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關(guān)鍵詞:初中信息技術(shù);課堂教學評價;評價方法;評價原則
課堂教學評價,是根據(jù)一定教育目標,通過系統(tǒng)地收集課堂教學活動的信息,對信息進行科學分析,從而對教師教學工作質(zhì)量做出價值判斷的活動。課堂教學評價方法指評價者在評價原則的指導下對一定教學方式中的評價對象進行價值判斷所采用的途徑或方式。有效地進行信息技術(shù)課堂教學評價,對提高我們一線信息技術(shù)教師的教學效率和教學質(zhì)量將起到舉足輕重的作用。
一、初中信息技術(shù)課堂教學評價原則
課堂教學評價的原則是人們開展課堂教學評價應遵循的基本要求。信息技術(shù)課堂教學評價的原則應體現(xiàn)新課程的教學理念。
1.發(fā)展性原則。發(fā)展性原則就是在新課程實施過程中,開展的課堂教學評價應是動態(tài)的、積極的和面向未來的評價。從宏觀講,通過課堂教學評價,為課堂教學改革提供可資借鑒的第一手信息,為教育決策提供重要的依據(jù),從而更好地指導課堂教學改革的實踐活動。
2.促進學生主動學習為中心的原則?!痘A教育課程改革綱要》(施行)中指出:“教師在教學中應與學生積極互動,共同發(fā)展”。因此,課堂教學評價應徹底清除教師中心論的影響,必須拋棄以往那種以教師教的技巧為中心的評價,把著眼點從評教師的教轉(zhuǎn)向評學生主動的學。課堂教學評價活動的宗旨在于促進學生主動、有效學習的進行,而不是對教師的教學評優(yōu)定等。
3.全面性原則?,F(xiàn)代教學評價是發(fā)展性評價,關(guān)注的是學生主體的全面發(fā)展,而不僅是知識的傳遞。因此,課堂教學評價不僅要對課堂教學效果進行評價,更要注重對課堂教學過程的評價,要堅持促進全體學生得到發(fā)展的觀點。通過課堂教學評價,也使教師逐步轉(zhuǎn)變觀念,把課堂教學的目光放在全體學生身上,使每個學生在課堂上獲益,得到充分的發(fā)展。
4.開放性原則。過去,進行信息技術(shù)課堂教學評價時考慮較多的是規(guī)范性和客觀性,而考慮課堂教學評價的開放性明顯不足,導致評價模式相對封閉。課堂教學是豐富而復雜的綜合體,有著極強的個性,教師要充分利用自己的知識水平,結(jié)合個性特點,發(fā)揮每個學生的創(chuàng)造性,才能展現(xiàn)課堂教學的生命力。評價雙方應共同協(xié)商評價目標、評價方案與評價計劃,建立以教師自評為主,同時有領導、同行、學生、家長共同參與的評價模式,開展多種形式的評價。
二、初中信息技術(shù)課堂教學評價方法
1.定量評價與定性評價相結(jié)合。定量評價是采用數(shù)學的方法,收集和處理數(shù)據(jù)資料,對評價對象做出定量結(jié)果的價值判斷。它在一定程度上滿足了以選拔、甄別為主要目的的教育需求。但定量評價處處、事事都要求量化,把豐富的個性心理發(fā)展和行為表現(xiàn)簡單化為抽象的分數(shù)表征與數(shù)量計算。而定性評價是不采用數(shù)學的方法,而是根據(jù)評價者的觀察和分析,直接對評價對象做出定性結(jié)論的價值判斷,例如,評出等級、寫出評語等。定性評價是利用專家的知識、經(jīng)驗和判斷通過記名表決進行評審和比較的評標方法。定性評價強調(diào)觀察、分析、歸納與描述。
2.自評與他評相結(jié)合的方法。按評價主體可分為自評和他評。自評是指評價的對象(如,教師)對自己的上課情況按評價指標體系中的各個指標進行自我評定。他評是指教學過程以外的評價主體對評價對象的評價,他評應在自評的基礎上進行,在評課活動中常用這種形式;先了解教者教學意圖后進行評課,可避免誤解,從而提高評課質(zhì)量。
3.靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的方式。靜態(tài)評價指對相對穩(wěn)定階段和教學物理環(huán)境的價值判斷。動態(tài)評價指對教師和學生在課堂教學過程中引起其他因素產(chǎn)生的教學心理和教學情景的價值判斷。評價時既要對靜態(tài),也要對動態(tài),還要對兩種狀態(tài)的協(xié)調(diào)程度進行評價。
一、教學內(nèi)容改革
科學技術(shù)概論課程是以培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)為目的,著眼于學生的未來發(fā)展,把科學性、知識性、思想性與時代性、基礎性和綜合性有效結(jié)合起來,能夠很好地兼顧學生的志趣和潛能的差異和發(fā)展需要。在該課程的內(nèi)容改革方面,筆者認為要以自然科學發(fā)展為經(jīng),給學生逐漸滲透科學思想和科學方法;以世界各國各門自然科學為緯,包括科學中心國、古代文明國家、四大科學模型以及當代高新科技為標志的各門自然學科的各個方面;由于科技史實的時間跨度較大,因此從宏觀、微觀到宇宙觀來看,其內(nèi)容覆蓋面都十分廣泛,這就要求科技概論課程的教學內(nèi)容必須涉及廣泛的科學知識領域;在涉及社會關(guān)系和科學技術(shù)方面,要遵循課程編排的邏輯順序,如按照科技的正面的作用(社會功能、生產(chǎn)功能等)到負面的作用(資源環(huán)境問題)再到可持續(xù)發(fā)展。同時,還要有效結(jié)合史論,注重遵循學生的認知規(guī)律和知識的構(gòu)建過程,以學生已經(jīng)掌握的知識為基礎,以他們能夠看到和想到的身邊科技為引入點,使得改革后的教學內(nèi)容更易于學生接受。
二、教學方式方法改革
1、教學方法改革
有效結(jié)合教學改革的內(nèi)容,改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學方法,采取多種教學方法進行課堂教學。(1)在課堂教學中以“打開窗口”、“安裝接口”的方法反映現(xiàn)代科學技術(shù)各學科所取得的重大突破和卓越建樹,促使學生在基礎知識的學習中,通過一定的“窗口”看到自然學科發(fā)展的前沿,通過“接口”看到當前所學基礎知識的延伸以及與前沿的接軌和其他各學科之間的關(guān)聯(lián)性。這不僅能夠讓學生在掌握基礎科學技術(shù)知識基礎上了解更多的科技知識,還能夠激發(fā)和滿足學生的興趣和求知欲望。(2)探究式教學方法。學習強調(diào)知識的獲得固然重要,掌握知識如何獲得的過程更為重要。因此,在科學技術(shù)概論教學中,學生要根據(jù)教師提出的問題,遵循科技知識的規(guī)律,自主探究,并解決問題。在此過程中,不僅能夠讓學生把學到的理論知識有效地運用到實踐中去,還培養(yǎng)了學生自主分析問題和解決問題的能力,從而更有利于科學方法和求實創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。(3)以知識板塊和講座模式開展教學活動。這種教學方法,能夠促進學生課前預習,提高學生課堂的集中注意力,加強師生間的互動交流,同時也拓寬了學生的知識面和培養(yǎng)了他們勤于思考的良好習慣。(4)遵循自然科學規(guī)律,加強學科間的聯(lián)系。在人類社會發(fā)展和文明進步的過程中,面臨著人口、資源、能源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等諸多問題,這些問題的解決僅靠某一學科是很難解決的,必須要通過多種學科協(xié)同努力才能解決。因此,在科技概論教學中,就要加強學科之間的關(guān)聯(lián)性,讓學生在現(xiàn)有的知識基礎上充分全面地掌握其他學科的知識,積極引導和鼓勵他們從多角度思考去解決問題,這對培養(yǎng)學生的科學精神、人為精神、參與意識以及決策能力都具有十分重要的作用。(5)強化理論知識和實踐的聯(lián)系。要培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),僅憑課堂上的教學是遠遠不夠的,必須要向課外活動延伸,從而拓寬應用的渠道。教師要結(jié)合教學實際、學生的自身情況以及校內(nèi)外的客觀情況來開展多種形式的課外實踐活動,將課堂所學知識與課外活動實踐有效結(jié)合起來。既讓學生加深了對理論知識的理解和記憶,又可以讓他們在課外實踐活動中發(fā)現(xiàn)學習科學技術(shù)概論課程的重要意義,從而拓寬自己的視野,豐富自己的知識。
2、教學手段改革
多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)具有很強的信息傳播功能,這為科學技術(shù)概論課程的教學改革提供了便利條件,也充分說明了現(xiàn)代科技的發(fā)展給教育改革所帶來的機遇和挑戰(zhàn)。筆者通過教學實踐得出:有效運用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)輔助教學手段,可以使得科學技術(shù)概論課程的教學內(nèi)容更加具體直觀,聲像并茂,能夠很好地激發(fā)學生的學習興趣。同時,這種教學手段也縮短了教師的板書時間,同樣的學習內(nèi)容可以互相切換多次使用,既方便了教學,又可以為教師節(jié)省更多的時間來給學生傳播其他更豐富的知識;既提高了教學效率,又化解了理論教學學時偏少的問題。
關(guān)鍵詞:高校;創(chuàng)新團隊;績效評價;分析
高校創(chuàng)新團隊產(chǎn)生的直接動因在于科學技術(shù)的不斷發(fā)展和科研環(huán)境的變化,這種發(fā)展和變化要求科研組織形式的變革。高校科研面對科研環(huán)境的變化必然要變革原有的組織形式,高校在國家創(chuàng)新體系中的重要地位,在日益激烈的競爭中求生存發(fā)展必須注重科研的效率效果,這就在客觀上促進了高校創(chuàng)新團隊的建設。
一、高校創(chuàng)新團隊的內(nèi)涵
(一)高校創(chuàng)新團隊的界定
把團隊引入高??茖W領域以后稱之為科研團隊。高校創(chuàng)新團隊是這樣一個群體組織:他們以高校優(yōu)秀學科帶頭人為領導,以重點實驗室或者工程中心為依托,以科學技術(shù)研究與開發(fā)為內(nèi)容,擁有合理結(jié)構(gòu)的學術(shù)梯隊,人數(shù)不多且技能互補,愿意為共同的科研目的、科研目標和工作方法而互相承擔責任。[1]這樣的研究團隊是一個具有創(chuàng)新能力的科研團隊,他們的每一個突破又屬于團隊創(chuàng)新。
(二)高校創(chuàng)新團隊的作用
團隊是為了實現(xiàn)某一目標而由相互協(xié)作的個體所組成的正式群體,是一個典型的協(xié)作系統(tǒng)。團隊作為一種先進的管理模式,在現(xiàn)代企業(yè)中已被廣泛運用,并取得了突出的效果。同樣,近年來在我國高校中出現(xiàn)了以科研為主旨的"高校創(chuàng)新團隊",即以學術(shù)研究中心、課題和項目組等為代表的,為實現(xiàn)某個科研目標而明確分工協(xié)作,具有良好的互動性和凝聚力的正式群體。高校創(chuàng)新團隊對高等教育帶有積極作用,主要表現(xiàn)在:(1)有利于交叉學科的產(chǎn)生,促進學科建設,提高教學質(zhì)量;(2)有利于招賢納士,提高學校的整體師資水平;(3)有利于培養(yǎng)有團隊精神及創(chuàng)造力的新生后備力量,為高校及社會發(fā)展提供高素質(zhì)人才;(4)可以一定程度上幫助解決高等教育發(fā)展的經(jīng)費難題。
二、高校創(chuàng)新團隊績效評價分析
(一)高校創(chuàng)新團隊績效評價的目的
高校創(chuàng)新團隊的管理的核心是對人的管理,其實質(zhì)是對人力資源的開發(fā)與利用,最終目標是引導和促使廣大教師和科研人員共同為實現(xiàn)學??蒲邪l(fā)展目標作貢獻。對高校創(chuàng)新團隊進項績效評價正是科研團隊管理為實現(xiàn)這一目標而進行科研激勵的重要措施。[2]績效評價與獎勵是密切聯(lián)系的,前者是后者的前提和依據(jù),后者是前者的延續(xù)和目標。兩者的結(jié)合,可以充分發(fā)揮激勵作用。
通過績效評價可以掌握和了解團隊中教師和科研人員的科研工作情況,評價教師和團隊的科研水平及實力,為學??蒲邪l(fā)展戰(zhàn)略以及教師隊伍建設提供依據(jù)。所以,科研團隊績效評價也是團隊中教師綜合考核工作的重要內(nèi)容。
(二)高校創(chuàng)新團隊績效評價的方法
績效評價方法有很多種,我們可以根據(jù)不同目的選擇不同方法。常用的方法主要有同行評議法、層次分析法、平衡記分卡法、綜合評價法及模糊綜合評價法等。[3]進行績效評價時,選擇什么樣的方法非常重要,它可以直接影響到結(jié)果的客觀公正性。具有自身特殊性的高校創(chuàng)新團隊一般采用的績效評價方法包括同行評議法、綜合評價法、相關(guān)分析法等。
同行評議法應用最為廣泛,是某一或若干領域的專家采用同一種評價標準,對相關(guān)領域的某一事項進行評價的活動。同行評議是一種主觀的定性評價方法,存在人為因素影響的弊端,所以,我們認為應當與定量評價方法相結(jié)合以彌補其不足。只有采用定性與定量相結(jié)合的方法才能較準確地評價出團隊整體及其成員的績效。
(三)高校創(chuàng)新團隊績效評價已經(jīng)取得的成就
目前我國很多高校都制定了科研團隊組建和管理的相關(guān)方法,對團隊規(guī)模、人員組成以及團隊考核等進行了說明和要求。國內(nèi)對公共科研機構(gòu)的績效評價直到20世紀90年代之后才開始研究。2003年科學技術(shù)部等聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于改進科學技術(shù)評價工作的決定》,給科技評價工作指出了明確的導向。同年,國家科學技術(shù)部頒布了《科學技術(shù)評價辦法(試行)》,辦法所指科學技術(shù)評價是指受托方根據(jù)委托方明確的目的,按照規(guī)定的原則、程序和標準,運用科學、可行的方法對科學技術(shù)活動以及與科學技術(shù)活動相關(guān)的事項所進行的論證、評審、評議、評估、驗收等活動。
總之,國內(nèi)對科研機構(gòu)績效的評價還處于探索試驗階段,選擇與建立評價指標體系的系統(tǒng)性差,在指標權(quán)重確定過程中又往往采用層次分析法、專家經(jīng)驗評價法等以定性賦值為主的方法,評價結(jié)果差異較大;而且由于評價對象眾多,這些方法所得到的評價結(jié)果往往趨于均勻化,難以客觀準確地反映科研機構(gòu)的實際績效。為此,需要專門為"高校創(chuàng)新團隊"這一特殊科研群體量身打造適合于它的評價指標體系。
(四)高校創(chuàng)新團隊績效評價過程中存在的問題和原因分析
高校創(chuàng)新團隊科技評價制度對創(chuàng)新團隊的建設及創(chuàng)新成果產(chǎn)生的激勵作用是極其重要的。但是,目前高校創(chuàng)新團隊的績效評價還存在許多問題。
1、存在問題
由于高校創(chuàng)新團隊的建設仍處于雛形階段,體制上的制約因素沒能顯現(xiàn),因而其相應的績效評價機制也仍舊很不健全。目前對團隊的評價還存在很多問題,評價指標體系還很不完善。
第一,"重結(jié)果,輕過程"。由于受到評價成本以及可操作性等因素的影響,目前的評價往往重視對有形成果的評價,如論文數(shù)、專利數(shù)、獲獎數(shù)。但是由于科學研究的風險較大,研究周期較長,成果數(shù)多并不一定代表水平就高。這種評價導向容易帶來學術(shù)的虛假繁榮。
第二,"重個體,輕集體"。為了激勵個人的科技創(chuàng)新能力,目前在職稱評聘、崗位津貼發(fā)放的考核中,科研成果過分強調(diào)科研項目、經(jīng)費、發(fā)表高水平學術(shù)論文和獲獎或獲專利等的排名,這樣的科技評價和利益分配制度強調(diào)的是個人的奮斗,不利于研究人員的跨院系自由流動和合作科研創(chuàng)新。
第三,"重智商,輕情商"。在大科學時代,合作是取得創(chuàng)新性研究成果的首要前提,而有效的合作建立在科研人員之間相互信任、平等、民主、自由的學術(shù)氣氛和環(huán)境的基礎之上。對團隊成員的評聘,不僅要考察其智商,更要考察其情商。團隊組織結(jié)構(gòu)的好與壞,不僅體現(xiàn)在知識結(jié)構(gòu)上,還體現(xiàn)在心理結(jié)構(gòu)上。而現(xiàn)行的校、院、系層級式的人事管理、科技評價和利益分配制度,往往只重視之上方面的要素而忽視了人的心理因素以及團隊文化等。
2、原因分析
目前各大學對科研團隊的考核主要是整體考核,要求團隊在人才培養(yǎng)、論文、專利、鑒定和獲獎等幾方面有所成果。大多數(shù)高校評定職稱時,只承認科研課題第一完成人的貢獻;級別較高或獲資助較多的科研任務,也只認前幾位完成人,忽略了其他參與人的貢獻,特別是有較大貢獻的年青的科技骨干,可能損害其科研積極性。在對團隊的調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn),團隊成員對現(xiàn)行的團隊績效評價體系雖然基本持認可態(tài)度,但是這種機制卻未能發(fā)揮對團隊建設的促進作用。對科研創(chuàng)新團隊的績效評價體系存在著簡單量化的問題。量化的科研評價體系有其功利化的成分,在某種程度上不符合科學發(fā)展規(guī)律,也沒有充分考慮團隊的可持續(xù)發(fā)展。團隊的績效評價缺乏一種切實可行的長效機制。同時,科研創(chuàng)新團隊績效評價體系的高校還要以相關(guān)的制度體系作為保障。如科研創(chuàng)新團隊在成果的評價上的知識產(chǎn)權(quán)保護。
總之,目前對團隊的考核和激勵簡單量化,便于操作的同時,也存在著不夠合理的地方。目前還未能形成對高??蒲袆?chuàng)新團隊的較為通用的指標體系。科研項目一般風險較大,周期較長,團隊用效果和效益來衡量的同時還需要考慮到成員的滿意度及團隊的持續(xù)申請項目能力。大學科研創(chuàng)新團隊的評價體系也應當考慮到人才培養(yǎng)這方面,衡量指標量化到的數(shù)目。大學科研創(chuàng)新團隊成果的衡量大致上還是"用數(shù)字說話"針對不同學科和專業(yè)的科研團隊,高校還沒有建立起適應其特殊性和復雜性的評價體系。
三、優(yōu)化高校創(chuàng)新團隊績效評價過程的建議
(一)簡化績效評價指標
評價指標的選取對于評價組織績效來說是極為重要的,指標過繁或過簡都不利于得出準確可靠的評價結(jié)果。高校在學術(shù)團隊的管理上已經(jīng)形成系統(tǒng)化、制度化的體系,特別是在團隊績效的評價方面,已經(jīng)具有頗為成熟的經(jīng)驗,對科研團隊的發(fā)展起到了很好的激勵促進作用。[4]然而,在績效評價指標體系的建立方面仍然存在著有待改進之處。高??蒲袌F隊績效評價指標體系缺乏層次,且指標過繁,有些指標概念較為籠統(tǒng),容易引起評價者由于對指標含義理解得不夠準確而做出錯誤評判的現(xiàn)象。因此,學校的科研管理專家應該對科研團隊的績效評價指標進行進一步的系統(tǒng)化,使指標含義更為明晰,盡量減少評判誤差。例如,"項目申報"與"項目立項與結(jié)項"指標便可統(tǒng)一為"承擔并完成的科研項目"。
(二)重視科研成果的轉(zhuǎn)化
高校的基礎性、理論性研究負擔過重,導致可轉(zhuǎn)換的科研項目和成果數(shù)量有限,真正能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化的更是微乎其微,高??蒲畜w系的結(jié)構(gòu)和評價機制履待調(diào)整。[5]在如今相對單一、脫離生產(chǎn)、傳統(tǒng)粗放的科研評價體系下,高校要想贏得社會的尊重,就只有不斷追求在基礎研究有所作為,這直接造成我國高校為經(jīng)濟社會發(fā)展服務能力不強,高校科研成果中可轉(zhuǎn)化成果比例不多,高??蒲谐晒霓D(zhuǎn)化率不高。高校科研成果的轉(zhuǎn)化率低是多數(shù)高??蒲谢顒又写嬖诘钠毡楝F(xiàn)象,高校應該及早認識這一問題并在團隊考核指標中重視對科研成果轉(zhuǎn)化的評價,不要僅僅局限于將科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容,要真正做到教、研、產(chǎn)相結(jié)合,使科研成果能為學校和社會帶來更大的經(jīng)濟和社會效益。
(三)正確處理定量與定性評價的關(guān)系
定量與定性的評價方法和指標同時客觀地存在于大學科研團隊績效評價的過程之中,是否能夠處理好定量與定性評價之間的關(guān)系影響著績效評價的科學性。誠然,建立績效評價指標體系是一個反復迭代的過程,必須將專家咨詢的環(huán)節(jié)貫穿于整個評價過程,并且要廣泛征求科研人員、學校領導以及其他相關(guān)人員的意見和建議,來確保所建立的評價指標體系具有有效性。然而,過于依賴專家意見會造成評價過程缺乏客觀性,使結(jié)果有失真實??冃гu價也并非要將所有評價指標加以量化來體現(xiàn)其客觀性,評價過程中真正要解決的問題是如何減少主觀臆斷所造成的偏差。目前,就績效評價而言,還無法以完全量化的方法來進行,只是趨于逐漸提高評價指標的量化程度。
(四)開發(fā)數(shù)據(jù)化的績效評價體系
對高校創(chuàng)新團隊的績效進行評價是一項具有很高難度的工作,單純靠人力運作費時費力,同時也造成大量資源的不必要浪費。在計算機科技、軟件產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,應該借助科技的力量來完善高校創(chuàng)新團隊的績效評價機制,大力開發(fā)研制績效評價系統(tǒng)軟件,將先進的科研管理手段與績效評價相結(jié)合,提高評價效率。目前國內(nèi)在該方面已經(jīng)取得了一些進展,如中日友好醫(yī)院開發(fā)的"醫(yī)學科研管理與評估系統(tǒng)"和同濟大學設計研發(fā)的"軟科學學術(shù)論文質(zhì)量評價系統(tǒng)"等。如今,各大高校在計算機應用方面在國內(nèi)具有一定的影響力,其學科也擁有一大批具有創(chuàng)新能力的科技研發(fā)人才,因此,可以充分利用學校的學術(shù)資源開發(fā)出具有應用價值的績效評價軟件,來降低高校創(chuàng)新團隊績效評價的工作量,同時提高評價結(jié)果的準確性。
建設高水平創(chuàng)新型團隊是高??萍紕?chuàng)新能力的提高的關(guān)鍵,而創(chuàng)新型團隊創(chuàng)新能力的發(fā)揮又離不開合理、有效的團隊績效管理,高校尤其是研究型大學更應該注重創(chuàng)新型團隊的績效管理。要采用科學的績效管理辦法,完善激勵與約束相容的機制,培育民主的學術(shù)氛圍和"創(chuàng)新性"團隊文化,切實提高創(chuàng)新型團隊的工作積極性。
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關(guān)鍵詞:機械工程材料 優(yōu)選方法 研究方向
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(c)-0048-01
材料的選擇工作是機械工程設計中非常重要的環(huán)節(jié),是完成設計的首要工序。機械工程材料的選擇工作是非常復雜而又繁瑣的,不僅需要一定的實踐經(jīng)驗,還要具備相關(guān)的專業(yè)知識,充分考慮選材中的每一個環(huán)節(jié),盡可能的做到最好,同時對選材方法進行評價與優(yōu)化,實現(xiàn)工程材料應有的使用價值。
1 機械材料優(yōu)選方法的研究
1.1 價值工程優(yōu)選法
價值工程法指的就是在提高工程、產(chǎn)品、系統(tǒng)價值的同時,減少工程成本的有效分析法。機械工程材料選擇的原則主要包括:成本原則、工藝性能原則、使用性能原則,并且隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步,逐漸出現(xiàn)了兩個新的原則:環(huán)保原則與可靠性原則。在目前機械產(chǎn)品的設計過程中,相關(guān)的設計人員一定要充分考慮以上原則,使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在達到使用要求的情況之下,盡可能的降低制造成本,以及減少能源、資源的浪費。在選材的時候,充分、合理的運用價值工程的原理,在系統(tǒng)的角度上分析現(xiàn)代工程價值選材的要素以及過程,闡述選材對于產(chǎn)品功能的實現(xiàn)以及延長使用壽命的影響程度,然后在機械工程中實際應用工程價值選材的方法。根據(jù)相關(guān)實踐經(jīng)驗表明,使用工程價值法進行選材,可以加強選材的客觀科學性,進一步提高產(chǎn)品的使用價值。
1.2 工程定量優(yōu)選法
對于選材的定量評價通常都是利用系統(tǒng)工程的觀點,將出現(xiàn)的局部問題放到整個系統(tǒng)中進行相關(guān)的處理,充分考慮材料內(nèi)部以及互相之間的聯(lián)系,進而加以量化,根據(jù)相關(guān)的評價標準優(yōu)化選材方法。選材定量評價法,首先關(guān)注的就是材料自身的關(guān)鍵性質(zhì),之后評價相關(guān)的次要性質(zhì),除此之外,也可以根據(jù)相關(guān)程序?qū)Σ牧系乃行再|(zhì)開展綜合的評價。在工程材料選擇中,比較常用的工程定量法主要有:成本分析法、目標函數(shù)法、星形輪廓模型法等。成本分析法指的就是計算出成本與使用性能之間的比值,也就是性價比,使用這種方法可以對選材的成本進行全面、定量的分析。在所有優(yōu)化方法中,目標函數(shù)法是一種相對比較直接的選材方法,利用具體的目標函數(shù)式表達相關(guān)的材料性質(zhì),進而通過相應的計算,實現(xiàn)材料的優(yōu)化選擇。所以,在運用此種方法的時候,首先就要確定適合的目標函數(shù)。星形輪廓模型法是一種間接、精確的選擇方法,在塑料行業(yè)中得到了廣泛的應用。
1.3 計算機輔助系統(tǒng)的優(yōu)選法
計算機輔助系統(tǒng)主要包括KBS系統(tǒng)、CES系統(tǒng)等。此種方法就是利用計算機技術(shù)將所有材料進行排列,制作成相應的表格,之后根據(jù)實際情況的需要,進行相應材料的選擇,同時采取目標優(yōu)化法解決選材中材料因素互相矛盾的情況。對于一些要求精細加工或者粗糙加工選材的時候,可以利用系統(tǒng)的自動選擇工具進行相應的選材。除此之外,對于圓形材料的選擇可以設計一套專門的計算機綜合選擇系統(tǒng),該系統(tǒng)主要應用在加工研磨中,對于材料進行尺寸切削以及路徑切割,同時系統(tǒng)中還有一個簡單的技術(shù)模數(shù),是評價切割條件時使用的,并且在工具選擇以及對評估車削、研磨、鉆孔等加工使用壽命中使用。計算機輔助系統(tǒng)的優(yōu)選法主要就是結(jié)合了先進的科學技術(shù),有效的規(guī)劃了材料選擇的方式,并且增加了一些人工智能的技術(shù)。
1.4 層次分析優(yōu)選法
機械工程材料選擇所要涉及的方面非常多,比如:經(jīng)濟、生態(tài)、社會、環(huán)境、技術(shù)等,是一個需要考慮多方面因素的問題。并且針對工程材料優(yōu)選這個多因素問題的時候,可以在制定最佳方案的前提之下,可以將其分成方案層以及指標層等多個層次。在進行工程材料選擇的時候,首先就要分析機械工程材料選擇的主要影響因素以及互相之間的構(gòu)成關(guān)系,根據(jù)現(xiàn)有相關(guān)的選材經(jīng)驗,利用層次分析法對機械工程材料的優(yōu)選過程開展有效的評價,同時全面闡述定性化以及定量化的層次結(jié)構(gòu)、評價模式以及總體評價方法。其開展評價的步驟主要是構(gòu)建一個工程材料優(yōu)選的層次分析模型以及相應的判斷矩陣,之后開展層次排序,同時對判斷矩陣開展一致性的測驗,最后在定性、定量的轉(zhuǎn)換中完成工程材料的評價。此項評價體系可以全面的反映工程材料選購的影響因素,非常符合相應工程的實際情況。運用層次分析法可以將抽象的思維進行定量化轉(zhuǎn)換,完全反映工程材料選擇的真實信息,有助于進行選擇方案的優(yōu)化以及做出正確的決定。
2 機械工程材料優(yōu)選方法的發(fā)展趨勢
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,計算機技術(shù)與其它學科也逐漸的引入到了材料領域,比如:數(shù)理統(tǒng)計、可靠性分析以及價值分析等,人們逐漸開發(fā)出了一些帶有規(guī)律的選材方法。尤其是參照了相關(guān)指標之后,更加具有了相應的實用價值,使得材料的選擇工作更加科學化與合理化。除此之外,在選材研究領域中引入的計算機技術(shù)與網(wǎng)絡技術(shù),使得選材工作更加快捷。在進行機械工程設計的時候,選材工作一般都是在確定設計方案之后進行的,隨著材料領域的不斷發(fā)展,今后的研究方向,也可以將其定在設計初期,綜合考慮結(jié)構(gòu)設計與材料選擇這兩個方面。
3 結(jié)語
總而言之,在進行工程材料選擇的時候,一定要綜合考慮多方面的因素,盡可能的運用一些先進的科學技術(shù)手段與工具,開展定性、定量的分析,針對不同的選材方案開展綜合評價工作,進而從中選出更加滿足實際需求、成本比較低以及適合加工制造的方案。因此,一定要加強對機械工程材料優(yōu)選方法的研究,提出更多的方法與方向,為工程材料科學、合理使用提供可靠的依據(jù)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:神經(jīng)網(wǎng)絡; 技術(shù)開發(fā);成果;評價;指標
Abstract: The method of artificial neural networks is the combination qualitative analysis with quantitative analysis and both fuzzy reasoning and expert appraisal advantage after all methods of evaluation are studied in the paper. Then refinement awards indicators and defining the weight on science and technology progress award conditions of Heilongjiang. The correlation coefficient of the calibration set is 0.912 and that of prediction set is 0.903. The standard error of calibration set is 0.00736 and that of prediction set is 0.00692. The variation coefficient of calibration set is 8.02% and that of prediction set is 7.36%. Evaluation results show that the data is high accuracy and adaptability general.
Keywords: Neural network; Technology development; Achievement; Evaluation; Index
中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:
1前言
2012年我國科研經(jīng)費支出高達10240億元,各類科技成果登記數(shù)量較往年都有大幅增長。在技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期,科技成果不該只重數(shù)量,更應該關(guān)注質(zhì)量。一直以來被各級各類權(quán)力機關(guān)普遍采用的是專家評議法,其簡單實用但是主觀性太強。與專家評議不同的是德爾菲法采用背對背方式評價,避免了專家之間互相干擾,缺點是溝通周期過長[1、2]。20世紀60年展起來文獻計量法,開創(chuàng)了量化評價新紀元,但也未免刻板單一無法推廣[3、4]。70年代美國運籌學家Saaty T.L教授提出層次分析法(AHP),該方法將主觀評價客觀量化,使定性和定量分析結(jié)合,拓展了量化評價新內(nèi)涵[5、6]。近年有學者提出模糊綜合評價法,是專家系統(tǒng)定量轉(zhuǎn)化的又一完美體現(xiàn),但是隸屬函數(shù)的多樣性使得該方法不具備標準化可能[7、8]。人工神經(jīng)網(wǎng)絡從1943年的MP模型提出至今成功解決了許多非線性系統(tǒng)建模、判決、優(yōu)化等問題。適當選取科技成果屬性作為神經(jīng)網(wǎng)絡輸入元,通過學習機制訓練可以得到一個類專家判斷結(jié)果[9、10]。采用專家定性評價作為輸入神經(jīng)元,非線性映射模擬專家思維過程,輸入至推理過程兼顧了模糊推理和專家評議優(yōu)勢,神經(jīng)元輸出數(shù)字結(jié)果,清晰明了。
2技術(shù)開發(fā)科學技術(shù)進步獎指標分解
在各類科技成果中基礎理論和軟科學成果適合用文獻計量法定量客觀評價,而應用型技術(shù)成果由于涉及學科領域差異大,成果形式差異大,適合運用神經(jīng)網(wǎng)絡模型非線性評價。
黑龍江省科學技術(shù)進步類獎根據(jù)科技成果特點劃分為社會公益類項目、技術(shù)開發(fā)類項目、重大工程類項目、技術(shù)改造類項目分別評定。以技術(shù)開發(fā)類科技成果評價為例說明神經(jīng)網(wǎng)絡評價過程,其他類別項目同樣適用?,F(xiàn)行黑龍江省技術(shù)開發(fā)進步獎評審一級指標及其權(quán)重如下表一所示(指標來源于黑龍江省科學技術(shù)獎勵辦法實施細則)。考慮到這些指標比較含義比較大,有實際操作困難,細化各類指標并分配權(quán)重(咨詢有關(guān)專家)得到二級指標及其權(quán)重。
表一指標及權(quán)重
Table1 Index and weight
專家評價對象過程尊重主觀思維特點,只需針對27個二級指標作出定性判斷,即優(yōu)加、優(yōu)秀、良加、良好、中加、中等、一般。模糊輸入歸一化后對應1.0,0.9,0.8,0.7,0.6,0.5,0.4數(shù)字量。
3神經(jīng)網(wǎng)絡評價模型
神經(jīng)網(wǎng)絡通過期望輸出與實際輸出之間差值反向影響輸入到輸出的路徑,自適應調(diào)整訓練過程,目標使偏差最小達到期望輸出。本研究中擬用BP算法訓練神經(jīng)網(wǎng)絡模型。
以三層結(jié)構(gòu)BP網(wǎng)絡為例。輸入向量;隱含層輸出向量;輸出層輸出向量;期望輸出向量;輸入層到隱含層之間的權(quán)值矩陣用表示,;隱含層到輸出層之間的權(quán)值矩陣用表示,,則網(wǎng)絡輸出誤差、權(quán)值變化率如下公式(1)(2)定義,其中為學習速率。
有50個待評估科技成果,劃分30個為校正集合,20個為預測集。30位專家針對二級指標給出模糊評價量化之后,與二級指標權(quán)重乘積作為三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡輸入向量。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡中, 隱含層節(jié)點數(shù)的選擇對網(wǎng)絡的性能影響較大。若隱含層節(jié)點數(shù)過少,則局部極小值過多,不能達到網(wǎng)絡訓練的效果;若隱含節(jié)點數(shù)過多,網(wǎng)絡擬合函數(shù)復雜,容易過擬合,使得網(wǎng)絡泛化能力變差。根據(jù)公式:
式中m為輸入節(jié)點數(shù),n為輸出節(jié)點數(shù),為隱含層節(jié)點數(shù),a為1~10之間的常數(shù)。
輸入節(jié)點數(shù)為17,輸出節(jié)點數(shù)為1,計算出,分別采用5~14作為隱含層節(jié)點個數(shù),多次訓練結(jié)果表明隱含層節(jié)點數(shù)為6的時候,模型預測效果最好。各層的激活函數(shù)均采用S型函數(shù),目標誤差為0.01,最大迭代次數(shù)為1000次。網(wǎng)絡輸出用a,b,c,d分別表示一等、二等、三等獎和落選,其期望值分別是0.9,0.7,0.5,0.3,校正集和預測集合泛化結(jié)果見表二。
表二 神經(jīng)網(wǎng)絡模型評價結(jié)果分析
Table2 Analysis of neutral network evaluation
評價結(jié)果分析表明,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的評價模型相關(guān)系數(shù)較高,誤差較小,滿足目標要求,復現(xiàn)性較高,可應用于實際技術(shù)開發(fā)類科技進步獎項評定。
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