材料与工具

材料与工具（精选12篇）

材料与工具 篇1

4 激光焊接金刚石工具快速发展,扩散冷却板条式激光器占主要地位

世界各国高速公路、机场新建与扩建,建筑工程的维修与改造工程量不断增加,迫切需要安全可靠有效的干切金刚石工具满足用户与工程需要。而激光焊接金刚石工具具有焊接熔深大,焊缝深宽比大,不用焊接填料等特点,刀头与基体的结合强度高,焊接牢固;其激光光斑直径小,比能小,热影响区小,焊接区不易变形,当干切或冷却不够时,其高温强度高,锯片不易产生应力与变形。而烧结锯片,高频焊接工具已不适应这一要求。故激光焊接金刚石工具获得了迅速发展。加之,激光焊接速度快,热作用区小,冷却速度快,激光束易于在空间传输,因此,激光焊接易于实现自动化与高效高精密生产。以在世界金刚石工具行业排名第五的韩国新韩金刚石工具公司为例,2007年其生产销售收入1.5亿美元,其中激光焊接金刚石工具在新韩金刚石工具公司的比重已占重要地位,占销售总收入的55%左右。近年来,我国激光焊接设备在金刚石工具行业的不断增多,激光焊接金刚石工具生产与出口量的快速增长也说明了这一问题。

在我国,金刚石工具激光焊接设备主要使用三种类型的CO2激光发生器:快速横流式,快速轴流式和扩散冷却板条式激光器。其性能比较见表5[17]。鉴于扩散式冷却板条式激光器的优越性能,在我国激光焊接金刚石工具的激光器中已多达40～50台。德国Dr.Fritsch(飞羽)公司生产的LSM240、LSM212、BSM220激光焊机都采用Rofin-Sinar的板条式激光器。

扩散冷却CO2板条式激光器的优越性由其工作原理与结构设计而构成(见图6)[18]。

(1)结构紧凑,尺寸小,占地小。在两个大面积铜电极之间进行射频气体放电,电极之间的间隙小,通过水冷电极放电腔可达到很好的散热效果(扩散冷却),获得相对较高的能量密度,没有气流热传导,无机械传动易损件。

(2)光束质量好。不稳定谐振腔采用柱状反射镜产生高度聚焦的激光光束。采用CVD金刚石窗口与过滤整形。在激光器外部采用水冷反射式光束元件将矩形光束转换成旋转对称的光束,光束传播系数≥0.8。

(3)气体消耗小。由于气体消耗量极少,激光器内装有10升预混工作气体,能持续工作1年以上,大大降低运行成本。

(4)没有气体流动,因此光学谐振腔无污染。

(5)热稳定性高。

(6)维护工作量少。

为改善光束质量,元素6公司生产了CVD金刚石输出窗口,输出镜、分光镜等,可改善与强化高功率CO2激光器的性能,完善光束质量,提高可靠性,并防止工作镜头的热损。

1-激光束 2-光束整形单元 3-输出镜 4-冷却水出口 5-射频激励 6-冷却水入口 7-后镜 8-射频激光放电 9-波导电极

最近德国Deudiam公司采用CO2板条式激光器焊接PCD取芯钻头取得成功。用Φ82mmPCD取芯钻头钻电器开关插座孔,深度75mm,仅需7s,而普通钻头需30s,此外,破碎岩屑颗粒粗,粉尘少,振动少,都有益于工人操作。该公司目前正进一步研发激光焊接PcBN片[19]。

5 巨大的金刚石绳锯市场,促使绳锯技术不断技术创新与发展

金刚石绳锯的应用已近30年,由于其技术的不断创新,其应用的范围也越来越广。从大理石开采,到荒料整形与板材锯切;从锯切较软的大理石,到花岗岩硬石材,混凝土,钢筋混凝土及钢结构件。工具本身也从移动式单根绳锯发展到固定式的多绳锯机。金刚石绳锯使用的发源地意大利卡拉拉大理石矿区,200多个大理石矿装备的金刚石绳锯超过350台。目前全世界用于荒料开采与锯切的大理石绳锯超过2000台,开采与锯切花岗岩的绳锯机近1000台,多绳锯机用于锯切板材的超过110台。此外在交通与建筑工程中用于维修与拆除建筑工程的绳锯机也不少。金刚石绳锯切割是当今金刚石工具工业中发展最快,应用最广泛的金刚石工具之一。近10年来的发展具有下列特点:

(1)串珠与绳锯生产设备系列化与自动化

为满足金刚石绳锯市场不断扩大与增长的需要,德国Dr.Fritsch(飞羽)公司经过几年的开发,推出一整套串珠与绳锯生产专用设备(见图7)[20]。

(2)针对不同使用条件生产串珠专用金属粉末

德国Dr.Fritsch(飞羽)公司粉末事业部为串珠生产能提供各种专用粉末,其性能见表6。

(3)采用热等静压(HIP-Hot Isostatic Pressing)法提高串珠致密化程度及其性能

热等静压法是一种以氮气、氩气等惰性气体为传压介质,通常在900℃～2000℃温度和100～200MPa压力共同作用下,对制品进行压制烧结和致密化的处理技术[21,22]。美国Technowire Co和意大利Sea金刚石工业公司,在生产金刚石串珠时均采用HIP技术,法国Eurotungstone公司采用NEXT 100预合金粉末研制金刚石串珠时采用热等静压烧结时其工艺见表7。

采用热等静压的优点是:

①从微观结构上看,串珠具有很高的化学-物理均匀性;

②串珠金刚石胎体层无孔隙或很少孔隙,密度提高;

③提高了胎体对金刚石的把持力;

④较低的烧结温度与时间,有利于防止晶粒长大和金刚石表面石墨化,特别是采用Co、Fe、Ni金属胎体时有其优越性。

(4)采用金刚石注射成形技术,生产双凸肩几何形状串珠,改善串珠性能

意大利MIMIitalia公司和Diamond pauber公司在金属粉末注射成形技术基础上,采用77.2%超细钴粉,9%碳化钨,11.2%粘结剂和2.6% 40/50目金刚石做胎体,使用经改进的商用注射成形机,在120℃温度下,50bar压力将原料注入4个腔的模具中,制成双凸肩形串珠,在300℃氮气流条件下,脱除粘结剂,在氢气炉中,940℃温度下处理120min,使其密度为8.5g/cm3(为理论密度的96%),锯切大理石的对比试验表明:双凸肩形串珠比普通串珠速度提高23%,成本下降15%,但绳锯寿命略有下降[23]。

(5)土耳其安卡拉Hacettepe大学采矿工程系的Y.Ozgelik研究小组从土耳其矿山资源出发,对金刚石绳锯锯切大理石进行了系统全面的研究,从岩石性质,岩石可锯性分类,串珠在工作过程中磨损特性的光学显微镜研究,利用单串珠试验机对串珠在不同工况条件下的相互关系,以及完善金刚石绳锯机性能及其控制方面做了大量工作,有力地推动了金刚石绳锯技术与使用在土耳其石材开采中的发展。

(6)适应建筑工程需要,研制小型绳锯机,针对建筑工程特点,绳锯应用不断创新

金刚石绳锯在建筑工程维修与改建中应用越来越广泛,在锯切石材上发展的金刚石绳锯机已不适应其要求。部件重,尺寸大,不适应轻巧、灵活及人体工程学要求,故欧洲金刚石绳锯的工具、机器制造商,供应商与终端用户及高等院校联合攻关,完成了新型小而轻的建筑工程用金刚石绳锯机,1个工人即可安装与操作,最大部件重量不超过25公斤。工作时噪音小,污染少,产生废物少[24]。金刚石绳锯在建筑工程中某些使用实例见表8。

6 金刚石与cBN单层钎焊在切削与磨削中的应用不断发展

继金属结合剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂和电镀结合剂发展与应用之后,金刚石与cBN单层钎焊是稍后发展起来的新工艺。由于其加工工艺过程较为简单,无需使用惰性气体,故其投资成本低,而其应用范围越来越广泛。

与单层电镀工艺相比,采用这种工艺金刚石与cBN颗粒凸出高(72%对45%),因此切深大,溶屑好,排屑与冷却良好,锯切磨削效率高。它可实施金刚石与cBN规则有序排列,因此可更好地控制加工件的表面粗糙度,平面度与表面质量。若将金刚石与cBN相适应的镀覆工艺相结合,可进一步提高其把持力,改善对磨料的保护作用,有利于提高其寿命与效益。

日本Noritake超硬磨料公司,将金刚石单层钎焊进行了多种设计与不同应用,创立了“Grit Ace”品牌,申请了16项专利。其单层钎焊工具直径为Φ5～Φ400mm,金刚石粒度从SD30～SD120。其不同设计的钎焊工具见图8。

Grit Ace应用于高SiAl铸模铣削与普通铣刀相比,其铣削效率相当,但工件加工后粗糙度大为改善,单层钎焊工具加工的表面粗糙度Ra为2.5μm,普通铣削Ra为5μm,相差50%。

Grit Ace应用于塑料磨削,与电镀工具相比,磨削效率提高到3.5倍,表面光洁度提高30%。

Grit Ace应用于复合材料刹车件磨削,与电镀工具相比,工具寿命提高到4倍,表面粗糙度也有所改善。

Grit Ace应用于杯形磨轮磨削耐火砖,与电镀工具相比,磨削效率提高1倍,还可减轻工具的磨削载荷[25]。

7 发展环保型精密自动控制电镀工艺与装备

电镀工具是金刚石工具的重要分支之一,有其特定的使用范围,它涉及医用牙科工具的小型钻头与磨头,柔性片,抛光带;半导体工业用内圆切割片,芯片高速超薄切割片,线锯;汽车工业用的成形磨轮,抛光轮与齿轮磨轮;玻璃与塑料工业用的端面成形磨轮,锥形滚筒等;石材工业用串珠,锯片,磨轮;珠宝加工用研磨片以及各种磨针,什锦锉刀,钻头,搪磨工具等。

为了满足对电镀工艺的环保要求和产品的精密性,德国TRENKER(创科)公司在多年工作基础上推出一系列环保型精密自动控制电镀工艺与设备[26]。其中包括工件与不同材料基体的预处理;金刚石与立方氮化硼的镀覆;电镀过程参数控制与优化;电镀过程优化专用工具;工件的绝缘与屏蔽;金刚石的回收与退镀,废水的防护与处理等。为了环保废水可循环使用,镀液可使用1～2年。作为控制实例,图9显示的是DBA-1-XX8型加工金刚石与cBN电镀磨轮的装置,其最大工件外径为700mm。

作为精密电镀产品实例,图10显示的是半导体产业中划割芯片用的切割片,根据所划芯片规格不同,切割片厚度为0.03～0.05mm和0.03～0.1mm,金刚石刃露出宽度0.3～0.5mm,使用2～4μm或4～6μm高浓度金刚石电镀而成,工作转速为30000～35000rpm/s,给进速度为90～100mm/s。

8 半导体硅材料加工用金刚石工具不断创新

电子信息产业在全球按摩尔定律高速发展,在我国国民经济中电子信息产业已成为第一大支柱产业。而电子信息产业的基础是集成电路(IC)产业。目前95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路(IC)是用硅材料做成的。硅属于非常坚硬的硬脆材料,又是良好的半导体材料,故在晶圆(芯片)加工中,在不同环节必须多次使用金刚石工具进行高精密加工(见图11)。世界各国金刚石工具厂生产的高精密加工晶圆(芯片)的金刚石工具见表9,其特点如下:

(1)逐步用电镀或树脂线锯取代内圆切割锯片与加入金刚石磨料的多线锯。

内圆切割锯片只能单片锯切,加工时间长,加工尺寸受到锯片直径的限制。而加金刚石磨料的多线锯,易在晶圆表面产生裂纹,损伤与划痕,或必须使磨料不断悬浮,增加成本。为此Saint-Gobain公司研制出Winter牌电镀金刚石多绳线锯,目前能提供的产品性能见表10,且该公司正在研制0.15mm以下线锯[27]。

Noritake公司研制的树脂结合剂金刚石多线锯,其线芯直径180μm,采用400#金刚石,树脂结合剂,最终线径为270μm,虽然锯切效率与寿命不及电镀线锯,但其弯曲强度高,加工后工件表面光洁度良好,粗糙度低,加工精度高[28]。

Diamond wire Technology公司则生产直径155～500μm的6种不同规格线锯,其线芯是高拉伸强度钢丝,在其外电镀铜层,然后孕镶金刚石,金刚石尺寸为20、40、60、80、100、120μm,最外层电镀镍。

(2)化学机械抛光(CMP)修整器品种多样,精度更高。

为生产更精密,效率更高的CMP修整器,各公司研发了多种产品,性能不断改进。

*镍电镀型修整器:如Ashai公司的CMP-NEO-U修整器。新韩公司的低密度型DET-M修整器,采用ARIX和ARIX-α专利技术,均匀有序定向排列金刚石。

* 高温钎焊型修整器:如台湾KINIK公司的Diamond Grid和Diamond shield Pad Dresser修整器。美国Abrasive Technology公司采用P.B.S技术的修整器,韩国EHWA公司采用BSL技术的单层,双层钎焊修整器。Norton公司采用SARD工艺生产的AP360-M钎焊修整器。

* 陶瓷结合剂修整器:美国Abrasive Technology公司采用陶瓷胎体将金刚石把持在超平坦陶瓷基体上。

* PCD(聚晶金刚石)修整器:台湾KINIK公司采用HT/HP烧结成修整器胎体,再经电火芯加工成特定尺寸与形状的角锥体。其寿命提高一倍,角锥体磨损后可重复加工多次使用,成本低。

(3)超薄切割片品种多样。芯片划片刀具以电铸为主,更加精密。

目前,半导体磁性材料等切割用超薄切割片品种多样,已发展有金属结合剂,树脂结合剂和陶瓷结合剂三种。芯片划片采用超薄锯片,则以电铸工艺为主。分为带轮毂型电铸切割片和不带轮毂的环形切割片。但其尺寸更为精密,超薄。刃口可制成多种形状,使用金刚石粒度更细。

参考文献

[17]陈彦宾.现代激光焊接技术[M].北京:科学出版社,2005.

[18]Rofin-Sinar laser service.Product CO2Slab.

[19]Deudiam Co.Laser-welded PCD core bits.IDR 2007(4),10.

[20]G.Weber.Automation in wire saw manufacture-oacompletepackage for the toolmarker.IDR.2005(3):36-40.

[21]M.Bonneau.M.Moltenn.Wire manufacturing and free sinter-ing with NEXT.PM.2002.68-73.

[22]D.Peltier.HIP ping of diamond tools.Intertech 2006.CD.

[23]L.Risso.B.Vicenzi,S.Bernierl.Improved cutting performanceof diamond beads by means of innovative shape.IDR.2007(4):28-30.

[24]B.Denkena.T.Glatzel,J.Bockhorst.M.Lunemann.Machiningof construction materials with wire saws.IDR,2005(2):58-64.

[25]M.Jennings.Brazed single layer tools make their mark.IDR,2008(1):18-19.

[26]TRENKER Abrasive Plant Technology.2007.12.

[27]W.Koke.1.Ucar,H.willers,FAST-diamond coated wire forcutting hard and brittle materials,IDR,2004(3):50-51.

[28]Noritake Super Abrasive,Resin bond diamond wire for slicingceramics IDR.2007(1):32-34.

材料与工具 篇2

(四)材料工具管理制度

一、材料领用根据模具配料单，填写领料单，由主管经理签字后到仓库领取。配料单以外的增补领料，必须在领料单上注明增补原因，再以组长确认主管经理签字后方可领用。加工后的余尾料一律交还仓库保管,不可随地乱扔，违者按规定处理。

二、砂纸、油石、油类、手套等消耗品领用，均须在领料单上注明用途，经组长确认再由主管经理签字后仓库领用。

三、借用工具由仓库保管员保管，借用人必须在仓库保管员作借用登记手续后借取，借用人对借取工具负有保管及使用权，用完后及时归还仓库，同时作好归还登记手续。无故损坏或丢失借用工具，借用人必须按原价的50%~100%赔偿。

四、公用工具如吊环、钢丝绳、铁棒、铜锤、木块、板手等，放置在规定位置，使用人用好后自觉将工具清理后放回原处，用后随地乱扔或不放回原处的规定处理。

五、领用工具由组长负责领用保管。工具领用必须填写领料单并由主管经理签字后到仓库领取。领用工具久用报废后，需再领用必须以旧换新。

六、仓库保管员负责管理库房材料和工具，负责材料和工具的领用登记。每月按模具编号统计并每月5日前上报统计表。

深圳市鸿骏达塑胶模具有限公司

公器与工具 篇3

我和《新理财》（政府理财）的结识是“被动”的。记得是2008年6月底或7月初，我正在为单位在建项目一笔资金的筹措犯难。建设中的项目是政府投资，但财政一时拿不出足够的钱。用有的领导的话说，有钱了谁都能干。言外之意，找米下锅才是真本事。有一天，我们正在和有关金融单位讨论融资问题，突然接到一位自我介绍是《新理财》蔡姓女编辑的电话，说是杂志社准备出刊一个政府理财版，想约请我写一篇文章。

虽然此前自己还不了解这份刊物，但要出创刊号，居然能想起我来，对我当然是个鼓舞。因为眼前步履维艰，我很自然地联想到了参加财政部组织编写的《公共财政与百姓生活》一书时，在宁波的一些所见所思。宁波的富，给我印象很深，宁波人观念的新，给我的印象更深。正因为他们有创新的理念，才有今天的富有。因此我想政府理财首先应该要有观念的转变和更新。于是，我按这一思路，写了一篇三千多字的稿子。收到样刊后一看，杂志从封面设计、栏目设置、内容编排到版式等，都使人耳目一新。

有了第一篇，之后便接二连三地有拙作在《新理财》（政府理财）发表。屈指一算，三年时间，竟有六篇之多。

像一个人在风雨中成长，会逐渐形成自己的个性、脾气一样，《新理财》虽然年轻，但我觉得风格已初步显现并正在形成。

如读了2009年第4期（总第84期）杂志，我当时便很受启迪，不由得给编辑部写了一个“读者感言”，其中说道，“《左手救企 右手就业》（当期头条）不仅标题新颖、醒目，而且内容更具前瞻性，提出了‘拯救’中小企业成为下一步刺激经济的‘现实要务’这一重大问题。中小企业已经成为国民经济的半壁江山，更是闲散劳动力的吸纳器。这时候提出这一问题，不仅正当其时，更是切中要害。”

《新理财》（政府理财）作为一份媒体，“社会公器”属性凸显。

接着，我继续写到：“当期的《江西72亿‘新鲜’融资》，以很强的操作性亦使人眼前一亮。我曾接触过城市的污水治理工程，上上下下都为筹资发愁。江西的新招却使这一问题迎刃而解，岂不使人很受启迪！”

《新理财》（政府理财）作为一份专业化媒体，“工作利器”属性凸显。

我有时想，时光如能倒流，我一定会为有《新理财》（政府理财）这样一位“老师”而欣喜，自己为政府理财的工作也一定会上升到一个新层面。于是，我就向自己熟悉的局长朋友推荐这本很有自己个性和风格的杂志，以及杂志上的一些观点和做法，他们也感到受益匪浅。

现在，《新理财》（政府理财）已经出现在了许多政府领导以及财政部门领导的案头。未来，当千千万万个政府理财者，翻开的第一本杂志是《新理财》的时候，《新理财》的愿景才算实现了，政府理财的愿景才算实现了。

这中间的路还很长，也不会平坦，但相信《新理财》人是会坚定不移走下去的。

材料与工具 篇4

一、创设情境,让学生乐于准备

美术课程强调愉悦性,学生在美术学习中自由抒发情感,表达个性和创意,增强自信心,养成健康人格。教师要准确把握教学目标,根据小学生的认知特点,通过创设积极的情境,在有层次地发现和学习成果中增强学生的自信心,在积极的情境驱动下做准备。

1. 教师要利用每堂课后面的时间增加新课预习过关游戏环节,设计问题指导预习,激发学生准备的兴趣

如,在预习“规划每一天”中,设计2个问题“猜一猜,课本中的挂历、年历、台历用的是什么材料和工具?”教师追问:“为什么要用不同的纸呢?”“因为台历的支架要厚一点的纸来做才会牢固,每个月的台历用薄一点的纸张就可以了。”是的,我们要根据不同的用途准备好不一样的纸张,还可以根据自己的想法准备好不同色彩的纸张。“说一说,你身边还有什么材料可以用来制作这样的作品?”“老师,我可以用树叶作为每个月的图案。”“老师,我还可以用照片制作呢?”“是的,你们太棒了,有这么多的主意,我们身边的资源,比如,我们已经完成的作业、校园里捡到的美丽的树叶等都可以用来制作一件有趣的作品,相信同学们会做好充分的准备完成下一堂课的学习。”在预习过关游戏中,学生对于新课的学习充满期待,自然乐于准备材料工具了。

2. 教师要抓住时机,把示范舞台留给学生

如,在学习”给您提个醒儿“中,有学生用了海绵纸来做提醒文字,这是学生准备的与众不同的材料,教师就请他上台为大家示范怎样把海绵纸变成文字,这位学生在垫板上用小刀仔细地刻出了文字,在教师的导问下,这位说出了因为海绵纸刻出来的字贴在彩卡上比较好看,手摸上去软软的,有立体感,自己很喜欢。学生通过自己的眼、手去感受了材料,并通过这次示范,把新材料的特性和使用教给了全班同学。这样的分享和学习,比教师的示范更有影响,学生在悄悄的比赛中,自然会更多地去发现并准备新的材料。

二、指导管理,让学生善于准备

美术媒材及工具的管理,是美术学习实践活动的重要部分,是学习准备的主要内容。教育学者庞国维认为,如果学生在学习活动之前自己能够确定学习目标,制订学习计划,做好具体的学习准备……那么他的学习就是自主的。因此,指导学生进行材料工具的准备,有利于培养学生自主学习,教师要善于利用开学第一课引导学生读懂教材,从中得到如何准备材料工具的信息,并帮助学生管理美术工具材料。

一方面,要用好第一堂课指导学生如何准备材料。在熟悉人教版第七册“给您提个醒儿”这课时,从学生作品“吾日三省吾身”这个提醒牌中,通过引导观察色彩、构成、工艺等,得到这是一堂手工制作课,要准备好至少3色卡纸、手工剪刀、固体胶或双面胶等工具材料的结果,再结合笔记,让学生做到对应该准备的材料心中有数。通过例图的观察指导,使学生学会了从作品中分析应准备什么媒材、工具,逐步形成自主准备、自主学习。

另一方面,要帮助学生学会管理美术工具材料。教育家蔡元培说:“所谓教育,其实就是为学习提供帮助。”针对小学生自我管理能力较弱的特点,教师要在多方面进行帮助与指导,并尽量做到简单、好操作。小学美术课程以美术学习的活动方式划分成四个学习领域,又有手工、绘画、国画、综合材料等类型,学生在一个学期的学习活动中需要准备多种工具材料,但每课所用的又有所不同,因此,教师要针对性地进行媒材、工具进行分类指导,帮助学生建立管理媒材、工具的意识,针对每堂课的不同类型,准备好不同的媒材、工具。在教学实践中,指导学生建立“分类包”“百宝袋”的做法,具有较好的效果。

“分类包”,在熟悉教材的基础上,指导学生对材料进行分类,如,人教版第七册,根据各课学习内容,基本上可以分为绘画类、手工类、国画、综合类四个分类包,将双头勾线笔、油画棒、水彩笔、水彩/水粉工具包等放入绘画包;将彩色纸张、剪刀、双面胶、固体胶等放入手工包;将宣纸、国画颜料、毛笔、旧报纸、塑料瓶等放入国画包;将平时收集的纸盒、旧纸、瓶罐等放入综合包。在准备的过程中,学生提前熟悉各种材料工具,有利于课堂上的进一步学习与使用。然后将分类包按照每堂课后的布置装到较大的“百宝袋”中,与特别要求的材料一并带到课堂上,在“分类包”的准备和“百宝袋”的整合中,学生对将要学习的内容进行了更多的思考与尝试,逐渐形成美术学习活动的习惯。

三、因势利导,让学生巧于准备

学生在美术活动中要运用各种工具、媒材进行创作,表达情感与思想,改善环境与生活。材料工具的准备应是与表达情感、思想紧密结合的,是学生利用工具材料和其他媒介有意识地表达自己想法的开始,因此,教师要善于捕捉时机,正面评价,让学生主动表达自己的想法,增进学生的自主意识,进而逐步形成准备的习惯。

一方面,要尊重学生,善用生成性资源,让准备有激情。对于未能按要求做好准备的,教师要慎用批评,想办法让学生积极地进行课前准备,学生来上课,不是希望得到批评,而是希望得到表扬和肯定,不当的批评会伤害学生的自尊,造成学生厌恶和排斥美术学习的心理,如,在教学人教版第七册“今天我值日”中,学生带了一把剪刀和彩卡放在桌上,“这是一节绘画课,你带了手工的工具材料,你是怎么想的呢?”“老师,我准备错了。”“既然带来了,你能不能让这把剪刀派上用场呢?”……这时,另一个学生脱口而出:“老师,他可以先把人物画在纸上,然后剪下来,贴到值日的场景中啊!他可以和学习小伙伴一起合作。”多么善于思考的一位学生,把前面学过的知识带到了这堂课,也为这堂普通的绘画课一下子变得富有新意了,我顺势引导“是的,我们要把值日的同学安排到画面中的适当位置,让画面中的我们变得更突出。”这位抢着发言的学生给了我一点启发,不能让没做好准备的学生在课堂上呆坐,教师应当伸出援手,并引导学生反思和变通。

另一方面,教师要在教学过程中精心指导材料、工具的使用及组合,促进学生对材料、工具的使用进行反思,丰富学生的视觉、触觉和审美经验,通过成功体验,不断巩固学生的准备习惯。在教学“会走的玩具”中,学生用白色纸张制作了公鸡的身体和翅膀,教师追问“怎样使公鸡的翅膀更有创意呢?”促使学生使用之前学过的线条知识、色彩知识技能进行美化,把绘画工具材料用起来,用剪贴的形式,让卷、折、剪、贴变得更有层次,组合成有长长的漂亮尾巴的公鸡。通过追问,让学生把工具材料的准备由简单的分类包跨越到了可以根据自己的预习想法,再多准备一样分类包,从而逐步建立起学生因自己的创意而去准备材料的意识和习惯。

从一定程度上讲,教育是培养习惯,在美术教育教学中,就是培养美术活动的习惯,材料准备的习惯是一切教育教学活动得以顺利开展的基础,教师在教学中应采用多种方法,不失时机地激发兴趣、指导训练、积极评价,使学生乐于准备、善于准备、巧于准备,逐步形成自主性学习的意识,养成工具材料准备的习惯。

参考文献

[1]孙丽芝.小学生学习习惯形成的有关因素及其培养[J].课程教育研究,2012.

[2]尹少淳.小学美术教学策略[M].北京师范大学出版社,2010.

[3]张灵燕.美术课堂学生工具材料准备不足现况之反思[J].基础教育,2012(10).

[4]钟启泉,张华.为了中华民族的复兴,为了每位学生的发展[M].华东师范大学出版社,2001.

外出施工工具、材料管理制度 篇5

（一）、施工工具管理制度

一、总则

为加强工具的使用和管理，保证工具能够得到正确的使用、维护及保养，杜绝工具的人为损坏和流失，降低使用成本，提高工作效率，确保正常作业。

二、施工工具申领、申购流程

1、领用工具首先报班组长批准，填写三联采购计划审批单。应写明领用用途。

2、消耗性用品领用，领用人持领料单到仓库领用物品，并将存根联、采购联和总经理联交给人事财务部进行工具统计。

3、非消耗性工具须经生产维修部部长审批后，将领料单交仓库后领取工具。

4、如果是非常用物品，库管在拿到领料单后，尽快提出采购申请，由采购部按采购流程购买。

5、如果库存低于安全备用数量，库管提出采购申请，由总经理审批后交由采购购买。

6、采购部将到货时间等情况反馈给仓库，以确保工具及时发放，不影响生产使用。

三、施工工具领用及赔偿（1）个人领用：

1.个人工具领用原则上实行按工种/按标准/按计划配置，同时严格采用以旧（坏）换新制度；

2.部门新入职员工应由施工责任人按照工种标准填写个人工具领用卡并交生产维修部部长签字确认后共同到仓库办理个人工具领用手续；

3.以旧（坏）换新时，需由施工责任人鉴定并会同责任人填写工具报废单/工具领用单在主管经理审批签字后方可向仓库管理员申请领用工具并办理领用手续；

4.原工具丢失，由领用人及施工责任人将设备工具丢失、损坏处理单/个人工具领用单书面报告递交部门经理审批，并按照工具的使用年限折旧赔偿后方可再重新领用（可通过人事/财务直接从责任人当月工资中抵扣）；

5.属人为造成的损坏责任由责任人承担，施工责任人应协助仓库管理员根据工具领用时间/按照工具的使用年限折旧赔偿后方可再重新领用（也可以通过人事/财务直接从责任人当月工资中抵扣）； 6.原工具正常使用在及最低使用限期内磨损/损坏，由领用人及施工责任人将工具报废单（须注明原因）/个人工具领用单书面报告递交生产维修部部长审批后方可再重新领用，新工具的使用期限将从领用日起重新计算；

（2）、长期领用（班组领用）：

1、长期领用（班组领用）原则上采用领用人谁领取，谁负责，即自行妥善保管并整理好放入工具箱；

2、长期领用（班组领用）的工具，领用人（责任人）须在仓库办理长期领用登记卡，登记卡须详细记录工具名称、型号规格、品牌、损伤程度及领用日期并要求领用人签名确认；

3、长期领用（班组领用）责任人同时须根据系统目录为工具建立完整的工具借用系统，含借用人、借用物品详细信息，归还信息及归还时工具状态，避免出现因工具问题出现的安全事故、生产延误；

4、长期领用（班组领用）责任人所管理工具到达正常使用期限以旧（坏）换新时，需由施工责任人鉴定工具使用程度（损坏程度），双方共同填写工具报废单/长期工具领用单并交生产维修部部长最后签字方可重新办理领用；

5、长期领用（班组领用）责任人发现领用工具丢失立即口头报告施工责任人及书面报告仓库管理员，当日未报处罚责任人50元/次，当日上报但未找到工具需在书面报告中确认，属人为造成的丢失由仓库管理员根据领用工具折旧情况由经理通知人事、财务对责任人做赔偿扣除；

6、长期领用（班组领用）责任人工具柜钥匙由生产维修部部长保管，实行在谁手头损坏谁负责，出现扯皮责任均摊；（3）、离/转职交接：

1、公司员工离职应到仓库同管理员办理工具领用缴回手续；

2、员工职务或工种变动同样应到仓库同管理员办理工具变更手续；

3、缴回工具缺少由仓库管理员根据领用记录单计算折扣并立即报生产维修部长通知人事财务部对其做赔偿扣除；

四、施工工具安全管理

1、项目负责人或设备管理员人事调动时必须做好施工工具的书面交接手续。

2、施工工具应存放在通风良好、清洁干燥的专用工具箱或指定库房存放。

3、施工工具应做到分类放置，摆放整齐，并在工器具柜内外标明工器具名称、数量，应一一对应。

4、精度仪器和电工专用工器具应单独存放，不得和其它工器具混放。

5、施工工具应编号正确，小型电器以支为单位，测试仪器以套为单位进行编号。

6、施工工具按周期进行检验，每次检验后，应有检验部门出具的检验合格证。其检验日期、使用有效期标签贴在工具上。

7、应建立专用施工工具文件夹，台帐、检验卡、检查记录放入管理夹内。

8、施工工具严禁移做它用，未经公司领导批准不得向外借用。

9、不合格的工器具应及时检修报废，不得继续使用。

10、检测仪器、工器具受潮或表面损伤、脏污时，应及时处理并经试验合格后方可使用。

（二）、施工材料管理制度

一、为规范公司的仓储管理，加强对物资出入的有效监控和精确统计，提高原材料的有效利用率，降低施工中原料成本和不合理损耗，结合我公司的实际情况，特对施工原材料出入库程序实行如下制度：

二、所有原材料购入前，必须由拟使用车间或部门提前制定采购计划，由仓库和采购部门共同确认后明确专人采购。

对原材料的出库使用，各车间或部门也应提前上报使用计划，由仓库确认库存量是否满足使用，如果库存不足，仓库应及时和采购人员沟通，尽快确定采购计划。

三、入库程序：

1、原材料购回后，采购人员必须提供经仓库和采购人员共同确认过的拟采购计划审批清单和销售方提供的增值税专用发票（或税务局认可的正规发票），发票上必须注明原材料名称、规格型号、数量、单价、金额、购买日期和采购人员的签字等基本信息，不同性质的原材料不可以混用一张单据。

仓库管理人员凭采购计划审批单、填写清楚完整的销售发票核对购入的原材料，经确认准确后方可入库。如果出现票据中内容不全、字迹不清、没有经手人签字或者物料和票据明显不符的情况，仓库管理人员有权拒绝该批物料入库，并协同采购人员和使用部门一起查明情况后方可入库。

2、所有经确认的已购入的原材料，必须由当值仓库管理人员签字确认后开具《原材料入库验收单》，入库单一式四份，存根联一份；仓库保管自留一份；交采购人员和财务部各一份。入库单上的填写内容必须和采购计划及销售发票上的内容一致，并由仓库负责人签字确认。

四、出库程序：

原材料入库后由仓库统一保存管理，除特殊物料外（特殊原材料在后面单独说明），所有原材料出库时必须由部门负责人开具正式的《材料、工具流转签收单》报给仓库，领料单上必须注明所需的原材料名称、具体型号、数量、用途等基本信息，并由车间或部门负责人审批签字，仓库在收到清楚有效的流转签收单后，立即按照要求备齐物料，在最短时间内将物料交给使用车间或部门；如果出现领料单内容不全、字迹不清、没有负责人签字或者物料和票据明显不符的情况，仓库管理人员有权拒绝物料出库，并应立即协同车间负责人查明情况认可后方能执行出库程序。

五、限额领料

限额领料，是施工生产过程中，有效控制损失浪费杜绝物资外流，降低材料消耗，节约原材料，降低工程成本，提高经济效益，加强企业管理重要环节。

（一）限额领料单的签发

1、限额领料单由项目经理或指定的专人负责签发。

2、限额领料单签发的依据是：施工预算书。签发人要根据分部分项计划工程量中的材料消耗定额用量认真签发。

3、签发人要在施工用料的三天前，按要求签发好限额领料单，经盖章后交班组和工地项目部门，做为材料部门备料，班组领料依据，予以实施。

4、发放人和记录人员，要在该项工程完工后的两天内或月末后两天内，将验收后的实际完成工程量及产成品量报告给材料部门，材料部门据以进行耗料回算及结算考核工作，进行节超分析，填报节超记录、报表。并及时转交给财务部门进行成本核算。

（二）限额领料的实施

1、坚持限额领料制度。仓库管理员接到限额领料单后，要认真审核。坚持做到“限额”签发的不准确不发料，无“限额领料单’不发料原则。

2、材料出库，必须按“限额“控制发料。发料时应填制《材料、工具流转签收单》，做到数量准确，章记齐全。材料人员要及时做好限额发料记录，严格控制超限额发料。

3、月末，材料部门要及时进行限额领料的节超回算工作。对已领未用和节约的材料，要办理退库验收手续，实事求实得反应施工班组所完成该工程及产成品的实际消耗及节超数量。

4、在施工中，如遇超限额领料时，要及时与预算人员及项目经理通报情况，在查清原因，补签或调整限额领料计划用量后方可发料。

六、施工现场材料的存放管理

（1）材料按品种、规格、型号、长度、等级、批次及不同技术文件和质量说明书分别码放，必须设明显标识牌。（2）半成品应分别码放，予以插牌。（3）若条件有限，只能露天存放时，应做好上盖下垫，保持场地干燥。

产品创新与销售预测工具 篇6

有如此多的问题需要解决,市场给予的时间却越来越少,市场人员逐渐发现传统的预测工具太固化,难以满足如今新产品的开发流程。为了更好地面对诸如此类的挑战,益普索(Ipsos)快速消费品研究部认为市场人员需要一种全新的销量预测工具,这种工具应该改进以往预测工具在新产品研发中的应用方式,可以为市场人员灵活提供新产品研发任何一个阶段的销量预测,甚至包括研发初级阶段(比如创意测试阶段)。凭借这一工具,市场人员可以在任何时候评估新产品的市场潜力,而不是等到产品研发的最后阶段当所有的市场因素完全具备才进行评估—大多数的上市决策往往在此时已经确定了。

模拟市场销量预测:

从先决条件到生死攸关

要理解为什么现在的预测模型需要改进,回顾一下快速消费品预测研究的历史是很有帮助的。在上世纪70年代,也就是“模拟”市场销量预测模型成为一种被证实并可接受的选择之前,“真实的”测试市场被用于提供洞察和指导。通过在一定范围内新产品的完全上市,市场人员可以了解新产品的生存能力,它的优势、劣势以及它可预期的销量。

虽然这种测试市场的方法提供了一种真实的环境,但同时也有一些不足。大量的产品需要从工厂里生产出来,包括包装。广告也需要被制作出来并播放。另外,测试市场需要较长时间才能被评估(因为零售或渠道数据的报告很难在一周内获取),与此同时,竞争对手很快就会知晓新产品的存在。

因此,模拟市场预测模型应运而生。这些模型作为测试市场预测的另一种选择,可以更快地获知预测结果,成本也更低廉,同时可以应用在产品创新的更早期阶段。而且更重要的是,模拟市场预测模型可以提供和真实测试市场精确程度相当的预测。真实测试市场的精确度经常受到一些实际情况的影响,比如,难以找到有代表性的测试城市,生产商试图缩短测试周期以及受到竞争对手的影响。而模拟市场的预测模型则不会受到这些问题的影响,可以广泛应用于快速消费品行业。对于很多企业,模拟市场预测模型可以回答新产品研发的终极问题:在新产品研发的最后阶段,做出“继续”或“暂停”的决定。

在新的世纪,新产品研发的过程被极大地改变了。市场人员现在需要在创新的每个阶段检验新产品的表现,尤其是在早期,这时对新产品的市场潜力进行评估可以帮助企业更好地控制资源的分配。可惜的是,传统市场预测模型庞大的启动费用、冗长的时间安排、复杂的市场投入,使得这些市场预测模型欠缺灵活性,不足以满足产品开发早期的创新需求。这也造成了市场人员把耗时复杂的传统销量预测研究,只留给了那些需要相当大的投入(例如投资兴建新的生产线),或者会给品牌带来很高风险的新产品。对于其他更多的创新活动,营销人员被迫面临窘境和承担风险,在没有进行销量预测的情况下做出决定。因此,传统的模拟市场销量预测变成了一个生死攸关的决定:是投资去做一个可能无法充分满足你需求的测试,还是在毫无销售预测数据的情况下贸然推出新产品?

游戏规则已经改变,

市场人员面临的关键挑战

从与主要的快速消费品企业进行新产品研发的合作经验中,益普索(Ipsos)发现了市场营销人员在判断新产品潜力上将会面临三个关键挑战:

挑战1:如何把我的研究应用到一个非标准的创新流程中?

从产生创意到最终完成新产品上市准备,其过程的差别竟然如此巨大。在同一个行业、同一家企业,即使是同一个产品的区分中,这种新产品研发的过程仍然呈现出明显的差异。如果产品的创新过程总是一样,对市场人员来说确实会容易得多,但是我们必须根据实际情况开发新产品,这是因为:

目的:战略性的创新跟战术性的创新有不同的需求和成功法则。

风险:一个高风险的创新(如突破性的新产品)往往比一个中低风险的创新(如产品线延伸)要经历更全面、更彻底的检验。

上市速度:企业和零售商对上市时间的期望会影响到测试的程度和特性。

虽然我们经常简单概括为“创新流程”,但是事实上每一个既定创新流程看起来都很不一样。

挑战2:什么时候我需要做销量预测?

一个销量预测工具的强大取决于它的假设和使用的数据。为了确保最高的精确度,市场人员在产品研发的较后期才能提供确凿的信息。不幸的是,此时做出的销量预测在此后的创新进程中可能会失去某些价值,因为很多决定已经不可改变。事实上,销量预测的价值是在创新进程的早期或者中期为相关的重大创新决定提供参考,尤其是当企业面对以下问题时:

希望在创新进程中尽早舍弃那些低潜力的创意并尽快推出那些高潜力的创意。

希望成为市场先驱。

零售商对于新产品早期预警的需求。

挑战3:我能从销量预测中获得什么?

如今的销量预测工具被“量身定做”去解决一系列有针对性的问题,以及最显而易见的问题“新产品是否应该上市”—“继续”或“暂停”的决定虽然可以通过模拟市场销量预测做出回答,而且模拟市场预测还可以达成另一个重要目标—帮助营销人员在新产品上市之前快速优化他们的产品和投资组合。

但是,市场人员在创新过程中面临更多的问题,而这些问题只能从销量预测中得到答案。例如,从创新的类型以及这些问题出现在创新的哪个阶段来看,销量预测应该能够回答以下商业问题:

粗略估计,这个创意大概能带来多大的销量?

哪一个新产品方案可以带来更高的重复购买率?

哪种包装可以最大化地提高货架上的初次购买率?

在两种广告中,哪一个能够增加销售?

如果提高价格,消费者是否愿意尝试这个新产品?

给产品创新增加价值:

一个新的销量预测工具

在认识到了不同的行业对一个新的销量预测工具的需求后,基于以上三个挑战,益普索(Ipsos)快速消费品研究部推出了一种新的销量预测方法:定制式的创新流程,可以满足早期的和连续的销量预测需求以及预测的可行性。我们把这种方法称之为Designor NextGen Modular Forecasting,或者Designor NextGen。

Designor NextGen是基于益普索Novaction1976年推出的Designor销量预测体系发展而来的。Designor是一个被验证过的快速消费品预测工具,它所预测的销售情况与新产品上市后实际销售情况的差异在正负9% 以内。Designor被应用于超过10000个新产品开发项目中,覆盖了250多个品类,曾在55个国家和地区使用过它。Designor作为一种重要的销量预测工具,可以提供1~2年的销量预测,分析销量来源并且进行基于市场的模拟。

■Designor NextGen验证

在发展Designor NextGen体系的过程中,益普索(Ipsos)快速消费品部门在Designor NextGen和 Designor预测模型之间进行了广泛的比较测试和校对。

此项测试于2009年在法国、德国、意大利、英国和美国执行,涵盖了30个品类,访问15000人。

根据测试结果,我们得知DesignorNextGen和Designor预测模型具有很强的相关性。(参见图一)

■Designor NextGen 是如何工作的

基于益普索(Ipsos)对客户创新流程的了解,我们把DesignorNextGen设计成为一个模块化、灵活且缜密的预测工具。

模块化预测工具

模块化方法允许市场人员根据当前所掌握的资料测量新产品的市场潜力,而不需要等到整个流程的最后阶段所有的资料都齐备。

销量预测所需要的市场资料包括创意或概念、产品、包装和沟通、产品线、价格和市场计划。市场人员可以把这些资料当作建立预测的积木。

预测既可以建立在详实的市场数据上,也可以建立在假设上,这取决于市场人员预测时掌握了哪些市场元素,并不是所有的元素都同时齐备。(参见图二)

灵活的预测工具

预测工具应该完全灵活。它们应该让市场人员完全操控整个进程,这意味着他们完全可以按照自己的需要在精确度、时间和成本上做出权衡。(参见图三)

举例说明,如果需要在创新早期评估一个创意在市场上的表现。在这种情况下,市场人员可能会欣然放弃高精确度去做一个早期的市场潜力评估。或者,市场人员可能在深思熟虑一个新的包装设计并且需要估计未来一年的销量。在这种情况下,虽然需要比创意阶段更高的精确度,然而并不需要一套完整的市场预测。

缜密的预测工具

一个模块化且灵活的模型必须严谨。考虑到多样化预测模型可能在产品创新的不同阶段都会被使用,从一开始,严谨就成为Designor NextGen重要的设计原则:

Designor NextGen是建立在一个被验证Designor预测模型之上的。

每一个被用来构建Designor NextGen模型的市场材料都有一套清晰的标准,其中包括整体方法、问卷、样本构成以及主要测量要素。

Designor NextGen使用在创新进程中始终如一的测量要素,它们是相关性(Relevance)、昂贵性(Expensiveness)和差异性(Differentiation),或者我们也会叫它们RED 指标。RED 指标是益普索(Ipsos)消费品研究部独有的测量要素,益普索(Ipsos)的研究成果证明这三个指标会驱动新产品取得成功。

Designor NextGen执行

在一个典型的流程中,比如说产品线延伸、概念测试和产品测试都会被依次执行,Designor NextGen可以提供在概念和产品阶段的销量预测。然而,发现和优化新产品的进程经常是不平常且难以预期的。举例来说,由于机缘巧合,一个新的瓶子被开发出来,市场人员可能希望立即预测新瓶子的销售潜力,然后再来预测由这个瓶子衍生的其他创意所带来的销量。随后可能还会有广告测试、另一个更新的版本的包装测试和最后的产品测试。凭借Designor NextGen,市场人员可以在以上的每个阶段(针对包装测试、创意测试、广告和产品测试)得到新产品上市一年的销量预测。通过这种方式,Designor NextGen带领市场人员在整个进程中为产品创新提供了价值。(参见图四)

应运而生的销量预测模型

Designor NextGen预测模型是为了应对当今的创新挑战而设计的,因此市场人员不再会为过去的预测工具所牵制。

创新从根本上而言是一项艰巨的任务,因此市场研究不应该把它变得更加困难。Designor NextGen可以帮助市场人员为自己量身定做销量预测工具,以应对日新月异的环境和特殊创意中出现的问题。

而且,创新是一个发展和选择的过程。在这个把创意变成一个真实的消费产品的过程中,事物也是在不断变化的。Designor NextGen是一个可持续的、动态的预测方法,它并不是一次性的测量或者评估手段。

最终,当市场人员为新产品开发做出各种决定时,他们必须考虑一系列要素不断权衡不同的情况。他们首先应该问的问题是:“这个决定对产品的市场销量表现会有怎样的影响?”如今,许多研究工具被作为市场销量的指标,而不是市场销量的量化评估工具。Designor NextGen却可以为市场人员指点迷津,具体量化不同的选择对产品销量的影响。

材料与工具 篇7

碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚度、抗疲劳和耐腐蚀等优异性能。以高性能碳纤维复合材料为典型代表的先进复合材料作为结构、功能或结构/功能一体化材料,正发挥着不可替代的作用[1]。

目前国内电力行业领域,风力发电机叶片用碳纤维复合材料制造已有应用,并且由增加碳纤维复合材料用量的长叶片制成大容量风机已成为主要趋势[2,3];。然而作为新型复合材料,碳纤维在国内带电作业承力工具上的应用研究仍然是空白。采用碳纤维复合材料制作带电作业承力工具对减轻整体结构重量、替代现有承力工具制造所使用的钢、铝合金甚至钛合金等金属材料,对实现节能减排绿色发展意义重大。

本文着重阐述110 k V、220 k V与500 k V线路带电作业时常用的承力工具研究过程,介绍了工具研制对象确定、原材料制备、工具加工流程与成型工艺,并进行了相关性能试验考核和现场应用。

1 研制对象确定

为确保碳纤维复合材料制作的承力工具能满足110 k V、220 k V、500 k V线路带电作业实际需要,根据相应电压等级线路典型结构设计特点[5],以应用范围较广的更换直线绝缘子和耐张绝缘子时常用的承力工具为研究对象进行研制,研制对象工具类型用途见表1,应用相应工具可进行带电更换直线绝缘子和耐张绝缘子作业[6]。受制于研究过程中碳纤维原材料性能、基材加工、工具成型工艺等不确定因素,承力工具载荷能力以成套工具通过的力学性能试验结果确定。

2 工具研制

根据碳纤维工具研制过程,将工具研制分为:板材制备、工具研制、工具力学性能试验三个阶段。

2.1 板材制备

2.1.1 基材选择

调研分析发现:目前国内大量使用的碳纤维板材是聚丙腈基碳纤维,采用单向纤维板材浸渍树脂后层压固化成型加工,成品厚度大多集中在0.15~10 mm间[7],主要用于建筑工程加固补强,其特点是轴向抗拉强度高、耐腐蚀和秔震性好。但经过多次反复试验发现其存在抗压性与剪切性不足、多维方向受力能力较低等缺陷,不能满足本项目工具制作板材要求。

2.1.2 基材加工

由于所选碳纤维布基材为纵向与横向的2维纤维结构,不满足带电作业工况下复杂受力条件要求,提出在现有双向碳纤维布基材的每层间加入多向多层碳纤维丝进行左、右450双向交叉固化并作每层布间浸渍环氧树脂胶处理。加工流程如图1所示。

2.1.3 板材制备

1)加工工艺:借鉴目前国内碳纤维板材加工方法[8,9,10],本文经论证优化后确定制作工具的碳纤维板材工艺为:先对基材进行浸渍环氧树脂胶结剂,后采用“挤拉、缠绕、编织”一次热固成型工艺完成。对加工质量合格的承力工具碳纤维基材按工艺流程图2工序进行再加工后即可获得工具研制所需的碳纤维板材。加工设备配置与制作工序如图3所示。

2)力学性能测试:在分析承力工具载荷要求后,以日本东丽公司生产的双向碳纤维布基材为原材料,采用板材加工工艺拉制成截面规格为80 mm宽×20 mm厚的碳纤维板,然后制作6块试件进行抗拉、抗压、抗弯、层间剪切、横向剪切等力学性能测试,测试结果数据可知,加工后的碳纤维板材力学性能部分指标优于制作承力工具常用的Q235B碳钢和7A04铝合金材料[11,12,13],同时保留了碳纤维原有高抗拉强度性能,在抗压、抗弯、抗扭和抗剪切等方面的能力也得到显著提高,可以满足制作本文提出的碳纤维复合材料承力工具要求。

2.2 工具研制

根据工具结构受力特点,分别采取拉制工艺与模压成型工艺对承力工具进行研制。

2.2.1 拉制工艺产品

选择拉制工艺制作的截面规格80宽×20厚的板材,经过工具结构设计、加工毛丕件与成品制造获得了单钩、垂直双钩、水平双钩、四线钩、大刀卡等承力工具。研制过程中发现碳纤维材料的挤压强度不足,加工性能也不及金属材料,为提高工具连接部位载荷强度,在挤压部位使用金属包层,在螺栓连接处进行钛合金镶套处理。大刀卡碳纤维板材层间采用3层80×20板材通过碳纤维粘合剂(AB胶)粘合而成。

2.2.2 模压成型工具产品

根据闭式卡具类承力工具结构复杂、加工量大特点,采用模压成型工艺制作。模压成型工艺自定义为在完成定型生产的工具外形加工模具后,将碳纤维的预浸布通过真空压缩成型的整个过程。

为便于研究,将碳纤维闭式卡按瓷瓶设计的荷载[14]分为小(≤16 T)、中(16T~30 T)、大(≥30 T)三类,其由本体和镶套两大部分组成。同时为适应不同厂家生产同吨位瓷瓶的钢帽形状存在差异性,采用镶套方式进行加工,每一种模具可以通过更换镶套来适应相同吨位不同尺寸的瓷瓶。

2.3 工具力学性能试验

为检验所研制的碳纤维复合材料承力工具成套产品的载荷能力,采用YST-500D拉力机进行破坏性载荷力学性能测试,。从工具破坏的位置看,拉制工艺制作的导线提线钩卡具均在弯钩处、大刀卡具位于联板连接处,模压成型工艺制作的闭式卡具则处于卡具与瓷瓶连接处。闭式卡具按不同瓷瓶型号制作了四套卡具,最大破坏值为80 k N、最小破坏值为53 k N。

碳纤维复合材料承力工具在力学性能试验下拉制工艺制作的工具最大破坏载荷值为121k N,比模压成型工艺工具的最大破坏载荷值80k N高约51%,原因可能是由模压成型工具结构和加工工艺复杂导致力学性能下降所致。此外,在现有工艺制造水平条件下,视碳纤维材料为脆性材料,考虑2.5倍安全系数[15,16],由此可见同类产品中,最大许用载荷值为:110 k V直线单提线钩为30 k N;220 k V垂直双分裂提线钩为21.2 k N;220 k V水平双分裂提线钩卡具为48.4 k N;220 k V大刀卡具为23.6 k N;闭式卡具为32 k N。现场应用效果表明,碳纤维材料四线钩卡具载荷能力与其基于破坏性试验进行的允许载荷能力值基本接近,实际应用效果良好,可以用于实际作业。

4 结束语

通过对成品碳纤维布进行板材加工,并按拉制工艺和模压成型工艺制作了承力工具,同时进行了成套工具的力学性能测试和现场应用验证,得出如下结论:

1)提出用碳纤维复合材料制造带电作业承力工具,获得了五类具有自主知识产权[18,19,20,21,22]的工具。基于工具的破坏性试验,对所有承力工具按2.5倍安全系数考虑,按现有工艺水平拉制成型的碳纤维80×20的板材制作的提线钩卡具最大许用载荷为48.4k N;大刀卡具许用载荷为23.6k N;由模压成型工艺制作的闭式卡具最大许用载荷值为32k N。

2)适用于500k V线路带电作业的四分裂导线提线钩卡具在实际线路上更换直线绝缘子串时使用载荷为20.1k N,现场应用效果证明了该工具的有效性和质轻高效的优点。

3)限于条件,未能获得110k V翼型卡具产品。为获得更多种类更大载荷能力的承力工具,下一步研究工作将围绕大型号规格板材研制和模压成型工艺两方面重点进行攻关,力求生产出成本更低适用于更高电压等级、大吨位、结构复杂的多种卡具,最终实现碳纤维复合材料带电作业承力工具系列产品国产化量产能力。

摘要：针对当前国内碳纤维新型复合材料在带电作业承力工具领域研究应用空白,提出采用高性能碳纤维复合材料制造110 k V、220 k V、500 k V三种输电线路带电作业常用承力工具。以常用的直线和耐张承力工具为研究对象,首先制备碳纤维增强复合材料板材,然后按拉制工艺和模压成型工艺制作承力工具,最后通过力学性能试验来考核所研制的工具是否满足承载力要求,在此基础上选取相应工具进行现场应用验证。试验与现场应用效果表明:研制的碳纤维新型复合材料承力工具能满足实际带电作业工作需要,具有较高的应用价值和推广前景。

材料与工具 篇8

目前中国已成为全球最重要的超硬材料及其制品的生产供应大国,尤其是近年来,中国超硬材料行业呈现出持续的高增长发展势态,其年增长速度远远超过我国国民经济GDP的增长速度[1],相应地带动了金属粉末消费量的大幅度增长。目前金属结合剂超硬材料工具还是以单质金属粉末为主,预合金粉末为辅,但由于预合金粉末具有良好的综合性能,近年来在行业中得到了快速推广应用[2,3,4,5,6,7],尽管其应用比例和总体消费量还较少,但随着产品种类的增加、质量稳定性的提高,其应用比例和范围在逐渐扩大。尤其是各个制品领域内的大厂家对预合金粉末的重视和应用,极大地带动了预合金粉末在全行业的普及推广,起了以点带面的推动作用,使全行业对金属预合金粉末有了全新及深入的了解,促进了预合金粉末的快

速消费增长。预合金粉末的应用是提高超硬材料制品性能的有效途径之一,是行业发展的一个必然趋势。

2 不同制备工艺的金属预合金粉末的特性

预合金粉末的制备方法较多,目前主要有水/气雾化法、化学共沉淀法、电沉积法和扩散法等。但国内消费量较大的是雾化预合金粉末,而其它方式制备的预合金粉末亦具有一系列特点,在行业内也在迅速推广应用。今后,我国制品行业中预合金粉末的应用将会呈现出多类产品的竞争格局,不同种类的产品将发挥优势互补的特点,促进全行业的进步与发展。

2.1 雾化金属预合金粉末

雾化法包括水雾化和气雾化两种生产工艺。气雾化工艺设备复杂,生产成本较高,以往被用于生产金刚石的触媒粉,现在基本为水雾化触媒粉所取代,除极少数厂家用于生产雾化Sn粉外(气喷水冷),在行业内均未采用此工艺生产胎体预合金粉。除生产成本高外,另外一个重要原因就是气雾化金属粉末颗粒几乎是球状,难于冷压成型,应用受限。目前市售雾化金属预合金粉末基本上都是水雾化粉末,粉末形态多不规则,同时也存在少量球状/类球状颗粒,其市场消费量呈逐年增长势态,这主要是由于水雾化预合金粉末的生产工艺相对简便,价格相对低廉,成分易于调整,产品质量适宜稳定控制,易于实现大批量的工业规模化生产,因而在市场中的消费量急剧增长。

水雾化工艺的一个突出优点就是易于实现多组元成分的设计调整,可方便地实现三元以上成分复杂的产品生产,而其它生产工艺不易实现多组元合金粉末产品的生产,这也是水雾化预合金粉末得以大规模推广应用的一个有利因素。

2.2 化学置换预合金粉末

化学置换法所生产的典型产品为铜包铁,目前在超硬材料制品行业中主要用于大直径石材圆锯片刀头(大刀头)的制备生产。铜包铁的突出特点就是制备工艺简便、产品价格低廉、冷压成型性好。由于具有价格优势,在其它工具中也逐步得到应用,其不足之处在于烧结温度高,烧结收缩性差,在一定程度上影响了其应用效果,但只要能够保证产品质量的稳定性,其应用范围还将进一步扩大。

2.3 化学共沉淀预合金粉末

目前市售的化学共沉淀法所制备的预合金粉末主要是Fe-Co-Ni,Fe-Co-Cu系列产品。此方法虽然制备工艺简便易行,生产装备也不复杂,但生产工艺过程不易控制,产品的后处理工艺要求较为严格,产品质量的稳定性控制要求较高。此工艺方法所制备的预合金粉末价格较高,但烧结性能好、松装密度低,冷压成型性好,因而在高端制品中得到相当程度的应用。

2.4 电沉积预合金粉末

电沉积法所制备的预合金粉末是业内厂家新近开发的一类新产品,目前主要是Fe-Cu系列预合金粉末,其突出特点是粉末颗粒形状复杂、松比低、冷压成型性好,目前处于市场推广阶段。

2.5 扩散法预合金粉末

扩散法所制备的预合金产品目前主要是Cu-Sn系列的合金粉末。由于此类产品的颗粒形状复杂,松比较雾化Cu-Sn合金粉末低,具有良好的冷压成型性和烧结性能,在超硬材料工具行业中也得到了相当范围的应用。

3 金属预合金粉末的应用领域及应用特点

目前,各类金属预合金粉末几乎应用到了超硬材料工具制作的各个方面,涉及石材、陶瓷、混凝土、玻璃加工等领域。

3.1 石材加工工具

涉及石材的切割、磨削和钻削,其中石材切割锯片的应用量最多。

二元合金作为基础合金可广泛适于各类工具,在花岗岩锯片中应用量最大的是Fe-Cu系列合金,包括水雾化法、化学置换法及电沉积法所制备的预合金粉,这类粉末适合生产中低档制品。大理石锯片中主要是Cu-Sn系列合金粉。

三元以上预合金粉末主要以水雾化的Fe-Cu(Ni/Co)-Sn、Fe-Co-Ni、Fe-Co-Cu等系列预合金粉末为主,辅以化学法所制备的Fe-Co-Ni、Fe-Co-Cu系列合金粉末,这类粉末适于制备中高档制品,其中含镍粉末在兼顾锋利度的同时主要侧重于使用寿命,而含钴粉末则可同时兼顾锋利度和使用寿命。大理石锯片则以Cu-Co-Sn系列合金粉末为主。

四元及以上组分的预合金粉末基本为雾化预合金粉末,主要是Fe-Cu-Ni-Sn、Fe-Cu-Co-Sn系列预合金粉末,这类合金粉末适于制备中高档制品。

上述各类预合金粉末共同的应用特点是:可以降低烧结温度,改善胎体组织的均匀性,提高烧结强度及致密性,提高胎体组织对金刚石的机械把持力,提高工具的锋利度和使用寿命。

3.2 陶瓷加工工具

陶瓷锯片用预合金粉末主要有Fe-Cu-Ni-Sn、Fe-Cu-Co-Sn、 Fe-Cu-Co及Cu-Sn系列。此类预合金粉的特点是烧结温度低、烧结组织细腻、胎体硬度适中、抗弯强度中等、胎体磨损性不强。

陶瓷刮刀的胎体硬度要求高,一般≥HRB95。粗刀要求锋利度好,使用寿命长,应用较多的是基础合金Fe-Cu系列,其特点是烧结组织致密化程度好,硬度高,使用寿命长。细刀在兼顾锋利度和使用寿命时较多采用Fe-Cu-Ni-Sn系列合金粉,其特点是烧结温度低、硬度高、致密化程度高、耐磨性好。同时胎体与金刚石的磨损适配性较好,金刚石在工作过程中可保持合适的出刃高度。

适合于磨边轮的预合金体系主要是Fe-Cu-Ni-Sn系合金。此类合金的特点是烧结温度低、烧结胎体硬度高、胎体对金刚石的机械把持力好、胎体与金刚石的磨损适配性好,在磨削过程中金刚石能保持适当的出刃高度,可同时兼顾锋利度和使用寿命。在产品制备过程中要特别注意与预合金相配合使用的其它单质粉末的氧含量,通常要求其氧含量低于4000×10-6。

目前适于陶瓷磨块的预合金粉末主要以Fe-Cu及Fe-Cu-Ni-Sn合金体系为主,配以适量的低温脆性材料及造孔剂等调节成分。预合金体系本身的烧结硬度>HRB100,但烧结磨块的硬度通常在HRB85～95为宜。硬度太低,磨块使用寿命短;硬度太高,锋利度差,易出现磨不动、打滑等现象。通常中粗粒度的磨块要求在较高的加工线速情况下,能保持良好的锋利度,磨削加工量应高于5万平米,而细粒度磨块则要求磨削加工量高于10万平米,使用预合金粉在锋利度和使用寿命方面都能很好的满足要求。

3.3 工程钻头

目前,适合于制作工程薄壁钻的预合金粉有Fe-Cu、Fe-Cu-Ni-Sn、Fe-Cu-Co-Sn、Fe-Co-Cu等合金系列,配以适量的WC或W粉,适合于湿钻的中低档钻头,也可用于砖墙的干钻打孔,其锋利度和使用寿命都能满足需要。此类合金的特点是胎体的成本低,烧结致密化程度较高,硬度高(>HRB100),机械强度较好(抗弯强度850～1100MPa),钻削过程中不易断齿。但对应用于高强度钢筋混凝土构件的钻头,其烧结胎体要求Co含量极高,对金属粉末的表面质量及颗粒度要求极高,要求胎体的机械强度高(>1100MPa),不仅要求对金刚石具有良好的把持力,而且也要具有优良的散热性能,特别是干钻时,对烧结胎体金属粉末的要求更高;同时,也要求采用细颗粒的耐磨骨架材料,在保证耐磨性的同时,还要有良好的自锐性。

3.4 混凝土锯片

适于制备混凝土锯片的预合金种类较多,有各种方法所制备的Fe-Cu、Fe-Co(Ni)-Cu、Fe-Ni (Co) -Cu-Sn等多种预合金粉末系列,其中Fe含量通常超过50%。这类预合金粉末的突出特点就是要求其具有较高的烧结强度、硬度和致密度。

3.5 地质钻头

烧结地质钻头由于生产厂家分散,产业集中度差,所消耗的金属结合剂数量不多,也未引起各个合金粉末厂家的足够重视,未在此领域开发专门的预合金粉末。但上述提及的预合金粉末亦可在此领域应用,只是目前还缺乏应用开发,影响了预合金粉末在此领域中的推广应用。

3.6 玻璃加工工具

由于这类工具的金属结合剂消耗量相对较少,目前基本上还是以单质金属粉末为主,各个合金粉末厂家基本上未在此应用领域进行开发,客户大都沿用传统的配方体系,市场所用预合金粉末只有部分Cu-Sn合金。

3.7 金属结合剂砂轮

由于金属结合剂砂轮在整个砂轮行业中所占比例不高,其消耗的金属粉末量不多,预合金粉末在此领域中的应用极少,只有部分Cu-Sn合金,市场上亦缺乏专业化的预合金粉末产品。

4 金属预合金粉末的国内应用及发展现状

金属预合金粉末目前已广泛应用于超硬材料工具制作的各个领域,应用量逐步扩大并呈迅猛发展的势头。目前预合金粉末消费量较大的应用领域集中于石材及陶瓷加工工具,消费量约占市售总量的80%以上。在石材加工工具中,预合金粉末的消费主体是大刀头、中小径石材锯片的大中型生产厂家。在陶瓷加工工具中,金属结合剂磨块消耗的预合金粉末量最大,其次是磨轮和刮刀。据估算,2011年国内金属预合金粉末的年消费量在4000吨左右,在整个超硬材料制品行业所消耗的金属粉末中所占比例极少,大概不足10%,因而,其市场发展空间极大。由于超硬材料制品行业已发展了几十年,而金属预合金粉末只是近几年才在行业中得到逐步认同和推广应用,可以说是处于起步发展阶段,是朝阳产业,因此,目前大多数中小超硬材料制品企业还都习惯于采用单质金属粉末配制烧结制品。由于各类单质金属粉末的生产厂家众多,并且缺乏统一、严格的质量标准,产品质量千差万别,尤其是价格低廉、消费量最大的铁粉,质量差异更大,经常导致制品厂家生产工艺及产品质量的波动起伏,给用户带来了极大的困扰。目前,影响和制约中国超硬材料制品行业发展水平的关键因素不在于各类产品的配方设计,而在于原材料质量不过关,这是一个基础性的、结构性的缺陷根源。而绝大多数制品厂家,尤其是中小厂家,往往忽略原材料质量的严格把关,片面地追求配方设计,认为配方的改进设计是改善工具性能最有效的途径,而事实上,配方设计固然重要,但仅仅是在原材料及工艺稳定基础上的锦上添花,而不是救命稻草。比较分析国外产品可以发现,其高端产品的配方往往是非常简单常见的合金体系,而非玄妙深奥的复杂成分,其根本因素在于原材料的选择和工艺的把握方面,在确保原材料及生产工艺稳定的前提下,积极探索配方设计,才能起锦上添花、事半功倍的效果,否则就很容易导致事倍功半,甚至徒劳无功,阻碍了企业的成长发展。尽管人们的质量意识在不断增强,用户也迫切需要原材料厂家能够提供高质量的稳定产品,但受制于原材料生产商的供应水平限制,客户往往得不到长期稳定的高质量产品,只能被动地选择接受,因而极大地限制了超硬材料制品行业的提升与发展空间。而预合金粉末虽然拥有许多优势特点,但在一定意义上说,却也在许多方面弥补了单质金属粉末的缺陷和不足。随着预合金产品的不断丰富与提高及用户对其认识的逐步加深与掌握,预合金粉末的用户群在逐步扩大,其在制品配方中的应用比例也在不断增加,优势特长逐步得以充分发挥体现,若其在各类制品中的应用比例超过30%,则其消费量将十分可观。而通常情况下,预合金粉末的应用比例超过50%后,才能显著发挥出其性能优势,具有较高的综合性价比。从目前的发展现状看,金属预合金粉末在近几年的消费量增长迅速,但与制品行业所消耗的金属粉末总量相比,还微不足道,尚处于引导消费阶段,即需要粉末生产厂家针对产品特点为用户提供有效的技术服务,帮助客户掌握产品的应用特性,以技术服务引导产品消费,促进消费量的增长。随着用户对产品应用特性的逐步掌握,将会渐入自主消费阶段,即用户自主利用预合金产品进行制品的设计开发,届时,预合金粉末的市场需求量将会急剧增加,市场将进入高速发展阶段。而目前国内预合金产品领域存在的主要问题是:①产品质量不高,稳定性差;②生产厂家对自己的产品特性了解不足,多数预合金粉末生产厂家为用户所提供的仅仅是产品,而不能提供有效的技术服务,指导客户掌握产品的应用特性,因而限制了产品的推广应用;③雾化预合金粉末的冷压成型性差,限制了其在制品配方中的应用比例;④铁基预合金粉末的潜力还远未发掘出来。

5 金属预合金粉末的发展趋势

金属预合金粉末的发展方兴未艾,正逐步在行业中规模化推广应用,既有优势特色,同时也存在一定的缺陷不足,但这并不妨碍预合金粉末产品的发展与推广,其目前存在的主要问题是价格、成型性、质量稳定性。

目前市场对金属预合金粉末的基本要求是:稳定产品质量,提供技术支持,拓展应用领域。根据目前的市场发展现状,预合金粉末今后发展的重点仍然是中低价位的铁基粉末,同时将向着多元化、精细化、高活性、低松比、高弹性模量的方向发展。

5.1 多元化

包括制备方式的多元化及化学成分的多元化。

不同制备工艺的预合金粉末具有不同的性能特点,充分发挥不同种类预合金粉末的特长,为客户提供丰富实用的预合金粉末产品是未来市场的一个发展趋势。例如,雾化法制备的预合金粉末与化学法制备的预合金粉末组合应用,实现二者的优势互补,能够更好地提升制品的综合性能。

目前市场销量最大的是通用性较强的二元、三元组分的基础预合金粉末。这类粉末由于成分相对简单,价格适中,产品的质量稳定性较好,用户易于掌握,因而得以广泛应用。随着行业的发展进步,对制品的专业化、精细化要求越来越高,相应地要求预合金粉末产品也向着专业化、精细化的方向发展,这就促进了多组元预合金粉末的发展。多组元合金粉末的发展有助于提高烧结制品的综合性能,减少贵金属Co、Ni的使用量,使预合金产品向着“物美价廉”的方向发展,能够更好地满足中高档制品的应用需求。但金属预合金粉末也不是成分越复杂性能就越好,关键是要做到“量力而行”,即使是成分简单的预合金粉末,如果能充分发挥其性能特点,也能满足工具的应用要求,能将复杂问题简单化,充分体现出预合金粉末的优势特点。

5.2 精细化

精细化就是要求预合金产品在关键性能指标的控制方面要精准,保持较高的质量稳定性;同时,要求粉末的颗粒细小均匀。细粒度金属粉末表面活性高,有利于降低烧结温度,提高制品的烧结致密化程度,增强烧结胎体对金刚石的把持力;同时也有利于改善胎体与金刚石的磨损适配性。但在实际生产中,粉末粒度并不是越细越好,粒度粗细的选择,关键是要求配方组份间有合理的粒度搭配,要从整体工艺要求选择确定。

5.3 高活性

预合金粉末的应用不仅仅是要求合金化程度高,而且还要具有良好的表面活性,以利于降低烧结温度、提高烧结颗粒间的界面结合强度、促进致密化、改善烧结胎体的机械性能,增强胎体对金刚石的把持力。

5.4 低松比

低松比主要是针对雾化预合金粉末而言,因雾化粉末中含有相当比例的球状/类球状颗粒,松比相对较高(通常不低于2.8g/cm3),不利于冷压成型,限制了预合金粉末在制品配方中的应用比例。这也是目前影响雾化预合金粉末进一步推广应用的技术瓶颈,但随着生产工艺技术的改进提高,此限制瓶颈会逐步克服消除,因此会促进雾化预合金粉末的推广应用。

5.5 高弹性模量

金刚石制品的性能优劣取决于烧结胎体对金刚石的把持力,而目前绝大多数金刚石制品烧结胎体对金刚石基本上都是机械把持,而烧结胎体对金刚石的把持力则主要取决于烧结胎体的弹性模量,尤其是高温弹性模量。弹性模量的提高有助于提高胎体对金刚石的机械把持力,大幅度改善制品的综合使用性能。高性能的预合金粉末可以制备出高弹性模量的烧结胎体,这就要求预合金粉末向着高弹性模量的方向发展。

6 结束语

金属预合金粉末在超硬材料行业中的大规模推广应用是超硬行业发展的必然趋势,可有效促推动行业的发展进步。但预合金粉末在行业中的推广应用目前尚处于由引导消费向自主消费转变的过渡期,预合金产业现在面临的突出问题主要是产品质量的稳定提高和深入的技术服务支持,需要全体粉末生产厂商苦练内功,与用户紧密协作,为用户提供稳定的质优价廉产品和完善的售后技术支持,使预合金粉末产品能够为众多的中小用户所接受认同,才能够全面促进行业的发展进步,使我国成为超硬材料及其制品的生产强国。

参考文献

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材料与工具 篇9

1 音乐的本质

《现代汉语词典》(2002年增补本)对“音乐”一词的注释是:用有组织的乐音来表达人们思想感情,反映现实生活的一种艺术。它的最基本的要素是节奏和旋律。分为声乐和器乐两大部门。

认真审读这一“注释”,我们会发现“音乐”一词包含如下几层含义:一是音乐所指的声音是人类喉咙发出的声音和乐器发出的声音;二是这些声音是有组织的,形成具有一定节奏和旋律的乐音;三是这些乐音能够表达人们的思想感情,反映人们的现实生活。这三层含义可以进一步简略为:一是声音问题;二是乐音问题;三是内容问题。到此,还可将这三个问题进一步表述为:将声音组织成能够表述一定内容的具有一定节奏和旋律的乐音。甚至可以再简化为:声音的节奏化、内容化。这应该就是音乐的本质,或者准确地说,这就是笔者对音乐本质的认识。

下面,在这一认识的基础上逐一展开讨论。首先,讨论声音问题,声音是声波通过听觉所产生的印象。声波则是能引起听觉的机械波。频率在20～2 0000 Hz之间,一般在空气中传播,也可在液体或固体中传播。人类说话,通过肺内呼出气流振动声带——附在喉部的勺状软骨上的两片带状的纤维质薄膜,发出声音,又通过肺内呼出不同气流的不同振动,发出不同的声音,从而组成表达一定内容的语言,即说话。动物也有声音,尽管有所不同,但也能通过肺内呼出的气流对声带的振动而发出声音,也能通过肺内呼出不同的气流的不同振动,发出不同的声音,从而组成表达它们能够理解的语言,也即说动物话。一般来说,动物语言只有同类动物之间才能听得懂。但是,通过探索,人类对动物语言已逐渐有所掌握。据报道,被誉为“猴王”的张家界自然保护区管理局管理员吴玉才,能唱一种只有猴子才能听得懂的“猴歌”。

人类和动物发出的声音靠的是肺内呼出的气流对声带的振动,其他物体发出的声音靠的则是相互之间的碰撞和磨擦。水流动对河床石块和土壤的磨擦发出水声,垂直下落的瀑布对底下石头的冲击则发出瀑布声,流动得过急卷起的波浪就发出涛声。当然,水声还有许多,由于水对不同物体的碰撞和磨擦而发出各种相应而又不同的声音。也当然,除了水声,还有其他声音,如汽笛声、喇叭声、爆炸声、雷声、风声等等。

其次,讨论乐音问题,也就是声音的节奏化问题。单个声音不会形成节奏,同种声音也不会形成节奏,只有若干个、甚至一系列不同种的声音才能形成节奏。当然,若干个,甚至一系列不同种的声音只是具备形成节奏的条件,而并不是具备形成节奏的必然。当这些声音杂乱无章地组合在一起的时候,形成的只能是噪声或杂音;只有当这些声音以一定的规律组合在一起的时候,才能形成节奏,形成旋律,形成乐音。

显然,只要是声音,只要是若干个、甚至一系列不同种的声音,都可以形成节奏,形成旋律,形成乐音,因为它们都可以以一定的规律组合。人类的声音就不用说了,动物的声音,汽笛声,喇叭声,爆炸声,雷声,风声,水声,等等,都可以。不是吗,只要你到海边,就会听到有规律、有节奏的涛声。湛江是一个滨海城市,也是一个旅游城市,其旅游景点之一,也就是被誉为新八景之一的“南三听涛”。当然,在这一景点,游玩的项目有许多,比如看风景、拾海贝、玩海滩等等,但听涛——听海水之涛声——却是主要的。无疑,这里的涛声很优美,很有代表性,当然,也很有节奏感,很有旋律感。

海水的涛声很优美,很有节奏,很有旋律,南三海水的涛声更优美,更有节奏,更有旋律。然而,当我们认真审视的时候,我们会发现,海水的涛声是自然的声音,南三海水的涛声也是自然的声音,其形成的优美的有节奏、有旋律的声音是大自然造化的结果,是大自然组织的结果。这一结果,不但给大自然带来优美,也给人类带来愉悦;它是那样适合大自然,又是那样适合人类。当然,大自然造化的、组织的还有许多。发出“叮咚”声的泉水也很优美,歌曲“泉水叮咚,泉水叮咚,泉水叮咚响……”就是对优美的泉水声的一种赞誉,更是一个生动的表述。至于鸟语更是令人悦耳赏心。

人类的追求是丰富的,大自然造化的节奏旋律满足不了人类的要求,因此,人类以自然的声音为素材,通过艺术化的方法,创造出一系列人为的节奏、旋律,也就是音乐。在音乐的创造中,最为基本的就是创造了“1、2、3、4、5、6、7”这一组基本音符,再在此基础上,上加一点和下加一点,创造了其高音部份和低音部份。然后,通过这些音符的不同组合,谱写了一首又一首的音乐。

人类在创造音符的同时,还在创造声音的来源。显然,人类的发音只存在利用问题,而不存在创造问题,创造的只有发音的物体,这也就是人们已知晓的乐器了,如电子琴、钢琴、扬琴、手提琴、手风琴、吉它、二胡和锣鼓等。这些乐器都能发出人类所需要的声音,都能发出能够弥补自然声音不足的声音,都能发出将音符组合成音乐的声音,都能发出与人类发出的声音组合成一体的声音。

最后,讨论内容问题。所谓内容,有东西就有内容,只要有一个声音,有一个音符,就有内容了。不过,这些内容并不是人们所需要的。因此,说到内容,实际是指人们所需要的内容。作为音乐艺术,人们所需要的内容就是表达人们的思想感情、反映人们现实生活的东西。这种东西,由于历代音乐工作者的努力,已创作了许许多多,已几乎难于用准确的数字来表达了。陈兴旺选编、武汉出版社于1997年10月出版的《中外名歌金曲大全》就选编了600首中外名曲,包括中华金曲精品、大陆影视金曲精品,港台金曲精品、外国名歌金曲精品、少年儿童喜爱的歌、最新流行金曲精品七大部份,包括《国际歌》、《中华人民共和国国歌》、《黄水谣》、《天涯歌女》、《松花江上》、《盼红军》、《四季歌》、《二月里来》、《过雪山草地》和《拥军秧歌》等。这些歌曲都有一定的内容,都从某一侧面表达人们的思想感情,反映人们的现实生活。在此,就不具体展开讨论了,因为这些歌曲的内容大多数人都是熟悉的。

综上所述,所谓音乐,的确是声音的节奏化、内容化。那么,作为工具,作为农业劳动工具,是否具有音乐性?这就是下一个问题要讨论的问题。

2 工具的音乐性

既然音乐是声音的节奏化、内容化,那么工具——作为人类手脚延伸的工具、特别是农业劳动工具具备发出声音的功能或条件,以及其所发出的声音是否有节奏、有内容或是否能形成节奏、形成内容?无疑,只要具备这一点,工具就具有音乐性。

客观地说,任何工具都具有发出声音的功能或条件,问题只是发出什么样的声音和所发出的声音大小而已。因为任何工具都是人类作为手脚的延伸,为了某种使用目的而制造。那么,工具在使用的过程中就会存在与对象、与他物的接触、碰撞、磨擦,这就会产生声音,产生接触声、碰撞声、磨擦声。

当你拿蛋糕刀将生日蛋糕切开的时候,至少产生、存在、形成了如下几种声音:一是手与蛋糕刀接触、磨擦的声音;二是蛋糕刀与空气接触、磨擦的声音;三是蛋糕刀与蛋糕接触、磨擦的声音;四是蛋糕刀偶然与蛋糕盒接触、磨擦、碰撞的声音。不过,此时此刻,你能够听到的声音可能只是第四种声音,而其他三种声音则往往几乎听不到;你切蛋糕时若特别小心,特别轻手轻脚,那么,你可能连第四种声音都听不到。当然,这并不是这些声音的不产生、不存在、不形成,而是声音实在地太小了,以致靠人的听觉听不到。一般来说,声波的频率必须在20 Hz以上人的听觉才能听得到。

的确,只要存在接触、磨擦、碰撞就存在声音,不一定人的听觉能够听到才存在。当你站在田园上,微风吹来,你听不到风声,听不到气流与气流之间、气流与作物之间的接触、磨擦所产生、形成的风声,但你会感到风的存在,感觉到空气流动的存在,因为正是微风的吹动,正是空气的流动,使你的脸上形成清凉的感觉。在长期的生活实践上,人们对风力的大小就有如下认识:0级,烟直上;1级,烟能表示风向;2级,人面感到有风,树叶有微向;3级,树枝及微枝摇动不息,旌旗展开;4级,能吸起地面灰尘和纸张,树的小枝摇动;5级,有叶的小树摇摆,内陆的水面有小波;6级,大树枝摇动,电线呼呼有声,举伞困难;7级,全树振动,大树枝弯下来,迎风步行,感觉不易;8级,可折毁树枝,人向前行颇感阻力;9级,烟窗及平房屋顶受损坏,小屋遭到破坏;10级,可将树木拔起,或将建筑物吹毁;11级,造成重大损失;12级,推毁力极大。可见,只有当风力达到一定时,其所产生、形成的风声才能为人的听觉听到,具体地,至少应达3级。

其实,有的工具本身就具有发声的功能,或者可以准确地说,人们在制作这些工具的时候就设置了发声的功能了。收音机、录音机等就不用说,就连儿童玩具——机关枪等——也能发出“哒、哒、哒……”的声音。当然,这些工具的内部装置不同,或者可以说,发声装置不同,但在发声这一点上来说却是相同的,即都具有发声的功能。

作为人类手脚延伸的工具是非常之多的,就用途来说可分为生产工具、生活用具和娱乐器具等,生产工具如锄头、镰刀和扁担等,生活用具如碗、盆和匙等,娱乐器具如排球、篮球和足球等;就材料来说则可分为石料工具、竹料工具、木料工具、瓷料工具、金属工具和塑料工具等,石料工具如椿臼、石砻和石磨等,竹料工具如竹笠、竹篮和蟹篓等,木料工具如牛车、风车和纺车等,瓷料工具如瓷碗、瓷盆和瓷罐等,金属工具如镰刀、稻叉和圆凿等,塑料工具如塑料脸盆、塑料水桶和塑料桌子等。显然,从不同角度还可再分,即使仅从用途和材料角度也仍可再分。不过,仅此已足可见工具之繁多。这么多工具,除本身具有发声功能外,其同类之间、异类之间和与非工具的物体(如空气、土壤和水等)之间的接触、磨擦和碰撞,势必会产生声音,产生各种相同或不相同的声音;换句话,产生同样繁多的声音。

工具能够发出声音,有的能够发出有节奏、有内容的声音,人类有目的地生产作为音乐之用的工具(如收音机和录音机等)就不用说了,像上面提到的扁担在使用时发出的声音就很有节奏。客观地说,人们在生产扁担时,并没有考虑这一因素,这一因素的存在完全在于使用功能——挑物——的生产。人们无目的地生产的工具可以发出有节奏的声音,那么,有目的呢?回答应该是肯定的。一句话,工具、当然包括农业劳动工具具有音乐性,人们是有可能使其工具性与音乐性有机地统一起来的。

3 农业劳动工具的音乐问题

农业劳动工具是人类制造的,人类既然能生产出发出“哒、哒、哒……”之声音的拖拉机等农业劳动工具,那么,也能够生产出发出符合人类需要的声音的农业劳动工具,准确地说,也能够生产音乐型的农业劳动工具。

首先,生产能够发出给人类带来愉悦的音乐型农业劳动工具。这包含三层意思:一是在农业劳动工具上安装音乐设备。事实上,劳动工具播放音乐这一功能在现实上已有所实践了,汽车上装置录音设备、播放音乐,电脑上装置音乐设备、播放音乐。这无不给人们在开车时、坐车时、用电脑时带来了音乐享受,消除或减轻了开车疲劳、乘车疲劳、用电脑疲劳。不过,在农业劳动工具中用得还不多,还不普遍。

二是改进农业劳动工具的声音。客观地说,农业劳动工具发出的声音,除了人们有意识地装置音乐设备来播放的音乐适合人类需求外,其他由于接触、磨擦、碰撞的声音几乎都不适合人类的需求,或者可以说,对人类来说都是噪音。不过,应该看到,既然这些工具由于接触、磨擦、碰撞产生不适合人类的噪音,那么,通过一定的技术处理,应该能将这些噪音变成适合人类需求的音乐,问题在于所期望的音乐及技术的掌握。目前,在这方面几乎没有先例。然而,随着科技的发展,特别是当人类有意识地朝着这方面努力的时候,噪声变成音乐只是时间问题。

三是谱写与农业劳动及其工具相一致的音乐。目前,尽管有的农业劳动工具已安装了音乐设备并播放音乐,但所播放音乐往往与农业劳动及其工具无关,或者可以说,几乎都是播放一般的音乐,播放一般生活环境下的音乐,因此,难于营造一个和谐的农业劳动氛围,或者可以说,听音乐与农业劳动、与农业劳动工具使用无关。显然,这些音乐很难使劳动者沉醉在农业劳动之中,很难使劳动者将农业劳动作为一种愉悦的生活过程,很难使劳动者通过音乐的享受激发起积极的劳动热情。因此,研究、谱写与农业劳动及其工具相一致的音乐很为必要。

四是生产能够发出对农作物病虫害有影响的音乐型农业劳动工具。从广义上来说,人类也属动物,也属生物,也属有生命的物体。人类对声音有反应,对音乐有反应,且对不同的声音、不同的音乐反应不同。音乐使人愉悦,噪音使人烦躁。适当的声场环境还有利于人类身体健康。有研究表明,当外界有益的声波进入大脑后,就会激发神经的兴奋部位,并通过神经体液的调节,促进那些有益健康的酶、激素等活性物质的分泌,从而改善神经系统、内分泌系统和消化系统的功能。这是肉眼看不到的。肉眼看得到的是:交谊舞曲会引发人们起舞,轻音乐会将人们带到梦幻的世界,革命歌曲则会激起人们的革命热情,有的经典音乐作品还可治疗人们的疾病。不是吗?多少青年正是在《国际歌》中走上革命道路,赴汤蹈火也在所不辞。多少青年男女正是在情歌中相恋、相爱、结成连理。《刘三姐》是一部电影,是一组歌曲,是一篇艺术作品,却同时也是现实的写照,是生活的概括,是艺术的升华。《义勇军进行曲》是国歌,也是一首老歌曲,但每当它伴随着国旗徐徐升起,都会使人们心潮激动,胸涌澎湃。门德尔松的《仲夏夜之梦》可以治疗失眠症;肖邦的《夜曲》可以治疗神经衰弱症;莫扎特的《小步舞曲》可以治疗便秘;贝多芬的《第八号钢琴奏鸣曲》可以治疗高血压;巴赫的《D小调小提琴协奏曲》可以治疗肠胃失调。既然作为动物、作为生物、作为有生命的物体的人类对声音、对音乐有反应,即么,作为也是动物、也是生物、也是有生命的物体的农作物病虫害对声音、对音乐也应该有反应,上面提到的“猴歌”就足以证明这一点。显然,农作物病虫害对声音、对音乐的反应在本质上也应该和人类一样或相似,有的是喜欢的,有的是不喜欢的,有的是对生命有益的,有的是对生命无益的。基于此,我们就可以假设两种音乐的存在:一种是对农作物病虫害有害的。通过这种音乐的播放可以使农作物病虫害抑或致死、抑或致伤、抑或受控制。一种是对农作物虫害有诱捕作用的。即通过这种音乐的播放,将农作物虫害诱获过来,集中消灭。例如,喷雾器能在喷杀虫害时,播放出一种能够诱捕害虫的音乐,那么,农户只需将喷雾器固定在田园一个固定的位置上,就能通过音乐的播放,将一定半径范围内的害虫诱捕过来,集中喷杀,省时、省工、效果又好。当然,这些仅仅是假设,还未是现实。这些还有待于人们去探讨。显然,探讨的焦点应该是农作物病虫害的音乐性及其音乐的创作。也显然,随着探讨的成功,随着一首首农作物病虫害音乐或一种种农作物病虫害音乐的创作成功,假设将会成为现实,准确地说,音乐防治农作物病虫害将成为现实。

最后,生产既能够发出对农作物病虫害有影响,又能够发出给人类带来愉悦的音乐型农业劳动工具。目前,生产能够发出对农作物病虫害有影响的音乐型农业劳动工具仅是假设,准确地说,仅是能够成为现实的假设。不过,可以想象,随着这一假设成为现实,将会出现两种情况:一种是音乐型农业劳动工具发出的音乐在对农作物病虫害有影响的同时,也对人类有影响;一种是音乐型农业劳动工具发出的音乐在对农作物病虫害有影响的同时,也给人类带来愉悦。显然,后一种音乐型农业劳动工具是理想的音乐型农业劳动工具。从理论上来说,这种理想的音乐型农业劳动工具是存在的,问题在于这样的音乐还未找到、还未去找,更没有知道其表现的形式。不过,应该相信,通过广大农业工作者、机械工作者和音乐工作者的共同努力、不断探索,这样的音乐最终是会谱写出来的,这样的农业劳动工具最终也是会生产出来的。

摘要：本文拟从音乐的本质入手,揭示农业劳动工具的音乐性,探讨农业劳动工具的工具性与音乐性相结合问题。

材料与工具 篇10

一、概念辨析

工具, 原指工作时所需用的器具, 后引申为达到、完成或促进某一事物的手段。工具泛指所有可使用的东西, 介入个人或群体的日常生活中, 其方式是封闭而非开放的、分裂而非统一的。工具变成了人类生活的主宰, 进而, 通过连锁反应来加强控制的力量[3]。标准, 原意为目的, 也就是标靶。技术意义上的标准就是一种以文件形式发布的统一协定, 其中包含可以用来为某一范围内的活动及其结果制定规则、导则或特性定义的技术规范或者其他精确准则。简言之, 工具是使用的“东西”, 标准是一种“度量”。理解了工具与标准, 才能迁移性地获得中美体育教师评价工具与专业标准诸多概念的形象认知与识别。

规约, 是指经过协商形成的共同遵守的规定, 对主客体的行为施予一定的限制和约束。外在规约, 是指工具与标准的开发者多为机构或组织, 中美体育教师评价工具和专业标准, 均是针对体育教师的专业特质, 经权威部门或机构做出的综合设计, 其成果形式多为外在的显性文本, 起到规约并矫正体育教师行为和驱动成就需要的导向作用。然而, 哥伦比亚大学校长却说, 美国师范教育的失败是培养出来一批会教的教师, 但是没有培养出能把学生教会的教师。可见, 信息的时代, 用标准化的过程不可能适应不同学生的发展需要, 最终评价教师是学生的发展。这一定程度上给人们以警示:要重视过程, 但也要重视结果。

自律, 指遵循法纪, 自我约束;内在自律, 特指体育教师为实现专业发展理想而做出的行为自我约束。和外部规约不同的是, 内在自律显现出体育教师的专业自觉, 即便国家未颁布评价工具或专业标准, 行为自律的体育教师也能完成专业发展的自我管理, 从目标、计划、实施等付诸行动乃至达成可持续发展。中、美体育教师评价工具和专业标准类属外在规约, 均属于外在的相对稳定的条款, 其功能是规约行为、促进内驱;一旦教师达到条款内容所规定的标准, 并不意味着教师无需再发展, 随着专业实力提升, 体育教师会由外驱转向内驱的自律, 经多轮诊断与修正而让自己从新手走向教学专家行列。

二、特质梳理

(一) 美国体育教师评价工具的特点与不足

1.适用面广。比较研究显示, 美国体育教师评价工具具有标准与工具的多重“标签”, “美国体育教师评价工具”一文的表评价指标、表2评价工具、表3评价指南 (标准) [4]在运用过程能发挥协同的作用, 具体体现在, 用于K-12管理者时, 通过优化和重组该工具的内容序列, 以凸显有效的教的原理知识、技能、行为, 制订出指向于专业发展目标领域的新工具。而用于K-12体育教师时, 教师既可使用工具进行自我评价 (表2评估表) , 它还是大学体育教师教育计划中用于职前教育与培训的重要内容。可以说, 不只是一个部门而是全社会都在关心体育教师, 这份“多赢”的评价工具与标准的范例, 可通过选择性重组方式衍生出更多功能各异的新工具和新标准。

2.设计人文。美国NASPE推出的5维度体育教师评价工具, 不仅体现了以体育教师为中心, 关注体育教师发展的人文理念, 而且突显了以学生的发展评价教师的价值观。美国体育教师评价工具的人文关怀指标遍布于五个维度中, 如, 管理/组织维度中, 明确体育教师课程计划的开发要求 (a) , 注重热身、环境、器械设备、辅助资源等教学要素准备 (b/c/d) , 强化课堂规范、时间管理、行为规则的正面引导 (e/f/g/h) , 通过管理、监督、组织措施积极预判, 引导学生获取最大成功 (i/j/k) , 活动过渡、时点掌控、60%运动密度预期 (l/m/n) , 过程记录与评价档案的留存 (o/p) , 该维度的指标内容, 全方位地对教学行为做出借鉴的范例规约, 尽管高度精确的行为指标描述指向于教师, 但行为结果却定位于学生发展, 类似彰显人文关怀举措的设计, 其他四维度中比比皆是, 如教学维度的“准时下课”, 学习氛围维度的“体育锻炼没有淘汰 (人人享有运动) ”均给读者留下了深刻印象。

3.功能多元。从美国体育教师评价工具五个不同维度, 清晰地呈现了教学 (19个) 、学习的证据 (11个) 、管理/组织 (16个) 、学习氛围 (9个) 、专业化 (12个) 的具体指标, 如以数量占比衡量不同维度内容结构的重要性, 可以看出, 教学、管理/组织、专业化三个维度偏向于教师, 评价体育教师的要素得以表达;美国体育教师评价工具不同维度指标容量的不对称--偏于体育教师, 实质上隐含着只有发展了体育教师才能促进学生发展的意图;评价工具内容的结果指标描述多以动词呈现, 强化对体育教师教学行为的指导质效, 起到积极的建设性的作用。如:对“准时下课”用“结束教学存在一个包括评论、讨论或对已学技能或概念的总结过程。”来解释, 说明下课并非简单的“师生再见”, 而包含着有意义的归纳评价和总结的多任务过程;来自不同方向的课程专家、管理者或评价者利用评价工具对体育教师进行各种测评, 让体育教师的教学行为从无序向有序的转化, 由此可见, 评价工具多维的内容结构决定了其功能的多元。

正因为过去几十年美国体育教师的身份和弱势地位的现实问题, 使得NASPE开发出的美国体育教师评价工具所呈现出的诸多特点, 赋予了体育教师身份和地位问题的诸多全新的意义, 而这些问题又彰显了教育机构在文化发展中的价值和作用。南京师范大学留美学者李卫东讲学时提到, 美国对体育教师有着近乎苛刻的高学历要求, 体育教师在专业上要接受“评价工具”的评估, 工作还面临失业风险, 都并未消减青年人以体育教师为职业的热情, 足见社区、学校、专业组织、环境等留给人们对体育教师职业极大的神秘感和魅力, 这份职业能让人不断接受持续的专业引导、监督和调节, 一定意义上触发他们的专业追求进而产生专业幸福感。

当然, 美国体育教师评价工具并非完美无缺, 美国体育教师评价工具的五个维度设置, 虽然从操作上得到广泛认同, 但内容上有重叠和交叉;如, 维度3的管理/组织部分, f/l/m/n/条目内容, 关于时间和效率指标描述比较分散, 给人以零乱感;维度5的专业化所呈现的内容与结果指标, 若用于评估我国体育教师其结果可谓遥不可及, 但对构建和完善我国体育教师专业标准提供了经验支持。

(二) 体育与健康教师专业发展标准的亮点与不足

1.引导有力。整体地看, 《标准及指导》前言部分引导有力, 从研究目的、依据、思想、结构、概念等自然推进, 本部分突出的是“相关概念”板块的独立呈现, 对教师的学科知识、学科知识与技能体系、学科知识与技能的层次结构、学科教学知识 (pedagogical content knowledge, 简称PCK) 等通用概念进行了解释。其中, 核心概念和学科教学知识 (PCK) (舒尔曼, 1986) [5]的引入与阐释, 这不仅契合了新课程标准渗透核心概念的要求, 而且揭示出pck作为教师特有的知识对教学效果的重要影响, 有力地诠释了为何要专业发展。可见, “《标准及指导》该成果意义重大, 定位妥帖, 特点突出” (陶西平, 2012) 。

2.内容简约。《标准及指导》的核心“体育与健康教师专业标准”设计包括: (1) 二维度, 即专业基础、专业实践; (2) 四领域, 包括健全人格与职业道德、学科与教学专业知识、促进学生的学习与发展、教育教学研究与专业发展; (3) 标准, 20项内容; (4) 三阶段, 即新手至熟练、熟练到成熟、成熟到卓越, 各57、57和55项结果指标。结果指标是内容标准的进一步细化, 是教师在特定发展阶段专业基础和专业实践的具体要求, 每一标准既细化为若干具体的要求, 又体现程度上的差异[6]。专业发展标准内容结构的简约, 使得体育教师能将“专业发展”的相关理念与操作内化为自身的专业发展认知, 对改善教学行为的意义深远。

3.侧重指导。《标准及指导》的第三部分用80%的浓墨着力渲染“指导要点”, 该部分除呈现了标准及对应的结果指标, 更关键地对每一标准的结果指标均匹配相应的指导, 以内容要点、操作要点和举例说明等板块, 格式地解读结果指标的运用。结果指标直接指向于体育教师的专业教学行为, 这种案例解析取向的设置重点阐释并发挥了指导的应有之义, 通过内容要点、操作要求和举例说明的深入引导, 让标准通过结果指标进一步与体育教师的专业实践有机结合起来。

通过《标准及指导》的精读与分析, 可归纳出该标准的内容特点:内容指向上的明确性—从模糊至清晰;专业阶梯发展前瞻性—从现在到未来;发展方向上的跃迁性—从低级至高级;指标定向上的灵活性—从稳定至可变。当然, 内容标准上也存在一定的问题, 有标准而缺乏工具, 即缺乏如何评估的手段方式;内容上过于偏向原则和要求, 仅将体育教师定位于新手至熟练、熟练到成就、成就到卓越, 三个发展阶段设计显得模糊且缺乏阶梯性, 具体表现在, 阶梯内容指标的横向拓展缺乏深度, 偏向理性的描述。多数层级指标间只存在发展程度的细微差异, 难以体现不同层级的具体要求。标准的相对性, 《标准及指导》研究的目的是服务于教师的发展, 制定教师发展规划, 明确专业发展目标, 是教师自主发展的有效方式。它是针对一定时期一定区域的教师情况制定的, 具有相对性, 不是绝对不变的, 《标准及指导》的普适性有待进一步通过实证检阅。

三、原则探骊

基于中、美两国体育教师专业标准与评价工具的特点与不足, 针对我国国情, 在一定范围内引导不同地域、学校乃至体育教师个体大胆构建体育教师专业标准与评价工具, 引导他们在专业领域内自由发展是今后的方向, 这并不是说不要遵循相应的构建原则:

(一) 用学生的发展评价体育教师发展。这是《体育与健康课程标准》“以学生发展为中心, 重视学生的主体地位”基本理念的切实体现, 这为构建我国体育教师评价工具明晰了方向, 评价教师的专业能力不能离开学生“绕道”而行。我们要形成正确的教师发展的价值判断, 仅强调提高教师的素养或仅强调教师专业发展显然不够, 有窄化理解、存在理解盲区的不足, 强调其中一个方面, 都难以造就合格乃至优秀的教师, 而要强调教师发展[7], 重要的是教师作为整体的人的发展, 教师评价的重点和关键最终是评价学生是否得到真正的发展。

(二) 坚持师德为重的思想。教育哲学视野的教育目的论的核心主题是培养现代人, 现代人的素养由基本素质和时代精神构成, 可归纳为三点, 即具有创造精神、开放思想、未来理想[8], 此处的人, 不仅指教师、学生, 还包括教育场域中的决策者、管理者, 还包括场域外的社会人, 在这方面美国体育教师评价工具中的开发经验值得我们借鉴和学习。创造精神表征人的活力, 开放思想展现人的胸襟, 未来理想则指征人的追求。台湾学者傅佩荣在翻译“大学之道”时将其理解为“大学的理想”[9], 理想德性是体育教师专业发展不可或缺的必备要件。

(三) 赋予体育教师专业发展规划的自主权。提供基本分析框架和评价标准供体育教师自我评价属有意义之事, 教师的专业发展是一个动态连续、自觉积极的终身发展过程。它不仅包括组织机构的外部规约而且内隐个体专业自律的完善和提高过程, 更是体育教师与学生、社会、环境互动的结果, 专业发展仅靠外在的规约而缺乏自主规划的权利, 失去体育教师内在驱动的专业发展显得苍白无力, 体育教师可在团队或组织的指导下, 利用拥有的专业权力, 把脉专业发展目标和方向。

(四) 消除性别歧视。一方面, 把尊重体育活动中的男女学生并平等对待放到应有位置, 另一方面, 要发挥女性体育教师性别优势解决专业实践中的现实问题, 针对女性体育教师的专业发展受限的现实, 有意识地为女性体育教师在专业培训、教学比武和晋升提供机会, 努力以积极的行动规避缺失, 鼓励并补偿女性体育教师专业发展的自我实现需要。

(五) 纳入专业伦理知识。将专业伦理知识纳入评价指标, 能挖掘体育教师专业知识技能之外的隐含于体育教师内部的伦理智慧, 引导体育教师逐步成为伦理型教师, 意味着体育教师要有专业伦理责任和担当, 自觉将专业教学的知识与技能转化为专业伦理技能知识渗透给学生。教师以伦理方式行动的任务是过程而不是结果, 在多方面是一个终身学习的经历。专业伦理技能知识, 作为教学专业技能特殊化的知识基础, 它也是更新专业素养和专业使命意识的基础。伦理知识经个体分享, 团队共享得以巩固, 最终还会更新学校文化, 如江苏省南通中学“难忘教育”文化, 是通过难忘主题活动的难忘课堂所承载的。

(六) 国际视野。亚太地区经历的教师管理的范式转移, 使得人们形成了“教师教育和专业发展终极目标是全球化、本土化和个性化”的共识, [10]在教师管理上, 为培养专业可持续、具有国际视野的体育教师创造机会、提供发展平台, 让他们有机会走出国门出访, 或通过现代信息技术与世界各国体育教师、研究者保持沟通, 进而自觉进行持续的专业的终身学习。另一方面, 改革现行教师教育课程内容与方式, 有机整合国际教育的最新资讯, 让体育教师能方便、快捷地领略全球教育的最新成果。

(七) 遵循简单性原则。“自然规律的简单性也是一种客观事实, 而且正确的概念体系必须使这种简单性的主观方面和客观方面保持平衡。” (《爱因斯坦文集》第1卷, 第214页) 人们想方设法执简驭繁确保操作的经济性, 这种从思想上形成的重要的方法论原则——简单性原则, 对于体育学习评价工具、体育教师评价工具的构建有现实意义, 而与评价简单原则相匹配的易操作、过程性、全面性等原则也并不能忽视, “一个复杂系统不能看作许多小的单元的线性组合, 这主要是因为各个要素之间并非彼此无关, 而是存在复杂的相互作用。”[11]评价工具与标准作为一个“复杂系统”, 其诸多要素多指向体育教师发展, 在复杂系统要素中优选出的核心指标, 能实现优势拓展或弱势补偿的功能, 简单原则意味着方向更明确。

四、研究建议

(一) 在学习研究中获取评价认知。体育教师评价工具与专业标准, 对大多数体育教师而言属于未知领域, 对此, 形成体育教师评价工具与专业标准的正确认知极为重要, 对美国的评价工具和我国的专业标准, 可以先整体地了解它们的背景、目的、结构等前言知识, 然后阅读标准或工具的内容标准及其各条目细分指标, 寻求对评价标准与工具的整体感知。当然, 就自己比较感兴趣的维度深度精读, 联系自己的实践, 识别出国外体育教师评价工具或国内标准优势与不足, 如果构建国内体育教师评价工具可以提出哪些建议?总之, 面对新生事物, 应当客观地学习、分析和研究;同时, 对于标准或工具的学习研究, 并不能一时兴起作临时学习之举, 而尝试性地选择应用“美国教师评价工具”中的评价指标, 择其要点与专业发展规划进行良好的对接, 谋求学以致用的最佳耦合。

(二) 把握标准与工具的过程性特点。无论是体育教师评价标准, 还是评价工具, 它只是特殊时段内形成的“成果”, 它并非一成不变, 而会随时间推移, 评价主客体的发展状况, 在评价内容、指标、因子等方面发生变化, 更大程度上, 标准与工具还只是一种意象性的框架案例, 它们有着不同的适用范围, 在评价内容要素、指标和标准等方面存在着拓展的自由度。客观地看, 对于某些体育教师, 在发展指标上符合一定标准后, 完全可根据实际状况进行评价指标的选择性构建, 这使得标准或工具从评价指标的相对固定走向个体构建的灵活重组, 这正是本文标题所欲传递的观点, 面对评价工具与标准, 理当从外在规约走向内在自律。

(三) 在群体和组织中寻求发展。每一名体育教师入职前和入职之初, 的确需要以有形的标准或工具以规约自身的专业行为, 当他们真正理解了专业发展是自己份内之事时, 任何标准或工具只能成为为我所用的隐性的内在自律。外部驱动固然能规约和引领体育教师的专业发展, 但最终真正的成长是体育教师个体自身的事情, 而非群体或团队所能替代, 只有排除群体或团队的形式化活动外, 团队的真协作才会让体育教师实现共同发展, 这种超越体育教师个体的孤立激情, 走向抱团合作的共同发展, 体育教师专业发展的幸福指数才会上升。

(四) 在评价标准之间获取平衡。在评价体育教师时, 明确的评价标准一定意义上为教师提供方向、目标, 但统一的标准、工具的规约又可能导致教师专业发展的刻板性“复制”, 体育教师应充分依据自身专业实际、教学环境和现实条件的特点, 建构适用的教学与学习评价标准, 在学生学习活动中发展专业实力。由此, 在专业标准与个性化的标准之间获取一种相对灵活的平衡显得弥足珍贵。

当前, 面对美国体育教师评价工具与中小学体育与健康教师专业标准, 讨论要不要构建我国的评价工具显然不具意义和价值, 关键在于通过两者的文本比较中形成标准与工具的认知, 获取国外工具对我们的有益启示, 挖掘出我国一定范围内建构的专业标准的可拓展空间, 使之更具普适性、专业性。厘清这些, 体育教师方能明确地回答“我是谁?”、“我将走向哪里?”和“我将成为谁?”的问题。

参考文献

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[4]祁晓健译.美国体育教师评价工具[J].中国学校体育, 2014.03:59-64.

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[8]黄济.教育哲学通论[M].太原:山西教育出版社, 2006.6:454-460.

[9]傅佩荣.止于至善[M].北京:东方出版社, 2013.1.

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[11]沈小峰.耗散结构理论中的哲学问题[J].中国人民大学书报资料社:复印报刊资料, 1982.1:34-42.

模块评价方法与工具案例研究 篇11

关键词 成长记录袋；学生；评价

新的课程改革建构了“立足过程评价，以评价促进发展”的理念，不但强调了提高学生的创造性及其自律性，同时更是强调了学生的自主发展。作为学生自主全面发展的重要载体，成长记录袋，鼓励学生体验成功提高自信心，是学生自身综合素质与自身发展的表现。同时，学生成长记录袋作为质性评价无疑适应了新课程改革的要求。

一、充分发挥学生成长记录袋发展学生自主性的核心理念

学生是成长记录评价中的评价对象与评价主体。因此，学生主动参加决定了成长记录袋是否能够成功实施，同时，学生参加成长记录的最高水平是学生的自我评价与反思。所以说，学生成长记录袋的核心价值就是学生自我发展的自主性。

新课程改革凸显了对学生实践能力和创新能力的培养，凸显了对学生知识技能，情感，态度，过程方法以及价值观等全面培养，这就要求教学和课程应该是开放，民主以及平等合作的过程，从而能够培养学生的公民意识，提倡学生主动学习，关注学生知识运用的能力，提高学生搜集与处理信息的能力，培养学生合作交流的能力。基于德智体美劳全面发展的成长记录袋，从以下几个方面对学生的成长过程进行记录与收集。

第一，学生的道德品质。能够培养学生诚实守信，树立正确是非观。通过学生搜集参加社会实践活动的内容，次数，自我表现，活动感想等，利用论文，小制作等形式，凸显学生对事物能够做出符合社会价值的科学评价能力。

第二，学生的公德素质。培养学生热爱国家，遵纪守法，具有社会责任感。从热爱学校做起，学生应该对学校历史有全面了解，并且了解学校的办学理念与发展目标和特色。在学校里有敬爱的老师与亲爱的同学，学生记录袋对师生情谊，同学友谊进行记录。学生对周围生活环境进行调查，对保护生活环境提出见解，凸显学生的社会责任感和使命感。

第三，学生的学习能力。包括学生的学习兴趣，学习态度，创新意识以及在校的习惯等。利用对不同时间学生的学习计划，学习反思等的收集，从而找出学生学习习惯与学习态度的改变。学生成长记录袋对学生学习的情况进行交流，利用对活动过程的展示，看到学生积极学习的态度，同时学生学习能力的重要方面是学科的成绩，将学科成绩与表现收录到成长记录袋，便于学生和老师对学生的学习内容及程度进行全面的把握。

第四，交流与合作。学生通过自我评价，好友评价等方面不但对自我进行展示，同时能够发现学生内心追求与愿望。通过军训，生活实践，课外文体活动等，增强学生之间的合作与交流，从而培养学生的团队意识。

第五，学生的体育与健康。良好的身体素质是学生健康成长的前提。加强学生的体育训练，通过体育课，户外活动，运动会等，增强学生的身体素质；对学生进行定期体检，将结果放在成长记录袋，从而观察学生一段时间内容的身体情况，同时，从学生的身高，体重等各方面了解学生的身体素质。

第六，学生的审美表现。在学生的成长记录袋中收集学生的爱国精神，团队意识，培养学生的诚信意识，合作意识等；学生的审美不但要注重外在美，更要注重自身的内在美。

二、学生成长记录袋主体作用的发挥需要师生的共同合作

作为对学生综合素质进行评价的主体，教师对学生的成长记录认识深刻。首先，教师需要给学生足够的时间与空间，使其能够对自己的学习过程与评价进行充分展示，从而把握学生的思想动态；利用对学生的引导，关注学生的价值，重视学生的心理，使其能够认识自身的优势与缺点，从而不断促进学生的发展；其次，基于对学生的全面认识前提上，对学生的综合素质发展的情况进行实事求是的评价，针对学生的个性，提出可行的建议；第三，教师应该重视学生成长记录袋积累的资料，学生通过自评和互评在学生中形成共识，在不同的学习阶段，教师通过不同的学生的成长记录袋，实现学生选好学习的目标。

在学生成长记录袋实施中，学生是主体。因此，要成为成长记录的主要参与者。首先，学生必须认识到成长记录袋在成长过程中的作用。利用自评，同学互评，不但提高自己的学习主动性与积极性，同时也提高学生的独立性与自我认知力；其次，加强自我评价的能力。学生在具有良好的评价能力才能够对记录袋中收集的资料进行分析，从而成为评价的依据；第三，按照自我评价的实际，对自身的学习与生活等各方面的情况正确对待，并且不断的进行自我调整，从而不断实现自我发展。

三、学生成长记录袋的实施运用

首先，明确学生成长记录袋的目的，确定评价的对象。教师根据自身的教学风格，针对不同学生的特征确定评价对象的特征，既关注共性又要重视个性。

其次，确定成长记录袋的内容。包括学生的学习发展资料，学生的作业，考试成绩甚至回答的问题，学生的过程性与结果性资料等等。

第三，确定评价主体。进行多元化的评价。教师评价，家长评价，学生自评，同学相互评价等等。通过家长会的定期召开，教师家访等全面了解家长对学生的评价；学生不但要对自身进行评价，也要对同学进行评价，不但提高自身能力，同时促进相互之间的关系。

第四，教师对评价的结果进行反馈。教师将评价结果及时反馈给学生，指出其获得的成绩与存在的不足，同时给出改进他建议。

学生成长记录袋运用过程中，要充分给学生展示的机会。首先，学生成长记录袋要定期展示。通过期中与期末的展示能够使得学生充分了解近期的成绩与不足，参考其他人的成长记录袋，确定下一阶段的努力方向，并能够为新学期打下基礎；其次，通过专家学者对学生的成长记录袋进行检查，让专家学者对学生提出宝贵的意见，从而使得学生的成长记录袋不断完善，并且可以促进学校，学生以及教师的发展；其次，将学生成长记录袋向家长展示，让家长充分了解学生的世界，增加家长与学校的沟通，从而有利于教师教学质量的提高，促进对学生的培养。

复合打捞工具研究与应用 篇12

关键词：打捞,工具,研究,应用

近年来, 修井大队所属作业队在修井作业中, 遇到了几口井筒内存在不明落物的油水井, 这些井往往经过小修队处理过, 鱼顶极其不规则, 个别井甚至落有打捞工具。在经过初期打捞无效后, 修井大队技术人员根据落物特点及井筒情况, 加工制作了几种打捞工具。岭307-2井的变径开窗捞筒和西25-11井的S型筒类井下工具套引鞋是其中的典型, 在实践中打捞成功率高。

1 变径开窗打捞筒

岭307-2井是我大队上修的一口复杂打捞井, 油管杆同时落井, 井下情况不明, 通过前期调查和打印探明鱼顶为Ø58㎜抽油杆打捞筒的下半部分卡在抽油杆上, 并且通过多次打捞和打印将鱼顶上部压弯, 没有适合常规打捞工具。通过利用引鞋筒空间下放钻具使落鱼能顺利进入并通过Ø102㎜×480㎜两级开窗打捞筒实现打捞, 利用上部Ø114㎜×480㎜筒体判断落物是否捞获 (当落鱼进入开窗打捞筒筒体并顶入窗舌时, 窗舌外胀, 其反弹力紧紧咬住落鱼本体, 上提钻具, 窗舌卡住台阶, 即可把落物捞出) 。能有效处理弯油杆鱼顶打捞, 打捞处理效率高, 而且安全可靠。

操作要领:首先将工具下至井底以上1-2m, 开泵洗井, 将落鱼上部沉砂冲净后停泵;然后、下放钻柱, 当指重表略有显示 (悬重下降10-20k N) 时, 核对井底方入, 可缓慢上提钻具, 若悬重增加, 表示捞获, 则起钻;若落物长度较短, 悬重难判断时, 可上提钻具1-2m, 再重复上述操作3-4次, 超过碰鱼方入, 下放遇阻即起钻。

1.1 岭307-2井应用情况

1.1.1 岭307-2井基本情况

该井为岭北作业区北一区一口采油井, 无生产潜力, 也无潜力层。要求打桥塞封Y9层, 补孔酸化直罗层转采出水回注以缓解北集站采出水回注压力。

2011年9月2日我修井大队队伍上修下ø118mm通洗规+工具油管至643.42m遇阻, 起通井钻完检查工具完好, 再下ø73mm斜尖+工具油管至643.42m遇阻, 冲洗进尺1.23m, 位置644.65m, 再无进尺, 判断井筒内有落物。

1.1.2 岭307-2井打捞主要过程

(1) 套铣:下套铣筒+螺杆钻+工具油管至644.65m, 套铣进尺0.90至645.65m。

(2) 打印:下φ115mm铅印×0.34m+工具油管至645.23m冲洗打印, 起出打印钻, 印底带出长30c m, 直径50c m管子一段, 管外套有弹簧一段, 分析认定为油杆打捞筒上段。

下开窗捞筒打捞:φ116m m开窗捞筒×0.65m+工具油管至645.55m捞住, 拉力上升6K N弹开, 反复打捞无效后起钻, 检查开窗捞筒窗舌损坏;

(3) 下φ114m m开窗捞筒 (新加工) ×4.8m+工具油管至645.55m打捞, 拉力上升6K N弹开, 反复打捞无效后起钻, 检查开窗捞筒窗舌损坏。

下φ1 1 4 m m开窗捞筒 (加固窗牙) ×4.8m+短节×1.17m+φ62m m工具油管至645.55m打捞, 捞住活动解卡120K N无效, 倒扣捞获Ø58㎜抽油杆打捞筒的下半部分+φ22mm抽油杆3根。

(4) 下三球打捞器打捞打捞出全部落井抽油杆。

1.2 产生的效果及影响

该打捞筒是利用废旧套铣筒和小套筒加工而成, 结构简单易操作, 效果好, 安全可靠, 费用成本低。

2 S型筒类井下工具套引鞋

2.1 S型筒类井下工具套引鞋制作背景

目前油水井大多数为定向斜井, 在大修打捞作业时井下落物紧靠套管内壁, 鱼顶位置不确定, 在打捞时不能顺利将落物引入打捞筒和母锥实现有效打捞, 传统的引鞋端部为斜尖型, 引鞋直径大或尖部突出时才能将落物套引入打捞筒或母锥内腔, 但同时有给打捞带来很大的风险, 容易造成卡钻和挂碰套管事故, 引鞋直径小或尖部不突出时有时能将落物套引入打捞筒或母锥内腔, 还会将鱼顶破坏增加打捞的难度使井下落物复杂。

2.2 S型筒类井下工具套引鞋简介

结构:外径Ø118㎜至Ø114㎜的S型引鞋在内径Ø124.26㎜套管内使用。

打捞原理:将引鞋口做成S形并将S形下端突出紧帖套管内壁, 由于帖壁部份为弧形并具有弹性, 所以在起下钻时不会挂碰套管接箍, 并且始终紧帖套管内壁, 到达鱼顶上部时通过转动和慢速下放钻具就能将落物拨引入引鞋内, 顺利实现打捞。大大提高了打捞效果, 尤其是对破裂、变形油管、杆的处理和打捞收到了良好的效果, 如在西34-18井破裂油管杆复杂打捞、西25-11井被磨损的油管接箍与本体相重合鱼顶处理和打捞, 西44-25井油管杆同时落井, 处理弯油杆鱼顶打捞等井应用成功, 提高了打捞处理效率, 而且更加安全可靠。

2.3 西25-11井应用情况

该井为西峰作业三区白马南区一口采油井。2008年2月日产液5.41m³, 日产油3.67t, 含水9.2%。2010年4月实施压裂措施, 油井放喷生产。6月9下泵生产后液量逐渐下降, 目前日产液2.01m³, 日产油1.02t。分析认为近井地带堵塞。

2.4 产生的效果及影响

该引鞋结构简单易操作, 效果好, 安全可靠, 费用成本低。在油管打捞筒、抽油杆打捞筒、套铣 (冲) 筒等井下工具上都可以进行改造使用, 可在油田井下工具上推广引用。

3 打捞技术的发展方向