与诗同行范文

时间:2023-03-19 19:38:51

导语:如何才能写好一篇与诗同行,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1

一、意象特异式

特异是重复渐变骨格或基本形的一种特殊变化,即有意识地在规律中出现一定的差异或局部的突破,使之成为画面的视觉焦点。

有一首无题诗是这样写的:

轻风一级

和风三次

台风十二级

耳边风零级

诗的前三句,通过对意象进行富有规律性的铺排,造成一种明确的方向感和动态感,末可,在前面“自然风”的渐变骨格中,突然出现一个十分特异的物象--耳边风,令读者猝不及防,从而收到一种讽喻的奇效。运用特异构成这一绘画技法时,意象铺排的几何级数越高,那么,“特异”在视觉上所产生的“突破”效果就越奇。

二、意象复迭式

复迭是绘画中平面构成的常用形式之一。其以一个基本形为单位形,在重复结构的骨架中,简单而有变化地反复使用,以造出新的形象。而诗中的意象复迭,也正是通过对某一物象的“反复使用”来起到渲染气氛,突出形象的作用。

清人纪晓岚有一首题为《百鹅图》的诗:“鹅鹅鹅鹅鹅鹅鹅,一鹅一鹅又一鹅。食尽皇家千钟禄,凤凰何少尔何多”。诗的首句以七“鹅”复迭,尚嫌不够,继而又又三“鹅”续,极言其多,穷尽其态,将诗人的嘲讽之情表达得痛快淋漓。

三、意象并列式

“工于画道”的王维,在其诗作中,更是将绘画技法运用得炉火纯青。如他的《田园东》七首之六:“桃红复含宿雨,柳绿更带春烟。花落家童不扫,莺啼山客犹眠。”其以意象并列之法,来描绘自己对清晨山庄一瞬间的空间印象。诗中大红与大绿的并举,使诗境自成一幅工笔重彩的图画。再如他的《田园乐》七首之五,干脆连动词、介词和连词之类也不用,“山下孤烟远村,天边独树高原。”一字一词,一字一景,可谓惜墨如金。然凝练而不失于简陋。六种物象,分别缀以不同的修饰语,使之带上了鲜明的个性色彩,同时又使本来互不关联的事物,在一种寂寥空幽的背景之中,组合成一个有机的统一体,给读者留下无尽的想象空间。

四、意象渐变式

平而构成中的渐变,具有生命感、运动感和节律感。其骨格线严格依规律作或阔窄或远近或大小或高低的渐次变化,以取得渐变的效果。

下面是王安石的《书湖阴先生壁》:“茅檐长扫静无苔,花木成畦手自栽。一水护田将绿绕,两山排阀送青来。”诗句由茅檐花木而绿田白水青山,按从院内到院外,先近景后远景的顺序次弟写来,把读者的视线由一个点像牵延到一片开阔的境界之中。

再看刘长卿的《逢雪宿芙蓉山主人》:“日暮苍山远,天寒白屋贫。柴门闻犬吠,风雪夜归人。”一二句写远眺所见,绵绵苍山之中藏着一座白屋,视觉鲜明;三四句将读者的视线拉至近前,写主人夜归。全诗由远及近,由静转动,由寂到响,由点而面,极具方向感和运动感。

两首诗的意象组合,一呈扩展式渐变,一呈收缩式渐变,各尽其妙。

五、意象发射式

发射式的特点是有一个发射中心,即焦点。焦点可以是一个,也可以有多个。

有这样一首古饯别诗:东这一带杨柳树/西边一带杨柳树/南边一带杨柳村/北边一带杨柳树/纵然碧丝千万条/哪能系得行人住

诗作以诗人的视角为平台,向东南西北作全方位的发射,极写“柳”的无处不在,极言“留”的无时不在。

六、意象比照式

所谓意象比照式,即运用绘画中的对比构图形式,将两种不同的物象对立于同一画图之中,使其在大小、主次、正反、优劣、美丑、强弱、明暗、雅俗、缓急等方面形成反差,相互映衬。

三十年前/你从柳树梢头望我/我正年少/你圆/天也圆

三十包后/我从柳树林望你/你是一林乡色酒/你满/乡愁也满

篇2

与诗人同行,走过着一条漫长的诗史上,你会赞叹诗仙的飘逸,你感悟会诗圣的智慧。

“会当凌绝顶,一览众山小”这是杜甫发出的感叹。诗人的接济天下荡气回肠,那豪壮之气似乎要吞天沃日,震撼天地。少年的凌云壮志在诗中一览无余,使人无不感叹诗人的远大报负。

“生当做人杰,死亦为鬼雄”这是李清照立下的誓言。是的,活着,要做人间的豪杰,死了,也要当鬼中的英雄。刹时,诗人的坚强,无畏的英雄气概似乎久久萦绕在耳边。一种慷慨激昂涌上心头,似乎与诗人深深地融合在一起了……

“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”这是柳宗元的感慨。那是“遍插茱萸少一人”的惆怅?还是“仍怜故乡水,万里送行舟”的思念?还是张岱“独往湖心亭看雪”的执着?又或许与苏轼一样,是被贬闲人的惆怅。

“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”这是李白的赞美。那种磅礴的气势似乎要山崩地裂一般,让人的心为之一颤。使人产生了无限的向往之情,来一睹庐山真面目。

读一首诗似乎就是看一个人,在诗中你可以步入人的心境之中,体会他们的感受。

篇3

关键词:大学科综合课程;课程建设;通识教育;教学改革

中图分类号:G642文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2011)07-00-01

党的十七大报告中指出,实现全面建设小康社会奋斗目标,需要加快发展社会事业,全面改善人民生活,到2020年创新人才培养水平明显提高。面对我国高等教育正在由精英教育向大众教育转变的现状,培养创新人才,拓宽专业面、增强适应性成为近年来高等教育改革中的一致呼声,通识教育渐渐为中国高等教育界予以实践。“应该让学生们在了解一门学科基本知识的的基础上,明白知识产生的过程、相互之间的联系和知识体系的框架,进而了解不同知识的统一性和差别性,了解不同学科的智慧境界和思考方式,能够快速掌握各种事物的本质”。[1]

一、西北师范大学大学科综合课程建设概况

通识教育的实施,主要是要通过课程来实现。大学科综合课程的开发与开设,是西北师范大学推行通识教育的重要举措之一,是推进通识教育的创新与尝试。学校于2007年春季学期开始建设大学科综合课程。西北师范大学大学科综合课程的目的在于转变人才培养观念,增强学生文理兼容的综合素质,扩大学生多学科知识面,拓展学生多学科综合视野,培养学生多学科思维方式,在更为深入的层面上推进通识教育。它具有较强的综合性,要求对一个学科、或者学科的一个分支进行概要而全面的介绍,使学生通过课程学习,对该学科或学科分支的研究对象、基本内容、基本思想方法、主要研究成果、历史发展阶段,或者其中的部分内容有一个概要、系统的了解。大学科综合课程主要在人文科学、社会科学、数学与自然科学、中华文明与外国文明等跨学科领域中进行设计和开发,内容包含一门学科的导论或概论、专门学科史或专题史、经典原著阅读、人类生活专题研究、某门科学特色与方法的阐述、文学艺术研究与赏析等。在建设标准上,学校坚持课程具有基本性、整合性、深刻性、时代性、普适性。课程所探讨的问题应适合全体学生学习,以不需预先修习系统性专业知识为前提。在教学内容上,重在启发思想、掌握方法,而非灌输知识的细节,培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力。

二、大学科综合课程建设实效

(一)开发了一批特色鲜明、满足教学需要的优质课程

学校结合自身实际,在哲学、经济、法学、管理、教育、文史、数理、地理、化学、生命等大类学科中开设部分适当的学科综合课程,作为限选课开设,每门课2学分,要求学生在该课程模块中选修4学分。自2007年春季学期开始首期建设,截止2010年底,学校共投入建设经费9万元,开发建设大学科综合课程共45门,涉及上述所有大类学科,初步形成了大学科综合课程模块,实际开出200个教学班次,修读人数达到25925人次,基本满足了学生对大学科综合课程的修读需要。尤其值得一提的是,由李并成教授主讲、我校2006年建设的国家级精品课程《敦煌学》,在大学科综合课程建设伊始就加入到课程行列中来并持续开课至今,为大学科综合课程的建设起到了积极的示范和促进作用。

(二)建设了一支优秀的大学科综合课程优质教师队伍

学校现有的45门大学科综合课程中,41门课程由教师个体授课,4门课程由4支校级教学团队以团队形式授课,从整体上计算,学校大学科综合课程共有任课教师86人,其中高级职称69人,占任课教师总人数的80.23%,中级职称17人,占19.77%;31-40岁29人,41-50岁42人,50岁以上15人。

以上数据表明,大学科综合课程教师队伍整体职称高,并且处在教学水平高、教学经验丰富、科学研究方向稳定的教学黄金期,为建设优质课程提供了很好的保证,团队教学成员年龄分布合理,有很大的上升潜力。

(三)学生评教的理论类课堂教学评价结果优秀

在大学科综合课程建设投入教学之后,学校就对该类课程进行不间断的持续评教。2007年春季学期到2010年秋季学期间,大学科综合课程共获得学生网上评教数据22736条。统计数据表明,大学科综合课程取得了优秀的成绩,得到了学生的认可。从评教单项指标分析,大学科综合课程评教成绩在教学态度、教学内容、教学环节、教学效果四项指标中均位居四类课程之首,只在教学方法指标中排在专业理论课之后,位居第二;学生满意度五项依次是95.91%、94.61%、94.02%、94.20%、94.32%。

(四)编写了一批质量高、特色鲜明、适用于大学科综合课程的教材

在四年的课程建设中,大学科综合课程任课教师在教学中逐渐积累经验,通过与专业课教学相结合,共编写质量高、特色鲜明、适用于大学科综合课程的教材21部,其中,国家级出版社出版教材8部,2部教材被教育部相关机构推荐使用。这些优质教材的编写与使用,为提高大学科综合课程建设水平起到了积极的促进作用,体现了课程建设成果。

三、结语

西北师范大学大学科综合课程的开发与建设已经进行了四年时间,取得了明显的建设效果。此类课程的开设,为学校的课程建设工作,增添了创造性和示范性的意义,对培养具有多学科综合视野和多学科思维方式的创新人才、高素质本科学生起到了积极的促进作用。学校将在今后的工作中,查缺补漏,继续做好课程建设相关工作,不断提高课程建设质量,勇于探索,积极实践,为高校推行通识教育提供理论与实践成果。

篇4

一、准确定位,寻找“学习故事”的切入点

(一)帮助教师们树立信心

在学习和创作“学习故事”的过程中,许多教师感到力不从心,总觉得自己处于一种捉襟见肘的尴尬境地。为了帮助教师们树立信心,我们确立一个信念,就是相信教师是有爱、有能力的成长型思维者。

我们为教师制定了三级目标:

初级:有爱,能看见孩子的闪光点,发现孩子的“哇”时刻(看见)。

中级:有心,能用心聆听孩子的心声,发现孩子的兴趣点(看到)。

高级:“有智”,能激活孩子原有的兴趣,发现孩子的黄金线索(看懂)。

(二)目标制定的思考

初级目标:让教师树立儿童是有能力、有自信的学习者和沟通者的儿童观和教育观。点燃教师爱的激情,从找孩子的缺点变为找孩子的优点,从发现孩子的“哇”时刻来感动教师,唤醒教师职业的认同感和归属感。因为有爱才有故事,教师只有心中有爱,才能看到孩子的闪光点,才能发现孩子的“哇”时刻。

中级目标:解决各种各样的问题,让管理者与教师明白写“学习故事”不仅是发现孩子的优点,更是为了解和理解幼儿,所以,要静下心来观察幼儿,看幼儿做什么,倾听孩子说什么,从观看和倾听中发现孩子的兴趣,再根据孩子的兴趣来设计课程。因为有心才有发现,教师只有用心去聆听孩子的心声,才能发现孩子的兴趣点。

高级目标:不仅激活孩子原有的兴趣,还要不断培养新的兴趣。教师能从孩子社区生活经验、家庭文化等多方面分析孩子兴趣的黄金线索,从而扩展、引导幼儿的兴趣。因为有智才有创造,教师只有创造,才能激活孩子原有的兴趣,发现孩子的黄金线索。

(三)策略与实践

目前,我们在初级目标实施阶段。采用的方式有:

1.给予教师自主的权力。长期以来,教师做观察记录大多数是“任务型”的,每月多少篇,是幼儿园规定的,观察记录的作用大多数是应付检查、评估。为鼓励教师主动记录,我们做了两个改变,首先是内容改变,不记录孩子的缺点,记录孩子优点,记录孩子积极的表现,记录孩子学习过程中的努力。其次是数量改变,没有数量要求。第三是没有模式要求,不必照着新西兰“注意――识别――回应”三段式写。用什么方式写,想写多少,教师自己做主。赋予教师自主的权力,让他们成为“学习故事”的主人,而不是一个听命于领导的服从者。

2.用典型激发教师。发现教师在“学习故事”中的典型事例,运用典型激发教师爱的激情。如:六一幼儿园的王芳芳老师,在寻找孩子“哇”时刻中观念转变大,我们就分享她的故事。白云幼儿园刘伟老师谈管理者的故事,故事感动了老师,激发大家去关注自己班孩子的“哇”时刻。

3.互动交流,经验分享。学期结束时,每个实验园以团队的方式,人人分享本学期最感动自己的学习故事。一位老师交流后说:团队智慧无限,感动无处不在。

二、走近教师,与“学习故事”同行

(一)营造良好氛围

“学习故事”对于我们教研员来说,与普通教师一样都是新事物,我们与教师一同学习。起初,我们从网上找到北京刘婷老师的《相信你,会学习》、刘晓颖和姜素琴的《学习故事带来的选择和改变》、周菁和温迪的《走进“学习故事”――来自新西兰幼教课程改革的启示》以及专著《儿童观察》共同学习。在加入全国课题组后,我们一道接受相关培训,研读《学习故事与早期教育:建构学习者的形象》一书。

然后是同写。教研员、管理者、教师共同写故事和感悟,共同成长。我写的感悟和故事有《学习故事且行且慢》《“哇”时刻给予教师成长》《照着写名字》。并将这些体会和故事放到QQ群供大家讨论。教研员与教师并肩工作,让教师感到此项工作的重要,同时也消除了教师的心理负担。

(二)凝聚共同愿景

有一次,我看到“法国护士为婴儿洗澡’’的视频,很受感动,便上传到QQ群,并组织大家讨论。白云一幼的魏凤谈到:如果我们老师能给孩子这样的安全感,让孩子完全信任我们,那就是师生之间最完美的境界。白云一幼的刘伟说:除了感到“有爱”,也想到孩子的需要对孩子才是最好的、最舒适开心的,但现实中我们却常常以成人的标准和规则来要求孩子、甚至强迫孩子,让孩子的成长充满了成人和社会的功利性影子,失去自己的天性。通过讨论大家深刻认识到,做专业的幼儿教师,只有爱无技能,不行,而只有技能没有爱也不行。要理解孩子、懂孩子,必须两者皆有。而“学习故事”的精髓就是做有爱、有专业的幼儿教师。最后大家相约:以法国护士为榜样,做一个有爱心、有专业技能的幼儿教师。

三、用心培育。静待花开

(一)专家指导,理清思路

我们邀请周菁博士和付雁老师来为老师进行培训,运用“学习故事”案例,结合《3-6岁儿童学习与发展指南》进行识别分析。老师们明白,“学习故事”理念与《指南》、《纲要》精神是一致的,不是新花样,也不是另搞一套,是贯彻《指南》的一个抓手。

我们请周老师和付老师走进幼儿园,看老师为幼儿创设的学习环境,听老师说实践的感受和困惑。周老师和付老师在交流现场解答老师们的困惑,化解了老师们在开展“学习故事”工作中的难题,也提出了自己的建议,例如:如何尊重和激发幼儿的想法、围绕幼儿的兴趣支持他们的学习、多听多鼓励幼儿,在环境创设中体现幼儿活动的线索,这些建议给我们指明了改进的方向。这样的培训接地气,有实效。

(二)共同学习,分享交流

每次参加全国培训班回来后,我们都要组织外出培训老师汇报交流。但汇报不是将专家讲的内容重复一遍,而是让老师们谈在培训中自己感悟最深的一点,或者是对某一问题的认识,或是对某个理念的理解等。如:2015年4月第一次北京培训,交流时从“分享你的学习感动”开始,请所有到北京参训的学员先用一句话概括自己这次学习的感想。老师们说的是“看不难,看到难,看懂更难!”“孩子是有能力、有信心的沟通者和学习者!”“读懂孩子,从观察开始!”“学习让我转变了看待孩子的视角,要相信每一个孩子!”然后每个人从不同的角度汇报自己的收获。如:贵阳市白云一幼魏凤老师的汇报,始于“走进新西兰”,终于“写好学习故事的小妙招”。不仅全面细致地梳理和回顾了三天的学习,还总结和归纳了“学习故事”撰写方法。贵阳市六一幼儿园王芳芳老师真诚地述说了“我的认识”“我的转变”“我的打算”,反映出一线教师在亲历研究和学习后,对“学习故事”理念的理解。

篇5

关键词:课程改革;教师专业化;科学管理

新一轮课程改革已经走过了整整八个年头,作为一所农村中心校的教师,我们始终坚持面向每一名学生,走“稳中求发展”的道路,从提高教师的教育教学能力人手,经过八年的探索,我们深切感受到:教师。是课程改革的排头兵。只有不断提高教师的专业水平,才能适应新课程改革的需要,才能为学生的终身发展奠定良好的基础。为提高教师专业化水平,我们结合学校与教师的实际,提出了一些学习方法,本着一步一个脚印的原则,力求与新课程一同成长。

一、科学安排。保证教师学习时间

苏霍姆林斯基在《给教师的一百条建议》第二条中摘抄了一位女教师的来信“教师的时间哪里来?一昼夜只有24小时。”这句话道出了教师的心声。的确,作为小学教师,尤其是班主任老师,几乎没有空闲的时间可以利用,白天站在讲台上,夜晚还要灯下批改,如何解决这个时间问题呢?

《当代教育新理念》一书倡导教育终身化,因为现代教育的重要标志是终身教育思想被广泛接受和终身教育制度的建立。终身教育是学习型社会的反映。为此,我们努力创建学习型组织。学校克服资金短缺的困难,从供应书籍开始,给教师提供《陶行知教育名篇》《给教师的一百条建议》;根据本镇教师队伍的现状:教师队伍年龄结构偏大,观念陈旧,知识结构老化,教学方法比较落后,骨干教师分配不均,加强校本培训的实效性和可操作性;认真拟订学习计划,利用每周五下午校本培训时间,坚持分层次、分阶段进行培训,从理论学习人手,努力挖掘有利于教师学习的各种资源,转变教师的教育观念,为新课程实施扫除障碍。根据本镇教师的教学情况,选出《当代教育新理念》《新课程教学问题解决丛书》《什么是最有效的教学》《说课、听课与评课》等学习材料,并通过学习沙龙、学习论坛、学习竞赛等活动的开展,提高教师学习的自觉性。既保证了教师学习的时间,又增强了时效性。

二、关注课堂,提高教师教学水平

钟启泉先生说过:“课堂教学应该关注在生长、成长中人的整个生命。对科研成果智慧没有挑战性的课堂教学是不具有生成性的;没有生命气息的课堂也不具有生成性。从生命的高度来看,每一节课都是不可重复的激情与智慧综合生成的过程”。

八年的课堂教学的实践进一步证明,课堂教学成败最关键的因素是教师,是教师本人的综合素质。教师的教学理念、学科专业水平、教学设计、驾驭课堂的能力以及应用现代教育技术的能力等都不同程度影响着学生的学习。因此,关注课堂教学成为我们的首要任务。

1.专业引领,全体参与

根据教师队伍的实际,采取“走出去,请进来”的方法,逐步实施新课程。一是充分发挥骨干教师的引领示范作用,先选派年纪轻,接受教学能力强,观念转变快的教师外出学习培训,并带任务为教师进行二次培训;二是请县市级教育专家、教研员到校进行理论与课堂教学的指导,重点通过课堂教学这个途径,传达新课改精神,体现教学观、学生观的转变。

2.精心研究,提高实效

多年的教学实践使我们懂得:检验教学设计科学性和可操作性的手段是课堂教学,检验学生能力发展的主要途径也是课堂教学。我们本着“为了每一个学生的发展”的理念,分两步走:

第一步,镇中心校主要由业务校长和教导主任负责参与课堂研究,其他村级小学主要由各校长负责听课、指导、参与研究,并提倡对教师的评价和教师对学生的评价一样,能够采用有利于教师专业成长的激励性评价,并注重新课程理念下的评价方式。为使工作有据可依,我们结合本县小学“三维目标”课堂教学评价标准,重点做到四看,一看积极的课堂活动氛围;二看师生的参与程度――学生自主、合作、探究的学习方式的体现,学生学习的同时,教师关注的是学生的发展还是自己设计的下一个环节;三着教师是否创造性地使用教材,注重知识的发散面,实效性如何;四看教师角色的转变――重点在于是否关注学生的问题,在训练学生学会彼此倾听的同时,自己是否主动寻找学生的问题与答案。

第二步,开展全镇研讨活动。我们认为:开展研讨活动是促进教师共同成长的很好途径和方法。作为一个比较大的乡镇中心校。要带领八所村小的老师与新课程共同成长不是一件容易的事,鉴于学习条件、教学环境的差异,我们采取以点带面、辐射全镇小学的方法、方式。每次教研活动,都使教师的认识水平有所提高。从2003年至今,每学期由中心校组织的开放日和开放周活动,为村小教师搭建展示自我的平台,全镇组织每学期一次的由村小教师展示的公开课、示范课。我们惊喜地看到,在新课程实施的道路上。全体教师呈现出你追我赶的喜人局面。

3.规范检测,体现成果

检测是检验师生学习成果的手段,是检查教师是否把新课程的理念内化为自己教育教学的行为,可以切实提高全体教师的整体素质。中心校每年组织包括村小校长在内的检测领导小组,明确责任、落实任务,检测分三步进行:

(1)以课堂教学评价标准为依据,对全镇每位任课教师的课堂教学进行检查。并根据实际分别评出创新课、优秀课、达标课。经过几年的探索,我们不断完善评价标准,获创新课等级的教师人数逐年增加。

(2)分组抽测学生的综合能力,包括口语表达、朗读、计算、逻辑思维、说理、动手实践等,新课程一直倡导教学的最高境界不是传授知识,而是培养学生的综合能力。所以我们把考查学生各种能力作为检测学科教师教育教学成果的一部分,多年的成果证明,培养学生能力与教授学生知识同样重要。

(3)严格组织期末考务工作。我们认为素质教育同样离不开考试,因为随着课程改革的不断深入,考试制度也在不断走向完善。如今,我们已经感受到卷面考试内容正不断向考查学生多方面能力转变,所以,把好质量检测关显得尤为重要。多年来,我们始终坚持全镇小学质量检测工作“一盘棋”,以培养学生综合运用知识和独立解决问题的能力为出发点,严格实行全镇大串考制度,保证检测成绩的真实性,从而得到教师、学生和家长的赞同。

三、学会反思,加快教师成长脚步

有人说:不会反思,就不会有进步。这句话有道理,学会反思,这是课程改革带给我们的思考。在实际工作中,无论领导还是教师,无论上课还是听课,都应逐步学会针对课堂存在的问题进行教学反思。我们要求教师逐步学习、摸索、总结出备课和课堂教学中存在的问题,结合取得的成绩和存在的问题,做到每日小反思、每月大反思、每学期总反思(质量分析)。教学校长进行全镇各学科的期末教学质量分析并在第二学期开学初全镇教师大会上切合实际制订新学期目标。教师在不断地反思中发现新问题并总结出解决问题的方法与策略,取得良好效果。教师的课堂教学水平逐步位于全县上游,2010年,我校语文、数学、英语、体育、音乐等各学科教师代表学校参加全县教学大奖赛,取得优异成绩,全部获奖。教师的教学经验不断得到推广,近两年来,有30多篇教学论文在各级刊物上发表。

篇6

一、把教育学生当做一生事业

教师的爱是滴滴甘露,即使枯萎的心灵也能苏醒;教师的爱是融融春风,即使冰冻了的感情也会消融。

我清楚记得家长会前在班上发生的一件事:学生因玩耍而假戏真做成互相拗手报复,手疼,并无大碍。为此,我专门找他们讲了许多为人处世的大道理,告诉他们一些人与人之间的相处之道,他们最终明白了:同学间要学会团结友爱,不能够因为小事而伤了和气。我并没有说说就了事,而是作为重点来教育,当即联系了双方家长,希望他们回去后配合教育好孩子以后不要玩危险的游戏,以免再次发生同样的事情,发生事情后要学会互相忍让。有一位学生的家长非常不理解老师的苦心,当即臭骂我学校发生的事情不应该再找家长,应该让学校和老师一起解决就可以了。在家长的心里,教育只是老师的责任、老师自己的事情。当时我听了的确很生气,但是为了孩子能够健康快乐地成长,我强忍住了心中的怒火,三番五次地劝说家长,直到把家长劝动了、想通了为止。因为我知道,只有我们和家长达成了统一战线思想,才能够真正转化学生的行为思想。要想所有家长都明白道理,首先我必须有足够的爱,才能够有责任心和耐心。同志在第25个教师节前发表了《百年大计、教育为本》的重要讲话,他在讲话中对教育工作提出了四点要求,对教师提出了三点希望。其中指出教育要坚持“以人为本”的理念,并进一步指出:当一名教师,首先要是一个充满爱心的人……要关爱每一名学生,关心每一名学生的成长进步,努力成为学生的良师益友,成为学生健康成长的指导者和引路人。

作为一名年轻的小学教师,我深感教育的崇高和教师的伟大。我希望教育是一块青草地,期盼所有孩子踩在上面都像跑进足球场般欢快,而没有走进沼泽般的恐惧;希望用自己拥有的知识和情操在每个孩子心灵深处种下公正、清澈、宽容的种子,让学校真正成为所有孩子公平、快乐、成长的平台。这就是教育的根本,也是师德的基础。

二、让每个学生都接受爱的甘露

教师一定要深深爱着所有学生,不以学生家境的好坏或成绩的优劣对学生有所偏爱或者厌恶,要对全体学生负责。但往往为了追求教学成绩,我们常会选择基础较好、反应较快的学生“开小灶”,觉得在那些“慢半拍”的学生身上花上大量时间和精力未必能取得良好的效果。在现实面前,一些老师会有怨言,也会满腹委屈,可优秀永垂不朽的教师之所以有名,就是因为他们能够凭着对孩子的那份爱、那份责任一直坚持用微笑给予孩子信心。孩子脸上洋溢的自信、快乐和坚强,足以证明老师的努力没有白费。

刚转学来不久的周春秀同学刚刚失去亲爱的哥哥,她亲眼目睹哥哥被河水冲走却那样无能为力。她原本是一个开朗爱笑的女孩现在却终日沉默不语,上课不爱回答问题甚至不知道该如何回答问题,似乎比别人“慢了半拍”。我了解情况后,并没有直接找她聊天开导她,怕我的直白勾起那伤心的往事,我认为最好的解决方法就是在课堂上讲些人生哲理,让她能够明白。终于,机会来了,那天我教学的课文是《卡罗那》。卡罗那同学刚刚失去母亲不久,他非常伤心,然而同学和老师都非常同情、理解和关心他。老师劝慰他时说过:“你的母亲虽然不在了,可是她的爱却永远在你的身边,她永远都爱着你!是啊,人不在,爱依存!”活着的人应该好好珍惜自己的生命,活着就要快乐,活着就是幸福!活着就要爱自己,也是对逝去亲人的爱!说着,我偷偷瞄了她两眼,从她的眼神中,我得知她觉悟了,愁容渐渐从她的脸上散开,我说:“卡罗那,你不要伤心了,你有那么多关爱你的同学,你要快乐起来!”但愿,小春秀也快点快乐起来,我心想。

没有爱,就没有教育。教师的爱心能驱使教师以最大的耐心和韧劲克服教学中遇到的各种困难,挖掘潜能,创新教育方法,取得良好的教育效果。一旦学生对教师产生亲近感和仰慕心理,就会把这种情感迁移到教师教授的知识上。因此,教师这种爱的情感能使学生产生积极的情感体验,唤起他们的学习热情,使他们主动模仿,强化教学效果。如果教师缺乏这种爱,对学生冷漠无情,甚至对他们感到厌烦,动不动就加以训斥,学生就会紧闭心灵的大门,造成师生关系紧张,使教育活动受阻甚至中断,最终导致教育失败。

三、师爱与责任永远同行

篇7

关键词: AT89C2051 内嵌式 倒计时

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.10.050

引言

改革开放三十年以来, 我国的社会、经济建设得到了巨大的发展。随着人民群众物质文化生活水平的日益提高, 全国城市机动车辆的保持量也随着在不断增加, 但是城市道路交通建设的步伐远远跟不上机动车辆增加的步伐, 当城市交通路口亮红灯时, 大量停留在路口的机动车辆在空燃烧能源排放的有害废气, 既浪费社会能源也给人民群众的生活环境带来一系列不良的影响。利用现代科学技术发展的成熟技术, 在现有城市交通道路的条件下, 通过对城市道路路口显示交通控制信号的倒计时, 能够减少车辆的启动损失时间,从而减少车辆在等待时间内排放的有害废气,并且红灯倒计时清楚地指示出红灯还剩余的秒数,能够较好地缓解驾驶人在等待红灯时的焦虑情绪,也在一定程度上避免了交通事故的发生。

1 内嵌式倒计时交通信号指示灯的原理

内嵌式倒计时指示灯是采用高亮度发光二极管作为显示载体,把红、绿、黄三色高亮二极管有规律的排列在一个电路板上,使其可以显示红灯倒计时,绿灯倒计时,以及黄闪信号指示功能。本系统设计的交通倒计派所采用的指示灯最大显示时间为99秒,如下图所示:

图1 交通信号倒计时指示灯的原理图

其设计技术的思路:高亮二极管安装板上按照圆盘框形式,在其框线上点阵安装由黄色发光二极管构成的圆盘形的黄闪灯显示部分,在其框线点阵内安装由红、绿发光二极管构成的数字式的倒计时显示部分;黄闪灯显示部分和红、绿倒计时显示部分的发光二极管的电源,分别由主控信号机控制的驱动电路驱动恒流源供给。此设计思路充分利用的发光二极管的发光时间长,性能未定的特性,并且采用了把控制器内嵌在显示屏的后面,很好的保护了控制器的安全,减少了受温度和气候以及不利因素的影响,同时驱动电源由主控信号机的供给,保持了时间的实时性,减少了不必要的延时误差,有效的解决了几路倒计时系统运行的时间衔接时产生的误差。

2 系统的电路原理及硬件电路实现

交通信号倒计时器主要安装使用在室外环境, 不仅运行环境比较复杂多变,而且路口行驶车辆的交通安全对其的稳定性和可靠性有很高的要求。基于以上原因考虑,本交通信号倒计时器在硬件设计上必须采用抗干扰能力比较强的工业级集成芯片,从而提高系统运行的稳定性和可靠性。

综上考虑,本系统选用的主控芯片是89C2051,它是爱特美尔微控制器家族中经济划算的一款产品,是一种低电压、高性能的8位CMOS微型计算机,并且采用Flash存贮器技术,可以降低了制造成本,其软件、硬件其程序的电可擦写特性,使得开发与试验比较容易,因其与MCS-51完全兼容,可以轻易的在此基础完成系统的升级,方便工程的改造。

该单片机可在12MHZ 频率下稳定的工作, 有足够的运行速度来读取外部交通控制信号输入的灯色状态,。虽然只有20个引脚,15个双向输入/输出(I/O)端口,考虑到本系统最大显示时间为99秒,P1口和P3口完全满足要求,同时其内部具有2K 字节的程序存储空间,也能够满足运行倒计时器程序所需的存储空间需要。下图所示为基于89C2051 单片机的交通信号倒计时器硬件原理图

图2 交通信号倒计时器硬件原理图

为了提高系统的稳定性和可靠性,单片机的输入端连接有光耦,光耦是以光为媒介来传输电信号的器件。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电―光―电”转换。它的主要优点是单向传输信号,输入端与输出端完全实现了电气隔离,抗干扰能力强,使用寿命长,传输效率高,可以有效的避免干扰信号对单片机的影响,使系统运行更加稳定。

3 系统的软件实现的方案

本系统红、绿倒计时的初值是依据主信号控制机有规律的供电长度所判断设定的,系统的主要功能是完成对供电时间长度的检测并记录,然后以每一步的时间长度值作为倒计时的初值。黄闪的长度则根据国家标准统一设为四秒。主信号控制机的一个循环周期一般都是先输入的灯色态为红色,接着输入的灯色态为黄色,然后输入的绿色灯态,并在绿色灯状态输入结束后则认为是一个交通信号控制周期的结束。因考虑到时间的准确性,一般都是进行两个周期的检测后,然后再把本控制周期的各个步伐的运行时间长度和灯色状态存入到显示数据缓冲区等待下次再运行相同的控制方案,并作为倒计时的初值进行倒计。

本系统处理主信号控制机输入供电长度的函数如下:

void init(int i ,int j, int *rtime, int *gtime)/* 主要功能是完成倒计时初值的检测和记录*/

{

while(r_bit == 0&& g_bit !=0)/*当前的灯色状态为红色*/

{

j_hour = j / 10; /*取十位*/

j_min = j % 10; /*取个位*/

p1_h = TAB[j_hour] & 0xf0;

p1_ l = TAB[j_min] & 0x0f;

P1 = p1_h | p1_l; /*显示采集的数值*/

Delay_1s (); /* 1s的定时*/

j ++;

*rtime = j;/*记录红色倒计时的初始值*/

……

}

void main()

{

while( ( y_bit == 0 || r_bi t== 0 || g_bit == 0 ) && count < 2 )/*对主信号控制机的电位长度进行两次检测*/

{

init(0,0,&r_time, &g_time);

count ++;

}

……

}

设计软件时由于考虑到其通用型的功能,对于不同型号的主控机,可能因其芯片采用的频率不同,导致所记时间与主控机显示控制时间有所出入,但并不影响系统的整体运行,并在工程实践中表明这些方法都是可行的。同时由于自身电路的局限,工业现场的环境干扰,该产品的精度有待于提高。

4 结束语

交通信号倒计时器是城市智能交通重要组成部分。用单片机来实现交通灯的控制, 开发方便, 实用性好, 可靠性高,成本低。本系统是根据一般主控信号机驱动模式来设计的, 具有很好的通用型。在实际应用中, 也可根据具体情况, 参照本设计作适当修改, 也可以加入更多智能化技术。

参考文献:

[1] 王安生译.嵌入式系统的实时概念.北京:北京航空航天大学出版社,2004.1-15

[2] 何立民主编. 单片机应用技术选编[M ]. 北京航空航天大学出版社, 2005.

[3] 张勇,单片机在交通信号倒计时器的应用[J].电脑知识与技术,2008, 04( 8) : 804-807.

[4] 刘文涛,赵文博.单片机语言C51 程序设计技术[M].北京:人民邮电出版社,2005:311- 322.

篇8

化工类工程教育人才培养体系改革的基础

浙江工业大学化材学院,经过多年的发展,已基本建成数个高水平的学科平台和化工、材料类国家、省级特色专业。学院设有化学工程等7个学科,其中工业催化为国家重点学科(培育),3个浙江省重中之重学科,1个浙江省重点学科。学院建有1个一级学科博士点,下设7个二级学科博士点和1个博士后流动站,还有11个硕士学位点。学院建有绿色化学合成技术省部共建国家重点实验室培育基地等。学院建有化学工程与工艺、应用化学等2个国家特色专业,材料科学与工程省重点专业等4个本科专业。化学工程与工艺专业是学校设立的第一批本科专业之一。该专业所依托的学科水平高,拥有一级学科博士学位授予权,并设有一级学科博士后流动站,已形成了包括学士、硕士、博士、博士后在内的完整的人才培养体系。建有浙江省化工实验教学示范中心、浙江省化学实验教学示范中心、浙江省化学工程研究生实验室。《基础化学实验》国家级精品课程,《物理化学》国家级双语示范课程,《基础化学实验》、《无机与分析化学》、《有机化学》、《化工原理》、《化学工艺学》和《化学反应工程》等6门省级精品课程。学院经过多年的专项建设,在化工专业建设与人才培养、科研教学良好互动方面拥有较为优越的条件。由武汉大学中国科学评价研究中心和中国科教评价网共同研发,由邱均平等编著的《中国大学及学科专业评价报告》中的排名如下:2008年在所有201所建有化学工程与工艺专业的高校中排名在第16;2009年在所有201所学校中排名第18;2010年在所有224所学校中排名第18。

化工类工程教育人才培养体系改革的目标

工程教育人才培养体系改革应基于高等工程教育改革指导思想和人才培养素质特征定位、教育培养体系特征和工程实践与工程创新能力培养途径等开展研究、实践和反思,明确以高素质创新人才培养三要素理论为指导的化工卓越人才培养体系优化的改革实践总目标。高素质工程创新人才培养具备三个要素:意识、机会与能力。首先是意识,即学生要有成为创新人才的意识和动力,它包括远大的理想抱负、宽广的视野及对科学的热爱;其次机会指为创新人才成长提供必要的平台和载体;最后是创新能力,主要是指工程创新能力的培养。高等工程教育改革的内涵在于提升大学生的工程实践与创新能力,教育培养体系的构建必须遵循工程的实践、集成与创新的特征,以强化学生的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,将工程教育人才培养标准细化为知识能力大纲,重构课程体系和教学内容,将知识能力大纲落实到具体的课程和教学环节。化学工程与工艺专业建设的目标必须符合过程工业科技创新及化工学科发展规律、高等工程教育发展趋势、经济社会发展特别是地方经济发展的需求,而这也是新形势下化工专业的工程教育改革的基本指导思想。化学工程与工艺专业特色建设主要体现在人才培养模式、人才素质特征和质量保障体系等三方面,也是工程教育培养体系改革与专业建设的最终目标追求。坚持厚基础、宽口径、重实践、强创新的理念,不断拓展专业内涵,形成宽口径办学和培养复合型人才的多模块模式。通过知识、能力、素质的协调发展,培养的学生具有较强的专业实验技能、工程实践与创新能力和国际化视野,能够成为面向和引领未来的卓越工程师;通过公共基础课、学科基础课以及专业课程体系的设置、课程的讲授、实验实习等实践环节安排、毕业设计综合训练、各种人文素质及科技讲座、各种竞赛等环节,构建创新创业能力培养的质量保障体系。现代工程教育培养的创新型工程科技人才应该是在四个层面达到预定目标,即:学生能够掌握更扎实的技术基础知识,领导新产品、过程和系统的建造与运行,理解研究和技术发展对社会的重要性和战略影响。因此,在培养计划制订、教学方法改革等过程中必须始终强调实现基础知识厚、工程实践能力强、创新意识浓和适应能力佳等全面发展的综合素质的养成。

化工类工程教育人才培养体系改革的实践

采用理论研究———实践———总结———再实践———再理论研究的思路,推进化工类工程教育人才培养体系改革的实践。把工程教育内涵提升的指导思想和人才培养目标的准确定位相结合,建立具有较强的工程实践和创新特征的教育培养体系;把“卓越工程师培养计划”的体系优势转化为基于工程实践与创新的化工类专业培养优势,通过国家特色专业平台建设更加有效地提高化工高级人才培养的质量和效率。

(一)化学工程与工艺专业等化工类专业特色凝聚

化学工程与工艺专业等化工类专业的特色主要体现在三方面。一是复合的专业培养模式:坚持厚基础、宽口径、重实践、强创新的理念,根据现代科学技术和社会经济的发展要求,不断拓展专业内涵,形成宽口径办学和培养复合型人才的有效模式。形成多模块、复合化和卓工班相融合的专业培养体系和课程体系。二是卓越的人才素质特征:立足浙江、面向全国,通过知识、能力、素质的协调发展,培养的学生具有较强的专业实验技能、工程实践与创新能力和国际化视野,综合素质高、工程能力强、能够成为面向和引领未来的卓越工程师。三是完善的质量保障体系:通过公共基础课、学科基础课以及专业课程体系的设置、课程的讲授、实验实习等实践环节安排、毕业设计综合训练、各种人文素质及科技讲座、各种竞赛等环节,构建培养学生工程实践能力和创新创业能力的质量保障体系,保证学生的知识、能力和素质目标的实现。由此确立的化学工程与工艺专业人才培养目标为:培养立足浙江、面向全国,知识、能力、素质协调发展;具有国际化视野,具有创新意识和工程创新、创业能力;“下得去、用得上、干得好、上得来”的具有成长为高级化工科技和管理人才、企业家和知名学者的潜力。

(二)专业特色模块和课程体系构建

浙江是资源小省、经济大省,尤以民营经济发达为主要特征,目前正大力发展临江化工和精细化工,在这些领域有相当大的人才需求。而化学工程学科当前以过程工程和产品工程为导向,强调在多尺度的复杂大系统环境进行过程优化和研发绿色化学化工过程。据此,化学工程与工艺专业的模块设置上应实现这两方面的有效结合,除设置传统的化学工程、化学工艺模块外,还应设置适应浙江经济特色和化学工程学科发展的一体化复合双专业。自2010级始,根据教育部“卓越工程师培养计划”试点要求,我们设置了化学工程与工艺专业“卓越工程师”试点班,重点落实“卓越工程师培养计划”与培养体系优化的实践探索。课程体系设置要服务于专业培养目标、满足预期的毕业生能力要求。行业企业是毕业生的终端用户,成立的校企合作委员会,吸纳省内外化工龙头企业或行业专业人士参与人才培养模式和方案的制订;根据用人单位的反馈意见,完善课程体系。目前的培养计划着力加强学科和专业基础课程、确保专业核心课程,这类课程学分约占40%,并精炼专业模块特色课程,保留2-3门特色课程,鼓励模块之间交叉选课,实现了宽口径和个性化有机统一。上述举措在夯实大学毕业生的工程基础的同时也满足了行业企业对大学生素质和能力的需求,极大增强了工程教育的内涵。

篇9

关键词:儿童舞蹈创编 儿童心理 适应性研究

儿童舞蹈是儿童艺术教育中一个比较重要的部分。一件好的舞蹈作品,不仅能使儿童受到美的熏陶,而且还能起到潜移默化的教育和启迪作用,从而促进孩子们的身心健康、全面发展。而目前,一些不顾实际、忽视儿童心理特征、生搬硬套成年人的舞蹈之现象,致使儿童舞蹈园地这块沃土不同程度地受到了一些污染。因此,要使儿童舞蹈这块园地充满生机、充满活力,富有个性、富有特色,所有热爱儿童教育事业的工作者,尤其是从事儿童舞蹈创编的工作人员,都应该抓住儿童的心理特点,把握儿童的心理要素,创造性地开展工作。只有这样,才能创作出儿童喜欢看、愿意演且具有艺术性与观赏性的作品来。

一、研究儿童心理要求,是儿童舞蹈创编的条件

儿童世界,五彩缤纷,斑驳陆离。在这个世界里,儿童舞蹈则以其神奇的想象、美妙的意境、生动的形象、真挚的情感把孩子们带进了一座艺术的殿堂,使他们在趣味高尚的氛围中受到教育、得到启示。作为儿童舞蹈的创作人员,不仅要有一颗纯净明亮的童心和对儿童赤诚的爱心,更重要的是要体验儿童的心灵世界,明确儿童的心理要求,善用儿童的视角来洞察生活、观察社会。只有站在这样一个高度来认识儿童、认识儿童舞蹈,儿童舞蹈的创作才能达到最佳的效果。研究儿童心理要求,极大限度地做好儿童舞蹈的创作工作要切实把握好如下三个方面的原则。

1.个体性与整体性相兼顾的原则。当前,一些儿童舞蹈的创作有一个明显的倾向就是忽视儿童整体素质的提高。有些儿童舞蹈教学、创编人员把眼睛只盯在极少数儿童的身上,只注重其中少数“明星”的培养,而忽视了整个儿童群体活泼好动、爱唱爱跳的心理要求。因此,儿童舞蹈教学的课程设置要坚持面向整体,充分体现儿童舞蹈教学的整体性;在培养“明星”的同时,要着眼于全体儿童的认知水平和心理要求,提高孩子们的整体素质。

2.持续性与阶段性相统一的原则。儿童发展心理学研究指出:一切智力活动的形成过程,可以归纳为以下五个阶段,即:“了解当前活动的阶段”“运用各种实物来完成活动的阶段”“有外部语言参加的、依靠表象来完成活动的阶段”“只靠内部语言参加而在脑子里完成活动的阶段”“智力活动过程的简约化的阶段”。掌握儿童心理发展的这一客观规律,分析儿童智力活动的形成过程,同样对儿童舞蹈的创作有着十分重要的意义。这样我们就可以把不同年龄段和不同年级的儿童的学习与表演的内容进行设计编创。从而做到知识的获取和能力培养在有序中渐进。与此同时,要重视儿童不同发展阶段的共性与个性,突出重点课程,避免重复,反映不同阶段儿童舞蹈的创编特点,帮助儿童在一定的时限内了解掌握更多、更全的舞蹈知识和技能技巧。

3.先进性与实效性相呼应的原则。儿童无论在生理上或心理上,都是一个迅速成长的时期。儿童从出生时起,在社会生活条件和教育条件的制约影响下,经过一系列的发展阶段,从一个幼稚无知的个体,渐渐成为一个有思想观点、知识文化的社会成员。儿童这一心理特征告诉我们对儿童实施健康的、先进向上的文化教育十分重要和必要。同样的道理,儿童舞蹈的创编,在作品主题的设置、技巧的安排、动律的设计等方面都应该坚持先进性与实效性相呼应的原则。只有这样,才能更多地创作出有益于儿童健康成长的优秀作品。只有这样,儿童舞蹈的教育教学、创作编排才能收到良好的效果。

二、适应儿童心理特点,是儿童舞蹈创编的基础

在应试教育的影响下,教师是教学的主体,对学生采取的是灌输式的教学方式。儿童被动学习,求知欲受到压抑,积极性受影响,根本谈不上什么“创新思维能力”的培养。儿童舞蹈本是轻松愉快的教学活动,其基本意图是启发儿童自由发挥,用手之、舞之、足之、蹈之的方式,激发儿童对舞蹈乃至整个学业的好奇心和探究愿望,引导儿童进行即兴式地创造活动,开发儿童的创造潜能,激活儿童的创新意识,培养儿童的合作精神。但当前,儿童舞蹈的创作,同样受应试教育的影响,一些教师一味地强调赛事与活动的参与,使创作存在舞蹈“成人化”、舞蹈结构“繁杂化”、舞蹈语言“怪异化”、舞蹈表演“模式化”等现象,因此,针对儿童的心理特点做好儿童舞蹈的创作应该引起人们的高度重视。

契合儿童模仿的心理特征,进行儿童舞蹈的创编。儿童心理学家认为喜欢模仿是儿童的本性。儿童不到一岁的时候,就能模仿简单的声音和动作,到了两岁的时候,能模仿复杂的动作,到三四岁乃至更大的时候模仿能力发展得更快了。解放军与英雄是孩子们尤其是男生最喜爱、最崇拜的形象。“生活是创作的源泉”,儿童舞蹈《长大我也要当兵》的创作灵感来源于1998年抗洪救灾中一个真实事件:一个被洪水围困了三天三夜之久的小女孩,被武警官兵顺利营救了。笔者在语汇设计上运用了大量的军人集合、敬礼、列队等操练动作,极大程度地激发了儿童对军人的模仿热情,排练积极性空前高涨,舞台表演生动而成功。

适应儿童好奇的心理特点,进行儿童舞蹈的创编。儿童心理学家们认为,儿童生来是好奇的,五六个月大的婴儿,一听见声音就要转头去寻,一看见东西就要伸手来拿。到了四五岁,好奇动作就格外多了,看见路上的汽车来了,他总要停下看看;听见外面锣鼓声响,他也要去看看。柏拉图说过,“好奇是知识之门”,儿童若不好奇,就不会去接触事物,不与事物接触,就明白不了事物的性质和状况了。所以作为一名创作者,要注重培养儿童爱看、爱问、爱思考的习惯。在创作过程中,在舞蹈构图的设计上要极大限度地满足孩子们的表现欲与好奇感,这样才能达到较好的效果。

篇10

关键词:系统建模;系统辨识;参数估计;参数模型;非参数模型

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)16-21286-03

System Modeling Based on the System Identification

XIANG Xiao-yan1, JIANG Xiao-hui2

(1. College of Physical Science and Information Engineering, Jishou University. Jishou 416000, China; 2.College of Mathematics and Computer Science, Jishou University, Jishou 416000, China)

Abstract: In analysing and designing of the control system,the most important is modeling. Mathematical models usually has three categories. The first model building method is according to the mechanism in control process. The second is based on the input and output data of controlling process to model the structure and parameters. The third one is between modeling methods above.Them usually called white box, black-box and grey box model. The methods of system identification are briefly intruduced. And significant types of mathematical model are manly investigated.

Key words: system modeling; system identification; parameter estimation; the model parameters; non-parametric model

1 仿真及建模

一般对控制系统进行设计和分析研究,也就是根据被控对象的特性进行控制器的设计,以获得满足性能指标要求的最优控制系统。分析和研究控制系统的主要目的之一是获得控制器的最佳整定参数。但是在实际生产过程中,大部分的被控对象是比较复杂的,并且要考虑安全性、经济性,以及进行实验研究的可能性等,这在现场实验中往往不易做到,甚至根本不允许这样做。例如,在研究导弹飞行、宇航、反应堆控制系统时,不经模拟仿真实验,将对人类的生命和健康带来很大的危险。这时,就需要对实际系统构建物理模型进行研究,然后把对模型实验研究的结果应用到实际中去,这种方法就叫模拟仿真研究,简称仿真。因此,仿真就是用模型(物理模型或数学模型)代替实际系统进行实验和研究。它所遵循的基本原则是相似原理,即几何相似、环境相似和性能相似。依据这个原理,仿真可分为物理仿真、数学仿真和混合仿真。其中物理仿真需要制作物理模型,必须进行大量的设备制造、安装、调试工作,并且实验数据处理也不方便。数学仿真比物理模型方便简单很多,只要有一台数学仿真设备就可以对不同的控制系统进行仿真实验和研究。

数学仿真的主要工具是计算机,因此一般也称为计算机仿真。其一般过程为:①根据仿真目的确定仿真方案;②建立系统的数学模型;③建立仿真模型;④编写仿真程序;⑤进行仿真实验;⑥仿真结果分析。通常,将实际系统抽象为数学模型,称为一次模型化,涉及系统辨识技术问题,又称为建模问题。将数学模型转化为可以在计算机上运行的仿真模型,称为二次模型化,涉及到仿真编程、运行、修改等技术,称为系统仿真技术。

数学模型主要有三类,黑箱、白箱和灰箱。相应地,建立数学模型的方法有三类。根据过程内在机理、物料和能量衡算等物理和化学规律建立的模型是白箱模型;用过程输入输出数据确定过程模型结构和参数的方法建立的模型是黑箱;介于两者之间的各种建模方法建立的模型是灰箱模型。

2 数学模型

在生产过程中,最常用的建模方法是将过程看做一个黑箱,根据过程的输入输出数据,通过系统辨识的方法建立数学模型。系统辨识方法有非参数模型辨识和参数模型辨识方法两大类。

2.1 非参数模型

利用直接记录或分析系统的输入和输出信号的方法估计系统的非参数模型。所谓非参数模型是指系统的数学模型中非显式地包含可估参数。例如,系统的传递函数、频率响应、脉冲响应、阶跃响应等都是非参数模型。非参数模型通常以响应曲线或离散值形式表示。非参数模型的辨识可通过直接记录系统输出对输入的响应过程来进行;也可通过分析输入与输出的自相关和互相关函数,或它们的自功率谱和互功率谱函数来间接地估计。非参数模型是经典控制理论中常用的描述线性系统的数学模型。传递函数反映输入与输出的拉普拉斯变换在复数域上的响应关系,频率响应反映它们的傅里叶变换在频率域上的响应关系,而脉冲响应和阶跃响应则是在时域上的响应关系。它们从不同的方面反映系统的动态特性。非参数模型比参数化模型直观,辨识非参数模型的方法和计算也比辨识参数化模型的简单。脉冲响应可以用直接记录输入脉冲函数的输出响应的方法来辨识;频率响应也可以直接利用单频正弦输入信号的响应来辨识。但是这种直接辨识方法只能应用于无随机噪声的确定性系统。对于有随机噪声的系统或随机输入信号,必须使用相关分析法或功率谱分析方法。随着快速傅里叶变换仪、伪随机信号发生器和相关仪的问世,辨识系统的非参数模型已变得比较容易。但非参数模型应用于实时控制和适应性控制仍不如参数化模型方便。非参数模型在某些情形下,可以转化为参数模型。例如,如果一个系统的传递函数可以表示为有理分式H(s)=K/(a+s),则系统的模型可以用常微分方程y'+ay=ku表示,a与k为待估计的模型参数,这是参数化模型。又如,对于离散系统的权函数序列(离散脉冲响应序列){hi,i=0,1,…},如果在i充分大(如i>N0),而│hi│充分小时,则模型可以表示为■并可用最小二乘法给出有穷权函数序列{hi,i=0,1,…N0}的估计。一般说来,由参数模型容易获得非参数的脉冲响应或频率响应,但由非参数模型化为参数模型则要困难得多。

从过程的数学模型对阶跃信号的响应来分析,可将过程的数学模型分为四大类。

2.1.1 自衡非振荡过程

这是工业生产过程中最常见的类型。图1(a)是这类过程的输出响应曲线。常用下列传递函数描述这类过程的数学模型。

其中,τ是过程的时滞,K是过程的增益,T是时间常数。

图1 非参数模型过程特性

2.1.2 无自衡非振荡过程

这类过程通常具有积分特性,输出向单方向增加或减少,直到输出达到极限值。图1(b)是这类过程的输出响应曲线。常用下列传递函数描述这类过程的数学模型:

2.1.3 自衡振荡过程

这类过程在生产控制中不多见,输出为衰减振荡,最终达到新的稳态。图1(c)是这类过程的输出响应曲线。常用下列传递函数描述这类过程的数学模型:

2.1.4 具有反特性的过程

这类过程输出先降(或升)后升(或降),最终根据过程师傅自衡特性,能达到或不能达到新的稳态。一般含有积分特性的过程是不能自衡的。图1(d)是这类过程的输出响应曲线。常用下列传递函数描述这类过程的数学模型:

2.2 参数模型

现代控制理论中常用参数模型对过程进行描述,参数模型是指用有限参数描述的过程模型。常用的参数模型有AR模型、ARX模型、ARMAX模型、BJ模型和输出误差模型等,常用状态方程、差分方程或微分方程描述这类参数模型。

2.2.1 自回归模型(AR模型:Auto-Regresive Model)

当过程输出仅与它过去的值有关时,可采用自回归模型。AR模型形式为:

A(q)y(k)=e(k)

其中■

q是延时因子,即q-1y(k)=y(k-1) a1,a2,…,ana 是模型参数,e(k)是白噪声过程。

2.2.2扩展自回归模型(ARX模型:Extended Auto-Regressive Model)

又称受控自回归模型,是扩展控制变量后的自回归模型。ARX模型的形式为:

A(q)y(t)=B(q)u(t-nk)+e(t)

其中

nk为控制时滞

2.2.3 扩展自回归滑动平均模型(ARMAX模型:Extended Auto-Regressive,Moving Average Model)

这是应用最广的一类参数模型。ARMAX模型的形式为:

A(q)y(t)=B(q)u(t-nk)+C(q)e(t)

与ARX模型比较,增加了对滑动噪声信号平均值的项。AR模型、ARX模型都是ARMAX模型的特例。

BJ模型(Box-Jenkins Model)

BJ模型的形式为:

y(t)=[B(q)/F(q)]u(t-nk)+[C(q)/D(q)]e(t)

其中,D(q)和F(q)也是q的多项式,阶次分别为nd和nf。

2.2.5 输出误差模型(Output Error Model)

输出误差模型是BJ模型的一个特例,它的形式为:

y(t)=[B(q)/F(q)]u(t-nk)+e(t)

一般输入输出模型

一般输入输出模型通常是ARMAX模型的特例,可以用通用的模型形式来表示:

A(q)y(k)=[B(q)/F(q)]u(t-nk)+[C(q)/D(q)]e(t)

参考文献:

[1] P. Eykhoff, Systems Identification, Wiley, London,1974. 潘科炎、张永光,等译. 系统辨识:状态与系统参数估计[M]. 北京:科学出版社,1980.

[2] 控制系统分析、设计和应用――MATLAB语言的应用[M]. 北京:化学工业出版社,2003.

[3] 李国勇,谢克明.控制系统数字仿真与CAD[M]. 北京:电子工业出版社,2005.