灵活性设计

灵活性设计（精选12篇）

灵活性设计 篇1

1 压力平衡系统的结构

压力平衡系统是一些测井仪器的关键技术之一。当测井仪器在井下作业时, 其最高环境压力达140MPa, 最高温度达175℃, 这就要求仪器具有良好的耐高温高压性能。现有的仪器通常使用耐高温材料来达到耐高温效果, 而耐高压除了增加壳体的厚度方法外, 一般采用耐高压设计实现。目前, 测井仪器多通过压力平衡系统来保持仪器内外的压力平衡以达到仪器的耐高压要求。

压力平衡系统主要由溢流阀、压力补偿的平衡活塞和压力平衡介质组成, 注入液压油作为平衡介质。自由移动的补偿平衡活塞通过平衡介质实现仪器内部和外部的压力平衡。溢流阀用于当压力补偿平衡活塞不能实现内外压力平衡时, 防止仪器内部产生过高的正压。当内部正压力过高时, 可以从溢流阀释放一部分油来降低压力;当内部为负压时, 外部泥浆压入, 保持内外压力平衡, 保护仪器。因此, 压力平衡系统中平衡活塞运动的灵敏性非常关键。常用仪器的压力平衡活塞设计方式如图1所示。

2 导致平衡活塞运动灵活性差的原因分析

通过对结构设计、装配工艺、零件加工精度、装配精度等各方面进行检查和数据分析, 得出以下主要影响要因。

2.1 系统平衡弹簧的拉力过小

测井过程中, 随着井下温度和压力的变化, 仪器内的液压油体积随之膨胀或缩小。如图1所示, 当液压油体积膨胀时, 活塞被推动向右移动;当液压油体积缩小时, 活塞在弹簧的作用下向左移动, 从而使仪器内外压力保持平衡。

通常在测井前, 平衡腔内注满压力油, 平衡弹簧处于拉伸状态;下井后, 随着井下温度与压力的变化, 平衡活塞来回运动达到内外压力的平衡。此时平衡弹簧的拉力如果过小, 在液压油体积缩小时, 不能及时使平衡活塞向左移动, 平衡腔内将形成真空。因此, 应合理设计平衡弹簧的大小。

2.2 零件的加工精度差

活塞在左右运动的过程中, 与其相接触的面有平衡腔体内表面与支承杆的外表面, 接触面的粗糙度及形状对活塞的灵活运动会产生直接的影响。表面粗糙度差及形状公差大会引起移动部件的速度发生明显的周期性变化, 甚至交替出现瞬间停顿和冲动的现象。这种现象的出现影响了活塞移动的灵敏性, 延长了系统达到平衡状态的时间。

2.3 密封型式存在问题

在平衡活塞中我们一般采用普通的O型圈密封, 因为与其它密封元件相比, O型圈结构紧凑、零件外形小、设计简单。O型密封圈在径向的初始压缩量决定了O型密封圈的初始密封能力。由于实际中零件沟槽加工的偏差会降低O型密封圈的密封能力, 且O型密封圈在实际中多用于静态密封, 而在动态密封的应用中受速度与压力的限制, O型密封圈的密封效果并不理想, 容易发生卸压现象。

2.4 系统的整体结构设计存在问题

平衡活塞的结构设计是平衡活塞能否灵敏运动的基础。一般系统的整体结构设计中采用悬臂梁结构, 悬臂梁结构容易导致活塞移动时与活塞缸体不同心, 导致移动阻尼增加, 移动过程出现不平稳, 从而影响活塞移动的灵敏性。

3 设计优化方案

综合上述四个主要原因, 同时结合我厂目前实际加工、装配的现状, 我们采取以下对策方案:

3.1 主弹簧的设计

弹簧多数在变应力下工作, 它的性能和使用寿命, 在很大程度上取决于材料的选择。要求材料具有较高疲劳极限、屈服点和足够的冲击韧度。

针对空间设计有限、弹簧拉力小的问题, 我们将弹簧材料更换为55CrSi (原材料为60Si2MnA) , 该材料属于铬硅弹簧钢丝, 其许用切应力[τ]=863MPa, 两者具有相同的切变模量、弹性模量。

在许用切应力许可的范围内, 通过计算将弹簧力平衡活塞上压强设计为0.8MPa为最佳。

3.2 提高加工精度

改善平衡缸体内表面的粗糙度, 原来的平衡缸体零件内壁接触面的粗糙度为Ra0.8, 现在更改设计要求将平衡缸体内壁粗糙度提高到Ra0.4, 同时提高平衡缸体内表面的圆柱度为0.005mm。加工零件精度提高极大地降低了活塞杆与缸体内壁摩擦系数, 从而降低运动时的摩擦力, 提高了活塞的运动灵敏性。

3.3 更换密封方式

活塞密封采用OE结构。OE活塞密封是由PTFE活塞密封环和O型圈组成, 用于液压油缸的活塞双向密封, 特别适用于控制油缸、伺服系统、机床、快速响应油缸中的双向活塞油缸。同时, OE型活塞密封还具有极小的起动和运动摩擦力, 甚至在低速下也可保证平稳运动, 无爬行现象产生, 且耐磨损、抗挤压、耐高温。

设计中平衡活塞外表面与平衡壳体内表面之间单边留15μm的间隙, 密封环与接触面之间采用H8/f7配合。活塞在运动过程中, 密封环与平衡缸体内壁接触, 密封环的材料为Polon33, 表面粗糙度为Ra0.8, 与O型圈型式比较, 该结构与平衡缸体内壁的接触面积小, 其摩擦力也小, 更有利于活塞的运动。该结构设计进一步降低了活塞杆与缸体内壁摩擦力。

3.4 更改系统结构

在原支承杆与上端壳体的连接处, 增加一支承环零件, 支承环与上端外壳内孔采用H8/f7配合, 支承环与弹簧固定座连为一体, 弹簧固定座内孔与支承杆之间采用H8/f7配合, 从而适应了支承杆的悬臂梁结构。

4 结论

通过在产品使用中运用证明, 该结构 (图2) 在平衡腔注油或者放油时, 活塞均能平稳灵活地来回运动, 并在系统保压24h的情况下, 平衡活塞处无泄漏。从而证明了该结构稳定可靠。目前, 该结构已经应用到多种测井仪器中。

综上所述, 这是对平衡活塞灵活性结构一次比较全面的改进, 基本解决了原来结构中存在的问题, 改进后的结构具有结构简单、装卸方便、性能可靠、使用寿命长等优点, 是一次比较成功的结构改进。

参考文献

[1]赵旻昕.石油测井仪器的耐高压设计[J].石油仪器, 2009, 23 (2) :12-13.

灵活性设计 篇2

教学目标

1、使学生在初步掌握用四舍五入法进行试商的基础上，根据题目特点，学会灵活的选择试商的方法，像14、16、24、26等可看成15、25等试商。

2、培养学生的分析、比较和灵活运用知识的能力。教学重点

根据题目特点，学会灵活的选择试商的方法。教学难点

灵活运用知识，能较快地求出一位商。教学过程

一、复习导入 1.口算。

14×5＝ 15×8＝ 16×4＝ 25×4＝

24×5＝ 26×3＝ 15×6＝ 14×7＝ 2.用竖式计算。

240÷29＝ 240÷31＝

二、探究新知

（一）启发谈话：我们已经掌握了用四舍五入法把除数看作和它接近的整十数的试商方法．请你根据自己掌握的知识，独立完成下面例题，并通过思考还可以采用什么不同的方法试商．

（二）教学例5。

1．出示例5： 240÷26=

2．小组讨论:说出自己的试商方法。通过启发，比较后，你认为哪种方法好，自己尝试一下，写在自己的作业本上。3．集体汇报

方法一：把26看作30来试商，商8，8和26相乘，积是208，240减208，余数是32，比除数大，说明商小了，改商9．

师：看哪些同学的思路与这种方法相同．（老师要重视这种反馈信息）

方法二：我是这样想的，因为10个26是260，比被除数240多20，所以商9合适．

师：给予肯定，看看哪些小组有这种思路是谁说出的，应该表扬．

方法三：把26看作25来试商，4个25是100，8个25是200，余下的40里面还有1个25，所以可以商9．

师：真不错，肯动脑筋．再了解一下，哪些小组讨论到这种方法，是哪个同学提出的．启发是否还有其它的不同想法，充分给时间让学生发表．

三、知识运用

独立完成后，把你试商的过程说给同学听听。

四、布置作业

第82页练习十五第3题。

五、教师小结

在老师的引导下，学生归纳：

当除数是14，15，16，24，25，26时，可以用灵活的试商方法，采用口算直接乘的方法，还可以选择其它能减少调商次数的方法．

灵活性设计 篇3

5月7日，恩智浦半导体宣布推出SSL2109，该款高效降压控制器面向采用非隔离式拓扑结构的高功率非调光型LED照明应用。SSL2109 LED驱动器IC与外部功率开关一同使用，为100V、120V和230V电源输入电压和最高25 W的功率范围提供了单一的设计平台。SSL2109提供了广受欢迎的SSL2108x系列的纯控制器版本，为LED改良灯和驱动器模块制造商带来了极大的灵活性，使其可在成本、性能、散热能力以及不同功率水平的基础上优化选择外部MOSFET。SSL2109以GreenChip?技术为基础，具有高达95%的一流效率；集成度高，完全应用只需15个元件；PCB电路板占用面积小，可轻松实现紧凑型设计；还具有电子物料成本(BoM)极低的特点。

恩智浦半导体照明解决方案产品线总经理Ryan Zahn表示：“领先的照明设备制造商通过降低LED成本，将加快LED在住宅和商业照明市场上的普及。SSL2109 LED控制器IC可为高效LED驱动器应用带来极低的电子物料成本、超低的设计成本以及巨大的灵活性，在考虑成本的同时，在众多功率水平范围内对外部MOSFET实现优化选择。”

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灵活性设计 篇4

1 路基路面的安全评价

1.1 路基的安全评价。

路基的安全评价包含:路基强度评价、边坡稳定评价、排水结构物评价与支档结构评价。路基强度影响路基的稳定性、承载力、路面使用功能, 进而影响行车安全。路基的原始地面承载力强度小于150k Pa要进行处理, 存在软基、岩溶等不良地质要采用换填、袋装砂井、碎石桩、灌浆等方法进行治理。路基填料要通过试验后选用, 不能土石混填以保证路基的压实度。对于膨胀土作为路基填料应进行掺石灰、固化材料处理, 同时进行防水处治。

路基边坡安全评价主要考虑边坡的稳定性。近几年因路基边坡失稳造成的安全事故越来越多, 因此路基的高填深切边坡均应经过稳定性验算, 不满足稳定性要求的需采用防护及加固措施;边坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸载、挡墙、抗滑桩、综合排水等措施一次处理到位, 不留隐患。对于山区山体横坡较陡地段的高填深切应与桥隧构造物进行比较, 填方大于20m宜改填为桥梁, 切方大于30m宜改切为隧道。对于高大边坡要加强施工观测, 确保安全。

排水结构物评价:路基的排水不畅影响路基的稳定性。边沟、排水沟、渗沟、暗沟的设置位置、断面尺寸、防冲刷能力影响排水的使用功能, 每条路都应进行计算, 不能照搬照抄。渗沟、暗沟本身应有足够的强度, 不能影响路基的整体稳定性。

支档结构物评价:挡墙本身强度、抗滑移能力、抗倾覆能力、抗剪能力、地基承载力都是安全评价的重要指标, 应满足规范要求。从安全、经济的角度考虑重力式挡墙的高度宜控制在12m以内, 超过12m, 则可采用板桩墙、锚杆式挡墙、加筋挡墙等形式。挡墙的基底埋置深度应经计算确定, 一般在可能的滑动面或冲刷以下至少1m, 板桩墙桩的埋置深度对于岩石地基宜嵌岩1/3桩长, 对于土质地基应嵌岩1/2桩长。

1.2 公路路面的安全评价。

路面强度的安全评价:因路面承受的轴载吨位以及轴载通行次数高, 行车速度快, 故对路面的强度要求就高;而路面强度低, 产生安全隐患的机率就高。影响沥青路面强度的主要因素有沥青质量、石料的性质、粒料的级配等。造成水泥混凝土路面破坏的主要原因是路基的不均匀沉降和汽车超载, 设计时应充分考虑。路面的抗滑安全评价:抗滑性能是保证雨天高速行车安全的重要技术指标, 摩擦系数是直接影响抗滑安全的控制指标, 摩擦系数越高, 抗滑性能就越好。石料磨光值是保证路面防滑的基本指标, 磨光值高才能获得高的摩擦系数。路面的排水安全评价:高速公路因其路幅宽, 降到路面上的雨水量较多, 排水不畅, 形成积水, 高速行车会使积水雾化, 迷雾遮挡驾驶员视线, 增加行车事故。同时积水会降低路面的抗滑性能, 使车轮产生液面滑移, 增加行车的危险性。在我省某段二级公路发生16起交通事故中, 因路面积水造成事故11起, 占总事故的68.7%。因此公路路面要采用系统排水的方法进行设计, 确保路面水的流畅。路面的平整度评价:路面不平整易使汽车产生颠簸, 容易造成事故。平整度的影响除了路基不均匀沉降的原因外, 摊铺机的性能及操作对摊铺平整度影响很大, 另外面层摊铺材料的质量、碾压质量对平整度有影响, 接缝处理不好容易产生缺陷以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹。

2 挡土墙的灵活运用

公路挡土墙的形式, 可借鉴国内一些先进的设计理念和范例, 积极探索坡面防护新技术, 配合路段自然环境, 灵活进行设计。如目前湖南省部分高速公路采用的花池墙、阶梯栅栏挡土墙等新型防护结构形式, 既起到了防护作用, 又丰富了路容景观。鉴于目前多数公路沿线的挡土墙人工痕迹较重, 严重影响了公路景观。因此在一般公路设计中应灵活性设计, 根据沿线地质条件和边坡高度, 尽量减小防护工程体积, 如挡土墙的高度和长度, 并结合地形起伏特点, 适当变化挡土墙高度, 提高结构物自身景观效果。

在材料上, 挡土墙可根据公路所在地区条件, 灵活就地取材, 如采用当地的块石、碎石干砌挡土墙, 尽量避免采用光面混凝土挡土墙, 以使挡土墙构造物表面贴近自然。另外, 还可结合路域特有的文化和建筑风格, 通过设置文化符号以赋予公路文化内涵, 对挡土墙进行特殊设计, 使司乘人员在行驶过程中感受到特有的公路民俗文化。

3 安全护栏设计

按照我国设计标准, 要求护栏在中央分隔带连续设置, 在路侧的最小段落为70m, 不必要路段可以不设, 它与主体工程的关系与其所处的路段有关。

石方区护栏:石方区护栏基础应与路基同步施工, 路基开挖时, 预留护栏混凝土基础的槽孔, 或者直接在槽孔内现浇护栏基础, 以避免2次开挖石方。

路肩挡墙区路侧护栏:护栏基础落在连续路肩挡墙区时, 当挡墙施工至护栏基础底标高时, 应预留护栏基础槽孔, 也可现浇护栏基础, 以避免后期护栏安装时开拆挡墙, 对于连续护面墙区段, 当护面墙施工至护栏基础底标高时, 应预留护栏基础槽孔, 也可现浇护栏基础, 以避免后期护栏无法生根。

构造物护栏:对于特大、大、中桥护栏一般由主体工程设计单位设计。通常为砼刚性护栏, 并由交通工程设计单位负责护栏过渡段设计。

4 路基边坡处理与环保

路基边坡形式是影响公路景观的主要因素。路基边坡坡率及形式的选择不仅影响边坡的稳定, 同时也影响环境保护和景观效果。边坡坡率应灵活自然、因地制宜, 尽量使边坡外形与周围环境融为一体, 看不出明显的人工痕迹。在设计中应根据地形地质条件、边坡高度及周围环境特点对每个边坡逐个研究确定适宜的边坡形式和坡率。对于挖方边坡坡脚、坡顶取消人工痕迹过重的折角, 而采用贴近自然的圆弧过渡, 以达到与路线所经自然地带的地形地貌相适应。对于部分低填或隧道进出口填方路段, 放缓边坡或直接填平进行植草绿化处理。这既有利于路堤与原地貌融为一体, 使填筑痕迹得以遮掩;同时也增加路侧净区, 形成一定的行车缓冲带, 使过往车辆驶离路面后有一个安全的感觉。

公路设计灵活性和创造性的理念并不是试图去创建一个新的标准, 而是建立在灵活应用现有的规范、标准、规章制度的基础之上, 公路设计人员应在严格遵循项目规划的前提下, 充分发挥想象力、独创性及灵活性, 以规范为依据, 在标准范围内灵活应用设计指标, 切实设计出既能满足使用功能, 又能确保安全运营, 同时还能很好地融于自然及人文环境的公路。

参考文献

[1]龙宁, 李建忠, 何峻岭, 刘国强.关于城市交通规划编制体系的思考[J].城市交通, 2007, (2) .

[2]张玉鹏, 蒋亮, 李鹏.低等级公路边坡植物防护应用[J].粉煤灰, 2007, (1) .

灵活性设计 篇5

1教学目标

（一）认知目标：了解三个小游戏的游戏方法。

（二）技能目标：⑴、学会双击桌面上的“快捷图标”进入程序，会使用“标题栏”上的三个按钮；

⑵、熟练使用鼠标的指向、移动、单击、拖动、双击操作。

（三）情感目标：⑴、感受电脑的无穷魅力，培养学生对电脑的兴趣。⑵、引导学生正确地看待电脑游戏。2学情分析

本课的教学对象为小学三年级学生，年龄小，注意力不能持久、集中。在计算机前很容易和周围的同学交谈，并且离开座位。教学除常规组织教学外，更多的要在设计教学过程中抓住学生的心理和感兴趣的事和物，利用游戏的方法激发学生的学习兴趣，通过互相交流与合作，比一比、赛一赛，寓教于乐，充分给予学生鼓励与肯定，并给予及时的评价。学生学习计算机的过程中体现出水平的不统一性，教师必须开放教学资源，开放教学思想，因材施教，让不同层次的学生都达到训练的目的。3重点难点

重点：通过游戏，使学生饶有兴趣地掌握鼠标的基本操作。难点：各个小游戏不同的游戏方法。4教学过程

活动1【导入】激趣导入

1、同学们在上节课已经认识了鼠标，并且学会了鼠标的基本操作，谁能介绍一下鼠标的组成部分有哪些？谁还能示范一下怎样正确的握鼠标。

2、说一说鼠标单击、双击及拖动时需要注意什么？ 现在我们已经掌握了鼠标的基本操作，但是怎样才能和鼠标成为好朋友，让它乖乖地听你的指导呢？今天这节课就让我们利用几个小游戏来实现，好吗？ 活动2【活动】自主探索

1、游戏窗口的操作

⑴、师：我给大家在“桌面”上准备了一个涂色游戏，你能试着打开这个游戏吗？

⑵、师：游戏窗口打开了，但窗口并没有占满整个桌面，怎样才能把窗口充满整个桌面，使游戏画面更清晰呢？

⑶、师：在游戏窗口的最上面，有一条蓝色的“标题栏”，在标题栏的右侧有三个按钮，试试看，用鼠标单击这些按钮，窗口有什么变化？

2、交流方法

请学生在自己的计算机上通过电子教室中的“学生演示”，演示方法。（教师视实际情况补充）。活动3【练习】基础练习

1、自主学习与操作

⑴、师：小老虎正等着我们给它穿上漂亮的花衣服呢，赶快行动吧！⑵、教师巡视学生实践操作过程中的情况，并进行相应的辅导。⑶、给实践操作能力较弱的同学给予肯定与鼓励。

2、合作学习

师：看看你的同桌有需要你帮助的地方吗？他（她）的困难我们应该怎么解决？ 活动4【活动】交流成果

1、请学生交流自己的作品；

2、师生点评学生作品的优点及不足的地方。活动5【练习】提高练习

1、利用已有的经验进行延伸

⑴、师：看来一个涂色游戏对于我们同学来说太简单了，下面我们来玩一个难度高一点的游戏怎么样？看，“桌面”上有一个移苹果游戏，快试试吧！如果有困难，你们可以找其他的同学帮助一下，也可以举手问老师。

⑵、巡视学生操作情况，重点指导操作比较困难的学生。

2、让完成快的同学去帮助其他有困难的同学。

3、展示交流

请学生展示自己的成果，并交流方法。活动6【活动】课堂比赛

师：经过刚才的两个游戏你们是不是觉得自己对鼠标的操作熟练了许多？要不咱们比试一下？打开“桌面”上的“兜财富”游戏，仔细的阅读游戏说明再和同桌比一比，看谁的得分最高，财富最多。

活动7【活动】课堂小结

1、先请学生说说怎样才能打开一个软件？用鼠标单击“标题栏”上的三个按钮，窗口会发现什么变化？

灵活性设计 篇6

[关键词]温度对酶活性的影响 实验教学

高中生物必修一《分子与细胞》模块第五章第一节《酶的特性》中设计了一个学生探究性实验，即“探究温度对酶活性的影响”。该实验原理是淀粉遇碘液呈蓝色。适宜条件下a-淀粉酶使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖。（a-淀粉酶的最适温度是60℃左右）麦芽糖和葡萄糖遇碘液不显色，但二者都是还原糖，加入斐林试剂后在55～60℃水浴加热会产生砖红色沉淀。教学目标是学会设置对照；学会控制自变量，观察和检测因变量的变化；概述温度对酶的活性的影响；体验探究过程，领悟科学探究方法，学会用准确的语言阐明实验探究的结果。实验结论为：酶促反应需要适宜的温度，高温会使酶变性失活；低温降低酶的活性。真正的实验能否得出这样的结论呢？

在认真阅读了课本和教学参考书的相关内容，并进行了仔细的思考和分析之后，我形成了自己的授课思路。

[新课引入]让学生思考加酶洗衣粉的包装袋上注明的适用温度范围含义，引导学生理解“不同的温度对酶的活性是有影响的”的含义。那么，如何证明自己的观点是正确的呢？（接下来引导学生探究）

[分组情况]将学生分成四人一个小组，让学生小组合作探究温度对酶活性的影响，每组确定一个主发言人。

[实验材料]教师参照高中生物必修一《实验探究报告册》第38页提供的实验材料、器具提供多种实验材料供学生选择。

[探究过程]探究一：探究实验所用的酶材料。

教师：展示a-淀粉酶，新鲜的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含哪种酶？

学生：过氧化氢酶。

教师：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，合适吗？

学生：不合适。

教师：为什么？

学生：因为高温会加速H2O2的分解，影响实验结果。

教师总结：对，如果我们在实验中设置高温条件，温度不仅会对酶的活性产生影响，还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计不够严密。建议用淀粉酶来探究温度对酶活性的影响。

探究二：探究如何控制实验变量

教师：控制变量对于设计一个严谨的、可行性高的实验来说尤为重要。请大家思考大屏幕上所列出的问题。

（1）你设计实验的自变量是什么？怎么控制自变量？

（2）因变量是什么？衡量因变量大小的指标是什么？如何检测该指标？

（3）该实验有哪些无关变量？怎么控制？

学生：认真思考、讨论、完成上述問题后，选择实验试剂、用具，根据所选材料对要探究的问题作出假设，并设计实验步骤。

教师：设计思考题，列出实验中控制的自变量，观察和检测因变量指标以及控制无关变量中容易出现的问题，指导学生按照探究实验的基本步骤设计好实验，帮助学生解决问题。

（由设计较好的几组进行交流、展示。）

教师：在每个小组介绍完实验步骤时，询问各组设计中的自变量及其控制方法，因变量指标的观察和检测方法。

（其他同学认真倾听，听完后讨论。）

教师对设计较好的地方给予肯定和鼓励，及时纠正出现的问题，和学生一起对探究时出现的问题进行归纳与总结：（1）没有对照，我们无法判断实验结果是否正确。（2）实验组和对照组只有一个变量。（3）要严格控制无关变量，遵循无关变量相同且适宜原则。（4）因变量指标的检验方法一定要简便可行。

（5）酶的量和底物的量会影响酶促反应的速率，所以实验中每种酶和反应物的加入量必须相同且适宜。

探究三：探究实验时要注意的一些问题

教师：请同学们思考、讨论以下问题。

问题1：因变量指标的检验用碘液好还是用斐林试剂好？

提示：探究“温度对酶活性的影响”是要观察不同温度对酶活性的影响，如果选碘液作为指示剂，可通过溶液中蓝色的深浅，直观地显示出不同温度条件下淀粉的分解情况。特别是当温度设置较密时，如温度分别为0℃，10℃，20℃，…，60℃，…，100℃时，选用碘液可以看到随淀粉分解反应的进行，蓝色逐渐消失的过程，而不能选择斐林试剂，因为其他温度条件下也可能生成砖红色沉淀，但是如果实验中只设置了三个温度条件，如O℃（冰水中）、60℃和100℃（沸水中），加入斐林试剂只有60℃条件下处理的淀粉溶液才有砖红色沉淀生成，即反应在60℃时能够进行，其他两个温度条件下无砖红色沉淀生成，反应不能进行。这时可以选用斐林试剂作为指示剂。两相比较，选择碘液更好。

问题2：控制底物温度还是控制酶温度？不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度吗？

提示：既要控制底物温度又要控制酶温度，而且二者混合前温度必须相同。原因是酶具有高效性，如不先进行同温处理，而是先混合后调温，可能出现温度还未调好反应就已经进行，以至于影响到实验结果。不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度。

学生：讨论后及时找出本组设计方案的不足，进一步修改完善。

教师：师生共同讨论归纳，总结出比较合理的实验设计，展示如下：

（1）取六支洁净的试管，分别标号1，2，3，4，5，6。

（2）向1～3号试管中各加人lmL a一淀粉酶溶液，向4～6号试管中各加入2mL淀粉溶液。

（3）将1号和4号试管放入0℃冰水浴中，2号和5号试管放人60℃水浴中，3号和6号试管放入100%沸水浴中，均保温5分钟。

（4）分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍然分别在0℃、60℃、100℃条件下保温，让混合液反应5分钟。

（5）将反应后的三支试管取出，分别加入等量碘液，震荡摇匀，观察溶液颜色变化，是否变蓝及变蓝程度，记录结果。

[教学反思]人们总说，实验教学特别简单，教师教起来既容易，又省心。而实行新课改后，探究实验要求学生们通过探究去开拓自身的创造性思维，让学生在解决问题的过程中去发现问题，进一步探究。新课程的探究实验要求学生改变学习方式、提高解决实际问题的能力，也要求教师不断学习、拓宽自己的知识面，改变教学观念，勤奋探索，从而更好地驾驭新教材，做好实验教学和高中生物教学工作。新课程的实验教学改革给学生和教师的共同成长提供了契机，使学生和教师在共同探索问题、解决问题中交流沟通，在共同查找资料、摄取信息中增加互动，增进了解。

这节探究实验课，使我认识到思考是打开知识大门的金钥匙。每当人们思考着如何去解决问题时，就会在不知不觉中获得许多知识；同时在解决问题的过程中，会发现自己存在的不足，从而激发自身学习和探究的欲望，在不断解决问题的过程中丰富知识，增长才干，提高自身的学习能力。

灵活性设计 篇7

关键词：给水系统,预测需水量,灵活性设计,供水能力,多目标优化

1 概 述

城市给水系统设计和更新改造之前必须确定系统的供水能力。传统的方法是根据城市规划, 按照人口和经济的发展指标, 预测今后某年的需水量, 然后以该需水预测作为供水系统的必须达到的设计供水能力的目标值。这里把需水量当做是一个确定量, 忽视了预测的误差和用水量的随机性。

虽然给水系统从整体到各个组成部分都有一定的灵活性适应水量在一定范围内变化, 但是如果在作出设计和改造决策之前不考虑预测的误差和用水随机性的影响, 那么这时系统就是被动地适应水量变化。一旦需水量超过系统的最大供水能力, 就会出现部分区域供水不足, 而且这时采取补救措施的成本通常很高。设计中常用的方法是直接增加富余供水能力应对未预计水量, 那么这个富余供水能力的取值通常也是靠经验决定。过大的富余供水能力造成浪费, 而富余供水能力不足又会影响系统应对水量变化的能力。因此, 需要理论指导这部分的取值。

虽然现在有很多数学模型来预测长期用水需求, 但是长期的用水需求在任何模型中仍然是一个不确定值[1,2,3,4,5]。由于复杂的动力学机理和影响因素, 预测误差是不可避免的。一般来说, 长期需水量预报精度在85%以上在工程是可接受的[6]。此外, 预报的误差也随预测的时间的延长而增加, 例如:如果需水量是已知概率分布的随机数, 那么预测的标准差会随时间的延长而增加[7,8]。因此, 对设计和决策者来说, 一方面需要不断提高需水量预测精度, 另一方面需要在设计中考虑设计的灵活性。

虽然目前还没有一个权威和统一的定义, 但是这里所说的“灵活性”, 是指系统能够以最小的成本适应多种用水量变化情况下的供水要求。由于发展的不确定性和多阶段性, 系统的设计和更新改造也应该主动适应需水预测的误差和随机性, 体现一定的灵活性。为此, Farmani[9,10]将成本和可靠性作为优化目标, 在多种水力负荷 (用水量) 的情况下进行优化计算。Khu[11]以6个目标函数为优化对象, 为决策者提供了多种选择方案, 也体现了这种灵活性。但是, 这些计算都比较复杂, 实际的工程应用有困难。

一般地, 由于供水能力不足产生的补救性扩建、改造的单位建设成本通常比正常建设时高, 所以各个发展阶段的设计供水能力要考虑一定的未预计水量。这部分水量的大小通常受补救性扩建的成本、折现率和预测水量的概率分布等因素影响。本研究就是根据这些影响因素, 确定一个具有灵活性的供水能力目标值的序列。

2 工程设计原理

如果把工程改造 (设计) 的资金投入看作供水能力的函数, 那么当供水能力过剩时, 有资金的浪费, 反之, 需要追加投资 (供水能力) 来满足用水需求。因此, 本研究将供水能力的问题转化为比较浪费和追加投资的问题。目标随之转化为:在各个发展阶段必须保证用水需求的前提下, 由于过剩的供水能力造成的投资浪费, 和预测需水量不足导致追加的投资都尽可能的小。因此, 这时的问题可以看做是一个在需水量随机变化情况下的多阶段、双目标优化问题。

根据目前的研究, 长期用水需求可以被看做是一个随机过程, 例如马尔可夫过程[7,8]。无论哪种随机过程, 某用水阶段的用水需求通常可以被当做一个服从某一概率分布的随机变量。为了模拟每个阶段可能的用水需求, 可以用蒙特卡洛抽样或拉丁超立方抽样法生成一组服从某一随机分布的样本, 并且认为每个个体出现的概率是样本容量的倒数。很显然, 抽样的样本容量越大, 计算精度也越高, 但是计算量也越大。由于计算量的限制, 要对样本容量和计算精度作出权衡。然后, 根据每个阶段的需水预测及其概率分布, 完成多阶段、多目标的随机优化决策。

为了简化问题, 先作出若干假定:

(1) 每个阶段的需水量预测值是个随机变量, 实际出现的需水量必然与预测值抽样当中的某一个相同。这是将连续的分布空间离散化。

(2) 由于供水能力不足而追加的投资与供水能力的短缺成正比, 由于供水能力过剩而浪费的投资与富余的供水能力成正比, 前者的比例系数高于后者。

(3) 通过一个折现率r实现未来的投资折现。

全部发展过程划分为n个发展阶段 (不含初始状态) , 而每个发展阶段是含有m个可能的预测需水量的状态空间。初始阶段的需水量为Q0, 随后第i阶段 (i=1, …, n) 、第j种预测需水量 (j=1, …, m) 为Qundefined, 而在第i阶段、第k种 (k=1, …, m) 实际出现的需水量相应的概率为Pik, 见图 1。图中连线表示状态转移的方向。 因此, 问题可以概括为:第i阶段的供水能力按照第j种预测需水量Qundefined设计时, 可能造成的追加投资和浪费的投资是多少。对于多个阶段的分析, 还要将各阶段按照每种预测需水量设计造成的这两项投资分别累加。

如果第i 阶段、第j种预测需水量Qundefined小于某个实际需水量Qundefined, 则这种预测引起的追加投资为:

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式中:a为追加投资系数, 表示单位不足需水量需要多少资金进行补救性投资, 才能满足需求;r为折现率;t为初始阶段到第i阶段的年数;上角标in表示不足 (insufficient) ;上角a表示实际发生的 (actual) 情况;上角 p表示预测 (predicted) 的情况。同时, 这种预测引起的浪费的投资为0。

如果第i 阶段、第j种预测需水量Qundefined大于实际需水量Qundefined, 则这种预测引起的投资浪费为:

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式中:b为正常投资系数, 表示按照计划建设时, 单位过剩的供水能力造成资金浪费的多少, 上角标w表示浪费的 (wasted) 情况。同时, 这种预测引起的追加的投资为0。

因为在第i阶段到来之前, 需水量Qundefined以一定的概率分别对应于预测需水量中的某一个值Qundefined, 且出现的概率为Pik。因此在第i阶段, 采取第j种预测引起的多余供水能力的数学期望是:

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式中:m为第i阶段所有典型预测需水量的个数。

类似地, 第i阶段, 采取第j种预测引起的供水能力不足的数学期望是:

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如果预测值恰好与实际需水量完全相同, 则既没有浪费, 又没有富余, 是最佳状态。

例如:在第i阶段, 如果有5种可能的需水量 (编号1, 2, 3, 4, 5) , 且数值依次增大, 将这些预测和今后实际可能发生的需水量进行比较, 所得到的浪费的投资 (或追加的投资) , 如表1。 虽然同一预测水量不会同时大于且小于实际需水量, 但是, 如果实际需水量是个随机数, 就会同时有浪费和追加投资的可能性。

对于多个阶段的分析, 例如:三个阶段, 每阶段的需水量预测个数分别为x, y和z, 则总共需要进行x×y×z种决策 (序列) 的比较。一般每个阶段的每个决策都有浪费和不足两方面可能, 也就同时存在浪费和追加投资的期望值。对于每个决策序列, 只需将各阶段按照某种预测需水量设计造成的浪费和供水不足分别累加就可以得到该决策序列下, 浪费和追加的总的期望值。比如, 在1～3阶段, 每阶段的决策分别为第j1, j2, j3种需水量预测, 则这种决策序列对应的投资浪费的期望值为:

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追加投资的期望值计算有类似公式:

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这时, 在多阶段的优化决策过程中, 每个阶段的决策都考虑到以前各阶段的决策后果。优化的目的是找到一个非劣的决策集, 使该决策集在所有的决策中浪费和不足两方面的期望值都尽量地小。

实际上, 仅仅得到这样一组非劣解, 给决策者的选择空间还是太大。这时决策者可以先对浪费的投资和追加的投资分别赋予一定权重, 再按照加权平均法, 合并为一个优化目标, 作出选择。这适合于决策者对两个目标的重要性或者偏好判断比较明确的情况。如果为了简化问题, 可以认为二者同等重要, 这时的权重相等, 目标转化为求二者之和的最小值。

值得一提的是:如果需水量的预测误差 (或预测范围) 越大, 那么作为确定量的实际需水量 (尽管事先未知) , 与各种预测值之差的绝对值也就越大。由此导致浪费和不足的投资期望值都可能同时增大。因此, 提高需水量的预测精度仍然对减小浪费和追加投资有重要作用。

3 计算举例

这里采用了一个简单的算例解释这一模型的计算过程。

设全部发展过程分为第5年和第10年两个阶段。当前的设计供水能力已经恰好满足需要, 决策中不再考虑。已知第5和第10年预测需水量服从已知参数的均匀分布, 通过拉丁超立方抽样可以产生一些独立的需水量样本。如果每个阶段产生的样本容量为m, 则总的样本组合 (序列) 个数为m×m, 每个个体在每个阶段都有1/m的出现概率。

在本例中, 假设需水量的预测服从均匀分布, 需水量和投资分别用虚拟的单位水量和单位价格表示。第5年需水量的数学期望为1 000, 预测误差为3%。第10年需水量的数学期望是1 500, 预测误差为5%。

公式 (1) 和 (2) 中, 通常追加投资系数比正常投资系数高 (即a>b) , 这里取a=3, b=1。另外, 年折现率r= 5%。 如果综合考虑第5年和第10年的浪费和追加投资, 在某一次随机抽样计算中, 得到部分非劣解, 见表2和图2。表2是某一次随机抽样计算得到的部分近似最优解, 图2是这次随机抽样得到的全部随机解和其中的非劣解。表2中粗体字是试算的近似最优解中, 浪费与追加投资之和的数学期望最小的解。在这一次抽样计算中, 体现灵活性设计的第5年需水预测值是1 007.29, 第10年的预测值是1 518.40, 都大于相应的数学期望值, 最终得到的结果就是第5年和第10年需水量的这样一个决策序列。如果综合考虑这两个阶段, 浪费的和追加的投资的数学期望分别是42.50和23.90。

如果预测精度降低, 例如:第5年需水量预测误差范围为4%, 第10年需水量预测误差范围为6%, 其余因素都不变, 用同样的方法, 在某一次抽样计算中得到的近似最优解对应的第5年和第10年的需水量预测值分别为1 010.11和1 516.24, 浪费和追加投资的数学期望值分别是45.48和32.96, 二者之和为78.44。这一结果比原来预测精度较高时, 需要更充足的供水能力或更多的投资才能保证设计的灵活性。从这个对比也说明了提高需水预测精度对最后决策的影响。

如果将模型结果用于实际的决策, 可以通过多次抽样试算, 然后用取平均值的方法确定各个阶段最合适的供水量大小。这里举例取的是5年和10年两个阶段, 实际的工程中可以根据需要和计算能力取更多的时间阶段。

追加投资系数的惩罚效果和折现率都可以改变投资平衡。追加投资系数越大, 系统的富余供水能力也要求越大, 也就是宁肯事先多浪费一点, 也要避免供水能力不足时受到惩罚;折扣率越大, 说明决策者越看重近期的资金投入后果, 对于给水工程这样的公共服务性工程, 不宜取太大的折扣率。这些取值可以从实际工程经验中归纳, 具体的估计方法可以进一步研究。

4 结 语

在城市需水量的预测值当做概率已知的随机变量的前提下, 本研究对多阶段的城市给水系统设计供水能力作了分析。为了应对需水量预测的不确定性, 本文先以各阶段的富余和不足的供水能力最小化为优化目标, 然后把问题转化为:可能浪费的和可能追加的投资净现值最小化, 再作出优化决策。结果表明, 追加投资系数的惩罚效果和折现率都可以改变投资平衡。另外, 需水量预测精度的提高, 也可以减小浪费和追加投资的数学期望值。本研究提出的方法使设计供水能力在多阶段分析的基础上, 以最小的成本适应多种可能的需水量, 从而达到设计的灵活性, 帮助决策者选择优化的供水能力决策序列。

参考文献

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[2]刘俊良, 臧景红, 何延青.系统动力学模型用于城市需水量预测[J].中国给水排水, 2005, 21 (6) :31-34.

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[6]赵洪宾, 严煦世, 给水管网系统理论与分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

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[10]Farmani R, D ASavic, G A Walters.The si multaneous multi-objective opti mization of anytown pipe rehabilitation, tank siz-ing, tank siting and pump operation schedules[C].Salt LakeCity, UT, United states:American Society of Mechanical Engi-neers.2004.

灵活性设计 篇8

改革开放三十年来, 具有中国特色的社会主义市场经济得以建立, 我国的各项事业都焕发出勃勃生机, 公路事业也不例外, 发展进入了快车道, 对我国公路建设质量要求也在逐步提升。俗话说:良好的开头是成功的一半。作为公路建设的前期工作, 公路设计的质量如何是公路建设质量和安全重要保证。所以, 公路设计必须得到有关部门的重视。公路属于带状结构的工程, 往往施工时间跨度大、距离比较长, 容易受到沿线的地形地势、地质构造、气候、风俗习惯、文化传统、社会经济等综合因素的制约而发生变化。在具体的设计中, 无论是何种公路类型, 没有固定的设计模式, 设计中应该注重灵活性与创造性, 具体情况具体分析, 因地制宜, 灵活的利用沿途的地形地势等条件, 重视与环境的配合。文章将基于公路设计的灵活性和创造性来进行分析。

1 公路设计的原则和内容

1.1 设计原则

(1) 快速安全。这是公路设计首要的方面, 缺少了安全上的保障, 一切都将成为空谈, 公路的使用性不复存在。 (2) 排水通畅。良好的排水系统是公路正常使用以及使用寿命的重要保证。 (3) 线形平顺。公路的通行能力和驾驶员行驶的舒适度都要依赖于线形平顺。 (4) 路基稳定。路基稳定是保证公路安全的关键所在。 (5) 填挖平衡。填挖平衡对路面的沉降量有很好的减少抑制作用, 能够保障公路的质量。

1.2 设计内容

公路设计的主要内容有确定公路各控制点高程、设计公路纵坡大小以及其长度、设计竖曲线、计算填挖高度、锯齿形街沟设计等。

2 公路设计的重点

与环境保护进行良好的结合是公路设计的重点。在经济的不断发展中, 人们对环境保护的重视程度与日俱增。其已经是我国的一项基本国策, 是可持续发展的有效途径。作为经济发展的重要推动力量, 公路建设的作用是不可磨灭的, 但在建设中不可避免的会对环境造成负面效应。所以, 公路设计对环境保护一定要引起重视。文章重点从以下三个方面来分析:

2.1 节约用地

设计中应尽量减少在土地上的占用, 尤其是耕地。如果遇到特殊情况无法避免的, 应采取各种措施减少对耕地的使用。

2.2 注意对生态敏感区的保护

由于公路的跨度比较广且长, 极有可能跨越不同的生态系统, 自然保护区、水土流失防治区、水源区、林地、湿地、草原等。公路建设一旦穿越或接近这些生态敏感区时, 会对生态环境带来一定程度的破坏。所以在设计时就要充分考虑加强对这些地方的环境保护力度。

2.3 减少水土流失

一方面公路建设时, 不可避免的会对地表植被产生一定的破坏作用, 会造成土壤表层裸露, 抗蚀能力下降, 最终产生水土流失的情况。另一方面, 建设中的垃圾, 包括废弃土和残渣, 这些废弃物累积在一起就会使结构松散、缝隙大, 此时若不实施有效的处理, 水土流失就会产生。针对这两种情况, 设计时应特别注意, 采取有效的措施来实现水土的稳定性。

3 公路设计中灵活性和创造性的应用

3.1 对路基路面的设计

公路的稳定性、承载力、安全性、使用寿命都依赖于路基, 是公路建设的基础。所以设计人员对公路路基强度的设计应该加以强化。在现阶段的公路设计中, 主要通过加大路基填料的方式来增加路基的强度。选择填料前, 强度试验是首要的步骤, 不能土石混填, 但是别的填料还是允许适量添加的。所以路基填料的总体步骤是先对强度进行试验, 结合实际来进行混填, 达到增加填料的强度的目的。车辆行驶的安全以及舒适度能否达到理想的状态与路面有着莫大的关系, 因为它是车辆和公路的连接点。正是基于与车辆的直接接触, 所以路面强度的安全评价将直接影响着路面的使用功能。所谓的安全评价是指评估路面的承载能力、路面的使用次数与效率、车行速度等。路面强度的要求随着车行路段的载重程度而变。载重较高的车辆, 对行驶路段的路面强度要求也会随着增大, 如果路面强度达不到, 路面就会发生损坏, 极有可能造成交通事故。影响路面强度的主要原因是路面材质的质量, 沥青路面提高路面强度可以采取化学方式来进行, 也要依据气候环境、地形地貌而定。

3.2 对挡土墙的改善及其灵活运用

挡土墙是公路的安全卫士, 重要性不可小觑。但是在我国的公路设计中却是被忽略的部分。在我国的实际施工中, 一般的挡土墙都是人工堆砌而成的, 不仅美观效果大打折扣, 其自身的安全功能也是无法保证的。要实现提高挡土墙的功能的夙愿, 需要灵活设计公路, 依照公路沿线的地形地貌、坡度、公路的起伏特点, 科学合理的设计挡土墙的高度和长度。这样挡土墙的功用在得到最大化发挥的同时美观程度也大大改善。挡土墙的材料可以由公路沿线所在地的实际情况来决定, 灵活取材。还可以适当注入一些人文色彩, 增加人文风采。

3.3 对安全护栏的设计

安全护栏的存在价值在于防止行人、车辆任意穿行, 保证交通安全。除此之外, 还具有划分公路的使用功能作用, 比如人行道、小型车行道、重型车行道等。但在我国随意翻越安全护栏的现象并不少见。主要原因当然离不开人的自身素质, 但也和安全防护栏的设计不甚科学合理分不开。我国的防护栏设计标准, 防护栏的最小段落界定为70m。但是70m的距离不是很短, 特别是对于上班族来说更是紧张, 为了节省时间, 翻越防护栏就成为他们通常会选择的方式。所以有必要重新规划防护栏的设计标准, 可以适当的增加一定的灵活性。比如, 防护栏长度由实际情况而定, 还有使用一些具有警示作用的标语, 使人们都能遵守交通规则。

3.4 路基边坡处理与环保

路基的边坡形式和坡率的选择, 既会影响公路边坡的稳定性, 还会影响公路景观的质量。在设计时应该以灵活自然为宜, 以公路段所处的实际位置为衡量点, 与环境相融合。至于边坡形式的选择, 也是以实际的地质条件、周边环境特点、边坡高度为根本出发点, 既要保证公路安全, 又要实现美观设计。对于挖方边坡坡脚、坡顶取消人工痕迹过重的折角, 为了使其更加自然, 圆弧过渡是较为适宜的方式, 使得公路与当地的地形地貌更加契合。对于低填或隧道进出口填方路段, 边坡的设计应该放缓坡度, 或直接填平, 然后再绿化处理。

4 结束语

通过文章的分析使我们了解到, 公路设计的重要性, 需要充分考虑到诸多因素的影响, 这在无形中增加了设计的难度。作为公路设计人员只有下大力气, 对所要设计的公路沿线进行实地考察、调研分析, 以实际情况为准, 灵活、创新设计, 才能设计出更多更好的精品工程。

参考文献

[1]傅涛.公路设计的灵活性与创造性探讨[J].黑龙江交通科技, 2012 (9) :18.

[2]韩敬梅.浅谈一般公路设计的灵活性与创造性[J].黑龙江科技信息, 2011 (11) :318.

[3]马聚山, 魏彦明.浅析一般公路设计的灵活性与创造性[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011 (15) .

灵活性设计 篇9

该转播车当初设计的理念和目标就是成为一个能完成国内各类大型活动的高清晰度电视转播制作的B类平台, 能应对各种制作环境, 完成大规模政治会议, 中型体育赛事的转播, 大型综艺晚会活动等的转播和制作。在系统设计上具备视频/音频矩阵对信号制作源、监看源的调度能力;视频切换台和音频调音台的多级切换和分层、分级输出能力;视音频系统完善的备份能力;视频/音频系统之间的相关制作的协同能力;视频监视系统显示的信号源名跟随结构调整和动态管理能力;内部通话矩阵系统的合理布局和分配;为整体制作系统预留扩展能力。

下面我们归纳了一下, 着重有工位标准化、Tally系统和监控系统三个方面与大家分享。

一工位标准化设计

本转播车分从车尾至车头为四个工作区域, 依次为技术区、副制作区、主制作区和音频区。技术区和音频区的工位相对固定变化的可能性很小, 但是主副制作区工位根据不同导演和节目变换的几率就比较大, 位置互换涉及到的问题包括:物理空间大小、监视源、各种面板控制线等, 我们以慢动作操作员和字幕操作员工位为主, 介绍一下此车实现工位交换的思路和方法。

根据人体适应度, 我们将每个工位的宽度定在50cm~60cm之间, 一个慢动作操作员正常工作需要的环境包括:矩阵到EVS的输入监看 (一般控制2路) 、EVS输出监看 (一路) 、PGM监看、矩阵输出的选切面板、通话面板和键盘鼠标, 这些需求已经超过字幕操作员和其他工位的需求。我们采用24〃Sony监视器四分割监看四路视频, 所以每个工位上我们预铺好了VGA口 (监视器用) 、RS422控制线 (接RCP面板) 、通话面板线和同轴电缆 (Leitch面板用) 以及电源线。在VGA信号和RS422控制线的调度上我们采用了一个VGA矩阵和RS422矩阵, 工位上的监视器要看什么、RCP面板要控制EVS的哪路输出, 都通过这两个矩阵指定。键盘和鼠标线我们采用了PS2跳线架的方式实现, 在实践中我们发现无论是PS2线支持鼠标键盘的传输距离没有我们实际需要的长度长, 不能够长距离铺设, 所以我们采用了利用设备的USB口先转换成网线, 连至工位上以后再转回USB口, 再把USB口转成PS2接口, 通过这样的方式解决了电脑设备键盘和鼠标远距离控制的问题, 整体试下来, 效果还不错。工位桌面做了标准设备宽窄的窗口, 平时不用的时候可以盖上, 当桌面使用, 需要用时所涉及到的设备直接安上即可。如图2。

二Tally系统

下面以本车的Tally源名控制系统说明一下本车的灵活和方便的特点。

本车的切换台使用Panasonic AV-HS5300MC (三级ME切换台) , 视频矩阵系统为Harris Platinum (64×120) , 多画面处理器采用Miranda公司的十画面 (KALEIDO-ALTO) 和四画面 (KALEIDO-Quad) 处理器, 以及Tally系统的核心设备Panasonic AV-LN200MC。

对于动态名称的显示, 我们可以利用PC服务器通过网络对AV-LN200MC进行所需要的设置, 其应用软件界面如图4所示。

在Source界面, 可以很直观地看到进入到矩阵的全部输入信号, 共64路输入信号。Keyname可以称作键帽名称, 所显示的内容和切换台上按键所显示的内容一致。由于切换台面板上按键上方的液晶显示最多只能显示四个字符, 所以, Keyname最多显示四个字符。Keyname可以根据我们的需要作出定义。例如:矩阵的输入3是CAM3, 但在机位号中我们要定义为CAM1;矩阵的输入10是CAM10, 机位号中定义为CAM2;矩阵的输入22是EXT1, 根据需要我们把这个外来信号定义为CAM3;矩阵的输入34是RESERVE1, 这个信号是从外接口盘直接接入, 我们定义为CAM4。点击Correc可更改和定义名称, 点击Transmit之后, 我们所更改的名称便显示在了切换台按键上和监视屏上。如图5所示。

本车的监视单元的源都来自矩阵, 我们通过管理器AV-LN200MC对矩阵的交叉点进行更改, 以实现监视信号的调度和源名的跟随, 如图6所示, 在MTX界面, 界面上半部分显示的是矩阵的输出信号 (共120路) , 以及输出端所选的输入源信号;界面的下半部分是矩阵的输入信号 (共64路) 。其中矩阵的第26路至111路输出信号分别送到了音频区、导演区、慢动作区的十画面 (KALEIDO-ALTO) 和四画面 (KALEIDO-Quad) 分割器输入端, 使监视屏上的输入信号源通过矩阵可灵活调度。例如, 矩阵的第34至37路共四路输出, 分别指向导演区的第一个监视屏, 我们叫做ALTO1 IN1至ALTO1 IN4。选择刚才更改过名字的输入源:矩阵的输入3 (CAM3) , 输入10 (CAM10) , 输入22 (EXT1) , 输入34 (RESERVE1) 。这时, 在监视屏上我们可以看到更改后的效果, 分别是更改后的名称CAM1, CAM2, CAM3, CAM4。通过点击Correct可更改矩阵交叉点, 点击Single之后, 我们所更改的输入源监看和名称便显示在了监视屏上。

因此我们可以看出, 对于导演提出哪块屏要看什么源, 显示什么名称, 很方便就得以解决。

三监控管理系统

转播车在应对不同节目和不同制作团队的使用时往往有很多地方需要改动, 以适应节目内容和导演使用习惯的需求, 比方说监视墙的布局、源名Tally的显示、音视频矩阵的控制、各点通话的对象以及一些关键常用设备的功能设置 (上下变换器X75等等) , 这些设备安装在车的不同部位, 利用设备自带的面板对它们进行逐一设置很不方便, 而且人机界面也不直观, 现在厂家设备都带有宽带网卡, 因此我们考虑将这些设备组成一个局域网, 车上每个具体设备就是一个网络终端, 分配给一个具体的IP地址, 通过网络计算机可以方便地与各个设备进行数据交换, 这样就大大节省人力, 而且方便管理。根据车上设备量的多少, 我们选用了两个24口的宽带交换机组成一个车内部局域网, 网内的设备主要包括:Leitch视音频矩阵、Telex的通话矩阵、Panasonic Tally源名控制器LN-200、X75变换器、大屏分割器等, 在PC服务器上我们分别安装了这些控制软件, 远程对这些设备的设置变得十分直观和方便, 当我们需要对某些方面进行设置时就打开相应的软件界面进行操作, 然后通过网络传到设备中去即可, 同时利用网络我们还实现对网络内大部分设备的监控, 实时地判断设备的运行状态。在这个PC服务器主机上, 我们还尽量配置了多个不同接口的板卡 (RS232、RS422、GPI等) , 从而可以实现某些设备对接口的特殊需求。图7是本车的一个控制图概况。

从图7中我们可以看出转播车主要设备都已经在PC服务器的控制之下了, 本车监控系统分为两个部分:监视系统和控制系统。

监视系统只会收集系统自主提供的报警信号, 不会主动干预系统的工作状态。

如图8, 监视系统从功能上又分为设备监视和通道监视。

设备监视收集设备的运行情况, 比如设备当前是否带电, 设备当前是否正常工作, 设备风扇是否正常运转;

通道监视则监视系统信号通道的情况, 主要体现在周边板卡的信号输入和画面分割器的信号输入监视。

而控制系统则对功能进行了限制, 控制系统可以改变系统通道信号流向, 改写矩阵的交叉点状态, 即对矩阵进行切换操作。处于安全性考虑, 这在我们的系统里是绝对禁止的, 控制系统只允许在主动操作时对周边板卡进行参数设置, 如下变换4:3、16:9设置等。如图9。

通过以上的说明我们可以看出, 转播车系统工程师只要坐在计算机面前就基本可以改变转播车的大部分功能和监视每个设备的运行状态, 实现了集中化管理。

另外, 这辆转播车现在配备的是9个标速摄像机和1个高速摄像机, 在物理空间上我们预留了5个标速和1个高速的位置 (包括机站、OCP面板、监视器和分割器等) , 同时, 连接这些设备的各类线也已经预埋好, 方便了以后有线机位的扩充。这辆转播车在两台EVS和3台录像机的基础上还预留了两台EVS主机和两台录像机的位置, 足够满足以后使用。

在系统设计上我们也充分考虑了以后的扩展和变化需求, 在技术区我们安装了一个很大的跳线盘, 基本所有重要设备的输入输出都经过跳线, 比方说矩阵的输入输出、切换台的输入输出、各种视分和变换器的输入输出等等, 这样在以后改变系统和判断故障就十分方便。

对于外来信号, 车上配了6个Harris的帧同步机X75, 可以接收锁定模拟、标清数字和高清数字信号, 同时可以将它们转变成系统所需要的格式。本车的矩阵和切换台都留有一定的冗余, 在外接口盘上可以将已锁定的高清信号直接输入到矩阵和切换台, 参与节目制作。光有视音频信号还不够, 在扩展上我们还充分考虑了Tally提示、通话和控制等信号的冗余和灵活运用。以Tally为例, 为了适应以后所可能遇见的节目制作形式, 我们定制了一个Tally切换面板设备, 上面有4个切换用的按键, 第一个是单双节目制作Tally切换, 正常状态下为1个PGM制作状态, 主制作区为导演区, Tally系统为导演服务, 副制作区为慢动作人员提示导演状态和本地调用状态;切换之后导演区不变, 慢动作区提供第二套节目制作的Tally提示, 从技术上讲就是副制作区监视墙与卫星面板联动。第二个按键切换正常状态与应急状态, 正常状态下Tally系统与切换台主面板联动, 应急状态下Tally系统与矩阵应急通道联动。第三个按键是EVS/VTR按键, 定义为按下按键时VTR输入 (录制) 和EVS输入 (录制) 所选的源有Tally提示, 提示当前讯道正在被录制。第四个按键是大屏幕按键, 此时定义切换台的一级M/E输出为现场大屏幕, Tally系统为大屏幕输出提供Tally提示, 提示当前讯道正在被送往现场大屏幕。本车的还设有一个Tally信号跳线盘, 这样就将整辆车的Tally做活了, 使得Tally的源和显示终端可以任意改变。在外接口盘上我们预留了输入输出各八个红绿Tally, 便于讯道的扩展。

本车具有多级多层输出能力, 现在系统已做好的是两级输出TX1/TX2 (包括高清、标清、模拟、嵌入和非嵌入等) , 我们还预留了一级TX3输出, 涉及到的设备包括视分板、上下变换器、嵌入器等, 这样在遇到复杂节目制作时就可以方便地扩充。

活性砂滤池设计介绍 篇10

关键词：活性砂过滤器,连续过滤,工作原理,布水器,洗砂器,提砂装置

传统过滤器滤料具有反冲洗不彻底、滤层易堵塞、需停机反冲洗等缺陷, 近年来, 市场上开发了一种连续清洗滤料的过滤器———活性砂过滤器。这种过滤器的滤料是连续运动的, 污染物不会堵塞滤层, 气、水清洗滤料使滤料始终保持清洁, 可以通过连续清洗滤料使过滤器连续运行而无须停机反冲洗, 基于以上优点, 活性砂过滤器已被广泛地应用在水处理行业中。

1 活性砂过滤器的工作原理

活性砂过滤器基于逆流原理, 待处理的水通过位于设备底部的布水器进入系统内部, 水流自下而上流经活性砂滤床, 滤砂在滤床中自上而下的进行循环清洗, 水与砂在过滤器中呈逆向流状态, 增强了滤砂的截留效果, 污水中的污染物杂质被滤床截留后, 水质得以净化, 净化后的滤后水从过滤器顶部的出流口流出。截留有污染物杂质的滤砂通过位于过滤器底部的空气提升泵提升至顶部的清洗器, 通过紊流作用和机械碰撞作用使污染物杂质与滤砂得以分离, 从而使滤砂得以清洗干净, 洗净后的滤砂通过自身重力返回砂床重新参与过滤, 含污染物的清洗水通过清洗水出口排出, 至此, 系统完成了过滤和反洗的整个工艺过程。

由于石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态, 对原水起搅拌作用, 因此搅拌絮凝作用可在过滤器内完成。过滤器内滤料清洁及时, 可承受较高的进水污染物浓度。活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点, 使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成。

活性砂过滤系统由相应结构的混凝土池子、锥型滤砂导向装置、内部过滤单元、进水管道、滤液出水管道、冲洗水出水管、内部过滤单元与相应管道间的弹性连接、空压机和控制系统等组成。内部过滤单元包括进出水管、水流分配器、洗砂装置、冲洗水出水管和空气提升泵套管等, 进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部, 过滤器底部被污染的滤料通过空气提升泵被提升到过滤器顶部的洗砂器, 通过紊流作用使污染物从活性砂中分离出来, 杂质通过清洗水出口排出, 净砂利用自重返回砂床从而实现连续过滤。如图1所示。

2 活性砂滤池各部件设计

2.1 布水器设计

布水器的作用是对原水进行消能并使之均匀地分布在滤层中使滤层得到充分利用。布水器中流体的流速应该均匀, 流速大小适中, 既不能过快也不能过慢。过快, 会冲起滤层影响过滤效果, 而且流速大则阻力大, 能耗就大;过慢, 过滤器性能得不到充分发挥, 而且会使设计上管径过大造成不必要的浪费。原水从入口通过中间的直管段引到下部的布水器支管中, 在过滤器底部被均匀地分布到滤层中。布水器为放射状结构, 由八根布水支管组成。每个支管的下部均匀地开22个小孔, 原水通过这些小孔均匀而缓慢地进入滤层, 从而使过滤中的水在滤器中各个位置都能以同一速度上升。如图2所示。

2.2 洗砂器设计

提砂管中携带石英砂的污水从进口进入洗砂器中。进口为切向, 污水进入洗砂器后形成旋流, 在离心力的作用下, 密度大、受力大的石英砂颗粒堆积在洗砂器内环外侧, 之后在重力作用下沿环形排砂管降落到滤层。排砂管为环槽状, 石英砂在下落的过程中不断与其碰撞, 使吸附在石英砂颗粒上的悬浮物在碰撞与清水冲刷共同作用下与石英砂颗粒分离, 之后在洗砂器内外压差的作用下, 被滤层上部的清水携带到洗砂器中, 与洗砂器中由提砂管提升上来的污水一起进入洗砂器外环后通过污求出口排出过滤器体外。如图3所示。

2.3 提砂系统设计

提砂管结构通过法兰与活性砂过滤器底部相连接。安装一支水平方向的气嘴。提砂管气嘴有多种安装方式。有的设计中将其沿提砂管轴线方向竖直安装, 过滤器运行时, 压缩空气竖直喷向提砂管中, 携带滤料和水向上运动, 起到提砂作用, 这种安装方式的好处是, 压缩空气不会提砂管进入滤层中, 提砂效果比较明显。但是在过滤器停机时, 提砂管中的滤料在重力作用下会回落到气嘴中堵塞气嘴。本设计中, 在过滤器正下方的提砂管中水平安装气嘴。这样停机时滤料就不会造成气嘴堵塞。气嘴安装时, 使气嘴的长度大大超出滤料进入提砂管的进口, 避免从气嘴出来的压缩空气进入滤层中影响过滤的正常运行。如图4、5所示。

2.4 提砂管管径的确定

提砂管的管径是根据预设的滤料清洗周期计算得到的。它的大小直接影响到提砂管中的三相流的流态, 是滤料循环速率的最大限制因素, 提升装置管径大时, 消耗压缩空气多, 提升的砂量也大, 砂循环速率大, 滤料清洗周期短。因此, 管径限定了提升装置的提砂速度, 决定了滤料的清洗周期, 也影响着滤料的清洗效果。提升装置的管径过大时, 由于滤料提升过快, 滤料在提升装置和洗砂器内拥挤在一起, 造成滤料清洗不干净引起恶性循环, 直到滤层被严重污染失去过滤作用;提升装置的管径过小时, 提升滤料过于缓慢, 滤料的清洗速度小于杂质在吸附层中上移速度, 最终造成滤层得不到有效清洗, 一段时间后, 出水穿透滤层, 水质恶化。理想的提砂管截面积与过滤面积的比值, 由提砂管内滤料的流动速度和滤料清洗周期决定。根据相关实验数据, 提升管管径截面积与过滤面积的比值在1∶311~1∶388范围内, 提升管管径与过滤器直径之比在1∶18~1∶25之间时提砂效果最好比较合适。

3 某工程活性砂滤池设计介绍

宁夏某县污水处理厂设计能力为12000m3/d, 生化出水已达到一级B标准, 采用活性砂滤池深度处理达到一级A标准。

根据水量和进出水水质特点拟选用12台AS-500-25活性砂砂滤。设计参数见表1。

根据以上设计参数, 经计算确定活性砂滤池的平面设计图如图5所示。

4 活性砂滤池设计总结

整个活性砂过滤器包括水路、砂路和气路3个系统:

1) 水路:需处理的水通过位于设备上部的进水管进入砂滤系统, 然后通过砂滤底部布水器被均匀分布在整个砂床截面, 并导引向上流动, 经过砂床的过滤作用将水中的污染物截留过滤, 过滤后的滤液从砂滤顶部的出水口流出;

2) 砂路:过滤介质砂粒在水流上升的同时, 在重力作用下不停地向下流动, 附着悬浮物的砂粒从设备底部通过中心提砂管, 在气提作用下被提升至连续砂滤顶部的洗砂器, 中心提砂管内气水的强烈扰动可使附着的污染物从砂粒上脱离。砂粒从洗砂器内经过迷宫回落至砂滤中, 期间迷宫中的小股逆流清水对其再次进行冲洗, 净砂利用自重返回砂床的顶部, 开始下一个工作循环。同时, 含有大量悬浮物的砂滤冲洗水通过冲洗水出口排出;

3) 气路:砂粒的循环依靠压缩空气的气提作用, 在上升管的顶部空气被释放。通过调节压缩空气的供应量, 可以调节滤砂循环的速度和冲洗强度。

活性砂滤池的水路、砂路、气路三种介质相互作用, 滤池中的滤料是连续运动的, 污染物不会堵塞滤层, 气、水清洗滤料使滤料始终保持清洁, 可以通过连续清洗滤料使过滤器连续运行而无须停机反冲洗。经过实际工程的应用, 出水水质达到了设计要求, 在污水处理厂提标改造中具有广泛的应用前景。

参考文献

宏观篇 宏观政策更具灵活性 篇11

货币政策转向

货币政策的“微调”已现。11月30日晚间，中国人民银行宣布从12 月5 日起下调存款准备金率50个基点。央行3年来首次下调存款准备金率，被市场解读为货币政策发生转折，即决策者希望发出明确的政策放松信号，政策重点将从控制通胀转向保持经济增长。

由于外部环境不确定性上升，房地产市场因限购政策陷入疲软，通胀压力缓解，货币政策的调整是为了提振市场对防止经济增长大幅下滑的信心，尤其是针对近期欧债危机的演变给中国经济带来的不断增加的下行风险。

数据显示，11月CPI同比增速回落至4.2%。这一下行趋势主要由食品价格下跌带动，同时非食品通胀也有所放缓。剔除基数效应的影响，CPI较上月环比回落0.2个百分点，其中猪肉价格较上月下跌5.3%。虽然食品价格可能反弹，但由于基数效应继续下降，预计CPI将会继续下降。CPI下行趋势的确立，使得通胀已不再是政策放松的制约因素。

在CPI下行的同时，经济增长也在减缓。中国的官方采购经理人指数（PMI）已从10月份的50.4降至11月份的49.0，自2009年3月份以来首次跌破50这一强弱分界点。这个结果表明，未来制造业处境艰难。中国经济增长可能会在未来几个月明显减速。

野村证券预计明年一季度GDP增速低于8%的风险已显著提高。因为房地产行业已现拐点，商品住宅投资将很快回落，而明年二季度之前保障房投资也会表现低迷，因为政府已完成了2011年建设1000万套保障房的任务而且一季度新屋开工量通常较低。因此预期2012年一季度货币政策将进一步放松，很可能在1月份再次下调存准率但利率或保持目前的水平不变。政策放松以及保障房建设提速可能会从2012年二季度开始对中国经济起到支持作用。

增长回落是好事

“中国经济增长回落是一件好事情。”著名经济学家樊纲在上海金融博览会上表示。

樊纲说，中国经济正经历着从近11%有些过热的高增长向8%、9%的增长回归，实现经济“软着陆”。樊纲预测，2012年中国经济增长将降至8.6%~8.7%，但中国仍是世界经济中增长最快的国家。这样的增长反而会使中国经济能有一个更好的健康持续增长的基础，在这个过程中，进一步改革调整结构，会让下一轮增长质量更好。

樊纲说，通胀基本稳定住了，明年CPI增长不会超过6%，甚至可能更低些。货币政策出现的“微调”放松，更多的是针对中小企业资金紧张的状态。

中金公司在研究报告中表示，遵循“十二五”规划调结构的目标，预计2012年将更加注重经济增长的质量。明年在扩大消费、提高居民收入和调节收入分配等方面将推出更多实质性的措施。

同时，继续抑制房地产泡沫。相对于目前的限购、限贷等行政性措施，明年可能会注重建立稳定房价的长效机制，包括改进土地的供应制度、进一步改善税收政策对房地产的调控作用，以及加大财政和信贷对保障性住房的支持。

谨慎行事

结合通胀下行和增长放缓的趋势，中金预计明年M2增长目标在14%左右。由于明年春节在1月份，届时对流动性需求较大，同时央票和回购的到期量小，可能面临流动性再次偏紧的局面。因此，央行再次下调存款准备金率的可能性较大。

对于基准利率的变化，中金预计，未来几个月降低存款基准利率的可能性较小，但不排除央行下调贷款基准利率的可能。从目前欧洲经济形势恶化以及国内新增外汇占款和出口增速的下滑态势来看，明年的信贷形势与2009年有些类似，即新增外汇占款大幅下降，需要信贷扩张来维持流动性的增速。除了降低准备金率、释放流动性以外，也需要包括审慎监管体系在内的其他政策工具采取逆周期操作。

中金认为，明年央行出台类似2009年比较激进货币政策的可能性不大。2009年货币信贷大幅扩张的后续负面影响将使政策当局在放松的步伐和力度上更为谨慎。

“有一个可能是，明年的M2的增长最终可能比年初定的目标低，而2009年是大幅超过目标。在维持稳健的货币政策的基调下，政策操作转向已经明确，但经济环境很大的不确定性使得超越短期以外的具体的力度和步伐有待观察。2012年政策的关键词是‘灵活性’。”中金公司称。

可以肯定，宏观政策在2012年会有更多的灵活性。分析人士认为，在经济面临下行风险增大的情况下，明年稳健基调下的货币政策实际操作将呈现出中性偏松的特点，对“稳增长”将予以更多的倾斜和重视。

汇率小幅升值

关于人民币汇率，瑞银预计，2012年人民币兑美元将继续温和升值。由于担心升值可能对疲弱的出口带来进一步冲击，并对资产价格和金融业带来影响，因此政府可能仍不愿意让人民币更快、更大幅度地升值。

“人民币对美元汇率依然会保持小幅度缓慢的升值，这样有利于企业逐步适应汇率的变化，而不至于一下难以承受升值的压力。”樊纲说。

灵活设计师生互动的初中数学课堂 篇12

一师生互动在初中数学教学中的意义

互动教学模式, 注重在探究数学学习过程中学生的能动性, 也注重教师和学生的合作。互动教学模式, 强调教师要与学生经常交流。在初中数学教学中, 以互动教学模式为宗旨, 探索数学问题, 促进教学双方的自主性, 培养学生的数学思维能力, 从而改革初中数学教学方式。

互动教学可以帮助学生树立自信。在初中数学教学中, 有些学生可能会受到心理因素影响, 并失去信心, 例如, 数学课上他们不敢主动说话, 不敢向老师提出存在的问题, 而师生互动的教学过程中可以有效地解决这一问题。

互动教学能提高学生的学习兴趣。兴趣是学习的主要动力, 是初中课堂教学的一个重要组成部分, 可以提高学生的求知欲望, 能积极有效地促进学生学习。在学习的相互交流互动的过程中, 老师可以思考多种方式, 提高学生的探索欲望, 有效促进老师的学习。

二师生互动存在的问题

1.教学内容单一, 更多的是认知互动, 缺乏情感互动

目前, 课堂教学要实现学生掌握更多知识的目标, 认知互动是相当重要的。许多教师把情感态度与价值观的形成作为一种可有可无的目标, 导致教师和学生在课堂上缺乏情感交流, 教师不愿意花时间让学生展示个性化的学习方式。

2.缺乏深度, 缺乏多形式和实质性的互动

例如, 问“一个三角形的角度是否为180 度”的问题, 只需要使用死记硬背的知识就可以解决了。这样的师生互动, 只有互动之形, 无互动之神, 同时也缺乏教师对学生的深度启发, 缺乏学生对问题的多方面思考, 这样的互动很难提高学生的逻辑思维水平。

3.形式单一, 更多的是师生互动, 生生互动很少

师生互动可以是教师和个别学生、教师和研究小组、教师和所有的学生进行互动, 也可是学生小组之间, 但学生之间缺乏互动。

三初中数学课堂有效教学的互动策略

1.重新整合教材, 认真设计师生互动过程

教师要认真钻研教材, 领会编排的用意, 吃透教材, 提高自身教学素养, 根据学生对所学内容的接受情况, 因材施教, 重新整合教材, 认真设计师生互动过程。

心理学表明, 人们对“一知半解”的东西更容易渴望去探索。教师利用学生这种心理开展师生互动。例如:同位角、内错角、同旁内角的概念教学中, 这三种角易混, 原因是学生在分析“角是由两条直线被第三条所截形成的”是个难点。为此, 教师要引导学生从形状上观察三种角与某些英语字母是否有一定的类似点, 重新整合教材, 认真设计师生互动过程:同位角∠1 与∠2, 它们类似于哪个英文字母?学生小组、学生个体之间互动, 观察并讨论, 各抒己见。很快他们就发现:同位角的图形特点是形似字母“F”。发现了这个秘密后, 他们很快得出:∠1 与∠2 是直线AB与CD被直线EF所截形成的。类推:内错角形如字母“Z”, 同旁内角形如字母“N”。设置了有趣的贴近生活实际的问题, 与学生进行有效的互动, 轻而易举地帮助学生深入地理解和掌握课堂教学知识。

2.在有效互动时要倾听学生的心声

倾听在人们之间的交流中有着相当重要的地位。心理学研究表明, 人的内心深处, 有一个愿望, 就是要得到听者尊重, 而倾听他人讲话就是尊重的表现。倾听是一种技巧, 是一种高尚修养。教师倾听, 不仅要听学生的口头表达, 还要善于观察学生的表情, 了解学生背后的情绪, 以确定学生是否真正理解所学内容, 如思维的方向是否正确, 解决问题是否适宜, 并及时采取措施, 调整教学方法, 调动学生的学习热情, 提高师生互动的有效性。教师要用自己的倾听做表率, 引导学生养成倾听、掌握听力技能的习惯, 从倾听中感受到收获的喜悦。

四灵活设计师生互动模式

1.在巧妙地设计陷阱问题的过程中进行师生互动教学

在互动式教学过程中, 教师可以巧设陷阱, 故意暴露一些错误, 设置一些在初中数学教学过程中易错的资源, 学习过程中将学生思考问题时容易产生差错的信息作为教学资源。这与数学教材相比, 它有其独特的价值。在教师与学生互动教学过程中, 引导学生进行交流、去探索、去发现, 使他们对问题更加理解。

例如, 在九年级有理数这章教学过程中, 为了巩固学生对绝对值意义的掌握, 老师在教学中对学生设置师生互动问题:+8 的绝对值等于什么数?学生之间互动回答之后, 教师再继续追问:绝对值等于它本身的数是什么数?他们中可能会争着回答是正数, 然后教师再让学生进行交流探讨, 采用教师和学生的互动, 学生小组之间的互动, 学生之间的互动, 在互动探究过程中学生就会发现绝对值的意义:零的绝对值也是它本身。然后, 教师再将正确的答案告诉学生, 并对发现新问题的学生予以评价。通过巧设问题陷阱进行师生互动教学, 让学生从易错资源中得到真知, 加深他们对所学新知识的认识和理解, 也给数学课堂添加活力。

2.对学生科学分组, 采用转弯抹角式的师生互动教学模式

很多数学概念都非常抽象, 如果仅仅依靠老师的说教, 很难让学生充分理解。教师可以采取分组教学方法, 在对学生科学分组时, 各组中有数学能力强弱不一的学生, 在讨论中他们每个人可以充分表达自己对问题的看法, 也可以互相指导。

例如, 在相似三角形这章教学中, 为了巩固利用两角对应相等的两个三角形相似, 教师可以设置几个背景问题进行师生互动。

互动问题一:两个直角三角形一定会相似吗?请说明理由?

互动问题二:两个等腰三角形一定会相似吗?请说明理由?

互动问题三:两个等腰直角三角形一定会相似吗?请说明理由?

然后, 教师将互动问题分给3 个小组, 每一个小组研究一个问题。给予讨论时间, 再组织各小组之间进行互动辩论, 让他们在学生小组之间的互动辩论中加深对问题的认识和理解, 让这种互动教学模式成为一种教学习惯, 也给数学课堂添加活力。

3.设计的问题由浅入深, 促进师生互动的升华

激发学生去探索的动力来源于问题, 合理的问题能有效促进学生进行积极的思考。问题应由浅入深地进行师生互动设计, 引发学生认知突破。学生在解决问题时也是由易到难, 特别是每个问题具有挑战性, 促使学生积极思考探究。这样师生都参与到数学教与学的活动中, 促进师生间有效互动。

例如:在九年级教学“过三点的圆”这一课时设计了一系列的师生互动: (1) 过一点A画圆, 同学们能画几个?它们圆心在哪? (2) 过两点A、B画圆, 同学们能画几个?它们圆心在哪? (3) 过三点A、B、C能画圆吗?如果能, 有几个?圆心在哪?如果不能, 请说明理由?

总之, 增强课堂中的有效互动, 是促进有效教学的关键。初中数学教学中要灵活设计师生互动模式, 注重学生与教师之间、学生与学生之间的交流, 在教学过程中, 教师要采用各种方式和手段, 积极引导, 让学生在合作、探究中学习, 让学生在交流中提高能力, 从而有效地实现教学目标, “动”出学生的激情, “动”出思维的创新, 使初中数学课堂更有活力。

摘要：课堂教学中师生互动的有效性是提高课堂教学质量的重要保障, 有效的师生互动会提高学生的素质, 多方面培养学生的能力, 这也是教育改革的目的。当前课堂中的师生互动存在各种问题, 通过转变师生角色、灵活设计互动模式、拓展有效互动的空间、增加互动途径、改变倾听角色和学生解决问题的方法等策略, 可使初中数学课堂更有活力。

关键词：灵活设计,初中数学,互动策略,互动模式

参考文献

[1]郭秋英.浅谈初中数学课堂教学中的师生互动[J].成功 (教育) , 2011 (16)

[2]朱佳英.如何在数学课堂教学中展开师生双边的活动[J].数学学习与研究, 2010 (8)

[3]叶子、庞丽娟.师生互动研究述评[J].学前教育研究, 2009 (3)