前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的空气教案主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
⒈讲述:我们已经研究了空气的不少性质,你能总结的说一说吗?
⒉提问:世界环境日是什么时候?今天的口号是什么?
⒊讲述:其实空气也是生命之源
二、学习新课
1.了解空气和生命的关系。
(1)为什么说空气也是生命之源呢?
(2)观察P12三幅图,你想到了什么?
2.了解我们周围的空气。
(1)空气是我们不能离开的,但是我们现在处在怎样的空气中呢?
(2)人类哪些活动会影响空气质量?哪个小组愿意来介绍你找到的资料?
(3)人类一直不断的在污染着我们赖以生存的空气。空气的污染我们看不到,空气受污染后会给我们带来什么危害?
(4)我们周围的空气现况是什么样的,我们可以去调查一下。
(5)室外的空气我们可以从哪些方面调查?
(6)室内的空气我们又可以从哪些方面调查?
(7)将我们调查到结果记录下来。
(8)教师介绍表格记录方法。
三、巩固应用
1、空气被污染了,而且还在不断污染着。我们能做什么呢?
2、学生介绍书上的6幅图。
3、净化空气,我们还能做些什么?
四、作业
1、完成调查记录。
2、出一份保护、防治空气污染的小报。
【教学目标】
认知目标:1、了解空气的重要成分。2、了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。3、初步认识纯净物、混合物的概念。4、初步了空气污染的危害,知道空气是一种宝贵的自然资源,培养环境、热爱自然的情感。
技能目标:1、初步学习科学实验的方法;2、引导学生进行观察、记录,并初步学习分析实验现象。
【教学重点】学生自主设计实验,探究空气中氧气的体积分数。
【教学难点】学生探究空气中氧气的体积分数。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】集气瓶、燃烧匙、吸管、水槽、塑料袋。
【教学资源】
【教学过程】
第一环节:提出问题
【引言】师:没有空气就没有生命!人类每时每刻都离不开空气。空气对于人类是如此重要,我们做一个深呼吸,那么我们便吸入了空气,空气对于我们又是如此亲近和熟悉,但是有谁摸着了它?看到了它吗?哦,没有。那么我们本节就是要通过实验证明空气的存在,还要探究空气的组成成分。
【提问】1、空气是无色无味的气体,不易察觉,但你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗?
2、以上事实说明了空气确实存在,那么空气中含有哪些气体成分呢?如何证明这些气体的存在?
【总结】从生活经验和以往的探究活动中,我们知道了空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸气。
【提问】那么,空气中还含有其他气体吗?各种气体的体积分数又是多少?
二、探究活动
设计一个实验,粗略地测定空气中氧气的体积分数。
(教师边介绍演示新教材[实验2-1]学生观察、描述现象,师生共同分析、得出结论。)
三、归纳总结
师:从实验2-1中得出以下结论;
1、红磷+氧气五氧化二磷;
2、空气中氧气的体积占1/5;
3、氮气是不易溶于水的无色无味的气体(从集气瓶水面上升一定高度后,不能继续上升这一现象判断。)
4、氮气不能燃烧,也不支持燃烧。(从燃着的红磷熄灭了这一现象判断。)
5、实验表明,空气的成分按体积计算,大约是:
氮气78%;氧气21%;稀有气体0.94%;二氧化碳0.03%;其他气体杂质0.03%
教师简介空气的其他成分,同时讲清三个概念:物理性质、纯净物和混合物
四、课堂练习
【投影】1、在测定空气中氧气成分的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验讨论:
(1)燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧?
(2)集气瓶内水面上升一定高度后,还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于水?
2、在标准状况下,氮气是一种无色、无味,不易溶于水的气体,它的熔点为-209.9℃,沸点为-195.8℃。从红磷在氮气中不能继续燃烧的事实,说明氮气不支持燃烧。许多实验事实都表明,氮气的性质不如氧活泼。
五、学生自学
1、空气是一种宝贵的自然资源。
2、保护空气。
【板书设计】
课题一:空气
一、空气是由什么组成的
1、红磷+氧气五氧化二磷;
2、空气中氧气的体积占1/5;
3、氮气是不易溶于水的无色无味的气体(从集气瓶水面上升一定高度后,不能继续上升这一现象判断。)
4、氮气不能燃烧,也不支持燃烧。(从燃着的红磷熄灭了这一现象判断。)
5、实验表明,空气的成分按体积计算,大约是:
氮气78%;氧气21%;稀有气体0.94%;二氧化碳0.03%;其他气体杂质0.03%
二、空气是一种宝贵的自然资源
三、保护空气
【教学后记】
课题二:氧气(1)
【教学目标】
认知目标:1、认识氧气的主要物理性质。2、观察和描述硫、木炭、铝箔等在氧气中燃烧的现象,从中归纳出氧气的化学性质。
技能目标:1、培养学生的实验观察和探究的能力;2、培养学生实事求是,尊重科学,尊重事物发展规律的科学态度。
【教学重点】观察和描述硫、木炭、铝箔等物质的燃烧现象。
【教学难点】对“氧气不易溶于水”这一结论的探究活动。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】已制备好的氧气、木条、木炭、燃烧匙、酒精灯、火柴、坩埚等
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
第一环节:提出问题
【引言】师:什么是物理性质?(复习上一节课内容)。
【展示】一瓶已制备好的氧气,正放在桌面上,用玻璃片盖好。
师:请一位同学说一说氧气的物理性质?
生:氧气是一种无色无味,密度比空气大的气体。
师:氧气的物理性质(在通常状况下)如下表:
颜色
气味
状态
标况下密度
与空气密度的比较
熔点
沸点
是否易溶于水
无色
无味
气体
1.429g%
略大
-218℃
-180℃
不易
【演示】教材中[实验2-2]。
(教师在讲台上演示,引导学生观察现象,得出结论。
【现象】带火星的木条复燃。
【结论】说明氧气能支持燃烧。
【实验探究】学生分组实验2-3,实验2-12,然后填好下表:
实验名称
实验现象
反应文字表达方式
硫在空气中燃烧
硫在氧气中燃烧
木炭在空气中燃烧
木炭在氧气中燃烧
(教师必须强调硫、木炭分别在空气和氧气中燃烧的现象有何不同)
【提出质疑】木炭和硫分别在空气里燃烧和在氧气中燃烧的现象不同,这说明了什么?
【交流讨论】
【现象】铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光。(请该生用手触摸集气瓶的外壁,感觉烫。)
【结论】铝+氧气氧化铝
师:同学们,你们知道吗?刚才老师与你们一起做过四个实验,这四个实验的反应文字表达式告诉了我们:物质在空气中的燃烧,实际上是与空气中的氧气发生反应,对吗?
师:由于空气中的氧气会计师相对较少,所以物质燃烧的程度不如在氧气中剧烈,现在你们明白了吗?
第二环节:归纳总结
师:本节课我们用实验探究法探究了氧气一个重要物质性质——不易溶于水的气体。
1、氧气的物理性质:无色无味,密度比空气略大(标况下),不易溶于水的气体。
通过学生的分组实验和教师的演示实验及师生的合作实验,探究了氧气的一个重要化学性质——是一种比较活泼的气体,在一定条件下能与较多物质发生剧烈的化学反应。
2、氧气的化学性质:是一种化学性质比较活泼的气体。
第三环节:课堂练习
1、硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧的相同之处是都能生成气味的气体,并且都放热,不同的是硫在空气中燃烧发出色火焰,而在氧气中燃烧发出色火焰。
2、能在氧气中燃烧发出白光、放热,并生成一种无色能使澄清石灰水变浑浊的气体,该物质是。
3、空气中有氧气,用带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶中,木条是否会复燃?为什么?
第四环节:作业布置
1、写出木炭、硫、磷、铁、镁、铝及蜡烛分虽在氧气中燃烧的现象,反庆的文字表达式。(用填表格式)
2、预习第31-32页的教材内容。
3、讨论:空气中也有氧气,为什么物质在空气中燃烧不如在纯氧中剧烈?
【板书设计】
课题二:氧气
一、氧气的物理性质:无色、无味且密度比空气大,不易溶于水的气体。
二、氧气的化学性质:一种性质比较活泼的气体。
【教学后记】
课题二:氧气(2)
【教学目标】
认知目标:1、认识什么是化学变化,了解化学变化的基本特征。2、认识化合反应、氧化反应,进一步学习物质的分类。
技能目标:学习从具体到抽象,从个别到一般的归纳方法。
【教学重点】探究化学反应的基本特征。
【教学难点】物理变化和化学变化的区别和联系。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】烧杯、玻璃棒、水
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、第一环节:激发兴趣
(1)化学小魔术:不燃的小手帕
(2)影片片断欣赏:登山运动员征服喜马拉雅山。
二、导入新授
上节课我们做的一些实验和刚才小魔术中酒精的燃烧都是氧气的化学性质,我们能不能归纳出氧气的化学性质呢?
三、探究合作
1、分组讨论:
(1)下列反应有哪些共同点?
A、碳+氧气二氧化碳
B、硫+氧气二氧化硫
C、磷+氧气五氧化二磷
D、铁+氧气四氧化三铁
E、石蜡+氧气二氧化碳+水
(2)联系实际谈谈氧气有哪些用途?
2、师生共同总结:
(1)从(1)(2)(3)(4)四个反应中归纳:由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的化学反应叫化合反应。
(2)从(1)(2)(3)(4)(5)五个反应中归纳:物质夺取氧的反应叫氧化反应,其中提供氧的物质是氧化剂。
3)氧气的化学性质:氧气的化学性质比较活泼,在高温条件下与许多物质发生剧烈反应,具氧化性。
四、创新应用
1、在一只集气瓶中充满空气,现要除去其中的氧气,又不增加其他气体成分,可选用的可燃物是
A、木碳B、铁C、磷D、硫
2、酒精在氧气中燃烧是不是化合反应?为什么?
四、板书设计
氧气的性质和用途
一、(1)从(1)(2)(3)(4)四个反应中归纳:由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的化学反应叫化合反应。
(2)从(1)(2)(3)(4)(5)五个反应中归纳:物质夺取氧的反应叫氧化反应,其中提供氧的物质是氧化剂。
(3)氧气的化学性质:氧气的化学性质比较活泼,在高温条件下与许多物质发生剧烈反应,具氧化性。
【教学后记】
课题三:制取氧气(1)
【教学目标】
认知目标:1掌握实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气。2、初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
技能目标:培养学生动手制取气体的操作能力和科学探究的能力。
【教学重点】实验室制取氧气的主要方法和原理。
【教学难点】制取氧气的装置选择。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】大试管、酒精灯、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙、氯酸钾、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、激发兴趣
1、纪录片欣赏:中日登山运动员征服喜马拉雅山。
2、
二、导入新授
氧气除供给呼吸与支持燃烧外,还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。我们需要的氧气包括上节课中用到的氧气是怎样来的呢?我们今天来学习第三节《氧气的制法》。
四、究实验
1、实验探究
1)加热纯的氯酸钾并观察。
2)加热纯的二氧化锰看是否有氧气放出。
3)在热的氯酸钾中迅速撒入二氧化锰并观察。
4)怎样才能制取氧气并收集?
2、实验总结
1)纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2)加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3)混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4)实验室制取氧气的反应原理是:
氯酸钾氯化钾+氧气
5)催化剂和催化作用
6)制取氧气的装置:固固加热装置
7)氧气的制取步骤:A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法(氧气不易溶于水)
8)氧气的收集方法
向上排空气法(氧气比空气重)
四、创新应用
1、实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷,甲烷比空气轻且极难溶于水,选择怎样的装置制取并收集甲烷?
2、为保证长时间潜航,在潜水艇里要配备氧气再生装置。现有以下几种制取氧气的方法:1)加热氯酸钾2)电解水3)在常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是哪一个?为什么?
五、书设计
氧气的制法
1、纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2、加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3、混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4、实验室制取氧气的反应原理是:
氯酸钾氯化钾+氧气
5、催化剂和催化作用
6、制取氧气的装置:固固加热装置
7、氧气的制取步骤:A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法(氧气不易溶于水)
8、氧气的收集方法
向上排空气法(氧气比空气重)
【教学后记】
课题三:制取氧气(2)
【教学目标】
认知目标:1掌握实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气。2、初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
技能目标:培养学生动手制取气体的操作能力和科学探究的能力。
【教学重点】实验室制取氧气的主要方法和原理。
【教学难点】制取氧气的装置选择。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】大试管、酒精灯、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙、氯酸钾5%的过氧化氢溶液、二氧化锰
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、激发兴趣
a)纪录片欣赏:中日登山运动员征服喜马拉雅山。
b)抢救“非典”病人时为什么要输氧?
六、导入新授
氧气除供给呼吸与支持燃烧外,还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。我们需要的氧气包括上节课中用到的氧气是怎样来的呢?我们今天来学习第三节《氧气的制法》。
七、探究实验
1、实验探究
1)加热纯的氯酸钾并观察。
2)加热纯的二氧化锰看是否有氧气放出。
3)在热的氯酸钾中迅速撒入二氧化锰并观察。
4)怎样才能制取氧气并收集?
2、实验总结
1)纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2)加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3)混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4)实验室制取氧气的反应原理是:
氯酸钾氯化钾+氧气
5)催化剂和催化作用
6)制取氧气的装置:固固加热装置
7)氧气的制取步骤:A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法(氧气不易溶于水)
8)氧气的收集方法
向上排空气法(氧气比空气重)
四、创新应用
a)实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷,甲烷比空气轻且极难溶于水,选择怎样的装置制取并收集甲烷?
b)为保证长时间潜航,在潜水艇里要配备氧气再生装置。现有以下几种制取氧气的方法:1)加热氯酸钾2)电解水3)在常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是哪一个?为什么?
八、板书设计
氧气的制法
1)纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2)加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3)混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4)实验室制取氧气的反应原理是:
氯酸钾氯化钾+氧气
5)催化剂和催化作用
6)制取氧气的装置:固固加热装置
7)氧气的制取步骤:A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法(氧气不易溶于水)
关键词:安全气囊;点火算法;y向加速度;斜角碰撞
中图分类号:U491.6文献标文献标识码:A文献标DOI:10.3969/j.issn.2095-1469.2014.01.06 Abstract:Traditional airbag deployment algorithms can not control the ignition timing accurately for the oblique-angled collisions. A new algorithm based on the acceleration intervention in the y-direction had been presented. Comparative analysis was conducted between traditional algorithms and the new algorithm by using a set of acceleration curves for most crash types. The results show that, by using the new algorithm, the ratio of time to fire(TTF) to required time to fire(RTTF) can reach 70% or more, which proves the proposed algorithm has better reliability and sensitivity compared with the traditional algorithms.
Key words:airbag; ignition algorithm; y-direction acceleration; oblique impact
在保护驾驶员和乘员安全方面,安全气囊系统已成为了一种基本配置[1]。与其它的安全系统不同,安全气囊系统作为汽车碰撞发生后保护人身安全的最后一道防线,它关系到驾驶员和乘员的生命安全。因此,确保安全气囊精确可靠的点火是非常必要的。当前,关于安全气囊控制器点火算法的研究主要集中在两个方面,一是提高算法的抗路面干扰能力,二是在需要点火的时刻,研究如何提高控制点火时刻的精度[2]。为了提高路面抗干扰性能,研究了双向加速度合成的气囊控制算法,引入了汽车行驶过程中的z向加速度[3-4]。为提高气囊点火的精确度,研究了基于预碰撞信息的安全气囊控制器点火算法和采用神经网络的方法[5-10],通过多参数引入,在汽车碰撞之前对汽车的运行状态进行判断,采用预判断的方法提高了安全气囊点火的可靠性。相对第一种研究,该方法只是研究了如何提高抗路面干扰,并没有对对如何提高气囊控制器点火时刻精度进行进一步的研究。第二个方面,在积累了第一方面研究成果的同时,采用预判断方法提高抗干扰能力和点火可靠性,但是该方法采用的基础算法依然是传统的点火算法。传统的点火算法对碰撞严重性灵敏度不高,汽车在不同速度不同角度的碰撞下,传统点火算法可靠性不高[11]。有研究表明,在所有的汽车与汽车碰撞事故中,汽车发生100%正面碰撞的概率为16%,其它各种斜角碰撞的概率占23%[12]。关于斜角碰撞安全性,美国FMVSS208法规规定了48 km/h的30°斜角碰撞安全性要求,而在我国,并没有针对汽车斜角碰撞中乘员保护的相关试验标准。在交通事故中,安全气囊在发生角度碰撞时不起爆的情况常有发生,由此造成的用户与制造商的纠纷也不在少数。乘员不能得到很好的保护,导致的人员和经济损失巨大。因此,在我国进行斜角碰撞研究,提高斜角碰撞中安全气囊点火算法的判断可靠性和准确度,对于提高碰撞中乘员的保护有着重要的意义。
汽车在不同速度和角度的碰撞下,根据力与加速度的关系,其y向加速度与斜角碰撞强度具有一定的关联性,本文从这一特性出发,构建一个考虑斜角碰撞差异的可靠性更高的安全气囊控制器点火算法。
1 传统算法点火准确性分析
对于单一的碰撞模式,汽车的碰撞严重程度和乘员的损伤程度与汽车的碰撞加速度密切相关。根据这一特性,构建的传统点火算法主要有:速度增量法、比功率法、加速度增量法、移动窗积分法、神经网络算法、加速度平方累积算法、基于速度变化的判别算法、加速度增量绝对值累积算法等[3, 11]。
为了评估传统算法的点火可靠性,获取了某车型不同碰撞形式下5种点火算法得到的TTF,并与相应碰撞形式下的RTTF对比。一般情况下,RTTF是基于127 mm-30 ms准则。因此有必要先获得假人向前移动127 mm所需要的时间。通常有两种方法可以确定假人移动127 mm的时间,第一种是根据高速摄像资料来判断假人移动的时间;第二种方法就是对碰撞加速度进行两次积分来获取假人移动127 mm的时间[11]。本文采用第2种方法获取所需要的时间。
传统算法的TTF和RTTF对比结果见表1。表中“N”表示在该模式下,安全气囊没有被触发。比率大于100表示该碰撞模式下,气囊的点火时刻滞后于RTTF。从表1中可知,5种点火算法在不需要点火的状态下安全气囊都没有点火。各算法在不同正碰模式下都能较好地控制TTF,比率基本上能达到70%以上,但是,各种算法在用于斜碰撞中时,都不能较好地控制TTF。在斜碰撞中的比率都在30%~40%间,因此,现有的点火算法不能满足实际需要,有必要对现有的算法进行改进或构建一种新的算法来提高汽车在发生斜碰撞时的点火准确性与可靠性,提高气囊在斜碰撞中对乘员的保护。
2 汽车斜角碰撞的动力学分析
汽车安全气囊的控制器通常是通过刚架结构与汽车固结在一起,以保证控制器能够真实地感知汽车碰撞过程中的加速度。当汽车发生碰撞时,相互接触部分发生剧烈变形,同时,剧烈的冲击通过车架传递给传感器,形成x向和y向陡峭的加速度前沿。在发生斜角碰撞时,车辆的前部只有一侧参与碰撞中能量的吸收,这种碰撞形态下碰撞变形大,刚度小,所以碰撞中车体冲击的加速度峰值小。因而在同样的速度下发生碰撞时,发生正面碰撞的点火时刻要早于斜角碰撞的时刻,但是RTTF变化量与加速度增量并不是呈线性关系。因此在两种碰撞形式中采用只考虑x向加速度的点火算法无法对斜角碰撞做出准确的判断。
当汽车发生斜碰撞时,在不同速度下,发生不同角度的碰撞工况下,x向和y向的加速度信号的关联性,从图1的受力图分析可知。同一速度下不同角度碰撞,偏角越大,y向加速度所占的比例越大,也就是说y向碰撞强度越大。而在相同角度不同速度下碰撞时,汽车所受的横向和纵向加速度因速度的增大而增大,但比值不变。汽车在不同速度和不同角度碰撞工况中加速度的差异,为新算法的构建提供了可能。
3 基于y向加速度干预合成算法
碰撞过程中,y向碰撞越剧烈,正向加速度越大。由于碰撞前y向的本身没有速度,碰撞使其获得横向的速度,碰撞后又回归到速度0,因此,y向加速度有正有负。根据能量守恒,正向加速度与负向加速度是相等的,即y向加速度取平方求和反映的是横向碰撞强度。
为了比较新算法的可靠性,y向因子引入对判断曲线的影响程度,采用两种算法对同一斜碰撞进行对比,比较新旧算法积分值的变化趋势,新算法能否根据斜角碰撞强度对积分值进行相应调节,从而实现点火时刻的调节。考虑到实车斜角碰撞试验成本高及台车试验不便于模拟斜角碰撞等因素,本文采用通过试验验证的整车有限元模型进行仿真,获取斜角碰撞的加速度。图3为左侧30°速度为48 km/h斜角碰撞分别采用y向加速度干预的合成算法(ρ=0.5)求得的Sc值和不考虑y向加速度干预的传统算法求得的So值的比较曲线。从图3可以得出,考虑y向加速度干预的算法求得的Sc曲线的变化趋势与传统算法求得的Sc曲线的变化趋势一致,而使用Sc代替So作为点火参数可以根据斜碰撞的碰撞强度的感知,对点火时刻进行相应的调节,提高判断准确性,从而提高系统的在斜角碰撞中对乘员的保护能力。
4.2 有效性验证
为了评价基于y向加速度干预的合成积分量Sc相对于传统积分量So的优化性能,使用有限元仿真的方法得到表1中各工况的碰撞加速度曲线,使用相同方法获取RTTF,对各碰撞形态使用基于y向干预的合成算法,得到的TTF与RTTF的比值见表2。
由表2可知,基于y向加速度干预的合成算法与传统算法相比,在正面碰撞工况下,点火准确性没有太多变化,但是在斜角碰撞工况下,其点火准确性有了很大的提高。在斜角碰撞中,TTF与RTTF的比值均能达到70%以上,表明基于y向加速度干预的合成算法能够有效提高斜角碰撞的准确性,基本达到算法设计的目标。
本文中,尽管有关斜角碰撞曲线是通过有限元仿真的方法获取的,但是并不影响基于y向加速度干预的方法有效性的验证,而只影响参数的选取。在实际碰撞过程中,由于车辆本身结构、传感器安装位置等因素都会对气囊控制器的加速度信号产生影响,所以在具体设计时,需要根据实车试验综合分析来决定ρ的值,提高安全气囊在斜角碰撞中的点火准确性。当然,安全气囊控制作为一个系统,包括碰撞识别、抗干扰等方面,本文所做的改进侧重于斜角碰撞中的控制,在基本的控制算法中寻找突破,提高了安全气囊在斜角碰撞中的保护性能。
5 结论
(1)传统的安全气囊控制器点火算法在斜角碰撞工况下点火时刻不理想。
(2)分析发现汽车在发生斜角碰撞的过程中x、y两向加速度存在很强的相关性,且y向加速度与斜角碰撞强度具有相关性。
关键词:桥式抓斗起重机 真空接触器改造 安全性分析
中图分类号:TM57 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0124-01
1 设备概况
某热电厂装机容量2×50MW,配备库容量5万t干煤棚一座,干煤棚两跨共装设4台QD5-100通用双梁桥式抓斗起重机,每个抓斗起升重量为16t,设备年操作小时数约为1700h。电厂自投产以来,桥式抓斗起重机在运行过程中,抓斗在升降和开闭操作过程中经常出现交流接触器触点粘死情况,极易造成桥式抓斗起重机操作失灵,严重影响了桥式抓斗起重机的安全运行和工作效率。同时,检修人员也需要为桥式起重机频繁更换交流接触器触头,造成检修工作量大大增加,检修维护费用也同步上升。
2 原因分析
交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路,它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的触点通常由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器触点粘死的原因主要有以下几个方面:(1)设备过负荷;(2)触头质量不良,发热严重;(3)灭弧性能不好;(4)设备维护不到位。
热电厂桥式抓斗起重机交流接触器配置如下:大车电机15kW2台,由交流接触器控制,型号为CJ12-100,小车电机7.5kW1台,由轮控制器控制,抓斗电机75kW2台,由交流接触器控制,升降控制交流接触器型号为CJ12-250,开闭控制接触器型号为CJ12-250。根据以上交流接触器选型配置情况及粘死触头分析,造成桥式抓斗起重机升降和开闭交流接触器触点经常粘死的原因有以下几个方面:(1)升降及开闭交流接触器的选型偏小,其额定电流只有运行电流的1.5倍,由于升降和开闭交流接触器在运行操作中需要频繁动作,其运行中通过的电流大大高于额定电流(较接近于启动电流),虽然在启动回路中串联了启动电阻,可大大降低了启动电流,但运行中实际流过的电流也接近于2~3倍的额定电流,本例中桥式起重机升降及开闭用交流接触器电流为250A,电流明显偏小;(2)交流接触器触点质量不好。桥式抓斗起重机使用的交流接触器触点材料为普通合金材料,触点没有银钨合金类导电性更好的材料,造成触点运行中导电性能差,发热情况严重;(3)设备环境较脏,对灭弧栅工作也略有影响,触点起弧也容易烧坏触点。
3 改造方案
真空接触器是利用真空灭弧室灭弧,用以频繁接通和切断正常工作电流,通常用于远距离接通和断开中、低压频繁起停的6kV、380V交流电动机。真空接触器具有以下性能特点:真空接触器的主触头以真空为灭弧介质,因为电弧不外露,不需要灭弧罩;真空接触器使用寿命长、体积较小、重量轻、噪声低、无污染、安全可靠等特点。CJ12-250交流接触器与CKJ5-250真空交流接触器参数比较情况如表1。
从表1中数据比较可以看出来,真空交流接触器与传统交流接触器在性能和体积上都具有较大优势,其体积较小、重量较轻、安装也方便,非常适宜在起重机设备等粉尘较大环境比较恶劣的场所使用。真空接触器是动铁芯垂直位移结构,动触头位移量比较小,不易直接撞坏线圈。接触器主回路触头在真空泡内,触头通断不会产生弧光放电烧损触头,使用寿命比CJ12交流接触器长。
根据以上分析,提出以下桥式起重机控制设备改造方案:(1)对桥式抓斗起重机升降及开闭交流接触器进行改造,其它大车控制接触器不作改动;(2)以真空接触器替换交流接触器进行改造;(3)考虑接触器电寿命情况,真空接触器选型以2~3倍额定电流来进行选型,本次改造选择真空接触器型号为CKJ5-400型;(4)加强设备防尘处理,改善接触器工作环境。
4 运行情况
桥式抓斗起重机设备交流接触器自改造以来,未再出现因接触器触头粘死造成操作失灵情况,设备安全操作得到可靠保障,能够适应繁重工作任务。同时,检修人员也从频繁更换交流接触器触头的高负荷检修工作中得到解脱,降低了检修费用,实现安全、经济双丰收。
[关键词] 室内空气质量;氨的测定;方法比较
中图分类号:TU834.6+1文献标识码:A
随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,办公和居住场所的装修水准越来越高,建筑材料和装饰材料所产生的室内环境污染也越来越受到人们的重视。《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002) 19 项指标和《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325-2001) 5 项指标都规定氨为其中指标之一。
室内空气中氨的污染是现代室内空气污染中的重要组成部分,室内空气中的氨主要来源于建筑物在冬天施工时为了防止冻结,加入了尿素作为防冻剂。当室内温度升高,氨就释放出来,污染室内空气。人体和宠物的排泄物如粪便、尿、人呼出的气和汗液,理发店所用的烫发药水,也都挥发氨污染空气。根据《室内空气质量标准》( GB/T 18883-2002) 规定,室内空气中氨的含量应小于0.2 mg/m3 。靛酚蓝分光光度法、纳氏试剂分光光度法和离子选择性电极法是测定室内空气中氨的3 种国家标准方法,本文对3 种方法进行了较为系统的研究、并结合实际检测进行对比,得到满意的结果。
1 实验方法
1.1 仪器与试剂
3种方法共用的仪器与试剂:
1) 硫酸吸收液[ CH2SO4= 0.005 mol/L ] ;
2) 氨标准贮备液:称取0.3142 g 经105 ℃干燥1 h 的氯化铵(NH4Cl) ,用少量水溶解,移入100 mL容量瓶中,用硫酸吸收液稀释至刻度,此溶液1mL 含1 mg 氨;
3) 氨标准工作液(1.00μg/mL) 临用时,将氨标准贮备液用硫酸吸收液稀释;
4) 大型气泡吸收管;
5) 空气采样器(TH-110B 型) ;
6) 分光光度计UV - 2102 紫外—可见分光光度计。
1.1.1 靛酚蓝分光光度法(GB/T 18204.25-2000)
1) 亚硝基铁氰化钠溶液(10 g/L) ;
2) 次氯酸钠溶液(0.05 mol/L) :由标定过的次氯酸钠原液配制。
1.1.2 纳氏试剂分光光度法(GB/T 18204.25-2000)
1) 酒石酸钾钠溶液(500 g/L) ;
2) 纳氏试剂。
1.1.3 离子选择性电极法(GB/T14669-93)
1) 电极内充液( CNH4Cl = 0.1 molPL) :精确称量0.534 g NH4Cl 和5.844g NaCl ,用去离子水溶解并定溶至1 000 mL容量瓶中;
2) 碱性缓冲液:含有CNaOH = 5 mol/L 氢氧化钠和CEDTA —2Na = 015 mol/L 乙二胺四乙酸二钠盐的混合溶液,贮于聚乙烯瓶中;
3) 氨敏感膜电极、pH/毫伏计、磁力搅拌器。
方法所用的试剂均为分析纯级,溶剂水为无氨蒸馏水。
1.2 方法原理
1.2.1 靛酚蓝分光光度法
空气中的氨气被硫酸吸收液吸收后,在亚硝基铁氰化钠的存在下,铵离子与水杨酸、次氯酸钠反应生成蓝绿色化合物,可进行定量比色分析。
1.2.2 纳氏试剂分光光度法
用稀硫酸溶液吸收氨,以铵离子形式与纳氏试剂反应生成棕黄色络合物,该络合物的色度与氨的含量成正比,可在425 nm 波长处进行分光光度测定。
1.2.3 离子选择性电极法
氨电极是一种复合气敏电极,以pH 玻璃电极为指示电极,银- 氯化银电极为参比电极。由0.05 mol/L硫酸吸收液吸收大气中的氨后,加入强碱,使铵盐转化为氨气,由氨气的扩散作用通过透气膜(水和其他离子均不能通过此透气膜) ,引起内充液中氢离子浓度改变,由pH 玻璃电极测得其变化。测得的电极电位与氨浓度的对数呈线性关系。由测得的电位值确定样品中氨的含量。
1.3 3 种方法标准曲线的建立
1.3.1 靛酚蓝分光光度法标准曲线的建立
取10 mL 具塞比色管7 支,分别加入0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0μg 氨的标准溶液,用硫酸吸收液稀释至刻度。依次加入水杨酸溶液0.50 mL 、亚硝基铁氰化钠溶液0.10 mL 和次氯酸钠溶液0.10 mL 。混匀后,室温下放置1 h ,用1cm 比色皿于波长697.5 nm 处以蒸馏水作参比,测定溶液的吸光。多次测定得到氨的靛酚蓝分光光度法标准曲线如图1 所示, 其线性方程式为y = 0.088 x +0.019 , 相关系数R2= 0.999。
图1 靛酚蓝分光光度法标准曲线
( 多次测定平均值)
1.3.2纳氏试剂分光光度法的标准曲线的建立
取10 mL具塞比色管7 支,分别加入0.0、2.0、4.0、8.0、12.0、16.0、20.0μg 氨的标准溶液,用硫酸吸收液稀释至刻度。加入酒石酸钾钠溶液(50 %)0.10 mL ,纳氏试剂(0.5 mL) ,混匀,放置10 min ,用1 cm比色皿于波长425 nm 处以蒸馏水作参比,测定溶液的吸光度。得到纳氏试剂法标准曲线如图2所示。
1.3.3 离子选择性电极法标准曲线的建立
吸取10.0 mL 浓度分别为0.1、1.0、10.0、100.0、1000.0 mg/L的氨标准使用液于25 mL 的小烧杯中,浸入电极后加入1.0 mL 碱性缓冲液( CNaOH= 5 mol/L 和CEDTA = 0.5 mol/L) ,搅拌,读取稳定的电位值E(在1 min 内变化不超过1 mV 时,即可读数) ,离子选择性电极法的标准曲线如图3 所示,线性方程式为y = 58.9 x + 70.7 , R 2= 0.999。
图3 离子选择性电极法的标准曲线
离子选择性电极法测定氨的精密度。用离子选择性电极多次测定氨浓度为3.3 mg/L 的样品,结果见表1。由表1可看出,离子选择性电极法测定平行样品的电位值的精密度和重现性较好,数据波动不大。由此可知离子选择性电极法是一种快速、准确、测定范围宽、便于现场分析室内空气中氨含量的有效方法。
表1 离子选择性电极法的精密度
平行测定编号 1 2 3 4 5 6
电位值Ei/mV 103 101 101 101 100 101
平均电位值E/mV 101
相对标准偏差RSD/% 110
2 室内空气中测定氨的标准方法的比较
2.1 靛酚蓝分光光度法与纳氏试剂分光光度法的比较研究
如果采样体积为5L 时,靛酚蓝分光光度法测定室内空气中氨的浓度范围为0.10~2.00 mg/m3 ,而纳氏试剂分光光度法测定室内空气中氨的含量范围却为0.4~4.0 mg/m3 。我们对于室内空气中氨的含量在1.0~3.0 mg/m3 的范围内的试剂样品进行了靛酚蓝分光光度法与纳氏试剂分光光度法比较研究。用同一个内装10 mL 吸收液的大型气泡吸收管采集两个平行样品,以0.5 L/min 流量,采样10 min ,采样体积为5 L 。按上述步骤,对两个样品溶液分别使用靛酚蓝分光光度法和纳氏试剂分光光度法测定其吸光度值,其实验数据如表2 所示。从表2 中可以看出靛酚蓝分光光度法与纳氏试剂分光光度法测定结果一致。
表2 靛酚蓝分光光度法与纳氏试剂分光光度法的比较
样品 靛酚蓝分光光度法
氨mg/m3 纳氏试剂分光光度法
氨mg/m3 两方法测定差值
氨mg/m3 相对误差P%
1 3.57 3.36 0.213 6.1
2 3.33 3.27 0.060 1.8
3 1.59 1.60 0.005 0.3
4 1.58 1.68 0.100 6.1
5 1.45 1.33 0.129 4.6
通过两种方法的比较研究,我们可以得到这样的结论:靛酚蓝分光光度法适用于测定室内空气中氨含量较低的环境,而纳氏试剂分光光度法则适用于室内空气中氨含量较高的室内环境测定。
2.2 离子选择性电极法与纳氏试剂分光光度法的比较研究
我们确定了室内空气中氨的含量在3.0 ~5.0 mg/m3的范围内为离子选择性电极法与纳氏试剂分光光度法比较研究的室内环境。测定结果如表3所示。由表3看出离子选择性电极法与纳氏试剂分光光度法在较高浓度范围时,采样测定结果较为平行、准确、可靠。
表3 离子选择性电极法与纳氏试剂分光光度法的比较
样品编号 离子选择电极法
氨mg/m3 纳氏试剂光度法
氨mg/m3 两方法测定法差值
氨mg/m3 相对误差P%
1 3.50 3.36 0.15 4.14
2 4.71 4.72 0.01 0.2
3 4.71 4.73 0.02 0.4
3.结论
1) 我们对室内空气中测定氨的3 种国家标准检验方法,即靛酚蓝分光光度法、纳氏试剂分光光度法和离子选择性电极法进行了一系列较为深入的测量比对研究。
a. 靛酚蓝分光光度法适用于测定室内空气中氨的含量范围在0.01~2.00 mg/m3 的环境,相对标准偏差为0.5 %。
b. 纳氏试剂分光光度法适用于0.4~4.0 mg/m3 的环境,相对标准偏差为1.2 %。
c. 离子选择性电极法适用于测定室内空气中氨的含量范围在0.2~200.0 mg/m3 的环境,相对标准偏差为1.0 %。
2) 通过3 种测氨方法的比较,得出以下结论:
a. 靛酚蓝分光光度法灵敏度高,稳定性好,适用于测定含氨量较低即浓度范围的室内环境,但其操作不便,在低温时发色时间要求在40 min 以上。
b. 纳氏试剂分光光度法,其操作简单、快捷,一般运用于高浓度氨的环境测定。但由于方法中使用了有毒试剂HgCl2 ,引入了污染,对环境产生不良影响。
c. 离子选择性电极法较前两种方法具有较宽的测定范围,对室内空气中氨浓度的测定较为准确、可靠,方法简单易操作、快速,适用于现场采样分析,实验中无有毒有害物质、无污染等特点,因此本方法应得到更为广泛的应用。
[参考文献]
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[3 ] GBPT 18204.25 - 2000 公共场所空气中氨的检验方法(第一方法靛酚蓝分光光度法;第二方法纳氏试剂分光光度法)[ S] . 北京:中国标准出版社,2000.
关键词:农村企业;财务控制;信贷资金;财务风险预警
中图分类号:F830.5 文献标识码:B 文章编号:1674-0017-2014(2)-0059-07
一、引言
农村企业是我国农村地区或农业领域多形式、多层次企业的统称,包括乡镇企业、村办企业、农民联营合作企业、其他形式合作企业、个体企业以及农业上市公司等形式。财务控制是企业各项管理的基础,农村企业财务控制是控制原理及方法在农村企业财务管理中的运用,对资金筹集、投放及使用进行约束和指导,使之按照既定目标发展。近年来,随着我国政府对“三农”问题的重视,农业信贷支持得到前所未有的发展。但由于信息不对称及农村企业自身的局限性,特别是财务控制乏力,农业信贷供求长期失衡,出现了农业信贷支持悖论:若要缓解农村企业融资困境,则需加大农业信贷投放,而农村企业财务控制薄弱,信贷资金面临较大风险;若要保障信贷资金安全,有效防范金融风险,农村企业贷款难的问题则很难从根本上得以解决。
在上述背景之下,本文通过研究国内外文献,在分析我国农村企业财务控制现状的基础上,基于信贷资金安全视角,对农村企业财务控制与信贷资金安全二者的关系进行了理论分析与实证检验,最后针对相关问题提出对策建议。
二、文献综述
国外关于企业财务危机的研究比较多,Fitzpatrick(1932)基于单一判定模型,预测出净利润/股东权益和股东权益/负债的判别能力最好;William Beaver(1966)运用二分类法得出债务保障倍数和资产负债率判别能力较强,且越临近破产日,判别率越高;Altman(1968)将多元判别引入财务危机预警,建立Z模型;Deakin(1972)合并了Beaver和Altman的研究成果,选取14项财务比率建立判别函数,正确率高达80%;Olson(1980)提出条件概率模型,运用Logit、Probit模型及最大似然估计法进行预警;Azi、Emanuel、Lawom(1988)将现金流量引入财务危机预警模型,比较了Z模型、ZETA模型和现金流量模型的预测结果。
在信贷风险管理方面,国外学者经历了从传统主观分析、财务比率分析、统计方法应用到风险量化管理模型的过程。20世纪50年代主要有Harry M. Markowitz 的资产组合管理理论、布莱克与斯科尔斯布莱克创立的OPT理论、Stiglitz提出的信息不对称理论,以及VaR理论等。80年代后,受全球债务危机影响,国际银行业开始注重信用风险防范和管理,1988年的《巴塞尔协议》提出信用风险的权数管理方式。90年代以来,信贷风险模型引入数理统计、系统工程学等对风险进行计量与监测。目前,世界上最流行的四种信贷风险度量模型分别为:J.P摩根银行基于借款企业等级转移的CreditMetrics模型(1997) ,穆迪公司基于借款企业权益变动的KMV模型(1993),瑞士信贷银行基于保险精算学原理的CreditRisk+模型(1997) ,以及麦肯锡公司基于宏观经济变量对企业违约概率影响的Credit PortfolioView模型(2000)。
国内关于企业财务控制的研究起步较晚,基于农村企业财务控制问题的国内研究主要有:董磊明(1999)指出资金控制、成本费用控制、货币收入控制和利润控制共同构成农村财务控制体系;郑家喜(2003)认为乡镇企业财务风险可由组织财务活动和处理财务关系引起;王辉、范爱军(2008)着重对农村企业非正式融资方式做出研究;孙继辉(2009)指出,乡镇企业在财务管理方面存在资金筹措困难、过渡负债经营、投资能力较弱以及财务会计基础工作薄弱等不足;王黎燕(2009)强调,内部部财务控制是公司治理机制的基础,阐述了财务控制的根本目标和三个具体目标;赵士威(2010)认为中小企业内部财务控制包括基础控制、纪律控制和实物控制,良好的支持环境和监管机制是企业财务控制的必备条件。
陈静(1999),张玲(2000),陈瑜仁、陈晓、陈志鸿(2000)等基于上市公司财务预警模型对国内企业展开模型预测研究;黄岩、李元旭(2001)给出上市公司Z值取值范围并对样本进行了检验;李志毅(2003)将神经网络技术引用于财务危机预警;潘莉(2005)运用Logit回归判定建立财务预警模型。此外,谢敏,李冬(2001)从信息不对称的角度分析了信贷风险成因;吕世杰(2009)提出,通过金融衍生品、特殊贷款安排和金融创新化解农村小额信贷风险;曹玉(2010)由风险种类引入农业信贷风险的分析;谌立平(2010)提出农业信贷风险评估指标体系,运用财务指标分析和专家模糊评价法对现代农业信贷风险的评估问题进行研究;张维(2010)将农村信用社的风险放入识别、预警监测、评价和控制的逻辑框架中进行剖析;高雄伟(2007)构造了县域金融信贷风险的全过程管理系统;何广文,杨虎锋,栾杰(2011)采用FLIPSIM模型模拟农户经济行为,发现农业保险对小额信贷风险的影响与保险保障水平直接相关。
尽管国内外学者分别从财务控制、信贷风险两方面做出了研究,但关于二者关系的文献近乎空白。为填补研究空缺,以改善农村企业财务控制状况,增强农业信贷资金安全性,进而从根本上解决农村企业“贷款难”的困境,本文基于信贷资金安全视角,对农村企业财务控制问题展开研究。
三、农村企业财务控制问题对信贷资金安全影响的一般分析
农业信贷风险的主要成因是信息不对称。首先,部分农村企业在借款时往往借助各种方式粉饰报表,而信贷机构无法有效识别其真实的财务状况,并不能真正了解信贷资金偿还的可能性及农村企业的决策偏好;其次,信贷机构不能完全掌握农村企业对信贷资金的使用,信贷资金可能是以符合要求的名义贷出,却被用在了高风险项目上;第三,即使农村企业没有刻意违约,由于其财务控制乏力,也会对信贷资金安全产生不利影响。
(一)企业财务结构与信贷资金安全
资产和资本结构的不同配比使农村企业的资产负债表呈现保守型、稳健型、风险型三种结构。不同的财务结构对企业偿债能力有重要影响,一般来说,保守型和风险型财务结构均会在一定程度上影响信贷资金安全性。
(1)保守型结构(如图1所示)。主要标志是企业大部分资金来源于长期资本,即企业临时性流动资产不仅占用了流动负债,还占用了长期负债和所有者权益。此类结构风险低,但资金成本高,大量资金停留在收益率较低的资产上。从长期看,缺乏财务杠杆作用,企业发展后劲受到影响,会影响信贷资金的安全性。
(2)稳健型结构(如图2所示)。主要标志是企业的流动资产和长期资产与流动负债和长期资本分别对应。其优点是资金来源与运用相对应,符合流动比率的一般要求,对流动负债的偿还较有保障;且能较充分地运用资金,负债成本低,进而保障了企业财务状况的稳定和信贷资金的偿还。
(3)风险型结构(如图3所示)。主要标志是企业短期流动负债长期化使用,即流动负债不仅用于满足流动资产的需要,还用于满足部分长期资产的资金需要。由于流动负债高于流动资产的构成,企业面临较大支付压力,财务风险大。虽然其资本成本最低,但如果不能采取措施保障短期偿债能力,企业就会由于流动性问题而引发财务危机,信贷资金安全性面临较大隐患。
(二)企业筹资控制与信贷资金安全
目前,我国资本市场对农村企业的扶持力度较间接融资市场更小。虽然我国已于2004年5月在深交所设立了中小企业板,但其通过增发、配股和发行可转换债券融资的条件十分严格,农村企业通过证券市场融资难度较大,基本失去了直接融资渠道。具体融资条件见表4。
由于直接融资渠道受阻,农村企业通常选择债务融资途径。在通过正规金融机构信贷途径筹得资金之后,企业资产负债率上升,持续筹集较为困难。因此,农村企业经常依靠民间融资缓解资金紧缺,这使其筹资控制进一步恶化。可以通过净利息支出来判断农村上市公司债务融资规模的大小,具体见表5。从表5看出,农业上市公司的债务负担有逐年加重的趋势,利息净支出的平均增长率约为24.5%,这说明农村企业在不能进行股权融资后,被迫以较高的利息依靠债务融资,2007年和2008年净利息支出占净利润一度高达310%和180%。农村企业以较高的筹资成本举债,过渡负债经营,使高息取得的资金未能充分发挥财务杠杆作用,反而增大了筹资成本,财务风险增大。据统计,我国农村企业资产负债率高达60%,高负债导致资本结构不合理,运营成本增加,加剧了信贷资金的风险,也影响了农业信贷的供给。
(三)企业投资控制与信贷资金安全
农村企业投资控制缺乏有效评价机制,投资决策系统和风险管理程序尚未健全。投资风险主要表现在短期投资跌价准备、存货跌价准备、长期投资减值准备、固定资产减值准备和无形资产减值准备上,具体见表6。从表6看出,提取固定资产和长期投资的减值准备在整个减值准备中占有较高的比重,主要原因是没有采用科学方法对投资项目进行评价。投资风险的加大无形中给信贷资金的回收带来了巨大风险。
(四)企业营运控制与信贷资金安全
农村企业营运控制风险主要表现在收入控制与成本控制上。在收入控制方面,不少企业利用宽松的赊销政策增加应收账款,提前确认收入,虚增利润,影响了信贷机构对企业财务状况的判断,使得信贷资金自发放之初就伴随较大风险。农业上市公司平均应收账款率远高于沪深300平均数,反映出其“重销售轻收款”,信贷资金缺乏安全保障。在成本费用控制方面,农业上市公司存货周转率远低于沪深300平均水平,部分企业存货采购批量过大,占用大量资金,造成高机会成本和高储存成本。先进存货管理理念的缺乏使得企业生产经营未能产生持续的现金净流入,导致农业信贷资金的偿付缺乏有力保障。具体如表7所示。
农业上市公司反映营运控制的各财务指标水平波动频繁,波幅较大,经营状况不稳定。存货周转率和应收账款周转率反映了企业资金营运能力,农业上市公司存货周转率虽无大幅变动,但与行业水平相比,存在存货积压、存货周转能力弱等弊端。应收账款周转率有一定的波动性,低于行业水平,应收账款不能及时收回,债务一旦到期,企业没有足够的可变现资产偿债,财务危机就会导致巨大信贷资金风险。主营业务收入增长率和净利润增长率反映了公司的发展能力,农业上市公司的主营业务虽然保持较高增长率,但净利润为负增长,说明农业上市公司经营效益较差,发展能力较弱,盈利能力支持的信贷资金偿还保障度较低。以上分析与成本收入分析的结论一致,具体如表8所示。
四、农村企业财务控制问题对信贷资金安全影响的实证分析
为进一步实证分析我国农村企业财务控制与信贷资金安全的关系,本章以农业上市公司的财务数据代替农村企业,选取2012年A股市场上40家财务状况正常的农业上市公司作为研究样本,基于因子分析法,设计财务风险预警指标体系,并构建农业信贷资金风险预警模型,在此基础上进行综合评价。
(一)指标体系的构建
选取财务指标是信贷资金风险预警的重要环节,信贷机构应将农村企业日常经营活动中的预警指标与临界值作比较,以更好地防范风险。本文从偿债能力、获利能力、发展能力、营运能力及现金流量五方面选出有代表性的财务指标。具体预警指标体系如表10所示。
(二)实证检验与结果分析
1、实证检验。运用SPSS16.0统计软件对数据进行因子分析,首先对原始指标标准化数据(Z- Score法)进行适用性检验,采用的适用性检验方法为:KMO检验法和球形Bartlett检验法。KMO用于检验因子分析是否适用,Bartlett 球形检验用来判断相关阵是否是单位阵。检验结果显示:KMO值在0.5- 1.0之间,X2统计值为593.187,显著性概率为0.000,说明指标间具有相关性,适宜做因子分析。SPSS16.0计算得到各项子指标相关系数矩阵的特征值与贡献率表10所示。
从表10看出,前5个公共因子的累计贡献率达到84.039%,基本反映了原始数据所提供的信息,故选择5个因子,把原来17维的问题降为5维处理。表10所反映的主成分也可用图1的碎石图呈现,横坐标代表成分数,纵坐标代表特征值,前5个主成分的特征值明显大于1,证实了表11的结论。对提取的5个公共因子建立原始因子载荷矩阵如表11所示。依据原始因子载荷矩阵中各公因子所反映的信息并不能够很好地对其进行命名,且公因子1、2、3所涉及的指标较多,所以需实施因子旋转,并对其命名。表12是使用方差最大化旋转法旋转后的因子载荷矩阵。
由表12可知,公因子1在X3、X2、X1、X4、X16的载荷较大,重点反映了现金比率、速动比率、流动比率、资产负债率和经营现金净流量对负债的比率5项指标的信息,它对全部初始变量的方差贡献率是23.999%。主要代表农村企业的偿债能力,故命名为“偿债因子”。
公因子2在X11,X13,X12,X14,X17的载荷较大,重点反映了存货周转率、主营业务增长率、总资产周转率、应收账款周转率、经营活动产生的现金净流量增长率的信息,对全部初始变量的方差贡献率是21.001%。主要代表企业经营活动的影响,故命名为“经营因子”。
公因子3在X8,X6,X7,X5的载荷较大,反映了成本费用利润率、总资产收益率、主营业务利润率和净资产收益率的信息,对全部初始变量的方差贡献率是20.077%。反映出获利能力对企业财务控制的影响,命名为“获利因子”。
公因子4在X15,X10的载荷较大,重点反映净利润增长率、固定资产周转率的信息,对全部初始变量的方差贡献率是10.560%。主要体现企业成长能力的影响,故命名为“成长因子”。
公因子5在X9的载荷较大,重点反映了应收账款周转率的信息,对全部初始变量的方差贡献率是8.403%。主要体现出赊销政策产生的应收账款的影响,故命名为“应收账款因子”。
2、实证结果分析。利用表12中旋转后的因子方差贡献率,构建出因子得分计算公式为:
F=0.23999fac1+0.21001fac2+0.20077fac3+0.10560fac4+0.08403fac5 (1)
由因子得分计算公式简化得出农业信贷资金风险预警模型,如下所示:
E=0.84F+u=0.24F1+0.21F2+0.20F3+0.11F4+0.08F5 (2)
通过因子分析,可以看出公因子1、2、3对信贷资金安全性的影响最大,即农村企业的偿债能力、经营状况和获利能力是影响信贷资金安全的最主要因素;此外,固定资产和应收账款也是不可忽视的因素。基于上述实证分析,可以看出,本文理论分析与实证分析的结论一致,通过建立适合农业信贷的风险预警系统,可以起到防范农村企业财务危机的作用,进而保证了信贷资金的安全。
五、对策建议
(一)增强信贷机构抗御风险的能力
1、落实贷款“三查”制度,降低信息不对称程度。信贷机构要建立贷前调查准备,有效识别信贷风险点,特别关注农村企业非财务信息。在本行内部和外部征信系统查询借款人信用记录的同时,还应当通过正面和侧面调查获取借款人的道德品质、家庭关系、社会地位、信用状况以及经营能力等方面的信息,运用不对称偏差分析法进行判断,并将财务信息和非财务信息进行交叉检验,相互验证,降低不对称程度,以综合评价农村企业的偿还能力和偿还意愿。贷后管理除贷后检查外,还应包括账户监管、贷款风险分类、风险预警等,其中最重要的就是利用风险预警模型建立持续的财务审计制度。银行等信贷机构的持续审计,则应重点围绕F1、F2、F3、F4、F5五个公因子展开,利用财务预警模型重点考量财务要素。
2、创新信贷中介机制。信贷中介机制即在信贷机构与农村企业之间引入一个中介机构,利用这一中介机制可以分散银行等信贷机构的风险,也能更有针对性地应对农村企业的财务控制弊端。信贷中介机制具体有两种途径:(1)间接信贷。即将信贷发放给一个介于银行等信贷机构和农村企业之间的中间体,由此中间体间接将资金投入农业企业。中间体有较强的经济实力,可通过抵押品降低信贷风险,且其与农村企业联系紧密,可以更好地控制农业信贷资金的使用。信贷机构直接与中间体办理业务,可以将向各农村企业提供信贷的零散性管理风险转移给中间机构。(2)两级信贷。即信贷机构将贷款提供给中间体和农村企业,中间体为第一债务人,农户为第二债务人,风险由中间体和农户共同承担,双重约束机制更好地保证了信贷资金的回流。两级信贷降低了周转周期、抵押品、资金使用控制及零散性方面的风险,弊端是手续复杂。
3、创新推出“农贷通”系列业务。信贷机构可以借鉴民生银行针对小微企业拓展“商贷通”业务的经验,制定差异化经营战略,创新推出专门服务于农村企业的“农贷通”业务。既可破解农村企业融资难题,履行社会责任,也可着力防范农业信贷风险,优化业务结构,摆脱银行同质化竞争困境。(1)运用财务控制评分模型对农村企业评分,筛选出财务评分较高的借款人。(2)创新组织架构,提升专业化水平。在总行层面,建立专门的农村企业金融部,负责全行“农贷通”业务规划;在分行层面,设置农业信贷风险管理部,负责“农贷通”零售业务的风险管理职能。(3)整合产品与服务创新,探索新型商业模式。破除“抵押物崇拜”和“报表崇拜”,创新推出互保、联保和信用等多种抵押、担保组合方式;针对农村企业,提供资产、结算、存取款、理财和消费信贷业务等全方位的服务;变传统贷款业务为综合金融服务。
(二)提高农村企业降低信贷风险的财务控制能力
1、优化负债比例。实证结果表明,“偿债因子”对企业财务状况的影响最大,农村企业应控制好现金比率、速动比率、流动比率、资产负债率和经营现金净流量对负债的比率这五项指标。(1)保持合理的资产负债率,将各种方式搭配在一起,形成筹资组合,使资金成本最低。(2)在合理选择筹资方式和筹资结构的基础上,合理调度资金,保持适当的流动比率和速动比率。(3)通过债务重组改变债务结构和减轻债务负担。对于现有债务负担较重的农村企业来说,创新财务手段以实施债务重组可以优化财务结构,包括以资产清偿债务、债务转为资本、修改债务条件等方式。对于符合权益筹资条件的农业上市公司,可以有效通过债转股降低财务杠杆,尽管从短期来看,股权融资成本较高,但负债比例的优化会改善企业财务控制状况,有利于企业长期发展及农业信贷支持的长期化。
2、提高经营效率。“经营因子”对财务控制有显著影响,农村企业应控制好存货周转率、主营业务增长率、总资产周转率、应收账款周转率、经营活动产生的现金净流量增长率这几项指标,注重主营业务增长和总资产周转,把经营活动中的现金管理放在重要的位置。(1)加强存货管理。建立合理库存,保持最优存货量,使存货在品种、数量、结构上保持最优比例。(2)合理制定赊销政策。针对不同拖欠时间的应收账款,根据客户不同的信用程度采取差异化收账策略,对可能发生的坏账损失,应足够提取坏账准备金。(3)规范资金管理。以科学方法确保存货与资金的最佳结构,健全销售收款责任制,充分调动销售人员的主观能动性。同时,保持良好的融资信誉及资金使用率。
3、加强成本收入控制。“获利因子”对企业财务控制也有重要影响,反映了成本费用利润率、总资产收益率、主营业务利润率和净资产收益率的信息,其既反映在收入、利润上,也反应在成本控制上。(1)优化主营业务收入比例,增加企业留存收益。(2)建立以预算控制为重点的财务目标控制系统。农村企业应适时推行全面预算控制,以实现企业经营目标;全面预算控制可采用事先预算、事中监控、事后分析的方法,实现企业整个生产经营活动的动态管理。(3)建立以量化分析为主的成本控制系统。此外,在业绩评价考核中,要把成本指标作为一个主要的考核指标,不仅要考核产品制造成本核算,还要考核产品的质量成本、责任成本,把成本管理的重心从简化成本核算转移到成本控制。
参考文献
[1]陈静.上市公司财务恶化预测的实证分析[J].会计研究,1999,(4):10-20。
[2]陈晓,陈治鸿.中国上市公司的财务困境预测[J].中国会计与财务研究,2000,(9):55-72。
[3]黄岩,李元旭.上市公司财务失败预测实证研究[J].系统工程理论方法应用,2001,(1):8-13。
[4]王黎燕.关于企业内部财务控制的问题及完善对策[J].中国集体经济,2009,(7):11-13。
[5]张玲.财务危机预警分析判别模型及其应用[J].数量经济技术经济研究,2000,(6):18-19。
[6]赵士威.中小企业内部财务控制与监督[J].合作经济与科技,2010,(2):80-81。
The Research on the Financial Control of the Rural Enterprises Based on the Perspective of the Security of the Credit Funds
CHENG Chanjuan LI Lu
(School of Finance and Economics of Xi’an Jiaotong University, Xi’an Shaanxi 710061)
一、精车加工工艺分析
精车工序加工面的位置很重要,是零件的重要装配面。
如图1所示:上道粗车工序已把工件轮廓基本加工成型,其中70.4mm、65.4mm外圆分别为轴承装配位置及油封装配位置,尺寸精度要求高,与工件径向设计基准工件轴心线的圆跳动误差须保证在0.02mm以内。两外圆加工表面在上道工序留有0.5mm余量。105mm外圆的右台阶面为轴承的轴向装配定位面,上道工序留有0.2mm轴向余量,与工件径向设计基准轴心线的垂直度误差需保证在0.02mm以内。以上各表面的加工安排在全功能数控车床上完成。
二、确定装夹方案
方案采用两顶尖装夹,装夹精度高,为保证本道工序零件加工的各形位公差要求,确定工件的轴线和左端(设计基准)为定位基准。两顶尖装夹,以两中心孔的锥面为定位基准面。工件左端在上道工序中,中心部位车出70mm的沉底,作为本道工序的轴向装夹定位面,与图2所示的定位套右端的四个小凸台紧密接触,带动工件旋转。
三、前顶尖及定位套设计
第一,精磨定位套左右两端面,保证装夹精度。
如图2所示,定位套左端面与60mm的内孔及60°内锥面和44mm通孔在一次装夹下完成加工。保证了定位套左端面与60mm的内孔及60°内锥面和44mm通孔垂直度要求。定位套左端面在上平面磨床上精磨,再以此平面定位精磨右端面四个小凸台面,保证右端小凸台面与各内孔的垂直度,从而保证前顶尖的工件装夹精度。
第二,采用弹性前顶尖,保证轴向定位准确,使其接触摩擦力生效。
由于生产汽车后桥角矢为成批生产,如图2所示,44mm通孔设计是为了使前顶尖从通孔中伸出顶入加工工件的中心孔,采用弹性顶尖具有伸缩性。这样不管成批工件的中心孔的深浅情况如何,都可以保证定位套右端小凸台面与工件70mm的沉底面紧密接触保证轴向定位准确,使其接触摩擦力生效,带动工件旋转。
第三,定位套右端小凸台面设计,接触面积小,周向范围小。
定位套右端小凸台面与工件的左端接触面积小,更好的保证轴向定位精度,周向均布范围直径为51mm,靠近工件中心,进一步保证工件轴向定位精度(工件左端面越接近中心处,端面圆跳动误差值越小)。为保证具有一定的摩擦力,采用四个小凸台设计,放弃三点接触设计。右端小凸台面周向均布范围直径亦不宜过小,否则造成与工件轴向定位装夹面摩擦力不够,不能带动工件旋转及承受切削力。
第四,定位套60mm内孔与前顶尖60mm圆柱面采用间隙配合,保证径向定位精度。
第五,定位套左端面方缺口槽,与车床主轴上的定位销相配,防止定位套周向位移。
四、采用机床及后顶尖设计
设计方案采用全功能数控车床液压尾座使后顶尖顶住工件中心孔,用轴向力作用于工件左端定位面,抵住定位套的四个接触点产生摩擦力,保证轴向定位准确,并使设计基准与定位基准及编程基准重合。
五、结论
实践证明,此套装夹设计方案,采用两顶尖装夹具有很好的装夹精度,无需鸡心夹头,完全依靠摩擦力带动工件旋转,减少了装夹辅助时间,提高了生产效率,适用于成批生产,并做到了基准统一,起到了以车代磨的效果,节约了生产成本。同类型的轴类工件在车床上的精加工,亦可采用此套装夹设计方案,具有一定推广价值。
参考文献:
[1]黄云清.公差配合与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]韩鸿鸾.数控加工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.
一、教材分析
“基因对性状的控制”是现代遗传学的关键内容之一,是《基因的表达》一章的最后一
部分,是对DNA
的结构和复制知识的具体应用。学习了这些内容,学生才能在生物性状遗传
和变异的复杂现象中,懂得遗传和变异的实质及规律。它既是前面所学蛋白质基础知识的应
用,又是后面学习生物变异的理论基础,所以在知识的学习上起着承上启下的重要作用。
二、学情分析
从学生已有的知识基础看,已了解DNA
结构、复制及基因的定义;并已掌握蛋白质结
构功能特性及合成过程。但关于中心法则,基因、蛋白质和性状关系的内容,比较复杂,也
较抽象,若直接由教师讲述,学生难以理解。
三、教学目标
1、知识目标:
(1)
解释中心法则。
(2)
举例说明基因、蛋白质与性状的关系。
2、能力目标:
通过阅读、分析资料以及从遗传现象归纳总结出结论,提高解决问题的能力。
3、情感态度与价值观:
(1)
认识科学研究是不断深入的。
(2)
(2)树立科学的发展观。
四、教学重点:
(1)
中心法则。
(2)
基因、蛋白质与性状的关系。
教学难点:
基因、蛋白质与性状的关系。
五、教学过程:
教学内容
创设情境,自然导课:
导入新课
同学们,你们还记得老师吗?对,因为我们昨天刚见过面。那请问:你们首先是从哪一方面将老师认出来的呢?是不是老师的相貌啊?那遗传学上我们把生物体外貌等这些形态特征叫什么呢?(性状)那为什么我们的性状会不同呢?
说明性状的控制与基因有关。今天就让我们一起来学习第
基因对性状的控制。
进入老师创设的情境,思考问题,
激发学习热情。
从我们人的形态特征引入新课,充分调动学生的兴趣,积极参与
(1)
、中心法则的提出及其发展
通过上一节课的学习,我们知道基因的两大基本功能是复制和表达,
这涉及到遗传信息的流动和传递,这在复制和表达过程中有没有规律呢?下面就让我们一起
来探究生物体内遗传信
息的流动。
播放动画:DNA
复制、基因指导蛋白质合成动态过程,引导学生注意观察动画里遗传信息的流动
和传递。画遗传信息的传递方
给学生提供DNA、RNA和蛋白质纸片教具。
提出中心法则。
我们可以大胆地猜
想:生物界是否还有其它的遗传信息传递途径?
注意观察动画。
动手画图。
一个学生上黑板
用箭头表DNA、RNA
和蛋白质之间遗传
信息的流向。
学生思考。
提出问题,自然过渡到遗传信息的流动。
通过动画引导和自主动手画图使学生掌握
遗传信息传递方向。
完善中心法则。
引导学生阅读教材“资料分析”,运用已有的知识从“资料分析”中获得的信息进行讨论。通过教材上三个小资料的分析,指出克里克中心法
则的不尽完善之处,并根
据每个资料的表述找出
新的遗传信息流向。三个资料分析完成之后让学生对传统中心法则的图解进行完善,要求用实线表示已经确定的遗传信息流向,虚线表示尚未确定的遗传信息流向。总结学生讨论情况,
并归纳中心法则。
中心法则的提出及其发展给了我们很多的
启示:科学的发展是无止过渡到下一个知识点:通过中心法则的学习,生物的遗传信息最终流向到了蛋白质。
学生结合老师提出的问题进行思归纳中心法则。结合讲解,阅读、
讨论,能解释中心法则。
为下面的学习做准备。
进行情感教育:
通过中心法则的发展过程,引导学生思考
会得到什么启示。
那么,蛋白质与生物性状有什么样的关系呢?蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。下面我们再通过几个具体的例子来看看基因、蛋白质与性状的关系。
阅读、思考,回答。
给学生以思考的时空,激起学生学习的兴自然过渡到基因、蛋白质与性状的关系。
(2)
基因、蛋白质与性状的关系
引导学生带着上述问题阅读教材P69
的资料,如何从基因指导蛋白质合成的角度来解释这一对性状?
提问:由这个例子,我们可以得到什么样的结学以致用学以致用:
与实例1相类似的例子。
实例2:白化病
(展示白化病患者的图片,引导学生分析白化病患者的病因,并以图解简要表述)
老师根据学生的回答
进行评价总结。
提问:基因对性状的控制都是像上面的例子那样
的吗?我们再来看一个
实例。
继续引导学生带着问题结合图阅读教材第
70
页“囊性纤维
病”实例
3,让学生思考后回答:这个实例又说明了什么?
学以致用:
与实例3相类似的例子。
实例4
镰刀型细胞贫血症提问:你能仿照实例从基因控制蛋白质合成的角度来解释这一现象学生阅读、思考、解释这一对性
学生得出这一问题的答案:基因通
过控制酶的合成来
控制代谢过程,进而
控制生物的性状。学生阅读、思
考、解释白化病现学生思考学生阅读、思
考、讨论并得出这一
问题的答案:
基因还能通过
控制蛋白质的结构
直接控制生物的性
学生阅读、思考、解释镰刀型细胞
贫血症现象。
通过具体实例分
析,引导学生归纳总结出基因控制性状的方
培养学生自学教材,总结归纳形成答案的能力。
引入基因控制性状的另一种方式。
培养学生自学并总结归
纳问题的能力。
培养学生自学并总结归
纳问题的能力。
几个实例综合起来
看又说明了什么?
根据学生的回答情况,教
师进行评价并板书总结:
基因酶或激素
细胞代谢性状
基因结构蛋白
细胞结构性状。
老师结合教材分析说明:
人的身高是由多个基因
决定的,其中每一个基因
对人的身高都有一定的
作用。同时,人的身高也
不完全是由基因决定的,
还与后天的营养环境和
体育锻炼等有关,那么我
们能说基因与生物的性
状之间是一一对应的关
系吗?基因的改变仅仅
引起生物体单一性状的
改变吗?
教师把学生的思维
再次引回到本节的“问题
探讨”上来:基因与基因、
基因与基因产物、基因与
环境之间存在着复杂的
相互作用,这种相互作用
形成了一个错综复杂的
网络,精细地调控着生物
体的性状,那么我们怎样
综合理解和评价“基因决
定生物体性状”这一观点
呢?请大家畅所欲言!
倾听学生的表述,并
适当地给予提示,对所述
观点及时给予肯定和鼓
结合学生的回答,教师板书归纳:
表现型=基因型+环境
条件
学生思考、分
析,总结出基因、蛋
白质和生物性状之
间的关系:
基因控制生物
的性状是通过控制
蛋白质的合成来控
种,间接控制和直接控制。
学生结合老师
的分析介绍,思考后
得出思考题的答案:
在自然界中,不
仅存在一对等位基
因对生物性状的控
制,而且还存在多对
等位基因共同控制
一对相对性状的情
况,而且生物生存的
环境也对生物的性
状有影响。
学生结合本节
课所学知识,踊跃发
言,阐述自己的观
点,发表自己的意
问题分解,引导学生层层深入。
使学生对所学知识
有所提升和拓展。而且
更能全面地理解基因、
蛋白质与生物性状间的
关系。
开动学生的脑筋,
活跃学生的思维,锻炼
学生的表达能力。
基因是决定生物性
状的基本单位,基因通过
控制蛋白质的合成直接
或间接地控制生物体的
现状;生物体的现状受一
对或多对等位基因控制,
而且还与其生存的环境
条件有关,因此,生物体
的表现型是基因型、环境
条件共同作用的的综合
表现,是内因与外因相互
作用的结果。
课堂小结
通过这节课的学习,你有
什么收获?
学生总结
整理内容,构建知
识体系。
(3)
课堂练习
技能训练P71
学生思考
巩固知识提升运用能力
(4)
板书设计:
一、中心法则的提出及发展
二、二、基因、蛋白质与性状的关系
1.
基因通过控制酶的合成而间接控制生物性状
豌豆的圆粒与皱粒;白化病
2.
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
囊性纤维病;
镰刀型细胞贫血症
3.
总结:基因与性状的关系:
性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间相互作用,精确控制的。
基因表达为蛋白质,直接或间接的控制生物性状;
当前,浙江省初中采用的《科学》教材,化学知识零星地穿插在其中,这或将影响学生理性建构化学科学系统逻辑理念的形成。实践显示,高一新生对于一些自然现象的解释常常和真实情况不同,并以所持有的主观印象作为学习新知识的基础。而教师对于学生的这类模糊概念往往采取理论解释、强化记忆的方法,这样做的结果没有能够使学生在真正理解的基础上牢固建构知识。历年高考答卷中的概念题失分率较高,可以说明这一点。本文从高一化学教材中列举容易产生模糊概念的内容,作为探讨的切入点。
二、 方法与步骤
第一,选择苏教版《化学1》专题一中“物质的聚集状态”[1],以学生作业结合课堂反映,找出学生对其中一些重要知识点所可能产生的模糊概念。
第二,根据学生作答结果将学生的模糊概念编为选择题;根据所找出的存在于学生头脑里的另类想法,用协助的方式,以建构方式的教学理念为基础,着手编写相应的教案,然后再配合原定进度施行。
第三,修改前述的教案,代之以较富弹性的教学设计,以改善其运用时的可行性。针对学生较常见的一些模糊概念,以建构方式中提供的概念澄清或冲突情境等观点协助学生改变已有观念,利用原先设计的教案中既有的一些活动再加改进或重新设计的方法,完成可供教师在进行建构方式教学时采用的教案,如问题讨论、演示实验或学生可实际动手的活动等,然后适当地将其穿插于原有的教学之中。
三、 结果与讨论
针对选定的内容,在本文中所完成的工作核心是学生模糊概念的寻找,由提问结果的分析找出学生常见的模糊概念,采用合适的教学设计,借以协助学生澄清模糊概念。
1. 模糊概念的寻找
例如:固体微粒的运动特征。
综合讨论:有些学生无法区分固体物质组成粒子的运动与宏观物体运动概念上的不同,因此误以为固体中的微粒是静置的。另有一些学生认为微粒运动轨迹是可测的。
2. 学生对“物质的聚集状态”比较常见的模糊概念
(1) 认为固体物质,只要研磨得足够细就可得到分子或原子。
(2) 固体物质熔化和固体物质溶于水,其过程是一样的。
(3) 物质的重量,固态>液态>气态,甚至认为气态没有重量。
(4) 只有在纯物质中的分子,其组成才一定,分子的组成随来源而异。
(5) 当固态物质变成气态物质,学生以水中热对流的方式来表示气态物质的扩散性质。
(6) 容器中气态物质上升到最上面或附着在器壁四周。
(7) 物质的宏观性质和物质的一个原子或一个分子的性质一样。
(8) 固态物质是连续的,粒子和粒子之间没有空隙。
不仅初学时有上列模糊概念,复习时学生也未能完全澄清。
3. 针对学生模糊概念的教学设计
下面介绍的例子是为了澄清学生上述模糊概念而设计的教学方案。
情境:桌上放一块食盐晶体、一块木块、一杯水、一盘小冰块和一个注满空气的气球。
[问题1] 你认为食盐是由什么组成的?
若无法回答或只是表面宏观层次的描述或者是非微粒的描述,则再问:
[问题2] 您认为它是由一个个微小晶粒组成的呢,还是由比小晶粒更小的单位组成的?
如果回答是在微观或粒子层次,则再提问:
[问题3] 这些组成食盐的微粒是什么?它们会像盐一样咸吗?它们会像盐一样是白色的吗?它们会像盐一样是硬的吗?它们会动吗?它们都一样吗?它们还可以被再分割吗?
如果以上的回答是在微观(或/且)微粒层次,但未很明确,则再追问:
[问题4]请回答这些组成食盐的微粒看起来应该像什么?形状如何?
如果学生的回答无法进入“动态微粒”的层次则进入下一题。
[问题5]为什么食盐和木块可以保持一定的形状,而水和空气则不能?
如果学生的回答是在宏观(或/且)连续的层次,则继续提问:
[问题6] 为什么食盐、木头是硬的,水和空气是软的?为什么这些东西的性质并不相同?
如果回答已进入微观或粒子层次,则提问:
[问题7] 需要用很大的力气才能把食盐捏碎并将食盐的小颗粒分开来,然而却可以很容易地把水或空气进行不断的细分,这是为什么?是什么样的力量使组成食盐的微粒能聚集在一起?是什么力量使组成水的分子可以聚集在一起?
若没有进入微观或粒子层次,则再问:
[问题8] 为什么空气可以无孔不入?
如果学生一直都无法进入“动态微粒”的描述层次,则进入下一题。
[问题9] 放在桌上的冰块为什么会融化?
如果学生的回答是在宏观或连续的层次,则提问:
[问题10] 冰和水有何不同?
如果学生的回答已进入了微观或粒子的层次,则提问:
[问题11] 您认为在冰的融化过程中,组成冰的水分子发生了怎样的变化?
如果学生的回答一直都无法进入“动态微粒”的描述层次,则进入下一题。
[问题12] 把小冰块放入这杯水中,冰块逐渐不见了,为什么?
如果学生的回答是在宏观或连续的层次,则提问:
[问题13] 不见了的冰块到哪里去了?
如果学生的回答是在微观或粒子的层次,则提问:
[问题14] 冰块内的水分子为什么不见了?这个过程(溶解,或学生的其他用词)的详细情形如何?
如果学生无法进入“动态微粒”的描述层次,则进入下一题。
[问题15] 如果放很多冰块到这杯水中,经一定的时间,杯子的外壁会有一些小小的液滴出现,这些“小液滴”是什么?它们是怎么来的?它们是如何才变成小液滴的?
当学生仍然无法进入“动态微粒”的描述层次时,则进入下一题。
[问题16] 若把这杯水放在桌上几天,里面的水就不见了,为什么?它们跑到哪里去了?这些水现在是处于怎样的状态?
通过这样反复深化的提问,可以将对于物质微粒的相关模糊概念进行一定程度的纠正,随之建构正确的概念。在运用建构方式进行问题建构教学时,应当注意相应的教学技巧,如提供学生讨论、发表意见的时间以及讨论的分组、激励学生参与和对学生想法的响应等。
4. 教师运用建构方式教学的情况
化学教师表达建构方式教学的方式,主要采用合作学习策略,故教学流程采取老师提问题,接着由学生展开小组讨论,然后让学生发表小组或个人的看法,最后获得正确的结论或概念。
教师一般较为注重与关心如何提出合适的问题让学生讨论,以引出学生想法,或提供合适的实验和活动来纠正学生的模糊概念,但普遍忽略如何促进学生开展小组讨论及其讨论的效率与参与度。
阅读相关文献,有助于教师对建构方式的重要教学理念有初步正确的了解,然后再通过教学的实际运用,其印象会更加深刻,甚至还会得出更宽广的认识与体会。
四、 问题和建议
实践显示学生对有些模糊概念比较容易澄清,对另一些模糊概念则较难在短时间内去除,但最为重要的是在教师改变教法之后,学生会仔细地去思考并热心参与小组讨论。由于现时的教学环境中还存在着可能阻碍运用建构方式教学的因素,如实施建构方式教学需要有较多的课堂时间,而且有的教师觉得应试效果不一定比直接传授为好;此外,学生的心态、参与情形,也是影响实施建构方式教学成效的一个因素。■