例说“低碳”走进2010年的物理中考.doc

资源描述

例说“低碳”走进2010年的物理中考自以“低碳经济”为主题的哥本哈根气候大会以来,一股里程碑式的“低碳浪潮”便冲击着人类赖以生活的各个范围。“低碳”曾经成了当今最盛行、最时兴的词汇之一,无不例外,“低碳”也走进了2010年的物理中考。具体表如今下列六个方面。 　　一、倡议低碳生活,渣滓变废为宝 　　例1(2010浙江湖州):低碳生活是指生活作息时所消耗的动力要尽量增加,从而增加二氧化碳的排放量。“低碳生活”已逐渐被人们接受并付诸举动,节能减排已成共识。 　　(1)下列不契合“低碳生活”规范的是。 　　A.少乘电梯、多走楼梯 　　B.多用洗衣机洗衣服,少用手洗 　　C.装置运用太阳能热水器 　　D.看完电视关掉电源,不让其处于待机形状 　　(2)研讨标明,应用渣滓作为燃料树立发电厂,每熄灭1t生活渣滓可以发电225kW·h。这样既处置了渣滓,又起到了节能减排的效果。位于我市和孚镇的渣滓发电厂有2台功率均为7.5×10kW的发电机组。若这些机组平均天天任务12h,则一天可以处置多少吨生活渣滓? 　　本题以转变传统观念,倡议低碳生活为背景,从人们的日常生活入手,考察学生“节能减排、变废为宝”的看法和直接应用公式W=Pt停止计算的才干。显然“多用洗衣机洗衣服,少用手洗”是不契合“低碳生活”规范的;2台机组一天的发电量为:W=Pt=1.8×10kW·h。一天处置渣滓的质量m=1.8×10kW·h/(225kW·h/t)=800t。 　　二、开展低碳经济,应用风力发电 　　例2(2010山东潍坊):2010年,环渤海经济开发区经济树立上升为国度战略高度,我们潍坊为照应国度召唤,开展低碳经济,在沿海地域建造了风力发电厂,如图所示。下表给出了不同风速下每台风力发电机的功率。(结果保管两位小数) 　　(1)若在某时间内的风速为6m/s,一台发电机任务1小时,发生的电能可供小明家的空调(220V 5A)、电热锅(220V 40Ω)同时任务多少小时? 　　(2)若潍坊沿海年平均风速为8m/s,50台这样的风力发电机任务一天,取得的电能相当于完全熄灭多少吨煤?(煤的热值为3×10J/kg) 　　本题以“开展低碳经济,应用风力发电”为背景,考察学生应用热、电相关公式停止综算计算的才干。风力发电机发生的电能:W=Pt=16kW·h;空调的功率P=UI=1.1kW;电热锅的功率P=U/R=1.21kW;任务时间t=W/(P+P)=6.93h。一天的发电量W=Pt=1.6416×10J。熄灭煤的质量m=Q/q=W/q=5.47×10t。 　　三、投入低碳范围,开展朝阳产业 　　例3(2010浙江义乌):当今世界各国都在“低碳”范围投入少量的人力和财力,来推行和开展这一21世纪的朝阳产业。2010年2月26日,全省首个单体大容量太阳能光伏发电系统在义乌市国际商贸城四区并网发电(如图甲)。该项目的启动,显示了义乌“敢为人先”的目光和勇气。如图乙是太阳能光伏发电系统任务表示图: 　　(1)太阳能搜集板的能量转化状况是; 　　(2)为最大限制让太阳能电池板接受阳光,依据义乌的天文位置,应将它的正面朝 (选填“东”、“南”、“西”、“北”); 　　(3)商贸城局部区块的商位和通道亮起了应用太阳能光伏发电系统供电的“低碳灯”,依据跟踪记载,2月28日晴天,国际商贸城太阳能光伏发电系统共发电5100 kW·h,则可供多少盏额外功率为100W的“低碳灯”正常任务一小时? 　　本题以投入“低碳范围,开展朝阳产业”为背景,考察学生对能量转换、太阳能的应用开发,以及“低碳灯”的看法。太阳能搜集板的能量转化状况是太阳能转化为电能;为最大限制地让太阳能电池板接受阳光,应将它的正面朝南;“低碳灯”正常任务一小时消耗的电能为W=Pt=0.1kW·h。“低碳灯”的盏数为5100÷0.1=51000(盏)。 　　四、低碳走进车展,新款汽车亮相 　　例4(2010重庆):近几年环保低碳风劲吹,混合动力汽车已成为众车展上的常客。2010年3月,我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出。混合动力汽车启动时,内燃机并不任务,动力电池经过驱动电机向车轮保送能量;当高速行驶或动力电池存储电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮保送能量,又可以同时给动力电池充电;当车辆需求全力减速时,内燃机和动力电池还可以同时向车轮保送能量。 　　(1)该混合动力汽车启动时,若驱动电机两端的电压为250V,经过的电流为80A,则驱动电机的电功率为多大? 　　(2)该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可存储的最大电能为2.88×10J,若充电电压为320V,充电电流为50A,则对动力电池充电的时间最长为多少?(充电时无能量损耗) 　　(3)该混合动力汽车在平直的公路上以72km/h匀速行驶10min后,其内燃机消耗了汽油1.2kg。假定汽油完全熄灭所释放能量的一半转换为牵引力做功和给动力电池充电,其中动力电池存储的电能添加了7.2×10J,试求汽车遭到的阻力是多大?(汽油的热值q=4.6×10J/kg,且Q=mq) 　　本题以北京车展上展出的我国自行研制的混合动力汽车为背景,考察学生的环保低碳看法和综合运用力、热、电等知识处置实践效果的才干。驱动电机的电功率P=UI=2.1×10W;最长充电时间t=W/UI=1800s。汽油完全熄灭所释放能量的一半Q=mq/2=2.76×10J;汽车的牵引力做功=Q-W=2.04×10J;汽车的牵引力F=W/vt=1.7×10N。 　　五、综合应用动力,风景互补发电 　　例5(2010浙江衢州)在渔船上装置“风景互补发电”装置,应用太阳能电池板和风力发电机发电,以节省燃油,在舟山渔区成为理想。舟山市将在1000艘渔船上装置“风景互补发电”装置。“风景互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成,太阳能电池板、风力发电机的设计寿命为20年,蓄电池约4年改换一次,项目价钱如下表: 　　(1)“风景互补发电”装置中的风力发电机是依据什么原理来任务的? 　　(2)渔船通讯、导航及照明用电原来是经过熄灭柴油发电提供的,假设柴油中碳元素的质量占柴油质量的84%,且完全熄灭时全部碳元素均转化为CO,则完全熄灭1kg柴油将释放多少的CO? 　　(3)“风景互补发电”装置的发电功率为500W,正常任务1小时可发生多少电能?如图是不同发电方式的CO排放量,若在1000艘渔船上装置这套“风景互补发电”装置,则与燃油发电相比,一天(正常发电8h)至少增加CO排放多少千克? 　　(4)某同窗想在自己家的屋顶上装置这套“风景互补发电”装置,若该装置平均天天正常任务8h,目前电费价钱约为0.54元/kW·h,请你帮他经过计算决议能否装置这套装置。 　　本题以渔船上装置“风景互补发电”装置为背景,考察学生的绿色、环保、低碳看法和对新科技产品能否推行的评价才干。风力发电机是依据电磁感应原理任务的;1kg柴油中碳的质量m=0.84kg,完全熄灭成CO,碳的质量是CO质量的12/44,即全熄灭1kg柴油释放出CO的质量m1=44m/12=3.08kg。“风景互补发电”正常任务1小时发生的电能W=Pt=0.5kW·h,增加二氧化碳的排放量m2=1000×8×0.5kW·h×(0.42-0.16)kg/kW·h=1040kg。二十年电费=20×365×8×0.5kW·h×0.54元/kW·h=15768元,风景互补发电本钱=5000元+4000元+1000元+2000元×5+2000元=22000元;由于风景互补发电本钱高于二十年电费,所以不经济,意见暂不装置该装置 　　六、直面上海世博,感受低碳效果 　　例6(2010浙江省嘉兴):2010年世博会片面运用一种名叫LED灯的新型节能灯。运用LED灯比新式灯泡节能90%,且收回光的颜色会随电压的变化而变化(见下表)。图乙是世博会的不祥物——“海宝”,夜晚在LED灯的照射下,能出现出不同的颜色,笼统十分心爱。 　　(1)依据表中数据,当LED灯收回红光时,消耗的电功率是W。 　　(2)把一个LED灯接入如上图甲所示的电路中,已知电源电压为5V且坚持不变,电阻R为90Ω。闭合开关后,毫安表(比安培表更准确的电流表)的读数为20mA,经过计算说明此时LED灯收回什么颜色的光? 　　(3)有一座“海宝”的质量为2.0×10kg,与水平空中的接触面积为0.4m,求此“海宝”对空中的压强(g取10N/kg)。 　　本题以上海世博会上片面运用的能节能90%的LED灯为背景,考察学生的节能看法,感受低碳效果。LED灯收回红光时消耗的电功率P=UI=1.8V×0.02A=0.036W。当毫安表的读数为20mA时,电阻R两端的电压U=IR=1.8V,LED灯两端的电压U=5V-1.8V=3.2V,查表得LED灯收回蓝光。“海宝”对空中的压力F=G=mg=2.0×10N,压强P=F/S=5×10Pa。 摘要：本文针对高职弹性学分制中存在的问题，探讨了高校学分制教学管理模式的构建和高校“弹性学分制”教学管理的实施办法。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：学分制；弹性学分制；教学管理 　　　　　　 　　1学分制的由来及我国高校实施情况 　　 　　学分制是一种以学分为计量单位衡量学生学业完成状况的教学管理制度，有利于学生随心所欲地选择各种课程以及毕业后的自主择业。 　　我国在“五四运动”前后引进学分制，到上世纪90年代已在全国高校普及。 　　 　　2实施学分制的优点及不足 　　 　　学分制“宽进严出”、“学制灵活”，是对传统学年制的一种根本性改革，具有以下优点： 　　1) 教师挂牌上课，增强竞争意识，教学积极性容易被调动起来。学生通过选课，必然对课程和教师教学进行一番比较和评价，这就促进教师必须改进教学方法，提高教学效果。 　　2) 学生可以根据自己的兴趣、爱好、能力、特长及其他个人因素，自主地选择课程、任课老师、授课时间、每学期修课门数等。学生既可以调整自己学习的内容、进度和方法，又可以设计与优化自己的知识结构，具有极大的学习自主性，并且有效开发其智力。 　　3) 为发展新兴的学科和边沿学科创造条件，科技和生产中的前沿知识更容易转化为课堂上的教学内容。 　　4) 有利于进一步推广高等教育。学分制不存在严格的年级和学习年限，便于在职人员的学习，也便于有特殊情况必须中途休学或停学的学生的学习。 　　5) 有利于高校中进行文理渗透，实施素质教育。能使学生学习本专业外学科，开拓知识面。 　　6) 有利于高校之间教学资源的共享。校际间也可采取开放性选课政策。 　　7) 有利于培养和调动学生的科研积极性。 　　8) 有利于培养和激发学生创新能力。有的学校将学生的发明、设计、论文等创新成果用学分进行考核和奖励。 　　9) 学有余力的学生可以提前毕业，经济境况欠佳的学生可离校打工，挣足学费再继续学习。 　　但是，目前正在我国大多数高校实行的学分制实际上是一种不完全学分制，是以学分和学年相结合的“学年学分制”。随着我国高校教育教学改革的深入和教学条件的改善，进一步加强学分制的教学管理，减轻其对学年学分制教学管理的过分依赖，逐步向弹性学分制教学管理过渡，已成为高校教学改革的一项重大课题。 　　“学年学分制”的不足之处主要是： 　　1) 教育行政管理部门缺乏对学分制实施的指导性意见。比如当高校实行了弹性学制以后，教育行政管理部门没有相应的文件对弹性学制进行规范，导致社会用人单位对提前毕业或延期毕业的学生产生误解，对学生就业及社会评价会产生不利影响。因此，实行学分制必须由高校、教育部门的政策法规与社会各个部门的政策措施紧密结合、共同发展。 　　2) 教学计划的完整性、系统性不易保证，学生学习的计划性也可能受到一定的影响，质量不容易保证。 　　3) 有的学生在选课上可能就易避难，形成“凑学分”现象，这样势必降低学习质量，影响培养目标的基本规格的实现。 　　4) 对学生学习过程的约束力很小，容易使学习组织松弛，学习过程全靠自觉，纪律无法保证。针对这种情况，许多高校都对学生的旷课做出了必要的惩罚规定。 　　5) 由于教学内容和质量标准缺乏统要求，导致即使是同一层次的学校间的教学水平和学生学术水平差别较大。 　　6) 由于学生自由度大，容易导致缺乏集体荣誉感和社会责任感，给思想政治工作带来一定的困难。 　　 　　3 “弹性学分制”之所以难以完全实施的根源 　　 　　在目前的教育状况存在诸多制约学分制发展的因素。比如：课程体系不完善，选修课比例偏低，课源紧张，教师工作不到位，学校内外环境的影响使学习年限的弹性、学习内容的选择性等都受到制约。 　　目前，制约我国高校实行“学年学分制”而非“弹性学分制”的原因有： 　　1) 弹性学分制与知识结构问题。一是现阶段高校教师不一定能开出足够量的可供学生选择的课程；二是现在高校开课随意性大，学校很难考虑到各门课程之间的知识体系的合理化问题。 　　2) 弹性学分制与课堂教学和考核问题。以往的高校课堂教学和考核往往只针对一个专业，同一个年级的学生授课。在严格的学分制下，往往是针对不同专业、不同年级的学生授课，这就对教师的课堂教学和考核设计提出了更新更高的要求。 　　3) 弹性学分制与资源配置的问题。由于强调学科融合和资源共享，跨系和跨校选课往往十分必要，但由于我国的高校之间、系科之间经济独立性强，经济实力差别较大。这样，学分之间往往体现的经济价值差异大，涉及对学生的收费和教师的课时报酬往往矛盾甚多。 　　4) 学生转校、转系、转专业问题。我国大部分学生目前只能在高考录取的学校、系及专业中学习，无法像有些国家一样自由转专业、转系，甚至转校。 　　5) 弹性学分制与就业的问题。我国毕业生择业往往依靠一段特定时期的招聘会等渠道进行，这与学年学分制下学生毕业与就业时间上的不确定性存在较大的矛盾。 　　6) 弹性学分制与高校后勤保障问题。虽然我们在高校后勤社会化工作方面做了许多工作，但实际上学生的在校生数是一个难以很快预测的常数，波动性十分大，而一些硬件设施短期内的调整又难以实现。 　　 　　4高校学分制教学管理模式的构建——弹性学分制 　　 　　1) 弹性学分制的学分管理模式。弹性学分制，作为同选修制、导师制相适应的学校教学和学生学习量的计量和管理，要在导师制、绩点制的基础上，结合相关的奖励、资助和审核等制度并行运用，确保弹性学分制教学管理得到完善。弹性学分制的教学管理模式主要包括：一是取消原留级制，改为留科制，考试未合格的课程允许学生补考。二是变只有重修为允许必修课考核不及格的学生有多次补考机会。三是同一门课程因补考不及格，可以重修或多次重修，记载最高一次重修成绩，从而获得学分。四是学校可以和层次相同、专业相近的院校建立学分互认制。五是经个人申请，学校教务处批准少数优秀学生免修或免听某些课程，直接参加课程统一考核，取得该课程学分。六是弹性学制，在学生提前修满学分后，可以允许其选学第二专业或复习功课以参加本科对口考试；学习困难及经济困难的学生可以延缓一段时间毕业，学校保留已取得的学分，学生复学修满规定学分后，即可毕业。七是试读、退学制，当学生在一个学期内取得学分低于规定学分时，学校给随班试读一年的警告。对于学分低于基本学分时，达到退学控制线的学生，则予以退学，可试读一年。 　　2) 弹性学分制的学制管理模式。传统学分制人才培养模式为学生规划了一体化的培养方案、课程计划和学习要求等，这与人才培养目标严重脱节。只有改革简单划一的学制系统，实施弹性学制，才能真正促进人的全面发展。 　　3) 弹性学分制的学生转校、转系、转专业制度模式。目前我国需要建立一套专门的制度来规范转校、转系、转专业。首先，要建立学生转校、转系、转专业指导委员会，为学生提供咨询服务。其次，成立评估委员会，学生在转校、转系、转专业之前，必须提供详细的报告，然后，由评估委员会根据学生的意愿进行评估来决定学生是否真正适合转校、转系或转专业。 　　4) 弹性学分制的教学课程管理模式。实行弹性学分制教学课程的内容可能是跨院系、跨学校、跨学科的；课程内容一般是由教师与学生协商的结果。 　　 　　5高校弹性学分制教学管理的实施 　　 1) 建立弹性学分制的教学管理系统。为保证学生有较大的选课和选教自主权，在学生入学教育时就要对新生进行弹性学分制管理的宣传和教育，并将内容印发给学生。其内容包括：一是建立规范有序的选课流程；二是建立切实可行的选课制；三是建立弹性学分制的实施条例，使学生能真正自主选择学习时间和安排学习进程；四是建立弹性学分制下的学籍管理制度 　　2) 建立网络弹性学分制管理系统。这种系统是基于校园网络环境，以目前先进、流行的大型数据库系统为基础，建立网络化弹性学分制教学管理信息系统，信息化手段改变传统的教学模式，使教学管理与学校的管理系统相结合，实现资源共享，为学生和教师提供更加便利的服务，从而提高管理和服务效率。特别是弹性学分制教学管理信息系统中对学生的学习和毕业资格信息、课程及教学内容信息要保证畅通、公开，使学生在进行自主选课和自主设计学习进程的过程中做到有目的、有计划。 　　3) 弹性学分制的学制管理。弹性学分制的改革重点应该是在规定大体修业年限的基础上，允许学生提前毕业和推迟毕业。推行弹性学分制还需要其他方面的配合，包括学籍管理、教室等硬设施、排课制度以及考试制度等。其中考试制度的制约是一个比较突出的问题，尤其需要避免考试时间冲突。 　　4) 建立弹性学分制的教学评估和考核机制。弹性学分制学习评估和考核机制可以分为学习评估和考核两部分。学习评估主要是以学分绩点和课程学分绩点为依据。学分绩点是指一个学期或某个阶段学生学习成绩的综合量化指标，课程学分绩点则是指学生在一学期或学年的某一门课程的学习成绩量化指标，两者基本上能反映出一个学生的基本学习情况。 　　考核机制应尽量做到考核标准的统一，其中主要包括：一是采用教考分离的考核机制；二是避免选课制因师生的趋利性而偏离了教学目标；三是采用过程与目标结合的考核方式；四是重视学生的课外考核。 　　5) 弹性学分制的教学内容改革。一是增开符合社会发展的专业课；二是降低最低修课学分，引入实践性教学内容和跨专业课程内容，减轻学生过重的学习负担；三是将科研训练纳入教学内容，设立本科生科研学分；四是校际间互相承认学分，使得校际间资源共享，取长补短。 　　6) 弹性学分制的师资队伍建设。一是学校要采取措施鼓励摘要：本文从计算机学科本科的教学理念出发，提出了从计算机学科分支的角度认知人工智能，组织并实施教学的方法。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：人工智能；综合学科；计算机学科分支 　　　　　　 　　1引言 　　 　　目前国内流行的人工智能教材都是把人工智能学科作为由计算机科学、心理学、神经生理学、控制论、信息论、语言学等多种学科相互渗透的综合学科加以介绍。这些教材核心内容虽然相同，但作者编写教材的思路却有不同，有些教材以智能体(agent)的观点论述，还有一些教材以应用为目的来论述。这些教材对于各相关领域从事人工智能科研与工程的技术人员来说，是比较适宜的。但对于我国高等院校计算机专业的本科学生来讲，却存在一些问题。不仅是由于在一门课程中涉及众多学科的知识，使学生难以接受，而且讲授的角度不能与前期所学知识紧密配合，也增加了学习的困难。 　　人工智能是由多种学科相互渗透的综合学科，但它是明确属于计算机科学分支的学科。这是因为从功能上和方法上人工智能与计算机学科是一致的。实际上，人工智能不仅使用了许多其他计算机学科分支的技术，而且在发展过程中，也开拓了许多新的方法和技术，充实了计算机学科。若按计算机处理的对象来区分计算机应用的话，则可分为三个部分：数值计算、数据处理与知识处理，人工智能就对应知识处理工作。 　　对于我国高等院校计算机学科的本科教学来讲，人工智能课程的课时一般只有40课时左右。以什么角度组织教材内容，提高教学效果，使学生较容易地理解和掌握人工智能的原理与技术呢？通过多年的人工智能教学实践，我们逐渐总结出了进行人工智能教学的方法：既从计算机学科本科的教学理念出发，考虑人工智能这门学科的特点，以作为计算机学科的一门分支的角度认知人工智能，组织教材的知识架构并进行教学。用计算机学科的观点分析人工智能的基本原理与方法时，重点强调的是这些基本原理与方法与其他的计算机分支的共同点和不同点。共同点是强调计算机学科的本质，不同点是强调人工智能的本质。 　　 　　2计算机学科本科的教学理念 　　 　　计算机学科本科的教学理念可以归结为：传授知识、提高能力、培养素质(包括专业素质与品格素质，专业课以专业素质为主)。其中，原来作为教育核心的知识现被看成是教育的基础，即把知识作为载体，用来实现能力的提高，在潜移默化中实施素质教育。高等院校对学生能力的培养主要包括：学习能力、分析问题与解决问题的能力以及创新能力。对于本科学生，重在学习能力与分析问题与解决问题的能力，对创新只是培养兴趣。素质是知识和能力的升华，计算机专业素质显示的是这一领域的水平，素质水平的提升也将通过知识的增多和能力的增加体现出来。 　　 　　3以计算机分支的角度认知人工智能 　　 　　什么是人工智能？目前人们普遍接受的定义是：用机器来模拟人的智能，也就是用计算机来模拟人的智能。若以计算机分支的角度也就是用计算机学科的观点看待人工智能，我们需从两个方面加以说明。 　　首先，从计算机的能力，也就是它能做什么讲起。用计算机解决某种问题，需要有三个基本的条件：第一，必须把问题形式化。第二，问题是可计算的，就要有算法。第三，问题要有合理的复杂度。人的智能所能解决的问题往往不能满足这三个条件。因此，人工智能就是对于不能满足这些条件的问题，通过使用它的技术和方法，使问题满足这三个条件，由计算机去解决问题。比如，一般来讲不可能将自然语言全部形式化，但人工智能使用一阶谓词逻辑表示自然语言的部分句子，并用算法进行推理，解决一定范围的问题。另外，使用启发式搜索可降低问题的复杂度，使问题在可能的范围内得到解决。 　　其次，从计算机的核心技术加以阐述。用计算机解决问题是靠程序实现的，程序是什么？一本经典的计算机教科书的名字“算法+数据结构=程序”给出了解释，这说明在计算机学科中算法与数据结构的核心地位，一般的计算机程序也确实可分成这两个部分。而作为典型的人工智能程序可分成三个部分，控制部分(推理机)、规则库和数据库。其中，控制部分和规则库对应于算法，数据库对应于数据结构。实际上，控制部分由搜索策略和推理机制组成，规则库是将一般计算机程序的算法中的与实际问题有关的知识抽出来单独组成。而数据库往往用来存放一些基本的事实和一些中间的结果，也常常采用知识表示的方法，因此，人们也经常把规则库和数据库合称为知识库。在人工智能程序中与算法与数据结构对应的正是人工智能的两大核心：搜索和知识表示(包括推理)。 　　 　　4以计算机分支的角度组织并实施教学 　　 　　人工智能为了模拟人的智能，处理的对象是知识，知识处理则需采用知识表示。又由于往往没有确定的算法，只能使用搜索。本文的观点是人工智能课程的教学内容应以知识为主线，以知识表示和搜索为基石进行组织。 　　首先，教学的第一个核心是知识表示。知识表示就是研究用计算机来表示知识的方法，这些方法需满足两个条件：除了计算机可接受这个条件以外还要能刻画智能行为。这是与一般的数据结构不同的地方。什么方法适合呢？由此引出了逻辑表示方法。 　　形式逻辑是关于思维的形式和规律的科学，数理逻辑从逻辑上讲是现代的形式逻辑，是用符号和数学的方法来研究推理规律的学科。数理逻辑一般是指命题逻辑和一阶谓词逻辑。一阶谓词逻辑比命题逻辑表达能力强，逻辑的表达方式与人类的自然语言接近，因此，用一阶谓词逻辑作为知识表示工具容易被人接受。不仅如此，由一阶谓词逻辑表示已知条件和所要证明的定理，使用归结原理则可建立计算机程序实现自动定理证明(半可判定算法)。这一过程是在Herbrand定理的基础上得以成立的。由于人工智能中的许多问题都可以化成类似于定理证明的问题，因此可以把与Herbrand定理有关的一系列工作看成是表示和推理的理论基础。评价知识表示方法的性能，即要考察表示能力，又要考虑是否有效地支持知识的推理。显然，具有充分的表示能力又有坚实的理论基础的表示方法是最使人放心的，一阶谓词逻辑恰好满足这一条件。 　　在这一部分的讲授中，将通过一系列的演变过程，展现出如何将一组谓词公式转换成子句的集合，又如何通过使用置换与合一的手段，达到可以应用归结推理规则，而最终得到证明的目的，而这一切又都是在有严格的定理保证之下完成的。这些内容的讲授，对于培养学生严紧的逻辑思维能力是一个极好的实例。 　　逻辑表示与归结推理方法是知识表示的基础部分，用来说明人工智能系统进行推理的原理。而作为真正最实用的产生式表示法将通过Horn子句的正向推理和反向推理过程引入，产生式表示法中的带与不带变量的正、反向推理相当于命题逻辑和一阶谓词逻辑层面的Horn子句的正、反向推理。作为结构化表示的语义网络和框架表示法也以一阶谓词逻辑为基础，它们均可转变成为等价的一阶谓词逻辑的表示形式。 　　在教学中，关于其他知识表示方面的内容，比如：产生式规则、语义网络、框架，都以一阶谓词逻辑为基础给以说明。关于产生式表示法在人工智能的心理学认知体系结构中，被看成是人的思维中因果关系的一种反映，而在本文中则看成是一种类似于Horn子句形式的一种表示。在讲授时将这些内容作为一个整体，说明原理与实用方法之间的关系，根据实际问题的需要，可以降低表示的能力。而另一方面，为了解决实际问题，可以扩充表示的能力。 一阶谓词逻辑表示的能力虽然在通用的表示法中是最强的，但是知识与客观真理不同，它总是局部的、片面的或表面的，这在常识中尤为明显。在解题过程中还会不断地更新，知识表示要适应这个特点，采用经典的一阶谓词逻辑表达有困难，这就需要用非单调逻辑来表达。另一方面，在人工智能处理的信息和知识中，存在大量的不准确、不完全、不一致的地方，这又需要研究关于不确定性知识的表示和推理的研究。实际上，非单调逻辑和不确定性推理部分在教学中将作为知识表示的扩展加以介绍。机器学习作为人工智能的重要组成部分，它的主要方法都是基于归纳推理，也可以看成是非经典逻辑的应用。 　　人工智能教学的另一个核心是搜索问题。一般来讲，用计算机求解问题，就是用已知的知识，对于给定的数据进行加工，期望得到解答，其解法则由某种程序来表述。其他的计算机分支处理的问题，往往知识比较充分，例如多数的科学计算问题，就可以在看到数据以前根据知识写出程序，这个程序对于一切数据都是适用的。而人工智能处理的问题知识不够充分，或程序太复杂，此时可以写出一个元程序，对于给定的数据，它根据知识，做出一个程序专门加工这些给定的数据。这时，这个元程序可以通用于一大类知识，通常并不包含领域知识的具体细节，因此，对于这个元程序的研究就脱离了问题的具体领域，成为人工智能内部的课题，这正是搜索。 　　在教学中，通过掌握知识的多少来讲授各种不同的搜索。搜索是由于知识不足而产生的，同时搜索与知识是相辅相成的。当知识较多时，搜索的工作量不多，可使用一些盲目的搜索策略。当知识较少时，搜索的工作量较大，则需使用一些启发式的搜索策略。启发式搜索是搜索方法中需重点说明的，它起到了降低被求解问题复杂度，提高搜索效率的作用，但太强的启发信息，往往找不到最佳解。如何能减少搜索范围，提高搜索效率，而且还保证找到最佳解，这成为搜索方法应明确的问题。A*算法是N.J.Nilsson在20世纪70年代初的研究成果，他解决了这个问题，证明了A*算法的可采纳性。类似于定理证明，在教学时也将A*算法及其有关证明看成是搜索方法的理论基础加以介绍。 　　在搜索部分的教学中，除了把A*算法及其有关证明作为重点，当作是搜索方法的理论基础来讲解以外，还要给出若干搜索算法。一方面，这些算法说摘要：随着网络技术不断发展，开发基于Web的教学质量评测系统，最大限度利用高校内部的网络资源、提高管理效率是各高职院校教学工作的重点之一。本文主要介绍了我院基于ASP技术的网上教学质量评测系统的设计及实现。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：职业教育；教学评测；ASP技术；数据库；网络 　　　　　　 　　1引言 　　 　　保证课堂教学质量是高校办学的核心，学生对于教师课堂教学的评价是保证教学质量的重要手段之一。传统的教师评价手段一般采用手工填表方式，然后进行手工录入、计算、统计、收集留言等工作，对于教学督导人员是一项繁复的工作。特别是高等职业院校的课程结构中，实训课程比例大，但实训课的教学形式完全不同于公共课和专业基础课，这就决定了对实训课教师的教学质量评价不能简单地套用相同的评价模式，而应该有针对性地提出不同的评价标准，以达到科学合理的评教和测定结果。这进一步加大了手工制表填表等的工作量和繁复程度。如果将基于Web的教师评价系统挂接在校园网上，学生可以通过网络方便地选择专业课和基础课以及实训课教师，实时评价教学效果，同时管理系统可以自动进行计算、统计、排序、打印上报和收集留言等操作，使教学管理更上一个新台阶。因此我院利用ASP技术，与Access数据库相结合，开发可在校园网上运行的教学质量评测系统。 　　 　　2教学质量评价系统的总体设计 　　 　　2.1基于B/S方式的Web三层模型运用 　　系统在体系结构上采用了基于B/S方式的Web三层模型。如图1所示： 　　 　　B/S三层体系结构包括： 　　(1) 表示层(Presentation) 即Web浏览器。该层位于客户端，它的任务是由Web浏览器向网络上的Web服务器提出服务请求，Web服务器对用户身份进行验证后用HTTP协议把所需的主页传送给客户端，客户机接收传来的主页文件，并显示在Web浏览器上。 　　(2) 应用逻辑层(BusinessLogic) 即具有应用程序扩展功能的Web服务器。该层中包含系统的事务处理逻辑，位于Web服务器端。它的任务是接受用户的请求，其过程是：首先执行相应的扩展应用程序与数据库进行连接，通过SQL等方式向数据库提出数据处理请求，然后等待数据库服务器将数据处理的结果提交给Web服务器，最后由Web服务器传送回客户端。 　　(3) 数据服务层(DataService) 即数据库服务器。该层位于数据库服务器端。它的任务是接受Web服务器对数据库操作的请求，实现对数据库查询、修改、更新等功能，然后，把运行结果提交给Web服务器。 　　2.2系统功能设计 　　基于网络与数据库技术的多元主体教学质量评价系统根据需要，总体上分为评价模块、评价结果、评价管理等模块。系统功能结构图如图2所示。 　　 　　(1) 评价模块 　　是系统核心模块之一，主要功能是根据用户登录信息，显示评价课程信息，将评价内容生成评价表，由用户进行评价。 　　●评价表设计和发布 　　此项目的评价指标结构主要由督导部门根据教学实际提出，力求做到合理分类、全面评价、权重科学等。管理员在系统开通发布前有权修改和更新评价表。评价表可以按公共基础课和专业基础课及实训课特点进行分类设计，使得评价和计分更为合理。 　　●评价过程 　　学生端一旦成功注册，正确登录后，输入必需的各个选项，进入评测页面，即可在评价页面看到内容和选项，学生打分不是直接填写分数，而是进行单项选择。 　　●评测过程控制 　　学生完成各个选项并提交，后台可以设置答卷有效性控制，系统确定有效则入库，如学生选择的10个选项均为D，系统会判定无效，并返回评价页。每门课每名学生(根据注册信息)只能评价一次，评价表下端有留言框，可给教师填写具体意见和建议，提交成功则提示信息。 　　(2) 评价结果 　　 　　学生评价结束后，系统自动统计各项分数，教师通过用户名和密码登录查看自己的教学评价结果，后台管理系统可按学期自动进行分数汇总、统计分析、排序(按全院、各系、各专业、任课教师等)和打印上报或分发等。 　　●信息查询：教师注册登录查询自己所任教课程的评价结果、并查看有关留言。教师只能查询本人的评价结果，查询需提供用户名和密码，用户名和密码由系统提供，教师可自己更改密码。 　　●留言中心：为开放性版块，留言直接在网页上显示，任何人均可在留言板上发表自己对教学及管理等方面的感受与建议，但必须遵守留言板的规定，管理员有权对留言版实施管理。 　　●教评信箱：为封闭性版块，信件内容直接发至督导处，由管理人员收集、处理和反馈。 　　●评价表留言：学生在提交评价表时对所评价的科目的任课教师的留言信息。管理员和被测评教师有权察看。 　　(3) 后台管理 　　后台管理模块包括系统管理、用户管理、课程管理、评价管理、数据管理、留言管理和安全管理七个模块，如图3所示。 　　 　　2.3系统数据库设计 　　数据库是本系统的数据支持，是系统的核心和基础，建库是系统开发的首要工作，能否建立高效的数据库是系统开发成功的关键。针对教学评价系统的需求分析，本系统设计了一系列高效、合理的数据库。主要用到的数据表有管理员信息表、班级信息表、系部信息表、学期信息表、学生信息表、教师信息表、专业信息表、课程信息表、评价指标表、评价结果表、留言信息表等共12个数据表。各表结构及主要功能如下： 　　●系统开关表system(id、closeok)：用于管理员开通和关闭该系统； 　　●班级信息表class:(cl_id, classname, departid)；

展开阅读全文