电源设计方案

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电源设计方案范文第1篇

关键词：直流，稳压电源，设计

Abstract: power supply is designed in this paper is composed of two parts, respectively, step voltage output power group and the positive and negative double power group. AT89S52 microcontroller as the core of the design of the control device, with the help of DAC series of digital-analog conversion chip, LM317 and LM337 regulator and CD4051 as the transform of the output voltage. DC regulated power supply design has certain protective function, and can be conveniently on the voltage display, each with 0.1V step increasing or decreasing voltage, enough to satisfy many experimental situations.

Keywords: DC, DC power supply, design

中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：

一、引言

直流稳压电源是电子及电气中常用的设备之一。传统的直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多，但均存在以下问题：当输出电压需要精确输出，困难较大。另外，常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。现设计精度简易直流电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有较高的应用价值。

二、本系统功能特点

(1)一组电源最大输出电流可达2.5A，输出电压从0.0V～＋12.0V以0.1V步进连续可调（递增或递减），在输出电压在小于＋3V时，短路保护；当输出电压为＋3V～＋12V时输出电流超过2.5A时保护。另一组电源最大输出电流为1A，输出电压为：0.0V、±3.0V、±4.5V、±5.0V、±6.0V、±12.0V、±15.0V、±24.0V八种电压依次可调。

(2)输出端无论是过流还是短路，保护电路的动作都是以切断输出回路的方式工作，且当输出短路不再存在或负载足够轻时电路会自动恢复正常工作状态。保护动作时兼有声光报警信号。

(3)电路能够将两组电源的输出电压幅值实时直观地显示出来。

本文以AT89S52单片机为本设计的核心控制器件，借助于DAC系列数模转换芯片将数字量转换成模拟量，并通过I/U的转换以电压的形式输出；运用LM317与LM337结合的方式作为稳压器，用CD4051作为输出电压的变换。

三、系统硬件的设计与实现

系统硬件的结构框图如下图所示。主要由单片机、两组电源、显示、检测与保护电路、报警电路及键盘输入电路组成。

3.1、步进电压输出电源组工作原理

在这部分电路中主要的器件有单片机AT89S52、D/A转换器DAC0832、运放OP07和电流放大所用三极管。其电路原理框图如下图所示。

工作原理：首先给各芯片正常工作的条件，先利用单片机产生一组8位二进制代码并从P0口输出，可以通过按键来调整单片机输出二进制代码的加1和减1。8位二进制范围在00000000～11111111有效,再用此组二进制码送到DAC0832的数据输入端（DI0～DI7）,本系统是因D/A转换简单，故采用直通方式工作。与单片机电路连接如下图所示。

在电流/电压转换之后用运算放大电路进行了4倍的电压放大电路。电路连接如下图所示。

3.2、常用正负双电源组工作原理

该电源组输出正负对称的直流电压，电压值为8组实验最为常用的电源：0.0V、±3.0V、±4.5V、±5.0V、±6.0V、±12.0V、±15.0V、±24.0V。为了确保用电安全，电路在开机状态下必须能有0V的输出功能。电路原理图如下图所示。

图中二极管D1、D3的作用是输入开路时，防止C13、C23通过LM317、LM337放电。D2、D4的作用是输出端短路时，防止C12、C22向稳压器的调整端放电。在LM317稳压电路中，它的基准电压为＋1.25V，输出电流可达1.5A。图中R1、R2为泄放电阻，其输出电压的改变通变换调整端的电阻予以实现。

3.3、保护电路工作原理

保护环节的硬件电路主要由取样电路、A/D转换电路、单片机、保护控制与报警电路四部分构成。构成框图如下图所示。

它能在输出端短路或是负载过重导致的过流现象存在时动作，以切断输出回路保护电源本身不致损坏。其取样电路采用阻值极小的大功率电阻，这里取值为0.1Ω，如下图所示。

串联电阻R2、R3的作用为了防止输出端短路是的高电压反馈到A/D转换器的模拟量输入端而导致其损坏。当输出端连接上负载时，在取样电阻就会有电流流过，并产生一定的压降，并作为取样信号送到A/D转换电路进行模数转换。

3.4、显示电路工作原理

显示电路运用了最为常用的1/3位A/D转换集成电路ICL7107，由于该芯片要求正负双电源供电。以ICL7107本身38脚产生振荡信号作为资源，用一个六非门集成电路CD4069（或74LS04）与电阻电容构成负压产生电路。而芯片参考电压（36脚）仍用TL431提供。如下图所示。

3.5、数控部分

数控部分是稳压电源实现数字化控制的核心。以AT89S51单片机为控制核，采用DAC模块实现稳压电路的输出控制，并由ADC模块实现输出电压的测量，利用键盘和显示模块实现人机交互。键盘模块采用4×4 矩阵键盘，实现输出电压的数字化设定和步进调整。而DAC模块和ADC模块都采用串行控制芯片，减少了单片机IO口的使用。

四、系统软件设计

本系统的软件用C语言编写而成。包含主程序、D/A转换程序、A/D转换程序、保护动作程序几个模块组成。主程序流程图如下图所示。

由于设计使用的51系列单片机没有SPI接口，故采用软件模拟SPI的操作方法实现串行控制。在ADC采样时，对输出电压进行多次采样(如100次)，取其平均值作为采样结果，否则采样过于频繁，测量不准确。而预设DAC输出时，根据设定值预设一个DAC控制字，使输出接近设定值。在微调DAC输出时，只需对DAC控制字进行增1或减1操作即可。在键盘扫描时，如果按下的是数字键，则储存数字; 如果按下的是单位键，则组合之前按下的各数字键，使之成为一个数值，作为新的设定值; 如果按下的是步长键，则可设置步长值; 如果按下的是步进键，则对DAC设定值按所设置的步长增或减，使输出电压步进变化。

五、结果分析

（1）由于选择A/D与D/A转换器精度远高过指标要求的精度，且电路中所用的电阻均采用精密电阻，所以可以保证设定值和实际测量值的精度要求经过测试，误差最大为0.06V。

（2）输出端并联大容量的电容滤波与优质高频吸收电容（突波电容）,进一步降低输出电压的纹波系数。

六、结束语

本文介绍的电源以AT89S52单片机为核心控制器件，此电源不仅拥有完善的过流保护功能、直观的电压显示、良好的稳定性和较大的输出电流，而且能同时输出常用正负双电源和以0.1V步进递增或递减电压，足以满足众多实验场合的需求。

参考文献

[1] 王春梅.实验室简易数控直流稳压电源的设计[J].化工自动化及仪表.2011(01)

[2] 刘楚湘,杜勇,尤双枫.基于单片机的数控直流稳压电源设计[J].新疆师范大学学报(自然科学版).2007(01)

电源设计方案范文第2篇

关键词：负荷等级；供电要求；负荷估算；备用电源；节能设计；防雷、接地与安全保护；消防电气

1 概述

2012年7月12日作者接到公司安排的江门市奕聪花园三期工程的电气设计，作为设计人员第一反应就是要根据建筑方案确定好电气设备房，初期方案至关重要，如果方案不合理，会使线路长、敷设复杂，导致建设成本增加，或者施工图设计过程中发现方案需要修改的话，这样会因为电气方案的不当致使工程的返工率高且浪费大家的时间，所以方案设计起着一个把关的作用，不容忽视。作者以此工程设计方案为例，提出设计要点和体会，供专家及同行指点或参考。

2 工程概况

（1）江门市奕聪花园三期南侧为江海区金瓯路，东侧比邻港澳码头，本项目有：5-1座，32层；5-2座，32层；6-1座，32层；6-2座，32层3m2；7-1座，32层；7-2座，32层；8座，32层；地下室，负一层，建筑面积18101.2m2。

（2）奕聪花园三期总平面如图1所示。

图1 奕聪花园三期总平面示意图

3 供配电系统

3.1 负荷等级

根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）及《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008），确定本项目的各设备用电负荷等级：

（1）消防控制室、消防水泵、消防电梯、消防送、排烟风机、应急照明、疏散指示标志等消防用电为一级负荷；（2）楼梯、走道的照明、客梯、生活水泵的用电属一级负荷；（3）其它用电负荷等级为三级。

3.2 供电要求

供给一级负荷的两路供配电线路，其中一路中断供电时，另一路线路应能继续供电。为保证一级负荷供电要求，须增设柴油发电机作为备用电源。

发电机均采用自启动方式，应保证在双电源切换屏的市电母排侧断电后立即起动，并应在15S内供电，双电源切换屏的市电母排恢复供电时自动退出工作并延时停机。发电机与市电不应并网运行，在专用低压配电室双电源切换屏内，市电与发电机供电开关之间具有电气和机械联锁。

经对一级负荷的初步估算，确定发电机的容量为450kVA，发电机房的大小定为60m2，考虑到设备吊装、运输方便，故发电机房净高要求为4m。该机房设于6-2座地下层。

3.3 负荷、变压器容量的估算

配电房是供电的命脉，如果设计小了就不够用，大了就浪费能源。为了要解决这2个问题，通常都采用2种计算方法，经过综合比较，最后确定变压器容量。

方法一：负荷计算采用需要系数法。

本工程住宅按60W/m2，商业按120W/m2，地下停车库按15W/m2，负荷计算采用需要系数法，初步得到供电负荷计算表，如表1所示。

方法二：南方电网变压器容量计算公式法

（1）报装容量的最低标准，应按以下原则核定：

保障性用房：3kW/套；

普通住宅，建筑面积≤80m2：4kW/套；

普通住宅，80m2

普通住宅，121m2

普通住宅，建筑面积>150m2：60W/m2；

（2）变压器容量计算公式：

上述公式中的系数取值：a.功率因数取0.8；b.同时需要系数：

100户及以下取0.6；100户至400户取0.5；400户及以上取0.4；c.配变经济运行系数取0.7；d.区域系数能效系数取0.9；e.江门市区（蓬江区、江海区和新会区）取1.05。

（3）根据报装容量的最低标

准、变压器容量计算公式和本三期各户面积实际情况，列出以下负荷统计表见表2。

通过方法一和方法二这2种计算方法比对，本三期工程的变压器选用4台800kVA，能满足用电使用要求。

3.4 供电电源及方式

（1）电源采用一路10kV电源进线以电缆穿SC管埋地引入本建筑地下-1层的变配电室。经变压器降压后以380/220V电源采用放射式或树干式的供电方式供给各层及设备。

（2）一路发电机电源作为备

用电源，在低压母线段设机械电气联锁互换装置。

（3）10kV电源进线电缆统一采用YJV22-10kV。

3.5 变压器容量、变配电室大小及线路敷设走向

（1）由方法一和方法二计算的供电负荷表初步确定选用4台800kVA，10/0.4kV的干式变压器，变配电室的大小：（长）16.5m×（宽）12m=60m2，考虑到设备吊装、运输方便，故变配电室的净高也要求为4.5m。变配电室独立设于室外。

无功补偿采用低压电容器集中补偿；变压器接线组别D/Yn-11。

（2）进出变配电房线路接线方便、接近用电负荷中心（供电半径不大于250米）以减少线路长压降损耗大的原则以及与建筑方案设计商议最终确定将变配电房独立设于6-1座的左上方。将备用电源发电机房设于地下室，位于6-2座下方。用电设备房定位后，根据线路简单、尽可能减小线路的原则就绘制了相应的三期低压供电线路走向总平面图，如图2所示。

图2 奕聪花园三期供电线路走向总平面示意图

4 结束语

以上为作者对该住宅小区的供配电方案设计的一个简略介绍，对变配电房的设计，既要考虑用电的实用性又要考虑经济性，变压器容量不可设计过大，以免造成浪费。

参考文献

[1]GB50054-2011.低压配电系统设计规范[S].

[2]GB50052-2009.供配电系统设计规范[S].

[3]JGJ16-2008.民用建筑电气设计规范[S].

[4]GB50016-2006.建筑设计防火规范[S].

电源设计方案范文第3篇

关键词：地铁; 机电设备安装; 偏差原因；预防措施

中图分类号： U231 文献标识码： A

随着国家加大了对城市轨道交通基础设施的建设。截止2013年底，我国已经开通地铁的、17座城市，目前在建的仍有十几座城市。交通的发达，给人们的日常生活带来了诸多便利，但是也存在很多隐患，地铁机电设备的安全问题显得尤为重要。地铁机电设备一般包括车辆、通信、供电、信号、综合监控、屏蔽门、电扶梯、自动售检票、人防门、通风空调、冷水群控、给排水、消防等专业的设备。涉及的方面很多，所以存在安全隐患也就很多，种种迹象表明，机电设备事故引发的地铁事故比率越来越大，不容忽视。

一、地铁机电设备安装偏差问题造成的危害

1、 对工程的主体结构造成影响

地铁工程的主体、附属结构大多为钢筋混凝土结构，如果发现预留孔洞和预埋件的位置存在偏差，就不得不进行钻孔、凿墙，严重时甚至需要拆墙重做，这样就会对整体或局部结构的稳定性造成直接影响，容易导致问题部位的质量隐患，影响机电设备的长期稳定运行。

2、对设备、人身存在安个隐患

由于装修砌墙造成房屋而积减小时,基础预埋件安装尺寸小能保证设备及对墙的安全距离,只能选择重新砌墙,误差小的,为减小损失,只能卡控在安全距离临时点,这对送电运行后人员及设备都是有安全隐患的。地铁工程的特殊性决定了水消防设施、气体灭火设施和防排烟等设施的重要性,按照《地下铁道设计规范》的要求,所有的预留孔洞等到所有的机电设备和管线施工完毕后,要进行严格的封堵,所有的设备房之间不能有丝毫窜烟现象。通过凿墙、钻孔或拆墙等方法得到的孔洞肯定会对周围结构产生一些细小裂纹,再加之孔洞的大小、形状不规则,势必给孔洞的封堵工作带来麻烦,为日后的消防工作埋下安全隐患。

3、对车站的消防工作造成危害

因为预留孔位的不准确，在重新进行的单独的钻孔等施工后，无法避免对孔洞周边墙体结构产生细微裂缝，给消防工作带来安全隐患。

二、导致预留孔、预埋件不符合要求的原因分析

1、设计单位对于施工图的设计深度不足、专业术语不一致以及专业之间协调不通畅。目前设计周期相对较短，设计单位竞争激烈，设计深度不够是施工图纸普遍存在的问题；专业术语的含义不一致，专业之间的协调不通畅，导致施工中有些预埋和预留偏差较大，有时还保证不了机电设备之间及设备对墙的安全距离。

2、因为机电设备安装工程与土建施工、装饰施工配合紧密，所以就存在着工作面相互交换多、立体交叉作业多等现象；一般这三个施工单位不是同一家企业，预留工作由土建单位完成，安装单位是土建施工完毕之后才介人的，等发现问题后为时已晚；但实际施工过程中各单位之间的配合不够默契，发现问题后才去查找原因、寻求解决方案。

3、图纸会审和设计交底会议变成了走形式；用于图纸“会审”与设计“交底”的时间较短，从移交设计说明、会议组织与设计交底书、各专业分组审图到会议结束，短时间内便结束了，态度上不够重视，导致本该在会审时解决的问题未能得以解决。

三、地铁机电设备安装质量控制的具体措施

1、吸收国外先进国家的施工经验，保证设计图纸及其施工图纸工作模块的协调，从而满足现阶段地铁机电设备的竞争需要。这也需要进行图纸设计方案的优化，控制其施工周期，满足各个部门的沟通需要，实现设计及其设备安装的协调，实现施工图纸环节及其土建结构环节的一致性。这也需要进行施工设备用房大小的控制，进行设备之间安全距离的控制，从而满足现阶段地铁机电设备的使用工作。

2、严格执行混凝土浇筑审批程序。在主体与附属结构的混凝土浇筑前,安装单位技术负责人应在“混凝土浇筑审批表”上签字;项目总监应要求各专业监理工程师在“混凝土浇筑令”上签署意见,确保各专业安装工程按规范与设计要求进行有效实施。要建立、健全与完善各项规章制度,从而使图纸资料的管理工作有法可依、有章可循,从而确保图纸资料的准确和完整。

3、在机电设备现阶段施工模块中，进行预留位置的控制是必要的，如果不能进行机电设备安全性的考虑，就很有可能导致施工结构的不协调，从而影响了当下施工工作的开展，不利于装修模块及其设备安装模块的正常开展。这需要引起相关施工单位的重视，积极做好相关的沟通工作，进行自身施工体系的健全，避免单位的后期施工的开展，保证机电设备的积极进场，保证装修单位施工方案的优化，积极做好相关的沟通工作，解决机电安装过程中的各种问题

4、在现阶段机电设备管理过程中，进行设备质量的控制是必要的。机电设备的质量控制来做源于多个途径的协调。比如在制造模块中，设备生产厂家要与地铁工作人员进行良好沟通。在现实场景中，这种良好的沟通恰好是比较缺乏的，也就可能导致设备制作进度及其质量控制的不协调，从而影响了设备的正常应用，出现了一系列的质量问题。有些设备厂家为了避免甲方进行出厂验收，也会出现擅自设备发货的情况。在进场安装调试阶段，制定安装调试计划时甲乙双方沟通不充足，导致设备到场而现场条件不具备安装，放在现场的设备因施工或保管不善造成的设备损坏；导致部分设备需要返厂修理，或者不按规范施工现象。设备安装调试过程中乙方为赶进度配备的施工队伍、技术人员、熟练工资源不足、施工不规范。

在当下机电工作设备调试模块中，展开信号、牵引系统的优化是必要的的，从而保证其时间的控制，保证集成商工作的正常开展，积极做好相关的调试工作，保证调试过程中的各种难题的解决，保证集成商与外方的积极协调，及时解决存在的问题。这需要设备监理单位做好自身的监理工作，落实好当下工作的规范。设备监理单位没有严格按照规范实施监理。设备监理单位应该是从设备制造到安装调试完成进行一系列监理，如果不按照监理程序执行，设备质量无法保障，很容易导致不合格设备进场参加调试验收，进而造成后续出现问题。

5、在地铁机电设备工作过程中，进行现场及其技术管理方案的优化是必要的，这需要进行混凝土浇筑模块的监管优化，进行机电设备采购质量的提升。经济做好机电设备的采购工作，进行招标模块、采购模块、验货模块、试运行模块等的协调，这需要进行专业人员的积极管理监督。随着我国城市轨道建设体系的健全，社会对于地铁机电设备的要求越来越高，这就需要进行具体工作模块的控制，进行管理模块及其维护模块的协调，实现相关问题的解决，进行最新型的技术的应用，进行先进经验的总结，保证我国基础交通建设模块的有效开展，以提升其综合应用效益，满足现阶段铁路交通工作的需要。

6、设备的调试与验收 （1）必须遵循以下原则先单机后联调；先手动后自动；先就地后远方（遥控）；先空载后负载；先点动后联动（2）所有配电屏、柜和设备的送（受）电必须严格按规程操作，实行“送（受）电令”制度。送电单位由专人负责、统筹安排；不论是送电还是受电，都要在双方监理的监督下完成。保证有关工程调试数据资料真实、准确、完整。

（3）验收施工承包单位在工程具备竣工验收条件时，应在自评、自查工作完成后，向项目监理部提交竣工验收报验单及竣工报告；总监理工程师组织各专业监理工程师对工程竣工资料及工程实体质量完成情况进行预验收对检查出的问题，督促施工单位及时整改，验收合格后，由总监理工程师签署工程竣工报验单，并向建设单位提出资料评估报告。

总之，在地铁机电施工中对效果进行把控，不断纠偏，以保证顺利实现目标。通过阶段性的总结，为下地铁一阶段的施工做出指导。

参考文献

参考文献

[1]黄瀚集.地铁机电设备安装中的现场质量控制措施[J].科技风，2009（12）.

电源设计方案范文第4篇

 

1概述

 

随着计算机网络的飞速发展，带动了信息产业的提升;在巨大的信息产业面前，网络建设的势头也是急剧增加;作为培育人才的摇篮，校园网络的建设和发展，逐渐被人们所重视;目前我国的校园网络建设尚存在应用层次比较差的特点;而基于校园网络的可靠性、安全性、适用性的矛盾也日益突出。如何利用现有资源，保障校园网络改造、扩充网络应用水平，以实现校园网络飞速发展，是摆在校园网络建设者面前重要问题和挑战。

 

2网络方案设计建设原则

 

2.1方案设计原则

 

校园网络系统由软件、硬件两个部分组成。软件部分包括应用软件和系统软件。Internet应用、规模化教学管理、办公管理系统是应用软件部分;系统软件主要是服务器操作系统、工作站操作系统、网络设备上的操作系统、网络管理系统以及安全系统。硬件部分主要由网络布线系统、网络设备、主机(服务器)系统以及各种外设组成。

 

2.2方案建设原则

 

2.2.1网络规模。规模决定应用的大小，校园网络要实现与相关横向的网站互联、实现Internet的互联、还要实现国际网络的通信流畅，能够快速搜索国内外最新学术信息，并在使用功能上能够辅助课堂和实践教学的作用。为学院各部门的信息交流和资源共享提供保证;并保证网络高性能、可扩展。

 

2.2.2网络业务。电子邮件功能及OA;电子图书馆;讨论和交流功能;视频点播;无线网络;宽带上网。

 

3网络方案技术选择

 

3.1方案技术选择前提

 

校区网络建设应该以应用为核心，在设计中充分考虑到教育管理、教学和专业性质的教学要求，并且网络技术上应该具有一定的先进性，同时还要为以后的扩展留有一定的空间。以太网技术是现在最富有弹性的网络技术之一，从校园网的要求来看，使用以太网技术是最佳选择。

 

3.2方案技术选择要求

 

一是网络的可靠性;二是网络的速度反应性;三是完整维护性;四是安全性;五是可控管理性;六是符合发展趋势性。

 

4网络设计实施

 

4.1.1网络拓扑总体设计

 

石家庄邮电学院园区的网络点主要分布在办公大楼(145个信息点)、教学楼六栋(160个信息点)、图书馆(90个信息点)、实验楼电脑室(共两间，分别62个和64个点)、教师宿舍(70个信息点)，学生宿舍(六栋楼，共约384个信息点)，饭堂(5个信息点)，体育馆(10个信息点)，实验楼的部分实验室(15个信息点)。

 

拓扑总体设计：

 

4.1.2IP及VLAN方案

 

4.1.3Internet接入方案

 

(1)Internet接入规划：校区网络出口为双路千兆光纤接入，在成本允许的情况下，采用双路固定公网IP的方式接入骨干网;设置权限同时采用有线加无线方式在校区布置内网。

 

(2)Internet接入方式：校园网与骨干网通过固定IP方式，采用光纤接入，在校园网入口处，添加安全防火墙;网络内部用户，在使用校园网的时候，可以通过多终端进行接入。

 

4.1.4网络管理及安全

 

(1)网络管理模式

 

校园网管理模式主要分为两个方面，用户管理和设备管理。用户管理的内容：校园网络的用户分为多种，多数是学生，剩下部分有教师;用户管理在大体上可以分为：流量统计、行为分析、访问控制三方面。设备管理内容：数据网络是光纤和双绞线通过综合布线的方式把各式各样的设备连接起来的，网络渗透到校园的各个角落。

 

(2)网络流量统计方案

 

网络流量统计方案，现在惯常做法是使用服务器和直接使用路由器两种操作手法;服务器有日志功能，读取即可;路由器则可通过采集数据和分析手段来实现。

 

(3)安全方案

 

安全问题最大的防范手段就是安全管理能够彻底被执行，所以安全方案的实施，必须在技术上保证安全管理的可实施性。一是网络分段技术;二是交换式集线器到桌面技术;三是虚拟局域网(VLAN)划分技术。

 

4.1.5设备选型及依据

 

校园网中主要的设备是路由器和交换机一是选择交换机时，应选择在国内市场上有相当的份额，具有高性能、高可靠性、高安全性、高可扩展性、高可维护性的产品，以及良好的售后服务。二是选择路由器时，采用成熟的、经实践证明其实用性技术的产品。

 

4.2网络安装与维护

 

校园网络规划设计实施完成以后，尔后最大的问题就是网络就是网络的安装和维护问题;安装维护有几个点必须要把握好，一是系统的集成方案问题，这要在安装之前彻底进行考证和分析;二是基础建设是否给予支持，基础建设内容包括布线、设备性能以及实施的平台环境等因素;三是对应用软件的测评工作;四是安装后的维护管理功能方面，主要是针对于校园网的特殊性，而采取的网络管理是否能到位问题的纠错工作。

 

结语

 

校园网络的建设是大势所趋，信息化的硬件设施是每一个高校必备的物质保证，只有将校园网络规划设计好，那么，校园网络才能发挥更好的作用，也才能完成为社会未来发展培育人才的伟大任务。

电源设计方案范文第5篇

关键词： 数学学案 问题设计 初一数学教学 一元二次方程

“学案”是相对“教案”的概念，是教师从原有数学知识体系出发，对课程标准、教材和教学材料，以及学生的知识储备和学习能力进行深入分析研究，设计出来的一份在普通课堂上供学生学习和作业的学习方案。相对于教案教师以“教”为中心，强调“教”，学案重在学生以“学”为中心，强调的是“学”。“一元二次方程”是九年义务教育人教版教材在“有理数”及“整式的加减”之后的第三个章节。学生进入初中第一次面对方程问题。本章节能很好地体现数形结合、学与致用等理念，有利于问题意识的培养。

爱因斯坦认为：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”叶圣陶有言：“教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导。”诱导即为教师的引领，教师的引领在以学生为中心的课堂中主要表现为学案中的问题设计与提出、解决过程。学案设计按教学模式一般可分为“课前复习”、“情景引入”、“新课导学”、“例题探究”、“习题巩固”、“小结作业”、“学后反思”等具体教学环节。但贯穿其中的仍是问题的设计。问题设计是指在进行教学目标分析的基础上，把当前所要学习的知识中的基本概念、基本原理、基本方法和基本过程转换为相关问题，提供给学生思考并寻求解决的一类教学活动。在学案问题设计中主要把握好以下几种问题类型。

一、大问题小问题

大问题通常指的是能引起学生广泛思考、抽象的、对某个知识点有一定理解、一定深度、综合性的问题。小问题主要是指对某个具体知识点的提问，实际的问题。小问题是大问题在各个方面的具体化，大问题是小问题的最终思考提升。只有小问题解决好，大问题才能得到好的解决。初一学生的思维灵活性、广阔性、敏捷供、深刻性等方面还有待加强，有必要把综合性的大问题拆分成多个小问题，使抽象的大问题直观化、浅显化、可操作化。比如在合并同类项与移项第一课时中，可以设计一个大问题：某校三年共购买计算机140台，去年购买的数量又是去年的2倍，今年购买的数量又是去年的2倍，前年这个学校买了多少台计算机？本题在学案中可细分为几个小问题：①从题目中已知什么？②未知什么？如何设未知数？③有什么等量关系？④如何解这个方程？这个设计引导学生经历了四个过程，分清已知与未知，根据等量关系列出方程并求解。让学生理解合并同类项的方法和意义，体会如何用分配律进行合并同类项，最后回复客观实际，使学生理解数学“源于生活，服务于生活”的思想。

二、目的性问题

课堂时间总是有限的，创设问题情境要有明确的目的性，不能让学生不知所云，丈二和尚摸不着头脑。教师应根据课标要求、教学内容、学生实际，以建设性的经验或数学知识为素材，创设明确的问题情境，为学生理解探究提供直接的启迪和可靠的基础，少走弯路。例如在去分母学案设计中，可以这样引入：一个数，它的三分之二，它的一半，它的七分之一，它的全部，加起来总共是33，求这个数。学案中可以设问：根据题意列出来的方程再比较比较前面所学内容，有什么不同的地方？要解这样的方程，你有何方法？不同的解法有什么各自的特点？本情境目的是学生列出含有分母的方程，与前面不含分母的方程形成认知上的冲突，进而激发求解的欲望。并且对同一方程运用不同的解法，了解到去分母能够使解方程的过程更加便捷。明白为什么要去分母及怎样去分母，使学生的思路变得清晰起来。

三、逆向思维问题

人们习惯于沿着事物发展的正方向去思考问题并寻求解决办法。而对于某些问题，特别是一些特定问题，从问题的另一面思考，从结论往回推，从未知回归到已知，反过去想往往会使问题简单化。这种思维方式叫做逆向思维。学生刚升初一，在各种生活经验主导下，他们的思考方式主要向着正向思维固化。但若加以在逆向思维方面开发、引导，相信对智力发展、个性发挥有很大作用。在方程的客观应用中，我们可以这样设计一道题目：小明顺着一条铁路以5公里/时的速度行进。突然一列火车以一定速度向小明驶来，经过小明时用了35秒。1小时后，这列火车又从小明后方以同样速度驶了过来，经过小明时用了40秒。问是否可求得火车速度、火车长度？在问题中，人和车都是动的，在动中寻找等量关系往往让学生觉得迷惘。但是动的反面是静的，将行走着的人想象为站立不动的，可设火车车速为x公里/小时，这样与人同向火车车速为（x-5）公里/小时，与人逆向的火车车速为（x+5）公里/小时，此时等量关系是火车长度，即可解得x=75公里/小时。

四、梯度性问题

问题的设计如果没有一定的梯度而是过分简单或者过分复杂，就不容易抓住学生的思维。备好一节学案，单靠一两个问题是不够的，它需要教师从整节课内容与学生的认知出发，设计一组有计划、有步骤的系统化的问题，由易到难，层层深入，环环相扣地设问，逐步引导学生去突破难点。这样一组从易到难，由浅入深的设问，使学生对本节重点难点的内容更容易理解。例如在学习移项这一课中，教师可以创设这样一个情境：把一些图书分给某主管学生阅读，如果每人分3本，则剩20本；如果每人分4本，则还缺25本。这个班有多少学生？

根据学生已有的解方程的体验，学案中可以分解成以下5个问题：①列方程解应用题的基本思路是什么？②此方程与上节课遇到的方程有何不同？③怎样才能使它向x=a形式转化呢？④以上变形依据是什么？⑤以上解方程“移项”起了什么作用？本环节设计引导学生经历了5个阶段，从已知问题引出未知问题，进而寻求解决方法，最后作出归纳。突出方程主线，渗透化归思想，使学生的数学思想从实例到升华，从具体到抽象，最终达到满意的效果。

五、扩展性问题

课时有尽而课堂无穷，问题有穷而思考无尽。教师不仅要让学生学会解决问题，掌握方法，更重要的是培养学生发现问题和提出问题的能力，把问题拓展和延伸到更深层次。在探讨打折销售问题中，学生因为日常生活经验，对此类问题已有一定了解。而从题目中提取数字信息、数学建模、寻找等量关系进而达到解答目的使之对日常生活事例有更深洞察力一直是课中重点。对此，学案中可以设计如下题目：①一商店在某一时间以60元的价格买出了一件衣服，盈利了25%，请问商品原价？用简单的问题把同学们先引入销售中来。再展示教材题目：②一商店在某一时间以每件60元的价格卖出两件衣服，其中一件盈利25%，另一件亏损25%，卖这两件衣服总的是盈利还是亏损，或是不盈不亏？两件商品合成一题，难度有所扩展，使学生对列单一方程解应用题造成一定挑战。接着可以再展示下题：③某商品月末进货时比月初进货价格便宜了8%，而售价不变，这时这种商品月末利润率比月初利润率高了10%，问月初利润率是多少？本题未知量较多，学生要从各种量中寻找等量关系，需要他们有足够的生活体验及数据处理能力。通过适当的拓展和延伸，充分挖掘学生的学习潜力，让不同的学生在原有知识基础上不断拓展，是学案设计追求的目标。

学案问题的表现形式一般有：填空式提问、表格式提问、图形式提问、问答式提问等形式出现。填空式提问一般是对教材基本知识点公式、定理、结论的提问，使学生对所学知识形成一定重复，从而巩固记忆。表格式提问往往是对两类表现形式相近的知识点用表格合在一起而进行的提问，学生可以从中寻找类似地方举一反三，也能从中看出相关不同点。图形式提问有直观形象特点，往往应用于情境引入阶段，学生可以从直观的图形中体验知识，减少时间耗费。问答式提问是较为常见的提问，教师可以用问答式提问引导学生思维发展，代替常见的教师课堂提问形式，可以使学习简单高效。

学案是一节课中教师教学学生学习的方案，体现着教师的教学思路和学生的学习过程，其问题的设计是教师能否把自己教学理念付诸实践及学生是否学得轻松学得高效的关键。只有掌握好问题设计中的各种问题类型，才能使学案教学有实效。

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