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【关键词】后浇带;种类;施工技术
0 引言
在现代化城市建设的进程中,一些学者使用城市中高层建筑的数量来衡量城市发展水平。它不仅只是一个人工作品,供人们住宿休息、娱乐消遣,也标志着一个城市政治经济和文化发展的面貌,是判断一个城市发达与否的重要特征。在我国国内,城市化建设步伐日益加快,一些城市中的高层建筑纷纷拔地而起,已经成为城市中重要的景观带。但是,在建筑的施工过程中,有很多工程细节,就需要我们建设者,具体地去注意,去探索,去挖揭好的优秀的施工技术方法。在施工过程中,应抓住后浇带施工的这一重要过程。后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,解决施工中的裂缝问题。后浇带的留设在大型建筑、高层建筑的施工中越来越多,其施工难度虽然不是很大,但施工中发现的问题还是很多。
做好后浇带的施工,掌握后浇带的施工技术,是确保整个建筑工程整体结构质量和施工进度最有效保证。
1 混凝土结构后浇带的作用
1.1 降低混凝土温度收缩影响
当硷硬结出现收缩时,而结构的变形受到限制时,此时在砼结构内就会出现一种温度应力,如果情况日益恶化,那么在砼结构内部就会产生大量的裂缝。所以,使用后浇带施工对整个施工过程都十分有利,也可以进行自由收缩,降低收缩应
1.2 解决结构沉降量差
在对高层建筑进行施工时,对于后浇带,首先必须要设置持久变形缝,这样后浇带就可以将高层的主楼结构与裙房的结构等进行隔离。当总体沉降量到达百分之五十后,再次浇灌混凝土,这样就可以形成一个统一的整体。
2 混凝土结构后浇带的种类
2.1 施工后浇沉降带
如果低层裙房地基与高层主楼间的地基较为牢固,那么就可以在施工结束后使用沉降带。而沉降的速度相对较快,在后浇带将凝土进行灌注后,余下的差异沉降就不会产生开裂现象。此时,整体沉降差就会变小,厚度增大,使高低层间的沉降进一步扩大。此时,可以使用传原有的沉降缝,将高低层进行分离。
2.2施工后浇收缩带及施工后浇温度带
在施工过程中,一些基本的建筑结构可能会发生变形,此时使用施工后的收缩袋等能够有效的解决这些问题。在施工过程中,使用后浇带来解决这个问题就显得较为重要。
3 大型建筑中砼结构后浇带的施工技术
在施工过程中,必须严格按照相关规则制度进行施工,只有这样才能全面提升工程的整体质量。如果不能根据施工规章制度进行作业,这样就可能会引起一系列的安全事故。
3.1选择与施工过程相匹配的混凝土材料
根据建筑的基本构造选择合理的房屋建筑后浇带材料,一般会使用收缩效应较小的混凝土材料。同时,在混凝土搅拌的过程中,也要及时的添加减水剂等,以此来保证混凝土中各个部分能够达到最佳的配料比。除此之外,也需要进行振捣,严格执行施工方案,以此来满足实际工程的需要。
以不损坏模板钢丝网为原则,浇筑垂直后浇带,并注意混凝土的振捣环节,合理安排混凝土振捣工具和模板的位置,防止混凝土流失问题的出现。
3.2 后浇带的模板支设
3.2.1底板支模
在施工过程中,要对边角余料进行及时的处理。可以将后浇带垫高面向下平移200mm,这样边角余料就会落入后浇带底部。此后,用相同类型的水泥将后浇带覆盖并抹平,最后灌注混凝土。
3.2.2墙板支模
在后浇带两侧的钢筋相交点安装拉钩,这样就可以使钢筋骨架按装在正确的位置。保护才过垫块的配置的合理性,这样就使后浇带中含有足够的保护侧厚度。使用松木板锯分割为一个个小口,随后将其固定于后浇带侧面,作为侧膜。应用胶带纸加固锯口缝隙,并应用钢筋支架作为支撑。
3.2.3后浇带的模板拆除
在二次浇筑混凝土之前,跨内的梁板属于一种悬挂受力的状态。同时,也不需要在施工的过程进行清理,如果二次观众混凝土的强度达到75%后,此时就可以按照一定的顺序进行清理。
3.3 施工缝的留置
施工缝按图纸设计留置垂直缝,框架梁处的施工缝在浇筑混凝土之前将施工缝用挡板挡死,挡板之间用钢管(木方)撑住,以保证混凝土在振捣时不倒模及施工缝处为直搓。
在安装挡板与捆扎钢筋时,需要将其保持相同的进度。可以使用木板来拼接挡板,随后施以背部设木横柱来提高挡板的稳定性。而在钢筋通过处,需要在挡板内部锯开豁口,而豁口的大小与钢筋的直径大小相近。如果出现较大的裂缝,那么此时就需要通过胶带将其封住,保证泥浆不会出现外漏,以此来提升工程总质量。当出现施工缝时,可以应用多层胶合板进行弥补,与浇板的高度保持一致。根据上下层板筋得到豁口,豁口与刚劲直径相同。可以使用斜支撑或木条来对现浇板进行固定,同时可以应用木方进支撑,此时就可以得到设计尺寸。同时,也需要在保证此处挡板要保持竖直。
3.4 施工缝的处理
对于后浇带两侧,可以使用钢筋支架进行隔离,这样可以避免在灌注过程中出现跑浆。混凝土的比例要保持在0.42左右。在灌注的过程中,要有专门人员进行管理,对在灌注过程中出现的问题及时的进行处理。在灌注完成后,需要添加塑料薄膜进行保护,并及时的清理周围的杂物,保持灌注环境的清洁整齐。在进行后浇带灌注前,及时的清理周边的建筑垃圾,并用水清洗混凝土表面以及钢丝网中的生锈,变形等部分。在浇筑前,必须做好相关的处理工作。
3.5 后浇带后浇部分混凝土的浇灌时间
后浇带的类型不同,那么所需要的浇筑时间也有所差别。应结合先浇混凝土的收缩情况来确定后浇带。在一般条件下,会在施工后的六十天进行及时的养护。如果工程进度较快,也可以在半个月左右。当后浇带是为了减少混凝土施工过程的温度应力时,后浇带的保留时间小宜少于两个月。如果使用后浇带来保证均匀沉降,那么只有在两侧结构单元满足基本要求后,再次进行浇筑。在浇筑的过程中,需要在混凝土两侧进行凿毛,随后再次使用等级较高或等级相同的混凝土进行浇筑。
3.6后浇带钢筋的施工
在对混凝土钢筋进行施工时,可以按照以下两种方法。第一,如果出现生锈或弯曲等情况,那么就需要借助相关措施来进行及时的处理。第二,如果是地梁或地板处的跨缝钢筋,那么就需要保持其通畅性。第三,将上面的钢筋进行分割化处理。当钢筋为出现局部贯通情况时,就需要工作人员对底板内的废物及时的进行处理,但不能拆卸支撑模板等。第四,楼层的后浇带混凝土没有到达70%的强度时不可以拆除两侧的支撑模板和底板。
4 结束语
通过上述分析可以看出,在施工过程中,必须严格按照相关规则制度进行施工,只有这样才能全面提升工程的整体质量,保障施工人员的按照。通过设置按照后浇带来实行模块化施工,在很大程度上加快了施工进度,能够在原有的基础上提高工程质量。
【参考文献】
[1]张吉人,建筑结构设计施工质量控制[[M],中国建筑工业出版社,2006,9.
[2]陈平,后浇带施工技术在建筑工程中的应用[[J],中外建筑,2008(4).
[3]庞丽娟,胡福贞,韩小雨,关注高校贫困生:问题、原因与对策[J],北京大学教
世界气候类型在湘教版地理教材中安排在七年级上册第四章第四节。本部分内容是初中地理教学乃至高中地理教学的重点,气候类型的判断更是学生必备的地理技能之一,学会判断气候类型有助于学生学习世界地理、中国地理,而且高中对这些知识仍然有要求,所以世界气候类型的教学和学习很重要。
但现实情况是世界气候类型的教学很难、很枯燥,学生对这部分知识不感兴趣,课堂上学生面对众多的地理景观图、各种气候类型的气候资料图和分布图,都会感到无所适从,再次感觉地理好难,气候好难,抱着这种心态听课自然效率低下,有的老师填鸭式教学更不利于学生接受,或者把气候类型的教学拔高,介绍气候类型分布的成因,学生学得很辛苦。
二、对世界气候类型教学的思考
1.研读课程标准,确定教学目标。
初中地理课程标准要求如下:运用气温、降水量资料,说出气温与降水量随时间的变化特点;运用世界气候类型分布图说出主要气候类型的分布。从课程标准可以知道这部分内容应该重点让学生学会气候类型的判断,一是根据气温、降水资料图分析气候特征;二是根据气候类型分布图判断气候类型。所以进行这部分教学要注意解决这两个问题,通过读图、比较、归纳等手段让学生学会判断气候类型。
2.世界气候类型的教学策略。
(1)按照地球五带的划分学习各种气候类型
按照地球“五带”的划分学习各种气候类型,本节内容可以安排四课时,按照热带气候类型、亚热带气候类型、温带和寒带气候类型及高山高原气候进行教学,最后可以安排一节习题课复习巩固。
按照“五带”划分可以让学生明确热带和寒带气候类型的典型特点,热带因为纬度低,太阳辐射强,终年炎热,而寒带因为纬度高,太阳辐射弱,终年寒冷,然后告诉学生热量带的界限是不固定的,而是存在一定的过渡带,如热带和温带之间的过渡带是“亚热带”。这种分类方法有助于学生掌握,初步了解各种气候类型的共性。
(2)热带气候类型教学
先通过展示各种气候类型的景观图和“热带雨林”的视频,给学生一些直观印象,让他们列举各种气候类型的代表性动植物。通过这些活动,学生可以动起来,往往兴趣比较高涨,有助于接下来的教学。
为什么有这些景观的差异?引入热带气候类型气候特征的学习。老师可以结合新加坡的气候特点介绍热带雨林气候的气候特征,新加坡地处赤道附近,全年多雨,每天午后基本都会有雷阵雨。经过新加坡的介绍,老师引导学生从气温曲线和降水柱状图分析热带雨林气候的特征,然后老师归纳总结气候特征的描述方法,气候特征=时间+气温+降水。一般来讲:
月平均气温>20℃可以描述为高温或炎热;
夏季月平均气温
冬季月平均气温>0℃可以描述为温和或温暖;
冬季月平均气温
月平均降水量>100mm可以描述为多雨;
月平均降水量
学生可以运用这些方法描述其他几种气候类型的气候特征,让他们收获成功的喜悦,并把这种描述方法变成自己的一种能力。
在学生学完热带气候类型的气候特征之后,老师还要给学生布置任务,让学生归纳热带气候类型气候特征的异同点,培养学生的观察、比较和综合归纳能力。
热带气候类型气候特征的异同点:共同点:全年高温,每个月平均气温均大于>20℃(反过来,每月气温>20℃可以直接判断其是热带气候类型);不同点:热带雨林气候年降水量最多,热带沙漠气候年降水量最少,热带季风气候和热带草原气候都分为旱、雨两季,但是热带季风气候降水更多,旱雨季更分明。
接着,展示“热带气候类型分布图”,引导学生说出各气候类型的分布地区,介绍气候类型分布的一般规律:从纬度位置和海陆位置两方面入手,如热带沙漠气候的分布地区学生可以找到亚洲的西南部,非洲北部和南部,澳大利亚的中部,以及南北美洲西部沿海等,学生可以很容易观察这些地方被南、北回归线穿过,从海陆位置说,大多位于大陆西岸或大陆内部,这样学生就可以说出热带沙漠气候类型的分布规律。
(3)亚热带和温带气候类型的教学
老师先介绍亚热带是热带和温带的过渡带,是温带的较低纬度地区。最冷月平均气温在0℃以上,这是它区别于温带其他气候类型的重要标志。
亚热带和温带气候类型一样不仅可以应用气候特征的描述方法学习,而且可以让学生画出亚热带和温带气候类型的气候资料图,让学生在画中学,在学中画,更有利于学生掌握这些气候类型的特征。让学生画出这些气候资料图还有另一个好处是学生可以更方便地比较亚热带季风气候和地中海气候气候特征的异同点,亚热带季风气候和温带季风气候的异同点。学生通过比较,可以更好地认识这些气候的特征。
亚热带和温带气候类型的分布规律可以按照分析海陆位置和纬度位置的方法进行。
可以简单地按下列表格给学生总结这些气候类型的分布规律。
(4)寒带气候类型和高山高原气候的教学
之前已经学习了九种气候类型的特征和分布,本部分内容可以让学生自学,老师给学生出一些气候特征和分布规律的填空题即可。
(5)随堂练习
随堂练习可以出现在每节课的最后几分钟,当堂检测,找出学生知识的障碍点,再加以突破,也可以让学生完成一整节气候类型的练习,补缺补漏,夯实基础。
3.教学中应该注意的问题
气候类型教学应该落实课程标准,落实图表,扎实提高学生的读图能力,让学生学会判断气候类型的一般方法。学生在课堂学习中既学习了知识又锻炼了能力,对学生成长是很有利的。
关键词:化学实验;开放性问题;特征;类型;教学策略
文章编号:1005C6629(2015)9C0007C04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
在化学教学中,化学实验中的开放性问题为科学探究提供了丰富的素材。开放性问题的解决过程通常含有很大的探究成分,对学生假设能力和发散思维的培养具有独特的作用。因此,在化学实验教学中注重利用开放性问题促进学生学习有着重要的意义。《普通高中化学课程标准(实验)》指出,要注意增加开放题的比例,鼓励学生综合运用已学知识,从不同角度、不同层次进行思考,创造性地解决问题[1]。为此,本文拟对化学实验中开放性问题的特征、类型及教学策略进行研究。
1 化学实验中开放性问题的特征
目前对于开放性问题的界定尚未达成一致,梳理已有的研究成果,可将化学实验中开放性问题描述为化学实验中的那些结构不良、允许学生个性解答的问题。化学实验中开放性问题有以下特征:
1.1 问题呈现情境化
杜威的实用主义知识观特别强调问题情境的作用,认为真诚的困惑与真实的问题情境是教学的根本。化学实验中的开放性问题往往源自学生的化学学习、社会生活实际情境,不仅能激发学生学习兴趣,还可以帮助学生更好地体会化学实验的本质和价值,让学生在知道和理解化学知识的基础上,能够清楚所学的知识能用来做什么和怎么做。
1.2 问题结论多样化
化学实验中的传统问题多是化学性质的判断、化学事实的验证、化学结论的应用等形式,往往结构单一,思路单一,结论单一。而化学实验中开放性问题结构则呈现多样形式,问题的初始条件、解决途径、问题结论等都具有不确定性,有的是追溯多种条件,有的需找寻多种操作,有的要探究多种结论等等,需要学生充分发挥其能动性和创造性,寻求问题的多种解答。
1.3 问题解决探究性
化学实验中开放性问题的解决过程通常呈现非线性状态,在问题解决过程中会遇到挫折、失败或停顿等,需要不断提出猜想,不断验证,多层次多角度地寻找解决问题的方法。其中元认知成分和非认知成分在开放性问题解决中发挥重要作用。格拉斯(Class,1984)的问题解决过程模型很好地诠释了化学实验中开放性问题解决的探究性[2]。
1.4 解决思维发散性
发散性思维是创造性思维的核心组成,也是开放性问题解决的必要条件和最终目的。发散思维要求学生能从已知条件中筛选有用信息,以个人相关经验为基点,从不同角度出发,采用多种方法解决问题。化学实验中的开放性问题解决需要学生多角度探索问题解决的方向,多层次推进问题深入,探究多种结果并选择最佳途径。
2 化学实验中开放性问题的类型
化学实验中开放性问题的解决过程通常是围绕研究问题设计解决问题的实验体系,并在实验实施过程中选择正确的操作方法,不断探究问题的结果。根据化学实验问题解决过程中各要素开放程度不同,可以将化学实验问题划分为开放层次不同的问题类型:验证型、实验结论开放型、实验操作开放型、实验装置开放型、实验方案开放型、开放探究型,其中实验操作开放型、实验装置开放型和实验体系开放型为同一层次,属于实验体系开放型问题,具体情况见表1。
2.1 实验结论开放型
实验结论开放型问题属于开放型问题的第一个层次,开放性程度很低,具有给定的研究问题和实验体系,探究实验的不同结论。
例1 有一包固体粉末可能由KCl、K2CO3、Na2SO4、FeCl3、Ba(NO3)2的一种或几种组成,某同学做了有关实验检验其成分。下表是他的实验报告的一部分,请你根据自己的分析和判断将实验报告填写完整(假设各步恰好完全反应),并写出固体粉末的可能组成。
该问题是典型的实验结论开放型问题,在该情境中学生要思考解决问题的步骤,根据不同的实验现象,得出不同的结论,问题的最终答案也各不相同。固体粉末可能组成为:Ba(NO3)2、K2CO3;Ba(NO3)2、K2CO3、KCl;Ba(NO3)2、Na2SO4;Ba(NO3)2、Na2SO4、KCl;K2CO3、Na2SO4、Ba(NO3)2;KCl、K2CO3、Na2SO4、Ba(NO3)2。
2.2 实验体系开放型
宋心琦教授曾对化学实验体系做了要素分析并指出:一个化学实验,不论是演示实验还是教学实验,都可以归纳为:作为实验对象的物质体系(若目的在于探究化学变化过程,也可以称作化学体系);适当的仪器装置和必要的安全措施;合理的实验步骤和规范的技术操作等三个方面[3]。实验体系开放表现为根据一定实验目的选择适当的化学体系、合理的实验装置等,设计可行的实验方案;根据实验体系中各要素开放性不同,又可对实验体系开放进一步分类:实验操作开放、实验装置开放和实验方案开放等类型。
2.2.1 实验操作开放型
实验操作是根据实验要求进行的程序性设计,合理的实验操作是实验顺利实施并得到正确结论的保证。实验操作的开放表现为对一个研究问题,可以设计不同的实验操作来完成实验要求。
例2 (2003年江苏)(1)无水乙酸又称冰醋酸(其熔点为16.6℃)。在室温较低时,无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。
请简单说明在实验中若遇到这种情况时,你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸。
欲使冰醋酸晶体熔化,其方法可以多种多样,如:在实验室中用水浴加热,水浴温度容易控制,且可使试剂瓶受热均匀;也可以先打开试剂瓶盖,在瓶下垫热毛巾,待晶体熔化后,再倾倒出其中的乙酸。应注意的是,不论使用什么方法,都要注意安全原则,如不能直接将试剂瓶放在酒精灯上加热,也不可以用玻璃棒或其他硬物去硬戮等。
2.2.2 实验装置开放型
实验装置是化学实验发生的场所,是不同实验仪器的合理连接,实验装置的开放性往往体现在实验装置的选取和改进。对于特定目的的化学实验,往往有多种实验装置可以选择,如何选择最佳的实验装置需要考虑实验的物质体系、反应条件等对装置的要求。
例3 Fe(OH)2是一种白色沉淀,在空气中或在含有氧气的水溶液中很容易被氧化而变色,难以观察到它本来的颜色。如何设计实验装置才能制备纯净的Fe(OH)2?
在制备Fe(OH)2时需要保证反应在无氧条件下进行,对于同一物质体系,可以设计多种装置,下图展示三种不同设计:
装置(Ⅰ):不能避免试管溶液中O2对实验的干扰。
装置(Ⅱ):苯(或汽油)的作用是防止空气中的O2进入亚铁盐溶液中。
装置(Ⅲ):打开止水夹使产生的H2充满C管(赶去试管溶液中O2)中,再关闭止水夹,使FeSO4溶液压入NaOH溶液中,再打开止水夹。
2.2.3 实验方案开放型
实验方案设计是根据一定的研究问题,选择合适的物质体系,设计合理的实验装置和可行的实验步骤的过程。实验方案开放型是一种开放程度较高的形式,包含多种实验要素的开放。
例4 (2003年上海)实验室有CuO和Cu粉的混合物,请你利用给出的实验仪器及试剂来设计两种测定该样品(已称得其质量为m g)中CuO质量分数的方法,并填写表格中的有关内容。
实验中可能用到的主要仪器:①托盘天平②启普发生器③硬质玻璃管④泥三角⑤烧杯⑥坩埚⑦酒精灯⑧玻棒漏斗⑨干燥管
实验中可能用到的试剂:a.锌粒b.稀硫酸c.氯化钠溶液d.浓硫酸
该题要求学生自行设计实验方案来测定样品中CuO的质量分数,需要学生根据不同的化学体系,选择仪器组成实验装置并说明实验操作,开放性很强。供选择的设计方案设计如表2所示。
2.3 开放探究型
开放探究型问题是化学实验中开放程度最高的问题,从研究问题到实验体系再到实验结论都是未知的。学生通过对化学现象的观察从而发现问题,收集实验证据提出假设和预测,设计实验方案并进行实验,运用各种手段来分析和解释数据,最终提出答案和解释,而且在实验过程中要不断修正实验方案,需要把研究结果与其他人交流。开放探究型问题最接近学生生活、学习实际,是一种多方面、多层次的活动,不仅在内容上开放,更需要开放的思维,在培养学生科学素养方面有重要作用。
例5 学生在做乙醛的性质分组实验时,常会因为加入的乙醛的用量不同,得到沉淀的颜色分别为黑、褐、红三种。为什么会出现这种现象?请设计实验进行验证。
利用控制变量法,可设计两组对比实验,研究异常现象的原因,如表3、表4所示。
(注:等量的质量分数为2%的新制氢氧化铜溶液6滴)
这是一个典型的开放探究型问题,学生观察实验中的异常现象,发现研究问题,提出假设并设计实验方案进行实验,从而找到问题的答案。
3 化学实验开放性问题的教学策略
开放性问题的解决是非线性的,不仅需要学生综合其先前经验和外部环境来共同建构开放性问题解决的图式,还需要个体情感、意志的参与,这就决定了开放性问题教学的复杂性。以下策略可以有效帮助开放性问题在课堂中的实施:
3.1 鼓励可能方案的设想
罗杰斯说过:“创造活动的一般条件是心理安全和心理自由,只有心理安全才能导致心理自由,也才能导致学习的创造性。”开放性问题的教学需要师生之间不同声音的碰撞,在课堂上去质疑,去辩论,去发现问题,学生不同的思维有效催生创造性的想法;教师尊重和鼓励学生的好奇心和想象,鼓励学生去发现问题,创造性地提出多种问题解决方案。
3.2 促进小组深入的探讨
开放性问题解决是一个不断深入的过程,需要学生在问题解决过程中进行深层次的思考和互相交流。通过小组合作,学生之间相互启发,整合问题信息,进行思维的碰撞,多层次多角度探究问题解决路径,不断深化问题解决;在小组合作中,教师要适当进行学习策略的指导,例如,问题表征策略、小组合作策略、化学建模策略、认知监控策略等等。
3.3 实施客观有效的评价
教师在开放性问题教学中不能简单对最终结论进行评价,同时要注重问题解决过程的评价,对学生具有创造性的尝试应给予鼓励;另外,通过学生自评、小组互评等方式协同进行评价,全面客观地评价学生在开放性问题解决中的表现。
3.4 注重基于评价的优化
开放性问题的解决是一个不断完善的过程,学生不能仅仅停留在得出答案,要通过评价反馈,对自己的方案设计进行完善,反思自己的思维历程,并逐步掌握监控和调整问题解决过程的元认知方法,强化认知监控,促进学生高品质思维的发展。
开放性问题在整个化学教学中都有着重要意义,教师要加强对开放性问题的理论探索和经验总结,在化学教学中合理设置开放性问题,使课堂成为思维碰撞的场所。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
关键词:机电类课程设计 工程伦理教育 理论改革和实践
1 机电类课程设计中融入工程伦理教育的目标定位
在我国,由于工科类高校传统的工程教育过于强调技术知识的学习,在课程设计中也仅是要求教师对学生的设计思想和设计方法进行指导,忽视工程伦理教育,从而导致工科类学生群体出现重实务技术轻人文素质、重工具理性轻价值理性、重技术实践轻道德思考的现象屡见不鲜。针对我国工程伦理教育薄弱的现状,在机电类课程设计中,融入工程伦理教育的目标就是强化伦理责任意识的灌输和培养、增强对工程伦理原则及其规范的实践自觉性、掌握规避工程伦理风险解决现实道德难题的基本方法。
其实,在课程设计中蕴含了丰富的伦理内涵。首先,课程设计模拟了工程实践中涵蕴的多元伦理关系,这需要学生们思考包括工程与自然(环境)、工程与社会、工程与人的伦理关系以及工程与经济、工程与文化等的伦理关系。其次,课程设计虽然将工程运作的设计过程微观化、平面化和简单化,但在设计方案的选取中不仅有实践技术维度的协调,也有文化观念维度的协调。再者,面向实践化的产品整体设计,又必然要求学生通过课程设计,达到一个工程技术人员必须具备的基本技能,这其中内涵作为设计者所必须的自然-社会-人的伦理考虑和对社会的政治、经济、文化等的伦理考量。
具体来说,第一,强化伦理责任意识的灌输和培养。在课程设计的工程伦理教育过程中,要教导学生们注重分析蕴涵其中的多元伦理关系,以案例教学或情境教学的模式,分析与具体课程设计相关的人-技术-社会层面中的微观伦理关系,如工程师与雇主(公司)、同事之间的伦理关系,工程发展与工程师责任的关系,明确学生作为未来的工程师在产品安全和质量中的责任;以跨课程模式,拓展课程设计所涵盖的相关工程职业整体的社会责任,树立学生的环境责任意识,强调工程师在职业活动中要把对公众的安全、健康和福利负责放到首位;在课程设计过程中,讨论与工程实践有关的公共政策,如可持续发展、低碳消费、清洁技术与绿色工艺等,培养学生对自然-人-技术-社会的整体责任感。
第二,增强对工程伦理原则及其规范的实践自觉性。除了让学生了解到工程师对社会公众的安全、健康和福利的首要义务外,还要让学生了解到处理个人与工程职业、个人与工程师同事、工人、雇主、客户等人之间关系的行为规范。这涉及到经济效益与环境效益的冲突、工程质量与安全、数据的真实性、送礼和贿赂、揭发与忠诚等问题。工程伦理的基本原则及规范,NSPE(美国全国职业工程师协会伦理准则)概括为“①将公众的安全、健康和福利放在首位;②只在自己能力胜任的领域从事业务;③仅以客观的和诚实的方式公开声明;④作为忠实的人或受托人为每一位雇主或客户服务;⑤避免欺骗;⑥体面地、负责任地、合乎道德地以及合法地行事,以提高本职业的荣誉、声誉和作用”[1]。通过课程设计过程中的规范灌输和原则引导,使学生明确工程技术“在伦理上决不是中性的,它……游移在善恶之间”[2]。
第三,掌握规避工程伦理风险解决现实道德难题的基本方法。在课程设计中通过结合案例,使学生认识到“工程项目是社会试验,既产生新的可能性,也产生风险”[3],并且,工程伦理风险是一种客观存在,它不以人的意志为转移,技术的非自然性使得技术表现为这样一种事物——即使我们本着善的目的去使用它,也不能保证不产生恶的结果,“处于风险之中就是置身于和受制于现代性世界之中的方式”[4]。因此,规避工程伦理风险,解决现实道德难题,就是要求学生增强工程伦理风险意识与伦理责任感,修养工程师应具有的“对风险保持敏感性”[5]的职业美德,即,①恰当评估可能的技术风险发生的可接受性并提前做好相关应对措施;②在工程活动的整个过程必须保持谨慎而广泛的风险意识;③尽可能地对整个工程项目要有全局性的风险把握和动态监测,而不能过分满意于在每个具体环节上对“安全系数”的符合;④必须关注的是该项目的整体的公共获益性,而不是放任已知的或可知的可接受的技术风险只为短期的、眼下的、部分人的获益。
2 融入工程伦理教育的机电类课程设计的理论改革和实践
在机电类课程设计中融入工程伦理教育,必须将主渠道式理论灌输与渗透式规范引导相结合,将工程伦理理论教学与案例讨论相结合,以激发学生的工程伦理情感和磨砺其工程伦理意志,树立工程伦理信念,养成工程伦理行为。
首先,改进课程设计的形式。表1是以《机电一体化系统设计(A)》为例课程设计改革前后的教学形式对比:
其次,引入面向项目的团队设计作为学生学习的载体。参考以往的教学经验,围绕工业机械手设计,可以出于更贴近实际工程和便于嵌入工程伦理模块的考虑,提出不同设计主题。学生组成的每一个人团队都必须选择其中一个主题,同一个主题有若干团队展开竞争。
第三,根据项目设计工程伦理教育模块。针对课程特点确立的工程伦理教育目标,寻求与之对应的、可嵌入的工程伦理教育模块。如表2所示。
课程设计是高校工科类专业的一个重要的教学环节,是学完技术基础课及有关专业课后的一次专业课程内容的综合设计,其本身包含有构想、计划、选择的慎思过程。在高校机电类课程设计中注入工程伦理教育,就是要求工科学生形成正确的工程观,以便在未来的工程活动中树立强烈的社会责任感,形成以伦理道德视角和基本原则来审视和参与工程活动的自觉意识和行为能力。
参考文献:
[1](美国)全国职业工程师协会工程师伦理准则.转引自[美]迈克·W·马丁、罗兰·辛津格,李世新译.《工程伦理学》[M].北京:首都师范大学出版社,2010,337-338.
[2][加]M·邦格.《技术的哲学输入和哲学输出》[J].自然科学哲学问题,1984(1).
[3][美]迈克·W·马丁、罗兰·辛津格.李世新译.《工程伦理学》[M].北京:首都师范大学出版社,2010,3.
[4][德]乌尔里希·贝克.王小钢、沈映涵译,孙国东校.《风险社会的“世界主义时刻”——在复旦大学社会科学高等研究院的演讲》[J/OL].ias.fudan.省略/ResearchPersonnel/Detail.aspx?ID=2098.
摘 要:变量的使用是VB程序设计中必不可少的重要环节,而在教学中变量的使用技巧没有得到足够的重视,学生的掌握程度不佳。本文着重探讨了变量错用导致的“溢出”问题和变体型变量的使用问题。
关键词:VB程序设计;变量类型;溢出;变体型
中图分类号:G642 文献标识码:B
1 引言
Visual Basic(以下简称VB)是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言,可用于开发Windows环境下的各类应用程序。它简单易学、效率高、功能又强,所以目前很多院校将它作为非计算机专业软件技术基础课程讲授的编程语言之一(使用VB6.0版本)。
笔者在讲授这门课程的过程中发现,变量的使用是任何一种程序设计语言中都必不可少的环节,变量用来存放程序运行时使用到的数据和程序运行产生的中间结果,正确的使用变量可以使程序清晰明了,减少程序运行时占用的内存,提高运行效率。然而由于VB常作为非计算机专业的第一门程序设计课程,加之课时有限,所以无论在教材中,还是在课堂讲授中,对变量的讲解都比较浅显,不能满足学生实际应用的需要。笔者特将两个和变量相关的问题提出来,与讲授这门课程的教师们共同探讨。
2 变量类型使用错误导致的溢出问题
大多数VB程序设计教程都很少提及赋值和计算中的“溢出”问题。然而在学生的编程中,“溢出”却是不可回避的一个问题。不正确的变量类型使用可能导致“溢出”。例如在龚沛曾等主编的教材《Visual Basic 程序设计教程》(第3版)的实验篇中有这样一道题目[1]。
[例1]计算π的近似值,π的计算公式为:
注意:
① 分别显示当n=10、100、1000时的结果,由此可见,此公式收敛程度如何?
② 同时为防止大相乘是结果溢出的问题,将变量类型改为长整型或实数类型。
大部分学生会写出这样的程序段:
Private Sub Form_Click()
Dim pi As Single, n As Integer, t As Single
pi = 2
For n = 1 To 10
t = (2 * n) ^ 2 / ((2 * n - 1) * (2 * n + 1))
pi = pi * t
Next n
Print "n=10时,π="; pi
pi = 2
For n = 1 To 100
t = (2 * n) ^ 2 / ((2 * n - 1) * (2 * n + 1)) ‘此句发生溢出
pi = pi * t
Next n
Print "n=100时, ="; pi
……
End Sub
当程序运行到程序中加注释的语句时会产生运行期错误“实时错误'6':溢出”。(见图1)学生们都注意到变量t用来保存公式的通项,应该使用精度比较高的实型数据,而认为n变量的取值分别是1~10、1~100、1~1000,当然使用整型(integer)就可以了。其实,错误就出在这里。为了解释这个问题,我们举一个简单的例子,如下程序段:
[例2] Private Sub Command1_Click()
Dim c As Long
c = 3 2* 1024
End Sub
图1
程序运行时会发生溢出错误。大部分学生会认为,变量c已经是长整型了,足以放的下32×1024的积,怎么还会溢出呢?其实,VB在做数值运算时,会先开辟一个内存地址来存放计算结果,然后再传送到指定的变量中。如上面的程序,变量c虽然是长整型,其可存放数值的范围是(-2147483648,+2147483647),但VB做计算时,将32判断为整数,1024也判断为整数,就任意在内存的某个位置开辟2Byte大小的空间来存放32×1024的值,然后再回存至变量c。但32×1024(即32768)已超过任意在内存的某个地址开辟的2Byte的大小,故溢出。
怎样解决溢出问题呢?答案就是转变数据的类型。将例2的程序段改为:
Private Sub Command1_Click()
Dim c As Long
c = CLng(3 2)*CLng( 1024)
End Sub
就可以正常计算了。理解了VB做数值运算的内部机理,我们就可以重新审视例1。当程序发生溢出错误时,我们点击“调试”,出错的语句会高亮度显示,我们把光标放在n变量上,可以发现溢出时n的值为91,n=91时,表达式(2 * n - 1) * (2 * n + 1)的值为33123。通过例2我们得知,n为整型变量,计算机会认为表达式2*n-1和2*n+1也是整型,所以会在内存中开辟2Byte的空间暂时存储表示式(2 * n - 1) * (2 * n + 1)的值,当n取值91时,乘积大于整型变量的取值范围-32768~+32767,故溢出。解决的办法可以有多种:
(1)将变量n定义为长整型或实型。
(2)将错误语句中的乘数2后面加上长整型类型符&或者实型符号!、#均可。
(3)避免大数相乘,将错误语句改为t = (2 * n) ^ 2 / (2 * n - 1) / (2 * n + 1)。
3 慎用变体型(Variant)变量
很多教师在讲授VB程序设计的过程中不注重强调变量的显式声明,而且在安装VB时,它的默认设置并不要求对变量进行显式声明,所以学生们都不是很注意这个问题。由于VB程序设计课程不强调在程序编写之前画出流程图,所以大部分学生习惯于在程序编写之前不对程序所要使用的变量进行通盘考虑,而是在最后需要使用的时候才将变量来。而VB规定所有未定义的变量默认为Variant型。例如下面的程序段,其中的变量i将作为Variant处理。
Private Sub Command1_Click()
Dim MyArray(5) As Single
For i = 0 To 5
a(i) = inputbox("请输入第" & i & "个元素的值")
Next i
End Sub
还有一些同学在变量声明中没有包含As子句,那么该变量也被创建为Variant型。例如下面两个变量声明将产生相同的结果:
Dim MyVarialble
Dim MyVarialble As Variant
对于用户创建的Function过程来讲,这一原则也同样使用。定义一个函数时,如果不包含As子句,函数的返回值将始终是Variant。下面两个函数定义也产生相同的结果:
Private Function MyFunction()
Private Function MyFunction() as Variant
这一点也是我们讲课时经常忽略的。
虽然VB能够很好地确定Variant中存放的数据类型并应用相应的运算规则,然而Variant变量存在一个重大的缺陷就是它们占用的内存比VB的任何其他数据类型都要多。每一个Integer占2个字节,Double占8个字节,而每一个Variant存放任何数值数据都占用个16字节。变长字符串变量占用4个字节加上宇符串中每一个宇符占用1个字节,而每一个包含字符串的Variant都要占用22个字节加上字符串长度。任何数据类型的Variant数组都要占用20个字节内存,加上4字节用于每个维数,再加上用于每个数据元素本身的字节数。Variant不仅占用的内存比其他数据类型要多,而且对于Variant中的数据操作时的速度几乎总是比对其他数据类型进行操作的速度要慢[2]。因此在用作局部变量或过程的参数时,Variant变量是特别烦人的,因为它们消耗堆栈空间太快[3]。因此,教师应引导学生在开始学习编程时就养成良好的习惯,注意显示声明变量,并为变量精心选择数据类型,绝对必要时才采用变体型。
4 结束语
本文对VB教学中普遍容易忽略的变量类型选用问题进行了初步的探讨,变量的正确使用关系到程序运行结果的准确型和运行的效率,关系重大,值得我们认真加以研究。同时,要精确的使用变量,也非一件易事,需要我们进一步的探讨。
参考文献
[1] 龚沛曾.Visual Basic程序设计教程[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2](美)James D.Foxall著.王建华译.Visual Basic编程标准[M].北京:机械工业出版社,2000.