Journal of Colloid and Interface Science

Journal of Colloid and Interface Science333(2009)

415–418

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Short Communication

Synthesis and characterization of poly(3-methyl thiophene)nanospheres

in magnetic ionic liquid

Songmin Shang a,?,Liang Li a,b,?,Xiaoming Yang a,Lei Zheng b

a Institute of Textiles and Clothing,The Hong Kong Polytechnic University,Hung Hom,Kowloon,Hong Kong,PR China

b Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering,Wuhan Institute of Technology,Wuhan430073,PR China a r t i

c l e i n f o a b s t r a c t

Article history:

Received7October2008 Accepted9January2009 Available online15January2009

Keywords:

Poly(3-methyl thiophene)

Ionic liquid

Nanospheres

Polymers Poly(3-methyl thiophene)nanospheres with their size ranging around50–60nm have been synthesized by simply adding monomers into a magnetic ionic liquid,Bmim[FeCl4].The ionic liquid leads to the formation of uniform nanospheres with a relatively narrow size distribution con?ned to submicrometer-sized domains.The poly(3-methyl thiophene)nanospheres were characterized by FTIR,Raman and thermogravimetric analysis(TGA).Scanning electron microscopy(SEM)was used to show the morphology of the samples.As compared with the conventional solution polymerization method,the polymerization yield and conductivity of the polymers produced in this magnetic ionic liquid system were improved.

?2009Elsevier Inc.All rights reserved.

1.Introduction

Conducting polymers,such as polyaniline,polypyrrole,polythio-phene and their derivatives,have recently given rise to numerous investigations because of their potentially interesting electrical and optical properties controlled by a simple and reversible acid–base doping–dedoping process,which allowed this conducting polymer nanomaterials possibly to be applied in the?elds of electromag-netic interference shielding,organic conductors,actuators,and gas-separation membranes[1–5].In particular,there is an increased drive toward the fabrication of nanostructured and reduced di-mensionality materials,such as thin?lms,tubes,wires,particles,?bers,etc.,due to their promise for improving upon applications that currently use their bulk counterparts materials[6,7].Among conducting polymers,poly(3-methyl thiophene)(P3MT)has been received a signi?cant share of attention.P3MT,as an important derivative of polythiophene,has led to numerous applications in the?elds of microelectronics,optoelectronics,and sensors[8,9] owing to its high conductivity and high tensile strength and?exi-bility.These conducting polymers with various nanostructures can be prepared through either chemical or electrochemical oxidation of the monomer with or without the template[10–12].

Ionic liquids comprised entirely of ions are liquid at ambient temperature and a relatively new class of solvent.They are green solvents and favor doping for the composition of inorganic anions. Ionic liquids are attracting signi?cant attention in many?elds of chemistry and industry because of their unique physicochemical

*Corresponding authors.

E-mail addresses:tcshang@https://www.360docs.net/doc/fd11184360.html,.hk(S.Shang),msell08@https://www.360docs.net/doc/fd11184360.html,(L.Li).properties,such as negligible vapor pressure,low volatility,high thermal and electrochemical stability,and ionic conductivity[13–16].In addition,ionic liquids have been shown to dissolve a wide range of organic and inorganic materials,which allows access to a range of monomers and chemical oxidants at signi?cant con-centrations.Considering the above merits,ionic liquids are ideal media for the synthesis and utilization of conducting polymers as they can exhibit excellent oxidative and reductive stability,and can signi?cantly improve performance and lifetimes when used as the supporting electrolyte and solvent in conducting polymers devices [17–20].

Here,we reported the results on the synthesis and character-ization of poly(3-methyl thiophene)nanospheres in a magnetic ionic liquid(MIL),1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate (Bmim[FeCl4]),as the solvent and https://www.360docs.net/doc/fd11184360.html, is basically a kind of ionic liquid(IL).The only difference between IL and MIL is that the anion of MIL is FeCl?

4

.MIL has the unusual properties of IL. Besides,MIL shows a response to a magnetic?eld.When polymer-ization ofπ-conjugated polymer was carried out in Bmim[FeCl4],

FeCl?

4

moiety could play roles as a synthetic catalyst as well as a dopant.Fourier transform infrared(FTIR),Raman,thermogravimet-ric analysis(TGA)and scanning electronic microscopy(SEM)were used to characterize the P3MT nanospheres.

2.Materials and methods

2.1.Polymerization in magnetic ionic liquid

3-Methyl thiophene monomer and the anhydrous iron(III) chloride were purchased from Aldrich and used without fur-ther puri?cation.Crystalline1-butyl-3-methylimidazolium chloride

0021-9797/$–see front matter?2009Elsevier Inc.All rights reserved. doi:10.1016/j.jcis.2009.01.021

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([Bmim]Cl)was prepared according to the standard procedure fol-

lowed by repeated recrystallization from dry acetonitrile.The syn-

thesis of Bmim[FeCl4]has already been reported in the literature

[21,22]and was dried and degassed before use.P3MT nanospheres

were produced by simply adding the monomer to Bmim[FeCl4]as

a magnetic ionic liquid solvent.Typically,6mL of Bmim[FeCl4]

and2mL of monomer were mixed with stirring.The solution

was stirred for24h at room temperature,and then the polymer

was removed from the Bmim[FeCl4]solution by?ltering.The?l-

tered P3MT was dried for3h at60?C in a vacuum oven and

further puri?ed by methanol washing.Then,P3MT was dried in

a vacuum for48h at room temperature.In order to apply mag-

netic?eld to the polymerization process,two permanent magnets

were used.The glass cell containing Bmim[FeCl4]was sandwiched

by two fastened magnets in order to maintain the magnetic?eld

across the cell.With the same molar ratio of oxidant to monomer,

conventional solution polymerization were also carried out.The

monomer was added into an aqueous solution,then the FeCl3so-

lution was introduced into the solution with continuous stirring,

and the polymerization reaction proceeded.The obtained poly-

mers were washed with water and methanol to remove unreacted

chemicals.

2.2.Characterization

FTIR spectra of the composite nanospheres dispersed in KBr

disks were recorded on a Bio-Rad FTS135FTIR spectrophotome-

ter.Each spectrum was collected by accumulating64scans at a

resolution of4cm?1.Raman spectra were recorded by using a

microscopic confocal Raman spectrometer using a785nm laser

beam and a charge-coupled detector(CCD)with4cm?1reso-

lution.TGA was conducted on a Du Pont Thermal Analyst2100

system,equipped with a TGA2050thermogravimetric thermal an-

alyzer under a nitrogen stream with a heating rate of10?C/min.

Field emission scanning electron microscopy(FESEM)using a JEOL

JSM-6700F FESEM was made at an accelerating voltage of5kV.

The conductivity of the P3MT nanostructures was measured by the

conventional four-probe method.

3.Results and discussion

The nano?bers of conducting polymer have been synthesized in

the biphasic ionic liquid/water system[13].The use of ionic liquids

for the electrochemical synthesis of conducting polymer has also

been reported by several groups[17,23],and then IL is used ideal

media for the synthesis of conducting polymer.As shown in Fig.1,

the only difference between IL and MIL is that the anion of MIL is

FeCl?

4.For the preparation of the P3MT nanospheres,Bmim[FeCl4]

ionic liquid containing no additional dopants or oxidants was used.

Morphology studies of the P3MT nanospheres were carried out by applying SEM.As shown in Fig.2,the obtained nanospheres showed a uniform spherical shape and had an average parti-cle diameter of50–60nm without aggregation.Variation of re-action conditions such as concentration and reaction time did not affect the morphology of the generated conducting polymers. Bmim[FeCl4]solutions seemed to act as a template of liquid phase.IL is not only isotropic organic liquids composed entirely of ions,but it is also anisotropic conductors due to their self-

organized structures.The macroscopic orientation of

self-organized

Fig. 1.Molecular structure of1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate, Bmim[FeCl4].monodomains in IL may be important in the enhancement of properties because the boundary in randomly oriented domains highly disturbs anisotropic transportation of charges and ions [24].The ionic liquid may result in the formation of uniform nanospheres with a relatively narrow size distribution con?ned to submicrometer-sized domains.Thus,the structure and properties of P3MT could be ascribed to the structure formation of these MIL molecules with partially oriented anisotropic liquid domain being mixed in isotropic liquids.The effect of external magnetic?eld was then studied.Fig.2b showed SEM image of P3MT

nanostructures

Fig.2.SEM images of P3MT nanospheres obtained in MIL(a)without magnetic?eld and(b)with magnetic?eld.(c)shows the corresponding size distributions in parti-cle as shown in(a).

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Fig.3.FTIR(a)and Raman(b)spectra of P3MT obtained in MIL.

synthesized in MIL with magnetic?eld.When polymerized with-out magnetic?eld(Fig.2a),spherical P3MT particles were formed as stated above.While interestingly,these nanoparticles seemed to be aligned under magnetic?eld.The morphology of P3MT changed to a network structure or bridged form of particles,and they were oriented with the direction of the applied magnetic?eld.Thus,the external magnetic?eld seems to affect these local structures and the?nal polymer structure.

Fig.3showed FTIR and Raman spectra of P3MT obtained in MIL.In the FTIR spectrum(Fig.3a),there were several inten-sity peaks present in the range of2800–3100cm?1,which can be attributed to the C–H stretching vibrations[25].The range of 600–1500cm?1was the?ngerprint region of the P3MT.The peak around1355cm?1may be ascribed to the methyl deformation of P3MT.The absorption bands associated with C=C/C–C stretching vibration occurred near around1582and1668cm?1,which may be considered to arise predominantly from both endocyclic and ex-ocyclic double bonds in the oxidized species of polyheterocyclics [26].

In the Raman spectrum of P3MT(Fig.3b),the most intense band at around1464cm?1corresponded to the symmetric C=C stretching deformation[27],while the intensity band at1375cm?

1

Fig.4.TGA curve of P3MT obtained in MIL.

was associated with C–C intraring stretching deformations in the aromatic thiophene ring[28].The band at1152cm?1was as-signed to the antisymmetric stretching vibration of C–C bonds[29], whereas another interesting band observed at1223cm?1in P3MT had been attributed to the interring C–C stretching[30].The bands ascribable to the C–H in-plane deformation vibration was observed at1048cm?1[31].The bands at748cm?1were related to C–S–C in-plane deformation[32].

To investigate the thermal stability of P3MT obtained in mag-netic ionic liquid,the thermal properties of P3MT were investi-gated,as shown in Fig.4.There were two evident decomposition processes during the thermal degradation of P3MT,and these two decomposition occurred at268and446?C,respectively.

The polymerization yield and conductivity of P3MT could be varied by the synthesis method.The yield in conventional solu-tion polymerization was about28.1%,while the MIL polymerization approach produced62.5%P3MT.The higher polymerization yield of the MIL system may be due to a high local concentration of the monomer in the IL,which accelerated P3MT growth in the IL. However,when MIL after the reaction was re-mixed with the new monomer,the yield was only about12%,much lower than that in the?rst run.It meant that MIL cannot be reused e?ciently as ox-idant again,but it still can be reused as solvent.The conductivity of P3MT obtained in MIL was about8.4S cm?1.In comparison,the conductivity of a similar sample prepared through a bulk solution synthesis method with FeCl3as the oxidant was about0.51S cm?1. In general,the conductivities of polymers are related with the synthetic methods,molecule size and structure,arrangement on molecule,kind of dopants and doping degree,etc.In the magnetic ionic liquid polymerization system,P3MT fabricated in MIL may have more attractive well-de?ned nanostructures,highly organized molecule and high doping degree for high conductivity.

4.Summary

A facile and convenient method to synthesize P3MT nano-spheres with their size ranging around50–60nm via polymeriza-tion of monomer in a magnetic ionic liquid without the additional dopant or oxidant was reported.The formation of the polymers was con?rmed by SEM,TGA,FTIR and Raman analysis.The yield and conductivity of these P3MT nanospheres obtained in MIL were better than those synthesized in conventional solution polymeriza-tions.Further investigations on effect of many factors,such as tem-perature,magnetic?eld and structures including the alkyl chain length of the cation,on the preparation and properties of P3MT are in progress.

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Acknowledgments

The work is supported by the Hubei Province Educational Bu-reau and National Natural Science Foundation of China.

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现场总线知识点总结(打印版)

1.集散控制系统是以微型计算机为基础的分散性综合控制系统。集散控制系统 的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的 一种新型控制技术。它是计算机技术、通信技术、控制技术和CRT显示技术(简称4c技术)相互渗透发展的产物。采用危险分散、控制分散,而操作和管理集中的基本设计思想,以分层、分级和合作自治的结构形式,适应现代工业的生产和管理要求。 2.集散控制系统由集中管理部分、分散啊控制检测部分和通信部分组成。集 中管理部分可分为运行员操作站、工程师工作站和管理计算机;分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站;通信部分用于完成控制指令及各种信息的传递和数据资源的共享。集散控制系统按照自下而上的功能可分为四层:现场控制级、过程装置控制级、车间操作管理级和调度管理级。 3.集散控制系统组态功能包括硬件组态和软件组态。 4.CRT操作方式的特点:信息量大、显示方式多样化、操作方便容易、透明度 提高。 5.组态操作包括系统组态、控制组态、画面组态和操作组态。 6.过程画面组态主要由静态画面、动态画面及画面合成等内容组成。 7.集散控制系统的显示画面可分为四层:区域显示、单元显示、组显示、细目 显示。 8.集散控制系统的显示画面分为:概貌显示画面、过程显示画面、仪表面板显 示画面、趋势显示画面、报警显示画面、系统显示画面。 9.数据信息:具有一定编码、格式和字长的数字信息。 10.传输速率:指信道在单位时间内传输的信息量。 11.传输方式:①单工方式:信息只能沿单方向传输的通信方式②半双工方 式:信息可沿着两个方向上传输,但在某一时刻只能沿一个方向传输的通信方式③全双工方式:信息可以同时沿着两个方向传输的通信方式。有基带传输、载带传输和宽带传输。 12.异步传输:信息以字符为单位进行传输,每个信息字符都具有自己的起始位 和停止位,一个字符中的各个位是同步的,但字符与字符之间的时间间隔是不确定的;同步传输:信息不是以字符而是以数据块为单位进行传输的。 13.串行传输:把构成数据的各个二进制位依次在信道上传输;并行传输:把构 成数据的各个二进制位同时在信道上传输。 14.载带传输有三种调制方式:调幅方式、调频方式和调相方式。 15.数据交换方式:线路交换方式、报文交换方式、报文分组交换方式(又分 为虚电路和数据报两种交换方式)。 16.OSI模型的层次:物理、数据链路、网络、传送、会话、表示、应用。 17.开放系统互联的参考模型各层共有的功能:封装过程、分段存储、连接建 立、流量控制、差错控制和多路复用。 18.IEE802委员会分别对带有冲突检测的载波侦听多路存取、令牌总线、令牌 环三种媒体存取方式规定了相关协议,即IEE802.3、IEE802.4、IEE802.5。19.现场总线广义上是指控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统。 20.一般认为现场总线时用于现场仪表与控制室主机系统之间的一种开放的、 全数字化、双向、多站的通信系统。 21.现场总线的特点:封闭的物理过程、更大的覆盖范围、设备的数量、价 格、实时性操作、传输的完整性、有效性、用户选择的服务、集成开放结构、严酷的环境条件。 22.通用现场通信系统和各领域的特殊要求:发电和输变电、化工系统特殊要 求、制造应用、电子机构应用、现场总线需求的综合考虑。 23.现场总线控制系统在制造在领域、物业领域和过程领域得到全面的发展。 24.Profibus产品系列:Profibus-DP、Profibus-PA、Profibus-FMS。 25.Profibus的主要特性:总线存取协议、灵活的配置、本征安全、功能强大 的FMS。 26.集散控制系统的设计分为4个阶段:方案论证、方案设计、工程设计和系 统文件设计。 27.CAN总线:控制器局域网。主要特性如下:通信介质可以是双绞线、同轴电 缆或光纤,直接通信最远可达10km,最高速率可达1Mbit/s;用数据块编码方式的代替传统的站地址编码方式;网络上任意一个节点可以主动向其他节点发送数据;网络上的节点可以定义成不同的优先级;数据帧中的数据字段长度最多为8个字节;CAN中的每一个帧中都有CRC校验及其他检错措施,降低数据的错误率;网络上的节点在错误严重的情况下,具有自动关闭总线的功能。 28.集散控制系统的安全性:功能安全、人身安全、信息安全。 29.现场总线与IT计算机网络技术的的区别:现场总线数据传输的“及时性” 和系统响应的“实时性”,响应时间要求为001~0.5s或者0.5~2s,而在IT中实时性可以忽略;在工厂自动化系统中通信方式使用广播和多组方式;在IT 中某个自主系统与另一个自主系统只建立暂时的一对一方式;现场总线强调在恶劣环境下数据传送的完整性;现场总线需要面向连接的服务和无连接服务两种LLC服务形式;现场总线需要解决多家公司产品和系统在一个网络上相互兼容的问题;IT计算机网络通信与现场总线的现场装置之间的网络通信,要求有所不同,前者通信量大,而后者量不大;现场总线控制系统的数据通信要求严格,采用的网络技术不仅是先进的,更重要的是成熟的、实用的。 30.离散PID控制算法:位置算法、增量算法、速度算法。 31.前馈控制:实质是一种扰动进行调节的开环控制系统。 32.通信就是信息从一处传输到另一处的进程。任何通信系统都是由发送装置、接收装置、信道和信息组成。 33.集中式控制的优点:可实现高质量控制;控制功能集中在中心控制站;避 免通信站之间互相协调的麻烦;缺点:中心控制站结构复杂;中心控制站成为整个网络系统的潜在瓶颈。 34.多功能智能化现场装置产品的功能:与自动控制装置之间的双向数字通 信功能;多变量输出;信息差错检测功能;提供诊断信息;控制器功能。35.Lonworks的特点:开放性和互操作性;通信介质;网络结构、应用高级语 言进行开发、开发周期短、易于商品化、支持完全分布式网络系统;提供与上层决策系统的互联接口。 36.可靠度:系统在规定的条件下(指设备所处的温度、湿度、气压、振动等环境条件和使用方法及维护措施等),在规定的时间内(指明确规定的工作期限),无故障地发挥规定功能(应具备的技术指标)的概率。名词解释: 1、数据采集系统:计算机只承担数据的采集和处理,而不直接参与控制。 2、直接数字控制系统:计算机既采集数据,又对数据进行处理,并按照一定的控制 规律进行运算,其结果经输出通道作用到控制对象,使被控变量符合要求。 3、现场总线控制系统:利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元 方便的连接在一起构成的系统。 4、实时控制:计算机在规定的时间内完成数据的采集、、计算和输出。 5、传输速率:单位时间内通信系统所传输的信息量,一般以每秒种能够传输的比特 数来表示,其单位是bps。 6、计算机控制系统:利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。 7、集散控制系统:是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、 局部网络通信的计算机综合控制系统。 8、现场总线:连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的 通信网络。 9、组态:利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置,使其按预定的功能 实现特定的目的。 10、串行传输:把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。 11、通信协议:通信双方共同遵守的规则,包括语法、语义、时序。 12、监督计算机控制系统:简称SCC系统,是一种两级微型计算机控制系统,其中 DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制;SCC级计算机则根据生产过程的工况和已定的数学模型,进行优化分析计算,产生最优化设定值,送给DDC级计算机执行。 13、分级控制系统:由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制,其特点 是控制分散、危险分散。 14、模拟通信:通信系统中所传输的是模拟信号,通常采用0-10m A DC或4-20m A DC电流信号传输信息。 15、数字通信:通信系统中所传输的是数字信号。 16、并行传输:把数据多位同时在信道上进行传输的方式。 17、开放系统互连参考模型:信息处理领域内最重要的标准之一,是一种框架模型, 它将开发系统的通信功能分为七层,描述了各层的意义及各层的命名和功能。18、解释名词:SCC,DDC,DCS,FCS,CIPS,CIMS 答:①SCC:计算机监督控制②DDC:直接数字控制③DCS:集散控制系统④FCS:现场总线控制系统⑤CIPS:计算机集成过程系统⑥CIMS:计算机集成制造系统 问答题: 1、简述DCS的操作员站、工程师站、监控计算机站的主要功能? 答:①操作站的主要功能:为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。 ②工程师站的主要功能:控制系统组态的修改、控制参数的调试 ③监控计算机的主要功能:在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作 用,同时可对信息进行优化计算,为系统决策提供参考。 2、组态设计的一般步骤如下: 答:①组态软件的安装按照要求正确安装组态软件,并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。 ②工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程,弄清被控对象的 特征,明确技术要求,然后再进行工程的整体规划,包括系统应实现哪些功 能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。 ③设计用户操作菜单为便于控制和监视系统的运行,通常应根据实际需要建立 用户自己的菜单以方便操作,例如设立一按钮来控制电动机的起/停。 ④画面设计与编辑画面设计分为画面建立、画面编辑和动画编辑与链接几个步 骤。画面由用户根据实际工艺流程编辑制作,然后需要将画面与已定义的变量关联起来,以便使画面上的内容随生产过程的运行而实时变化。 ⑤编写程序进行调试程序由用户编写好之后需进行调试,调试前一般要借助于 一些模拟手段进行初调,检查工艺流程、动态数据、动画效果等是否正确。 ⑥综合调试对系统进行全面的调试后,经验收方可投入试运行,在运行过程中 及时完善系统的设计。 3、什么是PROFIBUS总线?PROFIBUS总线有什么特点? 答:①PROFIBUS是一种国际性的开放式现场总线标准,是唯一的全集成H1(过程)和H2(工厂自动化)现场总线解决方案[12],它不依赖于产品制造商,不同厂商生产的设备无须对其接口进行特别调整就可通信,因此它广泛应用于制造加 工、楼宇和过程自动化等自动控制领域。 ②PROFIBUS现场总线系统的技术特点:⑴容易安装,节省成本。⑵集中组态,建 立系统简单。⑶提高可靠性,工厂生产更安全、有效。⑷减少维护,节省成 本。⑸符合国际标准,工厂投资安全。 4、DCS的层次结构一般分为几层,并说明每层的功能? 答:集散控制系统分为四个层次,每个层次由多个计算机组成,分别行使不同的功能,自下而上分别是:现场控制级、过程控制级、过程管理级和经营管理级。与这四层结构相对应的四层局部网络分别是现场网络、控制网络、监控网络和管理网络。 ①现场控制级的功能:一是完成过程数据采集与处理。二是直接输出操作命令、 实现分散控制。三是完成与上级设备的数据通信,实现网络数据库共享。四是完成对现场控制级智能设备的监测、诊断和组态等。 ②过程控制级功能:一是采集过程数据,进行数据转换与处理;二是对生产过程 进行监测和控制,输出控制信号,实现反馈控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制功能;三是现场设备及 I/O卡件的自诊断;四是与过程操作管理级进行数据通信。 ③过程管理级功能:一是监视和控制生产过程;二是控制方式的无扰动切换,修 改设定值,调整控制信号,操控现场设备,以实现对生产过程的干预;三是打印各种报表,复制屏幕上的画面和曲线等。

小学数学课堂的导入方法

小学数学课堂的导入方法Newly compiled on November 23, 2020

小学数学课堂的导入方法 十五里沟小学郭占琴 俗话说:“良好的开端是成功的一半”。在数学教学中,“导入”是很重要的一步,它是课堂教学承前启后的一个重要环节,如果导入得当,就会为整节课起到一个良好的铺垫作用。导入设计得巧妙、合理,就能激发学生的学习兴趣和求知欲。下面我就结合自己的工作经验,谈一点肤浅的看法,我觉得常见的课堂导入有以下几种: 一、合理有效的情景导入。 创设一定的现实问题情境,能充分调动学生的学习积极性。让学生知道“数学来源于生活”,但又高于生活,在导入中创设现实生活情境,不仅能唤起学生的学习热情,同时也能让学生感受到数学与生活的密切联系,符合小学生的认知特点。如本节课的导入,我就是谈话创设情境,通过和同学们相识的日期2016年4月22日,引出时间单位年、月、日,再进一步探究年月日里的秘密,轻松自然的带领同学走进预设的情境,并通过师生交流进一步感悟情境,深层感知学习内容。 二、借旧知导入新课。 数学教学要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有知识出发,创设有助于学生自主学习,合作交流的情境,从而激发他们对数学的兴趣,以及学好数学的强烈愿望。借旧知导入就是以学生学过的知识为基础,从而引出新的教学课题。教师通过

提问、做习题等教学活动,提供新旧知识的联系点,温故而知新,连贯自然,既巩固了旧知识,又为新知识做了铺垫。如教学《两位数减一位数的退位减法》。 师:孩子们,前面我们学习了两位数减一位数(不退位)的减法,请迅速说出老师手中题卡的答案。 (题卡)47-6 36-4 27-3 生:(分别回答) 师:老师这里还有一张题卡。(出示)23-7,这与刚才算过的题目有什么不同 生:被减数23中,个位3不够减7。 师:对,这就是我们今天将学习的新内容。 三、借助故事或者谜语来导入新课。 讲故事是深受儿童欢迎的导入方法之一,在故事导入中,有的故事可以唤醒儿童的生活经验,从中抽象出数学知识,有的是引导学生通过故事的形式去解决生活中的一些简单数学问题。故事导入法给数学课增加了趣味性,帮助儿童展开思维,丰富联想,使学生很自然的进入最佳的学习状态。但用这种方法导入时,要注意选择好故事,尤其要选择短小精悍的,有针对性的故事。不要为讲故事而讲故事,以免画蛇添足。 例如,前几天听了我校梁新龙老师的五年级数学《体积和体积单位》,在上课前,梁老师先是给学生讲了《乌鸦喝水》的故事,这个故事对于五年级的学生来说是耳熟能详,讲完之后问学生:“为什么瓶子中放入石子后水面会上升”,学生回答是因为石

现场总线设计报告

# 重庆科技学院 课程设计报告 院(系):_电气与信息工程学院专业班级: 测控普2007-01 学生姓名: 黄亮学号: 99 设计地点(单位)__ I502________ __ ______ 设计题目:__基于WinCC和S7-300的温度测控系统__ * 完成日期:2010年 12 月 10 日 指导教师评语: _______________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ________________________________ __________ _ 成绩(五级记分制):______ __________ 指导教师(签字):________ ________ <

目录

1课程设计任务书 设计题目:基于WinCC和S7-300的温度测控系统 教研室主任:指导教师:胡文金、刘显荣 2010 年 11月 26 日

2温度控制对象概述 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高,温控系统的控制技术得到了迅速发展,能否成功地将温度控制在所需范围内,关系到整个活动的成败,由于控制对象的多样性和复杂性,导致采用的温控手段的多样性,且控制对象普遍具有时间常数大、纯滞后时间长、时变性较明显等特点,给控制带来一定难度。 在本次设计中采用的是TKPLC-2型温度加热器。 功能特点与技术参数 TKPLC-2型温度加热器是包括三个模块,电压驱动模块、电阻丝加热模块以及电流输出模块,温度加热器功率为50W。电压输入为0-5V,电流采用标准的DDZⅢ型4-20mA输出信号,温度传感器采用Pt100,测温范围0-200℃,Pt100采用电桥连接。电阻丝温度变化大概为0-100℃,因此满足实验的要求。 控制手段 温度控制对象由于存在比较大的滞后,控制快速性以及控制精度较难权衡,因此控制比较复杂。针对各种温度控制对象,已经有了各种不同的温度控制方法,包括最经典的PID控制算法,模糊控制算法,神经网络控制,最优控制等等,这些控制算法各有各自的特点及优势。 由于实验的条件以及自身的知识水平,采用最经典的PID控制算法作为本次课程设计的核心温度控制算法。整个控制流程为:由温度加热器的自带的温度传感器Pt100实时测量温度,再由温度加热器内部调理电路,将温度信号转换为4-20mA的电流信号,电流信号通过电缆传送到S7300型号PLC的模拟量输入端,通过PLC内部自带的FB58温度控制PID模块控制,然后通过PLC的模拟量输出口采用0-10V(实际程序控制只需输出0-5V)方式电压输出控制温度加热器的加热电压,达到控制温度的目的。此外实验中还通过WinCC组态软件来实时监控温度控制过程,包括实时温度,PID三个参数(Kp、Ti、Td),以及输出控制流量,绘制实时曲线,棒图等。PLC通过DP总线与PC连接,WinCC组态软件通过配置PG接口与PLC连接,达到数据传输的目的。 以此,一个PID温度控制以及实施监控的控制的系统叙述完毕。

数学课的有效导入方法

数学课的有效导入方法 发表时间:2011-12-07T14:07:53.600Z 来源:《中学课程辅导·教学研究》2011年第22期供稿作者:陈旭光 [导读] 数学学科的特点是逻辑性、系统性强,新知是旧知的发展和深化。 陈旭光 摘要:良好的开端是成功的一半,课堂导入在课堂教学中具有重要的作用。巧妙高效的导入,能吸引学生的注意力, 能提高课堂效率。 关键词:数学教学;导入;有效导入 作者简介:陈旭光,任教于江苏省泗阳县新袁中学。 数学新课的有效导入是使学生进入学习意境的重要手段,是数学课堂教学不可缺少的环节,它能以精妙的语言理清学生头脑中的杂念,一下子吸引学生的注意力,打开学生求知的欲望。 在初中数学教学中,教师要根据教学内容,结合学生求知欲强、活泼好动、富于想象等心理特点,精心编制导言、设计新课的导入方式,以调动学生学习数学的激情。教学中,如能创设和谐的教学氛围,有效地构建愉悦的教学情境,使教学内容深深地触及学生的心灵深处,诱导学生把学习新知的压力变为探求新知的动力,可以大大提高课堂教学效率。 教师对新授内容的巧妙导入,对培养学生的学习兴趣,激发学生学习的能动性、自主性,创设和谐的教学情境,有着十分重要的意义。不同的授课内容,可以运用不同的导入方法。 一、温固导入法 数学学科的特点是逻辑性、系统性强,新知是旧知的发展和深化。根据认知心理学的同化理论,学生原有认知结构中起固定作用的观念,教者可以把它当成联接新、旧知识的纽带和桥梁。奥苏伯尔称之为“组织先行者”,通过这个纽带加强新旧知识间的联系,使学生顺利进入新课的学习。 利用多媒体在复习旧课时设计问题启发学生思考,在学生“意犹未尽时”导入新课,这种方法是由数学知识系统本身的发展决定的。其关键在于教者,必须深入钻研教材,找出新旧知识的衔接点,设计问题也要似在温故,而实在知新。 如讲“梯形中位线定理”时,教师可借助多媒体强大的作图、动画、变色等功能,首先复习“三角形中位线定理”,引发学生思维,为学习“梯形中位线定理”的证明奠定理论基础,使学生围绕“三角形中位线”的性质进行思考,从而进行类比联系,引入梯形中位线定理。 二、实例导入法 数学起源于日常生活,而生活实例又生动又具体。因此教师可利用多媒体,把比较抽象角的数学概念变成学生能“看得见,摸得着”的现实。 如讲直角三角形时,教师可借助多媒体,播放一些片断并提出问题:“能否不上树就测出树高,不过河就测出河宽?不接近敌人阵地就能测出敌我之间的距离……?” 要想知道方法,就得认真学习今天所要讲的课 ----解直角三角形。教师短短几句话,就激发了学生学习的兴趣。 三、情境导入法 创设情境导入就是教师恰当、巧妙地利用音乐、幻灯、录音、录像等手段,渲染课堂气氛,为学生理解教材提供特定的情境。 例如:在教《平均数》时,可创设这样的情境:教师先播放一段录像,内容是学校组织学生进行歌咏比赛的情景,每当一个队员演唱完,6个评委老师就依次亮分,报分员说:“××号选手的平均得分是××分。”放映结束。教师组织学生反思录像中的情景,提出个人不明确的问题。学生的问题:“平均得分”是什么意思?这个“平均得分”是怎样算出来的?教师趁势引入课题。这样每个学生积极主动地学,并参与到知识的形成过程中,达到了良好的教学效果。 四、实践导入法 亲手实践导入法是组织学生进行实践操作,通过学生自己动手动脑去探索知识,发现真理。这种方法能调动学生的思维,并使学生记忆深刻。 例如在讲三角形内角和为 180°时,让学生将三角形的三个内角剪下拼在一起,然后利用量角器进行测量。通过自己的动手测量,从而从实践中总结出三角形内角和为180°,使学生享受到发现真理的快乐。 五、类比导入法 通过比较激起学生的疑问,中学生的好奇心强,适时运用比较激疑,使学生有疑可问。例如,教学“圆”时,教师首先放映一些自行车、手推车、汽车等交通工具的图片,组织学生观察他们车轮的形状有什么相同点。然后让学生展开想象将它们的轮子换成长方形、正方形、椭圆形或三角形等形状,一会儿,学生笑了,连连摆头。教师接着说:“为什么圆形的轮子就行呢?而其他形状的都不行呢?这节课我们就来研究这个问题。” 一石激起千层浪,短短几句话,同学们的积极性调动起来了,兴趣达到高潮,寻求知识的兴趣空前高涨,这时,教师再讲新课,效果就会很好。 再如在讲相似三角形性质时,可以从全等三角形性质为例类比。全等三角形的对应边、对应角、对应线段、对应周长等相等。那么相似三角形这几组量怎么样?这种方法使学生能从类推中促进知识的迁移,发现新知识。 六、演示导入法 演示教具导入法能使学生把抽象的东西,通过演示教具形象、具体、生动、直观地掌握知识。例如:在讲弦切角定义时,先把圆规两脚分开,将顶点放在事先在黑板上画好的圆上,让两边与园相交成圆周角∠BAC,当∠BAC的一边不动,另一边AB绕顶点A旋转到与圆相切时,让学生观察这个角的特点,是顶点在圆上一边与圆相交,另一边与圆相切。它与圆周角不同处是其中一条边是圆的切线。这种教学方法,使学生印象深,容易理解,记得牢。 七、悬念导入法 数学课逻辑性强,对学生的理性思维要求较高,所以在课堂教学内容往往缺乏趣味性,这就要求教师有意设置悬念,使学生产生探求问题奥秘的心理,即“疑中生奇”,从而达到“疑中生趣”,由此激发学生的学习兴趣。

数学常规课堂教学的导入方法

数学常规课堂教学的导入方法 这里所说的“常规”,是区别于多媒体教学或其它如实践教学课而言的,常言道:“万事开头难”。要想上好一堂数学课,良好的开端是成功的一半。几十年来,我一直努力探索和试验,总结出常规数学课的几种导入方法。 一、温固知新导入法 温固知新的教学方法,可以将新旧知识有机的结合起来,使学生从旧知识的复习中自然获得 新知识。例如:在讲切割定理时,先复习相交弦定理内容及证明,即“圆”内两条相交弦被交 点分成的两条线段长的积相等。然后移动两弦使其交点在圆外有三种情况。这样学生较易理 解切割线定理、推论的数学表达式,在此基础上引导学生叙述定理内容,并总结圆幂定理的 共同处是表示线段积相等。区别在于相交弦定理是交点内分线段,而切割线定理,推论是外 分线段、切线上定理的两端点重合。这样导入,学生能从旧知识的复习中,发现一串新知识,并且掌握了证明线段积相等的方法。 二、类比导入法 在讲相似三角形性质时,可以从全等三角形性质为例类比。全等三角形的对应边、对应角、 对应线段、对应周长等相等。那么相似三角形这几组量怎么样?这种方法使学生能从类推中 促进知识的迁移,发现新知识。 三、亲手实践导入法 亲手实践导入法是组织学生进行实践操作,通过学生自己动手动脑去探索知识,发现真理。 例如在讲三角形内角和为180°时,让学生将三角形的三个内角剪下拼在一起。从而从实践中总结出三角形内角和为180°,使学生享受到发现真理的快乐。 四、反馈导入法 根据信息论的反馈原理,一上课就给学生提出一些问题,由学生的反馈效果给予肯定或纠正 后导入新课。如在上直角三角形习题课时,课前可以先拟一个有代表性的习题让学生讨论。 五、设疑式导入法 设疑式导入法是根据中学生追根求源的心理特点,一上课就给学生创设一些疑问,创设矛盾,设置悬念,引起思考,使学生产生迫切学习的浓厚兴趣,诱导学生由疑到思,由思到知的一 种方法。例如:有一个同学想依照亲戚家的三角形玻璃板割一块三角形,他能不能把玻璃带 回家就割出同样的一块三角形呢?同学们议论纷纷。然后,我向同学们说,要解决这个问题 要用到三角形的判定。现在我们就解决这个问题——全等三角形的判定。 六、教具演示导入法 教具演示导入法能使学生把抽象的东西,通过演示教具形象、具体、生动、直观地掌握知识。例如:在讲弦切角定义时,先把圆规两脚分开,将顶点放在事先在黑板上画好的圆上,让两 边与园相交成圆周角∠BAC,当∠BAC的一边不动,另一边AB绕顶点A旋转到与圆相 切时,让学生观察这个角的特点,是顶点在圆上一边与圆相交,另一边与圆相切。它与圆周 角不同处是其中一条边是圆的切线。这种教学方法,使学生印象深,容易理解,记得牢。 七、直接导入法 它是一上课就把要解决的问题提出来的一种方法。如在讲切割定理时,先将定理的内容写在 黑板上,让学生分清已知求证后,师生共同证明。

谈谈数学课的几种导入方法

谈谈数学课的几种导入方法 人们都说:“万事开头难”。要想好好上一堂数学课,良好的开端是成功的一半。;这么多年来,我一直努力探索和试验,总结出了上好数学课的几种导入方法。 一、类比导入法 例如:在讲相似三角形性质时,可以从全等三角形性质为例类比。全等三角形的对应边、对应角、对应线段、对应周长等相等。那么相似三角形这几组量怎么样?这种方法使学生能从类推中促进知识的迁移,发现新知识。 二、温固知新导入法 温固知新的教学方法,可以将新旧知识有机的结合起来,使学生从旧知识的复习中自然获得新知识。例如:在讲切割定理时,先复习相交弦定理内容及证明,即“圆”内两条相交弦被交点分成的两条线段长的积相等。然后移动两弦使其交点在圆外有三种情况。这样学生较易理解切割线定理、推论的数学表达式,在此基础上引导学生叙述定理内容,并总结圆幂定理的共同处是表示线段积相等。区别在于相交弦定理是交点内分线段,而切割线定理,推论是外分线段、切线上定理的两端点重合。这样导入,学生能从旧知识的复习中,发现一串新知识,并且掌握了证明线段积相等的方法。 三、亲手实践导入法 亲手实践导入法是组织学生进行实践操作,通过学生自己动手动脑去探索知识,发现真理。例如在讲三角形内角和为180°时,让学生将三角形的三个内角剪下拼在一起。从而从实践中总结出三角形内角和为180°,使学生享受到发现真理的快乐。 四、反馈导入法 根据信息论的反馈原理,一上课就给学生提出一些问题,由学生的反馈效果给予肯定或纠正后导入新课。如在上直角三角形习题课时,课前可以先拟一个有代表性的习题让学生讨论。 五、设疑式导入法 设疑式导入法是根据中学生追根求源的心理特点,一上课就给学生创设一些疑问,创设矛盾,设置悬念,引起思考,使学生产生迫切学习的浓厚兴趣,诱导学生由疑到思,由思到知的一种方法。例如:有一个同学想依照亲戚家的三角形玻璃板割一块三角形,他能不能把玻璃带回家就割出同样的一块三角形呢?同学们议论纷纷。然后,我向同学们说,要解决这个问题要用到三角形的判定。现在我们就解决这个问题——全等三角形的判定。 六、演示教具导入法

数学课堂教学的几种导入方法

数学课堂教学的几种导入方法 常言道:“良好的开端是成功的一半。”同样一堂课的导入,对于一节课来说,有着不可低诂 的作用。我从事教学工作十多年来,总结出了几种较为有效的导入方法。 一、复习回顾导入法 孔子说:“温故而知新,可以为师焉”课前复习旧知识,不仅巩固了旧知识,而且为本节学习 新的知识做下了良好的铺垫,这样学生凭借已有的知识结构向未知的知识领域迈进,不仅符 合孔子的这一教学方法,而且也符合学生的认知道规律。应用这种导入法时,新旧知识之间 的联系,在联系的关键环节,我们要巧设疑问,,起到激发兴趣、调动欲望、引起思索的作用。举一个具体的例子,例如我在讲梯形中位线定理时,是这样导入的:“三角形中位线定理是什么呢?(三角形中位线的长是第三边的一半)那么梯形的中位线和梯形的底又有怎样的 关系呢?这节课我们就学习它们之间的关系——板书:梯形中位线定理。” 二、联系生活导入法 数学教学的目的就是解决生活中的实际问题,从生活中来,再到生活中去。如果我们在教学 中能用身边的实际例子引入新课,必定也能激发兴趣,调动他们。如我在讲相似三角形的性 质定理时,我是这样引入的。(教师指窗外远处移动信号铁塔)问:“同学们,远出的那铁塔高吗?大家猜猜它有多高?有没有办法准确地计算出它的高度?还有谁能计算出我们学校的 红旗杆的高度是多少呢/”这样他们自然七嘴八舌、跃跃欲试了这时候很自然的引入这节课, 并板书课题,学生的求知欲可想而知了。 三、设疑导入法 换句话说就是设置悬念进入新课的方法,真正体现因有疑而学习,因学习而无疑的教学理念。根据我多次的教训尝试,采用这种方法时,关键的一点是我们教师要把握好分寸,即问题的 难易程度,不“悬”学生就会不思而解,相反太“悬”学生就望而怯步,两者都不能达到我们所 设想的目的。看来这个问题就十分关键了。例如我在讲一元二次方程根与系数的关系时,我 首先出了这样一个题:“方程2x-4x-30=0的一个根为x=-3,不解方程,求出另一个根x=?” ,这时 我设计了这样一个问题:x=15÷(-3),请学生验算。结果学生代入原方程是正确的,于是就有了 好奇心,急于想搞清楚为什么?这时我顺势导入“其中的‘-3’是方程已知的一个根,那么15是 如何确定的呢?这就是我们今天所要学习的。”这样的导入自然就为新课的讲授作下了很好的铺垫。 四、利用实物导入 就是利用教师手中的教具、学生的学具、当时的情景等导入新课。例如我讲直角坐标系时让 学生准确的说处自己在班级中的位置,问:“用两个什么词确定的?”学生回答:“行”和“列”,这样进行新课就水到渠成了。又如在讲弦切角时,我先把圆规两角分开,将顶点放在事先在 黑板画好的圆上,摆成圆周角,然后圆规的一边不动,另一边绕顶点旋转到与圆相切时,让 学生观察此时这个角的特点,就自然地进入主题了。 其实,数学课堂教学的导入,方法远远不止这些,但不管猜用那一种方法,关键是看哪一种 方法能创造最佳课堂学习气氛和最大限度地调动学生的积极性,实现学生由被动变主动,由“要我学”变为“我要学”的新的教学理念。

现场总线知识点

1.现场总线定义 按照国际电工委员会IEC标准的定义:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式,双向传输,多分支结构的通信网络。 2.现场总线的本质含义表现在几个方面 1.现场通信网络。现场总线作为一种数字式通信网络一直延伸到生产现场中的现场设备,是过去采用点到点式的模拟量信号传输或开关量信号的单点并行传输变为多点一线的双向串行数字传输。 2.现场设备互联。现场设备是指位于生产现场的传感器、变送器和执行器等。这些现场设备可以通过现场总线直接在现场实现互联,相互交换信息。在DCS中,现场设备之间是不能直接交换信息的。 3.互操作性。互操作性指来自不同厂家的设备可以互相通信,并且可以在多厂家的环境中完成功能的能力。它体现在用户可以自由的选择设备,而这种选择独立于供应商、控制系统和通信协议;制造上具有增加新的、有用功能的能力,不需要专用协议和特殊定制驱动软件和升级软件。 4.分散功能块。现场总线控制系统把功能块分散到现场仪表中执行,因此可以取消传统DCS的过程控制站。例如现场总线变送器还可以运行PID控制功能块,现场总线执行器还可以运行PID控制功能块和输出特性补偿块还可以实现阀门特性自校验和阀门故障自诊断功能。 5.现场总线供电。现场总线完成为现场设备供电的功能。总线供电不仅简化了系统的安装布线,而且可以通过配套的安全栅实现本质安全系统,为现场总线控制系统在易燃易爆环境中的应用奠定了基础。 6.开放式互联网络。现场总线为开放式互联网络,即可于同层网络互连,也可与不同层网络互联。现场总线协议是一个完全开放的协议,它不像DCS那样采用封闭的、专用的通信协议,而是采用公开化、标准化、规范化的通信协议。这就意味着来自不同厂家的现场总线设备,只要符合现场总线协议,就可以通过现场总线网络连接成系统,实现综合自动化。 3.现场总线通信系统组成 由数据发送设备、接收设备、传输介质、传输报文和通信协议等部分组成。 4.几种典型的现场总线(考名词解释) CAN控制局域网络;PROFIBUS过程现场总线;WorldFIP世界工厂仪表协议;HART是可寻址远程传感器数据通路;ControlNet是IEC标准类型2,主要用于PLC与计算机之间的通信网络,也可在逻辑控制或过程控制系统中用于连接串行、并行的I/O设备,人机接口等;DeviceNet是一种基于CAN技术的开放型通信网络,主要用于构建底层控制网络,其节点由嵌入了CAN通信控制器芯片的设备组成;ASI执行器或传感器接口,它是一种用在控制器和传感器/执行器之间双向交换信息的总线网络,属于底层自控设备的工业数据通信网络;FF 现场总线基金会。 5.具有两层结构的FCS:现场设备和人机接口。

谈小学数学课堂导入的方法

谈小学数学课堂导入的方法 小学数学课的导入方式还有很多种,如实物演示、类比迁移、实际操作、做游戏等等,远远不 止以上的物种,但是不管采用哪种导入方式都要围绕一个目标,那就是为学生学习新知创造一 个和谐、愉悦教学氛围。艺术的新课导入能使枯燥无味的数学内容变得妙趣横生,能唤起学生 的积极思维,激发他们的求知欲望,能诱发他们全身心地投入学习。只要我们是教育的有心人, 一定都能为学生的发展注入鲜活的能源。教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞,教师要成为学生学习中的指引者。教学中教师要根据教材及学生的特点,灵活掌握导入技能,下面就在导入时应该注意的几个问做简单的介绍: 一、开门见山式 新课一开始,就直接揭示课题,把教学目的、教学内容以及本课所要达到的要求直截了当地 呈现给学生,使学生明确所要完成的学习任务。这样可以把学生的注意、思维、兴趣引向这 一问题的探索上。这种类型的导入新课,要求教师的语言简练、生动、明确,特点富于鼓动性,使学生产生一种需要感、紧迫感,激发起学生的学习动机。 二、创设问题情境的导入方式 儿童是具有主动性的,但需要所教东西符合儿童的发展需要,利于其兴趣的激发,才能开展 良好的教学活动. 小学生学习积极性的产生,一般也是其产生了学习兴趣和强烈的学习欲望,才能真正主动参与教师的教学活动,成为学习的主体. 而问题情境的有效创设,能够让学生置身于具体的情境之中,激发其学习的兴趣与欲望,从而更加主动的进行知识的学习与思考.例如:在教学“分数的大小”过程中,教师可以提前准备一些月饼,并创设中秋节的情境,然后 引导学生思考一下,中秋节时大家围坐在一起分月饼吃,一个小朋友吃了月饼的四分之一, 而另一个小朋友想吃的更多一些,那么她可以吃多少呢?引导学生试着动手切一切月饼,并 思考开放性的答案,可知结果为三分之一或二分之一. 这样,在已有生活经验的基础上,学生对如何分割月饼也会更感兴趣,并在实际的动手操作中,寻找问题的解决方法,从而更好地 学习数学,更乐于学习数学,并引导其树立用所学数学知识解决生活中的数学问题的意识与 能力. 三、简单明了。 现代教育的突出特征是讲究效益和效率,要求教师要有良好的教学效能感。课前的导入是引子,导入时不能夸夸奇谈占用大量时间,重点是导入后的教学,所以上课时教师力求要做到简单,通 过简单的情境、故事、游戏、问题导入新课。也就是说教师应在短时间内使学生迅速地集中 注意力,激发求知欲望和思维活动,引起学习新知识的兴趣,全身心地投入学 四、对比孕伏式 有比较才能有鉴别。在新知识初步掌握后,要适时与旧知进行辨别对比,这样可以加深对新 知的理解和巩固。在导入新课这一环节中应该考虑这一点,及早孕伏,便于比较。孕伏可以 是基础知识,也可以是技能技巧,可以是题型结构,也可以是解题思路和解题方法。 这种导新方式的优点在于逻辑性强,课堂结构层次分明,知识脉络清楚。缺点在于当新概念 还未完全形成,新技能还未牢固掌握时就进行对比,很难达到预期效果,势必产生负迁移。 五、合理运用多媒体导入 在信息技术迅速发展的时代背景下,一些现代手段也被逐渐地引进教育教学中,并成为教师 增强教学效果的一条有效的途径与手段。多媒体在教学中的有效应用有着较多的优势,其可 以更好地渲染教学氛围,吸引学生的目光,以为教师的教学开展提供了非常大的便利。同时,其也拥有着直观性、形象性较强等特征,能够使一些枯燥、死板的知识变得更加的生动、鲜

现场总线控制系统学习心得

现场总线控制系统学习心得 班级:电技131 姓名:杨秋 学号:20XX301030103 六个星期的现场总线控制系统课程已经结束,通过这段时间的学习和老师的耐心讲解,我初步了解到了这门课程的基本内容。 目前,在连续型流程生产工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识,而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。 1现场总线和现场总线控制系统的概念 根据国际电工委员会IEC61158标准的定义,现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线,即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统,称为现场总线控制系统FCS,它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。 其中,现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS,第二代为

4~20mA等电动模拟信号控制系统,第三代为数字计算机集中式控制系统,第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。 2 现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表,使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力,成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输,这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议,在位于生产现场的多个微机化自控设备之间,以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间,实现数据传输与信息共享,进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 3 现场总线的分类 老师重点讲述了现场总线的几种类别,典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF,LonWork现场总线,Profibu 现场总线,CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要,按照基金会总线组织的定义,FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统,是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统,其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的,在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此,有人称FF总线为

数学课的几种导入方法

数学课的几种导入方法 发表时间:2011-10-17T16:23:25.513Z 来源:《少年智力开发报》2011年第51期供稿作者:孙艳[导读] 常言道:“万事开头难”。要想上好一堂数学课,良好的开端是成功的一半。 贵州省安顺四中孙艳 常言道:“万事开头难”。要想上好一堂数学课,良好的开端是成功的一半。几十年来,我一直努力探索和试验,总结出了数学课的几种导入方法。 一、温固知新导入法 温固知新的教学方法,可以将新旧知识有机的结合起来,使学生从旧知识的复习中自然获得新知识。例如:在讲切割定理时,先复习相交弦定理内容及证明,即“圆”内两条相交弦被交点分成的两条线段长的积相等。然后移动两弦使其交点在圆外有三种情况。这样学生较易理解切割线定理、推论的数学表达式,在此基础上引导学生叙述定理内容,并总结圆幂定理的共同处是表示线段积相等。区别在于相交弦定理是交点内分线段,而切割线定理,推论是外分线段、切线上定理的两端点重合。这样导入,学生能从旧知识的复习中,发现一串新知识,并且掌握了证明线段积相等的方法。 二、类比导入法 在讲相似三角形性质时,可以从全等三角形性质为例类比。全等三角形的对应边、对应角、对应线段、对应周长等相等。那么相似三角形这几组量怎么样?这种方法使学生能从类推中促进知识的迁移,发现新知识。 三、亲手实践导入法 亲手实践导入法是组织学生进行实践操作,通过学生自己动手动脑去探索知识,发现真理。例如在讲三角形内角和为180°时,让学生将三角形的三个内角剪下拼在一起。从而从实践中总结出三角形内角和为180°,使学生享受到发现真理的快乐。 四、反馈导入法 根据信息论的反馈原理,一上课就给学生提出一些问题,由学生的反馈效果给予肯定或纠正后导入新课。如在上直角三角形习题课时,课前可以先拟一个有代表性的习题让学生讨论。 五、设疑式导入法 设疑式导入法是根据中学生追根求源的心理特点,一上课就给学生创设一些疑问,创设矛盾,设置悬念,引起思考,使学生产生迫切学习的浓厚兴趣,诱导学生由疑到思,由思到知的一种方法。例如:有一个同学想依照亲戚家的三角形玻璃板割一块三角形,他能不能把玻璃带回家就割出同样的一块三角形呢?同学们议论纷纷。然后,我向同学们说,要解决这个问题要用到三角形的判定。现在我们就解决这个问题——全等三角形的判定。 六、演示教具导入法 演示教具导入法能使学生把抽象的东西,通过演示教具形象、具体、生动、直观地掌握知识。例如:在讲弦切角定义时,先把圆规两脚分开,将顶点放在事先在黑板上画好的圆上,让两边与园相交成圆周角∠BAC,当∠BAC的一边不动,另一边AB绕顶点A旋转到与圆相切时,让学生观察这个角的特点,是顶点在圆上一边与圆相交,另一边与圆相切。它与圆周角不同处是其中一条边是圆的切线。这种教学方法,使学生印象深,容易理解,记得牢。 七、直接导入法 它是一上课就把要解决的问题提出来的一种方法。如在讲切割定理时,先将定理的内容写在黑板上,让学生分清已知求证后,师生共同证明。 八、强调式导入法 根据中学生对有意义的东西感兴趣的特点,一上课就叙述本课或本章的重要性的一种方法。例如:三角形是平面几何的重点,而圆是平面几何重点的重点,它在中考试题中占有重要地位,是将来学习深造的基矗今天,我们就学习,第七章圆。总之,数学的导入法很多,其关键就是要创造最佳的课堂气氛和环境,充分调动内在积极因素,激发求知欲,使学生处于精神振奋状态,注意力集中,为学生能顺利接受新知识创造有利的条件。

课堂导入的方法与技巧

浅谈高中数学课堂导入的方法与技巧 课堂导入是教师引导学生参与学习的过程和手段,它是课堂教学的必需环节,也是教师必备的一项教学技能;它既是学生主体地位的依托,也是教师主导作用的体现。恰当的导入利于营造良好的教学情境,集中学生的注意力,激发学习兴趣,启迪学生积极思维,唤起求知欲,为良好的教学效果的取得奠定基础。 瑞士心理学家皮亚杰(J. Piaget)认为:“一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件”。浓厚的兴趣能调动学生的学习积极性,启迪智力潜能并使之处于最活跃的状态。教学中,由于教学内容的差异以及课的类型、教学目标各不相同,导入的方法也没有固定的章法可循。下面本人结合自己的教学实践对几种常用的课堂导入方法谈谈自己的粗浅认识。 ⑴直接导入法 直接导入法是教师直接从课本的课题中提出新课的学习重点、难点和教学目的,以引起学生的有意注意,诱发探求新知识的兴趣,使学生直接进入学习状态。它的设计思路:教师用简捷明快的讲述或设问,直接点题导入新课。 例如:在学习“弧度制”时,教师直接引入新课:“以前我们研究角的度量时,规定周角的为1度的角,这种度量角的制度叫做角度制。今天我们学习另外一种度量角的常用制度----弧度制。本节主要要求是:掌握1弧度角的概念;能够实现角度制与弧度制两种制度的换算;掌握弧度制下的弧长公式并能运用解题”。这种方法多用于相对能自成一体且与前后知识联系不十分紧密的新知识教学的导入。 ⑵复习导入法 复习导入法即所谓“温故而知新”,它利用数学知识之间的联系导入新课,淡化学生对新知识的陌生感,使学生迅速将新知识纳入原有的知识结构中,能有效降低学生对新知识的认知难度。它的设计思路:复习与新知识(新课内容)相关的旧知识(学生己学过的知识),分析新旧知识的联系点,围绕新课主题设问,让学生思考,教师点题导入新课。 例如:在学习“反函数”时,预先复习提问一一对应、函数定义以及函数的定义域、值域等和本节有关的基础知识,进而用物理学中学生熟悉的匀速直线运动“”的关系自然导入反函数的学习。 运用此法要注意如下几点:一要找准新旧知识的联结点,而联结点的确定又建立在对教材认真分析和对学生深入了解的基础之上。二是搭桥铺路,巧设契机。复习、练习、提问等都只是手段,一方面要通过有针对性的复习为学习新知识作好铺垫,另一方面在复习的过程中又要通过各种巧妙的方式设置难点和疑问,使学生思维暂时出现困惑或受到阻碍,从而激发学生思维的积极性,创造教授新知识的契机。

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