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solidworks_Simulation理论基础

有限元分析基本理论问答 基础理论知识

1. 诉述有限元法的定义 答:有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法 2. 有限元法的基本思想是什么 答:首先,将表示结构的连续离散为若干个子域,单元之间通过其边界上的节点连接成组合体。其次,用每个单元内所假设的近似函数分片地表示求解域内待求的未知厂变量。 3. 有限元法的分类和基本步骤有哪些 答:分类:位移法、力法、混合法;步骤:结构的离散化,单元分析,单元集成,引入约束条件,求解线性方程组,得出节点位移。 4. 有限元法有哪些优缺点 答:优点:有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构,得出其近似解;通过计算机程序,可以广泛地应用于各种场合;可以从其他CAD软件中导入建好的模型;数学处理比较方便,对复杂形状的结构也能适用;有限元法和优化设计方法相结合,以便发挥各自的优点。 缺点:有限元计算,尤其是复杂问题的分析计算,所耗费的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源是相当惊人的。对无限求解域问题没有较好的处理办法。尽管现有的有限元软件多数使用了网络自适应技术,但在具体应用时,采用什么类型的单元、多大的网络密度等都要完全依赖适用者的经验。 5. ?梁单元和平面钢架结构单元的自由度由什么确定 答:每个节点上有几个节点位移分量,就称每个节点有几个自由度 6. ?简述单元刚度矩阵的性质和矩阵元素的物理意义 答:单元刚度矩阵是描述单元节点力和节点位移之间关系的矩阵 单元刚度矩阵中元素aml的物理意义为单元第L个节点位移分量等于1,其他节点位移分量等于0时,对应的第m个节点力分量。 7. 有限元法基本方程中的每一项的意义是什么 答:整个结构的节点载荷列阵(外载荷、约束力),整个结构的节点位移列阵,结构的整体刚度矩阵,又称总刚度矩阵。 8. 位移边界条件和载荷边界条件的意义是什么 答:由于刚度矩阵的线性相关性不能得到解,从而引入边界条件。 9. ?简述整体刚度矩阵的性质和特点 答:对称性;奇异性;稀疏性;对角线上的元素恒为正。 11. 简述整体坐标的概念 答:单元刚度矩阵的坐标变换式把平面刚架的所有单元在局部坐标系X’Y’Z’下的单元刚度矩阵变换到一个统一的坐标系xOy下,这个统一的坐标系xOy称为整体坐标系。 13. 简述平面钢架问题有限元法的基本过程 答:力学模型的确定,结构的离散化,计算载荷的等效节点力,计算各单元的刚度矩阵,组集整体刚度矩阵,施加边界约束条件,求解降价的有限元基本方程,求解单元应力,计算结果的输出。 14. 弹性力学的基本假设是什么。 答:连续性假定,弹性假定,均匀性和各向同性假定,小变形假定,无初应力假定。 15.弹性力学和材料力学相比,其研究方法和对象有什么不同。 答:研究对象:材料力学主要研究杆件,如柱体、梁和轴,在拉压、剪切、弯曲和扭转等作用下的应力、形变和位移。弹性力学研究各种形状的弹性体,除杆件外,还研究平面体、空间体,板和壳等。因此,弹性力学的研究对象要广泛得多。研究方法:弹性力学和材料力学

新课程改革的理论基础

新课程改革的理论基础 新课改是以建构主义、后现代主义还有多元智能理论作为其 理论基础的。 建构主义在对待学习和教学方面的主张是强调学习过程中学 习者的主动性、建构性,认为知识不是被动吸收的,而是认知 主体主动建构的。教学是教师和学生的对话,师生双方互相交流、互相沟通,相互启发、相互补充。 后现代主义主张“非中心化”、“多元化”和“零散化”。 这二者作为我国当前课程改革的理论基础,在课改的方方面面都有体现,主要表现为:课程开发主体的多元化,建立国家、地方 和学校三级课程开发模式;师生关系的平等化,师生关系变成一种全方位的交互式师生关系;教育目标多元化,教育目标提倡个性的发展,尊重学生的个体差异,尊重他人;教材的多样化,在 保证基本要求前提下,提倡教材层次性、选择性,以适应不同需要;课程类型多元化,分科课程和综合课程相结合,把综合课程 作为一个发展学生探究能力、培养创新能力和创新精神的必备课程;教育评价的理性化,改变国家评价机构大一统的局面,在评 价主体、评价方式和评价形式方面都走向多元化,评价内容更丰富和灵活。此外,加德纳教授提出的多元智能理论突破了传统智 力理论,联系我国实际,以它作为新课改的理论基础,有助于转 变教育观,端正学生观,有助于形成多样化的教学观,有助于促 进教师的教学行为,并为素质教育提供强有力的理论基础。

实施新课改,应该是把马克思主义人的全面发展学说作为指 导思想,以建构主义、后现代主义和多元智能理论为理论基础。 认识、体验和感悟是人的精神生活的基本方式,体验和感 悟也是学习活动的基本方式。一个人在学习知识的同时,必然会在过程中获得体验产生感悟;而且体验、感悟是知识后面更有价值的东西,学生探索新知识的经历和获得新知识的体验可能是挫折、失败,也可能学生花了很多时间和精力,结果却一无所获, 但这是一个人的学习、生存、生长、发展创造所必须经历的过程, 也是一个人的能力和智慧发展的内在要求。同样,学生的学习兴趣、热情、动机以及内心的体验和心灵世界的丰富,学习态度和 责任对个人价值、人类价值、科学价值等的认识,都与学生认知 有着千丝万缕的联系,因而关注“过程和方法,情感、态度和价 值观”是关注学生作为一个完整的人成长必然要求。新课程目标 对过程和方法,情感、态度、价值观的强调,突出了以学生发展 为本的思想,更有利于学生的全面发展,是教育领域的一场深层 次的革命。 联合国教科文组织《学会生存》中指出:“教师的职责现在已 经越来越少地传授知识,而越来越多地激励思考;除了他的正式职能以外,他将越来越成为一位顾问,一位交换意见的参加者,一位帮助发现矛盾而不是拿出真理的人。他必须集中更多的时间和经历去从事那些有效果的和有创造性的活动:相互影响、讨论、激励、了解、鼓舞。”《学会生存》在上个世纪 60 年代就向我们

有限元分析报告理论基础

有限元分析概念 有限元法:把求解区域看作由许多小的在节点处相互连接的单元(子域)所构成,其模型给出基本方程的分片(子域)近似解,由于单元(子域)可以被分割成各种形状和大小不同的尺寸,所以它能很好地适应复杂的几何形状、复杂的材料特性和复杂的边界条件 有限元模型:它是真实系统理想化的数学抽象。由一些简单形状的单元组成,单元之间通过节点连接,并承受一定载荷。 有限元分析:是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。并利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。 线弹性有限元是以理想弹性体为研究对象的,所考虑的变形建立在小变形假设的基础上。在这类问题中,材料的应力与应变呈线性关系,满足广义胡克定律;应力与应变也是线性关系,线弹性问题可归结为求解线性方程问题,所以只需要较少的计算时间。如果采用高效的代数方程组求解方法,也有助于降低有限元分析的时间。 线弹性有限元一般包括线弹性静力学分析与线弹性动力学分析两方面。 非线性问题与线弹性问题的区别: 1)非线性问题的方程是非线性的,一般需要迭代求解; 2)非线性问题不能采用叠加原理; 3)非线性问题不总有一致解,有时甚至没有解。 有限元求解非线性问题可分为以下三类:

1)材料非线性问题 材料的应力和应变是非线性的,但应力与应变却很微小,此时应变与位移呈线性关系,这类问题属于材料的非线性问题。由于从理论上还不能提供能普遍接受的本构关系,所以,一般材料的应力与应变之间的非线性关系要基于试验数据,有时非线性材料特性可用数学模型进行模拟,尽管这些模型总有他们的局限性。在工程实际中较为重要的材料非线性问题有:非线性弹性(包括分段线弹性)、弹塑性、粘塑性及蠕变等。 2)几何非线性问题 几何非线性问题是由于位移之间存在非线性关系引起的。 当物体的位移较大时,应变与位移的关系是非线性关系。研究这类问题一般都是假定材料的应力和应变呈线性关系。它包括大位移大应变及大位移小应变问题。如结构的弹性屈曲问题属于大位移小应变问题,橡胶部件形成过程为大应变问题。 3)非线性边界问题 在加工、密封、撞击等问题中,接触和摩擦的作用不可忽视,接触边界属于高度非线性边界。 平时遇到的一些接触问题,如齿轮传动、冲压成型、轧制成型、橡胶减振器、紧配合装配等,当一个结构与另一个结构或外部边界相接触时通常要考虑非线性边界条件。 实际的非线性可能同时出现上述两种或三种非线性问题。

有限元分析理论基础

有限元分析概念 有限元法:把求解区域瞧作由许多小的在节点处相互连接的单元(子域)所构成,其模型给出基本方程的分片(子域)近似解,由于单元(子域)可以被分割成各种形状与大小不同的尺寸,所以它能很好地适应复杂的几何形状、复杂的材料特性与复杂的边界条件 有限元模型:它就是真实系统理想化的数学抽象。由一些简单形状的单元组成,单元之间通过节点连接,并承受一定载荷。 有限元分析:就是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何与载荷工况)进行模拟。并利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。 线弹性有限元就是以理想弹性体为研究对象的,所考虑的变形建立在小变形假设的基础上。在这类问题中,材料的应力与应变呈线性关系,满足广义胡克定律;应力与应变也就是线性关系,线弹性问题可归结为求解线性方程问题,所以只需要较少的计算时间。如果采用高效的代数方程组求解方法,也有助于降低有限元分析的时间。 线弹性有限元一般包括线弹性静力学分析与线弹性动力学分析两方面。 非线性问题与线弹性问题的区别: 1)非线性问题的方程就是非线性的,一般需要迭代求解; 2)非线性问题不能采用叠加原理; 3)非线性问题不总有一致解,有时甚至没有解。 有限元求解非线性问题可分为以下三类:

1)材料非线性问题 材料的应力与应变就是非线性的,但应力与应变却很微小,此时应变与位移呈线性关系,这类问题属于材料的非线性问题。由于从理论上还不能提供能普遍接受的本构关系,所以,一般材料的应力与应变之间的非线性关系要基于试验数据,有时非线性材料特性可用数学模型进行模拟,尽管这些模型总有她们的局限性。在工程实际中较为重要的材料非线性问题有:非线性弹性(包括分段线弹性)、弹塑性、粘塑性及蠕变等。 2)几何非线性问题 几何非线性问题就是由于位移之间存在非线性关系引起的。 当物体的位移较大时,应变与位移的关系就是非线性关系。研究这类问题一般都就是假定材料的应力与应变呈线性关系。它包括大位移大应变及大位移小应变问题。如结构的弹性屈曲问题属于大位移小应变问题,橡胶部件形成过程为大应变问题。 3)非线性边界问题 在加工、密封、撞击等问题中,接触与摩擦的作用不可忽视,接触边界属于高度非线性边界。 平时遇到的一些接触问题,如齿轮传动、冲压成型、轧制成型、橡胶减振器、紧配合装配等,当一个结构与另一个结构或外部边界相接触时通常要考虑非线性边界条件。 实际的非线性可能同时出现上述两种或三种非线性问题。 有限元理论基础

新课程教学的理论基础共7页word资料

新课程教学的理论基础 新课程的改革,不是纯粹主观意志的产物,而是人们对特定社会政治经济发展的客观需要所作的主观反应。因此,社会政治经济发展的客观需要,不仅决定了一定社会中的教育是否要进行改革,而且也从根本上决定了改革的方向、目标乃至规模。整个教育发展史的事实表明,社会政治体制、经济体制的变革,以及生产方式、生活方式的重大变化,都将引发学校教育的重大变革。我国基础教育的发展和既往的七次课程改革,都取得了巨大的成就,对于促进我国政治、经济、科技、文化等各个方面的发展做出了巨大贡献。与此同时,我们必须实事求是地承认,目前我国基础教育的现状同时代发展的要求和肩负的历史重任之间还存在着巨大的反差。正是如此,从而提出了以马克思主义理论为基础,以邓小平同志关于“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”和江泽民同志“三个代表”为指导思想的新课程改革,这将推进我国的教育事业得到更进一步的发展,进而促进我国的社会经济向更好的方向发展。 一、对新课程的认识 (一)新课程改革情况 改革开放以来,我国基础教育取得了辉煌成就,基础教育课程建设也取得了显著成绩。但是,我国基础教育总体水平还不高,原有的基础教育课程已不能完全适应时代发展的需要。基础教育课程改革要以邓小平同志关于“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”和江泽民同志“三个代表”的重要思想为指导,全面贯彻党的教育方针,全面推进素质教育。 新课程的培养目标应体现时代要求。要使学生具有爱国主义、集体主

义精神,热爱社会主义,继承和发扬中华民族的优秀传统和革命传统;具有社会主义民主法制意识,遵守国家法律和社会公德;逐步形成正确的世界观、人生观、价值观;具有社会责任感,努力为人民服务;具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识;具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法;具有健壮的体魄和良好的心理素质,养成健康的审美情趣和生活方式,成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。 具体目标为:改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。 改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状,整体设置九年一贯的课程门类和课时比例,并设置综合课程,以适应不同地区和学生发展的需求,体现课程结构的均衡性、综合性和选择性。 改变课程内容“难、繁、偏、旧”和过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能。 改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。 改变课程评价过分强调甄别与选拔的功能,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能。 改变课程管理过于集中的状况,实行国家、地方、学校三级课程管理,

第1章自动控制系统的基本概念

第1章自动控制系统的基本概念 内容提要: 本章通过开环与闭环控制具体实例,讲述自动控制系统的基本概念(如被控制对象、输入量、输出量、扰动量、开环控制系统、闭环控制系统及反馈的概念)、反馈控制任务、控制系统的组成及原理框图的绘制、控制系统的基本分类、对控制系统的基本要求。 1.1 概述 在科学技术飞速发展的今天,自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使被控对象(机器设备或生产过程)的某个参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。例如,数控车床按照预定程序自动地切削工件,化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定,人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收,宇宙飞船能够准确地在月球着陆并返回地面等,都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。 自动控制理论是控制工程的理论基础,是研究自动控制共同规律的技术科学。自动控制理论按其发展过程分成经典控制理论和现代控制理论两大部分。 经典控制理论在20世纪50年代末已形成比较完整的体系,它主要以传递函数为基础,研究单输入、单输出反馈控制系统的分析和设计问题,其基本内容有时域法、频域法、根轨迹法等。 现代控制理论是20世纪60年代在经典控制理论的基础上,随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的,它以状态空间法为基础,研究多变量、变参数、非线性、高精度等各种复杂控制系统的分析和综合问题,其基本内容有线性系统基本理论、系统辨识、最优控制等。近年来,由于计算机和现代应用数学研究的迅速发展,使控制理论继续向纵深方向发展。目前,自动控制理论正向以控制论、信息论、仿生学为基础的智能控制理论深入。 1.2 自动控制的基本方式 在工业生产过程中,为了提高产品质量和劳动生产率,对生产设备、机器和生产过程需要进行控制,使之按预定的要求运行。例如,为了使发电机能正常供电,就必须使输出电压保持不变,尽量使输出电压不受负荷的变化和原动机转速波动的影响;为了使数控机床能加工出合格的零件,就必须保证数控机床的工作台或者刀架的位移量准确地跟随进给指令进给;为了使加热炉能保证生产出合格的产品,就必须对炉温进行严格的控制。其中,发电机、机床、加热炉是工作的机器装备;电压、刀架位移量、炉温是表征这些机器装备工作状态的物理参量;额定电压、进给的指令、规定的炉温是在运行过程中对工作状态物理参量的要求。 被控制对象或对象:将这些需要控制的工作机器装备称为被控制对象或对象,如发电机、机床。

基础教育课程改革基本理论_笔记

第一部分基础教育课程改革基本理论 第一章基础教育课程改革的背景 第二章课程目标与课程结构 第三章国家课程标准 第四章新课程的学习方式 第五章新课程的评价 第六章课程资源的开发与利用 第七章三级课程管理体制的确立 第八章校本课程开发 第九章综合实践活动设计 第十章教师专业发展 第十一章课程改革实践与反思 第十二章基础教育课程改革纲要(试行) 第一章基础教育课程改革的背景 一、新中国以来八次大规模的课程改革 二、现行课程存在的问题 P5 三、课程改革的国际趋势 P5 ?全球化 ?信息化 ?个性化 四、基础教育课程改革的基本理念P7 ?课程目标上,关注学生作为“整体的人”的发展 ?课程内容上,统整学生的生活世界与科学世界 ?课程实施上,寻求学生主体对知识的建构 ?课程管理上,创建富有个性的学校文化 五、新课程的核心内容 (一)指导思想与培养目标 P7 ?指导思想:基础教育课程改革必须在党的教育方针指引下,以邓小平“···” 和江泽民“···”为指导,全面贯彻党的教育方针,全面推进素质教育。 ?培养目标 P8 思想品德,法律意识,三观,智力,技能,身心,四有新人 (二)课程改革的具体目标 P8 ?改变课程功能 ?实现课程结构的均衡性、综合性和选择性 ?密切课程内容和时代生活的联系 ?调整学生的学习方式 ?改善评价考试制度 ?实行三级课程管理制度 (三)课程结构的重建 P9 ?综合性:将综合实践活动设为必修课,强调学科间的联系和整合 ?均衡性:各科课程间的比重进行了调整 ?选择性:增加选修科目 (四)国家课程标准 形式:教学大纲 这次课程改革要求:从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个维度阐述课

有限元分析基础

有限元分析基础 第一章有限元法概述 在机械设计中,人们常常运用材料力学、结构力学等理论知识分析机械零构件的强度、刚度和稳定性问题。但对一些复杂的零构件,这种分析常常就必须对其受力状态和边界条件进行简化。否则力学分析将无法进行。但这种简化的处理常常导致计算结果与实际相差甚远,有时甚至失去了分析的意义。所以过去设计经验和类比占有较大比重。因为这个原因,人们也常常在设计中选择较大的安全系数。如此也就造成所设计的机械结构整体尺寸和重量偏大,而局部薄弱环节强度和刚度又不足的设计缺陷。 近年来,数值计算机在工程分析上的成功运用,产生了一门全新、高效的工程计算分析学科——有限元分析方法。该方法彻底改变了传统工程分析中的做法。使计算精度和计算领域大大改善。 §1.1 有限元方法的发展历史、现状和将来 一,历史 有限元法的起源应追溯到上世纪40年代(20世纪40年代)。1943年R.Courant从数学的角度提出了有限元法的基本观点。50年代中期在对飞机结构的分析中,诞生了结构分析的矩阵方法。1960年R.W.Clough在分析弹性力学平面问题时引入了“Finite Element Method”这一术语,从而标志着有限元法的思想在力学分析中的广泛推广。 60、70年代计算机技术的发展,极大地促进了有限元法的发展。具体表现在: 1)由弹性力学的平面问题扩展到空间、板壳问题。 2)由静力平衡问题——稳定性和动力学分析问题。 3)由弹性问题——弹塑性、粘弹性等问题。 二,现状 现在有限元分析法的应用领域已经由开始时的固体力学,扩展到流体力学、传热学和电磁力学等多个传统的领域。已经形成了一种非常成熟的数值分析计算方法。大型的商业化有限元分析软件也是层出不穷,如: SAP系列的代表SAP2000(Structure Analysis Program) 美国安世软件公司的ANSYS大型综合有限元分析软件 美国航天航空局的NASTRAN系列软件 除此以外,还有MASTER、ALGO、ABIQUES、ADINA、COSMOS等。 三,将来 有限元的发展方向最终将和CAD的发展相结合。运用“四个化”可以概括其今后的发展趋势。那就是:可视化、集成化、自动化和网络化。 §1.2 有限元法的特点 机械零构件的受力分析方法总体说来分为解析法和数值法两大类。如大家学过的材料力学、结构力学等就是经典的解析力学分析方法。在这些解析力学方法中,弹性力学的分析方法在数学理论上是最为严谨的一种分析方法。 其解题思路是:从静力、几何和物理三个方面综合考虑,建立描述弹性体的平衡、应力、应变和位移三者之间的微分方程,然后考虑边界条件,从而求出微分方程的解析解。其最大的有点就是,严密精确。缺点就是微分方程的求解困难,很多情况下,无法求解。 数值方法是一种近似的计算方法。具体又分为“有限差分法”和“有限元法”。 “有限差分法”是将得到的微分方程离散成近似的差分方程。通过对一系列离散的差分

自动控制原理基本概念总结

《自动控制原理》基本概念总结 1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性 2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象 3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统 4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类,控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。 根据信号的结构特点分类,控制系统可分为:反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。根据给定值信号的特点分类,控制系统可分为:恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 根据控制系统元件的特性分类,控制系统可分为:线性控制系统、非线性控制系统。 根据控制信号的形式分类,控制系统可分为:连续控制系统、离散控制系统。 5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的特征方程 6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定 7.对复杂系统的方框图,要求出系统的传递函数可以采用梅森公式 8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理,而非线性控制系统则不能 9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下,系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10.信号流图中,节点可以把所有输入支路的信号叠加,并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。 11.从控制系统稳定性要求来看,系统一般是具有负反馈形式。 12.组成控制系统的基本功能单位是环节。 13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。 14.在时域分析中,人们常说的过渡过程时间是指调整时间 15.衡量一个控制系统准确性/精度的重要指标通常是指稳态误差 16.对于二阶系统来说,系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件 17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下,其稳态误差ess为常数,则此系统为0型系统 18.一阶系统的阶跃响应无超调 19.一阶系统 G(s)= K/(Ts+1)的T越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。 20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。 21.二阶系统当0<ζ<1时,如果ζ增加,则输出响应的最大超调量将减小。 22.对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ保持不变时,无阻尼自然振荡频率ωn越大,系统的超调量σp不变 23.在单位斜坡输入信号作用下,?II型系统的稳态误差 ess=0 24.衡量控制系统动态响应的时域性能指标包括动态和稳态性能指标。 25.分析稳态误差时,将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…,这是按开环传递函数中的积分环节数来分类的。 26.二阶系统的阻尼系数ξ=时,为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 27.系统稳定性是指系统在扰动消失后,由初始偏差状态恢复到原来的平衡状态的性能。 28.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充要条件。 29.如果系统中加入一个微分负反馈,将使系统的超调量减小。 30.确定根轨迹与虚轴的交点,可用劳斯判据判断。 31.主导极点的特点是距离虚轴很近。 32.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)等于±(2l+1)π (l=0,1,2,…) 33.如果要求系统的快速性好,则闭环极点应距离虚轴越远越好。 34.根轨迹的分支数等于特征方程的阶数/开环极点数,起始于开环传递函数的开环极点,终止于开环传递函数的开环零点。 35. 根轨迹与虚轴相交时,在该交点处系统处于临界稳定状态,系统阻尼为0

新课程理论基础知识

新课程理论基础知识20条 l、新一轮的课程改革是建国以来的第8次课程改革。其改革大体分为三个阶段: (1)酝酿准备阶段(1999-2001年6月,制订了18个学科的课准,20个学科计49种教科书); (2)试点实验阶段(2001年9月,38个实验区,高中2003年秋进入); (3)全面推广阶段(2004年与2005年全面展开)。 2、新课程的特点可归纳为六个创新之处: (1)课程目标的创新,每门学科的目标必须包括知识与技能…三维目标。 (2)课程结构的创新,强调课程的均衡性、综合性、选择性。 (3)课程标准的创新,用课程标准取代过去的教学计划和教学大纲。 (4)教学的创新,强调教学与课程的整合,注重科学探究的教学,提倡交流与合作的学习,关注体验性教学,推进信息技术在教学中的应用。 (5)课程评价的创新,提出了发展性的评价观,侧重学生的全面发展,关注教师的成长。 (6)课程管理的创新,强调实行国家、地方、学校三级课程管理。 3、基础教育的课程改革的核心环节是实施素质教育。 4、新课程改革的根本理念:一切为了学生的发展。 (1)倡导全人教育。促进每个学生的身心健康发展,培养终身学习的愿望与能力,处理好知识、能力、以及情感、态度、价值观的关系。克服课程过分注重知识传承与技能训练的倾向。 (2)为了学生个性的发展。新课程追求学生的个性发展,尊重学生的独特性和具体性。 (3)体现新时代的价值观。新课程的基本价值观是为了每一个学生的发展。 5、新课程的内容选择:淡化“双基”,精选对学生终身学习与发展必备的基础知识与技能,改变目前课程内容繁、难、多、旧的现象。新课程改革方案明确了课程结构的综合性(低年级综合,高年级分科)、均衡性(多种类型的课程和多种与现实社会生活及学生自身生活密切联系的科目)、选择性(地方课程与校本课程)的三个原则。 6、新课程的结构有了调整: (1)整体设计九年一贯的义务教育课程。高中课程设置应体现层次性、多样性、选择性。 (2)逐步走向课程综合化。一是学科领域的综合化;二是从小学到高中设置综合实践活动并作为必修课,包括:信息技术教育、研究性学习、社会服务与社会实践、劳动与技术教育。 (3)适当减少国家课程在学校课程体系中所占的比重,将10%—12%的课时量给予地方课程与校本课程的开发与实施,形成国家课程、地方课程、校本课程并行的类型结构。 7、新课程的教学策略: (1)强调教学与课程的整合,突出教学改革对课程建设的能动作用。 (2)教学过程是师生交往、持续发展的过程。 (3)构建充满生命力的课堂教学运行体系。 (4)实现信息技术在教学过程中的合理应用。 8、新课程从“文本课程”走向“体验课程”。教师由教学中的主角转向“平等中的首席”。交往的本质属性是主体性,交往的基本属性是互动性与互惠性。 9、新课程提倡的学习方式:自主学习、合作学习、探究学习。改变过去的那种单纯接受式的学习方式。 10、新课程的评价体系,要求既关注结果,更重视过程的评价,要以促进发展为核心,发挥评价的检查、诊断、导向、反馈、激励等功能。要求评价内容标准要体现多样化、多维化。 11、新课程的管理政策: (1) 采取“抓大放小”的原则。 (2) 构建“三级课程”的管理框架(国家、地方、学校)。 (3) 开辟“自下而上”的课程管理渠道。提倡一种以“自上而下”为主、以“自下而上”为辅助的课程管理方式。 12、教师要成为课程的执行者、设计者、创造者。 13、新课程突出学习方式的变革,切实加强创新精神与实践能力的培养。 14、新课程的核心理念:以学生的发展为本,为了每个孩子的发展,为了中华民族的振兴。 15、素质教育的重点是创新精神与实践能力。 16、新课程的三维目标体系:知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观。 17、新课程从“精英教育”走向“大众教育”。 18、新型的师生关系——平等、理解、双向。建立的途径——师生间的双向交流。

社会救助知识要点

课程知识要点 第一章社会救助的理论基础 1、绝对贫困与相对贫困,广义贫困与狭义贫困的含义 2、人类早期社会救助思想的主要内容(慈善恩赐思想含古希腊幸福观、古罗马正 义观、欧洲中世纪公正观和基督教博爱观的基本思想) 3、福利经济学的两个重要命题 4、贝弗里奇的社会救助思想 第二章社会救助概述 1、社会救助的基本内涵、特征(尤其权利与义务的不对等性和保障水平的最低性) 和内容 2、社会救助产生的思想(社会救助思想,即人们普遍认为国家和社会应该承担应 付社会成员所面临各种经济风险的责任)、经济(生产力水平和完善的收入分 配制度)和社会条件(贫困问题危及社会稳定和安全) 3、社会救助制度的萌芽(历史前身是英国《济贫法》)及产生的标志(美国1935 《社会保障法》) 4、20世纪70年代以后社会救助制度改革的主要原因及基本特征 5、我国传统社会救助制度的主要弊端(改革的原因) 第三章生活救助 1、生活救助制度的内涵(实质是衣食救助,保障温饱生活水平,解决生存危机问 题)与特征 2、我国生活救助制度产生的历史背景及其主要内容 3、我国农村五保供养救助对象的资格条件(含“三无”人员的界定) 第四章医疗救助 1、医疗救助的基本内涵及主要特征 2、医疗救助的主要方式 3、我国医疗救助对象的资格条件、对象范围、常规方式、规范程序 第五章住房救助 1、住房救助的内涵、特征和实施方式 2、我国廉租房和公租房制度的主要内容 第六章教育救助 1、教育救助的基本内涵、特征与功能 2、教育救助的实施方式 第七章灾害救助 1、灾害救助的内涵、特征(尤其临时性非经常性,主要实施方式是实物非现金, 这与其他救助制度的重大区别)和功能 2、灾害救助的类型及救灾过程 第八章失业救助 1、失业救助和失业保险的内涵 2、失业救助与失业保险的异同 第九章司法救助 1、司法救助的客观原因(即意义) 2、司法救助和法律援助的内涵 3、司法救助与法律援助的异同

中小学教师应知应会教育教学理论知识 学习材料

教育教学理论知识 新课程改革部分 一、如何理解“课程”这一概念? 课程可分为狭义和广义两个方面:狭义的课程是指教学内容,主要体现在教科书、课程计划(旧称教学计划)和课程标准(旧称教学大纲)中;广义的课程是指学生在学校中获得的经验,它包括学科设置、教学活动、教学进程、课外活动及学校的环境气氛等,也就是说,广义的课程不仅包括课程表所规定的显性学习内容,也包括学生的课外活动及学校中潜在的各种文化教育因素;它不仅指书本知识,也包括学生个人所获得的感性知识,个人经过系统的整理由实践反复检验的科学知识,以及个人的经历产生的情感体验,可以说,广义课程的内容是更广泛的,更有助于我们认识课程的内容。 二、贯穿新课程改革的基本精神是什么? “为了每一个学生的发展”是“课改”的基本价值取向,也是贯穿“课改”的基本精神,是“课改”的灵魂。 “课改”,充分体现了“以人为本”的思想。以往以学科为本位是一种“目中无人”的教学,从根本上失去了对人的生命存在及其发展的整体关怀,从而使学生成为被动的、甚至被窒息的人。由以学科为本位转向以人的发展为本位,强调了课程要促进每个学生的身心健康发展;强调了课程要有利于培养每个学生的良好品德;强调了课程要满足每个学生终身发展的需要,培养学生终身学习的愿望和能力。 三、“为了每一个学生的发展”的具体内涵是什么?(要求详答) “为了每一个学生的发展”就意味着:

(1)关注每一个学生,每一个学生都是生动活泼的人、发展的人、有尊严的人,关注的实质是尊重、关心、牵挂,关注本身就是最好的教育。 (2)关注学生的情绪生活和情感体验。要使教学过程成为学生一种愉悦的情绪生活和积极的情感体验的过程。 (3)关注学生的道德生活和人格养成。要使学生伴随着学科知识的获得,变得越来越有爱心,越来越有责任感,越来越有教养。 (4)关注学生的可持续发展。以终身教育的理念,指导学生学会学习、学会做事、学会共同生活、学会生存。 四、课程改革将“教学大纲”改为“课程标准”,这一改变包含什么意义? (要求详答) (1)课程价值趋向从精英教育转向大众教育 “课程标准”是国家指定的某一学段共同的、统一的基本要求,而不是最高要求,它应是大多数学生都能达到的标准。“课程标准’’是一个“最低标准”,这样才能保证让每个适龄儿童、少年接受完义务教育,因为义务教育不是精英教育,是大众教育。 (2)课程标准着眼于学生的素质的提高 本次课改以促进学生发展为宗旨,确立了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的课程目标。 (3)从关注教师教学转向关注课程实施过程 教学大纲顾名思义是各科教学的纲领性文件,教学大纲是教师教学关注的焦点,而课程标准突出了对学生学习过程的关注。 (4)课程管理从刚性走向弹性

第二章 课程的基本理论

第二章课程的基本理论 第一节课程的概念 一、课程的词源学分析 (一)中国课程的词源 唐朝孔颖达在《五经正义》里为《诗经·小雅·巧言》中“奕奕寝庙,君子作之”一句注疏:“维护课程,必君子监之,乃依法制。” 宋朝朱熹在《朱子全书·论学》中频频提及“课程”,如:“宽着期限,紧着课程”“小立课程,大作功夫”等。 中国古代课程大多指“学程”,即学业及其进程。 (二)西方课程的词源 英国斯宾塞在1859年发表的一篇著名文章《什么知识最有价值》中最早提出“curriculum”(课程)一词,意指“教学内容的系统组织”。 Curriculum是从拉丁语currere派生而来的,意为跑道,奔跑。 二、几种经典的课程定义 1.课程即教学科目 持这种观点的人认为,课程是指“实现各级各类学校培养目标而规定的全部教学科目及这些科目在教学计划中的地位和开设的总称”。 《中国大百科全书》:“课程有广义、狭义两种。广义指所有学科(教学科目)的总和。或指学生在教师指导下各种活动的总和。狭义指一门学科。” 王道俊、王汉澜:“课程有广义和狭义之分,广义指为了实现学校培养目标而规定的所有学科(即教学科目)的总和,或指学生在教师指导下各种活动的总和。狭义指一门学科”。 2.课程即学习经验 这种课程定义把课程视为学生在教师指导下所获得的经验或体验,以及学生自发获得的经验或体验。 卡斯威尔和坎倍尔:“课程是儿童在教师指导下获得的所有经验。” 靳玉乐:课程是"学生通过学校教育环境获得的旨在促进其身心发展的教育性经验"。 3.课程即社会文化的再生产 这种定义认为社会文化中的课程应该是社会文化的反映。学校教育的职责是再生产对下一代有用的知识、技能。这种定义的基本假设是:个体是社会的产物、教育就是要使个体社会化。课程应该反映社会需要,以便使学生能够适应社会。这种课程的实质在于使学生顺应现存的社会结构,强调把课程的重点从教材、学生转向社会。鲍尔斯、金蒂斯:《资本主义美国的教育》、《美国:经济生活与教育改革》 布迪厄的《教育、社会和文化的再生产》 4.课程即社会改造 这种课程定义是一种激进的定义。按照这种定义,课程不是要使学生适应或顺从社会文化,而是要帮助学生摆脱现存社会制度的束缚。提出“学校要敢于建立一种新的社会秩序”的口号。按这种定义,课程的重点应该放在当代社会的问题、社会的主要弊端、学生应关心、参与社会活动,形成从事社会规划和社会行动的能力。 弗雷尔:批评资本主义的学校课程已经成了一种维护社会现状的工具,使人民大众甘心处于从属地位,或认为自己无能。他主张课程应该使学生摆脱盲目依从的状态,

全国新课程理论考试试题及答案

全国新课程理论考试试题及答案

全国新课程理论考试试题及答案 一、判断题 1: 师生伦理关系并不是师生关系的有机组成部分。错 2: 新课程观下的教学评价应该是诊断性的、形成性的评价。正确 3: 教学方法的优化就是指教师教的方法的优化。错 4: 评价教师课堂教学应关注的焦点是课堂上学生的状态。对 5: 新课程倡导的教学方式是研究性学习、体验性学习和实践性学习,不主张接受式学习。错 6: 质疑就是让学生学会提出问题。对 7:建立新型的师生关系既是新课程实施与教学改革的前提和条件,又是新课程实施与教学改革的内容和任务。对 8: 新课程观下,课程就是指文本课程,即教学计划、教学大纲、教科书等文件。错 9: 学生犯错的过程是一种尝试和创新的过程。正确 10: 教师的课堂教学评价活动实质上就是教师深层教学思想的具体化和现实化。对 11: 学生的主要任务是学习,就学习而言,教师对学生的评价是关于学习的评价。错 12: 对学生的评价是教师对学生的单向刺激过程。错 13: 档案袋评价法、小组评价法都是定性评价的方法。错 14: 新课程背景下,传统的教学基本功将不再被重视,教师的课程开发整合能力、信息的搜集处理能力等与新课程相适应的能力将逐渐取而代之。对 15: 教师在课堂上所扮演的角色对教学效果的影响有时是直接的有时是间接的。错 16: 学生厌学的主要原因是现在的课业过重、课程要求过高、内容偏难。错 17: 出现刘海洋向狗熊泼硫酸、马家爵因打牌而残杀四位学友等极端事件的根本原因,在于刘、马等人的个人品质、素质低下,与社会风气以及教育方式方法等关系不大。错 18: 义务教育要以培养高级人才、专家、大家为根本目标。错 19: 教学的本质是教师的教与学生的学的统一,是师生的交往和互动。对

教育教学的基本理论

l、新一轮的课程改革是建国以来的第8次课程改革。其改革大体分为三个阶段:(1)酝酿准备阶段(1999年-2001年6月,制订了18个学科的课程标准,20个学科计49种教科书);(2)试点实验阶段(2001年9月,38个实验区,高中2003年秋进入);(3)全面推广阶段(2004年与2005年全面展开)。 2、新课程的特点可归纳为六个创新之处:(1)课程目标的创新,每门学科的目标至少包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面。(2)课程结构的创新,强调课程的均衡性、综合性、选择性。(3)课程标准的创新,用课程标准取代过去的教学计划和教学大纲。(4)教学的创新,强调教学与课程的整合,注重科学探究的教学,提倡交流与合作的学习,关注体验性教学,推进信息技术在教学中的应用。(5)课程评价的创新,提出了发展性的评价观,侧重学生的全面发展,[内容提要]:教育教学理论基础知识:关注教师的成长。(6)课程管理的创新,强调实行国家、地方、学校三级课程管理。 3、基础教育的课程改革是实施素质教育的核心环节。 4、为了学生的发展是本次课程改革的根本理念。 (1)倡导全人教育。促进每个学生...关注教师的成长。(6)课程管理的创新,强调实行国家、地方、学校三级课程管理。 3、基础教育的课程改革是实施素质教育的核心环节。 4、为了学生的发展是本次课程改革的根本理念。(1)倡导全人教育。促进每个学生的身心健康发展,培养终身学习的愿望与能力,处理好知识、能力、以及情感、态度、价值观的关系。克服课程过分注重知识传

承与技能训练的倾向。(2)为了学生个性的发展。新课程追求学生的个性发展,尊重学生的独特性和具体性。(3)体现新时代的价值观。新课程的基本价值观是为了每一个学生的发展。 5、新课程的内容选择:淡化“双基”,精选对学生终身学习与发展必备的基础知识与技能,改变目前课程内容繁、难、多、旧的现象。新课程改革方案明确了课程结构的综合性(低年级综合,高年级分科)、均衡性(多种类型的课程和多种与现实社会生活及学生自身生活密切联系的科目)、选择性(地方课程与校本课程)的三个原则。 6、新课程的结构有了调整:(1)整体设计九年一贯的义务教育课程。高中课程设置应体现层次性、多样性、选择性。(2)逐步走向课程综合化。一是学科领域的综合化;二是从小学到高中设置综合实践活动并作为必修课,其内容包括:信息技术教育、研究性学习、社会服务与社会实践、劳动与技术教育。(3)适当减少国家课程在学校课程体系中所占的比重,将10%—12%的课时量给予地方课程与校本课程的开发与实施,形成国家课程、地方课程、校本课程并行的类型结构。 7、新课程的教学策略:(1)强调教学与课程的整合,突出教学改革对课程建设的能动作用。(2)教学过程是师生交往、持续发展的过程。(3)构建充满生命力的课堂教学运行体系。(4)实现信息技术在教学过程中的合理应用。 8、新课程从“文本课程”走向“体验课程”。教师由教学中的主角转向“平等中的首席”。交往的本质属性是主体性,交往的基本属性是互动性与互惠性。

第二节教学设计的基本模式

第二节教学设计的基本模式 一、认知取向的教学设计模式 (一)基本特征:所有认知取向的教学设计模式的共同特征是基于学生的 认知发展进行教学设计,其要旨在于发展学生的认知能力和水平。 (二)代表模式:20世纪50、60年代崛起于世界各地的“新教学论”的教 学设计模式,其中包括布鲁纳的教学设计模式、以瓦根舍因为代表的范例教学设计模式、赞科夫的发展性教学设计模式;70年代加涅的教学设计模式、奥苏贝尔的教学设计模式。 1.布鲁纳的教学设计模式 ①发现学习:就是不把学习内容直接呈现给学习者,而是由学习者通过一系列发现行为发现并获得学习内容的过程。 这种学习的基本特征是,第一,注重学习过程的探究性;第二,注重知觉思维;第三,注重内部动机;第四,注重信息的灵活提取。 ②布鲁纳认为,发现行为具有如下价值:第一,一切真知都是学习者自己发现的,发现行为因而成为教育追求的目标。第二,发现行为有助于直觉思维能力的发展。第三,发现行为有助于引起学生学习的内部动机和自信心。第四,发现行为有助于记忆的保持。由此可以看出布鲁纳的假设的基本精神是:使学习内容或学习内容的某方面适合儿童的能力和智力发展特征。 ③布鲁纳用“表征”或“表征系统”来表述儿童认知发展的特征。表征或形象表征是人们直觉和认识世界的一套形式或规则。布鲁纳认为,儿童的认知发展不是刺激与反应结合的渐次复杂化的量的连续过程,而是由结构上迥异的三类表征系统及其相互作用构成的质的飞跃过程。这三类表征系统分别是:行为表征、图像表征和符号表征。 2.奥苏伯尔的教学设计模式 奥苏伯尔的教学设计模式是以其学习论为基础的。就强调学生认知结构的发展来讲,他和布鲁纳的主张有相同之处,但就促进认知结构发展的途径以及由此引出的教学观来讲,奥苏伯尔与布鲁纳又有所不同,二者恰恰形成对照、互补的关系。 ①学习观:

有限元法的理论基础

有限元法的理论基础 有限元法是一种离散化的数值计算方法,对于结构分析而言,它的理论基础是能量原理。能量原理表明,在外力作用下,弹性体的变形、应力和外力之间的关系受能量原理的支配,能量原理与微分方程和定解条件是等价的。下面介绍有限元法中经常使用的虚位移原理和最小势能原理。 1.虚位移原理 虚位移原理又称虚功原理,可以叙述如下:如果物体在发生虚位移之前所受的力系是平衡的(物体内部满足平衡微分方程,物体边界上满足力学边界条件),那么在发生虚位移时,外力在虚位移上所做的虚功等于虚应变能(物体内部应力在虚应变上所做的虚功)。反之,如果物体所受的力系在虚位移(及虚应变)上所做的虚功相等,则它们一定是平衡的。可以看出,虚位移原理等价于平衡微分方程与力学边界条件。所以虚位移原理表述了力系平衡的必要而充分的条件。 虚位移原理不仅可以应用于弹性性力学问题,还可以应用于非线性弹性以及弹塑性等非线性问题。 2.最小势能原理 最小势能原理可以叙述为:弹性体受到外力作用时,在所有满足位移边界条件和变形协调条件的可以位移中,真实位移使系统的总势能取驻值,且为最小值。根据最小势能原理,要求弹性体在外力作用下的位移,可以满足几何方程和位移边界条件且使物体总势能取最小值的条件去寻求答案。最小势能原理仅适用于弹性力学问题。 2.2有限元法求解问题的基本步骤 弹性力学中的有限元法是一种数值计算方法,对于不同物理性质和数学模型的问题,有限元法的基本步骤是相同的,只是具体方式推导和运算求解不同,有限元求解问题的基本步骤如下。 2.2.1问题的分类 求解问题的第一步就是对它进行识别分析,它包含的更深层次的物理问题是什么?比如是静力学还是动力学,是否包含非线性,是否需要迭代求解,要从分析中得等到什么结果等。对这些问题的回答会加深对问题的认识与理解,直接影响到以后的建模与求解方法的选取等。 2.2.2建模 在进行有限元离散化和数值求解之值,我们为分析问题设计计算模型,这一步包括决定哪种特征是所要讨论的重点问题,以便忽略不必要的细节,并决定采用哪种理论或数学公式描述结果的行为。因此,我们可以忽略几何不规则性,把一些载荷看做是集中载荷,并把某些支撑看做是固定的。材料可以理想化为线弹性和各向同性的。根据问题的维数、载荷以及理论化的边界条件,我们能够决定采用梁理论、板弯曲理论、平面弹性理论或者一些其他分析理论描述结构性能。在求解中运用分析理论简化问题,建立问题的模型。 2.2.3连续体离散化 连续体离散化,习惯上称为有限元网络划分,即将连续体划分为有限个具有规则形状的单元的集合,两相邻单元之间只通过若干点相互连接,每个连接点称为节点。单元节点的设置、性质、数目等应视问题的性质、描述变形的需要和计算精度而定,如二维连续体的单元可为三角形、四边形,三维连续体的单元可以是四面体、长方体和六面体等。为合理有效地表示连续体,需要适当选择单元的类型、数目、大小和排列方式。 离散化的模型与原来模型区别在于,单元之间只通过节点相互连接、相互作用,而无其他连接。因此这种连接要满足变形协调条件。离散化是将一个无限多自由度的连续体转化为一个有限多自由度的离散体过程,因此必然引起误差。主要有两类:建模误差和离散化误差。

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