研究背景及意义
特征值与特征向量的应用
矩阵的特征值和特征向量理论在经济分析、生命科学和环境保护等领域都有着广泛而重要的应用。因此研究特征值问题的应用具有重要价值。
应用一 特征值与特征向量在处理数学问题中的应用
例1 设k 阶线性循环数列{n x }满足递推关系:
n x =1c 1n x -+2c 2n x -+…+k c n k x -, (n=k+1,k+2,…)其中i c (i =1,2,…k)是常数,且k c ≠0。
方程组 1122112211
n n n k n k n n n n n k n k x c x c x c x x x x x x x --------+-+=+++??=??
=???=??…………… 可表示为矩阵形式：
121n n n n k x x x x ---+??
? ? ? ? ? ???
=121121000010000
10k k n n n k c c c c x x x ----??
?? ? ?
? ?
? ? ?
? ??? ??
?
(4)
令
1n k X -+=121n n n n k x x x x ---+?? ? ? ? ? ? ?
??
…，A=1
211
000
10000
1
0k k c c c c -??
?
? ? ?
?
??
?
,n k X -=12n n n k x x x ---?? ?
? ? ???… 则(4)可写成：
1n k X -+n k AX -= (5) 由(5)式递推得 1n k X -+=2A 1n k X --=…=A n k -1X (6) 其中1X =[]121,,,,T
k k x x x x -…，于是求通项n x ,就归结为求1n k X -+，也就是求
A n k -。
如果A 可对角化，即存在可逆矩阵P ，使得Λ=-AP P 1.则n k A -=1--ΛP P k n ,
由于
E A λ-=1100c λ--... 210c λ--... (10)
01
k c ---… 00k c λ-…
从第一列开始每一列乘以λ加到后一列上，就得到如下行列式：
2121112111100001000
1
k k k k k k
c c c c c c c λλλλλλλ---------------……………………………
111k k k k c c c λλλ--=----…
若λ是A 的特征值，显然有()1R E A k λ-=-
，则齐次线性方程组()
0E A X λ-=的基础解系中只含有一个向量。
因此当A 有k 个特征值12,,,k λλλ…时，这k 个特征值对应的特征向量分别为12,,,k P P P …，由这k 个特征向量为列构成的方阵记为P ，则P 是可逆的，并且1P AP -=Λ．
其中 12
00
00
k λλλ?????
?Λ=??????
例1 设数列{}n x 满足递推关系：
12322n n n n x x x x ---=+- （4n ≥），并且11,x = 22,x =- 33,x = 求通项n x
解： {}n x 是三阶循环数列，将方程组 123
112
222n n n n n n n n x x x x x x x x
-------=+-??
=??=?用矩阵表示为：
11223212100010n n n n n n x x x x x x ------????
?? ?????= ?????
???????????
， 令 212100010A -?? ?= ? ??? 并由上式递推得：
1232312321234n n n n n n n n n n x x x x x A x A x A x x x x x ---------????????
????????====????????????????????????
…，其中 11,x = 22,x =- 33x =。 由E A λ-=0，即 210λ--11λ--2
0λ
=32220λλλ-+-=，
得A 的特征值为：11,λ= 21,λ=- 32λ=。
再由特征方程()()01,2,3i E A X i λ-==解得对应于A 的特征值123,,λλλ线性无关的特征向量分别为：
111,1P ????=?????? 211,1P ????=-?????? 3421P ????=??????
令 []123114,,112111P P P P ?? ?==- ? ??? 则 1
3361132,6202P --?? ?=- ? ?-?? 1100010,002A P P -??
?=- ? ?
??
3
3
1100010002n n A P P ---??
?=- ?
???
=()()()3213231213126312n n n n n n -----?-+-+??-+-+??-+-+? ()()()321331331331n n n --------- ()()()3
21
32621262126212n n n n n n -----?+--?
?+--??+--?
代入（6）式得： ()()
()()()()
333
321131233162126n n n n n n x x x x ---??=
-+-++--++--?
?
=()311911126n n -+??-+-+??=()3
1311212263
n n ---+-+?
例 2 计算n 阶行列式 611600001611600001611600000006110
1
6
n D =
……………………………
……
解 将n D 按第一行展开得： 112136116n n D D M M -=-+
其中12M 与13M 分别是元素12a 与13a 的余子式，再将它们分别按第一列展开得：
1236116n n n n D D D D ---=-+
则{}n D 是三阶线性循环数列。 将方程组
12311
2
26116n n n n n n n n D D D D D D D D
-------=-+??
=??=? 表示成矩阵形式为:
112236
1161
00010n n n n n n D D D D D D ------????
?? ?????= ????? ??????????? 令 61161
00010A -??
?= ? ??
?
由上式递推得：
1232312321234n n n n n n n n n n D D D D D A D A D A D D D D D ---------????????
????????====????????????????????????
… (7) 由0E A λ-=解得A 的特征值为：11,λ= 22,λ= 3 3.λ= 再由()0i E A X λ-=
()1,2,3i = 解得对应于A 的特征向量123,,λλλ的特征向量分别为：
111,1P ????=?????? 2421P ????=??????， 3931P ????=??????
令[]123149123111P PP P ??
??==??
????
则 115612862132P ---????=-?
???--??
， 1100020000A P P -????=?????? 3
3
13
13
10010
0020020003003n n n n A P P P P ------??
??????==??
??
??????
??
1
21112
1122232
33123523662231123523662232
12352366223n n n n n n n n n n n n n n n n n n -+----+--------??
-+--+-+?-??
?
=--+--+-+?-?????-+--+-+?-??
?
由(7)式可得：
()()()1211
3211123523662232
n n n n n n n D D D D -+--??=--+-+-++-+?-??? 将32190,25,6D D D ===代入上式得： 2
213222
n n n D ++=-+
应用二 特征值与特征向量在FSK 信号检测中的应用[2]
在现行的移频自动闭塞系统中，FSK 移频信号主要由国产的YP FSK 信号和从法国引进的UT FSK 信号组成。FSK 信号集中在以载频为中心的有限频率范围内，低频频率间隔很小。因此，移频信号检测需要具有相对较高的频率分辨率，并且还必须具备很高的实时性。
目前采用的检测方式是对信号进行欠采样，再利用傅立叶变换进行检测；或者利用Burg 算法等现代谱分析方法进行信号检测。但是由于这些算法都存在着自身的缺点：如傅立叶变换要提高频率分辨率就需要相应的增加FFT 长度，或者尽量降低AD 转换器的采样速率，在精度确定的情况下必定要牺牲实时性。又如Burg 算法对于噪声特别敏感，有时候可能会出现谱线分裂的现象，且不容易找到合适的阶次，从而导致伪峰的出现。
在研究了车载FSK 信号的特征、小轨信号的定义以及小轨预报警的原理后，我们进行了实际的检测实验。最后给出检测试验的结果，结果表明它在FSK 信号小轨
信号检测中非常有效。 2.1 FSK 信号的特征
假设FSK 信号可用周期信号s （t ）表示，则描述FSK 信号的一般数学形式为：
()cos[2()()],0s t A f t t t T πφ=+≤≤。式中：f （t ）为键控频率；T 为空键信号的周期；
()t φ为瞬时相位。根据FSK 信号的定义，键控频率f （t ）的瞬时表达式为
00;02
();2
h e
T f f f t f t T f f f t T ?
+?=≤
式中：0f 为FSK 信号的中心载频；h f 和e f 分别为FSK 信号的上下频偏频率； △f 为信号频偏，它与移频器的灵敏度和键控信号的幅值成正比。
铁路FSK 信号中，不同的载频、频偏△f 及基带频率都代表了不同的控制信息。其中载频频率范围为550Hz ～2600Hz ，频偏为11Hz ～55Hz ，基带调制频率为7Hz ～26Hz ，信号的有效带宽小于500Hz 。
实际信号却更加复杂，在我国现行的移频自动闭塞系统中，同一段轨面存在着两个FSK 信号的叠加，其中一个FSK 信号作为机车主信号传输，而另外一个FSK 信号即为了铁轨预警的小轨信号。例如实际传输的信号为：传输中频为1700Hz 的FSK 信号和一个中频为2300Hz 的FSK 信号，但由于串扰过来的信号有衰减，所以两个FSK 信号幅度比值往往高达15：1——20：1。这个小幅度的串扰信号称为小轨道信号，简称小轨信号。在实际的信号检测中需要将大小两个频率都检测出来。在整个过程中，精确检测幅度小的FSK 信号（小轨信号）将是整个检测过程的重点。小轨信号的实际作用是：如果铁道发生断裂，则无法检测到小轨信号，通过对小轨信号的检测，可以预先对于铁轨的断裂作出报警。因此引入小轨信号起到了预警的作用极大地保障铁路运输的安全。 2.2 基于特征向量的功率谱估计
目前常用的基于FFT 算法的非参数功率谱估计在实际应用中，为了获取必要的频率分辨率通常都需要记录较长的数据，同时加窗必然存在功率泄漏和频率混叠使接收的弱信号被掩盖，因此这种经典方法不适用于处理短数据。
近年来在实现高分辨率谱估计技术方面取得了很大的进展，提出了许多功率谱估计的参数方法，统称为近现代谱估计法。其基本思想是在进行谱估计过程对观测的有限数据不作任何确定性假设。
基于特征向量的功率谱估计是基于参数建模的功率谱估计的一种，属于现代谱估计方法。其方法主要是基于矩阵特征分解的功率谱估计，它将相关矩阵的特征向量空间分解为信号子空间和噪声子空间，特征向量谱估计是基于噪声子空间的功率谱估计。
2.3 特征向量功率谱估计
由于信号向量i e 和噪声空间的各个向量121,,
,M M P V V V +++都是正交的，因此和它
们的线性组合也是正交的，即： 110P H i
k k k M e a V +=+??
= ???
∑ 1,2,
,i M =
令：()()()1,exp ,
,exp T
e j j p ωωω=????，则有:
()()()2
11
11P P H
T H k k k k k k M k M e a V V e a e V ωωω++=+=+??=????
∑∑
当 t ωω=时，上式应为零。因此信号的功率谱可以表示为：
()()1
2
1
1
P H k k
k M P a e V ωω∧
+=+=
∑
令上式中的系数1
k k
a λ=
，其中k λ为噪声子空间相关矩阵的特征向量值，
1,
,1,k M P =++那么所得功率谱就是特征向量估计，即：
()()()
111
1EV P H
H k k k M k P e V V e ωωωλ∧
+=+=
?? ???
∑
2.4 功率谱估计中信号与噪声子空间维数估计
理论上讲对于()()11P P +?+维的自相关矩阵1P R +，若信号空间的维数为M ，则有1P M +-个最小且相等的特征值，即11M P λλ++=
=，因此通过判断其最小的特征
值的重复个数，即可确定其噪声空间的维数，但是由于子相关矩阵式是由有限长数据估计出来的，因此其特征值不可能完全相等，所以扩展基于MDL 准则估计信号与噪声空间的维数。
设信号()x n 由m 个复正弦加白噪声组成，其长度为N 。取其自相关函数的最大延迟为1P -，其P P ?维的自相关矩阵由p 个特征值，按次序排列，有
12P λλλ>>>。基于MDL 准则的信号与噪声空间维数估计表达式如下：
()()
()111
lg 2lg 12
p m N
p
m p
i i m p i i m MDL m m p m N p m λλ--=+=+????∏??=-+
-??
??-??∑ 取最小的(),0,1,
1MDL m m p =-所对应的m 作为信号子空间维数的估计。
而基于MDL 准则给出的估计是延迟m 的一致估计。
应用三 特征值与特征向量在经济与环境中的应用
经济发展与环境污染是当今世界亟待解决的两个突出问题.为研究某地区的经济发展与环境污染之间的关系，可建立如下数学模型：
设0x ，0y 分别为该地区目前的环境污染水平与经济发展水平，1x ，1y 分别为该地区若干年后的环境污染水平与经济发展水平，且有如下关系：
100
1
0032x x y y x y =+??
=+? 令 000x y α??= ???，111x y α??= ??? 3122A ??
= ???
则上述关系的矩阵形式为:10A αα=.
此式反映了该地区当前和若干年后的环境污染水平和经济发展水平之间的关系。
如 00011x y α????
== ? ???
??
则由上式得：100311414422141A ααα????????
===== ??? ? ?????????
由此可预测该地区若干年后的环境污染水平和经济发展水平。
一般地，若令t x ，t y 分别为干地区t 年后的环境污染水平与经济发展水平，则经济发展与环境污染的增长模型为：
11
11322t t t t
t t x x y y x y ----=+??
=+? ()1,2,t k =…, 令 t t t x y α??
= ???
则上述关系的矩阵形式为：1,t t A αα-= 1,2,,t k =…
由此，有 102210332010,,,t t t A A A A A A A ααααααααααα-=??==??
==???
?===?
()8
由此可预测该地区t 年后的环境污染水平和经济发展水平。下面作进一步地讨论：由矩阵A 的特征多项式
()()3
1
412
2
E A λλλλλ---=
=----
得A 的特征值为：14,λ=21λ=
对14λ=，解方程组()40E A X -=得特征向量：111η??
= ???
对21λ=，解方程组()0E A X -=得特征向量：212η??
= ?-??
显然，1η，2η线性无关. 下面分三种情况分析：
Case 1 0α=1η=11??
???
由()8及特征值与特征向量的性质知，
011
1141t
t
t t
t A A ααηλη??
==== ???
即 t t x y ?? ???=141t ??
???
或4t t t x y ==
此式表明：在当前的环境污染水平和经济发展水平的前提下，t 年后，当经济发展水平达到较高程度时，环境污染也保持着同步恶化趋势。
Case 2 0212αη??
== ?-?? ∵0y =-2<0，∴不讨论此种情况。
Case 3 017α??
= ??? ∵0α不是特征向量，∴不能类似分析。
但是0α可以由1η，2η唯一线性表出为：01232αηη=- 由()8及特征值与特征向量的性质：
01212(32)32t t t t t A A A A ααηηηη==-=-
1
12211342323212344t
t
t
t ληλη???-????=-=?-?= ? ? ? ?-?+??????
t
t 41 即 342344t t t t x y ??
?-??= ? ? ??+????
由此可预测该地区t 年后的环境污染水平和经济发展水平。
2η因无实际意义而在Case 2 中未作讨论，但在Case 3 的讨论中仍起到了重要
作用。
由经济发展与环境污染的增长模型易见，特征值和特征向量理论在模型的分析和研究中获得了成功的应用。
应用四 特征值与特征向量在种群繁殖问题中的应用
莱斯利种群模型研究动物种群中雌性动物的年龄分布与数量增长之间的关系。 设某动物种群中雌性动物的最大生存年龄为l （单位：年），将区间[0,L ]作n 等
分得n 个年龄组：1,i i l l n
n -??????，1,2,,,i n =…
每个年龄组的长度为：
l n
设第i 个年龄组1,i i l l n n -??
????的生育率（即每一雌性动物平均生育的雌性幼体的数
目）为i a ，存活率（即第i 个年龄组中可存活到第1i +个年龄组的雌性动物的数目与第i 个年龄组中雌性动物的总数之比）为i b 。
令 ()
()()010020n x x X x ??
? ?= ? ? ???
∶ ()0X 即为初始时刻该动物种群中雌性动物的年龄分布向量。
取 ,1,2,,k k t l k n
=
=… 设在时刻k t 该动物种群的第i 个年龄组中雌性动物的数目为()k i x ，1,2,,i n =…
令 ()
()()()12k k k
k n x x X x ?? ? ?= ?
? ???
∶，1,2,k =… 则()k
X 即为时刻k t 该动物种群中雌性动物的年龄分布向量。显然，随着时间的变
化，该动物种群的各年龄组中雌性动物的数目会发生变化。
易知，时刻k t 该动物种群的第一个年龄组中雌性动物的数目等于在时段[1,k k t t -]内各年龄组中雌性动物生育的雌性幼体的数目之和，即：
()()
(
)
(
)
11111
12
2k
k k k n
n x x a x a x a ---=?+?++?…(
)
()
(
)
11111
22
k k k n n
a x a x a x ---=+++…
又k t 时刻该动物种群的第1i +个年龄组中雌性动物的数目等于1k t -时刻第i 个年龄组中雌性动物的存活量，即：
()(
)
(
)
111,1,2,,1k
k k i i i i i x x b b x i n --+=?==-…
联立两方程得：()()()()()()111111
2211,1,2,,1
k k k k n n k k i i i x a x a x a x x b x i n ----+?=+++??==-??……
即 ()()(
)()()()()
()
()()
111
(1)
111221
11211
13
22
1
11
k k k k k n n n n k k k k k k n n n x a x a x a x a x x b x x b x x b x -----------?=++++?=??=????=?
……
令莱斯利矩阵 1211
21
0000
000
0n n n a a a a b L b b --??
??????=???????
?
则 ()()1,1,2,k k X LX k -==… 于是 ()()10,X LX =
()()()2
1
2,X LX L X ==
()()()320
3,X L X L X ==
,……
()()()10k k k X LX L X -===…．
由此，若已知初始时刻该动物种群中雌性动物的年龄分布向量()0X ，则可计算出k t 时刻该动物种群中雌性动物的年龄分布向量()k X ，从而对该动物种群中雌性动物的数量作出科学的预测和分析。
例 设某动物种群中雌性动物的最大生存年龄为15年，且以5年为间隔将雌性动物分为3个年龄组[0,5],[5,10],[10,15]。由统计资料知，3个年龄组的雌性动物的生育率分别为0，4，3，存活率分别为0.5，0.25，0，初始时刻3个年龄组的雌性动物的数目分别为500，1000，500。试利用莱斯利种群模型对该动物种群中雌性动物的年龄分布和数量增长的规律进行分析。
解：l =15,n =3,1a =0,2a =4,3a =3,1b =0.5,2b =0.25,30b =
()
5001000500X ?? ?
= ? ?
??
, 0
430.50000.250L ?? ?= ? ???
则 ()()
10
0435*******.500100025000.250500250X LX ?????? ??? ?=== ??? ? ??? ??????? ()()
21
0435********.500250275000.25025062.5X LX ?????? ??? ?=== ??? ? ??? ???????
……
()()()10
k k k X LX L X -===…
下面求k L
由矩阵L 的特征多项式：
E L λ-=243
3310.5
02240
0.25
λλ
λλλλ
--?
???-=-++ ????
???-，
得L 的特征值为132λ=
，2λ=
，3λ=
对132λ=，解方程组302E L X ??
-= ???
得特征向量： 1113118α?? ? ?
?= ? ? ???
对234
λ-+=
，解方程组
0E L X ?
-=????
得特征向量：
236143α??- =-+ ???
对3λ=
0L X ?-=????
得特征向量：
336143α?-- =+ ? ? ?-??
令矩阵 (
)123136361
,,1414313318P ααα? --- ?==-++ ? ? ?-??
则P 可逆，且 1123P L P λλλ-?? ?= ? ???
于是 1123L P P λλλ-??
?= ? ??
?
从而
()(
)
()10012
3k
k
k X L X P P X
λλλ-????
?? ?==?? ? ???????
()1012
3k
P P X λλλ-??
?= ? ???
=()10123k
k
k P P X λλλ-??
?
? ??
?
=()012
11211
k k k
P P X λλλλλ-?? ? ?
?
?? ? ? ??? ? ??? ? ? ?????
=1211211
1363611414313318k k k P λ
λλλλ-?? ?? ? --- ? ?? ? ?-++ ?
? ??? ? ? ?
?--?? ??? ? ?????
5001000500?? ? ? ???
=2112192781
191919
k k k P λ
λλλλ??
?? ?- ?
?? ?
??? ? ?
? ???
? ??? ? ???
?????
5001000500??
?
? ???
=2112127500
1
19
587519
k k k P λλλλλ??
?? ? ? ?
???
+ ? ?
??? ? ??? ? ??? ????
?
有 ()1
1k k X λ
=212127500
1
19
587519
k k P λ
λλλ??
?? ? ? ?
??? + ? ?
??? ? ??? ? ??? ?????
两边取极限得：
()
11
lim
k k
k X λ
→∞
212127500
1
19
lim 612519k k k P λ
λλλ→∞
??
?? ? ? ? ??? ?= ?
???
? - ??? ? ??? ?????
212127500
1
19
lim 612519k k k P λ
λλλ→∞??
?? ? ? ? ??? ?= ?
???
? - ??? ? ??? ????
?
2750019100P ?? ?
?? ?= ? ?????
（∵2
2111,1λλλλ<<） 275001900P ?? ? ?= ? ? ???=()1231275001927500,,0190αααα??
? ?=
? ?
???
． 于是，当k 充分大时，
()111
27500
19
k k
X αλ≈
()112750019k k X λα?≈=127500311923118k ?? ?
??? ?? ?
?
?? ? ???
由此式知，在初始状态下，经过充分长的时间后，该动物种群中雌性动物的年
龄分布将趋于稳定，即3个年龄组中雌性动物的数目之比为 11
1318
::，且该时刻该
动物种群的3个年龄组中雌性动物的数目分别为：
275003,192k ??? ??? 275003,572k
??? ??? 275003
3422k
?
?? ???
． 且其总和为：3437503.1712k
??? ???
程序和计算结果： 为了计算五年后、十年后、十五年后农场中动物的数量，输入初始数据和莱斯利矩阵在MATLAB 中键入下面命令：
x0=[500;1000;500;] A=[0 4 3;1/2 0 0;0 1/4 0]; x1=A*x0 x2=A*x1 x3=A*x2 x4=A*x3 可得数据结果 x1 = 7000 500 250 x2 = 2750 3500 125 x3 = 14375 1375 875 x4 = 1.0e+003 *
8.1250 7.1875 0.3438（x4的数据结果中，1.0e+003是科学计数法，表示用3
10
乘后面的每一个数）
为了计算莱斯利矩阵的特征值，键入下面命令 eig(A) 得数据
ans =1.5000 -1.3090 -0.1910
这说明矩阵A 的唯一正特征值为 λ=1.5 为了验证 (1)()1k k X X λ+≈ 运行下面程序
x=[500;1000;500];d1=1.5; A=[0 4 3;1/2 0 0;0 1/4 0]; y=A*x; y1=d1*x; k=1;
while max(abs(y-y1))>.1 x=y; y=A*x; y1=d1*x; k=k+1; end
可知，当k =291时，有结论(1)()1k k X X λ+≈成立。 问题解答与进一步思考：
根据数学模型计算结果如表1所示：
表1 计算结果
k (现在) k=1 (5年后) k=2 (10年后) k=3(15年后) k=4(20年后) x 1 1000
7000
2750
14375
8125
x 2 1000 500 3500 1375 7187.5
x 3
1000 250 125 875 343.8
从表中数据变化，如果没有其它的原因，估计农场的动物总数量会逐步增加。 当k=291可以得到如下结论
x = 1.0e+054 *
3.3121 1.1040 0.1840
这说明多年以后，动物数量是大得非常惊人的。
应用五 特征值与特征向量在商品的市场占有率问题中的应用
有两家公司R 和S 经营同类的产品，它们相互竞争。每年R 公司保有1/4的顾客，而3/4转移向S 公司；每年S 公司保有2/3的顾客，而1/3转移向R 公司。当产品开始制造时R 公司占有3/5的市场分额，而S 公司占有2/5的市场分额。问两年后，两家公司所占的市场分额变化怎样，五年以后会怎样？十年以后如何？是否有一组初始市场分额分配数据使以后每年的市场分配成为稳定不变？ 3.5.1问题分析和数学模型
根据两家公司每年顾客转移的数据资料，形成以下转移矩阵
1143324
3A ?? ?=
? ? ???
根据产品制造之初，市场的初始分配数据可得如下向量
03525X ?? ?= ? ? ???
所以一年后，市场分配为
101134
353224
35X AX ???? ???==
??? ??? ???????
两年后，市场分配为
2210X AX A X ==
以向量n X 记第n 年后市场分配的分额，则
10n n n X AX A X -== (1,2)n =
设有数据a 和b 作为R 公司和S 公司的初始市场分额，则有
1a b +=
为了使以后每年的市场分配不变，根据顾客数量转移的规律，有
1143324
3a a b b ??
?????= ? ? ? ????? ???
即
31430314
3a b ??- ???= ? ? ???- ???
这是一个齐次方程组问题。如果方程组有解，则应该在非零解的集合中选取正数解作为市场稳定的初始分额。
程序和计算结果
选题背景及课题研究的目的和意义范例
“立足校本研训，培养优秀教师群体”的实验研究 一、课题选题目的、意义及价值（理论价值、实践价值、推广价值） 1988年，《世界教育年鉴》以“教师的专业发展”为主题发表的一系列文章中提出：教师作为提供教育教学服务的专业工作者，专业发展目标是提高教育教学的知识和技能，提高教育教学的水平。近年来，我们珠海路小学顺应教育形势发展的需要，注重立足学校实际，开展以校为本的教师培训与教育教学研讨活动，促进了教师的专业发展。学校涌现出了一批省市级优秀教师，其中齐鲁名校长1人，齐鲁名师、省特级教师1人，省优秀辅导员2人，岛城名师、青岛市特级教师2人，及一批青岛市优秀教师、学科带头人、教学能手、青年教师优秀专业人才。教师队伍整体素质的提高，对学校教师队伍专业发展提出了新的要求，为学校打造名师，壮大优秀教师群体创造了条件。 《“立足校本研训，培养优秀教师群体”的实验研究》这一课题研究的目的在于立足于学校实际，充分挖掘校内资源与优势，同时借助于外部力量，内外结合，开展基于校本实际的形式多样的培训与研究活动，为教师的成长、发展搭建平台，使之在积极参与中促进不同层次教师的专业发展，培养市、地、省乃至全国等不同层次的名优骨干教师，构建学校优秀教师群体，以名师打造名校，探索出基于学校的优秀教师群体培养模式。 本课题的研究可以有效探索教育的基层组织——学校在促进教师专业发展方面，尤其是优秀教师群体培养的有效途径与方式，构建起适合学校推进的教师专业发展的培训与研究基本模式，为其它学校和教育行政部门在促进教师专业发展方面提供可资借鉴的实践经验。同时，本研究的探索，也可以为基于学校的名优教师群体培养的途径与方式的理论研究提供一些鲜活的个例和丰富的实践依据，并通过实验论证：学校是促进优秀教师群体发展的最主要的途径，校本研训是名优骨干教师发展的最主要的方式，并探索以校为本的优秀教师群体培养的可行性策略，进一步完善教师专业发展的教育理论。 2、课题研究的主要内容和拟解决的关键问题（研究的切入点、重点、难点、主要创新点等） 本课题研究的主要内容包括： 1.探索促进优秀教师群体成长的校本研训途径与方式，使教师由被动参与为主动自觉谋划职业发展，由个体努力为群体努力共同创优； 2.构建以校为本的优秀教师群体培养的基本模式，壮大学校名优教师队伍，创建名校； .
课题研究的背景和意义论文
课题研究的背景和意义论文 课程标准的要求：《语文课程标准》就提出了“培养学生广泛的阅读兴趣，扩大阅读面，增加阅读量，提倡少做题，多读书，好读书，读好书，读整本的书。鼓励学生自主选择阅读材料。”明确规定背诵优秀诗文不少于150篇。课外阅读总量不少于150万字。适合儿童阅读的各类读物是现实生活中最重要的语文。“积极创造条件，指导学生多读书，并采取多种形式交流”则是极为重要的语文实践活动。 学生课外阅读现状：我校处于城乡结合部，生源以农村、进城务工子女为主，家长教育观念落后，学生手头课外读物少得可怜，课外阅读缺乏兴趣。学校语文教学缺乏对学生的课外阅读系统指导，大量的学生处在放任自流的状态，学生阅读习惯差，阅读不能有效地进行。在平时的语文学习中表现出语言表达能力差，不能顺利地表达自己的意见，词汇量少，语言平淡；怕写，一遇上作文就愁眉不展，不爱写；语病多，错别字、病句屡屡出现；缺少对语言的鉴别能力。应试教育的观念没有完全消除影响。教师教学重点都放在如何提高学生对课本知识的消化吸收，提高考试成绩上。家长给子女只是购买课外辅导材料、小学生优秀作文选集等，缺乏经典文学作品。学校放学后，重视教育的家长送子女学钢琴、学画画、学奥数……忙着学特长，冲刺名校，学生的业余时间安排非常满，即使意识到课外阅读的重要性也没有时间。不重视教育的家长则让孩子放任自流，白白浪费宝贵时光。
现在市面上的书可以说浩如烟海，但是良莠不齐、鱼龙混杂。卡通漫画在学生课外阅读书籍中所占的比例较大，存在学生只爱口袋书、漫画书，学生非常有限的课外阅读被这些书占满了，很可惜。有些学生家长，因为没有经验，所以在择书时有些盲目。或是书目过于单一，使得阅读面狭窄，思维受到局限；或是选择一些不符合孩子年龄特征的书籍，结果不但不利于孩子的发展，还带来了阅读困难的问题；或是干脆放任自流，不加约束，使得一些有害的书籍也出现在孩子的手头。 结合我校实际，对课外阅读的管理、引导滞后，亟待提高。有少数教师在语文教中有步骤有计划地对学生进行课外阅读指导，取得一些实效。同时在具体的实施过程中，因为种种原因，阅读的质量总是 __。所以，怎样改变阅读现状，引导学生进行积极有效的课外阅读是摆在每一位教师面前的亟待解决的问题。 课题名称的界定和解读所谓课外阅读，是指学生在课余时间的各种形式的阅读活动。它是学生自主地、有选择地获取大量信息的学习活动。它是语文课外活动中最重要、最普遍、最经常的形式，是课堂阅读的继续与扩展，是阅读能力训练必不可少的组成部分。“有效”意味着采取的策略能够引导学生达到预期的阅读目标……“策略”是一门艺术或技巧，是指为得到某种目的所采用的方法和手段，它既
研究背景及意义
一、研究背景及意义 随着社会的发展，我们已逐步进入信息化时代。作为一种新的社会进化方式，信息化正在以快捷、多变等特点改变着人们的思维、生活和交流方式，同时也改变着传统的教育方式和学生们的学习方式。当代青年学生伴随着信息技术兴起和网络、电脑普及而成长起来，他们喜欢网络，享受信息技术发展带来的种种恩惠。但同时，能否正确认识信息、传播信息和创造信息，成为有道德的信息社会人对他们来说是严峻的考验。所以说信息化时代使学校教育特别是德育工作面临了新挑战，我们只有更多的运用学生所喜欢的信息化渠道，帮助学生树立正确的网络道德观，将德育工作更好地覆盖学生丰富的生活实践，才能更贴近学生的心理世界，更好地发挥润物细无声的效果。 在社会网络化的背景下，推进德育工作的信息化进程不仅符合学生心理特点，时代特点，更是提高德育针对性与实效性的必由之路。学校德育工作应该如何应对社会转型的加速、社会开放程度的提高、现代信息技术的普及等带来的种种变化和挑战，成为当今德育教育工作者必须思考的问题。因此，本课题的研究紧贴当前社会现状，符合学生身心特点，将为加快学校德育工作的信息化进程提供重要的理论依据。 二、国内外研究现状 在知识经济时代，发达国家十分重视教育信息化建设，以美国、日本、英国为代表的西方国家一直在积极推行教育信息化发展战略，相应的对教育信息化的研究也逐年升温。早在20世纪60年代，日本学者提出的一种反映社会发展阶段的新学说中就包含了信息化的概念。到2003年，美国政府及其相关科研机构制定出台多达数十份教育技术政策报告，其中多数报告中包含涉及教育信息化方面的建议。目前美国的教育信息化建设，已经到达了相当高的水平，全国大中小学校的网络普及率高，许多学校利用信息技术减轻学生课业负担，提高学生的学习效率、综合素质、创新能力和信息素养，得到了社会的广泛认可。英国更是通过立法的形式促进教育信息化建设，他的全国学习网络是欧洲最大的教育门户网站。除此之外，韩国、俄罗斯、新加坡、瑞典、法国等几十个国家都对教育信息化有深入的研究，内容包括概念、现状、战略描述、发展趋势、政策、法规、个
论文开题报告问题及写作意义
论文开题报告问题及写作意义
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开题报告的内容一般包括：题目、立论依据(论文选题的目的与意义、国内外研究现状)、研究方案(研究目标、研究内容、研究方法、研究过程、拟解决的关键问题及创新点)、条件分析(仪器设备、协作单位及分工、人员配置)等。开题报告的写作也是不容小觑的,可是我们应该注意哪些细节呢? １.开题报告准备探究什么? 作为开题报告的开端,首先你要考虑准备研究什么?要选定你的探究课题。可以这样说,题目选准了,开题报告也就成功了一半。因为题目一旦选定，那么研究的目标、内容、对象、范围。预期的成果乃至课题的价值也就在某种程度上被决定了。从这个意义上讲,题目是课题的龙头,对整个课题的成功与否起着重要的关键作用。 2.为什么要探究这个课题? 这一部分就是要说明你为什么要探究？你这个课题是怎么想出来的?它有什么意义。价值？要求围绕课题的题目,进行解释和说明。 3.进行探究你具备哪些条件? 为了保证课题研究的正常发展,需要有一定的条件支持。条件可以内部和外部两个方面来说明。内部指我们开题者的自身基础。包括开题者对课题的兴趣,所掌握的知识基础和能力水平。外部指客观条件。如可以提供哪些参考资料?有关的实验器具,教学设备是否具备?各个方面是否重视,是否支持等等。 4．怎样去探究这个课题? 怎样去探究呢?一般将实施过程分成两个部分;①是任务分工,②是探究步骤。任务分工首先 要考虑在课题完成过程中要做哪些事?哪些事是集体完成的?哪些事是个人承担的?然后将每一件事具体落实到人，这样的分工越细越好。 5.可能会取得怎样的成果？ 围绕课题研究目标，估计可能会取得什么样的成果,要交代清楚。由于这部分内容往往就是结题报告的提纲。尽可能写得详细些。
课题研究的背景及意义
参考复制一、课题研究的背景及意义 自改革开放以来，我们国家的总体生活水平不断提高，然而令人痛心的是社会的精神财富并未得到同步加强，功利主义价值观日益影响着人们的思考和行为方式。不少社会成员物质丰富但精神空虚，社会中某些不和谐的因素直接影响着青少年的健康成长。加上青少年儿童身心发展处于快速发展变化之中，对外界新鲜事物的判断力与抵抗力尚未健全，他们的思想很容易被武侠小说、电影、动漫、网络等外在的因素左右，直接导致他们较早地丧失学习兴趣，产生对学校的厌恶与恐惧感，如上课注意力不集中、不持久，学习上进心不足，精神脆弱，易于产生挫折感、失败感，易于产生对学习的恐惧和对老师的疏远感等。由于孩子面临强大的学习压力以及生活时间的单调性，不少孩子厌学、逃学。厌学问题已经成为许多教育工作者关注和担忧的问题。初中的厌学是一个普遍问题，厌学以致辍学的现象大量存在，其原因是多方面的，如家庭贫穷、学习困难等。尤其是2008年1月，全省实施教育改革新政以来，我校教育体系在课程、教学、管理等方面发生了很大变革。学生厌学问题的产生，有愈演愈烈之势，体现在对涉世未深、思想懵懂的初中生的教育上，前景更是让人担忧。 社会要求我们学习，以便跟上时代的发展，而我们的现状却又不容乐观，那么如何保持学习的积极性，缓解学生的厌学现象就还是一个大问题。众所周知，只有真正对学习发生兴趣时，学习才是轻松愉快的，才能最大限度地发挥个人的聪明才智，并且最好地完成学业，
反之，学习就是一种沉重的负担，学习效率就会事倍功半。中学是培养人材不可缺少的基础教育阶段，厌学情绪的滋长和蔓延，对人材的培养构成潜在的威胁，势必造成严重的后果。同时，由于初中生的年龄特点，决定了他们相互之间的影响，模仿要大于对成人的学习，因此如果不能及时解决初中生中存在的这一心理障碍，其厌学情绪继续流传和扩大，向下延伸至小学，这种后果的严重性是不可估量的。 莱阳市是一个经济比较繁荣地区，物质生活比较丰富，社会中有积极有益的文化影响，但对思想未成熟的初中生来说更多的却是消极文化对他们的影响，如果学校的生活无法吸引学生，那么学生就会沉迷于外界的游戏玩乐，受不良风气的侵蚀，最终导致无心向学，厌学甚至辍学的结果产生，直接影响学生的健康成长和发展。因此，研究初中生厌学问题，对厌学现象追本溯源，寻找行之有效的解决方案，无疑具有重要的理论价值和现实意义，具有时代性与社会性双重意义。 二、课题研究的现状 1、国外对厌学问题的研究分析 国外学者在分析学生厌学原因时大多侧重于学生的个性偏差。如日本教育家依田新提出，厌学是因为个体“对自己的无能为力和怠惰产生沮丧，产生对自己的失望和厌恶”。在日本，传统学历主义思想干扰学校的正常教育，学校偏重以书本知识为主，而忽视学生的个性、
人力资源管理开题(课题背景研究目的与意义
1．课题背景研究目的与意义 人力资源管理这个概念首先是在1954年由Peter Drucker在《管理实践》一书中引入的。组织的管理由此进入一个新的时代。一系列围绕着组织中员工的开发与管理系统已初见雏形，并在不断发展和完善中。近些年来，现代的人力资源管理理论传入中国，得到了广泛的传播和应用，因此对于这方面的研究也很多，渐成显学。 21 世纪组织将面临锐不可当的经济全球化趋势。飞速发展的技术变革和创新，以及迅速变化的差异化顾客需求等新竞争环境，组织掌握新的技术或是进入新的市场领域获得的竞争优势成为一种短期效应，越来越多的组织通过构筑自身的人力资源竞争力，维持生存并促进持续发展。人力资源作为知识的承载体成为组织依靠的对象，在以人为本的观念的熏陶下，人力资源管理在组织中的作用日益突出。但人的复杂性和组织的特有性决定了人力资源管理不是简单的技术性的拷贝，真正的理解人力资源管理的内涵和实施与组织相匹配的结构形式和管理模式是创造竞争优势的关键。人力资源管理，就是指运用现代化的科学方法，对与一定物力相结合的人力进行合理的培训、组织和调配，使人力、物力经常保持最佳比例，同时对人的思想、心理和行为进行恰当的诱导、控制和协调，充分发挥人的主观能动性，使人尽其才，事得其人，人事相宜，以实现组织目标。 人力资源管理系统是这样的一种管理软件，它能够快速、方便地显示结果，还可以对有关工资的各种信息进行统计，服务于财务部门，及企业主要管理者。实施人力资源管理系统可集中、整合各种信息来源，有利于降低管理成本，提高企业管理效率，从而促进企业的进一步发展和变革。 人力资源管理的主要意义： 1、通过合理的管理，实现人力资源的精干和高效，取得最大的使用价值。并且指出：人的使用价值达到最大，即人的有效技能最大地发挥。 2、通过采取一定措施，充分调动广大员工的积极性和创造性，也就是最大地发挥人的主观能动性。调查发现：按时计酬的员工每天只需发挥自己20%-30%的能力，就足以保住个人的饭碗。但若充分调动其积极性、创造性，其潜力可发挥出80%-90%。 3、培养全面发展的人。人类社会的发展，无论是经济的、政治的、军事的、文化
课题研究的背景和意义
一、课题研究的目标 1、通过研究，促进教师和家长转变教育观念，使教师既会教书，更会育人；使家长懂得“养”与“育”并重。 2、拓展课堂德育模式，优化家校沟通渠道。 3、通过家校有效合作，促使学生全面发展，形成健康健全心理。 二、课题研究的方法 1、问卷调查法。通过向学生发放调查问卷，调查学生的家庭现状、课题实施的效果等方面的调查研究，为本课题的研究实质性数据的积累作好准备。 2、行动研究法：组织发动通过，有计划、有步骤地构建家校互动机制的实践，全体师生、家长参与课题研究，探索家长参与学校家庭教育指导活动最佳途径。 3、总结归纳法。对课堂教学与家庭教育合作实践活动中的具体情况，进行归纳与分析，使之系统化、理论化，上升为经验的一种方法。 三、课题研究的主要内容 （一）、掌握学生基本情况，了解其家庭及心理行为习惯现状。 1、学生家庭情况调查 在班主任的积极配合下，我们对七、八两个年级学生家庭现状进行调查。调查内容包括：父母联系方式，父母及家庭成员现状，家庭特殊情况说明（包括父母离异，父母亡故，父母疾病情况，父母是否在外打工，家庭是否贫困等）。通过调查，我们掌握了每位学生家庭
具体情况，使我们对学生的教育有了针对性，与家长的联系也变得更有效更方便。 通过调查，我们发现，近年来离婚率呈上升趋势，单亲孩子增多，人口流动性大，留守儿童增加，家长与孩子、家长与老师的沟通面临新的困难和挑战。 2、中学生行为习惯和家庭教育现状调查 通过对四个实验班学生及家长的问卷调查，我们分析出了中学生日常行为习惯及家庭教育的现状： ⑴、养成教育差，自理能力弱。 ⑵、自私，任性，以自我为中心。好强而缺乏意志。 ⑶、学习目的不明确，主动性差，厌学情绪浓。 ⑷、没有良好的行为习惯和学习习惯。 ⑸、父母与孩子沟通少，孩子与父母关系不够和谐。 ⑹、家长缺乏家庭教育常识，方法简单粗暴，缺乏艺术性，教育效果不明显。 ⑺、家长更多关注孩子成绩、忽视心理、道德品质及行为习惯教育。教育方法单一。 调查结果令人堪忧，孩子们良好的行为习惯有待养成，道德品质缺失严重，家庭教育能力亟待提升。课堂教学必须渗透德育因素，家庭教育必须与学校教育同步。 （二）、充分利用语文课堂教育主阵地，适时适事，对学生进行健康心理、良好品行教育及亲情教育。．
课题研究的背景和理论依据
《小学生积累数学基本活动经验的课堂教学研究》 课题实施方案 东台市第一小学缪素萍 一、课题研究的背景及国内外研究现状分析 1、课题提出的背景。 在新课程改革背景下,《国家义务教育数学课程标准》从课程目标上对数学活动经验提出了要求，把“基本数学知识”、“数学基本技能”、“数学基本思想”以及“数学基本活动经验”称作“四基”。课程目标的变化,引起了我们数学教育工作者对数学活动经验相关问题的思索和探究。反思课堂教学，相对忽视了对学生数学学习过程本身的重视，忽略促使学生生动活泼地学习和发展的长效性目标。学生学习的经验主要被解题的经验所替代，数学活动经验单一和不足已是一个不争的事实。 思想守旧。一部分教师对过去所提的“双基”都搞不楚，更何况说现在所说的“四基”？基本活动经验的认识不足、理解不透，心有余而力不足。在课堂教学中往往是手握“旧船票登上新客船”，学生的“伪经历”、“被经历”现象时有存在，使得基本活动经验的获得常常游离于数学课堂教学的边缘，成为学生“随机而遇”、“碰巧发生”的幸运之物。 应试情结。在考试指挥棒的影响下，检测的都是显性的知识点，新的“双基”没法考或很少考，因此不去关心什么是“基本活动经验”、不去关注“过程教学”、怎样去实施活动经验的教学。 教学惰性。教材中有很多的操作性的活动（如“摸一摸”、“拼一拼”、“摆一摆”等，像圆面积计算公式推导等，以及概率统计中的可能性内容），都与学生操作活动经验的积累有关，教学时，有的教师怕麻烦怕影响时间怕课堂失控，或一带而过、浅尝辄止，或纸上谈兵、死记硬背。 课程目标的变化,课堂教学的现状，引起了数学教育工作者对数学活动经验
相关问题的思索和探究，为此，我们提出了“小学生积累数学基本活动经验的课堂教学研究”的研究课题，旨在实践、探索一条“低耗高效”的现代小学数学教学新路，以使学生在主动学习、积极实践中积累数学活动经验，真正提高数学素养。 2、国内外研究现状分析。 活动经验作为教育目的的思想经历了一个长期演变和发展的过程。源头可追溯到文艺复兴时期,在人文主义思想的影响下,西方教育逐渐形成了一条明显的教育思想发展线索,其核心是要求确立学生在教育中的地位,反对单纯向学生灌输书本知识,强调感性经验和活动的价值,重视自然适应教育、社会生活教育和实践教育。 从维多里诺、拉伯雷和蒙旦，他们首先强调了经验与活动的重要价值及它们之间的联系,是西方教育思想的奠基人。法国启蒙思想家卢梭认为是西方第一个比较全面地阐述数学活动经验教学的教育家。德国著名学前教育家福禄倍尔,不仅继承了自然教育思想,而且在实践中进一步验证和发展了这一思想,认为教育要以儿童经验和活动为基础,因而十分重视儿童的自我活动。19世纪末20世纪初,科学技术迅猛发展,教育改革势在必行,代表人物是现代美国著名的教育家杜威,提出了以儿童为中心,以活动为中心和以个人经验为中心的具有鲜明时代特征的“三中心”活动教育的思想和主张。弗莱顿塔尔的“再创造”思想充分肯定了学生自己的体验。现代美国的数学教育也十分重视经验在数学教学中的基础性作用, 中国教育历来重视个人经验、实践活动在教育中的重要地位。我国古代教育思想很多,例如：孔子的“因材施教思想”；荀子的以“闻”与“见”的感情认识为基础,在“知”的基础上进入理性阶段的教育思想；王守仁的“知行合一”的教法思想；陈鹤琴的“活教育”思想。这些思想对“数学基本活动经验”的研究有重要的借鉴意义。 新课程改革为数学活动经验的教学提供了方法论指导,把学生的经验、活动在教学中的地位提高到了新的高度,受到了一线教育工作者及教育专家的重视。从数学新课程改革中对数学活动经验的重视到“数学基本活动经验”概念的提出,其中经历了曲折的过程，在广大数学教育工作者的努力下,现在思路逐渐清晰,如：东北师大史宁中校长：《数学课程标准》的若干思考；湖南大学研究生唐祥德《中
·本课题国内外研究现状述评 选题意义和研究价值
课题设计论证
---活页1--- 完成课题的可行性分析
走进葫芦文化 ---------莪山畲族乡中心小学校本课程的开发与实施一、课题研究的背景
（一）现实背景：葫芦文化与畲乡孩子的生活息息相关 最近邻近乡镇在开庙会，庙会上的物品虽说不上昂贵却也应有尽有。路过庙会，一种叫葫芦丝的乐器吸引了我，买一个回家练练，没想到这小小的乐器也被我们学生们瞄上了，很快葫芦丝就走进了学生的校园生活。每天早晨只要你走进我们的校园，随处都可以看见吹练葫芦丝的同学，三五成群，欢歌笑语，构成了一道亮丽的风景线。许多同学还在想：这样的葫芦丝我们自己也可以制作呀！我们不是有许多自己种植的葫芦吗？ 是呀，说起种植葫芦同学们早就有很深的体会了。近两年少先队一直在组织学生自己回家种植葫芦，出了不少的成果。其中学生制作的葫芦器在校园艺术周上得到了展示，县电视台少儿栏目对此还特别进行了系列报道。 （二）历史背景：葫芦文化是灿烂畲族文化中的一朵奇葩 葫芦文化博大精深，历史悠久，在漫长的畲族历史演变过程中早就有了它的一席之地。勤劳聪明的畲族人民曾经用它制作了各种生活用品，例如：水瓢、茶壶、竹筒等，也曾经用它制作了许多极有观赏价值的艺术品，葫芦的历史价值与艺术价值显而易见，需要我们进一步探索尽情领略祖国灿烂的葫芦文化。 （三）时代背景：把葫芦文化发扬光大是时代赋予我们的责任 美不胜收的葫芦世界就是一座民间艺术宝库，21世纪是一个充满文化气息的时代，也是一个充满艺术气息的时代。弘扬民族文化，进行民族艺术教育，让我们的学生感受浓浓的艺术韵味，是时代赋予我们的重大责任。 二、课题研究的意义 １、学生需要这样的校本课程，丰富学习生活，提高综合素质 畲乡地处山村，这里的孩子课余生活比较单调，每次不是钓鱼跳绳就是打球走棋，葫芦文化的开发和挖掘，丰富了学生的课余生活，学生能在活动中寻找童年的快乐、体验动手的乐趣，享受合作的愉悦。 在校本课程的开发中，课程、教师、学生是一个有机的“生态系统”，逐渐地把课程的生态系统直接指向于学生，学生是课程开发的主体。葫芦文化校本课程的开发有利于培养学生的综合素质，尤其是学生的人文素养；有利于培养学生的审美能力，提高学生的艺术欣赏水平；有利于锻炼学生的动手实践能力和社会交往能力等。 ２、教师需要这样的校本课程，推动自身专业素养的发展 挖掘葫芦文化课程资源，构建一种开放的、民主的、科学的课程体系，这就让我校一线教师有了更大的课程开放空间，随之而来的，是教师的教育观念、教育方法和教育视野都产生变化。他们将引领学生走出教科书，走出课堂和学校，变为一个实践者，一个研究者；他们将与学生共同开发课程，丰富课程，在共同学习的过程中，加快自身专业成长的脚步。 ３、学校需要这样的校本课程，凸现自身的办学特色 校本课程的开发要立足学校特色，要能促进学校文化的形成。中外大量特色学校的成功经验业已证明，特色课程的构建是实现学校办学特色的重要载体，校本课程开发要走的就是一条基于学校特色的道路。葫芦文化是我校自身的一个优势项目，以此为生长点和突破口开发校本课程，有利于形成学校的办学特色与办学目标。 ４、社区需要这样的校本课程，为社区不断发展作好准备 小小葫芦为我们当地经济文化的发展起了很大的作用，许多艺术品加工厂应蕴而生，精美的葫芦工艺品给畲乡人民带来了财富，带来了希望。学生通过参观调查，亲身实践，与葫芦有了不解之缘，长大要把家乡人民的这份共同事业发扬光大是不少学生心中的愿望，学生们的爱乡之情油然而生。 三、相关研究领域的现状与趋势分析
研究背景与意义
第1章绪论 1.1 研究背景、目的及意义 1.1.2 研究的目的 目前,我国XX已基本实现了自动化生产,但是工件表面质量检测技术, 仍然停留在人工检测阶段,较进口的生产线落后[2-4]。人工检测工件质量问题, 分拣速度慢,无法与自动化的工件生产线相配套;其准确率也依赖于质检工人 的熟练程度和主观判断,容易出错;同时工人劳动强度大,生产成本也随之增 加[5]。而机器视觉的出现为工件表面缺陷检测和控制产品质量提供了技术保 证。 机器视觉技术是研究用计算机模拟生物外显或宏观视觉功能的技术[6]。它 是一项综合技术,其中包括机械工程技术、光源照明技术、传感器技术、数字 图像处理技术、人工智能、控制技术、电光学成像技术、计算机软硬件技术等 学科技术。上述技术在机器视觉中均是并列关系,只有相互协调组合运用才能 构成一个成功的工业机器视觉应用系统[7]。人类视觉系统的识别能力是有限 的,而机器视觉技术则能精确定量感知,并且在不可见物体和危险场景的感知 方面体现了其优越性。在工业领域中,该技术已成功地用于产品质量检验、零 件的识别与定位、精密测量、刀具磨损监控和移动机器人导航等领域[8-10]。同 时,机器视觉技术又是一种无破坏非接触性的检测方式,非常适合于工件表面 各参数指标的检测。基于机器视觉的工件质量智能检测分类系统具有客观、稳 定的检测能力,有效地解决了人工检测成品工艺存在的主观性误差。同时,还 能对检测到的信息进行分析处理,从而实现对工件的等级分类。 由此可知,机器视觉技术完全可以用来代替人工进行工件鉴别工作,实现 了从另一个角度来对工件进行更客观的判别分类,解决了工件检测的自动分类 问题。鉴于此,以机器视觉中的数字图像处理技术、人工智能技术和计算机软 硬件技术所组成的基于机器视觉工件质量智能综合检测,能够实现工件自动检 测分类的目的。 1.1.3 研究的意义 在工件生产工艺流程(原料—球磨制—喷雾塔干燥—压制成型—素烧—上 釉—釉烧—抛光—分级—包装—成品)中,目前该种工件的生产方式已高度自 动化,从原料到抛光各工序均在自动生产线上完成,而工人则主要集中在成品 的分级和包装工序[11]。若能研究出基于机器视觉工件质量智能综合检测系统, 并将其与自动化生产线相结合则可以使自动化生产的生产率提高;同时工人的 劳动强度大大降低;工人可以不必再在工件的分级工序中工作,工人尘肺现象 发生概率降低;能进行客观的分类判别,避免了人工主观判别的局限性,对于 产品的质量把关精确度更高,保证了产品符合不同等级标准以满足市场需求 为此,很多生产公司都引进了基于机器视觉的带钢表面缺陷检测技术,其目的是能够实现对工件表面缺陷的记录、显示和识别,能够直观 地、及时地获得工件的表面缺陷信息,提前减少异常表面缺陷对工件品质的影响;获得 成品表面缺陷信息,为前工序提供设备异常信息,为客户提供成品工件表面质量状态。
项目背景及研究意义
1、项目背景及研究意义 移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。当时斯坦福研究院的Nils Nilsson和Charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂的环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此移动机器人成为机器人学里的一个重要分支，得到越来越多的关注。 研究此项目的意义主要是，为人们提供搬运一些较重物体的帮助，做到可以跟踪人的行踪轨迹帮人们搬运物品，也可以在工厂或其他场所自动搬运一些物品，以方便人们的生活和工厂生产。项目完成后，除可实现上述功能外也可以改装成为一种自动识别路径和障碍物的代步工具，对于机器服务于人，以及机器人的推广使用具有重要意义。 2、项目研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 研究目标在于实现智能搬运机器人跟随使用者，必要时可以实现自主循迹移动。 研究内容主要是以下六大模块： (1)智能控制核心（机器人的大脑）的设计； (2)红外蔽障模块电路的设计； (3)超声波（或电磁波）跟踪电路（机器人的眼睛）的设计； (4)机械搬运模块电路与机械装置（机器人的手臂）的设计； (5)机器人移动模块电路与机械装置（机器人的腿脚）的设计； (6)遥控控制电路模块（备用）的设计。 基于以上六大模块制定相应的工作设计方案。 3、项目研究的实施方案及拟采取的研究方法和技术路线 该设计暂定为采用STM32f103单片机作为智能机器人的检测和控制核心，使用激光校正导航技术检测需要搬运的物体并使用超声波测距技术检测与被服务对象的距离以实现跟随搬运（即跟在被服务对象后面帮其搬运东西）的目的。直流电机驱动电路采用四通道驱动集成芯片L298N，采用PWM脉冲调制驱动直流电机。机械臂采用套取形式的机械手臂，其形式简单，性价比高。并且以拖拽的方式搬运物体，可避免物体脱落的问题，并且在放置物体时，能使被搬运物体较为整齐的排列。供电模块采用双电池供电。 用一个电池给电机驱动系统单独供电，另外一个电池给信息采集及MCU控制系统供电。 将电动机驱动系统电源与信息采集及MCU控制系统电路电源完全隔离，这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机驱动所造成的干扰彻底清除，提高了系统的稳定性和可靠性。系统具有很大的扩展潜力。实现无人控制即可完成一系列动作。 对于自动跟踪系统的设计方案暂定为利用超声波测距原理，因为超声波具有方向性强，能量易于集中，穿透力强；能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；具有透射、反射和折射的特点。所以，方案利用超声波的这些特点，通过在被服务对象身上安装超声波发射模块，来检测机器人与其之间的距离，由于机器人上装有多个超声波接收探头，这样，比较各超声波模块测得数据之间的大小，靠近人的一侧，测得的数据会比其他位置的小，由此就可以是小车与人保持一定的距离而实现跟踪功能。 以下是整体设计框图及部分电路模块框图：
论文选题的背景和意义
论文选题的背景和意义 一、选题背景及研究的目的和意义 1.1课题来源 图书信息的管理是图书馆经常遇到的问题，尤其是当今高校的图书馆更为突出。近年来高校招生规模的逐步扩大和认识制度的改革，在学生认识将不断增加，而管理人员则相对减少。给学校的图书馆管理也带来了巨大的压力，早期的手工图书管理方式已经不能满足日益增长的图书馆借阅需求。因此在计算机飞速以展的今天，就用库技术实现图书信息的管理是可行而必要的工作。 1.2选题背景 图书管理系统是为了管理图书借阅情况等信息而设计的。学校作为一种信息资源的集散地，包含很多的信息数据的管理。现今，有很多的学校都是开始使用，甚至尚未使用计算机进行信息管理。根据调查得知，他们以前对图书信息管理的主要方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理，对于学生借阅情况的统计和查询等往往采用对人工检查进行。数据信息处理工作量大，容易出错；由于数据繁多，容易丢失，且不易查找。总的来说，缺乏系统，规范的信息管理手段。尽管学校都有计算机，但是尚未用于信息管理，没有发挥它的效力，资源闲置比较突出，这就是图书管理信息系统的开发的基本环境。数据处理手工操作，工作量大，出错率高，出错后不易更改。一般图书借阅情况是记录在文件上，图书馆的工作人员也只是当时对它比较清楚，时间长了，如再要进行查询，就得在众多的资料中翻阅、查找了，造成查询费时、费力。如要对很长时间以前的参加借阅图书情况进行查询就更加困难了。 1.3研究目的 本系统使用电脑安全保存、快速计算、全面统计，实现图书管理的系统化、规范化、自动化。 1.4研究意义 我们认为有必要建立一个图书管理系统，使图书管理工作自动化、规范化，系统化，程序化，避免图书管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询和注销等情况。 二、国内外研究现状
项目研究背景和意义
项目研究背景和意义 南京地铁一号线对居住房产价格影响的研究报告 1 第一章导言1项目研究背景和意义 1.1项目研究背景城市轨道交通是一种安全舒适、快捷高效、节能环保的大容量公共交通发展轨道交通是建设高效、可持续发展的综合交通体系的关键而地铁又是城市轨道交通建设的重点起着提高城市交通通达度、完善城市区域基础设施建设、促进城市经济发展的巨大作用1。在国际上对地铁项目的研究是一个备受关注的研究领域。近年来随着我国北京、上海、广州和深圳等大城市的地铁建设项目的铺开国内对这个研究领域的关注程度也日益增加。事实上对城市地铁项目的研究是一个庞大的研究体系涉及的学科涵盖经济学、社会学、城市规划、法律、交通工程等2其关注的主体既包括代表社会整体利益的决策者也包括特定的社会集团例如地铁项目的投资者、房地产开发商或者普通市民研究的对象包括已建成的城市地铁线路和待建项目等。目前我国已经建成营运的地铁线近200km15个大城市的线网规划总里程已达2280km并且正在以极快的速度继续发展。随着城市地铁建设的飞速发展有许多问题也逐渐显露出来3。地铁交通发展的核心是建设资金问题以深圳市为例未来25年内计划建设365km地铁线路投资约1200亿元这样大笔的建设投资对于地方政府来说是一个沉重的负担。我们从国内外学者专家的调查中可知地铁线路建设的
资金来源可分为权益性投资和负债性融资两大类除政府投资外任何投资都要寻求回报。全世界的经验表明只有日本、香港等极少数城市的轨道交通实现了盈利北京市政府每年对地铁的财政补贴高达4亿元。事实上轨道交通具有明显的外部效益能够给沿线土地房地产带来显著的增值效益。如何将轨道交通带来的外部效益转化为轨道交通企业自身的效益从而吸引国内外的投资或者转化为政府的土地财政收益从而投资于轨道交通产业是一个值得重点研究解决的课题4。在这个研究领域中城市地铁建设项目对周边房地产价格的影响涉及多个相关课题是国内外学者都十分关注的一个研究课题本文即尝试以南京地铁一号线的建设为背景重点讨论地铁一号线的规划与施工对沿线房地产价格变化产生的影响范围及其幅度并预测南京地铁二号线的建设造成的沿线楼盘价格涨幅并对地铁建设投资的可能途径给予政策性建议。 1.2项目研究意义 1.2.1地铁项目规划和评价的重要依据随着我国近几年经济的快速发展大城市的交通拥挤问题逐渐凸现出来越来越多的城市正在考虑兴建以地铁为主的轨道交通来缓解交通问题这些城市的地铁项目规划也逐步南京地铁一号线对居住房产价格影响的研究报告 2 开始借鉴国外的全面可行性研究和项目多种效应的评价指标体系和方法。其中多种效应的评估均涉及或包含对地铁项目对周边房地产价格的影响的评估。例如生成效应中使用
课题的研究背景及意义
目录 【摘要】 (2) 【关键字】 (2) 【ABSTRACT】 (3) 【KEY WORDS】 (3) 1项目的研究背景及意义 (4) 2项目主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势 (7) 3系统简介 (8) 3.1系统组成 (8) 3.2系统工作原理 (8) 3.3转动平台的电机调速 (9) 3.3.1系统方案的制定 (9) 3.3.2 硬件设计 (10) 3.3.3软件设计 (12) 3.3.4程序调试 (15) 3.4上位机3D仿真及图像信号发生系统 (15) 3.4.1系统方案制定 (15) 3.4.2软件设计 (16) 3.4.3程序调试 (17) 4主要技术经济指标和水平 (17) 结束语.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
【摘要】 基于Volumetric 3D显示原理与WPF平台的3D旋转三角锥的真实立体影像投射系统是采用Volumetric 3D显示原理，将上位机所处理的Volumetric 3D 数字图像信号通过三角锥投影系统投射成真实影像，实现Volumetric 3D显示效果。与传统3D显示相比，本系统具有裸眼3D显示效果，使观看者无需通过佩戴3D眼镜就能达到3D显示目的。同时，本系统具有360度全息图像显示效果，使观看者可以360度全方向观看图像。本系统采用WPF设计3D图像，使系统可以方便的产生3D图像，经过简单学习，便可以自己设计3D模型，降低了系统软件设计成本 【关键字】 体三维、3D影像、3D处理、三角锥影像投影、直流电机转速、直流电机相位
网络游戏研究背景目的意义及国内外现状
网络游戏研究背景目的意义及国内外现状 1网络游戏市场背景 2国内外在该方向的研究现状及分析 3研究的目的及意义 3.11网络游戏市场背景 电脑游戏自1972年由威尔?克劳舍（Will?Crowther）编写的一段简单的FORTRAN程序开始，已经历了数十年风风雨雨了。从最开始避开陷阱的简单地图，到今天即时战略、角色扮演、经营策略、休闲养成等各种类型的游戏；从2D 到3D，游戏无论在技术上还是画面上都以惊人的速度不断突破。它的成长速度是如此之快，出乎任何人的意料。角色扮演网络游戏(Role Playing Games) ，简称RPG，玩家需要扮演游戏中的一位或者多位角色，在虚拟的世界中进行冒险，诞生于上个世纪六十年代的西方世界。角色根据不同的游戏情节和统计数据（例如力量、灵敏度、智力、魔法等）具有不同的能力，而这些属性会根据游戏规则在游戏情节中改变。 目前，游戏业已经以每年超越200亿美元的产值成为全球最大的娱乐事业，继美国、日本、韩国之后，越来越多国家也开始重视游戏产业的庞大商机，而以国家力量主导发展电子游戏产业。现在，北美的电子游戏产业（包括TV GAME 和PC GAME）的收入已经接近了整个电影产业的收入，这就足以证明游戏行业潜力的巨大。 中国游戏行业起步相对国外较晚。1990年10月，《轩辕剑》的初代在台湾成功发行。1995年，大宇制作了中文武侠游戏《仙剑奇侠传》。这些游戏一经推出便受到玩家大力欢迎，以其浓郁的中国风情与独到设计风格被奉为经典之作。据年会期间发布的《2009年中国游戏产业报告》显示，2009年中国网络游戏实际销售收入为256.2亿元，比2008年增长了39.4%，为相关产业带来的直接收入达555亿元。2009年，中国网络游戏用户数达到6587万，比2008年增加了33.46％，其中付费网络游戏用户数达到3715万，比2008年增加了22.1％。预计2014年网络游戏用户将达到1.23亿，网络游戏实际销售收入将达到508亿元。目前，中国游戏产业已经成为新的经济增长点，作为六大支柱产业之一，极大地刺激了中国经济的增长。 3.22国内外在该方向的研究现状及分析 正是因为形成了如此庞大的产业经济和用户群体，那么对游戏设计行业的规范和合理化的引导是必不可少的。游戏界面设计是美和技术的结合，游戏已经被越来越多的人承认是一种艺术形式，并且称之为所谓的“第五类艺术”。其最明显的特点是游戏开始结合了音乐、绘画、文学这三类艺术形式。早期的游戏设计是以功能第一为指导原则的，完成和实现必要的功能是其终极目标。研究者们更多的是从工程技术和软件开发的角度来研究的，而单从界面设计的角度来研究游戏界面设计的还比较少，因此本课题具有可研究的空间和价值。 著名的游戏开发者比尔?沃尔克（Bill?V olk）曾经对游戏设计写下了一个等式“界面＋产品要素=游戏”，强调在游戏设计中界面的重要性。提到界面，人们很容易将软件与之联系在一起，这是狭义概念的界面设计。从广义上讲，界面，又称用户界面（UI），是指人与
课题研究报告的背景和可行性分析报告
一、课题研究的背景和可行性分析 传统的教学注重教师教的行为，教师独霸讲台，滔滔不绝的讲，学生死气沉沉的听，这种被动接受知识的学习式，毫无效率可言。为了实现教学式和学习式的转变，小组合作学习改变了教师“满堂灌”模式，但在教学中我们也发现了很多弊端，如学生轰轰烈烈的讨论往往是表面繁荣，讨论的问题常常是无关主题或者过于浅显；回答问题常常是小组学习尖子表现活跃，其他学生成了置身室外的看客。 怎么提高教学效率？我们学习新课程教育理论，把从2007年就开始探究的“学案导学式教学式”与小组合作学习结合起来，提出并研究“小组合作学习”的教学式，以小组合作为课堂教学的组织形式，学生从自主学习、课堂合作到课后巩固整个学习过程都有章可循，有法可依。从而提高学生合作学习的有效性和自主学习的能动性， 思想品德课的教学倡导的是对话——互动的新型师生关系和自主——合作——探究的学习式。小组合作学习成为最具建构空间、生成空间、发展空间的学习式。学生热衷于参与合作型探究学习，为课题研究取得成功奠定了可能性。传统的“填鸭式”教学难以调动学生学习的积极性，学生缺少自我表现的空间，相比较而言，学生更愿意也善于在同龄人面前表达自己的观点和见解，这就为合作型学习小组的成长和课题研究的成功提供了可能性。初中思想品德课教学要求学生在和他人合作中共同健康成长，说明课题研究对促进青少年成长的必要性。初中思想品德课不仅注重学生的自我成长，更注重的是学生在和他人的合作中的共同成长。而组建合作型学习小组正有利于学生在合作学习中学会善待自我和欣赏别人。美国大实业家洛克菲勒曾经说过：“与太阳底下所有的能力相比，我将更多关注的是与人交往的能力。”学生拥有良好的合作技能是合作学习成功的重要保证。但学生的合作技能不会在课堂自然而然地出现，因此在合作学习中，教师必须教会学生的一些社交技能。 二、理论依据 1、建构主义学习理论。 建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助学习获取知识过程及他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构而获得。这种理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义构建”是学习环境中的四大要素或四大属性。因此，建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受和被灌输的对象。 2．自控理论。 人的行为驱力来自人的固有需要。儿童有他基本心理需要、情感需要，如爱的需要、归属需要、关心他人的需要、影响别人的需要、与别人分享的需要、合作的需要等等。正如波兰教
车身设计的研究背景和研究意义
研究背景和研究意义 研究背景 二十多年来我国汽车工业的发展如井喷式的爆发式增长，汽车的产销量也在逐年上升。1992年中国汽车的产量首次突破了100万辆，增长幅度超过了50%，2006年出台了一些鼓励经济型轿车消费的政策，销量超过380万辆，汽车产量的增长幅度虽然未达到最高，但产量净增量为史上最高。2010年，中国汽车产销量超出人们预期，达32.37%的增速；2010年，中国低开高走，最终以超过最大产车国美国的历史高记录，以年销量1806万辆，最终成为第一汽车市场[1]；2014年中国汽车的产销量为2372.29万辆和2349.19万辆，其中自主品牌销售757万辆，同比增长4.1%，占有率为38.4%，中国车市整体市场依旧保持平稳增长，已经开始出现增速放缓的迹象[2]。 国内的汽车市场上，合资品牌与自主品牌共存，自主品牌[3][4]产品在性能、舒适性、可靠性等方面均落后于合资品牌，产品不能被大众所认可，且其生存空间为合资的品牌还未涉及的低挡、廉价区域，因此自主品牌的盈利能力远不如合资品牌。随着合资品牌的定位的不断下探，进一步压缩了自主品牌的生存空间。自主品牌虽然稚嫩，但产销量一直逐年在上升。二十多年以前，路上跑的最多的自主品牌为夏利，如今夏利已经被市场所淘汰，最新的产品例如：吉利帝豪、奇瑞汽车公司等等，这些产品在工艺、技术方面与合资品牌的差距正在逐步的缩小，若要达到与合资品牌分庭抗礼，还有很长的路要走。 若要提高汽车自主品牌被大众的认可程度，只能不断的提高产品的技术含量，提升产品的档次。同时，如何提升自主品牌的技术含量和品牌，令很多汽车人都在深思[5]。汽车[6][7]的白车身[8]是除动力总成之外，最大最重要的零件总成。它承载了整车所有零件的安装，并提供驾乘空间，保证碰撞、NVH等性能。白车身的技术要求决定了乘员的舒适性感受，精致性感受，操控性感受。 主机厂为了提高效率，降低成本，往往白车身自己工厂制造，其他零部件大部分外购，因此白车身的设计和制造能力决定了主机厂的技术能力。主机厂为了利益最大化，往往推出不同种类、不同尺寸、不同平台的多种车型，对应的白车身数量更是翻倍。所以白车身的标准化[9][10]生产及管理，对于企业具有重要性[11]且具有非常广阔的前景[12]，大多数企业，均通过标准化进行合理地简化，控制多样性和复杂性，从而提生产批量，为企业创造采用高效工艺设备和专业化生产条件，大幅提高了生产效率，标准化为企业技术创新[13]提供了强有力的依据，创新的每一个环节都有标准化和质量管理技术的要求，这样能较稳定的提升企业的技术能力，按照标准操作，能最大程度的控制制造成本，能够提升企业的很大