導語：如何才能寫好一篇力學分析的方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：直升機；概念設計；飛行力學分析方法；配平；飛行性能；參數分析

中圖分類號：V212.4 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2615（2015）02-0259-07

直升機概念設計的主要任務是根據直升機的設計要求，選擇總體參數以及氣動布局參數，確定滿足設計要求的初步方案，為初步設計提供初始方案，是從無到有的設計過程。因此在概念設計階段要慎重地進行參數選擇，直升機設計參數的依據是設計技術要求，為了正確選擇參數首先必須清楚直升機設計參數與飛行性能之間的關系、影響規律。

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    一、高中物理難學的主觀原因

    1.思想放松

    剛進入高中的學生思想易松懈,而高中物理的難度遠非初中物理能比,需要三年的艱苦努力,加上高考的內容源于課本而高于課本,具有很強的選拔性,如果高一基礎太差,指望高三突擊,其缺漏的很多知識是非常難完成的,實踐表明多數同學會落空。

    2.忽視基礎

    一些天賦甚高的同學,常輕視基本知識、基本技能和基本方法的學習與訓練,經常是知道怎么做而不去認真演算書寫,只對難題感興趣以顯示自己的“水平”,好高騖遠,重“量”輕“質”,陷入題海,到正規作業或考試中不是演算出錯就是中途“卡殼”,解題只追求答案的正確性,書寫不規范,考試時丟分也很嚴重,久而久之就失去了對物理學習的興趣。

    3.被動學習

    一些同學進入高中后,還是有很強的依賴心理,習慣跟隨老師運轉,沒有掌握學習主動權。比如坐等上課,課前沒有預習,對老師要上課的內容不了解,上課忙于記筆記,沒聽到“門道”,沒有真正理解所學內容。由于各科信息量都較大,如果不能主動有效地復習,前學后忘的現象比較嚴重。

    4.學不得法

    部分同學上課沒能專心聽課抓不住重點難點,不能體會物理思想方法,對要點沒聽到或聽不全,筆記記了一大本,問題也有一大堆,課后又不能及時鞏固、總結、尋找知識間的聯系,只是趕做作業,亂套題型,對概念、法則、公式、定理一知半解,機械模仿,死記硬背。培養良好的學習習慣,體會 “死記硬背”與“活學活用”的區別,掌握好的學習方法。

    三、轉化學困生的方法

    1.培養自主學習的習慣

    教學是教師的教和學生的學共同的雙邊活動,教師的教只有通過學生積極、主動的學,才能發揮作用。教師必須認同學生有自主學習的愿望,并且初步具備自主學習的條件。教師的任務是創設一種有利于學生學習潛能發揮的情境,使學生的學習潛能得以充分發揮。因而在教學中不可面面俱到,應盡量縮短講課時間,教材中凡是學生能看懂的內容一律不講,留給學生更多時間,讓他們充分思考,不懂的問題在課堂上大膽提出來,師生共同分析、相互交流,引導學生主動參與、樂于探究,使其真正成為學習的主人。

    2.培養思維能力

    (1)培養學生的抽象概括能力。物理教學中多舉實例、多使用教具,讓學困生大膽地把生活實際抽象概括為物理語言,要求學困生多讀教材、教師多輔導,使他們正確把握概念的內涵、關鍵詞、句,以便在解題中能準確無誤,舉一反三的應用。

    (2)加強思維品質強度、廣度的訓練。為了克服不足,提高抽象思維的強度和敏捷性,教學中可有意識地進行如下訓練:①進行限時達標訓練。對于作業或課外練習不能沒有時間約束,要求學生做作業時一定要給自己一個時間界限,譬如一節課中要完成、二十分鐘完成等等;對于稍難的、比較優秀的試題要求集中力量進行練習。②重視發散思維的訓練。發散思維是創造性思維的一種形式,它沿著不同的方向去思考,有利于克服學困生思維呆板、思路多年來狹窄的缺點。 “一題多問”、“一題多思”、 “一題多解”是訓練發散思維的好辦法。

    3.循序漸進

    很多學生反映高中物理一學就會,一用就錯,一放就忘,這說明學生對所學知識了解不深刻,掌握不全面。因此,在教學過程中不能操之過急,對所學的知識不能要求學生一次到位,而應根據學生實際情況,適當放慢速度,使學生對概念的理解和掌握隨著認識能力的提高螺旋式上升。

    如在《牛頓第二定律》一章的教學中,為使學生較好掌握定律中加速度和力的關系及各物理量的物理意義,應先將有關概念作為預備知識總結歸納,如力的概念、合力與分力的概念、加速度概念及牛頓第一定律等,以掃除定律學習中的外圍障礙,再進行定律的實驗和理論討論。在安排學生練習時要注意題型和難度的控制,先練習水平面上的問題,再逐漸深人到斜面問題;先分析物體受一個力的問題,再逐漸深入到物體受兩個、三個力的問題;先研究單個物體問題,再逐漸深人分析連接體問題。

    4.化解分化點

    高中物理知識易分化的地方多,這些地方一般都有方法新、難度大、靈活性強等特點。對易分化的知識,應當采取多次反復,加強輔導,開辟專題講座,指導閱讀參考書等方法,將出現的錯誤提出來讓學生議一議,充分展示他們的思維過程,通過變式練習,提高他們的鑒賞能力,以達到靈活掌握知識、運用知識的目的。

    總之,我們要充分認識高中學生在物理學習上的特點和現實困難,尊重學生的基本實際,多想辦法,研究規律和遵循規律,才能更好地幫助學生跨越物理難學的這道坎。

    參考文獻:

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【關鍵詞】歷史；教學；實效性

1 激情教學法教學在歷史課堂教學中的運用

1.1 激情導入

良好的開端是成功的一半，導入新課要創設情境，還要不斷變化、不斷創新，讓學生對課堂內容產生好奇和探索的欲望。比如利用圖片、故事、歌曲、社會熱點導入等。使學生帶著問題，懷著好奇漸入佳境。例如：第1課《》，我用了一張漂亮的罌粟花圖片。先出示圖片，以靜帶動，用靜態的圖片激活學生的大腦興奮點。然后提出問題以此導入。

1.2 激情引導自主學習

歷史知識的系統性比較強，歷史事件有一個發生發展的經過，有什么因就有什么果。因此，在學生預習自學時，引導學生自己構建知識體系，可以系統地把握知識的脈絡，清晰知識結構，有利于知識的整體把握，整體理解，并發現歷史規律。如學習近代史上的戰爭時，我引導學生思考，師生一場戰爭應該從哪些方面學習？學生回答后，共同構建自學知識體系，從戰爭爆發的原因、戰爭的經過、結果、影響、性質、勝負原因分析等幾個方面學習，然后再引導學生自學。最后基礎知識學完后，畫出知識體系結構圖或表格，形成整體網絡，學生就掌握了學習戰爭的基本規律，再學習戰爭時，不用教師指導，學生就能自己學習了，提高了學生的自學能力。

1.3 激情互動

1.3.1組內互動：對于組內互動，一般是教師是針對這節課需要挖掘的問題而提出的問題，多是關于原因、背景、結果、影響等。提出問題要難易適度，既需要學生思考，又要學生能通過組內的討論得出結論。這就看教師設計問題的能力。是否能認識到初中學生解決分析問題的能力。這個度不好把握，是需在實踐中不斷的總結。例如：學習《偉大的歷史轉折》一課時，我提出了這樣的問題：偉大的歷史轉折是指什么？為什么說是偉大的歷史轉折？主要解決的就是召開的重心的轉移和歷史意義。講這兒時應提一下特色的意思。

1.3.2組間互動：針對探討問題說出自己組內的意見，看別的組同學是否認同。同時對于自己在自主學習的過程中發現的問題可以提出供大家一起探討。（提出問題要給小組加分的，所以學生找問題特認真。）例如：學習八下第1課時，學生提出為什么說第一屆政協會議是一次全國人民大團結的空前盛會？學習八下第3課時學生提出農民成為土地的主人有何含義？學習八下第1課時學生提出國務院總理與政務院總理有何不同？

1.3.3師生互動：老師的導向作用是無論在什么課堂上都不可改變的。能否靈活駕馭課堂，最基本的一點應做到讓學生不偏主題。教師及時做好歸納和總結，并做到解決問題的理論高度，教師的作用就是引導學生學會解決問題的方法，既要完成雙基目標，又要達到情感態度價值觀目標要求。在課堂上我除了解決學生通過互動也解決不了的問題外，更重要的一點是讓學生明確事件間的內在聯系，起穿針引線的作用。歷史課上的互動可是說是評估這節課成功與否的關鍵，所以也是我們有中國特色教師鉆研的重要環節。在教學中要不失時機的用好多媒體等多種輔助教學的工具。達到讓課堂活而不亂，目標達成的效果。

1.4 魅力精講

精講是一堂課必不可少的環節，這有助于學生從總體上掌握相關的歷史知識，在理解的基礎上學習歷史會更容易減輕學生的負擔。在這方面我特別注重，一般在單元初有個總結，我都會在學習這一單元開始時讓學生先讀一下，然后我粗略的解讀一下。這一單元學習完后，我們重溫一下單元綜述，學生就會理解了。例如：學習八下第二單元第4課時我會先讓學生看第二單元的總述，先知道這一單元所講得是建設社會主義道路的探索，讓學生明確探索就說明前面沒有現成的路，并且是在建設領域進行探索，探索過程中難免出現失誤，第6課講的是經濟領域中出現的失誤，第7課主要講政治領域中的失誤，是學生認識到社會主義道路的探索在曲折中前進。學習歷史不僅僅是知道相關的知識，更重要的是學以致用，還要應對考試。特別是現在的出題方式靈活多樣，讓一些學生不知所措，面對新的提法無所適從。

1.5 巧妙的學法指導

歷史的學習，學習方法至關重要，我在教學中，指導并引導學生采用巧妙地方法學習歷史。比如在學習《》一課時，我引導學生編制順口溜掌握《》的內容，即“割讓遼臺澎，賠款2億兩，增開沙重蘇杭，允許日辦工廠”，學生很喜歡，一會就掌握了。

1.6 拓展延伸

歷史課的拓展延伸，是聯系性、探究性的、開放性的、研究性的題目，引導學生學以致用，拓展視野。應對考試中相關問題是有聯系的，需要老師引導學生進行前后，中外知識的聯系。例如：在學習，就把前面、時期關于農村進行的改造和和化運動聯系在一起，以表格的形式呈現。

2 激情教學法教學應用效果

2.1 激情教學法，能激發學生學習的興趣

在歷史教學中，我創設的問題緊緊圍繞教學目標和課程標準，符合學生的知識、能力和思維水平，形象生動，激發了學生學習的欲望，學生積極主動地參與到學習活動中，在積極地思考過程中思維活躍，又迸發出創造性的火花，發現提出新的問題，教學過程成為學生主動、獨立的學習過程。

2.2 激情教學法使學生獲得情感體驗

創設的問題積極健康，趣味性強，學生處于一種愉快的情緒下學習，學習效率高，學生在學習知識的同時，也獲得了情感、態度、價值觀和道德理念的熏陶，人格得到升華。

2.3 激情教學法能培養學生創新和實踐能力

學生在一種活躍、寬松的氛圍中實踐學習，動手動腦，主動學習，創新精神和創造品質大大提高，從而提高歷史課堂的教學質量，同時也充分發揮歷史課程的特有功能，加強了對學生的國情教育。

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一、通過地理災害教學滲透生命教育

教育就是對學生的每一次生命活動進行關懷,學習過程就是一種享受生命的過程。生命教育是在生命活動中進行教育,通過生命活動進行教育,是為了生命而進行教育。狹義上,生命教育即對生命本身的關注,包括個人與他人的生命,進而擴展到一切自然生命。廣義上,生命教育是一種全人的教育,它不僅包括對生命的關注,而且包括對生存能力的培養和生命價值的提升。沒有生命,一切無從談起,可以說生命教育既是一切教育的前提,同時也是教育的最高追求。

人類作為地球的主人,在漫長的歷史長河中不斷塑造、改變著世界,而且隨著科技的進步、社會的發展,改變的進程和力度還在不斷地加大、加深,但人類在大自然面前,尤其是在地震、海嘯、臺風等巨大的自然災害面前,仍然渺小而脆弱,這些可怕的災難甚至在瞬間吞噬人類的生命。因而,通過地理災害教學滲透生命教育,可以讓學生體會生命的價值,感悟生命珍貴,喚起對生命的重視、熱愛,同時促進學生地理思維能力的培養,加深對人地共融共生關系的探求、理解以及地理學科的價值認同。

例如,針對湘教版七年級上冊第二章第四節海陸變遷中“火山與地震”這一部分教學,教師可事先將學生分為3~6個小組,提前一周左右時間讓學生收集關于火山噴發、地震、海嘯前的征兆和來臨時的應對措施、危害等資料。上課時先播放經過剪輯的關于火山噴發和大地震的視頻,激發學生對災害短時間內毀滅家園、造成大量人員傷亡的震撼感,體會生命的脆弱和可貴。接著啟發學生找出火山與地震的分布和成因,然后分小組介紹之前要求準備的內容,最后教師可以用“2008年5月12日地處汶川大地震區的四川綿陽安縣桑棗中學創造零傷亡奇跡的案例——因為學校平時重視了劣質教學樓的加固,堅持每學期至少組織一次全校性緊急疏散演習,因而在汶川大地震來臨時發揮了巨大效用”作小結并升華:雖然在大自然的力量面前人類是弱小的,但柔弱的生命也是偉大而充滿奇跡并值得珍惜的,我們可以用知識努力去守護生命。

二、利用地理災害教學強化生存教育

生存教育是通過開展一系列與生命保護和社會生存有關的教育活動與社會實踐活動,向受教育者系統傳授生存的知識和經驗,有目的有計劃地培養學生的生存意識、生存能力和生存態度,樹立科學的生存價值觀,從而促進個性自由全面健康發展,實現人與自然和諧統一的過程。

《義務教育地理課程標準(2011版)》在第一部分前言第二條“課程基本理念”的第一點“學習對生活有用的地理”中闡述到:地理課程選擇與生活密切相關的地球與地圖、世界地理、中國地理和鄉土地理等基礎知識,引導學生在生活中發現地理問題,理解其形成的地理背景,提升學生的生活品味,增強學生的生存能力。中國是一個災害頻發的區域——涉及災害種類多,分布地域廣,發生頻率高,造成損失大。地理教師在教學中有意識地融入災害教育可以強化生存教育。

例如,對湘教版八年級上冊第二章第三節中國的氣候中“多特殊天氣和多旱澇災害”進行教學時,可以把全班分成6個小組,分別針對寒潮、梅雨、臺風、沙塵暴、洪澇、干旱災害進行自學歸納——六種氣候災害發生的時間、表現、分布、造成的危害、應對措施、安全常識,然后分小組介紹學習成果,這樣既對我國的氣候災害進行了普及教育,同時通過對這些災害的了解,提高學生應對這類災害的基本生存能力。當然,結合2013年初發生在我國中東部地區因霧霾天氣造成重度空氣污染現象,教師還可以進一步拓展教材內容,引導學生思考了解:什么是PM2.5?什么是PM10?持續而嚴重的空氣污染原因是什么?造成哪些危害?治理空氣污染應該怎么辦?可以做什么?我國還有哪些氣候災害?如果課堂時間有限,教師可讓學生分小組課后收集、整理相關資料,后面每節課留五分鐘時間,在全班分享各小組成果,直到分享完畢。當然,如果是地理教師為班主任,可以利用班會課,以此為主題,喚起學生對生存環境的關注和保護,達到在地理災害學習中生存能力逐步提高之目的。

三、結合地理災害教學倡導生活教育

“生活教育”是中國現代杰出教育家陶行知先生教育思想的核心。陶行知先生指出:“生活教育是生活所原有,生活所自營,生活所必需的教育。教育的根本意義是生活之變化。生活無時不變,即生活無時不含有教育的意義。”理解其內涵,從定義上說——生活教育是給生活以教育,用生活來教育,為生活向前向上的需要而教育;從生活與教育的關系上說——是生活決定教育,教育不能脫離生活;從效力上說——教育要通過生活才能發生力量而成為真正的教育,在改造生活的實踐中發揮積極作用。“生活教育”強調教育要以生活為中心。

在《義務教育地理課程標準(2011版)》開篇第一部分前言第一條“課程性質”中寫到:“義務教育階段地理課程是一門兼有自然學科和社會學科性質的基礎課程”,明確了“生活性”是地理課程的五大基本特征之一 ——地理課程內容緊密聯系生活實際,突出反映學生生活中經常遇到的地理現象和可能遇到的地理問題,有助于提升學生的生活質量和地理技能。地理災害影響著人們的生活,生活也為人們認識地理災害提供了素材,地理災害教 學用活生生的實例,警示人類居安思危、趨利避害、提高生活質量,同時也豐富生活教育的領域。

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關鍵詞：數學分析； 人文地理； 應用

中圖分類號：G633．55 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）02-045-001

在高中地理學習中，學習有用的地理，善于觀察、發現、探究是新課標提出的教育目標。從近幾年高考試題分析中，特別是文綜卷地理的11個選擇題中，我發現用數學知識解決地理問題的考題頻繁出現。說明其越來越被命題組專家們看好。此方法在自然地理中應用很廣，在人文地理特別是在區位、交通、人口、環境等重要專題也有很多應用。在高三總復習將“知識考點化，考點題型化，題型模式化”的教學實踐中，我把用數學分析的方法在人文地理中的應用作了總結，大體上歸納了以下類型：

一、極值法

數學中有求最大值、最小值的方法叫極值法，這種方法也可在人文地理中應用。人類活動（農業、工業、交通、商貿等）總是以最小的投入獲得最大的產出即效益(經濟效益、環境效益、社會效益)最大化為原則。

例1 2005年全國高考文綜卷一第8-9題

假定工廠選址時只考慮運費,且運費與所運貨物的重量和運具有關。某原料的原料供應指數等于該原料重量與產品重量之比。下圖中，O點到原料M1 M2產地和市場N的距離相等。據此回答1-2題：1.如果工廠選址O點最合適，那么

A.M1的原料指數大于M2的原料指數

B.M1、M2的原料指數都大于1

C.生產1個單位重量的產品分別約需要0.5個單位重量的M1、M2

D.生產1個單位重量的產品分別約需要1個單位重量的M1、M2

2.若生產2個單位重量的產品，需要3個單位重量的原料M1，2個單位重量的M2，

那么，工廠區位最好接近以下四點中的（ ）

A.N B.P C.Q D.R

【分析】：總運費（s）＝運距＊運量＊運費／噸公里

＝OM1（a）＋OM2（b）＋ON（c）三段路程運費之和。

要使總運費最少，就得使三段路程運費之和最小 。

因此，要使總運費最少，就得使三段路程運費都相等。

根據題意：工廠選址O點最合適，說明總運費最少。運距OM1＝OM2＝ON，而且運費／噸公里都相同，所以，三段的運量必須相同。即運量OM1＝OM2＝ON，也就是原料的運輸量和產品的運輸量相等。因此，原料供應指數＝1。第一題選D。

這樣，利用不等式最小值的方法巧妙地解決了第一題。

分析第二題：同樣根據總運費（s）＝運距＊運量＊運費／噸公里，使總運費最少就得使三段路程運費都相等，噸公里運費相同，因此，運量與運距成反比。得出運量大、運距短的結論。最好區位應接近P點。第二題選B。

二、圖像分析法

利用統計數據建立起數學圖像或模型（Ecxel的相關功能很強大）,然后通過圖像或模型分析，找出地理特征或規律的方法，叫圖像分析法。如三角坐標圖、人口金字塔圖、各類統計圖（線狀、柱狀、扇形、雷達圖、直角坐標象限圖）及其復合圖。

學習高中地理湘教必修2《1.3人口遷移》一節時，我常選用這道題做例題。

例2.人口遷移率指人口遷移數與總人口的比例，正值為遷入。讀圖回答：

圖中四個地區人口增長速度最快和最慢的分別是（ ）

A.A,C B.B,D C.C,D D.A,D

【分析】：人口增長的速度應該與人口自然增長率＋人口遷移差額率的和成正相關。

分析圖中數據得到下表，

那么，人口增長最快的是A，最慢的是D，故此題選D選項。

三、數據處理法

利用統計圖、表提供的數據，通過對其二次處理得到新的圖像或有用的數據，解決實際問題的方法。

例3.（2004年文綜，湘版全國卷7－9題）下表顯示了我國陸路交通的部分數據，據此回答：

（1）2002年我國鐵路客運與公路客運相比較

A.鐵路客運的平均運距與公路相同 B.公路在短途客運方面有優勢

C.鐵路短途客運量周轉量與公路相同 D.鐵路客運的平均運距相當于公路的3倍

（2）1980-2002年間，我國鐵路交通

A.在客運中的比重穩步提高 B.單位營運里程的客運量呈下降趨勢 C.與公路交通相比，客運的平均運距增長較慢

D.與公路交通相比，旅客周轉量增長較快

根據公式和表中的六項數據指標進行數據分析：

第(1)題2002年我國鐵路的平均運距為:4969/10.56≈470.55千米,公路客運的平均運距為：7806/111.63≈69.93顯然,二者相差較大A,D錯。同時，說明公路在短途運輸方面有優勢,B正確。而C沒有相應的數據指標。

第(2)題同樣經過對數據的分析處理得出B正確。

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關鍵詞：智能手機；媒介環境；中職學校

德育智能手機作為當前信息時展中一種新型的媒體，具有便攜性強和智能化的特點，其超強的兼容性是很多人保存照片和文件常用的一種媒體，所服務的功能較多，減少了人與人之間溝通的阻礙，是我國網民上網終端的首選，漸漸的成為了人們生活中的一種必需品，但也對中職學校傳統的德育管理工作產生巨大的沖突。如何在智能手機媒介環境中，提高中職學校德育管理方法的時效性和實用性，是當前中職學校德育管理者最迫切解決的任務之一。

1開放課堂—微信平臺，提高德育管理靈活性

微信是繼qq后產生的一種交流平臺，所使用的人數是所有社交軟件中除qq居第二。在智能手機媒介下，微信中的信息對于學生的成長和學習都會產生一定的影響。微信信息良莠不齊且溝通的環境多變，各種學術思潮、各類社會現象都會在微信平臺上首先反映出來［1］。再加上青少年學生普遍對新鮮事物有強烈好奇心這一特點，職業院校的教師在授課中可以抓住學生這些特點，并結合網絡教育的優勢，將微信平臺打造成一個良性的信息平臺，幫助學生更好地鑒別微信上的不良信息，使德育教育管理手段更加靈活。首先，構建語音交流平臺，利用微信語音對講和隨拍隨傳的功能，搭建信息共享，教育至上的德育平臺。微信語言溝通平臺可以彌補傳統課堂教學方式的缺陷。中職學校德育管理者可以利用微信與學生進行實時通話，改變傳統教學方式的枯燥乏味，化解師生間語言交流屏障，實現暢所欲言，有助于解決學生的思想問題。其次，建立功能完善的中職院校微信公眾號，讓在校學生可以及時關注到當今時事并進行評論與分享，從而起到很好的思想政治教育效果。另外，中職院校還可以利用微信德育平臺主題鮮明的愛國主義信息。最后，構建微信班級，微信班級與qq群一樣，具有相當強的吸引力和感染力。中職德育工作者可以利用微信班級對學生進行德育教育，實現課間與課下的雙向互動，學生也可以在輕松、愉悅的氛圍中加入到討論之中。

2移動學習，提高中職德育管理效率

2．1利用智能手機豐富的多媒體功能，儲備德育多媒體課件資源：（1）中職德育學校要積極地開發智能手機上使用的德育課程和就業指導課程的多媒體課件，所采用的形式可以是微信公眾號、微信訂閱、手機網站、手機視頻、手機雜志等。（2）利用智能手機的移動互聯網實現學生與德育教師之間的互動，讓教師與學生在通過智能手機溝通和交流下，逐漸形成良好、平等的友好關系，并且也可以讓教師走進學生的內心，幫助學生樹立正確的價值觀和世界觀。（3）積極設計當今社會關注的德育熱點話題的”主題式“多媒體課件資源。2．2開發設計智能手機的微學習系統，加強碎片時間移動學習的管理：在全球信息化的時代下，衍生出了碎片時間的概念，所概括的范圍較廣，有可能是等人、等車、排隊等情況下的時間，雖然碎片時間一般較短，但集中起來就會產生出一個巨大的時間總量。中職學校德育工作可以充分利用小而分散、實則總量巨大的碎片時間，對中職學生實施德育管理，是對傳統德育管理方法的有效補充。中職學校德育管理人員可以將面前難點、熱點和備受爭議的焦點問題，制作成微課、微游戲、二維碼發給學生，學生在掃描完二維碼后就可以下載相關資料進行學習。營造一個輕松的學習環境，讓學生在學習的過程不會覺得有太多的負擔，進行移動式的學習，不僅有利于提高學生學習的積極性，還確保了中職德育管理的實效性。對于比較依賴智能手機的學生，德育管理人員要進行及時的引導，將他們對手機的依靠轉移到新的愛好上，與他們進行多次的交談，分析網絡成癮的弊端，讓他們感受到教師和父母的關心，在關心的基礎上提出的要求他們比較容易接受。將他們的求知欲引導到正常的軌道上來，通過微信家長群等方式，與他們的父母保持聯系，讓父母及時的了解孩子的學習、生活和精神狀態，一起糾正孩子不良的學習和生活習慣。

3利用旋轉課堂，提高學生學習主動性

在能手機媒介環境下，中職學校德育管理可以采用具有傳統課堂無法比擬的旋轉課堂。在以往傳統教學中，教師都是主導者的角色，而學生則處于被動學習的狀態下，所采用的教學模式較為單一化，讓學生感覺枯燥、乏味。因此，要提高學生學習的積極性，教師可以采用課前自主在線學習結合師生課堂交互協作探究的模式［2］。這種模式將知識傳授的過程放在課前，由德育教師為學生提供當前優質且符合中職學生特征的教學資源，從學生的實際情況出發，合理安排德育教育的內容和方法［3］。德育教育課堂上，教師要突出學生在課堂中的主體地位，明確所設立的德育教育目標，定位好自己的角色，充分發揮自己引導者在教學中的作用，幫助學生自主形成正確的人生觀和價值觀，這種反客為主的教學方式，對于學生的德育教育管理具有積極作用。

4結語

總而言之，在智能手機媒介的環境下，要提高中職學校德育管理的實效性，降低學生對智能手機的依賴度，提高學生學習的積極性，幫助學生樹立正確的價值觀、世界觀和人生觀，首先，中職學校德源管理人員可以開發智能手機上使用的德育課程和就業指導課程的多媒體課件，實現學生與教師之間的互動，其次，教師突出學生在課堂中的主體地位，給學生表現的機會，營造一個輕松的學習環境，讓學生進行移動式的學習，唯有這樣，學生才能真正的感受到學習的快樂，從而對網絡的沉迷有所改善。

作者:楊丹 單位:遼寧省大連計算機中等職業技術專業學校

參考文獻

［1］吳靜宇．關于智能手機媒介環境下中職學校德育管理方法的探索［J］．課堂經緯，2011，14（11）：18－20．

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【關鍵詞】心理健康教育；教學方法；分析

一、引言

雖然“教本無法、教無定法”，但是在實際的教學教學實踐中，為了更好的開展教學一些教學方法及模式還是需要被應用起來的。尤其是對于一些學科教學基礎弱的教師、學科教學開展教學實踐尚未成熟的學科而言，采用相對穩定的教學方法對于教學成效的提升是很有必要的。心理健康教育在學校的教育、教學活動中，其一般并不是一門相對獨立的學科，當然在課程教學中也不是一門獨立的課程。其教學方法和教學模式一般都是參照其他學科的教學的方法、教學模式進行的。但是需要注意的是，心理健康教育尤其特殊性，需要在更短的時間內對學生進行更為長久、深遠的影響，其課時量、教學內容相對而言不多，強化和鞏固的機會也不是特別的多，因此對于心理健康教育課程及教學活動而言選擇好的教學方法及教學組織形式是十分重要的。

二、心理健康教育活動可選擇的教學方法

1.教師講授法。講授法是最為主要的教學方法，屬于傳統的教學方法在教學中教師可以根據學生的特點，貼近其實際生活，講授具體的知識內容，讓學生學生了解一些必要的心理知識，這種方法教學信息傳遞的方式比較直接，更多的是知識的傳遞，對于行為及情感的影響一般效果不是特別明顯。2.課堂合作及討論法。合作、互動討論是學科教學中一種相對而言更為開放的教學方法，一般情況下學生們在教師的引導下，圍繞某個主題、問題進行討論，合作解決問題表。在心理健康教育活動中，小組討論法能夠有效的提高學生參與學習與教學活動的主動性，學生能夠更為主動的表達自己的想法和感受。當然在這個過程中，教師的引導特別的重要，在這個過程中學生的是非判斷能力的培養是很顯著的。3.利用游戲活動組織教學。游戲可能是學生最為熟悉、最為喜歡的教學組織和活動方式，在游戲中寓教于樂，讓學生在輕松自主的游戲活動中完成知識的學習，情感的發展。教師在傳統的校園游戲中，是完全可以加入一些心理健康教育的內容，在積極的引導下能夠更為有效的促進學生其人格的完善與發展。4.角色扮演法與情景模擬。角色扮演法是心理活動中一種比較有效的、并且互動性、參與性都比較強的一種教學活動。在角色扮演中，學生模仿一些角色，通過角色的一些活動和一些觀點的描述表達想法。角色扮演其實就是一種行動的過程，在這其中，學生從他人的角度考慮問題，在模擬、想象、感受以及體驗的過程中，他們很好的對社會角色、自身原有角色有了比較深刻的理解，當然也會學會更加敏銳地觀察身邊的感受。同時角色的扮演也是表達自己的想法、舒緩緊張、發泄情緒很好途徑。對于自閉、自卑、內向的孩子而言，角色扮演還能更為有效的克服其羞怯、自卑等心理，對于交往能力、表達能力的培養具有積極意義。情景模擬與角色扮演基本類似，往往是放在一起來組織教學活動的，在教學實踐中教師將某一種情景、某一角色的體驗情緒情感等放在課堂教學中。結合情景、假設來測試學生的心理反應，這種情景大多數情況下都是模擬的情境或想像的情境，需要做好情景的構建。比如說，對于具有考試焦慮特點的學生，可以為其創設、設計出一個想像的（當然也可以是現實的）考試的場景，在這樣的情景中讓學生去反復的訓練，在強化中網學生的焦慮逐步消退，起到心理干預的作用。5.實踐活動法。實踐活動一般都是放在課前、課后等課外活動中的，其的實踐方法有很多的類型具，一般參與社會活動（參觀、郊游等都是）、考察、社會服務、社會調查等都是常用的形式。在心理健康教育課程中，學生通過社會實踐活動獲得的數據信息和資源，能夠為其分析解決很多的心理問題提供重要的依據，對于學生的服務意識、實踐能力、觀察能力的培養具有重要意義。6.基于案例分析的教學方法。案例分析是心理健康教育中一種很重要的活動形式，其可以和互動、討論、合作、探究等學生的活動結合起來。案例分析最好選擇一些真實的案例，當然教師和學生能夠現身說法最好，如某某講述自己的一些成長故事，講將家庭、朋友的一些趣事。這個過程能夠宣泄情緒、表達自我，也利于促進產生情感的共鳴，增進情誼。基于此，展開的分析能夠對心理現象的思考與理解更為的深刻。7.個別輔導法。學生與學生之間的個體差異是廣泛的和普遍存在的，在心理健康教育中，教師要關注那些特殊的孩子。這些心理存在問題的學生往往是邊緣學生、差生，教師需給予其更多的關愛。對于問題學生要制定特殊教學輔導方案，幫助這部分學生盡快的解決問題，讓他們能夠更好的融入班集體中，參與到學習活動中。

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常用處理方法是刪除含資料缺失的記錄，后將剩余視為完全數據。這樣可能產生偏倚，甚至誤導性的結論。另有兩大類方法，借補法在先用一個借補值替代缺失值，得到“完全數據”后運用標準完全數據分析方法，其經歷兩個發展階段：單一借補、多重借補。前者包括極大似然估計的方法，后者由前者發展而來。第二類是不處理，直接分析數據。

一、數據缺失的程度與機制

數據缺失的程度、機制均影響處理方法的選擇。方法不適當也會帶來有偏的參數估計M1、方差估計與統計檢驗，甚至影響數據分析效用。

(一）數據缺失的程度

借助某一變量上數據缺失的比率X描述數據缺失的程度。缺失比率X如何應用方面，當X<10%時應當保留這些賊并對其哳搬的艦曾建議，當X>15%時可以考慮刪除采用刪除法；MRaymond與Roberts則認為X>40%時才考慮刪除這些數據。

(二）缺失機制

缺失數據與諸多變量等相關,處理方法的性質依賴這些相依關系的特征。為論述方便，記全部變量Y觀測值中那些完整的變量為Yobs、不完整的為Ymis。如果缺失值與Y相互獨立無關，則缺失數據為完全隨機缺失(MACR,missingcompletelyatrandom)的，是特殊情形。此時缺失值是總體的一個簡單隨機抽樣。如果缺失值僅與Yobs相關聯、與Ymis相互獨立，則是隨機缺失（MAR,missingatrandom)。如果Yobs與Ymis之間存在著依賴關系，則稱非隨機缺失（NMAR,notmissingatrandom)，是不可忽略的。

二、單一借補

單一借補用一個借補值替代全部缺失值,后用完全數據方法分析數據。單一借補是缺失數據處理中最通用方法之一，有多種方法。

(一)推理借補與最近鄰借補

根據已有信息推斷缺失數值，該方法簡單易行，可提供準確借補值，或者近似準確借補值，同等情況下可優先進行推理借補。例，信息收集時已提供有姐弟信息的某被試“獨生子女”一項空著，可推斷為“否”。最近鄰借補選用與缺失數據提供者相類似的被試數據替代該缺失值。按照匹配變量找到一個以缺失數據提供者類似的被試時，可還用例如歐式距離等來度量類似程度。

(二）均值借法

均值借補用已得數據的均值替代全部缺失值。借補值易均值形成尖峰，嚴重扭曲數據分布。當數 據缺失非MACR時，將低估統計量方差，導致參數估計偏差，且不適用需方差的復雜分析。

(三）回歸借補

回歸借補可分為線性回歸借補，非參數回歸借補等。本文主要關注線性回歸借補，用Yk關于數據完全的變量回歸模型，回歸值替代缺失值。建立回歸方程時有一次或多次迭代之分。多次迭代中，預測變量以逐步進人模型，獲得預測力最佳、最精簡的變量組合；回歸值替代缺失值，后建立新模型；如此，至回歸系數變化不顯著。是類別變量時，則考慮進行變換，進行線性回歸。同時，我們還應注意到利用嚴格的回歸方程進行預測，易人為增大變量之間的關系。多數情況下，教育學、心理學討論的變量大多都不是相互獨立的。選擇該方法時，須考慮當預測變量與變量Y是否存在高度的相關關系。其構造借補值的邏輯清晰，相對客觀。該方法能得到合乎邏輯的結果，尤其滿足正態分布時。數據模擬實驗表明,方法加精確。

三、多重借補

多重借補(multipleimputation,MI)基于缺失值的預測分布或統計模型的方法：提供多個借補值依次替代各個缺失值、構造個“完全數據”，121,191211后運用完全數據統計方法分別分析多個數據集；分別得到數個分析結果，擬合這多個結果，獲得對缺失值的估計等，甚至是置信區間、P值。MI具備例如連續性的優良統計性質。

(一)回歸預測法與傾向得分法

回歸借補基于已有數據建立回歸模型、嵌入借補值。先確定觀察協變量，傾向得分法賦予一個條件概率。即對各Y產生一個觀測值缺失概率，并以傾向得分表示。依據傾向得分對數據分組，組內進行近似貝葉斯Bootstrap(ABB)借補。

(二）似然的方法

1.極大似然估計

從理論上來看，極大似然法（MaximumLikelihood,ML)至今仍是參數點估計中的重要方法。既定模型下缺失值的諸多估計均可基于似然函數進行。ML利用總體數量特征的分布函數等，建立未知參數的估計量。將Y作為未知變量0，構造關于e的似然函數，后求的參數的極大似然估計量，甚至在參數空間內的置信區間，或者置信區域。

參數極大似然估計量(MLE)具有不變性，推廣至多元變量時該優良性質亦成立。這恰能滿足實際研究需要。基于其漸進最優性質等，ML成為參數估計的常用方法，諸如SPSS10.0、LISREL8.7等軟件包均收人該方法。

2.期望極大化算法

期望極大化算法（Expectation-Maximizationalgorithm,EM)是ML有效方法，主要用來計算基于不完全數據的MLE15。當由于觀測過程局限帶來數據部分缺失時，或似然估計因似然函數不是解析函數而無效時可選用該方法。EM是一種迭代算法，每次迭代似然函數值都將有所增加，進而保證參數估計值收斂到一個局部極大值。此外，EM可自動實現參數約束。基于軟件數據模擬表明X<30%時EM算法可得到比較好的結果。

3.MCMC方法

當缺失值分散在多個變量時，回歸法基于對回歸系數的估計獲得借補值。復雜缺失模型中，回歸系數的估算又依賴于借補值。這里似乎存在某種循環論證痕跡。此時，可考慮迭代法中馬爾科夫蒙特卡洛方法（MarkovChainMonteCarloAlgorithm,MCMC)。MCMC利用馬爾可夫鏈進行蒙特卡洛積分，可基于無后效性隨機過程探討數量關系、預測變量，還可有包括0出1?抽樣等多種具體算法。基于多元抽樣MCMC有諸多優點，足夠長的時間使得雅過程驗時，MCMC可得卿常麵的結果。171MCMC是與具體的模型結合的，自身有不少擴展方法，且不同MCMC方法對缺失數據的參數估計之間存在差異。不過，X<30%時MCMC方法得到結果與完全數據時擬和較好。這些研究支持MCMC是處理缺失數據的有效方法，軟件包SPSS17.0等均收人該方法。

四、不處理

借補值是缺失數據的主觀估計值。引人的主觀值可能改變原信息系統，甚至帶進新噪音、導致分析錯誤。不處理確保了原有信息不變,并進行分析,其主要包含貝葉斯網與人工神經網絡。不過，后者的具體應用仍有限、待進一步探索與實證。研究開始關注神經網絡在心理學中的具體應用。

(一）貝葉斯網

貝葉斯網絡(BayesianNetworks)是一個有向無圈圖，W能描述不確定性因果關聯的模型。該有向無圈圖帶有概率注解，能夠表示隨機變量的因果關系與概率關系，網絡的拓撲結構能夠表明如何從局部的概率分布獲得完全的聯合概率分布。分析缺失數據時，貝葉斯網將結合先驗知識與樣本數據對數值計算進行推理，得到最佳值。其最大程度利用數據蘊含的信息，是具有魯棒性的方法。

缺失數據下學習貝葉斯網有各類算法，不少算法是通過對含缺失數據的信息系統完備化得到所需統計因子，最終將問題轉化為完全數據下學習貝葉斯的網的問題。例如，結構EM(StructureEMAlgorithm)通過EM算法獲得期望統計因子。數據非隨機缺失可以通過引人隱藏變量轉化為隨機缺失問題，m似乎可以僅討論隨機缺失情況下算法。隨著研究的推進，新的、優良的算法相繼涌現，并得到模擬實驗的支持。例如，數據缺失下貝葉斯網絡增量學習算法IBN-M。甚至穩健的貝葉斯方法能夠適用于含缺失數據的結構方程分析中，此時的結構方程模型選擇固定方差。

建構貝葉斯網可由專家人工建構。其中，因果關系、網絡結構是不可或缺的。這需對分析領域有相應了解，至少對變量間關系較清楚。在心理學等領域中應用尚待深入研究，該方法運用前景令人期待。

(二）貝葉斯網適用軟件能夠實現貝葉斯網的軟件包不少。Netica是最重要軟件之一，可免費下載功能有限的版本。專門進行數值計算的語言Matlab,其編程量較少、調試程序方便、呈現學習所得結構也不繁瑣，國內文獻也更多地涉及Matlab。BNTtolkit是基于Matlab開發的，提供不少基礎函數庫，能夠進行參數學習與結構學習，且完全免費。缺乏圖形用戶界面、無法將基本函數集成相應系統是其“硬傷”。

五、結論與討論

實際應用中，刪法“浪費”不少數據，統計力低下，盡量選用其它方法。當滿足MAR缺失機制且人在10%時，對刪法可運用對有多個項目的量表的數據處理。當滿足MAR、變量相關聯，可考慮均值借補。當變量之間高相關且X>20%Ht,可考慮回歸借補。

當變量多維正態分布時，可考慮穩健性較好的ML或EM。X在一定范圍內時，基于似然的方法可獲得良好的估計值。114121]變量間關系復雜時可考慮MCMC,入<30%時該方法所得結果與完全數據時的一樣好，其可有效處理缺失數據。貝葉斯網是不確定性表達與推理最有效模型之一，缺失數據下的貝葉斯網絡學習得到理論與實證支持。M71具備編程等條件時，可選用貝葉斯方法。

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一、采用循序漸進的教學方法

由于面向高職學生，對于關系數據庫方面的理論教學以簡單、易接受的內容為主，讓學生入門快，對SQL Server數據庫的具體使用是教學重點。既講解SQL Server 2005 Management Studio的操作方法，又針對Transact-SQL語句著重闡述使用方法。

Transact-SQL語句應用廣，靈活性強，是常用的數據庫操作語言。因此，要求學生掌握其基本語法并能舉一反三，在編程中靈活應用。我在實際教學中感覺，學生對于語法的理解比較困難，一旦明白語法結構的含義，再去實現就容易了，所以如何講解基本語法，并使學生能掌握最為關鍵。因此，在講語法之前，我首先利用SQL Server2005 Management Studio（SSMS），演示數據庫的基本操作。通過直觀的認知操作，再讓學生對比生成的SQL腳本，對比Transact-SQL的語法進行講解，讓學生理解對應的Transact-SQL語句的用法和功能。然后再舉幾個典型例子，逐步引導學生掌握抽象的語法并應用到具體的例子中，強化知識點。最后再讓學生進行課堂練習，加強對Transact-SQL語句的應用能力。在上機實驗過程中要求學生利用SQL Server2005 SSMS進行實踐，獨立編寫SQL語句完成實訓要求。通過上述方法，演示、理解、掌握、應用這四個信息階段，符合高職學生的認知規律，學習起來就容易多了，教學效果也提高了。

二、通過案例教學提高學生的興趣

SQL Server數據庫是一門操作性很強的課程。因此，在教學過程中通過案例的講解，既能夠加深學生的理解，又能夠培養學生的實際操作能力和綜合技能。

我在理論教學和實驗教學環節中采用了學生熟悉的教學管理系統和圖書管理系統作為案例，都是學生日常熟悉的場景，學生在學習的過程中產生了濃厚的興趣，對于具體應用就容易理解和應用。

同時，在教學過程中，對每一個實例進行講解后，都在SQL Server 2005系統中進行驗證，加深學生的印象，有利于學生在實踐環節的應用。課堂練習是針對實例的擴展，做練習對于學生知識的掌握、技能的獲得、能力的形成等也是必不可少的，通過學生自己編寫命令，既有助于老師了解學生的掌握情況，又有助于提高學生的主動性。

通過每一個小案例和練習項目，學生逐步掌握知識點，并對新的知識點有一個鋪墊。

學生通過這樣的積累，能夠掌握SQL Server 2005數據庫的基本操作，逐漸學好相關的知識和技能。

三、精心設計實驗講義

教師的講解代替不了學生的操作，學生的操作與教師的輔導又是緊密聯系在一起。每一次理論課后都有針對性地安排上機實驗，通過學生自己動手練習，能夠讓學生掌握數據庫操作的基本用法，并學會處理常見的錯誤。（如下表一）在學生的操作練習中，我發現了學生常見的問題，然后統一講解，使學生盡快掌握數據庫的基本操作和SQL語句的用法，后續的教學也能夠有針對性地根據學生的練習情況而展開。

四、與VB結合的數據庫課程設計

課程設計的目的是讓學生通過實際操作解決實際問題，是對VB語言和SQL Server數據庫知識的全面的綜合訓練。課程設計所選擇的題目具有一定的應用背景，以學生熟悉的教學管理系統數據庫作為設計項目。通過課程設計，學生能夠綜合運用所學的知識，針對實際問題，了解計算機軟件開發的基本過程，鍛煉學生的基本設計能力，培養學生對數據庫的實際應用和分析的能力。

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關鍵詞：倒立擺；現代控制理論；綜合實驗

作者簡介：張勇（1981-），男，山東臨清人，內蒙古科技大學信息工程學院，講師；賀美琳（1991-），女，河北保定人，內蒙古科技大學信息工程學院碩士研究生。（內蒙古 包頭 014010）

基金項目：本文系國家教育部第二批“卓越工程師教育培養計劃”支持項目、內蒙古教育科學規劃課題（課題編號：NGJGH08115）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0177-02

“現代控制理論”是“自動控制原理”的后續課程，也是碩士研究生“線性系統理論”和“最優控制理論”等課程的基礎課程，[1]作為內蒙古科技大學自動化本科專業的基礎課和重點課程，“現代控制理論”的教學改革多年來一直受到教師和學生的關注。內蒙古科技大學是一所普通本科院校，學生普遍理論基礎偏差，而現代控制理論對數學及相關理論的依賴較重，并且課程中抽象的概念偏多，[2]致使大部分學生在學習過程中較吃力。

倒立擺系統是一個絕對不穩定系統，具有高階次、多變量、不穩定、非線性和強耦合性的特點，它是進行控制理論研究的理想平臺，也是學習和研究現代控制理論最為合適的實驗裝置之一。[3-5]由于倒立擺系統的控制策略和雜技運動員頂桿平衡表演的技巧有異曲同工之處，極富趣味性，它能直觀地表現出許多抽象的控制概念，如系統穩定性、可控性、系統收斂速度與抗干擾能力等。[4-6]同時，作為理想的自動控制領域教研與實驗設備，它又能讓學生在輕松的實驗中非常直觀、簡便的對所學課程加深理解。[4，5]目前，國內外眾多高校針對教學、科研及工程實踐的需要，基本上都開設了“倒立擺控制系統”課程。[4]

內蒙古科技大學地處西部偏遠地區，在綜合考慮區域性學科發展、人才培養、教育科研及自動化專業課程體系建設需要的前提下，[7]組建了智能控制實驗室，引進了深圳元創興公司直線二級倒立擺（5套）和平面三級倒立擺系統（1套）。

本文針對實際教學中存在的問題，就一般普通本科院校學生該如何學習現代控制理論，提出了一種面向現代控制理論教學的倒立擺綜合實驗教學方法。

一、倒立擺實驗系統的硬件構成及原理

倒立擺是指擺桿處于倒置不穩定狀態，能夠人為控制使其處于動態平衡的一種機構，由一個可以再水平軌道上自由移動的小車和倒置擺鉸鏈而成。[5]以擺桿及小車系統為對象，在盡量使倒立擺保持垂直的同時，也要使小車在水平方向上保持某一基準位置，這是一個研究向小車施加水平方向力的控制系統的設計問題。[8]元創興直線倒立擺實驗系統就是完成上述目的的一個典型實驗系統，由運動控制板卡、電控箱、機械本體和微型計算機幾個部分組成，其原理框圖如圖1所示。

圖1 倒立擺系統原理框圖

直線倒立擺系統工作原理：控制器為電機，被控對象為小車及相連接的擺桿（控制器和被控對象構成倒立擺的機械本體，如圖1虛線框），電機通過改變電機的速度來影響小車的加速度從而改變擺桿的傾斜角度來調整倒立擺的姿態。運動控制卡（安裝于計算機機箱的PCI插槽上）采集旋轉編碼器數據和電機尾部編碼器數據，通過計算就可以得到擺桿的角位移以及小車位移/加速度，然后根據控制算法計算出相應的控制量。控制量由計算機通過運動控制卡下發給伺服驅動器，由驅動器實現對電機控制，電機尾部編碼器連接到驅動器形成閉環，從而可以實現閉環控制。

“自動控制理論”是內蒙古科技大學自動化、測控儀器及儀表、電氣工程及其自動化等專業的理論基礎課，但受各方面的影響，大多數學生對控制的理解還僅僅局限于考試的考點，而對于一個控制系統的實現往往沒有具體的概念。通過對倒立擺系統的結構及原理的認識，可以讓學生具體的了解一個控制系統的實現。從理論上的控制系統概念到具體的控制實現，改變了以往的教條模式，實現了理論與實踐的結合。

二、現代控制理論綜合實驗教學改革

內蒙古科技大學現代控制理論教學大綱要求課堂教學32學時，實驗8學時。為了改善學生對抽象概念及理論知識的認識，為了提高學生解決實際問題的能力，針對內蒙古科技大學大部分學生的基礎水平偏差的現狀及實驗室現有的設備，對現代控制理論的教學做出如下改革：

1.優化教學內容，突出知識點

考慮到學生理論基礎偏差，在教學過程中，在保證教學內容的嚴謹性和系統性前提下，不刻意追求定理證明中數學上的嚴密性，突出問題的背景和提法，強調貫穿于各章論述中的知識點，理論闡述力求簡練和易懂。將所涉及的重要概念、理論和方法以結論的形式穿成各章內容的“知識點”。[1]如“可控性”，重點講述概念產生的背景及提法、判據方法，而對其判據定理的證明則一帶而過。

2.以倒立擺為課程應用背景，教學實驗相結合

由于內蒙古科技大學學生考取研究生的比例偏少，而大部分學生的去向是工礦企業，直接參與就業，因此教學中對學生的動手能力及解決實際問題的能力的培養需要加強。結合內蒙古科技大學學生的實際，現代控制理論的教學以倒立擺系統為綜合實驗平臺，課堂教學中以倒立擺為應用背景，將抽象的概念具體化。如圍繞倒立擺“可控性”的概念，具體的講述其相關的控制要求及控制量。實驗教學中以被控對象為依托，加深對概念、理論及方法的理解。如在“倒立擺極點配置實驗”中，以“擺體不倒，小車在原點”為控制目標的控制問題，理解和掌握控制性能指標與極點位置的理論關系，然后到極點配置算法的具體實施，讓學生在實驗中印證相關的理論及方法。

三、倒立擺綜合實驗內容及方法

針對內蒙古科技大學現代控制理論的教學改革，智能控制實驗室根據現有的倒立擺實驗平臺開設了以下實驗，從不同的角度訓練學生解決實際問題的能力。

1.倒立擺認識實驗（運動控制基礎實驗）

圖2 直線一級倒立擺極點配置控制仿真模型

在講述倒立擺系統結構、研究意義及必要性之余，提出了倒立擺系統的控制問題，讓學生自主思考該系統的控制實現，需要測量的參數。圍繞著控制信號、被控對象反饋信號的測量和現有的實驗設備，自主設計測量方法。實驗的目的是獲取倒立擺系統的關鍵參數和熟悉編碼器的基本原理。目標是使學生學會分析實際控制系統，掌握控制系統關鍵參數的獲取方法，提高學生的動手能力。

2.倒立擺實驗系統的建模

由于倒立擺系統的建模涉及較多的理論推導，如力學分析、數學推理及微分方程求解等，鑒于內蒙古科技大學學生的基礎，直接給出了最后的相關的狀態空間方程。如直線一級倒立擺的狀態空間方程：

但在給出狀態空間方程之前，先留給學生的問題是：一級擺、二級擺分別為幾輸入、幾輸出系統，相關的控制量和被控量分別是什么？有利于學生加深對狀態空間方程的認識，同時也能更多的理解被控對象。

3.狀態空間控制器設計與仿真

眾所周知，倒立擺是一個不穩定的系統，容易通過對上述狀態空間方程分析得到驗證（系統開環極點為0， 0， 5.42217， -5.42217）。運用課程中所學的系統可控性分析方法，可知倒立擺系統是一個狀態完全可控和輸出完全可控的系統。在以往的考試中，極點配置問題的考題一般都是給定期望的極點，與考試不同的是倒立擺系統的期望極點沒人給定，因此應引導學生對系統特點進行分析，得出控制性能指標的需求（較短的調整時間和合適的阻尼），進而計算相應的期望極點。根據控制器設計要求，并留有一定的裕量（設調整時間為2秒），選取期望的閉環極點：。進而，通過MATLAB仿真計算可求出反饋增益矩陣：，并得到控制量：U=kx，最后通過Simulink測試仿真效果，如圖2所示。針對具體的問題訓練學生對極點配置方法的運用，并通過MATLAB做相關的仿真，這樣的教學方法有利于學生充分掌握課程中的知識點及相關概念。

4.軟件實驗平臺實現

針對倒立擺的實時控制，實驗室提供了Simulink實時控制平臺和VC實時控制平臺，學生只需將仿真時算出的K值寫入相關的實驗平臺下即可觀看實時控制效果，如圖3所示。將K值的四個參數寫到平臺左下角對應的框內，即可觀察擺的實時控制效果。在具體的實驗中，只是簡要的介紹下平臺搭建的原理，而具體搭建只在畢業設計時做相關的要求。

圖3 直線一級倒立擺VC實時控制平臺

上述實驗形成了一個有機整體，不僅可以讓學生學到和理解現代控制理論的相關知識、概念及原理，同時也展示了一個具體的研究過程，對學生學習科研方法，進行課題研究和解決實際問題大有裨益。

）

四、結語

“現代控制理論”是一門理論性比較強的課程，抽象的概念和理論偏多。通過對倒立擺系統的結構及原理的認識，可以讓學生具體的了解現代控制理論中的相關概念、理論及方法，并在具體的研究過程中，學習科研方法，提高解決實際問題的能力。教學實踐表明，面向現代控制理論的倒立擺綜合實驗教學方法得到了多數學生的認可，并促使“現代控制理論”成為校級精品課。

參考文獻：

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