可行性计划书范文
时间:2023-03-14 02:21:41
导语:如何才能写好一篇可行性计划书,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
现在是市场经济,与其他行业一样,要办养老院,也要进行市场调查,进行可行性分析。业内人士普遍认为,开办养老院,仅有爱心是不够的,抱着赚钱的目的也是不可取的,因为养老服务是微利甚至是不盈利的。当然,也确有人投资建养老机构纯为回报社会,不为赚钱也不图虚名,即是如此,养老机构开办以后,也还有个维持良性动转的问题,即如何保持其自身发展。
盈亏的主要因素是入住率和服务成本,这里的服务成本是指为老人服务所必需的,有房租、防暑降温取暖费、水电煤气费、工资、办公费用、维修费、大型资产折旧费等,都要考虑在内。其计算公式为(预期入住人数w收费)-服务成本即为盈亏,收费项目主要有床位费、生活费、取暖费三项,养老机构也可就其他服务项目收取约定的费用。
一、办院可行性分析
养老服务业是一个投资回收周期比较长的行业,对此,投资者要有清醒的认识。进行可行性分析要考虑的因素有:目前本地区同行业总量(床位数)及分布情况,本地区老人及家庭经济状况,尽可能了解和收集其他养老机构的入住情况,地理位置的交通和环境情况等。
盈亏的主要因素是入住率和服务成本,这里的服务成本是指为老人服务所必需的,有房租、降温取暖费、水电煤气费、工资、办公费用、维修费、大型资产折旧费等,都要考虑在内。
办院的主要风险在于,一是入住率的不足,房租、人工费和取暖费等硬性开支不能得到有效摊薄,导致开办一年内甚至更长时间处于净投入状态,不能实现资产的良性循环。二是入住老人的收费风险,由于老人及子女的财务状态恶化等原因,造成入住老人不能及时续费,养老机构又不能强行将老人赶出门,造成垫付费用的局面。三是老人的意外伤害风险。老人属高发意外伤害和突发死亡率较高的人群,一旦产生纠纷,诉讼和调解对养老机构都带来人力和物力上的负担。
就深圳现状,试做开办养老机构可行性分析如下:
一、 从市场角度
深圳是个适合老年人养老的的城市,各种公共设施以及一些收费较高的主题公园对65岁以上的老年人免费。随着人口流动的加剧,会有越来越多的人选择到深圳养老。目前深圳实际人口1200万,其中老年人口占到102万,占到9%多。全市现拥有养老机构21家,床位共计800余张,刚刚达到老年人口千分之二的最低要求,应该还有很大的发展空间。
从区域角度来看,--区和--区养老机构相对密集,市南老城区和--路东部人口居住密集区、--新区存在养老机构床位上的不足。
二、 目前深圳市内养老机构发展评价
深圳市养老机构应该说从数量上发展较慢,但总体运营水平不够高,特别是缺少象天津鹤童老人院、广州市寿星大厦、上海福利中心这样行业领军型的养老机构。具体来讲:
1、百床以上规模较大的养老机构,收费较低(全部费用800元以下)的入住率一直很高,床位全年紧张。办这种类型的养老机构前期投入较大,一般需要建设专门的院舍,配套设施齐全。
2、百床以上收费在1000元左右的养老机构,在深圳市场目前属于中档以上养老机构,目前存在一定程度的入住率不足,经营情况多在盈亏平衡点以下。但这种类型的养老机构是外地来养老的老人的首选,市场前景看好。
3、30张床位至100张床位之间的中等规模养老机构是深圳市养老机构的主流。这部分养老机构,由于床位数达到了规模效应的要求,硬性投入和老人生活费用都得到了合理摊派,机构管理还处在简单层次控制的范围之内,用人成本较低。这种养老机构经历前期的经验积累期,多数都实现了盈利。
需要特别提出的是,这部分养老机构多自觉不自觉将服务群体逐渐定位在不能自理和半自理的老人群体。这一群体服务需求层面较少,日常消耗低,且收费较高。只要辅助于较好的医疗,是目前盈利概率最高的院所类型。
4、30张床位以下的小型养老机构,也称家庭式养老院,这种院所经营形式灵活,前期投入较小,特别适合生活小区内建设。经营这种类型养老机构的关键是争取物业和居委会的支持,在房屋租金等方便实现优惠。可能的情况下争取到福彩基金的投入,“星光老年之家”用这种方式争取到前期经营者少投入,再辅助于水电暖方面的优惠,压缩一下前期投入得不到摊薄的风险。经营这种养老机构可以附设开办学生餐桌和居家养老老人的午餐派送,以弥补盈利能力不足。
目前这种养老机构在本市经营平均状况较差,对经营者的运营水平和承受压力的能力挑战较大,每年都有不能通过年检被淘汰的养老院。迫切需要专业人士介入,对这种养老机构财务运营进行专业指导,或采取集团式经营方式,统一采购、统一配餐、统一调配医护康复设施,达到降低服务成本的目的。
二、收支情况分析(以50张床位,四人间养老院为例)
一、开办养老机构前期投入
1、租金投入,选择房屋时多选择租用经营状况不良、非网点性的疗养院、旅馆、幼儿园和工厂附设后勤设施,租金必须控制在200元/床/月以下(通常收费床位费为200元-600元),例:50张床位的养老机构总建筑面积在700平方米以上,合理租金控制在年10万以下。
2、房屋改造和简单装修费用,约投入6万元。
3、基本设施配备。
a) 床、床头柜和一人一格的衣橱,约计800元×50=40000元。
b) 床上用品700×50=35000元
c) 室内每人一个圈椅200×50=10000
d) 电视每房间一个1000×15=15000
e) 活动室设施家庭影院一套,麻将桌2个,健身器材2件,预算约10000元。
f) 餐饮设施,灶具二套,餐具60套,消毒柜一个,冰箱一台,总控制在8000元。(可在开业时争取区政府或赞助单位的捐赠)
g) 洗衣设备,预算2000元。
h) 洗澡设备,预算5000元。
i) 办公设施,电脑、打印机各一台,面包车一部。(可时机成熟时再到位)合计最小投入280000元。
4、开业仪式和相关宣传费用,约20000元。
以上租金+装修+设施+宣传=300000元
二、养老机构年度运营投入
1、员工工资。
院长(兼会计)1人计4000×12=48000元
副院长 兼采购1人计2000×12=24000元
护理员5人计1000×12×5=60000元
厨师2人计1200×12×2=26400元
以上共计9人计158400元。
2、伙食费成本300×50×12=180000元。
3、水电费400×50=20000元
4、取暖费700平米×20=14000元
5、办公费用600×12=7200元
6、设备耗材、维护等2000元
7、租金10万元。
以上投入合计482000元。
三、养老机构收入预测(按80%床位利用率,680元收费)
1、床位费四人间200×12×50×80%=96000元。
2、服务费200×12×50×80%=96000元
3、餐费260×12×50×80%=124800元
3、水电费20×12×50×80%=9600元
4、取暖费80×3×50×80%=9600元
以上收入计336000元
四、经营评估
1、此种规模设计养老机构盈亏平衡点为全年平均入住率55%。
2、可期达到全年平均80%的床位利用率,每年做1万元的资产折旧,5000元意外损耗,保守收入280000元。
3、每位老人入住时收取5000元意外保证金,可暂收付200000元,可60%用于抵付前期投入,其它做为周转资金和出院返还。
三、开办养老机构相关手续
一、开办养老机构应具备的条件
(一)符合当地养老服务机构发展规划;
(二)有规范的名称;
(三)有固定的场所和服务设施,有室外活动场所;
(四)有相应的资金(前期投入约1万元/床);
(五)有与其业务相适应的从业人员(医生护士可通过与属地医院诊所签约实现)。
二、开办养老服务机构,应当提交下列材料:
(一)开办组织或个人的身份证明;
(二)机构章程;
(三)资金状况证明;
(四)场所证明;
(五)消防安全、卫生防疫证明;
(六)与养老服务机构所在地的一级以上医疗机构签订的提供医疗服务协议或者内设医疗机构的批准证书。
三、开办养老服务机构,应办理如下手续:
1、 市和各区(市)人民政府以及非本市组织、个人开办养老服务机构,申办人直接向市民政部门提出申请。本市其他组织和个人开办养老服务机构,申办人应当向养老服务机构所在地的区(市)民政部门提出申请。区(市)民政部门应当按照本办法的有关规定进行审查,对符合规定的,报市民政部门。
民政部门审查开办养老服务机构申请的时限为自接到申请之日起20日内。
2、核准开办养老服务机构的,申办人应当按照有关规定和民政部门的要求进行筹建,经民政部门会同有关部门验收合格后,由市民政部门发给登记证书。
3、申办人取得登记证书后,应当按下列规定办理有关手续:
(一)利用非国有资产开办的非营利性养老服务机构,申办人凭登记证书到开办地的民办非企业单位登记管理机关办理登记手续;
(二)利用国有资产开办的非营利性养老服务机构,申办人凭登记证书按事业登记管理的规定到事业单位登记管理机关办理登记手续;
(三)开办营利性养老服务机构,申办人凭登记证书到工商行政管理部门和税务部门办理登记手续。
四、养老机构享受优惠和社会资源利用
1、养老机构用水、电、安装电话实行居民价优惠。需每年到民政部门审批一次。
2、符合星光老年之家投入条件的,可申请福彩基金的注入。
3、可利用志愿者开展服务,降低用人成本,实现亲情服务。
篇2
1.学生民族文化知识水平较差
在中国后,中国逐步走向衰落,越来越多的国人为了实现富国强国梦,逐步向西方文明学习,但是由于前人对中国传统文化的认识不够充足,导致传统文化逐步走向衰落。这也是导致现代学生缺少对传统文化认识的原因之一。学生在进行艺术作品的设计时,只能够将作品设计做到形似,比如陶瓷制品时,学生制作的作品在形态上可以达到艺术的标准,但是由于他们对作品精神的理解度不足,最终也会影响到艺术作品的艺术价值。在这样的情况下,教师就应该要提升自身的设计水平,了解更多的中国传统文化。教师在课堂为学生进行艺术讲解时,就应该将传统文化逐步渗透到教学中去,提高学生对传统文化的认识,找到自身艺术设计中存在的不足。学生也要提高自身对传统文化的认识,积极学习传统文化。了解传统文化的深刻内涵,在艺术创作中可以将其内涵渗透到作品当中去。学生在当前的社会生活中可以找到更多的艺术创作灵感,提升自身的传统文化知识水平,最终能够将传统文化融入到艺术设计中去,展现中国文化的魅力和生机。
2.学生设计理念存在缺陷
我国高校艺术生在中学学习阶段一般都很难进行系统的艺术知识学习,大部分学生都是在突击的情况下进入高校。这样就很难提升学生的理论知识,最终会影响到他们的艺术创作效果。一些艺术生在进行作品设计时,单纯考虑作品设计中要应用的色彩或者其他因素,最终导致作品质量下降,影响艺术作品的整体效果。尤其是在绘画中,学生在西方的技巧学习下比较重视光与影的结合,注重立体感和真实感。但是中国传统画法则比较重视写意,学生在进行相关知识的学习时,可以将传统画法与之结合,这样才可以更好的实现自身水平的提升,加强艺术创新,在追求写实的过程中也可以将写意的内涵体现出来。中华文化是历史的产物,它自身包含各种丰富多彩的文化知识,而且不同的地区也会存在不同的文化,这就需要学生自身去观察周围的生活,找到艺术创作灵感,能够充分将传统文化理念渗透到设计的作品中去。但是由于学生自身知识的缺陷,在文化知识的理解上存在偏差,最终会影响到艺术作品的设计效果,不能够充分展现中华文化的魅力,提升自身的艺术价值。
3.学生设计水平较低
我国高校在校艺术生长期受到应试教育的影响,在艺术设计上还存在许多的问题,其中设计水平低下就是问题之一。在传统的应试教育下,学生在课堂上表现不够积极,也不能够发挥自身的艺术设计能力,最终影响到他们学习的积极性。除此之外,随着我国网络技术发展,学生在进行作业设计时,为了减少自身的设计负担,往往采用网上的一些作品来进行设计,这样就不能够发挥他们自身的创造力,减少他们对设计的理解。同时学生在借鉴相应的艺术作品时,不能够自己分析出作品存在的优点和缺点,最终影响他们设计作品的能力水平。所以在我国高校艺术设计教学中,教师应该要不断提升学生设计水平。培养他们自身的创造力,积极吸收我国传统文化,最终实现学生自身水平的提升。随着我国市场经济的不断深入,我国艺术设计作品商业化水平也越来越高。要想在商业化设计中赢得更加有利地位,高校在艺术教学中就要不断提升学生的设计能力和设计水平。中国传统文化博大精深,这就为我国艺术设计提供了更多的资源和灵感,而且这样的作品更有深度和内涵,在市场中更能够赢得市场亲睐。由于学生自身的设计水平较低,这样就会导致我国艺术设计整体水平低下,从而影响到我国设计行业的发展。
二、提高高校艺术教学中对传统文化渗透的措施
1.提升学生对中国传统文化的理解中华文化源远流长,所以将中华优秀的传统文化融入到艺术
设计作品中有着重要的意义。所以我国高校在进行相应的教学时,首先,就要提升学生对中国文化的理解。在中国古典的艺术设计中,他们就遵循自然和谐美,从而设计出许多优秀的作品。学生在了解中国传统文化时,教师可以利用先进的多媒体技术来充分展现传统文化的魅力。学生在图形与文字转换之间能够更好的理解传统文化。其次,教师在进行教学时,也可以向学生展示将现代艺术和传统文化完美结合的艺术作品,从而提升学生学习传统文化的兴趣。第三,教师可以充分利用身边资源,鼓励学生进行当地文化的学习,找到学习的方法,提升自身对艺术的理解和对传统文化的理解。将传统文化渗透到艺术设计中去,就需要加强学生对传统文化的理解。这样才可以保证传统文化的理念,可以实现艺术设计的最终要求,保证艺术作品的水平和质量。
2.处理好现代与传统设计观念之间的差异
随着国际之间的联系不断加强,设计也在逐步走向国际化。每个国家的艺术设计人员都在充分开发本民族的传统文化,在传承文化的同时也可以提升作品的艺术价值。所以为了适应市场设计的要求,高校艺术设计在进行教学时,教师就要提升学生传统文化知识水平,提高他们学习传统文化的兴趣爱好。教师在教学时需要有的放矢,利用传统文化的某些特点来不断扎实学生的设计基础。其次在教学时,教师还需要提升学生对传统文化的渗透力,使学生可以找到科学的设计理念,将传统文化与现代设计理念充分结合。但是教师在进行艺术教学时,也需要注意传统文化与现代观念存在的差异,处理好两者之间的关系,最终保证设计质量,提高学生运用传统文化进行设计的能力。
3.丰富高校艺术设计教学手段
在进行当前设计教育模式发展过程中,教师要对高校艺术设计进行全面深入研究,确保建立完善的教学、研究、实践理论体系。教师在对高校艺术设计手段进行丰富的过程中,要将高校艺术设计教学和研究理论作为教学基础,根据教学环境对教学手段进行有效选取,确保提高学生对高校艺术设计的学习效果。
(1)互动式探究教学
互动式探究教学主要是通过对学生的学习主动性进行调动,提高学生对艺术设计的学习效果。通过互动式探究教学可以充分建立以学生为主体的教学体系,使学生积极投入到当前的高校艺术设计教学过程中,完成对艺术的交流和知识的拓展。在进行互动式探究教学的过程中,教师要首先鼓励学生参与到互动式探究教学中,鼓励学生对自身的创意进行阐述。学生完成阐述后,教师对学生的创意进行完善,提出相关的创意改正意见。其次教师要提出自身的创意,让学生进行点评,使学生在进行互动式探究教学的过程中能够充分开阔自身的视野和创意角度的转变。最后,由学生之间对创意进行探讨,将自身与同学之间的高校艺术设计思维进行拓宽,由教师完成总结和创意提升。
(2)以课题形式进行教学
教师在进行教学的过程中要对高校艺术设计进行全面深入。教师可以根据课题形式对教学进行完善,注重对学生的创意性教育和艺术个性培养,确保学生能够在创作过程中保证高度的主体性和实践性。教师要选取合适的教学课题,将传统文化和当前的艺术教学紧密结合在一起,从创作阶段、侧重等方面由浅到深,由表面逐渐深入,确保从本质上提高对学生的课题教学效果。教师要对课堂教学课题进行准确定位,对教学内容、教学表达方式等要素进行确定,建立良好的课堂学习框架。在进行课题设定的过程中,教师要对课题进行深入创造,确保学生能够在课题教学中发现和认识到自身的问题,提高学生的自由想象力。
(3)加强艺术设计多媒体教学
多媒体已经成为当前教学中不可或缺的工具,通过使用多媒体可以有效提高学生对知识的感官认识,减少课堂的枯燥感,提高学生对学习的兴趣,对我国当前教学具有非常好的促进作用。在进行高校艺术设计教学的过程中,教师要对多媒体进行充分运用,加强学生对创意的立体感认识。通过高校艺术多媒体实现对艺术的直观展现,提高艺术设计的形象效果,加强学生对高校艺术设计的兴趣,确保学生积极投入到高校艺术设计教学过程中。艺术创意的展现在很大程度上与多媒体息息相关,在教学中引入多媒体,减少教师空讲的教学方式,可以给学生一个实体的创意展示,提高学生对创意的认识。
三、总结
篇3
【关键词】 急性梗阻性化脓性胆管炎;手术治疗
1 资料与方法
11 一般资料 选取自2010年2月至2012年2月间来我院急诊手术的99例患者,其中男40例,女59例,年龄29~75岁,平均559岁。其中有50例并发败血症,21例并发精神神经症状;有24例存在既往胆道手术史,74例存在胆道基础疾病。术前B超检查,有69例显示胆道结石。
12 诊断标准 临床症状:Reynolds五联征:腹痛、黄疸、寒战高热、休克、中枢神经系统抑制作用。右上腹压痛,伴有或不伴有疼痛。实验室检查:WBC>20×109/L,血小板计数下降,心率加快。超检查提示胆总管或肝总管部扩张或狭窄,或者出现明显的结石声影。对于无典型的临床症状而实验室检查阳性的患者亦可确诊[3]。
13 方法 基础治疗:患者入院后立即给予补液抗休克,同时大剂量激素和足量抗生素联用,同时纠正内环境紊乱,稳定患者状态后尽早实施急诊手术。根据患者的病情严重程度不同,行单纯胆总管切开取石和T引流,对于无结石患者的胆道狭窄者可只行胆道切开T引流术;对于病情不严重者,胆总管切开取石加胆囊切除术加T引流;对于胆总管狭窄者可行胆总管空肠吻合术,术后随访一年[2]。
2 结果
91例患者完全治愈,8例患者死亡,术后1年内有13例患者复发出现胆道狭窄和黄疸、白细胞升高等症状和体征。14例死亡病例中有7例急诊手术前存在内环境紊乱,术前抗休克和一般治疗无效超过8 h;3例出现多器官衰竭;2例出现心衰;2例术中并发急性胰腺炎。91例经手术治愈的患者中,有11例出现术后腹腔感染,13例复发患者中12例经内科保守治疗后得到治愈,1例进行了二次手术,效果良好。
3 讨论
AOSC可有急性梗阻性胆管炎的梗阻持续存在而转化而来,胆道狭窄和胆道结石存在于胆道时,导致胆总管内压力升高胆囊内胆汁淤积,为细菌的繁殖创造了良好的环境。同时肝总管的压力升高可导致肝内胆管黏膜上皮损伤,含有胆红素、血栓、菌体和各种毒素通过胆管进入血循环,引起败血症、休克,进而引起多器官功能衰竭。AOSC入院已经诊断后,应立即补液抗休克,纠正内环境紊乱,足量抗生素治疗,在最短时间内进行外科急诊手术,降低胆道张力。
根据调查结果显示术前内环境紊乱不能纠正明显提高了患者的死亡率,所以在临床上急诊手术应尽早进行,并不一定要等到抗休克有效、酸中毒纠正后在进行手术,以免延误最佳治疗时机,使病情进行性加重,提高患者的手术风险。有时胆道梗阻就是败血症休克的原发病因,在患者状态稳定或有一定好转甚至并未改善时,采取手术去除梗阻病因,清除感染灶,术后患者休克、酸中毒可及时治愈。根据调查显示在7例抗休克治疗无效小于8 h的患者中有6例患者成功治愈,2例患者死亡;相比于20例抗休克治疗无效超过8 h的患者中,仅有6例患者成功治愈,另外14例患者应各种并发症而死亡;尽早进行手术明显提高了患者的生存率。依据调查结果显示术后仍有2例患者出现腹腔感染,所以患者术后仍应大剂量抗生素和激素联用预防感染纠正休克,使患者成功度过危险期。待患者病情稳定后激素逐渐减量使用。
综上所述,AOSC属临床急症,入院后一经确诊应尽早作手术治疗,解除梗阻,去除感染病灶,降低死亡率。
参 考 文 献
[1] 高卫东,姚礼庆,周平红,等胆总管结石继发急性梗阻性化脓性胆管炎的急诊内镜治疗.中国内镜杂志,2001,7(2):4748.
篇4
关键词:计算机网络;可靠性;设计原则;影响因素;优化技术
中图分类号:TP393.06
现代社会,我们正在大踏步的走向信息时代,人们的生活、工作对网络已经产生依赖,因此,要求网络带给我们的应该是安全、可靠的环境。计算机网络作为信息时代不可缺少的工具,其网络系统中所积累的数据信息、网络资源,在给人们提供极大便捷的同时也为非法入侵者提供了可乘之机,这都不利于系统内部的安全管理。计算机网络的后续发展应注重提高其安全性、可靠性,为用户提供一个开放、自由、可靠的数据交流、资源共享、信息传递的平台。
1 计算机网络可靠性的概念
计算机网络可靠性的具体内容是指:在一些特定的条件下或一定时间内,能够完成。例如,在一定的负载条件、维修方式、操作方式、湿度、辐射、温度等条件下,网络依然能够顺利的进行通信的能力。
2 计算机网络可靠性设计原则
在进行计算机网络可靠性优化研究的过程中,研究人员发现解决了很多相关问题,并从中积累了相关知识和经验,为了指导和保证日后的计算机网络可靠性优化研究工作能够顺利进行,少走弯路,特将经验总结成文,也成为现在研究人员进行计算机网络可靠性设计的原则。
2.1 遵循国际标准
以国际标准为主要标准,网络系统要具备高度的开放性,能够支持不同种类的设备或系统间相互联系,以保证计算机网络可以便利地进行空间升级、版本提高。计算机网络的拓扑结构要采用具有实用性、通用型的网络结构,在技术方面则应选择先进、成熟的网络系统。
2.2 互联能力强
为了保证多种通信协议间能够在计算机网络上运行,要确保计算机网络具备良好的相互连接,能够进行无缝隙的互联。此外,计算机网络还要具备较强的容错、冗余能力,满足用户需求,采用支持CMIP、SNMP、先进软件管理设备的网络,保证计算机网络运行时的信息、数据的安全。
2.3 可管理性强
计算机网络可靠性设计时,对于网络设备的选取,要优先选择技术与科技更高一筹的,以保证网络的先进性。且配备较充足的宽带资源,优化网络链路介质,提高性价比,加快计算机反应速度。
2.4 合理配置资源
计算机网络可靠性的设计,首要应该确保网络安全,将网络投资的风险降到最低,且要求充分合理的进行资源优化,将资源合理化管理。此外,网络布线、硬件设施、操作系统等也应该与网络系统高度匹配。
3 影响计算机网络可靠性的因素
影响计算机网络可靠性的因素有很多,主要可以归纳为以下几点:
首先,拓扑结构直接影响着计算机网络的可靠性,计算机中的各个组成部分,都是由拓扑结构连接组成。所以,拓扑结构各个参数的性能,以及拓扑结构对计算机网络中各参数,都是能够对计算机网络整体可靠性造成影响的因素。
其次,计算机网络的可靠性,也受到传输、交互的设备影响。计算机网络布局的合理与不合理也会影响可靠性,网络布局的不合理会导致计算机网络运行时,通信线路引起故障,且无法正常排除,避免通信线路故障,就要提高计算机网络的冗余能力,采用双线通信线路保证网络正常运行。计算机网络可靠性传输交互过程中,负责连接其他终端设备的主要是集线器,就算是某一终端设备发生故障,也不会影响网络的正常运行,不会影响其他设备正常运行,但是,如果故障出现在集线器上,计算机网络的全部运行都会受到影响。
然后,计算机网络管理技术也在计算机网络可靠性中发挥着重要作用。影响计算网络可靠性的因素很多,仅仅依靠各个设备的完备和判断是远远不够的。计算机网络中终端设备是网络运行的核心,这些设备要直接面向客户,计算机网络的可靠性要保证这些设备在连接时不受阻碍,能够顺畅的运行,提高完成工作的效率。而计算机网络管理技术就是对网络进行实时观测,保证设备在连接状态下,其他设备的正常运行,同时,也能够提供网络信息,有助于进行对网络数据、信息的统计和分析,同时也能够提高数据传输的完整性、高效性和可靠性。因此,通常也会将计算机网络管理技术在实践中的应用作为衡量整体网络结构可靠性的参考之一。
4 计算机网络可靠性的优化技术方法分析
计算机网络可靠性的模型,如想得到优化,可以利用分层技术、试凑方式进行,促进网咯的完善化进程。分层技术是将网络划分为四个层次,依次是:网络层、物理层、系统层、以及逻辑层,对这四个层次要进行可靠性测量指标、规范保护措施的设置,来保证计算机网络的可靠性。试凑方式是将所有可靠性的设计综合在一起,对于提高计算机网络可靠性有很大帮助,还能够保证为未来数据的扩充和升级作出充分的准备。
在提高计算机网络可靠性上,有两条途径可供选择,其一,是将计算机网络相关部件的可靠性提高,以达到全面提高整体计算机网络的可靠性;其二,提高计算机网络的冗余能力,通过附加相应冗余部件来实现,以此来提高网络的可靠性。如果在未调整之前,计算机网络就能够完成预期的功能,附加冗余部件就会增加备用链路的条数,这样计算机网络局域片段的可靠性便提高了,同时网络可靠性设计的成本增加了,计算机网络中每条链路都具备自己的可靠性和成本,因此,链路越多,虽成本越高,但是,相应的,计算机网络的可靠性也有所增加。
4.1 计算机网络的容错性设计策略
进行计算机网络容错的设计,必须严格依据其原则进行。一般的指导原则为:并行主干、双网络中心。具体设计还要根据具体情况进行原则调整。
双网络中心是指计算机网络、冗余计算机网络同时并行,提高可靠性的运行方法,意在将每个用户的终端、服务器同时连接到计算机网络中心、以及冗余计算机网络中心上。
进行设计计算机网络时,网络设备应该具备以下条件:具有模块化结构、热插热拨功能。此网络设备能够满足在其发生故障时,能够及时在不关断电源的前提下,进行更换故障模块,这样,便延长了计算机网络能够连续运行的时间,将计算机网络连续工作的能力也同时提高,计算机网络的容错能力得到相应提高,且使得组网方式也变得灵活方便。
进行计算机网络容错设计时还需注意,尽量使用多处理器、网络操作系统也要能够兼容容错功能,使网络以检查点为基本,具备故障恢复机能。
计算机网络设计时,边界网络与中心网络的连接,要采用多数据链路、多路由的方式,以防当其中一个莲路、路由发生故障的突发状况,这样网络还能够不影响局部网络,正常工作。
此外,应将新技术应用在网络服务器中,双机热备份、双机镜像、容错存储等技术,能够增强服务器的容错性、可靠性。
4.2 计算机网络的双网络冗余设计策略
在计算网络设计中,应用双网络冗余设计,是在单一的计算机网络基础上,额外增加另一个备用网络,这样的计算机网络具备两个网络系统,形成双网络结构,要用计算机的冗余增加计算机的容错能力。在计算机网络的双网络结构中,每个节点都通过双网络进行连接,当一个节点需要向另一个节点发送信息时,正常情况下,只需要经过一个网络可以发送,两个网络可以处在同时运行的状态下,信息可以通过两个网络同时传递,也可以运用主备方式应用两个网络,其中一个作为计算机网络的备份网络,当其中一个网络因为某些原因、或故障停止运行时,另一个计算机网络能够很快的替代错误故障网络,继续运行数据的传输,这样的双网络模式既保证了数据传输的可靠性,也保证了网络整体的可靠性。
4.3 采用多层网络结构体系
计算机网络应用的多层网络结构,能够充分利用网络的第三层业务,如分担负载、网络业务量分段、故障恢复等,也可以减少因配置不当、或设备故障等引起的网络问题。如果采用分层结构,就能够将网络的故障进行较好的隔离,减少故障发生的可能性。分层技术能够使所有常用的网络协议得到支持,改变计算机网络的移植方式,使移植更简单易行,它保留了在路由器、集线器之上的网络寻址方案,对之前的计算机网络,有较好的兼容性。
计算机网络的多层结构包括三层结构:
接入层:计算机网络的接入层,相对与用户,是一个起点的结合层,用户要由此接入计算机网络,即网络体验由此而生。接入层能够过滤访问控制列表提供的流量信息。接入层的主要功能是:为用户连接网络提供,最终计算机网络接口,在计算机网络模型中,为第二层提供服务,例如基于接口、Mac地址的Vlan成员资格、数据流过滤等,接入层还为计算机网络提供交换的宽带。在局域网中,接入层主要服务的设备,一般具有以下特点:低成本、高端口密度。
分布层:计算机网络的分布层,是接入层与核心层的连接层次,也是两者的分界点。分布层还作为辅助功能的一层,也能够有助于定义、区分计算机的核心层。该分层提供了边界定义,并在此处,对于潜在的、费力的、复杂的数据包进行预处理。分布层的功能,在局域网的前提下,进行最多的有以下几点:首先,部门级、工作组在计算机网络中的接入,其次有VLAN的聚合,最后,广播域网、多点广播域网、在计算机网络中的联网方式的确定。
核心层:核心层是计算接网络中最主要的层次,起到主干作用。它能够进行尽可能快的交换数据,次层次不涉及费力的数据包、以及减慢数据交换的处理。在划分计算机网络逻辑功能时,应该尽量避免,在核心层使用访问控制列表、数据包等类似的功能。核心层在计算机网络中,主要负责以下几点功能:交换区块间的连接由核心层提供;其他区块的访问由核心层提供,如服务区块等;快速的交换数据帧、数据包。
5 结束语
纵观科技的发展,计算机网络越来越完善,而人们所提出的要求也越来越高。大家想要通过网络了解到全世界,点击到未知的一切,这个荒诞的想法已不再遥远,尽管现在对于我们还不那么容易。但是,伴随计算机网络的发展,它的前景一定能够带给我们意想不到的梦幻天堂,凭借人类的智慧和创造,计算机网络将带我们进入另一个自由的、奇幻的、微妙的新世界。
参考文献:
[1]唐潍.浅谈提高计算机网络可靠性的途径[J].计算机光盘软件与应用,2011(07):17-19.
[2]刘专志,陈辉.关于计算机网络可靠性优化技术的探析[J].科学与财富,2011(03):04-08.
篇5
关键词:GaN;LED芯片;可靠性;优化技术;研究
文章主要讲述了侧壁具有较强导热保护层的GaN基LED结构,这种结构能够实现侧壁出现表面钝化,最终改变整个器件具有的发热特性,利用较高电流对各种绝缘材料自身的保护层以及LED开展老化的相应实验,综合分析输出功率随时间变化存在的各种关系并实施侧壁保护针对LED具体可靠性的相应研究。同时最终的实验结果证明GaN基发光二极管自身功率速度变化仍然比较缓慢,并且证明AlON材料保护层的LED具体的光输出功率发生的老化现象比较缓慢,这种保护层有助于提升LED芯片具有的可靠性。主要是由于AlON这一材料自身具有较强的导热性,同时能够有效的促进LED热量的实际疏散。与此同时这种材料具有较强的钝化作用,能够有效的减少LED自身的悬挂键,能够有效的提升器件自身具有的可靠性。
1 研究方案
1.1 结构模型
文章主要针对发光芯片在整个侧面位置出现导热性较强的保护膜能够有效传导存在的热量并不断降低边缘出现的局部高温,同时利用表面钝化有效减少出现的悬挂键。其中制定的GaN基LED具体结构示意图如图1所示。
图1 含侧壁保护层LED基本结构示意图
文章具体的研究方案:首先,制定没有保护层的GaN基LED,同时进行相应可靠性的具体测试。其次,在传统结构的基础之上建立保护层并进行相应的可靠性分析。
1.2 LED基本制作工艺
文章主要在传统LED基本结构的侧壁位置形成相应的保护层,从而不断改善器件自身具有的可靠性。同时,首先需要制造的就是具有传统结构的LED基本器件。在实际的研究过程中,利用垂直结构Si作为衬底GaN基蓝光LED芯片,具体的结构如图2所示。
图2 传统LED基本结构
因为直接制作GaN非常困难,因此,GaN基LED一般都会利用Si作为基本的衬底,这对于整个GaN基LED基本结构会造成一定的不利影响。所以,想要提升自身具有的可靠性,部分厂家将LED自身的外延材料最终转移到一些高导热的相应衬底中,常用的衬底材料就是Si衬底。结合以往LED基本结构进行相应的分析,这种芯片的重要散热通道就是“芯片、黏结构以及基板。”
2 实验结构以及相应的分析
为了能够达到基本传导热量的作用,需要选择导热性比较强的材料成为基本的保护层,利用导热性以及导电性都比较强的材料。但是,在实际的研究中想要改变器件基本性能需要导热层能够基本满足导热的相应要求具有一定的导热性能。与此同时还应该满足绝缘的基本要求,否则很容易会出现器件之间的短路。所以,保护层具体的材料需要从导热性比较强的各种绝缘材料中进行选择。选择保护层材料尽量需要选择透光性比较好的相应材料,需要满足制作工艺基本的研究,并充分考虑相应的成本。需要对大量的材料进行相应的比较,最后进行综合考虑并选择最合适的相应材料。表1列出了几种典型材料具有的热导率。
表1 热导率列表
其中,铝、铜等金属材料具有比较高的热导率,但是并不适用于导热膜。如果在实际的LED具体侧壁中形成相应的金属膜,就像一面镜子一样阻挡光实际的出射,最终会导致LED自身的出光特性造成一定影响。同时,需要特别注意的是金属自身具有的导电性非常强,非常容易会导致器件之间的短路,想要有效的保证金属不会出现任何的短路情况,需要对金属膜进行相应的控制,同时对工艺具有的基本精准性提出更多的要求,实际操作比较困难,并不适合成为保护层。环氧树脂等高分子材料自身的绝缘性能比较强,同时化学腐蚀性比较强,自身的热导率比较低,同样不适合成为保护层。氧化铝等各种高导热绝缘次材料,相比之下比较容易成为保护膜的基本材料。这种材料能够同时满足导热性以及相应绝缘性的基本要求,同时这种耐高温的化合物可以适当选择相应的沉积工艺形成,形成保护层能够与器件利用基本的沉积工艺完成并不需要利用任何附加的工艺,这种工艺制作比较简单,所以将氧化铝等各种金属化合物作为基本的保护膜材料具有较好的效果。利用实验测试以及相应的对比最终得出结论,导热性能以及粘附性能都比较好的AlON保护膜基本的LED自身的可靠性能比较强,同时在LED的位置设置相应的AlON保护膜能够抑制整个器件自身功能的衰减,同时有效提升整个器件自身具有的可靠性。
3 结束语
综上所述,文章主要针对GaN基LED具体有缘层自身的散热问题进行相应的研究与分析,同时设计了保护膜LED的基本结构,证明 LED自身具有的可靠性。通过文章的研究,与以往的LED技术进行相应的比较,得出AlON保护膜基本的LED自身的可靠性能比较强。
参考文献
[1]姚光庆,冯艳娥,段洁菲,等.氮化镓发光二级管蓝光转换材料的合成和发光性质[J].物理化学学报,2011,19(3):226-229.
[2]翁斌斌,秦丽菲,黄瑾,等.非平面化型ITO氮化镓基蓝光发光二极管[J].半导体光电,2010,28(6):774-777.
篇6
【摘要】 目的根据生脉膨化胶囊和生脉胶囊的质量标准比较,研究膨化技术用于中药制剂的可行性。方法采用薄层色谱法(TLC)鉴别制剂中红参、麦冬、五味子;采用高效液相色谱法(HPLC)测定人参皂苷Rg1和Re的含量。结果用TLC法能鉴别生脉制剂中的红参、麦冬、五味子;用HPLC法测定生脉制剂中人参皂苷含量,生脉膨化胶囊和生脉胶囊中人参皂苷含量无显著性差异,但生脉膨化胶囊人参皂苷溶出速率明显快于生脉胶囊。结论建立的方法简便,准确,重现性好,为在中药制剂中推广膨化技术奠定了基础。
【关键词】 生脉膨化胶囊; 生脉胶囊; 人参皂苷; 薄层色谱法; 高效液相色谱法
生脉膨化胶囊和生脉胶囊处方均由红参、麦冬、五味子3味中药组成,具有益气复脉、养阴生津之功效,主治胸闷、气短、心悸等症。本实验将红参膨化后用于生脉胶囊制剂,得到一种优于传统生脉胶囊的新胶囊制剂——生脉膨化胶囊制剂,对生脉膨化胶囊和生脉胶囊质量标准进行了比较研究。中药膨化技术是借助食品的膨化原理,利用相变和气体的热压效应,使中药内部的液体迅速升温汽化,形成海棉状空心网状结构。膨化可使中药质地疏松,形成空心网状结构且细胞壁破碎,细胞内的有效成分直接暴露出来,有效成分不经过渗透压的浸提过程,而经过溶解、胶溶或洗脱的过程溶解出来。据文献报道,红参膨化炮制后薄壁细胞破碎,厚壁细胞散离,故质地疏松,有效成分更容易浸出;红参膨化前后的化学成分基本一致,其指纹图谱相似度大于0.99[1]。
1 仪器与试药
1.1 仪器SPD-20A高效液相色谱仪(日本岛津);KQ5200DE超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);SL-302 电子天平(上海民桥公司);层析缸(20 cm×10 cm);层析柱(内径10 mm);ZF-2型三用紫外分析仪(天津市富兰斯电子科贸有限公司)。
1.2 材料人参、麦冬、五味子购于成都市荷花池中药市场,由本院王盛民鉴定,符合2005版《中国药典》之标准;人参皂苷Re、Rg1对照品(中国生物药品检验所提供, Re:110754 - 200421,Rg1:110703 - 200424);五味子醇甲对照品(中国生物药品检验所提供,批号 857 - 20010);红参、麦冬、五味子对照药材(中国生物药品检验所提供);生脉胶囊、生脉膨化胶囊及相对应的阴性样品(自制);乙腈(色谱纯);正丁醇、甲醇、氯仿等为分析纯;水为超纯水。
2 方法与结果
2.1 胶囊制备工艺本实验研究的生脉胶囊和生脉膨化胶囊皆为自制胶囊。处方:红参330 g,麦冬660 g,五味子330 g,制成1 000粒胶囊,3粒/次,3次/d[2]。生脉胶囊的制备工艺为:红参粉碎成细粉,过80目;麦冬用70%乙醇提取;五味子水煎煮,麦冬、五味子提取液喷雾干燥成细粉过80目,与红参细粉混合均匀,装入0号胶囊。生脉膨化胶囊制备工艺为:红参膨化后粉碎成细粉,过80目;其余同上。
2.2 薄层色谱鉴别
2.2.1 红参薄层鉴别取生脉胶囊内容物、生脉膨化胶囊内容物、红参对照药材粉末(过80目)及红参膨化品粉末(过80目)各3.0 g,分别加入70%乙醇30 ml,水浴回流提取,温度为80℃,回收乙醇,残渣用30 ml蒸馏水溶解,再用乙醚脱脂两次(30 ml,15 ml),合并到分液漏斗中,用水饱和过的正丁醇萃取两次(30 ml,15 ml),加入15 ml的蒸馏水加热浓缩至干,残渣用2 ml的甲醇溶解,作为供试品溶液[3];另取无红参的阴性样品3.0 g,按同样方法制得阴性对照溶液;再取人参皂苷Re和人参皂苷Rg1对照品,加甲醇溶解至每毫升含1 mg的溶液,作为对照品溶液。吸取上述各溶液,分别点于同一硅胶G薄层板上,以氯仿∶正丁醇∶甲醇∶水(13∶10∶10∶8)下层溶液为展开剂,展开,取出,晾干,喷以10%硫酸乙醇溶液,在105℃加热至斑点显色,再放入碘缸中至斑点清晰[4~6]。见图1。
2.2.2 五味子薄层鉴别分别取生脉胶囊内容物、生脉膨化胶囊内容物、五味子对照药材粉末各3.0 g,各加三氯甲烷50 ml,超声处理30 min,滤过,滤液蒸干,残渣各加三氯甲烷1ml使溶解,作为供试品溶液;另取缺五味子的阴性样品3.0g,同法制成阴性样品溶液;再取五味子醇甲对照品,加甲醇溶解至每毫升含1mg的溶液,作为对照品溶液。吸取上述各溶液,分别点于同一硅胶G254薄层板上,以石油醚-醋酸乙酯-甲酸(15∶5∶1)为展开剂,展开,取出,晾干,置紫外光灯(254 nm)下检视[2]。供试品色谱中,在与对照药材色谱相应的位置上,显相同的斑点。见图2。
2.2.3 麦冬薄层鉴别分别取生脉胶囊内容物、生脉膨化胶囊内容物及麦冬对照药材各3.0 g,分别加入三氯甲烷-甲醇(7∶3)混合溶液30 ml,浸泡3 h,超声处理30 min,放冷,滤过,滤液蒸干,残渣各加三氯甲烷0.5 ml使溶解,作为供试品溶液。另取缺麦冬的阴性样品3.0 g,同法制成阴性对照溶液。分别吸取上述各溶液,分别点于同一硅胶GF254薄层板上,以甲苯-甲醇-冰醋酸(80∶5∶0.1)为展开剂,展开,取出,晾干,置紫外光灯(254nm)下检视[2]。供试品色谱中,在与对照药材色谱相应的位置上,显相同的斑点。见图3。
2.3 含量测定
2.3.1 色谱条件色谱柱为Symmetry C18(4.6 mm×250 mm,5 μm,美国Waters);流动相为乙腈-0.05%磷酸(体积比19.7∶80.3);检测波长203 nm;柱温30℃;流速1.0 ml/min[7~8]。
2.3.2 对照品溶液精密称取人参皂苷Rg14.1 mg,人参皂苷Re2.0 mg,置10 ml容量瓶中,加甲醇使溶解,并定容到10 ml,摇匀,待用。
2.3.3 标准曲线取“2.2.1”项下制备的混合对照品溶液2,4,6,8,10 μl,分别注入色谱仪,测得各峰面积。以人参皂苷Rg1进样量为横坐标、以人参皂苷Rg1峰面积为纵坐标,得回归方程为:Y=23 974.620 0X-46.020 0,r=0.999 9(n=5),结果表明人参皂苷Rg1进样量在0.82~4.1 μg范围内与峰面积呈良好的线性关系;以人参皂苷Re进样量为横坐标、以人参皂苷Re峰面积为纵坐标,得回归方程为:Y=11 737.8 275X-234.095 0,r=0.999 9(n=5),结果表明人参皂苷Re进样量在0.40~2.0 μg范围内与峰面积呈良好的线性关系。
2.3.4 精密度精密吸取“2.2.1”项下的对照品溶液,连续进样5次,10 μl/次,测定人参皂苷峰面积,得出人参皂苷Rg1其RSD=1.02%;人参皂苷Re其RSD=1.19%,结果表明该方法精密度良好。
2.3.5 生脉胶囊人参皂苷含量测定
生脉胶囊供试品:分别取6份生脉胶囊内容物,每份2.5 g,精密称定,分别加入70%乙醇各50 ml,密塞,称定重量,将6份样品分别按10,20,30,40,50,60 min,超声处理,放冷,再称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,摇匀,0.45μm微孔滤膜滤过,取滤液作为供试品溶液。
阴性溶液:取不含红参的阴性样品2.5 g,加70%乙醇,称定重量,超声处理30 min,放冷,再称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,摇匀, 0.45 μm微孔滤膜滤过,取滤液作为阴性样品溶液。表1 生脉胶囊人参皂苷含量(略)
稳定性实验:精密吸取“生脉胶囊供试品”项下超声提取40 min样品20 μl,分别在0,2,4,6,8,10 h进样测定,结果人参皂苷Rg1、人参皂苷Re的RSD分别为1.96%和1.75%。
重复性实验:称取生脉胶囊内容物5份,每份2.5 g,按“生脉胶囊供试品”项下超声提取40 min,测定,结果人参皂苷Rg1,人参皂苷Re的RSD分别为1.16%和1.05%。
加样回收率实验:取已知人参皂苷含量的生脉胶囊内容物6份,每份约1.0 g,精密称定,精密加入人参皂苷Rg1,人参皂苷Re适量,按“生脉胶囊供试品”项下超声提取40 min,测定含量,计算回收率。结果平均回收率为98.54%,RSD=0.89%。
2.3.6 生脉膨化胶囊人参皂苷含量测定
生脉膨化胶囊供试品:分别称取6份生脉膨化胶囊内容物,每份2.5 g,其制备方法与“生脉胶囊供试品”项下制备方法相同。
阴性样品溶液:制备方法与“2.3.5”项中阴性溶液制备方法相同。
稳定性实验:精密吸取“生脉膨化胶囊供试品”项下超声提取10 min样品20 μl,分别在0,2,4,6,8,10 h进样测定,结果人参皂苷Rg1、人参皂苷Re的RSD分别为1.01%和1.09%。
重复性实验:称取生脉膨化胶囊内容物5份,每份2.5g,按“生脉膨化胶囊供试品”项下超声提取10 min,测定,结果人参皂苷Rg1、人参皂苷Re的RSD分别为1.03%和1.07% 。表2 生脉膨化胶囊人参皂苷含量(略)
加样回收率实验:取已知人参皂苷含量的生脉膨化胶囊内容物6份,每份约1.0 g,精密称定,精密加入人参皂苷Rg1、人参皂苷Re适量,按“生脉膨化胶囊供试品”项下超声提取10 min,测定含量,计算回收率。结果平均回收率为99.01%,RSD=0.65%。
按上述方法测定,得到生脉胶囊样品、生脉膨化胶囊样品、对照品溶液及阴性样品的HPLC图,见图4~7。人参皂苷含量测定结果见表1~2。
2.4 生脉膨化胶囊和生脉胶囊人参皂苷含量比较
从上述表1和表2生脉胶囊和生脉膨化胶囊中人参皂苷含量,可以得到如下图8,生脉膨化胶囊和生脉胶囊在同一时间的人参皂苷含量。
3 讨论与结论
TLC色谱鉴定确定了生脉制剂中红参、麦冬、五味子的薄层色谱鉴别方法,从图1~3可以看出,红参、麦冬、五味子在相同的位置都有相同的斑点,说明膨化并没有使生脉胶囊有效成分缺失。
从表1~2及图8可以看出,生脉膨化胶囊和生脉胶囊中人参总皂苷含量并无显著性差异,但生脉膨化胶囊人参皂苷溶出速率明显快于生脉胶囊,这是因为生脉膨化胶囊中红参经膨化后,内部的液体迅速升温汽化,形成海棉状空心网状结构,使其质地疏松,有效成分更容易浸出,故其人参皂苷溶出速率更快。生脉胶囊用于治疗冠心病、心绞痛、心脑血栓等症,病人发病时需服用速效药物以减轻病人痛苦,而本实验制备的生脉膨化胶囊比传统生脉胶囊释药快,且不影响传统生脉胶囊的药效。
本文通过对生脉膨化胶囊和生脉胶囊的质量标准研究,确定了中药膨化技术用于中药制剂的可行性,为在中药制剂中推广膨化技术奠定了基础。
参考文献
1]张翠英.人参膨化炮制及膨化饮片的质量研究[D].西南交通大学2006级研究生学位论文.
[2]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005:424.
[3]高彩霞,王成章.人参皂苷的提取和精制工艺研究[J].林产化工通讯,2005,39(5):5.
[4]周漩,冯毅凡,郭晓玲.主成分分析法用于人参皂苷薄层色谱分离的研究[J].广东药学院学报,2003,19(2) :101.
[5]陈英杰,窦德强,赵春杰,等.人参的新成分、新活性和质量规范化研究[J].人参研究,2002,14(1) :3.
[6]张崇禧,郑友兰,张春红,等.不同方法提取人参总皂苷工艺的优化研究[J].人参研究,2003,10(4) : 5.
篇7
关键词:图形可视化;数学建模; MATLAB
中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)13-3124-03
Applications of Graph Visualization Technology in Mathematical Modeling
SONG Li-juan, FANG Zhi-wei, MA Na
(School of Mathematics and Computer Science, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)
Abstract: The paper introduce the main functions and examples of visualization software. The visualization software provide the powerful functions to mathematical modeling, such as numerical calculation,programming and graphical presentation.
Key words: graph visualization; mathematic modeling; MATLAB
图形可视化技术一直是数学及应用数学专业人员在科学计算时一直追求和喜爱的技术,为了使数值实验中的结果更加完美、更加准确,把人们从大量的数学符号、数学公式中解脱出来,人们既希望感受数据或函数的具体含义,也希望能将计算结果显示成具体的、直观的图形。因此,对于任何从事数学、应用数学和计算数学的人来说,掌握一些可视化方法和技术是非常必要的[1]。
本文从常用的图形可视化入手,介绍了可视化软件在数学建模中的主要功能,并且介绍了使用MATLAB软件完成的数学建模中的几个实验。
1图形可视化技术
对大多数用户来说,传统的图形图像制作软件,如3DS max,AutoCAD,Photoshop等,用户操作时简单方便、快捷,然而这些软件都是固化了一种或多种数学建模算法,这些应用软件的算法本身都存在着不同程度的缺陷或漏洞,这就直接影响了使用者的二次开发。对于一些需要在自身专业基础上的高级用户,如果希望在使用这些软件工程中能进行二次研发,将面临如软件版本过低影响工作效率、软件自身数学公式代码封装,缺乏灵活性等问题,例如:3DS max中的NURBS样条曲线函数,它是依赖于数学建模公式搭建的,虽然用户可以快速创建并且可以设置、调整或修改一系列参数,但是数学公式已经是3DSmax的封装代码,软件使用时只能按照对应的数学公式进行设计制作,并不能采用这些数学公式进行任意建模;又比如AutoCAD中的Spline命令,调用它可以快速绘制出光滑的样条曲线,用户也可以通过参数来控制曲线是封闭的还是拟合的,但是它在AutoCAD软件中的公式也是封装的。
2可视化软件应用于数学建模的主要功能
可视化软件在数学建模中主要具有数值计算、编程和图形演示功能。
数值计算是求数学问题近似解的方法与过程,大量的数值计算需要促使计算机的体系结构及性能不断提高和更新,而数值计算的研究内容也随着计算机的发展和应用范围的扩大而不断扩大;利用图形可视化软件中提供的标准的丰富的函数库,用户只需要了解函数功能,而不需要编写复杂的程序代码,甚至不需要考虑函数具体的实现算法,这样可以为用户或者更高级的数学科研人员节省了编程时间、提高了编程效率,为用户能解决更复杂的更特殊的数学问题提供了有效处理手段和编程环境;第二个主要功能是图形演示,图形演示是指利用数学可视化软件,可以在不同坐标系下绘制绘制二维、三维甚至更高维的图形,而且还可以实现动画设计等功能。
MATLAB简称矩阵实验室,是一种数学可视化软件,在1984年由美国的MathWorks公司出品的主要面对科学计算、可视化的商业数学软件[2],是一种数值计算编程环境。它在数学类科技应用软件中的数值计算方面的能力首屈一指,它的基本单位是矩阵,它的指令和数学、工程中的表达形式相似,所以在数值分析、符号计算、工程绘图、控制系统仿真、数字图像处理、数字信号处理以及通讯系统设计与仿真方面已经成为首选工具,同时也是从事数学方面的科研人员进行科学研究的有效工具[3]。MATLAB的图形工具箱可以对简单的点、线、面进行处理,也可以对二维图形、三维图形、四维表现图等进行着色、消隐、平滑、光照以及渲染等操作,所以MATLAB是一种开放的、集计算、可视化、仿真于一身的强大功能包。
3可视化软件在数学建模中的应用实验
3.1二维绘图
二维图形的绘制是MATLAB语言图形处理的基础,也是绝大多数数值计算中广泛应用的图形方式之一。最基本的二维图形指令是plot(y)。
例:多条曲线绘制
x1=0:0.1:10; y1=sin(x1);
x2=0:0.1:10;y2=cos(x2);
x3=0:0.1:10;y3=sin(x3)+cos(x3);
plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3);
图1二维图形
3.2三维曲面绘图
在某一区间内绘制完整的曲面,而不是单根曲线,三维曲面绘图函数是surf。
例:被光照射带阴影的曲面图,[X,Y,Z]=peaks(30);surfl(X,Y,Z);
图2三维曲面
3.3四维表现图
对于三维图形,通常可以利用z=f(x,y)的确定或不确定的函数关系来绘制可视化图形,此时自变量是二维的。而在高等物理、力学等的研究当中经常会遇到v=v(x,y,z)的函数。为了表现四维图像,引入了三维实体的四维切片色图,它由函数slice来实现,其调用格式是Slice(X,Y,Z,V,Sx,Sy,Sz)。
例:可视化函数f=xe-x2-y2-z2,自变量的变化范围分别为-2<x<2,-2<y<2,-2<z<2。
4结束语
在计算机技术高速发展的今天,采用计算机将社会服务、机械制造、科学计算、商业活动等多方面的信息模拟出相对应的图像和图形,将有效的提高数学建模过程的效率,节省资源和成本,将是技术实践和理论的有机结合。利用可视化软件的绘图和数据可视化功能,在图形控制窗口上快速地、准确地绘制出各种曲线、曲面和表现图,可视化软件的使用使得抽象思维过程可视化,用户可以通过图形直接感觉到信息,为数学理论的升华作出了准确、完整、合理的感性准备,为用户在数学建模过程中培养了直觉思维能力[4,5]。所以,无论是对基础数学的教学研究,还是对应用数学或计算数学来解决实际问题,掌握一门数学可视化软件都是必不可少且意义重大的。
图3四维表现图
参考文献:
[1]钟启泉.信息教育展望[M].上海:华东师范大学出版社,2002.
[2]梁浩云.Mathematica软件与数学教学[M].广州:华南理工大学出版社,2001.
[3]阳明盛.MATLAB基础及数学软件[M].大连:大连理工大学出版社,2003.
篇8
【关键词】 激发兴趣 优化 美术课堂
《美术课程标准》中明确指出:“美术是人类文化最早和最重载体之一,运用美术形式传递情感和思想是整个人类历史中的一种重要的文化行为。”因此,我们在教学中创造出更加宽松、更加民主的教学空间,使学生更加主动地学习、探索、实践,在轻松又有成效的美术课堂里展示全新的自我,得到愉悦的艺术体验。因此,要提高学生的学习积极性和主动性,就必须激发和提高学生的学习兴趣。我们通过实践,可以采取如下方式激发学生兴趣。
1 构建轻松愉快的课堂
课堂是学生求获知识的最佳场所,学生是课堂教学的主人。新课程改革要求教与学必须和谐一致,既要突出老师的主导地位,做到老师讲与学生动脑相结合,知识理论与实际操作相结合,课堂与室外相结合,灵活设计课堂教学模式,最大限度激发学生的学习兴趣,让课堂成为学生学习知识的大舞台;同时又要突出学生的主体性,给更多的学生创造条件,让他们有机会表现和锻炼自己。例如:课前可以放一段音乐,激发学生感官积极性,主动参与到课堂教学中,这样有利于开发学生的身心潜能,提高绘画技能。在教学实践中,让学生积极参与,老师应放下架子,以组织者、引导者与合作者的身份,以平和、友好、和谐的心态面对学生,与学生一道学习。要相信学生自己能学习,能探究,老师不能总是扮演“指手画脚”的角色。要把课堂主体地位还给学生,让学生想说敢说、善说,就必须营造一种民主气氛,这样,学生才能在开放、民主、自立、喜悦的气氛中积极思维,各抒己见,共同探究。
2 上好美术欣赏课
为了使学生对美术课产生兴趣,我利用让学生欣赏名画、照片、模型、参观画展、古迹的形式,提高学生对美术的认识,了解美术在生活中的作用和价值。如:在教学水墨画时欣赏齐白石的《牵牛花》,潘天寿的《奔马》;教学《纸条穿编》一课时欣赏《维族花地毯》、《贵州苗族羽毛花衣》;教学《家乡的桥和塔》一课时,参观本地周围的古迹,等等,同时进行讲解和说明,开拓学生的思维,拓宽学生的视野。经常结合教材给学生讲解我国的美术史,从原始社会到现在,从各种艺术珍品到各种画派名家,从大型雕塑到各种壁画。这些艺术瑰宝不仅是中华民族的骄傲,也是人类艺术宝库的珍品。学生从教师的讲解、介绍和画片的欣赏中,了解了我国从古到今美术在人民生活中所起到的重大作用,认识到美术在社会生活中的价值和美术是宝贵的精神文化的重要性,从而对学习美术产生了浓厚的兴趣。
3 充分发掘生活的美
要充分发挥美术教学特有的魅力,使课程内容与不同年龄阶段的学生的情意和认知特征相适应,以活泼多样的课程内容呈现形式和教学方式,激发学生的学习兴趣,并使这种兴趣转化成持久的情感态度。应将美术课程内容与学生的生活经验紧密联系在一起,强调知识和技能在帮助学生美化生活方面的作用,使学生在实际生活中领悟美术的独特价值。美术是艺术的一个方面,现代激烈的社会,要求学生具备全面的素养,一个具备全面素养特别是艺术素养的人才能真正适应现在的社会。美术是人类文化的一个重要组成部分,与社会生活的方方面面有着多种的联系,因此美术学了要使学生掌握基本的审美能力,具备一定的绘画能力以外,更重要的是使学生在美术的学习过程中,使学生的情感和态度得到发展,充分认识人类和社会的多样性和丰富性,并在广阔的、多样的、复杂的文化情境中,认识美术的特征、美术表现的多样性以及美术对社会生活的独特贡献。培养学生对祖国优秀美术传统的热爱,对世界多元文化的宽容和尊重。
4 积极鼓励性的评价
鼓励性评价,就是教育者着眼于发现学生的优点和长处,观察学生的细微变化,寻找闪光点,创造一个支持性的环境,不断增强学生成功的愿望,从而最大限度地调动学生的积极性。那么,如何运用鼓励性评价,激发学生的学习兴趣,增强信心呢?根据不同学生的水平确定其要达到的最近区域目标。对学生在原有基础上的每一点进步,或对某些长处有所发展的学生都给予鼓励。在教学评价中,除了采用教师评价之外,还可以采用学生群体评价、学生自我评价等多种评价方式。学生们进行互评除了受评者得益之外,评价他人美术作品的学生也可以从中吸收别人的长处,还能培养审美能力和评价能力。
参考文献
1 蔡建良.小学美术课堂教学有效性策略之我见
篇9
关键词:课程整合;信息技术;应用意识
素质教育新课程标准提出中学阶段的信息技术教学是作为学生必须掌握的一门综合实践活动课程而开设的,对学生基本信息技术知识和技能的掌握产生着一定的积极影响,因此中学信息技术教师必须加强对信息技术应用教学的高度重视。
一、创设教学情境,增强学生的学习体验感
在信息技术教学实践中将信息技术教学与中学阶段的其他相关课程进行有机整合可以借助教学情境的创设有效增强学生的学习体验感,促使学生的整体学习效果得到显著的提升。
例如在对江苏凤凰科学技术出版社出版的《初中信息技术》教材中“POWERPOINT演示文稿的制作”相关知识进行讲解的过程中,教师就可以尝试将信息技术教学与语文教学进行有机整合,借助创建相应的语文教学情境增强学生对POWERPOINT演示文稿的制作知识的应用能力,有效提升学生的学习体验感,为学生信息技术素养的培养提供相应的保障。具体来说,教师可以让学生应用“POWERPOINT演示文稿的制作”方面的知识与语文教学方面的“用心感受自然景观”相结合,在为学生讲解PPT制作和演示技巧的基础上让学生结合课文内容完成对“用心感受自然景观”演示PPT的创作,进而创设特定的教学情境,促使学生在制作和演示PPT课件的过程中能够获得信息技术知识的实际体验感,为学生深入学习信息技术知识提供相应的保障,为学生信息技术应用素养的培养奠定基础。
二、加强应用训练,促使学生的信息技术能力得到有效培养
信息技术与数学教学也存在一定的联系,教师在探索课程整合教学的过程中也可以尝试将信息技术教学与数学教学进行全面整合,为信息技术教学质量的提升以及学生信息技术应用能力的培养创造良好的条件。
例如在对江苏凤凰科学技术出版社《初中信息技术》教材中“数据统计与分析”一课进行讲解的过程中就可以将信息技术知识与数学统计知识方面的教学进行有机整合,结合当前医疗体制改革引导学生对父母医疗保险账户中第一年、第二年、第三年……的医疗保险资金进行统计,然后总结计算公式。在这一过程中,教师可以将统计、计算等与信息技术中的EXCEL公式与函数知识进行整合,让学生应用电子表格完成计算工作,在激发学生学习兴趣的同时,让学生在实际应用信息技术知识的过程中逐步提升信息技术应用能力,为学生深入学习数学知识和信息技术知识提供相应的保障。
三、整合教学资源,对学生实施学习指导
在课程整合过程中加强对信息技术的利用,促使学生的信息技术应用能力得到良好的培养还应该重视对课程教学资源的有效整合,只有教将课程资源进行合理整合,并借助整合后的资源对学生加以指导,学生的信息技术应用意识才能够得到良好的培养,信息技术应用能力也能够得到显著的提升。基于此,信息技术教师可以尝试将信息技术教学与历史教学进行有机整合,借助课节资源库的构建为信息技术的应用创造条件。
例如信息技术教师可以结合《美国内战》历史课程构建课节资源库,在历史教师的支持下将与美国内战相关的文献资料、图片图像、文学作品以及训练习题等进行整合,并指导学生如何应用课节资源库,在资源库中完成对资料的搜集和整理。这样学生在应用资源库的过程中不仅能够深入学习相关历史知识,增强历史知识学习效果,还能够进一步加深对信息技术知识的认识,了解信息技术与社会的关系以及信息技术在当前教育教学中的应用,学生的信息技术学习兴趣能够得到有效培养,信息技术应用意识也必然会得到进一步提升。
四、精心设计,引导学生进行深入探索
在初中阶段组织开展信息技术教学,并将信息技术与其他学科进行有机整合也体现在应用信息技术完成在线测试方面,即信息技术教师与其他相关学科教师共同完成对电子测试卷的设计,然后组织学生借助信息系统完成对试卷的填写,促使学生的信息技术应用能力得到进一步提升。
例如在完成一个阶段的信息技术教学,并且学生已经掌握部分信息技术知识后,教师就可以将信息技术与地理课程教学进行整合,设计与“保护大气环境”相关的试卷,然后组织学生根据试卷答题。在这一过程中为了有效检验学生对地理知识和信息技术知识的掌握情况,教师除了应该设置必要的选择填空题以外,在主观题型的设计方面还应该适当融入统计、绘图以及word等方面的知识,让学生借助多种类型信息技术软件的应用完成对地理试卷的填写,促使学生的地理知识掌握情况和信息技术知识应用情况得到显著的提升,为学生深入学习信息技术知识创造良好条件。这样将信息技术与初中阶段的其他相关课程进行有机整合,学生的信息技术应用意识和应用能力就能够得到良好的培养,有利于学生未来对信息技术知识的深入学习和探索。
结语:
综上所述,在信息技术教学中探究信息技术与课程整合教育改革已经成为信息技术教学的重要研究课题,在增强学生的信息技术应用能力方面发挥着重要的作用,受到信息技术教师的高度重视。因此应该加强对信息技术课程整合的重视,为学生信息技术的培养提供相应的保障。
参考文献:
[1] 李小团. 课程整合,信息技术应用于教育的核心源[J].陕西教育(教学版),2004(12).
篇10
在以往的教学中,笔者采用“讲授+自学”的模式进行“合并同类项”.课堂现场反应挺好的,以为学生真会了,其实,是一种假象.后续的学习反馈可知:在概念和法则运用上不是空白就是误用,归因于学生没有亲历知识的出生过程,没有生成理解的知识.
基于标准,源于现实.笔者试图借助松散的数学实验,让概念顺产、算理合情、问题显趣,实现概念法则的正向生长.
本文提供的设计是笔者在践行课堂基础上的一次再设计,并由此引发思考.
1个性化“数学实验课”的设计示例
实验目的
(1)通过动手剪拼图形,发现同类项的概念和合并同类项的法则;
(2)经历操作、观察、思考、交流等过程,获得解决问题的方法和经验;
(3)在数学实验活动中,体悟概念法则的合理性以及实验的经济价值.
实验准备
(1)卡纸若干;(2)刻度尺、剪刀、铅笔;(3)边长为a×a、2a×2a的正方形纸片若干,边长为a×b、2a×2b、a×b2、2a×2b2的长方形纸片若干(基本纸片如图1).
图1(部分纸片的背面各标一个单项式:5ab2、-3x、-7y、-13b2a、+5、-5x、+2y、-7、112ab2)
实验内容和步骤
(1)将现有的纸片归类并说明理由;
(2)计算纸片的面积并归类且说明你是怎么思考的;
经历以上操作,你有什么发现?请用数学语言阐释你的发现并起个合适的名字.
(3)翻开纸片的背面并观察,指出其中的同类项.
设计意图借助纸片的归类,能直观感知同类项的表征;在计算面积的参与下再度归类,能切身感受概念的本质(所含字母相同,并且相同字母的指数也分别相同的项是同类项);让学生在操作的基础上,用自己的元话语提炼待长的概念,能明白概念的源起,让理解的概念置于思维的顶层;让学生识别既定的同类项,能补白实验的局限,让概念通体透明.
(4)操作归纳
活动一:拼一拼,算一算
取相同纸片各2张,分别无缝拼接,计算它们的面积.你发现了什么?说说你的结论.
活动二:叠一叠,想一想
将面积是同类项的纸片大取1张,小取2张并无缝叠合(小在上,大在下),计算未能遮住部分的面积,你有什么发现?写出你的结论.
请用规范的数学语言提炼合并同类项法则:
设计意图借助相同纸片的拼接,从整体与局部的关系入手,能让学生明白将“同类项系数相加”的必然性;将面积是同类项大小不一的纸片叠合,关照未被遮住部分的面积,让学生明白将“同类项系数相减的”存在性;让学生自己提炼合并同类项法则,能使学生在实验中获得的感性认识及时上升为理性认识,让晦涩的法则敞亮通透.
(5)验证猜想
做一做,猜一猜
若两个长方形的面积和为5ab,你认为这两个长方形的面积可能是多少?借助剪拼纸片,验证你的猜想.
若两个长方形的面积差是-3ab2,你认为这两个长方形的面积可能是多少?借助裁剪叠合纸片,验证你的猜想.
设计意图借助剪拼或裁剪叠合符合条件的图形,能解释合并同类项法则的合理性,培养学生的逆向思维能力.设置的两个活动都具有开放性,为学生提供广阔的求解时空,能让思维触及同类项系数和合并结果的多样性,深化对合并同类项法则的认识,延伸后续的学力.
(6)问题解决
活动一:移一移,做一做
拿出卡纸,剪6张你喜欢的相同图片,用彩笔分别标出以下单项式:
a2、-3ab、+5、-a2、-3ab、-7
指出其中的同类项并说出它们的和;将6张纸片摆成一行且同类项的放在一起.写出结果,说明理由.
根据上述操作,请解答下列问题并说明每一步的操作依据.
合并同类项:
a2-3ab+5-a2-3ab-7
活动二:写一写,赛一赛
任意写出含有同类项的多项式,并写出规范的解答过程.比比谁写得典型,答得精准!
设计意图设置的这两个活动,不是实验的继续而是新知运用的缀补.能解决松散实验够不到的问题,能让新知找到依托载体,为系统知识寻到通道,为讲授课切入数学实验提供一种可行的操作范式.活动一能让同类项的概念和合并同类项的法则得到固化和充满地气,将“同类项纸片放在一起”,可避免学生乱添括号带来的负迁移;“说操作依据”能让学生养成有理有据的思维习惯,能为正确合并同类项提供经验铺垫.活动二多维开放,借助此活动的展开,能锻炼学生的逆向思维,实现知识的正向迁移,亦能培养学生的求异精神和创新能力.
实验评价表
实验名称
评价视点 1探索合并同类项的法则我的认识1我的发现1我的困惑1自己的评价1同伴的评价1教师的评价1
设计意图实验评价表的填写,一方面可以有效盘点新知,另一方面可以延伸思考,让新知由感性思维层面上升到理性高度,链接思考可深化到知性思维境界,从而让完满的知识无缝的纳入到已有的知识谱系,实现知识的正太分布.在践行课标评价(目标多元)理念的同时,也能让疏于思考的学生自然而然养成思考的习惯,洗练数学人原本应有的个性思想.
2个性化“数学实验课”的思考
个性化数学实验课的课格涵育数学实验的表征但又缺乏纯粹性,更关照课时知识谱系的完备性.他不是一节完满的实验课,也不是一个纯粹的实验片断,更不是常态的探究课,而是以实验片断为主线,饱含探究表征,兼顾课时知识系统化的一种松散的活动课.他能屏蔽因实验片断带来的知识脱节或实验暂时无法解释的知识现象(比如合并同类项:a2-3ab+5-a2-3ab-7).这里的“个性化”具体体现在以下三个层面,其一充满数学实验的地气缺乏单纯性;其二饱含探究的味道缺乏内在气质;其三观照课时知识的连贯缺位常态课规.它极力张扬“学的个性”、“做的慢性”、“玩的天性”,能让学生玩的开心、学的快乐,做的到位,理解通透,能实现知识能力的双向发展.
2.1基于“学”的个性,数学实验能让难产的概念顺生顺产
《课程标准》指出:“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程.认真听讲、积极思考、动手实践、自主探索、合作交流等,都是学习数学的重要方式.学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程.”数学实验能让学生学习过程中“学”的个性(内生知识)得到淋漓尽致的展现,因为实验的过程就是学生借助已有的知识经验,在实验流程的指向下,仰赖动手、动口、动脑的积极参与,经历知识的具体出生过程即是学生自己内生知识的过程.数学概念天生的抽象难产.经年的教学实情显示:在学生的知识谱系中,就理解思维层面而言,对概念的理解一般都处于“夹生”状态.在涉及运用概念的本质时,一般都出现理解的偏差,造成解题思维出现断层,结果往往劳而无获,因此夯实概念的根基凸显位高权重.数学实验是学生理解概念法则的有效工具,能让抽象的概念形象化、刻板的概念生活化、难产的概念顺产化、滞胀的概念渐次消化……
笔者鉴于以往的教学尴尬和切肤教训,试图借助可行的数学实验帮助学生理解“同类项”的概念.先让学生归类给定边长的纸片,学生凭借直觉思维并照顾边长,很容易把形状相同或形状相似的纸片归为一类,此时学生的思维处于感性层面;再让学生借助计算面积,再次予以归类,学生的感性思维顺理成章的上升到理性的层面,实现理解思维的一种质变.让学生亲历具体的操作,感受数据从手边自然诞生,生成一些生动的单项式(a与2a,ab与4ab,ab2与4ab2),在审视单项式的过程中,学生会自然发现同类项的共同特征,借助小组合作的力量和集体的智慧碰撞,就能揭示“同类项”概念的本质,进而内生理解的概念.这种获得知识的经历是终身难忘的,获得概念的本质是刻骨铭心的,定格成永远的记忆、永恒的理解,不会有后续的负效学习.因此这样的实验值得做、应该做,必须做,尽管看似浪费一些时间,但却是教学集约的行为,为学力的长足发展做了不可或缺的铺垫.“我听过了,就忘记了;我见过了,就记住了;我做过了,就理解了.”正如美国华盛顿的一家儿童图书馆里一句醒目的话如是说.
史宁中先生曾说:“我们必须清楚,世界上有很多东西是不可传递的,只能靠亲身经历.智慧并不完全依赖知识的多少,而依赖知识的运用、依赖经验,教师只能让学生在实际操作中磨练.”现代教学理论认为,学习不是学生对教师所授予知识的被动接受、反复练习、强化储存的过程,而是学生以积极的心态主动参与、运用原有知识和经验来探索解决问题、同化知识、结构新知的过程.诚然,教育家以及“现代教学论”都明确界定“学”的本质(自我建构知识),为了顺畅的学、通透的学、高效的学、幸福的学,必须借助数学实验的手段实现概念的实效生长,才能让难长的概念顺风顺水,一路走来、踏踏实实.
2.2基于“做”的慢性,数学实验能让抽象的算理可感可摸
荷兰数学教育家弗赖登塔尔说:“数学学习是一种活动,这种活动与游泳、骑自行车一样,不经过亲身体验,仅仅从看课本、听讲解、观察他人的演示是学不会的.”这里的“亲身体验”即“做中学”.数学公式、法则靠间接的学很难真学会.因为抽象的算理看不见、摸不着,仰赖单纯的说教和派送很难让学生真理解,必须借助匹配的载体让学生在“做”中体会其来龙去脉,才能慢慢内化和渐次吸纳.美国教育家杜威倡导“做中学”.因为“做”能让学生切身感受知识从手边自然诞生,能让抽象的知识直观化、具体化、形象化、生活化,易于消化、便于理解.“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行.”教育现象和教育家的教学视野总是相融共生的,都把“做”镶嵌在理解抽象的窗口,让“做”给抽象的算理理解带来可感可摸的福音.而“做”的最好方式莫过于借助数学实验,个性化的数学实验就是以简单易行的“做”为抓手,让学生在“动手做”的慢镜头中渐次理解抽象的算理,“慢镜头”中的思维如浸泡的香茗,能慢慢舒展开来.“做”是一个过程,天生的“慢”,可能会压缩课堂容量,却是理解抽象的关键,“慢”能让抽象的知识得以理解,能让原本无法理解的法则在思维家族中渐次通透敞亮,能让抽象的算理趋于形象具体、可感可摸.
不久前的教学经历,时常让我内省自责.“合并同类项法则”在我的视界是相当的简单,在施教时,并没给予观照,只是让学生借助类比,草草生成待长法则,然后让学生在模仿锻炼的基础上完成知识的消化过程.当时学生基本上都能在法则的指向下,完成既定的解题,感觉课堂生成还行.稍后执教了“建构式生态课堂”示范课(“去括号法则”),学生在合并同类项的过程中,暴露了许多问题(有的将字母的指数相乘、有的仅写出结果的系数、还有的束手无策等),硬性记住的法则全忘了,给后续课堂生成带来了麻烦.这种当头棒喝才成就“我的一节数学实验课的尝试设计和思考”,才有追求理解抽象算理的教学初衷.前车之鉴,让我明白在学生的思维国度里,只有理解抽象,才会有真知生成,否则均是假性生成(抛得越快,忘得越迅速).为让“合并同类项法则”的抽象性得到通透理解,让学生在无缝拼接相同纸片和无缝叠合相似纸片的过程中,借助计算面积的方法,感受抽象的算理直观化、具体化,感悟代数式与图形的内在关系;借助剪拼或裁剪叠合纸片,在计算面积的参与下,让学生亲自验证抽象算理的存在性和自然性,及时的将形象思维升华到理性的高度,实现了算理思维的有效融合.让学生真正经历法则出生的慢过程,到达“不仅知其然,而且知其所以然”的理解境界,才会造就根深蒂固的法则,才能成就抽象算理的可感可摸可理解;唯有“做”的慢性,才能让法则步步留痕,才能让算理有根有据,才能让知识烂熟于心.“数学活动经验需要在“做”的过程中和思考的过程中积淀”课程标准如是说.
2.3基于“玩”的天性,数学实验能让冰冷的问题有情有趣
《课程标准》指出:“数学教学活动,特别是课堂教学应激发学生兴趣,调动学生积极性,引发学生的数学思考,鼓励学生的创造性思维;要注重培养学生良好的数学学习习惯,使学生掌握恰当的数学学习方法.”心理学家皮亚杰指出:“教师不应企图将知识硬塞给学生,而应该找出能引起学生兴趣,刺激学生的材料,然后让学生自己去解决问题.”前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说:“教师如果不想方设法使学生产生情绪高昂、智力振奋的内心状态,学习是很难有效进行的.”
无论是课标理念还是教育家的教学视点都融入“激发兴趣”的课堂教学指向.数学知识堪称“冰冷的美丽”,教科书中那一段段看似简短的文字,不知隐藏了数学家多少缜密的探究和思维的跃动,如果将这些现成的定义、法则和公式直接塞给学生,味同嚼蜡、难以消化.为将“冰冷的美丽”转化为“火热的思考”,必须借助孩子们“玩”的天性,赋予冰冷的问题以温暖的质感,才能让问题思维充满情趣.在数学视界里最好玩的载体当首推数学实验,因为实验能迎合孩子们的好奇心(玩),能让课堂里“坐如钟”的孩子随意的摆放自己的身体,暂时摆脱课规的束缚,内生一种由衷的解放感;也只有好玩、想玩、能玩,才会有经验的累积、知识的吸纳、思想方法的衍生、数学能量的增长,学力的发展.因此,数学实验能让冰冷的问题有情有趣.
为节省时间,同类项概念引入的常态,一般都是教师在黑板上给出具有同类项特征的几类单项式,象征性的引导学生观察,教师给出自己的理解,让学生标示课本上的定义并死记硬背,然后进入模仿训练环节.这个过程似乎经济实惠,其实仅是一种短时效应,对学力的发展没有任何帮助,学生是被动的“记”数学,“学”的主体性没能展开,“玩”的天性没能显发,实实在在的收效可想而知.饮鸩止渴,只会让冰冷的问题更加寒冷,无情无趣的问题更加生涩乏味,课堂实效是值得拷问和考量的.介入简单易行的数学实验(把玩纸片),结果精彩冉冉,学生玩的开心、学的兴趣、做的规范,收效不需言传.几张简简单单的纸片,就让学生的思维踏实着陆、情智相拥、兴趣外溢,经历简单的直观操作和计算帮助,就将生冷的概念厘得清清楚楚;借助实验的补白操作(挑选同类项),内生的概念周身透明.“知之者不如好之者,好之者不如乐知者.”(《论语》)圣人如此关照“兴趣”,现代的教育者何由不为?
免责声明
公务员之家所有资料均来源于本站老师原创写作和网友上传,仅供会员学习和参考。本站非任何杂志的官方网站,直投稿件和出版请联系杂志社。