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H.264中 POC的计算方法

H.264中 POC的计算方法
H.264中 POC的计算方法

264中POC的计算方法

作者:jogh.264 参考代码JM86

一·参数说明

这一节阐述的是encoder.cfg中的参数对编码过程的影响

要注意的是encoder.cfg中的参数跟input结构体中的变量是一一对应的

?StartFrame:从视频流的第几帧开始编码

?FramesToBeEncoded:指明了除去B帧后将要被编码的帧数

input->no_frames = FramesToBeEncoded

?FrameSkip:指明了编码过程中跳过的帧数,中间有B帧也算跳过一帧。

?NumberBFrames:相邻I、P帧或相邻的P帧之间的B帧个数,必须有

NumberBFrames< FrameSkip

input->successive_Bframe = NumberBFrames

?IntraPeriod:I帧出现的频率。若IntraPeriod=3,则每3帧(不含B帧)中有一I帧;

IntraPeriod=0时只有第一帧是I帧。

?IDRIntraEnable:此值为1时每个I帧都是IDR,否则只有第一个I帧是IDR。

举例:在StartFrame=0

FramesToBeEncoded=5

FrameSkip=3

NumberBFrames=2

IntraPeriod=3

IDRIntraEnable=1

的情况下编码情况如下,其中红色代表IDR帧

表1

视频流 0 1 2 3 4 567891011121314 15 16 17编码流 I B B P B B P B B I B B P

编码顺序 0 2 3 1 5648971112 10 二·pic_order_cnt_type为0的情况

这种情况下显式的计算POC

(1) 编码端I帧或P帧toppoc的计算

这个过程在main()函数的组循环

“for (img->number=0; img->number < input->no_frames; img->number++){ }”

中实现

z IntraPeriod或IDRIntraEnable为零时

这种情况下只有第一个I帧是IDR帧,比较简单。对于I帧或P帧,其顶场的POC为 (img->number) * (2*(input->successive_Bframe+1))

z IntraPeriod和IDRIntraEnable都不为零时

这种情况下每个I帧都是IDR帧,其POC必须设置为零,I帧出现的频率为IntraPeriod,故其toppoc为

(img->number % input->intra_period) * (2*(input->successive_Bframe+1))

z说明:

原程序中使用了宏定义IMG_NUMBER

“#define IMG_NUMBER (img->number - start_frame_no_in_this_IGOP)”

通过搜start_frame_no_in_this_IGOP可知这个变量在NumberOfFrameInSecondIGOP为0(encoder_main.cfg中就是这样设置的)时恒为0,故有

IMG_NUMBER = img->number

(2) 编码端B帧POC的计算

由表一可知,在编完一I帧或P帧之后才开始对它前面的B帧进行编码

for (img->number=0; img->number < input->no_frames; img->number++)

{

……I,P帧编码……

if ((input->successive_Bframe != 0) && (IMG_NUMBER > 0))

{

……

for(img->b_frame_to_code=1; img->b_frame_to_code<=input->successive_Bframe;

img->b_frame_to_code++) {

}

z IntraPeriod或IDRIntraEnable为零时toppoc等于

2+(img->number-1) * (2*(input->successive_Bframe+1))

+2* (img->b_frame_to_code-1)

a)第一个2指得是IDR的两个场;

b)img->number要减一是因为要对当前帧(img->number)前面的B帧进行编码;

z IntraPeriod和IDRIntraEnable都不为零时toppoc等于

2+(img->number % input->intra_period-1) * (2*(input->successive_Bframe+1))

+2* (img->b_frame_to_code-1)

IDR帧前面

(3) toppoc到pic_order_cnt_lsb的转化

img->pic_order_cnt_lsb

=img->toppoc &

~((((unsigned int)( –1)) << (log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4+4)))

z(unsigned int)(-1)的十六进制形式是0xffffffff,即它的每一位都是1;

z log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4+4是图象数目(包括B帧)最大值的位数

z当toppoc >0时,img->pic_order_cnt_lsb=img->toppoc

当toppoc <0时,img->pic_order_cnt_lsb= max_pic_order_cnt+ img->toppoc

其中max_pic_order_cnt=1<<( log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4+4)

z疑问:

不知道toppoc到pic_order_cnt_lsb这个过程有什么意义;

POC的值会从0变到很大,为什么不对它进行熵编码;

(4) 解码端toppoc的恢复

此过程在函数decode_poc中执行。其思想是对于IDR前的B帧

Toppoc = pic_order_cnt_lsb - max_pic_order_cnt

否则

Toppoc = pic_order_cnt_lsb

是否减去max_pic_order_cnt 由变量PicOrderCntMsb决定,对于IDR前的B帧

PicOrderCntMsb = (– max_pic_order_cnt)

否则

PicOrderCntMsb = 0

到这就不难理解PicOrderCntMsb的含义了,PicOrderCntMsb反映了toppoc的值是否小于0。至于另外两个参数:PrevPicOrderCntMsb总是为0;PrevPicOrderCntLsb在当前图象是IDR 或IDR前(视频流中)的B帧时为0,否则等于前一图象(编码序列中)的PicOrderCntLsb。

三·pic_order_cnt_type为1的情况

这种情况下通过frame_num来计算POC

(1)frame_num简介

参考《毕厚杰》7.3.4节中frame_num条款的解释,对于表1中的图象序列,其frame_num 的值参考如下:

表2

视频流012456891012131416

编码流I B B P B B P B B I B B P

编码顺序0231564897111210

frame_num0221332110221

poc024681012-4-20246

(2)算法思想以及其解码端的实现

z对于IDR帧,poc = 0;

z对于I帧或P帧

poc = frame_num*2*(input->successive_Bframe+1)

poc = 2*(input->successive_Bframe+1)

+ (frame_num – 1)*2*(input->successive_Bframe+1)

解码端实现

poc = img->ExpectedPicOrderCnt

+ img->delta_pic_order_cnt[0] (在I,P帧下为0)

z对于I帧或P帧之前的B帧(视频流中)

poc = (frame_num – 1)*2*(input->successive_Bframe+1)

– 2*(input->successive_Bframe+1 – img->b_frame_to_code)

poc = 2*(input->successive_Bframe+1)

+ (frame_num – 1 – 1)*2*(input->successive_Bframe+1)

+ 2*( img->b_frame_to_code – 1)

– 2*input->successive_Bframe

解码端的实现

poc = img->ExpectedPicOrderCnt

+ img->delta_pic_order_cnt[0]

+ active_sps->offset_for_non_ref_pic

z变量说明

a)其中img->b_frame_to_code请参见标题一·(2)

b)img->disposable_flag = (nalu->nal_reference_idc = = 0),而nal_reference_idc只在B帧时

为0,即img->disposable_flag只在B帧时为1。这也是在B帧情况下img->AbsFrameNum 要比I帧或P帧多减去一个1的原因。

c)其它变量参见下面小题;

(3)编码端参数设置

a)img->num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle:

这个参数在init_poc( )函数中设置为1后就再没改动过;

b)img->offset_for_ref_frame[0] :

在StoredBPictures为0时等于2*(input->successive_Bframe+1);

c)img->offset_for_ref_frame[1] :

没什么用,264头文件中不会保存此变量;

d)img->delta_pic_order_cnt[0] :

这个变量只对B帧有用,等于 2*(img->b_frame_to_code –1);对于I帧或P帧,

其值为0;

e)active_sps->offset_for_non_ref_pic:

只对B帧有用,在StoredBPictures为0时等于–2*input->successive_Bframe,

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航空航天知识 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

1957年10月4日 前苏联发射世界第一颗人造地球卫星.半年后,美国的人造卫星上天 1959年9月12日 前苏联发射“月球”2号探测器,为世界上第一个撞击月球表面的航天器 1961年4月12日 前苏联宇航员加加林成为世界第一位飞入太空的人 1969年7月20日 美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗”11号飞船,成为人类踏上月球的第一人1970年12月15日 前苏联“金星”7号探测器首次在金星上着陆 1971年4月9日 前苏联“礼炮”1号空间站成为人类进入太空的第一个空间站.两年后,美国将“天空实验室”空间站送入太空 1971年12月2日 前苏联“火星”3号探测器在火星表面着陆.5年后,美国的“海盗”火星探测器登陆火星 1981年4月12日 世界第一架航天飞机---美国“哥伦比亚”号航天飞机发射成功 1986年1月28日 美国航天飞机“挑战者”号在升空73秒后爆炸 1986年2月20日

前苏联发射“和平”号空间站,服役已经超期8年,至今仍在运行,是目前最成功的人类空间站 1993年11月1日 美、俄签署协议,决定在“和平”号空间站的基础上,建造一座国际空间站,命名为阿尔法国际空间站 我国航空航天大事件: 1956年10月8日,我国第一个火箭导弹研究机构———国防部第五研究院成立. 1970年4月24日,长征一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了东方红一号卫星,我国成为世界上第三个独立研制和发射卫星的国家. 1975年11月26日,长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了我国第一颗返 回式科学试验卫星,并于3天后成功回收. 1984年4月8日,长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了我国第一颗地球同步轨道卫星———东方红二号试验通信卫星. 1990年4月7日,中国用自行研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了亚洲一号通信卫星,这是中国长征系列运载火箭首次发射国外卫星,使我国在世界航天商业发射服务领域占有了一席之地. 1999年10月,我国和巴西联合研制的第一颗地球资源卫星顺利升空,并正常运行,这是我国首次在空间技术领域进行的全面国际合作. 2003年10月15日,“神舟”五号飞船成功发射,并于2003年10月16日圆满回收,使我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家.

课堂提问的方法和技巧

课堂提问的方法和技巧 课堂提问是启发式教学法的一种,在启发式教学过程中有着如此重要之作用,那么,如何通过提问这一教学方法来实施启发式教学,已成为课堂教改的重要课题。 事实上,当课堂提问成为我们关注与研究的焦点时,我们才发现,人们的认识与做法却并不一致,普遍存在以下问题:一是推广范围有限。由于大多数教师未能科学认识这一教学方法的含义及其重要作用,因而认为“学生基础差,启发也白搭”,“启而不发,不如填鸭”,“满堂灌”的教学法仍被一部分教师采用。二是粗放提问,实效不高。把提问视为简单形式上的一问一答,所提问题很少经过严密的思考和过滤,或所提的问题低思维度,或所提问题难又不懂得启发,或流水式提问而导致“满堂问”,没有收到预期的效果。三是教师提问多,学生提问少,比例严重失调,学生的学习主体地位得不到落实,并处于极度被动地位,主体作用无从发挥。 这些做法,严重挫伤了学生的求知欲和好奇心,限制了创造性思维能力的发展,使课堂提问这一教学方法的优势得不到体现,导致的后果令人担忧。有鉴于上述种种后果,为了达到“教学过程最优化”,充分体现课堂提问这一教学方法的科学性与有效性,通过课堂提问来组织教学活动,应当特别注意下面几点: 一、深入研究教材,从教材的实际出发

采用课堂提问这一教学方法的教师必须注重对教材的研究,并使自己达到“懂、透、化”的目标。“懂”就是理解教材的基本结构;“透”就是掌握教材的系统性、教材的重点、难点和关键,做到透彻掌握,融会贯通;“化”就是做到“使其言皆出于吾之心”,使自己的思想感情与教材中包含的思想感情融为一体。只有做到这样,教师才能游刃有余地提出问题引导学生思考或针对学生提出的问题加以启发帮助,师生共同解疑,达到启发式教学的要求。 二、摸清学生,从学生的实际出发 在教学过程中,要求教师对学生的情况了如指掌。为此,教师必须深入实际,调查研究,理解和掌握学生的思想动向、知识基础、接受能力、思维习惯、动机情绪、治学态度以及学习中的困难和问题等。有了这些方面的基础,教师方有可能有针对性地提问启发,既做到面对全体学生,又做到面对个别学生,恰当地把握问题的难易度,从学生的实际出发,让每个学生都成为课堂的主人、学习的主体,使得班内各层次的学生都得到发展。不少教师在总结教学经验时常说:“我们备课,不仅要备教材,备教法,而且要备学生,备学法。” 三、精心设计提炼问题,使其更具科学性 课堂提问是属于语言的方法。苏联杰出教育家苏霍姆林斯基说:“教师高度的语言修养是合理地利用时间的重要条件,极大程度上决定着学生在课堂上脑力劳动的效率。”这就给教师提出了一个高标准要求:启发性教学语言不仅要讲求科学性,还要讲究艺术性。因此,教师务必精心设计和提炼一些富有启发性、情感性、变通性、挑战性,

航空航天概论复习重点知识点整理

第一章绪论 1?叙述航空航天的空间范围 航空航天是人类利用载人或不载人的飞行器在地球大气层中和大气层外的外层空间(太空)的航行行为的总称。其中,大气层中的活动称为航空,大气层外的活动称为航天。大气层的外缘距离地面的高度目前尚未完全确定,一般认为距地面90~100km是航空和航天范围的分界区域。 2?简述现代战斗机的分代和技术特点 发展史 特点:a.可垂直起降、对起降场地木有太多特殊要求,b.可在空中悬停,c.能沿任意方向飞行但速度比较低、航程相对较短; 工作原理:直升机以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源,动能守恒要求,旋翼升力的获得 靠向下加速空气,因此对直升机而言由旋翼带动空气向下运动,每一片旋翼叶片都产生升力,这些升力 的合力就是直升机的升力。 4.试述航空飞行器的主要类别及其基本飞行原理 A. 轻于空气(浮空器):气球;飞艇。原理:靠空气静浮力升空。气球没有动力装置,升空后只能随风飘动或被系留在某一固定位置;飞艇装有发动机、螺旋桨、安定面和操纵面,可控制飞行方向和路线。 B. 重于空气:固定翼航空器(飞机+滑翔机);旋翼航空器(直升机+旋翼机);扑翼航空器(扑翼机)。原理:靠 空气动力克服自身重力升空。飞机由固定的机翼产生升力,装有提供拉力或推力的动力装置、固定机翼、控制飞行姿态的操纵面,滑翔机最大区别在于升空后不用动力而是靠自身重力在飞行方向的分力 向前滑翔(装有的小型发动机是为了在滑翔前获得初始高度);旋翼机由旋转的机翼产生升力,其旋翼木有动力驱动,由动力装置提供的拉力作用下前进时,迎面气流吹动旋翼像风车似地旋转来产生升力;直 升机的旋翼是由发动机驱动的,垂直和水平运动所需要的拉力都由旋翼产生;扑翼机(振翼机)像鸟类翅膀那样扑动的翼面产生升力和拉力。 5.简述火箭、导弹与航天器的发展史 6.航天器的主要类别 A. 无人航天器a人造卫星(科学卫星、应用卫星、技术试验卫星),b.空间平台,c.空间探测器(月球探测器、行星探测器); B. 载人航天器a载人飞船(卫星式、登月式),b.空间站,c.轨道间飞行器(轨道机动器、轨道转移器),d.航天飞机。 7.什么是空天飞机,其主要的关键技术是什么? 空天飞机即航空航天飞机,指以吸气式发动机和火箭发动机组合推进系统作为动力装置、能够像飞机在跑道上起降、在大气层内高超音速飞行,又能单级入轨运行的可载人飞行器。 主要的技术在于a动力装置,既不同于飞机又不同于火箭,是一种混合配置的动力装置,安装有涡轮喷气发动机、冲压发动机、火箭发动机;b.计算空气动力学分析,由于其速度变化幅度大、飞行高度变化广、飞行环境不同;c.发动机和机身一体化设计,在大气层中高速飞行时阻力剧增,外形需要高度流线化;d.防热结构和材料,空天飞机需多次进出大气层,有很强的气动加热,所以防热系统既要保持良好的气动外形,又要能长期重复使用且便于维护。

课堂教学中的有效提问

课堂教学中的有效提问 新课程课堂教学强调师生之间的相互沟通、相互交流和相互理解。课堂提问是实现师生交往互动、理解与对话的重要手段,也是丰富课堂文化、深化课程改革的重要方法。 一、有效课堂提问的含义及实施策略。 有效的课堂提问,主要是指通过教师在课堂中的提问,引发学生主动思考,积极参与教学活动,促进学生个体的发展。通过有效的课堂提问能够给学生创设特定的问题情境,让学生学会发现问题、探索问题,培养良好的问题意识。有效的课堂提问能够促进学生与教师共同探讨新知、课程内容的持续生成和转换,这与以往灌输和强制式的“提问”(实际上是“发问”、“命令”)有质的区别。因此,有效的课堂提问是实现课堂教学质量“增值”的重要途径。目前,关于有效的课堂提问的研究正在从以往只关注理论思辨层面的思考,逐步走向关注可测性(量化)和可操作性。 策略之一、:调控课堂提问的难度。 1、俄罗斯心理学家维果茨基关于认知心理学的观点认为,人的认知结构可划分为3个层 次:“已知区” “最近发展区”和“未知区”。人的认知水平就是在这3个层次之间循环往复,不断转化,螺旋式上升。课堂提问不宜停留在“已知区”与“未知区”,即不能太易或太难。问题太容易,则不能激起学生的学习兴趣,浪费有限的课堂时间;问题太难则会使学生丧失信心,无法保持持久的探索心理,使提问失去价值。因而,富有经验的教师提问总能在不知不觉中唤起学生学习的热情,而后逐渐提高问题的难度。这些教师常常善于寻找学生的“已知区” 与“最近发展区”的结合点,即在知识的“增长点”上布设悬念,在学生可能形成的思想、观念等原始生长点处设置问题。这样才能促进学生认知结构的形成、巩固和发展,使学生的认知能力得到迅速提高,并最终使认知结构的“最近发展区”转变为“已知区”。 刻画有效提问的问题难度,我们可以借鉴教育测量学刻画试题难度的方法,即可以用n=1- p/ w 刻画问题的难度,其中w表示班级学生总人数, p表示这个班级正确回答相关问题的人数。显然, n在0~1之间取值。当n的值为0或接近0时,表明几乎所有的学生都能正确回答,问题太容易;当n为1或接近1时,表明几乎所有的学生都不能正确回答相关问题,说明问题太难。比较适宜的n值应在0.3~0.8之间,这样大多数学生经过思考都能对相关问题做出正确的回答。 2、策略之二:调控课堂提问的频度。 有效提问可以加强师生之间的对话和交流。频繁的、讨论式的课堂提问过多不仅费时,而且会导致学生“随大流”,导致回答问题的盲目性,使课堂教学重点不突出,难点得不到化解 ,从而影响教学目标的实现,因而课堂提问的次数应当适量。对于如何控制课堂提问的频度, 笔者认为,教师要根据教学的重点、难点问题,设计思考问题,注重问题的数量和质量,要有利于培养学生独立解决问题、探索新知的能力。例如,在小学进行梯形面积公式的教学中,两位教师分别设计了如下问题

量子化学计算

物理化学专业博士研究生课程 教学大纲 课程名称:量子化学计算(Computational Quantum Chemistry) 课程编号:B07030411 学分:3 总学时数:72 开课学期:第2学期 考核方式:学习论文 课程说明:(课程性质、地位及要求的描述)。 《量子化学计算》是在学习了《结构化学》、《量子化学》之后,为物理化学专业博士研究生开设的一门方向课,在每学年第二学期讲授。 如果说《结构化学》、《量子化学》还有更多的抽象,那么《量子化学计算》则直接对各研究体系进行可与实验对比的计算机模拟。近二十年来,随着计算机硬件和软件水平的迅速发展,计算化学已成为理论化学的重要分支,主要通过量子化学方法、分子力学方法以及分子动力学模拟来解决与化学相关的问题。目前,计算化学已广泛应用于化学及相关交叉学科的各个领域,迅速成为定量预测分子的结构、性质以及反应性能的有力工具。 本课程计划安排72个学时。采用授课与上机演习相结合的教学方法,使学生在较短时间内掌握当今国际流行的常用计算软件的原理、使用方法及技巧,着重培养同学们解决化学实际问题的能力。要求同学们通过本课程的学习,能对计算化学的原理和方法有一个初步的了解,并能够在化学合成、反应机理、生物、材料等各个领域中得到应用。 教学内容、要求及学时分配: 第一章绪论 内容: 1.1量子力学历史背景 1.221世纪的理论化学计算机模拟

要求:了解量子化学的背景知识、国际国内发展现状及其未来方向学时:4 第二章从头计算法的基本原理和概念 内容: 2.1量子力学基本假设2.2定态近似 2.3从头计算法的“头” 2.4自洽场方法2.5变分法和LCAO-MO近似 2.6量子化学中的一些基本原理和 概念 2.7量子化学中的基本近似 要求:了解从头计算法的基础知识、计算化学中的一些基本原理、概念和近似。 学时:12 第三章布居分析和基组专题 内容: 3.1布居分析 3.2基组专题 要求:理解基组概念及选择的原则,掌握布居分析的计算方法和基组的计数,了解Mulliken布居分析的优缺点及改进的思路。 学时:6 第四章计算方法简介 内容: 4.1半经验方法 4.2HF方法 4.3Post-HF方法 4.4DFT方法 4.5SCF-X 方法 4.6精确模型化学理论方法——Gn 和CBS 4.7赝势价轨道从头计算法 4.8激发态的计算——CIS和CAS 4.9溶剂效应 4.10分子力学和分子动力学基础 要求:了解一些常用计算方法的基本原理及优缺点,重点掌握AM1、INDO、MNDO/PM3、HF、MP、CI、CC、DFT、CAS、溶剂效应等方法的原理,掌握选择计算方法的思路和原则。

初中数学课堂教学提问技巧的研究

初中数学课堂教学提问技巧的研究 王玉起(北京朝阳区教育研究中心) 叶圣陶先生说过:“教师之为教,不在于全盘授予,而在循序诱导”。如何诱导?他认为一要提问,二要指点。提问,是教学语言中最重要的部分,好的提问,既能起到引导学生明确重点、指导学生突破难点、激发学生兴趣、巩固学生所学知识、启迪学生思维的作用,同时也是教师获取反馈信息、调控教学过程、驾驭教学航向的主要手段。然而,课堂教学中的提问是需要技巧的,有的提问能“一石激起千层浪”,而有的提问学生却毫无反应。如何能使数学课堂中的教学提问收到比较好的效果呢?本文从当前课堂教学中提问的现状出发,谈谈对初中数学课堂教学提问技巧的研究。 一、初中数学课堂提问的现状及反思 经过教师精心设计、恰到好处的课堂提问,能有效地激发学生的好奇心和想象力,燃起学生对知识的探究热情,从而极大地提升课堂教学质量。但在目前的日常教学中,教师的课堂提问仍然存在着一些问题,主要有以下几方面: 1 .提问过多过虚,只重数量忽视质量 随着教育改革的不断深入,传统教学中的以教师为中心的“满堂灌”的方式越来越失去市场,代之而起的是重视开发学生智能的启发式教学。但在实际应用中,有些教师片面理解启发式教学就是教师问,学生答,因而在课堂教学中过多过虚的运用提问,将传统的“满堂灌”发展成了“满堂问”。课堂提问的成功与否,并非看提问了多少问题,而是看提问是否引起了学生探索的欲望,学到了分析问题的观点和方法。即使是好的提问,也不宜过多,太多则容易造成学生疲劳,挫伤他们的兴致,影响学习效果,特别是一些教师满堂脱口而出的“是不是”、“对不对”、“能不能”之类的问题,学生也只是简单回答“是”、“不是”、“对”、“不对”、“能”、“不能”等,课堂貌似热闹,却华而不实。 案例 1:在探索等腰三角形性质的证明过程中,当有学生提出可以作底边的高,利用三角形全等证明等腰三角形的两个底角相等,并且完成证明后,教师提问:“作等腰三角形顶角的平分线或底边的中线,能否也得到两个全等的三角形呢?”学生异口同声:“能!” 反思:探索等腰三角形性质的证明方法,目的是使学生发现一些常规辅助线的添加方法,初步提高学生构造全等三角形的能力。然而案例中教师的提问,直接告诉了学生两种辅助线的做法,然后只是问学生“行不行”、“能不能”,在这样的提问下,教师越俎代庖,使学生失去了自己主动思考“还有哪些辅助线添加方法”的宝贵机会,失去了自己独立自主进行创造性思维的空间,最终沦为了机械回答老师问题的“回声筒”。

量子化学计算实验详解

量子化学计算方法及应用 吴景恒 实验目的: (1)掌握Gaussian03W的基本操作 (2)掌握 Gaussian03W进行小分子计算的方法,比较不同方法与基组对计算结果的影响,并比较同分异构体的稳定性(3)通过运用量子力学方法计算分子的总电子密度,自旋密度,分子轨道及静电势 实验注意: (1)穿实验服;实验记录用黑色,蓝色或蓝黑色钢笔或签字笔记录;实验数据记录不需要画表格 (2)实验前请先仔细阅读前面的软件使用介绍,然后逐步按照实验步骤所写内容进行操作 (3)截图方法:调整视角至分子大小适中,按下键盘上的PrintScreen按键截图,从“Windows开始菜单”打开“画图”工具,按Ctrl+v或“编辑-粘贴”,去掉四周多余部分只留下分子图形,保存图片 (4)所有保存的文件全部存在E盘或D盘根目录用自己学号命名的文件夹下,不要带中文命名,实验完毕全部删除,不得在计算用机上使用自己携带的U盘或其他便携存储设备! (5)HyperChem里面截图时候可以用工具栏以下几个工具调整视图: Rotate out-of-plane:平面外旋转工具,转换视角用 Mgnify/Shrink:放大镜工具,转换视角用 Gaussian03W使用介绍:(注意,下面只是界面示意图,实验時切勿按下图设置) 输入文件:Gaussian输入文件,以GJF为文件后缀名 联系命令行:设定中间信息文件(以CHK为后缀名)存放的位置、计算所需的内存、CPU数量等 作业行:指定计算的方法,基组,工作类型,如:#P HF/6-31G(d) Scf=tight Opt Pop=full #作业行开始标记 P 计算结果显示方式为详细, 选择还有T(简单)和 N(常规,默认) HF/6-31G(d) 方法/基组 Opt对分子做几何优化 Pop=full进行轨道布居分析,详尽输出轨道信息和能量 电荷 多重态:分子总电荷及自旋多重态(2S+1, S=n/2, n为成单电子数) 分子结构的表示 1、直角坐标:元素符号X坐标Y坐标Z坐标(如上图所示) 2、Z矩阵(参考后附内容):元素符号(原子一)原子二键长原子三键角原子四二面角

《小学数学课堂课堂教学中有效性提问的研究》结题报告

《小学数学课堂教学中有效性提问的研究》结题报告 一、课题的提出: ● 课题核心概念: 小学数学课堂有效性提问:是指教师根据课堂教学的目标和内容,在课堂教学中创设良好的教育环境和氛围,精心设置问题情景,提出有计划性、针对性、启发性、能激发学生主动参与欲望、有助于进一步培养学生创造性思维的问题。 ● 存在问题分析: 目前的小学数学课堂教学中,提问的有效性差的问题显得相当突出。不重视创设问题情境,缺少置疑和认知冲突的激发;忽视对问题的精心设计和组织;随心所欲地提问;问题欠思考力或太过玄奥;提问的技巧、时机掌握不够好;课堂教学中严重存在低效提问、无效提问的现象,甚至出现不良提问和失误提问等等;严重的影响了课堂教学的效率。 二、课题研究的意义: 1、通过研究,转变教师的教育观念,提高对课堂提问有效性的价值认识,促进小学数学课堂提问的效率提高。 2、通过课堂教学评议、研究课观摩、教学展示、教学案例分析、课堂教学诊断等途径,提高教师的数学课堂提问设计及应用能力。 3、通过对课堂提问存在的问题的调查分析,结合典型教学案例的研究,探索出小学数学课堂有效性提问的策略,形成一套具有指导意义的有效提问的设计方法、技巧及策略。 三、课题研究内容: 1、小学数学课堂教学中教师提问的现状调查及其分析。 对小学数堂课堂教学中提问现状的调查是很有必要的。只有通过调查我们才能针对课堂中的实际情况进行分析,也只有在这样一个前提下才可以为我们更深入的研究打下基础,不但有依有据也为研究提供明确的方向。 2、教师数学课堂提问方法技巧以及策略的研究。 问题是数学的心脏,也是数学的魅力所在,是教学活动中,师生交流的双边互动过程,亦是教师引导学生积极思维的教学基本环节。课堂提问设计的恰当与否将直接影响到学生对知识、技能的掌握,能力的提高及创新意识的培养。一个经过精心设计,恰当而富有吸引力的问题,往往能拨动全班学生的思维之弦,奏出一曲耐人寻味,甚至波澜起伏的动人之曲。所以我们旨在通过教师数学课堂提问方法技巧以及策略的研究提高教师们的提问艺术。 四、课题研究的方法:

量子化学-重要概念

(1)开壳层,闭壳层 指电子的自旋状态,对于闭壳层,采用限制性计算方法,在方法关键词前面加R 对于开壳层,采用非限制性计算方法,在方法关键词前面加U.比如开壳层的HF就是UHF.对于不加的,程序默认为是闭壳层. 一般采用开壳层的可能性是 1. 存在奇数个电子,如自由基,一些离子 2. 激发态 3. 有多个单电子的体系 4. 描述键的分裂过程 (2) 核磁是单点能计算中另外一个可以提供的数据,在计算的工作设置部分,就是以#开头的一行里,加入NMR关键词就可以了,如 #T RHF/6-31G(d) NMR Test 在输出文件中,寻找如下信息 GIAO Magnetic shielding tensor (ppm) 1 C Isotropic = Anisotropy = 这是采用上面的设置计算的甲烷的核磁结果,所采用的甲烷构形是用B3LYP密度泛函方法优化得到的. 一般的,核磁数据是以TMS为零点的,下面是用同样的方法计算的TMS(四甲基硅烷)的结果1 C Isotropic = Anisotropy = 这样,计算所得的甲烷的核磁共振数据就是,与实验值相比,还是很接近的. (3) 标准几何坐标. 找到输出文件中Standard Orientation一行,下面的坐标值就是输入分子的标准几何坐标. (4) stable 本例中采用SCF方法分析分子的稳定性.对于未知的体系,SCF稳定性是必须要做的.当分子本身不稳定的时候,所得到的SCF结果以及波函数等信息就没有

化学意义. (5)势能面 分子几何构型的变化对能量有很大的影响.由于分子几何构型而产生的能量的变化,被称为势能面.势能面是连接几何构型和能量的数学关系.对于双原子分子,能量的变化与两原子间的距离相关,这样得到势能曲线,对于大的体系,势能面是多维的,其维数取决与分子的自由度. (6)opt Opt=ReadFC 从频率分析(往往是采用低等级的计算得到的)所得到的heckpoint文件中读取初始力矩阵,这一选项需要在设置行之前加入%Chk= filename 一句,说明文件的名称. Opt=CalCFC 采用优化方法同样的基组来计算力矩阵的初始值. Opt=CalcAll 在优化的每一步都计算力矩阵.这是非常昂贵的计算方法,只在非常极端的条件下使用. 有时候,优化往往只需要更多的次数就可以达到好的结果,这可以通过设置MaxCycle来实现.如果在优化中保存了Checkpoint文件,那么使用Opt=Restart可以继续所进行的优化.当优化没有达到效果的时候,不要盲目的加大优化次数.这是注意观察每一步优化的区别,寻找没有得到优化结果的原因,判断体系是否收敛,如果体系能量有越来越小的趋势,那么增加优化次数是可能得到结果的,如果体系能量变化没有什么规律,或者,离最小点越来越远,那么就要改变优化的方法. (7) 频率分析的计算要采用能量对原子位置的二阶导数.HF方法,密度泛函方法(如B3LYP),二阶Moller-Plesset方法(MP2)和CASSCF方法(CASSCF)都可以提供解析二阶导数.对于其他方法,可以提供数值二阶导数. 一般的,对于HF方法,采用计算的频率乘以矫正因子, 方法频率矫正因子零点能矫正因子 HF/3-21G HF/6-31G(d) MP2(Full)/6-31G(d) MP2(FC)/6-31G(d) SVWN/6-31G(d)

小学数学课堂中有效提问的教学策略

小学数学课堂中有效提问的教学策略 李莉 一、课堂提问现状反思 小学数学课堂中的提问是课堂教学的重要组成部分,是教学中使用频率最高的教学方法之一。经过教师精心设计、恰到好处的课堂提问,能有效地激发学生的好奇心和想象力,燃起学生对知识的探究热情,从而极大地提升课堂教学质量。但在日常教学中,教师的课堂提问仍然存在着一些问题。 1.提问“只顾数量,不求质量”。课堂中过多的一问一答,常常使学生缺少思维的空间和思考时间,表面上很热闹,但是实际上学生处于较低的认知和思维水平。 2.答案被老师完全控制。有时候,我们在不知不觉中,即使给了学生回答问题的机会,但是仍然会很不放心地打断学生的回答,或者草率地加入个人的评价,左右学生个人想法的表达。 3.候答时间过短。学生回答问题需要酝酿和思考的时间,教师在极短的时间就叫停,学生的思维无法进入真正的思考状态。 4.不注重利用课堂生成资源。教师不仅要会问,而且要会听,会倾听学生的回答,才能捕捉可利用的生成性资源,否则,问题就失去了它应有的意义。 上述问题的存在,严重制约着课堂提问的有效性,使其低效甚至无效。 二、有效提问的教学策略 有效提问是相对“低效提问”和“无效提问”而提出来的。所谓“有效”,《现代汉语词典》对其解释是:“能实现预期目的;有效果。”“有效提问”,意味着教师提出的问题能够引起学生的回应或回答,且这种回应或回答让学生更积极地参与学习,由此获得具体的进步和发展。 有效提问包含两个层面的含义:一是有效的问题;二是有效的提问策略。为了达到“教学过程最优化”,充分体现课堂提问的科学性与有效性,我们在实践中应注意以下几点。 1.备教材要“懂、透、化” 这一点是绝大多数老师都知道的,但是,能否真正做到“深入”,却是我们每个老师需要反思的。笔者认为,对教材的研究,要达到“懂、透、化”的目标。 “懂”,就是要理解教材,只有理解了教材,我们才能分清哪些问题是基础性的问题,我们就可以用“是什么”“怎么样”来提问;哪些问题是拓展性问题,我们 就可以用“你是怎么想的”来提问;哪些问题是探究性问题,有必要让学生讨论、 探究。 “透”,就是要掌握教材的系统性、重点和难点,做到透彻掌握,融会贯通。 “化”,就是要使自己不仅能够站在教师的角度,而且能够站在学生的角度去体会、感受学生的学。只有做到这样,教师才能游刃有余地提出问题引导学生思 考,才能更大限度地提高教学质量。 2.备学生要“实” 我们常说,“我们教师备课,不仅要备教材、备教法,而且要备学生、备学法”。 所谓“实”,是指教师必须深入实际,了解自己所教学生的基础知识、接受能力、思维习惯,以及学习中的困难和问题等。只有真正了解了学生,才能有针对 性地提问,恰当地把握问题的难易度,使得提问更加有效。 比如,笔者在执教三年级数学第五册“可能性”一课时,针对可能性有大有小

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