优化设计报告五篇

第一篇：优化设计报告

指导老师：姓

学

名：

号：目录

一、无约束优化分析..................................3 1.2 运行过程......................................3

二、基于MATLAB的蜗轮蜗杆减速传动的优化设计..........6 2.1 蜗轮蜗杆减速传动装置简介......................6 2.2 蜗轮蜗杆减速传动数学模型的建立................6 2.3 确定约束条件..................................7 2.3.1 确定几何约束条件.........................7 2.3.2 性能约束条件.............................7 2.4 利用MATLAB优化编程与求解.....................8 2.5 MATLAB运行结果..............................10

三、报告总结.......................................12

一、无约束优化分析

1.1 目标函数

1.2 运行过程

编写目标的m文件：

F3x14x2sinx1sinx2

调用函数fminunc：

绘制该函数的平面和空间等值线：

运行结果：

二、基于MATLAB的蜗轮蜗杆减速传动的优化设计

2.1 蜗轮蜗杆减速传动装置简介

由于蜗杆传动具有诸多优点，结合数控回转工作台的工作要求，很多数控回转工作台的传动系统采用可以消除蜗轮蜗杆的反向间隙、调整方法、装配制造相对简单的双蜗杆传动。数控回转工作台第二级采用双蜗杆传动。蜗杆蜗轮公称传动比i为50，由于蜗杆轴2和蜗杆轴5相错，电动机转动方向和蜗杆轴5转动的方向相错，选用一对相同的标准直齿圆锥齿轮6作为一级传动，改变传动方向，实现运动传递。

伺服电机1正反转动分别带动2、5两个蜗杆实现对涡轮4的传动，两个蜗杆分别与涡轮的左右齿面接触，尽量消除正反转动间隙。蜗杆选用40Cr钢，芯部调制、表面淬火，硬度为45-55HRC，加工精度为6级；涡轮材料选用ZCuSn10Pb1,金属模制作。根据机械设计手册查出涡轮的基本许用接触应力[σH]’，再根据[σH]=KHN·[σH]’算出许用接触应力值，同理可算出涡轮的许用弯曲应力[σF]，它们分别为[σH]=279MPa，[σF]=44.97MPa。

2.2 蜗轮蜗杆减速传动数学模型的建立

因为涡轮材料为强度极限σB<300MPa的锡金铜，为节省较贵重的有色金属材料，降低成本，宜以涡轮体积最小为目标建立目标函数。根据涡轮蜗杆结构设计的经验公式，其目标函数可近似的表示为： F(X)0.75m2(d12m)4[(50z1262)(50z16.4)2] z12则设计变量为：X[x1,x2,x3]T[z1,m,d1]T

2.3 确定约束条件 2.3.1 确定几何约束条件

蜗轮齿数：1≤z1≤4,涡轮齿数：30≤50z1≤80,模数限制：2≤m≤10,蜗杆分度圆直径限制：16≤d1≤160。

2.3.2 性能约束条件

涡轮齿面接触强度约束：

KT2(5202)m2d10 z2[H]T2表示蜗轮输出转矩，大小为15万N·mm；m为蜗轮蜗杆模数；z1为蜗杆头数;z2为蜗轮齿数；d1为蜗杆分度圆直径；K为载荷系数取值，K=KAKβKV=1.15×1×1.05=1.21；[σH]为涡轮齿面许用接触应力，单位为MPa。代入相应参数化为：

1.21150000(520)2m2d10

50z1279b）涡轮齿根弯曲疲劳强度约束：

2KT2YF2m2d10

z2[F]cos[σF]为涡轮的许用弯曲应力，单位为MPa;YF2为齿形系数，查机械设计手册取2.66；λ为蜗杆导程角，tan代入相应的参数为：

z1mz1。qd121.211500002.66m2d10150z144.97 mz121()d1C）蜗杆刚度的约束：

2T22T2tan20o2()()50d10.750z1mm0.9m0.9m50z0 148200000[0.05(d12.4m)4]50数学模型化为标准形式 化为标准形式的数学模型：

minF(X)40.75x2(x32x2)

2[(50x1262)(50x16.4)2] x12X[x1,x2,x3]T[z1,m,d1]T s.t.Gi(x)≤0

i=1,2,...,9

2.4 利用MATLAB优化编程与求解

首先编写目标函数M文件myfun.m： function f=myfun(x)f=pi*0.75*x(2)^2*(x(3)+2*x(2))*((50*x(1)+2+6/(x(1)+2))^2-(50*x(1)-6.4)^2)/4;再编写非线性约束函数M文件mycon.m： function[c,ceq]=mycon(x)c(1)=1.21*150000*520^2/(50*x(1)*279)^2-x(2)^2*x(3);c(2)=(2*1.21*150000*2.66)/(50*x(1)*44.97*(1/(1+x(1)^2*x(2)^2/x(3)^2)^0.5))-x(2)^2*x(3);c(3)=(((2*150000/50*x(3)*0.7)^2+(2*150000*0.36/50*x(1)*x(2))^2)^0.5)*0.9*x(2)*50*x(1)/(48*200000*...(0.05*(x(3)-2.4*x(2))^4))-x(2)/50;ceq=[];编写脚本M文件，给出初始搜索值和线性约束，并调用优化程序： A=[1,0,0;-1,0,0;50,0,0;-50,0,0;0,1,0;0,-1,0;0,0,1;0,0,-1];b=[4;-1;80;-30;10;-2;90;-22.4];x0=[3,5,50];lb=[1,2,22.4];ub=[4,10,90];[x,fval,exitflag,output]=fmincon(@myfun,x0,A,b,[],[],lb,ub,@mycon)运行结果：

Active inequalities(to within options.TolCon = 1e-006):

lower

upper

ineqlin

ineqnonlin

x =

1.6000

2.0000

67.1750

fval =

2.6550e+005

exitflag =

output =

iterations: 24

funcCount: 175

lssteplength: 1

stepsize: 1.6022e-012

algorithm: 'medium-scale: SQP, Quasi-Newton, line-search'

firstorderopt: 5.9765e-009

constrviolation: 6.4233e-012

message: [1x834 char] 2.5 MATLAB运行结果

三、报告总结

通过对MATLAB软件的进一步了解，对无约束和有约束案例分别进行了优化设计。在此过程中，锻炼了自己的动手能力，也进一步的提高了自己学习的能力。通过不断地锻炼与学习，使自己不断的进步，不断地充实。

第二篇：优化设计（本站推荐）

合理利用科学趣味小实验

摘要：

小学科学实验较多，教师应优化实验探究活动设计，积极利用与开发多种多样的课程资源。引入趣味小实验，更容易激发学生的探究热情，有助于学生完成知识的建构，合理利用科学趣味小实验，是提升学生的综合素养，提高教学实效的重要策略。

关键词：

优化设计 探究活动 趣味小实验 教学实效

科学教师应立足于学生综合素养的培养，科学合理地重组、整合、拓展教材，优化实验探究活动设计，激发学生的探究兴趣，提升探究能力。

1、游戏式探究活动能激发探究兴趣

由于小学生的年龄特点，他们的学习兴趣以一定的情境性为特征。教师应该从激发学生学习兴趣出发，优化或重新设计一些探究活动，将探究活动游戏化，让学生身心愉悦地在游戏式探究活动中获得科学知识，培养能力，发展科学素养。

例如，三年级下册“磁铁有磁性”一课中，有一个“磁铁能隔着物体吸铁吗”实验，教材中的实验让学生用磁铁隔着纸、布、塑料片 等物体吸铁，从而得到实验结论。笔者在教学时，将这个实验设计成一个过关挑战实验。第一关：将回形针放在书本上，不接触回形针，让回形针自由运动。第二关：将回形针黏在一块小泡沫上，放入一个装水的烧杯中，让回形针漂浮在烧杯中间，要求不接触到水取出回形针。第三关：在回形针上系上一条线，手拿线的一端，要求不接触回形针，让回形针向上竖起来。这一关让学生体会磁铁能隔着空气吸铁，且磁铁的磁力穿透是有一定距离的。

过三关的挑战活动，能大大激发学生兴趣，学生在挑战活动中体会到磁铁不仅能隔着上些固体吸铁，还能隔着一些液体和气体吸铁。在实验后的研讨环节，笔者还让学生隔着两本书、三本书、四本书吸一吸、隔着装水的大盆子吸漂浮在中间的回形针，让学生进一步体会到磁铁不是隔着所有的物体都能吸铁，它的磁力穿透力是有一定限度的。通过这样的优化设计，彻底改变了教材中枯燥单一的实验形式。

2、主题式探究活动能丰富探究内涵

主题式探究活动就是把教材中几个简单实验有机整合或深挖某个简单实验，设计成有一个明确研究主题的综合性探究活动，旨在培养学生的实验自主设计与操作能力、实验数据与现象分析能力、语言表达能力、逻辑思维能力等综合科学素养。

例如，在教科版六年级上册“电磁铁”一课中，教材编排了“制作铁钉电磁铁”和“铁钉电磁铁的南北极”两个简单实验。笔者在教学中，重新整合了教材，以“电磁铁和磁铁有哪些相同点和不同点”为研究主题，让学生开展自主式实验活动。先复习磁铁有哪些性质，然后引出电磁铁并提问：和磁铁相比，我们可以研究电磁铁的什么呢？根据学生的回答概括出本节课的研究主题：电磁铁和磁铁有哪些相同点和不同点。然后学生对照磁铁的性质开展电磁铁性质的探究。学生在长达20分钟的自主探究中，获得了电磁铁的丰富知识。在后面的研讨环节，笔者重点对每个小组电磁铁吸引回形针的数量和电磁铁的南北极情况组织了讨论：为什么每个小组的电磁铁吸引回形针的数量不一样？电磁铁的磁力大小可能和哪些因素有关？为什么有的小组钉尖是南极，有的小组钉尖是北极？电磁铁的南北极可能和哪些有关？由于学生有了的探究经历，研讨活动学生积极参与，说出了一些实验发现与猜测，但笔者并没有给予肯定回答，因为学生提出的这些假设和猜想正好可以作为下节课的研究问题进行深入探究。

在前面较长时间的实验探究过程中，学生边思考边实验，获得了大量的实验经历与发现。通过后面的集中研讨、梳理，去伪存真，学生的思维会发生碰撞，闪光出智慧的火花，这才是真正意义上的科学学习。

科学教材明确了教学目标与方向，为教师开展提供了有效素材，但教材中编排的实验并不一定就是最优化设计，有的甚至还存在着一定的问题。教师只要立足学生综合素养培养目标不动摇，有效利用身边的材料，吃透教材编写意图，科学合理地优化探究活动设计，设计出具有真正探究意义的实验活动，就能让学生在科学学习中不断成长。

除了充分利用小学教材里安排的实验外，科学教师还应根据实际 情况，利用与开发多种多样的课程资源，自行设计、补充一些趣味科学小实验。所谓趣味小实验一般是指适合小学生动手，较为安全、取材容易、成本低廉、趣味性高、操作性强、效果明显，包含一定简单科学原理的小实验。在教学中，教师如果能恰当运用趣味小实验，就能大大提高科学课堂的教学实效。

1、趣味实验更容易激发学生的探究热情

趣味小实验因其本身显著的特点，对小学生具有极强的吸引力，能迅速激发学生的好奇心。因此，将趣味性的小实验穿插于课堂教学之中，可以快速地集中学生的注意力，引发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望，把学生迅速带到学习科学的环境中。

例如，在学习四年级上册“空气中有什么”一课时，为了调动学生学习的兴趣，让学生对二氧化碳有直观的认识，笔者引入了“可乐喷泉”这个趣味小实验，由教师在教学的导入环节进行演示。将一只装有5L可乐的瓶盖拧开，放在塑料水槽中，而后将32粒曼妥思口香糖放在卷成的纸筒中并迅速倒进可乐瓶中。这时，大量的可乐溶液和二氧化碳气体会从瓶口喷涌而出，形成10厘米左右的喷泉。刚开始，学生只是用疑惑的眼光看着笔者在摆弄各种物品，当他们看到喷涌而出的可乐时，他们跃跃欲试。这时，教师再因势利导进行下面的教学效果就想而知了。

2、趣味实验有助于学生完成知识的建构

建构主义学习理论认为，教学并不是把知识经验从外部装到学生的头脑中，而是要引导学生从原有的经验出发，建构起新的经验。例如，在学习“研究透镜”一课时，学生将学习光的折射知识。课前，学生对光折射的现象多少有些了解，但并不深刻。因此笔者引入“捉迷藏的硬币”这一趣味小实验来帮助学生完成这一知识的建构。先在玻璃杯底下放上一枚一元硬币，然后在玻璃杯中平装满水，再把碟子放在上面。试一试，能否看到硬币。然后，在硬币上滴几滴水将其再次放到玻璃杯底下，试试看能否看得见硬币。学生通过分组实验发现，只能看见滴过水的硬币，而没有滴过水的硬币却神奇般消失了。两种截然不同的现象引发了学生思维的剧烈碰撞，大家热烈地讨论起来却又不能给出合理解释。在这一教学环节中，笔者借用趣味小实验，有意创设冲突或矛盾的事件来引发学生的思维产生碰撞，使他们无法对某些新的发现进行合理解释，从而产生不满意的心理。

这时，笔者故意卖个关子，让他们自己回家查阅资料寻找答案，下次上课时再来交流。带着满肚子的疑惑，学生通过各种方式想要揭开折射的谜底。在第二天的课堂上，各个小难踊跃发言，纷纷说出自己的见解，课堂气氛异常活跃，大家的学习状态都很投入。最后在教师的引导下，学生终于明白折射程序的差异是出现两种不同现象的原因。在学习中，教师可以根据教材内容，恰当设计和引入一些趣味小实验来充当“不一致的事件”，帮助学生自主探究，以建构科学知识，从而让他们在“已有的经验世界里找到新知识的生长点”。

3、趣味实验能帮助学生树立科学生活的态度

《科学课程标准》指出，应通过科学教育，使学生学会用科学的思维解决自身学习、日常生活中遇到的问题。因此，教师应注重将课 堂内的知识与生活实际相结合起来，培养学生的基本科学素养。而许多的趣味小实验本身就来源于生活，通过趣味小实验的演示和操作，学生不仅对课堂上的知识理解得更深刻，还能将课堂上的相关知识迁移运用到实际生活中去，从而达到学以致用、事半功倍的效果。

例如，在学习六年级“生态平衡”一课时，笔者引入了“雨水溶化建筑物”这个趣味小实验。这是一个对比实验。找两只玻璃杯，一杯装水，在外侧贴上“中性”两个字，一杯则在水中放一勺柠檬水并搅拌好，在外侧贴上“酸性”；再取两支粉笔，分别在上面刻上英文字母“S”；最后将两支刻字的粉笔分别放入两杯液体中。过一段时间后，倒出溶液并取出粉笔，学生会发现放入柠檬水中粉笔上，英文字母几乎看不见，而放入清水中的粉笔上的英文字母依然清晰可见。从这个对比实验中，学生可以清楚地感受到酸雨的腐蚀作用，在这个基础上，教师再对其进行环境保护的教育就会水到渠成。他们学会了将课堂上知道的环保知识运用到日常生活中，去爱护我们的地球，逐步树立起科学生活的态度。

实践证明，科学趣味小实验可操作性强，实验效果明显。在小学科学课堂教学中，恰当引入趣味小实验，能充分激发学生对科学的好奇心，并在好奇心的驱动下，自觉进行科学知识的学习，从而爱科学、学科学、用科学。合理利用科学趣味小实验，是提高科学课堂教学实效的重要策略。

参考文献

1、中华人民共和国科学（3-6年级）课程标准（北京师范大学出版社 2003）

2、后藤道夫，让孩子着迷的77*2个经典科学游戏（天津教育出版社 2003）

3、乌尔里克 伯格 77个令人惊讶的实验（湖北少年儿童出版社 20

合理利用科学趣味小实验 姓名：李如香

学校：江滨学校

科目：小学科学

日期：

2017，9，8

第三篇：《机械优化设计》课程实践报告.doc

《机械优化设计》课程实践

合肥工业大学 研究报告

班级：机设10-5 学号：20100523 姓名：吴亮宏 授课老师：王卫荣 日期：

2012年5月7日

一维搜索程序作业(0.618法)

a=2，b=6，d=0.00001 y=（x-4）*（x-4）-7 #include #include void main(){ float a,b,c=0.618,aa[3],y[3],d;scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&d);aa[1]=b-c*(b-a);aa[2]=a+c*(b-a);

y[1]=(aa[1]-4)*(aa[1]-4)-7;

y[2]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;

do{ if(y[1]>y[2])

{ a=aa[1];aa[1]=aa[2];y[1]=y[2];aa[2]=a+c*(b-a);

y[2]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;

}

else

{ b=aa[2];aa[2]=aa[1];y[2]=y[1];aa[1]=b-c*(b-a);

y[1]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;

}

}while(fabs((b-a)/b)>d);aa[0]=(a+b)/2;

y[0]=(aa[2]-4)*(aa[2]-4)-7;printf(“a*=%fn”,aa[0]);printf(“y=%fn”,y[0]);

}

2、单位矩阵程序作业

#include void main(){ inti,j,p ,n;printf(“please input a number”);

} scanf(“%d”,&n);for(i=0;i

{

if(i==j)p=1;else p=0;printf(“%2d”,p);if(j==n-1)printf(“n”);

}

3曲柄摇杆机构优化设计（约束随机法）

课本P241例8-5 1程序文本

procedure ffx;//目标函数 var

p0,q0,T,PI,QE,D,AL,BT,QI:real;

K:integer;test:string;begin with form1.hfgd do

begin

NFX:=NFX+1;

p0:=arccos((sqr(1.0+X[1])-sqr(X[2])+25.0)/(10.0*(1.0+X[1])));

//φ0

q0:=arccos((sqr(1.0+X[1])-sqr(X[2])-25.0)/(10.0*X[2]));

//ψ0

T:=90.0/30.0*(3.1415926/180.0);//90度分30等分

FX:=0.0;

For K:=0 To 30 do;

//30次循环计算 begin

PI:=p0+K*T;//φ曲柄转角

QE:=Q0+2.0*sqr(PI-p0)*2/(3.0*3.1415926);//理想输出角

D:=SQRT(26.0-10.0*COS(pI));

//辅助线长度

AL:=ArcCos((D*D+X[2]*X[2]-X[1]*X[1])/(2.0*D*X[2]));//α角

BT:=arccos((D*D+24.0)/(10.0*D));//β角 IF((PI>=0.0)AND(PI<3.1415926))//ψ(i)实际输出角 THEN

QI:=3.1415926-AL-BT ELSE

QI:=3.1415926-AL+BT;IF((K<>0)OR(K<>30))THEN

FX:=FX+sqr(QI-QE)*T //理想输出角与实际输出角曲线包围面积 ELSE FX:=FX+sqr(QI-QE)*T/2.0;end;end;end;procedure ggx;//约束函数 begin with form1.hfgd do

begin GX[1]:=-X[1];GX[2]:=-X[2];GX[3]:=-(X[1]+X[2])+6.0;//3,4,5为曲柄存在条件 GX[4]:=-(X[2]+4.0)+X[1];GX[5]:=-(X[1]+4.0)+X[2];GX[6]:=-(1.4142*X[1]*X[2]-X[1]*X[1]-X[2]*X[2])-16.0;//6,7为传动角条件

GX[7]:=-(X[1]*X[1]+X[2]*X[2]+1.4142*X[1]*X[2])+36.0;end;end;2输入截图

3结果

4工程实例

：制造一体积为200 m3长度不小于5m，不带上盖的箱盒，试确定箱盒的长x1，宽x2，高x3，使箱盒用料最省。（1）、设计变量的选择与目标函数的建立 设计变量为箱盒的长x1，宽x2，高x3 本设计要求箱盒用料最省，故以箱盒的表面积为目标函数 F（x）=x1x2+2(x2x3+x1x3)（2）、约束条件

根据体积要求----x1x2x3=200 根据体积要求----x1>5 x2>0

x3>0 g1（x）=-x1-5≤0 g2（x）=-x2≤0 g3（x）=-x3≤0 g4（x）=x1x2x3-200.001 g4（x）=199.999-x1x2x3

（3）、选择方法 约束随机法（4）、文本程序

procedure ffx;//目标函数 begin with form1.hfgd do

begin fx:= x[1]*x[2]+2*(x[2]*x[3]+x[1]*x[3]);end;end;procedure ggx;//约束函数 begin with form1.hfgd do

begin gx[1]:=-x[1]+5;gx[2]:=-x[2];gx[3]:=-x[3];gx[4]:=x[1]*x[2]*x[3]-200.0001;gx[5]:=199.9999-x[1]*x[2]*x[3];end;end;

{procedurehhx;begin with form1.hfgd do

begin hx[1]:=x[1]*x[2]*x[3]-200;end;end;

} End.输入截图 结果截图

5心得体会

这次对机械优化的学习，学生感受颇多。

通过上机实验，我深深的感觉到机械优化设计是一门实践性很强的课程，它考验了我们的各种能力和素质。首先我们要有一定的编程能力，这样才能把我们所要表达的以程序的形式表达出来。例如以c语言来编写单位矩阵；其次就是对机械优化设计的一些算法如惩罚函数法的了解，这样才能选择合适的算法去解决问题，得出最优解；另外这也是对我们的灵活运用优化设计方法解决工程设计问题的能力的考验。

在刚刚开始学习这门课程时，感觉这门课的数学味道好浓，感觉就是在讲数学课。因为没什么阅历，这不清楚这门课程的应用性。慢慢讲道后面，特别是听过一些例题后，对于其在工程实际中的应用才有些感受。传统的机械设计方法比较粗放，依赖于设计者的经验，往往考虑到安全性等一些原因，而不得不牺牲一些性能和经济性，这对设计产品是不利的。而优化设计将程序化的思想引入了设计工程，借助于计算机的计算，不断优化设计结果，不仅设计结果更优，效率也更高。优化设计是工程设计的发展方向，传统的依赖设计者经验的设计方法已不能适应社会发展了。努力学习这门课，对于我们以后的发展非常有用。

这是我第一次使用delphi语言来编写程序。由于自己在电脑方面的知识匮乏，所以用起来相当吃力。在调试程序的过程中，不断尝试，再用惩罚函数法处理小盒问题时，出现了四个错误，但就是不知道怎么改，于是就慢慢试，最后发现是自己的输入表达出了问题。

通过这次计算机实验，突然感觉其实程序是个挺好玩的东西。以前感觉语言啊，程序啊都是是一种很模糊的概念在我的脑海中，看到他们头皮都发麻。所以昨晚刚刚开始时感觉什么都不懂，无从下手，都不知道怎么打开程序。程序真是一种神奇的东西吧，我想这也是我第一次体会到用程序的乐趣吧。当你用排除一个个错误后，最终程序顺利运行，得出了结果。那在喜不自禁的感觉真是让人很舒服。我喜欢这种小小的成就感。

在这门课的学习中，我被老师深厚的学术功力和风趣的教学方法所折服。本来觉得这门课挺枯燥的，可是在您的课堂上，却欢声不断，这确实是老师的个人魅力。感学老师这些天来对我们的无私教诲，不仅教我们课本上的知识，还和我们交流您出国访问的心得，这扩大了我的视野。还记得您在访问日本的报告中还做了一首小诗，虽然不记得诗句，可还是被老师的人文素养所打动。在我们这些年轻人当中，已经很是见有人会作诗啦。作为一名工科学生，提高自己的人文素质也是同样重要的。这就是我在做完试验后的一些小小感想。谢谢王老师！

吴亮宏

20100523

2013 7

第四篇：《优化》教学设计

《优化》教学设计

【学习内容】

义务教育课程标准实验教科书（北师大版）四年级下册第81-82页。

【学习目标的设置】

（一）设置学习目标的依据

1、基于标准的思考，是通过应用和反思，进一步理解所用的知识和方法，了解所学知识之间的联系，获得数学活动经验，掌握数学思想、方法。

2、教材分析

《优化》这节课是义务教育课程标准实验教科书（北师大版）四年级下册“数学好玩”中的第三节课。本节课以“沏茶”和“烙饼”的生活素材为背景，鼓励学生尝试在解决问题的多种方案中寻找最优方案。关于“沏茶”，教科书提出了三个问题：问题1是让学生尝试解决沏茶如何省时的问题；问题2是通过对可以同时来做的事情的探讨，引导学生优化

程序节省时间；问题3是通过计算不同程序所需的时间，进一步体会优化的思想。“烙饼”，教科书也提出了3个问题：问题1是让学生尝试解决如何尽快吃上饼的问题；问题2是通过解读妈妈的做法，理解学习难度较大的方法；问题3是运用方法继续解决数量较多的烙饼问题。

3、学情分析

这部分知识对学生来说是比较抽象、不易理解的，虽然学生在生活中接触过沏茶、烙饼，但对于烙饼问题而言，缺乏实际经验。但是四年级的孩子已经有了一定的解决问题的能力和基础，所以，在本节课中，我设计了演绎、观察、独立思考、合作交流、对比等方法，有直观到抽象，帮助学生理解问题，找到解决问题的不同策略，并从中选出最优方案，提高优化意识。

（二）学习目标：

1、经历解决沏茶、烙饼问题的过程中，初步体会运筹思想在解决问题中 的应用。

2、尝试从优化的角度在解决问题的多种方案中寻找最合理的方案，培养学生分析问题、解决问题的能力。

3、使学生在自主探索、合作交流中积累数学活动的经验，感受数学在日常生活中的广泛应用，培养学生的应用意识和合理安排时间的好习惯。

【学习重、难点】

重点：尝试合理安排时间的过程，体会合理安排时间的重要性。

难点：掌握合理安排时间的方法。

【学习过程】

（一）创设情境，引入新知。

老师这儿有一个好玩儿的脑筋急转弯，比一比，看谁最善于思考：一个人吃一个苹果用5分钟，那十个人吃十个苹果要用几分钟呢？（设计意图：从学生已有的生活经验出发，设计了“吃苹果”这样一个学生常见的问题情境，让学生感受到生活中蕴涵着数学知识，拉近数学与生活的距离，从而激发学生学习的兴趣，调动学生学习的积极性。）

（二）初步探究，感悟体会

同学们会沏茶吗？谁来说说怎么沏茶？

1、问题一：

淘气想为妈妈沏杯茶，请同学们认真看一看，淘气沏茶要做的事情有哪些？

（设计意图：通过看图，培养学生读取信息的能力。让学生更好地了解沏茶的各项工作，以利于学生最优方案的探索。）

2、问题二：

（1）做事情要按一定的顺序，沏茶的这些工作，哪些要先做？哪些要后做？

（2）按照这样的顺序，一项一项的来做，需要多长时间？怎么计算？

（设计意图：通过这个问题，使学生进一步明确沏茶的流程，一项一项的完成。没有节省时间，进而，促使学生发现有些事能同时做，就省时了。）

3、问题三：

要烧水为妈妈沏茶，怎样安排可以节省时间呢？

1、请同学们先自己想一想，也可以动手写一写、画一画，2、然后和同桌交流各自的想法。

3、汇报：

从沏茶这个问题中，你得到什么启示？

（设计意图：旨在引发学生对沏茶这件事的回顾与反思，在此过程中，明确如何用优化来解决生活中的实际问题。）

小结：

看来，要完成沏茶这件事，不仅要考虑做事的先后顺序，还要考虑哪些事是可以同时来做的，通过合理安排，就能节省时间了！像这样，在众多的方案中寻找最佳方案，也就是我们这节课要研究的内容——优化。（板书：优化）

第五篇：如何优化课堂作业设计

如何优化语文课堂作业设计

县城学区南岭中心小学 王淑双

‚教育无小事，处处皆细节，而细节往往决定成败。‛这句话我觉得对于语文课堂作业设计很受用，如果我们语文教师在临考前还是按照惯例一味地搞什么题海战术，我想疲惫的不仅是学生，自己，更有最后内心的迷惑，内心的真正疲惫！所以，结合我们应该在平时的教学中精心设计课堂作业，抓全知识点，要本着查漏补缺，宜深不宜浅，宜精不宜粗，宜全不宜窄的原则。达到最优化。具体可以从以下几个方面进行设计：

1.字的题型设计。

①生字的处理。

教师们半年来就生词的复习花了不知多少遍力气，功夫已经用到了极致，可谈及收获，学生往往越应会写的越写错，真气人呀！实际上，我却常常觉得我们错就在在书写上用的功夫太多了，而没有遵循老祖宗最宝贵的创造文字是凝结的全部心血和智慧——即造字的规律---先想义，再定形，最后才出字的呀！举一个例子，如‚杳无音信‛的‚杳‛字，记得有一次期末考试出现了这个字，很多老师都抱怨这个字是二类字，学生能会写吗？可我们班学生连差生都写对了，原因是我在教二类字时也是先领着学生理解字义，并让他们自编怎样记住这个字，结果有的学生编了‚有一个人在树下等了几日，还是没等到。‛这样一编我想学生永远都不会忘记的。再如‚孝顺‛的‚孝‛字，听了于丹讲的说文解字后，我豁然开朗，如果我们在教学生这个字时先讲一讲字义，学生永远不会写错的，没准还会始终做一个孝顺的人。她讲‚孝‛字时说‚土字斜来一笔，意思说这个人哪，快要土没脖子了，这时谁在支撑着他的生命，谁该尽孝了，儿子。‛再如‚炙

烤‛的‚炙‛是‚把生肉放在火上烤‛，‛贫穷‚的‚贫‛一个贝（古代最早的货币单位）还要分开花，岂不和土话说的‚一分钱还要掰开花‛一样太穷了，怎么样，如果我们教学时多动动脑筋，少罚学生，骂学生，不但事半功倍，而且还会和学生一起享受学习中国文字的无穷乐趣呢！

②我觉得教师往往易忽略同音字、多音字。

例子：jun竣工的竣，出：（）俏（）马险（）‚鉴‛别的‚鉴‛ 出：实（）水花四（）宝（）军（）贫（）（）康

Shi()言擦（）消（）（）好修（）（）察

③多音字

例子：给下面的‚得‛注音，并释义。

1.‚不入虎穴，焉得虎子‛中‚得‛的读音是,意思是。

2.‚乘坐磁悬浮，超过1.2米得买全票。‛一句中的‚得‛的读音是，意思是。

３.‚我开门舒服得‘啊啊’大叫了起来‛一句中‚得‛的读音是，在句子中的作用是。

④一字多义，可以设计给出字的意思，让学生结合语境对号入座。例如‚深‛去年小考题目。

⑤形近字组词。今年小考就出到了，可以结合每一课后的字挑典型让学生训练。

⑥改错别字。

2.词的题型设计。

备课时注重挖掘如何引导学生体会重点的，学生难理解的词语的含义，且要让学生在语言环境中理解透彻，学生才会用这些词，而不至于一变一点出题路子，学生就如‚丈二和尚摸不着头脑‛比如去年李主任出的联考卷中‚忙于采集的蜜蜂无暇在前‛许多学生看着‚高谈阔论‛这个词愣是填成了别的。再如用‚饱经风霜‛说一句话，90%的学生都没有描写对，说明他们不明白‚饱经风霜‛如果教师在教学中在这个词上做一做文章，结果将大不相同。比如可以让学生先读文中描写车夫外貌的句子试着理解，然后找一些历尽坎坷和生活磨难的老人图片让学生观察描述，学生对此词的意思就会非常清楚，而且不会忘记。这使我不由得想起名师们讲‚络腮胡子‛这个词，没有走很多教师通常走的老路，直接告诉学生什么叫络腮胡子，而是出示了恩格斯的最有说服力的，最有解释权的满脸络腮胡子的图片，学生霎时明白了什么叫‚络腮胡子‛，所以，我常常在想，通往教学成功的路应该是勤奋的智慧者，如果只勤，不慧，那么换来的也许只有烦和累了！

同时还要善于挖掘课文中能进行语言训练点的词语。例：《长城》‚单看这数不清的条石‛中‚单看‛如《秋天的怀念》中‚看到窗外飘落的树叶，母亲便挡在窗前。‛中的‚挡‛，《我的战友邱少云》中的‚看看时间，从发起冲锋到战斗结束，才二十分钟。‛和‚烈火在他身上烧了半个多种头才渐渐地熄灭。‛中的两个‚才‛字。每篇文章这样的敏感可生成训练点的词语都有，如果，每一课都能捕捉到，即便挖掘到一两个，也对学生语感的培养和提高很有帮助。

联系上下文理解词语；体会语言环境中重点词语的作用；解释成语中加点的字，在具体的语境中填充或选择适当的成语；近义词选词填空，教研室卷子中每单元都设计，我们不能忽略，考试题也总涉及。

3.句子的题型设计

①.备课时把握好重难点语句，力争引导学生学生充分地理解，感悟，朗读，以达到夯实的目的。

②设计联系上下文理解语句的含义，体会在语言环境中的表达作用，尤其是一些在课堂上因时间原因未能处理的语句，又很重要，应该利用做训练题时设计到，及时地检测学生的反馈情况以便及时地再讲解或巩固。讲过的再训练一下，也有助于检测和巩固学生的掌握情况。

③仿写语句。

例子：注重捕捉适合进行仿写的语句，如：课文中有一些排比句式，比喻和拟人句都是考试时易出的题目。；诗句的理解训练题，教学时到位

首先复习句子时对学生要求应高一些，不能只停留在会补充上下句，更应该让学生学会在语境中运用句子的能力，李主任谈到测句子重在测试与教材相关的句子，或者与生活联系密切的句子。

如：从这幅对联中我知道了读书犹如登山渡海，不刻苦勤奋是不行的。

④结合考试时易出的一些句式训练，平时就要有意识地进行归纳、整理、练习，不仅复习文章的，还应复习阅读链接、采蜜集、资料夹中的重点句子，还可能出现跟教材内容相关的诗词名句（如离别的、赞美的等）还有对于句式的复习也不容忽视，如修改病句题，现在的三年级语文试卷中已经出现，该人称、句式题目四年级也已出现；再如教师们平时不太重视的口语交际题目，都应适当进行一下训练。

4.阅读理解题目的复习。

阅读训练题目既考查基础知识，更侧重能力，是决定学生成绩是否优秀的关键，我个人认为学生易失分的点主要表现在：

①结合语境理解课文词语，50%的学生不会方法，不能联系上下文写出该词语在文中的具体意思；②是理解句子含义只停留在理解句子的表层意思，不能深入句子内核体会作者要表达得主要情感；③是概括主要内容题目，80%的学生易失分，究其原因是归纳概括能力较差，不能抓住主要方面进行概括。④易失分的是谈感受题，学生往往不能充分联系实际来谈，只谈得浅尝辄止，导致不能完全得分。

5.习作的题型设计。

首先平时就要有意识地结合各种习作考点，进行形式多样的训练，如看图写话、续写、改写、读后感等题目都应进行一下训练，尤其学生格式上和内容上的易出现的不正确和抓不住重点，改变原意等错误应进行必要地指导；其次是学生易犯的不分段，不加标点等容易大比分失分的方面，应再强调或个别辅导；最后是普遍存在的易失分方面，即学生书写较乱，使油笔写字的同学几乎占了90%，很大程度上影响了得分，还有乱涂抹等现象。最后是要选准链接点，经常练，练经常，而且注意激励语言的使用，使学生的习作经历了一个由没话说，到想说话，再到话很多的过程，平时功夫下到了，考试自然作文失不了什么分数。

6.听力训练的设计。

平时可以一般选取的是300字左右的短文，主要从考察学生能听懂，能抓住要点，听明白作者的主要观点几个方面设计相应的练习题目进行有针对性的练习。