自己上百度找,不过最好自己写,这里有一参考: 摘 要:介绍了电磁学计算方法的研究进展和状态,对几种富有代表性的算法做了介绍,并比较了各自的优势和不足,包括矩量法、有限元法、时域有限差分方法以及复射线方法等。 关键词:矩量法;有限元法;时域有限差分方法;复射线方法 1 引 言 1864年Maxwell在前人的理论(高斯定律、安培定律、法拉第定律和自由磁极不存在)和实验的基础上建立了统一的电磁场理论,并用数学模型揭示了自然界一切宏观电磁现象所遵循的普遍规律,这就是著名的Maxwell方程。在11种可分离变量坐标系求解Maxwell方程组或者其退化形式,最后得到解析解。这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题。对于不规则形状或者任意形状边界则需要比较高的数学技巧,甚至无法求得解析解。20世纪60年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法发展起来,并得到广泛地应用,相对于经典电磁理论而言,数值方法受边界形状的约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。但各种数值计算方法都有优缺点,一个复杂的问题往往难以依靠一种单一方法解决,常需要将多种方法结合起来,互相取长补短,因此混和方法日益受到人们的重视。 本文综述了国内外计算电磁学的发展状况,对常用的电磁计算方法做了分类。 2 电磁场数值方法的分类 电磁学问题的数值求解方法可分为时域和频域2大类。频域技术主要有矩量法、有限差分方法等,频域技术发展得比较早,也比较成熟。时域法主要有时域差分技术。时域法的引入是基于计算效率的考虑,某些问题在时域中讨论起来计算量要小。例如求解目标对冲激脉冲的早期响应时,频域法必须在很大的带宽内进行多次采样计算,然后做傅里叶反变换才能求得解答,计算精度受到采样点的影响。若有非线性部分随时间变化,采用时域法更加直接。另外还有一些高频方法,如GTD,UTD和射线理论。 从求解方程的形式看,可以分为积分方程法(IE)和微分方程法(DE)。IE和DE相比,有如下特点:IE法的求解区域维数比DE法少一维,误差限于求解区域的边界,故精度高;IE法适合求无限域问题,DE法此时会遇到网格截断问题;IE法产生的矩阵是满的,阶数小,DE法所产生的是稀疏矩阵,但阶数大;IE法难以处理非均匀、非线性和时变媒质问题,DE法可直接用于这类问题〔1〕。 3 几种典型方法的介绍 有限元方法是在20世纪40年代被提出,在50年代用于飞机设计。后来这种方法得到发展并被非常广泛地应用于结构分析问题中。目前,作为广泛应用于工程和数学问题的一种通用方法,有限元法已非常著名。 有限元法是以变分原理为基础的一种数值计算方法。其定解问题为: 应用变分原理,把所要求解的边值问题转化为相应的变分问题,利用对区域D的剖分、插值,离散化变分问题为普通多元函数的极值问题,进而得到一组多元的代数方程组,求解代数方程组就可以得到所求边值问题的数值解。一般要经过如下步骤: ①给出与待求边值问题相应的泛函及其变分问题。 ②剖分场域D,并选出相应的插值函数。 ③将变分问题离散化为一种多元函数的极值问题,得到如下一组代数方程组: 其中:Kij为系数(刚度)矩阵;Xi为离散点的插值。 ④选择合适的代数解法解式(2),即可得到待求边值问题的数值解Xi(i=1,2,…,N) (2)矩量法 很多电磁场问题的分析都归结为这样一个算子方程〔2〕: L(f)=g(3)其中:L是线性算子,f是未知的场或其他响应,g是已知的源或激励。 在通常的情况下,这个方程是矢量方程(二维或三维的)。如果f能有方程解出,则是一个精确的解析解,大多数情况下,不能得到f的解析形式,只能通过数值方法进行预估。令f在L的定义域内被展开为某基函数系f1,f2,f3,…,fn的线性组合: 其中:an是展开系数,fn为展开函数或基函数。 对于精确解式(2)通畅是无限项之和,且形成一个基函数的完备集,对近似解,将式 (2)带入式(1),再应用算子L的线性,便可以得到: m=1,2,3,… 此方程组可写成矩阵形式f,以解出f。矩量法就是这样一种将算子方程转化为矩阵方程的一种离散方法。 在电磁散射问题中,散射体的特征尺度与波长之比是一个很重要的参数。他决定了具体应用矩量法的途径。如果目标特征尺度可以与波长比较,则可以采用一般的矩量法;如果目标很大而特征尺度又包括了一个很大的范围,那么就需要选择一个合适的离散方式和离散基函数。受计算机内存和计算速度影响,有些二维和三维问题用矩量法求解是非常困难的,因为计算的存储量通常与N2或者N3成正比(N为离散点数),而且离散后出现病态矩阵也是一个难以解决的问题。这时需要较高的数学技巧,如采用小波展开,选取合适的小波基函数来降维等〔3〕。 (3)时域有限差分方法 时域有限差分(FDTD)是电磁场的一种时域计算方法。传统上电磁场的计算主要是在频域上进行的,这些年以来,时域计算方法也越来越受到重视。他已在很多方面显示出独特的优越性,尤其是在解决有关非均匀介质、任意形状和复杂结构的散射体以及辐射系统的电磁问题中更加突出。FDTD法直接求解依赖时间变量的麦克斯韦旋度方程,利用二阶精度的中心差分近似把旋度方程中的微分算符直接转换为差分形式,这样达到在一定体积内和一段时间上对连续电磁场的数据取样压缩。电场和磁场分量在空间被交叉放置,这样保证在介质边界处切向场分量的连续条件自然得到满足。在笛卡儿坐标系电场和磁场分量在网格单元中的位置是每一磁场分量由4个电场分量包围着,反之亦然。 这种电磁场的空间放置方法符合法拉第定律和安培定律的自然几何结构。因此FDTD算法是计算机在数据存储空间中对连续的实际电磁波的传播过程在时间进程上进行数字模拟。而在每一个网格点上各场分量的新值均仅依赖于该点在同一时间步的值及在该点周围邻近点其他场前半个时间步的值。这正是电磁场的感应原理。这些关系构成FDTD法的基本算式,通过逐个时间步对模拟区域各网格点的计算,在执行到适当的时间步数后,即可获得所需要的结果。 在上述算法中,时间增量Δt和空间增量Δx,Δy和Δz不是相互独立的,他们的取值必须满足一定的关系,以避免数值不稳定。这种不稳定表现为在解显式 差分方程时随着时间步的继续计算结果也将无限制的67增加。为了保证数值稳定性必须满足数值稳定条件: 其中:(对非均匀区域,应选c的最大值)〔4〕。 用差分方法对麦克斯韦方程的数值计算还会在网格中引起所模拟波模的色散,即在FDTD网格中数字波模的传播速度将随波长、在网格中的传播方向以及离散化的情况而改变。这种色散将导致非物理原因引起的脉冲波形的畸变、人为的各向异性及虚拟的绕射等,因此必须考虑数值色散问题。如果在模拟空间中采用大小不同的网格或包含不同的介质区域,这时网格尺寸与波长之比将是位置的函数,在不同网格或介质的交界面处将出现非物理的绕射和反射现象,对此也应该进行定量的研究,以保证正确估计FDTD算法的精度。在开放问题中电磁场将占据无限大空间,而由于计算机内存总是有限的,只能模拟有限空间,因此差分网格在某处必将截断,这就要求在网格截断处不引起波的明显反射,使对外传播的波就像在无限大空间中传播一样。这就是在截断处设置吸收边界条件,使传播到截断处的波被边界吸收而不产生反射,当然不可能达到完全没有反射,目前已创立的一些吸收边界条件可达到精度上的要求,如Mur所导出的吸收边界条件。 (4)复射线方法 复射线是用于求解波场传播和散射问题的一种高频近似方法。他根据几何光学理论和几何绕射理论的分析方法和计算公式,在解析延拓的复空间中求解复射线轨迹和场的振幅和相位,从而直接得出局部不均匀波(凋落波)的传播和散射规律〔5〕。复射线方法是包括复射线追踪、复射线近轴近似、复射线展开以及复绕射线等处理技术在内的一系列处理方法的统称。其共同特点在于:通过将射线参考点坐标延拓到复空间而建立了一个简单而统一的实空间中波束/射线束(Bundle ofrays)分析模型;通过费马原理及其延拓,由基于复射线追踪或复射线近轴近似的处理技术,构造了射线光学架构下有效的鞍点场描述方法等。例如,复射线追踪法将射线光学中使用的射线追踪方法和场强计算公式直接地解析延拓到复空间,利用延拓后的复费马原理进行复射线搜索,从而求出复射线轨迹和复射线场。这一方法的特点在于可以基于射线光学方法有效地描述空间中波束的传播,因此,提供了一类分析波束传播的简便方法。其不足之处是对每一个给定的观察点必须进行一次二维或四维的复射线轨迹搜索,这是一个十分花费时间的计算机迭代过程。 4 几种方法的比较和进展 将有限元法移植到电磁工程领域还是二十世纪六七十年代的事情,他比较新颖。有限元法的优点是适用于具有复杂边界形状或边界条件、含有复杂媒质的定解问题。这种方法的各个环节可以实现标准化,得到通用的计算程序,而且有较高的计算精度。但是这种方法的计算程序复杂冗长,由于他是区域性解法,分割的元素数和节点数较多,导致需要的初始数据复杂繁多,最终得到的方程组的元数很大,这使得计算时间长,而且对计算机本身的存储也提出了要求。对电磁学中的许多问题,有限元产生的是带状(如果适当地给节点编号的话)、稀疏阵(许多矩阵元素是0)。但是单独采用有限元法只能解决开域问题。用有限元法进行数值分析的第一步是对目标的离散,多年来人们一直在研究这个问题,试图找到一种有效、方便的离散方法,但由于电磁场领域的特殊性,这个问题一直没有得到很好的解决。问题的关键在于一方面对复杂的结构,一般的剖分方法难于适用;另一方面,由于剖分的疏密与最终所形成的系数矩阵的存贮量密切相关,因而人们采用了许多方法来减少存储量,如多重网格法,但这些方法的实现较为困难〔6〕。 网格剖分与加密是有限元方法发展的瓶颈之一,采用自适应网格剖分和加密技术相对来说可以较好地解决这一问题。自适应网格剖分根据对场量分布求解后的结果对网格进行增加剖分密度的调整,在网格密集区采用高阶插值函数,以进一步提高精度,在场域分布变化剧烈区域,进行多次加密。 这些年有限元方法的发展日益加快,与其他理论相结合方面也有了新的进展,并取得了相当应用范围的成果,如自适应网格剖分、三维场建模求解、耦合问题、开域问题、高磁性材料及具有磁滞饱和非线性特性介质的处理等,还包括一些尚处于探索阶段的工作,如拟问题、人工智能和专家系统在电磁装置优化设计中的应用、边基有限元法等,这些都使得有限元方法的发展有了质的飞跃。 矩量法将连续方程离散化为代数方程组,既适用于求解微分方程,又适用于求解积分方程。他的求解过程简单,求解步骤统一,应用起来比较方便。然而 77他需要一定的数学技巧,如离散化的程度、基函数与权函数的选取,矩阵求解过程等。另外必须指出的是,矩量法可以达到所需要的精确度,解析部分简单,可计算量很大,即使用高速大容量计算机,计算任务也很繁重。矩量法在天线分析和电磁场散射问题中有比较广泛地应用,已成功用于天线和天线阵的辐射、散射问题、微带和有耗结构分析、非均匀地球上的传播及人体中电磁吸收等。 FDTD用有限差分式替代时域麦克斯韦旋度方程中的微分式,得到关于场分量的有限差分式,针对不同的研究对象,可在不同的坐标系中建模,因而具有这几个优点,容易对复杂媒体建模,通过一次时域分析计算,借助傅里叶变换可以得到整个同带范围内的频率响应;能够实时在现场的空间分布,精确模拟各种辐射体和散射体的辐射特性和散射特性;计算时间短。但是FDTD分析方法由于受到计算机存储容量的限制,其网格空间不能无限制的增加,造成FDTD方法不能适用于较大尺寸,也不能适用于细薄结构的媒质。因为这种细薄结构的最小尺寸比FDTD网格尺寸小很多,若用网格拟和这类细薄结构只能减小网格尺寸,而这必然导致计算机存储容量的加大。因此需要将FDTD与其他技术相结合,目前这种技术正蓬勃发展,如时域积分方程/FDTD方法,FDTD/MOM等。FDTD的应用范围也很广阔,诸如手持机辐射、天线、不同建筑物结构室内的电磁干扰特性研究、微带线等〔7〕。 复射线技术具有物理模型简单、数学处理方便、计算效率高等特点,在复杂目标散射特性分析等应用领域中有重要的研究价值。典型的处理方式是首先将入射平面波离散化为一组波束指向平行的复源点场,通过特定目标情形下的射线追踪、场强计算和叠加各射线场的贡献,可以得到特定观察位置处散射场的高频渐进解。目前已运用复射线分析方法对飞行器天线和天线罩(雷达舱)、(加吸波涂层)翼身结合部和进气道以及涂层的金属平板、角形反射器等典型目标散射特性进行了成功的分析。尽管复射线技术的计算误差可以通过参数调整得到控制,但其本身是一种高频近似计算方法,由于入射波场的离散和只引入鞍点贡献,带来了不可避免的计算误差。总的来说复射线方法在目标电磁散射领域还是具有独特的优势,尤其是对复 杂目标的处理。 5 结 语 电磁学的数值计算方法远远不止以上所举,还有边界元素法、格林函数法等,在具体问题中,应该采用不同的方法,而不应拘泥于这些方法,还可以把这些方法加以综合应用,以达到最佳效果。 电磁学的数值计算是一门计算的艺术,他横跨了多个学科,是数学理论、电磁理论和计算机的有机结合。原则上讲,从直流到光的宽频带范围都属于他的研究范围。为了跟上世界科技发展的需要,应大力进行电磁场的并行计算方法的研究,不断拓广他的应用领域,如生物电磁学、复杂媒质中的电磁正问题和逆问题、医学应用、微波遥感应用、非线性电磁学中的混沌与分叉、微电子学和纳米电子学等。 参考文献 〔1〕 文舸一.计算电磁学的进展与展望〔J〕.电子学报,1995,23(10):62-69. 〔2〕 刘圣民.电磁场的数值方法〔M〕.武汉:华中理工大学出版社,1991. 〔3〕 张成,郑宏兴.小波矩量法求解电磁场积分方程〔J〕.宁夏大学学报(自然科学版),2000,21(1):76-79. 〔4〕 王长清.时域有限差分(FD-TD)法〔J〕.微波学报,1989,(4):8-18. 〔5〕 阮颖诤.复射线理论及其应用〔M〕.成都:电子工业出版社,1991. 〔6〕 方静,汪文秉.有限元法和矩量法结合分析背腔天线的辐射特性〔J〕.微波学报,2000,16(2):139-143. 〔7〕 杨永侠,王翠玲.电磁场的FDTD分析方法〔J〕.现代电子技术,2001,(11):73-74. 〔8〕 洪伟.计算电磁学研究进展〔J〕.东南大学学RB (自然科学版),2002,32(3):335-339. 〔9〕 王长清,祝西里.电磁场计算中的时域有限差分法〔M〕.北京:北京大学出版社,1994. 〔10〕 楼仁海,符果行,袁敬闳.电磁理论〔M〕.成都:电子科技大学出版社,1996. 现代电子技术
大学计算机科学导论论文计算机科学与技术这一门科学深深的吸引着我们这些同学们,原先不管是国内还是国外都喜欢把这个系分为计算机软件理论、计算机系统、计算机技术与应用。后来又合到一起,变成了现在的计算机科学与技术。我一直认为计算机科学与技术这门专业,在本科阶段是不可能切分成计算机科学和计算机技术的,因为计算机科学需要相当多的实践,而实践需要技术;每一个人(包括非计算机专业),掌握简单的计算机技术都很容易(包括原先Major们自以为得意的程序设计),但计算机专业的优势是:我们掌握许多其他专业并不"深究"的东西,例如,算法,体系结构,等等。非计算机专业的人可以很容易地做一个芯片,写一段程序,但他们做不出计算机专业能够做出来的大型系统。今天我想专门谈一谈计算机科学,并将重点放在计算理论上。1)计算机语言随着20世纪40年代第一台存储程序式通用电子计算机的研制成功,进入20世纪50年代后,计算机的发展步入了实用化的阶段。然而,在最初的应用中,人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下,而且十分别扭,也不利于交流和软件维护,复杂程序查找错误尤其困难,因此,软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年,第一个程序设计语言Short Code出现。两年后,Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言,Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位,并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念,如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且,它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式(BNF)定义语言文法的高级语言。程序设计语言的研究与发展在产生了一批成功的高级语言之后,其进一步的发展开始受到程序设计思想、方法和技术的影响,也开始受到程序理论、软件工程、人工智能等许多方面特别是实用化方面的影响。在“软件危机”的争论日渐平息的同时,一些设计准则开始为大多数人所接受,并在后续出现的各种高级语言中得到体现。例如,用于支持结构化程序设计的PASCAL语言,适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA,支持并发程序设计的MODULA-2,支持逻辑程序设计的PROLOG语言,支持人工智能程序设计的LISP语言,支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。而且,伴随着这些语言的出现和发展,产生了一大批为解决语言的编译和应用中所出现的问题而发展的理论、方法和技术。有大量的学术论文可以证明,由高级语言的发展派生的各种思想、方法、理论和技术触及到了计算机科学的大多数学科方向,但内容上仍相对集中在语言、计算模型和软件开发方法学方面。(2)计算机模型与软件开发方法20世纪80年代是计算机网络、分布式处理和多媒体大发展的时期。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计,在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计成为当时程序设计语言的一种时尚。之后,在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下,通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后,并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关,如各种并行、并发程序设计语言,进程代数,PETRI网等,它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础——计算模型。(3)计算机应用用计算机来代替人进行计算,就得首先研究计算方法和相应的计算机算法,进而编制计算机程序。由于早期计算机的应用主要集中在科学计算领域,因此,数值计算方法就成为最早的应用数学分支与计算机应用建立了联系。最初的时候,由于计算机的存储器容量很小,速度也不快,为了计算一些稍稍大一点的题目,人们常常要挖空心思研究怎样节省存储单元,怎样减少不需要的操作。为此,发展了像稀疏矩阵计算理论来进行方程组的求解;发展了杂凑函数来动态地存储、访问数据;发展了虚拟程序设计思想和程序覆盖技术在内存较小的计算机上运行较大的程序;在子程序和程序包的概念提出之后,许多人开始将数学中的一些通用计算公式和计算方法写成子程序,并进一步开发成程序包,通过简洁的调用命令向用户开放。子程序的提出是今日软件重用思想的开端。在计算机应用领域,科学计算是一个长久不衰的方向。该方向主要依赖于应用数学中的数值计算的发展,而数值计算的发展也受到来自计算机系统结构的影响。早期,科学计算主要在单机上进行,经历了从小规模数值分析到中大规模数值分析的阶段。随着并行计算机和分布式并行计算机的出现,并行数值计算开始成为科学计算的热点,处理的问题也从中大规模数值分析进入到中大规模复杂问题的计算。所谓中大规模复杂问题并不是由于数据的增大而使计算变得困难,使问题变得复杂,而主要是由于计算中考虑的因素太多,特别是一些因素具有不确定性而使计算变得困难,使问题变得复杂,其结果往往是在算法的研究中精度与复杂性的矛盾难于克服。几何是数学的一个分支,它实现了人类思维方式中的数形结合。在计算机发明之后,人们自然很容易联想到了用计算机来处理图形的问题,由此产生了计算机图形学。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试(CAT)等方向的发展。在各种实际应用系统的开发中,有一个重要的方向值得注意,即实时系统的开发。利用计算机证明数学定理被认为是人工智能的一个方向。人工智能的另一个方向是研究一种不依赖于任何领域的通用解题程序或通用解题系统,称为GPS。特别值得一提的是在专家系统的开发中发展了一批新的技术,如知识表示方法、不精确性推理技术等,积累了经验,加深了对人工智能的认识。20世纪70年代末期,一部分学者认识到了人工智能过去研究工作基础的薄弱,开始转而重视人工智能的逻辑基础研究,试图从总结和研究人类推理思维的一般规律出发去研究机器思维,并于1980年在《Artificial Intelligence》发表了一组非单调逻辑的研究论文。他们的工作立即得到一大批计算机科学家的响应,非单调逻辑的研究很快热火朝天地开展起来,人工智能的逻辑基础成为人工智能方向发展的主流。数据库技术、多媒体技术、图形学技术等的发展产生了两个新方向,即计算可视化技术与虚拟现实技术。随着计算机网络的发展,分布在全世界的各种计算机正在以惊人的速度相互连接起来。网络上每天都在进行着大量政治、经济、军事、外交、商贸、科学研究与艺术信息的交换与交流。网络上大量信息的频繁交换,虽然缩短了地域之间的距离,然而同时也使各种上网的信息资源处在一种很难设防的状态之中。于是,计算机信息安全受到各国政府的高度重视。除了下大力气研究对付计算机病毒的软硬件技术外,由于各种工作中保密的需要,计算机密码学的研究更多地受到各国政府的重视。实际上,在计算机科学中计算机模型和计算机理论与实现技术同样重要。但现在许多学生往往只注重某些计算机操作技术,而忽略了基础理论的学习,并因为自己是“操作高手”而沾沾自喜,这不仅限制了自己将研究工作不断推向深入,而且有可能使自己在学科发展中处于被动地位。例如,在20世纪50年代和20世纪60年代,我国随着计算机研制工作和软件开发工作的发展,陆续培养了在计算机制造和维护中对计算机某一方面设备十分精通的专家,他们能准确地弄清楚磁芯存储器、磁鼓、运算器、控制器,以及整机线路中哪一部分有问题并进行修理和故障排除,能够编制出使用最少存储单元而运算速度很快的程序,对机器代码相当熟悉。但是,当容量小的磁芯存储器、磁鼓、速度慢的运算器械、控制器很快被集成电路替代时,当程序设计和软件开发广泛使用高级语言、软件开发工具和新型软件开发方法后,这批技术精湛的专家,除少量具有坚实的数学基础、在工作中已有针对性地将研究工作转向其他方向的人之外,相当一部分专家伴随着新技术的出现,在替代原有技术的发展过程中而被淘汰。因此,在计算机科学中,计算比实现计算的技术更重要。只有打下坚实的理论基础,特别是数学基础,学习计算机科学技术才能事半功倍,只有建立在高起点理论基础之上的计算机科学技术,才有巨大的潜力和发展前景。计算机理论的一个核心问题我国计算机科学系里的传统是培养做学术研究,尤其是理论研究的人(方向不见得有多大的问题,但是做得不是那么尽如人意)。而计算机的理论研究,说到底了,如网络安全学,图形图像学,视频音频处理,哪个方向都与数学有着很大的关系,虽然也许是正统数学家眼里非主流的数学。这里我还想阐明我的一个观点:我们都知道,数学是从实际生活当中抽象出来的理论,人们之所以要将实际抽象成理论,目的就在于想用抽象出来的理论去更好的指导实践,有些数学研究工作者喜欢用一些现存的理论知识去推导若干条推论,殊不知其一:问题考虑不全很可能是个错误的推论,其二:他的推论在现实生活中找不到原型,不能指导实践。严格的说,我并不是一个理想主义者,政治课上学的理论联系实际一直是指导我学习科学文化知识的航标(至少我认为搞计算机科学与技术的应当本着这个方向)。我个人的浅见是:计算机系的学生,对数学的要求固然跟数学系不同,跟物理类差别则更大。通常非数学专业的所?高等数学",无非是把数学分析中较困难的理论部分删去,强调套用公式计算而已。而对计算机系来说,数学分析里用处最大的恰恰是被删去的理论部分。记上一堆曲面积分的公式,难道就能算懂了数学?那倒不如现用现查,何必费事记呢?再不然直接用Mathematica或是Matlab好了。退一万步。华罗庚在数学上的造诣不用我去多说,但是他这光辉的一生做得我认为对我们来说,最重要的几件事情:首先是它筹建了中国科学院计算技术研究所,这是我们国家计算机科学的摇篮。在有就是他把很多的高等数学理论都交给了做工业生产的技术人员,推动了中国工业的进步。第三件就是他一生写过很多书,但是对高校师生价值更大的就是他在病期间在病床上和他的爱徒王元写了《高等数学引论》(王元与其说是他的爱徒不如说是他的同事,是中科院数学所的老一辈研究员,对歌德巴赫猜想的贡献全世界仅次于陈景润)这书在我们的图书馆里居然找得到,说实话,当时那个书上已经长了虫子,别人走到那里都会闪开,但我却格外感兴趣,上下两册看了个遍,我的最大收获并不在于理论的阐述,而是在于他的理论完全的实例化,在生活中去找模型。这也是我为什么比较喜欢具体数学的原因,正如我在上文中提到的,理论脱离了实践就失去了它存在的意义。正因为理论是从实践当中抽象出来的,所以理论的研究才能够更好的指导实践,不用于指导实践的理论可以说是毫无价值的。正如上面所论述的,计算机系的学生学习高等数学:知其然更要知其所以然。你学习的目的应该是:将抽象的理论再应用于实践,不但要掌握题目的解题方法,更要掌握解题思想,对于定理的学习:不是简单的应用,而是掌握证明过程即掌握定理的由来,训练自己的推理能力。只有这样才达到了学习这门科学的目的,同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。关于计算机技术的学习我想是这样的:学校开设的任何一门科学都有其滞后性,不要总认为自己掌握的某门技术就已经是天下无敌手了,虽然现在Java,VB,C,C++用的都很多,怎能保证没有被淘汰的一天,我想.NET平台的诞生和X#语言的初见端倪完全可以说明问题。换言之,在我们掌握一门新技术的同时就又有更新的技术产生,身为当代的大学生应当有紧跟科学发展的素质。举个例子,就像有些同学总说,我做网页设计就喜欢直接写html,不愿意用什么Frontpage,Dreamweaver。能用语言写网页固然很好,但有高效的手段你为什么不使呢?仅仅是为了显示自己的水平高,unique? 我看真正水平高的是能够以最快的速度接受新事物的人。高级程序设计语言的发展日新月异,今后的程序设计就像人们在说话一样,我想大家从xml中应是有所体会了。难道我们真就写个什么都要用汇编,以显示自己的水平高,真是这样倒不如直接用机器语言写算了。反过来说,想要以最快的速度接受并利用新技术关键还是在于你对计算机科学地把握程度。总的来说,从教育角度来讲,国内高校的课程安排不是很合理,强调理论,又不愿意在理论上深入教育,无力接受新技术,想避开新技术又无法避得一干二净。我觉得关键问题就是国内的高校难于突破现状,条条框框限制着怎么求发展。我们虽然认识得到国外教育的优越性,但为什么迟迟不能采取行动?哪怕是去粗取精的取那么一点点。
以一个课题为例,研究方程的解法例如我曾经看到一个题目,要求做一个物件从一百米高处用飞机投入海中,问这个物体的运动方式要求物件最后静止的位置有一些重力体积,水中的阻力啊,最大可承受深度等等最后得到微分方程,利用matlab求解.这是上次我帮同学做的一个题目希望给你一点提示
数学应用是数学 教育 的重要内容,呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识。下面是我为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
数学建模论文 范文 一:建模在高等数学教学中的作用及其具体运用
一、高等数学教学的现状
(一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及 逻辑思维 能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
(二) 教学 方法 传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的 想象力 、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体 措施
(一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
(二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
(三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献
[1] 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想[J]. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.
[2] 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践[J]. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.
[3] 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 [J].长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.
[4] 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 [J]. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.
数学建模论文范文二:数学建模教学中数学素养和创新意识的培养
前言
创新人才的培养是新的时代对高等教育提出的新要求.培养高质量、高层次人才不仅需要传统意义上的逻辑思维能力、推理演算能力,更需要具备对所涉及的专业问题建立数学模型,进行数学实验,利用先进的计算工具、数学软件进行数值求解和做出定量分析的能力.
因此,如何培养学生的求知欲,如何培养学生的学习积极性,如何培养学生的创新意识和创新能力已成为高等教育迫切需要解决的问题[1].
在数学教学中,传统的数学教学往往注重知识的传授、公式的推导、定理的证明以及应用能力的培养.尽管这种模式并非一无是处,甚至有时还相当成功,但它不能有效地激发广大学生的求知欲,不能有效地培养学生的学习积极性,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力.
而如何培养学生的创新意识和创新能力,既没有现成的模式可循,也没有既定的方法可套用,只能靠广大教师不断探索和实践.
近年来,国内几乎所有大学都相继开设了数学建模和数学实验课,在人才培养和学科竞赛上都取得了显着的成效.数学建模是指对特定的现象,为了某一目的作一些必要的简化和假设,运用适当的数学理论得到的一个数学结构,这个数学结构即为数学模型,建立这个数学模型的过程即为数学建模[2].
所谓数学教学中的数学实验,就是从给定的实际问题出发,借助计算机和数学软件,让学生在数字化的实验中去学习和探索,并通过自己设计和动手,去体验问题解决的教学活动过程.数学实验是数学建模的延伸,是数学学科知识在计算机上的实现,从而使高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
因此,数学实验就是一个以学生为主体,以实际问题为载体,以计算机为媒体,以数学软件为工具,以数学建模为过程,以优化数学模型为目标的数学教学活动过程[3-7].
因此,如何把实际问题与所学的数学知识联系起来;如何根据实际问题提炼数学模型;建模的方法和技巧;数学模型所涉及到的各类算法以及这些算法在相应数学软件平台上的实现等问题就成了我们研究的重点.现结合教学实践,谈谈笔者在数学建模和数学实验课的教学中 总结 的几点看法.
1掌握数学语言独有的特点和表达形式
准确使用数学语言模拟现实模型数学语言是表达数学思想的专门语言,它是自然语言发展到高级状态时的特殊形式,是人类基于思维、认知的特殊需要,按照公有思维、认知法则而制造出来的语言及其体系,给人们提供一套完整的并不断精细、完善、完美的思维和认知程序、规则、方法.
用数学语言进行交流和良好的符号意识是重要的数学素质.数学建模教学是以训练学生的思维为核心,而语言和思维又是密不可分的.能否成功地进行数学交流,不仅涉及一个人的数学能力,而且也涉及到一个人的思路是否开阔,头脑是否开放,是否尊重并且愿意考虑各方面的不同意见,是否乐于接受新的思想感情观念和新的行为方式.数学建模是利用数学语言模拟现实的模型,把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征.
现实问题要通过数学方法获得解决,首先必须将其中的非数学语言数学化,摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型.通过分析现实中的数学现象,对常见的数学现象进行数学语言描述,从而将现实问题转化为数学问题来解决.
2借助数学建模教学使学生学会使用数学语言构建数学模型
根据现阶段普通高校学生年龄特点和知识结构,我们可以通过数学建模对学生加强数学语言能力的培养,让他们熟练掌握数学语言,以期提升学生的形象思维、 抽象思维 、逻辑推理和表达能力,提高学生的数学素质和数学能力.在数学建模教学过程中,教师要力求做到用词准确,叙述精炼,前后连贯,逻辑性强.在问题的重述和分析中揭示数学语言的严谨性;在数学符号说明和模型的建立求解中揭示数学语言的简约性,彰显数学语言的逻辑性、精确性和情境性,突出数学符号语言含义的深刻性;在模型的分析和结果的罗列中,显示图表语言的直观性,展示数学语言的确定意义、语义和语法;在模型的应用和推广中,显示出数学符号语言的推动力的独特魅力.
而在学生的书面作业或论文 报告 中,注意培养学生数学语言表达的规范性.书面表达是数学语言表达能力的一种重要形式.通过教师数学建模教学表述规范的样板和学生严格的书面表达的长期训练来完成.在书面表达上,主要应做到思维清晰、叙述简洁、书写规范.例如在建立模型和求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、模型的建立和求解,图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.
对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面要及时纠正.
3借助数学实验教学,展示高度抽象
的数学理论成为具体的可视性过程要培养创新人才,上好数学实验课,首先要有创新型的教师,建立起一支"懂实验""会试验""能创新"的教师队伍.由于数学实验课理论联系实际,特点鲜明,内容新颖,方法特别,所以能够上好数学实验课,教师就必须具备扎实的数学理论功底,计算机软件应用操作能力,良好的科研素质与科研能力.
因此,数学与统计学院就需要选取部分教师,主攻数学建模、数学实验、数值分析课程.优先选派数学实验教师定期出去进修深造提高,以便真正形成一支"懂实验""会实验""能创新"的教师队伍.实验课的地位要给予应有的重视.我院现存的一个重要表现就是实验设备不足,实验室开放时间不够.为了确保数学实验有物质条件上的保证,必须建立数学实验与数学建模实验室.
配备足够的高性能计算机,全天候对学生开放,尽快尽早淘汰陈旧的计算机设备.精心设计实验内容,强化典型实验,培养宽厚扎实理论水平;精选实验内容,加强学生之间的互动,培养协作意识和团队精神.在实验教学时数有限的情况下,依据培养目标和教学纲要,对教材中的实验内容进行选择、设计.要最大限度地开发学生的创造性思维,数学实验在项目设计过程中应当遵循适应性、趣味性、灵活性、科学性、渐进性和应用性的基本原则.
选择基础性试验,重点培养宽厚扎实的理论水平,提高对数学理论与方法的深刻理解.熟练各种数学软件的应用与开发,提高计算机应用能力,增强实践应用技能;增加综合性实验和设计性实验,从实际问题出发,培养学生分析问题,解决问题的能力,强化 创新思维 的开发.
教学方法上实行启发参与式教学法:启发-参与-诱导-提高.充分发挥学生主体作用,以学生亲自动脑动手为主.
教师先提出问题,对实验内容,实验目标,进行必要的启发;然后充分发挥学生主体作用,学生动手操作,每个命令、语句学生都要在计算机上操作得到验证;根据学生出现的情况,老师总结学生出现的问题,进行进一步的诱导;再让其理清思路,再次动手实践,从理论与实践的结合上获得能力上提高.数学实验是一门强调实践、强调应用的课程.
数学实验将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,可以使学生深入理解数学的基本概念和理论,掌握数值计算方法,培养学生运用所学知识使用计算机解决实际问题的能力,是一门实践性很强的课程.在这一教学活动中,通过数学软件如MAT-LAB、Mathematica、SPSS的教学和综合数学实验,如碎片拼接、罪犯藏匿地点的查找、光伏电池的连接、野外漂流管理、水资源的有效利用、葡萄酒的分类等,通这些实际问题最终的数学化的解决,将高度抽象的数学理论呈现为生动具体的可视性结论,展示数学模型与计算机技术相结合的高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
4突出学生的主体作用,循序渐进培养学生学习、实践到创新
实践教学的目的是要提高学生应用所学知识分析、解决实际问题的综合能力.
在教学中,搭建数学建模与数学实验这个平台,提示学生用计算机解决经过简化的问题,或自己提出实验问题,设计实验步骤,观察实验结果,尤其是将庞大繁杂的数学计算交给计算机完成,摆脱过去害怕数学计算、画函数图像、解方程等任务,避免学生一见到庞大的数学计算公式就会产生畏惧心理,从而丧失信心,让学生体会到在数学面前自己由弱者变成了强者,由失败者变成了胜利者、成功者.
再设计让学生自己动手去解决的各类实际问题,使学生通过对实际问题的仔细分析、作出合理假设、建立模型、求解模型及对结果进行分析、检验、总结等,解决实际问题,逐步培养学生熟练使用计算机和数学软件的能力以及运用数学知识解决实际问题的意识和能力.
同时,给学生提供大量的上机实践的机会,提高学生应用数学软件的能力.一个实际问题构成一个实验内容,通过实践环节加大训练力度,并要求学生通过计算机编程求解、编写实验报告等形式,达到提高学生解决实际问题综合能力的目标.数学建模与数学实验课程通过实际问题---方法与分析---范例---软件---实验---综合练习的教学过程,以实际问题为载体,以大学基本数学知识为基础,采用自学、讲解、讨论、试验、文献阅读等方式,在教师的逐步指导下,学习基本的建模与计算方法.
通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法.通过实验过程的学习,加深学生对数学的了解,使同学们应用数学方法的能力和发散性思维的能力得到进一步的培养.实践已证明,数学建模与数学实验课这门课深受学生欢迎,它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用.
5具体的教学策略和途径
数学建模课程和数学实验课程同时开设,在课程教学中,要尽可能做到如下几个方面:
1)注重背景的阐述
让学生了解问题背景,才能知道解决实际问题需要哪些知识,才能做出贴近实际的假设,而这恰恰是建立一个能够解决实际问题的数学模型的前提.再者,问题背景越是清晰,越能够体现问题的重要性,这样才能激发学生解决实际问题的兴趣.
2)注重模型建立与求解过程中的数学语言的使用
在做好实际问题的简化后,使用精炼的数学符号表示现实含义是数学语言使用的彰显.基于必要的背景知识,建立符合现实的数学模型,通过多个方面对模型进行修正,向学生展示不同的条件相对应的数学模型对于现实问题的解决.在模型的求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面及时纠正.
3)注重经典算法的数学软件的实现和改进
由于实际问题的特殊性导致数学模型没有固定的模式,这就要求既要熟练掌握一般数学软件和算法的实现,又要善于改进和总结,使得现有的算法和程序能够通过修正来解决实际问题,这对于学生能力的培养不可或缺.只有不断的学习和总结,才有数学素养的培养和创新能力的提高.
参考文献:
[1]叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融人高等数学课的教学中去[J].工程数学学报,2003,(8):1-11.
[2]颜荣芳,张贵仓,李永祥.现代信息技术支持的数学建模创新教育[J].电化教育研究,2009,(3)。
[3]郑毓信.数学方法论的理论与实践[M].广西教育出版社,2009.
[4]姜启源.数学实验与数学建模[J].数学的实践与认识,2001,(5):613-617.
[5]姜启源,谢金星,叶俊.数学建模[M].第3版.北京:高等教育出版社,2002.
[6]周家全,陈功平.论数学建模教学活动与数学素质的培养[J].中山大学学报,2002,(4):79-80.
[7]付桐林.数学建模教学与创新能力培养[J].教育导刊,2010,(08):89-90.
一看你就是学计算的。开题是很容易的,不必太犯愁。主要把你的准备工作写点就行了!
关于华南农业大学本科毕业论文格式
紧张又充实的大学生活将要谢下帷幕,大家都知道毕业生要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种比较正规的、有准备的检验学生学习成果的形式,我们该怎么去写毕业论文呢?下面是我为大家整理的关于华南农业大学本科毕业论文格式,欢迎阅读与收藏。
一、排版与装订
1、页面设置:页边距上下左右各用。
2、行距:全部采用倍行距。
3、页码:每页下端居中,全部采用阿拉伯数字排序,如1,2,3等,不要写“第1页”或“-1-”等。
4、页眉:全部不加页眉。
5、分页:摘要、目录、正文、致谢、参考文献等各部分都应分页。
6、页面大小:全部采用A4纸。
7、封面用230克浅蓝色虎纹纸。
8、装订:一律左侧装订。
二、封面
1、学生可根据论文内容,分别选用“华南农业大学毕业论文”或“华南农业大学毕业设计”封面,封面格式可从校园网教务处网页“表格资料”中下载,并按格式填写内容,网址为:
2、题目
(1)毕业论文或毕业设计题目一般不超过20个汉字。如题目太长,建议采用副标题。如2人或多人同做一个大项目论文(设计),题目相同时一定要采用副标题。
(2)在校园网上下载封面后,在题目栏和副标题栏输入汉字后,即可自动生成毕业论文(设计)题目或副标题。
3、作者姓名
在“作者姓名”栏输入学生姓名后即可自动生成“作者姓名”,学生姓名前不要加“学生”或“作者”等字。
4、指导教师
(1)在“指导教师”栏输入教师姓名和职称后,即可自动生成指导教师姓名和职称。
(2)如多位教师指导,可在“指导教师”栏继续输入,最多可输入3位指导教师。
(3)指导教师职称应用全称,如高级工程师、高级实验师等,不能用“高工”等简称,副教授不能写“付教授”。
5、学院名称
在“学院名称”栏输入学院全称,即可自动生成。
6、专业名称
在“专业名称”栏输入专业全称,即可自动生成。
7、论文提交日期
在“论文提交日期”栏,用阿拉伯数字输入年月日后,即可自动生成。
8、论文答辩日期
论文答辩日期用阿拉伯数字手工填写(黑色墨水)。
9、答辩委员会主席和评阅人用手工填写,只填姓名,不填职务。
三、摘要
1、摘要置于封面之后,自成一页。
2、摘要页不写毕业论文(设计)题目。
3、“摘要”两字用黑体4号字居中,字与字之间留4个字距。
4、摘要正文用宋体小4号字。
5、摘要字数为600字左右。
6、“关键词”三个字用黑体小4号字,与摘要正文左对齐。
7、关键词3-6个,宋体小4号字,各关键词之间空2个字距,且不加标点符号。
四、目录
1、目录置于摘要之后,“目录”两字用黑体4号字居中,字与字之间空4个字距。
2、目录中之中文全部用宋体小4号字。
3、目录中各层次标题与正文层次标题同,一律用阿拉伯数字排序,不同层次的数字之间用圆点“.”相隔,如
2
一般不要超过4级层次。
4、层次标题序号一律左对齐,页码右对齐,中间用小黑点连接。
5、摘要不编入目录中。
6、致谢、参考文献、英文摘要、附录、毕业论文(设计)成绩评定表一律不编序号。
五、正文
1、正文层次标题应简短明确,以不超过15字为宜,题末不加标点符号。各层次一律用阿拉伯字连续编号,如:“1”,“”,“”,一律左顶格,后空一字距写标题。一级标题从前言起编,一律用黑体4号字,左顶格。
2、二级标题用黑体小4号字,左顶格。
3、三级标题用楷体小4号字,左顶格。
4、正文其他部分全部用宋体小4号字。
5、各级标题与段落之间不留空行。
6、图、表与正文之间上下各空一行。
7、图应有图题,放图下方居中,用阿拉伯数字编号,如:图1,图号后不加任何符号,空1个字距写图题。
8、表应有表题,放表上方居中,用阿拉伯数字编号,如:表1,表号后不加任何符号,空1个字距写表题。
9、表一律采用三线表。
10、图题、表题与图、表之间不留空行。
11、试验数据的统计分析,如果是应用计算机软件的,尽可能用公开发行的程序。如果是自编的,应在文体后的附录中列出程序。在数表中各试验数据的平均数之后应列出平均数的标准误(.),而不应列出标准差(.)。对各平均数的多重比较,只需用一个显著水平(α=,α=,或α=),应使用邓肯氏新复极差检验法(DMRT 法)。
12、文中所用的量度单位按“中国高等学校自然科学学报编排规范”(北京工业大学出版社,1993)中“附录B量和单位”的规定,如公斤用kg,公里用km,毫克用mg,千瓦用kW等。
13、文中如果采用英文字母缩写的,应在第一次出现时就把英文的全称写出,如:GNP(Gross National Produd)、小菜蛾DBM(Diamondback Moth)。
14、文中的拉丁学名采用右斜体字母。第一次出现属名时不能用缩写字母。
15、文中引用的参考文献可采用“著者-出版年”制,也可采用顺序编码制。
(1)著者-出版年制
采用著者—出版年制时,引用文献的标注内容,由著者姓氏和出版年构成。若引文时只写作者,则在其后加圆括号写出文献的出版年,若引文时只引成果内容而未引出作者,则在其后用圆括号标注作者姓名和出版年,之间用“,”号相隔。例如:
……国内外学者对此进行了长期研究(O’Callaghan,et al,1965;曾德超等,1979;马廷玺,1978)。TH西涅阿科夫等(1981)曾建立了用解析法所需要的6个线性方程式。
……按曾德超(1986)提供的'参数设计出样机。悬挂机构的设计采用数值计算方法(Fox et al,1982)……
(2)顺序编码制:
采用顺序编码制时,对引用的文献,按它们在正文中出现的先后用阿拉伯数字连续编码,将序号置于方括号内,并视具体情况把序号作为上角标,或者作为语句的组成部分。
六、致谢
1、致谢置于正文之后,“致谢”两字用黑体4号字居中,字与字之间空4个字距。
2、致谢正文用宋体小4号字。
七、参考文献
1、“参考文献”四字用黑体4号字居中,字与字之间空1个字符。
2、参考文献只列入与论文(设计)研究关系密切的公开发表的主要文献。
(1)“著者-出版年”制参考文献编写格式:中文的先列,外文的后列。中文以作者姓氏笔划为序,外文(先英文,后日文、俄文、法文、德文,其他文字)以姓氏的第一字母为序。如果作者为3人和3人以下的,全部作者列出;3人以上的作者只列前3人,并在第三者后写“等”字,各参考文献前不加序号。
参考文献如为期刊,可按以下格式列出:
作者姓名. 出版年. 论文题目. 刊物名称,卷号(期号):起止页码 如期刊无卷号,则为“(期号):起止页码”)。 例如:
庞雄飞. 1990. 种群数量控制指数及其应用. 植物保护学报,17(1):1-6
参考文献如为专著,可按下列格式列出:
作者姓名. 出版年. 专著书名. 出版地:出版社名. 起止页码 例如:
Osamu Kitani. 1999. CIGR Handbook of Agricultural Engineering. Michigan:
ASAE. 139-163
(2)顺序编码制参考文献编写格式:各条文献按在正文中的文献序号顺序排列,项目应完整,内容应明确,各个项目的次序和著录内容应符合规定。
参考文献为期刊时,按下列格式列出:
著者(外文姓前名后,3人和3人以下作者全部列出,3人以上作者只列前3人,后写“等”字). 题名. 期刊名. 出版年,卷号(期号):起止页码 如期刊无卷号,则为“出版年,(期号):起止页码”,例如:
庞雄飞. 种群数量控制指数及其应用. 植物保护学报,17(1):1-6
参考文献为专著时:
著者. 书名. 版次(第1版不标注). 出版地:出版者,出版年.起止页码
例如:
Osamu Kitani. CIGR Handbook of Agricultural Engineering. Michigan:
ASAE,1999. 139-163
八、英文摘要
1、英文摘要上方应有论文的英文题目,采用Times New Roman 4号字,加黑,居中排列,题目中的每一个实词的第一个字母用大写,如:Meliorating of Nutritive Soil Modifier on Acid Soil。
2、作者只写学生名字,采用Times New Roman小4号字,居中排列,姓和名的第一个字母用大写:如 Song Nianxiu。
3、作者单位应包括学院、学校、广州、邮编,前后用括号,如(College of Science, South China Agricultural University Guangzhou 510642,China)。
4、英文摘要前“Abstract:”与摘要用同一号字号,加黑,左对齐。
5、英文摘要中,英文的写作要符合科技英语的写作习惯,不要用第一、二人称,应用第三人称;表达的意思要简明、通顺,没有重大的语言错误。
6、“Key words:”与摘要要用同一号字号,加黑,左对齐。各关键词之间距离2个字符,不加标点符号。
九、附录
如有附录,放在英文摘要后,并应编入目录中。
十、英文缩略词或符号表
如有英文缩略词或符号表,应放在中文摘要之后,目录之前。
十一、毕业论文(设计)成绩评定表
1、毕业论文(设计)成绩评定表装订在毕业论文(设计)的最后面。
2、评定内容一般用手写,也可打印。
3、评分标准:指导教师、评阅人和答辩委员会成绩可用百分制记分,总成绩用五级制记分(优、良、中、及格、不及格)。
4、答辩委员会签名一般由主席签名。
知识扩展:安徽农业大学论文格式及要求
一、毕业论文格式
1、论文开本大小:210mm297mm(A4纸)
版芯要求:左边距:30mm,右边距:25mm,上边距:30mm,下边距:25mm,页眉边距:23mm,页脚边距:18mm
2、题目:黑体,三号,居中;
作者及指导教师姓名,宋体,小四号;单位,宋体,小五号;
中文摘要和关键词:摘要和关键词宋体五号加黑,内容小五号;
标题:论文原则上只分至三级标题。
一级标题:黑体,四号或14pt,左对齐,行距25磅
二级标题:黑体,小四号或12pt,左对齐,行距20磅
三级标题:黑体,五号或10pt,左对齐,行距16磅
为便于控制正文合适的换页位置或特殊的排版需要,段前、段后及字间距可适当调节,
3、正文字体:正文采用五号宋体,行间距为18磅;图、表标题采用小五号黑体;表格中文字、图例说明采用小五号宋体;表注采用六号宋体。
4、文中表格均采用标准表格形式(如三线表,可参照正式出版物中的表格形式)。
5、文中英文、罗马字符一般采用Time New Roman正体,按规定应采用斜体的要采用斜体(如:拉丁文)。
6、封面、开题报告和毕业论文(设计)任务书采用学校的统一模板和格式。
二、毕业论文的组成
(一)毕业论文(设计)的基本格式应按下列次序:
1、论文题目
2、作者及指导教师姓名
3、中文摘要
4、关键词
5、前言
6、正文
7、参考文献
8、英文(外文)摘要
9、致谢
(二)毕业论文(设计)的基本结构包括:
1、前置部分:包括封面、开题报告,和目录页等;
2、主体部分:包括论文题目,作者及指导教师姓名,中文摘要,前言、正文、结论、和参考文献,英文(外文)摘要,致谢等;本科学生毕业论文(设计)理科一般不少于6000字。
3、附录部分:设计图纸、实验所用仪器、设备性能简介,照片和翻译论文、资料的原文、计算机程序。
4、结论:指导教师审阅意见、评阅人评阅意见和答辩委员会的结论性意见。毕业论文(设计)任务书
三、毕业论文(设计)的装订顺序
1、 封面
2、 开题报告
3、 目录页
4、 正文
5、 指导教师审阅意见
6、 评阅人评阅意见和答辩委员会的结论性意见
7、 毕业论文(设计)任务书
四、论文提交要求
毕业论文(设计)答辩通过后,学位申请人根据答辩组提出的要求认真进行论文修改,按照学院毕业论文(设计)格式、书写规范进行排版,按顺序装订后上交一份完整的纸质论文到学院,由学院统一上报学校存档,同时,提交电子版毕业论文(设计)到学院。
1、电子版学位论文应与印刷本内容一致;
2、电子版学位论文应集合为一个word电子文档。电子版论文一律以姓名专业.doc命名。如:张环工.doc。
请各位同学在答辩后认真检查自己的论文书写格式,如有不规范的将视为不符合要求论文处理。请各位指导老师严格把关,确保所有的论文按照规范书写,装订,上报。
拓展资料:
华南农业大学简介
华南农业大学( South China Agricultural University ),简称“华农”,位于广东省广州市,全国重点大学、国家“双一流”建设高校,是一所以农业科学和生命科学为优势,广东省人民政府和农业农村部共建的省部共建大学,为广东省“211工程”、广东省高水平大学建设高校,入选国家”特色重点学科项目“建设高校、国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批”三全育人“改革试点高校、全国深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家“卓越农林人才教育培养计划”改革试点高校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、国家“111计划”,粤港澳高校联盟、CDIO工程教育联盟成员单位。
学校始创于1909年的广东全省农事试验场暨附设农业讲习所。1952年,由原中山大学农学院、岭南大学农学院和广西大学农学院畜牧兽医系及病虫害系的一部分合并成立华南农学院,隶属农业部主管。1984年,更名华南农业大学。2000年,学校由农业部划归广东省主管。
截至2021年10月,学校天河校本部4457余亩,增城教学科研基地3804余亩,学校建筑总面积142万平方米;设有25个学院(部),102个本科专业;有11个博士后科研流动站,12个博士学位授权一级学科,1个博士专业学位类别,28个硕士学位授权一级学科,15个硕士专业学位类别;有教职工约3386人,其中专任教师2325人,博士生导师309人;有全日制在校生万余人,其中本科生万余人,研究生1万余人。
通过数据进行分析的论文用数据是数学方法。
数据分析方法:将数据按一定规律用列表方式表达出来,是记录和处理最常用的方法。表格的设计要求对应关系清楚,简单明了,有利于发现相关量之间的相关关系。
此外还要求在标题栏中注明各个量的名称、符号、数量级和单位等:根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。
数据分析目的:
数据分析的目的是把隐藏在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集中和提炼出来,从而找出所研究对象的内在规律。在实际应用中,数据分析可帮助人们做出判断,以便采取适当行动。数据分析是有组织有目的地收集数据、分析数据,使之成为信息的过程。
这一过程是质量管理体系的支持过程。在产品的整个寿命周期,包括从市场调研到售后服务和最终处置的各个过程都需要适当运用数据分析过程,以提升有效性。
例如设计人员在开始一个新的设计以前,要通过广泛的设计调查,分析所得数据以判定设计方向,因此数据分析在工业设计中具有极其重要的地位。
论文用数据是数学方法。
数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。
要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。
论文的作用:
1、提高研究者的研究水平
撰写科研论文,不仅是反映科研成果的问题,而且也是个深化科研成果和发展科研成果的问题,在撰写科研论文过程中,对实验研究过程所取得的大量材料进行去粗取精,实现由感性认识向理性认识的飞跃和升华,使研究活动得到深化,使人们的认识得到深化。
2、推动教育科研活动自身不断完善
教育科研活动是个探索未知领域的活动,并无既定模式和途径可循,在一定意义上可以讲,教育科研活动均属创造性活动。为了保证教育科研活动越发卓有成效,为了给进一步开展教育科研活动提供可靠依据,在每一科研活动终端都撰写报告或论文是十分必要的。
论文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获取资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
定性分析法:对研究对象进行质的方面的研究,这个方法需要计算数据较少。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
计算机的论文篇一:《试谈高职计算机教学的现状分析与发展对策》 前言:高职计算机教育在我国广泛普及,但是面对的是传统的教学观念不再适应所有大学生的内心需求,计算机教育也在我国各个飞速发展的领域中有着越来越重要的角色,在商场的需求方面也大大增加,所以说大家必须对计算机的教学给予相应的重视,对其进行重新的了解和安排,接下来本文通过对高职计算机教育在当今社会发展过程中存在的问题进行相应的阐明,并且针对其以后的发展走向提出了相应的解决办法和策略。 一、高职计算机教学现状分析 1.高职院校陈旧的管理模式和不完善的管理制度 过程和 经验 管理模式成为高职院校计算机教学的主要授课模式,但是,该模式目前的人们所熟知的传统教学为主的授课方式表现出不协调。过程的教学和教师日积月累的经验以管理方面的整齐划一为主,主要注重相同个性的培育,高职院校学生的数目慢慢增长的现象严重,学生的文化背景、家庭背景、性格特点等方面都大不相同,这种情况下传统的教育管理模式不能对学生计算机的学习热情进行一定的带动,教师也不能有效的传达教育内涵,这样,教育的科学性被埋没忽略,还不能体现人性化的教学实质,不利于高职院校计算机教学质量的提高和发展。 2.教师的专业素质对教学效果影响重大 针对高职计算机教学中实效性这一重要前提来说,选择专业性教师是计算机教学中的重中之重。在计算机教学过程中,教师是学生学习的引导者,学生在预习和课堂上遇到的不能解决的问题需要教师的及其专业的解答,这就对教师具有过强的专业理论性的知识和专业的素质有相当大的要求,学生的疑惑被解决。但是就现在的计算机教育状况来说,大多数高职院校的计算机教师是任职其他教育学科的教师并非专业性的计算机教师,所以教师没有专业的计算机的理念和教育精神,教材中的计算机专业知识很难转变为学生容易理解的知识,学生在学习过程中有很大的疑惑没能被解决,这与教师的专业性也是极致相关的。 3.学生缺乏对计算机的学习兴趣 高职计算机的教学对学生的 逻辑思维 能力、主观能动性和创新精神有很高的要求,但是不被人们熟知的是,实际的教育教学中,显而易见,由于计算机的基础性知识相对枯燥难懂、复杂难解,这也就是学生对与计算机的学习没有兴趣的重要原因,学生在开始的时候就对高职计算机的学习缺乏主观能动性,之后就会在遇到复杂难理解问题的时候一味地持躲避和退缩的,在以后计算机的学习中也会缺乏自主探索的动力,不能发挥其最大的潜能。学生对计算机基础知识的学习兴趣对教学效果有着重要的影响,从而对高职计算机的教学也产生了不利的影响。 二、针对计算机教学现状的对策研究 1.创新教学管理观念 在高职计算机教育教学中,创新应是其发展的核心和前进的动力,同时创新也是高职院校计算机教育中提高教学管理质量的重要途径。基于现阶段的传统模式大量普遍的教育教学,高职教育效率大大滞后,这需要教育管理人员树立忧患意识的同时还要心存创新的观念,努力让大家知道创新是教育教学中必不可少的关键。最重要的是教育机构也要以身作则督促教学管理人员在传统教学观念的教育教学下穿插创新的意识,这样做的话,有质量,有效率,又成绩的的高职院校一定能够慢慢成立起来,优等院校的成立,随之有经验的教育工作者也会慢慢被培养出来。因此,创新是教育教学前进的基础。 2.加强计算机专业师资队伍的建设 所有的教学设想和 措施 都是空谈,只有亲自由教师去落实,才能更好的发展教育事业。所以来说,高素质高修养的教师队伍是新课改后的教育目标完成的基础。所以成为高职院校的计算机专业性教师也是发展教育的一大保障。考虑到专业性教师需要高的素质和目前高职计算机专业性人才大量缺乏的问题,教育机构在全面提高高职计算机教师的专业素质的同时,还要提高课上教学效果,课下监督能力。 3.提高学生在计算机学习中的主体地位 传统教学观念深入人心,其需要很大的转变,学生应该作为活动的主体。同时也以每一个学生的学习情况为授课的基础,尽最大努力的提高课上的授课效率。目前,高职院校的授课方式大多是以班级授课为主,其还要求在教材上实现统一,学习内容的单调,将会制约学生兴趣的培养和发展。所以说教师在课堂教学中要以学生的实际情况为根本,对学生的志趣和接受能力进行一定的了解,由此来有针对性的备课,另外还学生基础大不相同,教师也要有针对性的制定 学习计划 和学习目标,不同基础的学生教师也应该制定不同的 教学方法 ;另外,教育工作者还要将传统的教学方法进行改变,因为合理的教育教学方法有助于课堂效率的提高,教师在授课时学生能够学到计算机基础技术,这样学生们就会在就业道路上避免坎坷。 三、 总结 总而言之,信息化逐步发展的社会,高职院校应该适应这个时代的潮流,不断改善和完备自身教育教学方法,加强计算机教育专业的建设,教育机构要努力提高自办学效率,这样能更好的促进高职计算机教育的发展。 计算机的论文篇二:《试谈计算机基础教学中计算思维能力培养》 一、计算机基础教学课程的发展现状 在当今社会中,计算机基础教学课程越来越深入广大学生的学习和生活中。很多学校都已经把计算机基础教学课程作为必修的课程,课程的内容多种多样,其内容的样式根据课程的不同而改变,其内容主要有:计算机网络、数据库基础、信息处理等等。其所包含的基本知识和基本技术非常全面。计算机基础教学课程的发展目标是要求学生对计算机的基础知识牢靠掌握,初步具备应用计算机能够解决和分析一系列相关问题的能力,为广大学子想要成为一名优秀的计算机工程师以及相关领域的杰出人才奠定坚实的基础。 教育部等部门在09年提出了要提高和深化计算机教学的任务和目标,进一步明确了计算机教学课程在高等学校中的地位和价值。大学生的计算机基础课程教育的教学模式是分类式,其课程建设是建立在完善的知识体系和教学体系的基础上,培养学生的应用和创新能力。 在计算机基础课程不断完善的同时,其弊端也是不可忽略的。例如:学生在上课时的积极性不高、听课效率低等等。很多教师的授课水平不高,授课内容简单、直白,这也极大的影响了学生上课的效率和整体水平的提高。 二、计算机基础教学课程内容的设计 高等教学的主要目标是培养学生的综合素质,使学生德智体美劳全面发展。计算机基础教学课程作为高等教育教学的重要组成部分,不断的创新改革,充分顺应时代的需求。在计算机基础教学中,注重的不仅仅是学生对计算机的基础知识的简单了解,而是培养学生计算思维和处理问题的能力和 思维方式 。提高学生的综合素质和创新能力等。当今众多的大学中,把对开展计算机的思维教学作为重要任务和全新的课题,其更是提高学生综合素质的前提。 在关于思维能力教学改革目标的基础上,根据课程的结构和教学的基本任务,初步制定完成了基本的教学内容,其包括 操作系统 、程序设计与算法等等。大学生需要通过自我约束和自学来完成计算机基础课程,通过自身的努力,是自己具备最基本的技能和态度。 三、基于计算思维培养的课程训练 计算机基础教学的改革对于国家和学校来说仍是一项极大的任务,将计算机基础教学中融入计算性的思维,提高学生对抽象和难懂的问题的理解和认识,增强学生的领悟和理解能力。 教育部等部门对大学计算机基础课程给出的建议是:要以经典的原始传统课题为基础,深刻了解应用程序的基本原理,增加学生的相关课题量,从而进一步提升学生的领悟能力和计算思维能力。 1.具有针对性和系统性的教学组织过程 教学任务的有效完成和教师课堂效率的有效提高的关键是培养学生计算思维的能力,为了实现教学任务,提高教学水平,学生在实践中应认真学习,主动和老师交流和沟通,用创新式思维来思考问题和解决问题,增强自身的素质等等。 2.具有启发和创造性的教学内容制定 计算机基础教学内容很多方面都体现了计算性思维,在教师的教学任务和内容上,依次按照教学大纲的指导,总结归纳相关的知识,进一步梳理知识中所涉及的计算性思维,教师应改变和转换传统的教学模式,在授课时,灵活运用计算性思维,使其能力发挥到极致。 在教学过程中,教师应积极引导学生的灵活计算思维,对问题能够合理、有效的进行分析和处理,使学生形成固定的思维模式,对解决相关问题有很大帮助。增加教师和学生的互动环节,使教师和学生能够更好地交流,学生应在合适的机会向老师提出问题,老师应给与细心解答。积极培养学生的思维方式和能力,给学生领悟和学习的时间和空间,使学生思维能力大大提高。 3.具有趣味性和综合性的实验内容 传统教学和现代教学相比,缺少灵活趣味性和综合性,其大部分是让学生增加感性上的认识和理解,忽视了计算性思维能力的培养和提高。当今大学生对事物的好奇和 想象力 的丰富,使得教学内容更应该灵活多变,趣味增加。给学生留出想象的空间和解决问题的时间,是锻炼学生计算思维能力的有效手段。 4.开放性和共享性的教学资源建设 当今社会,计算机网络飞速发展,大学生的学习地点也逐渐广泛起来,例如:图书馆、自习室、阅览室等等,在有这些环境的同时应增加更多的开放性资源环境。因此教师可以利用计算性思维中的分离方法,合理使信息得到分类和筛选,发挥教师的资格和协调作用,建立与学生良好沟通的桥梁,学生和教师可以进行相关知识的探讨和扩充,培养学生的个性,利用有效的平台,为学生更好的学习铺路。 四、总结 计算机思维能力在我们的日常学习和工作中起着重要的作用,逐渐的成为了我们必备的技术手段,如何有效的学习计算机基础教学中计算思维能力,以及如何在工作学习中引入计算思维,是当代大学生必要的学习目标。关于计算思维的培养在国际以及国内都已经成为研究的 热点 ,因此,如何高效培养大学生计算思维能力仍需要我们不断的探索和发现。 猜你喜欢: 1. 浅谈计算机发展趋势论文 2. 浅议计算机发展趋势论文 3. 论计算机发展及展望的论文 4. 有关计算机发展的论文 5. 计算机发展史的相关论文 6. 有关计算机发展史的论文
当今世界,科学技术日新月异,特别是信息技术的迅猛发展极大地改变了我们的生活,这其中以计算机技术的发展所带来的影响最为明显。下面是我为大家整理的关于计算机发展的论文,供大家参考。
关于计算机发展的论文 范文 一:计算机应用技术发展趋势研究
摘要:随着科技的发展,计算机应用在我国逐步普及,计算机应用技术也在逐年提高,多样的计算机及应用技术提高了我国人民的生活质量,在人民生活及工作中成了不可或缺的部分,促进了社会的发展进步,体现了信息化的发展趋势。 文章 从多个方面阐述了计算机应用及技术的现状,并对未来的发展趋势进行阐述。
关键词:计算机;应用;技术;现状;发展趋势
1概述
随着科技的进步,计算机逐渐在人民日常工作生活中得到了广泛的应用,减少了人力劳动,降低工作难度,提高了工作效率,在信息、政府、企业、通信行业具有不可替代的作用,其进步与提高体现了我国信息化的发展趋势。计算机应用技术也融合了图像、声音、视频等多种功能,方便了人民生活,提高的信息传递及处理效率。计算机具有一定的社会功能,其可促进社会信息化,加强人们的联系。随着科技的进步,越来越多的人使用计算机,计算机进行复杂数据及信息处理也越来越得心应手,同时可进行电子信息共享。未普及计算机时,人们多使用书信联系,限制较多,而计算机的信息传播可跨越时空限制,满足人们信息的即时化、快速化发展趋势。随着科技发展,计算机的水平也在不断提高,人们可以进行网络会议,不受空间、距离因素制约。同时,计算机还可用于远程教学,使人们获取知识的途径更加多样化。本文综述了计算机及其应用现状,并对未来的发展趋势进行阐述。
2计算机及应用技术的现状
计算机应用的现状
应用水平低现阶段,虽然我国人民计算机普及程度高,但应用水平普遍较低,仍需较长时间达到西方国家水平,并没有在企业及家庭生活中全面普及计算机技术。研发资金少目前,我国在计算机软件的研发方面投入较少,现阶段我国多数借鉴国外资源,自身研发水平较低,信息化水平受到限制,因此应加大资金投入,加快我国信息化的发展进程。
计算机应用技术现状
数据处理技术
计算机应用技术的主要功能为数据及信息处理,信息处理技术主要依靠多媒体技术的应用,将文字、图像、声音、视频等进行数据转化、传输及存储。目前,医学领域的虚拟技术也是计算机应用技术的重要组成部分[1],通过虚拟现实技术创造治疗环境,在合适的时间及环境进行心理治疗,有利于锻炼医疗工作者的能力,提高教学及实践 经验 ,有效降低医疗风险。
通信技术
计算机通信技术主要通过文字、视频、音频及 网络技术 结合实现,目前主要分为有限通信及无线通信。计算机通信技术安装简单,与传统通信方式比较,计算机通信技术具有多样、便捷、交互性和同步性好的特点。计算机通信技术促进了我国通信技术的发展,增进了不同领域及地区的信息交流,在我国信息化的建设进程中起到浓墨重彩的一笔。
智能技术
人工智能,又称计算机智能技术,在军事、航空、航天、医疗、生活服务、卫星定位、商业等领域均有重要的应用,计算机智能技术主要由计算机辅助系统、智能信息系统、多媒体智能监控系统、智能识别系统等组成。人工智能技术的应用提高了计算机应用技术的水平,提高了人民生活质量,改变了生活方式,促进现代信息化建设,对计算机应用技术的发展起到重要的作用。
3计算机应用及技术的发展趋势
计算机发展趋势
光计算机
在计算机的未来发展中,光计算机逐步占据主要地位,其主要优点为:(1)在数据传输和处理过程中,信息量较大,而光器件运行中,可通过光频,使得两束光交涉必须保持相同频率。(2)在信息传递过程中,光计算机可迅速计算信息数据,光介质运行传输无寄生电阻及接地电位差[2],保证光计算机的信息传输过程中的有效性、真实性。(3)光计算机传输信息过程中,耗能较少,可以有效地提高计算机的运行速度。
量子计算机
与现今计算机相比,量子计算机可平行运算处理相应信息数据,若某人在某栋办公大楼丢失重要文件,普通计算机需要依次进行各个办公室的搜索,而量子计算机可根据文件特征,复制多个与文件相似的文件,若某一文件副本找到原件,其他相似文件则自动消失[3]。互联网中存在大量的网址数据库,使用量子计算机可提高搜索效率,保证搜索准确。量子计算机在搜索电台方面也有重要作用,加快了互联网发展进程。量子计算机的应用可提高计算机处理数据效率。
化学计算机
化学计算机主要使用微观碳分子为信息载体,从而进行信息传输和储存。在化学计算机的运行过程中,微观碳分子体积较小,因此数据的传输和运算速度较普通计算机快。在目前的研究中,西方国家投入大量的资金对化学计算机及软件进行研究开发。化学计算机的快速发展,取代了硅电子部件的碳基制品[4]。现阶段,化学计算机研究处于初级阶段,虽然已取得了部分成效,但是问题也较多,需要各个国家的研发人员共同努力共同进步。
微型化计算机
目前,世界范围内已实现家用电气的计算机微型化。在工业控制的过程中,系统运行的核心部件即微型部件,也逐渐实现了智能化。微电子技术也在不断发展进步,微型计算机的研究取得了喜人的成果,如平板电脑及 笔记本 型计算机的应用的普及。
巨型化计算机
计算机的巨型化是指:研究开发运行速度快、运算能力强、信息存储容量大、精确度准确度高的计算机。现阶段,我国研究巨型计算机过程中已取得了初步成果,但与西方国家相比差距仍然较大,应不断的进行深入研究开发以追上发达国家的脚步。
计算机应用技术发展趋势
网络化发展
近年来,随着网络技术的进步,计算机应用技术与网络的联系也逐渐越来越紧密。随着互联网技术的应用及普及,在传统通信技术的基础上,网络化的计算机应用得到了不断发展。随着计算机通信技术的不断进步,卫星通信、光纤通信等领域逐步实现了数字化、网络化、信息化的通信一体化进程。计算机和互联网的应用普及,使信息技术逐步为大众接受,使信息化得到了长足的发展,互联网也进入了大众的生活中,互联网的普及也为计算机通信技术的发展提供了更广阔的平台。近年来兴起的蓝牙技术通过与计算机通信技术结合,使计算机通信技术实现了多样化、通信无线化及小型化的发展。无线设备网络通信终端形成了一个又一个的网络系统,组成区域化 无线网络 [5],促进网络通信技术的进步及网络通信软件的更新。计算机应用技术的网络化,使通信距离不再受限制,人们可以进行数据的高速传输及资源的远距离共享,使用者可任意查找使用全球范围内最新最快的网络资源,开拓了人们的信息获取途径,改变了生活方式。
集成化发展
随着计算机技术的发展,计算机逐渐集成化方向发展,计算机应用技术也日益多元化。传统的计算机主要进行数据计算、处理及存储,将来,计算机的主要发展方向为信息传输。为了减少体积,提高便利度,计算机技术的集成化发展成为趋势。目前全世界范围内计算机应用技术的重点为如何实现多功能多样化。在未来的研究过程中,应注重计算机和多媒体技术同步的相辅相成结合发展,促进集成化发展。
智能化嵌入式发展
随着计算机应用技术的不断进步,计算机已具有了丰富的功能。准确的信息储存、智能化信息处理也在逐步实现。计算机应用技术逐步嵌入电气设备,以实现电气设备智能化控制。随着计算机应用技术的软件与硬件系统水平的提高,计算机应用性能得到了大大优化。在实际生活中,嵌入式计算机应用技术已得到广泛应用,如:电视机机顶盒、数字电视、网络冰箱等。
4结语
在当前时代下,计算机改变了人们的生活方式。但由于经济及技术水平等因素,与发达国家相比,我国的计算机及应用技术水平仍然较低。因此,我国应加大计算机科研资金投入,努力提高计算机及应用技术水平,争取赶超发达国家,促进信息全球化发展。
[参考文献]
[1]张波.计算机网络管理技术及发展趋势探析[J].软件,2013(6):70-71.
[2]范伟.浅论新时期计算机软件开发技术的应用及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2014(13):80.
[3]杨净.关于计算机发展的思考[J].计算机光盘软件与应用,2014(24):136-137.
[4]2014年中国高性能计算机发展现状分析与展望[J].科研信息化技术与应用,2015(1):89-96.
[5]温爱华,张泰,刘菊芳,等等.基于计算机网络信息安全技术及其发展趋势的探讨[J].煤炭技术,2012(5):247-248.
关于计算机发展的论文范文二:计算机信息技术发展方向探析
【摘要】
当前信息处理已经成为一种主要的社会活动,计算机技术对信息处理至关重要,计算机技术的发展决定着信息处理工作的效率。本文对计算机发展趋势进行了简单的介绍,并深入探讨了信息管理技术的发展方向。
【关键词】计算机;信息技术;发展方向
20世纪是科学技术迅速发展的世纪,在这一时期人类在科学技术方面取得了卓越的成就,形成了高技术领域和高技术产业,如电子信息、航天航空、生物技术等。在以上成就之中,以电子信息技术对经济和社会的影响最大。进入21世纪以来,电子信息技术进一步发展,揭开了信息经济时代的序幕。特别是互联网的普及,对人类社会生活产生了广泛而深刻的影响,人类的发展与电子信息技术已经密不可分。当前信息产业已经成为带动经济增长的核心动力,并在信息技术在推动传统产业的技术升级方面发挥着重要作用,可以说信息技术作为先进生产力的代表,促进了整个人类文明的进步。
1计算机的发展趋势
当今计算机科学发展趋势可以用高、广、快三个词进行概括,具体而言,主要表现在以下三个方面:
向“高”度发展
计算机性发展趋势的“高”主要包括两个内容:①指性能越来越高,主频频率不断提高是其主要表现。20世纪90年代,集成电路集成度已超过100万门,集成电路开始进入特大规模集成电路时期。随着RISC技术的成熟和普遍应用,CPU性能剧烈增长。有关统计数据显示,80年代CPU性能年增长率仅35%,而到90年代CPU性能年增长率达到60%。特别是近年来,CPU的发展更为迅速,如AMD发布的FX9590八核处理器,主频已经达到5GHz。②指计算机整体性能不断提高。计算机的数值计算、信息处理、实时控制、辅助设计、智能模拟等能力不断提高是其主要表现。以我国研制的神威蓝光超级计算机为例,其拥有万核CPU,存储容量高达200万GB,最高带宽达到,每秒峰值运算达千万亿次。
向“广”度发展
计算机向“广”度发展主要表现在计算机向各个领域渗透上。当前科学技术日新月异,计算机技术作为新技术的典型代表,其发展可以说是一日千里,当前,计算机与手机的结合,使其应用范围更为广阔,已经深入人们的日常生活。有观点认为,未来计算机的价格可能会向纸张一样偏移,并且将会在人们的生活中普及。成为人们生活中的普通品。
向“深”度发展
计算机向“深”度发展主要表现在信息的智能化发展上。互联网上的信息浩瀚,如何在这些浩瀚的信息中寻找到自己需要的信息是一个重要的问题,计算机未来的发展即是要将互联网浩瀚的信息进行分类,优化人机界面,最有效的满足人们的信息需求。目前,与人类 思维方式 相比,计算机“思维”的方式还较为低下。人类同计算机打交道主要通过语言、手势等方式,对于一般人而言,计算机应用难度仍然不小。随着互联网的快速发展,普通百姓对计算机的应用需求进一步扩大,这对计算机发展提出了更高的要求,计算机正进一步向智能化的道路发展。特别是近年来兴起的计算机世界虚拟现实技术,可以说是计算机向“深”度发展的典型。随着现代科学技术的进步,计算机智能化亦将飞速发展。
2信息技术的发展趋势
信息技术是一项综合性技术,对于管理和处理信息具有重要作用。随着信息技术的广泛应用,世界各国都注意到信息技术的巨大优势,致力本国信息化建设。
高速、大容量
在信息技术中,微电子技术与软件技术是其核心。当前集成电路的发展突飞猛进,不论是集成度、运算能力还是性能价格都在呈几何级数增长,有研究显示,集成电路的发展每年翻一倍,这带动了信息技术水平的不断提高。目前每个芯片上的元件都达到了上亿的数量,构成了系统级芯片(SOC),整机与元器件之间的界限正在不断模糊,这使信息设备的功能大大提高,整机的质量不断变轻,体积越来越小,功耗越来越低。软件技术也正在以计算机为中心向网络为中心转变,特别是当前软件与集成电路设计的联系更为密切,芯片正在变为“固化”的软件,软件的地位得到了进一步提高。随着软件技术的发展,软件可以实现的功能也越来越多,“硬件软化”的趋势愈发显著,典型的如“软件无线电”、“软交换”等。另外,嵌入在硬件中的 操作系统 和开发工具软件也使软件逐渐突破了传统的计算机领域,加速了工业产品和民用产品的智能化,软件技术在推进信息化中的作用更加突出。
综合化
当前网络技术发展另一个趋势就是三网融合与宽带化。三网分别是计算机网、电话网、有线电视网,融合是指在数字化的基础上三网的技术走向和业务内容一致化,即电话网、有线电视网都应向互联网靠拢,三网融合不能简单的理解为计算机网、电话网、有线电视网合为一体。在三网融合中,IP协议和分组交换技术是基本特征。三网融合要求要重视业务变革,即由单向传输发展转变为以多媒体数据业务为主的交互式发展。三网融合势必会打破原有行业界限,促进产业重组和政策调整。
个人化
随着现代科技的发展,平板电脑、手机以及 其它 智能设备数量的不断增长,互联网上数据流量,尤其是多媒体信息的增加,对网络带宽提出了更高的要求,增大带宽势在必行。在广域网和城域网方面,全光网络技术兴起并迅速发展,典型的如以密集型光波复用(DWDM)技术,已经深入到生产和生活的各个方面。有人预测,到2016年,平均固定宽带速度至少会比目前宽带速度提升四倍,而且美妙通过互联网传输的视频将达到100万min以上。并且建立在第三代移动通信技术之上的移动互联网技术,正在推动着信息个人化的发展。互联网的应用开发也是一个趋势。一方面家用电气和个人信息设备如电视机、手机等都在向网络终端设备方向发展,网络终端设备日益多样化和个性化,以往以计算机上网为主的局面被打破,进一步满足了个人的需求。另一方面,电子商务、远程 教育 、网上娱乐技术的发展和运用日益成熟,对使用者的要求不断降低,特别是互联网数据中心(IDC)技术的应用,进一步完善了以互联网为主的社会化服务体系,使信息技术日益深入到社会生产、生活的方方面面,亦催生了新的网络经济。
3结语
计算机技术与信息技术作为世界上发展最快的技术,两者之间也存在着密切的关系。现代科学技术的快速发展加快了计算机技术和信息技术的不断升级换代,在未来计算机技术与信息技术将会进一步普及,人类亦将全面进入信息时代,未来全球最具活力的产业亦非信息产业莫属。
参考文献
[1]胡文海.计算机信息技术发展方向及其应用探究[J].煤炭技术,2013,06:220~221.
[2]薛军峰.计算机信息技术发展方向及其应用探究[J].黑龙江科技信息,2014,01:157.
[3]王剑波.计算机信息技术发展方向及其应用探究[J].电子技术与软件工程,2014,03:197.
[4]杨雄.概述计算机信息技术发展方向及其应用[J].电子技术与软件工程,2014,09:185.
[5]潘翔伟,张晓红.计算机信息技术发展方向探析和应用[J].信息与电脑(理论版),2014,12:107.
[6]喻涛.计算机信息技术发展方向及应用[J].通讯世界,2015,05:28.
数学论文 一、数学技能的含义及作用 技能是顺利完成某种任务的一种动作或心智活动方式。它是一种接近自动化的、复杂而较为完善的动作系统,是通过有目的、有计划的练习而形成的。数学技能是顺利完成某种数学任务的动作或心智活动方式。它通常表现为完成某一数学任务时所必需的一系列动作的协调和活动方式的自动化。这种协调的动作和自动化的活动方式是在已有数学知识经验基础上经过反复练习而形成的。如学习有关乘数是两位数的乘法计算技能,就是在掌握其运算法则的基础上通过多次的实际计算而形成的。数学技能与数学知识和数学能力既有密切的联系,又有本质上的区别。它们的区别主要表现为:技能是对动作和动作方式的概括,它反映的是动作本身和活动方式的熟练程度;知识是对经验的概括,它反映的是人们对事物和事物之间相互联系的规律性的认识;能力是对保证活动顺利完成的某些稳定的心理特征的概括,它所体现的是学习者在数学学习活动中反映出来的个体特征。三者之间的联系,可以比较清楚地从数学技能的作用中反映出来。 数学技能在数学学习中的作用可概括为以下几个方面: 第一,数学技能的形成有助于数学知识的理解和掌握; 第二,数学技能的形成可以进一步巩固数学知识; 第三,数学技能的形成有助于数学问题的解决; 第四,数学技能的形成可以促进数学能力的发展; 第五,数学技能的形成有助于激发学生的学习兴趣; 第六,调动他们的学习积极性。 二、数学技能的分类 小学生的数学技能,按照其本身的性质和特点,可以分为操作技能(又叫做动作技能)和心智技能(也叫做智力技能)两种类型。 l.数学操作技能。操作技能是指实现数学任务活动方式的动作主要是通过外部机体运动或操作去完成的技能。它是一种由各个局部动作按照一定的程序连贯而成的外部操作活动方式。如学生在利用测量工具测量角的度数、测量物体的长度,用作图工具画几何图形等活动中所形成的技能就是这种外部操作技能。操作技能具有有别于心智技能的一些比较明显的特点:一是外显性,即操作技能是一种外显的活动方式;二是客观性,是指操作技能活动的对象是物质性的客体或肌肉;王是非简约性,就动作的结构而言,操作技能的每个动作都必须实施,不能省略和合并,是一种展开性的活动程序。如用圆规画圆,确定半径、确定圆心、圆规一脚绕圆心旋转一周等步骤,既不能省略也不能合并,必须详尽地展开才能完成的任务。 2.数学心智技能。数学心智技能是指顺利完成数学任务的心智活动方式。它是一种借助于内部言语进行的认知活动,包括感知、记忆、思维和想象等心理成分,并且以思维为其主要活动成分。如小学生在口算、笔算、解方程和解答应用题等活动中形成的技能更多地是一些数学心智技能。数学心智技能同样是经过后天的学习和训练而形成的,它不同于人的本能。另外,数学心智技能是一种合乎法则的心智活动方式,“所谓合乎法则的活动方式是指活动的动作构成要素及其次序应体现活动本身的客观法则的要求,而不是任意的”。这些特性,反映了数学心智技能和数学操作技能的共性。数学心智技能作为一种以思维为主要活动成分的认知活动方式,它也有着区别于数学操作技能的个性特征,这些特征主要反映在以下三个方面。 第一,动作对象的观念性。数学心智技能的直接对象不是具有物质形式的客体本身,而是这种客体在人们头脑里的主观映象。如20以内退位减法的口算,其心智活动的直接对象是“想加法算减法”或其他计算方法的观念,而非某种物质化的客体。 第二,动作实施过程的内隐性。数学心智技能的动作是借助内部言语完成的,其动作的执行是在头脑内部进行的,主体的变化具有很强的内隐性,很难从外部直接观测到。如口算,我们能够直接了解到的是通过学生的外部语言所反映出来的计算结果,学生计算时的内部心智活动动作是无法看到的。 第三,动作结构的简缩性。数学心智技能的动作不像操作活动那样必须把每一个动作都完整地做出来,也不像外部言语那样对每一个动作都完整地说出来,它的活动过程是一种高度压缩和简化的自动化过程。因此,数学心智技能中的动作成分是可以合并、省略和简化的。如20以内进位加法的口算,学生熟练以后计算时根本没有去意识“看大数”、“想凑数”、“分小数”、“凑十”等动作,整个计算过程被压缩成一种脱口而出的简略性过程。 三、数学技能的形成过程 1.数学操作技能的形成过程。 数学操作技能作为一种外显的操作活动方式,它的形成大致要经过以下四个基本阶段。 (1)动作的定向阶段。这是操作技能形成的起始阶段,主要是学习者在头脑里建立起完成某项数学任务的操作活动的定向映象。包括明确学习目标,激起学习动机,了解与数学技能有关的知识,知道技能的操作程序和动作要领以及活动的最后结果等内容。概括起来讲,这一阶段主要是了解“做什么”和“怎样做”两方面的内容。如画角,这一阶段主要是了解需画一个多少度的角(即知道做什么)和画角的步骤(即怎么做),以此给画角的操作活动作出具体的定向。动作定向的作用是在头脑里初步建立起操作的自我调节机制;通过对“做什么”和“怎么做”的了解而明确实施数学活动的程序与步骤,从而保证在操作中更好地掌握其动作的活动方式。 (2)动作的分解阶段。这是操作技能进入实际学习的最初阶段,其作法是把某项数学技能的全套动作分解成若干个单项动作,在老师的示范下学生依次模仿练习,从而掌握局部动作的活动方式。如用圆规按照给定的半径画圆,在这一阶段就可把整个操作程序分解成三个局部动作:①把圆规的两脚张开,按照给定的半径定好两脚间的距离;②把有针尖的一脚固定在一点上,确定出圆心;③将有铅笔尖的一脚绕圆心旋转一周,画出圆。通过对这三个具有连续性的局部动作的依次练习,即可掌握画圆的要领。学生在这一阶段学习的方式主要是模仿,一方面根据老师的示范进行模仿;另一方面也可以根据有关操作规则的文字描述进行模仿,如根据几何作图规则对各个动作活动方式的表述进行模仿。模仿不一定都是被动的和机械的,“模仿可以是有意的和无意的;可以是再造性的,也可以是创造性的。”②模仿是数学操作技能形成的一个不可缺少的条件。 (3)动作的整合阶段。在这一阶段,把前面所掌握的各个局部动作按照一定的顺序连接起来,使其形成一个连贯而协调的操作程序,并固定下来。如画圆,在这一阶段就可将三个步骤综合起来形成一体化的操作系统。这时由于局部动作之间尚处在衔接阶段,所以动作还难以维持稳定性和精确性,动作系统中的某些环节在衔接时甚至还会出现停顿现象。不过,总的来讲这一阶段动作之间的相互干扰逐步得到排除,操作过程中的多余动作也明显减少,已形成完整而有序的动作系统。 (4)动作的熟练阶段。这是操作技能形成的最后阶段,在这一阶段通过练习而形成的数学活动方式能适应各种变化情况,其操作表现出高度完善化的特点。动作之间相互干扰和不协调的现象完全消除,动作具有高度的正确性和稳定性,并且不管在什么条件下全套动作都能流畅地完成。如这时的画圆,不需要意志控制就能顺利地完成全套动作,并且能充分保证其正确性。上述分析表明,数学操作技能的形成要经过“定向→分解→整合→熟练”的发展过程。在这一过程中每一个发展阶段都有自己的任务:定向阶段的主要任务是掌握操作的结构系统和每一个步骤操作的要领;分解阶段的主要任务是对活动的操作系列进行分解,并逐一模仿练习;整合阶段的主要任务是在动作之间建立联系,使活动协调一体化;熟练阶段的任务则主要是使整个操作过程高度完善化和自动化。 2.数学心智技能的形成过程。 关于数学心智技能形成过程的研究,人们比较普遍地采用了原苏联心理学家加里培林的研究成果。加里培林认为,心智活动是一个从外部的物质活动到内部心智活动的转化过程,既内化的过程。据此,在这里我们把小学生数学心智技能的形成过程概括为以下四个阶段。 (1)活动的认知阶段。这是数学心智活动的认知准备阶段,主要是让学生了解并记住与活动任务有关的知识,明确活动的过程和结果,在头脑里形成活动本身及其结果的表象。如学习除数是小数的除法计算技能,在这一步就是让学生回忆并记住除法商不变性质和除数是整数的小数除法法则等知识,在此基础上明确计算的程序和每一步计算的具体方法,以此在头脑里形成除数是小数除法计算过程的表象。认知阶段实际上也是一种心智活动的定向阶段,通过这一阶段,学习者可以建立起进行数学心智活动的初步自我调节机制,为后面顺利进行认知活动提供内部控制条件。这一阶段的主要任务是在头脑里确定心智技能的活动程序,并让这种程序的动作结构在头脑里得到清晰的反映。 (2)示范模仿阶段。这是数学心智活动方式进入具体执行过程的开始,这一阶段学生把在头脑里已初步建立起来的活动程序计划以外显的操作方式付诸执行。不过,这种执行通常是在老师指导示范下进行的,老师的示范通常是采用语言指导和操作提示相结合的方式进行的,即在言语指导的同时呈现活动过程中的某些步骤。如计算乘数是两位数的乘法时,一方面根据运算法则指导运算步骤;另一方面在表述运算规定的同时重点示范用乘数十位上的数去乘被乘数所得的部分积的对位,以此让学生在老师的帮助、指导下顺利地掌握两位数乘多位数计算的活动方式。在这一阶段,学生活动的执行水平还比较低,通常停留在物质活动和物质化活动的水平上。“所谓物质活动是指动作的客体是实际事物,所谓物质化活动是指活动不是借助于实际事物本身,而是以它的代替物如模拟的教具、学具,乃至图画、图解、言语等进行的”。③如解答复合应用题,在这一步学生通常就是借助线段图进行分析题中数量关系的智力活动的。 (3)有意识的言语阶段。这一阶段的智力活动离开了活动的物质和物质化的客体而逐步转向头脑内部,学生通过自己的言语指导而进行智力活动,通常表现为一边操作一边口中念念有词。如两位数加两位数的笔算,在这一步学生往往是一边计算,口中一边念:相同数位对位,从个位加起,个位满十向十位进1。很明显,这时的计算过程是伴随着对法则运算规定的复述进行的。在这一阶段,学生出声的外部言语活动还会逐步向不出声的外部言语活动过渡,如两位数加两位数的笔算,在本阶段的后期学生往往是通过默想法则规定的运算步骤进行计算的。这一活动水平的出现,标志着学生的活动已开始向智力活动水平转化。 (4)无意识的内部言语阶段。这是数学心智技能形成的最后的一个阶段,在这一阶段学生的智力活动过程有了高度的压缩和简化,整个活动过程达到了完全自动化的水平,无需去注意活动的操作规则就能比较流畅地完成其操作程序。如用简便方法计算45+99×99+54,在这一阶段学生无需去回忆加法交换律和结合律、乘法分配律等运算定律,就能直接先合并45和54两个加数,然后利用乘法分配律进行计算,即原式=(45+54)+99×99=99×(1+99)=99×100=9900,整个计算过程完全是一种流畅的自动化演算过程。在这一阶段,学生的活动完全是根据自己的内部言语进行思考的,并且总是用非常简缩的形式进行思考的,活动的中间过程往往简约得连自己也察觉不到了,整个活动过程基本上是一种自动化的过程。 四、数学技能的学习方法 1.数学操作技能的学习方法。学习数学操作技能的基本方法是模仿练习法和程序练习法。前者是指学生在学习中根据老师的示范动作或教材中的示意图进行模仿练习,以掌握操作的基本要领,在头脑里形成操作过程的动作表象的一种学习方法。用工具度量角的大小、测量物体的长短、几何图形的作图、几何图形面积和体积计算公式推导过程中的图形转化等技能一般都可以通过模仿练习法去掌握。如推导平行四边形面积计算公式时,把平行四边形转化成长方形的操作技能就可模仿(人教版)教材插图(如图所示)的操作过程去练习和掌握。小学生的学习更多的是模仿老师的示范动作,所以老师的示范对小学生数学动作技能的形成尤为重要。教师要充分运用示范与讲解相结合、整体示范与分步示范相结合等措施,让学生准确无误地掌握操作要领,形成正确的动作表象。所谓程序练习法,就是运用程序教学的原理将所要学习的数学动作技能按活动程序分解成若干局部的动作先逐一练习,最后将这些局部的动作综合成整体形成程序化的活动过程。如用量角器量角的度数、用三角板画垂线和平行线、画长方形等技能的学习都可以采用这种方法。用这种方法学习数学动作技能,分解动作时注意突出重点,重点解决那些难以掌握的局部动作,这样可以有效地提高学习效率。 2.数学心智技能的学习方法。学生的心智技能主要是通过范例学习法和尝试学习法去获得的。范例学习法是指学习时按照课本提供的范例,将数学技能的思维操作程序一步一步地展现出来,然后根据这种程序逐步掌握技能的心智活动方式。整数、小数、分数的四则计算,课本几乎都提供了计算的范例,学习时只需要根据范例有序地进行计算即可掌握计算方法。如被除数和除数末尾都有0的除法的简便算法,课本安排了如下范例,学习时只需要明确范例所反映的计算程序和方法,并按照这种程序和方法进行计算即可掌握被除数和除数末尾都有0的除法简便计算的技能。尝试学习法是指在学习中主要由学生自己去尝试探索问题解决的方法和途径,并在不断修正错误的过程中找出解决问题的操作程序,进而获得数学技能。这是一种探究式的发现学习法,总结运算规律和性质并运用它们进行简便计算、解答复合应用题、求某些比较复杂的组合图形的面积或体积等技能都可以运用这种学习方法去掌握。这种方法较多地运用于题目本身具有较强探究性的变式问题解决的学习,如用简便方法计算1001÷,由于学生在前面已经掌握除法商不变性质,练习时就可通过将除数和被除数部乘以8使除数变成100的途径去实现计算的简便。尝试学习法虽然有利于培养学生的探索精神和解决问题的能力,但耗时太多,学习时最好是将它和范例学习法结合起来,两种学习方法互为补充,这样数学技能的学习就会更加富有成效。
计算是小学数学中一项重要的基础知识,学生的计算能力强弱与否,直接关系到学习数学的兴趣。小学生计算能力的高低,主要表现在计算得是否正确、迅速和灵活,也就是平常所说的“又对,又快,又巧”。就提高学生的计算能力下面谈几点: 一、创境激趣,培养品质,让学生说“我能行” “兴趣是最好的老师。”我认为教师要创设一定的教学情境,让学生带着强烈的求知欲去探索新的知识,将干巴巴的计算教学变得生动有趣,树立学生的自信心,让学生乐于学、乐于做,让学生自己说:“我能行。” 在日常教学中,给学生讲解中外数学家的典型事例或与课堂教学内容有关的小故事,以激发其兴趣。如在教学简便运算前,我首先给学生讲解了数学家高斯创造性地解答“1+2+3+…+99+100”这100个自然数之和的故事,为学生创设良好的学习情境,激发其学习数学的兴趣,学生自然而然地产生了和数学家比比的念头。由此,学生审题比以往认真了,对题目的特点分析比以前仔细了,并能灵活利用有关定律、法则,找出解题规律,学生的学习兴趣也增强了。 根据小学生注意力不集中、不稳定,容易受到外界和某些内部因素影响的特点,教师在练习的时间和数量上要合理安排,采取“短时,少量,多次”的方法,避免疲劳、厌烦现象的产生,使学生的注意力能稳定的集中在练习对象上,从而保证计算的准确性。针对小学生只喜欢做简单的计算题,不喜欢做或做不对稍复杂的计算、简算等题目的弱点。在教学中,教师要善于发现小学生的思维障碍,克服影响学生正确计题多解”等培养学生良好的意志品质。 定期评比,定期表扬。既提高了学生的计算能力,又培养了学生的竞争和团队精算的心理因素。可以通过各种方法进行练习,如“趣题征解”,“巧算比赛”。二、全方位引导,合理训练,让学生说“我也行”(一).全方位引导 让学生充分地“说”,把操作和语言结合起来,改变过去计算教学就是学生“算”的做法。让学生充分地“说”说自己的思维过程,并给与适当的指导,教给学生良好的思维方法。同时重视师生演示操作的作用,并把操作与语言结合起来,加强学生的直观认识,有效的发展学生的思维。如在教授“20以内的进位加法”时,在学生充分“说”的同时,边动手,边思考,让学生体会“凑十”的过程。 (二).合理训练 1.口算天天练:每天利用5分钟加强学生的口算训练。单项的计算要根据学生掌握的情况重点练,对于学生难掌握之点、易错之处要突出练,练习的形式多种多样,如夺红旗、对抗赛、接力赛、口算游戏等。2.对比练习:在教学中将容易错的题目放在一起,让学生区分比较,通过有目的地练习,使学生纠正错误,以提高学生的辨析能力,并及时评价学生的作业,纠正错误。 3.改错练习:教师故意将学生作业中的典型错误板书出来让学生指出错误之处,说明产生错误的原因,并改正过来。教师要及时地发现学生作业中出现的问题,收集错题,定期上一节纠正错误课。让学生会诊,当“错题医生”,反复练习,以便对症下药。4.练习题的筛选要恰到好处:数学知识系统性很强,如果整数的加、减、乘、除法的计算方法没有学好,那么小数的加、减、乘、除法就很难学会。因此说,计算教学需要做到新旧结合,精讲巧练,持之以恒。5.新授之前扫障碍,抓住难点反复练。例如:在不连续进位的加法27+45中,当十位上的2与4相加得6时,还要加上7+5进位得来的1,所以2+4+1这类口算练习,必须放在讲授不连续进位加法之前加以训练。二年级学生初次接触整数乘法与除法时,因为它们用到的计算口诀相同,学生受到干扰往往会分辨不清出现“坐错位”的现象,要走出这一误区关键在于如何确定乘除法各部分的位置。因此要针对这个难点让学生反复练习。像根据三四十二这一句口诀:3×4=12 4×3=12 12÷3=4 12÷4=3四个算式。根据3×4=12说出12÷3=4 12÷4=3这两个除法算式。知识靠日积月累,练习需少食多餐。学生计算水平的提高不可能一簇而就,因此加强平时的训练是十分有必要的。为了提高学生的计算能力,可以安排“天天练”,即每天练3-5题的计算题,让学生做到天天有“点心”吃,又能做到“温故而知新”。练习形式多样化。为了让学生始终有新鲜感,计算练习的形式要多样,如通过游戏、竞赛、抢答、开火车、听算、限时口算、自编计算题、扑克牌、同桌对问或小组比赛等形式来调学生的胃口。还可以通过“趣题征解”、“巧算比赛”等形式。挖掘学生的潜力,培养良好的意志品质。举一反三,提高实效。每讲完一种新的计算方法,应先集中练习新学内容,再练习与本节内容有联系的题目,最后把新旧知识串起来练习。如:学习两位数乘法之后,出示练习题:15×15= 25×25= 35×35= 先请学生运用掌握的数学知识进行运算,然后思考:两个因数有什么特点?积的十位个位数字有什么特点?积的高位数字与因数的十位数字有什么关系?这样学生发现了规律,了解了数据的特征,很快掌握了快速计算方法,接着让学生比赛口算55×55= 65×65= 75×75= 85×85= 就会迎刃而解了。再如:教学混合运算时先练习100÷5×4,让学生思考它的运算顺序,接着改为60+100÷5×4,通过对比练习使学生了解他们的异同点,以便进一步掌握计算方法。练习题的设计要精心到位。练习的选题不是灵机一动,信手拈来,而是一项充满艺术性、创造性的行为。如:有关0、1试题的练习是首选。口算0÷256= 256÷1= 256÷256= 竖式计算时0的位置不同引发计算要点会相应变化,练习题设计就要到位:110×25= 250×50= 305×60 360÷90= 360÷9= 另外,练习题的设计要注意横向知识与纵向知识的对比,切忌遗漏知识点,要以点带面培养学生触类旁通的能力。三.讲清算理,为正确计算提供依据。我们知道,算理是运算正确的前提和依据。学生头脑中算理清楚,计算起来就有条不紊,可以采取多种方法使学生理清算理。1.领悟法。如:在低年级讲授进位加法时,可让学生在摆一摆,画一画,数一数的基础上体会凑十的过程,发现满十进一的现象,学生会对“十进制”这一自然数的进位方法有很好的认识。在计算中应用到满十进一的理论时才不会疑惑不解。我们把这种方法称为“领悟法”。2.对比明理法。如:三年级学习三位数乘两位数时,涉及到口算、估算、竖式计算,对于这一知识的教学,我改变计算题以做题为主的惯例,鼓励学生多动嘴说,说一说算理,说一说想的过程,目的在于使学生的思维高度活跃,做到知其然亦知其所以然。以125×11为例,口算的思维过程是:先算100×11=1100 20×11=220 5×11=55 最后算1100+220+55=1375;估算时要说明的是在此类型的估算中,只要将11估成10,然后计算125×10=1250,也就是125×11≈1250即可,关于这一类型的估算说明在教学参考书上有明确文字;竖式计算的思维则是先算125×1=125 125×10=1250 最后算125+1250=1375。通过比较,我们会发现:口算、估算、竖式计算的思维方法略有不同,学生通过说想法,说过程进行对比、区别,就会建立起清晰的表象。我们把这种方法称为“对比明理法。”3.知识转换法。如:五年级教学异分母分数加减法时,先让学生充分领会分母不同即分数单位不同,而分数单位不同,就不能直接相加减,懂得了这个道理之后,再引导学生运用通分的知识,化异分母分数为同分母分数,于是问题就转化为已学过的同分母分数相加减了。这种方法就是“知识转换法”。四、克服粗心,培养习惯,让学生说“我真的能行” 我从教学实践中总结出,缺乏认真的学习态度和良好的学习习惯,是数学计算容易出错误的主要原因。因此,必须要重视良好计算习惯的培养,使学生养成认真的学习态度。教师一定要从一点一滴做起,严格要求学生,对于学生作业中出现的由于马虎造成的错误,决不能姑息、迁就,决不能让学生产生“由于马虎做错的题,没事”的念头,要树立“会做的题一定不能错”的思想。(一).重视书写:要求学生认真按格式书写阿拉伯数字和运算符号,字迹要端正。这样能有效地避免“看错”毛病的发生。教师要率先垂范,对学生有明确要求,作业设计要精心,避免学生产生应付的心理。 (二).清晰审题:这是计算正确的首要条件。审题要审数字和符号,并观察它们之间有什么联系,还要审运算顺序,明确先算什么,后算什么,能简便就简便,做题前要做到心中有数。 (三).认真校对:要求学生凡是抄下来的都校对,学生做完题后,再次校对计算过程的准确性,做到不漏不错。 (四).仔细验算:验算是一种能力,也是一种习惯。我认为要把验算作为计算过程的重要环节来严格要求,计算完一道题后,或采取笔算验算。最少也要采取口算、估算来验算,教师对验算要有明确和有力的措施,消除学生计算后再去验算感到厌烦和抵触的情绪。 总之,培养学生计算能力是数学教学的一项重要任务。在教学时,要把握好每个环节,充分发挥学生为主体,教师为主导,练习为主线,发展智力、培养能力为目标的教学原则,以适应课程改革的需要。今天上了一节数学课,自认为上得很认真,课堂气氛也很活跃,可是从课后的询问中,发现还有个别同学还没有掌握好,特别是中等生掌握不够理想,那些平时一贯认为比较差的同学,学得倒很可以。这究竟是什么原因呢?我想来想去,冥思苦想都想不出是什么原因 ?解铃还须系铃人,还得向学生请教,我虚心的请教了3位学生,终于找到了原委。原来是我在关注学生这方面出了问题,在平时教学中,我往往是抓两头,促中间,关注的是好生和差生,特别那些学习上有困难的同学,只要举手,我都会让他们充分的发挥自己的见解,而那些中等生,我常常忽视他们,这样学生认为老师偏心,不关心他们,所以在课堂上中等生也就没有用心去投入。课堂是心灵碰撞的火花,那些中等生在课堂上,没有得到心灵火花的碰撞,自然也就掌握不好。这就要求我们教师在课堂上多一点公平,少一点偏爱;多一点关爱,少一点忽视;多一点赏识,少一点苛求;多一点表扬,少一点批评;多一点肯定,少一点否定;多一点信任,少一点怀疑;多一点虚心,少一点自满。尽量让每一位学生感到学习的甜头,感到成功的快乐,感到课堂的乐趣!
初中数学教学论文范文
在社会的各个领域,大家或多或少都会接触过论文吧,论文可以推广经验,交流认识。那么一般论文是怎么写的呢?以下是我帮大家整理的初中数学教学论文范文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
论文摘要: 数学这门学科是一门比较重要的基础学科,较强的逻辑性和抽象性是数学知识的重要特点,因此对于数学的教学能够提高学生的综合能力和素质。初中数学的学习是学生学习比较重要的时期,因此这个时期对于数学的教学方法对学生的数学学习有着关键的作用,所以必须要重视这个阶段数学的教学方法。本文通过对初中数学教学存在的问题进行分析,从而提出了一系列改进初中数学教学的对策。
论文关键词: 初中数学;教学;问题;对策
一、学习数学的重要性
1.对于数学的学习可以满足人们的一种需要,例如日常生活、工作中的计数、计算以及推理。在我们的日常生活和工作中,对于事物的计数、数量之间各种运算以及比较,这些都是离不开数学的,需要数学知识和思想方法的支持。也许是因为在日常生活中所应用的数学知识都是比较简单的,所以感觉不到对它的应用。
2.对于数学的学习可以使人的思维品质和思维水平得到锻炼,比如人的计算能力、空间想象能力以及逻辑思维能力等。数学科学具有严谨、缜密的特点,所以在学习这门科学的时候除了能够掌握一定的知识外,自然也能锻炼严谨、缜密的思维。也就是说通过对数学的学习,可以让人在做事情的时候产生比较清晰的思路,运用比较科学的方法,从而能够根据已知和未知事物之间的某种联系将事物可能发展的趋势和结果进行一个大体的推断,所以说对于数学的学习可以使人的大脑和身体得到很好的锻炼。
3.数学已经深入到自然科学、社会科学的各个领域。数学掌握着这个信息化社会,把握住数学,能够在这个社会上具有一定的领导能力。由此可以看出,具有数学读写能力的人和不具有这种能力的人之间的差距越来越大,而且其程度也是非常惊人的。数学知识支持多产的、技术强大的精英阶层。曾经得到过诺贝尔奖的杨振宁说过:数学在他的科学生涯中起着不可忽视的作用,因此有些学者将信息时代也称之为数学时代,由此可以看出对于数学知识的学习可以帮助我们进入到其他学科的学习中。
4.通过对数学的学习,可以让我们体会到数学工作者身上的那种科学、严谨的科学态度和作风,从而激励自己提高自身的科学素养。纵眼望去,我们可以发现历史上无数的数学家都有着兢兢业业、刻苦勤奋、勇于创新的精神,通过学习他们的这种精神,让自己能够得到熏陶和震撼。
二、初中数学教学存在的问题
1.教师角度。
(1)教学情境的设置过于牵强,过度地重视教学中的趣味性,而忽视了数学的味道,甚至有些情境的设置离题目太远,根本就不切实际,显得非常生硬,而又刻意。对于一些知识来说,找不到合适的情境来解释也是很正常的,并不是说每个知识点都必须要设置一定的情境,有些问题可能就是来自数学本身,所以对于情境的设定一定要尊重学生的知识背景和认知结构。
(2)没有明确的教学目标,而且没有透彻的理解课标含义。
新课标提出了三位目标,分别是学科知识、数学技能以及情感态度价值观。但是很多教师对此的理解存在着误差;或者是理解了,但是执行起来却存在着偏差。只侧重于对基础知识和基本技能的教授,并以此为教学的主体,从而导致了课标的失衡,使数学的教学过于简单和过于程序化。也就是说,在教学中,只重视了训练,而忽视了培养。
(3)教学方法过于单调,没有灵活性。
很多教师对于数学的教学还停留在以往单一的方法上,所有的教学只是为了应付集体备课,并没有对其进行深层次地挖掘和研究,不能形成自己的教学风格,缺乏与学生的互动环节。另外,对于所有的学生都采取一样的教学方式,根本就没有任何的变动,缺乏必要的灵活性,很难做到对数学教学的因材施教。
(4)评价方式存在漏洞。
在调查中发现有一些教师在课堂上根本就无法展现一名教师的修养和内功,因为他们不能够对学生做出非常合理的课堂评价。这些教师一般存在的问题就是缺乏评价语言或者是评价比较肤浅、过度、琐碎,不存在一定的启发性和激励性,根本达不到课堂评价应有的效果。还有一些教师在评价的时候语言过激,让学生感觉到其语言上的讽刺性,从而伤害了学生的自尊心。课堂评价如果不能很好地促进学生的情感发展,引发灵感的碰撞;或者是不能够发挥其指导、激励的功能,那只能说明其已经失去了存在的意义。(5)在教学过程中,教师缺乏和学生的互动。在课堂上,一些教师对于数学的教授就是照本宣科,整个教授过程都是在以教师为主导,这样就出现了本末倒置的现象。因为在教学的过程中,学生是主体,教师所要做的就是引导学生进入到学习的氛围中,进行有效的活动,并不断地积累经验,将其归纳总结成数学问题。
2.学生角度。
(1)作业完成不到位。
对于初中生来说,他们自制力比较差,并没有明确的学习目标,在学习上往往缺乏一定的主动性。在初中阶段,对于数学的学习来说,作业完成的不认真或者是完不成作业一直是比较难解决的问题。由于作业是在家中完成,很多家长对学生学习的监督很少,再加上学生自身较差的自制力,这就导致了很多学生完不成作业,甚至出现了抄作业的现象。很多学生在做作业的时候,书写不认真、审题不认真、检查也不认真,在作业中稍微遇到点困难就会选择放弃。这样做的后果就是教师花费了过多的时间去处理作业,而造成了课堂教学的简单化,同时也妨碍了一些成绩好的同学的进步,从而形成了较差的教学效果。
(2)不喜欢学习数学,缺乏学习的兴趣。
由于数学学科复杂多变的特点,很多学生对于它的学习提不起任何的兴趣,所以在上课的时候经常会表现的非常冷漠,给人筋疲力尽的感觉,更有甚者直接以睡觉的方式进行默默的抗拒。
(3)缺乏正确的学习方法。
很多学生对于数学的学习根本就没有正确的方法,所能做的就是对一些公式进行死记硬背,不懂得去推理和计算,在他们的心里只要记住就可以了,殊不知数学是千变万化的,如果只是单纯的靠记忆,注定是学不会数学的。
(4)频繁的考试对学生数学学习的负影响。
现在很多学校都有着各种形式的考试,例如周考、月考等,这种频繁的考试不仅让学生精力上感觉到疲惫,更重要的是当学生成绩较差的时候,往往会挫伤其自尊心,影响他们学习数学的积极性,更严重的现象可能是学生出现厌学情绪,久而久之就放弃了对数学的学习。
三、改进初中数学教学的对策
1.让学生能够对数学采取乐意学习的态度。
数学是一门比较抽象的学科,所以对于这样一门难以理解的学科要想让学生拥有持久的学习积极性,就要采取有效的教学方式,从而让学生能够从“厌学”转变成“乐学”。小学数学的重点是培养学生的运算能力,虽然计算量大,但一般都是比较具体的数字,而初中数学则出现了用字母代替数字,从而提高了数学的抽象性。这表明初中数学又是学习数学的一个新的征程。那么要想让学生做到“乐学”,就需要教师采取新颖的教学方式,根据教学目标,创建符合条件的情境,从而使学生能够看到一些比较直观的案例。同时还需要兼并运用一些具有启发式的教学,增加教学的趣味性,从而使学生能够将注意力完全的放到教学中,展现出最积极的思维能力,诱导他们的学习动机,借此来增加学生学习的乐趣。在教导的过程中,教师要尽可能的符合教学内容的需求,创设出表面比较浅显,但是需要认真思考的一些问题,让每个学生都能够参与到教学活动中,使学生有自己的观察、分析、思考、判断的能力。将这种方式教授于学生让他们能够从中体会到学习数学的乐趣。
2.多对学生进行表扬。
每个人都渴望得到别人的赞赏,尤其是学生,更加希望得到教师的表扬,所以要用多表扬、少批评的手段来激励学生。如果教师不注意自己的教学方式,在课堂上对学生进行批评,结果只能是让学生产生逆反心理,从而做出一些放弃学习的行为。所以在课堂上,教师应该努力的创造一种比较和谐的教学氛围,做到对学生的理解和尊重,再加上适当的激励手段,这样就可以使各种程度上的学生都能够体会到成功的喜悦,进而得到精神上的满足。在课堂的提问中,要将各个学生群的水平都兼顾到,让每个水平的学生都有能够答对问题的机会,然后给予回答问题的每一个同学一定的鼓励和肯定,以温和、热情、多赞扬的方法对待自己的学生,一定要少批评、少指责、少否定,让每个学生都能够有所收获,都能获得成功,享受到成功的喜悦。对于考试来说,由于学生的层次不一样,教师可以针对每个层次的学生进行出题,这样可以让他们在考试中看到自己的进步,从而体会到成功的喜悦,促进学生进入一个学习的良性循环中。我相信这样的方式肯定能够增强学生学习的欲望,培养他们学习的兴趣,从而提高学习数学的积极性。
3.教师需要提高自身的业务能力。
需要教师能够对教材达到灵活运用的效果,这就要求教师要有较强的开发能力,深刻体会出新教材的意图,全面熟悉新旧教材的变动情况;需要教师具有创造性的指导能力,即能够对学生的各个方面进行综合科学的分析,并对学生的创造性给予一定的指导;需要教师具有体察教学行为的反思能力,即对自己教学活动和教学行为进行有意识地分析和总结,并从中认知到自己教学的不足。
学生的成长并不是在一堂课上实现的,这是一个循序渐进的过程。对于数学的学习可以满足人们的一种需要,可以使人的思维品质和思维水平得到锻炼,可以让我们体会到数学工作者身上的那种科学、严谨的科学态度和作风,从而激励自己提高自身的科学素养。数学已经深入到自然科学到社会科学的各个领域,所以在对数学的教学过程中,教师需要在提高自身业务能力的基础上,努力做到让学生能够对数学采取乐意学习的态度,并对学生进行不断地激励,让其能够成为数学王者。总之,身为教育工作者,要做到一切为了学生。
参考文献:
[1]白东明,金磊。浅谈初中生数学学习兴趣的.培养[J].才智,2012,(1):062.
[2]吴越明。初中数学教学存在的问题及对策[J].中学教学参考,2014,(27):41.
摘要:目前在中考升学率的压力下,初中数学课堂教学往往是“满堂灌”,课后的课业负担较重,严重影响了学生的全面发展和身心健康。根据20多年来亲身的教学经历,从五个方面就如何减轻学业负担,规范教学和管理,提高课堂45分钟的效率谈了心得体会。
关键词:初中数学;教学特点;教学效率
当前初中数学的课堂教学“满堂灌”、课后的课业负担重、教学质量偏低已成为教育界有关人士关注的焦点。传统的教学方式严重影响了学生学习数学的积极性,影响了学生的全面发展和身心健康。要使学生轻松地学习数学,教师应当采取措施,精心备课,注重教学方法,优化课堂教学。教学过程中以学生为主体,激发学生学习数学的兴趣,引导学生积极主动思考,使学生成为学习的主人,从而切实减轻学生过重的学业负担。
我们还应当认识到“减负”不单纯指减少课时、课本内容、作业量,它不仅是形式上的减少,更是一场关于全面提高教学质量,规范教学和管理的改革。
笔者在使用浙教版新教材的过程中,结合实际教学经验,从五方面就如何减轻学业负担,提高数学课堂效率总结体会如下。
一、初中数学教学的特点
义务教育阶段的数学课程具有基础性、普及性和发展性。所以在教学过程中对教师提出了较高的要求,教师在教学过程中应当尊重个体差异、面向全体学生,在基础知识与创新能力、传统与现代等各方面找到一个平衡点。
初中生正处青春期,自我表现欲突出,心理呈现出矛盾性和不稳定性。反映到数学课堂上,常出现注意力不集中、不愿意主动学习等现象。因此,营造良好的课堂氛围至关重要。这就要求教师努力优化课堂结构,激发学生学习的兴趣和主动性,全面提高教学质量。
二、具体措施
1.精心备好每一节课
减轻学业负担的重点就在于教师如何有效地利用课堂45分钟,提高教学质量。因此,教师在“减负”这场改革中起着举足轻重的作用。
课堂的45分钟教学时间应当合理地利用,任何人都不能浪费,所以教师必须下工夫、花气力去认真钻研《义务教育数学课程标准》,吃透教材,全面把握初中数学教学的重难点,找准每节课的关键,然后突出重点,分散难点,因材施教,合理安排好课堂进程的快慢以及课堂教学的时间。
教师备好课,不仅要备教材,把握每节课的重难点,还要备好学生,了解学生的基本情况,其中包括学生的认知能力、基础知识情况、接受能力等。只有这样,才能真正地做到因人施教,在课堂上有的放矢地把握学生。课堂知识有利于学生的接受和吸收,从而才可以减轻学生的学业负担,提高学习的质量。
2.激发学生学习的兴趣
兴趣是动力的先导,也是成功的关键。如果教师可以激发学生学习的兴趣,将枯燥的数学公式和定理以生动巧妙的方式向学生讲解,把轻松和乐趣带进数学课堂,课堂的效率也会大大提高。
在初中数学课堂的实际教学中,应当注意以下几点:
(1)可在讲课前设置问题,引起学生注意和思考,从而使学生产生学习的愿望和浓厚的兴趣。比如,教学“概率”时,教师可以设置“摸奖游戏”:箱子里有10个白球,10个红球,每个学生可以摸5次,连续摸到4个红球就算中奖。通过对中奖概率的分析,学生更加明白“摸奖”的小概率和现实意义,同时也被概率的现实作用深深地吸引住了。
(2)教师可以进行情境创设,联系生活实例,或者利用情感式教学,激发学生的兴趣。
(3)教师应当尊重学生的表现欲,适当设置问题进行课堂讨论,鼓励学生积极参与、有不同的想法,并引导学生得出正确的结论。比如,教学“三角形面积的计算”时,教师可以让学生动手将两个完全一样的三角形拼成学过的图形,学生参与的积极性很高,拼成了平行四边形、长方形、正方形,然后教师再引导学生思考拼成的图形与原来三角形的底、高、面积的关系,从而得出三角形面积的计算公式。
(4)教师可以利用多种教学方式和手段,采用多媒体辅助教学,为教学内容增添直观性和形象生动性。
总之,教师应当在充分了解学生的同时,构建和谐的师生关系,注重激发学生对数学的兴趣,诱发学生的探究欲望,最大限度地挖掘学生的潜能。
3.以学生为本,引导学生积极思考
传统的课堂上,课堂的内容、模式、形式都由教师决定,学生参与的积极性不高,课堂效率低。学生往往不会主动思考、不会分析、不能用所学的知识解决实际问题。这样极大程度地扼杀了学生学习数学的热情和兴趣。由于忽略了学生的主观能动性,没有启发学生积极主动思考,虽然学生在课堂上“听明白了”教师所传授的知识,却没有把课堂知识转化为自己的知识,遇到问题时还是一知半解。
素质教育的核心就是目前大力提倡的创新能力,而创新能力是以探究心理为基础的,所以学生探索精神的培养就至关重要。在教学过程中,教师不要直接给出数学公式或定理,而要引导学生积极思考,主动发现和总结出规律。再比如,遇到难题时,教师不要直接帮学生解出来,而要适当地引导学生,让学生以独立思考或小组合作的方式想出解决方法,并引导学生分析方法的可行性。
只有让学生积极地思考,才可以将课堂知识转化为学生自己的知识,从而做学习的主人。
4.尊重个体差异,面向全体学生
新课标倡导的目标是:“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。”这就要求教师了解和尊重学生的个体差异。教学时既要因材施教,又要面向全体学生。
在授课中,教师可以针对知识点设计不同难度的台阶,使不同层次的学生有同等的参与机会,使基础好的学生和学习有困难的学生都可以在原有基础上得到提高,并获得同样的成就感。例如,在“完全平方公式的因式分解”教学中,我设置了5个台阶:
①(x+3)2=x2+()x+()
②z2-10xz+25x2=()
③(x-y)2-8(x-y)+16=()
④x2y+6xy2+9y3=()
⑤若9x2+mx+16是一个完全平方式,则m=()
在教学过程中,要尽可能地使所有学生都能主动参与教学过程,鼓励学生用多样化的方法解决问题,提出各自解决问题的方法,积极与他人交流,吸取他人的经验,从而提高学生的思维水平。
5.重视知识的联系与整合,提高学生解决问题的能力
通过联想,可让学生将所学知识整合起来,做到举一反三,形成自己的能力。比如,九年级数学中反比例函数,教师可将其与前面学到的一次函数y=kx+b(k≠0)联系起来,讨论当k分别为正值和负值时两函数图像的关系,在学习新知识的同时,深化对旧知识的理解。
知识的整合不仅指的是课本知识间的相互整合,更重要的是课本知识与实际生活、其他学科的相整合。教学过程中所选的题材应尽量来源于实际生活,重视知识之间的联系,从而激发学生的兴趣,使学生可以应用所学知识解决实际问题。比如,教学“勾股定理”这一内容时,教师可以从其发现历史来讲解,并从生活中找出这一定理的运用。教师也可以将勾股定理与其他领域的内容联系起来,在解决其他相关问题时使用到勾股定理。这样通过知识的联系与整合,可以使一点一线的知识形成面,提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。
总之,要使学生真正轻松地学习数学,教师应精心备课,把握好课堂45分钟,激发学生学习数学的兴趣和探索精神,使学生真正成为学习的主人,真正要让学生在课堂上“会学”而不仅仅是“学会”,从而切实减轻学生过重的学业负担。