緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇空氣教案范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

老師來說個謎語，小朋友們來猜一猜：

眼睛看不到，伸手摸不著，不香不臭沒味道，但是誰也離不了。

大家來猜猜是什么啊？

。。。。。。

這位神秘的朋友就是空氣。今天老師就帶著老師好好認識認識這位朋友，好不好啊？

 

二、感知空氣

這位朋友在哪里呢？老師來把這位朋友請過來。

（演示用塑料袋抓到了空氣）

我要請一位小朋友來摸摸它。

提問：可以摸到嗎？

我要請一位小朋友來聞聞它。

提問：有味道嗎？

小朋友看看它有沒有顏色啊？

那它到底存不存在呢？我們找個小朋友來感受一下！

（拿出準備的氣球，對著小朋友的手慢慢放氣）

提問：能不能感受到它啊？

小朋友們用手對著臉扇一扇，看看會產生什么？（有一股風）

小朋友們能不能感受到它啊？

 

我們今天認識的這位朋友神不神秘啊？我們看不到它、也摸不到它，它沒有顏色也沒有味道，但是它就在我們的周圍，無處不在。

 

三、空氣的作用

這位神秘的朋友對于我們可是非常非常重要的，那它有哪些作用呢？

（一）動力

小朋友來看看，老師貼的這是什么啊？

（貼上一只鳥）

小朋友們知道嗎？小鳥可以飛翔，沒有空氣可不行哦~~當小鳥上下扇動翅膀的時候，能夠推動空氣，向前飛行。空氣給小鳥的飛行提供了動力。

那么小朋友們還能舉哪些給飛行提供動力的例子嗎？

（貼上飛機、風箏、滑翔翼）

老師這里還有兩個例子：

（貼上熱氣球）

小朋友們，這是什么？

這是給空氣加熱獲得動力：

當熱氣球從地面開始升空時，我們就會點燃里面的噴燈，氣囊中的空氣被加熱后，就會產生浮力，然后就升上天空啦~~

（貼上風力發電機）

小朋友們，這個像不像一個大風車啊？這是風力發電機，利用風力帶動風車葉片旋轉，來促使發電機發電。

（二）助燃

空氣除了可以產生幫助小鳥、飛機、風箏飛翔，可以發電，還有什么作用呢？接下來了，老師要給小朋友們看一個視頻

（蠟燭點燃視頻）

提問：小朋友們，水為什么會上升呢？水上升是因為礦泉水瓶子里少了東西，然后水上升了，那么少的是什么呢？

老師再來變一個魔術，請小朋友都掙大眼睛觀察了。

（點燃一支蠟燭，燃燒穩定后用杯子罩住）

杯子里的蠟燭熄滅了，這是為什么呢？請小朋友猜一猜

（請小朋友大膽的猜想原因。小朋友可能會猜出風吹滅、燒完了這樣的答案）

有小朋友認為是蠟燭燒完了，老師先請大家看一看，蠟燭有沒有燒完。

（給幼兒展示并沒有燒完的蠟燭）

還有小朋友認為，是風把蠟燭吹滅了，老師請小朋友來試試能不能把杯子里的蠟燭吹滅。

（點燃一支蠟燭，用杯子罩住，請小朋友吹一吹）

我們通過了兩個小實驗，知道了蠟燭不是被風吹滅的，也不是因為燒完了。老師要告訴大家，是空氣在幫助蠟燭燃燒。

（老師再點燃兩支蠟燭，一支用杯子罩住，一支不采取措施，引導幼兒觀察兩支蠟燭的區別）

杯子里只有一點空氣，空氣用完了蠟燭就不能再燃燒了，沒有被杯子罩住的蠟燭可以用很多很多的空氣，所以不會熄滅。

那么在剛剛的視頻里，也是因為蠟燭把礦泉水里瓶子里的空氣燒完了，所以水才會上升。

所以說，空氣有個很重要的作用：可以幫助火燃燒，火離不開空氣。

那么老師現在要提一個問題了：既然火離不開空氣，要是家里炒菜的油鍋著火了，最好的滅火辦法是什么呢？

（小朋友們發言、討論）

對于著火的油鍋，讓火苗碰不到空氣最好的辦法是快速蓋上鍋蓋。

（三）呼吸

火離不開空氣，我們大家也離不開它。我們來做個實驗：小朋友們用小手把鼻子捏緊，緊閉嘴巴不說話，下面老師來數十秒鐘，十、九、、、、一。

好了，小朋友們把鼻子松開，剛剛小朋友有什么感覺啊？

對了，很難受，因為我們需要空氣來呼吸。

我們人類、包括動物們、植物都離不開空氣，有了空氣我們才能呼吸，才能生存。長時間吸不到空氣，我們就呼吸困難了，所以小朋友們在睡覺的時候，一定要把小腦袋放在被子外面，這樣我們就能吸到足夠的空氣。

 

四、保護環境

空氣對我們這么重要，那么我們怎樣保護好它、保護環境呢？

（小朋友們發言、討論）

不隨地吐痰；不亂扔垃圾；

騎車、坐公交、坐地鐵出行，減少車輛的尾氣排放；

篇（2）

田莉莉

科目

道德與法治

2019年5月16日 第13 周星期四上午第 三 節

科組長簽名

授課內容

《清新空氣是個寶》

授課班級

二（5）班

授課地點

二（5）班

課   時

第二課時

教學目標

(知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀)

環境教育是提高全民思想道德素質和科學文化素質的基本內容之一。課程標準將引導學生學會“保護環境”列為本課程培養的“行為與習慣”目標之一。內容標準中“負責任，有愛心地生活”第8條，要求低年級學生“為保護環境做力所能及的事”。本課是第三單元“綠色小衛士”中的第二課，保護空氣質量、學會應對大氣污染天氣是環境教育的重要內容之一。本課的主要任務在于引導學生了解相關知識，提高自覺維護空氣質量的環保意識,知道并掌握在大氣污染的環境里自我保護的簡單措施。

重 點

難 點

教學重點：認識到清新空氣對我們生活的重要意義，需要大家一起努力保護；了解造成大氣污染的原因，樹立環保意識；學會應對空氣污染嘗試，用行動共同保護生存環境。

教學難點：學會分辨污染空氣的行為，從自我做起保護清新空氣。培養收集資料、整理資料、思辨探究等自主學習能力。

教學過程：（包括教師活動和學生活動的設計詳案）

設計意圖

（一）、視頻對比—我們生活的地方空氣清新嗎？

1.師：請“小小藍天調查員”們把你們事先調查記錄的湛江一周空氣質量表拿出來，各小組進行一個統計，由統計數據和同學們的觀察得出一個結論：湛江這座海濱城市是一個空氣質量非常棒的地方。我市城市環境綜合質量連續4年排名全國環保重點城市前5位、廣東首位，是名符其實的“花園城市”、宜居城市。那么同學們，是不是全國所有的城市都像湛江一樣碧海藍天、綠樹銀沙呢？請同學們觀看一個視頻。

2.學生認真觀看，對比分析空氣好壞對我們的生活有什么影響？

3.師：同學們想知道是什么污染了我們身邊的空氣嗎？

（二）、觀察討論—是什么污染了空氣？

 (播放污染空氣的科普視頻)

1.師：同學們，你們看完視頻短片后有何感想呢?

2.學生思考并自由發言，試著舉例說說你們生活中有這樣污染空氣的行為嗎？

（三）、知法守法—讓我們從小懂得敬畏規則。

(播放習爺爺矚望綠水青山就是金山銀山的視頻)

1.師：為了防治大氣污染，國家和政府做了大量的工作，也出臺了相關的法律法規。課件出示相關的內容。

2.生:通過分析交流，將法治的種子埋在心里。

（四）、探究交流—我能做些什么呢?

1.師：空氣是我們賴以生存的外部條件，如果空氣受到了污染，會對我們的身體產生一定的危害。那么，你們計劃怎樣保護空氣清新呢?

2.學生自由發言。

3.師：我們要從身邊小事做起，敢于舉報嚴重污染大氣的行為，做到環保出行。

（五）、課堂小結

通過活動讓學生感受到空氣是生命世界離不開的重要資源。

 

讓學生通過課前調查，掌握統計一個時間段內空氣質量的方法，感知空氣質量好差的變化，培養從生活中收集數據、分析思考的能力。同時，通過對比感知，學生初步樹立保護空氣清新的重要性

 

篇（3）

科學概念目標

1.學生通過感受活動，知道空氣雖然看不見，但是可以被我們感知并且存在于我們周圍。

2.學生通過傳遞游戲，認識空氣具有易泄漏、輕、會流動等特征。

3.學生通過感受活動，知道空氣總會充滿各處。

科學探究目標

1.學生借助生活中和空氣相關的各種物品，并運用多種感官，了解空氣特征。

2.學生通過探究活動，能用簡單的文字或者圖畫記錄實驗結果，嘗試用科學的語言進行匯報。

3.學生通過對氣泡圖進行補充，學會整理信息。

科學態度目標

1.學生通過小組合作探究，能主動參與合作學習活動。

2.學生通過研討活動，學會傾聽他人的意見，樂于講述自己的觀點。

科學、技術、社會與環境目標

初步了解人類的生活和生產需要從自然界獲取資源，意識到空氣的重要性。

【教學重難點】

重點：在游戲中發現空氣的特征

難點：關注空氣的新特征，能夠產生認知沖突

【教學準備】

教師：多媒體課件，黑盒、學生實驗器材一套，班級記錄表。

小組：水、石頭、空氣、自封袋、透明杯子、籃子、大號透明塑料袋、氣球、哨子、實驗記錄單。

【教學過程】

一、聚焦：揭示課題（預設5分鐘）

1.PPT圖片救生圈，氣球，充氣堡。

提問：有什么共同點（預設：都有空氣）

2.揭示課題：感受空氣（板書）

提問：我們了解的空氣有什么特點？（預設：摸不到、看不見、無色、無味、沒有固定形狀等）

提問：在你們的腦海中，空氣有什么作用呢？（預設：呼吸，植物營養——光合作用，大自然的組成部分等）

4.小結：空氣是非常重要的，我們的生活是離不開空氣的。

二、探究研討：空氣特征（預設30分鐘）

（一）游戲一：傳遞游戲

[材料準備：三大組一套水、石頭、空氣、自封袋、透明杯子、籃子]

1.出示：三樣物品水、石頭和空氣，三個容器自封袋、透明杯子和籃子，每個容器中只能裝一樣物品進行傳遞。

2.學生小聲討論方法。

3.出示實驗記錄單，明確實驗注意事項，學生實驗并記錄實驗結論，并思考理由。

4.學生匯報交流：

我們用什么（容器）來傳遞什么（物質），理由是什么？

小結：空氣容易泄漏，會流動。（填入氣泡圖）

三、小結與延伸（預設5分鐘）1.小結空氣特征，解釋氣泡圖上的氣泡是可以根據實際情況進行增減的。

2.針這些空氣特征提出新的質疑。

小結：那么就讓我們帶著這些疑問進入后面的課堂學習。

【板書設計】

【活動手冊使用說明】

無

【作業設計】

1.下列關于空氣的認識錯誤的是（

）

A.我們的生活離不開空氣

B.空氣很難密封

C.空氣都有聲音

2.下面不屬于空氣和石頭的共同點的是（

）

A.都是大自然的組成部分

B.都是無色無味的

C.都要占地方

3.下列物質不屬于液體的是（

）

篇（4）

 

隨著我國高等教育的迅速發展,高校辦學規模不斷擴大,校園社會化現象日趨明顯,一些治安案件、危及大學生人身財產案件,誘發大學生違法犯罪案件等在高校大學生中也時有發生:加強對大學生安全防范教育和遵紀守法教育使大學生自覺樹立安全防范意識和自覺遵紀守法意識成為目前學生管理工作中的重要環節[1]。安全教育是學校教學和其他工作順利進行的有力保證,是確保學校和師生人身、財產安全的重要因素,更是創建平安和諧校園的重中之重。所謂“空氣式”的安全教育是指安全教育像空氣一樣,無處不在,但又讓人感覺不到,既達到了效果,又不會讓人感覺厭煩。筆者總結了一年來“空氣式”的安全教育的方法如下。 

 

1 新生接待員“口口相傳”的安全教育 

從新生接待員的培訓開始入手新生的安全教育,通過高年級學長學姐的“口口相傳”的宣傳教育,讓大學新生從進校第一天開始就養成良好的習慣,具備了一定的安全防范知識,對如何防范自己的校園安全,規劃自己的學習和生活有了很好的幫助。相比于以往僅僅在開學當天發放校園安全須知,這種一對一的言傳身教的宣傳效果要好的多,開學后新生中的不良安全事件也基本得到預防,使全體新生順利地開始了自己的大學生活。“口口相傳”的安全宣傳活動,有效提高了學生的安全意識和自我保護意識,對以后的校園生活起到了一定的作用。但是,校園安全是一項常抓不懈的工作,是確保廣大師生和校園建設的重要工作。筆者一直以“一切為了學生,為了學生一切”為宗旨,努力打造平安和諧的校園環境,力爭創建一個環境優雅、文明整潔、平安和諧的大學校園,隨后又開展了一系列形式多樣,內容各異的安全教育活動。 

 

2 專題講座系統化的安全教育 

目前的大學生絕大多數為獨生子女,他們基本上是在父母的細心呵護和老師的關心下成長的,人生經歷大多是從學校到學校,對于社會的復雜知之甚少,以致他們缺乏必要的社會經驗和安全防范意識,自我防范能力較弱,成為了少數社會不法分子的作案對象,這些因素都給學校的安全穩定工作帶來很大難度。因此,本次活動以增強新生的安全防范意識為目的,以組織班級和宿舍為單位開展自學相關法律知識為基礎,以安全教育講座為載體,以相關法律知識和校紀校規為學習內容,緊緊圍繞我校自身特點,結合往年學生安全事故、考試作弊、盜竊案件和火災事故發生的實際情況,制作圖文并茂的課件,從分析反面材料入手,來加強對學生的安全教育引導。通過安全教育主題講座系統化的對大學生的吃、穿、住、行等各個方面可能涉及到的安全注意事項進行系統的歸類和分析,更好的做到防患于未然。給筆者感觸最深的是一天晚上,接到一個女生的電話,“老師我不小心丟了錢包,幸好我沒有將我的所有卡和身份證都放在錢包里面,因為老師上次剛講了要把銀行卡和身份證分開放,謝謝老師哦。”當筆者看到安全教育講座上面講到的內容能對學生產生實際的效果時,更加堅定了筆者要為了更多學生的人身、財產安全而不斷努力的決心。 

  　3 憑借現代化通訊傳媒的案例安全教育 

隨著現代化通訊傳媒日新月異的發展,安全教育的模式也不斷推陳出新,筆者通過電子郵件、qq群、飛信、手機短信等各種快捷的方式將不同類型的安全案例發放給廣大學生,針對案例進行分析,找到不法分子所乘之虛,通過溫馨提醒的方式告訴同學們哪些地方需要加強防范。現代化通訊傳媒的應用使得安全教育可以更加及時和有效化,不需要浪費大學生的時間和大學空間資源,僅僅通過網絡就可以實現,能隨時隨地的看到各種案例,隨時給人警醒。在人們高節奏生活的今天,網絡化的安全教育就像肯德基和麥當勞的快餐,適應于人們生活需要,也更加節省安全教育的成本。 

 

4 逃生演練,提高防范技能 

長期以來,安全逃生演練在大學生課堂上并沒有得到重視。以往只是由家長或學校老師在口頭上囑咐式的安全提醒,或認為真正遭遇災難的機遇很少,因此忽視了學生安全教育實際操作,導致了安全教育在我國的高校教育中顯得比較薄弱。筆者通過組織大學生參與火災逃生演練、地震預防演練,讓同學們身臨其境的體驗災難發生時的狀態,在這種情景下引導大學生如何自救,提高大學生的安全素質,這樣既增強了大學生的安全防范意識,又能提高他們自身的防范技能,取得了很好的安全教育效果[2]。 

5 大學生活動增長安全知識 

通過組織同學們參加3·15食品安全宣傳、森林防火宣傳、青春與安全同行等一系列活動,讓同學們能夠在生活中感悟安全的重要性。其中3·15食品安全活動旨在呼吁人們重視和保護食品安全,食品是人們賴以生存的根本,近來頻發的毒奶粉、地溝油事件都是對人們生命的褻瀆,從我們開始行動起來,用我們的專業知識來捍衛人類飲食的安全。雖然我們的力量是渺小的,但我們的精神是可貴的,只要我們每個人都行動起來,帶動身邊越來越多的人關注和行動,相信食品安全的那一天就離我們不遠了。同時,在世界森林日又組織學生去森林防火宣傳,保護森林,遠離森林火災。 

統計表明:發生在大學生中失竊和上當受騙案件占學生治安案件的75%以上。而這些案件絕大多數是由于大學生自身安全防范意識淡薄,思想麻痹、財物保管不當,交友不慎,有些造成財產損失有些甚至危及生命。如:宿舍沒有養成隨手鎖門的習慣;夏季開門休息;高檔貴重物品如筆記本電腦、手機、相機等隨意亂放;現金不及時存入銀行或將存折密碼告訴他人,存折與身份證放在一起等等,這是導致校內失竊發生的重要原因。于是,針對此類案件組織防火、防盜、防騙主題班會,讓同學們自己以小品等形式給疏忽的同學敲響安全警鐘。 

總而言之,安全教育不是目的,目的是為了大家的安全。筆者將大學生安全教育像無處不在的空氣似的融入到了大學生活的各個方面,給學生們適時的溫馨提醒,例如:有段時間,保衛處頻頻有不法分子進入沒關的宿舍盜竊電腦、手機等貴重物品,筆者通過走訪各學生宿舍,發現有安全隱患的,留下小紙條提醒。有同學回來看到紙條才如夢驚醒,原來安全事故都是不經意間悄然發生的。通過一年的努力,筆者所帶學生無一例安全事故發生,筆者將繼續努力探索大學生安全教育的新方法和有效途徑,希望能通過大家的共同努力,爭創文明和諧校園。 

 

篇（5）

比賽一開始，雙方的風格就展露無遺。蛋總也深知自己和第一暗夜出一模一樣的兵拼操作未必占到先機，而是從戰術上處處先發制人。天黑后，蛋總的瞎子大哥率領3個小妹，向分礦的藍胖率先開刀，這也為自己之后的戰術埋下伏筆。而粥稀稀第一暗夜的稱號毫不含糊，偵察做得非常到位，一個小精靈敏銳的捕捉到了蛋總大膽的練級意圖，DH拍馬趕到，正是：螳螂捕蟬，黃雀在后。蛋總無奈被逼出了回城，一位巾幗英雄弓箭手也英勇就義，倒在血泊之中。

雙方的戰術選擇也出現了分歧。擁有最純正暗夜血統的粥稀稀，同時也使用了最純正的暗夜內戰流派：單AC速熊。蛋總則沒有照壺畫瓢，而是出了大量AC，并擺下風之古樹，準備利用兵力優勢期開出分礦。蛋總仗著自己兵多，二發娜迦出來想收割一個雇傭兵的經驗和寶物。豈料天有不測風云，又被嗅覺出眾的粥稀稀發現。蛋總雖有大量部隊，但在粥稀稀和野怪的前后夾攻下，損失慘重。粥稀稀以0損失擊殺蛋總娜迦。此時此刻，粥稀稀的嘴角已然露出了不易覺察的微笑。

經濟基礎決定上層建筑，蛋總開出分礦

蛋總使用的暗夜精靈，刻畫出濃厚的人族色彩。經濟和運營擺在了首要的位置，正是：兩礦在手，天下我有。在這個物欲橫流的年代，金錢至上成為不少人的價值觀。房子車子要錢，孩子上學也要錢，油鹽醬醋也要錢。蛋總作為以開礦為生的人族選手，自然不會放棄資源的運營。蛋總強就強在，他精確的計算出什么時候開礦能獲得最大程度的獲得效益，而又不被對方破壞開礦計劃。蛋總選擇了2本之前就在分礦不遠處擺下分礦，2本招出娜迦之后兵力的優勢期開出分礦。

合理的開礦時機，讓“科技是第一生產力”的粥稀稀沒有足夠兵力去阻止。待粥稀稀的熊終于能趴下戰斗了，蛋總的礦已經開始回收成本，兵力也蓄了上來。粥稀稀在幾次試探性的接觸之后，合計了一下，自知無法一波拿下，只好也自己擺下分礦，從長計議。正是：留得青山在，不怕沒柴燒。

戰術轉型各出奇招，首波團戰中場打響

魔獸爭霸作為一個策略游戲，兵種的選擇是一個大命題。在之前無數的雄鹿與AC鳥德的戰術對拼中，AC鳥德這一方基本上不會做過多的轉型。確切的說，單礦的打法也無法滿足轉型的要求。粥稀稀在開出分礦之后，選擇了轉型山嶺巨人來對抗蛋總的AC鳥德。蛋總無愧于戰術大師，竟轉型了角鷹騎士來應對！這個冷板凳的兵種讓觀眾都直呼飄逸。蛋總的兩礦經濟，為角鷹的逐步成型提供了最基礎卻又最重要的保證。試想一下，粥稀稀憨厚的山嶺胖子，本想把這一群弓箭手作為今晚的晚餐，怎料她們已經插上了翅膀，在天空中自由的翱翔。自己只得眼巴巴的望著天空，幻想著自己也長出羽翼，振翅高飛。

這第一波團戰在地圖中央的淡水區域打響，雙方展開了你死我活的搏斗。蛋總攻擊目標十分明確，優先擊殺了粥稀稀對空的小鹿，粥稀稀眼看對空無力，只能拿蛋總地面部隊開刀。一陣火拼過后，血光沖天，遍地尸骨，蛋總DH率先殘血TP。

“空霸”分隊擾分礦，應對不周受牽制

雙方短暫的MF過后，蛋總率先出招發難。6～7個角鷹騎士分隊接到指揮部的委派命令，前去騷擾粥稀稀的分礦，大部隊則高速搶練大點，收獲了豐厚的寶物和經驗。粥稀稀的處境則十分尷尬：大部隊留守呢，角鷹分隊就飛到樹立上躲起來，滿世界的練級點也要被蛋總收割完全；分兵把守呢，又打不過，被角鷹各個擊破。這種有力使不出的尷尬滋味：此味只應天上有，人間難得幾回嘗。怒火中燒的粥稀稀被蛋總搞得方寸大亂，賽前隱隱約約的擔憂又在心里不斷重復：第一暗夜要被副族暗夜擊敗了！第一暗夜要被副族暗夜擊敗了！

事實證明人在憤怒時作出的決定，往往欠火候、欠考慮。粥稀稀留了幾只脆弱的小鹿和數量可以忽略不計的角鷹，便直撲對方分礦，想來個魚死網破。用膝蓋都能想到，悲劇正在上演：小鹿被逐一點殺，慘叫聲不絕入耳，余音繞梁。蛋總“空霸”牢牢掌握著制空權之外，其余部隊練級練得飛起，連三發英雄白虎都到達了滿意的等級。

最終決戰西西分礦，制空確保勝利果實

蛋總的分礦，在粥稀稀長途跋涉的到來后，也并無招架之力，不久便淪陷了。可胸有成竹的蛋總卻并未慌張的回救，經濟的成型已經讓他爆出了更多的角鷹騎士。是的，蛋總在醞釀最后一波致勝的大戰。雖然粥稀稀的人口與蛋總接近，但大多都是不能對空的山嶺和熊。大量的地面單位望天興嘆，在空中翱翔的角鷹騎士面前，他們仿佛只是一只只井底之蛙。而新生產出來的小鹿和角鷹，也因為數量不足，被各個秒殺。出來一個，被齊射掉一個，永遠也成不了型。

蛋總已經為決戰做好了充足的準備！十年磨一劍，勝負就在今天。初期的開礦運營，中期的空霸騷擾，就是為了這一刻。我們看到，每一個角鷹騎士仿佛都像打了雞血，躍躍欲試。終于，蛋總吹響了進攻的號角！說時遲那時快，一個編隊的角鷹騎士率先清空了粥稀稀的對空力量，一時間血流成河，原本綠油油的的草地血跡斑斑。戰場上的對空力量只剩DH，他拿著毒球一刀一刀辛苦的向天空發射，卻寡不敵眾，漸漸不支。我想這時候，他應該格外想念酒館里的熊貓兄弟。面對成型的角鷹騎士，熊貓一出，誰與爭鋒！

娜迦更是可憐，被齊射兩輪就已經快一命嗚呼。她也自知沒有存在的意義，她也深知自己是多么不該出現在今天的戰場上，她也悔恨當初的虛榮心搶奪了本該是熊貓的位置。

一波交戰下來，高下立判。蛋總依然是70+人口，粥稀稀的英雄都已經開始在祭壇里讀秒。但第一暗夜的稱號似乎讓他不甘心退出比賽，臉上火辣辣的，臉頰上的汗珠也出來嘲笑他的無力。

篇（6）

1.引言

《空氣調節》課程是安全工程專業的一門主要專業課，是在已學習流體力學、傳熱學、工程熱力學基礎上開設的，作為空氣調節用制冷技術、礦井熱害防治等后續課程的基礎。該課程要求學生系統掌握空氣調節的基本理論知識，具有一般工業與民用建筑空調系統的設計能力。安徽理工大學安全工程專業的學生面臨著嚴峻的煤礦安全就業形勢，近年來已有部分學生從事建筑空調系統設計與管理方面的工作。但是《空氣調節》這門課程具有知識點容量大、機理抽象、實踐性強的特點，大多數學生反映理論知識比較抽象，不容易理解，且不能與具體現象相結合。因此，探索和思考如何提高學生學習《空氣調節》課程的積極性和學習效率就顯得十分重要。本文從科學設計教學內容、多利用動畫和CFD軟件制作課件、采用多元化方式考核等多方面進行了教學改革探討。

2.科學設計教學內容

安徽理工大學安全工程專業學生采用的教材是趙榮義教授主編的《空氣調節》（第四版）。由于學時較少，講授的主要內容包括濕空氣的物理性質及其焓濕圖、空調負荷計算與送風量、空氣的熱濕處理、空氣調節系統、空調房間的空氣分布等［1］。由于安全工程專業前期所學課程中缺少建筑結構及建筑環境方面知識的介紹，致使學生在學習空調負荷計算時比較吃力，因此，教師要科學設計《空氣調節》的課程授課內容，抓住重點，充分利用學生已有基礎，刪繁就簡，著重講授那些學生基礎薄弱的知識點。比如濕空氣的焓濕圖幾乎貫穿整部教材內容，利用焓濕圖可以確定濕空氣所處狀態、查找濕空氣其他狀態參數、分析濕空氣狀態變化過程，以及確定不同濕空氣混合后的狀態等，所以焓濕圖中各個等值線的含義需要著重講授，并詳細闡述焓濕圖的應用。教師在教學大綱指導下，要確定《空氣調節》課程中哪些內容應重點講解，哪些內容可以讓學生自學，做到合理分配。

3.多利用動畫和CFD軟件制作課件

在《空氣調節》多媒體課件制作過程中，應收集或制作大量的二維和三維動畫，通過多媒體的播放，使學生很容易理解和接受。如在焓濕圖中用動畫效果動態展示等溫線、等焓線、等含濕量線、等相對濕度線的繪制過程，以及動態演示濕空氣狀態參數的查找過程。在空調房間的空氣分布這一章多媒體課件中，可以運用Fluent軟件模擬空調房間內的空氣流動和溫度分布規律，將定性演示與定量數據分析相結合，讓學生對學習內容產生興趣，以強化教學效果。教師要充分利用動畫和CFD軟件制作多媒體課件，結合板書，把《空氣調節》課程生動形象地展示給學生。

4.采用多元化方式考核

課程考核的方式對教學效果的強化具有重要意義。傳統單一的試卷用來考核學生，難以真正達到提高學生學習積極性的目的。《空氣調節》這門課程考核成績包括平時成績和筆試成績，平時成績占30%，筆試成績占70%，其中平時成績由課后作業考核、出勤考核、知識點回顧提問考核三部分組成。教師批改每一章的課后作業都應給出一定的分數（滿分100分），所有章節課后作業成績的平均值擬定為學生的平時成績。課堂上課前要求班長、團支書清點班級人數，匯報班級請假人數（請假者必須有學院出具的正規請假條），并于課后上交本班曠課學生名單，曠課一次在擬定平時成績基礎上扣5分。在講授本節課內容前，需要回顧上節課內容，采取提問考核方式，回答正確的學生在擬定平時成績基礎上加5分，積極踴躍回答問題但錯誤的學生加1分。綜合作業、出勤和提問考核后，每個學生的平時成績即可確定，再與筆試成績進行加權平均，最終得到各學生的總成績。通過增加出勤考核和課堂提問考核，可以有效地激勵學生參與到課堂教學活動中，特別是那些正在復習考研和找工作的大四學生，較大地提高學生學習的積極性。

5.結語

《空氣調節》是安全工程本科專業的主要課程之一。人們生活水平逐漸提高，對工業和民用建筑房間的空氣調節要求與日俱增，特別地，煤礦井下的熱害已逐漸成為與瓦斯、煤塵、頂板、水、火等同樣嚴重的災害［2］。要講授好《空氣調節》這門課程，教師應科學設計好課程內容，多利用動畫和CFD軟件制作多媒體課件，并采取課后作業考核、出勤考核、知識點回顧提問考核、試卷考核等相結合的多元化考核方式，調動學生學習的積極性，強化課程教學效果。

作者:江丙友 施書磊 單位:安徽理工大學

篇（7）

由于空氣看不見、摸不著，平時又感覺不到它的存在，所以它對于初中生來說相當抽象，要使學生順利掌握本節課內容有一定的困難。本節課主要存在以下兩個難點。難點一：如何理解大氣壓的存在。難點二：關于大氣壓的測量，為什么能用托里拆利實驗測出大氣壓強，原理是什么？又由于實驗所用的汞有毒，所以該實驗基本都是利用多媒體演示，學生沒有動手探究的機會，非常遺憾。如何解決這個問題也成了難點。

一、如何理解大氣壓的存在

為此，在這節課的教學中，筆者對這兩部分的教學模式做了大膽的創新改進。由于物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學，對于難點一，本節課的設計思路是創設問題情境，指導學生觀察和實驗探究，利用四個實驗，引導學生分析對比實驗現象，將抽象的理性問題轉化成學生擅長的感性認知，歸納總結出大氣壓強的存在，同時激發學生繼續探究該課題的興趣。

實驗一：形變的瓶子

教師用手將空的礦泉水瓶捏扁，提問：“為什么礦泉水瓶會發生形變？誰是施力者？”往礦泉水瓶中加入適量的熱水，蓋好瓶蓋，用涼水澆礦泉水瓶，發現瓶子發生劇烈的形變。提問：“瓶子為什么會形變？誰是施力者？”從而引導學生通過分析對比引出大氣壓強，這時學生是半信半疑狀態，必須用更多的事實來說明這個問題，在這個基礎上進行以下三個實驗。

實驗二：沖不走的兵乓球

教師將礦泉水瓶裝滿水，把乒乓球放在瓶口上，倒置過來。

師：同學們猜猜會發生什么現象？輕巧的乒乓球會被水沖走嗎？

師：誰托住乒乓球？（進一步提問。）

生：（討論總結出）瓶內裝滿水，排出了空氣，乒乓球在下方大氣壓強作用下沒有掉下。

實驗三：覆杯實驗（學生實驗）

（1）取一紙杯，用硬紙片把杯口蓋嚴，手按住紙片把杯子倒置，放開手后，硬紙片立即下落；（2）在杯內盛滿水后再用硬紙片把杯口蓋嚴，手按住紙片將杯子倒置，放開手后，紙片不下落，水也不流出。改變杯口朝向，紙片不下落，水還是不流出。

師：誰托住水柱？

生：（討論總結出）瓶內裝滿水，排出了空氣，紙片在下方大氣壓強作用下沒有掉下。

實驗四：誰喝得快？

比賽吸汽水，看誰吸得快？兩瓶飲料，一瓶帶橡皮塞，一瓶不帶塞開口的，讓兩名學生比賽，并對容易程度發表感言，讓學生交流討論、歸納總結。

利用身邊的物體設計簡便易行的實驗，使學生產生認知上的沖突，激發學生學習興趣和探究欲望，并使他們感受到物理就在身邊。讓學生在玩中學、學中玩，使整個課堂在求知探索之中進行，更彰顯探究教學的樂趣，同時也提高了學生自主探索的欲望，充分調動了學生的積極性，在輕松愉快的氛圍中解決這個難點。

二、關于大氣壓的測量

針對難點二，本課的設計思路是利用實驗體驗引入問題，引導學生通過知識遷移，借助轉換法、等效替代法等方法，將看不見的大氣壓等效替代成固體壓強和液體壓強來進行測量，利用層層遞進的思維引導，讓學生扶階而上，用學過的知識解決新問題，最終在實驗探究過程中，完成新的認知結構的建構。具體過程如下：

第一步：半球實驗，感受威力

（1）體驗：感受大氣壓的大小。讓兩個掛鉤吸盤，吸在一起，排盡里面的氣體，用手拉開看看。

（2）介紹馬德堡半球實驗：教師邀請兩位“大力士”同學模擬馬德堡半球實驗，并結合課件中的動畫給學生講馬德堡半球的故事，讓學生了解物理發展史中的盛事，并感受大氣壓的威力，緊接著提出問題：“大氣壓究竟有多大呢？ ”

第二步：分組探究，估測氣壓

師：前面我們已經學習過了固體壓強和液體壓強的求解方法，分別是什么？我們能否將看不見摸不著的空氣壓強轉換成固體壓強或液體壓強來測量？

安排學生利用所學壓力壓強知識和手邊教師提供的吸盤、注射器、彈簧測力計等器材進行分組實驗，估測大氣壓。學生較容易想到通過測壓力和受力面積用公式P=F/S來計算出大氣壓的值，容易設計出以下（如圖）兩種實驗：

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在探究活動中，由于實驗室所用彈簧測力計量程較小，吸盤（或針筒活塞）被拉動瞬間彈簧測計讀數較難把握，學生實驗探究難以成功。這時教師引導學生對實驗進行改進，用裝沙子或水的掛瓶，或者用小鉤碼加橡皮泥來代替彈簧測力計測拉力的大小。實驗時教師巡視并進行指導，組織學生對實驗進行評估，讓學生了解到：吸盤中（或針筒）的空氣往往難以排盡，拉動吸盤時受力面積也發生了變化，這些因素會導致實驗結果不夠精確。

第三步：轉換思路，水柱測壓

教師因勢利導，啟發學生從前面所做的“覆杯實驗”入手，讓學生思考，換更高的容器實驗結果又會怎樣呢？讓學生試試看。實驗后水依然不流出，教師繼續發問：“大氣壓究竟能支持多高的水柱呢？”此時播放大氣壓支持水柱的實驗視頻，引導學生分析獲知：大氣壓的大小就等于它所支持的水柱所產生的壓強，獲得一種可以準確測量大氣壓值的方法。

■

第四步：發現問題，尋找替代

篇（8）

一、問題的提出

機床電氣控制技術是高職院校機電類學生必修的一門專業核心課程，課程的實踐性和應用性很強，學生學習掌握本課程可以為將來的職業發展奠定堅實的基礎。機床電氣控制原理圖是領會儀器設備設計意圖、分析設備工作原理的關鍵，并且它是技術人員在進行儀器設備調試、安裝、維修時的重要依據。筆者在機床電氣控制原理圖的教學過程中引入IT教學法法，從實現的結果出發，一步一步分析實現結果的條件，即RAC（From Result Analysis Condition）。通過此種方法，一是可以與學生共同分析問題，甚至可以由學生自己分析，從而體現學生在教學過程中的主體地位；二是分析過程由簡單到復雜、循序漸進，便于學生學習理解，提高學生的學習興趣；三是這種教學可以提高學生分析問題、創新問題的能力，有助于培養現代社會所需要的技術技能型人才。

二、Y-降壓啟動原理

對于大功率電動機（通常指功率在10kW以上的電動機）在啟動時因為會產生很大的啟動電流，容易把電動機燒壞，所以在此類電動機啟動時一般要采取降壓啟動的方式。降壓啟動有多種方式，而Y-降壓啟動只是其中一個比較常用的方法。所謂Y-降壓啟動，就是在電動機啟動時電動機定子線圈用Y形接法，每相定子線圈相電壓為220V，當電動機速度升高后（即轉差率較小時）再把電動機定子線圈改為形接法，電動機線圈相電壓達到額定電壓380V，電動機正常工作。

三、傳統機床電氣控制教學方法

筆者查閱了以往的文獻，了解到很多關于機床電氣控制教學模式、教學模式改革的研究，但具體對機床電氣控制原理圖的教學方法研討較少。從以往文獻的教學流程可以看出對于原理圖的教學方法有很多，如劉文勝老師在《〈機床電氣控制課程〉教學改革與實踐》中提到了教學流程說明，他把教學流程分為五步：一是資訊，二是決策，三是計劃，四是實施，五是檢查與評估。在資訊中主要是一些引導問題，其中第三條是電動機點動和長動電氣控制線路的原理圖和接線圖。從此可以看出，他是先給學生提供了整體的原理圖，然后根據原理圖分析動作原理以及器件的選擇等等。郝文莉老師在《機床電氣控制線路的教學方法》中也提出了機床原理圖的學習方法，她在文章中的第二部分以T68為例介紹了教學過程。她把學習過程分成元器件介紹，在原理圖分析時把整體電路分成了主電路、輔助電路、控制電路等進行講解學習，也就是在學習講解時把整個原理圖給了學生。

四、IT教學法

IT教學法，也稱發現法、探究式教學法、研究法，最早提出在教學中使用這種方法的是美國教育家杜威。IT教學法是指學生在學習概念和原理時，從一些事例和問題出發，讓學生通過閱讀、觀察、實驗、思考等途徑，以發現并掌握相應原理和結論的一種方法。它的指導思想是在教師的指導下，以學生為主體，讓學生參與到問題的討論之中，主動探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟。具體到機床電氣控制課程，就是通過IT教學法，培養學生的設計思想、創新思維，從而實現教育的主要目的，在讓學生學會大量知識的同時，學會科學研究的過程和方法。

五、IT教學法Y-降壓啟動課程設計

1.導入

大功率電動機（一般指額定功率在10kW以上）在啟動時會產生很大啟動電流，啟動電流一般為電動機額定工作電流的4～6倍。較大的啟動電流主要會帶來兩點不利影響：一是大電流會使電動機發熱，容易燒壞電動機；二是大電流會沖擊同線路中的其他電器，影響其他電器的正常工作。所以在實際生產中，為了減小大功率電動機較大啟動電流帶來的破壞作用，一般在啟動時采取降壓的方式。

2.IT教學法教授Y-降壓啟動的步驟

（1）提出問題。電動機用形接法時，定子相電壓是380V，而采用Y形接法時，定子線圈上的相電壓是220V。所以對于在正常工作時采用形接法的電動機來說，如果啟動時接成Y形，那么啟動電流就會變小，等到電動機轉速基本上達到額定轉速時再接成形就可以正常工作了。通過這個過程，實現電動機降壓啟動。那么怎么才能通過繼電器-接觸器來實現這一控制過程呢。

（2）分析過程。這個過程，教師要引領同學們一起思考，一個小問題一個小問題地解決。每一個小問題都是以前學習過的內容，所以可以采取讓學生自己來描述，或者是讓學生用多媒體畫出來，讓學生們積極參與問題的整個思考過程，增強學生主動性。

第一，主電路分析。要實現Y-降壓啟動，我們很自然地得知要在同一臺電動機上必須接成Y和形兩種形式。那么，此時教師可以讓學生畫出Y形接法。學生畫出電路圖后，教師注意提醒學生因為需要短路、過載保護，需要熔斷器和熱繼電器保護。因為Y形法需要進行通斷控制所以需要加上接觸器，最后效果如圖1所示。然后，教師再接著分析，如何把電動機接成形，并引導學生共同完成，如圖2所示。KM和KMY能不能同時閉合？如果同時閉合會造成電路短路，所以KM和KMY需要互鎖。

圖1 電動機可通斷控制的Y形接法

圖2 電動機可通斷控制的Y-形接法

第二，控制電路分析。在完成主電路的設計以后，教師要和學生再分析一遍要實現Y-啟動過程原理。Y-降壓啟動過程就是在啟動時電動機用Y形接法，相電壓為220V，此時需要KM和KMY主觸頭閉合。當電動機轉速升高以后，電動機要變為形接法，即需要KM和KM接觸器主觸頭閉合。控制電路主要實現這兩個功能就可以了。控制電路引導問題的提出及教學過程如下：問題引導部分由教師引導，和學生一起完成。原理圖的繪制由學生獨立完成。在表中的步驟全部完成后，再帶領學生按總的電路圖分析一遍Y-降壓啟動的全過程。

控制電路IT教學法設計教學過程：

①引導問題：輔助電路短路保護。

解決思路：在線路中加入熔斷器。

對應原理圖（圖3）。

圖3

②引導問題：電動機過載保護。

解決思路：在控制線路中加入熱繼電器常閉觸頭。

對應原理圖（圖4）。

圖4

③引導問題：電動機停止。

解決思路：常閉按鈕。

對應原理圖（圖5）。

圖5

④引導問題：電動機Y形接法，降壓啟動。

解決思路：KM和KMY主觸頭閉合，KM和KMY線圈通電。

對應原理圖（圖6）。

圖6

⑤引導問題：電動機需要連續運轉。

解決思路：SB1需要自鎖，轉子轉速升高后KMY需要斷電，所以可以把KM常開并聯在SB1兩端。

對應原理圖（圖7）。

圖7

⑥引導問題：電動機形接法，正常工作，并且一開始不能直接通電，所以需要一個開關控制，并且正常工作時要連續運轉，所以開關處要形成自鎖。

解決思路：KM線圖用一個常開按鈕控制接入電路，并且把KM常開輔助觸頭并聯在按鈕兩邊。

對應原理圖（圖8）。

圖8

⑦引導問題：KMY和KM互鎖。

解決思路：在KMY線圈和KM線圈電路中分別加入對方的常開輔助觸頭。

對應原理圖（圖9）。

圖9

⑧引導問題：電動機轉速升高以后，由Y形接法轉變為接法時，即SB2接通之前，KMY線圈必須斷開。

解決思路：把SB2按鈕的常閉觸頭接到KMY線圈電路中。

對應原理圖（圖10）。

圖10

篇（9）

作者簡介：黃從智（1982-），男，湖北浠水人，華北電力大學控制與計算機工程學院，副教授；白焰（1954-），男，遼寧沈陽人，華北電力大學控制與計算機工程學院，教授。（北京 102206）

基金項目：本文系北京高等學校青年英才計劃項目（項目編號：YETP0703）、北京市共建項目專項資助的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2014）14-0095-02

智能控制是自動化專業本科高年級必修課程，智能控制課程涵蓋專家系統、模糊控制、神經網絡、進化計算等四大主要模塊，是一門跨學科課程，基本概念和教學內容極其豐富，應用范圍十分廣泛。[1]該課程一般以“自動控制理論”、“現代控制理論”、“線性代數”為先修課程，作為研究生課程的學科前沿類概論課程，其主要目的是引導學生掌握智能控制理論的基本概念、思想方法，了解其能解決的實際問題，培養學生實際動手能力，提高分析、解決實際問題的能力。[2-5]為使學生在有限課堂時間內在理論學習和仿真實現兩個方面都有所收獲，筆者結合近幾年的教學實際，從學生實際出發，貼近工業過程控制實際，不斷優化課堂教學內容和教學方式，在理論教學內容和教學方式等方面進行了一系列持續的探索和研究，在教學實踐中不斷反復總結教學經驗優化教案，根據學生實際情況不斷改進教學方式，取得了較好的教學效果。

感知器是最簡單也最基本的人工網絡模型，掌握好感知器的基本數學模型對于學習掌握人工神經網絡具有非常重要的意義。[6]本文以“感知器”這堂課的教案設計優化與教學實踐為例，力圖在智能控制教學方面做出一些有益的探索，為培養工程化創新實踐型人才做出應有貢獻。

一、感知器的模型

首先通過人工神經網絡早期的發展歷史引入感知器的模型。早在1943年，美國神經生理學家麥卡洛克（McCulloch）和皮茲（Pitts）就提出了第一個人工神經元模型――MP模型。MP模型的提出，標志著人工神經網絡研究的開始。但是，在MP模型里，它的模型參數必須事先人為設定不能調整，因而缺乏與生物神經元類似的學習能力。

在MP模型的基礎上，引入了學習能力就是本節課要學習的感知器，這是美國學者羅森布拉特在1958年提出的第一個人工神經網絡模型。感知器的提出是人工神經網絡發展史上的重要轉折點，它標志著人工神經網絡從此有了智能的特性，此后進入了第一個發展。基于這段發展歷史，開始介紹感知器的數學模型。

單層單神經元感知器的基本模型如圖1所示。

由圖1可知，單層單神經元感知器是一個閾值加權和模型，有n個輸入變量x1，x2，…，xn，它們對應的權值分別是w1，w2，…，wn，加權求和后與閾值θ相比較，得到u，即。

如果把閾值并入權值的話，那么把它看作是第0個輸入，x0=1，權值為w0=-θ。這樣就可以把它改寫為加權求和的形式，。輸入特征向量就是[x0，x1，x2，…，xn]，對應的權值為[w0，w1，w2，…，wn]，然后u經過激勵函數f變換為輸出y。一句話，感知器的運算法則就是：加權、求和、取函數。這個函數稱為激勵函數（Activation Function）。早期的激勵函數采用硬限幅函數Hard-limiting，當輸入u大于或等于0時，輸出y為1；否則y為0。由于其輸出只能是0或1，它主要用于兩個模式的分類問題。有時可能要求輸出能在0到1之間連續取值，比如模糊控制中模糊隸屬度的輸出是個概率估計值，這時可采用Sigmoid函數，當輸入u在（－∞，+∞）之間變化時，輸出y在[0，1]之間連續取值。

單層單個神經元的感知器主要用于兩類模式的分類問題，比如說要區分一個水果到底是蘋果還是桔子？可根據水果的一些特征來進行判斷，一看外形，圓形的定義輸入為0，橢圓形的就為1；二看顏色，黃色為0，紅色為1；三看質地，光滑為0，粗糙為1。這樣就得到三個不同的輸入，其值可能為0或1。蘋果一般認為是圓形、紅色、光滑的，就定義其輸入為[0，1，0]，而桔子一般認為是橢圓形、黃色、粗糙的，就定義其輸入為[1，0，1]。按照這三個不同的特征將水果分為蘋果和桔子兩種不同的類別，可定義輸出0為蘋果，輸出1為桔子。因此可采用一個三輸入一輸出的單層單個感知器網絡，只要選擇合適的權值和閾值，就能實現從[0，1，0]到0、從[1，0，1]到1的一一映射，解決這樣最簡單的兩個模式分類問題。實際生活中常見的人臉識別、虹膜識別都是模式識別的范疇，都可采用類似方法解決，有興趣的同學將來可在模式識別與智能系統碩士專業繼續深造。

進一步地，如還要區分桃子、梨子、西瓜、葡萄等多種水果，則需用感知器分類多個模式，要求感知器有多個輸出，就需要用到更復雜的多層多神經元感知器。

二、感知器的應用――邏輯函數實現

除模式分類外，感知器還可用于邏輯函數實現，以下結合兩個實例說明。

1.實例分析1：如何用感知器實現邏輯運算“與”、“或”、“非”

從邏輯“與”真值表可知，只有當兩個輸入同為1時，輸出才為1，否則輸出為0。可以用2輸入1輸出的單層單神經元感知器，激勵函數采用硬限幅函數。以兩個輸入x1和x2為坐標軸畫出分類示意圖，（0，0）、（0，1）、（1，0）、（1，1）分別表示四種可能的輸入模式，那怎么將它們區分開呢？如采用直線x1+x2-1.5=0就容易將其輸出分為兩類即0和1。直線上方對應的u大于0，輸出y為1；直線下方對應的u小于0，輸出y為0。對比下，就能確定感知器的權值均為1，閾值為1.5，這樣就實現了邏輯“與”功能。

類似地，也可用一個這樣的感知器來實現邏輯“或”，這很容易通過類比方法解決，留給學生課后思考。而邏輯“非”呢，更簡單了，它只有一個輸入一個輸出，采用單輸入單神經元感知器就可實現了。它的分界線就是直線-x1+0.5=0，正好把0和1這兩類區分開來。

既然感知器能實現邏輯“與”、“或”、“非”功能，那它能不能實現邏輯“異或”呢？這也是本節課要介紹的第二個實例。

2.實例分析2：如何用感知器實現邏輯運算“異或”

由真值表可知，邏輯運算“異或”定義為：兩個輸入x1和x2同為0或1時，輸出y為0，否則y為1。根據邏輯運算“與”的實現經驗知，要實現邏輯運算“異或”，只需一個2輸入1輸出的感知器。在二維平面上對應的四個點（0，0）、（0，1）、（1，0）和（1，1），其中（0，0）、（1，1）這兩個點對應的輸出為0，（0，1）、（1，0）這兩個點對應的輸出為1。關鍵問題在于：這個平面上能否找到一條分界線將（0，0）、（1，1）這兩個點和（0，1）、（1，0）這兩個點區分開來？無論怎么找都找不到，實際上這樣的直線是不存在的。

美國麻省理工大學（MIT）的Minsky教授在1969年出版的《感知器》一書中發出感慨：感知器連最簡單的異或都實現不了，研究人工神經網絡還有什么前途？Minsky是1969年圖靈獎獲得者，而圖靈獎是計算機領域的諾貝爾獎，由于他在人工智能領域當時是絕對的學術權威，這個悲觀的論調無疑給當時的神經網絡研究潑了一盆冷水，直接導致美國和前蘇聯幾乎中止了這方面的研究。那么，感知器到底能不能實現“異或”呢？它有四個可能的輸入，兩類可能的輸出，采用什么分界線可以區分這兩類不同模式的輸出呢？用直線不能區分，那么用其他圖形呢？此時啟發學生積極思考，主動采用發散性思維方式創造性解決問題。以（0，0）和（1，1）為焦點畫個橢圓，就可以區分它們了，如圖2所示。

如圖2（a）所示，橢圓方程為：，對應的單層非線性感知器如圖2（b）所示，其輸入是x1和x2，經過非線性處理再加權求和后得到u，再經過硬限幅激勵函數f運算得到輸出y。顯然，當x1和x2同為0或為1時，u為-1，再經f運算得y為0；當x1和x2不同時，u為15，再經f運算得輸出y為1，正好實現了邏輯運算“異或”功能。

如圖2所示的橢圓可將這四個點對應的兩類輸出區分出來，那么是不是還有其他方法呢？此時啟發學生再提出其他所有可能的解決方案。其中一種可行的解決思路如下：考慮用兩條直線圍成的帶狀區域作為分界線，如圖3所示。

如圖3（a）所示，如分界線采用這個帶狀區域，也可以將它們對應的輸出劃分為兩類。其對應的是如圖3（b）所示的多層線性感知器，這里采用了兩層：1個隱含層有2個神經元，1個輸出層有1個神經元。具體論證過程讓學生課后自己驗證。

通過以上分析，讓學生獨立自主發現問題、分析問題、解決問題，得出結論：單層線性感知器的確無法實現邏輯運算“異或”功能，但是換個角度，采用一個單層非線性感知器或多層線性感知器就能實現邏輯運算“異或”功能。通過介紹這段歷史，啟迪學生一個道理：同學們在學習的時候，不要盲目地迷信一些學術權威或書本，要學會獨立思考、大膽懷疑，要有發散思維，要用發展變化的觀點去分析問題和解決問題，換個角度思考很可能就會柳暗花明又一村。

三、課堂內容總結及第二課堂設計

總結一下本堂課的講課內容，主要介紹了感知器的數學模型，并結合實例分析了它在模式識別和邏輯函數功能實現中的實際應用。作為下次課程的引子，可以將“關于感知器如何學習，它的權值和閾值如何調整”這一問題拋給學生在后續課程中繼續學習。

課程雖然結束了，但有很多后續問題可留給學生課后思考，所以在第二課堂設計中增加了如下問題讓學生積極思考，主動去尋找這些問題的答案：

問題一：除課堂中介紹的兩種方法之外，還有沒有其他方法也可以設計一個感知器實現邏輯運算“異或”功能呢？

問題二：既然感知器可以解決邏輯運算“異或”功能，那么如何用感知器實現邏輯運算“同或”功能呢？

問題三：根據課程內容，如何利用MATLAB或C語言編寫程序設計感知器，研究分別實現邏輯運算“與”、“或”、“非”、“異或”、“同或”功能？[7]

問題四：進一步地，如何利用MATLAB或C語言編寫程序設計BP神經網絡，研究分別實現邏輯運算“與”、“或”、“非”、“異或”、“同或”功能？

四、教學效果

通過在本科智能控制課程四大模塊之一的人工神經網絡“感知器”部分課堂教學實踐中實際應用上述優化后的教案，極大地激發了學生濃厚的學習興趣。教學實踐表明，學生普遍由此對人工神經網絡的課程內容產生了較大的學習興趣，部分同學針對所學內容提出了一些很有新意的解決思路，并通過自行編程實現了所提出的解決方案。學生在學習過程中充分發揮了主體作用，充分利用發散性思維能力，提高了綜合分析問題、解決問題的能力和創新能力。

參考文獻：

[1]劉金錕.智能控制[M].第2版.北京:電子工業出版社,2009.

[2]蔡自興.智能控制導論[M].北京:中國水利水電出版社,2007.

[3]蔡自興.智能控制原理與應用[M].北京:清華大學出版社,2007.

[4]韋巍,何衍.智能控制基礎[M].北京:清華大學出版社,2008.

篇（10）

一、把《中小學生守則》內化于心，外化與行。

首先要學會做人。同學們要學會關心他人，互助友愛，文明禮貌，爭做一個德才兼備、品學兼優的好學生。第二，同學們要學會學習，在同學們的學習過程中，應該培養勤奮刻苦的學習精神，還應掌握好的學習方法，以求得事半功倍的學習效果。第三，要擁有強健的體魄和良好的心理素質，掌握基本的生活技能，培養健康的審美情趣，發展特長，為將來的發展打下良好的基礎，學習成績達到更高更好，更上一層樓。第四，要團結友愛，遵紀守法，加強校風和班風建設。文明禮貌，團結互助，爭做學校的好學生。第五，要講衛生、講文明，愛我校園，從我做起，營造整潔、舒適、美麗的校園。

二、疫情防控

同學們要注意保暖，保持教室整潔，多通風，注意個人衛生，勤洗手，防止傳染病的發生。

三、校園安全

1、上下樓梯靠右行，講究秩序，輕聲慢步防止不良事件的發生，不在教室、走廊追趕、打鬧、大聲喧嘩。

2、在各項運動中要注意運動安全。上體育課和課外活動前準備活動要充分運動時要注意不能劇烈地碰撞，以免撞傷或摔傷。

3、同學們的所作所為也要有安全意識，不能感情用事。在同學間遇到矛盾時，要冷靜、理智，不能發生同學間打架的事件，更不能找外來人解決。

防溺水。

四、交通安全。

我們要養成遵守交通規則的好習慣，如:行人要走人行道，橫過公路時要一停二看三通過。騎自行車時要注意不在機動車道內騎自行車、不逆向行駛、不帶人、不闖紅燈等等。

生命是無價的，每個人的生命都只有一次。關注安全就是關愛生命!關注安全就是關注我們自己!安全是我們幸福生活的保證，安全是我們健康發展的前提。安全不僅關系到我們本人，更關系到學校、家庭，關系到我們整個社會、整個國家和整個民族。

篇（11）

Abstract: traffic sign is the traffic safety facilities, as an important part to ensure safety and ensure the smooth flow of traffic driving and set. Traffic signs project quality directly affect the whole project quality and modern way of road transportation of aesthetic requirements. The sign of the traffic safety construction procedures to ensure the engineering quality are the core, therefore, from construction procedures of road to link quality control has very important practical significance.

Key word: traffic safety mark; Construction program; Quality; monitoring

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號

前言：

交通標志在現代道路交通中發揮著十分重要的作用，它是道路建設的重要組成部分。設置交通標志的目的在于給交通參與者提供明確直觀易懂的交通信息，保障維持道路秩序，確保交通安全，充分發揮指揮的功能。合理的設置交通標志，可以提交道路的通行能力，防止交通堵塞，減少交通事故。

1、交通標志設置的原則

1.1交通標志應該設置在視線范圍較好，便于尋找，沒有其他結構物阻擋的位置，而且保證標志與標志之間互不影響。按照中國人的行駛規則，交通標志一般都設置在公路的右側，這樣便于駕駛員尋找。對于一些特殊的行車帶（如超車道、緊急停車、單向道等）的指示標志通常安裝在公路的上方，采用門架式支撐，便于駕駛員在較遠的視線范圍就可以看清。另外，在高速公路終點或是收費站附近，還將一些禁令或警告標志設置在中央分隔帶內。互通式立交及服務區附近的標志設置通常設置在車輛接近分叉口或分流處。

1.2標志設置時要考慮駕駛員的反應時間，確保駕駛員在足夠的時間內能夠做出相應的判斷。因此，標志的設置在距離上應有一段提前量。我們通常所見的標志，之所以它的版面尺寸比較大，標志的內容也很簡單易懂，就是為了減少距離提前量，減少駕駛員的反應時間。

1.3標志板的邊緣要與路側外緣或路面保持一定的距離。如路側的標志要與路肩外緣有25cm的凈距；標志板的下邊緣要與緊急停車帶外側路面間有2m的凈空。在公路上方設置的標志，保證板下邊緣與路面間的凈距>5m。

1.4標志板正面面向來車方向，與公路走向基本成直角布置，板面稍向內傾斜。關于路側標志的傾斜問題，目前尚有不同意見。國家對于標志板的安裝角度也有一些參考意見，但這也是根據實際情況而定，關鍵是要遵循避免駕駛員眩光的原則。

2、交通標志施工過程中應該注意的問題

一般交通標志的施工工序為：基礎定位放樣――基坑開挖――基礎混凝土澆筑――標志立柱安裝――標志板安裝。下面來說明每道工序中應該注意的問題:

2.1基礎定位放樣

前面在設置原則中我們說到過交通標志的設置要有一定的提前量。通常駕駛員在看到交通標志以后需要3s至10s的反應時間，在這個時間內，車輛仍然是行駛的。因此，為確保交通安全，特別是對于警告標志，距離危險點的距離應該根據行車速度來確定。

在施工前，應該根據施工圖紙來進行標志位置的施工放樣，使用經緯儀、鋼尺或者全站儀等測量儀器，準確的確定交通標志基礎的平面位置。若道路沿線的設施構造物、高壓線等對標志板面造成遮擋，影響標志的認讀，應調整標志的位置，并注意控制基礎標高。相關的測量工作完成，防線定位完畢后，要通知監理工程師檢測標志的位置。

2.2基坑開挖

要嚴格按照施工圖紙要求來進行基坑開挖，例如基坑的位置、基坑的幾何尺寸、基坑的深度等。如果有擾動的開挖面，就要加大開挖面，滿足設計圖紙要求。基坑的基地應整平夯實，開挖時要防止雨水進入。每一道程序完成以后，必須要經過監理工程師的檢查，質量合格以后，方可進入下一步的施工。

2.3基礎混凝土澆筑

這個過程中要注意如下方面：①要根據施工配合比來攪拌混凝土，澆筑混凝土的強度應該符合設計要求，確保混凝土的澆筑在基坑開挖后24h內完成；②每個底座頂部的地面外漏部分要按圖紙要求立模；③鋼筋縱橫交叉處應采用規定直徑的鐵絲綁扎牢固，確保鋼筋不滑動，不遺漏；④底座法蘭的安放位置應該與基礎對中，其頂面應該與混凝土基礎頂面平齊；⑤澆筑混凝土時不得出現跑模、漏漿等現象，混凝土應緊靠堅實的開挖面澆筑，不能在松動的開挖面澆筑，澆筑的混凝土強度應該符合設計要求，澆筑以后混凝土的表面外觀必須平整、光潔，不允許出現蜂窩、麻面；⑥澆筑完成后應避免陽光直曬，要按照規范規定保養混凝土。⑦雙柱式或門框式標志在基礎施工時，應注意兩個基礎之間的中心線，特別是當兩個基礎高度不一致時，要根據門架橫梁的實際規格尺寸數據確定基礎間距，從而保證標志基礎的間距偏差和中心軸線偏差在較小的范圍內。

2.4立柱安裝

（1）安裝時要檢查立柱的豎直度，盡量保證垂直，但決不允許向行車道一側傾斜。在保證垂直度時，要用垂線和直尺測量。首先按照立柱豎直方向固定垂線，然后立柱偏離垂線的距離極其相應的立柱長，每處測量三次，最后計算出豎直度取平均值。雙柱式或門框式標志兩根立柱均應垂直并相互平行

（2）立柱安裝時，標志板下緣至路面的凈空高度及邊緣距路側的距離要符合設置原則中1.3的要求。

（3）雙柱式或門框式標志在安裝時要確保兩根立柱均垂直并相互平行，其頂端在同一高度上，連接件應對稱布設。安裝時，要注意保護立柱，不得有劃痕、擦傷等。

2.5標志板的安裝

（1）標志板的安裝角度。標志板的正面應該面向來車的方向，而且為了減少對駕駛員的眩光，標志板應該與公路走向成直角或一定的角度，即板面要稍微向內傾斜。如在路側安裝時，板面的法線應該與公路的走向成一定的角度，規定指路標志和警告標志為0-10°，禁令標志為0-45°；懸臂式或門框式的標志的安裝角度應與道路額垂直線形成0-10°的俯角；在曲線路段時，應根據交通流量的行進方向來確定標志的安裝角度。

（2）標志板安裝之前，要對板面進行清掃，使得標志語清晰可見。標志板安裝完畢以后，要檢查其外觀、顏色、鏡面眩光是否符合設計要求。

總之，公路標志的設置是以維護交通秩序、確保交通安全為準則。交通標志的施工應該綜合考慮道路線性、交通狀況以及地理環境等因素，針對不同用途的標志板來制定相應的施工程序，從而確保工程質量，以利于向道路參與者提供正確的交通信息。

參考文獻：

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［2］宋玉才;李素梅;陳帥;朱小峰;;高速公路左出通標志設置方法研究[J];公路;2010年01期