第一篇:轻质点阵结构的参数化建模及力学性能研究分析论文
引言
随着3D打印技术和材料制备技术的高速发展,轻质多孔点阵材料作为近年来兴起的力学性能极为优异的新一代轻质高强多功能材料,广泛应用于组织工程学、航空航天、船舶制造等领域。相比传统材料,轻质多孔点阵材料最大不同在于其具有千变万化的微结构和高孔隙率(大于7000),因面具有轻质量、高强度、高效散热、能吸收电磁波,以及多功能可设计性等特有的优良性能。近年来,相关轻质点阵结构力学性能的研究受到了国内外专家的高度重视。Dede等介绍了一种设计单层或多层的周期性点阵结构技术,并对单层点阵结构进行了力学性能的计算分析。张钱城等根据各类轻质点阵材料的胞元结构分析其力学性能,并分析了强化轻质点阵结构力学性能的主要方法。陈立明等通过对轻质点阵夹层的力学性能研究,利用轻质点阵结构的均质化等效理论模型,建立了轻质点阵圆柱壳的强度模型以及刚度模型,最后与有限元分析结果进行了对比验证。Tekoglu等通过对多孔点阵材料在压缩、弯曲和剪切条件下的理论和仿真分析,研究了其单元尺寸变化对力学性能的影响关系。Fan等对轻质点阵结构力学性能提出了理论模型方法并对其进行了相应的试验研究。以上研究多为对胞元形式构成的点阵结构模型的力学性能的研究,面没有涉及对胞元结构参数化建模以及多种胞元结构构建试件的对比研究。
本文设计了基于长方体空间微结构衍生的胞元结构,并建立其数学模型以构建试件的参数化模型及分析系统。针对分别由边结构、顶点结构、面心结构、互连顶点结构以及内十字心结构构建的长方体试件,通过改变胞元尺寸及数量或胞元支柱截面半径,保证试件结构尺寸及质量不变,分析比较在拉压、弯曲、扭转情况下试件的力学性能,并通过动力学模态分析进行验证,提出了在各种载荷下点阵结构材料的设计方法。
1轻质点阵结构参数化建模
1.1胞元结构设计
轻质多孔点阵材料通过模拟分子点阵构型,并由节点和节点间连接杆件单元组成一种具有周期性的拓扑结构,不同的胞元结构构成的点阵材料会产生千差万别的力学性能。常见的三维点阵构型有编织叠层夹芯结构、三维全三角点阵结构、八面体结构、四面体和四棱锥点阵夹芯结构以及三维Kagome结构。本文所设计的胞元结构由长方体空间微结构衍变面来,根据六面体结构的特性,选取顶点、体心、面心以及棱边中点等关键点作为构建基本胞元结构的特征参数,设计了5种典型胞元结构。由12条圆柱棱边构成长方体,具备一般结构的特性;由长方体中心与8个顶点支柱相连构成,能够很好地将载荷传递到体心节点;面心结构,由长方体表面中心与相邻表面中心支柱相连构成,具备良好的载荷传递能力;为互连顶点结构,由长方体中心与8个顶点通过支柱相连且同侧顶点依次相连构成,其对顶点结构的端点进行了加强;为内十字面心结构,由长方体上下表面中心到侧面中心相连且相对表面中心互连构成,内十字结构具备良好的应对三向拉压能力。
1.2轻质点阵结构参数化建模系统
基于长方体空间的轻质点阵结构参数化建模流程主要概括为胞元结构的选择、胞元尺寸的参数设置、空间密度的计算插值、试件参数的设置、有限元分析以及实例学习。主要包括以下7个步骤:
(1)根据六面体结构的特性,计算顶点、体心、面心及棱边中点等关键点作为构建基本胞元结构的特征参数并存储;
(2)选择不同关键点并设定连线规则,得到不同的胞元结构并与胞元结构数据库进行匹配;(3)全部胞元结构与实例库进行匹配,当全部相同时,表明己存在相关数据,可直接输出实例数据;
(4)比较不同胞元支柱总长,设定最短的为基本胞元结构,并设置其结构尺寸参数;
(5)进行改变胞元尺寸或支柱截面半径两种方式下的空间密度二分法插值计算,并与基本胞元结构空间密度值比较;
(6)设置基本胞元结构试件参数,得到各胞元结构试件参数数据及模型;
(7)进行有限元分析,将设计实例及相关参数存储到数据库,为以后新胞元结构数据对比研究时进行相同匹配。
2点阵材料的力学性能研究
2.1弯曲载荷有限元分析.为通过改变胞元尺寸及数量构建的5种试件,分别施加弯曲载荷进行有限元分析求解试件的总变形云图。边结构受载胞元层发生整体变形较大,说明此种结构胞元抵抗弯曲能力差;顶点结构受载胞元层与第二层变形量相差较大,且靠近固定端变形量很小,说明此种胞元结构承受弯曲载荷能力很差,传递载荷能力较差。
5种点阵结构试件受到弯曲载荷时总变形、轴应力、最小组合应力以及最大组合应力相对于边结构的比值。
点阵结构试件受到弯曲载荷时:面心结构及内十字面心结构抗弯曲能力最强,互连顶点结构稍差于这两种结构,但面心结构在改变胞元截面半径情况下组合应力值较小,结合图6c可知试件高方向上胞元数量补半值产生了一定的影响;边结构抗弯曲能力一般;顶点结构的抗弯曲能力最差。在两种情况下,试件抗弯曲力学性能总体表现相似;由最小最大组合应力对比情况可知,弯曲载荷条件下,胞元支柱的轴向拉应力和压应力数值接近。
2.2扭转载荷有限元分析。
为通过改变胞元支柱截面半径构建荷时总变形、轴应力、最小组合应力及最大组合应力相对于边结构的比值。
5种点阵结构试件受到扭转载荷时:边结构总变形明显大于其他4种结构,但其弯曲应力较小;顶点结构具有较好的抵抗扭转变形的能力,但承受一定的弯曲应力;面心结构具有最强的抗扭转变形能力,但其具有较大的组合应力,说明其弯曲应力很大;互连顶点结构在改变胞元支柱截面半径情况下抗扭能力最强,其最小最大组合应力在改变胞元尺寸及数量情况下明显变差;内十字面心结构表现一般,其在改变胞元尺寸及数量情况下最小最大组合应力比在改变胞元支柱截面半径情况下好。同样,在两种情况下边结构、顶点结构和面心结构试件抗弯曲力学性能总体表现相似;由最小最大组合应力对比情况可知,扭转载荷条件下,胞元支柱的轴向拉应力和压应力数值接近。
2.3试件动力学模态分析
分别对5种点阵结构试件进行模态分析,求解其前6阶固有频率与对应的振型,分析结果得到1阶弯曲、1阶扭转的模态频率及对应总变形,并验证试件的抗弯、抗扭刚度。
当激励频率在1阶固有频率处驻留时,试件发生了1阶竖直弯曲变形。边结构与顶点结构对比可知,在频率相近时顶点结构的总变形明显偏大,说明顶点结构抵抗弯曲变形的刚度比边结构小;其他3种点阵结构频率为边结构3倍左右,总变形稍大于边结构,说明这3种试件具有明显的抵抗弯曲变形的刚度优点。在3阶固有频率处驻留时,试件发生了1阶扭转变形。其他4种点阵结构共振频率明显大于边结构,说明这4种结构具有较好的抗扭能力,互连顶点结构具有最优的抗扭刚度。
3结论
(1)在分别改变胞元尺寸及大小或胞元支柱截面半径两种情形下,试件的力学性能总体基本相似。
(2)边结构具有一定的抗拉/抗压能力,但其在抗弯和抗扭方面表现一般。
(3)顶点结构的综合力学性能表现最差,其抗扭能力稍强于抗拉/抗压和抗弯能力。
(4)面心结构的抗拉/抗压以及抗弯曲能力表现出色,但其抗扭能力表现较差,且需注意改变胞元尺寸及数量时试件高方向的补半会对力学性能有一定影响。
(5)互连顶点结构综合力学性能最优,抗拉/抗压、弯曲、扭转能力表现较为均衡,但其在改变胞元支柱截面半径情形下抗拉/抗压的组合应力稍大,且承受扭转载荷时在变支柱截面半径情况下表现较好。
(6)内十字面心结构总体力学性能较为优秀,但其抗扭转力学性能表现一般,在改变胞元尺寸及数量情况下力学性能稍好于在改变胞元支柱截面半径情形下。
第二篇:LED芯片的重要参数及两种结构分析
LED芯片的重要参数及两种结构分析发布日期:2012-06-21浏览次数:74
led芯片是半导体发光器件LED的核心部件(led灯),LED发光的原理主要在于LED芯片的P-N结。一般来说,半导体芯片由两
部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结(LED电视)。
当电流通过导线作用于这个芯片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的(LED显示器)。
LED芯片主要由砷(AS)、铝(AL)、镓(Ga)、铟(IN)、磷(P)、氮(N)、锶(Si)这几种元素中的若干种组成,主要材料为单晶矽。
LED芯片的分类
用途:根据用途分为大功率led芯片、小功率led芯片两种;
颜色:主要分为三种:红色、绿色、蓝色(制作白光的原料);
形状:一般分为方片、圆片两种;
大小:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等
LED芯片结构介绍
不同LED芯片,其结构大同小异,有外延用的芯片基板(蓝 宝石基板、碳化矽基板等)和掺杂的外延半导体材料及透明金属电极等构成。
LED芯片特点
(1)四元芯片,采用MOVPE工艺制备,亮度相对于常规芯片要亮。
(2)信赖性优良。
(3)应用广泛。
(4)安全性高。
(5)寿命长。
LED芯片的重要参数
1.正向工作电流If:
它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6•IFm以下。
2.正向工作电压VF:
参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4~3V。在外界温度升高时,VF将下降。
3.V-I特性:
发光二极管的电压与电流的关系,在正向电压正小于某一值(叫阈值)时,电流极小,不发光。当电压超过某一值后,正向电流随电压迅速增加,发光。
4.发光强度IV:
发光二极管的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二极管强度小,所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。
5.LED的发光角度:
-90°-+90°
6.光谱半宽度Δλ:
它表示发光管的光谱纯度。
7.半值角θ1/2和视角:
θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。
8.全角:
根据LED发光立体角换算出的角度,也叫平面角。
9.视角:
指LED发光的最大角度,根据视角不同,应用也不同,也叫光强角。
10.半角:
法向0°与最大发光强度值/2之间的夹角。严格上来说,是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值,引入偏差角,指得是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。
11.最大正向直流电流IFm:
允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
12.最大反向电压VRm:
所允许加的最大反向电压即击穿电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。
13.工作环境topm:
发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。
14.允许功耗Pm:
允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。
总结:LED芯片的主要功能是:可以直接把电转化为光,它可以说是LED的心脏。本文简单介绍了LED芯片的基础知识即:LED芯片的分类、结构、特点以及重要参数等内容。
第三篇:论文:幼儿园去“小学化”问题的分析及对策研究
武汉广播电视大学
学前教育本科毕业论文
论文题目:幼儿园去“小学化”问题的分析及对策研究 学校:武汉广播电视大学 指导老师:朱元珍 专业:学前教育
学号:1442101201474 姓名:冯霞
目录
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1-2 一.“幼儿园小学化倾向“的弊端„„„„„„„„„„„„„„„„„2-5
(一)”小学化倾向“对幼儿的身体发展有害„„„„„„„„„„„„„2-3
(二)”小学化倾向“对幼儿的心理发展有害„„„„„„„„„„„„„„3
(三)”小学化倾向“对幼儿的全面发展不利„„„„„„„„„„„„„„3-4
(四)”小学化倾向“对幼儿的未来学习不利„„„„„„„„„„„„„4-5 二.幼儿教育小学化的原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5-8
(一)长期的应试教育模式的原因„„„„„„„„„„„„„„„„„5-6
(二)幼儿专业教师的缺失使得教学模式得不到改善„„„„„„„„„„6
(三)幼儿园脱离办园宗旨和原则„„„„„„„„„„„„„„„„„6-8 三.消除幼儿教育” 小学化“的对策及要点„„„„„„„„„„„„8-10
(一)家长需要调整教育幼儿的教育观念,要从幼儿成长的长远发展考虑„8-9
(二)幼儿园应该根据儿童发展的规律,制定并实施儿童发展计划„„„„9-10
(三)社会要从政策、制度上进行改革,加强宣传,使幼儿园教育健康化发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
四、国外幼儿园的教学借鉴 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„10-11 结语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11-12 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
幼儿园去“小学化”问题的分析及对策研究
【摘要】由于受社会竞争加剧及知识经济时代到来的影响,人们更深刻地认识到幼儿时期各种能力习惯的学习对其后续发展的重要性,导致了人们对学前教育的高度重视,为了迎合家长盼子成才的迫切需求,许多幼儿园开始将小学的学业提前到幼儿时期进行学习,小学时期的日常教学活动占据了幼儿的大部分游戏时间,这种学前教育的小学化倾向违背了幼儿身心发展的特点和幼儿教育的规律,超出了幼儿所能接受教育的适宜度,不利于幼儿的全面健康成长和幼儿教育的发展。
目前,幼儿教育出现了小学化倾向,所谓幼儿教育小学化是指一些幼儿园为了迎合部分家长的错误需要,提前对幼儿进行小学教育的不良倾向,提前把汉语拼音、书写汉字、数学运算等小学一年级的部分教学内容纳入了幼儿园的教学活动中,甚至把幼儿园的学前班办成了“小学预科”班。大部分民办幼儿园和相当一部分公办幼儿园中,幼儿教育小学化倾向日趋严重,且呈加速蔓延之势。这种违背幼儿教育规律,损害儿童身心健康的做法,需要教育部门下大力气加以纠正。
【关键词】幼儿教育 小学化 危害 原因 对策 借鉴
【前言】不同的时代、地域的社会发展水平决定着教育存在的形式、作用的发挥、追求的目标、选择的内容、采用的方法等的不同。幼儿园教育是我国教育的一部分,对幼儿发展起着重要的教育启蒙作用。在21世纪,社会发展对人的素质要求不断提高,幼儿教育的基础性教育作用也逐渐被人们重视。近年来,各地不断探索教育改革的途径,积极吸取国外先进教育理念,使得幼儿教育不断发展,表现出灵活性和多样性的办学机制和办学思路。幼儿教育的市场化运作也为幼儿教育注入了新活力。可以说,从纵向历史发展脉络看,幼儿教育是越来越体现出科学和人性化的特点。但是由于我国幅员辽阔,各地经济、文化发展水平不同,直接影响到幼儿教育质量的参差不齐。比如很多地方幼儿教育中,重视制度管理轻视人格培养,重视整体要求轻视个体差异,重视智能发展轻视全面发展。其中,幼儿教育“小学化”倾向较为突出,这制约了幼儿全面发展,不符合儿童发展的自然规律。幼儿教育“小学化”的倾向还待纠正。
幼儿园教育“小学化”倾向有着深刻的社会原因,主要来自于社会的影响和 1 功利化的追求。在教育领域,虽然素质教育口号都在提倡,但中小学教育中的应试倾向并没有因此而改变,甚至愈演愈烈。学校和家长都在为提高孩子成绩想尽各种办法。最容易实现的就是让孩子提早学习文化知识,在起跑线上先人一步,因此在入学前,家长就重视孩子知识的教学,幼儿园如果能较为系统的教授文化知识,更能被家长所认可。对于幼儿园,进行基本的文化课教学,比培养孩子全面发展更易操作。同时,一些小学入学的考试,也加剧了幼儿园教育“小学化”的倾向,为了在入学时就先人一步,家长和幼儿园也形成了这种默契,幼儿教育“小学化”成了幼儿园实际运作中的普遍现象。
这种现象背离了幼儿教育的基本规律和幼儿身心发展规律,根据《幼儿园教育指导纲要(试行)》明文规定,幼儿园教育应当遵循学前儿童的身心发展规律,将保育和教育相结合,以游戏为基本活动形式,寓教育于生活及各项活动中。任由幼儿教育“小学化”发展,必然会违背幼儿教育方针,解决幼儿教育“小学化”倾向势在必行。
一、”小学化倾向“的弊端
(一)”小学化倾向“对幼儿的身体发展有害。
学前阶段的幼儿正处于长身体的阶段,机体和神经系统都还比较弱,决定了他们还不是“坐下来学习”意义上的学生,如果强制幼儿长时间的集中注意,大脑容易疲劳,会造成经系统的伤害,使孩子变得表情呆板;过早过多的进行规范性学习,不利于孩子肌肉、骨骼的发育,会导致幼儿近视、驼背、消瘦等身体上的不良症状的产生,给幼儿的身体健康带来严重危害。
我现在教小学三年级,我们班上有好些学生到现在握笔的姿势都不正确,我 反复纠正了好多次都纠正不过来,后来和家长谈过以后才知道,在幼儿园的时候 四岁就开始学写字,那时候手上的骨骼和肌肉都没有发育好,所以怎么也捏不好 笔,但每天的写字作业必须要完成,慢慢的就形成了错误的握笔姿势,后来就怎么也改不过来,而且有的孩子的手指也有变形的迹象,看来这错误的握笔姿势要伴随他们一生了。这是我对幼儿园“小学化”对孩子的身体造成的伤害的最切身体会。孩子不仅幼儿期形成了错误的握笔姿势及错误的写字笔顺,得不到纠正,上小学改起来特别困难,而且从小养成了不正确的书写习惯,书写不端正,错字连篇,多数人一生难改。另外,由于感到疲劳,而趴桌子看书、写字;注意力不集中, 2 经常溜号;学习、做事“磨洋工”等等不良习惯产生。
(二)”小学化倾向“对幼儿的心理发展有害。
过早地对幼儿实施小学教育超越了幼儿心理发展水平。幼儿期的心理发展还不完善,还不具备系统学习的能力,如果此时强迫幼儿像小学生那样学习和做许多功课,他们的智力水平是跟不上的,如果学习过于吃力,幼儿会对学习产生厌倦、畏惧情绪,从而会扼杀幼儿的学习积极性。
我给大家讲一个非常耐人寻味的故事: 1968年,美国内华达州一位叫伊迪丝的3岁小女孩告诉妈妈,她认识礼品盒上“OPEN”的第一个字母“O”。这位妈妈非常吃惊,问她怎么认识的。伊迪丝说:“是薇拉小姐教的”。妈妈在表扬了女儿之后,一纸诉状把薇拉小姐所在的劳拉三世幼儿园告上了法庭。这位母亲提起诉讼的理由是:她认为女儿在认识“O”之前,能把“O”说成苹果、太阳,足球、鸟蛋之类的圆形东西,然而自从劳拉三世幼儿园教她识读了26个字母,伊迪丝便失去了这种能力。她要求该幼儿园对这种后果负责,赔偿伊迪丝精神伤残费1000万美元。此案在内华达州立法院开庭。法庭裁决劳拉三世幼儿园败诉。因为陪审团的23名成员认为,该幼儿园的做法犹如剪去了伊迪丝一只想象的翅膀,并早早地就把她投进了那片只有ABC的小水塘,使孩子在智力的启蒙阶段,不能在想象的天空里振翅翱翔。这个案例后来成了内华达州修改《公民教育保护法》的依据。现在美国《公民权法》规定,幼儿在学校拥有玩的权利。或许正是这一规定,使美国在科技方面始终走在世界的前列,也使美国出现了比其他国家多得多的年轻的百万富翁。
这个故事可以让我们好好的反思一下我国目前学前教育的状态。现在很多幼儿园按照小学生的标准要求幼儿学习、完成作业的做法违背了幼儿的认知水平、认知能力和认知规律。让幼儿写、算,进行强制性的学习,他们“玩”的时间被剥夺了,没有一点自由,学习的主动性、积极性、创造性无法发挥,孩子变得像“小大人”,呆头呆脑。幼儿过早的背上了沉重的课业负担,在成人的责备甚至打骂声中强制学习,活泼好动的个性受到压抑、摧残,心灵受到创伤,则难以形成开朗、积极、乐观、自强、自信、自尊等健全的人格,严重的危害了幼儿的心理健康.(三)”小学化倾向“对幼儿的全面发展不利。
在幼儿阶段所进行的小学式教育,其实进行的只是单项智育,由于这种做法只重视单项智育或某种技能的发展,忽视了全面性发展的要求,结果,幼儿的非智力因素的发展被削弱了,其它各育的发展要求被忽视了,导致了幼儿身心发展的片面性。
幼儿园教育“小学化”强调向幼儿“灌输”知识,忽视幼儿在游戏中主动的、探索性的学习,忽视了语言能力、数理逻辑能力、初步的音乐欣赏能力、身体各部的运动能力、人际交往能力、自我评价能力、空间想象能力、自然观察能力等多智能的全面开发。而正规的幼儿教育,教师每设计一个游戏活动往往使幼儿得到多种能力的训练,孩子在这种以游戏为主的教育活动中变得越来越健康、活泼、聪明,比那些会写多少字、会算多少数的孩子在正式上学以后更有潜力。
急于求成的浮躁心态,和所运用的强制性方法对孩子的影响,孩子被压抑的兴趣和紧张焦虑的心情,久而久之将不利于孩子的个性健康。结果我们的“教”让孩子变得被动,让孩子变得“厌学”。所以当人们为这般教育的成果而欣喜和得意时,我们是否想到:孩子的认知发展是以情感、社会性发展为代价的;孩子的眼前发展是以长远发展的牺牲为代价的。
(四)”小学化倾向“对幼儿的未来学习不利。
我们班的英语老师向我抱怨,因为小学三年级的英语课本孩子在幼儿园大班时便学过了,所以,上课时,“早熟”的学生了无兴趣,不认真听讲,扰乱了上 课气氛。最难教的孩子不是上学前知识准备不足的孩子,而是缺乏学习兴趣的孩子。孩子在0―6岁期间,并不适合进行系统的知识教育,而只能帮助他们积累感性的经验,同时培养学习兴趣。在学龄前期不断灌输各种知识,很有可能让他对学习失去兴趣。
由于一些学前班使用的是小学一年级教材,其教学内容和小学一年级是重复的。在幼儿阶段儿童如果学过了小学课本上的知识,他们刚上小学一年级时,不用花多大力气就可以获得好成绩,由于重复教育,使这些儿童养成了不动脑、不思考、生记硬背的不良习惯。当他们升入二年级以后,面对新的学习内容,一下子不能适应,结果学习成绩下降甚至学习跟不上的情况都得以产生。
许多家长不懂得学前教育应该教孩子学什么,而是提前把上小学才学的知识硬填给孩子。学前阶段的孩子无论智力和能力都够不上,所以必定学不好,其结 果是使孩子扫兴和反感,再加上家长的责骂和老师的批评,孩子厌学是必然的。这对孩子是不公平的,是对孩子极大的伤害,无异与拔苗助长。有的孩子即使勉强学了,但入小学后成绩也未必好。到了小学再学就等于留级一年,孩子似懂非懂,毫无新鲜感。无味枯燥的重复使他们丧失了对学习的兴趣,容易因我已懂而不专心听讲,养成注意力不集中、不认真听课、做小动作、不完成作业等不良的学习态度,反而影响了所有学习任务的完成,成了老师和同学眼里的“差生”,从而使孩子产生对学校、对学习的厌恶、厌烦情绪。
二、幼儿教育”小学化“的原因
幼儿教育小学化的原因随着社会的迅速发展,使得人们对于教育方面的需求不断增强。尤其是如今独生子女家庭也越来越多,导致人们对幼儿教育给予了高度的重视并提出更高的要求。而这也正是幼儿教育”小学化“的重要原因,同时也受其他一些因素的影响。
(一)、长期的应试教育模式带给幼儿的压力和负担
尽管许多地方不允许小学入学考试,但是据了解,仍有部分小学还设有入学考试或入学面试。入学考试的成绩对分班有一定的影响,这也是促使家长选择过早让孩子接受小学化教育的一个因素。另一方面,在孩子升入小学后,一些孩子的成绩不理想,使得家长认为现在 “跟不上”是因为在幼儿园没有打好基础。
一位小学老师也说:“幼儿园多教一点知识也好,这样的话孩子升入小学后也学得轻松,我们老师也能轻松些。”小学老师这种图轻松的心理,也导致了幼儿教育小学化。
在长期的教育中,考试一直作为教师与家长检测学生学习成绩好坏与否的主要标准,无论是在小学还是中学,都会进行定期的测试,以此来检测学生学习成 绩。甚至有的地方在幼儿从幼儿园升入小学过程中也采取了这种方式来择取符合 自己入园标准的成绩较优异的幼儿,这种做法无疑是在给幼儿增添本不属于那个年龄段应有的压力,并且这种现象也使得家长变得忙碌起来,更加对幼儿的基础教育高度紧张。使得家长极其重视幼儿的学习情况多过于关注生活健康发展情况。只要这种考试制度一天没有得到完善和发展,幼儿从小接受的教育就不得不要和考试挂钩,就不得不承受学习各种学科和接受各种技能的压力和负担。幼儿的学习应该是快乐的学习,然而当孩子面对的是种种压力时,会在自动的封闭自 我的同时,也会减少与外界的联系,主要表现为在学校时沉默寡言,不愿意参加集体活动,有些孩子甚至排斥与父母、老师的沟通,不愿意与父母呆在一块,对孩子社会性的发展造成不利影响。同时,幼儿长期的学习,导致身体机能和神经系统变弱,另外,长时间缺少运动的学习会使孩子发育不良。
(二)幼儿专业教师的缺失使得教学模式得不到改善
如今,幼儿园的教师大多数都是经过非专业性学习和培训出来的,没有经过正规的学习和锻炼,如今的幼儿教师缺少教学理念和自己独特的教学视角,更加在教学方法上只是遵循按照小学教师的标准,准时给幼儿上下课,而在教学内容上,只是一味的注重灌输,注重幼儿掌握知识的程度,但是从未将教育和幼儿自身心理发生发展特点和规律相结合统一起来。大都是迫于无奈,也就造成教师专业发展的内驱力不足。没有能够把准确的完善的幼儿教学理念带到实践教学中去,使幼儿的教育失去了丰富的课程内容和鲜明的教学结构,使幼儿一直禁锢在陈旧的教学形式中。
幼儿教育小学化倾向在教育方法上的主要表现就是将幼儿教学课堂化,以课堂讲授代替活动与游戏。这种教学方式主导下的幼儿教育通常是只重视知识学习的灌输式教育,教师讲、幼儿听;教师做、幼儿看;教师领读、幼儿复读等死记硬背的传统授课与学习方式成为幼儿园教学常态。在教学中,教学现场呈现出教具演示少、图案色彩少、角色游戏少的特点;在教学后,教师常常布置大量单调、枯燥的作业。这种讲授式教学扼杀了儿童的天性,不利于幼儿学习兴趣的培养,增加了幼儿的学习负担。
(三)多数幼儿园脱离办园宗旨和原则只为迎合家长。
“我不喜欢上学,我不喜欢上学。”我在在黄陂区解放红黄蓝幼儿园门口,见到刚刚放学的一个4岁的小姑娘,面对我的询问,她满脸愁容地连连摇头。小姑娘的父亲姜先生向我苦道:“孩子每天晚上回家后,我们都监督她做一个多小时的作业,但是孩子就是不能安静地坐下来,不停地调皮捣蛋,隔几分钟就跑了,我有时训斥几句,有时还打一顿,她回来写几分钟,又跑去玩了。我现在提起她写作业就心烦!”姜先生说,他孩子本来天生活泼,爱唱爱跳,而现在每天上学都满脸愁云,性格似乎变得有点内向,和她的年龄不相符。和小姑娘同时从校门口出来的小朋友个个背着书包,我上前问小朋友喜欢做家庭作业吗?几乎所有小 朋友都摇摇头,有的干脆回答:“不喜欢。”可是接孩子的家长却抢答:“喜欢。”面对家长的说法,不明就里的孩子满脸困惑。
明知是因为过早地接受教育,让幼小的孩子对学校产生逆反心理,可是不上教功课的幼儿园,姜先生担心孩子的教育落在起跑线上:“我也看着孩子可怜,本来不想让她过早地学习,可是人家孩子都学,她不学怎么办?”有同样心思的家长很多。“我觉得这家幼儿园在教育方面还是不错的。”一位来幼儿园接孩子的女士说,“我们家长都希望孩子不要输在起跑线上,现在我家小姑娘3岁半,每天幼儿园教认5个汉字,一个月算算就得认多少字啊!”她觉得这种教学方法能够让家长比较放心。另一位来接孙子的老大爷还饶有兴致地给我讲,现在孙子在幼儿园大班已经开始学习珠算、英语,并且进行简单的阅读训练,他每天回家听孙子给他讲今天学了许多许多知识,心里特别高兴。
诚然,当自己的孩子在邻居羡慕的眼光中流利地背出古诗时,家长肯定会感觉很骄傲。这也不能怪家长,其实,每一个家长的内心都希望自己的孩子在幼儿园里能够首先培养出健康有益的兴趣爱好与生活习惯,塑造健全的人格,开心快乐地成长。我们也知道,在现有教育体制和考试制度下,家长做出接受小学化教育的选择实属无奈。但是,让孩子如此早地接受小学化教育是否真的有利于他们今后的成长呢?却很少有人关心。
有一位认识的私立幼儿园园长说:“我们也知道小学化教育方式不对,但家长要求必须教识字、学拼音、学数学,否则就转园,我们也是没有办法。” 对幼儿园来说,更加关注和重视的应是幼儿的生理发展和心理发展,结合多种现代因素以培育出更适合社会的多元化人才,给予幼儿更多地机会去选择自己真正喜欢的感兴趣的学习内容。但是,如今的幼儿园大多数都脱离了最初的办园宗旨,违背了办园原则。为了迎合家长对教育的超前需求,满足家长望子成龙的心理,也为了可以在激烈的竞争中生存,多数幼儿园偏离了办园初衷,过早的将小学一年级的课程内容融入到幼儿园课程中去,而不去考虑幼儿的接受程度、热爱程度、年龄特征等因素。忽视了幼儿在幼儿园课程的学习,主要是采用游戏的方式来进行的这一标志性原则,而遵循”教师问,学生答,教师不问,学生不答“的上课模式,填鸭式和灌输式教学手段,严重的违背了幼儿的身心发展规律。
许多家长总是埋怨孩子不学习,不争气,其实最该检讨和受到责备的正是我 们家长自己,孩子本来是棵好苗苗,却被你急功近利的做法给“拔”得“蔫”了甚至“枯”了,这种“小学化”的教育方式正好比“起了个大早”却送孩子“赶了个晚班”。
三、消除幼儿教育” 小学化“的对策及要点
那么幼儿园如何去”小学化“?要解决幼儿园小学化的问题,逐渐改变到彻底杜绝这种现状,这就要从幼儿园小学化产生原因入手,需要家长、幼儿园和社会的共同的努力。
(一)家长需要调整教育幼儿的教育观念,要从幼儿成长的长远发展考虑。
目前,新闻媒体不断的在报道我国一些幼儿园不同程度地存在着“小学化”倾向问题,并且相关部门还不断突击检查。但在我们农村,有些家长对孩子“望子成龙,望女成凤”的迫切,长时间形成的根深蒂固的“拔苗助长”的心理我们一时难以根除,但是,我园首先是统一我们老师和年轻家长的思想,做到稳步前进。我们作为教育者,首先在意识上、教育理念上一定要有一个更新,一个定数。好的东西我们要坚持下去。根据一些幼儿园的实践证明,部分年轻的家长在道理上还是能讲通的,但是要我们教育工作者不断耐心的宣传,他们也能接受新的教育理念。但是,那些年老的隔代家长,还是要进行耐心的宣传,要利用各种活动 让老师和家长进一步认清幼儿园“小学化”的弊端和危害,统一思想,明确要求,采取措施,加强管理,防止出现幼儿园“小学化”倾向问题。
作为家长,要提高对幼儿教育的认识水平,也可以通过网络、书籍、幼教专家讲座等方式,学习幼儿教育的科学知识,从而淡化”望子成龙需尽早“的功利心态。与此同时,父母应和孩子多沟通交流,了解孩子在想什么、需要什么,才能有助于孩子的健康成长。使家长和社会、幼儿园达成幼儿教育的共识,使幼儿园 小学化的状况得以改观。
我认为,要想在育儿观念上做到真正意义上的家园共识,必须首先找准与家长合作的基点与分歧点。我们合作的基点是:我们与家长的教育初衷和最终目的,都是为了培养孩子成材,但在具体的教育理念与方式上存在着较大的分歧。基于此,我们有责任,也有义务充分发挥我们专业教育机构的权威性,带领家长走出教育的误区。我们可以从以下几个方面入手:
第一:充分发挥家长学校的作用,通过一系列专业教育知识的学习,并辅之 以一些实例,让家长看到急功近利的拔苗助长方式并不利于幼儿的长远发展。在教育孩子时,应保持一颗平和的心态,着眼于幼儿的长远发展,同时给予家长一些具体的科学育儿方法的指导。让他们在教育孩子的观点上做到与幼儿园一致,只有这样,家庭与幼儿园的教育也就做到了真正意义上的同步。
第二:多举行一些诸如家长开放日或其他形式的开放活动,吸引家长参加,通过形式多样的活动,让家长真切地感受到幼儿在情感、态度、能力多方面的逐步提高,更坚信幼儿园在教育孩子方面的权威性,从而能更主动的配合幼儿园以正确的教育观对孩子实施教育。
第三:要不定期的针对一些家长感兴趣的热门话题,教育难点问题,展开家长论坛、教师论坛等活动,通过大家各抒己见,沟通观点,能更好的达成教育的共识,同时也促使家长更加关注科学的教育观,理智地看待学前幼儿教育,并主动向幼儿园靠拢。
(二)幼儿园应该根据儿童发展的规律,制定并实施儿童发展计划。
幼儿园“小学化”也误导了社会教育风气,部分家长为使孩子赢在起跑线上 而“拔苗助长”,要求幼儿园实施“小学化”教育;部分幼儿园为迎合家长的这种需求,违背教育目标和内容要求,偏离了幼儿教育的正确轨道。而《幼儿园教育指导纲要(试行)》为我们提供了很好地开展幼儿教育提供了科学的、标准的指导作用。《纲要》总则中第五条明确指出了幼儿园教育应尊重幼儿身心发展的规律和学习特点,充分关注幼儿的经验,引导幼儿在生活和活动中生动、活泼、主动地学习。而《指南》又对幼儿园教育五大领域咯年龄段作了明确的目标与任务。幼儿园应该把《纲要》和《指南》作为指导性教材,并定期集中学习与讨论。深入理解《纲要》精神实质,更新幼儿园教师的教育观念,尊重幼儿身心发展的规 律和学习特点,切实实施符合幼儿发展的学前教育。要加大对幼儿园教师的培训力度,利用业务学习时间传达和学习上级部门关于防止“小学化”倾向的文件精神,切实提高幼儿教师队伍的整体素质和专业水平。
《幼儿园教育指导纲要(试行)》明确指出指出,幼儿园教育应尊重幼儿身心发展的规律和学习特点,充分关注幼儿的经验,引导幼儿在生活和活动中生动、活泼、主动地学习。幼儿园教育的内容是广泛的、启蒙性的,都应发展幼儿的知 识、技能、能力、情感态等。根据这一内容及幼儿身心发展特点,制定幼儿园的 教学计划,要全面了解幼儿的发展状况,要避免只重知识技能的掌握,忽略情感、社会性和实际能力的倾向。同时加强对教师的业务管理和培训,加强高校学前教育专业与幼儿园的紧密联系。通过提高教师的专业素质,提高幼儿教育的质量,从观念和实践上,克服幼儿小学化。
(三)社会要从政策、制度上进行改革,加强宣传,使幼儿园教育健康化发展。
《国务院关于当前学前教育改革的若干意见》中以明确指出,“必须坚持科学育儿,遵循幼儿身心发展规律,促进幼儿健康快乐成长”,“加快建设一支师德高尚、热爱儿童、业务精良、结构合理的幼儿教师队伍”,“保障适龄儿童接受基本的、有质量的学前教育”,“遵循幼儿身心发展规律,面向全体幼儿。关注个体差异。坚持以游戏为基本活动,保教结合。寓教于乐,促进幼儿健康成长。为儿童创设丰富多彩的教育环境,防止和纠正幼儿园教育‘小学化’倾向。建立幼儿园保教质量评估监管体系。健全学前教育教研指导网络。要把幼儿园教育和 家庭教育紧密结合。共同为幼儿的健康成长创造良好环境。”其中的质量意识显而易见,质量内涵清晰可辨,对学前教育质量的要求也是明确到位的。
国家除了要建立健全关于幼儿教育的监督机制,确保幼儿教育健康发展。教育行政部门还应该每年对幼儿园教学内容、教育形式、幼儿发展状况进行抽查。全面提高办园质量,严格办园标准,提高个体幼儿园的整体水平,防止因个别园不规范的”小学化“教育而导致的生源方面的恶性竞争。要加强宣传,树立科学的儿童观和教育观,转变家长传统教育观念中追求功利性、忽视幼儿自身发展要求的错误思想,逐渐淡化幼儿教育小学化的思想基础。还要推动中小学教育改革,做好”幼小衔接“,为幼儿园树立积极导向。减轻幼儿教育来自教育系统内部的压 力,防止”应试教育“的消极影响向幼儿教育渗透,使幼儿教育健康发展。
四、国外幼儿园的教学借鉴
美国:注重培养孩子与人分享东西
在美国的幼儿园里,小朋友们通常会在早上围坐在一起,由老师带他们做考勤和谈天气等例行内容。然后,与大家分享他们家里或上学路上的趣事。随后,孩子们会学简单的数学,比如数教室里有多少个窗户等。午饭过后是阅读时间,老师会给孩子们读故事书,然后让他们根据其中的人物或情节画画、做手工。10 英国:注重对兴趣和个性的培养
在英国幼儿园的课堂上,老师很少用讲课的方法传授知识,而是以小组和个别辅导为主,宝宝可以自由选择做点心、玩电脑、学画画或者玩各种游戏,通过自己的操作和探索得到知识,培养技能。在活动中,老师从不强调答案的唯一性,对宝宝提出的各种解释,只要有合理因素,或者有想象力,都给予很高评价。
法国:将幼儿教育与家庭教育密切结合
把绘画和艺术活动引入教学是他们常用的方法。通过用不同的材料与工具画画、举办木偶戏表演、做角色装扮游戏等,来发展宝宝的语言、情感表达、艺术表现和创造性等各种能力。科学技术活动是他们十分重视的一个方面,宝宝在动手动脑的制作、拼拆、修补等活动中,了解事物的属性、特征,理解事物之间的关系。..澳大利亚:孩子最重要的就是玩好
澳大利亚幼儿园对儿童的培养非常人性化,也非常自由。幼儿教师的主要 工作就是让孩子在幼儿园里玩得开心,从而培养他们独立的人格,帮助他们更好地与同龄人建立伙伴关系。除了教师之外,还有幼儿护理助理来协助教师的工作,负责照顾幼儿的饮食起居。幼儿园通过游戏和寓教于乐的方式来认知这个世界。
日本:室外体育运动是重要科目
在日本的幼儿园里,一大特点就是进行各种各样的户外活动,让孩子们亲近大自然,通过玩乐来培养他们健康的身心和与人相处的能力。日本也比较注重对父母的教育方式的指导,比如开办母亲班、双亲班等。学习班分两种,一种是以婴幼儿的父母为对象的学习班,另一种是以即将做父母的人为对象的学习班。
结语
总之,幼儿教育“小学化”的危害是很大的,我们必须清楚深刻的认识到它的严重性。作为专业的幼教机构,专业的教育人员,我们必须按照国家的幼教法规办事,使广大家长及社会能够支持幼儿园的教育。我们的教育目光不能短浅,不能只看到现在,应着眼于孩子的未来,自觉防范、抵制幼儿教育“小学化”,遵循幼儿年龄特点,按照幼儿身心发展规律,合理安排幼儿园的各项活动,使幼 儿在欢乐和谐的幼儿园整体教育环境中获得全面健康的发展,让孩子自由健康快 乐地度过金色的童年!
[参考文献]:
[1] 冯晓霞.新《纲要》与幼儿教师的专业成长
[2] 朱家雄.幼儿园课程管理转型过程中存在问题辨析 [J].幼儿教育,2002.[3]幼儿教育”小学化“弊大于利[4]余晓红.幼儿教育不能”小学化"
第四篇:数学建模课程教学现状分析及对策研究(精选)
数学建模课程教学现状分析及对策研究
摘 要 阐述数学建模课程的特点及数学建模竞赛对数学建模课程推广工作的促进作用,分析数学建模课程教学和竞赛辅导中存在的问题,并对相应问题提出改进措施。
关键词 数学建模;高职;数学建模竞赛;数学软件
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)20-0090-03
引言
目前,在高职高专院校里,数学建模以公共选修课或专业选修课的形式开始出现,为学有余力的高职学生提供了一个更高的平台,也为他们锻炼自己解决问题提供了机会。高职对非数学专业开设的数学建模课程主要是对实际问题的数学建模并利用计算机软件求解实现。全国大学生数学建模竞赛活动,为数学建模课程的开设与推广起到至关重要的促进作用。数学建模课程的学习与数学建模竞赛的开展是实施素质教育的有效途径,这项活动促进了学生的数学应用意识,提高了学生运用数学知识和计算机技术分析和解决问题的能力,提高了学生的创新意识和团队精神。
目前,数学建模课程的教学内容和方法正在逐步体现数学建模的思想,在开设与改进数学建模课程的基础上,逐步将数学建模的精神、内涵及方法有机地体现到一些重要的数学课程之中,是各高校数学教育一个努力的方向,数学建模课程实践性教学研究是一个重要的改革热点。面对高职高专生源的客观现状,传统的数学课的教学模式正在面临巨大的压力与挑战。因此,通过对数学建模课程教学方法和手段的创新来提高学生的学习兴趣和应用意识,在广大高职院校中普及数学建模思想,成为广大职业学院教师的工作重点和努力方向。
数学建模竞赛是一个契机,但是依然希望有一个系统的、整体的,针对高职高专学生学习能力的课程体系,不断革新教学内容和教学方法,提供一个数学建模教育推广的平台。立足高职数学教学面临的现状和问题,以数学建模为切入点推动数学教学改革,从高职数学教学的指导思想、课程内容、教学方法和评价机制的改革等方面进行系统的理论探讨和教学实践,使数学既能起到提高高职学生的数学素质、数学修养,又能很好地为专业服务,更好地体现数学课程在高职教育中的定位。数学建模课程教学现状分析
课程设置的现状分析 北京城市学院职业技术学院为学生开设数学建模课程已有6年时间,最初只面向参加全国大学生数学建模竞赛的学生开设暑期数学建模课程班,此课程的主要目的是培训全国大学生数学建模竞赛的参赛队伍。这样的教学方式有明确的针对性,是对竞赛学生的赛前培训。这种集中授课方式存在的首要问题是没有发挥数学建模课程的意义,没有让更多的学生从这门课程中培养数学思想,提高应用数学知识解决实际问题的能力,受惠的学生仅限于参加竞赛的学生。而这样集中快速授课的方式也不利于参加竞赛的学生交流数学思想,消化和吸收数学知识。短时间的集中授课有利于参赛学生对数学建模有一个初步了解,但不利于学生内在数学应用能力的培养。
随后在全校开设数学建模公共选修课程,课程设置为每学年64学时。通过选修课程的开设,可以使更多对数学及建模竞赛有兴趣的学生更好地学习数学模型及数学软件,课程学时虽然不多,但对学生初步掌握一些数学建模方法起到促进作用。通过选修课程的开展,可以更好地进行数学建模竞赛的学员选拔,并开展课赛融合的教学模式。
授课教材分析 笔者对教授数学建模课程的讲义进行总结,整理出适合高职学生数学建模课程教学的教材。该教材中包含较为常用且易于学生理解学习的数学模型,并选取了有代表性的数学建模竞赛的真题进行介绍。同时,相应数学模型应用的实例也经过筛选,所选择的实例应用较贴近本校职业学院学生所学专业。并且教材中的相应实例应用有完整的应用数学软件求解的过程,在数学应用实例用软件求解的过程中并不局限通用数学软件MATLAB。有许多其他的专业优化软件对于求解某些数学模型问题更有优势,程序处理更易掌握,如用Lingo软件求解线性规划问题及用SPSS软件处理数据统计问题。常用的办公软件如Excel也可以计算求解一些数学模型问题,在书中也做了简要的介绍。笔者希望读者可感受学习到数学问题通过软件求解的普及性。
建模竞赛情况分析 学校对每年的大学生数学建模竞赛越来越重视,从近几年学院组织学生参加竞赛情况分析,学生对于参赛的热情很高,但也存在一些问题。首先从参赛学生所在专业及年级分布来看,参赛学生分布的专业较均衡,年级以大二为主。由于是职业学院,学生参加过一届竞赛有经验积累,但因为大三面临实习找工作,或因升本课业时间比较紧张,也就较难再参加一届竞赛。因此,参赛学员以大二学生为主,大三学生为辅。
在对参赛学员组织暑期培训时,由于学生来自不同专业,学生的先修课程不同也会出现一些辅导上的问题。工科类学生在大一已经完成微积分、线性代数、概率论与梳理统计课程的学习,而一些经管类学生部分课程要到大二才开设。以上问题再加上职业学院学生自身数学基础较薄弱,在集中培训时可以先从培训软件入手,基本模型的理论知识慢慢渗透,这样可保持学生学习的积极性。在培训过程中可适当选取真题让学生积极讨论,学习相关背景资料,促进学生的学习兴趣。
对于分组问题,可让学生自由选择教师,适当提出参考建议。在培训初期有一个初步的分组安排,经过一定时间的学习讨论后可进行模拟竞赛。
教师队伍培养分析 对于数学建模课程的授课,教师需要掌握数学各科目课程及相关软件的应用,因此投入的学习时间较多,同时需关注相关研究的热点问题。在授课中,教师不仅对学生进行基本常用模型的教授,更应重视培养学生自身的学习能力,尤其是实际问题转化成相关可求解的数学问题的能力,对相关文献的阅读理解能力。目前,数学建模教师的自身知识储备和教学能力还有待提高,对于学生基础知识提高和学习能力提高的兼容性还有不足之处,对于通过教学促使学生自己动脑、动手相结合的教学手段还有待创新。实践教学的对策研究
改善教学方法和手段 数学建模课程的学习有其特殊性,其不同于其他的数学课程。一般的数学课程如微积分,课程体系完整,教学及学生学习中也更侧重学生计算能力,侧重于学生公式及运算法则的掌握。数学建模课程中教学内容分为不同的教学单元,每个单元模块中由不同的数学模型组成。数学建模课程在教师教授数学思想和方法的同时,更多是为学生提供一个可交流数学思想的平台。在教学方法和手段上采取分组教学和任务教学法。这种教学形式更利于学生交流思想、团队合作,学生从被动学习的方式变为主动合作学习,发挥了主观能动性。
在考核方式上也采用多种形式,课堂教学中采用上机练习并完成随堂作业,课后作业以小组的形式完成,完成的作业中包含案例分析、阶段论文。教师评定成绩采用答辩的方式,小组成员将完成的报告做成幻灯片在课堂中面向全体讲解,教师根据学生完成情况给出相应的点评及改进措施。
对于数学建模教材的选取 由于职业学院学生各专业课程设置不同及学生自身水平的限制,在教材选取上需考虑学生的实际情况,内容的设置和案例的选取可循序渐进、由浅入深。从事数学建模教学的教师从学生现有基础水平出发,总结出较多涉及学生专业应用背景的实例和生活中常见的趣味性实例,这些实例既能很好地再现数学建模的基本思想、基本方法,又简单、具体和有趣。
数学建模课外推广 在数学建模课外学习中,可通过多种形式激发学生学习数学的兴趣,同时让众多对数学有学习积极性的学生有一个思想交流的平台。例如:可不定期进行数学相关讲座,让学生从数学发展史的角度更好地认识数学,培养数学思想;介绍函数的发展史,包括函数表达符号的进阶,这些数学的相关知识可以帮助学生更好地认识数学,通过这些数学发展史的介绍也使数学学习变得生动有趣。
在课外活动上,可通过社团和兴趣小组的形式开展多种有趣数学小项目,如数独游戏,在学生参与小项目的同时介绍相关的背景知识,如第一个发现数独游戏的科学家欧拉。这种数学背景的介绍可让学生充分意识到数学与生活是密不可分的,建立起数学的应用意识。数学建模社团通过组织讲座、趣味小项目、经验交流、模拟练习、校级竞赛等活动,使数学建模在学生中得到推广及普及。
积极推广数学建模竞赛,通过组织校级竞赛让更多的学生参与到这项活动中,在竞赛活动中激发学生探索问题的兴趣。对竞赛的成果安排成果展示讲座,构建师生互动交流的平台。同时,对校级数学建模竞赛中的优秀队推荐参加全国大学生数学建模竞赛。对于参加全国大学生数学建模竞赛的学员,可聘请校外专家讲学来提高学生的竞赛水平。结语
为更好地激励学生学习数学建模的积极性,提高学生自主应用数学知识的意识,建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,推动数学建模课程建设,通过数学建模竞赛,带动高校学生积极参加科技活动,培养团队意识,应用所学培养创造精神,推动数学建模课程教学体系、教学手段的完善。
学院根据授课学生的基本情况编写适用于高职学生的数学建模课程教材,对于选拔出的参赛学员,可以编写适合高职生的竞赛题目,激发学生对数学建模课程的兴趣。通过教学方法和手段的创新,激发学生的学习欲望,培养学生自学能力,增强数学素质和创新能力。在师资队伍建设上聘请校外专家对教师进行培训。同时对于相关行业软件应用可聘请专业教师进行讲解,也可让不同专业学生互相交流经验,促进学生对不同行业软件的了解和应用。对于学生成绩评定采用小组形式,学生合作完成一个实际问题建模,对小组完成的报告进行讲解,教师根据各组完成的情况结合平时上机成绩给出综合成绩。
通过对数学建模实践教学中存在的问题成因分析,对高职学生数学建模课程设置、教材选取、教学手段应用等方面给出相应的完善措施。为培养北京城市学院职业技术学院学生应用数学意识,激发学生学习数学兴趣,进而得到系统的数学建模赛前培训,对数学建模课程进行创新实践,为学生的进一步发展提供坚实的基础,也为学生今后就业提供相应的计算机应用基础。
参考文献
[1]叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去[J].工程数学学报,2003(8):4-5.[2]段璐灵.数学建模课程教学改革初探[J].教育与职业,2013(5):140-142.[3]叶其孝.数学建模教学活动与大学生教育改革[J].数学的实践与认识,1997(1):92-96.[4]李大潜.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,1998.[5]李晓毅,徐兆棣.数学建模课程的改革对策和建议[J].沈阳师范大学学报,2011,29(1):117-120.
第五篇:网络控制系统论文:不确定性时延网络控制系统的分析与建模研究
网络控制系统论文:不确定性时延网络控制系统的分析与建模研究
【中文摘要】本文对具有不确定性时延的网络进行建模分析,首先简述了网络控制系统典型结构及基本问题,分析了具有不确定性网络时延的组成与产生机理,及其对控制系统造成的影响。基于采样周期不同将具有不确定性的网络时延分为短时延网络和长时延网络系统,通过对线性时不变广义被控对象进行离散化,建立两种时延下的离散模型。最后对具有不确定性网络时延和丢包的网络稳定性的进行了理论研究和建模,通过鲁棒控制和最优控制方法分别设计了控制律,使得具有不确定性时延的网络控制系统具有良好的稳定性。
【英文摘要】To model the uncertainty delay of the networked control systems in this paper, the author sets forth the typical structure and basic problems of network control system.The element and the causes of the uncertainty network delay is analyzed and its effects is estimated.Based on the sample period, the network time delay could be divided into two parts: the short delay network and the long time delay network system.For constant linear object, the discrete model under two kinds of delay is created.Finally the author deeply researches the stability of uncertainty delay network and packet loss in the network.Through the robust control and optimal control method,the control rule is designed respectively.The experiment result shows that network control system with uncertainty delay has a good stability.【关键词】网络控制系统 不确定性时延 建模 稳定性 【英文关键词】Network control system Uncertainty delay Modeling Stability 【目录】不确定性时延网络控制系统的分析与建模研究5-6Abstract6
第1章 绪论9-15
摘要
1.1 问题研究的背景及意义9-1010-12
1.2 网络控制系统发展及基本问题
10-11
1.2.2 网络1.2.1 网络控制系统的发展控制系统中的基本问题11-1212-14
1.3 国内外研究现状
第2章 具有不确定性
2.1 网1.4 本文主要工作14-15网络时延的网络控制系统分析和建模理论基础15-24络控制系统时延的产生与解决措施15-20统时延的组成15-1818-20
2.1.1 网络控制系
2.1.2 网络控制系统时延的解决方案
2.3 2.2 Lyapunov 意义下的稳定性定义20-21不确定性网络时延概念与分类21-24延的概念21-22
2.3.1 不确定性网络时
2.3.2 不确定性网络时延分类22-24
3.1 具第3章 短时延特性的网络控制系统建模与分析24-34有短时延特性的网络控制系统的建模理论24-29短时延控制器采用时间驱动的模型24-26控制器采用事件驱动的模型26-29
3.1.1 基于
3.1.2 基于短时延
3.2 短时延不确定性网络
控制系统建模分析解与整定30-34析34-4334-3834-3636-3838-41
29-303.3 基于短时延网络控制系统的求
第4章 长时延特性的网络控制系统建模与分4.1 具有长时延特性的网络控制系统建模理论4.1.1 基于长时延控制器采用时间驱动的模型4.1.2 基于长时延控制器采用事件驱动的模型4.2 长时延不确定网络控制系统建模与设计4.2.1 问题重现和模型建立
38-40
4.2.2 长时延网络控制器的设计与求解40-4141-4343-4943-4444-45结果47-4950-5353-5456-65
4.3 仿真结果第5章 不确定性时延网络控制系统稳定性分析5.1 具有丢包和时延的网络控制系统建模基础5.2 基于丢包和时延网络控制系统分析与建模5.3 网络控制系统指数稳定性45-47
第6章 结论与展望49-50
5.4 仿真参考文献攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果致谢
54-55
作者简介
55-56
详细摘要