动力学蒙特卡罗模拟方法简介教学课件

动力学蒙特卡罗模拟方法简介动力学蒙特卡罗模拟方法简介动力学蒙特卡罗模拟方法简介动力学蒙特卡罗模拟(KMC)原子核科学技术研究所张仲201759目录KMC的基本原理<2>指数分布与KMC的时间步长<3跃迁速率的计算4KMc的实现算法足球运动是世界上开展最广泛、影响力最大的一个运动项目，被誉为“世界第一运动”，它深受各国人民的喜爱。足球运动以其独特的魅力吸引了各类人群――无论男女老少、不分民族、没有国界。足球运动起源于中国，现代足球运动发源于19世纪的英国。然而，我国的群众性的足球运动推广和普及则较晚。现就农村初中开展“校园足球”活动作如下思考。我所处的学校江苏省海门市包场初级中学（以下简称“我校”）是一所农村初中，现有18个教学班，三个年级，六轨制，在校学生有760人左右，体育专职教师只有5人，2位教师已经五十多岁，3位教师四十岁左右。但是没有足球教师或经过足球运动训练的教师，也就是说我校原足球活动基础为零，环顾周边兄弟学校也大多如此。经过近年来在上级主管领导和学校领导的共同关注下，有了明显的改观，尤其是在各方综合努力下，我校成为全国足球试点学校后，先后有三位老师参加了国家级、省市级组织的足球教练员和裁判员的培训。更为可贵的是2016年暑期，海门市教育局组织的体育教师暑期培训，在海门市教研员江晓东校长精心组织下，专门对全市体育教师进行了足球理论教学和足球文化探讨专题研究，后期又组织了体育教师足球技术教学及教练员、裁判员的培训，及近期的校园足球联赛活动等。各?教育主管部门结合国家教育部办公厅关于印发《全国青少年校园足球教学指南（试行）》和《学生足球运动技能等级评定标准（试行）》的通知及《教育部等6部门关于加快发展青少年校园足球的实施意见》，南通市、海门市也相继出台了《南通市校园足球改革发展三年行动计划（2015―2017年）》《海门市足球改革发展试点工作三年行动计划（2015―2017年）》《海门市校园足球改革发展试点工作三年行动计划（2015年―2017年）》的总体要求。纵观社会各级各部门对校园足球的“青睐”，间接领导与直接领导对校园足球的“关注”，政策保证，创新支撑，层层推进。体育老师作为最直接的责任人，应该身体力行，勇往直前。真可谓“众人拾柴火焰高”，由此，有力地推动了校园足球工作的开展，丰富了校园足球文化，营造了良好的足球氛围和促进了校园足球的健康发展。开展农村初中校园足球，首先要关注足球教师。关于农村初中足球教师的想法，前面已说过，各级各类的足球技术、理论、教练、裁判的培训风风火火地搞了起来，通过培训的教师起到了“星星之火，可以燎原”的姿态。但培训过的教师需要消化所学的知识，并且用于实际教学及带动帮助其他没有培训过的教师，且还要不断地探索、研究并且努力提高自身素质，更要有长远规划。作为体育教师要具备承担专业足球训练的教学能力，才有能力完成培养学生的任务。作为足球教师，在掌握必需的理论知识的同时积极探索合理、科学的教学与训练模式。不同的教材内容，它的教学模式、布局及教学方法，都应该随之而改变。课堂以“教师为主导，学生为主体”。但作为足球教师，自己的基本技术、理论知识、战略战术是否具备？随着“校园足球”的推进，是否有改进和提高？我觉得还要不断进行业务学习、交流、培训来巩固和提高。此外，还应该关注运动训练学、心理学、生理学、及安全救助等涉及足球教学中的基本知识，要不断充电，且丰富自己的知识结构，更要不断提高业务水平。同时，借着现在大力推广“校园足球”的“劲风”，加大对“校园足球”文化内涵的探究，搞好“校园足球”文化的宣传，营造“校园足球”的良好的氛围，挖掘学校的有限资源，促进学校足球的发展，可以借助校园网、广播站、校刊板报等平台提升宣传力度，正面引导学生，帮助他们认识足球、了解足球、喜欢足球、爱上足球……且给予足球更多的关注、热情和帮助，最好组织一些趣味性的展示活动：颠球赛、足球花样舞蹈、三人传接球、四人移动球门的比赛、五人制足球赛……活动的人数视情况给予调整，教师是行动的组织者、参与者、观众……当然，教师在教学中要做到因材施教、区别对待，充分发挥学生学习的主观能动性，根据学生自身现有的条件，针对不同的学生要有不同的教学目标要求，要让每个学生都能看到自己所能上升的空间，更要使学生能有自由发展的空间，让学生在活动中增强信心，树立良好的“足球”品质，培养良好的思想品德、健康的心理，促进身心和谐地发展，把“校园足球”这一抓手使用好，要让学生在“校园足球”活动中身心愉悦、获得技能、增强体能，并为他们终身体育打下坚实的基础。作文教学包括三个难点，首先学生缺乏构建作文的基础材料；第二，学生缺乏自己独特的体验；第三，教师缺乏长时间系统的训练。针对上述难点教师应该根据学生的实际情况以及教学的具体目标，帮助学生发现自己的写作优势以及特点，促使他们提高自己的写作水平，使他们的作文具备更好的时效性。作文的关键在于创新，语文作文具备时效性，能够使学生的作文更好的贴合社会实际情况。利用这种教学方法的创新能够帮助学生在写作上取得长足的进步，使他们产生强烈的学习热情以及学习兴趣。一、激发学生写作热情，善于观察生活细节众所周知，兴趣是最好的老师。只有当学生对写作产生强烈的兴趣时，他们才有可能真正积极的进行自主学习，不断的进行探索和研究。以强烈的学习热情为基础，学生能够主动的发现问题，解决问题。在进行初中语文知识的学习时，作文的教学重点就是帮助学生产生强烈的学习热情，不断地积累相关素材。这些素材不仅仅包括人的日常动作以及心理，还应该包括环境以及景象等生活细节。教师应该帮助学生观察搜集身边的事物，注意它们的颜色，形状，大小等等，关注事物的时效性以及变化，留心事物的细节点滴，引导学生主动思索观察，发现事物背后的规律。写作文前，学生应该学会发现事物的特征，选择合适的方式来进行描述。简单的来说，教师应该安排学生用自己的视觉和感觉去关注身边的事物，不断的进行记录和思考，建立起属于自己的内容丰富的材料库。例如教师在安排学生描写春日景色的时候，应该引导学生回忆自冬天向春天过渡时出现的变化，春天的具体特征以及独特景物。同时，教师还可以引导学生回忆春日的独特心情以及人们的表情等，利用尽可能生动活泼的方法在作文中表现出春日的真实景象。二、创新学生写作手法，形成别致一格的笔风在作文教学过程中，命题作文和非命题作文并没有本质性的区别，学生在写作的过程中都要注意文章的主题以及主体。教师应该引导学生创新教学方法，提高他们的写作质量，使读者产生一种独特的阅读体验。由于信息技术发展迅速，学生头脑中的信息含量正在变得越来越多，这也就导致他们的思维方式变得越来越灵活多变。不过，学生在搜集资料，选择合适的表达方式时还存在着一定的问题。很多学生在进行写作创作时，选择的创作方式太过直白、生硬。学生在日常学习生活里，应该不断的积累知识，调动自己的想象力，养成自己的写作风格。学生可以通过不断的练习，提高自己的写作能力，养成独特的风格。例如，在描写环保相关的主题时，教师就可以引导学生转变自己的思维方法，利用活泼的方式表现自己的中心思想。学生在写作的时候，应该突出自己的环保观念，选择新鲜的写作方法进行创作。三、创新作文素材，注意作文的结构作文的创新并不仅仅是指创作手法的创新，它还包括作文素材以及结构上的创新。一篇作文如果想要达到内容翔实，结构巧妙的目标，就需要学生对作文素材以及结构进行有意识的安排。所谓“巧妇难为无米之炊”，一篇作文想要实现亮眼的效果，就需要学生在作文中传达出独特的观点和思想，利用新鲜别致的作文素材。这就需要学生在日常生活中主动积累美好的句子，多读书，多思考。学生应该主动揣摩作者的思想，学习他们写作的方法和手段，巧妙的安排自己的语句结构，使写作形式变得更加生动和新鲜。教师应该在学生开始写作之前，安排他们思索各种文章独特的写法，例如究竟应该怎样写议论文，怎样写说明文，怎样写叙述文章。教师应该帮助学生养成列提纲的写作习惯，使他们在写作的时候把握好自己的写作方向。例如在讲解景色类作文时，教师就可以给学生朗读一些优美的语句帮助学生感受景色的美感，利用各种各样的写作方法来安排文章的结构。教师可以以《荷塘月色》为例，向学生介绍利用景色传达情感的方法。而对于叙事作文，教师应该让学生了解结构的重要性，合理安排作文结构，准确传达主题。教师在进行作文教学的时候，需要帮助学生养成良好的学习习惯。首先学生应设置别致的题目，引起学生的阅读兴趣。随后，写作之前学生应该在脑海中打一个草稿，而不是马上开始写作。写作需要作者不断的对字句进行推敲，选择合适的写作方式。作文完成后，学生还应该认真的进行修改和调整，养成良好的写作与修改习惯，才能够提高写作水平。四、小结综上所述，作文作为初中语文教学的重点，是非常关键的学习任务，它可以直接反映学生的语文知识学习能力。而且作文也是初中语文考试的重要组成部分。掌握好语文作文的写作技巧，不仅可以大大提高学生的分数，使他们的语文成绩获得长足的进步。所以语文教师应该不断探索适合初中生实际需要的语文作文写作方法，帮助他们提高自己的写作能力。动力学蒙特卡罗模拟(KMC)原子核科学技术研究所张仲201759目录KMC的基本原理<2>指数分布与KMC的时间步长<3跃迁速率的计算4KMc的实现算法分子动力学在原子模拟领域具有突出的优势。其可以精确描述体系演化的轨迹。分子动力学的时间步长通常在飞秒数量级,这足以追踪原子振动的具体变化。但这也限制了其在大时间尺度横拟上的应用(现有计算条件可支持时间步长达到10ns,运用特殊算法可达到10us,但很多动态过程的时间跨度在秒数量级以上)·体系处于稳定状态时,可将其描述为处于3N维势能函数面的一个局域最小值(势阱底)处。有限温度下,虽然体系内的原子不停进行热运动,但绝大部分时间内都是在势阱底附近振动。·偶然情况下,体系会越过不同势阱间的势垒而完成一次“演化”(决定体系演化的重点·关注点:原子—体系原子运动轨迹粗粒化体系组态跃迁模拟的时间跨度↑组态变化的时间间隔很长,完成的连续两次演化是独立的、无记忆的,因此其为一种Markov过程,即体系从组态到组态这一过程只与其跃迁速率有关·精确知道,便可构造一个随杋过程,使得体系按照正确的轨迹演化(正确¨是指某条给定演化轨迹出现的概率与M模拟结果完全一致)·这种通过随机过程研究体系演化的方法即为KMC方法。目录KMC的基本原理<2>脂数分布与KMC的时间步长<3跃迁速率的计算4KMc的实现算法体系在势能面上无记忆地随机行走,因此其在任意单位时间内找到跃迁途径的概率是恒定的,设为k。则:◆在区间t+△t上,体系不发生跃迁的概率Pa(x)=1-k△+o()2◆在区间t+2△t上,体系不发生跃迁的概率2△)=(-k+△)1-x+△◆以此类推,当T=K△时,在区间[+)上,体系不发生跃迁的概率P()=-kn+k)0故:当区域∞时,体系不发生跃迁的概率为pa()=lim1-kot1+ok-2))=expkha2◎由此即可得到单位时间内体系跃迁的概率p(。由之前的推导过程可知,体系的跃迁概率是一个随时间积累的物理量,因此p()对时间积分到某一时刻t必然等于11,即C)=b(-P2()a,于是有p(