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系統分析的科學性原則范文1

關鍵詞：熱能系統分析；最優化；課程建設；教學改革

作者簡介：張艾萍（1968-），男，內蒙古興和人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授；張炳文（1953-），男，天津人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授。（吉林 吉林 132012）

基金項目：本文系東北電力大學教學改革研究項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0083-02

教育部2003年發出了《關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》，力圖通過精品課程建設，推進高校課程建設，提高整體教學水平。[1]具有較高綜合素質基礎的應用型、復合型人才的培養，體現了東北電力大學（以下簡稱“我校”）辦學的基本特色，這是我校課程建設工作的出發點。我校根據社會人才需求，依托學校原有優勢著力在相關學科的交叉結合部開拓新專業方向，培養社會急需的復合型人才。[2]

當前我國火電廠每年煙塵排放量約360萬噸，占全國工業煙塵排放量的35%，火力發電廠又是二氧化硫等有害氣體的主要排放源，排放的有害氣體進入大氣，形成酸雨等有害物質，造成大氣污染，使大氣環境日益惡化。熱能與動力工程專業作為火電廠生產的主要專業，深知自己的使命“在滿足供電供熱的前提下，盡量減少煤炭消耗、降低環境污染”，選擇了自己的發展方向“應用基礎研究不斷深化，描述愈來愈定量化、精確化，節能減排成為電力規劃建設和電站運行的努力目標”。基于此并為滿足“一實兩創”人才培養的需要，我校從2002年開始，為熱能與動力工程專業本科生開設了“熱能系統分析與優化”課程。該課程的設置主要為了使學生掌握火力發電廠節能減排的理論基礎，同時也為具有綜合素質的復合型技術人才的培養提供理論支撐。本文針對“熱能系統分析與優化”課程的建設和教學改革進行了初步探索。

一、“熱能系統分析與優化”課程建設和教學方法改革的必要性

“熱能系統分析與優化”課程綜合了熱能與動力工程專業多門專業課程（工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、汽輪機原理、鍋爐原理、泵與風機、熱力發電廠）的知識點，以及現代運籌學理論和微機編程技巧，以火力發電廠節能減排、減少消耗的若干決策問題為訓練科目，培養本科生解決本專業決策問題的實際動手能力。

“熱能系統分析與優化”課程的內容和人才培養目標符合國家節能減排、減少消耗的總方針，符合熱力發電廠“以安全發電供熱為條件，以降低消耗減少污染為目標”的設計、運行基本原則。所以，將“熱能系統分析與優化”課程建設成為精品課程，對該課程的教學方法和手段進行改革，使其更適合學生對知識的掌握，有利于學生深入認識本專業各門課程相互關聯的實質內涵，有利于學生早日完成從理論學習到實際應用的跨越，有利于學生上崗后早日成為節能減排工程師，是培養“一實兩創”人才的需要，是國家節能減排事業的需要。

人才培養目標主要是通過課程教學實現的。課程建設水平的高低及課程體系的合理性、科學性是實現人才培養目標的基本保證。[3]為了更好地實現人才培養目標，達到課程設置的目的，對“熱能系統分析與優化”課程進行精品化建設和進行必要的教學方法、手段改革是非常必要的。

二、“熱能系統分析與優化”課程建設

課程是由一個或幾個學科的若干內容按一定的體系與結構組成的教學基本單位。課程建設包括形成和決定課程質量的各種條件和內涵建沒：教學文件建設、教材建設、實驗室建設及師資隊伍建設等。精品課程是具有一流師資隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。[4，5]

1.切實加強教師隊伍建設

教師在課程建設中起著關鍵的作用，學生獲取知識的主要來源是教師。從長遠來看，教學團隊在未來的課程建設中將扮演極其重要的角色，隨著遠程網絡技術、多媒體技術的發展以及教學聯合體、學分互認的發展，學生選課時可選擇各學校精品課程，通過網絡學習最適合他的課程，因此各學校教學團隊的激烈競爭將不可避免。

有了明確的教學目標和良好的教學條件，能否實現教學目標，教師起著決定性的作用，這是課程建設的關鍵。因此要建設一支結構合理、水平高、素質好，團結合作，并有學術帶頭人的師資隊伍。這支隊伍應該是由治學嚴謹、知識淵博、德高望重的老教師把關，由經驗豐富、思想成熟、學有專長、教有成效的中年教師作中流砥柱，由年輕力壯具有教學科研良好素質的青年教師沖鋒陷陣的合理匹配的有機整體。其職稱和年齡結構，主講教師的高、中職比和任課率，教學和科研工作量比，科研成果率等均能達到結構合理，既能滿足教學的要求，又具有相當的科研能力和水平。

2.重視教學內容和課程體系改革

融合多門課程知識，提高綜合應用能力，關聯節能減排。在熱力發電領域，無論是設備制造、工程設計還是電站運行，到處存在著“以安全發電供熱為條件，以降低能耗為目標”的決策問題，直接關聯著國家的節能減排目標。在多年的教學過程中，本課程組一直為將“熱能系統分析與優化”課程建設成為培養節能減排工程師的培養平臺而努力。結合火電廠在節能減排中的基本任務，精心編排了教學內容，融合了包括汽輪機原理、鍋爐原理、泵與風機、集控運行、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、高等數學、運籌學在內的多門課程的知識點，引導學生對熱能系統或設備進行深入分析，指導學生針對火電工程實際決策問題建立數學優化模型，并編制微機程序求解，提高學生解決實際決策問題的能力。

3.重視教材建設

國內已經有一些關于火電廠熱能系統綜合分析與節能減排技術方面的教材，但是，都存在著某方面的不足：主要介紹其他行業的熱能系統，火電廠的內容很少；主要針對小機組介紹，不能滿足當前超臨界600MW及1000MW機組的需要；原則多，應用少，只能作為一般的概念了解，不便于使用操作；由于峰谷差別日益加大，600MW機組也參加調峰調頻，給定功率是多數機組的運行方式，例如有些教材中假設“余下的排擠抽汽（1-α1-2）將直達凝汽器”，在給定功率的運行方式下，必然引起發電功率的變化，調節汽門將關小，以改變蒸汽量，維持給定的功率。

本課程組編寫的教材將克服上述同類教材的不足和缺點，達到教材建設目標。本教材的特色是“融合多門課程知識，提高學生綜合應用能力”，創新點是“學生作業內容關聯節能減排”。

本教材建成后，將成為：融合了汽輪機原理、鍋爐原理、泵與風機、集控運行、熱力發電廠、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、高等數學、運籌學、微機編程等多門知識點的綜合性教材用書；火電廠熱能系統分析工具書和節能減排工作手冊，其內容包括火電廠和熱電廠的各種裝機方案。

本教材將在人才培養中起到如下作用：各門課程知識點得到多次強化和應用訓練；提高學生對復雜系統的綜合分析能力和建立數學優化模型的能力；提高學生使用電腦編程求解的水平；提高學生參加熱力發電節能減排工作的技能和意識。

4.理論教學與實踐教學并重

采用的練習題都是每個火電工程實際存在的優化決策問題，以下舉兩個編程練習的例子：

編程練習一：以優化運行減少消耗為題材，與學生林志峰共同發表了論文《給定出力660MW機組最佳真空確定方法》（《汽輪機技術》2008年第5期）。該論文介紹了功率控制方式下單元機組最佳循環水量的尋找方法。傳統的最佳循環水量尋找方法，也是目前教材中介紹的方法，是在汽輪機入口參數和調節門開度不變的前提下，尋找使供電功率達到最大的循環水量。這種方法不適合于功率控制方式下的單元機組。為此，本練習建立了全面的單元機組資源消耗數學模型，其C程序可以在1～2秒鐘內求解得出給定發電功率下使資源消耗最低的最佳循環水量，能夠為機組的在線優化運行提出合理建議。這里，資源消耗包括燃料費、水費和排污費。編程練習一的資源消耗數學模型符合汽輪機原理的有關定性結論，其微機程序給出的優化結果符合運行常識，學生得到了達到或接近實用水平的訓練。

編程練：考慮更多因素的單元機組冷端優化設計參數。《火力發電廠水工設計技術規定》指出，新建火力發電機組，要根據當地氣象條件變化規律和循環水管道系統布置方案，對于冷端設計參數（凝汽器換熱面積、循環水量、冷卻塔淋水面積、凝汽器管材規格、凝汽器管長度、循環水管道規格、循環水泵揚程、循環水溫度）在一定的變化范圍內進行多方案的優化計算。但是，目前火力發電設計單位沒有包含上述多變化因素的優化計算方法和微機程序，手工進行優化計算又難以達到要求。為此，本練習建立了全面的單元機組冷端優化設計數學模型，考慮到有離散變量，采用枚舉法求解，編制調試了Auto Lisp實用程序，計算結果符合正常規律，優化計算時間為1.5～2小時，為火力發電設計單位提出一個合理可行的優化設計工具。

三、“熱能系統分析與優化”課程教學改革

教學方法和教學手段是實現教學目標，落實人才培養模式，提高教學質量的直接、具體實施環節，也是“熱能系統分析與優化”課程教學改革的重頭戲。

第一，開展研究性學習，提高工科學生素質。課程組在指導學生完成編程作業的教學過程中，鼓勵學生探究解決實際問題的思維過程，鼓勵學生進行研究性學習，提高學生獨立深入思考的能力和習慣。

第二，建設課程教學網站。在“熱能系統分析與優化”課程現有QQ群的窗口內擴建成課程教學網站，內容包括教學大綱、授課計劃、教案、推薦教材、參考教材、參考文獻、動態習題集、QQ在線答疑。教學網站內容與課程組教師授課內容一致，課程組教師也使用相同的授課計劃和教案，于是，教學網站的投入使用，不但方便了學生，也擴大了課程組的教學容量。

第三，將培養學生思維能力和應用能力放在教學目標的第一位。對主要方法，要講清思維本質、應用原則與其他方法的聯系，要強調方法的科學性和靈活性等。教學中要特別注意引導學生抓住對所學知識的閱讀、理解、分析和總結環節，勤于動腦和動手，提高計算的準確性，推理的邏輯性和表達的數學性。

第四，開發應用CAI課件，邁出教學手段現代化的步伐。

第五，通過教學改革，使學生受益。根據個體學生的不同類型，學生受益可以從以下兩個方面分析：其一，綜合性實用性的規劃教材、隨時可用的教學網站、老師實時在線的親切感覺，為積極向上、勤奮好學的學生創建了良好的、溫馨的自主學習環境；其二，對于死記硬背、不習慣于研究學習的學生，動態習題集是通過考試的捷徑。

四、結論

通過對“熱能系統分析與優化”課程設置的目的、師資隊伍的建設、教學內容和教材的改革和建設以及教學方法和手段的改革等進行分析，得到如下結論：

“熱能系統分析與優化”課程的設置主要為了使學生掌握火力發電廠節能減排的理論基礎，同時也為具有綜合素質的復合型技術人才的培養提供理論支撐，對該課程建設和教學改革是非常必要的。

“熱能系統分析與優化”課程建設的內容包括師資隊伍建設、教材建設、理論教學與實踐訓練并重，注重理論聯系實際，培養學生的實踐能力。

在教學方法改革方面采取了研究性教學、網絡輔助教學等方法，并引進了多媒體、QQ群答疑等現代化教學手段，取得了良好的效果。

“熱能系統分析與優化”課程的建設和改革為熱能與動力工程專業的發展和其他類似課程的建設提供了思路。

參考文獻：

[1]黃德群.高校精品課程建設研究特點、問題與趨勢[J].中國電化教育，2010，（5）：64-68.

[2]范寶忠.加強課程建設，深化教學改革[J].遼寧高等教育研究，1998，（2）：89-90.

[3]雷煒.高校課程建設現狀分析與對策研究[J].高等工程教育研究，2008，（1）：103-106.

[4]夏曉燁，段相林.課程建設的內涵、目標及相互關聯[J].中國大學教學，2007，（9）：59-60.

系統分析的科學性原則范文2

Abstract: The essay analyse all the factors influencing sub-contractor selecting from the general-contractor's point of view. First, a hierarchical structure is built referencing to factors which determine sub-contractor's contracting ability. Then, a linguistic multi-attribute evaluation method for group decision making is presented with the methods of unascertained LWM operator and HLWA operator. Finally, the model is applied in an engineering case which proves its operability and correctness.

關鍵詞：分包商；綜合評價；LWM算子；HLWA算子

Key words: sub-contractor；comprehensive evaluation；LWM operator；HLWA operator

中圖分類號：F272 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）28-0079-02

0 引言

由于具有有利于減少資源占用與管理成本、有利于控制工程造價、有利于提升全面履約能力等優點，工程總承包模式已經成為國內外建設活動中多有使用的承發包方式。在總承包模式下，分包商在很大程度上影響項目的實施進度、成本、質量，進而影響到總承包商企業的經營效率。這就要求總承包企業在選擇分包商時全面分析評價分包商的實施能力。

目前國內常用AHP、模糊綜合評價等方法來評價與選擇分包商，亦有采用改進的并行混沌優化算法來進行決策。這些方法或者需要將定性指標定量化，或者要求決策者具有相應較高的決策理論基礎，不利于在工程實踐中推廣。語言評度集結評價方法可以在評價者對各指標語言評價的基礎上，予以直接的綜合集結，評價方法計算簡單，評價結果明確。因此，語言評度集結評價方法應是適合于對分包商評價與選擇的一種綜合評價方法。

1 分包商系統分析

分包是相對于總承包而言的，是指總包商將工程中的一項或者若干項具體工作的實施交給其他公司，通過一個分包合同約束對方在自己的管理下有其他公司來實施。實施分包工作的承包商稱為“分包商”。系統論的結構功能原則表明，系統的結構是受環境的影響而改變的，這就要求在系統結構分析的同時兼顧系統環境的具體分析。

按照上述分包商系統分析思想，分包商系統是由管理、財務、組織、資源、技術等組成部分構成，不斷進行著信息、物質、能量相互交流的有機整體。社會環境系統 （包括政治環境、經濟環境、科技環境、法律環境、社會文化環境等）、市場環境系統（包括市場容量、市場結構、市場規則、競爭對手、供應商、購買者等）自然環境系統（包括資源環境、生態環境等）[2]等與分包商相關聯的因素共同構成分包商系統的外部環境[1]。分包商系統結構如圖1[1][2]所示。

2 構建綜合評價指標體系

2.1 篩選評價指標的原則 構建一套完整全面反映分包企業承包實力的指標體系是合理選擇分包商的基礎。在對分包商系統的目標、功能、環境以及各管理要素進行系統分析的前提下，建立有機統一的評價指標系統體系。評價指標體系的建立應遵循的以下三個原則：

2.1.1 科學性原則 評價指標體系的設計應嚴格從分包企業分包能力的定義出發，首先要能夠真實反映分包商的分包能力，其次要能夠客觀闡明決定分包商分包能力的內部因素和影響其分包綜合能力的外部環境因素。

2.1.2 系統性的原則 全面整體的分析問題是系統分析的基本思想，在全面整體評價的要求下應兼顧考慮局部評價的重要性。因此在指標體系構建和具體評價指標選取上，應以構建科學完整的評價系統為出發點，考慮各評價指標在評價指標體系中的合理構成，以及各具體評價指標間的邏輯關聯關系，以此保持評價指標的相對均衡統一，實現評價指標系統的最優化。

2.1.3 可評價性和可操作性相結合的原則 指標體系的應用性決定整個評價體系的可操作性，評價指標應具有普遍可統計性，定義要明確，界限要分明，易于測得和比較。

2.2 綜合評價指標體系 在管理系統工程中，系統綜合評價就是全面評定系統的價值。而價值通常被理解為評價主體根據其效用觀點對于評價對象滿足某種需求的認識。對于由圖1建立起的待選擇分包商系統，在各待選分包商滿足法律規定的諸如資質水平、注冊資金等強制性指標的前提下，根據上述指標篩選原則可以構建出目的明確、層次清晰的評價指標系統，如圖2。

評價指標系統主要由以下指標則構成：

①報價水平，分包商的對分包工程的報價高低。

②技術裝備水平，分包商項目團隊的技術人員以及大型器械的配備水平。

③財務能力，分包商的完成的分包工程的經濟財務實力。

④項目管理能力，分包商對于工程項目實施的管理能力，包括工程項目實施過程中的工期、成本、質量、安全管理等。

⑤溝通協調能力，在項目實施的工作中分包商與總包方、其他分包商、業主方、設計方、監理方的協調溝通能力。

⑥類似工程的經驗，近年來分包商承攬類似工程的經驗。

⑦信譽水平，分包商企業的業內誠信水平和業主對其提供承包服務的滿意程度。

3 語言信息集結算子評價決策方法[3]

鑒于專家對于分包商的評價都是語言值，如“好”、“很好”等；而且每個評價指標的權重也是語言值，如“稍重要”、“重要”等；因此語言加權取大算子（LWM算子）和混合語言加權平均算子（HLWA算子）便是評價和選擇分包商的最佳選擇。

利用LWM和HLWA算子評價決策的過程如下：

參考文獻：

[1]趙錫斌．企業環境研究的幾個基本理論問題[J]．武漢大學學報（哲學社會科學版），200401，57（1）．12-17．

系統分析的科學性原則范文3

關鍵詞：公路路線設計；安全性；可靠性

引 言：公路線形設計是公路設計的核心，其設計應保證車輛行駛的安全舒適，駕駛員的視覺和心理反應，引導駕駛員的視線，保持線形的連續性，使駕駛員有足夠的舒適感和安全感。公路線形質量的好壞，直接影響公路運營的安全、經濟、舒適、快捷以及正常功能的發揮。

公路的路線定線是公路設計中最為關鍵的一步，因為路線線形是一條公路的骨架，線形是否合理，將直接影響到公路的橋隧、人工構造物、路基、路面等的設計，也是控制工程造價的主要因素，同時在公路建成后，如果再要改變線形，一般也是非常困難的。尤其是高等級公路的路線，一經建成將長期制約著公路的經濟和社會效益的發揮。所以，有的國家提出公路路線是公路的生命，它對汽車行駛的舒適、安全、經濟和道路的通行能力，都起著決定性的作用和影響。

1 公路路線設計現狀及存在的問題

國外發達國家關于公路路線設計的理論已經從單純考慮汽車的動力學要求，逐漸注重考慮駕駛員的生理心理特征，提倡以人為本的設計理念，注重線形設計后使用上的舒適性，并在開展設計的安全性、連續性、一致性、經濟性等方面進行了研究。我國的路線方案基本上是采取傳統的經濟評價、財務評價以及工程技術方面比較方案優劣，存在的主要問題是忽視了環境、社會等方面的影響，不能全面反映線路的科學性和合理性，經濟上最優的方案未必是最優方案。

2 公路路線分析方法

公路路線優化問題具有設計目標不可公度性和目標間的矛盾性兩大特點，設計目標的不可公度性是指各個目標沒有統一的度量標準，很難加以比較。線性設計目標間的矛盾性是指如果采用某種方案去改進或改變某一目標值，可能會使另一目標的最優值變好或變壞。

2.1 可靠性研究分析

可靠度理論在公路線形設計中的應用很早就已經開始研究，而我國將可靠度理論應用在公路路線設計方面研究還未全面開展。可靠度理論在一些領域特別是結構工程和巖土工程學中應用較廣泛，同時在運輸工程學領域也有研究，如公路排水管道設計、交通信號燈間隔時間可靠性分析，信號配時設計等。可靠度理論是以概率論為基礎的極限狀態設計，用概率來描述工程結構可靠性的問題。

公路路線設計可靠性分析中，主要目的是根據路線設計極限狀態下功能函數計算可靠指標β、失效概率Pf等。路線設計功能函數是用公路供給值和駕駛期望值來表示。假定公路供給設計參數隨機變量為S，駕駛期望設計參數隨機變量為D，其相應的概率密度函數為f S（s）和fD（d），且S與D相互獨立，則功能函數Z表示為：

Z=g（S，D）=S-D

對于路線設計的各個極限狀態方程：當 Z=0時，該路線設計參數處于極限狀態；當Z>0時，該路線設計參數滿足功能要求；當Z

假定隨機變量S和D均服從正態分布，其平均值和標準差分別為US，UD和O-S，O-D，則功能函數Z=S―D也服從正態分布：其平均值和標準差分別為UZ=US-UD及和 ，失效概率：

對其進行標準正態變換 ，令，可得 ：

式中，為標準正態分布函數，現引入符號β，并令，則得：，式中：β為一量綱的系數，稱為可靠指標，可靠指標β的表達式為：

2.2 系統分析法

將路線設計成果進行系統分析，可以對設計成果及環境約束情況作出定量或定性的評價，指出存在的問題和改進的方案，從而達到最優化設計。系統分析法包括五個要素：目標、評價標準、現狀數據、分析評價、優化決策。

《公路路線設計規范》中明確規定：公路路線設計應對公路的平、縱、橫三個面進行綜合設計，做到平面順適、縱面均衡、橫面合理；公路路線設計規范是公路設計的依據，也是評價公路路線設計可靠性質量的標準，其表現為一系列規范條文，這些規范條文既有原則性的。也有針對各個細部的，所有規范條文構成一個系統現狀數據，包括路線設計成果及公路環境約束的數據。公路設計成果數據為主要技術經濟指標采用值，環境約束狀況則包括地形、地質、水文情況等。將公路設計現狀與評價標準進行比對，將公路環境約束與設計現狀比對，分析路線設計的合理性，論證需要加以改進的，基本合理但仍有改進余地的，基本達到技術要求而不滿足經濟要求的，滿足經濟要求而實際技術指標不太理想的；對公路分析評價中發現的問題進行合并、歸類，找出重點.提出科學合理的優化方法，并付諸實施，同時對公路優化后的成果數據進行再分析與優化。

系統分析法的要點包括：系統與定量，系統分析法的形式可以多種多樣，按系統與定量的原則來要求，系統要求全面、清晰，定量要求書面化的數據成果。系統分析法評價公路線形設計質量，工作量相對較小，且定量分析的結果清晰明了。利用計算機輔助設計情況下，在路線設計中推廣系統分析法。有效地提高路線設計質量，合理地減少工程量，具有良好的推廣應用前景。

2.3 路線智能優化法

智能優化法是基于空間數據挖掘技術和多目標遺傳算法求解路線方案Pareto最優解集的公路路線智能優化模型，獲得協調各設計目標的路線方案，作為交互式公路路線CAD系統初始設計方案，從而提高公路路線計算機輔助設計能力水平和設計層次，提高公路路線設計智能輔助決策能力。

公路路線設計優化過程必須從公路原始空間數據庫中真實及時地提取、分析與公路路線相關的空間數據，為公路路線目標函數計算提供數據資料依據；按所需空間數據的屬性和查詢方法，路線設計空間數據挖掘方法可分為點數據挖掘、線數據挖掘、面數據挖掘。公路是敷設于自然界的人工構造物。所經區域的地面高程決定了路線的位置、工程量等因素，是公路路線設計的關鍵信息。通過GIS的空間分析模塊，利用數字高程模型（digital elevation model，DEM）可獲得路線地區任一點的地面高程，由于公路路線設計需要縱斷面地面線和橫斷面地面線，所以必須將公路路線設計領域知識與GIS空間分析相結合，以獲得所需地理地質和公路區域的有效信息。公路路線在布設時，不可避免地要與其他公路、鐵路、河流等相交，通過GIS的拓撲關系查詢，獲取公路與線狀構造物的拓撲關系，合理地確定立體交叉或平面交叉的類型。而通過分析路線所交河流的寬度、流量等信息，則可以合理確定擬建橋涵的跨徑，從而為公路路線方案優化提供充分的信息。面數據挖掘方式，為公路路線挖掘面域信息，為路線設計提供依據。

建立公路路線智能優化系統模型，有利于解決路線優化過程中模糊性、不確定性問題，為公路路線的設計提供科學和有效的依據。

3 結束語

從公路路線設計工作中存在的問題出發，提出了一些解決方法。這樣做才能省工、省時還能有效節約資源，降低建設費用，希望本文提出的方法能對以后的公路路線設計起到一定的作用。

參考文獻：

系統分析的科學性原則范文4

依據美國科勒教授ARCS動機模型理論，教師在課堂教學中要注意捕捉學生心理，關注學生學習能力差異，在差異中不斷尋求共性，而這個共性就是激發和維持學生的學習興趣。ARCS動機模型是針對這個共性而探索出的一種框架模型，在該模型中，注意力、相關性、自信心和滿意感是一個整體，沒有主次之分，缺少或忽視其中任何一個要素，都可能使學生失去學習興趣，從而導致教學實施的低效化。

本文結合當前農村學生的學習現狀，將ARCS動機模型融入通用技術教學中，從注意力、相關性、自信心、滿意感四個維度提出了一些具體策略。

一、吸引學生的注意力

提升注意力是學生進行學習活動的前提條件。結合多年的教學實踐，筆者發現對于偏重技術理論知識的教學，如果單純講授技術原理，學生既難以理解，又提不起學習興趣。對課堂中的提問，大部分學生從不思考，等著教師灌輸答案，對相關知識也不做任何筆記。

相反，教師如果側重技術制作、技術問題解決教學或結合生活中親身體驗的例子等，學生則興趣濃厚。

比如講授內容抽象的《系統分析的基本方法》時，若采用傳統的講授模式，課堂勢必會出現形式化和低效化的現象。經過認真思考，筆者先以網絡資源《過河》游戲為引子，設置不同的難度，并提出問題：“如何讓每個人都能順利過河？有幾種解決方案？能否與大家分享你的經驗？”

學生不由自主地相互交流、尋求解決辦法。其中，個別同學按捺不住，跑到講臺上嘗試游戲，有些學生還運用了數學課上函數坐標描點的方法，讓人不禁感嘆學生的創造力。

諸如此類的情景導入，都是根據學生特點，從學生喜歡的活動出發，激發學生強烈的好奇心與探索欲望，將學生的注意力吸引到課堂中來，從而為打開學生的創新思維奠定基礎。

二、建立學習活動與學生的相關性

教學中如果能讓學生知道所進行的學習活動與他們自身緊密相關，能夠通過結合已有的知識經驗來獲取新知識，將有利于學生迅速掌握課堂內容。

在《系統分析的基本方法》一節中，教學目標是讓學生理解系統分析中應遵循的科學性原則，如果單純講授教材中的“人力飛機”案例，由于理論性強，脫離生活實際，容易造成乏味。筆者由此聯想到網上關于舉行“寧夏首屆龍舟賽”的消息，為何不讓他們分析這個“龐大”的系統？學生一聽興趣高漲，爭相約定要去看比賽，并結合物理中所學加速度的知識，推導出相應的數學模型，得出相應結論。

學生在學習過程中主動獲取的知識不但便于保存，而且容易遷移到新的問題情境，學生的創新意識也在潛移默化中得到不斷提升。

三、引導和培養學生的自信心

自信的學生才會主動運用所獲得的知識探索未知世界，并記得牢、用得活。教師提供給學生的任務要適中，讓學生不時產生成就感。在一些老師的課堂中，由于受自身原有學科背景的影響，課堂內容過深，學生既理解不了，更掌握不了，造成課堂效果不佳。

教師應結合學生實際，嚴格控制課堂內容的深度和廣度，讓學生既能掌握淺顯的知識，又有發散思維的空間，進而培養學習興趣。

四、創造正向的滿足感

通用技術教學中，教師要讓學生產生有效的學習成果，明確只要努力就會有收獲。可以向學生提供真實的問題解決情境，讓他們應用已學的知識解決實際問題，通過努力獲得滿足感，進而形成良性循環，促進課程學習。

比如《簡單結構的設計》一文中，主題活動為吸管書架的結構設計。有些學生碰到困難無法解決，中途放棄，并無所事事地看著他人操作。此時，筆者啟發、鼓勵學生：“牙簽除了用來連接，還有沒有其他作用呢，比如加固或增強結構的穩定性等”，結果出人意料，有些學生把牙簽塞進吸管中，用于增強結構強度，并且考慮到人機關系的因素，剪掉了牙簽尖銳的部分，作品展評時，獲得了全班同學的認可。

系統分析的科學性原則范文5

關鍵詞:教師教學質量;模糊數學;綜合評價

近年來,國家發展高等職業教育的政策發生了重大轉變,高等職業教育得到了迅速發展。各高職院校為了打造核心競爭力,在質量、特色上下工夫,建立一個完整而科學的教師教學質量評價體系,已成為提高高職院校內涵式建設的重要保障。

一、教師教學質量評價指標體系的制定

1.基本思想

教育是一個系統工程,是過程的藝術。在教學過程中,教育對象的改變,使各教師在教學內容、教學方法等方面需不斷進行改革。因此,各高職院校在進行教師教學質量評價中勢必會遇到許多模糊信息的處理問題。

模糊綜合評價方法的基本思想是在確定評價因素、因子的評價等級標準和權值的基礎上,運用模糊集合變換原理,以隸屬度描述各因素及因子的模糊界線,構造模糊評判矩陣,通過多層復合運算,最終確定評價對象所屬等級。

本文運用模糊數學中的綜合評價理論,在綜合考慮教學過程各因素的基礎上,結合教學管理經驗,建立教師教學質量評價的數學模型。

2.指標體系組成

針對高職院校的實際教學情況,請有關專家對能反映高職院校教師教學質量的主要因素進行系統分析,制定了評價的指標體系與評分標準,并依據評分標準確定各評價指標的權重系數,形成客觀、公正的評價體系。其次,根據評價人員對指標體系各級指標的模糊信息,運用模糊數學的方法,依次對各級指標進行評判。最后,根據最大隸屬原則,綜合各評價人員的評價結果即可得到專業課的定量評價結果。

二、建立綜合評判模型

1.建立評判對象指標集U={U1,U2,…,Um}

根據表1所示,教師教學質量評價設立“專家評教”“學生評教”“同事評教”“教師評教”4項指標,分別用U1,U2,U3,U4表示,組成教師教學質量評價標準因素集合U={U1,U2,U3,U4}。

2.建立評價集為V={V1,V2,V3,Vn}

本文將教師教學質量評價分為五個等級:優秀(90～100分)、良好(80～89分)、中等(70～79分)、合格(60～70分)和不合格(60分以下)。評價集V={優秀,良好,中等,及格,不及格}。

針對高職院校的實際教學情況,請有關專家對能反映高職院校教師教學質量的主要因素進行系統分析,制定了評價的指標體系與評分標準,并依據評分標準確定各評價指標的權重系數(見表1),形成客觀、公正的評價體系。其次,根據評價人員對指標體系各級指標的模糊信息,運用模糊數學的方法,依次對各級指標進行評判。最后,根據最大隸屬原則,綜合各評價人員的評價結果即可得到專業課的定量評價結果。

3.建立教師教學質量綜合評判模型

現對教師X教學質量進行綜合評價,在其授課班級隨機抽取學生50名,發放評估表。表2為50名學生對X教師的各項指標評價人數統計表。

根據表2統計數據,可構成學生對教師X教學質量綜合考核的模糊評價矩陣R1。

采用學生評教同樣的數據處理方法,可得到專家評教、同事評教和教師自評的評價矩陣。將各評價因素綜合就構成了該教師的教學質量的二級模糊評價矩陣R。與二級模糊評價因素權重進行模糊矩陣變換得

進行規一化處理可得結果為B=(0.3800.3290.2180.2170.0810)。若規定“優秀”、“良好”、“中等”、“合格”和“不合格”各等級對應的代分數為:95、85、75、65、55,則由它們構成一個等級分矩陣:[9585756555]。因此教師X的教學質量綜合評價可通過下式計算:

經過模糊數學處理后,可知教師X的教學質量綜合評價分值為85.68分,綜合評定為良好。

三、結束語

通過利用模糊數學模型對教師教學質量進行評價,實現了從定性到定量,最終又回到定性的轉化,有助于科學合理地對教師教學質量進行評價。同時在應用該方法時,利用Office辦公系統,打開嵌入VBA的Excel,輸入指標權重和評價結果,執行相關計算,很快可得到計算結果,從而大幅度地提高了評價效率,為各高職院校內涵式發展提供了一個切實可行的好辦法。但怎樣能更好地確定評價指標體系,更好地確定各指標的權重,還需進一步探討和研究。

參考文獻:

[1] 邢天才.試論高等職業教育質量評價體系和標準的構建[J].評價與管理,2006,12(41).

系統分析的科學性原則范文6

【關鍵詞】教學策略 問題情境 設計 課堂

21世紀科學技術突飛猛進，人們的生活方式正悄然改變著。傳統的教育模式逐步被挑戰，有效的教育活動不再是單純地依賴模仿和記憶。動手實踐、自主探究與合作交流學習是學生學習的重要方式。因而構建基于問題學習的教學策略是新世紀教育改革的必然趨勢，在教學中教師應設計創設問題情境，激發學生學習的積極性。向他們提供充分從事課堂活動的機會，幫助他們在發現問題、探索問題、解決問題的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能。而基于問題學習的教學策略在課堂教學中就顯得尤為重要了。

宋代教育家朱熹說過：“讀書無疑須教有疑，有疑者都要無疑，到這里方是長進。”這話是很有道理的。“須教有疑”，提問就是通過巧妙的激疑設問，使學生心中產生疑問，引起積極的思考；而思考，是學習深入的源頭，啟迪知識的鑰匙，溝通智慧之路的橋梁。可見，提問在課堂教學中有著舉足輕重的地位。問題是學習的起點。基于問題的學習策略有一個共同的特點，這就是“先問問題后學習”，基于問題學習要求學生針對一定問題情境，并在問題的發現和解決的過程中扮演積極的角色。在發現問題、明確問題、解決問題的過程中，獲得新知識和新技能。在教學中精心設計有意義的問題情境，引導發現并提出問題，指導解決問題策略，鼓勵、引導，師生共同評價反思，歸納解決問題，這樣的課堂教學使學生主動參與的積極性大大提高了，學生成了新知識的探索者、發現者，并不斷享受成功的體驗。在通用技術課堂教學中教師應根據課本的教學內容，創設一定的學習情境，營造一種學習的氛圍，以此來激發學生的求知欲。

一 問題的設計

基于問題的教學策略，即通過一系列實際問題來應用知識和技能，從而幫助學習者建構經驗。在這種教學模式中，教師可以給學生提供相應的真實情境，而這種情境又需要把學生所學知識有意識地進行應用，教師幫助學生進行小組協作活動，教師提出的問題與課程相關并且有意義，不能僅僅停留在回答“是”或“不是”的淺層次階段，教師給出的問題應讓學習者學為所用，體驗到解決問題的成就感。同時，問題要具有一定的開放性和延伸性，不能只有一個固定答案，特別是要提出一些結構不明的問題，這樣才能促使學生運用創造性思維，通過問題解決培養學生的協作意識。在這種基于問題的教學策略中，教師還需要為學習者提供相應的學習支架，如解決方案的樣本、專家和有經驗者的網站、多種容易獲取的媒體資源以及其他支持服務。學習者需要組成小組，以問題為中心，以技術為手段，通過合作分工、中途小結、交流評價最后共同解決問題。這種基于問題的以學生為主體、教師為主導的混合式學習模式，從理論上來說，有利于拓展學生的知識面，培養他們的批判性思維和創新思維，提高他們的協作交流能力和自學能力。

二 創設恰當的問題情境

1．創設問題情境是現代教學理論強調的一種優化課堂教學的措施

古希臘學者亞里士多德說：“思維自疑問和驚奇開始”。因此課堂教學應從問題的引入入手，教師應根據教材內容用一段簡短精彩的引言創設問題情境，設置一定的困難和矛盾，激發學生對學習目標的認知要求，使學生處于探索新知的情境中。通用技術課程要求學生掌握技術以及設計的一般思想和方法。而技術涵蓋于生活中的方方面面，只要善于讓學生從中發現這些知識，并用來解決實際問題，學生將品味到技術的“妙趣橫生，其樂無窮”。

熟悉的東西學生才能容易理解，容易引發他們的共鳴，所以在課堂教學中，教師要盡量使用生動易懂、貼近學生生活的例子。例如《系統分析的基本方法》一節，知識的理論性很強，如果遵循傳統教學模式，學生對相關內容的認識只會停留在表面，課堂勢必會出現形式化和低效化的現象。因此，如何處理教材就顯得尤為重要，經過一段時間的思考，筆者借助網絡資源《過河》游戲，設置不同的難度，通過問題“如何讓每個人順利過河，你有什么辦法？有幾種解決方案？能否與大家分享你的經驗？”引入教學。問題給出后，所有學生不由自主地相互交流、尋求解決辦法，有些學生還運用了數學課上函數坐標描點的方法，讓我為之驚嘆，驚嘆中又為學生們感到驕傲，這不正是新課程背景下課程整合的具體表現嗎？總之，在游戲體驗中，學生親歷了系統分析的一般過程，為后續教學的展開做好了鋪墊。

2．幫助學生明確問題

該環節主要是讓學生對問題情境有一個清楚而徹底的理解，對于提出的問題，學生需要明確自己已有的知識、還缺少哪些知識以及對該問題的看法等，在理解的基礎上思考、收集相關的信息。高中生有一定的生活經歷和文化基礎，對認識問題有自己獨特的觀點，初步具備了發現問題的能力，但學生對分散的、零亂的問題，缺少合理性、科學性、深入的分析。教師要幫助學生進一步搞清問題的性質、問題的價值等。

3．指導學生的問題解決過程

在提出問題以后，教師要科學的組織、引導學生去探究問題、解決問題，讓學生形成個人感受和體驗，從而消化知識、形成能力。問題策略最重要的是讓學生在學習中接觸和體驗探究的過程，獲得知識的方法，其次才是探究的結果。高中學生的知識與能力、獨立自主意識日趨增強，而現代社會獲取信息的渠道又極為廣泛，這一切都為他們進行自主性學習與探究活動打下了基礎，創造了條件，所以教師應大膽放手讓學生自己去尋求解決問題的方法，得出個人的見解。例如《系統分析的基本方法》一節，教學目標是讓學生理解系統分析中遵循的科學性原則，如果單純地講教材案例，人力飛機理論性強，而且脫離生活實際，比較乏味，因此筆者想到了寧夏首屆龍舟賽近日在學校附近舉行，何不讓學生分析一下這個“龐大”的系統呢？學生一聽興趣高漲，爭相約定要去看比賽，急切地想了解更多相關的知識，整堂課都圍繞著“龍舟賽的作用是什么？獲勝的秘訣是什么？我們應該做哪些準備？”展開教學。教師引導學生通過網絡查找資料，根據收集到的資料定性的分析系統的組成以及各個子系統的作用，掌握定量的含義及分析問題的方法，結合物理中所學的加速度知識，推導出相應的教學模型，最終得出結論：要想確保龍舟賽的勝利，首先要加強運動員的訓練；其次要改進賽艇造型減小阻力，選擇適當的材料和設計以便減小艇自重，挑選小體重運動員等，經過學生們的分析和總結，使原來枯燥、抽象的知識變得生動形象、富有情趣。

4．合理、正確的評價學生的問題解決過程

問題教學的最后一個環節，學生在一起回顧、討論他們問題解決的過程中學到了哪些知識，發展了什么能力，以及遺留下來哪些問題。這樣的總結和反思能夠讓學生將理論內化到實踐中，從實踐中提升理論。在《結構設計》教學中，筆者安排學生開展了“吸管書架”的設計活動，設計完成后，首先進行學生作品展示，小組發言人匯報時，圍繞“制作的過程中遇到了什么問題？解決問題的辦法是什么？”進行了小結。為了增強學生的團隊意識，教師盡量規范學生的用語，如“我們組認為……剛開始有的同學認為……經過討論，我們小組一致認為……”，使學生明確自己代表的是集體的形象，展示的是集體的智慧、結晶。這樣長期有效的指導，有助于培養學生良好的合作意識。

總之，基于問題的教學設計圍繞特定問題將相關知識組織起來，直接引導學生形成問題解決的策略和能力。我們所設計的核心問題具有實際應用性，創設的問題情境具有真實性、開放性和操作性，并能激發學生主動與環境相互作用，這樣的教學才是有效的、可操作的，才能使學生從情感上真正理解和接受這個課堂，教育是一門藝術，精心設計有效的課堂教學提問可以使課堂教學更加的具體形象化，同時降低了技能學習的難度，也有效地提高了課堂學習的效率。

參考文獻

［1］云南教育委員會編.現代教育理論［M］.昆明：云南教育出版社，2003