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论文关键词:故障诊断,信息融合,神经网络,证据理论
0引言
现代工业生产设备趋向大型化、连续化、高速化和自动化,功能越来越多、结构越来越复杂,但因此设备故障停工造成的损失大大增加。保证生产正常进行的关键是使各种重要的大型设备正常运转。如果在设备出了问题后维修,停产不仅带来经济上的巨大损失,而且设备带病工作有可能引起严重损害。目前对设备进行定期检修,如检修间隔长,有可能在两次检修之间设备发生故障。设备发生故障时,将产生机械的、电气的、物理的、化学的变化,并随着故障程度的增加而显著,可以通过各种检测手段来发现这些异常现象来分析设备的故障状况。但是采用单一检测手段都因各种不确定因素的影响,采用单一检测手段诊断设备故障的结论往往不准确。
针对上述问题,本系统将通过对设备进行在线动态连续监测分析,随时了解设备的状态,给出故障报警信号。要实现设备故障诊断的准确性,最有效的方法就是采用多种检测手段来进行综合诊断。
1故障诊断技术
故障诊断是指在一定工作环境下查明导致系统某种功能失调的原因或性质,判断劣化状态发生的部位或部件,以及预测劣化状态的发展趋势等。故障诊断的过程有三个主要步骤:
1)检测设备状态的特征信号;
2)从所有检测到的特征信号中提取征兆;
3)根据征兆和其它诊断信息来识别设备的状态,从而完成故障诊断。
2神经网络技术的信息融合故障诊断方法
神经网络是一个具有高度非线性的超大规模连续时间动力系统,主要特征为连续时间非线性动力学、网络的全局作用、大规模并行分布处理和联想学习能力。其在故障诊断领域的应用主要集中于三个方面:一是从模式识别角度应用神经网络作为分类器进行故障诊断;二是从预测角度应用神经网络作为动态预测模型进行故障预测;三是从知识处理角度建立基于神经网络的诊断专家系统。
2.1神经网络的特点以及用于故障诊断的原因
神经网络故障诊断问题可以看成模式识别。通过对一系列过程参量进行测量,然后用神经网络从测量空间映射到故障空间,实现故障诊断。应用于故障诊断的方法多种多样,神经网络之所以适合于故障诊断,有以下三个主要原因:
1)训练过的神经网络能存储有关过程的知识,能直接从定量的、历史故障信息中学习。可以根据对象的正常历史数据训练网络,然后将此信息与当前测量数据进行比较,以确定故障。
2)神经网络具有滤出噪声及在有噪声情况下得出正确结论的能力,可以训练人工神经网络来识别故障信息,使其能在噪声环境中有效的工作,这种滤出噪声的能力使得神经网络适合在线故障检测和诊断。
3)神经网络具有分辨原因及故障类型的能力。
BP网络在诸如模式识别、系统辨识、图像处理、语言理解、函数拟合等一系列实际问题中得到了极为广泛的应用。
2.2神经网络的故障诊断过程
模糊神经网络与传统多层感知器的主要区别在于其输入和输出均表示为模糊隶属度,通过隶属度函数的适当选择,该网络既可以处理数字形式输入又能适应语义形式输入,同时输出也不再是单一的分类结果而是各类的隶属度,这样就更好地模拟了人脑思维的模糊性。
3证据理论的信息融合故障诊断方法
3.1D-S证据理论概述
在诊断领域,由于设备本身的复杂性和运行环境的不稳定性,设备反映的信息具有不确定性。贝叶斯法和证据理论方法提供了有效的处理不确定性信息的手段。具体的讲,诊断问题中不确定性的来源有:事实中的、准则中条件的、准则本身有效性的以及不完全知识、片面数据等。由此决定了三种不确定性:随机性或可能性、模糊性、不完全性或不知性。对这些不确定性的处理,贝叶斯法和证据理论(D-S推理)方法提供了有效的手段。
3.2证据理论的推理结构及其优点
3.2.1证据理论的推理结构
任何一个完整的推理系统都需要用几个不同推理级来保持精确的可信度表示。D-S方法的推理结构自上而下分为三级:
第一级是合成,它把来自几个独立传感器的报告合成为一个总的输出。
第二级是推断,由它获取传感器报告并进行推断,将传感器报告扩展成目标报告。这种推理的基础是:一定的传感器报告以某种可信度在逻辑上定会产生可信的某些目标报告。
第三级是更新,因各种传感器一般都有随机误差,所以,在时间上充分独立的来自同一传感器的一组连续报告,将比任何单一报告都可靠。这样,在进行推断和多传感器合成之前要先组合(更新)传感器级的信息。
3.2.2证据理论的优点
证据理论具有以下一些优点:
1)证据理论采用信任函数而不是概率作为度量,通过对一些时间的概率加以约束以建立信任函数而不必说明精确的难以获得的概率。
2)证据理论具有比较强的理论基础,既能处理随机性所导致的不确定性,又能处理模糊性所导致的不确定。
3)证据理论可以依靠证据的积累,不断的缩小假设集。
4)证据理论能将“不知道”和“不确定”区分开来。
5)证据理论可以不需要先验概率和条件概率密度。
4BP网络与D-S证据理论相结合的综合诊断模型
在用D-S证据理论进行各征兆域神经网络输出结果的局部信息融合时,在系统中将单通道输出直接转化为证据推理模型,即将神经网络的单通道输出经过归一化处理,直接作为各焦点元素的基本概率分配,从而避免了构造基本概率分配函数的复杂性,然后用D-S证据理论的组合规则逐次合并各通道的诊断信息,得到该征兆域独立的局部诊断结果。
具体方法如下:
假设在征兆域s中,Bel对应于第一通道神经网络的输出结果,Be1对应第二通道神经网络输出结果,依次类推,每个信任函数的焦点元素都对应不同神经网络目标诊断结果(即各故障模式),它们构成辨别框架Θ,将神经网络每一通道的各个输出节点输出值归一化处理,作为各焦点元素的基本概率分配m,其中i=1,2,…,n,j=1,2,…,p,n为通道数,p为故障模式分类数,即焦元数。然后运用D-S证据理论的组合规则得到该征兆域的诊断结果m(j)。
4.1BP网络多测点诊断
为了全面精确检测破碎机的故障情况,对表4.1给出的五种故障状态各提供4个样本,构成了20个样本的样本集。采用神经网络来对这20个样本进行仿真。
表4.1故障测试样本的部分仿真结果
组号
A
B
C
D
E
1
0.9968
0.0884
0.0369
0.0787
0.0223
0.9496
0.0685
0.0769
0.0144
0.0191
0.9714
0.0902
0.0847
0.0087
0.0963
0.9505
0.0880
0.0666
0.0131
0.0699
2
0.0043
0.9256
0.0129
0.0560
0.0219
0.0575
0.9359
0.0203
0.0944
0.0184
0.0113
0.9310
0.0753
0.0852
0.0213
0.0727
0.9676
0.0067
0.0580
0.0901
3
0.0697
0.0452
0.9751
0.0265
0.0968
0.0169
0.0442
0.9193
0.0472
0.0454
0.0303
0.0403
0.9733
0.0808
0.0175
0.0139
0.0304
0.9184
0.0339
0.0817
4
0.0933
0.0280
0.0985
0.9569
0.0512
0.0567
0.0784
0.0085
0.9442
0.0454
0.0620
0.0002
0.0446
0.9535
0.0516
0.0206
0.0921
0.0136
0.9599
0.0632
5
0.0683
0.0231
0.0116
0.0098
0.9066
0.0432
0.0356
0.0456
0.0901
0.9615
0.0042
0.0628
0.0410
0.0986
0.9736
0.0926
0.0995
0.0331
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科研思路及论文写作技巧
杜志叶 博士 副教授 硕士生导师
武汉大学 电气工程学院 电工新技术研究所
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主要内容
如何凝练科学问题? 如何阅读文献? 如何分析数据? 如何写撰写科技论文? 论文写作要点建议。 论文的发表。 参加国际会议。 如何撰写科研项目申请?
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引言
高层次人才的素质:
做人 做事
做人:宽容、坦诚;诚实、守信; 团队精神 (美德) (道德) (合做品质) 苦干和巧干的关系 做事: 本职工作 创新型工作 会提科学问题 会写课题申请(计划书 proposal) 会写文章(paper) 会交流沟通
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创新型人才-时代的要求
创新的形式: 发表文章 申报专利 主持项目 创新层次: 原始创新(源头创新) 理论创新 应用创新 创新与继承 创新思维与逆向思维
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1、凝练科学问题?
1.1 从实践中来 经验 量化 想法 问题 1.2 从文献中来
科学问题
数学处理 图表加工
概念 理性结论
文献结论的补缺或完善 文献结论之间的矛盾 文献结论的局限性或错误 1.3 从逆向思维中来
敢于怀疑。大胆假设,小心求证。有一定根据的“钻牛角尖”。 关键是要有一定的根据,逻辑推理要自己成立。
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2、阅读文献
2.1 文献搜索: 搜索地点:图书馆、文献库、网站 搜索方法:题名 关键词 作者 溯源式 2.2 文献阅读 泛读:了解文章做什么?创新点是什么? 精读:掌握文章的“四点” 重点理解:“为什么做”(why),“如何做”(how)? 主要结论
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2、阅读文献
2.3 重点文献研读-抓住文章的“四点”: 靶点:该什么?试图解决的问题是什么?
切入点:文章思路和方法的关键要点,如何着手解决问题的? 创新点:文章的“新资料”、“新方法”、“新结论”、“新概念”, 或称为“四亮点”。 疑问点:该文结论与他人结果“有何异同”?“有何矛盾”? “有什么问题可继续研究”? 2.4 撰写文献阅读综述 从文献中寻找自己所需研究的科学问题是研究工作的 主要套路之一。
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3、分析数据
数据图表是科研论文的基础,没有图表就没有自然科学 的论文。 图表的分析可有下述阶段: 扫描 聚焦 解剖 归纳 凝练 扫描:揭示图表中的一般特征。 聚焦:将分析的重点集中于某1~2个关键内容(关键点)。 解剖:对关键内容(关键点)进行深入剖析。 归纳:总结关键内容的学术要点、亮点、创新点。 凝练:凝练出进一步研究的科学问题。 对图表的分析要遵循“四句话”的改造制作功夫: 由此及彼,由表及里,去粗取精,去伪存真电工新技术研究所 版权所有
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3、分析数据案例-表格
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3、分析数据案例-图
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4、如何写科技论文?
4.1 一般原则 科技文写作中要把握好“三要素”:“论点”、“论据”、“观 点”。有点儿象八股文,要“言之有据、言之有理、顺理成章、 自圆其说”。 4.2 慎选论文标题(TITLE) 题目应该覆盖主要目的或者信息,也应该吸引读者, 不能太长。并且应该避免附标题。 4.3 摘要(Abstract)四要素-目的 方法 结果 结论 最好用第三人称写,说明文章的目的,方法,结果和结论。 不应出现“本文”,“我们”,“作者”等词,也尽量避免“首次”,“最 后”,“简单”,“主要”,”次要“等修饰语。
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4、如何写科技论?
4.4 引言(introduction) 引言部分主要回答为什么研究,介绍论文背景,相关领域研究 历史与现状,本文目的意义,创新在什么地方(有待解决的问 题).应尽量将研究问题的来龙去脉说清楚,即思路要写清楚, 可能的创新意义写清楚。
引言包含的要素:
1) 文章的目的; 2) 对目的的证实(为什么整个工作重要); 3) 背景,前人已经做了的,怎样去做的,我们以前已经做的 4) 引导读者:读者应该在文章中看到什么?文章中让人感兴趣的 关键点是什么? 5) 概括和总结:作者所期望的结论是什么
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4、如何写科技论文?
4.5 研究方法(method) 是论文的主体,要展示论文的主要内容,包括理论基础、模 型、仿真或者实验结果。 理论方面:层次强,公式推导简洁明了,突出主要内容。 模型或实验方法:图、照片的采用,仿真或者实验条件的详细介 绍,追求清晰明了。 实验结果:以图、表来表示: 1) 解释图表标识符号 2) 总结图表中的数据规律,展开你的结果 3) 将你的数
据和别人的对比;
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4、如何写科技论文?
4.6 讨论(discussion) 讨论的每个部分应该有层次,应该有逻辑顺序,主题明确。 讨论内容应该为自己研究独特的东西,和别人相同相似的一笔带 过,不要深入讨论。另外讨论的数据来源应该和结论中的数据一 致,并且要一一对应,前后呼应,互相衬托。 建议科学论文讨论部分使用的结构: 1. 陈述主要发现 2. 本研究的长处和短处 3. 同其它研究比较的长处和短处;特别要讨论结果中的差别 4. 研究的意义: 5. 未解答的问题及今后的研究方向
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4、如何写科技论文?
4.7 结论(conclusion) 文章的总结,要回答研究出什么,简洁指出。 1. 由研究结果所揭示的原理及其普遍性 2. 研究中有无例外或本论文尚难以解决的问题 3. 与以前已经发表的论文的异同 4. 在理论与实上的意义 5. 存在的问题,对进一步研究的建议 5.5 论文规范性问题 论文的格式要规范,投稿前要注意每个杂志的不同要求; 参考文献引用问题:参考文献的数目 主要结论。 英文译文问题:英文翻译专业术语可参考中国期刊网。
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“论文写作要点”建议(十要点):
论文题目和内容匹配(切题),慎选标题;注意做到:针 对性、醒目性、挑战性、学术性。 ? 提要格式要符合杂志规范要求,一定要突出文章的主要创 新点,至少要写出文章的特色。 ? 引言中一定要对自己所要研究的问题的“来龙去脉”和“创新 意义”(或重要意义)写清楚,因此对前人工作必须有较全 面的了解,所提科学问题必须明确、具体,有挑战性,不 应泛泛而谈,含糊其辞。 ? 文中的主要内容应是围绕图表进行,即“看图说话”(理论 分析可从公式出发)。“图表顺序”即文章思路的所在表 现,“不断发向”是文章深入的主线。电工新技术研究所 版权所有
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“论文写作要点”建议(十要点):
突出关键学术点,指出亮点或创新点。 ? 图题说明要规范、充分、必要,图表的设计和图幅数要合 理(图表信息要适度),图面要清楚。 ? 参考文献的书写要规范,主要文献尽量引用,文献不要太 过时。 ? 文章各部分内容的量要平衡(平衡美),文字要通顺,文 字结构要成一个整体。 ? 论文的结论要围绕创新点和亮点,不宜过多,也不宜过 少,也可提出疑问点(置于最后)。 ? 文章的标注(课题号)和致谢不要忘记,这是市场经济 运行规则。电工新技术研究所 版权所有
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6、论文的发表
6.1 投稿 根据论文的内容,选择合适的期刊,比如偏理论或者偏实践。 编辑部邮箱常用杂志、期刊投稿邮箱投稿,在线投稿。 6.2 修改 1) 态度 对编辑和审稿人充分尊重 比如:编辑对引言一般意见:引言是否充分反映了当前存在的问 题,并阐述了该项研究的必要性?
2) 可能是审稿人的著作遗漏 比如审稿人意见:参考文献是否遗漏了近期重要文献? 3) 对审稿人的问题回答方式(谦虚 不要过分据理力争) 6.3 发表 1) 通讯作者和第一作者 2) 作者名字和单位的译名
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6、国际会议
6.1 投稿 搜索国际会议信息 ieee旗下的会议,各专业学会下的会议 , 以及其他学术团体的会议,要注意会议举办者的资质。 下载投稿模板,在线投稿。 6.2 修改 英文写作的水平问题 专业术语翻译 6.3 参会 Oral presentation ,Post presentation 大会注册 护照、签证 论文检索查询(sci,ei,istp)
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7、如何撰写项目申请(proposal)?
一个科研项目的申请应包括下述内容: 做什么(what) 如何做(how) 为何做(why) 期望的结果(result expected)
“做什么”即选题,要注意四个字: 新(颖)、奇(异)、重(意义)、难(难度合适) ? 选题一定要在全面了解前人工作基础上凝练科学问题,注意 “难度合适”、“阶段目标”。 ? 研究的问题一定要“明确”、“针对性强”、“有特点”。“小题精做”, “小中见大”。 ? “如何做”即研究方案,要求具体,可操作性强,与要解决的问 题紧密挂钩。
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互联网常用交流平台
互联网提供了便利的互动学习平台: 信息群 QQ群 校内网群组 BBS 仿真论坛() 中国电力研学论坛(cepsc.com/bbs/) 博客 百度空间(hi.baidu.com) 校内网() QQ空间 Windows Live spaces (spaces.live.com)
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结论
转变观念——认识信息时代的学习特征: 学习环境网络化 学习资源数字化 学习方式多样化 提高信息素养,应用信息技术,促进学习和科研
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谢谢!
Thank You!
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网络学术资源的获取和利用
工欲善其事,必先利其器 一、充分利用图书馆提供的丰富资源 二、免费网络学术资源的检索与利用 三、巧用互联网交互平台学习和科研
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一、充分利用图书馆提供的丰富资源
数字化图书馆致力于信息化教学资源的收集与整理: 中国期刊网 IEEE/IEE Electronic Library 中国专利数据库 Engineering Village 2平台 (Ei Compendex) ISI Web of Knowledge 平台 (SCI检索)
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二、免费网络学术资源的检索与利用
1. 学术资源搜索门户 2. 开放获取课件 3. 免费电子教材、期刊和会议论文 4. 开放获取机构收藏库 5. 语言翻译工具
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学术资源搜索门户
学术资源搜索门户网站 Google Scholar (scholar.google.com) SCIRUS () 通用搜索引擎 Google (.cn) A9 () 搜索技巧介绍 中文搜索引擎指南网 () 搜索引擎直通车(/)
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中国期刊网
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IEEE/IEE Electronic Library
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文献溯源
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常用搜索技巧
1. 使用引号“”防止搜索时对引号内的内容进行拆分 2. 使用filetype:ppt (pdf,doc)来限定检索资料的格式 3. 使用减号“ – ”来去掉包含某些特定信息的检索项 4. 使用site:×××.com将搜索结果局限于某个具体网站 5. 使用inurl 和Intitle来进行精确查找
例如:可采用以下方法快速查找开放获取资源 inurl:openaccess inurl:e_print inurl:eprint inurl:preprint inurl:dspace
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2-5 语言翻译工具
中国期刊网(dict.cnki.net) Google翻译(translate.google.com) 在线英文字典(/) 金桥翻译() 星际译王(
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2-3 免费电子教材、期刊和会议论文
免费电子期刊 瑞典Lund大学图书馆的开放获取期刊目录DOAJ
(/ )
美国斯坦福大学High Wire出版社的网络出版物
(highwire.standford.edu)
美国能源部科技信息局建立的电子印本网络
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题目:中国股市的成长性与投资机会研究
一、毕业设计(论文)课题来源、类型
课题来源:经过老师推荐,自己慎重选择后确定的方向与题目
课题类型:本课题属于宏观角度下的研究,通过对中国股市成长性的认识和对投资机会的定性研究,来分析和总结其两者之间的关系。
二、选题的目的及意义
伴随着中国经济的秩序发展,中国资本市场也日益完善,法律法规的健全和执法力度的强化,使得股票市场公开、公平、公正的三公原则得以充分体现,中国股市经历了2007年至2012年底长达5年的大熊市。股票价格已大幅度的下跌,相当一部分蓝筹股具有投资价值,股票市场投资机会凸显没产业升级时新兴产业在经济中比重日益提升,政策扶持的行业未来增长的潜力相当大,对这些增长型行业在股票市场进行长期投资必将获取丰厚的回报。但是中国股市仍然是一个相对不承受的新兴市场,投资风险相对较高,因而研究中国股市的成长性与投资机会对引导投资者树立正确的投资理念具有重要的意义。
三、本课题的研究状况及发展趋势
首先由于我们现在研究的是中国股市的成长性与投资机会,中国股市已经走过二十几年,我们还是可以从他的成长性和其对应的投资机会来分析他们之间的关系。在我们之前也有很多人研究过同样的课题我们可以从中取得一些十分有意义的借鉴。
《中国股市成长与宏观经济》作者周垂日;2000年出版,本文分析了中国股票市场发展近十年来,股市规模与国民生产总值及居民储蓄的关系,并与处于迅速发展阶段的美国、韩国股市的同类数据比较,中国股市发展速度较快,论述发展股市对中国持续快速健康发展的意义。由于其主要研究的是中国股市与宏观经济的联系,所以对投资者的价值并不是很大,而且它的出版时间较早。对现在的意义也不是很大。
《代价最小的股市路径之争——中国股市十八年的回忆与思考》作者刘纪鹏;刘妍;2007年出版,本文主要说的是从1990年深交所试运行和上交所正式运行起步至今,中国股市历经十八个年头,从无到有,从小到大。十八年来,中国股市的成长史到底是一部不规范的成长史,还是一部国情和西方规范成功结合的发展史?到底是一个充满了投机、泡沫和赌徒的赌场,还是和平崛起的中国不可或缺的主战场?在中国二十九年的改革中,没有一个领域像股市这样,争论如此之多、如此之激烈。"强调国情为主的实事求是派"和"强调海外规范为主的照搬照抄派"的争论始终没有停息。以股权分置改革为例,"市价减持"变"对价改革"导致天壤之别。因此,敢于正视这十八年发展史,客观科学地总结我们在股市发展中的经验和教训至关重要。本文试图从中国股市发展中争论过的几个焦点问题入手,对过往的发展脉络进行梳理,以寻求中国资本市场未来发展的最优路径。他给我们讲述了中国股市的成长历史,但没有对未来的中国股市走势进行展开分析。
《见证成长》作者周宏波;2011年刊登于《股市动态分析》<正>2010年,中国证券市场20岁生日,《股市动态分析》作为中国最刊创刊的专业性证券类期刊也见证了中国股市的成长历程。而中国机构投资者初具规模也就是三五年内的事,每年的"最佳机构投资者"春节特刊也正在见证中国投资人成长的步伐。自2008年首次推出"最佳机构投资者"特刊以来,每年上榜机构风云变幻,新机构名字层出不穷,今年也不例外。这一方面表明中国投资者队伍的不成熟。但另一方面,我们也欣喜地发现,开始有些机构连续两年上榜,比如公募基金界的华商基金、华夏基金,私募机构的尚雅投资。《中国股市成长质量及其对策研究》作者牟长利;龙子泉;2003年出版。本文主要给我们讲述了我国的沪深股市自九十年代初成立以来,经过短短十余年的发展,取得了一系列的成就。以及对现在中国上市公司的总体质量分析。并给投资者以建议。
《中国股市暴涨暴跌背后的制度建设缺失》作者:王一静,文献来源:[J].现代商业,2008股市18年的成长,也是中国股市制度完善的过程。中国股市经过了两年的股改,终于解决了积压已久非流通股问题。本文就中国股市最近出现的一涨暴跌的行情,分析了中国股市制度存在的缺陷。说明我们国家的股市发展存在着制度的缺陷,需要更近一步的改进。
《从A股市盈率变化看股市投资机会》作者:金开安,文献来源:[J].投资北京,2011<正>股市的低估,对于长期投资的价值投资者来说,是一个买入持有的好时机2008年国际金融危机以来,中国股票市场经历了2009年触底反弹,2010年到2011年长期盘整、交易低迷的弱势阶段。本文主要说了我们怎么利用市盈率来把握投资机会。
《危机下的中国投资机会》作者:马晨文献来源:[J].中国金融家,2009文献主要讲了大中华区是如何从一个地理概念转变为一个充满投资机会而且经济结构互通的地域?中国的股市表现领先全球,哪些行业将出现最佳的投资机会?A股市场的短期和中长期走势如何?流动性在其中起到什么作用?
《中国老龄社会养老产业的投资机会研究》作者:刘红,唐继碧,文献来源:[J].会计师,2012,摘要:我国已进入老龄社会,"四二一"为主的家庭结构模式导致了养老方式从以家庭养老为主转变为以家庭养老与社会养老并重的养老模式过渡,同时老龄化程度不断加深,老年人口不断增加,老年人收入也不断增加,政府对养老产业大力支持,但是与此相对应的却是养老产业的落后和养老产品、服务的严重缺失,因此,我国养老产业将迎来发展的春天,带来巨大的投资机会。
《中国股市投资组合规模的进一步研究》作者:方少含,文献来源:[J].山西财经大学学报,2011摘要:采用"沪深300"成分股中的280只股票,通过随机抽样的方法建立等权投资组合模型,实证分析了中国股市投资组合规模的非系统风险分散效应,计算了沪深A股系统风险总量,并从马可维茨投资组合理论出发探讨了合适的规避风险的投资组合。
《股市投资机会在哪里?》作者:刘浩,文献来源:[J].卓越理财,2008,摘要:<正>2008年上半年,根据各种理论推算出的"铁底"——5000、4800、4000、3500……,都没能阻止股市大盘的下跌、再下跌,股指在所谓"铁底"中一路畅行。大跌之后,下半年股市能否绝地反击?《中国股市投资策略探讨》作者:刘光彦文献来源:[J].商业研究,2005,摘要:14年来中国股市大幅波动,暴涨暴跌的次数不计其数,许多参与群体损失惨重。然而,中国股市在让投资者面临巨大风险的同时,也给投资者带来巨大的机会,认真研究中国股市的运行情况及涨跌机理,探讨其投资策略是很有必要的。
《争夺资源:故事远未结束》作者:彭波,文献来源:[J].证券导刊,2006,摘要:一年来,一边是股改轰轰烈烈地进行,一边是牛市如火如荼地展开,中国股市随着最大的制度障碍的消除,被压抑的上升动能开始逐步释放,除了制度的原因,资源与能源、人民币升值、消费升级被视为这轮牛市的开始。
《中国股市投资价值分析:基于行业角度》作者:钱竞,文献来源:[J].金融理论与教学,2012,摘要:自2008年金融危机爆发以来,又经历了欧债危机,中国股市持续低迷,大盘指数不断跌破低点,中国股市仿佛在一夜之间回到了十年前的水平。众多股民被套,财富大幅缩水,基金公司普遍亏损。中国股市到底具不具被长线投资机会还有待考验。
《中国股市投资风险结构性失衡分析》作者:李玮,陈卫平,文献来源:[J].中南民族大学学报(自然科学版),2008,摘要:从介绍股市投资风险特征着手,通过对中外股市风险结构的实证分析比较,指出了当前中国股市系统性风险比例过高,系统性风险与非系统性风险结构性失衡,并围绕这一失衡现象对其成因、危害进行了分析。
《运用投资机会集方法研究公司成长性》作者:潘立生,任国宏,赵惠芳,文献来源:[J].财会月刊,2010,摘要:本文使用投资机会集方法并选用我国沪深两市制造业上市公司作为样本来度量公司的成长性,并对投资机会集方法和传统的托宾Q值方法和市净率方法进行有效性检验,结果表明:投资机会集方法比托宾Q值方法。
《时变性投资机会条件下的战略资产配置决策:理论与中国实证》作者:范利民,陈浩武,文献来源:[J].管理工程学报,2010,摘要:本文分析了投资机会的时变性特征对长期投资者战略资产配置决策的影响并实证,表明时变性特征降低风险资产长期收益率条件方差的增长速度,降低其在长期投资视角的风险。
从上我们得到:中国股市成长性与其他的一些因素之间的关系,或者是投资机会与其他的因素之间的关系。可以借鉴他们的分析方法和分析思路。有利于我们选择正确的研究方向。
四、本课题主要研究内容
论文在广泛阅读相关资料和研究成果、理论,充分调研的基础上,对我国股市的成长性与投资机会进行研究。论文通过对中国股市的成长性,投资机会各自分析和实证研究后得出两者之间的关系进行研究分析,最后综合理论与实证研究得出结论并提出相关建议。以下为提纲:
第一章,绪论部分主要是说明本文的研究意义和背景、概述本文的研究内容。
第二章,详细说明中国股市的成长性,对中国的成长性展开分析
第三章,详细说明中国股市的投资机会,并研究不同时期的投资机会是怎样变化的
第四章,通过选取样本和萃取数据对中国股市的成长性与投资机会之间的关系进行分析
第五章,对本出总结,同时通过本文的研究提出相关建议。
五、完成论文的条件和拟采用的研究手段(途径)
首先,通过研读国内学者对于这一问题的各类研究成果,并以此为思路来寻找出我所需要进行的宏观方面的研究。
其次,借鉴国内学者的理论成果及实证检验成果找出我的研究所需要的数据与实证方法,并找出各类实证检验结果的相同于不同之处,提出我所要研究的问题的理论依据及实证分析的可行性和必要性,根据理论与实际的结合找到能够验证我问题的方法。
再次,对我所研究的问题进行分析,此部分相对于前面较理论化,但是会更加具体到细节。
六、本课题进度安排、各阶段预期达到的目标:
1.2.28-3.6:确定论文题目,明确论文目的、内容及进度安排,开始查阅资料。
2.3.7-3.20:收集资料,撰写任务书和文献综述。
3.3.21-3.27:收集资料,完成开题报告。
4.3.28-4.3:整理资料,拟定论文大纲。
5.4.4-5.8:整理资料及相关数据,撰写并修改论文初稿,最后完成论文初稿。
关键词:实践教学体系;教学管理模式;音乐学专业;田野考察
多年来,在国内音乐类高等艺术院校的音乐学本科办学过程中,形成了重视课堂教学和理论讲授为主的教学体系。随着近年来就业形势的逐渐严峻,音乐学本科培养模式与社会对人才素养的需求之间的矛盾越发明显,并成为各音乐类高等艺术院校音乐学本科办学必须面对和正视的问题。自2006年以来,天津音乐学院音乐学专业对本科教学计划进行了全方位细致的修订。目前,该专业依托“实验教学中心”,以田野考察为实践教学平台,整合各类专业课程,并结合校内外学术讲座、学术会议,构建起立体化、多层次的艺术实践教学体系,培养具有理论创新能力和艺术实践能力的复合型音乐学人才。
一、实践教学体系建设
音乐学专业首先要求实施学科基础实验教学;专业研究的特殊性要求实施专业实验教学;为使实验成果得以具体呈现,还需结合学年论文和毕业论文教学,开展综合实验以及拓展创新实验。根据理论与实践的辨证关系对实验教学提出明确要求。由理论到实践要求实施验证性实验教学,主要涉及学科基础实验教学与专业实验教学,以培养学生对理论的认知能力;由实践到理论要求实施研究性实验教学,主要涉及综合实验以及拓展创新实验,以培养学生的综合创新能力。
二、课程结构:三个层次,综合互补
所谓多层次的课程结构包括三类课程:理论课程、实践课程、综合课程。实践课程由田野考察、实验性课程及讲座类课程组成,该类课程重于实践操作技能和拓展学生专业视野的训练。理论课程由民族音乐学概论和音乐考古学两门课程组成。综合课程,主要包括论文写作,分为音乐学写作和毕业论文写作(后者是前者的延伸)。理论课程重点从理论方面讲授田野考察的方法及实践中会遇到的各种问题以及对应的解决方案,还涉及到在考察过程中应该以怎样的视角、态度和方式进行考察操作等文化和伦理方面的问题。对田野考察的实践操作起到了重要的理论储备作用。实践课程重于实践操作技能的培养,包括培养学生基本实验操作技能(古乐器测音、民间音乐田野考察、城市音乐田野考察),训练学生专业实验技能(测音数据分析、记谱分析、频谱分析),协同理论教学内容,强化学生在专业研究中解决问题的能力以及学术创新能力。综合课程的教学目的是训练学生用所学的知识、方法从事音乐学研究,并最终以论文的形式呈现。自从在教学计划中设立田野考察课程以来,在教师指导下,学生在论文写作过程中越来越多地运用田野考察的方法,增强实践操作,获取第一手研究资料,锻炼了艺术实践能力和学术研究能力。综上,田野考察课程侧重于培养学生的实践操作能力,但是没有理论指导的田野考察实践活动是盲目的,因此理论课程(民族音乐学、音乐考古学)的开设与之形成了良好的互补。仅有以上两类课程是不够的,因为音乐学的培养成果最终是以论文形式体现的,因此综合性的论文写作课程则成为学生最终学术研究成果实现的重要途径。由此,以田野考察为平台的多层次课程结构得以建立,并成为音乐学专业近年来人才培养的有效模式。此外,讲座类课程进一步引导本科生培养的专业方向,增强学生对后续课程的求知欲望,开阔学生的专业视野,体现了本科教学“厚基础、宽口径”的培养定位。
三、充分利用网络教学资源
网络教学是今后教学的必然发展趋势,充分利用校园网络资源,构建功能强大的实验中心网络管理及教学平台,是规范实验中心管理、提高管理效率的重要途径。①实验教学中心信息化。利用先进的计算机网络,建立以音乐学学科网站、专题网站及教师个人教学网站为主体的教学应用网站;按学科课程建立音乐学教学实验中心专用的数据库;进行多媒体素材、课件和网络课程等的开发与整合建设,学生可以通过高效的网络信息平台,实现数据共享,网络教学,使实验中心教学效率得到整体提升。②网络化建设及应用。采用多媒体课件、网络教学等教学手段,形成多元化的、全面开放的教学环境,实现资源共享,进行设备借用预约等,实现网络化的开放管理。
四、推进实验室开放
面向学生开放实验室,是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。通过制订《实验教学示范中心建设与管理办法》、《实验室建设与管理办法》等制度,采取以实验项目带开放的办法,鼓励教师和学生积极参与实验室开放工作。运用专业版测音系统、视频处理剪辑系统、音频处理系统和专业频谱分析系统等开展学科基础实验、专业实验的教学,注重培养学生的实验技能;利用综合实验和拓展创新实验培养学生的创新能力。学生们将课堂所学的理论知识与工作实际相结合,通过田野考察、信息数据采集、分析研究、策划与设计解决实际问题。
五、加强校外实践教学基地建设
校外实践教学基地是联系学校和社会的桥梁,是培养学生综合运用多学科的知识去解决实际问题的纽带,也是培养大学生动手能力和创新意识的一个关键所在。打破传统实践教学模式,学生利用假期到校外实习基地参加各类实习实践。如定期为博物馆新进和馆藏乐器测音,定期赴文化馆举办民间音乐或城市音乐田野考察汇报等。系部多方筹措经费扩大投入,保证实践教学经费充足;提高经费使用效率,合理利用,确保实践教学稳步进行;整合实践教学资源,探索校外实践基地建设与管理的新模式;多途径、多形式建立校外基地,加强与基地的共建和广泛交流,提高基地建设与管理水平。同时利用实验室开展学生创业活动,鼓励学生通过实践活动,积累工作经验,提高创业能力,以便更好地产生社会效应。
六、管理模式:统一规划,动态管理
没有规范化的管理制度和考核机制,实践教学体系建设将大打折扣,所以将课程建设、实践操作、学术活动、考评机制纳入统一的建设规划,将田野考察操作能力、理论创新能力和艺术实践能力结合起来,最终以“田野考察报告”或学术论文的形式体现教学成果。在管理过程中,通过两级管理制度,规范化的考核机制,依托“实验教学中心”,搭建实践教学平台;统筹安排教学内容,规划多层次的课程结构;定期开展学术活动,构建多元化的实践教学体系。①制定两级管理制度。所谓两级管理制度是指院级(教务处)和系级(音乐学系)各司其职,统筹兼顾的管理方式。教务处主要负责宏观调控:修订与田野考察相关的教学计划;制定与考察活动具体实施有关的管理方案;确认具体的学分认定方案和教学效果测评等内容。音乐学系则主要负责微观的管理:教师安排;课程的具体运行;考试与试卷管理;田野考察档案和资料的管理;学分统计和报备;组织学术活动等等实际运行环节中的内容。同时两极管理部门在制定管理规定和具体运行过程中经常相互沟通,以达到制度合理化(符合实际情况)、运行规范化(符合管理规定)的目标。②制定动态考核模式。艺术实践教学以田野考察项目为主要内容,结合学生在校期间参与讲座类课程及其他艺术实践,以固定考察(以实习基地为主)、流动考察和自主考察三种方式构成,实践教学考核采取以固定学分制和申报学分制相结合的考核模式。流动考察需按事先规划的考察队伍分组提交考察报告和考察资料(录音、录像资料及测音资料等),由各组带队考察的教师评分;固定考察需按照要求完成提前布置的考察任务,并分组提交田野考察报告和考察资料,由各组带队考察的教师评分;自主考察需提交田野考察报告及考察资料,经专业指导教师确认后评分。其中流动考察和固定考察列入教学计划,是学生必须完成的教学内容,属于“约束”机制———固定学分制;自主考察不列入固定的教学计划,但可根据学生的论文选题自行安排、完成考察活动,经确认合格后,仍给予艺术实践学分,属于“激励”机制———申报学分制。音乐学专业具有非常强的系统性和针对性,实践教学管理需适应新的人才培养目标,只有不断发展音乐理论教育模式,才能为艺术院校的人才培养模式和课程体系建设提供保障。
参考文献:
[1]张公鹏,牛爱芳,魏靖.高校实践教学管理机制的研究与实践[J].实验技术与管理,2013,(6):179-181.
关键词:声纳 Hough变换 Sobel算子
中图分类号:TP24文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-065-03
1引言
未知环境中移动机器人自主创建地图是移动机器人研究中一个基本且重要的问题,这是移动机器人在未知环境中实现导航、完成复杂任务等的关键。机器人携带的各种传感器的准确度是决定地图精度的一个关键因素,而传感器获得的信息都带有不同程度的不确定性。
2问题的提出
本文创建的地图类型为栅格地图,关键是声纳模型和声纳数据的融合。声纳数据融合主要应用Bayes理论和D-S证据推理,方法的不足是在对原始数据进行融合时,其中存在的一些不确定信息也参与了融合过程。本文提出一种改进方法是,在声纳数据融合之前对数据进行预处理,将其中的噪声去除,提取出有效的可用信息,然后进行数据融合。因此,对于简单的室内环境地图创建,引入了Hough变换提取直线特征 ,对声纳数据进行预处理 ,然后利用边缘检测法进行边缘检测,创建了栅格地图。边缘检测中,选取的是Sobel算子,它的优点是方法简单、处理速度快。
3Hough变换及边缘检测原理介绍
3.1Hough变换基本原理
Hough 变换的实质是将图像空间内具有一定关系的像元进行聚类,寻找能把这些像元用某一解析形式联系起来的参数空间累积对应点。Hough变换的一个突出的优点就是对图像分割结果的稳定性,对曲线间断和噪声不敏感 。
Hough变换是一种投票方案,每一传感器信息不断累积实际测量定特征的证据。投票是在离散参数空间内进行的,即Hough空间,表征了所有可能的特征点。Hough空间中投票数最多的单元对应实际环境中实际存在的特征。通过搜索投票数,可以获得所探测特征的传感器数据。本文正是利用这一点,设定了投票数的阈值,当投票数大于阈值时,保留声纳数据;当投票数小于阈值的时候,表明对应的原始信息在大量的声纳数据中,对此信息的证据量较少,属于不确定信息,予以除去。这样,就可以在一定程度上去除大量的不确定信息,减少数据融合过程的计算量。
3.2边缘检测概念
图像的边缘是图像的最基本特征,包含了图像的重要信息。正确提取边缘既能减少图像处理的信息量,又可以描述物体的形态特征,为进一步的处理(如图像分析、目标识别等)提供基础。
边缘检测算子(edge detector)是一组用于在亮度函数中定位变化的非常重要的局部图像预处理方法,在数据处理时,借鉴边缘检测的基本原理,对图像中的每个传感器数据考察其领域内灰度变化,利用其变化规律,筛选出有重要特征的数据。最简单的边缘检测方法是对原始图像在所需处理的某领域内构造边缘检测算子,如梯度算子, Sobel, Laplace算子等,其中最常用的是Sobel算子,其优点是方法简单、处理速度快,并且所得的边缘光滑、连续。
3.3 Sobel边缘检测算子
如果一个像素落在图像中某一个物体的边界上,那么它的邻域将成为一个灰度级变化的带,对这种变化最有用的两个特征是灰度的变化率和方向,它们分别以梯度向量的幅度和方向来表示。边缘检测算子检查每个像素的邻域并对灰度变化率进行量化,通常也包括方向的确定,有若干种方法可以使用,其中大多数是基于方向导数求卷积的方法。
Sobel算子是一种一阶微分算子。它利用像素邻近区域的梯度值来计算一个像素的梯度,然后根据一定的阈值来取舍,得到图像中的边缘。对图像中的每个像素,用式(3-1)计算梯度大小:
选取阈值T,如果 ,则点为阶跃型边缘点。
方向敏感度是边缘检测算子的一项重要性能指标,它反映了算子利用边缘方向检测边缘的能力。Abdou对各个边缘检测算子进行了定量比较,分析了它们由于边缘方向改变而导致误判边缘的性能。结果表明,Sobel算子具有非常优异的性能。
4 基于声纳的移动机器人地图创建
4.1传感器数据预处理
本文中使用Hough变换对声纳数据进行预处理,首先将声纳原始数据在全局坐标系中的坐标经过Hough变换到Hough空间下,并对Hough曲线所经过的各点进行投票。对所有声纳数据实施变换,并累计投票数,当投票数达到设定的阈值,选择这个声纳数据进行D-S证据推理,融合声纳数据。以一个声纳数据为例,这里,声纳原始数据是指将距离信息转化为全局坐标中的坐标 。
是的最大值, 是的步长,votearray是投票矩阵,统计Hough空间中各点的投票数。这是对一个声纳数据的Hough变换并进行累计投票的过程。
对声纳的所有原始数据完成Hough变换并进行投票后,设定选择阈值为m,当投票数大于等于m时,对这个原始数据进行D-S证据推理, 阈值的选择与数据量和投票数的最大值和最小值有关,可以根据投票数的最大值和最小值作为参考,通过不断实验,确定一个最佳阈值。
4.2 数据融合和边缘检测进行地图创建
声纳原始数据经过Hough变换提取直线特征进行预处理,然后采用Sobel算子进行边缘检测,提取出数据的边缘信息。经过这一系列的处理,大大消除了一部分不可靠数据,并将原始信息中含有重要特征的数据保留下来且使其作用更加明显,这为数据融合减轻了很大一部分工作量。然后使用D-S证据理论进行信息融合,并引用自适应RCF因子,进一步消除镜面反射,这样不仅提高了数据融合的效率,同时也提高了地图创建的质量。
5实验结果及分析
本文使用Pioneer3在固定的室内环境中进行实验。Pioneer3配置有8个声纳,低速运行,每10cm停下测量一次数据,这样我们进行实验测得了多个数据样本。图1为实验所使用的机器人图片。
机器人运行环境如图2所示,浅色线代表环境结构,黑色线代表机器人的运动轨迹。图3到图6为对数据样本1进行的实验,图3为根据机器人声纳的测量数据描绘出来的声纳测量点,这是声纳原始数据点的分布图。图4为Hough空间中的Hough图像,图像中颜色较深的点表示声纳数据经Hough变换后通过同一点的曲线数目越多,这些曲线在原图像空间中对应的点越可能是处在同一条直线上;相反,颜色较浅部分,表示通过的曲线较少,对应的原图像空间坐标中的数据不具有相同特征。在图中标出了四个箭头,表示颜色最深的四个点,分别对应环境中参数不同的四条直线特征信息。图5为经过Hough变换提取直线特征后的有效声纳点的分布图。图6为采用Sobel算子提取边缘后的有效数据点的分布图。由于测量本身存在误差,本文中没有精确求出直线的参数,而是利用投票方案将可能具有同一特征的数据信息提取出来,达到提取特征,精简数据量的目的。从图中可以看出,原始数据中的不确定信息大大减少了,地图质量得到很好的改善。
图7和图8为对另一组原始传感器数据样本进行的实验,图7为传感器原始数据点的分布图,图8为经过Hough变换和Sobel算子处理后的图像。不确定信息已大大削弱,仅保留了具有明显特征的有效数据信息,环境地图质量得到改善。
本文的实验是在只具有直线特征的环境下进行的,通过实际环境实验,在 中的声纳模型基础上引入Hough变换提取直线特征,而后利用Sobel算子进行边缘检测,对声纳数据进行预处理,提取出可靠信息,并运用D-S证据理论对声纳数据进行融合,在室内环境下得到的地图在一定程度上得到改进。
在具有不规则结构的复杂环境下需要进一步提取出形状特征,如直拐角,锐角,钝角和圆柱体。在未来的工作中,可以将Hough变换用于提取圆的特征,便于提取实际环境中的圆柱体,从而进一步改善环境地图质量。
6结束语
室内环境地图创建,用Hough变换提取直线特征,利用Sobel算子进行边缘检测,对室内环境的原始声纳数据进行处理,并进行了实际环境实验,初步建立了室内环境地图。使用Hough变换提取直线特征,Sobel算子边缘检测,大大降低了声纳数据的不确定性,结合D-S证据理论,并引入自适应RCF因子,在声纳模型的基础上对声纳数据进行融合,进一步削弱了镜面反射的影响,建立了环境的栅格地图,且具有良好的效果。
注释:
Fang Fang, Ma Xu Dong, Dai Xian Zhong. A Multi-sensor Fusion SLAM Approach for Mobile Robots[C]. Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics & Automation, Nigara Falls, Canada, July, pp 1837-1841, 2005.
Xin Ma, Rui Guo, WeiDong Chen. Improved techniques for grid mapping with Hough Transform for mobile robot[C]. The 13th International Conference on advanced Robotics(ICAR/2007), Jeju,Korea, p355-359, August, 2007.
何巍.飞机自主着陆中的图形图像识别算法研究[D].北京:北京航空航天大学,硕士学位论文,2004,37-40.
骨干教师在成果提炼时存在着成果的理论基础薄弱且以经验型成果多、理论型成果少等具体问题与困境。为此,培训者设计了“教师论坛”“自选导师”和“主编面对面”三个工具,针对教师成果提炼中的具体问题进行干预,帮助他们进行凝结式的成果提炼。凝结式成果提炼应遵循自下而上的教师成果生成规律以及以教师为中心,充分发挥教师作为研究者自主性的原则。
关键词:
骨干教师;教研成果;凝结式提炼
根据钟祖荣教授对教师发展阶段的划分,市级骨干教师处在“发展期”和“创造前期”,其在教学上的特点是经验丰富,有一定的教学思想和教学特色,但还不够系统深入;其发展诉求是总结和提炼教学经验和思想,开展教育研究或实验,全面提高教改和教科研能力。针对这一诉求,笔者在2015年语文市级骨干培训班特别应用了凝结式成果提炼策略,即在培训过程中以成果提炼为目标,在为教师提供专时专用的写作时间保障的基础上,通过设计“教师论坛”“自选导师”“主编面对面”等契合骨干教师教研成果提炼内在规律的干预手段,帮助他们将成功的教学经验、散在于日常教学中的教学实践智慧凝结为可视化的成果。实践表明,凝结式成果提炼策略在帮助骨干教师教研成果提炼方面取得了良好效果。
一、骨干教师教研成果提炼的困境
“教师成为研究者”这个理念看起来很美,但操作起来却并不容易。在对100名北京市语文学科骨干教师关于教研成果提炼所遇困难的问卷调查中,笔者发现,教学任务繁重、工作琐事太多、没有时间和精力坐下来提炼成果等是骨干教师面临的最突出的问题;理论基础薄弱、缺少发表渠道也相对比较突出;而书面表达对语文骨干教师来说并不是突出困难(认为有困难的人占39%,没有困难的占61%)。骨干教师已有的成果现状是怎样的呢?笔者对2015年北京市语文骨干教师研修班中23位学员的原有教研成果进行整理分类后发现,骨干教师已有教研成果呈现出“一多一少”两个突出的特点:一是教学经验描述类、教学设计类成果多,分别占全部成果的43.5%%和30.4%。二是有理论支撑的教研成果少,如借助一些理论观点解释教学案例,或对语文教学有比较系统的阐释和思考的案例分析与教学论文,则仅分别占21.7%和4.3%。由经验型向理论型成果的提升是骨干教师教学成果提炼所面临的更深层的困境。基于此,笔者在语文市级骨干培训班特别应用了凝结式教研成果提炼,为骨干教师提供专时专用的写作时间保障,通过设计具体的干预工具,帮助骨干教师突破成果提炼困境,促进经验型成果向理论型成果的提升与转化。
二、凝结式教研成果提炼在骨干教师培训中的应用
(一)凝结式教研成果提炼的理论依据
骨干教师的成果提炼有怎样的自身规律?吴欣歆在《“金字塔”模型:破译骨干教师专业成长的“密码”》一文中指出,教师的专业成长是自下而上的过程,即从最原始的经验积累出发,逐渐从沿着现象探寻理论,走向依据理论分析现象;逐渐从感性的判断发展为理性的分析,进而在经验、现象、理论之间建立联系,建构教学理论,形成教学信念。凝结式教研成果提炼正是遵循教师专业发展的自下而上的内在机制,尊重教师自身教学经验、教有所长的兴趣点,促进其教学成果凝结固化与外化。本次凝结式教研成果提炼目标定位就是针对上述教师成果的原有发展阶段,设计相应的干预工具,帮助教师成果升级。
(二)凝结式教研成果提炼的具体干预工具的设计
为了达到成果由经验型向理论型升级的目标,本次培训专门设计了“教师论坛”“自选导师”和“主编面对面”三个干预工具,针对教师教研成果提炼中的具体问题进行多角度、多渠道的干预。“教师论坛”组织骨干教师通过讲座以自己擅长的口语表达方式向同行介绍自己成功的教学经验,对教学经验进行初步的梳理与提炼,形成讲座提纲、幻灯片等成果。“自选导师”针对理论补给的个性化需求,让教师自主选择论文指导教师,在导师帮助下形成有理论支撑的总结与案例。“主编面对面”则邀请杂志编辑介绍杂志的特点,鼓励教师根据杂志的具体定位发表自己的成果,帮助教师祛除杂志的神秘感和距离感。
(三)凝结式教研成果提炼干预工具的运用
1.“教师论坛”———先讲后写
“教师论坛”遵循的是“先讲出来,再写出来”凝结机制。骨干教师将自己在某方面的成功教学经验、教学设计、课例进行梳理,制作成讲稿或幻灯片,向全体学员做微讲座。通过论坛交流,教师们一方面对自己已有的成功经验与做法进行了梳理,另一方面通过与同行切磋碰撞提升写作动机,拓展写作思路。论坛的直接成果是讲座的讲稿或幻灯片,拓展成果是在此基础上形成的相应的教研论文。“教师论坛”推动了骨干教师成果凝结过程,A老师在做了“语文教师专业化发展的实践与思考”的讲座后一个月就将同题论文初稿交给了指导教师。B老师在高中文言文教学方面经验独到,其讲座“考据、揣摩、文化浸濡———中学文言文学习”得到同行们的高度认可。B老师在讲座基础上撰写了论文《词语考据与专题研习———在文言文教学中进行传统文化教育的策略探究》,论文获得项目优秀成果奖。在23个微讲座中(每人一个),直接从讲座中提炼或在此基础上深入思考形成的论文共有16篇。
2.“自选导师”———理论补给
“自选导师”是骨干教师通过聆听专家教授讲座,选择与自己教学领域相关的讲座教师为论文导师,在导师帮助下从理论上对自己成功课例或某一领域的成功经验进行解释,进而凝结成果。专家讲座在本次研修中被赋予双重功能:一是作为拓展理论视野的手段;二是为成功的教学案例或教学实践提供理论支撑的手段。通过聆听讲座,自主选择论文指导教师,迈出成果凝结的第一步;成果凝结的下一步即在指导教师的陪伴下撰写及修改论文。C老师曾经让学生以一名战国时代的新闻记者身份,选择站在秦国、燕国、齐国等某一诸侯国的立场上,写一则有关荆轲行刺秦王的新闻。学生们的热情高涨,作品别具意趣。这是一次成功的读写练习。听了“叙事学理论浅析与应用”讲座后,C老师很受启发,在指导教师的帮助下,依据叙事学理论提供的叙述者立场、叙述视角转换等概念框架总结出该练习背后蕴含的读写知识能力训练点,并在后续成果中阐明了这类读写训练对学生领悟读写知识,提升读写能力的意义。Z老师是一名教学经验丰富的优秀教师,手头积累了一批成功的教学设计与案例。此次研修,Z老师希望自己在成果凝结中有所突破:我想把自己那些比较满意的案例总结概括一下,提炼出符合教育学规律的特色。指导教师认真归纳、提炼Z老师发过来的教学设计,发现其对基于学情分析的教学设计很有心得,可以作为提炼成果的一个线索。经过反复打磨,多次修改,最终完成了论文《从学生的疑点走向教学重点》。Z老师说:“通过这次论文撰写,我突破了自己的瓶颈,懂得如何提炼自己的教学设计的路径了。”
3.“主编面对面”———动机唤醒
许多语文教学期刊是一线教师的良师益友,但在这些期刊上发表文章却常令教师望而却步。因此,设计与杂志主编的面对面活动,邀请语文期刊编辑介绍杂志的定位、专栏的特点,帮助教师祛除杂志的神秘感和距离感,也就成了笔者帮助市级骨干教师凝炼教研成果的一个重要工具。从编辑角度给予的具体写作指导建议则能有效帮助教师突破写作瓶颈,唤起骨干教师凝结成果的主动意识及发表欲望。H老师由于担任行政管理工作,自己的教学研究成果一直作为原始积累沉默着,“主编面对面”活动有效地撬动其专业思维,唤醒了他的发表动机。H老师的《鲁迅〈忆韦素园君〉三则注释的补注》这篇有价值的研究成果就这样在尘封中被唤醒,并顺利发表,成为H老师的显性成果。Z老师在教学中积累了很多有价值的问题,并随时做了记录,但是要使自己的文章达到期刊发表的水平,Z老师感到有差距,但又说不清问题出在哪里。通过编辑老师用具体案例说明,Z老师理清了自己文章需要改进的问题,诸如标题含混、表义不清楚,需要换成醒目的具体的标题;文章思路缺乏内在逻辑性,行文需要以现象陈述———问题分析———理论提升———问题解决这种符合认知规律的逻辑展开等。有了上述具体指导,Z老师的教学实践智慧很快就变成显性成果。培训结束后,S老师利用寒假,结合自己给高三学生改议论文的经验撰写了《议论文论述跑题现象例析》并投了稿,送完这届高三毕业生,利用暑假,S老师又开始思考上述问题,打算进一步修改文章。培训虽然结束,但是很多老师像S老师一样开始走在教师成为研究者的路上。
三、凝结式教研成果提炼的成效
(一)凝结式教研成果提炼有效解决了骨干教师教研成果由经验型向理论型转化的困境
在凝结式教研成果提炼工具的干预下,培训结束时23名骨干教师每人形成一份教研成果。将结业成果与原有成果对比分析,我们看到,结业成果中经验型成果比例和理论型教学成果比例发生了巨大转变,由原来的经验型成果占主导转变为理论型成果占主导。其中,有理论支撑的案例分析在结业成果中所占比重升幅最大,由原来的21.7%上升至65%;理论建构方面的教学论文成果也由原来的4.3%提升到9%。而以经验描述、教学设计为主的教研成果则由原来的约74%下降至26%,经验描述型成果全部升级为上一层级成果类型。可见,本次培训中运用凝结式教研成果提炼有效解决了骨干教师教研成果由经验型向理论型成果转化的困境,取得了显著成效。
(二)凝结式教研成果提炼工具对处在“发展期”阶段的骨干教师效果显著
数据显示,经过干预,骨干教师教研成果由经验型向理论型成果转化中变化幅度最大的是“有理论支撑的案例分析”,而对语文教学进行理论建构方面的“教学论文”虽然有提升,但不够显著。这一现象引起培训者的思考。一方面教师原有成果中“经验描述”类成果数量比较大,在下一级没有发展成熟的情况下很难跳跃到更高一层级的成果类型。这也从侧面证明教师成果提炼路径是遵循自下而上的规律。另外,本次培训班中,新晋级为市级骨干的学员占总数的80%,这些市级骨干教师主要还处在钟祖荣教授所定义的“发展期教师”,其在教学上的特点是经验丰富,有一定的教学思想和教学特色,但还不够系统深入,其在教研成果提炼方面,需要经历由经验向理论发展的过程。由此我们得出结论,凝结式成果提炼工具对处在“发展期”阶段的市骨教师提炼成果的效果显著。通过分析,笔者发现,凝结式教研成果之所以能取得比较好的成效,主要原因,一是由匡正转向陪伴———凝结式教研成果提炼扭转原来的论文指导方式。以往的成果指导是基于结果的修改,指导教师主要是在文字、结构、论文规范上做指导。这种指导是匡正式的,不能深入了解文字背后教师的想法。凝结式教研成果提炼的方式是培训者在论文指导中基于对教师教学经验的理解,通过教师将自己的教学经验凝结为讲座,来了解教师的教学经验,提供建议,进行碰撞,是基于陪伴的过程式指导。二是由经验总结转向观点提炼———凝结式教研成果提炼破解骨干教师成果提炼中的难点。骨干教师提炼成果难点在于如何将经验凝结成观点,原有的成果或者仅停留在经验描述上,或者观点与经验之间脱节。指导教师帮助骨干教师在经验与观点之间搭建恰当的桥梁。一方面通过帮助骨干教师梳理成功教学案例,提炼成功经验,并提炼出符合教育规律的原理。另一方面通过新理论、新知识的介绍,丰富教师原有的教学经验,使教师的做法有了理论或原理的依据。
四、凝结式教研成果提炼应遵循的原则
(一)凝结式成果提炼应遵循自下而上的教研成果生成的规律
“自下而上”是指教师成为研究者的理论生成的路径,“教师论坛”“自选导师”“主编面对面”三个成果提炼工具设计与实施的背后遵循的是由经验到理论的路径。“教师论坛”尊重教师自身教学经验、教有所长的兴趣点,发挥教师善于表达的优势,将教师的教学经验凝结为讲座,帮助教师总结自己的教学经验;在此基础上,经由“自选导师”,挖掘成功经验背后的理论依据,在经验与观念之间搭建恰当的桥梁;最后再经由“主编面对面”,促进其教学成果凝结固化与外化。这是一条由经验向理论提升的自下而上的路径,也是教师成为研究者的专业化发展路径。
(二)凝结式成果提炼应以教师为中心,充分发挥教师作为研究者的自主性
首先培训成果目标定位并没有统一硬性规定一定要写哪一类,而是以教师为本,基于教师原有的成果基础,促进其向上一级成果类型发展。其次,“教师论坛”的选题及最终成果撰写的选题都依据教师自身教学经验及教有所长的兴趣点。再次,本次培训改变了以往培训中随机分配指导教师的做法,采用“自选导师”的方式,而“自选导师”的前提是教师通过聆听讲座,主动思考自己成功的教学实践经验与讲座者理论之间的契合点,这是促进教师成果凝结的关键一步。
作者:卢杨 单位:北京教育学院教师教育人文学院
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