表上作业法的教具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种表上作业法的教具，包括演算磁板（1），在演算磁板（1）上设置有演算表格（2），演算表格（2）上设置有若干个磁性数字块（3）；在演算磁板（1）四周设置有条形边框，所述条形边框分为上下对应的横向条形边框（4）和左右对应的纵向条形边框（5）；在演算磁板（1）上设置有遮挡部。通过这种方式，教师在授课时最大限度地减少了教师画表的次数，不需要不断擦拭黑板来更新，避免了教师吸入过多粉尘，同时避免了老师的手及衣物被粉笔灰弄脏，节省了授课教师的教学时间，改变了以往对黑板依赖大的缺陷，经济、环保、高效。
【专利说明】表上作业法的教具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种教具，尤其是表上作业法的教具。
【背景技术】
[0002]表上作业法是高校课程中有关运输规划的一个知识点，其计算原理基于迭代的思想，通过一次一次路线的调整，实现在完成供需关系基础上的运输费用最小。表上作业法的计算步骤是:先求出初始调运方案，然后对该初始调运方案进行最优性检验，若不是最优方案，就需对调运方案进行调整和改进，从而得出新方案，再检验，再改进，直至得到最优调运方案为止，其中，求初始调运方案的方法有最小元素法、西北角法和伏格尔法三种方法，对调运方案进行最优性检验和调整改进的方法有闭回路法和位势法两种方法。
[0003]基于这个迭代思想，在传统的表上作业法教学实践中，授课教师需要借助黑板、粉笔等教学资源，手工画表来完成教学演示，少则需要画4、5个表，多则需画10多个表，由于教室黑板容量有限，教师需要不断擦拭来更新，同时，反复画表的工作占用了授课教师较多的教学时间，而且，一次演算下来，老师吸入大量粉尘，弄脏衣物，下次再演算时还需要重来。总之，耗费教学时间多，对黑板依赖大，对粉笔消耗多，不环保，对授课老师的健康危害大。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是现有技术中在表上作业法教学中，授课教师需要借助黑板、粉笔等教学资源用手工画表来完成教学演示，而表格通常数目很多，由于教室黑板容量有限，教师需要不断擦拭来更新，耗费教学时间多，对黑板依赖大，对粉笔消耗多，不环保，对授课老师的健康危害大。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下:
[0006]本发明表上作业法的教具，包括演算磁板，在演算磁板上设置有演算表格，演算表格上设置有若干个磁性数字块；在演算磁板四周设置有条形边框，所述条形边框分为上下对应的横向条形边框和左右对应的纵向条形边框；在演算磁板上设置有遮挡部。通过利用教具改变了以往在表上作业最小元素算法的授课时，需要借助黑板、粉笔等教学资源以手工画表来教学演示的情况，且一个教具可以满足表上作业法所需要的所有表格，不再需要不断擦拭黑板来更新表格，节约了教学时间，避免老师吸入大量粉尘，弄脏衣物，无需粉笔消耗。
[0007]本发明的遮挡部可以为，若干组设置在横向条形边框上的上下对应的固定件和若干组设置在纵向条形边框上的左右对应的固定件，每组固定件均通过连接线连接。遮挡部用于对演算表格上演算完的条或列进行遮挡，通过设置上下对应和左右对应的固定件，并在每组固定件上设置一根连接线，当演算表格上的一行或一列演算完时，将连接线连接。
[0008]本发明遮挡部还可以为，设置在横向条形边框上的横向滑道和设置在纵向条形边框上的纵向滑道，纵向滑道和横向滑道不在同一水平面，在横向滑道和纵向滑道上均设置有挡条。遮挡部用于对演算表格上演算完的条或列进行遮挡，通过设置纵向滑道和横向滑道，并在纵向滑道和横向滑道上设置挡条，当演算表格上的一行或一列演算完时，将挡条沿着滑道滑动到需要位置。
[0009]做为本发明的优选方案，磁性数字块为表面可书写擦拭的磁性数字块。当需要在演算表格内填上数字时，可对磁性数字上表面进行书写，并吸附到演算表格上的相应位置，书写的数字可擦拭，以便下次使用时根据演算需要再重新书写。
[0010]做为本发明的优选方案，磁性数字块为表面为数字固定的磁性数字块。通过设置上表面为数字固定的磁性数字块，当需要在演算表格内填上数字时，可以找到相应数字的磁性数字块并吸附到演算表格上的相应位置。
[0011]做为本发明的优选方案，数字固定的磁性数字块的固定数字为从O至9的十个数字。通过将固定数字设置成个位数字，当需要两位数的数字时可以找两个相应的个位数字块进行拼合，省去了由于磁性数字块过多，找起来不方便的繁琐过程。
[0012]做为本发明的优选方案，磁性数字块的颜色有两种，分别为红色磁性数字块、黑色磁性数字块。通过设置两种不同颜色的磁性数字块可以对演算表格上的不同功能类型的数字进行区分，以更直观的演示教学。
[0013]做为本发明的优选方案，磁性数字块的颜色有三种，分别为红色磁性数字块、黑色磁性数字块和蓝色磁性数字块。通过设置三种不同颜色的磁性数字块可以对演算表格上的不同功能类型的数字进行区分，以更直观的演示教学。
[0014]做为本发明的优选方案，还包括设置在演算磁板背部左右两侧的磁板支杆和演算磁板背部下方的磁板支板。通过设置磁板支杆和磁板支板可将教具放置在平面或倾斜或挂在立面上，例如黑板，便于面向学生演示。
[0015]做为本发明的优选方案，条形边框为木制条形边框，固定件为图钉，连接线为弹性连线。固定件起到对连接线的两端支点固定的作用，通过将固定件设置为图钉其价格低廉、取材方便、固定性好；通过将条形边框设置为木制条形边框可以方便图钉按压固定；通过将连接线设置为弹性连线，其收缩性好，通过弹性连线两端的图钉可以设置在演算表格的相应行或列上。
[0016]综上所述，本发明的优点是通过采用教具，教师在授课时最大限度地减少了教师画表的次数，不需要不断擦拭黑板来更新，避免了教师吸入过多粉尘，同时避免了老师的手及衣物被粉笔灰弄脏，节省了授课教师的教学时间，改变了以往对黑板依赖大的缺陷，经济、环保、闻效。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明表上作业法的教具实施例1的主视图。
[0018]图2是本发明表上作业法的教具实施例1的A部放大图。
[0019]图3是本发明表上作业法的教具实施例4的主视图。
[0020]图4是本发明表上作业法的教具实施例4的演算步骤图。
[0021]图5是本发明表上作业法的教具实施例4的演算步骤图。
[0022]图6是本发明表上作业法的教具实施例4的演算步骤图。
[0023]图7是本发明表上作业法的教具实施例4的演算步骤图。
[0024]图8是本发明表上作业法的教具实施例4的演算步骤图。
【具体实施方式】
[0025]实施例1
[0026]如图1、2所不,本实施例表上作业法的教具,包括演算磁板I,该演算磁板I具有一定磁性，在演算磁板I上设置有演算表格2，演算表格2的首行依次设置有六个客户格、一个供量格和一个行位势格，演算表格2的首列依次设置有三个供应商格、一个销量格和一个列位势格。一个客户格和一个供应商格对应一个运量格11，每个运量格11上均设置有一个运费格12，运费格12设置在运量格11的左上角。
[0027]在演算表格2上设置有磁性数字块3，磁性数字块3具有一定磁性可以吸附在演算磁板I上，磁性数字块3的上表面固定设置有数字，该数字为从I到100的数字，当需要在演算表格内填上数字时，可以找到相应数字的磁性数字块3并吸附到演算表格2上的运量格11、运费格12、供量格、销量格、行位势和列位势上。
[0028]在运量格11内填入的数字分为运量数和检验数，运量数与检验数的颜色不能为同一个颜色，磁性数字块有三种，分别为红色磁性数字块、黑色磁性数字块和蓝色磁性数字块，红色磁性数字块可以表示运量数，蓝色磁性数字块可以表示为检验数，黑色磁性数字块用来表示其余数字，多种不同颜色的磁性数字块可以根据演算需要进行吸附放置以便区分。
[0029]在演算磁板I四周设置有条形边框，条形边框可以为木制条形边框。在演算磁板I上下侧设置的上下对应的条形边框为横向条形边框4，在演算磁板I左右侧设置的左右对应的条形边框为纵向条形边框5。
[0030]在演算磁板I上设置有用于在演算过程中对演算完的行或列进行遮挡的遮挡部，所述遮挡部包括设置在横向条形边框4上的横向滑道8和设置在纵向条形边框5上的纵向滑道9，纵向滑道9和横向滑道8不在同一水平面，在横向滑道8和纵向滑道9上均设置有挡条10。挡条10可以沿着滑道进行滑动，当演算表格上的一行或一列演算完时，将挡条10沿着滑道滑动到需要位置。
[0031]实施例2
[0032]本实施例表上作业法的教具的结构与实施例1本实施例表上作业法的教具的结构基本相同，其不同之处在于，磁性数字块上表面的固定数字为从O至9的十个个位数字。通过将固定数字设置成个位数字，当需要两位或多位数的数字时可以找两个相应的个位数字块进行拼合，省去了由于磁性数字块过多，找起来不方便的繁琐过程。
[0033]实施例3
[0034]本实施例表上作业法的教具的结构与实施例1本实施例表上作业法的教具的结构基本相同，其不同之处在于，在演算磁板背部左右两侧的磁板支杆和演算磁板背部下方的磁板支板。通过设置磁板支杆和磁板支板可将教具放置在平面或倾斜或挂在立面上，例如黑板，便于面向学生演示。
[0035]实施例4
[0036]如图3至8所示，本实施例表上作业法的教具，包括演算磁板1，该演算磁板I具有一定磁性，在演算磁板I上设置有演算表格2，演算表格2的首行依次设置有四个客户格、一个供量格和一个行位势格，演算表格2的首列依次设置有三个供应商格、一个销量格和一个列位势格。一个客户格和一个供应商格对应一个运量格11，每个运量格11上均设置有一个运费格12，运费格12设置在运量格11的右上角。
[0037]在演算表格2上设置有磁性数字块3，磁性数字块3具有一定磁性可以吸附在演算磁板I上，磁性数字块3的上表面可以用笔进行书写数字，也可对数字进行擦拭更改。磁性数字块3可根据运算情况吸附在相应的演算表格的运量格、运费格、供量格、销量格、行位势和列位势上。
[0038]在运量格11内填入的数字分为运量数和检验数，运量数与检验数的颜色不能为同一个颜色，磁性数字块3有两种，分别为红色磁性数字块和黑色磁性数字块，红色磁性数字块可以表示运量数，黑色磁性数字块用来表示检验数及其余数字，多种不同颜色的磁性数字块可以根据演算需要进行吸附放置以便区分。
[0039]在演算磁板I四周设置有条形边框，条形边框可以为木制条形边框。在演算磁板I上下侧设置的上下对应的条形边框为横向条形边框4，在演算磁板I左右侧设置的左右对应的条形边框为纵向条形边框5。
[0040]在演算磁板I上设置有用于在演算过程中对演算完的行或列进行遮挡的遮挡部，所述遮挡部包括设置在横向条形边框4上的上下对应的固定件6，固定件6起到对连接线7的两端支点固定的作用，可以为图钉，其价格低廉、取材方便、固定性好，并与木制条形边框相配合方便图钉按压固定。所述上下对应的固定件6为四组，一组上下对应的固定件6对应一个客户格，四组上下对应的固定件分别设置在横向条形边框4上的四个客户格位置，每组上下对应的固定件6上均设置有一根连接线7，连接线7以竖向方式设置在客户格上。连接线7为弹性连线其收缩性好，通过弹性连线两端的图钉可以设置在演算表格2的相应列上。
[0041]在纵向条形边框上设置有左右对应的固定件6，所述左右对应的固定件为三组，一组左右对应的固定6件对应一个供应商格，三组左右对应的固定件6分别设置在纵向条形边框5上的三个供应商格位置，在每组左右对应的固定件6上均设置有一根连接线7，连接线7以横向方式设置在供应商格上。连接线7为弹性连线其收缩性好，通过弹性连线两端的图钉可以设置在演算表格的相应行上。
[0042]本实施例表上作业法的教具的应用方法:
[0043]三个供应商和四个客户共形成十二个运量格11和十二个运费格12，三个供应商的每月的供量(即供应量)SiQ = 1,2, 3，...，πι)、四个客户每月的销量(即需求量)DjG=I, 2，3，..., η)以及供应商至客户之间单位物资的运输费用CijQ = I, 2，3，..., m ； j =
mη
1，2，3，…，η)已知，且=20，已知条件见图4。
/=1J=I
[0044]本实施例表上作业法的教具的演示过程:
[0045]第一步:初始调运方案的确定。根据图4，比较十二个运费格12中的运输费用，选择最小的运输费用，比较后知道，最小运输费用为C21 = 1，该最小费用C21对应的供应商2有四个单位产品(供量)，对应的客户I需求量(销量)为三个单位产品，首先在供应商2和客户I交叉的运量格11里面放入红色磁性数字块3 “3”，表示由供应商2为客户I配送3个单位产品，把客户I所在列用弹性连线7连接起来，说明客户I所需三个单位产品已完全得到满足，同时，在供应商2的供量“4”右上角放入蓝色磁性数字块3 “1”，说明，供应商在为客户I配送三个单位产品之后，剩余库存为一个单位产品，然后，在剩余的九个运费格12中，最小费用为C23 = 2，该最小费用C23对应的供应商2有一个单位产品，对应的客户3需求为五个单位产品，在供应商2和客户3交叉的运量格11里面放入红色磁性数字块3“1”，表示由供应商2为客户3配送一个单位产品，把供应商2所在行用弹性连线7连接起来，说明供应商2所有的库存产品已配送出去(把弹性连线连接起来的步骤也可用实施例1的挡条进行遮挡，与弹性连线的作用相同)。
[0046]根据上述规则，根据“优先为最小费用所对应的客户配送产品”的原则，用弹性连线7连接行或列，直至三个供应商的供量全部配送出去，四个客户的需求全部得到满足，最后形成初始调运方案，具体来说，X13 = 4、X14 = 3、X21 = 3、X23 = 1、X32 = 6、X34 = 4化表示为第i个供应商为第j个客户配送的调运量，即红色磁性数字块)，见图5。初始调运方案的总费用 TC = 4X3+3X 10+3X 1+1 X2+6X4+3X5 = 86。
[0047]第二步:应用位势法对初始调运方案进行检验。首先，把图5连接的弹性连线7复位，根据位势公式Ui+Vj = CijQ = 1,2, 3,-,m；j = 1,2, 3，…，n，其中Ui为行位势，Vj为列位势)和已知条件U1 = O,可以求出行位势U2 = -UU3 = -5和列位势V1 = 2、V2 = 9、V3 =
9、V4= 10 ;然后，根据检验数公式Yij = Cij-U1-Vj Uij为检验数)，可以求出调运量——红色磁性数字块3——以外的运量格11上面的检验数，见图6，检验数分别为Y n = 1、Y 12 =
2、Y 22 = 1、Y 24 = _1、Y 31 = 10、Y 33 = 12。根据“极小值的充要条件为检验数Y jj ^ O”的原则知道，由于Y24 = -1 < 0，初始调运方案不是总运输费用最小的最优方案，需应用闭回路法对初始调运方案进行调整，进入第三步。
[0048]第三步:应用闭回路法对初始调运方案进行调整。由Y 24 = -1、X14 = 3、X13 = 4和X23 = I形成闭回路，根据表上作业法相关理论，对初始调运方案进行调整，调整后的调运方案见图7。
[0049]第四步:应用位势法对调整后的调运方案进行检验。原理与“第二步”相同。检验结果见图 8，检验数分别为 Y n = O、Y 12 = 2、Y 22 = 2、Y 23 = 1、Y 31 = 9、Y33 = 12，根据“极小值的充要条件为检验数YuSO的原则知道，调整后的调运方案为总运输费用最小的最优方案，具体来说，X13 = 5、xi4 = 2、X2i = 3、X24 = UX32 = 6、X34 = 3,最优调运方案的总费用 TC* = 5 X 3+2 X 10+3 X 1+1 X 8+6 X 4+3 X 5 = 85。
[0050]在本发明教具的教学应用中，分别在所教两个班(一)班和(二)班做图2所示的例题，(一)班采用在黑板上手工画表的方法，(二)班采用本发明最小元素算法的教具对该例题进行演算，对两种方法下所用教学时间、粉笔用量进行统计，数据汇总见附表1。
[0051]附表1:( 一)班和(二)班所用教学时间、粉笔用量对比时间单位:秒
[0052]
【权利要求】
1.一种表上作业法的教具，其特征在于:包括演算磁板(1)，在演算磁板(I)上设置有演算表格(2 )，演算表格(2 )上设置有若干个磁性数字块(3 );在演算磁板(I)四周设置有条形边框，所述条形边框分为上下对应的横向条形边框(4)和左右对应的纵向条形边框(5);在演算磁板(I)上设置有遮挡部。
2.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述遮挡部包括若干组设置在横向条形边框(4)上的上下对应的固定件(6)和若干组设置在纵向条形边框(5)上的左右对应的固定件(6 )，每组固定件(6 )均通过连接线(7 )连接。
3.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述遮挡部包括设置在横向条形边框(4)上的横向滑道(8)和设置在纵向条形边框(5)上的纵向滑道(9)，纵向滑道(8)和横向滑道(9)不在同一水平面，在横向滑道(9)和纵向滑道(8)上均设置有挡条(10)。
4.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述磁性数字块(3)为表面可书写擦拭的磁性数字块。
5.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述磁性数字块(3)为表面为数字固定的磁性数字块。
6.根据权利要求5所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述数字固定的磁性数字块的固定数字为从O至9的十个数字。
7.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述磁性数字块(3)的颜色有两种，分别为红色磁性数字块、黑色磁性数字块。
8.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述磁性数字块(3)的颜色有三种，分别为红色磁性数字块、黑色磁性数字块和蓝色磁性数字块。
9.根据权利要求1所述的表上作业法的教具，其特征在于:还包括设置在演算磁板(I)背部左右两侧的磁板支杆和演算磁板背部下方的磁板支板。
10.根据权利要求2所述的表上作业法的教具，其特征在于:所述条形边框为木制条形边框，固定件(6)为图钉，连接线(7)为弹性连线。
【文档编号】G09B19/00GK104077939SQ201410320104
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】孙文清 申请人:河南工程学院