Тема урока: "Проектирование рабочих листов в MS Excel. Решение прикладных задач"

Методические цели занятия: показать применение информационных технологий в профессиональной деятельности, показать межпредметные связи дисциплин “Информатика”, “Математика” и “Технология коксохимического производства”.

Цели :

• Образовательная: закрепить знания студентов по работе с электронными таблицами в программе MS Excel.
• Развивающая: формирование учебно-интеллектуальных умений (выявление причинно-следственных связей, анализ и обобщение материала ).
• Воспитывающая: воспитание конструктивного, технического и логического мышления, формирование умений критически оценит ход и результат своего труда.

План занятия:

1. Организационный момент, план занятия (2 мин.).
2. Допуск к лабораторной работе (6 мин.).
3. Закрепление знаний (10 мин.).
4. Самостоятельная работа студентов по решению задач (30 мин.).
5. Оформление отчета по проделанной работе (25 мин.).
6. Домашнее задание и его пояснение (2 мин.).
7. Подведение итогов занятия (5 мин.).

 Оборудование:

1. Персональный компьютер, с процессором Pentium 133.
2. Мультимедиапроектор.
3. Приложенние MS Excel.
4. Методические рекомендации для выполнения работы.

1. Организационный момент.

1. Подготовиться к занятию. Включить компьютеры. Выяснить отсутствующих, опоздавших. Сообщить тему.

План занятия:

• Допуск к работе.
• Задача по математике.
• Задача по технологии коксохимического производства.
• Отчет по работе.

2. Допуск к лабораторной работе.

Студенты работают с книгой электронной таблицы, решают три задачи для каждого из двух вариантов. Оценка выставляется автоматически самой программой после введения ответов (Приложение1 и Приложение 2).

3. Закрепление знаний.

Преподаватель показывает решение в электронных таблицах задачи по математике (Приложение 3).

4. Самостоятельная работа студентов по решению задач.

Рассмотрим пример – материальный баланс коксования угольной шихты составляется на основании закона сохранения массы веществ:

где - сумма масс сухой угольной шихты и влаги, поступившей с шихтой в коксовые печи;

- сумма масс кокса, газа, смолы и других химических продуктов, полученных при коксовании угольной шихты.

Расчет материального баланса можно сделать для различного количества коксуемой шихты, но наиболее удобно рассчитать на одну тонну влажной (рабочей) шихты. Материальный баланс коксования состоит из двух частей: приходной и расходной.

Приходная часть состоит из 2 частей: статьи по сухой шихте и статьи по влаге шихты.

Расходная часть состоит из девяти статей. Это статьи по: коксу, коксовому газу и по всем улавливаемым из него основным химическим продуктам коксования, выход которых из шихты не ниже 0, 1%. Важной статьей при расчете является так называемая невязка баланса, которая показывает насколько точно сделан его расчет.

Ход выполнения работы

• переименовать рабочий лист, дать ему имя “Шихта”. В ячейки А1–А6 ввести названия величин V, W, S, A, N, O. В ячейки В1–В6 ввести исходные данные технического анализа угольной шихты по вариантам (Приложение 4). Ячейкам В1–В6 присвоить имена V, W, S, A, N, O;
• на этом же листе оформить таблицу:

• по приходной части выполнить следующие расчеты:

1. Количество сухой шихты найти по формуле:

где - количество сухой шихты, кг;

- количество рабочей шихты, загружаемой в рабочую камеру, кг;

- содержание влаги в рабочей шихте, %.

2. Вычислить количество влаги шихты, поступающей в коксовую камеру с рабочей шихтой по формуле:

где - количество влаги шихты, кг.

• по расходной части выполнить следующие расчеты (%):

1. Вычислить выход сухого кокса валового из сухой шихты по формуле:

где - выход сухого кокса валового из сухой шихты, %;

- выход летучих веществ шихты на сухую массу, % (см. Приложение А);

=1;

а – поправка, которая изменяется в пределах 1–6 ;

Выход сухого валового кокса на рабочую шихту пересчитать по формуле:

2. Определить выход коксового газа из сухой шихты по формуле:

где - выход коксового газа из сухой шихты, %;

К- эмпирический коэффициент, который изменяется в пределах 2, 54-2, 99.

Пересчитать выход сухого газа на рабочую шихту по формуле:

3.. Определить выход смолы из сухой шихты по формуле:

где - выход смолы из сухой шихты, %;

- выход летучих веществ шихты;

К_см- эмпирический коэффициент, который изменяется в пределах 0, 80-0, 86.

Пересчитать выход смолы на рабочую шихту по формуле:

4. Определить выход бензола из сухой шихты по формуле:

где - выход бензола из сухой шихты, %;

К_Б- эмпирический коэффициент, который изменяется в пределах 0, 84-0, 97.

Пересчитать выход бензола на рабочую шихту по формуле:

5. Определить выход аммиака из рабочей шихты по формуле:

где - выход аммиака из рабочей шихты, %;

в - коэффициент перехода, который изменяется в пределах 0, 11-0, 14;

=17, молярная масса аммиака;

=14, молярная масса азота.

6. Определить выход серы из рабочей шихты по формуле:

где- выход серы из рабочей шихты, %;

К_S - коэффициент перехода, который изменяется в пределах, 0, 17-0, 29;

=34, молярная масса сероводорода;

=32, молярная масса серы.

7. Определить выход пирогенетической воды из рабочей шихты по формуле:

где - выход пирогенетической воды из рабочей шихты, %;

К₀- коэффициент перехода, который изменяется в пределах 0, 334-0, 505;

=18, молярная масса воды;

=16, атомная масса кислорода.

8. Определить количество влаги в шихте по формуле (2) в приходной части.

9. Определить “невязку баланса” как разность между приходной и расходной частью материального баланса. “Невязку баланса” считается допустимой, если расхождение между приходной и расходной частью материального баланса не превышает 0, 5%. Чтобы уменьшить потери измените коэффициенты в формулах.

• Оформить таблицу.
• Исследовать зависимости ячеек.
• Ограничить ввод данных.
• Защитить лист.

5. Оформление отчета по проделанной работе.

Отчет оформляется студентами в подготовленном преподавателем шаблоне (Приложение 5).

6. Домашнее задание

Продолжить исследование таблицы. Автоматизировать подбор коэффициентов в таблице ( на занятии подгоняли вручную) –выполнят не все студенты. Ответить на контрольные вопросы.

7. Итоги урока.

Сравнить результаты допуска к лабораторной работе и результаты решения задачи на расчет материального баланса коксования угольной шихты. Выставить оценки за урок.

Литература

1. Лавренев С.М. Excel: Сборник примеров и задач. – М.: Финансы и статистика, 2000. –336 с.: ил. – (Диалог с компьютером).
2. Вирозуб И.В. Расчеты коксовых печей и процессов коксования. – Киев: Высшая школа, 1970, -248 с.
3. Проектирование рабочих листов в Excel. Методические рекомендации и лабораторная работа по дисциплине “Информатика для студентов II курса. ”\Составители: Звонцева И.Н., Королева Т.А.\ - Череповец: Череповецкий металлургический колледж, 1003 - 13 с.