第一篇：智能复合材料在桥梁中的应用
智能复合材料在桥梁中的应用
摘要：指出了智能材料结构发展经历的几个阶段，介绍了传感器、驱动器和控制器的组成元件及功能，重点介绍了智能复合材料在桥梁中的应用，并对智能复合材料的应用进行了展望。
关键词：智能复合材料；智能混凝土；CFRP；智能结构系统；仿生 智能材料结构的发展
智能材料结构的发展经历了三个阶段。将传感器集成在材料中构成带有内置传感系统的结构，称为被动机敏结构。被动机敏结构能够监测自身的状态变化，从而确定自身结构的完整性、损伤程度、变形以及振动情况等，也即具有自诊断功能。在被动机敏结构中集成驱动器就形成主动机敏结构。主动机敏结构不但能感知自身状态的变化，而且能够修正自身的状态以满足不同的需要，也即具有自诊断、自适应或自修复的功能。主动机敏结构引入以人工神经网络为基础的自学习系统，即成为智能材料结构。
智能材料结构中应用最广泛的是以复合材料为基体的智能复合结构材料。实现智能的关键元件
智能复合材料实现智能功能的关键是植入了传感器、驱动器和控制器。
（a)传感器包括光导纤维、压电陶瓷、压电薄膜和电阻应变丝等，其主要作用是感知外界环境的变化。其中：光导纤维主要用于测量微应变和传输光信息；压电材料有压电晶体、压电陶瓷和压电聚合物，因具有压电效应，在受应变时表面产生电荷，在施加电场时能产生应变，故既是传感器，又可作为驱动器。
（b)驱动器埋在复合材料中，在接受到激励能后可产生改变结构形状、刚度、位置、应力状态等动作。主要有记忆合金、压电材料、电流变现象和磁致伸缩等，要求性能稳定、响应快、易于控制和激励能小。近年来，航天结构用电活化聚合物和导电聚合物驱动器也在开发之中。
（c)控制器 功能是传递来自传感器的信息，处理、变换和识别这些信息，诊断、预测和作出决策，触发驱动器以改变材料的响应特性。
智能复合材料在桥梁中的应用
当前，智能复合材料在许多领域有广阔的应用，如机械装置噪声与振动的自我控制，飞机的智能蒙皮与自适应机翼，桥梁与高速公路等大型结构的自增强、自诊断、自愈合功能，以及智能纺织品等。下面介绍几个智能复合材料在桥梁中的应用实例。
(1)智能混凝土
随着人类社会和科技的发展，混凝土材料不仅要承受荷载，还要适应多功能和智能建筑的需求。智能混凝土应运而生，例如:导电水泥基复合材料、屏蔽磁场水泥基复合材料、损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土等。其中有代表性的为自修复混凝土。该混凝土的原理是将含有粘接剂溶液玻璃空心纤维混入混凝土，混凝土材料在外力作用下发生开裂后，玻璃空心纤维就会破裂而释放粘结剂，粘结剂流向开裂处，使之重新粘结起来，达到愈伤的效果。此外，美国还根据动物骨骼的结构和形成机理，尝试制备仿生混凝土材料。其基本原理是采用磷酸钙水泥(含有单聚物)为基体材料，其中加入多孑L的编织纤维网，利用多孑L纤维在水泥水化和硬化过程中释放出聚合反应引发剂，与单聚物聚合成高聚物，聚合反应留下的水分参与水泥水化，使纤维网的表面形成大量互相穿插粘结的有机及无机物质，制成类似动物骨骼结构无机有机相结合的复合材料。同时当混凝土发生损伤时，多孑L有机纤维会释放高聚物，使损伤愈合。
（2）智能修复材料—CFRP 随着使用年限的增加和使用环境的变化，桥梁等基础设施的损坏和功能失效极为普遍和严重，都需进行补强加固修复。传统修复技术如钢板加固有一些缺陷，如钢板腐蚀，钢板不易变形，施工难度大，质量不易保证，施工周期长，难度大，费用高，特别是不能修复形体复杂构筑物。
先进复合材料中的碳纤维复合材料(CFRP)，即碳纤维(一维或三维织物)为增强材料，高分子聚合物为基体的复合材料，是一种利用新材料新工艺制造的高级材料。
采用CFRP修复补强损坏的钢混构筑物(如桥梁、隧道等)，其优点为：轻质高强，耐腐蚀，施工便捷不需要大型机具，施工周期短，合费用低。与传统修复方法比较，CFRP法施工周期为l／3～1／4，修复费用为l／2～1／3。进而以桥梁为例，CFRP法对旧桥修复补强费用仅为建新桥的1／10～3／10，因此颇受各国重视。
（3）智能结构系统的应用
——芜湖长江大桥长期健康监测与报警系统的建立
芜湖长江大桥是一座公铁两用的特大桥梁，是我国铁路路网和公路路网上的一座重要桥梁，它代表我国目前桥梁设计和建设的最高水平。实现该桥结构健康监测，对于验证和改进大型桥梁结构的设计理论，修改设计规范，提高大桥的检测、养护、维修及管理效率，促进我国大型桥梁结构的科学研究和建桥技术的发展具有重要的理论意义和实用价值。
如今，工程师们只要坐在办公室里就可以对千里之外的桥梁的安全和健康状况了如指掌。
芜湖长江大桥长期健康监测与报警系统主要由传感器系统、数据采集系统、数据传输系统、数据处理与管理系统、安全评估系统和信息显示系统等组成。实时监测桥梁工作环境和结构性能，定期检测混凝土桥面板应力，整体节点应力及公路、铁路纵横梁应力，并及时对监测结果进行分析、处理、存储及传输，便于工程师们快速查询各种监测结果。
但是，此系统还有一些待完善的地方，比如如何实现自动评价大桥结构承受动、静载的能力，评价结构的安全性和可靠性，自动进行结构的损伤识别和寿命评估等，要想解决还需要进行大量理论研究和现场实测数据的积累。智能复合材料的应用展望及发展趋势
应用展望：未来的桥梁上的智能健康监测系统应该不仅能对超载车辆发出报警信号，还能发出阻击的行为；未来的衣柜能自动整理衣服并对未洗干净的衣服发出提示；未来的防盗门面对不法侵入者不仅能发出报警信号，还能发出像蜘蛛网、催泪弹、催眠香那样的物质阻止入侵者。 发展趋势：传感器和驱动器的多功能集成、”材料-结构-系统“一体化的智能系统的自动化设计与制造、智能材料器件的微小型化、智能材料系统和结构中各器件的自动修复和替换技术。结束语 智能材料的构想来源于仿生，它的目标是想研制出一种材料，使它成为具有类似于生物的各项功能的”活“的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素，所以一个智能材料系统一般由两种或两种以上的材料复合构成，这也使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及材料科学的最前缘领域。
参考文献
【1】张光磊，杜彦良.《智能材料与结构系统》.北京大学出版社，2010 【2】 张晓岚.航天智能复合材料的发展与应用.上海航天信息研究所，上海201109 【3】王腾，郭燕坤.纤维复合材料在土木建筑工程中的应用进展.东华大学纺织学院，上海200051 【4】张宝德，谢怀勤.应用智能复合材料修复与智能监测桥梁等基础设施.广州市建筑科学研究院，广东广州 510500。
第二篇：智能控制在现代工业中的应用
智能控制在现代工业中的应用
1现代工业系统的特点与智能控制的形成
智能控制形成的工业因素 随着科学技术的不断进步和工业生产的不断发展，现代工业生产过程，特别是复杂工业生产过程的控制与综合自动化越来越成为人们所必须面对的问题。它既是推动自动控制理论和系统科学发展的强大动力，同时也对自动控制提出了前所未有的挑战，其表现为：（1）被控对象日益复杂被控对象往往是无穷维的复杂系统，表现出很强的分布特性，而利用有限参数模型设计的控制，其有效性不能保证。这种复杂性还表现在被控对象与环境的关系上，如不确定性因素增多，缺乏先验知识，环境干扰具有多样性、时变性和随机性，系统与环境、系统的各子系统之间和系统内部的关联性相当强且复杂。（2）高度的不确定性现代工业系统的结构、参数和环境都具有高度的不确定性，系统和环境有许多未知因素，如环境的动态变化、输入信息的多样化和数据量显著增加等，而且其信息结构也发生了质的变化，包括信息的不可预知性、不完全性等。（3）多层次、多目标的控制要求现代工业控制所追求的已不仅仅是低层次上单一的品质，而是力求实现多样化、多层次的综合目标，包括协调、调度、管理及决策等。（4）控制手段的经济性基于实时性、生产成本和操作工素质等因素的考虑，控制手段不允许过分复杂。现代工业生产为追求高质量、高可靠、高效益、高适应性的“四高”目标，一方面其生产规模越来越庞大，节奏越来越快，工艺越来越复杂；另一方面基于严格和精确的数学模型描述基础上的传
统控制理论的分析、综合与设计技术与现代工业生产的控制实践存在着巨大的鸿沟，理论与应用之间存在着严重的不协调性，面对复杂的工业对象，2工业自动化控制系统
在自动化（automation）不断完善和发展的今天，自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准，而自动化的一个重要分支——工业自动化，更是生产型企业提高生产效率，稳定产品质量的重要手段。我国的自动化发展历程也经历了以“观测”为主的第一阶段，以“观测”并“人为反应”的第二阶段，已经逐渐进入到“自动测量自动反应”的第三阶段。这些进步，同时需要控制理论和实践的完善，智能控制（intelligent controls）作为现代控制理论基础上发展起来的新型控制理论，已经广泛应用于各个自动化领域，全自动洗衣机就是典型的智能控制自动化的例子。
一个控制系统包括控制器（controller）、传感器（sensor）、变送器（transmitter）、执行机构（final controlling element）、输入输出接口（I/0 interface）五部分组成。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器，这样完成了一次正常的运算控制操作。按照自动控制有无针对对象来划分，自动控制可分为“开环控制”和“闭环控制”。区分“开环控制”和“闭环控制”最直接的办法是看是否有最终对象的反馈，当然这个反馈不是人为直观观察的。例如向一个容器里加水，有水位测量设备，水位到达设定的高度，水龙头自动关
断，这就是“闭环控制”；如需人为的看水是否到了设定的高度，而去人为的关水龙头，这就是“开环控制”。当然，智能控制，目标是不需要人为干预，所以，我们可以简单的认为“开环控制”是人为干预控制，不能完全体现智能控制的特点，所以在这里不去深究它。“闭环控制”按照执行机构的不同，可分为“状态闭环控制”和“调节闭环控制”。区分“状态闭环控制”和“调节闭环控制”的办法是看对执行机构的作用方式，如上例中，如果水龙头是开关两位的，在水位到达设定的高度，自动关断水龙头，则此为“状态闭环控制”；如果水龙头是可调节的，根据水位高度的不同，调节水龙头开度的大小，通过加水量的不同，让水位保持平衡，此为“调节闭环控制”。
目前工业自动化控制中，“状态闭环控制”多用于保护类控制，例如汽机的ETS，锅炉的MFT，化工的ESD，水泵保护等等。其优点是反应比较快，控制器本身不需要复杂的计算，通过逻辑运算基本可以实现；其缺点是一旦收到的反馈信号为假信号，则按照假信号进行动作，工程上多称之为“误动”。由于动作迅速（一般是以“毫秒”为单位进行计算），所以一旦误动产生，无法在执行之前或之中做出人为反应处理，只能事后补救，而一些重要的保护一旦产生误动，其影响和损失都是比较大的。针对这个问题，根据现场“状态闭环控制”的重要性和损失性，需要将反馈信号进行品质判断处理，判断出信号的真实性，如果是假信号，则保持原信号不变，不触发执行机构工作，避免误动。而且几乎所有的“状态闭环控制”都有是否允许执行的开关，即联锁按钮。联锁按钮可根据实际情况，屏蔽控制内容，这样就可以部分的对其进行提前控
制，把误动的可能性减到最低。
“调节闭环控制”相对“状态闭环控制”要复杂一些，需要控制器进行复杂的运算，计算出输出的结果给执行机构，执行机构进而调节被调节对象。从时间上来讲，“调节闭环控制”是不间断的时时进行计算和输出，其周期决定于控制器的运算周期。“调节闭环控制”需要人为或通过系统计算给定一个被控制对象的理想的状态数值（给定值 set value，简写为S），控制器会比较实际的被控制对象的数值（测量值 practicalvalue，简写P）与给定值之间的偏差，并计算出输出到执行机构的值（输出值 outputvalue，简写O）给执行机构，执行机构变化，使测量值改变，控制器再次比较测量值与给定值的偏差（以下简称偏差），进行下一循环的计算并输出。“调节闭环控制”一般常用的控制方式是“比例积分微分控制”即“PID控制”或“PID调节”。PID控制器就是根据偏差，利用比例（proportional）、积分（integration）、微分（differentiation）计算出控制量进行控制的。PID控制器问世至今已有近几十年的历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。很多盘装仪表控制器就具备很好的带有记忆功能的PID控制功能。“调节闭环控制”对控制系统中各个环节设备性能的要求比较高，如对执行机构，要求执行机构的线性度要高，不能是越阶式执行。同时，“调节闭环控制”因为是时时调节控制，所以对执行机构的机械部分磨损比较大，部分的影响执行机构的寿命。
在“调节闭环控制”中，对控制系统的各个部分的工作状态也有所要求，同例如执行机构，“调节闭环控制”要求执行机构是工作状态是在“线性区域”工作，而不是死区。所谓死区（dead zone），又称仪表不灵敏区，是指输入量的变化不致引起该仪表输出量有任何可察觉的变化的有限区间。例如一个执行机构，接收4~20mA线性信号，输出动作是0~100%的机械力，那么当输入的信号是4.0005mA的时候，执行机构是不动作的，此时4.0005mA是处于执行机构的死区内。阀门是最典型的执行机构，阀门的工作特性曲线图（如图01）表示出了阀门死区与工作线性区的特点。图中Y轴代表的是阀门输出的机械动作，即实际开度；X轴代表接受到的执行命令大小，即要求开度。由图可知，阀门在关闭时刚开始接收到开信号时阀门无实际动作，这段区域即是死区，然后在接受到一定的信号值后，阀门开始大幅度动作，然后进入到一个相对平缓的直线运行区域，这段相对平缓的直线即线性区（linear zone）。然后再经过大幅度动作区，死区，到底满开度。关闭亦然。实际中，很多阀门在实际中是不可能完全达到0%和100%开度的，也就是说0%开度阀门一定或多或少有一些流量，而100%开度也不可能是0阻力流动的。
了解了“调节闭环控制”的执行机构特点，之后进行调节，方法多为PID调节。而PID调节有很多计算方法，实际应用却多用“试凑法”，即先通过经验预设一组PID参数值，再根据实际效果调节参数值，达到预期的目的。所以实际中主要调节什么参数，如何去调节PID参数，是最直接需要掌握的内容。
首先要知道所调试的调节系统的作用方式，即正作用还是反作用。如果被调节对象的测量值大于给定值，则增大执行机构输出值，此为正作用。反之为反作用。同一个容器，即有进水阀，也有排水阀，被调节对象是水位，那么如水位高于期望值，需减小进水阀的开度，进水阀为反作用；需增大排水阀开度，排水阀为正作用。正反作用是PID调节的基础，是执行机构的方向问题，找对了方向，才有可能向好的调节效果上发展。
其次要了解的，就是P、I、D的含义了。比例、积分、微分在PID调节的作用。
比例（P）控制是一种最简单、最基础的控制方式。其控制器的输出与偏差信号成比例关系。比例控制的输出曲线如图02所示，其输出
是一条始于原点的直线，而直线的斜率是由比例增益确定的。调节的一方面，测量值和给定值无限接近，即偏差值很小越好，从而满足调节的精度：另一方面，调节需要具有一定的幅度，以保证调节的灵敏度。解决这一矛盾的方法就是事先将偏差信号进行放大。比例增益就是用来设置差值信号的放大系数的。笼统的讲比例增益就是放大倍数。一般在初次调试时，比例增益可按中间偏大值预置．待设备运转时再按实际情况细调。而系统当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差，其测量值曲线的表现是等幅振荡。
积分（I）控制对比例控制有强烈的制约效应。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分”。随着时间的增加，积分作用会增大。这样，即便偏差很小，积分也会随着时间的增加而加大，它反向推动控制器的输出，使稳态误差减小，直到等于零。积分曲线如图03所示，其作用方式是只要有偏差，并且偏差在允许偏差范围只外，积分就会起作用，反作用拉动比例增幅。反之
如果无偏差或者偏差在允许范围内，积分作用消失。调节积分的参数是积分时间，由比例控制可知，比例增益越大，由于惯性导致“超调”，然后反过来调整，再次超调，形成振荡。引入积分的效果是，使经过比例增益放大后的差值信号在积分时间内逐渐增大，从而减缓其变化速度，防止振荡。但积分时间太长，又会当反馈信号急剧变化时，被控物理量难以迅速恢复。因此，积分时间的取值与拖动系统的时间常数有关：拖动系统的时间常数和积分时间是成正比的。
微分（D）控制是在调节系统在进行比例控制和积分控制之前进行的超前控制，采用微分控制的主要原因是控制系统中有滞后性。系统在比例控制之后，被控物理量值未及时的变化，而是比例控制超调的时候开始变化，此时积分作用已不能对比例进行很好的反拉动作用，比例因为惯性在达到理想输出时向反方向移动，无限制振动。这样就需要微分提前控制，微分控制曲线如图04，微分作用是在比例控制之前，提前输出作用于被控对象，抵消滞后时间，而后比例控制和积分控制起作用，从而避免了被控量的严重超调。微分根据差值信号变化的速率，提前给出一个相应的调节动作，从而缩短了调节时间，克服因积分时间过长而
使恢复滞后的缺陷。微分控制参数主要是微分时间，微分时间的取值也与拖动系统的时间常数有关，拖动系统的时间常数与微分时间也是成正比关系。
PID控制是比例、积分、微分结合作用控制，目前比较常见的是PI控制和PID控制，根据实际的被控对象不同，选择的控制组合方式也不同，但目的曲线是相同的，如图05所示，图中Y轴代表测量值及给定刻度。X轴代表时间，给定值是固定的，所以是一条平行于X轴的直线，理论上，我们希望的曲线，是被控量直接向给定量靠近，进而重合，如曲线“理想状态下的被调节对象测量值曲线”，但实际中并不能实现，客观上比较理想的是图中“调节较好的被调节对象测量值曲线”，被控量围绕给定量振荡几个周期后，靠近给定量。实际中，被控量和给定量是不可能完全重合，存在动态的偏差。至于是否能稳定，或者经过几个周期才平稳，要取决于参数的设置，各个控制环节的性能，还有外扰。3 智能控制技术发展趋势展望
目前，控制理论与技术向着2个方向发展，一是就一个理论或方法本身的深入研究；二是将不同的方法适当地结合在一起，相互取长补短，发挥各自优势，形成新的控制系统，获得单一方法所难以达到的效果，最近出现了下面几种智能控制中的混合算法。由于专家系统控制、模糊控制和神经网络控制各有特点，因此目前有些研究者集成这些方法，形成了模糊神经网络控制和专家模糊控制等多个方向。例如，一种基于神经网络的模糊焊接控制方法、基于进化计算和神经网络的财政预算方法、用于医学诊断的粗集神经网络专家系统 和基于模糊专家系统的不稳定电压控制。子波变换、遗传算法与模糊神经网络的结合、以及混沌理论等，也将成为智能控制的发展方向。4 结束语
智能控制已初具学科体系，包括基础理论、技术方法和实际应用等方面。在基础理论方面，涉及传统人工智能的知识表示和推理、计算智能(如模糊计算、神经计算和进化计算等)和机器学习等。在技术方法方面，对专家控制、模糊控制、神经控制、学习控制和仿人控制等系统加以研究。目前，在世界范围内，智能控制和智能自动化科学与技术正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科，并被许多发达国家确认为面向2l世纪和提高国家竞争力的核心技术。
第三篇：读写结合在小学语文阅读教学中的应用
读写结合在小学语文阅读教学中的应用
摘要：小学生的语文课程，在整个小学阶段具有重要的意义。是为其奠定语文素养的基础。在小学语文教学中，老师需要重视学生们对文字的感知能力，逻辑思维能力，每个人的语文素养高低，决定了其在阅读中收获的多少是大相径庭的。语文老师的一项重要意义就在于帮助学生综合实践的学习运用语言文字。其中，读写能力又显得尤为重要，所以读写能力的培养成为语文教学中的重要一环，也是学生形成语文素养的重要基础。如何在语文教学中提高学生的读写能力，提高学生对语文的兴趣，对阅读的兴趣，同时在其中提高思辨能力，需要广大小学教育工作者不断摸索实践。
关键词：读写结合；语文阅读；语文教学
“学而不思则罔，思而不学则殆。”这句话告诉了我们思考在学习中的重要性。而在小学语文，尤其是对五六年级的小学语文而言，读书是促进学习的快速途经，而通过书写，则有利于帮助学生养成在读书后养成思考、输出、锻炼总结能力和逻辑思维能力。因此读写结合的教学模式显得尤为重要。
在阅读名家名著时，读写结合可以帮助小学生更加深入的体会小说中人物的心理感受，从而获得阅读的美好感受。而在主题阅读和深度阅读的时候，采用读写结合的方式可以帮助小学生在阅读的同时产生思考，进行总结和分析。这样的读写结合方式，一方面可以促进写作素养的提升，另一方面可以有利于读者整理自己的思路，获取新的思想。读写结合的教学模式相得益彰，为语文教学开辟一条实用有效的新路。
一、在阅读中批注，随时思考随时记录
小学语文教师应注重在细节中培养学生的读写意识，读写结合不只是要求动辄写出成篇的文章，最重要的是在小学生刚刚接触语文时帮助他们养成这种读写结合的思维意识。在小学语文教学中，教育学生学习做批注就是一种养成读写结合意识的好方法。当学生在独立的阅读过程中，包括对文章重点句段的精读时，会产生瞬时的零散感悟，此时，让学生用文把它们记录下来，这就是学生读文后的一种倾吐和反馈，也就是读后的“写”。
二、读中明理，写在独特认识处
小学生作文的难点在于其认识生活的能力。小学生对生活阅历有限，比较单纯的生活形态使得他们无法站在更宏观的角度认识问题，而在阅读教学中，教师刻意利用文章中丰富多彩的人物故事，帮助学生感受到日常生活中美好的一面，以及明白生活琐事中蕴含深刻的人生哲理，认识生活中平凡而伟大的人物所具有的精神，从而提升自己认识生活、认识社会，学会从多个角度去观察生活，从而提升写作能力和角度。
比如，在学习鲁迅先生的《三味书屋》，引导学生认识学习生活中的乐趣，让学生记录自己阅读学习和生活中不一样的感受；在教学冯骥才的《花脸》一文时，引导学生学习作者独特的记事角度，写一下自己在各种节日的收获和感受。在教学《埃及的金字塔》时，引导学生看到世界各地的奇迹景观，感受人类文明的进程，甚至作为写作的良好素材。这样，在阅读中不断指导学生认识世界，帮助学生不断提升对生活和自然界的认识，同时积累更多的写作素材。
三、读中知事，写在内容延伸处
小学生的作文体现了作者对客观世界的认识。语文阅读中的作品，都是来源于作者的经历，和印象深刻的事件以及发人深思的话题。因此，在教学中，抓住课文讲述的故事的延伸点，进行扩写、续写，引导学生对原本的故事做成延展性的思考，也是对学生进行习作训练的一个极好途径。
其中，应该注重对不同类型的文章适当做出不同的延展点。对写景状物类的文章，可以指导学生展开想象，运用自己的语言丰富作者在文章中省略简写的部分；对写人记事类的文章，可以引导学生对事情的发展和人物的心理活动产生想象和描述；对议论类的文章，引导学生在作者观点的基础上提出自己的思想观点并进行充分论证。
如在教学《只拣儿童多处行》一课中，适时引导学生为什么作者会说“只拣儿童多处行”是找不到春天的，那么如何才能找到春天的景色，除了找到春天，在生活的其他方面有没有类似的道理等等一系列延展性的问题。
四、对照生活，写在经历共同处
小学生的作文是学生对真实生活的记录或反思，写作的基础是其对自己生活体验的认识和感受。所以在读写结合的教学模式中，老师应注意将文本的内容与学生的生活体验联系起来。这样才能加深学生对文章的理解，同时帮助学生更好的理解生活。正所谓“读万卷书，行万里路.”这样的教学模式，才有助于塑造学生知行合一的学习体验。
在教学冯骥才的《海伦凯勒》一课时，学生虽然没有海伦?凯勒的经历，但是每个人都会在生活中受到挫折和困难。教学时，可以引导学生将自己在生活中的困难对照海伦凯勒的一生，面对上天的考验却通过自己的努力获得了不一样的精彩人生。一方面可以帮助学生正确面对困难，另一方面使得学生感受到面对生活挫折时候的勇气。这样很容易产生共鸣，在产生共鸣的基础上引导学生进行写作，可以产生很好的效果。
语文是一项来源于生活，同时又帮助学生更好的感受生活的学科。提高语文素养，不仅对小学生的语文学习有利，对其今后的成长发展也十分有帮助，可以加深他们对生活的感悟和学习能力。而提高语文素养的最佳法则莫过于通过读写结合的方式不断打磨自己的思想能力。作为小学语文老师，在教学中要注重培养学生的这方面意?R，帮助他们养成良好的学习习惯，正可谓“授之以渔”，是受益匪浅的。
第四篇：钢木组合在港口工程中的应用
描述：近年来，随着大片竹胶板在建筑工程中应用增多，模板板面能够满足混凝土构件的平整度、光洁度等外观质量的要求。通过实际应用证明，钢木组合模板在港口工程施工中具有较大的推广价值。
摘 要：近年来，随着大片竹胶板在建筑工程中应用增多，模板板面能够满足混凝土构件的平整度、光洁度等外观质量的要求。通过实际应用证明，钢木组合模板在港口工程施工中具有较大的推广价值。
港口工程施工特点
1.1 施工平面一般呈条状布置
在港口工程施工过程中，主要工作面一般呈条状布置或可以组织分条施工，如现浇胸墙、门机轨道梁、防浪墙、船坞坞墙等均按照条状布置工作面，墙身构件预制也可分条组织施工。
1.2 高空作业多，对起重能力要求较高
港口工程近年呈大型化、深水化的发展趋势，大型沉箱码头日趋增多，作业高度较之以往有了较大提高，墙身混凝土施工作业面高度显著增大，对模板支设起重设备可作业高度提出了更高的要求。
1.3 工程施工进度
工程施工进度主要受制于混凝土施工速度，混凝土的施工速度一般受制于模板施工速度。港口工程的主体结构一般为混凝土预制或现浇，而模板加工的数量和周转速度决定了主体工程整体的形象进度。
1.4 混凝土工程中隐蔽工程较多
港口工程中的墙身构件、胸墙、挡土墙、轨道梁、管沟等主要部位的混凝土一般处于隐蔽状态或半隐蔽状态，对混凝土工程的外观质量要求较低。
常用的钢模板施工的特点与不足
港口工程混凝土一般选用钢模板。主要包含面板、肋板、围囹及桁架。面板一般选用4mm厚钢板、肋板选用钢板条或角钢、围囹一般选用双向槽钢、桁架一般采用槽钢焊接完成。在钢模板施工过程中通常存在工程造价高，施工进度慢等不足：
2.1 模板工程材料造价高
选用钢材较多，钢模板很难重复利用，浪费较多。
2.2 单片模板重量大，对于起重设备要求高
对于大型构件，采用钢模板每1m2重量一般为100～160kg，面板、肋板和桁架一般采用整体焊接，整体吊装倒运施工，对设备的起重能力和作业面跨度要求较高。
2.3 模板设计加工周期长
大型构件的模板选用钢模一般为一次性设计，一次性使用，设计的尺寸要求精准、对于制作的要求较高，加工制作的时间长，对预埋件位置调整适应能力较差。
2.4 加工数量较少
钢模板加工制作成本较高，加工制作周期长，一般项目模板加工数量较少。
2.5 体态笨重，组装与拆除较困难
对于条状施工工况，混凝土工程一般需要隔舱跳打，钢模板倒运一般需要2部吊车与平板车配合倒运，降低了模板使用功效。
钢木组合模板的优势
钢木组合模板面板一般选用竹胶板、肋板多采用60mm×90mm、50mm×100mm方木，围囹一般选用双排脚手架管，连接件一般选用钉子、山型卡、穿墙螺栓、地脚螺栓等。钢木组合模板存在以下优势：
3.1 工程材料造价低廉
材料费用较低，使用周转率高，造价低廉，可投入多套模板同时施工。
3.2 对起重能力要求相对较低
钢木结构模板由于围囹采用拼装结构，一般采用分体运输方式，对于起重设备吊装能力的要求较低。
3.3 模板设计简单，加工方便
可根据工程需要随意切割成所需的特殊规格。现场拼装，对复杂尺寸构件适应能力较强。
3.4 人员投入数量多
模板拼装、围囹加固和穿墙螺栓紧固均在现场进行，属于劳动力密集型工艺，可缓解施工进度受吊运设备的依赖程度。
综上所述，港口工程采用钢模板工艺，一般决定混凝土工程施工进度的关键因素主要是施工准备时间（模板设计、制作）的长短和模板加工的数量，钢 木组合模板在施工过程中决定混凝土工程施工进度的关键因素是工作面的大小和投入的人工数量。根据港口工程的施工特点，采用钢木组合模板在工期紧张的情况下 按照条块组织施工具有非常明显的优势。
钢木组合结构存在的不足与改进
4.1 拼缝较多，构件外观质量较差
钢木组合模板面板相对钢模板拼缝较多，单片竹胶板面板在使用过程中易出现破损、翘曲，期刊 论文残留混凝土清理不干净易造成拼缝不严密，构件表面外观质 量较差。在港口工程中如胸墙等对外观质量要求较高的分项工程钢木组合模板的周转次数一般为3～4次，对于外观质量要求较低的隐蔽工程，钢木组合模板周转次 数一般为10次左右。在施工过程中通过加强对拼缝残留混凝土的清理、止浆条的及时更换，减少模板的周转次数、精心施工等措施可以使构件的表观质量得到较为 明显的改善。
4.2 部分特殊构件的后续处理繁琐
为保证模板的整体刚度，布置穿墙螺栓较多，为保证部分特殊构件（如沉箱）在水位变动区和浪溅区防腐蚀能力或拖运工艺要求，需对穿墙螺栓外露部分逐个进行处理。实际工程中钢木组合模板应用
结合某工程所采用的钢木组合模板施工为例，简要介绍钢木组合模板的设计、计算内容。
5.1 模板设计
模板采用1220m×2440mm×12mm（15mm）的组合竹胶板，铺60mm×90mm的木方作为次龙骨，间距为200mm；铺双 Φ48mm×3.5mm的短钢管作为主龙骨，间距为600mm。对拉螺栓采用M14，横向间距为600mm，纵向间距为400mm。脚手架均采用 Φ48mm的钢管。墙体模板的拼装示意图见图1。
图 1
5.2 模板计算
5.2.1 荷载设计值计算
模板计算主要考虑水平荷载，设计荷载组合按下列公式计算：
P=P1+P2
式中P—设计荷载；
P1—新浇筑混凝土对模板的侧压力；
P2—倾倒混凝土时所产生的水平动力荷载。
5.2.2 模板验算
模板验算需对面板、主（次）龙骨（即肋板）、对拉螺栓等进行验算，验算方法参考《建筑施工手册》（第四版）中所介绍计算原则进行，这里便不一一赘述。
5.3 模板拼缝处理
在采用钢木组合模板施工中，拼缝处的处理是施工重点，也是难点。施工时采用以下措施改进：
模板采用对缝，缝隙下面设计龙骨，成对钉钉子分别将两块模板固定在同一龙骨上；模板裁切后，侧面打磨刷漆，防止遇水膨胀；模板安装完毕，用腻子将个别缝隙填实抹光，保证模板的整体性和严密性。
在施工过程中，承包商利用8个月的时间完成采用常规工艺需要18个月的工作量，采用钢木模板代换钢模板发挥了决定性作用，也大大节约了模板投入。
结语
除护面构件（如扭王字块）之外，钢木组合模板可广泛应用于港口工程各部位混凝土施工；通过采取相关措施可以保证工程的外观质量；对于工程战线长，工期紧张的项目具有较大进度优势；通过采取合理的技术管理和合同管理方式，可以有效降低工程的造价。
第五篇：数形结合在中学数学教学中的应用
安 阳 师 范 学 院
数形结合在中学数学教学中的应用
甘世军
(安阳师范学院数学与统计学院 河南 安阳 455002)
摘 要：数形结合是数学教学中的一种非常重要的思想方法，“数”与“形”按照一定条件相互转化.本文通过图形对于解决函数的最值、不等式、轨迹等问题来掌握数形结合方法,有助于增强学生的数学素养,提高学生分析问题解决问题的能力,对于培养学生的创新意识具有促进作用.关键词：数形结合;方法;数学教学;应用
引 言：数与形是现实世界中客观事物的抽象和反映,是数学的基石.在数学教学过程中,处处渗透着数形结合的思想．从数和形两个侧面对问题进行分析,以培养学生思维的深刻性与批判性，构成了数学教学的主要任务.以数助形、以形助数、数形互助，构成了数形结合的基本途径． 1 与函数有关的问题
函数的图像及性质常常是解决问题的突破口,函数的图象是函数解析式的“形”的表象,它以图形的方式来刻划函数中变量之间的变化关系.通过函数的图象研究函数的性质,是中学阶段学习函数理论的重要方法，既有助于理解和记忆函数的性质,也有助于应用函数的性质分析问题和解决问题.例1 实系数方程x2+ax+2b=0的一根在(0,1)之间,另一根在(1,2)之间,求范围.分析 若直接利用求根公式或根与系数的关系,则步履维艰;若把数的关系转化为图
f(0)0,b0,像,则条件便转化到图像上.令f(x)= x2+ax+2b,可得f(1)0, 即1a2b0，2ab0.f(2)0,b2a1的第1页
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图1 图2 它是(a,b)所要满足的条件,用图像表示点(a,b)的区域为△ABC的内部,可理解的几何意义为过点(a,b)与(1,2)的直线的斜率,显然有
14b2a1=kAD<
b2a1 x1A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 解 若直观通过解方程来求其实根的个数,则比较麻烦．可在同一直角坐标系中画出 第2页 安 阳 师 范 学 院 函数y=以方程1x1x和y= x2-2x+1的图像,通过观察可知,这两个函数的图像有且只有一个交点,所=x2-2x+1只有一个实根,应选A.2 与不等式有关的问题 不等式所涉及到的复杂变换技巧和过于形式化的知识特点,使不等式的学习便得抽象和难于理解．如果方程或不等式两边的表达式有明显的几何意义,或通过某种方式可以与图形建立联系,可将方程或不等式所表达的抽象数量关系转化为图形的位置或度量关系加以解决，使得原问题直观且易于理解，从而所讨论问题得到解决． 设f1(x)和f2(x)是[a,b]上的连续函数,以曲线y= f2(x)为下界,以曲线y= f2(x)为上界,以平行于y轴的直线x=a为左界,以平行于y轴的直线x=b为右界所围成的图形是一个点的集合.如果图形不包括界线在内,那么这个点集可以用下列不等式描述：a 安 阳 师 范 学 院 图5 我们把形如a 则（y-x+1）(2x-y-3)>0(x,y)(MN)(M' N'),从原不等式的区域(下图)可知,所求解为: E= (x,y)|- 1 (x,y)|2 图6 第4页 安 阳 师 范 学 院 例5 已知正数a、b、c、x、y、z,且满足条件a+x=b+y=c+z=k>0 求证：ay+bz+cx 如图,作边长为k的正三角形ABC,在其三边上分别取P、Q、R,使AP=a,CR=b,BQ=c．则 BP=x,AR=y,CQ=z,SAPR=SABC=1212aysin60，SPBQ= 12cxsin60，SCRQ= 12bzsin60，k2sin60．显然有：SAPR+ SPBQ +SCRQ x2103x80+x2103x80=20.分析 要解这个方程,按一般解法,就是先化简,经过两次平方后脱去根号,再求解.但过程非常繁冗,容易出错,因此不是个好解法.观察一下这个方程的形式,就会联想到椭圆第一定义的数学表达式,配方后再令(x53)y225=y 2,即可得(x53)y22=20,且20>10 3.由椭圆第一定义可知,点(x,y)的轨迹为一个以(-53,0)、(53,0)为焦点、长轴为20的椭圆.这样的话,解原方程就等价于已知椭圆上点的纵坐标去求它的横坐标，因此问题得以简洁明快地解决.第5页 安 阳 师 范 学 院 解 原方程(x53)y2222(x53)y22=20 22(x53)y2y5(x53)y =20 2x2y221yx1001.2510025y25故原方程的解为x=45.3 与抛物线有关的问题 抛物线是平面内到一定点和到一条不过此点的定直线的距离相等的点的轨迹.这一定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.利用图像常能找到解决与抛物线有关问题便捷的解题途径.在数学课堂教学中,掌握圆锥曲线的图像是很重要的内容,它直观反映了曲线的特点灵活应用图像解题是一种很重要的方法,它不但可以使问题得到简化,还能提高学习效率． 例7 已知抛物线C:y2=2x-1即定点A(2,0),试问:是否存在过A点的直线L,使得能在抛物线上找到不同的两点关于直线L对称?若存在,请求出直线L的斜率的范围；不存在,请说明理由.解 设直线L的方程为y=k(x-2).当k=0时,显然成立.当k≠0时,设抛物线上关于直线L对称的两点为:P(x1,y2)、Q(x1,y2),PQ的中点为R(x0,y0).由y12=2x1-1,y2=2x2-1,两式相减,得y0=-k.又因直线L过点R,所以y0=k(x0-2),得x0=1.2如图,过R作x轴的平行线交抛物线于N,则yN=-k,得xN=k2k212,结合图像易知xN< x0,即12<1,得-1 安 阳 师 范 学 院 图8 4 与轨迹有关的问题 求曲线的轨迹方程是解析几何的两个基本问题之一.一方面求轨迹方程的实质是将“形”转化为“数”,将“曲线”转化为“方程”,通过对方程的研究来认识曲线的性质；另一方面求轨迹方程是培养学生数形转化的思想、方法以及技巧的极好教材,也是解析几何的主要课题．该内容不仅贯穿于“圆锥曲线”的教学的全过程,而且在建构思想、函数方程思想、化归转化思想等方面均有体现和渗透.轨迹问题是高考中的一个热点和重点,在历年高考中出现的频率较高,巧妙的运用数形结合思想有事半功倍的效果.例8 已知圆x2+y2=4和点C(4,0),A,B为圆周上的两个动点,且满足∠ACB=90,求弦AB的中点P的轨迹方程.分析 巧用平面几何知识,避免运算.利解析几何的知识与方法,一般设P(x,y)，2A(x1,y1),B(x2y2).x12+y12=4, x2+y=4,x1+x2=2x,y1+y2=2y,y1y2=-(x1-1)(x2-1).22通过这五个式x1,x2,y1,y2，得x,y的方程,众多未知数的消元过程是大部分学生手足无措,但是若能想到初中几何中的直线与圆的关系,此问题的简便解法就在情理之中了.解 连AO,PO,CO.因为P为弦AB的中点,故OP⊥AB.因为AO=2,设P点的坐标为(x,y),又因为在Rt△ACB中, |PC|= 12|AB|，（|AB||PC|）2=|PA|2=|AO|2-|PO|2 ,又C(1,0), 所以轨迹方程为:2x2+2y2-2x-3=0.第7页 安 阳 师 范 学 院 图9 5 与最值问题有关的问题 中学数学中求函数的最值问题是研究函数性质的一个极其重要的方面,所涉及的知识面宽,方法灵活,应用广泛．在高考和数学竞赛中占有相当重要的地位.而数形结合思想是求解数学问题的一种常用思想,它不仅对于沟通代数、几何与三角形的内在联系具有指导意义,并把数式的准确刻化与几何图形的直观描述有机地结合起来,而且更重要的是对开发学生的创造性思维,完善学生的思维品质有着特殊的重要作用.如果只是从”数”到”数”的解题,不仅运算非常繁难,也激发不了学生的积极思维,如果用数形结合的思想进行开拓,会轻松解决此类问题.例9 当s和t取遍所有实数时,求(s+5-3|cost|)2+(s-2|sint|2)的最小值.解 由P(s+5,s),消去S得点P的轨迹为:y=x-5,由Q(3|cost|,2|sint|)．消去t得Q的轨迹为： x29+y24=1（0 安 阳 师 范 学 院 例10 已知复数Z和w同时满足（1）Z+w+3=0,(2)|Z|,2,|w|成等差数,试问cos(angZ-angw)有没有最大值,如果有,求出这个最大值.解 本题若用代数法或三角法,解题过程比较繁琐．由z+w+3=0可知,在复平面内与z、w、3对应的向量构成首尾相连的三角形或共线的三条线段这样即使三个向量共线,与复数z和w对应的向量的方向也不能相同,当然只能相反.在AOB中,由余弦定理得： cos(180-a)=3|z||w|222|z||w| =1- 72|z||w|1- 72(|z||w|2)2= 81当且仅当|z|=|w|=2时,等号成立.6 结束语 综上所述,所举各例若零散放置,只能感受到各自独立的解题方法，但进行合理的归纳分析，就能从中总结出很重要的解题方法．用数形结合的思想求解各种数学问题，既能激发对数学的学习兴趣,又能培养和发展数学的创造性思维.参考文献 第9页 安 阳 师 范 学 院 [1]张雄、李得虎著,《数学方法论与解题研究》[ M].高等教育出版社,2004,112-114.[2]莫红梅.谈数形结合在中学数学中的应用[J].教育实践与研究 , 2003,75-77.[3]赵玲.数形结合思想及其应用[J].山西煤炭管理干部学院学报 , 2007,102-103.[4]施献慧.数形结合思想在数学解题中的应用[J].云南教育 , 2003年7月：68-70.[5]王银篷.浅谈数形结合的方法[J].中学数学 , 2006年12月第3版：25-27 [6]卢丙仁.数形结合的思想方法在函数教学中的应用[J].开封教育学院学报 , 2003，（20）：39-41.[7]刘焕芬.巧用数形结合思想解题[J].数学通报 , 2005年4月：66-69.[8] 袁桂珍.数形结合思想方法及其运用[J].广西教育 , 2004,(15):44-45.The combination of the number and shape at middle school math teaching Gan Shijun(School of Mathematics & Statistics, Anyang Normal University, Anyang, Henan455002） Abstract: For combining the number and shape is an important way of thinking in teaching of mathematics, “number” and “shape” according to certain conditions can be transformed.This paper, by mutual transformation to solve the function of the graphics, inequality, track, etc.To master the method of combining the number and shape is helpful for students to improve mathematics connotation and improve the students' ability to analyze and solve problems and to cultivate students' innovation consciousness has stimulative effect.Keywords: Combining the number and shape;Methods;Mathematics teaching;application 第10页
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