首页 > 文章中心 > 小学体育工作经验总结

小学体育工作经验总结

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇小学体育工作经验总结范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

小学体育工作经验总结范文第1篇

关键词:小学体育;游戏;教学;功能;措施

一、体育游戏的意义

(一)有利于激发学生体育锻炼的积极性,培养学生高尚的品德和情操

目前,没有吃过苦受过累、娇生惯养的独生子女的学校学生的主要组成部分,我们可以选择一些富有强烈教育意义又具有强烈竞争性和趣味性的游戏,例如“不怕远征难”,通过设立的“大渡河”、“雪山”、“草地”等障碍,在这种极富有竞争性的游戏中,学生们相互追赶、互帮互助穿越各个障碍、险关,最后获得胜利到达“延安”,不仅激发了学生参加体育锻炼的积极性,还使学生的身体得到了锻炼,同时,还对学生进行了革命传统教育,培养了学生迎难而上、坚强勇猛的品质。

(二)有利于提高学生心理健康水平

现代心理学明确表明,行为和情绪困扰期是每个孩子的必经的阶段,而随着年龄的增长,这种困扰也会随之消失,而有一些儿童摆脱这些困扰的难度较大、时间较长。所以说,为了使民族素质和生存发展能力得到提高,儿童普遍接受心理辅导是十分必要的。然而在众多辅导手段中,体育有效的效果十分显著。在体育活动过程中,儿童的的偏差情绪可以得到调节、误解得到澄清、情感得到激发、心理需要得到满足、集体主义得到培养。

(三)有利于开发学生智力和创造力

通过将体育保健知识、人体运动知识、体育名人、体育竞赛知识、日常生活、基本知识等与体育有些结合起来,从而使学生在轻松愉快的游戏环境中学到种类繁多、覆盖面广的知识,使智能和智力以及创造力得到开发。

二、安排游戏活动到体育课堂和体育活动中的一些措施

(一)发动学生,参与编排

新的课程改革一直在倡导“把课堂还给学生”“教师是主导,学生是主体”“要充分发挥学生的主观能动性”。因此,在体育课堂上,笔者经常让学生参与编排设计游戏。学生按自己的意愿进行练习,可以在同一种游戏过程中创造多种取胜的办法,在同一种游戏过程中变换多种条件和规则,用同一种器材创造出多种游戏和练习方法,在体力中比智力,在智力中比技巧。

例如:学生认为“老鹰捉小鸡”的游戏中,小鸡的数量太多,当小鸡的小朋友很容易摔倒,他们就八只个游戏进行了创新。方案一:在地上画一个圆圈,作为老鹰的家,有一小组的同学扮演老鹰他们手拿呼啦圈,准备套住小鸡;其他同学扮演小鸡,小鸡分散在操场上;两名同学分别扮演鸡妈妈和鸡爸爸,负责警告和抢救小鸡。在此过程中,教师要注意评价方式的灵活多变,最好使每个学生都获得成功的情感体验。通过这样的活动,学生的创造潜能被激活,团结协作的能力得到了提高,促进了学生的全面发展。

(二)根据小学生的生长特点合理选择游戏

从教学内容出发,结合学生的实际情况,合理选择游戏内容,不同的年龄应选择不同的游戏。

低年级的学生爱好形象的模仿,爱好戏剧性的动作。游戏的内容大多是富有情节的,而且他们的积极性和独立性加强了,这就说明儿童有着迫切要加入正在组织的游戏的愿望,他们喜欢新颖、多变的游戏;对单调、枯燥的活动不感兴趣,注意力容易分散。因此,教师应根据实际情况,把教材内容转化成千变万化的游戏内容,让学生在游戏中体验乐趣,锻炼身心,掌握知识与技能;在教学时有音乐伴奏所组织起来的游戏,会使动作做得更加协调与优美,还可以运用故事与游戏的形式来进行。如“看谁反应快”等,这种急起急停的训练可以提高一个人对刺激物的反应速度,这对体育教学或训练来说是不可缺少的。

高年级游戏与低年级的游戏有一定的区别,这是因为少年儿童的游戏所占的地位要比学龄儿童的游戏少。少年的兴趣愈来愈转向各种学习、社会活动的形式上去了。许多少年活动性游戏的范围虽然变得狭小,但却更加巩固了。少年游戏中,比赛性很强,但没有情节的游戏比较多。他们喜欢做一些竞赛性带球游戏,它包含着竞赛性游戏的许多技术和战术的基本动作,有固定的成员和严格统一的规则,有规定的场地、器材和比赛时间。这对巩固教学成果具有积极作用。另外,在这年龄段,女孩的肺和心脏血管系统机能比较差,肌肉组织比男孩差,在需要有耐力、过分紧张用力和动作非常迅速的游戏中要比男孩差。因此,在力量、速度方面可降低女孩的要求,这样就有于激发学生参加体育运动的欲望。另外,在游戏活动中,还应当鼓励学生充分发挥自己的独立性、创造性,根据情况变化,运用各种适当的活动方式来完成游戏的任务。

参考文献:

[1] 刘福林等编. 体育游戏 [M].北京:人民体育出版社,2001.

[2] 郑岩平. 素质教育中体育游戏的运用 [J].上海体育学院学报,2000(2).

小学体育工作经验总结范文第2篇

【关键词】师德 爱岗 敬业 传道

【中图分类号】G635 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)01-0188-01

本人是海南初级中学的一名普通教师,名叫蒋仁乐,寓意讲究“仁”而快乐;仁,德也,这或许预示着我注定一生与德育结缘。今天我演讲的题目是《师德,无处不在》。读书时,我很崇拜老师,我的理想就是成为一名老师。很幸运,我搭上民办教师这趟末班车来到了教师之队。

自从来到教师之队,我就在自己的思想上打上了扎根教育事业的烙印。注重自身形象对学生及其家长的影响,加强师德修养,热爱本职工作;自觉而系统的学习现时的有关教育理论、文献;把一个人民教师的爱均匀地洒在每一个同学身上,不偏爱一个学生,更不歧视任何一名差生;服从组织分工,维护教师人格尊严。从教二十余年,做了二十多年的班主任,可谓一个资深的“老班”了。我走遍了海南的东南西北;我的教学生活是“运动战”和“游击战”相结合,哪里需要就到哪里去。无论组织怎样配备,我都能处理好与同事间的关系,因为集体观点、协作精神支配着我。所以,学校、年级组多次民意测评,我都享有较高的赞誉。

作为一名普通教师,应把爱岗敬业、乐于奉献、在工作中勇挑重担视为己任。本人在新庄中学曾同时任教初一年级语文、数学两门学科;在李舍小学包教毕业班语文、数学两课程,八二年小升初成绩居全乡第六名(当时十八所完小),从而使李舍小学走出压榜的低谷。苏梁中学是在特殊情况之下重新组建而成,我当时作为一分子被充实进来,一干就是九年,所带的三个班,中考成绩榜上有名。本人所带的几届初中毕业班也是令人满意的。同时,我深深地体会到,当好一个老师不容易,当一个好老师更不容易。

作为班主任,处处以一个“班长”的身份出现在学生面前,即传德。早读课上,置身于琅琅的读书声中;中午的午休期间,以讲台为寝室;晚自修课上,更是每日以一个“小学生”的态度静坐下来做“作业”;平时的教室里也有我擦窗、扫地的身影。

从小事抓起,在小事中养成高尚的德性,也成了我育人的一大要诀。曾几何时,班里总是有些同学隔三岔五地迟到,不是说闹钟坏了,就是说车子坏了,等等。我若是一味地不相信他们,学生肯定会认为老师一点儿人情味都没有,无疑会伤害师生感情,再说,他们的理由或许是真的呢;但若不管不问,那肯定也不行。针对他们的理由,我去一一证实,效果就明显地反映出来了。车子坏了,去车棚了解情况,是否属实;闹钟坏了,向他们父母求证。看到我这样较真,有些总是无故迟到的学生也就没办法了。几天后,班里迟到的情况大为好转。班主任善于从小事做起,对学生倾注爱心,让爱的细流滋润每个学生的心田,使之健康成长。

作为一个语文教师,指导学生读书、作文是自己的天职,指导得法,学生将爱用一生。时间久了,学生会慢慢地领悟到文品即人品,日常生活也就是学习语文的源泉。一次偶然发现几位女同学坐在教室里泪流满面,经过了解才知道:她们不经意中在广播操队列训练中被淘汰了。她们纷纷指责体育老师的“不是”。于是我就顺势利导地指出,为班级争荣誉的精神是可嘉的,但哭鼻子是没有用的,不如把事情的过程、心中的不平写成日记给体育老师看,老师反而会理智地处理好此事。于是,她们便写了《谁之错》、《老师啊,我们多么需要您的指导》、《我又长高了》等情真意切的习作。后来经我的修改印成范文发给全班同学,并投报社又被刊登,这样极大的调动了学生写作的热情:只要留意,处处是好文章。这还妥善地处理了师生间的矛盾,真是一举两得。

1995年6月我指导全班学生参加全国青少年“中国精神”读书教育活动。班长陈广友、组长黄卫军两位同学的征文分别获市局初中组一等奖和三等奖。1995年12月学生黄彩萍在全省开展的纪念和世界反法斯战争胜利50周年读书活动中,成绩突出,荣获省教委、省宣传部、省团委、省新闻出版局联合颁发的一等奖荣誉证书,并专程去南京接受颁奖,旅游观光。同年我被《中国新一代》德育教育杂志社聘为特约记者;班级被市局评为先进集体,个人被评为先进工作者,被团市委评为优秀团干部。

小学体育工作经验总结范文第3篇

㈠、创造教育是面向未来的教育21世纪将是竞争激烈的世纪,竞争最根本的是人才的竞争,而决定人才质量高低的核心因素是创造力。未来社会需要教育培养出大批创造型人才。而开发人力资源、开发人的创造潜能,则是摆在每个教育者面前的首要任务。因此,创造教育是时代的需要,是一种全面的教育、能力的教育和未来的教育。

㈡、创造教育是实施素质教育的有效途径提高全民族的素质是一项艰巨的任务,中小学教育要为未来社会人的发展打下良好的素质基础。因此,教育必须以培养学生的创新精神和创造能力为重要目标。创造教育则是推进素质教育的有效途径。我校始建于1945年,曾是区重点小学,在社会上享有“治教严、质量高”的美誉。但从客观上看,因校舍小而分散,给各项工作带来诸多不便;因设备简而落后,现代化教学手段均受到一定制约;因受传统教育的影响,教学方法及课堂氛围已不适应教育改革的需要。三条究竟如何发展?如何在小小的院落里培养出21世纪需要的新型人才则是摆在我们面前的新课题。“要想开创工作新局面,创出一流的成绩,形成自己的办学特色,必须走创造教育之路”这是全校教职工的共识。于是从1995年7月开始,我校参加了区“开发全脑,培养学生创造能力”的课题研究。经过探索研究,增强了我们进行教科研的信心,我校还确立了以创造教育为突破口,逐步形成自己的办学特色。

二、方法步骤㈠方法:即实验研究与行动研究相结合的方法。

㈡实验步骤:第一步——组织落实第二步——学习培训第三步——探索研究第四步——实验总结三、实验过程(“四个寓”)㈠寓创造教育于课堂教学之中,探索教学方法课堂教学是培养学生创造思维能力的主渠道。我们遵循主体主导、民主和谐、成功激励、延缓判断等原则,注重在课堂教学中培养学生的主人翁意识,引导学生乐于学习、敢于发问、勤于发问,变要我学为我要学及创造性地学。具体作法是:

⒈探索学科教学中创造教育的方法(归纳“六法”)⑴激励法。在课堂教学中,老师们采用以下方法激励学生的创造性思维。

①情景激励法。根据学科内容采用录音、录像、挂图、布置环境、语言表达、课本剧、小品等手段创设情景,使学生如临其境,如闻其声,如见其人,激发了学生的情感和学习兴趣。

②质疑激励法。根据教学内容提出问题(师生),激励学生去思考、探索、达到理解掌握新知。其中包括探究质疑、发散质疑、求异质疑、逆向质疑、比较质疑。

③猜想激励法。让学生主动地提出问题,动脑思考、操作实验,解决问题。

⑵操作法。结合教学内容,组织学生动手操作,培养学生的实践能力。如马昕老师数学课《百分数的意义和写法》。为了更好地贴近日常的生活实际,让学生参与教学全过程,老师请同学们在课前搜集有关百分数的资料,进行发芽实验。课上,老师根据学生搜集的资料讲授新课,既浅显又实际,易于理解新知,学生学习兴趣较高。

⑶绘画法。即把课文中的“话”变成“画儿”,把“画儿”变成“话”。通过绘画,一方面借助于形象思维,加深对问题的理解;另一方面,培养学生的想象能力及语言表达能力。

⑷游戏法。即玩中学、学中玩,在愉悦的课堂氛围中学习知识,锻炼能力。这种方法更适合于低年级学生。(请林春老师介绍“立定跳远、造型接力”一课的教学设计)

⑸观察想象法。根据教学内容,设置一定情景,让学生去观察、想象,激活学生的思维。如姚健老师语文课《火烧云》的教学。注重调动学生学习的积极性,使学生乐于学习、主动学习,理解作者能把火烧云写得那么美妙神奇,是通过长期的观察和丰富的想象。教师以课文为例,出示图形,请同学们认真观察,展开想象并表达出来,学生积极性非常高。

⑹合作学习法。根据教学内容,提出思考问题,组织学生或小组或全班进行讨论。在讨论中互相交流,思维火花互相碰撞,产生最佳解决问题的方法。

⒉探索创造思维训练课的教学模式。开设思维训练课,因没有教材,造成教学中的困难。我们采取试点方法,与老师们一起研究安排教学内容。老师们根据创造思维训练课计划,确定每节课的发散点,设计出能启发学生创造思维的提问和创造思维含量高的练习题。目前,创造思维训练课课型大体分为:

⑴故事课;

⑵议论课;

⑶技法课;

⑷操作课。

同时,初步形成了创造思维训练课的六个基本环节:

⑴、提出问题,激发探讨欲望。

⑵、集体讨论,大胆想象,激起思维火花的互相碰撞。

⑶、独立思考,合理构思。

⑷、动手设计解决问题的方案。

⑸、汇报展出,引入竞争,标新立异。

⑹、老师讲评,总结归纳,表扬激励。(请王晶老师介绍“打破常规”一课教学的设计)

㈡寓创造教育于多彩活动之中,培养创造才能我校把创造教育渗透于各项教育活动中,力求让学生在多彩的班队活动、课外活动中受到启迪,体现创造,从而培养学生的好奇心、探索欲、自信心、独创性以及敢于质疑、富于挑战的创造性和非智力因素。动手动脑的科技活动。我们抓住科技月活动这一契机,通过让学生拼摆七巧板、组装赛车、写小

论文、搞小发明、小制作等活动形式,展示学生创造和实践能力,树立科技意识,培养创新精神。丰富多彩的兴趣活动。我们引导学生积极参加课外兴趣活动,让他们把所学到的书法知识、绘画知识、英语知识等运用到实践之中。学校则为他们开辟园地,展示其创作画、自创英语小报、红领巾小报、篆刻作品、手工艺品……每年坚持举办合唱节、艺术节、劳动竞赛等。从而进一步激发兴趣,使他们乐于创造,学有所长,全面发展。少先队的“五自”实践活动。我校少先队大队为突出学校创造教育的特色,以“五自”实践活动为载体,努力促进学生主体性发展。在活动中充分体现队员是少先队的主人,自己的活动自己搞,自己的伙伴自己帮。队员们自己认领小课题,成立课题小组;队员们走向社会、步入家庭、走访老师、进行社会调查;队员们自制道具、自编自演小品、召开主题队会;队员们充分发挥想象力,自行设计21世纪新型的汽车和独特的车标;自行设计红领巾电视台台标、迎宾旗以及21世纪的上三条小学。他们在实践活动中,发现问题,解决问题,培养了能力。实践证明:创造来源于生活,动手实践则是创新人才具备的必要条件。小型多样的体育活动。我们因地制宜,创造性地开展体育活动。如组织学生到街巷长跑;在院内做体育游戏、组织小型体活比赛;请全国跳绳大王、踢毽冠军、武术教练来校表演,以此推动全校性体育活动的开展,增强学生体质。快乐课间的创造活动。为保证良好的秩序,全校班班开展文明、有趣的课间活动。如跳绳、踢毽花样翻新、集体舞等。班班有高招,月月有新意。学期末,校内评比自创活动特色班。

㈢寓创造教育于环境建设之中,发挥渗透功能我们全校教职员工发挥聪明才智,充分利用现有的空间,创造性地进行校园环境建设,力求每年都变一点、新一点、发展一点,力求“小巷陋室开新花,创造教育结硕果”,真正使学生喜欢自己的校园,达到环境育人之目的。巧设专用教室。我们把平日上课教室与兴趣班活动室合二为一,利用墙报、园地显示兴趣班的特色。如书法室、美术室、篆刻室、象棋室……。无荣誉室,则在校园门道设立了荣誉窗;无少先队大队部,则建立了红领巾走廊;无多媒体教室,则在教导处隔墙建立了电视台控制室。师生们在这简陋狭小的天地中,倍感创造的无穷乐趣。力求墙壁说话。玻璃窗前挂名人画像、挂地图。院墙根下画儿童壁画、设书法园地。利用山墙设置标语、警句牌。利用校门口仅有的一面墙办橱窗,面向社会展示教育成果、教育特色,展示学生各方面学习收获,让家长和学生共同感受成功的喜悦。既可以促进学校、家庭、社会的信息交流,也是对学校教育工作的鞭策。文化建设统一。即校园环境与班级环境相结合,体现“四有”:有主题、有系列、有特色、有展评。让校园文化建设与班级文化建设融为一体,共同营造良好的育人环境。

㈣寓创造教育于家庭社区之中,产生合力作用以学校为主导,把创造教育引入家庭、社区教育,使其三者有机结合,融为一体,形成合力,则成效更大。为了取得家长的认同,我们先后组织家长观看天津市右脑智力录像灌输开发全脑的思想,进行会后座谈。我们请全校家长一起举行别开生面的开学典礼,观看中央教育电视台对我校创造教育纪实报道的录像。我们组织过家长与学生的同场电影、同台演出。请家长来校听课、参加班会、创造教育成果汇报会。还通过每学期的家长会及个别访谈,向他们汇报学校教育工作,听取家长的意见。家长对学校工作也给予大力支持。如为配合课堂教学,主动绘画课文插图,为班级设计壁报,为班队活动录像;带领学生开展假日小队的实践活动;为配合体育达标,带领孩子在校外、家中进行左右肢体训练……。

另外,社区是个大舞台。学生们可以实践在社区,服务在社区,教育在社区。同时社区也是学校教育的补充和依托。他们为我校开办家长讲座,市民学校,提高家教的认知水平,净化街道、家庭的环境,为学生健康成长创设和谐幸福的氛围。我校学生在社区里开展丰富多彩的实践活动。如动脑动手设计各种宣传卡,为居委会出板报等,得到了居委会的称赞。今年7月,我校的社区工作经验总结在全区进行了交流。四、初步的成果

㈠教师的教育教学和科研能力有了明显提高五年来创造教育的实验,推动了教师自觉学习教育理论,教育观念得到了更新,教育教学水平有了明显提高,科研意识普遍增强。大家一致认为:要想培养出创造型的学生,就必须首先成为创造型的教师。要通过不同渠道创造性地开展各项工作。因而对实施创造教育充满了信心。五年来,干部教师共撰写论文765篇,在全国、市、区获奖296篇,在报刊杂志上发表43篇。其中撰写创造教育论文453篇,获奖135篇,公开发表36篇。干部教师共做区级以上创造教育研究课22节。实验班数学老师连续3年在全市上研究课并在电视台录像。有2节创造教育为主题的班会纪实分别在《星星火炬报》和中央教育台进行报道。目前,我校有特级教师1人,区学科带头人2人,区骨干教师4人,区级导师4人,区研习生4人,区徒弟6人,一支以中青年为骨干的教师队伍已经形成。

㈡学生的创造性思维能力有了显著的提高。99年,我们请教育分院童长江老师对我校实验班学生进行了创造思维水平的测试,结果是:发散思维、思维的变通性及创造性思维与对比班相比,均达到了lt;0.05的显著性水平。其中独创性达到了lt;0.01的非常显著水平。这表明,经过四年的培养和训练,实验班学生的创造性思维能力得到了长足的进步与提高。另外经过测试,学生的创造性个性品质也初步形成。学生在自信心、探索欲、挑战性这三项主要品质的总分上均达到了lt;0.05的差异显著性水平。实验班的学生善于联想,敢于发言,词汇丰富,逻辑性强,善于分析说理,语言表达能力强。从学生学习的结果看,仍表明他们创造性地学习能力也得到了明显提高。

㈢学

校的整体办学水平有了较大提高创造教育取得了可喜成绩。中国少年报、中国教育报、中央教育电视台先后对我校创造教育进行了纪实报道。98、99年曾两次召开创造教育成果汇报会,受到区领导、兄弟学校的好评。我校创造教育实验荣获区“九·五”教育科研中期研究成果二等奖,创造教育课题组荣获区教育学会先进集体。今年9月,在全国创造教育研讨会上,我校被评为全国创造教育科研实验先进单位。创造教育的研究,带动了我校各项工作。我们坚持面向全体,全面育人,保持了连续10年无一名留级生,《中国教育报》曾予以报道。全校学生的学习成绩优秀率达80以上。学生参加各级各类的竞赛活动,均榜上有名。98年我校被全国教育学会书法教育专业委员会命名为书法实验校。98年在区政府的教育督导中,给予学校很高的评价。我校还被评为区先进单位、精神文明先进单位、综合治理先进单位,师德建设先进单位、优美校园等。高质量的办学水平受到了对口中学的好评,也取得了家长和社会的赞誉。五、讨论与结论

㈠实验证明:创造教育是高层次的素质教育,是推进素质教育办学模式之一。开展创造教育可覆盖学校整体工作。实施创造教育是促进学生全面发展的有效途径。

小学体育工作经验总结范文第4篇

关键词:地震救援;结构废墟;安全评估;专家系统

中图分类号:P315-39 文献标识码:A 文章编号:1000-0666(2016)04-0656-08

0 引言

人工智能作为一门多学科交叉的、新兴的学科,是当今世界上三大尖端技术之一。而专家系统则是人工智能应用领域诞生最早、应用最广泛、研究最活跃的研究方向(苏键等,2006)。所谓专家系统,是指基于特定专业领域内一位或多位专家的工作经验和专门知识建立知识库、数据库或数学模型,并通过人工智能中的逻辑推理技术编译智能计算机程序,以达到不受时空限制地模拟和求解通常只有专家才能解决的各种复杂问题的目的(席铮,2005)。单个专家因为经验和专业知识储备量的差异,在处理问题过程中会出现处理方案片面、随意和存在技术偏见等诸多问题。专家系统则可以克服专家工作中面临的上述问题,既可以不受时间、空间和环境条件的限制而正常工作,又可以通过系统化、条理化和综合决策功能来提高解答和模拟结果的客观性、科学性和稳定性。一般来说,对于某些特定的问题,专家系统解答和模拟实际问题的能力、效率和水平会优于单个专家。

1965年费根鲍姆等研制出首个专家系统。随后,国内外许多学科领域开展了相关专家系统的研究与开发。20世纪70至80年代该系统开始在地震工程领域被广泛地推广和应用。1979年,美国普度大学姚治平、付京生等开始研发震后房屋破损评估专家系统SPERIL。1985年,斯坦福大学Blume地震工程研究中心开展了场地地震危险度评估专家系统的相关研究,并于1988年针对加州的场地地震危险度评估工作完成了场地地震危险度评估专家系统SHES。刘西拉和薛庆(1987)基于目标驱动控制策略研发了钢筋混凝土结构破损状态评估专家系统。刘恢先(1987)负责开展了国家自然科学基金“七五”重大项目“工程建设中的智能辅助决策系统的应用研究”,并于1996年了智能辅助地震区划系统IASHES。随后,专家系统在我国地震工程领域得到了长足的发展。1989年,杨玉成等了以知识为基础的多层砌体房屋震害预测专家系统,并于1992年了城市现有房屋震害预测智能辅助决策系统PDSMESMB-1,该系统曾获国家科技进步二等奖(杨玉成等,1992)。石兆吉等(1997)研究并了地震液化判别与评价的专家系统。孙柏涛和王东明(2003)研究出我国第一个应用于地震应急现场的建筑物安全鉴定智能辅助系统。郭红梅等(2008)基于GIS和空间决策技术设计并开发了城市地震现场搜救指挥辅助决策系统,该系统整合并集成了震害预测、地震灾情快速评估、不同结构类型废墟搜救行动方案、现场搜救指挥部署决策模型、压埋人员情况分析等专业知识,综合建立了地震现场搜救指挥专家系统,但所建立的专家系统基础资料数据库匮乏、某些模块的专业模型尚不完善,专家系统评估结果距离具有专家水平还有很大差距等。尽管经过多年的发展,我国在地震工程领域拥有了许多专家系统,但目前专门针对不同结构类型的建筑结构废墟救援安全评估专家系统研究尚处于空白阶段。

我国是地震多发国家,历次强烈地震发生后都会导致大面积建筑的损坏或倒塌。尤其是当前,我国存在量大面广的砖混结构房屋,遭受强烈的地震作用后该类结构房屋倒塌数量十分庞大。震害表明,由于地震造成的砖混结构房屋的倒塌不仅会引起灾区人员的巨大伤亡,而且还会造成巨大的财产损失。为最大限度地降低地震灾害所造成的损失,震后我国政府、社会组织、企业和个人都会在第一时间投入大量人力、物力进行应急救援工作。然而,针对建筑结构废墟的应急救援工作,救援队面临的首要问题是如何保障救援人员和被困人员的“双安全”(陈运泰等,2013),即在最大限度地挽救被困人员的前提下不产生额外的人员伤亡。因此,每次救援活动开展之前应首先进行建筑结构废墟救援安全评估工作。为解决我国砖混结构废墟救援安全评估工作存在的问题,本文在已建成的砖混结构废墟救援安全评估模型的基础上,设计并探讨了砖混结构废墟救援安全评估专家系统。

1 系统需求分析

我国现阶段地震现场建筑结构废墟安全评估,通常由经验丰富的结构工程专家完成。一般流程如下:首先,由结构工程专家初步确定安全评估的对象和范围。合理的对象和范围的确定,既可以节省搜救时间、提高搜救效率,又可以有的放矢地针对需要搜救的废墟进行科学合理的搜救,使得整个搜救评估工作不出现偏差。其次是评估区域信息收集。全面细致的地震废墟信息收集,可以对搜救工作起到事半功倍的作用。信息收集主要包括废墟场地信息,相邻建筑结构是否对搜救废墟存在潜在危险,被搜救建筑物的设计、施工、构件的破坏程度和连接情况等。再次,确定地震废墟的安全评估结果。通过对评估区域进行信息收集,结构工程专家结合专业知识,并综合以往的工作经验和搜救案例给出安全评估结果。为现场地震救援工作进行指导。最后,提出应对方案。充分利用信息采集中收集到的信息,对可能会给救援队员带来伤害的潜在因素给出应对措施,协助救援队制定救援方案,最大限度地保证救援过程中所有人员的生命安全。这种工作流程虽然在我国历次大震中的现场救援工作中带来不错的效果,但是也存在一些弊端:第一,由于建筑结构废墟救援工作具有“时间要求紧、技术含量高、工作强度大”的显著特点,所以实际工作中必须对专家的经验、知识储备以及身体素质条件提出严格的要求;第二,我国具有丰富地震现场应急救援经验的结构工程专家数量非常有限,难以满足现有方法对地震应急救援专家需求的数量;第三,结构工程救援专家分布在全国各地,且震区道路桥梁也会发生不同程度的震损,这将成为结构工程救援专家及时到达地震现场实施救援指导的制约因素。

而利用专家系统可以很好地解决我国现阶段建筑结构废墟安全评估工作所遇到的上述问题。其原因主要有以下两方面:第一,专家系统建立过程中融合了行业内各方面的专业理论知识和许多知名专家的经验及技术,其水平和能力一般会优于单个专家,因此使用专家系统评估建筑结构废墟救援安全等级时评估过程具有系统化、条理化、综合化的特征,且专家系统的评估结果也具有客观性、稳定性和科学性的显著优点;第二,由于专家系统是人工智能系统的一种,其本质是具有专家评估能力的计算机程序,因此使用专家系统进行建筑结构废墟救援安全等级评估时可以不受时间、地点、环境以及工作强度的影响,在没有结构工程专家在场的情况下,只需救援指挥人员熟悉系统的操作流程和具有能够初步判断评估结果离散性的能力,即可保证废墟救援指挥工作的正常运作。虽然目前在土木工程领域乃至地震工程领域有许多专家系统存在,但还未开发出一套行之有效的、专门应用于砖混结构废墟救援安全评估工作的专家系统。因此,有必要基于现有的砖混结构废墟救援案例和资料建立一套完整的、实用的、有效的砖混结构废墟救援安全评估专家系统。

考虑到砖混结构废墟安全评估工作的特殊性,所以所开发的专家系统应满足以下3方面的需求:(1)实用性。所要开发的专家系统是在缺少结构专家现场指导的前提下,在地震发生后为救援指挥人员提供砖混结构废墟安全评估的依据,因此该系统必须操作简单且界面友好。(2)功能完备性。本专家系统主要服务于地震救援,除了能够对砖混结构废墟进行评价外,还应该有协助制定救援方案的功能,因此在给出评估结果的同时也会给出相似案例与相应的参考文献,还增加了估算器的功能,能够对地震现场各种结构构件的重量进行估算,帮助救援队合理地选用救援设备和设置救援方案。(3)开放性。该专家系统还应该有案例搜集的过程,将实际救援过程中产生的案例添加到数据库中,使其他救援人员在使用这个系统的时候可以借鉴参考这些案例,这些案例也可以作为专家系统的样本供这个专家系统学习,从而达到完善专家系统的目的。

2 系统功能设计及实现过程

2.1 功能设计

基于以上需求分析,砖混结构废墟救援安全评估专家系统应具有以下3方面的主要功能:(1)对砖混结构废墟进行救援安全等级的评估;(2)建立救援案例库,以便于用户根据救援条件进行搜索调用;(3)协助制定救援方案的相关功能。

其中在地震救援现场协助救援队员对砖混结构废墟进行安全评估是专家系统的核心功能,即地震应急救援队可在地震应急工作现场通过简单的操作快速有效地评定出砖混结构废墟救援安全等级。而在进行建筑废墟安全评估工作之前,应首先对地震要素信息进行采集,所采集的地震要素信息主要包括地震名称、发震时间、震级、震中距等,同时在有条件的情况下还可以上传烈度图。输入地震要素信息完成之后,需要将待救援砖混结构基本信息输入系统中,这些基本信息主要包括建筑名称、总层数、地理位置、地震现场基本描述等。输入待救援砖混结构基本信息的主要作用有2点:第一,完成砖混结构废墟救援案例的采集工作,为未来能够进行科学的案例分析和经验总结提供详实的基础资料;第二,所输入的建筑结构基本信息包括了所有的结构废墟救援安全等级影响因素,而这些影响因素是进行安全评估工作的必要信息。

在对砖混废墟结构进行安全评估之后,为充分应对救援过程中所要进行的破拆、顶升、移除构件等工作,需对各类材料或构件的重量进行计算,因此专家系统还应附带重量估算器的功能,即能够对建筑材料量、钢材等不同材料、构件进行重量计算,并给出结果以辅助指导救援队制定合理的救援方案和选取合适的救援设备。综上所述,专家系统所有功能包括的基本内容以及不同功能间的相互关系如图1所示。

2.2 架构设计

本文所建立的砖混结构废墟救援安全评估专家系统由用户界面层(User Interface Layer)、业务逻辑层(Business Logic Layer)、数据访问层(Data Access Layer)3部分组成。用户界面层即表示层,直观地表现在浏览器所呈现出的界面,通过用户界面层,用户可以将信息和数据传递给业务逻辑层,其返回的结果也最终呈现在用户界面中,在用户界面用户可以和本专家系统进行直观的交流。业务逻辑层是系统的核心部分,在该层中封装了安全评估、数据计算等相关业务的操作,在本层中进行业务处理并实现系统的相关功能。在数据访问层中可以进行数据的操作,可以实现数据的存储、调用、维护等功能。本专家系统采用的是基于技术的B/S(Browser/Server)架构。B/S架构的服务器端集成了专家系统的核心功能,即将系统的业务逻辑层和数据访问层中的核心功能全部集中在服务器端,这种处理方式的最大好处就是系统升级、改进或升级时只需更新服务器端的数据即可,降低了成本。而B/S架构的客户端是浏览器,用户可以通过浏览器经互联网访问系统服务器端。整个系统采用与平台有很好兼容性的C#编程语言,选用SQL Server 2008后台数据库存储专家系统中的文献资料以及救援案例等各种数据。

砖混结构废墟救援的安全评估是本专家系统的核心工作。砖混结构废墟救援安全评估功能是基于砖混结构废墟救援安全评估BP神经网络模型而实现的。砖混结构废墟救援安全评估BP神经网络模型是指根据若干地震现场砖混结构废墟应急救援案例以及笔者在地震现场应急处置工作经验,采用BP神经网络的方法建立的砖混结构废墟救援安全评估模型。该评估模型以场地与地基情况、基础破坏情况、结构构件以及非结构构件破坏情况、建筑材料与施工质量、建筑环境条件以及生存空间大小等14个影响因素作为基本条件,首先划分并确定出不同影响因素的判别标准和影响因子以及砖混结构废墟安全等级判定原则,然后基于实际救援案例采用BP神经网络按照一定的误差精度进行了学习训练,最后对训练完成的模型进 行了回判和检验。回判和检验结果表明,所建立的评估模型具有较高的准确度(王东明等,2016)。确定砖混结构废墟救援安全评估BP神经网络模型之后,采用C#编程语言将模型接入专家系统,且配置在专家系统的服务器端。应用过程中,用户不需知道砖混结构废墟救援安全评估模型工作原理,只需在客户端所呈现的用户界面进行操作即可通过互联网向服务器发出请求并进行数据处理和交换,并获得评估结果以及其他的相关信息。砖混结构废墟救援安全评估专家系统的工作流程见图2。

2.3 界面设计

基于系统功能设计结果和系统工作流程,参考一些优秀设计范例(孙路强等,2013),设计并确定了专家系统界面。为了使该系统网页的页面风格得到统一,在编程过程中采用了母版页技术,通过母版页的创建,专家系统中的每一个页面均可使用母版页的页面布局,这就减轻了开发过程中开发人员保持页面协调制作一致外观的工作量。系统主要由地震信息录入、建筑废墟信息录入、建筑物废墟安全评估、相似案例与相关文献、估算器5个界面组成。

2.3.1 地震信息录入

图3为地震信息录入界面。当一次地震发生后,分别在此界面中输入地震名称、发生时间、震级和震中距,还可以上传初步预估的地震烈度图(李东平等,2013),点击提交后,系统会自动生成一次地震事件,其后的所有评估结果都会被自动记录到此次地震事件中,并便于日后的查询与调用。

2.3.2 建筑废墟信息录入

图4为建筑废墟信息录入界面。用户在进行建筑废墟安全评估时,需要首先录入将要进行评估的建筑废墟基本信息,其中包括建筑名称、总层数、地点或位置、残留层数或高度、倒塌位置、居住人数和现场描述,同时要选择建筑物的用途,包括学校、医院、住宅、办公楼、超市、体育馆、厂房、生命线用房和其他9类,并且在结构类型中选择砖混结构,信息录入和选择完毕后,点击提交按钮。

2.3.3 建筑物废墟安全评估

图5为建筑废墟信息录入界面。用户需要根据建筑废墟的具体情况录入14项影响因素。完成以上14项影响因素的选择后,点击提交,系统会自动给出对于此建筑废墟的安全评估结果。

2.3.4 相似案例与相关文献

在完成建筑废墟安全评估后,系统能够自动给出与此救援案例相关的相似案例和相关文献,为救援人员提供辅助决策参考。图6为相似案例与相关文献界面。

2.3.5 估算器

系统还具备估算器功能模块,可以分别对建筑重量、钢材重量和建筑屋顶重量进行估算,还可以查询常用建筑材料密度值和常用屋顶材料的重量。图7为建筑重量查询与估算界面。

3 系统应用

砖混结构废墟救援安全评估专家系统主要服务于地震救援行业,针对的用户具备一定的建筑结构专业知识,但不懂如何对结构废墟进行安全评估的地震救援行业从业人员,这些从业人员只要会使用浏览器即可操作该套专家系统。该系统的主要应用范围仅限于砖混结构废墟搜索与营救,在缺少具备救援经验与结构专业背景专家的时候,协助救援队员对砖混结构废墟的安全性做出评估,并对救援现场的结构构件以及覆盖物的重量进行简单的估算,以供救援队员参考。该系统的使用方法非常简单,只需要在浏览器中通过点击和输入即可完成所有操作。其界面操作与用户之间有很强的交互性。首先在有互联网的情况下打开浏览器,输入网址.cn进入到CERRSAMS系统,然后登录,输入账号、密码、验证码后进入到这个系统,点击专家系统模块即可使用砖混结构废墟救援安全评估专家系统。将地震救援现场采集到的信息根据系统的要求提交到专家系统中,点击确认和提交,系统会输出相应的结果。系统的运算速度比较快,在根据要求输入数据之后很快就能得出评估结果。图8为专家系统操作流程。

为了验证本专家系统的可靠性,本文以汶川地震中都江堰市新建小学建筑废墟安全评估为例,进行系统操作实例验证。

首先登陆到系统后台,选择专家系统模块,录入都江堰市新建小学有关信息,如表1所示。点击提交后,进入到建筑物废墟安全评估指标选择界面,逐一选择每一项评估指标,确认无误后,选择提交按钮,系统后台会自动完成分析与评估计算,给出评估结果。如图9所示,此次建筑物废墟安全评估的结果为“结构稳定但须排险措施。(废墟结构物无倒塌危险,但有造成危险的潜在因素须排除)”,并且给出了相关的提示信息。此次安全评估结果被自动保存在系统后台的数据库中,并作为一次新的案例为后续的评估工作提供辅助参考。分别选择相似案例和相关文献可以查看到与此次建筑废墟安全评估相近的参考资料,为救援队员提供辅助决策参考。结果表明,系统评估结果与实际情况基本相符。

经鉴定结果评估结果:

结构稳定但须排险措施。(废墟结构物无倒塌危险,但有造成危险的潜在因素须排除)

提示:

1、(1)墙体呈现X裂缝,注意防止墙体倒塌,对墙体采取支撑措施;

(2)柱破坏严重,对柱进行加固;

(3)对梁采取加固支撑,防止梁断裂;

(4)对板进行加固支撑;

(5)对屋架进行加固支撑。

2、需清除毒害物质,后再进行救援。

通过操作实例可知,本系统具有以下特点:用户界面设计友好,系统应用操作方便,评估结果准确,信息交换和读取速度较快,可以很好地提高震灾现场废墟救援工作效率。

4 总结

本文采用平台和SQL Server 2008技术,基于砖混结构废墟救援安全评估BP神经网络模型技术建立了砖混结构废墟救援安全评估专家系统,并对系统的功能与界面进行了设计和实现。本专家系统依托中国地震救援废墟安全评估综合管理系统平台,能够在地震救援现场进行砖混结构废墟的安全评估工作,并在一定程度上解决地震救援现场缺少有救援经验结构专家的难题。虽然,本文给出的案例分析为整栋砖混结构安全评估,但是并不排斥救援点的安全评估。主要因本系统具有开放性的特点,可对新的案例不断添加,随着案例数据的增多,将会更好地为不同砖混结构废墟的评估提供技术支持。

经过系统实例操作和测试可知,该系统具备如下特点:(1)能够很好地协助地震救援。本专家系统不仅能够对砖混结构废墟安全性进行评估,而且根据评估结果由数据库检索出相应的参考文献与案例。为救援方案的制定提供参考,进一步提高了救援工作的安全性和可靠性。同时,该专家系统还能够做简单的重量估算,给救援队在制定救援方案时提供量化参考。(2)系统应用的方便性。该专家系统的用户界面设计十分友好,用户利用浏览器便可完成所有的操作。且其信息的交换和读取速度是十分快捷,用户只需要熟悉浏览器的使用方法即可,随着移动终端的普及,用户能够很方便的使用这个系统。(3)系统的开放性。该专家系统提供了案例搜集功能,可以将实际救援过程中产生的案例添加到数据库中,使该系统的案例数据库更加系统和全面。不仅可以为救援人员提供更加可靠的参考案例,而且也为砖混结构废墟应急救援培训提供了丰富的素材。

参考文献:

陈运泰,杨志娴,张勇等.2013.从汶川地震到芦山地震.中国科学:地球科学,43(6):1064-1072.

郭红梅,黄发,陈维锋等.2008.城市地震现场搜救指挥辅助决策系统的设计与开发.地震研究,31(1):83-88.

李东平,龚俊,沈晓健等.2013.快速烈度调查系统探索与实现.地震研究,36(2):238-242.

刘恢先,杜瑞明,朱敏等.1996.智能辅助地震区划系统IASHES.中国地震,12(1):1-15.

刘西拉,薛庆.1987.评估钢筋混凝土结构破损状态的专家系统.土木工程学报,20(3):1-8.

石兆吉,顾宝和,张荣祥.1997.地震液化判别与评价的专家系统.工程勘察,(5):5-8.

苏键,谭平,周福霖.2006.土木工程专家系统的应用和发展趋势.建筑科学与工程学报,23(4):6-14.

孙柏涛,王东明.2003.地震现场建筑物安全性鉴定智能辅助系统研究.地震工程与工程振动,23(5):209-213.

孙路强,栗连弟,刘磊等.2013.天津测震台网综合管理系统的设计与实现.地震研究,36(2):258-262.

王东明,刘欢,李永佳.2016.砖混结构废墟救援安全评估BP模型研究.灾害学,31(2):10-14.