政治作业优化设计学习心得作业是教学的一个重要环节。如何使政治作业真正发挥其为教学服务的作用,是教学理论应该探索的重要问题。作业是课堂教学的延伸,是学生掌握知识、锻炼思维、提高能力的操练场,为此,在作业布置方面就必须注入生活的内容和时代的活水,要以学生的生活经验为基础,让学生体验到所学的思想政治课是他们人生必不可少的内容。
优化作业设计上注重几个原则
过去作业的设计上存在的最主要问题是作业数量与质量反差巨大,以致形成十分明显的负面效应——挫伤学生的学习积极性,损害学生的身心健康,影响教学质量的提高。优化是指从一定的标准来看是最好的。标准很多,但重要的是效果和时间,既提高质量,又不增添负担。这就须注重五个原则:
1、形式灵活,激发兴趣。兴趣是最好的老师,有了兴趣,学生会自觉认真完成作业。形式灵活,会让学生一见作业便有一种跃跃欲试的冲动。对于记忆类作业,我们根据“遗忘先快后慢”的规律,前期布置这类作业多一些,间隔时间短;后期布置这类作业少一些,间隔时间长一些,避免了机械性,学生也乐于接受。同时,通过上面的作业分类,我们可以看出机械性作业虽不能说一无是处,但比重过大,肯定不利于学生发展。所以作业可以是口头作业、书面作业;也可以是笔记式作业、讨论式作业、调查访问式作业、合作式作业、观察式作业,还可以是听的作业、写的作业、说的作业、读的看的作业,甚至于想的作业、画的唱的作业、玩耍的作业。让学生动手、动脑、动
口,多种感官参与活动与学习。形式的灵活必定激发学生完成作业的兴趣。
2、体现层次,量力而行。优化作业设计应注意体现其层次性,让学生量力而行。作业设计层层递进,由易到难,给了学生一个选择的范围。每个学生量力而行,部分能力强且有好强心理的学生又会在自己的“最近发展区”去“跳一跳”摘到“果子”。
3、少而有效,保证效果。平日用自习课集中背诵,对背诵数量不做硬性规定,平日分散时间、少量检查,并在检查前提前通知,每次学生只用几分钟即可复习明白。
以上是我对作业设计实践的一点心得,可以说前一阶段作业设计的主观盲目、随意与后一阶段的作业设计的优化效果是明显不同的。但还有许多好的设计还有待我们去探究,优化作业设计中存在的问题还有待我们去解决。不过,我坚信:优化作业设计,必定提高教学效果。
张秀玲
作业 1. 阐述优化设计数学模型的三要素。写出一般形式的数学模型。 答:建立最优化问题数学模型的三要素: (1)决策变量和参数。决策变量是由数学模型的解确定的未知数。参数表示系统的控制 变量,有确定性的也有随机性的。 (2)约束或限制条件。 由于现实系统的客观物质条件限制,模型必须包括把决策变量限制在它们可行值之内的 约束条件,而这通常是用约束的数学函数形式来表示的。 (3)目标函数。 这是作为系统决策变量的一个数学函数来衡量系统的效率,即系统追求的目标。 2. 阐述设计可行域和不可行域的基本概念 答:约束对设计点在设计空间的活动范围有所限制。凡满足所有约束条件的设计点,它在设 计空间中的可能活动范围,称可行设计区域(可行域)。不能满足所有约束条件的设计空间便 是不可行设计区域(不可行域)。 3、无约束局部最优解的必要条件? 答: (1)一元函数(即单变量函数) 极值点存在的必要条件 如果函数f (x )的一阶导数f’(x )存在的话,则欲使x *为极值点的必要条件为: f’(x *)=0 但使f’(x *)=0的点并不一定部是极值点;使函数f (x )的一阶导数f’(x )=0的点称为函数f (x ) 的驻点;极值点(对存在导数的函数)必为驻点,但驻点不一定是极值点。至于驻点是否为极 值点可以通过二阶导数f’’(x )=0来判断。 (2)n 元函数在定义域内极值点X *存在的必要条件为 即对每一个变量的一阶偏导数值必须为零,或者说梯度为零(n 维零向量)。 ▽f (X*)=0是多元函数极值点存在的必要条件,而并非充分条件;满足▽f (X*)=0的 点X *称为驻点,至于驻点是否为极值点,尚须通过二阶偏导数矩阵来判断。 3. 阐述约束优化问题最优解的K-T 条件。 答:K-T 条件可阐述为: 如果X (k)是一个局部极小点,则该点的目标函数梯度▽f (X (k))可表示成该点诸约束面梯度为▽ g u (X (k))、▽h v (X (k))的如下线性组合: ()()()()0****21=????????????=?T n x X f x X f x X f X f
政治作业优化设计学习心得作业是教学的一个重要环节。如何使政治作业真正发挥其为教学服务的作用,是教学理论应该探索的重要问题。作业是课堂教学的延伸,是学生掌握知识、锻炼思维、提高能力的操练场,为此,在作业布置方面就必须注入生活的内容和时代的活水,要以学生的生活经验为基础,让学生体验到所学的思想政治课是他们人生必不可少的内容。 优化作业设计上注重几个原则 过去作业的设计上存在的最主要问题是作业数量与质量反差巨大,以致形成十分明显的负面效应——挫伤学生的学习积极性,损害学生的身心健康,影响教学质量的提高。优化是指从一定的标准来看是最好的。标准很多,但重要的是效果和时间,既提高质量,又不增添负担。这就须注重五个原则: 1、形式灵活,激发兴趣。兴趣是最好的老师,有了兴趣,学生会自觉认真完成作业。形式灵活,会让学生一见作业便有一种跃跃欲试的冲动。对于记忆类作业,我们根据“遗忘先快后慢”的规律,前期布置这类作业多一些,间隔时间短;后期布置这类作业少一些,间隔时间长一些,避免了机械性,学生也乐于接受。同时,通过上面的作业分类,我们可以看出机械性作业虽不能说一无是处,但比重过大,肯定不利于学生发展。所以作业可以是口头作业、书面作业;也可以是笔记式作业、讨论式作业、调查访问式作业、合作式作业、观察式作业,还可以是听的作业、写的作业、说的作业、读的看的作业,甚至于想的作业、画的唱的作业、玩耍的作业。让学生动手、动脑、动
口,多种感官参与活动与学习。形式的灵活必定激发学生完成作业的兴趣。 2、体现层次,量力而行。优化作业设计应注意体现其层次性,让学生量力而行。作业设计层层递进,由易到难,给了学生一个选择的范围。每个学生量力而行,部分能力强且有好强心理的学生又会在自己的“最近发展区”去“跳一跳”摘到“果子”。 3、少而有效,保证效果。平日用自习课集中背诵,对背诵数量不做硬性规定,平日分散时间、少量检查,并在检查前提前通知,每次学生只用几分钟即可复习明白。 以上是我对作业设计实践的一点心得,可以说前一阶段作业设计的主观盲目、随意与后一阶段的作业设计的优化效果是明显不同的。但还有许多好的设计还有待我们去探究,优化作业设计中存在的问题还有待我们去解决。不过,我坚信:优化作业设计,必定提高教学效果。 张秀玲
浅谈小学音乐作业的优化设计 【摘要】随着新课标课程改革的不断推进,教学越来越注重素质教育,培养学生各方面的能力素质。小学音乐是小学素质教育的重要组成部分,对学生综合素质的提高具有重要意义。因此,小学音乐教师要创新教学模式,优化小学音乐作业设计,提升课堂教学效率。 【关键词】优化作业设计;小学音乐;课堂效率 复习对于巩固知识,获得新知具有重要意义。作业是复习的一种重要方式。做作业帮助学生了解所学到的知识并掌握学情,让教师对学生的学习情况有具体的了解。小学音乐的作业设计对于提高学生的音乐感悟能力和创作能力具有重要作用。因此,小学音乐教师要优化小学音乐作业设计,提升课堂教学效率。 一、注重层次性 音乐作为一门才艺性的学科,测评学生学习的成果是根据学生的才艺表现来决定的。才艺水平的高低需要教师对学生进行不同层次的教导,并让学生进行不同层次的训练。因此,小学音乐教师在进行音乐作业设计时,要注重作业设计的层次性。作业设计的层次性分为三个方面:基础练习、经典音乐鉴赏、音乐创作。教师在进行基础练习的音乐作业设
计时只需根据音乐大纲教学要求,给学生设计一些相应的音乐练习,让学生通过基础练习巩固课堂内容,提高学习效率。例如:一年级的学生在学完《两只老虎》《新年快乐》等儿歌后,教师可以让学生回家给父母反复演唱,让家长监督学生完成基础训练,并帮孩子录音,这样可以提高作业的趣味性,缓解学生的学习压力,让学生在轻松活跃的环境下巩固课堂知识。这个过程可以拉近家长与孩子的距离,让家长了解学生的音乐掌握情况,并发现孩子兴趣。 基础练习仅是对音乐基础知识的巩固,若要提高学生的音乐素养,还需让学生学会对经典音乐作品鉴赏。经典音乐作品对学生学习音乐以及开发学生的音乐潜能具有重要意义,在经典音乐作品潜移默化的熏陶下,学生的音乐创作灵感得到激发,对学习音乐的兴趣更加浓厚。教师给学生设计有关经典音乐作品鉴赏的家庭作业强化了学生的情感体验,学生从小接触高雅艺术也有利于培养学生的气质。音乐作业设计也要培养学生的音乐创作能力,因此教师在进行音乐作业设计时,要布置一些创作音乐的作业。随着经济的迅速发展,教育越来越受到人们的重视。很多家长为孩子报了音乐第二课堂,让学生学习自己感兴趣的乐器,因此教师布置创作型音乐作业,学生可以利用自己在第二课堂学习的乐器进行音乐创作,真正实现学以致用的教学理念。 二、发挥表现性
优化设计方法的发展与应用情况 贾瑞芬张翔 (福建农林大学 机电工程学院, 福建 福州 350002) 摘 要:本文概要地介绍了优化设计方法在国内近年的应用和发展情况,包括传统优化方法、现代优化方法,以及优化软件的应用和发展情况。 关键词:优化 遗传算法 神经网络 MATLAB 优化方法是20世纪60年代随着计算机的应用而迅速发展起来的,较早应用于机械工程等领域的设计。80年代以来,随着国内有关介绍优化设计方法的专著(如《机械优化设计》[1])的出版和计算机应用的普及,优化设计方法在国内的工程界得到了迅速的推广。本文按传统优化方法、现代优化方法、优化软件应用等三个方面,概要地介绍优化设计方法近年来在国内工程界的应用和发展情况。 1. 传统优化方法的应用与改进情况 1.1传统优化方法的应用 从近10年发表的工程优化设计的论文可以看出,罚函数法、复合形法、约束变尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等,都有较为广泛的应用。对重庆维普信息数据库中的工程技术类刊物做检索,1993年至2003年,这6种约束优化方法应用的文献检出率的比例,依次约为12:10:3:1.5:1.5。 以机械设计为例,传统优化方法主要应用于机构和机械零部件的优化设计,主要对零件或机构的性能、形状和结构进行优化。在结构方面,如对升降天线杆的结构优化设计[2],采用内点罚函数法优化,在保证天线杆具有足够的刚度和压弯组合强度的前提下所设计出的结构尺寸比按一般的常规设计方法所计算的尺寸要小,自重更轻。在形状方面,赵新海等[3]对一典型的轴对称H型锻件的毛坯形状进行了优化设计,取得了明显的效果。在性能方面,《凸轮一连杆组合机构的优化设计》[4]一文以最大压力角为最小做为优化目标、并采用坐标轮换法和黄金分割法等优化方法对书本打包机中的推书机构(凸纶—连杆组合机构)进行优化设计,从而使得机构确保运动的平衡性的前提下具有良好的传力性能,使设计结果更加合理。《弹性连杆机构结构和噪声控制一体化设计》[37]一文,利用改进的约束变尺度法,求解基于噪声控制的弹性连杆机构结构控制同步优化问题,同步优化后机构的声辐射性能指标具有明显改善。由以上的例子可以看出,因此,传统优化方法仍然具有不可忽视的作用。 将优化技术与可靠性理论相结合,形成了可靠性优化设计法。按照可靠性优化设计法设计的产品,既能定量地回答产品在运行中的可靠性,又能使产品的功能参数获得优化解,两种方法相辅相成,是一种非常具有工程实用价值的设计方法。如采用惩罚函数内点法求解齿轮传动的可靠性优化设计的数学模型[5],以及运用二阶矩法和约束随机方向法对钢板弹簧进行可靠性优化设计[6]。 1.2传统优化方法的一些改进 目前,随着工程问题的日益扩大,优化要面对的问题的规模和复杂程度在逐渐增大,传统的优化方法解决这些问题时,就显露出了其局限性与缺陷。于是就出现了在分析现有算法的基础上,针对方法的不足或应用问题而作出的改进。 1.2.1对传统优化方法应用于离散变量优化的改进 工程设计问题中,经常遇到设计变量必须符合本行业的设计规范和标谁,只能取为限定的离散值或整数值的情况。若应用连续变量优化方法.得到最优解后再作简单的圆整处理,可能造成设计上的不可行解,或得到一个非最优解。为此适用于变量取离散值的优化方法发展起来。朱浩鹏等[7]提出了改进的动态圆整法、拉格朗日松弛法。 惩罚函数优化方法是一种常用的求解约束非线性问题的方法,但它仅限于求解连续变量的优化问题。
建筑结构优化设计 摘要:建筑项目投资大,建设周期长,对其进行结构优化设计能够有效的减少投资金额。建筑结构优化设计,是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键手段。因此,结构工程师必须在每一个工程项目的设计中都能做到不断地探求自然法则,不懈地追求相对的最佳最优,要通过反思比较,在经验积累中不断提高自己的判断力和创新力。 一、建筑结构优化设计 1、建筑结构优化设计的基本理论 结构优化设计不应仅仅在结构本身,而应包括建筑的各方面,科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建筑结构设计,是非常重要的。建筑结构的优化设计主要体现在建筑工程的决策阶段、设计阶段、建设阶段。在建筑工程的决策阶段,确定结构优化设计所要达到的总体目标,满足本体功能,最大程度保障安全性,缩减投资成本:在建筑工程的设计阶段,确定每一个子系统及整体结构的优化布局;在建筑工程的建设阶段,以结构优化设计为建设原则,组织建设好每一个子系统从而实现整体结构优化布局。决策阶段结构优化选择是关键,设计阶段结构优化设计是核心,建设阶段结构优化建设是基础,3个阶段互相验证、互为补充、缺一不可。 2、建筑结构优化设计的基本要求 (1)功能性 建筑是人类的基础物质生存环境,建筑结构优化的终极目标就是
为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用性功能,而是增添了舒适性、美观性、协调性等多种新元素,满足人类对基础物质生存环境的更高要求。 (2)安全性 建筑作为人类生存的基础生存环境,与人类的生产、生活紧密相关,安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计,忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性,其作为建筑不但没有任何实际意义,反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此,安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。 (3)经济性 建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计,最大化的节约各种材料资源,达到减少建设成本的目标。另外,各种材料资源都存在一定的稀缺特性,建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量,节省建设材料使用成本。 二、建筑结构优化设计基本原则 1、提高建筑舒适度原则 所谓好的建筑,应是从建筑、结构、装饰装修到给排水、暖通、空调、燃气、电气安装等各专业的优化设计组合,是整体优化设计,如果仅仅是某个专业设计得好,是不可能被称作是一个好建筑的,结构设计也不能例外的;建筑结构设计要能最大程度地满足建筑平面布置、内部空间高度和建筑立面等使用功能和外形观感的要求,投入使
结构优化课程设计 学院土木学院 专业工程力学 班级1001
学号100120118 姓名崔亚超
总结结构优化设计的原理、方法及发展趋势 崔亚超 工程力学1001班学号100120118 摘要:阐述了工程结构优化设计理论从最初的截面优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程及其相关特点,对优化设计选用的各种算法进行归类,并简述结构优化设计的发展趋势。 关键词:尺寸优化;形状优化;拓扑优化;优化算法 Summary structural optimization design principles, methods and development trends Abstract:The structural optimization of engineering design theory from the initial cross-section to optimize the development of shape optimization, topology optimization of the basic course and its related characteristics, the optimum design on the range of algorithms are classified, and to outline the development trend of structural optimization design . Key words:size optimization; shape optimization; topology optimization; optimization algorithm 0 引言 结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式,而结构形式包括了关于尺寸、形状和拓扑等信息I对于试图产生超出设计者经验的有效的新型结构来说,优化是一种很有价值的工具,优化的目标通常是求解具有最小重量的结构B同时必须满足一定的约束条件,以获得最佳的静力或动力等性态特征。 集计算力学、数学规划、计算机科学以及其他工程学科于一体的结构优化设计是现代构设计领域的重要研究方向。它为人们长期所追求最优的工程结构设计尤其是新型结构设计提供了先进的工具,成为近代设计方法的重要内容之一。 结构优化设计也使得计算力学的任务由被动的分析校核上升为主动的设计与优化,由此结构优化也具有更大的难度和复杂性。它不仅要以有限元等数值方法作为分析手段,而且还要进一步计算结构力学性态的导数值。它要面向工程设计中的各种实际问题建立优化设计模型,根据结构与力学的特点对数学规划方法进行必要的改进。因此,结构优化设计是一综合性、实用性很强的理论和技术。 目前,结构优化设计的应用领域已从航空航天扩展到船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等更广泛的工程领域,解决的问题从减轻结构重量扩展到降低应力水平、改进结构性能和提高安全寿命等更多方面。 由于结构优化设计给工程界带来了经济效益及近年来有限元研究和应用的相对成熟,计算机条件的进一步改善和普及,人们对结构优化设计的研究和应用的呼声更高了。无论国内还是国外,对这一现代技术的需求都有增长的趋势。随着设计技术的更新和产品竞争的加剧,结构优化设计将会有更大的发展。