者和经营者造成直接或间接损失。期货市场出现以后,商品生产者和经营者可以通过期货市场进行套期保值交易来将价格波动的风险有偿转移给愿意承担风险的投资者。这就是期货市场的风险转移功能。
我们认为,期货市场通过风险转移功能能够优化资源配置,这一点可以通过下面的局部均衡分析来证明。
不确定的价格会影响到风险厌恶的厂商的生产行为。对于这一点,理论界早有研究。早在1971年,AgnarSandmo就在模型中严格证明了,风险厌恶的厂商在面对不确定的价格的时候会减小自己的产出(Sandmo1971)。但是一旦存在远期市场、期货市场及期权市场等这些可以进行套期保值的金融市场的时候,厂商可以将自己面临的价格风险转移给金融市场中的买方和其他投机。Holthausen(1979)及Lapan等人(Lapanet.a1.1991)也证明了当期货价格与未来现货价格的期望相等时,也就是所谓的期货价格是无偏的时候.厂商的产量与它面对一个等于未来现货价格期望的确定的价格下所选择的产量一样。这也就是说。通过包括期货市场这些金融市场的引入,可以提高厂商的产量(相对没有这些市场时而言)。
在现有的文献的基础上,我们将主要对不存在期货市场和存在期货市场两种情况下风险厌恶的厂商的生产决策研究,以此发现期货市场风险转移功能对市场参与者的福利的影响情况,从而证明期货市场的确能够通过风险转移弥补现货市场的不足,优化市场资源配置。
1.无期货市场时的厂商决策。
在这部分中,我们遵循Sandmo(1971)的框架,分析没有期货市场时厂商的生产决策。我们假设:
(1)厂商处于完全竞争市场。
(2)厂商从其利润中获得效用。其效用函数为一个以
2.存在期货市场时的厂商决策。
此处我们在模型中引入期货市场,并研究这一市场的引入对厂商生产的影响。为了分析的简便,我们这里借用Hohhausen的假设,即市场的参与者并不是像现实中那样在期货合约到期之前平仓,而是持有期货合约一直到期并履行合约。因此,实际上这里讨论的更像是远期市场。但是只要期货市场与现货市场之间的无套利关系能够始终成立,这里的分析就可以很容易地推广到真实期货市场的状况。
假设厂商在期货市场上有总量为h的套期保值头寸。期货合约的当期价格为f,未来价格为b。则厂商的最优化问题可以写为
由(10)式可以得出结论:当存在期货市场时,厂商的生产决策只受期货价格b的影响。当期货的价格等于未来现货市场的价格的期望时(b=E[P]=μ),厂商的行为与完全竞争条件下面对确定价格时的行为一样,即而厂商的风险厌恶程度仅仅影响厂商在期货市场的头寸。因此,在这种情况下,相对于没有期货市场的情况,期货市场的引入能提高厂商的产量(),达到资源配置优化的产量。
进一步,当期货的价格b<μ时,厂商的产出低于价格为确定时的产出。此时期货市场的引入是否会增加厂商的产量(相对于没有期货市场,而价格又是不确定的情况),是不确定的。具体要依期货价格而定。而当期货的价格b>μ时,厂商的产出高于价格为确定时的产出。这就说明,如果期货市场非有效,则其对现货市场乃至资源配置的作用很可能是负面的。
基于微观角度,我们发现在不确定的情形下,有效率的期货市场确实能够弥补现货市场的不足。即其通过转移厂商面对的价格风险,促使风险厌恶的厂商做出有效率的产量决策,从而优化资源配置,促进经济发展。
四、期货市场通过价格发现功能促进经济增长
下面我们从宏观的角度,分析期货市场对国民经济的作用。
作为期货市场的基本功能之一,所谓价格发现是指在期货市场上通过公平竞争、高度透明和集中交易的方式所形成的,最接近市场真实需要,能够反映当前和未来供求关系,指导现实生产和经营的价格水平。
由于现货价格在形成过程中的时滞性、分散性和更重要的信息不对称性,其价格的真实性受到严重影响。以其作为市场信号,就会造成不必要的损失,形成高昂的交易成本。而由于规则公平,买家和卖家众多,期货市场积聚了各方面广泛信息。由此信息集中过滤所形成的期货价格,必然能够比较准确地反映真实的供求状况及其未来价格变动趋势,形成正确的价格信号。这样通过期货市场的价格发现,就显著地降低了相关商品的交易成本,促进了商品的交易乃至经济的发展。
事实上,期货市场价格发现功能的根本作用就是显著降低商品交易成本,促进经济增长。
Williams(1986)则从另一角度论证了期货市场降低交易成本的基本作用。他指出原则上任何一种商品和服务都应有一个市场,但为了降低整个交易成本,市场的数目应在满易需要的前提下尽可能减少。有的商品或服务没有必要在有形的市场中交易,而可以在隐性市场上进行交易。两个有形的市场交易一般就可以衍生出一个隐性(市场)交易。事实上现货市场、期货市场和借贷市场就是这样相互联系的。所谓套期保值,就是期货交易和现货交易的结合,其实质包含着一种隐性的商品借贷交易。所以以套期保值为目的的期货市场是一种隐性借贷市场。故而期货市场的重要作用应是规避信用风险,减低交易成本。
下面我们采用Yang和Borland(1991)建立的新兴古典动态一般均衡分析框架,研究期货市场是如何通过降低交易成本来促进经济增长的。
由上可见,交易条件越好,交易成本越低,则分工的演进就越快,专业化经济优势就越强,从而经济增长也就越快。
而期货市场恰恰就能够降低交易成本。我们可以延续上述思路具体分析一下:
在t=O时,分工水平很低,每种贸易品均有多个生产者。因而购买者可以选择其中任一,即使购买者在这一生产领域已停止人力资本积累。所以此时存在一个瓦尔拉斯机制。然而可以证明,由于熟能生巧和专业化经济,经济可能演进到极端分工的状态:每种产品只有极少生产者,每个人作为他的专业产品的出售者就是一个垄断者,而作为其它产品的购买者,相对其中的生产者而言是没有竞争力的(因为此人已停止在此领域的人力资本积累)。所以在t很大时,存在一个对称的多边垄断机制,垄断造成的机会主义行为产生了阻止专业化经济优势被充分利用的内生交易成本,从而影响了经济增长。
而以期货市场为代表的长期合约制度安排,可用于限制这种机会主义行为导致的内生交易成本。如前假设,所有交易都是通过一个合约系统和一个期货市场来进行谈判。在t=O时期的一个瓦尔拉斯机制决定所有的长期合约。这些长期合约不能在以后重新谈判。t=-O时期任何人都没有生产活动的经验,因而人们事前完全相同并无“专家”与“外行”之分。因为所有的交易通过合约系统被在t=O时期运作的期货市场完全决定,因此尽管随着时间的推移生产者会从熟能生巧中获得垄断权力,但在合约签订之时还没有垄断权力存在。与所有人的理性预期假设结合,t=O期的瓦尔拉斯机制是可行的。因此期货市场的功能就是消除由机会主义行为产生的内生交易成本。如果没有期货市场,由熟能生巧和专业化经济引致的机会主义行为是不可避免的。
所以,根据新兴古典动态一般均衡分析框架,我们发现期货市场能够降低经济体系的内生交易成本,促进社会分工水平的提高,最终促进经济增长。
关键词:政府经济职能市场监管宏观调控
一、我国政府经济职能的历史演变
我国政府经济职能的演变主要体现在不同历史时期理论界对政府经济职能的不同概括方面。从我国的实际情况看,理论界对政府经济职能的探讨,主要集中在三个时期。
1.高度集中的计划经济时期的政府职能。二十世纪五十年代至六十年代初期,面临着在社会主义建设时期如何发挥政府经济职能作用的问题,理论界认为政府具有分配职能和监督职能,其中分配职能是主要职能。
2.经济转轨时期的政府职能。党的以后,我国进行了举世瞩目的社会主义改革。改革的前一时期可以称为转轨经济时期,这一时期经济的本质还表现为计划经济,但市场经济的成分不断强化。这一时期政府经济职能的代表性观点是“三职能论”。即认为政府具有分配、调节、监督三大职能,其中分配职能是基本职能,调节和监督职能是派生职能。
3.社会主义市场经济条件下政府的职能。随着改革的深入和发展,我国进入建立社会主义市场经济时期。建立社会主义市场经济体制,就是要使市场在国家宏观调控下对资源配置起基础性作用。
二、现阶段我国政府经济职能的主要内容
就目前的状况而言,中国政府经济职能的内容应包括以下九项:一是管理和监督国有资产运营,确保国有资产保值和增值;二是制定国民经济和社会发展战略目标、方针和政策,并据此制定和实施资源开发、智力开发、科技进步、控制人口、保护环境等全局性方案,制定宏观经济调控政策、产业政策以及其它必须由国家统一决策的重大事项;三是汇集和传播经济信息,掌握和运用行政、经济和法律调节手段,引导市场并通过市场调节,协调地区、部门、企业的发展计划和经济关系,以保证国家重要经济决策及发展计划的实现和社会经济的持续稳定协调发展;四是对垄断产业加以必要的管制,使市场价格体系能够有效发挥配置资源与收入分配的功能;五是对有成本溢出或具有外部负效应的经济行为如环境污染加以必要的管制,对有效益溢出或具有外部正效应的经济活动如教育、科学研究等予以必要的资助,以减少妨碍市场正常运转的外部性问题;六是向社会提供必要的公共产品,避免因公共产品短缺而引起市场运转失灵;七是制定收入分配政策,建立健全社会保障制度,维护收入分配公平公正;八是制定市场交易规则,推动市场体系发育,发展市场中介组织,规范市场主体行为,维护市场经济秩序;九是组织和管理国家重点建设、对外经济技术交流和合作的重大项目,保证国家重点建设、对外经济技术交流和合作顺利进行。
三、我国政府经济职能的定位及实现途径
社会主义市场经济条件下的上述各项政府经济职能,概括起来就是国有资产管理职能、市场监管职能、宏观调控职能和提供公共产品职能。国有资产管理职能、市场监管职能、宏观调控职能和提供公共产品职能又可以概括为弥补市场缺陷的职能。弥补市场缺陷的职能是社会主义市场经济条件下政府的主要经济职能。
1.国有资产管理及其实现途径
国有资产管理是社会主义市场经济条件下我国政府的首要经济职能,是指国有资产的所有者即国家对国有资产的管理权限划分,运营状况评估,收益分配享有和资产的处分归属等行为所进行的控制和监督。国有资产管理主要有五种实现途径:一是国有资产登记,即国有资产管理机构为确认国家对国有资产的最终所有权以及各种组织占有、使用国有资产的权利,而代表国家对国有资产进行登记确认;二是国有资产投资,即国有资产管理机构或国家授权投资的机构、部门依法作为国有资产的代表,对经济组织进行参股、控股;三是国有资产收益分配,即国有资产管理机构或国家授权投资的机构、部门依法对国有资产所产生的收益进行分配;四是国有资产稽核,即国有资产管理机构核实或评估经济组织占有国有资产的实际数额;五是国有资产处分,即国有资产管理机构依法对国有资产进行最终处分。
2.市场监管及其实现途径
市场监管是国家为控制市场失灵,而对市场进行的微观介入。就我国目前的市场监管而言,要实现有效监管需从两种路径人手:一是从不需要监管的领域退出;二是对需要监管的领域综合运用各种监管手段,以保护消费者权益,促进有效竞争。要从根本上改变由政府统一计划、配置人财物的权力模式,将这种职能切实交还给市场。对于政府在微观经济中的一些审批权、管理权、制约权也应取消。党的十六大报告提出,要完善政府的经济调节、市场监督、社会管理和公共服务职能,减少和规范行政审批。监管的加强是指对市场应当介入的领域,政府应综合运用多种手段,实现有效监管,弥补市场失灵。
3.宏观调控及其实现途径
由于目前我国要素市场的培育还不完善,政府宏观调控的手段和工具还比较单一,对宏观经济发展的预测、监控和预警体系还不完善,因此,政府必须进一步改善和加强宏观调控,以确保中国经济快速稳定发展。具体途径可选择:一是制定经济计划。就长期经济计划而言,加强长期规划的研究和制定,是转变政府经济管理职能的重要任务和途径。就中期计划而言,主要是指项目规划,项目规划应依中期规划制定。二是调控的方式应转向间接调控。直接调控方式严重地挫伤了企业生产和经营的积极性,为适应社会主义市场经济的要求,我国的宏观调控方式进行了改革。整个经济运行的调控方式仍是实行计划与市场相结合,但是指令性计划的范围受到严格限制。三是调控手段应由实行经济的、行政的、法律的手段相结合,逐步地转向以经济和法律手段为主。
4.公共产品的提供及其实现途径
提供公共物品组织和实施公共物品的供给,是我国政府的一项重要经济职能。所谓公共产品是指那些能够同时供许多人共同享用的产品和劳务,并且供给它的成本与享用它的效果,并不随享用它的人数规模的变化而变化。我们应该按照物品本身的性质,合理确定政府供应公共物品的范围,恢复私人部门对纯私人物品的生产和供应。同时,按照效率原则,将相当部分的准公共物品交给私人部门生产和供应。
四、结束语
总之,我们在探索社会主义市场经济下政府的经济职能方面有了良好的开端,但与整个改革进程相比,政府经济职能转换明显滞后。我们必须继续借鉴国外经验,总结历史上的各种经验和教训。寻求市场调节为主政府调节为辅的最优组合,逐步形成具有中国特色的政府经济职能模式。
参考文献:
[1]杨欣.论我国政府经济职能转变的目标及实现路径[J].辽宁警专学报,2007,(3).
关键词:园林植物;病虫害;综合治理策略
一、城市园林的功能
随着城市日趋工业化和现代化,随之而来的是工矿企业的“三废”污染严重地破坏了人居环境,威胁着居民的身心健康。科学家和园林专家曾多次提出,将森林引入城市,让森林发挥其生态功能,以改善城市日益严重的环境污染。城市园林的基本功能作为现代城市建设范畴的城市园林绿化,其出发点和归宿点都应落实在有利于促进城市居民的身心健康这一目标上。所谓身健康,就是城市园林绿化首先应产生良好的生态效益,使城市生态环境得到最有效的改善,从而有利于人们的身体健康;所谓心健康,就是城市园林绿化应该给人们美的视觉享受,并且通过城市园林绿化景观的展现,使人们感受到城市色彩的丰富绚丽,品味到城市特有的人文风貌与历史脉络,从而使人们获得心灵的满足。因此,城市园林绿化的根本目的决定了它应充分发挥出两方面的功能:
改善城市生态环境城市绿地系统是城市中唯一有生命的基础设施,在保持城市生态系统平衡、改善城市环境质量方面,具有其他设施不可替代的功效,是提高城市居民生活质量的一个必不可少的依托条件。城市园林绿化通过植树、种灌、栽花、培草、营造建筑和布置园路等过程,不仅要提高城市的绿地率,也要充分利用立体多元的绿色植被的生态效应,包括吸音除尘、降解毒物、调节温湿度、有效降低城市污染的程度,改善城市生态环境,使城市环境质量达到清洁、舒适、优美、安全的要求,从而为市民创造出一个良好的城市生活空间。但草坪的生态功能有限,只相当于森林的1/25,光靠草坪来改善生态,改善环境是不够的。相比起来,建设上有高大的乔木,中有低矮的灌木林,地面上是草本地被植物的森林,其生态和环境价值就要高得多。国际上以“城市之肺”来比喻森林对城市的作用。由城市森林构造的“肺部”吸纳的则是尘土、废气、噪音等污染物,呼出的是氧气和水分。这是提高城市居民生活质量的必要条件。因此,城市园林绿化要把改善城市生态环境作为首要功能。
美化市容,充分烘托城市环境的文化氛围城市园林绿化根据不同城市的自然生态环境,把大量具有自然气息的花草树木引进城市,按照园林手法加以组合栽植,同时将民俗风情、传统文化、宗教、历史文物等融合在园林绿化中,营造出各种不同风格的城市园林绿化景观,从而使城市色彩更丰富,外观更美丽,并且通过不同园林绿化景观的展现,充分体现出城市的历史文脉和精神风貌,使城市更富文化品味。森林绿量是草坪的3倍。据测定,同样面积的乔、灌、草复层种植结构的森林,其植物绿量约为单一草坪的3倍,因而其生态效益也明显优于单一草坪。因此,为了提高土地的有效利用率并达到最佳的生态效益,最大限度地改善人居环境,乔、灌、草的合理配置和有机结合的绿化方式是最优选择模式。而森林则有良好的参与性能,人们可在森林中尽享鸟语花香、尽情休闲娱乐,使人与自然和谐、融洽地相处。美好的市容风貌不仅可以给人美的享受,令人心旷神怡,而且可以陶冶情操,并获得知识的启迪。美好的市容风貌还有利于吸引人才和资金,有利于经济、文化和科技事业的发展。因此,成功的城市园林绿化在美化市容的同时还应充分体现出城市特有的人文底蕴,这是城市园林绿化重要而独特的功能。
二、病虫害治理原则
以往防治病虫害就是将害虫和病原微生物赶尽杀绝,这个观点在大多数人的思想中根深蒂固,而用可持续发展的观点,就必须更新这一旧有的观念,要容忍有害生物的存在。对有害生物不应只注重于杀死,更要注重于调节,只要把危害控制在不影响植物观赏效果就可以了。
在人类管理的城市园林生态里,由于人类、植物、有害生物、环境条件和天敌等各组分之间存在着相当复杂的关系,所以其中任何一因子的变动,都会直接或间接地影响整个园林植物的生态系统。在防治上要从生态学观点出发,在管理上要创造不利于病虫害发生的条件,减少或不用化学农药,保护天敌,提高自然的控制能力,保持园林生态的稳定。
因此,在现阶段制定园林植物病虫害治理对策时,应全面考虑生态平衡、社会安全、防治效果和经济效益,放宽防治指标,将有害生物控制在可允许为害范围之内。基于此,我们的植保工作必须以搞好植物检疫为前提,养护管理为基础,积极开展生物、物理防治,合理使用化学农药,协调各种防治方法。三、病虫害治理对策
(一)把好植物检疫关
在调入苗木和花卉时,实行严格的植物检疫,发现有害生物则要进行除害处理,严重者予以销毁,防止新的病虫害传入,以免给园林绿化带来更大的损失。
(二)搞好城市园林植物的种植规划
在考虑城市美化的基础上合理配置植物品种,要注意长远解决病虫害问题。针对本地区发生严重的害虫种类,减少其喜食植物的种植,多规划和栽植抗病虫的或耐性强的植物,减少有害生物的适生寄主。
(三)加强养护管理,提高植物的抗逆能力
病虫的发生和危害在相当程度上与植物的生长势相关。对生长势差的应及时施肥、浇水、松土锄草,提高植物自身的抗病虫能力,并结合秋冬季修剪,除去染病虫枝条。这样不但可以调节植物养分,还可以减少病虫来源,通风透光增强树势,营造不利于病虫害越冬、繁衍、为害的环境条件。
(四)推广应用无公害防治技术
(1)保护利用天敌,开展生物防治
生物防治对病虫害的控制作用是持久的,效果是显著的。一旦天敌在田间建立了自己的种群,它就可以长期持续地对害虫发挥控制作用,这是化学农药所无法达到的。城市具备开展生物防治的条件,一是城市园林植物种类丰富,适合天敌的生存和繁衍,我们应该加强对天敌的利用和保护,尽量减少使用化学农药,创造利于天敌群落发展的条件。二是城市建筑对园林植被的分割形成的“海岛生态”有利于释放天敌。目前,一些发达国家加强了对植保工作的立法和管理,建立了植物保护工作新的管理标准,特别是作为可持续植物保护中重要措施的生物防治技术,在许多国家和地区得到应用和推广,取得了良好的成效。有很多生产和销售害虫天敌产品的公司,生物防治正逐步朝着产业化的方向发展。
(2)选择使用生物农药
生物农药在病虫害防治过程中能有效地保护天敌,消灭害虫,对人畜危害小,对环境污染小,相对于化学农药来讲对病虫害的控制作用具有持久性。如:利用Bt乳剂防治国槐尺蠖,每年喷两遍药即可控制其危害,而用化学农药每代害虫都必须防治两遍以上。1987年郑州市园林植物大袋蛾大发生,危害成灾,施用生物农药灭幼脲进行超低容量飞喷防治,防治效果达到98%以上,完全控制了该虫再度大发生,分析原因主要是既消灭了害虫又保护了天敌。生物农药除了Bt乳剂、灭幼脲外,最近几年生产的花保、烟渗碱等,这些都是防治园林病虫害的首选农药。
(五)合理使用化学农药
化学防治只在必需应急时进行,实施靶标防治,尽可能地选用具有选择性、低毒、对环境污染小的药剂,少用或不用广谱性的化学农药,经常变化用药品种和混用配方,以免害虫产生抗药性。施药方式也应采取涂茎、根施和注射等方法,以减少对环境的污染。
关键词:水电厂;水轮机检修方式;能量问题
水电厂水轮机的检修工作是保证水电厂运行效率的前提条件,并且水轮机的运行状态能够直接反映出检修质量,同时这也是衡量检修标准的重要指标,因此为了提高水轮机检修工作的合理性及有效性,高新技术及设备的应用则是必不可少的,另外还应当强化对机械设备的检修及维护,当所有的检修工作结束后,还需要综合多方因素,对水轮机的工作状况及核定运行数据进行对比及适应性调整,在投入使用后,还需要以水轮机能量恢复程度及是否达到标准水平为基础,提高设备的稳定性。
1 目前检修形势下的机组能力状况
从当前水电厂的运行状态来看,我国的水电厂水轮机的检修及维护水平并不高,与发达国家相比所存差距较为显著,因此这就需要综合水电厂的实际情况,调整检修重点及方式,运用科学有效的测试技术及检修方式提高机组能力,在此过程中,还应当对工作人员及能源、材料进行科学控制,最大化的避免浪费现象的发生。
除此之外,还需要根据运行需求,对设备及机械运行的安全性及稳定性进行标准衡量,在提升性能的同时确保其运行基础更加全面,只有这样才能从根本上提高检修工作的精准性及高效性,缩短检修工期,提高检修质量。但是当前我国的水电厂检修工作中却依然存在一定问题,不仅管理及检测系统不够健全、针对性不强,故障的检测更是难以保证时效性及准确性,呈现出了诊断方式落后且缺少科学指导的现实情况,而设备运行参数及故障信息的判断中同样缺少科学性衡量标准,与此同时,由于水轮机检修工作存在繁复性特点,这就在一定程度上增加了推广难度,并且收效甚微。
水轮机之所以能够稳定及持续运行,主要依靠的就是水电机组的能量及空蚀性指标,这就不难发现,水轮机的整体功能需要依托于基础才能实现动能的发挥,因此在对水轮机过流通道进行优化调整时,应当借助当前的科学技术力量,促进施工结构的完整性,提高施工技术水平,并且还需要对安装及检修流程中的各个细节进行质量控制及监督。除此之外,由于机械设备的运行效率正处于不断上升阶段,这就进一步说明能源消耗得到有效控制,而发电成本也受其影响有所下降,这对水电站的运行状况及经济收益来说大有裨益。
由于水轮机的内部零件数量较多,这就使得其运行结构及条件更为复杂,而运行过程中难免会产生空化及磨损问题,因此这就需要工作人员对水轮机的运行状态进行全面且细致的检查及监测,在精准掌握其运行状态的基础上,提高工作时效性,所以定期对机械设备进行检查及维修是尤为重要的,如果不将此类问题重视起来,就会对机组的正常运行造成不利影响,从而降低工作效率及经济效益。
2 水轮机能量指标的现场实测
为了科学判断水轮机能量指标,并对其能量健康状况进行精准掌控,现场测定工作是必不可少的,本文为了更加清楚的阐述相关论点,选择了具有代表性质的电厂进行分析,该电厂在电网中占有重要的主导地位,设备容量达到1225MW,并且该电厂在日常运行中处于时时调整及优化业务结构的阶段。通过对该电厂的设备进行研究可以发现,在最近的十年间,该电厂已经完成了对6台大型设备的增容工作,其容量增加总量相当于一个中小型的发电厂,增容效率相当乐观。
在结束机组的改造工作后,电厂领导在结合电厂运行环境及设备需求的基础上,对改进工作进行了分析,并提出了相关优化措施,长此以往,机组指标的测定工作就形成了流程化工作特点,这不仅能够提高测定工作的规范性,更能为及后续机组的优化提供参考数据及信息。而水轮机的内设部件在产生故障后,能量指标就会受到直接影响持续下降,所以这就需要对设备的受损位置及程度进行准确掌握,采取积极有效的措施将问题改善及解决。另外,水轮机中的传感器及漏损都是其提高其运行效率的关键点及重要指标,因此这就需要工作人员对其参数变化及破损程度进行实时观察及监测,要打好提前量,做好充足的应急准备,对可能存在的问题进行预测,只有防患于未然,才能提高检修效率,使水轮机的运行始终保持在最佳状态中,使检修效果能够达到预期标准。
该厂第1台实施改造增容的机组,容量由225MW增至255MW,至本次扩修前,已累计运行8年多,期间共进行过1次扩修和2次大修。通过扩修,水头为95m时,水轮机效率平均提高3%。在相同条件下,扩修后出力比扩修前提高约5MW。最后一台机组改造增容全部引进国外先进设备和技术,容量由260MW增至320MW。通过扩修,水头为100m时,水轮机效率平均提高1.5%。在相同条件下,扩修后出力比扩修前提高约8MW。另外,通过对增容的机组进行测试可以发现,实测的特性变化趋势完全一致,但扩修前的效率已远低于设计值或验收值。通过检修,水轮机能量指标得到了一定程度的恢复,但与设计值或验收值还有一定差距,所以,从水轮机的能量指标上可以直接看出检修前机组能量指标的下降程度以及间接地观察到机组检修的质量情况。
3 加检修管理,提高检修质量
在推进检修工作时,离不开强而有效的科学管理,而检修质量又能够直接影响水电厂运行效率、水电厂作用发挥及存在优势,因此强化检修管理也就显得至关重要。在设备的检修过程中,机组的实际参数及结构特点等相关因素,都能够作用于设计指标及设计参数中,所以这一问题应当引起工作人员的高度重视,并将机组中的各类因素及参数纳入重要考量范畴中,而检修人员的工作原则需要有理可依,有据可循,并严格按照相关检修标准规范自身行为,只有这样才能确保检修工作的高效完成,提高机组的完整性及稳定性,促进功能优势的充分发挥。
检修管理工作应当对其目标进行精准定位,从而确保专项问题专攻解决,有针对性的提高管理质量。例如:会对效率指标造成直接影响的原因大部分来自于水轮机转轮叶片形线的变化、过流通道的磨损及止漏环间隙增大,因此从能量指标入手,在检修工作中应当将这几方面的因素进行重点衡量,在加强对这几方面的质量控制的同时,需要对设计标准做出还原性处理。
而检修的工作人员应当将工作理念进行先进性转变,提高检修觉悟及方向性定位的新认识,将工作责任落到个人身上,实行分级管理及监管,促使检修质量与预期标准能够高度相符。同时,检修工作不仅是处理故障,完善设备运行结构,优化运行环境,更重要的是检修人员应当始终将问题贯穿于工作流程中,探究问题根源,从根本上将问题解决,从而有效提高机组的利用效率,降低机组检修频率,进一步提高发电厂的经济效益。
综上所述,水电厂的水轮机检修及能量状态判定是提高电厂运行效率,促进电厂安全稳定运行的前提条件,与安全生产同等重要,因此应当将能量指标的监测工作重视起来,并将其作为一项长期的制度去执行,这是因为能量指标是衡量机组维修的关键性指标及参考依据,因此对水轮机检修方式及能量问题进行研究是极其必要的,并且在水轮发电机组的大修前后,需要对现场性能进行对比测试,而该测试工作也的应当被划分在规范化、科学化的工作项目中。
参考文献
据资料统计,在有空调设备的民用建筑内,照明能耗达到30%,如果民用建筑内没有空调设备,则照明能耗高达70%。照明系统的能耗主要来源于电光源及控制,同时受到环境反射系数以及灯具光效比的影响,照明系统的能耗更大。
供配电、变配电、照明各系统分别运用从以下几种节能方法,实施节能控制措施:合理设计供配电系统、正确选择变压器、改善功率因数。
供配电系统节能方法及控制措施
选择合理的线路。截面较大的导电线缆可以节能,但同时也增大了投资,然而,截面较小的导线电缆使用寿命较短、可靠性低、存在安全隐患,并也潜在巨大的经济损失。所以在设计线路时要以降低线缆损耗为基本原则。电流在线路输送过程中不可避免的要产生功率损耗,当线路本身电阻R在输电电流不变时,输送线路越长则线路本身阻值会越大,从而产生的能耗也就越大。为了降低线路带来的电能损耗,要选用电阻率小的导线,这样可以最大程度上降低线路本身电阻值带来的影响。同时也要尽量减少传输线路的导线长度,线路要尽可能地走直线而非弯路,尽量不走或者少走回头路。
选择合理的供电电压等级。一般来说,输电线路的输电容量及距离和输电线路所能承载的电压强度成正比,电压越高,输送电量越大,输送距离也越远。在一定的电压强度下,如果远距离输送的话,只能输送较少的容量,同理,要输送大容量的电能只能近距离输送。根据供电距离、负荷容量和用电设备等来选择合适的供电电压等级,并合理地设计供配电系统。供电电压强度越大,线路电流则越小,这样一来,输送线路上的电能损耗就越低。变配电所要尽可能地接近负荷中心,通过这样方法来降低线路损失和缩短供电的半径。在一定的供电电压范围内,一般来说提高供电电压等级便可以实现节能,但与此同时要承担更大的投资风险,因此基于多方面的考虑,要选择合理的供电电压等级[1]。
以高速公路隧道供配电系统为例,高速公路隧道不同的设计者对隧道供配电系统的设计方案存在不同,但较多的设计方案在供配电系统方面做得不到位。比如,一些设计人员为避免高速公路隧道内环境污染严重,常将隧道变电所设置在隧道洞口外面,这不可避免地会造成隧道内配电电缆长距离供电而产生功率损耗。而且隧道内使用的变压器存在“大马拉小车”的现象,致使变压器负载在10%至30%左右,加之,高速公路隧道内专门的供配电技术研究较少,这都造成了高速公路存在大量的能耗。
变配电系统的节能方法及控制措施
合理地选择变压器。变压器参数能直接反应其运行状态和空载中的损耗大小,因此在选择变压器的时候要合理选择变压器各项参数,以保证使用低损耗的变压器实现节能。一般来说,低损耗的变压器首选高导磁优质冷轧晶粒取向硅钢片制造,这类变压器质量轻、抗冲击、低能耗且效率高,在降低运行费用和节电方面具有显著的效果。民用常用的变压器是D,yn11接线变压器,但这类变压器在使用过程要注意:提高单相短路电流,确保低压单相接地保护装置动作灵敏度高;限制三次谐波的含量等。
合理地选择电动机。降低电动机能耗的主要方法是提高电动机功率因数和工作效率。一般工业电动机中常见异步电动机,异步电动机的功率因数和工作效率是其最重要的两个经济指标,两者有着密切的关系,因此在改善功率因数的同时也改善了电动机的工作效率。异步电动机的无功功率一般占工厂去也总无功率70%以上,在其空载或者轻载的时候,其功率因数极低,仅有0.2~0.3,而满载的情况下功率因数则很高,高达0.85~0.89。因此,要选用合适的异步电动机,确保其容量不过大,尽量使其满负荷运行。
加大供配电系统功率因数
综合供配电和变配电系统的能耗情况,可以得出改善系统功率因数可以有效实现系统节能。文章前面提到输电线路损耗包括线路无功功率引起的损耗及有功功率引起的损耗两部分。线路传输有功功率是必须的,在供配电的系统中一些设备,比如变压器、电动机以及灯具的镇流器等因其具有的电感性从而会产生一些滞后无功电流,无功电流在高低压线路传输中,无形之中会加大线路功率损耗[2],因此而产生的损耗可以通过以下两种方法避免:
降低用电设备的无功损耗,提高设备的功率因数。精良选用功率因数较高的用电设备,比如同步电动机,电感性的用电设备则可以选择使用带有补偿电容器的用电设备等。
采用静电电容器进行无功补偿。电容器产生的超前无功电流可以抵消用电设备产生的之后无功电流,从而可以有效地提高功率因数,与此同时,在设计过程中选用低压分散补偿、高压集中补偿或者低压成组补偿等方法降低线路整体的无功电流,具体补偿方法要根据具体情况进行选用。
照明系统的节能方法及控制措施
关键词:舞蹈演员 专业技能 文化知识 重要性
一、舞蹈演员的专业技能
舞蹈演员的专业技能指舞蹈的技术和技巧。“舞蹈技巧是指舞蹈演员在创作过程中用以塑造形象、表达思想,并使之尽可能完善地反映生活时所运用的一整套掌握语言、形体等等技术手段的本领”。技巧这一用语所包含的内容广泛得多。舞蹈技巧不仅指对技术掌握的熟练程度,而是在运用熟练的技术时,体现出舞蹈演员把真实的生活和深刻的思想感情完美地表现出来的能力和才能。
要把舞蹈形象生动有力的展现给观众,要有高超的舞蹈技术和技巧,因此,专业技巧和技g对形象的创造很重要。舞蹈演员要把不断地加强锻炼舞蹈技术和表演技巧的练习,作为自身一生的学习内容,这样才能精彩的完成表演质量。只有深刻的生活真实感与富有鲜明表现力的舞蹈技术融合为一,才能准确的表现出作品的思想。所以,舞蹈演员的专业技能是十分重要的。
二、舞蹈演员的文化知识
我们今天处在社会飞速向前发展的时代,生活的内容也越来越丰富多彩。知识对任何工作都有帮助,但是对艺术家来说,全面的教育和渊博的文化知识更是必须。具备丰富的文化底,帮助舞蹈演员们培养想象力和调动内在情感,也帮助演员们对该舞蹈作品更详细地了解主题背景,内容和对作品的理解,定位准确到位,深入了解全身心投入,认识,在提炼,使用最适合的形体语言来刻画、表达、完成形、神、劲、律的结合,使一连串的舞蹈动作给予灵性。因此,对于舞者而言,要坚持不断地艺术锤炼和积累,同时也要必须具备丰富的文化知识。
三、专业技能和文化知识对舞蹈演员的重要性
舞蹈是一种人体动作的艺术。但是,这个人体动作,必须是经过提炼、组织和美化了的人体动作--舞蹈化了的人体动作,来表达人们的内在深层的思想感情,反映社会生活的艺术形式。舞蹈也本身就是一种文化现象,舞蹈要发展离不开文化影响,它有着独特的文化内容,也很深地扎根在了丰富的文化土壤之中。是用人的形态,神态表达的艺术形式。因为受自然与社会两种因素影响,由身体与精神两个方面来表现,用最最美的舞姿表现真诚的思想感情同时,通过舞蹈风格特点了解民族文化历史至艺术特色。舞蹈之所以是一种文化现象,是因为舞蹈是民族文化的传承,舞蹈的繁华是由深厚的文化背景支撑。它不仅物质文明、精神文明发展紧密结合,它又同人类自身的发展密切相关,所以舞蹈中遗存不同时代的文化特征,使舞蹈稳定的形式流传下来。因此当舞蹈演员表演某个作品时,传达给观众的作品的思想会因表演者的文化知识程度而又差异,又由于表演者的高超的专业技能而具有新意。
如朝鲜族舞蹈《农乐舞》为列。农乐舞是最有农耕生活特征的传统民间舞蹈,起着消除疲劳,慰籍辛勤、加强团结以及号召人们热爱农耕生活的社会作用的舞蹈。如果舞蹈演员表演《农乐舞》时不知关于它的这些知识,对于它们来说只能是一连串的动作组合,一点感染力都没有。同时表演《农乐舞》时没有高超的专业技能也不行的,比如其中的“长鼓舞”是需要表演者身挎长鼓,花样繁多的鼓点相应成辉,很有技巧,表演进入时,常作连续性的行进旋转,技术高超的表演。而其中的象帽舞是,手中打着小鼓,跳跃前进,如腾空遥射,如冲锋向前,又不断旋绕长缨飞舞。这需要舞蹈演员具备很好的身体协调性和很高的技术,技巧。
因此,高超的专业技能和丰富的文化知识对舞蹈演员来说是十分重要的。要成为一名优秀的舞蹈演员,只有专业技能和文化知识融合为一,才能把作品的思想生动的深刻的传达给观众。
参考文献:
摘 要:依据轮胎花纹的不同设计方案,对各种典型性能指标进行分析研究,并据其结果进行最佳应用范围判断。在确定轮胎的最佳适用范围时,以对硬质、湿硬质、软质三种路况进行分析研究,以模糊矩阵评价法确定三种路况各自对四种性能参数的需求比重即性能需求系数,然后再用每种花纹的性能参数依次乘以三种路况下的需求系数,所得即是花纹在这种路况下的适宜量,比较得出每种花纹的适用范围。
关键词:轮胎花纹;模糊数学矩阵;理想模型
一、典型指标与模型建立
轮胎的性能特性主要通过以下几个指标进行分析:牵引力性能、防侧滑性能、耐磨性能、排水性能。
本文将利用花纹的理想模型进行性能参数与花纹结构参数间的关系建立,并利用模糊数学的方法寻求性能参数间的权比关系,并最终建立花纹整体特性的关系确定。
1.1花纹结构种类
以一般情况下,轮胎花纹从形状上分为三种:横向花纹、纵向花纹和纵横向花纹。
1.2轮胎性能指标分析
轮胎花纹对性能[3]的影响较为复杂,因素众多,所以我们从轮胎花纹的主要影响因素出发,利用经验公式的思想寻求关系建立。由大量的实验数据和研究资料可得出
轮胎牵引力性能: Pj=Pm×cosθ×μ×a×b×cosθ
轮胎花纹防侧滑性能:Gj=Gm×a×b×sinθ+sinθ×μ
轮胎花纹耐磨性能:Rj=Rm×1δ×μ×sinθ
轮胎花纹的排水性能:Wj=Wm×M×b×a×
符号含义:
θ:汽车轮胎花纹与水平横向的夹角;μ:轮胎花纹面积占轮胎总面积的比率;a:汽车轮胎花纹沟的沟宽;b:汽车轮胎花纹沟的沟深;δ:轮胎的滑移率排水率;Pm:汽车轮胎的牵引性能量纲系数;Gm:汽车轮胎的防侧滑性能量纲系数;Rm:汽车轮胎的耐磨性能量纲系数; Wm:汽车轮胎的排水性能量纲系数;Pj:第j种轮胎花纹的牵引力性能;Gj:第j种轮胎花纹的防滑性能;Rj:第j种轮胎花纹的耐磨性能;Wj:第j种轮胎花纹的排水性能。
二、模糊数学的权比构建
花纹的影响汽车性能集为U={牵引性能、防侧滑性能、耐磨性能、排水性能},依次对应可记为U=(u1,u2,u3,u4)。先来确定两两影响程度的比较fuj(uj)。由前面的评价方法可知轮胎花纹对汽车牵引性能、防侧滑性能、耐磨性能、排水性能影响程度,我们记为fu2(u1)=7,fu1(u2)=1;fu3(u1)=5,fu1(u3)=1;fu4(u1)=6,fu1(u4)=1;fu2(u3)=1,fu3(u2)=4;fu2(u4)=1,fu4(u2)=5;fu3(u4)=1,fu4(u3)=3;把上面的判断值fuj(uj)分别代入公式bij=fuj(ui)fui(uj)(i,j=1,2,3,4)解得判断矩阵B=17561/71451/51/4131/61/51/31,计算判断矩阵B的最大特征根λmax,解得λmax=4.50,再把λmax=4.50代入其所对应的其次方程,求解得到:x1=307327,x2=4281401,x3=1691208,x4=1852454,进一步归一化可得:A=(0.643,0.209,0.096,0.052)。
因此花纹对轮胎各个性能的影响程度可以近似计算得到,牵引性能a0=64.3%、防侧滑性能a1=20.9%、耐磨性能a2=9.6%、排水性能a3=5.2%。同样方法可以得到硬马路对牵引性能b00=56.7%、防侧滑性能b01=18.1%、耐磨性能b02=20.3%、排水性能b03=4.9%的需求;湿硬马路对牵引性能b10=25.3%、防侧滑性能b11=13.2%、耐磨性能b12=4.4%、排水性能b13=57.1%的需求;软马路对牵引性能b20=51.4%、防侧滑性能b21=26.3%、耐磨性能b22=4.4%、排水性能b23=17.9%的需求。
三.计算分析
3.1总体性能的确定以及轮胎最佳适用范围的界定
3.1.1总体性能计算分析
由公式
Ci=Pi×a0+Gi×a1+Wi×a2+Rj×a3(i=0、1、2)
得出以下花纹的结构参数
表一
花纹种类abμ1δMθ
横向花纹338910010°
纵向花纹10556103290°
纵横花纹6478105345°
得出总体性能参数:横向花纹为5.144;纵向花纹为37.423;纵横花纹为25.051。
3.1.2轮胎适用范围界定
由公式
Nij=Pi×bj0+Gi×bj1+Wi×bj2+R1×bj3(j=0、1、2 i=0、1、2)
表示第i种花纹对第j种公路的适宜量大小。
可得公路对性能的契合度表
表三
公路 种类花纹 种类 硬质公路湿硬质公路软质公路最佳范围
横向花纹4.5362.0244.112硬质公路
纵向花纹13.341292.576103.234湿硬质公路
纵横花纹23.444129.68751.195湿硬质公路
(作者单位:南京农业大学)
参考文献:
[1] 杨忠敏,轮胎胎面花纹及其特点,现代橡胶技术,第39 卷 3-4页 2013年.
[2] 苏冬梅,汽车轮胎花纹的功用和设计要素, 农机使用与维 第二期 1页 2012年.
[3] 田阳 ,轮胎知识大扫盲之一 ,浅谈各种轮胎花纹 ,2014年4月18日.
[4] 园丁,轮胎纵向花纹可防止打滑, 2014年4月18日.
[5] 彭旭东, 轮胎磨损的影响因素,中国知网,第50卷 2003年.
[6] 程军,车轮最佳滑移率控制的研究。中国知网,1999年11月.
高等专科无机化学实验教材里有必修的基础实验29个,选做实验9个,综合和设计实验5个,还有无机化学实验的一般知识和基本操作。在这些实验教学过程中,有着丰富的内容和广泛的途径,适用于培养学生的实际操作能力、科研基本能力和创新能力。为培养出21世纪社会发展需要的创造型人才,本文从以下三方面对学生能力的培养进行探讨。
(一)加强实验操作能力的培养
本人在多年的实验教学中发现,学生的实验动手能力是一个薄弱环节。为了培养学生实验操作能力,指导老师应该做到:
1.对学生要进行认真求实的、严谨的科学态度等方面的教育。如加强辨色及辨味等专项训练,发现有些学生辨识能力差的,通过训练使他们准确表述出物质的颜色和气味,不能含糊不清地把无色说成白色,把棕色说成褐色,等等。让学生自己动手多练,使化学实验技能基本功和操作技能达到规范化、熟练化,尽可能达到标准化。
2.加强实验过程的指导。实验过程是学生获得知识和技能的有效途径。学生动手实验前,教师可通过对学生提问或做演示,强化学生对实验成败关键和基本操作的理解。在实验过程中,教师应切实发挥主导作用,严格要求,耐心指导,认真观察学生每一步操作,发现问题和不规范的操作要及时纠正并给予示范。根据学生的不同情况因材施教,随时提出问题让其回答。因为每一个实验现象的产生,都可以变成一个问题,问题解决了,实验现象的印象也就深刻了。
3.要引导学生掌握一些规律,不同类型的实验要抓不同的重点。“气体制备实验”重点是用什么装置、安装位置、何种试剂、剂量多少、操作程度及收集方法。而“物质性质实验”着重于条件和现象。有的反应现象不易观察,不易分辨,必要时要进行对比观察。对比观察是以扩大背景与现象的“反差”而快捷地解决现象不明显这个问题为目的。对比观察有屏衬对比、实验对比和空白对比等三种。如(实验十六)观察Cl2的颜色,就是在集气瓶后放一张白纸作屏衬对比。举手之劳就可以快捷解决观察Cl2颜色不明显的问题;(实验二十四)比较K、Na金属性就是用金属钠、钾各一小块同时与水反应的剧烈程度作实验对比,几秒钟的功夫就决出胜负。(实验十九)在3ml浓H2SO4中投入少量蓝色CuSO4·5H2O晶体小颗粒与同体积的蒸馏水中投入少量蓝色CuSO4·5H2O晶体小颗粒作空白对比。其中,前者的蓝色有明显变化,实验就得出结论。
4.重新包装实验名称,使其形象化,更加具有趣味性,从而吸引学生。如(实验十七)氟化氢的制备和特性改名为“玻璃刻花或者刻字画”(实验成果是学生自己的作品——花或字画,可作永久留念);把氯化氢在水中的溶解实验改名为“美丽的喷泉”;(实验十九)SO2的漂白作用改成“能变魔术的鲜花”。
(二)加强科研能力的培养
传统的实验教学以验证性实验居多,而实验材料将实验所用的试剂、仪器、实验装置、实验步骤一一列出,学生“照书搬弄”,无需多思考也能完成实验,成了名副其实的“药剂师”。这样不利于调动学生的思维主动性和学习积极性,不利于学生能力的培养。因此,我们在教学模式的改进中,以提高学生的学习主动性为出发点,提高学生的积极性,加大知识容量。对教材中的内容进行扩展,根据实验题目让学生查阅一些相关的文献资料,查阅与实验内容相关的最新资料,对实验内容进行补充,对实验方法进行适当改进,设计出最可行的实验方案。这样不仅使学生开阔了视野,了解了本学科最前沿的动态,也使他们在大学低年级阶段就开始接触检索工具和专业工具书,初步培养了他们查阅文献和掌握信息的能力,使他们的科研能力得到进一步的提高。
1.以活动促进学生的创造性。每年开展一次科技月活动。在科技月里,可以到科研单位去体验科研实践,与他们资源综合利用和共享,并拓宽学生视野;也可以开展第二课堂,把学生制作的科技创新成果与周边的中学生进行交流;还可以经常搞科普知识竞赛和科研成果展览,把学生培养成为敢想、敢干的创造者。
2.更新实验内容。跟踪前沿科学,将人们最关心的反映信息、材料、环境、能源、生命等关键领域的化学新进展引进实验,不断更新实验内容,使学生在掌握基础理论和实践的同时,了解化学对社会发展的作用以及与本学科的关系,了解化学领域中的新理论、新技术。这不仅提高了学生学习的积极性,同时也提高了学生使用化学理论解决实际问题的能力,保持了实验教学的先进性。
3.开放实验室。随时为学生提供一个实用化学创作的平台,鼓励学生运用现代媒体辅助创新,引导学生更深层次地探索,不断提高他们的科学综合素质。4.提高学生实际解决问题的能力。鼓励学生大胆探索,提倡本学科和边缘学科知识相互融通,结合本地实际,增设了一些内容,例如金花茶叶中微量元素的鉴定与定量测定;百香果的酸度和各种成分含量的测定等。增设这些实验内容,能启发学生动脑、动手,培养其观察、分析、综合归纳的能力。这些实验也具有一定的研究性质,既可以考察学生运用已学的理论与实验技能,独立设计实验和独立完成实验的能力,又可提高学生的科研能力及分析、解决问题的能力。
(三)加强创新能力的培养
同志在全国科技大会上的讲话中明确指出:“一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界民族之林。”“知识经济、创新意识,对于我们21世纪的发展至关重要。”因此,培养具有创新能力的人才也是无机化学实验教学目的之一。
1.增设研究设计性实验。无机化学实验能够培养学生对化学多样性和复杂性的认识,但是学生在做无机化学实验时,一般都是按照教材中的操作步骤“照方抓药”。虽然这种方法可以让学生验证有关化学理论知识的正确性,加深学生对理论知识的认识,帮助他们理解和记忆,但这种实验方法不能充分发挥学生在实验中的主体作用,不能培养学生的独立思维能力,不利于学生素质的提高。而且教材中的设计实验只有三个,远远不能满足学生设计实验的发挥和创新精神的需要,因此,为了在无机化学实验中培养科学素养,应增设研究设计性实验。设计性实验是让学生自己独立设计实验方案,独立进行实验操作,在教师的指导下解决实验中出现的问题。这样就能够充分发挥学生在实验中的主体作用,锻炼和培养学生的创新能力。而学生通过设计和实际操作,很好地发展了多种综合素质。
2.发挥学生的聪明才智。学生在做实验的过程中,不但要注意操作的规范性,更要注意观察实验,研究实验。验证性实验侧重于加深对理论知识的理解,简单的“照猫画虎”,忽视了能力培养。如果学生的装置和步骤一味地模仿老师,苛求一致,势必会限制他们的想像力,不利于培养学生的独立意识、创新能力。教学中要把学生看成是具有能动性的学习主体,让学生敢于发现问题、提出问题,通过实验教学发展学生的观察能力、操作能力以及设计实验的能力,在保证实验做好的前提下充分挖掘他们的创造性思维以及创新能力。
3.开设创新型实验。创新型实验充分发挥学生的聪明才智,进行科研活动,使教与学、学与做融为一体,为培养出21世纪社会发展需要的创造型人才奠定基础。在开放式实验教学的前提下,完善“设计实验”,提高“研究创新型实验”的建设,提出必修实验与创新实验相结合的实验教学方法,使学生在开放的实验室里放开想像力大胆设想,设计出一个个新实验。例如创新型实验:①“镜中生花”。成果是一面漂亮的、银光闪闪的、照人清晰的镶花镜子。它是根据化学刻花和银镜反应的原理,用平面玻璃,先刻花,后冷镀制作而成的。②“美丽的焰火”。这一设计是针对(实验二十四)焰色反应中钾盐的焰色被黄色钠焰所掩盖,造成钾盐的火焰是黄色的误解而设计的。不用贵重金属铂丝,也不用酸洗,更不用钴玻片滤光。只用五个蒸发皿,把NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2、SrCl2的饱和溶液各5ml分别装在皿里,加入90%的甲醇点燃灼烧,焰色有黄、紫、橙红、绿、红,很是壮观,而且同时展现各自焰色,便于观察比较,更缩短了大量时间。③无污染的化学处理制作保色海洋生物标本。④鲜花书签等。
当代的化学实验教学不光要让学生通过实验现象学习化学知识,还要加强实验操作能力、科研能力和创新能力的培养,在实验教学中激发学生的实验兴趣,使每一位学生进入实验室就很快化身“化学家”的状态,毕业后成为适应当今飞速发展的社会人才。
参考文献:
[1]蒋碧如,潘润身.无机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1989.
[2]孙兆刚.化学实验教学中观察能力“六性”的培养[J].师范教育,1997,(7-8):49.
1 物理语言表征的形式
外部表征是指问题的呈现方式,符号、图表、图形、图象等是外部表征的主要形式.对于许多物理问题来说,外部表征是其必不可少的构成要素,没有它物理问题就无法成立或问题的性质就会发生根本的变化.物理问题的外部表征主要有以下三种物理语言表征形式.
1.1 文字叙述
文字叙述,是指用语言文字来描述物理过程、情景或推理过程.文字叙述的经典观点认为它只是对话语的转录或重述,是听觉性的外部表征与视觉性的外部表征间的相互转换.然而对有些人来说,这种文字叙述过程支持内部的沉思活动,没有这些外部活动,那些逻辑的、分析的、推理的和科学的物理思想模式也就成为不可能的了.文字叙述不只是意识的产品,也是意识的具有决定性意义的特征的组成部分.如果不进行文字叙述,人的意识空间就会被不断进行的话语所占用,也就无法连续地以线性顺序的方式对信息进行组织和精细逻辑加工.文字叙述不仅是一种外部的辅助手段,它也是一种认知的内部转换,它可以重建认知,可以把话语的结构化特征带进意识空间,因此也是对话语结构进行再发现的过程.例如,物理教学过程中,物体的运动过程和运动现象需要文字描述,实验原理、过程和方法需要文字表述,将理论用于实践需要文字阐述等.
1.2 数学公式表达
数学公式表达,是指以符号、方程、表达式为主借助少许语言文字来描述物理过程、情景或推理过程.数学公式是人们在研究自然界物与物之间时发现的一些联系,并通过一定的方式表达出来的一种表达方法,是表征自然界不同事物的数量之间的或等或不等的联系,它确切的反映了事物内部和外部的关系,是我们从一种事物到达另一种事物的依据,使我们更好的理解事物的本质和内涵.物理学引入数学用简单的公式表达自然界所遵循的规律,使物理学庞大的理论体系以基本公式为框架推演建构而成.用数学公式反映物理规律,并赋予了公式深刻的物理意义及丰富的内涵.把物理问题转化为数学问题及运用数学进行推理计算,这是一种“物理化”了的数学表达,所谓“物理化”是指数学作为工具在解决物理问题时,要受到物理概念和物理规律的制约,同时,要求学生在解决物理问题时,能自觉、灵活地运用数学知识进行分析、推理、论证.例如,两个点电荷之间的库仑力F=Q1Q2r2,当r0时,F不是无穷大或不存在,这里体现了物理对数学的制约.
1.3 图形图象表示
图形图象表示,是指以图表、图片、示意图以及函数图象等为主借助少许语言文字、符号来描述物理过程、情景或推理过程.图形图象表示是外部表征的典型形式,它们经常被用于问题解决、推理和决策等认知任务中.有关表象与外部图形之间关系的研究结果显示,外部图形能给予学生丰富的知识和技能,图形图象表示能够支持学生直接识别问题特征和进行推断,也因此使问题信息更具体和更具有可解释性、可加工性.不同形式的图象对不同的认知任务具有不同的表征绩效并引起不同的认知行为,有关研究发现同样信息的不同表征形式(如曲线图、表格、示意图)可以根本地改变决策行为.例如,在电学和磁学中电场强度(E)和磁感应强度(B)这两个概念极为抽象,要学生真正理解电场和磁场,则要借助图形想象;在物理例题教学中,对题目所给出的情境设置条件,要转化成图形、图象表达才容易被学生接受等等.
任何一种物理语言表征形式都只能代表所要表征事物的某些特征,它不能保留事物的全部特性.文字符号与所要表征的物理对象之间具有强制性,它所指代的信息可以来自任何知觉形式(如触觉和视觉),更适合表征抽象的和分类性的信息.数学公式能承载事物的本质特征,它简洁地体现物理的内在逻辑、基本规律和内隐规则,适合准确地反映物理现象与物理知识内容的本真联系,并能得出重要的推论.图形图象可以同时传递几乎所有的特征,它没有不连续的符号,也没有组织符号的规则,简单的说,当一个物理图象被遮住一部分时,那么剩余的部分与所表征的事物的局部仍然类似,而在浏览的过程中不必遵循任何规则将图象从上看到下,从左看到右等等.
2 物理语言表征问题能力的外部作用机制
物理语言表征问题情景的成分和结构,它能以书写文字、数学公式或图形、图象等多种形式来表现,主要依靠对这些外部表征信息的觉察来完成问题解决.那么“物理语言表征”的三种基本的形式如何参与问题解决过程和如何起作用呢?笔者运用认知作业报告法,选择了高三年级的5位学生进行研究,整个过程全程视频记录,学生边做边口述解题思路,在学生遇到解题思维障碍时,教师在旁边适时给予简短的提示.下面结合认知报告法研究的其中一个电磁综合应用示例,分析“物理语言表征”的三种基本的形式如何参与问题解决过程和如何起作用的.
示例 如图1(甲)所示,水平放置足够长的平行金属导轨,左右两端分别接有一个阻值为R=5Ω的电阻,匀强磁场与导轨平面垂直,质量m=0.1kg、电阻r=R2 的金属棒置于导轨上,与导轨垂直且接触良好.现用一拉力F=(0.3+0.2t)N作用在金属棒上,经过2 s后撤去F,从撤去F到金属棒停止运动,通过的R电量为0.045 C.图1(乙)所示为金属棒的v-t图象,g=10 m/s2.求:
(1)前2s内棒运动的距离;
(2)金属棒与导轨之间的动摩擦因数;
(3)2s后棒运动的距离;
(4)从金属棒撤去F到停止的过程中,每个电阻R上产生的焦耳热.
本题较为全面地呈现了“物理语言表征”的三种基本的形式:文字叙述、数学公式表达、图形图象表示.5位高三学生由于都具有一定的物理基础知识和解题经验,读题后通过分析题意和观察图形图象,获取关键信息,都能确定金属棒在导轨水平方向上,在2s内受到拉力F=(0.3+0.2t)N、摩擦力和安培力的作用,虽然拉力和安培力都是变力,但合力为恒力,做匀加速直线运动.2 s时撤去F,金属棒受到水平方向的摩擦力和安培力的作用,做加速度减小的减速运动直至停止.
第一问:前2 s内棒运动的距离.学生通过图形图象表示与数学公式表达间的转换,明确了解题思维,求出金属棒的加速度,进而求出位移,或根据图象利用图线下面包围的面积求解位移.
解1 由图1(乙)可知
a=1.0 m/s2,
在0~2s这段时间内的位移
x1=12at2=12×1×22=2 m.
第二问:金属棒与导轨之间的动摩擦因数.物体在2 s内做匀加速直线运动,引发了学生的正确物理思想意识,学生分析推理得出:可以运用牛顿第二定律,把物理问题转换成数学方程式,求解此问题.
解2 在0~2 s这段时间内,根据牛顿第二定律有:
F-μmg-B2L2atR总=ma,
又因 F=0.3+0.2t,
联立解得 μ=0.2.
第三问:2s后棒运动的距离.由于金属棒做变加速运动,不能用牛顿第二定律求解,也不能用图线下面包围的面积求解.学生再一次读题,确定“从撤去F到金属棒停止运动,通过的R电量为0.045 C.”是解决此问题的关键信息,由此激活学生内部的复杂认知过程,即在头脑中建立起物理思维模型:通过R的电量,与金属棒运动所形成的磁通量变化量有关,磁通量变化量又与2s以后运动的距离有关,由此就可以求出2s以后金属棒运动的距离.通过对学生的认知作业研究我们发现,学生求解此问题时容易将理解停留于物理问题的表面特征,出现这种情况与学生的解题习惯、思维品质、数理结合意识不强有关,具体表现为,学生受思维惯性的影响,错误地认为求解的是整个时间内金属棒运动的距离,认为通过R的电量等于通过金属棒的电量,不能有效地利用数学整体求解BL等.
解3 设棒在2~2.55 s时间tm内的位移为x2,通过R电量为0.045 C,通过棒的电量为0.09 C.
q=Itm=BLx2R总tmtm=BLx2R总 (1)
又根据 F-μmg-B2L2atR总=ma (2)
F=0.3+0.2t (3)
由(2)(3)解得BL=1 Tm,
将数据代入(1)中得
x2=0.45 m
第四问:从撤去F到金属棒停止的过程中,每个电阻R上产生的焦耳热.由于从撤去拉力到棒停止的过程中,安培力是变力,不能通过安培力所做的功的方法求解在电阻R上产生的焦耳热.学优生注意了对问题的整体理解,形成正向的思维,确立自己的认知行为:从能量守恒定律角度求解此问题.通过对学生的认知作业研究我们发现,学生解决此问题的思维障碍表现为:不能正确地选择物理规律求解,遗漏了摩擦力做功形成的能量转化,没有细致地考虑总焦耳热既包括两个电阻产生的焦耳热,也包括金属棒上产生的焦耳热等.
解4 从棒撤去拉力到停止的过程中,根据能量守恒定律有:
12mv2=μmgx2+Q热,
Q热=0.11 J,
每个电阻R上产生的焦耳热
QR=14Q热=2.75×10-2 J.