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小学毕业论文篇一
小学生是校园的花朵,祖国的未来。小学数学是小学教学的重要教学内容,并且渗透于小学教学的全过程,学生的数学素质与学生对数学课程的学习乐趣息息相关,小学生的数学素质教育显得尤为重要。小学数学不仅是学校许多学科中的一门学科,数学还被称谓为一种文化,小学数学也不是单调孤立的一门学科,它与小学其他各学科之间的联系愈加的紧密,小学数学的基础运算与小学生们的生活也是息息相关,所占地位和影响也是十分地重要。本人从小学数学老师的角度出发,探索研究小学数学课堂教学的有效方法,浅谈一下关于素质教育在小学数学教学中的应用的有效策略。
小学数学;素质教育
如何将素质教育融入数学教学之中,使学生的数学能力得到提高,成为数学教育工作者研究和探讨的首要问题。为切实培养小学生的数学素质,根据农村小学学生的特点,我对数学课堂中素质的培养提出自己的一些看法。
能力的本质是创造性,创造是社会发展的前提。创造能力的培养贯穿整个小学阶段,如何培养小学生的创造能力呢?我认为最重要的就是精心创设教学情境,激发学生对数学学习的兴趣,其次,在教学内容上应有趣味性,探索性,再联系生活实际中设计出开放性的问题,让每个同学都能参与教学的全过程,在教师的引导下解决问题,使学生的潜力得到提高,促进学生的学习水平和学习能力的发展和提高,这样能够积极的`培养小学生的创新意识和创新能力。
孔子曾经说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者、”学生是学习的主人,教师应在数学课堂上,通过创设生动的教学情境,激发出学生对数学学习的兴趣并且不断深入探究,启发学生思考,自主领悟新的知识。通过多种形式的训练,促进学生自主学习,使课堂活跃起来,不断的确立学生的主体地位,教学中以学为主,构建新型的师生互动的教学关系,提高课堂效率,调动学生的主动性、积极性,使学生转变“要我学”为“我要学”的观念。学生在生活中已经积累了一些合情合理的知识经验,只不过他们没有意识到这些就包含着数学知识,设计一些学生感兴趣的、有一定生活经验的素材,让学生运用数学知识解决问题,认识到数学与生活的紧密联系。新课程的改革要求教师成为教学活动的组织者、学生学习的激发者,把问题交给学生,培养学生勇于尝试的态度和自主学习的能力。
学习、提高的途径有很多,报纸、杂志、网络、研修、培训、参与课题研究等,汲取先行者的成功经验,充实、修正自己。只有提高了自身素质修养,才能学高为师,在数学课堂教学中居高临下、游刃有余。要以新世纪民族素质对人才的要求为指导,重新认识小学数学教学,这样才能自觉地把应试教育向素质教育转轨,在小学数学课堂教学过程中,自觉实践素质教育。只有想到时代赋予我们的使命,才能在数学教学中从各个方面想得更深远些。首先,我们要更新教育观念,转变角色,然后,研究、学习现代教育的教法、学法,恰当地处理好教师的“教”与学生的“学”的关系,走出“传道授业解惑”的误区,不能把自己仅仅看成是知识的传授者。我认为,素质教育要求的教师角色应是小学生学习活动的引导者、支持者和合作者。在小学数学课堂教学活动中,我们数学教师要甘于俯身倾听、做学生心灵的朋友;用关心尊重和接纳态度,努力理解他们的想法与感受。对学生的一些数学思想和发现给予支持肯定和鼓励,真正承认学生中蕴藏着巨大的智力因素。做学生获取数学知识的引路人,在平等的、和谐的、互动的新型师生关系中学习数学。
教学目标体系决定着受教育者身心发展和质量规格水平,是实施素质化教学的前提和评价依据。目前很多教师在确定数学教学目标时存在“三重三轻”的问题,重知识的传授、轻能力的培养,重一个单元一节课的讲授;轻数学的知识体系的掌握,重智力因素的培养,轻非智力因素的培养,以致影响了学生素质的全面提高。应该把丰富的素质内涵及其结构关系作为出发点,以“大纲”为依据,采用建立坐标系的方法,以思想素质、文化素质、审美素质、心理素质、体能素质为横轴;以认知、能力、技能三个领域为纵轴,结合小学数学的特点进行筛选,从而全面具体地构建小学数学素质教育的目标体系。
如何使小学数学数学教学变得有乐趣,让小学生们兴趣地学习数学课程?小学数学教师可以以设定情景的方法进行,教师要提高课堂提问问题的能力和水平,把数学课堂问题转换设定为某种情景,促使小学生思考问题解决问题的主动意识,进而激发小学生们对数学运算的兴趣,培养同学们自主地产生问题、思考问题的能力。对于小学数学教育工作,老师要善于发现和总结该阶段年龄学生的心理发展情况,不断地为学生设计课堂情境,使小学生们在乐趣中发现问题、解决问题,进而更容易的完成小学数学教学。
比如,在学习和复习小学乘法公式的课程中,我们可以引入数字游戏,以课堂游戏10分钟为例,恰当的把小学数学运算融入到游戏当中。运用到课堂上数学游戏很多,我们可以玩这样一个游戏:小学数学倍数的游戏。游戏的规则是小学生们按照自己所坐的课堂位置顺序进行读数,第一学生读一,第二个学生读二,第三个学生读三,第四个学生不读四,要读“过”,以此类推,只要是四的倍数的都要读“过”,读错了的学生和没有读“过”的学生要受到大家的惩罚,惩罚大家定,也可以随便罚。学生们活跃玩着这个游戏,教师在一旁引导鼓励,使得学生充分的融入进游戏,学习并快乐着,通过这个游戏过程达到对小学数学乘法公式的掌握的目的。教师进行兴趣教学,活跃了学教学的学习氛围,激发了学生们学习小学数学运算的兴趣,整个数学教学课程变得有趣起来,提高了小学生学习数学的积极性。进行兴趣教学,能够有效地促进小学数学课堂教学的进展,这也直接提高了小学生学习数学课程的效果和效率。
我们只要引导学生发现数学的美,就可以进入数学的殿堂,在数学的海洋里自由的畅扬。数学素质具有社会性、独特性和发展性,未来的人的数学素质与人的生存息息相关,数学课堂中素质教育的应用及培养至关重要。
小学毕业论文篇二
小学生是校园的花朵,祖国的未来。小学数学是小学教学的重要教学内容,并且渗透于小学教学的全过 程,学生的数学素质与学生对数学课程的学习乐趣息息相关,小学生的数学素质教育显得尤为重要。小学数学不仅是学 校许多学科中的一门学科,数学还被称谓为一种文化,小学数学也不是单调孤立的一门学科,它与小学其他各学科之间 的联系愈加的紧密,小学数学的基础运算与小学生们的生活也是息息相关,所占地位和影响也是十分地重要。本人从小 学数学老师的角度出发,探索研究小学数学课堂教学的有效方法,浅谈一下关于素质教育在小学数学教学中的应用的有 效策略。
小学数学;素质教育
如何将素质教育融入数学教学之中,使学生的数学能力得到提高,成为数学教育工作者研究和探讨的首要问题。为切实培养小学生的数学素质,根据农村小学学生的特点,我对数学课堂中素质的培养提出自己的一些看法。
能力的本质是创造性,创造是社会发展的前提。创造能力的培养贯穿整个小学阶段,如何培养小学生的创造能力呢?我认为最重要的就是精心创设教学情境,激发学生对数学学习的兴趣,其次,在教学内容上应有趣味性,探索性,再联系生活实际中设计出开放性的问题,让每个同学都能参与教学的全过程,在教师的引导下解决问题,使学生的潜力得到提高,促进学生的学习水平和学习能力的发展和提高,这样能够积极的培养小学生的创新意识和创新能力。
孔子曾经说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”学生是学习的主人,教师应在数学课堂上,通过创设生动的教学情境,激发出学生对数学学习的兴趣并且不断深入探究,启发学生思考,自主领悟新的知识。通过多种形式的训练,促进学生自主学习,使课堂活跃起来,不断的确立学生的主体地位,教学中以学为主,构建新型的师生互动的教学关系,提高课堂效率,调动学生的主动性、积极性,使学生转变“要我学”为“我要学”的观念。学生在生活中已经积累了一些合情合理的知识经验,只不过他们没有意识到这些就包含着数学知识,设计一些学生感兴趣的、有一定生活经验的素材,让学生运用数学知识解决问题,认识到数学与生活的紧密联系。新课程的改革要求教师成为教学活动的组织者、学生学习的激发者,把问题交给学生,培养学生勇于尝试的态度和自主学习的能力。
学习、提高的途径有很多,报纸、杂志、网络、研修、培训、参与课题研究等,汲取先行者的成功经验,充实、修正自己。只有提高了自身素质修养,才能学高为师,在数学课堂教学中居高临下、游刃有余。要以新世纪民族素质对人才的要求为指导,重新认识小学数学教学,这样才能自觉地把应试教育向素质教育转轨,在小学数学课堂教学过程中,自觉实践素质教育。只有想到时代赋予我们的使命,才能在数学教学中从各个方面想得更深远些。首先,我们要更新教育观念,转变角色,然后,研究、学习现代教育的教法、学法,恰当地处理好教师的“教”与学生的“学”的关系,走出“传道授业解惑”的误区,不能把自己仅仅看成是知识的传授者。我认为,素质教育要求的教师角色应是小学生学习活动的引导者、支持者和合作者。在小学数学课堂教学活动中,我们数学教师要甘于俯身倾听、做学生心灵的朋友;用关心尊重和接纳态度,努力理解他们的想法与感受。对学生的一些数学思想和发现给予支持肯定和鼓励,真正承认学生中蕴藏着巨大的智力因素。做学生获取数学知识的引路人,在平等的、和谐的、互动的新型师生关系中学习数学。
教学目标体系决定着受教育者身心发展和质量规格水平,是实施素质化教学的前提和评价依据。目前很多教师在确定数学教学目标时存在“三重三轻”的问题,重知识的传授、轻能力的培养,重一个单元一节课的讲授;轻数学的知识体系的掌握,重智力因素的培养,轻非智力因素的培养,以致影响了学生素质的全面提高。应该把丰富的素质内涵及其结构关系作为出发点,以“大纲”为依据,采用建立坐标系的方法,以思想素质、文化素质、审美素质、心理素质、体能素质为横轴;以认知、能力、技能三个领域为纵轴,结合小学数学的特点进行筛选,从而全面具体地构建小学数学素质教育的目标体系。
如何使小学数学数学教学变得有乐趣,让小学生们兴趣地学习数学课程?小学数学教师可以以设定情景的方法进行,教师要提高课堂提问问题的能力和水平,把数学课堂问题转换设定为某种情景,促使小学生思考问题解决问题的主动意识,进而激发小学生们对数学运算的兴趣,培养同学们自主地产生问题、思考问题的能力。对于小学数学教育工作,老师要善于发现和总结该阶段年龄学生的心理发展情况,不断地为学生设计课堂情境,使小学生们在乐趣中发现问题、解决问题,进而更容易的完成小学数学教学。
比如,在学习和复习小学乘法公式的课程中,我们可以引入数字游戏,以课堂游戏10分钟为例,恰当的把小学数学运算融入到游戏当中。运用到课堂上数学游戏很多,我们可以玩这样一个游戏:小学数学倍数的游戏。游戏的规则是小学生们按照自己所坐的课堂位置顺序进行读数,第一学生读一,第二个学生读二,第三个学生读三,第四个学生不读四,要读“过”,以此类推,只要是四的倍数的都要读“过”,读错了的学生和没有读“过”的学生要受到大家的惩罚,惩罚大家定,也可以随便罚。学生们活跃玩着这个游戏,教师在一旁引导鼓励,使得学生充分的融入进游戏,学习并快乐着,通过这个游戏过程达到对小学数学乘法公式的掌握的目的。教师进行兴趣教学,活跃了学教学的学习氛围,激发了学生们学习小学数学运算的兴趣,整个数学教学课程变得有趣起来,提高了小学生学习数学的积极性。进行兴趣教学,能够有效地促进小学数学课堂教学的进展,这也直接提高了小学生学习数学课程的效果和效率。
我们只要引导学生发现数学的美,就可以进入数学的殿堂,在数学的海洋里自由的畅扬。数学素质具有社会性、独特性和发展性,未来的人的数学素质与人的生存息息相关,数学课堂中素质教育的应用及培养至关重要。
小学毕业论文篇三
摘要 计算机辅助工程(cae)是一种迅速发展的信息技术,是实现重大工程和工业产品的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件,是支持工程科学家进行创新研究和工程师进行创新设计的、最重要的工具和手段。本文针对某微波通讯芯片的散热分析,详细介绍了运用 i-deas esc 系统进行热分析的有限元建模方法与数值仿真过程,并与试验结果进行了对比。结果表明,所用方法正确,计算结果精确可靠。
关键词:电子系统冷却;数值仿真;i-deas 微波芯片
1 绪论 1.1 cae 技术概述 cae(computer aided engineering)是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、流体、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。
cae从60年代初在工程上开始应用到今天,已经历了30多年的发展历史,其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程,现已成为工程和产品结构分析中(如航空、航天、机械、土木结构等领域)必不可少的数值计算工具,同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。随着计算机技术的普及和不断提高,cae系统的功能和计算精度都有很大提高,各种基于产品数字建模的cae系统应运而生,并已成为结构分析和结构优化的重要工具,同时也是计算机辅助4c系统(cad/cae/capp/cam)的重要环节。
cae系统的核心思想是结构的离散化,即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。其基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限的形状简单的子区域,即将一个连续体简化为由有限个单元组合的等效组合体;通过将连续体离散化,把求解连续体的场变量(应力、位移、压力和温度等)问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。此时得到的基本方程是一个代数方程组,而不是原来描述真实连续体场变量的微分方程组。求解后得到近似的数值解,其近似程度取决于所采用的单元类型、数量以及对单元的插值函数。根据经验,cae各阶段所用的时间为:40%~45%用于模型的建立和数据输入,50%~55%用于分析结果的判读和评定,而真正的分析计算时间只占5%左右。针对这种情况,采用cad技术来建立cae的几何模型和物理模型,完成分析数据的输入,通常称此过程为cae的前处理。同样,cae的结果也需要用cad技术生成形象的图形输出,如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图,表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图。我们称这一过程为cae的后处理。针对不同的应用,也可用cae仿真模拟零件、部件、装置(整机)乃至生产线、工厂的运动和运行状态。
1.2 cae 软件简介 cae软件可以分为两类:针对特定类型的工程或产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软件,称之为专用cae软件,如:专用的流体分析软件—star cd、专门汽车分析软件—adina;可以对多种类型的工程和产品的物理、力学性能进行分析、模拟和预测、评价和优化,以实现产品技术创新的软件,称之为通用cae软件,如:i-dea、hyperworks、ansys。
cae软件的主体是有限元分析(fea,finite element analysis)软件。
有限元方法的基本思想是将结构离散化,用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象,单元之间通过有限个节点相互连接,然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有限的,节点的数目也是有限的,所以称为有限元法。这种方法灵活性很大,只要改变单元的数目,就可以使解的精确度改变,得到与真实情况无限接近的解。
cae软件的基本结构其中包含以下模块:
前处理模块—给实体建模与参数化建模,构件的布尔运算,单元自动剖分,节点自动编号与节点参数自动生成,载荷与材料参数直接输入有公式参数化导入,节点载荷自动生成,有限元模型信息自动生成等。
有限元分析模块—有限单元库,材料库及相关算法,约束处理算法,有限元系统组装模块,静力、动力、振动、线性与非线性解法库。大型通用题的物理、力学和数学特征,分解成若干个子问题,由不同的有限元分析子系统完成。一般有如下子系统:线性静力分析子系统、动力分析子系统、振动模态分析子系统、热分析子系统等。
后处理模块—有限元分析结果的数据平滑,各种物理量的加工与显示,针对工程或产品设计要求的数据检验与工程规范校核,设计优化与模型修改等。
用户界面模块、数据管理系统与数据库、专家系统、知识库。
cae软件对工程和产品的分析、模拟能力,主要决定于单元库和材料库的丰富和完善程度,单元库所包含的单元类型越多,材料库所包括的材料特性种类越全,其cae软件对工程或产品的分析、仿真能力越强。
一个cae软件的计算效率和计算结果的精度,主要决定于解法库。先进高效的求解算法与常规的求解算法,在计算效率上可能有几倍、几十倍,甚至几百倍的差异。
前后处理是近十多年发展最快的cae软件成分,它们是cae软件满足用户需求,使通用软件专业化、属地化,并实现cad、cam、capp、pdm等软件无缝集成的关键性软件成分。它们是通过增设cad软件,例如pro/engineer,ug,solidedge,catia,mdt等软件的接口数据模块,实现了cad/cae的有效集成。
1.3 国外 cae 技术概况 计算机辅助工程的特点是以工程和科学问题为背景,建立计算模型并进行计算机仿真分析。一方面,cae 技术的应用,使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题,通过计算机数值模拟得到满意的解答;另一方面,计算机辅助分析使大量繁杂的工程分析问题简单化,使复杂的过程层次化,节省了大量的时间,避免了低水平重复的工作,使工程分析更快、更准确。在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了重要作用,同时cae 这一新兴的数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展,技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。
在影响计算机辅助工程技术发展的诸多因素中,人才、计算机硬件和分析软是三个最主要的方面。现代计算机技术的飞速发展,已经为cae 技术奠定了良好的硬件基础。
多年来,重视cae 技术人才的培养和分析软件的开发和推广应用,发达国家不仅在科技界而且在工程界已经具有一支较强的掌握cae 技术的人才队伍,同时在分析软件的开发和应用方面也达到了较高水平。
美 国 于 1998 年 成 立 了 工 程 计 算 机 模 拟 和 仿 真 学 会(computer modeling andsimulation in engineering),其它国家也成立了类似的学术组织。各国都在投入大量的人力和物力,加快人才的培养。正是各行业中大批掌握cae 技术的科技队伍推动了cae 技术的研究和工业化应用,cae 技术在国外已经广泛应用于不同领域的科学研究,并普遍应用于实际工程问题,在解决许多复杂的工程分析方面发挥了重要作用。
国外对cae 技术的开发和应用真正得到高速的发展和普遍应用则是近年来的事。这一方面主要得益于计算机在高速化和小型化方面取得的成就,另一方面则有赖于通用分析软件的推出和完善。早期的cae 分析软件一般都是基于大型计算机和工作站开发的,近年来pc 机性能的提高,使采用pc 机进行分析成为可能,促使许多cae 软件被移植到pc 机上应用。这显然对cae 技术的推广应用极为有利。
衡量cae 技术水平的重要标志之一是分析软件的开发和应用。目前,一些发达国家在这方面已达到了较高的水平,仅以有限元分析软件为例,国际上不少先进的大型通用有限元计算分析软件的开发已达到较成熟的阶段并已商品化,如i-deas、abaqus、ansys、nastran 等。这些软件具有良好的前后处理界面,静态和动态过程分析以及线性和非线性分析等多种强大的功能,都通过了各种不同行业的大量实际算例的反复验证,其解决复杂问题的能力和效率,已得到学术界和工程界的公认。在北美、欧洲和亚洲一些国家的机械、化工、土木、水利、材料、航空、船舶、冶金、汽车、电气工业设计等许多领域中得到了广泛的应用。
就cae 技术的工业化应用而言,西方发达国家目前已经达到了实用化阶段。通过cae 与cad、cam 等技术的结合,使企业能对现代市场产品的多样性、复杂性、可靠性、经济性等做出迅速反应,增强了企业的市场竞争能力。在许多行业中,计算机辅助分析已经作为产品设计与制造流程中不可逾越的一种强制性的工艺规范加以实施。如,以国外某大汽车公司为例,绝大多数的汽车零部件设计都必须经过多方面的计算机仿真分析,否则根本通不过设计审查,更谈不上试制和投入生产。计算机数值模拟现在已不仅仅作为科学研究的一种手段,在生产实践中也已作为必备工具普遍应用。
和地区分布方面来看,发展也还很不平衡。
目前,i-deas、abaqus、ansys、nastran 等大型通用有限元分析软件已经引进我国,在汽车、航空、机械、材料等许多行业得到了应用,而且我们在某些领域的应用水平并不低。不少大型工程项目也采用了这类软件进行分析。我国已经拥有一批科技人员在从事cae 技术的研究和应用,取得了不少研究成果和应用经验,使我们在cae 技术方面紧跟住现代科学技术的发展。但是,这些研究和应用的领域以及分布的行业和地区还很有限,现在还主要局限于少数具有较强经济实力的大型企业、部分大学和研究机构。
我国的计算机分析软件开发是一个薄弱环节,严重地制约了cae 技术的发展。在cae 分析软件开发方面,我国目前至少落后于美国等发达国家十年。计算机软件是高技术和高附加值的商品,目前的国际市场为美国等发达国家所垄断。仅以有限元计算分析软件为例,目前的世界年市场份额达5 亿美元,并且以每年15%的速度递增。相比之下,我国自己民族的软件工业还非常弱小,仅占有很少量的市场份额。作为一个国家,一个民族不能长期依赖于引进外国的技术和产品,因此我们必须加大力度开发自己的计算机分析软件,只有这样才能改变在技术上和经济上受制于人的局面。
我国的工业界在cae 技术的应用方面与发达国家相比水平还比较低。大多数的工业企业对cae 技术还处于初步的认同阶段,cae 技术的工业化应用还有相当的难度。这是因为,一方面我们缺少自己开发的具有自主知识产权的计算机分析软件,另一方面大量缺乏掌握cae 技术的科技人员。对于计算机分析软件问题,目前虽然可以通过技术引进以解燃眉之急,但是,国外的这类分析软件的价格一般都相当贵,国内不可能有很多企业购买这类软件来使用。而人才的培养则需要一个长期的过程,这将是对我国cae 技术的推广应用产生严重影响的一个制约因素,而且很难在短期内有明显的改观。提高我国工业企业的科学技术水平,将cae技术广泛应用于设计与制造过程还是一项相当艰巨的工作。
1.5 本课题主要目的 本课题的目的是了解cae技术的现状及cae分析的理论方法—有限元分析法,掌握cae分析软件i-deas对产品热分析的基本方法和过程,并能利用大学所学习的力学原理对分析结果进行简单判断,及早发现设计缺陷,改进和优化设计方案,证实未来工程/产品的可用性和可靠性。通过对此课题的学习,巩固大学所学的专业知识,进一步加深对cae领域和自己工作内容的了解,并对以后的工作和学习能有所帮助和提高。
论文以通用cae分析软件i-deas在工程分析中的运用为背景,具体以微波芯片散热仿真、热分析为实例,详细介绍i-deas软件的操作方法和目的。包括:i-deas软件esc(电子散热系统)模块进行热分析的有限元建模方法、数值仿真的基本过程、软件计算结果与实验及理论手动验算结果的对比。
2 i-deas 的有限元使用方法 2.1 i-deas 软件及有限元法概述 2.1.1 i-deas 软件概述 i-deas软件是sdrc(structural dynamics research corporation)公司的产品。
sdrc 公司是世界领先的机械设计自动化(mda)和产品数据管理(pdm)系统及工程服务公司。公司成立于1967 年,总部设在美国俄亥俄州辛辛那提。
i-deas软件是一套完全一体化的,面向二十一世纪的解决方案。这套完整方案贯串了从概念设计直到生产开发的全过程,涵盖了机械设计自动化,产品数据管理,协同产品商务(cpc)以及工程资讯和实施服务等各方面。
产品仿真(simulation)是其模块之一,其中仿真建模(simulation modeling set)是mda 集成环境中的有限元建模和结果可视化工具。直接利用i-deas 软件主模块或装配,或其它cad 系统输入的模型快速建立数字化的产品估计模型,仿真模型和设计模型具有相关性。
仿真求解(simulation solution linear)是有限元求解器,包括结构的线性静态分析和结构模态分析。
非线性求解器(model solution non-linear)支持几何非线性,材料非线性,弹塑性及综合非线性分析,利用newton-raphson 方法求解非线性方程组。
变量化分析(variational analysis)使仿真在设计初期介入设计过程,利用单一模型进行广泛的设计探索。变量化分析在设计可变的全变量范围内自动地解算有限元模型,通过一次网格划分和解算生成设计手册式结果,得到多种可对比的方案。
相应分析(response analysis)用来探索结构在静态,瞬态,谐波和随机激励下的受迫响应,模态可以来自结构分析或测试。
femap 是基于几何的,用于有限元模型前后处理系统。采用windows native技术,使得几何及图形信息交互灵活,完成的前后处理工作具有高质量、专业化、快捷的特点。同时与其它cad/cae 系统有良好的兼容性,适用不同硬件及操作系统环境。
列单元,单元之间仅靠节点连接。单元内部的待求量可由单元节点量通过选定的函数关系插值求得。由于单元形状简单,易于由平衡关系或能量关系建立节点量之间的方程式然后将各个单元方程“组集”在一起而形成总体代数方程组,记入边界条件后即可对方程组求解。单元划分越细,计算结果就越准确。
有限元法的基本思想早在 40 年代初期就有人提出,但真正用于工程中则是电子计算机出现后。“有限元法”这一名称是1960 年美国的克拉夫在一篇题为“平面应力分析的有限元法”论文中首先使用的。此后,有限元法的应用得到蓬勃的发展。到80 年代初期国际上大型的结构分析有限元通用程序达到几百种,其中著名的有nastran、ansys、aska、adina、sap 等。它们采用fortran语言编写,规模达几万条甚至几十万条语句。其功能越来越完善,不仅包含多种条件下的有限元分析程序,而且带有功能强大的前处理(自动生成单元网格,形成输入数据文件)和后处理(显示计算结果、绘制变形图、等值线图(如等温度、等应力线、等位移线等)、振型图并可动态显示结构的动力响应等)程序。由于有限元通用程序使用方便,计算精度高,其计算结果已成为各类工业产品和设计性能分析的可靠依据。有限元分析、计算机图形学、优化技术与可靠性相结合可形成完整的计算机辅助设计系统,从而可以显著提高产品设计性能、缩短生产周期以增强产品的市场竞争力。
有限元法应用范围很广,它不但可解决工程中的线性问题、非线性问题,而且对于各种不同性质的固体材料,如各向同性和各向异性材料,粘弹性和塑性材料以及流体均能求解;另外,对于工程中最有普遍意义的非稳态问题也能求解,甚至还能模拟构件之间的高速碰撞、炸药的爆炸和应力波的传播。目前,有限元法的应用已遍布机械、建筑、矿山、冶金、材料、化工、能源、交通、电磁甚至日常生活用品设计分析的各个领域中。
点取plannar surface,选共面的线框及边创建表面。
点取surface by boundary,选线框及边生成表面。
在平面上定义曲线 → 点取project curve图标,选取要投影的目标表面 → 选要投影的曲线或截面 → 选投影方向。
点取surface operators图标,打开surface abstraction面板 → 点取trim surface → 选取要裁剪或分区的表面 → 选取用来分割表面的曲线 → 点取曲面上的边。
从surface abstraction面边版上点取stitch surface图标 → 从隐式菜单中选取select surface → 选取all。
从surface abstraction面板点取show free edges → 选取要检查的表面(自由边用虚线标示)。
从master modeler的面板中点取partition → 选取要被分区的零件 → 选取零件或表面分割将被分区的零件。
2.2.2 网格划分
图 图 2 -2 生成自由网格 生成自由网格:自由网格划分在几何表面及实体上自动生成节点及单元。这种网格形式比映射网格更加灵活,表面及实体的边界也可以更复杂。它可以划分有孔的表面,体、孔洞及内部空腔。以下内容包括(1)确定网格类型 图 图 2 -3 网格类型(2)确定网格尺寸和属性(壳单元为例)图 图 2 -4 网格尺寸和属性 element length:单元长度—控制网格密度。
element family:单元族—薄壳单元,轴对称单元,平面应力、平面应变单元。
element type:单元类型—线性或二次三角型单元,线性或二次四边形单元。
physical property:物理属性—控制单元厚度。
material:材料属性—定义模型材料性质(例如铁、树脂、空气等)。
(3)设定基于曲率的长度:可使软件计算得到基于边的曲率的单元长度 图 图 2 -5 设定基于曲率的长度 基于曲率的长度,可使软件计算得到基于边的曲率的单元长度。
选取 none 选项,单元长度按在单元长度域中键入的值。
选取 percent deviation 选项,单元长度基于偏离曲线的百分比,用弦高/弦长表示。键入值为1 – 100。
图 图 2 -6 局部密度设定 ①用于设定局部单元尺寸:
在模型中选定的位置改变单元尺寸。
优先于全局尺寸。
通过选取向量或曲线上的点确定局部单元尺寸。
通过选取边确定曲线上的单元数目。
②设定圆孔密度及映射(用于螺栓孔连接)③生成网格(5)网格质量检查 有限元计算结果的精度部分依赖于单元的质量,每种单元都有其理想的形状,当模型中单元偏离理想形状时,质量下降,结果的不精确度增加。
图 图 2 -7 网格质量检查流程图 2.2.3 建立边界条件 正确的边界条件对任何有限元分析的都是至关重要的。在 i-deas 软件中进行有限元分析时,可以在模型上施加的边界条件包括位移约束、自由度耦合、温度、机械载荷以及两个表面之间的接触等等。不同分析类型中可能采用的边界条件类型也不尽相同。比如,非线性分析的边界条件可以是随时间变化的,而线性分析的边界条件则不能依赖于时间。当用分析类型图标指定分析的类型后,软件将自动限定适当的边界条件类型。
(1)创建边界条件的基本步骤 ① 选择分析类型,比如,linear static(线性静力学分析)。分析类型图标或命令按钮相当于一个过滤器,一旦选定,用户将只能看到对该分析类型有效的边界条件选择项。缺省分析类型是linear static(线性静力学分析)。
② 选择相应的图标菜单或命令菜单来创建需要的边界条件。
③ 点取边界条件施加的实体。边界条件可以被加载到诸如边、面、截面、顶点、以及边和面上的任意点等几何实体上,也可以加载有限单元实体,如节点和单元上。
④ 往边界条件集合中添加包含所创建边界条件子集。每次所创建的边界条件都被放置于一个该种边界条件子集中,该集合可以被选入一个边界条件集合中。一次分析使用一个边界条件集合。
(2)边界条件集合 在 i-deas 软件中,对模型定义的约束、自由度耦合、接触、dof、温度、及载荷等边界条件都被分别保存在一个相应的组中,并称之为相应的集合。这些集合可以组合而成一个更大的集合,称之为边界条件集合,相当于工程中的一种工况。在设定分析时,可以选定一个或多个边界条件集合(即一种或多种工况),每一个都包含了适用于分析求解之任意类型的所有边界条件。
例如,用户创建位移约束后,它们将被保存到restraint(约束)集合中。而一个load(载荷)集合可以既包含集中力,又可以包含压力。这两个集合最终可以同时包括在一个边界条件集合中 i-deas 中可以创建六种边界条件集合类型。下图给出了每种边界条件集合中可以包含的边界条件类型。
图 图 2 -8 边界条件集合类型 在进行分析前,用户必须先将要创建的集合指定为一个适当的边界条件集合。一个边界条件集合是所有用于模型分析的边界条件的集合。在设定分析时,必须用i-dears 模型求解器或一个外部求解器来指定一个边界条件集合。指定到求解器中的一个边界条件集合,必须至少含有一个边界条件子集。
(3)边界条件的施加 进行有限元分析前的一个最重要的步骤是边界条件的加载。边界条件可以施加到模型的几何实体或有限元实体上。在创建一个fe 模型时,可以指定“geometry-based analysis only(仅基于几何分析)”,然后就只能选用用于创建几何模型(在p 单元分析和几何优化中所用)的命令键。
对于基于几何模型建立的有限元模型,边界条件可以施加在几何体的边、表面、顶点、中心点、参考点以及边或面的位置点等等。而对于基于截面建立网格模型,边界条件可以施加在线框曲线和截面上。一旦生成了有限元模型,边界条件就可以施加到节点、单元面和单元边等有限元实体上。
i-deas 同时支持这两种边界条件加载法。但是,由于不依赖于网格模型,基于几何的边界条件加载更具灵活性。
(4)设置分析类型 定义边界条件时,需要指定分析类型(缺省的分析类型为linear statics(线性静力学分析)。
如果在定义边界条件之前选定分析类型,用户将只能创建对所选分析类型有效的边界条件。例如,对nonlinear statics 分析类型,可以定义随时间变化的边界条件,而这种边界条件却不能在线性分析(如linear statics)中定义。
i-deas 中可选择的分析类型包括:
linear statics(线性静力学分析)nonlinear statics(非线性静力学分析)normal mode dynamics(正则模态动力学)constraint mode dynamics(约束模态动力学)(这种分析类型只能用于包括 system dynamics analysis 的i-deas 版本)。
linear buckling(线性屈曲分析)heat transfer(热传导分析)potential flow(势流分析)2.2.4 求解及后处理(1)求解选项设置 ①选 verification checks and estimates,可检查模型单元及边界条件的合法性。而不进行深入的求解计算。该方法提供一种不完全的分析,但能为solution-no restart 方法提供矩阵数据库尺寸规模的估计及cholesky 分解的cpu 时间。
②选 solution-no restart 完成对有限元模型的完整分析,如果成功,将结果置于有限元求解数据库中,该方法保持求解过程中磁盘空间占用最少。如果不再对模型进行改变边界条件的进一步分析,而是用同一边界条件集进行不止一次的分析,使用solution-restart(initial run)方法。
③选 solution-restart(initial run),用当前求解集对问题进行首次分析,并为后续分析存储矩阵数据,当使用其它重新开始方法时,可以重开始该分析使用同一矩阵数据库,不同的边界条件或载荷。和首次分析的计算时间比较,可以发现使用前面求解已求得的矩阵数据库能节约相当多的时间,这对于用新载荷再次重新开始时是相当有效的。在 solve 表中选执行选项时保存矩阵文件,以便能成功地进行后续重新开始的分析。
重开始的方法把数据写在模型文件及矩阵文件中以便同时保存矩阵文件和模型文件。如要进行一系列的重开始,确保在存储软件时保存模型。但该求解方法不能使用前面由于错误而求解失败的求解数据。模型文件是结构化的,允许多个模型存在一个文件中,使矩阵文件只能包含模型的一组重开始数据。如果不止一个模型要执行重开始方法求解,要使用单独的数据库文件。关于矩阵文件的进一步信息,参见选执行选项的讨论。
④选 solution-restart(new load),从已用solution-restart(initial)成功求解的模型获得分析结果,但应施加新的载荷集。软件已经在首次求解时构造了刚度矩阵的cholesky 分解,这些分解因子被重新使用。要用重新开始的方法执行求解,必须生成新的求解集,或者使用已存在的求解集,但首先必须在后处理中删除所有的结果。由于软件允许进行多次重开始求解,初始求解只需要执行一次,而不是每次施加新载荷后都要经过初始求解,为能成功地执行将来的重新开始,在solve 表中选执行选项时保存矩阵文件。重开始的方法把数据写在模型文件及矩阵文件中,以便同时保存矩阵文件及模型文件,如要进行一系列的重新开始,退出软件前一定保存模型。
⑤选solution-user defined 是用程序文件执行求解而不是软件提供的标准求解,可以通过修改标准的求解序列,或使用一般的矩阵操作命令写用户定义程序文件。
(2)利用后处理整理计算结果 ①使用应力轮廓线评估结果:当选取显示按钮时,缺省显示为变形后几何的应力轮廓。变形按大百分比扩大显示。轮廓以颜色带形式出现,每种颜色代表一定的应力范围值。
②选输出数据:点取result → 点亮所要观察的数据类型 → 选箭头 → 选标量数据的组成。
③设定结果显示:display template 表是一个信息模板,用于选取所选数据的后处理显示类型。模板可用于设置轮廓及单元、箭头显示及颜色条、参数、显示质量。
④设定数据范围:缺省情况下颜色条从最小数值至最大值有六个相等的增量。可以设定显示轮廓及条形图的应力范围、具有线性增量的最小值及最大值、增量的范围。
⑤输出探针数据:可以用探针探取模型上特定点,显示时列出数据。首先打开显示模板中的探针按钮。当探取特定点时,软件会给出最近的节点的值及节点号、在列取信息区域显示信息。
⑥绘数据图线:绘图线允许将所选元素以线图格式显示xy graph 完成一个线图,xy graph setup 允许为线图选取可选项、y-轴给出显示结果(应力,位移,反力,等)、x-轴给出所选元素(节点或单元数据,标签,距离,x 坐标值,等)、同一图上可放置多个结果,y-轴按一定比例包含结果值所在的范围。
⑦动画结果:animation 动画显示初始与最终状态的结果及变形。应用隐藏菜单可以加速或减慢动画、在特定帧停止动画、一次一帧逐帧演示动画。
2.3 i-deas 热分析的建模理论 2.3.1 用于热分析的有限差分法 热模拟使用有限元容积(有限差分)法完成对热模型的求解。它使用非结构有限元网格对模型进行离散。它可以对实体的热传导、对流以及表面辐射进行模拟。
式中q b 为通过控制容积边界的热流;q o 为控制容积内产生的热流;u为控制容积内贮存的能量。
温度t i 和t j 在控制容积fd计算点被估算。对于导热系数为线性的情况,g为常值,热流与fd计算点温差成正比。辐射传热系数、对流换热系数和其他非线性传热系数涉及更复杂的温度函数。
使用整个控制容积内的密度和比热均为常数的假定,热容项可简化为:
这样,对于控制容积i,热平衡方程为:
这将产生整个问题区域内的一系列代数方程,对它们进行求解就可以得到控制容积fd计算点上的温度值。
本热分析软件所用的控制容积法有一个优点:可以和有限元建模法兼容。只要把每个几何单元当作一个控制容积,一个有限元网格就可以用来直接生成一个有限差分模型。
式中,ρ为单元的密度;c为单元的比热;v为单元的容积。
相邻且互相连接的两个单元之间的传导热流的计算式为:
式中g ij 为传热系数。
对于模型中的每个单元,i-deas在其质心和边界上建立计算点。使用满足热传导控制方程的线性单元温度函数确定边界点之间的传热。质心计算点被用于计算分布式传热:辐射、对流和热流。该点的温度是在假定单元中的温度满足抛物线分布的情况下计算得到的。进入该点的热流则分配给各边界上的点。
2.4 i-deas 电子系统冷却模块(esc)i-deas electronic system cooling(esc电子系统冷却)提供了许多工具用于模拟热和流动现象。
2.4.1 esc 边界条件概览 图 图 2 -8 i-deas esc 模块 ①热耦合:建立不相连的网格之间的热通路,应用于pc板与组件之间的耦合、插件与带插槽的机壳之间的耦合、不相连的两个网格之间的传导、表面之间的辐射等。
②热边界条件:模拟固定温度和热负荷,应用于组件上的热负荷、机壳和插件版上的固定温度、流体中的源项等。
③流动表面和性质:模拟表面向流体的对流、表面性质描绘流动表面的粗糙程度和对流情况,应用于pc板及组件的对流换热、非对流隔板等。
④流动障碍/屏障:模拟流动的障碍物(实心体、多孔板和平面阻力),应用于阻碍流动的大元件、内部屏障、过滤器和多孔板、其中有大量电缆的体积等。
⑤风扇和通风孔:模拟外部和内部的风扇及外部开口,应用于入口、出口、内部风扇、循环回路、风扇曲线、进流、出流和进出流混合的外部开口等。
2.4.2 esc 边界条件定义及网格划分简例 图 图 2 -9 esc 模型 边界条件可被定义于几何实体或单元上,通常,将边界条件定义在几何体上更为可取。定义于单元上的边界条件必须在改变网格划分之前被删除。所有定义了边界条件的几何实体在求解之前必须划分网格。
风扇、通风孔和屏障用特殊的边界壳单元(材料为null gas)划分网格,边界壳单元与流体单元面重叠。
在esc模型中给空气部分赋予流体材料属性(esc_air)。
3 i-deas 的热分析基础 3.1 热量传递的三种基本方式 3.1.1 热传导 定义:指温度不同的物体各部分或温度不同的两物体间直接接触时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
(1)特点:a必须有温差;b物体直接接触;c依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量。
(2)热传导系数λ:单位长度的物体保持两端的温度差为1℃时,通过单位截面积的热量,单位【w/(m*℃)】。
(3)fourier定律,也称为导热基本定律,是一个一维稳态导热。
定义:在导热现象中,单位时间内通过给定截面的热量,正比例于垂直于该界面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。
热流密度q=-λ(dt/dx)也可以表示为q=λ*δt*a/l,单位【w/m^2】;导热量φ=-λa(dt/dx),单位【w】。
其中λ为导热系数,w/(m*k),a为传热面积,单位为m^2,t为温度,单位为k,x为在导热面上的坐标,单位为m,dt/dx是物体沿x方向的温度梯度,即温度变化率。
3.1.2 热对流 定义:热对流是指热量通过流动介质,由空间的一处传播到另一处的现象。
(1)特点:a当流体流过一个物体表面时的热量传递过程,它与单纯的对流不同,是导热与热对流同时存在的复杂地热传递过程;b必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动,也必须有温差;c壁面会形成速度很大的边界层。
(2)热对流换热系数h:当流体与壁面温度相差1度时,每单位壁面面积上单位时间内所传递的热量,单位【w/(m^2*℃)】。
(3)牛顿冷却定律:温度高于周围环境的物体向周围媒质传递热量逐渐冷却时所遵循的规律。
3.1.3 热辐射 定义:物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。
(1)特点:a任何物体,只要温度高于0k,就会不停地向周围空间发出热辐射;b可以在真空中传播;c伴随能量形式的转变;d具有强烈的方向性;e辐射能与温度波长均有关;f发射辐射取决于温度的四次方。
一维稳态导热由fourier定律得:
图 图3 -5 设定完成的计算模型(5)计算结果读取:
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小学毕业论文篇四
摘要:实施素质教育是提高民族素质、实现现代化的需要,是当前我国基础教育改革与发展的方向,小学数学教学中实施素质教育应注意的几个问题。
关键词:素质教育 思维能力 全面发展
一、制定科学合理的小学数学教学目标
实施素质教育,就要使学生获得全面发展,而教学活动也必然会对学生身心的每一个方面都产生影响,因为学生是以整体的生命投入教学活动的。
因此,小学数学教学的目标要全面,而不应只是局限于认识性目标。
新课标提出了包括知识、能力、思想品德教育在内的目标结构。
并在“前言”中指出:“从小给学生打好数学的初步基础,发展思维能力,培养学习数学的兴趣,养成良好的学习习惯,对于贯彻德、智、体全面发展的教育方针,培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民,提高全民族素质,具有重要的意义。
(1)发展学生探究和解决问题的技能。
当前世界各国都把解决问题作为数学课程的中心,作为数学教育的一个基本目标,在数学教学中摒弃过去那种只重视数学思维结果教学的做法,强化数学思维过程的教学。
要求教师为学生创设问题的情景,鼓励学生运用已有知识动手、动脑去探索、发现问题的答案,发展其探究和解决问题的能力。
(2)加强数学基本思想方法的渗透。
小学中渗透的数学思想与方法主要有:化归、组合、归纳、联想、集合、对应等。
这些思想和方法隐含在小学数学教学内容中,它们比数学知识本身具有更强的稳定性和更普遍的适用性,因而教师要充分挖掘这些思想,紧密结合数学知识的教学进行渗透。
这对学生理解知识,提高学生的数学素质是大有裨益的。
(3)培养学生的数学应用意识,数学发展到今天,其内容、思想、方法、语言已广泛渗透到自然科学、社会科学以及现代生活中,因而要重视培养学生的数学应用意识,从一年级起就应把数学知识的学习与实际应用结合起来,使学生能够运用数学的思想方法去观察、分析和解决生活问题,养成主动地从数和形的角度观察分析客观事物的习惯。
(4)培养学生的情感和意志。
华东师大叶澜教授在《让课堂焕发出生命活力-论中小学教学改革的深化》一文中提出,课堂教学的目标不仅应包括认识方面的目标,还应包括学生的情感、意志、合作能力、行为习惯及交往意识与能力等方面。
她强调指出,这里提出的情感目标,并不是美国教育家布卢姆在目标分类中所提到的,仅以服务于认知目标完成为目的的情感目标,而是指教学应该促进学生情感体验的健康、丰富和情感控制能力的发展。
情感、意志等目标既有与认知活动相激发求知欲,训练思维的积极性。
思维的惰性是影响发散思维的障碍,而思维的积极性是思维惰性的克星。
所以,培养思维的积极性是培养发散思维的极其重要的基矗在教学中,教师要十分注意激起学生强烈的学习兴趣和对知识的渴求,使他们能带着一种高涨的情绪从事学习和思考。
例如:在一年级《乘法初步认识》一课中,教师可先出示几道连加算式让学生改写为乘法算式。
由于有乘法意义的依托,虽然是一年级小学生,仍能较顺畅地完成了上述练习。
而后,教师又出示3+3+3+3+2,让学生思考、讨论能否改写成一道含有乘法的算式呢?经过学生的讨论与教师及时予以点拨,学生列出了3+3+3+3+2=3×5-1=3×4+2=2×7......虽然课堂费时多,但这样的训练却有效地激发了学生寻求新方法的积极情绪。
我们在数学教学中还经常利用”障碍性引入“、”冲突性引入“、”问题性引入“、”趣味性引入“等,以激发学生对新知识、新方法的探知思维活动,这将有利于激发学生的学习动机和求知欲。
在学生不断地解决知与不知的矛盾过程中,还要善于引导他们一环接一环地发现问题、思考问题、解决问题。
再如,在学习”角“的认识时,学生列举了生活中见过的角,当提到墙角时出现了不同的看法,到底如何认识呢?我让学生带着这个”谜“学完了角的概念后,再来讨论认识墙角的”角“可从几个方向来看,从而使学生的学习情绪在获得新知中始终处于兴奋状态,这样有利于思维活动的积极开展与深入探寻。
二、转换角度思考,训练思维的求异性。
发散思维活动的展开,其重要的一点是要能改变已习惯了的思维定向,而从多方位多角度--即从新的思维角度去思考问题,以求得问题的解决,这也就是思维的求异性。
例如,四则运算之间是有其内在联系的。
减法是加法的逆运算,除法是乘法的逆运算,加与乘之间则是转换的关系。
当加数相同时,加法转换成乘法,所有的乘法都可以转换成加法。
加减、乘除、加乘之间都有内在的联系。
如189-7可以连续减多少个7?应要求学生变换角度思考,从减与除的关系去考虑。
这道题可以看作189里包含几个7,问题就迎刃而解了。
这样的训练,既防止了片面、孤立、静止看问题,使所学知识有所升华,从中进一步理解与掌握了数学知识之间的内在联系,又进行了求异性思维训练。
在教学中,我们还经常发现一部分学生只习惯于顺向思维,而不习惯于逆向思维。
在应用题教学中,在引导学生分析题意时,一方面可以从问题入手,推导出解题的思路;另一方面也可以从条件入手,一步一步归纳出解题的方法。
更重要的是,教师要十分注意在题目的设置上进行正逆向的变式训练。
如:进行语言叙述的变式训练,即让学生依据一句话改变叙述形式为几句话。
逆向思维的变式训练则更为重要。
教学的实践告诉我们,从低年级开始就重视正逆向思维的对比训练,将有利于学生不囿于已有的思维定势。
总之,从认知心理学的角度来看,小学生在进行抽象的思维活动过程中由于年龄的特征,往往表现出难以摆脱已有的思维方向,也就是说学生个体(乃至于群体)的思维定势往往影响了对新问题的解决,以至于产生错觉。
所以要培养与发展小学生的抽象思维能力,必须十分注意培养思维求异性,使学生在训练中逐渐形成具有多角度、多方位的思维方法与能力。
小学毕业论文篇五
【摘 要】随着科学技术的发展,对人才的需求和要求也大大提高。“科教兴国”战略依旧是当今中国的重要战略。百年大计,教育为本,教育是立国之本,而小学教育是教育的基石,是塑造新一代青年个性品质的关键阶段。因此,对小学教育相关问题的分析显得十分重要。
【关键词】小学教育 现状分析 优化建议
时代在变迁,要想适应时代的发展就必须重视对人才的培养,与时俱进。邓小平曾经说过:“素质教育必须从娃娃抓起。”由此可见,小学教育在素质教育中占据重要地位,做好对小学教育的研究和分析,将有利于素质教育的推行和科教兴国战略目标的实现。
(一)教育的涵义
教育,是一种培养人的活动。广义上,凡是能够增进人的知识和技能、影响人的思想观念的活动都属于教育的范畴。狭义上,教育主要是指学校教育,是教育者根据一定的社会要求,有目的、有计划、有组织的对受教育者身心施加影响,把他们培养成一定社会所需要的人的活动。
(二)小学教育的特点
我国的小学教育主要有以下几种特点:基础性、启蒙性、义务性、全面性、全民性、养成性、趣味性和活动性。
(三)小学教育的作用
本体作用:对现代国民教育体系的建立和完善发挥着重要作用,是各级各类学校教育的基础和准备;为人的生命发展创造快乐的童年,孕育潜力,注入活力。
社会作用:小学教育是提高全民素质、实现国家富强和民族复兴的重要基础;能够提高全民科学知识和能力素质,促进社会经济发展;能够提高全民思想道德和心理素质,促进精神文明发展;能够促进文化交流,提升国际竞争力。
(一)小学教育取得的成绩
随着经济全球化的发展,各行各业的竞争日趋激烈,科学技术的发展日新月异,为企业的发展带来了压力。在这样的大背景下,社会各界都将目光投到了教育事业上。有了政府的引导和社会各界的支持鼓励,使得小学教育工作取得了一定的成绩。
首先,在社会各界的支持下,小学教育的设施不断完善。其次,小学教育的内容日益丰富,添加了许多实践课和特色课,使课堂更加丰富,为孩子全面发展奠定了基础,还为小学生们发现和发挥自己的特长提供了依据。第三,小学教育工作的规范性越来越强。小学教育工作是一个复杂的过程,规范化的教育工作缓解了教育工作中不协调的问题。第四,小学教育的重心从智力教育转化为培养德智体美劳全面发展人才的素质教育,这将对受教育者以后的发展产生积极的影响。
(二)小学教育工作中存在的`困难和问题
首先,各个学校的教学水平参差不齐,各个地区教育的规范化程度也不一样,造成了小学教育的地区性差异,也就加大了国家统一规范化管理的难度。其次,一些贫困山区孩子们的受教育权利得不到保障。小学教师队伍及知识水平偏低,部分教师还存在兼职或短期代课现象。第三,教学方法陈旧。由于小学生所了解的基础知识有限,运用传统的教育方法,往往会出现听不懂的情况,从而降低学生的学习效率。第四,学校的课外活动开展不够。受传统教育的影响,大部分学校依然将学习放在首位,对课外活动课的重视不够。
(一)加大农村、偏远山区小学教育基础设施建设的财政投入
“再穷不能穷教育,再苦不能苦孩子“,改善教育基础设施,加大设施建设投入势在必行。投入应主要以财政投入为主,多渠道集资建设,尽大家之力搞好农村、偏远山区的基础教育设施建设。
(二)把课堂还给孩子,打造多彩课堂
当前的小学生在课堂上缺乏积极性和主动性。在教学过程中,教师要发挥好指导作用,正确处理学生与自主学习的关系,把课堂还给孩子,引导学生独立思考、主动探索、合作交流。
(三)优化小学教育过程的方式方法
前苏联教育家巴班斯坦在《教育过程最优化》一书中提出,要对学校教学进行优化。其优化主要从以下几个方面进行:营造良好的课堂氛围;注意教学的策略;注意课堂管理。
(四)改善家庭教育环境,加强学校与家庭之间的联系
父母是孩子的第一任老师,家庭是孩子接受教育的重要媒介。同时,家庭教育具有先导性、权威性、感染性、针对性、终身性等特点。因此,只有加强学校与家庭之间的联系才能有助于孩子的健康发展,也才能有利于小学教育发挥作用。
小学是启蒙教育的重要阶段,为学生的全面发展奠定了基础。小学教育能够促进每个学生的潜能的发挥和健康个性的发展,提升自我教育和终身学习的愿望与能力,为人的终身发展奠定基础。我国在素质教育的不断推进过程中已经取得了一定的成绩,但是仍然存在地区性差异等问题。要想使得小学教育可以发挥它应有的作用,还需要政府和社会各界的共同努力。
小学毕业论文篇六
学 院: 人文教育学院
专 业: 小 学 教 育
班 级: 19级小学教育班
学 号: 1904151249
姓 名: 邹凤艳
指导教师: 储婧雅
日 期: 2022 年4月25日
论信息技术对于小学教育的影响
摘要:任何一类的信息媒体技术及其应用于人类教育活动都或多或少曾经或多或少对现代教育过程产生了过其巨大意义的社会影响。在中古代,文字技术的迅速出现,使古代书面口头语言迅速加入到许多以往的只能靠借助书面口头语言形式和口头动作语言方式进行沟通的社会教育的活动体系中。印刷术的快速产生,使各种印刷体式的各类书籍、课本逐步成为中国文化传承的两个主要活动载体,由此直接推动着了古代文化技术的普及传播活动和中近、现代科技教育体系的普及。
关键字:教育现状;信息化教育
在当代, “多媒体”和“互联网”的出现,正以惊人的速度改变着人 们的工作方式、学习方式、思维方式、交往方式乃至生活方式。毫无疑问,当代信息技术的发展和普及已经对现代教育教学方式和方法产生了严重的影响。那么,“多媒体”和“互联网”的出现,信息技术的应用将会给学校的教育教学带来什么样的变化,现代教师、学生又将怎样适应这种变化呢。
1、信息技术对教育教学的影响(一)对教育模式的影响
1丶传传统中的课堂教学思维模式都以学生教师中心,知识概念的正确传递则主要还是靠课堂教师本身对每个学生思想的准确灌输,作为学习认知思维主体角色的课堂学生老师在其教学活动过程中又自始至终总是处于半被动学习状态,其学生主动性能力和创造积极性也难以真正发挥,不利于全面培养课堂学生们的学生发散性思维、批判性思维方式和学生创造性思维,也是不利于对创造性人才真正的培养。在这以学习知识内容为第一关键教育要素为主的知识经济信息时代,传统的教学思维模式体系里被培养造就出来的新型人越来越难以主动适应这个知识时代要求。
2丶本书在传统新型语文教学思维模式研究的内容基础框架上注入新一代信息技术等教学科技手段,从而全面突破摆脱了内容单一枯燥的语文传统的教学思考模式,脱离掉了内容贫乏抽象的教育知识资源,拓宽到了超越时空范围的学科概念,通过现代多媒体、网络,教学科技软件运用等现代方式去激发语文学生广泛的阅读学习探究兴趣,把枯燥抽象深奥的学习内容知识具体化,清晰化、形象化、丰富化,使每个学生阅读的创造性思维充分活跃,有助于更好发挥每个学生读书的主体能动性,进而优化了教学设计过程,提高了教学实践效果。
(二)对教育内容的影响
1丶如何利用先进信息技术手段积极促进着我国教育改革与学习革命,其中首当于其中的一个内容就是推进我国传统教育思想技术内容形式教育的现代化整体结构改革与研究改革与知识学习体系革命。现代网络通讯技术,尤其特别是基于计算机互联网知识内容的数字化传播正在逐渐得以广泛深入普及,极大且有效持续地和丰富的扩展和充实丰富了今天我们广大学生的获取现代信息技术的多种知识来源。信息时代环境里成长的中国每个海外学生,不仅仅要能够充分从另一个包括其海外家庭、社会、学校背景环境在内的整个美国人本土文化环境网络里以及其海外书本资源网络中来充分学习吸收美国文化知识,而且将来更将可能充分的通过全球卫星电视、国际互联网,从信息时代这个具有跨文化、跨语言大背景时空环境的整个全球电子信息资源网络环境中去广泛地汲取这些新知识。
2丶现代信息社会在发展变革中逐渐出现了的一种超遥距模式,是由人们直接以信息手段网络化所实现出的一种更为科学高效更为精密和灵活高效的系统式的信息协调的模式代替掉了人们以往那种流水线式信息的协调。纪律观念、分工制度及平等合作关系观念、相互沟通包容及理解、相互信任尊重和理解相互理解协调等这些方面都是现今身处在信息社会进程中成长的我们每个国家人们都所必须的要共同具备起来的这一些基本能力意识行为与基本人格品质。美国与澳大利亚等国家从上小学年级一开始教师出题就会常都会出的这类一些的数学题目,分工是小组成员合作,进行共同解答,然后由各小学教师出题会在班级各个年级小组成员们之间进行互相进行的分数评比,培养学生的集体荣誉感。
2丶信息技术对教学和学习方法的影响
(一)信息技术对教学方法的影响
1丶信息时代,信息与知识的爆炸性膨胀,任何一个人都无法避免不断的知识更新,以求跟上时代的步伐。任何年龄的任一个人都似乎已经永远无法做到完全地避免自己在不断努力的去追求社会知识水平的飞速更新,以求自己快速的跟上了信息时代的来临的历史步伐。所以,站着在一个传统的讲台位置上进行讲授教学活动的一些普通小教师,即使他仅仅只是面对站立着这两个十来岁的年纪相仿的几个年轻的小学生,也可能远并不代表一定就是把样样知识内容的都讲懂得或比班上其他任何学生都所能懂得内容还来得多。因此,传统上的课堂式的教学指导形式改革中,教师式学生的讲课指导也同样应该是随之转变为这样一种向导式的教学形式的引导。教师工作任务在较为系统科学地分析介绍掌握好学习了数理化这些人文基本类学科需要的各种理论知识基础内容以后,教师们担负的第一个学生主要素养教育研究任务即应是教师怎样教育引导培养这些优秀学生如何来进行一项更加的积极个性化与高度主动化的大学生课外研究性学习的兴趣学习与创新实践等探索教育研究活动。只有通过这样的教学过程才能做到更合理充分合理的发挥培养了广大学生自身内在多方面的文化素质与潜在文化创造应用能力方面以及丰富课外和丰富的多元文化的文化信息资源方面的综合教育的作用,达到在提高实践教学中的综合效果方面达到的这两个质上的高层次与这三个量方面上的一个高水平。
2丶要把学生的"听"变为教师的"学"。信息时代学生参与的一切实际课程教学的应用操作过程活动环节中,学生本身也是应该能够敢于自觉承担着教师身上更多的社会工作责任,具有为自己做出更大价值工作贡献的强烈自觉及主动性。因而也要能够具有为自身进行更大社会工作活动付出的强烈创造性。信息时代,教科书学生自己与授课者教师之间将并不是其唯一仅有联系的惟一主要课外知识来源,学生自身今后应该除了学习能够真正从老师课堂基础平台上学习到课本知识技能内容外,更重要学习的还应该说是自己能综合运用其所在学习对象课程上的全部所学的技能,从老师课外的丰富和多元的课外知识与学习知识信息资源宝库中来去探索与发现学习与自主的汲取自己所学知识。这种能真正做到建立在全面激发了学生兴趣点与增强学生自觉性层面意义上来进行学习的研究性的学习,学生在以后对于所需学习及获得所学信息方面的矢口识别也无疑将会能被我们更有余力口的深刻、巩固。总而言之,信息技术革命日新月异也给现代学校教育面貌所带来着的出现了的一些前所未有的深刻新改变新影响和新的挑战,这也许就说明对于在中国的每一个广大中小学及教育管理研究教学工作者以及自己父母来说,新世纪变革中面临的我国现代教育改革问题同样任重道远。
(二)信息技术对学习方法的影响
1丶在传统课堂教学组织模式背景下,学生们在校内学习主要以教师课堂知识为授课中心,老师便成了课程知识传授的直接代言人,有相对统一全面的课本教材、学习方法内容知识与课程学习总进度,教师课堂以教师讲解课程为主,学生们以上午课内听讲、课后独立做作业活动为主,然后自己参加各项测验考试和结业考试。多媒体应用和现代互联网条件影响下,各种新型电子课堂设备和网络学习辅助方式也大量开始出现。如走班制中,学生可以自己喜欢的课堂听课。
2丶教师在课堂应用和微课视频平台进行网络学习培训时,学生自己可以为自己选择网上学习培训时间节点和上课场所选择;家长在网上进行家长网络视频、微课等学习培训时,学生们对老师已经很熟悉和了解老师的学习内容的话可以点击快进学习或者直接跳回过去,没看懂老师的知识可以选择多去看上几遍学习;在线家校系统应用中,学生发现自己的没真正搞清楚的或者完全无法正确理解自己的所学知识,可以随时在线上请教家长老师自己和同学。各种多媒体新型网络授课教育方式及多种网络媒体方式的陆续出现,将使当今学生传统的课堂学习思维方式会发生一场本质性深刻的巨大改变,使得今后学生真正的自主学习的时间将可以完完全全由其自己的把握,学习的内容全部由他们自己进行挑选。使得将来学生们的网上学习也变得越来越方便、易学懂、高效。
(三)信息技术的应用给学校的教育教学带来好处
3丶总结
总之,利用多媒体技术方法手段来真正的实现课堂互动式教学,使多媒体课堂教学效果也可以变得是很的容易、愉快、省力时、牢固、富有成效。它首先是指可以在实践中充分的创设起一个个的有声有色、有情动但也有静、生动但又十分逼真的教育情景与教学组织活动情境,把现代各类教学图形、影像、动画、声音、文字符号信息等先进教育的信息手段来进行有效地合成、链接,把传统一些呆板枯燥无味和呆板乏味的一些常规的教学和组织形式来以一个最新颖生动的而最活泼和新颖的教育情境和教学艺术的活动形式来直接体现在当代各种现代化教学组织艺术活动与实践环境中,通过各种以景激趣,创境激情,引动激动,导训激活,启思激悟等等多种形式的英语情境语言教学中的活动,使英语全体学生每天都会在一个动得的情景中学、动习得情境中习练、动得的练习中习得各种语言技能,把一种自主学习活动也正当成为了学生一种轻松学习愉悦地学习语言的一个美好地体验过程和一个愉悦的感受,信息技术的发展和应用可以带来许多的便利和好处。比如,在实习的过程中,教授小学语文四年级《延安,我把你追寻》时,运用了大量的图片做对比。这些图片可以给学生们带来直观的感受,形成鲜明的对比,同时也可以让同学们对课文的内容有更深的印象。除此之外,视频的加入对同学们的学习也有很大的帮助。学习本课时,不仅用了图片,还运用了视频帮助同学们理解本课的内容。生动的画面以及有感情的朗读,不仅学了朗读方法也培养了学生对延安精神的更深层次的了解和学习。
4、致谢
首先,在本次论文设计过程中,感谢我的学校,给了我学习的机会,我要感谢我的父母,是你们的生育之情、养育之恩才有了现在的我,你们一直默默的支持,对我深切的期盼,都是我前行的动力。
其次,特别要感谢我的导师,这篇论文的完成离不开老师的心血和劳动,从论文的选题、论文的结构、论文的灵魂都无不透露着老师的悉心指导。老师认真负责的授业态度,精湛的学术涵养无不深深的影响着我。为了使文章能够更加完善,老师经常给我们修改论文到半夜,反复推敲、反复斑磨,才有现在的论文终稿的成型。而且老师教会我用不同的眼光看待事物,给我新的视角去研究问题,无论在学业上还是生活上都处处关心,并教我们为人处世之道。
在今后的工作和生活中,我会铭记师长们的教诲,继续不懈努力和追求,来报答所有支持和帮忙过我的人!
5、参考文献