教学过程优化与设计

教学过程优化与设计（通用12篇）

教学过程优化与设计 篇1

目前, 学校冰上课教学一般采用“准备、基本、结束”三段式结构模式, 并对各个部分的所需时间做出规定这种固定的结构模式, 使体育教师授课的形式和内容受到很大限制, 为了达到整节课在结构上的平衡, 一味追求时间在各个部分的合理分配, 无形中影响了教师的创造性, 使冰上课的形式过于呆板、单调。对235名在校学生进行问卷调查, 结果显示大多数 (183名) 学生活泼好动, 对新鲜事物易产生兴趣爱上体育课, 却不愿意参加冰上课, 更不愿意在活动中受到太多的约束。传统的课堂教学组织结构对课型的多样化、练习强度的控制、学生自主可支配练习时间等方面都存在着很大的限制。可见, 教学组织结构直接影响到学生对速滑课的学习态度, 进而影响教学质量, 因此改进、优化课堂结构是当务之急。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以黑龙江工程学院2009级2个排球班72名本科生为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

查阅20余部 (篇) 关于冰上课教学方面的文献资料, 为本研究参考、分析和利用。

1.2.2 问卷调查法

对2个上述班级学生和部分在校学生就学习兴趣进行了问卷调查。

1.2.3 实验对比法

采用组间对比教学实验法, 将1个选修健美操班的37名学生编为实验班, 按优化教学方案教学, 另外1个健美操班的35名学生编为对照班, 按原教学计划授课。授课前对两组学生冰上运动技能进行测评, 经T检验证明, 实验班与对照班原始成绩无显著性差异, 见表1。

2 结果与分析

2.1 优化方案设计

2.1.1 教学目标的优化

教学目标是一个具有多次、多系列、多方向结构的体系, 其中包括学生的认知系列, 学生身心和谐发展系列, 学生的社会适应系列。任何一种目标都是起一个指向性作用, 在实践过程中所采取的一系列活动都是为完成总体目标而服务, 因此速滑课教学目标多方面的, 既要传授冬季体育知识、技术和技能, 又要发展学生的身体素质, 还要发展和完善学生的个性, 包括心理品质、社会适应性等。

2.1.2 教学内容的优化

教学内容的优化根据社会的需要与学生的需求以及学生的体质基础、教学条件等, 制定具有北方冬季特色的、偏重于非竞技运动的教学内容, 注重健身, 增强体育意识的教学内容。教学内容要具有极强的可接受性, 避免学生通过努力后仍达不到学习的目标, 也要考虑到学生不通过努力就能轻而易举地达到学习的目标。

2.1.3 教学方法的优化

从现代教育的角度看, 教育目标是要促进受教育者身心和谐发展、全面发展使之成为改造和发展社会的有用之人。在整个教学过程中教学方法的合理运用是达成教学目标, 体现教学效果的重要环节。因此, 我们根据教学目标的多元性而选择多种教学方法、手段, 使各种方法、手段合理应用, 穿插安排。

2.1.4 教学评价的优化

为了让每个学生在基本知识、技能和身体素质上获得全面的发展, 帮助学生树立学

习信心, 体验在冰上自由滑行, 获得轻松、自如的动作体验。我们采用了“展示目标——达成目标———检测目标”的方法。展示目标是把教师心中的目标转化为学生心中的目标, 使学生心中有数, 带有明确的任务进行学习。达成目标是课堂教学的中心环节即低层次目标的自我完成, 同时注意培养学生的自学能力。检测目标即通过检测, 弄清滑行技术好的学生和滑性技术差的学生的情况。教师要授之以学法, 帮助他们找出滑行中易出现的错误, 激发学生的学习动机, 培养学生自我分析和解决问题的能力。测试后必须立即把结果反馈给学生, 让每个学生自评或互评, 教师要做好分析, 为再次检测提供信息。

2.2 实验结果与分析

2.2.1 实验后两组学习成绩比较

实验后, 实验班无论是技术水平, 还是教学考试成绩都明显高于对照班, 差异显著 (见表2, P<0.05) , 说明在冰上课教学中, 采用优化教学过程的教学能大大提高教学效果, 明显优于传统的教学方法。优化教学的目的是让学生对速度滑冰有了完整的认识, 了解它的动作要领、特点以及环境的不确定性, 让学生明确冰上教学的条件与要求, 可能出现的问题与处理方法;优化教学内容的目的是在使学生在初步掌握滑跑技术的基础上, 改进技术动作, 在各动作之间的协调与连贯性上, 要有更深的体验;为克服滑冰课教学存在季节性 (学时少) 的问题, 学生提高较慢的现象, 在有限的学时内完成教学任务, 采用了多媒体教学, 引导学生主动参与教学活动, 使学生对滑冰直道和弯道技术掌握的更好, 提高冰上课的时效性, 从而提高了学生成绩, 获得了良好的冰上课教学效果。

2.2.2 实验班与对照班学生对教学意见 (学

习兴趣) 问卷调查结果对比

实验班学生对冰上课有兴趣的占35.14%, 明显高于对照班的28.57% (见表3) 。实验班在速滑课教学中, 教师通过深入研究教材的魅力所在, 挖掘了教材的娱乐性, 也就是教材的魅力, 教材的魅力是激发学生学习兴趣的重要因素, 如增加了滑冰的速度和花样等技术, 以此吸引和带动了学生练习;通过教师完整、准确、优美的示范动作来产生兴趣的, 学生在学习过程中, 不仅要学会动作技术, 而且应力求把冰上滑行动作做的优美, 表现出良好的身体姿态和动作感觉;增强了学生学习的兴趣, 为培养学生终身体育习惯打下坚实的基础。

3 结论与建议

实验结果说明, 冰上课教学中采用优化设计的方案, 教学效果明显优于传统教学模式。在优化教学目标时, 不仅要从教会学生滑冰技术, 形成运动技能入手, 还考虑了学生个性的发展, 不仅要使学生掌握冬季体育锻炼的基本知识、技术、技能, 而且还要培养学生树立冬季体育锻炼的意识, 促进学生养成终身体育锻炼的习惯;在优化教学内容时, 要根据社会的需要与学生的需求以及学生的体质基础、教学条件等, 制定具有北方冬季特色的、偏重于非竞技运动的内容, 注重健身, 增强体育意识的内容;在整个教学过程中教学方法的合理运用是达成教学目标, 体现教学效果的重要环节;在优化教学评价时, 评价从“他评”为主转向了学生的“自评”与“他评”相结合。使学生学会依据一定的标准进行自我评定, 培养了学生的自信心和终身学习愿望。

摘要：传统冰上课教学结构较为呆板、教学内容较为笼统, 使教师授课的形式和内容受到很大限制, 影响了教学效果。运用文献资料法和调查问卷法, 探讨了教学优化的指导思想、基本思路以及影响因素, 从教学目标、教学内容、教学方法和教学评价方面进行了优化设计。通过教学实验对比, 证明了整体教学效果和学生学习兴趣都明显优于传统教学模式。

关键词：速度滑冰,教学,教学效果,优化设计,体育锻炼

教学过程优化与设计 篇2

新生小学校

张国庆

现代教学设计反映着教师的教育理念和教学策略，映射着教师的教学思路和轨迹，决定着课程的教学目标和实施效果。发展性、生态性、生成性、差异性、开放性和反思性等是现代教学设计的本质特征。扬弃与超越传统教学设计的思想，重新审视与分析现代教学设计的构成要素，正确处理标准与多元、分析与综合、探究与接受、预设与生成、继承与创新等方面的关系，是广大教师肩负的重要使命。

传统教学设计过分强调预设与控制，上课就是执行教案，师生教学最理想的状况就是完成教案中既定的任务，而不是“节外生枝”。而基于生成性理念的当代课程与教学实践表明：课程不再仅仅是那种预先设定好的内容(如教材、预定的文本等)，教学也不再仅仅是预设的活动，而是师生在特定的教学情境中通过对话、互动并随着教育过程的展开而自然生成的活动。教学设计存在于整个教学过程的始终，是一个动态、发展的概念。教学设计要留有一定的时间和空间，给学生创设自由发挥和互动的机会。例如：教师在设计以问题为核心的教学时，应运用教学机智，不断捕捉、判断、筛选、重组课堂教学中从学生那里涌现出来的各种信息，激发“蝴蝶效应”。一个问题解决了，教师再引导、激发出新的问题，并通过对这些问题的深入分析和探究，不断激发学生发现问题、提出问题、解决问题的强烈欲望。

现代教学设计的分析要素应包括：教学任务及对象分析、教学目标分析、教学策略分析（课堂教学组织形式、教学方法、学习方法、教学媒体的运用）、教学过程分析、教学评价分析。

一、问题设计要切合学生的实际。问题设计的目的在于激发学生的学习兴趣，激发学生的问题意识，启发学生思索，达到课堂教学的目标。例如在教学《爷爷的压岁钱》一课，因为“压岁钱”是学生感兴趣的话题，因此我们可以从课题入手展开读书活动。在导入部分我们可以设计这样的问题：每年过年你们都会收到怎样的新年礼物？有的同学会说新书，有的同学会说新衣服，有的同学会说到压岁钱„„。当学生说到压岁钱时，我们相机提问：你们的长辈是怎样给你们压岁钱的？学生的回答一定与文本大相径庭，然后引出课题：爷爷的压岁钱有什么与众不同呢？请大家从课文中寻找答案吧。我们从学生的生活实际出发，学生的兴趣一定会被激发，并且增进了学生与文本的距离。我们的教学对象是学生，学生的认知、思想实际是我们教学的最大立足点，离开这一教学实际，我们的课堂永远不会成功。

二、问题设计要实现“四个关注”。

首先关注问题设计的指向。在教学设计不只是问题的设计中，必须要考虑的基本问题就是本节课的教学目标是什么，这是我们课堂教学的落脚点，问题设计应回应教材，以教材为依据，以教学内容为中心，以实现学生的三维目标为着眼点，紧紧围绕教学目标展开而不能游离于教学目标。

其次关注问题设计的层次。在教学实践中，我们常会遇到这样的情况：学生对我们设计的问题百思而不得其解。问题出在哪里？原因可能很多，但我觉得其中一个很重要的原因是我们设计的问题太突兀，没有铺垫，就象不给运动员撑杆却让他跳过十几米的标杆一样，学生一看就懵了。教学中，学生要“借势”，教师就应善于“铺梯子”，在设计问题时，做好铺垫，以求“水到渠成”。

再次关注问题设计的紧凑性。在新课程标准下，如何在提高课堂效益的基础上提高课堂容量一直是值得关注和研究的问题，处理好两者的关系，最好的突破口是就是提高教学设计的科学性，优化教学的各个环节。在问题设计时，要注意问题的衔接、密度，不能过多过滥也不能过少，要以教学内容为据，必要时进行整合整理。

最后关注问题设计的思维含量。问题要有思维的含量和容量，一般地讲，思维的梯度要降低，但思维的密度要增加。思维的梯度和密度是编写学案要兼顾两个的两点。思维梯度过高，脱离我们学生的实际，遥不可及，容易给学生造成挫折感；思维密度不够，容量太小，思维训练量达不到，也会同思维含量过少一样使学生的课堂积极性不高，整个课堂缺乏生机与活力，且学生的注意力在这种情况也极易发生转移，导致课堂整体效益不高。

结合《爷爷的压岁钱》一课，我们可以设计这样三个问题：

1、爷爷给了“我”几次压岁钱，每次都是怎么给的，他为什么要这么做呢？

2、爷爷每次说的话，都有想说而未说出的意思，那么他想说而未说出的话是什么呢？

3、“母鸡、土地和我是爷爷最寄予希望的对象了。”你能具体说一说爷爷对母鸡、土地和“我”的希望是什么吗？ 这三个问题的设计，既考虑到“读懂课文内容，从课文中感受爷爷对后辈的关爱和给予的深切希望，体会爷爷与‘我’之间真挚的亲情，培养珍重亲情、珍惜生活、珍爱生命的美好品德”这一教学目标，又为学生深化阅读体验做好了铺垫，同时又以教学内容为依据，由浅入深，做到了问题设计的紧凑性，使课堂充满了生机与活力，提高了课堂的整体效益。

三、有效提问的“四个要求”

一是问题的预设性。我们反对课堂教学目标的全然现场生成性，为了实现有效教学和良好的课堂互动，教师在备课时必须“备问题”，即围绕教学目标预设一些有效的问题和提问模式，使问题措词正确、目标合宜。学生的一些奇怪想法和问题会在课堂中突然冒出来，这是任何一个教师都无法预料和感知的，但教师不能被这些问题“牵着鼻子走”。所以应把一些重要的问题写到教案当中。这种做法的主要作用包括：在备课时设计一些问题会增加课堂互动的可能性；事先准备好问题更有可能让学生聚集于教学的主要目标。如果教师完全依赖于课堂即兴问题就会很容易离题，过多的关注某一方面而忽略了其他方面；在备课时包含一些围绕中心的问题将有助于整合不同水平和不同类型的问题。发散式、高层次、加工性问题比聚合式、低层次、内容式的问题更难提出，这也就是为什么教师较少使用它们的原因。在课前准备一些此类问题，即使你不全用它们，也将有助于你注重发展学生的高水平思维能力；事先预设一些围绕中心的问题将有助于你言简意赅的阐述问题。二是问题的清晰性。如果教师想让自身的提问变得有效，他们必须清晰、简洁地陈述问题。然而很多时候教师提的问题常常无法让学生明了教师究竟想要学生知道什么、回答什么、怎么回答。清晰的问题包括这样几个特点：使用简洁自然的、明确的与学生认知中水平相符合的语言；仅包括学生在回答该问题所需的词汇、术语和等待学生处理的信息，不包括无关的词语或附带说明；这些问题是直接与课堂内容或课文主题相关的，而不是“天女散花”般随心所欲的。

三是问题的启发性。要想使问题变得有效，问题必须具有启发功能，要求学生“探求”或思考他们正在学习的内容并“组织”答案。这意味着教师要避免问一些只有唯一答案或修饰性的（花哨的）问题。那些可以用对错、是非等简单回答的一类“紧随反应问题”，会让学生不必探求课堂内容就随便猜一个答案来搪塞。即使学生在回答“紧随反应问题”时会主动地去探寻他们所学的知识，他们仍然只是在“选择”一个答案而不是在“组织”一个答案。为了让学生有更加深邃、精确的反应，教师可以重组一下这些紧随反应问题，以期使其具有启发价值。此外，教师要避免将答案包含在所提问题之中，或自己直接回答问题。

四是问题的少量性。在日常教学中，很多教师喜欢一次问一大串问题。结果，教师自身也无法辨别学生的答案是对所有问题的回答还是每一个不同的答案都对应一个问题，而学生们则会对教师问了一个问题后又马上改变措词重新设问而感到惘然。这导致了两个问题：第一，学生对那个最初问题的思考被打断了；第二，改变措词后的问题常与原来的问题大相径庭，从而使学生认为这是两个不同的问题。

所以教师要注意一次问少量的问题，有时一两个就够了。要尽量做到少而精，那些理解、记忆类问题，除去涉及为高认知水平问题做铺垫的记忆类知识外，大多数可略去不问。《爷爷的压岁钱》一课中三个问题的设计，可以清楚地让学生从答案中体会文本的含义，让课堂聚而不散，让学生启之即发，让答案精准无误，从而可以轻而易举地突破本文的重难点，达到预期的效果。

浅谈教学设计及其实施过程的优化 篇3

一、用多元化的教学目标把握教学的方向性，是优化教学设计及其实施过程的前提

众所周知，教学必须有的放矢，确立具体的教学目标，是优化教学过程的前提。新课程倡导的教学“三维目标”，目的在于促进学生的全面发展，但由于受传统观念及考试制度的影响，在教师中仍然存在着重视认知目标轻视非认知目标的现象，尤其对学生的情感、态度、心理、方法、价值观等方面的考虑更为欠缺。如此种种现象与素质教育的宗旨相悖。在新课程改革不断深入的今天，坚持教学目标的多元化，让化学教学围绕提高公民素质的总体目标来运作，才有利于培养学生的多元智能。

在教學过程中，教学目标具有导向、启动、激励、凝聚、调整、制约等心理作用，是教师教和学生学双方积极活动的准绳，是衡量教学质量的尺度。明确具体的教学目标对教师教的方式以及学生学的方式起着决定和制约的作用。因此，制订教学目标时要考虑以下问题以调动学生学习的积极性和主动性：1.学生原有的知识结构及心理情境如何？2.应巩固那些旧知识？为学习哪些新知识作准备？3.教学使不同层次的学生学到哪些知识？学到什么程度？4.要结合哪些生产和生活的实际内容？5，要培养学生哪方面的技能？达到什么程度？6.使学生受到哪些思想教育？纠正哪些错误的观点？7.要培养学生哪些能力？结合哪些知识、技能的教学来培养？8.选择何种教学方式促进学生的发展？

二、用科学化的教学过程提高教学的有效性，是优化教学设计及其实施过程的根本

科学才能高效，教学过程的科学化是指以最少时间和精力，求得课堂教学的最佳效果。就是我们通常说的“向课堂要效率”的问题。优化教学过程是实现教学设计及其实施过程优化的根本。

（一）发展性的课堂结构设计。任何一种化学课型均可以按时间顺序将其划分为课的开始、课的中心和课的结尾三个部分。每节课是独立的，但在教学设计时要有发展的眼光，每节课后均留有“悬念”，以便潜移默化的将整个化学教学贯穿在可持续发展的理念下。

课的开始，重要的是应该向学生明确一节课的学习目标和学习要求，使他们做好知识和心理上的准备。与众不同、标新立异、先声夺人的导入必能激发学生的求知欲，从而为整个教学过程创造良好的开端。例如：《物质的鉴别》复习课的引入：交通警察如何检查司机酒后驾车呢？专家们想到了橙色的重铬酸钾遇到酒精会变绿的特征反应，于是制出了吹气式酒精检测仪。新颖、有趣、真实的教学情境，一定会点燃学生的智慧火花、启发学生的求异灵性。课的中心部分是一节课的核心，课的教学目标的完成，教学质量的高低关键在这部分。最好以“环节”的方式进行，各环节之间相对独立，有相互有逻辑关系。例如：环节1（氯气的物理性质）一环节2（氯气的化学性质）一环节3（氯气的用途）……借助环节1的“氯气溶于水”的物理性质过度到环节2、借助环节2的“氯气与碱的反应”过度到环节3……如此环环相扣，利于学生知识与能力的构建。在课的结尾部分，要使学生对所学到知识得以归纳、概括，重点强化，加深理解和记忆，便于使本节课和下节课更好地衔接起来。

（二）精炼化的练习作业设计。练习与作业作为巩固学生所学知识的重要手段，精心设计极为必要。精炼化的作业不仅可以减轻学生的课业负担，更能有目的、有计划、有针对性地考查学生的基础知识和基本技能的掌握情况。

（三）点睛式的板书展示设计。课堂教学的板书，不仅是教师基本功的体现，更是教师教学思维的文字表达形式，它既可以弥补语言难以表达的不足，如化学用语，又可达到形象直观的效果。一份好的化学教学板书，应有科学性、直观性和艺术性。板书设计要体现以下原则：

1.体现教学目标性，能揭示一堂课的重点、难点和关键，是一堂课的精髓，起到画龙点睛的作用；2.体现教授的系统性，能形成完整的知识链；3.体现教学的全过程，成为上课的注意中心；4.蕴涵着学习方法的渗透，给学生一定的启迪与借鉴。

三、用多样化的教学方法加强教学的可控性，是优化教学设计及其实施的关键

现代教学理论认为：教师的真正本领，不在于会讲授知识，而在于会激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲，让他们兴趣盎然地参与到教学过程中来，经过自己的思维活动和动手操作获得知识。为此，教学方法的优化是优化教学设计及其实施的关键。

教学有法，教无定法，教要得法。一堂课究竟采取什么样的教学方法，要视课型、内容及教师、学生的实际情况而定。只要“省时、启智、轻负、高效”就是好方法。在化学教学实践中要重视掌握好化学教学中的基本方法，如启发性讲授法、演示法、实验法、练习法等，针对高中学生的认识水平，还可着重运用探索法、讨论法、自学法等。应用时要注意多种教学方法的相互配合，保证教学过程的最优化。

（作者单位：北京密云二中）

浅谈英语教学过程的优化设计 篇4

一、Warming up

活动形式:singing, dancing, chant, games, weather report, mini-talk等。

设计要点:激活大脑, 激活行为 (即激发兴趣, 调动积极性) , 激活已学知识 (以唤醒学生的记忆) , 紧扣主题 (以启发思维, 为新知作铺垫) 。

以下有两个片断比较。A老师与B老师都安排了演唱歌曲的环节, 营造英语课堂气氛, 调动了学生的学习情绪, 做好上课的准备。不同的是, A老师唱完歌后就进入了新知呈现, 而B老师是在课前唱歌先做铺垫, 用歌曲带学生走进英语的殿堂, 然后上课了才一起诵读童谣, 并提出适当的问题。两个老师的设计你更喜欢那一种呢?根据艾宾浩斯的遗忘规律, 学生对于刚学的知识, 若近期不及时复习就会迅速地遗忘。B老师就紧抓这一特点, 不但用歌曲营造了轻松的课堂气氛, 还及时地复习了前一节课的重点句型与词组, 这一设计就比A老师的设计略胜一筹。

二、Presentation

所谓Presentation导入设计, 是指老师在开始讲授新课时, 根据教材内容与目标设计的或新颖特别或精彩纷呈的课堂序幕。其目的是激发学生的兴趣, 引起学生的注意与思考, 点亮他们心中探索知识的火把。

活动形式:story, drawing, roleplay, TPR, question, brainstorm等。

设计要点:突出语言知识要点, 设置具体情景, 形式生动有趣, 明确提出问题。

三、Practice

在呈现了新授知识之后, 为了让学生能进一步掌握知识, 我们经常设计各种形式的活动进行操练巩固。主要的活动形式:imitating, acting, making a dialogue, listing, substitution, questions, games等。而在活动设计时则要注意:活动多样化, 语言形式与意义的结合, 激发学习自主行动, 难度适中。

四、Production

有输入就有输出, 之前的presentation and practice就是输入与消化过程, 而production便是语言的输出环节, 也是学生巩固知识, 运用知识, 教师验收效果, 及时获得教学反馈的环节。

活动形式:Discussion, observation, survey, project, reporting, designing, making things.

设计要点:激励语言应用动机, 强调经历过程, 注重合作完成任务, 巩固语言知识和技能。

操作要点:示范到位, 每个学生要有话可说, 而且要注意信息的反馈。

五、Conclusion

在一节课的尾声, 如果我们能用一个小问题或一个小提示等来帮学生总结与回顾这节课的主要内容, 那对整节课的教学效果则会起到画龙点睛的作用。

总之, 要想在课堂上取得良好的教学效果, 我们老师就需要用心地设计我们的教案, 优化教学中的每一个环节, 让每一个学生都参与到我们的教学活动中并有所收获。优化教学设计是我们教师素质提升的一部分。

摘要：优化教学过程的设计是“提高教学效率, 向四十分钟要质量”的重要手段之一。而要优化教学过程则要我们明确教学目标, 掌握每一个教学环节的设计要点、形式以及作用, 活用教学过程, 实现教学的连贯性与有效性, 这样我们的课堂才能更有吸引力, 教学效果才会更显著。

科学与技术教学过程设计 篇5

由于学生的基础较差，《科学与技术》课程本身内容杂、难度大，因此，必须在组织学生认真自学的基础上，加强辅导课和形成性考核。

1、自学

首先，学生应根据文字教材，中央电大在线平台上的《直播课堂》、《VOD点播》、《IP课件》和天津电大在线平台上的学习方法指导、教学辅导、教案、练习题、考试指南进行自学。教师应根据教学大纲和学生的实际情况，认真进行导学。导学应包括本章的学习重点和难点，学习方法、练习题和思考题、网上资源和音像资源的使用、自学时间等项内容。对学生的自学（包括小组学习）应进行跟踪检查，及时了解自学情况，培养学生的自学能力，学生也要自觉地重视自学和自学能力的培养。由于该课程难度较大，因此，自学时间应不低于计划学时的2倍。

2、协作学习

学生要根据独立位置、工作关系、互联网等方便条件自愿结成协作学习小组。充分利用学习小组弥补工学矛盾给学习带来的不足，互相讨论问题，互相请教问题，进行教学信息、学习信息、作业解答和考务信息的沟通。共性问题可以请教师给与解答，向教师咨询学习中遇到的问题，包括学习方法、心理咨询等。

3、辅导和答疑

在学生认真自学的基础上，要抓住面授辅导和答疑环节。

辅导辅导课是帮助学生消化和掌握教学内容、解决学生在自学过程中的疑难问题的重要环节。辅导课要以教学大纲为依据，要采取启发式、讨论式、训练式等方法，突出重点、突破难点，加强对学生基本功的训练，注重对学生解题思路和解题方法的培养。由具体办学单位负责聘请老师对学生进行面授辅导和答疑，面授课应不少于45学时。建议辅导教师根据教学要求，把教学内容划分成若干个专题进行重点讲解和训练，这样可以更有效地集中精力，重点突破，尽快掌握主要教学内容。

答疑个别答疑一般可通过在线“课程讨论区”答疑、电话答疑、QQ和电子信箱几种形式进行，根据课程进度在“课程讨论区”开展实时或非实时答疑。实时讨论主要根据课程学习容易出现的共性问题设问进行实时讨论，学生要密切注意实时讨论时间。也可以对个别学生进行面对面答疑。在电大在线平台上公布辅导教师答疑电话、电子信箱地址、定时答疑时间表。

深入学习小组进行答疑。可以给学习小组留任务，要对学习小组进行指导，包括学习方法、答疑解难、心理咨询等，还要指导协作小组如何开展活动，怎样充分利用学习小组进行助学。

学习安排

4、教学评价

本课程考核分为两种：形成性考核和终结性考试。学期总成绩由形成性考核成绩和终结性考试成绩合计形成。形成性考核成绩占50％，终结性考试成绩占50％。形成性考核和终结性考核均达到及格标准，方为课程考核合格。

（一）形成性考核

1、考核目的通过形成性考核，一方面加强对学生自主学习过程的指导与监督，充分发挥电大系统教师群体的优势，把现代远程教育的学习过程落到实处；另一方面积极推进对学生综合素质的训练，提高学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。

2、考核说明

形成性考核由五次形成性作业组成，共计50分，占总成绩的50％，其中一次简述题；一次专题讨论题；一次综合思考题；两次客观测试题。

每次形考任务按百分制进行成绩评定。

所有形成性考核试题均由中央电大统一编制。

最迟提交

序号 内容 形式 发布时间

时间绪论 简述题 第四周 第五周 20％权重第一章 第六章 专题讨论 综合思考题

填空题、单选题、第八周 第九周 20％第十二周 第十三周 20％测试

简答题、材料分析题 第十五周 第十六周 20％测试 填空题、单选题题、简答题、材料分析题 第十七周 第十八周 20％

（二）终结性考试

1、考试目的终结性考试即期末考试，主要考核学生对本课程的基本理论、基本概念、基本原理的理解与把握程度，以及灵活应用的能力。

2、考试说明

终结性考试50 分，占学期总成绩的50％。每学期末，由中央电大统一安排考试时间，统一编制试题，地方电大负责组织考试。

考试时间：90分钟。

3、考试题型

终结性考试采用四种题型：填空题、单项选择题、简答题和材料分析题。

（1）填空题：检查学生对基本原理、基本知识的掌握程度。（共10题，每题2分，20分）

（2）单项选择题：检查学生对基本原理、基本知识的掌握程度，要求答案准确无误。（共10题，每题2分，20分）

（3）简答题：检查学生对重点理论的掌握程度，以及实际应用能力。（共6题，每题5分，30分）

教学过程优化与设计 篇6

关键词：美术教学；欣赏与表现；内化和外化

在心理学视域中，内化和外化是人类的学习机制。“欣赏”与“表现”是小学美术课程两个重要的教学领域，前者偏重于内化，后者偏重于外化。高效率的教学，应当是内化和外化的有机统一。在小学美术教学中，忽视内化和外化的联系，是教学效率低的一个重要原因。笔者根据新课程的基本理念和学习活动的内化和外化心理机制，设计美术课堂绘画教学过程，通过两年多的课堂教学实验，取得较好的效果。下面，以“画嗅觉”教学为例（人教版小学美术四年级下册第6课），对其教学过程阐述如下：

一、激趣导入，尝试创作

“兴趣是学习的先导。”这个导入环节通过“猜一猜”“画一画”“说一说”三个步骤充分调动起学生学习嗅觉的兴趣，深入浅出地引导学生了解嗅觉与视觉中色、点、线、形是如何相通的，通过初次创作，局部突破学习难点。

教师：“星期天，我经过一片桃林，桃花盛开，你们知道我闻到了什么？”（熟悉的生活情景把学生的注意力转到嗅觉上，以激活感知储存）

画出淡红色的几条曲线，让学生猜。（看线猜物，既让学生感悟到实物与色、线、形的联系，同时还培养学生的想象力）

学生猜完后，教师问：“你是怎么猜到的？你还想到了什么？（启发学生根据气味作联想）是什么心情？”在学生回答之后，让他们用色、点、线形，画出薯条、鸡腿等。

画完后，请学生简单谈谈画中色、点、线、形表达了什么，教师及时肯定和小结。

二、欣赏作品，启发创作

这一教学环节是通过欣赏作品，让学生了解如何灵活运用点、线、形表现气味，为学生的技法学习提供范例。这种技法的学习为下面画好嗅觉打下基础，同时也是为评价环节提供标准。

1.思维拓展，获得启示。（1）多媒体展示《茉莉花真香》《辣》《难闻的焦味》《腥味》《奶奶煎中药的气味》等，请学生选择自己喜欢的作品，从不同色彩的点、线、形上展开想象。（2）根据学生的回答，教师小结：“不同味会产生不同心理感受，选择的色调也会有很大差别。”

2.比较欣赏，探究创作。（1）先展示《臭》（图片），让学生仔细观察后，教师问：“作者运用了什么工具？作品中的点、线、形是怎样处理的？”引导学生回忆点的聚散、疏密等排列方法。再展示《草莓的香味有点甜》（图片），教师：“和第一幅相比，作者在工具和表现方法上的不同，表现出来怎样效果？”引导学生联系画味觉的方法。最后展示《妈妈的香水味》（图片），教师：“这幅图是怎样表现嗅觉的？”（2）教师小结：“看了这些作品，我们知道了点、线、形的种类、方向、排列的不同，表达效果也就不同。想一想，怎样表达你的嗅觉感受？”

三、自主选择，再次创作

学生是学习的主体，是学习的主人。要让学生充分发挥想象力与创造力，外化自己的情感和认识。教师要鼓励学生自由表现，大胆创造。

教师：“刚才我们欣赏了这么多作品，你们想不想画一画嗅觉？”

绘画要求：（1）按照你欣赏的作品，重新画一画《麦当劳的香味》。（2）闻一闻你收集的气味，然后把它画出来。（3）画出回忆中喜欢或讨厌的气味。（请同学们任选一题）

学习构思。画之前想一下，这种气味能让你联想到什么，用哪些方法把你想画的气味画出来。

学生创作，教师巡回辅导。（自由，是创新个性成长的“沃土”，是创新个性发展的摇篮。美术课堂要开放，学生的创新个性才能得到充分的展示。）

四、展示评价，分享创作

互评与自评相对照，让学生深入体会作品，对理解与深化创意有帮助。评价环节，要充分肯定学生的进步，让学生通过互评与自评，分享成功的快乐，提高审美的能力，引导学生从不够完美的作品中找到优点，找到完善作品的更佳方法。

请先画好的学生把作品贴到“我很棒”的展示板上。相互猜一猜各自画的嗅觉，并说说猜测的理由。将争议大的作品放在实物投影上展示评价：请同学猜测这幅画表达的嗅觉是什么；再请作者自评；然后再互评；教师评价并提出这种嗅觉学生还可以以其他方式表现。

然后，教师针对学生的作品与评价作精要点评。小学生创新意识往往处于潜在和萌芽状态。教师只有细心观察，才能发现他们身上的创新“萌芽”。对学生创新“萌芽”，要不断鼓励，促进其生长和发展。因为创新意识较弱的学生，大都性格拘谨，更要鼓励他们大胆想象创新。

五、总结拓展，延伸创作

通过课堂小结，一方面给学生以鼓励，增强他们学习美术的信心，进一步激发对美术的兴趣；另一方面引导学生课后观察大自然，丰富视觉、触觉和审美经验。在本节课学习的基础上，引导学生课后用美术语言表达其它自然现象。结束语：

教师：“透过你们所绘出的画面，我闻到了各式各样的气味。你们真了不起！小朋友，大自然美妙无穷，请大家课后仔细观察风、雨、白云、蓝天、流水等，想一想，这些景物怎样表达？”

教学过程优化与设计 篇7

质量是产品的生命, 没有好的质量, 产品就没有市场, 只有高质量的产品, 在市场上才有竞争力, 设计产品也是同样如此。

在建设工程设计质量上优化管理, 才能产出高质量的工程设计成品。工程设计, 在某种意义上讲可等同于建设产品, 它是艺术创作与科学技术的结合体。它不能用工业化、工厂化、程序化的过程进行生产, 对于不同使用功能、性质的建设工程从内容到外表形态是不同的。

成果的质量评定不能用固定的标准去衡量, 即使达到设计规范、标准和规程, 也不能称该设计就是优良品或精品。建设工程设计是科学与艺术双重创作的结合, 是创作构思加科学计算合成的结果。在运行过程中设计构思组合产生出全新的东西, 不可能有固定的模式可套用, 其具有一定的随机性变化。

建设工程设计质量的优劣, 确切地说是一个目标范围的界定, 建筑规范、规程和标准是其设计合格的下限。精品是在设计品运行过程中优化取舍, 完善完美。因此, 设计质量的优化管理应十分重视。

建设工程设计质量的优化管理, 就在于强化、强调设计的“全过程管理, 这是动态管理。它也打破了过去静止的简单化的“结果管理”淘汰制。从而避免浪费时间和造成直接经济损失。设计成品运行过程要自始至终, 由部分到整体、由管理点到强化点, 由方案到施工图, 这些工作都要进行细化、优化和筛选。它是积极主动、极具挑战性的动态管理。

二、健全建筑设计质量优化管理的基础———质量管理保证体系

1) 建立法人挂帅的组织机构。成立监督机构, 即法人亲自挂帅, 专家起主导作用的全方位的有机结合体。设立质量检查小组, 每个项目均设质检员。以专家为主导是为了掌握专业技术的高标准、高质量, 法人挂帅是保证质量管理体系的顺利运行。主要目的是使这项工作经济化, 制度化, 责任化。

2) 健全可操作的规章制度。主要包括以下方面:

一是规章制度的制订要结合实际情况, 一定要具体化、细化、量化, 特别是要具有可操作性, 以保证其运用的经常性和可检查性, 以其达到预定目标。

二是规章制度要量化, 做到可以制成表格分门别类填写打分。

三是设计人员行为要规范, 原则性要强, 只有我们自己有效地规范了行为, 才能使我们的服务对象满意。

四是跟踪服务、反馈信息及时更正与处理。

五是事前计划要具体, 事中控制要有措施, 事后总结要有效果。

三、设计质量优化管理的运作

设计质量优化, 不仅是为了设计产品合格, 满足设计规范的要求, 而是为了高标准的追求。在设计优化管理运行的前后, 从计划到分工、从人员到产品, 从部分到整体等都是为了筛选出最优的方法和手段, 产出最佳产品。

1) 在定岗位、定人员时要即时挑选, 既要进行优化思想教育, 又要注重量才使用, 使每一个设计人员都有进取精神, 思想中时时刻刻存在着争夺市场的竞争意识。这就是人员的优化组合。

2) 确定每一个项目的优化管理。所谓管理点, 就是项目中起决定作用的关键点。比如:项目设计的方案图、施工图、预算, 这就是建筑设计项目宏观中既有影响又起决定性作用的关键点。

3) 设计项目的优化统筹安排。设计项目的各个专业及专业内部的不同程序的交叉运行必须要进行周密地安排。只有这样才能使各个专业及专业内部密切联系, 避免出现差错, 大大地缩短设计时间, 提高工作效率。

4) 随时制订与研究项目的创新。凡是设计项目运行过程出现新情况新问题, 都应该进行分析研究。只有不断地向较高的目标前进, 优良产品才会不断产出。

5) 提倡精品化、集成化、信息化。要创新要精品就必须掌握足够的信息, 如向国外发达国家学习, 他们的设计理念和先进经验, 做到这一点也就等于找到了捷径。

6) 提高设计人员整体水平和素质, 给设计对象创造更多的学习, 深造的机会, 使他们在设计运行中的各个环节都能独当一面。

7) 制定优化的最佳目标, 打出最低的要求线, 尽量把一些定性的要求变成定量的标准, 以具有明确的可操作性。

8) 设计方案优化管理。设计方案对于设计项目十分重要, 设计方案的确定不仅仅是为了评选好的方案, 优化选取方案不是目的, 重要的是在设计方案运行中进行优化管理。当设计方案选取后, 按专业部分进行优化、细化、量化而后运行。设计方案优化管理, 旨在于打破旧的、固定不变的教条, 采取积极地、动态管理方法。

设计质量的优化管理, 首先在于设计质量的优化, 然后才是管理。设计质量的优化关键在于设计思想目标的确立, 设计思想的优化。

四、建设工程设计运行系统与过程的优化控制

设计运行系统指总体的各个部分运行一体化, 而过程是进行设计的全过程。要对其进行优化控制。首先, 要确定系统部分的控制点, 也就是运行的各个部分, 即管理点, 使每一个部分都进行优化处理。然后, 进行过程的优化控制。如果只提达到质量标准、满足规范、规则的要求, 那么建设工程设计这个特殊的产品并非是精品。因为设计的创作意识包括科学与艺术的排列与组合。提倡设计质量的优化管理, 就是始终有一个较高的目标去奋斗。这里目标指的是一个范围, 而不是具体的标准。方案有几个, 而最好的只有一个。设计周期短的几周、长的几年, 而施工的周期则更长。

在建设工程设计运行的过程中, 需要对设计过程进行优化控制, 以便取得最优方案、选取最短路径, 集现代科学技术成果于一身、利用现代化工具去达到目的, 而没有必要非得从零开始向上爬。这里技术、信息、情报是很重要的, 仅提出设计质量合格的要求, 只依据设计规范、条文的被动制约, 显然与现代化飞速发展的形势是极不相称的。

总之, 设计的优化管理, 关键在于优化, 实质是部分的优化与整体优化的组合, 所有这一切都是动态管理, 就是时时向高的目标奋斗, 从而调动每一个设计人员的主观能动性, 不断的、主动地开拓进取。当然目标要在运行中不断地提高与完善, 其花费的功夫越大, 收获也就越多。优化设计管理就意味着在运行中学习、在探索中发现, 当然学习不是照搬, 也不是非要具体学到什么, 而是要学习本质的东西, 使其变成自己的东西, 当然学习的最终是要创新, 要有所发现, 有所创造, 有所成效。达到经济的效果。

摘要：质量是设计产品的生命, 强调设计质量, 强调系统控制, 强调过程控制在建设工程设计中的应用, 以达到提高设计产品质量的目的。并提出了具体的设计要求。

关键词：系统控制,过程控制,优化管理,管理点

参考文献

[1]建设工程项目管理概论[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004.

教学过程优化与设计 篇8

一、多角度进行教学研究

要设计合理的教学过程,就必须多角度进行教学研究,如研究教材、研究学生、研究教法等等,以提高教学的有效性.

1. 研究教材

教材是一种经典可靠的教学资源,是经过充分讨论和研究的合理教学资源. 然而在教学实践中我认识到: 对于教材知识的理解,数学家、教材编写者、数学教师、学生都有着各不相同的认识角度和理解方式. 教材中问题解决的方法是数学家或者是编写者对数学问题的理解,教师备课中有自己对数学问题的理解,学生在学习中有他们自己的理解.那么教师如何将这不同层次人物对教材的理解都有机地融合起来,并能使学生对问题的理解与感悟有所升华呢? 这就需要教师在备课中根据具体的学情进行教学资源的再开发、整合、利用. 因此我认为教师可以从以下几个方面来深入研究教材:

( 1) 结合新课程标准研究教材. 看新课程标准对本节有何要求的; 本节中的知识是如何产生的,它在实际生活中有怎样的用途.

( 2) 结合学生研究教材. 看教材内容与学生生活有怎样的联系,教材的知识点呈现或例题有哪些是不适合本班学生的,这些问题如何调整; 教材对知识的呈现有哪些不足之处,如何对教材的改进.

( 3) 结合本单元或整个知识体系研究教材. 研究本节知识在整个单元或整个初中阶段,乃至知识体系中所处的位置及地位; 研究教材应进行哪些方面的整合. 根据对教材的研究结合学生情况确定教学的重点、难点和关键点.

( 4) 结合数学问题研究教材. 看例题、习题、看本节的知识点是如何在例题中呈现的,在解决这些问题时应用了哪些本节所学到的知识点; 这些例题习题还可进行怎样的变式; 近几年各省市中考题中怎样呈现本节知识点的,为什么这样呈现.

2. 研究学生

学生是教学工作的落脚点,是教学活动的最终服务对象. 对不同的学生、不同的教学内容、不同的教学要求,所选择的教学对策是不相同的. 因此我们要从学生的现实出发来研究学生.

( 1) 研究学生的认知起点

认知起点是一切知识结构得以发展的基础,数学教学就是要借助于学生已有的知识经验,帮助学生建立新知识与原有认知结构中相应知识之间的联系. 在学生的认知结构中与本节课的学习内容有关的知识有“抛物线的三种不同表达式类型”、“坐标系中的点坐标和线段间转化关系”等等,因此在新授课前利用几分钟做个复习准备工作,也就靠近了学生的最近发展区. 例如:

热身练习: 如图所示抛物线的解析式可设为_____,若AB∥x轴,且AB = 6,OC = 3,则点A的坐标为_____,点B的坐标为_____; 可得出此抛物线的解析式为_____. 若第四象限点D( m,- 2) 在此抛物线上,则m =_____; 若点E(2,n) 在此抛物线上,则n=_____.

( 2) 研究学生的认知规律和认知能力

根据皮亚杰的发生认识论原理,初三学生的认知水平已到了形式运演阶段. 在这个阶段,学生已形成了完整的认知结构系统,能够提出和检验假设,能监控和内省自己的思维活动,思维具有抽象性、可逆和补偿性. 这说明,这一时期的学生应该完全能够自主构建“二次函数”这样的数学模型了.

因此根据本节课的教学内容,结合学生实际,设计了如此认知过程: 感受背景( 抛物线形拱桥的情境) →激发需求( 数学的刻画抛物线形拱桥的认知倾向) →形成问题( 如何构建二次函数模型) →探究分析( 联想相关知识,数形结合,实际问题数学化) →数学建构. 我认为这种认识过程的层次性的凸现正是遵循认知规律的体现.

3. 研究教学方法

任何一种教学方法都不是万能的,都有各自的优点和特定的功能,又有其不足的地方. 有效的教学,不仅要考虑具体教学方法的使用,更要考虑方法组合模式的灵活运用.

例如,本节课的教学内容与学生的生活经历和已有知识储备密切相关,同时九年级学生已具备了一定的分析问题和解决问题的能力,因此采用了“自主探索、合作交流”的教学模式,使学生积极有效地参与到数学活动中去. 体现了生命化课堂的理念: 自由、民主、张扬.

当然在操作过程中还存在着许多不足需改进的地方,但只要努力学习尝试,不断改进,相信各种教学方法会慢慢的调遣自如,从而使课堂赋予强大的生命活力.

二、精心设计教学过程

当各种情况都研究到位后,接着就是针对具体情况进行教学活动与教学过程的设计.

1. 依据“核心知识”设计“问题链”

因为核心知识是教学的中心,所以教学设计的首要问题是围绕该核心知识设计几个主要的问题,即“问题链”.

例如本节课的核心知识是“利用二次函数模型解决实际生活中的问题”. 教科书中提出的问题是: 河上有一座抛物线拱桥,已知桥下的水面离桥孔顶部3 m时,水面宽为6m. 当水位上升1 m时,水面宽为多少 ( 精确到0. 1 ) ? 对于该问题的解决,结合学生实际情况,我设计了如此“问题链”:

问题1: 如何建立恰当的直角坐标系,并求出抛物线拱桥对应的二次函数关系式?

问题2: 当水位上升1 m时,水面宽为多少?

问题3: 直角坐标系还有其他建立法吗? 说说不同的方法并比较哪种更恰当?

这个“问题链”是在原问题的基础上,结合学生解决问题的实际能力重新设计的,通过铺设问题“阶梯”,使课堂教学形成有层次结构的开放,使学生在对问题探究中逐渐产生“有阶可上,步步攀登”的愉悦感,整节课学生们都兴趣盎然地参与知识的探究过程.

2. 围绕教学重点设计建构过程

因为“建立恰当的直角坐标系,将实际问题转化为二次函数问题”是本节课的重点,因此,让学生充分经历其形成过程就显得尤为重要. 学生会建立恰当的直角坐标系,从而会灵活的进行线段长度与点坐标间的相互转化是解决实际问题的关键,为了能让他们感受到,直角坐标系的建立不是唯一的,而是应根据特点选择合适的这一特点,让学生进行分组讨论,派代表发言,通过亲身体验发现有不同的建立法,然后再在老师引导下寻找总结哪种建立法是适合原题的、最恰当的. 学生自主探索,合作交流,最后总结归纳这一建构过程,很明显培养了学生发现问题、提出问题、敢于质疑、勇于创新、乐于交流与合作的学习习惯,整节课学生的学习积极性也得到了很大的提高.

3. 根据难点特征设计探究性活动

所谓“难点特征”是指学生有认知困难的学习内容的数学本质、内在关系. 如果我们设计的学习活动能够让学生认识到这种本质或关系,自然能够使其理解、掌握相应的内容,难点也就不难了.

如本节课书本上设计了个“拓展与延伸”,问题是这样的: 一艘装满防汛器材的船,在一座抛物线拱桥( 已知桥下水面离桥孔顶部3 m时,水面宽6 m) 下的河流中航行,露出水面部分的高为0. 5 m、宽为4 m. 这艘船能从桥下通过吗?

这是本节内容的难点,记得以前每次处理该难点时都是“灌输式”的让学生掌握如何解决问题,但通过反复深入研究教材,发现可利用“几何画板”设计一个探究性活动来突破该难点. 该设计当时也得到了很多听课老师的赞赏. 具体操作是这样的:

师: 请同学们思考一个问题: 一艘载满物体的船从桥下通过,你觉得它是沿什么路线行驶的?

生1: 沿河中心线行驶.

师: 非常好! 这是一个生活常识问题.

师: 现在老师要同学们学会判断船能否从桥下通过的问题. ( 几何画板展示) 如图1,假如矩形FGHE就是船在桥下所处位置的截面图,你认为这船能从桥下通过吗? 为什么?

生2: 我认为可以通过的,而且是刚好能过.

生3: 我认为理论上是能过的,但实际生活中不能过. 理由么……( 没说出来)

师: 不同意通过的举手. ( 大概有一半)

师: 实际生活中 是不能通 过的,什么理由 呢? 谁来试试.

生4: 老师我知道了,图1船的顶部刚好碰到桥孔壁,两者间会摩擦,所以不能过.

师: 物理学得不错. 此情况会摩擦,有破坏性. 所以不能通过.

师: 事实上若船的宽度满足要求,船要能通过,必须满足: 船最高处要与桥孔壁有空隙. 因此图1是不能通过的.根据这一原理同学们可来判断图2、3的船能否通过了.

生5: 图2船不能通过,因为船最高处与桥孔壁没空隙.

生6: 图3船能通过,因为船最高处与桥孔壁有空隙.

师: 同学们回答得非常好. 接着我们来思考另外一种情况: 假如满足船的高度,能否比较宽度来判断呢? 请看图4,图5.

生7: 船最宽处与桥孔壁有空隙,所以图4能通过.

生8: 船最宽处与桥孔壁没有空隙,所以图5不能通过.

师: 同学们非常聪明,既然已学会了2种判断船能否通过的方法,下面我们就可以来顺利完成“拓展延伸”了……

“满足宽度比较高度,或满足高度比较宽度”是本题的解决思路,但好多基础一般的同学对于直入主题解决问题的方法会有胆怯心理,为了让他们觉得该问题是不难的,有能力解决的,我先设计一个不带数据计算的问题,船要通过,关键是看“船的最宽处和最高处与桥孔壁是否有空隙”.通过观察图形解决问题,明显降低了难度. 原理懂了,这一类能否从桥下通过的问题自然解决了. 几何画板动态形的图形变化对解决该问题非常直观,难点一下就突破了,整个探索过程学生激情高涨,教学效果非常明显.

这次公开课虽然是经过多次磨课精心设计出来的,也得到了众人的肯定,但“课堂教学永远是一门遗憾的艺术”,再好的教学总有它不足的地方,其中还存在着许多需改进和进一步优化的地方. 重要的是通过这次活动使我有了更多的思考: 设计合理的教学过程需要进行深度教学研究,要注重研究教材、研究学生、研究教法; 要精心设计教学过程,突出重点,突破难点. 只要我们教师有这颗深度研究的恒心,相信我们的每节课都是精彩的、有效的.

摘要：设计合理的教学过程需要进行深度教学研究.通过研讨课“二次函数应用3——拱桥问题”的课后思考,说明教学设计要注重研究教材、研究学生、研究教法;精心设计教学过程,重视设计恰当的数学活动,突出重点,突破难点.

教学过程优化与设计 篇9

1. 教学任务优化设计的可行性分析

公体健美操课教学是在教师科学指导和学生主动参与下使学生系统获取健美操的知识、技术、技能, 增进健康, 提高身体素质, 培养综合素质和能力的教学过程。通过调查分析, 辽宁省13所高校公体健美操课所制定的教学任务包括了健美操的基本知识、基本技术、基本技能及品德培养、能力培养等方面的内容, 虽然很宏观, 但基本上符合《全国普通高等学校体育课程指导纲要》的精神, 有利于我们在教学过程中对其优化, 使其进一步明确具体。

2. 学内容优化设计的可行性分析

调查结果表明, 目前辽宁省高校公体健美操课的教学内容有大众健美操、健康活力操、自编健美操、拉丁健美操、搏击操、形体健美操、瑜伽操等, 内容形式多样, 风格各异, 动作组合千变万化, 任何一个因素的改变 (比如节奏、方向等) 都会产生新的动作、新的造型、新的组合、新的成套练习, 致使运动负荷发生变化。但是任何复杂的健美操的教学内容的结构性都非常明显, 都是在一些具有代表性的单个基本动作的基础上组合、变化而来的, 适于对其分出主次, 有利于对其进行优化, 形成一定的

四、运用传统的教学理论

在我们的钢琴教科书上, 不少的钢琴论著把钢琴的动作技能划分为若干个阶段, 要求学习者从易到难, 从简到繁, 循序渐进的学习。在钢琴课堂上, 老师也不断给予我们强化与纠正动作技能。例如, 学习两个音的连奏“落滚”时, 把动作分解为三个阶段:准备一落下一离开, 老师经常做动作的示范, 让我们一步一步把动作慢慢衔接自然, 并随时纠正与强化, 直到动作到位。

1.弹奏的每一个动作要有时间观念

弹奏的每一个动作要有时间观念是指测量每个动作所需要的时间, 排除无效动作, 减少不必要的动作环节, 取得最佳活动效率的办法。例如, 当我们学习快速跑动的音阶这一技术时, 学生习惯性地将手指抬得过高, 造成手指跑不动的笨重感, 音色发干发直, 缺乏流动感。因为在弹奏快速音阶时, 如果每个手指都拍起的话, 必然会占用一点时间, 同时也会造成肌肉不必要的紧张, 造成体力资浮的浪费, 应该以贴键或低触键法弹奏快速跑动的乐句。高抬指只是训练时的一个手段, 是对手指技能的一种训练方法, 而不是弹奏的目的。

2.运用集中与分散的练习方法练琴

“集中练习法是指长时间连续练习到掌握为止, 而分散练习的时间分为多次进行, 一般来说分散练习可以避免长时间练习所产生的抑制、疲劳或厌烦心情, 效果较好, 但研究表明, 在集中练习的条件下, 学习者的动作在一段时间的休息后, 能恢复到分散练习的效果。因此我们练琴时, 应根据自身的情绪、状态、环境灵活运用适应自己的练琴方法。” (1)

3.主动表现代替机械模仿, 让自身的情感表达与音乐有机的结合起来。

钢琴演奏是一个创造性过程。它不是机械地照搬乐谱上的术语, 因为乐谱上无法记录作曲家无限的精神和感情。演奏者要动脑筋和用感情去挖掘隐藏在乐谱行间的内容, 把凝定的音乐作品变成一个个鲜活、流动的音符, 才能把有血有肉的音乐传递给听众, 才能让听众产生相应的情绪感受。“同时, 钢琴音乐又是一门技巧性极强的艺术。要掌握钢琴全面的演奏技巧, 需要付出艰苦的努力。著名钢琴家刘诗昆曾非常形象和确切地把弹奏技术与弹奏方法比喻为大楼的地基。但是我们必须要明确, 学习技术的目的是为了表现音乐内容。技术与音乐内容是相辅相成、互相促进的辩证统一关系。” (2) 在学习过程中, 我们不应偏重一方面而忽视一另一方面。

大家在钢琴的学习过程中, 要做到主动演奏, 让自身的情梯度。

3. 学方法优化设计的可行性分析

健美操虽然是个新型的体育项目, 但是许多科研工作者为之倾注了很多时间和精力, 研究总结了许多教学方法, 例如:手势提示法, 它是健美操教学中, 教师运用各种手势指导学生完成练习的方法。通过手势引导, 提示学生按顺序、方向、要点完成动作, 保证学生能将整套操连贯、完整地完成。除此之外, 还有金字塔法、递增法、激情法、口令提示法、串连教学法、“小集团”教学法等, 这些丰富的教学方法为在实践中有针对性的选择提供了素材, 为教学方法的优化设计打下了良好的基础。

4. 学组织形式优化设计的可行性分析

经过实地调查及查阅有关于健美操的著作、文献, 目前辽宁高校公体健美操课的教学组织形式有班级教学、小组教学、个别教学等, 各有其特点。例如:班级教学注重集体化、同步化、标准化, 有利于学生循序渐进的掌握知识和技术;小组教学切合个人的水平和特点, 易调动学生学习的积极性;个人教学便于因材施教, 有利于学生志趣、特长及个性的培养。这些组织形式的存在, 为对其进一步优化设计提供了有利的条件。

5. 学评价优化设计的可行性分析

经调查, 目前辽宁高校公体健美操课的教学内容包括理论与实践两部分内容, 理论部分的内容包括健美操的发展概况、作用、特点、基本内容及练习方法等。实践部分的内容包括健美操的基本手型、手位、基本动作、成套动作及创编实践等。此外, 随着教学改革的不断深入, 各高校都加大了引进人才和培训人才的力度, 师资的业务能力和专业理论知识逐年提高。这些因素的存在, 有利于我们对于学生的知识、技术、技能及学习态度等内容的评价进行优化设计。

综上所述, 公体健美操课的教学过程特点满足教学过程优化设计实施对教学过程基本成分的要求, 因此, 本研究认为对公体健美操课教学过程进行优化设计是可能的、可行的。

摘要：健美操课程在全国各高校中己经得到了广泛地开展, 并担负着增进国民健康和为国家培养具有民族创新精神的高素质人才服务的重任。近年来, 随着我国教育质量的普遍提高和教育体制改革的深入开展, 如何培养高素质的创新人才已经成为高校教育改革的重点。辽宁省是全国最重要的人才培养基地之一, 因此对其进行高校公体健美操课教学优化设计的可行性分析。本论文采用文献资料法、问卷调查法和数理统计方法等, 系统科学地分析和研究了辽宁省高校健美操课程开展的现状。通过对具有代表性的13所高校, 57名教师和470名学生进行调查分析。

关键词：高校,健美操课程,优化设计,可行性

参考文献

[1]教育部.《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》[E].2002-8.

[2][苏]巴班斯基著.论教学过程最优化[M].教育科学出版社, 2001版.

教学过程优化与设计 篇10

首先, 要做过细的工作就要做到“精心”。精心是实现小学数学教学过程的最优化的基础, 教学工作离不开精心二字, 数学备课中的教学目标、重点难点、师生互动时间、教学情景设计、问题创新设计、包括板书设计都要做到精心, 这是一堂课成功与否的起始环节。上课要适时调整课堂过程, 精心处理课堂问题, 以取得最佳的教学效果。布置和批改作业, 要精心批, 细致改, 注意练习有梯度。实现小学数学教学过程的最优化, 练习设计很重要。例如:学习了平均数应用题后, 可设计这样一组练习:

1.下表中是长湖村学生年龄分布状况的数据。算一算, 这个村学生平均年龄是多少岁。

2.小云前两次数学练习平均成绩是92.5分, 第三次练习得了97分。他三次练习平均每次得多少分?

3.农场有两块稻田, 这两块稻田平均每公顷产稻谷7700千克, 把下表填写完整。

这一组练习, 三题三个层次, 第一使学生准确理解基础知识;第二利用逆向思维, 使学生融会贯通掌握知识;第三培养创新精神, 攻克难关, 解决问题。新课程的实施, 我们要把“面向全体学生, 促进全面发展, 引导主动发展”这实施素质教育的三条要义落实在日常的教学与生活中。

第二, 重视细节就要认真加“细心”。细心是实现小学数学教学过程的最优化的关键。新课程标准强调, 教学应该通过设计真实、复杂和具有挑战性的学习环境或问题情景, 来帮助孩子们成为学习活动的主体。我们要完成课程标准提出的要求就需要认真负责的精神, 需要心细如丝的细心, 这些细心 (1) 要反映在合理而有创新性的安排教学内容, 不拘泥于教材。教师不能只成为课程实施中的执行者, 而应朝着成为课程的建设者和开发者的方向努力。 (2) 要反映在教学不足中的弥补措施上, 教学中的问题, 学生作业中、试卷中的错误, 要细心而认真地做好记载工作, 采取措施及时进行补救。例如, 在教学七册加、减法的一些简便算法例4:351-96=351-100+4后, 如果在作业和试卷中发现了对减100后要加4不理解, 就要采取补救性措施。可结合学生的生活实际, 爸爸带了351元钱去商店, 买一把剃刀96元钱, 付出100元后找回4元, 所以减100要加4。结合学生的生活实际, 学生容易理解“-100+4”的算理。发现失误, 及时进行弥补, 这是提高教学质量的最佳途径。 (3) 要重视进行教学反思, 不仅要重视教学后的反思, 而且要重视教学前、教学中的反思。这样做可以对整个教学工作进行实时监控。

第三, 要出以“公心”。公心是实现小学数学教学过程的最优化的最佳途径, 搞经济可以让一部分人先富起来, 搞教学不能让一部分脑袋先聪明起来, 我们要让全体学生都发展起来。所谓公心, 就是不能厚此薄彼, 要公正地对待每一个学生, 天平应向后进生倾斜。例如:完成下列计算:1+3=?

1+3+5=?

1+3+5+7=?

1+3+5+7+9=?

……

根据计算结果, 探索规律。教学中, 首先应该让学生思考, 能发现什么?让后进学生同样经历观察、比较、归纳、提出猜想的过程。教学中, 不要仅注意学生是否找到规律, 更应注意学生是否在进行思考, 这类题目, 思维慢的同学同样具有浓厚的兴趣, 教师不应带着“差生找不到规律”这种有色眼光看人, 要鼓励他们和同学合作, 相互学习, 共同促进思维发展。老师如果能公平地对待他们, 他们就会对学习数学产生好感, 这是我们教学成功的关键所在。

第四, 要有“爱心”。爱心是实现小学数学教学过程的最优化的本质, 教学的本质特征是什么, 就是给学生以“爱”, 有爱心要反映在“为了每一位学生的发展”这一核心理念上, 要体现在对待智力发育迟缓的学生、学业成绩不良的学生、和教师意见不一致的学生身上。具体讲对这些学生要多鼓励, 少批评, 不讽刺, 不歧视, 不让这些学生受冷落, 对学好数学丧失信心。我们对待他们赞赏要适中, 重在激发学习动机、学习兴趣, 使他们具有成就感, 让他们在教师的真情感化中前进。关爱学生是教师的一种责任, 我们应把这种责任融入新课程的实施中, 体现在我们的教学中。

教学过程优化与设计 篇11

关键词 教学过程;实例;游戏;二叉树

中图分类号:G642.1 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2009)21-0030-02

Design for Teaching Process with Case and Game//Xie Hui

Abstract Based on prior teaching experience summary and combined with the binary tree teaching function needs, designed theory explain, examples contrast explain, the game of understanding and deepening, all the teaching process in 3 steps. Using this methods in teaching process, we prove that the process can meet the needs of different levels of students to understand and acquire this part of knowledge, to achieve better teaching results.

Key words teaching process; case; game; binary tree

Author’s address Computer Department of Qinghai University, Xining, 810016, China

数据结构课程是高等院校计算机类专业学习的一门重要专业基础课,而二叉树是该门课程中非常重要的组成部分[1-5]。在讲解二叉树的一些性质时如果学生没能取得很好的理解和掌握,将会对后续内容的学习有很大的影响。

比如在讲解二叉树的性质“对任何一棵二叉树,叶结点个数n0,度为2的结点个数n2,则n0=n2+1”时,传统过程为:“二叉树的叶子数目为n0,度为2的节点数为n2,度为1的节点数为n1,那么该树的节点数为n0+n1+n2;而树中有边n1+n2,这样树的总结点数又可表示为n1+n2+1;那么由n0+n1+n2=n1+2n2+1可推导出n0=n2+1或n2=n0-1的公式。”

这个数学推导过程很简单,但是对学生理解不是太直观,很难把n0和n2之间的逻辑关系形象化,更难把n0,n1和n2三者之间的逻辑关系形象化,经常发现学生有这样的疑惑:为什么n0和n2之间就成了n2=n0-1或n0=n2+1的关系呢?虽然知道数学推导出来的公式没有错,但就是对它们之间这种数学关系的理解不是很明了、很直观。而在逻辑性较强的理工科课程中,迷惑容易导致连锁反映,容易打击学生的积极性,影响后续的教学效果。相对这些学生,真正的教学目标没有达到[4,6]。

关于数据结构教学,很多同行也结合实际做了相应的研究[3-5]。那么到底怎么样讲解可以使得学生容易接受并在脑子中有一个形象化、直观化的印象和理解呢?其实理论若能与形象化的生活实例结合,往往可以收到良好的效果。尤其若能再融入一些游戏化的环节,则可以达到事半功倍的效果。在总结以前上课经验的基础上,设计“理论讲解——实例对照讲解——游戏化理解与加深”3步教学过程,基本能满足不同学习水平学生的学习要求,达到较好的教学目标。

1 理论讲解:生产消费的过程

1.1 介绍该性质,用传统的方式进行公式推导

1.2 比喻形式的理论过程讲解讲解过程可以引入这样的生产与消费比喻形式:每个结点有0、1或2个子树,有子树则必有对应的“边”,称该结点生产了“边”,有几个子树则生产几条边;除根节点外,其他每个结点都有父节点,也有对应的“边”与父节点相连,称该结点消费了1条边。

那么从总体生产消费的角度看,在任意一个二叉树中,边的生产:总计n0个度为0的叶子结点生产了0条边,总计n1个度为1的结点生产了n1条边,总计n2个度为2的结点生产了2*n2条边,全部所有结点总计生产边数为0+n1+2*n2。边的消费:所有n0+n1+n2个结点中的每个非根结点都需要消费1条边,这样除根节点外总共需要消费n0+n1+n2-1条边。由于整个树中的每条边都会连接一个父节点和子节点,即边的生产量与消费量是相等的,即0+n1+2*n2=n0+n1+n2-1,亦即有n0=n2+1成立。

从每个结点的生产和消费量来看,在任意一个二叉树中,由于根节点(不管其度为几)不消费边,等价于其为整个树多贡献了1条边;度为的0的结点(除根节点外)生产0条边,消耗1条边,边的贡献为-1;度为1的结点(除根节点外)生产1条边,消费1条边,边的贡献数记为0;度为2的结点(除根节点外)生产2条边,消费1条边,边的贡献数记为1。这样就可以看做度为0的结点所需边是由根结点和度为2的边来提供的,因为边的生产与消费是平衡的,即n0=n2+1。

1.3 结合图例的验证图1画出典型的一些二叉树,让学生按照二叉树定义,根节点、叶子节点、度为2的节点、度为1的节点等概念,从各典型二叉树中找出相应的节点数目和边的数目,并分别用n0记录叶子数目,n2记录度为2的节点数,n1记录度为1的节点数,验证一下公式n0=n2+1或n2=n0-1是否成立。同时也可以按照消费生成比喻进行验证。

2 实例对比讲解举例(实例问题驱动的手段)

为了让学生能够进一步明白二叉树的这个性质,可以在上述的理论讲解后引入实例进行对比讲解。

假设你是公司的CEO,你的目的就是为了不断扩大公司的经营范围和实力从而赚更多的钱,扩大公司实力的一个途径就是根据业务需要注册自己的子公司(子公司也可以注册它自己的子公司),但是政府规定每个公司(包括子公司)最多可以从商业管理部门申请到2张licence,并立即利用每张licence注册一个子公司。当然,若每个公司(包括子公司)根据业务可以申请注册2个或一个子公司,也可以不申请注册子公司。为了管理方便,将拥有2个子公司的母公司归类为集团级公司,拥有一个子公司的母公司归类为骨干级公司,没有任何子公司的公司划归为业务级公司。另外,为了区别初始公司(即刚开始担任CEO时那唯一的公司)与后续所有子公司,将初始公司叫做总部公司,并且总部公司在担任CEO之时已经存在,不需要申请licence注册。作为管理者,你在某次年终统计时,统计到公司目前已经拓展到n2个集团级公司,n1个骨干级公司,那么业务级公司的数量n0是否能够算出来呢?所有公司的总数n和3种级别公司各自的总数目之间有什么样的关系呢?

在分析这些不同级别公司之间的数目关系时,有一个很重要的线索就是licence,它是连接子母公司的桥梁。仔细分析会发现,任何一个子公司的产生都需要一个licence,也就是说每个子公司会“消费”一个licence;另外,任何一个集团级公司(不包括总部公司)也会“生产”出2个licence,任何一个骨干公司会“生产”出1个licence,业务公司“生产”0个licence。从生产与消费licence的角度看,该问题的实质其实就与第一部分的比喻形式的理论过程讲解内容一样,也会很自然得到集团级数目与业务级公司数目间的关系:n2+1=n0。

3 游戏化的理解和加深过程

为了让学生对该性质有更加深刻的理解和体会,设计如图2所示名为“找朋友”的课堂互动游戏。游戏中你自己找到的朋友称为“新朋友”,对你的“新朋友”来讲,你是他的“老朋友”。图中的是一条带子,白色端系在“老朋友”身上,黑色端系在“新朋友”身上。

规则:1)每个人只能找0、1或2个“新朋友”,找到后按照带子的颜色端要求系在新老朋友身上;2)自己只能在被某个“老朋友”找到后才能再去找自己“新朋友”,但不能找任何一个有“老朋友”或“新朋友”的同学做朋友;3)游戏只能由一个学生发起,该学生没有“老朋友”,直接开始找他的“新朋友”。

游戏结束时,让大家看看有0个“新朋友”的学生数目n0,1个“新朋友”的学生数目n1,2个“新朋友”的学生数目n2之间的关系,再结合前面2个教学步骤中生产消费的比喻,看看黑白带子与n0、n1和n2间的关系,这些关系是否验证了n0=n2+1。

通过该游戏不仅可以加深学生的知识理解和印象,还能起到调节课堂气氛,增加学习兴趣的效果。结合课堂实际,有时把游戏部分放在课堂开始部分会有更好的效果。

把上述3步教学过程用于实际教学后总体上取得很好的教学效果。同时在教学过程中根据实际教学需求,可以适当地舍取实例讲解或游戏化步骤,也可以调整这2个步骤在整个教学过程中的顺序位置。总之,本文所述将实例与游戏化的思维融入二叉树性质的教学过程设计,不仅有效改善了该节内容的教学效果,而且对其他章节乃至其他课程的教学过程都有一定的参考价值。

参考文献

[1]殷人昆.数据结构(用面向对象方法与C++语言描述)[M].第2版.北京:清华大学出版社,2008

[2]张铭.数据结构与算法[M].北京:高等教育出版社,2008

[3]徐晓伟.《数据结构》教学方法的探索与实践[J].科技信息:学术版,2008(28)

[4]热孜万古丽·夏米西丁.《数据结构》教学方法浅谈[J].科技信息:科学·教研,2008(35)

[5]陈锦涛.电网监控专业《数据结构》课程教学方法探索[J].中国电力教育,2008(20)

连铸二级过程优化控制模型设计 篇12

连铸二级过程优化控制模型主要用来实现HMI的简单数学模型无法完成的复杂计算,是集计算机、自动检测和自动控制为一体的连铸新技术,包含连铸坯热跟踪系统、动态二冷配水系统、扇形段辊缝远程动态调节系统和铸坯质量跟踪与判断系统等。其核心是利用动态控制模型对连铸坯热信息和凝固信息进行实时模拟计算和热跟踪,在此基础上依据钢种凝固特性和冶金准则动态在线优化二冷制度,并依据不同钢种的凝固特性和铸坯规格合理设计轻压下工艺。同时,根据连铸坯历程信息结合BP神经网络技术和专家系统对铸坯质量状况进行合理的评定。

2 控制模型架构

连铸过程优化控制模型的基本架构如图1所示;控制模型主要由自动化、数据库、监控界面和核心计算四部分模块组成[1]。核心计算模块为控制模型的核心模块,其实时接受生产过程中的工况数据并进行数据诊断和处理,核心计算模块中的连铸坯热跟踪模块模拟钢水放热凝固过程得到连铸坯的热行为和凝固行为信息,优化配水模块通过分析连铸坯热信息和钢种凝固特性合理地优化二冷水冷却制度,辊缝设定模块通过分析连铸坯凝固行为和钢种高温力学特性合理制定压下工艺,质量跟踪与判断模块通过分析连铸坯各类参数和事件等历程信息对铸坯质量状况进行评定,结晶器专家系统模块通过监测结晶器铜板热电偶测温信号和结晶器的摩擦力等信息,综合预判铸坯发生漏钢趋势并进行报警或控制拉速以消除漏钢隐患。数据库模块为控制模型计算提供基础参数,其融合了连铸机设备参数、钢种物性参数以及生产过程中的工艺参数和介质参数,并能够储存实际生产过程中的生产数据和模拟计算得到的重要历史数据,供工艺人员离线分析。自动化采用OPC技术实现控制模型与基础自动化级的数据交互,一方面实时采集实际生产线工况数据,另一方面下发优化后的数据和指令给PLC。同时,实现基础自动化和过程控制联锁保护措施以及自由切换和应急切换功能,以减少人工参与环节,提高控制模型的智能化程度。监控界面采用人性化设计,采用“数、表、线、形”的形式来模拟钢水浇注和凝固进程,工艺人员可以直观地了解连铸坯的温度场分布和凝固进程、冷却区出口坯壳厚度和表面温度、实际水量和设定水量的差异性、辊缝开口度和压下辊状态、连铸坯矫直处的温度以及连铸坯的液芯长度等重要信息。

3 控制模型基本特点

3.1 完善的钢种数据库

控制模型充分考虑了各钢种的凝固特性以及热收缩特性,达到连铸凝固过程的精细动态控制,其钢种数据库基本包含了目前国内诸多钢厂钢种物性参数,且提供了钢种物性参数计算工具及钢种自定义修订接口,为新钢种的开发提供了有利的辅助。

3.2 成熟完善的联锁保护

设置过程控制级(L2级)的主要目的是实现过程数据的优化,提高设备的智能化程度,减少人工参与的环节。连铸机整个生产线的自动化控制系统不能因设置L2级而使得系统稳定性降低,尤其是在生产过程中,当计算机死机或关闭和人为破坏或错误操作等意外事件导致控制模型瘫痪时,不能对生产顺行产生不利影响。因此,为确保控制模型的鲁棒性和满足复杂的现场需要,控制模型设置了基础自动化级(L1级)PLC控制和L2级联锁保护功能,融合了L1级和L2级人工手动切换和故障应急自动切换功能,以保证L2级故障时生产的顺行。

3.3 数据诊断与处理

控制模型设置了“数据诊断与处理”模块,以防止仪表或网络通讯异常或设备本身工作异常等因素产生的虚假数据对模型准确性造成影响。控制模型能自动剔除失真信号和过滤波动异常的数据,并结合数据类型以及对模型准确性影响程度进行合理化处理。

3.4 用户自定义接口

为方便工程师更好地研发新钢种及制定相关工艺,控制模型提供了数据库管理等辅助管理工具,提供用户自由制定工艺接口,支持用户增加新钢种和修订相应工艺等。

3.5 计算机操作系统多任务技术

控制系统采用计算机操作系统多任务技术,能实现单台计算机满足多流控制、多断面控制以及混断面浇注控制的需要。

4 控制模型功能

4.1 连铸坯动态热跟踪模型

连铸坯温度场动态热跟踪模型采用“坯龄模型”来实现对连铸坯从结晶器钢水弯月面到模型控制区终点进行全程温度场实时跟踪。模型将铸坯沿拉坯方向离散化成若干个具有独立信息单元的切片,每个切片都拥有各自的“寿命”、初始条件、历程信息、温度场以及凝固进程等。动态跟踪所有切片的温度场,就可以实时描述出整个铸流的温度场,

实际生产过程中,结晶器弯月面不断产生新的切片,控制区终点的切片不断消失,通过将跟踪切片的“坯龄”、初始温度、位置、所处冷却区、冷却水量等初始条件和过程条件作为边界条件,然后对各个切片的凝固传热微分方程进行周期性求解,便可以动态描述出各个切片在不同时刻、不同位置下的温度场。利用切片的连续性特征,将所有切片联动起来就可以描述连铸过程铸流的一个动态的温度场分布,从而实现连铸坯的实时温度场和凝固进程的动态监测[2,3]。

4.2 结晶器专家模型

结晶器专家模型通过监测结晶器铜板热电偶测温信号和结晶器的摩擦力等信息,综合预判铸坯发生漏钢趋势并进行报警或控制拉速以达到消除漏钢隐患的目的。模型实时采集安装在结晶器上的矩阵型热电偶检测的数据、安装在结晶器振动机构上的负载检测单元检测的数据以及拉坯速度、结晶器水温差和结晶器液位等生产工况参数,通过对数据进行综合分析计算,实时输出结晶器铜板热相图、热电偶温度分布曲线和结晶器摩擦力状态等,当输出的结果与表面纵裂缺陷、粘结漏钢和悬挂漏钢等现象匹配时,控制模型触发声光报警装置,并自动控制拉坯速度以预防漏钢事故的发生。

结晶器专家系统融合逻辑判断和BP神经网络相结合的控制模式,并具备较强的自学习能力。同时系统也融入了信号延时采集、变条件下信号标准确定、失常信号的剔除等多项技术,具有运行稳定、界面友好以及与现场设备易于连接的特点。

4.3 动态二冷配水模型

动态二冷配水较静态配水能够显著地降低铸坯表面温度波动。在铸坯温度场动态热跟踪模型实时地提供铸坯温度场信息的基础上,动态二冷配水控制模型依据目标表面温度的原理,根据浇注钢种的特性使铸坯始终以最佳的冷却温度曲线进行冷却,对铸坯表面温度进行在线控制,实现对铸坯温度场的优化,有效地提高铸坯质量。

控制模型设置了新型铸坯表面温度反馈系统,并融合了有效拉速控制、中包温度修正、目标表面温度控制及坯壳表面温度历程控制等多模型控制策略[3]。模型间互相组合以达到最佳的控制效果。

4.4 辊缝远程动态控制模型

实际生产过程中,辊缝设定算模块实时分析动态热跟踪模型模拟的连铸坯凝固行为,确定出连铸坯的液芯终点位置,结合基础数据库中的压下工艺参数,计算出针对浇注钢种的合理压下区间,从而确定出压下起始拉矫机(或扇形段)和压下结束拉矫机(或扇形段)。然户综合考虑压下辊的机械性能及连铸坯的压下变形特性,将设定的总压下量在参与轻压下的各压下辊内进行合理分配,制定出各压下辊的初始辊缝。初始辊缝再由模型的修正模块依据所限定压下速率和单辊最大压下量等参数进行优化调整,最终再结合连铸坯自然热收缩量指定出个压下辊的设定辊缝,通过OPC通讯模块下发给PLC。

此外,控制模型通过铸坯压下变形计算,估算铸坯的实际变形量,与位移传感器的实测值进行对比,来检测仪器的准确性等。

4.5 铸坯质量跟踪与判定模型

铸坯质量预报系统能够对铸坯各种类型的质量缺陷进行在线的全面检测,为了保证系统的准确性,质量预判模型采用了专家系统和BP神经网络联合预判的策略,既考虑了连续事件的逻辑运算关系,有考虑了离散事件的偶然因素。

预报原理为:基于专家系统的模块用于系统事件的质量判定,判定结果设为QES1;基于神经网络用于工艺参数的质量判定,判定结果设为QES2。则最终的质量输出为:

式中:K为两种质量判定结果的权重系数,其值的大小根据系统事件的类型以及对铸坯质量的影响因素确定。当没有系统事件发生或发生的事件对对铸坯质量的影响程度较小时,k=0或k很小;当事件比较多并且对铸坯质量的影响程度较严重时,k较大。

另外,质量跟踪与判定系统对每一根铸坯均建立包含其凝固历程历史工况数据及温度场数据和铸坯质量整体评价的档案。对出现质量异议或者质量问题时,方便查询。

5 结束语

作为实现钢铁企业信息化重要环节的连铸过程控制系统,集成了结晶器专家模型、连铸坯热跟踪模型、动态二冷配水模型、辊缝远程动态调节模型和铸坯质量跟踪与判断模型等先进的工艺和控制技术,既可以实现连铸过程的生产可视化,方便操作人员和生产人员及时了解生产状况和优化生产工艺参数,改善连铸坯质量,提高产品合格率;又可以提高连铸机智能化控制程度,减少人工参与环节,简化生产人员操作过程和降低劳动强度,降低吨钢成本,增强了企业竞争力。

参考文献

[1]韩占光,曾智,张家泉,等.大断面圆坯连铸动态二冷配水在线控制系统应用实践.2009圆坯大方坯连铸技术论文集.2009,营口:219~226.

[2]Herbert L.Gilles,Research Consultant,Bethlehem Steel Corp.Primary and Secondary Cooling Control.The Making,Shaping and Treating of Steel,11th Edition Casting Volume.2003,(18):35~48.

[3]韩占光,崔立新,曾智,等.合金钢矩形坯铸机动态二冷配水在线控制系统的设计与应用.冶金自动化.2009,Vol.33,No.2:12~16.