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技术可行性分析

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技术可行性分析

技术可行性分析范文第1篇

【关键词】油藏概况 存在问题 水力压裂 可行性分析 锦150断块

1 锦150块中生界油藏基本情况1.1 地质概况

锦150断块区位于辽河盆地西部凹陷西斜坡南段锦古1井以东地区,北为锦45块,南部紧邻锦271块,地质储量243×104t。油藏埋深1635-1805m,平均有效厚度21.3m,储层岩性以红色砾石状砂岩为主,孔隙度14.2%,渗透率38.5×10-3μm2,其中粘土矿物成分以蒙脱石为主,平均含量为69.6%,物性较差,为低孔、低渗储集层。地面原油密度为0.8348g/cm3(20℃),粘度为4.95mPa.s(50℃)。

1.2 开发现状

截止到2013年1月底,该块共有油井35口,开井17口,日产液97m3,日产油22t,综合含水77.3%,折算采油速度为0.37%,累产油32.7×104t,累产水23.17×104m3,采出程度为13.46%。注水井开井2口,日注水平45m3/d,累注水94.68×104m3,月注采比0.31,累计注采比1.35,累计亏空为-24.28×104m3。

2 存在的主要问题

2012年,锦150主块的平稳注水改为周期注水,东块的两口锦150-18-119和锦150-17-125井仍采用平稳注水,全块日配注255m3/d,全年配注5.7×104m3,实际完成计划的32.3%,欠注3.86×104m3。水井欠注的主要原因是主块5口注水井和1口停注井实施水井返采,共影响注水量4.1×104m3。

2.1 井况问题严重,进攻性措施难以实施

自2007年以后,断块油水井井况越来越差,统计油水井22口具有井况问题,导致油井无法实施水力压裂、堵水和补层等措施,水井无法实施分注,严重制约了断块的开发效果。针对这一情况,2010年6月,开始在锦150块开展油水井大修作业,累计大修10口,仅成功2口,失败8口,直接导致了各类进攻性措施的实施。

2.2 油层堵塞憋压,注水开发效果不理想

自2008年通过实施单井增注泵,水井基本达到配注要求,但目前油井仍呈现出低产液状态,注水开发效果不理想。通过单井对比和钻井(19-K105)分析,老井供液差,测试地层中部压力为15.22MPa,初步认为水未注到井底,而侧钻更新井底与原老井井底平面上仅距离20m,则发生了钻井井涌,说明水已经注到井底,经过综合对比分析,油井供液差的主要原因为粘土膨胀引起油层堵塞,造成憋压严重。

3 水力压裂技术可行性分析

3.1 水力压裂技术概况

由于锦150块投产初期,认为注水开发并不一定能见到好的开发效果,同时该块初期井网较稀,井距一般为150-200m之间,大部分井采取过水力压裂措施,见到了比较好的压裂增产效果。自2002年至今,区块累计实施水力压裂26井次,措施后单井累产低于2000t的有7井次。截止2012年12月,这部分压裂井已累计产油12.3×104t,累产水4.7×104m3,平均单井采油5134t,单井采水1958m3。

3.2 注水开发后水力压裂效果跟踪

2004年6月锦150块开始试注18-106井,2005年初,区块全面转注,按反九点正方形井网布置,井距140m;2006年4月,共有采油井23口,注水井8口,其中采油井压裂井为17口,注水井中压裂井为2口;至2012年,主块5口注水井和1口停注井实施水井返采,东块的两口井锦150-18-119和锦150-17-125仍采用平稳注水。经过统计分析,压裂井中见到明显水驱效果的井有6井次,这部分井含水上升幅度并不大。而整个区块中含水较高的井(>20%)井有10井次。

其中18-104、20-102、18-108和19-115四口井由于压裂排量过高,压裂层段距水层较近,导致压穿底水,多次堵水无效而呈高含水。19-103、19-107、20-106和19-109四口井均为多向受效井,表现为液量上升含水上升的特点,但其含水为缓慢上升,综合含水在30%左右,较为稳定,表明并没有沿裂缝水窜突进的表现。

统计结果还表明,自2006年至今,水力压裂在锦150块效果不理想,措施后出现过套管损坏、供液能力差和高含水等问题。

3.3 水力压裂技术适应性分析

锦150块初期压裂设计上主要采用大排量、高砂比、造长缝的原则,其中19-115井最高排量达到了4.6m3/min,取得了较好的效果。但后期发现20-102、18-102下部水层被压穿现象后,压裂设计上采取了大砂比、造短缝的设计思路,并对部分井采取了控制缝高的措施,如21-113井的压裂后日产液24m3,日产油21t,含水仅为10%,为锦150块下步可继续进行水力压裂奠定了技术基础。

锦150块压裂设计时支撑缝长(文中缝长均为半长)不低于60m,最长的不超过120m。通过统计和分析锦150块中生界26井次的水力压裂施工参数,认为裂缝形式为垂直裂缝,并且压裂层段上、下泥岩隔层并不厚,因此,其缝高一般均应超过压裂层位上下界,缝长的延伸必然受到一定影响,其缝长应小于设计缝长,从区块大部分相邻油井压裂后无明显串通现象,推测支撑缝长大部分应在50-60m之间。

根据锦150断块实际开发状况,受井况较差,油井产液量低,且储层蒙脱石含量高造成地层堵塞严重,注水压力高等影响,目前主块暂停注水开发,故此目前暂不考虑在水井实施水力压裂。

目前该块若实施油井规模化水力压裂,应首选距离未注返采水井附近的采油井,并根据单井具体情况和重复压裂经验进行调整施工参数和控制措施,提高压裂后的生产效果。

[1] 赵淑俊.包14块低渗透油藏干层及差油层潜力再认识[J].特种油气藏,2004,11(6):56-57

技术可行性分析范文第2篇

关键词:公交指挥、信息化技术、分析

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 12-0000-02

一、项目建设的必要性和概况

城市公共客运系统尚未(或正在)引入先进的高新技术,基本上还是采用"定点发车、分散调度"的手工作业的调度方式,导致公交车辆的行车速度下降、行车间隔不均衡,时常出现“串车”、“大间隔”现象,严重影响了公交客运的服务质量。尤其是缺乏现代化通信手段,调度人员无法实时了解运营车辆情况,难以及时有效地采取调度措施。公交车辆调度处于"看不见、听不着"落后现状,具有较大的盲目性和滞后性。在调查中我们发现大多数公交公司均采用传统的手工调度的方式,计划式的调度,而且这种方式较为分散,各个分公司负责本所属线路的调度,需要较多的人力、财力和物力。

智能公交,是一种系统概念。它利用计算机技术、现代通讯技术、信息网络技术、电子地图技术等,运用系统工程方法,遵循相应的标准和技术规范,实现公交生产、经营、管理的自动化、科学化、智能化。智能公交系统在管理软件方面充分利用了无线通讯系统和智能车载终端设备实时采集到的各种车辆运营信息,利用软件工程方法和信息管理系统、数据库技术、电子地图技术对传统公交企业的管理进行分析,将公交企业几十年来积累、沉淀的管理经验用科学的方法进行优化,从而建立起一套现代公交企业管理模型,通过计算机网络与无线通讯系统对车辆运营信息进行分析、加工,共享公交企业各种信息。智能公交系统包括:智能化调度、智能化信息查询、智能化收费、智能化安全管理、智能化车辆管理、智能化统计分析、智能化信息等。

二、项目建设目标

智能公交系统建设的总体目标是运用车载GPS定位、计算机网络和通信等技术,对公交车辆进行全程定位监控,并在此基础上建立起集行业监督管理、企业营运调度为一体的综合智能公交管理系统。在建设过程中,坚持适当超前、安全可靠的原则,建成行业管理中心平台、公交企业管理分平台和场站企业管理分平台,实现以下具体目标:

车辆排班自动化——建成科学的公交营运管理系统,即时掌握公交线路运行情况,实现科学智能化调度。

运营全程可视化——建成技术全面的公交车载系统,通过公交车辆安装GPS和车内监控设备,对公交车的运行和车内实施全程监控,实现调度中心与公交车辆的及时沟通和有效调度。

报表统计智能化——完善信息分析系统,实现上下客自动识别,即时进行客流统计,对公交客流进行科学分析,为新开和调整线路提供依据,提高公交车辆使用效率和企业内部管理效率。

出行信息实时化——建成智能公交场站系统,通过建立电子站牌实现车辆到达站台的提前预报,主要换乘枢纽通过设置出行信息查询系统方便市民选择公交线路,开通市民手机公交查询业务,多渠道服务于市民出行。

行业管理科学化——建成有效的行业管理系统,掌握公交营运数据和服务质量的第一手资料,提高行业管理部门的服务能力,为开展公交规划、线网优化、日常考核以及政策研究等提供决策依据。

三、项目技术可行性分析

智能公交将采用了以下应用技术做为技术支撑点:

GPS(全球卫星定位系统)、GSM/GPRS(全球通数字移动电话网)、GIS(电子地理信息系统)、光电显示、以太网技术等,下面分别对上述应用技术做简要说明:

(一)GPS(全球卫星定位系统)

GPS是真正实现了全球、全天候、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航系统。在全球任何地方以及近地空间能够给出准确三维位置、速度和精确的时间信息;GPS由地面控制站、空间设备(SV)、GPS用户接收机和地面通信网部分组成。随着GPS模块的成本不断下降和地面通信系统的不断发展,应用于车辆监控调度管理的GPS系统正如火如荼的向前发展。

(二)GPRS

GPRS的英文全称为General Packet Radio Service,中文含义为通用分组无线服务,它是利用“包交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。所谓的包交换就是将数据封装成许多独立的封包,再将这些封包一个一个传送出去,形式上有点类似寄裹。GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。

GPRS技术优势

GPRS是一种新的GSM数据业务,它是通往第三代移动通信(3G)的必经之路,称之为2.5G技术。GPRS打破过去电路交换的形式,以分组形式交换信息,这样用户在传输信息时可不用占用固定的线路,分组交换是支持数据业务的必要条件,它使得相同的网络容量条件下可以容纳比电路交换多出数十倍的用户。与短消息(SMS)相比它有如下三大优点:

1.GPRS用户永远在线、接入时间短

GPRS是一个支持无线互联网应用的理想基础,分组交换接入时间缩短为少于1秒,能提供快速即时的连接如互联网接入,可大幅度提高一些事务的效率,并可使已有的Internet应用(如E-mail、网页浏览等)操作更加便捷、流畅。通过GPRS网络与移动服务,便能建立快速连接。而无须使用拨号方式进行连接。

2.高传输速度、大传输量

GPRS可将数据分组传送,最高传输率可达171.2K,是现有GSM的10倍以上,其巨大的数据吞吐量使图片、视频的高速传送得以实现。

3.突破现有手机上网收费模式

技术可行性分析范文第3篇

关键词:含磷杀菌剂;磷元素;排放;化学除磷;生物除磷

1引言:

磷是生物圈中重要的营养元素,通常情况下,污水中的磷以磷酸盐,聚磷酸盐和有机磷的形式存在。一般认为,磷是植物生长的限制性因素,水体中的含磷量过高会引起水体富营养化的问题,水体富营养化污染会导致藻类及其他浮游生物迅速繁殖,造成水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他微生物大量死亡。同时,水体富营养化状态一旦形成,水体中的营养素被水生生物吸收,成为其机体的组成部分,在水生生物死亡后的腐烂过程中,营养素又释放到水体中,再次被生物利用,形成植物营养物质的循环,从而加剧水体富营养化。磷不同于氮、硫的性质,无论它的氧化态还是还原态都不可能成为气态而被排放到空气中。因此,各种除磷的方法,原理都是通过把污水中的磷转化为固化物而将磷除去。目前,污水除磷的方法主要有化学除磷和生物除磷两大类。本文主要对两种除磷技术进行对比并分析其可行性。

2化学除磷技术

2.1化学除磷技术的原理

化学除磷技术的基本原理是向水中投加化学药剂,生成不溶性的磷酸盐;然后利用沉淀、气浮、或过滤的方法将磷从污水中除去。磷的化学沉淀通常分为四个步骤:沉淀反应,凝聚反应,絮凝作用,固液分离。用于化学除磷的常用药剂有石灰,铝盐和铁盐三大类。一般认为,磷酸盐沉淀是配位基参与竞争的电性中和沉淀。即通过磷酸根离子与铝离子、铁离子或钙离子的化学沉淀作用加以去除。

2.2化学除磷技术的种类

钙盐除磷是向含磷的污水中投加石灰,但是由于形成氢氧根离子,导致污水的PH值上升,与此同时,污水中的磷和石灰中的钙发生反应,生成沉淀。此类方法实际上是水的软化过程,所需要的石灰投加量与污水的碱度有关,但与水中的磷含量无关。其原因是,在使用石灰法时,PH值必须调到较高值才能使残留的溶解磷浓度降低到很低水平。而污水碱度所消耗的石灰量比实际除磷消耗的石灰量要高很多,因此该种方法的投资和运营费用较高。

铝盐除磷的原理一般认为是当铝盐分散于水中时,一方面铝离子和磷酸根离子反应,另一方面,Al3-首先水解生成单核络合物Al(OH)2+、以及Al(OH)2+及AlO2-等,由于单核络合物进一步缩合,进而形成了一系列的多核络合物Aln(OH)m(3n-m)+(n>1,m

铁盐除磷的投加量取决于溶解氧、PH值、生物酶、硫和碳酸盐含量等。传统的铁盐混凝剂有硫酸铁、三氯化铁、硫酸亚铁等,新型的铁盐混凝剂主要有聚合硫酸铁,聚氯硫酸铁,聚合氯化铝铁等。有研究表明,利用聚合氯化铝铁混凝剂对城镇生活污水进行处理,处理后的磷含量可低于0.5mg/L,达到生活污水国家一级排放标准。

镁盐作为沉淀剂,处理含磷和氨氮的污水,可同时去除污水中的氨氮和磷酸盐,生成可作为肥料的沉淀物――磷酸铵镁,当PH值提升到10.5时,氮和磷的去除率分别可以达到83%和97%。

3 生物除磷技术

3.1生物除磷的基本原理

生物除磷的本质其实是通过聚磷菌过量摄取废水中的磷,以聚磷酸盐的形式积累于细胞内,然后作为剩余污泥排出。目前的研究发现聚磷菌分为两类,两者都是在厌氧条件下释磷以及吸收水中挥发性脂肪酸,它们的区别是:一种以O2作为电子受体在好氧的条件下完成吸磷,称之为好氧聚磷菌。一种则以NO3-作为电子受体在缺氧的条件下完成吸磷。该种细菌称为反硝化聚磷菌。

3.2生物除磷的种类

厌氧/好氧除磷

反硝化聚磷菌在厌氧条件下释放细胞内聚积的聚磷酸盐,,摄取环境中的有机碳源,在细胞内以聚-β羟基丁酸的形式储存。当聚磷菌转换到好氧环境后,细胞内储存的聚-β羟基丁酸被氧化并且释放能量,环境中的磷以聚磷酸盐的形式被过量吸入细胞内,使磷以细胞的形式表现为污泥的形式被去除。

反硝化除磷

高酸菌在厌氧条件下分解大分子有机物为低分子脂肪酸,兼性厌氧反硝化除磷细菌则在厌氧条件下分解体内的多聚磷酸盐产生能量ATP,以主动运输方式吸收脂肪酸并合成聚β-羟基丁酸盐,与此同时释放出PO43-。积累了大量聚β-羟基丁酸的兼性厌氧反硝化除磷细菌进入缺氧状态后,以NO3-作为氧化聚β-羟基丁酸的电子受体,利用降解聚β-羟基丁酸以产生能量并提供还原力尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,并以NADH+作为电子运输链的载体以排除质子,从而形成质子推动力,质子推动力将体外PO43-输送到体内,在ATP酶作用下合成ATP,将过剩的PO43-聚合成多聚磷酸盐。在缺氧条件下兼性厌氧反硝化除磷细菌通过电子传递链产生的ATP超过在厌氧条件下通过分解体内聚磷酸盐产生的ATP,所以缺氧摄取的磷多于厌氧释放的磷。因此兼性厌氧反硝化除磷细菌具有过量摄取废水中磷的作用。

是必须在好氧区供给足够的溶解氧,以满足聚磷菌对储存聚β-羟基丁酸盐进行降解,释放足够的能量供其过量摄磷之用,以便有效地吸收废水中的磷。一般,厌氧段的DO要严格控制在0.2mg/L以下,而好氧段的DO要控制在2mg/L以上。

4 结果讨论:

综上所述,化学除磷效果较生物除磷效果显著,但运行成本及污泥产量明显增多,增加了后续污泥处理阶段的压力。生物除磷效果较化学除磷效果更稳定且运行成本较化学除磷成本更低。因此,在污水处理的工程中,宜采用生物除磷为主化学除磷为辅的除磷方式,根据前方来水磷含量的具体情况选择生物除磷或化学除磷辅助生物除磷的具体方式。

参考文献

[1] 刘天齐, 林肇信, 刘逸农.环境保护概论[M] .北京:高等教育出版社, 1998.129~ 130.

[2] 邓雁希, 许虹, 黄玲等.矿物材料对城市生活污水中磷的去除[J] .有色金属, 2005 , 57(2):136 ~ 138 .

[3] 邓聪, 邓春玲, 杨育喜等.污水除磷技术[J] .云南环境科学,2003, 22 (1):52 ~ 55.

[4] 邱维, 张智.城市污水化学除磷的探讨[J] .重庆环境科学,2002, 24(2):81~ 84.

[5] (日)宗宫功.污水除磷脱氮技术[M] .北京:中国环境科学出版社, l987.3~ 4 .

[6] 郑敏, 张代均.废水化学法脱氮和化学法除磷的研究[ J] .科技情报开发与经济, 2006 , 16 (1) :154~ 156.

技术可行性分析范文第4篇

【关键词】 中学数学;四步;阅读;教学

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】1001-4128(2010)09-0061-02

随着社会科学技术的飞速发展,培养学生科学语言的数学阅读能力尤为重要。实践表明,数学阅读可按“粗读、细读、精读、拓展”四步进行,这 “四步”既符合阅读的本质特征,符合数学学科特点,符合学生主体、教师主导的教育理念,有利于学生终身学习能力的形成,又非机械教学模式,必须灵活应用。

1 数学阅读法教学,是学生适应未来社会发展的需要

著名数学家华罗庚曾这样描述数学的广泛应用:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学。”数学之所以重要,就在于它是一种精确简约通用的科学语言。这种语言与日常语言不同。“日常语言是习俗的产物,也是社会和政治运动的产物,而数学语言则是慎重地、有意地而且经常是精心设计的。”正如美国著名心理学家布龙菲尔德(L.Bloonfield)所说:“数学不过是语言所能达到的最高境界。”前苏联数学教育家斯托利亚尔所言:“数学教学也就是数学语言的教学”。[3]语言的学习离不开阅读,数学阅读由此而来。

随着社会经济、科学技术的进步,人们对数学语言的理解发生了深刻变化。培养学生数学阅读能力,为学生奠定终身学习能力的基础,不仅是数学学科教学的需要,也是社会经济和科学技术发展的需要。因此,在数学课堂教学中,探索出适合学生实际的阅读教学方法,就成为数学教育工作者的一项重要而紧迫的任务。

2 实施数学“四步”阅读法教学,为学生自主阅读奠定基础

在新课程的理念指引下,我们积极对数学阅读教学作了比较深入的探究,进行了一些尝试。我们认为,数学阅读教学,可按“粗读、细读、精读、拓展”四步进行。

粗读――快速阅读,把握大意。在教学中,教师通过提纲等方式指导学生进行阅读,留心章节段落中的事件情景、具体数据、关键语句等细节,注意问题的提出方式,据此估计我们将学习的知识属于哪种类型,会涉及到哪些知识,一般是如何解决的,在头脑中建立初步印象。

细读――仔细阅读,理顺思路。在粗读的基础上不仅要注意各个关键词、关键数据,还要注意各词语及数据的内涵、外延,特别是一些特殊条件 (如附加公式、注意事项等),以简明的方式列出各量的关系,提炼信息,理顺思路,进一步使概念清晰化。

精读――总结提炼,形成能力。根据前面的信息提炼分析,结合实例解决问题,深化对概念的理解,并与前期储备的知识相结合,形成基本的解决问题的能力。

拓展――由此及彼,质疑创新。学习结束后展开反思,与原有的知识相碰撞,联想甚至猜想新的结论。一方面对自己的知识体系进行融会贯通,另一方面,对生活中相关的事例大胆的猜测和探究。

案例:“两数和的平方”教学(华东师大版教材八年级(上))

2.1 粗读:⑴学生独立阅读,完成书上需填写的内容;⑵列出提纲,引导学生思考:(a+b)2 与a2+b2是否相等?为什么?⑶引出公式(a+b)2=a2+b2+2ab,引导学生发现公式与多项式运算间的关系,体会两数和的平方是多项式乘法的简便运算。(初步了解公式的由来和本节课要学习的主要内容)

2.2 细读:⑴阅读公式,引导学生观察、分析、讨论公式的特征:左边是两数和的平方,右边是含三项的对称式:a、b分别平方,a与b乘一次,b与a乘一次,体现了数与数之间的平等性,让学生感受式子的对称美。⑵借助几何图形面积计算,将符号语言转化成图形语言,用数形结合的思想进一步理解、记忆公式。⑶将符号语言转换成文字语言,找出其中关键字,加深对公式的理解,体会数学语言描述的准确性、符号语言的简洁美。(理解公式及其特征,通过语言转换使概念更清晰,把握关键字词,实现提炼信息,理顺思路,明晰概念的目标)

2.3 精读:⑴学生独立尝试计算 (2x+3)2,带着这个问题阅读例题(2a+b2)2,并与之比较,体会公式的应用;⑵思考(a-b)2,将两数差的平方转化成两数和的平方。⑶结合以上几例,揭示公式中字母的内涵:a、b不仅可以代表一个数,还可以表示单项式、多项式。⑷结合一定的练习,巩固公式应用,形成初步解决问题能力。(对比、借鉴性阅读后总结提炼,揭示内涵,应用巩固,形成基本能力)

4.拓展:⑴再次阅读教材,勾出本节重点,标注关键字,小结本节课知识要点。⑵拓展练习:计算(-2m-n)2、 (2a+1)(-2a-1)、(a+b+c)2、(a+b)3、1052、982,(融会贯通,理解两数和的平方的变形应用,并举一反三,将两数和的平方拓展为三数和的平方及两数和的立方,加深对公式是多项式简便运算的理解,灵活掌握公式应用。)

数学“四步”阅读法教学并非机械的阅读教学模式,而是按照阅读教学的理念,运用阅读教学的思维,探寻阅读教学的途径而产生的一种数学教学方法。根据教学内容的不同,“四步”阅读的时间比例和导读方式也不同,甚至可以有大幅度的增减。如对章节前导言的阅读,只需采用粗读,让学生大致了解本章将要学的主要内容或应用;对于重要的性质、定理等内容,可将四个环节分布在几节课中完成,每节课仅完成其中的某些或某个环节;而对于一节课中的多个知识点,也可多次实施四步阅读法教学。教学过程中,各环节教学内容可视情况有交叉,混合,甚至某些环节可以融合、省略。

3 数学“四步”阅读法教学符合阅读本质特征及数学学科特点,有益于学生形成终身学习能力

按照信息论的观点,语言文字是信息的载体,是传递、接收、转换信息的基本工具。阅读的本质就是接收文字信息的复杂思维活动,它包括信息的获取、传递、加工、储存和转换的运动过程。通过阅读相关材料,获取知识的过程大致分为四个阶段:感知、理解、掌握、创新。数学“四步”阅读法教学据此划分:粗读,感知概貌,初步了解;细读,解决问题,深入理解;精读,掌握知识,深化思维;拓展,构建知识网络,质疑创新。显然,数学“四步”阅读法教学符合阅读的本质特征和学生的认知规律。

数学阅读中的一种常见现象是:对材料中的所有字词句都认识,却无法理解材料的意思、推理过程,更难领会其中的数学思想。由此可见,数学阅读,还要具备对数学语言较强的理解能力、推理能力以及阅读过程中的问题意识,要在理解的基础上发现问题,联想知识、应用知识解决问题。在数学“四步”阅读教学中,学生通过“粗读、细读、精读、拓展”四个环节,由表及里,由浅入深,由易到难,层层展开,逐渐深入理解知识内涵、外延,并通过教师引导和学生独立思考,发现问题,推理论证,实践应用,逐步形成学生对数学语言的理解、推理能力。因此,数学“四步”阅读教学既符合数学学科特点,又能使学生有效掌握数学知识。

数学“四步”阅读法教学中,处处强调学生通过独立阅读、思考,理解所阅读的材料,有利于学生在原有认知水平、基础知识和基本能力的基础上,获取新的信息,并将其与原有知识结构进行整合,构建新的知识体系,使学生在其最近发展区发展,使不同层次的学生都会有新的收获。在数学“四步”阅读法教学中,教师只起引导思路、排除障碍、解答疑难,为学生顺利获取知识保驾护航的作用。

综上所述,数学“四步”阅读法教学,既符合阅读教学本质特征,又符合数学学科特点,还有助于学生形成主动阅读、自主探索、合作交流的学习习惯,为学生奠定终身发展能力,与新课程改革倡导的理念不谋而合。因此,在数学教学中实施“四步”阅读法教学是必要而可行的。

参考文献

[1] [美]M•克莱因. 数学与文化[A].邓东皋等. 数学与文化[M]

[2] 丁石孙,张祖贵. 数学与教育[M]

[3] [苏]斯托利亚尔. 数学教育学[M]

技术可行性分析范文第5篇

(中国人民大学附属中学,100080)

摘要:翻转课堂是信息技术支撑下的一种新的课堂教学模式。在我国,一些学校已经开始在理科和人文学科进行教学实验。通用技术学科的课程目标、课程性质、课程内容决定了通用技术的课堂教学,可以根据课程内容和学生实际,有选择性地实施翻转。当然,实施翻转课堂还会面临各个方面的困难,需要我们理性思考、权衡利弊、谨慎实践。

关键词 :翻转课堂 通用技术课堂 教学可行性

2014 年5 月7 日,“北京市通用技术教学现场会暨翻转课堂理念下基于问题解决的通用技术课堂教学实践研讨会”在中国人民大学附属中学隆重召开。人大附中的五位通用技术教师推出了四节翻转课和一节常规课,迈出了在通用技术学科实施翻转课堂的第一步,引起与会专家和教师的热议。究竟什么是翻转课堂? 为什么要实施翻转课堂? 通用技术学科实施翻转课堂可行吗? 如何实施? 目前存在哪些困难? 这些成为通用技术教师普遍关心的问题。

一、什么是翻转课堂

2007 年, 美国科罗拉多州“林地公园”高中的两位化学教师乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯使用录屏软件, 将讲课演示文稿配以讲解声音, 录制成视频并上传到网络上,提供给上课缺席的学生课后学习。结果发现,没有旷课的学生也会通过这些在线资源去巩固学习。因此,两位教师尝试颠倒传统的教学模式,课前让学生在家观看教师提前录制的视频,课堂时间则用来完成作业或做实验,实现课堂的翻转。这一模式受到学生的欢迎,并在提高学生学习成绩、改善学生学习态度等方面取得了实效。很快,在美国很多学校得到推广。“林地公园”高中成为翻转课堂的发源地。

翻转课堂(Flipped’Classroom)又称反转课堂、颠倒课堂,它是相较于传统课堂而言的一种新的课堂教学模式。传统的课堂教学通常是教师在课堂上完成知识的传授,学生在课外完成知识的内化。翻转课堂首先从形式上予以颠覆———知识的传授通过学生自己课外在线观看教师录制的微视频完成,而知识的内化则在课堂上通过生生、师生之间的讨论、合作探究、问题解决、实践体验等完成,实现课堂的翻转。

翻转课堂不仅是形式上的简单颠倒,它实际上是“以教师为中心”向“以学生为中心”理念的翻转。在师生关系上,学生真正成为学习的主人和课堂的主体,“教师则上升为学生学习的组织者、帮助者和指导者的‘导演’的层次”,师生之间互动和个性化接触的时间增加,思想、情感的深度交流更加频繁;在教学方式上,课前的在线自主学习和课堂的面对面合作、探究学习有机融合,更符合学生个性化学习的需要;在教学流程上, 从基于问题或项目教学的任务引导到观看视频、在线测试、发现问题或提交总结再到解惑答疑、问题解决、项目实践等过程,帮助学生多次、深度地学习和内化知识。

二、为什么要实施翻转课堂

翻转课堂设计之初是为了帮助缺席的学生补课,客观上对学习有困难的学生起到了非常重要的作用。传统课堂中学习有困难的学生往往是被动听课,甚至有时跟不上教师讲解的进度。课堂翻转后,教师针对学生的问题进行针对性的辅导,学习有困难的学生将成为最大的受益者。而学有所长的学生则可以在释放的课堂时间内获得更多的自主学习机会,学生个体的差异得到承认并落实于实践,真正实现了学生的个性化学习及有效分层教学。

研究表明:在课堂教学中,学生注意力的保持遵循10 分钟法则。翻转课堂的课前知识传授, 通过5~10 分钟的微视频完成,符合学生保持注意力的最佳时长需求,有利于减少学生的认知负荷, 符合学生学习规律。

而“美国缅因州贝瑟尔国家实验室对不同方法指导学生学习24 小时之后学习材料保持率的研究也表明: 讲授占5%, 阅读占10%,视听结合占20%,示范占30%,讨论组占50%,实践练习占75%,向其他人教授/对所学内容的立即运用占90%”。因此,翻转课堂课前微视频的讲授较之传统课堂教师“一言堂” 的讲授对学生学习的贡献是显而易见的。与此同时,学生带着问题进入课堂,更能促进他们参与课堂活动,成为学习的主人,而不是游离于课堂之外。课堂上的时间用于生生、师生之间的问题讨论、合作探究、实践练习,不仅更有利于学习的保持,还可以更好地让学生在活动的过程中掌握方法,发展能力。

自2008 年北京市实施通用技术课程以来,人大附中一直在课程建设和课程改革方面进行研究和实践。为了进一步构建以学生兴趣和需要为本,促进学生真正自主、个性化地学习的教学新模式, 学校在2013 年引入翻转课堂的理念,并开始在通用技术学科有组织、有计划、有针对性、有目标地进行实践探索。

三、通用技术实施翻转课堂的可行性首先,技术课程的基本目标是“提高学生的技术素养、促进学生全面而富有个性的发展”。在技术素养的要素结构中,包括“技术知识、技术行为能力、技术思想和方法、技术态度和情感”。技术素养的构成是多维的,内容也非常丰富, 其中既有明确的学科知识、基本技能,也有设计、试验、探究、制作等实践应用,还有思想方法、人文因素、情感、态度与价值观等独特追求,从培养学生技术素养的角度来说,翻转课堂具有很大的可作为空间。

目前的通用技术课堂教学, 在实现学生个性化的技术学习方面还存在弊端。课堂教学时间有限,知识的灌输现象、单纯的技能练习依然存在, 学生的个体差异被忽略,个性需求被抹杀,而翻转课堂对此可以弥补。

其次,技术课程立足于学生的实践,学生通过调查、设计、探究、试验、制作等活动,获得丰富的体验, 进而获得对技术思想方法的领悟和情感、态度与价值观的发展。技术课程具有高度的综合性,涵盖了数学、物理、化学、生物、语文、艺术、历史、社会、环保、心理、伦理等知识,注重基于真实问题解决的创造。在传统课堂上,学生往往不是自己学会技术,而是被教会技术,知识整合的能力、知识转化及应用能力, 以及创新能力都没有得到充分的发展。翻转课堂或许可以通过释放课堂时间,将技术学习的主动权还给学生; 通过基于真实世界的技术问题的项目研究, 使学生获得丰富的技术学习体验, 发展知识的整合和物化能力;通过师生、生生的深度交流与思维碰撞,产生更多的创造火花,发展创造性解决问题的能力。

再次,翻转课堂教学模式较多运用于理科课程,它们的知识体系清晰,知识点明确,很多教学内容只需要清楚地讲授一个概念、一则原理、一个实验就可以,所以适合通过微视频的方式呈现。人文学科中的语文、历史学科也已经开始探索运用翻转课堂,重在通过微视频呈现阅读、写作、史料分析的方法,而课堂上通过展示、辩论、讨论与交流,发展学生的洞察力、思辨力和表达力,培养学生相应的情感、态度和价值观。通用技术课程内容融合了科学和人文,因此,实施翻转课堂是可行的。具体来说:

第一, 通用技术课程的核心概念包括设计、构思、权衡、优化、试验、结构、流程、系统、控制,以及相应的基本原理、基本思想和方法以及有关技术的性质、发展历史、社会影响等相关主题。这些可以成为实施课堂翻转的主要载体, 让学生在课外学习概念、原理、规则、背景资料,课堂内针对学生学习困难的地方组织讨论、订正作业、知识应用、问题解决、项目实践等,实现知识的深度内化。如在技术语言的学习中, 关于制图标准、三视图的原理、投影规律、绘图技巧、尺寸标注等内容,专业性比较强,很多学生都存在困难,经过3~4 次课的学习,学生并不能很好地掌握简单三视图的绘制以及规范的尺寸标注。在设计实践中,绘制作品的加工图时,常常出现表达不清,甚至表达错误。实施翻转课堂,将理论学习放在课前,并通过小测试,提前了解学生的学习情况,课堂上有针对性地解决学习难点,可以极大地提高教学有效性。但并不是所有的知识都要通过翻转课堂的方式完成传授与内化,对学生来说有一定的难度、能够构成认知冲突、结构不良好的技术知识,实施翻转效果更好。

第二,在通用技术课程中,使用工具、习得工艺、物化实践,都依赖于技能的学习。知识学习解决的是知与不知的问题,而技能学习解决的则是会不会及熟练不熟练的问题。技能的学习需要以描述活动规则和方法的程序性知识作为指导, 但真正掌握技能,更重要的是要通过实际操作, 获得动觉经验,否则只能是纸上谈兵。

技能的学习,需要教师准确的示范与讲解,学生进行必要而适当的练习,并在这个过程中,得到充分而有效的反馈,从而建立起稳定清晰的运动感知。因此,采用翻转课堂的教学模式进行技能的教学,学生课前可以通过微视频更加清晰、准确地掌握关于技能操作的程序性知识,对操作的要点、技巧、出错点等提前做到心中有数,在课堂上有更充足的时间更有效率地进行练习,并得到教师的及时反馈。

第三,通用技术课程中的《技术与设计1》主要体现了让学生在“做中学”的思想,强调从实践到认识, 注重引导学生体验技术设计、探究试验、技术制作、技术交流和评价的一般过程, 初步掌握技术的思想和方法;而《技术与设计2》主要体现了让学生在“学中做”的思想,强调从认识到实践,注重运用基本的思想和方法解决现实的技术问题。过程体验和方法掌握是通用技术课程的重要方式之一。基于问题解决的、项目教学的技术课堂也可以进行翻转。课前侧重任务的引导,制作相关知识、原理、技能的辅助视频,为学生的项目研究、问题解决提供资源支撑。课堂上实现学生小组的、合作的、探究的学习。课堂的翻转,将为基于项目的技术学习创造更有利的条件,提供更大的空间。

第四,无论是传统课堂,还是翻转课堂,情感、态度与价值观的内容都不是可以剥离于知识、技能、过程、方法之外,通过单独的教学能够实现的。翻转课堂提供给学生更为自主的技术学习环境及更多的技术探究、技术实践的机会,对于激发和保持学生对技术的亲近感、新鲜感、探究欲、持久的兴趣、积极的态度、正确的意识等方面具有优势。

四、可供借鉴的翻转课堂教学模式

翻转课堂在国外实践的案例很多,但基本采取了这样一种教学模式:课前观看教学视频,完成针对性的课前练习;课中快速少量地测评,解决问题、促进知识内化,总结、反馈。翻转课堂在我国本土化的过程中,很多学校进行了不断的探索与实践。昌乐一中打造出“二段四步十环节”模式,将翻转课堂的活力注入课堂中。“二段”是指“自学质疑课”和“训练展示课”两种课型;“四步”是指教师备课的四个步骤:课时规划、微课设计、两案编制、微课录制;“十环节”是指学生学习的十个环节,其中“自学质疑课”包括“目标导学、教材自学、微课助学、合作互学、在线测学”五个环节,“训练展示课”包括“疑难突破、训练展示、合作提升、评价点拨、反思总结”五个环节。通过两种课型,学生将需要回家完成的课前学习,在学校内的“自学质疑课”上通过自学、互学、测学来完成,减少了学生的课后负担。重庆市聚奎中学同样注重实践的总结和提升,提出翻转课堂实际操作的“三翻四环五步”。“三翻”是指教育目标、教育理念和教学方式的翻转;“四环”是指课前的四个环节:制作导学案、创建教学视频、学生自主预习和学习、教师了解预习和学习情况;“五步”是指课堂实施的五个步骤:第一步合作探究,第二步释疑拓展,第三步练习巩固,第四步自主纠错,第五步反思总结。

人大附中通用技术课堂教学实现翻转有两个前提, 一是基于项目的教学, 二是moodle 学习平台的建立。课前,教师制作教学课件、录制微视频、搜集与项目有关的资料设计导学案, 通过moodle 平台提供给学生;学生则根据自己的实际需要,结合自己的学习习惯, 自主掌握学习进度和学习广度, 观看视频或学习课件、资料; 借助于moodle 平台,学生可以在线提出问题,然后由教师组织学生讨论,了解学生是否学习以及学习中的问题。课上,学生展示学习成果或提出问题,师生、生生互动,答疑解惑;在此基础上,围绕项目,学生进行自主探究、协作学习,教师提供个性辅导;对于项目实施中出现的共性问题, 教师组织交流讨论、深化提升;最后,教师安排后续的学习任务。这一模式目前只是在学校范围内进行了初步的探索,还有很多值得研究和改进的地方。

五、目前可能存在的困难

首先, 最大的困难来自于我们的学生。传统教育模式培养的学生,自主学习、自我管理的意识和能力普遍较差, 在学习中,不会提问、不敢质疑;在课堂上,有效交流、团队合作的水平及对事物持续的兴趣和研究欲望都比较低。客观上,比较繁重的学业负担依然存在, 如果每个学科都实施翻转课堂,学生课后观看视频和学习资料、思考、提问、总结等,势必占用大量时间,课外活动的时间大幅缩水;学生对通用技术学科的重视程度比较低,不愿意把宝贵的课外时间用在这门课的自主学习上。

其次,实施翻转课堂对于教师也是一个巨大的挑战。要求教师具备良好的信息技术素养,能够制作精彩的微视频或PPT;能够站在课程宏观的角度, 完成课程整体设计、单元教学设计及知识点的教学设计;要防止碎片化的教学带来的课程逻辑性、严谨性的不足,既要准确确定知识点,又要呈现知识点之间的关联;课堂时间的释放,要求教师组织课堂的能力要有所提升, 基于问题的、项目的学习,则要求教师善于提出有效的问题,善于引导学生进行项目研究。

再次, 现实的困难也来自于不同地区、不同学校、不同学生在硬件设施装备上的差别;有些地区、学校的班额依然很大,即使课堂翻转,教师也无法照顾到每一位学生。

通用技术学科实施翻转课堂,理论上是完全可行的。实践上,人大附中的教师们也迈出了宝贵的第一步。但必须承认,前面的路还很长,甚至可能荆棘遍布,需要深入的研究、理性的权衡、谨慎的推进。

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