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医学检验技术研究范文1
1.当前艺术设计专业实践教学中存在的问题
就创意产业的需求状况来看，艺术设计专业实践教学还存在一些不足之处，艺术设计专业教师设计经验不丰富，理论教学能力与实践教学能力不对称，课堂实践教学模式不科学，项目实践教学实效性不强等。
(1)教师实践教学能力欠强。
在艺术设计专业实践教学中教师的实践教学能力最为关键。教师在创意人才的培养中应当身兼两种角色，即教师角色和设计师角色。只有这样才能给学生更有针对性的指导。但是就目前情况来看，艺术设计专业教师虽然在理论教学方面就有一定优势，但是他么大多长期从事教学实践理论研究，缺乏必要的设计实践经历。因此对于教学中经常出现的实践问题通常都放到学生的实习阶段，交由企业设计师完成。而企业设计师在培养学生方面虽然具有一定的实践优势，但是他们时间精力不充沛，缺乏必要的教育理论指导。因此实践教学的效率也大受影响。这是摆在当前艺术设计实践教学中的一个重要难题。
(2)课堂教学模式的综合性欠强。
创意产业从业人员的基础素质是影响创意水平的关键。基础素质在艺术设计教学中反映为综合性教学的实施情况。艺术设计专业教学设计学科众多，既包含经济学科、美术学科，同时学生又要具备一定的文化修养，了解文化知识。更为重要的是要将这些知识整合为有机统一体。因此，艺术设计教学是一门学科交叉明显的课程。但是当前的情况在这些课程当中成为影响这些学科造成不良影响的一项重要因素。但是在当前的课堂教学中虽然设计学科众多，但是交叉性和综合性不强。学生获得知识和能力都是片面的、零碎的，不能有效的整合到自己的艺术设计实践当中。
(3)项目实践教学的实效性欠强。
项目实践教学是艺术设计专业实践教学中的一项重要内容，它是通过一个具体的项目锻炼学生综合学科知识和实践经验创新能力的一个过程。在完成这项工作的过程中学生需要调动各方面的能力和素质，这样才能不断的优化和提升自身实践创作能力。这一教学模式在艺术设计实践教学中普遍应用，但是由于项目选择和教学模式中存在的问题导致这些实践教学项目的实效性不佳。学生在完成这些项目的过程中动力不足，作品质量不高。造成这种现象的一个重要原因还在于教学模式中存在一些传统教学的桎梏，教学理念不够科学。
2.创意产业视野下提升艺术设计专业实践教学的对策
(1)打造“双师型”教师队伍。
创意产业视野下的艺术设计专业实践教学的“双师型”教师队伍即是教师+设计师。艺术设计专业教师不仅是一名合格的教学人员，同时还应当具有设计师角色。他们应当有成功设计案例，并且经受得住市场的考验。他们应当对创意产业有独到的见解，虽然不能与专业设计师相比，但也要具备基本的设计师素质。再将这些设计经验与教育教学技术和艺术设计理论相结合开展实践教学，这样才能确保他们实施的教育是符合社会需求的教育，同时也是最有利于学生成长的一项重要素质。为此，学校层面应当为教师专业发展提供有效的指导和帮助，鼓励教师积极参与各种设计赛事，帮助教师转化设计成果，在不影响教学工作的前提下引导教师参与真实的创意产业市场竞争。使实践教学人员具备教师和设计师两种角色。
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关键词：艺术设计；实践；教学
当前，我国高校艺术设计专业偏艺术轻技术的课程设置，使学生很难将自己的设计想法通过作品体现出来。许多学生在毕业后都会有“我什么也不会，怎么找工作”的想法，意识到自身能力不足而产生一种畏惧的心理。这是学生在学校学习期间设计实践不足等因素导致的。构建艺术设计专业实践平台，让艺术设计专业学生由“理论型”逐渐转向“理论实践相结合”的专业型设计人才，保证艺术设计专业学生在毕业后能顺利找到工作，如何解决这一现象是院校面临的研究课题。
1 当代艺术设计专业人才培养现状
通过多项实践调查，当前我国艺术高校的教学实践内容滞后，和企业无法良好对接。设计艺术学本身是一个应用性学科，学科研究的根本目的是要为当代和未来的社会服务，尤其是要为现行的经济建设和文化建设服务。[1]高校艺术设计专业开设的实践课程较少，且学生需要完成的作业量也少，使学生不能充分地进行实践锻炼。学生往往是临近交作业前一两天，才东拼西凑出一件设计作品。这种教学形式既提不起学生对设计专业的学习热情，也无法提升学生的设计实践能力。学生在真正进入企业后，不能将学校学习的理论知识和工作实际情况很好地结合，即使在课上做过相关实践练习，但那是在时间较充裕的情况下完成的课程实践作业。在实际工作中，领导分配设计任务的完成时间并不会像在校时那样充裕，导致学生不能准确、高效地完成分配的设计任务。同时，由于客户给的设计需求通常是比较模糊的，学生不能明确客户的需求，因为与客户沟通不足可能会误解对方意图而浪费宝贵的时间。由此可见，锻炼艺术设计专业学生的设计实践技能至关重要。
2 艺术设计专业实践教学平台构想
构建艺术设计专业实践教学平台，通过理论教学、工作室教学和校企合作教学于一体的教学方式，改变传统教学方式，使学生有效地进行理论和实践的学习。艺术设计专业实践教学平台的构想是对设计专业综合考虑的前提下形成的，实践平台相较于普通的课程教学更能引起学生的兴趣，促进学生积极主动地进行设计实践，使学生积累实践经验，从而保障了教学质量。其次，实践平台有助于学生接触更多的实际项目，扩大学校对社会的影响。最后，实践教学平台的建设可以迅速提高学生的设计能力和工作能力，在学习上既能获得成就感，也会有意识地去弥补自己专业知识上的不足。
2.1 艺术设计理论课程教学
实践是理论的基础，理论是实践的升华。艺术设计专业的理论课程虽然枯燥乏味，但是离开了理论对实践的指导，艺术设计将缺乏科学的指导而毫无章法。王受之先生在谈到美国的设计教育时说，在美国洛杉矶艺术中心设计学院，艺术与设计并重，实行学分制，学生要修完136学分才可毕业，其中设计院理论课占45学分，约为总学分的1/3。当今社会，设计师需要具备的能力包括：策划能力、造型能力、合作能力、分析能力、创造能力等。[2]高校培养的艺术设计专业人才既要熟练掌握设计流程和软件，还须加强学生思维上的创新意识。面对激烈的市场竞争环境，仅仅只会用几个设计软件是满足不了企业对员工的需求的。
2.2 艺术设计专业工作室教学
工作室是艺术设计教育的一种形式，是以某个学科专业的研究方向为基础，由授课教师组成学科方向的研究的师资团队，具备一定的研究设计开发实力，充分利用教学资源，进行教学科研并行工作，学生通过1～2年的基础平台训练后，根据自身的发展条件和社会的需求，选择进入各专业工作室。教学形式上采取开放式教学，研究方向由责任教师按专业设立，并由责任教师负责组建研究师资群负责本研究方向的课程设置、教学大纲、教学计划的撰写和实施工作室教学模式，是近现代设计教育中的一种师徒式教学训练模式。[3]我国许多高校艺术设计专业教学缺少实习条件，缺少实践场地，仅仅有几个公共的专业教室且没有配备基础的设施。这样的学习环境，致使学生只能在宿舍进行课后的作业练习和实践学习。
2.3 艺术设计专业校企合作教学
我国设计类高校专业教学缺乏对学生实践能力的培养，教师对企业的工作流程和工艺技术不熟悉，导致学生不能很好地了解目前社会企业的一些需求。为了解决这一问题，可与企业沟通联系建立校企合作教学模式。“校企合作”即通过学校与相关企业的合作实现学校在教学方面与企业在生产中的相互支持、相互协作，最终获得校企双赢的人才培养模式。[4]“校企合作”教学方式对艺术设计专业学生的培养使学生在实践中学习知识。
按照企业的模式流程运行，让学生在实际的设计项目中充分锻炼设计能力，使得学生在未来走出校门时可以很好地和企业进行对接。通过这种高压的工作环境，迫使学生获得大量设计师必备的素质和经验。实战的教学方式比老师讲授实战经验更实际，对学生的锻炼效果也更好。繁重的设计任务会逼迫学生提高工作效率。同时，学生为了提高工作效率，会多次和客户进行沟通，使学生不至于错误地理解客户需求而浪费过多的时间。学生会尽快想出解决方案，更高效地利用各种工具，想出最好的解决办法。在完成设计任务后，项目负责人可根据每个学生的工作情况进行工作考核，可选择工作能力较强的学生到公司实习。学校设计理论知识的教学方式和以实践经验为主的企业教学实践有机结合在一起，有利于学生认识、了解企业的工作流程和技术条件。有利于学生对自己有清晰明确的认识，不会在找工作的时候担心自己能力不足而产生畏惧的心理。有利于学生通过设计实践意识到自己能力的欠缺，弥补自身的知识短板。
3 结语
构建艺术设计专业实践平台使理论教学、工作室教学、校企合作教学于一体的人才培养模式能有效提高学生的学习能力和设计实践能力。教师通过艺术设计专业实践平台既提高了自身的教学水平，还能学以致用，将所学所得传授给学生。这种教学模式对院校提高人才质量、扩大学校知名度产生了积极影响。企业可以通过实践平台教学挖掘到适合企业的人才并提前进行培养，使得学生、教师、学校和企业达成良性的发展。
参考文献：
[1] 屠曙光.当前我国设计艺术学研究生教育中的问题及对策[J]. 南京艺术学院学报，2006.
[2] 杨兰英.关于艺术设计理论教学的思考[J]. 西南农业大学学报，2009.
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关键词：高职；理论实践一体化；教学改革；考核改革
理论实践一体化教学，是为了使理论与实践更好地衔接，根据职业教育培养目标的要求重新整合教学资源，通过创造一种真实和仿真的职业岗位教学情景，将实践技能和职业素养的培养贯穿于各个教学环节，将理论教学和实践教学有机融合在一起，实现理论知识传授和实践技能操作的统一。它以某种工作任务或项目为载体，在教学过程中通过师生的积极互动，在学中做，在做中学，边练边讲，练讲结合，以实际操作为主，提高学生的职业能力和综合素质。
一、高职课程教学的现状
目前高职院校教学在一定程度上仍存在重认知轻能力、重学历轻技能的现象，理论教学与实践教学分时段、分场所独立进行，造成理论教学与实践教学脱节，其弊端已突显出来。首先，学生之前所学习的理论知识由于长时间得不到应用而遗忘。其次，在理论学习阶段，课程设置、教材编排多以学科特点和知识系统性为基础，以教师的“教”为中心，造成理论知识偏深、偏难，脱离了学生的实际需要。再次，教学方式基本上以讲授为主，缺少双向互动的教学氛围，缺少真实或仿真的职场情景，不利于学生职业能力的培养。
高等职业教育培养的对象是生产、建设、管理和服务一线的技术应用型人才，学生需要掌握从事具体工作的知识和技能。理论与实践分开教学显然不能有效培养这些职业能力，现代企业和社会对技术应用型人才的职业综合素质要求越来越突出，以培养综合素质与能力为目标的高职教育，必须围绕解决职业技术领域综合性实际问题进行，因此，高职教育的课程必须打破传统做法的束缚，将学习过程、工作过程与学生的能力和发展联系起来，课程内容设置强调理论与实践相结合、知识与技能相统一，保证学生从学校平稳过渡到就业岗位，从而实现高素质技能型人才的培养目标。
二、《化学分析检验技术》课程教学存在的问题
《化学分析检验技术》是我院精细化学品生产技术专业核心课程，它是培养精细化工专业工程技术人才的整体知识结构及能力、技能结构的重要组成部分，也是后继专业课程的基础。同时该课程的内容占据了化学检验工考证内容的50%以上，并且其教学效果直接影响到专业技能和后续专业课的学习。《化学分析检验技术》课程传统的教学方式是“知识传授型”，重视理论教学，学生容易产生厌学情绪，且实验课和理论课间隔时间长，理论课和实践课教学内容与形式上都相对独立，造成理论与实验的脱节，学习效率低，基本技能训练欠缺，这与高职院校注重实践、注重技能的培养目标相悖，因此，改革传统的教学模式显得尤为迫切。
三、《化学分析检验技术》理论实践一体化教学模式改革研究
（1）理论实践一体化的课程体系重构研究。我院邀请了行业企业专家对该课程所涵盖的岗位知识和职业能力进行分析，并结合化学检验工资格证书的考试内容确定本课程的教学内容。通过将理论教学内容和实验教学内容进行整合，模拟真实的工作情景，以工作过程为指导、以七种化学分析检验技术种类为主线设计七个项目，每个项目将某种化学分析检验技术的相关理论和实践技能融合在一起。完成前七个项目后，该课程重构出的第八个项目为综合能力项目，培养学生遇到分析检验问题能独立设计实验方案并予以实施、能正确处理数据和撰写正式论文报告等综合职业岗位能力。项目设计体现了由简单到复杂、由单项能力培养到综合能力培养。
（2）具体的理论实践一体化教学过程实施。将每次课定为4个学时，在有多媒体的实验室进行教学，每次课以体现职业岗位能力的情景活动设计为载体，将理论和实践融合在一起，为学生创设了做中学、学中做的新型学习环境，将理论实践一体化应用在整个教学过程中。
（3）在教学方法上，采用了以任务驱动、工作情景设计为主体，辅以角色扮演、项目组管理分组教学等多种形式的教学方法。教学过程中采用启发式、小组讨论等多种形式的教学方式，整个教学过程贯穿了以学生为主体、讲练结合、理论实践一体化的教学模式。
四、学生成绩考核改革研究
改变了理论考核与实践环节独立考核的格局，研究出合理可行、理论实践一体化的项目考核评价方式，使评价可根据考核结果对教学效果做出正确评估，并能起到促学的作用。在考核过程中，教师要注意以下方面：（1）注重过程考核，结合学生的平时表现、课堂提问等情况进行考核。（2）学生参与考核，项目考核应由教师和学生共同对学生进行项目考核，考核学生项目完成的全过程、项目实施的成果以及其所表现的职业核心能力和关键能力。（项目考核评价的具体实施细则见上表）
通过理论实践一体化构建《化学分析检验技术》课程内容及教学过程，着重培养学生的实践动手能力，在教学过程中突出教学内容和教学方法的应用性、综合性和实践性，使课堂教学丰富起来，提高了教学质量，从而逐步实现了3个转变，即从以教师为中心如何“教给”学生，向以学生为中心如何“教会”学生转变；从以教材为中心向以技能项目为中心转变；从以课堂为中心向以实验实训室为中心转变，真正提高了学生的职业岗位综合能力。
[本文系中山市教学科研课题（课题编号：D10060）及中山火炬职业技术学院教学研究课题的研究成果之一]
（作者单位：中山火炬职业技术学院）
参考文献：
[1]张小军.高职院校实施理论实践一体化教学的思考[J].教育探索，2009，（10）.
[2]吉智.高职课程的“理论实践一体化”改革与实践[J].教育与职业，2010，（9）.
医学检验技术研究范文4
1.1建立完整、完全的教学实践过程
项目驱动模式下的服装艺术设计教学实践过程应该是完整的、完全的。在教学实践的开始阶段，教师要指导学生明确项目实践教学任务，主动地收集相关信息，合作分析制定实践计划，分工以完成计划实施。在项目的实施过程中，有问题出现的时候，教师要引导学生独立思考，合作排除困难。对于有难度的项目，教师要鼓励学生运用新的知识、技能，解决问题。
1.2培养学生的自主学习能力
项目驱动模式下的服装艺术设计实践教学虽然重视学生实践的结果，但是更重视项目实施和完成的过程。在这一系列的过程中，学生作为项目的主导，会主动地理解项目实施所必须的理论知识和实践技巧。如以“夏秋季童装设计项目”为例，为了保证项目的顺利完成，学生会在项目实施前积极地进行调查研究，准备相关资料，复习有关操作的技法和技巧。总之，项目驱动教学模式下的服装艺术设计实践教学原则之一是对学生自主学习能力的积极培养。
1.3以项目完成为线索，以教学的全面顺利完成为目标
项目驱动模式下的服装艺术设计实践教学能够调动学生学习的积极性，在大多数学生都能顺利的完成项目的前提下，教师要保证教学任务的全面、顺利完成。
1.4培养学生的团队意识和合作精神
项目驱动模式下，学生的学习是以小组为单位的，合作式的学习方式，这有利于学生团队意识的形成和合作精神的培养。在一个大的或者高级别的项目实施过程中，可以用不同的小组组合成
项目组，确保学生在实践学习中，既有分工又有协作。
1.5鼓励学生的个性思维
在项目驱动模式下的服装艺术设计实践教学过程中，教师要鼓励学生的个性思维、创造性思维。对于学生的奇思妙想，教师不能绝对地否定，要正确地引导，在不打击学生学习积极性的基础上，完成项目的实施。
1.6项目实施评价的多维度
项目驱动模式下的服装艺术设计实践教学不单单重视学生理论知识的掌握，而是侧重于学生实践能力和动手能力的提升。因此，在进行项目结果评价的时候，教师要运用多维度、多层次的评价方式。可以先由学生自评，再由学生互评，最后是教师评价，最终的结果是几种评价结果的综合。在评价中，教师要对于不同的创作方式进行公证公平的评价，这样有利于学生学习全面的技巧知识和创作方式。另外在最后的成绩评定时，教师要综合学生的平时成绩和项目成绩两项来完成，要重视学生在项目实施过程中的具体表现和实际解决问题的能力。
2项目驱动教学模式下的服装艺术设计实践教学过程研究
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目前，艺术设计实践教学中心在课内基本实现了围绕“实践轴线”来设置模块化课程的规划，课程外采取基于工作室制的“产、学、研”一体化人才培养方式。在几年的实践与探索中，笔者总结了一些关于模块化课程体系和工作室制人才培养方式的发展理念。
一、 模块化课程体系
模块课程体系就是打破原有学科体系，以培养大学生的职业能力和必备的专业素质为目标，将单一、分散的教学活动组成围绕某主题并且相对集中的教学单位，即模块。采用模块化的课程体系在于提高教学及考核的灵活度，模块化教学要努力避免理论课与实践课的脱离，要更多地要采用诸如：案例教学法、讨论式教学法、情景教学法以及合作学习、研究性学习、发现式教学等符合认知规律的先进教法与学法。在专业课程教学上强调“教师边讲解边演示，学生边操作边理解”的动手动脑相结合的“双边教学法”。
实践中心为了适应模块化教育体系的要求，对课程编排方式做了相应的改进，在某种意义上，这可以理解为一种新的学科体系思路，也是对原有学科体系的继承、改造和发展：
1、艺术基础模块：作为学习艺术院校的学生，审美能力是最基本也是最重要的一项，而审美能力的提高则重在实践，因为美是没有统一标准的，教师不能直接告诉学生什么是美的，什么又是不美的，而是应该引导学生在实践中去发掘去感悟，这样的审美结果才是有艺术个性，也是具有生命力的。同时要意识到设计与美术在专业目的、思维方式、观察方式、表现方式上有根本的不同。目前，我们在艺术基础模块课程内加入了设计素描、设计色、设计表现技法、三大构成课程及电脑辅助设计课程等围绕设计目的的训练课程。
2、设计思维模块：设计的过程是设计理念和思维能力综合积累发挥作用的过程。广告创意与策划、动画创意与策划、影视动画编创、分镜头设计等课程开设的目的就是为了改变传统以形态导入设计的设计思维，变为发现和解决多种问题导入设计的新的思维方式，指导设计，激发审美能力，促进创新；
3、综合设计模块：提高专业设计创意需要更多的实际课题，使学生关注当今社会上存在的问题，并可以通过问题的解决使学生了解先进的思考方法和制造手段，把握时代的脉搏和要求；平面设计、室内设计、网页设计、三维动画、影视广告、二维动画等课程的开设，使得设计的表现可以依赖科学和合理的程序，即为设计前的调研（发现问题）――初步方案和陈述讨论（寻求方法）――确定方案、深化方案（解决问题）――模型阶段――展示陈述。
4、设计实践模块：设计实践模块的内容主要包括：课程设计与专业实习、毕业实习与设计为基础，结合学生、老师的科研课题、大学生创新性学习的课题等。学生在学习了一段时间的专业课之后，用一段时间去企业实习或参与一些具体的课题设计，在实践中发现知识和能力方面的缺陷和不足，然后带着问题再来学习，可以有效提高他们在校期间的兴趣和动力。同时也有利于学生对自己未来将从事的职业有更进一步的感性认识核对自己的职业生涯做出有针对性的规划；同时，工作室的建设也为专业实践提供更多可能。
模块化的课程体系是为了满足将来的就业岗位的需求，将所学知识和技能能直接引入就业岗位。模块化教学中的主体是学生，教师的教学活动是服务于学生的主体地位的。为了扎实培养学生的职业素养，教师们应该最大限度地设置情境，使课程教学与就业岗位形成真实联系，加深对知识的理解和提高掌握技能的效率。模块化教学能促进学生的参与和实践，注重学生之间多途径的交流和互动，使得学生在学习过程中主动地获取知识，这种教学系统始终是处在动态、开放之中的。
二、 工作室制的人才培养方式
在经济全球化、文化互通化、信息网络化的今天，艺术设计是与社会文化发展、经济发展有着密切联系的学科，设计师必须关注市场状态和市场规律。因此必须培养学生了解社会现状和开拓市场的意识，以提高其对市场的洞察力和创业能力。工作室的成立就是为了帮助教师的教学不脱离社会，使学生提早接触设计市场。工作室的发展也是实践中心教学过程中相当重视的一个内容，工作室制的艺术类人才培养模式我们还在继续深入研究中，其基本思想是：以校训“力学笃行”为指导，实施工作室负责人制，实行教学服务项目、项目带动教学的模式，实现产学研三位一体，课内外紧密结合。指导思想中的“力学”是指在工作室中学习培养综合创新能力所必备的理论，“笃行”是在工作室中应用理论进行实践，在实践中激发学生的创新意识，提高动手能力与综合素质，注重实践，面向就业。
在此培养模式里，学校系部的工作包括总体协调控制、促进院校之间的交流合作、工作室负责人的选拔任命等。系部的教师和学生是工作室的主要力量，是工作室人才培养的主要受益者。各专业工作室以教师为主导，根据学院专业设置成立动画工作室、视觉传达设计工作室、环境艺术工作室等；以实际设计课题作为教学内容，既有独立的研究方法方向，又注重专业之间的相互渗透，为教学资源整合与交流提供了便利；在教师队伍、教学设备和实验室建设等资源上统筹安排，优势互补；在加强有机联系的基础上突出各个工作室教学特点，形成相互影响、相互依存、相互促进的团队。
工作室具备某些设计公司的特征，同时又是一个教学的场所，肩负着人才培养的责任。具体而言，它应有两种教学内容：一种是提升学生专业修养的研究性学习，另一种是培养学生的职业技能。工作室教师同时拥有两种身份，院系教师和工作室设计人员，负责教学、生产和科研工作，并将科研成果和学科交叉思想融入到教学当中；工作室的学生也同样为两种身份，院系学生及工作室实习生。基于以上的基本理念，我们总结了几点关于工作室制人才培养的思路：
1、采用开放式、启发式的教学方法
在日常的工作室教学科研实践中注重设计者、设计选题的开放性与实际性，鼓励每个学生都能保持自身的独立思考能力，同时培养他们的创造性思维与实干精神。当开展社会服务实践活动时，同样也采用开放式的工作形式，通过学院、教师等引进校内外设计项目，签订合同，将设计任务交给一个或多个工作室来完成。设计负责人依据设计任务的特点，有针对性组织学生参于项目设计，引导学生系统地学习和查找资料，并动手设计，充分调动学生的主观能动性和创新能力。围绕社会项目和院内项目不定期召开工作室研讨会，不断提高工作室成员的专业设计水平，积累实际设计经验，使学生在校期间能接触实际的设计项目，争取做到毕业就能就业。
2、建立良性的竞争机制
工作室通过服务社会创收，可以提高教师的生活水平，稳定教师队伍，并能改善教学环境。要想持续良好的发展就需要有序的管理，因而要处理好个人、集体和教学之间的关系，制定出一整套切实可行的规章制度：院系把对外服务的设计项目纳入科研管理范畴，项目资金一部分由工作室自由支配，另一部分作为管理经费上交院系。院系根据拟定的指标定期进行评估考核，并根据结果将各工作室上缴的部分管理费用作为奖金，奖励给指标完成较好的工作室，以形成良性的竞争机制。考核指标包括学生学习成果和学生的满意程度，参加设计竞赛的名次，论文专利数量、著作数量、实际就业率、项目到款、集体获得的荣誉等方面。另外还可根据学生实习生的工作量，发放一定的奖学金。
3、实现开放的信息资源环境
实践中心的环境包括软件环境和硬件环境。软件环境指教学管理、师资水平和学术学风建设等；硬件环境指教学需要的一切设备，如专业图书室、电脑设备和摄影器材等等。工作室要积极开展形式多样的、开放的讲座、学术报告和作品展览，营造开放的学术交流环境。
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论文关键词：遗传算法
1 引言
“物竞天择，适者生存”是达尔文生物进化论的基本原理，揭示了物种总是向着更适应自然界的方向进化的规律。可见，生物进化过程本质上是一种优化过程，在计算科学上具有直接的借鉴意义。在计算机技术迅猛发展的时代，生物进化过程不仅可以在计算机上模拟实现，而且还可以模拟进化过程，创立新的优化计算方法，并应用到复杂工程领域之中，这就是遗传算法等一类进化计算方法的思想源泉。
2 遗传算法概述
遗传算法是将生物学中的遗传进化原理和随[1]优化理论相结合的产物，是一种随机性的全局优算法。遗传算法不但具有较强的全局搜索功能和求解问题的能力，还具有简单通用、鲁棒性强、适于并行处理等特点数学建模论文，是一种较好的全局优化搜索算法。在遗传算法的应用中，由于编码方式和遗传算子的不同，构成了各种不同的遗传算法。但这些遗传算法都有共同的特点，即通过对生物遗传和进化过程中选择、交叉、变异机理的模仿，来完成对问题最优解的自适应搜索过程。基于这个共同点，Holland的遗传算法常被称为简单遗传算法（简记SGA），简单遗传算法只使用选择算子、交叉算子和变异算子这三种基本遗传算子，其遗传进化操作过程简单，容易理解，是其他一些遗传算法的雏形和基础，这种改进的或变形的遗传算法，都是以其为基础[1]。
2.1遗传算法几个基本概念
个体(IndividualString)：个体是遗传算法中用来模拟生物染色体的一定数目的二进制串，该二进制串用来表示优化问题的满意解。
种群(population)：包含一组个体的群体，是问题解的集合。
基因模式(Sehemata)：基因模式是指二进制位串表示的个体中，某一个或某些位置上具有相似性的个体组成的集合，也称模式。
适应度(Fitness)：适应度是以数值方式来描述个体优劣程度的指标，由评价函数F计算得到。F作为求解问题的目标函数，求解的目标就是该函数的最大值或最小值。
遗传算子(genetic operator)：产生新个体的操作，常用的遗传算子有选择、交叉和变异。
选择(Reproduetion)：选择算子是指在上一代群体中按照某些指标挑选出的，参与繁殖下一代群体的一定数量的个体的一种机制龙源期刊。个体在下一代种群中出现的可能性由个体的适应度决定，适应度越高的个体，产生后代的概率就越高。
交叉(erossover)：交叉是指对选择后的父代个体进行基因模式的重组而产生后代个体的繁殖机制。在个体繁殖过程中，交叉能引起基因模式的重组，从而有可能产生含优良性能的基因模式的个体。交叉可以发生在染色体的一段基因串或者多段基因串。交叉概率（Pc）决定两个个体进行交叉操作的可能性数学建模论文，交叉概率太小时难以向前搜索，太大则容易破坏高适应度的个体结构，一般Pc取0.25~0.75
变异(Mutation)：变异是指模拟生物在自然的遗传环境中由于某种偶然因素引起的基因模式突变的个体繁殖方式。在变异算子中，常以一定的变异概率（Pm）在群体中选取个体，随机选择个体的二进制串中的某些位进行由概率控制的变换（0与1互换）从而产生新的个体[2]。如果变异概率太小，就难以产生新的基因结构，太大又会使遗传算法成了单纯的随机搜索，一般取Pm=0.1~0.2。在遗传算法中，变异算子增加了群体中基因模式的多样性，从而增加了群体进化过程中自然选择的作用，避免早熟现象的出现。
2.2基本遗传算法的算法描述
用P(t)代表第t代种群，下面给出基本遗传算法的程序伪代码描述：
基本操作：
InitPop（）
操作结果：产生初始种群，初始化种群中的个体，包括生成个体的染色体值、计算适应度、计算对象值。
Selection（）
初始条件：种群已存在。
操作结果：对当前种群进行交叉操作。
Crossover（）
初始条件：种群已存在。
操作结果：对当前种群进行交叉操作。
Mutation（）
初始条件：种群已存在。
对当前种群进行变异操作。
PerformEvolution（）
初始条件：种群已存在且当前种群不是第一代种群。
操作结果：如果当前种群的最优个体优于上一代的最优本，则将其赋值给bestindi，否则不进行任何操作。
Output（）
初始条件：当前种群是最后一代种群。
操作结果：输出bestindi的表现型以及对象值。
3 遗传算法的缺点及改进
遗传算法有两个明显的缺点：一个原因是出现早熟往往是由于种群中出现了某些超级个体，随着模拟生物演化过程的进行，这些个体的基因物质很快占据种群的统治地位，导致种群中由于缺乏新鲜的基因物质而不能找到全局最优值；另一个主要原因是由于遗传算法中选择及杂交变异等算子的作用，使得一些优秀的基因片段过早丢失，从而限制了搜索范围，使得搜索只能在局部范围内找到最优值，而不能得到满意的全局最优值[3]。为提高遗传算法的搜索效率并保证得到问题的最优解，从以下几个方面对简单遗传算法进行改进。
3.1编码方案
因实数编码方案比二进制编码策略具有精度高、搜索范围大、表达自然直观等优点数学建模论文，并能够克服二进制编码自身特点所带来的不易求解高精度问题、不便于反应所求问题的特定知识等缺陷，所以确定实数编码方案替代SGA中采用二进制编码方案[4]。
3.2 适应度函数
采用基于顺序的适应度函数，基于顺序的适应度函数最大的优点是个体被选择的概率与目标函数的具体值无关，仅与顺序有关[5]。构造方法是先将种群中所有个体按目标函数值的好坏进行排序，设参数β∈(0,1)，基于顺序的适应度函数为：
（1）
3.3 选择交叉和变异
在遗传算法中，交叉概率和变异概率的选取是影响算法行为和性能的关键所在，直接影响算法的收敛性。在SGA中，交叉概率和变异概率能够随适应度自动调整，在保持群体多样性的同时保证了遗传算法的收敛性。在自适应基本遗传算法中，pc和pm按如下公式进行自动调整：
（2）
（3）
式中：fmax为群体中最大的适应度值；fave为每代群体的平均适应度值；f′为待交叉的两个个体中较大的适应度值；f为待变异个体的适应度值；此处，只要设定k1、k2、k3、k4为（0，1）之间的调整系数，Pc及Pm即可进行自适应调整。本文对标准的遗传算法进行了改进，改进后的遗传算法对交叉概率采用与个体无关，变异概率与个体有关。交叉算子主要作用是产生新个体，实现了算法的全局搜索能力。从种群整体进化过程来看，交叉概率应该是一个稳定而逐渐变小，到最后趋于某一稳定值的过程；而从产生新个体的角度来看，所有个体在交叉操作上应该具有同等地位，即相同的概率，从而使GA在搜索空间具有各个方向的均匀性。对公式（2)和（3）进行分析表明，适应度与交叉率和变异率呈简单的线性映射关系。当适应度低于平均适应度时，说明该个体是性能不好的个体数学建模论文，对它就采用较大的交叉率和变异率；如果适应度高于平均适应度，说明该个体性能优良，对它就根据其适应度值取相应的交叉率和变异率龙源期刊。
当个体适应度值越接近最大适应度值时，交叉概率和变异概率就越小；当等于最大适应度值时，交叉概率和变异概率为零。这种调整方法对于群体处于进化的后期比较合适，这是因为在进化后期，群体中每个个体基本上表现出较优的性能，这时不宜对个体进行较大的变化以免破坏了个体的优良性能结构；但是这种基本遗传算法对于演化的初期却不利，使得进化过程略显缓慢[6]。因为在演化初期，群体中较优的个体几乎是处于一种不发生变化的状态，而此时的优良个体却不一定是全局最优的，这很容易导致演化趋向局部最优解。这容易使进化走向局部最优解的可能性增加。同时，由于对每个个体都要分别计算Pc和Pm，会影响程序的执行效率，不利于实现。
对自适应遗传算法进行改进，使群体中具有最大适应度值的个体的交叉概率和变异概率不为零，改进后的交叉概率和变异概率的计算公式如式（4）和（5）所示。这样，经过改进后就相应地提高了群体中性能优良个体的交叉概率和变异概率，使它们不会处于一种停滞不前的状态，从而使得算法能够从局部最优解中跳出来获得全局最优解[7]。
(4)
(5)
其中：fmax为群体中最大的适应度值；fave为每代群体的平均适应度值；f′为待交叉的两个个体中较大的适应度值；f为待变异个体的适应度值；pc1为最大交叉概率；pm1为最大变异概率。
3.4 种群的进化与进化终止条件
将初始种群和产生的子代种群放在一起，形成新的种群，然后计算新的种群各个体的适应度，将适应度排在前面的m个个体保留，将适应度排在后面m个个体淘汰数学建模论文，这样种群便得到了进化[8]。每进化一次计算一下各个个体的目标函数值，当相邻两次进化平均目标函数之差小于等于某一给定精度ε时，即满足如下条件：
(6)
式中，为第t+1次进化后种群的平均目标函数值，为第t次进化后种群的平均目标函数值，此时，可终止进化。
3.5 重要参数的选择
GA的参数主要有群里规模n，交叉、变异概率等。由于这些参数对GA性能影响很大，因此参数设置的研究受到重视。对于交叉、变异概率的选择，传统选择方法是静态人工设置。现在有人提出动态参数设置方法，以减少人工选择参数的困难和盲目性。
4 结束语
遗传算法作为当前研究的热点，已经取得了很大的进展。由于遗传算法的并行性和全局搜索等特点，已在实际中广泛应用。本文针对传统遗传算法的早熟收敛、得到的结果可能为非全局最优收敛解以及在进化后期搜索效率较低等缺点进行了改进，改进后的遗传算法在全局收敛性和收敛速度方面都有了很大的改善，得到了较好的优化结果。
参考文献
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