能源化學(xué)工程導(dǎo)論范文
時(shí)間:2024-02-02 17:51:47
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篇1
[關(guān)鍵詞]化工熱力學(xué);能源化學(xué)工程;教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)體會(huì)
化工熱力學(xué)是化工類(lèi)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)必修課程之一,主要講述熱力學(xué)定律在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用,包括化工過(guò)程中各種形式的能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及過(guò)程趨衡的極限條件等。它是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際化工問(wèn)題思維方法的重要專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)課[1-3]。然而該課程的課程內(nèi)容抽象、計(jì)算繁瑣,學(xué)生感到非常難學(xué)又缺乏實(shí)際應(yīng)用,在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生產(chǎn)生恐懼和厭學(xué)心理,達(dá)不到良好的教學(xué)效果,因此,我們對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行一些改革和嘗試,希望激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,進(jìn)而更好地掌握這門(mén)課程,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。武漢大學(xué)2013年新開(kāi)設(shè)的能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是由1958年原武漢水利電力學(xué)院開(kāi)辦的“電廠化學(xué)”專(zhuān)業(yè)發(fā)展而來(lái),主要面向電力行業(yè)及高效潔凈能源領(lǐng)域(包括超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學(xué)電源等),培養(yǎng)掌握化學(xué)與化工基礎(chǔ)理論及能源化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的未來(lái)行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)軍人物。目前,本專(zhuān)業(yè)主要有水處理、材料腐蝕與防護(hù)、化學(xué)監(jiān)督與控制、能源化學(xué)四個(gè)主要研究方向。為了適應(yīng)學(xué)校對(duì)新專(zhuān)業(yè)發(fā)展和一流學(xué)科建設(shè)的要求,2015年在本專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生中新增設(shè)了《化工熱力學(xué)》這門(mén)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,夯實(shí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),使他們?cè)?4學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中理解并掌握本門(mén)課程的基本概念,并且將抽象的理論與實(shí)際的能源化學(xué)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)是本課程的核心教學(xué)任務(wù)。本文結(jié)合我校能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),淺談《化工熱力學(xué)》的教學(xué)體會(huì),著重對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行了探索和實(shí)踐,為培養(yǎng)能源化學(xué)工程領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物奠定基礎(chǔ)。
1明確教學(xué)內(nèi)容與課程主線
結(jié)合我?!痘崃W(xué)》課程以工程應(yīng)用為中心、專(zhuān)業(yè)研究方向覆蓋面廣等特點(diǎn),我們選用了朱自強(qiáng)等編著、化學(xué)工業(yè)出版社出版的《化工熱力學(xué)》作為教材[4],同時(shí),也鼓勵(lì)學(xué)生使用部分參考教材(《化工熱力學(xué)》,馮新等編,2008;《化工熱力學(xué)(第二版)》,陳鐘秀等編,2000;《化工熱力學(xué)導(dǎo)論(原著第七版)》,J.M.史密斯等編,劉洪來(lái)等譯,2007)[5-7]?;崃W(xué)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),已形成較完整的知識(shí)體系,如何在54學(xué)時(shí)內(nèi)有效地把關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)教授給學(xué)生是本課程教學(xué)實(shí)踐的關(guān)鍵。由于本專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大二《物理化學(xué)》課程中已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了理想氣體相關(guān)的狀態(tài)方程及其應(yīng)用,因此在本課程教學(xué)中不再贅述,而是重點(diǎn)介紹工程實(shí)際應(yīng)用較多的二參數(shù)狀態(tài)方程、化工熱力學(xué)分析、溶液熱力學(xué)、流體相平衡和化學(xué)反應(yīng)平衡等。在教學(xué)實(shí)踐中,首先,詳細(xì)分析《化工熱力學(xué)》教材結(jié)構(gòu),圍繞主線內(nèi)容合理編排知識(shí)點(diǎn);其次,建立好各知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系,讓學(xué)生在大腦中建立化工熱力學(xué)框架圖;最后,根據(jù)能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的需要,適當(dāng)刪減補(bǔ)充了教材內(nèi)容,結(jié)合學(xué)科動(dòng)態(tài),增強(qiáng)化工熱力學(xué)的應(yīng)用能力,如燃料電池開(kāi)路電壓的計(jì)算、水/二氧化碳共電解制合成氣過(guò)程中氣體組成的計(jì)算等。
2改變單一課堂教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
化工熱力學(xué)課程設(shè)計(jì)的公式多而繁雜,學(xué)生在開(kāi)始學(xué)習(xí)階段容易產(chǎn)生恐懼厭學(xué)心理,傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)模式具有“教師主導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)”的特點(diǎn),與本課程“教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)”的教學(xué)目的存在較大偏差。因此,應(yīng)改變傳統(tǒng)單一課堂講授模式,充分采用“啟發(fā)式”和“參與式”相結(jié)合的教學(xué)方法。首先,教師在課前預(yù)習(xí)階段設(shè)疑(提出問(wèn)題),促使學(xué)生思考,復(fù)習(xí)舊知識(shí),預(yù)習(xí)新知識(shí);其次,教師在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中采用多媒體和板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)方式解疑(解決問(wèn)題),并通過(guò)對(duì)例題和習(xí)題的講解加深學(xué)生對(duì)化工熱力學(xué)原理、方法和應(yīng)用的理解,同時(shí),教學(xué)過(guò)程中應(yīng)避免陷于抽象的說(shuō)教和枯燥的公式推導(dǎo)之中,重點(diǎn)講述化工熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用條件和物理意義;最后,課堂教學(xué)結(jié)束后,教師主動(dòng)與學(xué)生面對(duì)面交流答疑(探討問(wèn)題),并設(shè)置思考題讓學(xué)生查閱相關(guān)資料。通過(guò)“設(shè)疑—解疑—答疑”的漸進(jìn)式教學(xué)方法達(dá)到對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)舉一反三的目的,同時(shí),吸引學(xué)生注意力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
3課堂教學(xué)與工程實(shí)踐密切結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生初步的工程觀點(diǎn)
化工熱力學(xué)由于理論性較強(qiáng)、基本概念多且抽象,而且本科生在學(xué)習(xí)過(guò)程中接觸科研課題及工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少,將課堂教學(xué)內(nèi)容與科研課題及工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái),建立“以應(yīng)用為中心”、“探究式”的特色教學(xué)模式,緊密聯(lián)系我校在能源化學(xué)工程領(lǐng)域(特別是超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學(xué)電源等方面)開(kāi)發(fā)利用的化學(xué)工程實(shí)際問(wèn)題,把學(xué)科前沿領(lǐng)域的科研成果帶入課堂,可以使他們強(qiáng)化科研思想、激發(fā)聽(tīng)課興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力;同時(shí),可以讓學(xué)生獲取利用化工熱力學(xué)基本原理解決工程實(shí)際問(wèn)題提供思路和方法,培養(yǎng)學(xué)生初步的工程觀點(diǎn)。
4考核方式方法研究
傳統(tǒng)的期末一張考卷為準(zhǔn)的考試方式不利于學(xué)生能力的培養(yǎng),也不能全面地體現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度,為了更加系統(tǒng)全面地評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的認(rèn)識(shí)情況,我們對(duì)課程的考核方式方法進(jìn)行了改革探索。目前,課程成績(jī)總評(píng)包括平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分,其中平時(shí)成績(jī)包括學(xué)生的課堂綜合表現(xiàn)、課程預(yù)習(xí)、平時(shí)作業(yè)三個(gè)部分,各占10%;期末考試采用開(kāi)卷方式考試,考試的題目偏重于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和其在能源化學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用。然而由于該課程的課程內(nèi)容抽象、計(jì)算繁瑣,教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)仍有部分學(xué)生存在畏懼厭學(xué)心理,因此,在今后的教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)考慮進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,在課堂教學(xué)中引入分組討論,開(kāi)展導(dǎo)向性的專(zhuān)題研究,將課程內(nèi)容與能源化學(xué)過(guò)程(特別是學(xué)科動(dòng)態(tài))相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生查閱資料和分工協(xié)作的能力,為學(xué)生下一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程夯實(shí)基礎(chǔ)。
5結(jié)束語(yǔ)
在《化工熱力學(xué)》課程的教學(xué)實(shí)踐和嘗試中,首先要明確教學(xué)內(nèi)容與主線,打破單一的學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)講的模式,理論聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的興趣,并且在教學(xué)的過(guò)程中對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革創(chuàng)新,因材施教,為學(xué)生下一步學(xué)習(xí)更專(zhuān)業(yè)的能源化學(xué)工程知識(shí)和從事新能源行業(yè)工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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篇2
近年來(lái)以“翻轉(zhuǎn)課堂”為代表的在線課堂教學(xué)模式逐步進(jìn)入高校,通過(guò)分析高?;瘜W(xué)類(lèi)課程在線課堂的發(fā)展歷程,總結(jié)了其具有教學(xué)時(shí)空擴(kuò)大、解答針對(duì)性強(qiáng)、演示實(shí)驗(yàn)安全性三大優(yōu)勢(shì),但是也存在學(xué)生學(xué)習(xí)自覺(jué)性較差、高校師生互動(dòng)薄弱、知識(shí)點(diǎn)過(guò)度簡(jiǎn)化、動(dòng)手實(shí)踐無(wú)法替代這些不足,建議通過(guò)授課教師學(xué)科交叉背景、豐富的案例教學(xué)、合理的考試考核、強(qiáng)化課程考核測(cè)量與評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)逐步完善高?;瘜W(xué)類(lèi)在線課堂的教學(xué)。
關(guān)鍵詞:
高校;化學(xué);在線課堂;教學(xué)模式
1高?;瘜W(xué)類(lèi)在線課堂發(fā)展歷程
2004年,薩爾曼•可汗用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程指導(dǎo)他表妹學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),后來(lái)他開(kāi)始錄制十幾分鐘的教學(xué)視頻放到網(wǎng)絡(luò)上,供其他人下載學(xué)習(xí)。2007年,在前期的積累下,薩爾曼•可汗創(chuàng)立了可汗學(xué)院,興起了“翻轉(zhuǎn)課堂”為代表的在線課堂教學(xué)模式[1]。近10年來(lái),在線課堂不僅在國(guó)外發(fā)展迅速,在我國(guó)也是逐漸被廣大師生接受。2000年以前,受制于電腦硬件軟件價(jià)格高昂,國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校非計(jì)算機(jī)類(lèi)的專(zhuān)業(yè)的教學(xué)過(guò)程只有較少的使用電腦。進(jìn)入21世紀(jì)的前5年,PPT這種教學(xué)手段廣泛進(jìn)入了國(guó)內(nèi)高校的課堂,但是大學(xué)生個(gè)人電腦的持有率還較低。2005年以后,個(gè)人電腦基本在大學(xué)生中普及,雖然這一時(shí)期電腦軟硬件價(jià)格下降了,但是網(wǎng)絡(luò)通信的費(fèi)用還是比較高,同時(shí)網(wǎng)速較慢也制約了利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué),這一階段,雖然國(guó)內(nèi)很多高校制作了精美的精品課程網(wǎng)站,但是這些網(wǎng)站基本沒(méi)有互動(dòng),且較少更新。2010年之后,智能手機(jī)迅速發(fā)展,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)大幅度下降,為國(guó)內(nèi)高校在線課堂的全面發(fā)展提供了基礎(chǔ)[2]。近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)高校大量的在線課堂紛紛呈現(xiàn)出來(lái),但是基本偏向文科類(lèi)和通識(shí)教育,理工科在線課堂不多,其中的化學(xué)類(lèi)在線課程就更加少了。截止2017年3月15日,在國(guó)內(nèi)幾大主要在線課堂平臺(tái)上搜索題目中帶有“化學(xué)”的課程,其結(jié)果如下:(1)在超星公司爾雅通識(shí)課有復(fù)旦大學(xué)的化學(xué)與人類(lèi)、浙江大學(xué)的化學(xué)與人類(lèi)文明2門(mén);(2)“智慧樹(shù)”在線學(xué)習(xí)網(wǎng)有蘭州大學(xué)的化學(xué)工程基礎(chǔ)、中國(guó)海洋大學(xué)的食品化學(xué)、天津中醫(yī)藥大學(xué)的生物化學(xué)3門(mén)。第三,清華大學(xué)“學(xué)堂在線”課程有9門(mén),分別為清華大學(xué)的有機(jī)化學(xué)、四川大學(xué)的化學(xué)反應(yīng)工程、清華大學(xué)的材料化學(xué)導(dǎo)論、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的水分析化學(xué)、北京大學(xué)的化學(xué)與社會(huì)、臺(tái)灣新竹交通大學(xué)的微觀化學(xué)世界、哈佛大學(xué)的生物化學(xué)原理、麻省理工學(xué)院的固體化學(xué)導(dǎo)論、美國(guó)戴維森學(xué)院的藥物化學(xué)。第四、網(wǎng)易公開(kāi)課在線學(xué)習(xí)課程較多,有大連理工大學(xué)的改變世界的化學(xué)、南開(kāi)大學(xué)的化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論、化學(xué)與社會(huì)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的化學(xué)與日常生活中的安全、中國(guó)石油大學(xué)的身邊的物理化學(xué)世界、濟(jì)南大學(xué)的化學(xué)與人類(lèi)健康、天津大學(xué)的化學(xué)漫談、安徽大學(xué)的化學(xué)與科學(xué)素養(yǎng)、湖南大學(xué)的化學(xué)與能源、南京理工大學(xué)的神奇的化學(xué)元素、河北工業(yè)大學(xué)的綠色化學(xué)技術(shù)、河南大學(xué)的走近化學(xué),加利福尼亞大學(xué)歐文分校的普通化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化學(xué)生物導(dǎo)論、熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué),麻省理工學(xué)院的魔術(shù)背后的化學(xué)、固態(tài)化學(xué)導(dǎo)論、化學(xué)原理、耶魯大學(xué)的新生有機(jī)化學(xué)、可汗學(xué)院的基礎(chǔ)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)??梢钥闯鰢?guó)內(nèi)大學(xué)的課程仍是以科普通識(shí)教育為主,雖然也有少數(shù)高校為專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng),但相對(duì)于國(guó)外高校較弱。
2高?;瘜W(xué)類(lèi)在線課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)
有統(tǒng)計(jì)分析表明,可汗學(xué)院制作的一些課程比美國(guó)常青藤高校制作的一些免費(fèi)課程還受歡迎,因?yàn)樵趪?guó)外許多高校的在線課程,依舊主要是只錄制教師上課的過(guò)程,某種層面來(lái)講,依舊是滿堂灌的一種形式,而可汗學(xué)院則強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)的過(guò)程。大量的研究表明,學(xué)生無(wú)法在接近一個(gè)小時(shí)的課堂里高度保持注意力集中,而可汗學(xué)院的每個(gè)在線課堂視頻則比較簡(jiǎn)短,在十幾分鐘內(nèi)完成,可以保證學(xué)生高度的注意力[3]。同時(shí)把教學(xué)的時(shí)空界限打破,不在拘囿于過(guò)去的學(xué)校,而可以學(xué)生在課下觀看視頻進(jìn)行提前自學(xué),然后將某些不理解的內(nèi)容帶到課堂上由授課教師答疑解惑,從而完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。除了以上這些共性的優(yōu)點(diǎn)之外,高?;瘜W(xué)類(lèi)在線課堂還有自身的優(yōu)勢(shì),就是化學(xué)演示實(shí)驗(yàn),對(duì)于專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)化學(xué)的大學(xué)生而言還是必須了解的,但是由于某些危險(xiǎn)性存在以及課時(shí)的限制,無(wú)法在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室課堂上展示,這時(shí)利用在線課堂的安全性就體現(xiàn)出來(lái)了。
3高?;瘜W(xué)類(lèi)在線課堂教學(xué)模式的不足
但是由于在線課堂在高校中推廣的時(shí)間短,還是存在一系列的問(wèn)題。首先,高校學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性相對(duì)較為薄弱,尤其是缺乏高考等一些大型考試的指揮棒,學(xué)生課下提前自學(xué)的熱情和態(tài)度相對(duì)不高,甚至在一些網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)例如淘寶出現(xiàn)了代看在線課堂視頻的服務(wù),尤其是一些通識(shí)教育課程居多。這主要是由于在線課堂時(shí)空分離的帶來(lái)的一個(gè)不足,無(wú)法實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的實(shí)施監(jiān)控。產(chǎn)生這樣的一個(gè)很大因素與學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度迷失,缺乏對(duì)專(zhuān)業(yè)、對(duì)課程的應(yīng)有熱情。其次,高校教師與學(xué)生之間的熟悉程度有限。由于高校課程設(shè)置的特點(diǎn),學(xué)生不再像中小學(xué)那樣有固定的教室可以長(zhǎng)時(shí)間的在一個(gè)教室里,而教師在在教室的時(shí)間同樣較短。再加上學(xué)生人數(shù)往往較多,甚至有一百人以上的大班教學(xué),教師與學(xué)生之間缺乏一定的默契和了解,這對(duì)于開(kāi)展在線課堂中的課堂答疑環(huán)節(jié)存在一定的不利。第三,在線課堂教學(xué)模式可能存在過(guò)度簡(jiǎn)化的缺陷,因?yàn)樵诰€課堂時(shí)間較短,有些本來(lái)需要用數(shù)學(xué)公式做嚴(yán)謹(jǐn)證明的內(nèi)容,往往用特定的例子去解釋說(shuō)明,從而不具有廣泛的應(yīng)用性[4]。以高?;瘜W(xué)類(lèi)課程為例,尤其是理論性較強(qiáng)的物理化學(xué),還是需要數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),在過(guò)去已有的PPT模式之下,已經(jīng)存在學(xué)生反映進(jìn)度較快,沒(méi)有用黑板板書(shū)效果好,而現(xiàn)有的在線課堂這樣的過(guò)渡簡(jiǎn)化進(jìn)一步加深了。最后,在線課堂模式不可替代實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作,化學(xué)類(lèi)課程雖然有些演示實(shí)驗(yàn)可以采用在線課堂的模式,但是還是有很多的實(shí)驗(yàn)技能需要學(xué)生通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中親手操作才能掌握。這些實(shí)踐技能用教學(xué)視頻是無(wú)法替代。
4高?;瘜W(xué)類(lèi)在線課堂教學(xué)模式的發(fā)展對(duì)策
首先,不同專(zhuān)業(yè)的化學(xué)類(lèi)課程授課教師應(yīng)具有交叉化的學(xué)科背景。高校非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生在化學(xué)類(lèi)課程學(xué)習(xí)的熱情不高漲很大一部分原因是由于往往這些課程由純化學(xué)背景的教師任課[5]。化學(xué)專(zhuān)業(yè)科班出身的教師雖然能保證化學(xué)教學(xué)上的深度,但是無(wú)法保證化學(xué)教學(xué)的廣度,教師需要完善自身的學(xué)習(xí),才能更好的通過(guò)簡(jiǎn)短的在線課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。第二,在線教學(xué)設(shè)計(jì)需要更多的引入案例教學(xué),例如環(huán)境專(zhuān)業(yè),可以以大氣污染引入化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的學(xué)習(xí),如果只是簡(jiǎn)單羅列物理化學(xué)的基本公式,會(huì)造成學(xué)生本專(zhuān)業(yè)上缺乏認(rèn)同感,進(jìn)而影響學(xué)習(xí)興趣。只有深入研究教學(xué)過(guò)程,并通過(guò)準(zhǔn)確的案例指出哪些化學(xué)知識(shí)點(diǎn)在哪些環(huán)境保護(hù)與治理的實(shí)踐中如何應(yīng)用,才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣上強(qiáng)化。第三,完善考試考核形式,不能只注重在線考核,也要注意線下的考核。但是同時(shí)要注意考試考核的難度與廣度,不能所有的專(zhuān)業(yè)一刀切,采用一個(gè)難度,還是應(yīng)該充分考慮不同專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),根據(jù)這個(gè)專(zhuān)業(yè)的課時(shí)以及后續(xù)相關(guān)課程的要求,進(jìn)行設(shè)計(jì)考試考核,實(shí)現(xiàn)課前在線課堂預(yù)習(xí)、教室答疑解惑、課后作業(yè)鞏固等環(huán)節(jié)的全方位考核。第四,強(qiáng)化高校化學(xué)類(lèi)課程的考核測(cè)量與評(píng)價(jià)。在高校雖然一般考試有試卷分析與考核評(píng)價(jià),但是形式過(guò)于簡(jiǎn)單,往往是簡(jiǎn)單的劃定一下成績(jī)的比例,再對(duì)比較突出的問(wèn)題進(jìn)行主觀性的文字描述,缺乏大量的數(shù)據(jù)分析。這一方面是由于高?;瘜W(xué)類(lèi)課程的考核相對(duì)于中學(xué)較少,中學(xué)一般一個(gè)學(xué)年有多次考核,能達(dá)到月考甚至是周考,而在高校一門(mén)化學(xué)課程往往只有在一個(gè)學(xué)年考核一到兩次,這樣的考核,無(wú)法使任課教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài),這時(shí)候,對(duì)學(xué)生成績(jī)的測(cè)量與評(píng)價(jià)更加顯得重要,一方面可以給本學(xué)期授課學(xué)生成績(jī)進(jìn)行合理分析,還可以進(jìn)一步指導(dǎo)下一學(xué)期或者學(xué)年的教學(xué)工作。
5結(jié)論
以“翻轉(zhuǎn)課堂”為代表的在線課堂教學(xué)模式在高校化學(xué)教學(xué)中還是比較新穎的,在今后的推廣中,需要進(jìn)一步強(qiáng)化其優(yōu)點(diǎn),克服其不足,使之能夠較好的為高?;瘜W(xué)教學(xué)提供有力的支持。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);供水管理
Abstract: will the geographic Information System (Geographical Information System, GIS) applied to the city water supply network management Information System, water supply for the city to provide a new management System, the System structure of the studies, part of this System and the main technology application were discussed.
Keywords: geographic information systems; Water supply management
中圖分類(lèi)號(hào):C922文章標(biāo)識(shí)碼:文章編號(hào):
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用得到了飛速的發(fā)展,在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、公路建設(shè)管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃中起到了重要作用。地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System, GIS)的主要工作領(lǐng)域是地理空間數(shù)據(jù)的處理,人工渠道具有典型的線性地理特征,適合應(yīng)用GIS 進(jìn)行可視化、形象化的管理和表達(dá)[[1] 陳述鵬,魯學(xué)軍,周成虎. 地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M] . 北京:科學(xué)出版社,1999.
[2] 郭洪良, 管理信息系統(tǒng)在供水管網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 化學(xué)工程與裝備, 2010, 10: 205-206
][1]。GIS系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)于一體,存儲(chǔ)和處理空間信息的高新技術(shù),它把地理位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái),并借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)方式,提供各種輔助決策功能。
供水管網(wǎng)是城市供水系統(tǒng)的重要組成部分,且是隱蔽、分散的工程,管理的難度較大,而且目前我國(guó)大部分供水企業(yè)管網(wǎng)管理方式都比較傳統(tǒng)、落后。因此,引入地理信息系統(tǒng)對(duì)城市供水管網(wǎng)管理進(jìn)行輔助決策,對(duì)提升城市供水管網(wǎng)科學(xué)化管理水平,提高城市供水管理的工作效率有著重要意義。
1 城市供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀
目前,我國(guó)供水行業(yè)管理總的來(lái)說(shuō)還是“粗放型”,供水電耗較大、管網(wǎng)的漏失也比較嚴(yán)重。能源緊張是世界性問(wèn)題,但隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,能源矛盾在我國(guó)尤為突出,節(jié)約能源成為我國(guó)基本國(guó)策。由于供水規(guī)模不斷放大,供水電耗也日增,供水電耗在制水成本中約占30%~50%比例,因此降低供水電耗不僅可以緩解國(guó)家能源緊張的形勢(shì),而且提高了供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
給水工程是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的命脈,在保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中發(fā)揮重要作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛躍前進(jìn),我國(guó)給水事業(yè)得到了迅速的發(fā)展,至2005 年全國(guó)497個(gè)城市設(shè)有水廠1920 座,日供水能力達(dá)8382.5萬(wàn)立方米。按照建設(shè)部規(guī)劃,“八五”期間平均每年供水量遞增515萬(wàn)立方米,“九五”期間平均每年供水量遞增710萬(wàn)立方米,到世紀(jì)末城市年需水量將超過(guò)600億立方米。給水事業(yè)已開(kāi)始處于“大發(fā)展大提高”階段,已經(jīng)由單純的增加水量向著加強(qiáng)管理、提高效益、提高供水安全性的方向發(fā)展。我國(guó)制訂的供水行業(yè)2000 年規(guī)劃提出了兩項(xiàng)提高(安全、效益)和三項(xiàng)降低(電耗、藥耗、損耗)的發(fā)展目標(biāo)。為達(dá)到這一目標(biāo),必須提高供水行業(yè)的管理水平,實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化和現(xiàn)代化[2]。
2 系統(tǒng)總體要求
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體目標(biāo)
系統(tǒng)的總體目標(biāo)是:高效、規(guī)范的管網(wǎng)圖形檔案信息管理,嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)管理,及時(shí)、有效的輔助決策服務(wù)。整個(gè)系統(tǒng)建成后將實(shí)現(xiàn):①澄海城區(qū)范圍內(nèi)管網(wǎng)圖籍資料的計(jì)算機(jī)管理;②能夠快速提供準(zhǔn)確的搶修、施工方案決策支持;③查詢各種供水管網(wǎng)信息,提供標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)圖紙;④實(shí)時(shí)有效的管網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析,提供供水調(diào)度決策支持;⑤管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析,對(duì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和現(xiàn)有管網(wǎng)做出適當(dāng)?shù)脑u(píng)估;⑥統(tǒng)計(jì)和各種供水信息。
2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循軟件行業(yè)規(guī)范,充分考慮先進(jìn)性、實(shí)用性、安全性和可擴(kuò)展性,采用先進(jìn)的主流軟件技術(shù)。在數(shù)據(jù)安全性的設(shè)計(jì)上,采取限定數(shù)據(jù)使用權(quán)限、定義用戶級(jí)別等措施保證數(shù)據(jù)的安全性;在系統(tǒng)可擴(kuò)展能力上,采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及靈活的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),使各功能模塊在相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上盡可能獨(dú)立操作運(yùn)行。保證系統(tǒng)能隨著軟件的升級(jí)不斷更新版本或擴(kuò)充功能。
2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)
①先進(jìn)性
系統(tǒng)是采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法,使用Visual C++面向?qū)ο笳Z(yǔ)言和先進(jìn)的GIS開(kāi)發(fā)包,以Windows xp操作系統(tǒng)為平臺(tái)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。
②實(shí)用性
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以實(shí)用性為目的,吸取國(guó)內(nèi)外地理信息系統(tǒng)軟件的優(yōu)點(diǎn),并結(jié)合中國(guó)國(guó)情及管線信息管理的實(shí)際,以保證系統(tǒng)建成后能盡快地投入實(shí)際運(yùn)行,發(fā)揮作用。
③標(biāo)準(zhǔn)性
系統(tǒng)的各類(lèi)信息分類(lèi)編碼嚴(yán)格遵循現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中未涉及的內(nèi)容制定系統(tǒng)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化處理。
④擴(kuò)展性
系統(tǒng)在軟硬件和數(shù)據(jù)等方面留有一定的擴(kuò)展余地,具有與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。
⑤合理性
系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件配置時(shí),充分考慮軟件和硬件及應(yīng)用方面的性能價(jià)格比,使系統(tǒng)的配置最為合理。
⑥安全性
系統(tǒng)在運(yùn)行、維護(hù)等方面有較高的穩(wěn)定性,以保證數(shù)據(jù)的安全,防止數(shù)據(jù)非正常損壞和丟失。
⑦方便性
系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)友好、便捷、美觀大方,各項(xiàng)操作簡(jiǎn)便、靈活。
3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.1軟硬件設(shè)計(jì)
操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)配置:軟件平臺(tái):Mapinfo 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);數(shù)據(jù)庫(kù)軟件:Access 和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)RDBMS(服務(wù)器端為SQLServer);輔助工具:AutoCAD;開(kāi)發(fā)工具:VB,MAPBASIC;應(yīng)用軟件:“供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)”軟件;操作系統(tǒng):Windows 9x,Windows NTServer,Windows 2000 Professional, Windows XP。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)卡、網(wǎng)線;服務(wù)器:工作站或小型機(jī)(如果使用微機(jī)型服務(wù)器,建議主頻在800MHz 以上);微機(jī):PentiumⅢ以上,主存64MB以上,硬盤(pán)10 GB;工程掃描儀:如Contex(A0 幅面)800 dpi;噴墨繪圖儀:如HP750;數(shù)字化儀:A0 幅面;打印機(jī):針式、激光或噴墨打印機(jī)。
3.2模塊功能設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)總體目標(biāo)及設(shè)計(jì)原則,以及系統(tǒng)所要具備的項(xiàng)目技術(shù)內(nèi)容,結(jié)合Mapinfo 的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的特點(diǎn),將整個(gè)系統(tǒng)分成九大功能子系統(tǒng)。
1)管網(wǎng)圖形輸入編輯子系統(tǒng):提供方便管理供水管網(wǎng)的手段,能迅速直觀地構(gòu)造整個(gè)網(wǎng)絡(luò),建立與網(wǎng)絡(luò)元素相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)具備供水管網(wǎng)各組成成分的屬性數(shù)據(jù)輸入、外業(yè)探測(cè)的供水管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入、管網(wǎng)編輯、設(shè)計(jì)以及外掛數(shù)據(jù)庫(kù)等功能。
2)管網(wǎng)編輯設(shè)計(jì)子系統(tǒng):對(duì)管線、管點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)各種操作和編輯;對(duì)管線、管點(diǎn)參數(shù)和屬性的編輯和統(tǒng)改。
3)管網(wǎng)管理子系統(tǒng)功能:通過(guò)查詢工具的查詢方法(按管線查詢、按照所在區(qū)域查詢、按照設(shè)備種類(lèi)進(jìn)行查詢、按照條件查詢、模糊查詢)可快速對(duì)目前的管網(wǎng)信息進(jìn)行全面了解和詳細(xì)分析,從而能指導(dǎo)管理人員進(jìn)行高效而正確地查詢和分析。
4)用戶水表管理子系統(tǒng):提供與收費(fèi)系統(tǒng)的接口,以獲取完整的用戶信息;查詢各種用戶、水表屬性,實(shí)時(shí)讀取水表用水量。
5)日常臺(tái)賬管理:包括日常維修管理、定期維修管理、接水工程管理三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的臺(tái)帳,分別提供相應(yīng)的編輯、查詢、統(tǒng)計(jì)工具。
6)事故處理子系統(tǒng):包括兩個(gè)模塊,一是爆管事故處理(管網(wǎng)中突發(fā)的爆管等漏水事故發(fā)生后,只要用戶指定漏水位置,事故處理子系統(tǒng)就能夠自動(dòng)制定出合理的處理方案以便及時(shí)排除故障);二是火災(zāi)事故處理(在城市中突發(fā)火災(zāi)時(shí),用戶只需指定失火處,并給定搜索條件,系統(tǒng)將能夠根據(jù)搜索條件,找出可用的消防栓,提供給消防部門(mén))。
7)檔案管理子功能:提供各類(lèi)管件的施工資料和竣工資料的管理,能夠查看任何管件的施工竣工資料,或根據(jù)施工竣工資料信息查看屬于相應(yīng)施工竣工記錄的全部管件,并根據(jù)施工竣工資料快速查詢、統(tǒng)計(jì)和出圖。
8)管網(wǎng)維護(hù)子系統(tǒng):維護(hù)管網(wǎng)拓?fù)渫暾院蛿?shù)據(jù)的一致性,管理個(gè)管線維修記錄,及時(shí)發(fā)出管件更換預(yù)警。
9)系統(tǒng)管理維護(hù)功能:包括系統(tǒng)安全權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能和數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。
3.3 人機(jī)接口設(shè)計(jì)
人機(jī)接口是用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和用戶通過(guò)屏幕進(jìn)行一系列詢問(wèn)與問(wèn)答的交互過(guò)程,其任務(wù)是確定上述交互的方法、內(nèi)容與具體格式。該系統(tǒng)提供的交互方式有菜單法、填表法,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間段短,對(duì)話清楚簡(jiǎn)單,無(wú)二義性,操作方便和友善的用戶界面。
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