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仿真教學(xué)論文精選(九篇)

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仿真教學(xué)論文

第1篇:仿真教學(xué)論文范文

目前,在進(jìn)行電工電子相關(guān)課程的授課時(shí),許多專業(yè)教師采用的是理實(shí)一體化教學(xué)的模式,在教學(xué)的過程中,往往需要將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室上課,或者預(yù)先將實(shí)驗(yàn)設(shè)備搬到普通課堂中,課前準(zhǔn)備的工作量很大。為了達(dá)到省時(shí)高效率,在進(jìn)行理論教學(xué)的過程中,如講到某個(gè)具體的電路時(shí),可以用“proteus”這一仿真軟件進(jìn)行同步演示,這樣電路的電壓、電流數(shù)值以及波形等參數(shù),都會(huì)以數(shù)字或圖形的方式顯示,學(xué)生可以很直觀的看到,一目了然,加深了印象。比如在講授《電子線路》這一課程中的二極管的整流電路、單級(jí)放大電路、OTL功放電路等知識(shí)點(diǎn)時(shí),通過仿真來演示輸入輸出的波形,非常直觀,不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且加深了學(xué)生的理解和記憶。同樣,我們也可以將“multisim”仿真軟件引入教學(xué),該軟件中提供了大量的虛擬儀表,這些虛擬儀表與現(xiàn)實(shí)生活中的儀表相同,使用方法相似,模擬操作起來非常方便,而軟件中所提供的部分高級(jí)儀表,實(shí)際價(jià)格非常昂貴,現(xiàn)實(shí)生活中由于經(jīng)費(fèi)問題,我們可能無力購(gòu)買,而軟件中給我們提供了這種高級(jí)儀表的使用方法,給我們的教學(xué)帶來了便捷。應(yīng)該說,實(shí)驗(yàn)室里所能開設(shè)的電子電工相關(guān)電路的實(shí)驗(yàn),我們都可以利用該仿真軟件來實(shí)現(xiàn),該軟件相當(dāng)于一個(gè)可以移動(dòng)的功能強(qiáng)大的現(xiàn)代化的電工電子實(shí)驗(yàn)室,借助仿真軟件的使用,使得教師在講授電工電子的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí),非常清晰,取得了良好的效果。

二、在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電子的實(shí)踐中,采用實(shí)物操作和仿真軟件相結(jié)合的原則,可以使得事半功倍,使得學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握更加牢固,同時(shí)極大程度上提高了學(xué)習(xí)效率。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.利用仿真技術(shù)減少了實(shí)物實(shí)驗(yàn)的故障率,使得實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。當(dāng)學(xué)生裝配好電路板后,開始進(jìn)行調(diào)試時(shí),一般要對(duì)實(shí)物電路板進(jìn)行短路檢測(cè),確認(rèn)沒有短路故障后再進(jìn)行調(diào)試。而實(shí)訓(xùn)的具體檢測(cè)和調(diào)試都是帶電操作,帶有一定的風(fēng)險(xiǎn)性和不確定性。因此在開始操作的過程中,在學(xué)生開始調(diào)試之前,先通過仿真軟件演示整個(gè)調(diào)試過程,這樣學(xué)生不僅對(duì)調(diào)試過程有很清晰的認(rèn)識(shí),而且可以避免實(shí)訓(xùn)過程中的一些誤操作,減少了調(diào)試過程中產(chǎn)生的故障。仿真軟件演示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際調(diào)試的數(shù)據(jù)相差不大,學(xué)生可以比較數(shù)據(jù),進(jìn)行自檢。另一方面,如果要設(shè)計(jì)一塊電路板的時(shí)候,需要對(duì)電路的參數(shù)反復(fù)的調(diào)試,在實(shí)物電路板上實(shí)現(xiàn)起來比較困難,利用仿真軟件可以反復(fù)調(diào)試,并可以尋找到最佳的方案,再去進(jìn)行實(shí)物的設(shè)計(jì),非常便捷。另外,仿真實(shí)驗(yàn)沒有任何干擾信號(hào)的存在,更加能夠真實(shí)的反映出實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),做到精準(zhǔn)、真實(shí)、完美。

2.利用仿真技術(shù)可以順利進(jìn)行故障的分析,并順利找到故障點(diǎn)。在電工電子的實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生不僅要熟練掌握電路的調(diào)試能力,還要有一定的電路排故能力。有時(shí)候安裝一塊電路板需要的時(shí)間可能并不長(zhǎng),但往往查找故障點(diǎn)需要花費(fèi)大量的時(shí)間。另外如果在電路板上人為設(shè)定一個(gè)故障,比如元器件的接反或某處電路出現(xiàn)短路故障時(shí),部分元器件可能會(huì)出現(xiàn)擊穿、損壞、甚至出現(xiàn)電氣短路等現(xiàn)象,這樣在操作的時(shí)候非常危險(xiǎn)。而我們?cè)谑谡n的時(shí)候,如果利用仿真軟件去講解電路時(shí),可以隨意地將元件焊反或?qū)⒛扯坞娐范搪?,學(xué)生可以很直觀的看到故障的數(shù)據(jù)及波形,提高了學(xué)生的分析能力以及解決問題的能力。同時(shí)也提高了學(xué)生思考的能力。

3.利用仿真技術(shù)可以進(jìn)行反復(fù)練習(xí),大大降低了成本。對(duì)于電子線路的板子,很多時(shí)候裝配完后進(jìn)行調(diào)試,往往是只能使用一次,或者僅能對(duì)單一功能進(jìn)行調(diào)試,不能夠進(jìn)行反復(fù)練習(xí),尤其是在現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高速發(fā)展,許多新型器件、集成塊、貼片元件的大量使用,使得裝配和拆裝都不那么容易,另外成本也相對(duì)來說很過。仿真技術(shù)的使用,使每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)根據(jù)自己的實(shí)際情況,揚(yáng)長(zhǎng)避短,并進(jìn)行反復(fù)練習(xí)。而且仿真實(shí)驗(yàn)不需要真實(shí)環(huán)境的介入,軟件中有取之不盡、用之不竭的電氣元件,而且實(shí)驗(yàn)過程中也沒有元件的損耗,實(shí)驗(yàn)室維護(hù)管理將更加方便??傊?,將仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)有很多的優(yōu)點(diǎn)。另外由于現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷更新,往往使得實(shí)驗(yàn)室中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)資源相對(duì)短缺,一些設(shè)備不能及時(shí)更新和維護(hù),實(shí)踐耗材昂貴,而帶來了很多的局限性。利用仿真實(shí)訓(xùn)軟件后,不僅使得實(shí)訓(xùn)具有完整性、系統(tǒng)性、交互性、智能型。極大程度上彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)資源的不足。如在進(jìn)行電力拖動(dòng)的授課時(shí),當(dāng)講授到三相異步電動(dòng)機(jī)的時(shí)候,我們除了可以介紹電機(jī)的基本知識(shí),結(jié)合實(shí)驗(yàn)室有的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用方法外,我們還可以使用仿真軟件,給同學(xué)們展示形式多樣的、不同用途的其他電機(jī)。同時(shí)我們可以利用仿真技術(shù)對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行通過動(dòng)態(tài)模擬,提高課堂效果。

三、總結(jié)

第2篇:仿真教學(xué)論文范文

1.1在實(shí)際操作前

首先將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及注意事項(xiàng)認(rèn)真講解,讓學(xué)生以理論知識(shí)為指導(dǎo)開展實(shí)際操作。按照教學(xué)大綱要求及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,積極準(zhǔn)備相關(guān)操作所需耗材。

1.2實(shí)施細(xì)則

每人一臺(tái)多媒體仿頭模擬操作系統(tǒng),首先由實(shí)訓(xùn)教師串講本次實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容,在實(shí)訓(xùn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)并示教,通過實(shí)時(shí)圖像傳輸系統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)及實(shí)際操作修正,方便學(xué)生掌握模擬臨床的操作過程。在仿頭模型的口內(nèi)按照醫(yī)院實(shí)際臨床接診時(shí)做詳細(xì)的口腔檢查,這樣能夠讓學(xué)生初步習(xí)得接診的方法和醫(yī)院口腔科室的工作內(nèi)容與順序,學(xué)習(xí)如何正確采集相關(guān)病史,系統(tǒng)的口腔檢查,正確書寫臨床病歷,最終做出正確診斷以及確定修復(fù)或治療方案。帶教老師通過教學(xué)電腦或?qū)嶋H觀看,適時(shí)糾正不規(guī)范操作,并進(jìn)行充分講解,示范。加強(qiáng)學(xué)生間的交流,讓學(xué)生反復(fù)多次操作,直到完全掌握為止。

2結(jié)果

此種教學(xué)方法最大的特點(diǎn)是利用口腔仿真人頭模型的實(shí)體性、逼真性和方便的互動(dòng)性,能夠最大限度地幫助學(xué)生建立一個(gè)綜合視覺多維系統(tǒng)知識(shí)體系,一些難以理解的抽象理論更加形象、具體的展示出來,增加了教學(xué)灌輸量,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

3討論

第3篇:仿真教學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞:小學(xué)語(yǔ)文;全方位;立體化

中圖分類號(hào):G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)12-237-01

當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息傳媒現(xiàn)代化的進(jìn)步,使得報(bào)紙、雜志、書籍、電視、電影、廣播、廣告、多媒體軟件、信息高速公路等傳媒作用,在人們的生活中占據(jù)越來越重要的地位。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充輔射,幾乎把整個(gè)世界的古往今來都呈現(xiàn)在人們面前,所有這些構(gòu)成了“大語(yǔ)文”環(huán)境。

小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,就是從“大語(yǔ)文”環(huán)境出發(fā),以“大語(yǔ)文觀”為指導(dǎo),實(shí)施多方位、多起點(diǎn)、多層次、多聯(lián)系的立體化的語(yǔ)文教學(xué)。

一、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化的意義

1、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化是時(shí)展的需要

社會(huì)發(fā)展一日千里,突飛猛進(jìn)。社會(huì)的調(diào)整發(fā)展,對(duì)人們語(yǔ)文素質(zhì)的要求越來越高.僅僅識(shí)一些字,能讀一些書是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,甚至連能說會(huì)寫的要求已日漸有了新的內(nèi)涵。社會(huì)的發(fā)展不僅要求人們能說會(huì)寫,更要求人們能夠分析問題和解決問題,說到點(diǎn)子上,說到關(guān)鍵處,卓有成效地快速解決問題,提高辦事效率;社會(huì)的發(fā)展更要求人們能寫出有價(jià)值的書面語(yǔ)言,做好本職工作,促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。這就要求語(yǔ)文教學(xué)必須改變少慢差費(fèi)的現(xiàn)狀,實(shí)施全方位、立體化,提高語(yǔ)文教學(xué)效益。

2、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化是語(yǔ)文教學(xué)改革的需要

傳統(tǒng)教育是建立在舊經(jīng)濟(jì)體系之上的,而教育改革提倡新的教育,應(yīng)該建立在新的經(jīng)濟(jì)體系之上。因此,舊經(jīng)濟(jì)的教育是以傳授知識(shí)、傳授技能為目的;而新經(jīng)濟(jì)的教育是以終生學(xué)習(xí)為目的。 “教師的職責(zé)現(xiàn)在已經(jīng)越來越少地傳遞知識(shí),而越來越多地激勵(lì)思考,除了他們的正式職能以外,他將越來越成為一位顧問,一位交換意見的參加者,一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點(diǎn)而不是拿出現(xiàn)成真理的人。他必須集中更多的時(shí)間和精力去從事那些有效果的和有創(chuàng)造性的活動(dòng),互相影響、討論、激勵(lì)、了解、鼓舞。如果教師與學(xué)生之間的關(guān)系不按照這個(gè)樣子發(fā)展,它就不是真正民主的教育?!?/p>

3、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化是適應(yīng)人才任用制度改革的需要

現(xiàn)在用人制度雖然還沒有徹底地改革,但是,引人公平、公正的競(jìng)爭(zhēng)制度勢(shì)在必然。例如,招考公務(wù)員要考試;律師證、注冊(cè)會(huì)計(jì)師證、英語(yǔ)等級(jí)證、各類計(jì)算機(jī)證的取得都要通過考試。這些考試,都要求應(yīng)試者有較好的語(yǔ)言運(yùn)用和表達(dá)能力,這就對(duì)語(yǔ)文教學(xué)提出了更高的要求。小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,重在通過多種途徑,培養(yǎng)和提高學(xué)生的語(yǔ)文能力,這正好適應(yīng)了人才選拔制度的改革,符合社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的需要。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,升學(xué)考試制度、考試形式也在不斷改革,改革的趨勢(shì)就是對(duì)學(xué)生讀寫綜合能力與語(yǔ)文實(shí)踐能力提出了更高的要求。表現(xiàn)在升學(xué)考試中,就是讀寫所占的比例越來越大。小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,非常重視培養(yǎng)學(xué)生閱讀、寫作、口語(yǔ)交際與實(shí)踐活動(dòng)能力的培養(yǎng),適應(yīng)升學(xué)考試改革的需求。

二、小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化的實(shí)施辦法

1、轉(zhuǎn)變語(yǔ)丈教學(xué)觀念

實(shí)施小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,不僅在于要使學(xué)生識(shí)多少字、讀什么程度的文章、寫多少字的作文,更要注意從根本上解決問題,即以人為本,著眼于人的發(fā)展,“授之以漁”,幫助他們學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),養(yǎng)成良好自學(xué)習(xí)慣,提高他們對(duì)語(yǔ)文學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力,使學(xué)生主動(dòng)發(fā)展,以達(dá)到低耗高效的目的。也就是說,語(yǔ)文教學(xué)要建立“大語(yǔ)文觀”,不能僅僅局限在課本上,而要讓學(xué)生自覺自愿地?cái)U(kuò)大視野,多渠道學(xué)習(xí)語(yǔ)文,多渠道獲得信息,多讀、多想、多說、多寫,提高學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)效率。

語(yǔ)文課堂教學(xué)要改革教師講、學(xué)生聽的單向信息傳遞方式,要實(shí)施師與生、生與生多向的信息傳遞方式,提倡主動(dòng)自學(xué)、小組學(xué)習(xí)、分組討論甚至辯論,變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),變要我學(xué)習(xí)為我要學(xué)習(xí),變學(xué)會(huì)為會(huì)學(xué),變?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生單看考試分?jǐn)?shù)為看全面發(fā)展、是否學(xué)有個(gè)性。要實(shí)施語(yǔ)文教學(xué)立體化,首要的條件就是轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,把語(yǔ)文學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,以學(xué)生的發(fā)展作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿,按照學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行教育和教學(xué)。

2、改革教學(xué)方法

轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念要落實(shí)到改革教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生能力上。改革語(yǔ)文教學(xué)方法,實(shí)施小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)立體化,適應(yīng)了教改形勢(shì)的需要,符合教育發(fā)展的要求。教育部頒布的《小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)大綱》,制訂了《語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)》,大綱精神的落實(shí),語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn),都需要改革教學(xué)方法。以傳授知識(shí)為核心的傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不適應(yīng)今天社會(huì)發(fā)展的需要,必須在改革中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中發(fā)展。要建立以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)自學(xué)觀念、主動(dòng)自學(xué)能力為核心的語(yǔ)文課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法?!爸鲃?dòng)式”教學(xué)、“自學(xué)輔導(dǎo)法”、“導(dǎo)探教學(xué)法”等,體現(xiàn)了新教育思想和使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的教學(xué)主旨。

3、讀、說、寫結(jié)合

第4篇:仿真教學(xué)論文范文

在科學(xué)計(jì)算、通信和圖像處理等應(yīng)用中,浮點(diǎn)除法運(yùn)算是常用的基本操作之一。大部分通用處理器中都實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)除法,如Intel Core i7、IBM Power6和AMDK7[1]等。相對(duì)于浮點(diǎn)加、減、乘運(yùn)算,處理器運(yùn)算除法更為復(fù)雜,所耗時(shí)間更長(zhǎng),因此設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高性能的浮點(diǎn)除法器是十分必要的。

目前,除法的硬件實(shí)現(xiàn)算法中提出了一種改進(jìn)的Goldschmidt算法,使商值的收斂速度以立方的速度增長(zhǎng),但其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。就運(yùn)算速率而言,基于Goldschmidt算法實(shí)現(xiàn)的除法器較基于Newton Raphson算法實(shí)現(xiàn)的除法器更具優(yōu)勢(shì)。因?yàn)镹ewton Raphson算法每次迭代需要順序的運(yùn)算兩次乘法,而在Goldschmidt算法中每次迭代需要運(yùn)算的兩次乘法可以并行,這樣就縮短了單次迭代時(shí)間。實(shí)現(xiàn)基于Goldschmidt算法的除法器,需要解決的主要問題包括如何控制迭代過程中產(chǎn)生的誤差,如何設(shè)計(jì)面積盡可能小的迭代初值倒數(shù)查找表以及如何調(diào)度整個(gè)迭代過程使其充分利用硬件資源。

1 Goldschmidt算法及誤差分析

Goldschmidt算法[2-3]是計(jì)算除法的一種函數(shù)迭代算法,這種算法可以使商的精度隨迭代次數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng),每次迭代需要計(jì)算兩個(gè)并行的乘法,需要較大的硬件開銷。在除法器設(shè)計(jì)中,這種算法更適合作高速率、高精度的除法運(yùn)算。如果用Goldschmidt算法計(jì)算A/B,那么運(yùn)算過程如圖1所示。

商N(yùn)i的精度隨迭代次數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。迭代次數(shù)k的取值由1/B的初始精度pi和運(yùn)算結(jié)果所要達(dá)到的目標(biāo)精度pt共同決定k=lb (pt/pi)。

在Goldschmidt算法迭代計(jì)算過程中,需要對(duì)中間計(jì)算結(jié)果進(jìn)行舍入處理,這種舍入處理會(huì)影響運(yùn)算結(jié)果的精度。為了控制誤差在目標(biāo)精度可以接受的范圍之內(nèi),需要根據(jù)目標(biāo)精度來確定迭代初值的精度、迭代次數(shù)以及中間結(jié)果舍入位數(shù)。

計(jì)算雙精度浮點(diǎn)除法時(shí),根據(jù)IEEE(Institute for Electrical and Electronic Engineers)754標(biāo)準(zhǔn)[5]浮點(diǎn)運(yùn)算結(jié)果精度的誤差要控制在±0.5ulp(unit of least precision)以下,即相對(duì)誤差P(N)<2-54。運(yùn)算過程中Ni-1Fi-1的結(jié)果向零舍入賦給Ni,Di-1Fi-1的結(jié)果向零舍入賦給Di,2-Di的結(jié)果向零舍入賦給Fi。舍入時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)誤差分別為m′、n′、 f′??紤]舍入誤差之后的迭代計(jì)算如下。

通過對(duì)結(jié)果誤差控制來確定迭代過程中的舍入位數(shù)。對(duì)于雙精度浮點(diǎn)數(shù),結(jié)果尾數(shù)的目標(biāo)精度要達(dá)到53位,綜合性能和面積的考慮,本文設(shè)計(jì)采用具有14位精度的迭代初值,迭代次數(shù)k取2。根據(jù)文獻(xiàn)[6]中的結(jié)論,為了確保計(jì)算結(jié)果達(dá)到目標(biāo)精度,控制迭代過程中的誤差,乘法器的位寬需大于58位,迭代運(yùn)算中用到的加法器位寬需大于57位。

2 浮點(diǎn)除法器結(jié)構(gòu)

2.1 整體結(jié)構(gòu)

實(shí)現(xiàn)基于Goldschmidt算法的高性能雙精度除法器,將其流水化可以提高除法器運(yùn)算吞吐率。浮點(diǎn)除法器整體結(jié)構(gòu)如圖2所示,其中迭代運(yùn)算單元是一個(gè)整體,查倒數(shù)查找表確定迭代初值要在迭代計(jì)算前完成,在運(yùn)算首末要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、規(guī)格化及異常判斷。流水站劃分的時(shí)候需要考慮給輸入輸出延時(shí)預(yù)留時(shí)間,所以第一  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET站和最后一站的邏輯盡量少些。根據(jù)以上分析,本文對(duì)雙精度浮點(diǎn)除法器流水站作如下劃分:

1)E1站。數(shù)據(jù)輸入及預(yù)處理。在E1站接收以IEEE754標(biāo)準(zhǔn)表示的被除數(shù)與除數(shù)數(shù)據(jù),并解析這兩個(gè)輸入操作數(shù)以分離出尾數(shù)、指數(shù)和符號(hào)位。

2)E2站。求出除數(shù)尾數(shù)的倒數(shù)近似值,用倒數(shù)查找表求解,本文設(shè)計(jì)使用的倒數(shù)查找表為雙查找表[7],求解相同精度的倒數(shù)近似值,雙查找表較直接查找表[8]面積更小,并且雙查找表中的兩個(gè)表可以同時(shí)查詢,速度更快。

3)E3站。實(shí)現(xiàn)Goldschmidt算法迭代單元。Goldschmidt算法的迭代過程中,每次迭代要計(jì)算兩次乘法和一次減法。乘法計(jì)算需要兩個(gè)并行的乘法器,減法運(yùn)算需要使用補(bǔ)碼加法器,用狀態(tài)機(jī)控制迭代過程。

4)E4站。規(guī)格化。在E3站后規(guī)格化模塊將尾數(shù)相除結(jié)果與指數(shù)相減結(jié)果按IEEE754浮點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行規(guī)格化操作。對(duì)指數(shù)相減結(jié)果規(guī)格化時(shí),通過檢測(cè)尾數(shù)相除結(jié)果的最高位是否為1,來確定指數(shù)相減結(jié)果是否借位。另外這一站還包括例外數(shù)據(jù)判斷操作。

2.2 關(guān)鍵硬件實(shí)現(xiàn)

2.2.1 倒數(shù)查找表

為了得到Goldschmidt算法運(yùn)算的迭代初值,需要構(gòu)造14位精度的倒數(shù)查找表。采用雙倒數(shù)查找表算法[7],需要分別構(gòu)造P表和N表,聯(lián)合查找這兩個(gè)表確定迭代初值。

倒數(shù)查找表的構(gòu)造方法如下:

構(gòu)造輸入3y+g+1位輸出3y+g-1位的查找表。其中y取整數(shù),g取值為0,1,-1。3y+g+1位輸入操作數(shù)1.b3y+gb3y+g-1…b3b2b1b0此處的操作數(shù)“1.”表示什么含義,書寫是否正確?請(qǐng)明確。回復(fù):這里的1是輸入操作數(shù)的整數(shù)部分,因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)的尾數(shù)都是1點(diǎn)多的(二進(jìn)制表示)。的小數(shù)部分被分為三部分:Xh=b3y+gb3y+g-1…b2y+g是y+1位高位索引部分,Xm=b2y+g-1b2y+g-2…by是y+g位中間位索引部分,Xl=by-1by-2…b0是y位低位索引部分。三個(gè)部分Xh,Xm,Xl分別以y+1位,y+g位和y位的數(shù)表示。將輸入操作數(shù)的小數(shù)部分編碼為[Xh|Xm|Xl]這種形式后,再根據(jù)下面給出的算法分別構(gòu)造出P表和N表。[Xh|Xm]作為P表的2y+g+1位的輸入索引,輸出3y+g+1位。[Xh|Xm]作為N表的2y+1位的輸入索引,輸出y+1位。

算法1   本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET中點(diǎn)倒數(shù)算法。

輸入:整數(shù)i≥1, j&g e;1。

返回:i位輸入j位輸出的有限精度中點(diǎn)倒數(shù)值。

運(yùn)算:recipmid(Xi)=RN(2i+j+1/此處的表達(dá)式正確嗎?是否少了一個(gè)“/”?請(qǐng)明確。(n+1/2))。

2.2.3 補(bǔ)碼加法器

對(duì)沒有進(jìn)行舍入的中間運(yùn)算結(jié)果,按位取反,得到1的補(bǔ)碼。將得到的補(bǔ)碼加1就得到Goldschmidt迭代算法中的Fi←2-Di的運(yùn)算結(jié)果。根據(jù)最后一次迭代運(yùn)算結(jié)果的范圍在[0.5,1)還是[1,2)確定指數(shù)無偏量是-1還是0。 2.2.4 乘法器

乘法器[9]設(shè)計(jì)采用Radix4的Booth編碼算法形成部分積,部分積通過42壓縮器進(jìn)行壓縮,整體設(shè)計(jì)為三站流水結(jié)構(gòu)。為了準(zhǔn)確地用Goldschmidt算法計(jì)算出結(jié)果,需要把計(jì)算過程中的誤差來源考慮到最終結(jié)果中。迭代過程中乘法計(jì)算結(jié)果舍入會(huì)產(chǎn)生的誤差,為了達(dá)到目標(biāo)精度,乘法器位寬設(shè)置為64×64位。

2.2.5 狀態(tài)機(jī)控制器

狀態(tài)機(jī)控制器設(shè)計(jì)包括兩種狀態(tài):空閑狀態(tài)(Idle)和計(jì)算狀態(tài)(Div_cal)。當(dāng)狀態(tài)機(jī)處于Idle狀態(tài)時(shí),如果接收到除法有效信號(hào),則狀態(tài)從Idle變化到Div_cal。在Div_cal狀態(tài)期間,用時(shí)鐘計(jì)數(shù)器(Cnt_div_cal)記錄迭代計(jì)算時(shí)鐘點(diǎn),根據(jù)迭代時(shí)鐘點(diǎn)控制迭代計(jì)算正常執(zhí)行。如乘法器運(yùn)算一次需要3個(gè)時(shí)鐘周期,當(dāng)Cnt_div_cal為4的時(shí)候進(jìn)行第2次迭代運(yùn)算。當(dāng)Cnt_div_cal所記錄的時(shí)間剛好可以完成本次除法所需的全部迭代計(jì)算時(shí),狀態(tài)就從Div_cal變化到Idle。通過這種控制方式可以控制Goldschmidt算法迭代過程順利執(zhí)行。在迭代過程中,乘法器每運(yùn)算一條乘法需要3個(gè)周期,為了達(dá)到要滿足的目標(biāo)精度,需要迭代運(yùn)算3次,這樣迭代計(jì)算共延遲9個(gè)周期,而乘法器在這期間并沒有被充分利用,圖4展示了這期間乘法器的流水線填充情況。

如果在迭代過程中能夠充分利用乘法器,除法器的運(yùn)算吞吐量則會(huì)大幅度提高。為此本文對(duì)上述的狀態(tài)機(jī)作了相應(yīng)改進(jìn),使其允許連續(xù)三次請(qǐng)求除法運(yùn)算。當(dāng)狀態(tài)機(jī)處于Idle狀態(tài)時(shí),如果檢測(cè)到除法工作信號(hào)有效,就開始獲取迭代初值(Init_v)并將Init_v送入乘法器。除法工作信號(hào)被鎖存兩拍之后,狀態(tài)從Idle變化到Div_cal,處于此狀態(tài)期間,每次迭代送入乘法器的數(shù)值Reg_v為上一次迭代計(jì)算結(jié)果舍入后的數(shù)值。迭代次數(shù)計(jì)數(shù)器(Cnt_state)鎖存兩拍之后加1。Cnt_state達(dá)到目標(biāo)迭代次數(shù)并鎖存兩拍之后,就完成了一條除法的迭代運(yùn)算,狀態(tài)從Div_cal變化到Idle。表1顯示了迭代過程中狀態(tài)與迭代運(yùn)算數(shù)值的隨時(shí)鐘周期的變化關(guān)系。在這種控制下3條連續(xù)的除法就可以順序的流水執(zhí)行,間隔6個(gè)時(shí)鐘周期可以繼續(xù)送入3次連續(xù)的除法請(qǐng)求。這樣流水執(zhí)行平均運(yùn)算每條除法僅需要3個(gè)時(shí)鐘周期。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET與性能分析

使用Verilog硬件編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了上文所描述的雙精度浮點(diǎn)除法器設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了迭代初值8位的內(nèi)部乘法器非流水執(zhí)行結(jié)構(gòu)和迭代初值8位內(nèi)部乘法器流水執(zhí)行結(jié)構(gòu)的除法器設(shè)計(jì),比較這幾種不同配置的除法器性能、功耗、面積。

采用40nm標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù),在“Typical”典型常溫常壓(1V,25°C)條件下對(duì)除法部件進(jìn)行綜合。時(shí)序約束時(shí)鐘周期450ps的條件下,綜合頻率可以達(dá)到2.2GHz,在相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境下對(duì)4種不同配置的雙精度浮點(diǎn)除法器綜合的結(jié)果如表2所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,流水結(jié)構(gòu)較非流水結(jié)構(gòu)在作大量數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí),運(yùn)算速度更高。14位迭代初值流水結(jié)構(gòu)相比8位迭代初值流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算速度提高了32.73%,而面積僅增大5.05%。綜合性能和面積的考慮,確定14位精度的迭代初值以及全流水的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為相對(duì)最優(yōu)設(shè)計(jì)。

在NC仿真環(huán)境下對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬驗(yàn)證以檢驗(yàn)除法器功能正確性和異常處理能力。選取特定功能點(diǎn)操作數(shù)及隨機(jī)操作數(shù),將NC運(yùn)行的結(jié)果與黃金模型的運(yùn)算結(jié)果對(duì)比。通過這種方式分別進(jìn)行了符號(hào)位驗(yàn)證、指數(shù)運(yùn)算驗(yàn)證、特殊操作數(shù)驗(yàn)證及尾數(shù)除法驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)可以準(zhǔn)確并高速計(jì)算雙精度浮點(diǎn)除法。圖5為一組測(cè)試激勵(lì)在NC上仿真出來的部分波形,圖5中顯示了浮點(diǎn)除法運(yùn)算過程中關(guān)鍵信號(hào)的變化情況,其中信號(hào)FDIV_Src1為被除數(shù),F(xiàn)DIV_Src2為除數(shù),F(xiàn)DIV_Dst為除法運(yùn)算結(jié)果,F(xiàn)new、Dnew、Nnew為參與迭代運(yùn)算的數(shù)據(jù)。

編寫C語(yǔ)言精度測(cè)試程序,程序?qū)崿F(xiàn)的操作為取兩個(gè)浮點(diǎn)操作數(shù)相除,將運(yùn)算結(jié)果作為下一次除法運(yùn)算的被除數(shù),除數(shù)不變,循環(huán)這一過程1000次。編寫與C語(yǔ)言精度測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)相同運(yùn)算操作的Verilog測(cè)試激勵(lì)。將C程序運(yùn)行結(jié)果與NC仿真的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,兩種模式下除法的運(yùn)算結(jié)果完全一致。實(shí)驗(yàn)表明本文設(shè)計(jì)能有效控制誤差,確保運(yùn)算結(jié)果達(dá)到目標(biāo)精度。

相比常見的用于除法器設(shè)計(jì)的SRT算法,基于Goldschmidt算法實(shí)現(xiàn)除法器的優(yōu)勢(shì)在于它可以用更短的時(shí)鐘周期計(jì)算出除法結(jié)果。目前基于SRT算法實(shí)現(xiàn)的除法器,計(jì)算1條雙精度除法一般需要20個(gè)時(shí)鐘周期左右,不能通過流水執(zhí)行大幅度提高運(yùn)算吞吐率。而本文設(shè)計(jì)的除法器運(yùn)算1條除法需要12個(gè)時(shí)鐘周期,流水執(zhí)行的情況下平均每條除法運(yùn)算僅需要3個(gè)時(shí)鐘周期。如表3[10-13]所示(其中:吞吐率表示批量執(zhí)行時(shí)每周期執(zhí)行指令數(shù)),本文設(shè)計(jì)與其他處理器中基于SRT算法實(shí)現(xiàn)的雙精度浮點(diǎn)除法器相比,運(yùn)算吞吐率提高了3~7倍;與其他處理器中基于Goldschmidt算法實(shí)現(xiàn)的雙精度浮點(diǎn)除法器相比,運(yùn)算吞吐率提高了2~3倍。

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4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Goldschmidt算法的高性能雙精度浮點(diǎn)除法器,提出采用雙查找表法確定迭代初值,有效減小了查找表面積開銷,降低了關(guān)鍵路徑延遲;通過流水執(zhí)行填充乘法器的空閑周期的方法,提高了除法器運(yùn)算吞吐率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文設(shè)計(jì)能夠準(zhǔn)確計(jì)算雙精度浮點(diǎn)除法,并且運(yùn)算速度和吞吐率相比其他處理器中的除法器更具優(yōu)越性。

第5篇:仿真教學(xué)論文范文

    王莉莉

    一、改善師生關(guān)系,重視師生情感交流,培養(yǎng)興趣

    1.傾注師愛,改善師生關(guān)系

    作為英語(yǔ)教師,平時(shí)多和學(xué)生交流,了解學(xué)生的真實(shí)心理狀態(tài),設(shè)身處地為學(xué)生著想。敏銳觀察學(xué)生細(xì)微的反應(yīng)、變化,表達(dá)良好的期待,發(fā)揮學(xué)生自覺、積極的主體作用。

    別林斯基說:“愛是教育的工具和媒介,對(duì)孩子的信任是教育成功的保障?!彼越處煂?duì)孩子應(yīng)該傾注愛心。融洽的師生關(guān)系是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的前提。英語(yǔ)課是一門語(yǔ)言實(shí)踐課,師生的直接接觸頻繁,教師的一言一行在學(xué)生眼里總是帶有褒貶獎(jiǎng)罰的因素。如果教師在課堂上對(duì)全班每一位學(xué)生都抱著積極、熱情、信任的態(tài)度,并在教學(xué)過程中讓學(xué)生感受到這種態(tài)度,那么學(xué)生就會(huì)得到鼓勵(lì),敢于大膽開口、各抒己見、暢所欲言、躍躍欲說,從而產(chǎn)生良好的課堂氛圍,提高教學(xué)效率。

    建立融洽的師生關(guān)系,教師首先要尊重學(xué)生,有意識(shí)地發(fā)現(xiàn)他們的積極因素并加以肯定和鼓勵(lì),多對(duì)學(xué)生說:“GOOD”。對(duì)后進(jìn)生和淘氣的學(xué)生,教師要耐心的給予說服和教育、鼓勵(lì)和信任,發(fā)揮他們的特長(zhǎng),經(jīng)常給他們一個(gè)微笑,這樣有利于學(xué)生的身心健康,有利于師生情感交流,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的熱情。

    2.豐富教學(xué)內(nèi)容,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望

    一個(gè)星期的英語(yǔ)課都圍繞著過去的試卷、試題打轉(zhuǎn),這對(duì)于學(xué)生來說是一件多么枯燥的事情。因此才會(huì)出現(xiàn)學(xué)生希望在英語(yǔ)課中增加游戲、課本劇表演、故事和課外知識(shí)的愿望。豐富有趣的教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生上課的興趣從頭至尾都很濃郁。

    現(xiàn)在的教材是有趣味性的,內(nèi)容更貼近學(xué)生的生活,知識(shí)呈現(xiàn)的形式也豐富多樣。這套教材是否能受到學(xué)生和教師的歡迎,(教學(xué)論文 7139.com)讓我們拭目以待。

    3.創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境

    教師要注重教育語(yǔ)言的審美性、藝術(shù)性、感染性,通過多種教學(xué)手段,創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的情境,或?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容以直觀的形態(tài)再現(xiàn)于學(xué)生面前,讓學(xué)生身臨其境。一般來說,創(chuàng)設(shè)情境有五種方法,即直觀畫面再現(xiàn)情境;生動(dòng)語(yǔ)言描述情境;優(yōu)美旋律表現(xiàn)情境;質(zhì)疑問難創(chuàng)設(shè)情境,參與表演演出情景。

    二、開展內(nèi)容廣泛、形式多樣的英語(yǔ)課外活動(dòng)

    蘇霍姆林斯基說過:“興趣的源泉在于運(yùn)用。”為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣,給學(xué)生更多的運(yùn)用英語(yǔ)進(jìn)行交際的機(jī)會(huì),教師可以設(shè)計(jì)和組織多種難易適度的課外活動(dòng)。

    通過活動(dòng)可以讓學(xué)生把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際,使學(xué)生認(rèn)識(shí)自我,取得不同程度的成就感,增強(qiáng)其自信心,增添學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣和樂趣,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,進(jìn)而長(zhǎng)久保持其對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的興趣。

    教師還可以經(jīng)常性地編輯英語(yǔ)學(xué)習(xí)園地或辦英語(yǔ)壁報(bào)等,還可適當(dāng)刊登一些游戲方法、英語(yǔ)小詩(shī)歌、謎語(yǔ)、典故、趣聞、學(xué)生日記等;可以成立英語(yǔ)課外活動(dòng)小組等小組活動(dòng);結(jié)合實(shí)際組織英語(yǔ)競(jìng)賽。讓學(xué)生在這些活動(dòng)中互相幫助,互相感染,進(jìn)而共同提高水平,長(zhǎng)久保持學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣。

    三、利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)優(yōu)化英語(yǔ)教學(xué)

    計(jì)算機(jī)以操作簡(jiǎn)易、反饋及時(shí)、交互靈活等特點(diǎn),為當(dāng)代教育改革注入了新鮮血液,喚起了新的生機(jī)。那么何謂計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)呢?計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)就是將文字、圖像、圖形、動(dòng)畫、音頻和視頻在計(jì)算機(jī)內(nèi)有機(jī)結(jié)合并運(yùn)用的一門技術(shù)。

    根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要,利用計(jì)算機(jī)多媒體,可以創(chuàng)設(shè)出集聲音、圖像、動(dòng)畫、文字于一體的仿真交際環(huán)境,使學(xué)生仿佛置身于真實(shí)的英語(yǔ)氛圍中,從而激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的的興趣和運(yùn)用英語(yǔ)開際的欲望。有了興趣,有了欲望,就必然會(huì)孕育出開際的實(shí)際行動(dòng),在行動(dòng)中,所學(xué)的語(yǔ)言知識(shí)轉(zhuǎn)化為了言語(yǔ)技能,言語(yǔ)技能必然發(fā)展成為運(yùn)用英語(yǔ)進(jìn)行交際的能力。

    學(xué)生對(duì)待某一學(xué)科的態(tài)度往往不是因其重要而努力習(xí)之,而是因其有趣而樂意習(xí)之。因此,“趣”是吸引學(xué)生的關(guān)鍵。教師要善于圍繞“趣”設(shè)計(jì)教學(xué)方案,組織課堂教學(xué)。計(jì)算機(jī)多的媒體參與賦予了教學(xué)鮮活的生命和無窮的趣味,有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

第6篇:仿真教學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞:云計(jì)算;資源再分配;用戶評(píng)價(jià);自適應(yīng);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào): TP338; TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

Abstract: Concerning the problem that previous studies mostly consider from the resource providers perspective, and users evaluations have not been fully utilized to improve the resource decision making ability, this paper proposed a resource reallocation method focusing on the users evaluation feedback. First, through analyzing the process of cloud resource allocation, several factors influencing decisionmaking were defined, and an adaptive cloud resource management framework with users involvement was proposed. Next, the main idea of method of resource reallocation with users involvement was elaborated, and a formula was designed to guide users evaluation. Finally, based on similarity theory, the users expected satisfaction of a new cloud task was predicted. Together with the cloud task parameters and environment parameters, it was used to be the input of BP (Back Propagation) neural network to make the resource allocation decision. In the comparison experiments with the allocation scheme without users involvement, the average users satisfactory of the proposed scheme increased by 7.4%, maintained at more than 0.8, showed a steady upward trend. In the comparison experiments with MinMax algorithm and Cloud TasksResources Satisfactory Matching (CTRSM) algorithm, its average users satisfactory increased by 16.7% and 4.6% respectively. The theoretical analysis and simulation results show that the cloud resource reallocation method focusing on users evaluation is selfimproved, and it can improve the adaptive ability of cloud resource management.

Key words: cloud computing; resource reallocation; user evaluation; selfadaptive; neural network

0 引言

云計(jì)算通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的方式向用戶提供動(dòng)態(tài)可伸縮的IT資源,通常包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(Infrastructure as a Service, IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(Platform as a Service, PaaS)和軟件即服務(wù)(Software as a Service, SaaS)。但在這些研究中,用戶評(píng)價(jià)多被用于從眾多可用服務(wù)中選擇高可信高可用的服務(wù),影響不到既定的資源分配策略。

盡管云計(jì)算后期較成熟的云資源管理更多關(guān)注了資源分配的總效用和更多的SLA參數(shù)[9-10],但一般是一些離線的解決方案。目前,常見的動(dòng)態(tài)資源管理往往通過反饋控制來實(shí)現(xiàn),但這些都是在已知的多個(gè)任務(wù)間進(jìn)行的一種資源分配控制,無法應(yīng)對(duì)云中心任務(wù)到達(dá)的隨機(jī)性。林軍等[11]采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的自適應(yīng)資源分配,以求解任務(wù)間公平服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo),在線調(diào)整資源分配,但針對(duì)的是有限資源開放式系統(tǒng),本質(zhì)上仍然是多個(gè)任務(wù)間資源的調(diào)配調(diào)配問題。楊文軍等[12]提出了領(lǐng)域自適應(yīng)的Web服務(wù)評(píng)價(jià)模型,通過動(dòng)態(tài)定制不同領(lǐng)域的服務(wù)評(píng)價(jià)因子以及權(quán)重來提高服務(wù)評(píng)價(jià)的精確性,但沒有對(duì)服務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的使用。目前幾乎沒有研究將用戶服務(wù)評(píng)價(jià)與自適應(yīng)資源分配策略的制定相結(jié)合。

綜合以上,本文提出一種關(guān)注用戶服務(wù)評(píng)價(jià)反饋的云資源再分配方法,充分利用寶貴的用戶意見,合理確定新任務(wù)到達(dá)時(shí)的用戶評(píng)價(jià)預(yù)期,通過反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來來自適應(yīng)地持續(xù)保持改善云資源分配決策能力,持續(xù)改善云平臺(tái)資源分 配方案。

1 用戶服務(wù)評(píng)價(jià)反饋的資源分配框架

1.1 云資源自適應(yīng)再分配框架

云資源的服務(wù)過程包括:用戶將任務(wù)提交給云中心,約定服務(wù)水平協(xié)議SLA,云中心為任務(wù)分配合適的計(jì)算資源,執(zhí)行任務(wù),提交結(jié)果給用戶,對(duì)比用戶任務(wù)需求和約定的SLA,用戶反饋對(duì)服務(wù)的意見和建議。本文充分關(guān)注用戶服務(wù)評(píng)價(jià)反饋意見,將前期用戶評(píng)價(jià)融入到后續(xù)任務(wù)的資源分配策略的制定過程中,其資源管理框架如圖1。

該模型框架主要包括用戶、云中心資源和云資源決策調(diào)度中心。用戶,通過提交任務(wù)請(qǐng)求以及約定的SLA體現(xiàn)其對(duì)資源服務(wù)的期望,通過服務(wù)評(píng)價(jià)發(fā)揮其對(duì)改善資源管理的寶貴建設(shè)作用。云中心資源狀態(tài)一直處于動(dòng)態(tài)變化中,具體某個(gè)資源性能的發(fā)揮受整個(gè)云資源環(huán)境影響。云資源決策調(diào)度中心,負(fù)責(zé)接收分析用戶的任務(wù)請(qǐng)求參數(shù),給出可以獲取高用戶評(píng)價(jià)的資源分配方案,完成用戶任務(wù)。其中運(yùn)行監(jiān)控模塊和資源狀態(tài)收集模塊記錄云環(huán)境中物理資源和總體資源環(huán)境的狀態(tài)信息;用戶評(píng)價(jià)處理模塊通過分析已有資源分配方案的用戶評(píng)價(jià),確定出合理的資源分配要達(dá)到的用戶評(píng)價(jià)期望值;自適應(yīng)資源再分配模塊決策出資源分配方案參數(shù);資源選擇模塊匹配出最適合任務(wù)執(zhí)行的資源,調(diào)度模塊調(diào)度執(zhí)行任務(wù);最后將運(yùn)行結(jié)果提供給用戶,用戶通過對(duì)比任務(wù)請(qǐng)求、SLA承諾和服務(wù)結(jié)果,給出一個(gè)綜合使用體驗(yàn),向云中心真實(shí)反饋服務(wù)評(píng)價(jià),為后續(xù)的用戶任務(wù)進(jìn)行資源決策提供參考,進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)自適應(yīng)的、持續(xù)完善的資源分配機(jī)制。

1.2 云資源分配決策要素

1.2.1 用戶任務(wù)請(qǐng)求

根據(jù)目前云計(jì)算、云服務(wù)的情況,用戶請(qǐng)求一般是獨(dú)立任務(wù),顆粒度較大的任務(wù)。而顆粒度大的任務(wù)總是可以變成獨(dú)立任務(wù)。為此,本文研究的用戶任務(wù)請(qǐng)求是云平臺(tái)中的獨(dú)立任務(wù),其形式化定義如下。

定義1 云任務(wù)T。指來自用戶的,請(qǐng)求云平臺(tái)提供計(jì)算、存儲(chǔ)、帶寬等資源完成任務(wù)、具有QoS(Quality of Service)質(zhì)量參數(shù)要求的用戶應(yīng)用,可用一個(gè)五元組T表示,T=(λ,w,d,τ,c)。

其中:λ是指任務(wù)的計(jì)算類型,影響著多種資源之間的分配比例;w是云任務(wù)的計(jì)算負(fù)載量;d是云任務(wù)執(zhí)行完成的精度要求;τ是用戶要求的任務(wù)完成時(shí)間;c是任務(wù)完成的預(yù)算費(fèi)用。

1.2.2 云計(jì)算環(huán)境

本文用云資源節(jié)點(diǎn)來描述單個(gè)物理計(jì)算節(jié)點(diǎn)的資源情況,用云資源環(huán)境來描述云中心整體資源情況。虛擬化技術(shù)使得一個(gè)云資源分配方案的制定在根本上取決于云中心整體資源的可用情況,而單個(gè)資源節(jié)點(diǎn)則是虛擬機(jī)的載體。為了描述方便,僅選取資源CPU、內(nèi)存、帶寬作為資源的性能參數(shù),外部存儲(chǔ)等其他資源,可以作類似的處理。

定義2 云資源節(jié)點(diǎn)P。指參與計(jì)算處理的服務(wù)器、計(jì)算機(jī)以及在此上面建立的虛擬機(jī),對(duì)外提供CPU、內(nèi)存、帶寬等多種計(jì)算資源,又稱為計(jì)算節(jié)點(diǎn),本文用一個(gè)五元組表示,P=(λ,v,m,b,c)。

其中:λ是資源節(jié)點(diǎn)類型;v是指可用CPU的處理能力,單位為GFLOPS;m指可用存儲(chǔ)能力,單位為Mb/s;b指可用網(wǎng)絡(luò)帶寬,單位為Mb/s;c為云資源節(jié)點(diǎn)價(jià)格。

定義3 云資源環(huán)境E。指某個(gè)時(shí)刻影響到資源決策的整個(gè)云中心可供分配的資源總量,用向量E表示,E=(n,vsum,msum,bsum),其中:n為系統(tǒng)中總的可用資源總資源個(gè)數(shù),vsum、msum、bsum分別表示目前系統(tǒng)中總的可用計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬等。

1.2.3 用戶服務(wù)評(píng)價(jià)

用戶任務(wù)請(qǐng)求通過云平臺(tái)執(zhí)行完成之后,接收云服務(wù)結(jié)果,對(duì)比SLA約定,用戶對(duì)本次云服務(wù)質(zhì)量和好壞有一種主觀的感受,本文建議一種量化的度量。

定義4 用戶服務(wù)滿意度r。根據(jù)用戶請(qǐng)求,參照SLA約定,對(duì)一次云計(jì)算服務(wù)結(jié)果進(jìn)行理性評(píng)價(jià),用r表示云服務(wù)的綜合滿意度,r∈[0,1],r=1表示非常滿意,r=0表示不滿意,r取不同值,表示不同的滿意程度?!∮脩舴?wù)評(píng)價(jià)無論滿意還是不滿意都是對(duì)云資源分配和管理持續(xù)改進(jìn)的寶貴建議。接下來將討論如何利用用戶評(píng)價(jià),如何學(xué)習(xí)先前的資源分配策略中的經(jīng)驗(yàn)和不足,以及如何讓其在后到達(dá)任務(wù)的資源分配方案制定發(fā)揮作用,作到持續(xù)改善云資源分配決策能力,提高資源決策的自適應(yīng)性。

2 用戶服務(wù)評(píng)價(jià)參與的自適應(yīng)持續(xù)改善的資源分配思想

2.1 用戶服務(wù)評(píng)價(jià)參與資源分配的主要思想

2.1.1 研究動(dòng)機(jī)

用戶服務(wù)評(píng)價(jià)體現(xiàn)出用戶個(gè)性化的服務(wù)追求,及其對(duì)具體云資源環(huán)境下資源分配效果的理性判斷,用戶服務(wù)評(píng)價(jià)的好壞直接關(guān)系著一個(gè)云平臺(tái)的發(fā)展。而云計(jì)算環(huán)境下一個(gè)顯著特點(diǎn)是用戶需求多樣化、資源環(huán)境動(dòng)態(tài)變化,同樣的資源分配方案不同的用戶會(huì)給出不同的評(píng)價(jià),即便是同一個(gè)用戶,在不同的云資源環(huán)境下對(duì)同一資源分配方案也會(huì)有不同的使用感受。把握用戶使用體驗(yàn),不斷學(xué)習(xí)把握已有的資源分配方案與用戶服務(wù)評(píng)價(jià)反饋之間的關(guān)系,根據(jù)資源環(huán)境和具體用戶任務(wù)需求進(jìn)行用戶服務(wù)評(píng)價(jià)預(yù)期,將使得云系統(tǒng)的資源決策能力不斷提高完善,最終自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配決策。為此,有必要增加用戶評(píng)價(jià)作為一個(gè)重要因素,使用戶參與到資源分配方案的制定過程。對(duì)于云平臺(tái)而言,每一次任務(wù)資源分配,都體現(xiàn)出云平臺(tái)的資源管理策略。每次任務(wù)和資源分配的結(jié)果都是確定的、已知的,并且可以記錄和保持,可供今后參考和使用,因此用戶的服務(wù)體驗(yàn)是可以把握的。

假定云平臺(tái)的第i次的資源分配決策fi,可以吸取此前的資源分配決策f1, f2,…, fi-1此處的下標(biāo)“i-k”,是否應(yīng)該  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET為“i-1”?以便與式(1)中的表達(dá)相一致,請(qǐng)明確。的經(jīng)驗(yàn),隨著i值的增大,通過逐次的迭代學(xué)習(xí), fi變得逐漸完善,從而在有任務(wù)Tnew進(jìn)入云系統(tǒng)時(shí),根據(jù)用戶的任務(wù)需求和可用資源環(huán)境Enew,以及云平臺(tái)期待獲得的用戶評(píng)價(jià)re,自適應(yīng)地決策出最適合任務(wù)執(zhí)行的資源分配方案Snew,過程形式化如式(1):

用戶服務(wù)質(zhì)量滿意度是用戶感覺狀態(tài)的一種水平,來源于用戶對(duì)服務(wù)結(jié)果與自己期望所進(jìn)行的對(duì)比,不僅僅是用戶對(duì)服務(wù)質(zhì)量、價(jià)格等方面的直觀滿意,更深層次是服務(wù)與用戶期望、要求等相吻合的程度,因而產(chǎn)生了用戶對(duì)服務(wù)的不同滿意程度。

2.1.2 云服務(wù)滿 意度的量化評(píng)價(jià)

通常來說,用戶任務(wù)完成得又好、又快、收費(fèi)又便宜是用戶最高的期待。所謂好,是指任務(wù)執(zhí)行完成的精度越高越好;所謂快,是指在用戶指定的任務(wù)截止期限內(nèi)越快越好;所謂便宜,是指在滿足完成精度和響應(yīng)時(shí)間的前提下,收費(fèi)越合理越好。服務(wù)結(jié)果好是最基本的要求,在此基礎(chǔ)上才能追求快速度和低成本。處理速度和收費(fèi)之間則存在一定的正向依賴關(guān)系,而單純的價(jià)格便宜但服務(wù)結(jié)果不好或者速度達(dá)不到要求,都可能帶來不好的用戶體驗(yàn),因此用戶服務(wù)滿意度是對(duì)三方面綜合體驗(yàn)給出的一個(gè)評(píng)價(jià),接下來建議一種用戶滿意度評(píng)價(jià)量化度量,以期評(píng)價(jià)更理性客觀。

假設(shè)針對(duì)云任務(wù)T=(λ,w,d,τ,c),云平臺(tái)對(duì)該任務(wù)進(jìn)行計(jì)算,反饋給用戶的服務(wù)結(jié)果為G=(d′,τ′,c′),其中:d′為運(yùn)算結(jié)果實(shí)際精確度,τ′為云系統(tǒng)實(shí)際完成任務(wù)截止時(shí)間,c′是系統(tǒng)收費(fèi)。用戶服務(wù)滿意度評(píng)價(jià)如式(2),主要思想是任務(wù)完成精度越高,評(píng)價(jià)越高,任務(wù)完成時(shí)間越短越好,評(píng)價(jià)越高,評(píng)價(jià)值均在[0,1]區(qū)間;系統(tǒng)收費(fèi)與用戶預(yù)算完全符合時(shí)評(píng)價(jià)最高,取值為1,本文假定任務(wù)低于預(yù)算的任務(wù)完成效果的可信度較低,并不提高其用戶滿意度,評(píng)價(jià)值在[0,1]區(qū)間。

2.1.3 用戶服務(wù)評(píng)價(jià)對(duì)資源決策的影響分析

用戶評(píng)價(jià)ri是在按照資源分配方案Si服務(wù)完成后給出的。但從另一個(gè)角度考慮,可以認(rèn)為是資源分配方案Si在特定的用戶請(qǐng)求Ti,資源環(huán)境Ei下,為了追求用戶評(píng)價(jià)ri而給出的資源分配策略fi。遺憾的是,由于用戶任務(wù)請(qǐng)求和資源環(huán)境參數(shù)的千變?nèi)f化,根本無法用一個(gè)固定的函數(shù)關(guān)系表達(dá)Ti,ri,Ei與Si之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系,因此,如何將用戶評(píng)價(jià)融入到資源分配中來,就存在以下問題:1)如何尋求一種方法無限逼近這樣的一種關(guān)聯(lián)關(guān)系;2)如何參考已有用戶評(píng)價(jià)的資源分配方案;3)盡管希望評(píng)價(jià)越高越好,但由于受制于資源和用戶請(qǐng)求多方面因素的影響和約束,需要確定一個(gè)合適的預(yù)期用戶評(píng)價(jià)值。為解決以上問題,本文提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)持續(xù)改善資源分配機(jī)制。

2.2 自適應(yīng)持續(xù)改善的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源分配模型

由于用戶任務(wù)請(qǐng)求和資源環(huán)境參數(shù)的千變?nèi)f化,根本無法用一個(gè)固定的函數(shù)關(guān)系表達(dá)Ti、ri、Ei與Si之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)恰恰針對(duì)這一類問題提出了很好的解決方法,具有良好的輸入輸出映像特性,能夠充分逼近任意復(fù)雜的非線性函數(shù)關(guān)系。為此,本文利用BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行云資源再分配,如圖2所示。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)云任務(wù)T1到達(dá)時(shí),由于沒有可以參考的用戶評(píng)價(jià),本文設(shè)定用戶評(píng)價(jià)期望值re=0.5,即寄希望于之后的資源分配都會(huì)在此基礎(chǔ)上有所改善。任務(wù)完成以后,用戶會(huì)給出服務(wù)評(píng)價(jià)r1。這樣,〈T1,r1,E1,S1〉就構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)新的學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)。盡管在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立初期,可能資源分配不盡如人意,但隨著學(xué)習(xí)實(shí)例的增多,不斷有新任務(wù)Ti到達(dá),每一次決策都會(huì)參照此前完成的資源分配的用戶評(píng)價(jià)確定決策用的用戶評(píng)價(jià)期望值re,在任務(wù)執(zhí)行之后,〈Ti,ri,Ei,Si〉也成為學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù),可再次參與到此后的資源分配決策中去。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不斷地學(xué)習(xí)已有資源分配方案的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),從而使資源決策越來越完善。

對(duì)于反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,隱含層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)是影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素,將隱含層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)設(shè)定為2n+1,其中n表示輸入層神經(jīng)元的個(gè)數(shù),是T、r、E中影響資源分配的因素的個(gè)數(shù)和。輸出層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)由要得到的輸出個(gè)數(shù)決定,輸出向量S描述了資源分配方案中的參數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出可以通過式(3)[13]來計(jì)算:

其中:xi表示第i個(gè)輸入層神經(jīng)元的輸入,i=1,2,…,n;uj表示第j個(gè)隱含層神經(jīng)元的輸出, j=1  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET,2,…,2n+1;yk表示第k個(gè)輸出層神經(jīng)元的輸出,k=1,2,…,m;ωij此處的ωij?是w,還是ω?請(qǐng)明確。、θj和f分別表示隱含層到輸出層輸入層到隱含層此處是否應(yīng)該是“輸出層到隱含層”?請(qǐng)明確。的權(quán)值、閾值和激活函數(shù);ωjk此處的ωij?是w,還是ω?另外,其下標(biāo)是ij,還是jk?以便與式(3)中的第2個(gè)表達(dá)式相一致,請(qǐng)明確。、θk和g分別表示隱含層到輸出層的權(quán)值、閾值和激活函數(shù)。

接下來討論神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)定、訓(xùn)練和使用。

3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用戶評(píng)價(jià)參與的資源再分配方法

資源分配的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是不斷自適應(yīng)學(xué)習(xí)和完善的,學(xué)習(xí)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)來源于已完成的任務(wù)、資源分配結(jié)果和用戶評(píng)價(jià)。訓(xùn)練樣本可以表示為訓(xùn)練對(duì)(Xi,Yi)(i=1,2,…),其中:Xi為訓(xùn)練輸入向量,Yi為訓(xùn)練輸出向量。

3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)階段樣本數(shù)據(jù)

3.1.1 訓(xùn)練樣本輸入數(shù)據(jù)的獲取

用戶向系統(tǒng)提交任務(wù)時(shí),對(duì)任務(wù)的描述和期待在通過與云提供商簽訂SLA協(xié)議的時(shí)候得到專業(yè)的解釋和確定;之后按照一定的資源分配策略進(jìn)行資源分配,分配資源的數(shù)據(jù)都記錄在云平臺(tái)的資源管理模塊中,其后調(diào)度模塊運(yùn)行任務(wù),系統(tǒng)監(jiān)控執(zhí)行過程中的資源狀態(tài)和任務(wù)執(zhí)行情況,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以從各個(gè)管理模塊提取。在服務(wù)完成后,云平臺(tái)提供用戶評(píng)價(jià)接口,收集并保存用戶評(píng)價(jià)反饋信息。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入的3個(gè)方面參數(shù)量化計(jì)算如下。

1)云任務(wù)T=(λ,w,d,τ,c)參數(shù)的量化計(jì)算。

x1表示任務(wù)計(jì)算類型λ,用數(shù)字1,2,…表示不同的任務(wù)類型。

x2表示任務(wù)工作量w,用應(yīng)用程序的負(fù)載作為任務(wù)的工作量,應(yīng)用程序本身占用的資源包括在資源分配用量中。

x3表示任務(wù)完成的精度要求d,由用戶輸入,是一個(gè)百分比數(shù)。

x4表示任務(wù)完成時(shí)間τ,由用戶輸入,根據(jù)處理的數(shù)據(jù)量和對(duì)系統(tǒng)處理速度的期望確定。

x5表示任務(wù)完成的預(yù)算費(fèi)用c,由用戶輸入,用戶多是將傳統(tǒng)任務(wù)遷移到云中心,可參考傳統(tǒng)計(jì)算資源的使用等情況確定預(yù)算。

2)云資源環(huán)境E=(n,vsum,msum,bsum)參數(shù)的量化計(jì)算。

x6表示目前可用的云資源個(gè)數(shù)n,通過統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)前可用的資源節(jié)點(diǎn)確定。

x7表示目前系統(tǒng)中總的可用CPU能力vsum,通過統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)前每個(gè)資源 節(jié)點(diǎn)可用CPU確定。

x8表示目前系統(tǒng)中總的可用內(nèi)存msum,通過統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)前每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)可用內(nèi)存確定。

x9表示目前系統(tǒng)中總的可用帶寬bsum,通過統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)前每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)可用帶寬確定。

3)云服務(wù)滿意度的量化計(jì)算。

x10表示用戶綜合評(píng)價(jià)r的量化計(jì)算,參照2.1.2節(jié)。

綜合以上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量記為X,X=〈x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10〉。

3.1.2 訓(xùn)練樣本輸出數(shù)據(jù)的確定

首先通過監(jiān)控運(yùn)行模塊監(jiān)控任務(wù)執(zhí)行過程,可以獲取CPU峰值速度、內(nèi)存大小以及通信帶寬,分別為:

y1表示CPU主頻值v,取任務(wù)執(zhí)行時(shí)的CPU峰值速度。

y2表示內(nèi)存大小m,取任務(wù)執(zhí)行時(shí)的最大內(nèi)存占用量。

y3表示網(wǎng)絡(luò)帶寬b,取任務(wù)執(zhí)行時(shí)的最大網(wǎng)絡(luò)速度。

綜合以上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量記為Y,Y=〈y1,y2,y3〉。

3.2 新任務(wù)請(qǐng)求到達(dá)后資源分配決策預(yù)測(cè)

接下來回答2.1.3節(jié)中問題2)和問題3)即:如何參考已有用戶評(píng)價(jià)的資源分配方案?如何需要確定一個(gè)合適的預(yù)期用  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET戶評(píng)價(jià)值re。

3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入?yún)?shù)re的確定

由于本次用戶任務(wù)還不曾被調(diào)度執(zhí)行,所有沒有服務(wù)的滿意度評(píng)價(jià)值,考慮到與新任務(wù)請(qǐng)求Tnew越接近的已處理過的任務(wù)的用戶評(píng)價(jià)越具有參考價(jià)值,與此同時(shí)分配環(huán)境越相似的用戶評(píng)價(jià)也越具有參考價(jià)值,本文采用最相似用戶任務(wù)請(qǐng)求和資源分配環(huán)境方法來確定合適的用戶服務(wù)評(píng)價(jià)期望。

1)確定可參考的資源分配方案集合。

任務(wù)類型相似度可由系統(tǒng)定義,同類型任務(wù)相似度為1,在沒有相同類型的任務(wù)時(shí),選擇與他最相近類型任務(wù)的用戶評(píng)價(jià)作為參考,集合M請(qǐng)確認(rèn)M是集合,還是矢量、向量或矩陣?需明確。另外,“集合”與“矢量、向量或矩陣”是兩個(gè)完全不同的概念(書寫格式也不同),不要標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤,請(qǐng)確認(rèn)原來矢量、向量的標(biāo)識(shí)是正確的嗎?回復(fù):已請(qǐng)作者確認(rèn)M是集合了。是從任務(wù)類型上看可作為參考的資源分配的集合,M1={i|Ti.λ符合用戶評(píng)價(jià)選擇的標(biāo)準(zhǔn)}。

2)計(jì)算新用戶任務(wù)資源分配與第i(i∈M1)次資源分配在任務(wù)請(qǐng)求方面的相似度simti與資源環(huán)境方面的相似度simei。

為了將不同尺度統(tǒng)一到一個(gè)可比較的尺度上,對(duì)向量Ti和向量Ei進(jìn)行歸一化處理得到向量Ti′和向量Ei′,采用余弦相似度函數(shù)來求解兩個(gè)向量的相似度,如式(4):

4 實(shí)驗(yàn)分析

4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練

4.1.1 云任務(wù)樣本數(shù)據(jù)

由于云環(huán)境處理若干種任務(wù)類型,包括計(jì)算密集型、數(shù)據(jù)密集型、通信密集型、I/O密集型、混合型等,本文選用的云任務(wù)樣本如表1。

4.1.2 云計(jì)算環(huán)境

本文搭建的云平臺(tái)包括廉價(jià)420PC、Dell服務(wù)器、聯(lián)想筆記本電腦、IBM P570小型機(jī)等,具體參數(shù)如表2。

4.1.3 訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)

通過若干次實(shí)驗(yàn),收集每個(gè)樣本應(yīng)用在不同的資源上的執(zhí)行情況,得到一組訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)。根據(jù)應(yīng)用程序不同  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET,其工作負(fù)載單位不同,例如:3DsMax是圖片的大小,WinRAR是處理的圖片數(shù)據(jù)量,PPTV是訪問量,AntiSpyware指的掃描的軟件大小,Gcc為要編譯程序的大小,Nbody是粒子數(shù)量,數(shù)據(jù)庫(kù)備份軟件是數(shù)據(jù)量的大小,F(xiàn)lashget是處理的任務(wù)數(shù)量等。訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)如表3?!?.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源分配和驗(yàn)證

基于以上訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù),可以建立起一個(gè)用戶評(píng)價(jià)參與的資源再分配神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。本文采用Matlab 7.0提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱建立資源分配的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)各層的權(quán)值初始化為(-1,1)區(qū)間的隨機(jī)數(shù),訓(xùn)練精度β=0.001,最大訓(xùn)練次數(shù)為5000,學(xué)習(xí)率設(shè)為0.05,采用sigmoid函數(shù)作為激活函數(shù)。

實(shí)驗(yàn)1 對(duì)比有用戶評(píng)價(jià)參與與無用戶評(píng)價(jià)參與的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源分配方案的效果。本文選擇WinRAR作為實(shí)驗(yàn)測(cè)試用云任務(wù),通過改變?nèi)蝿?wù)負(fù)載量,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。其中,無用戶評(píng)價(jià)參與的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí),評(píng)價(jià)輸入項(xiàng)設(shè)定為0.5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3:有用戶評(píng)價(jià)參與的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源決策方案獲得的用戶平均滿意度保持在0.8以上,較后者提高了7.4%,且總體呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì);而無用戶評(píng)價(jià)參與的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源決策方案獲得的用戶滿意度不穩(wěn)定,低的不到0.6,高的可達(dá)1,沒有規(guī)律可循,評(píng)價(jià)較低的資源分配方案不時(shí)出現(xiàn)??梢娪杏脩粼u(píng)價(jià)參與的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)習(xí)能力,使得資源分配方案越來越完善。

實(shí)驗(yàn)2 對(duì)比不同類型任務(wù)利用本文神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和利用經(jīng)典MinMax算法、文獻(xiàn)[4]提出的云任務(wù)與云資源滿意婚配(Cloud TasksResources Satisfactory Matching, CTRSM)算法進(jìn)行分配的效果。對(duì)每一種類型的云任務(wù)進(jìn)行不同負(fù)載下的資源決策,取多次用戶評(píng)價(jià)的平均值作為該種類型任務(wù)的評(píng)價(jià)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4,與MinMax算法、CTRSM算法比較,用戶平均滿意度分別提高了16.7%和4.6%。已經(jīng)考慮了用戶偏好因素的CTRSM算法平均用戶滿意度高于MinMax算法11.5%。這一點(diǎn)表明,考慮用戶因素的云資源管理策略更合理。而有用戶評(píng)價(jià)參與的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用用戶評(píng)價(jià),通過充分吸取歷史上優(yōu)秀的資源分配經(jīng)驗(yàn),取得比CTRSM算法更高的資源滿意度,表明這種云資源管理方法對(duì)不同類型的任務(wù)具有了自適應(yīng)分配能力。

綜合以上,本文提出的用戶評(píng)價(jià)參與的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源再分配方法能夠給出可以獲得較高用戶評(píng)價(jià)的資源分配方案  本文由WwW. dyLw.neT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨dyLw.nET,并且隨著樣本數(shù)據(jù)的增多,決策會(huì)進(jìn)一步完善,從而使云資源決策具有了自適應(yīng)和不斷完善的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

作為一切皆服務(wù)的云中心資源管理,為了提高云平臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng)能力,對(duì)云資源管理分配的研究開始關(guān)注用戶,提出了融合用戶因素的一些資源管理方法。參考已完成的資源分配方案,從用戶評(píng)價(jià)中獲得經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)于改善后續(xù)到達(dá)任務(wù)的資源分配具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出的關(guān)注用戶服務(wù)評(píng)價(jià)反饋的云資源再分配方法,給出了影響資源分配決策的多個(gè)要素,建議了一種用戶評(píng)價(jià)量化度量,使用戶評(píng)價(jià)更合理更具有參考價(jià)值?;?于任務(wù)和環(huán)境兩方面的相似度確定了新到達(dá)任務(wù)需采用的用戶期望滿意度值。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠逼近模擬復(fù)雜函數(shù)依賴的特性,尋找分配要素和分配方案之間的依賴關(guān)系,使云資源決策具有了自適應(yīng)和不斷完善的能力。最后的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明了應(yīng)用本文所提出方法,用戶滿意度保持在一個(gè)較高水平,并隨著訓(xùn)練樣本的增多,不斷提高。對(duì)于不同類型的任務(wù),也能夠給出較好的資源分配方案,具有很好的自適應(yīng)性。本文的研究豐富了云資源管理分配的內(nèi)容,為融合用戶因素到資源管理提供了理論依據(jù)。本文強(qiáng)調(diào)突出將用戶服務(wù)評(píng)價(jià)參與云資源管理的思想,只對(duì)獨(dú)立任務(wù)的資源分配進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)M驗(yàn)證,

今后將就用戶評(píng)價(jià)對(duì)一般云任務(wù),用無回路有向圖(Directed Acyclic Graph, DAG)表示的用戶任務(wù)在云環(huán)境中的資源分配進(jìn)行進(jìn)一步的研究實(shí)驗(yàn)。

今后將就用戶評(píng)價(jià)對(duì)一般云任務(wù)、DAG請(qǐng)補(bǔ)充DAG的中文名稱和英文全稱。任務(wù)在云環(huán)境中的資源分配進(jìn)行進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]FOSTER I, ZHAO Y, RAICU I, et al. Cloud computing and grid computing 360degree compared [C]// GCE2008: Proceedings of the 2008 IEEE Grid Computing Environments Workshop. Piscataway: IEEE, 2008: 1-10.

.中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊,2011,7(7):26-31.)

. IEEE Transactions on Parallel and Distributed systems, 2013, 24(6): 1066-1076.

第7篇:仿真教學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞:電路;仿真實(shí)驗(yàn);引導(dǎo)式教學(xué)法

作者簡(jiǎn)介:劉慶雪(1980-),男,山東鄒城人,山東科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,講師;公茂法(1959-),男,山東臨沂人,山東科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,教授。(山東 青島 266590)

基金項(xiàng)目:本文系山東省高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化特色專業(yè)階段性研究成果。

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)07-0068-02

“電路”課程是電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、通信工程、電子信息工程、生物醫(yī)學(xué)工程等電氣信息類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個(gè)本科教學(xué)過程中,起著承前啟后的重要作用。本課程內(nèi)容抽象,理論較多,系統(tǒng)性、邏輯性強(qiáng)。因此,“電路”的學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力以及分析問題解決問題的能力,有著舉足輕重的作用。

“電路”課程要求學(xué)生掌握電路的基本概念、一般電路分析理論和電路分析方法,掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)程和方法,為電類專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),[1,2]這也是電類專業(yè)人才培養(yǎng)所具備的基本知識(shí)和基本技能。

由于“電路”概念多、定理復(fù)雜、內(nèi)容抽象,定理等概念的理論推導(dǎo)過程設(shè)計(jì)到“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“復(fù)變函數(shù)”等知識(shí)點(diǎn),對(duì)于沒有任何專業(yè)背景的大一大二學(xué)生而言,要想學(xué)好該課程比較困難。山東科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院的“電路”課程教研組教師年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,其中有多位教師有多年電路教研經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾個(gè)方面進(jìn)行了全面的研究和探索,也取得了一系列成果。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

“電路”課程具有很強(qiáng)的理論性,又有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性,因此,如何讓學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)理論的同時(shí)又能了解和掌握所涉及的相關(guān)實(shí)踐知識(shí),是當(dāng)前該教學(xué)改革所面臨的主要問題。課程組教師通過近年的探索和實(shí)踐,在以下方面作了改進(jìn)和探索,并取得了較理想的教學(xué)效果。

在確保基本理論和定理的前提下,摒棄一些技巧性過重且與實(shí)際脫鉤的內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng),確立了“電阻電路分析與動(dòng)態(tài)電路分析并重;時(shí)域分析與相量分析及s域分析并重;直流分析與交流分析并重;方程分析與計(jì)算機(jī)輔助分析并重;解析方法與仿真方法并重”的新課程體系。通過優(yōu)化課程內(nèi)容,引入計(jì)算機(jī)輔助分析的新內(nèi)容和計(jì)算機(jī)仿真、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)等先進(jìn)手段,基本滿足了教學(xué)需要,并發(fā)表了多篇教學(xué)論文,獲得多項(xiàng)教學(xué)獎(jiǎng)。

二、教學(xué)方法的改革

我國(guó)傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“填壓式”的,這是在一定歷史條件下中國(guó)特定的教學(xué)模式的產(chǎn)物,在中國(guó)傳統(tǒng)應(yīng)試教育背景下,有它特定的積極作用。但在科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)失去了它昔日的光彩,不能滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。并且,這種“填壓式”的教學(xué)模式往往會(huì)使得課堂氣氛異常壓抑和沉悶,以至于使得學(xué)生產(chǎn)生消極學(xué)習(xí)甚至厭學(xué)的情緒,這嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

電路教研組教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由于“電路”課程理論性比較強(qiáng),涉及數(shù)學(xué)知識(shí)比較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力。針對(duì)這種情況,教研組成員積極改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法,重在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),增加學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間和機(jī)會(huì)等幾個(gè)方面,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.采用引導(dǎo)式教學(xué)法

教師在上課時(shí)主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)內(nèi)容和問題進(jìn)行思考和討論,這樣既活躍了課堂氣氛,也調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并且有效地培養(yǎng)了學(xué)生的思維、創(chuàng)新能力。當(dāng)然,學(xué)生是否按照教師事先準(zhǔn)備的思路去積極思考,關(guān)鍵在于所引導(dǎo)內(nèi)容和問題的趣味性和吸引力,在于所提出的問題是否與所要引出的問題具有很大的關(guān)聯(lián)性。因此,教師在授課前應(yīng)根據(jù)所要講授的知識(shí)點(diǎn)以及學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握情況,仔細(xì)設(shè)計(jì)本堂課的具體內(nèi)容,包括板書、教案準(zhǔn)備、知識(shí)引入、課堂提問、課后作業(yè)等。比如,在講授電路定理中的戴維南定理這一節(jié)內(nèi)容時(shí),可以列舉學(xué)生日常生活中MP3的例子,對(duì)耳機(jī)來說,MP3所有的其他電路部分都可以看出一個(gè)實(shí)際電壓源。然后再進(jìn)一步舉例:對(duì)于所有的負(fù)載而言,負(fù)載外的所有電路部分都可以看成一個(gè)實(shí)際電壓源,直到引出本堂課所要講的戴維南定理。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,而且讓學(xué)生明白所要學(xué)的內(nèi)容在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。[3]

2.化抽象為形象教學(xué)法

“電路”課程中的很多概念和知識(shí)點(diǎn)比較抽象,不但教師很難形象地表達(dá),而且學(xué)生也很難理解與掌握。對(duì)研究對(duì)象的有關(guān)信息進(jìn)行形象化地加工,這樣貯存在大腦里的形象信息進(jìn)行加工(分析、比較、整合、轉(zhuǎn)化等),從而從形象上認(rèn)識(shí)和把握研究對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律,這樣可以達(dá)到事半功倍的效果。比如,對(duì)于二階電路問題,如果花大量時(shí)間講解怎樣求解二階微分方程,學(xué)生會(huì)感到非常枯燥,而且學(xué)完之后依然沒有一個(gè)感性和具體的認(rèn)識(shí)。在對(duì)待二階電路問題時(shí),首先要向?qū)W生講明白,分析任何電路包括二階電路,最根本的方法就是對(duì)電路進(jìn)行列方程,然后求解方程。由于二階電路的特殊性,描述電路的方程為二階微分方程,至于如何求解二階微分方程不是“電路”課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn),因此,只對(duì)二階微分方程的求解結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和總結(jié)就可以了。最后可以舉例汽車的減振系統(tǒng)和天平測(cè)量時(shí)的振蕩等與實(shí)際生活密切相關(guān)的例子來說明二階系統(tǒng)振蕩的意義,這樣,更容易使得學(xué)生對(duì)所學(xué)的抽象問題進(jìn)行深刻理解,而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.歸納總結(jié)式教學(xué)法

由于“電路”課程本身的特點(diǎn),電路分析的方法特別多,這些分析方法既有聯(lián)系又有區(qū)別,學(xué)生學(xué)起來吃力且不容易掌握和運(yùn)用。這就要求教師在電路教學(xué)的整個(gè)過程中,經(jīng)常歸納總結(jié),并且多做多講習(xí)題,以達(dá)到讓學(xué)生徹底掌握知識(shí)的教學(xué)目的,才能使得學(xué)生真正弄清幾種分析方法之間的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)區(qū)別。而且“電路”是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的課程,每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容是緊密相關(guān)的,只有教師及時(shí)歸納和總結(jié),學(xué)生才能理順整個(gè)課程體系的來龍去脈。例如:在講授線性電路的復(fù)頻域分析法時(shí),可以通過簡(jiǎn)單的典型一階電路和二階電路,分別用時(shí)域分析法、相量法和拉普拉斯變換法進(jìn)行分析求解,這樣可以給學(xué)生以切身感受,真正體會(huì)到這三種電路分析法各自的優(yōu)缺點(diǎn),然后教師再加以總結(jié),學(xué)生就可以有比較的理解記憶和掌握。對(duì)于簡(jiǎn)單的一階動(dòng)態(tài)電路,用經(jīng)典的時(shí)域分析法求解比較簡(jiǎn)單;而對(duì)于復(fù)雜的高階動(dòng)態(tài)電路,拉氏變換法是最好的分析方法,相量法是分析正弦穩(wěn)態(tài)電路最有效的分析方法。

三、教學(xué)手段的改革

在“電路”教學(xué)中,教學(xué)手段的好壞是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。近些年學(xué)校采取多樣化的教學(xué)手段,其中多媒體的應(yīng)用是最主要的改革內(nèi)容。對(duì)于課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),采取課堂現(xiàn)場(chǎng)電路仿真實(shí)驗(yàn)演示;對(duì)于學(xué)生平時(shí)沒有接觸的常用電路元件,盡量讓教師帶入課堂,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),以增加學(xué)生的整體印象和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

多媒體的運(yùn)用使得教師在有限的時(shí)間內(nèi)增大了所要講授內(nèi)容的信息量,特別是由于“電路”課程本身的特點(diǎn),電路圖比較多,且復(fù)雜,如果單靠教師的板書,很顯然將會(huì)占用大量課堂時(shí)間。如果采用多媒體教學(xué),就會(huì)使得教師能夠騰出時(shí)間進(jìn)行講解課程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。另外,多媒體是多種媒體的結(jié)合,如果運(yùn)用得當(dāng)就可以對(duì)學(xué)生形成多種渠道感知和學(xué)習(xí)知識(shí)的刺激,也從一定程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。因此多媒體的使用到大大提高了課堂教學(xué)的效率,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在有限的時(shí)間內(nèi)拓展了學(xué)生的知識(shí)面和信息量,把抽象的難以理解的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化成形象的容易理解的圖片,使得學(xué)生能夠輕松直觀地理解所學(xué)知識(shí)的內(nèi)在原理,從而更好地找出其中所蘊(yùn)含的規(guī)律。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

電路實(shí)驗(yàn)是“電路”課程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂理論教學(xué)是相輔相成的兩個(gè)重要部分,也是學(xué)生學(xué)習(xí)電路知識(shí)的一個(gè)非常有效的教學(xué)手段,更是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)操作技能的渠道。電路實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)電路理論知識(shí)的一種重要途徑,從而增加學(xué)生由理性到感性,再由感性到理性的深刻認(rèn)識(shí)。電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生在實(shí)際中觀察問題、分析問題和解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式。

傳統(tǒng)的電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求下,在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下按部就班地完成電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這種教學(xué)模式極大地限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,也起不到電路實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用?!半娐贰闭n程作為電氣信息類專業(yè)學(xué)生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,幫助學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式無疑更為重要,因此,電路實(shí)驗(yàn)的改革應(yīng)該從以上幾個(gè)方面實(shí)施。

1.增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

學(xué)院從2007年開始就著手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編制,并于2008年編制一套電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,并在此基礎(chǔ)上于2010年出版電路實(shí)訓(xùn)教程一部。無論是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書還是實(shí)訓(xùn)教程都重點(diǎn)突出了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)一些理論性過強(qiáng)、與實(shí)際脫鉤的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了刪減,目的就是發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和實(shí)際動(dòng)手的能力。綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的增加對(duì)于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考意思具有一定的現(xiàn)實(shí)意義,也大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。

2.開放實(shí)驗(yàn)室

學(xué)院電路實(shí)驗(yàn)室隸屬于國(guó)家級(jí)電工電子中心,因此,實(shí)驗(yàn)室除了承擔(dān)本學(xué)院電類專業(yè)學(xué)生的電路實(shí)驗(yàn)課之外,還承擔(dān)著其他學(xué)院相關(guān)電類專業(yè)學(xué)生的相關(guān)電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這樣將會(huì)面臨接受大量學(xué)生進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)的問題,勢(shì)必會(huì)造成基礎(chǔ)較差的學(xué)生不能在課堂時(shí)間保質(zhì)保量地完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了幫助這部分學(xué)生能夠順利完成實(shí)驗(yàn),從2007年開始,實(shí)行電路實(shí)驗(yàn)室全天開放,這極大地鼓勵(lì)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,特別是對(duì)于參加各類電子競(jìng)賽和科研立項(xiàng)的學(xué)生,電路實(shí)驗(yàn)室為這部分學(xué)生提供了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

3.增加虛擬實(shí)驗(yàn)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的以硬件為主的電路實(shí)驗(yàn)發(fā)生了根本的變化。虛擬實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間和空間的限制,只要在普通的PC機(jī)上就可以完成虛擬實(shí)驗(yàn)。流行的虛擬仿真軟件功能異常強(qiáng)大,界面逼真,模擬程度幾乎跟傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)一模一樣,可以完成所有硬件實(shí)驗(yàn)所能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另外,虛擬實(shí)驗(yàn)還具備傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)所沒有的優(yōu)勢(shì),電子元器件和實(shí)驗(yàn)儀器不會(huì)損壞,也不會(huì)出現(xiàn)故障,避免了學(xué)生由于操作不當(dāng)所造成的安全問題。

由于電路課程本身的特點(diǎn),虛擬實(shí)驗(yàn)還可以完成傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)不能完成的功能。比如在觀察二階電路頻率特性曲線時(shí),傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn),如果由于操作不規(guī)范所引起的測(cè)量誤差問題就很難繪制出頻率特性曲線,但如果利用虛擬實(shí)驗(yàn),只要參數(shù)設(shè)置得當(dāng),就能夠很順利地繪出頻率特性曲線,并且可以繪出不同參數(shù)下的頻率特性曲線,有助于幫助學(xué)生理解品質(zhì)因數(shù)的大小跟頻率特性曲線形狀的關(guān)系問題。因此,虛擬實(shí)驗(yàn)可以極大地提高實(shí)驗(yàn)效率。

以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)建立了虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),學(xué)生可以從校園網(wǎng)下載常用的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件,如Pspice、Multisim等,這樣學(xué)生可以根據(jù)自己的需要,通過虛擬平臺(tái)這種開放式的教學(xué)環(huán)境自由學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語(yǔ)

從2006年至今,電路教研組對(duì)教學(xué)大綱、教材編寫、內(nèi)容整合、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革,取得了良好的教學(xué)效果。

2007年“電路”課程被評(píng)為“山東省精品課程”,下一步準(zhǔn)備申報(bào)國(guó)家級(jí)精品課程;2010年課題組成員編寫教材《電路實(shí)訓(xùn)教程》一部,并由中國(guó)石油大學(xué)出版社出版;2011年榮獲校級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng);近年來學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)中屢獲佳績(jī),其中在國(guó)家級(jí)及省級(jí)競(jìng)賽中獲得多項(xiàng)大獎(jiǎng)。由于國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分工科院校特別是知名高校把“電路”作為研究生初試課程,近幾年學(xué)院學(xué)生考研率較往年有了大幅提高;學(xué)院畢業(yè)生就業(yè)率也較之過去大幅提升,其中一次性就業(yè)率各個(gè)電類專業(yè)都在90%以上。

如何對(duì)“電路”課程的教學(xué)進(jìn)行有效的改革一直是電路課程教育工作者們所面臨的重大課題,需要廣大教師進(jìn)行不斷努力和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn):

[1]劉慶雪,公茂法,劉寧.基于Multisim的遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)研究與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2011,(33):191-192.

第8篇:仿真教學(xué)論文范文

[關(guān)鍵詞] 多媒體 教師教學(xué) 素質(zhì)

現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,無疑地為加快人才培養(yǎng)以及復(fù)合型人才開辟了新的天地。教育現(xiàn)代化成為日益受到關(guān)注的教育改革課題。我校作為哈爾濱市高護(hù)專業(yè)學(xué)校,教育改革正在深入進(jìn)行,而教育改革的其中一個(gè)重要方面是實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念、教學(xué)手段現(xiàn)代化。我校根據(jù)深化教育改革的需要,配置了許多現(xiàn)代化教育設(shè)備,為我校開展多媒體教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)過程中,教師可以運(yùn)用傳統(tǒng)手段或電教手段傳遞教學(xué)信息,也可以通過二者的有機(jī)結(jié)合從不同角度、不同層次來呈現(xiàn)與闡述教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)過程既具形象與直觀,同時(shí)又有抽象和概括。從而獲得理想的教學(xué)效果。目前,該課題已取得較明顯的階段性成果。下面談?wù)劧嗝襟w教學(xué)對(duì)教師的促進(jìn)作用。

一、實(shí)施多媒體教學(xué)的意義

實(shí)施多媒體教學(xué),可以實(shí)現(xiàn)抽象與具象的結(jié)合,理論與實(shí)踐的結(jié)合??梢詭椭鷮W(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)專業(yè)知識(shí)的意象,準(zhǔn)確掌握專業(yè)知識(shí),提高專業(yè)知識(shí)的理解力和應(yīng)用能力,豐富和擴(kuò)充學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。

通過動(dòng)態(tài)、直觀的圖像展示,適時(shí)地誘導(dǎo)啟發(fā),可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí),向?qū)W生有效地滲透專業(yè)知識(shí);同時(shí)還會(huì)給學(xué)生以成功的滿足,而這種成功感對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)是非常有益的。“成功的歡樂是一種巨大的情緒力量,它可以促進(jìn)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)的愿望?!?/p>

實(shí)施多媒體教學(xué),可以豐富、擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容,加大課堂教學(xué)的信息量,提高課時(shí)利用率;可以減輕教師的工作強(qiáng)度,提高工作效率。

二、實(shí)施多媒體教學(xué)的理論依據(jù)

1.從教育學(xué)角度看

多媒體教學(xué)的理論基礎(chǔ)是建立在正確的學(xué)生觀基礎(chǔ)上,它充分肯定學(xué)生的主體地位。教育者要為學(xué)生創(chuàng)造一種良好的求知環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生沿著積極的思維方向,在生動(dòng)活潑的課堂氛圍中主動(dòng)地獲取知識(shí),掌握規(guī)律。

2.從心理學(xué)角度看

變化著的事物,有趣的圖形最容易引起人們的注意,從而在腦中形成較深刻的印象。好的課件可以按照既定方案及課堂臨時(shí)需要而變化,可以人機(jī)交互,使學(xué)生始終處于一種良好的思維狀態(tài)。而在良好的情緒下,分析問題最敏捷,解決問題最迅速,學(xué)習(xí)也最富于創(chuàng)造性。

3.從現(xiàn)代教育理論看

專業(yè)課教學(xué)是學(xué)生對(duì)人類已有的知識(shí)建立起自己的理解的創(chuàng)造性活動(dòng)。學(xué)習(xí)過程不是簡(jiǎn)單的接受過程,而是學(xué)生積極參與、充滿生動(dòng)思維的創(chuàng)造性過程。教師不能機(jī)械地灌輸知識(shí),要讓學(xué)生觀察理解、探索研究、主動(dòng)發(fā)現(xiàn),給學(xué)生一個(gè)充分的思維空間,把獲得知識(shí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。多媒體教學(xué)的目的就是盡可能地為學(xué)生鋪設(shè)通道,引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)、去創(chuàng)造、去收獲,把勞動(dòng)者的豐收喜悅留給學(xué)生。

三、多媒體教學(xué)促進(jìn)教師教學(xué)

1.多媒體教學(xué)促進(jìn)教師教學(xué)意識(shí)的提高

經(jīng)過幾年的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,我科室普遍認(rèn)識(shí)到多媒體教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教學(xué)、提高教學(xué)效果的有效途徑,老師們?cè)絹碓礁惺艿蕉嗝襟w教學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在,現(xiàn)代化教學(xué)的意識(shí)明顯提高。主要體現(xiàn)在:(1)在課堂教學(xué)中,使用現(xiàn)代教學(xué)媒體的頻率明顯提高。(2)我校教師均擁有家庭電腦,部分已上互聯(lián)網(wǎng)。

2.媒體教學(xué)促進(jìn)教師教學(xué)上的交流

實(shí)施多媒體教學(xué)以來,老師們深深體會(huì)到多媒體教學(xué)的優(yōu)越性。合理利用現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備進(jìn)行課堂教學(xué)已成為教師們的內(nèi)在需要??平M內(nèi)老師的公開課、說課、評(píng)課,已經(jīng)成為一件平常而有益的事。多媒體教學(xué),可以把教師對(duì)教材處理、教學(xué)內(nèi)容的理解,教學(xué)過程的設(shè)計(jì)等完全顯示出來,有利于教師間的交流、探討,促進(jìn)教師的共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。

3.多媒體教學(xué)促進(jìn)教師素質(zhì)的提高

實(shí)施多媒體教學(xué),教師必須掌握現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備的使用,才能發(fā)揮出應(yīng)有的效能,學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代化教育技術(shù)已成為課題組成員的內(nèi)在需要。老師們積極參加理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐探索,形成了一種積極使用現(xiàn)代化教育設(shè)備的氛圍。教師們?nèi)巳藭?huì)使用計(jì)算機(jī),都能熟練運(yùn)用多媒體教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué),都能自行設(shè)計(jì)制作CAI課件。多媒體教學(xué)促進(jìn)教師掌握現(xiàn)代化教育技術(shù),實(shí)現(xiàn)在位進(jìn)修,自我發(fā)展,自我完善的跨越,提高自身素質(zhì)。

4.多媒體教學(xué)促進(jìn)教師教育科研能力的提高

經(jīng)過幾年的探索和研究,教師們的教育科研能力有明顯提高,有一批教育、教學(xué)論文、教案、課件在各級(jí)刊物發(fā)表或參評(píng)獲獎(jiǎng)。

5.多媒體教學(xué)促進(jìn)教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代教育思想要求實(shí)現(xiàn)“教師中心論”向“學(xué)生主體論”轉(zhuǎn)變。由于學(xué)生的主體性的發(fā)揮受學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)興趣和自我價(jià)值觀的影響,在學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出來的是一種主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。在多媒體教學(xué)過程中,經(jīng)過教師的精心設(shè)計(jì),合理利用多種媒體,使得課堂教學(xué)信息的呈現(xiàn)方式形象、直觀、生動(dòng)有趣,課堂教學(xué)信息數(shù)量多、質(zhì)量高;通過現(xiàn)代教學(xué)媒體創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感和學(xué)習(xí)積極性,促使學(xué)生主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)過程中,形成一種積極參與主動(dòng)獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)氣氛。

四、多媒體教學(xué)中應(yīng)注意的問題

我們?cè)谙硎芏嗝襟w技術(shù)為學(xué)生帶來的便利同時(shí),不能忽略某些不利因素:若多媒體成為教學(xué)的替代品,忽視師生間直接的知識(shí)探究和情感交流,其結(jié)果適得其反;若多媒體課件教學(xué)設(shè)計(jì)不合理,在教學(xué)過程中不能結(jié)合學(xué)生課堂實(shí)際情況而隨機(jī)應(yīng)變,這樣多媒體課件就沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用;若一味地用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真軟件代替實(shí)驗(yàn)操作,久而久之,學(xué)生的動(dòng)手操作能力無法得到鍛煉,等等。因此,教師應(yīng)正確理解多媒體輔助教學(xué)中“輔助”兩字,教學(xué)過程的各階段各環(huán)節(jié)單靠多媒體教學(xué)手段是不行的,必須充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,從具體的教學(xué)任務(wù)和學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),適時(shí)適度地讓多媒體技術(shù)為教學(xué)服務(wù)。

第9篇:仿真教學(xué)論文范文

1.cet考試與大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的關(guān)系

大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試與大學(xué)公共英語(yǔ)教學(xué)的關(guān)系越來越密切,后者受前者的影響越來越大。自1987年推行四、六級(jí)考試以來,越來越多的大學(xué)更加重視公共英語(yǔ)教學(xué),公共英語(yǔ)教師的地位和待遇都有了顯著的提高,公共英語(yǔ)教學(xué)條件得到了充實(shí)和改善,大學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的積極性和自覺性空前高漲,公共英語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量在一定程度上得到了提高。

目前大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)《大綱》在教學(xué)應(yīng)注意的幾個(gè)問題別提到了教學(xué)和測(cè)試的關(guān)系問題:“測(cè)試是貫徹執(zhí)行教學(xué)大綱的重要保證。科學(xué)的測(cè)試結(jié)果可以為教學(xué)提供量化的反饋,幫助教師了解教學(xué)效果,改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量;還可以幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況,改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。因此,測(cè)試應(yīng)以大綱要求和教學(xué)內(nèi)容為基本依據(jù)。教學(xué)中,應(yīng)注重學(xué)生實(shí)際語(yǔ)言能力的培養(yǎng);測(cè)試中,更看重考核語(yǔ)言基礎(chǔ)和語(yǔ)言應(yīng)用能力,要采用一定比例的主觀試題。務(wù)必防止應(yīng)試教學(xué)傾向?!雹倏梢钥闯?,在教學(xué)和測(cè)試兩者的關(guān)系中,教學(xué)是第一性的,測(cè)試是為教學(xué)服務(wù)的。cet考試和大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)兩者是手段和目的的關(guān)系。兩者相互促進(jìn)、相互制約,是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。改革教學(xué)方式、注重能力培養(yǎng)與四、六級(jí)考試并不是矛盾的,而是相輔相成、相互促進(jìn)的。

2.cet中新題型增設(shè)的背景和意義

我國(guó)高校英語(yǔ)教學(xué)中存在著錯(cuò)誤的考教理念,造成了cet測(cè)試和大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)關(guān)系的異化。

2.1絕大多數(shù)大學(xué)英語(yǔ)教師把四、六級(jí)考試作為大學(xué)公共英語(yǔ)教學(xué)的“指揮棒”,倒置考試和測(cè)試的關(guān)系,使教學(xué)圍著考試轉(zhuǎn)。受“指揮棒”理念的影響,大學(xué)公共英語(yǔ)教學(xué)越來越偏離自身的目標(biāo),而成為達(dá)到四、六級(jí)考試目的的手段,成為一種“應(yīng)試教學(xué)”。為了應(yīng)付四、六級(jí)考試,有的學(xué)校不惜打亂正常的教學(xué)計(jì)劃,將本該一、二年級(jí)開設(shè)的課程推遲到三四年級(jí)開設(shè),有的根據(jù)四、六級(jí)考試要求調(diào)整英語(yǔ)課程設(shè)置,有的大辦四、六級(jí)考試輔導(dǎo)班,有的利用寒暑假組織學(xué)生集中“攻關(guān)”,有的發(fā)動(dòng)教師研究四、六級(jí)考試“規(guī)律”,放任教師拋開原定教材,以四、六級(jí)考試大綱和有關(guān)輔導(dǎo)材料為依據(jù)組織教學(xué)。學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)更是全面“服從”考試需要,他們對(duì)正常的英語(yǔ)課程提不起興趣,一門心思做參考題、復(fù)習(xí)題、模擬題、仿真題。

2.2大學(xué)英語(yǔ)教師和管理人員把四、六級(jí)考試作為評(píng)價(jià)大學(xué)公共英語(yǔ)教學(xué)的價(jià)值尺度,以考試成績(jī)好壞來衡量教學(xué)質(zhì)量的高低。政府主管部門在大學(xué)教學(xué)工作評(píng)價(jià)中把四、六級(jí)考試通過率作為重要指標(biāo),有的大學(xué)以教師任教班級(jí)學(xué)生的四、六級(jí)考試通過率來考核教師的教學(xué)業(yè)績(jī),考核結(jié)果與教師的獎(jiǎng)金、津貼掛鉤,有的把是否通過四、六級(jí)考試作為是否準(zhǔn)予學(xué)生畢業(yè)或能否獲得學(xué)位的一個(gè)“硬杠杠”。如此一來,大學(xué)公共英語(yǔ)教學(xué)只有唯四、六級(jí)考試是從,一切從考試出發(fā),一切為了通過考試。后果就是,四、六級(jí)考試大綱所要求的內(nèi)容掌握了,英語(yǔ)考試技巧提高了,但大學(xué)生的英語(yǔ)聽說能力、讀寫能力、翻譯能力、交際能力等并沒有多大提高①。

在這世紀(jì)之交的年代,科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,無疑這種應(yīng)試型的大學(xué)英語(yǔ)教育遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于時(shí)代的發(fā)展,不利于培養(yǎng)面向21世紀(jì)的新的復(fù)合型人才。我國(guó)外語(yǔ)界的許多有識(shí)之士早已認(rèn)識(shí)到大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試中所存在的種種不足,并著手對(duì)其進(jìn)行改革,以促進(jìn)我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的健康發(fā)展。大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試新題型的推出及采用就是這一勢(shì)在必行的改革的初步嘗試。

自1996年1月起,大學(xué)英語(yǔ)考試已正式啟用新題型,增加主觀題目的比例。語(yǔ)言測(cè)試的試題根據(jù)評(píng)分是否需要閱卷人員的主觀判斷而分為主觀題和客觀題。一般來說主觀題如作文等效度高,對(duì)教學(xué)的后效好,因此大學(xué)英語(yǔ)考試無論四級(jí)或六級(jí)都堅(jiān)持采用一定比例的主觀題。自1996年1月起,已延續(xù)了十余年的全國(guó)大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試的題型發(fā)生了顯著的變化,由偏重客觀試題轉(zhuǎn)向主、客觀題型合理搭配,重視考生主觀應(yīng)用能力的試題類型。目前已經(jīng)過研究和實(shí)驗(yàn)并可逐步采用的新題型有翻譯、聽寫、簡(jiǎn)答題??荚囄瘑T會(huì)還在積極開展其他新題型的研究。采用新題型的目的是更好地使考試為教學(xué)服務(wù),在可能的范圍內(nèi)增加主觀題的比例,使全國(guó)高校在教學(xué)中更加重視提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用英語(yǔ)的能力。在采用新題型時(shí)盡量保持所考核的語(yǔ)言能力構(gòu)成基本不變、答題時(shí)間不變、各部分得分比例分配不變,以保證評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性。例如1996年6月的四級(jí)考試,采用翻譯題型后,全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)翻譯部分的均值為6.75分。這一部分用來取代原來的完形填空部分,而1995年6月全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)完形填空部分的均值為6.72分。這說明采用新題型可以保持評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性。此外,考試委員會(huì)還決定今后在考試大綱中列舉多種可能的題型,而在某次考試中具體采用何種題型則事先不予公布,以抵消應(yīng)試教學(xué)的心理壓力,使教師把更多的精力放在課堂教學(xué)上,提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用英語(yǔ)的能力。此外,要探索對(duì)新題型進(jìn)行等值處理的方法,保證大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化考試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性,但等值處理是手段而不是目的,提高考試的效度是第一性的,通過考試正確地指導(dǎo)教學(xué)才是考試的根本目的②。為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué),適應(yīng)國(guó)家改革開放的需要,使大學(xué)生更加重視英語(yǔ)語(yǔ)言能力的學(xué)習(xí),獲得更強(qiáng)的參與國(guó)際交際的能力,經(jīng)教育部高等教育司批準(zhǔn),全國(guó)大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試委員會(huì)自1999年初開始試行大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試口語(yǔ)考試,并于1999年11月和2000年5月兩次擴(kuò)大試點(diǎn)??偟膩碚f,口試推動(dòng)了大學(xué)英語(yǔ)課堂教學(xué)改革,有利于遏制應(yīng)試教學(xué)和片面追求單純通過率,使《教學(xué)大綱》規(guī)定的“培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的閱讀能力和一定的聽、說、寫、譯能力,使他們能用英語(yǔ)交流信息”這一教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn)具有更扎實(shí)、可靠的基礎(chǔ)③。

3.改革大學(xué)英語(yǔ)教學(xué),全面提高學(xué)生英語(yǔ)語(yǔ)言能力

概括的說,大學(xué)公共英語(yǔ)教學(xué)必須在明確了正確的考教關(guān)系的同時(shí),隨著四、六級(jí)考試的改革而改革,否則,不但將貽誤一屆又一屆的大學(xué)生,而且更為嚴(yán)重的是,在我國(guó)加入wto后面對(duì)更加開放、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)更加激烈的環(huán)境,大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量問題可能使我們處于十分被動(dòng)的境地。

隨著cet新題型的進(jìn)一步推廣,我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教師將面臨著新的、更高要求的挑戰(zhàn),即如何運(yùn)用行之有效的舊方法和研究新的方法來扎扎實(shí)實(shí)地提高我國(guó)大學(xué)生的英語(yǔ)交際能力,以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)我國(guó)英語(yǔ)教學(xué)改革提出的要求,以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需求的綜合性全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)考試題型的變化指引我們對(duì)近十余年我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)展開反思,以便充分認(rèn)識(shí)其中的偏差和教訓(xùn),端正大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的指導(dǎo)思想,把握好大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的發(fā)展方向。“照本宣科”、以測(cè)試為目標(biāo)的教學(xué)法已經(jīng)跟不上時(shí)代的要求。教師在教學(xué)時(shí),要采取多種手段激發(fā)學(xué)生的課堂積極性,善于引導(dǎo)他們進(jìn)行聽、說、讀、寫、譯等各項(xiàng)技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)他們?cè)谡Z(yǔ)言運(yùn)用方面的能力。這使得教師要改變他們的教學(xué)方法,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)也提高他們自身的語(yǔ)言能力和業(yè)務(wù)水平。

傳統(tǒng)教學(xué)中,課堂教學(xué)大都是由教師傳授知識(shí),學(xué)生被動(dòng)地吸收教師講的東西,成為存貯前人留下的知識(shí)的“容器”。這是不科學(xué)的。教師應(yīng)該變知識(shí)傳授為能力培養(yǎng),在教學(xué)中變教師的單向傳授為師生共同進(jìn)行學(xué)習(xí)的雙向交流,使學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手學(xué)習(xí),從而使他們的能力得到培養(yǎng)。如何改革大學(xué)英語(yǔ)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生能力呢?

筆者概括出以下幾種策略:

3.1確立“以學(xué)生為中心”的觀念,改革填鴨式教學(xué)方式

應(yīng)惠蘭教授指出:“實(shí)際上外語(yǔ)學(xué)習(xí)的首要任務(wù)是‘學(xué)’而不是‘教’?!薄敖虒W(xué)方法應(yīng)該分為教法和學(xué)習(xí)方法兩個(gè)組成部分”。過去當(dāng)我們談到外語(yǔ)教學(xué)或教學(xué)方法時(shí),過分強(qiáng)調(diào)了教師的指導(dǎo)作用,而忽視了學(xué)生的活動(dòng)能力。認(rèn)知理論認(rèn)為,英語(yǔ)學(xué)習(xí)的過程就是新舊語(yǔ)言知識(shí)不斷結(jié)合的過程,也是語(yǔ)言能力從理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為自動(dòng)運(yùn)用的過程。“以學(xué)生為中心的主題教學(xué)模式”正是遵循這種語(yǔ)言學(xué)習(xí)規(guī)律而創(chuàng)建的。英語(yǔ)是一門實(shí)踐課,語(yǔ)言技能的獲得是通過學(xué)生的實(shí)踐操練得來的。這就要求教師在教學(xué)過程中,以學(xué)生為中心,變學(xué)生被動(dòng)接受為主動(dòng)獲取知識(shí)。避免整堂課講授太多的語(yǔ)言點(diǎn);避免給學(xué)生直接指出應(yīng)該注意什么;避免給學(xué)生詳細(xì)列出語(yǔ)言點(diǎn)的用法,而是應(yīng)該恰恰相反。老師能夠起到拋磚引玉的作用,如:課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)課文,上課時(shí)先讓學(xué)生講解課文的大意,然后以問題辯論的形式對(duì)文章的主題、背景、寫作風(fēng)格、語(yǔ)言使用等方面展開討論。教師的講解是輔的、畫龍點(diǎn)睛式的。這樣,學(xué)生不僅掌握了語(yǔ)言點(diǎn)的用法,而且還學(xué)會(huì)了,并能夠很好地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。這樣就能主動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使其能夠主動(dòng)參與,使課堂氣氛更活躍、更充實(shí)。同時(shí),在當(dāng)今這個(gè)科技得以快速發(fā)展的時(shí)代,知識(shí)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為各國(guó)發(fā)展的重中之重。教育也走向了市場(chǎng),這無疑又給教育提供了有利的環(huán)境與促發(fā)的有利條件。在英語(yǔ)教學(xué)之中增加多媒體教學(xué)是轉(zhuǎn)變填鴨式教學(xué)的最好與最有效的途徑之一。通過多媒體教學(xué)不僅使學(xué)生的視野空間擴(kuò)大,而更重要的是在學(xué)習(xí)、掌握基本知識(shí)的前提下使之達(dá)到運(yùn)用語(yǔ)言知識(shí)的能力,不僅豐富了課堂,而且受益于學(xué)習(xí)者本身。教師對(duì)一些較難的課文還要進(jìn)行一些系統(tǒng)的講解,以適合學(xué)生水平的需要。傳統(tǒng)的授課法是以單詞、語(yǔ)法分析為主體。但這樣一來,課文的內(nèi)容就被割裂了。語(yǔ)言知識(shí)很可能變成無本之木,學(xué)生興趣無從談起,積極性無從調(diào)動(dòng),結(jié)果事倍功半。教師講解課文的方式要以語(yǔ)篇教學(xué)為主,教師要把文章的信息結(jié)構(gòu),與文章有關(guān)的文化背景,文章的思想內(nèi)容和寫作風(fēng)格放在一個(gè)重要的地位上。要把語(yǔ)言知識(shí)、單詞的講解完全放在篇章內(nèi)容的整體講解過程中。這樣學(xué)生學(xué)到的就不是支離破碎的知識(shí),而是從內(nèi)容到形式都齊備的活生生的語(yǔ)言。

3.2運(yùn)用交際法進(jìn)行教學(xué)

交際法(communicativeapproach)是以語(yǔ)言功能——意念項(xiàng)目為綱,培養(yǎng)交際能力的一種教學(xué)法。交際法創(chuàng)建于20世紀(jì)70年代初期的西歐共同體(eec),中心是英國(guó)。交際法重視教學(xué)大綱的研究。教學(xué)內(nèi)容以語(yǔ)言功能為綱,針對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的不同需要加以安排。交際法強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程交際化,排斥機(jī)械操練,讓學(xué)生在真實(shí)或接近真實(shí)的交際場(chǎng)景中操練,課堂教學(xué)活動(dòng)應(yīng)模擬真實(shí)或近似真實(shí)的生活情景。

一方面,注意到各個(gè)單詞之間的各種系統(tǒng)內(nèi)關(guān)系的同時(shí),還要把它置于句子乃至對(duì)話、語(yǔ)篇中呈示。如:角色表演法要求學(xué)生模仿課文對(duì)話表演,讓學(xué)生輪流到臺(tái)上表演。表演根據(jù)學(xué)生的水平,分層次提出不同的要求,讓學(xué)生覺得不難又需要做好準(zhǔn)備上臺(tái)表演?;蛘哌M(jìn)行pairwork或groupwork。在表演中可以準(zhǔn)備實(shí)物道具,其中豐富的動(dòng)作、表情都可以活躍課堂氣氛。此外,要使教學(xué)同真實(shí)世界(realworld)建立聯(lián)系,如用影視片段、多媒體等來實(shí)現(xiàn)單個(gè)詞匯或詞匯系列的輸入,讓學(xué)習(xí)者感覺生動(dòng)、易學(xué)。對(duì)某些動(dòng)詞如swing,snore等,還可以運(yùn)用表情、動(dòng)作和聲音來演示,其效果比單純以文字講解要好。利用多媒體直觀形象、生動(dòng)活潑,讓學(xué)生自然而然地進(jìn)入英語(yǔ)交際情境。如在課堂上播放英語(yǔ)經(jīng)典原版片,故事內(nèi)容學(xué)生已有所了解,加之畫面優(yōu)美,身臨其境,收到了出奇效果。不少同學(xué)能把影片中的部分英語(yǔ)對(duì)話模仿得惟妙惟肖,激發(fā)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,營(yíng)造了良好的語(yǔ)言學(xué)習(xí)氛圍。

另一方面,要注意全面呈現(xiàn)詞匯的語(yǔ)用信息。像郵筒(pillarˉbox)在中國(guó)為綠色,在英國(guó)卻是紅色。這種信息必須提供給學(xué)習(xí)者,pillarˉbox這個(gè)詞暗含的社會(huì)文化信息同該詞的概念意義同等重要。此外,不少詞還具有一定文體意義和情感意義。尤其是具有褒義或貶義的詞,其情感意義是該呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者的。對(duì)于指黑人的兩個(gè)詞black與nigger,了解二者的概念意義而不知其情感意義顯然會(huì)影響交際運(yùn)用①。前者帶有褒義,后者卻是貶義,這2種不同的情感意義同相應(yīng)詞語(yǔ)的概念意義一樣重要。內(nèi)含意義與情感意義因個(gè)體、文化、社會(huì)的不同而不同,教學(xué)主體亦要留心這一點(diǎn)。

3.3運(yùn)用多媒體技術(shù)豐富和改善外語(yǔ)學(xué)習(xí)環(huán)境

多媒體軟件集聲、文、圖、像于一體,資料豐富、信息量大,其容量、使用功能、新穎程度為普通教科書所不及,在教學(xué)中顯得十分方便。先進(jìn)的多媒體設(shè)備可使學(xué)生在課堂上能夠充分利用其視覺及聽覺器官,緊緊跟隨變化中的設(shè)備功能及富于色彩的影音材料,從而使注意力保持高度集中,提高了課堂學(xué)習(xí)的效率。這就擺脫了在以往的英語(yǔ)課堂教學(xué)中,學(xué)生視野中只有那一成不變的老師、黑板、講臺(tái)及教科書;聽覺中只有那過于熟悉甚至有些單調(diào)的老師的嗓音,因而經(jīng)常只聽不看或只看不聽,容易走神,心不在焉??傮w來說,多媒體輔助英語(yǔ)教學(xué)在改善學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)態(tài)度方面優(yōu)勢(shì)明顯。具體體現(xiàn)在如下六個(gè)方面:(1)學(xué)生的個(gè)體差異得到兼顧;(2)學(xué)生的獨(dú)立自學(xué)能力得以鍛煉;(3)輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境得到保證;(4)地道的語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)給學(xué)生提供了良好的模仿模式;(5)新穎活潑的教學(xué)形式和豐富的內(nèi)容能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者極大的學(xué)習(xí)興趣;(6)視聽說各感覺器官積極配合,左右腦并用,提高了學(xué)習(xí)效率②。