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【关键词】机电一体化;集成装置;电气控制系统;优化和改进
一、基本指导思想和改进思路
原有装配装置研制出来后,经过功能性试验,证明其基本功能已达到当初的设计要求,但由于所装配产品的特殊性,以及试验中暴露出的问题,需要对装置作进一步的优化和改进设计。优化和改进的基本指导思想是,在不削减原有装置的功能的基础上,通过优化和改进设计,提高装置的安全性和任务可靠性,适当简化控制系统结构,使其硬件结构更紧凑,控制过程更简便。改进思路上根据安全性和任务可靠性分析,在电气控制系统的电路结构上,根据可靠性设计方法,适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性,同时增加一些安全检测部件来提高其安全性,并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息;通过优化,将原来较为繁琐的两套数控系统控制简化为一套数控系统来控制,从而既降低了应用软件的开发难度,使控制更易于实现,也减少了工作量,提高了工艺程序的灵活性,并且消除了两套系统间数据交换出现错误的隐患。
二、电气系统的优化和改进设计
(1)冗余设计。在本装配装置中针对气动手爪的张开和闭合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余设计,以提高气动手爪和真空吸具工作的可靠性和产品装配过程中的安全性。为了防止气动手爪和真空吸具的误动作,在气动手爪不应该闭合的时候闭合或在不应该张开的时候张开,以及在真空吸具不应该吸合的时候吸合,同时又要求它们在应该动作的时候可靠地动作,在电路设计上采用了对同一个信号进行双模块输出控制,甚至对安全性要求更高的气动手爪闭合信号采用了混合并联冗余设计,针对每一个输出信号所控制的继电器也采用了并联冗余,但在继电器触点控制电路上又采用了串-并联设计或并-串联设计。由于气动手爪闭合动作是在产品装配任务过程中吸取工件之后提升到一定高度、测量工件和移动工件三个阶段都必须可靠地执行,才能对工件起到安全保护作用,所以对控制它的继电器触点信号采用了并-串联设计。对YV2和YV3的继电器触点控制信号采用串-并联设计,是综合考虑了既要动作可靠地执行,又要防止误动作的发生的情况。同时,对这些动作还设计了信号检测电路,从而使各个指令信号都能得到反馈。(2)抗干扰设计。在机电一体化系统中,既包含有高电压、大电流的电力电气设备,即强电设备,又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器,即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰,弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时,供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。由此可见,电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素,因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中不容忽视。在本装配装置的电气控制系统设计中,主要运用了以下几项技术来进行抗干扰设计。一是屏蔽技术。屏蔽技术可抑制电磁噪声沿着空间的传播,及切断辐射电磁噪声的传输途径。在装置中,除了380V和220V电源电缆之外,其余电缆均使用了带屏蔽层的电缆,从而既隔断了本身信号对别的信号的干扰,也隔断了别的信号对自己信号的干扰。二是接地技术。接地在电气控制系统的电路设计中充当着一个重要的角色。“地”为电路、系统提供了一个参考电位,电路、系统中的各部分电流都必须经“地线”或“地平面”构成电流回路。在本装置中,分别设计了保护地线、工作地线和屏蔽接地。其中,保护地线是将电气控制柜柜体、操作台机壳和装置本体都可靠接地;工作地线采用单点并联接地方式,很好地消除了共阻抗干扰;屏蔽接地是将所有的屏蔽电缆的屏蔽层通过接地线可靠地接到同一个接地铜排上,电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。三是滤波技术。滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,可以插入传输线中,抑制不需要的频率进行传播,能较小衰减地通过滤波器的频率段称为滤波器的通带。通过时受到很大衰减的频率段称为滤波器的阻带。为了抑制供电电网系统和装置周边环境用电设备所产生的电磁噪声对控制系统和驱动系统的影响,在SIEMENS 840D数控系统和SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统的电源前端,以及松下模拟伺服驱动系统的主电路上分别设计了电源滤波器。除此之外,为了抑制电气系统中弱电器件的互相干扰,还采用了浪涌吸收器等措施。(3)热设计。制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限,当超过这一个极限时,物理性能就会发生变化,元器件就不能发挥它预期的作用。元器件还可能在额定温度上由于持续工作的时间过长而发生故障,故障率的统计数据表明电子元器件的故障与其工作温度有密切关系。一般情况下,在高温或负温条件下元器件或电路容易发生故障。半导体元器件故障率随着温度的增加而呈指数上升趋势,其电性能参数,如耐压值、漏电流、放大倍数、允许功率等都是温度的函数。在本装置中,SINUMERIK 840D数控系统、SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统、松下模拟伺服驱动系统、可编程逻辑控制器(PLC)以及它们的电源都是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时,这些模块内的电路会产生大量的热量。虽然自身发热量较大的模块一般都安装有冷却风扇,或者设计了空气对流散热孔,但整个电气控制柜由于防护等级的需要是一个封闭的环境,工作时元器件产生的热量将会使柜内温度升高很多,从而影响部分元器件的正常工作。基于此原因,对电气控制柜和操作台进行热设计时,对控制柜采用了用强制制冷设备(空调)进行冷却的方式,使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内,对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。
三、控制系统的优化和改进设计
由于原有装置使用两套控制系统分别控制数字伺服轴和模拟伺服轴,两系统间要进行通讯,其硬件结构较复杂,控制过程较繁琐,软件开发的难度和工作量都较大,因此,将原来的SINUMERIK 840D和FM-NC两套数控系统控制简化为只用SINUMERIK 840D一套数控系统带ANA模块来控制,大大地简化了控制系统的结构和控制过程,降低了控制软件的开发难度和工作量。在本装置中,用840D数控系统配上ANA模块取代了FM-NC数控系统来控制模拟伺服轴,对数字伺服轴的控制仍然采用840D配SIMODRIVE 611D驱动系统来控制。
四、优化和改进后的优点
(1)结构更简化、更紧凑。本装置原有的电气控制系统由SINUMERIK 840D和FM-NC两套数控系统构成,通过MPI总线连接起来,与840D共用人机界面(MMC103)、机床控制面板(MCP)等设备。由于使用了两套系统,在硬件结构上就具有两套SIMATICS7-300模块,其中一套属于FM-NC系统,另一套属于840D内置S7-300 CPU315的扩展模块,主要完成开关量和模拟量逻辑控制和通信功能;还具有一个属于FM-NC系统的NCU570.2模块以及属于840D系统的NCU572.3单元。改进后的控制系统只有一套840D数控系统,通过配置SIMODRIVE 611D数字驱动系统控制数字伺服轴,通过配置ANA模块加上松下模拟伺服驱动系统控制模拟伺服轴,从而在硬件结构上得到了较大的简化,更紧凑。(2)控制过程得到简化。通过优化和改进后,在装配产品的姿态调整控制过程中,没有了原有装置两套控制系统之间的自动应答信号处理过程,以及两套控制系统之间的数据传输处理,从而简化了控制过程。(3)产品装配任务的可靠性、安全性得到提高。优化和改进后,由于将两套控制系统简化为一套控制系统,消除了因系统间的通讯而可能产生的故障现象,同时增加了一些信号检测和状态监控环节,以及通过故障模式分析后的可靠性和安全性设计,大大提高了产品装配任务的可靠性和安全性。
参 考 文 献
[1]张泰华.SINUMERIK 840D的调整[J].制造技术与机床.2002(6)
【关键词】人行地道;勘察;设计;施工一体化;招标
【中图分类号】TU141 【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0219-01
一、概述
1、工程概述
上海市长宁区茅台路人行地道工程位于长宁区茅台路和娄山关路路口,是连接茅台路两侧金虹桥国际中心和长房国际广场地下室之间的人行地道,金虹桥国际中心地下一、二层和长房国际广场的地下二层均为大型商业中心,修建本地道,可以将被茅台路所割断的商业活动区域连接起来并形成整体,方便区域南侧行人通过地下通道直接进入长房国际北侧的轨道交通网络,为多层次行人的疏散和人车分离提供便利条件。茅台路人行地道全长约长25m地道主通道净宽5.8m,净高2.7m,总投资约1675万元。地道内布置有人行通道、水泵间、配电间、设备间,总建筑面积约377m2,整个地道为一单独防火分区,两端设置防火卷帘,地道设置一部自动扶梯和方便残疾人出行的无障碍设施。
2、工程难点:
(1)前期管线搬迁,由于工程地处市中心,管线搬迁量较大,对周边居民出行及交通影响大,难度大。(2)管线搬迁费用高,需要投标单位前期做好大量调查,存在风险。
3、投标单位资质要求:
须同时具有市政行业道路工程专业资质乙级及其以上、勘察专业类岩土工程勘察乙级及其以上和市政公用工程施工总承包二级及以上资质。投标单位可以独立或联合体的方式投标,如以联合体方式投标的则须附上联合体协议,且以设计单位为联合体主办人或牵头人。勘察、设计和施工的投标报价均采用总价闭口合同形式。
根据工程项目的特点,采用勘察、设计、施工一体化总承包,还是采用常规的独立承包方式,下面就一体化的优缺点进行详细的分析,结合工程具体情况,再确定工程招标方式。
二、一体化的优缺点
1、优点:
(1)总体效益增加明显。在我国现在实行的工程和施工建设管理体制中,勘察、设计和施工是分成三家的,相互不联系,理论与实践相互脱离,各自独立核算,各谋其利,这样的体制阻碍了建筑行业的科技进步,对提高整体经济不利,也不符合现在的国际建筑市场发展趋势,阻碍了我国建筑行业进军国际市场的步伐。实行勘察、设计、施工一体化的承包制度,有利于勘察、设计和施工三者之间减少矛盾,增加相互合作与支持,达到承包利益最大化。
(2)设计与施工有机结合。在我国的建筑行业中,设计单位对工程建设起着制约与控制的关键作用,实行勘察、设计、施工一体化总承包制度,可以把施工图纸设计与施工组织设计有利的结合起来,充分促进建筑行业科学技术进步与科学管理的优势得以发挥。这样,可以节约基建投资在设计阶段的投入,在施工中得到节约。所以说,只有把建筑设计与建筑施工有机的结合起来,充分发挥建筑施工的技术进步与科学管理的优势,才能提高建筑施工行业的生产力和总体经济效益,缩短工期,更能保证质量,达到降低工程造价的目的。
(3)缩短工期。在勘察、设计、施工一体化承包制度后,在施工材料的准备、订货都是提前进行的,这样大大缩短了建筑施工工程的建设周期,极大的提高了经济效益。而现行的建筑施工体制都是先设计再施工的顺序,施工图纸设计达到要求,通过审核后才能招标。施工在准备阶段和材料与设备的订货方面都不能提前进行,往往延长建筑施工的周期,同事经济效益大幅度降低。
(4)提高竞争力。实行勘察、设计、施工一体化总承包制度,可以是工程设计人员更早的参与施工管理,对施工技术和生产工艺很快就熟悉了,这样,对促进设计能力向高技术、高水平方向发展。
2、缺点
(1)中标的商务标作为投资控制依据价值低
由于招标时所采用的设计方案与施工方案不一定就是最终版本,因为中标单位所编制的设计方案需要经过上海市建设和交通委员会科学技术委员会组织的专家评审组评议后,可能会改动。所以,根据中标的设计方案和施工方案计算出来的商务标不一定是最终版本,分项工程清单数量与单价不能成为投资控制的参考和依据,不能反映工程的实际成本,导致中标后,对工程投资的控制十分困难,中标的商务标作为投资控制依据价值减小,大大增加了建设方面的风险。
(2)中标的设计及施工方案指导后续施工效力弱
上海市规定,新建、改建市政项目设计一般需要经过上海市建设和交通委员会科学技术委员会组织的专家评审通过后,才能进行施工图设计。由于是在工程可行性研究报告阶段进行勘察、设计、施工一体化招标,投标单位的设计及施工方案没有经过设计专家评审就进行投标,设计及施工方案在技术标中就已确定,投标时的设计及施工方案不确定因素太多,使中标企业的设计及施工方案不能较好地作为后续施工的基本依据,这不利于建设方对项目质量和投资的控制及管理,使招标失去了其应有的基本作用。
(3)中标的商务标作为投资控制依据价值低
由于投标时的设计方案及施工方案可能不是最终版本,中标单位编制的设计文本在经过上海市建设和交通委员会科学技术委员会组织的专家评审后可能还会有所变动,于是根据中标的设计及施工方案来计算的商务标投标报价也不是最终版本,商务标的分部分项工程量清单数量和单价都不能作为投资控制的依据和参考,根据中标价签订的施工合同价并不能反映工程的实际成本,导致招标工作价值产生折扣,增加了建设方的风险。
(4)一体化招标并不一定能带来项目的早日开工
在一体化招标工作结束后如果项目需要办理的行政审批手续未办好,项目还是不能顺利开工按照基本建设前期行政审批流程,新建、改建市政项目主要有设计文本编制及评审,需向上海市规划和国土资源管理局申请建设用地规划许可证、建设工程规划许可证、建设用地批准书、国有土地划拨决定书,要与周边企业签定土地补偿安置协议等,同中标单位签定勘察、设计、施工、监理合同以及向上海市长宁区建筑建材业受理服务中心办理勘察、设计、施工、监理合同备案,向上海市市政公路工程质量安全监督站办理工程安全、质量报监,向上海市建筑建材业受理服务中心申请工程施工许可证等,上述工作必须逐一落实后才能正式开工。但上述行政审批手续的办理按常规流程一般需要半年时间,所以即使一体化招标工作缩短了招标时间,但由于上述种种原因的存在,还是不能达到项目早日开工的目的。
三、项目招标确定方案
根据一体化的优缺点,由于本工程地处上海长宁区繁华地带,金融与商业中心,不可能长时间施工,施工工期是一个重要的招标考核项目,虽然工程有管线搬迁量大、难度高、有一定的风险,但是,这些问题,只要在前期做好调查工作,就可以规避风险的。招标还有最重要的是工程造价问题,只有采用一体化的招标方式,才能降低工程造价,才能赢得工程项目。通过科学的设计、施工与管理,更能得到良好的经济效益。权衡利弊,最后决定采用勘察、设计、施工一体化的招标方式。
四、结束语
上海计划新建、改建市政项目很多,部分项目工期也很紧,但为了防止由于招标方式选择不当带来不必要的麻烦,所以建设单位要按照规划要求,提前筹划建设项目,合理选择项目勘察、设计、施工的招标方式,找到符合工程实际情况又能达到最大企业效益的招标方式。
参考文献:
[1]崔进,顾建均.论招投标在BOT项目中的应用[J].中国招标,2009.
[2]梁贤明.建筑招投标存在的问题及相应措施的探究[J].中国招标,2009.
基于会计电算化教学的重要性,在会计电算化教学过程中,提高会计电算化教学质量具有重要意义。但是从目前会计电算化教学的实际开展来看,受到多种因素的影响,会计电算化教学还存在一定的问题,既影响了教学的开展,同时也制约了教学效果的提高,不利于会计电算化教学的发展。因此,正确分析会计电算化教学中存在的问题,并制定具体的应对策略,对提高会计电算化教学质量和满足会计电算化教学需要具有重要意义。因此,应加强对会计电算化教学问题的分析。
二、会计电算化教学中存在的主要问题
从目前会计电算化教学的实际开展来看,会计电算化教学的整体效果并不理想,其教学过程主要存在以下几个方面问题:
1.师资队伍组成和教师专业知识结构不尽合理
会计电算化课程的重要特点是多学科相互交叉、相互渗透,而这必然要求从事会计电算化课程教学的教师,除具备丰富的会计知识外还要有相当的计算机知识和教学技巧,这样才能胜任课程教学。
但是从目前会计电算化课程的师资力量来看,距离理想状态还有不小的差距。首先,高校会计电算化教师资源相对缺乏,专业化高水平的教师数量不多,制约了会计电算化课程的发展。其次,高校会计电算化课程专业教师水平有待提升,距离高校教学需要还有一定的差距。再次,会计电算化课程专业教师的知识结构不够合理,影响了课程教学效果,不利于会计电算化课程教学的开展。
2.课程教学目标定位不明,课时安排重点不突出
在现实的教学活动中,会计电算化课程的教学目标应该区别于专业培养目标,然而很多院校会计电算化教学目标定位并不明晰,常常把会计信息系统开发、会计信息系统的运行和维护、会计软件的基本操作等内容混淆。
由于会计电算化教学内容相对复杂,并且教学内容较多,在实际教学过程中教学难度较大。在这一前提下,只有明确教学目标,并根据课程教学需要合理安排课时,才能取得良好的教学效果。但是从目前会计电算化课程教学来看,缺乏明确的教学目标和课时安排不合理成为了制约课程教学开展的主要问题。因此,只有认真结合教学实际,明确教学目标并合理安排课时,才能满足教学需要。
3.课程教学方法呆板,教学手段陈旧
目前,仍有院校采用黑板加粉笔的手段来讲述电算化课程,将本应生动和形象的讲解变成了呆板的描述;而一些采用了财务软件结合教学的学校,教学方法与手段也存在很多不合理的地方,有的在课堂上满堂灌输有关会计的原理及方法,全盘讲述会计理论,很少甚至不安排手工和计算机模拟实训。
考虑到会计电算化课程的特点,以及会计电算化教学对教学手段的要求,只有运用多媒体教学才能取得良好的教学效果。但是有些院校由于资金原因或者硬件改造存在难度,在教学手段上缺乏现代化技术的支持,不但不利于教学水平的提高,同时也影响了课堂教学效果。因此,课程教学方法呆板和教学手段陈旧问题必须得到全面有效的解决,否则,会计电算化教学将难以取得积极效果。
4.课程教学考核评价模式不合理
传统的期末一次性考试考核方式并不利于学生动手能力的培养,这使得大量的学生为应付考试而死记硬背。目前在会计电算化课程的考核方面各高校做法大相径庭,实验考核的合理性和科学性有待提高,有的高校要求学生按给定的业务资料通过运行会计软件完成会计核算。
从这一点来看,高校会计电算化课程教学在考核评价模式和方法上存在严重的弊端,不但不利于对学生实践能力的考核,同时也无法突出教学重点,严重制约了会计电算化课程教学的发展。因此,要想提高会计电算化课程教学质量,就要从完善课程教学考核评价模式入手,建立合理的考核机制,并对课程教学考核评价模式进行不断补充和改进,最终达到满足教学需要的目的。
三、会计电算化教学问题的对策及优化建议
基于会计电算化课程教学的重要性以及课程教学需要,要想提高会计电算化教学的整体质量,就要立足会计电算化课程教学实际,在认真分析会计电算化课程教学问题的基础上,制定具体的对策,有效解决会计电算化课程教学问题。结合目前会计电算化课程教学实际,要想提高会计电算化课程教学质量,就要从以下几个方面入手:
1.完善课程师资的培养方案
鉴于会计电算化课程的专业性以及对师资力量的较高要求,在高校会计电算化课程教学过程中,应对师资力量引起足够的重视,不但要加大教师招聘力度,有效引进先进专业化人才,同时还要对现有的师资力量进行优化配置,并加强课程师资培训,做到全面有效提高会计电算化课程教师的专业水平,充分满足会计电算化课程教学需要,为会计电算化课程教学提供有力支持,保证会计电算化课程教学能够取得实效。因此,完善课程师资的培养方案,是保证会计电算化课程教学达到预期效果的关键,对课程教学的开展有着重要的现实意义。
2.明晰课程教学目标的定位,合理进行教学课时及间隔安排
在会计电算化课程教学过程中,对课程教学目标进行准确定位,是提高课程教学效果的关键措施。考虑到高校课程种类较多,要想提高会计电算化课程教学质量,就要突出会计电算化课程的主体地位。明确课程教学目标的定位,是确保会计电算化课程教学能够得到有序开展的关键。同时,在具体教学实施过程中,合理安排课程时间,并优化授课流程,同时制定完善的课程教学计划,保证会计电算化课程教学能够得到全面有效的开展。基于这一认识,明晰课程教学目标的定位、合理进行教学课时及间隔安排,对提高会计电算化课程教学质量具有重要作用。
3.改进教学方法,增加科学教学手段
从会计电算化课程内容来看,其教学重点在于培养学生会计电算化能力,使学生能够学会熟练运用各种现代信息手段进行会计实务处理。基于这一认识,高校在会计电算化课程教学过程中,应对教学方法和教学手段的选取引起足够的重视,不但要积极改变传统的教学方法,同时还要增加现代化的科学教学手段,如多媒体教学手段等,全面提高会计电算化课程教学的实效性。基于这一认识,在会计电算化课程教学过程中,高效应加大硬件设施的投入,并将构建现代化教学系统作为会计电算化课程教学的重要手段,保障会计电算化课程教学能够得到有力的支持。
4.改进教学评价考核方法
对于会计电算化课程教学而言,教学评价考核对课程教学的开展有着重要意义。合理的教学评价考核方法,不但能够满足课程教学需要,同时还能提高课程教学效果,实现对课程教学的有力促进。基于这一认识,在会计电算化课程教学过程中,我们应对教学评价考核方法引起足够的重视,并根据会计电算化课程教学实际,积极改进教学评价考核方法,提高教学评价考核方法的针对性,充分满足教学评价考核的需要,为会计电算化课程教学提供客观公正的教学评价,保证会计电算化课程教学能够得到有效实施。
【关键词】 教学实践; 有机化学; 教学效果
培养具有创新能力、知识面广、动手能力强的全面发展的医学复合型人才,是当前高等医学教育面临的一项紧迫任务。医用有机化学教学是医学基础课程的重要组成部分,它对于培养学生获取化学知识和实验技能,培养科学的观察能力、实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法具有重要的作用,并且也是提高学生综合素质、培养创新能力的重要途径。
医用有机化学所涉及的内容广泛,概念比较抽象,分子结构复杂,化学反应多,但是由于课时的限制,不能深人展开讲解,学生普遍感到难于理解,难于掌握。因此,作为授课教师,如何达到预期教学目的,取得良好的教学效果是教师经常思索的问题。笔者近年来在承担该门课的教学工作中,积累了一些经验,认为如果能根据学生的实际水平,把握医用有机课程的特点,处理好教学中的几个重要环节,灵活运用各种教学手段,将会取得事半功倍的效果。
1 精心设计绪论课教学.激发学生学习兴趣
在高等医学院校,一般将《医用有机化学》放在大学一年级第二学期,与《医用有机化学》同时开设的还有《解剖学》专业基础课程。许多学生只重视专业课,对学习化学兴趣不大。针对这种现状,必须重视绪论课的教学,要认真钻研教材,精心备课,用心安排好绪论课的内容,要使学生充分认识到医学离不开化学,激发学生学习有机化学的热情。为此,我认为在绪论课上除了介绍有机化学的发展简史外,还要讲授以下两个方面内容:一是有机化学新的成就和贡献以及有机化学与生命科学的关系。这就要求我们不能局限于教材,备课时应该查阅文献,了解有机化学的前沿,激发学生学习兴趣。例如,可以通过列举上世纪80年代以来诺贝尔化学奖的主要工作来分析化学的发展方向。因为通常诺贝尔化学奖所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的.但是这一评选则是以现代科学发展的眼光来进行的,一定程度上反映了对化学发展趋势和方向的看法[1]。值得注意的是直接与生命科学有关的化学诺贝尔奖至少有10项之多。这些实例能够激发学生科学地认识到化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学、医学、分子生物学家们共同努力..。二是有机化学学科的特点、自己对学生的具体要求,以及授课计划等。使学生对教材知识结构有一个大概的了解,并且让学生明白应如何学习该课程。有机化学教材一般是按有机化合物的官能团体系划分章节,在每一章节,先学习命名,然后对其中一种或几种典型物质进行结构、性质、应用等内容的学习,并掌握它们同系物的相似性和规律性,有很强的系统性。医学专业学生要通过学习简单有机分子的反应,掌握有机化学的普遍原理,并初步具备联等系体内复杂反应的能力。例如,醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础,含氮化台物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础。这就要求我们要授予学生有机反应历程的理论知识,而不是孤立地陈述一个个具体的反应。因此绪论课上有必要介绍有机化学反应几大类型,使学生初步接触自由基、亲核试剂、亲电试剂等概念,对有机化学反应过程形成初步认识。
2 传统和现代教学手段相结合,有效提高教学效果
传统的教学手段主要是课堂讲授、板书和实物、模型的展示等。随着多媒体技术的普及,多媒体在教学中也得到了越来越广泛的应用。传统教学手段与多媒体教学的结合,丰富了教学手段,提高了学生学习化学的兴趣。有机化学结构、反应机制、电子效应等教学,因学生缺乏空间结构意识和空间想象力,故而在板书难以引起学生的共鸣。在教学实践中,在一些内容的讲解上采用多媒体教学方法,收到了良好的效果[2]。如卤代烃的亲核取代反应,按SNl历程进行时,碳原子由SP3杂化的四面体构型到SP2杂化的平面构型,亲核试剂有机会从这个平面两边与碳结合,理想状况下得到一个外消旋产物。若按SN2历程进行,则化合物经历一次瓦尔登转化,发生构型翻转。我们用多媒体的三维动画功能直观地表现了这两种不同的历程,使学生很好地理解了反应的详细过程和立体化学变化,学生对内容掌握较好。但是,同其他新技术的应用都具有两面性一样,多媒体教学手段也有其局限性,如果过多地使用,学生会感觉速度过快,来不及深入思考和做笔记等。所以,我们在讲解化合物的基本性质时,仍主要采用板书形式,使师生间保持良好的互动。这样将传统和现代教学手段结合应用,有效地提高了教学效果。
3 以“性质一结构”作为教学主线,提高学生学习效率
在历年的教学中发现学生在学习有机化学时觉得有机化学内容太多,头绪太乱,难记难学。其实有机化学课程的中心内容就是有机化台物的结构和性质,因此学习有机化学的重点应放在认识化学结构上。结构决定性质,性质反映结构,“结构性质”就是掌握有机化学的“金钥匙”。 在各章的教学中,讲解化学性质之前,以“结构决定性质”为出发点,对各类官能团的结构特征,反应特性作全面的剖析,使学生在接触具体性质之前,对结构这一内因对化学性质的决定性影响先有一个轮廓认识。有了这种理论对实际的指导作用,学生就会摆脱“不知其所以然”、“规律难寻”的状况。
4 理论教学与实验教学紧密结合
有机化学课程属于实验性较强的基础课。特别是在目前理论课学时减少的情况下,实验与理论课内容充分结合具有深刻的意义,教学中应高度重视。实验教学是理论教学的重要补充,可验证和巩固有机化学的基本理论和化学性质,而理论又可作为实验的依据。如果某些理论内容也安排了相应的实验,则在理论教学中着重强调基本理论、反应机理,具体的反应条件及影响因素等可以在实验课上结合相应的实验进行详细的讲解。实验课上教师通过提问或与学生讨论将所学的基本理论与相应的实验结合起来,督促学生仔细观察实验现象,并用所学的理论解释实验中每一步操作的目的及出现的问题和实验现象,通过实验达到对理论内容的强化理解,加深印象,同时,也提高了学生做实验的热情,避免只单纯地做实验、敷衍了事、简单应付的现象。另一方面,有机化学实验与其他学科实验一样,对培养学生缜密思考、仔细观察、主动探索问题、操作技能、严谨的科学作风、搞科研的能力等方面有着不可低估的作用,同时也是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径。
5 建立多种考核方法
即使课堂讲授,大部分学生可以理解,基本内容都能掌握,但往往是期末考试效果并不理想。主要是有机化学的内容多,前后各章联系密切,学习后面忘记前面,难以做到融会贯通,不能综合运用所学的知识解决问题。为改变一考定乾坤的局面,可以设想采用多种考核的方法,综合、公正、客观地给出成绩:①加强平时成绩的管理。书后习题作业、自学报告等都要进行量化考核,考核成绩按一定比例计入到总成绩中。②分散考核。把整个有机化学分成几个模块,如烷烃、烯烃、炔烃、共轭二烯烃、环烷烃作为一个模块学习后,进行一次小范围的考核,期末考试时,有关内容可以少考或不考,以减轻学生期末复习的负担。这样的模块可以分成几个,如含有苯环的、具有相似性质的化合物等,最后将期末考试与几种考核方法结合起来,综合分析,得出学生的最后成绩。这样能使学生抓紧平时学习的时间,全面地反映出学生的实际水平,避免考试前突击学习,考试后印象不深的局面,为提高学生的素质做出有益的尝试。
有机化学实验教学改革是一项复杂、艰苦、难度大的系列工程。在此只进行了初步探讨,但还不够深入和完善,我们会将此项工程伴随整个化学实验体系教学改革继续开展下去。医学有机化学的课程体系、教学内容、教材建设是一项长期的系统工程,只有不断跟踪科技发展、与时俱进,才能满足高等医学教育不断发展的要求。
【参考文献】
1 钟益宁.21世纪医学有机化学教学与科研的改革设想.广西中医学院学报,2005,8(2):137~139.
创意绘画是指从构图、形式、主题等方面入手,用绘画的形式创造性地表达自己对周围世界的认识和情绪态度的独特方式。对于幼儿的美术教育,教师要引导幼儿去感受和发现美,并要注重幼儿经验的积累和能力的提高,使其能够大胆、有创意地用绘画的形式表达自己对周围事物的认识。现在幼儿园都比较重视幼儿的创意绘画,因为它在幼儿美术教育的过程中具有不可替代的地位与价值。主要表现在以下方面:绘画让幼儿个性得到自然发展。绘画是幼儿表达内心世界的艺术活动,通过视觉艺术这一形式来表达个人的感受,从中体验快乐、成功,确定自身内在的本质和价值;绘画可以发展幼儿的创作能力。幼儿具有极大的创造潜能和天赋,在美术活动中,幼儿可以大胆地构思和设想,创造性地表达自己认识的世界。
二、幼儿在创意绘画中存在的难点问题
作为一线教师,在教育中我们一直在思考:如何帮助幼儿运用绘画的形式有创意且丰富地表达自己的所思所想?在实践中我们也探索,怎样在美术教学中找到合适的方法来突破这一教学难点。由于幼儿的年龄特点,我们在美术活动中经常碰到这样的问题:有些孩子一拿起笔就说“老师,我不会画”,由于不自信,对美术有退缩心理;有些孩子缺少创造性思维,看别人画什么就照着画什么,对事物理解不深刻,没有自己的想法;有些则是想的很好,但由于绘画技能的缺乏,却表达不清楚。作为教师,我们平时也运用范画、鼓励等手段激发幼儿的绘画创作能力,但并不能解决幼儿绘画表达不充分的问题。在我们的日常创意绘画教学中,经常会碰到这样的难点:幼儿的绘画主体不明确,有过于临摹的痕迹,体现不出个性的特点;幼儿绘画背景单调、形式单一,缺少创造性;幼儿绘画内容浮于表面,不能深入表达自己的所思所想,缺乏想象力。如何解决绘画难点,帮助幼儿提高绘画表达能力?有创意地来表达?在科技发达的今天,有没有什么媒介可以成为突破难点的有效教学手段呢?
三、引入多媒体可以帮助幼儿解决创意绘画中的难点
“多媒体”技术是指将声音、图像、动画等各种记录介质和记录方式有机地联合在一起工作。多媒体的教学方式,可以将教学内容形象、生动、鲜明地表现出来,丰富教学形式,使教学内容变得可视、可听、易感知、易体会,并能扩大教学信息量,拓宽幼儿知识面。在教学中,我们尝试运用课件、FLASH、音乐等多媒体技术手段组织幼儿美术教学,在形式和方法上也有了改进。幼儿可以通过图片、动画、声音等深入地感知事物的特征,激发大胆的想象,积累更多的生活经验和想象空间,它能有效地解决幼儿创意绘画的难点,支持幼儿在对事物或现象深刻理解和感受的基础上,有兴趣地去大胆表现。
四、借助多媒体解决幼儿创意绘画难点策略
1.巧用课件,基本特征概括的“外延扩张”。
基本特征概括的“外延扩张”是指先让幼儿把握主体的主要特征,然后在此基础上大胆地变化特征的形态、动态、构图、色彩等创造性地表现绘画主体的一种形式。
(1)命题画的“外延扩张”。
在我们的日常教学中命题画居多,命题画也是基于主体概括的一个绘画内容。如果能让幼儿在命题画中落笔果断、构图大胆、富有创意的表现,那是需要一个过程的。需要一些具体的策略和方法、有目的地让幼儿掌握这些命题画别具一格的画法,才能凸显出自己的个性画面,于是就出现了创作和表现。
幼儿在命题画中普遍存在“定势”的现象,如画花,很多都是一颗花心五个花瓣;画房子就是一个三角形屋顶和长方形屋子,这种概念画,往往出现画面内容单一,主体不突出,缺少创造性的现象。针对这些问题,于是在命题画中尝试运用多媒体图片,通过大量的感知和观察,让幼儿进行“特征概括”,获得绘画主体的构图技巧,并拓展创作的思维。如绘画“奇特的花”,先让幼儿进行“主体特征概括”,总结出每一朵花都有“花盘、花瓣、茎、叶”,把握这几个特征后,花盘大小、花叶形状等就可以大胆地发挥想象创作了。这样,幼儿在绘画中落笔就很果断,而且画的花也是千姿百态,富有创造力。
(2)自由画的“外延扩张”。
自由画是幼儿通过追忆和联想,自由地表达对事物的理解。幼儿可以把自认为合乎逻辑的内容自由编造,再现于笔下。像或不像,真或不真,童趣十足,稚气迷人,这正是儿童自由画的特质。
一般自由画,先给孩子一个主体的东西,然后随意地去变化、添画,变成自己喜欢的东西。比如在自由画“圆”中,他们会把圆变成妈妈的头,画上鼻子、眼睛、哈哈大笑的嘴巴,再添画出身体就变成他心爱的人物;同样,还可以变成喜爱的小动物、餐桌、太阳、花盘、杯子等,只要跟圆有关系,幼儿就可以根据自己的生活经验,大胆地联想变换出自己印象最深刻的东西。幼儿投入地绘画,是因为他们在画的过程中,惊奇地发现自己改变“圆”的力量、发现自己的创造力。原来就一个直白的圆,经过一涂一画,居然有了新的内容。因此,自由画也是幼儿发自童心的一种游戏方式。
2.巧用制图软件,激发幼儿背景创作的“多元替换”。
幼儿在绘画活动中,主体的创作和背景的设置,需要教师根据孩子的年龄特点和生活经验来制定相应的教学策略和方法,让幼儿自觉领悟,并使幼儿自主掌握创作技能。运用“多媒体的动态特性”,可以让幼儿在欣赏的过程中,通过直观的视觉对比,快速地感知主体和背景的色彩搭配适宜性,从而为主体选择合适的背景进行创作。
(1)PPT背景替换的运用。
例如,中班绘画“我是一个野孩子”,教师设想第一课时彩绘野外背景,第二课时撕纸各种动态的“野孩子”,然后两者结合来完成作品。但是,在第二课时,孩子们将“野孩子”添入背景时,发现了问题:背景都是各种各样的花树,色彩视觉效果很强烈;“野孩子”也是用五颜六色的彩色纸撕成的,同样色彩很丰富。于是,两者结合在一起,整个画面就出现了很凌乱的感觉。
发现问题后,教师让幼儿来说说自己的感觉,并讨论色彩鲜艳的主体应该配什么样的背景,并选了一些色彩鲜艳和清新的两种对比性图片让孩子重新选择,将“野孩子”放在其中一个位置,主体不变的前提下替换各种图片做背景,通过PPT直观地让幼儿来选择合适的背景。最后大家一致认同要选择颜色比较清新的图片来突出“野孩子”这个主体。通过可“移动”的对比欣赏、总结要点,提高了幼儿审美和感受的能力。
(2)光影魔术拓描背景的运用。
教师还可以运用多媒体的动态效果,为孩子演示拓描添画背景的方法。比如中班玩色活动“天鹅舞”,就是借助于“光影魔术”工具进行演示,为跳天鹅舞的“美女”拓描添画背景。在这个背景活动的添画中,要启发幼儿有目的地根据不同的舞蹈动态来确定拓描位置,拓描也需要动态化。“光影魔术”中的颜料工具正好可以为幼儿示范背景的运用,如果用黑色颜料描的边与人物很接近,就会变成全黑的底,凸显不出人物来。通过这样的显示,也让幼儿能够反思应该怎样设置拓描的位置比较适宜。通过这样的多媒体演示,孩子一下子就掌握了画面背景创设的要点。
3.巧用动画和音乐,激发绘画内容创作的“思路拓展”。
如果绘画的内容具有很强的游戏性,或者是孩子喜欢的角色或事物,那么孩子们一定会喜欢画它吧。所以,选择有趣的绘画内容也非常重要的。富有故事的动画和音乐,可以唤起幼儿已有的经验,通过观察和欣赏,帮助幼儿拓展经验,从而提高幼儿对事物的认知和理解能力,为幼儿积累丰富的想象创造条件。
(1)动画“拓展”绘画思路。
“婚礼”对于孩子们来说不是一个陌生的场景。在欣赏视频“小猪的婚礼”时,里面小猪们动态的装扮情景马上把幼儿带入了热闹的婚礼情景中,猪的西装、背带裤、领带、手表,女猪的花裙、高跟鞋、项链、头饰,这些绘画元素深深地印在了幼儿的脑海中,对于绘画自己参加婚礼的故事会是一个很好的经验积累。
从幼儿的创作表现也可以看出,动画能够使幼儿“身临其境”,更好地感受绘画故事中的场景。在创编自己参加婚礼的故事时,幼儿就像玩“装扮游戏”一样,想象着自己的帅气和美丽,深深地感受美。可以看出,幼儿带着游戏的心态绘画,感受到了更大的创作乐趣,因此装扮的内容更细致、故事更有趣、更真实。
(2)音乐“拓展”绘画思路。
“画中有声,声中有画”,好的音乐犹如一幅动人的画面,具有让人心情愉悦、激发人们诗情画意和想象的特点。而且,运用音乐作品的形象功能,可以带给幼儿无限的遐想。
比如在线条画活动中,选用了《梁祝》和《大海啊,故乡》两个音乐,让幼儿通过感受,然后尝试用线条表现对音乐的感受。欣赏《梁祝》时,告诉幼儿这是关于两只蝴蝶的故事,幼儿在倾听音乐后,觉得音乐比较舒缓,好像两只蝴蝶在轻盈地飞舞,于是用了平平的曲线来表示。《大海啊,故乡》听起来则觉得时而缓慢、时而急速,好像大海有时平静,有时波荡起伏,于是就用上下幅度较大的波浪线来表示海浪的波澜壮阔。活动中,幼儿通过倾听感受,也不由地体会到音乐与绘画的联系。幼儿听着音乐大胆挥笔,带给幼儿积极向上的情感的同时,也激发了幼儿大胆创作。