一元一次方程课件十篇

时间:2023-03-22 03:56:06

一元一次方程课件

一元一次方程课件篇1

一、组建课程群的思路

根据河南大学2012年调整后的教育技术系专业教学计划,软件工程方向的课程设置有公共基础平台课、学科基础平台课、专业基础平台课、专业方向模块课(软件工程方向)、专业选修课、公共选修课以及实践性教学环节等。除了公共基础平台课、学科基础平台课以及专业平台基础课中高等数学、离散数学等非教育技术学主干课程外,河南大学教育技术学软件工程方向共开设专业类课程24门。首先,依据前期调查和研究预设,按照基础理论、教学媒体、软件开发以及艺术的分类框架,将这24门课程分为4类,即4个课程群,如表1所示。运用内容分析法,对24门课程进行内容分析,通过对各门课程内容的知识单元分析与统计,对预设的课程群中各课程之间的关联性进行分析和检验。依据内容分析结果,调整各课程群的课程组成,确定课程群。

二、组建课程群的实证分析

(一)内容分析方法内容分析法是对所选取的样本做技术性处理,将其内容分解为分析单元,评判单元内所表现的事实,并做出定量的统计描述。本项目利用内容分析法,以河南大学教科院教育技术学系本科专业所设置的课程为分析单元,以各课程所包含的最小知识单元为细目,通过分析各课程相同或者相近知识单元的数量,寻找具有关联性的课程,从而构建课程群。根据该专业及方向的课程设置,除了公共平台课等非教育技术学主干课程外,确定24门课程作为分析单元(分析单元即各科教材,各科教材以河南大学教育科学学院教育技术系实施教学所使用的教材为准)。《高等学校教育技术学专业指导性专业规范》将教育技术学专业的知识体系结构分为知识领域、知识模块和知识单元三个层次。知识领域是整个专业知识体系结构的第一层,每一个知识领域代表一个与教育技术学专业密切相关的学科知识领域方向,如教育技术理论基础(ET)、计算机与通讯技术基础(CC)等;知识模块是对知识领域的进一步分解,描述的是特定的学科知识子领域方向,如教育技术理论基础领域中的“教育概论(ET01)”“教师专业发展(ET03)”等模块,以及“计算机与通讯技术基础”领域中的“数据库设计与实现(CC05)”“web技术基础(CC04)”等模块;知识单元是知识模块中的一个单元内容,描述的是该知识模块中一个具体分支或知识章节,是专业知识体系中的基本教学或实践单位,如教育发展的历史(ET0101)、教师专业素养结构(ET0301)、数据库语言与编辑(CC0503)等。参考《高等学校教育技术学专业指导性专业规范》对知识单元的界定以及划分方法,本研究将知识单元作为内容分析的细目,对选取的24门课程逐一进行内容分析,将每门课程的知识单元进行编码和统计。

(二)课程群的组建过程1.各课程知识单元的统计结果依据对知识单元的划分和编码,对24门课程进行知识单元分析和统计的结果如下:教育技术学导论知识单元18个,高级语言程序设计知识单元15个,教学系统设计知识单元15个,学习科学与学习技术知识单元11个,教育传播学知识单元8个,数据结构知识单元12个,摄影技艺知识单元8个,软件工程知识单元9个,多媒体技术基础知识单元11个,远程教育基础知识单元11个,数字电路知识单元9个,微机原理知识单元5个,教学媒体理论与设计知识单元14个,多媒体软件设计与开发知识单元10个,网络技术知识单元15个,视频编辑技术知识单元16个,面向对象的程序设计知识单元10个,数字图像处理知识单元13个,教育电视设备系统知识单元19个,多媒体画面艺术知识单元基础11个,电视教材编导知识单元17个,摄影构图知识单元6个,网页设计与编程知识单元10个,动漫设计知识单元7个,教育技术项目实践知识单元6个。2.课程相关性分析模型对同一课程群中两两课程间的知识单元及编码进行分析,确定两课程(A、B)间相同的知识单元数(n0),分别求出相同知识单元数占各课程知识单元数的百分比(p),通过比较百分比的大小来确定课程间的相关性。nA、nB代表两课程的知识单元数,n0代表两课程间相同的知识单元数,PA代表相同知识单元占A课程的百分比,PB代表相同知识单元占B课程的百分比。若某课程与其他课程的相关性都不大,则认为此课程有可能不应该划分到此课程群里面,需要对该课程的内容进行进一步分析,如果课程与课程群内的其他课程内容有层次上的递进关系、应用关系等,也可视为课程之间存在相关性;否则,需将该课程再与其他课程群的课程进行比较。如果该课程与其他课程群的课程相关性比该课程所在课程群中的课程相关性大,则说明该课程不应该划分到预设的课程群中,需将其划分到相关性大的课程群中。如果该课程与其他课程群的课程的相关性也不紧密,且没有该课程与该课程群之间的相关性大,则说明对该课程群的划分没有错。3.相关性分析过程首先对艺术类课程群构成的分析。对预设的艺术类课程群中的7门课程进行两两比较,求出百分比p,结果如表2所示。由表2可看出,视频编辑技术、电视教材编导、动漫设计与其他课程相比,其百分比明显偏小,可初步判断为疑似课程。对这三门课程的知识单元进一步分析,发现动漫设计的10个知识单元全部属于媒体艺术领域中的两维、三维动画模块,专业性、技术性较强,所以与其他课程的知识单元很少重复;视频编辑技术有16个知识单元,其中12个属于媒体艺术领域,主要涉及艺术基础、动画、音频、摄录编等内容,其余4个知识单元属于资源开发领域;只有电视教材编导的16个知识单元中11个属于资源开发领域,5个知识单元属媒体艺术。由此可得出,动漫设计、视频编辑技术属于艺术类课程群,而且是该群中专业技术性较强的课程。电视教材编导课程应脱离该课程群。其次,对教学媒体类课程群构成的分析。对预设的教学媒体类课程群中的6门课程进行两两比较,求出百分比p,结果如表3所示。由表3可看出,两两课程之间相同知识单元的百分比普遍较低,最大值也只有21.4%,课程之间的联系很松散,即无法构成课程群。进一步分析知识单元可看出,各课程知识单元分散在多个知识领域,普遍缺乏知识交叉和知识递进,故可判定该课程群不能成立。再次,对软件设计与开发类课程群构成的分析。对预设的软件设计与开发类课程群中的6门课程进行两两比较,求出百分比p,结果如表4所示。由表4可看出,高级语言程序设计、数据结构、面向对象的程序设计两两课程之间的百分比较大,说明它们之间具有较强的相关性;从数字电路、软件工程、网页设计与编程三门课程和预设群中其他课程的相同知识单元百分比来看,这三门课程与其他课程之间不存在相关性或者相关性较弱。进一步分析知识单元可以发现,软件工程虽然不涉及具体编程,但是软件工程的内容涉及软件的需求分析、设计、开发、维护等,它与高级语言程序设计等课程虽然在知识单元上没有相关性,但在培养目标上面却高度相关;网页设计与编程课程,运用了面向对象的程序设计的编程语言和数据结构中的思想,是高级语言程序设计、数据结构以及面向对象的程序设计等课程的综合应用,在课程性质上与群中其他课程存在知识应用关系;所以,软件工程、网页设计与编程应属于该课程群。数字电路与预设课程群中其他课程之间的相关性较弱,且不存在知识层次、知识应用上的明显关系,故数字电路应脱离该课程群。最后,对教育技术基础理论课程群构成的分析。对预设的教育技术基础理论课程群中的5门课程进行两两比较,求出百分比p,结果如表5所示。由表5可看出,除教学系统设计之外,预设群中其他课程的百分比都比较大,说明它们之间具有较强的相关性。教学系统设计和教育技术学导论之间具有较强的相关性,但与群内其他课程的相关性较弱,说明该课程与群内其他课程存在的相同知识单元数少,不应划分到该群。教学系统设计是教育技术学专业的主干课程,但从知识单元的分析来看,它与群内其他基础理论类课程之间在知识内容上不存在相关性或者相关性较弱,应从其他思路寻找它的群归属。

三、课程群建设的实践成效

在实证分析基础上,我们依据知识单元的相关性分析模型从教育技术系本科阶段软件工程方向所开设的24门主要课程中选出18门课程(其中的视频编辑技术分属于两个课程群)构建了艺术类、软件设计与开发、教育技术基本理论以及教学资源开发等4个课程群。课程群的构建与实施,具有很强的实践意义,它们不仅有利于教育技术学本科阶段的资源整合,使课程发挥整体优势,而且有利于打造优势学科,形成优秀教学团队。

(一)整合资源,发挥课程整体优势课程群是将具有某些相同或相近特征的若干课程基于共同的培养目标而组成的课程群体结构。结构决定功能,特殊的课程群体结构便具有了若干独立课程所不具备的特殊功能。课程群的一个显著功能就是整合,通过课程及其课程资源的优化统整,使课程发挥出整体大于部分之和的功能。首先,通过课程统整,可以删除课程中的重复内容,避免知识教学的低水平重复,节约教学时间,既缓解了教学资源的压力,又能使学生有更充裕的时间进行自主学习;其次,打通课程间的壁垒,填补课程间的空白,促使群内一门课程对群内其他课程产生积极的影响,便于学习者对知识意义的整体的、深层次理解,从而为学习者恰当、灵活地运用知识奠定基础;再次,课程群的构建虽然是基于相同知识单元划分的,但通过内容分析可以发现,有些知识单元虽然在编码时划入了同一单元,可它们在知识层次、知识功能上是存在差异的,如知识的拓展、加深和应用等,利用这些信息,我们可以在教学中实施整体优化,使课程分工协作,既避免了知识的低水平重复,又可以使知识得以拓展、深化和具体应用,从而构成学习者对知识单元的系统化理解和掌握。

一元一次方程课件篇2

关键词:排课;混合遗传算法;直接启发式算法;时空片;课元

中图分类号:TP18

排课问题是一个多目标优化问题,S·Even等人证明了排课是一个NP完全问题。求解排课问题的方法目前主要有两类:模拟手工排课的直接启发式算法和各种改进的遗传算法。直接启发式算法的特点是简单、直接、快速,往往根据具体问题获得启发性知识,算法通用性通常较差,但能快速得到较好的解。然而,不能保证直接启发式算法求出的解是最优解。遗传算法提供了一种求解复杂优化系统的通用框架,具有很强的鲁棒性。使用遗传算法求解排课问题可可以获得全局最优解,但存在收敛速度慢的问题。实验证明,采用直接启发式算法与改进的遗传算法相结合的混合遗传算法以较快获得全局最优解。

1 排课问题描述

目前高校排课问题具有以下特征:每学期一个班级要上多门课程,每个班级上课的教室不固定,一门课程由一个或多个教师教授,一个教师可以上一门或多门课程。每门课程根据学时总数决定每周授课的次数和每次授课的节数。

为了描述方便,将每次授课涉及的元素(课程,班级列表,教师,周学时)称作课元,将一周内可供授课的时间划分为时间片,最小的时间片为一节课,将(时间片,教室)组成的有序对称为时空片。对同一个教室的时空片,若其时间片连续,则将这组时空片称为时空片簇。所以排课的任务就是要为所有的课元安排合理的时空片簇。求解排课问题就是要在满足全部硬约束条件的情况下,为所有课元按照每门课程课时总数的要求,为其分配互不相交的时空片簇,从而获得问题的可行解,即一张满意的课表。

一个解如果满足所有约束条件,则此解为最优解,但实际上并不是所有的约束都能得到满足,因此为了表示解的满意程度,引入以下两个函数。将所有约束条件依次编号为1,2,…,z,并根据这些条件的重要程度为其赋予相应的权重wi≥0(1≤i≤s)。设解为t,定义函数f(i,t)=w1x1+w2x2+…+ wsxs表示课元i在可行解t中的满意度。其中xj(1≤j≤s)表示在解t中对课元i的安排是否违反了第j个约束条件,若违反xj=0,否则xj=1。设课元集合为C,定义函数O(t)=∑iCf(i,t)为可行解t的满意度。对于多个可行解,如果某个解的满意度最高,则这个解就是要求解的最优解。所以取maxO(t)作为目标函数。使用启发式算法求解,就是求取尽可能使O(t)达到较大值的可行解t。

2 应用混合遗传算法求解排课问题

2.1 遗传算法

遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是模拟自然选择和遗传的一种随机搜索算法。该算法的最初目的是研究自然系统的自适应行为,由密执安大学的JohnHolland提出。遗传算法是一种迭代算法,它模拟自然的遗传和进化,最初随机生成一组解,然后在这组解的基础上进行多次迭代,每次迭代时通过遗传和进化操作产生一组新的解,使用目标函数对生成的每个解进行评价。这一过程不断重复,直至达到某种形式上的收敛。新的一组解不但可以有选择地保留一些目标函数值高的旧解,而且可以包括一些与其它解相结合而得到的新解。在遗传算法的设计过程中,其关键在于编码和遗传操作的设计。

2.2 直接启发式算法

直接启发式算法,通常是根据各课元的约束条件赋予课元不同的优先权,然后按优先权次序来依次给各课元安排满足约束条件的时空片簇,如此反复,直到得到整张课表。直接启发式算法通常要涉及如下两个策略:优先权策略和最佳分配策略。

(1)优先权策略

为确定课元的优先权,可采用课元属性的线性组合来确定。课元具有很多属性,如:授课教师,授课班级,授课类型,周学时等。为每个属性分配权重,然后采用这些属性的线性组合来确定每个课元的优先权。由于课元的优先权值越大,说明课元的约束越多,可供选择的符合条件的时空片簇就越少,所以应该优先满足优先权大的课元。所谓优先权策略就是按照课元的优先权值由大到小,给课元安排时空片簇。

(2)最佳分配策略

设C是课元集合,TP是时空片集合。在任一时刻,设Csub为已经安排了时空片簇的课元子集,设TP(Csub)为Csub所占用的时空片集合,称为TP(Csub)系统在此时刻的格局。目标格局(即可行解)是所有课元均己被安排了时空片簇的格局。在满足约束条件的情况下,称剩余课元中如果尚有可合法安排的非目标格局为活格局,否则称为死格局。在某活格局TP(Csub)下,对于课元i(i∈C-Csub),称TP(Csub)中每一个能合法安排下i的空闲时空片簇为课元i的可行时空片簇。最佳分配策略就是通过计算可行时空片对课元i的满意度,挑选满意度最高的时空片分配给课元i。

2.3 混合遗传算法

遗传算法、直接启发式算法有其各自的优点和不足。二者结合却能取长补短、相得益彰。对于初始种群,通常是采用随机生成的方法获得,这样可以避免早熟想象。但是这种随机初始种群有可能适应度较差,需要进化很多代才能得到全局近优解,也即收敛速度过慢。采用将直接启发式算法获得的解加入随机初始种群,提高初始种群的适应度,从而克服遗传算法收敛速度慢的问题。

(1)编码

应用遗传算法求解问题首先要进行编码,编码也是遗传算法中的关键步骤。个体的染色体排列形式外,个体从搜索空间的基因型变换到解空间的表现型时的解码方法,都取决于编码方法。同时,编码方法还会影响交叉算子、变异算子等遗传算子的运算方法,并决定了如何进行群体的遗传进化运算以及遗传进化运算的效率。目前主要有三大类编码方法,分别是二进制编码方法、浮点数编码方法、符号编码方法。

排课问题涉及多个参数,可以考虑使用多参数级联编码方法,但鉴于产生的编码较复杂且不便于后期的选择变异操作,因此,将排课问题的多个参数进行简化,将多个参数简化为上述的课元和时空片。排课问题简化为将课元合理分配到时空片的问题。设一周有n个时间片,用T(1≤i≤n)表示,设有m个教室,用P(1≤j≤m)表示,则共有n×m个时空片,用TP(1≤i≤n,1≤j≤m)表示对应的时空片中分配的课元,若TP=0表示该时空片未被占用。可以采用二维时空数组来表示排课问题的个体染色体,如表1。设需安排的课程数为小于1024门,则一个数组元素的长度可用8位表示,则一个染色体的编码长度为8×n×m位。

(2)解码

为了从染色体个体推出问题的解,需要设计三个数组,分别是课元信息表(课程编号班级编号教师编号),课程信息表(课程编号上课周数周次数时间片1时间片2时间片3时间片4)。通过染色体个体很容易获得课程信息表,再使用课元信息表,很容易获得班级课程安排表和教师课程安排表。

(3)适应度函数

群体中各个个体在优化计算中有可能达到或接近最优解或有助于找到最优解的优良程度使用适应度函数来度量。适应度较低的个体遗传到下一代的概率相对较小,适应度较高的个体遗传到下一代的概率相对较大。而适应度函数是通过目标函数获得的。

排课问题的目标函数是maxO(t),其中O(t)即为所需的适应度函数,即可行解t的满意程度。要计算个体的适应度,首先将个体的染色体编码转换为课程安排表,通过课程安排表和教师意愿表(教师编号课程编号教师意愿)可以很容易确定各种软约束是否被满足,从而计算出可行解t的不满意程度。

(4)选择

选择运算确定从父代群体中选取哪些个体遗传到下一代群体。选择运算是建立在对个体的适应度进行评价的基础之上,其主要目的是为了避免基因缺失、提高全局收敛性和计算效率。常用的选择算子有比例选择、最优保存策略、确定式采样选择等。

为使下一代获得较优基因,并且避免陷入局部最优,采用最优保存策略和比例选择相结合的方法。对父代个体的适应度按从小到大进行排序,将前10%的个体直接选入下一代,用于替换交叉、变异等遗传操作后所产生的适应度最低的个体;其余90%的个体按适应度大小按比例进行选择复制。

(5)交叉

常用的交叉算子有单点交叉、多点交叉、均匀交叉等,根据积木块假设,单点交叉能保证具有良好的组块不致被拆开。根据单点交叉的思想,在时空数组中随机选择一块,将配对个体中该块中的各元素进行交换,如图一和图二所示。个体A和个体B交换随机选中的块A和块B中的课元。

交叉后形成的新个体在教师、教室和时间方面不会形成冲突,但可能存在课元冲突,例如某些课元安排多了,而某些课元安排少了。课元冲突的消解只需对新个体中块A和块B中的课元进行检查,如果课元多排了,则删除块外多余的课元;如果课元少排了,则为少排的课元重新安排新的时空片。

(6)变异

变异虽然发生的概率较小,但变异可以改变遗传算法的局部搜索能力,维持群体的多样性,防止出现早熟现象。这里采用基本位变异,在时空数组中随机选择若干个课元重新安排。通过对解空间的轻微扰动,有利于搜索空间渐渐向全局最优范围靠拢。

3 算法测试

我们采用了c++语言实现了混合遗传排课算法和单纯遗传排课算法,并采用了西华师范大学计算机学院2012年第一期和第二期的课表数据进行了测试和比较。实验表明使用混合遗传算法排课收敛速度远远优于单纯的遗传算法,在教师满意度方面也以单纯遗传算法排课具有更高的满意度。

4 结语

我们将直接启发式算法和遗传算法相结合形成了一种简单易行的混合遗传算法,克服了直接启发式算法不能获取全局最优(近优)解和遗传算法收敛速度慢的问题,能够以较快的速度收敛到全局最优(近优)解上。在遗传算法的编码方面,提出了二维时空数组编码。由于排课问题的复杂性,以往采用的编码方法过于复杂,造成交叉和变异产生大量冲突,消解这些冲突将耗费大量计算时间。而二维时空数组编码方式简单直观,而且在交叉和变异时仅产生少量的课元冲突,用很短的时间简单的方法就可以消解,从而大大提高了求解速度。利用此算法进行实际排课时,求解速度较快,所获得的排课方案满意度较高,获得更好的效果。

参考文献:

[1]周明,孙树栋.遗传算法原理及应用[M].北京:国防工业出版社,1999.

[2]谭保华,彭伟.基于蚁群遗传算法的高校排课系统[J].计算机仿真,2008,25(12):294-297.

[3]陈卫东,李吉桂.基于拟人策略的高校排课系统[J].计算机科学,2003,30(12):172-175.

[4]滕姿,邓辉文.基于蚁群遗传算法的排课系统的设计与实现[J].计算机应用,2007,27(12):199-204.

[5]SAFAAI D,SIGERU O.Incorporating constraint propagation in genetic algorithm for university timetable planning[J].Engineering Application of Artificial Intelligence,1999,12(3):241-253.

[6]RUHUL SARKER,CHARLES NEWTON.A genetic algorithm for solving economic lot size scheduling problem[J].Computers and Industrial Engineering,2002,42:189-198.

一元一次方程课件篇3

【关键词】变式教学;数学课堂;应用

一、变式在新知探究中的应用

为了能使学生牢固地掌握新知,教师应该关注学生现有的知识,并以此为基础进行变式,从而产生新知的生长点。

例1:“求证:顺次连结任意四边形各边中点所得的四边形是平行四边形。”一般学生解决这个问题是不困难的。顺题深入还可以提出以下问题:

变式1 顺次连结梯形各边中点所得的四边形是什么四边形?

变式2 顺次连结矩形各边中点所得的四边形是什么四边形?

变式3 顺次连结菱形各边中点所得的四边形是什么四边形?

变式4 顺次连结正方形各边中点所得的四边形是什么四边形?

二、变式在例题讲解中的应用

1.例题问题的“深加工”

教师在例题讲解习惯采用的是“教师讲例题,学生仿例题”的公式化的教学,这种单纯性地讲授和简单地套用阻止了学生思维的发展。而教材中的例题富有典型性和深刻性,那么如何引导学生充分利用例题揭示其深刻性,领悟其奥妙性,这就要求我们教师对课本例题进行“深加工”。

例2: 某商场将进价为40元的衬衫按50元售出时,每月能卖出500件,经市场调查,该种衬衫每涨价1元,售量减少10件。如果商场计划每月赚得利润8000元,请问售价应定为多少元?每月应进货多少?若老板想仓库租金尽量少?售价应定为多少元?

[变式 1]该种衬衫每涨价2元,售量减少20件。又怎么样呢?

[变式 2]该种衬衫每涨价3元,售量减少20件。想赚得利润12000元,请问售价应定为多少元?每月应进货多少?

[变式 3]某商场将进价为40元的衬衫按50元售出时,每月能卖出500件,经市场调查,该种衬衫每涨价1元,售量减少10件。商场能否每月赚得利润10000元,请说明理由? [变式4]某商场将进价为40元的衬衫按50元售出时,每月能卖出500件,经市场调查,该种衬衫每涨价1元,售量减少10件。商场每月能赚得最大利润为多少元?售价应定为多少元?每月应进货多少?

本题是列一元二次方程解应用题。列一元二次方程可以解决生活中的行程、工程、浓度、利润等一些问题,在设未知数解决这些问题时,要审清题意,直接或间接设好未知数,找对等量关系。在教学中,本人抓住问题的本质,对题目进行精心变式,达到举一反三的效果。

2.解题方法的再思考

在教学中教师应积极地引导学生从各种途径,用多种方法思考问题。通过一题多解和多题一解让学生从不同角度思考问题、解决问题,可以引起学生强烈的求异欲望,培养学生思维的灵活性以及求同存异的思维能力。

例3:如图A是CD上一点,ABC、ADE都是正三角形,求证CE=BD。

变1:如图,ABD、ACE都是正三角形,求证CD=BE

变2:如图,分别以ABC的边AB、AC为一边画正方形AEDB和正方形ACFG,连接CE、BG,求证BG=CE

变3:如图,有公共顶点的两个正方形ABCD、BEFG,连接AG、EC,求证AG=EC

变4:如图,P是正方形ABCD内一点,ABP绕点B顺时针方向旋转能与CBP’重合,若PB=3,求PP’。

三、变式教学应注意的问题

根据实践经验,在中学数学教学中,变式训练不是简单的重复运用,应注意如下几个问题:

1.源于课本,高于课本

在教学中我们要精心设计和挖掘课本的习题,编制一题多变、一题多解、一题多用和多题一解以提高学生灵活运用知识的能力。

2.循序渐进,有的放矢

在教学中,对问题的变式要循序渐进,有的放矢,要与“主旋律”和谐一致,既要围绕教材重点、难点展开,又要防止脱离中心,主次不分。

3.纵向联系,温故知新

变式要注意纵向联系,要紧密联系以前所学知识,让学生在学习新知识的同时对旧知识也得到复习、巩固和提高,从而提高学习效率,让学生明白“任何事物都是相互联系的”这一哲学道理。

4.紧扣《新课程标准》,万变不离其宗

在中学数学习题变式教学中,习题的变式要紧扣《新课程标准》,要以标准为“纲”进行“变”;不要“变”出一些偏离标准的“繁、难、杂”题目来浪费学生的宝贵的学习时间和挫伤学生学习数学的兴趣。

总之,数学的魅力就在于“变”,有“变”才有“活”,适当的变式,可以给学生提供一座桥,让学生在已知的水平和未知的水平之间自然过渡,“变式” 能使你的数学课堂更加有活力,更加精彩。

【参考文献】

[1]数学课程标准.北京师范大学出版社.2001

[2]孙亚峰.课本例题的开放和探究.中学数学教学参考.2004(5)

[3]中小学数学.(2004第4期)

一元一次方程课件篇4

一、编制课程表

第一步:制作表头。启动Excel 2007,将Sheet1重命名为“课程表源表”,分别在A1,B1单元格中输入“nj”和“bj”,“nj”表示在A列输入的年级,“bj”表示在B列输入的班级;再在C1-AK1单元格中分别输入“MON1,MON2……FRI7”,其中前面的字母表示星期几,后面的数字表示第几节课,前三个字母是星期几的英文前三位大写字母,如星期一Monday,简取MON。注意这一排不能用汉字,完成输入后,如图1。

小提示:

C1-AK1单元格的简便输入方法,在C1单元格中输入MON1,鼠标移到C1单元格右下角成十字形,按下鼠标左键向右拖动鼠标从C1到J1,同理在J1输入TUE1,拖动鼠标至P1,以此类推输入WED1―WED7、THU1―THU7、FRI1―FRI7。

第二步:编排课程。根据学术要求开始排课,在C2-AK2单元格中安排好初二年级1班的课程,注意同年级各班的课程相差不大,只要注意不要发生冲突即可。排2班的课程,在C3-I3单元格依次输入“=d2”,“=c2”,“=f2”,“=e2”,“=h2”,“=i2”,“=g2”,不带双引号,这样1、2班语数外的教师就错开了,选中C3-I3单元格,将鼠标放到右下角成十字形,拖动至AK3单元格,初二年级2班课程就排好了。要排满整个年级,选中C2-AK3单元格,将鼠标放到右下角,拖动至AK7单元格,即可排完整个年级的课程了,如图2。

小提示:

图2中虽然排满了课程,但是整个表格很不美观,选中所有纵列,鼠标右键单击阴影处选择“列宽”,输入“2.95”,再单击工具栏上“自动换行”按钮,第一行MON字母和数字在一个单元格排成2行,下面所有的课程依次如此显示,要美观了许多,如图3。

第三步:查看同一教师的课是否冲突。单击工具栏上“条件格式”“新建规则”,在“新建格式规则”对话框中,选中“只为包含以下内容的单元格设置格式”,选择“单元格值”、“等于”,并在最右边的文本框输入“语文”,再单击“格式”按钮,切换到“填充”,选择背景色如“红色”,如图4。

以此类推,输入不同的课程,选择不同的颜色,表中的不同课程背景不同,一目了然,如图5。

最后,为了方便以后调整课程表,将源表改为数值模式。单击表格左上角全选表格,右键单击表格,先选“复制”再选“选择性粘贴”再选“数值”即可。简单三步小小课程表排完了。

二、打印课程表

我们在制作完各年级的课程总表以后,常常需要分别打印每个年级的总课程表和各班的课程表,只要你做好了初期的原始Excel表格,如图6,分类打印课程表将不再是难事。

1. 打印年级总课程表

首先将Sheet2重命名为“公示表”,在“公示表”中先预设好格式,如图7,空白框准备引原始Excel的数据。选中B4-G7单元格,在上方的编辑栏中输入“ =TRANSPOSE(课程表源表!C2:F7)”后,再同时按住“Ctrl+Shift+Enter”组合键进行输入,将星期一上午各班的课填入年级总表,用同样的方法将表输入完全。也可以在输入=transpose()后,用鼠标点选Excel中的“课程表源表”,在“课程表源表”中选择需要调用的单元格区域,按Ctrl+Shift+Enter组合键进行输入,如图8。

小提示:

如果想清除表格中的内容,则选中单元格之后按Ctrl+Shift+Enter组合键进行清除。

2. 打印各班课程表

第一步:画空白表。关掉Excel,打开Word,画一个标准班级课程的空白表,但年级与班不要填写,如图9。

一元一次方程课件篇5

关键词:苏教版初中语文 多元智能综合性课堂 有效性

伴随着教育的发展,传统语文教学无法与新课程相适应。苏教版初中语文教材内涵丰富,需要寻找适应其教学的方法。将多元智能综合性课堂理论,应用在苏教版初中语文教学之中必然能发挥作用。

一、构建苏教版初中语文多元智能综合性课堂基础理论

构建多元智能综合性理论,来自著名的心理学家Howard Gardner的“Multiple Intelligence”。这个理论直译过来就是多元智能。这个理论的提出基于脑部创伤和学习能力差异关系。就初中语文课堂而言,依然存在着教学方法过于单一的情况。学生之间存在着个体差异,在多元智能理论当中,将这种差异归为个体智能的不同组合,例如:从小学习美术的学生其空间智能和审美智能要比普通学生高很多。以多元智能综合性课堂为教学构想,应用于苏教版教材教学之中,可以更好地发挥其教材优势,提升教学有效性,充分地将学生多方面的潜能开发出来。

二、构建苏教版初中语文多元智能综合性课堂设计分析

(一)多元智能综合性课堂课前设计。

以苏教版教材为基础的课前设计过程中,首先,要对本节课中涉及的智能进行分析,选取几个侧重点,与教学内容进行融合,将智能与教学进行融合。例如,在讲解七年级下册第五单元的过程中,可将语言逻辑能力作为讲解切入点进行备课。本单元几篇课文都是以信息传播为主,其中《录音新闻》、《新闻两篇》教学过程中更强调学生对新闻语言的掌握情况,所以在备课过程中可将语文逻辑能力加入其中,同时完成能力培养和教学任务。其次,根据选取智能的方向,选择相应的教学方法配合教学完成。在选取过程中,在满足以学生为教学主体的前提下,将智能作为选择条件之一,选择适应的教学方法。最后,教学形式的设计及其论证,这是成功教学的基础条件之一,通过这一方法可更好地分析论证教学设计达到最佳效果。

(二)多元智能综合性课堂课中分析。

多元智能综合性课堂的教学实施,需要注意以下几个方面:

首先,初中语文教学的重点是语言智能培养。在进行教学的过程中,要尽量满足这一任务,使得学生的语言能力有所提高,达到有效运用于听说读写。其次,初中语文教学离不开思维体系的构建。苏教版教材的特点,是将语文作为一个体系进行了教材编写构建,教学中应充分发挥教材的优势,将体系思维进行渗透,在学生头脑中建立起完整的语文思维体系,满足今后学生对语文思维能力的需要。在语文教学的不同阶段,其语文思维是有一定变化的。最后,初中语文应试能力的培养。中考是初中语文教学中无法忽视的重点,应试能力的培养是教学基础要求,依据多元智能理论将人的能力进行了多种划分,可以设想如果学生无法拥有应试能力,学生即使拥有其他任何能力也无法满足考试需要。

(三)多元智能综合性课堂课后反思。

课后的教学反思是不可或缺的,通过课堂的教学反思,对从课前到课中多方面情况进行分析总结,对多元智能综合性课堂构建情况进行分析。论证多元能力方向的选择是否准确,分析学生对能力培养的接受情况,只有准确的总结分析,才能保证教学设计的有效性,保证教学设想同教学实施结果一致。

三、构建苏教版初中语文多元智能综合性课堂实施策略

(一)发掘自身优势,创设外部环境。

构建多元智能综合性课堂同外部教学硬件环境是分不开的,立足本学校硬件设施,发挥其硬件优势,充分发挥其作用,使得外部硬件条件可以满足教学需要。苏教版初中语文教材中,很多课程设计都需要硬件的支持。例如,八年级上册第五单元“人与环境”的“实践活动”模块中要求,进行“一次有意义的集体视听活动”。视听活动对教学硬件提出了要求,多元智能综合性课堂的成功构建是需要学校给予支持的。

(二)多种途径出发,营造内部环境。

内部环境涉及的问题大体上可以从以下三个方面进行分析,首先,师生之间的关系情况是内部环境的一个关键,相对和谐的师生关系是教学开展的保证。其次,教师自身的素质问题,决定了多元智能综合性语文课堂构建成败。多元智能综合性课堂对教师要求较高,涉及到相关的理论知识较多,只有教师不断地丰富自身的专业素养,才能保证多元智能综合性课堂的顺利开展。最后,学生对多元智能综合性课堂的接受情况,学生是否可以接受这种教学形式,学生是教学的第一群体,学生的反应和态度直接决定了教学的成败。

(三)围绕智能差异,建立多维度评价体系。

一元一次方程课件篇6

关键词:嵌入式系统;嵌入式微控制器;理论教学;实践教学;教学模式

随着科技发展和社会需求的推动,信息技术进入到以嵌入式系统为代表的后PC时代,嵌入式技术已经成为21世纪最有生命力的高新技术之一,培养精通嵌入式技术的人才成为世界各国计算机教育工作的重点。

嵌入式微控制器是嵌入式系统的核心控制单元,开展嵌入式微控制器教学是嵌入式系统教育的关键组成部分。美国IEEE和ACM两大学术组织于2004年的计算机工程教学计划(Computer Engineering 2004,简称CE2004),明确规定了嵌入式系统课程中应包含的嵌入式微控制器的具体教学内容Ⅲ。事实上,从早期的单片机类课程,到如今基于32位ARM嵌入式处理器系统的相关课程,都是围绕嵌入式微控制器开展教学工作的,在世界各大高校都受到高度重视。

工程管理与信息技术学院是中科院研究生院的二级学院,主要培养软件工程、计算机技术、电子与通信工程、控制工程等领域的工程硕士研究生。学院从2003年开始开设嵌入式系统工程专业,经过几年的努力,逐步建立起系统的嵌入式方向课程体系。嵌入式微控制器原理与应用作为其中一门核心课程,在该课程体系中占有重要的地位。下面从教学目标、教学模式、教学内容、实践教学、考核方式等几方面对该课程进行详细阐述,并在最后讨论课程的实施效果和改进方向。

1 课程教学目标和教学模式

1.1教学目标的制订

嵌入式微控制器原理与应用课程主要教学对象是软件工程、计算机技术、电子与通信工程、控制工程等专业的工程硕士。与传统的工学硕士相比,工程硕士培养更加注重锻炼其工程实践和解决实际工程问题的能力,这要求教师既要讲解基础理论知识,又要将理论与实践结合,围绕具体工程问题开展教学内容。此外,中科院工程硕士的学生生源具有本科专业跨度大、工作经历和素质能力差异大等特点。为适应这一特点,我们在制订课程教学目标时要统筹兼顾,对于基础较差的同学和经验丰富的同学要差别对待,制订差异化的教学目标。

在充分考虑上述因素的基础上,嵌入式微控制器原理与应用课程的教学目标制订为:学生通过本课程的学习,掌握一种嵌入式处理器体系结构,精通1-2种基于该体系结构的嵌入式微控制器及其接口设计技术,深刻理解嵌入式软件开发流程,能够熟练地选择、使用嵌入式软件和工具完成嵌入式硬件系统的驱动和应用软件设计。

教师在实施上述教学目标时,对于基础较差的学生要求精通一种嵌入式微控制器即可;对经验丰富的学生则要求在课程学习的基础上,用对比学习的方法自主学习另外一种嵌入式微控制器。该教学目标体现了对学生的区别对待,能满足不同层次学生的需求。教学目标没有对硬件电路设计作太多要求,符合中科院嵌入式系统方向工程硕士研究生的生源特点和实际需求。教学目标中“能够熟练选择、使用嵌入式软件和工具完成嵌入式硬件系统的驱动和应用软件设计”是一种能力要求,体现了对工程设计能力的重视,符合工程硕士培养目标。

1.2教学模式的设计

国内各大高校在嵌入式系统相关课程的教学工作上已经进行了大量有益的探索和实践,在教学模式上也已经基本达成共识,即嵌入式系统教学应该采取理论教学和实践教学相结合的教学模式。

我们在开展嵌入式微控制器原理与应用课程的教学工作时,采取了“课堂理论讲解、课堂实验练习、综合实验设计、工程项目设计和多层次考核”的教学模式。与大多数高校课堂实验采取观察性和验证性实验不同,本课程课堂实验则采取设计性实验,每一个实验都是一个小型的开发项目,需要学生灵活运用从课堂上学到的理论知识分析实验要求,编程完成实验项目。综合实验设计要求学生在完成所有基础课堂实验后,按照需求分析、软件设计、实现和测试等软件开发流程,在开发板上完成一个小型嵌入式软件的开发。工程项目设计则是让学生选择一种微控制器,完成一个实际工业嵌入式产品的分析和设计报告。这3种层次的实践环节相互结合,充分锻炼和提高了学生的实践能力。

2 基础理论教学

CE2004首次将嵌入式系统作为一个知识领域纳入到计算机工程知识体系中,并详细规定嵌入式系统包含的10个知识单元以及每个知识单元包含的知识点。参考CE2004的规定,并结合本课程制定的教学目标,嵌入式微控制器原理和应用课程的理论教学内容共包括5个知识单元。

知识单元1是嵌入式系统历史和概述。知识点包括嵌入式系统历史、定义、组成、开发特点、设计过程、应用领域和发展趋势等。知识单元1主要目的是使学生建立对于嵌入式系统的全方位认识,了解嵌入式系统的过去、现在和未来。

知识单元2是嵌入式处理器。知识点包括嵌入式处理器的组成、嵌入式处理器的类型(从集成程度、处理器位数、体系结构和生产公司等4个不同分类标准分别讲解)、ARM处理器的发展(历史、分类和应用)。知识单元2主要目的是使学生掌握嵌入式处理器的组成原理,充分认识嵌入式系统领域中应用处理器的多样性,避免“只见树木、不见森林”。

知识单元3是典型的嵌入式处理器体系结构,我们选择ARM体系结构进行讲解。主要知识点包括ARM处理器寄存器模型、ARM处理器编程模型、ARM处理器异常中断处理、ARM处理器存储模型、ARM处理器指令编码和指令系统、ARM汇编语言编程、ARM汇编与C混合编程、ARM开发工具(汇编器、编译器、连接器和调试器)。知识单元3囊括了CC2004里嵌入式微控制器、嵌入式编程和嵌入式工具等3个知识单元的多个知识点。

知识单元4是嵌入式微控制器组成及接口,我们以三星S3C2440微控制器为例进行讲解。知识点包括微控制器结构、内存控制器、中断控制器、时钟体系、电源管理、DMA控制器以及各种外设控制器。在这些知识点中,内存控制器、中断控制器、时钟体系、电源管理、DMA控制器是重点讲解内容,对于其他各种外设控制器主要讲解基本原理和应用思路,而具体使用细节则要求学生课下通过学习芯片手册掌握。熟练阅读芯片手册是掌握嵌入式系统开发特别是底层编程的基础,因此这个学习单元的教材就是芯片手册。对于学有余力的同学,我们要求其在学习S3C2440微控制器的同时,在课下自行学习ATMEL AT91SAM9G45微控制器,并比较其与$3C2440的异同之处。这样做的目的是满足不同层次学生需求,实现差异化教学。

知识单元5是嵌入式应用编程,知识点包括嵌入式软件体系结构、应用程序映像文件组成、系统启动加载代码等。通过这个知识单元的学习,学生能够了解嵌入应用程序的汇编、编译、连接过程,理解应用程序映像的具体组成以及加载启动的方式,培养为一个裸硬件系统开发完整嵌入式应用软件的能力。

3 实践教学设计

3.1实验平台介绍

目前嵌入式系统的教学实验平台主要有3种类型:基于ARM微控制器的教学平台、基于DSP处理芯片的教学平台和基于FPGA的教学平台。鉴于基于ARM的微控制器在32位嵌入式系统处理器市场中的占有率极高,以ARM微控制器为例讲解嵌入式微控制器的基础理论和应用技术,更能满足市场对于嵌入式工程技术人才的需求,我们选择基于三星$3C2440微控制器(采用ARM920T内核)的嵌入式教学平台。该平台的系统组成结构如图1所示。

在此教学平台结构图中,S3C2440是一款基于ARM920T处理器的嵌入式微控制芯片,内部集成了AHB和APB两条总线,以及连接在总线上的内存控制器、中断控制器、时钟电源管理单元、USB主从控制器、看门狗、定时器、PWM控制器、GPIO控制器、SD/MMC控制器等多种外设控制器。存储器包括64M SDRAM、4M NOR FLASH和64M NAND FLASH;人机接口设备包括640×480像素6寸TFT液晶显示模块、触摸屏、4×5小键盘模块和4个GPIO连接LED显示灯;通信接口及设备包括串口、USB主接口、USB从接口、两个以太网接口、音频输入输出接口和Camera接口等。该实验设备支持多种层次的实验,嵌入式微控制器原理与应用课程的所有实验均在该实验平台上完成。

3.2课堂实验设计

实验在计算机类学科中的作用十分重要,是教学活动的重要环节。根据实验性质区分,我们可以把课堂实验划分为观察性实验、验证性实验和设计性实验等类型。设计性实验要求学生根据实验要求自行设计实验过程,相对于前2种实验更能锻炼学生的设计能力和独立工作能力,因此我们的课堂实验均采用设计性实验类型。

根据理论教学内容,我们共设计了16个课堂实验,这些课堂实验与知识点的对应关系如表1所示。

表1中的16个实验除实验1外,均为设计I生实验。其中,实验4和实验5分别用汇编和c语言驱动GPIO管脚连接的LED灯,学生通过对比掌握汇编和C语言访问外设寄存器的异同;实验6使用查询方式实现定时功能,实验8采用中断方式实现同样功能,学生通过对比掌握IO两种访问方式的异同;实验9主要练习32位微控制器各个模块所需不同时钟频率的产生,以及处理器时钟频率的编程调节,使学生熟练掌握微控制器的时钟体系;实验10~实验16则练习微控制器的主要外设I/O控制器的接口编程技术。

限于课程的课时长度,课堂实验无法包含所有外设控制器,但通过这些典型外设控制器的学习,学生很容易就能触类旁通地掌握其他模块使用方法。

3.3综合实验设计

综合实验要求学生分组合作,综合运用所学知识,利用课下时间设计一个小规模的嵌入式应用软件并在实验平台上完成调试运行。为了吸引学生兴趣,综合实验均采用游戏项目的形式。我们设计了几个游戏项目供学生选择,分别是世界时钟、五子棋、电子菜单、科学计算器、汉诺塔、交通信号控制器、俄罗斯方块等。教师也鼓励学生选择一些常见的其他娱乐游戏作为综合实验设计项目。

学生在完成综合实验项目时,要按照实验项目说明书的要求完成实验设计,撰写的项目文档至少要包含需求分析、软件设计、软件测试、使用说明、运行结果、项目分工、总结讨论等几个方面的内容。通过综合性实验,学生既锻炼了综合设计能力和动手能力,又提高了沟通能力和团队合作能力。

3.4工程项目设计

课堂实验和综合实验相结合的实验方式,很好地锻炼了学生对于特定嵌入式微控制器的实践动手能力。但若要灵活运用所学嵌入式微控制器设计工程项目,学生还需通过具体工程设计实践进行锻炼。嵌入式微控制器原理与应用课程和工程管理与信息技术学院课程体系中的另外一门课程“嵌入式系统分析与设计”相配合(同一学期开设),教师在2门课程结束后布置一个共同的工程项目设计作业,要求学生围绕一个典型的嵌入式系统产品,在尽量采用嵌入式微控制器课程所学微控制器的前提下,给出该产品的详细设计方案。我们在每一学年都给出不同的设计项目,例如近几年的题目分别是IC卡公民身份证系统、税控收款机系统、数字水印技术的应用系统等。

需要指出的是,工程项目设计仅供学有余力、希望在工程项目设计能力上有所提高的学生完成。根据近几年的实际情况来看,约有1/2的学生提交了项目设计说明书,平均长度达到30多页。其中一些非常新颖和有价值的设计方案,可以直接用于工业生产实践。

4 考核方式

为了使考核方式既起到检验学生的知识掌握程度,又能在平时督促学生认真学习的效果,我们采取分段考核和最终考核相结合的方式。具体来说,嵌入式微控制器原理与应用课程一共有4次课堂实验,包含15项设计性实验,每个实验分值在0~2分之间。每次课堂实验结束时,教师检查学生的实验完成情况并打分,这种方式起到了有效督促学生平时认真学习的效果。课程结束后有一次综合理论考试,总分是40分,该考试用于检查学生对嵌入式微控制器基本原理的掌握程度。综合实验要求学生自由组合,在课程理论考试完成后的一个月时间内完成。综合实验提交内容由项目文档和项目程序组成,其中项目文档占15分,项目程序完成情况占15分。学生完成综合实验后与教师约定时间,由教师进行现场检查并打分。工程项目设计作为附加要求,并不统计到最后成绩中,只供有兴趣的同学选择完成,在学生设计过程中,教师给予一定指导。

上述考核方式中,课堂实验、理论考试、综合实验在总成绩中分别占30%、40%、30%。课堂实验和理论考试对每一个学生的考核比较客观直接;综合实验由学生合作完成,打分时教师先给出每一组的分数,组内每个学生的分数根据其具体负责内容和完成情况在组分数基础上微调得到,尽量使分数反映出学生的实际水平。

5 课程评估与分析

中科院研究生院建立了课程网站评估系统,鼓励学生在课程结束后从网上对课程进行评估。评估内容涵盖教学态度、教学内容、教学方式和教学效果等方面,共包含4项7条,每一条评估分值为1~5分。

根据近3年的统计结果来看,每年约有90%的同学参与网上评估,课程评估结果均为优秀(平均分均超过4.6分)。评估结果显示,学生认为课程内容符合嵌入式方向工程硕士培养目标(4.8分);课程对他们的工作具有较大帮助(4.7分);课程理论与实践相结合的教学方式得当(4.6分);课程的考核方式灵活,能从理论和实践2个角度恰当地考核学生对于课程的掌握程度(4.4分)。部分学生认为实验课时较短,应该从16课时提高到20课时;还有一部分学生认为嵌入式微控制器原理与应用课程的课时数偏少,建议从40课时提高到60课时;学生对于实验课内容的安排比较满意(4.6分)。

从学生的评估结果来看,学生对于课程的教学内容选择、教学方式、考核方式等非常满意,课程达到了教学目标的要求。

一元一次方程课件篇7

一、课程内容的选择

网络技术只是一种教学辅助手段,教师需要认真钻研教材,思考哪些内容可用于设计网络课程。将网络技术与化学课程整合,就要充分发挥出网络技术在中学化学教学中的优势,摆脱只是把网络资源作为一般资源的现状,切忌把各种声、像、图、文一股脑全搬到屏幕上,不考虑学科教学的特点和规律。教师要对课程教学内容进行信息化处理,在实际教学中能充分体现本学科特点并有效应用网络教学手段,不仅是向学生传授知识,而且能够使学生进行知识重构和创造。“卤族元素”的课程教学中既有图、文、影像资料可用于创设情境,“可逆反应”的概念等可用于交流合作,又可以通过设计网络课件让学生自主的学习,同时网络的开放性使得知识的扩展成为可能。

二、课程实施的条件

主要包括硬件设施和课件制作。硬件设施主要指具备网络教室和一些多媒体仪器。课件制作主要依靠资源库和课件平台。资源库主要是指多媒体教学资源库、网络资源库、教学策略库。通过课件平台(Dreamware和FrontPage等),教师和学生整合处理各种资源,依照不同的教学策略,根据多种资料呈现方式制成教学课件,应用于网络课程实践。

三、网络课程的开发与设计过程

首先,确定课程的目标和内容。分析关于“卤族元素”的网络课程应覆盖的知识内容有哪些,如:掌握卤族元素性质变化规律,了解可逆反应的涵义等,根据知识本身的内在联系,以及学习者的认知规律,选择不同的呈现方式和组织结构,以便学习者确定不同的学习路径,系统并具有一定的灵活性,允许学习者自己生成学习目标。其次,教学策略的确立。通过分析学生现有的认知结构、认知特点、学习能力以及已具备的相关知识技能等,往往需要通过一种或几种教学策略来创建一个引导学习者学习的路径。对于“卤族元素”的学习内容,卤素的物理性质可以采取自主学习策略,“可逆反应”的概念可以采用协作学习策略,整节内容的设计所采用的教学策略可以用建构主义理论下的支架式教学,主要环节是搭脚手架一进入情境一独立探索一协作学习一效果评价。第三,网络课件的设计。在有互联网或局域网的硬件环境下,网络课件采用的是以“卤族元素”教材、大纲知识点:结构一物理性质一化学性质一用途为线索,用文本、图片、动画等多种形式组成的知识为网站,并用卤化银的性质用途、碘与人体健康等相关知识点为热线链接的模式;将与学科知识点相关的网站和网址收集起来,并按照知识点的顺序和逻辑分类归纳后提供给学生,给出一定的学习的目标和要求(课题内容是“卤族元素”的学习),引导学生去探索,去收集信息,并对信息进行分析、处理、加工,形成自己的独有的见解,采用简单的BBS,聊天室等工具实现教学多边交流互动,在网上完成知识的学习和学习方法的学习;采用合作的形式,把学生分成若干个小组进行学习,并在学习的过程中让他们培养协作精神,有条件的学校还可以安排他们设计实验方案,并进行具体的实验验证;教学中可以提出开放性问题(教材课后习题一收集有关我国碘缺乏病的资料),它所涉及的情境具有模糊性,能使不同层次学生得出水平不同的结论。这种方式以老师的大量课前准备为基础,用交互式的多媒体学习软件和网络资源来代替一部分原来由老师做的事。第四,反馈和完善。通过网络课件的具体应用与实践,对课程进行综合评价,根据反馈信息,进行更新和维护。

四、关于网络课程的思考

一元一次方程课件篇8

快速制作课件的基本思想

1. 元件思想

元件是模块化思想中的最小单位。在Flash中,元件是构成动画的基本元素,Flash元件库相当于一个“演员库”,拥有并管理着多个“演员”,这些“演员”(元件)在场景舞台中变成一个个“角色”(实例),通过对其设置不同的属性可使其“表演”多变的“剧情”,例如缩放、旋转、变色、透明度变化、位置变化等。Flash元件库的好处,一是通过对元件的重复利用可以缩小文件的存储空间,二是可以与其他Flash文件共享,减少重复开发。采用元件思想可使课件框架更清晰,层次更分明。在这种层次分明、管理有序的环境下,制作人员可以直接在设计界面或通过编程来调用和控制元件,从而提升课件制作的效率。

Flash元件包括图形元件、影片剪辑元件和按钮元件3种。其中,图形元件是可反复使用的图形,它可以是影片剪辑元件或场景的一个组成部分,但它不能添加交互行为和声音控制。影片剪辑元件是构成Flas的一个片段,能独立于主动画时间轴进行播放。影片剪辑可以是主动画的一个组成部分,当播放主动画时,其中的影片剪辑实例也会随之循环播放。按钮元件含有“弹起”、“指针滑过”、“按下”和“点击”四种状态,对应于四个关键帧,可创建响应鼠标点击、滑过或其他交互性动作。按钮元件可以作为影片剪辑元件或场景的一个组成部分被反复使用。

2. 组件思想

组件(component)是一类特殊的对象,是对数据和方法的简单封装。Flash 组件是带有参数的电影剪辑,这些参数可以用来修改组件的外观和行为。每个组件都有预定义的参数,并且它们可以被设置。每个组件还有一组属于自己的方法、属性和事件,它们被称为应用程序程接口(API)。使用组件,可以使程序设计与软件界面设计分离,提高代码的可复用性,实现拖放式编程、快速的属性处理以及真正的面向对象的设计。在Flash MX 2004中,SWC 是用于组件的 Macromedia 文件格式。将 SWC 文件拷贝到 First Run\Components目录后,该组件便会出现在“组件”面板中。在Visual BASIC和PowerPoint内置VBA中,组件被称为控件。在PowerPoint2003及以上版本中,课件制作者可以通过调出控件工具箱,将控件对象拖放到幻灯片中,然后右击该对象,选快捷菜单命令“属性”,打开“属性”对话框,设置某些参数,即可使用控件对象的功能。例如,利用CheckBox(复选框)制作多选题,利用OptionButton(单选框)制作是非判断题,利用TextBox(文本框)制作填空题,利用CommandButton(命令按钮)制作选择题。双击控件对象,可为其编写VBA代码,从而实现即时交互反馈。此外,课件制作者还可以利用“Windows Media Player”控件在幻灯片中插入带播放器的声音或视频,从而实现对声音或视频的播放控制,利用“Shockwave Flash Object”控件对象插入Flas,利用“Microsoft Web 浏览器”控件对象在幻灯片中插入网页,等等。

3. 积件思想

“积件是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。”[1]积件思想给课件快速制作的启示是“分工合作,充分发挥团队力量”。例如,在制作大型Flash课件时,制作者如果将整个课件的所有模块内容都制作在一个文件中,那么这个文件必定包含很多场景、图层、帧和元件,这样大大增加了课件制作的复杂程度,不利于分工合作。而如果利用“积件”思想,将一个大课件依据内容或功能模块划分为若干个小课件,然后将每个小课件依据知识点或子功能进一步划分为若干个子课件(积件)。最后通过Flash的外部调用loadMovie(url, target [,method])将这些小课件和子课件整合到大课件中。如此,可依据课件制作团队中的个人特长进行分工合作,发挥团队优势,提高课件制作的效率。

4. 模板思想

在课件快速制作中,各式各样的课件模板是必不可少的。iebook、PowerPoint、Dreamweaver等课件制作软件内置了大量的电子书类、PPT类和网页类模板。这些模板搭好了课件所需的基本框架,当忙碌的一线教师需要制作课件时,只要选择适合自己教学内容的模板,并往里面填入内容和根据实际情况做相应调整,便可快速完成课件的制作。学科教师平时应注重课件模板的制作和收集。例如,PowerPoint模板包括设计模板和内容模板两大类,每一大类又提供大量不同风格的模板供选用,并且可以进行网上更新,还支持自定义模板和母版。课件制作者要善用PowerPoint2007的主母版、版式母版、模板和主题。主母版是演示文稿的共性设置,影响所有的版式母版,如有统一的内容(例如永久性导航面板)、图片、背景和格式,可直接在“主母版”中统一设置,版式母版会自动与之一致。而版式母版可用于标题版式、标题和内容版式、节标题版式、两栏版式、比较版式等十种幻灯片版式的个性化设置。

5. 工具软件思想

目前,支持课件快速制作的工具软件越来越多,功能越来越强,越来越简单易学。学科教师除了精通PowerPoint之外,还要善用如下三类工具软件:第一类是诸如iebook、Adobe Captivate、Articulate、A4Proinstall、Creator quiz之类的课件快速制作工具。第二类是专门为解决某个学科专业的某些问题而设计开发的学科工具软件。例如,化学工具软件有ChemOffice、ChemWindow、ChemDraw、ChemSketch、WebLab Viewer、Corel ChemLab、Model ChemLab 等;数学工具软件有MathCAD、MathLab、Mathematic、几何画板等。[2]学科教师可到华军软件园“教育教学”频道下载包括文科工具、理科工具、外语工具等在内的众多学科工具软件。第三类是多媒体素材快速制作工具。例如,Flas快速制作工具Swish、SWFText、Flash Slideshow Maker、Flash Gallery Factory Deluxe等。这些工具软件能够满足学科教师快速制作课件及其素材的需求,可在一定程度上弥补自身信息技术能力不强的不足。

快速制作课件的案例

基于以上快速制作课件的基本思想,笔者进行了快速制作课件的实践探索,下面介绍几个课件快速制作的案例。

案例一:《抛物线及其标准方程》

该Flash课件综合运用了元件、积件、组件和模板思想,将大课件依据内容模块划分为6个小课件,然后将每个小课件依据知识点进一步划分为若干个子课件(积件),最后用主课件将各小课件和子课件串接起来,形成一个完整课件,如图1~4所示。

案例二:《奇妙的二氧化碳》

该课件综合运用了模块化、模板和工具软件思想,以A4Proinstall5.90内置的Flash 模板为基础,将课件内容输入到模板的相应位置,辅以Articulate中的quizmaker软件制作交互性课堂练习,而后将制作完成的课堂练习导入到A4Proinstall5.90相应模块中。A4Proinstall5.90能帮助学科教师进行课件快速制作,导出swf格式,具有空间小、运行流程、交互性强等特点。图5为课件导入部分效果图。

案例三:课件模板制作

为方便学科教师快速制作PPT课件,笔者设计开发了多个学科的PPT课件模板。图6~9为语文课件模板的部分效果图。

学科教师只需根据课件模板中的具体提示,插入相应的内容即可完成课件制作。课件模板中的自定义动画和超链接都已设置好,制作者可以根据自己的需要进行相应的修改、调整。每个课件模板的课堂练习也已设置了交互,制作者只要根据课件模板中的提示进行相应内容的替换,即可快速制作出符合自己教学设计的课件,从而达到快速制作课件的目的。

参考文献

[1]彭绍东.积件思想的形成与理论基础[J].

一元一次方程课件篇9

一、学校的实际情况

我校是1985年建立的一所中等职业学校,现有教学班级80多个,虽然学校建有一个标准的体育教学场地,但每次有十几个班同时上体育课。在这样的条件下,体育课在形式和内容上都受到了极大限制,严重挫伤了学生上体育课的积极性,给教师的教学评价带来了很大的障碍。

二、对学生的评价方式

为了把评价工作做到实处,我对学生的评价采取了课时评价、阶段性评价、学期评价三个步骤;学年度的评价综合两学期的评价结果得出年度评价结果。学期的评价依据阶段性评价,阶段性评价依据月评价或单元性评价为主,而月评价或单元性评价则根据周评价和课时评价的原始材料为依据。

(一)课时评价

1.评价的内容:学习态度、情意表现、团结协作程度、技术掌握的熟练程度及文明礼貌方面等。

2.评价的方法:

学习态度

(1)学习认真、态度端正、积极参与活动。(5分)

(2)学习认真、态度不端正、活动时有消极情绪。(3分)

(3) 破罐破摔对任何事无所谓.(1分)

情意表现

(1)精神饱满、有自信心、意志顽强。(5分)

(2)精神饱满、有自信心(4分)

(3)精神饱满。(3分)

团结协作

(1)团结协作能力强能互帮互学习。(5分)

(2)协作能力强。(4分)

(3)独来独往协作能力弱。(3分)

技术掌握的程度

(1)技术熟练掌握并运用。(5分)

(2)基本掌握并运用。(4分)

(3)没有掌握技术动作(3分)

3.评价结论

课时评价满分5分,根据各项指标所得分数加在一起除5综合得出本次课每个学生的得分。

(二)阶段性评价

阶段性评价包括周评价、月评价、单元性评价。

1.周评价:本周两次课每个学生的得分加在一起,得出各自周考核成绩。

2.月评价:汇总每周每个学生的考核得分,得出月评价结果,并对学生进行公布,以便更好的激励学生。根据每个学生的得分情况,有针对性进行小结,指出每个学生的优点和缺点。对在课堂上做的不足的方面及时纠正,希望在以后的课堂中引起注意,加以改正。对当月表现好的方面及时表扬鼓励,使学生再接再厉,以后在课堂上表现的更好。

3.单元性评价:除每堂课的常规评价外,还要在每个单元结束时,根据单元任务完成的情况,进行一个质和量的评价,只有通过质和量的综合评价,才能准确地得出单元性评价结论,这样才能督促学生加强课堂练习,更好的掌握技术动作,圆满地完成单元教学任务。

量的评价是学生在完成数量上评价,达到一定的数量各自为优秀、良好、合格和不合格。这样使学生增强了自信心,虽然在质上达不到一定的标准,但通过刻苦练习在量上达到了要求也能弥补质的不足,同样能取得满意的成绩。如:定时投篮,男生在3秒区外,女生不限制位置,规定一分钟内投进几个得满分(5分)为优秀、几个为良好(4分)、几个为及格(3分)、几个为不及格(2分),这样有效地调动了学生练习的积极性,更加活跃了课堂气氛。再如:快速跑严格按照健康体质测试标准进行考核,最后得出每个学生的考核成绩。

质的评价是单元性评价的一个很重要的因素,单元性评价的好坏与质的评价结果有直接的关系。质的评价可以从下面几方面来衡量:理论学习的认真与否、技术动作掌握的熟练程度等。此项分值为10分,理论占5分、具体实践占5分。根据理论与实践各自的得分,得出此单元教学内容的质的量化评价结果。如:篮球教学中的单手肩上投篮的评价:理论上技术要领清晰、思维活跃得5分,次之得4分,技术要领理解模糊、甚至不明白得3分。实践中动作技术准确到位、发力顺序合理得5分,次之得4分,技术动作一般、不懂得发力得3分,技术动作完全没有掌握得2分。通过这种质的评价方式,促进了学生学习的动力,大大提高了课堂教学效果。

(三)学期评价

学期评价主要综合平时评价的成绩(课时评价、周评价及阶段性评价的结果)+单元测试成绩+考查项目测试成绩+考勤+学生互评=学期综合成绩,最后得出本学期学生综合评价结果。平时成绩(不包括出勤)占总成绩的40%,单元测试项目成绩及考查项目测试成绩占总成绩的40%,考勤占10%,学生互评占10%,这样根据各种评价成绩所占的比例综合得出学生的学期总评成绩。85分以上不包括85分为优秀,85分至75分为良好,75分以下到60分为合格,60分以下为不合格。

考勤根据学生一学期的出勤情况进行评价。无故旷课5次以上及病事假10次以上者不得分,无故旷课3次以上病事假5次以上得5分,有旷课、迟到及请假现象者得8分,无旷课、迟到及请假现象者得满分(10分)。考勤得分严格按照学生的实际得分加在学期总分里。学生互评得分同样也按实际得分加入学期总分。

采取这样的考核方式,综合评价学期学生的成绩,能够客观公正的反映学生的学习态度、学习兴趣、学习的积极性以及在课堂上各方面的表现。既照顾了一些先天身体条件弱、身体素质差和心理有障碍学生的情绪,又对那些先天身体条件好,身体素质强各项成绩都比较优秀的学生也是一种触动,使身体条件差的学生感觉到自己虽然身体条件比别人差,但只要学习态度端正,学习认真刻苦,能够吃苦耐劳,不怕苦不怕累,通过自己不懈的努力,同样能取得好的成绩得到大家的认可。同时使身体条件好的学生也认识到先天的身体条件并不能作为一劳永逸的本钱,在课堂上如果学习态度不端正完成任务敷衍了事,积极性不高,上课不注意自己的言行,同样在学期末综合评价不能得优。[2]

通过以上评价方式,有效地消除了职专“学困生”的自卑感,调动了学生学习的兴趣和学习的积极性,更加激发了他们学习的动力。有一部分学生通过自身的努力,各项测试成绩都有不同程度的提高。而对那些身体素质好的学生,也起到了一定的促进作用,克服了赖惰心理,积极地参与训练,使他们的成绩在原有基础上提升了一个台阶。

参考文献:

一元一次方程课件篇10

关键词:CAE技术;ANSYS;教学

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0096-02

CAE(计算机辅助工程)是一种先进的设计手段,它最终的目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征。通过建立物理模型的仿真数据,最终求解出复杂工程和产品的合适的结构力学性能,以及优化结构性能等,是现代先进制造业必需的手段之一。为了给本科生提供一个学习分析软件的平台,本学期在我系机制和汽服专业中开设《CAE技术》选修课程,提高学生的系统设计能力,课程中使用的CAE软件为ANSYS。

一、以工程实例为依据,激发学习兴趣

CAE技术的核心是结构离散化,理论基础是有限单元法。即将实际结构离散为有限数目的简单单元的组合,用这些单元的集合来模拟或逼近原来的实际结构,从而实现对离散体的分析,得出满足工程精度且接近实际结构的近似结果。对于民办学校机械类专业的本科生来说,弹性力学根本没接触过,力学的基础也仅限于工程力学(理论力学和材料力学),对于《CAE技术》这门课程也有些望而生畏,为了激发学习兴趣,探索将复杂枯燥的应用软件与材料力学中的杆梁结构联系起来,从简单的杆梁结构出发,求得理论求解结果后,将之与软件的求解结果相对应,理解CAE软件精确的计算能力。

1.平面桁架对比分析。一平面桁架架构如图1.1所示,此结构中所有构件均为二力杆,受到顶点处F(2KN)大小的集中力后,各杆的轴向内力分别为:杆①、④-■KN,杆②、⑤1KN,杆③不受力;轴向应力则为内力与横截面积的比值:杆①、④-10■Mpa,杆②、⑤10Mpa,杆③无轴向内力。将此平面桁架在ANSYS中建好模型求解之后的轴向力和轴向应力如图1.2所示(图中FA为轴向力,单位为N,SA为轴向应力,单位为Pa)。由图可知,用软件的求解结果和计算结果一致,则说明用ANSYS软件分析杆系结构可以实现精确求解结果。

2.矩形截面悬臂梁对比分析。由悬臂梁的弯曲分析可得,端部受到F大小的集中力后此梁的最大变形为yB,由材料力学可知:yB=-■带入已知的数据(弹性模量为 2.1×105Mpa)后可得最大的变形值为28.896mm,如图1.3所示,两次的求解结果仍然一致。

由上述两个例子中可以得出,用ANSYS软件可以对杆、梁问题进行精确分析,验证问题的同时,省却了手工计算的繁杂和不确定性,激发了学生的求知欲。由此可以延伸到其他相对简单的工程问题是否一致,如何一致。探索结果,激发兴趣。

二、以机械应用为目标,选取教学重点

针对独立学院学生特点,将教学重点放在有限元思想的建立、有限元方法的运用和平面、简单三维问题的求解上。使学生深刻理解“有限元方法是广泛应用于解决应力分析、传热学、电磁学以及流体力学等工程问题数值方法”的含义。首先通过杆系、简支梁等简单结构问题的分析求解,使同学们基本掌握有限元分析问题的方法。同时举一反三,至少能够达到对所有简支梁问题进行准确求解的能力。其次通过简单零件、复杂形状实体、复杂模型的创建等模型创建的课题的设计,使同学们初步掌握ANSYS“自底向上”和“自顶向下”两种建模方法,能到达到用ANSYS软件建立简单模型的能力。再次设计梁结构、连续体的静力学分析算例;设计模态分析、振动分析的算例;设计谐响应分析、受迫振动、瞬态动力学分析算例等,使同学们能够实现机械与结构分析的入门。最后进行拓展练习,设计接触、疲劳、稳定性、碰撞、优化设计等问题的分析算例,使他们能掌握ANSYS中更复杂的计算方法。

三、以现有资源为基础,侧重上机实践

ANSYS有限元分析软件主要包括三个部分:前处理模块、分析计算模块和后处理模块。针对民办高校应用型本科生的特点,对有限元的基础理论只做简单介绍,重点侧重上机实践。为了使学生能直观地接受CAE软件,本课程申请了全程机房教学。通过直接的上机实践,加深对三个模块的理解;通过对各个案例的上机实践,提高对ANSYS软件的应用能力。

四、以目前困境为出发点,注重下步工作

由于CAE分析软件在工业界的影响越来越大,ANSYS软件在高校教学中的应用是非常必要的。我院正是看到了这一点,积极在民办高校中推广此软件的使用,能在教学中体现CAD/CAE/CAM设计、分析、制造三位一体的培养模式。经过09级、10级两届学生的实践,《CAE技术》课程已基本形成一套比较成熟的教学方案,此门选修课也深受同学们欢迎,选课率达到80%以上。但在教学过程中也发现了一些不足之处,由于有限元方法的理论基础相对深奥,课堂教学则主要从材料力学着手引入有限元的离散思想,所以在后期分析阶段的效果不是很理想。基于以上两方面的特点,下步规划编制适合自己学院学生的上机指导教程。