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數值計算方法范文1
數學是科學之母。一門學科之是否成為科學,決定于該學科的問題描述是否能化歸為數學。工程技術屬于應用科學范疇,工程技術問題通過建立數學模型與數學產生直接聯系。數學問題的分析解通常是極難得到的,因此必須歸結為數值計算問題。例如:人造飛船的軌道研究、汽車耐撞性問題研究、大型橋梁設計、天氣預報等都必須數值求解。數值計算方法作為研究數學問題的近似求解方法的課程,既有一般類數學課程理論上的抽象性和嚴謹性,又有工科類課程的實用性和實驗性特征,是一門理論性和實踐性都很強的學科。該課程理論涉及面廣、方法應用性強、內容豐富,再加上隨著計算機技術的飛速發展,優秀數學軟件層出不窮,數值計算方法更能與計算機相結合,適應科學發展的需要,現已成為各高校大部分理工科專業的必修課程。在數值計算方法的教學過程中,筆者發現了很多問題。本文對其中的部分問題進行了分析,并提出了幾點教學改革建議。
二、教學過程中存在的問題
以筆者所在的機械工程專業為例,起初該課程為學科選修課,選課學生少,且其中大部分是為了湊學分而來的,學習興趣不高在所難免。后來學科培養計劃改變,該課程歸入專業必修課,選課學生數量增加了,但是學習熱情還是不高。究其原因,主要有以下幾點:
1.課程對數學基礎要求較高。本課程主要解決以下幾大類問題:非線性方程求根、線性代數方程組求解、矩陣特征值與特征向量的數值解法、插值與擬合、函數最佳逼近、數值微分與積分、常微分方程初值問題的求解等。需要先修的數學課程包括高等數學、線性代數等。學生只有掌握這些課程中的基本內容,才能學好數值計算方法課程。而這幾門課程均是難度較大的數學課程,學生的掌握程度本來就不好,甚至學過后已經忘記。由于同時要學習其他機械專業課程,學生不愿再花大量的時間和精力去學習或復習相關的數學知識,特別是本來就對數學不感興趣的學生。所以在課程學習中,學生就會陷入“聽不懂,聽不懂就沒興趣,沒興趣就不想聽課,不聽課就不懂”這樣一個死循環。
2.教學課時的限制。該課程的內容覆蓋很廣,如“插值方法”這一章,就算法而言就有Lagrange插值、Aitken插值、Nevile插值、差分與差商形式Newton插值、Hermite插值、分段低次插值、三次樣條插值、B-樣條插值等。然而,總學時設置僅為32學時。即使不面面俱到,挑選幾種典型的插值方法講解,也需要花費不少時間。因此,教師的課堂時間主要用來講解各問題相關算法的理論推導和算法設計,幾乎沒有幫學生回顧相關數學知識的時間,且在課堂內也沒有時間及時將理論運用于具體問題。學生覺得這是一門純數學課,枯燥無味又難懂,沒有學習興趣。
3.沒有與計算機很好結合。數值計算方法的一大特點是面向計算機。一個好的數值算法要通過程序設計在計算機上實現,要求用最簡練的語言、最快的速度、最少的存儲空間來實現某種計算結果。要達到上述要求,要求教師和學生既要掌握數值計算算法,又要能熟悉并熟練使用計算機語言。而現在的課堂教學重點大都側重在理論講解上,沒有很好地結合計算機編程,學生把這門課當成了數學課來上;且學生在課外也沒有將課堂上學到的算法付諸于計算機上實現。導致該門課程理論與實踐嚴重脫節,達不到預期的教學效果和教學目的。
三、如何提高課程的趣味性
綜合上述教學中出現的問題,要想教好這門課、使學生學到知識,最重要的是要提高課程本身的趣味性?!芭d趣是最好的老師”,學生有了興趣,才會有學習的熱情,才會把精力付諸于課程學習上。那么關鍵問題是如何提高該課程的趣味性,主要從下面幾點出發。
1.結合專業特點,從實際出發,合理安排課時和教學內容。由于課時有限,而且授課對象主要是機械這樣的工科類專業的本科生,課程的主要目的是培養學生具有機械工程工作所需的數學能力,培養學生用數學的思想方法分析問題、解決問題的意識和能力,并為后續的工作和學習打下良好基礎。那么教師在安排課時要懂得取舍,選擇與機械專業緊密相關的內容講解,課程主要濃縮為如下幾個主要內容:非線性方程的求解、線性方程組的求解、插值與擬合、數值微分與積分、常微分方程數值求解。而每個內容應該針對其中的經典算法進行講解。如非線性方程的求解,只需就二分法、簡單迭代法、Newton迭代法進行詳細講解,其他算法如弦割法、簡單Newton法等只需簡單提及即可;常微分方程的數值解法,只需對Euler法和Runge-Kutta方法詳細講解,其他內容略講即可。例如非線性方程求解中,判斷迭代法收斂的充分條件,復雜的證明過程可以略去不講。這樣一來,教學課時和內容安排合理,整堂課就不會全在枯燥無味的數學定理推導中度過,即使數學基礎不是很好的學生也能掌握并運用。而且學生能運用定理判斷一種迭代法是否收斂,本身也會獲得一定程度的滿足感和自信心,而學習興趣也可以在這之上建立起來。
2.對學生的計算機編程能力要求。該課程研究的是幾大類數學問題的數值算法,懂得算法之后,一定要結合計算機進行編程實現。但本門課程又不是專門的計算機編程課程,且由于學時限制,課堂上不可能有多余的時間教授學生編程知識,因此該課程的先修課程還需要掌握一門計算機編程語言。現今的主流商用數學軟件主要有如下幾種:Matlab、Mathematica、Maple、MathCAD、C/C++、Fortran等,應選用一種熟悉或較易掌握的軟件將各種算法進行計算機實現。另外,也可選用如Mathematica這類商用軟件進行編程,該類軟件界面簡潔,語言簡單,且功能也比較強大,自學便能很容易上手。
3.將數學理論與計算機相結合。在課堂上利用數學軟件,繪制出直觀的可視化圖片,這樣可以把課程中涉及的抽象原理、方法以及復雜的計算過程直觀地呈現出來,使學生對相關算法有更直觀和清楚的認識,更容易理解,同時也可加強學生運用數學軟件進行編程計算的能力。如對非線性方程求根之前,先要找出有根區間,這時可以運用數學軟件先畫出函數曲線圖,找出有根區間的大概位置,然后選擇某一算法編程,觀察根在迭代過程中的收斂性特征;又例如講解最小二乘法擬合曲線時,可以運用數學軟件將擬合出來的函數圖與原函數表對比,可更加直觀地理解插值和擬合函數中存在的誤差。
4.課程中穿插實踐環節,讓學生參與到課堂中來。某一算法或某類問題講解完后,應舉出一些算例,讓學生在課堂上分組討論解決的辦法,選擇怎樣的算法合適,怎么編程實現等。對于一些相對較簡單的問題,可以請學生直接在課堂上編程求解并運行結果,然后一起討論該結果的可靠性,或者對編程和運算過程中出現的問題怎么改正等。讓所有的學生都參與到課堂中來,以提高學生學習的興趣,而且同時能提高學生當場解決問題的能力、語言表達能力、計算機編程能力等。
5.課堂教學生動多樣化。教學時應充分利用多媒體提高教學效果。如在PPT中增加聲音、圖像、動畫等多種形式,在教學過程中形成多種感觀刺激,使原來學生誤解的枯燥、抽象的數學課直觀化、形象化、生動化,充分激發學生的學習熱情,從而大大地提高學生汲取知識的效率。另外,還可以將教學方式多樣化,避免教師“滿堂灌”、“唱獨角戲”的尷尬局面出現。除教師講解外,還可讓學生一起參與到課堂中來,如分成小組討論某個算法的優缺點,某個具體問題的解法,或采用小組競賽模式,針對某一問題看誰的算法簡潔、效率高、結果可靠等。
6.選擇學生感興趣的算例。算例的選擇應有特點,或與學生專業相關,或與學生感興趣的事物相關,而不應該是單純的數學習題,應聯系相關的背景或出處。如對于車輛專業的學生,講述曲線擬合這部分內容時,可以計算汽車車身外形曲線輪廓線為例講述曲線擬合的過程,那么可先給出一些典型車型的外形輪廓圖,然后針對某款車型,給出其輪廓線上某些型值點的數據表。學生在看到豐富多彩的汽車圖時,首先會感到眼前一亮,興趣馬上會提高,課堂氣氛也會得到活躍,而曲線擬合的知識也能很容易領會。
四、總結
數值計算方法范文2
[關鍵詞]數值計算方法 勘查技術與工程 獨立學院 教學改革 培養體系
[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)22-0063-02
隨著計算機應用的普及,幾乎所有學科都走向定量化和精確化,從而產生了一系列計算性的學科分支,如計算物理、計算化學和計算地質學等,作為工程類計算的課程,數值計算方法成為石油與勘探等工科專業的一門重要專業基礎課,有很強的實踐性。但傳統教材、傳統的教學方法容易抑制學生學習的積極性和主動性,這些問題的存在不僅直接影響實踐性教學的效果和質量,而且會逐漸導致專業自身與社會需求相脫節。根據我院為社會培養“一線工程師”、“一線管理師”、“一線經濟師”的人才培養目標,立足我院學生基礎條件,筆者提出了計算方法教學改革的總體思路,構建了應用創新型人才培養體系數值。
一、改革前的思考
(一)學生的基本特點與教學中的問題
在與油田單位、基層等學生家長和親朋的走訪和交流中,可以發現獨立學院的學生有自身的優點:頭腦靈活,動手能力強,興趣廣泛,善于交際,具有一定的特長。但學生普遍存在入學時學習基礎較差的問題,在我院筆者對所帶的2屆勘查技術與工程專業的班級調研發現(表1),大多數同學各科學習成績普遍較差,部分同學偏科極其嚴重,少數同學由于其他原因,而導致高考成績不高。而最初在我院教學中人才培養方案、教學大綱、教學方式基本上是校本部的克隆和復制,人才培養方案中,追求理論系統性、完整性、以學科為中心,學科內容理論性較強,知識結構偏重、偏難,教師教不下去,學生學不下去,教學質量難以保障。因此針對獨立學院學生特性,必須在教學中有側重點和改進點。
表1 我院勘查技術與工程專業2009級和2010級高考成績較差原因調查
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(二)傳統教學方式和方法
傳統數值分析教學存在的主要問題是課程內容多,而教學時數少。在2006以前,長江大學本部的“數值計算方法”開設時間在大三,課時為60學時,而隨著學校改革,增加實踐教學量后,將“數值計算方法”課時調整為48學時,如果仍然沿用傳統教學方法,一本教材,加上黑板和幾支粉筆,必然造成有些內容得不到細致的講解,且時間上反復的公式推導,極易使學生產生厭學情緒,教學效果自然不好。
二、數值計算方法教學改革總體思路
(一)注重課程中的思路
“數值計算方法”很多內容在“高等代數”、“數學物理方程”、“線性代數”等課程中都學過,但數值計算方法課程更注重應用,因此在教學中應指出其與傳統數學方法的區別。以近似計算思想為例,傳統的數學中強調邏輯的嚴密性和數學計算的準確性,但科學工程計算中所接觸的數據可能是帶有舍入誤差的近似數據,涉及的很多數學問題無法求出準確解,只能被具有一定精度的近似解替代,且經典完美的求解析解的方法在數值求解中也不一定適用,故近似計算在數值計算過程中成為一種有效的方法和手段。而在地球物理資料處理與解釋中,近似計算的思想應用十分廣泛。
(二)改革和加強教材使用
以往我院勘查技術與工程專業數值計算方法課程使用的是清華大學出版社的“計算方法”,該教材優點突出:重理論,系統性強,應用少。而我院學生學習這門課程的目的主要是“使用”算法,學習的目標不同,所選教材的內容、體系及側重點應有相當的差別。針對該問題,2011年筆者改選高等教育出版社數值分析簡明教程(第二版)作為課程教材,主要因其針對工科專業應用性“數值計算”的教材思路,教材方法理論簡單明了,應用重點突出。對比勘查技術與工程2009級和2010級選用該教材教學效果:(1)課堂講授中,2009級學生,上課中忙于聽講,對問題的反應不積極,容易走神;2010級學生的興趣較高,對課堂中提出的問題反應積極而熱烈。與同學談心中發現:2009級學生感覺課程晦澀枯燥,認為沒有實際用途。(2)從課后考試分析情況(表2)看,總得分上,2010級學生卷面平均成績要好于2009級,可見學生對課程有興趣時,學習效果要好;另外筆者設置基礎題40分,綜合題30分,實際應用題30分的布局,表中可以看到,2009級和2010級學生的基礎知識和綜合知識均掌握得不錯,但2010級學生解決實際應用題的能力更好一些。至此,教材的改革初步見到一定的效果。
表2 我院勘查技術與工程專業2009級和2010級數值計算方法考試成績分析
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(三)教學思路和方法改革
構建應用創新型人才培養體系(圖1),在課堂教學中,積極進行課堂情景討論,并以課堂為背景建立大學生創新平臺,并適時舉行班級間的數值計算方法數學建模競賽;在課外教育中,積極宣傳數值計算方法在地球物理中的廣泛應用和系列講座,并在課外建立興趣小組,并組織開展定期定量的小組活動;而在課后考核中,建立“思路過程+考試+上機”的考核機制,從培養和監控學生學習過程中思路的建立過程、考試的成績情況和上機的知識計算機應用狀況看,全面把握學生的學習情況,并及時反饋到后期的教學改革中。具體采用的教學方法是:(1)實驗教學法,針對我專業學生實踐動手能力嚴重不足的問題,我們堅持10學時的上機時間,期間進行數學實驗內容的初步設計,培養了學生分析問題以及解決實際問題的能力。(2)案例教學法,針對學校學習理論較多的情況,我們收集整理國內外地球物理勘探應用方面的研究成果,歸納整理成教學案例,在數學建模課堂實行案例教學。(3)專題講座法,結合各位教師自身的專業和科研,適時地將科研專題內容介紹給學生,這樣教學就顯得更為深刻生動。(4)情景討論法,為迅速提高學生應用數學的能力,我們通過開放機房,建立創新實驗平臺、數學建模競賽等途徑,指導學生參與科研。師生經常在一起討論,相互促進、相互提高。(5)課外興趣小組法,讓學生在對專業有一定的認識后,自己發現、提出和解決問題,主動提高自身的應用能力。
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圖1 應用創新型人才培養體系
三、結 論
當前,石油勘探行業對人才的綜合素質要求越來越高,培養應用型人才早已成為我院勘查技術與工程專業培養目標的重中之重。在近2年來的教學中,筆者通過強化課程中的思想教學,改革并加強教材的使用,改革教學思路和方法,構建了應用創新型人才培養體系對數值計算方法課程教學的改革,使學生圓滿地完成了本課程的學習,提高了學生運用所學理論解決實際問題的能力和實際動手能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 郭麥成,孫首臣.獨立學院培養高級應用性人才的思考[J].長江大學學報(社會科學版),2007,(4).
[2] 郭麥成,孫首臣.獨立學院教學過程管理改革的實踐與探索[J].長江大學學報(社會科學版),2009,(2).
[3] 吳筑筑,于江明.計算方法[M].北京:清華大學出版社,北京交通大學出版社,2004.
數值計算方法范文3
關鍵詞:數制轉換;基數;步驟;有效方法
對于中職生,學習《計算機應用基礎》“數制間轉換”時,由于數學基礎差,導致多數學生學不會該內容。針對中職生這種特點,我根據從教多年的經驗,總結出一些對他們學習行之有效的方法。
一、初識計算機中的幾種數制
人們通常采用的數制有十進制、二進制、八進制和十六進制。十進制數是日常生活使用最廣的計數制,其組成符號有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個,我們稱這些符號為數碼,所以十進制的基數為10;二進制數運算簡單、易實現,計算機中采用其進行編碼,二進制的數碼只有0和1兩個,所以其基數為2;八進制的數碼有八個符號0、1、2、3、4、5、6、7,所以它的基數是8;十六進制數有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六個數碼,所以它的基數為16。
二、由表及里學習數制轉換
為區別不同數制表示的數,通常用右括號外下標數字或字母表示數制,十進制數用D表示,二進制數用B表示,十六進制數用H表示,八進制數用O表示。如:(23)10表示十進制數23,(1011)2表示二進制數1011,76O表示八進制數76,3CH表示十六進制數3C。
(一)二進制、八進制、十六進制與十進制數的轉換
1.二進制數轉換為十進制數
講個例題:(1011)2,對于該二進制數先從右至左,在每個二進制數上方分別標識0、1、2、3…直到沒有位置可標識為止,然后用所在位的數值乘以2的相應次冪的值,相加即可。
2.十進制數轉換為二進制數
先講解例題,再總結方法。例題:將十進制數11轉換成二進制數。步驟是先采用“除2取余法”取出余數,再把余數從低位到高位歸整,即可轉換完畢。步驟如下:
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第二步:取“余”,從低位到高位,取出余數分別1011。所以,(11)10=(1011)2
學生掌握了計算方法后,可能就會提出“十進制小數如何轉換成二進制數”的問題,這樣教師便可“順水推舟”,講解小數的轉換方法――“乘2取整法”。步驟是把要轉換數的小數部分乘以基數2,取出整數部分作為新進制小數部分的最高位,接著,把上一步得的小數部分再乘以基數2,再把整數部分作為新進制小數部分的次高位,繼續上一步,直到小數部分變成零或達到預定的要求。舉例講解,學生更易理解和掌握。
學生掌握了十進制數轉換成二進制數后,對于十進制數轉換成八進制數、十六進制數的計算就可進行雷同的“模仿”,分別采用“除8取余法”“乘8取整法”“除16取余法”“乘16取整法”,完成轉換計算。
(二)二進制數、八進制數、十六進制數之間的相互轉換
這三種進制間的轉換需要借助下表,學生記牢下表,問題即可“迎刃而解”。
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1.二進制數轉換為八進制數
例題:將二進制數1111010.0111轉換為八進制數。方法:整數部分需將二進制數從右至左,三位為一組劃分,最左方不足三位的話,前面用0補足三位;小數部分需從左到右,三位為一組劃分,最右方不足三位的話,后面用0補足三位;對應上表,完成轉換。
步驟: 001 111 010.011 100 =172.34,所以,(1111010.0111)2=(172.34)8
2.二進制數轉換為十六進制數
例題:將1101010.01111轉換為十六進制數。方法:整數部分需將二進制數從右至左,四位為一組劃分,最左方不足四位的話,前面用0補足四位;小數部分需從左到右,四位為一組劃分,最右方不足四位的話,后面用0補足四位;對應上表,完成轉換。
步驟:0110 1010.0111 1000=6A.78,所以,(1101010.01111)2=(6A.78)16
3.八進制數轉換為二進制數
例題:將八進制數260.3轉換為二進制數。方法:只要將每位八進制數用三位二進制數替換,即可完成轉換。
步驟:260.3= 010 101 000.011,所以,(260.3)8=(10101000.011)2
4.十六進制數轉換為二進制數
例題:將十六進制數8C.25轉換為二進制數。方法:只要將每位十六進制數用四位二進制數表示,即可完成轉換。
步驟:8C.25=1000 1100.0010 0101,所以,(8C.25)16=(10001100.00100101)2
以上方法,雖是較淺顯的話語,但在實際教學中,易被中職生理解。無論話語是否粗淺,敘述是否專業,只要能被學生輕松掌握就是行之有效的好方法!
參考文獻:
數值計算方法范文4
【關鍵詞】控制;算法;仿真
0 引言
《計算機控制技術》是工業電氣自動化、自動控制、計算機應用等專業的主要專業課程之一[1]。具有實踐性和綜合性強、課程抽象、學習難度大等特點。尤其是其中的控制算法,既是計算機控制系統的核心,也是整個計算機控制系統設計中的難點,并且由于控制算法數量多,理論性強,采用常規的講授方法,學生不易理解,教學效果不是很理想?;诖?,本文以MATLAB為工具,通過編寫M文件、構建SIMULINK框圖對主要算法進行仿真實現,并通過 GUI (圖形用戶界面 )設計友好的人機交互界面,實現控制算法的選擇、參數的設置、動態仿真以及不同算法的控制效果對比等。在建模仿真的過程中將抽象的理論知識變成直觀的感性認識,使學生可以更直觀、高效地理解和掌握所學知識,培養學生的學習興趣和能力,提高教學質量。
1 仿真平臺規劃
MATLAB是目前應用最廣泛的科學工程運算軟件,內嵌的SIMULINK是MATLAB的重要組件之一,無需大量的程序代碼,只需建立仿真框圖即可實現對復雜系統的交互式動態建模、仿真以及綜合分析,令繁瑣的仿真實現過程變得清晰可見。MATLAB的M文件工作方式,可以將MATLAB的語言代碼全部寫在一個文本文件――M文件中運行,用戶還可以根據需要自編一些函數,方便程序的修改與維護,提高代碼的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的圖形用戶界面開發環境[2],使用它,用戶無需了解圖形實現的細節內容,便可以繪制復雜的圖形以及設計出美觀、方便的菜單化和控件式的人機交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI實現《計算機控制技術》課程中的控制算法仿真平臺設計。
2 控制算法的M文件仿真
《計算機控制技術》課程中的控制算法主要有數字PID的各類控制算法、Smith補償算法、最少拍控制器的設計方法、大林算法以及滯后過程的預估控制算法等。數字PID控制算法有常規算法和改進算法兩大類,常規算法分為位置型和增量型,改進算法主要有積分分離PID算法、抗積分飽和PID算法、變速積分PID算法等,這部分使用M文件進行仿真。M文件仿真時,首先新建一個空M文件,之后依據算法表達式在空M文件中輸入MATLAB程序并以.m后綴保存,最后在命令窗口鍵入保存的文件名即可以運行該文件。之后通過 GUI開發環境設計友好的人機交互界面,實現控制算法的選擇、算法參數的設置、系統的動態仿真以及不同算法效果對比等。
仿真平臺中的人機交互界面之一如圖1所示。在該界面中點擊相應按鈕可以選擇不同的PID算法,算法改進前后的效果對比也可以直觀地得以呈現。此外,通過修改算法的參數,可以讓學生高效地理解不同參數對系統性能的影響。圖1的曲線是積分分離PID控制算法的仿真結果,被控對象為,采樣時間為1ms,rin(k)=1.0。
3 控制算法的SIMULINK仿真
《計算機控制技術》課程中的Smith補償算法、最少拍數字控制器、大林算法以及滯后過程的預估控制算法等使用SIMULINK進行仿真。之后在 GUI開發環境中設計友好的人機交互界面,實現控制算法的選擇、參數的設置以及系統的動態仿真等,如圖2所示。圖中的曲線是未消除振鈴的Dahlin算法的仿真結果,被控對象,采樣周期T=0.08s。
4 編譯GUI生成應用程序
為了能夠在沒有安裝MATLAB的計算機上使用該仿真平臺,需要將以上設計文件編譯成可以獨立執行的應用程序。該過程分三個步驟:安裝Lcc編譯器(MATLAB自帶),配置編譯器,編譯腳本。最后生成的后綴為.ctf和.exe的文件即為脫離MATLAB環境運行必需的文件。此后若要在未安裝MATLAB的機器上運行該可執行程序,只需將MATLAB安裝目錄下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安裝到該計算機后,點擊執行編譯生成的.exe文件即可。
5 結論
本文針對《計算機控制技術》課程中控制算法數量多,理論性強,采用常規的講授方法,學生不易理解、教學效果不理想的問題,設計了該課程的控制算法仿真平臺,讓抽象的理論得以直觀、生動的呈現,使學生深入、高效地理解和掌握所學內容,在教學中取得了良好的教學效果。
【參考文獻】
[1]賴壽宏,主編.微型計算機控制技術[M].北京:機械工業出版社,2008.
[2]趙景波,主編.MATLAB控制系統仿真與設計[M].北京:機械工業出版社,2010.
[3].基于Simulink的電力系統仿真研究[J].科技視界,2013(11):160,166.
[4]陳光,等.精通MATLAB GUI設計[M].2版.北京:電子工業出版社,2011.
數值計算方法范文5
摘要介紹了大蒜根螨的發生規律、發生原因及綜合防治技術,以期為有效地防治大蒜螨類危害提供理論依據。
關鍵詞大蒜根螨;發生規律;發生原因;綜合防治技術
大蒜是臨沂市河東區重要的出口創匯農產品之一,脫水蒜片大量出口日、韓等國。但近年來,隨著大蒜種植面積的不斷擴大,尤其是隨著蒜種的頻繁調運,一種新的蟲害——大蒜根螨傳入,且危害不斷加重,成為繼根蛆之后的又一重要害蟲[1]。為了盡快掌握大蒜根螨的發生危害特點,進行有針對性地防治,筆者自2003年以來開展了系統地調查研究,初步掌握了害螨的種類、危害特點、發生規律及防治方法。
1大蒜根螨的發生規律
1.1刺足根螨
刺足根螨分布廣,繁殖快,危害重,是大蒜田間及貯藏期間的危險害蟲。成螨體長0.58~0.81 mm,寬卵圓形,似洋梨狀,表面白色,光滑發亮,有4對短而粗的足,卵橢圓形,長0.2 mm,乳白色,較透明。以成螨及若螨在大蒜植株內或土壤中越冬,也可以卵在大蒜鱗莖內越冬。成螨在大蒜鱗莖基部的凹陷處產卵,多為單?;驍盗#總€雌螨約產卵600粒。一般為20~30 d繁殖1代。發育適溫為20~25 ℃。易發生在有機質豐富的酸性砂質土壤中。成螨及若螨蛀食大蒜植株的鱗莖,使被害鱗莖腐爛發臭,地上部枯萎死亡[2]。貯藏蒜頭被害時也會腐爛發臭或干燥成為空殼。
1.2腐嗜酪螨
腐嗜酪螨為世界性害蟲,分布廣,繁殖快,危害重。主要為害貯藏蒜頭,近年來在大蒜田間也有發生。成螨卵圓形,體長0.51~0.61 mm,寬0.27~0.29 mm。體表光滑,乳白色,半透明,有4對短而粗的足。卵長橢圓形,長0.09~0.12 mm,寬0.05~0.08 mm,乳白色。以卵、若螨或成螨在蒜頭內越冬。成螨在大蒜鱗莖莖盤上的蒜瓣基部縫隙處產卵,或在被害部位的孔洞中產卵,多數產卵成堆,少數為單粒。每頭雌螨產卵85~100粒。繁殖適溫為20~24 ℃,最適空氣相對濕度為80%~90%。腐嗜酪螨具群居性,喜生活在潮濕霉爛的環境中。成螨及若螨為害蒜頭時,初期蛀食蒜瓣表面,以后逐步蛀入蒜瓣內部,形成許多不規則的孔洞。被害蒜頭在潮濕條件下腐爛,在干燥條件下則枯黃干癟。在田間,植株鱗莖基部受害后,則引起腐爛發臭,導致植株枯死。
1.3癭螨
癭螨又叫郁金香螨,分布廣,為世界性害蟲。除為害蔥蒜類蔬菜外,還為害麥類、玉米及樹木等。成螨體形很小,為胡蘿卜狀、乳黃色蠕形蟲。雌螨在蒜瓣表面產卵,多為單粒,極少數產卵成堆。卵近球形,乳白色,略透明。初孵出的若螨無色,半透明,脫皮后逐漸變為乳白色,隨著螨齡的增大,體色略有加深。繁殖的最適氣溫為15~20 ℃,最適空氣相對濕度為70%~95%。氣溫低于3 ℃、空氣相對濕度低于60%時,生育停止。以成螨及若螨為害貯藏的蒜頭,有時田間蒜頭也可受危害。多從蒜頭的莖盤邊緣縫隙處入侵,在蒜瓣基部的肉質部刺吸汁液,以后逐漸轉移到蒜瓣的尖端部為害,使蒜瓣逐漸萎蔫、變褐、干枯,蒜頭成為空殼。在濕度高的條件下,被害蒜頭的傷口還會感染許多病菌,使蒜頭腐爛發臭。癭螨還是病毒病的傳毒媒介,帶毒量大,傳毒快,毒期長,危害重,對大蒜的傳毒率達100%。凡被癭螨危害過的大蒜,播種后長出的幼苗呈現多種病毒病癥狀,生長緩慢,不抽薹,不形成蒜頭,或形成獨頭蒜。
2發生原因
一是氣候。主要是溫度,此外降雨和澆水也有一定影響。連續5年觀察結果顯示,根螨發生與溫度,特別是與1—4月的氣溫成正相關。冬季氣溫高,有利于根螨越冬,春季氣溫回升快,有利于根螨繁殖,螨害發生重,反之則輕。研究表明根螨的發生消長與溫度成正相關。在30 ℃以內,發育歷期隨溫度的升高而縮短,發育速率隨溫度升高而加快,發育速率同溫度成正比[3]。降雨量大或大水漫灌不利根螨的發生,而適量的降雨或澆水,則有利于根螨的發生。二是土壤。土壤質地、土壤肥力都對根螨的發生有一定影響。據調查,大蒜根螨發生程度受土壤黏度、孔隙度的影響,若土質黏重,土壤孔隙度小,根螨發生常較重,發生程度為黏土>壤土>沙土。同時,土壤有機質含量高、堿解氮含量高、土壤EC高的地塊根螨發生也常較重,說明土壤養分高對根螨發生有利。三是栽培制度。露地栽培發生較輕,地膜覆蓋較重;連作田重,間作套種比單一種植發生重;種植密度大及田間雜草多的發生重。
3防治技術
3.1農業防治
選擇地勢平坦、排灌方便、土壤有機質豐富、保肥水能力強的砂壤土種植,忌重茬,不與大蔥、洋蔥、韭菜連作,也不要毗鄰種植,實行3~4年輪作[4]。播種前嚴格選種,淘汰有病、蟲的蒜瓣。掰蒜后剩下的蒜皮、蒜根、蒜薹殘樁及莖盤要全部集中燒毀,以減少蟲源。及時清除田間被害植株,燒毀或深埋,以減少螨源。
3.2藥劑防治
蒜頭貯藏期間如發現螨類為害時,可用硫黃粉100 g,加入少量鋸木屑,拌勻后裝在容器中,放在蒜頭貯藏室內,點燃后將門窗封閉,熏蒸24 h,殺螨效果可達100%,但對卵無效,可待卵孵化后再熏蒸1次。播前,將入選種瓣用80%敵敵畏乳油1 000倍液浸泡24 h,或用73%克螨特乳油1 000倍液,或15%達螨靈乳油2 000倍液浸泡15 min,晾干后播種,殺螨效果可達100%[5]。播種時,先在播種溝中均勻撒入乙拌磷顆粒劑45~60 kg/hm2。蒜頭膨大期,用48%樂斯本乳油3 000 mL/hm2,或20%螨克乳油1 500 mL/hm2,或1.8%阿維菌素乳油1 500 mL/hm2,或15%達螨靈乳油4 500 mL/hm2對水900 kg噴注大蒜基部,連續噴2~3次,每次間隔10~15 d。抽薹后1周,結合追施膨大肥及澆水,用48%樂斯本乳油3 000 mL/hm2,或15%達螨靈乳油4 500 mL/hm2防治。
4參考文獻
[1] 王磊,楊愛華,馬俊霞,等.大蒜刺足根螨發生規律與防治技術研究初報[J].中國植保導刊,2004,24(5):20-21.
[2] 陳艷,林陽武,范青海.食物對刺足根螨生長發育、繁殖及休眠體產生的影響[J].華東昆蟲學報,2006(4):250-252.
[3] 王磊,李延倫,陳東輝,等.大蒜根螨的發生與防治[J].中國農技推廣,2004(5):54.
數值計算方法范文6
【關鍵詞】職業技術學校;計算機;教學方法;改革
【中圖分類號】G640
目前,社會上的各行各業都開始廣泛運用計算機,計算機對社會的發展、人類的進步具有較大的促進作用。職業技術院校是培養計算機專業人才的搖籃,每位教育工作者都必須勤于思考、大膽創新、積極探索,尋找更加有效的計算機教學方法,從而提高計算機教學質量,促進人類進步。
一、目前職業技術院校計算機教學中存在的問題
(一)傳統計算機教學模式的束縛
分析目前職業學校的生源,大部分是學習素質較差的學生,其選擇職業學校、技校進一步求學,事實上是因為職業學校的門檻較低。這就導致學生整體的素質較差,其接受知識的能力也逐年降低。但是目前,職業學校仍然沿用舊的國家職業教育的教學大綱進行計算機教學,大綱內容的使用對象與學生的素質之間存在著一定的落差,這使得教師在教學時面臨一定的困難和被動[1]。同時,學生的學習、就業也非常困難,很難找到合適的企業去就業。
(二)專業設置缺乏科學性
職業學校在設置專業時,重視專業學科的基礎性,認為職業學校學生的專業基礎很重要。此想法本無錯,因為對于職業學校的學生來說,基礎知識很重要,但在教學過程中一味的追求基礎知識教學,忽視計算機操作實踐及應用能力的提升,對學生的發展很不利。教學過程的基礎理論與學科實踐聯系不夠緊密,使得學生的計算機實際操作能力差,學生很難滿足企業的需求。
二、改善職業技術院校計算機教學方法的措施
1,開展相互學習與啟發性的教學
中職計算機操作學生學得非凡快,也很輕易接受,有的東西盡管老師沒有介紹,通過同學們自己上機摸索也能很好的把握操作方法,這就是人們常說的/電腦不是學出來的,是玩出來的,它的確有一定的道理[2]。記得學習畫筆一節,首先跟同學們簡單介紹了繪圖工具中一些常用工具的功能,然后讓同學們自己畫創意畫,可圍繞老師提出的主題,也可自由發揮,要求是充分利用繪圖工具,以達到同學們熟練把握使用繪圖工具的目的。同學們之間相互學習,很快就把握了基本要領。
授課中還可設計一些不同的授課方法,比如,在學習畫筆一節中,當同學們學會了繪畫的一些基本操作方法后,提出繪圖中如何重復繪出某一圖形,提示利用Windows文件操作中的技巧,請同學們自己在操作中發現操作方法。請最早做出的同學教全班同學操作,這種問題的提出,給那些電腦操好者很大的刺激,他們馬上鉆研、探討,同學們學習思路靈敏,充分調動了學習積極性,這樣使得整個教室學習氣氛活躍,然后,請做出來的同學,到教師機上,利用屏幕廣播教學,當小老師,將他的操作方法演示給全班同學看,小老師的操作比教師的教學真的沒有差。通過這些方法,計算機教學組織形式要多樣化,讓同學們開心,學東西能達到事半功倍的效果。
2,實施多媒體教學,增強教學質量
傳統的計算機教學模式即為在課堂上教師書寫板書,針對書本進行講解。用這種方法授課,學生只能是把操作步驟逐步記下來,看不到操作的結果,接受起來有些費勁。由于現在的計算機各種軟件,特別是WINDOWS下的各種軟件,均以圖標方式和鼠標操作為主,其操作直觀、便捷,這些軟件的應用與操作在黑板上是無法向學生講解明白的,需要使用演示設備向學生講解。多媒體教學具有很多優點:它使得教學內容形象、直觀地顯示在學生面前,給學生以極大的吸引力;大大增加課堂教學的信息量,提高教學效率,大大提高學生學習計算機課程的興趣和主動性。
3,注重實踐教學,增強學生實際操作能力
計算機專業對實踐能力具有較強的要求,在教學中更應該注重學生實踐能力的培養。目前,不少學校為計算機教學配的是單機房或者是無盤工作站的網絡機房,還有一個或幾個為各科教學而設的配有大屏幕實物投影儀的多媒體教室[3]。對于這種配置則推薦一堂講、一堂練的模式,根據實際需要,有時在教室上課,有時在機房練習。教師在第一次課可先在有大屏幕投影儀的多媒體教室進行講解并演示,再叫一個或幾個同學演示操作,第二次課就給學生一些任務,讓他們上機完成。這樣一來,在第一次課上,學生通過聽、看基本掌握操作技能,第二次課通過自己實踐,進行鞏固學習。這樣,教學過程既集中又個別,在練習課上學生可以根據自己的實際情況學習:學有余力的同學,在完成任務后,可深入學習其它知識,而教師也可花較多的時間用以輔導后進同學,既保證了課堂容量,又提高了課堂效率。但是這種方式也有一個缺點:學生在學習過程中不能實時操作,不易發現教與學中的問題。尤其目前計算機課時量很少,兩次課的間隔時間較長,學生易忘,會造成教學過程的重復。
三、結論
隨著社會的不斷發展,科技的不斷進步,人們對計算機的應用越來越廣泛。職業技術學校的教學目標即為為國家與社會培養出一大批專業技術人員。為了滿足社會的發展需求,各大職業技術學校必須改變傳統的計算機教學模式,充分運用多媒體教學,注重實踐,引導學生理論聯系實際,采用科學有效的教學模式,注重實踐教學,增強學生實際操作能力等,只有不斷改革與創新,才能提高計算機教學質量,實現教學目標,從而為社會培養出更多高素質的計算機專業人才。
【參考文獻】
[1]王新剛;論信息技術環境下新的教學模式及其實踐[D];華中師范大學;2012(07):89-90
[2]藍紅莉;項目教學法在《計算機組成原理》教學中的應用研究[J];中國科技信息;2011(03):22