四维目标,现在小学数学提到的四维目标是什么
来源:整理 编辑:五合装修 2023-04-05 03:14:39
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1,现在小学数学提到的四维目标是什么
2,什么是小学数学三维目标与四维目标有什么不同
写教案时常用的教学目标,“三维目标”,即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。它的起源是课改时的理念。在实验版课标和修订版课标中,从未出现过三维目标一说。新版课标《小学数学课程标准(修订稿)》(就是常说的2011版)中,将数学课程的总体目标与分学段目标按四个维度表述,也就是你所说的“四维目标”,即知识技能、数学思考、问题解决、情感态度。
3,请问自然科学四个维度这个问题初中科学书上有吗
没有,是教师学的,准确的说应该叫教学的四维目标。 包括(1)知识与技能 (2)过程和方法 (3)情感、态度和价值观 (4)教育、技术与社会
4,如何理解四维建筑
1、四维设计的目标
所谓四维设计, 是在建筑三维空间模型的基础上引进时间轴度量的第四维度来协助完成建筑的设计与建造, 通常借助计算机技术用四维数字模型即4D模型来表达。在建筑业,4D模型作为设计和建筑施工计划工具有崭新的含义,并不简单等同于我们经常看到施工企业用计算机虚拟现实技术做的施工过程模拟效果图。相比之下,4D模型需要达到更深入的技术水平,它要求空间和时间的元素在四维的环境下被更加有机整合,其中空间的建筑元素为三维模型,而时间序列指的是工程建设项目的施工进度,四维模型将空间元素在时间维度上展开以拟定合理的施工方案并确定工程各个施工过程的施工顺序、施工持续时间以及相互衔接穿插配合关系。
不应单纯认为4D模型仅仅起到取代设计行业的二维设计图纸、模型或取代施工行业的横条图、网络图的作用。从更宽的视角看,未来的建筑设计应当是全生命周期的建设活动;在建造阶段可能遇到的各种问题如何尽早在设计阶段就加以考虑周全,这牵涉到建筑业中设计与建造两大环节的更有效整合,以提高建造效率,降低建筑业成本;不当的设计会导致不合适的施工顺序,最终也会导致建造周期延长,甚至重新返工设计,因此在概念设计阶段就应对建筑的施工建造问题进行评估,而不必等到扩初阶段或者更晚的施工图设计阶段。如果在建筑设计的初始阶段就可以虚拟试验施工方案的合理性,这样就能尽量减少设计环节中的缺陷所导致的施工问题。因此, 四维设计模型追求的最终目标应当是能够被充分整合在建筑全生命周期的设计任务中发挥作用。
四维设计的研究目标完全是针对提高建筑行业设计和建造效率而言,同时四维设计有着鲜明的建筑行业特征,与制造行业的三维设计模式差别较大。在制造业,3D模型已成为当前“数字制造”的基础, 而建筑业的“数字建造”还是相当遥远的理想。部分文献提出了制造业三维模型在建筑业的应用〔2〕,但迄今为止,只有CATIA软件在国外个别建筑事务所有过成功的建筑实践,主要也是应用它复杂曲面建模的能力,它所具有的制造业各流程的项目管理能力无法复制到建筑行业,相关施工管理和项目进度安排实际上还是借助于专业的建筑软件进行。
2、四维设计的技术要求
2.1 四维设计的技术模块
四维设计的核心是确定工程项目的各项工作的开展顺序、持续时间及相互之间的关系,从而使施工进度计划管理更加科学先进,即能够运用计算机快速准确地对计划进行调整,优化出最佳方案,并能使计划在执行过程中得到更有效的控制和监督,以最小的资源消耗,取得最大的经济效果。按通常所谓“形象进度”的称呼描述4D模型,虽然更容易理解,但不够准确。理想的四维设计应该是整合空间时间数据并融入人工智能推理的设计管理系统,它包含多方面的知识解决模块,也就是说,施工进度安排的空间模型的直观显示仅是一个方面而并非全部,而所有与项目管理包括工地施工进度中时间和空间事件冲突的发现和解决策略,都应包括在这个四维设计系统中,系统自动生成4D模型,而系统的知识推理引擎能够解释模型中的3D几何数据并生成进度计划,以显示建筑如何被建成的。
具体的技术模块应该有:
(1)知识库:储存4D模型中的3D几何数据以建立空间的关系并插入进度管理数据。进度数据可以根据专家的经验取得或者进度计划人员的专业知识获得。
(2)程序引擎:计算机调用专业的项目管理分析工具或管理模型,试验进度和空间模型结合的合理程度并评估整合后的4D模型能否被看做建筑计划的一个有效模拟。
(3)用户接口:使用者可以利用接口获得控制4D模型的必要功能。
此外可能还需要一些扩展的功能, 如:
(1)虚拟环境:要求模型能提供在计算机网络上的传输和浏览的格式, 这主要是满足多环节包括设计和施工人员的协作需要。
(2)约束管理:定义建筑每一个组件如何被连接的关系,彼此的约束以及允许的运动自由度,具有这个功能,可以有效提高模型的智能程度。
2.2 四维设计的步骤
从技术特点上,实际用于四维设计的空间模型不同于常规的建筑3D模型,要求模型的几何信息存储分层的方式能相对灵活,以便于与项目施工的具体事件结合,随时实现模型构件的重组。但目前在实际操作中采用了简化模式,通常是基于通用建筑建模软件生成实体模型,这时四维设计的具体步骤如下。
2.2.1 应用常规的建模软件如Archicad软件生成建筑3D模型
列举Archicad而不是其他建筑设计软件是因为其提出并实现的建筑信息模型(BIM)技术比较成熟,其平台提供建筑业通用数据交换模式IFC的最新标准,使得生成模型可以在建筑业所有遵循该标准的信息平台内复用。
2.2.2 利用编制项目进度计划的计算机软件如Microsoft Project软件产生进度 若采用横条图的方式建立项目进度计划,Microsoft Project首先列出实现项目目标的所有步骤,将每块工作分配到各项任务中,收集并输入工期的估计值,创建任务列表并按大纲的形式将其组织起来,给各个任务配置资源,决定这些任务之间的相互关系并指定日期,然后检查甘特图是否符合要求。
编制项目进度计划软件除Microsoft Project软件外,可挑选的施工项目管理类软件很多,只要具有用横条图、单代号网络图、日历视图、资源工作表等多种方式显示项目进度计划的能力即可。
2.2.3 将3D模型的构件与进度表联系,以直观展示施工进程
对计算机而言,这是一个将对象与事件相联系的连接软件的编程实现。通常用VC或VB等基于Windows图形界面的编程软件完成该4D连接工具的开发,最终实现将3D物体和相应任务相联的图形界面。
以上技术实现的4D模型,适用于中小规模的工程,目前4D模型用于大型建筑工程的实践不多,比较典型的例子是著名的美国盖里事务所最近完成的迪斯尼音乐厅建筑群,其工程数据量巨大,3D模型采用CATIA软件,项目进度管理采用P3(Primaveras Project Planner)软件,不过这两个软件都是相关领域相当昂贵的高端软件,普通建筑企业采用的可能性很小。
3、应用和限制
相比设计行业的二维设计图纸或三维建筑模型以及施工行业的横条图、网络图,4D模型的优点不言而喻。传统的设计和施工作业图纸的编制和应用专业性太强,仅适用于水平较高的技术和管理层人员,不能被参与工程的各级人员广泛理解和接受,不同环节的工程人员相互沟通不够深入,而四维设计模型能将施工的每一个活动都可以用形象的建筑构件虚拟建造过程来直观显示,使得建筑信息的交流和理解水平提高了很大一个层次。在工程施工中,利用4D模型可以使全体人员很快理解进度计划意图和工作要点,甚至场地调度安排(如材料存储在现场工地何处、吊机设备是否有足够的操纵空间等);同时实际施工进度与计划可以通过实体模型对应表示,有利于发现差距,及时采取措施,对施工安排进行调整。对于国内施工企业,可能更为看重4D模型对工程项目投标的帮助以获得竞标优势;它可以使评标专家从模型中很快地了解投标单位对工程施工的认识程度、主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等,从而对投标单位的施工经验和实力作出初步评估〔3〕。
总体来看,4D模型在建筑施工领域发挥的作用比较明显。根据统计,在施工技术需要革新或场地紧张等情况下,4D模型可以有效减少40%~90%的计划外施工调整,因此4D模型在提高施工生产效率方面的作用远大于作为形象进度的作用;但另一方面,4D模型向施工领域外的建筑设计环节拓展的力度尚显不足。除了建筑业对新技术适应较慢、使用者对其深层次价值认识不足而缺乏热情等因素外,最主要的原因是4D模型本身发展的技术瓶颈还没有完全克服,存在一些明显的缺点。例如:还没有找到处理复杂4D模型相关数据的最有效方法,这方面不可能像地理信息系统的GIS模型数据库解决二维几何图形那么简单,因此在涉及到海量数据时系统常常出现当机的问题,而即使对普通规模的项目,工程模型常常也不足够详细到具备各种层次的工作细节以满足施工分包企业的作业要求。同时,多数4D模型不支持动态修改,这也妨碍了4D模型的广泛应用。另一个方面,目前四维设计系统的智能水平其实并不高,所谓计算机承担的分析推理工作其实离不开使用者的介入,这就要求使用者具有一定程度的操作经验和足够的专业知识,因此对于建筑设计人员而言,在没有施工专业人员介入而单纯依靠4D模型的情况下来评估施工因素对设计的影响和约束并能相应调整修改设计方案在目前看来还不太现实。
总之,四维模型软件还需要在技术上大幅度提升以提高应用水平并获得更高的经济效益,从而最终在建筑业发挥更关键的作用。
你前面提的2个问题,也有我的回答,我这样很累哎, = =! 3个问题都要纳为答案哈!楼上的是专业术语来讲四维建筑,我就通俗点,呵呵!
其实四维建筑就是在三维的基础上加上时间这一元素,即把建筑施工的施工组织设计加入,也就是时间安排(如横道图、网络图等),通过软件制作,使人更直观的理解工程的建设过程,该工程是如何一步步建起来的。
四维建筑的好处就是在设计阶段就能优化施工组织设计,缩短工期,降低成本,提高施工方案的合理性,有效避免由于设计缺陷导致的施工问题。
祝你成功!
5,怎么简述项目的四维目标及其定义
四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。 根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一的原因。 编辑本段【解析四维空间】 什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。然而,这种说法是一击即破的。为什么? 我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该是一维,即在多维生物本身的维度之外再加一维,构成新的n+1维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。 有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。 我们之所以是三维生物,是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。 让我们看看科学上的说法:低维是空间上的缺陷,它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点,有一个疑问,那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度,是因为我们无法确定它有那一个长度,也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么,将来呢?我们现在无法认证,可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此,低维与高维并不存在所谓的空间差。那么,我们如何区别高维与低维?很简单,用时间。用时间去解释任何一个纬度空间,我们也可以认为,低维之所以比高维低级,是因为它们存在时间上的缺陷,它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以,我们要去了解低维或者高维,先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化,道理是很简单的,只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易,做起来却很复杂,我们对时间的概念都是如此模糊,要想在空间范围类实现时间的转化就更困难。 对四维空间,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少。有一位专家曾打过一个比方:让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来,只消用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈。现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向(即从表示高度的那跟轴的方向),将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可。对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。 编辑本段【时空为何是四维的】 正宗的维数研究方法通常离不开人存在原理。譬如讲,如果空间是两维的,则两维动物则不能正常消化。如果空间是四维以上,则世界就会精彩得多。如果我们是四维空间的动物,则彭加莱关于三维球的猜想则不应该是世纪难题。可惜多余三维的空间使万有引力和静电力随距离的变化比三维中更剧烈,使得小至原子核的电子,大至太阳系中的行星给到不再稳定,很快就以旋涡的方式向远处飞离或者撞到中心上。 许多人不能接受人存在原理,认为他和科学传统相违背。科学的方法是从第一原理出发,把万物甚至观察者全推出来。人存在原理却是从观察者存在的条件把宇宙推出来,他们正好处与相反的两极。 霍金认为宇宙的边界条件是他没有边界。用卡鲁查-克莱因模型论述,时空本是高维的,而我们之所以感到它是四维的,那是因为额外维都被卷去到我们无法观察到的小尺寸去,比如普朗克尺度。正如一根头发的表面虽然是二维的,但是粗看之下,只剩下头发长度那一维一样。人们称感觉到的空间为外空间,觉察不到的为内空间。时间是外空间中的一维。 在用量子宇宙学研究时空维数的济起源时,必须避免人为的调节卡鲁查-克莱因的总维数,以得到需要的外空间维数。因为人为的调节会陷入逻辑循环,这种做法是你想得到多少维的空间都能如愿。因此,可用的卡鲁查-克莱因模型其总维数必须是由第一原理推出的。十一维的超引力模型便由第一原理推出的。自然界也许存在一种所谓的超对称。 1980年弗隆德和鲁宾发现了一个十一维超引力的非常美丽的宇宙模型,期内空间是七维球,外空间是四维球。但在经典的框架中,人们无法证明不存在具有其他维数的外时空的解。 在量子宇宙学中,瞬子是宇宙创世的籽。瞬子是爱因斯塔方程和其他场方程的解,其中时间和空间坐标不能区分。十一维超引力的创生宇宙的瞬子必须是四维球和七维球空间两个因子空间的乘积。时间若包围在四维中,四维时空随后便展开演化成我们生活中的并感觉到四维的宏观宇宙,否则外时空便是七维的。 在带电荷的黑洞创生场景中,宇宙波函数要使用正确的表象,才能算出创生的概率。因为规则瞬子是非常稀罕的,所以研究一般黑洞的创生,必须引进约束引力的概念。找到正确表象不仅对于带电荷而且对于旋转黑洞的波函数至关重要。 从同一瞬子出发,在选择正确的表象后,时间在四维球中的创生概率远远大于时间在七维流形中的概率。因此,在量子宇宙学中证明了外时空必须是四维的。 编辑本段【物理世界的四维空间】 在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。 四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。 四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。 在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
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四维 目标 现在 小学 四维目标
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