第十章自動監(jiān)測與簡易監(jiān)測技術概述環(huán)境中污染物質(zhì)的濃度和分布是隨時間、字間、氣象條件及污染源排放情況等因素的變化而不斷交化的。由于定時、定點人工采樣測定結(jié)果不能確切反映污染物質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律,20世紀70年代初,一些國家或地區(qū)相繼建立起了常年連續(xù)工作的大氣污染自動監(jiān)測系統(tǒng)和水質(zhì)污染連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),使環(huán)境監(jiān)測工作向連續(xù)自動化方向發(fā)展;同時出現(xiàn)了簡易監(jiān)測儀器和技術。自動監(jiān)測與簡易監(jiān)測技術第十章自動監(jiān)測與簡易監(jiān)測技術概述環(huán)境中污染物質(zhì)的濃度和分布是隨時間、字間、氣象條件及污染源排放情況等因素的變化而不斷交化的。由于定時、定點人工采樣測定結(jié)果不能確切反映污染物質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律,20世紀70年代初,一些國家或地區(qū)相繼建立起了常年連續(xù)工作的大氣污染自動監(jiān)測系統(tǒng)和水質(zhì)污染連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),使環(huán)境監(jiān)測工作向連續(xù)自動化方向發(fā)展;同時出現(xiàn)了簡易監(jiān)測儀器和技術。第一節(jié)空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)一、系統(tǒng)的組成及功能子站1中心站空氣質(zhì)量境打印機藍測儀微廣電合1電臺機H繪圖機于站2校準設備右磁帶機磁盤機子站4子站3系統(tǒng)的組成及功能(1)監(jiān)測中心站的主要功能:①向各個子站發(fā)出工作指令,管理子站的工作,如開機、停機、校對檢測儀器等;②定時收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計檢驗③打印各種報表,繪制污染分布圖;④將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)貯存到磁盤或光盤上,建立數(shù)據(jù)庫,以便隨時檢索或調(diào)用;⑤當發(fā)現(xiàn)污染指數(shù)超標時,向有關污染源行政管理部門發(fā)出警報,以便采取相應的對策。當前，我國教學體系已經(jīng)發(fā)生重大變革，應試教育逐漸朝著素質(zhì)教育方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，教學方式與教學理念發(fā)生變革。初中化學是初中階段極其重要的一門學科，對培養(yǎng)學生樹立正確的化學思維與化學學習態(tài)度，提高學生的思維能力與邏輯能力具有十分重要的推動作用。尤其在新課改的深入推動下，教學觀念、教學方法、教學手段等得到全面改革，按部就班的教學體系逐漸被打破，取而代之的是全新的教學形式。然而依據(jù)筆者的分析與探究，當前初中化學教學中仍存在非常多的缺陷，需加強分析與關注。一、現(xiàn)階段初中化學教學中存在的問題1.教師思想落后。現(xiàn)階段初中化學教學中存在最為明顯的一個問題便是教師思想落后，未真正把握好新課改的要求，全新的教學思維與教學思想未發(fā)生重大變革，甚至部分年齡較大的化學教師不適應新的教學方法，在教學過程中仍殘留著傳統(tǒng)的教學模式，導致實際教學過程中無法真正滿足素質(zhì)教育的基本要求。2.課程與教材設置不合理。從當前初中化學教學現(xiàn)狀分析可以清楚地了解到化學教師配備不夠，化學教材設置不合理，基本上是一名化學教師需要帶3―5個班級，如此一來則會導致化學教師的壓力提升，即便是化學教師的素質(zhì)再高，專業(yè)能力再強也無法做到面面俱到，長此久往，則無法對學生掌握化學知識有所了解，對化學教學質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。另外，化學教材問題也比較嚴峻，現(xiàn)階段初中化學在教材的知識體系與結(jié)構(gòu)體系上變化比較快，導致化學教師對教材內(nèi)容把握得不夠充分。3.缺乏齊全的實驗設施。眾所周知，化學教學的好與壞不僅取決于教學方法，更重要的是化學實驗教學，化學實驗是化學課程的靈魂與精髓，是化學教學中必不或缺的組成因素，當前為遵循新課改的基本要求，在每一個年級、每一個學期都會設置實驗課程，利用實驗課程實現(xiàn)對理論知識的補充，加深學生的學習印象，但是當前化學實驗教學中主要存在的問題便是實驗設備欠缺，甚至出現(xiàn)實驗設施破損與陳舊的現(xiàn)象，這樣會增加化學實驗課的難度，因此，需積極完善化學實驗設施。二、初中化學教學的發(fā)展策略與措施1.積極提高初中化學教師的素質(zhì)。因當前諸多化學教師仍存在“師本位”現(xiàn)象，導致化學教學面臨阻礙與影響，要想真正改變這一發(fā)展局面，需提高初中化學教師的素質(zhì)，讓化學教師能夠放下身段，積極融入到學生之中，能夠在教學中獲得主體地位。除此之外，因部分地區(qū)的化學教師未充分把握新課改的基本要求，對教學質(zhì)量造成限制，所以面對這種情況需從實際角度出發(fā)，加強對化學教師的培訓與教育，將化學教師的基本素養(yǎng)與專業(yè)技能與績效考核關聯(lián)，讓化學教師能夠樹立“德高為師”的良好意識，提高化學教師的自律能力。2.積極改變傳統(tǒng)的教學方法。現(xiàn)如今，傳統(tǒng)的教學方法已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展的需要，在進一步滿足新課改的發(fā)展要求，需要求化學教師改變傳統(tǒng)教學方式，應用全新的、先進的教學方式，比如探究式學習、自主學習模式、多媒體教學、情景融入教學。這樣一來不僅可以提高學生的主動性，并且能夠讓學生參與到問題情景之中，在激發(fā)起學生學習積極性的同時也將學生從傳統(tǒng)的被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習。3.加強師資力量的投入。在初中化學教學中師資力量占據(jù)了重要的地位，化學教師自身素質(zhì)的高低對教學效果起到十分重要的推動作用，在當前新形勢下學校需要加大師資力量的投入，并積極引進高素養(yǎng)、高水平的化學教師，避免“客串教師”占據(jù)大比例。另外因化學教學離不開實驗教學，所以需要加大實驗教材的投入，嚴格按照教學大綱與教材內(nèi)容，為學生配備相應的實驗教材，如此一來，便可以實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，從而提高化學教學質(zhì)量。4.完善化學教學評價方式。如果仍舊采取傳統(tǒng)的評價方式對學生進行評價是無法滿足初中教育需求的，要想增強教學水平，需根據(jù)實際情況制定一套符合實際教學的評價體系，可以采取教師評價、學生評價或者兩者相結(jié)合的評價模式，保證評價方式的多元化，避免評價方式的單一性，也不僅從學生的學習成績出發(fā)，需要對學生掌握知識能力、化學實驗課程表現(xiàn)、日常學習情況等角度出發(fā)，對學生的學習態(tài)度、學習能力以及學習效果進行評價。筆者相信，只要應用多角度且多層次的評價方式，才能真正提高初中生的化學成績，提高學生對初中化學的學習興趣。數(shù)學的創(chuàng)新能力是數(shù)學家的創(chuàng)造性設想和發(fā)現(xiàn)所表現(xiàn)出來的獨特性，而主要是表現(xiàn)在學習數(shù)學過程中善于獨立地思考與分析，提出設想或猜想，具有探索與創(chuàng)新的精神.數(shù)學的創(chuàng)新能力總是善于發(fā)現(xiàn)問題內(nèi)在的新關系，能夠敏銳地提出非同尋常的設想與解法，具有超常、超群、超前的特性.一、訓練學生反應速度學生聽課的反應速度是思維敏捷度和深刻性等思維能力的外在體現(xiàn)，而思維能力又是創(chuàng)新能力的基礎.訓練學生思維速度在高中數(shù)學教學實踐中可以結(jié)合課堂提問藝術、興趣教學法等多種方式，通過調(diào)動學生學習積極性來訓練他們的反應速度.比如背誦公式，通過擊鼓傳花的方式，傳到誰，誰必須在一分鐘之內(nèi)完整地背出兩個公式；又比如提問，教師可以在課堂上隨機點名提問，但問題需要設計得循序漸進.這種快速提問、快速回答的方式對學生的思維敏捷度也是非常有效的鍛煉.另外，學生對課堂產(chǎn)生興趣，也是激發(fā)學生思維能力的有效措施，正如托爾斯泰所說：“成功的教學所需要的不是強制，而是激發(fā)學生的學習興趣.”例如：在教學“等比數(shù)列的通項公式”時，不妨以實例設疑導入，提出一個通俗而有趣的問題：用一張厚度為0.1毫米的報紙對折100次有多厚？學生們雖然不能具體說出多厚，但都會說，沒多厚，幾米吧！這時告訴他們這比珠穆朗瑪峰還要高，他們就會很詫異，感覺不可思議，于是就聚精會神地去聽下面的知識.這也是對思維敏銳度的一種訓練，其原因是調(diào)動了學生的興趣，進而激發(fā)了他們思維的潛力.二、樹立創(chuàng)新的信心和勇氣教學中我們要重視培養(yǎng)學生的自信心，保護學生的好奇心，對學生提出的一些獨到的想法，不要輕易地否定.那些看起來似乎很離奇的，甚至出乎老師意料之外的想法，恰是學生在瞬間產(chǎn)生的創(chuàng)新思維的火花，這是學生為戰(zhàn)勝困難而進行的思維上的創(chuàng)新.例如：在教學“圓錐曲線”中，當學完橢圓、雙曲線與拋物線后，有學生會提出這樣的疑難問題：在這三種曲線中，只有雙曲線才有漸近線，我們可以利用漸近線畫圖，那么能否利用漸近線去解決問題呢？這時不妨借機來啟發(fā)一下學生，漸近線是兩條直線，它在直線中斜率是非常重要的，在畫圖的過程中，就會發(fā)現(xiàn)雙曲線的開口大小是隨著漸近線的斜率變化而變化的，因此，可以用漸近線的斜率來判斷直線與雙曲線的交點.這個問題就這樣被輕松地解決了.我們在創(chuàng)新這個問題上應面向全體學生，體現(xiàn)學生的個體差異，不是只有成績優(yōu)秀的學生才有創(chuàng)新能力，應該給每一名學生創(chuàng)新的機會.特別是那些平時較少發(fā)言的同學，使他們也積極地參與到創(chuàng)新活動中來.在開展小組合作探究創(chuàng)新活動時，要注意觀察他們的行為，防止部分優(yōu)秀的學生控制和把持著局面，要注意引導讓每一名學生都有參與探究活動的機會，讓每一名學生都能分享與承擔探究的權利與義務.三、注重探究知識的形成過程認知結(jié)構(gòu)理論認為，學習不是由教師向?qū)W生傳遞知識，而是學生自己建構(gòu)知識的過程.要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力就必須發(fā)揮學生的“主體”作用.數(shù)學發(fā)展史也表明，數(shù)學知識的形成和發(fā)展這本身就是人們創(chuàng)新活動的結(jié)晶，所以，在教學中我們應當把這種創(chuàng)新過程藝術性地展現(xiàn)在學生面前，讓學生親身體驗，把教學立足點放在使學生了解數(shù)學知識產(chǎn)生的背景、知識產(chǎn)生的緣由，以及知識之間的聯(lián)系上，構(gòu)建知識體系，實現(xiàn)認知結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，為創(chuàng)新能力的形成打下基礎.例如：在教學“正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì)”時，就先復習函數(shù)的基本性質(zhì)，以及在學習指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)時，是如何討論這兩個特殊函數(shù)的，再引導學生對于正弦函數(shù)和余弦函數(shù)這兩個特殊函數(shù)應該如何研究其性質(zhì).經(jīng)過這樣的引導，學生就能結(jié)合學過的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的圖像，根據(jù)其圖像得到定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性等，再讓學生認真觀察圖像，不難發(fā)現(xiàn)其圖像很有規(guī)律，但是不能很準確地表達出來，這時再引入函數(shù)周期的概念以及對稱性.這樣學生就能很好地掌握了正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的性質(zhì)，再引導學生總結(jié)探討的過程，得出研究任意函數(shù)性質(zhì)的一般方法.四、幫助學生提高自學能力自學是重要的學習方式之一，教師應鼓勵學生自學并給予必要的幫助與指導，使學生提高自學能力，同時也獲得創(chuàng)新能力.例如：在進行研究性課題“歐拉公式的發(fā)現(xiàn)”學習中，提出這樣的疑問：在當時很多數(shù)學家中，為什么只有歐拉能發(fā)現(xiàn)？他是否在觀念與方法上進行了創(chuàng)新？對一個多面體，人們一直認為是由“面”組成的不變形“鋼體”，但歐拉卻跳出前人的窠臼，認為多面體的面是由彈性十分好的橡皮薄膜做成的，這樣可充氣使其連續(xù)變形.把多面體沿著一條棱撕開，這樣多面體的頂、面、棱之間的關系就是：V+F-E=2.從這個過程發(fā)現(xiàn)，歐拉能發(fā)現(xiàn)這個公式，就是在觀念上作了創(chuàng)新，認為多面體的面不是“鋼體”不變，而是橡皮薄膜可以伸展.其次是進行了觀念與方法的創(chuàng)新，他把多面體當作一種玩具，向其中充氣，然后撕開.在觀念與方法上都進行了創(chuàng)新，這是歐拉公式產(chǎn)生的主要原因.這個例子是開拓學生創(chuàng)新思維的最典型范例.教學中對學生創(chuàng)新思想和行為評價上要給予寬泛，讓每一個合乎情理的新發(fā)現(xiàn)都得到認可，不在乎這個問題及其解決問題的辦法是否被別人做過，關鍵在于解決問題的辦法對于學生個人來說是否新穎，是否有觀念與方法上的突破.【第一節(jié)空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)一、系統(tǒng)的組成及功能子站1中心站空氣質(zhì)量境打印機藍測儀微廣電合1電臺機H繪圖機于站2校準設備右磁帶機磁盤機子站4子站3系統(tǒng)的組成及功能(1)監(jiān)測中心站的主要功能:①向各個子站發(fā)出工作指令,管理子站的工作,如開機、停機、校對檢測儀器等;②定時收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計檢驗③打印各種報表,繪制污染分布圖;④將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)貯存到磁盤或光盤上,建立數(shù)據(jù)庫,以便隨時檢索或調(diào)用;⑤當發(fā)現(xiàn)污染指數(shù)超標時,向有關污染源行政管理部門發(fā)出警報,以便采取相應的對策。(2)監(jiān)測子站(兩類)的主要功能:①計算機按預定的監(jiān)測項目進行監(jiān)測;②按一定的時間間隔采集和處理監(jiān)測數(shù)據(jù);③將收集到的數(shù)據(jù)按不同的需要進行顯示、打印和短期儲存;④通過本站的無線電接受總站的工作并按總站的要求向總站傳送檢測數(shù)據(jù)。二、子站布設及監(jiān)測項目)子站數(shù)目和站位選址監(jiān)測子站的數(shù)目和地址的選擇取決于監(jiān)側(cè)目的、監(jiān)測范圍和監(jiān)測地區(qū)內(nèi)的地形條件、氣象條件和污染物分布情況。通常要求設在地理條件好、交通方便、水電設施齊備的地方。(二)監(jiān)測項目監(jiān)測空氣污染的子站監(jiān)測項目分為兩類:一類是溫度、濕度、大氣壓、風速、風向及日照量等氣象參數(shù);另一類是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、可吸入顆粒物、臭氧、總碳氫化合物、甲烷烴、非甲烷烴等污染參數(shù)空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測站分為I類測點和Ⅱ類測點I類測點測定項目見下表;Ⅱ類測點的測定項目可根據(jù)具體情況確定。必測項目選測項目二氧化硫臭氧氮氧化物總碳氫化合物氧化碳可吸入顆粒物或總懸浮顆粒物三、子站內(nèi)的儀器裝備子站內(nèi)裝備有自動采樣和預處理系統(tǒng)、污染物自動監(jiān)測儀器及其校準設備、氣象參數(shù)測量儀器、環(huán)境微機及其外圍設備、信息收發(fā)及傳輸系統(tǒng)等。圖10-2為某市地面空氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)子站儀器裝備的框圖。環(huán)境微機廠磁帶機打印機象SP測僅監(jiān)測儀No臨測國監(jiān)唧|}空氣控制器「動態(tài)校準設備四、空氣污染自動監(jiān)測儀器)儀器選型干法儀器:結(jié)構(gòu)簡單,測定準確可靠,維護量小,一種儀器可以測定兩種以上組分等特點濕法儀器:復雜·干洪位器取代混法儀器國別測定方法