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關鍵詞:新能源發電太陽能,風能,發展前景
0引言
自第三次工業革命以來,人類社會在經濟和科技方面取得了空前的發展,伴隨而來的是常規化石能源的大量消耗及其引起的環境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。相對于傳統的煤、石油、天然氣等化石能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對于解決當今世界日益嚴重的環境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環境的壓力也給電力系統帶來了新的挑戰,利用新能源逐步取代傳統能源進行發電將是今后電力工業發展的趨勢,可見新能源發電具有良好的發展前景和實用價值。
1 新能源發電的類型及其原理特點
新能源發電主要包括太陽能發電、風力發電、生物質能發電、地熱發電、潮汐發電等方面。
1.1太陽能發電
太陽能是指太陽內部連續不斷的核聚變反應過程所產生的能量,它是一個巨大的能源,據估計,我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當于億噸煤[2]。太陽能發電又叫光伏發電,它的基本原理是利用光伏效應,通過光照產生電動勢,進而輸出電能,實現光電轉換。簡單地說,太陽能發電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉換成電能,太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導體材料薄膜制成的平展晶體,可以產生強大的內部電場[2],主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費論文參考網。
常見的太陽能發電系統由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構成,按其運行方式可分為獨立太陽能發電系統和并網太陽能發電系統,其中后者是目前的主流發展趨勢,即太陽能電池發出的直流電,通過逆變裝置轉換成交流,進而并入電網使用。太陽能發電安全可靠,具有許多優點,如能源充足,太陽能無處不在,不受地域限制;建設周期短,運行成本低;不需要消耗燃料,無環境污染;結構簡單,維護方便,適合無人值守。但是,太陽能發電受氣候條件影響,具有間歇性,且價格昂貴。
1.2 風力發電
風力發電是將風能轉換成機械能,再轉換為電能,其基本原理是利用風吹動風輪,通過風輪的機械轉動驅動發電機轉子旋轉,進而產生電能。風能是清潔的可再生能源,風力發電與常規發電相比,具有能源充足、不消耗燃料、無環境污染、占地面積小、工程建設周期短、發電技術成熟等優點。在當今世界的新能源開發技術中,風力發電是最成熟、最有商業利用價值的發電方式,其裝機容量正在不斷擴大,全球風電發電量占總發電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質能發電
生物質能是綠色植物通過光合作用,將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的一種能量形式,是一種資源豐富、無污染的能源。生物質能發電包括農林廢棄物燃燒發電、生物質燃氣發電、城市垃圾焚燒發電、沼氣發電等方面。生物質能發電具有電能質量好、可靠性高等優點,具有較高的經濟價值。
1.4 地熱發電
地球內部蘊藏著巨大的熱能,地熱能就是地球內部的熱釋放到地表的能量,地熱發電就是將地熱能轉變為機械能,再將機械能轉變為電能,它是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術,其原理與火力發電基本一樣,即將蒸汽的熱能通過汽輪機轉變為機械能,然后帶動發電機發電[2]。
1.5潮汐發電
潮汐能,顧名思義,就是潮汐所蘊含的能量,同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發電,就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機,由水輪機帶動發電機進行發電,其原理與一般的水力發電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩,構成水庫,利用壩內外漲潮、落潮時的水位差進行發電。潮汐發電受潮汐周期變化的影響,具有間歇性。
2 中國新能源發電的前景展望
改革開放以來,我國經濟高速發展,經濟規模躍居世界前列,與此同時,能源消費結構的不合理引起的資源環境問題日益突出,大力發展新能源發電技術,是調整能源結構、促進節能減排、實現可持續發展的要求。我國可再生能源資源豐富,通過近年來的發展,新能源發電已經取得了一定進展,已經形成了一定規模、體系相對完善的新能源產業。中國新能源發電雖然剛剛起步,但是卻有著廣闊的發展前景。免費論文參考網。
(1)風力發電和太陽能發電發展迅速。中國風能資源豐富且風力發電技術較為成熟,目前正在以“建設大基地,融入大電網”的方式進行規劃和布局。太陽能發電同樣也具有較好的發展前景,我國的太陽能電池制造水平較高,應該大規模推廣太陽能發電。免費論文參考網。根據國家能源局制定的《新能源產業振興發展規劃》,到2011年,新能源在能源結構中的比重達到2%(含水電為10%),新能源發電占電力總裝機容量的比重達到5%(含水電為25%)。而風電裝機容量將達到3500萬千瓦(陸地風電3000萬千瓦,海上風電500萬千瓦),太陽能發電裝機容量將達到200萬千瓦[1]。除此之外,《2008年中國風電發展報告》預言,到2020年末,全國風電開發建設規模有望達到1億kW。
(2)生物質能發電優勢明顯,前景較好。相對于風力發電和太陽能發電的間歇性特點,生物質能發電具有突出的優點,經濟價值較高。2002年,我國可再生能源發電裝機容量3234.6萬kW,其中生物質能發電裝機容量80萬kW,在眾多新能源和可再生能源發電中僅次于小水電。預計到2020年,可再生能源發電將達0.9~1億kW,其中生物質能發電為1000萬kW;另一種估計結果是2020年可再生能源發電裝機容量將達到1.21億kW,其中生物質能為2000萬kW。
(3)在有條件的區域發展地熱發電和潮汐發電。受地理條件的限制,地熱發電和潮汐發電均具有地域性。目前,中國高溫地熱電站主要集中在西藏地區,總裝機容量為27.18MW,其中羊八井地熱電站裝機容量25.18MW,其發電量已經占到拉薩電網的40%以上,對緩和拉薩地區電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后,可繼續在西藏地區大力發展地熱發電。我國潮汐能蘊藏量中可開發利用部分的92%集中在經濟發達、能源需求迫切的華東沿海地區[3],發展潮汐發電可緩解這些地區的電力不足。但是,潮汐發電由于開發成本較高和技術上的原因,目前發展并不是很快,我國江廈潮汐電站裝機容量為3200kW,年發電量1070萬kWh[4],今后可視情況適當發展潮汐發電。
3 結語
能源短缺和環境惡化已經成為威脅人類生存的全球化問題,發展新能源是實現人類可持續發展的必經之路,中國應該加快開發利用新能源的步伐,大力發展新能源發電,逐步實現從常規能源向清潔能源轉變。目前,我國的新能源發電已經取得了一定的進展,但同時還存在著一些亟待解決的問題,主要表現在技術基礎薄弱、相關體制尚不規范等方面。為此,提出一些建議:(1)制定發展目標,科學規劃布局。新能源發電必須進行合理規劃和布局,有必要將其納入國家經濟社會發展總體規劃。(2)加快體系建設,規范行業發展。對于新能源發電的設備要求和并網技術標準,應該盡快制定相關準則。(3)加大投資力度,鼓勵自主創新。目前,我國新能源研究力量分散,缺乏跨學科的交流,有必要對各類科研機構進行整合。除此之外,新能源發電是智能電網的一個重要組成部分,必須構建全國統一的新能源電網,以促進我國智能電網的建設。
參考文獻
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[4] 葉峰. 新能源發電——實現人類的可持續發展[J].能源與環境,2008,3:55-57,62.
【關鍵詞】 雙電源供電變壓器經濟運行技術
1 前言
隨著居民對雙電源供電可靠性、供電質量的要求不斷提高,為了能夠確保安全功能,使用戶的用電要求能夠最大范圍滿足,采取經濟技術對變壓器的運行方式進行調整是非常重要的[1]。變電站在實際運行過程中,變壓器產生的各方面原因,均會造成較大的能源損耗。此外,變壓器在不同的負載狀況下,其運行方式存在一定的差別,導致能源損耗量不同;部分雙電源變壓器在供電時有著較長的輸電線路,同樣會造成能源的損耗。為此,需運用經濟運行技術對雙電源供電運行過程中的變壓器進行合理的調整,從而在最大程度上降低能源損耗的情況。
2 雙電源供電的變壓器經濟運行依據
2.1 變壓器技術的優化判斷
優化判斷變壓器技術主要是指變壓器在并列運行過程中確定經濟運行的具體方式,主要是指雙電源變電所變壓器時存在兩臺或者超過兩臺并列運行,變壓器在負載相同的情況下,則應該選擇有較小功率損耗的變壓器。為此,需根據負載的大小,對變壓器經濟運行的技術進行合理選擇[2]。當變壓器處于負載相同的情況時,并列運行的變壓器損耗的功率與運行方式、分配負載有著極大的關系。因此,在確保經濟運行變壓器的同時,應該要對容量不相同、變壓器短路阻抗不相同等原因進行全方位考慮,根據變壓器不同的分列運行的方式,優化判斷有著較小損耗的變壓器技術。
2.2 功率耗損根據
功率損耗主要可以分成綜合功率損耗以及無功功率損耗等兩種類型。綜合功率損耗,主要是指變壓器在供電時存在增加無功功率用電量以及功率損耗等情況,提出綜合功率損耗有著一定的系統性質;無功功率損耗則是通過依靠電磁感應等措施實現的。當有功功率在變壓器進行傳輸時,出現損耗的無功功率與損耗的有功功率相比應該有著增加的趨勢。應此,在對雙電源供電的變壓器的經濟運行技術進行分析時,除了要考慮其損耗的無功功率外,綜合功率及有功功率的損耗同樣十分重要。
3 雙電源供電的變壓器經濟運行技術探析
3.1 保持電力功率的正常運行,避免線路損將
因為電力變壓器在實際運行過程中的負載電壓、鐵芯材料、鐵芯損耗等方面與損耗的無功功率有著較大的關系,通常電力系統在實際運行時通過電壓器完成生產后,則會出現不變量等情況,所以,變壓器的定值屬于損耗的鐵芯。另外,變壓器運行時損耗線圈繞組主要是由于出現電流以及直流電阻,而線圈繞組與直流電阻的溫度有著較大的聯系,一旦變壓器運行時出現升高線圈繞組溫度的現象,則會造成增加線路的負載損耗。變壓器在具體的運行時,損耗變壓器會受到變壓器外部因素等多個方面的影響,例如變壓器高低溫度、運行的大小電流、線路負載情況等方面的因素,均會造成變壓器的線路損耗有著較大的改變,因此,應該采取相應的措施確保變壓器的電力功率處于正常狀態,防止線路出現損耗等情況。
3.2 選擇合適的供電量
選擇合適供電量,主要是額定電壓的前提下,電網能夠安全經濟的運行,另外,由于變壓器配電在實際運行時在額定分接頭的位置上,則會使供電量最低的網損率處于最低的狀態,其對電網經濟運行的情況能夠起到衡量的作用。
當U=UN,Uf=UN時,選擇合適的供電量應該以AN來表示,要確保供電量能夠達到以下標準:
因此AN=
上述公式中:配電網實際運行過程中的等值電阻以R表示;
配電網運行過程中變壓器損耗能源的總和以P0表示;
配電網運行過程中額定的供電量以AN表示。
通過以上公式可知,采用優化電網運行措施及利用變壓器電壓線路的分接頭,可在電壓實際運行過程中降低損耗。
3.3 變壓器經濟的調整
對三相負荷線路進行全面調整,通常情況下,三相負荷線路處于全面平衡的狀態時,則通過零來表示中性點電壓,同時還能夠對零線之間的電流進行全面表示,三相四線制的線路有著較為明顯的優勢,其公式為:
P=3I2Rx10-3
通常,三相負荷出現不平衡的現象時,均體現在以下幾個方面:(1)有著較重的兩相符合,有著較輕的一相負荷。(2)有著較輕的兩相負荷,較重的一相負荷。(3)有著較輕的一相負荷,較重的一相負荷,與平均負荷互相負荷。由此可知,當三相負荷處于不平衡的狀態時,存在著較大的電網損失。因此,在雙電源供電實際運行過程中,應該經濟的調整三相負荷線路,讓其處于平衡的狀態,從而有效降低線路降損[3]。
4 結語
綜上所述可知,雙電源供電要想使變壓器實現經濟運行,不但要重視相互結合管理方法以及技術措施,還應該通過到位的技術措施促進認為的損失得到降低,使能源損耗在最大程度上得到降低。
參考文獻:
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[關鍵詞]童話原型;續寫;改編;生存困境
以《人猿泰山》(Tarzan)而成名的導演凱文·利瑪,在并不算多的電影作品中都集中于動畫類型之上。根據資料顯示,《魔法奇緣》的成功導演也為他帶來了更多的機遇。在他看來,《魔法奇緣》中來自于動畫世界的人物都變成真正的人的這種轉變,代表著整部影片的核心內容,也是主角一直掙扎的矛盾之源。利瑪表示,如果想更清晰地突出童話世界的美好,就應該把現實世界選在最急功近利的紐約,那里的人備受壓抑,也與幸福無緣……正是在導演這種思想的指引下,白雪公主的經典童話原型才得以在《魔法奇緣》中加以續寫與改編。
雖然白雪公主的經典故事在國內外廣為流傳,并引起了學者們的極大關注,然而大多數學者多以其故事原型來解讀文學作品,卻很少人關注其故事情節在電影劇本中的續寫與改編。本文通過探究白雪公主的故事原型在《魔法奇緣》這部成功的電影劇本中的續寫與改編,引發人們穿越影片本身思考當下的生存困境。
一、安達拉西亞王國:對經典童話原型的續寫
白雪公主的故事原型深得人們喜愛,這與近年來迪斯尼經典影片不斷地走進人們生活深得觀眾喜愛具有極大的相似之處,二者都滿足了人們集體無意識下的未泯童心以及對“自由”和“幸福”的追求,這正是白雪公主的故事原型在《魔法奇緣》中得以續寫并贏得無數好評的關鍵。
在安達拉西亞王國,美麗可愛的吉塞爾擁有一個完美公主應該具備的一切:美麗的容貌、純潔的心靈、動聽的嗓音以及喜歡用歌聲來表達有朝一日能和真愛分享最甜蜜的初吻的期待。同時,愛德華王子也喜歡用歌聲來描述自己的感受,并希望尋找一個能夠和他對唱的女性。所以當愛德華王子聽到吉塞爾的歌聲時,急不可耐地一路找來。不幸的是,巨怪先他一步抵達。導演便借用傳統童話中的“英雄救美”故事——愛德華經過了一場惡斗,并在與吉塞爾的四目相接之時,贏得了公主的芳心……雖然只相識了一天的時間,吉塞爾已經和愛德華定下終身的誓約,相邀第二天舉行婚禮。“一見鐘情”承接了傳統童話故事中的美好。然而,在去婚禮的路上,吉塞爾公主卻遇到了邪惡的娜麗莎女王,一個嫉妒心極強的女巫,她不能容忍威脅到了其王位的吉塞爾,化身為一個老乞丐婆婆,將吉塞爾推進了無底的“許愿井”……
“許愿井”的設置,正是因為傳統白雪公主的童話故事中公主和王子的愛火引起了王子的母親——邪惡皇后的極大不滿而致。因為妄圖控制一切的女王不允許自己的兒子被別的女人所占有,變態的欲望加上強大的力量的結果就是無可拂逆的征服。于是,導演便設置了這樣一個場景,讓邪惡的化身為老乞丐婆婆的女王輕揮手指,公主便被驅逐出了這個夢幻的童話世界而來到了現代的都市——紐約。而這一揮手,也拉開了導演對傳統童話故事中王子與公主的故事加以改編的序幕。
二、現代都市紐約:對經典童話故事的改編
現代社會的世故與童話世界的純真是完全相悖的,這也是隨著劇情的發展,導演不得不加以改編傳統故事的一個重要原因。導演認為,“將那些天真到無可救藥的人物放到市儈的現實世界中,而我們真正需要解決的,就是在這兩個天差地別的世界之間,找到一個介入的平衡點”。這正好與《魔法奇緣》的編劇比爾·凱利(Bill Kelly)的初衷相契合。在比爾·凱利(Bill Kelly)看來,要想讓只存在于想象虛構的童話世界純真無邪的人們在世故的現代社會中生存,必定會遇到難以跨越的障礙;而要解決其中的障礙,必定需要童話向現實的過渡,因此,主人公也就需要首先生活于童話的“假設”之中。而這一創意,正好被迪斯尼的制片人巴里·約瑟夫森(Barry Josephson)看重并購買。因為在制片人約瑟夫森看來,將傳統動畫中的公主原型帶進現代生活,是最令其著迷的。正是“英雄所見略同”,才使得影片中吉塞爾公主以一種嬰兒般的天真無邪透過“井蓋”來到了紐約的現實世界里,改編成為劇情得以繼續的關鍵。
(一)改編之一:環境——從單純到復雜
現實的物欲、虛偽、浮華一擁而上取代了童話世界的純真。童話中,幕布拉開的剎那,我們看到的就是一個單純美麗的童話世界:在安達拉西亞王國,小動物們正在幫美麗的公主尋找她心目中“白馬王子”完美的五官,小白兔、母雞、松鼠、青蛙、刺猬、梅花鹿都來幫忙,終于找到了一雙象征真愛的完美嘴唇……
除此之外,王子騎著白馬,放聲高歌,風度翩翩,在危急時刻接住從高空墜落的吉賽爾,實現了“英雄救美”,并因此私訂終身,許下明天就要結婚的諾言。在影片中,導演借助紐約市中心的“井蓋”巧妙改編了白雪公主的童話原型,現實世界中,公主在陌生的環境中不斷遭遇著迷茫和無助。尋找“城堡”的路上引發的交通堵塞遭遇大多數人的冷眼旁觀,貌似善良的老人卻搶走了小動物們為她的婚禮準備好的王冠發卡……除此之外,影片也改編了童話中公主至死不渝的專情。例如,公主在與律師相處中不禁對他芳心暗許;王子在看到公主變心之后也迅速尋找到了“另一半”并將其帶回安達拉西亞王國……童話與真實,背叛與堅持,理想與現實,真愛與浮歡交織出一段別具一格的魔法奇緣……
(二)改編之二:王子——從風度翩翩到洋相百出
傳統的白雪公主經典故事中的王子,被稱為“白馬王子”,可見在人們心中的印象和地位。而在《魔法奇緣》中,導演呈現在觀眾面前的,不再是風度翩翩帥氣灑脫騎著白馬的王子,倒是洋相百出的愛德華王子。王子為尋找公主的蹤跡穿越“井蓋”來到現實的紐約世界,一副鄉巴佬進城的架勢。用劍指著修路工人,將其稱為“my present”(我的臣民);站在前進的公交車上,將公交車視為怪物,用劍穿透公交車頂,差點傷害到一個無辜的老婆婆;將電視誤認為魔鏡,希望以此找到公主的下落;把吉賽爾公主的好朋友花栗鼠對有人即將陷害公主的描述想當然地認為是在夸獎他帥氣;在歷盡艱辛終于找到自己的愛人卻和情敵羅伯特在一起時,又要拔劍決斗……在王子背后,導演給了觀眾無數嘲笑王子古怪行為的細節。在改編的背后,我們看到了編劇比爾·凱利(Bill Kelly)的預言,即要想讓只存在于想象虛構的童話世界純真無邪的人們在世故的現代社會中生存,必然遇到難以跨越的障礙。王子在現實的紐約遇到的種種障礙,正是導演對傳統經典白雪公主故事的改編,或者說是在后現代主義背景下對傳統的顛覆。
(三)改編之三:公主——從人見人愛到滑稽怪異
傳統的白雪公主經典故事中,白雪公主是人見人愛的,除了惡毒的后母。在《魔法奇緣》中,公主吉塞爾,身上有著毫無原因的快樂和純真,相信“真愛之吻”就在不遠處等著,相信愛情會讓人自由快樂的歌唱。在被惡毒的王子的后母推進萬丈深淵之后,開始了自身的改變,導演也開始了對傳統經典故事的改編。
公主吉賽爾一來到了現實世界,便造成了市區的一片混亂狀態。她驚恐地想穿過車水馬龍的街道卻造成了交通堵塞;她撞到了街邊的攤位被冠以瘋子的罪名;她在混亂中遇到了Grumpy(童話故事中七個小矮人之一),卻遭遇了“小矮人”質疑地卻從她的裙子下鉆出的諷刺;做著美夢的吉賽爾在凄冷的雨中繼續尋找城堡,卻誤把城堡廣告牌當做城堡,并爬了上去,現實中的羅伯特將其看成“人體模特”……
在導演凱文·利瑪看來,羅伯特對于童話故事中的“永遠幸福地生活在一起”或“真愛”是一個字都不相信,他是一個父親,他的妻子在幾年前就離開了他,他竭盡所能地撫養著女兒,卻在現實生活的殘酷中越來越妄自尊大。所以,他的性格一直都是非常實際的。導演讓公主在現實中與如此現實主義的羅伯特遭遇也是對傳統加以改編的重要推動因素。
對“水從哪里來”感到好奇,用窗簾做裙子,見到別人離婚時會哭得很傷心……在現實主義者看來,都顯得迂腐而滑稽。在羅伯特的老板看來,她面對專門辦理離婚案件的一對夫婦要離婚時,驚訝得瞪大了眼睛,“分開?”“永遠?”她的哭泣被認為是作秀,如同歐普拉秀而已。
當然,對經典的改編,還在于觀眾最為熟知的公主吃了“毒蘋果”之后,只有王子在午夜12點之前的深情一吻才能解救公主的情節。華麗的舞會上,愛德華王子陪同吉賽爾參加返回安達拉西亞王國之前的最后一次舞會,結果公主卻因為“移情別戀”的痛苦在惡毒王后裝扮的老婆婆的誘惑下吃了“毒蘋果”,在眾人面前,經典的王子吻醒公主的場面卻被情人才能吻醒公主所替代;經典的王子與公主幸福地生活在童話國度的場面也被王子順手牽走了羅伯特前女友南茜返回童話國度舉行婚禮的場景所取代……
除此之外,沒有了王子的英雄救美,而成為公主勇斗惡龍去救心目中王子的場景。這些改編與顛覆傳統的情節設置增強了影片的可看性,至此本劇實現了對經典童話故事的徹底改編與顛覆。
三、對現代社會生存困境的思考
2012年4月,聯合國首次全球幸福指數報告,中國內地人民的幸福指數在156個國家和地區人民的幸福程度之中排112位。是什么導致了現代社會人們的幸福指數不斷下降,也許《西方現代悲劇論稿》中的話可以給我們一些啟示,“人的生存困境的張力是人的生存困境與人的兩種基本的生的愿望的沖突,一種是實現人自我完善的自由生存的愿望,另一種是達到一個和諧安寧的生存處境的愿望。前一種是人的自由,后一種是人的幸福”。(任生名,《西方現代悲劇論稿》)當然,我們不能僅僅將幸福指數的高低歸咎于環境,但透過《魔法奇緣》我們卻看到了生活在適者生存大環境下的現代人,為了實現人自我完善的自由,往往忽略了達到一個和諧安寧的生存處境這樣一種最基本的情感需求。就像影片中吉賽爾公主對現實生活中的羅伯特質疑,“不?這是你惟一知道的一個字嗎?不?”……
導演借用《魔法奇緣》對《白雪公主》經典童話故事的續寫展示給我們的正是一種“和諧安寧的生存處境”,而對經典的改編與顛覆則是為了讓“身在其中”的現代人在追求自我完善的自由中尋找所失去的那些寶貴的我們稱之為“幸福”的東西。透過《魔法奇緣》,處在現代社會中的我們是否可以看到更多的東西呢?
[參考文獻]
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[關鍵詞]小學數學;原始經驗;教學起點
[中圖分類號]G623.5
[文獻標識碼]A
[文章編號]2095-3712(2015)22-0078-02[ZW(N]
[作者簡介]湯海燕(1979―),女,江蘇揚州人,本科,江蘇省揚州市江都區丁溝中心小學教師,小學高級。
2011版的數學課程標準強調,要在數學教學中幫助學生進行數學經驗的積累。學生在接受探究數學知識之前已經不是一種白紙,他們在現實生活中或多或少地都已經積累了與要學習的知識相關的經驗。如果在數學教學中,教師充分喚醒學生內在的經驗積累,并引領學生以純粹的數學思維解決問題,就能實現學生數學經驗體系的更新。
一、鏈接操作經驗,更新經驗體系
數學操作經驗是學生在操作實踐中作用于生命個體感官和意識的經驗。在教學前,教師應該對學生已經具備的數學操作經驗進行一次全面的摸查,準確尋找教學內容與學生經驗儲備之間的鏈接點,讓學生在自主探究的過程中掌握新知識,并在實踐操作中形成新經驗。
例如在教學《梯形的面積》時,學生已經知道兩個相同的三角形可以拼成一個平行四邊形,這對于學生學習梯形的面積有著積極的推進意義,學生可以嘗試將相同的梯形轉化為平行四邊形。而在求導面積公式時,由于學生尚未儲備這樣的認知,就形成了認知上的沖突,這就需要教師對所有的經驗進行重組,尋找用一個圖形進行操作的經驗。可引導學生將梯形轉化為一個三角形和一個平行四邊形,或者兩個三角形,或者兩個三角形和一個長方形,或者一個長方形和一個平行四邊形……學生正是在這種轉化過程中不斷地積累自己的實踐操作經驗的,在利用原始經驗和新知之間的聯系中,實現對經驗體系的更新和重組。
二、激活探究經驗,化解教學難點
2011版的新課標倡導自主合作探究的學習方式。數學課程中學生的探究經驗是從既已形成的問題視角出發,將文本的解決作為核心的、實踐操作與主體思維為一體的認知儲備。針對學生正處于形象認知階段的實際,數學探究活動為學生提供了直接的活動材料和內容。如果教師能夠遵循學生的年齡和思維特點,充分鏈接學生的探究經驗,就能在新課學習中避免認知偏離和結果移植的尷尬。
如在教學《角的度量》時,很多學生由于受到度量“長度”思維定勢的影響,會將角的頂點和量角器的“尖”重合,這與正確使用量角器的方法完全相悖。而早在二年級,學生就學會了在鐘面上尋找角的方法。因此,在教學這一內容時,教師可以幫助學生練習已經形成的認知,將利用鐘面找角的方法運用到利用量角器找角上,從而有效地突破了難點,形成了正確的測量方法。
在這一案例中,教師就是準確地把握了教學難點和學生實際探究經驗之間的聯系,讓學生利用已有經驗嘗試在量角器中尋找角,學生探究新知經驗的能力也得到了進一步發展。
三、運用思考經驗,強化內涵感知
學生的思考性經驗是學生在思維活動過程中積累的經驗,是在大腦中進行提煉、比照等的思維活動。這就要求教師要善于引導學生在細致觀察中、深入對比中、激烈思辨中,讓學生的思考性認知經驗不斷得到歷練,從而促進學生對數學內涵的把握。
例如教學這樣一道題目:家中賣蘋果,原來有35箱,當天購進12箱,賣出9箱,還剩多少箱?如果讓學生直接分析條件和問題,讓學生作答,錯誤率很高。這時就需要教師創設情境,讓學生深入感知購進箱數和賣出箱數之間的關系,然后進行練習思考,學生就會使用“原來家中的箱數-賣出的箱數+購進的箱數”,或者使用“增加的箱數+原來的箱數”,從而利用思考經驗化解題目中的難點。在此基礎上,教師還可以引導學生創編題目,比如可這樣創編:購進12箱之后,賣出了9箱,家中還剩下35箱,原來有多少箱?在這樣的拓展下,學生就可以不斷促進自身認知的邏輯化和體系化,從而實現思考經驗質的飛躍。
[HTH]四、整合復合經驗,搭建運用平臺[HT]
數學是一門綜合實踐課程,學生獲得的不可能完全是單一的經驗方式,更多的是融合了操作、探索與思考的復合經驗。學生在思考一道數學問題時,主要涉及的可能是思考性經驗,但其中也會穿插一些實踐性操作經驗,這就要求教師要根據教材內容的特質,引導學生嘗試運用不同的經驗類型,在學以致用中促進學生經驗的不斷積累。
例如在教學中,教師發現學生都喜歡到商場購物,但他們更多的是挑選自己喜歡的商品,而對于其價格以及購買數量的合理程度卻從不過問。針對這種情況,教師設置了“我的商品我做主”數學體驗活動:首先,收集數據――將商場中的商品數據以數學的方式呈現在學生面前,為學生的數學探究提供第一手資料;其次,促發思考――讓學生充分整合自己已經形成的數學素養去嘗試解決商場購物的問題;再次,深入研討――根據自身的需要學會合理購物,并要求學生考慮購置數量、商品單價以及所能付出金額的總數等元素;最后,體驗購物――將自己學會的數學知識運用到實踐活動中,進行自主購物。
在這一案例中,學生既有研討過程中的探究性經驗,同時也有制訂方案的思考性經驗,還有自主購物時的操作性經驗,這是學生復合經驗下實踐運用的過程。
總而言之,學生進入課堂時已經不再是一張白紙,他們已經具備的經驗理應成為新授課中必須考量的學情基礎。只有把握學生的經驗起點,才能真正提升課堂教學的針對性,提升教學的整體效益。
參考文獻:
首先,近代經典原子物理實驗的成果對我們人類思想的發展產生了巨大的影響,使人們不再受主觀臆想的“超自然”力量影響,使人類不再認為物質是由上帝創造的,徹底脫離了虛無縹緲的宗教思想束縛,確定了認識自然,改造自然,并讓其為人類服務的雄心壯志.回首人類認識微觀粒子的過程,其間充滿了艱難和曲折.從古希臘哲學家德謨克利特提出世界萬物由原子構成,原子是不可再分的物質假設開始,經歷長時間的謬誤和坎坷,直到18世紀這假設才得到證實.在以后的幾十年里,原子是組成物質最小的不可再分的微粒的說法在科學界得到公認.但是,原子真的是不可再分嗎?在19世紀,隨著陰極射線的發現,并通過實驗證實其實際為電子流.這樣,人們知道原子中有電子,進而發現原子中除電子外還有質子和中子,并且知道質子和中子組成原子核,原子核和電子組成了原子.那么,電子、質子和中子能不能再分為更細的粒子呢?隨著科技的發展,從20世紀30年代以來,人們不斷地從宇宙射線和原子核物理實驗中發現了大量的基本粒子.按照基本粒子之間的相互作用,可把它們分為強子、輕子和媒介子.可見,物理的發展就是對物質越分越細、越來越精確的過程,也是人類的主觀認識不斷向更微觀的世界前進的生動例子.
其次,近代經典原子物理實驗的成果對現代社會的經濟、科技和生活產生了更大的影響.近代以來,在牛頓的經典力學的指導下,近代物理學家們經過艱苦努力,取得了很多成就,為現代物理學的大發展奠定了基礎.近代經典原子物理實驗對人類的物質貢獻表現在以下幾個方面:
1近代原子物理實驗的成果改變了舊事物,發現新事物
1919年,盧瑟福做了用α粒子轟擊氮原子核的實驗,發現了質子是原子核的組成部分.之后,有人提出原子核可能是只由帶正電的質子組成的.但這種設想遇到的困難是:除了氫原子外,所有元素的原子核的電荷數并不等于原子核的質量數.例如:氦核的質量數是4,電荷數是2.那么原子核里除了質子外還有什么呢?英國物理學家查德威克用α粒子轟擊鈹,可打出不可見的粒子.這種粒子流在磁場中不發生偏轉,可見它是中性粒子流.經過計算,查德威克就發現了一種新的與氫核(質子)的質量差不多的粒子,叫中子.從此,我們知道,原子核中并不單包括質子,還有中子.這是人類發現和判斷新物質的典型例子.
2近代原子物理實驗的成果創造了新事物,為人類提供新能源
根據愛因斯坦提出的質能方程E=mc2,在原子核里蘊藏著巨大的能量,但是在相當長的時間里一直找不到釋放核能的實際方法.1938年12月,德國化學家哈恩和斯特拉斯曼在用中子轟擊鈾核的產物中,發現了自然界不存在的新原子――鋇的放射性同位素.一個月以后,終于證實,鈾核在俘獲一個中子后,發生了一個重核分裂兩個中等質量的核的反應過程――核裂變.鈾核裂變時,同時放出2~3個中子.如果這些中子引起其它鈾235核裂變,就可以使核裂變反應不斷地進行下去,這個反應叫鏈式反應.在極短的時間內就會釋放出大量的核能,發生猛烈的爆炸.原子彈和原子能核電站就是根據這個原理制成的.這是把理論具體應用實踐,造福于人類典型例子.
關鍵詞:礦井;高壓電氣設備;絕緣管理
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A
1 前言
煤礦安全事故多年來屢見不鮮,因為礦井下的氣體中含有多種可燃性氣體,稍有不慎就會引起爆炸,所以要加強礦井的安全管理,其中對高壓電氣設備的管理是尤為重要。絕緣是高壓電氣設備的薄弱環節,解決好高壓電氣設備絕緣問題,就可極大地減少礦井爆炸事故,保護礦工的人身安全。然而,因為礦井的生產環境相當復雜,礦井下通道狹窄,加上礦下通風不好空氣濕度很大,工作條件十分惡劣,所以電氣設備和電纜等的絕緣保護層很容易被破壞,同時井下可視條件不好,從而極易導致工人觸電,如果沒有及時察覺到這些故障,漏電電流存在時間稍長,就可能會引起雷管提前被引爆,導致安全事故發生。如何行之有效地解決高壓電氣設備的絕緣問題是保障礦井安全的重要任務。
2 礦井下高壓電氣設備的絕緣管理
2.1 下井前的絕緣管理
①按要求檢查防爆電氣設備的防爆性能;②按說明書上的線路核查檢漏保護裝置里的線路正確與否,元件、導線等是否完好;③按照廠商對產品額定電流值和電壓值的規定查看直流電源的電壓值和熱繼電器的運行電流值;④嚴格檢查、測試檢漏保護裝置的指示性和工作指標。
2.2 絕緣管理具體工作的注意事項
①電纜和各種高壓電氣設備使用時間過長造成絕緣保護層老化;正在工作的電氣設備由于環境中的積水或空氣濕度較大而進水或受潮導致對地絕緣電阻下降而漏電。
②某相因為電纜與設備連接時的接頭不緊密,在工作或被移動過程中接頭松脫而與外殼相接觸造成漏電;為了使電氣設備更適用于本單位,一些工作人員對設備的改造造成電氣縫隙比規定值小,使得外殼與某一相間產生電流而發生接地漏電。
③電纜的絕緣橡套由于各種人為的原因被破壞,導致了電纜內芯的輸電線與空氣中導電成分接觸誘發漏電現象產生;金屬包裝的電纜被礦井中的機械超常規損傷或彎曲而劈開裂口和縫隙,使得長期受到水的侵蝕的金屬包裝電纜的絕緣保護套被破壞而發生漏電。
④工作人員對設備的錯誤連接會造成一相火線接地或者接頭處的毛刺碰到外殼而漏電;工作人員經常在移動電氣設備時隨意拖拉電纜,造成電纜的芯線被反復彎折而折斷,被折斷的內芯線刺破電纜絕緣保護套而接觸接地的內芯線造成漏電;設備維修的時候,不正確的停送電操作使工人帶電作業或工人工作不仔細而觸電。
2.2 判斷和查找高壓絕緣故障發生點
絕緣管理由于各種主客觀因素而存在有漏洞,要盡快找到故障發生點才能保障礦井環境安全。當發現有漏電故障存在時,可以根據設備和電纜的使用年限,下到井中工作時間的長度和井下的工作環境、空氣濕度以及設備工作正常與否,先辨別漏電情況屬于哪種性質,估計出大致在那些環節出現漏電,然后進行排查找到漏電位置。漏電有兩種性質,即集中性漏電和分散性漏電。集中性漏電是指在漏電況生后,各分路開關一旦被單獨合上就會跳閘的漏電;分散性漏電是將各分路開關全部合閘而不會跳閘即不閉鎖的漏電情況。
集中性漏電可以分為長期性的集中漏電、間歇性的集中漏電和瞬間集中漏電三種。某些因素造成的擊穿處于整個電網中的個別設備或電纜絕緣保護層,外殼與導電體物產生電流可能導致長期性集中漏電。負荷端的高壓電氣設備及使用配件的絕緣層被擊穿或導體接觸外殼和針樣導體刺進負荷端電纜內而造成漏電為間歇性的集中漏電。瞬間集中漏電是工作人員或別的物體接觸導電或漏電的位置造成的;各種原因引起的弧光放電,也會引起這種漏電。
查找集中漏電的方法有:①漏電跳閘的情況發生后,合上控制總供電的開關,如能合上則是瞬間性集中漏電;②如不能合閘,再打開所有分錄開關,試合上總供電開關,若還是合不上,那么漏電位置在電源處的連接線上;③打開所有分路的開關,嘗試合閘總共的開關,若能合閘,將分路開關再分別逐一合上,若合某一開關時跳閘,就說明該分路發生集中性漏電。
一部分線路或電氣設備的絕緣性能降低和整個電網的絕緣水平降低都可能導致分散性漏電。查找分散性漏電的方法是:在一相還沒有接觸地的時候,繼電器就自行跳閘,拉開所有分路的開關,然后把所有分路開關挨個合上的辦法是可行的,同時察看并檢驗繼電器的電壓表示數變化情況,再用搖表檢測,找到故障發生點后要進行維修或更換設備。
3 關于改進高壓電氣設備絕緣管理水平的幾點建議
盡管當前各相關單位都認識到要想保證煤礦工作安全進行就要管理好各種存在危險的通電設備,但還沒有將絕緣安全管理凝結成系統化的管理。要在實際行動上管理好各種電氣設備的絕緣保護,就要用科學的方法將人、財和設備物資合理配置,建立起一個安全系統。
首先,要建立起電氣設備的綜合管理制度。不同的單位要針對本單位實際擁有的機電機械設備、電纜等高壓通電設施設立針對出入庫、采購、維修和檢查等的各項制度,明確個工作人員或小組的責任。同時,還要對井下的電氣設備工作現場做好管理,嚴格按照各種規定的時間和步驟檢查器材。其次,對于井下作業環境的安全考慮還要包括對電氣設備的各種安全保護裝置的檢查和管理,確保其性能良好,可以隨時運轉工作。所以,要單獨組織有相當專業技術的人員從事對礦井安全系統的監控;還要保證機電安全檢查隊伍專門化,明確其工作職責,避免因人事問題導致安全管理系統失控,同時還可以提高工作效率。最后,礦區職工都要積極參加安全技術培訓,提高自身的安全技術素質,嚴格機電工人的選拔和考核制度,定期考察其維修電氣設備技術的理論和技能。
結語
礦井作業存在有高度的危險,我們必須要確保電氣設備的絕對安全。嚴格按規定對電氣設備進行選擇、操作和養護;針對電氣設備所有的工作和組裝環節排查安全隱患;讓職工把安全操作和養護的電氣設備的重要性深入到意識中。“安全工作,設備先行”,高壓機電設備的絕緣保護管理關系礦區每個人的安全。
關鍵詞:南極望遠鏡;軸角編碼器;熱控;CFD
Research on application of high resolution encoder in Antarctic telescopes
Abstract:The extremely low temperature in Antarctic inland area make a new challenge for telescope design and development. The usage of high accuracy encoder is the only way to improve the telescope tracking accuracy. However, due to the low temperatures ranging from -50 to -80 celsius degree in Antarctic winter time, there is no application of encoders under such a low temperature ever since. To realize the high accuracy of telescope pointing and tracking,especially for the cases of tracking accuracy better than 0.3arcsecond, high resolution encoders must be used. Based on the analysis of temperature influence on encoder, an initial thermal control design is carried out. Secondly, the thermal control method is optimized with CFD simulations and experiments. Finally, the effective thermal control method is used in the second telescope of three Antarctic Survey Telescopes (AST3). By the comparison of normal temperature experiment and low temperature experiment, the encoder can reach a temperature of about 25 degree when it is under the circumstance of -80 degree after the thermal control design, and the power consumption is less than 6W. The experiment results indicate that the thermal control method can meet the requirement of keeping the temperature of encoder reader above -10 degree in Antarctic winter time by low power consumption .
早晨,雪碧想找點東西吃,可她剛說有點餓,可樂就馬上為她們找了一些好吃的東西。吃飽后,他們就接著趕路。誰知,雪碧起飛時,一不留神撞倒了可樂。她剛想向可樂道歉,可可樂卻說:“沒關系,我們都是好朋友嘛。你沒事吧。”“我沒事。”
飛著飛著,女孩無意中發現可樂身后有一顆閃著光的東西。她定睛一看,原來是一顆和平之鉆。“這一定是友誼之鉆做的,我一定要收服它。”雪碧心想。
于是她便悄悄飛到可樂背后默念咒語:“雨點飄飄,雪花飛飛,花瓣朵朵,芬達,百花女皇請你賜予我和平的力量。友誼魔鉆,我命令你快點回到我的魔法書里。”
當友誼魔鉆收回的時候,可樂立刻清醒了過來。她說:“雪碧,剛剛發生什么事了?我好像為你稀里糊涂的做了很多事。”“什么呀,你前面被友誼魔鉆給控制了。還是我幫你恢復回來的。”
關鍵詞:電子設計競賽;實踐教學
知識經濟呼喚素質教育,實施素質教育的重點是要培養學生的創新精神和實踐能力。理論教學與實踐教學是高校教育的兩個重要組成部分,而實踐教學對于大學生,特別是工科類高職大學生實際工作能力的培養起到至關重要的作用。實踐教學改革是一個系統工程,涉及到教學管理體制、實踐教學內容、實踐教學方法、實踐教師隊伍建設等諸多方面,通過改革提高實踐教師的業務素質,改進教學內容,使實踐教學更有利于學生創新能力的培養。由教育部高等教育司和信息產業部人事司共同舉辦的全國大學生電子設計競賽是推動電子信息類專業教學改革的一個非常有效的舉措。競賽固然可以激發參賽者的競爭意識,但更重要的是它給予我們進行教學改革的深刻思考。如果將這種思考融入教改實踐中,那么競賽所帶來的效益是巨大的。
一、競賽是對傳統實踐教學的一個挑戰
在電子與信息技術飛速發展的21世紀,激烈的國際國內市場競爭要求我們培養的學生不應是照貓畫虎的高手,而應是基礎扎實、知識面寬、富有創新精神和競爭意識的人才。而傳統的電子類專業實踐教學內容,重分析、輕綜合;重個體、輕協作。全國大學生電子設計競賽從理論設計到實際制作都提出了較高的要求,這對于參賽學生來講是一次很好的鍛煉。按傳統方法培養的學生,在參加電子設計競賽時,就會發生諸多的問題。如:理論設計正確卻無法在工程上實現;單元電路正確卻無法實現系統聯調;個人能力很強卻各自為政,不能實現強強聯合等等。這是因為電子設計競賽既不是單純的理論設計競賽也不僅僅是實驗競賽,而是由一個參賽隊共同設計、制作完成一個有特定工程背景的題目的優劣與快慢的競賽。它既強調理論設計,更強調系統實現。它考核了學生綜合運用基礎知識的能力,更注重考察學生的創新意識。題目涉及的內容是一個課程群而非單一的一門課程。因此競賽的形式與內容符合面向21世紀人才培養的目標和需求,是對傳統教學方法的一個挑戰,如不改革傳統的教學內容和教學方法,建立一個新的教學課程體系,就無法適應現代高等教育的需要。同時,競賽成績從一個側面反映了這個課程群的教學水平和教學改革的成敗。
二、競賽對課程體系改革的積極作用
從參賽同學的情況看,參加競賽的同學大多數為結束大學第二年學習,剛升入三年級的學生,參賽前他們已系統完成電子線路理論課和實驗課的學習,并進行了萬用表組裝和收音機組裝等實訓項目的訓練,有一定的理論知識基礎和動手能力。但是還缺乏目前應用最為廣泛的單片機方面的知識,因此我們可以在大二開設單片機課程,進行“單片機”理論知識的學習。并增設“單片機最小系統”實訓項目,在這個項目中,可以先讓學生獨立的完成一個單片機最小系統的設計制作,然后在這個系統的基礎上進行一些綜合項目的開發。
由于學生所學各門課程比較獨立,同學們普遍缺乏面對實際工程問題、設計制作較大規模應用電路的工作經驗。因此,我們可以為大學二年級的學生開設“電路創新設計”選修課,為同學們提供進一步鍛煉提高的機會。在這門課程中,為同學們介紹當今最先進的電子器件的應用和各類電路的設計方法,開闊同學們的視野,強化同學們的工程概念,并給出多種設計制作的題目供同學們練習。仿照競賽的要求將同學分組,從較簡單的應用電路開始,要求每組學生完成數個難度遞增的實驗電路設計、制作與調試,并寫出詳細總結報告。在制作每個電路的訓練過程中,鼓勵學生用不同的方案實現,以鍛煉學生思維的廣闊性,培養其創新能力。
三、競賽對教學內容改革起到推動作用
實驗的目的是讓學生通過實際動手,掌握一般的實驗方法和技巧,鞏固已有的理論知識,提高其分析和解決實際問題的能力,也培養其創新精神和實事求是的作風。我們一般將實驗分為驗證性實驗和非驗證性實驗兩種,前者是依據教學大綱要求預先設計好的,只要求學生按照已知的方法和步驟進行操作,這種實驗方式在基礎訓練階段是必不可少的,但因為其本身在時間、空間和內容上的局限性,不利于學生創新能力的培養。而非驗證性實驗因可讓學生自主設計和開展實驗,從而提高了其挑戰性,也極大地激發了學生的創新欲望,對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。我們可以增加非驗證性實驗課,提高學生綜合實驗能力。
在電子競賽前的訓練和競賽的過程中,我們廣泛地了解、使用新技術、新器件,更清楚地認識到當前電子技術的飛速發展,對實踐教學提出了新的要求。要培養跨世紀的科技人才,必須不斷改進教學內容。舍棄過時陳舊的內容,如模擬電路中過多的分立元件電路實驗,數字電路中過多的小規模集成電路實驗;引入新的內容,如集成運放的各種應用,EPLD和FPGA的應用等。增加電子線路軟件仿真的內容,使軟硬件相結合,豐富實驗手段。增加大量的設計性和綜合設計性實驗內容,并注意教學內容的多樣性,滿足不同程度學生的學習需要,并且可以將各種EDA軟件穿插于各門相關課程中,如Proteus、Pspice、Protel、Workbench等軟件的應用,大大開闊了學生的視野,提高了學生的綜合設計能力和設計效率。
四、競賽對學生的畢業設計起到導向作用
畢業設計是一次綜合運用各種知識、技能進行實際動手解決課題問題的訓練過程。對于工科類高職學生,應在教師的指導下,根據指定的設計任務,收集資料,綜合運用所學的知識、技術、能力,比較獨立地完成一個系統的設計制作,并寫出相應的畢業論文。我們分析歷年大學生電子設計競賽題目,不難發現,這些題目在形式、內容、難度方面都與高職學生畢業設計題目較為接近。因此,我們完全可以將畢業設計和電子競賽有機結合起來。電子競賽可以為畢業設計的選題提供參考,同時還可以將電子競賽中用到的一些新技術、新產品應用到畢業設計中來,促進了學生對于新技術的應用與掌握,提高了畢業設計的質量。
五、競賽對教師教學水平的提高起到促進作用