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电能的输送是一个理论性和技术性都很复杂的系统工程,属于电力工程学科的一个分支。在高中仅仅对它做一个初步的了解,教学中要围绕输送电能“可靠”“保质”“经济”的基本要求展开。怎样减少电能的损失,怎样既“经济”又“保质”地将电能送到用户,输电电压不是越高越好这些问题是本课的教学重点。在本校的一次公开课上,我作了如下的处理:
二、案例描述:
师:从一段输电视频引入。板书:电能输送。同学们通过视频知道三峡电主要输往那些地方?
生:;输往华中、华东的上海、浙江、广东等地。
师:三峡电输往几千公里外的这些地方,电能在输送过程中我们要考虑那些问题?
生:能量损失,主要是导线上能量损失,电压不稳等。
师:同学们有很多疑问,今天我们就进入电能输送的学习,我们知道电能输送过程中有一部分能量转化为热能,白白损失掉。距离越长损失越大,如何减小这些损失是非常重要得。因些我提出这样一个问题,如何减小输电电线上的功率损失?我们一起来解决。现在请同学小组讨论。
生:讨论1分钟:板书:如何减小输电电线上的功率损失?
师:同学们讨论据焦耳定律Q=I2Rt,得输电线上电功率损失ΔP=?
生:ΔP=I2R.
师:因此要减小输电线上电功率损失可行办法?
生:减小导线上的电阻或减小输电电流。
师:我们在高一学习过电阻R哪些因素决定?
生:有电阻率ρ、长度L、截面积S。
师:在输电的过程中这三个量是不是都可以改变?
生:导线的长度不能变的。
师:因此我们只能采用电阻率ρ小,截面积S大的材料。
师:哪些材料的电阻率比较小些?
生:铜、铝、银等
师:在生产生活中通常采用铝导线,因为铜的价格高,密度大在其他条件相同情况下铜、较重不易架设。同学们我们能不能仅通过增大截面积来减小功率损失的要求。我们来看一段资料。把功率200 kW电能用铝线(电阻率为2.9Χ10-8Ωm)送到10 km以外,要使功率损失为输送功率的10%,用110 V电压输电,导线横截面积多大?
师:大家知道这样大面积有多大呢?猜一猜有多大?S=96000 mm2.
(演示)脸盆大小。这样的横截面积可行吗?
生:太粗,不可能,既不经济又架设困难.
师:现在我们知道用用常规的方法仅通过减小电阻不可行,你们想想还有没别的办法呢?
生A:用超导体,
生B:但平时情况做不到,但我们可减小输电电流。
师:同学回答的很好,我们知道输送功率P的大小是由输电任务决定的,不能任意变动,要保证输电功率不变,据P=UI得,必须增大输电电压,才能实现要减小I。
板书:P=UI得,增大输电电压。
同样是上面情景题,如果电压提高100倍,用11KV输电导线的截面积大约只需要多少?
生B:9.6mm2就可以了。
师:9.6mm2是可行,因此我们用增大电压达到减导线上的功率损失是可行。因此我们在生产生活中常用高压输电。刚才我们用理论证明远距离输电用高压输电是可行得,接下来我们用实验来证明一下。
师:大家看到实验板上有3个相同的小灯炮,第1个 灯炮离电源很近,它模拟的是近距离输电。第2、3个灯炮离电源很远它模拟是远距离输电。这3个灯炮的额定电压都是4V,电源我们在使用时也都使用交流4V,我们来看第1个实验的灯炮很亮,第2个实验的灯炮是亮了但光线比较微弱。接下来我们看第3个实验电源仍是交流4V,看第3个灯炮也很亮,与第2个对比一下。明显比第2个亮多了。
我们来看看第三个与第二个输电线路有何区别?
生:第三个线路有两个变压器。
师:因此我们可看到通过升压变压器升电压输电,可以减少功率损失,也可以减少电压的损失。我现在提个问题,有同学会想第3个电路为什么用两个变压器,我只要用一个变压器节省些。你们说行不行啊。
生:一起回答,会把电灯给烧掉,
师:我们通常电压升得很高输电,到了用户就要把电压降下来,用户才可以使用。
发电站发出的电通过一个升压变压器通过电线再通过降压变压器使用户得到,这便是一个最简单输电电线路。刚才是老师提出的问题:如何减少输电线上功率电能的损失,我们一起解决了这个问题。
例题:发电机的输出端电压为220V,输出功率为44KW,输电线总电阻为2Ω,如果用原、副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压,经输电线后,再用原、副线圈匝数比为10:1的降压变压器降压后给用户供电。
(1)、画输电示意图
(2)、求用户得到的电压和功率?
师生共同讨论分析寻找规律:
输电电路中的基本关系
电压关系;=, =,
功率关系:P1=P2, P2-P3=P损. P3=P4。
输电电线的电流:I=, I=, =,=.
电压损失:U损=IR线=U2-U3=.
功率损失:P损=U损·I=I2R线=.
输电效率:η=×100%=×100%
解:=
I线=I2=I3= =
U线= I2R=20×2V=40V
U3=U2-U线=2200-40V=2160V
=,
P损=I22R=202×2W=800W
P4=P3=P-P损=44000-800W=4320W
师:同学们这节课中你们还想知道些什么,你们能不能提出其他问题来呢?小组讨论一下将最想知道的问题呈现出来。
生;小组讨论(3分钟)
师:对同学们提出的问题进行整理,
1、输送电压是不是越高越好,是否还有别的输电方式。
2、电是从哪里来的,输电安全吗?是否还有别的输电方式。
3、我们输电电压最高是多少?导线最粗有多粗?整个输电过程是怎样的?……
分4个小组去解决这些问题,可以到微机室上网查找,到图书馆查找资料,到发电站和变电所等输电现场参观。……我们开交流会,对以上问题进行回答。
三、教学反思:
本节讨论分析在远距离输电过程中减少电能的损失的可行办法。得出通过升高输电电压,可以减少功率损失,也可以减少输电线上电压的损失。通过例题了解输电全过程,并画输电示意图。高压输电用户得到的电压和功率的求解。
专用的智能手机APP加云服务平台是智慧校园的主流架构,在这套系统中又可以包含许多子系统,比如教务管理系统,教学管理系统,图书馆管理系统,后勤管理系统等。本文探讨的功能属于教务管理系统中的一个子功能,目的是让教务管理人员能够第一时间将一些重要的教务信息通过推送服务发送出去,学生或者教师在Android系统上能够第一时间通过推送服务收到相关的教务信息。这其中涉及三个方面的问题,首先是推送的教务信息包含的内容及形式,其次是Android平台上有哪些主流推送方案,最后是选择一种笔者认为适用于高校的推送方案来实现此功能原型。
1 高校教务信息推送功能设计
根据高校教务管理的一般特点,可用于推送服务的高校教务信息内容多以通知为主,以与学生相关的教务信息为例,可以包含选课通知,校历查看通知,课表查看通知,考试通知,分数查看通知,补考通知,调课、停课通知等,如图1所示。
2 基于Android平台的主流推送方案比较及选择
2.1 官方方案
Google官方的C2DM,它是一个用来帮助开发者从服务器向Android应用程序发送数据的服务。该服务提供了一个简单的、轻量级的机制,允许服务器可以通知移动应用程序直接与服务器进行通信,以便于从服务器获取应用程序更新和用户数据。它有两个主要问题导致无法正常的在国内使用,首先是C2DM需要依赖于Google官方提供的C2DM服务器,由于国内的网络环境,这个服务经常不可用,如果想要很好的使用,我们的APP Server必须也在国外,这个恐怕不是每个开发者都能够实现的;其次是C2DM依赖于Google服务,但国内很多硬件厂商平台,比如摩托罗拉、华为、中兴做一部手机,他们可能会把Google的这种原生服务去掉,这样也就无法使用C2DM。
2.2 开源方案
androidpn推送方案,它是一个基于XMPP协议的Java开源Android push notification实现。它包含了完整的客户端和服务器端。XMPP(可扩展通讯和表示协议)是基于可扩展标记语言(XML)的协议,它用于即时消息(IM)以及在线探测。此方案的最大优势就是简单,我们不需要像C2DM那样依赖操作系统版本,也不会担心某一天Google服务器不可用。利用XMPP协议我们还可以进一步的对协议进行扩展,实现更为完善的功能。采用这个方案,我们目前只能发送文字消息,不过对于推送来说一般足够了。
2.3 第三方方案
2.3.1 国外公司
IBM的RSMB,它采用MQTT协议实现Android推送功能。MQTT是一个轻量级的消息/订阅协议,它是实现基于手机客户端的消息推送服务器的理想解决方案。但是它目前也存在两个主要问题,首先是它不开源,所以定制的功能也不多;其次是实际测试时发现RSMB的客户端不是很稳定,有时候会连接不上服务器,这些一定程度上影响了它的使用效果。
2.3.2 国内公司
目前国内做推送比较出名的公司有个推、极光推送、百度云推送、友盟消息推送等,它们的共同点都是提供客户端及服务器端的SDK供开发者接入时使用,推送内容都经过第三方的服务器中转,代码都不开源但技术成熟可靠并有着很多大牌合作伙伴和成功案例。由于这些公司目前都是行业内的代表且长期致力于专业推送服务,所以它们在推送的稳定性和到达率、手机电量和流量、安全性、消息推送内容等方面差别不大。这些公司提供的SDK文档都很详细,接口简单,有专门的技术支持人员进行答疑指导,但是如果要使用推送的高级功能,是需要额外付费的。
2.4 方案选择
综合以上各方案介绍,我们不难发现androidpn作为开源项目比较适合二次开发,但是从开源项目到实际商用,是需要很多人力物力的投入,对于大多数应用开发者,甚至一些中小企业,会转而考虑使用第三方的专业推送服务,这样省时省力。由于要推送的高校教务信息从内容上并没有保密性的需求,且基本上都是概要信息,具体的详细信息是通过高校自己的专用系统获取,所以可以放心选择第三方方案。考虑到国内公司更了解中国国情,所以我们可以优先考虑。由于这些公司提供的服务差别不大,我们就选择国内做消息推送最早的极光推送方案来实现高校教务信息推送功能的基本原型。
3 高校教务信息推送功能实现
此功能所在的系统架构为专用的智能手机APP加云服务平台,具体如图3所示:
要在此架构中实现信息推送功能,有6个重要步骤,如图3中的数字所示。
1) 管理员通过Web登录教务管理系统云服务平台,输入要推送的内容。
2) 云服务平台的Web服务模块将推送内容发送给推送服务模块。
3) 推送服务模块将推送内容发送给极光推送服务器。
4) 极光推送服务器收到推送请求后将内容推送给所需对象,学生在Android手机上收到推送消息后进行查看并决定是否继续查看详细内容。
5) 如果选择查看详细内容则打开专业APP向云服务平台请求数据。
6) 云服务平台将相关数据发送给专业APP。
开发前需先在极光推送官网进行APP注册,包括APP的名称、图标、包名,如图4所示。
一、确定的目标过于宽泛模糊
也就是目标定位不当,丢失了语文的学科特性和基本任务。具体表现为:
1.课外资源的泛滥。为了达到情感、价值观目标,教师大量引进课外资源来引导学生体悟人文意蕴,而把文本仅搁置在“药引”的地位。
2.目标定位模糊、教学随意。过分强调学生的自主性和学习过程的生成性,却忽视了教师的引导性和目标的预设性。
3.目标不实,脱离实际。教师任意拔高或降低教学目标,脱离了学生的实际,学生无法得到有效发展。有的目标不准,过度综合教学内容,过于强调学科整合,忽视了语文学科的个性。
二、确定的目标不能体现阶段性
全国小语会理事长崔峦先生在全国第六次阅读教学研讨会上(2008年7月)总结中指出:“当前阅读教学的一大问题,是阶段性目标不清,各年段都在分析内容上用力。教学目标越位和不到位的问题同时存在。阅读教学低年级向中年级靠,中年级向高年级靠的倾向明显。低年级忽视朗读教学和词句教学;中年级忽视段的教学;高年级只注重分析内容,忽视学习语言、领悟写法。各年段重得意、轻得言。整个小学阶段,有忽视写字教学、词汇教学的倾向。”
三、三维目标被严重分割
有的是过于淡化知识、技能。凡知识不敢讲授,凡技能不敢训练,该讲的不讲,该练的不练。试想,一节课下来,如果作为最应明确的知识、技能,作为形成过程、方法、情感、态度、价值观的最重要的条件的知识、技能目标缺失了或模糊了,即字、词、句、篇的知识不明晰,听、说、读、写的能力未提高,学生还能收获些什么呢?有的是过于强化知识、技能。满堂讲、满堂问、满堂灌,满堂都是脱离情境、缺乏情趣的枯燥的语言文字训练,走向了另一个可怕的极端。
四、目标设计有形无实
查阅每位教师每课时的教案,我们都会发现“教学目标”都无漏写而且放在首位,从表面上看,教师的“目标意识很强”,课课都有目标,而且目标的设立基本符合总体要求。但随班听课时,发现教学与教案或大相径庭,或有点联系,教学过程很少体现目标,造成课时教学目标“形有实无”。
五、课时目标表述失当
当前,不少教师所制订的课时教学目标,比较普遍的问题主要是:表述形式杂乱,盲目套用,随意性大,缺少规范;表述内容宽泛,语文本体特性不足,抽象概括有余,缺少准确性。
下面谨以上述罗列的三种形式目标为例作一简单分析。
1.表述形式的失范。目前,老师们虽然已普遍知道《语文课程标准》提出了“三维目标”,课堂教学要体现三维目标,至于三维目标与具体课时教学目标的关系,课时教学目标中究竟什么是中心目标,怎样把握,心中没底。
2.表述内容的失当。课时教学目标的表述内容,存在的问题则更为普遍。如《雾凇》第二课时教学目标的内容就涵盖了多个课时,不是一个课时所能完成的目标,即以整篇课文的教学目标取代了课时教学目标。
3.表述内容含糊、不具体。这也都集中反映出老师们在上课时教学目标的定位是十分模糊的,教学目标都模糊不清,又何谈目标的达成和效率的提高呢?
当然,在目前的小学语文教学中,在教学目标方面存在的问题远不止这些,上述罗列的三种情况仅只是笔者依据观察调查作的一个简单归类,虽不能涵盖问题的全部,但却也从一个侧面反映了当前小学语文教学在目标方面存在的问题。由此,笔者特撰此文,以期能引起广大小学语文老师对教学目标的关注,切实重视定准小学语文课时教学目标,并充分发挥目标对教学的导向、调控和评价作用,从而最终实现语文课堂教学的高效。