工程化學公式總結范文
時間:2023-06-14 17:36:02
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篇1
我局承建的清華大學大石橋學生公寓工程,位于清華大學北門外。該工程采用現澆短支剪力墻結構,鋼筋混凝土條形基礎,鋼結構坡屋頂。場地土類別III類,抗震設防烈度為8度,結構抗震等級為三級?;A上部剪力墻、梁板結構混凝土強度等級均為C25?;讟烁邽椋?.0m;一層為車庫,層高2.2m;以上均為層高3.2的學生宿舍。
二、工程施工特點
一、 工期緊
本工程總控工期為332天,時間比較緊張。由于需要經歷一個冬季,勢必會對裝修工期產生一定影響,因此將主體結構施工工期作為重點控制,同時在施工中作好機電安裝與裝修工程的交叉施工,通過合理有效的組織人、材、物的投入,精細科學地對工程施工進行部署、組織、協調,是確保工期提前完成的關鍵。
二、質量標準高
本工程質量等級為優良,
三、 工程結構復雜
本工程造型復雜,每個套間內都有大量的拐角,在工期緊張的情況下,各專業施工交叉作業多,要加強相互協調。
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,而且多數工種均在露天工作,施工總工期內有一個雨季一個冬季,要求合理安排施工,將季節的影響減少。
其它因素的影響
2.11.5.1本工程施工現場狹窄,靠近道路和已建學生公寓,施工時為避免造成擾民現象,我單位將加強對噪聲污染的控制,晝間<70dB,夜間<55dB, 22:00點以后車輛禁止鳴笛,在學生考試時間夜間禁止施工。
2.11.5.2本工程連接部位的施工由兩家施工單位分別負責,由此出現的技術問題、作業面問題、以及施工順序問題是本工程的一個難點。在施工過程中,我單位將就此著重以下幾點工作:
①加強與其他單位的相互協作,針對工程具體情況,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工作內容簽定詳細的技術協議,明確以上部位各單位應負責的工作內容。
②堅決服從清華大學北區辦與大石橋學生公寓項目管理部對現場的協調與管理。
③積極主動與其他單位協調該部位工作面的使用,調整相關部位的流水段施工,錯開該部位雙方的施工作業時間。
④由于該部位也是雙方施工人員作業交叉的部位,施工中應不斷加強該部位作業人員的安全教育工作,嚴禁偷盜對方物料、損壞對方成品、嚴防雙方施工人員沖突的發生。
篇2
關鍵詞:高職院校;工程化學;課程教學;改革與實踐;研究
作者介:盧森林(1960-),男,江西高安人,江西科技師范大學副教授,碩士生導師,研究方向為工程化學教學;杜思潔(1983-),女,江西南昌人,江西科技師范大學碩士研究生。
基金項目:2014年江西省高等學校教學改革研究省級立項課題“《工程化學》課程教學改革與實踐研究”(編號:JXJG-14-40-2),主持人:盧森林。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1001-7518(2016)29-0070-04
《工程化學》是高職院校土木工程專業學生一門重要專業必修基礎課程。學習工程化學的目的就是要幫助土木工程專業大學生建立物質變化和能量變化的觀點,提高大學生化學方面的基本素質和專業創新能力。力求從化學原理上弄清楚化學研究對象是原子和分子等結合態單元,各種建筑材料均由原子結合態單元組成的事實。一方面要求土木工程專業大學生接受化學基本知識和基本原理,認識到化學在土木工程專業中的重要性和必要性。另一方面也要求他們能從化學的角度更多地認識材料、能源、信息、環境、生命等科學技術在土木工程具體實踐中的作用。要順利達到上述教學目標,可通過實例教學手段來增強大學生的宏觀認識,通過工程化學課堂教學實踐來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業工程化學最佳的課堂教學教學模式和教學方法。
一、工程化學課程教學現狀分析
《工程化學》課程是高等學校非化學、化工類各專業培養現代工程技術和管理人才的必修專業基礎課程?!豆こ袒瘜W》從物質的化學組成、化學結構和化學反應出發密切聯系現代工程技術中遇到的化學問題,如材料的選擇和壽命、環境的污染和保護、能源的開發和利用、信息的傳遞和生命科學發展等問題。深入淺出地介紹有現實應用價值和有潛在應用價值的化學基礎理論和基本知識,使學生在今后的實際工作中能有意識地運用化學的觀點去思考、認識和解決問題。
《工程化學》課堂教學必須以化學原理為經,通過對物質的化學組成、化學結構和化學反應三條主線進行系列分析、探討和摸索其內在規律來展開教學活動,突出化學知識在實際建筑工程中的重要作用;以化學在土木建筑工程實際應用為緯,從材料、能源、環境、信息和生命五個領域入手,突出化學原理、化學知識在土木工程建設中的重要作用;加強化學與土木工程學的相互滲透、相互聯系和相互柔合。
《工程化學》課堂教學在選擇教材體系和教材內容上的取舍,要突破化學學科的框架和體系,要根據土木工程建筑專業學生未來工作實際需要和提高課堂教學質量的要求來組織和取舍教學內容;課任教師在備課時要注重基礎、突出重點和有利于大學生創新能力的培養。
采取有利于課程教學需要的教學方法和教學手段,給教師留下更大的空間,特別是在聯系實際把教學搞活方面提供了方便。
高職院校土木工程專業《工程化學》教材選擇是選用普通高等教育“十五”國家級規劃教材并根據高職院院校學生的實際,不斷更新教學內容,要不斷置換、積累和融入最新和最先進化學方面的研究成果。突破傳統教材的局限,進一步解決了《工程化學》教學理論與實際相脫離的現象,將《工程化學》理論知識與土木工程建設實際需要有機地結合起來,融為一體,采用滲透、交叉的方式處理好兩者關系。
目前,國內外已經開發出了不少《工程化學》課堂教學多媒體課件,其中不少為《工程化學》精品課堂教學多媒體課件。但是,針對高職院校土木工程專業《工程化學》課堂教學多媒體課件則非常少見,急切需要教學研究和管理部門加大《工程化學》課程課教學課件開發力度,開發出適合高職院校土木工程專業《工程化學》課程多媒體教學課件來滿足高職院校土木工程專業《工程化學》課程課堂教學需求。要隨著科學技術的發展和建筑材料等行業技術的發展的最新成果,不斷更新和優化《工程化學》課程資源體系,同時要加強新常態下《工程化學》課程課堂教學更為科學有效的教學模式。只有通過高職院?!豆こ袒瘜W》課程教學改革研究,才能建立該課程科學地、完整的和有效的課堂教學模式才能科學地制定土木工程專業《工程化學》課程課堂教學實施方案,最終實現土木工程專業《工程化學》課程資源體系的科學配置,提升土木工程專業《工程化學》課程的教學質量,優化土木工程專業大學生化學知識結構和涵養。
二、工程化學課程教學存在的問題
(一)師資力量薄弱
《工程化學》課程雖然是土木工程專業一門重要專業基礎課,值得注意的是,課任教師的來源,往往不是本院(系)教師,更多地來自化學化工學院和校外,學院(系)如果有自己的《工程化學》專任教也是極為少數,這校的師資配置,存在以下幾個明顯的缺陷,首先從化學化工學院(系)來的教師由于受化學化工學院實際工作潛移默化的影響,在實際教學過程中難免會偏重理論和偏重化學知識的教學,往往和土木工程專業的實際需求會存在一定的差距;其次,校外聘請的教師更多是通過關系介紹而來,教學水平和教學能力一時也難以評定;三是學院(系)自己的專任教師由于是個別現象,集體備課共同研習教學經驗的機會必然稀少,難以做到,互相提醒,互相幫助,最終影響課程教學質量的提升;第四,缺少傳幫帶,總是靠自己摸著石頭過河來獨自探索該課程的教學模式和教學手段。因此,師資力量配置的好壞將直接影響《工程化學》課堂教學效果。
(二)教材內容局限
通過對國內大多數高職院校土木工程專業《工程化學》課程教材選擇情況的統計結果表明,大多數高校采用由浙江大學陳林根主編的“十二、五”規劃《工程化學基礎》教材。由于陳林根主編的《工程化學基礎》教材本身不是針對高校單一的土木工程專業編寫的,而是面對整個非化學、化工工程系列專業為對象而編寫,故教材內容雖然也涵蓋了土木工程類專業所需要的內容,不僅知識面涉及廣,而且從理論到應用自成體系。但是,正因為如此才難以凸顯土木工程專業所需要的相對全面的建筑材料的結構及相關知識內容,據分析可知該教材相對土木工程專業存在不少關聯度不大的內容。其次,教材教法缺乏實驗演示實例教學模式。內容需要更新和優化,教學方法需要不斷創新,教學模式要根據學校不同層次和學生不同基礎進行可行性改革。
(三)教學脫離實際
不少高職院校教師受社會不良思潮的影響,受學校工作重心導向的影響,如有些學校特別重視科研工作,制定了很有誘惑力的傾斜政策,主要是對科研成果的獎勵幅度較大,導致不少教師花大量的時間放在自己并不善長的科學研究上。而必須用在履行崗位職責認真鉆研教材,潛心備課的時間和精力投入很有限,嚴重影響了優質課或精品課程的建設工作,導致不少人在思想認識出現滑坡,錯誤地認為課堂教學對一名課任教師來說已經不是第一要務,而只是一種義務,故此不少教師很少把課堂教學當作一名教師的第一責任。不少教師在處理課堂教學內容時,很少做深入地調查研究工作,對本專業學生具體需要什么并不清楚,故不能結合學生的實際因材施教,課堂教學與專業實際需要相差甚遠,這是新常態下高校教學工作中出現的新問題必須引起教學管理部門的高度重視問題。
(四)教學模式刻板
據對高職院校當前教學現狀的調查了解和分析評估,不難發現大多數教師的教學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,對教學課件的依賴程度相當嚴重,幾乎到了沒有課件就沒有辦法上課的狀況。有些教師板書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。這種教學模式,很難提升課程的教學質量,課堂教學效果不好。
(五)教學手段單一
雖然現代科學技術的發展,為高職院校課堂教學提供了現代化的教學手段,如多媒體教學,大大改善了傳統教學模式存在的缺陷,為豐富了教師課堂教學手段,實現了超時空和空間的知識傳送。但是,通過調查研究發現,不少年輕教師利用多媒體教學手段的層次偏低,實際應用停留在較低的層次,不能真正發揮多媒體技術在課堂教學中的優勢,同時又失去了傳統教學優勢,教學手段顯得十分單一,對課堂教學質量造成不利影響。
(六)實驗教學缺乏
《工程化學》是一門實驗性很強的專業基礎學科,因此,必須配置相應的實驗教學用場地和設備。高校土木工程專業開設《工程化學》課程,有條件的高職院??砷_設與教材內容關系密切的實驗課程教學,通過科學實驗來證實化學原理,通過實驗教學讓學生有個直觀和感性的認識。但是,不能不看到,高職院校土木工程專業《工程化學》課程很少設置實驗教學課程,基本上是采用課堂理論教學模式,使得《工程化學》課程教學不能取得真正的教學效果,學生也沒有親身的感受,影響該課程的教學質量。
三、工程化學課程教學改革措施
(一)優化師資力量
《工程化學》和其他學科一樣,在教學上要取得良好的效果,師資力量是首要問題,因此,高職院校土木工程專業《工程化學》課程師資是否科學配置也是教學改革能否取得成功的非常重要的一內容,嚴把師資師進口關,在引進師資時,必須注意從畢業學校、所學專業、學業成績和思想品行都應列入考核范圍內。一方面要盡可能招收優秀的985學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選擇,從這個方面考慮就要注意事項高校本專業專任教師名師中選擇優秀的《工程化學》課任教師,外聘專業課任教師一定要做到寧缺勿濫,杜絕引入教學能力差、責任心不強、水平一般,沒有發展潛力和空間的師資。第三是學校要創造良好的進修條件,將在職在崗的《工程化學》課任教師送到條件好的、《工程化學》專業教學、科研水平高特別是建立了精品課教學基地的高校培訓,從高位切入,大幅度提升專任教師的教學技能和教學水平,從根本上優化《工程化學》師資力量。
(二)精練課程內容
目前,可供選擇的《工程化學》教材不乏精品,但是在用于高職院校三本院校土木工程專業時,就存在明顯的取舍問題,因為每一部教材,在編寫時都是根據編者學校學生的專業性質組織實施的,內容分布較全、較廣,不僅有化學基本原理,也涉及到化學基本粒子的性質和結構知識,同時也和物質的具體應用關系密切,特別是材料的性質和應用較為全面和具體。因此,教師在備課時,增減完全取決于教師對學生需求的把握。為了實現對教材的科學地處置,教師必須熟悉教材、熟悉學生所學專業的實際需求,花時間精講課程內容。
(三)深系實際
《工程化學》課程教學需要有一個良好的教學環境,教師需要有師德修為和職業道德素養,因此必須加強教師隊伍的建設工作,不僅要抓好業務工作,更要抓好思想政治工作,宣傳和普及《高等教育法》,依法辦學,要教育教師遵紀守法,愛崗敬業,全身心投入學校的教學事業之中。高職院校應該時刻把握正確的教育方向,把人才培養工作列為學校工作第一要務抓好落實。任何時候都不能沖擊正常的教學工作,為教師創造一個良好的教學環境。學校要審時度勢,抓住教師的心理動態,采取積極各種有效措施鼓勵教師愛崗敬業,認真履行好教師的崗位職責,建立符合高校實際的激勵機制,促使每一位教師都成為本專業的行家里手,把每一門課程盡可能建設成為精品課程,把每一堂課都成為示范課,這樣《工程化學》課堂教學也將獲得成功,大幅度提升教學質量。
(四)優化教學模式
《工程化學》課程教師要根據土木工程專業學生的特點,認真鉆研課程內容,分析上課對象的特點和基礎條件,采取合理的工作模式,以傳統教學模式為基礎,積極學習和掌握多媒體等現代化教學手段,根據課堂實際需要大力改革和優化現有的課程教學模式。
(五)采用多媒體教學手段
《工程化學》傳統的教學模式存在明顯的缺陷就是理論分析不易展開,推理過程過于復雜,不利用大學生學習吸收和消化,教師的黑板演示時間過長,工作量大,效果反而不好,學生也學得很累,教師也很累。而現代多媒體教學可通過光、電、聲、像和動漫等技術手段,將復雜難以理解的數字公式做到直觀化、形象化和具體化,大大提高了課堂教學效果。但其中也存在明顯不足,師生之間的聯系淡薄了,教學互動環節往往也被忽略了,不少利用多媒體手段教學的教師錯誤地認為只要做好多媒體課件,課堂教學就不成問題的錯誤認識,離開了多媒體就不知如何上課了。對不少青年教師來說,不是個例,可見這一問題必須引起教學管理部門的重視。
(六)密切學生的實際開展實驗教學
實驗教學是工程化學教學的一個重要組成部分,在教學過程中必須結合課程內容設計好易于開展的化學實驗活動,通過親身經歷化學實驗整個過程,加深同學們對原理及過程的認識和理解。
工程化學課任教師綜合素質如何,靈活掌控課堂教學的能力如何是決定課堂教學成敗的關鍵因素,只有課任教師熟悉高職院校土木工程專業整體知識結構體系和工作實踐的經歷,才能對工程化學上課內容的深度和廣度把握恰當,將土木工程專學業所必須認識和了的相關化學原理和各種各樣建筑材料的有一個客觀的了解,客觀地說土木工程專業大學生只要掌握普遍性的化學知識和建筑材料的特性及其在工程建設中的應用,就完成了課程的教學任務,完善了土木工程專業大學生的知識結構,為其順利開展專業工作奠定堅實的化學基礎。
參考文獻:
篇3
【關鍵詞】:調度自動化 狀態估計 調試 優化 合格率
1、 引言
隨著電網規模的不斷擴大,調度業務已不能延續傳統的主要依靠經驗的模式,調度員必須要依靠在線網絡分析軟件和安全校核軟件的輔助作出決策。要保證在線網絡分析軟件和安全校核軟件的正確性和可靠性,就需要保證狀態估計準確運行。如何保證狀態估計計算的準確率已經成為系統建設中一個重要的課題。
狀態估計[1]由F.C.Schweppe在1970年提出,現已成為智能電網調度控制系統中不可或缺的部分,是其他所有網絡分析和安全校核軟件的基礎[2,3]。現有的狀態估計相關的論文基本以算法研究為主,關于狀態估計的工程化優化文件較為少見。本文根據對安徽電網調度控制系統的狀態估計調試與優化的工程實踐進行總結與探討,所介紹的方法可供相關工作人員借鑒。
2、 狀態估計調試與優化方法
提升狀態估計需從四方面入手:1)正確建立符合對應調度機構的電網模型;2)收集、錄入所需的電氣設備參數;3)合理調整狀態估計軟件參數;4)量測數據的合理處置;5)設備參數的校驗與模型的優化
2.1 電網模型的建立
安徽電網全模型根據調度關系,220kV廠站、500kV廠站220kV電壓等級設備、安徽省調直調電廠的模型由安徽省調維護,500kV及以上電壓等級、500kV廠站低電壓等級設備、皖電東送電廠的模型來源于華東調控分中心,安徽電網與江蘇電網、浙江電網有多條1000kV和500kV對外聯絡線。在電網模型建立和維護工作中,需注意以下方面內容:
1)選擇需要建模的廠站以及電網設備,在其記錄所屬應用選中PAS,則其將參與網絡拓撲的構建和PAS各個應用的計算。一般來說,由本級調度機構及以上進行調度的線路、開關、刀閘、變壓器、發電機、負荷、無功補償裝置均應選中PAS應用。如在選擇中遺漏了部分設備,會造成網絡拓撲錯誤,在實際工作中曾出現過線路閘刀未選中PAS應用導致狀態估計誤判線路為停運,造成大面積的計算錯誤,狀態估計合格率大幅降低。
2)確保設備的連接關系正確。在新建畫面或畫面維護時,需要檢查電氣設備的連接關系并及時進行節點入庫的操作,以便保持正確的設備連接關系。對于懷疑電氣設備連接關系有誤的情況,可通過在數據庫中逐一核實設備的連接點號是否對應來判斷其連接關系是否正確。在實際工作中,曾出現過由于線路改接而未及時節點入庫而導致連接方式未更新的情況,設備投運后造成計算不正確的情況。
3)做好電網模型的等值工作,制定出適合安徽電網實際情況的等值方案。對于安徽電網來說,與江蘇電網、浙江電網有多條500kV以及以上的聯絡線,對于這些高電壓等級輸電線路,應將其作為等值發電機處理。對于低電壓等級的設備,如220kV變電站的主變、用戶站、牽引站等,一般等值為負荷進行處理。
2.2 所需的設備參數
為保證狀態估計的計算準確,需要填入所有參與狀態估計計算的參數,安徽智能電網調度控制系統中所必要錄入的參數如表1所示:
為保證狀態估計運行的連續性,避免出現設備投運后發生大幅度的波動,須在新設備、改建設備投運前填入設備參數,可通過設計、基建的相關資料計算得到理論值,待從相關專業獲得設備實測值后進行更新。
2.3 對狀態估計軟件參數進行合理調整
一般情況下,狀態估計軟件的參數從開始部署后會一直保持默認參數不會改變,但默認參數對于各類遙測量的權重設定與各類量測的實際況狀不符合,因此我們在安徽電網調度技術支持系統中做了如下調整:
1)一般情況下,正常運行設備的功率因數很高(>0.98),功率因數角很小,多篇文獻指出無功存在測不準的情況[4,5],因此對于各類設備的無功量測,其缺省權值應設為相對較小的值。
2)對于母線電壓和線路、負荷有功,一般情況下量測較為精確,因此其缺省權值可設得大一些。
3)對于發電機組的有、無功量測,考慮到由于機端的有功無功負荷并未全部接入,因此機端有、無功量測對于狀態估計來說是不準的,因此可以將機端的有、無功權值減少。
根據安徽系統的情況來看,進行了軟件參數調整后,對于機端有無功、線路無功、母線電壓計算出現多個不正確的情況有相當改善。
2.4 量測的合理處置
作為狀態估計的基礎數據,量測的正確性對于保持良好的狀態估計合格率來說是基本條件,當量測出現問題時,導致相關量測的狀態估計結果不合格,甚至改變計算后的全網潮流,對各項高級應用和安全分析軟件產生較大影響。
在量測不正確造成的問題中,母聯斷路器的位置錯誤和主變壓器分接頭遙測錯誤會對狀態估計的結果造成很大影響,前者會造成大量的有功計算不正確,后者會造成無功量測計算大量不正確。此外,支路上的開關、刀閘位置錯誤,支路上的遙測錯誤也會對狀態估計的結果造成一定影響。
對于廠站設備量測無法采集的、存在缺陷導致量測錯誤或檢修過程中對量測存在影響的情況,需要進行合理的處置。對于遙信位置、分接頭遙測問題,可進行人工封鎖,并根據現場操作情況及時更新;對于線路、變壓器、負荷、發電機組的遙測問題,可使用對端代或公式計算的方法得到其量測的值。
需要指出的是,良好的量測質量是狀態估計準確運行的基礎,但同時狀態估計是一個很好的實時的檢查量測錯誤的工具,自動化運行人員可通過監視計算結果發現廠站出現的量測問題,并及時通知運檢人員檢查處理,保持整個系統良好的量測質量。
2.5 電網建模與設備參數的優化
安徽自動化系統中的電網模型、設備參數在設備投運時均是按照設備實際情況進行填寫,但如果狀態估計結果誤差較大,則應結合實際情況進行分析,優化電網模型,調整設備參數,在調試、優化安徽電網狀態估計的工作中,主要做了以下兩個方面的研究:
2.5.1 發電廠的機端模型優化
傳統的建模方法對發電廠的機端等價為如下圖所示,Pg、Qg表示發電機組的有功、無功出力,P、Q表示上網的有、無功。一般情況下,發電廠只采集這兩組有、無功量測值,而對升壓變低壓側或機組的廠用負荷有無功不進行采集上送。在這種情況下,狀態估計程序使用廠用電率對廠用負荷進行估算。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,尤其是廠用電無功變化范圍較大。因此使用廠用電率估算廠用負荷有、無功在非理想情況下存在較大的偏差,因此我們更改了機端的電網模型使之與實際運行狀況一致(如圖1所示)。
優化模型后,可將機組廠用電率參數設為0,對于廠用電負荷量測,具備條件的廠站可進行接入,不具備條件的廠站可通過計算得到,計算公式分別如下:
其中, 為變壓器的電抗。
得到廠用電的負荷后,對機端量測值的狀態估計可以避免先前的隨機組出力變化或站內工作造成的估計不合格的情況出現。
2.5.2 線路參數的優化
線路是電力系統中的主要設備之一,但線路與其它設備相比有其特殊性,其它設備的參數均可以較精確的獲得,但線路的參數受施工工藝、環境等多方面影響難以精確獲得,線路參數對狀態估計的計算結果影響很大[6]。
在安徽的PAS系統中,所使用的線路參數主要來源于實測,但實際計算誤差較大。因此,我們有必要根據設備狀況和運行情況對線路參數做調整優化。
對于線路有功計算不正確的情況:影響有功計算的參數主要是線路的電抗,可根據實際情況按以下幾種方式進行調整:
對于單條線路有功計算不正確的情況,可調整線路的電抗值。
對于雙回線有功計算不正確的情況,如雙回線的有功和計算正確,則可以在保持雙線電抗和的情況下調整雙回線的電抗比例;如雙回線的有功計算也不正確,則應按照上條之方法調整雙線的電抗值。
對于環網上的線路有功計算不正確的情況,可考慮調整環網上的線路電抗,可按以下方法調整:①.首先逐一調整環網上單條線路或雙回線的電抗值,使狀態估計計算有功結果誤差最小,并逐一記錄調整后的線路電抗。②.計算①中記錄的修改后線路電抗與原系統中線路電抗的調整比例,僅保留調整比例較小的記錄。③.經過②中操作后,如僅剩一條線路或一組雙回線,則應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,可以考慮減少調整幅度的同時調整多條線路或多組雙回線的電抗值。
對于線路無功計算不正確的情況,影響無功計算的主要是線路的電阻、電納參數,可根據實際情況按以下幾種方式進行調整:
對于線路兩端無功代數和計算前后差距較大的情況,則可以考慮對線路的正序電納參數進行調整,線路正序電納參數越大,則線路運行時所產生的無功越大,反之亦然。
對于并列運行的雙線無功相差較大或出現環流的情況,應檢查網絡中是否存在并列運行主變分接頭位置不一致的情況,如果不存在該情況,應考慮是由于各種情況導致的互感、互容等導致的雙線電阻參數相差較大[7],因對可對此進行調整。
3、 成效
通過在安徽電網調度控制系統的工程實踐來看,狀態估計遙測合格率有大幅提升,由原先的月均97.25%提升至現在的月均99.47%。
根據表2的結果來看,本文的工作對于狀態估計合格率提升大有裨益,但線路和負荷的有功合格率仍然相對偏低,應是由于電磁環網上的線路參數復雜性而引起的。
4、 總結
作為在線網絡分析應用和安全校核應用的基礎和支撐,狀態估計在現代智能電網調度控制系統中的作用越來越突出。針對目前在智能電網操作控制系統中狀態估計工程應用水平不高的情況,本文根據安徽智能電網調度控制系統狀態估計的工程實踐作了詳細的分析與論述。
狀態估計工程實際中還存在著一些難點和不足,例如科學的快速定位環網上的設備參數問題、雙線運行時互感互容的影響和基于數據融合的狀態估計等。隨著有關電力系統網絡分析的各種研究不斷深入,其在電力系統中的應用也將不斷深入,如何將這些研究成果結合工程實際中的難點、要點,將其轉化為實際生產力,將是后續的一項重要的研究內容。
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篇4
關鍵詞:專業綜合改革;課程資源建設;教師教育
一、基于課程群的精品課程資源建設的思路
正如美國教育學家布魯納所言:課程論是教育理論的實質,因為它是研究如何占有這個學習世界的[1]。為了使學生形成合理的認知結構,能力得到充分的發展,專業課程的設置應具有較強的前后關聯性,以及橫向互補性,形成課程群:把內容聯系緊密、內在邏輯性強、屬于同一個培養能力范疇的同一類課程作為一個群組進行建設,打破傳統課程內容的歸屬性,從能力培養目標層次把握課程內容的分配、實施、保障和技能的實現[2]。大學本科階段的學習與教學具有專業性,需要全面系統地學習某一學科專業的基本概念、基本原理與理論等方面的知識,最終具備根據所學的專業知識解決實際問題的能力[3],因此,專業課程如何設置以及內在聯系如何建立直接影響著人才培養的質量。專業課程的設置及次序安排為院系的培養方案所決定,一般不會有太多的波動。課程之間不會主動發生關聯,需要教師秉持課程群的思想,在課堂上發揮主觀能動性,開發精品課程資源,建立課程間的內在聯系,使學生能看到先修課程對后續課程的奠基作用,在心智結構中形成學科脈絡、學科思想發生發展的完整圖式;還要在開發精品課程資源的過程中使學生受到學科科學方法論及科學精神的熏陶,形成良好的人格修養。華中師范大學以數學與應用數學(師范)專業“數學史”精品課程資源的建設為例,探索在課程群思想的指引下的精品課程資源建設的目標定位、課程間內在聯系的建立、師范生認知結構的優化、科學精神素養提升的具體舉措,以及這些舉措在提高師范生專業素養方面的教育意義。
二、精品課程資源開發的目標定位
對一個專業而言,所設置的各門課程應形成一個聯系緊密、結構有序的整體,共同形成其在人才培養中的整體效應。除一些公共的通選通識課程之外,數學與應用數學(師范)專業的課程設置大致可以分為三類:(Ⅰ)以純粹數學類課程為核心的課程群;(Ⅱ)以應用數學類課程為核心的課程群;(Ⅲ)以數學教育類課程為核心的課程群。比如,分析類課程,幾何類課程,代數類課程等是第(Ⅰ)類課程群的主體;運籌學、組合數學等課程是第(Ⅱ)類課程群的主體;數學學科教學論,數學史等課程是第(Ⅲ)類課程群的主體。上述三類課程群構成一種多維度、多層次、錯綜復雜的立體網絡結構體系,對教育目標的達成,師范生認知結構的形成及其個性心理特征的養成提供了教學制度上的保障。
課程資源開發不僅要重視課程的空間結構和時間結構,更要重視課程在性質上的關聯性。學術類、應用類課程是數學專業比較“硬”且“難啃”的課程,也是未來教師專業素養的重要基礎成分,然而,不少師范生把這些課程僅當作數學結果在學習,看不到數學教學結果背后數學家思想的躍動以及背后的艱難困苦。如此學習數學,固然可以得一個可觀的考試成績,但對于數學觀念的提升、數學素養的形成,乃至教育觀念的生成作用甚微。囿于學時的限制,在專業課程中講授數學思想的發生、發展往往落不到實處,雖然英國科學史家丹皮爾曾說:“再沒有什么故事能比科學思想發展的故事更有魅力了”?;诖耍褦祵W史課程定位于“為數學而歷史,為教育而歷史”有助于加強師范生對數學本質的理解和師范技能的持續發展。數學史課程追溯了自古希臘以來各個時代所發現與發展起來的概念、方法與結果,揭示了人類心智發展過程中的猶豫、徘徊、艱難曲折甚至危機,了解這些有助于理解封裝于形式化符號公式后面的數學實質,使學生學到真正的數學。教學不唯是知識結果的傳承,更應是人類思想文化的薪火相傳。師范生若清楚了數學的發生、發展的歷史,就有可能在課堂教學中以“演義”的方式傳遞人類思想文化。數學史課程記載了中學數學、大學數學課程內容背后的歷史,有助于解構數學課程的精神,建立各數學分支之間的聯系,體現數學專業課程在質上的關聯性,使師范生能把所學的知識融為一體。數學史課程應通過有效的措施落實課程群的思想,在精品課程資源的開發過程中完成這樣的使命。
課程資源開發不僅要重視顯性課程中記載的數學成果,還要揭示隱性課程中的人文因素。任何一門學科的發展都不是一帆風順的,數學也不例外,它是歷代科學家苦心孤詣,不斷求索的過程。在其間,不僅需要有超人之智,能披荊斬棘,開辟一條前人沒有走過或沒有走通的路;還需要有遠見卓識,不為陳規陋矩所囿,不為世俗傳統所縛,敢于進行觀念革新;還需要有堅韌不拔之志,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家的治學精神、治學態度和治學方法作為隱性課程要以潛移默化的方式滋潤師范生,使之能在日后的基礎教育工作中能更好地理解基礎教育倡導的情感、態度和價值觀等教學目標,全方位地實施素質教育。
三、精品課程資源開發路徑
數學史課程的主干內容包括初等數學的歷史、近代數學的興起、現代數學的發展等。了解初等數學的歷史有助于解讀中學數學課程,為基礎教育服務;了解近現代數學史有助于掌握大學數學課程,提高師范生的數學專業素養,為從事基礎教育的教學奠定良好的專業基礎。
1. 圍繞大學數學課程內容,選定開發主題,提高師范生數學專業素養
如,在介紹古代數學時,要求師范生收集資料介紹阿基米德的工作,有學生介紹了阿基米德三角形,并根據蒙特卡羅算法用Matlab實現了拋物線弓形的面積。這充分體現了阿基米德的工作之風,善于從物理的角度解決數學問題,并利用現代信息技術發展這種思想。如,在介紹我國古代數學家楊輝的成就時,教師指出,隨著科學技術的迅速發展,特別是計算機的出現,使得組合數學在物理學、化學、生物學、信息科學、生產管理等領域得到了廣泛的應用。能不能找到楊輝縱橫圖的構造規律,并用計算機實現?在兩位師范生的接力下,一位找到了縱橫圖的構造算法,一位用Matlab實現了任意階數縱橫圖的構造。通過上述實例,使師范生看到數學史課程中蘊含豐富的主題,解決這些主題要用到多種數學工具,和他們所學的“組合數學”、“數學建模”等課程有互補之效。如,在介紹近現代數學史之后,就圍繞純粹數學的三大分支,分析、幾何、代數布置主題,師范生或是收集這些主題產生的背景,或是闡述學科奠基人的思想觀念及其對問題的解決之道。例如,在介紹微積分的產生時,有學生介紹了萊布尼茨微積分的哲學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。對一門學科而言,學科內的競爭性觀點正是這門學科的靈魂和賴以發展的動力,只有了解這些才算真正理解一門學科。通過這樣的活動,師范生學到了鮮活的思想,看到符號、公式背后的數學真諦。
2. 以服務基礎教育為目的,選定主題,開發課堂資源,提高師范生解讀基礎教育課程的能力
長期以來,“高等數學無用論”的觀點很有市場,有很多人認為學習了那么多大學數學課程,對中學數學根本沒有指導作用,教高中數學只要有高中水平的數學就行了。究竟是所學無所用,還是根本沒有理解大學數學課程的實質,而找不到與基礎教育課程的接榫點?應從源頭上矯正這種觀念。如,在講授古代記數法和各種進位制時,介紹二進制的廣泛應用,并選擇典型高考試題、競賽數學試題說明問題解決的高妙之法不在于題海之中,而在于對知識的整體把握;在講述畢達哥拉斯學派的“形數”觀念時,補充了自然數一次、二次、三次冪和的幾何表示,并用豐富的實例讓師范生看到了一些高考試題的題源;在學習近代數學的興起時,介紹從透視學到射影幾何的發展變遷過程,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展及其中的主要觀點,著重于思想理論方面;還布置一些主題,要求師范生從技術上介紹一些用射影幾何的觀點解決有關平面幾何、解析幾何問題的實例。師范生雖然選修了高等幾何這門課程,但對其精神實質及其服務指向不一定有深刻的認識,通過這樣的活動,激發了學生的積極性,開發了豐富的課程資源,加深了對大學數學課程的理解,同時也提高了師范生處理基礎教育課程的能力。通過精品課程資源的開發,旨在讓師范生更新觀念:即使是應對選拔性的考試,也需要有深度挖掘教材的能力。
3. 開發課程資源,師范生了解了鮮活的歷史人物,受到了數學家人格魅力及學科科學方法論的熏陶
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,體會到數學家提攜后學的博大情懷,如見賢思齊,就會在以后的教育事業中發自內心地關愛學生。如從不畏“波哀提亞人的叫囂”,面對世俗的偏見,敢于堅持真理的、有幾何學中“哥白尼”之譽的羅巴切夫斯基,從雖患眼疾不能視物仍在黑暗中努力開拓數學領域的歐拉的悲壯事例中,感受到數學家追求真理,嚴謹治學的偉大風范,如見賢思齊,必會對自己的做事態度產生深刻的影響。不盲從,敢于獨辟蹊徑推動學科發展,是數學家取得突破性進展的重要方法論特質。如,在龐斯列的綜合影幾何如日中天之時,默比烏斯和普呂克開創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,并將其發展為一種研究問題的方法。誠如亞里士多德所說:“我愛我師,我更真理”,這些生動鮮活的事例,給師范生以極大的觸動,有助于他們教育理念的形成。教師不是真理的化身,學生也不能俯首帖耳、唯教師是從。在教學中,要尊重學生的想法、思考,不能把課堂變成“一言堂”,而應引導學生生疑、質疑、解疑,尋求問題解決的最佳路徑。教學是一種教化行為,要把歷史上數學家做研究的經驗以通俗的、演義的方式繪聲繪色地傳承。脫離學科背景的教學方法雖是普適的,但也可能是低效的,從這個角度而言,數學史精品課程資源的開發有助于師范生對教學方法本質的理解。
4. 讓師范生報告開發的課程資源,還課于學生,有助于發展師范生的多種能力
數學史課程不是要求學生記住一些孤立的史實,而是要學生在占有史料的基礎上能闡發史論,增長史識。同一主題往往有多個學生做報告,在無形的比較之中,學生的選材、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。他們學習熱情高漲,每次準備做報告的同學有十來人之多,由于只有一小時的報告時間,每人只能做十分鐘的報告,每次總有些同學不能做報告,但這并沒有妨礙同學們準備報告的積極性。在準備報告、做報告的過程中,暴露了師范技能訓練的問題。如,在選材時,有同學過于著重技術性問題,忽略了思想方法的介紹,就“只見樹木不見森林”;有同學在PPT中堆砌了太多的內容,字號又小,又記不住,做報告變成了念PPT;有同學把受眾當成了高中生,把做報告當成了上課。教師在每個師范生做完報告之后,或是從內容方面,或是從教法方面,指出做得好的地方或不足的地方。通過現場點評的方式,活躍了課堂氣氛,無論是做報告的,還是聽報告的同學,都從中受益。
四、教育意義
國家正在開展專業綜合改革的試點工作,旨在通過優化專業結構,加強專業內涵建設,創新人才培養模式,提升人才培養水平。作為面向基礎教育的師范大學要強調學術性,學好純粹數學類、應用數學類課程群,為未來教師打下良好的專業基礎;要強調師范性,為未來教師打下良好的職業基礎;還要強調兩類課程群間的協同。這兩類課程群有共同的人才培養目標,如何發揮它們在人才培養中的協同作用,搭建課程體系互補、相互支撐的數學教師教育協同發展平臺是專業改革的終極目標。
根據面向教學的知識,加強學科知識的學習是夯基固本,在學科知識的基礎上產生教育教學上的見解是師范生專業發展的可行路徑之一。基于此,我們以“數學史”精品課程資源為突破口,進行了一個學期的實驗,通過訪談、問卷調查、小論文等方式,進行了成效檢驗,發現師范生對高等數學的目標定位有了明確的認識,對其理解也更深入了,有的還能對基礎數學教育闡述一些見解。這表明上述做法是有成效的。
專業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處的工程化本領。在和一線教師的深度訪談中,有一些教師總是說,教育理論說的不是不好,也不是我們不愿意改革,但我們擔心影響學生的高考成績。這和農民怕影響收成,不愿采用還沒有見成效的農業技術的心理是一樣的。但應理解教師的這種“擔憂”。在“數學史”精品課程資源的開發中,通過具體的實例使師范生看到了大學數學課程的學習有助于提高他們處理基礎教育課程的能力,“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的各種不良做法所同化,把素質教育落到實處。
參考文獻:
[1] 冷余生,解飛厚. 高等教育學[M]. 武漢:湖北人民出版社,2011.
[2] 劉思峰,方志耕,黨耀國. 定量方法精品課程群教學改革探索[J]. 黑龍江高教研究,2005(12):139-142.
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