導(dǎo)語：如何才能寫好一篇力學(xué)分析的方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：直升機(jī)；概念設(shè)計(jì)；飛行力學(xué)分析方法；配平；飛行性能；參數(shù)分析

中圖分類號(hào)：V212.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2615（2015）02-0259-07

直升機(jī)概念設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)直升機(jī)的設(shè)計(jì)要求，選擇總體參數(shù)以及氣動(dòng)布局參數(shù)，確定滿足設(shè)計(jì)要求的初步方案，為初步設(shè)計(jì)提供初始方案，是從無到有的設(shè)計(jì)過程。因此在概念設(shè)計(jì)階段要慎重地進(jìn)行參數(shù)選擇，直升機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的依據(jù)是設(shè)計(jì)技術(shù)要求，為了正確選擇參數(shù)首先必須清楚直升機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)與飛行性能之間的關(guān)系、影響規(guī)律。

篇2

    一、高中物理難學(xué)的主觀原因

    1.思想放松

    剛進(jìn)入高中的學(xué)生思想易松懈,而高中物理的難度遠(yuǎn)非初中物理能比,需要三年的艱苦努力,加上高考的內(nèi)容源于課本而高于課本,具有很強(qiáng)的選拔性,如果高一基礎(chǔ)太差,指望高三突擊,其缺漏的很多知識(shí)是非常難完成的,實(shí)踐表明多數(shù)同學(xué)會(huì)落空。

    2.忽視基礎(chǔ)

    一些天賦甚高的同學(xué),常輕視基本知識(shí)、基本技能和基本方法的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,經(jīng)常是知道怎么做而不去認(rèn)真演算書寫,只對(duì)難題感興趣以顯示自己的“水平”,好高騖遠(yuǎn),重“量”輕“質(zhì)”,陷入題海,到正規(guī)作業(yè)或考試中不是演算出錯(cuò)就是中途“卡殼”,解題只追求答案的正確性,書寫不規(guī)范,考試時(shí)丟分也很嚴(yán)重,久而久之就失去了對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。

    3.被動(dòng)學(xué)習(xí)

    一些同學(xué)進(jìn)入高中后,還是有很強(qiáng)的依賴心理,習(xí)慣跟隨老師運(yùn)轉(zhuǎn),沒有掌握學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)。比如坐等上課,課前沒有預(yù)習(xí),對(duì)老師要上課的內(nèi)容不了解,上課忙于記筆記,沒聽到“門道”,沒有真正理解所學(xué)內(nèi)容。由于各科信息量都較大,如果不能主動(dòng)有效地復(fù)習(xí),前學(xué)后忘的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

    4.學(xué)不得法

    部分同學(xué)上課沒能專心聽課抓不住重點(diǎn)難點(diǎn),不能體會(huì)物理思想方法,對(duì)要點(diǎn)沒聽到或聽不全,筆記記了一大本,問題也有一大堆,課后又不能及時(shí)鞏固、總結(jié)、尋找知識(shí)間的聯(lián)系,只是趕做作業(yè),亂套題型,對(duì)概念、法則、公式、定理一知半解,機(jī)械模仿,死記硬背。培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,體會(huì) “死記硬背”與“活學(xué)活用”的區(qū)別,掌握好的學(xué)習(xí)方法。

    三、轉(zhuǎn)化學(xué)困生的方法

    1.培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣

    教學(xué)是教師的教和學(xué)生的學(xué)共同的雙邊活動(dòng),教師的教只有通過學(xué)生積極、主動(dòng)的學(xué),才能發(fā)揮作用。教師必須認(rèn)同學(xué)生有自主學(xué)習(xí)的愿望,并且初步具備自主學(xué)習(xí)的條件。教師的任務(wù)是創(chuàng)設(shè)一種有利于學(xué)生學(xué)習(xí)潛能發(fā)揮的情境,使學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能得以充分發(fā)揮。因而在教學(xué)中不可面面俱到,應(yīng)盡量縮短講課時(shí)間,教材中凡是學(xué)生能看懂的內(nèi)容一律不講,留給學(xué)生更多時(shí)間,讓他們充分思考,不懂的問題在課堂上大膽提出來,師生共同分析、相互交流,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究,使其真正成為學(xué)習(xí)的主人。

    2.培養(yǎng)思維能力

    (1)培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。物理教學(xué)中多舉實(shí)例、多使用教具,讓學(xué)困生大膽地把生活實(shí)際抽象概括為物理語言,要求學(xué)困生多讀教材、教師多輔導(dǎo),使他們正確把握概念的內(nèi)涵、關(guān)鍵詞、句,以便在解題中能準(zhǔn)確無誤,舉一反三的應(yīng)用。

    (2)加強(qiáng)思維品質(zhì)強(qiáng)度、廣度的訓(xùn)練。為了克服不足,提高抽象思維的強(qiáng)度和敏捷性,教學(xué)中可有意識(shí)地進(jìn)行如下訓(xùn)練:①進(jìn)行限時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練。對(duì)于作業(yè)或課外練習(xí)不能沒有時(shí)間約束,要求學(xué)生做作業(yè)時(shí)一定要給自己一個(gè)時(shí)間界限,譬如一節(jié)課中要完成、二十分鐘完成等等;對(duì)于稍難的、比較優(yōu)秀的試題要求集中力量進(jìn)行練習(xí)。②重視發(fā)散思維的訓(xùn)練。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的一種形式,它沿著不同的方向去思考,有利于克服學(xué)困生思維呆板、思路多年來狹窄的缺點(diǎn)。 “一題多問”、“一題多思”、 “一題多解”是訓(xùn)練發(fā)散思維的好辦法。

    3.循序漸進(jìn)

    很多學(xué)生反映高中物理一學(xué)就會(huì),一用就錯(cuò),一放就忘,這說明學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)了解不深刻,掌握不全面。因此,在教學(xué)過程中不能操之過急,對(duì)所學(xué)的知識(shí)不能要求學(xué)生一次到位,而應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況,適當(dāng)放慢速度,使學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握隨著認(rèn)識(shí)能力的提高螺旋式上升。

    如在《牛頓第二定律》一章的教學(xué)中,為使學(xué)生較好掌握定律中加速度和力的關(guān)系及各物理量的物理意義,應(yīng)先將有關(guān)概念作為預(yù)備知識(shí)總結(jié)歸納,如力的概念、合力與分力的概念、加速度概念及牛頓第一定律等,以掃除定律學(xué)習(xí)中的外圍障礙,再進(jìn)行定律的實(shí)驗(yàn)和理論討論。在安排學(xué)生練習(xí)時(shí)要注意題型和難度的控制,先練習(xí)水平面上的問題,再逐漸深人到斜面問題;先分析物體受一個(gè)力的問題,再逐漸深入到物體受兩個(gè)、三個(gè)力的問題;先研究單個(gè)物體問題,再逐漸深人分析連接體問題。

    4.化解分化點(diǎn)

    高中物理知識(shí)易分化的地方多,這些地方一般都有方法新、難度大、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。對(duì)易分化的知識(shí),應(yīng)當(dāng)采取多次反復(fù),加強(qiáng)輔導(dǎo),開辟專題講座,指導(dǎo)閱讀參考書等方法,將出現(xiàn)的錯(cuò)誤提出來讓學(xué)生議一議,充分展示他們的思維過程,通過變式練習(xí),提高他們的鑒賞能力,以達(dá)到靈活掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的目的。

    總之,我們要充分認(rèn)識(shí)高中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上的特點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)困難,尊重學(xué)生的基本實(shí)際,多想辦法,研究規(guī)律和遵循規(guī)律,才能更好地幫助學(xué)生跨越物理難學(xué)的這道坎。

    參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)；舉例方法；抽象

引 言

數(shù)學(xué)課程是我們每一位從學(xué)習(xí)生涯走過來的人必須學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)課程，數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)課程，又是一門工具課程，它的學(xué)習(xí)效果不僅關(guān)系著數(shù)學(xué)這門課程的學(xué)習(xí)成績，而且與其他課程的學(xué)習(xí)也息息相關(guān)，學(xué)好數(shù)學(xué)對(duì)于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)生涯以及日后的工作和生活都至關(guān)重要.

一、高中數(shù)學(xué)的特點(diǎn)

小學(xué)數(shù)學(xué)、初中數(shù)學(xué)、高中數(shù)學(xué)、高等數(shù)學(xué)是我們大多數(shù)人都要學(xué)習(xí)的四個(gè)階段的數(shù)學(xué)課程.對(duì)于這四個(gè)階段課程的學(xué)習(xí)，每個(gè)階段都有其各自的特點(diǎn)，就整體而言，從小學(xué)數(shù)學(xué)到初中數(shù)學(xué)再到高中數(shù)學(xué)，它們的難度在一步步遞增，知識(shí)從直觀變得越來越抽象.下面著重介紹高中數(shù)學(xué)的特點(diǎn).

1.高中數(shù)學(xué)具有明顯的抽象性

相對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)來講，高中數(shù)學(xué)具有明顯的抽象性.我們?cè)趯W(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)或者初中數(shù)學(xué)的時(shí)候，老師所講的知識(shí)都是可以用圖示直觀地展現(xiàn)出來的.例如，我們?cè)谛W(xué)數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)數(shù)字的時(shí)候，我們可以直觀地看見每個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字的寫法，不需要我們進(jìn)行想象，我們只需要努力將它們的樣子和次序記住，再掌握一定的數(shù)字技巧即可.在初中數(shù)學(xué)階段中，數(shù)學(xué)被分為代數(shù)和幾何兩門課程學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)幾何課程的時(shí)候，我們會(huì)感覺非常的直觀.例如在學(xué)習(xí)平行線的時(shí)候，我們可以直觀地看見兩條直線的相互位置關(guān)系，而不需要我們?nèi)魏蔚南胂螅梢哉f抽象性幾乎為零.但是高中數(shù)學(xué)卻不是這樣的，相對(duì)于小初中數(shù)學(xué)來講，抽象性是高中數(shù)學(xué)最明顯的一個(gè)特征，在高中數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，很多知識(shí)我們是不能通過眼睛的觀察直接得出的，而是必須在腦海里進(jìn)行一定的構(gòu)思和想象，利用自己的空間想象能力來學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué).例如，在高中數(shù)學(xué)中，我們學(xué)習(xí)立體幾何部分的時(shí)候，以正方體為例，立體幾何的六個(gè)面不可能同時(shí)在二維的黑板上被展現(xiàn)出來，這時(shí)我們必須運(yùn)用空間想象能力，將正方體的六個(gè)面在腦海中想象出來，作為輔助幫助學(xué)生進(jìn)行高中數(shù)學(xué)知識(shí)的理解.

2.高中數(shù)學(xué)的難度較大

高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)最終要接受高考的檢閱，高考作為我國的一個(gè)重要的選拔性考試，考試試題在難度上比較大，所以相應(yīng)的高中數(shù)學(xué)知識(shí)在日常的學(xué)習(xí)過程中理解起來難度也比較大.在我們的日常生活或者學(xué)習(xí)的過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到一種人，他們?cè)谛W(xué)和初中的學(xué)習(xí)過程中，數(shù)學(xué)成績一直全班名列前茅，但是到了高中數(shù)學(xué)成績卻一落千丈，甚至墜入無底深淵，從此跟不上數(shù)學(xué)的教學(xué)進(jìn)度，從一定程度上講這種現(xiàn)象就是由高中數(shù)學(xué)的難度大而導(dǎo)致的.在小學(xué)和初中的數(shù)學(xué)過程中，知識(shí)相對(duì)來說難度較低，也不需要學(xué)生過多地進(jìn)行想象理解，但是到了高中以后，任何一道題目的解答，都需要進(jìn)行想象，難度也比較大，在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，僅僅依靠努力學(xué)習(xí)是不夠的，還必須掌握一定的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法和解題技巧，才能將高中數(shù)學(xué)課程學(xué)好.

3.高中數(shù)學(xué)知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)系更加緊密

其實(shí)對(duì)于數(shù)學(xué)這門課程來講，無論是小學(xué)數(shù)學(xué)還是高中數(shù)學(xué)又或者是初中數(shù)學(xué)，知識(shí)與知識(shí)之間都具有一定的聯(lián)系，但是這種知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系在高中數(shù)學(xué)中體現(xiàn)得更加明顯.在小學(xué)數(shù)學(xué)或者初中數(shù)學(xué)中，這種知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)系僅僅體現(xiàn)在日常的新課程學(xué)習(xí)過程中，而在考試試卷中出現(xiàn)得非常少，它們只是將上節(jié)課學(xué)習(xí)的舊知識(shí)作為這節(jié)課學(xué)習(xí)的新知識(shí)的基礎(chǔ)而已；在高中數(shù)學(xué)中，知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)系不僅僅是體現(xiàn)在日常的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中，而且在高中數(shù)學(xué)考試中體現(xiàn)得也非常多，在高中數(shù)學(xué)考試的解題過程中，我們必須由已知的知識(shí)信息通過轉(zhuǎn)化推理推算出未知的信息，而且很多的高中數(shù)學(xué)題目僅僅依靠一次推理是做不出來的，而必須經(jīng)過兩次或者三次，在推理的過程中，只要一個(gè)知識(shí)點(diǎn)存在漏洞，整道題目將會(huì)沒有答案.

4.高中數(shù)學(xué)相對(duì)于小初中數(shù)學(xué)來講具有嚴(yán)密性

數(shù)學(xué)這門課程本身就是一門比較嚴(yán)密的課程，邏輯思維和正確的推理是在數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常需要用到的工具.但是高中數(shù)學(xué)相對(duì)于小初中數(shù)學(xué)來講更加嚴(yán)密，在小學(xué)數(shù)學(xué)或者初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，由于我們的數(shù)學(xué)知識(shí)或者解題技巧相對(duì)比較欠缺，如果按照正常的數(shù)學(xué)思維去教學(xué)，學(xué)生很難理解，甚至還會(huì)使學(xué)生混淆不清，鑒于此，為了更好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，在小學(xué)數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，很多推理是不嚴(yán)密的，而這種不嚴(yán)密性會(huì)隨著我們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段的不斷轉(zhuǎn)變一一被化解.高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)相對(duì)來講就要嚴(yán)密得多，因?yàn)橛辛诵W(xué)數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)的知識(shí)作為學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，再加上隨著學(xué)生的年齡增長而增長起來的理解能力，使得高中生能夠?qū)?yán)密的數(shù)學(xué)推理進(jìn)行深入細(xì)致的理解.

二、高中數(shù)學(xué)舉例教學(xué)方法的策略

1.重視對(duì)高中數(shù)學(xué)抽象知識(shí)的舉例講解

高中知識(shí)相對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)而言更加抽象，這一點(diǎn)大家都不否認(rèn).但是并不是所有的高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)都是抽象性比較強(qiáng)，也有的知識(shí)點(diǎn)是直觀地可以讓學(xué)生看見或者理解的，所以，在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中必須有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行教學(xué).對(duì)于那些抽象性比較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)要進(jìn)行重點(diǎn)講解，而對(duì)那些非常直觀的知識(shí)點(diǎn)老師只需在課堂上一帶而過即可.而對(duì)于抽象性問題的教學(xué)，利用舉例的方法是最合適的，舉例的方法可以將本來抽象的方法具體化，通過舉例的方法讓學(xué)生對(duì)抽象的知識(shí)產(chǎn)生一目了然的感覺.例如在講解立體幾何知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，以長方體為例，在二維的黑板上我們不能把長方體的六個(gè)面全部直觀地展現(xiàn)出來，我們可以在現(xiàn)實(shí)生活中找一個(gè)長方體實(shí)物作為課堂道具來輔助老師進(jìn)行長方體的教學(xué)，也可以就地取材，例如利用長方體的黑板擦作為道具等等.利用舉例的教學(xué)方法可以將抽象的問題具體化，讓學(xué)生更好地掌握高中數(shù)學(xué)中的抽象知識(shí)和內(nèi)容.

2.加強(qiáng)高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系的舉例教學(xué)

高中數(shù)學(xué)中知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系比較緊密，而有的知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系具有非常微妙的關(guān)系，利用單純的數(shù)學(xué)邏輯進(jìn)行推理很難讓大部分學(xué)生深刻理解，針對(duì)這種情況，我們可以將理論聯(lián)系實(shí)際，利用生活中的例子來比喻這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，高中生以生活中的事物為載體來正確理解這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，進(jìn)而在以后的知識(shí)學(xué)習(xí)或者考題解答的過程中靈活地在兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換.

3.高中數(shù)學(xué)舉例教學(xué)要具有一定的嚴(yán)密性

數(shù)學(xué)本身就是一門嚴(yán)密性非常強(qiáng)的學(xué)科，高中數(shù)學(xué)相對(duì)于小學(xué)與初中數(shù)學(xué)來講嚴(yán)密性更強(qiáng)，在高中數(shù)學(xué)的日常教學(xué)過程中，無論是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)還是為了讓學(xué)生最大限度地掌握知識(shí)而采取的教學(xué)方法都有具有一定的嚴(yán)密性.在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中經(jīng)常用到的舉例教學(xué)方法也是如此，在應(yīng)用舉例的辦法幫助高中生理解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，所舉的例子必須做到恰到好處，首先不能是不健康的例子或者是不適合高中生了解的例子，而且所舉的例子還必須與所要表達(dá)的知識(shí)點(diǎn)的意思高度相似，避免學(xué)生在以老師所舉的例子為載體進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)時(shí)，理解出現(xiàn)偏差，不能幫助學(xué)生正確地理解知識(shí)，反而把學(xué)生的思維向相反的方向帶.

4.高中數(shù)學(xué)舉例教學(xué)要堅(jiān)持簡(jiǎn)潔性原則

在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，舉例子是經(jīng)常用到的教學(xué)方法，但是我們知道高中數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)大都比較繁瑣復(fù)雜，特別是在兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間進(jìn)行相互聯(lián)系的時(shí)候.雖然高中數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)來說比較復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系也比較繁瑣，但是，我們?cè)诶门e例子的方法進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解時(shí)，必須堅(jiān)持簡(jiǎn)潔性原則，盡量利用最簡(jiǎn)單易懂的例子將問題解釋清楚，而且所舉的例子要盡量地貼合實(shí)際，便于高中生進(jìn)行深入理解，這也是我們所說的深入淺出.

三、結(jié) 語

高中數(shù)學(xué)的抽象性比較強(qiáng)，而且相對(duì)而言難度較高，知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，而且具有很好的嚴(yán)密性等等，這些特點(diǎn)就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程的過程中難以對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行徹底的理解和掌握.實(shí)踐證明，采用舉例教學(xué)的方法可以很好地解決高中數(shù)學(xué)所面臨的一系列難題，通過舉例教學(xué)讓抽象的問題具體化、復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，有效地提高了高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)效率，為以后學(xué)習(xí)更加抽象、復(fù)雜的問題奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

【參考文獻(xiàn)】

篇4

一、通過地理災(zāi)害教學(xué)滲透生命教育

教育就是對(duì)學(xué)生的每一次生命活動(dòng)進(jìn)行關(guān)懷,學(xué)習(xí)過程就是一種享受生命的過程。生命教育是在生命活動(dòng)中進(jìn)行教育,通過生命活動(dòng)進(jìn)行教育,是為了生命而進(jìn)行教育。狹義上,生命教育即對(duì)生命本身的關(guān)注,包括個(gè)人與他人的生命,進(jìn)而擴(kuò)展到一切自然生命。廣義上,生命教育是一種全人的教育,它不僅包括對(duì)生命的關(guān)注,而且包括對(duì)生存能力的培養(yǎng)和生命價(jià)值的提升。沒有生命,一切無從談起,可以說生命教育既是一切教育的前提,同時(shí)也是教育的最高追求。

人類作為地球的主人,在漫長的歷史長河中不斷塑造、改變著世界,而且隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展,改變的進(jìn)程和力度還在不斷地加大、加深,但人類在大自然面前,尤其是在地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)等巨大的自然災(zāi)害面前,仍然渺小而脆弱,這些可怕的災(zāi)難甚至在瞬間吞噬人類的生命。因而,通過地理災(zāi)害教學(xué)滲透生命教育,可以讓學(xué)生體會(huì)生命的價(jià)值,感悟生命珍貴,喚起對(duì)生命的重視、熱愛,同時(shí)促進(jìn)學(xué)生地理思維能力的培養(yǎng),加深對(duì)人地共融共生關(guān)系的探求、理解以及地理學(xué)科的價(jià)值認(rèn)同。

例如,針對(duì)湘教版七年級(jí)上冊(cè)第二章第四節(jié)海陸變遷中“火山與地震”這一部分教學(xué),教師可事先將學(xué)生分為3~6個(gè)小組,提前一周左右時(shí)間讓學(xué)生收集關(guān)于火山噴發(fā)、地震、海嘯前的征兆和來臨時(shí)的應(yīng)對(duì)措施、危害等資料。上課時(shí)先播放經(jīng)過剪輯的關(guān)于火山噴發(fā)和大地震的視頻,激發(fā)學(xué)生對(duì)災(zāi)害短時(shí)間內(nèi)毀滅家園、造成大量人員傷亡的震撼感,體會(huì)生命的脆弱和可貴。接著啟發(fā)學(xué)生找出火山與地震的分布和成因,然后分小組介紹之前要求準(zhǔn)備的內(nèi)容,最后教師可以用“2008年5月12日地處汶川大地震區(qū)的四川綿陽安縣桑棗中學(xué)創(chuàng)造零傷亡奇跡的案例——因?yàn)閷W(xué)校平時(shí)重視了劣質(zhì)教學(xué)樓的加固,堅(jiān)持每學(xué)期至少組織一次全校性緊急疏散演習(xí),因而在汶川大地震來臨時(shí)發(fā)揮了巨大效用”作小結(jié)并升華:雖然在大自然的力量面前人類是弱小的,但柔弱的生命也是偉大而充滿奇跡并值得珍惜的,我們可以用知識(shí)努力去守護(hù)生命。

二、利用地理災(zāi)害教學(xué)強(qiáng)化生存教育

生存教育是通過開展一系列與生命保護(hù)和社會(huì)生存有關(guān)的教育活動(dòng)與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),向受教育者系統(tǒng)傳授生存的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),有目的有計(jì)劃地培養(yǎng)學(xué)生的生存意識(shí)、生存能力和生存態(tài)度,樹立科學(xué)的生存價(jià)值觀,從而促進(jìn)個(gè)性自由全面健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧統(tǒng)一的過程。

《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》在第一部分前言第二條“課程基本理念”的第一點(diǎn)“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”中闡述到:地理課程選擇與生活密切相關(guān)的地球與地圖、世界地理、中國地理和鄉(xiāng)土地理等基礎(chǔ)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)地理問題,理解其形成的地理背景,提升學(xué)生的生活品味,增強(qiáng)學(xué)生的生存能力。中國是一個(gè)災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域——涉及災(zāi)害種類多,分布地域廣,發(fā)生頻率高,造成損失大。地理教師在教學(xué)中有意識(shí)地融入災(zāi)害教育可以強(qiáng)化生存教育。

例如,對(duì)湘教版八年級(jí)上冊(cè)第二章第三節(jié)中國的氣候中“多特殊天氣和多旱澇災(zāi)害”進(jìn)行教學(xué)時(shí),可以把全班分成6個(gè)小組,分別針對(duì)寒潮、梅雨、臺(tái)風(fēng)、沙塵暴、洪澇、干旱災(zāi)害進(jìn)行自學(xué)歸納——六種氣候?yàn)?zāi)害發(fā)生的時(shí)間、表現(xiàn)、分布、造成的危害、應(yīng)對(duì)措施、安全常識(shí),然后分小組介紹學(xué)習(xí)成果,這樣既對(duì)我國的氣候?yàn)?zāi)害進(jìn)行了普及教育,同時(shí)通過對(duì)這些災(zāi)害的了解,提高學(xué)生應(yīng)對(duì)這類災(zāi)害的基本生存能力。當(dāng)然,結(jié)合2013年初發(fā)生在我國中東部地區(qū)因霧霾天氣造成重度空氣污染現(xiàn)象,教師還可以進(jìn)一步拓展教材內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生思考了解:什么是PM2.5?什么是PM10?持續(xù)而嚴(yán)重的空氣污染原因是什么?造成哪些危害?治理空氣污染應(yīng)該怎么辦?可以做什么?我國還有哪些氣候?yàn)?zāi)害?如果課堂時(shí)間有限,教師可讓學(xué)生分小組課后收集、整理相關(guān)資料,后面每節(jié)課留五分鐘時(shí)間,在全班分享各小組成果,直到分享完畢。當(dāng)然,如果是地理教師為班主任,可以利用班會(huì)課,以此為主題,喚起學(xué)生對(duì)生存環(huán)境的關(guān)注和保護(hù),達(dá)到在地理災(zāi)害學(xué)習(xí)中生存能力逐步提高之目的。

三、結(jié)合地理災(zāi)害教學(xué)倡導(dǎo)生活教育

“生活教育”是中國現(xiàn)代杰出教育家陶行知先生教育思想的核心。陶行知先生指出:“生活教育是生活所原有,生活所自營,生活所必需的教育。教育的根本意義是生活之變化。生活無時(shí)不變,即生活無時(shí)不含有教育的意義?！崩斫馄鋬?nèi)涵,從定義上說——生活教育是給生活以教育,用生活來教育,為生活向前向上的需要而教育;從生活與教育的關(guān)系上說——是生活決定教育,教育不能脫離生活;從效力上說——教育要通過生活才能發(fā)生力量而成為真正的教育,在改造生活的實(shí)踐中發(fā)揮積極作用?！吧罱逃睆?qiáng)調(diào)教育要以生活為中心。

在《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》開篇第一部分前言第一條“課程性質(zhì)”中寫到:“義務(wù)教育階段地理課程是一門兼有自然學(xué)科和社會(huì)學(xué)科性質(zhì)的基礎(chǔ)課程”,明確了“生活性”是地理課程的五大基本特征之一 ——地理課程內(nèi)容緊密聯(lián)系生活實(shí)際,突出反映學(xué)生生活中經(jīng)常遇到的地理現(xiàn)象和可能遇到的地理問題,有助于提升學(xué)生的生活質(zhì)量和地理技能。地理災(zāi)害影響著人們的生活,生活也為人們認(rèn)識(shí)地理災(zāi)害提供了素材,地理災(zāi)害教 學(xué)用活生生的實(shí)例,警示人類居安思危、趨利避害、提高生活質(zhì)量,同時(shí)也豐富生活教育的領(lǐng)域。

篇5

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)分析； 人文地理； 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G633．55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2012）02-045-001

在高中地理學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)有用的地理，善于觀察、發(fā)現(xiàn)、探究是新課標(biāo)提出的教育目標(biāo)。從近幾年高考試題分析中，特別是文綜卷地理的11個(gè)選擇題中，我發(fā)現(xiàn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決地理問題的考題頻繁出現(xiàn)。說明其越來越被命題組專家們看好。此方法在自然地理中應(yīng)用很廣，在人文地理特別是在區(qū)位、交通、人口、環(huán)境等重要專題也有很多應(yīng)用。在高三總復(fù)習(xí)將“知識(shí)考點(diǎn)化，考點(diǎn)題型化，題型模式化”的教學(xué)實(shí)踐中，我把用數(shù)學(xué)分析的方法在人文地理中的應(yīng)用作了總結(jié)，大體上歸納了以下類型：

一、極值法

數(shù)學(xué)中有求最大值、最小值的方法叫極值法，這種方法也可在人文地理中應(yīng)用。人類活動(dòng)（農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通、商貿(mào)等）總是以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出即效益(經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益)最大化為原則。

例1 2005年全國高考文綜卷一第8-9題

假定工廠選址時(shí)只考慮運(yùn)費(fèi),且運(yùn)費(fèi)與所運(yùn)貨物的重量和運(yùn)具有關(guān)。某原料的原料供應(yīng)指數(shù)等于該原料重量與產(chǎn)品重量之比。下圖中，O點(diǎn)到原料M1 M2產(chǎn)地和市場(chǎng)N的距離相等。據(jù)此回答1-2題：1.如果工廠選址O點(diǎn)最合適，那么

A.M1的原料指數(shù)大于M2的原料指數(shù)

B.M1、M2的原料指數(shù)都大于1

C.生產(chǎn)1個(gè)單位重量的產(chǎn)品分別約需要0.5個(gè)單位重量的M1、M2

D.生產(chǎn)1個(gè)單位重量的產(chǎn)品分別約需要1個(gè)單位重量的M1、M2

2.若生產(chǎn)2個(gè)單位重量的產(chǎn)品，需要3個(gè)單位重量的原料M1，2個(gè)單位重量的M2，

那么，工廠區(qū)位最好接近以下四點(diǎn)中的（ ）

A.N B.P C.Q D.R

【分析】：總運(yùn)費(fèi)（s）＝運(yùn)距＊運(yùn)量＊運(yùn)費(fèi)／噸公里

＝OM1（a）＋OM2（b）＋ON（c）三段路程運(yùn)費(fèi)之和。

要使總運(yùn)費(fèi)最少，就得使三段路程運(yùn)費(fèi)之和最小 。

因此，要使總運(yùn)費(fèi)最少，就得使三段路程運(yùn)費(fèi)都相等。

根據(jù)題意：工廠選址O點(diǎn)最合適，說明總運(yùn)費(fèi)最少。運(yùn)距OM1＝OM2＝ON，而且運(yùn)費(fèi)／噸公里都相同，所以，三段的運(yùn)量必須相同。即運(yùn)量OM1＝OM2＝ON，也就是原料的運(yùn)輸量和產(chǎn)品的運(yùn)輸量相等。因此，原料供應(yīng)指數(shù)＝1。第一題選D。

這樣，利用不等式最小值的方法巧妙地解決了第一題。

分析第二題：同樣根據(jù)總運(yùn)費(fèi)（s）＝運(yùn)距＊運(yùn)量＊運(yùn)費(fèi)／噸公里，使總運(yùn)費(fèi)最少就得使三段路程運(yùn)費(fèi)都相等，噸公里運(yùn)費(fèi)相同，因此，運(yùn)量與運(yùn)距成反比。得出運(yùn)量大、運(yùn)距短的結(jié)論。最好區(qū)位應(yīng)接近P點(diǎn)。第二題選B。

二、圖像分析法

利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立起數(shù)學(xué)圖像或模型（Ecxel的相關(guān)功能很強(qiáng)大）,然后通過圖像或模型分析，找出地理特征或規(guī)律的方法，叫圖像分析法。如三角坐標(biāo)圖、人口金字塔圖、各類統(tǒng)計(jì)圖（線狀、柱狀、扇形、雷達(dá)圖、直角坐標(biāo)象限圖）及其復(fù)合圖。

學(xué)習(xí)高中地理湘教必修2《1.3人口遷移》一節(jié)時(shí)，我常選用這道題做例題。

例2.人口遷移率指人口遷移數(shù)與總?cè)丝诘谋壤禐檫w入。讀圖回答：

圖中四個(gè)地區(qū)人口增長速度最快和最慢的分別是（ ）

A.A,C B.B,D C.C,D D.A,D

【分析】：人口增長的速度應(yīng)該與人口自然增長率＋人口遷移差額率的和成正相關(guān)。

分析圖中數(shù)據(jù)得到下表，

那么，人口增長最快的是A，最慢的是D，故此題選D選項(xiàng)。

三、數(shù)據(jù)處理法

利用統(tǒng)計(jì)圖、表提供的數(shù)據(jù)，通過對(duì)其二次處理得到新的圖像或有用的數(shù)據(jù)，解決實(shí)際問題的方法。

例3.（2004年文綜，湘版全國卷7－9題）下表顯示了我國陸路交通的部分?jǐn)?shù)據(jù)，據(jù)此回答：

（1）2002年我國鐵路客運(yùn)與公路客運(yùn)相比較

A.鐵路客運(yùn)的平均運(yùn)距與公路相同 B.公路在短途客運(yùn)方面有優(yōu)勢(shì)

C.鐵路短途客運(yùn)量周轉(zhuǎn)量與公路相同 D.鐵路客運(yùn)的平均運(yùn)距相當(dāng)于公路的3倍

（2）1980-2002年間，我國鐵路交通

A.在客運(yùn)中的比重穩(wěn)步提高 B.單位營運(yùn)里程的客運(yùn)量呈下降趨勢(shì) C.與公路交通相比，客運(yùn)的平均運(yùn)距增長較慢

D.與公路交通相比，旅客周轉(zhuǎn)量增長較快

根據(jù)公式和表中的六項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：

第(1)題2002年我國鐵路的平均運(yùn)距為:4969/10.56≈470.55千米,公路客運(yùn)的平均運(yùn)距為：7806/111.63≈69.93顯然,二者相差較大A,D錯(cuò)。同時(shí)，說明公路在短途運(yùn)輸方面有優(yōu)勢(shì),B正確。而C沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)指標(biāo)。

第(2)題同樣經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理得出B正確。

篇6

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)；媒介環(huán)境；中職學(xué)校

德育智能手機(jī)作為當(dāng)前信息時(shí)展中一種新型的媒體，具有便攜性強(qiáng)和智能化的特點(diǎn)，其超強(qiáng)的兼容性是很多人保存照片和文件常用的一種媒體，所服務(wù)的功能較多，減少了人與人之間溝通的阻礙，是我國網(wǎng)民上網(wǎng)終端的首選，漸漸的成為了人們生活中的一種必需品，但也對(duì)中職學(xué)校傳統(tǒng)的德育管理工作產(chǎn)生巨大的沖突。如何在智能手機(jī)媒介環(huán)境中，提高中職學(xué)校德育管理方法的時(shí)效性和實(shí)用性，是當(dāng)前中職學(xué)校德育管理者最迫切解決的任務(wù)之一。

1開放課堂—微信平臺(tái)，提高德育管理靈活性

微信是繼qq后產(chǎn)生的一種交流平臺(tái)，所使用的人數(shù)是所有社交軟件中除qq居第二。在智能手機(jī)媒介下，微信中的信息對(duì)于學(xué)生的成長和學(xué)習(xí)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。微信信息良莠不齊且溝通的環(huán)境多變，各種學(xué)術(shù)思潮、各類社會(huì)現(xiàn)象都會(huì)在微信平臺(tái)上首先反映出來［1］。再加上青少年學(xué)生普遍對(duì)新鮮事物有強(qiáng)烈好奇心這一特點(diǎn)，職業(yè)院校的教師在授課中可以抓住學(xué)生這些特點(diǎn)，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教育的優(yōu)勢(shì)，將微信平臺(tái)打造成一個(gè)良性的信息平臺(tái)，幫助學(xué)生更好地鑒別微信上的不良信息，使德育教育管理手段更加靈活。首先，構(gòu)建語音交流平臺(tái)，利用微信語音對(duì)講和隨拍隨傳的功能，搭建信息共享，教育至上的德育平臺(tái)。微信語言溝通平臺(tái)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的缺陷。中職學(xué)校德育管理者可以利用微信與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)通話，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的枯燥乏味，化解師生間語言交流屏障，實(shí)現(xiàn)暢所欲言，有助于解決學(xué)生的思想問題。其次，建立功能完善的中職院校微信公眾號(hào)，讓在校學(xué)生可以及時(shí)關(guān)注到當(dāng)今時(shí)事并進(jìn)行評(píng)論與分享，從而起到很好的思想政治教育效果。另外，中職院校還可以利用微信德育平臺(tái)主題鮮明的愛國主義信息。最后，構(gòu)建微信班級(jí)，微信班級(jí)與qq群一樣，具有相當(dāng)強(qiáng)的吸引力和感染力。中職德育工作者可以利用微信班級(jí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育教育，實(shí)現(xiàn)課間與課下的雙向互動(dòng)，學(xué)生也可以在輕松、愉悅的氛圍中加入到討論之中。

2移動(dòng)學(xué)習(xí)，提高中職德育管理效率

2．1利用智能手機(jī)豐富的多媒體功能，儲(chǔ)備德育多媒體課件資源：（1）中職德育學(xué)校要積極地開發(fā)智能手機(jī)上使用的德育課程和就業(yè)指導(dǎo)課程的多媒體課件，所采用的形式可以是微信公眾號(hào)、微信訂閱、手機(jī)網(wǎng)站、手機(jī)視頻、手機(jī)雜志等。（2）利用智能手機(jī)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生與德育教師之間的互動(dòng)，讓教師與學(xué)生在通過智能手機(jī)溝通和交流下，逐漸形成良好、平等的友好關(guān)系，并且也可以讓教師走進(jìn)學(xué)生的內(nèi)心，幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀和世界觀。（3）積極設(shè)計(jì)當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的德育熱點(diǎn)話題的”主題式“多媒體課件資源。2．2開發(fā)設(shè)計(jì)智能手機(jī)的微學(xué)習(xí)系統(tǒng)，加強(qiáng)碎片時(shí)間移動(dòng)學(xué)習(xí)的管理：在全球信息化的時(shí)代下，衍生出了碎片時(shí)間的概念，所概括的范圍較廣，有可能是等人、等車、排隊(duì)等情況下的時(shí)間，雖然碎片時(shí)間一般較短，但集中起來就會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)巨大的時(shí)間總量。中職學(xué)校德育工作可以充分利用小而分散、實(shí)則總量巨大的碎片時(shí)間，對(duì)中職學(xué)生實(shí)施德育管理，是對(duì)傳統(tǒng)德育管理方法的有效補(bǔ)充。中職學(xué)校德育管理人員可以將面前難點(diǎn)、熱點(diǎn)和備受爭(zhēng)議的焦點(diǎn)問題，制作成微課、微游戲、二維碼發(fā)給學(xué)生，學(xué)生在掃描完二維碼后就可以下載相關(guān)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。營造一個(gè)輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程不會(huì)覺得有太多的負(fù)擔(dān)，進(jìn)行移動(dòng)式的學(xué)習(xí)，不僅有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還確保了中職德育管理的實(shí)效性。對(duì)于比較依賴智能手機(jī)的學(xué)生，德育管理人員要進(jìn)行及時(shí)的引導(dǎo)，將他們對(duì)手機(jī)的依靠轉(zhuǎn)移到新的愛好上，與他們進(jìn)行多次的交談，分析網(wǎng)絡(luò)成癮的弊端，讓他們感受到教師和父母的關(guān)心，在關(guān)心的基礎(chǔ)上提出的要求他們比較容易接受。將他們的求知欲引導(dǎo)到正常的軌道上來，通過微信家長群等方式，與他們的父母保持聯(lián)系，讓父母及時(shí)的了解孩子的學(xué)習(xí)、生活和精神狀態(tài)，一起糾正孩子不良的學(xué)習(xí)和生活習(xí)慣。

3利用旋轉(zhuǎn)課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性

在能手機(jī)媒介環(huán)境下，中職學(xué)校德育管理可以采用具有傳統(tǒng)課堂無法比擬的旋轉(zhuǎn)課堂。在以往傳統(tǒng)教學(xué)中，教師都是主導(dǎo)者的角色，而學(xué)生則處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)下，所采用的教學(xué)模式較為單一化，讓學(xué)生感覺枯燥、乏味。因此，要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教師可以采用課前自主在線學(xué)習(xí)結(jié)合師生課堂交互協(xié)作探究的模式［2］。這種模式將知識(shí)傳授的過程放在課前，由德育教師為學(xué)生提供當(dāng)前優(yōu)質(zhì)且符合中職學(xué)生特征的教學(xué)資源，從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，合理安排德育教育的內(nèi)容和方法［3］。德育教育課堂上，教師要突出學(xué)生在課堂中的主體地位，明確所設(shè)立的德育教育目標(biāo)，定位好自己的角色，充分發(fā)揮自己引導(dǎo)者在教學(xué)中的作用，幫助學(xué)生自主形成正確的人生觀和價(jià)值觀，這種反客為主的教學(xué)方式，對(duì)于學(xué)生的德育教育管理具有積極作用。

4結(jié)語

總而言之，在智能手機(jī)媒介的環(huán)境下，要提高中職學(xué)校德育管理的實(shí)效性，降低學(xué)生對(duì)智能手機(jī)的依賴度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀、世界觀和人生觀，首先，中職學(xué)校德源管理人員可以開發(fā)智能手機(jī)上使用的德育課程和就業(yè)指導(dǎo)課程的多媒體課件，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，其次，教師突出學(xué)生在課堂中的主體地位，給學(xué)生表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，營造一個(gè)輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生進(jìn)行移動(dòng)式的學(xué)習(xí)，唯有這樣，學(xué)生才能真正的感受到學(xué)習(xí)的快樂，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)的沉迷有所改善。

作者:楊丹 單位:遼寧省大連計(jì)算機(jī)中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校

參考文獻(xiàn)

［1］吳靜宇．關(guān)于智能手機(jī)媒介環(huán)境下中職學(xué)校德育管理方法的探索［J］．課堂經(jīng)緯，2011，14（11）：18－20．

篇7

關(guān)鍵詞案例分析互動(dòng)教學(xué)多媒體知識(shí)反饋

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on Interactive Teaching Method Based on Case Analysis

LI Chunyi[1], CHEN Jie[2]

（[1] School of Surveying and Landing Information Engineering,

He'nan Polytechnic University, Jiaozuo, He'nan 454000；

[2]Educational Administration Department, He'nan Polytechnic University, Jiaozuo, He'nan 454000）

AbstractResearching university teaching methods, improving teaching effectiveness and quality is a permanent topic for higher education. Connotation and essence of interactive teaching method were put forward based on case analysis. Moreover, existed problems of this teaching method were analyzed. At last, according to self teaching experience, whole frame of interactive teaching was constructed based on case analysis.

Key wordscase analysis; interactive teaching; multimedia; knowledge feedback

教學(xué)始終是高校的中心工作，選用科學(xué)的教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、保證教學(xué)質(zhì)量的重要手段?；?dòng)教學(xué)是研究型教學(xué)的本質(zhì)所在，通過互動(dòng)式教學(xué)模式，能在教學(xué)過程中取得事半功倍之效。而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析，可縮短理論與實(shí)踐的距離，使學(xué)生獲得更多的感性知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并使學(xué)生的創(chuàng)造能力、分析問題和解決問題的能力得到有效培養(yǎng)和提高。

1 基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)法的內(nèi)涵與本質(zhì)

隨著高等教育的不斷發(fā)展，時(shí)代對(duì)教學(xué)方法提出了新的要求，為了培養(yǎng)大學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力，研究性教學(xué)方法越來越受到重視，而案例分析方法作為幾種典型的研究型教學(xué)方法在大學(xué)教學(xué)實(shí)踐中得以快速發(fā)展。眾所周知，案例教學(xué)法初創(chuàng)于哈佛商學(xué)院，這種教學(xué)方法的特點(diǎn)在于，教學(xué)內(nèi)容的來源、性質(zhì)、內(nèi)容編排體系有其獨(dú)特性，不僅對(duì)教師提出更高的標(biāo)準(zhǔn)，還要求教師和學(xué)生都要有相當(dāng)大的行為變化。因此，案例教學(xué)的著眼點(diǎn)在于在教師的指導(dǎo)下，通過精選的案例，使得學(xué)生的創(chuàng)造力以及實(shí)際解決問題能力的得以充分?jǐn)U展。而互動(dòng)教學(xué)方法即以教師為主導(dǎo)， 啟發(fā)學(xué)生主體意識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生參與課程某些環(huán)節(jié)， 提供平臺(tái)讓部分學(xué)生展示其個(gè)人創(chuàng)作成果， 從而建立暢通的師生溝通和信息反饋渠道， 達(dá)到共同促進(jìn)， 提高教育實(shí)效的目的。此時(shí)應(yīng)把教學(xué)過程看作是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展著的教與學(xué)統(tǒng)一的交互影響和交互活動(dòng)的過程，在此過程中，通過優(yōu)化“教學(xué)互動(dòng)”的方式，即通過調(diào)節(jié)師生關(guān)系及其相互作用，形成和諧的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容的互動(dòng)，強(qiáng)化人與環(huán)境的交融，以產(chǎn)生教學(xué)共鳴，達(dá)到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)模式。

基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)法有狹義和廣義之分，狹義的基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)法是建立在傳統(tǒng)的教學(xué)方法之上，僅以“黑板+粉筆”為媒介，單純采用紙質(zhì)的教學(xué)素材，通過講授、灌輸為主的教學(xué)模式來講授知識(shí)的過程，而學(xué)生只能被動(dòng)的接受，更忽略了師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、學(xué)生與教學(xué)案例互動(dòng)的多元互動(dòng)因素。而廣義的基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)是建立在現(xiàn)代教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施之上，即根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，通過教學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。

2 以往的基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)法存在的問題

2.1 過分強(qiáng)調(diào)案例分析的教學(xué)效果，漠視傳統(tǒng)的教學(xué)手段

案例分析法是目前高等學(xué)校比較流行的教學(xué)方法之一，其優(yōu)勢(shì)是顯而易見。但案例教學(xué)法能否完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)方法呢？二者的關(guān)系如何，這都是要考慮的問題。在教學(xué)過程中，有些老師過分夸大案例教學(xué)法所取得的效果，而完全忽視傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)手段，作者認(rèn)為，這是不科學(xué)的。首先，以講授式為主的教學(xué)法貫穿了學(xué)生的全部學(xué)習(xí)過程，從小學(xué)到中學(xué)，在以應(yīng)試教育為背景的教育模式下，這種教學(xué)方法學(xué)生適應(yīng)，教師也比較適應(yīng)。在某種程度上講，這種方法符合并體現(xiàn)了我們民族特有的思維習(xí)慣和方式；其二，傳統(tǒng)教學(xué)方法適用范圍比較寬，無論是理論問題，還是實(shí)踐問題都可以運(yùn)用這種方式。而從另一方面考慮，傳統(tǒng)的以灌輸式為主的教學(xué)方式的弊端是顯然的，它不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成，更不利于學(xué)生獨(dú)立思考，鍛煉解決實(shí)際問題的能力，掌握事物的發(fā)展運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.2 案例的選擇不精細(xì)，達(dá)不到學(xué)生反饋新知識(shí)的目的

通過與教授相同或相近專業(yè)課的老師交流發(fā)現(xiàn)，他們?cè)诮虒W(xué)過程中雖然也穿插了不少案例，也能進(jìn)行師生之間的互動(dòng)，但教學(xué)的效果仍然不佳，學(xué)生在面對(duì)具體問題時(shí)仍然不知所措，考試的結(jié)果很不理想，達(dá)不到預(yù)期的效果。通過分析發(fā)現(xiàn)，是案例選擇上出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致事倍功半，達(dá)不到學(xué)生利用案例，反饋新知識(shí)的目的。

基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)法實(shí)施過程中，對(duì)案例的要求有如下幾點(diǎn)值得考慮：

（1）案例應(yīng)具有典型性和代表性，學(xué)生能夠從該案例得到啟發(fā)，進(jìn)行拓展性思考。這是利用案例教學(xué)中首先值得考慮的問題，沒有深度的案例會(huì)讓案例教學(xué)純粹流于形式，在課堂上只不過是師生之間簡(jiǎn)單的一問一答，沒有給學(xué)生留下足夠的思維空間，達(dá)不到舉一反三、觸類旁通的教學(xué)效果。那末，當(dāng)學(xué)生遇到新問題時(shí)，由于教師所選案例沒有深度，學(xué)生沒有從案例教學(xué)中獲得創(chuàng)新性思維方式，導(dǎo)致其不知所措，無從下手。

（2）對(duì)于同一問題，前后案例應(yīng)具有關(guān)聯(lián)性和時(shí)效性。眾所周知，任何事物之間都是相互聯(lián)系、發(fā)展運(yùn)動(dòng)的。在利用案例教學(xué)過程中，要掌握這一規(guī)律并為我所用。對(duì)于同一問題，為了讓學(xué)生更了解所講理論，若所選的案例互不相干或聯(lián)系不緊密，那么案例教學(xué)則起不到所能期望的效果。另一方面，學(xué)科的發(fā)展日新月異，知識(shí)信息的快速、海量增長，新舊知識(shí)的更替更是今非昔比。英國技術(shù)預(yù)測(cè)專家詹姆斯.馬丁的測(cè)算結(jié)果表明：人類的知識(shí)在19 世紀(jì)是每50 年增加一倍；20 世紀(jì)初是每10 年增加一倍; 70 年代是每5 年增加一倍; 而近10 年為每3 年增加一倍。知識(shí)的更新在加速， 教學(xué)意識(shí)和教學(xué)方式方法的更新也勢(shì)在必行。因此，在教學(xué)過程中案例的選擇應(yīng)具備時(shí)效性，與時(shí)俱進(jìn)，案例應(yīng)盡量結(jié)合學(xué)科發(fā)展的前沿問題，讓學(xué)生獲取更開闊的視野。

（3）案例應(yīng)具有實(shí)踐性，不能憑空想象。案例教學(xué)法的真正價(jià)值在于能夠提供典型而真實(shí)的素材，供學(xué)生分析研究，總結(jié)認(rèn)知規(guī)律，從而提高學(xué)生的認(rèn)知能力和實(shí)踐能力。教師只有選擇與教學(xué)內(nèi)容、課程特點(diǎn)、教材體系緊密相關(guān)的生動(dòng)有趣、豐富多彩的案例，才能讓學(xué)生在接受理論的同時(shí)，潛移默化地受到熏陶，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自覺性；

（4）案例難度要適中，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。難度過大的案例，會(huì)讓學(xué)生望而卻步，失去學(xué)習(xí)、研究的興趣，更不利于對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固、提高與反饋；相反，過于簡(jiǎn)單的案例，不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的延伸與深刻思維，達(dá)不到學(xué)生掌握事物本質(zhì)的目的。

2.3 互動(dòng)教學(xué)流于形式，其本質(zhì)被淡化

目前，互動(dòng)教學(xué)法在高校研究生和本科生中被廣泛采用，其優(yōu)勢(shì)是毋庸諱言的。但互動(dòng)教學(xué)的效果如何卻是值得商榷的事。如前所述，互動(dòng)教學(xué)的本質(zhì)是在教師的指導(dǎo)下，借助于先進(jìn)的信息技術(shù)，通過相應(yīng)的平臺(tái)，啟發(fā)學(xué)生的主體參與意識(shí)，提高學(xué)生認(rèn)知和實(shí)踐能力、提升學(xué)生情感和覺悟，將理論轉(zhuǎn)化為學(xué)生個(gè)人的精神財(cái)富和理性力量。但互動(dòng)教學(xué)的問題在于：

（1）缺乏對(duì)互動(dòng)教學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。有些教師把互動(dòng)教學(xué)的理解簡(jiǎn)單的停留在上課時(shí)師生之間或生生之間的交流與簡(jiǎn)單對(duì)白，并沒有把握互動(dòng)教學(xué)的本質(zhì)所在。事實(shí)上，教師在講課前針對(duì)教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，需要做大量的工作，精心準(zhǔn)備課堂內(nèi)容和所需講義，必要時(shí)還要把講義打印出來，分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生有充足的時(shí)間來了解上課要講什么，案例的內(nèi)容如何，怎樣從深層次把握問題的關(guān)鍵所在，哪些問題是需要重點(diǎn)考慮的對(duì)象等等。

（2）教學(xué)“六要素”不能充分發(fā)揮其潛能。利于現(xiàn)代信息技術(shù)上課，有“六要素”，即互動(dòng)的主體參與者，教師和學(xué)生，四種道具，黑板、投影片、粉筆和激光筆。教師不能做“機(jī)器的操作者”。即在教學(xué)過程中教師演變成了課件的播放者，課件演示卻成了“教”的主角，教學(xué)在很大程度上依賴于計(jì)算機(jī)。這種“機(jī)器本位化” 的課堂，只不過是一種新形式的注入式教學(xué)而已，即由原來的“人灌”變成了“機(jī)灌”、單純的“口灌”變成了“口灌”加“電灌”。六種要素要相互配合，共同參與課堂才會(huì)精彩，學(xué)生的主體意識(shí)才能被喚醒。

（3）互動(dòng)教學(xué)模式過于單一。 目前，互動(dòng)教學(xué)還存在互動(dòng)模式單一、互動(dòng)深度不夠的問題。即在教學(xué)過程中，教師與學(xué)生之間通過提問的方式提出問題，學(xué)生與教師之間僅僅是簡(jiǎn)單的一問一答，導(dǎo)致課堂上的互動(dòng)大多在淺層次上進(jìn)行著，這種低層次的互動(dòng)教學(xué)流于形式，多元互動(dòng)“元素”之間沒有矛盾與交鋒的存在，更沒有情感與心靈的交融，整個(gè)課堂氣氛沉悶，師生互動(dòng)空間的創(chuàng)設(shè)只是“有形無神”。

3 基于案例分析互動(dòng)教學(xué)方法的實(shí)踐

基于案例分析互動(dòng)教學(xué)中，互動(dòng)教學(xué)是本質(zhì)，即通過這種方式，達(dá)到師生之間、生生之間、學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間多元互動(dòng)，從而取得良好的教學(xué)效果；案例分析是關(guān)鍵，它是通過問題引導(dǎo)的方式，使互動(dòng)教學(xué)方法取得最佳效果的手段。因此，能否處理好二者的關(guān)系，是教學(xué)效果取得成敗的關(guān)鍵。但其根本目的是讓教師由“授人以魚”轉(zhuǎn)到“授人以漁”，從以知識(shí)傳遞、灌輸為主的傳統(tǒng)的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)樵趥魇谥R(shí)的同時(shí)注意發(fā)展學(xué)生的能力，以提高學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。

3.1 要充分重視學(xué)生的反饋信息，做到有的放矢

如前所述，互動(dòng)教學(xué)是本質(zhì)，良性互動(dòng)的前提是教師對(duì)師生關(guān)系有平等互尊、相吸互助的意識(shí)。教師充分尊重學(xué)生人格成長的需要，在充分備課的基礎(chǔ)上，爭(zhēng)取學(xué)生意見， 哪些是學(xué)生最重視、最需要理解的內(nèi)容，哪些是他們需要提前預(yù)習(xí)的內(nèi)容，這樣在講課之前會(huì)有針對(duì)性。例如，筆者所講述的是測(cè)繪工程專業(yè)的專業(yè)課《開采沉陷學(xué)》，由于該課程是一門學(xué)科交叉性很強(qiáng)的學(xué)科，涉及到測(cè)量、采礦、地質(zhì)、水文和環(huán)境等方面的知識(shí)，尤其是煤礦開采方面的專業(yè)課更需要提前告知學(xué)生，把先前所學(xué)的主體專業(yè)課《采煤概論》進(jìn)行復(fù)習(xí)，這樣在案例講授中，遇到與采礦有關(guān)的概念和相關(guān)問題時(shí)學(xué)生就不會(huì)不知所言了，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)重視案例的精挑細(xì)選。

3.2 注重教師的引導(dǎo)性和學(xué)生的主體性

基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)，是采用多媒體手段與案例教學(xué)相結(jié)合的方法，寓教于樂，互動(dòng)性是其根本特性和核心要求。教師在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，將學(xué)生真正擺到學(xué)習(xí)主體的位置上，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的形成，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但學(xué)生主體不能取代教師主導(dǎo)作用。教師是教育教學(xué)的主導(dǎo)，決定著教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，其主導(dǎo)作用毋庸置疑。而且教師在知識(shí)結(jié)構(gòu)、社會(huì)經(jīng)驗(yàn)、能力鍛煉和職業(yè)道德等方面都比學(xué)生有更全面深入的體驗(yàn)， 對(duì)學(xué)生成長成才具有示范意義，是學(xué)生學(xué)習(xí)的楷模。教師主導(dǎo)表現(xiàn)在：調(diào)動(dòng)學(xué)生自主參與到課堂教學(xué)和自我教育中，把向?qū)W生傳授知識(shí)的“滿堂灌”方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生積極參與、提供與課程學(xué)習(xí)有關(guān)的講義和研究課題，并指導(dǎo)學(xué)生的研究、提供平臺(tái)使作業(yè)優(yōu)秀者能展示其研究結(jié)果，同時(shí)鍛煉和展示他們的表達(dá)能力。教師的主導(dǎo)作用固然重要，但教育的效果歸根結(jié)底體現(xiàn)在學(xué)生的思想認(rèn)識(shí)、道德情感、行為習(xí)慣和價(jià)值選擇的學(xué)習(xí)提高上，所以教師要重視調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體作用。學(xué)習(xí)是一個(gè)感悟的過程，學(xué)生吸收和掌握知識(shí)的能力因人而異，對(duì)于相同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生的收獲成效各有千秋，其效果取決于其主觀能動(dòng)性的發(fā)揮程度。

圖1基于案例分析互動(dòng)教學(xué)的整體框架

3.3 注重對(duì)案例分析互動(dòng)教學(xué)框架的整體把握

不管基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)方法如何重要，案例分析僅僅是教學(xué)過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，但其選擇的優(yōu)劣，精選程度如何直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的反饋程度。結(jié)合專業(yè)課的教學(xué)，筆者談一下如何從全局上把握教學(xué)的整體性，并寓案例分析于其中，如圖1。首先在學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)交叉學(xué)科的基礎(chǔ)上，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)，通過多媒體手段，對(duì)章節(jié)中基本概念進(jìn)行必要的詮釋與分析，對(duì)基本理論進(jìn)行必要的推導(dǎo)與探求，講解時(shí)要充分發(fā)揮教室“六要素”的功能，不能僅限于多媒體的應(yīng)用，還要借助于傳統(tǒng)的元素“黑板+粉筆”。然后，為了加強(qiáng)對(duì)基本概念和基本理論深入理解，真正打開學(xué)生的思路，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，運(yùn)用優(yōu)選的案例進(jìn)行指導(dǎo)教學(xué)。當(dāng)然，相關(guān)講義可提前發(fā)給學(xué)生，讓其對(duì)案例有個(gè)初步理解，以便提出疑問，節(jié)約課堂時(shí)間。

接下來，在教師的引導(dǎo)下，結(jié)合學(xué)生提出的問題，進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)。在具體操作時(shí)，可以讓學(xué)生先分組進(jìn)行討論，應(yīng)用所講的基本理論，提出解決問題的方法，由于解決問題的方法不止一種，組與組之間再進(jìn)行交流，鍛煉其創(chuàng)新思維能力。這樣，班級(jí)中的每個(gè)人都能發(fā)揮自己的聰明才智，真正參與到教學(xué)活動(dòng)中來，做到寓學(xué)于樂。在此基礎(chǔ)上，教師結(jié)合每組的討論成果，針對(duì)具體問題共同分析和討論，取得共識(shí)。潛移默化之間，學(xué)生達(dá)到了對(duì)所學(xué)基本概念和基本理論的反饋。由于《開采沉陷學(xué)》這門課是學(xué)校特色很鮮明的一門專業(yè)課，其與工程實(shí)際結(jié)合緊密，因此，可以利用學(xué)校的實(shí)習(xí)基地進(jìn)入煤礦生產(chǎn)第一線進(jìn)行調(diào)查研究，理論與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生真正理解

了“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，實(shí)踐本身又反作用于理論，達(dá)到理論與實(shí)踐的真正融合。

4 結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，極大地便利了專業(yè)課的教學(xué)，使許多教育理念在教學(xué)中得以應(yīng)用，也使得基于案例分析的互動(dòng)教學(xué)方法成為可能。這種教學(xué)模式，有利于開闊學(xué)生的知識(shí)面和視野，既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，有利于教師素質(zhì)的提高，更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，要注重師生互動(dòng)空間的創(chuàng)設(shè)，既要充分利用信息技術(shù)這一現(xiàn)代化教學(xué)手段，又要注意案例的精選與優(yōu)化、充分調(diào)動(dòng)教與學(xué)兩個(gè)方面的積極性，只有這樣才能取得良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]姚利民.高校教學(xué)方法研究述[J].大學(xué)教育科,2010(1):21-30.

[2]趙洪.研究性教學(xué)與大學(xué)教學(xué)方法改革[J].高等教育研究,2006(2):71-75．

[3]龍慧靈,熊黎,龍海明.論研究性教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)[J].2010(8):119-122.

[4]徐春景.運(yùn)用案例教學(xué)法應(yīng)當(dāng)處理好的幾個(gè)問題[J].中國成人教育,2010(12):170-171.

[5]熊筱燕.對(duì)推動(dòng)師生互動(dòng)教學(xué)模式的兩點(diǎn)思考[J].江蘇高教,2003(3):131-131.

[6]楊建強(qiáng).案例多媒體優(yōu)化教學(xué)法在思想政治課教學(xué)中的應(yīng)用[J].教學(xué)與管理,2010(27):132-133.

[7]何秋敏.教師主導(dǎo)與學(xué)生主體良性互動(dòng)的意義與實(shí)踐[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2010.25(1):94-100.

[8]馮博琴.多媒體上課六要素和四大忌[J].中國大學(xué)教學(xué),2008(2):4-5.

[9]楊新宇.信息技術(shù)環(huán)境下政治課教學(xué)中師生互動(dòng)空間的創(chuàng)設(shè)[J].教學(xué)與管理,2010(27):134-135.

[10]周玄毅.互動(dòng)式教學(xué)應(yīng)始于互動(dòng)式教案――以本科基礎(chǔ)理論課程教學(xué)實(shí)踐為例[J].中國大學(xué)教學(xué),2009(7):55-56.

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常用處理方法是刪除含資料缺失的記錄，后將剩余視為完全數(shù)據(jù)。這樣可能產(chǎn)生偏倚，甚至誤導(dǎo)性的結(jié)論。另有兩大類方法，借補(bǔ)法在先用一個(gè)借補(bǔ)值替代缺失值，得到“完全數(shù)據(jù)”后運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)完全數(shù)據(jù)分析方法，其經(jīng)歷兩個(gè)發(fā)展階段：?jiǎn)我唤柩a(bǔ)、多重借補(bǔ)。前者包括極大似然估計(jì)的方法，后者由前者發(fā)展而來。第二類是不處理，直接分析數(shù)據(jù)。

一、數(shù)據(jù)缺失的程度與機(jī)制

數(shù)據(jù)缺失的程度、機(jī)制均影響處理方法的選擇。方法不適當(dāng)也會(huì)帶來有偏的參數(shù)估計(jì)M1、方差估計(jì)與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，甚至影響數(shù)據(jù)分析效用。

(一）數(shù)據(jù)缺失的程度

借助某一變量上數(shù)據(jù)缺失的比率X描述數(shù)據(jù)缺失的程度。缺失比率X如何應(yīng)用方面，當(dāng)X<10%時(shí)應(yīng)當(dāng)保留這些賊并對(duì)其哳搬的艦曾建議，當(dāng)X>15%時(shí)可以考慮刪除采用刪除法；MRaymond與Roberts則認(rèn)為X>40%時(shí)才考慮刪除這些數(shù)據(jù)。

(二）缺失機(jī)制

缺失數(shù)據(jù)與諸多變量等相關(guān),處理方法的性質(zhì)依賴這些相依關(guān)系的特征。為論述方便，記全部變量Y觀測(cè)值中那些完整的變量為Yobs、不完整的為Ymis。如果缺失值與Y相互獨(dú)立無關(guān)，則缺失數(shù)據(jù)為完全隨機(jī)缺失(MACR,missingcompletelyatrandom)的，是特殊情形。此時(shí)缺失值是總體的一個(gè)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣。如果缺失值僅與Yobs相關(guān)聯(lián)、與Ymis相互獨(dú)立，則是隨機(jī)缺失（MAR,missingatrandom)。如果Yobs與Ymis之間存在著依賴關(guān)系，則稱非隨機(jī)缺失（NMAR,notmissingatrandom)，是不可忽略的。

二、單一借補(bǔ)

單一借補(bǔ)用一個(gè)借補(bǔ)值替代全部缺失值,后用完全數(shù)據(jù)方法分析數(shù)據(jù)。單一借補(bǔ)是缺失數(shù)據(jù)處理中最通用方法之一，有多種方法。

(一)推理借補(bǔ)與最近鄰借補(bǔ)

根據(jù)已有信息推斷缺失數(shù)值，該方法簡(jiǎn)單易行，可提供準(zhǔn)確借補(bǔ)值，或者近似準(zhǔn)確借補(bǔ)值，同等情況下可優(yōu)先進(jìn)行推理借補(bǔ)。例，信息收集時(shí)已提供有姐弟信息的某被試“獨(dú)生子女”一項(xiàng)空著，可推斷為“否”。最近鄰借補(bǔ)選用與缺失數(shù)據(jù)提供者相類似的被試數(shù)據(jù)替代該缺失值。按照匹配變量找到一個(gè)以缺失數(shù)據(jù)提供者類似的被試時(shí)，可還用例如歐式距離等來度量類似程度。

(二）均值借法

均值借補(bǔ)用已得數(shù)據(jù)的均值替代全部缺失值。借補(bǔ)值易均值形成尖峰，嚴(yán)重扭曲數(shù)據(jù)分布。當(dāng)數(shù) 據(jù)缺失非MACR時(shí)，將低估統(tǒng)計(jì)量方差，導(dǎo)致參數(shù)估計(jì)偏差，且不適用需方差的復(fù)雜分析。

(三）回歸借補(bǔ)

回歸借補(bǔ)可分為線性回歸借補(bǔ)，非參數(shù)回歸借補(bǔ)等。本文主要關(guān)注線性回歸借補(bǔ)，用Yk關(guān)于數(shù)據(jù)完全的變量回歸模型，回歸值替代缺失值。建立回歸方程時(shí)有一次或多次迭代之分。多次迭代中，預(yù)測(cè)變量以逐步進(jìn)人模型，獲得預(yù)測(cè)力最佳、最精簡(jiǎn)的變量組合；回歸值替代缺失值，后建立新模型；如此，至回歸系數(shù)變化不顯著。是類別變量時(shí)，則考慮進(jìn)行變換，進(jìn)行線性回歸。同時(shí)，我們還應(yīng)注意到利用嚴(yán)格的回歸方程進(jìn)行預(yù)測(cè)，易人為增大變量之間的關(guān)系。多數(shù)情況下，教育學(xué)、心理學(xué)討論的變量大多都不是相互獨(dú)立的。選擇該方法時(shí)，須考慮當(dāng)預(yù)測(cè)變量與變量Y是否存在高度的相關(guān)關(guān)系。其構(gòu)造借補(bǔ)值的邏輯清晰，相對(duì)客觀。該方法能得到合乎邏輯的結(jié)果，尤其滿足正態(tài)分布時(shí)。數(shù)據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)表明,方法加精確。

三、多重借補(bǔ)

多重借補(bǔ)(multipleimputation,MI)基于缺失值的預(yù)測(cè)分布或統(tǒng)計(jì)模型的方法：提供多個(gè)借補(bǔ)值依次替代各個(gè)缺失值、構(gòu)造個(gè)“完全數(shù)據(jù)”，121,191211后運(yùn)用完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法分別分析多個(gè)數(shù)據(jù)集；分別得到數(shù)個(gè)分析結(jié)果，擬合這多個(gè)結(jié)果，獲得對(duì)缺失值的估計(jì)等，甚至是置信區(qū)間、P值。MI具備例如連續(xù)性的優(yōu)良統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。

(一)回歸預(yù)測(cè)法與傾向得分法

回歸借補(bǔ)基于已有數(shù)據(jù)建立回歸模型、嵌入借補(bǔ)值。先確定觀察協(xié)變量，傾向得分法賦予一個(gè)條件概率。即對(duì)各Y產(chǎn)生一個(gè)觀測(cè)值缺失概率，并以傾向得分表示。依據(jù)傾向得分對(duì)數(shù)據(jù)分組，組內(nèi)進(jìn)行近似貝葉斯Bootstrap(ABB)借補(bǔ)。

(二）似然的方法

1.極大似然估計(jì)

從理論上來看，極大似然法（MaximumLikelihood,ML)至今仍是參數(shù)點(diǎn)估計(jì)中的重要方法。既定模型下缺失值的諸多估計(jì)均可基于似然函數(shù)進(jìn)行。ML利用總體數(shù)量特征的分布函數(shù)等，建立未知參數(shù)的估計(jì)量。將Y作為未知變量0，構(gòu)造關(guān)于e的似然函數(shù)，后求的參數(shù)的極大似然估計(jì)量，甚至在參數(shù)空間內(nèi)的置信區(qū)間，或者置信區(qū)域。

參數(shù)極大似然估計(jì)量(MLE)具有不變性，推廣至多元變量時(shí)該優(yōu)良性質(zhì)亦成立。這恰能滿足實(shí)際研究需要?；谄錆u進(jìn)最優(yōu)性質(zhì)等，ML成為參數(shù)估計(jì)的常用方法，諸如SPSS10.0、LISREL8.7等軟件包均收人該方法。

2.期望極大化算法

期望極大化算法（Expectation-Maximizationalgorithm,EM)是ML有效方法，主要用來計(jì)算基于不完全數(shù)據(jù)的MLE15。當(dāng)由于觀測(cè)過程局限帶來數(shù)據(jù)部分缺失時(shí)，或似然估計(jì)因似然函數(shù)不是解析函數(shù)而無效時(shí)可選用該方法。EM是一種迭代算法，每次迭代似然函數(shù)值都將有所增加，進(jìn)而保證參數(shù)估計(jì)值收斂到一個(gè)局部極大值。此外，EM可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)參數(shù)約束。基于軟件數(shù)據(jù)模擬表明X<30%時(shí)EM算法可得到比較好的結(jié)果。

3.MCMC方法

當(dāng)缺失值分散在多個(gè)變量時(shí)，回歸法基于對(duì)回歸系數(shù)的估計(jì)獲得借補(bǔ)值。復(fù)雜缺失模型中，回歸系數(shù)的估算又依賴于借補(bǔ)值。這里似乎存在某種循環(huán)論證痕跡。此時(shí)，可考慮迭代法中馬爾科夫蒙特卡洛方法（MarkovChainMonteCarloAlgorithm,MCMC)。MCMC利用馬爾可夫鏈進(jìn)行蒙特卡洛積分，可基于無后效性隨機(jī)過程探討數(shù)量關(guān)系、預(yù)測(cè)變量，還可有包括0出1?抽樣等多種具體算法?；诙嘣闃覯CMC有諸多優(yōu)點(diǎn)，足夠長的時(shí)間使得雅過程驗(yàn)時(shí)，MCMC可得卿常麵的結(jié)果。171MCMC是與具體的模型結(jié)合的，自身有不少擴(kuò)展方法，且不同MCMC方法對(duì)缺失數(shù)據(jù)的參數(shù)估計(jì)之間存在差異。不過，X<30%時(shí)MCMC方法得到結(jié)果與完全數(shù)據(jù)時(shí)擬和較好。這些研究支持MCMC是處理缺失數(shù)據(jù)的有效方法，軟件包SPSS17.0等均收人該方法。

四、不處理

借補(bǔ)值是缺失數(shù)據(jù)的主觀估計(jì)值。引人的主觀值可能改變?cè)畔⑾到y(tǒng)，甚至帶進(jìn)新噪音、導(dǎo)致分析錯(cuò)誤。不處理確保了原有信息不變,并進(jìn)行分析,其主要包含貝葉斯網(wǎng)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。不過，后者的具體應(yīng)用仍有限、待進(jìn)一步探索與實(shí)證。研究開始關(guān)注神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在心理學(xué)中的具體應(yīng)用。

(一）貝葉斯網(wǎng)

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(BayesianNetworks)是一個(gè)有向無圈圖，W能描述不確定性因果關(guān)聯(lián)的模型。該有向無圈圖帶有概率注解，能夠表示隨機(jī)變量的因果關(guān)系與概率關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠表明如何從局部的概率分布獲得完全的聯(lián)合概率分布。分析缺失數(shù)據(jù)時(shí)，貝葉斯網(wǎng)將結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)與樣本數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)值計(jì)算進(jìn)行推理，得到最佳值。其最大程度利用數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的信息，是具有魯棒性的方法。

缺失數(shù)據(jù)下學(xué)習(xí)貝葉斯網(wǎng)有各類算法，不少算法是通過對(duì)含缺失數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)完備化得到所需統(tǒng)計(jì)因子，最終將問題轉(zhuǎn)化為完全數(shù)據(jù)下學(xué)習(xí)貝葉斯的網(wǎng)的問題。例如，結(jié)構(gòu)EM(StructureEMAlgorithm)通過EM算法獲得期望統(tǒng)計(jì)因子。數(shù)據(jù)非隨機(jī)缺失可以通過引人隱藏變量轉(zhuǎn)化為隨機(jī)缺失問題，m似乎可以僅討論隨機(jī)缺失情況下算法。隨著研究的推進(jìn)，新的、優(yōu)良的算法相繼涌現(xiàn)，并得到模擬實(shí)驗(yàn)的支持。例如，數(shù)據(jù)缺失下貝葉斯網(wǎng)絡(luò)增量學(xué)習(xí)算法IBN-M。甚至穩(wěn)健的貝葉斯方法能夠適用于含缺失數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)方程分析中，此時(shí)的結(jié)構(gòu)方程模型選擇固定方差。

建構(gòu)貝葉斯網(wǎng)可由專家人工建構(gòu)。其中，因果關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是不可或缺的。這需對(duì)分析領(lǐng)域有相應(yīng)了解，至少對(duì)變量間關(guān)系較清楚。在心理學(xué)等領(lǐng)域中應(yīng)用尚待深入研究，該方法運(yùn)用前景令人期待。

(二）貝葉斯網(wǎng)適用軟件能夠?qū)崿F(xiàn)貝葉斯網(wǎng)的軟件包不少。Netica是最重要軟件之一，可免費(fèi)下載功能有限的版本。專門進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的語言Matlab,其編程量較少、調(diào)試程序方便、呈現(xiàn)學(xué)習(xí)所得結(jié)構(gòu)也不繁瑣，國內(nèi)文獻(xiàn)也更多地涉及Matlab。BNTtolkit是基于Matlab開發(fā)的，提供不少基礎(chǔ)函數(shù)庫，能夠進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí)與結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，且完全免費(fèi)。缺乏圖形用戶界面、無法將基本函數(shù)集成相應(yīng)系統(tǒng)是其“硬傷”。

五、結(jié)論與討論

實(shí)際應(yīng)用中，刪法“浪費(fèi)”不少數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)力低下，盡量選用其它方法。當(dāng)滿足MAR缺失機(jī)制且人在10%時(shí)，對(duì)刪法可運(yùn)用對(duì)有多個(gè)項(xiàng)目的量表的數(shù)據(jù)處理。當(dāng)滿足MAR、變量相關(guān)聯(lián)，可考慮均值借補(bǔ)。當(dāng)變量之間高相關(guān)且X>20%Ht,可考慮回歸借補(bǔ)。

當(dāng)變量多維正態(tài)分布時(shí)，可考慮穩(wěn)健性較好的ML或EM。X在一定范圍內(nèi)時(shí)，基于似然的方法可獲得良好的估計(jì)值。114121]變量間關(guān)系復(fù)雜時(shí)可考慮MCMC,入<30%時(shí)該方法所得結(jié)果與完全數(shù)據(jù)時(shí)的一樣好，其可有效處理缺失數(shù)據(jù)。貝葉斯網(wǎng)是不確定性表達(dá)與推理最有效模型之一，缺失數(shù)據(jù)下的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)得到理論與實(shí)證支持。M71具備編程等條件時(shí)，可選用貝葉斯方法。

篇9

一、采用循序漸進(jìn)的教學(xué)方法

由于面向高職學(xué)生，對(duì)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫方面的理論教學(xué)以簡(jiǎn)單、易接受的內(nèi)容為主，讓學(xué)生入門快，對(duì)SQL Server數(shù)據(jù)庫的具體使用是教學(xué)重點(diǎn)。既講解SQL Server 2005 Management Studio的操作方法，又針對(duì)Transact-SQL語句著重闡述使用方法。

Transact-SQL語句應(yīng)用廣，靈活性強(qiáng)，是常用的數(shù)據(jù)庫操作語言。因此，要求學(xué)生掌握其基本語法并能舉一反三，在編程中靈活應(yīng)用。我在實(shí)際教學(xué)中感覺，學(xué)生對(duì)于語法的理解比較困難，一旦明白語法結(jié)構(gòu)的含義，再去實(shí)現(xiàn)就容易了，所以如何講解基本語法，并使學(xué)生能掌握最為關(guān)鍵。因此，在講語法之前，我首先利用SQL Server2005 Management Studio（SSMS），演示數(shù)據(jù)庫的基本操作。通過直觀的認(rèn)知操作，再讓學(xué)生對(duì)比生成的SQL腳本，對(duì)比Transact-SQL的語法進(jìn)行講解，讓學(xué)生理解對(duì)應(yīng)的Transact-SQL語句的用法和功能。然后再舉幾個(gè)典型例子，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握抽象的語法并應(yīng)用到具體的例子中，強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)。最后再讓學(xué)生進(jìn)行課堂練習(xí)，加強(qiáng)對(duì)Transact-SQL語句的應(yīng)用能力。在上機(jī)實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生利用SQL Server2005 SSMS進(jìn)行實(shí)踐，獨(dú)立編寫SQL語句完成實(shí)訓(xùn)要求。通過上述方法，演示、理解、掌握、應(yīng)用這四個(gè)信息階段，符合高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，學(xué)習(xí)起來就容易多了，教學(xué)效果也提高了。

二、通過案例教學(xué)提高學(xué)生的興趣

SQL Server數(shù)據(jù)庫是一門操作性很強(qiáng)的課程。因此，在教學(xué)過程中通過案例的講解，既能夠加深學(xué)生的理解，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和綜合技能。

我在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中采用了學(xué)生熟悉的教學(xué)管理系統(tǒng)和圖書管理系統(tǒng)作為案例，都是學(xué)生日常熟悉的場(chǎng)景，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中產(chǎn)生了濃厚的興趣，對(duì)于具體應(yīng)用就容易理解和應(yīng)用。

同時(shí)，在教學(xué)過程中，對(duì)每一個(gè)實(shí)例進(jìn)行講解后，都在SQL Server 2005系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證，加深學(xué)生的印象，有利于學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用。課堂練習(xí)是針對(duì)實(shí)例的擴(kuò)展，做練習(xí)對(duì)于學(xué)生知識(shí)的掌握、技能的獲得、能力的形成等也是必不可少的，通過學(xué)生自己編寫命令，既有助于老師了解學(xué)生的掌握情況，又有助于提高學(xué)生的主動(dòng)性。

通過每一個(gè)小案例和練習(xí)項(xiàng)目，學(xué)生逐步掌握知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)新的知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)鋪墊。

學(xué)生通過這樣的積累，能夠掌握SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫的基本操作，逐漸學(xué)好相關(guān)的知識(shí)和技能。

三、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)講義

教師的講解代替不了學(xué)生的操作，學(xué)生的操作與教師的輔導(dǎo)又是緊密聯(lián)系在一起。每一次理論課后都有針對(duì)性地安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生自己動(dòng)手練習(xí)，能夠讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫操作的基本用法，并學(xué)會(huì)處理常見的錯(cuò)誤。（如下表一）在學(xué)生的操作練習(xí)中，我發(fā)現(xiàn)了學(xué)生常見的問題，然后統(tǒng)一講解，使學(xué)生盡快掌握數(shù)據(jù)庫的基本操作和SQL語句的用法，后續(xù)的教學(xué)也能夠有針對(duì)性地根據(jù)學(xué)生的練習(xí)情況而展開。

四、與VB結(jié)合的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生通過實(shí)際操作解決實(shí)際問題，是對(duì)VB語言和SQL Server數(shù)據(jù)庫知識(shí)的全面的綜合訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)所選擇的題目具有一定的應(yīng)用背景，以學(xué)生熟悉的教學(xué)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫作為設(shè)計(jì)項(xiàng)目。通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，針對(duì)實(shí)際問題，了解計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的基本過程，鍛煉學(xué)生的基本設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫的實(shí)際應(yīng)用和分析的能力。

篇10

關(guān)鍵詞：倒立擺；現(xiàn)代控制理論；綜合實(shí)驗(yàn)

作者簡(jiǎn)介：張勇（1981-），男，山東臨清人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院，講師；賀美琳（1991-），女，河北保定人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院碩士研究生。（內(nèi)蒙古 包頭 014010）

基金項(xiàng)目：本文系國家教育部第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”支持項(xiàng)目、內(nèi)蒙古教育科學(xué)規(guī)劃課題（課題編號(hào)：NGJGH08115）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）22-0177-02

“現(xiàn)代控制理論”是“自動(dòng)控制原理”的后續(xù)課程，也是碩士研究生“線性系統(tǒng)理論”和“最優(yōu)控制理論”等課程的基礎(chǔ)課程，[1]作為內(nèi)蒙古科技大學(xué)自動(dòng)化本科專業(yè)的基礎(chǔ)課和重點(diǎn)課程，“現(xiàn)代控制理論”的教學(xué)改革多年來一直受到教師和學(xué)生的關(guān)注。內(nèi)蒙古科技大學(xué)是一所普通本科院校，學(xué)生普遍理論基礎(chǔ)偏差，而現(xiàn)代控制理論對(duì)數(shù)學(xué)及相關(guān)理論的依賴較重，并且課程中抽象的概念偏多，[2]致使大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中較吃力。

倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)絕對(duì)不穩(wěn)定系統(tǒng)，具有高階次、多變量、不穩(wěn)定、非線性和強(qiáng)耦合性的特點(diǎn)，它是進(jìn)行控制理論研究的理想平臺(tái)，也是學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代控制理論最為合適的實(shí)驗(yàn)裝置之一。[3-5]由于倒立擺系統(tǒng)的控制策略和雜技運(yùn)動(dòng)員頂桿平衡表演的技巧有異曲同工之處，極富趣味性，它能直觀地表現(xiàn)出許多抽象的控制概念，如系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度與抗干擾能力等。[4-6]同時(shí)，作為理想的自動(dòng)控制領(lǐng)域教研與實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它又能讓學(xué)生在輕松的實(shí)驗(yàn)中非常直觀、簡(jiǎn)便的對(duì)所學(xué)課程加深理解。[4，5]目前，國內(nèi)外眾多高校針對(duì)教學(xué)、科研及工程實(shí)踐的需要，基本上都開設(shè)了“倒立擺控制系統(tǒng)”課程。[4]

內(nèi)蒙古科技大學(xué)地處西部偏遠(yuǎn)地區(qū)，在綜合考慮區(qū)域性學(xué)科發(fā)展、人才培養(yǎng)、教育科研及自動(dòng)化專業(yè)課程體系建設(shè)需要的前提下，[7]組建了智能控制實(shí)驗(yàn)室，引進(jìn)了深圳元?jiǎng)?chuàng)興公司直線二級(jí)倒立擺（5套）和平面三級(jí)倒立擺系統(tǒng)（1套）。

本文針對(duì)實(shí)際教學(xué)中存在的問題，就一般普通本科院校學(xué)生該如何學(xué)習(xí)現(xiàn)代控制理論，提出了一種面向現(xiàn)代控制理論教學(xué)的倒立擺綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

一、倒立擺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及原理

倒立擺是指擺桿處于倒置不穩(wěn)定狀態(tài)，能夠人為控制使其處于動(dòng)態(tài)平衡的一種機(jī)構(gòu)，由一個(gè)可以再水平軌道上自由移動(dòng)的小車和倒置擺鉸鏈而成。[5]以擺桿及小車系統(tǒng)為對(duì)象，在盡量使倒立擺保持垂直的同時(shí)，也要使小車在水平方向上保持某一基準(zhǔn)位置，這是一個(gè)研究向小車施加水平方向力的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題。[8]元?jiǎng)?chuàng)興直線倒立擺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就是完成上述目的的一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，由運(yùn)動(dòng)控制板卡、電控箱、機(jī)械本體和微型計(jì)算機(jī)幾個(gè)部分組成，其原理框圖如圖1所示。

圖1 倒立擺系統(tǒng)原理框圖

直線倒立擺系統(tǒng)工作原理：控制器為電機(jī)，被控對(duì)象為小車及相連接的擺桿（控制器和被控對(duì)象構(gòu)成倒立擺的機(jī)械本體，如圖1虛線框），電機(jī)通過改變電機(jī)的速度來影響小車的加速度從而改變擺桿的傾斜角度來調(diào)整倒立擺的姿態(tài)。運(yùn)動(dòng)控制卡（安裝于計(jì)算機(jī)機(jī)箱的PCI插槽上）采集旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)據(jù)和電機(jī)尾部編碼器數(shù)據(jù)，通過計(jì)算就可以得到擺桿的角位移以及小車位移/加速度，然后根據(jù)控制算法計(jì)算出相應(yīng)的控制量?？刂屏坑捎?jì)算機(jī)通過運(yùn)動(dòng)控制卡下發(fā)給伺服驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)控制，電機(jī)尾部編碼器連接到驅(qū)動(dòng)器形成閉環(huán)，從而可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

“自動(dòng)控制理論”是內(nèi)蒙古科技大學(xué)自動(dòng)化、測(cè)控儀器及儀表、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的理論基礎(chǔ)課，但受各方面的影響，大多數(shù)學(xué)生對(duì)控制的理解還僅僅局限于考試的考點(diǎn)，而對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)往往沒有具體的概念。通過對(duì)倒立擺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理的認(rèn)識(shí)，可以讓學(xué)生具體的了解一個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。從理論上的控制系統(tǒng)概念到具體的控制實(shí)現(xiàn)，改變了以往的教條模式，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的結(jié)合。

二、現(xiàn)代控制理論綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

內(nèi)蒙古科技大學(xué)現(xiàn)代控制理論教學(xué)大綱要求課堂教學(xué)32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。為了改善學(xué)生對(duì)抽象概念及理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，為了提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，針對(duì)內(nèi)蒙古科技大學(xué)大部分學(xué)生的基礎(chǔ)水平偏差的現(xiàn)狀及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備，對(duì)現(xiàn)代控制理論的教學(xué)做出如下改革：

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出知識(shí)點(diǎn)

考慮到學(xué)生理論基礎(chǔ)偏差，在教學(xué)過程中，在保證教學(xué)內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性和系統(tǒng)性前提下，不刻意追求定理證明中數(shù)學(xué)上的嚴(yán)密性，突出問題的背景和提法，強(qiáng)調(diào)貫穿于各章論述中的知識(shí)點(diǎn)，理論闡述力求簡(jiǎn)練和易懂。將所涉及的重要概念、理論和方法以結(jié)論的形式穿成各章內(nèi)容的“知識(shí)點(diǎn)”。[1]如“可控性”，重點(diǎn)講述概念產(chǎn)生的背景及提法、判據(jù)方法，而對(duì)其判據(jù)定理的證明則一帶而過。

2.以倒立擺為課程應(yīng)用背景，教學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

由于內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)生考取研究生的比例偏少，而大部分學(xué)生的去向是工礦企業(yè)，直接參與就業(yè)，因此教學(xué)中對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力及解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)需要加強(qiáng)。結(jié)合內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)生的實(shí)際，現(xiàn)代控制理論的教學(xué)以倒立擺系統(tǒng)為綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，課堂教學(xué)中以倒立擺為應(yīng)用背景，將抽象的概念具體化。如圍繞倒立擺“可控性”的概念，具體的講述其相關(guān)的控制要求及控制量。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以被控對(duì)象為依托，加深對(duì)概念、理論及方法的理解。如在“倒立擺極點(diǎn)配置實(shí)驗(yàn)”中，以“擺體不倒，小車在原點(diǎn)”為控制目標(biāo)的控制問題，理解和掌握控制性能指標(biāo)與極點(diǎn)位置的理論關(guān)系，然后到極點(diǎn)配置算法的具體實(shí)施，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中印證相關(guān)的理論及方法。

三、倒立擺綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法

針對(duì)內(nèi)蒙古科技大學(xué)現(xiàn)代控制理論的教學(xué)改革，智能控制實(shí)驗(yàn)室根據(jù)現(xiàn)有的倒立擺實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開設(shè)了以下實(shí)驗(yàn)，從不同的角度訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

1.倒立擺認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)（運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)）

圖2 直線一級(jí)倒立擺極點(diǎn)配置控制仿真模型

在講述倒立擺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、研究意義及必要性之余，提出了倒立擺系統(tǒng)的控制問題，讓學(xué)生自主思考該系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)，需要測(cè)量的參數(shù)。圍繞著控制信號(hào)、被控對(duì)象反饋信號(hào)的測(cè)量和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，自主設(shè)計(jì)測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)的目的是獲取倒立擺系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)和熟悉編碼器的基本原理。目標(biāo)是使學(xué)生學(xué)會(huì)分析實(shí)際控制系統(tǒng)，掌握控制系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的獲取方法，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.倒立擺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建模

由于倒立擺系統(tǒng)的建模涉及較多的理論推導(dǎo)，如力學(xué)分析、數(shù)學(xué)推理及微分方程求解等，鑒于內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)生的基礎(chǔ)，直接給出了最后的相關(guān)的狀態(tài)空間方程。如直線一級(jí)倒立擺的狀態(tài)空間方程：

但在給出狀態(tài)空間方程之前，先留給學(xué)生的問題是：一級(jí)擺、二級(jí)擺分別為幾輸入、幾輸出系統(tǒng)，相關(guān)的控制量和被控量分別是什么？有利于學(xué)生加深對(duì)狀態(tài)空間方程的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也能更多的理解被控對(duì)象。

3.狀態(tài)空間控制器設(shè)計(jì)與仿真

眾所周知，倒立擺是一個(gè)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，容易通過對(duì)上述狀態(tài)空間方程分析得到驗(yàn)證（系統(tǒng)開環(huán)極點(diǎn)為0， 0， 5.42217， -5.42217）。運(yùn)用課程中所學(xué)的系統(tǒng)可控性分析方法，可知倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)狀態(tài)完全可控和輸出完全可控的系統(tǒng)。在以往的考試中，極點(diǎn)配置問題的考題一般都是給定期望的極點(diǎn)，與考試不同的是倒立擺系統(tǒng)的期望極點(diǎn)沒人給定，因此應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行分析，得出控制性能指標(biāo)的需求（較短的調(diào)整時(shí)間和合適的阻尼），進(jìn)而計(jì)算相應(yīng)的期望極點(diǎn)。根據(jù)控制器設(shè)計(jì)要求，并留有一定的裕量（設(shè)調(diào)整時(shí)間為2秒），選取期望的閉環(huán)極點(diǎn)：。進(jìn)而，通過MATLAB仿真計(jì)算可求出反饋增益矩陣：，并得到控制量：U=kx，最后通過Simulink測(cè)試仿真效果，如圖2所示。針對(duì)具體的問題訓(xùn)練學(xué)生對(duì)極點(diǎn)配置方法的運(yùn)用，并通過MATLAB做相關(guān)的仿真，這樣的教學(xué)方法有利于學(xué)生充分掌握課程中的知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)概念。

4.軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

針對(duì)倒立擺的實(shí)時(shí)控制，實(shí)驗(yàn)室提供了Simulink實(shí)時(shí)控制平臺(tái)和VC實(shí)時(shí)控制平臺(tái)，學(xué)生只需將仿真時(shí)算出的K值寫入相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下即可觀看實(shí)時(shí)控制效果，如圖3所示。將K值的四個(gè)參數(shù)寫到平臺(tái)左下角對(duì)應(yīng)的框內(nèi)，即可觀察擺的實(shí)時(shí)控制效果。在具體的實(shí)驗(yàn)中，只是簡(jiǎn)要的介紹下平臺(tái)搭建的原理，而具體搭建只在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)做相關(guān)的要求。

圖3 直線一級(jí)倒立擺VC實(shí)時(shí)控制平臺(tái)

上述實(shí)驗(yàn)形成了一個(gè)有機(jī)整體，不僅可以讓學(xué)生學(xué)到和理解現(xiàn)代控制理論的相關(guān)知識(shí)、概念及原理，同時(shí)也展示了一個(gè)具體的研究過程，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)科研方法，進(jìn)行課題研究和解決實(shí)際問題大有裨益。

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四、結(jié)語

“現(xiàn)代控制理論”是一門理論性比較強(qiáng)的課程，抽象的概念和理論偏多。通過對(duì)倒立擺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理的認(rèn)識(shí)，可以讓學(xué)生具體的了解現(xiàn)代控制理論中的相關(guān)概念、理論及方法，并在具體的研究過程中，學(xué)習(xí)科研方法，提高解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)實(shí)踐表明，面向現(xiàn)代控制理論的倒立擺綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法得到了多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可，并促使“現(xiàn)代控制理論”成為校級(jí)精品課。

參考文獻(xiàn)：

[1]王從慶，丁勇.現(xiàn)代控制理論課程教學(xué)改革的實(shí)踐與探討[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，6（1）：72-75.

[2]曲延濱.“現(xiàn)代控制理論”課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24（S1）：155-156，199.

[3]李東，陳強(qiáng)，孫振國，等.倒立擺教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23（9）：100-102，106.

[4]王仲民，姚合環(huán)，王健民.倒立擺控制系統(tǒng)課堂教學(xué)與個(gè)性化培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].高等教育研究，2004，20（9）：68-69.

[5]祝潔.直線一級(jí)倒立擺的起擺及穩(wěn)擺的智能控制[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2009.

[6]李勁松，顏國正，馮劍舟，等.基于線性二次型最優(yōu)控制策略的倒立擺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（3）：38-40，60.