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关键词： 初中历史   整体教学观   结构化设计  

摘要： 整体教学观强调从教学整体出发，注重知识点的前后衔接，实现教学目标的整体达成。初中历史教学可以围绕某一教学主题，精选和重构教学内容，使其成为一个整体。在整体教学观下，教师要坚持以学生的学习为中心，落实素养本位，设计结构化学习任务，便于学生整体感知历史知识，构建历史文化体系。

关键词： 小学数学   结构化教学   教学设计  

摘要： 《义务教育数学课程标准(2022版)》(后文:《课标(2022版)》)提出要优化课程内容结构,遴选重要观念、主题内容和基础知识,优化内容组织形式,无一不体现基础教学改革越来越注重学科知识结构的整合及其在教材编排中的合理呈现。反观目前的义务教育,有以下问题:一是教材内容编写缺乏联系,知识散落在教材各部分,难以呈现学科本身的知识结构。《高中数学课程标准(2017版)》提出重视以“学科大概念”为核心,使课程内容结构化。《课标(2022版)》也提出运用主题的形式重新整合课程内容,要求新教材的编写体现知识之间的关联。二是教师缺乏整体性的眼光来设计数学课程。单课时教学设计碎片化的割裂了数学知识之间的联系,浅表化的理解单元整体教学导致教学实施与理想存在较大的偏差。三是学生难以形成结构化的数学认知体系。零碎的教学内容、割裂的教学活动不仅消磨了学习者对数学学习的兴趣,更重要的是学习者数学认知体系的不完整,问题解决能力低下,不利于其深度思考和长久学习力的发展,也难以迎接新时代提出发展学生核心素养的挑战。 本文的研究目的主要为了解决以上问题。要做好小学数学结构化教学设计的研究,首先要厘清“小学数学结构化教学设计”的内涵。根据理解“结构化教学”、“结构化教学设计”以及“小学数学结构化教学设计”等核心概念这条主线进行。什么是结构化教学,文中第一部分运用文献分析法,回顾了结构化教学的研究现状,通过核心概念界定确定了本文的“结构化教学”以及“结构化教学设计”的含义。什么是“小学数学结构化教学设计”,文中第二部分通过对相关理论的分析,对小学数学结构化教学设计内涵的解析来明确结构化教学设计如何融入小学数学教学,为下文分析小学数学结构化教学设计的要素、打通要素之间的联系打下基础。其次是要分析“小学数学结构化教学设计”该怎么做。本文第三部分抽取了某小学各年级阶段的小学数学结构化教学设计的案例文本进行分析,试图找到小学数学结构化教学设计的现实问题,结合上文对其的理论分析,为下文的设计打下基础。本文第四部分分析了小学数学结构化教学设计的各要素,发现“整合小学数学知识结构”,“设计结构化的教学活动”以及“教学评价”是第四部分的研究重难点,需要着重研究和分析。最后通过理论分析——现实样态分析——小学数学结构化教学设计的建构的研究路径解决上文的三大问题,达成本文的研究目的。

关键词： 智慧交通   智能网联汽车   形式化方法   SPZN   空间爆炸  

摘要： 随着科技不断进步,人们对交通系统的要求日益提高,智慧交通应运而生,由此导致对智能网联汽车的需求逐渐增加。智能网联汽车作为一种新兴的交通工具,被视为未来交通系统的重要组成部分,具备自动驾驶、智能导航等功能,能够提升交通效率,减少交通事故,改善乘客的出行体验。然而,智能网联汽车在运行过程中面临着诸多挑战,尤其是运行环境的复杂性和行驶的潜在安全性。因此,验证智能网联汽车系统的安全性至关重要。 过去的研究表明,形式化建模与验证方法在智能网联汽车系统的安全性分析中扮演着重要角色。这些方法能够通过数学模型和逻辑推理,对系统的行为进行精确地描述和分析,从而发现潜在的安全问题并提出解决方案。Petri网作为一种强大的形式化建模工具,被广泛用于描述系统的并发行为和状态变换,它能直观地表示系统中各个组件之间的关系,因此,在智能网联汽车系统的建模中具有重要价值。然而,由于智能网联汽车系统的复杂性、运行环境的不确定性、终端设备节点的多样性等,采用传统的Petri网建模方法易产生可达标识空间爆炸等问题,导致其建模能力欠佳,后续验证分析困难,因此具有一定的局限性。 针对以上问题,本文以智能网联汽车为主体,针对智能网联汽车系统的安全性进行了研究,提出了一种基于随机Petri网和Z语言的集成模型,即SPZN模型。该模型充分利用了随机Petri网和Z语言模式的优点,能够更准确地描述智能网联汽车系统的行为,建立车载组件之间的关系,相较于传统的Petri网建模方法,SPZN模型具有更强的建模描述能力和分析效率,能够有效解决智能网联汽车系统海量终端设备节点所带来的可达标识空间爆炸的问题,并进行验证和推理。同时,针对该问题,本文还提出了基于SPZN的精炼和抽象方法,及变迁实施速率的确定方法。这些方法可以有效地优化模型的复杂度,提高了系统的分析效率和准确性。通过案例研究,验证了SPZN模型及相关方法在智能网联汽车系统中的有效性,稳态分析针对性地对智能网联汽车系统提出了最小化系统风险的优化措施,为智能网联汽车系统的安全性和可靠性提供了重要保障,也为智慧交通发展提供了有力的支持。

关键词： 智能合约   形式化方法   有限状态机   状态图拆分   合约映射  

摘要： 智能合约具有去中心化、不可篡改、公开透明和自动执行的特点,能够在不需要第三方监管的情况下进行可信交易,并广泛应用于金融证券、数字资产管理、金融借贷、保险和慈善等领域。智能合约一般由技术人员开发,然而合约条款专业性强,合约的转化缺乏统一的规范和标准,导致开发人员编写的智能合约存在歧义或模糊性。为了准确规范地描述合约的业务逻辑,标准化智能合约的开发,本文围绕竞拍智能合约的形式化定义进行研究,构建了基于有限状态机的智能合约模型。在此基础上提出了合约状态图拆分算法,完成了基于有限状态机的智能合约模型与合约开发语言的映射,并设计实现了竞拍合约模板。本文主要贡献如下: (1)为了解决智能合约开发中存在的专业性强,可读性差的问题,本文采用有限状态机对竞拍智能合约进行形式化定义。首先构建智能合约的有限状态机模型,以承诺五元组作为基本元素,对公开拍卖和盲拍过程进行了形式化定义,清晰地阐明了参与方之间的权利和责任。然后用有限状态机模型表示出合约状态及状态之间的转移关系,并通过状态图直观展示了合约状态的转移过程,提高了竞拍智能合约的可读性。 (2)为了准确规范地将形式化模型转换为智能合约开发语言,本文提出了基于状态图拆分的竞拍智能合约模板设计方案。首先利用合约状态图拆分算法,将复杂的状态图拆分为状态队列、事件队列和状态转移路径。并将拆分得到的结构与智能合约开发语言Solidity实现规则映射。在此基础上设计了竞拍合约通用模板、公开拍卖合约模板、盲拍合约模板。最后通过实验分析,验证了基于合约模板设计的竞拍合约的安全性,并且使用模板后,代码复用率高,gas消耗较少。 (3)为了降低基于区块链的竞拍平台链上存储数据的gas消耗,本文提出了区块链、IPFS和My SQL相结合的数据存储方案。IPFS存储商品图片和商品描述信息,链上仅存储其哈希地址以及平台交易产生的其他数据,My SQL数据库存储商品信息并提供商品检索功能。通过实验分析了本文提出的数据存储方案在减少存储成本方面的优势。此外,本文设计并实现了基于区块链的竞拍平台。首先对平台进行了需求分析,明确了平台所需的功能和特性。接着阐述了竞拍平台的架构和功能模块设计,利用时序图对平台功能流程进行了详细的解释和说明。最后使用***、truffle等技术完成了竞拍平台的实现。

关键词： 认知序   知识序   教学序   结构化   情境群  

摘要： 认知序指学生在掌握某一知识或技能时，所必须经历的一系列认知阶段，知识序指教材知识点的呈现顺序和组织结构，知识序是认知序的基础和统一，认知序是知识序的解构和整合。具体教学中，教师可从研究学生认知序与教材知识序入手，构建合理的教学序，然后以结构化的情境群帮助学生学习新知识。教师要引导学生经历从表象到本质、从感性到理性、从猜想到证据的认知过程，将其与原有的知识建立联系，形成系统化的认知，逐渐提高核心素养的水平。

摘要： 探讨了虚拟仿真技术在计算机实验室建设、教学和研究中的应用，评估了虚拟仿真技术在提高教学效果、增强实验室管理和促进技术创新方面的贡献。

关键词： 形式化方法   模型检查   形式规约验证  

摘要： 形式化方法利用数学符号和形式化语言准确描述系统行为和属性,能够为软件系统提供严格的分析和验证,在过去的几十年间取得了显著的进步。然而,形式验证技术在实际应用中面临着诸多困难,其中最突出的问题之一是状态空间爆炸,这限制了模型检查等技术的有效应用。为了解决这一问题,多年来形式验证领域一直在致力于探索验证算法与优化方法,以提高验证效率。 本文着眼于安全与活性两类性质的形式化验证问题,致力于解决模型检查等关键验证技术面对状态空间爆炸时的挑战,其中,安全性质关注系统的稳定性和不变性,而活性性质则关注系统的活跃性和事件发生性质。 本文着重讨论了三个形式化领域内这两类性质验证问题上的验证技术研究,包括安全和活性性质的模型检查问题,以及需求工程中的边界条件识别问题。根据这些问题的特征以及相关研究的现状,本文提出了一系列新颖的算法和优化方法,旨在帮助克服这些形式化方法在实际应用中遇到的挑战,从而推动形式化方法在软件工程中的应用和发展,具体研究内容如下: 1、对于安全性质模型检查问题,本文提出了基于启发式的引理搜索引导优化方法,以改进安全性质模型检查算法的性能。针对安全性质模型检查中的算法原理,定义了一种新的引理类型,提出了相关理论并根据理论提出了基于启发式的搜索方法。通过引入新的启发式搜索策略,能够更有效地构造算法的证明序列,提高模型检查的效率,为解决大规模系统的验证问题提供了新的思路和技术支持。实验评估显示,本文提出的启发式可以有效且显著提升现有验证工具的性能,同时进一步分析证实,算法性能的提升和本文提出的引理搜索效率相关。 2、对于活性性质模型检查问题,提出了一种新的基于SAT的符号化验证算法,用以高效率验证活性性质模型检查问题。针对活性性质模型检查问题的特征,本文引入了名为rlive的新算法,将问题转化为一系列安全性质模型检查问题,通过递归的方式深度优先地搜索反例,并在回溯时逐步约束输入系统,有效地搜索活性问题的解空间。理论证明和实验评估表明,该算法在正确性和性能方面均优于现有的活性检查算法,具有更高的效率和可扩展性。 3、对于面向目标需求工程中的边界条件识别问题,完善了该问题的理论基础,揭示其本质为安全性质验证问题,提出了基于安全性质验证的边界条件搜索算法。通过观察现有方法以及基于语法构造方法的边界条件求解结果特征,本文发现了现有问题定义的不足,在完善理论的同时,提出了强边界条件的概念,证明其本质为安全性质验证问题,另外设计了基于安全性质验证的边界条件搜索算法Semantic BC。实验结果显示,相比于其它方法,Semantic BC算法能够普遍更高效地搜索出边界条件,并且能提供更高质量的边界条件,为系统设计提供了更好的指导和支持,从而提高系统规约的可靠性。

摘要： 《义务教育体育与健康课程标准（2022年版）》[以下简称《义教课程标准（2022年版）》]强调大单元、结构化教学方式。为了帮助学生形成专项运动技能，学会运动并形成自我锻炼意识，发展运动能力，体育教师需要立足结构化运动知识与技能，将知识条理化、融合性地进行归纳与整理，合理地选择运动知识与技能的教学内容，

关键词： 结构化   教室   教学单元   教学组团   平面生成   垂直生成  

摘要： 通过对境象建筑事务所最近几年参与深圳新校园设计实践的反思,提炼总结出基于理性思考的结构化设计方法。根据师生的行为特点和现行教学模式,分析了教室、教学单元和教学组团以至学校整体的基本校园空间结构,并阐明了此结构在平面和垂直方向上的生成方式,以及基于建造的空间与结构相一致的建筑设计语言。