电气自动化专业概述十篇

时间:2023-11-29 18:03:33

电气自动化专业概述

电气自动化专业概述篇1

1.电机电器及其控制技术

(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。

2.电力系统及其自动化技术

(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。

二、改革教学方法,创新互动式教学模式

1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣

在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。

2.加强课堂互动,调动学生积极性

为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。

3.推行专题报告,活跃课堂气氛

采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。

三、结束语

电气自动化专业概述篇2

关键词:高职高专;电气自动化技术;教学改革;试点

从某种意义上来说,电子自动化技术属于专业性极强的学科,而且要求学生具有一定的实践操作能力,而教育改革试点工作的实施主要是为了完善电气自动化的教学有效率,培养综合能力较强的人才。文中较为全面的阐述了电子自动化教学改革的目的,并具体论述了改革的具体实施措施,谨以此为之后的教学给予参考依据。

一、专业调研及社会需求分析

随着社会发展速度的不断加快对于人才的需求也在逐步完善,现阶段电气自动化主要是培养实践技能,从而促使其能够在工作岗位上有效应用实践技能开展教学活动。而以往电气自动化教学中教师主要是以理论知识传授为主,这在某种程度上忽略了学生的主体地位,并且降低课堂教学有效率。为了进一步改善高职高专电气自动化教学弊端,需要首先了解企业对于该类专业人才的需求,进行相应的市场调研,进一步了解用人单位对人才的需求,并且通过企业的反馈全面了解人才培养模式存在的弊端,继而不断优化电气自动化教学的相关事宜。从某种意义上来说,电气自动化专业的就业面相对较宽,并且涉及到多个行业,这就要求在进行专业调研及社会需求分析过程中需从全面的角度进行分析,在进行人才培养过程中,不仅要注重理论知识学习,更要关注学生动手能力的训练,从而提升其整体能力。

二、电气自动化教学改革的主要策略

(一)明确培养目标及模式

教学目标的制定是为了更好的推动教学活动真正实现教学的高效,而教学目标的制定主要是依托高职教育的特点,结合高等技术应用人才的需求,并且从电气自动化行业发展层面进行全面考虑,继而拟定人才培养目标,完善培养规格。除此之外,还需注意的是充分体现学生在教学中的主体地位,并且引导学生掌握自动电气化的相关基础知识,并在此前提之下,设立三个专业方向,分别是输配电自动化、工业自动化技术、楼宇自动技术。由此明确教学培养目标,并且做到针对岗位及专业相结合的方式,并且为学生提供更多的择业方向,他们能够依据市场预测信息,还有个人个性特点,还有潜能及意愿方面,筛选自己想要攻读的方向,这样学生才能更加投入到学习之中,采取针对性的教学,并且进行专门的实训,在上岗之前完善其各方面的能力。

(二)完善教学内容及体系

根据新课改的最新目标优化电气自动化教学,调整培养目标之后,还需调整课程体系,围绕专业培养目标,采取针对性的教学活动,设置较为实用的教学课程。从现代教育技术层面着手展开教学活动,教学彰显“必需、够用”,最大限度改善理论课时较多的现状,适当的增加实践教学内容,实践教学逐渐融入理论教学之中,并且在教学的种类及时数方面彰显特色,最P键的是产学结合渠道的实现推动电气自动化教学取得更好的成效,强化工程实际素养及能力,提升专业技术应用能力。

(三)加强产学合作,实现校企双赢

高职高专电气自动化技术的应用主要是为了更好的完善教学内容,提升学生实际应用能力,继而改善教学弊端,优化教学效果。在实际教学改革试点中,高职院校可以根自身所在区域的优势,开展地域性产学合作模式,然后组织教学活动充分利用教学资源,从而为学生就业提供较为全面的就业岗位。高校在办学过程中应该与地方企业进行良性的互动,这不仅可以为企业输送更优秀的人才,还能在某种程度上降低就业失业率,学生在岗位上真正能够将理论知识转化为实践内容。除此之外,高校还可以安排相关的工程师到校任课,这在某种层面上可以强化电气自动化教学效果,或是可以选派教师到实训岗位进行锻炼,丰富他们的实践技能,掌握最先进的企业用人理念,通过构建“双师型”人才,改善教学效果的同时,强化教师自身素质的提升,这对教学活动的开展是非常有利的因素。值得注意的是,还可以借助行业优势,构建产学合作办学,从而深化教育课改的实施效果,借助企业先进的企业理念及技能推动电气自动化教学更好的开展。

三、结语

总体来说,高职高专电气自动化技术教育改革试点工作取得了相对较好的效果,通过教育改革不仅优化课程教学模式,增加实践教学课时,丰富学生实践技能,改善教学效果。本文中简要概述了高职高专电气自动化技术的特点,并具体论述了该专业教学改革的具体实施策略,提升教学质量。

参考文献:

[1]张怡典,彭雪峰.船舶电气自动化技术专业建设的探索与实践[J].九江职业技术学院学报,2012(01).

[2]曾照香.高职高专电气自动化技术专业教学资源库设计与建设[J].中国成人教育,2012(23).

[3]葛芸萍,杨筝.高职电气自动化技术专业教学体系改革探索[J].教育与职业,2011(15).

电气自动化专业概述篇3

论文关键词:电力生产;自主教学法;学习兴趣;教学效果

“电力生产概论”是高校非电气专业开设的一门全校性选修课。它是为了让工商管理、市场营销及会计学等专业的学生了解一定的电力生产方面的知识,为以后在电力系统从事相关工作做准备。但是经济与管理学院的学生大多是文科类学生,数学、物理基础不扎实,而且大学期间又没有开设电气专业基础课(如“电路”、“电机”、“发电厂电气部分”等),所以学习起来有难度,而且很多学生认为这门课与他们的专业不相关,学习的积极性也不高。针对课程的特点和学生的学习心理,笔者在经过两三年的“电力生产概论”教学后,在重点讲述常规发电、电力生产原理等的基础上,把学生自主教学法成功应用到教学过程中。通过课堂教学效果的验证,本方法是行之有效的。

一、教材内容及教学方法介绍

长沙理工大学选定的“电力生产概论”教材是普通高等教育“十一五”规划教材,李光辉主编。该教材内容全面、难度适中,是一本非常适合非电气类学生学习电力生产方面知识的通用教材。全书共九章,教材前四章先介绍了电力系统与电力生产方面的知识,然后重点讲述了三大常规能源发电:火力发电、水力发电和核能发电。第五章为未来能源发电技术,依次介绍了风力发电、地热发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质发电、氢能发电等相关知识。后面四章分别介绍了变电站、电力线路、直流输电以及计算机在电力行业中的应用等与电力生产密切相关的一些专业知识。教材内容安排合理,难度适中。只要学生跟着老师系统地把教材学完,对电力系统及电力生产应该有一个比较全面、系统的了解,收获是很大的。

针对学生数学、物理及电气方面基础不扎实的特点,要在开始就使学生对这门课程的学习感兴趣,并做好心理准备。第一节课在介绍了教材内容后,讲述该课程要采用的教学方法,即采用教师课堂讲述为主、学生自主讲述为辅的创新教学法。前四章常规能源发电等电力生产方面的知识由教师重点在课堂上讲述,让学生切实掌握电力生产过程的特点以及每一种常规能源发电的原理。后面第五章的未来能源发电技术的发电原理与常规能源发电基本是一样的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源发电技术是现在研究的热点。所以针对教材上所提供的五种新能源发电,可让每个班商量讨论选定一类大家感兴趣的新能源发电技术作为自主讲述的内容。这门课一般是两个或三个行政班级组成,如果是两个行政班级则每班可分两组各选一种新能源发电技术讲述;如果是三个行政班级,则以班为单位各选一种新能源发电技术自主讲述。学生自主讲述的出力情况及讲课效果直接影响学生课程期末考核成绩。

在让每个学生详细了解教学方法之后,又提醒学生,如果前四章的基础内容没学好,要想在自主讲述的内容上面取得好成绩是很困难的。所以第一堂课下来,学生对这门课的学习兴趣就被激发起来了。课间休息时班干部就召集全班同学讨论选择自主讲述的新能源发电方式,最后把选定的结果向全体同学公布,并告诉他们,只有发挥全班同学的合力,共同参与、合理分配任务才能在自主讲述环节取得良好的效果。在时间安排上,为了使学生有充分的时间准备课件,在学生授课前2~3周提前通知他们。 转贴于

二、常规能源发电原理讲述

通过第一节课教学内容、方法的介绍,学生都心中有数,对这门课程的学习也做好了充分的思想准备。因此,在讲述电力系统及电力生产方面基础知识以及三大常规能源发电原理时,首先讲述什么是一次能源、什么是二次能源。怎样把一次能源转换为电能就是学习的重点。电能已成为工业、农业、国防、交通等国民经济各部门不可缺少的动力,所以作为当代大学生,了解电力生产方面的知识以及电力系统的发展方向和动态是完全有必要的。

了解了这门课程的重要性和学习了该课程的必要性之后,学生对后续的授课内容兴趣明显提高了。电磁感应定律是发电的基本原理,这在初中物理课程里面已经学过。1831年法拉第发现了电磁感应定律之后,很快出现了原始的交流发电机、直流发电机和交、直流电动机,为了给用户输送电能,慢慢发展了高压直流和交流输电。以至于到现在的特高压交流、直流输电技术。另外,重点讲述我国的电力发展现状以及在特高压输电领域的一些世界领先技术。学生对该课程的学习兴趣明显提高了。

电力生产就是要把自然界的一次能源转换为电能。火力发电的原理就是把煤、石油、天然气等一次能源中的化学能经过燃烧转化为高温高压水蒸气的内能,然后通过水蒸气膨胀做功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机转子磁极旋转,在固定不动的定子绕组周围形成变化的磁场,从而在绕组内感应出电动势。若定子中的绕组按一定的绕线规律,与外电路形成回路,则绕组中就会产生相应的电流。在一定的电压下,电流沿输电线路将电能送往用户。水力发电是在水电站中水轮机将水的势能和动能转换为推动水轮机旋转的机械能,水轮机转轮旋转带动发电机发电。而核能发电的原理与火力发电很相似,也就是说核电厂只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能,其能量转换过程是:核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。

三、新能源发电学生自主讲述

电气自动化专业概述篇4

【关键词】环境保护 公选课 教学方法 探讨

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)09-0001-02

【Abstract】According to existing problems of introduction to environment protection optional course in Henan Polytechnic University, this paper make a deep discussion about teaching intention,teaching contents and teaching method, and some measures are put forward to further improve the quality of instruction in this course.

【Key words】Environment protection Optional course Teaching method Exploration

环境保护部、中央宣传部、中央文明办、教育部、、全国妇联等六部门联合编制的《全国环境宣传教育行动纲要(2011~2015年)》中明确规定:“推进高等学校开展环境教育,将环境教育作为高校学生素质教育的重要内容纳入教学计划。”目前,全国很多高校已开设了环境科学类的校级公共选修课,如《环境保护概论》、《环境科学概论》等,这些课程的开设对提高在校大学生的环境意识、普及环境保护知识起到了一定的促进作用,但在实践教学过程中,也存在一些问题,本文结合河南理工大学校级公共选修课《环境保护概论》的实际情况及笔者的教学体会,对《环境保护概论》的教学内容和教学方法进行了探索。

一、明确课程目标

对于非环境专业的学生来说,学习《环境保护概论》的目的是提高学生环境保护的意识。因为各学科及其发展都与环境有着密切的关系,对环境有着重要的影响,如在机械加工及制造行业,机械加工及制造会对环境产生多方面的污染。首先,机械及其原料在加工中(尤其一些化学处理)会将废气排放到空气中造成大气污染。第二,机械加工中的酸洗车间会排放出酸性工业废水,而电镀所产生的重金属离子等污染更会对环境产生严重污染。第三,机械加工中切、削等工艺会产生严重的噪声污染。第四,机械加工及制造所用原料加工制造中会产生一系列的固体废物,造成环境污染。第五,机械设备加工产生的切削液污染也很多。再如,在能源行业,热电厂会产生SO2、烟尘等污染物,严重污染大气环境,同时排放出CO2造成温室效应。核电厂会产生大量核废料,而被人们认为是清洁能源的水电,在建设过程中会破坏自然遗迹和生态平衡,同时还会引发滑坡甚至地震。也就是说,环境问题涉及面非常广,在很多产业都不同程度的存在环境污染的问题,那么对于这些专业的学生来讲,《环境保护概论》课程的学习,使他们在自己的工作领域内,有意识的减少和避免对环境的污染,并且尽可能地采取不污染环境的工艺和方法。再者,高等学校培养出来的学生,在走上工作岗位之后,大多会在不同行业或部门成为不同层次的决策者和管理者,如果缺少环境意识,他们很可能沿袭以牺牲环境为代价来换取经济增长的传统模式工作,这非常不利于可持续发展战略的实施。最后,这些学生若干年后也会为人父母,他们自身的环境意识也会直接影响下一代的观念。因此,对于非环境专业的本科生,树立环境意识,使他们拥有解决当前环境问题和防止新的环境问题的知识、态度、动机、承诺和技巧是重中之重,所有的教学改革都将为这一个中心目标来服务,而这个中心目标决定了如何科学地优化教学内容以及创新教学方法。

二、优化教学内容

目前,我校关于在公选课《环境保护概论》课程的安排上,存在两个实际问题:其一,学时数很少,只有16学时,因此如何在有限的时间内提高学生的环境意识显得非常重要。其二,作为非环境专业的一门公共选修课,上课时间一般都安排在下午3、4节课或晚上,而这时学生们大部分已上了一天的课,精神上已较疲惫,如果此时再按照传统的章节按部就班来讲述的话,学生很难集中注意力,教学效果也很难保证,再加上学生自身的学习积极性不高,普遍存在公选课“混”学分的思想。因此,如何调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,就显得尤为重要。

鉴于上述情况,在教学内容的安排上,必须进行优化改革。

1.教材的选择

一本好的教材对于教学来说非常重要,目前虽然《环境保护概论》、《环境学导论》、《环境科学基础》等教材较多,但一方面大部分教材更适合于环境类专业的学生,另一方面授课学时数有限,较难找到合适的教材。因此,在教学内容的安排上,不再单纯依靠教材,而是在全面系统的基础上,以专题的形式进行授课。每次课讲授一个专题,如“大气污染与防治”、“水污染与防治”、“固体废弃物污染与防治”、“环境问题与人体健康”等专题,在选择授课内容时除了兼顾全面系统外,更要突出重点。

电气自动化专业概述篇5

关键词 电力系统自动化 课堂教学 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.11.053

0 引言

电气工程是高新技术领域中不可或缺的关键学科,一直在改变着人类的生活和工作模式,从某种意义上讲,电气工程的发达程度代表着国家的科技发展水平。因此,电气工程的教育和科研一直在理工科大学中占据十分重要的地位。

《电力系统自动化》课程是电气工程专业的一门很重要的专业基础课,该课程在我校属于新开课程,由于我校的电气工程专业是具有矿业特色的,所以之前的关注点主要集中在煤矿供电系统,针对煤矿具体情况下的电气设备、防爆措施等;相应于大电网的电力系统课程很少,为了使电气专业的学生更好地适应社会对于人才的全面化且专业化的需要,新增加了《电力系统自动化》课程。可以说该门课程的讲解是一个巨大的挑战,之所以把它称之为挑战,是因为学生之前没有接触过电力系统的知识,只是学习了基础的《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》和《电力电子技术》课程,可以说学生是首次接触电力系统所涉及到的概念、接线方式、高压开关、无功补偿、有功频率调节和无功电压调节。那么,如何使学生更好地掌握电力基础知识,并引导他们发展创新能力,逐步培养学生的认知能力、发现问题以及解决问题的能力,就显得格外重要,当然也非常困难。

笔者认为课堂教学改革应该突出课堂内容的直观性、简单化、并且丰富多彩。与学生进行良好地互动。随着信息社会的到来,科学技术的发展,电子教学、多媒体授课方式早已走进高校课堂,成为现代化教学和管理中必不可少的环节,不仅可以提高教学质量、增强学生吸收能力,还可以减轻教师负担、加强教学管理,真正实现现代化教学。很多难以用语言去描述原理,可以很简单明了地用幻灯片中的一个动画进行解释,很好地帮助学生去理解;由于幻灯片中布满色彩的图形和文字,所得也进一步提高了学生的学习兴趣。但是硬件条件的改善还远远不够,仍然需要教师充分发挥自身作用,缔造高效率、高实用性的课堂教学。

《中共中央关于教育体制改革的决定》中指出"建立一支足够数量的、合格而稳定的师资队伍,是实施基础教育、提高基础教育水平的根本大计",①可见教师在教育中的关键作用和地位。教育离不开教学,而教学离不开课堂,课堂作为学生掌握知识和技能的主要途径,是教学改革的基础单元。②课堂教学的方法和手段是教改的关键所在。

1 调动学生学习的主观能动性

在传统的课堂教学模式中,学生在课堂上基本属于沉默状态,课堂沉默主要表现为思维沉默、情感沉默和行为沉默,完全处于消极和无互动状态,③④而老师则扮演着课堂霸权的角色。这显然是不科学的。近年来,电子产品的普及对高校学生的课堂教学形成冲击。就目前高校学生的现状来说,学生普遍存在上课玩手机的违纪现象,学生消极学习、被动学习的现象普遍存在,所以,对于教师而言,如何制止这种消极现象,如何调动学生学习的主观能动性就显得非常重要。

1.1 积极参与教学活动

让学生更多地参与到教学活动中,学生本身是教学最为重要的参与主体,学生在课堂上更多地不应该是被动的聆听,而是更多地并且主动地去发现问题、分析问题、思考问题的解决方案。教师可以针对课堂上的某一个知识点,比如有功频率控制,让学生自己利用已学过的电机知识,去思考为何有功功率不平衡会影响到频率,这时,他们也许会利用手机上网查找资料,自己去分析,此时手机的作用就发生的转换,就起到了正面的作用;与此同时,学生会因为自己查找出问题的答案而有一种自我满足感和成就感,反过来,这种满足感和成就感又会反过来使学生更积极主动地参与教学的各个环节。

1.2 激发学习兴趣

提高学生对于本课程乃至本专业的兴趣。只有激发出学生学习的兴趣,他们才能真正地将精力投入到课程的学习中去,才能跟随老师的思路进行思考,才能以最高的效率将课堂上介绍的内容转变成自己对于知R的认知和理解。比如针对本课程相关的最前沿理论--智能电网,可以鼓励学生课下通过查找资料并整理资料,在这个过程中,就锻炼了他们剔除无用信息而保留核心关键信息的能力,以组为单位在课堂上进行演示,给予他们最大空间的展示自我的机会,这是符合目前大学生对于表现自我的渴求;通过这种自由灵活的学习方式,他们可以了解到本专业最前沿的理论和应用,会意识到电力专业的重要性和未来的无限可能,进一步促进他们学习的主观能动性。

2 优化提升教师课堂角色

一般来说,教师的教学能力主要是指教师完成教学目标、全面传授教学内容所必须具备的能力,也可以理解为教师完成教学活动的潜在能力。主要包含课堂的教学设计、教学实践,以及教学结合科研的能力。⑤

2.1 灵活的教学设计

课堂教学设计力求科学和灵活。教师编制教案时,要使得课堂内容层次分明,重点突出,穿插提问,给学生留有充足的思考时间和消化知识的时间;比如,在讲解某一个具体概念“电力系统”时,教师可首先尝试着介绍几种常见的电气设备(发电机、变压器、电动机、白炽灯、电脑、手机等),询问学生这几种日常生活中常见的设备是否隶属于电力系统,并由此引导学生去理解电力系统的概念;其次,还可以引申出“电网”的概念,让学生通过比较分析来牢记上述两个基本概念的异同,通过这种教学方式,学生掌握的内容会更加牢固。教学内容应该围绕大纲要求,不可过于困难或过于容易,如果过于困难,学生学习会抗拒,因此产生厌学甚至害怕学习,而过于容易的话,学生会感觉课堂教学意义不大,会出现不听讲、迟到早退甚至旷课等不良现象的出现;还应该结合应用实例帮助学生理解理论知识,对于工科学生而言,理论结合实际的能力是至关重要的;而对于“电力系统自动化”这门课而言,实践和实例更为重要,最终学生是要把学习到的电力知识,应用到实际的电网和电力系统之中,对于他们日后从事电力行业相关的工作都是有一定的指导意义的。

2.2 鲜活的教学实践活动

教学实践活动要鲜活。教师在课堂教学中不能喋喋不休,这种单向灌输的课堂活动极易引起学生的反感,而且多数学生会因为长时间不思考而感到困乏,教学实践活动中,应该穿插着各种活动以活跃课堂氛围,使学生始终处于思考之中,始终参与到整个教学活动中,提高他们的主观能动性。比如提问,比如丰富的肢体语言,再比如故意说一个错误的观点,看学生是否能够发现等,还可以利用现代化的教学手段,为配合讲解的基本概念、基本原理制作一些小的动画,在动感画面下,学生更易于理解,也更能吸引学生的注意力,同时还可以提高他们学习的积极性。

2.3 科研与教学的完美结合

有人会认为,目前的高校教师将过多的精力用于科研,而忽略了课堂教学,这种认识显然是偏颇或者说是错误的。高校应该鼓励高校教师进行科研,并将科研成果有效利用到课堂教学中,二者是不矛盾的,甚至可以说是相互促进的。比如在“电力系统自动化”课程中,在讲授经济调度这个知识点的时候,就可以将目前关于水火电系统优化经济调度以及含新能源的电力系统优化经济调度的内容加以总结,在课堂上介绍给学生,不仅可以充分理解这一概念,在很大程度上也可以使学生更全面和深刻地了解到目前国内外对于电力系统优化调度该领域的研究,激发他们对于本专业科学研究的兴趣,学习如何建立实际电力系统的仿真模型,如何通过仿真软件对于数学模型进行实验仿真,以及如何优化参数,如何输出优化结果等。

3 结论

综上所述,本文针对电气专业本科生专业核心课程“电力系统自动化”的课堂教学活动,提出一系列改革方法,从学生和教师两方面入手,不仅有助于提高学生学习的主观能动性,而且通过优化教师角色,使课堂教学更丰富、更高效,从而提升课堂教学质量,提高学生的综合能力。

注释

① 王建忠.加强教师队伍建设促进学校快速发展[J].中国教育学刊,2014(6).

② 陈月芬,孙运旺.提升“数字信号处理”课堂教学质量的探索与实践[J].科教导刊,2016(1).

③ 琼,侯健.高校西班牙语课堂沉默现象分析及对策[J].科教导刊,2016(4).

电气自动化专业概述篇6

随着近些年来我国经济的快速发展与工业化进程的加快,对电气设备的需求日益增大。然而,电气设备的使用、安装与维修的不恰当不仅会给人们造成严重的伤害,还将会引发电气事故给企业和国家带来严重的损失。调查显示,在我国化工、机械与冶金等行业所存在的安全隐患中,大多是由于电气事故引起的。所以,电气安全将面临着新的挑战与机遇,并越来越受到人们的重视。

2电气安全试验的概述所谓电气安全试验指的是在设备或其零部件的样品上进行的型式试验,主要是检验设备的结构和设计方面是否能够满足相关标准要求。同时,电气安全主要包括设备安全与人身安全两方面,设备安全指的是电气设备及其他相关设备、建筑的安全;而人身安全是指在进行电气设备操作使用中人员的生命财产安全。电气安全试验是对设备进行安全认证的首要程序,通过展开电气安全实验人们能够发现设备中所存在的各种安全隐患,以便于为使用该设备的技术人员提供必要安全防护要求。

一般情况下,为了减少或者避免设备在出现故障时对操作人员造成危害,还必须安排专人对设备进行单一的故障试验。同时,在进行单一故障试验前还需要认真检查受试设备的电路图,从而可以通过电路图来判断是否有可能引起危险故障。尤其是工业自动化设备,检测人员还应该从以下几方面着手:1)对于电源变压器,应该将次级绕组短路; 2)对于保护阻抗保护导体,需要将保护导体断开然后再进行相关试验;3)如果是短路、过载或者输出的情况,务必将各个输出短路,一次短路一个。此外,如果在电气安全试验过程中有迹象表明最终可能产生火焰蔓延和电击安全隐患等,必须要一直试验直到出现这些危险为止,但是要使最长时间不应超过4小时为宜。(如图所示)

3防电击试验的概述

作为工业自动化设备防电击试验的重要组成部分――电气安全试验,在单一故障和正常条件下的试验,必须要根据各种不同的标准与要求进行检测和判定。本文主要是从以下几个方面来对工业自动化设备的防电击试验进行阐述:

3.1可触及零部件的判定研究表明,对于工业自动化设备中的可触及零部件的带电安全与否直接关系到操作人员的人身安全。因此,在试验过程中必须先利用试验针来判定零部件是否可接触,对于可触及的零部件其电流和电压的限值如下: 1)电流限值为对非正弦波或混合频率电流为峰值0.7mA或对正弦波电流为有效值0.5mA; 2)当电压限值为峰值46.7V和有效值33V,或者直流值70V; 3)电容的电荷限值为45μC。

3.2电气间隙和爬电距离

对于工业自动化设备中危险带电零部件与可触及零部件之间的电气间隙和爬电距离应能承受在设备预定要接入的过电压。同时还要考虑到单元中安装的和额定环境条件或制造商说明书中要求的保护装置对电气间隙和爬电距离产生的影响。要确保电气间隙能够承受在电路中可能出现的由设备运行引起的最大瞬态过电压。对于瞬态过电压不可能发生的情况,规定电气间隙时要按最大工作电压来进行。而对于两电路之间的爬电距离,要使用施加在两个电路之间的绝缘上的实际工作电压。此外,必须保证爬电距离要不小于电气间隙的规定值,当计算所得的爬电距离小于电气间隙时,则加大爬电距离使之达到电气间隙的规定数值。

3.3介电强度试验程序在进行防电击试验前,务必要选定好参考试验地,因为参考试验地是电压试验的参考点,它在试验过程中可以充当任何可触及导电零部件,控制件上由绝缘材料制成的可触及零部件、外壳上任何可触及绝缘部分的保护导体端子或功能接地端,其作用非常大。同时,还要进行单元潮湿预处理,并且不能在单元预处理期间工作,要使预处理要在箱内空气相对湿度为92.5%±2.5%,箱内空气温度保持在40±2℃的潮湿箱中进行。如果在试验设备中的某个电路与某个可触及导电零部件之间或者两个独立的电路之间彼此是连接在一起的,或是不隔离形成一个整体的,不能在它们之间进行电压试验。此外,还要确保与被试绝缘并联的限压装置和保护阻抗之间必须是断开的。为避免出现双重绝缘和加强绝缘所规定的电压有可能会加在不必承受这些电压的电路零部件上的情况,要使这些的零部件在试验期间断开,或者对要求加强绝缘或双重绝缘的电路零部件可以分开进行试验。进行电压试验要根据污染等级和工作电压的不同,选择不同的测试值,试验过程中避免出现击穿或重复飞弧现象,而对于出现电晕效应和类似现象可以忽略不计,不作影响试验效果的因素。

4结语综上所述,随着人们对工业自动化设备的电气安全要求越来越高,电气安全试验在人们生活中日益普遍。然而,在电气安全试验中,必须谨记安全第一、严格按照要求进行。务必将检测人员的人身安全放在首位,在确保试验数据的准确性以及检测仪器功能正常的情况下,试验人员必须不断地深入理解电气安全试验中的相关标准与要求,全面掌握电气安全的基本知识和操作技巧,能够切实地做到如何正确选择试验仪器和试验方法,对出具的试验数据负责,这也是对所有使用该设备人员的人身安全负责。本文主要通过对我国工业自动化设备的电气安全试验现状进行探讨分析,并提出相应的解决措施,希望有助于促进我国电气安全试验技术的发展与改革。

参考文献:

[1] 郑旭, 张桂玲. 工业自动化设备的电气安全试验[J]. 中国仪器仪表, 2010(07).

[2] 陈广文, 李修伟. 工业电气自动化系统的发展策略[J]. 黑龙江科技信息, 2011(09).

[3] 孙琥. 科学发展观旗帜下的工业电气自动化发展[J]. 硅谷, 2009(01).

[4] 刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J]. 黑龙江科技信息, 2011(02).

电气自动化专业概述篇7

【Abstract】With the rapid development of the coking industry, the demand of coke is increasing in China, the coke oven gas chemical industry as a secondary use of energy, has a profound impact on the development of today's society. With the development of advanced science and technology, the technology of coke oven gas is becoming more and more mature. Under the EPC mode, the operation process is effectively controlled, the coke oven gas turbine cogeneration project can be successfully completed. This paper discusses on this, hope that the content and results of this study can be used to improve our energy efficiency.

【关键词】焦炉煤气;燃气轮机;热电联产;EPC项目管理

【Keywords】 coke oven gas; gas turbine; combined heat and power; EPC project management

【中图分类号】F426.4 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0082-02

1 引言

随着社会节约资源和保护环境意识的提高,焦炉煤炭的应用越来越广泛。其中,焦炉煤气燃气轮机的发电功能被各大钢铁企业的热电联产中视为清洁能源,不仅可以加大发电效率,还解决了原料来源不同等问题。另外,在施工方面,EPC项目管理,可以有效控制工厂的加工时间与运行成本。论文将针对焦炉煤气的燃气轮机进行热电联产方面的项目研究,从EPC项目管理模式特征入手,结合焦炉煤气燃气利用途径,对煤气燃气轮机热电联产的相关概念及项目特点进行分析,提出焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC项目实施建议,为我国的焦化工程发展提供参考。

2 EPC项目管理模式特征

EPC项目模式最早是被西方工程广泛应用,被称为建筑工程管理模式和设计的完美结合,具有缩短工期,降低投资成本的优势。另外,EPC的独特之处在于依靠高专业分包商使其程序得到规范性控制,为下一步的施工奠定良好基础。除此之外,EPC模式还具有系统性和有效性,依靠广泛的通用技术。EPC模式具有协调性,未预料到的问题由分包商逐步解决,双重协调反馈,保证工程设计和管理上的有效衔接,确认各个部门的流程规范与技术标准。根据合同内容抽调工作人员组成管理组,对整体施工实现领导、指导、监督、控制作用。

3 焦炉煤气利用途径

焦炉煤气是几种烟煤配置而成的,在炼焦炉中经过高温干馏后产出的可燃性气体,这种气体成分主要包含氢气和甲烷。该气体具有杂质少,毒性小的特点。对焦炉煤气的利用主要是对物理热和化学热的利用。另外,焦炉煤炭燃烧释放的可燃性气体也可用作燃料,产物乙醇还可以用作化工产品的原料,生产铁还原剂,制作高纯度氢气等。焦炉煤气的利用途径有很多,结合自身优势,以标准的流程和科学施工管理,面对有限的资源不仅要具有节约意识,从而研究出更多不同的利用途径。例如,焦炉煤炭用于化学上的合成甲醇、生产化肥等,在物理方面,焦炉煤气利用燃气轮机发电等,具有较高的经济性。

4 煤气燃气轮机热电联产概述

4.1燃气轮机热电联产基本概念

燃气轮机是靠不断的燃烧材料产生热能,利用热能进行旋转做功的热气发电机,其燃烧材料以可燃性气体为主,焦炉煤气燃烧可产生可燃气体,作为燃气轮机热电联产的发生条件[1]。其工作流程是压气机做轴流运动,增大表面压强,从外部吸收可燃气体,进行压缩处理后压去燃烧空间。与此同时,可燃物被喷出燃烧空间外与高温环境气体结合,受控方式下继续燃烧。生成烟雾颗粒进入动力涡轮内做功,产生动能推动叶片高速运转,接着部分能量驱动空气压缩机,另外一部分能量用来驱动机械设备,烟雾颗粒被排入大气通常被二次利用,如此循环工作。这同样是燃气轮机热电联产的工作原理。

4.2 焦炉煤气燃气轮机热电联产项目特点

就我国的可利用资源及潜在可利用资源在不断减少的形势而言,焦炉煤炭在能源开发的研究中,具有非常大的利用价值。目前,煤炭作为不可再生资源,在焦化煤气中的非燃料利用率是最大的,焦化多用于我国煤炭化工转化工程。工作原理上分析,燃气轮机是以持续旋转的方式做功产生动能和热能,热值较低的燃气也可利用,燃气轮机产生的余温温度较高,可加以利用再次回收,热能换成蒸汽,驱动继续发电,发电效率可达到50%[2]。采用燃气轮机的热电联合供应,机组效率会增大到75%,因此,利用燃气轮机较为合适。

5 焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC项目实施

5.1 实施特点

焦t煤气燃气轮机热电联产EPC项目实施特点需要从两个角度分析。第一,站在业主的角度,即使是焦化企业,对燃气轮机热电联产项目的概念也并非有全面的了解,工程的具体实施与执行具有行业和专业技能的限制,对业主而言工程施工具有复杂性,且缺乏详尽的了解。第二,站在从业者的角度上分析,焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC项目是业主实现节约资源成本的主要途径,弥补了专业性不强及经验不足的缺陷。需要注意的是,由于EPC项目主要用于成套设备为主的项目,EPC项目实施的合同中,需要明确好施工设备与其他设备的安全可靠性。招标EPC项通常注重两点,一点是技术性,另外一点是价格。

5.2 项目案例

A公司是煤炭深加工的新型化工企业,总投资达到亿元。主要产品中包括焦炉煤炭,采用的是现今的物理炼焦工艺及设备。随着资源综合利用的倡导宣传深入企业,A公司选用了高强度燃气轮机组。但是面临的问题是,业主无相应的燃气轮机发电项目的实施经验。为了保证项目按期顺利完成,管理者采用焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC方式进行实施。承包商以上级企业为主导,采用矩阵式结构。按照EPC项目合同的有关条例,从公司抽调相关人员形成管理小组,以工作组为单位进行施工,项目经理对施工活动全面负责,克服了项目经验不足的缺陷。

5.3 管理建议

作为焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC项目实施的管理者,首先要明确各个阶段的工程量,根据不同工程设计做好专业与行业的分工,实现标准工程概预算及工程进程的控制与管理。将设计风险、技艺风险、设备材料供货风险、施工调试风险等考虑在内,加强施工设计、采购、施工、实验与验收过程中的监督。做到技术工艺上精良,工程造价经济。使各个部门明确统一施工目标,互相协助,从业主的利益出发,保证工程质量的前提下加快工程进度。

6 结论

焦炉煤气燃气轮机热电联产采用EPC模式,既可以实现资源的综合利用,又能保证工程的质量与工期,降低工程造价。燃气轮机热电联产EPC项目的顺利实施,不仅需要业主各方面的配合,更需要管理者专业的管理能力。本文分析了焦炉煤炭在燃气轮机热电联产中的有效应用,从从业者和受业者双方的视角挖掘需求,结合其项目特点,介绍了EPC模式下的施工优势。希望本次研究对我国的焦炉煤炭热电联产项目的成功实施提供借鉴。

【参考文献】

电气自动化专业概述篇8

关键词 教学语言修养 化学教师 情境创设 概念诠释

新一轮的课程改革,带来了教学理念和教学方法的巨大变革,现代媒体和技术大量应用于教学领域,然而“教师的语言是一种代替不了的影响学生心灵的工具”。语言是思维的载体,是师生间传递信息和情感交流的主要工具。新课程教学实践中,探究情境的设置、交流平台的搭建、自主建构的引导、学习效果的评价……对教师的课堂教学语言提出了更高的要求。增强教学语言修养,提高驾驭语言能力,已然成为教师专业化成长过程中的不可忽视的必修课。

1.增强教学语言修养的着力点

追求科学性和艺术性是增强教学语言修养的着力点。教学语言的科学性是一种功力,体现在准确性、逻辑性和精练性上;教学语言的艺术性是一种品位,表现在启发性、趣味性和情感性上。

1.1概念诠释,追求语言的准确性

化学概念有着严谨的科学定义,文字表达精练准确,内涵丰富。化学概念的诠释,必须进行条分缕析的准确剖析,才能帮助学生完整把握概念的内涵和外延,示例见表1。

1.3归纳总结,追求语言的精练性

归纳总结是优化知识结构的常用策略,提炼要点、言简意赅是归纳总结的基本要求。表格和图像既简洁精练又直观形象,是归纳总结常用的语言表达方式,见表3。

1.4引导探究,追求语言的启发性

教材中的化学图像和表格蕴藏着丰富的信息,是引导学生自主探究的好素材。作为自主探究的向导,教师运用启发性的语言能引发学生心智活动,促进知识内化,见表4。

1.5激发兴趣,追求语言的趣味性

激发学习兴趣需要趣味化的教学语言。根据教学的内容,选用贴切有趣的比喻,生动形象的语言,进行绘声绘色地描述或讲解,将深奥的道理形象化,将抽象的概念具体化,将枯燥的知识趣味化,见表5。

1.6评价交流,追求语言的情感性

鼓励学生的“质疑问难”,赏识学生的“标新立异”,矫正学生的“不良习惯”,需要教师亲切的语气、期待的神情、诙谐的点评。情感性的教学语言能消除学生的紧张心理、激发参与互动的热情,产生情感上的共鸣,见表6。

2.增强教学语言修养的攻略

教师专业发展的自身需要是增强教学语言修养的内驱力。明确的目标意识、精益求精的态度、持之以恒的行动是教学语言修养不断提升的保证。留心处处皆学问,解读教材、旁征博引、加强反思是增强教学语言修养的有效策略。

2.1解读教材,领悟化学语言特点,丰富教学语言形式

从化学用语的规范表达,核心概念的准确定义,化学图表的浓缩展示领悟教学语言的科学性;从抽象概念的形象表达(a键——电子云“头碰头”重叠,丌键——电子云“肩并肩”重叠),微观概念的宏观呈现(钢铁电化腐蚀示意图、晶体结构的模型),化学过程的数学分析(用v-t图分析平衡的建立)感受教学语言的艺术性。

2.2旁征博引,拓展教学语言词汇,提升教学语言魅力

留心生活,从文艺作品中汲取养分。听评书,感悟设悬念;观相声,借鉴抖“包袱”,看漫画,品味幽默韵味;听朗诵,领略抑扬顿挫、声情并茂;观辩论,感悟观点鲜明、逻辑严密;看哑剧,体验面部传神、肢体达意。

加强借鉴,从其他学科中引进词汇。用“数轴”和“直角坐标系”表述化学反应中的定量关系;用键的极性“向量和”判断分子的极性,用“位移”与“路程”的关系理解盖斯定律;用“优胜劣汰”阐述竞争反应的顺序,用“等价交换”阐述金属碳化物与水反应的规律,用“对立统一”理解氧化反应与还原反应的关系。

虚心求教,从名师的课堂上获得启迪。名师的教学语言往往具有观点明确,语意清晰,遣词得当,造句符合文法,推理合乎逻辑的良好语言素养;具备讲述条分缕析、言简意赅,论述简明扼要、提纲挈领,分析鞭辟入里、丝丝入扣,描绘画龙点睛、入木三分,概括提炼准确、举纲张目的深厚语言功力。时常通过睿智的语言,精辟的比喻,幽默的意境,共鸣的情感营造出强烈的艺术氛围。

2.3加强反思,总结教学实践得失,完善教学语言表达

电气自动化专业概述篇9

关键词:BIM技术;消防安装;碰撞检查;模拟施工

1、BIM技术概述

BIM(Building Information Modeling),又称建筑信息模型,最早可追溯到70年代,时任卡内基梅隆大学建筑和计算机科学专业教授Chuck Eastman于1975年提出了“Building Description System(BDS)”的概念,可以被视为最早提出的与BIM相关的概念。

建筑信息模型的概念是伴随着信息技术在建筑业的深入运用而产生和发展的,且概念的提出者往往又从多个方面来理解相关的问题,因此,其又常以不同的名称出现,如单一建筑模型(Single Building Model/SBM)、集成建筑模型(Integrated Building Model/SBM)、通用建筑模型(Generic Building Model/GBM) 及虚拟建筑模型(Virtual Building Model/VBM,Graphisoft)等。近年来,随着各方的看法逐渐趋于一致,建筑信息模型(BIM)的说法得到了广泛的认同。

中国建筑业信息化发展在近年来以BIM技术为主导。在“六五-七五(1981-1990)”阶段,解决以结构计算为主要内容的工程计算问题(CAE); 在“八五-九五(1991-2000)”阶段,解决计算机辅助绘图问题(CAD);在“十五-十一五(2001-2010)”阶段,解决计算机辅助管理问题,包括电子政务、电子商务、企业信息化等;在“十二五-十三五(2011-2020)”阶段,以BIM技术为主导解决工程设计施工管理问题。

2、BIM技术在消防安装工程中的应用

2.1、工程概述

新疆卷烟厂综合办公楼项目位于乌鲁木齐经济技术开发区二期内,为五层框架结构综合楼,建筑高度23.7m,钢筋混凝土框架结构,地上五层(耐火等级二级),局部地下一层(耐火等级一级),大会议室、职工餐厅部分结构采用钢结构。总建筑面积:38455平方米,其中地下建筑面积18319平方米,地上建筑面积20136平方米。

该项目消防安装工程包括自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统、防排烟系统、气体灭火系统、防火卷帘门系统等。涉及相关交叉施工专业有建筑、结构、给排水、电气、暖通、动力、弱电等。管线布置复杂,排布密集,各专业在施工过程中的空间布置难度大,管线碰撞问题严重。

2.2、管线桥架碰撞检查,避免返工、控制材料计划

施工准备阶段,用BIM软件建模,检查消防各系统与其它专业施工交叉碰撞,统计碰撞结果。在工程图纸会审阶段与相建设、设计单位等相关参建单位协调碰撞问题,重新调整管线综合布置断面,避免施工后发现问题造成返工,减少不必要的人材机、工期浪费。

图1 BIM模型

2.3、模拟施工 发现施工质量事前控制要点

应用BIM技术的模拟施工,在本项目消防工程自动喷淋系统施工中,提早发现施工质量控制要点,做到施工质量的事前控制,提高施工效率,减少施工中出现的质量问题。

图2、实际节点对比

自动喷淋系统施工中,过道设置的喷头通常采用机械三通管件直接连接系统水平主管,BIM建模后通过模拟施工发现,由于过道主管管径不一致,机械三通连接喷头的水平支管如长度相同,会造成过道内喷头安装后整体不在一条直线上,严重影响工程整体观感。施工前重视此问题,调整水平支管长度,可避免返工,提高施工效率。

图3、喷头施工成品图片

3、结语

BIM技术的发展给传统机电安装行业带来了新的技术和思维,对消防安装施工产生着深刻的影响。目前,BIM技术和软件慢慢被一些设计院和施工单位使用,运用于设计、施工检查等。BIM技术需要从工程设计开始应用,且需要工程参建各方共同参于,建立工程专用BIM系统,指导工程建设全过程,使之高效应用。在整个行业氛围的带动下,BIM技术必将高速发展。

参考文献

[1]吴保平、邓佳《BIM离施工单位有多远》 建筑,2013(3):7-12

[2]魏巍 、孙涛. 《基于BIM的施工模拟应用现状分析》

电气自动化专业概述篇10

关键词 说课 化学 关键点 突破点 思想点

一、避免“说课”的两种不良范式

1.理念框架“强势版”

首先,教师对“目标、教材、教法”的阐述与“教学过程”阐述处理呈“板块断裂”迹象。前者表现出宏大叙事,后者主要细说具体教学内容,两者之间的吻合度不够,碎片化迹象明显。有些教师在前者是“说教法”,到了教学过程中演变成了“说学法”,把“教法”与“学法”混淆在一起。其实“教法”主要作用是教师在知识传递过程中使用的教学策略,而“学法”主要是学生“内化知识”过程中的学习策略。

其次,教师运用过多的理论依据绑架了“教学过程”,以致削弱了对学科内容的基本呈现。如一位优秀教师对《物质的量》一节的说课。核心知识是“物质的量相关概念体系的建立及宏观物理量与微观粒子的个数建立相互转化关系的方法”,教师以“生活类比建立概念”、“搭建支架形成概念”、“演绎探究完善概念”作为教学流程来展开,引入“曹冲称象”类比得到科学计量过程常用的两种方法“化整为零和化零为整”、利用“相对原子量概念”演绎探究得到“摩尔质量”等学习内容,但具体学科内容的叙述没有以实实在在的教与学的环节来表达“学什么”、“怎么学”、“为什么这么学”。说课只剩下框架与空话,理念策略成了“孤芳自怜”,没有起到对教学设计的深化与提挈作用,这样的说课范式反映不出教师文本解读水平与学科教学的理解能力。

2.整体框架“平庸版”

表现为“说课”对教学目标、教材、教法、学情等内容的分析比较浅显,点到为止,内容平庸化,没有呈现有见解的教学叙述。如,一位教师对苏教版《选修4化学反应原理》“原电池的工作原理”的说课。教材分析时教师指出,学生已经在《必修2》中学习过原电池,有一定基础,选修教材将要学习的主要内容是“了解盐桥的作用,掌握原电池原理,能够正确判断简单原电池的正、负极,能够正确书写原电池电极反应式,会设计简单原电池”,但教师止步于此,没有对必修与选修的不同要求作稍微深入的比较分析。其实“必修”阶段主要是通过实验探究,了解原电池的概念,知道氧化还原反应与原电池的关系,初步掌握原电池的构成条件,了解日常生活中常见的化学电源和新型的化学电池。而本节内容作为“选修”,则是借助必修教材中的“单液原电池放电效率低,没有实际应用价值,怎样提升电池的放电效率呢”的内容,通过单、双液原电池实验对比,深化对原电池的认识,让学生了解盐桥的组成及作用,读懂普通干电池的实际构造。因此,选修教材中的原电池,从知识目标来看,是要通过单、双液原电池的对比实验,来理解实际生活中的干电池为什么外电路断开,不会发生化学反应、常见干电池内会有一张类似于盐桥的含电解质的特殊用纸等来深度理解原电池。从过程与方法目标来看,是要结合已学知识,自己设计原电池,并读懂、能写出新型原电池的电极反应式。通过必修与选修学习目标的解读不难发现,从探究学习角度而言,必修与选修学习原电池的内容,既有纵向深入发展的要求,如从单液原电池到双液原电池,双液原电池的电解液的选择,自己动手设计双液原电池等;又有探究能力横向拓展要求,如双液原电池若用导线作为“盐桥”而不是用电解质溶液作盐桥,电路中有电流但很小,为什么呢?学生通过演绎探究得出用导线作“盐桥”,相当于是一个原电池和电解池串联装置。诸如上述内容,教师似乎不愿点破,由此延伸的教学设计也就按部就班、了无新意。这样的例子在教师说课过程中比较常见,很多时候总觉得教师说到关键处,有一层纸没有捅破。

二、把握“说课”的关键点、突破点、思想点

1.把握好说课的“关键点”

“说课”过程“关键点”的把握是否到位直接关系到“说课”效果。首先,“说课”过程的“关键点”体现在对“是什么”与“为什么”两者地位的把握上,教师的理论框架“强势版”,正是反映出对两者的把握不到位。笔者以为,“是什么”与“为什么”这两部分应该是相辅相成、有机融合,而且其融合度越高,越能显示出教师对理论与实际结合的深刻领会能力;从内容权重来说,两者大致以70%与30%左右的设置比较合理,以“是什么”为主要内容而进行合理安排,辅之以“为什么”。

其次,“说课”过程的“关键点”体现在对教学重点的“重点说”。在重点教学环节设计中教师提供一个良好的学习任务是对“重点说”的最好交代。如,《必修1》专题3第三单元“含硅矿物与信息材料”的重点是“通过实验与生活中的材料信息了解硅及其化合物的主要性质”。设计上突出“设计问题系列化、问题情境生活化、解决问题自主化”的教学设计理念。第一,创设涵盖教学全过程的常见材料的情景素材。像玻璃、水泥、陶瓷、电脑芯片、硅胶干燥剂、水玻璃、太阳能电池板,这些都是生活中的常见材料。而从化学角度认识这些材料,从材料的视觉学习化学是本节课的研究主线。通过学习帮助学生建立材料与物质性质的关系,体会从材料角度了解核心物质的性质学习方法,丰富学生学习物质性质的途径。第二,有层次性构建本节知识与技能、过程与方法的体系。通过玻璃发现的传说故事,将学生带入古代的材料世界,帮助学生挖掘信息[反应条件(烧火做饭)、化学组成(贝壳、沙子)等],引导学生在分析反应过程中从物质分类来了解性质,自然建立从化学的角度认识材料、从材料角度学习化学的研究主线。再通过讲述“生活中的一天”,学生体验我们身边的含硅材料,通过讨论“以SiO2为基础原料,制备其他含硅材料的途径?”引导学生运用反应规律理论推测,辅以实验验证,并从实验中发现问题、解决问题,在构建硅及其化合物的主要转化关系的同时,学习实验、分类、对比等研究方法。最后结合“嫦娥”卫星上使用的大量含硅材料,将学生带入SiO2的明天,畅想含硅材料对我们未来的生活影响。

当然,采用流程图或思维导图将教学理念、教学策略、教学设计清晰展示出来,会起到锦上添花的作用。比如:《必修1》专题3第三单元“含硅矿物与信息材料”说课板书设计(如图1)。

2.把握好“突破点”

首先,把握好“突破点”表现在对“说课”文本的整体建构上。当前如何将“学为中心”的思想理念在“说课”过程中进行渗透发挥,就是一个很好的“突破点”。比如,我们可以摒弃常规的“说目标”、“说教材”、“说教法”、“说教学程序”,代之以“学什么”、“怎么学”、“学会了吗”作为说课的逻辑主线,提出具体学习内容,以“问题引领、情境驱动、自主探究”作为“怎么学”过程描述,借助板书构建整节课的教学流程图,最后编写检测反馈练习跟进,整个过程一气呵成、问题清晰、过程到位,将“学为中心”教学理念巧妙融合在了整个设计流程中。

其次,可以围绕具体“说学情”、“说教学程序”等环节找到“突破点”。第一,“说学情”。教师运用自己的教学经验,从学生已有的知识与技能储备、学生思维发展特点、认知能力、认知兴趣等多个角度分析“学情”,结合学科具体学习内容,进行合乎事实的学情描述,确定最近发展区,提出需要搭建的“脚手架”。教师有必要说明是通过何种方式、方法进行学情诊断与学情分析的。如,预习单的使用、基于学习软件平台的课前学生学习的学情研判等等。

第二,“说教学程序”。如,《化学反应原理》专题2第一单元“化学反应速率的表示方法”一课中,教师以“相同质量块状与粉末状的碳酸钙和等体积相同浓度的稀盐酸反应,你准备如何比较反应速率的快慢?”为例,提出定性和定量描述该反应速率快慢的比较方法,引导学生围绕学习任务设计实验探究方案,组织学生进行自主、合作、探究学习,启发学生应用“替代法”、“转化法”对实验方案进行优化设计,从而较好地将学科方法在自主、合作、探究的学习方式中加以体现。引导学生体验定性判断方法:观察产生气泡的快、慢;观察剩余质量的多、少;用手触摸反应容器,感受外壁温度的高、低等。定量判断方法:借助托盘天平比较质量减少的快慢;借助温度传感器或温度计判断反应热量变化快慢;借助密度计进行测量反应后溶液密度变化;借助pH计测量反应溶液中氢离子浓度变化;借用压强传感器测定在密闭体系中产生气压变化等等。学生在动手体验的基础上,通过小组讨论,自发形成化学反应速率快慢的表示方法的特点是:可以通过测定反应物或生成物的物质的量或质量、或浓度的变化;测定反应物、生成物的离子浓度变化;测定生成气体的体积变化;测定密闭体系的温度、密度、压强变化快慢等等。这样“说教学程序”就颇有亮点。

3.把握好“思想点”

“说课”优点是可以直接表述教师对课堂教学的理性思考,特别是对教学内容蕴含的学科思想、学科观念及对学科教学多个层面的方法论思考。化学学科思想有结构决定性质、性质决定用途思想,守恒思想,动态平衡思想,物质分类思想,建构模型思想,宏观现象微观解释符号表达思想,绿色化学思想等等。化学学科观念有元素观、微粒观、能量观、实验观、分类观、变化观、化学科学本质观、化学价值观等等。化学学习的方法论有化学原理理论内容学习的三重表征:宏观现象、微观解释、符号表达;元素及化合物、有机物性质学习四重表征:生活走进化学、理论引导分析、实验探究知识、化学走向生活。学科知识在人类生产生活实践中的不断积累应用形成了独特的思想内容、认识观念,支撑着学科知识体系。因此,“说课”要充分体现化学学科思想、学科观念、学科学习方法的精髓。如,苏教版《必修2》专题1第二单元“离子键”概念教学中。通过“了解已有概念”,“解构迷失概念”,“建构科学概念”设计学生的学习路径。根据预习单中学生呈现“原子或离子间的作用力叫化学键,离子键是阴阳离子间的静电引力,阴阳离子间的静电作用叫离子键,1个钠离子与1个氯离子形成一个离子键,离子化合物中肯定有金属阳离子,能导电的化合物是离子化合物”等迷失概念,教师可以“化学原理理论内容学习的三重表征:宏观现象,微观解释,符号表达”组织设计,呈现氯化钠与水的宏观性质的两张资料卡(见图2)。组织学生讨论问题:氯化钠由Na+和Cl-结合而成;水是由H2O聚集而成,水分子是由氢原子和氧原子结合而成。从微观角度解读资料卡上NaCl和H2O的相关性质,你能得出什么结论?通过讨论帮助学生了解固体氯化钠中离子不能自由移动,氯化钠熔融需要吸收大量热量,说明氯化钠晶体中Na+和Cl-间存在强烈的束缚力。冰融化、气化消耗的能量少,而水分子分解消耗大量能量,说明水分子内H与O之间存在很强的结合力。据此得出化学上将在晶体中或分子内相邻原子间的强烈的相互作用称之为化学键。接着,教师通过组织学生观察钠与氯气反应的实验现象(三重表征一:宏观现象),从微观角度讨论氯化钠晶体中存在强烈的相互作用是怎样的,究竟是一种什么样的力量?这种力量又是如何形成(三重表征二:微观解释)?怎样用简洁的化学用语表达离子化合物的形成过程(三重表征三:符号表达)等等,形成钠原子与氯原子为了追求“8电子”稳定结构,导致钠原子失电子,氯原子夺电子的“内驱”,“异性相吸”是结合的动力,Na+和Cl-不仅存在静电吸引,同时还存在静电排斥等等帮助学生建构起离子键、离子化合物的概念,形成离子化合物的判断依据(如表1)。在此概念建立过程中教师引导学生运用比较、分析、归纳的方法,突出了过程与方法、情感态度与价值观目标的达成。

总之,理想的说课不仅需要在整体表达上把握好“关键点”,在“说课”基本要素上体现出“突破点”,同时需要在专业思想、学科方法、学科基本观念等方面凸显教师智慧的“思想点”。因为“说课”的文本样式或许会有一些雷同,但对于教材的独到理解以及在此基础上形成的教学设计会因人而异各具风采,从中反映出教师的学科专业水平的高低。这就不仅仅需要教师进一步研究“说课”的文本叙述,更需要教师在学科研究上下功夫,不断提升专业水平。