指向数学学科素养与关键能力的情境教学探究——以“导数在可乐的外形设计中的应用”为例

本文计算并比较了可乐瓶设计为各种常见的几何体形状时的体积与表面积,以此为载体探究了情境教学中的学科素养与关键能力,展开讨论了情境创设的类型、有效性与必要性、可选择性与指向性、多样性与复杂性等等.     

近五年数学能力在中考数学中的考查情况分析——以大北部湾地区四市联考试题为例

近年来,随着数学教育改革的深入,教育评价方式转向关注数学思维、数学能力、情感态度的教育评价,中考数学中逐渐加强对数学能力的考查.本文以近五年大北部湾地区四市联考试题为研究材料,从题型、内容背景、主要能力类型、知识点等方面进行具体分析数学能力试题的考查特点,以及数学能力的分布情况,针对分析结果对中考数学试题命题者提出以下教学建议:挖掘数学课程中蕴含的数学能力、注重数学问题与数学能力融合、注重数学能力类型考查的分布.     

一种求解混合整数非线性规划问题的演化算法--搜索空间自动收缩法

提出一种求解混合整数非线性规划问题的新的演化算法 -搜索空间自动收缩法 (ACSSOS) .在这种算法中 ,演化算法既用来定位最优解区域 ,实现搜索空间自动向全局最优解收缩 ,又用来最终求得最优解 .由于在遗传算子中引用了舍入操作 ,它不仅可用来求解混合非线性整数规划问题 ,也可求解纯整型或纯实型变量非线性函数优化问题 .数值试验结果表明本文的算法在解的质量、稳定性和收敛速度等方面优于一般的演化算法 .     

凸二次规划的投影收缩算法

对于一般的凸二次规划问题,首先结合该问题的对偶问题给出了解的充分必要条件,然后给出了一种解决该问题的投影收缩算法,并证明了该投影收缩算法的总体收敛性.     

用二级控制法对二维连续体进行形状优化

二级控制的意思是在自然设计变量和有限元网格节点之间加入设计单元,建立自然设计变量控制关键点坐标,关键点控制有限元网格节点,共两层控制关系。后一层控制关系借助有限元形函数描述设计单元,并引入相应的参数坐标,从而实现敏庋分析、结构形状变化的控制和网格的变动控制。本文使用二级控制理论有效地解决了二维连续体结构形状优化的一些困难,将形状优化问题处理成序列二次规划问题求解。使用MSC／PCL语言在MSC／Patran＆Nasntran平台上实现了优化模块的二次开发。本文设计思路的可行性和程序的有效性通过若干算例得到证实。     

基于工作单的科学探究能力评价体系的构建

对于科学探究能力的大规模评价，迄今为止我国仍然采用被国际公认为低效的纸笔测验方式．在国际上，工作单已成为科学探究能力评价的主流方式，它让一群学生各自动手探究，同时把探究过程和结果写在一个单子上，然后评分者按照评分标准对单子中的内容进行延时评价．“工作单”使科学探究要求学生经历的基本过程得到落实，能有效地引导学生进行探究性学习．国际研究表明，     

基于遗传算法的多车体机器人路径规划方法

带拖车的移动机器人系统是一种复杂的多车体系统,在不同的转弯角度下所需的路径宽度也不同,其路径规划是个难题;在给出带拖车轮式移动机器人稳态和暂态过程运动学方程的基础上,推导得出了多车体移动机器人在最大转弯情况下所需的最大路径宽度,并将之定义为等效尺寸;应用遗传算法,提出了基于等效尺寸的多车体移动机器人的路径规划方法;首先通过等效尺寸的多步障碍扩张,对障碍物的临近区域和狭窄通道进行可行性约束的分析;然后应用遗传算法进行全局的路径规划,将路径的长度和宽度综合在适应度函数之中;在一定程度上,多车体移动机器人的路径规划问题得到解决;文章通过建立三维网格化地图,对障碍物的临近区域和狭窄的瓶颈通道区域进行了可行性约束的描述,遗传算法在较复杂的环境中实现了良好的避障,并得到了相对较短的有效路径。     

计算物理基础课程及教学资料的特色与使用

计算物理是培养学生以数值分析方法研究物理问题的课程,“十一五”国家级规划教材《计算物理基础》是国家精品课程所用的教材,自2010年由高等教育出版社出版以来广受好评.为进一步从语言学习、物理建模、算法与编程、科学计算可视化(图形研究)等几方面综合提高学生的能力与素质,出版者组织编写了与主教材配套的电子教案PPT与习题集.在减轻教师的教学工作量的同时,帮助学生启迪思维,提高运用数值分析方法的基本思想和规律分析问题和解决问题的能力.     

偏轴圆柱形电容器的电场及其耐压能力

利用分式线性变换分析偏轴圆柱形电容器内的电场分布,通过数学软件MATLAB绘制出其电场线和等势线图,并研究其耐压能力.研究结论不仅能解决该电容器电场的计算问题,分析其内部电场分布规律,而且还可为一般的圆柱形电容器的加工制作精度提供理论依据,对提高圆柱形电容器的质量,定量计算实际生产中出现的工艺偏差具有一定的参考价值.     

基于教育游戏数据挖掘的科学探究能力测评研究

科学探究能力的测量已经成为STEM教育领域的研究热点之一.在此背景下,本研究设计并开发了基于斜抛运动知识点的探究性教育游戏,并通过数据挖掘和文本分析法对学习者在该教育游戏中产生的学习行为数据进行分析,探讨了学生科学探究能力的测量方法.结果表明,学生知识水平的增长并不一定能促进探究能力的提高;学生的探究设计能力和归纳总结...