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短期提高高中数学的方法

短期提高高中数学的方法

短期提高高中数学的方法范文第1篇

关键词:进化算法;人工智能;短期电力负荷预测;进化算法

中图分类号:TP181;TM727 文献标识码:A

0 引言

电力负荷预测是指利用电力历史负荷的特点和其它相关因素的影响,找寻电力负荷中自身存在的周期性的规律,并挖掘出出未来的发展趋势,由此预测出未来某特定时刻的负荷数据[1]。短期负荷预测是指预测未来一月、未来一周、未来一天,甚至于未来一天24小时中任意时刻的负荷值。准确的短期负荷预测是电力系统安全经济的调度、规划的保证,是电力系统稳定运行的前提,是社会正常生产和人民安定生活的保障。

随着全球不可再生资源的不断减少及环境污染的日益增加,将风能、太阳能等新能源发电系统形成的分布式能源接入传统电网中的新型电网――智能电网(smart grid)由此产生。智能电网将信息技术、通信技术、计算机技术以及各种输、配电硬件设施集成为一整体,通过先进的信息技术,实现配电网智能、弹性、自愈等功能[2]。

无论是国外还是国内,配电自动化都是智能电网的核心。配电自动化实际上是实现配电设备正常运行及事故状态下监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化[3]。短期电力负荷预测则是实现配电管理、故障处理等问题的前提。因此为了达到精确地配电自动化,高精度的短期负荷预测必不可少。

1 问题的分析及解决

智能电网的“互动、自愈、安全、经济、清洁、节能、高效”等要求导致了短期电力负荷预测更为复杂[4]。不同的区域,不同的发电形式及用户端的引入都导致了电网运行环境的复杂性。环境一旦变化(比如事故,分布式电源的启停),智能电网的短期负荷预测模型必须能自适应这些变化,从而得到高逼近的预测值以辅助电网的调度、管理等操作,确保电力系统的正常运作。因此,智能电网环境下的短期电力负荷预测应具有高度自适应性和智能性的特点。

另外,智能电网中AMI虽然为负荷预测提供了所需的数据,但在庞大的数据集成时,有可能引入不良数据的干扰,并且复杂的通信网络(数据传输环节)也提高了数据的出错风险[5]。因而,智能电网的短期负荷预测中数据的预处理不可或缺。

针对智能电网短期电力负荷预测的异常数据较多、智能性较强和自适应要求较高的特点,本文通过下面三个途径进行实现:(1)采用自动的不良数据辨识方法,采用统计学的数学方法来剔除噪声数据;(2)通过算法的比较,对人工智能算法进行仿真比较,得到较优的短期电力负荷的支持向量机预测基本模型;(3)对比优化算法,采用进化算法完成人工智能模型的参数的寻优,形成算法的组合,提高模型的精度和自适应性。

2 数据处理

输入数据的处理为预测模型提供了干净、准确的数据,减少预测算法的处理量,提高预测效率和预测精度。本文按照以下步骤完成数据预处理:

步骤1:从数据库中读取短期电力负荷表;

步骤2:缺失值的处理。检查待识别日的负荷数据数值是否为空值,若为空值,则定义缺失值为:

(1)

其中 表示第 天时刻的负荷值, 为相应的权值,且 ,本文分别取 ;

步骤3:垂直方向异常数据识别。计算出8个同一季度、同一周期日型同一时刻点 的历史负荷的均值 和方差

(2)

(3)

然后计算出每天 时刻数据的偏离率:

(4)

最后确定偏离率大于阈值的点为异常点。

步骤4:垂直处理。相邻的周期类型一致的负荷数据的加权均值取代噪声数据:

(5)

步骤:5:水平方向异常数据识别。将一天96点数据依次排列,按式(6)求出第一个序列 :

(6)

然后按式(7)求出新一组序列:

(7)

从而形成负荷的估计序列为:

(8)

接着计算 对 的偏离率 :

(9)

最后确定偏离率大于阈值的点为异常点。

步骤6:水平处理。利用估计序列的负荷值代替异常数据:

(10)

步骤7:归一化处理,部分数据显示见表1;

步骤8:重建数据表,将处理后的负荷数据与其它所需输入属性放入其中;

步骤9:为保证训练数据的统一性,将数据表扩充,得到输入数据,以一组为例如表2。

3 人工智能预测算法

随着智能电网的研究,电力系统规模日益增大,电力系统变化也越来越复杂。人工智能方法以计算机技术为基础,具有很好的智能性。它不仅能够实现非线性曲线的高度拟合,而且可以体现出许多不确定因素的影响,这就保证了该方法对不确定变化的适应性[6]。目前应用最为广泛和成熟的方法是人工神经网络[7](artificial neural network,ANN)和支持向量机[8](support vector machine,SVM)。鉴于人工智能算法的特点,本文以人工智能算法建立预测的基础模型。

人工智能算法建立预测模型的过程类似于机器学习的过程。以训练样本为人工智能模型的输入,利用人工智能技术的学习算法实现模型参数的确定,由此得到人工智能预测模型,如图1所示。

采用人工智能进行短期负荷预测的算法为:

步骤1:确定训练样本集;

步骤2:设定预测算法的初始参数值;

步骤3:利用预测算法中的训练过程训练预测算法的模型参数;

步骤4:输入测试样本,得到预测输出值。

4 进化算法

人工智能算法初始参数采用固定值难以收敛到全局最小且易受人为因素影响,所以单一的人工智能方法高度自适应智能电网环境。

进化算法EA(evolutionary algorithms)与传统的优化算法相比,是高鲁棒性和广泛适用性的全局优化方法。算法具有自组织、自适应、自学习的特性,能够不受问题性质的限制,有效地处理传统优化算法难以解决的复杂问题。常见的进化算法有遗传算法[9](GA)和粒子群算法[10](PSO)。近年来云进化算法[11](cloud based evolutionary algorithm,CBEA)称为进化算法中的热点。本文以这三种算法分别优化比较。图2为进化算法的算法流程。

采用进化算法进行参数优化的步骤为:

步骤1:确定进化算法的所需的初始参数值;

步骤2:随机的产生初始进化群;

步骤3:将初始进化个体代入待优化的模型中,采用交叉验证误差的方式评价进化个体的适应度;

步骤4:按照进化算法规则产生子代的进化群;

步骤5:最优进化个体代入模型得到最优模型;

步骤6:将测试样本输入代入最优模型,求出待测点输出;

步骤7: ;返回步骤1,滚动预测出 ;

步骤8:输出所有预测值。

5 模型的建立及仿真

智能电网的短期电力负荷预测模型首先由人工智能算法建立出基础的预测模型,以历史负荷和上一轮预测负荷与实际负荷的误差,求出初始预测负荷 ,然后以 与 的交叉验证误差的的函数作为进化算法的适应度,根据适应度的大小选择最优的模型参数 和 ,代入人工智能算法得出最优的预测模型,由此预测出未来负荷。该预测模型的结构框图见图3。

本文通过实验仿真LSSVR、BP神经网络和RBF神经网络的短期电力负荷预测模型,并对预测结果进行比较以选择出最适于智能电网的预测算法。其仿真结果如图4所示。

Fig.4 Prediction results based on 3 kinds algorithms of AI

比较图4,可以看出LSSVR比BP神经网络和RBF神经网络的预测曲线更贴近实际值。

本文将三种算法预测一个点的时间统计为表3,由此分辨模型的实时性。

由表3可知,由于LSSVR算法的参数较少,所以LSSVR的时效性远远高于BP神经网络和RBF神经网络。另外因为本文在BP神经网络中多加了一个隐含层,相对的隐层单元数也增加了,使得时效性最差。

接着本文将BP神经网络、RBF神经网络和LSSVR的预测结果进行统计,得到表4。通过表4评价模型的预测精度。

分析表4, LSSVR的预测结果的合格点百分比分别高于BP神经网络和RBF神经网络9.85%和19.13%,所以LSSVR对该系统进行负荷预测时,高度相符的数据最多,误差的平均值就最小;而LSSVR在MSE上则比BP神经网络和RBF神经网络分别低0.0769和0.1434,表明了预测误差波动较小,显示了预测模型LSSVR较高的精度;另外,从准确率上看,LSSVR比BP神经网络和RBF神经网络分别高7.69%和14.34%,同样说明了LSSVR预测的精度最高。综上,采用LSSVR进行短期负荷预测的效果最好。

接着以LSSVR为基础模型,采用CBEA、GA和PSO实现模型参数的优化,得到CBEA_LSSVR、GA_LSSVR和PSO_LSSVR组合预测模型。其预测结果图如图5所示。

观察图5表明CBEA_LSSVR的预测结果曲线比GA_LSSVR和PSO_LSSVR的预测结果曲线更能代表实际负荷曲线,预测效果最好。

观察表5,CBEA_LSSVR与PSO_LSSVR的预测时间相差无几,但是比GA_LSSVR的预测时间稍短,时效性稍高。这是因为CBEA_LSSVR的算法采用实数编码,并减少了遗传和变异的操作。

分析表6,CBEA_LSSVR预测模型的预测结果在合格点百分比、MSE和准确率三个方面比GA_LSSVR和PSO_LSSVR预测模型的预测结果分别提高了2.6%和4.89%、-0052和-0.01534、0.53%和0.54%,由此可知CBEA_LSSVR短期电力负荷预测模型比GA_LSSVR和PSO_LSSVR短期电力负荷预测模型的预测精度高。另外,多次实验发现CBEA_LSSVR预测曲线几乎没有变化,鲁棒性高。

6 总结

本文首先采用人工智能算法预测短期负荷,从精度和时效性两方面选择最优的基础模型;然后通过CBEA_LSSVR与GA_LSSVR及PSO_LSSVR预测模型进行对比,发现CBEA_LSSVR具有更快的收敛速度、更好的鲁棒性和更高的预测精度,是智能电网的短期电力负荷预测的首选。

参考文献:

[1] 牛东晓, 曹树华, 卢建昌, 等. 电力负荷预测技术及其应用[M]. 北京:中国电力出版社, 2009: 1-9.

[2] 余贻鑫, 栾文鹏. 智能电网[J]. 电网与清洁能源, 2009,25(1): 7-11.

[3] 龚静. 配电网综合自动化技术[M]. 北京:机械工业出版社, 2008: 1-40.

[4] 张炜桀. 智能电网环境下的电力负荷预测[D]. 成都: 西南交通大大学, 2011.

[5] 王建军. 智能电网环境下的自适互动智能负荷预测研究[J]. 陕西电力, 2010,38(5): 11-15.

[6] Thessalonike, Constantine D. Spyropoulos. Methods and Applications of Artificial Intelligence[C]. Greece, Ai, Hellenic Conference, 2002

[7] Niu Dongxiao, Xing Mian, Meng Ming. Research on ANN Power Load Forecasting Based on United Data Mining Technology[J]. Transactions of China Electrotechnical society, 2004, 19(9): 62-68.

[8] Long Wen, Xu Songjin. Short-term Load Forecasting Based on LSSVM with Mutative Scale Chaos Optimization Parameters [J]. Water Resources and Power, 2011, 29(11): 186-188, 76.

[9] 牛东晓, 刘达, 陈广娟, 等. 基于遗传优化的支持向量机小时负荷滚动预测[J]. 电工技术学报, 2007, 22(6):148-153.

[10] Ning Lu, Jianzhong Zhou, Yaoyao He, et.al. Particle Swarm Optimization for Parameter Optimization of Support Vector Machine Model[C]. The Second International Conference on intelligent Computation Technology and Automation, 2009, 283-286.

[11] Gao Ying. An optimization algorithm based on cloud model[C]//2009 International Conference on Computational Intelligence and Security, IEEE computer society, 2009: 84-87.

基金项目:

安徽工业大学研究生创新研究基金(项目编号2011029)。

作者简介:

短期提高高中数学的方法范文第2篇

论文关键词:日本;短期大学;高职教育

日本有着重视实业、技术教育的优良传统,早在明治三十六年(1903年)三月颁布的《专门学校令》就明确规定专门学校是传授高等学术技艺的学校。二战后日本实行了强有力的国家干预经济的方针,产业经济的快速发展,这种需求也推动了日本高等职业教育的发展。正如日本高等教育领域专家天野郁夫曾指出“(日本高等教育)规模扩张的主要承担者不是‘大学’而是专门学校,而且是私立专门学校”。日本高等职业教育主要由短期大学、高等专门学校以及专修学校构成,始于1949年的短期大学更是高职教育中不可缺少的一部分。1948年,日本对没有升格为四年制大学的私立专门学校采用盟军民间情报部(CIE)顾问美国人伊尔斯(W.Eels)的建议,引进美国短期大学制度。1949年5月16日,日本众议院通过了关于短期大学的《学校教育法》修正案,明确规定学习年限2年或3年的大学为短期大学(暂定)。1950年正式成立并开始招生的短期大学共149所,共招生15098人。目前日本短期大学共有395所,在校生人数约为15.5万人。

一、日本短期大学的特点

日本短期大学是在高中教育的基础上,以女性为主要教育对象,对学生进行高深的专门知识教育,注重培养职业上或实际生活中所必须的能力,课程编制偏重教养和人文学科的地方高等教育机构。我国著名日本教育专家梁忠义先生所讲:“谈日本教育在经济增长中的作用,忽视短期大学的意义是不全面的。短期大学在日本高等教育结构中已占有重要的地位,其作用已为官方和社会各界所肯定。”

1.修业年限较短

日本的短期大学之所以称为“短期”在于其修业年限。早在1949年《学校教育法》修正案中就曾规定其修业年限为2至3年,相比四年制的大学,这对于那些想尽快学习职业技能尽早进入劳动市场的学生来说更有吸引力。

2.办学主体的私人化

日本短期大学自创立以来,占主体的便是私立学校。根据日本文部科学省平成22年(2010年)公布的统计报告显示,在全国395所短期大学中私立短期大学就有369所,余下为公立短期大学,基本上可以看出国立短期大学已不存在。办学主体的私人化使得短期大学的办学更加灵活,更能适应市场和社会的需要。

3.女性化现象

女性化是日本短期大学的另一个特点。平成22年(2010年),短期大学中女性在校生人数为13.7万余人,占在校生总数的88.7%。而在普通的四年制大学中,女性只占总数的41.1%。首先,这与日本文化传统中女性社会地位不高有关。按照日本传统,女性在婚后便退出劳动力市场成为家庭主妇,因此获得更高的学历对一部分女性来说没有很大的意义与价值,选择修业年限较短的短期大学更有现实意义。其次,短期大学女性化和短期大学的专业设置有巨大的关系。短期大学不设院系,直接开设专业。其设置的专业和学科主要包括:人文、理工、农学、医疗保健、家政、教育、艺术等。在短期大学中学生数最多的两个学科是教育与家政,而这两个学科也较适应女性的就业和家庭需求,符合女性的社会角色。

4.强烈的地域性

短期大学主要分布在全国的小城市和县城,所招收的学生也大部分来自本地区,学生毕业以后也多在本地区就业,学校注重根据当地的经济建设和社会的发展、需要及时调整专业和学科设置,把为当地经济建设和社会发展培养人才,为社区服务作为学校的办学宗旨,属于地方高等教育机构。从生源地看,三分之二以上的学生来自短期大学所在地,且女性比例高于男性。

5.招生要求较低

日本短期大学招收新生主要采用推荐制,短期大学预先向社会公布本校自定的推荐生的数目和录取条件,高中根椐学生的志愿及其具备的条件向短期大学推荐,短期大学依据高中毕业生的在校学习成绩、体格检查表和原高中校长的推荐书择优录取。此外短期大学也采用考试录取学生,但考试的科目不多,试题的难度不大,参加考试的学生一般都能被录取。

6.可授予学位或升入大学(学部)

1991年文部科学省对短期大学设置基准大纲化,并规定了短期大学与高等专门学校一样,可以授予毕业生“准学士”学位,2000年中央教育审议局又将其改为授予“短期大学士”学位。在短期大学中,每年有近11%左右的学生升入大学(学部),且比例高于高等专门学校学生和专修学校学生,这也是促进短期大学得到发展的重要因素。

二、日本短期大学的发展困境

近年来由于日本国内经济低迷、人口严重老龄化以及社会需求的变化,日本短期大学在发展、经营等方面遭遇到了前所未有的困境。

1.适龄人口降低带来入学人数减少及经营危机

日本老龄化现象严重,出生率早已出现负增长,相应的各个教育层次的入学人数逐年降低。平成12年(2000年)短期大学的入学人数为32.8万人,到2010年,入学人数则降低到15.5万人,下降了52.6%,学校数也减少了177所,下降了30.9%。短期大学曾经一度达到600余所,而如今学校数量不断减少,仅剩300余所。入学人数的降低,规模的缩小,使得以学费为主要经费来源的私立短期大学面临经营困境。

2.对更高学历的需求带来的困境

日本近年来国内经济不景气导致女子在接受高等教育以后准备长期就业的人数增加,很多人追求更高学历而选择四年制大学。另外,当今日本已进入“大学全入时代”,短期大学在与四年制大学的竞争中处于不利的境地,这更加加重了短期大学的经营困难。 转贴于

3.发展定位不清导致迷失自我

1995年,日本高等教育学者馆昭提出了“短期大学的高等教育第一阶段论”,认为1991年的教育制度改革使短期大学已经不再是最终的完成教育机构,而应该考虑转向成为提供大学最基本、最核心教育的阶段性教育机构,将短期大学作为四年制大学的准备阶段。短期大学在确立之初,曾定位为不同于四年制大学和专门学校,有特色的短期高等教育的学校类型,但在实践层面因缺乏切实可行的具体措施,在教学课程、教学内容方面被“四年制大学教育”的发展目标所支配,实际上成为四年制大学的预备学校。

三、日本短期大学的发展对我国高等职业教育的启示

1.定位清晰、目标合理

当前我国高等职业学校的发展定位问题也同样存在。我国高等职业技术学校虽然定位为培养应用型、技术型人才,但在专业与课程方面仍偏向本科教育的模式,忽视学生动手能力的培养,实训时间偏短,专业设置单一,课程内容陈旧落后。根据教育部统计,我国高职、高专学校在校生主要分布在这些一级学科中——经、法、教、文、理、工、农、医(师范)(史、哲未招生),在校生数比较多的学科为工学(4022593人);管理学(2334033人);文学(1050251人,其中外语487338人,艺术450341人)。由此可见,与偏向人文教养类的短期大学一样,我国的高等职业教育也有偏向文科专业的倾向。高等教育“大众化”需要以多层次的高等教育为条件,而各层次的高等教育应有各自的培养目标和规格,因此,高职院校尤其是地方高职院校要想在激烈的竞争中生存下去,必须有科学、正确的办学定位。

2.多元化筹资、增强办学自主权

日本短期大学的灵活性、多样性和社会适应性来自其私立性质及以学费为主的经费来源。而我国的高等职业院校以公立为主,依赖政府拨款办学,且缺少适应市场变化的灵活性。我国高等职业教育应借鉴、学习日本短期大学的长处,鼓励打破单一的办学体制,当前需要改变行政主导型的办学模式及政府为主导的资金投入模式,建立多元化的办学主体、多元化的经费来源、多元化的管理主体,减少学校对政府政策的过度依赖,增强办学自主性,并加强与市场和企业紧密联系的高职教育办学模式,增强高职院校面对社会需求和市场变化的灵活性。

3.加强联系、服务当地

日本短期大学的课程设置、教学内容及其他各项工作都明确地以本地区为中心,根据特定历史时期和本地区需要的变化,及时调整办学规模和专业设置,更新课程内容,采取灵活多样的方式自主办学,为经济发展培养实用型人才。我国的高职院校也比较具有地方性特点,如由当地政府提供经费支持,但在专业设置方面却未能很好地体现地方经济特色。因此高职院校办学方向、专业设置都应考虑与当地产业结构的调整以及社会发展相协调,着眼于当地的技术人才培养,加强灵活性、多样性、自主性,为当地经济、社会发展服务。

4.扩大规模、促进实现终身教育

短期提高高中数学的方法范文第3篇

【关键词】艺术教育 数字短片 制作 人文素质教育

高校艺术素质教育课程主要涉及到科学、文化、心智教育三大方面,如何打通这三大方面,对高校艺术教育工作者尤为重要。艺术素质教育课程包含多样,既有绘画、书法、音乐、舞蹈等传统艺术形式,也有技术与艺术相结合的数字短片形式。基于此,笔者从自身所从事的专业出发,针对目前国内综合性大学本科生数字短片制作实践活动的开展,试论数字短片制作的实践活动综合性大学本科生人文素质教育的影响与推动。

一、数字短片制作的特点

随着现代信息技术的不断发展,数字短片逐渐成为人们表达生活方式与娱乐方式的一种重要手段,在搜索引擎百度中键入“数字短片”会得到8,130,000个结果。对数字短片制作内涵的界定有很多,不同的学者对数字短片制作的定义也不一样。笔者认为,数字短片制作与其他媒体有不同的特点,如借助网络、手机、电视广播等多种传播媒介在短期内进行播放数字影视内容,其本质是数字技术的集中体现,集合了当前最为流行的信息技术,如手机媒介、移动媒介(如公车、地铁);就播放长度而言,从几秒到数十分钟不等;主要表现方式有DV短片、微电影、手机DV、动画DV等。

数字短片的优势与当代全球信息化技术发展进程的趋势是不谋而合的。在数字短片制作过程中,必须将所涵盖的图形图像、音响音像等素材进行离散化,转变成独特的信息符号,最后通过计算机的数字化处理予以表现,这与当代全球大数据化的进程是相符的。

从制作方式来看,目前常见的数字短片可分为三类,第一类是所有短片全部用计算机技术予以处理,剔除了任何实拍的素材。如虚拟交互现实的三维动画片等。第二类是运用信息化技术手段在对所实拍的素材予以后期加工与制作。通过数字媒体技术再现、提升实拍的全部镜头,如音乐MTV、商品广告等。第三类是追求真实性,强调实拍技术。数字短片的所有镜头内容都来自于实拍,且不经过任何后期的处理,以表达对镜头中生活真实性的尊重。

二、综合性大学数字短片制作的步骤和方法

在经济全球化的今天,高校应培养综合素质高、有较高市场适应能力的人才已经成为共识。人才综合素质的提高不仅是指掌握较多科学技术知识,还包括人文素养。人文素质教育不仅能够起到构建学生完美人格,提升其沟通能力与交往能力,而且还能培养学生强烈的社会责任感。作为人文素质教育的重要手段――数字短片制作在高校得到广大师生的青睐。数字短片制作涉及的方面众多,比如艺术、人文、科学技术、审美、情感体验等,学生参与制作过程,能感受到强烈荣誉感、责任感和认知感。

虽然数字短片内容较短,却折射出学生在短片制作过程中的成长历程。学生的艺术审美能力和艺术创造能力、克服困难的毅力、团队合作的精神均能得到集中体现,学生在创造美的同时也在净化自己的心灵。因此,本科生数字短片制作的实践活动具有强大的育人导向功能。同时,在数字短片制作的实践活动中,需要构建精诚合作的团队操作形式。因此,对教师自身创新指导模式的促进、师德的弘扬与光大,对学生综合素质的提高与人格的塑造,都具有现实意义。笔者自2010年起,每年牵头组织、指导学生制作数字短片使用于毕业典礼,每次制片都处于时间紧、经费少、要求高、压力大的状态之下。如何在规定的期限内运用基本技能进行艺术作品的创作?笔者认为,必须对作品的背景、构思、情感表达有所了解,在本体艺术操作原则的前提下,针对实践对象的技能程度、整合能力、时间节点等实际现状,构成若干个小型临时组织。

如在笔者执导的南京信息工程大学毕业作品《毕业歌》当中,首先是在人员团队组成上做文章。在主要技术人员的选择上绕开由兴趣构建的社团组织,锁定在具有数字短片制作基本技能的传媒与艺术学院的学生团队,分剧本创作、导演选定、演员选定、分镜摄像、合成制作五个块面实施。所有团队人员的筛选,均在校团委发动二级学院本科生参与的调查和面试基础上。在实际操作中,依靠专业技能相对优秀的学生作为团队主要的依托和骨干力量,激发学生浓厚的艺术创作激情,把制作过程演绎成陶冶情操的过程。

其次,在人员团队组建完成以后,由教师项目制作计划书,其主题包括剧本创作、导演组形成、演员选定、分镜摄像、后期合成制作五个块面。在创作思路基本确定的前提下,或大量阅读相关文献,或大量聆听音像资料,或大量搜集角色信息,找出各自的攻克难点,各组需先感受其自律性要求。如在剧本创作时,需深入寻求最合适的故事题材,构建剧情发展的大致框架结构。导演组的任务是找出所有动情点及调度非常规手段完成内容的表现形式。演员及场景的选择,也是对导演组发散性思维能力的检验。分镜摄像要注意钻研构建独特、完美的影像风格,营造叙事与隐喻相融合的美学意境。此外,还要通过场记的安排,把剧本中同一个场景的内容集中在一起拍完,以节约制作成本。

在团队拍摄《毕业歌》作品过程中,师生团队配合起到了很好的推进作用。学生团队负责在短期内突击完成开拍前外联、道具、服装、化妆等相关准备工作;教师则主要负责艺术与技术同构中的驾驭状况、技术搭配、人员的调度问题等。这样的配合方式,笔者认为可以最饱满的精神状态指导学生在作品的创作上尽可能用青春的语言、健康的审美表达方式完成预期目标。

最后,在《毕业歌》作品制作过程中,也强调了互相学习的重要性,无论是导演,还是摄影,都是以学生为主体的制作团队。从个人知识储备的情况来看,他们当下所掌握的知识信息还处于向拼贴、表演、组合装置等合谋的流动状态下,在短时间内勤于学习非常重要。如在后期编辑中,常用的视频编辑软件是Premiere和AE,这两款软件各具优势。短片的剪辑工作是在Premiere中完成的。因为多次运用长镜头,在整部短片剪辑的节奏控制上也须讲究过渡细节。短片色调定位为鲜艳、饱和度较高,但实际拍摄出来的画面颜色难免有一定的偏差,因此,学生要在不断实践中掌握在AE软件中对短片进行整体的调色,以确保短片的饱和度和色彩平衡。

上述做法,仅是笔者在指导学生短期制作实践过程中的心得体会。校园数字短片的制作实践因为软实力和硬件条件的不足,使得作品呈现的效果不尽人意。但在参与短片创作的过程中,学生的艺术修养会随着短片创作过程而提升,这种实践型艺术教育手段的科学性和有效性,充分体现了高校艺术教育的本质意义。

三、综合性大学数字短片制作的作用

其一,数字短片的制作成为学生素质教育的重要手段。在制作数字短片的过程中,如何构思镜头,以及对剧本的重要环节进行修改都取决于学生。在进行艺术构思的过程中,学生从懵懵懂懂状态起步,在不断学习和实践中达到熟练剪辑各种影片片段、加入各种艺术风格的数字音乐的程度。这种创作过程,无疑使学生的综合素质得到了很好的锻炼与提高。

其二,培养了学生的团队意识。数字短片并非是独舞、独唱、独奏等艺术形式,其完成往往是团队合作方式。如何创建一个合理、科学、高效的数字短片制作团队,是摆在学生面前的头等大事。学生往往因为各自所学的专业、兴趣爱好、知识储备等因素选择不同的合作伙伴组建团队。如需要拍摄唯美校园短片的核心团队就涉及到舞美、化妆、灯光、音乐、剧本、特效等各个专业的学生。在创建团队的过程中,学生的沟通、交往能力得到了极大的提升,而这恰恰是用人单位选用人才最看重的能力之一。

其三,普及艺术教育,推广高雅艺术。充分利用好综合性院校知识背景多元化的优势,在制作中能获得意外的创作构想和可行性。以笔者所在高校为例,在以具备数字短片制作基本技能的传媒与艺术学院的学生团队基础上,同时吸纳一些其他专业的学生,参与审美评判意见的发表及事务性合作。因为有不同知识背景人群的参与、思考和实践,使作品在制作的过程中最大限度地融入各种思想,使为内容服务的艺术表达具有相对完美的形式。自2010年起至今,笔者所在高校共创作了《我的二十分之一人生》《人生若只如初见》《毕业季》《散作满天星》等6部作品,这些作品在校园网、人人网、校方微博、微信等媒体平台上予以推广,得到了广大师生的好评。

其四,促进受众群体的文化自觉意识。短片制作实践活动,使大学生的艺术脉络悄悄发生着变化,他们不再仅仅满足于对学生时代美好流年的回忆中,而是逐步关注自己的未来发展以及对社会问题进行探究性反思,渐显其艺术和思想观念的自由表达能力的提升。同时,在制作实践中,学生的艺术观点和主张也得到一定的延伸,充分体现出大学生成长中的文化自觉意识。短片制作实践使制作团队成员得到了一种自我人格升华的机会,同时也为他们未来的职场定位奠定基础。

综上所述,数字短片制作、传播与应用越来越得到广大高校师生的欢迎,无论是校园文化传播、校友聚会、开学及毕业典礼等各种场合,数字短片制作均能发挥强大的功能,成为提高高校学生的综合素质及人文素质教育的有效途径。

参考文献:

[1]万丽君.走向公平――中国农村学校艺术教育的调查与行动研究[D].东北师范大学,2011.

短期提高高中数学的方法范文第4篇

关键词: 短跑 力量训练 方法

短跑运动素质包括速度、力量、耐力、灵敏、柔韧、协调等6大素质系统,每类素质又包括一系列具体的素质。运动素质是体能训练中最主要的一种能力的训练内容,它们直接决定专项运动训练的水平。决定运动素质的主要因素是有机体的形态结构,各器官系统的机能,能量物质的储备等。力量素质是所有体育运动的源泉,短跑运动是周期性的速度力量项目,肌肉力量与速度和跑速直接相关。研究表明,跑速提高一倍,肌肉阻力加大四倍,也就是说速度越快,所要求的肌肉力量越大,因而要提高速度,必须增强肌力,而要增加肌力,必须加大肌肉横断面,也就是说要加粗肌纤维,所以力量的提高十分重要[1]。

短跑运动员的力量训练可分为基础力量、专门性力量和专项力量训练三种,每一种力量训练又可分为多种。如基础力量可以分为快速力量和快速力量耐力训练两种,快速力量训练有爆发力、起动力、反应力的训练之分,所以短跑力量训练的含义是广泛的、多层次的[2]。运动员在各种力量训练中如何有效地促进专项训练水平的提高,从而迅速提高专项运动成绩,是力量训练的最终目的,如果忽视了力量向运动专项的转移,忽视了力量在专项运动中的发挥和利用,那么,这种力量训练不但难以持续有效地提高运动成绩,反而有可能使之下降,所以发展力量只是手段,是为提高速度服务的。因此,进行力量练习时,要注意提高为其运动专项服务的“利用率”,并使此练习所获得的素质有利于向专项迁移,更好地为专项服务。

1.短跑运动员伸髋高摆扒地技术动作的肌肉用力特点分析

依据现代短跑运动技术动作伸髋高摆扒地的本质特征,负重力量练习如胶带牵引作伸髋动作的练习,跳跃力量练习如单脚跳、跨步跳和跳栏架,综合性力量练习如腿负重上台阶等手段应有助于快速伸髋的大腿和髋部后侧肌肉的训练,特别是臀大肌、大收肌、股二头肌、半腱半膜肌,以及掌趾、踝关节等部位肌肉的训练。这些部位的肌肉在高速跑动中的运动方式是“加速前摆――制动”。因此,短跑运动员在跑的过程中,参加大腿后蹬动作的肌群有:使髓关节伸直的肌群是臀大肌、臀中肌后半部、股二头肌、半腱肌;使膝关节伸直的肌群是股四头肌和小腿三头肌;使踝关节、肌屈的肌群是小腿二头肌、拇长屈肌、趾长屈肌、胫骨后肌、骨长肌和腓骨短肌。最后,为了前脚掌着地,上述屈足、屈趾脚群和保持足弓的肌也要适度紧张。后蹬以后,支撑腿变为摆动腿。在后步阶段里,臀大肌等髋关节伸肌放松,而股二头肌、半腱肌、半膜肌等则以近侧支撑工作完成屈膝动作。前摆大腿和高抬大腿的原动肌是连接骨盆和股骨之间的骼腰肌,协同肌群是股四头肌和缝匠肌及耻肾肌和长收肌等。骼腰肌有速度杠杆的特点,在高抬大腿时更为重要。固定骨盆的肌群主要是腹直肌、腹内、外斜肌、腹内、外斜肌,对高抬大腿动作是有利的。

2.短跑运动员力量训练主要采用的方法

2.1短跑运动员伸髋高摆扒地技术动作的力量训练方法。

伸宽高摆扒地技术动作对各技术环节的要点体现在要求上,而这些要求是根据动作结构各技术环节间的内在联系、有机衔接、用力特点和整体技术的需要而提出的。对于力量训练的方法要有针对性,根据肌肉用力的特点来进行安排。

2.2伸髋高摆扒地技术动作对腰、髋的要求,以及力量练习方法。

在日常生活上人体直立的习惯,使腰、髋及大腿根部密集着多块大肌肉群,成为人体最大的动力源泉。因此,以髋关节为圆心,大腿为半径的曲线运动,是发挥身体中心部位的肌肉力量,掌握高速度、大幅度短跑技术的关键技术环节,“伸髋高摆扒地”技术集中体现在髋部周围这个关键部位上[3]。所以力量练习要围绕髂腰肌和臀大肌这两块肌肉进行,练习方法有负重挺身、杠铃半蹲、交换单腿跳等。

2.3伸髋高摆扒地技术动作对膝关节和小腿的要求,以及力量练习方法。

在以髋、膝、踝关节为圆心,大腿、小腿、足掌为半径的曲线运动中,膝关节及小腿发挥着承上启下的联结作用和力量传递的中介效应。要求它既有屈膝摆动的灵活性,又有伸展支撑的稳固性,并在用力方向和角度上服从水平向前分力增长的需要。力量练习的方法主要有用脚蹬拉橡皮条、以橡皮条为阻力作抬大腿对抗练习、负重提踵跳等。

2.4伸髋高摆扒地技术动作对踝、足的要求,以及力量练习方法。

在伸髋高摆扒地技术动作中扒地动作的技术要求对踝、足的力量要求也比较高。过去受“缓冲―蹬伸”这一错误理论的影响(后蹬是人体前进的动力阶段),人们忽视了摆动式积极扒地,亦即“支撑腿落地后,踝关节应很小参与缓冲”。现在对于后蹬角度有了新的概念,对于踝、足的力量练习也有了新的概念,即力量练习以跳跃为主杠铃为辅,可以多采用跳栏架、单换跳、杠铃提脚尖等技术来练习踝、足的力量。

3.对短跑运动员力量训练设计方案的研究

随着运动水平的提高,运动员对专项力量水平的要求已越来越高,过去多肌群的力量训练方法很难有效地继续提高和发展运动员的专项所需要的肌肉力量,从而转向局部的单一肌群的逐条逐群的发展,以达到全面提高专项力量的方法,也就是说,力量训练采用的方法愈来愈多,针对性越来越强,更具体化了。南宁市体校短跑组队员采用三种不同的练习方法:第一组采用与跑的下肢动作结构相似的力量练习,第二组采用以杠铃为主的力量练习,第三组采用跑的形式练习。其训练手段是:第一组:计时30次单足跳,计时50次跨步跳,胶带人拉人牵引跑,快速上坡跑,拖重物跑等。第二组:负重提踵半蹲、深蹲、负重纵跳、抓举、挺举等。第三组不进行力量训练。所有受试者在实验前进行100米测验记录成绩。实验期为三个月,每周进行两次练习,每次练习90分钟,每组间隔时间3分钟,每次练习强度在90%左右。

三个月实验结束后,对受试者进行100米成绩测试,结果三组成绩比实验前均有明显提高。实验结果如表1所示。可以发现第一组采用的训练手段对提高受试者100米成绩的效果比第二组采用的练习效果更明显,而采用力量练习的第一、二组比不进行力量练习的第三组提高的100米成绩更明显。所以说力量练习方法的运用对短跑速度的提高是有实际效果的。

4.提高短跑力量训练效果的有效途径

力量训练手段与方法运用得合理,直接影响力量练习的效果。为此,在组合训练中必须考虑影响力量训练效果的方法学因素,主要包括练习内容、训练负荷、重复次数与训练节奏、练习组数、动作幅度与动作速度、间歇时间与间歇方式、训练总量等。

4.1力量训练内容的选择。

合理的力量练习组合搭配是取得理想的训练效果的关键。选择的练习内容过多,不但训练效果不理想,而且容易出现训练疲劳。在选择确定力量练习内容时,一般应注意:青少年运动员力量训练的主要目的之一,就是为以后的训练奠定牢固的基础,缺乏这种系统的力量训练,便不可能使运动成绩得到持续稳步的提高。因此,在进行力量训练时,应采取多种练习方式发展主要运动肌群。优秀运动员则完全不同,他们的主要目标是尽可能将成绩提高到最高水平,在实现这一目标的过程中,力量训练有其特殊的作用。因此,优秀运动员的力量训练计划(特别在比赛期)必须非常专项化,准确地发展主动肌,练习的方式也要少一些。

4.2专项运动的需要。

力量训练采用的各种练习,特别是优秀运动员的各种力量练习,都应符合专项运动的要求,以便使所有的主动肌都能得到较快的发展。

4.3训练阶段。

准备期以一般力量训练为主,主要是为后继的训练打下基础,采用9―12种练习方法;随着训练的进程,练习内容逐渐减少;直至比赛期,主要安排非常专项化的练习。

4.4力量训练负荷。

前苏联著名训练专家马特维耶夫曾说过:“达不到95%强度的训练手段,起不到作用。”研究证明,大负荷训练可以最大限度地提高快肌纤维的力量和速度,而不是低负荷快速动作练习[5]。因此,我们在训练中应遵循该原则。以下是训练中应注意的问题:(1)最大负荷:一般由具有良好训练基础的运动员在发展最大力量时采用,其他大多数运动员的训练负荷应控制在最大负荷以内。(2)超最大负荷:一般指采用离心或扛重量训练法(被动练习)完成100%以上的负荷。在采用超大负荷训练时,应注意保护,以防出现意外伤害。

4.5力量练习节奏与重复次数。

力量练习的重复次数与训练节奏取决于负荷量。负荷量越高,重复次数越低,重复节奏也越慢。最大力量训练时(90%―100%以上),重复次数很低(1―3次),完成速度很慢;爆发力训练时(最大负荷的30%―80%),重复次数适中(5―10次),完成速度较快。每组力量练习包括一定的重复次数,并在练习结束后有间歇休息。练习负荷量和重复次数、练习组数间呈负相关关系。发展最大力量的练习,其间歇休息应在2―5min为宜,但竭尽全力的练习则最好安排更长的休息时间(5―10min)。发展肌肉耐力的练习间歇可以短一些,通常为1―2min。

力量训练专家舍利希提出,间歇时间,特别是循环练习的间歇时间应根据运动员对生理刺激的生理反应(通过心率表示)来安排。当心率下降到120次/min时,便可开始下一个练习[6]。此外,教练员还应考虑到不同运动员的不同恢复速度来制定有效的训练计划。为了在两组训练之间尽快达到恢复,可让运动员在休息间歇进行一些积极性的活动。

4.6力量练习动作速度与幅度。

力量练习时,要把肌肉充分伸展,然后充分缩短收缩,练习者在放下举重负荷之前,将这种肌肉充分收缩的姿势坚持1s,会大大提高练习效果。力量训练中,随着运动员对训练刺激的逐步适应,间歇休息应相应缩短;而随着负荷量的增加,间歇休息应有所增长。间歇休息的长短,还取决于力量训练的类型、运动员的训练状态、完成动作

的节奏与持续时间、参加练习的肌肉数量等多种因素。

5.结语

力量是人体某部分肌肉在工作时克服阻力的能力,也是各项目的基本素质。任何运动项目技术的掌握都要通过肌肉用力去实现,它是掌握技术和提高成绩的关键所在。力量训练方法多种多样,而各种练习方法如果忽视了力量向运动专项的迁移和力量在专项运动中的发挥和利用,这种力量训练不但难以持续有效地提高运动成绩,反而有可能使之下降。因此力量训练的方法只是发展力量的手段,为提高速度服务。

参考文献:

[1]林芹芳.短跑运动员力量训练方法与手段探析[J].山东体育学院学报,2003,(4),第19卷,第60期.

[2]宋立平.对短跑运动员力量训练方法的探讨[J].太原城市职业技术学院学报,2004,(4),总第57期.

短期提高高中数学的方法范文第5篇

关键词:配电网 馈线负荷 预测

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(c)-0039-01

根据最新统计数据,2014年我国全社会用电量高达55233亿kW时,同比2013年增长3.8%;全国发电装机容量13.6亿kW,比上年增长8.7%,创新历史新高。准确的电力负荷预测为电力系统运行、规划提供了重要的基础资料。不同时间的负荷预测对电力系统分析的作用和目的不尽相同,本文以配电系统馈线负荷预测为研究对象,在分析馈线负荷特征的基础上,对馈线负荷预测需考虑的因素和预测方法的选用进行了分析。

1 配电网馈线负荷特征

从负荷预测的时间来看,负荷预测可分为短期、中期和长期三类,其中,短期负荷预测的时间从一天到数周,短期负荷预测可用于经济调度、机组协调运行、备用容量评估、电力潮流计算、短期运行规划和近期设备维修,通过准确的短期负荷预测可降低在电力系统短期规划期间电力运行与规划的风险,减少不必要的成本浪费。从负荷预测的研究现状来看,当前研究大都集中于系统负荷预测,而对于馈线负荷的预测关注较少。但是,馈线负荷对于配电系统规划、安全运行、设备维护、负荷分析等极为重要,准确的馈线负荷预测与系统负荷预测类似,亦可有效地降低配电系统的运行成本,减少用户停电次数,提高配电系统的供电可靠性。

与电网负荷不同的是,由于配电网馈线负荷的增长变化不平滑,通常在短期内,如几年就达到负载饱和,即配电网馈线负荷将呈现出S型,如图1所示[1]。

因此,虽然不同馈线实际的负荷增长曲线有较大差异,但综合而言,整个电力系统负荷可能呈现平滑、连续增长特征,则是由不同馈线的S型增长综合作用的结果。从图1还可以看出,若根据往年馈线负荷数据利用外推方法所得的虚线是很难表示这种S型增长趋势的。为此,有学者提出,可采用聚类分析、或者h年负荷估计等方法进行预测,其目的在于消除图中不同时刻外推的影响,而非提高长期负荷预测的精度[2]。基于经验估计h年的负荷,这种方法虽然简单方便,但精度难以保证,并且没有充分利用馈线本身的信息。

2 配电网馈线短期负荷预测

2.1 影响配电网馈线短期负荷预测的因素

其实,导致馈线负荷规划及预测精度较低的最大原因在于馈线负荷的变数多且大,这些因素主要包括馈线负荷历史资料,馈线所在地的历史温度、风速等气候资料,尤其是在短期负荷预测中,对于国民经济增长率、城市规划等影响长期负荷的因素则可以少考虑。因此,当前馈线负荷预测面临的困难主要有三个方面的内容。

(1)历史资料收集困难。

对电力系统而言,对于电网负荷的重视度更高,而馈线负荷的历史数据相对较少,并且,一部分供电区域的负荷资料还需依靠人工方式进行资料的抄录和转换,无论在资料收集上,还是在模型建立所需要的训练样本上都极为不易。

(2)馈线负荷波动大。

电网负荷预测,由于范围大,区域广,由于用户用电行为的差异性和互补性使之精度更高,但馈线负荷相对电网负荷波动性更大,其原因在于馈线负荷下用户数有限,一般万户数居多,且馈线供电区域有限,在区域内部用户用电行为可能出现突增或突减,从而降低了预测的准确度。克服这种现象的方法之一就是将资料取对数(正规化)来降低突变的数值,一方面可以使曲线相对平滑以提高预测的准确度,另一方面也可以降低欧几里得距离判定模式系数的错误几率。

(3)资料的丢失和补充。

资料丢失是各类负荷预测中必然面对的问题,可能是由于各种因素导致预测序列资料丢失,致使距离计算结果出现偏差造成负荷分类结果的错误,因此,需对错误的数据进行修补。

2.2 配电网馈线短期负荷预测方法

对于馈线短期负荷预测,方法主要是先对历史时间序列进行负荷分类,然后基于某种特性对分类后的负荷进行预测。

(1)馈线负荷分类方法。

正如上面所提到的,应用最多的馈线负荷分类方法就是聚类理论,具体而言,主要涉及四种算法:分割式算法,阶层式算法,密度式算法和网格式算法。如[3]使用树状的阶层式算法分析负荷曲线资料。

就聚类的方法而言,一般有两类,①从小聚集到大聚集,即资料从小聚集形成大聚集,最后形成一个单一的聚集;②从大聚集到小聚集,与前一方法正好相反,将所有资料当成一个聚集,再慢慢地分成小的聚集,最后再形成一个单一聚集。

(2)时间序列预测分析。

基于聚集后的数据,需对时间序列进行分析。短期时间序列分析就是以过去馈线负荷资料为基础,预测馈线负荷短期未来趋势,以多元回归模型构建负荷预测,构建的模型需负荷相关检测准则,若检测结果不符合相关假设,则需对模型进行误差修正,以构建出最佳化的回归模型。

时间序列分析中使用最多的就是时间序列模型,如自回归模型、移动平均模型和结合前面两种方法的自回归移动平均模型等。最小平方法作为一种常用的统计方法,通过寻找一条回归线使回归残差的平方和为最小,在进行回归预测时应用也较多。而单根检定主要是检定变数值是否具有单根,该方法可对序列是否稳定进行判断。

此外,基于神经网络在电网负荷预测中的经常性应用,已有学者将类神经网络方法引入到馈线短期负荷预测钟来。

无论哪种预测方法,都需要计及馈线负荷的历史数据、馈线所在地的温度、风速等气候数据,然后引入合理的模型系数予以拟合。相对而言,短期负荷预测由于时间较短,对于季节因素可以少考虑,而对于历史数据、昼夜温差、风速等可赋予更大的权重。

参考文献

[1] 孙才新.电力地理信息系统及其在配电网中的应用[M].北京:科学出版社, 2003.