科学主题环境创设论文

内容提要：环境创设已成为当前幼儿教育不可忽视的内容。班级环境创设尤其在幼儿发展中充当着重要的角色，因为它不仅影响幼儿发展的条件，更是因为环境创设的过程中，通过幼儿的积极参与而产生了互动效应。关键词：环境创设、互动性正文：一、班级环境创设对幼儿的作用性在《幼儿园教育指导纲要》（试行）明确要求：“幼儿园应为幼儿提供健康、丰富的生活和活动环境，满足他们多方面发展的需要，使他们在快乐的童年生活中获得有利于身心发展的经验。”因此，幼儿园的环境创设，已成为幼儿教育的重要课题。我园班级环境创设的指导思想是紧紧围绕教育目标和教学内容，促进幼儿主动发展，充分体现教育性、时代性、实用性、参与性与趣味性，全方位、多角度、多层次地为幼儿创设良好的教育环境。我们着重与环境创设对幼儿的作用性来创设班级环境，具体的作用在于：1、智能的启发性环境创设应着眼于丰富幼儿的知识，增长能力，激发幼儿的好奇心和求知欲。如我园各班结合教育目标和根据幼儿的年龄特征、认知发展水平创设于墙面的主题栏，内容丰富，有庆祝各种节日的主题，有爱祖国、爱家乡的主题，有反映四季特征的主题，也有孩子们所喜爱的绿色环保主题如：《我们的国宝熊猫》、《我和鸟儿做朋友》、《水》、《多彩的树》、《我和动物做朋友》等。丰富的主题内容深深吸引着幼儿，他们不但潜移默化地受到了教育，而且通过他们的参与布置和看看讲讲，也很大程度地获得了认知上的发展和语言的能力、动手能力的提高。孩子们在环境和材料的相互作用中学习、探究、从而激发了他们的学习兴趣和求知欲望。2、情感的感染性首先，环境的美化，可以培养幼儿感受美，欣赏美，表现美的情趣和能力。我们力求从尊重幼儿的审美兴趣，满足他们的审美需要出发进行环境的创设。对于每一个教育主题的环境布置，我们除了用它丰富的主题内容来教育幼儿外，也努力营造出具有造型美，色彩美，艺术美和富有童趣的美的氛围来感染幼儿。挂在班级外走廊上的网面装饰画，如：《水果乐园》、《糖果世界》和我们教师精心制作的手工艺作品，如《娃娃乐》、《花之恋》等，使孩子们受到了美的熏陶。而在我们班级内，由师生共同制作完成的组合粘贴画作品，让孩子们体现了表现美，创造美的乐趣，也感受到了合作的快乐和成功的喜悦。其次，班级环境创设可以增强幼儿对环境的了解，培养幼儿的了解，培养幼儿热爱自然，美化环境，保护环境的情感。如在我们班级的向阳处，开辟了自然角和动物角，放了许多适合室内生长的动物与植物，如萝卜、洋葱、大蒜、马铃薯、芋艿、小鱼、乌龟、泥鳅、蝌蚪、龙虾等，并对一些养殖的瓶子进行了点点装饰，并且采用值日生制度，让幼儿轮流照顾、观察，孩子们因此掌握了许多植物的知识，大班的孩子对动植物的生长尤其感兴趣，他们会自己动手画观察日记，记录动、植物的生长发育过程。他们还在老师的带领下，学习播种，并参与浇水、除草、松土等劳动，在亲手种植的活动中，了解植物的生长过程。种植和饲养的活动不仅培养了幼儿的动手能力，也培养了幼儿从小热爱自然的美好情感。而利用自然材料组织幼儿进行了手工制作来装扮我们的班级，更让幼儿进一步感受到了大自然的丰富多彩，如用玉米粒、西瓜籽，开心果壳粘贴成各种小动物的形象，采集秋天的落叶加工成标本，或拼剪成各种图案，用橘子皮来做菊花，把各种蔬菜和水果进行造型，或变成一个有趣的动物，或变成一个可爱的宝宝。我们的班级环境因此变得更有意义，从而培养了幼儿关心环境，保护环境的情感。此外，班级环境创设还能培养幼儿关心他人，爱同伴，爱集体的情感。如，我们布置的生日栏，就营造了班级内温馨友爱的氛围。生日栏内，孩子们把自己的相片或自画像贴在自己生日的相应月份内，平均孩子们会经常去关心生日栏，互相告诉这个月谁过生日的消息。在每月下旬的时候，我们会为当月的小寿星过一次愉快而有意义的集体生日。小朋友们轮流向小寿星们祝贺，提出希望，并送上自己制作的小礼物，大家一起吃着蛋糕，唱着生日快乐歌，一起分享这快乐时光。

幼儿教育环境创设思考论文

在学习和工作的日常里，大家都接触过论文吧，通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。你知道论文怎样写才规范吗？下面是我收集整理的幼儿教育环境创设思考论文，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要：

幼儿阶段是人生中较为重要的阶段，思维意识以及独立人格在逐渐养成，任何外来环境的干预，对人的性格取向都会产生较为深远的影响。幼儿园主要是为幼儿提供舒适、健康的生长环境，幼儿教育水平的高低，将直接影响到幼儿身心健康的发展。环境是其中最具影响的因素之一，同时也是重要的教育资源，通过教育环境能够潜移默化地影响幼儿的性格发展，有助于促进幼儿综合素质全面成长。由此看来，环境因素在幼儿教育中有着较为突出的作用，本文主要针对环境创设在幼儿教育中的作用进行分析，以求进一步推动环境创设在幼儿教育中的应用，提升我国幼儿教育水平。

关键词：

环境创设；幼儿教育；行为方式

幼儿园是我国开展幼儿教育的场所，主要是为幼儿提供一个舒适的成长环境，环境作为一种教育资源，同样也是一种隐形的教育手段，在全面开发幼儿智力、心智以及个性方面，有着较为突出的作用，随着教育事业改革脚步的推进，受到人们的广泛关注。幼儿接受教育的班级环境，是教育课程中不可或缺的组成部分。创设环境，首先需要明晰环境的教育性，以及有效性，环境创设应该同幼儿园的教育目标一致，服务于教育目标。所以说，班级环境创设在幼儿教育过程中占有重要作用，一方面影响着幼儿自身健康成长，另一方面通过环境创设能够加强幼儿之间的互动效应。环境创设充分体现了当代幼儿培养的教育性、实用性以及全方位性，从多种角度为幼儿营造良好的教育环境。

1、加强幼儿同环境之间相互作用的方法

创设环境作为幼儿学习的过程

为了进一步提升幼儿在环境创设中主动学习和发展，首先应对幼儿进行充分了解，明晰幼儿自身兴趣和需求，全面为幼儿教育活动的开展提供材料和设置环境。在调动幼儿整体积极性后，共同讨论如何设计布置班级墙饰，为幼儿提供相应的布置材料，做出设计方案。在这个过程中，营造良好的学习和成长环境是一方面原因，另一方面原因是能够提升幼儿的动手实践性，加强思维的开拓，并且使其能够积极主动地参与其中，勇敢地去表达自身的看法，敢于将想法应用于实际，来获得想要的东西。

①幼儿园通过已有的知识经验，结合其他途径来获取更多的信息和资源，从而去解决未知的问题。

幼儿自主选择的权利

在幼儿园的教育环境中，对于初入学的幼儿而言，周围的环境是陌生的，部分性格较为乖僻的幼儿会产生恐惧和逃避的心理，而大多数幼儿会对幼儿园这个环境产生好奇心，觉得一切事物格外新鲜。给予幼儿自主选择的权利，一方面能够提升幼儿参加活动的积极性，另一方面体现了对幼儿的尊重，且给予幼儿一种强烈的信任，增加幼儿的自信心。从以往的幼儿教育经验来看，幼儿能否拥有自主选择以及材料使用的权利，在一定程度上影响着幼儿对环境墙饰布置和设计等的积极性，以及思维的开拓，加强幼儿同环境材料之间的相互作用，以便最大程度地发挥环境因素在幼儿教育中的作用。

引导幼儿改正错误

幼儿由于自身年龄较小，思维意识仍处在开拓过程中，对待外来事物往往缺乏足够的认知，容易出现错误行为。当发生这样的现象时，教师应明确自身职责，通过环境材料、环境与幼儿相互作用的学习探究活动，引导幼儿明晰自身的错误，帮助幼儿改正错误，明晰正确的观点。

②幼儿犯错后，教师不应盲目地进行指责，应选择合理的方法探索幼儿的真正意图，了解幼儿群体的认知水平，避免在教学过程中伤害到幼儿的心灵。

加强幼儿同环境之间的相互作用

教师所准备的相应创设的环境材料，或是根据教学目标提供的环境材料，应能引导幼儿去积极地参与其中，鼓励幼儿去深入探究和实际操作，并对幼儿的实际操作进行指导。幼儿教师应学会转变自身角色定位，摒弃以往严肃的检查形象，将关注点从幼儿玩具是否弄坏等问题转移到如何引导幼儿的学习兴趣上来，客观判断幼儿自身的兴趣和个性化需求，促进幼儿朝着更积极的方向发展。

③国家的兴旺、富强，离不开人才的支持，幼儿教育阶段是人才成长最基础的阶段，同时也是一些行为习惯以及心性品格养成的阶段，应充分认识到环境创设在幼儿教育过程中所起到的作用，利用环境教育资源来达到教学目的。

2、环境创设在幼儿教育中的具体作用

智慧的启迪

幼儿的成长，在一定程度上易受到周围环境因素的影响，一切生命活动都是在同环境互动中发展的。环境创设之所以对幼儿成长和发展有着较为突出的影响，一方面是由于对幼儿思维方式的影响，另一方面是幼儿通过在环境中的积极探索，获得了实际应对环境变化的能力，并对周边环境产生不同程度的影响和改造。幼儿园在幼儿初入学时，会对幼儿的基本情况，包括年龄、性格、认知水平以及行为能力进行充分的了解，为后续教学工作的有序开展奠定基础。

④多数幼儿园会根据幼儿自身的一般特征以及兴趣习惯，创设周边环境，在墙面上布置主题栏，主要内容有各种节日主体，四季特征主体以及动物主体等，诸如：《水》、《我和鸟儿做朋友》以及一系列的礼仪主题墙饰等，内容较为丰富。通过一系列缤纷多彩、内容丰富的主体来调动幼儿的好奇心和学习兴趣，不仅帮助幼儿在潜移默化中受到教育、增长见闻，同时在一定程度上提升了幼儿的语言能力、认知能力以及实际操作能力，幼儿在环境和教学材料的相互作用中进行探索学习，极大地激励了幼儿学习兴趣，拓宽了思维空间。

情感的渲染

幼儿的教育环境，在一定程度上能够培养幼儿发现美、感受美以及欣赏美的能力，在学习中获得丰富的情感体验，对于幼儿自身的审美能力，应保持充分尊重，不进行人为干预，保证幼儿最真实的美感欣赏，以此为依据，开展教育任务。对于幼儿园周围的教育环境主题，除了采用更加丰富多彩的主题以外，应注重营造具有艺术美感以及童趣美的环境，促使幼儿时刻受到熏陶，获得丰富的情感体验，培养艺术美的感知能力。班级内，教师通过和幼儿之间的沟通，对班级墙面进行精心设计和装饰，使每一面墙都具有各自的特色，富有意义，每一面墙上的主题设计，均体现着孩子们对美感的表现，在合作交流中分享成功的喜悦。班级环境创设能够加强幼儿对周边环境的理解，在潜移默化中培养幼儿对大自然的喜爱，丰富保护环境的情感。诸如在班级的窗台上，可以根据幼儿对大自然的喜爱，开设自然角以及动物饲养区，丰富幼儿情感之间的交流。此外，在班级角落中设立活动区域，可以放置一些植物，由幼儿轮流照顾，在这个过程中，幼儿能够学习到更多关于植物的知识，养成良好的心性和品格。

⑤在班级中制定值日生制度，从小培养幼儿的劳动能力，强化幼儿动手能力，在教师的带领下对班级内的植物和动物进行照顾，打扫卫生，营造良好的成长环境。教师可以提供一系列材料，诸如橘子皮、开心果等，带领幼儿共同动手创造，粘贴各种各样的动物形象，或一个人物形象。班级内有幼儿生日，教师可以带领幼儿们为其过生日，送贺卡或代表心意的小礼物，分享欢乐的时光。班级环境创设，不仅对于幼儿园内部环境创设有着较为深远的影响，与此同时，更能够加强幼儿之间的沟通和交流，培养爱心情感，促使班级内的幼儿之间主动相互关爱，营造良好的班级气氛。

行为的激励

班级内部环境的好坏，将直接影响到幼儿能否保持上进的学习态度及积极的心态，对于幼儿行为的激励有着较为深远的影响。日常的幼儿教育活动中，主要是通过带领幼儿做游戏，幼儿绘画以及唱歌等，幼儿的绘画作品中充满了童年的天真无邪，从画中的内容能够感觉到幼儿心中所悟所感，是一种丰富的情感交流。激发幼儿想象力的发挥，诸如利用周边常见的材料，来制作出更多精美的主题内容，诸如将废旧的纸盒、木棍以及水果皮，做成粘贴画、剪纸以及小发明，充分调动幼儿学习的积极性，开拓思维。幼儿在积极参与的过程中，通过设计主题和收集材料，能够从一系列教育体验活动中收获更好的教育体会，完善自身生活经验和阅历，完成自己的作品。幼儿的作品完成后，教师可以将幼儿的众多作品进行展示，并对每一个作品进行评价和鼓励，激发幼儿继续创作的信心和兴趣，表达对幼儿自身的尊重。由于幼儿自身的生长环境和认知能力存在差异，通过环境创设能够使每一个幼儿在努力过后有所收获，树立良好的自信心和品性。此外，在班级外面的走廊上，可以将幼儿的作品进行展示，为幼儿带来更大的喜悦。

活动的创造

随着我国教育事业改革脚步的推进，人们更加注重教育环境的好坏，为幼儿提供良好的学习成长环境，在一定程度上有助于幼儿良好涵养和性格的养成。为了进一步提升幼儿教育成效，可以设计一系列活动纳入到日常教学内容中，结合幼儿园的实际情况，开设区域活动环境。区域活动环境是一种隐形教育资源，对于幼儿的智慧开发，个性养成有着较为深远的影响。随着我国教育事业的发展，部分幼儿园加强了内部硬件设施建设力度，铺设塑胶跑道，建造种植园以及饲养园等，为幼儿的成长和学习营造良好的环境，甚至部分幼儿园配备了相应的电子音乐器材和运动器械，来丰富幼儿的日常学习内容，从小开始培养幼儿的音乐美感和健康的体魄。

3、结论

幼儿教育是人才成长的基础阶段，同时也是最重要的阶段，环境教育作为一种隐形教育资源，是幼儿教育的主要方法之一，幼儿的行为习惯以及思维方式，都会受到环境因素的影响而逐渐发生改变。总而言之，环境创设要根据幼儿自身的兴趣变化而进行，同时需要紧跟时代步伐，明确幼儿的实际需求，制定科学合理的教育目标，以幼儿为主体，全面提升幼儿教育水平，为我国教育事业健康持续发展奠定基础。

注释

①张瑞生.浅谈环境创设在幼儿教育中的作用[J].科技视界,2012(29):243.

②刘琦.充分发挥环境创设在幼儿教育中的作用[J].青少年日记(教育教学研究),2015(6):13.

③吉田蓉子.活动室创设在幼儿教育中的作用[J].科技视界,2013(7):119.

④陈军霞.环境创设在幼儿交往礼仪中的'作用分析[J].小学科学(教师版),2014(2):134.

⑤唐海艳.环境创设在幼儿活动中的作用[J].小学科学(教师版),2013(3):181.

拓展相关： 创设问题情境有效性的几点思考教育论文

《数学课程标准(实验稿)》指出:为了使学生经历应用数学的过程,教学应沿着“问题情境——建立模型——解释、应用与拓展”的步骤进行。可见创设一个好的教学情境,对于学生学好数学具有十分重要的意义。

事实上,大量的数学课堂由于创设了生动有趣的情境,学生兴趣得到了提高,学习更加主动了。但是,不得不承认,教学情境的创设还存在一些偏颇的现象,需引起教师的注意和思考。笔者结合有关教学片段,对情境创设的有效性做几点思考。

一、创设的问题情境要不要具有针对性

片段1:某教师讲授“年、月、日”新知识时,一开始就创设了一个富有挑战性的问题情境:“小华今年12岁,她只过了3个生日,这是为什么呢?”同学们对这个问题非常感兴趣,纷纷动脑思考。但多数学生紧皱眉头,抓耳挠腮,不能找到合理的原因。于是教师让学生发挥小组合作学习的作用,大家七嘴八舌,你指我看,你说我听,你讲我评,似乎研究氛围异常浓厚。学生虽然知道了小强的生日是2月29日,但还是不清楚究竟是什么原因。

教师创设情境往往是为了调动学生的学习积极性,或提出某个数学问题,或为解决某个知识的重难点作认知上的铺垫。然而有些问题情境创设往往会脱离学生实际,不自觉地拔高要求,片段1的问题情境虽然富有挑战性,但是新课伊始,学生没有对年历的观察作为基础,没有大月、小月、平年、闰年概念的积累,怎么能一下子就回答为什么呢?学生个个紧缩眉头,苦苦思考,挖空心思的想出一些问题来配合教师的教学。而这些问题并不是学生在学习过程中自己产生的问题,学生没有经历过程的体验,哪来值得讨论的问题?在进行这部分内容教学时,首先应让学生说出自己是在哪月哪日出生的,并在年历卡上找到自己的生日,然后观察年历说说发现了什么。这样充分考虑了学生的认知规律。把“小华今年12岁,她只过了3个生日”这样的问题放到“生日快乐”的实践活动中教学,既让学生回忆已掌握的年、月、日知识,又启发他们思考判断,显然这样安排是合理的、有效的。

二、创设的问题情境要不要讲究实效性

片段2:某教师讲授“10的分与合”时,设计了一个找朋友的数学情境。教师请了10名学生戴上标有不同数(1～10)的动物头像帽,然后部分学生发了一些数字卡片,要求卡片上的数与动物头像帽上的数合起来是10。

教师应针对不同年龄的学生以及不同的教学内容,创设有效的教学情境。片段2创设的数学情境只是少数人参与,问题的教学容量小,虽调动了部分学生的积极性,但总的作用不大。各种不同类型的情境,应该考虑对象和效果。

第一,游戏性情境适合低年级学生特点,它的活动性、趣味性能极大地激发学生的学习兴趣,帮助学生在游戏的氛围中建构知识,但不能只为了新奇。 第二,故事情境是学生喜欢的,将枯燥的数学知识演绎成生动的故事情境,展示知识的发生、发展和应用过程,寓教于趣,寓学于乐,能够有效地调动学生的学习积极性,使学生全身心地投入到学习活动中去。但是,教师应注意不要喧宾夺主,不能只注意故事情节,淡化了其中的“数学味”。

第三,活动化情境要有体验性。数学知识、思想和方法,必须由学生在现实的数学活动中理解和掌握,而不是单纯地依赖教师的讲解去获得。把问题情境活动化,就是让学生投身到问题情境中去活动,使学生在口说、手做、耳听、眼看、脑想的过程中,学习知识,增长智慧,提高能力。

三、创设问题情境要不要注重科学性

片段3:某教师讲授“倒数”时,创设了某人进行体育锻炼时倒立的情境。教师指出:生活中人可以倒立,杯子可以倒立,你也能举一些这样的例子吗?于是学生说出了生活中很多物体可以倒立的现象(受教师例子的暗示直接迁移)。随后教师又问:倒数是什么?猜猜看。学生齐答:将数倒过来。怎么倒过来?学生说:1倒过来还是1,8倒过来还是8,9倒过来是6,6倒过来是9。

把问题情境生活化,让学生亲自体验问题情境中的问题,有利于学生理解问题,有利于培养学生的观察力和初步解决实际问题的能力。但是,有些教师却把“生活原型”的引入当作是一种时髦,如此引入新课,可以说与数学内容格格不入,教师只在“倒”字上下工夫,情境运用只是解决了“倒”,而忽略了“倒数”的本质含义,这样的生活原型只能对学生起到误导作用,干扰了正确知识的建立。

生活化的情境不能喧宾夺主,一定要具有典型性,讲究科学性。情境创设一定要优选素材,进行数学加工,为解决更多的数学问题服务。

教材总是滞后于时代的,数学教学情境的创设能弥补教材的不足,但要与学生的生活联系得更紧密,才能引起学生学习上的共鸣。在激发学生的兴趣和情感的同时,还应让学生更多地关注情境中的数学问题。

就写林木等东西

造林规划设计是林业建设的先行和基础工作，是科学造林和最优经营管理的重要组成部分。造林规划设计中方案的优化不仅要遵循适地适树的自然法则，而且要根据当地、当时社会经济条件、林业生产计划和经营目的，来选择最优的造林规划设计方案，做到在满足经济、计划、物质等方面的条件下，合理利用林地，最大限度地挖掘林地自然生产力，充分发挥人工林的生产效益，实现森林的持续经营与林业的可持续发展。这是当前造林规划设计中的一个重要研究课题，具有重大现实意义和应用价值。为此，前人从不同的技术角度，对造林规划设计的方案优化做了大量研究，取得了许多重要成果[1-4]，但它们均具有一定的局限性。因为在造林规划设计的实践中，小班造林树种的选择除了要考虑某种立地条件下某一树种的适宜程度外，还常常要考虑投资金额的限制、指令性计划的约束以及造林苗木品种和数量的限制。鉴于此，笔者曾首次给出了 0－1 规划方法确定约束条件下小班造林规划设计最优化的具体方法，并成功地解决了 10 个小班的造林规划问题[4]。但当造林小班数量大于 50 甚至更多时，0－1 规划方法求解就需搜索很长时间方有可能得到最优方案。那么，在解决某个大林场或某个县（市）整个大地域范围内的约束条件下小班造林规划设计及其最优设计问题时，就存在最优化方法上的不足。因此，有必要提出优化的方法。造林规划设计问题本质上是一个优化问题。模拟退火法是人们从自然界固体退火过程中得到启发并从中抽象出来的一种随机优化算法，是解决优化问题的一种新途径。因此，本文在介绍模拟退火法机理的基础上，首次提出用模拟退火法优化大地域作业区在经济、计划、物质等方面的约束条件下为获得最佳经济效益的小班造林树种选择的最优方案，具有重要理论价值和现实意义，属首次报道。1 在约束条件下造林规划设计的数学模型在实际的造林设计工作中，当用科学方法做出设计之后，具体实施过程又常常受到各种条件的约束，迫使修改原规划设计方案。在满足这些约束条件下，为达到获得最大经济收益目标，编制整个林场或县、市作业区内造林树种选择的最佳方案，我们把它称为“在约束条件下造林规划设计问题”[4]。在约束条件下造林规划设计考虑资金、苗木品质和数量以及计划等约束条件，其具体数学模型见文献 4。2 模拟退火法Kirkpatrick 等[5]于 1983 年首先提出了模拟退火法，它是人们从自然界固体退火过程中得到启发并从中抽象出来的一种随机优化算法。模拟退火法用于求解优化问题的出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般优化问题间的相似性。在对固体物质进行退火处理时，常先将它加温使其粒子可自由运动，以后随着温度的逐渐下降，粒子逐渐形成低能态晶格。若在凝结点附近的温度下降速率足够慢，则固体物质定会形成最低能量的基态，优化问题也存在类似过程。解空间中每一点代表一个解，不同的解有不同的目标函数。该算法最为显著的特征是以一定的概率接受使目标函数值增大的移动，所以能够从局部最优解的“陷阱”中爬出来而不会简单地终止于一局部最优解上，即具有全局收敛性。并且在理论上已经证明了只要系统过程满足一定的要求（系统温度无限趋于零度且在每一温度下模拟充分），则算法将以概率 1 渐近收敛于全局最优解[6]。图 1 为典型的模拟退火法计算框图，可以看出，该算法包括以下要素：图 1 模拟退火法计算框图 Calculation chart of simulated annealing(1) 相邻状态的产生 相邻状态是指从当前状态经过一次移动（对任一优化变量进行一次扩大、缩小或对流程结构进行一次调整）所能达到的状态。这是模拟退火法中一个非常重要的概念，因为相邻状态产生的有效性直接关系到算法的有效性。一般的相邻状态产生方法是借助于一个随机数发生器，随机地选取一优化变量，然后对其进行放大或缩小。但是此法存在一些不足之处，本文采用这样一种改进的相邻状态产生方法[6]：首先，将当前状态的相邻结构集（相邻状态的集合）进行排列，然后按照这一随机排列顺序逐一执行各步移动。这样保证了当前状态的每一相邻状态均能被实现一次，也使得低温下每一状态仅被实现一次便可找到能够使目标函数值下降的移动，节省了计算时间。(2) 初始温度 T0 温度 T 在模拟退火法中具有决定性作用（称为模拟退火法的控制参数），它直接控制着退火的走向（即系统的优化方向）。由随机移动的接受准则可知，T 很大时新状态的接受概率很高。但初始温度 T0 的选取不能过高也不能过低，过高则以后的过程会有大量的时间浪费在因初始温度过高而接受的使目标函数值上升的移动上；T0 过低又会使算法的“爬山”能力减弱而可能终止于局部最优解。一般的 T0 确定方法是使初始温度 T0 下随机移动的接受比率落在某一给定的范围内（例如：≤X0≤）。确定 T0 的经验法则是：选定一个大值作为 T0 的当前值，并进行若干次变换，若接受比率 x 小于预定的初始接受比率 X0（可取 X0=），则将当前 T0 值加倍。以 T0 新的当前值重复上述过程，直至得到X>X0的 T0 值。(3）每一温度 T 下随机移动的次数 每一温度下随机移动的次数取为相邻结构集尺寸的大小。(4) 降温进程 Tk＋1=f(Tk) 选用 Aarts 和 Van Larrhoven[6]提出一种具有多项式收敛的降温进程：Tk+1=Tk[1＋Tk1n(1＋δ)/3σ(Tk)]-1其中σ为目标函数标准偏差，δ为给定数值，δ越小则降温越慢但模拟误差也越小，其取值不同对模拟退火算法的实验性能有显著影响。一般通过计算机调试而确定，本文经调试，δ取 。(5）随机移动接受准则 采用 Metropolis 准则[7、8]，随机移动接受概率其中△c 为目标函数值的变化。可以得知，系统温度 T 决定着随机移动的接受概率。温度越高则算法接受使目标函数值上升移动的能力越强，具有较强的“爬山”能力；温度很低则使目标函数值上升移动的接受概率很低。(6）终止准则 采用一个简单的终止准则：当 T=Tf 时终止计算（取 Tf=）。3 模拟退火法优化约束条件下造林规划设计实例用福建省尤溪县林业委员会用材林速生丰产林基地中的造林小班的具体资料进行在约束条件下的小班造林树种选择方案优化。福建省尤溪县位于东经 °～°，北纬 °～°。气候属中亚热带大陆性兼海洋性季风气候，年降水量 ，年蒸发量 ，相对湿度 83%，年平均气温 ℃，历年最大日降水量 ，3～6 月为多雨季节，4 个月降雨量占全年降雨量的 65%。地貌系闽中火山岩系中山地貌。用材林速生丰产林基地造林地土壤为发育在侏罗纪下流陆相盆地沉积砂岩上的红壤，平均坡度为 32°。林地植被以唐竹、芒萁为主，盖度为 63%。造林小班共 97 个，总面积为，依据各小班坡位、坡向、坡度、表土层厚度等因素，应用文献 3 中的方法可以打印出各树种在基准年时累计材积和合理造林密度。由于用材林速生丰产基地造林树种主要是杉木（Cunninghamia lanceolata）和马尾松（Pinus massoniana），因此只考虑这两个树种，这些基础数据限于篇幅不列出。假设杉木每株苗木单价 (H1) 为 元，马尾松每株苗木单价 (H2) 为 元。杉木每公顷造林投资 (b1) 为 2700 元，马尾松每公顷造林投资 (b2) 为 1800 元（包括整地、造林及抚育等费用）。各树种的总材积（包括间伐材）平均每立方米杉木价格 (C1) 计为 480 元，马尾松 (C2) 为 360 元。假设对该作业区总投资为 160 万元 (B)，对杉木苗木来说，最多可供应 180 万株 (D)，但至少必须使用 120 万株 (E)，马尾松苗木敞开供应。上级部门要求 20 年后该批造林小班必须收获杉木 万m3 木材。以立地条件分析：第 5、59、97 小班极适宜种杉木；而第 10、51、96 小班极适宜种马尾松。这些条件在小班造林规划设计时都予以考虑。这样，目标函数为：约束条件：其中 Z 为基准年时创造价值（元）；Vij 为第 i 小班种植第 j 树种在基准年（20 年）时累计材积（按文献 3 计算）；Si 为第 i 小班面积；Cj 为第 j 树种（包括间伐和主伐收获的木材）每立方米平均计算价格；Xij 为第 i 小班种植第 j 树种的决策变量；Nij 为第 i 小班种植 j 树种的合理密度（需苗木株数）（按文献 3 计算）；n 为小班数；m 为造林树种数。笔者根据模拟退火法的基本思想，应用 BASIC 语言编制了优化约束条件下造林规划设计的模拟退火法的计算机程序，其中 n=97，t0=100，δ=，马尔可夫链的长度取为 (2n)2。程序在 AST－586 计算机上运行，收敛后，目标函数值趋于稳定，最优造林规划设计方案列于表 1。在采用模拟退火法优化约束条件下造林规划设计求解的尤溪县林业委员会 97 个小班的造林规划设计最优组合方案下，20 年累计杉木材积收获可达 万m3，杉木苗木需要 1204010 株；马尾松材积收获为万m3，需要苗木 1150560 株；总投资为 1597349 元。在最优造林规划设计方案下，可望在 20 年时获得 万元经济收益。表1 造林规划设计表Table 1 Tabulated culture program design小班号 小班面积(hm2) 造林树种 合理密度（株/hm2） 需要苗木数量（株） 20 年木材收获(m3) 小班号 小班面积(hm2) 造林树种 合理密度（株/hm2） 需要苗木数量（株） 20 年木材收获(m3)1 杉木 4200 15960 50 杉木 3300 21120 杉木 3600 29040 51 马尾松 4800 16960 杉木 3600 5040 52 马尾松 4800 24000 杉木 4200 21000 53 杉木 3000 33000 杉木 3600 31680 54 马尾松 3600 66240 杉木 3600 15120 55 杉木 4350 11020 杉木 3300 9900 56 马尾松 4800 11840 杉木 3300 6600 57 杉木 3600 24960 杉木 3600 17040 58 马尾松 4200 23520 马尾松 4800 31040 59 杉木 3900 11960 杉木 4200 24640 60 马尾松 4800 31040 杉木 3600 32880 61 马尾松 4350 26100 杉木 3600 33840 62 马尾松 4800 12160 杉木 3300 18920 63 马尾松 4350 31610 马尾松 4500 14700 64 杉木 3000 25000 马尾松 4200 9800 65 马尾松 3900 36920 马尾松 4050 35640 66 杉木 3300 12540 杉木 3000 13400 67 杉木 4200 21560 杉木 4200 20720 68 马尾松 4800 20800 马尾松 4200 15120 69 马尾松 4200 41160 杉木 3000 38600 70 马尾松 3900 43940 马尾松 4200 26320 71 杉木 4200 11760 杉木 3000 19580 72 杉木 3900 22620 马尾松 4800 8640 73 杉木 3600 27600 马尾松 4050 31320 74 杉木 4350 6960 马尾松 3900 22620 75 杉木 3900 19240 马尾松 4500 27300 76 马尾松 4200 16240 杉木 3300 34320 77 马尾松 4500 20700 马尾松 4200 16520 78 杉木 3600 10560 杉木 4200 38920 79 杉木 3300 27280 杉木 4200 21280 80 马尾松 4800 13120 马尾松 4800 15040 81 马尾松 4800 18240 杉木 3000 33600 82 杉木 4200 22960 杉木 2700 11520 83 杉木 4050 25920 马尾松 4050 19710 84 马尾松 4500 21900 杉木 3000 8600 85 马尾松 4200 36120 杉木 3600 41520 86 杉木 3000 28600 杉木 3000 40600 87 杉木 4350 10730 杉木 3000 37000 88 杉木 4200 21840 杉木 3300 7920 89 杉木 4200 37520 马尾松 3600 41160 90 杉木 3900 29640 杉木 3000 12600 91 马尾松 3900 44720 马尾松 4200 22680 92 杉木 3900 16900 马尾松 3900 33020 93 马尾松 3900 27820 马尾松 4350 22620 94 马尾松 4800 15360 马尾松 3900 66560 95 马尾松 3600 33360 杉木 4200 21280 96 马尾松 3600 56880 杉木 3000 22800 97 杉木 3900 13260 杉木 3300 23540 讨论在约束条件下造林规划设计方案的优化是在反映立地条件的环境因子等估测出最佳造林树种及合理造林密度的计算机辅助造林设计的基础上，应用其定量数据，用模拟退火法优化 0－1 规划求解最优设计方案，达到在大区域范围内实现在约束条件下的造林规划设计，因此，研究结果对实现合理配置林地资源具有一定的现实指导意义。在约束条件下造林规划设计中采用模拟退火法优化求解，结果表明，模拟退火法可用来求解优化问题，但在实现过程中应注意 3 个问题：①怎样按某种概率过程产生新的搜索状态。产生新的搜索状态的范围越大、越广，则搜索的解空间越大，从而能够保证在全局中寻求最优，因此，为保证在全局中寻求最优，本研究产生新的搜索状态的概率过程采用随机生成方式；②根据当前温度及新状态与原状态的相应位置，如何确立新状态接受标准。本研究中采用 Metropolis 准则来确定新状态接受概率，即同时考虑目标函数值的变化Δc 和系统温度 T；③怎样选择初始温度 T0 及怎样更新温度、确定温度的下降过程。一般初始温度 T0 可经过计算机调试得到，本研究中经计算机调试后以 T0 取 100 为最理想；而对于温度下降过程，由于降温过程的数学模式较多，不同的研究对象可因具体情况选择不同的降温过程，本研究选择 Aarts 和 Van Larrhoven提出的一种具有多项式收敛的降温进程。以上 3 点影响模拟退火法的收敛性及收敛速度，且影响退火结束后以多大的概率使状态稳定在全局最小点。作为一种新的优化方法，其将在林业生产及科学研究中具有广阔的应用前景。