優化管理論文匯總十篇

時間:2022-11-13 13:54:17

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優化管理論文

篇(1)

(一)研究性學習強調自求自得

古代教育家就特別強調學習的“自求”“自得”。

學習必得從師。孟子說:“孟子深造之以道,欲其自得之也。自得之則居之安,居之安則資之深,深之深則取之左右逢其源,故君子欲自得之也。”(《孟子·離婁下》)這段話深刻闡明了“自得”之效。宋代唯物主義思想家張載也說過類似的話:“須是自求,已能尋見義理,則自有旨趣。自得之,則居之安矣。”(《經學理屈·義理》)他從學生求知心理這一角度,闡明了自求自得必致意趣橫溢,成為永久不衰的學習動力。當今的青年學生,其自尊心、自信心已逐步形成,對于自己的認識能力亦漸趨自信。在掌握了一定的知識基礎的前提下,希冀憑借自身的力量來獲取知識,他們既有依賴性,又有獨立性。因此,老師有必要因勢利導,小心誘掖,培養其自求自得的能力。明確了學生的學重在自求自得的道理,我們在語文教學中,大可革除以教師自我為中心的陳規陋習,開創研究性學習的新天地。

(二)研究性學習強調功在自習

課堂講授,無疑是進行語文教學的重要手段,但教師的講授畢竟只是從外部灌輸信息,學生接受的效果如何,取決于學生學習的主觀能動性。再則,教師的講授只能起“領路”的作用,而萬里征途必須靠學生自己一步一步地去邁。因此,如果只講不習,知識便無以轉化為能力,正如曾子所言:“傳不習乎?”清代顏元在《總論諸儒講學》中也說:“講之功有限,習之功無已。”語文教學的根本任務,既在培養學生掌握語文工具的能力,而能力只能在實踐中形成。功在于習,至少有四大好處:一是鞏固已得知識;二是培養解決實際問題的能力;三是促進創造性思維的發展;四是從看到的學習成果中倍添興趣,激發求知欲。

“拳不離手,曲不離口”,此類熟能生巧的例子比比皆是,每個教師都有切身體會。當然,功在于習,也不能亂來一氣,亂練一通,應有通盤的謀劃,要能體現出從易到難、由淺入深的序列來。正如《學記》所言:“良治之子,必學為裘;良弓之子,必學力箕;始駕馬者反之,車在馬前。君子察于此三者,可以有志于學矣。”

懂得了學生的學功在于習的道理,我們在教學中大可革除一講到底、越俎代庖的陳規陋習,開創講練結合,知識能力齊長進的新天地。

(三)研究性學習強調寓知于趣

興趣是學生完成學習任務的一種極其活躍的催化劑。大凡做教師的常常過于強調學習的艱巨性和恒久性,喜歡用“鐵杵磨針”“聞雞起舞”等故事來啟發學生刻苦攻讀。而不大關心學生的學習興趣,有時甚至還會有意無意的潑點冷水。誠然,學習本身的確是一件苦事。“三天打魚,兩天曬網”,終無所成;嬉笑取鬧,高枕以對,亦難進益。然而,倘若學生真的愁眉苦臉,憂心忡忡,恐怕也難學出個名堂。因為心灰意懶,人處厭倦狀態,他的競技力是很差的,思維力受到阻遏,注意力也很難集中,記憶力也會退避三舍。因此,孔子認為“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”(《論語·雍也》)!只有寓認知于趣味之中,則學習的勁頭才會經久不衰,學習的成果才會碩大事盛。明白了學生的學必寓趣味之中的道理,我們在教學中大可革除死氣沉沉、板板六十四的陳規陋習,開創生動活潑的新天地。

(四)研究性學習強調教學相長

孔子的教育思想中,早已富含這種主張。他說:“三人行,必有我師焉,擇其善者而從之,其不善者而改之。”(《論語·述而》)“后生可畏,焉知者來之不如今也?”(《論語·子罕》)“當仁,不讓于師。”(《論語·衛靈公》)教學相長是建立在師生平等觀的基礎之上的;教學相長要求摒棄師道尊嚴。研究性學習中,教師絕不可自以為是,固步自封。孔子敢于當學生的面承認自己的無知,認為自己與常人有所不同的只是好學與誨人的精神。《孟子·公孫丑上》載有:“昔者子貢問于孔子曰:夫子圣矣乎?孔子曰:圣則吾不能,我學不厭而教不倦也。”事實上,“教不倦”實以“學不厭”為前提。因此,教學相長要求教師首先要“以教人者教己”(陶行知語),不斷地進行自我教育。

研究性學習要求師生通過教學相互啟發,提高為學的興趣,以期在無涯的學海中并肩有所收獲,這也可視為教學的最高境界。

二、關于研究性學習的擬題的優化

在研究性學習的過程中,學生要進行一些課題、論文的研究和寫作。我們常說“題好一半文”,同樣,課題擬得好,則會有利于論文的選材和寫作。因此,擬題過程中,同學們一定要在量力性原則下敢于探索,不拘一格,要把題定得集中,縮小覆蓋面,切忌空泛,一般遵循以下幾個原則:

(一)綜合性原則

研究性學習的內容不是某些學科特定的知識,而是著眼于研究解決學生關注的社會問題,這使得研究性學習內容極具開放性。為了研究問題、解決問題,學生必須綜合運用多學科的知識,這體現了研究性學習的綜合性,研究性學習應具有濃郁的人文精神,尊重每個學生的選擇,重視學生整體的發展。不能把研究性學習等同于科學研究、科技活動,也不能把研究性學習引向狹隘的單科知識問題的探討,變成新的知識點的記憶。如《怎樣提高寫作水平》《怎樣提高閱讀能力》之類的單學科、淺層次、知識強化型的簡單延伸。研究性學習是全方面的綜合性學習,擬定課題應該充分體現其學習內容的綜合性,打破學科限制。如《中式與西式早餐的比較》《電動小船的原理及制作》等課題不僅僅涉及營養學、物理學等知識,還涉及人文、歷史學、社會學的知識、道理以及電工、木工等手工制作等。

(二)實踐性原則

研究性學習在重視書本學習的同時,更強調書本的學習必須服務于生活的學習,有著鮮明的實踐體驗、探索感悟的求知特點,因此擬定研究性學習課題必須注意實踐性。注重實踐性,不僅要求課題的研究能使學生主動參與,充分動手、動腦、動口,使學生真正行動起來,在親身體驗中產生積極的情感,激發探索欲望,更重要的是要能使學生走向生活。因此,我們擬定了如《街道廣告的調查研究》《南豐鎮街道文化設施探究》《南豐地區方言狀況研究》等,打破了“死讀書”的老傳統,使學生通過自己的實踐,去感受生活,學習生活,研究生活,發掘出生活的意蘊。

(三)針對性原則

不同地區、不同類型的學校和學生開展研究性學習在內容和方法上是有層次差異和類型區別的,因而擬定課題一定要切合實際,有針對性。首先,課題要切合中學生的知識水準、能力水平和生活經驗。中學生的知識尚未形成系統,分析、綜合、實踐的研究能力和思維水平有限,科學的進取精神和克服困難的意志品質還比較淡薄,這就要求課題應重視親身體驗而非理論研究,重視由興趣出發的自覺性而非無興趣的強制性,比如《青少年近視狀況的調查與研究》《關于教師可愛度的研究》等。其次,課題要充分考慮學校條件和現有的學習資源,一方面要充分利用,另一方面也要充分考慮其有效負載能力。比如,對于普通農村中學來說,《航天測量與數學》《現代兵器研究》等課題只能是“紙上談兵”;而在圖書資料匱乏、信息網絡不健全的學校進行諸如《金庸研究》《中國古代小說研究》等課題更是無從下手。第三,還要注重學校以外的社區環境、社區資源,從而形成有地區特點的學習內容。如《南豐河道污染調查》《WTO與華夏第一鋼村——永聯的發展》《張家港市金陵體育器材面臨的挑戰》等課題,充分挖掘了農村中學現有的資源,開展具有本地區特點的研究性學習,使學習與實踐真正結合起來。

(四)自主性原則

篇(2)

當前,閱讀教學忽視學生主體性的現象屢見不鮮,“教師講──學生聽;教師問──學生答”的課堂教學模式尚未打破,教師依然主宰著課堂。要徹底改變這一狀況,首先要從教師轉變教學觀念這個角度出發,樹立以學生為本的思想,改變居高臨下的角色意識,自覺地走近學生,走進學生的心靈,尊重學生,努力營造民主、和諧的教學氛圍,以利于學生的自覺探究。有一位教師講《麻雀》一課時說:“這篇課文記敘了老麻雀奮不顧身搶救小麻雀的事,歌頌了偉大的母愛。”話音剛落,一位學生舉手發言:“我不同意說是母愛,因為課文沒有告訴我們麻雀是公的,還是母的。”老師立即肯定了這位學生善于思考,敢于發表自己意見的精神,然后趁熱打鐵,引導同學自讀課文,通過文中的詞句揣摩作者的寫作目的。孩子們暢所欲言,氣氛異常活躍,經過熱烈討論,師生達到共識:這篇課文贊頌的是親子之情。這一精彩的教學片斷,向我們展示了讓學生自主探究的必要與可能。

激發學生主動參與探究,還要從關注“差生”。這個角度入手。“差生”在課堂上經常坐冷板凳,充當陪讀的角色。在應試教育模式中,教育追求的是學業的整齊劃一,對學生的發展過分強調求同性,很大程度上泯滅了學生多彩的個性,把學生成績暫時落后的學生稱為“差生”。“差生”在課堂上往往遭到冷落,學習態度都較冷漠,缺少參與的熱情和機會,更談不上主動探究。于是,“差生”越來越差,正像布魯姆所說的:“三分之一學生由于缺乏與教師進行課堂交往的機會而真正變成了差生。”對待差生,教師應特別關愛。發展性教學認為,“沒有差生,只有差異”,教師要善于發現學生的差異,因人而異地為“差生”創造參與探究的機會,鼓勵他們揚長避短,促進他們滿腔熱忱地主動參與教學活動。

差異是客觀存在的。承認差異,利用差異是引導學生自主探究的又一角度,也是當前教學研究的一個視點。分類訓練分層次推進教學法、合作學習法、活動教學法等等,都是針對學生的差異而設計的。這些教學方法的共同特點均是以兒童為中心,加大教學過程中教師和學生、學生和學生之間的交往、互動,減少課堂上靜坐和聽課的時間,真正讓課堂動起來,讓每個孩子都有機會在實踐中學習,都能在各自的基礎上有所發展。為了便于學生的活動和交流,有的學校還改變了“秧田式”桌椅排列法,換成“馬蹄形”、“半圓形”或“圍坐形”,把個人自學、同桌商量、小組討論、全班交流等方式有機地結合起來,初步形成了全員參與的探究型、交往型、開放型的課堂教學形式。

二、保證學生足夠的自主探究時間

蘇霍姆林斯基說:“教室里寂靜,學生集中思索,要珍惜這樣的時刻。”在實際課堂中,我發現很多教師在提問后就馬上叫學生回答,不給學生時間去思考。如回答不出,教師或是不斷重復問題,或是忙著啟發(很多情況下是暗示),試想,在這極短的時間內,學生的思考能有一定深度嗎?學生能獲得多少“頓悟”和思維的閃光呢?可學生為了迎合老師的心理,匆忙尋找片言只語作答,表面上氣氛活躍,實際上是走進了繁瑣而膚淺的一問一答的圈子中去了。為了改變這種狀況,教師應在提問后給學生一些獨立思考的時間,讓他們潛心讀書,深入思考,當學生回答過程中遇到困難時,教師要以期待的目光鼓勵學生積極思考。這個等待的時間雖短,卻正是學生思維最為緊張活躍的時刻。

如教學《鳥的天堂》,我在總結課文時指出:“這里為什么會成為鳥的天堂?”話音剛落,就有兩三只小手舉了起來。我沒有立即讓他們起來回答,因為在這么倉促的時間內作答,學生的回答十有八九是零碎的、不完整的,而且這時讓他們回答會影響其他同學思考。于是,我用手勢示意這幾位學生把手放下,親切地說:“你們反應可真快,我想你們如果和其他同學一樣能認真讀讀課文,思考周到些,把語言組織得精練些,回答一定會更精彩。”這樣,既保護了他們的自尊心,又調動了他們思考的積極性,同時穩定了全班學生的情緒。學生在教師期待的目光中細致讀、認真想,教室里鴉雀無聲。不一會兒,學生陸陸續續舉起小手,這時我請一名中等程度的學生起來回答,他回答道:“這里之所以能成為鳥的天堂,是因為大榕樹茂盛和當地農民不許人捉鳥。”另一名學生補充道:“我認為這里成為鳥的天堂有三個原因:一是大榕樹茂盛,適合鳥兒做巢生活;二是農民不許人捉鳥;三是四周環境寧靜優美。”語言是思維的外殼,從學生的回答中不難看出他們經歷了一個分析、歸納、綜合的思維歷程,經歷了一個主動探究的過程。

古人云:“學起于思,思源于疑。”現代心理學家也認為,疑是思維的火花,是探究的動力。思維總是從發現問題開始,以解決問題告終的。在科學文化日益發展的當今時代,我們的中小學教育要培養創造型人才,就必須高度重視培養學生的獨立質疑能力。在課堂教學中,教師應注重激發學生動腦筋提問題的積極性,鼓勵學生大膽質疑,做學習的主人,這是探究學習的基礎。依據學生學習語文的規律,教師應在語文教學的各處環節創造質疑問難的機會,指點發問的途徑,教給學生發問的方法,如,揭題質疑、初讀質疑、細讀質疑、賞讀質疑、總結質疑等。

此外,為了在閱讀教學中有效地引導學生自主探究,教師還應還給學生讀書的權利,保證學生讀書的時間,要把“書聲瑯瑯”作為評價一節語文優質課的重要標準。一位教學經驗豐富的老教師說過,語文教學就是要變著法子讓學生讀書,通過教師的范讀、領讀、伴讀、引讀,學生的朗讀、默讀、齊讀、自由讀、分組輪讀、分角色表情朗讀等形式,根據教學的需要“因材施讀”,引導學生在“讀”中探究,讀熟、讀通、讀懂課文。

三、提供學生寬裕的自主探究空間

質疑問難,是學生自主探究的起點和中心點。圍繞這個中心點,教師還必須提供寬裕的空間,進一步引導他們深入探究。根據“合作互動”的原則,教學中要改變單純的師生交往形式,為學生提供暢所欲言、各抒己見的空間。為此,教師可在教學的關鍵之處、重點之處設計同桌交流、小組討論的環節。這樣,可以讓學生取長補短,相互啟發,增加課堂的信息量,促使學生全面深入地探究問題,理解課文內容;可以給學生提供展示個性的機會和場所,培養他們團結合作、互相競爭的精神。

如《再見了,親人》,教學重點之一是引導學生體會中朝人民之間有著用鮮血凝成的偉大友誼。課文以志愿軍的口吻追述了朝鮮人民為志愿軍獻出鮮血和生命的感人往事,學生比較容易體會到朝鮮人民對志愿軍有著比山還高比海還深的情誼。為了讓學生從課文內容中也能體會到志愿軍對朝鮮人民也有著比山還高比海還深的情誼,我設計了這樣的教學環節:

(1)獨立思考:請同學們聯系課文內容和平時的積累,根據下面的開頭講述志愿軍可歌可泣的事例:

①那一回,__________________________。

②我們清楚地記得,__________________________。

③八年來,__________________________。

篇(3)

一、主客互動是認知張力的條件

主體性、客體性是認知的兩極,是互動的、對立統一的。在認知活動中缺一不可。教學中的主體是學生和教師。我們平常說的“主體”“主導”是主體性的兩個方面。教學中的客體是學習材料,包括教材、實物、圖片、音像資料以及供操作使用的學具等等。

為什么說主客互動是認知張力的條件呢?

教學中的認知,是主體(學生)獲取關于客體(學習材料)的知識或原理的基本能力。學生是學習的主人,是認知活動中的主體因素,在教師有目的、有計劃的影響下獲得數學知識技能,形成相應的能力,發展智力,這是主體認知活動中的“合目的性”。小學數學教學的目的是很明確的。但是,我們應該注意到,學生在認知活動中并不是被動的,而是主動的、能動的。這種主動性、能動性使其在認知活動中可以充分展開自己的想象、思維過程,并借助已有的知識經驗,主動擴展思維空間,積極深入到學習材料的意義、結構及本質特征的探索中去,不斷獲取認知成果,進而形成新的認知結構。這種“展開”“探索”的過程,正是認知“張力”的過程。因此,主體性是認知張力的決定性因素。

剛入學的一年級兒童對10以內數的認識過程,能很好地說明主體性是認知張力的決定性條件。從認識1開始,孩子們經過認、數、擺個數是1的物體,抽象出“1”這個數概念,然后進行讀、寫、認。這時,孩子們絕不會滿足于幼兒園里對“1”的具體操作,否則就會表現得冷淡和缺少耐心。“1”的認知過程中所開展的六七種活動(數一數、擺一擺、讀一讀、寫一寫、記一記、用一用等),正是認知的不斷“張力”(延伸、遞進、擴展)。接下來認識2—10,他們仍不會滿足于上面的六七種方式,他們盼望有進一步“張力”的認知,發現和獲取更新奇的東西,由此而帶動出更具數學性的認知張力:(1)數的大小比較;(2)數的分解、組成(含不同的形式);(3)數的連續;(4)序數、基數的出現;(5)加減法的產生;(6)運算的進行等。可謂豐富多彩。學習者和學習材料同步互動,相輔相成,相得益彰。

認知客體——學習材料,則是認知張力的必要條件,它以“合規律性”的原則呈現。改革開放以來,教育思想、教學觀念的轉變,促進了教材的改革與進步。人教版的義務教材在實驗本的基礎上作了新的改進,形成了一套比較科學的便教便學的知識體系、結構體系。比如小學數學教材既遵循學生的認知規律和數學學科的特點,又考慮到知識的呈現過程與學生獲取知識過程的有機統一,改變了過去那種單純重結論輕過程,重知識傳遞輕學生參與的單一滯后的模式。尤為突出的是,教材中“想一想”多了,“擺一擺”多了,例題中要求學生“填空”的地方多了,“解法一、解法二”多了,“比較課”多了,“整理與復習課”多了,從而使學生進入到認知結構的深層次中。何為認知結構的深層次呢?“經驗—知識結構”。它包括兩個方面的要素:(1)經驗知識要素;(2)邏輯數理要素。前者不難理解,后者指主體認知客體所獲得的經驗知識并非處于混亂無序的狀態,而是以一定的方式構成一個有序的整體。小學數學“比較課”、“整理也復習課”實質上是一種深層次的認知結構課。比較相同點和不同點,正是為了把一組數量關系納入一個有序的高級結構中去。學生一旦獲得這種高級結構的認知,他們“同化”“順應”的能力將大大提高,解決問題的速度也大大加快,“有結構”的材料也就大大張開了認知的空間。例如“分數乘除法應用題”,不管是一般的還是稍復雜的,都將納入到“一個數乘以分數”的意義上來認知,也就是說“一個數乘以分數”的意義張開后,可以呈現出不同的方式,提供不同的刺激情境,讓學生強化意義的理解。而由分數的意義張開的諸如“求甲數是乙數的幾倍或幾分之幾”、“求甲數比乙數多(少)幾分之幾”、“甲數與乙數的比”等等,都成為一組有結構的材料,推動主體建立有序的整體的認知結構。

主客互動是一種積極活動,既有學習者一系列的外顯的認知活動,又有學生以“觀念形態”進行著的內在思維活動。作為客體的積極性,在于它的科學有序的整體構造呈現出多姿多彩的形式,對主體具有吸納作用。同時它能帶動主體以積極的情感、意志,主動地探索,科學地認知。認知的張力是主客互動形成的。認識這一點,對于我們糾正目前小學數學教學中出現的過分強調主體而忽視客體的偏態,具有一定作用。

二、師生互動是認知張力的動力

教學是教與學的雙邊活動。學生主體或教師主導的作用不可替代。維果茨基說過,“最近發展水平”表現為兒童還不能自行完成任務,需要教師的幫助。有了教師的幫助,學生就可能不斷地從“最近發展水平”向“現有發展水平”轉化,推動兒童向深層次發展。

我們來看“十幾減8”的教學。在師生互動作用下,學生掌握算理,順利完成11-8、13-8、15-8、12-8、16-8后,例4發展為“想一想:14-8=()”。按照學生已有的認知,教師一般這樣引導:想8加()得14,因為8加6后得14,所以14減8得6。但高明的教師并不到此為止,他想帶動學生調動自10以內數的認識以來所積累的知識經驗,產生認知張力;而聰明的學生也并不滿足于用那個算理去想。師生的默契使這種互動關系協調運動。教師一個“誰還有不同的想法嗎”,學生就活躍起來了,各種不同的想法隨之呈現出來:(1)想14拿去8,還剩6(低級思維,但也屬一種不同的想法,因為認知的張力并不限定學生的認知“搜索”);(2)想10-8=2,2+4=6;(3)想把8分成4和4,14-4=10,10-4=6;(4)想14-7=7,7-1=6;(5)想14分成8和6,8-8=0,還有6……從這里可以看出,師生互動能保持認知的積極狀態,有助于張開認知的空間,而且它驅動學生打開認知的各種通道,獲得豐富的認知成果。

奧蘇貝爾解決問題的“四階段”(第一階段,呈現問題情境命題;第二階段,明確問題目標與已知條件;第三階段,填補空隙;第四階段,解答后的檢驗)中,第三階段“填補空隙”的說法很形象、準確。填補“空隙”正是因為認知張開后有了空間空隙。學生看清了“已知條件”(他當時的狀況)和目標之間的空隙和差距,就必須占領這個空間,填補這個“空隙”,實現師生互動。

三、探索與表達是認知張力的存在方式

有了探索活動,才有認知的存在:探索的進行,使認知張力的方式變得直觀。探索本身,需要在一定的時空范圍內展開。它既張開這種時空范圍又占領這種時空范圍,學生的認知活動一旦進入探索階段,主體的認知(當然也離不開情感、意志的積極參與)逐步深入、拓展,不斷進步。這樣,認知張力成為容納探索活動的載體,探索則是認知張力的存在方式。

小學數學教師越來越勤于作用“你是怎么想的”“你有什么發現”這樣的語言,其目的正是為了培養學生的探索精神。數學的概念、法則、公式給學生提供了豐富的探索材料。隨著探索活動的展開,使得認知得以張力。反過來,認知的張力之所以存在,是因為探索所致。沒有學生的探索,就很難取得好的效果。

表達(這里重在口頭表達)也是認知張力的存在方式之一,亦稱表現形式。為什么把表達作為認知張力的表現形式來說呢?道理很簡單。主客互動,師生互動,已使學生產生大量的思維語言。只有充分地讓學生發表自己的思維語言,說出所想所思所得,才能真正展現認知張力的全貌,使“認知張力”成為可視可聽的東西,而不至于產生“認知張力”是一種玄談的誤解。而學生的口頭表達,也是使認知活動成為一個完整過程的終極環節。口頭表達,能使教師掌握學生在張開的認知中的全部活動情況。這些活動情況便于我們分析認知的質量和水平。義務教材五年制第九冊(實驗本)第8頁例3有一組分數乘除法的對比題:

(1)池塘里有12只鴨和4只鵝,鵝的只數是鴨的幾分之幾?

(2)池塘里有12只鴨,鵝的只數是鴨的1/3,池塘里有多少只鵝?

(3)池塘里有4只鵝,正好是鴨的只數的1/3。池塘里有多少只鴨?

篇(4)

水庫優化調度是一典型的多維非線性函數優化問題,目前常用的方法有模擬法、動態規劃及其系列算法、非線性規劃等等。這些方法各具特色,但應用中也常有一些問題,模擬法不能對問題直接尋優,動態規劃(DP)隨著狀態數目的增加會出現所謂“維數災”問題,增量動態規劃(IDP)可能收斂到非最優解,逐步優化算法(POA)需要一個好的初始軌跡才能收斂到最優解[1]。因此,這些方法還有待進一步的完善。

遺傳算法(GA)作為一種借鑒生物界自然選擇思想和自然基因機制的全局隨機搜索算法,可模擬自然界中生物從低級向高級的進化過程,GA在優化計算時從多個初始點開始尋優,對所求問題沒有太多的數學約束,而且優化求解過程與梯度信息無關[2],因此在多個不同領域得到了廣泛應用。而GA在水庫優化調度方面GA應用相對較少[3],馬光文等[4]使用基于二進制編碼的遺傳算法對水庫優化調度進行了研究。由于二進制編碼存在的編碼過長、效率低及需要反復的數據轉換等問題,暢建霞、王大剛分別提出了基于整數編碼的遺傳算法[5-6],并將GA與動態規劃的計算結果進行了比較。

自適應遺傳算法(AdaptiveGA,AGA)使得交叉概率Pc和變異概率Pm能夠隨個體適應度的大小以及群體適應度的分散程度進行自適應的調整,因而AGA能夠在保持群體多樣性的同時,保證遺傳算法的收斂性。本文根據黑河金盆水庫的具體情況,建立了水庫長期優化調度的自適應遺傳算法模型,并將其與動態規劃的計算結果進行了比較。

2.水庫優化調度數學模型的建立

金盆水庫為多功能水庫,其優化調度應使其達到城市供水量最大、灌溉缺水量最小、年發電量最大和棄水量最小等目標要求。但此多目標優化模型如果直接采用多維多目標動態規劃或其它方法求解,則可能因為目標、狀態、和決策變量較多的占用計算機內存和時間,因而有必要先做適當處理,將多目標問題轉化為單目標,再進行求解。考慮到城市供水和灌溉用水要求保證率高,因此將水庫優化調度目標定為年發電量最大,而將城市與灌溉供水當作約束條件進行處理。

這樣,金盆水庫優化調度的目標函數就可以描述為:在滿足水庫城市供水、灌溉用水和蓄水要求條件下,使水庫年發電量最大。

目標函數:F=max(1)

上式中,N(k)為各時段的發電量。

約束條件:

①水量平衡約束:(2)

②水庫蓄水量約束:(3)

③電站水頭約束:(4)

④水輪機最大過流量約束:(5)

⑤電站出力約束;(6)

⑥城市供水約束:(7)

⑦灌溉供水約束:(8)

⑧非負約束。

其中,Nmin與Nmax分別為電站允許的最小及最大機組出力,Hmin與Hmax分別為電站最小及最大工作水頭,qmax為機組過水能力,WCt、WIt分別為第t時段城市和灌溉供水量。DIt為第t時段灌溉需水量,DCt,max與DCt,min分別為第t時段城市需水上下限。

3.自適應遺傳算法的實現

在水庫優化調度中,水庫的運行策列一般用發電引用流量序列來表示,而該序列又可以轉換為水庫水位或庫容變化序列。對于水庫優化調度的遺傳算法可以理解為:在水位的可行變化范圍內,隨機生成m組水位變化序列,,…,,其中,m為群體規模,n為時段數,再通過一定的編碼形式分別將其表示為稱作染色體(個體)的數字串,在滿足一定的約束條件下,按預定的目標函數評價其優劣,通過一定的遺傳操作(選擇、交叉和變異),適應度低的個體將被淘汰,只有適應度高的個體才有機會被遺傳至下一代,如此反復,直至滿足一定的收斂準則。

3.1個體編碼

為簡化計算,本文采用實數編碼。個體的每一向量(基因)即為水庫水位的真值。表示

為:(9)

式中,分別為時段t水庫水位的最大值和最小值。m為控制精度的整數,Nrand為小于m的隨機數。

3.2適應度函數

在遺傳算法中,用適應度函數來標識個體的優劣。通過實踐,采用如下適應度函數,效果更好。

(10)

式中為目標函數值,c為目標函數界值的保守估計,并且≥0,≥0。水庫優化調度為約束優化問題,關于約束條件的處理,本文采用罰函數法,

(11)

式中,為原優化問題的目標函數值,M為罰因子,Wi為與第i個約束有關的違約值,p為違約數目。

3.3遺傳操作

交叉運算交叉的目的是尋找父代雙親已有的但未能合理利用的基因信息。設x和y是兩父代個體,則交叉產生的后代為=ax+(1-a)y和=ay+(1-a)x,這里,a為[0,1]內均勻分布的一個隨機數。

變異運算通過變異可引入新的基因以保持種群的多樣性,它在一定程度上可以防成熟前收斂的發生。具體方法為:個體Z的每一個分量Zi,i=0,1…,n以概率1/n被選擇進行變異。設對分量ZK進行變異,其定義區間為(ZK,min,ZK,max),則

=(12)

式中,Rand為0到1之間的隨機數,rand(u)函數產生最大值為u的正整數。

3.3參數的自適應調整

遺傳算法的參數中交叉概率Pc和變異概率Pm的選擇是影響遺傳算法行為和性能的關鍵所在,直接影響算法的收斂性,Pc越大,新個體產生的速度就越快。然而,Pc過大,遺傳模式被破壞的可能性越大。對于變異概率Pm,如果Pm過小,不易形成新的個體;如果Pm過大,則遺傳算法就成了純粹的隨機搜索算法。自適應遺傳算法(AGA)使得Pc和Pm能夠隨適應度按如下公式自動調整:

Pc=(13)

Pm=(14)

式中,為群體中最大的適應度值;為每代群體的平均適應度值;為要交叉的兩個個體中較大的適應度值;為要變異的的個體的適應度值。,,,為自適應控制參數,其變化區間為(0,1)。

綜上所述,算法的運算步驟為:

(1)初始化,設置控制參數,產生初始群體;

(2)計算各個體的目標函數,應用(5)式進行適應度變換;

(3)按隨機余數選擇法對母體進行選擇;

(4)對群體進行交叉和變異操作pc和pm分別按式(2)與(3)計算,得到新一代群體;

(5)檢驗新一代群體是否滿足收斂準則,若滿足,輸出最優解,否則轉向步驟2。

4.模型求解及成果分析

金盆水庫壩高130米,總庫容2億方。該水庫是以給西安供水為主(按照設計年均向西安供水3.05億方),兼顧周至、戶縣共37萬畝農田灌溉(年均灌溉供水1.23億方),還有發電、防洪等多功能的大型綜合利用水利工程。水庫的特征參數為:正常蓄水位594m,死水位520m,電站出力系數8.0,裝機容量2萬KW,保證出力4611KW,水輪機過流能力32.6m3/s,汛限水位591米,汛期7-9月,以某中水年為例,入庫徑流已知,用上述算法按年發電量最大求解水庫優化調度,結果見表一。

表一自適應遺傳算法計算結果

Table1.Resultsbyadaptivegeneticalgorithm

月份

入庫水量(108m3)

月末水位(m)

城市需水(108m3)

城市供水(108m3)

灌溉需水(108m3)

灌溉供水(108m3)

棄水(m3/s)

發電流量(m3/s)

水頭(m)

出力

(KW)

7

1.5160

572.63

0.3050

0.3050

0.2301

0.2301

20.10

40.04

6437.88

8

1.3178

591.00

0.2898

0.2898

0.2196

0.2196

24.75

68.87

13637.35

9

0.6973

591.00

0.2593

0.2593

0.1342

0.1342

26.90

77.50

16679.24

10

0.8464

594.00

0.2410

0.2410

0.0000

0.0000

30.05

78.69

18918.95

11

0.2063

589.33

0.2349

0.2349

0.0879

0.0879

12.47

76.88

7667.76

12

0.1963

587.96

0.2257

0.2257

0.0440

0.0440

10.08

75.26

6069.95

1

0.1513

585.61

0.2257

0.2257

0.0000

0.0000

8.43

73.38

4947.77

2

0.1260

582.23

0.2349

0.2349

0.0000

0.0000

9.72

70.31

5467.50

3

0.3000

581.54

0.2410

0.2410

0.0810

0.0810

12.20

68.38

6673.10

4

0.3732

581.75

0.2440

0.2440

0.1206

0.1206

14.07

68.14

7671.54

5

0.2373

561.68

0.2593

0.2593

0.0226

0.0226

31.83

59.00

15023.79

6

0.1776

520.00

0.2898

0.2898

0.2900

0.2900

32.56

32.06

8350.21

注:年發電量E=8608.3萬KW·h;POP=100;Gen=200;==0.85;==0.01。

作為比較,本文又使用了基本遺傳算法(SGA)、動態規劃法(DP)進行計算,其目標函數、約束條件完全相同。對應的計算結果見表二,其中,DP的離散點為300。

表二動態規劃及基本遺傳算法計算結果比較

parisonofResultsofDPandSGA

月份

動態規劃(DP)計算結果

基本遺傳算法(SGA)計算結果

月末水位(m)

棄水(m3/s)

發電流量(m3/s)

水頭(m)

出力

(KW)

月末水位(m)

棄水(m3/s)

發電流量(m3/s)

水頭

(m)

出力

(KW)

7

572.5

20.23

39.95

6466.38

572.65

20.08

40.05

6433.56

8

591

24.62

68.82

13553.20

591.00

24.77

68.88

13650.11

9

591

26.90

77.50

16679.20

591.00

26.90

77.50

16679.24

10

593.5

30.02

78.72

18905.40

594.00

30.05

78.69

18918.97

11

588.5

13.10

76.68

8037.72

589.33

12.46

76.88

7663.79

12

586.5

10.53

74.83

6303.83

587.96

10.09

75.26

6075.39

1

584.5

8.79

72.28

5084.92

585.21

8.85

73.20

5180.34

2

581.5

9.82

69.17

5434.83

581.83

9.88

69.90

5524.98

3

580.5

12.46

67.30

6706.82

581.04

12.39

67.93

6733.84

4

580.5

14.40

66.90

7705.63

580.87

14.66

67.46

7911.34

5

562

29.42

58.24

13706.00

561.62

30.56

58.38

14273.88

6

520

0.32

32.60

32.31

8426.54

520.00

32.50

32.02

8323.96

注:DP年發電量8568.9萬KW·h;SGA年發電量8581.3萬KW·h,POP=100,Gen=200。

比較表一和表二可見,動態規劃在控制精度為0.5m時,優化結果為8568.9萬KW·h,低于SGA的8581.3萬KW·h和改進本文算法的8608.3萬KW·h,主要是因為DP的離散點數較后兩類算法少。為了說明本文算法的優越性,將其與SGA在不同的進化代數時分別進行10次計算,結果列于表三。

表三不同進化代數的兩類算法年發電量比較比較

parisonofResultsoftheTwoAlgorithmsinDifferentGeneration

編號

本文算法(AGA)

基本遺傳算法(SGA)

Gen=200

Gen=500

Gen=200

Gen=500

1

8607.1

8596.8

8374.1

8594.2

2

8597.5

8607.2

8581.6

8571.9

3

8604.7

8612.7

7957.2

8433.1

4

8601.2

8603.5

8593.4

8475.3

5

8596.6

8595.4

8599.1

8596.2

6

8606.8

8607.2

7837.2

8608.4

7

8608.3

8608.4

8365.9

7892.1

8

8525.4

8611.3

8521.5

8592.6

9

8605.9

8551.6

8575.3

8610.3

10

8603.4

8603.7

8121.6

8441.2

注:表中年發電量單位為萬KW·h。

從上表可以看出,隨著進化代數的增加,兩算法計算結果都越接近最優解;無論是自適應遺傳算法還是基本遺傳算法,其計算結果明顯優于動態規劃;在進化代數相同時,AGA的計算結果優于SGA,并且未收斂次數也有明顯減少,表明AGA能夠有效加快收斂速度。

5.結論

本文建立了水庫優化調度的自適應遺傳算法模型,并將其用于黑河金盆水庫優化調度。與動態規劃相比,遺傳算法能夠從多個初始點開始尋優,能有效的探測整個解空間,通過個體間的優勝劣汰,因而能更有把握達到全局最優或準全局最優;自適應遺傳算法通過參數的自適應調整,能更有效的反映群體的分散程度以及個體的優劣性,從而能夠在保持群體多樣性的同時,加快算法的收斂速度。

ApplicationofAdaptiveGeneticAlgorithmstotheoptimaldispatchingofJinpenreservoir

FuYongfeng1ShenBing1LiZhilu1ZhangXiqian1

(1Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,

2HeadquartersofHeiheWaterDiversionProject,Xi’an,710061)

AbstractBasedontheanalysisofthecharacteristicsituationofJinpenreservoir,acomprehensiveoptimaloperationmodelisdevelopedwithconsiderationofitsmulti-objectiveandnonlinearfeatures.Themodelissolvedbythethreemethodsofdynamicprogram,thesimplegeneticalgorithmandtheadaptivegeneticalgorithm.Itisshowedthattheadaptivegeneticalgorithm,withthecharacterofitsparametercanbeadjustedadaptivelyaccordingtothedispersiondegreeofpopulationandthefitnessvalueofindividuals,hasthefastestconvergencevelocityandthebestresultcomparedtoothertwoalgorithms.

Keywords:optimaloperation;geneticalgorithms;dynamicprogram

參考文獻

[1]方紅遠,王浩,程吉林.初始軌跡對逐步優化算法收斂性的影響[J].水利學報,2002,11:27-30.

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[3]RobinWardlawandmohdSharif.Evaluationofgeneticalgorithmsforoptimalreservoirsystemoperation[J].WaterResour.Plng.andMgmt.,1999,125(1):25-33.

篇(5)

電子設計自動化(EDA)是以電子系統設計軟件為工具,借助于計算機來完成數據處理、模擬評價、設計驗證等工序,以實現電子系統或電子產品的整個或大部分設計過程的技術。它具有設計周期短、設計費用低、設計質量高、數據處理能力強,設計資源可以共享等特點。電路通用分析軟件OrCAD/PSpice9以其良好的人機交互性能,完善的電路模擬、仿真、設計等功能,已成為微機級EDA的標準系列軟件之一。本文基于OrCAD/PSpice9的電路優化設計方法,通過實例分析了有源濾波器的優化設計過程。

2.OrCAD/PSpice9軟件的特點

OrCAD/PSpice9是美國OrCADINC.公司研制的一種電路模擬及仿真的自動化設計軟件,它不僅可以對模擬電路、數字電路、數/模混合電路等進行直流、交流、瞬態等基本電路特性的分析,而且可以進行蒙托卡諾(MonteCarlo)統計分析,最壞情況(WorstCase)分析、優化設計等復雜的電路特性分析。相比PSpice8.0及以前版本,具有如下新的特點:

·改變了批處理運行模式。可以在WINDOWS環境下,以人機交互方式運行。繪制好電路圖,即可直接進行電路模擬,無需用戶編制繁雜的輸入文件。在模擬過程中,可以隨時分析模擬結果,從電路圖上修改設計。

·以OrCAD/Capture作為前端模塊。除可以利用Capture的電路圖輸入這一基本功能外,還可實現OrCAD中設計項目統一管理,具有新的元器件屬性編輯工具和其他多種高效省時的功能。

·將電路模擬結果和波形顯示分析兩大模塊集成在一起。Probe只是作為其中的一個窗口,這樣可以啟動多個電路模擬過程,隨時修改電路特性分析的參數設置,并可在重新進行模擬后繼續顯示、分析新的模擬結果。

·引入了模擬類型分組的概念。每個模擬類型分組均有各自的名稱,分析結果數據單獨存放在一個文件中,同一個電路可建立多個模擬類型分組,不同分組也可以針對同一種特性分析類型,只是分析參數不同。

·擴展了模型參數生成軟件的功能。模型參數生成軟件ModelED可以統一處理以文本和修改規范兩種形式提取模型參數;新增了達林頓器件的模型參數提取;完成模型參數提取后,自動在圖形符號庫中增添該器件符號。

·增加了亞微米MOS器件模型EKV2-6。EKV2-6是一種基于器件物理特性的模型,適用于采用亞微米工藝技術的低壓、小電流模擬電路和數/模混合電路的模擬分析。

3.電路優化設計

所謂電路優化設計,是指在電路的性能已經基本滿足設計功能和指標的基礎上,為了使得電路的某些性能更為理想,在一定的約束條件下,對電路的某些參數進行調整,直到電路的性能達到要求為止。OrCAD/PSpice9軟件中采用PSpiceOptimizer模塊對電路進行優化設計,可以同時調整電路中8個元器件的參數,以滿足最多8個目標參數和約束條件的要求。可以根據給定的模型和一組晶體管特性數據,優化提取晶體管模型參數。

3.1電路優化基本條件

調用PSpiceOptimizer模塊對電路進行優化設計的基本條件如下:

·電路已經通過了PSpice的模擬,相當于電路除了某些性能不夠理想外,已經具備了所要求的基本功能,沒有其他大的問題。

·電路中至少有一個元器件為可變的值,并且其值的變化與優化設計的目標性能有關。在優化時,一定要將約束條件(如功耗)和目標參數(如延遲時間)用節點電壓和支路電流信號表示。

·存在一定的算法,使得優化設計的性能能夠成為以電路中的某些參數為變量的函數,這樣PSpice才能夠通過對參數變化進行分析來達到衡量性能好壞的目的。

3.2電路優化設計步驟

調用PSpiceOptimizer進行電路優化設計,一般按以下4個步驟:

(1)新建設計項目,完成電路原理圖設計。這一歩的關鍵是在電路中放置OPTPARAM符號,用于設置電路優化設計過程中需要調整的元器件名稱及有關參數值;

(2)根據待優化的特性參數類別調用PSpiceA/D進行電路模擬檢驗,確保電路設計能正常工作,基本滿足功能和特性要求;

(3)調用PSpiceOptimizer模塊,設置可調整的電路元器件參數、待優化的目標參數和約束條件等與優化有關的參數。這一歩是優化設計的關鍵。優化參數設置是否合適將決定能否取得滿意的優化結果;

(4)啟動優化迭代過程,輸出優化結果。

電路優化設計的過程框圖如圖1所示。

3.3電路優化設計實例

濾波器電路如圖2所示。優化目標要求中心頻率(Fc)為10Hz;3dB帶寬(BW)為1Hz,容差為10%;增益(G)為10,容差為10%。

在圖2中,濾波器電路共有三個可調電位器R

gain、Rfc和Rbw,用來調整中心頻率、帶寬以及增益,且這種調整是相互影響的。三個可變電阻的阻值是由滑動觸點的位置SET確定的,顯然SET值的范圍為0~1,所以將三個電位器的位置參數分別設置為aG、aBW和aFc。

由于對濾波器的優化設計是交流小信號分析,因此應將分析類型“Analysistype”設置為“ACSweep/Noise”;掃描類型“ACSweepType”設置為“Logarithmic”;“Points/Decade”設置為100;起始頻率“Start”和終止頻率“End”分別設置為1Hz和100Hz。

為了進行優化設計,在電路圖繪制好后,應放置OPTPARAM符號并設置待優化的元器件參數。本例中參數屬性設置值如表1所示。

設置好待調整的元器件參數以后,調用PSpiceOptimizer模塊并在優化窗口中設置增益(G)、中心頻率(Fc)和帶寬(BW)三個優化指標。并利用PSpice中提供的特征值函數定義這三個優化指標,具體設置見表2。

調用PSpiceA/D進行模擬計算,在相應窗口中顯示中心頻率的值為8.3222,帶寬為0.712187,增益為14.8106。顯然這與要求的設計指標有差距,需要通過優化設計達到目標。

在優化窗口中選擇執行Tune/Auto/Start子命令,即可開始優化過程。優化結束后,優化窗口中給出最終優化結果,如圖3所示。

由圖3可見,系統共進行了三次迭代,自動調用了9次電路模擬程序。當3個待調整的元器件參數分別取aG=0.476062;aFc=0.457928;aBW=0.702911時,可以使3個設計指標達到G=10.3499,Fc=9.98953,BW=1.00777。

可見,對電路進行優化設計后,電路指標均能滿足設計要求。另外,完成優化設計后,還可以從不同角度顯示和分析優化結果。

篇(6)

農村學校先天不足、后天不強,要實現比城市學校還要更好更快的發展,除了國家在人力、財力、物力上的傾斜支持之外,更主要的是要靠管理出質量、出效益,靠管理走捷徑、求突破。

農村學校生源整體上不及城市學校,缺乏良好的家庭教育基礎和社會促進條件;農村學校的教師整體上也不及城市學校,沒有較高的學歷,沒有優厚的條件,但是農村學生肯學習能吃苦,農村教師更樸實好激勵,所以農村學校只要優化管理,把這種后天優勢發揮出來,形成良好的教學秩序和校園文化,把學生學習的積極性、教師育人的積極性調動起來,就一定能用后天的努力彌補先天的不足。

農村學校的校舍、場地、教學設施、辦公條件等硬件設施與城市學校相比有不小的差距。但硬件并不是決定教學質量和效果的根本條件,尤其對于基礎教育而言,決定勝負的主要還是軟件,是學生的學習精神、教師的敬業精神、學校的管理和辦學水平。寒門出貴子,窮校也可以出狀元、出名師,所以我們要優化學校管理,創造良好的氛圍,使學校風正業精秩序井然,師生員工齊心協力謀求發展。

這幾年,國家和社會對農村學校的發展傾注了大量財力,顯著改善了農村學校的辦學條件;隨著中央支農精神的貫徹落實,農村學校還會迎來更多的資助與支持。國家的初衷是要給農村學校打“強心針、催長劑”,希望農村學校補足元氣抓緊發展。條件好了、鈔票多了,更要優化管理,將優厚的物力支持與優質的學校管理結合起來,實現學校的強勢崛起。

二、農村學校教師不穩定,必須解決

農村的發展靠教育,教育的發展靠學校,學校的發展靠教師。一個學校的水平,決定于這個學校教師的水平。只有教師的素質提高了,學校的教育水平才會提高,才可能培育出更多社會需要的人才。然而,當前我們農村的教師狀況卻令人擔憂。農村教師隊伍很不穩定,教師流失嚴重,給農村基礎教育的正常發展帶來了極大的沖擊。

在市場經濟條件下人才的流動本屬正常,但存在于農村教育中的只有上流沒有下流、高素質教師上流一般者不流的現象則屬畸形。農村學校中業務能力強的中青年教師、優秀教師,或被縣城學校的領導相中,或是通過一定的人情關系,調入縣城。拿我在的學校為例,每個學年結束時,都會有教師調入縣城,這些走掉的教師,大多是經過了幾年實踐鍛煉的具有較強教學能力的高素質教師,他們年齡都在35歲以下,又以緊缺的科目如語文、英語、數學教師為主體。他們的流失,無論從業務上還是從學校的社會影響上,都是對我們的打擊。對這些要流失的教師,我們想留都留不下,留不住。原因如下:1、縣城學校優厚的待遇是我們不敢留。2、追求生活上的方便和家庭的結合我們無法留。3、政策導向的偏差使我們留不住,農村教師的流失,造成教學質量下降。教師不足導致學校并班,因而各校大班頻頻。班組學生人數過多,勢必給教師的教學和管理帶來困難,一方面加重教師的工作量,同時又影響學生的學習效果,因而教學質量出現滑波,雙差生不斷出現,輟學人數有增無減,給九年義務教育的普及達標劃上了一個大大的問號。同時,因為流失教師大部分是年富力強學歷較高的中青年骨干教師,而留下來的教師一般年齡較高的本地教師,一方面教師兼種田,學校家庭兩頭顧。另一方面知識陳舊,思想僵化,信息不暢,跟不上時代的發展,嚴重影響教學效果和教學質量的提高。所以,農村教師的穩定問題必須解決。

三、“留守生”問題需社會動員綜合解決

隨著農村流動人員的逐年增多,留守兒童的在校生中的比例也在年年增加,留守學生的問題也日益突出,這些問題的存在,嚴重束縛了學校的健康發展,因此,留守生問題亟待解決。“留守生”大體存在如下問題:

3.1生活中缺乏親情,心理健康令人擔心。

隨著大批農民工外出務工,外出務工者在城市受到歧視和不公正待遇,嘗盡了沒有文化的苦頭,于是他們把全部希望寄托在子女身上,一心想讓子女將來在城市體面的生活。然而背著父母希望的孩子比背著孩子的父母更辛苦更沉重。這種過高的期望使留守學生產生了沉重心理壓力和心理負擔,成績上小小的下滑,在他們內心也會掀起驚濤駭浪,產生很強的愧疚感和負罪感。加之由于經濟原因,民工回家次數很少,一次次許諾回家,一次次讓學生傷心,一次次扼殺親情。有的家長對孩子心理健康重視不夠,也不懂得親情撫愛,由于教育能力和通訊資費原因,在與學生通話中,無非是問一下考試情況,叮囑學生幾句,許諾帶些什么物資,很少聽聽學生心理期盼。長期分離和缺乏聯系使孩子身心成長無法得到父母引導和關心,與家長溝通障礙加深。

3.2學習中缺乏家教,學科成績令人擔憂。

俗話說“父母是孩子最好的老師”,父母外出了,孩子也就失去了最好的老師。沒有父母督促,精力投入少,學習態度差,學習時間難以保證,全靠教師分給百分之幾的責任心,少數學生厭學、遲到、逃學特別令人頭疼,也有多子女家庭,父母外出,年齡大的留守兒童還得照管弟弟妹妹。

3.3寄人籬下從屬別人,身體成長令人憂患。

疼愛子女莫于父母。寄居的“留守學生”,其生活習性,飲食冷熱、營養調配、味口矯正、膳食多少等都得從屬于別人,天氣冷暖變化帶來衣物增減,晝夜長短變化帶來作息把握,年齡增長帶來青春發育變化等等,很難有父母一樣體貼入微,還會慢慢積攢一些疾病,甚至產生終身遺憾。同時,作為祖輩或叔輩,大多要監護多個“留守學生”,就更是“眾口難調”了,不能滿足每個兒童的生長需要了。

3.4監護中缺乏責任,其效果令人恐懼。

父母雙雙外出的留守學生有近一半由祖輩監護。由于精力、體力、知識能力等原因,監護人大多局限于吃飽穿暖之類淺層關懷,滿足于“孩子喜歡”、“不出意外”;也有的監護人出于情面接受留守學生家長委托,抱著“別人的孩子深不得淺不得”的思想,遷就放縱;孩子帶著“看別人眼色”和貪玩心理,采取回避躲讓,難以溝通,甚至對監護人態度冷漠。監護職責淺層化,不能提供親情交流環境,和家教的溫暖氛圍,孩子的許多方面都不能得到滿足,出現身體、心理、學習態度、學習習慣、學習方法、學習品質等方方面面的“發育不良”,甚至“畸型”。:

篇(7)

二、優化初中校園管理的有效措施

隨著現代經濟的發展,我國的教育理念也逐漸進步,越來越多先進、成熟的教育管理觀念對學校的管理隊伍產生了深刻影響。我國的現代教育起步相對比較晚,但是近年來隨著新課改以及其他學校的教育改革和新型管理方針的實施,初中學校管理逐步呈現出新的景象。目前,我國初中學校的管理日臻成熟,但是依舊存在某些問題,制約著管理效率的提高以及教學質量的增強。下面筆者將從初中學校常見的管理問題入手,提出相應的解決措施。

1.增強師資力量,整體提升教學質量初中時期是九年制義務教育的關鍵時期,也是很多中學生未來人生的分水嶺,因此,學校是否能夠擁有強大的師資力量,從整體上提升學校的教學質量,關系到很多學生的未來求學或者就業方向的選擇。筆者認為,很多學校尤其是農村地區的初中學校,對于教學質量的重視程度比較低,它們的師資力量比較有限,而且很多教師多年來采取相對傳統的教學方式,教學視野比較狹隘,再加上師資力量不足,導致教師力量往往集中在某些重點班,對大多數學生的重視教育程度不夠。這就限制了師資的分配以及整體教學質量的提升。因此,學校領導必須想方設法增強學校的師資力量,學校可以從周邊的學校吸收教學經驗豐富的教師,或者是定期向師范學校引進優秀的應屆畢業生,壯大學校的師資力量。另外,學校還可以加強每個學期的教學質量考核,包括定期抽查教師的課堂教學情況,召開教師先進教學經驗分享會或者加強教師隊伍內部的人才競爭,制訂更加完善的教師管理機制等,激發教師的積極性,自覺引進新型的教學方式,努力加強課堂教學效果,提高教學效率。

2.制訂完善的管理制度,加強學校的內部管理很多初中學校并沒有制訂比較完善的校園管理規章制度,導致學校管理方面經常出現無據可依的情況,給學校和教學管理的獎懲處理等增加了很多難度。因此。若要優化初中學校管理,必須要制訂完善的學校管理制度,使得校園管理中能夠遵循一個具體的章程,每一項教學管理工作都能夠有所依據,減少學校管理的隨意性和主觀性,讓全校師生形成良好的習慣,自覺遵守學校的管理規章。另外,學校還要加強相關的規章制度監管力度,保證全校師生能夠嚴格遵守,維護學校的管理秩序,提高管理效率。

篇(8)

符號說明

B----煤耗量噸/小時Z----目標函數值

C----電能價值當量元/kw.ha、b、g、q、w、j、a、b---公式系數

C;----定壓熱容KJ/°C下標

G----熱網水流量噸/小時g---供水

I----階數或采暖期一天的時段數h----回水

J----階數或目標函數選取的天數n----室內

t----溫度°Cw----室外

p----發電功率千瓦t----當前時段

q----供熱流量吉焦/小時max----最大

DT----時段長度小時min----最小

q----供熱流量吉焦/小時其它

V----燃料的價格元/噸(k)---第k時段

一.前言

熱電廠在電力系統中占有舉足輕重的地位。到1997年底,我國單機6000千瓦以上的供熱機組總容量已達2197.1萬千瓦,占同容量火電裝機容量的12.12%[1],而北方熱電聯產的熱負荷大部分用于冬季采暖。這種熱電廠的運行方式主要是以熱定電,其發電在電網中主要承擔基荷,其不同時間發電量的多少受供熱量的影響。在傳統的熱網供熱運行中,供熱量在一天內一般不做大的調整,因而造成供熱機組不能實現最優的電力調峰運行。

如果在不影響供熱采暖效果的同時,改變一天之中不同時段的熱網供熱量,會使熱電廠參與電力調峰的優化運行成為可能,從而會減少電網中其他調峰電站的高額投資,提高電力負荷低谷期電網系統的發電效率,進而產生巨大的經濟效益和社會效益。

文獻[3]針對熱網和采暖建筑物熱慣性大的特點,對供熱系統的熱力工況進行了定量分析,并對以抽凝機組為例,研究了承擔采暖負荷的熱電廠參與電力調峰優化運行方式。本文將研究背壓機組的電力調峰優化運行問題。

二.供熱系統熱力工況分析

目前集中供熱系統熱力工況調節大都是從穩態出發,根據當天的室外溫度,給出當天的日平均供、回水溫度來指導運行。這種靜態調節方法無法反映熱網和建筑物的動態特性,一天中熱網的供熱負荷很少變化,使得熱電廠背壓機組的發電功率在一天之中變化幅度很小。這是承擔采暖負荷的背壓供熱機組無法參與電力調峰的主要原因。

事實上,一天中某一時段供熱量的改變對室溫的影響并不顯著。熱網實時運行數據表明,隨著室外溫度的下降,熱網供熱量并不立刻隨之升高,外溫升高時供熱量也不立刻隨之下降。如果利用這種特性,通過動態方法獲得小時級而不是以天為單位的采暖建筑物室溫與熱網供熱量、外溫之間的關系,則在室溫被控制在允許的范圍內前提下,可以改變一天之中不同時段的熱網供熱量,從而使熱電廠參與電力調峰成為可能。

對于一個以質調節方式運行的熱網供熱系統,從系統辯識的角度看,其輸入參數為熱網供水溫度tg和室外溫度tw,輸出參數為熱網回水溫度th和建筑物室溫tn,現以AMRA時間序列模型表示輸出參數與輸入參數之間的關系:

以上兩式中各項系數及階次I、J取決于供熱系統的特性,可由實際熱網運行數據確定。現以沈陽某熱網一采暖期逐時運行數據為基礎利用公式(1a)、公式(1b)確定該熱網輸入輸出參數之間的定量關系。選取時間長度4小時為一個時段,對進行預處理,并采用最小二乘法由實際運行數據獲得公式(2a)、公式(2b)的各項系數[3],見表1。

公式(1b)中系數j1、w1遠小于系數q1,說明瞬時熱網供水溫度對室溫的作用并不十分顯著,采暖建筑物室溫主要取決于前一時段的室溫。這反映出,某時段采暖建筑物室溫是過去多個時段熱網供熱量共同作用的結果。因此,可以改變過去各時段供熱負荷的比例,而不影響當前時段建筑物的采暖效果。這就為在不影響采暖效果的前提下調整熱電廠不同時段的熱負荷,進而優化供熱機組的運行方式、參與電力系統的調峰創造了條件。

三.熱電廠的調峰優化運行

熱電廠的運行,首先要保證用戶對熱負荷的需要。對于承擔采暖熱負荷的熱電廠,應保證采暖建筑物室溫在允許的范圍內。由本文第二部分對熱網系統供熱工況的分析可知,在不影響采暖效果的前提下,熱電廠的供熱負荷分配在一天中是可以改變的。熱電廠在不同時段該如何發電和供熱才是最優運行方式?當然,目前許多熱電廠發電量的多少受電力部門統一調度,不能任意多發。但是,如果將電力系統、熱電廠和供熱系統作為一整體研究,必然有一個最優的熱電廠運行方式。

1.分時電價

如果僅研究某個熱電廠的運行,那么將該熱電廠與電力系統的其他電站統一進行運行規劃的研究方法是不合適的,因為某一熱電廠發電量在電網中的比例是很微小的。因此,需要有一聯系熱電廠和電網的紐帶,作為衡量熱電廠不同時間發電量對包括熱電廠在內的整個電力系統貢獻大小的尺度。本文采用文獻[4]所提出的基于電能價值當量理論的分時電價作為這一尺度。

電能價值當量理論給出了小時級的單位電能生產和消費的價值,即小時級的分時電價。電力負荷高峰期和低谷期電能的分時電價不同,因而可衡量熱電廠不同時段發電量的價值,指導熱電廠的調峰運行。將小時級分時電價平均折算至各時段(4小時)中,某電網典型日各時段分時電價分布見表2,作為本文計算的依據。

2.建立數學模型

本文對由背壓機組組成的熱電聯產系統加以研究。汽輪機背壓排汽通過汽-水換熱器與熱網水換熱,并由熱網向采暖建筑物供熱。熱網采取質調節方式運行。熱電廠發電直接輸送至電網。

熱電廠運行目標應是在保證熱用戶采暖要求和電廠安全運行的前提下,盡量增大總發電量的價值,即電能價值當量與發電量之積,同時盡量減小燃料消耗量。將一天分為I個時段,每個時段為DT小時,考慮J天的熱電廠運行,于是目標函數選為:

k時段機組燃料消耗量B(k)是該時段供熱流量q(k)的函數,采用下式表達:

背壓機組的供熱流量q和發電功率p的關系可簡單地認為是成正比關系:

熱電廠抽汽供熱流量與熱網供回水之間的關系用下式表示:

對于供熱系統,熱力工況參數之間的關系除了要滿足式(2a)、式(2b)外,同時要滿足以下條件:

在第四部分的實例中,最大允許供水溫度取為120°C,最大室溫取為19°C,最小室溫取為17°C。

系統的決策變量為:

由式(2)、式(1a)、式(1b)及式(3a)~(3e)共同組成熱電廠優化運行的數學模型。該數學模型屬于給定初始條件的最優控制問題。其中控制變量為第k時段的供熱機組供熱量q(k)。由目標函數式(2)可以看出,為了盡量增大總發電量的價值,電能價值當量高的時段盡可能多發電,這時就會減小熱電廠的供熱流量,而電能價值當量低的時段盡可能少發電,并增加供熱量,以彌補高電能價值當量時段供熱量的不足。由于電能價值當量的高低反映出電力負荷的變化,因此由本數學模型所確定的熱電廠優化運行方式又同時起到了電力調峰的作用。

3.模型的求解算法

熱電廠電力調峰優化運行數學模型是給定初始條件的最優控制問題。該模型包含離散時間差分方程(式(1a)、(1b)),每一時段供熱系統輸出參數不僅取決于該時段系統的輸入參數,而且是前若干時段輸入輸出參數的函數。當采暖期內所研究的天數I較大時,決策變量數目較多,本文采用動態規劃法進行求解。

將時間序列方程,即式(1a)、式(1b)用狀態空間方程表達,決策變量為而室外溫度為非控量,可由已有的預測模型給出。

動態規劃法將N個時段的總體最優控制轉化為以單個時段為單位的多階段決策過程。目標函數式(2)的每一時段分量是該時段狀態量和決策量的函數,對于第k時段,根據約束條件確定的范圍將狀態變量X(K)離散成L個確定量。對于每一離散的狀態量,將決策變量離散成M個確定量。根據最優性原理,從N時段起逐時段向前進行優化計算。完成逐時段向前直至零時段的遞推計算后,再根據初始條件,向后遞推確定各時段的最優決策序列:k=0,1,...N。本文數學模型算法的流程如圖1所示。

四.應用舉例

在本例中,選取的熱電廠由三臺型號為B6-50/5的背壓機組組成,各機組以單元制方式運行。并做以下設定:

1熱電廠單元制機組鍋爐出力范圍在50~100%之間。單臺汽輪機最大排汽供熱量為56噸/小時。當采暖負荷超過三臺汽輪機最大供汽量,由尖峰鍋爐參與供熱。

2將采暖期中的每天等分為6時段,對整個采暖期(當年11月16日至第二年3月31日)的熱電廠運行進行優化計算,于是目標函數式(2)中J=136,I=6。在初寒期的開始5天和末寒期的最后20天一臺汽輪機停運。

3熱網及采暖用戶的選取沈陽某熱網為例,熱網流量為1800t/h。于是,反映供熱系統輸入輸出參數關系的式(1a)、式(1b)各項系數仍為表1的值。

由于一天內不同時間發電的單位電量價值有很大差別,熱電廠發電量在一天中也要改變。圖2為本例整個采暖期發電功率的優化計算結果,圖3為相應的供熱流量的分布。分時電價高的時段發電多,這時背壓機組的供熱流量也相應增加,而分時電價低的時段發電少,其供熱量也相應減少。在尖峰供熱期,供熱機組在最大排汽供熱工況點附近運行,此時機組供熱量已達到最大(170t/h),以滿足這一時段在整個采暖負荷的需要,而機組的發電功率也達到最大,即維持在18.8MW附近。由于全天在一個工況下運行,熱電廠沒有電力調峰能力。在尖峰期附近的采暖時段,機組具備一定的調峰能力,但調峰幅度不大,在這一期間,隨著外溫的增長,開始是分時電價最低的時段發電量和供熱量減小,直至達到最低。隨著外溫進一步升高,即采暖負荷進一步降低,一天中分時電價處于中間值的時段發電功率和供熱量開始降低,直至到達最小。在初寒期的5天和末寒期20天,雖然此時采暖熱負荷明顯減小了,但由于僅有兩臺機組運行,熱電廠仍有調峰能力,只是發電量在一天內的變化幅度減小了。

由此看來,由于熱網在一天中采取了脈沖式的供熱方式,使得機組的發電功率可以根據不同時段電能價值當量的不同而改變,從整個電力系統上看,熱電廠起到了調峰作用。

由圖4可以看出,一天內采暖建筑物的室溫變化幅度在0.5oC以內,并在整個采暖期內維持在17oC~19oC的范圍內,可見這種熱電廠的運行方式并沒有影響供熱采暖效果。采暖期熱網供回水溫度最高為108.2°C,最低為46.4°C,而回水溫度變化幅度較小,在51.9°C至30.6°C之間。

本文還將本運行方案與一參考運行方案進行了比較(見表2)。在參考運行方案中,一天中供熱總量與優化運行方案相同,而熱網供水溫度保持不變。表2給出兩種運行方式一個采暖季發電量和供熱量在一天中的六個時段的累加分布。可以看出,對于優化運行方式,隨著電能價值當量不同,各時段發電量與參考運行方式相比有明顯差別,這使得優化運行方式發電的平均電能價值當量高于參考運行方式。表中的總電能價值是六個時段的發電量與相應分時電價乘積之和,而平均電能價值是指總電能價值與總發電量之比。它反映單位發電量的經濟學價值。可以看出,優化運行方式的平均電能價值比參考運行方式高出約9.7%,定義式

(2)的目標函數值Z為系統的總電量效益,并定義該值與總發電量之比為系統單位電量效益,它可以表示在滿足采暖負荷的前提下熱電廠單位發電量的經濟學效益。由表2看出,優化運行方式的單位電量效益比參考運行方式提高了約16.5%。

表2熱電廠優化運行方式和參考運行方式比較

Table2Comparisonoftheoptimaloperationandareferenceoperation

最優運行方式參考運行方式

時段分時電價(元/kWh)供熱量(GJ)發電量(MW.h)供熱量(GJ)發電量(MW.h)

0:00~4:000.20131507.275859.26186685.608372.40

4:00~8:000.20141099.806296.13187429.258406.27

8:00~12.001.00213474.489592.53184339.738265.56

12:00~16:000.50205896.999247.45180938.258110.63

16:00~20:000.50202894.349110.75183831.708242.42

20:00~24:001.00213344.769586.59184994.918295.40

合計1108217.649692.71108217.649692.7

總電能價值當量(萬元)3078.92809.3

平均電能當量價值(元/kw.h)0.6200.565

總電量效益(萬元)1900.01630.3

單位電量效益(元/kw.h)0.3820.328

五.結語

背壓機組的發電量取決于供熱量的大小,對于以采暖為主的熱電廠,可以充分利用采暖建筑物和熱網的巨大蓄能能力而進行調峰運行。如果這一運行方式得以實現并加以推廣,對于緩解電網負荷出現的峰谷差具有非常積極的作用。計算數據表明,采用本模型優化的熱電廠運行方式在滿足采暖效果的同時,單位發電量的經濟學效益明顯高于一般運行方式。

實施并推廣這種運行方式需要一定的有效措施做保證,如電力系統對熱電廠的合理調度及對熱電廠發電采取分時電價上網等,使得在采用電力調峰的優化運行方式的同時,熱電廠自身獲得一定的經濟效益。

由于背壓機組在改變發電量的同時,主蒸汽量也改變。考慮到鍋爐的安全運行,主蒸汽的改變量不宜過大。本文給出鍋爐出力的變化范圍為100%~50%,而從燃煤鍋爐實際運行情況看,一般要比這一范圍小。

參考文獻

1.汪訓昌蓄冷空調移峰填谷及節電中國能源1996.11

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5.江億空調負荷計算用隨機氣象模型制冷學報1981.3

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近年來,現代教育技術雖然在教育教學的各個領域中得到較好的應用和發展,但是,多媒體計算機深入到課堂教學還只是停留在某個研究活動的點綴階段,它對教育改革產生整體作用離我們還較遙遠。主要原因在于實現多媒體教學的條件不夠和多媒體教學的模式還沒真正形成,致使多媒體教學研究不能全面深入下去。本文結合現代教育技術的發展趨勢和我校十八年電教實踐經驗,談談多媒體優化小學語文教學的實現和模式。

二、實現多媒體教學的各種因素

(一)物的因素

物指的是運用多媒體教學的硬件設施和軟件配置。俗話說:“兵馬未動,糧草先行。”同樣,實現教育現代化,必須有現代教育設備和配套軟件做堅實的基礎。一般要求“六室四系統”。“六室”:(1)普通教室:每班“五機一幕”(即投影儀、錄音機、錄放機、彩色電視機、多媒體主機、投影銀幕)。(2)計算機室:多媒體配置,按最大班額計算需兩人一機。(3)多功能電教室:面積在100平方米以上,配有多媒體計算機、錄像機、VCD、視頻放大器、音頻系統、綜合傳統媒體與現代媒體功能的多功能教室。(4)語音實驗室:要求64座。(5)聲像資料室(兼視聽閱覽室):面積56平方米以上,配有多媒體計算機、電視機、錄像機、投影儀各一臺。(6)設備貯存室:面積56平方米,要求具有防潮、防火、防盜等功能。“四系統”:(1)閉路電視系統。(2)演播系統。(3)計算機網絡系統。(4)現代教材系統:各種電教教材成套化、系列化、多媒化,形成教學素材包。

(二)人的因素

人的因素是指教學全過程中直接影響教育教學效果的參與者。教師是教育的實踐者和實施者,建立一支高素質的教師隊伍是實現教育現代化、把素質教育落到實處的決定因素。這就要求:(1)更新教育觀念、增強現代教育意識,強化現代教育技術在教育教學中的地位和作用。這就需要加強對教師進行現代教育技術理論的培訓。(2)加強電教技能的培訓。電教技能包括媒體操作、教材制作、媒體選用、媒體設計與組合、課堂電化教學設計、實驗經驗總結等基本技能。培訓的方式有自學、講座和進修。

三、實現多媒體教學的模式

(一)模擬教學模式

現代教育技術的模擬功能,是較早開發和利用的一種輔助教學功能,特別是傳統的電教媒體所特有的,目前學校電化教育輔助教學也基本上屬于這種教學模式。

模擬教學模式,主要是利用現代教育媒體的模擬功能把抽象的概念,難以觀察清楚的現象,跨越時空的事物,不易實現的實驗,通過動畫、錄像、投影的形式,進行信息處理和圖像輸出,在顯示屏幕上,進行微觀放大,宏觀縮小,動靜結合,圖文并茂,在短時間內調動學生多種感官參與活動,使學生獲取動態信息,從而形成鮮明的感性認識,為進一步形成概念、上升為理性認識奠定基礎,同時降低了學生對知識理解的難度,有利于培養學生的形象思維能力,也有利于抽象思維能力的提高。

多媒體在小學語文教學中模擬教學,主要適用于跨越時空的事物再現。如《美麗的小興安嶺》一文中所描繪的東北小興安嶺一年四季景物變化及其豐富的物產。教學時,可根據各個教學重點環節,利用錄像分別再現春、夏、秋、冬等季節的景物特征及其重點詞語的定格畫面。像這樣運用錄像資料來展現其真實畫面,學生才有身臨其境之感,教學重難點的解決才有破竹之勢,學生的能力才能有更進一步的提高。

多媒體模擬教學將從根本上改變我們的教學觀念,極大地改變了傳統的粉筆加黑板的單一教學手段,為學生獲取知識開辟了更寬的道路。

(二)個別輔導教學模式

個別輔導教學模式源于斯金納的機器程序教學法,基于多媒體計算機的誕生和系列配套教學軟件、工具軟件的形成以及有鑒于目前班級授課制的弊端,實現個別化教學,也是語文教學由“應試教育”向素質教育轉軌的重要途徑。多媒體課件具有較強的交互功能,這是它的一大特點,學生可以根據自己學習的實際情況,提出需要學習的內容,計算機便及時出示學習內容,并且可以向學生提問,對問題進行分析,作出判斷,給出反饋。若學生學習遇到困難,它還可以指導學生學習有關方面的內容再渡難關。這樣循序漸進,學生所學知識就會得到不斷的鞏固,學習能力也不斷提高。

識字教學在小學低年級階段是一個重點,也是一個難點。教學內容單調、枯燥,學生難以讀準字音、記住字形、寫會筆順、理解字義并用其說話。加上學生在學習過程中,學習水平參差不齊,教師進行個別輔導難以實現,對此,我們可以利用多媒體計算機實現個別輔導教學。如:《我是中國人》一課的識字教學,本文共有五個生字(我、是、愛、國、星),我們利用多媒體課件教學采用如下步驟:(1)教師引導學生初步掌握字的音、形、詞、義、寫、句;(2)學生利用課件進行交互學習,要求學生找準學習的疑難點,請求計算機幫助解決其疑難點;(3)學習有余力的學生可以更進一步學習新的知識。

這種教學模式要求首先要做好課件的設計與制作。設計的程序分支越多,預想的情況就豐富,就越能全面為學生服務,并取得理想的效果。其次,要充分發揮學生的主體作用,但不能忽視教師的主導地位,教師要幫助學生總結自己的個性特性、學習方法、學習風格,從而培養一批有個性、有特色、具有良好的學習品質和學習方法的學生這一目的就會實現了。

(三)新授課教學模式

新授課教學模式的多媒體CAI課件是以教學課題為主要線索,以強化教育重點、突破教學難點而設計,為充分利用計算機硬件資源,盡量發揮軟件的表現手法而編寫的。新授課教學模式是以CAI課件為主要信息傳輸源。它以多種方式、不同表現手法對新授課的內容進行加工處理,生動有趣地展現于學生面前,起到了激發學生學習興趣、集中注意力、化抽象為直觀的作用,同時也體現了媒體在教學中的優勢。

如《鵝》這首詩包含了豐富的信息:有鵝的叫聲、鵝的形象以及鵝的動作等。傳統的教學方法、手段難以將這豐富的信息表達清楚,而多媒體教學卻正好適合表現這些豐富的信息。教學的具體步驟:(1)“曲項”利用動畫展現一只白鵝浮在水面上不斷伸曲脖子。(2)“曲項向天歌”在前一個動畫的基礎上,合成鵝叫的聲音效果。(3)“白毛”利用一幅靜止的大白鵝浮在水面上的圖片,突出其白色的羽毛。(4)“白毛浮綠水”展現一只大白鵝浮在碧波蕩漾的水面上,突出其“浮”的悠閑的神態。教師在此引導學生觀察水、鵝毛的顏色對比以及鵝的悠然動作。(5)“紅掌”出示白鵝揮動紅色的腳掌向前劃水的動作和劃水的“嘩嘩”聲。(6)整體講解這首詩時,出示一幅動畫:亭臺樓榭,楊柳依依,一個小孩在不斷向湖里那群歡叫著的鵝拋撒谷粒。整個教學過程文圖并舉,聲情并茂,視聽結合,渲染了氣氛,創造出了原詩的意境,從而激發了學生的學習興趣,降低了學生學習的難度,使學生在一種輕松、愉快的氛圍中學習了知識,理解了詩意,同時強化了記憶。

教師在教學新課之前首先要透徹地領悟CAI教材設計的意圖。其次,教師在備課的同時要認真地備好媒體(即媒體展示的時機、語言的組織等)。再次,教師在運用CAI課件時,不能以課件為中心,應以文字教材為中心,并根據學生的實際學習水平,充分體現學生學習的主動性,從而達到優化課堂教學結構、培養學生能力的目的。

(四)培訓與練習模式

快反饋、強矯正是提高學生學習質量的重要途徑。利用多媒體計算機存貯量大、運算速度快、CAI交互性能好的特點對學生進行有針對性的訓練和練習,這樣,可以引導學生對問題的思維過程、方式、結果的正確與否進行立即判斷,以矯正思維過程。在問題出示的同時可以充分挖掘多媒體計算機的軟硬件資源,增強趣味性,增加問題判定的形式,展現語文之美于其中。這樣,學生會感到心曠神怡,在一種美的情境中學習,真正做到寓教于樂。

如學生剛剛學習拼音字母的大寫后,很難做到大小寫一一對應辨別,當出示大寫字母時,先要想一想字母歌中的前后順序,然后去對應小寫字母,再想其發音和寫法。我們在此可設計一個多媒體CAI課件進行訓練,訓練分為三個步驟:(1)出示小寫字母時,學生點按小寫字母后,出示大寫字母,并發其音,示范其寫法;(2)將屏幕一分為二,上面出示大寫字母,下面出示小寫字母,學生判斷后,用鼠標點按對應的小寫字母,若點按正確,發出“棒!”的鼓勵之聲,并獎賞10分和一個笑臉;若點按錯誤,發出“要努力!”,罰一個哭臉,同時展示正確的答案。(3)在屏幕上只出現大寫字母或小寫字母,要求學生從鍵盤上輸入與之對應的字母。輸入還設計了控時程序,要求學生必須在規定時間內輸入完畢,否則要在成績欄扣出一定的分數。這樣循序漸進、趣味性較濃且帶有一定強度的訓練充分地調動了學生學習的興趣,促進了知識的內化。

四、應注意的問題

(一)教學內容和形式問題。

多媒體教學要以研究運用多媒體優化教學目標為宗旨,不是研究用更多的媒體將知識灌輸給學生。在媒體的選用過程中不能認為媒體越先進,教學就能取得很好的效果,要求做到內容與形式的統一。

(二)為“電教”而電教問題。

多媒體教學要從教學的實際需要出發,不能以運用了電教媒體就說明是電化教學或者運用電教媒體的種類越多、檔次越高教學效果就越好,多媒體教學要注重擇優性原則,不能認為每次課都得用上多媒體進行教學。多媒體教學并沒有排他性,傳統教學的精華我們不摒棄,而要發揚光大。

(三)電教技能滯后問題。

多媒體教學媒體操作技能非常重要,具有良好的媒體操作技能是教師上好一節電教課的前提。教師不但要掌握硬件操作能力,而且還要具有軟件設計、制作的一般技能和綜合運用各種電教媒體的技能。

篇(10)

操作方法雖然沒有統一的模式、統一的要求,但隨心所欲、信手拈來、草率從事的做法是不可取的。經過精心設計,合乎邏輯聯系的操作方法,不僅能使學生獲得知識更容易,而且有利干提高學生的邏輯思維能力。

例如:教學長方體的面積一節時,在演示長方體表面積的操作過程中,有的教師是把表面積整體展開,得到一個組合的平面圖形,然后分析推導求長方體表面積的方法;有的教師把三組相對的面逐次撕下來,貼在黑板上,然后分析推導求長方體表面積的方法。我認為以上這些操作方法不夠妥當,因為無論是認識長方體表面積的概念,還是探索長方體表面積的計算方法,都必須憑借三維空間才能實現。在分析探索長方體前后兩個面的面積和左右兩個面的面積的方法時,必須憑借“體”的形象或“體”的表象進行,讓學生直觀地看出,求這4個面的面積是用“長x寬X2”和“寬X高X2”。但如果離開“體”的形象,把兩組對面放在一個平面上考察、研究,學生往往會產生心理眩感--求這兩組對面的面積似乎是“長X寬X2”。由此可見,用展開法的操作方法探求長方體表面積的方法是不恰當的,也是不可取的。在演示長方體表面積的操作活動前,應制作活動教具(可逐次展開相對的兩個面,且可馬上復原),操作時,憑借“體”的形象,用功態演示,突出感知對象,把一組對面先展開,展開時這組對面仍不離開“體”,學生看清楚后,馬上把這組對面復合“體”上。

這樣通過操作,不僅可以讓學生從部分到整體綜合歸納出求長方體表面積的一般方法,還可以培養學生的空間想象能力,發展學生思維。

二、操作過程要有序

心理學研究表明:小學生的思維,處于無序思維向有序思維的過渡階段,因此,教師要積極引導和幫助學生度過這個階段,訓練思維的條理性。在操作活動中,學生的思維是隨著操作的順序進行的,操作程序反映了學生接受的思維過程,反映了一定的邏輯順序。如果操作的程序混亂,學生的大腦中就無法形成一條清晰的思路。有序的操作有利于學生形成清晰流暢的思路,發展學生的思維。學生在操作活動中,經過分析、綜合、抽象、概括的思維活動,思維的條理性可得到提高,如20以內的進位加法,主要是運用“湊十法”來計算的。教學中教師要進行有序實物演示,再讓學生模仿老師操作進行“湊十”,然后讓學生想操作過程。

案例:9加2的進位加法,教學程序分三步。

第一步操作:先拿出9個皮球,放在盒子里,再拿出2個皮球放在盒子外面,問:現在把9個皮球和2個皮球合起來,怎樣計算呢?

第二步問:盒子里面已有9個,再添上幾個就剛好成一盒10個?(再添1個)操作:把盒子外面的2個分成1個和1個。

第三步操作:拿起盒子外面1個放在盒內(學生說:9十1=10),老師再用手勢表示盒內10個與盒外1個合并(學生說10+1=11)這樣教學,體現了簡單的直觀綜合能力的培養,邊操作、邊思考,用操作促進思維,用思維指揮操作,所以操作活動要精心設計操作程序,要做到有條有理。

三、感知對象要突出

心理學研究表明,加大感知對象與背景材料的差異,突出感知對象,對提高知覺的效果具有重要作用。操作活動中要適當突出感知對象,一般可通過顏色、形狀、動態、聲音和強度等方面來實現。

例如:等底等高的圓柱與圓錐體比較的操作活動。①制作等底等高的無色透明圓柱、圓錐教具備一個。然后用紅色圈把圓柱等分成三截;②在圓柱中盛滿藍顏色水;③將水分三次倒進圓柱,第一次使圓柱中的水面剛好到第一道紅色圈;第二次,使圓柱中的水面剛好倒滿。這樣操作,由于紅、藍的對比明顯、感知對象突出,學生就能直觀、清楚地看出:圓錐體積是等底等高的圓柱體積的三分之一。

四、注意發揮語言功能

語言是思維的外殼,思維是客觀事物在人腦中概括和間接的反映,是借助于語言來實現的。在實踐操作中,動作和動作之間,直觀材料和直觀材料之間,動作與直觀材料之間往往都存在著一定的邏輯聯系,而這些聯系,用動作或直觀材料都是無法表示的,這就需要善于運用恰當的語言,揭示這些聯系,幫助學生建立前后連貫的合乎一定邏輯聯系的思路。

案例:講分數乘以分數的計算法則時,分三步進行:①操作:讓學生每人拿出一張正方形紙,對折后將其中一半畫上斜線。口述:陰影部分是正方形的1/2問:陰影部分的1/3相當于正方形的幾分之幾?學生操作后口述折的過程及結果,把1/2張紙平均分成3份,其中1份是原正方形的1/6,②操作:拿出一張長方形紙,折出這張紙的2/3,涂上顏色,再折出涂色部分的1/5,口述:把2/3張紙平均分成5份,每份是原長方形的2/15,推出4份是原長方形的8/15,③觀察“折”的結果,1/6=1×1/2×3,2/15=2×1/3×5,8/15=2×4/3×15,師生共同歸納分數乘以分數的計算法則。

由此可見,動手操作后,通過學生的外部語言,完整地復述操作過程,然后通過分析歸納內化為學生的能力,讓學生通過語言的表達,促進外部活動的內化。

五、充分調動多種感觀

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