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储能技术在脉冲功率系统中的应用,也是储能技术在电气工程领域中的典型应用。负载、储能单元、开关、低功能率能源以及波形调制,组成了脉冲功率系统,而储能单元、开关、低功能率能源以及波形调制均是脉冲率源。脉冲功率源的发展趋势是要求做到让输出功率高、功率密度高、储能密度高以及重复频率高。将储能期间的重量、体积等减小,对于脉冲功率系统来说具有十分重大的意义。为了使得小型化高功率存储得以实现,就要使用研究新型的储能方式与技术,以及将传统储能器件与不同的储能设备相结合起来的办法,惯性储能型、静电储能型和电感储能型等储能器,都是目前投入使用的储能器。
2 现有储能技术的方式
2.1 抽水储能技术
按照任何容量建造的抽水储能电站,储存能量能够释放几小时到几天,效率在 75%~80%之间,主要在频率控制、能量管理等领域应用。现如今,超过 85GW 的抽水储能机组在全世界运行。储存能量非常大是抽水储能的最大特点,因为这一点使之十分合适于电力系统调峰和用作备用电源的长时间场合。
2.2 蓄电池储能技术
高效的储能的 NaS 电池,可以输出脉冲功率,输出的脉冲功率可达连续额定功率的六倍,而这一切,可以在三十秒内完成,这一特性使得和负荷的削峰填谷调节和电能质量调节同时做到,使得整体设备的经济性得到提高。如今在日本已经有三十多处采用此电池技术的储能示范工程。
2.3 飞轮储能技术
通过磁悬浮轴承支撑的机构和一个圆柱形旋转质量块组成了现代飞轮储能系统,大多数的飞轮储能系统都是如此。为了提高系统的寿命而通过磁悬浮轴承来消除摩擦损耗。飞轮系统应该在真空度较高的环境中运行,以减少风阻损耗而使得储能效率得到保证。通过某种形式的电力电子装置,连接飞轮与电动机或者发电机,调节飞轮转速,使得电网间的功率与储能装置交换实现。
2.4 超级电容器储能技术
超级电容器比常规电容器更具介电常数、更高的耐压能力以及更大的表面积。如陶瓷超级电容器的绝缘度强和耐压水平高,他门凭借此成为以后储能应用的十分优秀的备选方案。如今,超级电容在低容量和高峰值功率场合被应用。超级电容器可以在瞬态干扰和电压跌落期间提高供电水平得益于由于在充满电的浮冲状态下依然正常工作,这写优点使得超级电容器为低功率水平的应用提供商业服务。
3 改善电能存储技术的方向
随着社会的进步,与现代化发展的不断加快,如何开拓出高密度、大容量的电能存储技术与方法,已经成为了现在最热门的研究课题,然而,这些问题也得到材料和化学等学科的重视,并在这些学科的知识范畴内也对电能存储技术进行了改进。
3.1 发展电力电子技术
各种形式能量能否很好的进行相互转换,直接影响着储能技术的应用,因此,解决快速、大容量以及低成本等能量转换技术问题,尤为重要,所以,发展电力电子技术能够使电能储存技术往更好的方向进一步的发展。
3.2 对于各种储能技术的有效利用
由于各种储能技术的优缺点多而不同,在实际的生产工作中,很难通过一种储能技术就完成所有的工作,因而,我们可以将各种储能技术一起使用,并根据实际应用的要求,让各种储能技术充分的发挥其优点,而每种储能技术的不足之处,则由其他储能技术来进行补充,这样,就能做到使其优劣势互补,更好的服务于实际生产。
3.3 对于空间、时间、强度分布领域的研究
为了使储能系统能够在满足实际需要的基础上,让它的作用能够得到充分的发挥,可以对于空间、时间、强度分布领域进行分析研究。研究在空间、时间、强度分布上能够对所储能量进行有效处理和管理的方法,可以开拓从事电气工程工作者们的视野,研究出更多领域的电能储存技术的新方法,让电能储存技术得到更广泛的应用。
3.4 寻找新的应用领域
1.1掏挖基础
目前常见的掏挖基础有三种:全掏挖式基础、半掏式基础及斜插式掏挖基础,该类基础适用于黏土、硬塑、碎石及不同风化程度的岩石等,且地下水位低于混凝土基础底面高程。这类基础它能发挥原状土的特性,具有良好的抗拔和抗倾覆稳定性。同时也显示了较高的经济效益和环境效益,节约了材料、减少了环境的破坏,但施工难度大,受土质条件限制。在输电线路施工过程中,掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素:(1)混凝土浇灌后无法进行外观检查;(2)如果有缺陷无法进行修补。
针对以上不利因素,我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施:(1)在配料时宜用0.5~4cm的连续级配制,或用85%的2~4cm石子掺15%的0.5~1.0cm的石子混合使用;(2)为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落,应采衬垫塑料布的措施,其衬垫高度约0.5cm,待浇至立柱后拆除;(3)为保证掏挖基础扩大头部位的混凝土容易捣固密实,可将其混凝土坍落度选大一级,同时为满足混凝土和易性要求,在保持水灰比不变的前提下,可以适当调整砂率或增加水泥浆量,当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体,必要时可以补充砂浆,以填充空隙,立柱部位的混凝土坍落度可小一些;(4)加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节,掏挖基础应使用插入式振捣器振捣,以提高其强度及密实性;(5)混凝土应采用机械搅拌,如因地形限制,必须采用人工搅拌混凝土时,应严格执行“三干四湿”的搅拌方法,确保混凝土配料拌和均匀。
1.2“大开挖”基础
“大开挖”基础包含阶梯基础、板式基础、斜插基础等,所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多,这类基础的特点是需要采用模板浇制,成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。
阶梯型基础:基础底板刚性抗压,不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大,埋置较深,在易塌方及有流砂地区难以达到设计深度。
板式基础:基础底板柔性抗压,配制钢筋,板式基础底板度很大,混凝土量大,适用于软弱地质条件,有效防止基础下沉或者倾斜。
斜插基础:该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致,塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中,使基础水平力对基础底板的影响降至最低。此类基础在平原、河网地区使用较多,其最大优点就是节省基础材料,施工较为方便。其缺点是施工精度要求高,基础成型后如发生沉降或者偏移,则很难对其进行处理。
此类基础基本上都有台阶,在混凝土浇制施工过程中最不容易控制的是台阶之间过渡结合处的质量,稍控制不好就会跑浆,从而出现蜂窝、狗洞甚至露筋的现象,因此在对该类基础施工时应采取的技术措施有:(1)在凝土浇制到阶梯过渡结合处时,在上层模板外侧底部四周与下层阶梯混凝土之间的空隙用混凝土堆垒起来,然后再往上层阶梯模内浇灌混凝土,待浇灌到一定高度后,进行捣固,待见到混凝土堆垒起来的模板四周开始冒出水泥浆后停止振动,继续浇注混凝土;(2)在进行阶梯基础、板式基础、斜插基础的砼浇筑及振捣过程中,必须密切注意模板及支撑有否变形、下沉、移动和漏浆等现象、钢筋是否与模板保持一定距离。如有问题应停止浇筑并立即处理;(3)斜插基础因立柱倾斜容易造成内角浆多,外角浆少,而出现空隙形成蜂窝,因此在浇灌立柱混凝土时不应直接往内角推料,而应用方锹往外角下料,以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。同时,对于斜插基础主柱的浇制捣固,因振动棒很难放到基础主柱斜面附近,使其斜面处的混凝土捣固不够。所以,立柱混凝土除用机械捣固外,还应用捣固钎捣固主柱的四个面处的混凝土,以免产生蜂窝及狗洞现象;(4)此类基础地形较好,施工单位一般都会采用挖掘机进行基坑开挖及回填。在基础坑开挖成型后,需要人工将基坑内的松土层清理出坑外,以防止基础成型后基础下成造成质量问题;在基础回填时,为防止基础移位或倾斜,应该在基础周围均匀回填。特别是斜插基础回填应该先回填斜柱内侧,然后回填外角侧及侧面,回填时土方倾倒高度应该尽量放低,避免土方冲击基础。在回填过程中还应让测量人员检查其根开尺寸及高差,如有变化应该及时调整;(5)斜插基础主角钢位置控制是关键,因此在基础施工之前需要计算主角的下端根开及对角线尺寸以及主角钢露出立柱顶面的高度;同时,为了斜插基础固定主角钢的底部,应制作厚度390mm×390mm×80mm的混凝土垫块,垫块中部有一个角钢凹槽。将垫块放入垫层上预留出地凹坑内,测量人员用经纬仪对垫块进行相关数据测量并操平找正,然后在垫块的四周用砂浆及碎石填塞,使其稳定,避免在浇灌混凝土时主角钢底部发生偏移;(6)在进行斜插基础浇制施工的过程中,测量人员经常检查基础顶面根开、插入角钢顶面的棱到棱半根开、高差、倾角等,如有误差及时调整。
1.3岩石基础
岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础,该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基,上拔稳定,具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同,但值得注意的是:岩石基础一般用于风化严重的岩石地带,基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工,这将给造成基坑成型尺寸偏大,从而出现混凝土量超灌,造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖1.0m,要进行基坑中心吊中,防止挖偏;在进得松动爆破施工时,必须严格控制药量,严禁因爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。
1.4桩基础
输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力,施工方便,安全可靠。缺点是施工费用较高。桩基础容易出现的质量问题是断桩,而灌注桩基础除出现断桩外,常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。人工挖孔桩施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同,不再进行叙述。
我们在对灌注桩基础施工时应采取的技术措施有:(1)发生钻孔跑偏,应先查明偏斜位置及程度,一般可以偏斜处吊钻头上下反复扫孔,使钻孔垂直,如偏斜严重时,应该在孔内回填砂砾或黏土混石到偏斜之上,待沉密实后重新钻孔;(2)在软塑黏土层中钻进时,如进尺太快,出浆口堵塞容易造成糊钻,一般在钻孔时应控制进尺速度;(3)塑性土层遇到水膨胀会造成缩孔卡钻,此时应该采用上下反复扫孔处理,如因钻头严重磨损使钻孔小于桩径时,采取焊补钻头再进行扫孔处风理;(4)孔壁坍落的原因有很多种,针对其原因灌注桩成孔速度应根据地质情况选取,同时注意地下水位变化,采取升高护筒,增大水头或用虹吸管等连接措施,另外绑扎吊装钢筋笼时,应该对准孔中心,避免碰撞孔壁,如孔口发生坍塌,应该先探明位置,将砂和黏土混合物填至坍孔位置以上1~2m,再行钻进;如坍孔严重,应全部回填后再钻;(5)护筒周围填土不密实容易造成冒水,因此应在护筒周围选用含水量适当的黏土填筑加固,分层夯实。(6)断桩的原因有:混凝土坍落度大小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜,使导管堵塞,形成桩身混凝土中断、提升导管碰撞钢筋笼,使孔壁土壤整块混入混凝土中,形成混凝土桩身隔层。
针对断桩的原因应采取如下技术措施:(1)混凝土的坍落度遮天蔽日应经检查符合设计要求,粗骨料必须按规范要求进行控制;(2)一边浇注混凝土一边拔导管,并随时掌握导管埋入混凝土内的深度,确保导管始终被混凝土埋住;(3)当导管堵塞,混凝土尚未初凝时,可以吊起一节钢轨或其它重物往导管内冲击,将堵塞的混凝土冲开,然后再继续浇注混凝土;(4)如果混凝土在地下水位以下中断,可用比原桩径稍小的钻头在原桩位孔钻孔,至断桩以下适当深度,重新清孔;在断桩的部位增加一节钢筋笼,其下埋入新钻孔中,然后再继续浇注混凝土。(5)断桩是水下浇注混凝土的重大质量问题,任何处理方法都应与监理工程师、现场设计代表研究确定后再实施。
2输电线路软弱地基问题的技术处理措施
输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础,并通过基础传递给周围的地基,地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中,软弱地基对输电线路的影响是最明显的,稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故,因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工,关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施,尽量避免基底原状土受到扰动。
对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施,即在最后一层土挖至设计深度时,抛入预先准备的石块,将石块夯入土中,至密实为止,并清理被挤出表面的软土,再铺上碎石;铺好混凝土垫层。
开挖底面低于地下水位的基坑时,地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出,土被水泡软后,会造成坑壁坍塌,地基承载力下降。因此,做好基础施工过程的排水工作,是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多,施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况,确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑,为防止坑壁坍塌,减少流入坑底的水量,可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。
在基坑的开挖过程中,施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符,要及时向设计、监理部门反映,要求地质代表到现场鉴定处理,不要盲目进行基础施工。
虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点,但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感,密切配合,科学管理,就一定能使软弱地基的线路投资得到控制,质量得到保证,并能安全可靠运行。
参考文献
[1]李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京:中国电力出版社.
[2]黄建辉.高压输电线路建设中软弱地基问题的处理[Z].
[3]陈景忠.电力线路施工中流砂坑的处理方法[J].石油工程建设,1995.
[4]李立新.初述高压输电线路主角钢插入式基础施工方法[J]内蒙古石油化工,2005.
1.1掏挖基础
目前常见的掏挖基础有三种:全掏挖式基础、半掏式基础及斜插式掏挖基础,该类基础适用于黏土、硬塑、碎石及不同风化程度的岩石等,且地下水位低于混凝土基础底面高程。这类基础它能发挥原状土的特性,具有良好的抗拔和抗倾覆稳定性。同时也显示了较高的经济效益和环境效益,节约了材料、减少了环境的破坏,但施工难度大,受土质条件限制。在输电线路施工过程中,掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素:(1)混凝土浇灌后无法进行外观检查;(2)如果有缺陷无法进行修补。
针对以上不利因素,我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施:(1)在配料时宜用0.5~4cm的连续级配制,或用85%的2~4cm石子掺15%的0.5~1.0cm的石子混合使用;(2)为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落,应采衬垫塑料布的措施,其衬垫高度约0.5cm,待浇至立柱后拆除;(3)为保证掏挖基础扩大头部位的混凝土容易捣固密实,可将其混凝土坍落度选大一级,同时为满足混凝土和易性要求,在保持水灰比不变的前提下,可以适当调整砂率或增加水泥浆量,当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体,必要时可以补充砂浆,以填充空隙,立柱部位的混凝土坍落度可小一些;(4)加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节,掏挖基础应使用插入式振捣器振捣,以提高其强度及密实性;(5)混凝土应采用机械搅拌,如因地形限制,必须采用人工搅拌混凝土时,应严格执行“三干四湿”的搅拌方法,确保混凝土配料拌和均匀。
1.2“大开挖”基础
“大开挖”基础包含阶梯基础、板式基础、斜插基础等,所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多,这类基础的特点是需要采用模板浇制,成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。
阶梯型基础:基础底板刚性抗压,不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大,埋置较深,在易塌方及有流砂地区难以达到设计深度。
板式基础:基础底板柔性抗压,配制钢筋,板式基础底板度很大,混凝土量大,适用于软弱地质条件,有效防止基础下沉或者倾斜。
斜插基础:该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致,塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中,使基础水平力对基础底板的影响降至最低。此类基础在平原、河网地区使用较多,其最大优点就是节省基础材料,施工较为方便。其缺点是施工精度要求高,基础成型后如发生沉降或者偏移,则很难对其进行处理。
此类基础基本上都有台阶,在混凝土浇制施工过程中最不容易控制的是台阶之间过渡结合处的质量,稍控制不好就会跑浆,从而出现蜂窝、狗洞甚至露筋的现象,因此在对该类基础施工时应采取的技术措施有:(1)在凝土浇制到阶梯过渡结合处时,在上层模板外侧底部四周与下层阶梯混凝土之间的空隙用混凝土堆垒起来,然后再往上层阶梯模内浇灌混凝土,待浇灌到一定高度后,进行捣固,待见到混凝土堆垒起来的模板四周开始冒出水泥浆后停止振动,继续浇注混凝土;(2)在进行阶梯基础、板式基础、斜插基础的砼浇筑及振捣过程中,必须密切注意模板及支撑有否变形、下沉、移动和漏浆等现象、钢筋是否与模板保持一定距离。如有问题应停止浇筑并立即处理;(3)斜插基础因立柱倾斜容易造成内角浆多,外角浆少,而出现空隙形成蜂窝,因此在浇灌立柱混凝土时不应直接往内角推料,而应用方锹往外角下料,以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。同时,对于斜插基础主柱的浇制捣固,因振动棒很难放到基础主柱斜面附近,使其斜面处的混凝土捣固不够。所以,立柱混凝土除用机械捣固外,还应用捣固钎捣固主柱的四个面处的混凝土,以免产生蜂窝及狗洞现象;(4)此类基础地形较好,施工单位一般都会采用挖掘机进行基坑开挖及回填。在基础坑开挖成型后,需要人工将基坑内的松土层清理出坑外,以防止基础成型后基础下成造成质量问题;在基础回填时,为防止基础移位或倾斜,应该在基础周围均匀回填。特别是斜插基础回填应该先回填斜柱内侧,然后回填外角侧及侧面,回填时土方倾倒高度应该尽量放低,避免土方冲击基础。在回填过程中还应让测量人员检查其根开尺寸及高差,如有变化应该及时调整;(5)斜插基础主角钢位置控制是关键,因此在基础施工之前需要计算主角的下端根开及对角线尺寸以及主角钢露出立柱顶面的高度;同时,为了斜插基础固定主角钢的底部,应制作厚度390mm×390mm×80mm的混凝土垫块,垫块中部有一个角钢凹槽。将垫块放入垫层上预留出地凹坑内,测量人员用经纬仪对垫块进行相关数据测量并操平找正,然后在垫块的四周用砂浆及碎石填塞,使其稳定,避免在浇灌混凝土时主角钢底部发生偏移;(6)在进行斜插基础浇制施工的过程中,测量人员经常检查基础顶面根开、插入角钢顶面的棱到棱半根开、高差、倾角等,如有误差及时调整。
1.3岩石基础
岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础,该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基,上拔稳定,具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同,但值得注意的是:岩石基础一般用于风化严重的岩石地带,基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工,这将给造成基坑成型尺寸偏大,从而出现混凝土量超灌,造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖1.0m,要进行基坑中心吊中,防止挖偏;在进得松动爆破施工时,必须严格控制药量,严禁因爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。
1.4桩基础
输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力,施工方便,安全可靠。缺点是施工费用较高。桩基础容易出现的质量问题是断桩,而灌注桩基础除出现断桩外,常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。人工挖孔桩施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同,不再进行叙述。
我们在对灌注桩基础施工时应采取的技术措施有:(1)发生钻孔跑偏,应先查明偏斜位置及程度,一般可以偏斜处吊钻头上下反复扫孔,使钻孔垂直,如偏斜严重时,应该在孔内回填砂砾或黏土混石到偏斜之上,待沉密实后重新钻孔;(2)在软塑黏土层中钻进时,如进尺太快,出浆口堵塞容易造成糊钻,一般在钻孔时应控制进尺速度;(3)塑性土层遇到水膨胀会造成缩孔卡钻,此时应该采用上下反复扫孔处理,如因钻头严重磨损使钻孔小于桩径时,采取焊补钻头再进行扫孔处风理;(4)孔壁坍落的原因有很多种,针对其原因灌注桩成孔速度应根据地质情况选取,同时注意地下水位变化,采取升高护筒,增大水头或用虹吸管等连接措施,另外绑扎吊装钢筋笼时,应该对准孔中心,避免碰撞孔壁,如孔口发生坍塌,应该先探明位置,将砂和黏土混合物填至坍孔位置以上1~2m,再行钻进;如坍孔严重,应全部回填后再钻;(5)护筒周围填土不密实容易造成冒水,因此应在护筒周围选用含水量适当的黏土填筑加固,分层夯实。(6)断桩的原因有:混凝土坍落度大小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜,使导管堵塞,形成桩身混凝土中断、提升导管碰撞钢筋笼,使孔壁土壤整块混入混凝土中,形成混凝土桩身隔层。
针对断桩的原因应采取如下技术措施:(1)混凝土的坍落度遮天蔽日应经检查符合设计要求,粗骨料必须按规范要求进行控制;(2)一边浇注混凝土一边拔导管,并随时掌握导管埋入混凝土内的深度,确保导管始终被混凝土埋住;(3)当导管堵塞,混凝土尚未初凝时,可以吊起一节钢轨或其它重物往导管内冲击,将堵塞的混凝土冲开,然后再继续浇注混凝土;(4)如果混凝土在地下水位以下中断,可用比原桩径稍小的钻头在原桩位孔钻孔,至断桩以下适当深度,重新清孔;在断桩的部位增加一节钢筋笼,其下埋入新钻孔中,然后再继续浇注混凝土。(5)断桩是水下浇注混凝土的重大质量问题,任何处理方法都应与监理工程师、现场设计代表研究确定后再实施。
2输电线路软弱地基问题的技术处理措施
输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础,并通过基础传递给周围的地基,地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中,软弱地基对输电线路的影响是最明显的,稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故,因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工,关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施,尽量避免基底原状土受到扰动。
对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施,即在最后一层土挖至设计深度时,抛入预先准备的石块,将石块夯入土中,至密实为止,并清理被挤出表面的软土,再铺上碎石;铺好混凝土垫层。
开挖底面低于地下水位的基坑时,地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出,土被水泡软后,会造成坑壁坍塌,地基承载力下降。因此,做好基础施工过程的排水工作,是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多,施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况,确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑,为防止坑壁坍塌,减少流入坑底的水量,可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。
在基坑的开挖过程中,施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符,要及时向设计、监理部门反映,要求地质代表到现场鉴定处理,不要盲目进行基础施工。
虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点,但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感,密切配合,科学管理,就一定能使软弱地基的线路投资得到控制,质量得到保证,并能安全可靠运行。
参考文献
[1]李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京:中国电力出版社.
[2]黄建辉.高压输电线路建设中软弱地基问题的处理[Z].
[3]陈景忠.电力线路施工中流砂坑的处理方法[J].石油工程建设,1995.
[4]李立新.初述高压输电线路主角钢插入式基础施工方法[J]内蒙古石油化工,2005.
关键词:中职教学、《电工基础》、创新能力、教学、学生、培养
【分类号】TM1-4;G642
前言
《工基础》是中职、高专学校机电专业中一门非常重要的基础课程。它还非常贴近实际生活、又有很强的实践性和理论性。所以这门课程的学习对于学生来说不仅要很好地掌握好理论知识,而且还要把所学的知识应用到操作实践当中去,并在操作中不断地发现问题、解决问题。正因为《电工基础》这门课程的重要性,也就要求教师在教学中是否能够正确地引导学生学习,培养学生的创新能力和实践能力,这也是关乎中职学生学习专业课程的关键。那么,在《电工基础》教学中如何培养学生的创新能力也就至关重要。
1、 中职《电工基础》教学中的困难和问题
现如今,由于我国大学的不断扩招,导致许多学生都去上普高参加高考,使得上中职学校的生源和生源的质量不断下降。因为中职学校的学生文化基础相对薄弱,学习积极性不高、依赖性强和综合素质差等特点,还有学生们没有学习目标,学习方法上都存有缺陷,很容易出现厌学的现象,这都给老师的教学带来了许多困难。同时,在教学中只是照本念经,没有去很好的培养学生的创新能力和自主学习能力。因为创新能力是学生运用现有知识和可以利用的资源,掌握电力学科的高端知识,产生具有新颖、独特的有社会价值或个人价值的思想、观点、方法和产品的能力。使学生具有创新能力、培养自主学习能力才是每位老师、每个学校都必须要具备的。
2、 在教学中培养学生创新能力的办法
2.1激发学生兴趣、氛围
营造学生自主学习氛围,是激发学生创新意识和学习兴趣的基础,创新意识指的是有目的地创造新事物的精神,是创新动力的源泉,还可以激发学生自主学习的兴趣。同时学习兴趣也可以激发创造性思维,两者可以相互促进。这就要求,教师在教学过程中不但要教法创新,知识创新,操作技能创新,同时还要激发学生自主学习的兴趣。在电力基础这门课程的教学过程中,老师可以借助语言、录像、挂图等多媒体教学方式,采用表演、讨论、操作、演示等方式来创造一个良好的学习氛围,围绕教学目的和教学内容,结合电工基础课的自身特点以及发展创造的实例来熏陶学生,让学生对于《电工基础》的学习内容变得新鲜有趣不再枯燥,来激发学生的学习兴趣,从而培养学生创新意识。同时教师还要重视学生的讨论、分析、抽象、概括、归纳过程,对学生在这过程中出现的错误要及时的进行指导和讲解,还要与学生多交流,增进师生之间的情谊,对学生坚持少批评,多肯定和鼓励。解除学生的压抑感,使他们感受到学习知识的愉悦,这样学习的积极性和兴趣也会提高,以此来启迪学生的创新思维,培养学生的潜能,使学生超越自我、勇于创新。
2.2注重实践
《电工基础》这门课程中除了理论知识外,实践也是非常重要的。其中包括电工技能培训、电工基础实验和综合实践。电工技能培训是让学生进行仪器、工具等常用实验设备的训练,掌握其性能、原理与操作方法,为后续实践奠定基础。电工基础实验是根据《电工基础》中学习的理论来对课本中的实例进行验证性实验,通过基础实验可以使学生更好地理解、巩固学习的专业理论知识,提高动手能力。综合实践是在完成基础实验后对学生进行全面的、综合的技能培训,主要是针对复杂的实验,要求的知识也更加全面,来使学生在今后的工作中有更好的技术应对各种问题,同时还可以开发学生的智力,提高学生动手能力和综合分析能力。在实践培训的工程中,要使每位同学充分发挥其自身的实践主导性,突出学生的主体地位,教师要充分相信学生,使学生主动地参与实践并独立地完成实践内容,调动学生自主学习的积极性。教师还要和同学们共同做实验,在实验过程中和学生一起交流、探讨,在一起探讨的过程中去引导学生,培养学生的动手能力和创新能力。
2.3运用质疑教学等新型的教学方式
从古至今,各种创新的发现都是建立在怀疑、质疑的基础上的,因为怀疑是发现、设想、思考的动力和创新的前提。采用质疑的教学方式,可以使学生产生对知识的质疑,产生疑问,然后学生们就会想各种办法去解决问题,以此来提高学生的思维活跃力,产生学习的动力和创新的能力。可以通过做各种使学生们感到“神奇”的实验,来引入课程的学习。还可以采用探究的教学方式,这种教学方式在教学过程中,让授课和实验结合起来,教师讲过一点基础内容后,留点问题让学生自己通过实验来得到问题的答案,探究这些问题发生的原因等。可以充分发挥学生的潜能,鼓励学生利用所学的知识主动大胆地推测、探究、提出问题,获得解决问题的策略和方法。以此来锻炼学生勇于探索的科学精神、创新精神和能力。
3、结语
通过本文对《电工基础》这门课程在教学过程中如何培养学生的创新能力的介绍和探究。在实际教学过程中,教师要根据教学的特点、内容及课程的类型去选择合适的教学方式,还要开拓思路,采取新型的教学方法,开辟新的教学途径,去提高学生的学习兴趣和求知欲,营造出良好的学习氛围。同时还要为学生设立自主探索的平台,使获取的知识不局限于书本上,要设法让学生在探究的过程中去学习知识,学会如何解决实际问题,以此来培养学生的探索精神和创新能力,还要记住,学生的潜力是无穷的,所以教师也不能对学生失望,要积极的去引导。望本文所讲述的对电工基础中如何培养学生的创新能力对中职教师有相应的启发和指导。
【参考文献】
【1】梁永深.职业学校学生自主学习和创新能力培养的探索与实践【J】.广东技工教育研究,2008(2).
【2】陈萍.马艳华浅析中职《电工基础》课程教学创新[期刊论文]-软件(教育现代化)(电子版) 2013(4)
【3】赵珍权解析在《电工基础》教学中开展创新教育的思考[期刊论文]-时代金融(中旬) 2014(05)
【4】探究自主学习和创新能力培养在电工基础教学中的应用[期刊论文]-哈尔滨职业技术学院学报 2011(4)
关键词:电工技术课程;卓越工程师培养计划;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)23-0012-02
作者简介:邓坚,男,精品课程教学名师,副教授,硕士研究生导师,研究方向为燃料电池电动汽车控制技术,智能检测与电气仪表。
2010年武汉理工大学(以下简称“我校”)被教育部列为首批“卓越工程师培养计划”项目试点学校,有无机非金属材料、机械工程及自动化、复合材料工程、船舶与海洋工程、车辆工程、物流工程材料等6个专业被列为试点。我校的电工技术课程作为教学实践环节中的重要一环,如何将基本技能、基础工艺知识和创新启蒙有机地结合起来,为学生的实践能力和创新能力提供一个基础扎实而又充满活力的教学平台,成为一个亟需解决的实际问题。
电工技术教学内容包括电路元件和电路基本定律、电路分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、三相交流电动机及控制电路、可编程控制器(PLC)、工业企业供电及安全用电等内容,它包含了理论研究、应用研究和技术研究的成分。通过本课程的学习,一方面能使学生掌握电工技术方面的基本概念、基本理论和基本知识,了解电工技术发展概况,另一方面为学习后续课程和专业知识以及毕业后从事工程技术工作和科研工作打下一定的电工理论基础和实践基础。
通过多年来的教学实践,笔者认为由于受传统教学观念影响,目前仍然存在着许多缺陷和不足,有必要深入分析和研究这些存在的问题,并提出改进的思路和方法,以利于本课程发挥更大的作用。
据此,以“卓越工程师计划”为契机,以现代教学理论为指导,认真分析非电类专业特点和电工技术课程现状,探索电工学课程的教学改革,制定电工学理论教学与实践教学的规范,并以行业背景为依托,寻求适合本学科特点的教学策略。
一、课程教学中存在的问题
1.在教学形式方面
以往课程教学的基本形式是课堂教学,课堂教学采用“满堂灌”的方法,教师一章、一节按部就班地讲授,学生被动地听课作笔记。实验教学教师拟出详细的实验步骤和操作方法,首先演示实验过程,学生依葫芦画瓢做。考试则采用闭卷考试,容易造成学生开始抓得不紧、考试前突击的现象。这种教学形式,不利于学生知识掌握及能力的培养。
2.在教学内容方面
在教学内容方面存在一些陈旧、过时的内容,以及一些繁琐的数学推导及论证内容。例如,直流发电机的介绍过于详细。因为,目前随着科技的发展,直流发电机逐渐被半导体整流设备所取代,不改会使学生无法通过课程来了解当前工程技术的最新动态,无法学习最新的工程技术,会造成学生进入工作岗位后不能运用书本上所学到的知识来解决实际问题。因此,需要编写新的教材,把教学内容做适当的增删、压缩,满足“卓越工程师计划”的要求。
3.在教学时间方面
为拓宽学生的知识面,各专业制定教学计划时,对专业课进行了加强,而对电工技术的课时却作了较大的压缩,致使电工技术课程学时越来越少了,而本课程内容既多,实践性又强,具有很强的实用性,是工科学生知识结构中不可缺少的重要组成部分。因此,在有限的课时内,要全面完成课程内容并达到预期的目的,已经显得力不从心。
二、课程教学改进的思路和方法
1.构建了针对培养卓越、实用型人才的模块化课程新体系
本着注重培养学生工程素质,注重知识的实用性和先进性的原则,根据我校各非电专业的不同要求,将《电工技术》课程内容进行了重组、融合及整体优化分为五个模块,以满足不同学科、不同专业选课的需要。增加了可编程序控制器、可编程序逻辑器件等实用电工电子新技术应用教学内容。电工技术5模块:①电路;②电机和控制;③可编程控制器;④电工测量;⑤安全用电。该体系得到了评估专家的一致好评,已经在教学实践中获得推广应用。
2.建立了针对培养卓越、创新型人才的实验教学新体系
针对不同专业、层次的学生,设计了基础型、设计型、综合型、创新型实验。基础型实验:针对相关基础课程开设的原理性验证性实验,包括常用仪器设备的使用,电路原理的验证,参数的测量,常见故障的分析及排除,等等;设计型实验:要求学生能根据技术指标要求独立完成设计单元系统,运用仿真平台进行仿真,然后实践;综合型实验:针对某个具有综合意义的系统,综合运用基础课程知识独立完成设计、仿真、电子元器件选择、安装及调试等;创新型实验:依托本校的大学生创新研究项目,学生或指导教师自拟研究题目,采用软硬件结合方式,完成综合性强、较复杂的系统设计,并由学生独立完成方案的实施。增开了电工实习课程,加强了学生的实践能力和创新能力的培养和训练,对提高学生电子设计能力和实际操作能力起到了很好的效果,培养了一批创新型人才。学生在全国大学生电子设计竞赛和“创新杯”课外科技作品竞赛以及湖北省优秀学士论文评选中多次获奖。
3.进行了教学方法的改革
大胆实施以教师为主导、以学生为中心思路,运用启发式教学方法,提高学生学习的主动性,增强学生对知识的理解、吸收与创新。在课程教学开始前,首先就要让学生明确自己是学习的主体,从预习、听课、查阅资料、作业计算乃至实验直至完成,消除他们的依赖心理,发挥他们的主动性和创造性,提高他们的学习能力和实践能力。积极开展研究式教学,积极将科研成果转化为教学内容,讲课时理论联系实际。开展学生的课内或课外的研究小论文、综合实验等研究式教学活动,培养学生的动手能力和创造性,并积极吸收学生参加教师课题组的科研活动,培养学生的创造性。对国际班采用原版教材,双语教学方法授课,提高学生外语表达能力和专业书刊阅读能力,培养了一批创新型人才。课程教学的着力点是让学生从理论学习逐步走向工程实际中来。对于学生在学习或实验中碰到的重点、难点,教师通过实例剖析和深入分析,加强学生对基本理论知识的理解,开拓他们的思路。
4.制作了《电工技术》课程新体系的模块化课件和《电工实习》教学课件
《电工技术》课程新体系的模块化课件融入了任课教师多年的教学经验,制作了板书精炼、重点突出的文字叙述及形象直观的动画形式,内容叙述、理论推导过程循序渐进,文字与图形按讲课顺序交替出现,加深了学生的印象及其对教学内容的理解。教学效果优良,学生对教师评分全院第一,均为优秀。教研组多人次获教学优秀奖、多媒体教学竞赛优秀奖、双语教学竞赛优秀奖及师德先进个人奖。
5.建立了《电工技术》课程网络教学系统
包括课程介绍、教学大纲、教学课件、课程通知、常见问题、答疑讨论、教学邮箱、教学笔记、学习资源、课程作业、试题试卷库、在线测试、课程管理,等等。扩大了课程的受益面,与课堂教学互补,促进了因材施教,促进了教师与学生、学生与学生之间互动交流。该网络教学系统已成为湖北地区远程教学示范系统。
6.注重实践,教师、学校共同努力
该门课程理论性和实践性都很强,教师可以通过做实验和到附近工程所在地进行现场讲解的方式进行,这样能有助于学生对课程内容的更深入的理解,也能使学生在学习过程中发现问题,并及时解决问题。为了提高学生对该课程所涉及的术语和理论的感性认识,建议学校在该门课程的上一个学期或假期里,组织学生进行生产实习或认识实习。此外,由于教师个人的交际和关系网有限,学校可以利用自身的关系网多为教学联系实习地点,或为教学收集工程资料,为教师的教学和学生的学习出一份力。在教学时间方面,希望能增加课程教学学时。
如何发现并改进课程教学中存在的问题,从而提高课程的教学效果,是值得教学工作者共同研究和探讨的问题。本文仅就笔者在电工技术课程教学中遇到的几个问题进行了探讨,希望能为相应的教学改革起到抛砖引玉的作用。在“卓越计划”的思想指导下,我校进行了上述全方位的教学改革,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。将电工学课程提升成为湖北省省级精品课程,也成为我校的精品平台课程。在这样一个新知识、新技术日新月异的时代,工科本科院校培养的学生应该具备卓越工程师的素质,适应不断发展的社会需求。应改革非电类专业电工技术基础课程的理论和实践教学体系,建立和发展创新实践基地,使学生的能力和素质得到全面提升。当然,课程教学是一个综合性的问题,仅教师一方面的努力是不够的,它还需要学校、学生和社会的有关部门的共同努力,才能达到最好的教学效果。
参考文献:
[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011,(5).
关键词:电工技师论文工艺性标准化
一、专业项目论文的工作观
技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程,同时是个人技能水平的展示过程。
技术工人的专业工作目的一般要求是:保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述,充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。
技师论文应该强调较高级工艺性内容,应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章,并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文,突出的是专业技巧水平;又如新技术应用型课题论文,突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。
1.强调论文项目的工艺性价值。技能,应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称,总易误认为技能偏指技术能力,而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论,即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺,可以理解为加工的“艺术”,强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力,可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。
较高级的专业技能型人员的工作,应能体现技术工艺引人入胜的技巧性,工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证,工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。
2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一,但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高,但他们的本职工作很出色,工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到,高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力,对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。
3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中,用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说,然后绘出基本原理图,最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意,这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数(理论公式受客观实际过程条件的约束),易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。
4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多,技巧思维保持,非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力;把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言(术语,编程,工程图,解析图表等)表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。
技术进步:在产业规范约束下,采用现代的、主流的专业技术成果。
技术工艺创新:在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。
基本完备和适配的资料:是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。
二、电学原理在工程运用中的本征性理解
机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术,应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。
1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压(电动势能信息)为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”,控制系统传递信息不一定依赖固形材料(例如可通过空间电磁场感应传递)。
使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制,自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。
采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例(信号放大)、微分(信号即时变化率)、积分(信号的时间积累效应),而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。
电能量传输的第一要素是电路成为回路,依赖有形的导电材料,再者就是能量规模(大小)和传输时间可控。因此,控制电路的关键功能是信息“变换(如电压放大器)”和“调节”。
主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”,而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器(主电路)组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。
现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件(CPU)及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。
2.机电能量转换技术离不开磁材料技术,也离不开磁路分析技术;传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分,其电气特性检定比较困难。但是近些年来,新型合成磁性材料技术迅猛发展,其运用空间(特别是在机电技术领域)急速扩展。
再者,材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎,感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。
从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向:以一个四端电路(网络)为例,若以改变激励能够实现相应响应,则控制方式可分为:a.电流控制电流(控制机制参数体现为电流放大系数),b.电压控制电流(控制机制参数体现为转移电导(跨导)),c.电压控制电压(控制机制参数体现为电压放大倍数),d.电流控制电压(控制机制参数体现为转移电阻(跨阻)),实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量,所以上述a,b两种控制方式是驱动器电路,c是信息处理电路,d不是机电设备电路优选形式(能量控制信号)。
上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路(主电路、驱动器)形式。
a方式中,电流控制电流的中心技术是:实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。
三极管,响应速度高,无动作触点,但控制电路与被控电路有公共支路,控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约,而且可承受功率在瓦特级,一般不符合机电设备功率规模要求。
继电器(接触器),以电-磁-力形式驱动开关触点动作,实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点,长期以来被视为“非理想器件”。
b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。
上世纪后半期,业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。
上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT(一种增强型绝缘栅场效应管器件)的商品化普及,机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实,例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。
3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有:
电力电子技术:利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料,根据器件的特点和电能转换的要求,开发电能转换电路,包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。
电动机技术:强磁材料与低温环境技术。
虚拟现实技术:软件型传感系统分析与仪表。
机电液智能控制技术:机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升,如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。
微机电系统技术:常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”,即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内,并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。
电致流体相变技术:电场作用下电流变液(ERF,electrorheologicalfluid)可在“固”—“液”两相之间转换,转换过程可控而且可逆,转换时间为ms级,利用其电控力学行为,可以预期得到较之传统力学元件更为理想的(机—电能量转换控制的)响应指标。
磁致流体相变技术:磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性;而在强磁场作用下,则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的,而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。
硅胶导电与绝缘的智能化控制技术;作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品,用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用,现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中,比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。
三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力
机电设备技术标准(国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准)的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等,作了较完善规定,有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明,符合标准的机床,故障率较低,反之故障率则高,可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。
当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征,提交改进或改性方案,以期获得结构或功能更优化的产品)、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。
四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点
维修电工岗位工作的技术工艺核心领域(空间范围,对象)。
维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术(如机器人,城市电动载人设备(电梯,搜索救生设备,无人驾驶运行设备,物流基地自动化设备等),注意:在机电前端技术领域;与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。
机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。
一些控制系统设计方案的实用性(技术改造方案的功能指标的得失)和适用性。
专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。
五、论文正文的编辑策略
通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况,明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容:
1.详尽细致的立论表述:现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式,简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合;证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。
现实性:有重点而且简单的描述工作环境,仪器工具,基础性技术资料等工作先期条件,适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。
可行性:有重点而且简单的描述工作团队情况,已经具备的知识基础和经验,主流技术采用的决定,需要增加的仪器工具,实施方案或技术工艺路线。
绩效预期:有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说,重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。
2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如:可编程序控制器(PLC)技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如:基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制,使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。
工艺方案:展示工作者专业软实力的平台,以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范,要基本完备,要适配。例如:机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。
三项资料:工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计(流程图与功能框图)和主要零部件明细,是工艺方案论证的骨干依据。
对于要遵循物理规律,以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文,建议采用机电工程手册为理论蓝本,引用工程计算方法处理数据。
调试过程:调试工作的工序、工步罗列,调试过程状况和数据的记录。
3.结果与讨论。这是全文的重心,应精心筛选技术工艺成果,把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来,写进去,作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时,应说明数据的处理方法及误差分析,说明现象出现的条件及其可证性。
概括项目工作的总结:所得结果与已有结果的比较;联系实际结果,解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本项目实施过程中尚存在的问题,对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。
参考文献:
[1]王建,张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.(ISBN9787111318422).机械工业出版社,2012.
【关键词】建筑工程 电气工程质量控制施工监管完善体制
中图分类号: TU198 文献标识码: A
一.引言。
施工质量控制与技术因素息息相关。技术因素除了人员的技术素质外,还包括装备、信息、检验和检测技术等。国家建设部《技术政策》中指出:“要树立建筑产品观念,各个环节要重视建筑最终产品的质量和功能的改进,通过技术进步,实现产品和施工工艺的更新换代。”科技是第一生产力,体现了施工生产活动的全过程。技术进步的作用,最终体现在产品质量上。为了工程质量,应重视新技术、新工艺的先进性、适用性。在施工的全过程,要建立符合技术要求的工艺流程、质量标准、操作规程,建立严格的考核制度,不断地改进和提高施工技术和工艺水平,确保工程质量。
二.电气工程质量管理应当具备的条件。
1.应当具备高素质的施工队伍。
工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的管理技术干部、操作人员、服务人员的共同作用,他们是形成工程质量的主要因素。因此必须对电气管理及施工人员,加强质量教育、思想教育,使他们树立质量第一,预防为主的思想,以主人翁的态度保质保量地完成电气安装工程任务。
工人班组是直接从事一线施工的基层组织,有电工合格证的专业技术工人,不应小于施工总人数的50%。并根据电工专业的性质制定出切实可行的工人岗位责任制,要分工清楚,责任明确,心中有数,这个环节是保证工程质量的基础。
电气工程师应有对所负责的电气工程质量高度负责的责任心,充分应用自己的专业水平,深入、细致地搞好电气工程的技术、质量、签证、进度、安全等管理工作。一个好的电气工程师首先要有全面的专业知识,不仅要掌握强弱电各系统的内容及施工规范,还要有丰富的弱电各系统的知识和经验;同时,还必须熟悉各种有关的设计规范、有关主管部门的正式及“非正式”的规定等,这些比施工规范要多得多,而且涉及面广,更新快。组织电气施工人员进行定期或不定期的质量检查,经常开展工程质量的动态分析,针对关键性的部位以及当前存在的质量通病,采取有效措施。各级电气质量管理人员应制定质量责任制,各行其事,各负其责,为保证工程质量创造条件。
2. 建设单位、设计单位和施工单位三方良好的交流沟通是保证电气施工质量的前提 。
认真组织图纸会审和技术交底。设计图纸是工程建设施工的具体依据。在开工前,建设单位应组织设计、监理、施工等各参建单位认真地进行图纸会审。使各方掌握图纸的设计意图、工艺流程、施工方法及工程质量要求,及时发现问题和提出建议,使图纸上的问题在施工之前纠正补充。图纸会审要抓住重点,首先看设计是否满足使用要求;其次是结构选型及设计方案是否经济合理和施工现场能否满足施工需要。要根据工程的具体功能情况,明确业主对其项目的定位和需求。应提供意见和建议与业主,及早协调明确要设置哪些系统,以便所设系统与主体工程同步进行,避免主体完工后再上系统,难于施工,剔凿造成对建筑的破坏和浪费。尤其对建筑智能化各系统的设计,因系统综合性强、产品更新换代快、投资风险大,应慎重考虑实施。
要审查设计是否体现了工程的经济性、施工便利性的原则,许多成熟的技术及材料是否在本工程中有所体现和运用。比如对高层住宅的设计,有些部位配电线缆可以不必采用耐火型,供消防用的采用阻燃型即可,可以节省一半的材料费用;尽量用阻燃PVC线管或镀锌电线管取代钢管,既节约投资又可方便施工。很多设计过于保守,变压器容量偏大,导致初期投资增加,投入使用后基本电费过高,只好报停,既麻烦又浪费。
3. 细节决定工程的成败,施工过程是质量管理的主要环节 。
在工程项目开工前,电气工程师应首先熟悉电气施工图纸,并会同土建施工技术人员共同查对土建施工图与电气施工图,列出哪些部分有交叉施工,根据土建施工进度计划,对有关基础型钢预埋、支吊架预埋和线路保护管预埋等,排出配合交叉施工计划,确定准确配合时间,以防遗漏和发生差错。并在配合施工之前,将各种预埋件制作好,并做好必要的防腐处理,充分做好施工前技术与材料准备工作。
严格审查施工组织设计和施工方案。施工组织设计是指导施工全过程的技术文件,是施工图实施的具体措施。它通过对施工准备、施工组织、施工技术、施工经济等进行全面、严密的组织计划,指导施工活动,从而达到加快施工进度、缩短施工周期、降低损耗、节约投资、提高经济效益,最终实现基本建设投资效果的目的。
加强施工技术管理。施工技术管理应始终贯穿于工程施工到投产的全过程。施工过程是质量管理的主要环节,必须坚持按图施工,经过会审的施工图纸是指导施工的主要依据,不得任意修改施工图纸,电气施工技术规范和操作规程是施工的准则,在施工过程中,每道工序都必须按照规范和操作规程进行施工和检验,发现质量问题必须立即补救,不留隐患,把质量事故消灭在萌芽状态。
三、电气工程施工的安全管理。
要坚持“安全第一,预防为主”的方针,编制针对本工程的安全技术措施及安全组织措施,对施工人员进行安全技术交底,并设专职持证上岗的安全员。
1.建立施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度,并建立相应的技术档案。
2. 建立技术交底制度,向专业电工、各类用电人员介绍施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项,并在技术交底文字资料上履行签字手续,注明交底日期。
3. 建立安全教育和培训制度,定期对专业电工及用电人员进行用电安全教育和培训,凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书,严禁无证上岗。
电气工程中应把“质量第一、安全第一”放在首位,应根据工程的自身特点,对施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制,做好技术交底,认真管理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程,并且建立良好的质量监督体系,提高电气工程的工程质量。
六.结束语
随着建筑市场的开放,建筑与安装业迅猛发展,对高级民用建筑的功能要求不断提高,特别是智能大楼的出现,使得电气安装工程成为高级民用建筑工程中重要组成部分。在建设工程中,电气安装质量的好坏轻则影响整体工程的质量,重则会危及用户的安全。因此,应做好施工管理与质量控制工作,认真分析质量问题发生的原因并采取有效的解决方法十分重要。只有做好施工队伍的素质管理工作,做好参与设计交底和图纸会审工作等提高施工管理技术,并做好施工过程中的各环节的质量监督工作才能确保建筑电气安装工程的施工质量,彻底消除工程质量通病和工程质量事故。
参考文献:
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【4】吕伟国 孙永平 浅谈建筑电气工程质量管理 [期刊论文] 《民营科技》 -2011年3期
【5 王海雄 浅谈建筑电气工程质量管理和控制 [期刊论文] 《投资与合作》 -2012年5期
【6】杨阳 浅谈建筑电气施工质量管理 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年11期
关键词 水电工程;地下连续墙;混凝土;新应用
中图分类号U476 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)56-0120-02
1 地下防渗墙的起源及发展
地下连续墙技术起源于意大利,1950年意大利米兰ICOS公司首先采用了排桩式地连墙。1954年这种方法传入法国、西德,1956年传入南美,1957年加拿大开始使用。自从1959年日本引进地下连续墙这项技术之后,日本已经成为地下连续墙最发达的国家,已经累计建成的地下连续墙达1 500万m2以上。
我国水电部门1958年首先在青岛崂山月子口水库应用此技术修建了水坝防渗墙。70年代开始及以后,在船闸港务工程、煤炭工程、水利工程、市政建设及隧道工程的工作井、接收井等工程中,地下连续墙得到广泛而普遍的应用,获得了很好的社会效益和经济效益。
2 地下连续墙技术的优点
地下连续墙施工工艺与其它施工方法相比,有许多优点:
1)适用于各地多种土质情况。目前在我国除岩溶地区和承压水头很高的砂砾层难以采用外,在其它各种土质中皆可使用;
2)能兼作临时设施和永久的地下主体结构。由于地下连续墙具有强度高、刚度大的特点,不仅能用于深基础护壁的临时支护结构,而且可用作地面高层建筑基础或地下工程的部分结构;
3)能在建筑物、构筑物密集地区施工。地下连续墙的刚度大,能承受较大的侧向压力,在基坑开挖时,变形小,周围地面的沉降少,因而不会影响或较少影响邻近的建筑物或构筑物。
3 框格式地下连续墙在水电工程中的新应用
3.1工程概况
桐子林水电站位于四川省攀枝花市盐边县境内的雅砻江干流上,导流明渠布置在右岸滩地上,结合水工右岸三孔泄洪闸的布置,导流明渠渠身段底宽63.8m,明渠中心线混凝土底板长609.7m。
3.2 初步设计方案及连续墙形式
3.2.1 初步设计方案
考虑到工程的地质条件与工程的施工可行性与安全性,下游的软弱地层段基础处理决定选择框格式连续墙。砂页岩岩体弱风化弱卸荷,对表部松弛岩体作适当清除,对页岩及煤线夹层采取必要工程处理后可满足连续墙基础要求。
3.2.2 连续墙的结构设计
连续墙厚均为1.2m,最大墙深40.0m。明渠底板覆盖层基础采用连续墙加固,该连续墙与导墙连续墙一起施工为一整体。其结构形式设计为:横河向设置12道,间距为10m;沿河向设置4道,间距为10m;设计总工程量为21 100m2。
3.2.3 优化施工方案
在保证设计结构满足建筑物基础要求的同时又要施工可行,经设计及相关专家的多次研究论证,对原结构形式进行了优化,初步确定为桩、槽结合的结构形式。优化后结构形式为:横河向仍设置12道,间距为10m;沿河向设置2.5道,间距分别为10m、17.5m,其中十字节点部位更改为扩大桩结构(节点桩)。如图1。
3.3 特色及创新
本工程为我国水电行业首例框格式地下连续墙,采用了桩、槽结合的形式,即节点部位采用扩大节点桩结构,节点桩之间采用一字槽连接。成功解决了困扰框格式地连墙的施工技术瓶颈。
招标设计阶段采用的是墙厚均为1.2m的框格式地下连续墙。它的节点也是等厚的地连墙(见图1),断面有十、T、L三种形式,墙底还要入岩1m~2m。这些节点处的地连墙的施工是本项目成败的关键和施工技术难点,即使采用改善泥浆性能或者采用高喷方法对地基先进行加固,都无济于事。因为“十”字地连墙是一种轴对称结构,它的任何一点的位置需要两个尺度(坐标)来确定。无论是节点墙先施工,还是后施工,都会遇到钢筋笼和接头钢板在两个互相垂直方向(X,Y)和轴线(180°)方向上精确定位问题。还有,由于入岩1m~2m的要求,以目前的施工手段必须采用冲击钻机挖槽。由于冲击钻头的巨大冲击作用,会导致十字交叉处临空的槽壁坍塌。不但增加了造孔难度,而且导致浇注砼时发生严重的绕流,堵塞接头钢板空间,造成二期槽无法施工。
图1 框格式地下连续墙优化平面布置图
图2 原设计节点图
从图2看出,由于抓斗尺寸和性能限制,抓斗必须放在四个(至少两个)墙边方向上,才能挖出一个十字槽上部土层,还要再换上冲击钻来凿出下部岩石,造成了施工布置混乱,功效低下。
为了解决上述问题,提出了用大直径灌注桩来代替节点处地连墙的方案。即在节点处采用大桩,两桩之间仍采用地连墙。这是基于以下原因而采用的代替方案:
1)圆是一种点对称的结构,当圆的半径确定以后,点的定位可由一个尺度(即圆心角)来确定;
2)圆桩在挖孔时,由于地层土体拱的作用,使土体减少了坍塌可能;另外,由于采用冲击钻机挖孔,钻头会把桩孔周围的土体冲击、挤压密实,也减少了坍塌可能。
采用大直径灌注桩,加大了接头钢板在圆断面内的空档,可以使二期地连墙的钢筋笼更顺利地吊放,使一、二期砼的摩擦接触面更大些;
3)采用大直径灌注桩以后,大大改变了基础的受力形态:使整个结构变成了上部的厚6m的底板以及导墙构成的L形结构和下部由大直径灌注桩组成的受力体系,而地连墙则起着加固大桩之间的刚度、防渗、抗冲刷的作用。这里要特别说明的是,采用大直径灌注桩与地连墙相结合的框格式地连墙深基础方案,比全部采用等厚地连墙的框格式方案要好;
4)圆桩先施工(一期),一字形地连墙后施工(二期)。这样后施工的地连墙钢筋笼,只需对准圆桩上的一个方向搭节钢板就可以了;施工占地少,不影响场区内地面交通。这也是保证整个深基础工程能够顺利完成的关键点之一。
经过对桩径2.2、2.5、3.0m的比较,选定大桩直径为2.5m。
4 应用效果及结论
雅砻江雅砻江桐子林水电站导流明渠采用框格式地下连续墙的优化设计方案,经过148天的精心施工,按时、安全、高质量的完成了软弱地层处的地基处理施工,弥补了水电工程中框格式地连墙的应用空白。可以为类似水电工程的地下连续墙施工提供参考,也是对地下连续墙施工技术的一个有力补充。
参考文献
[1]丛蔼森编著.地下连续墙的设计施工与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
论文关键词:电网改造,配电工程,施工管理,必要性
1 配电网改造工作的必要性和存在问题
配电网改造工作是一项全面性的工作,以下从配电网改造工作必要性、影响改造进行的因素、质量监督管理有待提升等方面出发,对于配电网改造工作的必要性和存在问题进行了分析。
1.1 配电网改造工作必要性
配电网改造工作的开展有着很强的必要性。众所周知电力是保证社会经济稳定持续发展的基础,是人民日常生活中不可缺少的源动力,是绿色能源主要供应方式;而实际电网与工业生产、商业运行以及人民生活对电力供应能力、供电质量和安全用电不断提高的需求不相适应;[1]为此急需进行电网改造,尤其是配电网改造,使之能够为我国供电的高质量提供重要的保障,从而能够在此基础上使得我国生产、生活用电中的安全隐患得到进一步的排除,充分使用绿色能源。
1.2 影响改造进行的因素
电网改造工作过程中存在着很多影响到改造效率的因素,就配电网改造工作而言,除去外部施工受阻及与外部配套建设不同步原因外,主要有以下方面:首先,我国许多地区的配电网的设备陈旧老化并且在部分情况下还会存在工作异常的现象,这在很大程度上影响到了配电网改造的实际效率;[2]其次,影响到配电网改造进行的因素通畅还包括了配电网结构存在不合理的现象,这一问题的存在通常会导致配电网改造整体效率的下降;还有使用配电网改造所需的材料与实际需求不相符,配电网改造质量受到较大的影响等。
1.3 质量监督管理有待提升
质量监督管理对于配电网改造工作带来的影响是不言而喻的。配电工程如果缺乏相应的质量监督管理则必然无法满足配电工程使用的实际要求。因此这也意味着对于工程质量的监督管理就必不可少。其次,质量监督管理有待提升还体现在许多电网改造工程实际上缺乏一个完整而有效的监督体系,在这一过程中负责人的缺失和监督队伍的不专业都给质量监督管理工作的进行带来了很大的阻碍。与此同时,质量监督管理有待提升还体现在了许多监督管理人员无法在准确发现工程中出现的问题的第一时间找出!问题的应对措施,从而非常大的影响到了解决工程问题的实际效率。
2 电网改造中配电工程施工的管理
电网改造中配电工程施工的管理包括了诸多内容,以下从施工前期管理、施工材料管理、做好施工技术管理等方面出发,对于电网改造中配电工程施工的管理进行了分析。
2.1 施工前期管理
配电工程施工管理首先需要工作人员制定出完备的施工管理方案。工作人员在制定施工管理方案的过程中,首先应当在保证工程可行性的同时着眼于降低工程中不必要的开支。其次,工作人员在制定施工管理方案的过程中还需要进一步确保工程整体的科学性。例如工作人员在开展图纸会审工作时就应当对于设计内容进行科学论证,从而能够在此基础上提升设计的合理性。伴随矩阵的性质证明[3]与此同时,工作人员在制定施工管理方案的过程中还应当确保设计水平能够符合工程相应的安全标准,从而能够在此基础上保证配电工程的施工质量。
2.2 施工材料管理
配电工程施工管理需要工作人员着眼于合理的采购施工材料。工作人员在合理采购施工材料的过程中首先应当做好材料购买的规划工作,并且在明确采购资金和采购标准后严格的依照采购计划来完成采购工作。其次,工作人员在合理采购施工材料的过程中还应当做好施工材料产品质量的验收、检测工作,并且在这一过程中对于整体的施工材料进行相应的审查,从而能够在审查通过后确保施工的整体质量。与此同时,工作人员在合理采购施工材料的过程中还应当建立起工程材料进出库管理机制,从而能够在此基础上严格地按照施工设计和技术方案进行施工,最终能够满足国家对于电力工程施工的相关标准和质量要求。
2.3 做好施工技术管理
配电工程施工管理的关键在于做好施工技术管理。工作人员在做好施工技术管理的过程中首先应当组织工作人员对工程图纸所需工艺要求进行培训考核,提升施工技术水平,并且在确保电网工程有效性的同时保证配电工程设计得到了完整实施。其次,工作人员在做好施工技术管理的过程中还应当按照设计标准来进行施工管理工作,加强施工人员三级自检、监理人员监督检查、设备主人总体验收检查、缺陷闭环整改工作,从而能够使得配电工程的偏差范围得到控制。与此同时,工作人员在做好施工技术管理的过程中还应当管理好现场安装工作,并且在这一过程中使其安装配电设施符合施工工艺的控制要求,强化现场监督人员过程管控和监理人员隐蔽工程监督。
3 结语
电网改造中配电工程施工的管理可以有效的缓解我国电网长期以来存在的构架不合理、供电不稳定等问题。一个好的工程管理人员首先要有全面的专业知识,不仅要掌握施工的内容及施工规范,还要有丰富现场管理的知识和经验。在这一过程中配电工程管理人员应有对所负责的施工工程质量高度负责的责任心,并且更加充分的应用好自己的专业水平,从而能够在此基础上于电网改造中需要以严谨的配电工程施工管理工作来提升电网改造的整体水平。
参考文献
[1] 曹忠民.农村电网改造中配电工程施工的管理[J].科技创新与应用,2015,11(8):92-94.
[2] 赵晓莹.农村电网改造中配电工程施工的管理探析[J].科技经济市场,2015,10(15):62-64.
[3] 郭纯德.农村电网改造中配电工程的施工管理探析[J].科技创新与应用,2015,12(28):92-94.
关键词:水利水电工程 建筑信息模型BIM 可视化仿真
前言
本文以水利水电工程的施工动态过程作为研究对象,使用基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术对水利水电工程的动态施工过程进行演示模拟,并且结合动态可视化信息管理技术和方法对水利水电工程的动态施工过程进行研究。探索基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术应用于模拟水利水电工程的施工动态过程的可行性。本文主要包括了以下内容:1.BIM简介;2. BIM技术在水利水电工程中的应用;3.可视化建模研究。
1.BIM简介
BIM(Building Information Modeling)指的是建筑信息模型,它就是通过数字化技术,在计算机中建立一座虚拟的建筑,一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。
BIM技术作为一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,可以利用参数模型对各种项目的相关信息进行整合,并且可以使信息在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中得到共享和传递,让工程技术人员对各种建筑信息加以判断,作出正确的理解并提出高效的应对,使设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体拥有协同工作的基础,达到提高生产效率、节约成本与缩短工期方面的目的。BIM一定是贯穿在建筑整个生命周期中,使设计数据、建造信息,维护信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用。下图显示了在建筑设计、建造、维护的整个过程中,围绕的核心就是BIM。
2. BIM技术在水利水电工程中的应用
2.1 水利水电工程施工导流三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程在对导流进行设计和管理的施工过程中,一般需要使用大量的数据和图形信息。譬如水坝地区的水文、地形、地貌、地质资料和枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各式各样的数据和图纸。如何对这些错综复杂、数量繁多的信息进行高效、快速的取得、管理,是提高设计效率和施工管理水平的关键。施工导流的方案设计作为施工组织设计的重要环节,它的设计过程及其复杂,并且设计出来的导流方案没办法做出实际的、直观的比较。所以在水利水电工程导流设计中实现BIM水利水电工程施工过程可视化仿真技术可以形象直观的表达出导流设计的实际效果,有着重大的现实意义。
2.2 利用BIM可视化仿真展示混凝土坝施工过程的三维动态过程
由于需要注意施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的作用,在对混凝土坝进行施工时,需要根据施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力对将混凝土坝使用一定的原则进行分缝分块浇筑。但是对混凝土坝浇筑的数量大,通常需要浇筑上千上万快混凝土,并且由于混凝土坝进行浇筑的施工约束条件过于复杂,就造成人工安排浇筑顺序和进度是一件难度较高的事。现在通常在一般的水利水电工程中使用的是凭经验用类比的方法,按照每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标来作为施工计划的参照指标。但是使用每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标作为参照指标没有系统的定量技术分析,使得在对大坝施工的过程中无法准确的判断施工各阶段的进度和混凝土坝升高过程是否能达到大坝施工的要求。
因为由于计算机和系统仿真技术的出现,特别是系统仿真技术的不断发展,使得我们可以在计算机上将混凝土上坝施工的动态过程真实的模拟出来。通过对不同的混凝土施工方案进行模拟,观察产生的施工动态过程,然后根据不同施工方案下混凝土施工进程的模拟的各项定量指标进行预测,然后制定出一个科学、合理、准确的混凝土坝施工进度计划。通过在计算机系统上输入各种可影响浇筑施工的变量,建立一个混凝土坝的施工系统模型,在这个模型的基础上建立一个可模拟水利水电工程的仿真计算软件。然后使用这个软件对水利水电工程进行模拟建设,通过输入可实行的机械配套方案和相应的施工技术参数,可以计算出机械配套的数量最优比、机械的最优利用率、每月的混凝土浇筑强度,并且还能获取对应的施工方案下对大坝进行浇筑施工的详细规划进度表。
3.可视化建模研究
建立一个能形象的、准确的展示工程施工的动态过程的三维数字模型是能实现水利水电工程动态施工仿真信息的可视化查询和分析功能的一个重要前提。这个数字模型应当具备能够展示施工现场一些静态和动态信息,譬如施工现场的地形地貌、施工工程建筑物和施工设施的分布位置、材料运送途径等具体信息。实现水利水电工程的可视化仿真是利用Navisworks软件和其他建模技术完成的,这种可视化仿真的建立由初数据的收集分析、数字模型的建立,然后使用Navisworks对其进行渲染。水利水电工程建筑的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响,它并不只是简单的一个工程而已,它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。
结束语:
BIM建筑信息模型在工程中的应用,使得建筑行业引发了第,它在工程中的应用不仅降低了成本,还使得工程从规划设计到施工、运营管理各阶段的质量有所提高。BIM的不断发展,使得水利水电行业也引入了BIM理念。本文通过基于BIM技术对水利水电工程施工进行可视化仿真研究,真实准确的反应出水利水电的工程动态施工过程和仿真数据。
参考文献:
[1] 徐东扬.基于数字技术的建筑方案设计研究:[硕士学位论文].湖南.中南大学.2010
关键词:电工技术基础;教学效果;教学模式;教学情境
电工技术基础是电子电工专业、汽修专业以及机电等专业的理论基础课,其直接决定着学生今后专业课程的学习质量,一定程度上还影响着其他专业课程的学习进度。但是现在职校的学生普遍存在不想学习理论课、老师不愿意教的现象。学生抱怨该门学科理论性强;与以前学习知识联系紧密,而自己基础很差;没有动手操作帮助自己理解知识点。老师抱怨学生基础差;不愿意学习;素质低。究其这么多的问题,根本原因在于传统的教育理念和教学模式与生源基础薄弱的现状不适应。所以老师必须改变原有的教学方法,采取适合学生认知的教学方法,才能激发他们学习的积极性,从而让教师也能找到教学的快乐。根据这些情况,总结以往教学经验,对此提出如下教学方法。
一、增加教师教学自信
大部分步入职业院校的学生,都是才从中考失利的阴影中走出来,他们对学习没有一点兴趣和信心,甚至对学习存在敬畏和厌烦的心理。现在他们面对的是与初中知识联系紧密、甚至有点难度的学科,有些人一开始上课就不愿听,有些人听了一会觉得听不懂,也放弃了学习。往往老师们看到这种情况既着急又无奈。即使非常简单易懂的一个知识点,有时候他们也很难理解与接受。长此以往,不仅教师会失望,就连他们自己也会感到沮丧,进而失去学习信心与热情。其实即使是进入职校的学生,他的内心也是希望认认真真学习,并且希望自己在校的几年里能够学得一技之长。所以作为老师要充分地意识到,他们潜意识里也是想学习的,只是他们的学习方法和学习态度以及耐力上需要正确引导。只要老师们加强树立教好学生的信心、改进教学方式,就能充分激发学生学习兴趣,调动学生主观能动性,从而为课堂教学注入新活力。
二、构建良好学习情境
在教学过程中创设一个良好的、有利于学生更好地理解本节课教学内容,自然地导入新课的内容,为学生更好地学习、理解教学内容打下坚实的基础。如果教师只是为了讲课而急于传播知识,又不调动学生的积极性,只会让学生厌倦学习。因此,在电工技术基础教学中,教师要善于营造轻松、愉悦、和谐的探究氛围,让全体学生都能够参与问题的探究活动中,从而激发学生学习欲望,让其感受到电工技术基础教学的乐趣。下面以“纯电容电路”为例讲解如何创设学习情境。教师演示实验:电路里接有电容器、灯泡、电源、开关,闭合开关发现灯泡发亮;换个容量不同的电容其他不变,发现灯泡亮度发生变化。若保持电源的有效值不变,改变交流电的频率,重新做实验,发现灯泡亮度也发生了变化。根据这两个实验,各位同学认真思考一下,灯泡为什么忽亮忽暗,它和什么有关呢?该怎么解释这个现象呢?这样不仅把学生的注意力集中到老师的实验上,也激发了学生学习的积极性,调动了他们的思维,更让学生主动地融入到探究学问的氛围中。当然,有的时候也可以引导学生自己提问题。创设问题情境时,首先教师需要精心设计大量具有开放性的教学问题,便于激活学生思维,拓宽学生思路。上述问题主要是为了研究容抗与电容和交流电的频率之间的关系:电容越大、小灯泡越亮,这表明电容器的容量越大,容抗越小。频率越高,小灯泡越亮,表明频率越高,容抗越小。最后有学生推导出容抗的公式。这样的学习情境的创设,激发了学生学习的积极性和主动性,也能够让学生在发现问题、提出问题以及分析解决问题的过程中获取相关的知识内容。
三、转变教学模式
现在各个学校都在推行“理实一体化”的教学模式,而专业基础课更应该推行。由于学生对抽象的专业知识只能死记硬背,尤其老师把实践操作的推导过程或结论进行板书教学时,学生没有感性的认识,便会觉得摸不着头脑,长此以往学生就会觉得枯燥乏味逐渐失去学习的信心。但是理实一体化的教学模式充分让学生动起手来,让学生不仅乐于接受学习,还能更好地理解教学内容,增加了学习的兴趣。在教学过程中如果多用多媒体和仿真软件教学,会刺激学生的感官,使教学内容更形象。例如在讲安全用电时,可以模拟短路的情况,然后把建筑物燃烧,这样一下就把学生的注意力集中在老师这里,让他们感到乐趣并迅速进入学习的状态。当他们一旦对该课产生兴趣就会主动投入到学习活动中,主动发现问题和解决问题。当学生长期保持这种状态,就会喜欢上该门课程,提高了学习效率。任务驱动教学法是以学生为主体,通过任务的展开与学习,让学生在主动、思考、探究、运用以及解决问题过程中习得相关知识的一种教学方法。在这一过程中,通过不断地实践与联系,学生不仅能感受到成就感,还能极大程度地激发学生的求知欲望,进而培养其独立探索、积极进取的学习能力。在具体操作过程中主要分为以下几个教学环节。1.创设情境这一教学环节主要为了引导学生能够带着真实的“任务”进入到相关的学习情境中,从而使学习变得更加生动化形象化与直观化。2.确定任务确定任务主要是为了让学生能够有目的性、有针对性地进行学习。一般而言,中心内容主要是选择一些与学生当前学习密切联系的真实性任务或事件,让学生在具体的问题解决过程中提升学习能力。学生也能在任务的具体解决过程中更加主动、广泛地运用原有知识,并在不断的思维拓展中充实与丰富自己。3.自主协作学习在具体教学实践中,教师不要急于告诉学生如何解决问题,而是引导学生主动寻求解决问题的思路与线索,发展学生“自主学习”能力。此外,还应当倡导学生进行讨论与交流,为学生解决当前问题提供多种解决方案。4.效果评价学习效果评价主要包括以下这两方面:(1)对学生能否顺利完成当前问题的过程以及结果进行评价;(2)对学生自主学习、协作学习能力进行评价。
四、建立激励体制,保护和激发学生的动手热情
与纯理论课比起来,学生在实习课上学习热情高涨,教师应该趁机把这种活泼的氛围带入学生的动手操作环节,否则学生会在课堂上提不起劲,无纪律性,不想动手,这样也加大了上课老师的管理难度。
参考文献:
职业教育是社会的必然需要,教学的过程需要更加科学、更加专业、更重要的是能吸引学生的学习热情,使理论与实践结合,让学生能够“学以致用”,把职业教育专业技能与网络教学相结合,有针对性的教学手段可以让学生在家里完成全部的学习过程。
该论文将网络教学和职业技能学习有机的结合,针对机电专业电工电子技术学科进行系统的、科学的网上教育,更重要的是以学生“学”为主的出发点,使网络教育不再是教师一厢情愿的摆设,趣味性、实用性成为整个网络教程设计的重点。
关键词:电工电子技术;网络教学;技能训练;以学为主
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)33-0138-02
电工、电子技术基础是中职机电大类必修的两门专业基础课程。通过本课程的学习,使学生掌握电工电子技术各种基本电路的组成、基本工作原理、性能特点、熟悉各种电子仪器和电工工具的正确使用方法,初步具备使用元器件、读识电路图和测试常用电路功能及排除线路故障的能力。为以后的其他专业课做好充分的知识储备。
本课程的教学内容中既有电工和电子技术的基本概念、定律和电路等理论知识的教学,又是一门具有很强实践性的教学课程,因此实训技能的训练也是学习好本课程的重要组成部分。这就要求学生要将所学的理论知识与动手实践很好的结合才能真正学好这门课程。由于电工电子课程理论与实践并重的这个特点,使得在课堂上的时间很难满足使每个学生充分学习和练习,课后要想复习又不具备学习条件,所以我认为能够搭建一个基于电工电子基础的学习平台,让学生在课后也能对所学的理论知识更深入的M行学习和认识,并且同时能对实训技能进行模拟练习,为本课程的学习起到辅助学习和熟练运用的作用,这也正是网络教学之所长。
电工、电子技术网络课程由电工技术基础和电子技术基础两个大部分组成。一、电工技术基础的网络课程,学习目标是使学生全面掌握电路的基本知识,例如混联电路和复杂电路的分析方法、几种求解复杂电路的基本计算方法、三项交流电的形成和连接,然后在此基础上,熟练掌握三项异步电动机的构造和电气控制的四个基本控制电路,最后学会电工的测量和常用工具的使用等实训技能。二、电子技术基础的网络课程,又由模拟电子技术和数字电子技术两个部分组成,学习目标是全面掌握电子电路中基本电子元器件的原理及其应用,在此基础上能够掌握集成运算放大器、基本放大电路和直流稳压电源等电路的原理及其应用,同时能够要学会辨别、测量电子元件,完成两个中级考工要求的简单电路板制作技能训练。学习这门课程都应该是高职二年级的学生,已经学过高等数学、普通物理等基础课程,具备了一定的基础知识和专业知识,但是高职的学生没有很强烈的求知欲,原来的基础知识和数学能力都不足,他们并没有独立学习这门课程的能力。所以要实现以上课程的学习目标,就不能简单的设计教学过程,使用以前一贯的教学模式和思路则行不通。
要将网络课程作为课堂教学的有力补充,助力学生主动的进行学习还要注意做到以下几点:第一、网络课程对教师的要求不是降低了,而是更多的要求教师创设更富有个性化的网络化学习环境,教学方法更加多样化。根据教学目标合理创设学习情景,运用信息技术使得课程更加真实、生动、直观而又富于启发性,把提高学习效率作为当前高职教育教学的第一要素。第二、根据“因课而异”原则选择合适的课程整合教学结构。第三、避免单向的“填鸭式”教育,所学内容必须得到及时的反馈、互动和答疑,学生学习的结果要反过来影响下一步教学的进程和方式。
因此本课题一改以往教学网络课程以教师“教”为主的教学模式,从以学生“学”为主的角度入手,如何调动学生学习的积极性,提高学生在学习中的乐趣作为第一要素。这就要求:一、在课程界面上必须新颖、“非主流”,迎合学生的审美喜好。初步设想界面采用个人空间装饰风格,动态的界面布局;菜单采用游戏菜单样式,每一章节测试有难易度的选择,以闯关的形式解锁下一级测试题,以此来引发学生的学习兴趣。二、课程设计的多样化,突出学生为主的学习模式,学习的过程中要有学生的操作选择或者完成答题穿插其中,引发学生的思考。所以即使是播放的教学视频,也需要用微课的各种形式提高学生的学习兴趣。三、课程内容采用模块化的组织方法,基本以知识点或教学单元为依据。主要分为课程学习、测试练习、仿真模拟、学习交流四个模块,其中在线交流学习也将作为本课题的一个着重创新点,在交流平台中,可以采用一人提出问题,其他同学解答问题,管理员对答案较为完整的同学进行加分的形式;同时还应有在线客服形式的教师对疑难问题进行解答。四、整个网络课程其实是一个大型的教学平台,它作为一个大的框架式结构,允许对于试题、PPT以及视频文件进行上传并编辑。五、网络课程应该有后台的信息采集,利用大数据的统计结果,针对多数人学习的难点进行教学策略的改善,对于教学设计的不合理部分进行调整,实现教与学的互相促进。
交流电路包含正弦交流电路、三相异步电动机常用低压电器电机控制基本电路、常用机床电路电工测量、安全用电电路和部分电工测量。在具体教学内容的安排上,本文以电工技术基础课程为例,将教学内容分解为相对独立的知识结构,即电工测量、电路部分和电气与控制,然后,明确不同教学内容之间的结构关系,即首先掌握电路的基本概念、基本定律和电路的基本分析方法,以及电机与控制部分,最后学习电工测量技术,电工技术基础课程的教学内容如图1所示:
在学习活动中,我们利用网络的优势,按照教学设计的原理,设计了丰富多彩的学习活动。电工、电子技术基础课程由课程学习、测试练习、仿真模拟、学习交流四个模块组成,如图2所示。
这四大模块构成一个系统,相互依存、相辅相成、密不可分。任何系统只有通过相互联系形成整体结构,才能发挥整体功能。针对于此,我们对本网络课程的四大模块进行了精心的设计。
课程学习模块是网络课程设计主要内容。它是慕课、微课等方法多样,内容丰富的上课形式进行课程内容的传授。课程内容共分十二章,包括简单直流电路、复杂直流电路、正弦交流电路、三项正弦交流电路、电工测量、常用低压电器、三相异步电动机、电机控制基本电路、常用机床控制线路和安全用电。把每一章的内容量化为几个相关的学习任务,每一个学习任务进一步具体量化为多个问题,问题的提出按照学生的认知规律进行排序,让学生在具体的问题解决过程中认识问题的本质,从而达到认知的目的。例如电机控制基本电路中的电动机单向启动电路的学习可以分为三个递进的控制电路逐步完成学习任务,如图3所示:
仿真模拟模块包含了所有电工技术基础相关的模拟实验,分别是电工基本常识与操作、常用电工仪表的使用、低压电器、照明路安装、电机与变压器、电动机控制、电工识图。在学生掌握理论知识同时,利用仿真软件演示并可以操作电路的连接和利用仪器进行测量,这样把课堂理论和实验实训都搬到网络课程中来,使学生可以即可“学以致用”,取得阶段的学习成就感。仿真软件如图4所示:
电工实验是应用电工学的基本理论进行基本实验技能训练的主要环节,除了介绍必要的实验理论和实验方法外,主要通过学生自己的实践,学习基本的电量和非电量的电工测试技术,学习各种常用的电工仪器、仪表、电机、低压电器的使用法,培养学生进行科学实验的基本技能,树立工程实际观点和严谨的科学作风,使他们能独立地进行实验,为下学期的维修电工中级考工打下坚实的基础。
这里所介绍的电工电子教程是针对职业类学校机电专业的学生“量身定做”的,创新的意义在于首要任务提高学生的学习兴趣,使网络教学不再是教师一厢情愿的“摆设”;同时将理论知识和实验实训相结合,在同一时间、同一框架内完成学习,让学生能全方位有目的地进行学习,并为考工做充分的准备。若要实现还有许多技术难题需要解决,如能建立一个教学平台,任何专业课都可以放入此框架内进行学习,比如机电专业的“机械加工工艺”,这样就可以起到一劳永逸的作用了。
参考文献:
[1] 刘志平.电工技术基础[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2] 康华光 .电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2011.
【关键词】水利水电;土石坝施工技术;土石坝工程
1土石坝施工技术的优点与弊端
1.1土石坝的主要优点
土石坝的优点主要包括:(1)土石坝建设具有施工材料简单的特点。在土石坝施工过程中,不必采购体积与面积较大的施工材料,由于土石坝的特点,诸多施工材料可以在本地及附近建筑市场采购,避免了因长途运输而产生的大量成本费用。因此,对增加项目的经济效应有积极的作用。(2)土石坝结构相对简单,其结构设计方面较为传统单一,这也决定了施工整体流程的快捷与简单[1]。(3)土石坝施工技术不会影响原有项目工程及环境现场,即无需造成较大的结构改动,主要体现在土石坝施工的适应性及伸缩性等方面,土石坝施工技术会根据施工项目的体积大小进行伸缩性施工,保障局部施工的标准性与合格性。因此,土石坝施工技术的应用空间及发展前景较为宽阔。
1.2土石坝的具体弊端
土石坝的弊端体现在以下方面:(1)土石坝项目工程主要用于洪水拦截,但现阶段我国部分土石坝施工技术在对其坝段顶部进行施工时存在一些工艺弊端,这种弊端导致坝体对洪水的拦截效果不佳,因此,往往需要通过单独修筑溢洪道的方式进行弥补。(2)土石坝施工技术与混凝土施工技术有明显的差距,造成了土石坝施工技术应用的局限性。(3)运用土石坝施工技术时,由于该技术较为传统,坝体自重较大,且无法对地基进行处理,进而造成了地表沉陷现象,这也是土石坝施工技术的主体缺点体现。因此,在土石坝施工技术应用中,应结合现场实际情况与工程需求,对其技术存在的弊端与缺点进行优化完善,要注重施工质量,不能单一片面地考虑施工进度与效果,技术的质量要通过验收检查、过程监督、技术指导等进行保障。
2土石坝施工技术的研究分析
2.1土石坝筑坝施工材料
施工材料是土石坝的主要组成部分,对整体工程有至关重要的影响。首先,应针对筑坝施工材料的特殊性与性能进行全面优化。在水利水电工程施工前,相关项目设计人员与技术人员会对施工现场的环境与综合因素进行科学考量。其中,在准备土料阶段,要保证材料准备数量高于标准储备土料的3倍。其次,应对土料的性质与组成部分进行客观分析,将土料中的黏土进行抽样检查,并对防渗材料的防渗性能进行试验检测。由于土石坝工程的主要功能,防渗材料在其中有关键的影响作用。因此,要对防渗材料的防渗系数与标准参数进行严格控制,使其符合国家相关水利水电工程施工标准。最后,施工材料进场时,要做好相关监督管理工作,保证施工材料的合理配置及投入质量,不能采取单一盲目的管理模式,对施工材料的现场投入必须做好充足的事先准备,包括人员调度、现场指挥、安全监督等,保证其材料的安全入场。
2.2施工设备选用
首先,施工设备的选用对整体工程的质量与进度有至关重要的影响和作用。由于现阶段我国水利水电工程的特殊情况,合理应用土石坝施工技术与相关设备,可以提高施工效率和工程的稳定性。施工设备的选用必须符合现场实际工程需求,并根据工程的实际情况进行针对性的调整与配置。其次,必须对施工设备的稳定性与安全性进行认真检查,保证施工设备的运行状态良好。在施工设备选用中,应选择操作简单且性能较强的设备。操作简单可以大幅度降低施工设备后期的维修与保养投入,对经济成本起到较好的控制作用;性能方面,应进行综合性比较,在施工效率与施工成果方面进行综合考量,并遵循“小投入高性能”的原则进行施工设备选用。最后,在价格方面,要将设备投入成本控制在合理范围内,从而促进施工企业的发展[2]。
2.3土石坝的填筑与压实
首先,土料铺筑环节。铺筑土料时,应采取坝体水平轴线平铺方式,以坝体中心水平线为核心,向四周平推均匀铺设施工。在施工过程中,要对土料中体积较大的土质结构进行人工粉碎,并对比较坚硬的固化石块进行剔除,以保证坝体的施工质量;在进行自卸车铺土施工作业中,应按照倒行车的铺土作业方式,逐一向地表进行均匀铺土,这样可以避免因车辆碾压造成对土料结构的损坏,并避免汽车途经反滤层使反滤材料通过车体运动带入防渗体内,进而巩固坝体工程的整体质量。其次,压实环节。在铺土与平土施工环节后,要对地表进行压实施工。在压实过程中,应采用碾压机进行坝体水平轴均匀压实,并对压实力度与遍数进行严格控制,其合理性与科学性必须遵守相应的施工标准,并提高压实施工的复查力度,从而避免漏压与过压现象的发生。另外,对因压实失误造成的剪切现象进行土体清理,并对其进行重复回填压实。在压实施工中,应采用分段逐一压实的方式,对分段压实的重叠部分进行合理性掌握,保证其衔接的连贯性与完整性,避免出现压实质量问题的产生。最后,心墙反滤料施工环节。进行心墙范滤料施工时,应结合土砂平起施工技术与混凝土施工技术,保持心墙与砂壳同步平衡上升,不易产生差异化上升,这样可以有效保证心墙的质量性。其中,土砂平起施工技术分为先土后砂与先砂后土2种,具体采用哪种方式要根据土料与反滤料填筑的先后顺序。填筑斜墙土料时,要等到砂壳修筑到达标准高度后方可施工,可以避免斜墙裂缝与墙体脱落的问题的产生[3]。
3结语
关键词:应用型本科 实训 团队协作
1、引言
应用型本科教育是培养既具有一定的理论知识又具有较强的动手能力的应用型人才,使学生具备熟练的职业技能和解决实际问题的能力,同时又具有一定的理论科学分析与研究能力、技术的开发与工程设计的能力。目的是培养即具有从事技术开发、产品设计与生产、调试与维护等方面的综合应用型人才。教学课程设置中,应多开设专业实训课,在整个教学过程中既要突出操作能力的训练还要注重综合能力的培养,两者并重缺一不可。
《电工技术实训》是应用型电气自动化技术专业学生必修的一门技能训练课程。通过本课程的学习,使学生在掌握电工技术基本理论知识的基础上,重点加强实践动手能力的培养,使学生具有一定的设计、安装、调试和分析和解决实际问题的综合技能。
2、电工技术实训课程内容设置及目的
电工技术内容的设置是注重体现“以专业技术应用能力培养为核心,以实践教学为主线,以训练项目为先导,以理论教学为支撑”的教学新思路。电路分析是人类文明和社会生活的重要技术基础,涉及到的专业理论与技能是应用型本科的学生必须掌握的重要内容。注重对学生技术应用能力的训练,通过对实际应用电路的训练,使学生掌握电路连接、电工测量、故障排除等基本技能与技巧,掌握常用电工仪器仪表的基本原理和使用方法,培养学生用基本理论分析问题、解决问题的能力和严肃认真的科学态度。注重体现理论与实践相结合的教育原则。
在实训开题后,学生基本了解实训项目内容和具体要求,然后由学生根据自己课题进行分析,查找相关资料,自主学习来发现自身不足,弥补不足,以达到查漏补缺的目的,通过实训使学生掌握一定的知识。掌握住课题分析设计方法,对其在将来的工作也中也会起到很大的影响。为满足学生对课题的需求,根据学生为完成课题设计制作应具备的知识点与技能对学生进行大方向的指导,使学生能够对课题中所使用到的各个系统的模块进行有针对性的学习。若学生能在后面的学习过程中,掌握各模块中应知和应会的知识与技能,就能逐步达到整体设计、分析、调试和项目的综合应用与制作的最终要求。
3、实训课程以学生为主体
实训课程的教学过程应以学生为主体,让学生充分的参与其中,从开题后,从任务的需求分析,到资料的查找,方案的选定等,都均有学生自主完成。另外,学生学习的效果如何,能否学好自己的专业知识,除自身智力因素外,最关键的一点是他们对所学专业和所学内容是否感兴趣。对学生来说,尤其是刚刚接触一门新课的学生,能否对所学知识产生浓厚的兴趣,影响学生能否学好该专业的一个前提。只有学生产生了浓厚的兴趣才会转化为学习的动力。同时指导老师的作用会起到较大的作用,教师的作用就像是在发酵过程中的催化剂。兴趣到动力的转化需要一个适当的环境,能否创造一个好的环境,需要指导老师在后续的教学和指导中围绕这点进行。同时,在学生实训过程中碰到的问题,指导老师不应该直接给出答案,而是要引导学生一步一步的去分析问题,解决问题,只有如此,学生才能够积累解决问题的经验,激发学生的求知欲和发现问题的欲望。
4、培养学生的协作能力
在培养学生动手能力的同时,培养学生的团队协作能力也尤为重要。目前社会、技术的发展,各种知识、技术不断推陈出新,竞争日趋紧张激烈,社会需求越来越多样化,使人们在工作学习中所面临的情况和环境极其复杂。在项目的进程中必须有一个团队,并要求团队成员之间进一步相互依赖、相互关联、共同合作,建立合作团队来解决错综复杂的问题,并进行必要的行动协调,开发团队应变能力和持续的创新能力,依靠团队合作的力量创造奇迹。在实训课中,注重培养学生的协作能力,是学生在以后工作中应具备的基本素质。
5、考核方法设置
由于实训课是以培养学生实践能力和应用能力为目的,如何根据所要达到的目的进行考核,能否设置一个较合理的考核方式,如何通过这个方式方法进行验证教师的教与学生的学,对应用型人才的培养至关重要。
本文以《电工技术实训》课的考核为例进行介绍,该实训课主要是对电气线路图的设计及线路装配。考核包括四个方面,动手能力的考核,占总成绩的40%;实训论文的考核,占总成绩的30%;实训完成情况的考核,占总成绩的10%;平时及答辩情况的考核,占总成绩的20%。
实训的考核就是对学生所选制作项目完成情况的考核,要求学生演示制作结果并提供设计报告,包括方案论证、程序清单、原理图、硬件电路、存在问题,解决方法和调试步骤、工作日志等。考核只是一种促进学生学习的手段,而不是目的,通过各种方法应让学生更好的学习相关知识,并会运用自己所学的知识。
6、总结
总之,在以学生为主体的教学过程中,学生的积极性被调动以后,教师的主导作用尤为重要,作为应用型本科教育的教师应全面系统地了解应用型本科教育特色的基础上,围绕应用型本科教育的培养目标,认真研究教学计划和教学大纲,对以往的教学模式和教学经验加以总结,不断探索新的教学模式并在教学实践过程中逐步深化和完善。根据学生的具体情况,针对学生的教学要求,编写相关的教学教材。同时采用团队协作的方式培养学生的团队协作精神。因此在教学中我们强调“以学生为主体、教师为主导”的教学理念。
课题为:基于大学生创新能力与综合实践能力培养的教学改革与实践;编号:2011JGZ058
参考文献:
论文摘要:电工电子技术的教学是计算机及电子工程专业中的重要教学内容,关系到专业理论的深入以及技能的拓展。本文以电工电子技术课程的特点、电工电子技术教学存在的问题作为切入点,简单的探讨电工电子技术教学改革的有效措施。
电工电子技术是电类专业教学中的一门重要的专业基础课程,在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。该课程的特点是:概念多,抽象,实践性强。通过本课程的学习,学生应在电路、电工技术及电子技术方面获得知识、素质、技能方面的培养,并为以后学习各专业知识和高一级的职业技能打下良好的基础。
一、电工电子技术课程的特点
电工电子技术课程是高等院校理工科电类专业必修的一门技术基础课程,在工科教学体系中占有十分重要的地位,它为学生学习后续课程以及毕业后从事工程技术和科学研究等工作打下一定基础。随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及,它已成为所有理工科本科生的必修课程和部分文科专业的选修课程。
二、电工电子技术教学存在的问题
(一)考核方式简单化,不利于学生综合素质的提高
电工电子技术课程是一门实践性较强的课程,通过本课程的学习,学生不仅要掌握电工电子的基础理论知识,更要掌握电工电子技术技能。我们现行的考核方式是:百分制,其中笔试成绩占70%,平时成绩占30%。显然,笔试成绩所占的比例过大,使得学生过分关注书本知识,死记硬背,不能体现学生的动手能力和综合素质。
(二)教学方法、手段落后,不利于调动学生学习的积极主动性
通过调查发现,学生的基础普遍较差,自主学习能力欠缺,学习兴趣不高,还有来自文科的学生,而电工电子技术课程对物理知识和数学知识需求较多,这就容易使学生产生厌学情绪。而现在的教学主要仍沿用传统教学方式——“粉笔+黑板”或者简单的演示,教师讲,学生听,学生的主体地位没有被发挥,教学内容的生动性得不到体现,学生便不能积极参与到学习过程中,严重影响教学效果。
(三)教材内容理论性强,不利于学生职业技能的培养
职业教育强调理论知识以“必需、够用”为原则,注重操作技能的培养,而现有教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式、注重知识的系统性。同时,缺乏本学科新理念、新技术、新成果及应用实例的引入,使学生视野得不到开阔,不利于学生职业技能的培养。
三、电工电子技术教学改革的有效措施
(一)优化调整教学内容
第一,结合电工电子技术课程目标,选用符合具有职业教育特色的教材。因为现行很多教材大多套用知名高校学历教育相关教材,知识陈旧,理论性强,未能突出职业能力的培养以及及时反映新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料,成为制约应用型人才培养的瓶颈;第二,在考虑学科内在的逻辑关系和培养职业能力宏观指导下,微观上精选、调整教学内容。电工电子技术课程知识面广、信息量巨大,而课时非常有限,必须根据职业能力培养的目标,有所侧重地选择、调整教学内容,使“培养应用技能人才”落到实处。例如:在讲授我校计算机科学与技术、电子信息工程专业的电工电子技术课程时,要充分考虑在现代仪器仪表上电工电子技术的应用。 转贴于
(二)教学方法的改革
采用案例教学法贯穿全课程的教学方法:精心选用典型的、有实用价值的、学生感兴趣的实例,以该案例的设计和改进中的问题为切入点,步步深入,将实践技能的培养贯穿于教学的始终。克服传统教学方法中理论与实践严重脱节造成弊端。学习本课程后,学生分析电路虽然头头是道,但若要设计制作一个电路系统往往不会查手册、不会选器件、不会连电路、不会调试系统。可见,案例教学法从真正意义上实现了以学生为主体,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向,案例教学法若运用得法,将会最大程度地调动学生的主观能动性和学习兴趣。但采用案例教学法一定要注意以下几点:第一,案例要有典型性和实用性,才能激发学生的学习热情和学习兴趣;第二,案例要有综合性和启发性,案例应将课程内容与案例有机结合、融会贯通;第三,案例应体现本学科的前沿知识、技能,这样才能提高学生的实践能力、应用能力和创新能力。
(三)教学手段的改革
有了好的教学理念、教材、教学方法,要取得好的教学效果,还要有好的教学手段,要善于根据课程不同内容、不同的知识点的特点选用不同的教学手段,才能推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展。我校在教学过程中,不再采用传统的黑板加粉笔的教学方法,大量地使用多媒体课件、EDA仿真软件、网络教学等多种教学手段。比如:第一,在讲到三相异步电动机结构、工作原理及常用控制电器结构、动作原理时,若用传统的黑板加粉笔的方法,在课堂上把电动机的结构和常用控制电器的结构画出来是不可思议的,即使画得出来,也很难将此部分的内容讲清楚,课堂效率极低是可想而知的。但采用PowerPoint和flash做成的多媒体课件,节省了在堂上画电动机、常用控制电器的时间,还可以通过flash动画生动地表现电动机的内部结构、工作原理和常用控制电器的动作过程,非常的直观而富感性,有利于学生准确、全面、深刻地接受知识,大大地降低理论学习的难度;第二,在讲单管的共射极放大电路,工作点设置对放大电路的非线性失真的影响(工作点设置得太高,容易导致饱和失真;设置得太低,容易导致截至失真);负反馈对放大电路性能的影响;放大电路的幅频特性和相频特性。虽然我们可以借助PowerPoint、flash、VB等制作的包含文字、图片、动画的课件进行讲解,降低学生对这些知识点理解方面的难度,但学生还是觉得缺少感性的认识。但通过利用Multisim对单管放大电路进行仿真后,学生好像置身于实验室,体验到:设置适当的工作点的重要性;负反馈的作用;放大电路的频率响应等,对所学知识豁然开朗。实现了理论教学由难化易,由繁化简。
四、总结
总而言之,电工电子技术课程是电类专业开设的一门实践性很强的专业基础课,教与学都存在一定的难度,通过对教学模式、教学方法等教学要素进行改革,最大限度地优化教与学过程,使课程的教学质量更上一级台阶,为后续课程的学习及继续深造打下坚实的基础。
参考文献:
[1]臧桂美.《电工电子技术》课程教学改革初探[J].中国校外教育,2011,(11).