神经调节的基本方式范例6篇

神经调节的基本方式

神经调节的基本方式范文1

编者:

编号:

32

学生姓名:

课题

4.6.3

神经调节的基本方式

课型

新授课

知识点二:反射弧(难点;掌握)

1、反射弧的结构:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。

2、反射类型:

(1)简单反射:生来就有的先天性发射(膝跳反射、缩手反射、眨眼反射、婴儿的吮吸反射等)

(2)复杂反射:人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射(望梅止渴、画饼充饥等)

探究实验:测定反应速度:讨论并回答教材P95的问题:

(1)你们小组得出的结论与假设一致吗?如果不一致,请分析原因。

(2)做同一项运动时,反应速度会不会随着练习次数的增加而提高?

(3)接尺子的活动是否属于反射?

学习目标:

1、概述人体神经调节的基本方式。

2、以膝跳反射实验为例说出什么是反射。

3、描述反射弧的结构。

4、举例说出反射包括简单的反射和复杂的反射。

5、尝试测定反应速度。

重点:

人体神经调节的基本方式。

难点:

测定反应速度的探究活动。

课堂反馈检测:

1、神经调节的基本方式是(

A、反射弧

B、应激性

C、适应性

D、反射

2、下列各项中,属于非条件反射的是(

A、画饼充饥

B、一朝被蛇咬,十年怕井绳

C、谈虎色变

D、新生儿吮吸乳汁

3、下列反射活动中,属于人类特有的是(

A、有东西在眼前晃动时眨眼

B、人在看到酸梅时分泌唾液

C、一朝被蛇咬,十年怕井绳

D、看到小说中感人处时流泪

4、下列属于反射活动的一项是(

A、触动含羞草的叶片,其叶片会合拢下垂

B、植物的根系会向水向肥生长

C、上课铃响后,学生们安静下来

D、将牛肉汁放在草履虫附近,它会向牛肉汁运动

5、反射和反射弧的关系是(

A、反射活动可以不完全通过反射弧来实现

B、反射活动要完成必须通过反射弧来实现

C、只要反射弧完整,必然出现反射活动

D、反射和反射弧在性质上是完全相同的

6、下列现象中,属于人类所特有的神经调节方式的是(

A、婴儿吮吸动作

B、看见酸梅,分泌唾液

C、看见酸梅两字,分泌唾液

D、强光刺激,立即闭眼

课前导航:

1、神经调节的基本方式是

2、人体通过

,对外界或内部的各种

所发生的

的反应,叫做反射。

3、反射是通过一定的神经结构——

来完成的。

4、反射弧包括五个部分:

、传入神经、

、传出神经、

5、缩手反射、眨眼反射、排尿反射和膝跳反射等都是比较

、人生来就有的反射。人通过长期生活经验的积累,还能形成

反射,如同学们听到铃声就会走进教室。

学习过程:

知识点一:反射(重点;理解)

反射的概念:人体通过神经系统,对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应。

阅读教材P91想一想,议一议,回答问题:

如果手指偶然被某个尖锐的物体扎了一下,或不小心被烫了一下,你是先感觉到疼还是先把手缩回来?为什么这样呢?

探究实验:膝跳反射:讨论并回答教材P91的两个问题:

神经调节的基本方式范文2

(装甲兵工程学院控制工程系,北京 100072)

(Department of Control Engineering,Academy of Armored Force Engineering,Beijing 100072,China)

摘要: 为解决信息化装甲分队目标威胁评估问题,依据径向基函数(RBF)神经网络的快速性和唯一最佳逼近性设计了改进型RBF神经网络。实例分析表明,该改进方法可满足不同作战样式下目标威胁评估要求,具有较高的实用价值。

Abstract: The threat assessment of informational armored unit is studied. The existing assessment methods are unsatisfying without considering the combat style. In order to solve this, this paper establishes the improved RBF according to the rapidity and the optimal approximation ability of RBF neural network. The example shows that the modified method not only meets the demands of battle ground and tactics, but also has a high practical value.

关键词 : 威胁评估;RBF神经网络;评估指标

Key words: threat assessment;RBF neural network;assessment indexes

中图分类号:E072 文献标识码:A

文章编号:1006-4311(2015)06-0306-02

0 引言

威胁评估是指挥控制系统的一个重要组成部分[1],可以辅助指挥员在实际战场环境中对敌情做出准确合理的判断和决策。目前,评估方法大多采用定性定量相结合的方法,如层次分析法、模糊集法、贝叶斯网络法等[2-4],很少采用RBF神经网络建模并且求解。本文提出一种基于改进型RBF神经网络评估方法,该方法能够充分考虑不同作战样式的评估指标权值的影响。该方法更符合作战实际情况,降低了战场不确定因素的影响,具有较高的评估精度。

1 改进型RBF神经网络基本思想

传统的径向基函数(RBF)神经网络是一种具有较强的输入、输出映射功能的三层静态前馈网络。它包括输入层、隐含层和输出层。

RBF神经网络有四组参数:中心向量、中心宽度、输出权重、和输出调节系数,准确、合理地选择这些参数才能发挥RBF神经网络的非线性逼近能力,且已证明RBF神经网络具有唯一最佳逼近特性,能以任意精度逼近任意连续函数。

本文提出四层结构的改进型RBF神经网络。在输入层前增加的指标调节层就是根据不同的作战样式调节评估指标,克服传统RBF神经网络进行威胁评估时无论哪种作战样式出现相同评估结果的缺点,更符合实际战场战术情况。

2 评估指标及样本生成

信息化条件下装甲分队战斗过程中不确定性因素较多,战场局势紧张,火力打击节奏快,并且不同战斗样式呈现不同的特点,需要对目标的威胁度进行评估,以尽快消灭对我方装甲分队威胁大的目标,尽可能多的保存自己。指挥员需要准确地把握战场局势,合理地选取目标评估准则,并能够根据作战样式的变化适时改变评估指标权重,以使得战场局势朝着最有利于我方的方向发展,取得战斗胜利。针对实际战场战术情况选取评估指标:目标类型(ITYPE)、敌我距离(IDIS)、机动特性(IMOV)、毁伤概率(IDES)、通视条件(IVIEW)、地形条件(IEARTH),如表1所示。

由上述评估指标可得到目标威胁样本集,

3 改进型RBF神经网络的训练

由于采用改进型RBF神经网络评估目标威胁的原理与传统的方法基本相同,下面从目标威胁评估分析改进型RBF神经网络的训练过程及其使用方法。依据表1评估指标建立目标威胁评估模型,如图1所示。

3.1 作战样式确定指标调节层 信息化装甲分队作战样式大致上可分成3类:进攻战斗、防御战斗、遭遇战斗。在不同的作战样式下,通常采取不同的目标打击策略。相应地,对目标的威胁评估也有所不同。如在进攻战斗中,目标处于防守状态,那么目标类型指标ITYPE在进行威胁评估时占的权重较弱;但在防御作战任务的情况下,目标类型指标ITYPE在进行威胁评估时须着重考虑,所占权重较大。因此,目标威胁程度与作战样式关系紧密,通过指标调节层体现不同作战样式对威胁评估各指标的影响。指标经过标准化处理以后进入指标调节层进行调节,其调节的向量为R=[r1 r2 r3 r4 r5 r6],其中ri(i=1,2,……,6)为指标调节权重。以目标类型指标ITYPE为例,它对应的指标调节权重是r1,取值情况为:

其中,r1在不同作战样式下是一个取值区间,可以根据同一作战样式中不同作战时期的转换,在相应取值区间中进行调整,以符合战场连续性的要求。限于篇幅,不再赘述作战样式对其它指标的影响。

3.2 RBF数学模型的确定 假设有N个训练样本,其输入部分有n个数据,则训练样本输入部分的标准化过程为

i=1,2,…,N;j=1,2,…,n

其中,Tij为训练样本Ti标准化前的输入部分,Xij为训练样本Ti标准化后的输入部分,则经过标准化后的第i个训练样本的输入部分可表示为Xi=[xi1,xi2]。

训练样本的输出部分在样本生成阶段已限定在适合RBF神经网络参数优化的范围内,训练样本的输出部分标准化后与原数据相同,即Yi=TiTAR。

输入层可将训练样本标准化并且将经过调节后的数据传递到隐含层,隐层节点由辐射状作用函数构成,通常选取高斯函数,

其中,Ck=[ck1 ck2 … ckn]为第k个隐层节点的中心向量,σk为第k个隐层节点的中心宽度。RBF神经网络隐含层的维数m可依据经验公式m=3/2n确定,也可通过实验确定更有效的维数。

输出层为隐层节点输出的线性组合,由于本问题只涉及到一个输出——威胁值,即l=1,则有

其中,wk为第k个隐层节点到输出层的权重系数。

3.3 RBF神经网络的学习算法

根据正则化RBF神经网络的特点和优点,本文采用该网络结构,由于隐层点数等于输入样本数,并且所有输入样本设为径向基函数的中心,训练过程中只需考虑扩展常数σk和输出节点权值wk。径向基函数的扩展常数可根据数据中心的散布而确定,为了避免每个径向基函数太尖或太平,将所有径向基函数的扩展常数设为:

式中,dmax是样本之间最大距离;N是样本数目。

输出层的权值调整采用最小均方算法(LMS),LMS算法的输入向量即隐节点的输出向量。权值调整公式为:Δwk=η(dk-wkuk)uk,k=1,2,~,N。权值可初始化为任意值。

4 实例仿真

为了验证改进方法的合理性,设定60种不同的战场条件下的目标,运用第2节的方法确定目标威胁样本集,选定N=50个样本作为训练样本,余下10个样本做为测试样本。为了进行对比,使用相同的样本并用传统的RBF神经网络进行训练与测试,得到最后得排序结果如表2所示。

经过数据比较,基本上可以体现了以下几点:①改进以后的RBF神经网络与传统的评估结果大致相同,改进方法基本符合实际战场战术条件。②目标6和目标9以及目标4和目标7的排序出现了交叉改变,对比评估指标可以发现在进攻作战过程中目标类型以及机动性对评估结果影响较小,符合进攻作战样式的特点。③排序交叉改变只出现在相邻目标排序中,比如排序2和排序3的目标交叉改变以及排序9和排序10的目标交叉改变,说明改进的RBF神经网络合理有效。以上几点,基本上说明了改进型RBF能够充分考虑作战样式对威胁评估指标的影响,建立的模型符合战场战术情况。

5 结论

本文提出的信息化装甲分队威胁评估模型具有较强的实用性,设计的改进型RBF神经网络能够满足求解的要求,为信息化装甲分队火力优化配置提供数据依据。为验证改进方法的有效性,用十个测试样本做出检验,结果如表2所示。不难发现,该改进方法的输出目标威胁排序符合不同作战样式的特点,从而验证了该改进方法的有效性。但改进方法还存在两个问题:指标调节层参数是静态的,不能符合战场动态改变的要求;评估指标的选取固定,应根据实际战场情况动态选取指标。如何解决以上两个问题需要进一步改进网络,是下一步研究工作的重点。

参考文献:

[1]徐克虎,黄大山,王天召.坦克分队作战要素量化研究[J]. 装甲兵工程学院学报,2011,27(1):48-53.

[2]贾滨,孙杰,冯正超.一种改进的空袭目标威胁等级评估模型[J].指挥控制与仿真,2011,33(4):25-28.

神经调节的基本方式范文3

《神经调节》一节是人教版高二生物第四章的重点和难点,其中反射弧完成反射的过程、神经细胞内部兴奋的传导及神经细胞间兴奋的传递等内容都比较抽象难懂,如果处理不好则枯燥无味,学生既没有兴趣,又不易做到真正的理解和掌握。因此,我熟读教材内容后,感觉本节课最关键的问题是兴奋的本质,因为这是研究兴奋的传导和传递的基础。但教材中只说明了兴奋是一种快速的电位变化,而对这种电位变化产生的机理却只字未提。事实上,根据经验,这一结论在完全不了解机理的情况下是很难记住的。而我认为这样一个内容恰恰是培养学生观察推理能力的好机会。于是,让学生“知其然还知其所以然”就成了我设计本节课的基本指导思想。

所以,我认真阅读了陈守良老师编写的《动物生理学》中关于神经的兴奋与传导一章,也许是陈守良老师形象生动的语言启发了我,我发现如果将这部分内容适当简化处理,抽离出主线,再配以形象的描述,学生是完全可以理解的。于是,大致的教学思路基本形成,而这个思路就是按照历史上对生物电现象的研究过程展开的。而且,板书的设计力求明确简练,将最重要的结论留给学生,以便于将来的复习。

二、教学目标

1.知识与技能

(1)通过实例的分析,知道神经调节的基本方式。

(2)通过补充神经生理的一些研究方法,理解兴奋在神经纤维上的传导方式。

2.过程与方法

体验设计实验的要点;体会科学研究的一般过程;能利用已知信息分析总结得出结论。

3.情感、态度与价值观目标

体验科学家认识问题的思维过程;认同科学研究是一个漫长、充满艰辛、不断深化和发展的过程。

三、教学重点和难点

兴奋的本质。

四、教学过程

1.复习引入

教师活动:前面学习了体液调节,但体液调节速度较慢,某些活动需要快速反应,如针扎指尖,必须要有一种快速准确的调节方式,这就是神经调节,即通过神经系统来完成的调节,它可以使体内的各个器官系统协调一致,成为一个整体,并使我们对外界的刺激作出迅速准确的反应,从而适应环境。

学生活动:回忆、思考并讨论。

2.反射和反射弧

教师活动:神经调节的基本方式是什么?反射是神经调节的基本方式。反射有简单的,也有复杂的,动物生下来就有的,通过遗传而获得的简单反射叫非条件反射;动物出生后,在生活过程中通过训练逐渐形成的是条件反射。完成反射活动的结构基础是反射弧。请学生描述缩手反射的过程,引出兴奋一词。

学生活动:回答问题并描述缩手反射全过程。

3.兴奋的本质

教师活动:兴奋的本质是什么?兴奋怎样传到呢?介绍神经细胞的特点和神经纤维的概念。兴奋就是沿着神经纤维进行传导的,好像电流沿着导线传导,因此人们怀疑这是一种电活动。介绍测量神经纤维电位变化的经典实验。证明细胞膜内外存在电位差,膜内为负,膜外为正。

学生活动:观察实验现象并思考现象出现的原因,小组讨论实验。

4.平静时电位差形成的离子基础

教师活动:内负外正的电位差是怎样产生的呢?与细胞内外带电离子的分布有关。展示表格,发现膜内外存在着巨大的离子浓度差。细胞未受刺激时,细胞内的钾离子通过离子通道扩散到膜外,就会形成内负外正的电位差。

学生活动:观看动画,讨论平静时电位差的形成机制。

5.兴奋时的电位变化和离子基础

教师活动:兴奋时细胞膜会发生一种快速的电位变化,由内负外正变成内正外负,这种快速的电位变化就代表着发生了兴奋。离子基础是由于膜上的钠离子通道大量开放而导致钠离子大量进入细胞而造成的。恢复平静状态的电位变化主要是由于钾离子扩散出去实现的。

学生活动:观看动画,讨论兴奋时电位变化的机制。

6.兴奋的传导

教师活动:兴奋部位与相邻的未兴奋部位之间有电位差,从而形成局部电流,使相邻部位也发生了电位变化,说明兴奋传导至该处,而已兴奋部位又不断恢复原先的电位。兴奋就是通过形成局部电流的方式迅速向前传导的。

学生活动:思考兴奋传导的机理,并绘图表示。

7.总结

兴奋的本质是一种电位变化,兴奋的传导是通过局部电流实现的。

五、教学反思

1.利用科学史进行教学对培养学生的生物科学素养有着重要意义。讲授科学史要具备两个条件,首先要考虑学生的接受程度和理解能力,其次要考虑教师对该问题的理解程度和讲授技巧。科学史的运用不仅可以提高学生的能力,同时还能丰富课堂,使课程拥有趣味性和观赏性,这种不断探索跟揭秘的过程可以牢牢抓住学生的心,这比用其他手段获得学生的关注更容易。

2.整节课是用一个个问题串起来的。我所教授的是普通班的学生,因此问题的设置很费心思,且需要尝试修正。合适的问题要能激起学生思考,不能过难,而且要层层推进,步步为营,力争使所有的学生都能明白最终的结论如何得出。这种教学方法很适合于本班的学生,因此这将是我在今后教学中需要继续探索的重要课题。

3.整堂课并没有开展全班大规模的活动或分组讨论,基本以教师讲授为主,学生进行的只是头脑中的探究。这种探究方式并不是最理想的,但可能是最符合现状的。面对巨大的学习压力和繁多的教学内容,教师只能尽自己最大的努力营造一个轻松愉快的课堂氛围,使学生在最短的时间内有最大的收获。

4.学生反馈的学习效果较好,能够将结论较长时间地保留在头脑中,这得益于图片和动画,更关键的是理解了这个结论的得出过程。

5.板书是这节课的最大缺憾,对知识的总结归纳不够细致,有些随意,还需改进。

神经调节的基本方式范文4

一、问题与分析

《神经调节》是初中科学生物部分的核心知识之一,属于生命活动调节的一个重要组成部分。从浙教版教材的安排看,它是从抓尺子比较反应速度开始分析信息传导路径,讲解神经系统的结构与功能的基本单位――神经元,再回到神经系统及反射与反射弧。知识的脉络清晰,穿插的活动和生活化的事例让学生感悟到科学就在我们身边,体现了做中学、活动中悟的科学学习理念。但从多年的教学实践和听课经历中笔者发现,学生在抓尺子比较反应速度活动中异常兴奋,学习情绪高涨,而对神经元、神经系统的学习却异常沉闷。无论是课中还是课后,许多学生常常陷入记忆复杂的概念之中,富有生命的神经调节系统成了类似于一潭死水的纯知识。究其原因,其中之一是,教学中严格遵循教材线性逻辑,忽视用系统整体思想加工重组教材,组织学生学习,使他们难以体悟“为什么要活动、为何要学”的价值。为此,笔者以系统整体的视角重新审视学习内容和学生的学习心理,基于学生对生命活动的调节过程有一定的认识,顺应学生善于从一个完整的任务和活动体验中自主运用问题解决的方式进行相关知识的学习。

二、教学改进思路与策略

本节课教学改进的总体思路:在系统整体的思想指导下,以沟通学科逻辑和心理逻辑为目标,调整本节课学习内容的先后顺序,以布置前置任务引领学生有效备学,课中活动开启整体思考、直指核心――神经调节基本过程及与其功能相适应的结构,回归生活现实如何优化和维护这一系统的健康。

(一)基于整体和意义建构的课时规划

教学是一个复杂系统,每个学期、每个单元甚至每一节课的每一个环节都既有自己的任务,又相互影响、相互制约,构成一个有机整体[2]。在师生教与学互动中,学生对知识的意义建构需要教师有效教的引领。教师要善于站在高处鸟瞰整个学科、整册教材、一个单元乃至一节课的教学目标及其学习内容,细致分析学生学习的起点,统筹规划学习内容及其课时计划,促进学生对所学知识的意义建构。

神经调节是人和其他高等动物生命活动调节的重要方式,其结构和功能随着生物进化的递进日趋复杂和完善。但不管神经系统的结构怎样复杂、调节功能怎样完善,其本质上都离不开其结构和功能的基本单位――神经元(即神经细胞)。通过本节课的学习,我们不仅要知道人体神经系统的组成、结构和功能,而且要了解神经调节的基本方式和大致过程,更重要的是能初步解释日常生活中一些与神经系统有关的疾病或现象,养成自觉维护和优化自己的神经系统的好习惯。依据课程标准及学生能力起点,计划用3课时完成本节课的内容,具体安排见表1。

这样的安排并融入一些具体的活动,体现了从现象到本质、从整体感知到局部深入认识、从功能的初步感知到推测其相适应的结构,符合初中生认知水平,有利于对神经系统的组成、结构和功能知识的意义建构。

(二)前置任务引领学生有效备学

俗话说:“凡事预则立,不预则废。”教师有效组织学生参与课堂学习,就必须认真研读教材,研究学生实践进行有效备课;同理,学生想在课堂上积极参与并取得最佳的学习效益,也应该在课前做好有效备学。正如有一位名师说过:“一堂好课,如一首交响乐,总要讲究旋律、节奏、音响的和谐。”而课前备学,就是这首交响乐的前奏。因此,提高课堂教学的有效性,必须重视课前备学并教会学生有效备学。在这过程中,前置任务的设计对于驱动学生自主参与有效备学起到重要的作用。

八年级的学生虽然抽象思维逐步形成,但以具体事物模型为主体的形象思维仍然占据主导地位,尤其是他们善于在具体的活动中深入思考。基于学生的这一能力起点和前面已学习植物生命活动及人体激素调节的知识,设计如下前置任务引导他们进行有效备学。

为了更好地研讨神经系统的结构和功能,在日常生活中,优化和维护这一系统的健康,请你在阅读教材前,完成以下前置任务:

在你的生活中,一定遭遇过需迅速躲避或做出反应的突发事件,如正在马路上行走,突然看见前面有车向你快速驶来,你会马上做出恰当的反应。这一反应需要哪些器官协同参与这一过程?指挥中心(即中枢)在哪里?信息传递的路线又是怎样的呢?(请将传递路线画在图1中)

这样的设计起到承前启后的作用。一个完整的任务驱动不但有利于学生自觉运用所学知识和能力,而且对神经调节这一新知识进行整体系统思考。“画信息传递图、寻找控制中心”的活动让学生整体感知神经系统的结构和功能。为进一步鼓励学生积极参与课堂讨论、交流“画信息传递图、寻找控制中心”、引发认知冲突作铺垫,初步认同脑是神经中枢,延伸至各器官的是脑神经和脊神经。同时为反射和反射弧的探究及条件反射和非条件反射的学习做准备。

(三)典例活动促进整体感悟

整体感悟是指学生参与一个相对自由、完整的学习活动或情感体验,全身心地投入并产生许多意想不到的信息、问题和想法,甚至可能进入一种明白了其中道理但无法准确表达的状态。这样的感悟不仅激发学生参与学习的热情,而且使他们对所学科学概念或规律的理性提升和符号化做好准备。典型的体验性活动是促进学生整体感悟知识、能力和方法的重要方式。典例活动可以让学生直觉、感性、整体地感知研究对象的内部和外部联系,整体把握并提前触及主干问题,进而引发学习动机。本节内容每一课时的活动安排都有其促进整体感悟的功能,具体分课时描述如下。

第1课时,通过视频再现躲避车辆和抓尺子两个活动,让学生直观体验人体对外界刺激做出反应需要信息的传递,“画信息传递图、寻找控制中心”整体感知神经系统的结构和功能;读图感知神经系统分布范围之广与其功能相适应;沿信息传递路径粘贴神经元活动,整体感知神经元排列与分布是有规律的,并再次体验其结构与功能相适应。

第2课时,通过膝跳反射活动让学生感悟脊髓也具有信息处理功能,在分析此活动出现异常现象中再次感悟大脑是高级神经中枢,它可以控制脊髓的反射活动。通过分析如排尿反射等事例再次感悟神经调节的基本方式是反射,反射离不开最基本的结构――反射弧。

第3课时,让学生讨论学骑车从不会到会的过程与碰到尖锐物品缩手两种反射的异同,感悟神经调节有时可以通过后天训练获得并得以强化,领悟在日常生活和学习上可以应用反射知识增强生活能力和提高学习效率。通过测反应速度完整了解神经调节比激素调节速度更迅速,同时从不同环境人的反应速度测量数据中直观感受提高工作效率要集中注意力,并感悟为什么开车不能接电话或酒后不能开车等安全常识。

上述每一课时的活动安排比单纯的知识讲授或视频播放的效果要好得多,因为学生在参与活动中体验感悟知识的价值,每一个活动都是一种完整的体验,在完整体验后的交流、分析和讨论中实现对知识的积极主动建构。学生在活动中学会合作、分享,不仅把知识的理解、情感的体验、自我的认识等看作是学习,更把知识的运用看作是学习必不可少的重要过程。学习活动的整体性不仅丰富了学习本身的内涵,而且有利于学生正确认识自我、发展自我,提升学习的价值与品位。

(四)拓展材料渗透进化思想

生命是进化的产物,地球上现存的所有生物都是在长期的进化过程中发展起来的。被誉为19世纪最伟大的三大发现之一的进化论,不仅是生命科学的重要内容,更是生命科学教学的重要目标。在教学中运用各种方式渗透进化思想,不仅有利于学生从生物发展的历史角度认识生命的各种现象,而且有利于提高学生思维品质和科学素养,更为重要的是感悟每一个生命的来之不易,从而让学生敬畏生命、珍惜生命、热爱生命。在本节的教学中,笔者认为提供课外阅读材料和课堂展示脊椎动物脑的标本及进化图两种方式渗透进化思想,能激发学生感悟进化过程中人类神经系统的神奇和伟大。具体策略如下。

在学习第一课时之后,让学生通过阅读图文并茂的课外阅读材料:亿年进化之功,我才成为我――神经系统进化史,了解神经系统在生命进化的历程中经历了从简单到复杂、从低级到高级漫长演化的过程,激发自己为拥有一套完备、神奇而伟大的神经系统而自豪的情感,从而树立敬畏生命、珍惜生命、热爱生命的意识,并为深入讨论保护和优化自己的神经系统埋下伏笔。

第二课时在学习脑的结构与功能之后,展示脊椎动物脑的标本及进化图(如图2),再次让学生感悟在进化过程中人的高级神经中枢――脑的复杂性和来之不易性,感悟生命精灵――人之所以聪明而伟大地站在所有生物之顶,是因为它拥有一套复杂而功能强大的生物结构――脑作基础,同时再次为自己拥有这样一套完备、神奇而伟大的神经系统而兴奋、自豪。珍惜今天拥有的并保护和优化自己的神经系统,积极开发其功能,自然就成为学生关注的焦点,使学习变得更加有意义。

三、反思与体会

反观本节课的教学设计,笔者认为基于整体思想的初中科学教学设计应关注以下几点。

(一)以生为本 目标导向

学习是儿童的天性。教师要尊重学生与生俱来的学习天性,从学生的实际出发,以一定的教学目标为导向,善于借助同一学习内容在不同版本中呈现的方式和顺序,重构和活化学习内容,从宏观的角度弄清教学内容的重点、难点及各部分之间的联系,设计出更加符合学生的心理和认知规律的学习方案,以促进学生站在整体、全局的角度去思考所学内容,避免因面面俱到而引发教学目标的过度多元,达到合理布点而构建完整的知识体系,从而进一步提高教学效率。

(二)任务聚焦 直逼核心

任务驱动是一种以建构主义教学理论为基础的重要教学方法,其本质是以任务为线索,将学习内容整合其中,诱发学生自我发现问题、思考问题并寻找解决问题的方法,从而激发、加强并维持他们的成就动机。在此过程中,任务是学生进行学习的桥梁,“驱动”他们完成任务的主体不是老师也不是任务本身,而是他们的成就动机。基于整体思想的教学设计,学生完成的每一个任务并不是静止和孤立的,它的指向应是聚焦解决每节课或每个单元甚至整个学科的核心问题。只有这样,才能使学生认清任务的轮廓、所蕴含的目标指向和学习的目的意义。因此,设计的任务不论在课前、课中还是课后都应贴近学生的学习和生活经验,使他们像跳一跳就能摘到桃子一样顺利地解决问题。在解决问题过程中,我们要及时隐退,努力创造条件引导学生完成任务,切不可越俎代庖过多干涉,否则他们将无法真正体验到成功的快乐。

神经调节的基本方式范文5

太极拳是综合地继承和发展各家拳法,把武术中的手、眼、身、步协调动作,结合古代导引术和吐纳术,吸取了中国古代朴素辩证法的阴阳学说和中医理论的经络学说,以技击动作为主要内容,以套路等运动为基本运动形式,是一种内外兼修、轻灵柔和、缓慢沉稳的中华民族传统武术项目。健身气功是在传统气功基础上创编的以健身养生为目的,以较为和缓的形体活动为基础,通过调身、调息、调心锻炼,调顺人体系统功能状态,改善身体健康状态,使身心臻于高度和谐的技能和时尚养生健身运动。太极拳与健身气功的密切联系主要表现在以下方面:

发源同宗。两者发源于中国,道家的阴阳学说、道法自然学说、内丹学说和养生学说等对太极拳与健身气功的产生与发展起着决定性的影响作用,成为太极拳与健身气功的基本取向。而且,蕴涵儒家、佛家等修身养性的理念,强调人与自然、人与社会合一,进而达到身心和谐的完美境界。

功用相通。两者都以祛病健体、延年益寿、开发潜能为目的,具有促进身体阴阳平衡、经络疏通、强筋健骨等全面改善身体素质的功效,作为中华民族传统体育项目,拥有东方文化魅力和广泛群众基础。

功法相交。突出表现是:

同样讲究导引、吐纳的调息方式。导引与吐纳,是养生法在呼吸和肢体运动上的创造――俯仰旋转屈伸以运动肢体的“导引术”与腹式深呼吸的“吐纳术”,完全符合了中医经络学说的原理,具有“沟通表里、运行气血、阴阳平衡”的功能。太极拳和健身气功运动即利用动作导引、调息吐纳、自然而然地调节了经络气血,使之运行流畅无滞。尤其是运用道家的内丹术,主张“力不敌法,法不敌功”,“以功为本”,以加强内功修炼作为重要基础,通过训练内在呼吸方法、内在劲力和内在精神气质,提高精、气、神质量所产生的功力。

同样以松静自然、轻灵柔和、缓慢沉稳的形体运动为基础。这种运动风格属于温和运动、松弛运动、有氧运动,既可避免大强度运动后给人体造成损伤,也可在节能的情况下提高人体生理机能。

同样属于意气运动,注重以意导动。强调以意行气,以气运身,意动形随,聚气凝神,形神统一,进而推动血液运行,调顺人体系统功能状态,改善身体健康状态,使身心臻于高度和谐的技能。

同样讲究动功与静功的有机结合。静功是外静内动,指肢体不做运动,采取坐、卧、站等外表上静止的姿势,以锻炼体内的精、气、神为重点功法,加强体内脏腑的生理功能和气血运行速度,所以也被称为“内功”。 动功是外动内静,主要锻炼人体的筋、骨、皮,所以动功也被称为“外功”。

神经调节的基本方式范文6

[关键词]BP神经网络超市顾客满意度调查问卷

超市顾客满意度体现了超市的价值,也是超市生存发展壮大的根本。顾客满意度评价作为超市了解顾客满意程度的一种手段和工具,对于超市来说具有重要的意义。超市通过顾客满意度评价,一方面可以和过去的经营业绩进行比较,另一方面可以与行业内其他超市顾客满意水平进行横向比较,认清自己在市场竞争中的位置,识别主要的竞争者以及市场中存在的机遇和障碍。对顾客满意的评价信息进行分析还可以帮助超市了解自己的薄弱环节,推动超市经营机制的改革,帮助超市制定正确的发展战略和市场政策,更合理的分配超市有限的资源,最大可能地提高顾客满意战略的效益。顾客满意度评价模型是超市评价其顾客满意度的关键问题。本文在对调查问卷的分析处理的基础上,综合考虑多种因素,建立了基于BP神经网络的超市顾客满意度评价模型。

一、超市顾客满意度指标体系的建立

评价指标体系主要根据超市顾客满意度的主要因素和管理侧重点来确定。在确定顾客满意度指标时应当遵循全面性、代表性、区分度和效用性等原则,同时也必须根据超市的需要来确定评价指标,同时随着超市顾客信用管理水平的改善和营销环境的变化,应及时作适当调整。

1.超市顾客满意度指标选取原则

一个好的指导原则是整个评价系统的灵魂,指导原则决定整个评价体系的效果。如何建构整体体系,必须以设计原则为起点。根据指标选择原则建立的超市顾客满意度评价指标体系,能够在不同方面反映超市顾客满意度,选取超市顾客满意度评价指标应遵循如下原则:

(1)代表性原则。为了全面描述超市的顾客满意度,应选取少数几个具有代表性的、蕴含信息量大的指标,可以在比较低的成本条件下得到比较高的信息水平。

(2)独特性原则。对超市顾客满意度的评价应当考虑超市的顾客需求和经营特点,建立一套独特的指标体系,目的是通过这些特点了解顾客对超市的满意程度。

(3)独立性原则。独立是指各选取指标之间相互独立,坐标间重复信息过多,将不利于指标评价作用的发挥。

(4)操作性原则。所选取的指标要与国际惯例接轨,同时又符合我国超市的发展水平现状,各项指标应该力求能从广泛的经济数据中获取相关的可靠信息,要求数据来源确凿可靠,推理过程科学合理,易于量化,适于操作,并且指标间的相关性较弱。

2.指标体系的建立

基于以上原则,根据消费心理学原理,结合超市的具体情况以及市场调研特点和实践,本文选择的调研指标包括以下几个部分:

(1)商品特征。对商品特征的印象是超市满意度的核心,顾客对商品的感知度,对顾客满意度起决定性的作用。

(2)服务状况。顾客对超市服务的感知应来自两个方面:一是超市员工的服务状况;二是超市服务状况。

(3)店容店貌。店容指超市内外的容貌、面貌,即超市形象。

(4)购物环境。超市购物环境直接影响到消费者的购物情绪。

(5)其他。根据调研实际需要,还可设计一些附加指标,但不亦过多。

具体指标体系如表所示。

二、顾客满意度调查问卷设计及调研

搜集多组被评价超市的代表顾客的指标值,获得合适的数据是构建模型的重要步骤。根据建立的指标体系及问卷设计的原则来选择合适的问题进行调查,在设计问卷的过程中,为了方便顾客在问卷上反映自己对某超市的满意度,尽量将各个指标简单化,使之通俗易懂且便于评价打分。

由于超市顾客满意度由一系列的指标来反应,最后的总体满意度如何确定是问卷设计过程中的一个难题,知道每个指标的值很难得出顾客的满意度,那么BP神经网络训练集中的输出值就无法确定,因此本文在问卷的最后,调查了顾客对超市满意度的总体评价,但顾客的总体满意度跟之前的各个指标很可能出现不匹配的情况,所以为了减少由于主观因素而影响评价模型的准确性,增加了样本的数量,对明显不合理的问卷进行筛选。

问卷一共有20个问题,分别对应于5个指标,比如商品满意度一般包括商品质量、商品价格、商品种类、商品花色款式和食品安全,而问卷中只能单独调查顾客对各个小项目的满意度,由各个小项目的值得到一个指标的值,而每个小项在一个指标中所占的比例不尽相同,因此本文确定了每个小项所占的权重,具体如下:

商品特征:质量(0.25)、价格(0.25)、种类(0.25)、花色款式(0.1)、食品安全(0.15)

服务状况:员工素质和员工服务态度(0.4)、结算环节(0.2)、提供咨询和投诉处理(0.2),员工仪表(0.2)

店容店貌:外观设计(0.2)、商品陈列(0.4)、商品标识(0.4)

购物环境:环境卫生(0.3)、音乐背景(0.2)、进出线路(0.3)、购物安全(0.2)

其他部分:超市硬件(0.4)、超市信誉(0.2)、促销活动(0.4)

三、基于BP神经网络的超市顾客满意度评价模型构建

根据所确立的顾客满意度评价指标体系和BP神经网络结构来确定所要构建的评价系统模型。基于BP神经网络算法,该模型是由输入层、输出层和一个隐层构成的三层前馈网络。输入层将评价指标归一化处理后的样本数值作为神经元;输出层是对顾客信用等级的衡量,是一个从定性到定量,再从定量到定性的过程,通过BP神经网络模型将定性转化为定量输出,再根据输出结果和事先确定的标准,对顾客信用做出定性评价。而隐含层在设计上是一个难点,设置多少个隐节点取决于训练样本数的多少、样本的大小以及样本中蕴含规律的复杂程度。

1.输入节点的确定

网络输入全面描述了超市顾客满意度的指标。因此,不同的超市顾客满意度的指标体系对应不同的网络模型,也形成不同的输入节点数,输入节点数等于满意度指标数。由前面的超市顾客满意度指标体系可知,顾客满意度指标包括商品特征、服务状况、店容店貌、购物环境和其他五个部分,所以确定输入节点数为5个。

2.输出节点的确定

输出节点对应于评价结果,输出为1表示很不满意、2表示不满意、3表示不太满意、4表示一般、5表示较满意、6表示满意、7表示很满意,因此输出节点确定为1个。

3.隐层节点的确定

隐节点的作用是从样本中提取并存储其内在规律,每个隐节点有若干个权值,而每个权值都是增强网络映射能力的一个参数。隐节点数太少就不足以提炼训练集中的规律,过多也可能把样本中非规律性的噪声等牢记,因此必须选择合适的隐节点数才能使训练达到要求。确定隐节点数的最佳方法是试凑法,先设置较少的隐节点数再逐渐增加,由于神经网络的并行分布结构和非线性动态特性,还没有得到一个简单通用的隐含层单元的确定公式。因此结合文中实际情况,并参考以下经验公式:

其中:n为输入层节点数,l为输出层节点数,a为1到10之间的常数。

再用试凑法进行研究,确定隐含层单元个数,本文最终选取的隐节点数为9个。

四、基于BP神经网络的超市顾客满意度评价模型仿真研究

本文采用动量及自适应的梯度递减训练函数即Traingdx。对于梯度下降法,训练成功与否与学习率的选取有很大关系。自适应学习算法能够自适应调整学习率来增加稳定性,提高速度和精度。

调研中对100个顾客进行了随机访问,在访问过程中注意协调各种年龄段、收入水平及职业等,使得问卷更具有代表性,增加了问卷的有效性,并舍弃严重不合理问卷,抽取90个调研数据,其中54个作为建模的训练样本集,另外36个数据作为测试样本集用于测试网络。在进行网络训练之前,首先要对输入输出训练数据进行归一化,这样做的好处是可以防止权值调整进入误差曲面的平坦区和训练后误差不均等。文中选用的归一化函数为prestd,使用该函数进行归一化的结果是使得数据的平均值为0,标准差为1。

输入要评价的顾客指标值,根据输出值,对超市的顾客满意度状态给出评价结论。顾客的满意程度用李克特量表分成七级来衡量:很不满意、不满意、不太满意、一般、较满意、满意、很满意,输出节点输出的评价结果分别用1到7数字表示。

首先对网络进行初始化,设定输入节点数为5,隐节点数为9,输出节点数为1,误差要求为0.001,训练次数为20000次。建立一个BP神经网络模型,训练网络时将输出值同理想值进行比较,如有误差就进行反向传播输出,修正权重系数,如此反复直到误差小于设定的误差。输入训练样本后,系统按期望输出与实际输出误差平方和的最小化规则来学习,调整权值矩阵和阈值向量。当误差减小到要求范围时,系统停止学习,此时权值矩阵与阈值向量固定下来,成为系统内部知识。为了使训练更有效,在测试样本中加入两组数据作为教师信号,即p=[11111;77777],t=[17],这两个信号是两个极端,即对每个指标都很不满意且最后结论为对超市的满意度为很不满意,或者对各个指标都是很满意,而对超市的总体满意度也是很满意。

当训练到出现如下字符

TRAINGDA,Performancegoalmet.

停止训练,同时图像界面动态图停止,如图1所示。

当训练误差达到要求时,用测试样本对网络进行测试。通过对每一个测试数据的仿真输出和期望输出的比较,可以看出该神经网络的仿真误差的大小,以直观地表现出仿真得出的结果与理想值之间的关系,如图2所示。图中o代表期望输出,*代表仿真输出。

从图中可以看出,只有少数几个误差较大,大部分的输出结果是令人满意的,因此采用BP神经网络模型对超市顾客满意度进行评价具有较高的精确度。

五、结束语

本文在问卷调查的基础上,运用人工神经网络的理论,建立了对超市顾客满意度进行评价的BP神经网络模型,并在MATLAB仿真环境中测试了该神经网络评价模型的功能。从测试结果来看,该网络达到了设计要求,对超市顾客满意度的评价的正确率较高,证明了利用BP人工神经网络模型对超市顾客满意度进行评价比传统的评价方式更为科学有效。

参考文献:

[1]张葛祥李娜:MATLAB仿真技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2003

[2]ALTMAREMARCOG:Corporatedistressdiagnosis:comparisonsusinglineardiscriminateanalysisandneuralnetworks[J].JournalofBankingandFinance,1994.6

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