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初中暑期计划范文1
一、班级基本情况及存在问题
七年级处于正是现在处于服从与叛逆共存的过渡阶段,学生的价值观和世界观没有完全形成,正需要老师及家长正确的教育和督导。所以大部分学生还处在不稳定状态,不能做到充分适应。比如生活上对家长的依赖,在思想上没能完全摆脱想家的束缚等。随着学习的科目的增加,很多同学也还没能找到适合自己的学习方法,依然处在学习压力大,学习方法混乱的阶段。
七二班现有学生31人,其中男生22人,女生9人,女生人数过少是男女比例不协调的明显特征,由于男生比例较大,大都处在贪玩、调皮的年龄段,学习不认真,自控能力差,也对班级管理工作带来一定的阻力。
二、工作目标
1.尽快使学生适应较紧张的初中生活,养成良好的行为习惯,锻炼、提高自理能力,使学生的综合素质不断提升。
2.使学生尽快找到适合自己的学习方法,学会合理安排学习时间,端正学习态度,培养和提高学生的学习兴趣,并且教会学生学会主动学习的方法,从而更好的适应紧张有序的初中生活。
3.积极组织学生参加学校的各项活动,使学生在活动中明白道理,得到启迪,锻炼提高个人能力,完善自我人格。
4.班委工作职责明确分工,培养成为班主任的左膀右臂;而且提高学生的自我管理能力,形成团结向上的良好班风,努力营造平等、团结、和谐、进取的班级氛围。
三、根据学校德育工作的指导思想,本学期主要教育教学活动具体安排如下
第一周 返校规章教育(接待新生) 第二周 仪容、仪表
第三周 学生会干部选举 第四周 高校阅读讲座大会
第五周 第一次月考 第六周 春季阳光运动会
第七周 月考表彰、总结大会 第八周 以“尊师”为主题的班会
第九周 班会“冲刺期中” 第十周 期中考试
第十一周 期中考试表彰、总结大会 第十二周 五四青年入团仪式
第十三周 班会“相亲相爱一家人” 第十四周 准备第二次月考
第十五周 第二次月考 第十六周 总结月考,冲刺期末
第十七周 太极拳表演比赛 第十八周 准备期末考试
第十九周 期末考试,假期安全教育
四、工作内容及具体措施
在纪律方面:
没有规矩,不成方圆。大自然万物都有自己运行的规律和必须遵循的守则,无一例外。良好的课堂纪律是取得优异成绩和养成好班风的前提,在这方面必须严格制定班级纪律奖惩措施,并且让学生也参与其中,要求学生能够保证做到严以利己,宽以待人。
在生活方面:
为了使学生适应紧张的学习生活,在生活上要求学生互帮互助,团结友爱、诚信待人。有困难的学生都能得到其他同学的主动帮助。另外,在本学期开展一个以《相亲相爱一家人》为主题的班会,使班级内部能更加团结,友爱、热情、真诚有凝聚力。
在学习方面:
要求学生课前预习,上课认真听讲,课下及时复习,养成良好的学习习惯,端正学习态度。调节好各学科之间的关系,使各学科都能均衡发展并且逐步得到提高。促进学习成绩的主要手段有:
(1)夯实基础,对学生作业的完成情况做到时刻不放松,及时通过作业了解学生对课上知识的掌握情况。
(2)通过班级之星、学科之星与大家共享自己方法和经验或小组间交流互帮互助共同进步的方法,来培养学生良好的学习习惯,提高整个班级的学习成绩和学习氛围。
(3)做到培优补差,对自己学习认识有偏差并且学习成绩落后的学生,平时多给与鼓励和帮助,通过课下进行补课,一步一个脚印,循序渐进的来提高学习成绩;对有学习有潜质的学生加强辅导,扩展其知识面,以求更上一层楼。
(4)认真总结每一次月考的成绩,注意每一个学生学习状态的稳定性,及时发现问题、解决问题。
家校教育一体化:
学校教育与家庭教育相结合,绝不可忽视。平日虽住校,但是周末回家一放松、懒散,平时的约束几乎全等于零。针对学生的现状与家长通过电话、邀请到校或家访等方式及时与家长进行有效的沟通,了解学生的各方面动态,有效地做好学生的思想工作。找到问题所在,对症下药,实现对学生的无缝隙管理,全面提高学生的综合素质和学习成绩。
初中暑期计划范文2
关键词:定量分析;二氧化碳;气体体积分数;呼出气体
通过鲁教版八年级化学第四单元第一节《空气的成分》中“测定空气中氧气的含量”探究活动,学生们已经理解测混合气体中某一成分体积分数的原理了,也知道定量实验的重要性了。但同学们只是定性的知道呼出气体中含有二氧化碳,却不知道二氧化碳的含量(体积分数)是多少,他们也很想通过自己的实验得出自己呼出气体中二氧化碳的体积分数到底是多少。如果再提供一次活动和探究的机会就会极大地增加学生学以致用的探究精神,为此专门设计了该定量实验。
一、创新实验目的
1、学会选择合适的药品吸收二氧化碳和重新放出二氧化碳。
2、用排水法测相关气体的体积,体验测某混合气体某成分含量的实验设计。
二、实验原理
本实验用氢氧化钠溶液吸收呼出气体中的二氧化碳(该反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),测剩余气体的体积V剩余;再利用硫酸溶液和碳酸钠溶液反应重新的到二氧化碳(该反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O),再测二氧化碳的体积V二氧化碳。最后利用公式计算,呼出气体中二氧化碳的体积分数=(V二氧化碳/V呼出气体)*100%=[V二氧化碳/(V剩余+V二氧化碳)]*100%
三、实验仪器及药品
1.实验仪器
气球一个、玻璃导管6个、止水夹1个、胶皮管3段、500mL的集气瓶两个、三孔橡皮塞一个(与集气瓶配套)、双孔橡皮塞一个(与集气瓶配套)、500mL的烧杯一个、25mL量筒一个、25mL注射器一个(带针头两个)、扎有多个小孔的胶头。
2.实验药品
质量分数为4%的氢氧化钠溶液,质量分数为20%的硫酸溶液、无色酚酞溶液、自来水。
四、实验装置
实验装置如图一所示。
装置说明:
1、气球部分为呼出气的收集和储存装置,排出气体的多少可通过止水夹控制,通过挤压气球,可以控制气流的大小,从而很好地控制反应的进展。
2、左边的集气瓶为反应容器,滴加硫酸溶液前为吸收二氧化碳的反应容器,滴加硫酸时为重新释放被吸收的二氧化碳的反应容器,瓶内插入氢氧化钠溶液的导管末端套有一个红色的胶头,胶头上插有几个小口,目的是为了使呼出气体能以小气泡的形式冒出,使反应更加充分。
3、右边的集气瓶用做排水法收集气体,配合右侧的烧杯(或量筒)测量收集到的气体的体积。
五、实验操作过程
1、按装置图连接接好仪器。
注意:气球和玻璃管处连接处、胶头和玻璃到管连接处出现松动或容易脱落时用线或细铁丝扎紧,防止漏气。
2、检装置的气密性。
首先把连在三孔橡皮塞进气玻璃管上的胶皮管连同气球一并取下,再连接在漏斗末端导管处上,再把漏斗扣在嘴上并向气球里吹起。最后用止水夹夹住胶皮管、取下漏斗放回原处。如果气球没有漏气的声音和变小的迹象,则该部分的气密性良好。不漏气后重新这一部分接回原处。接下来检查剩余部分装置的气密性,将装置末端的导管浸在右边烧杯的水里,再用双手紧紧捂住任意一个集气瓶,观察导管口是否有气泡冒出。若有气泡冒出则这部分装置也不漏气。
3、加药品。
第一步,拔下三孔橡皮塞,向第一个集气瓶中倒入氢氧化钠溶液至液面没过胶头(大约100毫升),再向其中滴加几滴无色酚酞溶液使溶液变成红色,然后塞好三孔橡皮塞。
第二步,拔下注射器(针头留在上面),套上另一个针头,吸取适量硫酸溶液(约15毫升左右)读数V1,取下针头插回原处。
第三,取下双孔橡皮塞,向第二个集气瓶里加入右边烧杯里的500毫升的清水,再塞紧双孔橡皮塞,然后把空的烧杯放回第二个集气瓶后边。
4、测量呼出气体中除二氧化碳外剩余气体体积V剩余
打开止水夹,用手挤压气球(气球内是刚才检查气密性时收集到的呼出气体),将呼出气体排到第一个集气瓶中(在这里氢氧化钠溶液吸收除去呼出气体中的二氧化碳,反应的化学方程式:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),呼出气体中的剩余气体将第二个集气瓶中水排入后面的烧杯中,收集到水的体积就是呼出气体中除二氧化碳外的剩余气体的体积V剩余;
用烧杯收集400毫升的水后停止通气(根据呼出气体中二氧化碳约为2~4%,含量很少,因此要求样品的体积越大越好,但是考虑到集气瓶的体积为500毫升,瓶中的水又不能完全排出,又考虑到500毫升的烧杯的刻度只能准确到整百,因此收集400毫升水最好)。则排出水的体积就是呼出气体中除二氧化碳外剩余气体体积V剩余=400mL
5、测量呼出气体中二氧化碳的体积V二氧化碳
将500毫升的烧杯换成25毫升的量筒,然后把注射器中的硫酸缓缓注入第一个集气瓶中,边注入边振荡集气瓶直到溶液红色褪去,红色褪去后再多滴加几滴硫酸溶液(硫酸要稍微过量,因为二氧化碳在酸性条件下的溶解能力较小,过多了会浪费药品),记录剩余硫酸的体积V2,计算出所用硫酸的体积V1-V2。读出排入量筒中水的体积V3,算出二氧化碳的体积VCO2=V3-(V1-V2)。再利用硫酸溶液和碳酸钠溶液反应重新的到二氧化碳,再测二氧化碳的体积V二氧化碳。
6、最后计算呼出气体中二氧化碳的体积分数。
通过多次实验证实,400毫升的呼出气体中大约含10毫升左右的二氧化碳。因此人呼出气体中二氧化碳的体积分数=V二氧化碳/(V剩余+V二氧化碳)=10mL/(400mL+10mL)*100%≈2.5%
六、实验创新点及其意义
1、该实验创新之处:
①选择用气球和漏斗来收集呼出气体代替用排水法和排空气法来收集呼出气体。
呼出气体中二氧化碳的含量本来就很少,再加上二氧化碳又属于能溶于水的气体,所以呼出气体不能用排水法收集。排空气法也无法保证收集到的气体的组成不改变,所以呼出气体也不能用排空气法收集。选择利用漏斗和气球收集呼出气体可以很好地解决以上问题同时还有以下优点:一是使呼出气体的收集和储存简单方便,使用时可以通过对气球的挤压很好的控制气体的输出速度,二是利用漏斗扣在嘴上向气球里吹气比用嘴直接含着导管向气球里吹气干净卫生。
②用指示剂酚酞指示反应的终点。
向滴有酚酞的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中滴加硫酸溶液,边滴加边振荡,等到溶液由红色边为无色后,再稍加几滴硫酸使溶液显酸性(二氧化碳在酸性条件下的溶解能力会大大减小),使得二氧化碳最大程度的完全释放出来,这样不仅大大提高了实验数据V二氧化碳测量的准确性,而且直观便于操作、节约化学药品。
③在插入氢氧化钠溶液玻璃导管的末端套上一个事先扎有多个小孔的橡胶,使气体以小气泡的形式冒出,这样就有效的扩大了气体和液体的接触面积,使得呼出气体中的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应更加充分。从而大大提高了实验数据V剩余测量的准确性,也有效的降低了实验的误差。
2、意义:
为测定混合气体中某一成分含量,为学生提供了贴近生活实验内容。本实验既提高了孩子学习化学的兴趣,又突破难点。
初中暑期计划范文3
【关键词】 天然气液化储存
1 液化天然气的性质
1.1 LNG的温度极低
其沸腾温度在大气压力下约为-157~-166℃,并与其组分有关,在这一温度条件下,其蒸发气密度高于周围空气的密度,沸腾温度随蒸汽压力的变化梯度约为1.25×10-4℃/Pa。LNG的密度取决于其组分,通常在430kg/m3~470kg/m3之间,但是在某些情况下可高达520kg/m3。密度还是液体温度的函数,其变化梯度约为1.35kg/m3.℃;1个体积的LNG可以转变为约625个体积的气体。
1.2 天然气易燃易爆
1)压力波的发展和后果。在拥挤的或受限制的区域(如密集的设备和建筑物),可以产生较高的压力。2)池火。SEP随着烟尘炭黑的增加而降低。
2 液化天然气储存
液化天然气的储存是天然气储存方式之一。LNG储罐通常为双层金属罐,与LNG接触的内层材质为含9%Ni低温钢,外层材质为碳钢,中间绝热层为膨胀珍珠岩,罐底绝热层为泡沫玻璃。LNG低温储罐采用绝热保冷设计,由于有外界热量或其它能量导人,例如储罐绝热层、附属管件等的漏热,储罐内压力变化及输送泵的散热等,故会引起储罐内少量LNG蒸发。正常运行时,罐内LNG的日蒸发率约为0.06%--0.08%。
储罐储气前必须进行净化处理。净化的目的是要用惰性气体将储罐内的空气或天然气置换出来,避免形成天然气与空气的爆炸性混合气体。这种净化处理也称“惰化”。惰化用的气体通常采用氮气或二氧化碳。
3 液化天然气的溢出
3.1 LNG溢出物的特征
当LNG倾倒至地面上时(例如事故溢出),最初会猛烈沸腾,然后蒸发速率将迅速衰减至一个固定值,该值取决于地面的热性质和周围空气供热情况。
当溢出发生在水上时,水中的对流非常强烈,足以使所涉及范围内的蒸发速率保持不变。LNG的溢出范围将不断扩展,直到气体的蒸发总量等于泄漏产生的液态气体总量。
3.2 气体云团的膨胀和扩散
最初,蒸发气体的温度几乎与LNG的温度一样,其密度比周围空气的密度大。溢出、蒸汽云的膨胀和扩散是复杂的问题,通常用计算机模型来进行预测,只有在这方面有能力的机构才能进行这种预测。随着溢出,由于大气中的水蒸气的冷凝作用将产生“雾”云。当这种“雾”云可见时(在日间且没有自然界的雾),此种可见“雾”云可用来显示蒸发气体的运动,并且给出气体与空气混合物可燃性范围的保守指示。
3.3 LNG溢出或泄漏事故的控制措施
1)利用自然屏障、防护堤、拦蓄墙或其组合,围绕储罐构成一个拦蓄区;2)在储罐的周围修建自然的或人工的排水系统;3)如果储罐是地下式或半地下式,应采取挖沟方式构成一个拦蓄区;4)对于薄膜罐,无拦蓄区应设置集液池,且每个集液池应设有高倍数泡沫系统或水幕加干粉灭火系统等。
4 储罐内LNG分层与翻腾及预防控制措施
4.1 储罐内LNG产生分层与翻腾的原理
由于天然气,特别是来自不同气田的天然气,在组分上存在一定的差异,所以LNG的密度也会有所不同。如果不同密度的LNG储存在同一储罐内,容易引起LNG分层:密度较大的LNG积聚在储罐底部,而密度小的LNG处于顶部;底部LNG因受到上面LNG重力的作用,压力高于顶部LNG,蒸发温度相应提高,相对于该压力所对应的蒸发温度来说,底部LNG成为具有一定过冷度的LNG,蒸发速度较上部LNG慢。而外界热量总是不断由外而内地传递,底部LNG获得的热量中有相当一部分促使LNG的温度升高。由于温度升高,密度将减小,当底部LNG的密度小于上部LNG的密度时,分层平衡将被破坏,形成所谓的“翻滚”。此时,底部LNG的温度高于上部LNG温度,混合后温度低的LNG被底下翻上来的温度较高的LNG加热而蒸发加剧,底部温度较高的LNG翻上来以后,失去了上面LNG重力的作用,压力降低,成为过热的LNG,也将产生剧烈的蒸发。因此,平衡被破坏以后,液体“翻滚”引起LNG蒸发率剧增。如来不及排出大量的LNG蒸发气体,储罐内压力将超过设计工作压力,对LNG的安全储存非常不利。
4.2 储罐内LNG分层的检测
1)沿LNG储罐的高度设置多个测温点,垂直间距不大于2m,一般当温差高达14℃左右时,就有出现“翻滚”的可能性;2)监测新灌入的LNG与储罐内剩余LNG之间的密度差,也可以通过两者的热值差来监测,当差值较大时,应考虑出现“翻滚”的可能性;3)监测LNG 的蒸发速度。LNG分层会抑制LNG的蒸发速度,使得出现“翻滚”前的蒸发速度比通常情况下的蒸发速度低。采用表压监测罐内压力时,大气压的变化会影响对LNG蒸发速度的监测,可以采用绝对压力监测或记录大气压的变化。
4.3 储罐内LNG分层和“翻滚”的预防和控制
在实际操作过程中,可以采取一些方法防止LNG分层和“翻滚”:1)根据LNG的密度等因素,设计合理的LNG充装工艺;2)设置循环系统;3)监控LNG的蒸发速率;4)针对罐内LNG的整个高度进行温度、密度检测;5)避免在同一个储罐内储存品质相差较大的LNG;6)LNG的氮含量应低于1mol%。
一旦储罐内发生LNG“翻滚”,气化后的大量天然气将难以及时通过泄放装置排放。为防止发生事故,需设置安全排放口、排放火炬、回收压缩系统等。储罐内的LNG蒸汽产生后,通过蒸发气总管排出,可以返回船上(卸船时),也可以进BOG压缩机升压,准备冷凝或作为燃料气使用;如果有大量蒸发气产生,压缩机不能处理时,在蒸发气总管上设置压力调节装置,在LNG储罐上的安全阀起跳前,蒸发气将直接排放到火炬总管;事故状态下,罐内超压,安全阀就会起跳,蒸发气直接排放到火炬总管燃烧。在实际生产中,还存在大量有关设计、制造、操作、控制和火灾预防等方面的安全问题,需要遵照有关标准、规范及规章制度进行设计、制造和管理。
5 低温环境中的危害
LNG造成的低温能对身体暴露的部分产生各种影响,如果对处于低温环境的人体未能适当地加以保护,则其反应和能力将受到不利的影响。
5.1 操作中的冷灼伤
LNG接触到皮肤时,可造成与烧伤类似的起疱灼伤。从LNG中漏出的气体也非常冷,并且能致灼伤。如暴露于这种寒冷气体中,即使时间很短,不足以影响面部和手部的皮肤,但是,像眼睛一类脆弱的组织仍会受到伤害。人体未受保护的部分不允许接触装有LNG而未经隔离的管道和容器,这种极冷的金属会粘住皮肉而且拉开时将会将其撕裂。
5.2 冻伤
严重或长时间地暴露在寒冷的蒸汽和气体中能引起冻伤。局部疼痛经常给出冻伤的警示,但有时会感觉不到疼痛。
5.3 寒冷对肺部的影响
较长时间在极冷的环境中呼吸能损伤肺部。短时间暴露可引起呼吸不适。
5.4 体温过低
10℃以下的低温都可以导致体温过低的伤害。对于明显地受到体温过低影响的人,应迅速地从寒冷地带移开并用热水洗浴使体温恢复,水温应在40~42℃之间。不应该用干热的方法提升体温。
6 结语
液化天然气是一种清洁、高效能源,其储存场所通常储存的天然气以数百万立方米计,其安全性是十分重要的。所以有关设计、制造、操作和火灾预防等方面的安全问题,要严格执行有关标准、规定,还应根据每台设备的特点、设计参数及相关要求全面综合考虑分析,进行更合理、更优化的设计,确保LNG储罐的安全。还应设置完善的检测系统(LNG泄漏的检测装置、火焰检测器、热监测器及烟检测器)及用于消防的泡沫生成器、粉末混合系统和水冷系统等。
特别是要考虑到运行时一旦发生事故时,会对周围环境造成的灾害性影响。为此,事故的预防和事故控制尤为重要。
参考文献:
[1]贺永德.天然气应用技术手册[M].学工业出版社.
初中暑期计划范文4
以坚持科学发展观、促进我校稳定可持续发展为指导思想,秉承和坚持“好学上进,自强不息”的校训,倡导和培育“尊重、文明、守纪、进取”的优良校风,以使学生“成人、成才、成功”的育人观和“实施四项(尊重教育、情感教育、思想教育、开放教育)教育”、“坚持八个体现(以人为本,育人为本;德育为首,五育并举;依法治校,以德治校;规范管理,开放办学;)”的办学理念,熔铸“理解、尊重,宽容、谦让,正气、好学,文明、善良”的四中精神,不断探索教育及管理经验,全面做好学生的思想教育及管理工作,提高我校的教育教学质量,把我校建设成为有特色区域名校。
二、工作要点
1、加强班主任队伍建设。认真学习新学期学校工作指导思想(以人为本,抓好两支队伍建设,自强不息,创建区域特色名校),使之成为班主任工作的核心理念。进一步落实工作方法和奖惩办法,用好《班级、班主任量化细则》,不断总结经验,完善可持续发展的、具有我校特色的班主任培养体制。组织班主任听取优秀班主任的报告,到教育先进学校参观学习,学习魏书生《班主任工作漫谈》,领会与应用先进的班主任工作理论和方法。各年级通过“班主任工作交流、班主任论坛、班主任集体备课”等形式相互学习、资源共享、共同提高,并且着力培养优秀班主任、学者型班主任、名班主任,抓好班主任“三个一工程”即一个班会设计、一个班会课件、一堂好的班会课。进一步落实《学生量化管理实施细则及基础素养评定方案》,使其成为班级管理工作的规范性操作方法和有效地绩效手段。
2、把校园文化建设与学校的德育与管理结合起来,下大力气抓常规管理,组织学生学习学校的各项管理制度,在日常工作中落实各项管理制度,抓卫生、着装、礼仪、两操、升旗、主题班会、课堂秩序、各种活动等外部形象,形成学生优良的学习和生活习惯。加强学生对“校训”、“校风”、“学生誓词”和我们推崇的“四中精神”的理解和深化,在我们的各项工作中做到“人人、时时、处处、事事”有德育,使丰厚的精神文化成为支持学生做好一切工作的原动力。编制班级任务安排表,做到班级“人人有事做,事事有人做”。
3、校报、校园广播电台、校园电视台在上学期的基础上,进一步充实人员编制,充分发挥学生的主体作用,在新的学期中以更加有声有色的工作,做好面对学生的宣传教育工作。
4、抓好对学生和班级的常规检查工作,协助教导处做好对教师、班级、班主任的考核工作,准确、及时的做好各种数据的统计、汇报和公示,在抓好过程管理的同时为学校决策提供第一手材料。
5、协调团委、班主任,搞好学生自我管理工作,实践证明,善于指导学生自我管理的班主任,工作起来总是会得心应手,工作效能总是出类拔萃,所以,在我们强调抓好教师队伍和管理队伍建设的同时,班主任们要重视班级管理队伍的建设。
7、通过班会、活动、宣传栏、黑板报、手抄报等加强对学生的主题教育:政治思想教育、中华传统教育、励志教育、情感教育、心理成长教育、诚信教育、法制教育、安全教育。
三、常规工作及要求
1、编制好本学期的班级工作计划。
2、主题班会,这是做好班主任工作的最主要的德育阵地,有计划、有设计、有课件、有记录的开好主题班会,是做好班主任工作的重要标志。事务性工作随时解决。
3、每天班主任到校后,检查班内学生的出勤情况、学生发型、着装情况、公物完好情况、卫生、内务情况,发现问题随时找责任人解决。课间操班主任跟操。
4、值班班主任在带班领导的带领下从早上8点开始值班,检查午餐、午休、晚餐、晚自修、晚休、第二天早操、早自修、早餐情况,并检查课余时间学生的一切情况。值班班主任要到岗到位,规范工作,能够发现问题、处理问题、解决问题,不能不管不问、装聋作哑,不能蜻蜓点水、随意离岗。值班主任和带班领导要确实起到监督作用。
初中暑期计划范文5
关键词:传感器技术 机电一体化 自动化产品
传感器技术是现代信息技术中主要技术之一,在国民经济建设中占据有极其重要的地位,它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。
1 传感器的研究现状与发展
传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境的状态,为有效地控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。21世纪人类将全面进入信息电子化时代,随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类的日益繁多,信息传递的速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集――传感技术也将日益发展,进而传感器也将无所不在。
从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起了一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器的研究、开发和生产。传感技术已经成为重要的现代科技领域,而传感器及其系统的生产已成为重要的新兴行业。现在,全世界传感器市场的销售总额已超过200亿美元,并以80%的年增长率继续发展,其产品品种已经突破2万种。它们被广泛地应用于钢铁、能源、交通、机械制造、通信、化工、汽车、家电、金融、商业和农业等行业。我国在“八五”期间已把传感器的技术列入了国家重点攻关计划及中长期科技发展重点新技术之一,在本世纪已跨入高速发展时期,并不失时机地开发新产品,使之成为国民经济新的增长点。
2 传感器在机电一体化系统中的应用
传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中:
2.1 机器人用传感器
工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。
通常微动开关、光电开关、电涡流等传感器安装在机器人的每个关节上进行零位和极限位置的检测,前者保证机器人的重复定位精度和轨迹精度,后者则起保护机器人和安全动作的作用。
位移传感器一般也都安装在机器人的各关节上,用于检测机器人各关节的位移量,作为位置控制信息。
速度、加速度传感器用来实现机器人各关节的速度闭环控制和加速度控制。
触觉传感器装设在机器人腕、手爪等部位,通过触觉确认对象的位置从而修正手爪的位置以便能准确地抓住对象物。
2.2 机械加工过程的传感检测技术
(1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却液的流量等。
(2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。与工件的过程监视密切相关的另一类监视是工艺过程监视,如加工表面粗糙度,表面特性质量,尺寸、形状与位置精度的实时监视或在机监视。由于它们与加工过程质量、提高成品率和生产率、降低加工成本、缩短交货期密切相关,正在日益受到重视。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。
(3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5~1/3。此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。因此,现代制造领域对刀具与砂轮的失效监视的研究开发由来已久。
2.3 汽车自动控制系统中的传感技术
随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了一个全新的时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅仅是体现在发动机上,为了更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已经扩大到了汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用了曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。
3 我国传感器技术发展的若干问题及发展方向
传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。
我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在:(1)先进的计算、模拟和设计方法;(2)先进的微机械加工技术与设备;(3)先进的封装技术与设备;(4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有以下几个方面:
3.1 加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。
3.2 向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。
3.3 向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。
3.4 向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。
3.5 向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0~10mV),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。
参考文献
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一、数学“学困生”产生的客观原因
(一)社会原因。受到当今社会“读书无用论”和一些“拜金主义”的影响,不少家长对孩子的教育不够重视,再加上当今社会的环境中存在着诸多不利于学生成长的因素,很多学生的学习态度不够端正,没能把主要的精力放在学习上,这是造成学习不好的一个重要原因。
(二)家庭原因。由于现在农村以及一些小城市中的许多青壮年人都外出打工,很多学生的父母都外出打工挣钱,将他们都托付给孩子的爷爷奶奶,而孩子的爷爷奶奶是没有精力和能力教育好这些孩子的,反而在平时的生活中,他们却娇惯自己的孙子或孙女,使他们养成了娇惯、懒惰的性格。在平时的生活中只讲究索取,不讲奉献,无心学习。
二、数学“学困生”产生的主观原因
(一)掌握知识、技能不系统不牢固,平时缺少巩固练习,没有形成较好的数学认知结构。学生对前面所学的内容达不到规定的要求,不能及时掌握知识,形成技能,就造成了连续学习过程中的薄弱环节,跟不上集体学习的进程,导致学习分化。
(二)缺乏学习数学的兴趣和良好的学习意志品质是造成分化的主要内在心理因素。对于初中学生来说,学习的积极性主要取决于学习兴趣和克服学习困难的毅力。在学习中,一遇到困难和挫折就退缩,甚至丧失信心,导致学生在课堂上注意力就不可能集中在学习内容上,这样便造成听不懂,而对知识模糊认识的缘故,学习障碍便由此产生,长此以往,势必导致学习成绩下降。
(三)思维方式和学习方法不适应数学学习要求。
初中八年级阶段是数学学习分化最明显的阶段。一个重要原因是初中阶段数学课程对学生抽象逻辑思维能力要求有了明显提高。
而八年级学生正处于由直观形象思维为主向以抽象逻辑思维为主过渡的又一个关键期,没有形成比较成熟的抽象逻辑思维方式,而且学生个体差异也比较大,有的抽象逻辑思维能力发展快一些,有的则慢一些,因此表现出数学学习接受能力的差异。
三、“学困生”的转化对策
(一)培养学生学习数学的兴趣,提高学生的学习积极性。兴趣是推动学生学习的动力,学生如果能在学习数学中产生兴趣,就会形成较强的求知欲,就能积极主动地学习。绝大多数学生对新鲜事物都有敏感性、好奇心,具有强烈的自我表现和好胜心理,根据这种心理,应改变传统的讲授方法,设计出新颖的教学过程,把枯燥的数学知识转化为激发学生求知欲望的刺激物,从而引发其产生进取心。另外要善于运用幽默的语言、生动的比喻、有趣的例子、别开生面的课堂情境,让学生积极参与教学活动,去激发学生的学习兴趣,并让其体验到成功的愉悦,提高学业不良学生学习数学的自觉性,最终达到转化数学学业不良学生的目的。
(二)构建平等环境,克服自卑心理。许多初中“学困生”,往往伴有强烈的自卑感,他们内心孤独冷漠,常处在一个“冷”环境中。他们不愿意与周围的同学交流,把自己封锁在同学的圈子之外,始终觉得自己在同学面前抬不起头、直不起腰。因此,教师在课堂教学和课外活动中,要尽量创设一个平等、宽松、和谐的数学交流环境,时时处处尊重“数困生”的人格,多方面“引诱”他们参与数学讨论,使他们意识到“其实我并不比别人差”,从而增强他们进行数学学习的信心,提高他们的自我效能感。
(三) 强化对“学困生”的学习指导,教会其学习。有一部分“学困生”在数学上费工夫不少,但学习成绩总不理想,表现在知识匮乏和知识间的联系弱。教师不仅要为他们补知识,一方面要有意识地培养学生正确的数学学习观念;另一方面是在教学过程中加强学法指导和学习心理辅导,而且还要转化他们的思维方式,要让“学困生”开口讲述知识和解题思路,从中看出他们知识的盲点和思路的误区,从而对症下药。
(四) 创造成功机会,战胜恐惧心理。从上面的分析中可以知道,初中“学困生”对数学产生恐惧心理的一个重要原因,是他们在数学学习的过程中屡受挫折、缺少成功的体验。所以,教师在数学教学中,要灵活运用成功机制,积极为“学困生”创造学习成功的机会,让他们在数学学习中经常感受到成功的喜悦。