工程化學(xué)公式總結(jié)范文
時(shí)間:2023-06-14 17:36:02
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篇1
我局承建的清華大學(xué)大石橋?qū)W生公寓工程,位于清華大學(xué)北門(mén)外。該工程采用現(xiàn)澆短支剪力墻結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),鋼結(jié)構(gòu)坡屋頂。場(chǎng)地土類(lèi)別III類(lèi),抗震設(shè)防烈度為8度,結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)。基礎(chǔ)上部剪力墻、梁板結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C25?;讟?biāo)高為-3.0m;一層為車(chē)庫(kù),層高2.2m;以上均為層高3.2的學(xué)生宿舍。
二、工程施工特點(diǎn)
一、 工期緊
本工程總控工期為332天,時(shí)間比較緊張。由于需要經(jīng)歷一個(gè)冬季,勢(shì)必會(huì)對(duì)裝修工期產(chǎn)生一定影響,因此將主體結(jié)構(gòu)施工工期作為重點(diǎn)控制,同時(shí)在施工中作好機(jī)電安裝與裝修工程的交叉施工,通過(guò)合理有效的組織人、材、物的投入,精細(xì)科學(xué)地對(duì)工程施工進(jìn)行部署、組織、協(xié)調(diào),是確保工期提前完成的關(guān)鍵。
二、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高
本工程質(zhì)量等級(jí)為優(yōu)良,
三、 工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜
本工程造型復(fù)雜,每個(gè)套間內(nèi)都有大量的拐角,在工期緊張的情況下,各專(zhuān)業(yè)施工交叉作業(yè)多,要加強(qiáng)相互協(xié)調(diào)。
四、 冬雨季及高溫天氣的影響
施工前期正值暑期,室外溫度高,而且多數(shù)工種均在露天工作,施工總工期內(nèi)有一個(gè)雨季一個(gè)冬季,要求合理安排施工,將季節(jié)的影響減少。
其它因素的影響
2.11.5.1本工程施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄,靠近道路和已建學(xué)生公寓,施工時(shí)為避免造成擾民現(xiàn)象,我單位將加強(qiáng)對(duì)噪聲污染的控制,晝間<70dB,夜間<55dB, 22:00點(diǎn)以后車(chē)輛禁止鳴笛,在學(xué)生考試時(shí)間夜間禁止施工。
2.11.5.2本工程連接部位的施工由兩家施工單位分別負(fù)責(zé),由此出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題、作業(yè)面問(wèn)題、以及施工順序問(wèn)題是本工程的一個(gè)難點(diǎn)。在施工過(guò)程中,我單位將就此著重以下幾點(diǎn)工作:
①加強(qiáng)與其他單位的相互協(xié)作,針對(duì)工程具體情況,就該部位的鋼筋留置部位、混凝土澆筑部位、施工順序以及其他相關(guān)工作內(nèi)容簽定詳細(xì)的技術(shù)協(xié)議,明確以上部位各單位應(yīng)負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容。
②堅(jiān)決服從清華大學(xué)北區(qū)辦與大石橋?qū)W生公寓項(xiàng)目管理部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)與管理。
③積極主動(dòng)與其他單位協(xié)調(diào)該部位工作面的使用,調(diào)整相關(guān)部位的流水段施工,錯(cuò)開(kāi)該部位雙方的施工作業(yè)時(shí)間。
④由于該部位也是雙方施工人員作業(yè)交叉的部位,施工中應(yīng)不斷加強(qiáng)該部位作業(yè)人員的安全教育工作,嚴(yán)禁偷盜對(duì)方物料、損壞對(duì)方成品、嚴(yán)防雙方施工人員沖突的發(fā)生。
篇2
關(guān)鍵詞:高職院校;工程化學(xué);課程教學(xué);改革與實(shí)踐;研究
作者介:盧森林(1960-),男,江西高安人,江西科技師范大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)楣こ袒瘜W(xué)教學(xué);杜思潔(1983-),女,江西南昌人,江西科技師范大學(xué)碩士研究生。
基金項(xiàng)目:2014年江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究省級(jí)立項(xiàng)課題“《工程化學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐研究”(編號(hào):JXJG-14-40-2),主持人:盧森林。
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-7518(2016)29-0070-04
《工程化學(xué)》是高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)必修基礎(chǔ)課程。學(xué)習(xí)工程化學(xué)的目的就是要幫助土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生建立物質(zhì)變化和能量變化的觀點(diǎn),提高大學(xué)生化學(xué)方面的基本素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新能力。力求從化學(xué)原理上弄清楚化學(xué)研究對(duì)象是原子和分子等結(jié)合態(tài)單元,各種建筑材料均由原子結(jié)合態(tài)單元組成的事實(shí)。一方面要求土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生接受化學(xué)基本知識(shí)和基本原理,認(rèn)識(shí)到化學(xué)在土木工程專(zhuān)業(yè)中的重要性和必要性。另一方面也要求他們能從化學(xué)的角度更多地認(rèn)識(shí)材料、能源、信息、環(huán)境、生命等科學(xué)技術(shù)在土木工程具體實(shí)踐中的作用。要順利達(dá)到上述教學(xué)目標(biāo),可通過(guò)實(shí)例教學(xué)手段來(lái)增強(qiáng)大學(xué)生的宏觀認(rèn)識(shí),通過(guò)工程化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐來(lái)不斷探索和深入研究,才能找到適合高職院校和三本院校土木工程專(zhuān)業(yè)工程化學(xué)最佳的課堂教學(xué)教學(xué)模式和教學(xué)方法。
一、工程化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
《工程化學(xué)》課程是高等學(xué)校非化學(xué)、化工類(lèi)各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)和管理人才的必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。《工程化學(xué)》從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的化學(xué)問(wèn)題,如材料的選擇和壽命、環(huán)境的污染和保護(hù)、能源的開(kāi)發(fā)和利用、信息的傳遞和生命科學(xué)發(fā)展等問(wèn)題。深入淺出地介紹有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值和有潛在應(yīng)用價(jià)值的化學(xué)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),使學(xué)生在今后的實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用化學(xué)的觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題。
《工程化學(xué)》課堂教學(xué)必須以化學(xué)原理為經(jīng),通過(guò)對(duì)物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)三條主線進(jìn)行系列分析、探討和摸索其內(nèi)在規(guī)律來(lái)展開(kāi)教學(xué)活動(dòng),突出化學(xué)知識(shí)在實(shí)際建筑工程中的重要作用;以化學(xué)在土木建筑工程實(shí)際應(yīng)用為緯,從材料、能源、環(huán)境、信息和生命五個(gè)領(lǐng)域入手,突出化學(xué)原理、化學(xué)知識(shí)在土木工程建設(shè)中的重要作用;加強(qiáng)化學(xué)與土木工程學(xué)的相互滲透、相互聯(lián)系和相互柔合。
《工程化學(xué)》課堂教學(xué)在選擇教材體系和教材內(nèi)容上的取舍,要突破化學(xué)學(xué)科的框架和體系,要根據(jù)土木工程建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生未來(lái)工作實(shí)際需要和提高課堂教學(xué)質(zhì)量的要求來(lái)組織和取舍教學(xué)內(nèi)容;課任教師在備課時(shí)要注重基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)和有利于大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
采取有利于課程教學(xué)需要的教學(xué)方法和教學(xué)手段,給教師留下更大的空間,特別是在聯(lián)系實(shí)際把教學(xué)搞活方面提供了方便。
高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》教材選擇是選用普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材并根據(jù)高職院院校學(xué)生的實(shí)際,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,要不斷置換、積累和融入最新和最先進(jìn)化學(xué)方面的研究成果。突破傳統(tǒng)教材的局限,進(jìn)一步解決了《工程化學(xué)》教學(xué)理論與實(shí)際相脫離的現(xiàn)象,將《工程化學(xué)》理論知識(shí)與土木工程建設(shè)實(shí)際需要有機(jī)地結(jié)合起來(lái),融為一體,采用滲透、交叉的方式處理好兩者關(guān)系。
目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了不少《工程化學(xué)》課堂教學(xué)多媒體課件,其中不少為《工程化學(xué)》精品課堂教學(xué)多媒體課件。但是,針對(duì)高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課堂教學(xué)多媒體課件則非常少見(jiàn),急切需要教學(xué)研究和管理部門(mén)加大《工程化學(xué)》課程課教學(xué)課件開(kāi)發(fā)力度,開(kāi)發(fā)出適合高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程多媒體教學(xué)課件來(lái)滿(mǎn)足高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程課堂教學(xué)需求。要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建筑材料等行業(yè)技術(shù)的發(fā)展的最新成果,不斷更新和優(yōu)化《工程化學(xué)》課程資源體系,同時(shí)要加強(qiáng)新常態(tài)下《工程化學(xué)》課程課堂教學(xué)更為科學(xué)有效的教學(xué)模式。只有通過(guò)高職院校《工程化學(xué)》課程教學(xué)改革研究,才能建立該課程科學(xué)地、完整的和有效的課堂教學(xué)模式才能科學(xué)地制定土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程課堂教學(xué)實(shí)施方案,最終實(shí)現(xiàn)土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程資源體系的科學(xué)配置,提升土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程的教學(xué)質(zhì)量,優(yōu)化土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和涵養(yǎng)。
二、工程化學(xué)課程教學(xué)存在的問(wèn)題
(一)師資力量薄弱
《工程化學(xué)》課程雖然是土木工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,值得注意的是,課任教師的來(lái)源,往往不是本院(系)教師,更多地來(lái)自化學(xué)化工學(xué)院和校外,學(xué)院(系)如果有自己的《工程化學(xué)》專(zhuān)任教也是極為少數(shù),這校的師資配置,存在以下幾個(gè)明顯的缺陷,首先從化學(xué)化工學(xué)院(系)來(lái)的教師由于受化學(xué)化工學(xué)院實(shí)際工作潛移默化的影響,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中難免會(huì)偏重理論和偏重化學(xué)知識(shí)的教學(xué),往往和土木工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需求會(huì)存在一定的差距;其次,校外聘請(qǐng)的教師更多是通過(guò)關(guān)系介紹而來(lái),教學(xué)水平和教學(xué)能力一時(shí)也難以評(píng)定;三是學(xué)院(系)自己的專(zhuān)任教師由于是個(gè)別現(xiàn)象,集體備課共同研習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)必然稀少,難以做到,互相提醒,互相幫助,最終影響課程教學(xué)質(zhì)量的提升;第四,缺少傳幫帶,總是靠自己摸著石頭過(guò)河來(lái)獨(dú)自探索該課程的教學(xué)模式和教學(xué)手段。因此,師資力量配置的好壞將直接影響《工程化學(xué)》課堂教學(xué)效果。
(二)教材內(nèi)容局限
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)大多數(shù)高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程教材選擇情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,大多數(shù)高校采用由浙江大學(xué)陳林根主編的“十二、五”規(guī)劃《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教材。由于陳林根主編的《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教材本身不是針對(duì)高校單一的土木工程專(zhuān)業(yè)編寫(xiě)的,而是面對(duì)整個(gè)非化學(xué)、化工工程系列專(zhuān)業(yè)為對(duì)象而編寫(xiě),故教材內(nèi)容雖然也涵蓋了土木工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)所需要的內(nèi)容,不僅知識(shí)面涉及廣,而且從理論到應(yīng)用自成體系。但是,正因?yàn)槿绱瞬烹y以凸顯土木工程專(zhuān)業(yè)所需要的相對(duì)全面的建筑材料的結(jié)構(gòu)及相關(guān)知識(shí)內(nèi)容,據(jù)分析可知該教材相對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)存在不少關(guān)聯(lián)度不大的內(nèi)容。其次,教材教法缺乏實(shí)驗(yàn)演示實(shí)例教學(xué)模式。內(nèi)容需要更新和優(yōu)化,教學(xué)方法需要不斷創(chuàng)新,教學(xué)模式要根據(jù)學(xué)校不同層次和學(xué)生不同基礎(chǔ)進(jìn)行可行性改革。
(三)教學(xué)脫離實(shí)際
不少高職院校教師受社會(huì)不良思潮的影響,受學(xué)校工作重心導(dǎo)向的影響,如有些學(xué)校特別重視科研工作,制定了很有誘惑力的傾斜政策,主要是對(duì)科研成果的獎(jiǎng)勵(lì)幅度較大,導(dǎo)致不少教師花大量的時(shí)間放在自己并不善長(zhǎng)的科學(xué)研究上。而必須用在履行崗位職責(zé)認(rèn)真鉆研教材,潛心備課的時(shí)間和精力投入很有限,嚴(yán)重影響了優(yōu)質(zhì)課或精品課程的建設(shè)工作,導(dǎo)致不少人在思想認(rèn)識(shí)出現(xiàn)滑坡,錯(cuò)誤地認(rèn)為課堂教學(xué)對(duì)一名課任教師來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是第一要?jiǎng)?wù),而只是一種義務(wù),故此不少教師很少把課堂教學(xué)當(dāng)作一名教師的第一責(zé)任。不少教師在處理課堂教學(xué)內(nèi)容時(shí),很少做深入地調(diào)查研究工作,對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生具體需要什么并不清楚,故不能結(jié)合學(xué)生的實(shí)際因材施教,課堂教學(xué)與專(zhuān)業(yè)實(shí)際需要相差甚遠(yuǎn),這是新常態(tài)下高校教學(xué)工作中出現(xiàn)的新問(wèn)題必須引起教學(xué)管理部門(mén)的高度重視問(wèn)題。
(四)教學(xué)模式刻板
據(jù)對(duì)高職院校當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查了解和分析評(píng)估,不難發(fā)現(xiàn)大多數(shù)教師的教學(xué)模式不僅呆板而且缺少生氣,不少年青教師只能照著課件上課,對(duì)教學(xué)課件的依賴(lài)程度相當(dāng)嚴(yán)重,幾乎到了沒(méi)有課件就沒(méi)有辦法上課的狀況。有些教師板書(shū)也缺少必要的演示和推論,教師的示范作用受到較大的限制。這種教學(xué)模式,很難提升課程的教學(xué)質(zhì)量,課堂教學(xué)效果不好。
(五)教學(xué)手段單一
雖然現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為高職院校課堂教學(xué)提供了現(xiàn)代化的教學(xué)手段,如多媒體教學(xué),大大改善了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺陷,為豐富了教師課堂教學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)了超時(shí)空和空間的知識(shí)傳送。但是,通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),不少年輕教師利用多媒體教學(xué)手段的層次偏低,實(shí)際應(yīng)用停留在較低的層次,不能真正發(fā)揮多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的優(yōu)勢(shì),同時(shí)又失去了傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì),教學(xué)手段顯得十分單一,對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量造成不利影響。
(六)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏
《工程化學(xué)》是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科,因此,必須配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)用場(chǎng)地和設(shè)備。高校土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《工程化學(xué)》課程,有條件的高職院??砷_(kāi)設(shè)與教材內(nèi)容關(guān)系密切的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)化學(xué)原理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生有個(gè)直觀和感性的認(rèn)識(shí)。但是,不能不看到,高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程很少設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程,基本上是采用課堂理論教學(xué)模式,使得《工程化學(xué)》課程教學(xué)不能取得真正的教學(xué)效果,學(xué)生也沒(méi)有親身的感受,影響該課程的教學(xué)質(zhì)量。
三、工程化學(xué)課程教學(xué)改革措施
(一)優(yōu)化師資力量
《工程化學(xué)》和其他學(xué)科一樣,在教學(xué)上要取得良好的效果,師資力量是首要問(wèn)題,因此,高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)《工程化學(xué)》課程師資是否科學(xué)配置也是教學(xué)改革能否取得成功的非常重要的一內(nèi)容,嚴(yán)把師資師進(jìn)口關(guān),在引進(jìn)師資時(shí),必須注意從畢業(yè)學(xué)校、所學(xué)專(zhuān)業(yè)、學(xué)業(yè)成績(jī)和思想品行都應(yīng)列入考核范圍內(nèi)。一方面要盡可能招收優(yōu)秀的985學(xué)校的碩士研究生或博士研究生。另一方面可考慮從外聘教師中擇優(yōu)選擇,從這個(gè)方面考慮就要注意事項(xiàng)高校本專(zhuān)業(yè)專(zhuān)任教師名師中選擇優(yōu)秀的《工程化學(xué)》課任教師,外聘專(zhuān)業(yè)課任教師一定要做到寧缺勿濫,杜絕引入教學(xué)能力差、責(zé)任心不強(qiáng)、水平一般,沒(méi)有發(fā)展?jié)摿涂臻g的師資。第三是學(xué)校要?jiǎng)?chuàng)造良好的進(jìn)修條件,將在職在崗的《工程化學(xué)》課任教師送到條件好的、《工程化學(xué)》專(zhuān)業(yè)教學(xué)、科研水平高特別是建立了精品課教學(xué)基地的高校培訓(xùn),從高位切入,大幅度提升專(zhuān)任教師的教學(xué)技能和教學(xué)水平,從根本上優(yōu)化《工程化學(xué)》師資力量。
(二)精練課程內(nèi)容
目前,可供選擇的《工程化學(xué)》教材不乏精品,但是在用于高職院校三本院校土木工程專(zhuān)業(yè)時(shí),就存在明顯的取舍問(wèn)題,因?yàn)槊恳徊拷滩?,在編?xiě)時(shí)都是根據(jù)編者學(xué)校學(xué)生的專(zhuān)業(yè)性質(zhì)組織實(shí)施的,內(nèi)容分布較全、較廣,不僅有化學(xué)基本原理,也涉及到化學(xué)基本粒子的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)知識(shí),同時(shí)也和物質(zhì)的具體應(yīng)用關(guān)系密切,特別是材料的性質(zhì)和應(yīng)用較為全面和具體。因此,教師在備課時(shí),增減完全取決于教師對(duì)學(xué)生需求的把握。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)教材的科學(xué)地處置,教師必須熟悉教材、熟悉學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需求,花時(shí)間精講課程內(nèi)容。
(三)深系實(shí)際
《工程化學(xué)》課程教學(xué)需要有一個(gè)良好的教學(xué)環(huán)境,教師需要有師德修為和職業(yè)道德素養(yǎng),因此必須加強(qiáng)教師隊(duì)伍的建設(shè)工作,不僅要抓好業(yè)務(wù)工作,更要抓好思想政治工作,宣傳和普及《高等教育法》,依法辦學(xué),要教育教師遵紀(jì)守法,愛(ài)崗敬業(yè),全身心投入學(xué)校的教學(xué)事業(yè)之中。高職院校應(yīng)該時(shí)刻把握正確的教育方向,把人才培養(yǎng)工作列為學(xué)校工作第一要?jiǎng)?wù)抓好落實(shí)。任何時(shí)候都不能沖擊正常的教學(xué)工作,為教師創(chuàng)造一個(gè)良好的教學(xué)環(huán)境。學(xué)校要審時(shí)度勢(shì),抓住教師的心理動(dòng)態(tài),采取積極各種有效措施鼓勵(lì)教師愛(ài)崗敬業(yè),認(rèn)真履行好教師的崗位職責(zé),建立符合高校實(shí)際的激勵(lì)機(jī)制,促使每一位教師都成為本專(zhuān)業(yè)的行家里手,把每一門(mén)課程盡可能建設(shè)成為精品課程,把每一堂課都成為示范課,這樣《工程化學(xué)》課堂教學(xué)也將獲得成功,大幅度提升教學(xué)質(zhì)量。
(四)優(yōu)化教學(xué)模式
《工程化學(xué)》課程教師要根據(jù)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),認(rèn)真鉆研課程內(nèi)容,分析上課對(duì)象的特點(diǎn)和基礎(chǔ)條件,采取合理的工作模式,以傳統(tǒng)教學(xué)模式為基礎(chǔ),積極學(xué)習(xí)和掌握多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段,根據(jù)課堂實(shí)際需要大力改革和優(yōu)化現(xiàn)有的課程教學(xué)模式。
(五)采用多媒體教學(xué)手段
《工程化學(xué)》傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在明顯的缺陷就是理論分析不易展開(kāi),推理過(guò)程過(guò)于復(fù)雜,不利用大學(xué)生學(xué)習(xí)吸收和消化,教師的黑板演示時(shí)間過(guò)長(zhǎng),工作量大,效果反而不好,學(xué)生也學(xué)得很累,教師也很累。而現(xiàn)代多媒體教學(xué)可通過(guò)光、電、聲、像和動(dòng)漫等技術(shù)手段,將復(fù)雜難以理解的數(shù)字公式做到直觀化、形象化和具體化,大大提高了課堂教學(xué)效果。但其中也存在明顯不足,師生之間的聯(lián)系淡薄了,教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)往往也被忽略了,不少利用多媒體手段教學(xué)的教師錯(cuò)誤地認(rèn)為只要做好多媒體課件,課堂教學(xué)就不成問(wèn)題的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),離開(kāi)了多媒體就不知如何上課了。對(duì)不少青年教師來(lái)說(shuō),不是個(gè)例,可見(jiàn)這一問(wèn)題必須引起教學(xué)管理部門(mén)的重視。
(六)密切學(xué)生的實(shí)際開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工程化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,在教學(xué)過(guò)程中必須結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計(jì)好易于開(kāi)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),通過(guò)親身經(jīng)歷化學(xué)實(shí)驗(yàn)整個(gè)過(guò)程,加深同學(xué)們對(duì)原理及過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解。
工程化學(xué)課任教師綜合素質(zhì)如何,靈活掌控課堂教學(xué)的能力如何是決定課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素,只有課任教師熟悉高職院校土木工程專(zhuān)業(yè)整體知識(shí)結(jié)構(gòu)體系和工作實(shí)踐的經(jīng)歷,才能對(duì)工程化學(xué)上課內(nèi)容的深度和廣度把握恰當(dāng),將土木工程專(zhuān)學(xué)業(yè)所必須認(rèn)識(shí)和了的相關(guān)化學(xué)原理和各種各樣建筑材料的有一個(gè)客觀的了解,客觀地說(shuō)土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生只要掌握普遍性的化學(xué)知識(shí)和建筑材料的特性及其在工程建設(shè)中的應(yīng)用,就完成了課程的教學(xué)任務(wù),完善了土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),為其順利開(kāi)展專(zhuān)業(yè)工作奠定堅(jiān)實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】:調(diào)度自動(dòng)化 狀態(tài)估計(jì) 調(diào)試 優(yōu)化 合格率
1、 引言
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,調(diào)度業(yè)務(wù)已不能延續(xù)傳統(tǒng)的主要依靠經(jīng)驗(yàn)的模式,調(diào)度員必須要依靠在線網(wǎng)絡(luò)分析軟件和安全校核軟件的輔助作出決策。要保證在線網(wǎng)絡(luò)分析軟件和安全校核軟件的正確性和可靠性,就需要保證狀態(tài)估計(jì)準(zhǔn)確運(yùn)行。如何保證狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確率已經(jīng)成為系統(tǒng)建設(shè)中一個(gè)重要的課題。
狀態(tài)估計(jì)[1]由F.C.Schweppe在1970年提出,現(xiàn)已成為智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中不可或缺的部分,是其他所有網(wǎng)絡(luò)分析和安全校核軟件的基礎(chǔ)[2,3]?,F(xiàn)有的狀態(tài)估計(jì)相關(guān)的論文基本以算法研究為主,關(guān)于狀態(tài)估計(jì)的工程化優(yōu)化文件較為少見(jiàn)。本文根據(jù)對(duì)安徽電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)調(diào)試與優(yōu)化的工程實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)與探討,所介紹的方法可供相關(guān)工作人員借鑒。
2、 狀態(tài)估計(jì)調(diào)試與優(yōu)化方法
提升狀態(tài)估計(jì)需從四方面入手:1)正確建立符合對(duì)應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的電網(wǎng)模型;2)收集、錄入所需的電氣設(shè)備參數(shù);3)合理調(diào)整狀態(tài)估計(jì)軟件參數(shù);4)量測(cè)數(shù)據(jù)的合理處置;5)設(shè)備參數(shù)的校驗(yàn)與模型的優(yōu)化
2.1 電網(wǎng)模型的建立
安徽電網(wǎng)全模型根據(jù)調(diào)度關(guān)系,220kV廠站、500kV廠站220kV電壓等級(jí)設(shè)備、安徽省調(diào)直調(diào)電廠的模型由安徽省調(diào)維護(hù),500kV及以上電壓等級(jí)、500kV廠站低電壓等級(jí)設(shè)備、皖電東送電廠的模型來(lái)源于華東調(diào)控分中心,安徽電網(wǎng)與江蘇電網(wǎng)、浙江電網(wǎng)有多條1000kV和500kV對(duì)外聯(lián)絡(luò)線。在電網(wǎng)模型建立和維護(hù)工作中,需注意以下方面內(nèi)容:
1)選擇需要建模的廠站以及電網(wǎng)設(shè)備,在其記錄所屬應(yīng)用選中PAS,則其將參與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建和PAS各個(gè)應(yīng)用的計(jì)算。一般來(lái)說(shuō),由本級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)及以上進(jìn)行調(diào)度的線路、開(kāi)關(guān)、刀閘、變壓器、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、無(wú)功補(bǔ)償裝置均應(yīng)選中PAS應(yīng)用。如在選擇中遺漏了部分設(shè)備,會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溴e(cuò)誤,在實(shí)際工作中曾出現(xiàn)過(guò)線路閘刀未選中PAS應(yīng)用導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)估計(jì)誤判線路為停運(yùn),造成大面積的計(jì)算錯(cuò)誤,狀態(tài)估計(jì)合格率大幅降低。
2)確保設(shè)備的連接關(guān)系正確。在新建畫(huà)面或畫(huà)面維護(hù)時(shí),需要檢查電氣設(shè)備的連接關(guān)系并及時(shí)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)入庫(kù)的操作,以便保持正確的設(shè)備連接關(guān)系。對(duì)于懷疑電氣設(shè)備連接關(guān)系有誤的情況,可通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)中逐一核實(shí)設(shè)備的連接點(diǎn)號(hào)是否對(duì)應(yīng)來(lái)判斷其連接關(guān)系是否正確。在實(shí)際工作中,曾出現(xiàn)過(guò)由于線路改接而未及時(shí)節(jié)點(diǎn)入庫(kù)而導(dǎo)致連接方式未更新的情況,設(shè)備投運(yùn)后造成計(jì)算不正確的情況。
3)做好電網(wǎng)模型的等值工作,制定出適合安徽電網(wǎng)實(shí)際情況的等值方案。對(duì)于安徽電網(wǎng)來(lái)說(shuō),與江蘇電網(wǎng)、浙江電網(wǎng)有多條500kV以及以上的聯(lián)絡(luò)線,對(duì)于這些高電壓等級(jí)輸電線路,應(yīng)將其作為等值發(fā)電機(jī)處理。對(duì)于低電壓等級(jí)的設(shè)備,如220kV變電站的主變、用戶(hù)站、牽引站等,一般等值為負(fù)荷進(jìn)行處理。
2.2 所需的設(shè)備參數(shù)
為保證狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算準(zhǔn)確,需要填入所有參與狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的參數(shù),安徽智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中所必要錄入的參數(shù)如表1所示:
為保證狀態(tài)估計(jì)運(yùn)行的連續(xù)性,避免出現(xiàn)設(shè)備投運(yùn)后發(fā)生大幅度的波動(dòng),須在新設(shè)備、改建設(shè)備投運(yùn)前填入設(shè)備參數(shù),可通過(guò)設(shè)計(jì)、基建的相關(guān)資料計(jì)算得到理論值,待從相關(guān)專(zhuān)業(yè)獲得設(shè)備實(shí)測(cè)值后進(jìn)行更新。
2.3 對(duì)狀態(tài)估計(jì)軟件參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整
一般情況下,狀態(tài)估計(jì)軟件的參數(shù)從開(kāi)始部署后會(huì)一直保持默認(rèn)參數(shù)不會(huì)改變,但默認(rèn)參數(shù)對(duì)于各類(lèi)遙測(cè)量的權(quán)重設(shè)定與各類(lèi)量測(cè)的實(shí)際況狀不符合,因此我們?cè)诎不针娋W(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中做了如下調(diào)整:
1)一般情況下,正常運(yùn)行設(shè)備的功率因數(shù)很高(>0.98),功率因數(shù)角很小,多篇文獻(xiàn)指出無(wú)功存在測(cè)不準(zhǔn)的情況[4,5],因此對(duì)于各類(lèi)設(shè)備的無(wú)功量測(cè),其缺省權(quán)值應(yīng)設(shè)為相對(duì)較小的值。
2)對(duì)于母線電壓和線路、負(fù)荷有功,一般情況下量測(cè)較為精確,因此其缺省權(quán)值可設(shè)得大一些。
3)對(duì)于發(fā)電機(jī)組的有、無(wú)功量測(cè),考慮到由于機(jī)端的有功無(wú)功負(fù)荷并未全部接入,因此機(jī)端有、無(wú)功量測(cè)對(duì)于狀態(tài)估計(jì)來(lái)說(shuō)是不準(zhǔn)的,因此可以將機(jī)端的有、無(wú)功權(quán)值減少。
根據(jù)安徽系統(tǒng)的情況來(lái)看,進(jìn)行了軟件參數(shù)調(diào)整后,對(duì)于機(jī)端有無(wú)功、線路無(wú)功、母線電壓計(jì)算出現(xiàn)多個(gè)不正確的情況有相當(dāng)改善。
2.4 量測(cè)的合理處置
作為狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),量測(cè)的正確性對(duì)于保持良好的狀態(tài)估計(jì)合格率來(lái)說(shuō)是基本條件,當(dāng)量測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),導(dǎo)致相關(guān)量測(cè)的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果不合格,甚至改變計(jì)算后的全網(wǎng)潮流,對(duì)各項(xiàng)高級(jí)應(yīng)用和安全分析軟件產(chǎn)生較大影響。
在量測(cè)不正確造成的問(wèn)題中,母聯(lián)斷路器的位置錯(cuò)誤和主變壓器分接頭遙測(cè)錯(cuò)誤會(huì)對(duì)狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果造成很大影響,前者會(huì)造成大量的有功計(jì)算不正確,后者會(huì)造成無(wú)功量測(cè)計(jì)算大量不正確。此外,支路上的開(kāi)關(guān)、刀閘位置錯(cuò)誤,支路上的遙測(cè)錯(cuò)誤也會(huì)對(duì)狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果造成一定影響。
對(duì)于廠站設(shè)備量測(cè)無(wú)法采集的、存在缺陷導(dǎo)致量測(cè)錯(cuò)誤或檢修過(guò)程中對(duì)量測(cè)存在影響的情況,需要進(jìn)行合理的處置。對(duì)于遙信位置、分接頭遙測(cè)問(wèn)題,可進(jìn)行人工封鎖,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作情況及時(shí)更新;對(duì)于線路、變壓器、負(fù)荷、發(fā)電機(jī)組的遙測(cè)問(wèn)題,可使用對(duì)端代或公式計(jì)算的方法得到其量測(cè)的值。
需要指出的是,良好的量測(cè)質(zhì)量是狀態(tài)估計(jì)準(zhǔn)確運(yùn)行的基礎(chǔ),但同時(shí)狀態(tài)估計(jì)是一個(gè)很好的實(shí)時(shí)的檢查量測(cè)錯(cuò)誤的工具,自動(dòng)化運(yùn)行人員可通過(guò)監(jiān)視計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)廠站出現(xiàn)的量測(cè)問(wèn)題,并及時(shí)通知運(yùn)檢人員檢查處理,保持整個(gè)系統(tǒng)良好的量測(cè)質(zhì)量。
2.5 電網(wǎng)建模與設(shè)備參數(shù)的優(yōu)化
安徽自動(dòng)化系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型、設(shè)備參數(shù)在設(shè)備投運(yùn)時(shí)均是按照設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行填寫(xiě),但如果狀態(tài)估計(jì)結(jié)果誤差較大,則應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析,優(yōu)化電網(wǎng)模型,調(diào)整設(shè)備參數(shù),在調(diào)試、優(yōu)化安徽電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)的工作中,主要做了以下兩個(gè)方面的研究:
2.5.1 發(fā)電廠的機(jī)端模型優(yōu)化
傳統(tǒng)的建模方法對(duì)發(fā)電廠的機(jī)端等價(jià)為如下圖所示,Pg、Qg表示發(fā)電機(jī)組的有功、無(wú)功出力,P、Q表示上網(wǎng)的有、無(wú)功。一般情況下,發(fā)電廠只采集這兩組有、無(wú)功量測(cè)值,而對(duì)升壓變低壓側(cè)或機(jī)組的廠用負(fù)荷有無(wú)功不進(jìn)行采集上送。在這種情況下,狀態(tài)估計(jì)程序使用廠用電率對(duì)廠用負(fù)荷進(jìn)行估算。但廠用電率并不是一成不變的,它與出力大小、燃料狀況、燃燒條件、人為操作等多種因素有關(guān),尤其是廠用電無(wú)功變化范圍較大。因此使用廠用電率估算廠用負(fù)荷有、無(wú)功在非理想情況下存在較大的偏差,因此我們更改了機(jī)端的電網(wǎng)模型使之與實(shí)際運(yùn)行狀況一致(如圖1所示)。
優(yōu)化模型后,可將機(jī)組廠用電率參數(shù)設(shè)為0,對(duì)于廠用電負(fù)荷量測(cè),具備條件的廠站可進(jìn)行接入,不具備條件的廠站可通過(guò)計(jì)算得到,計(jì)算公式分別如下:
其中, 為變壓器的電抗。
得到廠用電的負(fù)荷后,對(duì)機(jī)端量測(cè)值的狀態(tài)估計(jì)可以避免先前的隨機(jī)組出力變化或站內(nèi)工作造成的估計(jì)不合格的情況出現(xiàn)。
2.5.2 線路參數(shù)的優(yōu)化
線路是電力系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一,但線路與其它設(shè)備相比有其特殊性,其它設(shè)備的參數(shù)均可以較精確的獲得,但線路的參數(shù)受施工工藝、環(huán)境等多方面影響難以精確獲得,線路參數(shù)對(duì)狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算結(jié)果影響很大[6]。
在安徽的PAS系統(tǒng)中,所使用的線路參數(shù)主要來(lái)源于實(shí)測(cè),但實(shí)際計(jì)算誤差較大。因此,我們有必要根據(jù)設(shè)備狀況和運(yùn)行情況對(duì)線路參數(shù)做調(diào)整優(yōu)化。
對(duì)于線路有功計(jì)算不正確的情況:影響有功計(jì)算的參數(shù)主要是線路的電抗,可根據(jù)實(shí)際情況按以下幾種方式進(jìn)行調(diào)整:
對(duì)于單條線路有功計(jì)算不正確的情況,可調(diào)整線路的電抗值。
對(duì)于雙回線有功計(jì)算不正確的情況,如雙回線的有功和計(jì)算正確,則可以在保持雙線電抗和的情況下調(diào)整雙回線的電抗比例;如雙回線的有功計(jì)算也不正確,則應(yīng)按照上條之方法調(diào)整雙線的電抗值。
對(duì)于環(huán)網(wǎng)上的線路有功計(jì)算不正確的情況,可考慮調(diào)整環(huán)網(wǎng)上的線路電抗,可按以下方法調(diào)整:①.首先逐一調(diào)整環(huán)網(wǎng)上單條線路或雙回線的電抗值,使?fàn)顟B(tài)估計(jì)計(jì)算有功結(jié)果誤差最小,并逐一記錄調(diào)整后的線路電抗。②.計(jì)算①中記錄的修改后線路電抗與原系統(tǒng)中線路電抗的調(diào)整比例,僅保留調(diào)整比例較小的記錄。③.經(jīng)過(guò)②中操作后,如僅剩一條線路或一組雙回線,則應(yīng)修改該條線路或該組雙線的電抗,如剩多條線路或多組雙回線,可以考慮減少調(diào)整幅度的同時(shí)調(diào)整多條線路或多組雙回線的電抗值。
對(duì)于線路無(wú)功計(jì)算不正確的情況,影響無(wú)功計(jì)算的主要是線路的電阻、電納參數(shù),可根據(jù)實(shí)際情況按以下幾種方式進(jìn)行調(diào)整:
對(duì)于線路兩端無(wú)功代數(shù)和計(jì)算前后差距較大的情況,則可以考慮對(duì)線路的正序電納參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,線路正序電納參數(shù)越大,則線路運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)功越大,反之亦然。
對(duì)于并列運(yùn)行的雙線無(wú)功相差較大或出現(xiàn)環(huán)流的情況,應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)中是否存在并列運(yùn)行主變分接頭位置不一致的情況,如果不存在該情況,應(yīng)考慮是由于各種情況導(dǎo)致的互感、互容等導(dǎo)致的雙線電阻參數(shù)相差較大[7],因?qū)蓪?duì)此進(jìn)行調(diào)整。
3、 成效
通過(guò)在安徽電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的工程實(shí)踐來(lái)看,狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率有大幅提升,由原先的月均97.25%提升至現(xiàn)在的月均99.47%。
根據(jù)表2的結(jié)果來(lái)看,本文的工作對(duì)于狀態(tài)估計(jì)合格率提升大有裨益,但線路和負(fù)荷的有功合格率仍然相對(duì)偏低,應(yīng)是由于電磁環(huán)網(wǎng)上的線路參數(shù)復(fù)雜性而引起的。
4、 總結(jié)
作為在線網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用和安全校核應(yīng)用的基礎(chǔ)和支撐,狀態(tài)估計(jì)在現(xiàn)代智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的作用越來(lái)越突出。針對(duì)目前在智能電網(wǎng)操作控制系統(tǒng)中狀態(tài)估計(jì)工程應(yīng)用水平不高的情況,本文根據(jù)安徽智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的工程實(shí)踐作了詳細(xì)的分析與論述。
狀態(tài)估計(jì)工程實(shí)際中還存在著一些難點(diǎn)和不足,例如科學(xué)的快速定位環(huán)網(wǎng)上的設(shè)備參數(shù)問(wèn)題、雙線運(yùn)行時(shí)互感互容的影響和基于數(shù)據(jù)融合的狀態(tài)估計(jì)等。隨著有關(guān)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析的各種研究不斷深入,其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也將不斷深入,如何將這些研究成果結(jié)合工程實(shí)際中的難點(diǎn)、要點(diǎn),將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力,將是后續(xù)的一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。
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關(guān)鍵詞:專(zhuān)業(yè)綜合改革;課程資源建設(shè);教師教育
一、基于課程群的精品課程資源建設(shè)的思路
正如美國(guó)教育學(xué)家布魯納所言:課程論是教育理論的實(shí)質(zhì),因?yàn)樗茄芯咳绾握加羞@個(gè)學(xué)習(xí)世界的[1]。為了使學(xué)生形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu),能力得到充分的發(fā)展,專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置應(yīng)具有較強(qiáng)的前后關(guān)聯(lián)性,以及橫向互補(bǔ)性,形成課程群:把內(nèi)容聯(lián)系緊密、內(nèi)在邏輯性強(qiáng)、屬于同一個(gè)培養(yǎng)能力范疇的同一類(lèi)課程作為一個(gè)群組進(jìn)行建設(shè),打破傳統(tǒng)課程內(nèi)容的歸屬性,從能力培養(yǎng)目標(biāo)層次把握課程內(nèi)容的分配、實(shí)施、保障和技能的實(shí)現(xiàn)[2]。大學(xué)本科階段的學(xué)習(xí)與教學(xué)具有專(zhuān)業(yè)性,需要全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)某一學(xué)科專(zhuān)業(yè)的基本概念、基本原理與理論等方面的知識(shí),最終具備根據(jù)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力[3],因此,專(zhuān)業(yè)課程如何設(shè)置以及內(nèi)在聯(lián)系如何建立直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量。專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置及次序安排為院系的培養(yǎng)方案所決定,一般不會(huì)有太多的波動(dòng)。課程之間不會(huì)主動(dòng)發(fā)生關(guān)聯(lián),需要教師秉持課程群的思想,在課堂上發(fā)揮主觀能動(dòng)性,開(kāi)發(fā)精品課程資源,建立課程間的內(nèi)在聯(lián)系,使學(xué)生能看到先修課程對(duì)后續(xù)課程的奠基作用,在心智結(jié)構(gòu)中形成學(xué)科脈絡(luò)、學(xué)科思想發(fā)生發(fā)展的完整圖式;還要在開(kāi)發(fā)精品課程資源的過(guò)程中使學(xué)生受到學(xué)科科學(xué)方法論及科學(xué)精神的熏陶,形成良好的人格修養(yǎng)。華中師范大學(xué)以數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)(師范)專(zhuān)業(yè)“數(shù)學(xué)史”精品課程資源的建設(shè)為例,探索在課程群思想的指引下的精品課程資源建設(shè)的目標(biāo)定位、課程間內(nèi)在聯(lián)系的建立、師范生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、科學(xué)精神素養(yǎng)提升的具體舉措,以及這些舉措在提高師范生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)方面的教育意義。
二、精品課程資源開(kāi)發(fā)的目標(biāo)定位
對(duì)一個(gè)專(zhuān)業(yè)而言,所設(shè)置的各門(mén)課程應(yīng)形成一個(gè)聯(lián)系緊密、結(jié)構(gòu)有序的整體,共同形成其在人才培養(yǎng)中的整體效應(yīng)。除一些公共的通選通識(shí)課程之外,數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)(師范)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置大致可以分為三類(lèi):(Ⅰ)以純粹數(shù)學(xué)類(lèi)課程為核心的課程群;(Ⅱ)以應(yīng)用數(shù)學(xué)類(lèi)課程為核心的課程群;(Ⅲ)以數(shù)學(xué)教育類(lèi)課程為核心的課程群。比如,分析類(lèi)課程,幾何類(lèi)課程,代數(shù)類(lèi)課程等是第(Ⅰ)類(lèi)課程群的主體;運(yùn)籌學(xué)、組合數(shù)學(xué)等課程是第(Ⅱ)類(lèi)課程群的主體;數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)論,數(shù)學(xué)史等課程是第(Ⅲ)類(lèi)課程群的主體。上述三類(lèi)課程群構(gòu)成一種多維度、多層次、錯(cuò)綜復(fù)雜的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系,對(duì)教育目標(biāo)的達(dá)成,師范生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成及其個(gè)性心理特征的養(yǎng)成提供了教學(xué)制度上的保障。
課程資源開(kāi)發(fā)不僅要重視課程的空間結(jié)構(gòu)和時(shí)間結(jié)構(gòu),更要重視課程在性質(zhì)上的關(guān)聯(lián)性。學(xué)術(shù)類(lèi)、應(yīng)用類(lèi)課程是數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)比較“硬”且“難啃”的課程,也是未來(lái)教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)成分,然而,不少師范生把這些課程僅當(dāng)作數(shù)學(xué)結(jié)果在學(xué)習(xí),看不到數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)果背后數(shù)學(xué)家思想的躍動(dòng)以及背后的艱難困苦。如此學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),固然可以得一個(gè)可觀的考試成績(jī),但對(duì)于數(shù)學(xué)觀念的提升、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成,乃至教育觀念的生成作用甚微。囿于學(xué)時(shí)的限制,在專(zhuān)業(yè)課程中講授數(shù)學(xué)思想的發(fā)生、發(fā)展往往落不到實(shí)處,雖然英國(guó)科學(xué)史家丹皮爾曾說(shuō):“再?zèng)]有什么故事能比科學(xué)思想發(fā)展的故事更有魅力了”?;诖?,把數(shù)學(xué)史課程定位于“為數(shù)學(xué)而歷史,為教育而歷史”有助于加強(qiáng)師范生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解和師范技能的持續(xù)發(fā)展。數(shù)學(xué)史課程追溯了自古希臘以來(lái)各個(gè)時(shí)代所發(fā)現(xiàn)與發(fā)展起來(lái)的概念、方法與結(jié)果,揭示了人類(lèi)心智發(fā)展過(guò)程中的猶豫、徘徊、艱難曲折甚至危機(jī),了解這些有助于理解封裝于形式化符號(hào)公式后面的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì),使學(xué)生學(xué)到真正的數(shù)學(xué)。教學(xué)不唯是知識(shí)結(jié)果的傳承,更應(yīng)是人類(lèi)思想文化的薪火相傳。師范生若清楚了數(shù)學(xué)的發(fā)生、發(fā)展的歷史,就有可能在課堂教學(xué)中以“演義”的方式傳遞人類(lèi)思想文化。數(shù)學(xué)史課程記載了中學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容背后的歷史,有助于解構(gòu)數(shù)學(xué)課程的精神,建立各數(shù)學(xué)分支之間的聯(lián)系,體現(xiàn)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程在質(zhì)上的關(guān)聯(lián)性,使師范生能把所學(xué)的知識(shí)融為一體。數(shù)學(xué)史課程應(yīng)通過(guò)有效的措施落實(shí)課程群的思想,在精品課程資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中完成這樣的使命。
課程資源開(kāi)發(fā)不僅要重視顯性課程中記載的數(shù)學(xué)成果,還要揭示隱性課程中的人文因素。任何一門(mén)學(xué)科的發(fā)展都不是一帆風(fēng)順的,數(shù)學(xué)也不例外,它是歷代科學(xué)家苦心孤詣,不斷求索的過(guò)程。在其間,不僅需要有超人之智,能披荊斬棘,開(kāi)辟一條前人沒(méi)有走過(guò)或沒(méi)有走通的路;還需要有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí),不為陳規(guī)陋矩所囿,不為世俗傳統(tǒng)所縛,敢于進(jìn)行觀念革新;還需要有堅(jiān)韌不拔之志,貧賤不移其心,富貴不能奪其志,能克服種種困難,努力向前??茖W(xué)家的治學(xué)精神、治學(xué)態(tài)度和治學(xué)方法作為隱性課程要以潛移默化的方式滋潤(rùn)師范生,使之能在日后的基礎(chǔ)教育工作中能更好地理解基礎(chǔ)教育倡導(dǎo)的情感、態(tài)度和價(jià)值觀等教學(xué)目標(biāo),全方位地實(shí)施素質(zhì)教育。
三、精品課程資源開(kāi)發(fā)路徑
數(shù)學(xué)史課程的主干內(nèi)容包括初等數(shù)學(xué)的歷史、近代數(shù)學(xué)的興起、現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展等。了解初等數(shù)學(xué)的歷史有助于解讀中學(xué)數(shù)學(xué)課程,為基礎(chǔ)教育服務(wù);了解近現(xiàn)代數(shù)學(xué)史有助于掌握大學(xué)數(shù)學(xué)課程,提高師范生的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),為從事基礎(chǔ)教育的教學(xué)奠定良好的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。
1. 圍繞大學(xué)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容,選定開(kāi)發(fā)主題,提高師范生數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)
如,在介紹古代數(shù)學(xué)時(shí),要求師范生收集資料介紹阿基米德的工作,有學(xué)生介紹了阿基米德三角形,并根據(jù)蒙特卡羅算法用Matlab實(shí)現(xiàn)了拋物線弓形的面積。這充分體現(xiàn)了阿基米德的工作之風(fēng),善于從物理的角度解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,并利用現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展這種思想。如,在介紹我國(guó)古代數(shù)學(xué)家楊輝的成就時(shí),教師指出,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),使得組合數(shù)學(xué)在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、信息科學(xué)、生產(chǎn)管理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。能不能找到楊輝縱橫圖的構(gòu)造規(guī)律,并用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)?在兩位師范生的接力下,一位找到了縱橫圖的構(gòu)造算法,一位用Matlab實(shí)現(xiàn)了任意階數(shù)縱橫圖的構(gòu)造。通過(guò)上述實(shí)例,使師范生看到數(shù)學(xué)史課程中蘊(yùn)含豐富的主題,解決這些主題要用到多種數(shù)學(xué)工具,和他們所學(xué)的“組合數(shù)學(xué)”、“數(shù)學(xué)建?!钡日n程有互補(bǔ)之效。如,在介紹近現(xiàn)代數(shù)學(xué)史之后,就圍繞純粹數(shù)學(xué)的三大分支,分析、幾何、代數(shù)布置主題,師范生或是收集這些主題產(chǎn)生的背景,或是闡述學(xué)科奠基人的思想觀念及其對(duì)問(wèn)題的解決之道。例如,在介紹微積分的產(chǎn)生時(shí),有學(xué)生介紹了萊布尼茨微積分的哲學(xué)傾向和牛頓微積分的物理背景,比較了兩種微積分的異同點(diǎn)。對(duì)一門(mén)學(xué)科而言,學(xué)科內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)性觀點(diǎn)正是這門(mén)學(xué)科的靈魂和賴(lài)以發(fā)展的動(dòng)力,只有了解這些才算真正理解一門(mén)學(xué)科。通過(guò)這樣的活動(dòng),師范生學(xué)到了鮮活的思想,看到符號(hào)、公式背后的數(shù)學(xué)真諦。
2. 以服務(wù)基礎(chǔ)教育為目的,選定主題,開(kāi)發(fā)課堂資源,提高師范生解讀基礎(chǔ)教育課程的能力
長(zhǎng)期以來(lái),“高等數(shù)學(xué)無(wú)用論”的觀點(diǎn)很有市場(chǎng),有很多人認(rèn)為學(xué)習(xí)了那么多大學(xué)數(shù)學(xué)課程,對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)根本沒(méi)有指導(dǎo)作用,教高中數(shù)學(xué)只要有高中水平的數(shù)學(xué)就行了。究竟是所學(xué)無(wú)所用,還是根本沒(méi)有理解大學(xué)數(shù)學(xué)課程的實(shí)質(zhì),而找不到與基礎(chǔ)教育課程的接榫點(diǎn)?應(yīng)從源頭上矯正這種觀念。如,在講授古代記數(shù)法和各種進(jìn)位制時(shí),介紹二進(jìn)制的廣泛應(yīng)用,并選擇典型高考試題、競(jìng)賽數(shù)學(xué)試題說(shuō)明問(wèn)題解決的高妙之法不在于題海之中,而在于對(duì)知識(shí)的整體把握;在講述畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的“形數(shù)”觀念時(shí),補(bǔ)充了自然數(shù)一次、二次、三次冪和的幾何表示,并用豐富的實(shí)例讓師范生看到了一些高考試題的題源;在學(xué)習(xí)近代數(shù)學(xué)的興起時(shí),介紹從透視學(xué)到射影幾何的發(fā)展變遷過(guò)程,然后布置主題,要求師范生收集資料,介紹射影幾何的起源與發(fā)展及其中的主要觀點(diǎn),著重于思想理論方面;還布置一些主題,要求師范生從技術(shù)上介紹一些用射影幾何的觀點(diǎn)解決有關(guān)平面幾何、解析幾何問(wèn)題的實(shí)例。師范生雖然選修了高等幾何這門(mén)課程,但對(duì)其精神實(shí)質(zhì)及其服務(wù)指向不一定有深刻的認(rèn)識(shí),通過(guò)這樣的活動(dòng),激發(fā)了學(xué)生的積極性,開(kāi)發(fā)了豐富的課程資源,加深了對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程的理解,同時(shí)也提高了師范生處理基礎(chǔ)教育課程的能力。通過(guò)精品課程資源的開(kāi)發(fā),旨在讓師范生更新觀念:即使是應(yīng)對(duì)選拔性的考試,也需要有深度挖掘教材的能力。
3. 開(kāi)發(fā)課程資源,師范生了解了鮮活的歷史人物,受到了數(shù)學(xué)家人格魅力及學(xué)科科學(xué)方法論的熏陶
如從巴羅讓賢于牛頓,歐拉扶植拉格朗日變分法的著名事例中,體會(huì)到數(shù)學(xué)家提攜后學(xué)的博大情懷,如見(jiàn)賢思齊,就會(huì)在以后的教育事業(yè)中發(fā)自?xún)?nèi)心地關(guān)愛(ài)學(xué)生。如從不畏“波哀提亞人的叫囂”,面對(duì)世俗的偏見(jiàn),敢于堅(jiān)持真理的、有幾何學(xué)中“哥白尼”之譽(yù)的羅巴切夫斯基,從雖患眼疾不能視物仍在黑暗中努力開(kāi)拓?cái)?shù)學(xué)領(lǐng)域的歐拉的悲壯事例中,感受到數(shù)學(xué)家追求真理,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的偉大風(fēng)范,如見(jiàn)賢思齊,必會(huì)對(duì)自己的做事態(tài)度產(chǎn)生深刻的影響。不盲從,敢于獨(dú)辟蹊徑推動(dòng)學(xué)科發(fā)展,是數(shù)學(xué)家取得突破性進(jìn)展的重要方法論特質(zhì)。如,在龐斯列的綜合影幾何如日中天之時(shí),默比烏斯和普呂克開(kāi)創(chuàng)了射影幾何研究的解析途徑,就是龐斯列本人也是與其師蒙日不同,采用中心投射而不是平行投影,并將其發(fā)展為一種研究問(wèn)題的方法。誠(chéng)如亞里士多德所說(shuō):“我愛(ài)我?guī)煟腋胬怼?,這些生動(dòng)鮮活的事例,給師范生以極大的觸動(dòng),有助于他們教育理念的形成。教師不是真理的化身,學(xué)生也不能俯首帖耳、唯教師是從。在教學(xué)中,要尊重學(xué)生的想法、思考,不能把課堂變成“一言堂”,而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生生疑、質(zhì)疑、解疑,尋求問(wèn)題解決的最佳路徑。教學(xué)是一種教化行為,要把歷史上數(shù)學(xué)家做研究的經(jīng)驗(yàn)以通俗的、演義的方式繪聲繪色地傳承。脫離學(xué)科背景的教學(xué)方法雖是普適的,但也可能是低效的,從這個(gè)角度而言,數(shù)學(xué)史精品課程資源的開(kāi)發(fā)有助于師范生對(duì)教學(xué)方法本質(zhì)的理解。
4. 讓師范生報(bào)告開(kāi)發(fā)的課程資源,還課于學(xué)生,有助于發(fā)展師范生的多種能力
數(shù)學(xué)史課程不是要求學(xué)生記住一些孤立的史實(shí),而是要學(xué)生在占有史料的基礎(chǔ)上能闡發(fā)史論,增長(zhǎng)史識(shí)。同一主題往往有多個(gè)學(xué)生做報(bào)告,在無(wú)形的比較之中,學(xué)生的選材、組織材料的能力、制作課件的能力、表述講演能力得到了磨礪和提高。他們學(xué)習(xí)熱情高漲,每次準(zhǔn)備做報(bào)告的同學(xué)有十來(lái)人之多,由于只有一小時(shí)的報(bào)告時(shí)間,每人只能做十分鐘的報(bào)告,每次總有些同學(xué)不能做報(bào)告,但這并沒(méi)有妨礙同學(xué)們準(zhǔn)備報(bào)告的積極性。在準(zhǔn)備報(bào)告、做報(bào)告的過(guò)程中,暴露了師范技能訓(xùn)練的問(wèn)題。如,在選材時(shí),有同學(xué)過(guò)于著重技術(shù)性問(wèn)題,忽略了思想方法的介紹,就“只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”;有同學(xué)在PPT中堆砌了太多的內(nèi)容,字號(hào)又小,又記不住,做報(bào)告變成了念PPT;有同學(xué)把受眾當(dāng)成了高中生,把做報(bào)告當(dāng)成了上課。教師在每個(gè)師范生做完報(bào)告之后,或是從內(nèi)容方面,或是從教法方面,指出做得好的地方或不足的地方。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)的方式,活躍了課堂氣氛,無(wú)論是做報(bào)告的,還是聽(tīng)報(bào)告的同學(xué),都從中受益。
四、教育意義
國(guó)家正在開(kāi)展專(zhuān)業(yè)綜合改革的試點(diǎn)工作,旨在通過(guò)優(yōu)化專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵建設(shè),創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,提升人才培養(yǎng)水平。作為面向基礎(chǔ)教育的師范大學(xué)要強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)性,學(xué)好純粹數(shù)學(xué)類(lèi)、應(yīng)用數(shù)學(xué)類(lèi)課程群,為未來(lái)教師打下良好的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ);要強(qiáng)調(diào)師范性,為未來(lái)教師打下良好的職業(yè)基礎(chǔ);還要強(qiáng)調(diào)兩類(lèi)課程群間的協(xié)同。這兩類(lèi)課程群有共同的人才培養(yǎng)目標(biāo),如何發(fā)揮它們?cè)谌瞬排囵B(yǎng)中的協(xié)同作用,搭建課程體系互補(bǔ)、相互支撐的數(shù)學(xué)教師教育協(xié)同發(fā)展平臺(tái)是專(zhuān)業(yè)改革的終極目標(biāo)。
根據(jù)面向教學(xué)的知識(shí),加強(qiáng)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)是夯基固本,在學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生教育教學(xué)上的見(jiàn)解是師范生專(zhuān)業(yè)發(fā)展的可行路徑之一?;诖耍覀円浴皵?shù)學(xué)史”精品課程資源為突破口,進(jìn)行了一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn),通過(guò)訪談、問(wèn)卷調(diào)查、小論文等方式,進(jìn)行了成效檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)師范生對(duì)高等數(shù)學(xué)的目標(biāo)定位有了明確的認(rèn)識(shí),對(duì)其理解也更深入了,有的還能對(duì)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育闡述一些見(jiàn)解。這表明上述做法是有成效的。
專(zhuān)業(yè)綜合改革要幫助師范生形成正確的教育觀念和把觀念落在實(shí)處的工程化本領(lǐng)。在和一線教師的深度訪談中,有一些教師總是說(shuō),教育理論說(shuō)的不是不好,也不是我們不愿意改革,但我們擔(dān)心影響學(xué)生的高考成績(jī)。這和農(nóng)民怕影響收成,不愿采用還沒(méi)有見(jiàn)成效的農(nóng)業(yè)技術(shù)的心理是一樣的。但應(yīng)理解教師的這種“擔(dān)憂(yōu)”。在“數(shù)學(xué)史”精品課程資源的開(kāi)發(fā)中,通過(guò)具體的實(shí)例使師范生看到了大學(xué)數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)有助于提高他們處理基礎(chǔ)教育課程的能力,“藝高人膽大”才有可能形成正確的教育理念,不至于被違背教育本質(zhì)的各種不良做法所同化,把素質(zhì)教育落到實(shí)處。
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