改进PID算法在空气压缩机压力控制系统中的应用总结

第一篇：改进PID算法在空气压缩机压力控制系统中的应用总结

第五章总结与展望

本次毕业设计已经顺利结束，这也意味着大学本科阶段的生活即将告一段落，我们将步入社会开始新的人生旅程。此次的毕业设计算是对我们整个大学所学的一次检验，也是对四年大学生活的一个诠释。此次的毕业设计，从资料的查找到方案的论证，到后来的方案确定、硬件软件的设计及流程图的制作、程序的编写等等，基本上都是在老师的指导下独立完成的，这也是大学阶段最后一次在独立判断和处理问题的能力上的培养，让我在这过程中收获良多。

下面结合我所做的设计《改进PID算法在空气压缩机压力控制系统中的应用》，对设计出的该系统是实现的基本功能做一个简单的论述。

长期以来，压缩机都是二位式起动，在工频下运行，为了保持管网的压力恒定，常常是靠人为的调整压缩机的开度，这样就需要大量的人力，而且压缩机常常在空载状态下运行，这样就造成了能源浪费，在能源问题日益严峻的今天，能够设计或改造出根据用气量变化而调节压缩机转速的控制系统显得尤为重要，会产生良好的经济效益和社会效益。

本系统中可以把（0-200）Mpa范围内的压力转换为电压信号，通过模数转换，单片机就可以对压力信号进行控制，主要是调用变速PID程序，使压缩机的转速与用气量的大小相对应，再经过数模转换，通过变频器改变电动机的转速，从而达到维持系统恒定的目的。

本设计中的不足之处就是变频部分有SA4828芯片与驱动电路、逆变电路译码编码器等组成，结构成分较多，容易出现干扰和线路问题。

总的来说，该系统有调试简单、测试精度高、有键盘和显示部分，可用于对工作压力有要求的空气压缩机压力控制系统中。

第二篇：PLC在铣床控制系统中的应用

PLC在铣床控制系统中的应用

谢保鸡

摘要：介绍用PLC取代X62W万能铣床的继电器控制电路，阐述了PLC的设计方案；根据控制要求，确定PLC的输入输出点数，进行PLC型号选择，对I/O地址进行了分配，并画出了I/O接线图；根据控制原理，画出了梯形图。

关键词：可编程控制器(PLC)；铣床；控制；

1引言

PLC是将计算机技术应用于工业控制领域的产品，它具有高可靠性、编程简单、体积小功耗低等优点，在短短的几十年里得到了迅猛发展，已成为当代工业自动化的主要支柱之一目前，部分中小型企业及高校仍广泛使用传统的继电器控制机床，这些机床经历了比较长的历史，虽然它能在一定范围内满足单机和自动生产线的需要，但由于它的电控系统是以继电器、接触器的硬连接为基础的，技术上比较落后，特别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品质量，生产效率和生产成本。而用PLC对它进行技术改造，便能取得很好的效果。X62W铣床的电气控制要求

图1是X62W铣床控制系统的主电路图，其中M1是主轴电动机，M2为冷却泵电动机，M3为进给电动机，FR1—FR3为热继电器，FU为熔断器。

具体控制要求如下：

(1)主轴电动机M1采取空载直接起动，且要求实现正、反转控制，但由于铣床在加工过程中主轴方向的改变并不频繁，因此采用了电源相序转换开关SA3来实现正、反转。

(2)为防止铣削时，系统发生振动，在主轴传动系统中装有惯性轮，但在高速切削后，停车很费时间，故采用电磁离合器YC1制动。

(3)工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由进给电动机M 3拖动，三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现，每个方向有正、反向运动。要求M3能正、反转，同时，一个时刻只允许工作台向一个方向移动，所以三个方向的运动之间应有联锁保护装置。

(4)为了防止刀具和机床的损坏，要求只有主轴旋转后，才允许有进给运动，而为了减小加工件表面的粗糙度，停车时要求先停进给，然后停主轴。但由于主轴本身具有惯性，因此可 以采用主轴和进给同时停止的方式。

(5)主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速时齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速时电机作瞬时点动。

(6)为操作方便，主轴电动机的起动与停止，工作台快速移动均采用两地控制。

(7)冷却泵由电动机M2拖动，只要求实现正转控制。

(8)为了加工螺旋槽，在X62W铣床上安装了圆工作台，但要求圆工作台的旋转与工作台的上下、左右及前后进给运动之间有联锁保护装置。PLC控制电路

3.1 I/O地址分配、机型选择及I/O端口接线图为实现上述铣床的控制要求，现选择三菱公司生产的FX2N－48MR型PLC，其I/O地址分配如附表所示。

图2是X62W铣床的PLC输入输出接线图，需注意的是，图中对输入的常闭触点进行了处理，即常闭按钮改用常开按钮，热继电器的常闭触点改用了常开触点。

3.2 PLC梯形图

图3是X62W铣床的PLC梯形图，其中，回路6控制主轴起动和变速，回路7控制主轴制动，回路11控制工作台分别作纵向、横向、垂直、变速等运动以及圆盘运动，回路8控制工作台快速进给。PLC梯形图控制分析

4.1主轴控制电路分析(1)主轴电动机起动

起动前先合上电源开关QF，再把主轴转换开关SA3扳到所需的旋转方向，然后按起动按钮SB1（或SB2)，X0（或X1)闭合，Y0得电，KM1工作，主轴电动机运转。

(2)主轴电动机的停车制动

按主轴停止按钮SB5（或SB6)，这时X4（或X5)常闭断开，M5失电，Y0失电，KM1断开，主轴电动机失电作惯性运动，接着X4（或X5)常开闭合，Y3得电，电磁离合器YC1工作，对主轴进行制动，待主轴停车后，松开SB5（或SB6)。

(3)主轴换铣刀控制

SA1是主轴换铣刀开关，需换刀时，将SA1扳到“换刀”位置，这时X14常闭断开，使Y0失电，KM1断开，主轴电动机失电作惯性运动，接着X14常开闭合，Y3得电，电磁离合器YC1得电工作，对主轴进行制动，使机床无法运行，保证了人身安全。(4)主轴变速冲动控制

主轴变速时的冲动控制是利用变速手柄与冲动行程开关SQ1，通过机械上的联动机构进行控制，变速时，扳操纵手柄使SQ1动作，这时X6常闭断开（断开自锁回路)，X6常开闭合，使Y0得电，KM1工作，主轴电动机实现点动控制。

4.2进给控制电路分析

转换开关S A 2是控制圆工作台的，在不需要圆工作台工作时，转换开关SA2扳到“断开”位置。此时，X15常闭闭合，常开断开；当需要圆工作台工作时，转换开关SA2扳到“接通”位置，此时X15常闭断开，常开闭合。(1)工作台左（右)控制

主轴电动机启动后，将操纵手柄向左（右)扳，其联动机构压动位置开关SQ5（SQ6)，使X12（X13)常闭断开（联锁保护)，X12（X13)常开闭合，Y1（Y2)得电，KM2（KM3)工作，进 给电动机实现正（反)转，通过相应传动装置拖动工作台向左（右)运动。(2)工作台下、前（上、后)控制

主轴电动机启动后，将操纵手柄分别向下、前（上、后)扳，其联动机构压动位置开关SQ3（SQ4)，使X10（X11)常闭断开（联锁保护)，X10（X11)常开闭合，Y1（Y2)得电，KM2（KM3)工作，进给电动机实现正（反)转，通过相应传动装置拖动工作台向下、前（上、后)运动。(3)进给变速冲动控制

与主轴变速原理一样，变速时只需将变速盘往外拉，使进给齿轮松开，待转动变速盘选择好速度后，将变速盘向里推，在推进时，档块压动位置开关SQ2，使X7常闭断开（断开自锁回路)，X7常开闭合，Y1得电，KM2工作，进给电动机实现点动控制。(4)工作台快速移动控制

按下快速点动按钮SB3（或SB4)，X2（或X3)接通，M9得电，它的一个常开触点接通进给控制电路，另一个则接通快速进给电磁离合器YC3，常闭触点切断正常进给电磁离合器YC2，让工作台实现快速进给。松开SB3（或SB4)，X2（或X3)断开，M9失电，此时YC3失电，YC2得电，工作台快速移动停止，仍按原方向作正常进给运动(5)圆工作台的控制

当需要加工螺旋槽时，应将工件安装在圆工作台上，调整好铣刀和工件之间的位置，主轴电动机启动后，将开关SA2扳到“接通”位置，X15常闭断开（联锁保护)，X15常开闭合，Y得电，KM2工作，进给电动机通过相应传动装置拖动圆工作台开始工作值得注意的是，当圆工作台在运转过程中，既不要求调速，也不要求反转

5结束语

用PLC改造后的X62W铣床通过实际使用，生产效率得到了很大提高并能很好的保证其加工精度，自运行以来，系统运行稳定、可靠，完全满足生产工艺的要求，对同类设备的技术 改造有较大的参考价值。参考文献：

[1]李秀忠.PLC在X62W铣床电气控制电路中的应用 [J].自动化技术与应用,2004,08（23）：29-31.[2]胡俊达.PLC在专用双面铣床电气控制中的应用 [J].组合机床与自动化加工技术,2003,12（05）：35-37 [3]姚道如,汪功明.变频器和PLC在龙门铣床控制中的应用[J].常熟理工学院学报(自然科学),2008,04(04):97-99 [4]俞鸿斌.PLC在龙门刨铣床数控化改造中的应用[J].机电工程, 2007,(7): 97-99.[5]阎占文.PLC在铝锭铣床自动控制上的应用[J].电器时代, 2004,(11): 80-83.[6]余雷声.《电气控制与ＰＬＣ应用》[M].机械工业出版社,2002.6.

第三篇：几何画板在算法教学中的应用

几何画板在算法教学中的应用

摘要摘要：中学数学教学存在一些传统教学手段难以解决的知识难点，如多次计算、重复作图等，这些问题利用算法和程序设计则较易解决。考虑到目前中学数学教师编程能力较弱，且学生普遍难以接受编程学习，因此采用目前比较流行的几何画板的迭代功能来代替编程功能，既可将教师们从繁琐的重复劳动中解放出来，又有助于学生对算法的理解接受。教学实践表明，几何画板有助于降低难度，透视本质，创建模型，能提高学生的作图能力、解题能力、编程能力，全面提升学生的数学才能。

关键词关键词：几何画板；算法教学；信息技术

DOIDOI：10.11907/rjdk.151021

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）004017303

0引言

算法是高中数学教学中的重要内容，属于高考必考范畴，对于培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力具有重要意义[1]。但由于高考并不进行上机操作，一些教师本着应试教育的态度，只要求学生能看懂框图，对学生能力的培养不够重视。算法和程序设计需要较高的抽象思维能力和逻辑思维能力，探索出一条有效的教学方式，既能使学生掌握理论知识，又能在一定程度上培养学生动手能力，是一个颇具意义的研究课题。

直接让学生上机编程，对高中生而言有一定难度。因此在高中阶段，教学生算法，培养其动手能力需要找一个初级入门的阶梯。近几年的教学实践表明，可利用几何画板作为踏板，帮助学生入门[23]。在教学中引入几何画板符合学生认知规律，遵循先易后难、先具体后抽象、先基本后提高的教学原则，让学生逐步掌握知识、逐步深化学习。几何画板的操作与数学思维完全吻合，可见即可得，简单的操作能实现丰富的图形效果，有助于提高学生兴趣，激发学生学习的主动性与积极性。

1几何画板的迭代功能

几何画板是一款优秀的教学辅助软件，由人民教育出版社从美国引进并汉化。几何画板与其它软件平台如Flash、Powerpoint 相比，具有无需程序设计、操作界面直观、能组合各类数学教学资源、易学易用等优点。这些优点使其受到了越来越多人的青睐，几何画板教学逐渐成为21世纪的动态几何[4]。

几何画板不需编程，是指不需要像Flash那样用具体的程序语言编程，但编程思想在几何画板中却得到了充分体现。在计算机编程学习入门阶段，当学习了赋值语句和FOR循环语句等基础知识后，通常教材上会给出这样一个例子：求和S=1+2+3……100。此题因高斯而出名，答案为5 050。若用计算机编程，步骤也相当简单：

（1）新建参数S和i，分别赋值为0和1（初始状态的S可以看作是一个没装东西的大容器）。

（2）将S+i赋值给S，将i+1赋值给i。

（3）新建循环参数n，赋值为100，并将步骤（2）重复n次（此时的S是动态变化的，该过程可看作是陆续往一个大容器向里面加“数”）。

（4）循环结束，输出最后结果S。

利用几何画板来解决此题的思路如下：

①新建参数S和i，分别赋值为0和1；

②计算S+i，i+1，新建循环参数n，赋值为99；

③依次选中S、i、n，按住Shift作深度迭代：S―>S+i，i―>i+1，如图1所示；

④生成迭代数据，如表1所示。

笔者对迭代的本质作如下理解：迭指的是多次，代指的是替换，迭代就是指一个动作或操作重复多次，每一次迭代得到的结果作为下一次迭代的初始值。具体到代数计算，迭代可看作使用输入值来计算输出值的不断重复计算过程，重复地将前一个计算中得到的计算结果作为下一个计算的输入值。

由此可见，几何画板具备一定的“编程”能力。类似例子还有很多，如∑ni=1i2、∑ni=11i2。高中教材上的等差、等比数列，大学教材上的泰勒展式等计算都可以用这种方法。如果将加法换为乘法，或将加法与乘法相结合，还可计算如n！、∑ni=1i！等。

2几何画板迭代功能应用

2.1微积分课件制作

在教学中，将三角形的高n等分，做出n-1个矩形，用迭代来表现当n增大时矩形面积的和与三角形面积的接近程度，其方法如下：

首先需要作“任意等分线段”。①作线段AB为被等分线段；②建参数n，作为线段的等分数，计算1n、n-1；③点A为放缩中心，以1n为放缩比，放缩点为B，缩放后得到点B′；④依次选中点A、n、n-1，以n-1为参数作深度迭代，A―>B′，n―>n-1，得到图2；⑤意调整参数n，等分数随之变化，真正做到任意等分线段，如图3所示。

这种等分线段的思想是动态的，即要将AB线段n等分，只要在作好点B′后，将B′B线段n-1等分。

接下来彻底解决该问题：①作任意△ABC，新建参数n，将n-1作为矩形个数；②用放缩变换，即可轻松作出图4；③作垂线，得到点D、E，依次连接4点，得到第一个矩形，如图5所示；④运用等分线段的思想，依次选中A、B、n、n-1，以n-1为参数作深度迭代，A―>F，B―>G，n―>n-1，得到图6；⑤调整参数n，矩形个数也随之变化，真正意义上做到了动态演示，如图

7、图8所示，完整地表现了当n增大时矩形面积和与三角形面积的接近程度。

2.2分形课件制作

分形几何是研究不规则图形和现象的新兴数学分支，是描述复杂形态的一种新的几何语言。教授学生分形知识可以使学生感受数学的美学魅力，培养其对分形的兴趣，建立对分形的初步认识，开阔数学视野，体验观察世界的全新角度和方式，形成关注科技前沿的意识和创新意识，对学生日后的发展具有重要意义。分形具有5个基本特征：形态不规则性、结构精细性、局部与整体自相似性、维数非整数性、生成迭代性，具有如上性质的图形被称作“分形”。通常情况下，分形都是极度对称的，甚至对称到了完美的地步，但生成这种图形不需要非常复杂的程序，它们具有无限的细节表面，可以使用递归算法来实现。本文主要介绍如何运用几何画板来制作谢尔品斯基三角形。

数列xn=axn-1+b是一个非常常见的数列序列，随着参数a、b不同，最终所得结果可能收敛，也可能发散。可利用几何画板来研究该数列所生成的图形。

先给出两个特殊数列：

数列1：任意给定一个数k，将它乘以0.5得到一个新的数，将得到的新数乘以0.5，再得到一个新的数。递推公式为：xn=0.5xn-1。以此类推，由无穷等比递缩数列的性质可知，最后那个数必定是0，而得到0之后，再乘以0.5就不再得到新的数了，可见0是f（x）=0.5x的不动点。

数列2：任意给定一个数k，将它乘以0.5，再加上0.5之后得到一个新的数，然后将得到的这个新数乘以0.5，再加上0.5之后又得到一个新的数。递推公式为：xn=0.5xn-1+0.5。以此类推，由无穷等比递缩数列的性质可知，最后那个数必定是1，而得到1之后，再乘以0.5，加上0.5就不再得到新的数了，可见1是f（x）=0.5x+0.5的不动点。

（1）定义坐标系，作任意点A，测量A的横、纵坐标xA、yA。

（2）计算0.5xA、0.5yA、0.5xA+0.5、0.5yA+0.5，作坐标点B（0.5xA，0.5yA+0.5）、C（0.5xA，0.5yA）、D（0.5xA+0.5，0.5yA+0.5）。

（3）新建参数t=10，选中点A和参数t，按住Shift键，在变换菜单中选择带参数的迭代，点击点B，并按Ctrl+A，添加新的映射，点击点C，再按Ctrl+A，添加新的映射，点击点D。也即将点A依次迭代到B、C、D 三点。这时出现的图像会有杂点。适当调整点A的位置，杂点消失，再隐藏所有点，如图9所示。

（4）如果觉得色彩过于单调，可以在建立BCD三点之后，测量三点的横纵坐标，计算横纵坐标和，并除以2，得到3个数，并将这3个数作为BCD三点的颜色参数（设置颜色参数的方法如下：①选择该点与参数；②在显示菜单中选颜色――参数，然后按确定）。其它步骤不变，得到图10。

2.3几何画板“编程”优势与不足

几何画板迭代完全按数学意义逐步完成，这对训练学生的逻辑思维特别有利，不像Mathematica那样，跳过思维过程只留下最终结果。同时，中学生使用几何画板学习数学，对进一步学习程序语言编程大有帮助。但几何画板也有其不足，其计算只能精确到十万分之一，有时不能满足要求，例如∑ni=11i2的结果只能是1.644 93，而不同于Mathematica算得的精确结果π26。

3结语

从上述例子可知，将几何画板应用于教学十分有趣，常常会给广大师生以惊喜。学几何画板，不能将其看作是一款计算机软件，而应该把它看作是数学思想的一个具体载体。几何画板表面上没有编程功能，但其拥有的迭代功能在一定程度上可代替编程环境，甚至可以说，在中学数学算法教学中，几何画板的这一功能比C、VB等程序语言更合适。如何使几何画板的迭代功能发挥更大作用，尚有待进一步研究。

参考文献参考文献：

[1]宋益大.信息技术和数学教学之关系的思考与研究[J].兵团教育学院学报，2005（1）：5153.[2]张景中，李浩.实迭代――解数学题的逆向思维[M].长沙：湖南教育出版社，1991.[3]刘同军.几何画板在数学教学中的应用[M].青岛：中国石油大学出版社，2005.[4]江春莲，彭翕成，杨世军.促进现代信息技术在农村中学数学教学中的应用――现代信息技术在湖北省农村中学数学教学中实施现状的调查与思考[J].湖北教育，2008（11）：1519.责任编辑（责任编辑：孙娟）

第四篇：智能照明控制系统在医院建筑中的应用

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93 智能照明控制系统在医院建筑中的应用

目前，楼宇控制系统的技术已经日趋完善。在我院，楼宇控制系统已经高度集成为一个平台，它涵盖了多个子系统。其中照明系统作为一个末端点位较多、能源消耗较大的子系统而备受关注。

作为一个楼宇控制系统的使用者，结合我院现有的楼宇控制照明系统的现状，谈一下对楼宇控制照明系统节能的几点看法。

一、智能照明控制系统的优点

智能照明控制系统将统一管理医院门诊楼、住院楼等建筑照明设备，提高医院的服务水平，为医务人员提供舒适、轻松的工作环境，给患者提供温馨如家的治疗环境。

智能照明控制系统主要有两大优点：一是节约能源，该系统可以加入相应的策略，自动管理其运行；二是优化人员管理，该系统的加入很大程度上降低了在设备管理上所消耗的人力资源，而且，也有利于提高管理与工作人员的效率，从而节约医院运行成本。

（一）节能环保

我院采用的智能照明控制系统具有节能环保的特点。智能照明控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。院区楼体内的公共区域智能照明系统在充分利用自然光的前提下，利用最少的能源保证当前所要求的照度水平，节电效果显著。

现代建筑中照明系统的能源消耗已经高达35%，如根据《建筑照明设计标准》，科学设计智能控制方案并且合理设置、充分实施，将达到高效节能的效果。

1、分时段控制

对于一楼大堂、护士站、住院部、公共走廊、电梯厅、医院餐厅、车库等照明区域，可根据一天当中人流量大小和室内外照度强弱，划分为不同的时间段。在白天，室外照度充足、人流量较小的时段，可关闭部分或全部回路，达到节约能源的效果；当夜晚来临，逐渐打开室内外的照明回路，以补充照度；深夜，人流量非常小，为了不影响人员休息，可关闭大部分回路，只保留少量应急照明或直接转为红外控制方式。

2、中央控制

将所有区域的灯光控制通过网络全部集中到后台服务器电脑上，可对所有区域的照明回路进行控制。当现场人员没有及时关闭照明回路时，可通过控制软件关闭现场的照明回路，杜绝了又管理人员操作带来的不必要的能源消耗。

（二）改善照明环境，提高工作效率

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93 良好的照明环境是提高工作效率的一个必要条件。楼宇控制智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的人工控制方式，可以有效地控制各房间适宜的照度值，为我们提供和谐的工作氛围，减少不适宜的照度，营造良好的办公环境，提高工作效率。

（三）可实现多种类型的照明效果

多种类型的照明控制方式，可以满足人们在同一建筑内对不同照明效果的需求。在同一建筑物内对不同照明效果的需求。在同一建筑物内各种灯具的使用功能不同，例如：病房内的主要通道照明灯具、展板射灯灯具等需要按其不用用途来设置不同的开启和关闭时间，采用相应的预设时间进行控制，可以在达到使用效果的基础上同时实现节能。

（四）管理维护方便

智能照明控制系统对照明的控制是以楼控系统模块的自动控制为主，现场手动控制为辅，照明预置时间段的参数存储于工作站子系统中，这些参数的设置和更换十分方便，使楼宇的照明管理和设备维护变得更加便捷。

二、智能照明控制系统在楼宇节能中的具体应用

楼宇智能照明控制系统在我院主要应用于病房主要通道/电梯厅、门诊大楼/医疗主街、办公区域、走廊公共区域及报告厅等场所。

医院的照明控制应根据各部门的具体情况进行控制设计。挂号、治疗室的使用时间一般都是固定的，照明设计时在保证使用时间之外，数量可以减少，例如上午100%亮灯，挂号结束后减少到30%。

检查、手术室与管理室在必要时可随时开关灯，这些地方的照明根据时间时间控制比较困难，因此对亮灯的划分越细越好。

病房部分的走廊照明应根据时间进行开关灯控制。可按照白天、夜晚、深夜控制照度。一般病房内应设置控制照明的开关。

（一）病房、主要通道/电梯厅

病房主要通道/电梯厅采用多种可调光源通过智能调光和多种灯具始终保持最柔和、最幽雅的灯光环境。根据一天的不同时间、不同用途精心地进行灯光场景预设置，使用时调用预先设置好的最佳灯光场景，使患者产生舒适的视觉效果。

此区域照明控制系统集中在楼控系统的照明子系统中，由我处电力科室值守人员根据具体情况控制相应的照明时段。操作既可由现场智能控制面板就地控制，也可以通过设在中控室的工作站来控制，同时灯光的状态在工作站上均可显示出来。

护士站可以对各病房的照明系统实行定时中控。走廊照明可结合光线传感器、时间控制器自动打开；在深夜照度要求很低的情况下，为1~21x，地脚夜灯自动开启，走廊顶灯自动关闭。

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93

（二）门诊大楼/医疗主街

门诊大楼/医疗主街是我院的主要场所，楼梯内部面积很大，人员流动也最多，各种灯具应用也最多。

1、门诊大厅

白天通过光线感应自动控制大厅的照度，当自然光强烈时，关闭部分灯光，反之，则开启一定的灯光，使大厅保持恒定的照度，同时又可节能。

夜间可根据患者流量的不同在不同的时间段将大厅的灯光调节至不同的照度。

通过光线感应控制大厅的遮阳卷帘，当夏天光线强烈时，可自动放下遮阳卷帘，以便节能。

2、公共通道/电梯厅

公共通道和电梯厅的灯光可采用定时与人体感应相配合的方式进行控制。白天人流量大的时间段内定时开启全部或大部分灯光；午夜后门诊楼关闭大部分灯光，同时启动人体感应，有人出现时，开启相应区域的灯光，最大限度节能。

在有自然光的公共通道或电梯厅中，也可使用人体感应器中的光线感应功能，在自然光较亮的时候，人体感应不起作用；当自然光较暗时，人体感应自动启动，实现有人开灯的功能。

在阴天时，可通过调节各照明回路灯具的数量改变现场灯光照明效果，增加医疗主街的照明效果。当门诊结束后，可分段关闭筒灯、槽灯，直至灯光切换到夜间“节能状态”。我处电力科室值守人员可通过楼宇控制面板，按一个键即可调用其所需的某一灯光场景。

（三）儿科病房和老年病房等特殊区域

儿科病房照明强度应适当减弱，灯具应采用柔和系光源并进行智能化控制。

老年科病房应适当增强光线强度，这些特殊区域应联合应用灯光场景现场控制及联动控制、计算机集中监控等多种手段。

（四）员工办公区

由于员工办公区域面积大，可以将整个员工办公区域分成若干个独立的照明区域，工作站采用分时控制开关，根据各科室需要，在不同时段开启相应区域的照明。由于出入口较多，为方便使用人员操作，可实现办公区内多点现场控制。

（五）走廊、楼梯前室公共区域

该公共区域采用自动照明控制方式，正常工作时间全开，非工作时间改为减光照明，节假日无人时可以只亮少量灯。

出入口出设置手动控制开关，就地控制灯具。也可采用红外移动控制方式，人来灯亮，人离开后延时关闭，节约电能。

（六）医院的泛光照明及园林照明

可采用光线感应和定时相配合的方式进行自动控制。当光线变暗时，通过光线感应自动开启大部分泛

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93 光照明及园林照明；到午夜后，通过定时器自动将部分灯光关闭，只留下少部分灯光；天亮时通过光感自动将剩下的灯光关闭，整个过程自动、节能。

三、结束语

由于楼宇照明系统采用智能照明控制系统的运行模式，使整个照明系统可按最佳节能方案来运营管理。不仅大大降低了运营管理费用，而且最大限度地节约电能，提高照明系统的光源使用寿命。总之，采用智能照明系统，不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求，而且由于可观的节能效果及光源寿命的延长，又能在降低运营费用中得到经济回报，还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备，大大简化和节省了穿管布线的工作量。此外，绿色照明有不可预见的价值回报，如利用智能照明系统调节灯光的光线强度及控制灯光颜色，使患者及员工处于一个相对舒适的状态，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。

第五篇：项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用

中学信息技术教育论文

项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用

刘浩军

二〇〇九年四月

项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用

项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用

[摘要] 本文分析了高中信息技术程序设计教学中存在不足之处,笔者结合目前信息技术新课程改革的理念和笔者自身的教学实践，提出高中程序设计教学应该重程序设计思想而淡化程序编写，从职业教育培训中引进项目教学法，对其加以完善以适应普通高中信息技术的教学目标，将其应用在普通高中《算法与程序设计》模块教学中，通过对比教学显示可以取得很好的教学效果。介绍了在《算法与程序设计》教学实践中采用项目教学的一些方法和经验。并指出在应用项目教学法时应该注意的一些问题。

[关键字] 程序设计 项目教学法 教学评价

《算法与程序设计》作为高中信息技术选修课，长期以来一直是高中信息技术教学的重点和难点，程序设计与数学学科存在千丝万缕的联系，但它又不单是有数学知识就能掌握的。如何在教学中因材施教，激发学生兴趣，指导学生学习是程序设计教学的首要问题。

一、程序设计教学中存在的普遍问题

1、内容多,时间紧,教学目标不能很好完成

《算法与程序设计》模块中基本上涵盖了程序设计中用到的所有知识，有大量的数据、语句以及其它的过程和函数，这些理论知识学生都必须掌握并能在VB中熟练应用，这就需要老师详细的讲解，学生在课堂上做大量的练习。书本上还包括了几种典型的算法、程序设计思想和项目实践，虽然这部分只要求学生初步掌握，但是仍然学要教师一一讲得透彻，否则学生还是很难理解。一个完整的算法讲解、编写往往需一两节课时间，而要让绝大多数的学生真正能自主编写，甚至需要投入更多时间。但是一般信息技术课程最多每周两节课，再除掉其他假期，真正可以上课的课时所剩无几，要学生全面理解算法并会编程真是很难。

2、学生基础参差不齐，存在“吃不饱”和“吃不了”的现象

《算法与程序设计》模块教学方式与学生基础密切相关。由于生源地学校的经济条件、师资力量等因素，学生计算机基础相差较大。这给组织教学带来了很大的困难。如果教学起点过低，必然会使程度较好的学生受到影响，若起点太高，教学就只能为少数优秀学生服务，这会挫伤大多数学生的学习积极性，导致差生越来越差，降低整体教学质量。长期以来，教师在布置上机实践时总是全班统一要求，忽视了学生之间存在的个别差异。统一的实验内容、实验形式及实验难度不能适应每个学生的实际情况。让有差异的学生做无差异的实验内容，势必会造成“吃不饱”和“吃不了”的现象。这样的“统一”，遏制了学生学习能力的发展。

项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用

3、学生对传统的课堂讲练教学有厌倦感

高中信息技术课基本上都是在多媒体网络教室进行，所以学生潜意识中就认为信息技术课上课方式应该与其他科目不同。但事实上大多数老师还是采用传统的教师先讲后演示、学生先听后编程的方式，学生在听或者看的过程中往往注意力不集中，到实践编程时又无从下手。而由于高考的压力，在课外基本上是不看课本的，再加之学校普遍存在信息技术课时不足的问题，等到下节课再来上课的时候学生更是忘的一塌糊涂，形成这样一个恶性循环，导致学生对信息技术课产生抵触心理。

以上这些问题在开设《算法与程序设计》模块教学的学校普遍存在。在日常的教学交流活动中了解到，从事信息技术的同仁都有同样的看法。学生问的最多的一句话就是，我将来又不从事软件开发行业，学程序设计有什么用。我认为存在这些问题的原因是传统的教学方法不适合学生的认知过程，学生一开始就接触代码编写很容易产生厌烦感，觉得很空洞，很难掌握，学生只有亲身体验到程序设计解决实际问题时才会有掌握它、学习它的积极性。我认为高中的程序设计教学应该重思想而要淡化程序编写。在这种情况下，改变教师传统的知识灌输的教学方法，促进学生学习的积极性和独立性，使整个教学更具实践性和实用性。我经过一年多的实践探索表明项目教学法可以有效地解决这些问题。

二、项目教学法的实践探索

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法最初是应用在职业教育培训中，而《算法与程序设计》作为一门实践能力要求比较高的课程，应用项目教学同样可以达到很好的效果。

1、项目教学法的一般教学过程

图1 项目教学法的一般教学过程示意图

项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用

项目教学法可以按照以下五个教学阶段进行：

(1)示范项目展示：教师选取一个典型的示范项目，让学生充分了解该项目的功能和界面设计等；

(2)项目介绍：通常由教师提出一个或几个项目任务设想，然后同学生一起讨论，最终确定项目的目标和任务；

(3)小组项目立项：由学生制定项目需求，划分工作阶段和任务，形成文档，并最终得到教师的认可；

(4)项目实施：学生确定各自在小组中的分工以及小组成员合作的形式，然后按照已确立的工作步骤和程序工作，在项目的各个阶段结束时进行阶段现总结；

(5)成果展示、评价：先由学生对自己的做件作品进行自我评价，再由小组间进行互评，最后由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题，学生解决问题的方法以及学习行动的特征。通过对比师生评价结果，找出造成结果差异的原因。

2、在《算法与程序设计》中采用项目教学的教学案例

本学期我选取高二级前3个平行班作为实验班，运用项目教学法，设计练习项目使用VB完成“6.2数据库管理软件的开发”。具体的教学过程分为三大部分: 第一部分是让学生使用老师提供的示范项目“VB学生信息管理系统”，从使用者的角度出发研究项目的功能，通过对示范项目的操作运用，让学生了解VB在数据库方面的控件功能和使用方法，了解要完成整个项目所需要的VB模块，给学生一个直观的认识，学生就会明白我即将要学习的知识可以解决什么实际问题，可以达到什么效果，从而激发学生的学习积极性和继续开展项目的欲望。第二部分是开展项目，各组在项目经理（小组长）的组织下确定项目需求，比如有些小组打算实现“班级值日管理系统”，有的小组要实现“作业管理系统”等，经过老师确认后，各个小组针对本组练习项目开展研究讨论、分工协作，共同完成数据库管理软件项目的系统分析、界面设计、代码编写、程序调试等工作。第三部分是成果展示和评价。各个小组首先对自己的作品的功能、界面设计等进行评价，填写评价量表，接下来小组间进行互评，对照比人的作品写出自己改进建议。最后老师对每个小组的作品首先给予肯定，然后提出老师自己的见解供学生参考。

在第二、三部分的教学过程中，采取分组学习的形式，分组的依据为：VB基础知识掌握情况、动手能力、性格特点等，按照强弱互补原则进行分组，每组5-6名学生，共十组，每组选取项目经理（小组长），全面负责小组的学习讨论和落实练习项目的安排。小组采用协作学习的方式，在项目经理的指挥下，对各成员进行分工，例如：上机操作能力强

项目教学在《算法与程序设计》模块教学中的应用 的负责编写代码，程序设计能力强的负责整体规划、程序调试和连编，善于沟通的学生负责小组内建议的收集和协调工作等。

项目教学法的关键，是设计和制定一个合适的项目，这个项目既适合教学目标的实现，又要有可操作性。特别指出的是项目教学法不适合刚刚接触新知识的学生，必须在学生对知识有一定了解的基础上在进行项目开发。项目开发中要进行有效分工，每位学生根据自己的能力负责相应的子任务，因此项目教学的一个很大的优势就是能让不同层次的学生都参与到项目的开发过程中，体现了分层教学的思想。

通过对比教学，发现实验班的同学对数据库管理系统的开发流程理解非常深刻，而且对前面的程序设计基础知识和VB可视化编程的概念和方法有了更深入的理解。期末的时候通过笔试和机试考核学生对知识掌握的情况。经过分类统计，实验班的的大部分学生对基础知识、上机操作、界面设计、解决问题能力等都比以前有了明显的提高，平均分比非实验高出近10分。

三、项目教学应该注意的环节

1、项目设计要合理

在《算法与程序设计》模块教学中引进项目教学法，目的是为了让学生参与到整个项目开发过程中，更加主动的学习程序设计的知识，因此老师在设计项目时应尽可能贴近学生的实际生活，而且学生应该提前对项目中包含的教学内容有所了解。其次项目的设计要考虑学生的实际能力，做到学生最后能够有一个完整的作品出来。这样学生在完成作品时体验到成就感，从而提高学生继续学习的兴趣。否则将适得其反，很容易造成学生失去信心，很难再调动学生的积极性。

练习项目周期要根据项目的规模来确定，由于课时限制和学生的知识层次不高，一般应在4~6学时为宜，也可以在项目进行过程中根据实际情况做适当调整。

2、教师在课堂中的角色

教师的角色必须转换，作为学生的咨询师、朋友、参与者，由传统教学中的主导者转换为引导者或者是主持人，在课堂中尽量不要去评判学生的想法，而是帮助学生按照学生自己的意愿实现项目的开发。这表面上看起来老师的工作量少了很多，似乎从课堂中解脱出来了，但是为了学生在课堂上自主学习、协作学习的顺利开展，在课前课后老师要做大量的准备工作，比如项目的设计、项目各阶段评价标准的制定等，在每节课后要针对每组项目进展情况进行记录，提出建议，修改项目进度。

3、项目成果的评价

学生完成一个项目后，一定要及时交流，展示和讨论，对学生的学习情况做出反馈和

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