第一篇：武漢科技大學(xué)教師評(píng)教系統(tǒng)的模型化優(yōu)化與分析

武漢科技大學(xué)教師評(píng)教系統(tǒng)的模型化優(yōu)化與分析 模塊一

原調(diào)查問(wèn)卷的優(yōu)化

原問(wèn)卷的不足以及改進(jìn)

對(duì)原計(jì)算公式的評(píng)價(jià)

模塊二

影響老師得分差異的因素猜測(cè)

猜想1

猜想2

猜想3

猜想4

猜想的驗(yàn)證

模塊三

消除不同學(xué)科間難易程度的影響

消除不同班級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)評(píng)教的影響

性別不同的處理方法比如基于下面的數(shù)據(jù)

模塊四

以及其評(píng)價(jià)因子的各種權(quán)變因素的確定

模塊五

對(duì)新方案的評(píng)價(jià)

第二篇：數(shù)據(jù)分析與建模,實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)四,最優(yōu)化模型建模分析

學(xué)生學(xué)號(hào)

實(shí)驗(yàn)課成績(jī)

學(xué) 學(xué) 生 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 書(shū)

實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng) 數(shù)據(jù)分析與建模 開(kāi) 開(kāi) 課 學(xué) 院 管理學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名 鄢 丹 學(xué) 學(xué) 生 姓 名

學(xué)生專(zhuān)業(yè)班級(jí)

2018 —2019 學(xué)年

第1

學(xué)期實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫(xiě)說(shuō)明

1． 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，驗(yàn)證、演示性實(shí)驗(yàn)可不寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2． 實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū) 必須按統(tǒng)一格式制作（實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站有下載）。

3． 老師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須按實(shí)驗(yàn)大綱的要求，逐項(xiàng)完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)中的實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 必須與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一致。

4． 每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)依據(jù)其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多少，可安排在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間段內(nèi)完成，但每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)只須填寫(xiě)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

5． 每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告教師都應(yīng)該有簽名、評(píng)分表及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)。

6． 教師應(yīng)及時(shí)評(píng)閱學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告并給出各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成績(jī)，完整保存實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在完成所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，教師應(yīng)按學(xué)生姓名將批改好的各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)報(bào)告裝訂成冊(cè)，構(gòu)成該實(shí)驗(yàn)課程總報(bào)告，按班級(jí)交到實(shí)驗(yàn)中心，每個(gè)班級(jí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告袋中附帶一份實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及班級(jí)實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)表。

7． 實(shí)驗(yàn)報(bào)告封面信息需填寫(xiě)完整，并給出實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的成績(jī)，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)成績(jī)按其類(lèi)型采取百分制或優(yōu)、良、中、及格和不及格五級(jí)評(píng)定（與課程總成績(jī)一致），并記入課程總成績(jī)中。

實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)：_ 數(shù)據(jù)分析與建模__

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng) 實(shí)驗(yàn)四 最優(yōu)化模型的建模分析 實(shí)驗(yàn) 成績(jī)

實(shí) 實(shí) 驗(yàn) 者

專(zhuān)業(yè)班級(jí)

組 組

別 無(wú) 無(wú) 同 同 組 者 無(wú) 無(wú) 實(shí)驗(yàn)日期 2018 年 年 10 月 月 18 日 第一部分：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、意義，實(shí)驗(yàn)基本原理與方法，主要儀器設(shè)備及耗材，實(shí)驗(yàn)方案與技術(shù)路線等）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、意義 本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)資料查閱和上機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉和掌握最優(yōu)化模型的分析方法和理論，掌握數(shù)據(jù)分析工具 Mathematica，培養(yǎng)和提高數(shù)據(jù)分析的能力。

二、實(shí)驗(yàn)基本原理與方法 最優(yōu)化模型的分析方法，數(shù)據(jù)分析工具 Mathematica 的使用方法，以及幫助指南文檔等。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 最優(yōu)化模型的建模分析，寫(xiě)出求解過(guò)程及分析結(jié)論。、彩電生產(chǎn)問(wèn)題的最優(yōu)化分析 一家彩電制造商計(jì)劃推出兩種新產(chǎn)品：一種 19 英寸液晶平板電視機(jī)，制造商建議零售價(jià)為339 美元；另一種 21 英寸液晶平板電視機(jī)，零售價(jià)為 399 美元。公司付出的成本為 19 英寸彩電每臺(tái) 195 美元，21 英寸彩電每臺(tái) 225 美元；還要加上 400000 美元的固定成本。在競(jìng)爭(zhēng)的銷(xiāo)售市場(chǎng)中，每年售出的彩電數(shù)量會(huì)影響彩電的平均售價(jià)。據(jù)估計(jì)，對(duì)每種類(lèi)型的彩電，每多售出一臺(tái)，平均銷(xiāo)售價(jià)格會(huì)下降 1 美分。而且 19 英寸彩電的銷(xiāo)售會(huì)影響 21 英寸彩電的銷(xiāo)售，反之亦然。據(jù)估計(jì)，每售出一臺(tái) 21 英寸彩電，19 英寸彩電的平均售價(jià)會(huì)下降 0.3 美分，而每售出一臺(tái) 19 英寸彩電，21 英寸彩電的平均售價(jià)會(huì)下降 0.4 美分。

（1）每種彩電應(yīng)該各生產(chǎn)多少臺(tái)，每種彩電的平均售價(jià)是多少？（2）最大的盈利利潤(rùn)是多少，利潤(rùn)率是多少？

2、彩電生產(chǎn)的關(guān)稅 問(wèn)題分析 仍然是上述的無(wú)約束的彩電問(wèn)題。由于公司的裝配廠在海外，所以美國(guó)政府要對(duì)每臺(tái)電視機(jī)征收 25 美元的關(guān)稅。

（1）將關(guān)稅考慮進(jìn)去，求最優(yōu)生產(chǎn)量。這筆關(guān)稅會(huì)使公司有多少花費(fèi)？在這筆花費(fèi)中，有多少是直接付給政府，又有多少是銷(xiāo)售額的損失？（2）為了避免關(guān)稅，公司是否應(yīng)該將生產(chǎn)企業(yè)重新定址在美國(guó)本土上？假設(shè)海外的工廠可以按每年 200000 美元的價(jià)格出租給另一家制造公司，在美國(guó)國(guó)內(nèi)建設(shè)一個(gè)新工廠并使其運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)每年需要花費(fèi) 550000 美元。這里建筑費(fèi)用按新廠的預(yù)期使用年限分期償還。

（3）征收關(guān)稅的目的是為了促使制造公司美國(guó)國(guó)內(nèi)建廠。能夠使公司愿意在國(guó)內(nèi)重新建廠的最低關(guān)稅額是多少？（4）將關(guān)稅定得足夠高，使公司要重建工廠。討論生產(chǎn)量和利潤(rùn)關(guān)于關(guān)稅的靈敏性。說(shuō)明實(shí)際關(guān)稅額的重要性。

提示：Mathematica 中的命令，Solve，D，ReplaceAll(/.)，等合?？山Y(jié)合 Excel。

進(jìn)行列表分析。

3、、寫(xiě)出簡(jiǎn)短程序，繪制特殊圖形 在 Mathematica 中分別繪制以下五類(lèi)基本初等函數(shù)，依次為：

（1）冪函數(shù)：y=x μ

（μ∈R 是常數(shù)）；（2）指數(shù)函數(shù)：y=a x

（a>0，且 a≠1）；（3）對(duì)數(shù)函數(shù)：y=log a x

（a>0 且 a≠1，特別當(dāng) a=e 時(shí)，記為 y=lnx）；（4）三角函數(shù)：如 y=sin x，y=cos x，y=tan x 等；（5）反三角函數(shù)：如 y=arcsin x，y=arccos x，y=arctan x 等。

四、實(shí)驗(yàn)方案或技術(shù)路線（只針對(duì)綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)）

按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求，理論結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)方案，鞏固課程內(nèi)容，溫故知新，查遺補(bǔ)漏，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，提升實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

技術(shù)路線是，從整體規(guī)劃，分步驟實(shí)施，實(shí)驗(yàn)全面總結(jié)。

第二部分：實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄（可加頁(yè)）（包括實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題等）、彩電生產(chǎn)問(wèn)題的最優(yōu)化分析（1）求解過(guò)程：本題采用五步法求解。

【第一步：提出問(wèn)題】

首先，列出變量表，寫(xiě)出這些變量間的關(guān)系和所做的其他假設(shè)。比如，有的要求取值非負(fù)。然后，采用引入的符號(hào)，將問(wèn)題用數(shù)學(xué)公式表達(dá)。

第一步的結(jié)果歸納如下：

變量：

s = 19 英寸彩電的售出數(shù)量（每年）

t = 21 英寸彩電的售出數(shù)量（每年）

p = 19 英寸彩電的銷(xiāo)售價(jià)格（美元）

q = 21 英寸彩電的銷(xiāo)售價(jià)格（美元）

C = 生產(chǎn)彩電的成本（美元/年）

R = 彩電銷(xiāo)售的收入（美元/年）

P = 彩電銷(xiāo)售的利潤(rùn)（美元/年）

假設(shè)：

p = 339 – 0.01s – 0.003t q = 399 – 0.004s – 0.01t R = p*s + q*t C= 400 000 + 195s +225t P = R – C s≥0, t≥0

目標(biāo)：求 P 的最大值 【第二步：選擇建模方法】

本題的彩電問(wèn)題屬于無(wú)約束的多變量最優(yōu)化問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題通常用多元微積分來(lái)解決。

【第三步：推導(dǎo)模型的表達(dá)式】

P = R – C = p*s + q*t –(400 000 + 195s +225t)

=(339 – 0.01s – 0.003t)*s +(399 – 0.004s – 0.01t)*t –(400 000 + 195s +225t)

此處我令 y = P 作為求最大值的目標(biāo)變量，x1 = s, x2 = t 作為決策變量。

故原問(wèn)題可化為：

在區(qū)域 S = {(x1, x2): x1≥0, x2≥0 }上對(duì)：

y = f(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)求最大值。

【第四步：求解模型】

利用第二步選擇的微積分的方法來(lái)求解。

a.首先，用 Mathematica 繪出函數(shù) f 的三維圖像。

繪制二元函數(shù) 3D 圖形的命令：Plot3D[函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 1 函數(shù) f 的三維圖像 由上圖可知，f 是一個(gè)拋物面，且 f 在 S 內(nèi)部達(dá)到最大值。

b.然后，再用 Mathematica 繪出函數(shù) f 的等高線圖。

繪制二元函數(shù)等高線圖的命令：

ContourPlot[函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 2 函數(shù) f 的等高線圖

由上圖可以估計(jì)，f 的最大值出現(xiàn)在 x1 = 5000，x2 = 7000 附近。

c.利用 Mathematica 分別求出函數(shù) f 關(guān)于 x1，x2 的偏導(dǎo)數(shù)。

d.函數(shù) f 是一個(gè)拋物面，欲求得其最高點(diǎn)，只需令 x1 和 x2 的偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為 0，建立方程組求解即可。該方程組可利用 Mathematica 的 Solve 函數(shù)求解，解得：

x1 = 4735.04≈4735 , x2 = 7042.74≈7043 e.將求得的 x1, x2 的值代入函數(shù) f 的表達(dá)式：

f(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)即可求得 f 的最大值。求得 f 的最大值 = 553641

其中，c、d、e 應(yīng)用 Mathematica 求解的運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

圖 3 應(yīng)用 Mathematica 求解 f.求解其他變量：英寸彩電的平均售價(jià)：p = 339 – 0.01*x1 – 0.003*x2 = 270.52（美元）英寸彩電的平均售價(jià)：q = 399 – 0.004*x1 – 0.01*x2 = 309.63（美元）

生產(chǎn)彩電的總成本：C= 400 000 + 195*x1 +225*x2 = 2908000（美元/年）

利潤(rùn)率 = 利潤(rùn)/總成本 = 553641/2908000 = 19%

【第五步：回答問(wèn)題】

這家公司可以通過(guò)生產(chǎn) 4735 臺(tái) 19 英寸彩電和 7043 臺(tái) 21 英寸彩電來(lái)獲得最大利潤(rùn)，每年獲得的凈利潤(rùn)為 553641 美元。每臺(tái) 19 英寸彩電的平均售價(jià)為 270.52 美元，每臺(tái) 21 英寸彩電的平均售價(jià)為 309.63 美元。生產(chǎn)總支出為 2908000 美元，相應(yīng)的利潤(rùn)率為 19%。

（2）分析結(jié)論：

這些結(jié)果顯示出這是有利可圖的，因此建議這家公司應(yīng)該實(shí)行推行新產(chǎn)品的計(jì)劃。

注意：以上得到的結(jié)論是以彩電問(wèn)題的第一步中所做的假設(shè)為基礎(chǔ)的。實(shí)際中，在向公司報(bào)告結(jié)論之前，應(yīng)該對(duì)彩電市場(chǎng)和生產(chǎn)過(guò)程所做的假設(shè)進(jìn)行靈敏性分析，以保證結(jié)果具有穩(wěn)健性。

2、彩電生產(chǎn)的關(guān)稅問(wèn)題分析（1）將關(guān)稅考慮進(jìn)去，求最優(yōu)生產(chǎn)量。這筆關(guān)稅會(huì)使公司有多少花費(fèi)？在這筆花費(fèi)中，有多少是直接付給政府，又有多少是銷(xiāo)售額的損失？ 本題依舊采用五步法求解。

【第一步：提出問(wèn)題】

首先，列出變量表，寫(xiě)出這些變量間的關(guān)系和所做的其他假設(shè)。然后，采用引入的符號(hào)，將問(wèn)題用數(shù)學(xué)公式表達(dá)。

在前面所述無(wú)約束彩電問(wèn)題的基礎(chǔ)上，增加以下變量和假設(shè)：

變量：

k = 支付的關(guān)稅總額（美元/年）

W = 關(guān)稅后的總利潤(rùn)（美元/年）

假設(shè)：

k = 25*(s + t)W = P – k

目標(biāo)：求 W 的最大值 【第二步：選擇建模方法】

本題的彩電問(wèn)題屬于無(wú)約束的多變量最優(yōu)化問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題通常用多元微積分來(lái)解決。

【第三步：推導(dǎo)模型的表達(dá)式】

W = P – k

=(339 – 0.01s – 0.003t)*s +(399 – 0.004s – 0.01t)*t –(400 000 + 195s +225t)– 25*(s + t)此處我令 y = W 作為求最大值的目標(biāo)變量，x1 = s, x2 = t 作為決策變量。

故原問(wèn)題可化為：

在區(qū)域 S = {(x1, x2): x1≥0, x2≥0 }上對(duì)：

y = w(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– 25*(x1 + x2)求最大值。

【第四步：求解模型】

利用第二步選擇的微積分的方法來(lái)求解。

a.首先，用 Mathematica 繪出函數(shù) w 的三維圖像。

繪制二元函數(shù) 3D 圖形的命令：

Plot3D[函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 4 函數(shù) w 的三維圖像 由上圖可知，w 是一個(gè)拋物面，且 w 在 S 內(nèi)部達(dá)到最大值。

b.然后，再用 Mathematica 繪出函數(shù) w 的等高線圖。

繪制二元函數(shù)等高線圖的命令：

ContourPlot [函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 5 函數(shù) w 的等高線圖 由上圖可以估計(jì)，w 的最大值出現(xiàn)在 x1 = 4000，x2 = 6000 附近。

c.利用 Mathematica 分別求出函數(shù) w 關(guān)于 x1，x2 的偏導(dǎo)數(shù)。

d.函數(shù) w 是一個(gè)拋物面，欲求得其最高點(diǎn)，只需令 x1 和 x2 的偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為 0，建立方程組求解即可。該方程組可利用 Mathematica 的 Solve 函數(shù)求解，解得：

x1 = 3809.12≈3809 , x2 = 6116.81≈6117

e.將求得的 x1, x2 的值代入函數(shù) w 的表達(dá)式：

w(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– 25*(x1 + x2)即可求得 w 的最大值。求得 w 的最大值 = 282345

其中，c、d、e 應(yīng)用 Mathematica 求解的運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

圖 6 應(yīng)用 Mathematica 求解 f.求解其他變量：

關(guān)稅總花費(fèi)：k = 25*(x1 + x2)= 248148（美元/年）

總利潤(rùn)減少額 = 553641 – 282345 = 271296（美元/年）

考慮關(guān)稅后銷(xiāo)售額的損失額 = 271296 – 248148 = 23148（美元/年）

【第五步：回答問(wèn)題】

考慮關(guān)稅后，這家公司可以通過(guò)生產(chǎn) 3809 臺(tái) 19 英寸彩電和 6117 臺(tái) 21 英寸彩電來(lái)獲得最大利潤(rùn)，每年獲得的最大凈利潤(rùn)為 282345 美元。

這筆關(guān)稅會(huì)使公司每年多花費(fèi) 271296 美元。在這筆花費(fèi)中，有 248148 美元是直接付給政府的，其余 23148 美元是銷(xiāo)售額上的損失。

（2）為了避免關(guān)稅，公司是否應(yīng)該將生產(chǎn)企業(yè)重新定址在美國(guó)本土上？假設(shè)海外的工廠可以按每年 200000 美元的價(jià)格出租給另一家制造公司，在美國(guó)國(guó)內(nèi)建設(shè)一個(gè)新工廠并使其運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)每10

年需要花費(fèi) 550000 美元。這里建筑費(fèi)用按新廠的預(yù)期使用年限分期償還。

【分析問(wèn)題】

當(dāng)公司將生產(chǎn)企業(yè)重新定址在美國(guó)本土后：

生產(chǎn)成本增加額 = 550000 – 200000 = 350000（美元/年）

考慮關(guān)稅后：

總利潤(rùn)減少額 = 553641 – 282345 = 271296（美元/年）

【回答問(wèn)題】

由計(jì)算可知：在考慮關(guān)稅的情況下，當(dāng)公司將生產(chǎn)企業(yè)重新定址在美國(guó)本土后，每年的生產(chǎn)成本增加額 350000 美元 大于 總利潤(rùn)減少額 271296 美元。所以公司不應(yīng)該將生產(chǎn)企業(yè)重新定址在美國(guó)本土上。

（3）征收關(guān)稅的目的是為了促使制造公司美國(guó)國(guó)內(nèi)建廠。能夠使公司愿意在國(guó)內(nèi)重新建廠的最低關(guān)稅額是多少？ 保留前面所設(shè)的變量和所做的假設(shè)。

假設(shè)政府對(duì)每臺(tái)電視機(jī)征收 x 美元的關(guān)稅。

則關(guān)稅后的總利潤(rùn) W =(339 – 0.01s – 0.003t)*s +(399 – 0.004s – 0.01t)*t –(400 000 + 195s +225t)– x*(s + t)分析：當(dāng)且僅當(dāng)國(guó)內(nèi)建廠成本小于等于關(guān)稅前后總利潤(rùn)的減少額，才能夠使公司愿意在國(guó)內(nèi)重新建廠。即 350000 ≤ 553641 – W(max)，化簡(jiǎn)可得：W(max)≤203641

即 x ≥ [(339 – 0.01s – 0.003t)*s +(399 – 0.004s – 0.01t)*t –(400 000 + 195s +225t)– 203641]/(s + t)此處我令 y = [(339 – 0.01s – 0.003t)*s +(399 – 0.004s – 0.01t)*t –(400 000 + 195s +225t)– 203641]/(s + t)作為求最大值的目標(biāo)變量，x1 = s, x2 = t 作為決策變量。

故原問(wèn)題可化為：

在區(qū)域 S = {(x1, x2): x1≥0, x2≥0 }上對(duì)：

y = m(x1, x2)= [(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– 203641]/(x1 + x2)求最大值。

再令 x ≥ m(x1, x2)的最大值 即為所求。

【求解模型】

利用微積分的方法來(lái)求解。

a.首先，用 Mathematica 繪出函數(shù) m 的三維圖像。

繪制二元函數(shù) 3D 圖形的命令：

Plot3D[函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 7 函數(shù) w 的三維圖像 由上圖可知，m 是一個(gè)拋物面，且 m 在 S 內(nèi)部達(dá)到最大值。

b.然后，再用 Mathematica 繪出函數(shù) m 的等高線圖。

繪制二元函數(shù)等高線圖的命令：

ContourPlot [函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 8 函數(shù) m 的等高線圖 由上圖可以估計(jì)，m 的最大值出現(xiàn)在 x1 = 3500，x2 = 6000 附近。

c.利用 Mathematica 分別求出函數(shù) m 關(guān)于 x1，x2 的偏導(dǎo)數(shù)。

d.函數(shù) m 是一個(gè)拋物面，欲求得其最高點(diǎn)，只需令 x1 和 x2 的偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為 0，建立方

程組求解即可。該方程組可利用 Mathematica 的 Solve 函數(shù)求解，解得：

x1 = 3506.2≈3506 , x2 = 5813.89≈5814

e.將求得的 x1, x2 的值代入函數(shù) m 的表達(dá)式：

m(x1, x2)= [(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– 203641]/(x1 + x2)即可求得 m 的最大值。求得 m 的最大值≈33 其中，c、d、e 應(yīng)用 Mathematica 求解的運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

圖 9 應(yīng)用 Mathematica 求解 f.求解其他變量：

故 x≥33 【回答問(wèn)題】

為了促使公司愿意在國(guó)內(nèi)重新建廠，政府可收取的最低關(guān)稅額是 33 美元。

（4）將關(guān)稅定得足夠高，使公司要重建工廠。討論生產(chǎn)量和利潤(rùn)關(guān)于關(guān)稅的靈敏性。說(shuō)明實(shí)際關(guān)稅額的重要性。

設(shè)每臺(tái)彩電的關(guān)稅額為 x 美元，每年 19 英寸彩電和 21 英寸彩電的生產(chǎn)量分別為 x1, x2 臺(tái)，每年凈利潤(rùn)為 w 美元。

1）生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的靈敏性 a.粗分析 現(xiàn)在假設(shè)關(guān)稅 x 的實(shí)際值是不同的，對(duì)幾個(gè)不同的 x 值，重復(fù)前面的求解過(guò)程, 可以得到對(duì)生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于 x 的敏感程度的一些數(shù)據(jù)。

即給定 x，對(duì) y = w(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– x*(x1 + x2)分別求出函數(shù) w 關(guān)于 x1，x2 的偏導(dǎo)數(shù)，再令 x1 和x2 的偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為 0，建立方程組求解。

可得相應(yīng) x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x

圖 10 用 x 來(lái)表示 x1 和 x2 用 Excel 繪出生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的散點(diǎn)圖。

圖 11 生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的散點(diǎn)圖 由上述圖表可以看到生產(chǎn)量 x1, x2 對(duì)關(guān)稅 x 是很敏感的。即如果給定不同的關(guān)稅，則生產(chǎn)量 x1, x2 將會(huì)有明顯變化。甚至從理論上分析，當(dāng) x 足夠大時(shí)，x1, x2 的取值會(huì)變?yōu)樨?fù)數(shù)。因此，x 的取值要合適、合理，所做的分析才有意義。

b.生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的靈敏性的系統(tǒng)分析 前面已計(jì)算出，使偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為零的點(diǎn)為 x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x，若要 x1, x2≥0，只要 x≤127.8 即可。當(dāng) 0≤x≤127.8 時(shí)，x1 和 x2 隨著 x 的增大而不斷減小。

c.生產(chǎn)量 x1, x2 對(duì)關(guān)稅 x 的靈敏性的相對(duì)改變量：

由 x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x 可得：在點(diǎn) x = 33 處，dx1/dx =-37.037, dx2/dx =-37.037 S(x1 , x)=(dx1/dx)*(x/x1)=-0.35 S(x2 , x)=(dx2/dx)*(x/x2)=-0.21 即每臺(tái)彩電的關(guān)稅額 x 增加 1%，則導(dǎo)致每年 19 英寸彩電和 21 英寸彩電的生產(chǎn)量 x1, x2分別減少 0.35%，0.21%

2）利潤(rùn) w 關(guān)于關(guān)稅 x 的靈敏性 a.粗分析 w =(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– x*(x1 + x2)由前面分析可得，生產(chǎn)量 x1, x2 對(duì)關(guān)稅 x 是很敏感的，且此處分析的利潤(rùn)應(yīng)該是在 x = 33 美元的情況下的最大利潤(rùn)，故將 x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x 代入式子 w =(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– x*(x1 + x2), 得

w =(339-0.01*(4735.04-37.037 x)-0.003*(7042.74-37.037 x))*(4735.04-37.037 x)+(399-0.004*(4735.04-37.037 x)-0.01*(7042.74-37.037 x))*(7042.74-37.037 x)-(400000 + 195*(4735.04-37.037 x)+ 225*(7042.74-37.037 x))-x*((4735.04-37.037 x)+(7042.74-37.037 x))用 Excel 繪出利潤(rùn) w 關(guān)于關(guān)稅 x 的散點(diǎn)圖。

圖 12 利潤(rùn) w 關(guān)于關(guān)稅 x 的散點(diǎn)圖 由上述圖表可以看到利潤(rùn) w 對(duì)關(guān)稅 x 是很敏感的。即如果給定不同的關(guān)稅，則利潤(rùn) x 將會(huì)有明顯變化。甚至從理論上分析，當(dāng) x 足夠大時(shí)，w 的取值會(huì)變?yōu)樨?fù)數(shù)。因此，x 的取值要合適、合理，所做的分析才有意義。

b.利潤(rùn) w 關(guān)于關(guān)稅 x 的靈敏性的系統(tǒng)分析 由前面粗分析中的散點(diǎn)圖可知，w 隨著 x 的增大而不斷減小。當(dāng) x≥57.4 時(shí)，利潤(rùn) w 變?yōu)樨?fù)數(shù)。

c.利潤(rùn) w 對(duì)關(guān)稅 x 的靈敏性的相對(duì)改變量：

由 x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x 可得：在點(diǎn) x = 33 處，dw/dx = ?9333.33 S(w , x)=(dw/dx)*(x/w)=-1.5

即每臺(tái)彩電的關(guān)稅額 x 增加 1%，則導(dǎo)致每年凈利潤(rùn)為 w 減少 1.5%

3、、寫(xiě)出簡(jiǎn)短程序，繪制特殊圖形（1）冪函數(shù)：y = x μ

（μ∈R 是常數(shù)）； 此處我將 μ 的值分為 μ ≥ 0 和 μ < 0 分別舉例繪出相應(yīng)的具有代表性的圖形。

當(dāng) μ ≥ 0 時(shí)，我列舉了 μ = 0, 1/2, 1, 2, 3;

當(dāng) μ < 0 時(shí)，我列舉了 μ =-1/2,-1,-2 一元函數(shù)作圖的命令：Plot[{函數(shù) 1,函數(shù) 2,? }, 作圖范圍, 可選項(xiàng)]

圖 13 冪函數(shù)舉例（2）指數(shù)函數(shù)：y = a x

（a>0，且 a≠1）； 此處 a 的取值范圍只有 0 < a < 1 和 a > 1，所以我分別舉例繪出了 a = 2 和 a = 1/2 時(shí)的圖形，16

它們各自具有一定的代表性。

一元函數(shù)作圖的命令：Plot[{函數(shù) 1,函數(shù) 2,? }, 作圖范圍, 可選項(xiàng)]

圖 14 指數(shù)函數(shù)舉例

（3）對(duì)數(shù)函數(shù)：y = log a x（a>0 且 a≠1，特別當(dāng) a = e 時(shí)，記為 y = lnx）； 此處 a 的取值范圍只有 0 < a < 1 和 a > 1，特別當(dāng) a = e 時(shí)，記為 y = lnx。

所以我分別舉例繪出了 a = 7、a = 1/7、a = e 時(shí)的圖形，它們各自具有一定的代表性。

y = log 7 x 和 y = log 1/7 x 用 Log[7, x]和 Log[1/7, x]表示。而 y = lnx 直接用 Log[x]表示。

一元函數(shù)作圖的命令：Plot[{函數(shù) 1,函數(shù) 2,? }, 作圖范圍, 可選項(xiàng)]

圖 15 對(duì)數(shù)函數(shù)舉例

（4）三角函數(shù)：如 y = sin x，y = cos x，y = tan x 等；

一元函數(shù)作圖的命令：Plot[{函數(shù) 1,函數(shù) 2,? }, 作圖范圍, 可選項(xiàng)] 此處三角函數(shù)的函數(shù)名首字母都要大寫(xiě)，否則軟件不會(huì)將其視為三角函數(shù)，而是視為變量名。如果用 Pi 表示 π 時(shí)，首字母也需要大寫(xiě)，否則軟件也會(huì)將其視為變量名。當(dāng)輸入正確時(shí)，下方會(huì)有的藍(lán)色字體提示。

圖 16 三角函數(shù)

（5）反三角函數(shù)：如 y = arcsin x，y = arccos x，y = arctan x 等。

一元函數(shù)作圖的命令：Plot[{函數(shù) 1,函數(shù) 2,? }, 作圖范圍, 可選項(xiàng)] 此處反三角函數(shù)的函數(shù)名只需在三角函數(shù)的函數(shù)名之前加一個(gè)“Arc”即可。

如果用 Pi 表示 π 時(shí)，首字母也需要大寫(xiě)，否則軟件會(huì)將其視為一個(gè)變量名。

圖 17 反三角函數(shù)

第三部分

結(jié)果與討論（可加頁(yè)）

一、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（包括數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析和結(jié)論等）

（1）問(wèn)題 1：針對(duì)第 1 題中的 y = f(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)在區(qū)域 S = {(x1, x2): x1≥0, x2≥0 }上求最大值，如何估計(jì)自變量的取值：

求解方法：

a.首先，用 Mathematica 繪出函數(shù) f 的三維圖像。

繪制二元函數(shù) 3D 圖形的命令：Plot3D[函數(shù), 第一變量的范圍, 第二變量的范圍, 可選項(xiàng)]

圖 18 函數(shù) f 的三維圖像 由上圖可知，f 是一個(gè)拋物面，且 f 在 S 內(nèi)部達(dá)到最大值。

b.然后，再用 Mathematica 繪出函數(shù) f 的等高線圖。

繪制二元函數(shù)等高線圖的命令：ContourPlot[函數(shù),第一變量的范圍,第二變量的范圍,可選項(xiàng)]

圖 19 函數(shù) f 的等高線圖 由上圖可以估計(jì)出，f 的最大值出現(xiàn)在 x1 = 5000，x2 = 7000 附近。

（2）問(wèn)題 2：如何應(yīng)用 Mathematica 求解無(wú)約束的多變量最優(yōu)化問(wèn)題 解決方法：

以第 1 題為例，具體步驟如下：

a.利用 Mathematica 分別求出函數(shù) f 關(guān)于 x1，x2 的偏導(dǎo)數(shù)。

b.函數(shù) f 是一個(gè)拋物面，欲求得其最高點(diǎn)，只需令 x1 和 x2 的偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為 0，建立方程組求解即可。該方程組可利用 Mathematica 的 Solve 函數(shù)求解，解得：

x1 = 4735.04≈4735 , x2 = 7042.74≈7043 c.將求得的 x1, x2 的值代入函數(shù) f 的表達(dá)式：

f(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)即可求得 f 的最大值。求得 f 的最大值 = 553641

應(yīng)用 Mathematica 求解的具體運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

圖 20 應(yīng)用 Mathematica 求解

（3）問(wèn)題 3：如何進(jìn)行靈敏性分析（即靈敏性分析的方法）

解決方法：

以生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的靈敏性分析為例，具體方法如下：

a.粗分析 現(xiàn)在假設(shè)關(guān)稅 x 的實(shí)際值是不同的，對(duì)幾個(gè)不同的 x 值，重復(fù)前面的求解過(guò)程, 可以得到對(duì)生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于 x 的敏感程度的一些數(shù)據(jù)。

即給定 x，對(duì) y = w(x1, x2)=(339 – 0.01*x1 – 0.003*x2)*x1 +(399 – 0.004*x1 – 0.01*x2)*x2 –(400 000 + 195*x1 +225*x2)– x*(x1 + x2)分別求出函數(shù) w 關(guān)于 x1，x2 的偏導(dǎo)數(shù)，再令 x1 和

x2 的偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為 0，建立方程組求解。

可得相應(yīng) x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x

圖 21 用 x 來(lái)表示 x1 和 x2 用 Excel 繪出生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的散點(diǎn)圖。

圖 22 生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的散點(diǎn)圖 由上述圖表可以看到生產(chǎn)量 x1, x2 對(duì)關(guān)稅 x 是很敏感的。即如果給定不同的關(guān)稅，則生產(chǎn)量 x1, x2 將會(huì)有明顯變化。甚至從理論上分析，當(dāng) x 足夠大時(shí)，x1, x2 的取值會(huì)變?yōu)樨?fù)數(shù)。因此，x 的取值要合適、合理，所做的分析才有意義。

b.生產(chǎn)量 x1, x2 關(guān)于關(guān)稅 x 的靈敏性的系統(tǒng)分析 前面已計(jì)算出，使偏導(dǎo)數(shù)同時(shí)為零的點(diǎn)為 x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x，若要 x1, x2≥0，只要 x≤127.8 即可。當(dāng) 0≤x≤127.8 時(shí)，x1 和 x2 隨著 x 的增大而不斷減小。

c.生產(chǎn)量 x1, x2 對(duì)關(guān)稅 x 的靈敏性的相對(duì)改變量：

由 x1 = 4735.04-37.037 x , x2 = 7042.74-37.037 x 可得：在點(diǎn) x = 33 處，dx1/dx =-37.037, dx2/dx =-37.037 S(x1 , x)=(dx1/dx)*(x/x1)=-0.35 S(x2 , x)=(dx2/dx)*(x/x2)=-0.21 即每臺(tái)彩電的關(guān)稅額 x 增加 1%，則導(dǎo)致每年 19 英寸彩電和 21 英寸彩電的生產(chǎn)量 x1, x2

分別減少 0.35%，0.21%

（4）問(wèn)題 4：如何繪制對(duì)數(shù)函數(shù) y = log a x 的圖形。

解決方法：

此處 a 的取值范圍只有 0 < a < 1 和 a > 1，特別當(dāng) a = e 時(shí)，記為 y = lnx。

所以我分別舉例繪出了 a = 7、a = 1/7、a = e 時(shí)的圖形，它們各自具有一定的代表性。

一元函數(shù)作圖的命令：Plot[{函數(shù) 1,函數(shù) 2,? }, 作圖范圍, 可選項(xiàng)]

其中，y = log 7 x 和 y = log 1/7 x 用 Log[7, x]和 Log[1/7, x]表示，y = lnx 直接用 Log[x]表示。

對(duì)于 Mathematica 中普通的對(duì)數(shù)函數(shù) y = log a x 的輸入，均可以用 Log[a, x]來(lái)實(shí)現(xiàn)。

而 y = lnx 可以直接用 Log[x]實(shí)現(xiàn)。

圖 23 對(duì)數(shù)函數(shù)舉例

二、小結(jié)、建議及體會(huì) 此次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要是進(jìn)行最優(yōu)化模型的建模分析，并應(yīng)用數(shù)據(jù)分析軟件 Mathematica 進(jìn)行求解。除此之外，老師還額外布置了繪制某些函數(shù)圖形的任務(wù)。

在此次實(shí)驗(yàn)之前，我通過(guò)閱讀相關(guān)資料，回顧了對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行建模分析和應(yīng)用 Mathematica 進(jìn)行求解的相關(guān)方法。上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我遇到不懂的問(wèn)題也及時(shí)查閱了相關(guān)幫助文檔，或者在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上與其他同學(xué)交流討論，然后順利完成了此次實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，我更加認(rèn)識(shí)到建模五步法的好處，也慢慢學(xué)會(huì)將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和數(shù)學(xué)問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)，我也更加熟悉了最優(yōu)化模型的分析方法和理論，以及如何應(yīng)用數(shù)據(jù)分析工具

Mathematica 進(jìn)行求解。除此之外，此次實(shí)驗(yàn)還幫助我查遺補(bǔ)漏，鞏固了課程所學(xué)內(nèi)容，夯實(shí)了理論基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升了自己的問(wèn)題分析能力、建模能力以及動(dòng)手能力。

此次實(shí)驗(yàn)面臨的問(wèn)題主要是如何根據(jù)已知問(wèn)題進(jìn)行建模。在對(duì)題目進(jìn)行深度解讀后，我構(gòu)建了前面所述模型，并最終通過(guò) Mathematica 完成了模型的求解。雖然在具體操作時(shí)出現(xiàn)了一些小錯(cuò)誤，但是經(jīng)過(guò)多次修改運(yùn)行后，目前已全部解決，最終順利完成此次實(shí)驗(yàn)。

雖然我目前針對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行建模求解的能力還十分有限，但是我相信通過(guò)后續(xù)的不斷學(xué)習(xí)和練習(xí)，我一定能不斷提升自己的建模分析能力和動(dòng)手求解能力，并更好地掌握和應(yīng)用 Mathematica 這一軟件。

老師提供的課件和相關(guān)資料比較有用，此次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得較為順利。無(wú)進(jìn)一步建議。

第四部分

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（教師可自行設(shè)計(jì)）及成績(jī)

觀測(cè)點(diǎn) 考核目標(biāo) 權(quán)重 得分 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1． 預(yù)習(xí)報(bào)告 2． 提問(wèn) 3． 對(duì)于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，著重考查設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、可行性和創(chuàng)新性 對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突驹淼恼J(rèn)識(shí)程度，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力 20%

實(shí)驗(yàn)過(guò)程 1． 是否按時(shí)參加實(shí)驗(yàn) 2． 對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的熟悉程度 3． 對(duì)基本操作的規(guī)范程度 4． 對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力 5． 實(shí)驗(yàn)原始記錄的完整程度 6． 同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神 著重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、基本操作技能；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神 30%

結(jié)果分析 1． 所分析結(jié)果是否用原始記錄數(shù)據(jù) 2． 計(jì)算結(jié)果是否正確 3． 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析是否合理 4． 對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)內(nèi)容之間是否有分析、比較與判斷等 考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和現(xiàn)象分析的能力；對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力；事實(shí)求實(shí)的精神 50%

該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終得分

教師簽名：。

第三篇：燃燒系統(tǒng)論文：火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化方法分析與研究

燃燒系統(tǒng)論文：火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化方法分析與研究

【中文摘要】目前我國(guó)仍以火電為主,火電在電力裝機(jī)比重分別高達(dá)70%多,發(fā)電量比重分別高達(dá)80%多,火電廠耗煤占全國(guó)煤炭消耗量的50%以上,這就直接導(dǎo)致火電企業(yè)排放二氧化硫占全國(guó)排放量45%,排放的二氧化碳占全國(guó)碳排放量的40%。因此,火電企業(yè),在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨著嚴(yán)峻的節(jié)能減排壓力。鍋爐燃燒過(guò)程,是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。在火力發(fā)電廠的運(yùn)行中,由于電網(wǎng)負(fù)荷、燃料成分含量等各種實(shí)際因素的影響,所以鍋爐和機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)在不斷的進(jìn)行調(diào)整。在確保鍋爐蒸汽的品質(zhì)、產(chǎn)量和安全運(yùn)行的同時(shí),實(shí)現(xiàn)鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,就必須要對(duì)鍋爐的送煤、給水、給風(fēng)等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的優(yōu)化調(diào)整和控制。目前國(guó)內(nèi)一些電廠所采用的調(diào)節(jié)控制大多無(wú)法根據(jù)鍋爐燃燒的特點(diǎn)達(dá)到最佳的運(yùn)行工況。而且隨著機(jī)組負(fù)荷變化,運(yùn)行效率變化也非常大,很難保持機(jī)組運(yùn)行在最佳運(yùn)行狀態(tài)。隨機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行,如果還是按原來(lái)運(yùn)行控制基準(zhǔn),運(yùn)行人員也會(huì)表現(xiàn)出不適應(yīng)機(jī)組變化?；诜N情況,鍋爐的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)備受研究人員的關(guān)注。而火力發(fā)電廠要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,減少污染排放,加強(qiáng)鍋爐燃燒側(cè)的優(yōu)化控制則是最行之有效的方法之一。本文研究了鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):模型預(yù)測(cè)技術(shù)和最優(yōu)搜索技術(shù)。并且參照一些國(guó)外的先進(jìn)鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng),討論實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及其技術(shù)特點(diǎn)。

【英文摘要】At present,China is still dominated by thermal

power.,and is about 75% of the total of Generation.But thermal power consumption accounts for more than 50% of national coal consumption.Led to emissions of sulfur dioxide is about 45% of the country’s total.While the emissions of carbon dioxide accounts for about 40% of the total.Therefore, thermal powers are facing greater pressure of energy saving in the low-carbon economy.Combustion process is a very complex physical and chemical reactions.The actual state of the boiler and crew is in the constant adjustment because of the change of grid load and so on when power plant is in operation.Therefore, to ensure that the steam quality, production and safe operation, and achieve the boilers and other equipment in the economic operation at the same time, we must optimize and adjust the operating parameters of the boiler which is in operation.Currently used by the regulation control are often not fully control for the characteristics of boiler operating the best conditions.Moreover, with the unit load changing , the change in efficiency operating is also very large, which can not keep unit operating in the best running curve.Over time, the original operational control basis will change ,and the experience of operating personnel will not meet the unit changes.In this case, optimization control system of the

boiler combustion has been more and more attented.In order to achieve saving energy, reducing pollution of thermal power , enhancing optimal control of combustion side of unit is one of the most direct and effective method.In this paper,we desguss two key technologies boiler combustion Optimization System: prediction model technology and optimal search technology.And reference to overseas advanced combustion optimization system discuss the software architecture and technical characteristics of the real-time closed-loop control of the boiler combustion optimization system.【關(guān)鍵詞】燃燒系統(tǒng) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法 目標(biāo)函數(shù) 【英文關(guān)鍵詞】combustion control system neural networks genetic algorithm objective function 【目錄】火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化方法分析與研究5-6紹9-10Abstract6

第1章 緒論9-15

摘要1.1 背景介1.3 燃燒優(yōu)化閉1.2 鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀10-11環(huán)控制技術(shù)11-13鍵點(diǎn)13

1.4 成功實(shí)施燃燒優(yōu)化閉環(huán)控制軟件的關(guān)

第2章 鍋爐燃燒特性的2.2 電站鍋爐燃燒過(guò)1.5 本章小結(jié)13-15

2.1 概述15神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型15-30程建模的要求15-1717-19

2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理

2.3.2 2.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型17-18人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)18-192.4 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)

19-242.4.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型19-22

2.4.3 模型的層數(shù)22-232.4.5 代價(jià)函數(shù)和激勵(lì)函數(shù)232.5 BP 算法的改進(jìn)24-25

2.4.2 模型的輸2.4.4 模型的拓2.4.6 學(xué)習(xí)2.6 BP 網(wǎng)絡(luò)的泛

2.8 入與輸出22撲結(jié)構(gòu)23速率23-24化能力25-26本章小結(jié)29-30術(shù)30-43簡(jiǎn)介31-3233-34驟35-36

2.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過(guò)程26-29

第3章 基于預(yù)測(cè)模型的鍋爐燃燒最優(yōu)搜索技

3.2 遺傳算法3.3.1 編碼3.1 最優(yōu)搜索技術(shù)綜述30-313.3 遺傳算法的步驟32-363.3.2 適應(yīng)度34-35

3.3.3 遺傳算法的基本步

3.4 遺傳算法在3.3.4 遺傳算法的收斂性36鍋爐燃燒優(yōu)化中的應(yīng)用36-4236-37小結(jié)42-4343-48

3.4.1 鍋爐燃燒優(yōu)化模型

3.5 本章3.4.2 遺傳算法的設(shè)計(jì)和應(yīng)用37-42

第4章 鍋爐燃燒閉環(huán)優(yōu)化系統(tǒng)探討4.1 鍋爐燃燒優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)43

4.2 國(guó)外先進(jìn)鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)現(xiàn)狀43-47優(yōu)化控制系統(tǒng)44-45最優(yōu)化技術(shù)45-464646-4748-5048-49

4.2.1 Power Perfecter 鍋爐燃燒

4.2.2 ULTRAMAX 生產(chǎn)過(guò)程的在線辨識(shí)與4.2.3 GNOCIS PLUS 燃燒優(yōu)化系統(tǒng)4.2.4 NeuSIGHT 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)燃燒優(yōu)化閉環(huán)控制系統(tǒng)4.3 本章小結(jié)47-485.1 研究工作總結(jié)485.3 展望49-50

第5章 總結(jié)5.2 今后研究的重點(diǎn)

攻讀碩

參考文獻(xiàn)50-52

致謝士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果52-53

53-54詳細(xì)摘要54-62

第四篇：高等學(xué)校學(xué)生評(píng)教存在問(wèn)題與對(duì)策分析

高等學(xué)校學(xué)生評(píng)教存在問(wèn)題與對(duì)策分析

——以N大學(xué)為個(gè)案

彭虹斌

(華南師范大學(xué)公共管理學(xué)院, 廣東廣州

510006)

摘要：目前許多高校采用學(xué)生評(píng)教制度,以期通過(guò)學(xué)生評(píng)教來(lái)確保教學(xué)質(zhì)量,初衷無(wú)疑是好的。但在其操作過(guò)程中存在很多弊端。本研究通過(guò)對(duì)個(gè)案學(xué)校訪談研究，在肯定高校學(xué)生評(píng)教積極作用的同時(shí),分析了學(xué)生評(píng)教所固有的局限性，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，給出學(xué)生評(píng)教的完善對(duì)策。

關(guān)鍵字：學(xué)生評(píng)教；問(wèn)題；對(duì)策

目前，我國(guó)的各類(lèi)高等學(xué)校，上至著名的綜合性大學(xué)，下至各類(lèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，均采用學(xué)生評(píng)教的方式來(lái)評(píng)估教師上課質(zhì)量的“優(yōu)劣”。這種方式在一定程度的確能夠促進(jìn)教師滿(mǎn)足學(xué)生的需要，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，但單一的學(xué)生評(píng)教方式存在的問(wèn)題也是不容忽視的。本研究以N大學(xué)為個(gè)案，主要方法是對(duì)個(gè)案學(xué)校的實(shí)地研究，采用訪談、課堂觀察、文獻(xiàn)分析等具體方法。共訪談了10位教師、30位學(xué)生，每位訪談時(shí)間都在15分鐘以上。收集學(xué)校有關(guān)課程改革與學(xué)校發(fā)展的文獻(xiàn)資料等。訪談的內(nèi)容是關(guān)于學(xué)校實(shí)施學(xué)生評(píng)教以來(lái)的一些情況，學(xué)生對(duì)評(píng)教的態(tài)度和內(nèi)心感受，以及教師對(duì)評(píng)教作出的反應(yīng)。在研究過(guò)程中還收集了一些與研究相關(guān)的文獻(xiàn)資料，所有的訪談都做了記錄，并進(jìn)行了詳細(xì)的整理。

一、學(xué)生評(píng)教存在的問(wèn)題

學(xué)生評(píng)教是一種簡(jiǎn)單化的教師課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式，大學(xué)教務(wù)處可以根據(jù)學(xué)生填寫(xiě)的評(píng)價(jià)結(jié)果，用計(jì)算機(jī)軟件很快就可以得出教師的得分，既節(jié)省了時(shí)間，又省了人力、物力和財(cái)力，似乎是一舉幾得的好事，我們通過(guò)訪談，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并非這么簡(jiǎn)單。

1、學(xué)生評(píng)教的偏向性 學(xué)生給老師打分存在明顯的偏向。這種偏向是與傳統(tǒng)教育有關(guān)的，我們目前的大學(xué)生都是受傳統(tǒng)教育過(guò)來(lái)的，曾經(jīng)受過(guò)的學(xué)校教育主要是靠“講授——接收”型教學(xué)模式完成的，對(duì)老師滔滔不絕的演講般式的授課方式比較習(xí)慣，從而內(nèi)心喜歡那些邏輯性強(qiáng)、語(yǔ)言流暢的講解。N大學(xué)的學(xué)生A這樣說(shuō)：

“我們通常會(huì)對(duì)自己喜歡的老師的打分會(huì)高一些，最喜歡的是那些知識(shí)水平淵博，講課也好的老師，其次是喜歡知識(shí)水平不高，講課有技巧，有風(fēng)格，幽默風(fēng)趣的老師；總之，如果老師知識(shí)水平高，語(yǔ)言流暢、講話幽默，尤其是講課具有邏輯性；板書(shū)工整、優(yōu)美；儀表得當(dāng)；對(duì)布置作業(yè)認(rèn)真批改，我們給分會(huì)高一些。我們不喜歡那些照本宣科、不注意儀表，講話不流暢，沒(méi)有授課技巧，經(jīng)常有不文雅的小動(dòng)作，對(duì)那些不喜歡的老師，打分會(huì)低一些?！?/p>

由于我們高校中，教師以講為主，師生互動(dòng)不是很多，教師必須掌握高超的講授技藝，配以生動(dòng)的案例，否則，想取得學(xué)生良好的評(píng)價(jià)是很難的。華南師大一位高年級(jí)的本科生B說(shuō)：

“對(duì)于上課，如果教師的案例多并且生動(dòng)；講課內(nèi)容貼近生活的話，我們會(huì)比較喜歡，評(píng)價(jià)要好一些?！?/p>

N大學(xué)一位屢次獲學(xué)生高分的老師H這樣介紹經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)案例的重要性。

“講課的方式要‘活’，即從案例出發(fā)。案例要多，人的理解是從具體到抽象，最好從案例中抽出問(wèn)題，然后回到案例。我們可以從生活中找案例，如焦點(diǎn)問(wèn)題、生活中的問(wèn)題，總之，案例一定要貼近生活，設(shè)問(wèn)要層層深入?！?/p>

從這位老師的經(jīng)驗(yàn)介紹可以看出，在傳授型的課堂中，傳授的技術(shù)要遵循傳統(tǒng)教學(xué)中的從“具體到抽象”，“從現(xiàn)實(shí)出發(fā)”，“從生活出發(fā)”（即讓教學(xué)貼近生活）等既傳統(tǒng)又含有現(xiàn)代味的教學(xué)技能。講課要重視“活”，并不是強(qiáng)調(diào)互動(dòng)多，而是要求案例更好地服務(wù)于傳授，讓學(xué)生在生動(dòng)的糖衣炮彈下接受知識(shí)，而不是真正地在課堂中實(shí)施“活動(dòng)”教學(xué)。

可以說(shuō)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣是課堂教學(xué)的一項(xiàng)重要工作，但學(xué)生動(dòng)輒要求課堂生動(dòng)、形象、有趣，有學(xué)生提出，老師上課應(yīng)該像中央電視臺(tái)“實(shí)話實(shí)說(shuō)”主持人崔永元那樣風(fēng)趣、幽默、優(yōu)美。他們哪里知道，求學(xué)注定是艱苦奮斗的過(guò)程。知識(shí)的內(nèi)化是復(fù)雜而艱巨的過(guò)程，可以苦中取樂(lè)，但不可能只有輕松歡樂(lè)，純粹的“樂(lè)學(xué)”只不過(guò)是一種誘人的廣告語(yǔ)。[①]

2、學(xué)生打分的情感性

大學(xué)生是成年人，但成年人也不是沒(méi)有價(jià)值取向的。我國(guó)是一個(gè)講究人情的國(guó)家，“人情”是一道門(mén)檻，學(xué)生對(duì)他們喜歡的或與他們關(guān)系融洽的老師都會(huì)多給一些人情分，善于與學(xué)生搞好關(guān)系，有親和力的老師會(huì)贏得學(xué)生的好感，在評(píng)教中，有一定的優(yōu)勢(shì)，得分會(huì)增加。我曾經(jīng)采訪我的一位學(xué)生。我問(wèn)：“和你們私人關(guān)系比較好的老師，你們打分會(huì)不會(huì)有所不同？”

N大學(xué)的學(xué)生C說(shuō)：

“對(duì)于那些上課不太好，但對(duì)學(xué)生很好，我們會(huì)給老師面子，分?jǐn)?shù)不會(huì)低。例如，×××老師，上課照著書(shū)念，普通話講得也不好，因?yàn)樗麑?duì)學(xué)生很好，考試給學(xué)生打分很高，因而，我們給他的分也不低。”

在一些學(xué)院，有些老師對(duì)學(xué)生要求很?chē)?yán)，記學(xué)生考勤，學(xué)生不喜歡，打分也低，法學(xué)院的一位學(xué)生D對(duì)他們本科階段教學(xué)評(píng)價(jià)這樣認(rèn)為：

“如果某任課教師給學(xué)生方便，‘關(guān)懷學(xué)生’，‘細(xì)微之處見(jiàn)真情’，如不記學(xué)生考勤，對(duì)曠課的學(xué)生不加以‘刁難’，對(duì)不聽(tīng)話的學(xué)生不使用過(guò)急的言語(yǔ)，與學(xué)生搞好關(guān)系，尤其是在考試前給我們透露考試信息，我們會(huì)給這位老師的打分很高。但我們班中有幾個(gè)調(diào)皮佬，他們與要求嚴(yán)格的老師一直對(duì)著干，如果這些老師因?yàn)樗麄儾粊?lái)上課，記他們的考勤，扣他們的平時(shí)分，調(diào)皮佬們會(huì)在評(píng)教時(shí)給老師打很低的分，不僅如此，如果這個(gè)調(diào)皮生在學(xué)生中有威望，他還煽動(dòng)其他與他們相好的同學(xué)給老師打低分。這些老師得知評(píng)教的分?jǐn)?shù)第二天準(zhǔn)會(huì)氣得面色發(fā)青。”

教育科學(xué)學(xué)院的學(xué)生E也認(rèn)為：

“我們比較喜歡比較有親和力，關(guān)心學(xué)生，脾氣好，也喜歡與學(xué)生有共同語(yǔ)言，對(duì)學(xué)生這代人比較了解的老師，因?yàn)?0年代以后出生的學(xué)生與教師有代溝，如果教師能消除代溝，熟知學(xué)生的興趣，關(guān)心學(xué)生心靈，對(duì)這些老師我們?cè)u(píng)分通常會(huì)比較高。”

N大學(xué)計(jì)算機(jī)系的一位學(xué)生說(shuō)：

“我們不喜歡那些生氣時(shí)使用不理智的語(yǔ)言傷害學(xué)生、辦事不公正的老師，也不喜歡那些給那些與自己關(guān)系好的學(xué)生高分的老師，或者考試中給學(xué)生普遍較低分的老師，對(duì)這些老師，我們?cè)u(píng)教時(shí)打分會(huì)低一些?！?/p>

可見(jiàn)，人情在評(píng)教中是有一定影響，關(guān)心學(xué)生、愛(ài)護(hù)學(xué)生，與學(xué)生溝通，拉近師生之間的距離，這本來(lái)是教師職業(yè)道德的一項(xiàng)重要內(nèi)容，但不同的教師與學(xué)生的距離會(huì)有所不同，與學(xué)生的心靈距離近的老師，學(xué)生會(huì)在評(píng)教中給予較高的分值。由此可見(jiàn)，人情是避免不了的一個(gè)因素。

N大學(xué)的的學(xué)生評(píng)教和津貼掛鉤,評(píng)教不及格者按具體規(guī)定扣發(fā)一定比例的津貼,導(dǎo)致一部分教師不敢管、不愿管而一味迎合學(xué)生,以期學(xué)生給自己好的評(píng)價(jià),這不僅不能提高教學(xué)質(zhì)量,還造成教師教學(xué)質(zhì)量考核成績(jī)失真。進(jìn)一步，如果學(xué)生評(píng)教的結(jié)果影響到教師的職稱(chēng)晉升、評(píng)優(yōu)等關(guān)涉到教師切身利益的方面，教師無(wú)論如何，從“自?！背霭l(fā)，不得不姑息、遷就學(xué)生，對(duì)學(xué)生不可能從嚴(yán)管理，甚至無(wú)底限地降低對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)要求等等，只圖相安無(wú)事，你好、我好、大家好。在學(xué)生評(píng)教的壓力下，在“創(chuàng)造適合學(xué)生的教育”的熱潮中，不少教師或主動(dòng)或被動(dòng)地在向?qū)W生邀寵。適者生存，這似乎也是一種生存的需要。不光是我國(guó)內(nèi)地高等學(xué)校學(xué)生評(píng)教活動(dòng)中出現(xiàn)教師討好學(xué)生的現(xiàn)象，就連新創(chuàng)的中國(guó)大學(xué)的楷?！愀劭萍即髮W(xué)也出現(xiàn)教授為獲得高的評(píng)分而在作業(yè)和分?jǐn)?shù)上討好學(xué)生的情況。[②]在一些學(xué)校這可能已經(jīng)成為一些老師和學(xué)生心照不宣的潛規(guī)則了。這樣大家都得到自己想要的，自然就相安無(wú)事。

N大學(xué)的一位資深教授I說(shuō)：

“學(xué)生對(duì)教師評(píng)分，影響到教師的切身利益。現(xiàn)在大學(xué)擴(kuò)招，反正學(xué)生入校了，都得畢業(yè)，不如做個(gè)順?biāo)饲椋瑢W(xué)生的考試成績(jī)就不必抓那么嚴(yán)，太認(rèn)真了，學(xué)生反而對(duì)教師不滿(mǎn)意，弄得不好，影響到學(xué)生的評(píng)教情緒?！?/p>

另一位N大學(xué)的副教授J也嘆息：

“要是我對(duì)學(xué)生要求嚴(yán)格一點(diǎn)，學(xué)生評(píng)教結(jié)果肯定會(huì)差，2006年上半年就是這樣，我才勉強(qiáng)得80分。但我還是堅(jiān)持原則，考試不及格的我還是不遷就，上課不來(lái)的，肯定扣平時(shí)分?！?/p>

3、學(xué)生評(píng)教的隨意性

大學(xué)生上課并不是像公司那樣采取上班打卡的制度，學(xué)生來(lái)不來(lái)上課是自己的事，推行學(xué)生評(píng)教制度后，一些老師干脆不抓學(xué)生考勤。所以，有些學(xué)生經(jīng)常不來(lái)上課，有些學(xué)生時(shí)來(lái)時(shí)不來(lái)。有些學(xué)生即使來(lái)到課室，也未必認(rèn)真聽(tīng)課。由于評(píng)教主要是無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查，部分學(xué)生認(rèn)為評(píng)教是學(xué)?；蚶蠋焸兊氖?，與自己無(wú)關(guān)，于是采取應(yīng)付的方式，不認(rèn)真、客觀地對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行回答，胡亂填寫(xiě)，使評(píng)教工作完全變成一種走過(guò)場(chǎng)的事情，導(dǎo)致給老師打分出現(xiàn)隨意化的傾向。華南師大公共管理學(xué)院的一位同學(xué)F這樣說(shuō)：

“我給教師打分有時(shí)是委托別的同學(xué)打的，因?yàn)槲医?jīng)常逃課，也不知道老師上課清況，有時(shí)是聽(tīng)室友的意見(jiàn)，他們說(shuō)那位老師上課好，我就根據(jù)他們的意見(jiàn)隨便打一個(gè)差不多的分。反正給老師打分不影響我?！?/p>

評(píng)教是一件很?chē)?yán)肅的事情，完全交由學(xué)生來(lái)處理，一些不負(fù)責(zé)任的學(xué)生會(huì)濫用這種權(quán)利，會(huì)嚴(yán)重降低評(píng)教的信度，影響評(píng)價(jià)的公正性。在國(guó)外關(guān)于學(xué)生評(píng)教的科學(xué)性也存在兩種截然相反的觀點(diǎn)，一種是通過(guò)對(duì)教師講課模式的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同模式的等級(jí)級(jí)別之間存在很大的差異，從而證明學(xué)生有能力對(duì)教師和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。另一種是通過(guò)讓學(xué)生在網(wǎng)上從品質(zhì)、溫和和性感三方面對(duì)教授特質(zhì)進(jìn)行匿名評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫和和性感影響到對(duì)教授品質(zhì)的評(píng)價(jià)。當(dāng)把教授分為性感和不性感兩組時(shí)，對(duì)性感組教授的品質(zhì)和溫和打分高。[③]因此，建議應(yīng)慎重對(duì)待學(xué)生評(píng)教結(jié)果，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)不應(yīng)該是敬畏，而應(yīng)該存有一些懷疑。因?yàn)?，有一些學(xué)生缺乏嚴(yán)肅性，導(dǎo)致評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)膨脹。

4、學(xué)生評(píng)教的差異性

我國(guó)的高校的普通班學(xué)生絕大多數(shù)是通過(guò)高考進(jìn)來(lái)的學(xué)生，這些學(xué)生看似成年人，但實(shí)質(zhì)上他們的心理并不是很成熟，大一的學(xué)生還具有高中生的稚嫩味，大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)真對(duì)待評(píng)教，但由于剛剛從高中過(guò)來(lái)，他們會(huì)以高中老師的教學(xué)方式和風(fēng)格來(lái)評(píng)價(jià)大學(xué)教師。大

二、大三的學(xué)生開(kāi)始具有獨(dú)立思考的能力，但判斷能力也沒(méi)有達(dá)到理性的程度。大四的學(xué)生忙于畢業(yè)找工作、考研，對(duì)評(píng)教活動(dòng)已基本上抱著一個(gè)兄長(zhǎng)或師姐的心態(tài)，對(duì)教師的評(píng)價(jià)已不以為然了，不會(huì)像前三年那樣引起足夠的重視了。

N大學(xué)的一位大三的學(xué)生G說(shuō)：

“我們?cè)诖笠粫r(shí)，對(duì)教師的評(píng)價(jià)還是很認(rèn)真的，但在大

二、大三就開(kāi)始應(yīng)付了,尤其是大四就沒(méi)有那么認(rèn)真了。其實(shí)，每個(gè)同學(xué)對(duì)老師課程教學(xué)的要求都不一樣，眾口難調(diào)?！?/p>

由此可見(jiàn)，教師要實(shí)施自主教學(xué)，評(píng)價(jià)的對(duì)象是不成熟的學(xué)生，評(píng)價(jià)存在很大的差異性，這種差異性需要教師兼顧各類(lèi)不同學(xué)生的要求，如果處理不好，會(huì)降低評(píng)教的可信度。

二、評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于“教”

眾所周知，大學(xué)是肩負(fù)教學(xué)、科研和為社會(huì)服務(wù)的機(jī)構(gòu)，大學(xué)教師執(zhí)行教學(xué)任務(wù)不同于中小學(xué)老師，大學(xué)生也不同于中小學(xué)生。大學(xué)教師有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)自主性，其教學(xué)任務(wù)、教學(xué)對(duì)象以及教學(xué)要求不同于中小學(xué)，決定了評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)與教師的專(zhuān)業(yè)自主性是一對(duì)矛盾。

教師的專(zhuān)業(yè)自主表現(xiàn)為教學(xué)與科研相統(tǒng)一滲透在高等學(xué)校課堂教學(xué)過(guò)程的每一環(huán)節(jié)。高校教師的教學(xué)內(nèi)容上既要傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也要傳授該領(lǐng)域研究的最新動(dòng)態(tài)。中小學(xué)教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及所選教科書(shū)，在教學(xué)方法上可以靈活運(yùn)用多種方法。高等學(xué)校教師與中小學(xué)教師最大的不同是其專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容不是由國(guó)家教育部規(guī)定，也沒(méi)有國(guó)家提供的課程標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)內(nèi)容均是由任課教師根據(jù)專(zhuān)業(yè)計(jì)劃和本領(lǐng)域研究發(fā)展的最新?tīng)顩r，由教師本人進(jìn)行挑選的，這些內(nèi)容可能是根據(jù)某種教材加工、增刪而成的知識(shí)體系，也可能是教師根據(jù)自己的科研成果，向?qū)W生傳授本領(lǐng)域最新的的熱點(diǎn)問(wèn)題和研究進(jìn)展，使學(xué)生了解學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，激發(fā)他們解決學(xué)術(shù)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題的興趣；教師還要結(jié)合自己的科研工作，引導(dǎo)高年學(xué)生參與部分研究工作，要用自己的研究經(jīng)歷教育學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，指導(dǎo)他們收集資料，查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)與進(jìn)行試驗(yàn)的方法與思路。這些特征決定了教師的工作具有相當(dāng)獨(dú)立自主性，可能學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容絲毫不感興趣，但作為一個(gè)高校教師，不得不按照專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)邏輯進(jìn)行講解，授課內(nèi)容因教師的知識(shí)水平、研究水平以及教學(xué)風(fēng)格的不同而極具個(gè)性化色彩。因而，其教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)與中小學(xué)有著質(zhì)的差異。在傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的時(shí)候，要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生利用已知的知識(shí)去探求問(wèn)題，鼓勵(lì)他們用新的方法、新的思路、新的視角去解決問(wèn)題，獲取知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的批判精神和創(chuàng)新精神。

但高校評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)主設(shè)計(jì)往往側(cè)重于教師的“講授”，以N大學(xué)的評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)為例，第1項(xiàng)涉及的是教師的職業(yè)道德問(wèn)題，第2-7項(xiàng)涉及的是教師的講授。第8-10項(xiàng)涉及的學(xué)生的學(xué)習(xí)，包括學(xué)生的思維方式、學(xué)習(xí)方法和解決問(wèn)題的能力。評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)明顯地側(cè)重于教師的“教”。

大學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)自主性與教務(wù)管理部門(mén)推行的學(xué)生評(píng)教永遠(yuǎn)是一對(duì)矛盾。高等學(xué)校課程的實(shí)施方式會(huì)與學(xué)校教務(wù)處制定的評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生不協(xié)調(diào)，因?yàn)楦叩葘W(xué)校普遍把評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)交給教務(wù)管理部門(mén)，然后由學(xué)生來(lái)評(píng)教，而且學(xué)生評(píng)教的結(jié)果影響教師的晉升、獎(jiǎng)勵(lì)和評(píng)優(yōu)等，這樣的標(biāo)準(zhǔn)制定后，教師必須按這些要求要提高課堂教學(xué)質(zhì)量，滿(mǎn)足學(xué)生要求，讓學(xué)生在評(píng)教中給“好”的分?jǐn)?shù)。但這些標(biāo)準(zhǔn)不管什么學(xué)科、什么專(zhuān)業(yè)，采取一刀切的辦法，顯然是不合理的。這些標(biāo)準(zhǔn)是由教務(wù)管理人員制定的，并非是經(jīng)過(guò)廣大教師和有關(guān)專(zhuān)家共同研討制定出來(lái)的，而且這些標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于教師的講授，并非有效地兼顧“教”與“學(xué)”。我們知道，教學(xué)活動(dòng)是一項(xiàng)雙邊活動(dòng)，是由教師的教和學(xué)生的學(xué)共同組成的，缺一不可，如果這些標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于教的話，無(wú)疑是片面的。受制于這些標(biāo)準(zhǔn)，教師們想盡方法讓課堂滿(mǎn)足學(xué)生“聽(tīng)”的需要。相應(yīng)地，課程實(shí)施方面不得不向“評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”看齊，阻礙教師靈活、創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)。

三、學(xué)生評(píng)教完善對(duì)策

學(xué)生評(píng)教作為學(xué)生的學(xué)習(xí)權(quán)利有其存在的合理性。高等學(xué)生作為消費(fèi)者有充分的理由參與評(píng)教，從法律上講，學(xué)生有受教育權(quán)的自由權(quán)和社會(huì)權(quán)的雙重屬性，這也為學(xué)生評(píng)教提供了依據(jù)。但學(xué)生評(píng)教一定要加以規(guī)范，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)不同學(xué)校的不同學(xué)科、專(zhuān)業(yè)的特色區(qū)別對(duì)待，且評(píng)教結(jié)果只有參考性，不能作為獎(jiǎng)懲的依據(jù)。

1、學(xué)生評(píng)教不能作為教師職稱(chēng)晉升、獎(jiǎng)懲和評(píng)優(yōu)的重要依據(jù)，只能作為改建和完善該門(mén)課程教學(xué)的參考。學(xué)校將學(xué)生評(píng)教結(jié)果與教師的晉職直接掛鉤,學(xué)生評(píng)教排名靠后的教師在申請(qǐng)晉職時(shí)將受到影響,同時(shí),評(píng)教結(jié)果影響學(xué)校對(duì)院系的撥款。學(xué)生評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是教學(xué)評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)方法在美國(guó)、加拿大很普遍，已上升為一種制度。學(xué)生評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)應(yīng)包括對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的總結(jié)。教學(xué)效果排名包括所有助理教授或副教授級(jí)別的課程。[④]在美國(guó)的高校，學(xué)生作出的教學(xué)評(píng)價(jià)只是參考，不具有權(quán)威性，只是作為老師改進(jìn)教學(xué)、促進(jìn)課程發(fā)展的一種手段，并不能作為教師獎(jiǎng)懲的依據(jù)。鑒于學(xué)生評(píng)教中存在的種種問(wèn)題，導(dǎo)致教師不敢管、不愿管學(xué)生，甚至向?qū)W生邀寵，以求相安無(wú)事的弊端。參考美國(guó)大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，我們可以繼續(xù)完善學(xué)生評(píng)教，將學(xué)生評(píng)教的結(jié)果作為教師發(fā)展性評(píng)價(jià)的依據(jù)，以此來(lái)不斷改進(jìn)該門(mén)課程的教學(xué)，但不能作為教師獎(jiǎng)懲、評(píng)優(yōu)以及繼承晉升的依據(jù)或畔腳石。借鑒美國(guó)哈佛大學(xué)學(xué)生的評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)。[⑤]學(xué)生的評(píng)價(jià)集中在以下四個(gè)方面：① 技能知識(shí)的掌握及思維方式的轉(zhuǎn)變。② 授課形式：從老師課堂授課，課堂討論，實(shí)例分析，專(zhuān)業(yè)活動(dòng)，書(shū)面作業(yè)及教師的評(píng)閱情況等等。③ 任課教師的長(zhǎng)處和弱項(xiàng)。④ 整體性評(píng)價(jià)及對(duì)以后學(xué)生的建議。學(xué)生評(píng)教的目的在于為每一個(gè)學(xué)生、院系、其他學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)以及發(fā)展需要服務(wù)。

2、不同學(xué)校不同學(xué)科、專(zhuān)業(yè)乃至課程體系之間宜采用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。高等學(xué)校是學(xué)者們進(jìn)行教學(xué)科研的場(chǎng)所，不同的學(xué)科之間存在不同的教學(xué)模式，以人文社會(huì)學(xué)科為例，人文學(xué)科的知識(shí)作為一種“反思性的知識(shí)”或“反思性的理論”，旨在通過(guò)認(rèn)識(shí)者個(gè)體對(duì)于歷史上所親歷的價(jià)值實(shí)踐的總體反思呈現(xiàn)出認(rèn)識(shí)者個(gè)體對(duì)于人生意義的體驗(yàn)。人文知識(shí)的內(nèi)容主要是歷史知識(shí)、道德知識(shí)、藝術(shù)知識(shí)、文學(xué)知識(shí)、人類(lèi)學(xué)知識(shí)等，表現(xiàn)為故事、“典型”的問(wèn)題、文學(xué)和藝術(shù)形象、生活經(jīng)驗(yàn)、歷史事實(shí)與評(píng)價(jià)等等，這些內(nèi)容應(yīng)反映所選取的人物的獨(dú)特經(jīng)歷和所處的社會(huì)背景，而且這些內(nèi)容應(yīng)是貼近生活、來(lái)源于生活。其主要目的不在于形成大規(guī)模的社會(huì)行動(dòng)，而在于促使和幫助個(gè)體反思自已的歷史生活，反思自己在歷史生活中所信奉和實(shí)踐的價(jià)值觀念的合理性，并由此形成新的生活態(tài)度，確定新的生活方向。因此，對(duì)于某一人文知識(shí)，既不能進(jìn)行“邏輯的”證明，也不可進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的證實(shí)或證偽，還不可能通過(guò)促使社會(huì)集體行動(dòng)的方式來(lái)獲得認(rèn)可，而只能通過(guò)不同的個(gè)體的內(nèi)心世界來(lái)加以欣賞、鑒別和認(rèn)同。從人文社會(huì)科學(xué)的知識(shí)的獨(dú)特性來(lái)看，傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍是教師講授有關(guān)知識(shí)為主，學(xué)生在理智上處于一種被動(dòng)地位，有關(guān)社會(huì)知識(shí)的教學(xué)宜于超越課堂，采用“社會(huì)實(shí)踐”的模式。這種教學(xué)模式不再將實(shí)踐看成是課堂教學(xué)的一個(gè)延伸和補(bǔ)充，而是將其作為社會(huì)教育的一種基本形式。人文課程宜于“交往——對(duì)話”、“自主——鉆研”、“討論課” 等形式，利于個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的參與、反思與表達(dá)?；顒?dòng)盡可能發(fā)生于與現(xiàn)實(shí)生活中相類(lèi)似情境中。

理工科的課程體系主要表現(xiàn)為自然知識(shí)，它們是一種“描述性的知識(shí)”，旨在通過(guò)一定的概念符號(hào)和數(shù)量關(guān)系反映不同層次自然界所存在的一些“事實(shí)”和“事件”。理工科的教學(xué)早期采用的是科學(xué)知識(shí)“教授”加“演示”或“證明”的模式，以后傾向于采用20世紀(jì)60年代所提出來(lái)的的“發(fā)現(xiàn)模式”與“合作學(xué)習(xí)模式”。

由此可知，人文類(lèi)、社會(huì)科學(xué)類(lèi)以及理工類(lèi)課程的教學(xué)模式不同，如果統(tǒng)一采用評(píng)教標(biāo)準(zhǔn)，則不利于照顧學(xué)科之間的差異，出現(xiàn)生搬硬套的情況。

3、課堂教學(xué)評(píng)價(jià)以學(xué)生評(píng)教、同行評(píng)價(jià)和教育督導(dǎo)評(píng)價(jià)三者相結(jié)合的方式進(jìn)行。美國(guó)教師晉升正教授的教學(xué)評(píng)價(jià)主要采用的是同行評(píng)價(jià)，即本系相關(guān)專(zhuān)業(yè)的正高職稱(chēng)的教師集體對(duì)被考核人聽(tīng)課，然后匿名打分，作出評(píng)價(jià)。結(jié)果作為晉升高一級(jí)職稱(chēng)的條件之一。這種方式有效地避免了學(xué)生評(píng)教的不足對(duì)教師晉升產(chǎn)生的影響。以亞拉巴馬南部大學(xué)為例，它下屬的的一個(gè)學(xué)生評(píng)教委員會(huì),在2003年的報(bào)告中指出,即使是運(yùn)行得最好的教學(xué)評(píng)價(jià),也應(yīng)該有其它評(píng)價(jià)手段補(bǔ)充。[⑥]借鑒美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，高等教師的教學(xué)評(píng)價(jià)采用學(xué)生評(píng)教、同行評(píng)價(jià)和教育督導(dǎo)評(píng)價(jià)三者相結(jié)合的形式，學(xué)生評(píng)教可以作為改進(jìn)教學(xué)的依據(jù)，同行評(píng)教和教育督導(dǎo)評(píng)教的結(jié)果作為教師晉升高一級(jí)職稱(chēng)的依據(jù)和參考。這樣可以有效地評(píng)價(jià)教師的課堂教學(xué)水平，在一定程度上促進(jìn)教師改進(jìn)教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

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第五篇：高職教師群體特征的學(xué)生評(píng)教分析論文

一、影響學(xué)生評(píng)教的因素

影響學(xué)生評(píng)教的因素很多，課程的難易程度、學(xué)生對(duì)課程的興趣和課程的重要性等都會(huì)影響學(xué)分的打分，這些作為課程本身具有的客觀因素而存在。教師作為學(xué)生評(píng)教的客體，其本身的各種特征都可能影響學(xué)生的打分。有的教師講課風(fēng)趣幽默，引經(jīng)據(jù)典，知識(shí)構(gòu)成廣闊能得到較高的評(píng)分，有的教師關(guān)心愛(ài)護(hù)學(xué)生，成為學(xué)生的指引，這些老師可能得到學(xué)生的廣泛好評(píng)。相反的，如果教師一味死板教書(shū)，對(duì)學(xué)生不聞不問(wèn)，那么得分是低的。而在實(shí)際工作中，教師的特征會(huì)有更多差異性，如性別、職稱(chēng)、學(xué)歷、年齡、教齡等，這些都有可能影響學(xué)生的打分?，F(xiàn)有對(duì)評(píng)教結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析大部分只給出籠統(tǒng)的結(jié)論，沒(méi)有對(duì)教師的特征做出更多的分類(lèi)討論。

二、高職教師的群體特征

高職院校注重理論教學(xué)的同時(shí)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作的重要性，因此對(duì)教師的培養(yǎng)有自己的要求，很多教師具有較高的學(xué)歷、有企業(yè)工作的經(jīng)歷，也具有雙師素質(zhì)，這是很多高職院校教師具有的特征。我們依照高職院校注重的教師特征對(duì)學(xué)生評(píng)教進(jìn)行分析，討論教師的企業(yè)工作時(shí)間，是否具有雙師素質(zhì)，學(xué)生輔導(dǎo)員經(jīng)歷這五個(gè)大類(lèi)群體特征是否對(duì)學(xué)生滿(mǎn)意度有影響，據(jù)此對(duì)學(xué)生評(píng)教做出基于高職教師群體特征的分析和討論。

三、高職教師群體特征與學(xué)生評(píng)教結(jié)果的關(guān)系

企業(yè)工作經(jīng)歷是高職教師的一個(gè)很大的群體特征，從評(píng)教結(jié)果發(fā)現(xiàn)與沒(méi)有企業(yè)工作經(jīng)歷的教師比較，具有中短期企業(yè)工作經(jīng)歷的教師更讓學(xué)生滿(mǎn)意，而長(zhǎng)期的企業(yè)工作經(jīng)歷并沒(méi)有明顯提高學(xué)生的滿(mǎn)意度。對(duì)教師和學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查了解表明：在企業(yè)的工作經(jīng)歷幫助教師具有更高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐操作能力，能給予學(xué)生更多更細(xì)更具體的指導(dǎo)，因此獲得學(xué)生的好評(píng)。長(zhǎng)期企業(yè)工作經(jīng)歷并不具有更大的優(yōu)勢(shì)，主要是因?yàn)殚L(zhǎng)期企業(yè)環(huán)境使教師的思維模式固化，他們或許具有更高的技術(shù)能力和實(shí)踐水平，但是在教導(dǎo)學(xué)生的方式上有待提高。雙師素質(zhì)教師是高職院校教師隊(duì)伍建設(shè)的特色和重點(diǎn)，指教師獲得教師一系列職稱(chēng)外還需要取得另一職稱(chēng)，如既是講師又是工程師，既是教授又是高級(jí)工程師等，雙師素質(zhì)的教師更讓學(xué)生滿(mǎn)意。進(jìn)一步調(diào)查了解表明：雙師素質(zhì)教師除了擁有教師系列職稱(chēng)外還有著行業(yè)相關(guān)的職稱(chēng)，如工程師、藥師、經(jīng)濟(jì)師等，這些職稱(chēng)作為教師素質(zhì)的補(bǔ)充，是對(duì)教師社會(huì)身份的肯定，讓教師們有更多的自信，在教學(xué)上更游刃有余，尤其對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的把握更到位。職稱(chēng)是教師專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的最直接體現(xiàn)，從評(píng)教結(jié)果中發(fā)現(xiàn)除了助教的滿(mǎn)意度比較低之外，講師、副教授、教授的學(xué)生滿(mǎn)意度并沒(méi)有明顯差異。進(jìn)一步調(diào)查了解表明：助教一般都比較年輕，有些剛從學(xué)校畢業(yè)踏上教師崗位，因此經(jīng)驗(yàn)上比較欠缺，需要更多時(shí)間歷練。而有了一定的工作經(jīng)驗(yàn)后，職稱(chēng)不再是決定學(xué)生滿(mǎn)意度的關(guān)鍵因素。學(xué)歷是教師受教育的階段，也是教師素質(zhì)的特征，從評(píng)教結(jié)果發(fā)現(xiàn)教師的學(xué)歷對(duì)學(xué)生的滿(mǎn)意度并沒(méi)有明顯的影響。很多高職學(xué)校的專(zhuān)任教師在工作初期會(huì)有學(xué)生輔導(dǎo)員的經(jīng)歷，這是高職學(xué)校教師的群體特征之一，從評(píng)教結(jié)果發(fā)現(xiàn)教師的學(xué)生輔導(dǎo)員經(jīng)歷對(duì)學(xué)生滿(mǎn)意度并沒(méi)有明顯的影響。

四、結(jié)論和建議

通過(guò)以上分析討論可知，高職學(xué)校教師的企業(yè)工作經(jīng)歷、雙師素質(zhì)特征都對(duì)學(xué)生滿(mǎn)意度有比較大的影響，而職稱(chēng)、學(xué)歷、學(xué)生輔導(dǎo)員經(jīng)歷這些特征與學(xué)生滿(mǎn)意度關(guān)聯(lián)性不大。因此，學(xué)校要提高教學(xué)質(zhì)量，在教師發(fā)展這塊加大教師下企業(yè)鍛煉的力度，同時(shí)鼓勵(lì)教師在取得教師系列職稱(chēng)的同時(shí)加強(qiáng)行業(yè)知識(shí)技能的學(xué)習(xí)并取得相應(yīng)的職稱(chēng)認(rèn)證。教師言傳身教于學(xué)生，需要在各方面提高自身素質(zhì)，在具有豐富的知識(shí)和技能的同時(shí)講究合理適度的教學(xué)方式，以此教導(dǎo)學(xué)生。與之相對(duì)應(yīng)的，學(xué)生會(huì)給予教師較高的滿(mǎn)意度。