数学建模感想和收获范文篇1

【关键词】计算机专业;应用数学;模块化设计;教学实践

关于高职数学和计算机数学基础的课程改革、课程设计、教学模式设想等探索已经进行了许多年,相关的文章很丰富[1][2],其中大部分从数学课程的重要性、现状剖析和存在的问题、课程改革的意义、改革设想[3]等方面阐述了作者的见解.这些问题已基本形成共识,但宏观论述的较多,拜读文章之后,读者对作者理念的实践效果及如何借鉴实施的认识仍然比较模糊.本文尝试将课程组多年的教学实践和对课程改革的不断探索进行总结,在厘清理念的同时,对实践做法和效果进行较为详尽的介绍,愿抛砖引玉,与基础课教师和专业课教师共同学习探讨.

计算机技术的特点之一就是日新月异,人们不由自主地被裹进数字化、智能化、网络化、多媒体化的技术进步浪潮里,高职计算机专业人才培养受到层出不穷的新技术的影响.如何使学生掌握未来职业所需的专业知识与技能,使之具备适应职场技术快速变化的能力?数学课程在培养学生的学习能力和应用能力上有怎样的作用?又该怎样做?这是计算机专业导向下应用数学课程建设关心和思考的问题.

一、学情教情调查

为了解学生的数学基础状况及学习情况,我们设计了两份问卷调查表,分别在学生大学入学时和第一学期结束时进行调查,调查内容包括个人中学数学学习兴趣和水平的自我评价,对数学的认识,对大学数学学习的期待,大学数学学习途径和学习情况自我评价,对大学数学教学内容、教学方法和考核方式等的评价,以及对老师教学的意见和建议.抽样调查了2009级、2010级、2011级和12级软件专业、网络专业、信息管理专业若干班级.调查结果如下:

1.入学初调查

76%的同学对数学学习有兴趣并在中学数学学习中感到充实愉快,但成绩一般.90%的同学都认为学数学有必要,86%的学生相信能继续学好数学或能改变现状,75%的学生期待大学数学能提高数学应用能力,80%的同学喜欢思考,有一定独立学习的能力和习惯,62%乐于和同学共同探讨.

2.第一学期末调查

60%左右的学生仍然有兴趣,65%认为数学课程训练了思维,教学内容比较合适,影响数学学习的主要因素是自身基础和学习方法,对老师的教学15%表示很满意,70%表示满意,7%表示不满意.对自己的学习状况,3%表示很满意,42%表示满意,50%表示不满意.对老师教学的意见和建议是:改变一言堂占16%,少讲多练占26%,增加课堂互动占34%,改革教学内容占24%.学生学习数学的途径基本在课堂内,边听边看书,以完成作业为度.大部分学生很少或从不借阅数学参考书,说明在数学学习上学生缺乏探索钻研,自我要求不高,仅凭课内的90分钟时间,课外复习方式就是完成作业.软件和网络专业近20%学生抄作业或懒得做作业.

3.调查统计后的若干结论

软件专业学生在数学兴趣、理解消化知识的能力、挑战自我上表现更为突出,软件专业32%的学生有参加数学建模学习比赛的意愿.信管专业学生习惯听从老师的安排,自律性、学习积极性更高.网络专业学生的学习状态相对更平淡,但是对学习内容和教师教学的期待比其他两个专业学生高,所谓有心向学,无力“杀敌”.在数学学习兴趣、学习能力上呈现的整体性差异,间接反映出数学课程与各专业课程的相关性.计算机各专业人才培养方向和职业岗位目标不同,需要的数学知识与技能训练不同,分配在数学上的总学时不同,因此应用数学课程在教学中需进行适当的模块划分,加强针对性以适应不同专业的需要.

二、计算机专业导向下应用数学课程的教学理念与设计

应用数学是高职计算机类专业的基础能力课程模块中的必修课程.从短期看,为学生的专业课程学习服务,要适应计算机专业培养人才的任务导向、项目驱动等工学结合的教学模式.从长期看,为学生继续学习提供具有数学特色的思考方式和技能训练,包括抽象化、最优化、逻辑分析、数据整理推断、运用符号、量化能力、建模能力、人工计算能力、数学软件运用能力等.但数学课程的教学时数受到制约,不可能面面俱到地为学生准备所有的知识和进行系统全面的数学能力训练,让不同的专业侧重选择不同的学习内容,实施模块化教学成为必然选择,为此,我们从教学内容、教学方法、教学组织形式、考核评价等方面提出一种模块化教学设计的理念.

1.优化课程知识结构

课程设计遵循“学有所用、够用为度”的原则,以整合计算机专业背景知识、程序设计思想方法、应用问题为主线,将课程教学内容设计成三大模块和若干子模块,各模块知识有独立性和适用性,便于计算机各专业根据需要和课时限制针对性选择.恰当案例是教学核心,通过模块学习和案例分析来训练学生的思维能力和应用能力,使学生获得新的知识和新的经验,并在新知识经验的基础上建立个人的理解力,扩展智力框架.[4]

2.教学方法

课程形式上有理论讲授课、数学实验课、数学建模实践指导课,各部分课时约占1/3.各部分的逻辑关系是:理论知识模块实操模块综合应用模块.教学方法以综合应用模块中的项目为导向,根据项目需要选择理论知识模块的学习深度,兼顾内容衔接和层次递进,应用实验课程强化巩固,使数学理论知识学习、数学实验操作和数学建模形成一个项目式整体.

有数学家说过:“数学素质中最重要的是数学建模意识和基本的数学头脑.”实践表明,数学实验和数学建模实践是扩展学生学习途径、提高学生参与学习的广泛性、提升学生查阅资料能力和团队合作精神的有效形式.

3.教学组织方式

以问题解决为核心组织教学,教学的问题可分为概念问题、方法问题、思想问题、计算问题、推论问题、应用问题、实际操作以及模拟实现等问题.通过项目化分组实施“模块案例+MATLAB软件实现”教学做一体化,逐步解决上述问题,实现教学目标.

4.构建课程新的评价体系

评价的主要目的是为了全面了解学生的数学学习过程,考查学生的“输出”能力,同时督促学生学习和改进教师教学.但以往的评价手段“期末一考定终身”过于单一,不能全面反映学生的真实情况.

对数学学习的评价要关注学生学习的结果,更要关注学习的过程,所以采用过程考核与目标考核、笔试与机试相结合,通过强化项目化分组的过程监控,将作业、小组讨论、实验报告、论文写作、资料查阅等任务的完成情况纳入考核系统,加权计算数学成绩,更能反映学生学习成果的真实情况,同时也能提高学生平时学习的积极性.

三、计算机专业导向下应用数学课程模块化教学实践经验

1.进一步明确了模块化教学的思路

通过研究,教师更清楚地把握了要教什么,教到什么程度,什么教学形式更有效果.学生普遍比较喜欢MATLAB上机学习的形式和体验,新鲜有趣,在老师布置的任务驱动下能全神贯注,通过阅读实验指导,向老师提问和相互交流,大多数学生都能完成任务,特别是听理论课有些吃力的学生,发现自己也能读懂教材,可以动手操作,自然而然就有收获参与的良好心理体验,学生“尝试应用数学”的愿望得到最基本满足.因此加大实践实践教学环节的学时比重成为共识.

2.项目导向,教学做一体化,锻炼和提高了学生的能力

从教学实践来看,在实验室教学,讲解操作演示模仿练习项目训练的方式比较有效果.把一个建模任务以数学论文的形式完成,学生首先感到很困难,但坚持下去,通过查阅资料,小组合作完成的过程带给学生与以往不一样的体验.有的学生在数学学习的总结中写道:“这次写的小论文给我收获蛮大,一来提高了我的思维,那是一次真正思想上自由的思考,虽然一开始摸不着头脑,找不到头绪,只能到处去查资料、看书、查看相关专题,在短时间要理解运用知识,这是平时我们学习很难得到的,真正锻炼到了思维.二来又锻炼了我的计算机应用能力、检索文献的能力、学习新知识的能力和论文写作能力等.这次写论文对我来说是一次很好的经历,这段日子的体会和收获,相信对我今后的学习会有一定影响,让我不断努力进步.”教学做的方式同时促进了学生计算机专业课程的学习和知识的运用.有学生反馈:“这次实训使我对计算机编程有了新认识,虽然我是学计算机的,平时写过很多程序,不过那是事先设计好的题目,要么是课本上的,要么是老师限定好所有条件的,虽然做出来了,却不知道在现实中有什么用,然而这次写程序却给了我很大挑战,感觉写得很辛苦,但是蛮有成就感,因为是自己第一次联系现实用计算机解决问题.”

计算机专业课程(如数据结构、C语言程序设计)教师对应用数学课程中讲授算法逻辑结构、递归算法、最短路算法等的做法大加肯定,在他们传授相关知识时学生理解接受得比较快,数学课程为计算机专业课程教学起到一定的先导作用.

数学教学的层次性更加鲜明.通过课堂普及性教学建模选修提高性教学全国大学生数学建模竞赛集训三级渐次提高的教学链,使具有创新精神和独立钻研能力的优秀学生突颖而出.从2009年开始参加的每届全国大学生数学建模竞赛,均取得全国一等奖、二等奖的佳绩,尤其是2010年,五个参赛队中两个获得全国一等奖并获“高教社”杯,已有三篇学生数学竞赛论文在《数学工程学报》上发表.

3.考核评价方式改变,降低了学习压力,改变学习状况

通过强化项目化分组的过程监控,以数学建模论文写作作为考查学生掌握和运用知识的能力的主要依据,使得学生改变平时混课,学习没有压力也没有动力,考前抱佛脚的情况.把考试压力分解到日常的学习中,学生感到只要平时认真上课,就不会畏惧考试,消除了有句话说的“大学有一棵树叫‘高数’,许多人都挂在上面”的大面积考试不及格现象.

结束语

虽然本课程在教学上取得一些令人鼓舞的改变,摸索出一点适合高职计算机类的数学教学理念、设计和实践经验,学生对数学教学的认可度也得到提高,但要达到“数学学习对每名学生有用”的境界,仍然艰巨.当今数学的范畴不再是几何、代数、微积分.数学扎根于数据,展现于抽象形式中,对诸如表格、图形、趋势分析、财务报告、逻辑辩论、概率推断等等生活、新闻报刊、例行公事中的数学概念的理解展现了数学基本能力,这些能力的掌握程度必然影响到学生未来的职业能力.愿与同行们共同探讨基础课程贴近生活实际和专业需要的教学改革问题,不断改进数学教学工作.

【参考文献】

[1]张秀英,王艳萍,李海燕.计算机数学基础课程改革的探讨[J].郑州铁路职业技术学院学报,2007,3:47.

数学建模感想和收获范文篇2

关键字:数学建模竞赛;统计教学;项目驱动法

数学建模是将实际问题抽象化,选取主要的变量、参数,应用与各学科有关的定律、原理,建立数学模型;然后用数学的方法进行分析、求解;再用实验的、观察的、历史的数据来检验该数学模型。由教育部高等教育司,中国工业与应用数学学会主办的全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一次,已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,数学建模学科竞赛选题主要涉及经济学、管理学、医学、社会学等问题,将现实问题简化、抽象,运用概率论与数理统计、统计学、运筹学等方法分析解决社会实际问题,研究成果通常为论文。

一、数学建模学科竞赛在人才培养方面的作用

数学建模学科竞赛主要考察学生运用理论方法解决实际问题的能力,培养学生创新能力、锻炼逻辑思维、发散思维和开放性思考方式,训练大学生在竞赛中的抗压能力、增强快速获取信息和文献资料的能力、锻炼快速了解和掌握并运用新知识的技能、培养学生将实际问题转换成数据模型的能力、掌握将数学模型转换成计算机语言的能力、培养团队合作意识和团队合作精神。

(一)培养学生综合应用知识的能力

从全国大学生数学建模竞赛题目来看,竞赛题目涉及的统计知识包括运用概率统计、多元统计分析、时间序列分析、随机过程等方法解决的实际问题,如DNA序列的分类、电力市场的输电阻塞管理、问题、北京奥运会场馆的人流分布、艾滋病疗效评价、长江水质评价人口预测以及高校收费标准探讨等问题都不同程度地涉及统计知识。可见竞赛者必须深刻了解问题背景、查阅文献资料、了解学习各门学科专业知识,要想获取较好的成绩就必须具备统计思维、掌握统计方法、运用统计软件处理数据的能力。因此在统计课程教学的过程中注意联系实际问题,有意识融入数学建模思想,注重培养学生应用意识和应用能力,扩大学生的知识面,锻炼学生参加数学建模的基本技能,培养和提高学生综合运用所学知识解决实际问题的综合能力。

(二)培养学生创新能力

数学建模竞赛的题目来源于实际生活,有明确的背景与要求,没有唯一的答案,没有固定的求解方法,同一实际问题从不同的角度去分析就会得到不同的数学模型,因此需要学生根据自己的知识功底将问题抽象为所学习过的类似的内容,自己判断和分析,创造性地提出解决问题的模型,只要做出模型结果能经受实际的检验即可。这一过程培养学生独立思考能力,同时对理论与实际有更直观形象的认知,有更大的自主性和想象空间,培养分析问题和解决问题的能力和创新能力。

(三)培养学生团队合作精神

数学建模竞赛是以小组合作提交论文的形式完成,小组成员来自不同的专业或不同班级,大家在竞赛过程中相互学习、相互鼓励、相互配合。在讨论解决方案时各抒己见,有利于培养学生的沟通能力、团队合作精神。

二、项目驱动法统计教学的意义

由于数学建模竞赛中建模方法大多来源于统计方法,因此为了提高学生数学建模竞赛能力,在统计教学中,加入项目驱动法等教学方法,以项目任务的形式引导学生关注统计方法在各门学科中的应用,学生为了完成项目,必须课外自发进行相关学科内容的学习。以会计专业为例,财务管理筹资管理部分如果只是从定性和定量的角度进行讲解,学生对所学的内容只有机械认识,对所学的方法怎么分析现实问题是不了解的,因此在学习时间序列分析和假设检验后,就可以选择证券市场分析做为项目任务,给学生五个星期的时间,要求学生收集上市公司数据,建立统计建模,分析证券市场的有效性。从学生完成情况看,90%的学生能够按时完成建模,并收集历史数据进行了验证,并结合证券理论和财务理论分析模型结果。锻炼了学生的动手能力、应用能力、培养学生的创新能力,提高学生的实践能力,同时学生在完成课程任务过程中获取成就感,可以激发他们的求知欲望,培养独立探索的自学能力,提高了学生以后参加数学建模学科竞赛的自信心和能力。

三、以证券市场信息泄露为例,培养学生数学建模能力

(一)证券市场信息泄露的数学建模

证券市场是信息密集型市场,证券价格对信息的变化十分敏感。为保证市场公正公平公开,客观上要求将所有信息准确充分及时地披露给投资者。然而在实践中,并非所有的信息都能被所充分及时披露。即使在信息披露要求苛刻的美国,如果披露会损害正常的商业交易,重要信息的延迟也是联邦证券法所许可的。但是,一旦公司可以合理地保留部分信息,那么信息并不是对所有的人都是公开的,而拥有内幕信息的人员更能准确地预测股票的未来价格或收益,这就为他们获得超额利润或减少损失提供了机会。

内幕交易是指因地位或职务上的便利而能掌握内幕信息的人,直接或间接地利用内幕信息进行证券买卖,获取不正当的经济利益;或泄露内幕信息,使他人非法获利的行为。一旦内幕交易存在,证券市场在信息公开前后股票价格会存在较大波动,为了考察信息泄露情况,以沪深两市A股市场所有的上市公司为研究对象,取股票的时候剔除了ST类的股票,对2000年到至今的重大事件信息前后的股价波动情况进行研究。公司是否发生重大事件的问题。当个股的日相对收益率(相对于沪深300指数)超过7%的时候,认为该公司发生了重大的利好事件。而相反地,当个股的相对收益率小于-7%时,就认为该公司发生了重大的利空消息。之所以把阀值设为7%是因为当股票的相对收益率超过7%的时候,交易所会将这个交易日的主要的大单的信息披露。

1、计算超常收益率和累积超常收益率

个股在时间的超常收益率为AR\-it=R\-it-R\-mt,其中R\-it是个股的日收益率,R\-mt是沪深300的日收益率。事件研究很重要的一点就是要确定事件的估计窗,事件窗和事后窗。采用[-10,10]的事件窗,由于不考虑beta效应(即认为beta系数为1),所以不必利用估计窗去估计beta系数。

图1估计窗,事件窗和事后窗示意图

计算满足发生上面所定义的事件的所有的股票的超常收益率的大小,所以相当于要计算一个投资组合的超常收益率的情况。

n种股票的平均超常收益率AAR\-t定义为

从到时刻t的累积超常收益率为

2、运用假设检验的思想,构建统计模型

如果事件的发生对股价无影响的话,那么均服从均值为0的正态分布。这样可对是否为0进行检验来确定时间的发生是否对股价产生影响。其统计量分别为:

(二)数学建模实证结果及说明

1、2003年证券市场情况

利用T检验对上面的统计量进行检验。计算个股的日相对收益率大于7%的时候,即公司的重大利好消息前后的累积超常收益率如下:

图22003年利好消息前后累积超常收益率图

其中t=6是事件的发生日,意味着在这一天个股的相对收益率超过7%。计算了在发生这个事件[-5,5]的累积超常收益率的变化情况,从图中可以看出对于03年的数据,在发生事件之前,并没有观察到累积超常收益率显著大于0.所以,可以推测,03年A股市场的重大利好消息信息公布前信息泄露现象并不明显。观察事件发生日以后的CAR曲线可以看出,在利好消息公布后的第一天CAR继续保持了小幅的增长,而在之后的时间里,CAR曲线在逐步地下降。这表明,股票市场对重大利好消息存在着比较严重的过度反应现象。

同样地,计算个股的日相对收益率小于-7%的时候,即公司公布利空消息前后的累积超常收益率的曲线如下:

图32003年利空消息前后累积超常收益率图

从上面的图可以看出,市场对利空消息的反应几乎和前面利好消息是对称的,对于03年的A股数据,在利空消息公布的前5天,几乎没有观察到超常收益率显著小于0的现象。

结果证明在03年,无论是利好消息还是利空消息,整体信息的保密性做得都较好。

2、2003年至2011年证券市场情况

上面的例子中,只考虑了2003年的数据,为了考察信息泄漏现象随时间的改变情况,从2003年开始到最近,对于利好信息的公布前后,逐年计算了相应的CAR曲线。

图42003-2010年利好消息前后累积超常收益率图

上图是从03年到最近,CAR曲线的变化情况。如果按照事件发生前的累积超常收益率的大小作为衡量信息泄露严重程度的话,那么可以看出从03年以来,信息泄露的严重程度在国内市场正在变得越来越严重,内幕交易越来越严重。进一步计算出每一年事件发生[-5,-1]的累积超常收益率的大小,得到的结果如下所示:

图52003-2010年利好消息前后累积超常收益率趋势图

由图中看出,信息泄漏有随着时间变得越来越严重的现象。到了最近的一年,在利好消息公布的前5天,其累计超常收益率已经达到2.5%。具体的累计异常收益率的数据如下:

由上面的结果看出我国的股票市场近年来的确存在信息泄露的现象,特别是在利好消息公布前,可以侦测到累积超常收益率明显大于0。

四、结论

通过对证券市场信息泄露的数学建模,不仅让学生对时间序列分析和假设检验中的T检验有深刻的认识,还把统计方法、财务理论有机结合,用数学模型分析现实问题,培养学生的创新精神和实践能力,提高学生数学建模的能力。

[参考文献]

[1]孔淑霞.渗透数学建模思想,培养学生实践能力[J].高师理科学刊.2012.9.83-85.

[2]施东晖,傅浩.证券市场内幕交易监管:基于法和金融的研究[J].上证研究.2002

[3]朱军,许其清.依托学科竞赛促进应用型人才培养能力培养[J].中国现代教育装备.2012.9.101-103.

[4]韩志雄.关于t检验教学方法的探讨[J].卫生职业教育.2003.5.108.

[5]祝红梅.资产重组中的内幕交易和股价操纵行为研究[J].南开经济研究.200305.

[6]汪贵浦,池仁勇,陈伟忠.中国证券市场内幕交易的信息含量及与操纵市场的比较[J].中国管理科学.2004.12

[7]汪贵浦,楼旭明,汪少华.证券市场内幕交易有信息含量的临界点值推算[J].数学的实践与认识.2009(1)

数学建模感想和收获范文1篇3

要:博客作为一种社会性软件,已经不断地被应用到教学中,而基于博客系统的研究性学习也已成为大学生开展研究性学习的主要方式之一。因此,构建基于博客系统的研究性学习平台对大学生开展研究性学习有着重要的意义。文章从分析博客的定义和功能入手,对基于博客系统的研究性学习的一般模式进行研究,设计了研究性学习平台结构与功能模块,并就平台实施过程中存在的问题提出了自己的思考。

关键词:博客;研究性学习;学习平台;学习评价

中图分类号:G434文献标志码:B文章编号:1673-8454(2012)23-0062-03

博客作为新型的网络应用模式,一经推出就获得了很多人的参与和支持。博客个性化的个人知识管理系统,也受到教育工作者的关注并逐步被应用到教育教学中。本文根据网络环境下研究性学习的一般模式,建构基于博客系统的高校研究性学习平台,实现网络与研究性学习的有效整合,从而提高了研究性学习的效果。

一、博客的主要功能

博客的功能主要体现在以下几个方面:

(1)信息和管理功能。个人可以通过博客展示自己的生活和经历,将自己感兴趣的内容、图片链接或添加到自己的博客上,构建个性化的个人博客。

(2)交流互动功能。博客平台通过留言、博客评论等方式实现交流和互动,完全打破了时间、空间的限制,资讯的交流和应用更加开放、自由。

(3)学习、自我提升的功能。博客平台通过博文的点击率等数据,推荐精彩博文、草根博主,使好的文章和信息让更多的人获得,并从中获取适合自己的信息。

(4)博客圈。博客平台可以通过组合技术,将博客内容相关的博客联合在一起,组成一个虚拟的组群。

(5)博客的TrackBack功能。TrackBack是一种网络日志应用工具,它可以让网络日志作者知道有哪些人看到自己的文章后撰写了与之有关的短文。这样,博客中的各种评论和留言在互联网上相互连接而组成一张大网,并通过TrackBack实现真正的信息的无限连通。

二、基于博客系统的研究性学习的一般模式

基于博客系统的研究性学习是利用博客系统和多媒体技术,为学生构建一个新型的、动态开放的、交互性的学习环境,在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择和确定研究主题,用类似科学研究的方法,主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。因此,根据研究性学习的一般过程,结合博客系统的特点,笔者设计了基于博客系统的研究性学习的一般模式(如图1所示)。

基于博客系统的研究性学习模式包括情境体验、课题准备、研究实施、总结反思四个阶段。学生和教师在各个阶段通过网络平台开展研究性学习。

在基于博客系统的研究性学习模式中,学生不仅仅是知识的接受者,同时还扮演着信息资料的收集者、分析者、探究者、协作者等多个角色,学生是研究性学习的主体,教师则是研究性学习的指导者。

三、基于博客系统的研究性学习平台结构设计与功能模块分析

1.平台结构设计

基于博客的应用技术,研究性学习结构设计包括:用户浏览界面、功能模块界面、数据服务界面。

(1)用户浏览界面

这个界面是与用户直接交互的浏览器界面,用于接收用户输入的信息、数据、文字等,并显示从Web服务器返回的信息。

(2)功能模块界面

这个界面是研究性学习博客平台设计的关键层,它接收来自浏览器的信息,向数据库服务器提出查询请求并把查询结果返回给浏览器。基于博客开展研究性学习的多数应用功能在该界面完成。该界面划分为七个功能模块:学生信息模块、情境体验模块、课题研究模块、学习资源模块、学习管理模块、学习评价模块、交流互动模块。

(3)数据服务模块

数据服务模块用来储存注册用户的基本信息,教师和学生在研究性学习过程中产生的确认信息,存储课题研究过程中产生的信息和资料等数据。数据服务模块的内容是不断丰富和更新的。

2.平台功能模块设计(见图2)

(1)学生信息模块

学生信息模块主要包括参加研究性学习的学生的个人基本信息和特性信息。个人基本信息包括学生的姓名、年级等情况。个人特性信息不仅包括学生的知识水平、认知能力,还包括学生的兴趣、爱好、情感、性格、做事风格、合作精神、协作能力等方面。网络环境下还包括学生的计算机应用能力。个人特性信息是学生参与研究性学习的重要组成部分。

(2)情境体验模块

情境体验模块利用博客平台的共享资源,创设研究性学习的情境。研究性学习中,丰富的知识和体验是学生发现问题和解决问题的基础。所以,借助网络平台,为学生提供及时咨询,链接名家博客,实现资源共享。同时辅以讨论专区,进行交流研讨,有助于学生发现问题,并激活知识储备。

(3)课题研究模块

课题研究模块是研究性学习的核心模块。研究性学习开展流程如图3所示。模块主要有课题选择、课题小组组建、课题申报、课题研究实施、课题成果展示等环节。在课题研究过程中,学生是活动的主体,教师对活动过程进行指导和帮助。研究性学习的评价贯穿学习的全过程,除了有开题评价和结题评价外,课题研究实施阶段的评价尤为重要,这个阶段更关注学生的参与、交流与合作的能力和精神。

(4)学习资源模块

学习资源模块主要包括四个部分:一是提供科普网、网络图书馆、研究性学习的网站、论坛等,使学生能够获取多方资源、了解研究性学习的发展动态;二是提供本校思想政治理论课任课教师的博客链接,使学生能实时、直接地和指导教师进行交流,并获取相关资源;三是提供百度、Google等搜索引擎的链接,使学生在博客内部就能够方便地进入搜索引擎界面,为研究性学习资源的获取和收集提供便利;四是学生上传研究性学习过程中获取的资源、感受或心得,实现资源的共享,也可以通过提供学生的博客链接,实现学生之间的交流和合作。

(5)学习管理模块

学习管理模块对学生开展研究性学习的过程、学生之间、学生与教师之间交流的过程等进行监控,有利于教师了解学生的学习状况并给予有效的指导和建议;同时也有助于学生了解组员和自己的学习情况,便于及时调整状况,也为研究性学习的总结评价提供依据。对学生的管理主要通过学生访问的次数、学生之间的有效交互次数、学生博客中体现的研究性学习的进度等方面的信息为依据。

(6)学习评价模块

基于博客的研究性学习评价应从全面、系统的角度进行。研究性学习评价包括研究性学习过程评价和结果评价两部分。针对大学生研究性学习的特点,基于各类评价表,对博客中研究性学习的信息资源的运用,师生、学生之间的交流和互动,学生对网络技术的运用状态,团队合作精神、协作能力,提交的各类课题成果等方面进行综合的、系统的考察和评价。

(7)交流模块

基于博客的交流模块分为同步交流和异步交流。交流模块可以实现师生之间、学生之间以及与其他人员进行交流和互动。学生通过博客交流模块就自己感兴趣的话题、社会热点问题与同学、老师、其他社会人员进行交流与探讨,激发学生探究问题的积极性。学生在研究性学习的过程中遇到难题和困惑时,通过交流模块可以获得及时的指导和解答。

四、平台实施过程中的问题与思考

基于博客的研究性学习与传统的课堂教学相比,研究性学习平台为学习者获取学习资源提供了更多的选择和便利。学生在研究性学习过程中有更大的自主性、实践性、灵活性。在这个平台的支持下,教与学的观念、方式将进一步发生变革,使研究性学习的参与者在更为广阔、丰富的领域内开展实践活动。但是,基于博客的研究性学习平台的建立时间较短,在实行的过程中存在一定的问题。

1.基于博客获取的学习资源过于庞杂

博客能为学习者提供丰富多样的信息,但同时也增加了获取有益资料的复杂性和挑战性。面对庞杂的信息量,有时学习者花费大量的时间和精力,结果还是一无所获。当学习者面对庞杂的信息束手无策、没有收获时,基于博客获取学习资源的兴趣就可能逐渐降低,甚至可能转而去浏览其它引起其注意力的内容(如发微博、聊天、玩游戏等)。在实践过程中,研究性学习的初始阶段仅有部分学生能够适应依赖博客的模式,能自主确定学习目标,开展学习活动。不少学习者产生了学习焦虑的状况,一方面对基于博客的模式很感兴趣,但同时又找不到头绪,无法顺利开展学习,很多同学需要较长的适应期。当第一次学习任务完成并取得反馈后,才能逐渐适应基于博客的研究性学习模式。出现这种问题时,教师对学生的引导就至关重要。在研究性学习过程中,教师应熟悉与研究问题相关的在线资源,并列出信息资源清单,供学生选择,从而使学生可以从不同的角度接近研究主题。

2.同质分组导致的层际差异

研究性学习的合作小组一般由学生自由组合,这是实现研究性学习自主性的重要条件。但由于学生学业水平、能力倾向、个性特征等方面的差异,在自由组合的过程中就形成了由不同层次成员组成的异质学习小组或水平相接近的同质学习小组。从合作学习的理论看,异质学习小组为互相帮助提供了可能,有利于小组各成员根据不同的特长、背景,取长补短,学习效果更好。而同质组的学习小组往往容易盲目自信,或者过度自卑。然而,在研究性学习自由组合的过程中,必然产生一定数量的同质学习小组,扩大层级差异。因此,在研究性学习小组组建的过程中,教师应当给予一定的指导和建议,充分发挥异质组的合作,避免层级差异带来的负面效应。

3.研究性学习的评价问题

研究性学习的评价重视对学习过程的评价,包括自我评价、小组互评、成果评价。在具体实践中,由于参加研究性学习的人数较多,因而在具体操作时,往往把小组互评环节放权给各个学习小组的小组长。因此,小组长的个人素养和责任心将直接关系到对每位学生评价结果的公正性。构建完善的评价体系是保证评价客观公正的主要方式。在完善的评价体系下,教师应当组织和帮助学生进行评价。

4.教师角色的重新定位

基于博客的研究性学习模式中,教师既是学习活动的指导者、组织者,同时也是活动的学习者、参与者。研究性学习强调学生的主体性、主动性,但并不意味着教师作用的丧失,而是对教师提出了更高的要求。需要教师有精深的专业知识、广博的基础知识以及对多媒体技术的熟练掌控能力、研究和探索的能力、人际交流合作的能力。

基于博客系统构建研究性学习平台是推进研究性学习发展的需要,有利于培养学生的创造性、积极性,有助于培养创新型教师,是深化和推进高校课程改革的有效途径。

参考文献:

[1]何克抗.建构主义——革新传统教学的理论基础[J].电化教育研究,1997(3、4).

[2]张肇丰.研究性学习的社会学意义[J].教育研究,2004(2):48-51.

[3]余清臣.研究性学习[M].北京:教育科学出版社,2003.6.

数学建模感想和收获范文篇4

WangDong;BaiYanqi;SunXiao

(军械工程学院,石家庄050003)

(OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China)

摘要:针对装备保障分队机动行为建模中存在的智能性研究不足的问题,将风险型决策方法引入执行层建模,提出了适合装备保障分队的机动行为建模方法,对解决装备保障分队机动行为模型的逼真度具有一定的参考价值和指导意义。

Abstract:Aimingattheproblemofmodel'slowintelligenceinequipmentsupportunitmobilebehaviormodeling,thepapertakesthemethodforriskdecisioninexecutivemodeling.Theworkmayprovidereferencesvalueanddirectionforthefidelityofmobilemodelforequipmentsupportsimulation.

关键词:装备保障执行层机动行为

Keywords:equipmentsupport;executive;mobilebehavior

中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)15-0164-03

0引言

信息化条件下战场环境极为复杂,敌军的作战和保障行动、友军的作战和保障行动、地形气候的变化等,都不是一成不变的,其变化有一定的随机性,这些活动和变化对于装备保障分队的机动行为会产生一定的影响。在现实的作战和保障过程中,遇到这些复杂情况,装备保障分队会根据经验或者战术原则做出灵活反应,调整动作方式或者修改短期任务目标等,及时进行处理。在建模与仿真的过程中,如果不能把外界环境对装备保障分队机动行为的影响准确的描述出来,必然会影响仿真的真实性;如果是为效能评估建立的装备保障模型,则会降低装备保障效能评估的有效性。

1装备保障分队机动行为分析

从模型体系的构建来说,行为模型是为更好的建立任务模型而产生的[1]。装备保障业务活动有多种,比如弹药供应、器材供应、装备抢修、装备抢救等,其业务流程有类似方面,即装备保障指挥机构根据所获取的战场情报信息制定装备保障计划,下达装备保障命令,装备保障分队执行装备保障命令,并向装备保障指挥机构反馈任务执行情况,具体流程如图1所示。

各个装备保障分队在机动过程中,严格按照装备保障指挥机构下达的命令要求向指定地域实施机动。当遇到特殊情况时,各个装备保障分队综合考虑这些特殊情况的危害程度、完成任务的需求等进行情况处置,确保装备保障任务的顺利完成。

战场环境因素的变化是不确定的,情报部门的侦察能力也是有限的,装备保障分队在机动过程中所获取的情报信息是不完全的,这时的决策是一种风险型决策[2]。同时,装备保障分队即要保证机动的时效性,按照保障命令,及时到达指定地域,又要确保自身受损情况在可控范围之内,这时的决策又是一种多目标决策。

2装备保障分队机动行为情况处置设计

装备保障分队的决策行为包括根据感知的战场环境信息构造决策任务[3],运用合理的决策方法从处置方案集中选出最优方案[4],确定下一步的行为,具体过程如图2所示。

2.1生成处置方案当装备保障分队感知到战场环境因素发生变化时,其内部的推理机开始利用战术知识库和行动规则库中的知识开始分析这些感知到的信息,装备保障分队可以确定是否对该信息做出反应,及如何做出反应[5]。这样就获得了决策目标O={O1,O2,…,On}和方案集A={A1,A2,…,Am}并存入处置方案集(D)中。对战场环境信息的处理受作战原则和作战思想限制。如当装备保障分队发现前方10km处为敌火力打击区域,这时主体的目标是以最小的代价或最快的速度通过这一区域,要达到这两个目标,可以有以下五种应对方案:拉大距离,快速通过;人员下车疏散隐蔽;车辆就地隐蔽;沿敌火力打击区外侧绕行;正常速度行驶。上述五种方案都可实现机动行为的目标,但是到底哪一种方案最优,需要根据装备保障分队所处的条件决定。

处置方案生成过程可表示为:

B∪?圯γ,D=〈O,A〉

式中,B为存储感知的环境因素变化的信息集,为战术知识库,γ为战场态势――目标匹配规则,D为处置方案集,O为决策目标集,A为方案集。

2.2信息集的自然状态分布决策分析最重要的特点是对信息的量化使用。通过感知行为,从信息库中可得到某种情况的可能状态集?专={θ1,θ2,k,θn},及某些状态子集的可能性大小。

B?圯(?专,m(2?专))

装备保障分队所获取的信息一般是不确定或不完全的,比如对于敌火力打击(firepower)的级别,可以分为四级,即零星火力(FP1)、一般火力(FP2)、较强火力(FP3)、猛烈火力(FP4),在战场上某时刻感知到遭受敌零星火力打击的可能性为30%,遭受敌较强火力打击的可能性是40%。这时尽管知道状态集?专,但是不一定知道所有状态θi的概率。即当装备保障分队感知到的信息不完全时,其得到的是某些状态子集的可能性。

2.3主体效用函数模型确定为了定量研究决策问题,除了用状态概率量化获取信息的不确定性外,还需要量化后果的价值,效用就是对后果价值的量化表示。

即:U=u(P)=u(p,c)

式中,U为方案的效用(价值)集,u为效用函数,P为展望集,p为自然状态概率,c为后果。

效用函数通过决策者对风险的偏好强度来度量。风险不只意味着损失,还蕴藏着潜在机会和收益,效用就是对风险的损失和收益权衡的结果。从这个意义上讲,风险对效用具有约束效应(l)和诱惑效应(g)。即:u=f(g,1)

对于任何一个事件,风险诱惑效应和约束效应同时存在,同时发生作用,最后在两种效应之间会出现一交叉点,在该点两种效应作用相等[6]。形成平衡点的过程,实质上是装备保障分队指挥员对诱惑与约束两种效应进行选择判断的过程。

2.4决策经过以上三个步骤,决策问题己经构造完成,然后需要根据问题的性质和特点,选择合适的决策准则做出决策,选出最优的方案。即:

?专?塥A?塥U?圯τA*

由上式可知,一个理想的决策方案是自然状态信息集?专,备选方案集A,和决策人偏好U所蕴含的必然选择。无论最终的结果是好是坏,通过上述决策分析所做出的决策一定是高质量的决策。决策准则τ需根据问题的性质及决策者的个性进行选择。

3装备保障分队机动决策模型

装备保障分队通过感知行为来了解战场态势,所获取的战场情况不一定是完全准确的,进行决策时必须要考虑各种情况的发生概率。假设所有可行方案(愿望)A的集合称为决策空间,记为A={A1,A2,…,Am};所有可能状态S的集合称为状态空间,记为S={S1,S2,…,Sm}。方案的结果用收益函数F表示,F(θ,a)=Qij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。状态空间、方案空间和决策函数共同构成一个决策系统,记为(S,A,F)。

Bk(k=1,2,…,p;k≤n)为感知空间,它是通过感知行为对状态空间的划分。当k=n时,称作完全划分,即装备保障分队对外部自然环境有完全准确的感知,这时状态空间就是等于感知空间。

在完全划分情祝下,装备保障分队面临的决策形势如下:

m(B■)=θ■≠0,k=1,2,…,pm(?准)=0■m(B■)=■θ■=1

从上式可以看出,当B={S■},说明装备保障分队通过感知行为可确定事件发生的唯一状态。上式变为确定型决策问题,最优方案A*满足:

E(A■S)Q■

E(A*S)=maxE(A■S■)

当B={S1,S2,K,Sk}(k=1,2,…,n)时,这时各自然状态S1发生的概率θ■=m(Bk)。则上式变为风险型决策问题,这时装备保障分队按期望效用最大的原则来选择方案,最优方案A*满足:

E(A■S)=■Q■・θ■

E(A*S)=maxE(A■S)

在时间许可的情况下,装备保障分队通过不断地感知外部世界,可以得到完全的信息及各信息的发生概率,即上面的两种情况。但是在紧急情况下,装备保障分队得到的是不完全信息,可按以下步骤处理:

①按感知空间Bk来划分自然状态空间,称每一个子集为感知域。这时,外部世界只有k种状态,且每种状态的可能性通过感知行为己经求得θ■=m(Bk),这样只要知道每种感知状态的收益Q■■,即可求得最优方案A*,于是将一类特殊的不完全决策问题转化为风险型决策问题。

②求在感知状态下各方案的收益值Q■■(i表示方案序号,j表示感知空间中各感知状态的序号)。

如果Bk中元素只有一个,则此时的Q■■=Qij;如果Bk中元素有多个,由于此时己经没有其他可用的信息确定Q■■,这时借用不确定型决策准则中的思想,求取Q■■。

经过以上步骤,充分运用了不完全的感知信息,得出不完全感知信息下的最优行动方案。

4示例

假设装备保障分队得知10分钟后在自己前方10km处会遭遇敌火力打击,必须确定火力打击的级别。设敌火力打击的级别只可能是四种:零星(FP1),一般(FP2),较强(FP3),猛烈(FP4),即S={FP1,FP2,FP3,FP4}。通过各种情报获取方式,得到感知结果为:B={B1,B2,B3};m(B1)=m{FP1}=0.2,m(B2)=m{FP2,FP3}=0.5,m(B3)=m{FP4}=0.3。现在有5种处置方案,若这时装备保障分队按照风险中立的原则,问选用哪一种方案时人员车辆损伤最少。

决策问题如下:(表中的决策函数Q■■值表示方案Ai对火力打击级别为Sj时任务完成及人员损耗的综合值,是效益型数值。)

具体求解步骤如下:

①求各感知状态下的收益值

对于B1,B3,各自只对应一种火力打击级别,其收益可直接由Qi1和Qi4表示;对于B2,可于运用平均值准则对收益值进行计算。

Q■■=(Q12+Q13)/2=(1.8+1)/2=1.4

Q■■=(Q22+Q23)/2=(0.6+1.2)/2=0.9

Q■■=(Q32+Q33)/2=(0.8+1.6)/2=1.2

Q■■=(Q42+Q43)/2=(0.8+1)/2=0.9

Q■■=(Q52+Q53)/2=(0.8+0.4)/2=0.6

这时,决策矩阵即可转换为:

②求感知状态下各方案的期望效用值

E(A■S)=■Q■・θ■=0.2×2+0.5×1.4+0.3×0.5=1.25

E(A■S)=■Q■・θ■=0.2×0.1+0.5×0.9+0.3×1.6=0.95

E(A■S)=■Q■・θ■=0.2×0.5+0.5×1.2+0.3×1.4=1.12

E(A■S)=■Q■・θ■=0.2×0.6+0.5×0.9+0.3×1.2=0.93

E(A■S)=■Q■・θ■=0.2×1.4+0.5×0.6+0.3×0.1=0.61

因此最优方案为A■。

5总结

执行层的机动行为模型是机动行为建模的一个重要组成部分,关系机动行为智能性的实现。本文从综合考虑战场环境因素的影响,将风险型决策方法引入执行层的情况处置,提高了机动行为仿真的逼真度。本文对装备保障执行层机动时情况处置的方法只是进行了初步的研究,在下一步的工作中,将重点研究决策方法的改进,建立更加智能的机动行为模型。

参考文献:

[1]郭齐胜,罗小明,董志明.装备作战仿真概论[M].北京:国防工业出版社,2007:157-179.

[2]张强.决策理论与方法[M].大连:东北财经大学出版社,2009:40-69.

[3]姜本清,张媛,刘文彪,邱荣剑.面向Agent的CGF智能行为建模技术研究[J].海军航空工程学院学报,2006(3):389-392.

[4]孙少斌,陈璐,张仁友.基于智能体技术的CGF行为模拟研究[J].火力与指挥控制,2009(3):79-83.

数学建模感想和收获范文篇5

一、水产养殖水质环境无线监测的意义

监测饲养鱼类生活水质的情况,从而使用有效的措施改善水质,保证水产品质量安全,实现安全生产的目的。WSN(无线传感器网络)具有人工自动智能化程度高、信息时效性强、所覆盖区域很宽广、能完成多路传感器数据一起采集、扩展性好等特点,将其用于水质环境监测相关领域有着很广泛的应用前景。当前,我国及国外均已开展了WSN在水质监测方面的相关应用探究。我国专家所带领的团队设计了基于WSN的海洋环境监测系统,已具备海洋生态环境监测等功能;基于ZigbeeWSN与互联网Internet结合的远程实时水质监测相关工程型系统,实现了水质监测相关数据的获取及疏导。可是上述监测系统很多使用水质自动监测仪进行监测,此仪器是根据测量电极、变送器设备以及显示等功能性设备组成的一体化装配硬件,它个头大、价格高,且需要时常供电,无法应用于大范围水域进行监测等缺点。下文根据水体的T、pH和溶解氧浓度为监测对象,设计了一套基于WSN的水产养殖水质监测系统。在调理电路相关的同时,无需供电,实现了监测过程整体所设想的无线化。这套系统使用起来不僵硬,能对大范围养殖领域实现水质环境相关数据的实时获取、无线传输和远程监测等技术手段。

二、局域语言编程系统整体设计

本文所提到的局域语言编程系统主要由多相关数据养殖水资源质量Sensor(传感器)、数模变送局部模型、WSN、GPRS发送单位、数据及时分析查询以及短信预警局域语言编程系统等几个部分组成。基于网络的智能化养殖水资源质量相关数据及时监管测试预警局域语言编程系统,不仅可以对养殖水资源质量环境相关数据开展及时监管测试,还可以对监管测试相关数据开展数据融合,并建立养殖水资源质量相关数据的历史综合大数据,从而为科学养殖提供基础可靠数据。

三、局域语言编程系统主要功能

本文局域语言编程系统的主要功能是及时监管测试养殖水体的养殖水资源质量环境变化,并通过无线通信技术将监管测试数据传输到监管测试中心,以实现数据持续记录、分析处理并及时预警的目标,实现对水体环境非正常情况的及时预警,并在第一时间提醒相关人员使用必要的调节措施。1.养殖水资源质量监管测试局域语言编程系统使用相关数据养殖水资源质量Sensor(传感器),可及时监管测试养殖水体的T、pH值、溶氧量等相关数据。2.监管测试局域语言编程系统持续二十四小时不断自动监管测试各种各样的养殖水资源质量相关数据,并自动发送到大数据接收器,与此同时记录并做相关方向的分析。3.数据接收器获取各监管测试相关收集点数据,相关接收者可随时通过个人电脑操控客户端软件,及时调取查看检测数据或开展辅助分析相关工作。4.数据分析局域语言编程系统可通过图表形式显示检测数据,提供比较直观具体的养殖水资源质量环境变化趋势。同时,能及时保存所获取的数据信息,并建立大容量的“养殖水资源质量环境历史大数据”,为水产养殖相关探究与生产提供了可靠依据。

四、无线Sensor(传感器)网络节点硬件设计

无线Sensor(传感器)网络节点包括Sensor(传感器)节点、路由节点以及相关数据融合节点,路由节点由Sensor(传感器)节点充当,聚节点要与监管测试中心计算机连接,在硬件上,只减少Sensor(传感器)局部模型以及增加非并行通信局部模型,其他局部模型设计与Sensor(传感器)节点基上述一样。

五、硬件组成Sensor(传感器)节点

主要由Sensor(传感器)局部模型、处理器局部模型、无线通信局部模型以及电源局部模型组成。Sensor(传感器)局部模型包括养殖水资源质量Sensor(传感器)以及信号调整电路,构成Sensor(传感器)板。处理器局部模型、无线通信局部模型以及电源局部模型构成主控板。节点的硬件结构,节点实物与电路封装。

六、管理局域语言编程系统的实现

数学建模感想和收获范文篇6

关键词网络自制剧叙事特征人物形象本土化

探究网络自制剧的起源和发展,首先要追溯到视频网站的兴起。YouTube是美国的视频网站,成立于2005年,创办初衷是为了方便朋友之间分享视频。2006年被Google公司收购,至今仍是全球最大的视频网站。在其发展过程中,由于用户上传影视短片导致网站被起诉侵犯影视作品版权的事件不断出现。但是由于网站监管机制存在缺陷,仍然有很多未经授权被的视频内容。2007年由美国三大广播电视网联合投资建立的视频网站Hulu,提供正版影视节目,不仅保证了视频版权,也实现了网站的盈利。这两种模式在国内同样也受到效仿,而偏重于发展影视剧的视频网站则更加亲睐Hulu模式。

2009年4月,国家广电总局出台的《关于加强互联网视听节目内容管理的通知》规定,“未取得许可证的电影、电视剧、动画片、理论文献影视片,一律不得在互联网上传播”。2010年11月颁布的《关于印发〈广播影视知识产权战略实施意见〉的通知》,则重点打击视频网站中存在的影视作品侵权行为,一度出现了美剧、日剧、韩剧等外来剧的下架。

新媒介环境下,新媒体和移动互联网的发展为网络自制剧提供了技术支持和互动平台,使得网络自制剧获得了更大的发展空间。网络自制剧兴起至今,塑造了多个典型的人物形象,并且受到了观众的喜爱和追捧。以普通受众群体为原型建构的人物主体形象,能够使受众获得认同感和归属感。随着网民数量的逐年增长及对于影视剧的需求不断增加,保护影视剧版权的法规出台,优酷土豆网、爱奇艺、搜狐等各大视频网站纷纷调整市场策略,斥巨资购买正版影视剧集,并且利用自身平台优势,发展网站自制剧。

一、人物主体形象建构下网络自制剧的发展现状

人物主体形象是网络自制剧编剧的核心,人物主体的完整性决定了自制剧的价值诉求和受众群体。早期的网络自制剧表现为网民的自娱自乐,通过搞笑和恶搞的方式扩大影响力,参与大众文化交流。2008年播出的《苏菲日记》,讲述北京女孩苏菲发生在家庭、求学和工作中的一系列小故事,这部网络剧的播出获得了受众的关注,标志着网络自制剧逐步走向正规化。2009年各大视频网站相继推出《安与安寻》、《我为天使狂》、《疯狂的整形》等剧受到热捧。网络自制剧开始呈现规模化制作,凸显人物主体的时代性。但是对于个体的形象建构依旧置于家庭、社会背景影响下,未摆脱传统电视剧叙事方式中“家、国、集体”等对于个体的束缚。2009年优酷网播出的《嘻哈四重奏》,讲述一个公司经理在办公室内外发生的故事,该剧获得了中国“22影展”最牛网剧奖,如今己拍到第五季。从《嘻哈四重奏》到《Mr.雷》,从《屌丝男士》到《万万没想到》,如今网络自制剧已经形成季播和不断更新的模式,逐步摆脱了传统电视剧的制作方式。重视对个体人物的主体形象的塑造,重视与受众的网络互动,逐步走向成熟发展期。

2014年被称为网络自制剧的元年。据艺恩数据统计,国内的网络自制剧数量将高达1700集以上,腾讯、优酷、搜狐、乐视、爱奇艺等,都在大力投入自制剧。2014年12月16日,《中国电视剧(2014)产业调查报告》称,2014年的网络自制剧数量超过了之前的数年累计数量的总和。其中,《屌丝男士3》、《暗黑者》、《万万没想到》、《万万没想到2》、《废柴兄弟》、《屌丝男士2》、《屌丝男士》、《STB超级教师》、《灵魂摆渡》、《嘻哈四重奏5》位列“2013年9月—2014年8月网络自制剧视频点击量TOP30(亿次)”前十位。

二、网络自制剧中个体形象建构的方式

网络时代,互联网和社交网络为网络自制剧提供了技术支持和互动平台,并且在长时间内培养了一大批具有网络收视习惯的受众。网络文化和亚文化的发展,使得网络自制剧具有极强的时代性。在叙事方式、人物地位和受众互动方面,网络自制剧受到了互联网和时展的巨大影响。

1、结构主义叙事方式

罗兰·巴特认为“文学作品的目的不仅仅是讲述应该完整的故事,更重要的是改变读者作为被动‘消费者’的地位,将他变成文本的积极生成者。这就需要文本可以任意改写,即‘可书写文本’这样的文本才是‘理想文本’,网络超文本正是这样的理想文本。”①网络自制剧表现出了网络超文本的特性,在叙事方式上集中表现为去中心化、片段化和非线性叙事,通过这样的叙事方式,为人物主体形象的建构拓宽了途径。

(1)去中心化小叙事。利奥塔认为,社会现代性的最主要组成部分是大叙事构成的,但后现代却是以怀疑大叙事(进步、启蒙解放运动、马克思主义)为特征的。利奥塔提出大叙事应该让位于“小叙事”,或者说是更谦虚的、“地方化”的叙事。“小叙事”可以把目光聚焦于单个事件上,从而把大叙事抛弃。②网络自制剧的叙事以“爱情”和“工作”为固定话题,以“个体的社会遭遇”和“社会热点事件”为常态话题。相比“家国”的大叙事,“小叙事”具有灵活的可操作性,能够集中并触及受众视觉敏感。

(2)片断化叙事。剧集微视频化,碎片化信息时代,受众对于节目的接受和理解呈片断化状态。社交网络和新媒体的发展,受众的收视习惯倾向于“微”化。网络自制剧呈现微视频化和片断化的特点,也是迎合受众的收视习惯。网络自制剧时长集中在8—10分钟左右,片断化拼接但不影响故事完整性。《嘻哈四重奏5》第一集中,以“经理参加同事婚礼送红包”为主线,讲述经理以公司结婚的人多为由不参加同事婚礼,而当确定自己马上要结婚时却让同事为自己准备好红包。这集共分为婚礼现场、办公室和室外三个片段,除以搞笑的方式呈现之外,讨论了当下社会中“送红包”难的话题。

2、交互式非线性叙事

网络自制剧区别于传统电视剧按照“起因—经过—结果”的叙事方式,呈现非线性的双向或者多向性叙事,故事的展开相互交错,既有平行又有交集,同时又呈现出互联网即时性、互动性和多媒体的特点。《屌丝男士》第三季中,以大鹏不同的角色变换呈现多个不同的故事,每一个故事由2-3个情节构成。在每一集里,由5个左右的故事情节的片断拼接而成。虽然跳跃性很大,但是丝毫不影响观众的理解。

3、第一、三叙事人称为主

网络自制剧中人物主体的形象建构因叙事人称而产生不同的效果。第一人称叙事中叙述者同时是故事中的一个角色,将叙事视角移入作品内部,成为内在式焦点叙述,第三人称叙事是从与故事无关的旁观者立场进行的叙述。“苏菲”的内心独白和“王大锤”的台词“我叫王大锤,万万没想到,我……”都是以第一叙事人称展开,能够充分展现人物的主体意识,显得更直接、更坦诚,更容易获得受众的理解。“泡芙小姐”每一集片头和片尾都以第三人称叙事的方式,讲述本集所要展示的主题。网络自制剧虽然以不同叙事人称展开,但其目的都是集中反映创作者寄托于人物的思想和价值观。

4、突出人物的主体地位

目前,网络自制剧按照人物主体可以划分为两种:“个体”类和“群体”类。前者有《泡芙小姐》、《屌丝男士》、《万万没想到》等,后者有《废柴兄弟》、《匆匆那年》等。“个体类”主要以单一人物角色为主,通过情景设置,由个体表现不同的主题,或者展示个体的行为特点。“群体类”则以2—5个人的群体为主,集中表现他们之间的工作、青春、爱情等主题。此类自制剧中的人物设置都以青年群体为主,取材范围更广,话题具有争议性,能够获得广泛的关注。

(1)“家国同构”传统下的个体形象的塑造。家国同构的文化理念在中国电视剧中的剧像演绎,即所谓的家国同构模式,就是指在剧中以一个或数个家庭为核心,借助一个或数个家庭在一定时间跨度内的悲欢离合、命运变迁来折射社会时代特征,展现特定历史时期人物的心路历程。的兴衰起伏。③与传统电视剧人物主体性不同的是,网络自制剧建构人物主体形象,模糊了主体背后宏大的“家国性”,淡化“集体性”的意识和观念,重点突出人物的主体地位。不论是对个体还是群体的建构,都以其中每一个人物个体为中心,围绕个体人物设置故事情节,突出表现其生活中的一般性、普遍性特点。

(2)叙事主体的多重身份。网络自制剧从个体的个性特征入手,弱化社会背景影响力,突出表现人物主体的多样性特征,并且以一人分别饰演多重社会身份,表现一人一种身份,一群体多种身份,使用相同的表现方式,展现更多身份所代表的人物形象。《万万没想到》中的王大锤正是当下社会中一个普通的小市民,而他塑造的人物正是社会中其他人的形象再现。

去中心的或后现代的自我,涉及转移、分散和多重身份的问题。人不是由一个而是多种有时互相矛盾的身份组成的。该主体在不同的时间会产生不同的身份,身份并不是围绕着一个连贯的“自我”统一起来的。我们可能会同时具有多种互相矛盾的身份,从不同的方向被引入,使我们的身份确认持续摇摆不定。如果我们认为我们从出生到死亡都拥有一致的身份,那只是因为我们构造了一个令人欣慰的故事或关于我们自身的“自我叙述”。④

5、受众的接受与互动

网络媒体的快速发展使得媒介环境发生了巨大的变化,受众由被动接收到主动获取,这使其成为媒体和媒介产品追逐的对象。受众在享受媒介产品的同时,通过社交网络发表自主意见,网络媒体和新媒体已然演变为了受众参与的话语平台。受众的主体意识逐渐凸显,促使媒体在媒介产品生产中更加重视对于个体的主体形象建构。网络自制剧之所以能够获得较为广泛的关注,正是因为剧中人物的塑造符合目前社会普通群体的实际生活状态。网络自制剧塑造的人物主体从价值观念和情感上都能够获得广大受众的普遍认同。

速途网速途研究院选取了播放量排名前六的网络自制剧,对其观众的性别、年龄、地域等进行了统计。结果显示,这些自制剧的男性观众远远超过女性观众,《屌丝男士第3季》和《废柴兄弟》的男性观众高达94%,女性观众比例最高的为《灵魂摆渡》,女性也仅占比30%,可见男性观众是网络自制剧的受众基础。从观众的年龄分布来看,在这些热门网络自制剧的观众群体中,20-29岁的观众均达到50%以上,其次是30-39岁的观众,占据20%以上。这两个年龄段的人群在热门自制剧观众占比中高达80%,成为观剧主力军。⑤

相较于以用户为主体,为用户生产优秀影视产品而言,网站运营商最终目的依旧是获得高收视率以实现盈利最大化。但是,对于受众而言,由于在观看行为上的主动性,便能够引导生产者重视受众在节目制作中的参与度。通过收视反馈和良性互动,促使视频网站生产为广大观众所喜闻乐见的自制剧作品。

乐视网在制作《女人帮·妞儿》过程中,通过网络征求网友意见,寻找人物和故事素材。《废柴兄弟》在制作前针对受众群体进行收视喜好调查,利用大数据对粉丝群体的收视习惯进行了分析,了解并掌握受众的收视习惯。热播美剧《纸牌屋》的制作正是以大数据分析为基础,为用户量身定制,事实证明,这是一次基于用户信息挖掘决定内容生产的成功尝试。《嘻哈四重奏》新剧拍摄采取边拍边播的模式,将先上线10集内容,根据网友的评论意见,再拍摄后10集剧情。此外,“大剧DIY”将由网友票选演员、决定剧情走向。在角色选择上,除了四位主演外,还有一个神秘角色将由网友投票选出,网友的意见将左右客串明星、拍摄场景的选择和衍生品的开发。除此之外,参与互动的网友甚至有机会在剧中客串角色。⑥

三、注重个体的主体形象建构对电视剧媒介环境的影响

2014年的网络自制剧数量超过了之前数年累计数量总和,而2015年卫视综合频道黄金时段电视剧容载量将较2014年下降约25%。《屌丝男士》第三季突破8亿,《万万没想到》第二季完结,播放量累计超过6亿。网络自制剧的制作重视建构个体的主体形象,是电视剧媒介环境的变化,也符合影视剧市场发展的客观规律。

首先,网络自制剧以个体形象建构为制作重点,是电视剧媒介环境中的新变。网络自制剧丰富了电视剧的题材,呈现内容和类型的多样化。女性题材在网络自制剧中的数量更多,悬疑、推理、灵异等不常出现在电视中的题材在网络上也大受欢迎。在网络自制剧的制作中,人物不受时空的限制,可以反复变换。画面中,演员的表演更夸张,字幕也更突出,场景的设置可以随意处理。网络自制剧以其独特的方式表现个体人物形象,能够满足观众的多重观看需求,这是传统电视剧所难以达到的。

其次,以个体为主体拍摄制作的网络自制剧,制作成本较低。在视频网站热播的自制剧中,《灵魂摆渡》每集成本不到10万元,《屌丝男士》第一季整个成本不到70万元。而《万万没想到》第一季仅靠“单反”拍摄而成,却以“片头创意—剧中插入—片尾彩蛋”的广告模式,盈利超过千万元。另外,受影视剧高昂的版权费的影响,视频网站开始大规模生产自制剧,以此减轻视频经营上的压力。

最后,网络自制剧中获得好评的作品多数来自于模仿国外影视剧的成熟模式,加上本土化的内容加工制作而成。《万万没想到》借鉴了日本著名动漫《搞笑漫画日和》(2005年)及法国迷你网剧《总而言之》(2011年),《屌丝男士》借鉴德国电视剧《屌丝女士》(2011年)。《嘻哈四重奏》借鉴英剧《TheITCrowd》,《灵魂摆渡》、《暗黑者》也是通过借鉴美剧中所涉及的灵异、悬疑和涉案等广受欢迎的题材制作而成。在被当做模本借鉴之前,国外影视剧作品已经取得了不错的成绩。优秀的国外影视作品在本国经济社会条件下逐步形成了成熟的模式,逐步适应了媒介环境的变化,并且拥有一大批稳定的受众群体。在国内,网络媒体发展到一定的成熟阶段,受众和网络的现状能够满足外来剧的发展条件,加上本土化的改造,便可以获得受众的亲睐。

网络自制剧在发展中,由于突出强调个体,导致过分娱乐、低俗、涉黄情节出现。虽然这也是人物主体性的另一种体现,但是自制剧打擦边球,造成了低俗和虚假娱乐,产生了不良的社会影响。另外,国内视频网站纷纷模仿甚至抄袭国外影视剧模式,造成了网络自制剧的低质量复制生产。随着数量上迅速增长,对网络自制剧的质量也提出了更高的要求。网络自制剧本土化也将是其今后发展所面临的重大考验。

参考文献

①聂庆璞:《网络叙事学》[M].中国文联出版社,2004:85

②百度百科,元叙事,http://baike.baidu.com/view/1962511.htm

③杜莹杰、周振海,《中国电视剧的家国同构性》[J]《.艺术百家》,2013(3):190

④克里斯·巴克:《文化研究:理论与实践》[M].北京大学出版社,2013:214

⑤速途网,《2014年上半年网络自制剧市场分析报告》,http://sootoo.com/content/509672.shtml

⑥张帆,《网络自制剧:网友当“编剧”》[N]《.天津日报》,2014-10-19

数学建模感想和收获范文篇7

一、问题性

问题性是探究式教学的主要特征。法国伟大的作家巴尔扎克说:“打开一切科学的钥匙毫无疑议是问号,而生活的智慧,大概就在于逢事都问个为什么。”所谓“学问”,顾名思义,就是既“学”又“问”,问从何来,从疑处来。“学贵质疑,小疑则小进,大疑则大进”,恰当有效的问题能够激发学生思索、学习的动力,活跃学生思维。有的教师提倡“问题教学”,主张让学生在自主阅读文本后,自己提出问题,然后带着问题在教师的帮助指导下解决问题,完成对文本的学习。问题是由学生自己提出来的,最后在老师的启发诱导下,最终也是由学生自己解决的,所以学生的积极性、探求欲很强,而且经过探究以后得到结论,品尝到了成功的喜悦,因此带着问题去学习效果更好。

二、自主性

古人云“书读百遍,其义自见”。“课程标准”在“教学建议”部分指出:“阅读是学生个性化行为,不应以教师的分析来代替学生的阅读实践。”数学教学要让学生自主学习。例如让学生自主阅读,在自主阅读中去发现问题,去感悟、去理解、去体会。而过去传统教学过于注意教师的讲解,轻视了学生的自主感悟,学生往往被动接受,无法享受主动参与的乐趣,导致独立分析问题的能力较差。

三、过程性

探究式教学强调学习中的体验,让学生在自主参与、合作学习中探知问题,亲自体会这一经历,感受与之带来的成功的喜悦,而过去的传统教学中注重结论,轻过程。如今把握知识的多少已不是最重要的,如何把握知识才是当今社会所需要的。因此,要让每个学生都参与进来,在实际探究中收获更多的知识和感悟。

四、实践性

数学的特点决定了要学好它,最主要的是要靠学生自己切身的实践,要靠自主阅读,自主思考,自主感悟。只有让学生通过对数学背景充分自主地理解,专心地感受,仔细地揣摩,才可能真正体味到数学的魅力所在,从而学好数学。而且中学数学探究式教学模式强调要联系学生生活实际,调动其生活经验和情感,使其从自己的生活中学会思考、探究,在乐趣中进一步学习知识,探究问题。

五、开放性

数学本身美感十足,面对同一个题目,同一种类型,往往“仁者见者,智者见智”,因为每一位学生的数学思维与理解能力不同,兴趣与个性差异,所以对数学模型的反应也是多元的。心理学研究表明,一个人只有在受到充分信任和尊重时,在宽容开放的环境中才能把自己的干劲和智慧才智发挥得更好。所以教师要重视学生的独特感受、体验、理解,善待差异,宽容失误,为课堂创设一种宽松开放的氛围,从而使学习方式从单一转向多元化。

六、合作性

“他山之石可以攻玉”,合作学习能扩展学生的视野,使学生看到问题的不同侧面,数学教学强调合作性。每个学生都有自己的认知、思想,通过与他人交流,可以看到自己的不足,从而构建起新的理解。因此,在以班级授课制为主的教学组织形式下,采用小组、集体等合作形式,能改变过去的师生单向交流,使师生、生生多向互动,学生能发表自己的学习心得,同时听取别人的意见,使同学之间可以互相帮助、互相启迪。

七、创造性

数学建模感想和收获范文

【关键词】虚拟现实适度仿真低成本化

虚拟现实技术(简称vr技术)是基于计算机技术及数据处理技术的沉浸式交互技术,也就是基于计算机技术等现代科技,人为产生的可以综合感知以模拟特定环境的虚拟交互技术。用户可以借助相应的设备以人类自然的方式与虚拟环境对象进行交互影响,从而产生类似真实环境的体验。

一、虚拟现实系统的构成

虚拟现实系统的设计开发须涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制等多个学科,一般来说完整的虚拟现实系统由以下几部分构成:

1.传感器模块:是用户与虚拟环境的接口,一方面接受用户的操作并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作结果以综合形式反馈给用户,使用户形成对虚拟环境的感知。

2.检测模块:用于检测分析由传感器模块接收到的用户操作,并将其转换为系统操作指令传输给控制模块操控虚拟环境。

控制模块:是仿真系统的核心部分,既可以仿真控制虚拟环境以应对用户操作,又可以将虚拟环境的反馈通过反馈模块控制传感器使用户获得仿真体验。

3.反馈模块:接收来自控制模块的处理信息为用户提供实时反馈。

4.建模模块:获得现实世界的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境。

二、虚拟现实系统的关键技术及成本构成

虚拟现实系统的关键技术及成本构成主要包括以下几个方面:

1.动态环境建模技术:虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用cad技术(有规则的环境),而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。这里的开发成本主要表现为环境三维模型和贴图带来的系统空间及时间占用,如果不能较好的优化模型和贴图将会严重影响整个系统的视觉效果及运行速度,大量浪费计算机系统资源,甚至导致复杂场景环境无法实现。

2.实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已经较为成熟,其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒,最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。随着新一代高性能图形处理器三维渲染技术的实用化,经过适当优化模型贴图的虚拟环境实时生成已不再是系统设计的成本瓶颈了—大多数主流图形处理器已可以轻松胜任此项任务,不必再增加额外的开发成本。

3.立体显示和传感器技术:虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的传感器技术还远远不能满足系统的需要。例如,数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点;虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高,因此有必要开发新的三维显示技术。由此可见,现有的立体显示和传感器技术还远远不能满足高仿真度虚拟环境的构建要求,并且由于技术的不成熟性还极大的提高了系统开发的成本。据统计系统开发成本的40%以上将消耗在该方面,因此是低成本虚拟现实系统开发必须解决的问题。

3.仿真控制技术:自然环境中的各物体之间是有相互作用的,简单的说就是各种力场的存在特性。几乎所有的运动和交互动作都要涉及到约束力学,这意味着仿真环境及身处其中的用户应该在合理的作用力影响下活动。因此虚拟现实系统需要模拟环境中出现的大量物体的材料及物理力学特性,单从需要仿真的数量及类型上看就会极大地增加系统实际的工作量及成本,更何况虚拟环境中物体之间纷繁复杂的相互影响关系了。事实上针对这些问题现代工程物理学也没有一种简单有效的解决方法,故而要想找到合理简单的数学模型并最终形成算法是虚拟现实技术的重要研究方向。就目前的情况来看仿真度要求越高算法的实现就越困难,系统开发成本就越巨大。

4.系统集成技术:由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。目前的虚拟现实系统开发通常都是单独开发相关的部分,致使系统存在开发难度及工作量巨大、可重复利用率低、通用性差等缺陷,这也是系统开发中成本高昂的重要原因之一。

三、低成本化虚拟现实系统解决方案分析

使虚拟现实系统在工业产品设计生产方面无法大规模应用的高昂开发成本,主要来源于高精度三维环境模拟,高度真实的动力学仿真设计及高度沉浸感的交互式感觉器及三维显示技术等几个方面。综合来看,虚拟现实系统对虚拟环境及虚拟交互的仿真度要求越高则系统的开发成本就越大,因此有必要提出适度仿真的概念,以解决当前高成本阻碍应用的问题,至于完善的问题尽可以在应用扩展的同时,随着技术的发展逐渐解决。

首先,合理的选择虚拟三维环境模型的建模方式和优化方法就可以大大节省对系统资源的消耗,如手工建模方式中的可编辑多边形建模,就可以在环境或物体尺寸精度要求不高的情况下,以少量的多边形网格和极少的代价获得非常精致的视觉效果,而使用有效的优化方法还可以进一步提高网格的效率。同时选择通用化成熟的商品建模工具也可以大大提高建模的效率,使原来用编辑手段实现的效果开发变得简单、快捷,这就大大降低了相应的成本消耗。

其次,在工业产品的大多数虚拟现实应用中,降低对传感器及立体显示的似真度要求也可以在降低成本的前提下保持相对较好的环境沉浸感,比如,技术比较成熟的环幕显示技术,虚拟洞穴显示技术虽然还不是立体显示技术,但其视觉效果已可以满足大多数的沉浸交互应用了,而使用传统的鼠标指点设备代替复杂的数据手套等高技术传感器,虽然对用户的沉浸体验有很大的影响,但依然可以满足大多数的低成本系统的要求,而开发成本却可以极大下降。

数学建模感想和收获范文篇9

关键词:国税分局;税收征管服务;公众满意度;测评

中图分类号:F812.42文献标识码:A文章编号:1003-949X(2008)-06-0007-03

一、背景

20世纪80年代以来西方国家兴起的“新公共管理运动”浪潮方兴未艾,其中顾客导向的政府理念、服务型政府理念、公共服务市场化供给以及公众参与政府绩效评估等西方公共行政改革的基本思想对政府供给的公共产品和公共服务的公共满意度提出了新的要求。

我国真正意义上的为纳税人服务的概念提出于1993年12月的全国税制改革工作会议,确立于1996年7月的全国税收征管改革工作会议上。1997年国务院批转国家税务总局《关于深化税收征管改革的方案》,进一步明确我国税收征管改革的模式是:“以纳税申报和优化服务为基础,以计算机网络为依托,集中征收,重点稽查。”长沙市某国税分局从“征收管理、检查三分离”或“征管、检查两分离”的模式向“以纳税申报和优化服务为基础,以计算机网络为依托,集中征收,重点稽查”转变后,为纳税人服务的意识和水平不断提高,主要表现在服务形式由随意走向规范,申报方式有单一走向多样,咨询方式由包办走向规范等。但与一些获得“先进单位”称号的国税分局相比,在税务服务的质量、服务的效率、服务的深度和广度等方面还存在一些差距,在2001-2005年长沙市国税分局税收征管服务满意度测评中,长沙市某国税分局公众满意度一直不高,在这几年长沙市公布的各国税分局税收征管服务满意度指标中,其服务综合满意度指标处于倒数的地位。为此长沙市某国税分局全体税务工作者认为必须采取有力措施,提高服务质量和水平,提高公众满意度。

二、测评

由于服务质量主要是纳税人的主观感受,因此,服务质量的评估是以对纳税人进行满意度的测评来进行的。2006年初长沙市某国税分局经决定对所辖区域的纳税人(企业)进行税收服务满意度测评。由于之前国税系统所进行的税收征管服务满意度测评是由上级税务机关进行的,或者是纳税人在申报纳税的时候匆匆忙忙填写的,对长沙某国税分局税收征管服务的真实情况缺乏针对性,同时长沙市某国税分局对公众满意度指数低的原因欠缺全面的。

先进的知识分子认识到了改造民族文化的问题,文学也随之开始转向对文化的关注。中国知识分子在对民族文化的态度上,始终是处于两难的处境的。面对悠久的历了解,这种满意度测评缺乏信度和效度,难以找出问题的症结所在,所以长沙市某国税分局决定抽调一部分人员专门进行税收征管服务满意度调查,并请专家进行指导。

(一)调查问卷的设计与分析

以“公众评议政府”为代表的公众满意度测评活动在我国广泛开展,各地区都建立起了相应的测评机制,但我国还没有形成一个比较完整的公众满意度体系,从而不利于系统地解决公众满意度测评中存在的问题。由于美国顾客满意度指数模型最为成熟,应用最为广泛[1],所以长沙市某国税分局主要是应用美国顾客满意度指数模型,在此基础上设计测评指标体系,对税收征管服务对象进行数据收集并进行相关性分析。

1.问卷的指标设计与模型构建

(1)顾客满意度指数模型构建

美国顾客满意度指数(ACSI)是由设立在美国密歇根大学商学院的国家质量研究中心和美国质量协会共同发起并于1994年提出的。它是一种新型的以顾客为基础,用来评价并改善组织绩效的一个测量体系,是根据顾客对在美国本土上购买的、由美国国内企业提供或者是在美国市场上占有相当份额的国外企业提供的产品和服务质量的评价,通过建立的模型计算而获得的一个指数。

ACSI使用的是一种多重指标支持的6种潜在变量组成的模型。在6种潜在变量中,顾客满意度是最终所求的目标变量;顾客期望、感知质量、感知价值是顾客满意度的原因变量,而顾客抱怨、顾客忠诚度则是顾客满意度的结果变量。具体来说,顾客满意度是由顾客在购买和使用产品的经历中,产生对产品质量和价值的实际感受,并将这种感知同购买前或使用前的期望值作比较而得到的感受和体验所决定的;若顾客满意度高则会提高顾客的忠诚度,而若顾客满意度低就将产生顾客抱怨以至投诉;同时,如果重视并妥善处理好顾客的投诉,化解顾客抱怨,同样可提高顾客忠诚程度。

模型中的6个变量都是不可直接测量的潜在变量,需要进行层层分解转化为调查问卷上可观测的数据,将获得的数据代入到由模型转化成的数学方程中,经过变量权重的处理,利用偏最小二乘法等数学方法计算出顾客满意度指数。

在构建税收征管服务满意度测评模型中,需要考虑的一些因素主要是所建构的模型要有充分的理论依据,要区分税务部门与私营部门的不同,模型的设计不仅要借鉴国外研究和实践的结果,还要考虑长沙市经济发展社会的特点、公众参与和税务征管服务的特点。通过分析美国顾客满意度指数模型,结合税务部门实际情况,设计出税收征管服务公众满意度测评模型如图1所示:[2]

(2)税收征管服务公众满意度指标设计

根据公众满意度的测评模型,结合税务部门的特点,将测评指标体系划分为四个层次,每一层次的测评指标都是由上一层次测评指标展开的,而上一层次的测评指标是通过下一层次的测评指标的测评结果反映出来的,同时结合指标体系的设立原则和测评内容,建立税收征管服务公众满意度测评指标体系,具体见表一。

2.问卷检验

税收征管服务公众满意度问卷调查表在建立的测评指标体系的基础上,通过指标重要程度的比较,我们对第四级指标进行优化筛选,形成实际问卷中可测评的变量。问卷包括公众信息、公众期望、感知质量、感知价值、公众满意度、空中抱怨、公众信任这7个结构变量和14个观测变量。

问卷采用5级利克特顺序量表,即分为非常满意(100分)、满意(80分)、一般(60分)、不满意(30分)、非常不满意(0分)。对每个指标权重的赋值采用主观赋值法,每个指标的权重都是1。

在设计调查问卷之后,为验证问卷的可靠性,我们进行了预调查。预调查选取了20个样本,在调查的时候采用访谈的形式,除了详细了解纳税人(企业)对税收征管服务的态度,并询问了纳税人对问卷本身的看法,以期根据调查的分析结果对问卷进行修改和完善。在对长沙市某国税分局所辖区域的纳税人(企业)的服务对象进行了预调查,将获得的数据应用信度分析、效度分析等一些统计方法,通过收集到的数据对问卷进行分析和检验。

(1)问卷的信度分析

信度是指采用同样的方法对同一对象重复测量时所得到结果的一致性程度,信度主要测验的可靠性和一致性。本文以Alpha系数(内在信度)进行分析。Alpha系数的取值范围在0-1之间,通常情况下,信度系数在0.9以上,则认为量表的信度较高;信度系数在0.8-0.9之间,则认为信度可接受;信度系数在0.7-0.8之间,则认为量表需要进行较大修改;信度系数在0.7以下,量表必须放弃。[3]

对长沙市某国税分局税收征管服务公众满意度的预调查问卷20份作为原始数据进行信度分析,借助SPSS11.0统计软件,可计算出以下结果:

公众满意度调查问卷的题项为14,α=0.8432;

说明该调查问卷信度高,是一份可行的可靠的调查问卷。

(2)问卷的效度分析

效度是一个相对的概念,测验的有效性只有程度上的差别。效度就是测验结果的准确程度。效度是指测量工具或手段能够准确测出所需测量的事物的程度。效度越高,即表示测量结果越能显示其所要测量的对象的真实性。效度的公式为:

Rxy=SV2/SX2

它是与测量目标有关的真实分数方差与总方差的比率。其中,Rxy是常用的效度表示法;SV2是“有关的真实方差”,也就是由测验说要测量的心理变量引起的方差,也叫有效方差;SX2是总方差。效度不是直接可以测量出来的,它是从已有的数据推理而来的。

我们根据测评指标的共同度检验每一项指标对公众满意度测评结果的影响程度,共同度越大,表示该测评指标对公因子的共同依赖程度越大,也就是说用这些因子来解释测评指标就越有效。一般来说,当共同度大于0.4时,公因子就能很好地解释测评指标了。根据长沙市某国税分局税收征管服务公众满意度预调查,利用SPSS11.0软件,我们测出14个测评指标因子的共同度都大于0.4,说明调查问卷中测评指标对满意度的影响是显著的,是一份效度较高的调查问卷,是一份可信的,可行的调查问卷。

3.问卷调查的发放与调查

对长沙市某国税分局税收征管服务对象的正式问卷调查,我们按照简单随机抽样的原则,主要采用访谈的方式进行。一份调查问卷大约需要90分钟,我们派出了10名调查人员对服务对象进行了7天的深入的调查,一共发放215份调查问卷,收回208份,其中有效问卷202份,问卷有效率为93.95%。由于长沙市某国税分局服务对象以企业为主,所以在调查的对象主要是企业的税务专员,为了保证测评的真实性,对调查对象的相关基本情况略去。

4.税收征管服务满意度指数运算

根据问卷结果,我们运用SPSS11.0(标准差)和Excel(均值)程序进行初步的运算处理,得到基本统计数据(如表2)。

根据公众满意度测评模型,税收征管服务公众满意度的计算公式:

在此公众满意度指数CSI可表示为两个观测变量Y9、Y10的线性组合,观测变量前的系数1、2、即为各自的标准化统计权重。对于长沙市某国税分局来说

ω1=1/w94=1/0.48=2.083

ω2=1/w108=1/0.64=1.563

标准化统计权重λ1:λ2=ωi/∑ωi

λ1=0.45,λ2=0.55

因此η4=0.45Y9+0.55Y10+ε

根据公式可得,长沙市某国税分局的

CSI=(0.45×61+0.55×57-1)/9×100=64.22

三、思考

一是税收征管服务公众满意度指数的最大影响因素是感知质量,其次是感知价值,最后为公众信息,但各自影响的程度不同。

二是公众信息与公众满意度之间存在一定的相关关系,直接相关系数为0.30,通过公众期望、感知价值来间接地影响满意度,说明在模型中加入这一原因变量是合理的,必要的。

三是公众抱怨和公众满意度呈负相关,说明满意度高,抱怨就少;公众信任与公众满意度呈正相关,说明满意度越高,公众对政府的信任与支持就越高,与模型的基本假设相符。公众抱怨与公众信任呈负相关,说明抱怨多,信任就少,符合常规。

四是长沙市某国税分局的公众满意度为64.22,不是很高,在长沙市公布的税收征管服务公众满意度指数排名较靠后,说明需要对税收征管服务进行优化。

五是长沙市某国税分局的公众满意度指数较低的原因与税务部门工作性质相关,因为税收征管服务对公众来说是一种没有想要的东西,而且税务机构又处于垄断地位。这些都使得税收征管服务不可能获得较高的得分。

参考文献:

[1]朱国玮等.公共部门公众满意度测评研究[J].理论探索,2004(6).

[2]吴建南等.构建公共部门公众满意度测评模型的实证分析[J].甘肃行政学院学报,2006(3).

[3]吴建南.公共管理研究方法导论[M].北京:科学出版社,2006.

数学建模感想和收获范文篇10

关键词:数学模型;知识;创造

在实际教学中,我发现学生感到困难最大的是解决实际应用问题,他们往往把题目看过后,就想算式怎么列。从实际问题直接到算法,如果问题比较复杂,这个跨度就大了,此时学生就不知所措。如何帮助学生抽取出实际问题中的数量,并用简单的图形、符号、公式等来表达数量之间的关系,为列出算式从而解答实际问题,建造一座“桥”?我认为这座“桥”就是数学中的“数学模型”。数学的生命力在于它能有效地解决现实世界向我们提出的各种问题,而数学模型正是联系数学与现实世界的桥梁。如何将现实问题自主建构成数学模型,是对学生创造性地解决问题能力的检验,也是数学教育的重要任务之一。

一、建模的前提――充分感知

以皮亚杰为代表的建构主义认为,知识是个体在与环境的相互作用的过程中逐渐建构的结果。儿童在与周围环境相互作用的过程中,逐步建构起关于外部世界的知识,从而使自身认知结构得到发展。所以抽象的数学概念与方法是需要基于充分的感性材料而进行的,必须从外表不同的许多数学材料中看出共同点,才能顺利地抽象和概括出知识的本质属性。在教学中,教师积极寻找切入口,把静态的知识结论转化为动态的探索对象,充分感知知识的内部结构,从众多的感性材料中体会其相同之处,为知识模型的建构做好支撑。

二、建模的形成――内在需要

知识模型最后的建成固然重要,但是,是不是教师给出这个模型,学生最终也理解了其含义即可呢?答案是否定的。数学模型的建立是“数学化”的学习过程,学生在这个过程中不是单纯地获取知识,而是在探究数学知识的同时感受体验数学思想和方法,模型的建立是学生非常自然的一种“有感而发”,是一种自我的需要。在这一过程中,学生经历了观察、比较、归纳和概括,学生抓住了研究对象的本质的特点,能够化繁为简、化难为易,使之更加容易认识原来的研究对象,学生的学习能力得到了提升,同时,学生找到了一座“桥”,这座“桥”就是解决问题的数学模型。

三、建模的后续――策略思考

就像只有在游泳中才能学会游泳一样,学生只有在探究中才能学会探究,只有在思考中才能学会反思。在此过程中,学生收获的不仅仅是知识本身,更为重要的是这个知识的价值,以及对后续学习的一种帮助和思考问题的策略。因为,数学学了传承数学知识之外,也传承着一种数学思考、数学思想,进行着多重意义上的建构。

四、建模的价值――能力发展

数学教育的本质意义是让学生通过数学的学习,在面对现实问题时能够建立有效的数学模型,从而创造性地解决现实问题,让数学为学生所用。即从对低层次活动本身的分析(即第一层面的思维活动到后一层次的补充完善),把低层次的知识逐步变为高层次的方法(对不同作业进行优化处理、深度加工),经过提炼形成更高层次的知识(数学的模型以及运用模型解决问题),把对某一知识的认识过程转化为对问题的探索过程,把对知识的认知掌握转化为对问题的探究解决,从而找到用数学模型有序地思考的方法。

数学建模感想和收获范文

关键词:精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新

引言

近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,关于国外“精细农业”技术的发展,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中,也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系,国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是?┭А⑴┮倒獭⒌缱佑胄畔⒖萍嫉榷嘀盅Э浦兜淖樽凹桑溆τ醚芯糠⒄贡亟慌苯用嫦蚺┮瞪哂τ梅竦牡缱有畔⒏咝录际酰纾何佬嵌ㄎ幌低场⒌乩硇畔⑾低场⒁8屑际醯呐┮涤τ茫慌镄畔⒖焖俨杉瞧鳌⑴锔鳌⑼练使芾怼⑴┮├谩⑽廴究刂频仁视眉际鹾团┮倒套氨讣捌洳祷际醯难芯坑肟ⅲ酝贫夜谥逗托畔⒌拇撑┮迪执哂猩钤兜恼铰孕砸庖濉?nbsp;“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上,目前国外关于PrecisionFarming的研究,基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家?低秤τ醚芯坑胧导薪徊浇沂镜呐锬谛∏魑锊亢蜕肪程跫拿飨允笨詹钜煨裕佣岢龆宰魑镌耘喙芾硎凳┒ㄎ弧葱璞淞客度耄虺啤按Ψ脚鳌倍⒄蛊鹄吹模辉谂┮倒塘煊颍云呤甏衅谖⒌缱蛹际跹杆偈涤没贫呐┮祷底氨傅幕缫惶寤⒅悄芑嗫丶际酰镄畔⒅悄芑杉氪砑际跹芯康姆⒄梗由习耸甏鞣⒋锕叶耘┮稻斜匦杓婀伺┮瞪Α⒆试础⒒肪澄侍獾墓惴汗厍泻陀行Ю门┮低度搿⒔谠汲杀尽⑻岣吲┮道蟆⑻岣吲┎肥谐【赫图跎倩肪澈蠊钠惹行枨螅熬概鳌奔际跆逑档男纬勺急噶颂跫:M逭秸驡PS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊?铮幻磕甓季侔熳ㄌ狻肮示概┮笛跹刑只帷焙陀泄刈氨讣际醪氛故净幔辉谕蛭仙柚糜卸喔鲎ㄌ馔罚梢约笆辈檠接泄匮芯糠⒄剐畔ⅲ幻馈⒂ⅰ摹⒓拥裙恍笱枇⒘恕熬概┮怠毖芯恐行模枇擞泄夭┦俊⑺妒垦芯糠较蚣芭嘌悼纬蹋蝗铡⒑裙昀匆鸭涌炜寡芯抗鳎⒌玫搅苏棵藕拖喙仄笠档拇罅χС帧9噬隙哉庖患际跆逑档姆⒄骨绷坝τ们熬坝辛斯惴旱墓彩叮晌兰椭环⒄古┮蹈咝录际跤τ醚芯康闹匾翁狻?/P>

“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术:

“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信?⒓际醯姆⒄梗炕袢≌庑跋熳魑锷蛩丶白钪帐粘傻目占洳钜煨孕畔ⅲ凳谥逗拖执萍嫉姆植际降骺兀锏教锴谧试辞绷Φ木饫煤突袢【】赡芨叩木貌砍晌赡堋M?是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著节约投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着关键的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠卫星定位系统(GPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农作”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践精细农作的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系,需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持

图1.精细农作技术思想示意图

(来源:MasseyFergusonInc.)

,这为农业工程师提供了进行技术创新的机遇。

3.“精细农作”技术发展与工程技术创新

3.13S技术农业应用研究:

“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统(GPS)。已经建成投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。美国GPS系统包括在离地球约20,000km高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星,其轨道参数和时钟,由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号,通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间,即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展,可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。尽管美国政府对其GPS系统施加了“选择可用性政策”(SA)的影响和卫星信号在空间传输过程中发生的各种累积误差,但技术上可通过差分误差校正方式及信息处理技术使通用接收机的动态3维定位精度容易达到米级或分米级,测量型GPS接收机动态定位精度可达厘米级要求。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据,动态定位精度一般可达分米和米级,并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国Trimble公司Ag13212通道GPS接收机,可接收信标台的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信号服务,提供可靠的分米级定位和0.1米/小时的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件,或在缺乏上述服务条件下购置两台Ag132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统,另还可配置必要的专用可选件如:基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。Ashtect公司的AgNavigator结构设计有些不同,但功能大体相当。DGPS技术的迅速发展,使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来,至1996年末,美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2/3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益,将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。今年3月30日美国副总统戈尔在白宫新闻会上,宣布开放GPS卫星的L2频道并进一步开放L3频道民用服务,这将大大有利于进一步改善GPS卫星服务的精度和可靠性,使用户获得性能价格比更好的精确定位、定时技术服务。GPS用户系统外观结构简单,小型化,操作方便,但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用OEM方式引进关键部件进行二次开发后嵌入于农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于“精细农作”,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。地理信息系统(GIS)作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台,技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理,土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分?霾钜煨院褪凳┑骺靥峁Ψ叫畔ⅰK扇胱魑镌耘喙芾砀ㄖ霾咧С窒低常胱魑锷芾碛氤圃饽D饽P汀⑼度氩龇治瞿D饽P秃椭悄芑髯蚁低骋黄穑⒃诰霾哒叩牟斡胂赂莶康目占洳钜煨裕治鲈颉⒆鞒稣锒稀⑻岢隹蒲ТΨ剑涫档紾IS支持下形成的田间作物管理处方图,指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征,GIS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时,采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布,仍然是尚待深入研究的课题。由于商用GIS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要,针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点,开发基于GIS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统(FIS)已引起学术界的注意,值得我国农业工程师进行创新研究。

遥感(RS)技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来,RS技术在大面积作物产量预测,农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性,目前还未用于作物生产的精细管理。然而,遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图象,可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图象,可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣,一系列的地球观测卫星将在近几年内发射,到2005年,将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象,空间分辩率将达1~3米,多光谱图象分辩率预计可达3~15米,扫视区6~30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上,卫星遥感技术可预期在近3~5年内,在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域,了解有关的知识,参与应用研究,现在的RS软件已可装载在PC机上使用,性能价格比已可为普通用户所接受。

3.2收获机械产量计量与产量分布图生成技术

作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发,分析原因,指导管理决策。在“精细农业”研究发展中,虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果,但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导,美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统,1997年底,全国使用这一技术的联合收获机约17,000台,其中约有一半带GPS定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称,至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术(如美国JohnDeree和CaseIH)、容积式光电计量技术(如英国RDS产品)和γ射线流量传感技术(如MasseyFerguson产品)等。在谷物流量自动传感过程中,还可同时测量净粮含水量,在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图(GrossMarginVariabilityMap)。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术,需要解决如下的科学技术问题:

流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善;

产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息;

生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统;

针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型,以校正产量分布信息的动态误差;

研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或IC智能卡中,能一次存储至少一个作业班内的全部数据,然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图;

开发PC上进行产量分布图生成的软件,含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等;

上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术,仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置,包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术,是当代农机研究的一个重要方向,也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务,提高农机作业信息化意识,促进作物生产科学管理,都有十分重要的现实意义,应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。3.3田间变量信息采集与处理技术

快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息,是实践“精细农作”的重要基础。优先需予考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展,已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合,耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作,有利于提高采样密度,测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果,如:土壤含水量测量将在TDR成熟技术基础上,在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素(N、P、K)测量仪器开发方面,基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪,目前国内已有实用化产品投入使用,其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进,但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值;一?只诮焱饧际跬ü浣右睹娣瓷涔馄滋匦越信锏史柿λ娇焖倨拦酪瞧饕言谑匝槭褂茫胍8屑际醯呐┮涤τ妹芮邢喙兀梢韵嗷杓喙丶际跹芯砍晒灰恢只诶胱友癯⌒в骞埽↖SFET)集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展,将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作,确定播种深度、施肥用量密切相关,在美、加、澳等已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器已试验使用,可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益;关于SOM传感器,早在数年前已有报导,通过NIR原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面,田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究,将围绕新的物理原理与数学方法的应用,如多光谱识别、NIR视角技术、图象模式识别、人工智能方法(ANN、Fuzzy系统分析、ES应用)、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面,开发基于新的物?碓淼慕瓶焖傩畔⒉杉际跤敫纳瓶占涞乩硇畔⒋矸椒ǎ匀皇强萍脊髡呙媪俚募杈奕挝瘛?/P>

3.4智能型处方农作机械

七十年代中期微电子应用技术的迅速发展,使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中,广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。八十年代后期起,其监控系统又迅速趋向智能化,由单元控制发展到分布式控制,由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展,与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展,都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然,迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备,除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外,实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的,可自动选择作物品种(二选一)、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机;可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机;可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品,并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器,在一个LED显示屏上,可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械,已经引用了工业部门中采?玫目刂破骶植客芟呒际酰–AN),相互间采用光缆传输信息,建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看与发达国家落后了不止20年,需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。3.5系统集成技术

“精细农业”技术体系是一个集成系统,它涉及到多种学科知识的支持,需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议,应用已有的单项技术成果,研究建立某些支持技术的新标准。近几年来,国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展,参与国际交流。作为工程师,要善于根据工程项目的整体目标,既能从具体技术角度去思考和研究问题,具有不断突破现有解决实际问题的观念与模式的创新意识;又能注意进行项目目标的整体评估,协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标,提出推动技术进步的试验实践方案。

问题与思考

迄今,国际上关于“精细农业”的研究仍处于发展的幼年时期,支持技术产品也尚待不断深化研究。其革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品,为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题:4.1加强对国际有关研究发展信息和经验的研究。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并应结合农业技术推广性试验和农业社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村推广的先进农作技术体系。4.2在“精细农作”试验研究与实践过程中,注意组装一批基于信息和知识的单项适用先进技术支持当前的“科技兴农”。如:GPS、GIS技术用于农田管理、节水灌溉、环境监测的实用技术;面向农业生产者应用的电子仪器、实用监控设备;农业装备信息化技术;精细测土配方施肥、病虫草害快速实用监测技术;智能化农业生产管理辅助决策支持系统的推广及支持农业社会化服务体系的先进装备技术与工具的开发等。4.3迄今国外进行的精细农业(PrecisionAgriculture)的实践,实际上是面向大田作物生产的精细农作(PrecisionFarming)系统。实现基于信息和知识的农业产业系统精细经营的技术思想,应该扩展到种、养、加,产前、产中、产后的整个过程,即过渡到建立“精细农业”的技术体系。实际上,“精细农业”的技术思想,早在七十年代后期开始,已优先在发达国家奶牛场根据奶牛产奶量定量配料系统中得到了广泛的推广应用。近十多年来,全自动化设施园艺业的发展和养殖业中动物生长预测模型与配料、环境调控自动化系统的结合,农产品产后储藏、保鲜、加工为达到高品质、高附加值产品的过程中,都已吸收了电子信息科技前沿的成就。“精细农业”的技术思想,尤应在设施园艺,集约养殖,农产品品质优选、加工增值产业中先付诸实践与推广,这对我国目前处于传统农业的结构性调整时期和开始重视强调实现农业增产方式的转变中,依靠先进技术装备和农业精细经营技术的支持,对农业增产、农民增收,具有重要的现实意义。4.4在试验研究中加强多部门、多学科间的相互联系,协同攻关.发展学术讨论交流,加强国际合作,重视应用基础研究。在高等农业工程院系的学科建设与教学内容改革中,要逐步创造条件开设有关GPS、GIS、RS应用课程,加强必要的实验研究设施与课程建设等。

中国农业大学“精细农业研究中心“近二年多来已经启动了有关研究工作,内容涉及DGPS、GIS农业应用,田间信息采集传感技术,智能型农业机械监控技术,精细农作技术的系统集成与发展战略研究。与国外有关研究中心和企业界已建立了比较广泛的联系,积累了比较丰富的信息,我们愿意与国内有关单位、企业发展合作,共同为推动我国农业工程技术创新与“精细农业”技术在我国的应用示范与实践作出贡献。

参考文献

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TheDevelopmentofPrecisionAgricultureand

InnovationofEngineeringTechnology

ResearchCentreforPrecisionAgriculture,ChinaAgriculturalUniversity

Abstract

数学建模感想和收获范文1篇12

一、活动是主体存在和可持续发展的方式

学生是实践活动的主体,活动是主体存在和可持续发展的基础方式。学生必须有一个主动参与、主动获取、主动发展的过程。从这个意义上讲,在数学实践活动中,教师要尽可能增大学生的自由度,让教师建立一种以实践活动促进发展的新型教学观。

1.形成“活动情境——建立模型——解释与应用”的基本模式

所谓活动情境,就是把儿童置于研究现实的未知问题的活动气氛中,使学生在提出问题、思考问题、解决问题的活动过程中学习数学。建立模型是指学生从数学的角度探求解决问题的方法和模式。解释与应用是指学生把实践活动中所学的知识应用到实际中去,达到学以致用。

2.采用“分组合作——研究讨论——交流总结”的学习方式

同学间的良好合作、研究、交流胜过个人的努力。因此,在活动中教师应把学习的时间和空间都还给学生,让学生拥有主动权。学生团结合作主动参与数学活动,在愉快的活动中感知事物,并通过动手操作、实践等来研究讨论,获取亲身体验和直接经验。在共同的学习中,学生真正感受到学习的意义,学会怎样与他人合作、研究和交流。增强了学生的合作意识,提高了交往能力。

二、活动是张扬个性、体现创新的媒体

活动是使个性外显的一种方式,有个性才可能有创造。在活动中,我打破了传统的教育模式,为学生提供拓展思维的空间和思维发散的可能性,为学生创设自然放松的学习氛围,让学生多维度地思考问题,同中求异,异中求优。在活动过程中还要注重学生对数学问题的探索性、创造性,鼓励学生不拘泥于书本,敢于标新立异,提出新思想、新观点、新思路、新方式,充分调动学生的聪明才智去解决实际问题。

1.鼓励思维求异,张扬学生个性

一个问题往往会有多种解法,不同的人由于思维方式的不同,运用策略也不尽相同。教师要善于发现并呵护学生创造性思维的萌芽,对于新奇的想法,我们要保护与鼓励;要给学生创造“异想天开”的机会,决不要随便地加以否定。在活动中,学生遇到挫折时,我们要增强他们百折不挠的信心和勇气,使学生敢于提出想法,鼓励他们进行创新的尝试,让学生凭借自己的智慧和能力,主动地探求知识,多方式、多角度地思考问题,达到创造性地解决问题。

2.培养数学情感,激发创造热情

情感作为人类生存的必要条件,学生精神生活的主宰,不可再忽视了。如何在数学实践活动中让积极的、健康的情感成为学生学习数学的催化剂?我认为只有在生活中学数学,在活动中学数学,有利培养学生良好的数学情感。数学的结论是抽象的,但数学课不是抽象的。在数学实践活动中,教师应尽可能给学生一个可以展示自己的空间,一个想象的空间。在这个广阔的空间里,交流感情,碰撞出创造的火花。

三、活动是开放的天地、实践的场所

只有采用开放性的数学活动,才可以打破以问题为“起点”,以结论为“终点”的封闭性教学过程。构建“发现问题——解决问题——得出结论——再发现问题……”的开放性教学过程。因此,教师在数学实践活动中,应把自我发展的空间交给学生,使数学活动在教学过程、目标、方法、评价等方面形成自由开放、整体发展的机制,力求使数学活动课成为问题解决的“汇报课”,解决问题的“研究课”,学习动力的“激励课”,知识用于实践的“指导课”。

1.体现活动的开放性,促进全面发展

数学教学的根本目的不单是教会学生解答,掌握结论,而是让学生在探究和解决数学问题的过程中锻炼思维,发展能力,激发兴趣,从而主动寻求和发现新的数学问题。所以,教师在开放性的数学实践活动中,应该尽可能的给每个学生提供更多的参与机会和成功机会,能充分调动学生多方面的思维,激发他们强烈的求知欲和潜在的创新意识。

2.突出活动的实践性,培养实践能力

好的数学教育应该从学习者的生活经验和已有的知识背景出发,提供给学生充分进行数学实践活动和交流的机会。突出数学活动的实践是培养学生进行主动探索与合作的重要信息途径。数学的产生和发展依赖于人的实践活动。实践是认识的源泉,也是认识发展的动力。在数学活动中,突出实践,加强感悟,努力让学生通过实践探索解决数学问题的途径,从而解决数学问题,培养学生的实践能力。

四、活动是课外实践的载体、数学价值的再现

传统的数学教学,教师特别重视知识的教学,而很少关注这些知识与学生实际生活有哪些联系。适当的开展课外的实践活动是数学课堂教学的延伸和发展,是课本知识的延续和拓展。学生从课堂走向生活,走向自然,走向社会,学生的视野开阔了,思考的空间也增大了。

我的具体做法是:

1.开展社会调查活动来收集数学信息,丰富学生的感性认识。

开展数学课外实践活动的重要目标是让学生经历数学知识的形成过程,学会从生活中收集数学信息和数学问题,了解数学的价值,增强应用数学的意识,充分发展学生的情感态度和一般能力。这样对于扩大学生的视野,拓宽知识,培养兴趣、爱好,丰富对数学的感性认识,发展数学才能都有着积极的作用。而开展社会调查是数学课外实践活动的重要形式,它是调动学生学习积极性、变被动学习为主动学习、变消极应付为积极参与的重要途径。

2.根据收集的数学信息开展实践活动,进行知识的学习和再创造。