电子科学技术论文:刑事电子科学技术痕迹检验探究 【摘要】由于痕迹检验属于刑事科学重要技术之一,其主要是由手印检测和足印检测以及犯罪工具检测等组合而成,因此,对该技术进行合理应用,能全面掌握整个犯罪过程,从而发现犯罪行为相关转化规律。本文主要对刑事电子科学技术痕迹检验进行详细研究,旨在促进我国立法的逐步完善,使其执法更加严谨。 【关键词】刑事电子科学技术;痕迹检验;探究 在人们生活水平不断提高下,促使人们价值观出现极大转变,从而造成犯罪事件的持续增加,如何才能短时间内寻找破案证据,一直是公安系统重要研究课题。在一系列侦查技术中,痕迹检验的应用相对比较广泛,其主要是通过痕迹理论和痕迹技术,对现场痕迹进行采集和分析工作,并从中发现破案现状,以实现提升破案率的目的。 一、对痕迹检验进行分析 近年来,我国相关专家学者在对痕迹检验进行研究时,仍然将重点放在该项技术的表层含义方面,即公安机构进行实际侦查时,通过痕迹检测相关理论知识和方法对案发现场进行全面检查,并利用各种痕迹对犯罪嫌疑人进行明确,同时确定其和现场痕迹间存在的关系,属于刑侦技术主要内容之一。由于目前对理论认识仍然存在较多不足,促使该项技术的相关研究出现严重偏移现象。因此,工作人员需要对于痕迹检验给予合理优化,通过对其的科学应用,真正发挥其自身价值,为更好办理刑事案件提供有力依据。 二、刑事电子科学技术痕迹检验具体应用 (一)火灾肇事案件。部分人口密集或经济发达区域,经常会出现火灾等自然灾害,部分犯罪分子通过此特点将仇人杀害后,将其伪装成自然火灾。因为火灾与人为纵火在细节方面仍然存在差距,若是可以对痕迹检验技术进行合理应用,可以及时从火灾案件中区分自然火灾与人为纵火,从而更快寻找犯罪分子。刑事案件1:某工厂突然深夜引发大火,人们将其初步判定为电线短路所引发的火花,通过工厂易燃物的辅助,使其出现火灾事故。但是,在刑侦人员对现场进行全面勘查后发现,此工厂共4处火源地,通常情况下,自然火灾仅有一处起火点,因此和自然火灾出现严重不符。在刑侦人员全面了解工厂相关重要单据后发现,若是单据烧毁可能会对其起到一定的好处,以此为切入点,刑侦人员将此次案件判断为利益纵火案件,通过相关痕迹检验后,最终发现火灾事故行为人,从而完成整个案件的办理。(二)交通肇事案件。在经济持续发展下,汽车已经成为人们主要代步工具之一,但是,汽车肇事案件呈现逐年上升的趋势,若是相关部门无法对其进行有效侦查,极易危害人们出行安全,从而产生较大的不安情绪。一般情况下,出现汽车肇事案件时,通常会留下较多痕迹,例如:碰撞痕迹、足印或者汽车轮胎痕迹等,以上痕迹均可作为刑侦相关人员的追踪线索,通过痕迹检验技术的应用,帮助刑侦人员及时寻找逃逸司机,使其受到应有的惩罚。又如:一名村民在骑自行车回家的途中,不幸被汽车撞倒,由于汽车司机未及时采取急救措施,逃逸远离现场,导致该村民未得到及时抢救而死亡。当刑侦人员深入案发现场时,首先对汽车轮胎痕迹进行提取,并从中选择肇事汽车相关型号信息,以汽车轮胎的新旧情况等,推测为半旧中型的面包车。另外,在案发现场,民警还发现现场留有汽车撞碎玻璃和汽车油漆痕迹等线索,促使刑侦人员更快锁定该辆肇事车辆外型特征,在经过几天调查后,及时抓获逃逸司机,从该名司机的阐述中了解整个案件发生过程,与此同时,逃逸司机在相关痕迹检验证据面前承认自身所犯罪行。(三)重大刑事案件。一旦出现重大刑事案件,其犯罪分子则会由于疏忽在犯罪现场留下相应的足印或手印等,刑侦人员利用收集到的犯罪证据,可以更快寻找犯罪分子,同时可以将其作为指控罪犯重要法律依据。为了更好表明重大刑事案件中,痕迹检查技术所具有的作用,以某刑事案件为例对其进行具体分析,刑事案件:某市民发现铁道上留有一具男尸,并立即报案,在此具尸体上并未发现任何搏斗痕迹,类似卧轨自杀案件,但是,在刑侦人员在完成现场取证后发现,现场足印并非死者一人,经科学分析后,判断为他杀案件,并将其伪装成自杀现象,基于此,刑侦人员全面展开调查后,及时抓获犯罪分子,在痕迹检验相关成果面前犯罪分子承认整个犯罪行为。由此得出,痕迹检验技术在刑事案件的办理中一直发挥着重要作用,同时也是提高案件办理效率的关键。 三、结语 总结上文,在刑事案件办理过程中,痕迹检验作为重要方法,需要公安机关、司法机构对其给予高度重视,只有对刑事技术发展动态进行全面掌握,才能更好地对痕迹检验技术进行创新,从而提升刑事案件的办理效率,为我国实现法治社会奠定良好基础的同时,以营造和谐社会发展目标. 作者:王晓 曾家裕 单位:广东省东莞市公安局长安分局刑事侦查大队 电子科学技术论文:关于刑事电子科学技术痕迹检验的探究 【摘要】由于痕迹检验属于刑事科学重要技术之一,其主要是由手印检测和足印检测以及犯罪工具检测等组合而成,因此,对该技术进行合理应用,能全面掌握整个犯罪过程,从而发现犯罪行为相关转化规律。本文主要对刑事电子科学技术痕迹检验进行详细研究,旨在促进我国立法的逐步完善,使其执法更加严谨。 【关键词】刑事电子科学技术;痕迹检验;探究 在人们生活水平不断提高下,促使人们价值观出现极大转变,从而造成犯罪事件的持续增加,如何才能短时间内寻找破案证据,一直是公安系统重要研究课题。在一系列侦查技术中,痕迹检验的应用相对比较广泛,其主要是通过痕迹理论和痕迹技术,对现场痕迹进行采集和分析工作,并从中发现破案现状,以实现提升破案率的目的。 一、对痕迹检验进行分析 近年来,我国相关专家学者在对痕迹检验进行研究时,仍然将重点放在该项技术的表层含义方面,即公安机构进行实际侦查时,通过痕迹检测相关理论知识和方法对案发现场进行全面检查,并利用各种痕迹对犯罪嫌疑人进行明确,同时确定其和现场痕迹间存在的关系,属于刑侦技术主要内容之一。由于目前对理论认识仍然存在较多不足,促使该项技术的相关研究出现严重偏移现象。因此,工作人员需要对于痕迹检验给予合理优化,通过对其的科学应用,真正发挥其自身价值,为更好办理刑事案件提供有力依据。 二、刑事电子科学技术痕迹检验具体应用 (一)火灾肇事案件。部分人口密集或经济发达区域,经常会出现火灾等自然灾害,部分犯罪分子通过此特点将仇人杀害后,将其伪装成自然火灾。因为火灾与人为纵火在细节方面仍然存在差距,若是可以对痕迹检验技术进行合理应用,可以及时从火灾案件中区分自然火灾与人为纵火,从而更快寻找犯罪分子。刑事案件1:某工厂突然深夜引发大火,人们将其初步判定为电线短路所引发的火花,通过工厂易燃物的辅助,使其出现火灾事故。但是,在刑侦人员对现场进行全面勘查后发现,此工厂共4处火源地,通常情况下,自然火灾仅有一处起火点,因此和自然火灾出现严重不符。在刑侦人员全面了解工厂相关重要单据后发现,若是单据烧毁可能会对其起到一定的好处,以此为切入点,刑侦人员将此次案件判断为利益纵火案件,通过相关痕迹检验后,最终发现火灾事故行为人,从而完成整个案件的办理。 (二)交通肇事案件。在经济持续发展下,汽车已经成为人们主要代步工具之一,但是,汽车肇事案件呈现逐年上升的趋势,若是相关部门无法对其进行有效侦查,极易危害人们出行安全,亩产生较大的不安情绪。一般情况下,出现汽车肇事案件时,通常会留下较多痕迹,例如:碰撞痕迹、足印或者汽车轮胎痕迹等,以上痕迹均可作为刑侦相关人员的追踪线索,通过痕迹检验技术的应用,帮助刑侦人员及时寻找逃逸司机,使其受到应有的惩罚。又如:一名村民在骑自行车回家的途中,不幸被汽车撞倒,由于汽车司机未及时采取急救措施,逃逸远离现场,导致该村民未得到及时抢救而死亡。当刑侦人员深入案发现场时,首先对汽车轮胎痕迹进行提取,并从中选择肇事汽车相关型号信息,以汽车轮胎的新旧情况等,推测为半旧中型的面包车。另外,在案发现场,民警还发现现场留有汽车撞碎玻璃和汽车油漆痕迹等线索,促使刑侦人员更快锁定该辆肇事车辆外型特征,在经过几天调查后,及时抓获逃逸司机,从该名司机的阐述中了解整个案件发生过程,与此同时,逃逸司机在相关痕迹检验证据面前承认自身所犯罪行。 (三)重大刑事案件。一旦出现重大刑事案件,其犯罪分子则会由于疏忽在犯罪现场留下相应的足印或手印等,刑侦人员利用收集到的犯罪证据,可以更快寻找犯罪分子,同时可以将其作为指控罪犯重要法律依据。为了更好表明重大刑事案件中,痕迹检查技术所具有的作用,以某刑事案件为例对其进行具体分析,刑事案件:某市民发现铁道上留有一具男尸,并立即报案,在此具尸体上并未发现任何搏斗痕迹,类似卧轨自杀案件,但是,在刑侦人员在完成现场取证后发现,现场足印并非死者一人,经科学分析后,判断为他杀案件,并将其伪装成自杀现象,基于此,刑侦人员全面展开调查后,及时抓获犯罪分子,在痕迹检验相关成果面前犯罪分子承认整个犯罪行为。由此得出,痕迹检验技术在刑事案件的办理中一直发挥着重要作用,同时也是提高案件办理效率的关键。 三、结语 总结上文,在刑事案件办理过程中,痕迹检验作为重要方法,需要公安机关、司法机构对其给予高度重视,只有对刑事技术发展动态进行全面掌握,才能更好地对痕迹检验技术进行创新,从而提升刑事案件的办理效率,为我国实现法治社会奠定良好基础的同时,以营造和谐社会发展目标。 电子科学技术论文:电子科学技术及其应用 摘 要如今,随着社会经济的大力发展,科学技术也在不断进步,尤其是电子科学技术方面,更是得到了长足的发展和进步。也因此,电子科学技术给人们的工作和生活带来了更多的便利。笔者针对新时期电子科学技术及其应用进行了分析,希望能为广大的相关工作者提供一些参考依据。 【关键词】新时期 电子科学技术 应用 研究 1 新时期电子科学技术的研究内容 1.1 电子科学技术的概述 新时期的电子科学技术包括了计算机技术、信息技术、电子技术几个不同的部分。为了培养更多的专业科技人才,满足社会和企业的需要,很多学院都开设了相关的课程。而且还对专业进行了细分,划分了不同的方向,比如电子信息技术、图像技术、通讯技术等,使得学生能够根据自己的需要来进行选择专业。从目前来看,这方面的人才缺口仍然非常大。 对于电子信息科学和技术而言,其所关系到的内容包括了以下这些: (1)电子本身的运用规律,也就是电子自身的发展规律; (2)电子设备里的电磁场等; (3)光电子材料、电子线路等。 以上全是关于电子科学技术的内容。不仅如此,对于电子科学技术而言,其研究的重c是电子技术方面的运用。要想使得电子科学技术得到发展,就必须要研究清楚每一个方面,掌握电子科学技术的要领。 1.2 电子科学技术的状况 在大规模集成电路产生以后,计算机诞生和出现了,其使得电子技术产生了非常大的改变。从20世纪50年代开始,工业、机械、制造业、武器等领域的技术均得到了一定的进步。因此人们生活中也出现了不同的家用电器,比如计算机、电冰箱等等。但因为我国的经济发展水平不高,所以电子产业的发展速度也非常慢。经过了几十年的不断进步,我国已经形成了一个非常成熟的产业链。尤其是上个世纪80年代以后,我国的工业、制造业、材料业均得到了一定的进步,而且还引进了国外的先进技术,极大的提高了生产的效率和速度。 2 新时期电子科学技术 2.1 信息通信网络领域的应用 在信息网络通信领域里,电子信息技术一般是通过信息网络里的数据进行传递,然后采取一系列的技术来设计数据传递终端设备。信息网络通信领域的作用是促进信息的传递,信息网络一般需要通过网络来进行支持。操作和运行的时候,通讯网络里很多都是借助电子设备来对信息进行一定的传递。根据这个方面来进行分析,电子科学技术在网络信息通信里的应用非常多,举个例子,平时生活中用的POS机、座机、手机等,都需要对信息传递。在传递中产生的问题,基本上都依靠电子信息技术来解决。 2.2 “互联网+”领域的应用 如今的社会,网络已经普及,不管是工作和学习,都需要利用网络。如果没有网络,社会的发展将会非常滞后。当前这个“互联网+”的时代,也属于互联网+各行各业的布局。也就是说,不管哪个行业和领域,都必须要以互联网为依托,借助电子设备和相关的技术,来实现行业的进步和发展。可以这样说,“互联网+”的现状使得传统行业的限制得到了突破,也使得更多的行业和领域都得到了一定的进步和发展。也因此,其对于行业的保护是非常有利的。 2.3 工业产业领域的应用 在如今的工业生产中,很多都采用了大型设备来进行操作。同时,也采用电子科学技术来改变了过去手工操作的方式,提高了生产效率,解放了生产力。尤其是在工业控制领域这方面,比如智能化生产、机械化生产等,都和自动控制系统进行了联系,极大的满足了生产的需要。此外,为了更好地达到自动化的生产要求,很多生产企业还引进了先进的电子控制信息技术。这些相关的技术都是通过电子技术里的电子电路、微处理器技术而开发出来的。所以,工业设备的生产技术的重点也就是电子科学技术。 2.4 汽车电子领域的应用 在其他领域当中,电子科学技术的应用都是为了对信息进行搜集和处理。但是在汽车电子领域当中,其最重要的技术是借助电子信息技术来对汽车的发电机来实施智能化的控制和操作。汽车电子信息系统里有很多的网络传感结构,比如温度传感器、压力传感器。所有的网络传感器都需要借助发动机的电子控制单元提供发动机相应的数据,再借助一定的处理来获得相应的结果。此外,还有中央喷射器等一系列的部件,其可以完成不同的指令。这就是汽车领域里的电子信息技术的应用,其促使汽车变得更加先进、智能。 2.5 军事领域的应用 我国的海岸线超过了18000公里,国防政策是战略防御,采用电子水声工程能够促进海上的防御和维护。电子水雷属于一种新型的技术,其将电子技术和传统水雷技术结合,并且放在水中。可以起到封锁海区航道,抵御等一系列的作用。除此之外,其也可以对敌军的行动进行阻止。而水雷引信则是将电子技术和引信技术进行结合的一种技术,作用是对舰船进行判断和分析。如今,在舰船上多采用了隐身和降噪的技术,使得舰船的功能越来越强大,这对于军事方面的防御和打击,能够起到非常重要的作用。 3 电子科学技术在未来的发展趋势 上个世纪70年代,我国开始广泛应用电子科学技术。网络系统的产生建立了一个全新的虚拟世界环境,使得网络中的信息可以共享和传递。所有人都可以通过网络传播信息,查询自己需要的信息。因为需求量的不断增大,使得基于网络的应用也开始渐渐的发展起来,产生了不同的信息解决方案。但是,建立在电子科学技术中的各种应用,最大的制约问题便是安全性。随着电子科学技术的不断发展,开放性和不能进行追溯的特点也导致安全问题更加严重和突出。 4 总结与体会 电子科学技术的大力发展,不但提高了生产效率,而且还改变了人们的消费观念,生活方式,导致各个领域都产生了不同的变化。因此必须促进电子科学技术的进步,对电子科学技术进行合理的应用,这样才能使其发挥出一定的作用。 作者单位 河北冀州中学 河北省衡水市 053200 电子科学技术论文:电子科学技术在未来的发展 自从人类的发展进入到信息化时代之后,电子科学技术开始不断的贴近人们的生活,在人们的工作和生活各个领域出现,由于电子科学技术的深入,提升了人们生活的便捷性和智能化,且促进了国内传统产业的转型,为其发展提供新型的发展机遇,电子科学技术的进步和发展和人类社会的进步关系密切,只有完整的分析和掌握电子科学技术应用,分析电子科学技术的未来发展趋势向,由此才能有效结合科学技术将其付诸于实践工作中,为人们的生活和工作带来更好的便利,提升服务质量,体现电子科学技术的发展价值。 【关键词】电子科学技术 发展 信息化时代 1 电子科学技术发展的现状 就目前的发展来看,由于电子科学技术的发展和普及,其应用越来越广泛的被应用在不同行业中,电子科学技术的应用领域已经从过去的发展方向转变到金融行业中,甚至蔓延到其他领域。就金融行业的发展来看,很多纸币开始转变成电子货币的交易形式,信息技术的进步和发展已经不是某个国家的问题,其是全球性的,对电子科学技术的发展有推动作用。 早在20世纪90年代的时候,西方已经有很多国家开始关注社会的信息建设,在提出基础的预想之后,很多西方发达国家致力于信息化建设,自此人们进入到信息化社会的发展模式中,到了21世纪的时候,电子科学技术的发展速度迅速提升,且应用逐渐普及,我国也开始加入其中,将电子科学技术作为中国的重要产业,当前国内的电子科学技术的发展还面临很多的挑战,需要不断改革和完善,实现突破。 2 电子科学技术的特点 2.1 应用自动化与智能化 随着科学技术的进步,电子科学技术的发展和应用逐渐覆盖,其应用过程真实的体现出智能化和自动化的特征,实现了电子科学技术和现代化技术的综合,利用智能控制的理念,设备运行过程和使用过程不需进行看管,节约资源的使用,降低工作者的劳动强度,促进了人力资源的合理配置,提升岗位工作的针对性和效率,提升了资源运用的准确性和安全性。电子科学技术目前的发展方向开始朝向多项信息化技术发展的智能化和自动化方向前进,除此之外,电子科学技术的发展还被广泛的运用在信息技术的获取中,例如,云技术、自动存储技术和智能传感器等技术,不仅显著丰富了信息获取的渠道作用,还有效的节约了时间,完成信息传递的及时性。 2.2 网络化与数字化应用 随着计算机网络技术的发展,利用数字化技术来开发网络技术的形式已经成为当前电子行业发展的主要趋向,就目前来看,人们存储数据的形式采取数字化方式,通过在网络世界建立十分庞大的数字化网络结构方式,利用光纤通信技术和无信通信技术的综合,完成信息的高速传输。除此之外,利用数字化的电子科学技术应用完成数据的优化处理,能够保证存储信息的实效性和安全性,减少信息的占据面积,增加了数据的存储量,优化了数据的携带便捷性。 2.3 应用的快捷化与高效化 随着人们社会生活步伐的加快,高校且快速的获取信息传递的能力已经成为人们利用电子科学技术的基础需求,电子科学技术的产生基础是计算机技术,其是实现电子科学技术创新的有效支撑,实现了电子信息技术在信息传输层面的速度突破和传输突破,不仅能够有效的节约时间,还能避免数据的传输出现误差,做好信息的高校运用和高效管理,给人们的生活和学习提供便利,人们应用最多的电子科学技术化身就是手机。 2.4 集成化和微型化应用 由于半导体技术的进步和发展,电子科学技术的有效集成化和微型化应用成为实际,电子科学技术的具体应用保证电路的实现形式是集成的方式,其中包含了毫米性传感器的使用,有效提升了信息处理能力和单元的集成度,同时为很多产品外观的有效设计提供了多元化的选择。 3 电子科学技术的未来发展 3.1 光技术将成为发展重点 随着光电子学和电子学的技术提升,光电子技术开始成为电子科学技术的发展主力,就未来的发展模式看来,3D技术将会成为电子科学技术应用显示领域的主要方式,随着3D技术的综合性运用,其对软性显示器等类型设备的设计和出现起到促进作用,3D技术的出现能显著提升人们的工作效率。近年来,LED技术的应用范围不断扩大,该技术的有效运用关系到了电子科学技术的领域创新,也实现了低碳环保设计的理念,由此可见,LED技术显著改善了人们的生活方式和生活体验,给人们带来更多新鲜体验,发展前景必定是光明的。 3.2 网络信息技术更发达 由于互联网技术的出现,人们开始进入到网络时代中,利用四通八达的网络帮助人们获取信息显著提升了信息获取的便捷性和快速型,提升了信息获取的丰富性和有效性,网路购物的形式有效节约了人们的购物时间,为人们生活提供很大便利,转变了人们传统的生活方式。 互联网技术的不断创新促进了电子科学技术的创新和发展,对很多产业类型和行业发展带来良好的影响,基于互联网环境下的物联网技术也在不断创新,且物联网技术当前已经成为不同国家深入研究的主要对象,电子科学技术在其中扮演的角色十分重要,对人们的生活造成很大影响,实现了科学技术的进步,优化了人们的生活方式和生产方式。 3.3 通信技术不断壮大 通信技术的出现也是电子科学技术发展的成果,通信技术将会是电子信息工程未来发展的主要方向,就通信技术全面发展的当下来看,通信技术中包含了诸多的卫星通信传播技术、数字化无线技术和有限技术的综合运用,最出名且发展良好的一个案例是中国移动通信技术的发展,当前人类社会已经离不开通信设备的支撑,因此深入研究和分析通信技术将会一直延续。 3.4 计算机朝多核方向发展 电子科学技术的进步是计算机发展的结果,计算机技术目前的发展开始从原先的单核转换成双核模式,且朝向多核的方向发展,处理器也从原始的单优秀转向多优秀,运行速率不断提升。随着内部处理器改革的实施,处理器的面积不断缩小,计算机体积不断减小,便于人们携带。根据计算机发展的趋势来看,其发展朝向智能化和高效化的方向,为人们提供了更便捷的服务。 作者单位 郑州外国语学校 河南省郑州市 450001 电子科学技术论文:电子科学技术职师本科专业教学改革研究与实践 摘要:电子科学技术职师本科专业在我院已开办三届,该专业可为高职、中职院校培养电科类职教师资。通过对现有职教师资人才培养模式进行分析,针对不足提出合理教学改革措施,以期促进教学效果,增强学生就业竞争力。 关键词:电子科学技术职师本科;教学改革;人才培养模式 广西在东盟区域经济合作中作用非常明显,整个北部湾也处于快速发展时期。为了促进地方经济的发展,适应对方经济的转变,高等职业教育需要更加适应新的经济发展需求,因此,高等职业教育师资培养改革迫在眉睫。高等职业教育注定要成为职业教育的主力军[1]。加强高等职业师资培养研究,对于提高整个职业教育师资队伍有重大意义。目前,我国的职业教育师资相对缺乏,高素质、专业化的师资严重不足,这给地方高校的发展指出了努力方向。 一、高校职业教育师资培养的现状与不足 与传统的本科教育不同,职业教育师资本科是应用性很强的专业,要求所培养的学生既有较强的实际操作技能,又有教师的综合素质,即应符合“教师、工程师”的双重要求[2]。因其特殊性,传统的电子类专业教学模式已不符合职师本科人才培养要求,因此,针对其不足,进行合理的教学改革和探讨非常有必要。目前职业师资本科培养主要存在以下不足。 (一)在专业课程教学中,教学内容陈旧落伍 近年来,职业教育师资本科的课程设置已经有所调整,教学内容也有了很大改进。但是电子信息类产业本身的发展速度比较快,相对来说,电科职师本科教学内容仍显得陈旧,跟不上电子信息产业的技术发展要求。学生在学校学到的专业课程知识与技能和企业的要求存在差距,因此在教学内容的更新方面,还是需要学校多做努力。 (二)在实践实训教学中,设备数量质量不高 随着办学条件的好转,学校对实验、实训设施的投入明显增加了很多,学生的实训条件相对以前有了很大改善。但从总体数量和质量上看,我们的实验、实训条件与办学定位还存在很大的差距,不能完全满足教学需要。很多专业在实验、实训条件上,甚至还比不过某些老牌的中职、高职院校。学生的独立实践机会少,参与实践的时间短,实践、实训内容不够深入,学习效果比较差。这种现状很大程度上影响了学生动手能力的提高。 (三)在专业培养模式中,课程设置不尽合理 目前,电科职业教育师资本科的课程设置体系中,教育类课程的设置相对不够科学,多数是几门教育学或是教育心理学的简单堆砌,没有经过系统严格的分析,缺乏合理科学的指导标准。实际上,多数职师本科专业仍然是重学科教学,轻教育教学;重理论授课,轻应用培养。这种现状使我们对学生在应用技能和从事教育教学方面的培养都大打折扣。 (四)在学生培养模式上,办学培养模式滞后 我国的职业教育是在传统教育的分支上成长起来的,其培养过程深受传统培养模式的影响。学生在学校里面上课,接受理论知识和实用技能的培养,而实际上,实践技能必须长期在实践现场才能够熟悉、熟练、升华、发展。很明显,传统的培养模式使我们的学生缺少从企业中获取的实践经验和实战技能,最终导致其动手能力差,对企业发展不了解,缺乏运用所学专业知识融会贯通解决实际问题的能力。同样,我们的教师在教授职业教育师资类学生的过程中,也存在很大问题,不能把理论教授和素质培养有效结合[3,4],多数教师还是采用老师“教”、学生“学”,即“教”与“学”分开的教学模式。从职师专业的就业方向来考虑,我们的老师不仅需要教会学生“学习”,还要教会学生“教学”,在学的过程中穿插教的理论,提高职师生的教育教学水平。 二、电科专业职师本科教学改革思路及方法 根据职师本科的培养要求,我们需要对学生的职业技能和教学技能进行两方面的培养,针对电科专业职师本科教学中存在的不足,可以从以下几个方面进行教学改革和实践。 (一)修改课程设置,调整课程所占比例 经过两年的培养,课程设置的倾向性已经得到了验证。通过不断学习、调研、分析,对课程设置和比例系数进行修正,使其更能满足职师本科学生的培养过程和就业形势。 首先,调整教育能力课程的比例。该类课程包括职业教育学、教育心理学、职业教育法律法规、电科专业教学法等教育理论课(共占5%),教师基本技能课(占2%),教学实践课(占4%)等三部分。在教学实践环节上,加大课时比例,给学生提供助教的机会,加强教学技能训练,组织安排大三、大四学生到对应高职、中职学校进行教学实习。由对方学生对职师本科学生的教学情况进行打分,提出不足和改进意见,这些有针对性的意见和建议可以很直观地反映职师本科学生的问题,给学生指出改进的方向。 其次,为了减轻学生在学业上的压力,适当降低公共课程(比如文科类基础课程)的比例,保持数学、物理课程的比重,适当提高专业基础课的比例。 再次,职师专业的课程设置改革,既要依据社会对人才需要的方向性、实用性,又要依据社会经济的发展趋势,体现超前意识,还要根据本地实际优化课程资源,以培养出社会经济发展需要的高素质劳动者。对于专业课程,需要进行课程适用度调研,从学生就业适用度的基础上,选择实用、适用、有用的专业课程。对于已经过时的技术或是软件课程,灵活处置,停开或换其他实用新课程,以提高学生的专业竞争力。该类课程所占比例可以适当增加到40%。 另外,对于实践、实验、实训类课程,包括了各种课程设计、电工实训、工种技能训练、认识实习、企业生产实习、毕业设计等环节。保证比例不缩减,力求最大程度地满足学生的实践环节要求。同时,将实习、实训、实验、实践与各种创新创业大赛、电子设计竞赛、机器人大赛等结合起来,提高学生的操作技能、创新能力和动手能力[5]。很大一部分职师本学生以后要到职业院校从事职业技术教育,除了自身要掌握较丰富全面的理论知识,还要有高超的技能,全面了解生产一线的各种技术问题,以理论辅助实践、提高实践。职师本学生的实践经验可以促进他们加强对职业技术教育的认识,提高学生动手能力。考虑到职师本学生的角色,可以在职师本学生在校学习期间,通过某一段时间的培养完成,直接参加国家相关的职业资格考试并获取证书,实现学以致用。从学校角度考虑,在组建职师本专业教研室时,需要考虑到专业特色,从生产一线聘请企业工程师担任外聘教师,对实践课程进行教学。对校园实习、实训这一部分,学校可以加大校企合作的力度,在培养的某个时段内,让学生在企业内参加实际生产线操作,加强真实生产环境的实训和实习,并对整个过程进行打分,成绩合格才可以取得毕业证书。 最后,从以人为本的概念出发,关怀学生的发展、成长,适当补充专业扩展选修课,结合学生自身兴趣,扩展专业素养,使其更好地融入社会,参与工作社交。该方面的课程预计占4%,可适度增加。 (二)通过不断开拓校企合作模式,将企业工程师聘任到学校任教,丰富教师队伍 组织教师到生产一线参观、学习、体验,在工作现场进行“学与教”。组织学生在企业生产线进行一套完整的实习工作,促进对理论和技能的消化,提高知识的融入度。互动是校企合作持续发展的基本要求,学校方面需要定期安排教师到企业进行调研、实习,并带领学生进行顶岗实习,了解行业和企业发展的现状以及对用工的需求;企业派固定人员参与学校的教学常规工作和教学改革,来学校讲课或开设讲座,确定专门人员指导和管理学生的顶岗实习,对学生的表现做出综合的评价,对学生的就业方向进行指导。 (三)教学方法紧跟时展步伐,结合新技术特点,鼓励教师们积极探索创新授课模式,开发适用高质量教材 在教研室内,进行课程的研讨,开展慕课教学开发,结合现有多媒体手段,让教材内容活起来,进驻到学生心中[6]。将企业生产实际搬到课堂,增加课堂情趣,提高教学效果。另外,教材是教学的基础资源,是规定教学内容、设计教学方法、展开教学模式的主要依据。所以,学校须积极推进课程和教材改革,开发和编写具有职业教育特色的教材,深化专业教学改革的深度,体现职业教育教学的理念,提高职业教育的教学质量。另外,老师们根据教学实际,编纂教材,可以增加教材的适用度。 教师是教育的第一资源和优秀要素,职业教育无论是纵向上向上延伸,还是横向上功能拓展,都离不开高素质的师资队伍。因此,建立现代职业教育体系必须加强师资队伍建设,师资队伍建设也必须按照建立现代职业教育的要求采取新思路、新举措。当然,任何一项改革措施都需要经受时间的考验,可能在以后的实践中还会存在其他问题,只有不断地发现培养教学中存在的不足,才能将电科职师本办得更加适应社会需要。 电子科学技术论文:探讨电子科学技术中的半导体材料发展趋势 摘 要:现阶段我国经济发展进程向前推进的速度是相对来说比较稳定的,并且当今我国所处的时代是一个知识经济的时代,电子科学技术作为一种创新型的技术在我国各个领域中都得到了较为广泛的应用,它在现阶段我国新兴技术产业发展进程向前推进的过程中所起到的作用是相对来说比较重要的,半导体材料在电子科学技术发展进程向前推进的过程中所起到的作用是十分重要的,它在我国电子工业产业选择发展走向的过程中起到了决定性作用。从第一代的半导体材料硅、锗等具有鲜明代表性的半导体材料一直到现阶段电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的碳化硅、氧化锌等第三代的半导体材料,现阶段我国电子科学技术行业中所需要使用到的半导体材料发展进程向前推进的过程中都是在朝着高集成度、低尺寸以及禁带宽度更宽的方向发展的,作者根据实际工作经验对现阶段我国半导体材料的发展趋势进行分析,以便于能够在我国电子科学技术行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用。 关键词:电子科学技术;半导体材料;特征尺寸;发展;趋势 1 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的半导体材料进行分析 1.1 元素类半导体材料在我国电子科学技术发展初级阶段得到了较为广泛的应用 作为出现最早并且得到了最为广泛的应用的第一代半导体材料,锗、硅是其中典型性相对来说比较强的元素半导体材料,第一代半导体材料硅因为存储量相对来说比较大、工艺也相对来说比较成熟,成为了现阶段我国所生产出来的半导体设备中得到了最为广泛的应用,锗元素是发现时间最早的一种半导体材料。在我国电子科学技术发展初级阶段因其本身所具有的活泼,容易和半导体设备中所需要使用到的介电材料发生氧化还原反应从而形成GEO,使半导体设备的性能受到一定程度的影响,致使人们在使用半导体设备的过程中出现各个层面相关问题的几率是相对来说比较高的,并且锗这种元素的产量相对于硅元素来说是比较少的,因此在我国电子科学技术发展初级阶段对锗这种半导体材料的研究力度是相对来说比较小的。但是在上个世纪八十年代的时候,锗这种半导体材料在红外光学领域得到了较为广泛的应用,并且发展速度是相对来说比较快的,在此之后,GE这种半导体材料在太阳能电池这个领域中也得到了较为广泛的应用。 1.2 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到大化合物半导体材料进行分析 现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的化合物半导体一般情况下是可以分为第III和第V族化合物(例如在那个时期半导体设备中所经常使用到的半导体材料GaAs Gap以及石墨烯等等),第II和第VI族化合物(例如在半导体设备中所经常使用到的硫化镉以及硫化锌等等)、经过了一定程度的氧化反应后的化合物(Mn、Cu等相关元素经过了一定程度的氧化反应后形成的化合物)。在上文中所叙述的一些材料一般情况下都是属于固态晶体半导体材料所包含的范畴之内的,现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中研发出来的有机半导体与玻璃半导体等非晶体状态的材料也逐渐成为了半导体设备中所经常使用到的一种材料。 2 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中半导体材料使用阶段发生变化的进行分析 在现阶段我国半导体设备中所经常使用到的半导体材料硅遵循着摩尔定律所提出的要求发展进程不断的向前推进,现阶段我国半导体设备中所使用到的硅的集成度已经逐渐接近了极限范围,现阶段我国所研发出来的晶体管逐步向着10nm甚至7nm的特征尺寸逼近。但是因为硅材料本身在禁带宽度、空穴迁移率等各个方面存在一定程度的问题,难以满足现阶段我国科学技术发展进程向前推进的过程中对半导体材料所提出的要求,在10nm这个节点范围之中,GE/SIGE材料或许是可以代替硅材料成为半导体设备所需要使用到的主要材料的。在2015年的时候,IBM实验室在和桑心以及纽约州立大学纳米理工学院进行一定程度的相互合作之后推出了实际范围内首个7nm原型芯片,这一款芯片中所使用到的材料都是被人们称作黑科技的“锗硅”材料,取代了原本高纯度硅元素在半导体材料中所占据的主导地位。 3 对现阶段新兴半导体材料的发展趋势进行分析 因为在经济发展进程向前推进的背景之下,人们对半导体设备的性能所提出的要求也在不断的提升,人们对半导体设备中所需要使用到的半导体材料在集成度、能耗水平以及成本等各个方面提出的要求到达了新的高度。现阶段,第三代半导体材料已经之间的成为了半导体设备中使用到的主要材料之一,作为在第三代半导体材料中典型性相对来说比较强的材料:GaN、SIC以及zno等各种类型的材料在现阶段发展进程向前推进的速度都是相对来说比较快的。 4 对现阶段碳化硅这种材料的发展和在各个领域中得到的应用进行分析 碳化硅是一种典型性相对来说比较高的在碳基化合物所包含的范围之内的半导体材料,其本身所具有的导热性能相对于其它类型的半导体材料来说稳定性是相对来说比较强的,所以在某些对散热性要求相对来说比较高的领域中得到了较为广泛的应用,现阶段碳化硅这种半导体材料在太阳能电池、发电传输以及卫星通信等各个领域中得到了比较深入的应用,在此之外,碳化硅这种半导体材料在军工行业中所得到的应用也是相对来说比较深入的,在某些国防建设相关工作进行的过程中都使用到的了大量的碳化硅。因为和碳化硅这种材料相关的产业的数量是相对来说比较少的,现阶段我国碳化硅行业发展进程向前推进的速度是相对来说比较缓慢的,但是现阶段我国经济发展进程向前推进的过程中所重视的向着环境保护型的方向转变,碳化硅材料能够满足这一要求,所以我国政府有关部门对碳化硅这一种创新型的半导体材料越发的重视了,随着半导体行业整体发展进程不断的向前推进,在不久的将来我国碳化硅行业的的发展一定会取得相对来说比较显著的成果的。 5 对现阶段我国所研发出来的创新型半导体材料氧化锌的发展趋势进行分析 作为一种创新型的半导体材料,氧化锌在光学材料以及传感器等各个领域中得到了较为广泛的应用,因为这种创新型的半导体材料具有反应速度相对来说比较快、集成度相对来说比较高以及灵敏程度相对来说比较高等一系列的特点,和当前我国传感器行业发展进程向前推进的过程中所遵循的微型化宗旨相适应,因为氧化锌这种创新型的半导体材料的原材料丰富程度是相对来说比较高的、环保性相对来说比较强、价格相对来说比较低,所以氧化锌这种创新型的半导体材料在未来的发展前景是相对来说比较广阔的。 6 结束语 现阶段我国经济发展进程向前推进的速度是相对来说比较稳定的,并且当今我国所处的时代是一个知识经济的时代,人们对半导体设备中所需要使用到的半导体材料提出了更高的要求,针对半导体设备中所需要使用到的半导体材料展开的相关研究工作的力度也得到了一定程度的提升,摩尔定律在现阶段电子科学技术发展进程向前推进的过程中仍然是适用的,随着人们针对半导体材料展开的研究相关工作得到了一定的成果,使用创新型半导体材料的半导体设备的性能得到了大幅度的提升,相信在不久的将来,半导体材料市场的变化是相对来说比较大的。 电子科学技术论文:现代电子科学技术发展及应用策略探讨 [摘 要]伴随着我国科学技术的不断创新与发展,人们的要求也在不断地提高,电子技术的应用也日益广泛,当今社会,电子技术应经成为传统产业和信息产业共同的桥梁,在国民经济中也占据着相当重要的位置。本文在此从电子科学技术的现状出发,对现代电子科学技术的发展策略以及应用前景做了一定的研究。 [关键词]电子技术 科学 发展 一、电子技术的主要概括 电子技术是一门以电力技术和控制技术为主的新学科,这门学科发展始于上世纪五十年代的晶闸管的发明,六七十年代经历了整流器时代,七八十年代经历了变频器时代,八九十年代主要以高压和大电流为主的功率半导体器件为主,这也是传统电子技术的低频技术处理往高频技术处理发展的一个重要转折时代。电子技术在我国各领域已经被广泛的应用,有着非常特殊和重要的存在价值,它所包含的内容也在日益完善,现如今已经进入了一个非常鼎盛的时期,各项先进的技术也在一天天的实现。 二、电子科学技术的现状 现今社会,人类步入了信息时代,信息的获取方式和速度对人类的生活和工作起着重要的作用。在全球范围内,信息技术和信息产业都在蓬勃的发展,并且在许多国家中对国家的经济增长速度和社会发展起到了非常关键的作用。信息技术的发展必将对人类社会的进步和发展产生深远的影响。最近几十年,电子科学与技术在信息,能源,环境,科研,军事,民用等各个科技领域得到了广泛的应用,这也将导致电子科学与技术更迅猛的发展。这种产业化趋势反过来巩固和提高深化了电子科技的发展,因此,电子技术的发展具有很好的发展态势。当下,很多发达国家的电子科学技术产业已经在蓬勃的发展中,随着改革开放的进行,我国的电子科学技术也在不断的焕发活力。国家已经将信息产业列入重点扶持项目,我国各行业的迅猛发展也将带动电子科学与技术行业的发展。今后几年内电子科学与技术产业将会有更明显的发展空间,更多更高科技的我国自主研发的产品将会进入市场,随着我国各个企业和产品的布局趋于合理,电子技术含量的出口产品将越来越多,高科技的电子产品也将在百姓生活中越来越多的被应用,这样更加促进了产品的产量。随着社会需求进一步扩大,电子科学与技术的前景非常被看好。 现阶段来说,电子科学与技术的专业人才基本上是供不应求的局面,特别是高层次的专业人才。但是我们也应该看到电子科学与技术产业还存在一些分布不均匀,发展变化快的问题,在不同时期不同产品对市场的影响程度不同。电子科学与技术产业结构的多样性,大型企业,小型企业,大公司和小公司,国有企业和私营企业,外资企业和独资企业并存。因此,不同时期里不同的企业对人才的需求是不一样的。因此,在很长的时间里,社会需求和电子科技人才之间的供需矛盾将会一直存在,电子科学与技术的人才仍将紧缺。 三、现代电子技术的发展 (一)电子信息技术的发展环境 电子信息技术的发展环境主要由两个重要因素决定,一是我国内部技术环境,二是国外发达国家电子技术发展水平已经取得的成果,即国外的技术环境。 1.我国内部技术环境 优势:一方面随着我国综合国力的不断提升,推动着我国计算机网络通讯事业的发展,使得推进我国经济信息化的工作具有重大的意义;另一方面国内的公用数字数据网络、中国公用计算机互联网和公用分组交换数据网在现代网络技术中的普及和运用,标志着我国与国际互联网已经联通。 不足:我国在软件开放上相比较于国外的水平还有很大的差距,虽然在一些应用软件上取得了一定突破,但国内的软件市场绝大多数需要依靠国外的软件来支撑。导致这一情况的原因主要是我国一些软件集团企业总体市场规模不大,软件销售在国际市场占有比例太少,且软件盗版的现象日益猖獗,直接影响了软件开发商的积极性。 2.外部技术环境 我国作为发展中国家,发展任何一项事业都必须时时刻刻掌握到国际水平发展趋势,只有这样才能更加客观地认清差距,找准自己的定位,制定出符合我国实际情况的战略方针。对于国外一些发达国家电子信息技术的发展情况,首先谈到微电子技术,包括美国的一些欧美国家都非常重视微电子技术的发展,因为微电子技术具有传输速度快、存储量大和体积小的特点,正因为国家的重视,微电子技术在美国已经达到了惊人的发展。其次是软件技术方面,同样,美国的软件技术也是相当可靠,就世界范围内来讲,美国开发研制的软件在世界各国的市场占有率相当高,例如大家熟知的微软公司。除了美国之外,韩国等国家的软件技术也发展得不错,比如韩国的文字处理软件,不仅打破了垄断的地位,而且还在国际市场崭露头角。 (二)光电技术的发展 光电技术是现代电子技术的重要组成部分,生活中也非常容易找到它们。例如我们日常使用的电脑显示器,从过去较大的体积到现在外观小巧轻便、分辨率高、耗电低的显示器,这是一个发展的过程;又比如面对现在能源短缺的问题,如何有效地节约能源是我们面临的巨大困难,LED作为一种绿色光源产品的出现,依靠着本身节能、环保、寿命长等优势越来越广泛用于工业、军事和社会生活等各个方面。 (三)网络技术的发展 早期的网络主要是指通信网络,而现代网络主要以计算机网络为代表,即互联网。纵观网络技术的发展,从古代的千里书信、飞鸽传书以及烽火烟台发展到现在的即时通信聊天高科技通信网络,其中包含着许许多多科技研究人员的努力。如今是人类历史上网络发展最为迅速的时期,因特网的发展开创了网络多媒体应用的时代,丰富了人们的生活。 四、 电子技术发展策略 现今社会,科技日新月异,世界正在不断地变化与发展。我国社会经济要快速地发展,国民经济的各部门必须要和新技术,特别是电子技术密切结合,以此来提高经济效率。与此同时,也必然会促进我国电子技术产业的飞速发展。在这个科技发展飞快的世界里,新的技术革命的出现不仅是一个巨大的挑战,同时也是一次重要机会。所以,发展电子技术产业,是一件刻不容缓的事情。因此我们要采取以下策略来推动大力发展应用电子技术。一要逐步开发数据库、通信网络软件和通用技术,重视和加强电子技术的标准化和通用化工作,为开设电子技术工厂打好基础。二要建立工程的标准和规范,统一软件编制方法和流程,积极发展与电子技术有关系的产业,提高电子技术的编制效率。三要组织用户协会,进行应用技术的广泛交流。四要鼓励各研究部门、工厂、各行各业应用部门以及业余人员大力去开发,建立电子技术的专利和保护等一系列制度。此外,随着电子技术日新月异的发展与进步,社会对应用电子技术专业人才需求越来越迫切,我国各高校应不断尝试课程改革,使我国电子技术专业理论水平不断提高。 五、电子技术的应用发展趋势 我国电子技术已经开始走入高频化和智能化的时代,电器产品提高自身的频率就能省材还能节能,电子技术要不断地发展和创新,才能更好的适应于这个变幻多端的高技术时代,电子技术要往高频化不断地发展,同时注重标准模块器件的不断发展,这也是电子技术发展的一个主导方向。我国目前比较先进的模块已经和多个单元共同实现了器件标准化以及所有产品的系列化等,它们之间已经达到了完全统一和较高水平。电子技术中一个重要部分就是开关电源技术,它们之间共同发展不断创新,随之不断发展起来的新技术也会推动着越来越多的新技术不断地更新换代,并且还会不断地开拓出越来越多的崭新的应用领域。开关电源的模块化和高频化等技术的发展,会带动着整个电子技术领域的发展和成熟,使具有高效率和高品质的用电,两者更好的结合,开关电源将代替更多类型的电源,这会成为一个必然的发展趋势。 六、 结语 随着新技术的不断发展,更多的电子技术产品也会随之不断的更新换代,加上电子技术新元器件的不断发展,使之能够应用于更多行业领域,为我国经济的发展做出一定贡献。 电子科学技术论文:电子科学技术专业建设研究与实践 摘 要:电子科学与技术专业,旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才,其专业建设的有效进行,不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施,同时也是从学生发展角度出发,创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点,围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述,就其有效实施对策提出了建议和意见,以供参考。 关键词:电子科学技术;专业建设;研究;实践 电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似,电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段,区别于其他专业的地方是:基于这一专业实践性强的特点,理论课课时较少,实验课程得到增加,注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。 一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点 从前文论述中,我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解,在对专业建设的有效开展进行研究之前,我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。 (一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说,对基础教育的重视是其一大特色,主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业,这样一来,在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。 (二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时,并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段,在理论教学总学时减少的条件和前提下,电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势,即在有限时间内,最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率,如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等,使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上,形成宽厚有效的专业基础。 (三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一,除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外,还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力,训练学生动手能力以及操作能力综合,为学生创造发现问题、解决问题的条件,促使学生了解、掌握研究的整个过程。 二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题 从上文论述中,我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看,虽然具备了专业训练的条件,但是专业建设效果依然不明显,现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面: (一)口径过宽,特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科,涉及知识面较宽,包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势,将其分为两个方向,学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业,促使其向更深更高的层次发展,但是从课程设置的具体情况来看,绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术,甚至和计算机等专业差别不大,口径过宽,特色不明显。 (二)师资力量有限,硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比,算是新兴专业,加上电子信息技术的不断发展,各类新器件以及新技术层出不穷,有着扎实专业基础及教学经验的教师较少,刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多,师资力量有限,结构合理性不足。 (三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说,虽然占据了大部分课时,但是课程实训及实践的内容太过于单一,并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看,绝大多数都是验证型实验,学生要面对的是一成不变的试验箱,进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可,完全没有设计型、研究型实验的项目或内容,尤其是是专业实习和毕业设计环节,校内外实习基地的建设也不够。 三、电子科学技术专业建设的有效措施 随着课程教学改革以及市场发展的推动,电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视,各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革,但是从专业建设的现状来看,依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此,笔者结合自身经验,就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。 (一)突出特色,加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题,建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境,对课程体系以及教学内容进行改革,尽可能突出专业方向,如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分,强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性,促使实践教学能够贯穿于整个教学过程,突出培养学生的专业实践能力。 (二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外,还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标,加强实践教学的质量及效率,构建独立有效的实践体系,确保实验场所硬件配置的有效性,尽量保证开放的时间;其次,还应加相应实验室的文化建设,转变考核测评手段,调动学生积极性;此外,还应明确实验教学具体内容,摆脱传统实践教学模式,引起研究型实验;最后,教学还应充分发挥指导作用,建立学生科技活动小组与学生科技创新中心,为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。 (三)加强师资力量,提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下,建议理论老师和实验老师不分开,每周进行一次教研活动,就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次,学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度,定期组织教师进行学习,对新兴的技术及设备进行学习和了解,不断丰富教师的知识层次,为教学水平的提高及专业建设的有效进行,奠定师资基础。 [作者简介]余东杰(1984.01-),男,江西鄱阳人,助教,本科,研究方向:电子科学与技术。 电子科学技术论文:解析多值逻辑与电子科学技术 摘 要:在现阶段的发展中,我国的电子科学技术突飞猛进,从表面上看,纯技术的研究工作将电子科学技术推向了一个高峰,但从多方面的角度来说,如果不进行一定的理论研究,将会对电子科学技术产生一定的消极影响。主要原因在于,电子学习技术需要强大的实践为基础进行研究,但需要一定的理论进行辅助,这样研究出来的技术才能更好的服务于广大的群众,不至于偏离正确的轨道。因此,在将来的工作中,我们需要对多值逻辑进行一定的研究。 关键词:多值;逻辑;电子 从客观的角度来说,多值逻辑与实际的生活和工作有一定的不符合之处,但随着社会的发展,电子科学技术的大幅度进步。多值逻辑逐渐的被人们所认可,得到了社会各界的肯定,我国在多值逻辑方面投入了大量的时间和精力,而且对电子科学技术产生了一定的积极影响。现阶段的一些成果已经有效的改善了居民的生活情况和工作情况,因此,在未来的工作中,我们应该更加积极的探索。本文就多值逻辑与电子科学技术进行一定的解析。 一、研究多值逻辑的意义 (一)许多逻辑问题本身就是三值的 多值逻辑与一般的逻辑有很大的不同,多值逻辑强调“值”的数量。一般的逻辑观点只有一值,而多值逻辑认为,很多的逻辑问题本身就是三值的。从表面上看,多值逻辑与原有的一些逻辑概念发生了很大的冲突,但在科研人员细心研究之后才发现,多值逻辑与我们原来所接触的逻辑并没有冲突。例如:信息处理及PL人等课题中的“真”、“假”、“无定义”三态,电机控制的“正转”、“停”、“反转”,三态,数值界限常可区分为“正数”、“零”、“负数”三类,等等。这类问题用三值逻辑处理比用二值逻辑处理更为自然、方便。由此可见,利用多值逻辑处理问题的时候,可以更加的快捷,提高工作效率。对于电子科学技术来说,多值逻辑是非常适合的一种思考方式。 (二)对数字系统故障的诊断具有一定的积极意义 在过去的工作中,电子科学技术一度成为了社会关注的焦点,而且成为了国家重点发展的项目。虽然现阶段的发展幅度较大,但并没有刚开始那么强烈。对于电子科学技术而言,在发展的过程中,遇到过很多的问题,像这类高精度的技术,一旦在某一个环节出现问题,就会对全局的发展产生很大的消极影响。其中,数字系统故障一度成为了阻碍电子科学技术发展的难题,令众多的科研人员束手无策。但是在采用多值逻辑来思考的时候,就简单的多,而且顺利的将问题解决。数字系统的故障诊断需要考虑有故障与无故障时的状态,只用0、l两个逻辑值是不够的,必须采用多值逻辑。另一方面,若用多值逻辑电路来构成二值数字系统,其多余的逻辑值可用来使系统成为容错、自校验、失效保险或故障安全的数字系统。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅能够提高电子科学技术的工作效率,同时能够将电子科学技术中的问题有效的解决,为其发展提供较大的动力。 (三)前景较为广阔 对于电子科学技术而言,前景的广阔程度是不言而喻的,但多值逻辑却让很多人持有担忧态度。毕竟,某种纯理论在发展到一定程度以后,就会达到一个巅峰,之后就会停下来,人们会将目光投向其它理论。多值逻辑之所以从开始一直到现在都非常的受科研人员的青睐,主要原因之一就是多值逻辑的前景非常的广阔。无论是客观方面,还是主观方面,在电子科学技术领域的应用都非常广阔,主要原因在于,人的思维过程是很难用二值逻辑来模拟的。但多值逻辑中的多阂值逻辑却能较好地模拟神经元的工作。机器学习、专家系统、模式识别等人工智能问题中应用多值逻辑的前景十分广阔。由此可见,未来的工作需要将多值逻辑进行一定的深化和加强,这样才能让电子科学技术发展的更加健全,在科学领域当中,获得更大的突破。 二、多值数字系统的信息密度高 科研人员在研究多值逻辑与电子科学技术的过程中,发现多值系统的信息密度较高,这就从客观上对电子科学技术的发展产生了很大的便利。对于电子科学技术来说,任何一个环节的计算都必须达到非常精确地效果,而多值逻辑在除了能够运用多值的方向进行思考,还可以让多值数字系统的信息密度达到一个很高的标准。当这种数字系统用大规模或超大规模集成电路实现时,可以大大节省集成电路的基片面积。例如,已经在Int e l8 087数字数据处理机及i A PX-432计算机中使用的四值ROM,每一位相当于二值ROM的二位,而所占面积增加不多,从而使整片集成电路节省基片面积31%。 三、集成电路的功能日益增强而体积日趋缩小 在研究电子科学技术的过程中,集成电路是一个非常重要的环节,科研人员在集成电路方面投入大量的时间与精力,使得集成电路的体积不断的缩小,有的甚至缩小到无法想象的地步。另一方面,集成电路的功能却丝毫没有降低,反而与体积相反,伴随着体积的缩小,集成电路的功能不断的增强,使得现阶段的电子科学技术发展到了一个较为高端的水平。再结合多值逻辑之后,就会将原有的一些问题有效解决,发展的更加健全。一般来说,前者的引线数要多,后者则要求减少引线数。这一矛盾严重地影响了集成电路的发展。二值逻辑已很难解决这个向题,而多值逻辑却能很好地解决这个向题。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅只是一种理论,它能够对电子科学技术产生实质化的积极影响。我们需要对多值逻辑充满信心,并且进行一定的深化和加强工作。 四、多值逻辑与电子科学技术 从以上的阐述当中,我们可以较为清楚的看到,多值逻辑对电子科学技术产生了很大的积极影响。而且随着电子科学技术的发展,多值逻辑也获得了很大的进步。对于多值逻辑而言,由于社会的发展和经济的进步,涵盖的范围越来越广泛,自身的强化使得多值逻辑呈现出不断上升的趋势,在未来的工作中,我们需要在多值逻辑与电子科学技术之间建立某种良性循环,这样才能产生更大的积极影响。 五、总结 本文对多值逻辑与电子科学技术进行了一定的解析,从现有的情况来看,多值逻辑与电子科学技术已经密不可分,而且二者呈现出相互促进的状态,相信在将来的发展中,可以在多值逻辑与电子科学技术方面,获得一个更大的建树。 [作者简介]于豪杰(1988.8-),男,山东省海阳市人,本科,浙江传媒学院电子信息学院08电子科学与技术一班。 电子科学技术论文:对新时期电子科学技术及应用研究 【摘 要】 20世纪以来,社会经济得到了快速发展,人民生活水平得到了高质量的提升,电子科学技术方面的研究和应用也得到了飞速发展,给人们的生产生活带来了巨大的变化,节省了很多时间和资源。因而电子科学技术越来越被人们所重视,作为一门高科技学科在高等教育中被深入研究,在社会各个领域被广发运用。本文针对新时期时代下电子科学技术的发展和应用进行详细的分析和研究。 【关键词】 电子 科学 技术 应用研究 1 电子科学技术的现状 现今社会,人类步入了信息时代,信息的获取方式和速度对人类的生活和工作起着重要的作用。在全球范围内,信息技术和信息产业都在蓬勃的发展,并且在许多国家中对国家的经济增长速度和社会发展起到了非常关键的作用。信息技术的发展必将对人类社会的进步和发展产生深远的影响。最近几十年,电子科学与技术在信息,能源,环境,科研,军事,民用等各个科技领域得到了广泛的应用,这也将导致电子科学与技术更迅猛的发展。这种产业化趋势反过来巩固和提高深化了电子科技的发展,因此,电子技术的发展具有很好的发展态势。当下,很多发达国家的电子科学技术产业已经在蓬勃的发展中,随着改革开放的进行,我国的电子科学技术也在不断的焕发活力。国家已经将信息产业列入重点扶持项目,我国各行业的迅猛发展也将带动电子科学与技术行业的发展。今后几年内电子科学与技术产业将会有更明显的发展空间,更多更高科技的我国自主研发的产品将会进入市场,随着我国各个企业和产品的布局趋于合理,电子技术含量的出口产品将越来越多,高科技的电子产品也将在百姓生活中越来越多的被应用,这样更加促进了产品的产量。随着社会需求进一步扩大,电子科学与技术的前景非常被看好。 现阶段来说,电子科学与技术的专业人才基本上是供不应求的局面,特别是高层次的专业人才。但是我们也应该看到电子科学与技术产业还存在一些分布不均匀,发展变化快的问题,在不同时期不同产品对市场的影响程度不同。电子科学与技术产业结构的多样性,大型企业,小型企业,大公司和小公司,国有企业和私营企业,外资企业和独资企业并存。因此,不同时期里不同的企业对人才的需求是不一样的。因此,在很长的时间里,社会需求和电子科技人才之间的供需矛盾将会一直存在,电子科学与技术的人才仍将紧缺。 2 电子科技对现代生活的影响 2.1 积极方面的影响 电子科技产品为我们提供了丰富的信息资源,使我们在生活中对信息资源的掌握越来越方便。这些丰富的信息资源包括过去发生的,现在发生的,和将来即将发生的。在现在这个信息是时代里,谁先掌握了信息谁就掌握了一切主动权,信息的重要性显而易见。比如生活中学生可以通过互联网找到学习资料,商人通过网络需找一个个商机,企业可以通过电视和网络产品信息等等。每天都有很多信息上传供大家分享,电子信息的数据库每天都大量更新。教育部门也通过网络建立远程教育,让很多人在很远的距离外都能享受到异地的教育资源,节省了时间和精力。现在人人都手拿的智能手机,因为了网络的联接成为了最时尚的信息传播方式之一,在一些自然灾害中,当人们被困需要救援时,用手机发信息或者微博,很多时候都能得救,这就是信息的力量。电子科技产品也为人们提供了更为便捷的沟通,电子科技没发展之前,人和人的情感和信息的传递只能通过面对面,或者借助书信的形式,即便是90年代,人与人的交流主要方式还是通过邮寄书信的形式,而现在,这样的方式已经非常少见,带有声音,视频的电话,网络聊天等等已经成为现今生活中沟通的主要方式,不仅能够感受真切还能很大的提高效率和时间。很多工作只要一台电脑就可以轻松搞定,朋友和客户之间的联系和慰问都可以通过电脑完成。 电子科技产品不仅为人们提供丰富的资讯信息和沟通服务,在人们的生活娱乐中也起着很重要的作用。晒照片,开博客,开网店,下载铃声音乐,网上购物等等,这些已经成为城市新时代人们不可缺少的生活部分。如今的综艺电视节目也通过互联网搞网络投票,短信互动,电视购物等也反映出以娱乐为主的消费观念在日常生活中的影响。 2.2 消极方面的影响 电子科技产品的滥用 滥用电子产品包括过度使用,无节制的使用,甚至是牵扯到违法行为的使用。近年来屡禁不止的窃取手机信息,手机诈骗,网络人肉搜索,以及网络犯罪等等。在一些国家地质灾难时,也有通过手机短信进行诈骗钱财的行为,着实令人气愤。关于人肉搜索,是人们利用现代信息科技达到复杂的人际关系网络社区活动,变成一个问题众多答案的针对人的搜索体验。很多典型的人肉搜索案例产生的社会效应虽然并不严重,但是网络的开放性和缺乏监管的约束使一些行为的善恶定性很难界定,变得十分复杂。 当今很多中小学生沉迷网络游戏,不仅伤害了孩子的视力,也让他们却少了真实生活和社会活动的体验,如何能让孩子从电脑前离开会到真实的社会实践中,增长社会经验,成了父母和很多教育者关心和研讨的问题。网络成瘾不仅危害心理健康也会危害生理健康,如何建立更多更健康的网络程序,让他们不再沉溺网络,拥有正常的生活和心理,也是电子科技人员需要努力完善的方向。 现在传播媒介的飞速发展,使得人们在获得信息的同时也缩小了交往的范围,更多的人坐在家里享受外面的资源和信息,很少出门,从而使得人们的休闲活动逐渐的以家庭或者个人为单位。越来越私性化甚至封闭化。 3 电子科技的发展方向 人们为科技进步感到欣喜的同时也感受到了科技的束缚。辩证的对待每个事物是我们正确的思想指导,我们在掌握科技产品的同时也要避免科技对思想的误导与束缚。防止人们过分依赖电子产品,要引进多元化的休闲方式,合理的对闲暇时间进行分配。诚然,我们要大力推动经济增长使得我们生活方式变得快捷便利,但是要最大限度的保证我们生活的幸福。科技的力量是幸福的推动剂,但是不要忽略了幸福的本质,电子科技产品只是让人们感受到幸福的一个小的组成部分,万不可以买椟还珠。让我们大力的发展电子科技吧,因为这的确让我们生活的更便捷,让我们在快乐的享受生活的同时不要忘了健康幸福的真正涵义。
机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关系探讨 [摘 要]在我们国家,机械工程和自动化学科的研究主要是研究的机电产品的设计与自造和控制的学科。伴随着我们国家的该科开放的进行,同时还有国内外的经济的交流不断频繁,这样同国际的交流也就变得越来容易。在中国,有着广泛的土地和廉价的劳动了,国内外的许多制造业工厂都来中国进行投资建厂,工业发展之后如雨后春笋纷纷建立起来,这就带动了我们国家的机械制造和自动化的发展,怎样很好的协调之间的关系,为了探讨两者的关系,在实践中吧机械工程和自动化进行有机的结合起来,这样就能很好的促进我们国家的经济发展。 [摘 要]机械工程;自动化;机械制造 在进行机械制造的过程中,总会遇到与自动化相关的内容,是因为接卸工程和自动化是具有内在关系的两个学科,在这个过程中,机械工程涉及到很多的领域,像是各种各样的领域中都会遇到机械制造,机械制造业为我们国家的农业、工业和交通运输业、能源开采等各行各业都会用到机械技术的支持,只有很好的机械技术,才能为了各行各业的发展提供优良的技术支持,同时还会使各行业的工作效率得到十足的发展,不断提高工作效率,推进我们国家的经济发展。自动化是通过更改传统的技术理念,进行机械技术代替传统的手工技术,通过依靠先进的技术手段,用机器代替手工进行工作,这样不仅节省了大量的人力,同时还会提高了生产效率和安全生产。通过将机械工程和自动化技术进行相互的结合,对提高劳动的生产效率,保障安全的生产提供了强有力的支持,同时在一些高危职业上有很强的积极意义。 1 机械工程与自动化的内涵 1.1 机械工程的内涵 在中国,要用到很多的机械制造工程,只有通过一些机械的制造才能进行一些工作。机械工程是一个与社会各行各业都有着很多联系的一个学科,通过进行相互的联系进行机械的制造。在进行机械设备的生产过程中,依据各种不同的功能进行划分很多的机械。像是各种粉碎性的机械、动力性的机械,原材料的搬运和交通运输机械设备。在这些设备中,都是与机械工程紧密相关的设备。同时按照其他的情况进行分类的话,比如进行服务的门类进行分类的情况,可以分为农业的机械、工业的机械制造和交通运输的机械。在进行机械制造和研发设计,同时使用的过程中需要到不同的阶段,在这个过程中,机械工程会分成若干个相互哦诶和和连接的不同体系。像是机械的研发和制造,同时还要伴随着维修工作的进行,在此过程汇总,各学科进行彼此补充和交叉重叠,形成了相互渗透和促进的科学群进行发展,形成了一个相互交叉发展的科学体系。随着我们国家经济的发展,机械工程的作用越来越重要,变成了支持国名经济发展的基础性行业,同时伴随着科学技术的迅猛发展,机械工程技术会朝着更加成熟的方向进行发展。相信在不久的将来,我们国家的机械工程会得到很好的发展与进步。 1.2 自动化的内涵 所谓的自动化就是指的是在进行生产过程中,依靠各种各样的机械记性设定程序或者预先各种各样的指令,让机械进行自动完成一份工作,同时在这个过程中所要要道很少的人力进行人为的干预工作。在进行工作的时候,自动化产生的目的就是在进行简化日益复杂的机械操作过程中,像是各样的现代汽车的制造和轮船的制造过程中,都会用到自动化进行简化操作。现代化的技术和产品的研发过程中使用自动化学科,通过对自动化学科的不断完善,加之在进行电子学和应用数学等学科的交叉进行工作,都会通过自动化进行。在自动化的应用中,很多企业的生产过程都是从原料的采购和生产加工过程中,都会实现了半自动和全自动化的进行,自动化技术广泛应用到社会生产的各个层面,不仅仅在各样的制造业上,同时还涵盖了科研和国防军工业等领域,推动了我们国家的经济的快速的发展。 2 机械工程和自动化的关系 现如今伴随着我们国家经济的快速发展,对生产效率提出了更为高效的要求,这就使得机械工程的自动化技术之间的关系变得越来密切。在进行机械生产领域进行自动化的过程,会使得机械工业的生产和技术会向着机械自动化的方向进行发展。同时还会向着机械自动化生产程序的发展中进行迈进。在国外会通过对自动化程序进行设置,会进行一套生产单元标准,通过这个过程进行提高生产工艺的水平,在设计的结构上实现自动化进行安装,促进集成化和自动化的建立和发展。通过这个技术的发展,可以进行自动化发展模式的大量推进,这样就会节约大量的劳动力,使自动化技术进行生产,提高了工程质量和节约资金,提高资源的利用率。 3 发展机械工程与自动化关系的方法 在现代社会的不断发展和进步中,特别是电子计算机的发展,就使得电子技术和机械工程进行很好的结合开来,现代电脑的使用就为了机械自动化发展提供了强有力的技术支持。虽然这个成为了一个发展趋势,但是我们国家的机械工程和自动化技术在机电一体化过程中,存在了很多的落后型,这样就会影响了机械工程生产的质量。为了实现机械工程和自动化的有效结合过程,需要到各类的优质软件和硬件的相互结合和发展。特别是在软件发展层面,要想实现生产无人化、自动化,首先应该推进集成化综合软件和分级计算机操控系统的综合发展。 在巩固机械工程和自动化关系, 促进两者和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展策 略, 重视理论研究, 全面探究现代控 制理论与系统工程在机械工程领域的实际应用 。同时还要加强重点关键技术的研究工作,充分结合现代化发展过程中对机械自动化发展的要求,探究现代电子计算机操控技术等的相关技术的发展,除此之外,还要探究各种多用途的自动化装置的使用,开发各类计算机操控系统的使用等工作的进行。 结束语 在进行机械制造时候,要协同机械工程的发展,机械工程行业既是服务部门也是生产部门,同时还是我们国家国民经济的一项支柱产业,各类机械制造业的发展需要不断提高自身的技术的革新过程,提升自己的优秀竞争力,同时还要不断提升自己产品的技术含量,将机械工程和自动化相互进行结合,有利于技术发挥出应有的优势,这样就会大量节省人员的工作量,提升自己的质量和生产效率,适应世代的发展。为我们国家的经济发展起到应有的推动作用。 个人简历 赵昂:1973年3月出生,1995年毕业于哈尔滨电工学院-工业电气自动化专业。从事质量管理专业18年,中级工程师职称。 机械工程与自动化论文:浅析机械工程自动化技术的相关问题与措施 摘 要:本文结合自身工作经验,针对机械工程自动化技术的一些问题进行阐述,并提出了相应的措施,望同行参考指正。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;措施 1 自动化技术在机械工程中应用的重要意义 1.1 自动化技术本身是一种高新技术,融入到机械工程当中能够使企业的生产工艺发生很大的变化,可提高企业生产的整体运行效率。 1.2 在机械工程中,生产加工是重要的操作环节,而自动化技术主要就是给生产加工提供便捷,给企业带来更多的经济效益。 1.3 增强企业的市场竞争力。在机械工程中,应用自动化技术调控整个生产流程,能够很好地保证生产成本和质量,从而在很大程度上缩短生产周期。目前,自动化技术在机械工程中的应用已经取得了明显的效果,随着社会的不断进步,其必然会普及到各行各业当中。 2机械工程自动化技术的现状及问题 2.1 机械工程自动化技术的现状 我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。 2.2 机械工程自动化技术存在的问题 自动化技术在我国的机械工程中存在着一些问题,例如缺乏相关技术人才,自动化技术相对落后,自动化技术的应用范围不够宽广等等。人才是发展进步的关键,我国大多数人只有知识理论而没有实践经验技术,对人才的管理培养不够合理、全面。要结合理论和实践经验,不断研究创新,才能提高实际自动化技术。自动化技术的进步将会大大推动我国现代机械制造产业的发展和进步,但是我国的自动化技术尤其是数控系统是传统的封闭式体系结构,必须提高水平,改变落后的状况我国的自动化技术应用的领域还不够广泛,缺乏自动化技术的科研投入和制定自动化技术的管理策略。 3 改善机械工程自动化技术的措施 3.1 注重高科技人才培养促进发展 通过自动化的道路发展来促进我国机械工程的发展,因此这就需要按照相应的机械自动化方向来实施教学提升,将人才发展放在第一位,培养一批具有时代特色的创新型人才,从基础教育做起,国家出台相应的政策,积极鼓励学校培养自动化科技人才,不论是才技术理论还是从实践上都应该对其进行加强。从发展的角度为我国企业输送合理的人才,通过教育制度的改革以及国家政策的支持,势必能够获得良好的成功,为我国机械工程自动化的发展打下人才基础。 3.2 合理运用机械自动化技术分析 根据目前我国的机械生产技术的发展,我国仍然是处在了自动化发展的初级阶段,因此在当前情况下,正在全面的发展科技信息技术,对于自动化技术的使用显得非常合理,在使用过程中要考虑到发展的需求,以及自动化工艺的成熟度,以此来加强对整体自动化技术的管理。对于自动化技术的使用,要从现实出发,考虑其使用的可行性和安全性,而且在使用过程中要注重对机械工程设备,工艺操作的程序进行合理的配置,以此来实现自动化的合理执行,否则一旦使用不当那么就会产生严重的后果。 3.3 提升自主创新能力,创造自主知识产权。 我国消化吸收国外柔性制造系统(Pseudo-FMS),是要确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么,取得实践经验再推广应用。 3.4 加强与国外的专业交流 中国有一句古话,活到老,学到老。机械工程及自动化方面的人才培养模式也应该是这样。时代是在不断的发展的,社会也是在不断地进步,如果机械工程行业没有跟着时代的发展的发展,跟着社会的进步而进步的话,那么,今天的所谓的机械工程及自动化技术,如果还是停留在原始社会时期的刀耕火种的水平,所制造出来的工具,还是简单的石斧、石具等工具,这是十分荒谬可笑的,因此,就必须要关注机械工程及自动化的科学合理发展。而对机械工程及自动化的人才培养来说,从事机械工程及自动化的相关研究的人员必须时刻关注时展和社会发展的新成果,不仅要继往开来,学习古今中外的优秀经验,更要处在能主动学习的状态下,对最新的科技研究成果有着敏锐的嗅觉,及时学习最新的科学技术水平,促进自身的发展。特别是欧美国家的机械工程自动化技术发展水平向来都是比较先进的。机械工程及自动化的可持续发展,必须要对其进行溯源追踪,把视野放到海外去。早在一千年前,宋朝的大学者朱熹就提出过:“问渠那得清如许,为有源头活水来”。任何一个领域,如果不实行走出去战略,就会如同闻一多笔下的死水一样,毫无生气,只有等着发臭和被人遗忘,根本不可能获得实际的发展。机械工程及自动化也一样,要想得到充分的技术发展,最有效的一个方法是进行行业内部的人员交流,众人拾柴火焰高,集思广益的结果,必然会带来极大的经济效益和社会效益,行业本身也能得到真正的发展。定期进行走出去战略,积极进行交流和互动,整个行业就是源源不断的活水,永远不会流于固步自封与停滞不前。在有着充分条件的高等院校,走出去的战略思想更体现在走出国门,与国际接轨,学习国际上的先进机械工程及自动化水平。 3.5 注重自动化技术的发展趋势及前景 坚持走自动化技术的发展道路,对于机械自动化技术的发展至关重要。目前,机械制造自动化技术的发展向朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。数字化是先进制造技术发展的优秀,是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果,这将是机械自动化技术发展的必由之路。随着人们对人类与环境之间的关系这一问题认识的逐渐加深,实现人类与环境之间的协调、可持续发展是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展也同样要遵循这一原则,实现绿色化发展之路。近20年来,制造系统正在由原来的能量驱动型转变为信息驱动型,这就需要制造系统不但要具备一定的柔性,同时还要表现出一定的智能,实现在对大量复杂信息处理的同时,能够自主进行选择与处理这既是现代科学技术发展的必然结果,也是人类社会进步的重要标志。 4 结束语 机械自动化生产是一个长期的目标,因此在加强自动化生产建设的过程中,要从根本出发来加强整个机械工程自动化的实施,以不断提升我国的机械自动化制造作为其技术发展的目标,将我国的机械工程的自动化生产推向一个新的世界高度。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 摘 要:PLC即可编程程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是建立在微型计算机的基础上的工业自动控制装置。PLC以其独特的体积小、应用性高、工作效率高等优势,如今已经被广泛应用在机械制造、食品生产与检测、重工业等多个领域。本文首先对于PLC技术的具体含义以及应用价值进行简单的介绍,然后针对PLC技术在机械工程与自动化的多个具体环境中的工作模式以及作用展开较为详细的分析及阐明,为提升PLC技术对于机械工程与自动化的贡献价值奠定基础。 关键词:机械工程;自动化;PLC技术;介绍;应用 0 引言 工业产值作为世界经济的重要贡献者,推进工业的发展对于世界经济水平的提升以及社会的进步均有重要的意义。伴随着工业化进程的脚步,社会对于机械工程的可控性以及自动化技术的应用价值提出了更高的要求,人们急需一种兼顾实用性、可靠性、灵活性的应用技术来推进机械自动化领域乃至社会各个领域的革新。届时,PLC技术应运而生。 PLC技术是一种将机器或装置的运转与数字运算进行有机结合的控制性器件,是站在传统继电器技术的基础之上糅合互联网、自动化等现代科技形成的创新型技术。在现代社会,PLC技术以及被广泛地应用在各行各业,影响着人们的工作方式以及日常生活。认识PLC技术,了解PLC技术在机械工程与自动化中的实际工作模式,对于我国工业的进步以及生产力的提高有着重要的战略价值。 1 PLC技术的实用价值与优势 时代的发展推动了工业前进的步伐,随着现代社会劳动力成本的节节攀升以及智力资源的日渐珍贵,工业生产上精简人力资源的消耗、扩大机械化程度的趋势已成必然,给机械工程以及自动化技术提出了更高的要求。PLC技术作为现代工业普遍应用的控制型器件,不仅体积小巧、易于安装、具有广泛通用性。而且用户可以通过编写程序轻松实现个性化控制方式,很大程度上提高机械装置以及自动化技术的灵活性以适用性。不仅如此,PLC还有提供多方面强大功能支持,同时兼具高性价比、高可靠性以及低功耗等等优点,已经成为了自动化控制的优秀技术,成为了我国构建自动化控制技术自主知识产权、推进机械工程与自动化发展进程的主要操作对象。 PLC技术的应用涉及生产管理、生产监控、顺序控制等方面,多个操作体系的协调与配合需要实现PLC处理器优秀与控制设备之间及时沟通。互联网的高速发展为其提供了通讯技术支持,而PLC技术抗干扰能力强、可靠性高的特点则为准确通信提供了安全保障。甚至可以预测,在今后社会发展中,PLC技术将与机器人、CAD共同组成主流基础管理设备体系。接下来将从三个方面具体介绍PLC技术特点: 1.1 操作简单 通用性高 现在,绝大多数PLC均支持程序语言互译,用户无需专门学习某一中语言,仅需运用自己常用语言编写代码后,用器件自带的翻译功能进行语言的转换即可实现对PLC的编程,降低编程语言门槛。并且PLC的安装及调试简单,外部接线较少,促使简化实际操作系统结构,进而缩短系统运行的周期,工作效率得到改善。 除此之外,为了提高PLC实用价值,全球PLC均统一使用国际标准通信协议,给不同厂家生产的PLC之间的互换提供了可能,也给PLC的调试提供了方便,极大程度地提高了PLC产品的通信开放度。 1.2 体积小 能耗少 PLC装置是集成电子线路技术的重要应用体现,安装尺寸通常均在10cm以下,重量更是不足150g,为机电一体化提供了实现基础。同时在实际使用中PLC的消耗功率一般只有个位数,为节省能耗做出了贡献。 1.3 抗干扰能力强 在实际应用中,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、 Profibus总线以及Device Net总现场总线与PLC界面之间通常保持良好契合度,为准确通信提供了保障。另外PLC装置采用抗干扰的电路排布与制造工艺,保证在工作过程中抵御电磁、电路的干扰,具有较高的可靠性,为PLC系统之间有效通信的展开提供了有效保障。现在的PLC装置甚至采用了多重抗干扰技术,哪怕是置于极端恶劣环境,它也能够正常工作。 2 PLC技术在机械工程与自动化中的应用 2.1 远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用 在现代通用的机械自动化控制系统中,其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此,随着科技的不断创新与进步,PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身,根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作,为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中,应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控,并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值,当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时,表示此时设备运转出现异常,同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱,无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查,诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控。 2.2 逻辑运算中PLC技术的应用 数字运算是PLC技术的重要组成部分。在自动化控制系统中,PLC主要使用数据处理与逻辑运算这两种计算方法。实现诸如数据运算、数据筛选、数据整理以及二进制开关等等功能。运用PLC技术,可以简单高效地完成大量数据的分析、排查、整理,极大地提高了提取结论、对比优化的工作效率。例如现在许多的食品制造企业、电子生产企业甚至交通监管部门,都是运用PLC技术实现对于实时数据的监控。除此之外,PLC还可以充当二进制开关,有效提高软接触点数目,促进自动化系统的优化。 在资源消耗方面,相比较传统继电器,PLC的能耗极低,符合资源节约型社会理念。高机械化系统帮企业节省了人力资源的投入,在劳动力成本激增的今天具有重要价值。在流水线工作模式中,自动化PLC控制系统可以直接运用PLC的二进制开关功能,通过1与0的互变实现由一个工作流程到下一工作流程的转变,避免了另外安装检验装置,简化系统提高工作效率的同时也给企业节省了投入成本。 2.3 生产系统自动化控制中PLC技术的应用 应用PLC技术控制自动化系统指的是系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中, 用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求,根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点,合理改造PLC控制指令,优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下,实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。 运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入,使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化,若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作,直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温,如果水温低于100℃就显示红灯,并控制加热电路正常工作,及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控,是一个过程化控制。截止到目前为止,世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制,PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展,还为企业经济效益的提高,乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外,PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域,改变了传统生产制造模式,影响着国民的工作与生活。甚至直到现在,PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。 3 总结 我们的社会已经步入了高速发展的信息化时代,随着工业化进程的推进,机械工程及自动化水平已经成为评估国家工业发展的重要依据,对于衡量国家综合实力以及未来发展趋势有着举足轻重的影响。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持,对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。本文以PLC的价值以及优势作为切入点,对于PLC技术在机械工程与自动化中的应用开展探究,为全面推广PLC技术提供了有力支持。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 关键词:机械工程;专业建设;优化探究 随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 1 应用先进的教学模式 企业对机械工程及自动化专业人才要求较高,需要中职学生具有较高的专业能力。因此,中职学校应重视该专业人才的培养,利用先进的教学模式进行课程设置,科学设置课程进度,完善课程内容,不断地加深学生对基础知识的理解,保证学生能够有效地掌握相关理论知识。与此同时,教师进行机械工程以及自动化专业教学时,应重视并培养学生相关知识的应用能力,培养学生的创新能力、思维能力、实践能力,使学生能够有效利用基础知识来解决实际问题。中职学校应用先进的教学模式时,应根据机械工程以及自动化专业特点,科学设置教学课程,将专业课程进行分类。中职学校可根据专业的侧重点不同,设置不同的课程,为社会培养管理型、制造型和设计型等类型的人才。同时,中职学校应重视机械工程以及自动化社会实际应用情况,根据机械工程市场变化情况,对该专业的课程进行调整,分析社会对机械工程以及自动化专业人才要求的重点,研究社会新出现的知识和相关技术,让学生及时掌握该专业知识的应用动态情况,以适应社会的需求。中职学校设置专业课程时,应重视新知识和新技术,并将这些知识融入到教学中,丰富教学内容,保证机械工程以及自动化专业的先进性。 2 建立实践教学系统 机械工程以及自动化专业具有很强的实践性,而建立实践教学系统能够有效培养学生应用专业知识的能力,强化学生的工程意识,使学生的创新能力、技术应用能力得到培养。中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应科学分配理论课程与实践课程,让学生在牢固掌握专业理论知识的同时具备较强的知识应用能力。建立实践教学系统时,应加大对实验设施和实习项目的投入,加强与企业的沟通与交流,建立实习基地,为实践教学的开展奠定基础。教师进行机械工程以及自动化专业的实践教学时,应重视学生实践能力、创新能力、思维能力等能力的培养,重视与学生之间的互动,掌握学生学习的动态,引导学生自主学习,进而充分发挥实践教学的作用。 3 建立系统性的教学体系 机械工程以及自动化专业知识较多,且社会对该专业人才的实际要求较高,不仅需要该专业人才具有较丰富的理论知识,还需要具备过硬的操作技能。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化的市场需求,结合学生的职业发展和国内外该专业的教学经验,建立系统性的教学体系。教师开展机械工程以及自动化教学时,可以在初期将教学重点放在理论知识和基本技能方面,让学生牢固掌握机械工程以及自动化的基础知识,在中、后期,将教学重点放在专业知识的巩固和实际应用方面,提高学生的专业水平,使学生综合应用专业知识的能力得到提高。且中职学校应制定教学目标,科学设置教学大纲,并合理规划教学进度,为机械工程以及自动化专业教学质量的提高奠定基础。 4 建设专业的师资队伍 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,需要专业水平较高、经验丰富的教师进行教学。因此,中职学校应建设专业的师资队伍,充分发挥机械工程以及自动化教师的专业性,不断提高学校专业教师的素质,优化该专业教师的结构,以推动该专业的发展,为社会培养合格的机械工程以及自动化专业人才。中职学校建设专业的师资队伍时,应根据机械工程以及自动化专业特点和学生的发展需求进行。中职学校应开展各项进修项目,让本校的教师到具备先进知识和技术的单位进行学习,使教师的素质和专业水平均得到提高,且不断提高学校教师的科研、创新能力,为全面提高教学质量打下基础。中职学校应科学建立教师管理制度,重视年轻教师的发展,让教学经验丰富的教师帮助年轻教师,并培养教师不断学习的习惯,使学校教师的整体教学水平不断地得到提升。 5 建设人才培养质量保障体系 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应鼓励教师积极完善该专业的教学内容和教学模式,强化教师的服务意识,支持教师积极进行该专业内容的科学研究,提高该专业的技术水平,丰富该专业的教学内容。中职学校应建设人才培养质量保障体系,根据机械工程以及自动化专业的教学特点,结合该专业的市场需求,科学制定教学目标,合理进行课程规划,并设置教学管理制度和教学评价制度,保障机械工程以及自动化专业人才的培养。且中职学校应积极应用实验教学模式,增加机械工程以及自动化实验室建设,为机械工程以及自动化专业的教学质量提供保障。 6 结束语 随着我国社会的不断进步,社会需要机械工程以及自动化专业人才的数量逐渐增多,而中职作为培养机械工程以及自动化专业人才的重要渠道,应根据社会时代的要求培养合格的机械工程以及自动化专业人才。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化专业的特点,应用先进的教学模式以完善教学内容,建立实践教学系统以培养学生的实践应用能力,建立系统性的教学体系以改善教学质量,建设专业的师资队伍以提高学校的教学水平,并建设人才培养质量保障体系,为社会培养具有过硬专业能力的机械工程以及自动化专业人才。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 【摘要】本文首先介绍了PLC的特点,然后介绍了PLC的发展状况,接着介绍了PLC的应用及重要性分析,最后介绍了机械工程中自动化技术的应用分析。 【关键词】机械工程,自动化,PLC技术,应用 一、前言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。将机械工程与自动化中的PLC结合推动了自动化的发展。 二、PLC的特点 1、PLC灵活性、通用性强 对于PLC技术,当工艺过程进行适当修改时,只需将内部程序作相应的修改即可,外部接线的改动量可以很少,甚至可以不必改动,其灵活性和通用性是继电器控制电路无法比拟的。 2、可靠性高,抗干扰能力强 在PLC控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作。 三、PLC的发展状况 1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一台编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了。 20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,此时的计算机技术已经开始全面引入可编程控制器中。PLC具有了超小型体积、更高的运算速度、更可靠的工业抗干扰设计、PID功能、模拟量运算及极高的性价比。 20世纪80年代初,PLC在一些先进工业国家中获得广泛应用。这个时期PLC发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。此阶段的另外一个特点是世界上生产PLC的国家逐渐增多,产量也持续上升。这标志着PLC技术已步入成熟阶段。 20世纪末期,PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期主要发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,出现了特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等控制场合;从产品的配套能力上来说,生产出了各种通信单元、人机界面单元,这些使得应用PLC的工业控制设备的配套更加容易。目前,PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 四、PLC的应用及重要性分析 1、PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 2、PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 五、机械工程中自动化技术的应用分析 1、柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为优秀,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2、集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 3、智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 六、结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。PLC技术应用于机械工程中有利于机械工程的发展。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关联 【摘要】本文结合工作实际,从机械工程与自动化技术的概念及特点出发,分析了机械工程与自动化技术之间的关联应用,并就自动化技术在机械工程领域中的未来发展前景进行了展望。 【关键字】机械工程;自动化;关联 一、机械工程与自动化技术概述 1、机械工程与自动化技术的相关概念 机械工程是结合了机械学、动力学、工业控制学等多个学科为一体的综合性工程学科,它以控制技术、计算机技术、通信技术、微处理技术等新型学科技术为理论基础,并结合了实际生产中的相关技术经验与技术理论,以用于研究与解决各种机械设备在开发、设计、制造、安装、使用等多个方面的实际问题。目前,机械工程主要可划分为机械科研、机械设计、机械制造、机械使用等若干个互相衔接且互相配合的分支系统。 而自动化技术则是实现机械产品在制造、安装、使用等多个方面自动化的方法与技术,它以工业生产中各类参数的控制为主要目的,以实现在不需要人工直接干预的情况下,按照预定目标进行机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能。 2、自动化技术在机械工程中的应用特点 目前,自动化技术在机械工程领域中有着广泛的普及与应用,其主要应用特点有: (1)便捷性 在机械工程领域中,对于生产实践中经常遇到的较为复杂的流程优化或系统优化问题,利用传统的计算方法进行解决时,往往面临着处理时间长、计算复杂度高等问题。而通过自动化技术的应用,能借助多种自动化控制系统以及自动化理论,不仅能对相关问题进行优化求解,从而保证了问题解决的方便与便捷,而且能实现机械产品生产流程的自动化,信息处理的自动化,从而极大的提高了生产效率与生产质量。 (2)可靠性与安全性 利用自动化技术的相关程序化语言和逻辑体系,使机械设备在故障诊断、自动化控制以及机械设计等多个方面,都能实现信息的自动化和智能化的采集、分析和处理,从而保证了决策结果的正确与可靠。而且通过其自动监控与自动保护等功能,还能有效避免生产过程中出现的误操作、误指挥等问题,从而避免了安全事故的发生,提高了机械设备在生产和使用过程中的安全性。 (3)经济性 通过自动化技术的有效应用,一方面极大改善了机械工业生产中的劳动条件,通过优化人员配置,实现了人员作业调度的经济性;另一方面,自动化技术还能实现机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能,从而保证了各种机械设备在运行管理上的经济性,实现了降低设备运行损耗、节省能源的目的。 二、机械工程与自动化技术的关联应用 1、机械自动化系统的构成与功能 机械工程与自动化技术最典型的关联应用,即实际生产中所较常采用的机械自动化系统(如下图1所示),它主要由信息控制器、执行器、传感器、信号处理器、D/A单元、A/D单元等部分所组成。 图1 机械自动化系统示意图 如图1所示,机械自动化系统通过人机接口实现指令信息的输入,然后通过信息控制单元和信息处理单元,以实现机械设备生产过程中的状态监控与动作调整,从而使机械设备能始终保持在理想的工作状态。而D/A单元、A/D单元则是作为信息的传输和转换单元,通过将生产中机械设备的电压、电流、压力、速度等模拟量转换为数字量,从而实现对机械设备各种工作参数的有效控制。 2、自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用 自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用,是综合利用神经网络技术(BP网络、概率网络、径向基网络等)、模糊理论、改进三比值技术、信息融合技术(D-S证据)等多种自动化技术于一体,不仅能改进传统设备监控与故障诊断方法中的缺陷与效率低的问题,而且对于提高和改进监控效率以及故障诊断的准确率都能起到很好的效果。 以机械设备的故障诊断为例,利用自动化技术不仅能获得更多源信息的支持,以提高故障诊断的准确性,而且能同时满足离线诊断与在线诊断的要求,从而保证了故障诊断信息的多层次性与灵敏性。在具体故障诊断过程中,首先通过自动化技术以系统得出和获取机械设备的试验数据、常规检查数据、运行检修数据等,以此作为故障分析的数据源,并通过多项试验项目以判断机械设备是否正常运行;其次,再利用神经网络技术诊断系统模块的故障性质,利用改进三比值技术诊断系统故障的类型,利用模糊理论和信息融合技术进行故障的分析与判断等等;最后,再利用专业的自动化软件,并结合机械设备的系统运行情况与检修情况,以综合得出故障的具体发生部位与性质,并提出相应的故障解决方案。 3、自动化技术在机械设备生产控制中的关联应用 (1)开关量的自动化控制。基于自动化技术的关联应用,能够对各机械设备的开关量进行逻辑化控制,以保证在开关控制上的组合逻辑、延时逻辑以及时序逻辑等问题得到有效解决,从而保证了机械设备在多种运行工作条件的自动化控制需要。 (2)模拟量的自动化控制。由于各种机械设备在运行过程中,其温度、电压、电流、功率等运行参数均为模拟量,其参数值是连续而变化的,难以有效控制与采集。而利用自动化技术,能将模拟量有效转换为数字量,并加以有效的控制,以保证各机械设备运行的连续性与安全性。 三、自动化技术在我国机械工程中的未来发展前景 1、智能化 智能化即是指通过自动化技术中的神经网络技术、模糊理论、专家系统、信息融合技术等来模拟人的大脑,以进行机械生产的自动分析、识别、测量以及控制等活动。 通过智能化的发展,机械自动化系统不仅能具备决策的优化功能,能最大限度的自行解决系统在生产运行过程中所遇到的各种难题,而且还能实现信息间的高度共享与合理配置,在优化工作参数选择、优化质量控制方案、优化加工路线等多个方面都能起到重要的作用。 2、绿色化 机械工业虽然是我国重要的支柱型产业,但同样面临着极大的资源消耗,以及日趋严重的资源浪费和环境污染问题。随着近年来我国对环境控制要求的日益提高,绿色化也将成为自动化技术在机械工程领域中的主要应用与发展方向。 绿色化的优秀理念,是将机械设备从产品开发、设计、制造、安装、使用、维护、回收等各个环节纳为一个整体,在设备的整个循环周期内,尽量达到对周围环境影响最小,而资源利用率最高的目的,从而使得企业的经济效益、环境效益与社会效益之间得到优化与协调。 总结: 进入21世纪以来,随着计算机技术、信息技术、微处理技术的发展,以及各类机械自动化系统及自动化理论的研究与进步,自动化技术在机械领域中有着广泛的关联与应用,并逐渐朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程自动化技术特点与改善措施 【摘要】随着社会的飞速发展,对机械化工程的需求也逐渐增加,为了能够有效的提高机械化项目的整体水平,必须提高自动化技术在机械工程的使用。所以机械工程单位一定要明确自动化技术的重要性,并制定改善措施。本文首先阐述了自动化技术在机械工程运用中的特点,对机械工程自动化技术的现状问题进行简要分析,并提出了机械工程自动化技术的改善措施。 【关键词】机械自动化技术;特点;现状问题;改善措施 一、自动化技术在机械工程运用中的特点 1、集成自动化技术特点。集成自动化技术是我国主要的机械自动化技术。集成自动化技术是信息技术在原来的基础上进行的一定改进,使得机械工程的全部制造过程可以变得更完善。集成自动化技术最大的特征是将原来的IT技术进行改进,也可以联合自动化和生产相关的信息,进而扩大机械化工程的生产和开发。随着科学技术的进一步发展,集成自动化技术也是一直在不断的发展,所以采用集成自动化技术可以协助企业进一步的提高机械管理程度,进而不断的提高企业的经济效益。 2、使用灵活的自动化技术特点。柔性自动化技术是现在发展先进的技术之一,柔性自动化技术是基于在计算机基础上,所以最显著的特点是能够灵活的使用自动化技术,机械工程生产目标智能化运营管理。因此,采用灵活的自动化技术,能够有效地改善科学和智能的机械工程,进而提升企业的机械化的效率。柔性自动化技术,现在经营范围被广泛使用,并得到了广大企业的信任和认可。 3、智能自动化技术的特点。智能自动化技术是升级版的柔性自动化技术,自动化技术的功能,一定要在网络的基础上创建的,因此,智能自动化技术可以是机械工程仿真与控制的过程。智能技术可以作为机械数据的科学解析,也可以收集数据或信息,所以智能自动化技术,能有效的提升机械效率,不断扩大应用的智能自动化技术的范围。因此自动化技术的功能,最大的特点可以替代人工管理,进而节省了部分的企业的人力资源成本。所以,自动化技术的功能,将成为机械工程的将来发展方向,有必要进一步的加强,以更好地提高生产效率和经济效益,完善智能自动化技术的开发和利用。 二、机械工程自动化技术的现状问题分析 对于自动化技术在机械工程的发展,我国尚处在初级阶段,在机械工程自动化生产经营中,很多企业还是采用传统的管理和经营模式。人才管理,我们的人才管理机制是不实际的,仍采用国外的人才管理方式,并没有形成适合自身的人才格局,主要集中高素质的专业员工队伍,雄厚的理论,但实际的技术低。在技术方面,精密机械加工和其他初级阶段的水平来看,虽然得到广泛应用,但在复合加工仍处于追赶阶段。在机械设计,没有即时有效的将科技成果转化,更多的设计文案设计水平不高。 机械工程自动化技术在我国也有一些问题:缺少实际应用的专业技术人员。在发展进程中,过于强调理论,都忽略了现实培养人才,造成实际机械工程自动化中,技术化程度较低。大多数人只知道理论,但在技术上却没有实践经验,只有不断的研究和创新,以提升实现机械工程自动化技术,但自动化技术仍然是传统封闭式体系结构。对于机械工程自动化应用,技术的实际广度,缺少专业的关注和准确的科研投入,并没有具体的管理策略,以此来发展自动化技术。 三.机械工程自动化技术的改善措施 1、采用先进的机械加工自动化技术。在制造业领域中,与发达国家还存在着一定的差别。没有达到高度自动化程度,计算机集成制造系统的应用并不广泛,基础技术储备不充分,应该尽量消化和吸收国外技术和成熟经验,根据自身的特点,通过技术突破壁垒,达成知识产权。现在在机械加工生产进程中,产生相对大量的部件,并且需要组装,以半自动为主。对于成品应该引入先进的设备,采用先进的机器设备,以实现高度自动化的加工,降低资源浪费,提高良好的经济性。对于单件小批量生产,应提倡成组技术人才,采取数控机床或加工中心的应用程序的正常发展。此外,自动化的应用不是不同的产品在不同行业中的简单复制,应该集重在于差异化和优化。技术信息、新材料等进一步的发展,将为我们带来更广阔的空间,以追赶和发挥的空间。新一代自动化技术在PC和开放式体系结构的发展,驱动装置朝向交流、数字化方向的发展。通信数字网络的发展,自动化系统的控制性能朝着智能化的方向发展。随着推进工业自动化进程,智能化将占据工业生产十分重要的地位。 2、以信息技术改进机械工程自动化技术。以工业自动化为基础,在一定程度上根据信息技术的发展。信息化促进机械工程自动化的发展,体现在工业设计、制造和管理等方面,加速传统产业的发展,调整产业结构的转变,完善制造业的硬实力和软实力。机械工程自动化的发展是不容易的,是经过循序渐进,步步为营,从简单到复杂的进程,在整个进程中,自动化逐渐取代手工操作,这是一个重要的技术开发应用程序性能的做法。我们根据对自动化水平较低的机械工程的实际情况,以发展机械工程自动化技术,有必要引进和学习国外先进的机械制造理论和技术,从教育出发,注重教育部门,根据企业生产和发展的实际需要和市场需求作为根本导向,制定相关的专业技术教育,重视应用科学和技术创新,扩大科技投入,优化自动化产业链。要从实际出发,效率和质量相结合,充分认识到市场经济中信息技术的重要性。 3、重视高技术人才培养。坚持以机械工程自动化技术发展的道路上,我们一定要提高机械自动化教育体系的发展,打破应试教育的限制,完善校企合作,努力培养人才。现在我国的技术人员,尤其是缺少高技能人才,已成为中国经济持续健康发展的瓶颈,造成严重影响。 四、结束语 采用自动化技术能够有效的推动机械工业的发展水平。要立足于机械工程的特点,有针对性的综合自动化技术和学习,以确保机械工程的自动化技术能力的可持续发展。自动化技术对科学技术的需求高,现在我国的机械化工程发展不高,有必要制定一个长远的发展规划,以奠定在机械工程可持续发展基础。 机械工程与自动化论文:有关机械工程与自动化的探究 摘 要:随着中国经济的不断发展,机械自动化技术对中国工业的发展有着极大的影响和推动作用,随着中国加入WTO,重工业产业因为技术与生产力落后的原因,始终没有跟上世界同步水平,导致近年来,中国工业生产水平止步不前,而机械自动技术的产生,可以改变这尴尬的情况,帮助中国工业生产重振雄风,机械工程自动化技术是指在机械制造工业中应用计算机智能自动化生产技术,实现对加工对象的连续自动生产,不断优化自动生产的过程,提高工业生产的效益,加快生产投入物的加工变换,能有效提升生产的流动速度。 关键词:机械工程;自动化;技术 建筑工程作为整个城市化建设工程的重要工程之一,按时、按质、按量地完成建筑工程是相关人员研究的重点课题。除了信息化、计算化等技术的不断深入引用外,机械工程自动化技术也在建筑工程中得到了较为广泛的应用。其中,特别是一些大中型现代化机械设备的应用为建筑工程提供强而有力的帮助,并在工程建设中起到极大的作用。如今,机械自动化技术的研发已取得较大的进步,各种现代化的建筑机械设备大规模使用,成为了现代建筑业的主要生产手段,是建筑生产力的主要体现。 1.机械工程自动化对我国的影响力 中国作为一个发展中的国家,全部的技术都必须建立在一个基本前提上,那就是是否与我国的基本国情相匹配,是否能够带动我国经济、工业的发展,而不会造成严重的后遗症,所以针对这些问题,我们看到,我国的当前的国情是,我国是通过不断消化吸收国外的柔性制造系统完成自身工业发展不断地成熟壮大,这是一个最基本的国情,而需要解决的方法就是,根据国外的先进技术,结合当前的实际情况,研制、开发和推广适合我国国情的技术。 我们国家目前应该在消化吸收、融汇贯通国际上的自动化技术理论的基础上,努力做到从我们国家机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究。 针对我国目前的发展的整体情况,相关人士认为应当先发展低成本自动化技术,因为该项技术发展的潜力巨大,前景非常广阔,投资小而且见效迅速,对于目前中国的工业情况而言,是非常实用的技术,有利于提高生产的自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果。 2.机械工程自动化的发展方向 以微电子技术、软件技术、计算机技术以及通信技术为优秀而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅能深刻地影响着全球的军事、社会、经济和科技的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。 (1)光机电化方向 机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向,因为在这一方向上,我们可以把整个进行有效的组合,在光机电化系统中,整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成,最重要系统则是光学感应系统,在机械自动化的发展中,通过引进光学技术,利用光学技术的先天优势,就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省过去靠机械传动链连接的各个相关动作部分,改用几台电机分别驱动,或用电力电子器件,或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。 (2)智能化方向 智能制造是20世纪80年展起来的一门新兴学科,具有很重要的前景,智能制造的涵义,有众多说法,可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中,解决多种复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性,人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力,并能在生产实际中长期发挥作用。 (3)全球信息化方向 随着全球信息化的程度不断加深,机械自动化也在往全球信息化方向发展着,据我们所知,在跨国的并购和国际产业转移的过程当中,全球化的另外两个特征:全球采购与配套、全球设计与制造,相应形成。众所周知,经济全球化的快速发展,拉动了信息化和信息技术的全面发展,信息化、信息技术的发展又推动了全球化的进程,如果没有全球的信息网络做为运行环境的支撑,我们根本无法想象,全球的工业、生产制造业是否还能继续维持下去。全世界的制造与设计,由于有了更广阔的信息与网络,不仅得到实现,并且能在24小时不间断地工作,全球采购与配套,只有借助了信息技术才能有效地进行。 3.自动化技术促进机械工程建设快速发展 (1)精密机械 精密机械是高科技制造业的基础,两者互动密切,相辅相成。精密机械工业的推动,可加速高科技产业升级,全面调整经济结构;高科技产业的发展,又可相对扩大对精密机械的市场需求,带动机械成长茁壮。精密机械技术包含了NG工具机,超精密加工技术,纳米加工技术,新精密机械技术等领域。 (2)工具机技术 未来工具机产业将以发展高速切削、硬切削技术为主,而高速切削加工机之主要发展项目应以高速主轴及高速进给技术为主。在进给系统高速化方面,未来线性马达之应用应会普及化,故硬加速协助业者进行高速切削工具机相关技术之研发。 (3)半导体制程设备技术 我国半导体工业在过去十年来蓬勃发展,已为半导体工业相关技术扎根,也带来信息相关产业的进步与发展。而今由于全球通信息产业日正当中,已有多家国内业者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半导体关键高速及高频元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半导体晶园厂量产技术尚在萌芽阶段,生产制程与设备尚有很大的改善空间。我国湾砷化镓产业已成型,并且成为全球唯一投入砷化镓晶园代工的地区,依各业者规划的产能计算,不仅可拿下近五成的晶圆制造市场,并有机会延续硅晶圆发展模式,再创另一个半导体产业高峰。 当今科技的进步与市场的需求对于机械工程的建设提出了前所未有的挑战,同时又提供了更广阔的发展空间。正是这种挑战与机遇共存成为了机械工程发展的动力,在自身不断完善发展的同时又从各个学科领域中获得新的启示与技术支持提高改进和创新的能力。只要我们在做好机械自动化技术的相关研究之后,保障并完善机械自动化设备的管理与维护制度,不断探索,不断进取。那么,机械自动化技术一定会在建筑工程发挥更大、更有效的作用,在保障人民生活工作的同时提高社会的安全、舒适度,以及社会经济效益。在广阔的市场需求与人才不断扩充的前提下,我们不仅要加强自身的建设与发展更要积极的向国际最尖端的领域学习借鉴,相信我国的机械工程会引领世界。 机械工程与自动化论文:关于机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘要:文章研究了注重师资队伍建设、构建实践教学体系、优化和创新教学模式、完善教学体系以及落实实验和人才培养质量保障体系建设等中职学校机械工程及自动化专业建设与优化内容,以期为机械工程及自动化专业建设与优化提供一些参考,提升机械工程及自动化专业教学质量。 关键词:机械工程以及自动化专业;教学;优化 近年来,随着我国改革开放的不断深入,推动了我国经济和社会的快速发展。目前,我国对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大,为中职学校的机械工程及自动化专业的人才培养提出了新的标准和要求。因此,中职学校应当加强机械工程及自动化专业建设与优化,不断提高机械工程及自动化专业教学质量。 一、注重师资队伍建设 在现代中职学校的机械工程以及自动化专业教学中,教师是培养人才的关键。对于师资队伍建设,改革开放总设计师邓小平同志有着“一个学校能不能为社会主义建设培养合格人才,培育德智体全面发展、有社会主义觉悟的、有文化的劳动者,关键在教师”的论述。因此,中职学校在机械工程及自动化专业建设与优化时,应当注重师资队伍的建设。中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当充分发挥教师在教学过程中的关键性作用,同时明确中职学校机械工程及自动化专业教学相关要求,注重教师结构的优化,并加强教师师资队伍建设,不断提升师资队伍的整体素质和质量,推动我国中职学校机械工程及自动化专业教学的不断发展,为社会培养更多机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行机械工程及自动化专业师资队伍建设时,应当结合中职学校机械工程及自动化专业的实际情况,对专业的发展需求和教师结构与特点进行仔细分析。一方面,中职学校应当不断提高教师的育人素质和专业技术水平,同时提高教师的创新能力和科研能力,并积极鼓励和支持教师进行进修,不断提高学校的师资力量。另一方面,中职学校应当不断完善教师制度和工作制度,让教学经验丰富的教师充分发挥传、帮、带的作用,指导年轻教师的发展,同时积极鼓励和支持教师树立终身学习的理念,提高中职学校机械工程及自动化专业教师的整体水平。 二、构建实践教学体系 实践教学体系即是在教学过程中以实践教学为目的,不断提高学生的工程意识和实际操作能力,培养学生的技术应用能力和创新能力。目前,面向社会培养更多的实践型人才和应用型人才是各大中职学校机械工程及自动化专业的人才培养目标。中职学校在开展机械工程及自动化专业人才培养时,应当重点突出对学生的实践能力的培养,在教学过程中构建专业理论技术知识与知识应用能力有机结合的实践教学体系,不断提高学生的问题分析能力和解决能力。中职学校在进行实践教学体系构件时,中职学校应当加强师生间的交流和合作,注重研发实习设备和实验设备,为中职学校开展的实践教学提供服务,同时注重校内实践基地的建设,为中职学校培养实践型机械工程及自动化专业人才提供基础保障。此外,中职学校应当加大校企合作力度,为学生提供社会型实践基地,提高学生的实践能力和自主创新能力。 三、优化和创新教学模式 中职学校机械工程及自动化专业对学生的能力要求相对较高,因此,中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当注重课程的设置和人才培养方案的制定,不断优化和创新教学模式,在确保学生具备扎实的理论知识的基础上,不断培养学生的创新能力和实践能力,为社会培养更多的机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行教学模式的优化和创新时,一方面,应当根据机械工程及自动化专业自身特点,对教学课程进行合理设计。中职学校在设计机械工程及自动化专业相关课程时,应当注重课程群的建设,将专业课程进线管系统分类,以实现“培养大型施工祝艟盼没计、制造与使用管理人才”的中职学校机械工程及自动化专业教学目标。另一方面,中职学校应当注重机械工程及自动化专业课程的动态调整,及时根据市场对机械工程及自动化专业人才的实际需求对教学内容和课程进行调整,使中职学校培养的机械工程及自动化专业人才更加适合社会的需要。此外,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学模式的优化和创新时,应当融入当今社会先进的科研项目,及时更新械工程及自动化专业课程教学内容,确保中职学校机械工程及自动化专业课程具备学科前沿性。 四、完善教学体系 中职学校在进行机械工程及自动化专业建设和优化时,应当根据学生发展和社会实际需要,结合中职学校自身的实际发展情况,同时借鉴国内其他中职学校机械工程及自动化专业游戏经验,不断完善教学体系。一方面,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学时可以采用分段式宽口径教学方式,在前期注重对学生进行机械工程及自动化基础知识和基本技能的培养,在教学后期根据学生自身发展和社会对机械工程及自动化专业人才的实际需要,对学生进行专业培养。另一方面,学生应当制定中职学校机械工程及自动化专业人才总体培养目标,并围绕制定人才培养目标开展日常的机械工程及自动化专业教学,不断提升中职学校机械工程及自动化专业教学质量。 五、落实实验和人才培养质量保障体系建设 中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,应当对教学服务意识不断进行强化,鼓励和支持教师在机械工程及自动化专业教学内容和方法上的改革和创新,同时倡导机械工程及自动化专业教师积极进行教研教学,不断提升教师的科研水平和教学实力。中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,也应当大力推行产学结合的教学模式,积极开展实验式教学,并加大在专业实验室建设的投入,不断丰富和完善中职学校机械工程及自动化专业实验教学,在提升中职学校机械工程及自动化教学质量的同时,使中职学校机械工程及自动化教学具有专业特色。 中职学校开展机械工程及自动化专业建设优化时,还应当注重人才培养质量保证体系的建设。中职学校应当在现有的教学模式和制度的基础上,制定全方位教学质量管理目标和制度,同时完善机械工程及自动化专业教学评价体系,不断提升中职学校机械工程及自动化专业人才培养质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才。 六、结束语 随着我国工业化进程的不断加快,社会对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大。因此,中职学校在培养机械工程及自动化专业人才时,应当注重师资队伍建设,构建实践教学体系,优化和创新教学模式,同时完善教学体系,并不断落实科学研究和人才培养质量保障体系建设,加强机械工程及自动化专业建设与优化,使中职学校机械工程及自动化教学根据专业特色,提升机械工程及自动化专业教学质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才,推动我国机械工程及自动化行业的不断发展。 机械工程与自动化论文:论机械工程与自动化的关联 摘 要:随着科技的进步,机械工程与自动化在实际生活中的应用也逐步的扩大,而其地位也越发显得重要。这两门学科主要的研究也涉及到更广泛的内容,如:电产品的设计、开发、制造和控制。而我国科技不断进步,改革开放也不断深入,与国外的交流也越来越紧密。又因为在本国有这丰富的土地资源和特别多的廉价劳动力,所以外国的许多制造业都选择在我国投资办厂。正因如此,国内的工业加工业也像春天的花朵纷纷的建立起来。这一切,都与机械工程和自动化有着紧密的联系,前者带动了后者的发展,而研究两者之间的联系也日益显得重要,能够在实践中把机械工程与自动化如何紧密的联系起来,如何有机化的结合成了我们的首要任务,因为只有这样,才能更好的促进我国的经济建设和发展。 关键词:机械工程 自动化 关联 一、引言 机械工程与自动化是两个本身就具有内在联系的学科,而机械工程它所涉及的领域相当的广泛,比如:国家农业,国家工业,国家交通运输业,能源开采业等等。机械自动化又同时为这些行业提供非常的大的技术支持,使得它们的工作效率有着显著很的上升,从而从这一方面推动了我们经济发展的步伐。自动化则是在机械工程的基础上用机器的自动化代替人工的智能操控,它依靠的是先进的技术手段,用机器的智能化代替人工操作,大量的人力被节省下来,有效的提高的工作上的生产率和生产安全。所以,把机械工程和自动化有机的相结合将大大的节省人力,提高生产水平,同时也确保了生产的安全性,尤其是在一些高危险行业这一点显得特别重要。 二、机械工程与自动化的内涵 (一)机械工程的内涵 机械工程是一门同社会各项生产事业关系都很紧密的学科,而机械设备又可以多方面的应用与很多不同的生产事业,如果从它的功能上来分的话它包含:粉碎型机械、动力型机械、原材料搬运和交通运输设备等等;而按照服务门类的对象分的话它包含:农业机械、工业机械、交通运输等。机械在研发、设计、制造和使用需要经过几个不同的工作阶段。所以机械工程能够分成许多个小的分支。比如,机械制造,机械研发,机械维修等等,每个学科之间都彼此的相互交融,互相促进的科学发展体系[1]。 (二)自动化的内涵 定义:自动化指的是在生产过程中,依靠在机器上设定的程序或预先发出的指令在机器自动完成工作,能够比较少的实用人力,甚至在工作过程中不需要人力的参与来自动进行生产。简化日益复杂的机械化的操作,是自动化的目的所在。比如:现代轮船、汽车等交通工具都有应用自动化的简化操作。自动化如学科果要完善的话,还需要现代技术和产品的研发,其中更多的是必须要融入电子学和数学学科的知识。在自动化产生以来,在很多企业在生产加工中都实现了半自动化或者全自动化。这门技术广泛的应用于实际生活中的各行各业,甚至连国防事业都有应用,这一学科很大程度上推动了国民经济的快速发展。 三、机械工程与自动化的关联 随着社会的迅猛发展,我们对生产效率的要求也随之节节攀升,由于这一原因,机械化工程和自动化技术之间的关系更加的紧密,更加的密切。要使得机械工业生产产品、生产技术向着自动化的方向发展,而且要将各种各样的机械零件都归入自动化生产的过程中这一目标实现,我们必须得在机械生产领域不断扩大推广。 国外的发达国家,他们对于自己的自动化生产都设置了比较完善的一整套单元体系,以用来提高工业化的生产,同时在设计结构方面能够自动化的组合和安装,以促进集成化、微型化的控制装置模式的建立。微型便利化的自动化操控装置和一体化电动机装置在实际的应用中有着操作便利、性能可靠的优势,这种机械工程的自动化发展模式能够大量的节约了劳动力。而自动化技术在提高工程质量、节约资金和能源、提高国民经济的快速发展、加强自己国家的国防事业等等各个方面都有着重要的作用。我们能够从劳动生产中解放出来,能够从事管理和研究工作,能够是脑力与体力劳动的完美结合,有了它们才有了今天的我们,想想在短短的几十年前,我们从事的什么样的生产,而如今又是什么样的生产,这一切的一切都要归功于机械自动化的发展,一切都要感谢机械工程和自动化的完美结合[2]。 四、发展机械工程与自动化关联的方法 前面我们提到了机械工程和自动化和它们紧密结合的那么多好处,那么我们下面将说说如何发展机械工程与自动化的联系。现代科技迅猛的发展,尤其是计算机技术和现代科技的飞速进步,从而导致微电子技术与机械工程相结合。目前,机电结合已经发展成为自动化机械工程技术的发展趋势。但是我国当今的科技水平和计算机水平和国外比起来还落后很多,所以,在机械工程的自动化过程中跟国外比起来有很多的不足,也因为这样在自动化工程生产产品也会很大方面的影响产品的质量。对于这一情况,我们国家应该加大科技发展的投入,发展更多的创新人才,从而来使得我们国家的机械工程和自动化的完美结合,从而全方位的提高我国的产品质量。 想要事项机械工程与自动化的有效结合,需要各方面的软件和硬件方面的支持,在软件方面尤为重要,这一切与计算机水平息息相关。首先,我们应该先发展集成化综合软件的升级和分级计算机操控系统的全面发展,这样才能实现生产无人化、自动化。在发展机械工程和自动化的关系时,首要任务就是要促进两者之间的和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展为首要策略,把理论的研究全面的与系统工程在机械工程领域的实际应用中去。这只是一方面,在另一方面。还要加强重点优秀技术的研究,充分的迎合现代化发展对机械工程和自动化的要求,深入的研究目前的电子计算机操控技术、提高微型计算机的应用、和提高与此相关联的固件与硬件软件的技术;深入的研究自动化机械工程中相关联的仿真技术,科学的应用数字化的模拟,精确的应用计算机模拟技术对自动化系统的计算和实验[3]。 五、结束语 无论哪种技术的开发与发展都离不开人,认识这一切的来源,而这一切也都是为人服务。所以,要强化自己的科学技术,计算机水品等等,就必须培养出更多的杰出的人才。机械工程行业既是生产行业同时也是服务行业,是每个国家经济发展必不可少的一项产业支柱,不管哪个国家都在不断给各类机械制技术创新,而我们国家要想赶上国外先进的国家也要从这一方面下手,革新自身的科学技术和机械制造,从而提升自己产品的技术含量。而作为一个企业也一样,把自动化有机的结合在机械工程技术上面,发挥更大的优势,从而更多的节约劳动力,并且提高产品质量用来跟上时展的脚步。为促进我过经济发展起到有力的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅议机械工程与自动化中PLC技术的重要性 摘 要:文章对PLC技术进行了简单的阐述,对PLC的通信功能及特点进行了分析,具体说明了PLC在机械工程及自动化发展中的重要性以及PLC技术在机械工程自动化领域的应用现况,为PLC技术在机械工程自动化的广泛应用打下了基础,也为机械工程与自动化的发展提供了支撑。 关键词:PLC技术;机械工程与自动化;应用;分析 1 引言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。目前,在机械工程及自动化领域中,PLC技术已经得到了广泛的应用,国内各行各业的自动化水平都得到了一定的提高,为国家的发展和人们生活水平的提高提供了技术支撑。本文对PLC技术在机械工程与自动化领域的重要性进行了分析,以供参考。 2 PLC技术及特点 PLC是目前工业领域单台设备自动化控制的典型设备,具有体积小、安装方便、编程容易、可靠性高以及不易受干扰的特点。近年来,PLC技术发展越来越快,软件、硬件以及技术开发也有了较大的进步,功能越来越强大,系统的兼容性和开发性越来越好,使PLC的性价比也越来越高。现在,PLC已经开始广泛应用在机械、化工、电力以及冶金等领域,成为自动化控制的重要支柱之一,大大推动了机械工程与自动化的发展进程。 PLC技术主要包括过程控制、位置控制、生产监控、顺序控制以及生产管理等,而完成这些复杂控制必须解决控制设备与PLC处理器优秀之间的通信问题,而通信技术最重要的是保证通信的正确性和稳定性。PLC技术的通信功能是最稳定的,下面对PLC技术进行数据传递或共享的特点进行具体的分析: 2.1 采用国际标准通信协议。PLC的生产厂家为了便于PLC的推广和用户使用的方便,规定使用统一的国际标准通信协议,这样不仅使不同的生产厂家的PLC系列产品的生产互换性大大提高,还极大的方便了用户进行维修,提高了PLC产品的通信开放程度。 2.2 现场总线的接口契合度。大多数PLC生产厂家都生产现场总线,并且在通信领域广泛使用,如目前在PLC中广泛使用并且已经进入国家标准的DeviceNet、Profibus、AS-I总线。这些现场总线与PLC接口的契合度极高,大大保证了通信的稳定性。 2.3 简单化的程序编辑。大多数PLC生产厂家为PLC用户设计了专门的计算机与PLC进行通信的软件,进行程序翻译,减轻了用户的编程工作量,使PLC编程不在受限于专业人员,大大降低了PLC编程的准入门槛。 3 PLC的应用及重要性分析 3.1 PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 3.2 PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3.3 PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 3.4 PLC技术在各个生产领域的重要性 目前,PLC已经成为世界上大多数国家实现机械工程自动化的标准设备,它的应用范围已经覆盖了冶金、化工、交通、娱乐和食品等所有的轻重工业领域,是自动化领域用途最广,也最为重要的控制设备。在2009年,全国的PLC生产件数高达一千五百万件,而2010年的产量达一千八百万件,2011年的最终产品达到了二千三百万件。经统计,这些PLC产品的最终使用的领域如表1所示。 表1 PLC的使用领域分布表 4 结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。本文通过对PLC在各个领域自动化设备中的应用,论述了PLC在机械工程与自动化方面的重要作用,为PLC在自动化控制领域的推广提供了支持。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程与自动化的关系 摘要:科技水平的不断向前发展,工业生产规模的不断扩大,使得机械工程及自动化技术得到了大力发展,本文基于机械工程与自动化技术的概念及其应用,分析了机械工程及自动化技术的关系,并总结了其未来发展策略,机械工程与自动化技术的综合应用提高了生产效率,极大的促进了经济效益和社会效益。 关键字:机械工程;自动化;关系 引言 机械工程自动化,即自动化技术在机械制造过程中广泛推广与应用,已达到更快速的加工原材料的同时实现机械生产过程中的原材料流动速度的加快,进而提高了劳动效率,也使得机械工程自动化技术得到飞速发展。自动化技术的应用不仅促进了机械工程的大力发展,也利于自动连续生产,以达到优化生产效率和简化生产过程的目的。就目前我国整体机械化水平程度来看,自动化水平还处于初级阶段,水平较低。因此我国还需大力发展机械工程自动化技术。 1.机械工程概述 机械制造过程中生产必备基础工具为机械设备,依服务对象划分可分为交通运输、工业设备、农业机械。依功能划分可分为动力机械、粉碎机械、交通运输机械及物料机械,依照工作原理划分可分为热力机械、透平机械、仿生机械及流体机械。依照服务产业划分可分为农业机械、化工机械、矿山机械与纺织机械。机械设备须经过不同的工作性质阶段如研究、开发、设计、制造及应用等阶段,因此,依照工作性质可分为互相衔接配合的几类系统,如机械科研、机械设计、机械制造、维修、运用等。以上各学科的充分融合发展使得机械工程细化为许多学科分支,各学科的交织发展使得各分支相互促进和渗透。现代化技术、科学技术的不断发展及社会化进程的不断深入,使得机械工业对于国民经济的发展越发重要。 2.自动化技术概述 自动化技术即指生产过程中主要依赖预设指令或者程序自动完成相应工作,不依赖或较少依赖人的干预。自动化技术来源于人们简化控制过程及实现机械代替人类来实现简单重复工作的目的,及便利人们日常生活如汽车、飞机的使用。大量机械设备的使用使得控制系统越发复杂,使得单一的手工控制无法实现。应用数学、电子学等方面的发展也促进了自动化技术理论的发展。随着自动化水平的不断提高,传统的单机、局部的生产制造自动化发展为全盘、综合的自动化进程。目前,大部分生产企业的生产过程都实现了半自动化或全自动化,使得生产环境变得高效、高速、优质。这些企业通常采用了许多自动化装置、电子仪表及计算机控制技术,而不是仅采用单机的自动化装置。目前自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模不断扩大,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。这些应用如联合钢铁企业的自动化应用(开采矿山、冶炼、选矿、轧制、运输包装及剪裁)。总之,自动化技术目前已经得到并将进一步扩大其应用范围。 3.机械工程与自动化技术的关系及其发展策略 3.1.应用现状我国有关自动化在机械工程的应用方面还很有限,在管理和生产方面还采用传统的方式,人才管理机制模式方面大多数企业也是直接由外国引进,这种管理模式表现在理论性强,人员专业素质高,但实用性不高,因为没有形成适合企业自身与中国国情的人才模式,使得其在本土不适用。从机械设计方面来说,现阶段大多设计部分都是照搬照抄,而且设计水平较为低下,且设计常常不能有效转化为具体科技成果。从工艺技术水平方面来说,目前加工初级阶段如精细加工等已经得到较为广泛的应用,但是复合加工还有待加强。 我国自动化在机械工程方面尽管已经等到了广泛应用,但是仍然存在一些问题:(1)缺乏实用型人才。最近一段应用过程中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中,技术应用程度低下。(2)实践经验不足。目前我国主要注重理论知识的培养,而实践经验不足,当然在理论知识和实践经验的培养中,应不断培养创新精神,这样才能不断在实际中提高机械自动化技术。在应用方面,我国实际应用的广度和深度都不够,缺乏正确的科研投入与对专业人才的重视及没有形成特有的自动化的管理模式。 3.2.两者之间的关系机械工程与自动化技术中存在非常密切的关系,机械工业采用自动化的生产方式,使得生产技术自动化、机械工业产品得到大力发展。零件的机械加工中引入数控、程控、自动化的生产工艺及工程的思想全面引进系统节省了人力物力及提高了经济效益。自动化机械装置的一体化及微型便利化进程使得生产过程维护方便、可靠性高、设备的自锁功能使得其无需工作人员的监视和维护。机械工程自动化过程中电子计算机技术、各类自动化装置的应用极大的提高了劳动生产率,并且保障了机械工程质量、降低消耗成本、资金的积累,促进了经济的发展。机械工程自动化的引进使人们不需花费大量的精力在复杂、繁重的体力劳动中,也可以一定程度的减轻脑力劳动。所以,自动化技术促进了机械工业的发展,而机械工业也在一定程度上提供了自动化迅速发展的平台。 3.3.发展策略 3.3.1.深化机械工程自动化方面的科学研究。机械工程自动化系统需要大量的优质硬件和软件,因此,应促进分级计算机控制系统和集成化综合软件的全面发展以实现自动化、无人化的生产。在巩固自动化与机械工程之间的关系,促进二者相互促进相互发展的过程中应以注重理论基础研究、坚持科学发展战略,开展新型转换能量技术、装置的研究,新型调速交流技术、理论、新线路、新机电、新器件的研究。优化自动化系统监控检测技术,以提升机械自动化工程中在线检测的精度、可靠性及自动化测试水平、效果。提高自动化机械工程技术中的仿真技术,利用计算机及数字模拟等技术实现大型系统参数及总体结构的设计及实验、以达到选择最佳参数和系统的目的。 3.3.2.努力提升自动化应用水平。机械操作人员主要对生产过程进行技术管理,及管理自动化技术装置、系统中采用的各种计算机等装置。因而相关技术操作人员应该具有相应的操作技术和自动化技术相关理论知识,否则难以保证自动化系统的正常运行,因此应该加强操作人员的培训以提高其自动化应用水平。 4.总结 机械工程与自动化技术的应用都极大的促进了我国工业经济的发展,因此如何理解并处理好二者之间的关系至关重要。机械工程与自动化技术的结合极大的增加了劳动生产率,且便于操作和管理。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探索 摘要:针对江西理工大学当前机械工程及自动化专业建设及人才培养中存在的问题,从专业建设的思路、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践与就业保障体系、专业反馈机制和自行考核评估机制、教学内容和教学手段及教学管理等方面探讨本专业的结构优化与人才培养模式,进一步提升教学研究型大学机械工程及自动化专业的人才培养质量。 关键词:人才培养;教学改革;机械工程;专业建设 作者简介:古莹奎(1976-),男,河南南阳人,江西理工大学机电工程学院副院长,工程实训中心主任,教授;何学文(1971-),男,江西赣州人,江西理工大学机电工程学院副院长,教授。(江西赣州341000) 基金项目:本文系江西省高等院校教学研究省级教改立项课题(课题编号:JXJG-10-6-1)、江西省教育科学“十一五”规划课题(课题编号:09YB428)的研究成果。 中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)08-0038-02 机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器,主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷,机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革,明确建设思路与方案,优化专业结构,加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。 一、当前专业建设和人才培养存在的问题 当前,机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题,严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面: (1)学生知识面狭窄,课程内容落后于时代,缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。 (2)教学方法呆板,过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。 (3)重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,理论脱离实际,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神,过于守成,缺乏创新。 (4)较浅的人文底蕴,大学教育习惯于按专业招生,分专业培养。在培养过程中过于强调专业,忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育,不利于学生的多样化和个性化发展,无法适应社会的快速发展。 (5)渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时,局部培养过于职业化。在学生培养过程中,应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养,不仅要让学生学会学习、学会工作,还要使学生学会探索、学会创造,避免将本科生培养成单一的技术工人。 (6)学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制,并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配,尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置,但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导,抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课,造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现,不利于学生专业素质的培养。 (7)具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历,难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。 二、专业建设与优化的途径 鉴于以上种种不利因素的存在,江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念,进行结构优化,改革教学方法,主要采取以下措施。 1.明确专业建设的思路 作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业,江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。 明确提出其建设思路为立足江西,面向市场,面向矿山、冶金行业,把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,完善特色培养模式的教学计划和教学大纲;加强师资队伍建设,推动和深化教学改革,改革教学内容、课程体系、教学方法及手段,强调理论和实践的紧密结合,积极探索高级应用型人才的培养规律;进一步加强校企合作,加强校外实习基地的建设,大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设;推进科技服务水平和科研水平。 2.继承与拓展已有教学科研成果 在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下,紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势,将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。 3.以服务地方、行业经济为导向,制定复合型创新人才培养方案 作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业,江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任,找准人才培养与地方需求的最佳结合点,与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面,为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业(矿业工程、有色冶金、钢铁冶金)对机械类人才的需求,确立“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式,使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中,学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。 4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式,按照用人单位的“零适应期”要求,共同对专业课程体系进行规划,形成能够满足不同用人要求的专业课程体系,增设专业必修课模块,使每个特色专业方向设有3~5门的特色专业课程。把课程建设作为重点,制定课程建设规划、教学改革方案,全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线,加大投入力度,全面推进课程建设。 5.转变教育观念,大力培养创新型教师 建设开放型、多元化师资队伍,以专业特色和行业背景为要求,制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划;同时,采用灵活的用人机制,聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师,共同参与特色专业的教学工作。 6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系 积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究,进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设,并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法,以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设,实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系,使实践教学围绕特色专业课程,从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式,使毕业设计面向生产一线,面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下,实现毕业设计现场化、工程化,进一步增强学生的工程实践背景。 7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制 经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制,定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查,及时了解市场、社会动态、时代需求,做到及时进行教学计划和课程体系改革,保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方,由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督,使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设,加强学校与合作企业的联系和沟通,使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。 8.改革教学内容和教学手段 着力改革课堂教学手段,加强教师与学生间的互动,要营造民主、宽松的学术氛围,激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体,加强多媒体教学手段的研究,提高多媒体课件的制作质量,使传统教学手段与多媒体教学形成互补,出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合,避免重复讲授,提高授课和学习效果,并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造,通过优化组合、改造、整合和更新实验,使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验;为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等,使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。 9.加强教学管理 全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案;进一步加强教学督导制、助教制,形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来,促进学生主动参与教学过程,充分调动其学习的积极性和主动性,全面提高课堂教学效果。 10.加强学生思想与学业的引导 为学生配备学业导师和思想导师,对学生的思想问题进行疏通,学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导,避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野,加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设,精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。 三、结束语 机械工程及自动化专业在建设过程中,始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标,以加强教学能力建设为重点,以改革人才培养模式为优秀,将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密,在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前,江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向,在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生,已建设成为江西省“十一五”重点学科,江西省品牌专业,并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 [摘 要]作为一种新型控制技术,PLC技术能够把数字运算和机械操作结合起来,其最初是由传统继电器技术发展而来的,最终发展成为了综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。现阶段,在我国的机械工程及自动化领域当中,PLC技术已经获得了相当广泛的运用,为社会的进步与经济的提高提供了必要的保障。下面,本文就针对机械工程与自动化中PLC技术的应用进行简单分析,以供参考。 [关键词]机械工程与自动化;PLC技术;应用 目前,随着工业化与信息化的快速发展,就针对于一个国家的工业发展而言,机械工程与自动化水平是一个非常重要的标志。从本质上来说,通过PLC技术的科学运用,能够在很大程度上促进工业生产自动化水平的提升。本文主要探讨在各个领域自动化设备中PLC的应用,并且分析机械工程和自动化中PLC的重要作用,进而为自动化领域中PLC的推广提供参考依据。 一、PLC技术的基本概述 (一)PLC技术的内涵 现阶段,就针对于我国的工业领域来说,PLC属于单台设备自动化控制较为典型的设备,有着不易受干扰、可靠性高、编程简单、安装快捷以及体积小等优点。最近几年以来,PLC技术得到快速发展,技术、硬件以及软件的开发都得到了十足进步,功能强大,系统开发性与兼容性比较好,PLC技性比较高。在冶金、电力、化工以及机械等方面PLC得到广泛应用,是自动化控制的主要支柱,推动了自动化与机械工程的持续发展。PLC技术包含生产管理、顺序控制、生产监控、位置控制以及过程控制等,要想将这些复杂控制完成就需要将PLC处理器优秀同控制设备之间所产生的通信问题解决,对于通信技术的重点是确保通信的稳定性与正确性。 (二)PLC技术的特点 从本质上来讲,PLC技术在通信方面,有着较强的功能性特征,以下几点分析PLC在数据共享或者是传递中的主要特点。第一,程序编辑简单化。大部分的PLC生产厂家均为PLC用户设计了专业的通信软件以及计算机软件,进而完成程序的翻译,使用户编程工作量得以减轻,进而使得PLC编程不在仅仅局限在专业人员,PLC编程门槛大大的降低。第二,应用国际上标准的通信协议。为了方便PLC用户的使用以及PLC的推广,PLC生产厂家规定需要使用国际统一的标准通信协议,这样在一定程度上提高不同生产厂家PLC产品进行生产互换的可能性,同时还为PLC用户的维修带来了便利,使PLC产品通信开放程度得到大大提高。第三,现场总线界面之间的契合度[1]。PLC的大部分生产厂家都能生产出现场总线,并且广泛应用于通信领域中,比如,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、以及DeviceNet总线。这类的现场总线同PLC界面有着较高的契合度,在一定程度上使通信稳定性得到保证。 二、机械工程与自动化中PLC技术的应用分析 (一)PLC技术在远程通信控制中的应用 在F代通用的机械自动化控制系统中,其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此,随着科技的不断创新与进步,PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身,根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作,为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中,应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控,并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值,当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时,表示此时设备运转出现异常,同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱,无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查,诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控[2]。 (二)PLC技术在逻辑运算中的应用 在自动化控制系统中,PLC对于逻辑运算与数据处理有着非常重要的影响作用,例如运算功能、数据筛查功能、数据传输功能、数据转换功能、数据位处理功能以及控制开关量等。利用PLC运算功能,进而对生产数据进行处理,比如数据的分析、采集以及工作总结等,目前大部分的造纸工业、冶金以及食品等都是通过PLC对数据信息进行监控。通过PLC控制开关量,可以使软接触点得到有效的增加,进而使工业自动化系统质量得以提升,企业能够节省大量的物力成本与人力成本,对比传统意义上继电器,其可靠性较好、操作简单、便于维修、迅速控制,目前基本上能替代大多数的继电器。 (三)PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 简单来说,应用PLC技术控制自动化系统,就是指系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中,用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求,根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点,合理改造PLC控制指令,优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下,实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入,使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化,若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作,直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温,如果水温低于100℃就显示红灯,并控制加热电路正常工作,及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控,是一个过程化控制。截止到目前为止,世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制,PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展,还为企业经济效益的提高,乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外,PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域,改变了传统生产制造模式,影响着国民的工作与生活。甚至直到现在,PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。 三、结语 总而言之,现阶段,我国已经进入了高速发展的信息化时代,并且,随着工业化的不断推进,机械工程及自动化水平已经逐渐发展成为我国工业发展水平的评价依据。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持,对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。在日后的发展过程中,要求我们应该加大对PLC技术的投入,促使其能够更好的为工业发展提供帮助。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用分析 摘要:随着社会的不断进步以及经济的快速发展,我国的机械制造行业也得到了较快的发展,进而就对机械工程中的设备自动化技术提出了更高的要求。而不断的将PLC技术应用在机械工程的自动化过程中,对于有效的提高机械工程自动化的工作效率以及有效的推动自动化控制和提高自动化生产的重要技术力量都具有至关重要的作用。因此,我们应加强研究与分析机械工程与自踊中PLC技术的应用,进而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中,从而不断的提高机械工程的自动化工作效率。 关键词:机械工程;自动化技术;PLC技术;应用分析 PLC技术主要是一种综合使用机械操作与数字运算的一种控制装置。因此,PLC技术就具有一定的体积小、应用性高以及工作效率高等优势。而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中对于有效的解决传统机电控制系统的构造复杂、可靠性差以及能耗高等问题具有至关重要的作用。因此,我们应不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化中,进而有效的促进机械工程行业的快速稳定发展。本文就针对机械工程与自动化中PLC技术的应用展开具体的分析与讨论。 一、PLC技术的特点 通过对PLC技术特点的认识与了解,我们可更高效的将PLC技术运用在机械工程的自动化技术中,进而有效的实现机械工程的自动化性能。下面,就针对PLC技术的特点展开具体的分析与讨论。 (一)使用国际标准通信协议 使用国际标准通信协议是PLC技术所具备的主要特点。其中,相应的PLC生产商为了有效的保证PLC技术的推广和用户使用到的便利性,就有效的使用了国际标准的通信协议,进而就在一定程度上有效的增加了人们使用的便利性。此外,不断的在PLC技术中使用国际标准通信协议,还能在一定程度上增加市场的流通性,从而不仅能够有效的方便人们对设备的维修与保养,而且还有效的提高了PLC设备的使用效率。 PLC技术生产厂商为了有效的减轻用户的使用难度,就在一定程度上简化了PLC技术的程序算法,以此有效的提高了人们的使用效率。此外,PLC技术的生产商还专门设计了连接计算机与PLC设备之间的通信软件,进而不仅在一定程度上降低了技术人员的使用要求,而且还在一定程度上提高了PLC技术设备的使用性能。 (三)现场总线的接口契合度 现场总线的接口契合度的质量在一定程度上影响着PLC技术的使用质量。其中,多数的生产商都可生产出一定的现场总线,并且不断的将其运用在通信领域中,以此来有效的提高PLC设备的使用效率。 二、PLC技术在生产自动化控制中的应用 随着机械工程行业的不断快速稳定发展,PLC技术在生产自动化控制中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效的实现了机械设的自动化生产,从而也就提高了机械设备的运行效率。下面,就针对PLC技术在生产自动化控制中的运用展开具体的分析与讨论。 在机械工程的生产自动化控制过程中,PLC设备主要是通过模拟参数控制模块、位置控制模块等六个模块来有效的达到工业生产的自动化目的,进而不断的提高机械设备的自动化性能。此外,在将PLC技术运用在机械工程的自动化生产中,还应不断的对机械工程的生产过程进行细致的调查,进而有效的对相应的控制对象进行调查,以此来了解相应自动化设备的使用性能,进而不断的提高机械设备的使用效率,以此来有效的保证机械工程生产过程的高效运行。 其中,当PLC技术运用在相应的机械工程的自动化中,其中的模拟参数模块就能有效的对整个生产流程进行监控,以此来有效的了解整个生产流程的运行情况,从而有效的促进机械工程的自动化技术获得更高的控制精度。而PLC技术对整个机械工程自动化过程的控制主要包括:对锅炉温度的控制等。通过对锅炉温度的控制,可有效的保证温度处于一个稳定值,进而有效的促进控制热处理过程的正常运行。此外,我们还可有效的将PLC技术运用在饮水机中,以此来有效的实现饮水机的自动控温目的。 此外,随着科技技术的不断创新以及机械制造行业的不断发展,PLC技术在机械工程自动化过程中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效达到了生产自动化控制的目的,从而也就有效的提高了精密仪器的生产精度,从而也就有效的促进了我国机械制造行业的长期稳定发展。 三、PLC技术在控制逻辑运算中的运用 PLC技术在机械工程的自动化过程中的应用,还可看成为一个二进制开关,进而通过相应的逻辑运算来有效的对机械工程的生产过程进行精确的控制,进而不断的提高机械工程的自动化控制水平。此外,不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化生产过程中,还可有效的通过控制相关开关量的大小以及数据位的处理等,来达到逻辑运算的控制目的,进而不断的提高机械设备的工作效率。此外,由于PLC技术中的逻辑运算功能具有收集生产数据的特性。因此,PLC技术主要用于食品的加工、金属的冶炼以及造纸加工等行业中,进而有效的达到生产自动化控制的目的,从而提高生产的效率。 四、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 PLC技术不仅可以应用在控制逻辑运算中,而且还可应用在系统的控制和远程的通信控制中,进而不断的达到生产自动化控制的目的。其中,PLC技术在机械工程自动化中的应用,可有效的检查出系统自身所出现的问题,进而及时的采取相应的解决措施,以此来有效的实现对设备故障点的检修与保护,从而不断的促进系统的正常运行。此外,PLC技术还可及时的感知故障的发生情况,进而通过一定的逻辑运算功能,来有效的对系统所出现的故障问题进行报警,从而促进机械设备的正常运转,以此来有效的提高设备的运行效率。 五、总结 随着机械制造行业的快速稳定发展,不断的研究与分析机械工程自动化中的PLC技术的应用,对于不断的提高机械设备的运行性能以及有效的实现设备自动化生产的目的都具有至关重要的作用。因此,我们应首先认识与了解PLC技术的应用,进而认识到PLC技术在生产自动化控制中、控制逻辑运算中以及系统控制和远程通信控制中的应用,进而不断的促进PLC技术在机械工程自动化过程中的应用,以此来有效的提高设备的运行性能,从而有效的实现自动化生产的目的,以此来有效的促进我国机械制造行业的长期稳定发展。 机械工程与自动化论文:自动化技术在机械工程中的应用与发展 【关键词】自动化技术 机械工程 发展 随着自动化技术的发展,在国内外都受到广泛关注,提高了对其应用和发展重视程度。而自动化技术在机械工程中的应用在减少经济投入、改进生产技术、提高劳动生产率等方面发挥着巨大作用。但是我国的自动化技术在机械工程中还处于起步阶段,发展还不很稳定。因此将自动化技术高效的应用到机械行业中去是机械领域发展的首要任务,促进我国机械自动化水平的提高和国际竞争力的增强。 1 自动化技术在机械工程中的应用 在社会生产中将自动化技术应用到机械工程中去,在提高产品生产率、降低产品生产成本、缩短产品生产周期、提高企业的经济效益方面发挥着重大重要。而自动化技术在机械工程中的应用主要体现在以下四方面。 1.1 装配系统 机械工程中应用自动化的装配系统对机械行业各方面的提升都有很大帮助。自动化的装配系统是一种将不规则形状的零部件按照一定的技术标准,采取搬运、调试、组合、检验等手段,将其组合在一起形成一件完成的产品的过程。确保机械产品质量的重要环节就是装配工作,应用自动化的装配系统代替了传统依靠人力的技能去操作的复杂工作程序,在节省人力消耗的同时增强了产品的质量和产品的生产效率,是机械工程中一项重要的应用。 1.2 加工系统 在机械工程中应用自动化的加工系统将从多方面提升机械制造工作效率,自动化的加工系统能够自动的进行加工循环工作,另外还能够自动的进行工件的装卸工作。自动化的这种加工系统在某种程度上取代了工人的体力劳动,减少了机械生产中由于人为因素而导致的操作失误的事件发生的几率,有效的保证了产品的质量和产量。 1.3 物流供输系统 自动化的物流供输系统在机械工程中非常重要,是不可缺少的组成部分。它能够将制造系统中所需要的成品或原料运送到相应的指定地点,使产品运输更加简便快捷,自动化物流供输系统主要表现形式有自动输送系统和单机自动装置等,促进了机械工程的进步。 1.4 信息流 自动化的信息流在机械工程中的应用主要包括产品数据管理系统、计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计和计算机辅助制造等,产品数据管理系统主要是指在设计生产过程中对其产生的数据和信息加以管理的系统。计算机辅助设计是设计人员采用计算机的图形设备进行机械设计工作的技术。计算机辅助工艺设计主要起中枢纽带作用,优化工艺设计的质量,提高设计工作效率,并使其标准化程度加深。计算机辅助制造主要指在生产过程中采用计算机技术,提高产品生产率。 2 自动化技术在机械工程中的发展前景 自动化技术在机械工程中的发展要以企业生产的实际需要为原则,如若违背了这一原则,会使我国的机械的自动化应用发展产生偏离,与科技发展脱轨,不能够为社会创造更多的经济效益。只有结合我国国情和实际发展情况对自动化技术加以有效利用,才可以实现机械自动化效益最大化,增大国民经济效益。 2.1 结合企业实际情况引进自动化技术 在将自动化应用到机械工程时要考虑企业自身的实际情况,根据其实际生产情况进行引进,防止出现自动化技术引进与实际需求想脱离的现象,还要充分考虑企业的经济实力,在企业具有良好经济承受能下时再加以引进,确保自动化技术为企业带来经济效益。另外我国自动化技术应用虽有一定成效,但仍处于初级阶段,发展投资少、见效快的自动化技术还是符合大多数企业的实际情况,只有集合企业实际发展情况,已实用为发展的原则,自动化技术才能有效的促进企业的发展,提高企业的经济效益。通过发展实用性强和适合企业的自动化技术,为我国自动化技术奠定坚实的基础,将企业现有的机械设备有效加以利用、改造,在此基础上对自动化技术不断熟悉,实现机械的自动化技能。 2.2 结合国情引进自动化技术 自动化技术具有很多优势,将其应用到机械工程中去是时展的必然趋势。在实际应用中要充分考虑我国的国情,不能以下完全实现机械的自动化,要逐渐的经历一个过程,一步一步的有规律的进行。有计划的从简单的机械开始应用,然后到复杂的机械全面实现自动化,建立一套健全的机械自动化应用体系。在我国改革开放之后,和其他先进国家相比,机械自动化技术水平还是相对比较落后的,发展过程也不是很顺利,因此需要我们不断积累经验,从我国实际国情出发,同时借鉴发达国家的技术和制定符合我过自动化发展的方案。根据时间实际生产需要引进相关设备。在引进发达国家的先进技术时要取其精华、去其糟粕,不能全盘接收,不断学习发展。实现我国机械的自动化全面应用,实现生产过程全自动化的目标。 2.3 为自动化技术发展奠定坚实基础 发展机械的自动化需要做好其基础建设,加强自动化应用的基础工作和推广工作。不仅要发展主机的应用,还要配套发展零部件和控制系统。自动化应用到机械中的关键就是生产大量自动化水平高和性能优的机电产品。自动化实际生产过程中,在系统的质量耐性和结构等方面都对其有着重大影响,依靠相关产品的技术更新,实现机械与自动化技术结合的良好发展。而其信息的交换、运算和判断等都要与计算机信息处理技术相结合应用,自动化的发展离不开相关的技术打下的坚实基础,只有在良好的技术基础上才能有效的实现自动化技术的优势,将其应用到机械工程中实现机械行业的快速发展。 3 结论 机械行业的发展对于我国综合国力的提升具有重要作用,因此我们要加强对机械行业的发展,使其与科学技术发展同步,逐渐引入新科技,实现其自动化。将自动化技术结合我国实际国情应用到机械工程中去,将二者完美结合,健康的走上高效、高能技术之路。
工程测量专业论文:非测绘专业工程测量课程设计论文 摘要:分析非测绘专业工程测量的课程特点和教学要求,结合目前教学中出现的一些问题,提出教学改革设计思路和针对不同的教学内容的课程活动设计,并结合在教学上体现“以学生为中心”和在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,提出能反映多样化和多层面化的考核项目的综合考核办法。 关键词:工程测量;课程设计;教学改革;评价方案 《工程测量》课程是我院开设的一门专业基础课,主要面向土木工程、建筑学、工程管理、工程造价等专业,本课程培养学生系统地掌握工程测量学的基本理论和基本技能,学会常规测量仪器的操作,了解测绘新仪器、新技术的原理及其应用,同时熟悉地形图的应用,能够从事相关专业中的测量工作,具有使用各种测量仪器的的能力,更好地从事测量方面的工作,以便更加适应社会需求[1]。 1工程测量课程基本信息 1.1主要内容 《工程测量》课程主要内容:水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、测量误差、小地区控制测量、地形图的基本知识、大比例尺地形图测绘及应用、建筑工程施工测量、道路工程测量、房屋建筑建筑物变形观测等[2]。该课程教学主体上分为两大模块:理论教学和实践教学,理论教学主要教授学生测量基本理论与方法,实践教学主要是使学生正确熟练操作仪器并掌握相关的测量技能,具备解决工程施工能力。 1.2学时安排 我院的《工程测量》课程共48-64学时,3-4个学分,每学年有9个~11个班级授课,年修读学生300人以上。 1.3与其他课程的关系 《工程测量》以建筑材料、建筑制图等课程为基础,同时又为建筑施工、砌体结构、地基与基础等后继专业课程提供必要的基础知识。既是前面所学课程的延续,又是学习后续课程的基础,只有掌握了本课程的主要内容并运用其它的专业和基础知识,才能熟练完成项目施工过程的技术指导和管理。 1.4教学中出现的一些问题 随着教学深入,也暴露出一些问题。主要有:(1)学生没有吃透测量原理、不能很好的理论联系实际[3];(2)在实践操作中有诸多不合规范的操作习惯;(3)部分学生心态浮躁不得更适当的学习方法、不能潜心研究学术问题。例如:不注重知识的连贯性学习;(4)面对棘手问题不能够发散思维立足于新的视角合作的解决;(5)课程考核不能全面客观的反应学生对该课程的学习掌握程度[4]。2工程测量课程教学改革设计思路课程体系与内容的改革围绕相关专业培养目标,以人才培养质量及人才全面发展、社会需求为导向,根据工程测量课程的教学特点和行业发展的新要求,不断探索和深化教学改革,做到课程体系改革与教学内容改革有计划、有措施、有特色的落实到教学中的每一个环节。(1)在理论教学上,教学内容吸取国内其他更高水平院校同行的先进经验;深入到社会项目上,与一线的技术员和专家共同探讨;优化和完善工程测量教学大纲,适当删减过时保守内容或者仅作简单讲述;(2)在实践教学上,积极加强校内实验室和校外实训基地建设[5];通过测量技能大赛、产学研结合等多种方法,促进学生动手能力、创新能力;积极增加投入购置新型教学仪器设备,努力改善教学条件以满足教学要求;加强与生产单位以及测绘仪器销售商的交流;(3)在教学方法和教学手段上,形成了以授课课件、实践操作录像等方法相结合的立体感官教学方法[6][7];严格要求学生遵守测量规范和操作程序、培养良好的专业工作习惯,提高学生们的专业素质;通过参加专业比赛,锻炼并检测学生的测量技能,进一步提高学生们的测量专业知识;(4)另外,关注提高学生的“测、绘、算”技术能力,使学生熟练掌握全站仪,了解GPS测量技术[8],学习CASS成图技术,让学生尝试结合EXCEL编写简单的计算软件;(5)在考试改革上,采用综合性笔试和平时性考核项目的多维度考核办法,不断探索优化更加客观的考核方式,以全面的反映出学生参与该课程学习的程度以及获得该课程总体知识、能力、素质综合成果的体现程度。 3工程测量课程目标 (1)掌握各类普通测量包括水准测量、角度测量、距离测量和小区域控制测量的基本原理和测量方法;并会正确规范熟练的使用各种常规测量仪器包括水准仪、经纬仪和全站仪;(2)会结合现行规程规范和选取合适的仪器,设计一般性的测量方案,并进行有效率的测量和内业处理包括建筑工程施工测量项目、建筑物变形监测项目。 4工程测量课程活动设计 4.1各类普通测量以分组比赛类型教学 下面以四等水准测量为例作介绍。(1)目的:使学生正确熟练的操作水准仪;使学生深入的掌握水准测量原理、四等水准测量的规范操作工序和规范的水准内业处理,培养学生扎实的专业基础和提高实操水平;(2)活动安排:水准测量原理、四等水准观测方法、内业处理流程、学生练习水准仪、普通水准测量实验,计划4课时;分组完成四等水准外业、内业,提交成果资料,计划2课时;成绩和总结,评定成绩并总结问题、分析原因,计划2课时;(3)评价方案:仪器操作与观测方法占30%,观测记录和内业处理占30%,观测记录和内业处理,占30%;小组总结报告占30%;出勤占10%。 4.2建筑工程施测量以案例分析来完成教学 下面以民用建筑施工测量为例做介绍。(1)目的:了解施工测量任务、特点及测设的基本工作;掌握测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法;掌握民用建筑施工放样流程;(2)活动安排:课堂讲解施工测量任务、特点及测设的基本工作,计划2课时;课堂讲解测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法,计划2课时;观看民用建筑施工放样现场教学视频,课堂提问学生,总结分析施工放样流程,学生完成案例分析学结,计划4学时;(3)评价方案:课堂提问占40%;民用建筑施工测量案例分析学结占50%;出勤占10%。 4.3建筑物变形测量以完成项目类型教学 (1)项目目的:使学生了解建筑变形测量的意义与重要性;理解建筑物变形测量的施测内容与测量方法;熟悉建筑物变形测量项目的整个流程;(2)活动安排:收集该项目相关的资料,了解此建筑物的变形情况,配置测量仪器,制定观测计划,计划2课时;布设水准点、观测点,做垂直位移测量,计划2课时;布设控制点和工作基点,做水平位移测量,计划2课时;处理数据,整理项目成果,并给出项目结论及建议,计划2课时;(3)评价方案:外业测量占30%;观测记录和内业处理占30%;项目总结报告占30%;出勤占10%。 5工程测量课程学习评价方案 理论考试内容围绕教学大纲进行,在学期末组织学生考试。其他考核项目在授课期间进行。制定如下考核方案:(1)综合性笔试,占总评成绩比重50%,评分标准依据参考答案评分;(2)小组数据和总结报告,占总评成绩比重10%,评分标准是水准测量占25%、角度测量占25%、距离测量占25%及小区域控制测量占25%;(3)建筑工程施测测量案例分析总结,占总评成绩比重10%,评分标准是民用建筑施工测量案例分析总结占50%,工业建筑的施工测量案例分析总结占50%;(4)建筑物变形测量项目成果书面材料,占总评成绩比重10%,评分标准是成果精度统计及质量检验结果占30%,变形测量过程中出现的变形异常和作业中发生的特殊情况汇总占20%,变形分析的基本结论与建议占30%,附图附表占20%;(5)课程论文,占总评成绩比重5%,评分标准是把握测绘科学前沿动态占40%,内容充实可靠占50%,论文形式要素正确占10%;(6)出勤,占总评成绩比重10%,评分标准是旷课、迟到、早退酌情扣分。 6总结 结合工程测量课程特色和学习目标,在非测绘专业的工程测量教学实施中体现“以学生为中心”,分别从不同知识板块设计教学活动,并在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,才能更加客观全面的反映出学生参与学习的程度以及获得知识、能力、素质等综合成果的量度,这样才能更好的达到工程测量课程的教学质量与效果,为社会培养出适应企业需求的技术型人才。 作者:许善文 唐小方 单位:广东白云学院 工程测量专业论文:工程测量专业测量工作实践报告 过去的两个星期中,在老师的带领下我们开始了对“工程测量”这门课程的实习。工程测量这门课,是需要理论与实际结合的。实习是大学生活的第二课堂,是检验真理的试金石。在课堂上,书本中抽象的叙述说明往往使我们一下难以很好掌握,但当我们面对着实物实际的操作后,我们将能非常迅速、牢固的掌握相关的知识点。更重要的,实习能使我们在能更加熟练、精准的操作基础上,更贴近实际运用的作业,及独立的完成所需的测量实际任务,这样也是大学生锻炼成长的有效途径。所以,深知实习重要性的我必须认真的把握好这难得的学习机会。 现在回头看来,两周的实习酸、甜、苦、辣俱全。我们的第一项任务是选择控制点。在实习的第一天,由于对计算方法的不熟悉,我们的计算结果一直误差甚大,只能通过不断对照书本,与其他组的组员共同探讨查找问题,慢慢更正。由于计算公式比较复杂,加上反复的计算,使得大家头痛手酸。有些组员脸上也显出沮丧的情绪……直到第二天,当我们的数据结果终于与放样后的实际结果相符,我们才感觉到苦尽甜来。另外,我们的第二项任务是四等水准测量。当我们辛辛苦苦花了一天时间好不容易测完了学校一圈的数据,收工休息时,却被负责计算的组员告知闭合差不合要求,那就意味着我们一天的努力化作乌有……每天的每天,我们都必须在酷暑或雨水的陪伴下,扛着仪器携带着相关计算物品,在学校内外紧张忙碌,连午休时间都舍弃。我们的精神和精力都消耗了不少。 从这两周实习的日子中,我从中得到很多更宝贵的东西: 首先,通过实习,让我发现我在平时学习中存在的很多知识漏洞。课本上介绍仪器使用的知识都比较抽象,到了真正实践中的时候,我们未能很好把书本知识应用到实践中,还需要老师再次进行指导。在近距离的接触这些实物,能我更牢固的掌握相关的知识点;也能令我提高对仪器的操作的熟练、精准程度(比如能够迅速对中整平)。 其次,通过这次实习,有利于培养我做事严谨、认真、不畏艰难困苦的作风。不论是对中整平时的重复精确瞄准还是在放样计算时反复检验计算数据(以确保放样时的原数据正确),每个步骤都尽量做到脚踏实地、一丝不苟,使误差尽可能的减小,及时发现错误及时检查;不论外界的环境的恶劣,克服一下就算不了什么;正确面对困难,学会静下来耐心的思考分析问题,能够独立借助书本找出解决途径。做事要又负责的态度,若因为自己而造成了错误要主动承担并积极补救。 第三,通过实习对培养我们团队协作精神有促进作用。它增进了同学们之间的交流和团结,互帮互补,分工合作,共同面对、解决困难,共同寻求如何更快更好地完成任务的方法,提高小组工作效率,确保进度的完成。 再有,我发现我们实习经验还较欠缺,在发现问题时不知如何解决。比如在做四等水准测量时,记录数据中突然出现两个“红K-黑”差值达100多,当时不知是怎么回事。之后明白是前后尺拿调换了。这次测量仪器的使用和实地的测量实习工作的开展,让我们更直观接触到了土木工程测量这个学科,也为我们今后走上工作岗位后,更好更快地使用仪器、控制测量发放奠定了坚实的基础。也让我们明白了水利工程专业的实际操作性强的特点,触发我们今后要更加努力学习专业知识,并要加强理论与实践相结合的方式方法,从本质上提高自己的专业水平。因此,实习在大学生活中是非常重要的。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力。以后我会珍惜每次的实习机会,多去挖掘课堂上无法获及的东西,为自己事业的成功打下良好的基础。 为时两周的测量实习结束了,虽然开始时大家都感到好累,但看到我们的收获我们大家还是很高兴的。我觉得自己学到了很多的东西。对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会。控制测量和地形图测绘过程的整体概念有了一个良好的了解,我学会了更熟练的使用水准仪、经纬仪等测量仪器与工具,并且全站仪有了一些基本的认识,对较好的掌握图根控制测量、地形图测绘的基本理论与方法,很好的巩固了理论教学知识,提高了实际操作的技能。原先老师在课堂上讲解的测量知识也都在实践中得到应用,并发挥了重要的作用,从而相互对照将我的测量知识和水平提高了不少,现在想来这场痛苦的实习是必要的. 同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性:每个人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响工程的进度,甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成.这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情。虽然有时间我们会因为一些实习中的自己的想法和大家吵的耳红面赤,但大家都想着这样把要完成的这次实习完成的更加完美。 在这次的实习中我们对以前的学习又有了更深刻的认识: 1.水准测量。学校水准路线,这个主要是为了给以后的做导线测量奠定基础.在检验所测数据的时候,做到发现错误立即解决对读数超线的时候立即返工,同时还发现第三测量工作一般都在规定的记录表格上如实地反映出测、算过程和结果,表格中有计算校核,∑a一∑b=∑h,这只说明计算无误,但不能反映测量成果的优劣。外业结束后,进行高差闭合差的计算,在限差允许的范围内,即按水准路线长度或测站数进行调整,若超过限差,必须重测。只到合格为止。 2.角度测量。在角度测量对于我们专业科的学生来说要求非常高,用的是DJ-2的仪器。这就要求 做事严谨的作风,对于每一个细节都不能马虎。在每一个间歇点上,检验如果超限则立即返工重测。在实习中为了避免大的误差我们也都总结了不少经验,例如我们采用盘左和盘右观测取平均数的方法,可消除照准部偏心误差、视准轴不垂直于横轴、横轴不垂直于竖轴的残余误差。但竖轴倾斜误差不能采用此法消除。竖直角观测时采用此法可消除指标差的影响。又如在短边上的端点观测角度时要特别注意对中,照准目标时要尽量瞄准目标的底部,因为它们对测角的影响与距离成正比。为了消除度盘的刻划误差,需要配置度盘的位置,每测回变换进行配置。在角度测量时我们遇到的主要问题是主要是仪器下沉和路边行人带来的影响。由于做导线的时候选点都较远,过往的车辆行人都是很大干扰,所以有时候必须在人少的时候抓紧时间干。角度测量过程中,让我们都看到了严谨作风在干活中的重要性,经过角度测量后我们更好的团结到一块。 最后经过每个组员的和谐工作我们也完成了图的工作,看到我们花好的图大家也都兴奋不已。测量也算接近尾声了,感觉收获真的不少,当然其中不乏老师的教诲和同学的帮助.今天还于我们组的同学交流测量中的经验大家感觉收获都很多,有的说仪器的展点很重要关系到误差的大小,对于架仪器及测量的速度可以说是一次飞跃,在我们面临各种问题的同时我们也学会了解决问题的方法。对于以后踏入社会有了一个很好的的接轨。感谢学校给我们的这次机会,让我们能更好的迎合社会需求。 工程测量专业论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量专业论文:高职工程测量技术专业毕业设计存在的问题及对策分析 摘 要:通过对测量工程技术专业学生在毕业设计过程中的现状及心理动态分析,总结毕业设计过程中存在的问题,给出相应的解决方法以充分发挥毕业设计在培养与提高学生综合能力中的作用,为学生顺利走上工作岗位打下坚实的基础。 关键词:高职院校;毕业设计;工程测量技术;教学质量 毕业设计(论文)在培养大学生探索真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。大学生毕业设计(论文),是我国高校制度化、规范化和科学化管理中一项十分重要的工作,毕业设计(论文)质量的提高,直接关系到我国高教的健康发展。同时,毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平、学生毕业认证的重要依据。 我校毕业设计安排在最后一个学期前8周。绝大部分学生已经就业,课程已基本学完,时间比较长,学生可以安心做毕业设计。但是,学生难于综合运用多学科理论知识,独立思考能力较弱,自学、自控能力普遍较差,学习目标不明确,积极主动性不强。如何充分发挥毕业设计在培养与提高学生综合能力中的作用成为亟待解决的问题。 我校"工程测量技术"专业2014年被四川省财政厅、教育厅批准立项建设四川省高职院校重点专业,同时带动测绘与地理信息技术、大地测量与卫星定位技术、工程测量与监理三个专业群的发展。本专业培养德、智、体等全面发展,牢固掌握工程测量基础理论和专业技术,从事工程建设中的测量及相关工作的高级应用型人才。本专业行业特点鲜明、专业性强、学生在行业内的就业率高,学生能在毕业设计中充分发挥自己的专业特长。 1 毕业设计的作用 针对我校测量专业学生的教育和人才培养实际情况,既注重传授专业知识,又注重培养学生的实践能力。鉴于学生的自学能力、自控能力较差,学生的基础知识不扎实,接受新知识的能力弱,在培养学生的自主学习的积极主动性和创新性等方面存在不足,在一定程度上限制了学生实践能力的培养和创造性的发挥。毕业设计阶段是让学生接触实践、培养自主动手能力和培养学生将理实相结合解决实际问题能力的重要环节。 2 毕业设计中存在的问题及对策分析 作者近4年对工程测量专业毕业生进行了毕业设计指导。对于如何对学生进行毕业设计指导,才能更好的培养学生综合运用多学科基础理论知识,联系生产实际,提高分析问题、解决问题的能力,才能更有助于提高学生的独立思考的能力,是值得探讨的问题。 (1)选题。 选题是关键。客观选题、避免盲目性是提高毕业设计质量的前提,毕业设计题目选择是否合适,直接影响着毕业设计的质量。选题要得当,因人制宜,有的放矢,难度适中,把握好分寸。选题不要超出学生的能力和学习时间的限制,做到难度适当,使学生既能完成任务,又能受到锻炼。 毕业设计题目的难易程度与学生实际能力相适应,不能仅仅从表面上判断简单就盲目选题。部分学生既不了解设计内容又不完全了解自己的能力,仅凭感觉进行选题,结果往往不切实际;部分学生选题时,自认为避难就易,只求毕业设计顺利通过,但是往往出人意料,一旦动手撰写才发现“不知该组织哪些内容,该如何去组织论文内容?”;而有些同学则担心没有数据而选择一些综述性的题目。故而需要指导老师根据学生的实际情况指导选题。 为了避免学生选题的盲目性,提前下达毕业设计任务指导书,指导老师要对学生进行毕业设计动员,使学生充分认识其重要性,充分了解毕业设计的内容、要求,明确毕业设计的具体时间安排、注意事项以保证后续毕业设计的顺利进行。指导老师敦促学生根据任务指导书的要求,启发学生结合自己的兴趣与专业特长有目的地去查阅相关文献、资料,了解课题所涉及的相关专业知识,明确自己的目标,以达学生正确选择毕业设计题目的目的。 (2)定题。 学生为主导,指导老师是关键。学生选题后,指导老师一定要认真耐心的与学生沟通其毕业设计思路,确认学生是否明确自己要做什么该做什么又该如何去做,以确保毕业设计的顺利进行。对于已经明确思路的同学,要求学生根据自己的实际情况列出毕业设计进程时间安排。对于选题难的同学及时做思想工作,耐心疏导学生,尽量避开综述性的题目,选择实践性较强的题目为宜。 对于部分有情绪或不服管理的学生多点耐心,多点沟通,多点疏导交流,慢慢的改善学生的情绪状态,通过与学生分享故事、讲案例,一次次的与学生交流谈心,端正学生的态度,提高学生的积极性,使学生意识到选题定题的重要性,以防枉费时间和经历。 (3)参考文献资料。 在选题以及毕业设计进程中指导老师合理利用多媒体资源,制作合适的ppt、word共享资源,多引导学生该如何去获取参考文献资料。有了参考文献,指导老师选择合适的案例引导学生该如何利用好参考文献、如何通过参考文献去获取自己需要的相关信息资料。通过引导学生正确利用参考文献,使参考文献在毕业设计指导中发挥应有的作用,同时也为学生顺利撰写毕业设计论文打下基础。 (4)毕业设计进程指导。 首先,将毕业设计期间需要完成的各项工作进行列表统计,计算每项工作的完成时间,拟定合理的毕业设计进程计划。 毕业设计定题后,学生往往感到很困惑,不知如何开始。在进行论文撰写之前,指导老师首先要求学生根据毕业设计题目,拟定搜集提纲、参考资料。使得学生在进行论文撰写前有充足的时间准备,梳理思路。思路清晰后,制定详细的毕业设计进程计划并对时间做出合理的分配,指导老师确认时间安排的合理性。对于时间安排不合理的同学,给予耐心的沟通交流,与学生共同协商拟定合理的进度计划。 其次,根据计划稳扎稳打获取数据、撰写论文。 指导教师根据学生的实际情况进行指导安排,在指导过程中,老师自始至终要注意启发和引导学生积极主动思考,培养学生的独立工作能力,突出对学生综合能力的培养。对于工程测量技术专业学生的一般选题,首先获取y量数据。鉴于学生的安全问题,在校内做模拟实验即可。学生在做实验的过程中会遇到各种问题,老师应引导学生将书本上学的知识应用于实际生产,注重培养学生搜集和查阅资料的能力;鼓励学生要用批判的眼光去阅读材料,鼓励学生大胆设想、探索。因为毕业设计本身就是一个让学生充分发挥自己才能和想象力的锻炼机会。指导教师能正确引导,定使学生收获不少。 最后,督促学生按时段完成任务。 指导教师定期听取学生汇报毕业设计进度。严格按照计划进行考勤、进度抽查,因材施教并做出分类指导。学生的毕业设计进程如有变动,需主动提前与指导老师沟通,说明情况。部分同学存在老师推一推就走一走,不推就停不前的现象。这就需要指导老师与学生悉心交谈,摸清学生的个性和心理,根据个体的差异采用不同的措施,督促学生按时完成任务,明确其自身的责任,渐渐养成主动完成任务的习惯。 (5)过程管理。 教学实践发现,毕业设计制度与管理方面存在很多不足,但最为突出的是在“过程管理”方面。“过程管理”松懈会造成大部分学生对毕业设计漫不经心,不去认真查阅资料,数据东拼西凑,通过复制粘贴的模式撰写论文内容。指导教师对毕业设计指导与管理方面从制度化管理、过程化管理等方面严格要求,严格考勤,每周按时完成相应毕业设计的工作量(实验、论文撰写等),学生定期向指导老师汇报论文进展情况,以便于及时发现问题解决问题。将综合指导与过程管理有效地用于毕业设计各个环节,实施过程监控、指导和管理,从而确保毕业设计质量,提高人才培养水平。在毕业设计指导过程中,要注意督促学生严格按计划规定的时间节点完成各项工作。 随着计算机网络技术的发展,网络资源的丰富便捷为一些学生通过东拼西凑完成论文提供了可能,但同时也为毕业设计指导提供了方便。对学生最有利的毕业设计指导方式是面授指导,对于不能参加面授指导的学生来说可以退而求其次,通过电话、QQ群交互或Email的方式与指导老师互动。进而,指导教师在指导毕业设计过程中可以不受时间和空间的限制,所有毕业设计的参与者可当面或通过网络向指导老师汇报论文进展状况,解决疑惑问题。指导老师可以很好的对毕业设计工作进展控制并进行监督管理,确保毕业设计质量。 (6)毕业设计中的其他问题及对策。 在毕业设计指导的过程中发现学生对毕业设计的重视程度不够,自身的综合素质还有待提高。在指导毕业设计的过程中,指导老师要具有良好的心态和耐心,及时准确的与学生沟通思想,做心理疏导,认可学生的努力,让学生端正态度,提高自信心。指导老师及时与相关学生谈话,根据学生的个性和心理,采用适合相关学生的方式方法,谈话随意自然,在谈话过程中端正态度,让学生自己意识到自己的问题所在,给学生提供一个随和温馨的环境,给学生一种归属感。老师言传身教,让学生逐渐明确自己毕业设计的目的和任务,使得学生能够静下心来梳理毕业设计的思路,认真组织内容,从而为毕业设计交上一份满意的答卷。 3 结束语 毕业设计是理实结合的综合教学环节,培养学生综合运用所学基础理论知识和专业技能发现问题、分析解决问题的能力。尽管在毕业设计的各方面还存在一定的问题,但我们相信,在指导教师的悉心引导下,加强指导,强化管理就一定可以把毕业设计水平提高一个台阶。 工程测量专业论文:工程测量技术专业“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式探索与实践 摘 要: 基于工程测量技术专业的发展趋势和当今社会对工程测量技术人才的需求,以枣庄科技职业学院为例,对工程测量技术专业“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式进行分析与探索,以期培养高素质技术技能型人才。 关键词: 四部融合 岗课证相通 工学结合 人才培养 工程测量技术专业是测绘类高职专业的优秀专业,主要培养面向专业测绘、建筑、水利水电、国土资源、城市规划、市政工程等行业的工程测量岗位,从事地形测量、工程测量、变形监测等工作,为各项工程顺利实施提供空间位置信息与测绘技术保障的技术技能型人才。目前,我国正在大力发展数字城市和智慧城市,而工程测量技术是其发展的基础、信息框架和技术支撑,因此,工程测量技术专业的发展具有广阔的前景。 基于行业背景调研和人才需求调研,枣庄科技职业学院的工程测量技术专业定位为“以鲁南地区为中心,辐射全省,服务区域测绘行业发展,培养能够从事工程测量、国土资源测量等测绘生产和管理的技术技能型人才”。具体的人才培养目标为:培养德智体美全面发展,具有良好的测绘职业道德、熟练的专业技能、吃苦耐劳的工作态度,面向测绘、建筑、国土资源、城市规划和市政工程等行业测绘生产第一线,培养能够从事工程测量、国土资源测量等测绘生产和管理的技术技能型人才,为地方经济建设和社会公共事业服务提供可靠测绘技术保障的技术技能人才。 该人才培养目标的实现需要有效的工学结合人才培养模式,枣庄科技职业学院工程测量技术专业经过10余年的建设与多方调研,逐步探索形成“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式。 1.“四部融合、岗课证融通”的人才培养模式的内容 1.1四部融合 “四部”即为信息化课堂教学、开放式实验实训、学生技能大赛和企业顶岗实习四个部分。 1.1.1信息化课堂教学 在数字化资源教学平台(泛雅)上传课程资源,利用课堂管理工具(课堂派)检查学习进度及课前预习和课后复习情况;使用三维模型、仿真模拟软件等教学资源,用以教学观察、分析与处理,实现虚拟现实交互式教学,打破传统课堂学习“看不见、进不去、生产与安全”的难题,帮助学生更好地认知、拓展和交流;将专业课程知识进行碎片化处理,形成以单一任务为优秀的微课视频,录制以提升学生实践技能为目的的规范操作视频。信息化课堂能够有效拓展教学活动空间,扩增教学时间,解决由于实训设备昂贵、生产环境安全、实训师资短缺带来的教学难题,实现“做中教”与“教中做”和“做中学”与“学中做”的有效教学。 1.1.2开放式实验实训 “开放式”主要体现在:一是时间和空间的开放:教师公布各实训室开放的具体时间,学生可以自行选择时间进行实验实训,达到熟练仪器、熟知教学难点的目的;二是实验内容的开放:教师根据各课程的教学内容,设置一系列具有关键知识点的实验项目,学生根据知识掌握情况自行选择,这种方式有益于学生的个性发挥,培养学生的主动性与创新能力;三是教学环境与资源的开放:将教学资料、测量仪器、实训场地等资源向学生开放,保证学生必要的实验环境。 1.1.3学生技能大赛 技能大赛促进教学内容和赛项内容紧密结合,营造竞赛与教学、竞赛与职业技能培养相互促进的良好氛围,推动课程改革和教学质量的提高。 以枣庄科技职业学院为例,学生首先开展专业社团活动,根据全国职业院校技能大赛赛项,以比赛形式展开活动,既能提高学生的专业技能,又有利于选拔优秀选手参加省市比赛。 1.1.4校企顶岗实习 顶岗实习是培养学生的职业技能,检验学生理论联系实践的能力,有助于学生提前接近工作岗位,实习内容主要包含以下几个方面: 1.1.4.1参观生产认知:熟悉测绘企业基本工作内容和流程、各项技术规范。 1.1.4.2岗位责任认知:学习企业内部的相关生产规章制度,了解工作岗位职责及相关岗位工作内容。 1.1.4.3仪器设备操作:掌握各种测绘仪器的工作原理与维护方法;熟悉测绘仪器的具体操作和检验。 1.1.4.4顶岗锻炼:将所学的测绘理论知识应用于实际生产,了解相应岗位对人才的要求,贴近岗位工作,提前步入工作岗位。 1.2岗课证相通 通过多方调研(测绘企业、行业部门、同类院校、已毕业学生),探讨工程测量技术专业的工作岗位及工作内容,并归纳得出相应的工作领域;在岗位分析的基础上,邀请专业建设指导委员会专家、企业专家和一线技术能手到学校进行工作过程分析,确定工作任务及其所需的职业技能和职业素养,将行动领域转化为学习领域,重置专业课程,主次分明,实践合理。 工程测量技术专业在课程安排上将我院工程测量专业职业技能认证的高级工程测量员的职业标准,根据其对应的课程,采用“项目―任务”形式,与相关课程内容相融合,做到职业技能考核内容与专业课程内容有效融合。如下表所示。 表 技能等级证一览表 2.“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式的教学组织 工程测量技术专业的“四部融合、岗课证相通”人才培养模式,将高职三年的学制分成六个学期,其中第1学期主要学习职业通用能力课程,包括文化基础课、测绘基础课程,使学生基本了解本专业的特点和本专业的一些常识,学会一些基本的仪器操作和使用;第2至4学期在前面基础专业知识的基础上进一步学习数字测图、控制测量、GNSS测量等相关的专业知识及技能,使学生基本具备相应生产实践的能力和素质,并且在每门优秀专业课配备1至4周的单项技能训练和课程实习实训;第5学期除了学习职业拓展能力课程外,还将进行高级测量员职业资格技能鉴定和综合实训,在综合实训阶段,将由专业指导教师联合企I兼职教师,带领学生贴近真实测绘项目,进行生产性实习,主要针对测量的某些单项技能进行练习和提升;第6学期进行顶岗实训。在整个实习实训过程中,企业不单纯作为生产单位,而以培训教育为主,根据企业生产项目的不同,专门为每个生产项目量身定制学生培训计划和内容,由企业现场的项目负责人或技术责任人作为学生的师傅,带领每个小的团队进行项目的组织实施,并在整个实习过程中签订学院、学生、企业三方协议,明确规定各方的责任和义务,确保实习实训效果。 3“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式的教学方法和手段 以学生为主体,强调运用现代化教学方法和手段,突出工作过程式教学,注重学生职业技能的培养,把学生的专业能力、技术能力、社会能力作为考试标准。 根据不同学习项目、学习任务的需要,以现场教学为主,辅以案例教学、任务驱动、情景模拟等多种教学方法,以求形成最佳学习方式,提高学生的自主学习能力,有效培养学生的创新思维能力和独立分析解决问题的能力,增强教学效果。 3.1案例教学 通过典型测绘案例,引导学生自主设计测量方案,小组团队设计测量流程,从而将理论知识应用到实际,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。 3.2现场教学 随着课程的深入学习,简单的实训环境满足不了学生的认知需求,需要学生到真实的工作情境中体验工程测量的作业过程。在测绘工程现场,教师针对具体工程任务展开教学,边讲边练,解决学习重难点,极大地提高学生的学习热情。 3.3情景模拟 通过CAD三维虚拟动画、仿真认知软件等模拟工程现场,引入数据进行教学情境设计,使学生在直观、生动的教学情景中领悟现场测量过程,为学生创造仿真施工现场。 3.4任务驱动 在进行项目教学时,教师先给出任务书,明确教学目标和要求,学生根据任务书完成任务计划书,经教师认同,逐步完成任务分解,最后进行成果考核,教师跟踪评价。由于教学任务明确,学习方法具体,考核严格,而且整个学习过程几乎由学生自己设计和执行,提高学生的学习热情,有效拓展专业技能,培养学生的组织、策划、协调及协作能力。 3.5示范教学 工作任务的顺利完成强调每一个环节操作的规范性,在教学过程中教师通过现场示范规范规范性操作,突出重点,讲解难点,使学生有更直观的认识,从而引导学生完成工作任务。 3.6启发引导 对课堂教学内容涉及的知识点,尤其是重难点,提出与之相关的问题,引导学生逐步深入思考,再通过分组讨论,确定主流方案;引导学生通过案例分析得到问题答案,启发学生自主思考问题,调动学生学习的积极性和主动性。 4.“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式的教学组织形式 工程测量技术专业“四部融合、岗课证相通”人才培养模式,采用多元化的教学手段,注重学生职业技能的培养,采取三证(职业技能证书、顶岗实习合格证、毕业证)毕业的方式,保证学生学有所成。在保留传统教学模式优点的基础上,突出高职教育特点,更注重学生独立的测量方案设计和小组技能协调能力。在课程设置上,专业优秀课程采用“教、学、练、做”一体化的项目―任务“课程教学模式开展教学,针对专业技能培养设置的实习实训教学采用“实习・生产一体化”的生产性教学模式开展教学。 4.1“教、学、练、做、证”一体化项目课程教学模式 工程测量技术专业按照“校企合作、工学结合”的办学思路,以技术技能型人才培养为目标,在项目化课堂教学过程中,构建与人才培养模式相适应的“教、学、练、做、证”一体化的项目―任务课程教学模式,使教师的讲、学生的学、练、做及最后的知识考核和职业技能考核融为一体,贯穿整个课程教学过程。具体实施时,将授课教室与实训教室合为一体;将重点内容与实训内容合为一体;将训练内容与考核标准融为一体,采用“边教边学、边学边练、边练边做”的方式开展教学,同时严格考核方式,保证“教、学、练、做、证”一体化教学模式的实施。 4.2“实习・生产”一体化的生产性实训教学模式 工程测量技术专业的实践性很强,要求实验实训内容需与测绘生产实际相贴合,枣庄科技职业学院与多家测绘、建筑企业合作,采用“校企合作、工学结合”的方式,将学校的实训教学与企业的生产项目有机结合,与合作企业共同实施“实习・生产”一体化的生产性实训教学模式。结合真实的测绘生产项目,由专业指导教师负责生产现场指导,企业兼职教师负责质量监督,学生自主完成生产任务,达到校企双赢、学生受益的效果。在具体实施时,要求实训项目必须是实际生产任务;生产任务需由学生为主体完成;学校、企业指导教师需要全程参与生产过程;学校、企业、学生一定要签订三方协议,指导过程计划和考核标准。 5.结语 测绘产业发展迅速,对人才的需求逐年扩大,因此培养高素质技术技能型人才迫在眉睫。本文以枣庄科技职业学院为例,针对高职工程测量技术专业的就业岗位和职业特点,提出“四部融合、岗课证相通”的人才培养模式。通过实践证明,有利于高职工程测量技术专业技术技能型人才的培养,学生职业技能和社会适应能力得到极大的提高。 工程测量专业论文:工程测量技术专业“工学交替”人才培养模式的实施与研究 摘要:本文介绍了“工学交替”的概念,摆出目前面临的问题,并提出解决方案。工学交替育人模式经过两年的实施,取得了显著的成效,真正实现了实习―就业一体化。 关键词:工学交替;进阶入岗;校企合作 工学交替是指在以人为本、就业导向的教学思想指导下,以培养学生合格的职业能力为基本目标,根据职业能力的形成特点,组织学生在学校与企业两个不同的学习场合,分别在课堂与校外生产实训基地两个不同的学习环境,运用不同的学习方式交替完成理论与实践知识学习的过程。工学交替作为职业教育的一种特有模式,要求教育与企业需求相结合。高职院校对学生要进行职业培训,以满足企业对学生职业素质的需要,实现理论与实践的统一,生产与教学的互补与相长。 一、实施背景 我系在对工程测量技术专业进行教学改革之初,为了提高学生实际操作能力,将以前1个学期的顶岗实习时间增加到1.5个学期。通过以上的教学调整,让学生有更多的时间参与企业生产,尽快掌握实际生产技能。通过以上调整,虽然增加了学生生产实习的时间,但也会造成一个问题:校内学习和生产学习是互为独立的两个环节,不能形成一个有机的整体。因此,我系在省示范院校建设期间,对“工程测量技术”专业再次进行教学改革,提出了“工学交替,进阶入岗”的人才培养模式。即从大二开始到大三上学期完成两轮的工学交替跟岗实习,最后在大三下学期完成顶岗实习,使学生在企业从基本技能到专项技能再到综合技能的成长规律层层推进。 二、面临问题 “工学交替”作为一种受国际社会认可的模式,在许多发达国家得到很好的实施,它使学校与企业共同参与教学,培养目标紧贴行业,最终形成学生、学校、企业互利共赢的良好局面。但在实际推进过程中也面临许多实际问题。 1.企业参与积极性不高。实现工学交替最重要的一个环节就是企业能够提供足够的岗位为学生提供实习机会。企业参与实训教学需要大量的人力与物力,国家对于企业是否参与教学还未出台相关的优惠政策,同时,学校也没有相应的配套资金,导致学生在实习期间产生的交通、食宿、补助等开支全都由企业承担。因此,企业参与积极性不高。 2.接受实习生的人数和时间不能固定。企业会根据自己测绘任务的大小和项目时间为在校生提供实习岗位,学生实习与企业测量任务密切相连,因此,企业很难按照教学计划定时定量地接收实习生。 3.工学交替管理不规范。学生进入企业以后,具备学生和学徒双重身份,在实习期内面临学校和企业的双重管理。学校的管理制度和企业管理制度有很大的差异,一方面,不好协调两种管理制度的关系,另一方面,学生对这两种管理模式存在不适应性。 4.缺乏合理的评价体系。工学交替的成绩由企业指导教师和学校指导教师共同打分,其中,企业指导教师打分的比重较高,但往往流于形式,只要按时出勤都会有较高分数,以至于在企业学到什么无法体现出来。有时企业会根据学生在工学交替期间的业绩给予评价,也就是根据学生给企业带来多少利润来给予评价,这与工学交替的初衷相悖。 三、解决方案 首先,由于工程测量专业与传统制造业的不同,企业无法提供固定的工位。因此,我系选择了22家大中型企业作为合作企业,保证了岗位的基数。其次,针对企业对实习生的需求时间不同,我系建立起灵活的教学进度安排,只要保证学生在生产实习的每一学期完成固定时长的实习任务,校内学习和校外实习的时间可以根据企业项目情况做相应的调整。我系和合作企业共同制订了《学生校外实训校企管理职责》《跟岗实习协议》《跟岗实习学生管理制度》《学生跟岗实训手册》等教学管理文件,规范了校企共同管理制度,明确了双方的责、权、利。 四、实施过程与效果 我系对工程测量技术134个班实施了“工学交替”,第一轮跟岗实习是在大二下学期,结合合作企业的项目情况,我系将学生派往四川中歌测绘、四川省德阳地质工程勘察院、中水成勘院、四川金广通科技有限公司等公司,完成了8周实习任务。第二轮跟岗安排在大三上学期,将学生派往中水成勘院、四川金广通科技、四川华尔达、光大测绘等公司,完成了10周的跟岗实习。最后顶岗实习由于涉及学生就业,就由学生自主联系实习企业使顶岗和就业融为一体。工学交替育人模式经过两年的实施,取得了显著的成效。通过前期的调研准浣岷鲜凳┕程管理与监控,固化了与人才培养目标相对应且具有可操作性的“工学交替”人才培养教学模式;建立了一套完整的管理制度与教学文件;通过和企业磨合,探索出了一套科学可行的实施办法。学生通过企业三阶段的生产实习,学到了很多实用生产技能;实习生也为企业解决了技术人员短缺的问题,为企业引进人才提供了更多的考查时间,真正达到实习―就业一体化。 工程测量专业论文:应用型本科非测绘工程专业《工程测量》课程实践教学模式研究 【摘 要】 本文在分析应用型本科非测绘工程专业《工程测量》课程实践教学存在问题的基础上,探索了《工程测量》课程开放式实践教学体系的创新途径:完善测量实训环节,推进教学方式多元化;开展课外创新活动,培养和催化学生自主创新能力的形成;完善考核体系,健全指导体系,建立反馈机制。 【关键词】 应用型本科;工程测量;实践教学;创新;开放式 《工程测量》课程作为工程管理、工程造价和土木工程等专业的一门专业基础课,其实践性非常强。《工程测量》课程实践教学在全面提高教育质量中有着课堂理论教学不可替代的作用,对学生而言,众多的测量知识特别是测量仪器是全新的、陌生的,只有通过测量实训,才能验证和更好地理解课堂上所学的知识,熟悉测量仪器、工具的构造和使用方法,才能真正掌握测量的基本方法和基本技能,它不仅向学生传输知识和技能,而且重在培养学生的动手能力、创造性思维能力、想象能力和分析问题、认真的科学态度和吃苦耐劳、坚忍不拔的工作作风以及团结协作能力,从而为其今后的实际工作打好基础。 课题组成员通过对已毕业的2011级和2012级以及未毕业但学过《工程测量》课程的2013级和2014级的学生进行问卷调查,并且深入建筑施工企业、各大院校进行调研,剖析非测绘工程专业的教学活动中,工程测量实践教学存在的现实问题,并从存在的问题的角度出发,对非测绘工程专业工程测量课程实践教学体系的构建进行有效性探索。 一、《工程测量》课程传统实践教学模式存在的问题 1、实践教学内容陈旧 《工程测量》课程传统实践教学内容中验证性、演示性实训偏多,且偏向测量类、而角度、距离坐标放样等测设类实训少,与实际工程有偏差,不利于学生创新能力和实践能力的培养。 2、实践环节形式不够多样化 非测绘工程专业的《工程测量》课程传统实践教学环节主要包括课内实训和集中实训两大块,且实训项目内容陈旧,课内实训项目在安排上未突出层次感,未能达到培养应用技能型人才的目的,集中实训还是经纬仪测大比例尺地形图项目,未开展数字化测图。 3、实践环节考核形式不够公平、科学 课内实训考核主要是以课内实训报告的成绩为依据,集中实训考核主要是以集中实训报告和实训数据成果为依据,然而在抄袭现象非常严重的情形下,这样的考核方式显然不够公正、科学。此外实训项目一般都是团队合作完成,以上的考核方式未考虑到团队精神的考核,也不能激发学生的求学欲望。 4、实践环节的测量仪器设备的量和质以及维护力度有待提高 由于学校经费有限,又是非测绘工程专业,于是在测量仪器设备的投入上就比较有限。有的学校为了追求量,而一味地降低质,以至于在学生实训过程中,经常出现仪器无法操作的情形。而有的学校却只有光学水准仪、经纬仪,连现在工程上已经普遍使用的全站仪都没有。在维护方面,没有适宜的测量仪器设备所需的存在条件,维护人员没有进行专门的培训就上岗。 5、未突出“个性化培养” 由于是非测绘过工程专业学生,实践项目基本上都是教师提前设定好的,每个小组的任务都一样,没有给学生课余时间提供自主验证的项目。没有给对测量有浓厚兴趣的学生提供相应的提高平台。 6、教师的数量和技术能力有待提高 近几年,国家基础建设项目发展较快,测绘人才紧缺,其次为了满足评估对师资队伍的要求,使得许多年轻高学历教师是踏出校门又跨进校门,由于没有经过大型企业和社会的强化训练,大型项目实践经验严重缺乏。 二、《工程测量》课程开放式实践教学创新体系建立 根据存在的问题,课题组在调查与深入研究的基础上,建立的《工程测量》课程开放式实践教学创新体系由测量实训环节、课外创新活动、评价体系三部分组成。 1、完善测量实训环节 (1)实训项目内容和课时的改革。传统的实训项目的设置大部分都是基础性的,学生在指导教师的演示基础上进行模仿练习,不利于培养学生自主学习能力和创新能力,且经纬仪的使用类项目占课时较多,但经过问卷调查,目前实际工程中使用经纬仪较少,水准仪、全站仪、GPS接收机较多,而能够熟练操作全站仪的学生人数却不多。针对调查结果,本次教改κ导教学环节进行合理配置,以大比例尺地形图测绘这个项目为工作任务,进行学习意境的分解,包含基础、综合、设计和创新型四种类型的实训。其中基础、设计、综合类型的实训项目将涵盖在《工程测量》课程的课内实训和集中实训中,面向所有学生,创新型实训项目的设置是针对工程测量有浓厚兴趣的学生,在业余时间合理借助开放的测量实验室自主研发或在测量教师的指导下完成,突出个性化培养。 课内实训项目内容的设置将偏向水准仪、全站仪、GPS,即加大水准仪、全站仪、GPS使用项目的课时,相对缩减经纬仪使用项目的课时,且增加测设类项目。由于是非测绘工程专业学生,测绘新技术(GPS测量技术)项目课时数不宜安排过多,旨在使学生在掌握常规测量仪器的基础上,了解测量先进技术以及测量技术的发展方向。传统集中实训项目为经纬仪测大比例尺地形图,然而随着全站仪、GPS的广泛使用,微机软、硬件技术的发展,地形测绘越来越自动化,数字化测图则因运而生,其比传统的经纬仪测大比例尺地形图劳动强度小,错误率小,绘得的地形图更加精确、美观、规范,于是应将集中实训项目调整为数字化测图。 (2)教学方式的多元化。传统的教学方式是教师演示指导,跟踪检查学生学习情况,此学习方式太过被动,没有发挥学生的主观能动性。据调查结果,学生生活、学习、工作的地方几乎都有WIFI可以使用,且最常用的互动平台是微信平台,于是可将水准仪、经纬仪、全站仪、GPS接收机的仪器操作和使用过程、成图软件使用过程等制作成教学录像,上传到微信平台上供学生随时随地、不限次数的学习,反复熟练仪器的操作过程,加深记忆。如此实施以后一方面可使在校生在毕业找工作的时候,测量技能仍然很强,另一方面给已毕业的学生再次想学习测量技能提供一个平台。这个微信平台上除了上传教学录像外,还可上传高端论坛上的院士报告,让对测量有浓厚兴趣的学生及时了解测量界新动态,新发展。其次对于全站仪的使用,除了鼓励学生利用业余时间去测量实验室借用仪器练习后,还可建议学生利用全站仪模拟器来熟悉操作,这样双管齐下,可使学生在短时间内掌握多种不同品牌及型号的全站仪的操作方法,也可最大限度地降低全站仪的购买和维护费用。 (3)实训场地的建设。①校内实训场地建设及管理。a、大地基桩引出点的设置。西安翻译学院地处翠华山脚下,整个校园高差颇大,地物类型繁多,是一个很不错的测量实训场所,非常适合进行工程测量实训。于是我们在校园内建立了一个大地基桩引出点,学生可以根据这个点位的正确坐标确定其他点位坐标,不再使用虚拟假设点位坐标。b、测量风雨实训场的建设。工程测量课程的课程安排一般是理论和课内实训交替进行,便于理论知识的吸收与实际操作的升华。测量课内实训都安排在室外进行,几年的测量教学下来发现测量实训教学易受到天气因素的影响,遇到连绵的阴雨天气,往往不能及时安排实训教学,对整体的教学效果造成了极大影响,因此有必要建设全天候的实训场地,类似于为体育课建设的室内风雨操场,可以建设测量风雨实训场。c、测量实验室的管理。为提高资源的利用效率,可推进实验室开放力度,鼓励实验室全面向学生开放,开放实验室指的不仅是时间和空间上的开放,更为重要的是教学内容与教学方式的开放,旨在培养学生的创造能力和综合能力,提高实训教学层次。第一,学生可以利用课余时间反复练习自己没有掌握或者不够熟练的仪器;第二,学生可以利用课余时间完成教学计划内未完成的实训项目;第三,学生可以利用课余时间完成自我设计的测量实训,验证自己的设想;第四,实验室可自行设立自选实训项目,学生通过自选项目参加到指导教师的项目中,不断培养学生的科研兴趣和实践能力。这样可充分调动学生自主学习的积极性,并结合自身情况,有针对性地进行训练,有助于实践能力、创新能力与科研能力的培养。 在仪器的检验校正工作中,可将对测量有浓厚兴趣的学生吸收进来,和实验室教师一块对测量仪器进行日常维护和检验校正,一方面减轻了实验员的工作压力,另一方面对学生测量技能的提高也是非常有益处的。 为了及时了解每台仪器的最新情况,可以建立设备档案,即将每台仪器的基本信息(设备名称、设备分类号、院编号、采购日期、制造号、规格型号、来源、厂家、价格、现状、经费科目、发票号等)均输入EXCEL数据库作为基本资料,另外,每台设备完好状况也要单独标注。如果实训过程中发生故障或损坏,应及时在数据库中更改完好状况,作为仪器维修保养的依据。其次对于每台仪器发生的故障、维修时间也要做好记录,作为设备将来报废的依据。 ②校外实训场地建设。以市场为导向,走产、学、研结合之路有助于巩固学生课本知识,强化其创新创业等实践意识,在相关基础技能的训练基础上培养学生的创新能力。而校企合作是产、学、研结合的有效途径,这种校企合作,可以达到“双赢”,一方面在企业有用工需求时,学校可以为企业输送优秀学生,供企业选拔和录用,另一方面可以聘请企业技术和管理人员来西安翻译学院做专题讲座或参与到学院的专业建设、课程建设、校内实习基地建设等方面的工作中。除了在企业设立学生实训基地,后续校企双方在遵循“互惠互利、相互渗透、优势互补、共同发展提高”的原则下,还可以尝试多种产、学、研结合模式,比如共建实验室,搭建与企业、教师科研项目沟通和互动平台,合作办学等。 2、课外创新活动 (1)大学生创新创业项目。为了提升学生的就业竞争力和岗位职业能力、实现“转型”教育,培养、滋生和催化学生自主创新能力的形成,鼓励指导学生开展一些与工程测量相关的大创项目,如楼群沉降观测项目。 (2)参与教师的科研项目。挑选对测量有浓厚兴趣的学生成立科研小组,和教师一起完成纵、横科研项目以及探索创新型实训项目。 (3)专题讲座。邀请行业专家和测绘仪器厂商进行专题报告,使同学了解生产单位的需求和测量技术的前沿技术,积极探索和实践“校企合作”的方式,将测量实习与测量生产任务相结合,开展产学研实践教学模式,建立产学研基地,为提高学生实践能力提供很好的平台,特别是测绘仪器厂商,在签订仪器购买协议前,和厂商洽谈,可把做专题报告作为购买仪器的前提条件,让其每年免费为学生做一两次报告,通过聆听报告,使学生及时了解仪器的最新动态和发展趋势。 (4)假期在岗实习。学校在组织学生定岗实习时,会按照专业对口的原则,而我们学校没有测绘工程专业,所以由学校来统一安排进行专门的测量实习可能性不大,学生可在工程测量课程完成后,利用假期通过各种途径去测量现场参与测量过程,综合运用测量知识和技能,并进一步获得感性认识。 (5)测量竞赛。通过参加校内竞赛、省级竞赛和部级竞赛三个层次的竞赛,最终实现“以赛促学、以赛促练、以赛促教、以赛促改、以赛促建”的目标,深化教育教学改革,坚持产教融合、校企合作,全面提高人才培养质量。 3、评价体系 (1)完善考核体系。为了杜绝实训成果的抄袭,在给定已知数据时,采用学号或组号关联数据法。课内实训成绩评价指标由技能测试、实训报告和成果以及平时成绩组成。集中实训项目都是一个大项目,需采用团队工作模式,除了要让学生具有扎实的专业知识和熟练的实践技能外,还应培养学生的团队合作精神,使学生能够针对共同任务,分工协作,取长补短,相得益彰,因此可适当地加大过程考核力度,从学生实训期间的学习态度、知识的掌握程度、团结协作能力、学习效果以及最终的实训报告和数据成果等多方面对学生进行综合评价。 (2)健全指导体系。构建高效、优质的实训指导体系对于学生的实训尤为重要。指导体系的构建应注重激发学生的学习自主性和创新性,可通过指导教师队伍建设、指导制度和平台建设三个方面建立。 ①指导教师队伍建设。指导教师可由理论教师和有生产经验的工程人员组成,形成专兼职结合的教师队伍。具有实际工作经验的工程人员可从实习基地的依托单位选派,也可聘具有丰富经验的工程师参与教学,他们能够将实际工作的经验传授给学生,保证学生将来能够快速地适应工作环境。然而近几年,国家基础建设项目发展较快,测绘人才紧缺,聘请生产一线的技术人员有一定难度。若把年青教师派到生产单位去培养,又需要占用较长时间,所以,可先通过实训基地对年青教师进行技能培养,然后送到生产单位再进行生产实践训练,将会大大缩短实训时间,提高实训效果,节约教师培训成本。实训基地要根据学校特点,因地制宜,注重挖掘自身潜力,用较少的代价解决测绘教学中大部分实训问题。此外对于年青教师还可采用导师制,给每位年轻教师配备一名有丰富经验的老教师,或采用激励机制鼓励年青教师开展课题研究和创新活动,使年青教师早日成为双师型教师。②指导制度。为了使学生实训过程中的问题能够及时解决,对于课内实训和集中实训,指导教师必须在实训现场,监督学生的实训过程;对于学生自主开发的创新性实训,实验室实行值班式。③平台建设。为了方便学生之间、学生与教师之间探讨实训问题,我们通过现在主流的线上线下微信互动方式进行交流。 (3)建立反馈机制。为了促进实践教学体系的完善与先进性,反馈机制是必不可少的一部分。反馈机制的主要内容包括两部分,一部分是学生的反馈,学生通过网上评教平台对实践教学内容、教师指导方式、态度、水平等、实验室的相应制度的评价,另一部分是教师的反馈,教师可对实践教学内容、学生的管理等方面提出建议。反馈意见汇总到教学管理部分,然后进行改正完善。 三、小结 本文基于应用型本科非测绘工程专业《工程测量》课程实践教学存在的问题,重新构建了开放式实践教学创新体系,其由测量实训环节、课外创新活动、评价体系三个环节组成,通过在学生中试验,《工程测量》的实践教学取得了良好的成效,突出了应用型人才培养的理念。 【作者简介】 罗利娟(1986-)女,陕西宝鸡人,硕士研究生,主要研究方向:工程测量. 工程测量专业论文:应用型本科非测绘专业工程测量实践教学改革研究与实践 摘要:主要研究用型本科非测绘专业工程测量实践教学改革与实践策略,分析了应用型本科非测绘专业工程测量实践教学的现状,并对其改革途径进行了探讨。 关键词:应用型本科非测绘专业;工程测量;实践教学 工程测量是土建类专业一门重要的专业基础课,综合性、基础性和实践性较强。工程测量教学主要目的是培养学生的实践操作能力以及利用测量技术解决本专业实际问题的能力,因此实践教学是重要且必不可少的教学环节。我校目前有土木工程、道路桥梁与渡河工程及工程管理三个专业开设了本课程,学生需要在两周左右的实习学时设置下系统掌握测量学科基础理论和实践操作能力,教学难度较大,为了保证教学质量,有必要积极探索应用型本科非测绘专业工程测量实践教学方法的改进途径,提高教学效果。 一、应用型本科非测绘专业工程测量实践教学 (一)教学现状 受到历史因素的影响,我国大部分高等教育机构都采用了学年制教育模式,学生需要在固定学习时间内完成设定的学习课程,课程开授时间、讲授内容基本固定,具体到某一课程,相同专业学生需要在相同时间内完成相同课程的学习,学生类似生产线上按照生产工艺流程完成加工的产品,教学模式灵活性不足,压抑学生学习个性和创新能力,难以保证教学效果。各方面因素的影响下,现阶段国家高等院校测量实习延续大部队模拟接受的教学模式,学生要在指定区域内通过导线测量和普通水准测量,绘制单幅1∶500地形图,并在区域内完成道路圆曲线与建筑物的测设任务。这些实习内容对应用型本科毕业生面向的工程单位显得单一,并且对不同专业来说基础部分重复,应用部分淡化。 (二)应用型本科非测绘专业工程测量实践教学存在的不足 1.教学改革受到学制式教育的影响。现阶段,高等教育大力提倡开放式教学以及学分制教学,但是在教学实际中,学制式教育给教学模式改革带来了很多阻碍。固定是学制式教育的最基本特点,在测量实习中,表现为时间固定、地点固定、经费固定,然而测量实习面临着不同的课程设置与天气因素,将工程测量实践固定设置在学期末或二年级暑期,限定条件不够灵活,一些优化改革应用型本科非测绘专业工程测量实践教学的探索缺乏本质上的突破。 2.忽视学生的个性特点。高校持续扩招,导致参加测量实践的学生数量也不断增多,给测量实践的开展带来了较大的压力,指导教师相对学生数量缩减,单个教师指导学生数量从原有的15个左右增加到150人,增加了实习教师的负担,不利于教师个性化教学的开展,难以保证学生的学习质量。 二、应用型本科非测绘专业工程测量实践教学改革实践 (一)教学内容调整 通过对就业学生反馈信息的总结分析,发现非测绘专业学生从事专业测绘工作的几率不高,但是却有很多毕业之后短期从事测绘工作的情况,学生要掌握扎实系统的测绘理论,同时具有熟练精湛的测量技术与方法,将专业理论知识和测量工作实际充分结合起来,解决工程实践问题才能够更加得心应手。根据非测绘专业学生就业情况变化,测量实践教学也应该适当调整,从测图训练逐渐转变为对测绘技术的应用训练,并将测量实践教学划分为穿插训练和集训。 1.课间实验。长期以来,不同专业测绘课程实践实验内容都是相同的,无法适应不同专业的培养目标,因此可以将课间实验划分为必修和选修两部分,其中必修课程实验有水准仪、水准仪测量、经纬仪、观测水平角与竖直角、水准仪和经纬仪校正等,选修课程包括三四等水准测量、地形图测绘、测设缓和曲线与圆曲线主点、观测建筑物/深基坑变形和全站仪使用等。通过选修与必修的划分,要求所有专业都要完成必修实验,在此基础上结合自身专业特点,选择符合自身专业技能需求方向的选修实验,有所侧重。 2.集中实习。非测绘专业测量实践教学也应该顺应工程测绘技术的发展与社会需求的变化,适当增加相关专业地图应用训练,例如数字化全站仪测图正在逐渐取代经纬仪测图,使用能够高精度采集绘图信息,同步记录传输的测绘数据终端完成数据的采集和传输,同时利用通信接口,将测绘数据传输给计算机进行电算化分析处理,结合电子屏幕人机交互编辑补充,直接生成电子地图,而利用电子地图,还可以开展一些针对学生测量实践技能的训练。 (二)教学方法创新 传统的非测绘专业测量实践教学普遍应用教师预留实践课题,采用“学生动手+教师辅导引导”的教学模式,由于学生规模大,而实践教学时间、设备、场地等资源有限,导致很多实践操作都无法真正开展,只能由教师演示,学生走马观花看个大概,没有进行真正意义上的实践教学。在今后的测量实践教学中,教师应该积极应用现代化的教学方法和教具,开展多样化的实验实习,将常规实验与多媒体演示教学充分结合起来,学生操作与教学演示同步进行,获得更好的教学效果。 一些测量实践耗时较长,需要投入较多的仪器设备和资金,给学校带来了较大压力,这种情况下,教师就可以充分利用多媒体技术和网络技术来巩固实践教学效果,在教学实习中引入工程实践中的具体案例,充分调动学生的实践学习积极性,而在实习过程中,教师应该对学生的自主探究学习过程进行适当引导,让学生自己制定解决方案,自己动手,锻炼学生测量实践操作能力的同时激发学生的创新意识。 工程技术快速发展,技术设备更新换代快,要学校购置所有的最新设备和贵重设备是不现实的,这种情况下,学校可以寻求和当地测量设备销售商的合作,由销售商向学生讲解、演示各种新型测量设备原理和使用方法,学生在开拓视野、接触新技术、更新知识结构的同时,销售商也借机更好地宣传了自己的设备产品。 (三)实习成绩评定体系改革 传统的测量实践教学的实习成绩评定一般都采用小组为单位的评定方式,每个小组由4―5个学生组成,通过小组内的比较权衡进行综合评定,而小组之间的横向比较相对缺乏,评定体系不甚合理,各方面角度比较单调。考察学生实习成绩时,不仅仅应该关注学生的实习成果与实习报告,还应该注意观察实习过程中学生之间的沟通交流,学生在实习过程中表现优秀,动手能力强,见解独到,应该给予适当加分,同时还要抽取小组内的2―3名学生进行考察,了解其实习基本知识、仪器操作表现,作为学生和小组的成绩评定组成。 (四)e极建设实习基地 学校应该将实习基地的建设工作上升到和实践教学、实习仪器设备同等重要的地位,测量实习需要在一个固定的独立适用场所,并提前设置埋设三角控制点、水准点,积极建设地形测量测图基地、水准测量基地以及缓和曲线、圆曲线测设实习基地。为了使实习基地能够满足现代测绘技术发展,并能够容纳多个班级作业,同时节省实习经费,需要对场地进行多方考察、反复论证,充分利用校内地物地貌、工厂等场地,建设符合需求的校内实习基地。 实验室建设方面,不同的学校情况与基础导致测量实践实验室建设投入力度产生了较大的差别,通过多年实验室建设经验的总结,认为应该采取多方式、多渠道的实验室建设方法,积极争取学校资金投入,提高资金利用效益,将仪器添置和更新区分对待,保证常规教学仪器,并重点投入重要综合性仪器,少量多次购置高精尖仪器,或者寻求和仪器制造厂商之间的合作,为仪器制造厂商提供展示、新产品的机会条件,积极引入生产实践中没有的先进仪器设备,为学生开拓眼界,同时积极寻求和其他学校、院校的合作,共享实验室资源,提高资源利用率,互通有无,减轻实验室建设的资金压力。 三、结语 基于应用型本科非测绘专业测量教学实践现状,积极探索非测绘专业工程测绘课程教学改革途径,认为需要从教学内容调整、教学方法创新和实践教学基地建设三方面入手,提高测量实践教学实效性。 工程测量专业论文:工学结合背景下的中职建筑工程施工专业《建筑工程测量》校本教材的开发 摘要:工学结合背景下的中职建筑工程施工专业《建筑工程测量》校本教材的开发,需建立校本教材建设的保障措施、明确校本教材的编写依据、设定校本教材内容的结构框架、充分应用校内外实训基地条件,突出地域行业特色;应具有专业性、服务性和新颖性。内容取舍应符合工程项目建设的规律,体现课程专业目标和满足学生职业技能的学习要求,编排的内容应易于学生的理解和接受及职业能力的提高,让学生就业用得上。校本教材还应滚动修订,不断完善。 关键词:中职;工学结合;建筑工程施工专业;《建筑工程测量》校本教材 近年来,建筑企业对建筑测量的人才需求已经发生了一些变化,而目前的中职建筑工程类专业教育教学大多依旧采用传统的《建筑工程测量》教材,教材内容注重理论知识,实训项目教学内容缺乏实际场景的模拟,“工”“学”相互独立局面没有得到本质的改变。接受这样教育的学生在顶岗实践中不能立即独立接任岗位工作,难以适应工作要求,因此必须开发适应工作岗位的校本教材。笔者所在学校的国家中职示范校重点建设专业之一的建筑工程施工专业服务于区域建筑行业对高级测量工技能型人才的需求,开发了工学结合一体化的校本教材《建筑工程测量》和《建筑工程测量实训指导书》,让学生在学习情境中学习理论知识,熟练掌握与运用职业技能。教材的开发方法值得探讨。 一、建立校本教材建设的保障措施 (一)成立编写团队 工学结合的校本教材一定要与职业岗位需求对接,方能提升学生的知识、技能。要建设高度职业性、实用性的特色校本教材,必须组建一个包括有丰富建筑行业施工经验的工程师、测量放线技术人员、测量专业课程型专家、丰富教学经验的一线教师、毕业生等在内的开发团队,并通过各种途径优化团队的组成。工程师、技术人员、课程专家、教师和毕业生共同合作,才能真正编写出基于建筑工程施工测量放线工作过程的校本教材。 (二)建立完善的管理与激励机制 工学结合校本教材打破传统教材的知识编排体系,需要编写人员创造性提炼知识点、技能点,精心编排各个实训项目,比传统的纯理论性教材编写难度大,耗时长,因而需要学校建立组织机构来指导、协调管理教材的编写。笔者所在学校成立了教材编审委员会,全面负责全校校本教材的规划管理、教材的编审加工和印刷出版等事务。编审委员会每个月召开一次工作会议,研究解决教材编写中的重大问题,建立激励机制,提高编写教材的积极性。 二、明确校本教材的编写依据 (一)示范校课程建设要求和培养目标 根据笔者所在学校示范校建设成果要求,建筑工程施工专业的优秀课程建筑工程测量需建设成市级精品课程。因此,在教材开发过程中应重视职业能力的训练,将教材内容与市场需求、岗位要求紧密地联系起来,体现职业特色,凸显校本教材应有特点及优势。笔者所在学校建筑工程测量课程需_到的课程目标如下:(1)学生能操作建筑测量仪器,进行高程测定、高程引测、建筑物轴线定位、楼层标高和墙体标高的测设与控制、建筑(构筑)物的变形观测;(2)能使用测量仪器进行地下管线及周边建筑的监测与保护;(3)能使用全站仪进行测定、测设等工作。因此,教材的编写依据首先来源于这样的人才培养目标及具体的课程目标。 (二)建筑企业对中职学生的技能要求 校本教材的内容源于建筑企业对中职学生的技能要求。学校施工教研室组织行业企业专家和专业教师深入淮安市区及周边地区的建筑企业对毕业生所从事的职业岗位展开了调查,了解到建筑施工测量放线的主要工作内容如下:建立现场施工测量程序组;制定测量放线方案;准备测量仪器;核定位桩及水准点;建立现场控制网;建筑物定位放线;建筑物基础放线;楼层标高控制;建筑物垂直度控制;沉降观测;测量资料归档等。分析研究调研资料,明确了毕业生应具备的测量知识和技能,提炼出现代建筑工程测量的典型岗位工作任务,并以此作为确定教材知识点和技能点的基础,为教材的开发提供有效的依据。 (三)职业技能鉴定中级测量放线工要求 校本教材的内容纳入了中级测量放线工职业技能鉴定专业知识和操作技能(见表1),还增添了仪器的使用与维护、安全文明生产等知识。如此,职业知识技能和双证书制度相关内容就融入了教材,学生一毕业就能凭技能证上岗。 三、设定校本教材内容的结构框架 紧扣“校企合作、工学结合”这个优秀,教材编写组在大量的调查研究基础上,以实训项目教学内容为编写中心,以理论为实训项目服务为原则,建立以测量技能为模块的相对独立的实践教学内容框架;以施工过程为导向的教材内容贴近生产,贴近工艺与实际应用“零”距离对接,浅显易懂,学生能自学,学即能用;实训即岗前培训。最终完成的教材目录章节有:常规测量仪器的使用说明、水准测量在施工场地平整中的应用、基础线的放样及基坑深度控制、建筑物轴线放样及引测、墙体施工测量和建筑施工坐标引测、建筑物变形测量、地形图及GPS应用和建筑施工测量管理等。 四、充分利用校内外实训基地,突出地域行业特色 “校本”的内容是由学校所处的地域、学校的办学思想、办学历史、实际环境、学生的文化背景和认知结构等构成的,强调地域、学校、学生的适应性和特殊性。建筑工程测量课程是一门实践性很强的课程,大多数课时以实训课为主,实训课部分的教材内容需围绕实训基地已有仪器设备等条件编写。笔者所在学校校内实训基地拥有高精度的水准仪、经纬仪、全站仪等设备,专门的测量实训场地能够满足各种地面实训要求。学校与多家当地建筑企业签订校企合作协议,为学生的工学结合提供了校外实训基地,为顶岗实习提供了保障。这些实训基地元素均融入了校本教材。 五、主动寻求外部力量,共建不断完善的校本教材 一部好的校本教材,要与社会岗位需求相匹配,与学校培养目标相吻合,与学生职业发展相适应。这就决定了校本教材编写工作必须有来自各外部力量的支持,在教学与实践中不断完善。学校编写的校本教材经过教学实践后,教材理论部分内容又进行了适当调整与整合。在得到工程技术人员和对外社会培训人员的修订建议后,也对技能实训部分内容进行了增减。修订后的教材让教师好教,让学生好学,让学生学到有用的测量知识,获得“可持续发展”的职业能力,真正实现了校本教材的编写目标。 基于工学结合的校本教材开发应具有专业性、服务性和新颖性,内容取舍应符合工程项目建设的规律,体现课程专业目标和满足学生职业技能的学习要求,编排的内容应易于学生的理解和接受及职业能力的提高,让学生就业用得上。校本教材还应滚动修订,不断完善。 工程测量专业论文:中等职业学校公路施工与测量专业《工程测量》课程教学改革途径 摘 要:《工程测量》是一门复杂程度较高的课程,中职学生的心智尚不成熟、普遍缺乏对学习的耐心与兴趣,因此难以提升《工程测量.的学习成绩。现阶段,许多中等职业学校推行了《工程测量》课程教学改革,在一定程度上激发了学生的学习兴趣、提高了工程测量课的课堂教学质量。本文主要探讨了中等职业学校公路施工与测量专业《工程测量》课程的教学改革途径,旨在促进该门课程教学质量的提升。 关键词:中等职业学校;工程测量;教学改革 0 引言 测绘技术在公路施工领域发挥了重要的作用。随着经济的发展与社会的进步,我国对公路测量人才的需求越来越大。中等职业技术学校是培养技能型测量人才的主要基地,为了提升中等职业学校公路施工与测量专业的育人质量,必须要做好《工程测量》课程的教学改革工作。 1 《工程测量》教学中存在的问题 1.1 教材内容陈旧 部分中职学校公路施工与测量专业所用的《工程测量》教材的内容比较陈旧,大部分章节结构与教材内容在几年内一成不变,难以适应新时期公路施工与测量工作的需求。此外,教材内容与专业培养目标之间的联系不够紧密,即教材内容与实际教学脱节,无法有效地推动教学的进步。公路施工与测量专业的《工程测量》教材内容甚至与其他专业的教材内容雷同,严重影响了教师教学工作的开展[1]。 1.2 教学手段单一 当前,部分教师依旧沿用落后的教学手段,采用“灌输式”的教学方法,而测量学本是一门实践性极强的课程,教师只顾向学生注入理论知识而忽视了对学生的实训教学,从而无法有效强化学生的实践能力,使得学生沦为读书机器,难以运用所学知识解Q实际问题。 1.3 教师的综合素质较低 教师在教学工作中占主体地位,发挥了重要的作用。部分中等职业学校测绘教师的综合素质较低,表现为理论知识不扎实、专业技能不过硬,不重视与学生之间的互动、仅凭分数来判断学生的能力。一些教师不主动接纳、学习最新的公路施工与测量专业的测绘知识,导致自身的知识结构无法得到及时有效的升级,从而难以提升《工程测量》课程的教学质量。 2 《工程测量》课程的教学改革途径 2.1 优化教材内容 陈旧的教材非但无法有效提升《工程测量》课程的教学质量,反而有可能为学生们灌输不合时宜的测绘思想。科学技术是不断地发展的,以往的理论可能存在着一些纰漏,只有不断地更新理论、发现理论的不足之处并加以改正,才能使理论日趋完美。《工程测量》的教材内容也需要得到不断地修正与改良,因此,中等职业学校必须要使用最新的工程测量教材。《工程测量》教材与教学应当尽可能地规范化与统一化,教材编写者应当致力于紧密教材内容与中等职业学校实际教学目标之间的联系。为中等职业学校公路施工与测量专业编写的《工程测量》教材中应有翔实的典型工程案例,如此能够促使学生在学习《工程测量》的过程中结合理论与实践知识,这有利于学生提高自身对测量学的兴趣[2]。 教材编写部门必须要不断地修订教材,使得教材适应现代科技的快速发展。中职学生的对知识的接受能力相对较差,所以教材编写部门必须要结合中职生的认知规律来设置教材内容。教材要详尽地为学生讲授工程测量的相关理论,教材内容的难度设置要合理,可以加入简单易懂、有趣生动的卡通工程案例,从而吸引学生的注意力。 2.2 优化教学手段 公路施工与测量专业的实践性极强,而“工程测量学”本身便是一门应用性较强的课程,因此教师要大力优化教学手段,致力于培养学生的实践能力。为了让学生拥有更多的工程测量实践经验,教师应当多开设实践性的教学环节,采用先进的情境教学法,利用生活情境、游戏情境等情境吸引学生、激发学生对工程测量的学习欲望与积极性。实践性教学环节由课堂讨论、室内实验、课外作业以及室外学习等内容构成,如果课程的内容较复杂,学生短期内无法充分消化所学知识,则应当采取集中实习的教学手段,让学生们置身于合作学习的环境当中,促使他们自发、主动地开展群体讨论工作。 应当采用理论教学与实践教学相结合的教学手段,在理论教学过程中,教师应当适当安排课堂讨论与课外作业,做好曲线测设与陀螺经纬仪使用原理的教学工作。当学生掌握了一定量的理论后,可以与相关施工单位联系,将学生带到公路施工现场开展测量实训工作,从而让学生体验真实的公路施工与测量环境[3]。 2.3 提升教师的综合素质 对于公路施工与测量专业的《工程测量》课程教学工作而言,教师的综合素质是非常重要的影响因素,其在一定程度上决定了课程的教学质量。为此,中等职业学校应当采取有效措施以提升教师的综合素质,可以通过组织针对教师的教学专家讲座以及专业技能培训活动来扩充教师的理论知识储备、强化其专业能力。学校应当建立激励制度,促使教师主动地学习与接纳最新的测绘知识,不断地提高自身的综合素质。教师应当重视与学生的互动交流、耐心地解答学生的各种困惑、采用多元化的评价模式来评价学生,及时表彰学习努力的学生,同时鼓励对《工程测量》课程失去兴趣的学生,从而实现教学质量的提升。 3 结语 当前,国内中职公路施工与测量专业的《工程测量》课程教学存在教师综合素质不高、教材内容落后等问题,因此,大力推动教材内容与教学手段改革、提升教师的综合素质,从而促进中等职业学校公路施工与测量专业《工程测量》课程教学的进步。 工程测量专业论文:高职院校《工程测量技术》专业人才培养规格探析 摘要:针对当前高职院校《工程测量技术》专业人才培养工作中存在的问题,分析探讨毕业学生应具有的知识结构、能力要求,并初步提出实现人才培养目标应遵循的几个原则。 关键词:人才;培养规格;高职;测量专业;探析 近年来,随着国民经济建设发展的需要,开办有《工程测量技术》专业的高等职业院校不断增加。但据了解,目前国家教育行政主管部门尚未出台统一的高职院校《工程测量技术》专业人才培养方案或明确提出《工程测量技术》专业建设的指导性意见,致使各高职院校专业人才培养目标不甚清晰、人才培养质量差异明显,甚至还出现了有的院校由于师资力量的不足而在课程体系的安排方面采取“因师设课”,由于教学设备的缺乏而在教学内容的组织方面采取“偷工减料”,由于学生基础的薄弱而在能力培养的选择方面采取“以单概全”等现象。因此,为了真正培养适应形势需要的符合高端技能型要求的工程测量人才,需要有关院校和教师共同进一步探讨和研究高职院校《工程测量技术》专业人才培养中的知识结构、能力要求、目标规格等问题。 一、高职院校《工程测量技术》专业人才培养目标 专业人才培养规格,涉及到培养什么样的人、人才定位、人才的服务对象等问题[1]。中共中央、国务院《关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》[2]特别强调,高等学校要把“促进大学生思想道德素质、科学文化素质和健康素质协调发展”作为主要工作任务之一;教育部《关于提高高等职业教育教学质量的若干意见》[3]则明确指出,高职院校在学生的培养工作中要注重“加强素质教育,强化职业道德,明确培养目标”。这为高职院校人才培养工作指明了方向。显然,高职院校的人才培养目标定位应突出高职教育特色、实践教学特色,所谓高职教育特色就是产学结合紧密,而实践教学特色就是学生应有足够的动手能力训练时间。因此,高职院校《工程测量技术》专业人才培养目标可表述为,坚持工学结合,以培养学生应用能力为主线,要求学生具备一定的测绘基础理论知识、熟练的测绘专业技能,培养从事地质、矿山、水利水电、建筑、道路建设、土地管理、城市规划、建设监理、能源、测绘等部门工程测量工作的高端技能型人才。这样的培养目标准确阐述了人才定位、培养方式、培养目的、培养要求、就业去向等问题。 二、高职院校《工程测量技术》专业毕业学生的知识结构 知识结构是指一个人所具有的知识体系的构成元素和组成方式。高职院校《工程测量》专业毕业学生的知识结构应体现在,既有基本的时事形势、社会科学和人文科学等方面的知识或常识,又有一定的专业基础、技术基础知识。结合当前测绘理论及测绘应用的发展普及、毕业学生职称评定及继续学习的个性要求,具体来说,高职院校《工程测量技术》专业毕业学生的知识应主要体现在以下几个方面。 1.有较强的政治理论素质。大学毕业生是社会主义事业的建设者和合格接班人,因此,培养的学生必须拥护中国共产党的领导、拥护中国特色社会主义制度,有一定的辩证唯物主义思想方法,有正确的世界观、人生观和价值观,能对当前社会各种现象具有正确的认识和判断,能自觉遵守经济法规和技术法规。 2.有一定的数学物理基础。测绘科学与数学、物理的关系十分紧密,甚至可以说,测绘科学的发展在一定程度上依赖于数学的发展、物理的发展,因此,培养的学生必须具有一定的高等数学、工程数学、计算数学的基本知识(在课程设置及教学安排上可适当地给学生讲授一定的基础物理知识),这样才能使学生更好地理解测绘基础理论、从事测量数据处理、适应新型设备运用、提高测绘成果质量。 3.有适度的工程建筑知识。工程测量是直接为工程建设规划、施工、管理服务的科学,因此,培养的学生必须对建筑工程、水利工程、道路工程等服务对象有所认识和了解,具有工程类型识别、施工进度判断、管理要求掌握等方面的相关知识或常识。当然,如果是采取“订单培养”,则应该根据用人单位要求对相关工程建筑知识的传授有所侧重对待或优先选择。 4.有扎实的测量专业知识。工程测量是一门应用学科,其涵盖的内容复杂且深奥,对于高职院校学生来说,不可能“求全、求广、求深”,必须从培养技能型、应用型人才角度出发,按照“适度、够用”的原则针对职业要求对理论教学内容和实践训练内容进行选择、组合、优化,特别是当前生产单位运用较为普遍的测量基本理论知识如大比例尺测图、工程控制测量、GPS测量技术、数字化测图、工程测量放样、测量数据处理、RTK测绘技术、地籍测量等必须作为重点学习内容,而摄影测量、地理信息系统、变形观测数据处理等可作为学生学习的拓展内容。 三、高职院校《工程测量技术》专业毕业学生的能力要求 能力要求是指一个人通过运用智力、知识、技能等顺利完成某一活动所必要的主观条件。高职院校《工程测量技术》专业毕业学生的能力要求应体现在,既有基本的与人交往、知识阅读、继续学习的能力,又有从事服务于一般工程设计、建设、管理等方面的测量技能,具体来说,高职院校《工程测量技术》专业毕业学生的能力要求主要应包含以下几个方面。 1.基本的为人处世技能。大学生毕业融入社会后,总是要与人打交道的,这就要求毕业学生要具有正常的与人交流、沟通、协作能力,要能善于团结同志,具有良好的职业道德,具有较强的服从服务意识,并在工作中逐步学会组织管理、优化工作程序,从而提高工作效果。 2.发展的阅读学习能力。当今信息社会,知识传播与更新十分迅速,学校应教育并引导学生既要会生活更要会学习,倡导并培养学生树立终身学习理念。同时,考虑到学生毕业后的个人发展需要,计算机使用、英语阅读、中文写作技巧等能力训练应适当加强,并尽可能开设一些测量高技术选修或讲座以提升学生的学习能力。 3.专业的实践操作技能。对于高职院校来说,绝大多数毕业生是进入生产第一线的,直接从事测量操作工作,因此,毕业生应具有水准仪(包括精密水准仪)、经纬仪(包括精密经纬仪)、全站仪、GPS仪等常规仪器的熟练使用技能,及一般测量计算软件使用、工程图识读、工程测量资料整编管理等能力。此外,在条件许可时,也应尽量让学生对当前应用于工程建设管理工作中的一些专用工程测量仪器有一定了解,不断扩展学生视野,为毕业生从事创造性活动打下基础。 四、高职院校《工程测量技术》专业人才培养的工作原则 人才培养方案是指遵循一定的现代教育理论和教育思想,按照专业人才培养的目标和规格,保持相对稳定的教学内容和课程体系,制定合理的管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和。人才培养方案是学生培养教育工作的基础性文件,直接关系到学生的知识分布、能力形成。结合《工程测量技术》专业性质、学生智力发展特点,高职院校《工程测量》专业教学工作安排主要应把握以下几个原则。 1.坚持“课程主次有别”原则。当前,有些高职院校在教学中采取“案例教学法”、“情境教学法”、“领域设计法”、“项目驱动法”等,其实质是就一门课程而言采取的教学技巧或教学方法。按照“理论够用”的指导思想,在课程体系设计中还是应该遵循“课程主次有别”原则,常可分为三个阶段,第一阶段是以思想政治、体育、英语、计算机应用、高等数学、工程制图等课程为主,特别是对于高等数学的教学应在教学内容的选择、合并、补充等方面统一认识,着重塑造学生道德规范、提高学生身体素质、培养学生思维能力;第二阶段是以AutoCAD、地形测量、测量平差基础、数字化测图、工程控制测量等课程为重点,适当增加航空摄影测量基本知识教学,特别是要高度重视与工程测量关系十分紧密的一些工程数学知识的教学,着重开发学生智力潜能、提高学生专业认识、培养学生分析能力、形成学生专业素质;第三阶段是以GPS测量技术、工程测量、地籍测量、RTK测绘技术等课程为主,着重固化学生实践技能、强化学生专业素养。 2.坚持“实践技能优先”原则。测绘科学是实践性非常强的科学,而高职院校的职责就是培养适应生产、建设、服务和管理第一线的高端技能型人才,因此,高职院校更要将学生动手能力培养放在第一位,尽可能保证实践教学时数占总学时的50%以上,在专业课程的教学中,要始终围绕培养学生的绘图识图能力、数字计算能力、仪器操作能力、项目设计能力、误差分析能力、问题处理能力、规范执行能力、工作优化能力等方面的能力强化课程教学与训练,重要的专业技能一定要做到在时间、设备、指导“三到位”,使学生在进入社会前能真正初步具备“合格测量员”的条件。 3.坚持“综合素质并重”原则。对于《工程测量技术》专业学生而言,应结合现代测绘技术发展形势、学生人文素质培养要求、学生适应社会个性发展等,适度增设选修课程或讲座如《应用文写作》、《社交礼仪》、《工程变形观测技术》、《工程管理》、《工程监理》、《变形观测数据处理》、《工程经济学》等,以利于学生拓宽社会人文、专业基础和技术基础知识,形成综合应用能力。 总之,培养高端技能型人才既是国家经济建设的需要,更是高职院校人才培养的目标。而如何认识高职院校《工程测量技术》专业人才培养工作中的知识结构、能力要求、目标规格等问题,应该是从事相关教育工作的人员认真思考并相互切磋的一件有意义的事情。 工程测量专业论文:现代学徒制在工程测量技术专业中的应用研究 摘 要:目前我国工程测量技术专业的人才培养中普遍存在人才实践能力不足、岗位经验缺乏的情况。而现代学徒制则是一种新型的人才培养模式,能有效地解决理论教学与实践脱节的问题。本文通过对现代学徒制的概念、特点及困境的全面分析,探讨了现阶段在工程测量技术专业中推行现代学徒制的要点,最后基于工程测量技术专业的特点提出实行现代学徒制的有效措施。 关键词:现代学徒制;工程测量技术;应用 现代学徒制是一种以实践为教学目的的新型人才培养模式,其主要是通过学校与企业协同合作的形式来达到教学目的。 在2014年,我国就正式颁布了《关于开展现代学徒制试点工作的意见》。目前,我国将现代学徒制作为人才培训的教学模式的试点高校共有165所,范围主要涵盖了全国各地的职业技术学院。 由此可见,现代学徒制的培养模式已经得到国家的高度重视,是国家教育的重要战略,有利于促进我国教育事业的改革,同时对于解决就业难的问题具有重要的现实意义。 一、现代学徒制的概述 1.现代学徒制概念 所谓现代学徒制,就是指由学校教师联合企业师傅为学生提供专业技能指导和教授的人才培养模式。 与传统的学校教育模式不同的是,现代学徒制注重的是理论与实践相结合,由理论指导实践,实践检验理论的职业教育机制。其最早应用于德国的职业培训,现已成为系统的国家教育制度。 2.现代学徒制的特点 与传统的学徒制相比,现代学徒制的特点主要表现在通过学校与企业的协同合作,制定理论与实践结合的课题项目,并由教师与师傅共同提供指导,使学生能够系统地结合理论知识与实践经验来解决问题。 在职业教育中推行现代学徒制,是因材施教的具体体现,对增加学生的社会经验与提高学习主动性具有非常重要的作用。 3.现代学徒制的困境 目前,我国实施现代学徒制主要面临几个方面的困境。 首先,缺乏政策支持,尽管国家已出台关于推行现代学徒制的意见稿,但是由于缺乏资金的支持,很多企业不愿意提供相应的资源,使得推行现代学徒制举步维艰。 其次,缺乏必要的法律保障,由于现代学徒制实行的是学生与学徒结合的模式,但目前相关的法律法规并不完善,从而难以保障学生以学徒身份在企业工作的基本权益。 最后,高职院校中仍有大部分教师观念落后,只注重理论讲授,忽略实践的重要性;学校与企业缺乏有效合作,使得学校的培养模式与企业的人才需求脱轨。 二、推行工程测量技术专业现代学徒制的要点 1.以校企合作为基础,突出学校的主导地位 现阶段,高职高校实行的学徒制度尚未完善,出现了一系列需要解决的问题,例如,企业参与教学育人,但是尚未做到和学校高度配合。 一方面,高职高校尚未完全摒弃传统的教育观念,导致教学水平低下,学校没有制订出完善的教育方案,很难培养出具有创新精神而且符合企业利益最大化需求的专业型人才。这一系列问题使得企业缺乏积极参与学校教育的动力。 另一方面,企业在参与高职高校教学的过程中,并没有提供具有专业性和针对性的教学内容,过于重视理论教学,从而忽视了具体实践操作的重要性。在我国现阶段所执行的学徒制度中,高校领导必须正视存在的问题,并找出有效的解决方案。 除大力发挥学校教学的主导作用之外,还要制订符合学生将来发展要求的教学目标,激发学生的求知欲,培养出具有创新能力的综合型人才。 2.加强对学生的诚信教育是实施现代学徒制的保障 学生是学校教育的主体,因此学校在完善教学课程内容时必须以尊重学生的基本权利为前提。 学生的素质参差不齐,学校在实行学徒制的过程中必定会遇到不少问题。 如部分学生的思想道德水平低下,缺乏积极参与企业工作的意识,不能全心全意地投身企业的工作等。 还有部分学生的诚信度低下,在协议期间就离开企业,使企业蒙受不必要的损失。 有些学生因为不满意企业内部的某些管理制度,又或者不能解决某些人际关系矛盾而选择不辞而别,这样使得企业浪费了大量的培养成本,但却达不到预期的效果,阻碍了企业的发展壮大,大大打击了企业参与学校教育的信心。 综上所述,高职高校必须不断完善学校的道德教育,提高学生的诚信度,培养学生正确的价值观,使学生意识到学徒制度对自身发展的重要性,不断提高学生参与企业工作的积极性,尽量避免在与企业合作的过程中产生不必要的矛盾。 3.构建半工半读的教育体系 现代学徒制关系到企业的实际工作,因此学校在实行现代学徒制时应该摒弃传统的教育观念,与时俱进,在分析企业的实际情况的前提下不断开拓创新,创建有针对性的半工半读教育体系。半工半读教育体系应该按照以下这些基本要求来建立。 第一,要全面了解企业对人才的具体要求和企业的技能需求,着重提高学生的专业知识水平以及实际工作能力,提高学生的专业素质。 第二,半工半读教育体系必须符合社会对人才的普遍需求,不能只是为了应付合作企业的个别需求而忽视了社会上不同企业的需求。 第三,半工半读体系应该不断激发学生的潜在能力,培养学生在职业生涯中的实践能力,提高学生与人交流合作的能力,提高学生克服工作中的困难的能力,使教学课程更加完善,更加实用,更加专业。 三、工程测量技术专业现代学徒制人才培养模式的研究 1.建立工作室,搭建平台 开展现代学徒制的根本是理论与实践相结合,因此由学校牵头,根据工程测量技术专业的特点,联系相关专业企业单位,共同合作构建工程测量技术工作室。 此外,学校按企业发展所需,企业依学校培养所需,共同制定实际的项目工作,在教师和师傅的共同指导和教授下,学生参与到项目的学习中,并根据具体要求和目标完成学习任务。 2.组建专业的校企师资队伍 师资队伍是推行现代学徒制人才培养模式的重要保障,专业的师资队伍是学生进行理论和实践学习的强大后盾。 现阶段现代学徒制实行的是双导师制,也就是专业教师提供理论指导,企业师傅提供实践技能指导,通过校企协同合作,共同完成教学任务。 专业教师与企业师傅可以实行互聘制度,通过互聘方式,由专业教师为企业提供专业的知识指导,而企业师傅为学校师生提供实践课程的讲授,双方互补互用,共同搭建深度合作的桥梁。 此外,设立校企联合教研室,通过教研室共同制订符合社会需要的人才培养计划,制订理论与实践技能相结合的教学方案,制定考核学生的评价制度,落实学生实训与就业工作。 3.建立校企双导师制 基于现代学徒制的人才培养模式,采用双导师的培养机制,并通过建立合作项目的形式,把学徒制融入教学任务中。 一般而言,合作项目是教学任务的主导,所有教育活动都是以项目为中心来展开,项目可以为实际的工程测量项目,也可以为模拟项目,要求学生做好分组,每组根据导师制订的专业标准完成项目任务。 学生从中学习相关知识与技能,最终实现强化岗位训练和职业素质的教学目标。 4.建立具有发展性与综合性的考核评价方式 职业教育除培养学生某种职业能力之外,还要培养学生在工作中不断发展、不断提升工作水平的能力。 综合职业能力发展水平的高低直接影响着现代学徒制的成效,综合职业能力发展水平也为教学评价提供了一定的依据。职业教育必须制定正确的评价标准,采取有效的考核方式,将可持续发展能力和专业能力一起考核。 现代学徒制想要把好质量关,关键是要综合多方面的评价结果,其中包括教师的评价、企业的评价和学生的自我评价,这样才能对学生的职业能力和可持续发展能力进行客观的评价。 四、结论 综上所述,现代学徒制将传统学徒制和现代教育制度有效地结合起来,它赋予了现代高等教育更加深刻的内涵,体现了高职高校教育观念的与时俱进,符合当前社会发展形势的要求。 实行现代学徒制来培养工程测量方面的技术人才具有多方面的现实意义,不但能够提高人才的专业技能,改善人才的综合素质,而且可以不断完善人才培养体系,防止出现高职教育与企业需求不相符的情况。 高职高校必须从现实出发,深入研究运用学徒制教学过程中应该注意的细节,改革落后的教学方式,更新人才培养制度,壮大现代学徒制教学的师资队伍,提高教学质量,完善教学设施,合理分配教学资源,提升高职高校的管理水平,这样才能实现推行现代学徒制的教学目标,为社会培养出更多优秀的工程测量技术专业人才。 工程测量专业论文:高职工程测量技术专业优秀课程现场教学模式研究与实践 【摘 要】文章阐述了工程测量技术专业优秀课程现场教学模式研究与实践的意义和思路。从探索校企共同育人、增强学生职业素养、提升双师素质等方面归纳总结了该专业优秀课程现场教学模式研究与实践的成果,具有现实指导意义。 【关键词】工程测量技术 优秀课程 现场教学模式 实践 基金项目:中央财政支持建设工程测量技术专业项目;陕西铁路工程职业技术学院教学改革重点项目(2011JG-3)。 工程测量技术专业学生培养具有明确的职业价值取向。笔者所在单位经过深入调研分析,瞄准铁路、公路、城轨等交通土建施工行业企业对工程测量技术技能人才的需求状况,以中央财政支持建设工程测量技术专业项目为契机,对该专业《工程控制测量》《GPS测量技术与应用》《线桥隧测量》《高速铁路精密测量》等优秀课程现场教学内容、方法与手段、教学效果评价办法等进行改革。借助现场环境,激发学生学习和探索的兴趣,提升其学习自信心,增强其职业素养,达到校企协同育人的目的,充分发挥企业的重要主体作用;同时,加强校内“双师型”教师队伍的培养与锻炼,实现工程测量技术专业人才培养“规格”与企业需求“口径”一致。 研究成果 1.推动了专业人才培养模式和教学组织模式的实施 笔者所在单位创新形成了“三岗并举、六方对接”的人才培养模式,如图1所示。“三岗并举”是指工程测量技术专业人才培养紧紧围绕“控制测量员”“施工测量员”“测图员”三个优秀岗位,重点培养学生的职业能力与职业素质。“六方对接”是指专业课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、校园文化与企业文化对接、顶岗实习与就业对接、学习实践与技术服务对接。“六方对接”始终贯穿于三岗位能力培养的全过程,充分发挥企业在人才培养中的主体地位,让企业参与人才培养全过程。 同时,专业推行“六阶段、双柔性”教学组织模式,如图2所示。“六阶段”是指按照“基本能力培养――适应能力培养――优秀能力培养――拓展能力培养――综合能力培养――可持续发展能力培养”六个阶段组织教学,逐级提升学生职业能力。“双柔性”是指培养过程中,现场教学及顶岗实习环节根据工程施工的季节性和周期性特点,按照工程进度柔性安排教学时间节点,工地建到哪里,课堂就流动到哪里。形成了与铁路、公路、城轨等道路交通设施建设点多、线长、流动性强等特点相适应的教学模式,使现场教学内容与生产内容一致。 2.实行了“项目导向、任务驱动”教学做一体的教学模式 《工程控制测量》等优秀课程现场教学实行了“项目导向、任务驱动”教学做一体的教学模式。以施工现场的生产项目为载体设计学习情境,根据生产项目工作流程设计学习任务,将知识学习、技能训练贯穿于任务实践全过程[1]。本文以《工程控制测量》课程为例,现场教学学习情境及对应学习任务设计如图3、4所示。 根据工程施工特点,优化了《工程控制测量》等优秀课程教学内容,融入最新测绘技术、方法及仪器。现场教学过程中,灵活运用项目教学法、引导文法等多种教学方法,培养学生的学习实践能力;优化考核评价办法,改变传统的考核方式,突出对项目任务实施的过程考核,课程成绩采取自评、小组互评、校内专业教师评价和企业兼职教师评价相结合的方式,激发学生的学习兴趣和积极性。 3.推行了现场教学学生校企双重管理 现场教学期间,学校和企业对教学班级实施双重管理。学生进入施工现场后,与企业人员同吃、同住、同工作,严格遵守现场各项规章制度和纪律;学校安排专业教师教授学生专业优秀课程的同时,聘请企业技术人员为兼职教师[2]。校内专业教师和企业兼职教师交替授课,共同完成教学任务。专业教师侧重理论教学,主要传授专业理论知识;企业兼职教师侧重实践教学,向学生传授岗位职业技能[3],并共同完成对学生的现场教学课程考核评价。 企业通过在师资、教学环境和教学条件等方面的协同,发挥其在人才培养中的主体作用。现场教学实现课程教学内容与职业岗位的“零距离对接”。参加现场教学的学生能够尽早接受企业文化的熏陶,触摸施工现场的脉搏,增强对职业岗位的认同,提高自身的职业技能和综合素质,进而提升个人就业竞争力。 4.提升了学生专业优秀竞争力 现场教学期间,按照企业生产模式组织和实施一切教学活动。把工作岗位、质量管理体系、生产操作规程和安全生产等规范要求融入到教学过程中,让学生在一个真实的职业环境下,按照职业岗位对人才的要求,完成具体工作任务。学生较早接受企业管理模式、文化的熏陶,提升了对专业的认同感,激发了学习兴趣[4]。测绘行业作为艰苦行业,现场教学能够培养学生吃苦奉献精神,磨炼意志,提升学生的职业素养。 成果应用 笔者所在单位是西北地区最早开设工程测量技术专业的高职院校之一。专业优秀课程现场教学模式改革与实践改变了传统的教学模式,提升了学生的职业素质,得到企业和同行院校的高度认可,受到省内、外多所高职院校借鉴。也满足了铁路、公路建设行业快速发展、测绘地理信息技术变革对技术技能人才的需求[5]。 结束语 随着人类文明的进步,不断涌现的大型特种精密工程建设对工程测量的技术要求愈来愈高[6]。工程测量技术专业优秀课程现场教学改革与实践更是一个长期的、不断完善的过程。今后,将从以下两个方面进一步优化完善改革成果:⑴优选工程项目,并结合项目特点,及时进行工程测量技术专业优秀课程现场教学内容、教学项目及任务的更新优化。⑵进一步完善现场教学课程考核办法,优化课程考核的内容、方法、形式及成绩评定标准。 作者单位:陕西铁路工程职业技术学院 陕西渭南 工程测量专业论文:海洋工程类专业《工程测量》教学实践改革初探 摘 要:工程测量工作贯穿于海洋工程结构物建造的始终,作为海洋工程技术人员,学习并掌握一定的工程测量基本理论和技术非常必要。结合该校船海专业建设的现状,探讨并分析了工程测量教学中存在的问题,从教学手段、教学体系、软硬件建设、项目式教学方法的引入等方面提出了一些改革探索,取得了良好成效。 关键词:工程测量 船海专业 存在问题 改革 工程测量是一门实践性很强的基础课程,是工程建设的主导技术,常作为工程技术人员从事建设制造工作的基本技术[1]。与船海专业主要的力学、数学相关课程重视理论教学不同,工程测量的课程精髓体现在对学生的实践教学上,完成该课程的教学过程必须坚持理论联系实际,加强实验和实习教学,加强工程测量技能的培养训练。 党的十八大首次提出建设海洋强国的目标,广东省作为国家海洋经济综合开发试验区,也提出建设海洋经济强省的目标。开发利用海洋资源和捍卫海疆完整,离不开船舶及各类海洋工程装备建设。海洋工程事业的蓬勃发展,也使船舶与海洋工程专业的高校面临着巨大地挑战和千载难逢的机遇,行业对人才的综合素质要求不断提高,兄弟学科之间的界限也越来越模糊。以广东海洋大学为例,为适应市场要求,本科教育不断改革,近年来增设了不少新的课程,《工程测量》作为港航和土木工程相关专业的传统课程,由于其在海洋工程中较强的实用性,作为重要课程被引入船舶与海洋工程专业教学中。近年来,随着测绘技术的不断发展,生产上对传统工程测量的要求不断提高,传统教学中一些不适应或者脱离实际的问题逐渐暴露出来,这迫切需要重现认识和改革旧有工程测量的教学体系和方法[2],结合船海专业实际,与时俱进,探讨和解决教学中的各种问题,努力培养出适应新世纪船海专业“三能”(能安心、能吃苦、能创业)应用型人才。 1 该校船海专业课程建设 广东海洋大学作为一所以海洋和水产学科为特色,以应用学科为主体的多科性海洋大学,学校人才培养的特色是培养“能安心、能吃苦、能创业”的“三能”应用型人才。随着学校“建博增硕”工作的深入发展,学校党委已明确提出该校类型定位是向教学研究型大学转变的正确决策,但就该校办学层次、学科定位、人才培养目标看,仍然是以本科教学为主,以应用型人才培养为目标。作为学校的二级学院,工程学院各专业一直十分重视实践教学,这是学院教学工作的一大特点,依托实验教学中心、工程训练中心以及校外实践基地等平台,船舶与海洋工程专业在其相关课程的实验教学、课程设计、校外实习基地建设等实践教学方面均取得了显著成效。在这样的背景下,船舶与海洋工程专业充分结合企业实际需求,着力改革完善教学体系,新开设了《工程测量》这门课程。 2 工程测量课程教学实践及存在问题 2.1 讲授方式单一,教材内容多而课时有限 目前工程测量的教学仍然以单纯的讲授式为主,即上课老师讲学生听,讲授的方式多为填鸭式,与学生之间的互动非常少,这就造成了课堂趣味性不足,学生听课的积极性有待提高。事实上,教师与学生是一种平等关系而非垂直关系[3],如果教师讲授的内容总是远离实际、学生生活,那么效果可想而知。 船海专业《工程测量》教学所用教材是全国统编教材,理论知识占了大部分而实例较少,有些内容很深脱离实际,无法很好地体现一门实践课程的专业技能训练。此外,教材中所介绍的均是一些老式仪器,如:水准仪、经纬仪等,并且仪器的操作方式非常老旧早已淘汰。随着各种新标准、新技术的不断发展,工程测量也在逐渐走向数字化、智能化,这些新知识在书本中仅仅简单提及。面对船海专业仅有32学时的《工程测量》课程,如何合理安排教学单元,顺利完成教学任务并保证质量很关键。 2.2 教学仪器陈旧,不能满足现代测量教学要求 该校《工程测量》教学仪器比较陈旧,如水准仪、经纬仪等,多为十几年前的老旧仪器,部分仪器有破损不完整、无法操作的问题,由于南方天气潮湿,部分光学仪器由于内部发霉造成堵塞看不清的情况。学生分组实验时,有不能调平、看不清的情况发生,随着测绘技术的发展,即使是学校后来购置的全站仪都已经不能满足测量教学要求,仪器的更新换代问题突出。 2.3 学生动手能力不足 在《工程测量》的学习中,学生的动手能力普遍不强,实验的效果不佳,主要原因有:(1)设备问题。即陈旧的教学设备数量上严重不足,质量上存在年久失修不能调平的问题,影响了学生积极性;(2)教学问题。由于课程设置学时不足,收缩了实践教学学时,学生往往只能在一次实验课上有机会动手操作;(3)态度问题。学生对实践内容不够重视,缺乏自主性,往往上课之前对仪器的操作使用不熟悉,依赖于教师现场讲授,对于一些复杂仪器操作的掌握显然不够。 2.4 缺乏与学科间的联系 与其它课程相似,船海专业《工程测量》的教学也存在着与该学科脱节的情况,由于国家统编教材主要针对土木、测绘专业的学生,而船舶与海洋工程实践中的测量手段与方法应用有所不同,造船行业常常在钢板放样、分段合拢等重要环节需要进行精密测量。学生通过学习往往只是掌握了土木工程测量的一些方法,对于该专业的应用却一无所知,这也有背于在船海专业开设《工程测量》课程的初衷。 3 教学改革与实践探索 3.1 丰富教学手段,精选教学内容 在课程内容较多而课时较少的情况下,应精选课程内容,突出“少而精”的原则,讲授内容应以测绘理论知识为重点,以现代测量技术为手段,以最新测绘成果为主线,以满足行业测量需要为目的。对测绘原理、仪器的使用重点讲,针对船舶专业的教学内容有侧重地讲授。总之,对测量课程教学内容的选择,既要保持理论的系统性,又要注重其实用性,以及知识性、趣味性。 作为教师也要不断探索新的教学手段,例如:多媒体教学模式、视频教学结合实践教学,在讲授“高程测量”“距离测量”“角度测量”这三大基础测绘要素的相应章节时,把相关设备仪器拿到课堂上,让学生听完测量原理、仪器使用后,能够有机会当场演示或者使用仪器,结果是既活跃了课堂气氛同时真正把所学知识印在脑海里。此外,作为容易结合实践的课程,可以就引入慕课式教学进行初步探索。 3.2 加强软硬件建设,为实践教学提供保障 建议学校应当注意加大对实践教学所用仪器和设备的资金投入,围绕专业实践基地建设的契机,完善开展实践教学所使用的软硬件设备,解决试验仪器设备的数量和质量的不足,为教师和学生提供一个好的工作和学习环境。教师可以结合该专业课程实际,制定一份合理的教学计划,列出所需配套软硬件设备清单以供参考。此外,学校应注意加强与本地企业的合作联系,在条件允许的情况下,组织学生去企业的实践基地锻炼。 3.3 优化教学设计,增加实践环节 工程测量是一门服务于工程的应用学科,许多内容与工程施工密切相关,为了加强学生的动手能力,有关施工测量的内容需结合具体工程进行讲解,其间采用演示加学生实操模式,以提高学生的感性认识。而课程实习作为《工程测量》特色的一环,对于该课程的学习非常重要,通过实习可以进一步巩固和提高学生动手能力,将所学知识实际应用于工程的能力,加深了理论教学、实验教学,培养学生的综合能力的一个重要方法。通过该次改革,希望能够规范涉海专业校内实习方案,由于船舶专业没有课程实习环节,希望今后能够增加实验教学课时,将课程实习内容加入到实验课程中,以便取得更好地教学效果。 3.4 引入项目式教学,突出专业特色 项目式教学法是以学生为中心,教师为指导,促进学生积极主动地发展、培养学生的探究能力和自主能力的新型教学方法[4]。通过项目制定、计划制定、计划实施、成果展示、总结平分五个步骤完成教学,该法可以有效提高教学效率,作为成功范例引入船海专业《工程测量》教学中。 引入项目式教学可以有效改善目前工程测量教学中存在的问题,对教学改革具有重要意义。第一,工程测量项目式教学促进教师自身的素质提高,所担任的角色由传统教学中心人物转变为指导者、辅助者,具备项目规划和建立课程评价体系的能力。第二,工程测量项目式教学有利于提高学生的积极性和实践能力,引导学生主动参与学习,在这个过程中他们需要自主解决一系列问题,锻炼了分析、解决、应变能力。第三,引入船舶制造案例教学后,充分体现了与专业的联系,有利于学生更加清晰掌握学科中的应用知识,提高对课程的重视程度,最终达到了开设这门课程的初衷。 4 结语 船海专业《工程测量》由于是专业新开课程,面临着许多问题,需要不断发现并探索。工程测量的实践教学更是该门课程的重中之重,由于一些客观或者主观原因,前期试验的教学效果与预期仍然存在一定差距。通过丰富教学手段、加强实践教学软硬件建设、优化教学设计、引入项目式教学方法,针对目前存在的问题对症下约,进一步提高了船海专业《工程测量》的教学质量,促进了教学改革的进一步深化。同时,海洋世纪呼唤专业的技术人才,提高学生的实践能力完全符合该校建设“三能”人才培养的目标,对服务广东海洋事业具有重要意义。 工程测量专业论文:海洋工程类专业《工程测量》教学实践改革初探 摘 要:工程测量工作贯穿于海洋工程结构物建造的始终,作为海洋工程技术人员,学习并掌握一定的工程测量基本理论和技术非常必要。结合该校船海专业建设的现状,探讨并分析了工程测量教学中存在的问题,从教学手段、教学体系、软硬件建设、项目式教学方法的引入等方面提出了一些改革探索,取得了良好成效。 关键词:工程测量 船海专业 存在问题 改革 工程测量是一门实践性很强的基础课程,是工程建设的主导技术,常作为工程技术人员从事建设制造工作的基本技术[1]。与船海专业主要的力学、数学相关课程重视理论教学不同,工程测量的课程精髓体现在对学生的实践教学上,完成该课程的教学过程必须坚持理论联系实际,加强实验和实习教学,加强工程测量技能的培养训练。 党的十八大首次提出建设海洋强国的目标,广东省作为国家海洋经济综合开发试验区,也提出建设海洋经济强省的目标。开发利用海洋资源和捍卫海疆完整,离不开船舶及各类海洋工程装备建设。海洋工程事业的蓬勃发展,也使船舶与海洋工程专业的高校面临着巨大地挑战和千载难逢的机遇,行业对人才的综合素质要求不断提高,兄弟学科之间的界限也越来越模糊。以广东海洋大学为例,为适应市场要求,本科教育不断改革,近年来增设了不少新的课程,《工程测量》作为港航和土木工程相关专业的传统课程,由于其在海洋工程中较强的实用性,作为重要课程被引入船舶与海洋工程专业教学中。近年来,随着测绘技术的不断发展,生产上对传统工程测量的要求不断提高,传统教学中一些不适应或者脱离实际的问题逐渐暴露出来,这迫切需要重现认识和改革旧有工程测量的教学体系和方法[2],结合船海专业实际,与时俱进,探讨和解决教学中的各种问题,努力培养出适应新世纪船海专业“三能”(能安心、能吃苦、能创业)应用型人才。 1 该校船海专业课程建设 广东海洋大学作为一所以海洋和水产学科为特色,以应用学科为主体的多科性海洋大学,学校人才培养的特色是培养“能安心、能吃苦、能创业”的“三能”应用型人才。随着学校“建博增硕”工作的深入发展,学校党委已明确提出该校类型定位是向教学研究型大学转变的正确决策,但就该校办学层次、学科定位、人才培养目标看,仍然是以本科教学为主,以应用型人才培养为目标。作为学校的二级学院,工程学院各专业一直十分重视实践教学,这是学院教学工作的一大特点,依托实验教学中心、工程训练中心以及校外实践基地等平台,船舶与海洋工程专业在其相关课程的实验教学、课程设计、校外实习基地建设等实践教学方面均取得了显著成效。在这样的背景下,船舶与海洋工程专业充分结合企业实际需求,着力改革完善教学体系,新开设了《工程测量》这门课程。 2 工程测量课程教学实践及存在问题 2.1 讲授方式单一,教材内容多而课时有限 目前工程测量的教学仍然以单纯的讲授式为主,即上课老师讲学生听,讲授的方式多为填鸭式,与学生之间的互动非常少,这就造成了课堂趣味性不足,学生听课的积极性有待提高。事实上,教师与学生是一种平等关系而非垂直关系[3],如果教师讲授的内容总是远离实际、学生生活,那么效果可想而知。 船海专业《工程测量》教学所用教材是全国统编教材,理论知识占了大部分而实例较少,有些内容很深脱离实际,无法很好地体现一门实践课程的专业技能训练。此外,教材中所介绍的均是一些老式仪器,如:水准仪、经纬仪等,并且仪器的操作方式非常老旧早已淘汰。随着各种新标准、新技术的不断发展,工程测量也在逐渐走向数字化、智能化,这些新知识在书本中仅仅简单提及。面对船海专业仅有32学时的《工程测量》课程,如何合理安排教学单元,顺利完成教学任务并保证质量很关键。 2.2 教学仪器陈旧,不能满足现代测量教学要求 该校《工程测量》教学仪器比较陈旧,如水准仪、经纬仪等,多为十几年前的老旧仪器,部分仪器有破损不完整、无法操作的问题,由于南方天气潮湿,部分光学仪器由于内部发霉造成堵塞看不清的情况。学生分组实验时,有不能调平、看不清的情况发生,随着测绘技术的发展,即使是学校后来购置的全站仪都已经不能满足测量教学要求,仪器的更新换代问题突出。 2.3 学生动手能力不足 在《工程测量》的学习中,学生的动手能力普遍不强,实验的效果不佳,主要原因有:(1)设备问题。即陈旧的教学设备数量上严重不足,质量上存在年久失修不能调平的问题,影响了学生积极性;(2)教学问题。由于课程设置学时不足,收缩了实践教学学时,学生往往只能在一次实验课上有机会动手操作;(3)态度问题。学生对实践内容不够重视,缺乏自主性,往往上课之前对仪器的操作使用不熟悉,依赖于教师现场讲授,对于一些复杂仪器操作的掌握显然不够。 2.4 缺乏与学科间的联系 与其它课程相似,船海专业《工程测量》的教学也存在着与该学科脱节的情况,由于国家统编教材主要针对土木、测绘专业的学生,而船舶与海洋工程实践中的测量手段与方法应用有所不同,造船行业常常在钢板放样、分段合拢等重要环节需要进行精密测量。学生通过学习往往只是掌握了土木工程测量的一些方法,对于该专业的应用却一无所知,这也有背于在船海专业开设《工程测量》课程的初衷。 3 教学改革与实践探索 3.1 丰富教学手段,精选教学内容 在课程内容较多而课时较少的情况下,应精选课程内容,突出“少而精”的原则,讲授内容应以测绘理论知识为重点,以现代测量技术为手段,以最新测绘成果为主线,以满足行业测量需要为目的。对测绘原理、仪器的使用重点讲,针对船舶专业的教学内容有侧重地讲授。总之,对测量课程教学内容的选择,既要保持理论的系统性,又要注重其实用性,以及知识性、趣味性。 作为教师也要不断探索新的教学手段,例如:多媒体教学模式、视频教学结合实践教学,在讲授“高程测量”“距离测量”“角度测量”这三大基础测绘要素的相应章节时,把相关设备仪器拿到课堂上,让学生听完测量原理、仪器使用后,能够有机会当场演示或者使用仪器,结果是既活跃了课堂气氛同时真正把所学知识印在脑海里。此外,作为容易结合实践的课程,可以就引入慕课式教学进行初步探索。 3.2 加强软硬件建设,为实践教学提供保障 建议学校应当注意加大对实践教学所用仪器和设备的资金投入,围绕专业实践基地建设的契机,完善开展实践教学所使用的软硬件设备,解决试验仪器设备的数量和质量的不足,为教师和学生提供一个好的工作和学习环境。教师可以结合该专业课程实际,制定一份合理的教学计划,列出所需配套软硬件设备清单以供参考。此外,学校应注意加强与本地企业的合作联系,在条件允许的情况下,组织学生去企业的实践基地锻炼。 3.3 优化教学设计,增加实践环节 工程测量是一门服务于工程的应用学科,许多内容与工程施工密切相关,为了加强学生的动手能力,有关施工测量的内容需结合具体工程进行讲解,其间采用演示加学生实操模式,以提高学生的感性认识。而课程实习作为《工程测量》特色的一环,对于该课程的学习非常重要,通过实习可以进一步巩固和提高学生动手能力,将所学知识实际应用于工程的能力,加深了理论教学、实验教学,培养学生的综合能力的一个重要方法。通过该次改革,希望能够规范涉海专业校内实习方案,由于船舶专业没有课程实习环节,希望今后能够增加实验教学课时,将课程实习内容加入到实验课程中,以便取得更好地教学效果。 3.4 引入项目式教学,突出专业特色 项目式教学法是以学生为中心,教师为指导,促进学生积极主动地发展、培养学生的探究能力和自主能力的新型教学方法[4]。通过项目制定、计划制定、计划实施、成果展示、总结平分五个步骤完成教学,该法可以有效提高教学效率,作为成功范例引入船海专业《工程测量》教学中。 引入项目式教学可以有效改善目前工程测量教学中存在的问题,对教学改革具有重要意义。第一,工程测量项目式教学促进教师自身的素质提高,所担任的角色由传统教学中心人物转变为指导者、辅助者,具备项目规划和建立课程评价体系的能力。第二,工程测量项目式教学有利于提高学生的积极性和实践能力,引导学生主动参与学习,在这个过程中他们需要自主解决一系列问题,锻炼了分析、解决、应变能力。第三,引入船舶制造案例教学后,充分体现了与专业的联系,有利于学生更加清晰掌握学科中的应用知识,提高对课程的重视程度,最终达到了开设这门课程的初衷。 4 结语 船海专业《工程测量》由于是专业新开课程,面临着许多问题,需要不断发现并探索。工程测量的实践教学更是该门课程的重中之重,由于一些客观或者主观原因,前期试验的教学效果与预期仍然存在一定差距。通过丰富教学手段、加强实践教学软硬件建设、优化教学设计、引入项目式教学方法,针对目前存在的问题对症下约,进一步提高了船海专业《工程测量》的教学质量,促进了教学改革的进一步深化。同时,海洋世纪呼唤专业的技术人才,提高学生的实践能力完全符合该校建设“三能”人才培养的目标,对服务广东海洋事业具有重要意义。
生物技术及应用论文:高职院校生物技术及应用专业实验教学改革的思考 摘 要:生物技术对于我国农业、畜牧业、园林以及工业等方面的发展都具有非常积极的作用,其所应用的领域非常广泛,并且都占据着不可替代的位置。在新的经济环境下,我国社会飞速发展,这些领域对于生物技术以及应用人才的需求量也更大。为了能够为社会输送更多的专业人才,高职院校在生物技术以及应用专业实验教学方面进行创新改革是非常必要的。强化学生的操作技能以及理论知识的应用能力,实验教学起着决定性作用,通过进行实验教学,能够提高学生的观察力、分析能力以及动手操作能力。文章针对该专业的实验教学改革进行几方面的分析研究。 关键词:高职院校;生物技术;实验教学 一、实验教学方法的改革 1.适当的讲解 在进行生物技术以及应用专业实验教学改革的过程中,教学方法的创新和改进是一个重要的内容,在进行实验教学的时候,操作是一个不可缺少的环节,而操作行为的指导基础是理论知识,因此,教师在传授理论知识的过程中,要善于分析讲解,知识重点要由浅及深,注意主次之分,高职院校的学生特点就是知识基础比较差,因此耐心的讲解是非常必要的。在讲解理论知识的过程中,教师要注意采取设置疑问、悬念的方法,来激发学生的学习兴趣,然后再对学生进行合理的启发和引导,帮助他们自己找到问题的答案。 2.创造条件多分组 在我国很多高职院校,实验条件是有限的,缺乏实验器材、器材消耗过大等现象依旧比较普遍,这就要求教育工作者能够充分发挥有利条件,克服现阶段的种种困难,最大限度地满足实验教学的需求,为了能够使每一个学生都得到锻炼的机会,就应该突破以往的实验模式,将多人分组引入课堂,教师可以将一个班级的学生分为若干组,编排顺序,分批进入实验室,课内实验要与课外实验有机结合,虽然这样实验时间延长了,但是却使每一个学生都得到了实践操作的机会,增强他们学习的积极性与主动性。在实验设备有限的条件下,这不失为一种好的选择。 3.耐心细心地进行操作指导 实验过程中,适当的指导也是必要的,教师应该不断地到学生中观察他们的实验情况,看看他们操作是否存在错误,如果学生发现问题,也能够随时向教师咨询,一些不愿意实验的学生,在教师的巡视下,行为也会受到约束,教师对于这类学生,要给予他们信息,鼓励他们进入到实验中去,重点培养他们的实验兴趣。 二、注重实验教学内容的选择 1.掌握基本的操作技能 进行实验的时候,要根据课程特点进行内容的选择,要以培养学生的基本技能为目的,可以通过进行一些代表性强的实验操作,来帮助学生们提高调配试剂的能力,检测方法的掌握以及各种设备的操作等基本技能。 2.注重提高动手能力 选择能够提高动手能力并与生产实践密切联系的实验,如在分子生物学实验中选择凝胶电泳实验,该实验的动手操作特别多,要进行试剂的配制,电泳槽的安装等操作,同时电泳在生产实践中的应用也非常多。通过这类的实验能有效地培养学生的动手能力和严谨的科学态度。 3.适当增加设计性实验 生物技术及其应用专业内容比较丰富,具有多样性与复杂性,因此在实验中,不可避免会出现一些意外情况,尤其是一些出乎意料的实验结果,在面对这些问题时,教师应该引导和帮助学生去分析其中原因,帮助学生提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,也有助于学生独立操作能力的提高。设计性实验的开设为学生营造出一个用所学理论知识解决实际问题的环境,培养和提高了学生的创新能力和综合素质。 三、实验管理以及实验考核制度的改革 除了以上所阐述的教学内容和方法的改革之外,实验管理和实验考核制度的改革也非常重要,由于实验教学与理论知识教学相比,内容比较复杂,学生操作过程中涉及安全问题、器材以及药品的存放问题、清洁问题,等等。不管是哪一个方面内容出现问题,都有可能导致实验的失败,影响教学效果,甚至是威胁到人们的生命安全,因此管理改革是不可忽视的。现阶段,高职院校采用开放式管理是最为合适的,在保障各种器材和设备得到有效管理的同时,还要重视管理人员的素质培养,从而依据结果制定更加符合实际的教学计划、教学内容,一定程度来说,它是学校和教师开展下一部分工作的指导。 (作者单位:包头轻工职业技术学院) 生物技术及应用论文:生物技术及应用专业工学结合教学模式的研究与实践 摘 要:工学结合人才培养模式已经逐渐被大家所认识,在工学结合职业教育模式的研究与探索中,需要教师探索符合工学结合要求和本地区特色的新型课程模式。本文以宁夏工商职业技术学院生物技术及应用专业为例,以提升学生的职业素养和就业率目标,对人才培养方案与课程体系进行综合改革与实践,形成了鲜明的专业特色,实现了专业课程教学与企业需求的对接。 关键词:生物技术专业 工学结合 教学模式 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号文件)的精髓是“校企合作、工学结合”,指出:高职教育人才培养模式改革要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,对课程设置、教学内容的选取、教学方法进行改革。学生职业技能和就业质量的提高,是职业院校发展的重点。我院的生物技术及应用专业2011年被确定为首批国家骨干院校重点建设专业应用化工技术专业群建设专业。 近几年,生物技术发展迅速,宁夏及周边地区在发酵工程、生物化工、生物制药等领域发展较快。大多数职业院校在生物技术及应用专业的设置上对地区经济特色和发展论证不够,存在专业定位不准确,设计领域过宽;课程体系设置雷同,缺乏自己的特色等不足。面对生物技术产业发展机遇,我们对地区经济发展深入调研并分析了宁夏及周边地区生物技术、生物化工行业背景、相关企业近两年的人才需求、地方资源优势、企业相关岗位对课程设置要求等。“以就业为导向,注重学生的能力培养”,把职业教育的五要素融入专业建设全过程[3],以生物技术专业人才培养方案制定以及课程体系的构建为突破口,对工学结合教学模式展开了深入的研究与实践,收到了良好的效果。 1 依托行业、企业确定人才培养方案 工学结合的职业教育课程有两个特点:一是满足技术、经济和社会发展对高技能人才的能力要求;二是适应学习者和职业发展需要,最大限度地实现有效的职业学习[2]。高等职业教育培养的是面向生产、建设、管理、服务一线的高技能型人才。高技能型人才的培养必须实现“三面向”(面向职业、面向岗位、面向生产任务),教学必须做到“三贴近”(技术应用类专业课程的内容要贴近生产、贴近技术、贴近工艺)[3]。高职教育不仅要承担职业技能的培养,又要注重职业素质的养成,因此,高职教育必须是校企合作、工学结合。人才培养方案要依托行业、企业,成立专业建设指导委员会。专业建设指导委员会负责审议专业人培方案,根据行业企业需求提出专业人培方案的调整意见,确保专业人培方案满足行业、企业和社会的需求。专业建设指导委员会参与课程建设,指导实训基地建设,开发多种办学模式,为学校提供岗位及企业、行业人才需求信息,做兼职教师,人才培养方案的设置。 宁夏工商职业技术学院化工工程系于2012年5月成立了专业建设指导委员会。本专业根据专业建设指导委员会确立人培方案,专业教学目前定位于生物技术的应用领域,主要方向是生物发酵及生物化工。专业建设指导委员会的成员主要来自区内生物发酵、生物制药和应用化工行业的一线专家或管理人员,他们确保了人才培养需求的实时性、实效性。校企合作共同构建适于行业发展和企业需求的人才培养方案,依岗位需求和职业能力需求重组优化课程体系,对一些课程(如生物化学与技术)构建多元化考核模式,注重学生操作技能的培养,通过这些方式提高生物技术专业人才培养的质量。 2 设置工学结合教学情境 以工作过程为基础,构建课程学习情境,每个情境下设若干工作任务,课程的教学以工作过程为基础,构建“教、学、做”一体化教学模式。实践教学环节主要培养学生的职业能力,即专业能力、方法能力、社会能力,而工学结合教学模式集中体现在实践教学中。教师上课时下达工作任务,学生通过完成各项工作任务,达到对知识和实践技能的理解和掌握。校内实践教学基地是工学结合教学情境实现的关键[3]。在教学过程中教师将知识模块化、技能项目化,不断更新教学内容,适时加入新的技能和技术,设置教学情境;并且学院重视校内实训车间和实验室的建设,有啤酒生产车间、发酵实训室、显微镜实验室、生物化学与技术实验室、仪器分析实验室、天平分析室等实验室。这为理论教学、实训、各种竞赛、技能鉴定、教师指导等相统一提供了保证,体现了学生、设备、任务、技能等的融合。校内实训基地和实验室是学生职业素质的养成的主要场所,也为学生考证、训练以及实现各项工作任务提供了必备的条件。 3 师资队伍的培养 一是师资队伍的培养是专业建设的重要保障,所以教师队伍建设要放在首位来抓。工学结合教学必须具有一支稳定的双师型教师团队。双师型教师可通过招聘行业、企业一线的技术人员通过培训成为学校的双师型教师,也可通过专职教师下企业进行挂职锻炼,增强教师的专业实践能力,教师大都具有较系统的学科理论知识,但实践技能相对缺乏,因此,安排教师到企业参加挂职锻炼,可以获得行业和企业的动态信息,掌握新知识和新技能。前两条在实施上很难做到,我院的教师主要是通过后一种办法来来增强自身的专业实践能力的,效果比较理想。 二是加强校企合作,通过与企业的联系,教师带学生参观和在企业进行顶岗实习,获得新知识与新技能,通过顶岗实习,学生实现了学校与企业零距离对接。 学校还根据教学需要,按照专业需求,投资一定的经费,选派教师进修学习,培养双师型教师(生物技术专业教师,80%以上都具有技师证,75%以上教师是讲师,这些教师都具有双师素质)。通过这种方式,可以提高教师的业务、科研和指导学生参加大赛等能力。通过多种途径培养教师的双师型素质与能力,不断完善工学结合的教学模式,教学效果显著提高。学校鼓励专职教师定期下企业挂职锻炼,可以获悉行业或企业的动态信息,掌握新知识新技能。 三是开展科研、教改和技术服务,提高教师业务水平。教师积极从事科研、教改和各项技术服务,通过这些方式不但能促进教师自身的知识更新,丰富教学内容,而且能提高自身的实践能力。 四是加强对外交流。学院鼓励教师参加国外、国内及省市的培训及学术团体活动,近几年,生物技术及应用专业的教师每年都有机会与同类院校进行相互交流,学习吸取新的知识。通过交流开阔思路,增长见识,丰富知识,推动和深化教学改革,为办好生物类专业发挥作用,专业教师的水平也有了较大的提升。 4 构建工学一体化的课程 专业建设的重点是师资、教学模式、实训室、校中厂、校本教材等,其关联模型如图1所示,课程建设是专业建设的基础,专业课程标准是课程建设的指南。课程建设主要涵盖图1中的教学模式实践、教材建设、实训基地建设。教师通过改革教学模式,将理论与实践相结合,促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合,科学性与实用性相结合,符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合,学校教育与企业实践相结合[4]。使学生通过完成工作的任务并进行反思,把知识和技能、过程和方法等相结合。 针对专业的不同,工学结合的课程建设内涵也不同。生物类专业较适合模块化、情境化类教材[6]。无论哪种专业,高职的课程应该是行动导向体系课程,体现工作过程或岗位需求,必须实现学科体系的结构,完成教学体系的重构,在授课过程中应该体现行动导向教学体系课程的特点,通过完成各项任务,培养学生分析问题和解决问题的能力、团结协作能力和对知识的领悟能力。 校内实训基本能复现工作过程,我院有校内实训基地,教学过程突出了知识模块化、技能项目化的特点,完全满足工学结合的教学要求。教材是影响教学质量的关键因素,是教师推进教学活动、实现教学目标的依据。由于条件不成熟,教师自编教材不能完全实现,教师选用高职高专规划教材,经过集体论证对一些内容进行增加和删减;教师吸纳新知识、新工艺、新技能,不断调整教学内容。 5 教、学、赛、顶岗实习相结合,开展工学结合教学 工学结合教学的目的是培养岗位高技能人才,体现操作的高技能要求,尤其生物类专业是前沿发展学科,这方面更为重要。因此将课堂教学、创业教育、技能大赛、工种鉴定、顶岗实习等结合起来是培养应用能力和高技能人才的有效途径[3]。 教、学、赛相结合是工学结合在教学相长上的体现。一年一度的全区职业技能大赛和全国职业院校大学生技能竞赛等为学生技能展示提供了机会,也为工学结合能更好的实施提供了有利的保证。 宁夏工商职业技术学院生物技术及应用专业自2006年招生以来,专业教师与学生积极参与各种学生竞赛活动,多次获得院级、区级及部级奖励。2011年6月,10级生物技术班的黎燕在参加全国化学检验工技能大赛获得了二等奖,2012年6月,10级生物技术班的4名学生在宁夏工商职业技术学院大学生创业设计大赛中获得了二等奖;2012年5月,11级生物技术班的3名学生参加全区农产品检验技能大赛,分别荣获二等奖和三等奖;2013年5月,12级生物技术班的3名学生在全区农产品检验技能大赛中获团体二等奖;2013年6月,12级生物技术班杨丽在全国职业技能大赛高职组工业分析检验赛破格获得高级证书。通过这些方式,学生的应用能力和综合素质有了明显的提高。 6 结语 生物类专业实践教学改革和完善是一个长期的系统工程,需要多方努力,生物技术专业的教师团队相互协作,共同努力,打破专业界限,不断探讨适合本地区和学校的工学结合教学模式。在改革过程中,强调将专业知识综合运用,强调学生在实践教学中的主体地位,充分调动学生的学习积极性,加深专业理论与实践的联系,有利于提高教学质量与效果[5~7]。经过几年的实践证明,生物技术及应用实践教学体系的构建既符合专业自身的特点,又有助于培养学生应用所学知识和技能解决问题的能力,有利于培养学生的思维能力,创造能力,团结协作能力,应变能力和处理问题的能力,使学生的专业综合素质得到充分的提高。 希望本改革模式能为同行所用,促进生物技术专业工学结合教学模式的研究和实验课程体系改革的探索和思考,完善实践教学,培养更多的实用型人才。 生物技术及应用论文:浅谈环境生物技术的应用及发展前景 【摘 要】环境生物技术(Environmental Biotechnology)是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。科技的发展充分证明了环境生物技术在解决环境问题过程中所示出的独特功能和优越性,它的纯生态过程,体现出了可持续发展的战略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。 【关键词】环境生物技术;治理应用;固体废弃物处理 一、引言 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,环境生物技术都发挥着极为重要的作用。 随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。 二、环境生物技术 在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。 生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解度小的化合物难以处理。 三、环境生物技术在水污染治理中的应用 环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法,通常被称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。 (一)生化处理技术 由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同,生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类,两类生化反应的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。自20世纪70年代起,就有一大批类似好氧降解的厌氧反应器被研制和开发出来,如厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)、厌氧内循环反应器(IC)、厌氧折流板式反应器(ABR)和厌氧序列式反应器(ASBR)等。厌氧技术的应用范围已扩展到高、中、低浓度的多类有机废水和生活污水的处理,其特点是废水处理和能源回收相结合,但出水水质难以达到直接排放的要求。 (二)生物自然净化技术 生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘(厌氧塘和氧化塘)和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少,运行费用低,但占地面 积大,出水水质不易控制。生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外,还增加了曝气,以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大,污水停留时间长,处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物(水葫芦、芦苇、水莴苣等),建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统,增强了生物塘的处理功能,促进了水体生物处理技术的发展。 四、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用 利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物,主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场,填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层,在填埋场设置排气口和监测系统,每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤,并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。 五、环境生物技术的发展前景 利用微生物脱去煤中的无机硫和有机硫,可控制燃煤中SO2等含硫气体的排放。这些微生物包括硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本利用氧化亚铁硫杆菌已使H2S脱除率达99.99%,我国利用该菌对炼油厂进行干气催化和工业废气脱硫,H2S脱除率分别为71.5%和46.9%。在燃煤的处理过程中,还可采用浮选与微生物脱硫技术相结合,对煤和黄铁矿进行分离,达到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物还可将石油成分中的硫分离出来。虽然生物技术在大气污染治理中的应用时间尚短,但其具有技术简单成本低、安全性好、无二次污染等优点。今后,在微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养方面,配以清洁生产技术的研究,将会备受关注,也会成为解决原煤燃烧产生的SO2污染的最佳途径。 生物技术及应用论文:环境生物技术的应用及发展前景 【摘 要】环境生物技术(Environmental Biotechnology)是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。科技的发展充分证明了环境生物技术在解决环境问题过程中所示出的独特功能和优越性,它的纯生态过程,体现出了可持续发展的战略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。 【关键词】环境生物技术;生物治理方法;生物技术应用 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,环境生物技术都发挥着极为重要的作用。 随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。 一、环境生物技术 在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。 (一)生物过滤法 生物滤池内部填充活性填料,废气经加压预湿后从底部进入生物滤池,气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜(微生物)接触,被生物膜吸收,最终被降解为水和二氧化碳或其它成分,处理过的气体从生物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、去除效率高,但反应条件较难控制、占地面积较大。 (二)生物洗涤法 生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解度小的化合物难以处理。 二、环境生物技术在水污染治理中的应用 环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法,通常被称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。 (一)生化处理技术 由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同,生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类,两类生化反应的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。 (二)生物自然净化技术 生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘(厌氧塘和氧化塘)和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少,运行费用低,但占地面积大,出水水质不易控制。 生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外,还增加了曝气,以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大,污水停留时间长,处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物(水葫芦、芦苇、水莴苣等),建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统,增强了生物塘的处理功能,促进了水体生物处理技术的发展。 三、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用 利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物,主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。 (一)卫生填埋。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场,填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层,在填埋场设置排气口和监测系统,每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤,并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。 (二)堆肥。堆肥是固体基质在有效的低温条件下的发酵过程,适用于生活垃圾的处理。其基本步骤是:废弃物―预处理―堆肥―后处理―存放。对堆肥处理器进行足够的通气是堆肥成功的关键。该技术安全性高,成本低廉。 (三)发酵产生沼气。主要利用畜禽粪便、农作物秸秆、生活污水等。其原理是微生物厌氧发酵使有机质降解,产生沼气,此法在农村有着广阔的发展前景,沼气不但可用作照明和燃料,还可建成以沼气工程为纽带的“猪、沼、果”生态农场等生态农业模式。 四、环境生物技术的发展前景 利用微生物脱去煤中的无机硫和有机硫,可控制燃煤中SO2等含硫气体的排放。这些微生物包括硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本利用氧化亚铁硫杆菌已使H2S脱除率达99.99%,我国利用该菌对炼油厂进行干气催化和工业废气脱硫,H2S脱除率分别为71.5%和46.9%。在燃煤的处理过程中,还可采用浮选与微生物脱硫技术相结合,对煤和黄铁矿进行分离,达到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物还可将石油成分中的硫分离出来。虽然生物技术在大气污染治理中的应用时间尚短,但其具有技术简单成本低、安全性好、无二次污染等优点。今后,在微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养方面,配以清洁生产技术的研究,将会备受关注,也会成为解决原煤燃烧产生的SO2污染的最佳途径。 生物技术及应用论文:基于就业导向的生物技术及应用专业人才培养模式相关探索与实践 摘 要:以就业为导向、以能力培养为本位,是高等职业教育改革和发展的主要任务之一。山东职业学院生物技术及应用专业经过多年办学实践,以校企合作为平台,逐步形成了“学训交互,能力递进”的人才培养模式、符合产业需求的课程体系、项目导向、教学做一体教学模式和满足区域经济需要的多学期、分段式的教学组织模式,加强了学生的专业能力、职业能力和拓展能力培养。 关键词:人才培养模式 教学模式 教学组织模式 国家教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16 号)中明确指出:高等职业教育必须服务区域经济和社会发展,以就业为导向,加快专业改革与建设。这已经成为地方高职教育办学定位的风向标。学生就业状况好坏也反映出了高职院校品牌创立的高度与创新的深度。因此,如何以社会需求和高职人才培养目标为导向,依托自身办学条件,在特定时限内为学生达到一定职业人才的规格要求,是目前迫切需要解决的问题。 人们普遍认为,生物技术是21世纪的朝阳产业,与其相关产业的发展水平将决定一个国家的竞争力,我国出台了大量的政策和产业规划支持生物技术的发展。面对机遇,生物技术相关专业伴随着经济发展的需要应运而生。 然而,随着生物技术的快速发展,专业范围不断向多领域扩展,生物技术相关专业也出现了很多问题。例如,在专业设置上,对区域经济建设和社会发展需求调研论证不够深入,专业定位不准确,涉及领域过宽;学校间缺乏特色与差异化,课程体系设置雷同,同质化现象严重,办学效益不高;传统的实践教学环节与企业生产实际严重不符;学生职业素养较低,没有自己的职业规划等问题。企业缺乏生物技术专业的人才,而我们培养出来的毕业生又不满足用人单位的需要。总之,原有的人才培养模式还不能完全适应现代高职教育的发展需求及社会岗位群对人才的需求,迫切需要对生物技术类专业人才培养模式进行改革与实践。 山东职业学院2005年开始设置生物技术及应用专业,2011年被遴选为中央财政支持的高等职业院校提升专业服务能力的重点建设专业。在深入调研分析区域生物技术行业背景的基础上,以服务地方经济、对接产业、提高学生就业质量为导向,以能力培养为中心,以专业人才培养模式优化、开发课程体系构建为突破口,深入开展人才培养模式的探索与实践,内容如下: 1 继续开展“学训交互,能力递进”人才培养研究与实践 “学训交互,能力递进”人才培养模式是为了服务地方经济,支持生物制造产业发展,与产业对接,遵循教育规律和职业能力形成规律,将人才培养过程划分为专业“基本能力-优秀能力-综合能力”三个阶段。通过深化培养目标与社会需求相通,教学活动与生产过程相通,实习岗位与就业岗位相通;教学内容与职业标准相融,专业教师与技术专家相融,学校考核与企业评价相融,提升学生专业理论、专业技能水平和职业素养,使学生由“新手”转变为“职业人”。 专业基本能力培养:主要按照生物制造行业职业人的要求,培养学生的人文素养、职业素质。同时以项目、任务等为载体,通过“任务驱动”“项目导向”等方式,实施教学做一体教学,使学生掌握专业基本知识、基本技能,对岗位有所认知,使其成为基本满足企业岗位要求的新手。 专业优秀能力培养:在校内生产性实训基地和校外实训基地实施多岗位轮岗,工学交替,配合多学期教学组织模式,实现工学有效融合。学生在校内生产性实训室进行一体化教学,“做中学”、“学中教”,强化专业理论,提升专项技能,对课程中的综合实训模块和部分需使用高档仪器的实训项目则到校外实训基地进行,由基地兼职教师指导学生完成真实的工作任务,培养职业素养,使专业技能“熟练”,使学生实现新手到准职业人的转变。 专业综合能力培养:为学生聘请企业的技术骨干、专家做“师傅”,在校外实习实训基地实施。学生在校外兼职教师的指导下,按企业流程和标准完成岗位工作,工学融为一体,重点强化学生解决生产现场问题和优化生产过程的能力,提高学生综合职业素质,帮助学生实现从准职业人到职业人的转变。 2 推行任务驱动,项目导向,教学做一体的教学模式改革 按照“学训交互,能力递进”的人才培养模式,在不同的人才培养阶段推行不同的教学模式。在专业基本能力培养阶段,主要实施任务式实训、理论实践一体化教学模式,推行课堂与实习实训地点的一体化;专业优秀能力培养阶段,在仿真的教学环境,推行任务驱动,项目导向,教学做一体;专业综合能力培养阶段,根据学生顶岗岗位特点,做学一体、做教一体,培养学生的岗位意识、质量意识、责任意识。与三个不同阶段对应的教学模式保证了教学目标的有效实施。 3 以行业企业需求为中心,实施多学期分段式教学组织模式 为了适应“学训交互,能力递进”人才培养模式,合理安排轮岗和顶岗,根据合作企业生产周期及企业兼职教师工作特点,灵活设计学生校内学习时间和企业生产性实训时间。在企业生产旺季组织轮岗实训,淡季集中进行校内课程教学。 第1、2学期在校内完成专业技术平台课程的学习,并进入实训室,以专业基本能力培养为主,渗透专业优秀能力;第3、4学期完成专业方向模块、个性化模块的学习,并进入生产性实训基地顶岗实习,以专业优秀能力强化为主;第5、6学期安排学生到紧密合作企业进行10个月以上的顶岗,强化学生的专业知识、专业技能和养职业素养,在学生岗位能力实现阶段式增长的同时,企业对学生的岗位技能和职业素养等也有了较清晰的认识,利于企业选择优秀学生就业。 4 对接行业企业,构建符合岗位任职要求的“两个平台+两个模块”的课程体系 生物技术及应用专业建设委员会定期召开研讨会,邀请行业、企业专家、专业教师共同研讨本地经济发展和产业结构调整对生物技术人才要求的变化,及时调整专业人才培养规格,构建适合行业发展需求的课程体系,校企合作开发课程内容与实训项目,编写特色教材,建设教学资源库,使专业与产业对接。 根据地方产业特点和生物产业升级需要,及时调整专业方同和专业课程。例如,济南高新区在产业结构调整过程中,把生物医药确立为主导产业,以龙头医药企业带动产业发展。为满足生物医药人才需要,我们增加了生物制药技术等课程;并及时与相关企业合作,共同开发课程内容、实训项目,为学生更好地融入企业、服务地方经济奠定基础。 在生物技术及应用专业建设委员会的指导下,由专业带头人、行业企业专家、骨干教师组成的团队,按照“企业调研-专业定位-岗位分析-归纳岗位任务-提炼岗位能力-确定学习领域(课程)”的步骤,以生物产品的生产工艺过程为导向,共同分析职业岗位,参照岗位的工作任务和能力要求,设计十多个学习领域(课程),构建了“基本素质培养平台、专业技术平台+专业方向模块、个性化模块”的课程体系。 生物技术及应用专业人才培养模式的探索与实践,强化了能力培养,开发以岗位工作过程为基础的教学内容,构建突出职业能力和素质培养的课程体系,实现校企共育人、共发展,提高了学生适应未来职业变迁的可持续发展能力。同时,结合自身优势与社会需要,不断积淀凝练专业特色,提升了办学竞争力,彰显差异化办学,全面提高了专业建设的整体水平。 生物技术及应用论文:如何建立健全高职院校生物技术及应用专业实践教学体系 【摘 要】随着生物科技的不断发展,高职院校生物科技及应用专业应运而生,成为近些年来高职院校的热门专业。但由于相当一部分的高职院校健全教学设备、完善实践教学体系的速度远远跟不上招生的速度,因此如何建立健全高职院校生物科技与应用专业实践教学体系,培养出理论与实践操作相结合的现代创新型人才,成为了广大高职院校追求与探索的目标。 【关键词】高职院校;生物技术及应用专业;实践教学 步入21世纪,生物科技的快速发展使其在农业、渔业、牧业、工业、环保、园林、食品、医药等众多重要行业的地位和作用越来越重要,生物技术及应用专业的专业人员成为社会急需的人才。为了提高生物专业学生的就业竞争力,为社会输送掌握扎实的生物技术专业知识和实践技能、热爱生物技术领域的现代创新型人才,高职院校需在注重培养学生专业知识理论的同时,有必要加强学生的实际操作能力以及综合素质。这意味着高职院校需要创新实践教学过程,完善实践教学设施,在实践教学中提高学生的观察、分析、动手能力,从而培养学生的综合素质。构建科学合理的高职院校生物技术及应用专业实践教学体系主要从这几个方面进行改革: 一、完善实验室设备,构建合理配置结构 由于生物技术及应用这么专业设计的领域十分广泛,各个领域需要的实验设备、生物制剂、材料各不相同,因此实践教学设备的配置标准研究的难度较大。但是大部分高职院校的相关设备和配置没有这么完善和全面,为了让学生掌握的生物知识和实践技能与时俱进,了解现代先进的生物技术和接触到现代生物技术研究的前沿,高职院校有必要适当增加和更新实验器材、仪器和试剂的种类。很多高职院校的实验工位都很难满足学生的需求,普遍都是两三个学生组成一个小组共用一个工位,因此,高职院校应增设更多的工位,让更多的学生能充分体验实验过程中的乐趣、掌握实验的原理和基础实践技能,同时在实验中锻炼观察、分析、动手能力。 二、完善实验实习基地建设,增强学生社会竞争力 实践技能是所有理科学生衡量的标准之一,实践教学能有效提高学生的综合素质,同时在实践过程中能培养学生的创新和应急等综合能力。完善实验实习基地的建设,除了建立健全实验基地,还要建立全面的实习培训课程,不断提高学生的综合能力和综合素质。通过这种针对性的培训,能有效提高学生的实践操作能力和应对突发事件的能力,更重要的是能不断增强学生的心理素质和心理承受能力,从而提高学生的社会竞争力,帮助学生成为社会和市场所需的优秀人才。其次,通过这一系列的培训,能让学生尽早意识到社会竞争的激烈,让学生知道只有过硬的专业技能得到社会的肯定,才能真正融入社会经济市场中实现自己的人生价值。为此,建立完善的实验实习基地建设是广大高职院校未来一个时期的主要任务。 三、创设开放式的实验室 创设开放式的实验室不仅能让学生在课外完成实验作业,还可以让学生在课外复习实验的操作,熟悉实验仪器的操作方法,同时给那些敢于创新,对生物工程有着浓厚兴趣的学生探索研究的机会。总之,创设开放式实验室是建设实验室优秀能力人才队伍的有效途径,创设开放式实验室能激发学生对生物工程的激情和好奇心,培养出具有创新和探索精神的新时代人才。 四、革新实验教学考核制度 完善实验教学考核制度首先要细化和健全实验考核的方法,包括到场情况、实验报告的内容、实验数据的真实性和原始性、基本的实验操作过程是否规范、对实验结果的分析等考核内容。其次,实验教学考核制度除了对学生的专业技能进行评价之外,还要对学生的职业素质进行综合评价。评价学生的职业素质应以学生组内之间的评价为主,并结合教师对学生平时实验的表现的评价,应包括学生的敬业精神、团队合作等内容。这种基本技能和职业素质相结合的考核不仅能对学生进行全面而有效的评价,还能是学生之间的竞争公平化和透明化。 五、加强教师对学生的实验操作指导 在学生进行实验操作的过程中,教师对学生的指导尤为重要,不仅能及时纠正学生错误的实验操作手法,还能及时解答学生的疑惑和问题,从而达到充实学生的专业基础知识,激发学生的兴趣的目的。教师应在实验开始前和学生强调本次实验的注意事项和实验的基本流程,减少学生因错误操作而发生的事故。在实验开始的过程中,教师应到处巡回监督指导学生,及时纠正学生的错误以及解答学生的问题,确保实验的顺利完成。 六、结语 建立健全生物技术与应用专业教学实践体系是一个长期而艰巨的任务,需要广大高职院校专业教师的不断探索和实践,勇于创新打破传统的专业局限。在改革的过程中要注重培养学生的积极性,强化学生的主体地位;在教学过程中要注重中生物理论知识和生物实践技能的统筹兼顾,培养出理论与实践操作相结合的现代创新型人才。 作者简介: 王美霞(1971.01.24~),女,内蒙古包头市人,大学本科学历,包头轻工职业技术学院,研究方向:生物技术及应用。 生物技术及应用论文:高职院校生物技术及应用专业建设改革探索 【摘 要】生物技术及应用是一门涉及领域宽、涵盖范围广、应用性强的新兴专业,因此在专业建设中面临不少困难。本文分析了该专业目前存在的问题,并提出了专业建设改革的进行措施。 【关键词】生物技术及应用;高职高专;专业建设改革 生物技术及应用专业以生物技术产品开发和应用为优秀,培养从事生物技术产品开发应用、检验分析、技术监督、生产管理等工作的高级技术应用性专门人才,目前在我国高职院校中属于比较热门的专业之一。但是,我国的高职院校生物技术类专业办学时间较短,尚不足10年,属于一个非常年轻的专业。同时,近几十年来世界范围内生物技术产业始终处在一个高速发展的时期,这都使得我国高职院校的生物技术类专业建设速度一直滞后于产业发展速度。 1存在的问题 1.1 教学内容选取不得当 从教学内容上看,目前高职院校中存在着“唯学”型课程体系和“唯工”型课程体系两种偏颇的教学内容选取倾向。“唯学”型课程体系倾向只注重高等教育中的“学科性”、“系统性”,而忽略了其“职业性”的特征。“唯工”型课程体系倾向只注重单纯技术性培训,课程设置和教学内容缺乏一定的深度和广度。 1.2 教学手段不够丰富 从教学手段上看,黑板式教学仍然占据较大比例,使得学生认为枯燥乏味。多媒体课件主要是PPT形式,虽然可以在一定程度上展示教学内容,但是缺少最新的行业企业真实案例,更加缺少工厂车间的工作录像,使得学生较难以理解所授课程内容,学习兴趣、主动性都较差。 1.3 实践项目内容陈旧 一些综合性、生产性强与职业岗位所需能力吻合度较高的实践技能训练项目,由于涉及发酵工程基础、发酵食品生产技术、发酵设备与维护、生物分离纯化技术多门课程,在实践教学设计中往往很少开设。涉及基因工程、细胞工程、酶工程技术改造传统菌为工程菌的一些实践项目,由于技术难度大、耗材成本高、设备价格昂贵等原因也往往被取消。 1.4 硬件设备配置不合理 由于生物技术专业办学时间短,专业涉及面繁杂,有医药、食品、化工、农业、能源等多个领域,有些学校甚至是涵盖几个领域。导致实践教学设备配置上普遍存在数量少,设备布局上普遍存在生物工程中上游设备极其短缺,下游生产及检测仪器设备相对较多现象。 2改革的思路 2.1 深入推进工学结合 高职院校在生物技术及应用专业人才培养方案的制订与实施过程中,要立足于就业面向的工作条件和环境、工作内容和职责、需要的能力和任职资格等探索职业岗位要求与专业人才培养方案有机结合的途径和方式。在设计教学内容和选择教学方法时处理好社会需求与实际教学工作的关系。不断实践校企合作的办学理念,大力推进工学结合的教学模式改革,提高人才培养质量。 2.2 职业素质和职业技能培养融为一体 按照自入校至就业的人才培养进程安排,将具体素质和能力要求单独设置为课程的基础上,将相关内容融入到其他课程的讲授和实训过程中,强化和规范职业素质的养成。按照工作岗位要求,以典型工作任务为参照将职业能力培养所需要的教学内容进行项目等为载体的工作过程系统化重构。根据企业的用人需求,遵循以市场需求为中心的原则对未完成教学的课程进行调整。 2.3 完善实践教学项目 以职业岗位和工作任务所需职业能力和职业素质为优秀,按照职业实践活动进程及职业能力和职业素质层阶递进的方式,设计实践教学项目。食品生物技术方向的生物技术及应用专业则应以发酵工程、食品检验、功能食品加工为优秀能力并参照相应的国家职业资格标准系统地设计实践项目,发酵工程优秀能力培养可以构建以菌种培养、质量检测为基本技能,然后以啤酒生产、白酒生产等生产型项目进行重新梳理与整合。 2.4 优化实验设备配置 依据专业实践教学目标任务、实践项目的要求,参照国家有关仪器设备的相关规范,组织专家研究并制定仪器设备配备标准,明确专业必须建立的实验实训室及实习车间需要配备的仪器规格、主要参数和数量。 3结束语 专业正因为其不同的内涵才决定了它存在的价值。生物技术及应用专业建设应在统一规范的思路之上,以强化优势为根本、突出特色为优秀,充分体现专业建设管理、人才培养模式、教育教学改革等方面的差异,培养学生的就业竞争力和发展潜力。 作者简介: 宋健(1982~),男,山东淄博人,硕士研究生,生物技术专业,研究方向:食品药品生物工程。 赵雯(1982~),女,山东淄博人,本科,计算机科学与技术专业,研究方向:数据库开发 生物技术及应用论文:生物技术及应用专业人才培养模式及课程体系改革探索与实践 作者简介:韩秋敏(1976—),女,山东高唐人,江苏食品职业技术学院,讲师。研究方向:高职教育研究。 项目简介:国家示范(骨干)高职院校建设项目。 摘要:建立“校企合作”长效运行机制,构建“宽平台、多模块、可拓展”课程体系,基于工作过程系统化开发专业基础(平台)课程、专业优秀(模块)课程,并根据学生就业、创业及可持续发展需要开发专业拓展课程及实践创新项目,循序渐进地培养学生的综合素质及职业能力。 关键词:校企合作;培养模式;课程体系;课程改革 生物技术及应用专业主要面向微生物发酵、酒类酿造、生物制药等行业,培养从事微生物培养、生产操作、分析检验、生产管理、质量控制、产品开发等工作的技术技能型专门人才。近年来,本专业在学院“多元融合、学做一体”人才培养模式指导下,凝练形成了以校企合作、工学结合为主要特征的“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式,构建了以“底层共享、中层分立、高层互选”为显著特色的“宽平台、多模块”课程体系,实施了基于工作过程系统化的课程开发。 一、建立了校企合作长效运行机制 1.探索实践“厂中校”校企合作模式 在校企合作委员会指导下成立生物技术及应用专业建设指导委员会,校企合作制定人才培养目标,合作构建人才培养模式及课程体系,合作开展课程建设、师资队伍建设、实习实训基地建设、社会服务能力建设。与华润雪花啤酒有限公司、扬子江药业集团有限公司等企业合作,探索实践“厂中校”校企合作模式,建立以企业专家、能工巧匠为主,专任教师为辅的管理团队。 2.“校中厂”运行机制建设 利用学校人才、技术、基地等优势,按照“共同投资、共同管理、共同育人、风险共担、利益共享”的原则,与华润雪花啤酒有限公司等企业合作共建啤酒、黄酒、葡萄酒生产“教学工厂”,引入现代企业制度,逐步实现“企业化运行”。 3.“订单式”培养 与今世缘集团有限公司等企业合作开设订单班,实行订单培养、顶岗实习、定向就业。校企双方共同制订人才培养方案,合作实施培养过程,共同开展考核评价。 4.在合作企业建立“教师工作站” 企业每年接受3-4名教师进行为期3个月以上的实践锻炼,一方面主动为企业进行新技术、新设备、新工艺的研发,促进科技成果转化,同时对企业员工开展新技术培训;另一方面把课堂建在企业,便于联系和指导学生进行实习实训,完成专业教学任务,实现互利共赢。 5.创建专家(教授)工作室 为进一步深化校企合作和工学结合提供新的载体,同时提高企业的区域竞争力,与合作企业共同创建专家(教授)冠名工作室(或工作坊),合作开展产品研发及技术服务,为生物技术及产品研发引入创新的源头活水。 6.校企合作联办二级学院 本着开放、共享、互惠、共赢的原则,与江苏今世缘酒业股份有限公司等企业合作联办江苏今世缘酿酒学院,实行“订单式”培养,校企“双专业带头人”,学生顶岗实习“双导师制”,技术人员与教师互兼互聘。先进技术共享,培训基地共建,顶岗实习与就业融合,合作开展职业培训与鉴定,企业员工继续教育,企业文化与校园文化渗透,不断拓展专业的社会服务功能,提升技术服务水平。 7.人才培养质量评价与保障体系建设 将毕业生就业质量、用人单位满意度作为衡量人才培养质量的重要指标,参照行业规范、职业标准及岗位要求,建立集行业、企业、学校、学生“四方”评价于一体的人才培养工作评价与质量保障体系。 二、深化“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式改革 “四融入、四递进、学训交互”人才培养模式即将企业岗位要求融入人才培养方案,将职业技能标准融入课程教学内容,将企业优秀文化融入人才培养过程,将行业企业评价融入考核评价体系。在人才培养过程中,按照生物技术类专业知识、技术、素质培养规律,循序渐进地安排专业基础课、专业优秀课、专业拓展课、毕业辅导课,并按照职业技能形成与发展规律,循序渐进地安排单项实训、综合实训、生产实践、顶岗实习等实践性教学环节。通过理论与实践、知识与技能、校内学习与企业锻炼交互进行,促进学生的素质与能力不断提升。 三、完善“宽平台、多模块”课程体系 生物技术类专业群按照“底层共享”的原则统一设置公共基础课及专业基础课(专业基础平台);按照“中层分立”原则,根据各专业特点个性化地设置专业优秀课程(模块);按照“高层互选”原则设置“共享型”专业拓展课程及实践创新项目,形成生物技术类专业群“宽平台、多模块、可拓展”课程体系。 课程体系的主要特点:①学生从低年级接触专业课,激发学生的学习动机,使专业学习的时间、空间更有保证;②实践教学体系设计遵守由简单到复杂、由单项到综合、由低级到高级循序渐进的原则;③根据生产季节性强及教学任务安排需要,可实施跨学期、分段式教学;④在专业群范围内,学生可根据个人意愿无障碍地选择专业,体现课程体系的灵活性;⑤公共基础课实行理论教学与实践项目相结合,将素质教育贯穿人才培养全过程。 四、开展了基于工作过程系统化的课程建设与改革 1.专业基础(平台)课程建设 生物技术类专业基础课具有双重属性,一方面体现知识的基础性,讲究基础知识的传授,为后续的专业理论学习奠定基础;另一方面体现技能的服务性,练就娴熟的基本技能,为后续的专业优秀技能学习服务。注重《基础化学》《生物化学》等专业基础(平台)课程建设,培养学生的化学检验、生化操作、分离提取、微生物培养与保藏、识图绘图等基本操作技能,使学生具备宽基础、复合型、多方向、强技能的素质潜力,以便实现与专业优秀课教学的无缝衔接,适应生物技术产业结构调整及产品升级对高端技能型专门人才培养及学生可持续发展的需要。 2.专业优秀(模块化)课程建设 根据生物技术产业特点、区域经济优势、职业岗位及学生就业创业需要,重点加强与生物朝阳产业密切相关的《食用菌生产技术》,与国家新兴产业密切相关的《生物制药技术》等学习模块,同时安排微生物培菌工、发酵工、调味品酿造工、食品检验工等“实践专项”的技能训练与考核,实行“模块化”教学,使学生具备就业岗位的职业技能和综合素质。 3.专业拓展课程建设 为适应生物技术产业调整及产品升级,灵活运用所学知识及技能,拓宽学生的知识面和专业视野,有针对性地开设专业特色鲜明、行业背景浓厚的专业拓展课,完善学生的知识结构,培养学生的知识迁移及跨岗位能力,发展学生的兴趣和特长,提高学生的就业、创业及创新能力,增强学生的市场竞争力,提高学生的综合素质,增强学生的社会适应能力,促进其潜在能力和个性特长的充分发展。在掌握扎实的专业理论及优秀技能的基础上,选修《酒文化欣赏》《生物工程新技术》等专业拓展课程及生产实践活动,强化学生的专业知识及职业技能,同时培养学生的知识迁移及跨岗位能力;通过顶岗实习及毕业实践,培养学生的职业素质及综合技能。 生物技术及应用论文:生物技术及应用专业人才培养模式及课程体系改革探索与实践 作者简介:韩秋敏(1976—),女,山东高唐人,江苏食品职业技术学院,讲师。研究方向:高职教育研究。 项目简介:国家示范(骨干)高职院校建设项目。 摘要:建立“校企合作”长效运行机制,构建“宽平台、多模块、可拓展”课程体系,基于工作过程系统化开发专业基础(平台)课程、专业优秀(模块)课程,并根据学生就业、创业及可持续发展需要开发专业拓展课程及实践创新项目,循序渐进地培养学生的综合素质及职业能力。 关键词:校企合作;培养模式;课程体系;课程改革 生物技术及应用专业主要面向微生物发酵、酒类酿造、生物制药等行业,培养从事微生物培养、生产操作、分析检验、生产管理、质量控制、产品开发等工作的技术技能型专门人才。近年来,本专业在学院“多元融合、学做一体”人才培养模式指导下,凝练形成了以校企合作、工学结合为主要特征的“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式,构建了以“底层共享、中层分立、高层互选”为显著特色的“宽平台、多模块”课程体系,实施了基于工作过程系统化的课程开发。 一、建立了校企合作长效运行机制 1.探索实践“厂中校”校企合作模式 在校企合作委员会指导下成立生物技术及应用专业建设指导委员会,校企合作制定人才培养目标,合作构建人才培养模式及课程体系,合作开展课程建设、师资队伍建设、实习实训基地建设、社会服务能力建设。与华润雪花啤酒有限公司、扬子江药业集团有限公司等企业合作,探索实践“厂中校”校企合作模式,建立以企业专家、能工巧匠为主,专任教师为辅的管理团队。 2.“校中厂”运行机制建设 利用学校人才、技术、基地等优势,按照“共同投资、共同管理、共同育人、风险共担、利益共享”的原则,与华润雪花啤酒有限公司等企业合作共建啤酒、黄酒、葡萄酒生产“教学工厂”,引入现代企业制度,逐步实现“企业化运行”。 3.“订单式”培养 与今世缘集团有限公司等企业合作开设订单班,实行订单培养、顶岗实习、定向就业。校企双方共同制订人才培养方案,合作实施培养过程,共同开展考核评价。 4.在合作企业建立“教师工作站” 企业每年接受3-4名教师进行为期3个月以上的实践锻炼,一方面主动为企业进行新技术、新设备、新工艺的研发,促进科技成果转化,同时对企业员工开展新技术培训;另一方面把课堂建在企业,便于联系和指导学生进行实习实训,完成专业教学任务,实现互利共赢。 5.创建专家(教授)工作室 为进一步深化校企合作和工学结合提供新的载体,同时提高企业的区域竞争力,与合作企业共同创建专家(教授)冠名工作室(或工作坊),合作开展产品研发及技术服务,为生物技术及产品研发引入创新的源头活水。 6.校企合作联办二级学院 本着开放、共享、互惠、共赢的原则,与江苏今世缘酒业股份有限公司等企业合作联办江苏今世缘酿酒学院,实行“订单式”培养,校企“双专业带头人”,学生顶岗实习“双导师制”,技术人员与教师互兼互聘。先进技术共享,培训基地共建,顶岗实习与就业融合,合作开展职业培训与鉴定,企业员工继续教育,企业文化与校园文化渗透,不断拓展专业的社会服务功能,提升技术服务水平。 7.人才培养质量评价与保障体系建设 将毕业生就业质量、用人单位满意度作为衡量人才培养质量的重要指标,参照行业规范、职业标准及岗位要求,建立集行业、企业、学校、学生“四方”评价于一体的人才培养工作评价与质量保障体系。 二、深化“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式改革 “四融入、四递进、学训交互”人才培养模式即将企业岗位要求融入人才培养方案,将职业技能标准融入课程教学内容,将企业优秀文化融入人才培养过程,将行业企业评价融入考核评价体系。在人才培养过程中,按照生物技术类专业知识、技术、素质培养规律,循序渐进地安排专业基础课、专业优秀课、专业拓展课、毕业辅导课,并按照职业技能形成与发展规律,循序渐进地安排单项实训、综合实训、生产实践、顶岗实习等实践性教学环节。通过理论与实践、知识与技能、校内学习与企业锻炼交互进行,促进学生的素质与能力不断提升。 三、完善“宽平台、多模块”课程体系 生物技术类专业群按照“底层共享”的原则统一设置公共基础课及专业基础课(专业基础平台);按照“中层分立”原则,根据各专业特点个性化地设置专业优秀课程(模块);按照“高层互选”原则设置“共享型”专业拓展课程及实践创新项目,形成生物技术类专业群“宽平台、多模块、可拓展”课程体系。 课程体系的主要特点:①学生从低年级接触专业课,激发学生的学习动机,使专业学习的时间、空间更有保证;②实践教学体系设计遵守由简单到复杂、由单项到综合、由低级到高级循序渐进的原则;③根据生产季节性强及教学任务安排需要,可实施跨学期、分段式教学;④在专业群范围内,学生可根据个人意愿无障碍地选择专业,体现课程体系的灵活性;⑤公共基础课实行理论教学与实践项目相结合,将素质教育贯穿人才培养全过程。 四、开展了基于工作过程系统化的课程建设与改革 1.专业基础(平台)课程建设 生物技术类专业基础课具有双重属性,一方面体现知识的基础性,讲究基础知识的传授,为后续的专业理论学习奠定基础;另一方面体现技能的服务性,练就娴熟的基本技能,为后续的专业优秀技能学习服务。注重《基础化学》《生物化学》等专业基础(平台)课程建设,培养学生的化学检验、生化操作、分离提取、微生物培养与保藏、识图绘图等基本操作技能,使学生具备宽基础、复合型、多方向、强技能的素质潜力,以便实现与专业优秀课教学的无缝衔接,适应生物技术产业结构调整及产品升级对高端技能型专门人才培养及学生可持续发展的需要。 2.专业优秀(模块化)课程建设 根据生物技术产业特点、区域经济优势、职业岗位及学生就业创业需要,重点加强与生物朝阳产业密切相关的《食用菌生产技术》,与国家新兴产业密切相关的《生物制药技术》等学习模块,同时安排微生物培菌工、发酵工、调味品酿造工、食品检验工等“实践专项”的技能训练与考核,实行“模块化”教学,使学生具备就业岗位的职业技能和综合素质。 3.专业拓展课程建设 为适应生物技术产业调整及产品升级,灵活运用所学知识及技能,拓宽学生的知识面和专业视野,有针对性地开设专业特色鲜明、行业背景浓厚的专业拓展课,完善学生的知识结构,培养学生的知识迁移及跨岗位能力,发展学生的兴趣和特长,提高学生的就业、创业及创新能力,增强学生的市场竞争力,提高学生的综合素质,增强学生的社会适应能力,促进其潜在能力和个性特长的充分发展。在掌握扎实的专业理论及优秀技能的基础上,选修《酒文化欣赏》《生物工程新技术》等专业拓展课程及生产实践活动,强化学生的专业知识及职业技能,同时培养学生的知识迁移及跨岗位能力;通过顶岗实习及毕业实践,培养学生的职业素质及综合技能。 生物技术及应用论文:农业种植中生物技术的推广及应用 摘 要:随着农业科学技术的发展,生物技术也得到了不断进步,生物技术在农业种植中的应用,实现了我国农业的可持续发展。生物技术已经在农业中得到了广泛的推广,极大地改善了我国目前的农业现状,积极推进我国农业的发展。 关键词:农业种植 生物技术 推广 应用 农业种植中的生物技术是一门对生物体进行改造和利用的技术,在农业种植中,生物技术对生物机体以及细胞利用先进的生物工程原理,对生物体进行的改造,从而促进农业的生产。农业种植中利用生物技术可提高农作物的产量,增加农作物的抗虫病性,改善农作物的质量,对促进我国农业发展起到了重要的作用。 一.生物技术在农业种植中的运用与作用 农业种植中的生物技术就是转基因技术,就是在生物体外对DNA分子进行人工剪切与拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内的基因得以表达。其优秀技术就是提取目的基因,是将供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。 其中一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,就是将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否已表达。进而再淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体来进一步培养。 通过转基因技术在农业上的应用,会使得农作物的品种得到改良,现在随着生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛的趋势。我们知道转基因植物的种植规模在不断扩大,目前耕地面积的大部分都在采用转基因技术种植技术。 在当前的农业生产中,转基因技术是最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植有着极为重要的作用,其可将一种作物的优良基因转移到另一种的作物品种当中,使得农作物产量与质量得到提高。 除此外还有杂交育种技术的应用,其所为杂交育种技术就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,使其不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子会发生分离,分离后的遗传因子进入不同的配子中,随配子遗传给下一代。这也是一种十分常见的生物种植技术,其操作方式比较简单,且这种技术的推广时间比较早,我们对杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些生物技术的应用都使得农业种植的难度降低。 农业种植现代化过程中,怎样把高新技术同传统农业技术结合起来,走出一条符合中国特色的农业现代化道路,是我国农业科技工作者的任务,特别是在我们有限的耕地与人口不断增长的条件下,离开科学技术是不可能生产出足够的农产品来维持中国人口的温饱。 生物技术就是一项我国发展生态农业的领先技术,是被有关专家称为农业史上的第三次革命。生物技术可广泛用于种养业、林业与环境治理,维护人们的身体保健。它具有增产、除病等作用,是生产绿色有机食品不可缺少的新技术。通过生物技术在农业上的的综合使用,可以全面改善农作物生态环境以及农作物对各类营养成分的吸收能力,还有农作物自身对各种病害的抗病性能力,杀灭或抑制各种病害的滋生,降低或清除土壤环境中各类化学药物残留。 二.农业种植中生物技术的组织培养技术 组织培养技术在农业中的利用,不仅可以增加植物生长的速度,而且能够在有限的时间内,培育出更好的优良品种。利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物农作物的侵害,保证植物种苗无病毒,促进良种经济作物的快速发展。 在现在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立在细胞的全能性的基础之上,是通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终成为完整的一种生物技术。 在应用组织培养技术要注意保证在培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件,及植物组织培养中温度、光照以及湿度等各种环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。当组织培养技术扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。关于初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系,即接种某种外植体后,最初的几代培养。要用诱导或分化的培养基,就是培养基中含有较多的细胞分裂素与少量的生长素。 三.农业种植中生物技术制作生物农药 生物农药是农业种植中生物技术的一部分,它的形成,简单来说,就是利用生物的新陈代谢,将它作为制作农药制品的有效成分,通过化学手段制作农药的方法,可以起到达到良好的使用效果,还可以良好的保护环境的作用,更加重要的是提高了植株的耐药性,可见利用生物技术制作农药,在具农业种植中有着深远的影响。 在农业生产中,很多药品的生产就是从生物组织中提取的。但大都受材料来源限制,致使其产量有限,价格也是非常的昂贵。而微生物生长的迅速比较快,容易被控制,适于大规模工业化的生产。所以我们可将生物合成相应药物成分的基因,最后导入微生物细胞内,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决产量问题,也能降低生产的成本。避免了对环境造成的污染,同时也利于农业的可持续发展。 结语: 农业种植中的生物技术已经成为农民种植中不可缺少的法宝,大部分农民都开始使用,生物技术越来越受到欢迎。此后我们还会加大生物技术推广,加大资金的投入,加强科技宣传的力度,使广大农民都能应用生物技术种植无污染的农作物,促进农业增产与增收。 (作者单位:044000山西省运城市农业委员会) 生物技术及应用论文:现代生物技术在农业中的应用及前景 摘要:现代生物技术对农业产生着深刻而广泛的影响。本文综述了现代生物技术对农业的影响,着重介绍了现代生物技术在植物育种、植物抗逆、抗虫、生物农药等方面的应用,同时分析了我国现代生物技术在植物生产中的应用前景。 关键词:生物技术;农业;应用;前景 前言 随着世界人口的增长,农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问,生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲,生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。 一、发展农业生物技术的意义 农业生物技术是高新技术研究的重要领域之一,它是整个生物技术及其产业发展的基础,也是生物技术中应用最广、最直接,最具现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业,它具有投资少、产量高、回报率高等特点;它可以利用自然界的再生能源,实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口、资源、环境等问题具有重大作用。大力发展农业生物技术及其产业,对于改变农业生产现状,大幅度提高农产品的产量和质量,加快高产、优质、高效、可持续农业的发展,提高农业资源利用率,减少环境污染,保护良性生态平衡都具有重要意义。 二、现代生物技术在农业生产中的应用 1良种选育与品质改良 在品质改良上采取的主要方法仍然是杂交育种,但杂交育种周期长,效率低,经多次回交转育很难在短时期内选出优质又高产的新品种。随着生物技术的不断完善,尤其是分子生物学和基因组研究的迅速发展,为品质改良开辟了一条崭新的途径。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因,将其转入特定的树种,可培育出纤维素含量高的对造纸业更有利的植物。 2提高植物的抗性 (1)抗虫 全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来,人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫,全世界每年用于化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。但化学杀虫剂的长期使用造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题,而利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种,除可以克服以上缺点外,还具有成本低、特异性强等优点,目前人们已获得多种抗虫基因,其中有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等,它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面起到了良好的效果,并得到了广泛的应用,有的已进入了商品化生产。 (2)抗除草剂 目前全世界约有除草剂2000 多个品种,在农药市场上占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性,如很多除草剂无法区别庄稼和杂草,有些除草剂必须在野草长起来以前就施用,而且由于抗性草类群落的出现,导致药剂使用量增大,对环境的危害也日益严重。培育抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。 (3)抗重金属 由于人类活动、矿山的开采,工业化进程的加速,空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染,严重影响作物的产量和品质,而且通过食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代,提出植物修复、超富集植物。通过基因工程技术改良植物对重金属的抗性,增加或减少重金属在植物体内的累积量,被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。 3生物防治的应用 微生物农药具有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点,但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基因工程改造微生物菌种,创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。 生物技术就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是化学农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。生物防治,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫3大类。 4生物技术与环境保护 目前我国农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10a来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 (1)污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术就是酶工程技术,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (2)重金属的生物防治 重金属是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 (3)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除杂草等功能的一大类物质的总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究,将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中,以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育,从而达到杀死害虫的目的。 四 结束语 当今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对于提高国力,帮助解决人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。近20 年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展示了广阔的发展前景。 生物技术及应用论文:生物技术在环境保护中的应用及前景 【摘要】生物技术是充分利用自然资源,有效发挥其作用的良好手段,它能够克服不少方法治污又致污的缺点。现代生物技术将会在21世纪的资源与环境保护领域中发挥重要作用。本文介绍了生物技术的特点,探讨了生物技术在环境保护中的应用以及对今后发展方向的展望。 【关键词】 生物技术;环境保护;应用;前景 前言 21世纪科学技术进入了高速发展的时代,为人类创造了巨大的财富。但是,传统的思维方式和单目标的决策手段,使人类尝到了只追求效益而不顾资源、环境的掠夺式生产的苦果,人类正面临着有史以来最严重的环境危机。生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济和社会持续发展的基础。我国政府十分重视生态环境保护,把可持续发展作为基本国策。 一、生物技术的特点 生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护巾应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。 二、生物监测技术在环保领域中的应用 应用酶联免疫技术、PCR技术、电子显微技术、基因差异显示技术、生物传感器、基因探针、生物芯片等现代生物技术对环境进行监测与评价,是近年来国内外科学工作者研究的热点,研究报道也日益增多。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90年代的一项新技术。目前,国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法,其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。此技术具有快速灵敏,费用低,特异性强和适于现场大量样品分析等优点。我国在环境污染的生物监测方面也取得了一些新进展。一是广泛开展了生物监测方法的研究;二是各种生物综合监测指标的研究;三是利用生物监测手段和评价环境质量。 三、生物技术在废水处理中的应用 现代废水生物处理技术是利用水中微生物的新陈代谢功能,使废水中的有机物降解转化为无害的物质,使废水得以净化。属于生物法处理工艺的有活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。 1、活性污泥法 活性污泥法是被广泛采用的传统废水生物处理工艺。它是在人工条件下,将空气连续鼓人溶解了大量有机污染物的污水中,对污水中的各种微生物进行连续混合和培养,形成悬浮状态的活性污泥,在活性污泥上生活着大量的好氧微生物,这些微生物在好氧条件下能以溶解性有机物为食料获得能量,并不断增长,使污水中的有机污染物得以分解去除,最后使污泥与水分离,大部分污泥回流到生物反应池,多余的污泥将被排出活性污泥系统。 2、生物膜法生物膜法 又称固定膜法,是一系列污水好氧生物处理技术的统称,其共同的特点是微生物附着在作为介质的滤料表面,生长成一层由微生物构成的膜。污水与之接触后,其中的溶解性有机污染物被生物膜吸附,进而被氧化分解,使污水得以净化。目前,生物膜法是一项在废水处理工程上被广泛运用的技术,采用这种方法的构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。 3、自然生物处理法 利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术,称为自然生物处理法。其特点是工艺简单,建设与运行费用低,但净化受自然条件的制约。主要处理技术是稳定塘和土地处理法。稳定塘是利用塘中天然微生物的代谢作用氧化分解废水中的有机物,稳定塘中的氧由塘中藻类的光合作用和塘面与大气接触的溶氧提供,在稳定塘内废水停留时间长,对废水的净化过程与自然水体净化过程基本一致。 4、厌氧生物处埋法 厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机物的处理技术。用于厌氧生物处理的构筑物有消化池、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器和复合厌氧反应器等。 四、污染土壤的生物修复 土壤污染也是较为严重的环境污染问题之一。其最主要表现形式是土壤板结沙化、重金属污染,导致土壤无法利用,威胁农业生产。利用生物修复技术治理土壤重金属污染,主要是通过酶促反应等生物作用,对土壤中的重金属进行固定,由于重金属元素的化学形态发生了改变,其移动性也相应降低,通过有针对性的生物对其吸收、代谢,可以削减土壤中重金属的含量。达到净化土壤和降低毒性的目的。其中应用最广的属低温微生物修复技术。重金属的低温微生物修复是利用低温微生物的生物活性,对重金属亲和吸附或转化为低重金属的污染程度。此外,污染土壤经过生物修复过程后还可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失等同。 五、环境生物技术在预防污染上的应用 利用分子遗传技术筛选特定菌种将产品生产过程的废弃物直接转化为能源或副产品,如微生物化肥;利用DNA重组及蛋白质工程技术快速生成特定的酶,应用于生产环节,减少化学无机品用量,从而达到清洁生产的目的。 利用分子微生物族群、基因技术、DNA修复改变某些物质的分子结构使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物农药、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物产品将会大量应用到生产实际当中,逐步取代对环境存在污染或者污染威胁的环境物质的使用( 如化学制成品的农药、化肥等)。 六、展 望 1、新工艺新方法将不断涌现 随着废水处理量的巨增和水质的复杂化,迫使人们不断研究开发新技术和新方法、构建高效反应器、优化运行条件。例如:刘建荣等在研究印染废水的治理时,为了提高生物处理效率采用三种新技术相结合的方法,即在厌氧流化床中投加高效脱色菌,采用聚集一交胶固定法,将脱色菌固定于活性污泥上;在反应器内投加磁粉形成稳恒弱磁场,对微生物产生正的磁生物效应来提高生化反应速率。 2、与其他现代科学技术相结合 近年来,现代科学技术尤其是IT技术的发展促进了生物治理技术的进步,电子计算机的广泛使用不仅使处理工艺控制自动化,而且在生物技术上也广泛开展数学模拟研究。 3、极端微生物和超级工程菌的研究应用将成为热点 极端微生物是指那些可在一般生物不能生存的条件下(如高酸、高碱、高温、低温、高压、高盐等)生存的生物,由于其特殊的生理机制,在环境保护中具有极大的应用价值。随着生物工程技术的不断发展,人们不仅能对现有的微生物进行改造,而且还创造出具有新的特殊功能的微生物。 3、从治理污染到预防污染 早期的工农业一味追求发展,忽视了其对环境的副作用,直到环境被破坏得相当严重才开始被动治理。现在,世界各国已认识到环境保护的重要性:生物技术对环境保护的作用将由单纯治理发展到防治结合,以防为主,最终实现清洁生产。 七、结束语 随着现代生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展为根本上解决环境保护问题提供了无限的希望。现代生物技术的迅猛发展无疑将会推动环境保护理论及技术的日臻完善,为人类治理和保护环境提供更多可行、可用、有效的方法。 生物技术及应用论文:浅议微生物技术在污水处理方面的应用及优势 [摘 要]随着社会的不断发展、工业的进步,大量的有害物资不断地排入江河湖泊,水源污染日益严重。这不仅造成生态平衡破坏,更直接危害着人类的健康。大量的污水如何处理已经成为亟待解决的问题。本文就微生物技术处理污水做了简要的论述,并就其与传统污水处理技术对比存在的优点以及发展前景也做了相应的阐述。 [关键词]微生物技术;污水处理;优势 1 我国水源污染现状 我国水资源短缺,全国目前有400多个城市缺水,其中100多个严重缺水。由于人口众多,人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的25%,属世界贫水国之一。由于水源分布不平衡,更存在南多北少,东多西少,夏天多冬天少的时空差异。然而就在不利的条件下,工业废水和农业污水不加处理的任意排放,造成水源污染愈加严重,根据环境保护部的2010年全国环境质量数据显示,中国的地表水严重污染,七大水系(长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河)受到轻度、中度、重度污染,湖泊富营养化问题突出。近几年来,重大水污染事件频繁出现,发生率高达50%。缺水问题日益严重。 1.1 传统污水处理技术 水的污染通常指人为原因造成的水质恶化,降低水的使用价值,主要污染物是固体废弃物和化学物质(需氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱和石油类物质)。 我国目前常用的污水处理技术有: (1)物理法即不溶态污染物的分离技术(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、离心力分离、磁力分离等)。 (2)化学法即污染物的化学转化技术(酸碱中和法、化学沉淀法、氧化还原法、化学物理消毒法)。 (3)溶解态污染物物理化学分离技术(吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发、冷冻法)。 1.2 常用方法存在的弊端 物理方法占地面积大,基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求,单独使用效果不明显。化学方法运行成本高,消耗大量的化学试剂,易产生二次污染。多数情况下两者须结合使用。 2 微生物技术 如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提呢?微生物技术满足了以上的要求。 2.1 微生物介绍 微生物是一类形体微小的单细胞或个体结构比较简单的多细胞,甚至没有细胞结构的低等生物,是眼看不见,手摸不着,有生命的微小生物,只有借助于光学显微镜和电子显微镜才能看到。微生物包括细菌、病毒、真菌等。 2.2 微生物技术及应用 微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术,目前已逐步发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染)环境问题的有效手段之一[1]。 按照微生物降解的过程和产物种类的不同,微生物处理主要分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。 (1)好氧微生物处理,在氧气充足的条件下,微生物通过有氧呼吸作用将有机物分解。好氧微生物处理工艺主要有:①氧化塘,以自然界的池塘、湖泊作为参照物,仿照非流动水具有自身净化功能的原理,人为构建一个静态污水池塘,污水中有机物主要由塘中细菌降解,细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行,但只适合于轻度污染且量少的污水处理。②活性污泥法,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。③生物膜法,即利用在固体载体表面附着生长的微生物所形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的一类方法。生物膜法又可分为滴滤池法(或叫生物滤池)、生物转盘法、接触氧化法和流化床生物膜法等。 (2)厌氧微生物处理,在厌氧条件下,厌氧菌通过无氧呼吸或发酵作用分解有机物,有机物最终被转化为甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧微生物处理工艺主要有如下几种:①厌氧消化池,主要用于处理污泥和粪肥,不宜用于生活和工业废水的处理。②厌氧接触法,在厌氧消化池的基础上,提高处理效率。在厌氧滤器内有固定填料,其上附着生长的生物膜使处理效率得到进一步提高。目前在处理含有易降解可溶性化合物的工业废水方面得到了大规模的应用。 (3)微生物兼氧处理当好氧和厌氧在同一处理工艺中共存时即为兼氧处理,有时好氧和厌氧的共存反而会使处理效果更好,其中好氧菌起主体作用,但没有厌氧菌及少量的兼氧性菌种也不可能达到预期的处理效果。 2.3 与传统技术对比存在的优势 与目前采用的物理法和化学法相比,在污水处理方面,微生物技术具有一系列的特点和优势:①具有很强的吸附力和良好的沉降性,很强的降解能力,不需要高温、高压、温和的条件,污染物经过酶催化即可高效并相对彻底完成,处理水量大,处理费用低廉,仅为物理、化学法的30%~50%。②微生物物种丰富、资源广泛、具有多种代谢类型,几乎可降解或转化环境中存在的各种天然物质,易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和易实现变异等特性,一旦新的化合物出现,它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系,具备新的代谢功能,从而降解或转化那些新的化合物。适当地对其加以培养繁殖,特别是在一定条件下加以驯化,就能使之很好地适应各种有毒的工业废水、生活污水等环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化,可以使大多数的有机物实现生物降解处理,应用面宽。③微生物处理不仅能去除有机物、病原体、有毒物质,还能去除臭味、提高透明度、降低色度等,处理效果良好。只要找到合适的微生物,给予合适的条件,所有的污染物质都可得到降解或转化。④对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少。⑤直接暴露在污染物下的机会减少。⑥就地处理,操作简便,可以避免铺设不雅观的机械设备,减少占地面积,基建费、运行费,能耗,管理等,且能满足高效低耗的要求。 人们利用这些微小的生物群体,加之人为作用就可以解决其他物理化学方法无法解决的难题。为今后的污水处理提供了一项高效、节能、环保的绿色途径。 生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业植物组织培养技术课程教学改革探讨 摘要 根据高等职业教育改革的基本理念,针对生物技术及应用专业的人才培养目标,探讨教师如何以高等职业教育有别于学科教育的教学理念为指导,转变思维,从制定课程方案、课程目标、教学单元设计、多样化的教学手段运用等方面设计开发《植物组织培养技术》课程,并采取多样化的教育方法和手段,突出以实用、够用为主,达到提高教学质量为目的的教改思路和方法。 关键词 高职;植物组织培养技术;课程教学改革 课程教学改革是当今高职教育加强内涵建设和提高教学质量的重要环节。随着教育资源的丰富和教育现代化的发展,对职业院校《植物组织培养技术》课程也提出了更新、更高的要求[1]。《植物组织培养技术》是高职生物技术及应用专业的专业优秀课程[2]。该文针对高职院校生物技术及应用专业《植物组织培养技术》课程如何从制定课程方案、课程目标,教学单元设计这几个方面进行改革创新,课程内容能更好地体现技术型、应用型、职业型的高技能人才培养模式改革的理念,课程内涵能充分体现职业教育特点等进行探讨。 1 课程方案的制定 课程方案是一门课程的纲,是一门职业教育课程科学建设的框架,它的制定为《植物组织培养技术》课程标准的制定奠定指导路线,体现目前植物组织培养行业发展状况和技术应用的情况,以及对此类人才的数量需求和质量要求。为了科学、真实地体现这一点,一是采用实地进入企业调研和网络调研方式,与企业相关领导和技术人员交流,参观生产,探讨课程建设思路。二是通过网络问卷,请企业中行家里手回答相关问题,并提出课程开发意见。通过调研来看,《植物组织培养技术》是一门突出实践动手能力的专业课程,企业对学生的动手能力要求很高,要能体现吃苦耐劳的职业素质[3]。调研发现,从全国来看,植物组织培养技术广泛应用于高档名贵花卉和特色苗木的生产,如蝴蝶兰、大花蕙兰、玉簪等,这类花卉经济价值高,生产周期快,故生产效益较高。 有了市场调研的一手资料,课程方案的制定素材就准备充分,但是根据学院课程改革要求,初步制定出来的方案不是直接就能应用到课程标准的制定中去,必须经过系部教研会汇报交流,通过讲述,与会教师的意见,专家的评审,这样的步骤才能确定是否能通过。如果方案达到与会专家各项指标的要求,获得一致认可才能通过。反之,如果方案被提出的意见较多,说明调研的内容和信息还不完善,需要进一步到市场行业中去加深调研,充实方案内容,故这门课的方案经过了3次汇报才通过系部的审核。 2 课程标准的制定 课程教学目标分为专业能力目标和职业能力目标。专业能力目标就是围绕通过调研制定出来的符合企业需要的岗位优秀技能,主要分为2块:一是达到能熟悉掌握制定的每个单元要求的知识目标和技能目标;二是积累经验,通过熟练的技能操作,能发现在生产中出现的问题,并通过查阅技术资料尝试解决问题的能力[4]。职业能力目标包括:积极完成布置的工作任务;培养与人交流沟通的能力;培养与他人合作的能力;具备职业素养。具体包括:①掌握植物组织培养的基本理论知识,并能通过自己或团队的合作解决植物组织培养过程中出现的问题。②能制定植物组织培养每个典型工作任务的工作计划和生产计划;③能够完成植物组织培养生产全过程;④能根据植物组织培养的工作任务,搜集、整理资讯等相关信息;⑤能够对植物组织培养工作任务的完成情况进行客观分析与评价;课程拓展知识目标是能够开展植物组培苗的基础技术研发和组培车间管理工作。 课程标准要制定出课程教学单元,该课程单元标准体现既相互独立又相互联系,突出从简单技能到复杂技术的学习路线。如从培养基配制、灭菌、外植体选择、移栽育苗、污染处理等单一技能到完成一个典型植物的无性繁殖体系建立,直至植物组培工厂化生产与管理[5]。 3 课程单元的开发与实施 根据课程标准的制定要求,以切实提高学生动手能力为目的,体现工学结合模式,开发《植物组织培养技术》课程的教师手册和学生手册。教师手册开发是以植物组织培养技术典型工作任务为载体设计课程单元,以任务驱动开展教学。每个单元开发的教师手册和学生手册,依据课程标准对教师讲授和学习有不同的分工和要求,教师手册包含的教学以资讯、实施、考核、评价、学生反馈5个过程展开,学生手册是以学生为主体,小组为单位,任务驱动为指导的学习素材,其中包含每个单元应掌握的知识目标、技能目标、考核目标。学生手册中配套内容有工作任务资讯单、工作任务实施单、工作任务考核单、工作任务评价单等辅助学习材料。每个单元实施前,就要求学生以小组为单位利用各类课程知识资源将本单元的资讯单完成,做好实施工作任务前的基础准备。 教学单元的实施采用多媒体教学手段,丰富教学内容,充分利用图书、网络、视频、电脑动画等各种教学资源,丰富学生学习渠道。教学开展以学生为主体,课堂放到实训室,放到基地,教师做示范,学生边做边学,并记录工作任务实施过程和出现的问题,针对各环节制定考核标准,予以考核,达到完整掌握植物组织培养基本技术的目的。工作任务(下完成时,同时也完成工作任务单的记载。通过工作任务方案设计、操作和结果检查,小组学生自评、互评,教师考核,教学总结和评价这样的步骤来完整实施一个单元工作任务,真实体现“教、学、做”合一的职业教育模式。通过课程考核,将掌握技能项目优秀的学生选拔出来,继续培养他(她)们参加全国的植物组织培养职业技能大赛。 4 一轮课改课程教学结束后的反思 课程开发是一项专业而又科学的工作,教师要以深厚的教学工作经验为基础,并能深入到企业岗位工作一线,了解行业发展动态,新技术的应用,在熟悉职业教育规律的基础上,才能开发制定出一套完整的实用性强的教学体系,这也充分体现一个职业教育工作者是否紧跟行业企业发展,是否与时俱进的改革教学内容和教学方法的责任心和职业素养。 总之,课程改革的目的是让学生增强学习《植物组织培养技术》这门课的兴趣,能主动学习,能真正学到适应岗位工作的技能,并热爱这项工作,满足行业发展对人才的质量需求。 生物技术及应用论文:微生物技术及应用专业课程教学改革的探究 摘 要 为了达到企业对高职微生物技术及应用专业的用人需求,对本课程从理论教学、实践教学、考核标准和教材建设等方面进行教学探讨,从而使高职生达到掌握理论知识,提高实践技能、培养创新思维能力、强化职业素质的目的。 关键词 微生物技术 理论教学 实践教学 微生物学是生命科学的一个重要分支,是微生物技术及应用专业的主要技术基础课。本课程主要教学任务是使学生掌握微生物学在微生物技术及应用领域发展中的作用,微生物的主要类群,微生物的生长规律及控制,噬菌体的危害与防治,菌种的退化、复壮和保藏,了解微生物的生态,污染食品的微生物来源、途径以及其危害,熟悉微生物学的实验检测方法和手段。以增强学生的理论知识和实践动手能力,以适应当前市场对高技能人才的需求。那么,教师如何教得好,学生怎样学得好,并能合理评价教学成果,充分体现高职高专教育特色,突出实用性,是我们需要思考的问题。包头轻工职业技术学院微生物技术及应用专业在1988年便成立,为自治区乃至全国培养出大量的微生物技术及应用专业人才,本专业紧密联系自治区的产业特色,被评为自治区品牌专业。为了达到企业对高职微生物技术及应用专业的用人需求,对本课程从理论教学、实践教学、考核标准和教材建设等方面进行教学探讨,从而使高职生达到掌握理论知识,提高实践技能、培养创新思维能力、强化职业素质的目的。 1 理论教学方面 根据高职教育的特点,理论的教学应根据学生要求掌握技能的需求,结合相关企业的所用知识进行讲解,使抽象的理论易于让学生理解和掌握,并能为就业做铺垫,为企业工作需要做基础。对于实践性较强教学内容,则要突出操作的步骤,保证学生进行课外学习的需要。在内容方面的取舍上,需紧密联系生产实际,并侧重反映生产与实践中的实际主要技术环节和存在问题,做到有的放矢,实用强,科学合理。 教学要切实应用媒体进行辅助教学,将课堂教学内容由死板变为图文声像兼备的有吸引力的变化过程,增加教学信息量,增强新颖度,激发学生学习能动性,提高学生的创新思维能力,提高了教学效率。微生物是一类肉眼很难观察到的微小生物,在显微镜下才能看清楚其形态。因此,在对微生物的形态做介绍时,利用多媒体技术可直观形象地让学生认知感受,加深印象。 另外,教师除了要向学生教授本专业知识,还要教会学生查阅有关专业知识,拓展知识面,引导学生进行分析和讨论,提出解决问题的办法。在教学过程中,重视增加师学间互动性,提高学生的积极性和参与度,这对高职学生自主学习能力的培养非常有利,也加快学生熟悉新岗位的工作环境有很大的帮助。 2 实践教学方面 搞好微生物学实验课教学对加深学生对微生物学理论知识的理解,培养学生的实验技能,提高学生独立操作的能力及分析问题和解决问题的能力是一个重要环节。我们把教学计划实训课时提高,压缩减了与实践要求较远的理论知识,将有关理论知识整合到实训内容当中。调整后突出实验和实训课,以强化技能训练为主安排实验课程,加强学生微生物基础操作技能的练习,这样保证科高职微生物技术及应用专业的学生毕业后能迅速胜任相关岗位的工作。同时,按照实验教学内容的特点,将课程教学分成几个模块进行,统一安排重点实验实训,培养并增强实践能力。 对实验教学进行调整改革,首先将学生进行分组,一般4~5人一小组,由老师参与,引导学生一起促成教学内容设计,每个小组成员都与组员互相配合,一起完成实验教学项目。小组间对实验结果进行评价,再由老师进行最后点评,总结本次实验项目的实验重点难点和疑难问题。在实验时,都按企业的标准执行,要求学生按章办事,强化学生的职业能力的培养,以提高学生综合素养。 3 考核标准方面 融教学做于一体的典型的高职教学过程必须有与之相配套的课程考核办法。因此,在教学做的基础上实行有效的评价机制,构建“教学做评”四位一体的教学模式,更能促进培养目标的真正实现。为了实现既定的学生培养目标,我校在微生物技术及应用课程教学上实行理论、技能、职业素养“三元化”的综合评价机制,突出了技能教学在教学计划中应有的地位和职业素养养成的重视,从而保证学生对实践技能的培养效果和快速适应企业工作的要求。首先,提高理论课程平时成绩的比例,避免期末考试成绩为主的死板评价方法,平时技能和职业素养表现均作为考核项目。其次,课程考核以职业技能考核为重点,即以能力和技能考核为主进行评定,转变过去凭死记硬背的考核形式,真正检阅学生的实践学习能力。另外,考核形式实行多元化。实践调查报告,实验设计方案等都可以作为考核方式应用到教学考核当中,从而保证考核的科学合理性。 4 教材建设方面 高职微生物技术及应用专业教学应着重讲解在实际生产中的实际问题,结合微生物技术岗位的需要,重点培养学生的实际操作能力,教学内容根据生产实际进行内容增减,增强实用性,以操作技能为侧重点进行教学内容的设定和安排。我们根据各专业方向的不同,编写了切合本校学生实际的,能够体现工学结合特色的《食品微生物》、《乳品微生物》和《生物化学与微生物学》等教材正在我校所设专业内部进行初试,并根据教学中出现的实际教学及实践问题进行灵活调整,不断进行改进和优化,形成行之有效的特色教材。 总之,为了培养面向生产一线所需的高技能人才,微生物技术及应用专业课程教学需要准确定位,并在理论教学、实践教学、考核标准和教材建设方面进行不断实践和探索,形成实用的教改理论,使高职生达到掌握理论知识,提高实践技能、培养创新思维能力、强化职业素质的目的,为高职教育更好地服务。
计算机类本科论文:本科二类院校信息管理专业计算机课程教学的研究 摘要:计算机类课程是信息管理与信息系统专业课程体系中的重要内容。传统的课程体系设置已经不适合现代社会的要求。构件面向能力培养的计算机类课程体系,提升学生实际计算机能力,是实现本专业竞争能力的重要基础。本文在分析理论教学、实践教学、考核方式的基础上,对信息管理与信息系统专业计算机类课程的教学体系及方法做了进一步的改进,为该专业的发展提出了思路。 关键词:信息管理与信息系统专业;课程体系;实践教学;Java语言 管理信息系统(MIS)专业起源于1967年美国明尼苏达大学。在此后的近50年的时间内,包括中国在内的世界各国都纷纷开设了管理信息系统课程,并创办了信息管理与信息系统专业(简称信管专业)。据统计,目前国内已有超过400所高等院校开设了信管专业。由于该专业是一个综合性专业,涉及到管理学、经济学、计算机科学和信息学等多个学科。因此,在信息管理专业的设置上,大体可以分为三种类型[1]:1.偏计算机方向,注重系统工程、计算机技术的有机结合;2.偏情报学理论方向,注重信息咨询、电子商务、信息系统分析等方面的研究;3.偏经管类,注重培养掌握经济管理知识和现代信息技术的复合型商务人才。但是经过多年的探索,大多数普通院校,尤其是本科二类院校信管专业的毕业生并没有得到社会的广泛认可。以陈国青教授[2]为组长的中国高等院校信息系统学科课程体系课题组通过调差对信管专业的优劣势分析时指出,该专业最大的劣势是“缺少有效的实践、实习环节”,这些问题的存在,导致本专业学生动手能力较弱的这一事实。 一、存在问题 本科二类院校在建设信息管理专业时,受限于学校的师资和学生情况,面临的问题更加严重,具体分析如下: (一)理论性教材与课程较多 由于学生能力和名牌院校学生有一定差距,大部分学生在学习理论性较强的系统规划、网络原理等课程时有一定困难,兴趣也不浓厚,过多的和名牌院校的学生一样学习类似课程后,面对真实的系统规划和分析依然无从着手。 (二)师资力量薄弱 相当一部分信管专业设置在工商类、经管类学院,教师以管理类为主,缺少计算机人才,尤其是系统开发方面的人才,导致教学的编程语言还停留在简单的VB、VF等,早已不适合现代企业系统开发的需要。部分院校已经转换到Java或.Net平台,但是计算机课程体系建设不足。 (三)实践/实习课程泛而不精,缺乏重点[3] 大部分院校采取的是模拟实习的方式,学生独自完成一个简单系统的系统分析到系统实施的全部过程,考查学生的“面”。对于刚走上工作岗位的毕业生,是难以独立完成一个真实系统的全部流程的,只能负责其中的一部分。能都全面掌握这些知识的学生毕竟是少数。 (四)考核方式不合适 考试方式仍然以闭卷、题型以填空、选择、判断等客观题为主,分析题、编程题分值较少,试卷重在考查“点”,缺乏对“线”的考查。考虑到走上工作岗位负责真实系统,是可以参考API、手册等,完全的闭卷考试也不合适。 二、培养方式改革 (一)理论课程体系改革 目前,国内企业信息系统常用的开发语言为Java、c#.net,Delphi和VB。考虑到后两种开发语言主要用于老旧系统维护,越来越难以适应现代企业的开发要求。因此,学习一门合适的计算机编程语言是必要的。拥有面向对象方式的Java和C#.net语言能很好的适应管理信息系统开发的需要,两种语言在语法上类似,功能各有千秋。这里以Java语言为例,围绕利用Java语言开发信息系统探讨信息管理专业计算机课程的教学体系。 1.J2SE的教学 J2SE是Java体系的基础,J2SE学习内容的好坏直接关系到后续课程的进行。因此,激发学生学习J2SE的兴趣,提高Java语言基础的教学效果是学习整个Java体系的重中之重。 根据J2SE的内容,可以将教学内容分成三部分:基础知识、面向对象优秀知识和提高部分[4]。 (1)基础知识。在学习J2SE的初期,通过讲授Java语言的诞生、简单语法规则和环境配置来了解Java语言的特点。通过文字、图形、图像等多媒体信息给学生,激发学生学习这么课程的积极性。Java初级阶段的讲解一定要形象,让学生建立编程的逻辑思维。 (2)面向对象优秀知识。讲授Java面向对象技术的类、继承、抽象性等关键特性。针对信息管理专业学生的特点,对此部分内容的讲解重在培养学生养成面向对象的习惯思维。通过引入案例,让学生自己找出一个类所包含的属性。同时,学习Java类库,了解Java优秀类库的体系,让学生养成查看JavaAPI文档的习惯。在此阶段,可以利用集成开发环境(IDE)Eclipse方便教学和编写代码,提高效率。 (3)提高部分。根据以上讲述的情况,可以讲解Java语言的高级特性,比如多线程、socket编程等。学习此部分后,可以利用上述知识完成多线程数据传输等复杂问题,充分运用已学习到的知识。 2.数据结构、计算机网络及数据库教学 (1)数据结构教学。数据结构是计算机程序的算法基础课,需要重点向学生讲述线性表、链表、队列、栈、图方面的知识。考虑到Java已经自带相关的解决方案,因此,重在讲解这些数据结构之间的区别,以实际应用为目的。 (2)计算机网络教学。信息管理专业的学生学习的重点是运用掌握的经济、管理和信息技术手段去维护或开发管理信息系统,计算机网络的教学在整个计算机教学体系中处在次要地位,应以学习应用为主,了解常用的网络设备以及环境配置,除优秀原理外,尽量减少理论的讲解。 (3)数据库教学。数据库是信管专业的计算机优秀课程之一。企业常用的数据库包括SQL Server、Mysql和Oracle三种。因此,数据库的教学应以上述三种数据库为主。。SQL Server数据库图形化界面容易操作,但不能跨平台。My SQL小巧功能强大,也可以跨平台。Oracle功能最为强大,性能最高。可以根据实际需求选择合适的数据库软件进行教学。VF和Access数据库受到功能和性能限制,早已不适应现代企业要求,不建议教学使用。 3.JSP基础教学[5] 管理信息系统的访问方式分为C/S和B/S两种。Java语言在处理C/S结构时较为繁琐,需要学习AWT、Swing或SWT,远没有.Net方便。另外通过对企业招聘岗位数量的调研,企业对B/S的需求量远远超过C/S。因此,信管专业的教学重点应放在B/S架构上。 (1)HTML、CSS和JavaScript教学。对于B/S系统的学习,需要掌握Web设计里的一些基础知识,如html、CSS和JavaScript。考虑到信息管理的学生以学习服务器“后台”为主,因此,掌握常用的上述知识能做简单的页面设计即可。 (2)JSP教学。JSP是J2EE的前期基础课程。在此阶段,需要讲述JSP常用语法、Servlet原理、JSP内置对象、JavaBean等。部分教材将JSP中的文件操作、数据库操作也纳入了JSP范畴,可以用来复习J2SE,但并不建议作为JSP的重点内容来讲解。 4.J2EE教学 学习J2EE是学习B/S结构最后一个重要步骤。由于J2EE涉及到的知识点众多,也缺乏合适的教材。因此,注重实际能力培养的教学方式是这一阶段的重点。面对企业众多的开发框架和开发架构,应选择带有普遍使用的框架和方法,例如SSH框架。讲述具体框架应以技术分析、查询文档的方法为主,培养学生自我学习的能力。以建立系统开发的思想为主导,琐碎知识点为辅。 (二)实践课程方式改革[6] 信息管理专业的学生必须要通过大量的实践练习才能熟练的掌握程序开发技巧,并培养良好的编程习惯。 1.J2SE的实践教学 J2SE是整个Java体系的基础,熟练掌握J2SE的实际操作,对以后的计算机课程学习会产生重要的影响。传统的J2SE实践教学偏Swing图形化,目的是为了学生有直观的图形感受,避免长时间在黑白的控制台界面下运行程序,但Swing内容在以后的教学中并不占主要内容。同时,考虑到Java语言的新特性以及Java语言学习的难点,如I/O,socket、多线程等在Web设计中有着比较重要的作用。因此,J2SE的实践教学应围绕着上述内容展开。 2.J2EE的实践教学 J2EE的实践教学是整个教学体系中最重要的实践教学内容。J2EE实践涉及的知识面很广,传统的实践方式是让学生建立一个简单的模拟系统,由单个学生负责从系统分析到系统实施的全部过程。此方式的缺点是学生实践涉及到的面太广,泛而不精,模拟系统过于简单也缺乏实际应用性。缺乏实际项目开发经验是信管专业学生最大的短板,受限于学生的能力,也缺乏对整个系统规划与设计的经验。因此,在J2EE的实践教学中,可以从真实的项目中选取其中一个模块给一个小组开发,一个小组可以包含3-6人不等。通过小组完成的结果与真实项目对比,找出自身的不足。对于单个学生,可以通过研究某一细节,培养研究问题、发现问题和解决问题的能力。对于小组内其他学生完成的内容,可以通过小组交流达到扩展知识学习的目的。 (三)考试方式改革 传统的考试方法包含了填空题、判断题、选择题、问答题和编程题。客观题较多,学生将大量的时间花在琐碎的知识点上。对于计算机基础课程的考试,可以采取此方式,打牢知识基础。但是对于综合性的课程,比如J2EE,侧重培养解决实际问题的能力,代码呈大量性,集成开发平台也可以自动生成或提示一部分代码。因此,客观题和以闭卷的方式考核学生编程题已不合适。 针对该问题,优化考核过程,可以用半开卷的形式考核学生解决模块功能的能力,提供一定的集成开发平台能自动生成或提示的代码信息,以学生完整的完成某个模块功能为评分标准。 也可以采用理论考试、大作业相结合的方式。理论考试着重考查学生对基础理论和基础方法的理解。大作业考查学生解决一些实际应用型问题的能力,包括完成模块功能的完整性,程序的编写、调试等。 三、结束语 信息技术发展的今天,新技术、新知识不断涌现,对人才需求的质量也会不断提高,要与时俱进,改进教学体系和教学内容,努力调动学生的学习积极性和主动性,以培养出高素质的创新型的信息系统人才。作为从事信息管理课程的教师,探索该专业课程的教学体系,提高教学质量和实际效果是必须重视和思考的问题。 [作者简介]孙立(1983-),男,江苏盐城人,助教,硕士研究生,主要研究领域:信息安全,信息管理。 计算机类本科论文:应用型本科院校计算机类课程双语教学的研究与实践 摘要:本文针对应用型本科院校的实际情况和计算机专业课程的特点,提出了分比例、分层次、分阶段的双语教学模式。此模式在实践中收到了良好的效果,适合于应用型本科院校计算机类课程的双语教学。 关键词:应用型本科院校;计算机类课程;双语教学 教育管理部门对于高校开展双语教学是十分重视的,一直不断提出指导性的意见,支持和鼓励高校实施双语教学。但我国应用型本科高校的双语教学仍然存在一些问题。一是认识上有误区,对双语教学的定义、目的和意义等都不同程度存在理解上的偏差。二是脱离本校实际情况,不顾师资条件和学生外语水平强行开设双语教学。以上问题的存在导致双语教学的效果不好,失去了双语教学的目的和意义。 本文针对应用型本科院校和计算机类课程的特点与实际情况,提出了相应的双语教学模式和办法。 1正确理解双语教学 为了更好地理解双语教学还需要澄清两对概念。 一是双语教育和双语教学的联系和区别。双语教育是一种宏观的社会现象,而双语教学是一种微观的社会活动。双语教育包含着双语教学,双语教学是实现双语教育的根本途径,从属于双语教育。我们所说的双语教学主要是指某门课程的双语教学,优秀是教师授课阶段。 二是专业双语教学和公共外语教学的联系和区别。公共外语教学是指大学外语基础阶段的语言教学,它是通过学校教育体系学习语言的教学活动。目的是帮助学生掌握外语的语言知识和语言技巧,解决学生语言的基本问题。因此,外语教学是属于语言教学的范畴。而双语教学指的是用两种语言作为教学媒介语,主要用非母语进行非语言学科的教学,以非语言学习为主要目标,获取知识信息和技能经验。双语教学的重点首先是学科内容,其次才是外语。 2双语教学体系的构建 双语教学的开展不仅涉及教师、教材和学生等多方面,还涉及到各学校、各专业和各课程的实际情况。因此,应该把双语教学作为一个系统来看待,双语教学体系的构建有利于更全面、更客观、更深刻地研究和实践双语教学。 2.1双语教学的组成要素 (1) 时间要素 双语教学过程按时间上进行划分可分为课前、课中和课后,其优秀是课中。 (2) 空间要素 双语教学按空间上进行划分可分为主体和客体两大部分。其中主体包括教师和学生,客体包括教案、课件、教材、笔记和作业等。 2.2双语教学体系的构建 (1) 主要教学活动 双语教学的教学活动包括两个方面:教师活动和学生活动。其中教师活动又包括备课、授课、批作业等;学生活动又包括预习、听课、写作业等。 (2) 外语能力的培养 双语教学的一个重要目的是培养学生的外语运用能力,包括听、说、读、写四个方面。表1给出了不同授课阶段对学生能力培养的侧重方面。教师可根据此表对学生有意识地进行各种能力的培养。 (3) 分比例、分层次、分阶段教学法 双语教学的一个优秀问题是根据不同情况在双语教学过程中采取不同的中英文比例。表2给出了不同等级的中英文教学比例。教师可根据实际情况进行选择和参考。 分阶段主要是指在时间上,针对不同年级的学生,采用不同等级的双语教学。比如在大学一年级和大学二年级可以采用初级双语教学,在大学三年级和大学四年级主要采用中级或高级双语教学。 分层次主要是指在空间上,针对不同层次的学生,采用不同等级的双语教学。可以将1门课程在两个课堂进行教学。一个是中文教学课堂,另一个是双语教学课堂,然后由学生根据自己的实际情况进行选择。 3如何在应用型本科院校中开展计算机双语教学 应用型本科院校具有如下特点:学生英语水平普遍不高;培养目标更侧重于实际应用,而不是理论研究;学生就业后主要去向是国内的企事业单位,而不是国外或科研院所。 应用型本科院校的双语教学目标应与以上特点相适应。双语教学的中文比例要适当提高,主要是初级和中级的双语教学;侧重于掌握基本的专业术语;主要培养读和说的能力。 3.1采用适合本校的、具有本专业特色的教学模式 双语教学的目的是提高学生的英语运用能力,并能较快的接触本学科的前沿知识。在专业领域中选择实施双语教学的课程时,各高校应该根据学校的实际情况循序渐进地推行双语教学。主要应该考虑三个方面:该课程在学科中的地位、双语师资情况和学生的英语基础。如果不顾实际情况,单纯地或强行推行双语教学可能会适得其反。 为了更好地实施双语教学需要理解双语教学和普通教学各自的优势和劣势,见表3。 结合表3,对是否采用双语教学给出如下建议。第一,在双语师资条件较好,学生英文能力较高的情况下,实施双语教学比汉语教学效果好。第二,在双语师资条件一般,学生英文能力一般的情况下,需要加强师资培训,培养学生兴趣,才能实施双语教学。第三,在双语师资条件不允许,学生英文能力较差的情况下,宜暂缓进行双语教学。 总之,双语教学应该有利于学生对专业知识的理解和接受。如果单纯地为了双语教学而不顾专业知识的讲授,则失去了双语教学的意义。 需要强调的是:双语是手段,专业知识的掌握是目的;双语教学应该具有实用性,而不是时尚性。 3.2采取灵活多变的教学方法 针对一堂课,可以进行英语和汉语的交替授课。引论、结论、专业术语等主要用英语讲;重点和难点的讲解主要用用汉语讲。 针对一门课程,可以在课程的前半程使用汉语教学,在后半程使用双语教学。在学生对一门课程有了初步的了解之后再进行双语教学,使学生更容易接受。 此外,每次上课前,可以先给出本次课会用到的英语专业术语及其含义,以加深学生印象。 在双语授课的教材的选用上,出于成本的考虑,最好采用国内出版的影印版国外原版教材。此外,可以尝试把教材编写成中英文对照的形式,这样做的好处是学生可以根据自己的英文水平进行选择阅读或对照阅读,同时也提高了学生的中英文互译能力。当前,制作中英文对照的课件是一个切实可行的办法。 3.3制定相关政策,提倡双语教学,鼓励双语教学 对于双语教学课程,学时应适当增加,内容应适度精简。 双语授课教师的课时费应当适当增加。 选修双语课的学生学分应适当增加。 设立双语教学课题,鼓励教师参与双语教学研究。 4结论 一切从实际出发,是开展双语教学的出发点和落脚点,也是各高校开展双语教学的指导方针。双语教学工作任重而道远,更好的教学方法和模式需要在双语教学实践中进一步探索和总结。 计算机类本科论文:基于大类招生的地方普通大学计算机本科专业教学改革研究 摘要:计算机学科教育正在飞速发展,取得了较大成绩,但在教育和教学过程中也存在诸多问题。本文全面分析了地方普通高校计算机专业的形势与问题,结合教指委的专业规范建议,研究提出了在大类招生基础上的培养方案、教学计划、课程设置、课程大纲、课程建设、教学管理、师资配备等教学改革的措施。 关键词:计算机专业教育;教学改革;大类招生;地方普通大学 1引言 近年来计算机专业在规模上蓬勃发展,给更多的学子创造了接受高等教育的机会,为社会输送了大批专业人才;但同时也存在着专业特色不明显以及教育质量需要提高等问题。 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会(以下简称教指委)编制的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(以下简称《报告》)已于2006年9月通过高等教育出版社出版发行,这是指导我国地方普通高校计算机专业办学的重要报告。 在目前的计算机专业发展形势和专业规范的指导下,地方普通大学计算机专业如何调整培养模式,突出特色,适应地方和社会经济发展,是一项具有重大意义的教学改革命题。 2目前形势与问题 2.1办学规模 从20世纪50年代末期哈尔滨工业大学等院校率先开办计算装置与仪器专业开始,早期计算机本科专业主要包括计算机软件、计算机系统结构、计算机及应用等专业。20世纪90年代提出“宽口径”人才培养思路,计算机本科专业合并为一个计算机科学与技术专业。20世纪末,由于计算机网络、多媒体技术、通信技术和计算机软件等迅速发展,国家又批准设置了一批新专业,在本科层次与计算机学科相关的专业有网络工程、软件工程、电子商务、信息安全等,还成立了35所示范性软件学院。 2004年初,本科学校679中的505所开设有计算机科学与技术专业,是全国专业点数之首,其中368个是1994年后开办的。仅仅经过短短的14年时间,2008年已有1180余所高校开设有计算机专业,在校生人数已超过80万,专业的设点数和在校生人数仍然位居全国各专业之首。目前,从清华、北大的一流大学到规模很小的一些地方院校,几乎都开设了计算机专业,计算机专业是全国规模最大的专业。 随着计算机本科专业的招生高校数量和在校总人数的增加,地方普通高校的计算机专业招生规模却呈现出波浪式发展态势:开办专业伊始,规模逐年扩大,学生人数剧增;至今,由于专业特色不明显、学生竞争力优势不强、就业状况达不到期望值等原因,各地又开始纷纷压缩招生规模。 2.2教学状况 地方普通高校计算机专业在培养人才定位上有明显偏差,教学内容设计存在明显的盲目性等问题。 对学生的专业定位和发展缺乏统筹规划,照搬其他学校的教学计划。学生在专业学习期间,对计算机专业的自豪感和兴趣丧失,选修外院系第二学位专业人数比例较大。 不遵守现有教学计划,随意更改教学内容和教学进程的情况较普遍,质量无监督控制。调整教学内容的现象严重,教学过程和质量处于失控状态,无法达到应用的教学内容和难度要求,教师对专业基础课把关不严,致使学生学习理解计算机课程的能力普遍不强,学生专业基础知识薄弱。从专业基础课程开始,后续课程的教学质量越来越差。 不重视计算机专业文化教育和专业基础课程。很多从事计算机专业教学的教师是从外专业转行过来,对计算机历史和发展过程缺乏足够的认识,对学生专业素质的培养和指导重视不够。很多学习计算机专业的学生,到大学毕业时,对计算机认识和了解还是模糊的,在就业方向选择和走向现代信息化社会时无所适从。 有的计算机专业学生急功近利,只重视眼前利益。普遍存在着忽视英语、数学等专业基础课程的学习,多数学 生只重视就业需要的专业课,甚至只愿意学习软件开发工具性的课程,其结果则表现为发展后劲不足现象。 专业课程特色不明显,选修课的方向引导性作用弱化。专业课设置趋同现象严重,学校没有自己的个性和专业特色。选修课的设置流于形式,几乎都成为必选课,学生失去选择权,方向引导作用不明显,反映了现有教师的教学和研究水平不高。 2.3就业考研情况 2000年前,每年的计算机专业毕业生仅有5~9万人,人才培养远远不能满足社会经济发展的需要,就业市场长期处于“卖方市场”。2000年以后,尤其是在高校扩大招生规模以后,各高校竞相开设计算机专业,招生规模扩大,毕业生人数剧增,就业市场步入“买方市场”。 进入21世纪以来,中国IT产业的年增长率已远低于20世纪90年代32%的年均增长速度,众多IT企业不断调整自身结构以适应行业发展和产业变革,对从业人员的素质要求不断提高。计算机与通信工程、自动化、电子技术等相近专业间挤占和竞争就业岗位现象更为突出,IT人才市场竞争日趋激烈,社会需求愈来愈向名牌大学集中,就业格局逐渐明朗。近几年重点大学计算机专业初次就业率在90%以上,地方大学就业率则为60%~90%。地方普通大学的计算机专业毕业生毕业后大多集中于学校当地与周边地区的非IT性质的私营企业,从事着计算机相关工作,或者完全与计算机学科无关的工作。高校计算机专业初次就业率连年下滑,起薪大幅下降,成为就业市场上一大焦点。 许多计算机专业毕业生为了逃避就业压力,使得报考研究生的人数大增,计算机学科报考硕士人数位于各学科之首。考虑到计算机专业考研学生人数巨大,生源和教学质量参差不一,从2009年研究生入学考试起,国家教育部把数据结构、操作系统、计算机组成原理和计算机网络合并成计算机学科专业基础综合科目,实行联合命题和统一考试,这将对地方普通大学计算机专业教学产生重大影响。 3教指委的专业方向建议 针对计算机专业的一些毕业生专业特色不明显、竞争优势不强的现状,《报告》明确提出以“培养规格分类”为优秀思想的计算机专业发展的建议,把计算机科学与技术专业人才培养规格归纳为三种类型、四个专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(计算机工程专业方向和软件工程专业方向)和应用型(信息技术专业方向)。对每个专业方向给出了专业规范,详细描述了人才培养的规格、教育内容和知识体系,建议开设的优秀课程。在目前的计算机科学与技术专业名称下,鼓励不同的学校根据社会的需求和自身的实际情况,为学生提供不同类型且达到本科水平的教学计划和培养方案。一个学校在其中一种类型上通过评估合格,就被认为计算机科学与技术专业办得合格。 3.1计算机科学与计算机工程 计算机科学是一门研究计算机和可计算系统的学科,包括它们的理论、设计、开发和应用技术。培养目标是培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学基础知识,系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备实践技能,并具备良好外语运用能力的计算机专业高级专门人才。着重于理论知识的教学和分析问题、解决问题能力的培养。知识与课程体系包含14个知识领域和15门优秀课程,见计算机工程是研究计算机的理论、设计、实现、开发和应用的专业。培养目标是培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学基础知识,系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备一定的工程实践能力,并具备良好外语运用能力的计算机工程专业方向高级专门人才。着重于理论与工程知识的教学,使学生掌握较高层次的分析问题、解决问题的能力。知识与课程体系包含18个知识领域和16门优秀课程,也见表1。 比较计算机科学与计算机工程两个专业方向设置的优秀课程,有11门课程是相同名称,只是课程的执行学时和包含的知识单元略有不同。 计算机科学和计算机工程的实践教学体系都包括课程实验、综合设计、教学实习、社会实践、毕业设计等多种形式。 3.2软件工程 软件工程是一门用系统的、规范的、可度量的方法开发、运行和维护软件的学科。培养目标是培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学和人文社科基础知识、计算机科学基础理论、软件工程专业及应用知识,具有软件开发能力,具有软件开发实践和项目组织的初步经验,具有创新、创业意识,具有竞争和团队精神,具有良好的外语运用能力,能适应技术进步和社会需求变化的高素质软件工程专门人才。软件工程教学既重视理论知识和较高层次分析问题、解决问题的方法,也重视软件设计和工程实践。包含10个知识领域:SE-CMP计算基础,SE-FND数学和工程基础,SE-PRF职业实践,SE-MAA软件建模与分析,SE-DES软件设计,SE-VAV软件验证与确认,SE-EVO软件进化,SE-PRO软件过程,SE-QUA软件质量,SE-MGT软件管理。共设置了27门课程,如图1所示,并分成A、B、C、D、E共五个模块。 在模块基础上形成四个可选参考教学计划,分别为A+C+D、A+C+E、B+C+D和B+C+E,每种计划平均课程数目一样,包含19门课程。制定具体教学计划时可只选其中一组实施。实践教学的形式包括:课程实验、综合设计、项目实践、企业实践、毕业设计等。 3.3信息技术 信息技术是一门针对社会与各种企事业单位的信息化需求,提供与实施技术解决方案的学科,涉及对计算机软硬件、计算机网络等相关技术与产品的选择、评价、拓展、集成、应用与管理。培养具有如下特点的高级专门人才:德、智、体、美全面发展,掌握与信息技术相关的自然科学和数学知识,并具有创造性地将这些知识应用于信息系统构建和应用的潜力;掌握计算机学科的基本理论和信息系统的基本工作原理,熟练掌握计算机软硬件系统的应用知识,对信息技术的效用和发展趋势有深入理解和评估能力;有良好的组织管理和交流沟通能力,能根据不同组织和机构的需求,选择相应的信息技术,并能有效地实施;具备良好的国际交流能力,能适应技术进步和社会需求的变化。该方向有12个知识领域:IT-ITF信息技术基础,IT-HCI人机交互,IT-IAS信息保障和安全,IT-IM信息管理,IT-IPT集成程序设计及技术,IT-NET计算机网络,IT-PF程序设计基础,IT-PT平台技术,IT-SA系统管理和维护,IT-SIA系统集成和体系结构,IT-SP信息技术与社会环境,IT-WS系统和技术。15门必修课程:信息技术导论,信息技术应用数学入门,程序设计与问题求解,数据结构与算法,计算机系统平台,应用集成原理与工具,Web系统与技术,计算机网络与互连网,数据库与信息管理技术,人机交互,面向对象方法,信息保障和安全,社会信息学,信息系统工程与实践,系统管理与维护。实践教学包括实验课程、专业实习和毕业设计。本专业方向的绝大多数必修课程都含有实验环节,一部分知识与技能更适合通过实践教学(而不是课堂教学)传授给学生。 在计算机科学与技术专业名称下四个专业方向的培养各有侧重,计算机科学专业方向注重计算机的科学理论掌握,计算机工程偏向计算机的硬件实践,软件工程偏重计算机的软件开发,信息技术则适宜计算机的系统集成。 4普通高校教改措施 本科计算机教育中,目前单一的计算机科学与技术专业设置下的单一的培养规格,难以满足众多领域的社会需求。计算机学科综合交叉的发展态势日趋明显,高校计算机专业人才培养应体现宽口径、分层次的模式,培养研究型、复合型、应用型等符合市场需求的人才。不同类型、不同层次的高校,其计算机专业的人才培养目标和规格要有一定的差异。 按大类招生是高校采取的新的人才选拔培养模式。在这种招生方式下,高校按院系或学科大类招生,而不是按专业招生。学生在本科阶段前两年统一学习基础课,大三时根据自己的兴趣和双向选择的原则再进行专业分流。按大类招生能减少考生填报专业志愿的盲目性,学生通过一段时间的大学学习和生活,了解大学、学科、专业,发现自己的兴趣和特长,相对准确地预测和了解毕业时社会发展的趋势,选择符合自己实际情况和社会需求的专业方向。 地方普通科研教学型和教学型的大学计算机专业培养应瞄准IT人才市场变化,调整模式,突出特色,立足培养符合地方社会经济发展的工程型或应用型计算机技术人才。可结合教指委计算机专业规范和大类招生,建立以平台加模块的“2+2”为主要教学形式的教学培养模式,开展涉及培养方案、教学计划、课程大纲、教学管理、师资配备等一系列内容的计算机专业教学改革。 4.1培养目标与方案 在充分评估社会或地区对计算机人才目标需求的基础上,有针对性地确定本校学生未来就业方向及其所需要的知识、能力和素质,据此制定学生培养方案与专业建设方案。 由于历史原因,普通大学计算机院系一般设置有计算机科学与技术、软件工程、网络工程等计算机专业。依据教指委的计算机专业发展建议和专业规范,可有两种方式改革已有的计算机专业培养方案。 方案一,把几个专业进行合并形成一个大的计算机科学与技术专业,争取在新的计算机科学与技术专业里设置计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等三到四个不同的专业方向。招生时在计算机科学与技术专业下统一招生,前两年是统一培养,但到后两年由学生根据自己兴趣选择不同的专业方向。 方案二,保留原来的专业名称,但在计算机科学与技术专业里设置计算机科学和计算机工程两个专业方向,软件工程和网络工程等专业修改为与专业规范大致相同。招生时,可按照各自专业招生,前两年仍是统一培养,到大二学年末则允许学生重新自由选择专业方向,在后两年按专业方向培养。 两种改革方式的优秀就是要实现大类招生下的分类分层次培养,在高年级分流学生,使得每个人都有一个非常明确的求知思路和学习目标,充分发展学生的个性空间。 4.2教学计划与课程设置 教学计划与课程设置应实现两个目标:合理组织知识体形成一门门课程;合理安排课程数量与课程学时,使学生能够在规定的学制内完成所需知识的学习和能力、素质训练。 为了配合培养方式的改变,必须制定拓宽专业面和增强适应性的教学计划。把计算机专业学生所学课程分成公共基础课程、专业基础课程、专业方向课程,构建由基础教育平台课程、学科基础平台课程和专业方向模块课程组成的课程体系。 基础教育平台课程是由普通教育(通识教育)和综合教育类的课程组成,包括思想品德、政治法律、体育、外语、数学、物理、电工电子、经济管理、某些跨专业选修课等理工类学生必修的课程,这类基础教育平台课程由学校教务部门统一安排管理,课程由相应的院系派教师教学完成。 学科基础平台课程主要指计算机学科的专业基础课程,是由四个专业规范所建议设置的优秀课程的基本和共有部分经过适当抽取和组合形成。根据本文第3部分分析,计算机科学和计算机工程的相同优秀课程有11门,软件工程不仅有计算机科学优先课程模块A,在其他模块也有与计算机科学相同或相近的课程,而且计算机科学专业方向是其他专业方向的理论基础。因此,学科基础平台课程可由计算机科学专业方向的部分优秀课程构成,具体的可在计算机导论、程序设计基础、离散结构、算法与数据结构、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、数据库系统原理、软件工程、计算机网络、数字逻辑、社会与职业道德等课程中选择,并形成对应的实践性教学内容。 专业方向模块课程由代表各自专业方向的方向特色课程和高级课程组成,也包括专业的综合设计、教学实习、社会实践和毕业设计等。 采取“平台+模块”的教学模式,前两学年按大类实行基础平台教学,后两学年按方向实行模块教学。基础教育平台课程安排在前两学年,专业方向模块课程安排在后两学年。学科基础平台课程大部分安排在前两年,少部分作为共同开设课程可在大三上学期完成。可以看出,这种教学模式的重点是学科基础平台课程和专业方向模块课程的选择与教学。在基础平台课程教学中,可实行以外语和计算机编程为试点分类施教;在专业方向学习上,根据学生的实际,因材施教,循序渐进,给优秀本科生选配导师,培养各类不同的人才。 4.3课程大纲与建设 在院系和专业教研室的两级层面上,应组织教师认真研读专业规范,学习体会专业规范中对知识领域、知识体系和课程体系的教学要求。教学计划中所涉及的每门课程都要精心制定相应的课程大纲,并能根据专业发展进行适时调整。课程大纲应对每门课程的教学目标、教学内容、教学要求、教材选用、教学方法和考核方式作出明确规定,同时应对学习该课程所需的各种先决条件(比如先修课程)以及该课程和相关课程的知识衔接问题做出准确描述。 优秀课程的大纲编写教师应消化吸收规范中的课程描述,结合自己学校计算机专业学生的实际情况,制定合乎规范的详细教学大纲。非优秀专业方向课程的编写老师宜结合学校的行业背景,调查本地区需求和毕业生流向,制定有针对性和特色的课程教学大纲。 要强调教学大纲的严肃性。专业基础和专业方向课程的教学宜由相应的课程大纲编写教师完成,非编写大纲的其他授课教师也应严格按照课程大纲组织教学。 应有计划地开展课程建设活动。学科基础平台课程尽量选择国外典型教材和国内优秀教材,专业方向模块课程应努力编写适合本校特点的教材。能结合课程特点尽量采用先进的教学手段,如多媒体教学、网络教学、互动式教学等,适当组织力量开发和利用多种类型的教学资源,能根据计算机发展情况适时调整授课内容,并强化学生的实践动手能力培养。 4.4教学管理 计算机专业的大类招生与分类分层次培养对传统的计算机专业教学管理提出了更高要求。在传统的分管领导、教学秘书和专业教研室的教学行政管理基础上,对分离出来的学科基础平台课程需要增加独立的管理权限,从而形成相应的分类、分层次教学管理模式。建立执行严格的教学工作规范和完善的教学文档管理制度。结合实际制订切实可行的教学质量保障措施和考核办法,确保科学规范、严格高效的教学质量保证和监控体系畅通,这样将构成合理的教学管理架构――即为分管教学领导、教学秘书、教研室、课程组,再加上教学指导委员会和教学督导委员会。 分管教学的院系领导负责本科教学的宏观管理。 教学秘书的人数根据在校计算机专业本科学生总人数而定,为1~2人,其主要任务是完成教学管理中的事务性工作。 教研室分为两类,一是学科基础教研室,二是专业方向教研室。学科基础教研室由一批固定的经验丰富的教师组成,其主要精力偏重于教学和教学研究,学科基础教研室主任受院系委托全权负责学科基础平台课程的教学管理工作。专业方向教研室则由在这个方向有一点研究基础的教师组成,可结合科研方向从事相应的专业方向课程教学,专业方向教研室主任负责专业方向建设及专业方向模块课程的管理工作。专业方向教研室之间是一种合作与竞争的关系,既要共同支持学科基础教研室的工作,又要努力提高本专业方向的教学质量,彰显特色,吸引学生选择本专业方向。 课程组是讲授同一门课程的若干教师组成,一般隶属于学科基础教研室,共同完成全院系的专业基础课程的建设和教学工作。课程组中应确定主讲、辅讲和助教人员,形成比较完善的教学队伍。 教学指导委员会由分管教学领导、教学秘书、教研室主任组成,负责培养方案修订、课程规划与教学指导。教学督导委员会由教学经验丰富的老教师组成,负责教学质量检查、评估和评价。 4.5教师配备 教师配备得当将有利于发挥教师的潜能。适当分流教师,让他们到各自的岗位各司其职非常必要。在地方普通高校,青年教师大多数都有研究生学历,具有一定的科研要求和能力,多不安心于教学,在教学经验和专业素质方面有欠缺,因此可发挥青年教师的激情和积极性,多在结合科研和专业方向教学上发展。中老教师职称较高,比较缺乏科研的原动力,对计算机专业发展的敏感性略显不足,掌握新知识的积极性也不高,往往只满足于完成教学任务,但应该看到,他们具有很好的工作经验和良好的工作态度,教学过程中认真负责,适合学科基础平台课程的教学,也比较适合主持教研项目。 加强青年教师的业务培训与提高。青年教师已经成为一线教学的主力军,但教学水平亟待提高,应安排有针对性、有相当规模和时间跨度的青年教师业务培训计划。 建立制度化的助教队伍,安排专门的资金和相应的岗位。部分助教岗位应该安排计算机专业的研究生承担,新进教师应在助教岗位上锻炼半年到一年的时间。确定课程的主讲教师和助教,各自遵守明确的岗位责任和职业规范。主讲教师集中精力上课,助教讲习题课、带实验、改作业,共同配合完成课程的教学内容、教学方法和课程建设,从而能上好、上精一门课。 在学生专业方向的把握上,可以借鉴研究生培养的模式,由专业方向教研室给一部分学有余力的学生配备导师,从全方位指导学生的专业发展。 5结论 计算机专业是全国招生和培养规模最大的本科专业,从清华、北大的一流大学到规模很小的一些地方院校,几乎都开设了计算机专业,为国家培养了大批专业人才。随着IT人才市场竞争日趋激烈,地方普通大学计算机专业的毕业生存在着专业特色不明显、竞争优势不强的问题。结合教指委的研究报告和专业规范,地方普通大学计算机专业应调整教学模式,加强教学质量管理,突出培养特色。在大类招生基础上,建立以平台加模块的“2+2”为主要教学形式的分类分层次教学培养模式,是地方普通大学计算机专业教学改革的一条可行之路。 计算机类本科论文:普通院校计算机类专业本科人才培养体系设计 摘要:本文主要介绍了大连民族学院计算机类本科专业人才培养体系设计,包括培养模式、课程体系与教学内容、实践与能力培养等内容,它反映了大连民族学院计算机学院充分考虑少数民族学生的差异性,面向少数民族和民族地区以及地方经济建设,培养计算机类本科应用型人才的特点,强调了“强化基础、淡化专业、因材施教、分类培养”的人才培养理念,突出了特色课程和特色培养。 关键词:计算机类专业;课程体系;培养模式 随着二级学院制的改革,2004年大连民族学院将原来的计算机科学与技术、软件工程和网络工程三个专业以及计算机公共基础教学实验中心合并为计算机科学与工程学院(以下简称“计算机学院”)。5年来,计算机学院准确定位大连民族学院作为一个本科教学型大学的办学层次,充分考虑少数民族学生的差异性,充分发挥各专业的人才优势,充分利用各专业的优质教学资源,积极探索如何建立一个三个专业既相互融合,又相互促进的课程体系。我们的基本思路是,打通这三个专业的主要基础课程,建立一个计算机学院专业类基础教学大平台,然后在这个基础上根据就业方向设置专业方向课程模块和多元化的培养模式课程模块。在这一课程体系中,充分体现计算机学院“三阶段三位一体”的人才培养模式,并逐步形成了“学院专业类平台课程模块+专业方向课程模块+培养模式课程模块”的分阶段、多层次、模块化的课程体系。经过近5年的教学改革与实践,计算机学院在计算机类专业本科课程体系的建设方面积累了一些经验,并取得了明显的成绩。 1计算机类专业人才培养模式 为了进一步深化人才培养模式改革,计算机学院在全面开展毕业生就业质量大规模专项调研的基础上,提出了“强化基础,分阶段、分层次、模块化”的课程体系设计思路,将课程体系分成三个阶段安排,即一二年级、三年级和四年级三个阶段。除了学校公共基础必修课和选修课,把课程分成三个层次,即学院专业类平台课程、专业方向课程和培养模式课程,并在每个层级设置了相应的课程模块,分三个阶段实施“2+1+1”三段式培养模式,即前两年按专业所属专业大类、第三年按所在专业、第四年根据市场变化和就业需求柔性设置相应的课程,达到“加强基础、突出应用、适应市场、拓宽面向”的要求。经过近5年的教学改革与实践,已经形成了“前期强化基础、中期融合专业、后期面向就业”的“三阶段三位一体”的计算机专业人才培养模式。其中,前期就是学校公共基础和专业类基础教育阶段(一二年级),中期就是专业教育阶段(三年级),后期就是面向就业的综合实践教育阶段(四年级)。在学校公共基础和专业类基础教育阶段,要力图达到“基础、系统和计算机编程”三位一体;在专业教育阶段,要力图达到“专业技能、系统和专业方向”三位一体;在综合实践教育阶段,要力图达到“培养模式、集中实践和就业”三位一体。通过“三阶段三位一体”的人才培养模式,实现计算机类专业本科应用型人才的培养目标。 2计算机学院课程体系 在课程体系设计上,学院按照“强化基础,分阶段、分层次、模块化”的设计思路,不断整合课程内容,建立了有效的知识和能力体系。除了学校的公共基础课程,计算机学院课程体系主要包括学院专业类基础平台课程、专业方向课程和培养模式课程三个层次。 学院专业类基础平台课是所有计算机学院学生必修的课程,主要包括:自然科学基础类、计算机类专业基础等,并形成以计算机编程能力为优秀的“基础、系统、编程”三位一体的基础教育课程体系。其中,除了学校公共的数学、物理基础课,基础类课程主要包括概率论与数理统计、离散数学等;系统类课程主要包括计算机组织与结构、操作系统、数据库系统等;计算机编程类课程主要包括程序设计基础(C语言)、面向对象程序设计(C++)、数据结构与算法等。我们认为:构建和完善计算机学院专业类平台课程的关键是如何根据“专业类基础课程的深度要有一定的控制”的原则,整合计算机类专业基础课程,优化教学内容,突出计算机编程能力的培养。 专业方向课程是每个专业学生可以根据自己的兴趣,在指导教师的指导下选择其中一个方向进行选修的课程模块,主要包括:软件工程方向课程模块、网络工程方向课程模块、嵌入式系统方向模块、数字媒体技术课程模、电子商务与信息系统课程模块、软件服务外包课程模块等,并形成以专业方向为优秀的“专业技能、系统和专业方向”三位一体的专业教育课程体系。其中,专业课程主要是根据计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业特点设置了相应课程;专业方向课程主要是面向市场需求,设置若干的专业方向的课程模块。我们认为:构建和完善专业方向课程模块的关键是如何根据“重视基础,拓宽面向企业需求的专业方向”的原则,有效地设置专业方向课程模块。 培养模式课程是提供给学生最多自由选择的部分,学生可以根据自己的实际情况,在指导教师的指导下选择某一个培养模式课程,主要包括:企业实习、项目实训、工作室项目、升学考研类课程、实用外语课程等模块,并形成了以就业为优秀的“培养模式、集中实践和就业”三位一体的综合实践教育课程体系。我们认为:构建和完善培养模式课程的关键是如何根据人才培养方案的总体设计,整和和优化分散性实验、集中性课程实践、课外创新实践、实习实训、工作室项目、毕业设计等课程模块,使之相互间具有层次性、逻辑性、递进性,从简单到复杂,形成阶梯式的能力链条,并通过多元化的培养模式课程以及集中实践环节、企业实习实训、模拟项目实训以及企业定制等,实现高校教育与市场需求的平滑过渡。 3实践与能力培养 计算机学院通过借鉴CC2001、CC2004,特别是教育部计算机教学指导委员会推荐的《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》等指导性文件,学习研究国内外兄弟院校的实践教学体系,结合我院的办学层次定位,人才培养规格定位和目标,并结合计算机类专业应用性很强的特点和我院的实际情况,构建了以培养具有创新精神和较强实践能力为目标的计算机类专业实践教学体系,并从三个层面上为学生提供了实践与能力培养的教育平台,即校级平台(主要包括各种学科竞赛、大学生“太阳鸟”科研立项、大学生科研助手等)、学院级平台(主要包括实验和课程设计、模拟项目实训、工作室项目、毕业设计)、企业级平台(主要包括企业见习、企业实习实训、企业定制等)。通过学科竞赛、科研平台和实验实践教学平台,学生能够更好地吸收专业知识,创新精神和实践能力也得到较大的提高;通过校企合作和培养模式课程,开阔了学生视野,学生的就业能力也得到了提高。 此外,在整个实践教学体系中,对实验课程内容进行重新设计,达到与理论课程相辅相成,即:理论指导实验学习,实验促进理论课程学习。在集中实践教学环节上,保证每个课程设计的目标明确,保证课程设计之间知识的衔接和连贯性。每个阶段均有明确的阶段目标,并有阶段性成果,形成一个阶梯状、渐进式的实践教学体系,使学生的知识、能力、素质得到全面提高。最后,通过培养模式课程和毕业设计,实现学生就业的平滑过渡。 4教学计划及其实施 为了贯彻落实学校关于“提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题等创新创业实践能力“的要求,给学生留出更大的自主学习空间,增强学生的创新精神和实践能力,在教学计划中将学分调整为180学分以内,其中课内170学分,课外10学分。压缩理论学分,保证实践教学学分。其中包括以下几个部分。 计算机类本科论文:应用型本科院校计算机专业软件类课程教学探讨 摘要:分析了应用型本科高校计算机专业软件类课程教学现状,指出了软件类课程教学中存在教学内容理论性强,项目缺少应用背景,学生实践能力低等问题,针对存在问题分别从课程教学内容、实践教学、教师队伍等方面进行分析,探讨了解决软件类课程教学问题的方法和策略。 关键词:软件课程;实践教学;教学改革 随着信息技术的发展,社会对计算机专业人才的需求日益增加,地方高校计算机专业进行了大量扩招,在一定程度上满足了地方经济和社会发展对人才的需求。但是随着科学技术的迅猛发展导致人才竞争日趋激烈,同时地方经济的持续高速发展也加大了对应用型人才的渴求,社会发展需要高素质应用型人才,这对高等教育尤其是地方高校的教育教学改革提出了更高的要求。计算机软件类课程在计算机专业应用型人才培养中起着重要的作用,计算机软件类课程一般分为基础类课程以及方法和技术类课程,分别就这两类课程教学进行探讨,提出一些解决课程教学问题的策略。 1 软件类课程教学中存在的问题 1.1 基础类课程教学中重理论轻实践 计算机专业软件基础类课程如数据结构、操作系统、数据库原理、编译原理、算法设计与分析等课程由于理论课时多实验课时少,所以教师在教学过程中更加重视基本理论和原理的讲授,没有很好地研究如何将有限的实验时间利用起来培养学生的应用能力,使理论和实践相结合,在加强学生理论知识的同时,培养了学生的实践能力。由于理论和实际应用脱节,导致学生感觉课程枯燥无味,学习积极性不高。 1.2 方法和技术类课程缺少工程化思想培养 计算机专业软件方法和技术类课程如软件工程、面向对象程序设计、Web程序设计等课程教学中重视具体技术的实现,忽视了工程化思想培养,教学项目缺少过程管理,项目内容与实际应用脱节,从而影响了课程教学的实用性。 1.3 实践教学环节薄弱,考核体制不健全 为了培养学生的应用能力,实践教学环节起着重要作用。目前人才培养方案中的主要实践环节包括课程实验、实验课程、课程设计、学年设计以及毕业设计等。在软件基础类课程中设置了课程实验以及课程设计,主要问题是实践项目设置不合理,内容与实际应用脱节,技术类课程的实践教学环节中项目内容陈旧,开发过程不规范,局限于如何具体实现各个功能模块,与市场需求脱节。另外实践教学考核方式不健全,学生课堂抄袭现象严重,不能独立完成实践教学内容,影响实践教学的效果和学生动手能力的培养。 1.4 教师能力有待进一步提高 教师在教学中还是按照以前精英教育时的教学方法组织教学,缺少对课程在应用型人才培养中作用的研究,缺少对课程之间相互关系的研究,缺少对课程应用内容的挖掘,所以不能很好地组织教学内容,从而为应用型人才培养服务。在教学时只孤立地讲授课程知识点,而没有把课程知识融入到整个人才培养中,把课程知识融入到计算机系统中讲解。另外由于扩招的原因,学生人数大幅度增加,新近教师人数增加,新教师在教学方法等方面还存在很多不足,教师的实践动手能力相对较弱,这些都影响了人才培养的质量和效果。 2 软件类课程教学改革策略 2.1 修订课程教学大纲,完善课程教学内容 修订课程教学大纲,从应用型人才培养的总体目标出发,明确课程教学目标和内容,基础类课程内容要注意课程之间的相互衔接,以及及时更新计算机发展的新技术和理论。方法和技术类课程要突出应用性,内容要根据社会需求动态调整。 基础类课程理论教学中要突出内容的基础性,设计课程教学的案例,把抽象、枯燥的内容用比较形象和直观的方式呈现出来,使学生容易接受。例如在数据结构教学中,针对线性结构、树形结构、图状结构等内容设计案例,如结合高速公路收费系统讲解图及其应用,通过案例教学使学生能够根据处理对象的特性,选择合适的数据结构和算法解决实际问题。在讲解操作系统课程时,结合具体的Linux系统来讲解操系统的四大块内容,通过分析基本理论是如何在具体Linux操作系统中实现的来帮助学生理解相关内容。 2.2 加强实践教学,提高学生的动手能力 实践教学是培养应用型人才的重要环节,为了提高学生的实践动手能力,具体措施如下: ① 丰富实验教学内容,减少验证型实验,增加设计型、综合型实验内容,设计多层次的实验内容。另外实验内容要与实际应用相结合,提高学生学习的积极性。 ② 加强课程设计、学年设计等实践教学环节教学,应以真实应用背景为出发点设计实践项目,使学生能够按照完整的项目开发流程完成一个具有一定难度的项目,将课程内容综合起来解决实际问题,理论联系实践,培养学生的团队合作能力。 如图1,在操作系统教学中,将实践教学分为三个层次,从操作系统基本操作能力操作系统分析能力基于操作系统的设计能力循序渐进掌握操作系统的相关知识,培养学生程序设计能力以及基于操作系统分析问题和解决问题的能力。 ③ 软件开发类课程的实训项目要突出工程化的思想,重视规范软件开发流程的培。 养,使学生掌握软件开发过程以及各种工具的使用,软件项目应以实际应用系统为背景。同时,可以与企业开展产学研合作,借鉴企业的管理方式来组织学生开展实践教学,提高实践教学的针对性和实用性。 如图2,基于GPRS的智能门锁及其管理系统的产学研项目可以分成三个大的模块来开发:三个模块涉及人才培养方案中三个选修方向,即硬件方向、软件方向以及网络方向,可以将各个方向的学生组织起来开发项目,不仅可以培养学生团队合作能力,而且能够使学生根据实际需求进行分析和设计,将课堂教学和实际生产相结合,做到真题真做,提高课程教学的效果。 2.3 完善课程考核体制,保证课程教学效果 在人才培养方案中,理论课程考核方式相对完善,但是计算机专业是实践性很强的专业,因此实践教学考核更加应该加强,实践课程考核大多以学生的出勤、任务完成情况、实验报告等为主,但是部分学生出勤不出力,抄袭现象严重。因此需要根据不同实践教学环节特点制定合理有效的考核方式,促使学生提高实践动手能力。对于独立开设的实验课程在已有考核方式基础上,在最后考核中通过建立试题库,随机抽取试题考核。随课程的实验需要独立于理论课程单独考核,考核学生对本课程所有实验项目的整体把握能力。对于课程设计、学年设计以及实训类课程要求学生完成一个小型应用系统或掌握一个较大项目的开发流程、实现方法和技术,在最后验收时增加类似毕业设计的答辩环节,考核学生是否独立完成了系统。 2.4 加强师资队伍建设,提高教师的教学能力和水平 课程内容如何讲授最终决定于教师,所以必须加强教师的教学研究和实践能力,研究课程之间的关系,研究课程在计算机系统中的地位,明确课程在人才培养中作用,例如,操作系统课程中讲解操作系统实现技术时需要数据结构以及程序设计语言课程的知识,所以可以在操作系统课程教学中回顾相关知识,使学生能够将课程知识联系起来,具有综合运用所学知识的能力,而不是把每门课程独立开来学习,提高学生学习的效果; 同时要加强教师的实践能力,讲授基础类课程的教师必须掌握与该课程相关的实践操作类课程,提高教师理论和实践相结合的能力。通过组织集体备课和讨论,合理组织每门课程的理论教学内容和实践教学内容,使每门课程既能增强学生的理论知识,又能培养学生的实践能力,通过基础类课程教学使学生不仅能够知道计算机可以做什么,而且要能够从宏观知道计算机是如何完成用户的任务,以及如何去合理利用计算机系统资源为用户服务,为学生今后的发展奠定基础。对于承担技术类课程的教师,鼓励教师参加了各类应用型师资培训、企业挂职锻炼以及产学研项目开发,掌握软件开发的新方法和新技术,了解软件企业的对人才的要求,从而有针对性地开展教学,提高人才培养质量以及适应市场的能力。 3 结束语 计算机软件类课程教学对培养应用型人才培养的起着重要的作用,基础类课程教学应突出基础性,改革教学方式和方法,提高课程教学效果;方法技术类课程要结合具体实际应用背景组织教学内容,教学内容根据方法、技术发展动态调整,适应软件技术发展的需求,培养高素质应用型人才。 计算机类本科论文:应用型本科计算机类专业建设的实践 【摘 要】应用型专业建设是应用型本科建设的重点。本文从计算机类专业建设的问题入手,探讨了突出人才培养模式改革、调整学科专业结构、加强“双师型”师资队伍建设和校企合作共建产学研合作基地等方面的具体措施。 【关键词】应用型本科人才培养;师资队伍 0 引言 中共中央、国务院《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》提出:高校要对学科专业实行动态调整,大力推动与产业需求相结合的人才培养,促进交叉学科发展,全面提高人才培养质量。 促进本科高校向应用型转变是国家的整体战略,学校转型的基础是专业建设。专业建设是高等学校建设的重要内容,其建设水平决定着人才培养的质量和规格,体现着办学实力与办学水平。在应用型本科建设的过程中,计算机类专业与经济结合最为紧密,应用性也更强,应该是转型发展的第一梯队。如何通过计算机类专业建设,强化人才培养质量,提高专业人才培养能力,更好的为地方经济社会发展服务,是应用型本科高校建设的关键。 1 计算机类专业建设存在的问题 1.1 应用理解不深入 一种观点认为,计算机专业本身就是应用性比较强的专业,不需要转型,按照目前的教学完全满足应用型大学建设要求。实际上,计算机教学存在很多误区,一是教学方式传统,多数教师满足讲讲课上上机,没有教给学生系统的开发能力;二是只有验证性实验,没有设计性实验;三是理论学习不扎实,应用开发能力也不强。致使学生就业适应性不强,理论与实践相结合欠缺,学生实习实训能力不足。 1.2 区域发展了解不清楚 教育只有服务区域经济发展才能得到地方支持,才能更好的服务社会。由于高校对区域发展了解不够,学科带头人对学科发展把握不准确,人才需求规格、数量、能力要求不清楚,人才培养与地方不接轨,人才的适应度不强。 1.3 教育理念欠缺 理论是行动的先导,教育理念是制约专业建设的关键。学术型高校由于长年的历史积淀,已经形成完整的教育理念和理论体系。但目前应用型学科尤其是计算机学科尚缺少系统的教育理念和理论体系,应用型专业受传统学科的影响较大,还没有走出传统专业的束缚。 1.4 “双师型”教师队伍不足 多年来,教师多数工作在教学第一线,尤其是计算机教师,课程教学任务繁重,很少有机会参加企业实践和承担企业课题,致使双师型教师队伍不足,教师的应用研发能力较弱,很难满足应用型教学需求。 2 计算机类专业建设的具体举措 人才培养模式的制定和优化是专业建设的优秀内容,它包括实现教育目标所必需的课程体系、教学内容、教学方式、实践教学环节等基本内容。制定既符合社会对实用人才需求,又符合学校实际和专业人才培养规律的培养模式,是专业建设基础。 2.1 突出应用型人才培养模式改革 我们在计算机类专业中,积极推进工学结合、产学研一体化、教学做一体化应用型人才培养模式改革,重点培养学生的专业知识应用能力和实践能力,提高学生就业能力和社会适应能力。 采用模块化的人才培养方案,将每个专业的课程分为基础课、专业基础课、优秀课、限选课和任选课,其中在限选课中设置基于Java和Android培养方向,使课程与培养模块相结合。同时每个学期,安排2周的校内实践课程,在教师的指导下,学生完成课程设计。 第四、第五学期安排2个月的企业见习,学生进入企业在工程师的指导下,参与企业项目实习,第7学期安排企业实习。通过系列实习,学生能够开发5-6万行代码,为学生就业打下坚实的基础。 在人才培养模式的选择上,强化实践,注重实用技能的培养并不断完善专业人才培养方案,根据社会对专业人才的需求,确定人才培养目标,适时调整课程体系,为人才适应社会经济发展打好基础,提高专业人才培养质量。 2.2 调整学科专业结构 应用型本科应该突出应用,调整“老专业”,强化应用型专业,调整专业布局、优化专业结构,使调整优化后的学科专业结构与适应社会的发展要求,如我们重点强化软件工程专业的建设,并将软件工程按照软件测试和软件开发两个方向培养,提高了就业的针对性。在保持一定程度的专业稳定性的同时,强调专业设置的灵活性。重点建设具有应用型特色、为行业服务的学科专业,将传统的计算机科学与技术专业增设云计算与大数据方向,以市场需求为导向,主动适应经济发展和产业结构的变化。 2.3 加强“双师型”师资队伍建设 师资队伍建设是专业建设的重要保障,师资队伍的质量和水平决定着人才培养的质量,培养教师既具备专业理论知识,又具备从业经验和岗位服务技能;既能讲授理论知识课,又能指导技能训练和实习。而对于计算机类应用性强的专业,“双师型”教师队伍的数量、质量决定了人才培养质量。计算机类“双师型”教师培养一是有计划的组织教师每5年到时行业企业从事不少于3个月的研发工作;二是聘请企业工程师进课堂,为学生开设课程;三是引导教师积极承担企业项目。同时学院出台政策,鼓励教师到企业去,在评优评先、职称晋升等方向给予倾斜。 2.4 校企合作共建产学研合作基地 产教融合,工学交替,教学做一体化是应用型人才培养的关键。计算机学科与联系紧密,与企业共建产学研合作基地是加快应用型专业建设的必备基础。经过近几年的建设,我们先后建设了部级大学生工程实践基地,与华为公司共建信息与网络技术学院,与中科遥感集团共建中科遥感学院,与惠普共建惠普国际软件人才基地,参与了教育部“数据中国,百校工程”建立曙光学院,使学生在校内都能感受到国内外龙头企业的文化、理念,我们提出一年级合作企业文化,二年级合作企业课程,三年级合作项目开发,四年级合作企业就业。通过全过程企业合作,学生程序代码量能够达到6万行,个别学生能够达到10万行,学生的能力提高了,学生的月就业工资达到6000元,个别学生超过1万元,专业就业率明显提高,学生收入也明显提高。通过产教融合,实现了学生、家长、企业和学校的多赢。 3 尾语 应用型本科建设是新建本科高校建设的重要任务。如何提高应用型学科的竞争力是应用型学科建设的优秀,计算机类专业由于应用性强,适应性高,尤其是在大数据、物联网、智慧城市建设中需要更多、更强的应用型人才,如何更好的m应现代产业发展,如何更好的服务地方经济是我们教育工作者研究的主要内容。 计算机类本科论文:面向复杂工程问题的应用型本科计算机类专业人才培养模式研究和实践 摘 要:工程教育认证对应用型本科高校的人才培养提出了新的要求。文章探讨如何实现人才培养和就业的无缝对接,阐述常熟理工学院与企业深度融通,提出坚持“政府提供平台、学校针对培养、企业全程协助”的应用型人才“联合”培养模式,介绍计算机类专业基于良性校企合作的工程教育创新和工程人才培育模式的经验,说明完善、提升和推广中的具体做法。 关键词:校企融通;教育共同体;工程教育认证;复杂工程问题;课程体系改革 1 改革背景 “全球化”是当今世界的发展趋势。工程教育认证[1]的目的是各国不同教育背景下人才接受教育的“实质等效性”,符合国际上通行做法。工程教育认证是我国高等教育改革的必然方向。目前,我国基本采用以《华盛顿协议》(Washington Accord)为优秀的国际协议体系[2],进行工程教育专业认证和工程技术人员职业资格认证。近年来,常熟理工学院计算机科学与工程学院围绕工程教育专业认证的标准对包括计算机科学与技术和软件工程在内的专业开展了专业建设,旨在顺利通过国际专业认证。 高校日益重视工程学科间的交叉与融合。现代工程是跨多学科的综合体,对社会、政治、经济、环境、法律和文化背景的依赖性强,工程问题越来越复杂。因此,计算机类专业应该培养能解决复杂工程问题的技g人才[3-4]。 培养复杂工程问题求解能力需要从两个方面入手: (1)协同工作能力。复杂工程问题通常需要由多人一起协同工作,包括同时合作、循环合作两大类,尤其是循环合作,组织和沟通非常重要。 (2)复杂工程项目优化求解能力。复杂工程问题通常可分解成一系列工程问题,因此,如何培养学生运用已有的科学理论和技术手段,分解复杂的工程问题并优化组合是其关键之一[5]。 为达到上述目标,需要构建一个适合应用型人才培养、能解决复杂工程问题的课程体系。学生在该体系中首先能够受到专业的计算机工程训练,运用先进的工程化方法、技术和工具在某一应用领域进行软件、硬件和系统的分析、设计、开发、维护等工作。其次,学生能够掌握大型软件开发过程中的工程化方法、优秀技术和平台工具,具备协作和工程化能力。一个软件生命周期大致分为6个阶段:①问题定义和可行性研究;②制订计划;③需求分析;④概要设计和详细设计;⑤程序代码实现;⑥系统测试及运行维护。大型软件开发问题的繁复性表现在软件生命周期的各个阶段。学生在各个阶段应该具备什么样的能力?培养这些能力需要开设哪些课程?如何将这些能力培养拆分并落实到具体的教学环节中?针对上述问题,我们将围绕学生能力培养进行计算机类课程体系的构建。 2 改革思路 面向复杂问题的计算机类专业课程体系要解决的问题包括: (1)课程方向及相关内容的设置。 (2)主要解决课程内容的编排以及评价问题。 我们遵循“文献分析―实践调查―理论假设―现状探讨―理论建构―原理归结”的逻辑顺序,按照以下思路开展研究: (1)分析复杂工程问题的共性特征,调研工程教育认证的背景,查阅文献,对相关企事业单位调研,提出问题和假设。 (2)对金融、轨道交通、电信等服务行业进行调研,了解这些行业的复杂工程问题,以获得实践依据。 (3)采用文献资料法分析国内外关于计算机类专业工程教育认证的研究成果、课程改革的相关理论,以及通过工程教育认证的计算机类专业培养方案,以获得理论依据。 (4)结合学院基于良性校企合作的工程教育创新和工程人才培育模式的成功经验,针对学院卓越工程师培养专业“计算机科学与技术”,建立具备解决复杂工程问题的课程体系。 (5)对毕业学生进行跟踪回访,了解课程体系的成功与不足,进一步完善课程体系。 3 校企深度融通,联合培养应用型人才 按照工程教育认证的要求构建课程体系,课程体系的指标包括3个主要的方面: (1)课程体系的设计是否合理,是否注重实践教学体系的完整性。 (2)课程设置对于满足毕业要求的支持程度。 (3)在课程体系设计的过程中,是否有相关企业或者行业组织参加[6]。 应用型本科高校往往根据指标的第二个方面来建立课程体系,制定通识基础课程、学科基础课程、专业必修课程、专业选修课程、创新特色课程、实践教学环节和学时学分,从而达成毕业要求。然而,这样的课程体系是否合理、是否完善?是否能培养学生解决复杂工程问题的能力?工程实践、实习实训和毕业设计的合作企业的参与度如何?这些都是需要考虑的问题。笔者认为,以企业中复杂的工程问题为案例,构建具备解决复杂工程问题的课程体系,必须要与企业进行深度融通。 学院要坚持“政府提供平台、学校针对培养、企业全程协助”的应用型人才“联合”培养模式,积极推进计算机类专业的国际化及校企合作人才培养模式的改革,深化“重基础、重能力、重实践、重效果”的“专业+外语+岗位”柔性培养机制。 3.1 “订单式”培养 应用型本科高校计算机类专业的人才培养目标是满足企业的需求,为此,学校和企业需要深度融通,人才培养方案由学校和企业共同订立,根据企业对技术的需求组织课程教学,通过强化企业技能与参加企业岗位实训,实现学生提高职业技能和专业知识的积累,也为学生了解企业需求、企业选拔人才提供便利,从而实现人才培养和企业的对接。 校企合作课程在大四集中实施,开设课程由学校与企业共同商定,且课程由校企双方共同建设,师资也由双方共同配备。企业方主要负责实践环节的教学,学习结束后由校企双方负责学生的就业,合作企业每年都从学员中挑选部分优秀学生充实到自己的技术队伍中。通过这种方式,学校有效地解决了部分学生的就业,企业也能挑选到自己所需的人才,双赢的结果使企业参与人才培养的积极性和主动性大大提高。 3.2 “课程嵌入式”培养 借鉴国际先进培养模式,构建符合软件开发工作要求的课程体系,采用课程嵌入方式组织教学。常熟理工学院与IT企业共同研制软件工程专业培养方案,将企业课程与现行专业课程加以整合,将企业课程分模块嵌入到培养计划中,制定取双方之长的全新方案;企业对学校实践课程和素质拓展的方案和体系进行评估。部分课程聘请企业有丰富实际工作经验的优秀工程师进行授课,提高学生的职业素养。学院一方面通过与甲骨文、微软、恩智浦、ARM等国际知名的公司成立合作联盟,在这些联盟公司的建议下设计基础课程和创新课程,并编写有针对性的系列教材;另一方面,以培养复合人才为主旨,采用各种成熟的现实软件开发案例和软件公司订单进行层次式教学,重视学生软件工程思想的形成和软件开发经验的积累,使学生熟悉软件工业标准流程,具备承担国际软件开发业务的能力。 3.3 “校企互动型”培养 常熟理工学院计算机类专业注重“企业主导型”的培养方式,在地方政府的支持下与百科德条码有限公司、中科龙梦等IT企业建立校企协同创新创业中心,专业教师和学生以成立创新创业团队的形式入驻中心。在此基础上,选择一些有意向的IT公司加入到团队中,企业将现实的开发项目引入到团队中作为研究对象,并选派具有丰富经验的工程师以“导师和项目负责人”的身份和专业教师共同指导学生进行软件项目的设计和开发,同时注重团队中学生工程化能力的培养。 创新创业团队作为纽带将学生、教师、企业工程师和行业专家紧密联系起来,教师和学生在实际项目开发中“教”和“学”,真正做到“教、学、做”有机结合。 与合作企业的紧密联系为教师“走出去”创造了条件。与合作企业建立了教师定期挂职锻炼和顶岗工作机制,有计划地选送教师到企业工程岗位上工作和锻炼,积累工程实践经验,为更好地投入实践教学打好基础。 4 建基于国际服务外包行业学院的应用型人才培养模式 我院以金融、教育、服装、电信等大型服务行业为背景,与行业内若干企业合作,提炼出各行业的共同特征,构建了“行业学院”人才培养模式,为行业培养各类专门人才。学校和企业在充分沟通的基础上,以企业为主导,有目的地设计模块化的课程内容,如让学生在真实项目中实习、在毕业设计中解决企业的实际问题等,在这样的培养模式下提高他们应用知识的能力,同时也能深入了解行业(企业)的文化,融入到行业中去。 常熟理工学院计算机科学与技术专业全程参与了国际服务外包行业学院的建设,学生在完成本专业针对解决复杂工程问题的课程体系中的公共课程、学科与专业优秀课程后,加入到国际服务外包行业学院以强化解决某类复杂问题的能力。经过校内具有工程背景的职业训练、项目化的实践教学、团队实战型的综合训练,以及合作企业基于解决实际问题的毕业设计等环节,学生的工程意识和能力得到了明显增强。培养模式的创新具体包括以下3个方面: 1)模式创新。 在不具备行业背景的地方新建本科院校中形成“面向行业”的人才培养模式。 (1)行业、主干企业、政府和高校组成“教育共同体”,突破与单一企业的“项目化”合作形式。 (2)探索合作教育的新机制和体制,使人才培养组织与管理较好地适应业界的“市场化”机制。 (3)业界参与教学的全过程,催生教学方法、教学管理和评价机制的全面改革。 (4)使校企合作的“课程模块”、实践环境、师资等成为“自有资源”。 2)理念创新。 学院秉承“注重学理,亲近业界”的应用型人才培养理念,强调与业界的合作教育,同时关注基础知识的学习与储备;并将理念贯穿于学校定位、发展战略、培养路径、培养模式等各个环节中。 3)协同发展机制的创新。 国际服务外包行业学院面向长三角地区的信息服务外包优势产业和战略发展需求,有力支撑了行业发展;相应行业的发展又透过国际服务外包行业学院带动了计算机科学与技术学科和专业发展,同时获得了地方政府的全力支持。 5 面向复杂工程问题,优化课程体系,创新实践教学模式 认证标准要求,在整个培养阶段要保证学生能真正参与到工程实践中去,使学生在自主、动手、综合、实验和创新能力等方面得到一定的锻炼[7]。然而,如何培养学生复杂工程问题的求解能力,需要在课程体系中体现。在课程体系建立中,我们强调以下3方面的能力培养: (1)与解决复杂工程问题相匹配的基础知识。如学生需要掌握算法分析与设计、优化组合这类基础理论知识,才能具备与解决复杂工程问题相匹配的基础。在课程体系构建中,我们进一步调研了复杂工程问题的共性特征,合理设计基础理论体系。 (2)与解决复杂工程问题相匹配的综合素质。重点解决协同能力培养,如引入企业管理模式和项目开发模式,以项目组形式开展教学等。 (3)与解决复杂工程问题相匹配的专业技能。除了强化学生程序设计能力外,还要强调借助新工具、新手段、新平台解决问题的能力,为此,我们开设了当前最新的技术创新课程,如大数据处理平台等。 在新的培养方案中,我们着力构建了以地方经济发展需要为背景,与生产实践、社会发展需要相适应的,融“基础理论、实验教学、工程实践”为一体的特色专业培养方案和适应IT产业发展需求的课程体系。 在教学模式上采用“6-1-1”的课程教学模式,以及“1-1-1”的实训教学模式。 “6-1-1”模式是指大一、大二和大三的6个学期以理论课程学习为主,而第7学期的课程教学包括选修课程、实践项目、人才定制培养,最后一个学期安排毕业实践和毕业设计(论文)。基础理论课和专业理论课主要由学校负责完成,而企业课程、工程技术课程则主要由企业工程师负责组织教学。实训教学“1-1-1”模式,即大一到大三的每个暑假安排(2周)的实践短学期,采用企业开发项目的方式进行实践操作训练,为此,学院打造了与企业真实环境一致的、服务于教学、满足实训需求的实训平台。实训内容贯穿学科基础课程和专业必修课程。实训分概念实训、技能实训、项目实训3个层次,分别在不同学年的实践短学期进行。实训内容从基础实训到综合应用开发实训,从基础的知识点到系统化的整合。 同时,学院积极推进并完善了“实验―实训―实习”的实践教学体系,实施“概念实训―技能实训―项目实训”的渐进式实训方案。实现了“课堂教学、课外教学、校外教学”的有机结合,加强校内、园区、企业等实践教学基地的建设和实践实习有效机制的建设,着力培养学生的创新创业精神和实践动手能力。 6 结 语 在工程教育认证的背景下,我们对应用型本科高校的专业标准的制定进行了研究和实践,以实现人才培养和就业无缝对接为目标;同时,对计算机类专业的课程体系进行了梳理,对课程目标、课程内容、课程结构、课程实施和实践环节进行了系统分析和研究,并对校企深度融通联合培养应用型人才的理念进行了尝试,提出了优化计算机类专业课程体系的原则和具体策略。不可否认,我院计算机类专业离顺利通过国际专业认证还有较长的路要走,对照工程教育认证的标准,我们还需要进一步完善和改进学院的人才培养机制。 计算机类本科论文:地方本科院校计算机类专业“转型发展、内涵发展和特色发展”探讨 摘要:以湖南城市学院计算机类专业为例,对计算机类专业“转型发展、内涵发展和特色发展”进行探讨,提出把课程教学做扎实,把实践教学做到位,夯实专业知识,突破编程能力,加强校企合作,培养动手能力强,专业对口的高级应用型人才观点。 关键词:转型发展;内涵发展;特色发展;校企合作;高级应用型 基金项目:湖南省教育规划项目“地方本科院校应用科技类计算机专业人才培养模式的研究”(XJK015CGD010) 我国工业化进程不断加快,高职高专的职业教育已经不能满足产业转型升级需求,经济的高速发展需要大量的高级应用技术型人才,需要不断提高职业教育办学层次。高校招生规模和高校规模的迅速扩大客观上也导致了相当数量的本科院校的专业和办学失去了特色,学生的动手能力、职业技术能力都有所下降。此外,高等教育的结构、人才培养的结构、人才培养的目标都与社会实际需求严重脱节,教育质量整体下降。2015年2月26日,国务院总理主持召开国务院常务会议,研究部署加快发展现代职业教育,明确提出“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”,这是改革开发以来召开的第三次全国职业教育工作会议,并在会议前国务院印发了《关于加快发展现代职业教育的决定》。《决定》对构建现代职业教育体系提出了明确的目标要求“到2020年,形成适应发展需求、产教深度融合、中职高职衔接、职业教育与普通教育相互沟通,体现终身教育理念,具有中国特色,世界水平的现代职业教育体系。”各类地方本科院校认识到了转型是经济发展的需要,纷纷对转型发展进行了探讨研究,湖南城市学院在全校范围内开展了“转型发展、内涵发展和特色发展”大讨论活动,努力建设成具有城市特色的高级技术型大学。 地方本科院校培养了大量的计算机类专业学生,但理论研究水平不及985,211等高校,动手能力又不及高职高专学生,不能满足IT产业发展需求,就业前景不乐观,人才过剩,同时软件公司又缺乏大量技术开发人员,人才培养与社会需求严重脱节。这就需要地方本科院校在思想观念、专业设置、课程内容、师资队伍、办学模式以及管理体制六个方面进行改革转型,培养出理论知识和高级技能的应用型技术人才。。本文对于地方本科院校计算机类专业“转型发展,内涵发展和特色发展”进行了探讨,从办学定位,师资发展,人才培养发展,科学建设和学科建设发展,提出了对策建议。 一、地方本科院校办学定位 地方本科院校定位为有两个:应用型本科和地方性本科。这两个定位决定了此类高校的学生的入口和出口。地方性就是区域性,地方本科院校的学生主要来源于省内;应用型就是我们学生毕业去向主要在企事业单位就业。 计算机类专业的定位:以湖南城市W院的信息科学与工程学院为例,我们在“十三五”期间用心把我们学院的4个本科专业办好,办学规模在1000人左右,不去好高骛远,把课程教学做扎实,把实践教学做到位,夯实专业知识,突破编程能力,加强校企合作,培养动手能力强,专业对口的高级应用型人才。 二、三个发展的思考 1、师资的发展 1)师资的内涵式发展: 无论是科研型还是应用技术型大学的发展,最重要的是师资的发展,而师资的发展的优秀问题是教师的学风问题。大学老师有别于中小学老师,是因为我们传授的专业知识是在不断地更新,掌握的应用技能也在不断淘汰,因此大学老师需要不断地学习新的专业知识,不断地提高自己的专业应用能力,这就需要我们老师必须不断地进行科学技术研究,经常地开展专业应用实践,这样我们才能跟上时代的发展,才能胜任大学教师这个职业。拥有什么样学风的教师就决定了一个大学的水平和品位。因此我们在评价和考核老师应该考虑其是否拥有胜任该专业的知识和能力,教师的水平决定学生的水平,教师的学风影响学生的学风。端正教师的学风,是提高大学内涵式发展之根本。 2)师资的转型发展: 地方本科院校从事计算机教学的老师人数并不少,但高学历高职称人数相对不足,能够适应应用技术转型发展的老师更是缺乏,因此我们不仅要继续鼓励更多青年老师去读博士,更要建立老师在专业知识和应用能力的轮训和考核机制,并使之成为老师在教学之外的常态工作。每年假期按照计划每一位老师都需要进行专业知识和技能的培训。另外老师要实现转型发展,需要为老师进行技术创新的实验场地和工作室。 3)师资的特色发展: 我们不但需要高学历的师资队伍,也需要应用能力强的工程师资队伍。但是根据高等学校的要求,引进应用能力强的高级工程师较为困难,自己培养也缺乏基础。为了破解这个难题,必须加强校企合作,通过合作的企业来聘任建立起一支工程师资队伍。但是校企合作中还有一些制度约束,例如学生培养经费与企业的分配问题,教学工作量的分开核算问题,产教融合培养方案的课时学分分配问题,企业工程师资队伍的待遇和上课薪酬问题等,这些都需要学校政策的放宽支持。 2、人才培养的发展 1)教师教风的思考 我们大学教师不仅要向学生传授新的专业知识,还要培养学生应用专业知识的能力,并且还要帮助学生解决在应用过程中所产生的问题。因此大学老师更像一个师傅,要身先示范,带领学生去追寻知识,去应用知识,去解决问题。教师首先是一种职业,教师的职业道德就是要教好书,育好人。因此可以考虑实施本科生导师制度,使老师的作用不限于讲台和课堂,要让老师成为学生的专业导师、职业导师和人生导师。在教师教学考核方面应该给老师更大的自主权,要注重于教学的质量,侧重于教学中间环节的考核,例如作业布置和学生辅导方面。 2)加强学生学风建设 一个大学,学生不把主要精力放在学习上如何成为大学。在大学,学生接受的知识更多,需要学习的知识更深,还要进行知识的应用训练,其学习任务之重,需要投入的精力之大应该远胜于高中,一些知名大学,学生晚上学习到深夜是家常便饭,实验室经常是灯火通明。良好的学风是学生质量的根本保障,我们应该严整学风,严肃考风,加大淘汰机制,不实行优胜劣汰就不能进行发展和进化。我们应该严格遵守学校的重修和退学机制,实行真正的学分制度和弹性学制,打破固定分班模式,让学生学自己想学的课程,让想学习的学生就在学校读书,不想学习的学生可以到社会上去就业和创业。 计算机类本科论文:大类招生下计算机专业本科生导师制培养模式改革探讨* [摘 要] 对佳木斯大学信息电子技术学院计算机系实施了四年的大类招生下的本科生导师制进行分析,并对人才培养模式改革方案及具体措施进行了可操作性探讨,提出了具体的改革方案,以期通过改革探索提高学生素质和教学质量。 [关键词] 大类招生;导师制;计算机专业;本科生 一 大类招生下计算机专业本科生导师制的实施背景 近年来,我国高等教育以前所未有的速度超常规地发展,高等学校的办学规模急剧扩张,高等教育面临着前所未有的发展机遇和严峻的挑战,同时高等学校之间的质量竞争日趋激烈,优胜劣汰已成为高校生存和发展的必然趋势。因此,以质量求生存、以特色求发展,探索人才培B的新模式就成为高等学校面临的新课题。同时以专业为优秀的培养模式,学生过早进入专业学习,由于所学知识的过专、过窄,容易造成认识能力及动手能力的偏激与片面,另外,从学生自身的成长来看,大学低年级学的多是公共基础课,主要目的是拓宽知识面并寻找自身的兴趣特长,按大类招生、培养就是要建立一种良好的人才培养制度,为每一位学生提供同等的机会和条件,使之在竞争中学会选择,找到自己的坐标和定位,在对学科有一定程度了解的基础上,从容选择志笃的专业和研究方向,缩小专业教育与用人市场的距离,有助于避免就业时的学非所用。 为充分发挥教师在学生培养中的主导作用,提高人才培养质量,结合佳木斯大学信息电子技术学院的实际情况,计算机系从2012级新生开始全面推行大类招生下的本科生导师制,以促进师生互动交流,引导学生养成良好的学习习惯,激发学生的创新意识。 二 大类招生下计算机专业本科生导师制的实施 导师制就是以学生学业指导为优秀,兼顾学生的思想道德教育和生活、心理等方面的指导和引导的学生培养模式。以更好地贯彻全员育人、全过程育人、全方位育人的现代教育理念。加强对学生的引导、指导和辅导,把思想教育与专业教育结合,课堂教育与课外教育结合,共性教育与个性教育结合,充分发挥广大教师教书育人的作用,更好地适应素质教育和人才培养目标的要求。大类招生下本科生导师制的实施能帮助学生实现学习阶段的转变,导师要及时了解掌握学生的思想动态、学业进展情况及专业能力、素质培养情况,能够拓宽师生沟通的渠道,拉近师生的距离,使学生更好地了解教师个人的学术成就,感受大学校园浓厚的学术氛围,从而激发大学生尝试科研的兴趣,培养创新意识,提高创新能力。 为了规范大类招生下的本科生导师制,我们设计了《专业导师工作手册》,该手册详细记录学生基本信息、个性特点、兴趣和专业特长,导师根据这些信息帮助学生制定符合学生个性特点的学习计划和发展目标;帮助学生适应大学学习生活并掌握良好的学习方法;指导学生选课,帮助学生科学地制定出共同的学习方案和个人学习方案,并且能够帮助学生做出学术决策和未来职业定位。同时,建立定期交流制度,每周至少有2个学时的面对面交流时间,并根据需要通过飞信、微信、E-Mail、QQ等途径及时与每位学生进行沟通,接受学生在选题、阅读书目、专业课程学习等方面的咨询,并给予指导,同时加强与辅导员和任课教师的沟通交流,使每位学生都感受到导师欣赏他们,了解他们的情况和进步,并给予批评、指导和鼓励。为督促学生,根据每个学生情况采取每次与学生见面时留作业的方案,下次见面时考察其完成和掌握效果,久而久之,提高了学生的专业素养。 针对导师制,系里定期召开研讨会,定期对学生成长情况进行分析,探索制定进一步提高学生成绩、素质、能力的方法和途径。在导师的指导参与下,学生能根据自己的特点逐渐摸索出所选学科的研究方法和内容,在与导师的接触中找到进入本学科研究领域的兴趣点。学生随导师参与相应的研究工作,学生除完成计划内的实习任务外,鼓励参与各类横向、纵向课题研究,尤其是参与导师的课题研究。 当然,在大类招生下计算机专业本科生导师制实施的过程中也存在一些问题,比如导师积极性不高、教学评价、监督、考核以及激励制度不完善等等,这些问题我们将在今后的工作中逐步探索解决的途径和方法。 三 大类招生下计算机专业本科生导师制改革方案 首先,大类招生下计算机专业本科生导师制采用双向选择,学院向学生公示每个导师的授课科目、教研、科研信息,每个学生结合自己的发展需求,选择一名导师,双方进行双向选择后,由导师带领自己的学生进行教研和科研工作,双方互相配合,实现双赢。四年来每年都有学生成功地完成了大学的“大学生创业创新项目”的立项并发表相关论文,这一制度满足了学生渴望参与科研计划与科研项目的需求,也提升了学生的科研能力和科研素养,实施四年以来成效显著,很好地完成了大学生的科研启蒙训练,得到学生的一致好评。 导师采用集中指导与个别指导相结合的方式,通过面谈、电话、网络等形式对所指导的学生进行点对点的指导。导师要主动联系学生,和学生保持相对稳定的联系,除假期外,每周至少见面一次;各导师组每学期至少召开两次导师会议,安排和总结本学期的导师工作,及时总结交流指导的经验和存在问题。本科生导师每年度进行一次考核,被指导学生的学业情况、科技创新活动环节完成情况、就业创业考研情况及学生对指导教师的评价情况都记入考核结果。并由系里按实际情况组织学生填写“本科生导师年度考核表”。导师每指导一名学生,记非教学工作量最高为20分,考核结果(优1、良0.8、合格0.6、不合格0)加权累加非教学工作量分值,总分不能超过100分。导师工作的考核结果将作为教师工作年度考核、专业技术职务晋升、岗位聘任和评优评先等参考的条件之一。 让高年级的学生担任低年级学生的顾问,通过同辈辅导,在学习、生活等各个方面为低年级学生提供帮助和辅导,既有效地解决了大一学生容易出现的心理问题,使其更好地完成高中生到大学生的转变,帮助新生更好地适应大学生活,使新生能够正确认识自我,挖掘自身潜力,发展良好的人际关系,进而培养出较强的适应力和意志力。另一方面,这也是一种学生管理制度的创新,它避免了辅导员和班主任无法顾及全体同学的问题,从而解决了本科生导师制度中师资不足的问题 目前,我们信息电子技术学院已经在计算机系各专业所有年级本科学生中实施导师负责制,下阶段将逐步扩展到学院在校的四个年级学生。2015年7月,为更好地贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,科学引导高校青年学子积极参加科研活动,切实增强自主创新能力和实际动手能力,实现应用型人才培养和产业需求的有效衔接,由信息电子技术学院举办,计算机系承办第一届大学生“软件设计大赛”。参赛对象是信息电子技术学院计算机系各年级全体学生,包括留学生。鼓励跨学科、跨专业、跨年级组队,参赛题目自选,必须为原创作品,题材不限,开发工具不限,要求设计功能完整,不能是半成品。鼓励与校园学习、生活、工作有关的选题。作为导师制的阶段性成果,这次大赛既检验了学生对专业课程的掌握,又提高了学生运用专业知识解决实际问题的能力。 四 结束语 大类招生下的计算机专业本科生导师制是佳木斯大学信息电子技术学院计算机系根据学校人才培养目标实施的一种人才培养模式,目前,我们信息电子技术学院已经在2012级计算机专业本科学生中实施导师负责制,下阶段将逐步扩展到该专业在校的四个年级学生。经过四年的教学改革,实践证明本科生导师制尊重学生个性,注重学生的全面发展和综合素质与能力的培养,真正实现了以人为本、教书育人、教学相长的教育理念,是新世纪本科人才培养的理想选择。 计算机类本科论文:关于地方性应用型本科高校计算机基础分层分类教学模式分析 摘 要:在本文中,笔者首先介绍了地方型应用型本科计算机基础教学中进行分层分类教学改革的必要性,而后对地方性应用型高校计算机基础分层教学模式进行了探讨,并对分层分类教学模式实践效果进行了分析。这对于未来地方高校计算机教学水平的提高意义重大。 关键词:地方性应用型本科院校 计算机基础 分层教学 近年来,国家高度重视地方应用型高校的建设与发展,并努力为这些高校提供更多的支持,进一步提高教学质量,为经济发展培养更多的应用型人才。同时,地方性应用型本科院校更重视学生应用能力的培养,除了专业教学之外,还注重培养学生的人际交往能力、问题解决能力等,力求促进学生的全面发展。就高校计算机教学来说,由于各种主客观限制因素的影响,教学模式过于陈旧,不利于激发学生的学习热情。而分层教学模式的出现为高校计算机基础教学提供了更好的途径。 1 分层教学在地方性本科院校计算机基础中应用的必要性 随着社会主义市场经济的发展和信息机水平的不断提高,计算机已经成为人民日常生活、工作与学习中必不可少的工具之一。同时,社会发展也对学生的计算机技能提出了更高的要求,只有掌握一定计算机技能的人才能更好地应对未来的工作。因此,地方性应用型本科院校必须要明确此点,在做好专业教学的同时,培养更多的计算机应用型人才。 相比其他科目来说,计算机基础教学开展的基本目的是提高学生的专业素质。作为一种新型的教学方式,分层教学则充分遵循了“以学生为中心”的基本理念,号召学生发扬个性,并努力提升学生的创新性思维能力。分层教学就是指对于不同层次的学生要采用不同的教学方法,有针对性地开展教育教学工作,从而做到因材施教,提升学生的计算机应用能力。与传统的教学模式相比,分层教学有利于教师掌握教学进度,也能够满足学生的学习发展需求,提升学生的自信心,从而更好地投入到学习过程之中,最终提升学生的综合素质与技能。总之,地方性应用型本科院校计算机基础教学中应用分层教学模式是十分必要的。 2 地方性应用型本科院校计算机基础分层教学模式的应用 第一,要从学生的实际水平出发,开展分层教学工作。为了落实分层教学工作,地方性高校要对计算机专业学生的专业知识水平及计算机掌握熟练程度进行摸底测验,从而对所有学生的实际情况有清晰的认识,并按照专业素质的高低将学生分为普通班和强化班,并分开授课。由于普通班学生一定掌握了一定的专业知识,在授课过程中,教师就要尽量缩短理论教学的时间,然后腾出更多的时间,让学生进行上机操作,并引导学生自主学习,在学习过程中给予学生必要的帮助。而强化班的学生专业素质偏低,教师就要用极高的耐心来对待他们,要做好教材内容的讲解工作,使他们内化所学的内容,并在学生实训操作的过程中给予指导。 第二,要做好计算机基础课程的分层教学工作。分层教学的优势明显,但是如果应用不当,也会取得适得其反的效果。计算机基础课程的开展过程中,对于不同层次的学生,教师要采用不同的策略。对于那些专业能力相对较高的学生来说,教师应该给予奖励,包括学分奖励等,从而激发学生更大的学习热情和学习动力。而对于那些专业素质偏低的学生来说,教师要多进行课外辅导,从而提升他们的专业知识和技能。当然,在这个过程中,教师也要严格要求自己,要努力改进原有的教学方法,力求提高教学效果。高校可以定期举办研讨会等,做好集体备课和公开教学,让教师在相互交流的过程中获得灵感,创新教学方法。在课程编排方面,要合理安排各个模块,并实行登记卡制度,确保分层教学落到实处。 第三,要根据高校的专业特点,完善计算机基础教学的内容。不同专业对计算机技术的要求不同,学习内容也必然要呈现出不同的特点。计算机基础教学的根本目的是让学生利用计算机来解决其专业领域中所遇到的各种问题。因此,高校的计算机基础教学必须要明确专业特点。但是,当前地方性高校的计算机应用基础教学缺乏针对性,不同专业之间的学习内容区分度不高,使得学生的学习兴趣不高。因此,高校应该从不同专业的实际需求出发,合理安排计算机应用基础教学的内容,从而保证分层教学的开展。 3 地方性应用型本科院校计算机基础分层教学模式的应用效果 自2015年9月开始,对15通信工程、15工程管理、16软件工程三个专业的本科生进行了分层分类教学改革,将计算机基础课程设置为两类,一类为基础应用课程,一类为高级应用课程。在入学初期,学生根据自身计算机基础水平进行选课,一周的学习之后可以允许调整。 通过教学实践,我们发现分层教学模式的应用确实取得了明显的效果。根据学生的层次进行教学使得基础偏弱的同学能够扎实地完成基础素养训练,也能使基础较好的同学进一步提高计算机应用能力。但是,我们也必须意识到地方性应用型高校应用分层教学是相对困难的。首先,要进行分层教学,要对新入学的学生进行计算机能力测试,做好摸底工作。其次,要将不同专业的学生进行分层教学,需要重新整合学生,会间接影响其他课程的教授,该种教学方式的应用也相对困难。另外,当前部分应用型高校的师资力量仍然不足,不能满足分层教学的需求。在采用分层教学模式时,计算机基础专业教师必须做好备课工作,制定合理的教学计划。 4 结语 在未来的教育教学工作中,地方性应用型本科院校要从实际出发,合理运用分层教学的方面,提升学生的计算机技能。要充分认识教学工作的特殊性,明确不同学生的身心发展特点,在提升教学效率的同时,也促进学生身心健康发展。分层教学模式的应用对于应用型本科院校计算机基础教学工作的开展意义重大。 作者简介:杜银霞(1982-),女,河北省石家庄市桥西区,本科学历,硕士学位,讲师,研究方向:计算机教育。 计算机类本科论文:财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业优秀能力的培养方式研究 摘 要:文中介绍了财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业优秀能力的培养方式研究,主要从优秀能力构建,人才培养方案制定及理论实践教学体系构建、教学方式和方法改革、素质拓展体系构建和质量保障体系几个方面加以阐述,该培养模式为提升学生的就业能力提供了强有力的支持。 关键词:应用型;人才培养;优秀能力;计算机 0 引 言 我国本科生完成学业的标准是比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法及相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。这是一个比较笼统的标准,忽视了专业优秀能力的构建与培养,因而导致各层次的本科大学都是一个标准。但现实并非如此,社会的行业与企事业单位各自有相应的衡量专业人才的标准。因而,对于高校来说,结合学科与专业的特点以及地方经济、社会发展的需要,通过厘定专业的优秀能力来提升大学生的竞争力就显得尤为重要。 应用型大学区别于传统学术型大学的最主要特点是以培养高层次应用型人才为目标,办学定位明确,办学特色鲜明。应用型大学无论是专业设置、人才培养模式还是师资选择,都将实践性和应用性贯穿始终。此外,在课程体系设置上,应特别重视学生的实践工作能力的训练和实践经验的积累,通过开设大量突出实践应用的课程,提升学生解决实际问题的能力。 计算机科学与技术专业是理论和实践结合非常紧密的一类学科,该专业学生不仅要具有广泛、扎实的理论基础,还要具有比较强的实践能力和创新思想。作为金融特色鲜明的财经类应用型本科大学里的计算机科学与技术专业,明确培养目标,进一步细化专业优秀能力,突出专业特色,是提升学生就业能力的强有力支撑,突出专业优秀能力的人才培养模式是提升学生就业能力的强有力保障。 1 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业优秀能力的提炼 大学生的专业优秀能力也具备类似特性:第一,大学生专业优秀能力具有内在性。每个专业的学生必定要掌握不同于其它专业的专业能力,这种能力将伴随其从事专业工作的全过程,这种能力的强弱将直接影响其专业工作的成败;第二,大学生专业优秀能力要具有延展性。在校期间学生可能掌握了某种或某几种现阶段比较专而实用的技术,但对应的面不广,这就不能算专业优秀能力。也就是说专业优秀能力可以确保学生能在专业的不同层次和方向找到其合适的位置;第三,专业优秀能力还应具有独特性。专业优秀能力的独特性主要从三个方面来体现,分别为培养目标定位,服务面向定位和学校办学特色。从这三方面考虑确定的专业优秀能力使得竞争者无法模仿或模仿代价高昂,从而确保大学生能在某一专业领域保持领先地位。 本校作为一所金融特色鲜明的财经类应用型本科大学,始终坚持以市场需求为导向,以服务行业和地方经济为目标。计算机科学与技术专业在人才培养优秀能力构建的过程中,以京津冀地区为调研中心,通过走访多家金融机构,深入了解金融机构对IT人才的知识、能力、素质要求;通过走访多家互联网金融企业,参加中国计算机大会,全国互联网金融高峰论坛等各种会议,了解计算机服务金融行业的发展现状及计算机技术需求;走访软件开发及软件测试等IT企业和金融服务提供商,确定在软件服务行业所需的计算机技术;通过跟踪走访毕业生,分析毕业生的就业领域及就业岗位,了解我校计算机科学与技术专业毕业生的行业就业优势,凝练本专业特色为“IT+金融”,明确本专业的专业能力为计算机编程能力、算法分析与应用能力、硬件系统分析能力、金融信息安全技能、金融软件应用能力、软件开发与实施能力、软件测试能力;专业拓展能力为金融行业软件开发与实施能力及金融行业软件测试能力。 2 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业优秀能力的培养模式 2.1 构建与专业优秀能力培养相适应的人才培养方案 本专业依托学校行业优势,结合学校办学特色,紧密围绕专业优秀能力培养,明确专业人才培养目标是德、智、体全面发展,适应信息社会发展需要,系统学习计算机理论和专业技术,熟悉金融、会计的基本知识及业务流程,受到良好的实践训练,具有基本的金融信息安全技能,具有较强的金融软件开发与实施、金融软件测试能力,能够运用计算机和互联网技术解决金融领域信息应用问题,适应社会经济发展需要、具有创新精神、国际视野和良好发展潜质的应用型人才。并在此基础上,提炼出人才培养的知识、能力和素质要求。 (1)知识要求:具备必要的人文社会科学知识和自然科学基础知识;具备金融、会计基础知识及金融业务流程规范知识;掌握计算机专业基础理论和专业知识;掌握计算机软件及硬件的应用技术;掌握金融软件开发与测试的基础知识。 (2)能力要求:包括基本能力、专业能力和专业拓展能力,其中专业能力又包括专业基础能力和专业优秀能力。基本能力为具有实事求是、追求真理的思想境界和一定的审美能力;具有良好的社会公德和职业道德;具有科学的思维方法和较高的情商;具有较强的语言表达能力和沟通交流能力,具有职业适应能力;具有正确的分析问题和解决问题的能力;具有英语的听说读写能力;具有计算机系统维护和办公软件应用能力;具有一定的文字表达能力。专业基础能力为具有计算机编程能力;具有算法分析与应用能力;具有硬件系统分析能力;具有金融信息安全技能;具有金融软件应用能力。专业优秀能力为具有软件开发与实施能力及软件测试能力。专业拓展能力为具有金融软件开发与实施能力及金融软件测试能力。 (3)素质要求:热爱祖国,拥护中国共产党的领导,树立正确的人生观、价值观;具有法律意识,遵纪守法;热爱本专业,注重职业道德修养;具有良好的表达能力和沟通能力,具有一定的文学艺术修养;具有紧跟国际先进技术发展的国际视野和勇于探索的创新精神;具有良好的身体素质和心理素质。 2.2 构建与专业优秀能力培养相适应的理论与实践教学体系 依据应用型人才培养目标定位,经过广泛的人才需求调研和专家论证,在对计算机科学与技术专业的知识、能力、素质进行细分的基础上,制定详细的专业优秀能力培养路线图,并构建以“基本能力+专业能力+拓展能力”为优秀的递进式能力培养体系,以期能真正达到“能力培养为优秀”的应用型人才培养目标。 为实现基本能力培养构建课程群,包括马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、形势与政策、职业生涯规划与创业教育、大学体育、大学计算机基础、专业导论、大学语文、应用文写作、大学英语、大学英语网络自主学习、大学生心理健康教育、第二课堂课外拓展教育。 为实现专业能力培养构建课程群,包括计算机程序设计、面向对象程序设计、面向对象高级编程、离散结构、数据结构、算法分析与设计、操作系统、数据库原理、数字电子技术、计算机组成原理、计算机网络、网络规划与配置、网络操作系统应用、金融信息安全技术、金融市场与机构、会计学、银行业务综合实训、网络数据库应用、企业级项目开发、C/S项目实训、云计算与虚拟化技术、移动应用综合实训、B/S项目实训、软件工程、项目综合实训。 为实现专业拓展能力培养构建课程群,包括金融业务软件设计、云计算与应用、移动金融应用开发、网络操作系统应用、金融软件测试。 人才培养过程构建了课内实验、实践课、专业实训课的实践课程体系,并结合校外专业实习、毕业实习、毕业设计以及社会实践、社会服务和学科竞赛的形式,形成课上课下、课内课外、校内校外三大实训平台为支撑的实践教学体系。 2.3 开展与专业优秀能力培养相适应的教学方式与方法改革 按照学校应用型人才培养的办学定位,依托行业优势,紧密围绕本专业人才培养目标,积极探索与人才培养相适应的教学内容、方法与手段。 (1)坚持“学生为主体,教师为主导”的教学理念,激发学生的学习热情。始终秉持“学生为主体,教师为主导”的教学理念,将学生作为教学活动中的第一主角,把课堂还给学生。教学过程采用小组协作学习的形式,注重学生的主动参与和主动学习意识的培养,极大的激发学生的学习热情。 (2)运用“任务驱动、结果导向”等多种教学方法,激发学生的学习动力。在教学过程中,一改满堂灌、填鸭式的教学方法,将任务驱动教学法、案例教学研讨法、启发式教学方法、课题研究教学方法引入教学过程中,激发学生主动学习、合作学习、主动探索未知的内在动力,针对不同教学环境,灵活应用这几种方法,达到互相取长补短的目的。 (3)依托金融特色案例,提升学生的实践能力和创新能力。充分利用专业实验室教学软硬件资源,以验证型、综合型和设计型金融教学案例为依托,以“带+练”的方式带领学生分析案例、练习案例,培养学生“认真听、仔细看、积极练、勤思考”的学习方式。将所涉及的知识点分散到多个验证型案例中,并在综合型案例中体现整门课程知识点的综合应用,最后在设计型案例中引导学生综合应用知识点的同时自学并扩充前沿技术。在整个教学实施过程中引导学生边听边看边练边思,既夯实学生的基础知识,又提升学生的实践能力和创新能力。 (4)以贴近学生生活的金融案例应用为切入点,引导学生由“被动学习”转向“主动学习”。在教学案例的设计过程中,注重以贴近学生生活的金融案例为切入点,使用学生感兴趣的支付宝、微信红包、P2P网贷平台、学生众筹、滴滴打车、美团等特色案例激发学生的兴趣,采用多种方式引导学生由被动式学习转向主动式学习。 (5)以“校企合作”为平台,实现学生与企业、行业零对接。依托学校金融特色,充分挖掘行业资源,发挥行业优势,为学生打造实战平台。聘请行业专家为专业指导教师,并参与授课、开展讲座、指导学生参赛以及指导毕业设计等人才培养过程,此外,还安排学生到相应的行业、企业参加校外专业综合实训和专业实习,实现与行业、企业对接。 (6)充分利用网络资源,打破时间和空间限制。将课程资源全部放到网络教学平台,学生通过学生账号登录后,能够查看课程的大纲、计划、授课说明书、课件、视频及教学案例外,还可以查看教师布置的实验,并能够按要求提交实验报告和实验结果,查看教师的评定成绩及反馈。教师可以通过登录网络教学平台,完成课程的大纲、计划、授课说明书、课件、视频及教学案例的基本资源的上传,同时可以完成对学生的实验下发、实验报告收集以及实验成绩评定的功能,此外还可以对学生进行在线答疑。 (7)积极推进翻转课堂教学模式,培养学生自学能力。任课教师将学习资料提前上传到网络教学平台,并为学生布置课前学习任务,教学过程以小组协作的形式,采用学生课前学习,课上学生讲,或老师提问题学生讨论,或学生问问题教师解答,或设置游戏环节及对抗赛等多种形式开展,课下学生复习、交流、总结,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力。 (8)课程考核加强学生过程评价环节,制定切实可行的评价标准。同时,对于应用性较强的专业课程,通过以团队合作的形式,设计开发具有一定实用性项目,最终以提交设计作品和设计报告并参加答辩的形式完成考核。这种考核形式既锻炼了学生对知识的应用能力,又提升了学生的语言表达能力,文档撰写能力和团队合作能力,在学生的综合素质培养方面起到了积极的作用。 2.4 构建与专业优秀能力培养相适应的素质拓展体系 专业优秀能力不是狭窄的“技术能力”,与专业优秀能力相适应的良好的综合素质也是其中重要的组成部分。素质拓展的内涵不仅包括有利于提高学生专业技能、技术创新的专业素养的拓展,还应包括社会综合能力的扩充训练以及身心品质的全面提升。 专业人才培养过程素质拓展体系将第一课堂和与第二课堂紧密结合,开展丰富多彩的竞赛活动,提升学生专业技能的同时,提升学生的素养。比如课程设计大赛、宿舍文化微视频大赛、指法大赛以及蓝桥杯软件设计大赛、全国大学生计算机设计大赛,挑战杯大赛等;组织形式多样的社会实践活动,培养学生全面素质。此外,让学生参与教师的科研课题的研究或者横向课题研发,并对学生参与活动的过程给予相应的学分认定,提升学生对知识的应用能力。 2.5 构建与专业优秀能力培养相适应的质量保障体系 应用型人才培养离不开掌握了本专业优秀能力的理论和实践能力强的“双师型”教师,因此,通过选派教师在企业一线挂职、鼓励教师考取相关职业资格证书等不同形式,加强“双师型”教师的培养,将对老师们教学能力的提升具有重要的作用。 校内外实验实训基地也是应用型人才培养的重要阵地,学生通过到企业实习、参与实际项目的开发,能够将课上所学知识运用于实践解决实际问题,有助于使学生的专业优秀能力真正落地,在实践中得到检验。 3 结 语 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业优秀能力的培养方式突出“IT+金融”的培养特色,采用理论与实践相结合,线下与线上相补充,校内与校外相对接的形式开展,提升了学生的就业能力。后序将继续研究如何有效的利用校外实践基地进一步开展深入合作。 计算机类本科论文:地方应用型本科高校计算机类专业校企协同育人模式研究 摘 要:近年来,随着社会科技的不断发展,信息技术产业正逐渐进入一个飞速发展的阶段,很多工作岗位都需要大量具有较强实践能力的工作者。但是在传统的育人环境里,由于教学方式的局限性,高校难以为学生提供一个比较真实、可靠的职业环境,对学生进行岗位技能的实训。于是,高校毕业生就缺少足够的岗位技能训练,在未来工作岗位中出现陌生和茫然的情况。特别是计算机类专业对实践性要求比较高,学生如果没有合理的训练,就无法适应将来的工作。高校通过校企合作协同育人的方式,可以提高高校应用型人才的培养,并且更能适应市场的需求,为高校在新形势下改进人才培养模式提供了有益的借鉴。 关键词:地方应用型;计算机专业;校企协同育人 近年来,很多单位和企业对于我国高校毕业生在工作岗位的发展情况给予反馈,本科高校计算机类专业毕业生中,有超过半数以上的学生都是通过社会上的培训机构,再次进行良好的工作培训和技能培养之后开始工作的。其中还包括“985”在内的高校,很多学生在学校中的成绩非常好,但是在参加工作时遇到计算机实际操作问题,就很容易暴露他们的不足。所以,本文探讨计算机相关专业人才的培养方式,分析当前比较流行的校企合作形式,提出关于计算机人才培养方式的重要课题。 一、以市场需求为向导培养人才 借鉴发达国家经验,高等教育一般都是以市场的导向为最终的需求,为企业的发展提供良好的人才。同时还需要以应用型人才培养为导向,针对具体岗位要求优化人才培养模式,切实提高毕业生的综合素质与职业能力。例如,高校计算机类专业,还需要学生具有良好的素质,掌握计算机硬件和软件应用的基本知识和技能,以便于在未来适应企业发展的需求。 二、校企协作过程中的主要思路 目前,我国的企业对于高校的计算机类专业人才培养还缺乏一定的积极性,校企合作的广度和深度还不能满足社会发展的具体需求。想要改善现阶段的校企合作情况,吸引企业加入到人才培养环节,就需要高校改变传统观念,加大改革开放力度,切实实现校企合作协同育人。 校企合作协同育人,要以高校为载体、以企业为导向,按照高校人才培养的规律,结合市场需求,通过高校良好的教学方式,以及与企业之间人才、知识的交换,来实现高校应用型人才的培养。这样能够保证企业在吸收人才的时候寻找到最佳切入点,利用良好的运行机制,合理解决“企业参与到校园教育中,共同育人”的基本问题,最终实现良好的校企育人合作机制。 三、人才培养的模式设计 我国的高校以培养研究型人才和应用型人才为主要目标。在地方应用型本科高校中,更应该以培养综合型应用人才为最终的任务和目标,所以高校还需要面向市场和企业,把企业对毕业生的具体要求作为人才培养的主要导向。 1.按照市场导向改进教学方式 校企协同育人是保证校企良好合作的主要桥梁,和企业之间的合作需要高校调整和优化原有的教学方式,同时还需要以市场发展方向为最终导向。由此可见,我国高校需要按照企业的需求,合理改善教学计划,保证学生在上学期间能够按照企业发展的要求进行学习和锻炼。面对企业提出的相关要求,教师还需要进行合理调整,保证学生能够获得更好的发展。 2.采用恰当的教学方式为企业培养人才 计算机类专业的学生在刚入校时都存在着基础差异,所以高校应该在前期对学生的基础知识进行良好的培训。按照学生的专业水平,合理选择校企合作的有效教学方式,并且按照学生自身的个性特点以及专业的发展方向进行分类分层的教学。同时,这种情况也非常有利于老师按照学生的实际情况进行难易有别的培养,有利于学生在未来进入企业之后的工作路途更加平坦。 四、结论 综上所述,本文主要针对地方应用型本科高校计算机类专业人才培养的方向,提出校企协同育人的方法,积极推动学校和企业深入有效地合作,为在校学生创造更有利的成长条件,使在校学生都能够提前接受企业的优秀技能训练。同时,高校还需要和企业共同建立和完善应用型人才培养模式既结合高校扎实的基础教育,又能够有效培养出市场中需要的应用型人才,从而促进高校计算机类专业应用型人才培养模式的改革与发展。 计算机类本科论文:基于MCLA模式与协作学习理论的应用型本科院校计算机类人才工程实践能力培养初探 摘要:随着时代的发展,传统教学模式不能满足计算机人才培养要求,存在培养人才实践能力不强的问题。在此,提出将MCLA模式与协作学习理论结合起来培养应用型本科院校计算机类人才的工程实践能力。 关键词:MCLA模式;协作学习;计算机人才培养 0 引言 目前,地方本科院校已成为我国高等教育的一支重要力量,其人才培养模式的选择不仅直接影响学校的办学质量和效益,而且将长期影响我国整个高等教育的办学质量和水平。 地方本科院校选择和构建人才培养模式必须适应经济社会发展变化的需要,充分考虑学校自身的发展环境和竞争实力,从学科、专业、课程和管理等方面进行不懈的改革和建设,进而形成具有鲜明特色的人才培养模式。经济建设和社会发展对计算机人才需求的类型主要有学术研究型、应用开发型、技术转化型和技能操作型四种,其中的应用开发型人才主要由一般本科院校培养,这类人才主要从事将计算机科学原理及学科体系知识转化为设计、开发方案并付诸实施。实践证明,计算机应用开发型人才需求面广量大,是其他类型人才所不能代替的。培养应用型人才要面向基层,面向一线,要有创新精神和实践能力,能运用所学知识和经验积累“举一反三”,能通过大学期间训练培养的自主学习能力进行持续学习,具备不断更新自己知识体系的能力和改革创新能力,从而创造性地解决工作实际中遇到的各种难题。 1 国内计算机人才培养现状 信息产业特别是软件产业是我国重点发展的产业之_,软件产业的发展离不开人才。但一方面是很多软件专业毕业生仍找不到工作,而另一方面是软件人才总体处于供不应求的态势,软件企业选不到满意的人。软件企业欢迎的是具有良好的技术基础,经过专业化的培训,具有团队协作意识和协作精神,同时具有实践经验的软件技术人员。而学校在教学中,往往只重视知识的传授,其它的能力培养并不重视,特别是业界所急的工程实践能力。 目前社会上出现大量的继续教育机构,专门为企业培养具有较强工程实践能力,熟悉就业单位的生产模式并具有扎实理论基础的专门人才,从中获得高额利益。这些机构的绝大部分生源来自高校的高年级学生。一个从正规高等学校毕业的学生,竟然需要经过一个没有稳定师资和固定实验基地和场所的社会机构“再培养”才能被社会承认。这从另一个方面说明了高等院校人才培养模式的问题,也就是目前高等教育应用型人才培养脱离了社会需求的实际,轻视了对工程实践能力的培养,教学内容没有跟上社会发展的步伐,教学方法、教学手段、实验、实习内容和方法没有进行彻底的改革。 相当多的高职院校培养的学生深受企业的欢迎,原因很简单:他们注重工程实践能力,学生动手能力强。高职院校是一个新兴的产物,他们认真思考了社会的需求,吸收了国外的成功经验。但由于这个层次的学生理论基础不够扎实,从而决定了培养的学生只能是技术性工人。这里可以给我们一个思考,为什么本科学生的培养就不能吸取高职和社会办学的经验,培养出既具有宽厚理论基础,又具有较强工程实践能力的学生呢? 2 协作学习 协作学习即学习团体为一个共同的目标而在一起学习和工作。协作学习的关键在于小组成员之间的相互依赖、相互沟通、相互协作、共同负责,从而达到共同目标。将这种学习模式应用在教学中,则是在教师指导下,按照已定的教学目标,师生共同参与、相互交流、相互协作、共同完成教学活动。在整个教学活动中,以教师为主导,以学生为主体,以培养学生的协作学习能力和协作精神为目标,让学生之间、学生与教师之间共同交流、共同讨论、共同评价、共同建构,在教师的组织、帮助、指导、参与下开展教学活动。 协作学习教学模式主要优势在于,能加强师生之间的交流协作,使学生由被动学习变成主动学习,更能提高学生学习兴趣,协调学生个体差异,取得较为理想的实际教学效果。将“协作学习”理论用于计算机类人才的培养对于提高学生实践创新能力具有重大作用,原因有以下几点。 (1)随着社会的发展,分工越来越细,人的社会属性也越来越彰显。尤其是在IT行业,由一个人完成整个项目的分析、设计和实现以及后期维护工作已不再可能,往往是由项目团队的各个成员一起来共同制定解决方案,共同来实施。此时特别注重团队成员之间的协作学习精神。事实上,各大IT企业招聘人才的考核标准中很重要的一条就是团队协作精神。 (2)国外大学对于“协作学习”理论在计算机人才创新和实践能力培养方面有着广泛的应用。他们提倡在平时的课程作业和实验教学中以小组(group)的形式,充分发挥小组成员的优势互补和协同开发,共同完成任务。通过协作学习,可以增强学生的独立自主意识和团队协作精神、进一步提高自己的实践创新能力,以及与人的沟通和社会交往能力。 3 基于榜样的学习方式MCLA MCLA是Mode Centered Learning Architecture(基于榜样的学习方法)的简称,它是印度NIT公司提出的一种在教师引导下学生独立解决实际问题的学习方法。MCLA是学生在教师的引导下独立解决实际问题,侧重培养实际应用技能的教学模式。整个学习过程由许多小的教学循环组成,每个教学循环的流程为:根据业界中典型应用建立案例模型教师提供系统的解决方案-构造与前者类似的问题模型-教师指导下由学生解决-学生完成的独立实践-学生最终获得解决该类方法的能力。 MCLA方法充分体现了现代学习理论,将行为主义、认知主义、建构主义学习理论有效融合。MCLA方法指导下的教学则侧重于培养学生的素质、动手能力、分析问题、解决问题的能力、团队协作能力、实践掌握能力、演讲能力、沟通能力。以具体案例来驱动教学,教学以学生为主,以教师为辅,强调自主学习,提倡情境教学,以便使学生在“学习― 实践_ 提高”的过程中,逐步提高学习的主动性、创造性。由于MCLA强调以“学为中心”,在学习过程中充分发挥学生的主动性,体现出学生的创新精神。让学生有多种机会在不同的情境下去应用所学知识;培养学生根据自己解决问题的反馈信息来形成对知识的掌握并将知识应用于实际的技能。 4 MCLA模式与协作学习理论的结合 在此,提出将MCLA模式与协作学习理论结合起来培养应用型本科院校计算机类人才的工程实践能力,能够有机的将“协作学习”理论同MCLA教学模式结合起来,二者都强调教学过程中教师的主导作用和学生的主体地位,都运用现代教育理论,注重知识的建构和协同工作能力及创新精神的培养。并且对于计算机类人才培养有如下好处。 (1)以计算机专业人才培养和社会需求“对接”为根本切入点,全面构建基于MCLA模式与“协作学习”理论的计算机教育的“实践教学体系”,以“实践教学”为支撑,融合学科属性和现实需求,集合计算机教育要素,整合计算机教育资源,切实提高计算机人才的培养质量。 (2)将建构主义教学理论与MCLA教学模式、“协作学习”理论,同计算机专业实践教学结合起来,从认知心理学的角度,将教、学主体区分开来,强调学生主体在教学过程中的能动性与知识的建构作用。通过实践教学充分调动学生的主动性和主体地位,注重实践教学的引导,激发学生发现问题和解决问题的积极性。通过MCLA学习过程的循环以及“协作学习”,增强学生的主动意识、参与意识以及团队协作能力和创新能力。 (3)将创新精神与创新能力的培养放到一个突出的地位,强调作为培养高级专门技术人才的地方应用型本科院校不能仅仅局限于实际动手能力的培养。还要结合中国经济的转型,由“中国制造”到“中国创造”这一嬗变所提出的对新时期计算机专业人才的创新能力的要求,将MCLA教学模式同“协作学习”理论结合起来建立与之相适应的保障体系。 (4)注重实践与创新之间的关系,突出实践教学在计算机人才培养体系中的重要作用,以及实践对创新能力的培养所起到的关键作用。创新来源于实践,实践反作用于创新,二者相辅相成。只有建立强有力的实践保障体系,才能切实提高计算机专业人才的创新能力。 5 结语 因此,以建构主义、过程学习、开放式协作学习、反思性学习等教学理论为指导,进行基于MCLA模式与协作学习理论的应用型本科院校计算机类人才工程实践能力培养的研究与实践,强调和关注学生个体的知识创新和学习行为,突出学生的主体地位和教师的指导作用,培养出既具有宽厚理论基础,又具有较强工程实践能力的学生,将推动计算机专业教学方法改革的进一步深化。 计算机类本科论文:计算机类专业本科生创新意识和创新能力培养研究与探讨 摘要:计算机类相关专业是当前国际国内的前沿专业,创新领域也很多,该类专业的本科生有很多机会参与创新活动。该文对计算机类专业本科生的创新意识和创新能力培养问题进行了思考,指出了目前存在的主要问题及原因,针对这些问题,给出了创新能力培养的建议和思路。 关键词:创新意识;创新能力培养;本科生;计算机专业 计算机学科是信息技术领域的基础学科之一,因此,高质量地培养计算机类相关专业的学生极其重要。高质量地培养,除了传授给学生专业理论知识和专业技能知识以外,还需要着重培养学生的创新意识和创新能力。创新意识是一种敢于向未知领域挑战的意识,是一种勇于探索、勤于思考、善于提出问题的兴趣和意愿,也是创新的重要前提。创新意识是创新能力培养的重要前提。 只有具备创新意识,才可能产生创新思想,结合创新能力探索未知领域。具有创新意识后,还必须培养创新能力,才能利用所学知识设计出解决实际问题的方法。在本科学习阶段,培养学生的创新能力的途径主要是申请专利、发表科技论文、参与教师的科研项目和参加科技竞赛等,其中参加科技竞赛是培养学生创新能力的重要方式,也符合本科阶段学生的知识基础。 本文主要介绍在计算机类专业学生创新意识和创新能力培养方面存在的几个问题,并针对这些问题提出了一些培养方法。 1 存在的问题及原因 计算机类相关专业主要是工科专业,但是与其他的理科专业不同,计算机类专业是前沿学科,学生需要掌握较好的英语阅读和表达能力。该专业的学生需要用计算机解决现实世界中的很多问题,因此需要计算思维能力和对实际问题的抽象与建模能力。而在培养这些能力的过程中,仍然存在很多问题。 问题一:创新意识缺乏。创新意识缺乏是国内很多高校中普遍存在的问题,导致这一问题出现的原因有很多,其中最主要的原因应该是教学方式方法问题。目前高校课堂教学方式主要是传授式教学,也就是老师在讲台上讲,学生坐在教室里听。对于计算机专业来说,该教学方式存在很大的不足。首先是计算机专业课的老师基本上都用PPT教课,如果PPT做得好,可能会达到事半功倍的教学效果,否则会使得学生厌听厌学。而实际上,目前很多老师讲课用PPT都没有达到理想的教学效果。其次,计算机的专业课程主要是工科课程,对于这些专业课来说,课堂上“填鸭式”教学对于相当一部分学生很难理解和接受课程知识。上述问题导致学生在听课过程中无法提出自己对课程知识的看法,教师也不能提出需要学生思考的专业问题,这就难以培养学生的创新意识。 问题二:创新自信不足。由于对计算机专业课学习和理解不足,数学基础不扎实,对创新的理解不到位,认为创新是一项深奥且复杂的活动,以目前的专业基础和专业技能无法达到创新能力要求。这一认识误区使得很多学生不敢走出创新的第一步,不敢于面对各项科技活动和科技竞赛,也就无法接触到学生阶段的创新需求和问题。 问题三:创新渠道不清。对参与创新活动有一定的积极性,但是不知道如何参加,参加何种活动属于创新活动。由于很多学校创造创新类科技活动的条件有较大的局限,尤其是计算机类的很多创新类科技竞赛经常有新赛事和新知识加入,如果不及时了解和更新,难以及时跟踪创新渠道。而且很多学生不愿主动与老师和同学交流,利用网络进行信息检索的意识和能力较差,对现有条件的依赖性高,缺乏向知识基础和技能经验丰富的教师和同学请教的勇气,限制了学生创新能力的提高和发展。 问题四:创新毅力不够。创新过程是一个复杂且细致的过程,甚至有些枯燥,它不仅仅是一个纯智力过程,还需要投入体力和情感,培养自己的兴趣,而这一过程需要较长的时间进行探索。根据我们对学生在参与科技创新过程中的观察和了解,几乎所有的学生都具有创新所需的知识基础和创新能力,但很多学生遇到一点困难之后,就开始怀疑自己的能力,也可以说是惰性开始起作用。学生能够意识到参与创新活动的重要性,但缺乏毅力,很容易放弃。 2 培养方法 针对上述问题,我们根据计算机类专业本科生近些年的创新活动参与和取得成绩情况,对学生创新意识和创新能力培养过程进行了思考和研究,同时提出了一些解决方法的思路。 针对创新意识缺乏问题,可以从教学方式方法改革着手:1)在教材选择、课堂授课方式、综合实践实验、专业课考试方式等方面进行改革。在课堂教学中,增加启发式、探究式、座谈式、讲座式、案例式等多种教学方法,增加课程实验与实践学时,并在授课过程中引导学生主动思考,勤于提问。2)提高多媒体课件的制作质量,在课件中增加动画和其他形象易懂的内容。3)对于高年级学生,重点加强专业课程的实践教学环节,实施主讲教师制,与现场兼职教师配合。4)采用研究生助教制度,对学生进行理论课程辅导、实践课程指导,确保学生在学习过程中疑难问题及时得到解决,提高学生的学习主动性和积极性。 针对创新能力不足的问题,可以通过如下方法解决:1)建立“导师制”培养模式。每年在计算机专业一年级入学新生中,按要求通过报名、笔试、面试等综合考评程序,选拔基础知识扎实、专业素质高、求知创新意识强的优秀学生实行“一对一”导师负责制和考核淘汰滚动机制。2)建立ACM班培养方法。采用选拨-考核-淘汰机制,探索和制定程序设计基础、数据结构与算法等课程置换体系,在兴趣小组成立、ACM竞赛场地提供和ACM系列课程设置等方面给予支持。3)丰富学生第二课堂。充分发挥计算机科技文化艺术节、学术沙龙、专家教授讲座等第二课堂的作用,为学生的个性发展和全面发展提供广阔空间。 针对创新渠道和条件保障的问题,首先需要学生管理人员和老师重视。由于信息科学与技术领域的知识更新速度非常快,经常有新的技术和理论出现,同时原有的一些技术会过时,所以相应的针对信息领域的科技活动也会经常变化。学生在校主要以学习课本知识和对应的实践知识为主,对计算机理论的发展和技术更新的理解和掌握方面比较滞后,所以老师和学生管理者应该成为创新渠道的提供者,学生参与创新活动和创新项目的指引者,提供参赛设备、场地和知识辅导的保障者。其次是学生本身应该具有较好的信息获取能力和人员组织能力。通过信息获取,可以尽可能早地获取创新活动信息,并今早准备;通过人员组织和协调,可以把具有不同特长的学生组织成一个团队,让团队成员发挥各自优势,以更高的质量完成创新活动。 3 总结 计算机类专业本科生创新能力培养,对于计算机专业本科教学质量提高、学生专业能力提升和职业发展而言,有着非常重要的影响。纵观往年计算机类毕业生,在校期间积极参与创新活动,尤其是取得一定成绩的学生,在工作或科研领域取得的成绩要比其他学生更好。因此,重视计算机类本科生创新意识和创新能力的培养,研究与探索高质量的培养方法和培养模式,具有重要的意义。
中药论文:关于学术学位硕士的中药学论文 1中药学学术学位硕士与专业硕士的主要区别 1.1人才培养目标的不同 学术学位硕士的培养主要突出科教结合,通过学科前沿课程及实践课程的学习,着重提高研究生的综合能力和素质,培养开阔的学术视野和把握学术前沿的能力;专业学位硕士的培养是与行业紧密结合,突出职业导向,考核及评价与行业资格标准尽可能无缝对接,着力提高研究生综合职业素养,培养专业知识应用的职业能力。总之,在素质结构方面,两者是科学家与实干家的区别,从知识结构和专业能力方面来说,是开展基础性研究与应用性研究的区别。 1.2学习要求的不同 学术学位硕士应遵循课程学习与科研并重的原则,要求掌握本学科的专门知识与技能,掌握一门外语,能阅读相关专业外文资料,熟悉本学科相关领域的学术发展动态,能应用现代科学技术和研究方法,承担本学科的科研、教学(或)临床工作,具有独立分析问题与解决问题的能力,在完成学位论文要求的科研工作的同时,在导师指导下,从事一定时间的专业技能实践,以增强实践能力;专业学位硕士应遵循课程学习与专业实践相结合的原则,使硕士研究生既掌握坚实的基础理论,又具有较强的从事科学研究或解决实际问题的能力,要求应基本具备科技成果转化的能力,达到执业中药(药)师注册申请的专业技术要求;能胜任药物生产、质量评价与控制、新药研发、药品注册、流通管理、合理使用、临床及社会服务等工作,注重加强专业技能的实践及训练,同时亦应在导师指导下,参加一定的科研工作,参加学校组织的专业任职能力考核,任职能力考核内容须与行业资格标准衔接。 1.3培养方法的不同 学术学位硕士实行研究生处、二级学院、学位点共同管理,导师(导师组)全面负责的模式,课程学习所占比例较专业硕士大;专业学位硕士坚持与实践和应用结合,采用“校-企合作”、“政、校、行、企”合作的“双导师制”培养方式,理论课程教育在校内完成,实践环节到产业部门实施,所选的课题要注重实用性、创新性及服务于社会的实际需求。学分方面学术学位以课程学分和学术活动学分为主,专业学位以课程学分和实践能力学分为主。设置课程学术学位应根据学科内在逻辑来设置,本科生、硕士生、博士生三者之间的课程结构体现层次性、衔接性和递进式,形成一种纵向深化为主的知识结构,而专业学位应符合专业人士的职业需求,进行多元化综合性教育,同时注重职业道德等人文教育。 1.4论文选题的不同 学术学位硕士多立足本专业研究领域进行基础或应用基础研究,具有创造性、理论性,提出新发现、新方法、新理论,解决新问题;而专业硕士主要从事应用性研究,具有创新性、实用性,侧重实践探索的创新,应紧密结合中药产业的实际需要,对中药产业领域中某些亟待解决的问题进行调查研究,制订、设计调查方案,收集资料,在现场实践的基础上,对存在的问题进行分析并提出合理对策和研究课题,论文能够体现综合运用所学专业或相关专业的理论、知识和方法,分析与解决实际问题的能力,体现具有一定的创新性和独立承担专业领域实际工作和管理工作的能力。 1.5就业方向不同 学术学位硕士多继续攻读博士,或到教学、科研单位从事中药学教学工作、科研工作;而专业学位硕士多到生产企业、市场营销部门、医院临床药学部、药房以及医药公司从事技术、产品开发、管理与销售、质控监管等工作。 2中药学学术学位硕士及专业学位硕士培养现状分析 2.1两种培养类型的意义 中药学学术学位硕士和专业学位硕士仅是两种不同培养方向的研究生,是高层次人才培养的两种重要类型,具有同等重要的地位和作用,一种强调学术研究,一种强调应用实践,没有优劣之分。认为专业学位硕士文凭“含金量”不如学术学位硕士,或者认为学术学位硕士不能获得高薪资工作而不如专业学位硕士的观点,都有失偏颇。中药学的学科特点决定了其传承和发展既需要教学科研人才,也需要从事药物生产、质量评价与控制、新药研发等方面的专门人才,两种培养方式需要并行共举,不能相互取代。 2.2目前存在的不足 学术学位硕士的培养经过几十年的探索,形成了相对成熟的体系,但也存在一些突出问题。目前多为单一导师指导研究生,导师知识和精力有限,培养模式缺乏多样性,课程设置和教学方式僵化,缺乏灵活性,学术交流的范围较小,研究生课题研究与社会需求脱节,造成了研究生培养与用人单位的需求脱节,学术学位硕士研究生就业压力日趋增大。中药学专业学位硕士属于新设学位类型,起步较晚,社会认可度较低,培养机构重视程度不够,师资和生源不足,没有成体系的培养模式可供借鉴,从招生选拔的方式到整个培养过程皆因未能走出学术型研究生模式而遭诟病,课程设置多参考学术型硕士的课程设置,课程的应用性及实践性不强,不符合培养需要,部分课程缺乏相应的教材,仅有学术型的教材或授课教师的讲义或提纲,容易造成教学内容和专业实践的偏离。另外作为职业指向性较强的学位类别,专业学位硕士的培养必须与执业中药(药)师资格证书制度紧密联系,目前的准入制度还不健全,更缺乏国际职业资格认证体系。 2.3改进方向 对于学术学位硕士,应改变目前单一的导师制度,改为导师小组指导研究生,既有利于扩大信息渠道、扩充知识面,更好地进行资源共享和学术交流,又有利于提高研究生的团队协作精神。此外,增强学术学位硕士的实践能力,灵活设计教学方法,扩大学术交流范围,给予学术学位硕士研究生充分的思考空间,提高创新的积极性。对于专业学位硕士,应加大宣传力度,认识到设置专业学位是出于中药学学科本身的发展需要,也是适应国内外专门人才培养的需要,办学机构应各方配合,确保物资经费、师资配备,做好专业学位的相关工作,要充分借鉴国外药学专业学位的培养模式,以及广州中医药大学等先驱院校的经验,立足中药学学科发展现状,突出自身特色,以产学研结合打造中药学专业学位主要培养环节,构建实践教学体系。课程设置以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为优秀,充分体现专业学位与学术学位培养规格之间的差异,即使同一门课程也应名同而实异。最后,还需要社会各界推动,实现专业学位硕士学历或学位与国家执业中药(药)师资格的挂钩,推进国际中药职业标准化资格认定。 3结语 总之,无论是学术学位硕士还是专业学位硕士的培养,都需要不断回顾总结,改革推进,才能完善人才培养方案,优化人才培养模式,进而提高人才培养质量。 作者:高洁 张庆芝 章涤凡 单位:云南中医学院 中药论文:开放性实验教学中的中药学论文 1中药学实验教学现状 1.1学科间衔接性较差。 目前,中药学专业的实验课程主要包括了专业基础课和专业优秀课。这些课程间联系紧密,但由于实验课是随着理论课开设,各自的实验项目独立,联系不紧密,这就使得学生在完成一个学科的实验教学后无法将它应用到后面学科的教学过程中,在一定程度上影响了学生对所学专业知识的理解和实验技术的掌握。例如中药化学实验教学中“芦丁的提取与分离实验”这一实验,采用重结晶法对芦丁进行纯化,而这一实验操作步骤、原理、注意事项在无机化学中就介绍过,但学生在实验过程中依然存在许多问题,显然学生不能将无机化学实验与中药化学实验结合,更不能灵活应用。 1.2教学模式缺乏主动性。 传统的实验为验证性、重复性的实验,这些实验内容往往陈旧过时、起点低,学生只要按照教师“填鸭式”的讲授及实验指导书上详细地步骤,即可机械地、被动地、准确地完成实验内容。这种实验教学模式能使学生在较短的时间内接触较多的有代表性的实验,对学生理解理论知识和掌握基本操作技能有一定的作用,但思维受到束缚,学习完全处于被动地位,阻碍了学生学习的主观能动性和创新型思维的发展,显然对于培养高素质应用技术型本科人才是不利的。 1.3实验教学仪器设备不能满足教学要求。 中药学专业的实验多数需要借助仪器设备才能完成,尤其是专业优秀课程的实验过程(如中药药剂学)就离不开一些实验仪器设备的使用,因而要求学生在实验的过程对实验设备的运行原理、基本操作应较为熟悉。而目前中药学专业的实验教学中,对于一些简单、价格低廉的设备如薄层板、显微镜、层析缸等,学生一般是3-5人为一组,进行实验;而对于一些贵重的、专业要求高的现代分析仪器(HPLC、GC、IR等仪器),只能整个班级共用1台,且学生在实验过程中仅仅是观看或简单进行操作,这导致了学生实际操作能力较差、实践知识不扎实、满足不了应用技术型本科人才培养的要求,适应不了今后的实际工作。 2开设综合性、设计性和开放性实验的意义 综合性、设计性和开放性实验是在教师指导下,学生根据已定的实验任务书、综合运用已有的知识、查阅相关资料、提出实验原理、自行设计实验方案、制定实验方法和步骤、自行联系实验室、确定实验时间、自行完成实验并观察记录实验现象与数据,研究实验过程中发现的种种问题,并对实验结果进行分析和讨论的一种方式。通过综合性、设计性和开放性实验,不仅可将多个相关学科的实验内容有机整合,还可以实现以学生自我训练为主的教学模式,充分调动学生主动学习的积极性,还加强学生实验基本技能的训练,锻炼学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,培养了学生综合设计能力、产学结合能力、团队协作精神及勇于开拓的创新意识,为学生个性发展创造了一个较好的环境,对提高学生的综合能力和培养学生的科学探索精神有着非常重要的意义。 3综合性、设计性和开放性实验的教学转变 3.1实验教学方式转换。 在此教学模式下,学生是实验的主体,具有良好的“主动性”,主动进行资料查询、方案设计、团队建立等,而教师在过程中,扮演了顾问和导师的角色,负责答疑解惑、组织学生有序地进行实验,这充分发挥了学生个人潜能,使学生品尝到了主动学习的乐趣。 3.2教学内容的优化。 在此教学模式下,应根据中药学专业人才培养目标的要求和现有的实验条件,对原有课程的实验内容进行优化筛选。如把中药学专业里中药炮制学、中药化学、中药药剂学、中药制剂分析学的实验教学有机结合,学生根据自己的兴趣、时间,组建实验团队,完成实验。这在教学内容上体现了实验技能培养和理论教学相结合,形成了专业能力培养与专业知识学习共进的良好局面。 3.3实验室管理方式转变。 在此教学模式下,应将传统封闭的、分散管理的实验室管制模式进行转变,建立教学实验平台、大学生科技创新中心和专业科研实验室管理模式;在实验室内部实施学校领导下的实验室主任负责制,包括大实验室中心主任、各实验平台主任、专业科研院系实验室主任;实行适度的集权与分权原则,从而提供开放实验室,使学生可以真正进行并完成实验,以达到提高实验操作能力的目标。 4综合性、设计性和开放性实验的要求 4.1实验室管理。 进行综合性、设计性和开放性的实验教学,实验室开放时间、实验室管理制度、实验室的硬件环境必须有所保障,这样在实验室管理需要投入较多的人力、物力和财力。因此加强实验管理,合理分配实验资源,保证实验顺利完成。 4.2实验指导教师水平。 综合性、设计性和开放性的实验教学因其涉及多学科知识,因此学生在实验的过程中也会发现许多非本专业的问题。这就要求实验指导教师必须不断提高自身的业务素质,能够更好地帮助学生提高素质的培养和创新能力。 5结语 总之,实验教学是中药学专业教学的一个重要环节,是将课堂上所学到的理论知识与实际有效结合的一项重要内容,是检验理论课教学内容的一种方法和手段。综合性、设计性和开放性实验的开展,不仅可使学生对中药学知识有了更加全面系统地了解,对学科间的衔接性有了深刻的认识,还提高了实验操作能力,提升了综合素质能力和创新能力,为学生今后的毕业设计打下了良好的基础,同时也保证了应用技术型本科人才培养的实现。 作者:王萍 单位:陕西国际商贸学院 中药论文:中药房调剂人员能力培养的医学论文 1中药房药剂师能力现状 1.1中药专业技术人才缺乏 目前,我院中药房中药剂人员专业知识技能普遍偏低,现有中药专业毕业生两名,却从事着西药调剂工作。而从事中药调剂工作的全是非中药专业的,虽然有些人因多年工作取得中药师资格,但几乎没有中药学,中药鉴定学,中药炮制学等与工作密切相关联的中药专业基础知识[1]。所以在实际工作中,仅能达到调剂配伍的目的,在审方核对和解决患者对中药使用中的问题时往往无法满足患者需求。而对中药的研究,用药咨询,质量鉴定,临床药学等重要工作,只能望尘莫及。 1.2中药饮片鉴定水平下降 随着中药材市场的发展,传统的散装饮片被固定规格的小包装饮片代替,饮片的直观性下降。加上工作态度问题,不像以往那样能通过眼看,手摸,鼻闻,口尝等传统经验鉴别饮片真伪[2]。有一技之长的老药工又陆续退休,有着悠久历史的学徒传统也丢之贻尽,采购进来的中药材,质检员如果水平有限或者不严格把关,只是依靠外包装上的名称剂量验收并填写记录,调剂人员在调剂工作时只是照方抓药,长此以往,调剂人员的饮片鉴定能力逐步下降,甚至出现不会辨别饮片真伪,质量好坏的情况,这样在工作中根本发现不了问题,更谈不上解决问题。 1.3继续教育不完善 医院每年都有一定名额的医生到省内外进修培训,增强业务知识,而中药调剂人员一不培训,二无进修机会,知识得不到更新,业务水平不可能提高[3]。医院虽然根据上级部门要求开展继续教育,却只是形式化,脱离实际工作。每年交钱答卷了事。实际上只是为了晋升职称或考试获得学分,对工作实质没有任何帮助。 2改进中药房药剂师能力现状的思考 2.1为药剂师创造条件提高业务能力 中药房在医院属于医技科室,大多数医院领导重视不够,常被认为工作简单,重复性强,技术含量低,只要不发错药就行,这种观点是极其危险和错误的。应在医院管理者重视的基础上,一方面由医院为药剂师创造脱产进修学习、外出参观学习的机会,对中药调剂人员进行定期培训,中药队伍后继乏人,医院不仅要引进专业人员,更要充分利用好、培养好现有的人才资源,更不能浪费,同时开展业务与学术交流总结,通过增加药剂师查房、会诊、病例讨论等实践锻炼,为药剂师创造产于临床用药的机会,使其在互相学习,取长补短的工作氛围不断提升专业技术能力。药剂师自身也应重视自身专业能力的学习和提高,以局时俱进的终身学习的态度不断学习中药药理、药性、性能等药学理论基础,并在实践中不断总结和学习中药的购进、验收、养护、申领、调剂和鉴定知识。药剂师应密切关注药学发展得新信息、新动态,不断进行知识的积累、归纳与更新。中药的储存环境对于温度、湿度等要求较高,一旦中药吸湿而发生霉变、潮解,就会大大降低其有效成分,因此必须加强中药在库管理的学习。 2.2提高药剂师岗位责任意识和用药安全意识 药剂师的责任和安全意识的高低直接关系着患者的生命安全,不负责任的工作态度会直接导致医患纠纷的发生。因此,提高药剂师岗位责任意识和用药安全意识是解决当前问题的当务之急。可通过加强医德修养,树立以患者为中心的服务意识,尤其是重要岗位必须专业人员把关,严格制定并执行处方制度,对处方需严格审查,为避免错误给药,应在确定患者姓名、剂数后方可给药,尽量做到一人审方调配,一人核对发药。准确无误的处方调配是保证药效的前提,因此药剂师在配方时需按处方所列药品顺序调配,不得混堆、挑味,以避免错配漏配,对于方中某些特殊药材的煎煮方法还需向患者说明使用方法及用量。药师应能灵活应用中医专业知识于工作中,尽自己的能力为患者提供了优质药学服务,不仅要清楚地说明药品的使用方法和禁忌症,还应指出处方中药品的非常规用量,提示患者要进一步咨询医生药剂师。在了解患者病情的前提下,根据不同年龄、不同体质患者的个体差异,尤其是对于老年患者、孕妇及儿童,更应根据其体质特点正确指导患者合理用药。对出现有十八反十九畏的处方,应及时与医师沟通并在反药畏药处签字方可调配,对于中西医结合治疗的患者,需特别提醒患者注意事项和服用药物的方法。 3结语 中药房是医院面向社会服务的一个窗口,药剂师的专业技术能力和服务质量会对医院声誉和患者对药师信任程度产生直接影响。上述中药房药剂师的专业技能情况的存在,对医院的发展是极其不利的。只有采取积极的改进措施,才能提高中药房药剂师的业务水平和综合素质。也只有这样才能为中国特色的中医治病救人体系做出保障。因此呼吁医院领导提高认识,加大投入,为我国的中药队伍发展壮大做出贡献。 中药论文:综合性实验中药学论文 1课程内容 1.1开课时间 随着应用型人才培养模式改革的进一步深入,学部推行了“3+1”人才培养模式,即在校内学习3年专业知识,然后在有就业意向的实习单位实习1年。鉴于我们的培养模式,《中药综合性实验》开设在第6学期,此时学生已经学完了大多数专业课程,储备了中药学专业各学科的基础知识和基本技能,掌握了中药学实验的基本方法和基本技术,已具备开设中药学综合性、设计性实验的条件。如果选择在前几学期开设,学生知识结构单一,尚不具备综合运用知识的能力。在学生基本学完专业课程之后毕业论文设计之前开设,既保证理论与实践紧密结合,避免发生脱节,又能给学生在知识结构具备的情况下及时提供运用知识、培养综合能力的平台,为毕业实习、毕业论文设计打下基础。 1.2具体内容 根据实验课程的整体设计思路,结合由浅入深的课程设计原则,我们设计了两个综合性实验项目———“板蓝根颗粒制备工艺与质量评价”与“香连丸质量检查与评价”,一个设计性实验项目———“中药制剂的制备及质量检验”。为做好实验,我们带领学生回顾项目中所涉及中药品种的中药学知识,包括功效、主治、临床应用等;然后引导学生运用中药鉴定学知识,应用性状鉴别、理化鉴别、显微鉴别、色谱鉴别等多种鉴别手段对实验中用到的药材进行真伪优劣的鉴别;对于鉴别合格的中药品种,要求学生进一步运用中药化学知识采用各种提取、分离的方法与技术提取分离得到有效成分(或有效部位);之后再让学生运用中药药剂学知识利用制备得到的有效成分(或有效部位),加一定的辅料制成一定剂型的中成药;最后要求学生应用中药制剂分析知识按《中国药典》的要求进行质量检测。这些实验项目,使学生了解了各门课程之间的衔接关系,系统地把握了相关课程的知识体系,培养了综合运用相关知识的能力。由于学时限制,我们在三个实验项目中选择了最常见的中成药剂型-颗粒剂与丸剂,由浅入深、有所侧重地强化学生对知识的理解及运用。 2课程特色 2.1多课程专业知识的综合 综合性实验涉及多门课程,学生在实践中通过灵活运用不同课程的相关知识,深刻理解了各门课程之间的关系,使原本自成体系、相对独立的各门课程在学习的过程中得到系统的构架。 2.2模块化设计 三个实验培养目标明确,既具有一定的独立性,又密切相关。既可以单独操作以进行相关能力的培养,又可以按需组合逐步开展各项技能的学习与训练,符合学习规律,使学生能够更好的理解与运用所学知识。 2.3强化设计性实验 在综合性大实验的基础上,我们开设了与之相关的设计性实验项目。一方面培养学生对所学技能的综合应用能力,进一步深化在综合性实验中所学的知识与技能;另一方面扩展学生的知识,培养学生实验设计的能力、文献检索与写作的能力。 3实施效果 综合性实验的开展,加强了不同课程知识点间的联系,使学生对中药学的知识有了更全面、系统的了解,提高了知识的综合运用能力和实验能力,初步掌握了科研方法,培养了创新精神和综合素质,为下一阶段的毕业论文的写作打下了良好的基础。学生学习课程后,普遍反映对专业各门课程的整体把握加强了,动手能力提高了,综合应用知识的能力提升了。2007~2009届学生均已就业,2010级届学生也进入了毕业实习环节。在中国药品生物制品检定院、中科院理化所、同仁堂制药有限公司、双鹭药业等药品生产企业与药品研发部门就业与实习的学生反映,在课上他们学会了中药研究的科研思路与方法,药品质量检测的方法与技术,这对他们快速适应实习环境很有帮助。这些用人单位也反映学生工作上手快,思路清晰,方法正确。今后,我们将根据企业及毕业生回馈意见进一步完善实验设计,加强类似课程的研究与开发,着力培养学生的综合能力,切实做好应用型人才培养工作。 作者:秦雯 朱俊华 陈云华 张彦 胡慧华 单位:北京城市学院生物医药学部 西安医学院药学院 北京中医药大学 中药论文:符号学原理中药茶包装设计论文 1符号学原理与药茶包装设计的联系 当前药茶的包装设计整体上缺乏地域特色,包装差异化不大,并且包装视觉特征不强。因此,视觉设计上还有很大的提升空间。符号学作为一门跨学科的元科学,已有符号学家和设计者运用符号学原理作为设计方法指导设计,已广泛地应用到电影学、环境设计、产品设计、工业设计等领域。包装设计作为艺术学的一个重要分支,在应用性上是一门非常强的交叉学科。从不同程度上涉及工程技术、人类工程学、材料学、人文社会学等,而符号学原理则善于解决这一类问题。马克斯•本泽依据功能形态与艺术形态的不同,从符号发生的角度提出本体符号(即以自身的形式构成符号)和对应符号(即借用其他事物形式作为符号)两种符号类型。包装设计涉及实用(物质)功能与精神功能的结合,包装既有一定的实用物质功能,又有重要的精神和符号功能。因此,从符号发生的角度,符号学中的本体符号(物质功能)对应包装中的实体,对应符号(精神功能)对应包装中的图像,可以根据这两者之间的关系运用符号学原理指导包装设计。包装设计是由文化符号、形状符号、材质符号、色彩符号、图形符号、文字符号组成的一个系统符号。符号学原理应用于药茶包装设计,将推动药茶包装设计进一步向科学化、程序化和系统化的方向发展,使药茶包装设计的研究体系更加严谨、完善。 2符号学原理在包装设计中的应用 (1)文化符号。 在当今品牌传播和包装设计中文化符号传播已成为时代的主题,文化传播更好地与消费者进行沟通。美国最大的药茶生产商CELESTIALSEASONINGS(喜乐),它的包装上具有极强的文化符号代表性,前期的包装具有浓重的东方色彩,还是采用我国的历史代表人物老子,但是后来的包装越来越趋向本土化,采用具有美国特色的文化故事、代表人物、动物等。不管是中国的还是美国本土的文化都成为该产品包装的文化符号,诉说着产品的文化价值。 (2)形状符号。 形状符号在包装设计中主要表现在两个方面:一方面是药茶包装的外观设计;一方面是药茶包装设计上的图形运用。包装形状除了满足保存产品的基本需求之外,更应考虑外观设计带给人的视觉联想。苹果汁包装设计采用整体和切块的形状为包装盒形,在视觉上给消费者直接的感受,并且通过造型和具象的苹果图形给人以直观的视觉感受。 (3)材质符号。 在包装设计中,不同的材质在包装呈现上会有不同的视觉效果,同时也给使用者触觉感受。在当前的包装设计趋势上看,大多数的包装设计过于注重商标和文案的独特性,忽略了人们在接触产品时的触觉感受。日本著名工业设计师深泽直人创造的一系列水果皮概念包装设计作品让人(一摸了然)+(一目了然)。草莓果汁的包装盒色彩鲜艳、布满凹凸不平的草莓印;香蕉果汁造型宛如一根香蕉;奇异果果汁盒的外壳则布满毛茸茸的绿色绒毛。设计师强调此系列的包装不止颜色与真正的水果相同,连触感都十分相似。材质符号的运用是包装设计的一种特殊表现手法,通过材质的选择,形成该产品包装的特殊符号,材质符号传播同样是品牌传播中的重要手段。 (4)色彩符号。 色彩符号可以说是设计者用来引起消费者味觉的最主要方法。每一种色彩都给人不同的味觉暗示,通过色彩相互之间的合理运用,我们可以感受到产品本身的属性,如牛奶的包装通常使用乳白色为主调。色彩除了表现产品的属性之外还可以表现产品的文化价值,一种颜色就能使人联想到一个品牌,如可口可乐的红色,百事可乐的蓝色,经过长期的品牌传播,这些颜色与品牌之间的关系已经渗透到人们的思维习惯中。同时我们在包装设计的过程中也可以根据甜是橙红,酸是绿色、蓝绿色,苦味是蓝紫色,咸味是蓝色,这些色彩关系选择包装色彩使用。伊右卫门原叶茶设计选用茶色,带给消费者直接的视觉感受,消费者可以直接联想到瓶子里面茶的颜色、味道。包装色彩主要有两个方面:一方面是包装图案色彩;一方面是包装材质的固有色彩。在药茶包装设计中材质选用牛皮纸,除了因为牛皮纸本色的材质特点之外,还因为牛皮纸的颜色与大多数药茶颜色相似,这是颜色与颜色之间的直接嫁接,并且药茶采用牛皮纸包装在我国已有悠久的历史。包装颜色加深消费者对产品的理解,同时也加深了消费者对产品的印象,加大了品牌传播的力度。 (5)图形符号。 包装除了满足基本的保护产品功能之外,药茶包装设计往往还要考虑如何运用图形符号给消费者想象的空间。同时,药茶包装上的图案设计要为药茶包装主题文化设计服务,为塑造品牌形象服务。药茶的包装定位主要凸显它的中药特点和养生效果。HAPPYMEAL的食品包装设计通过运用产品在包装盒上绘制一个头像,简洁明了地把产品展现在消费者面前,同时图案带有娱乐的味道,带给消费者一种享受和强烈的购买欲望。 (6)文字符号。 在产品的包装设计中,文字是最能直接地表达商品属性的要素,在一个产品包装中可以没有图片,但是不能没文字,图片直接明了,文字清晰准备。由此可见,文字在产品包装设计中占有重要的作用。包装设计中的文字不仅能解说产品的功能作用,还能通过文字的创意设计、节奏关系增强其包装的艺术魅力,引起消费者的注意。因此,在药茶包装字体设计中,除了吸取传统文化的精髓,还应融入时尚的设计理念,不断地完善文字在包装设计上的创新,打破传统文字板式设计格局,使文字更具有艺术性、时尚感。同时在设计上还应考虑文字与图形、色彩、材质的关系,通过相互之间的联系创造出系统的、严谨的药茶包装视觉符号。 3符号学原理在药茶包装设计中的应用 正安中医的药茶包装设计在视觉设计上,展现了浓厚的文化符号。牛皮纸具有的悠久历史,通过牛皮纸颜色、材质和传统药茶的结合,体现药茶的历史和文化价值。牛皮纸由于它的无毒、无污染,成为目前国际上最流行的环保包装材料之一。以全木浆纸为基材,可以根据客户的要求制成任意强度,并且牛皮纸是一种可降解的材料。牛皮纸材质符合当下的“简约、再设计”的主题。正安中医的包装设计整体上给人一种朴实但又不失时尚的视觉效果。根据当下时代的发展主题,正安中医体现了简约符号和再生符号。简约起源于现代派的极简主义,在满足基本包装功能上做到最大程度的简约,简约的风格设计以简洁的表现形式来满足人们对空间环境那种感性的、本能的和理性的需求,这是当今国际流行的设计风格——简洁明快的简约设计。无印良品的整体包装设计也是采用简约的设计风格,通过留“白”表达品牌“空”的主题,传统的文化通过时尚的设计展现在消费者面前。“再生”作为2014“上海设计之都活动周”的主题,在活动上何炯指出“包装第一要有使用价值,有功能性。第二,在造型上要有视觉感,否则体现不出设计理念。第三,包装不需要花费很多的工艺去完成。正安中医通过选用牛皮纸和简约的设计风格形成它独特的包装文化符号,展现品牌理念。药茶包装设计根据产品的文化、性质、属性,在包装设计上选取相应的符号学原理和指导方法指导设计,同时联系社会现状和社会发展主题进行具有当下主题特征的包装设计。 4总结 符号的真正价值在于它能够传达无法用其他代码表示的信息,包装作为一种特定的视觉符号,是塑造产品形象和企业形象、展现企业文化的承载体,是提升企业无形资产的重要手段。因此,在药茶包装设计上要处理好文化符号、形状符号、材质符号、色彩符号、图形符号、文字符号之间的关系,运用符号学原理指导药茶包装设计,使药茶包装设计更加系统、更加完善。 作者:陈莎 单位:广西师范大学设计学院 中药论文:药用植物野外实习的中药学论文 1转变教学思维 教学思维直接影响实习的组织和内容安排,《药用植物学》野外实习的组织结构决定其内容与效果。传统实习的教学组织是以教师为优秀进行安排,通过教师单方面灌输大量知识来带动教学,学生借助实习提供的环境条件再进行知识消化。同理论教学相比,野外实习提供了更大的学习环境和空间,教师也在教学手段和方法上更灵活。但从教学思维上说,以教师为优秀的组织方式,学生思维中“灌输—学习—消化—再灌输”的结构没有根本变化。所以教学效果同实习的人力物力投入往往存在差距。造成实习结束后,仅教师教授的内容被部分记忆,学生很难摆脱教师,形成自学的思维和方法,难于形成发现、探讨问题的能力。因此,要提升实习效果必需要改变教学思维。《药用植物学》野外实习的教学目的是培养和锻炼学生的自学能力,独立检索、鉴定药用植物的能力,培养发现、探索问题的能力。这种能力的形成需要学生在学习过程中通过教师引导,发现问题,继而再进行学习,在这个过程中掌握并打牢基础知识,通过发现与探索带动知识积累及构建自身的知识系统。学习目的以发现问题、解决问题为主,在过程中掌握获取知识的思维和方法。 2改变教学组织方式 传统的实习教学采用不分组教学,很难摆脱单纯学习知识的思维惯性,不利于学生自学能力的培养。《药用植物学》野外实习要求培养学生独立采集、制作标本、检索和鉴定植物的能力,且实习时还要充分考虑到实习环境开放复杂,人员众多,牵涉到安全、住行等多方面管理的问题。因此,将学生分为6~7人可以独立采集作业的小组,由组内学生自行推选组长,组长向带队教师负责。分组实习的优点有:一是打破由教师指定的做法,让学生自由组合,同时教师引导学生分组时要考虑小组成员的体力、性别、工作协调性等因素。二是对组内人员的分工进行细化,实行分工负责制,组内分工一旦确定,将对自己的工作负责到底。野外分工职责一般有采集、摄像、记录、包装背负等具体工作组成,学生在组内根据自身兴趣特点自行安排,由组长协调。分组后形成“实习分组责任表”,记录各自工作过程。各组再由不同实习教师分别负责。从管理看,这样的组织安排,人员宜分宜合,方便调度;从教学看,强调个人在团体中的工作位置,最大限度使整体教学安排能够直接影响到个人。 3改革实习内容 《药用植物学》野外实习可分为室内教学与室外教学两部分。 3.1室内教学内容的改革 室内教学主要由实习知识讲座、分组讨论和药用植物腊叶标本制作为主。知识讲座。在野外实习前一周安排系列实习知识讲座,让学生了解实习的目的和内容安排。如关于药用植物采集与制作的“野外植物标本的采集方法”、“药用植物腊叶标本的制作方法”;关于实习地点特色药用植物介绍的“岳西鹞落坪常见及特色药用植物简介”;关于药用植物鉴定与保存的“植物标本的初步鉴定及保存使用方法”;关于活体药用植物移栽的“活体药用植物采集及异地移栽流程及方法”;关于野外观测设备使用的“M241轨迹记录仪与Googleearth联用技术在药用植物实习中的使用探讨”等。实习讨论。实习期间每天夜晚和遇到阴雨天气,由指导教师牵头,安排分组讨论。每个工作小组分别就采集的实物标本与图像资料,阐述当日的采集及发现,并提出问题和看法,由指导教师组织讨论并解答,要求每组安排记录人员,并形成讨论纪要。此外,安排学生到学校药用植物标本馆,在教师指导下熟悉腊叶标本的制作和鉴定过程,为野外实习的开展奠定坚实基础。 3.2室外教学内容改革 室外教学主要分为校内采集观察和校外采集观察两部分。校内实习是校外实习工作顺利开展的基础。校内实习,教师围绕讲座内容结合学校周边丘陵与药用植物园等环境穿插安排,由相关教师牵头,带领学生学习花、果实的解剖,检索表的使用,植物志的查阅及药用部位的解剖观察等内容;利用学校周边的丘陵环境,让学生自行安排野外采集工作,预演野外工作流程及组内成员的分工配合,训练各小组的独立采集与组内协调配合能力。校外实习由教师带队,通过不同调查路线了解实习地点的药用植物分布状况。为了改变以往走到哪讲到哪的做法,要求各组分别采集,然后集中讲解。根据以往的教学经验,野外教学受场地环境限制较大,学生“跟的紧,听的多,跟的松,听的少”的情况非常普遍,因此要求各组分别采集,再由教师选择适当的时机和场地,集中讲解,每天采集回到营地,再就各组提出的突出问题逐一讲解。为了增加学生的学习效果,要求教师对没有问题的组别不予讲解。讲解内容宽紧由教师根据讲课现场情况作调整:宽可仅到科或属一级的分类单元,属及种一级的分类要求各组分别自行查阅,再于晚间讨论统一给出解答;紧则针对常用中药直接介绍到种,并安排生态、形态和药用功效细致的讲解。通过采集-讲解-答疑这样的教学组织,学生学习的积极性在互相比较督促中得到了明显的提高,根据教学实际来看,这样组织安排的另一个好处是避免了学生野外掉队情况的发生。 4注重教学过程 4.1做好实习前的准备工作 实习前的准备工作是否充分合理,直接影响外出实习部分的教学效果。在先前《药用植物学》理论内容学习的基础上,由实习教师编写系列实习配套材料是帮助学生完成理论到实践过渡很好的做法。如介绍实习期间常见药用植物的“安徽科技学院校园常见药用植物名录”、“校园周边丘陵常见药用植物名录”、“岳西鹞落坪地区夏季常见药用植物名录”;介绍采集分类方法的“岳西鹞落坪地区野外采集鉴定指导手册”;介绍野外记录内容的“野外植物采集原始记录内容及方法”等。此外在实习前应向学生推介实习参考书,如“中药学专业鹞落坪实习参考书目”,并在实习教学的讨论环节中介绍这些书籍的内容及使用方法,引导学生自行参考选用。针对实习期间使用较多的工具书如:《安徽植物志》(五卷本)、《大别山植物志》、《安徽中药资源志要》、《中国高等植物》则按照分组数量印刷,在实习期间借予学生使用。 4.2重视实习中的引导工作 在实习中,引入讨论教学是改变以往由教师灌输知识而学习的关键。鼓励学生梳理并讲述每天不同的采集经历,讲述实习过程中的发现和思考,再由专业教师加以引导,不但调动了学生整体的学习热情,也促进教师对教学内容及方法的思考和提升。由于野外教学要求教师改变以往“竹筒倒豆子”的教学方法,仅讲述常用及特色药用植物,而对于大量植物分类群仅讲到科或属,属及以下分类单元需要学生自行检索,对于提不出或提问质量较逊色的小组,教师或鼓励提出问题或少予点评,促进整个小组在接下来的实习中加大投入。实际上,在讨论教学环境下,组间及个人处于相互竞争、比较的学习气氛中,再加之实习最后的个人考核压力,从多方面均能有效推动学生投入实习,提高学习热情。在实习结束前,负责教师集中讲解采集到的标本种类并做整体的实结报告。 4.3引入新技术和方法 标本压制速干技术的使用。新技术和方法的引入改善或配合了实习改革的力度。传统标本制作中,干燥过程占用了较多时间。所以引入并使用了热风干燥机及瓦楞纸板的快速干燥方法,并加以改进。快速干燥方法的使用,不但增加了标本制作的效率及成功率,也节约了宝贵的实习时间。GPS轨迹及图像结合技术的引入。随着数码照相技术及便携式卫星定位技术的普及,绘制药用植物资源的地理分布图成为可能。实习期间鼓励学生使用个人数码设备,并在每个组内专门安排摄像人员记录影像标本凭证,通过影像记录完善了腊叶标本凭证难以承载的部分信息。此外通过携带笔记本电脑和投影仪,在集中讨论环节将分散在各组的新发现和新体会扩大到实习整体中,是实习讨论过程更形象生动。 4.4发现并研究教学过程中的问题 通过教学实践发现,改革后的《药用植物学》实习最突出的问题是原本2周的教学时间紧张,尤其是野外实习阶段,白天外出采集,晚间集中讨论,对师生的体力和精力要求较高。其次是分组实习虽然有利于教学安排,提高了教学效果,但分组活动也造成了重复采集较多的问题。由于各组采集路线基本相同,所以尤其在实习前半段,各组重复采集过多,因此,教师需要在实习前期多作集体宣讲来解决这个问题。最后,分组的组织形式对专业教师教学投入要求增多。教师需要每天收集突出问题,再配合携带的投影设备,利用野外晚间不能出行的时间集体交流,既增加了学生学习兴趣,也提高了教学效果。 5改革考核方式 5.1目标考核与实习过程相结合 传统的实习考核仅依据实习后学生识别腊叶标本与新鲜植物的数量及实习报告的撰写水平作为考核目标,很容易使学生陷入背诵知识而不能投入应用的局面。因此,围绕《药用植物学》野外实习将传统的目标考核与实习过程相结合,要求学生通过实习能够识别并独立完成采集、腊叶标本制作及初步分类鉴定工作。改革后的实习强调了实习的过程参与:教师部分讲授,引导学生部分自学和讨论学习,学生始终处在小组与整体教学竞争、比较的学习环境下,加上目标考核压力,能最大程度调动参与实习的教师与学生积极投入。 5.2小组考核与个人考核相结合 实习考核分为小组考核与个人考核两部分。评分组成为:个人实习成绩=所在小组考核成绩(35%)+个人考核成绩(65%)。小组考核内容包括:实习结束后上交本组采集的全部标本及已经完成鉴定并装订完整的标本不少于10号(每号至少3份),并附带其分种检索表。标本选材、制作、鉴定及编制检索表均由各小组在实习周期内自行安排时间完成。小组考核的评分依据按照内容选择、完成数量、规范程度、检索表编写四部分由教师进行评分。小组考核成绩占个人实习成绩的35%。个人考核内容包括:野外植物识别、个人实习日志及实结。野外植物识别占个人成绩的50%,文字材料占50%。 6结语 《药用植物学》野外实习是将理论结合实际最重要的一环,如何让学生打好植物学基础,了解药用植物特殊的生态适应及分类特征,并掌握独立的识别和鉴定手段,让学生最终从课堂走向自然是课程必须要达到的目标。改革重视了实践教学中个人与小组,小组与整体的协作关系,也改变了单向传输知识的教学格局,形成教与学,学与用的双重结合。 作者:毛斌斌 俞浩 刘汉珍 单位:安徽科技学院食品药品学院 中药论文:中医学实践教学中药学论文 1中药学实践教学改革的措施 在改革探索中,我们首先在教学计划中增加以中医临床常用中药来源植物识别及栽培的《中药植物学》课程,从而从制度上保证课程的正常开设。在教学改革方面,我们主要从实践教学的课时安排、教材补充、药用植物园原植物识别、中药标本室植物标本及中药饮片识别、中药采收及收获中药的实验室观察等方面尝试改革,现总结如下。 1.1实践教学课时的安排: 实践教学课程一般与理论教学安排在同一学期,并且实践教学内容通常在相应的理论教学结束后进行。为了保证学生全面学习中药植物的生长发育全过程,中药植物学课程分设在第二及第三学期。其中,第二学期主要进行中药植物学及栽培学基础知识、中药植物园幼苗及开花期原植物识别的教学活动,第三学期进行中药植物园果期原植物识别、中药标本室植物标本及中药饮片识别、中药采收及收获中药的实验室观察的教学活动。近几年的教学实践证明,通过合理安排教学内容,我们将课时安排做这样的改变可以使学生在学习的过程中系统地了解中药原植物从幼苗到收获的全过程;并且,由于《中药学》安排在第三学期,因此,学生在学习《中药学》之前就已经进行了《中药植物学》的学习,有利于提高学生学习中药学的兴趣,同时,感性认识的积累对学生以后学习理论知识也具有积极的作用。 1.2补充知识点,编写教材,完善学生的知识体系: 为了使学生能够更好地认识、鉴别中药原植物,我们结合多年教学经验编写,并由中国医药科技出版社出版了《中药植物学》教材,以中医临床常用中药材为对象,介绍其来源,包括植物的形态、生理功能、分类鉴定及栽培基础理论,并首次提出“中药植物学”概念。全书分为绪论、中药植物学形态及分类、中药植物栽培、各论四大部分。在各论部分,详细介绍每一味中药材的来源、药性、功能主治、采集加工、栽培及植物形态,使学生可以系统掌握中药从栽培到采集加工及临床应用的相关知识,丰富并完善学生的知识体系。 1.3中药原植物识别与药材的采收: 采取中药植物园原植物识别和标本室腊叶标本观察相结合的方法,带领学生识别中药的基原植物。为了让学生能够更加直观地观察生活状态下的植物,我院在校园内建设占地40亩的中药植物园,园内按照一至两年生草本区、多年生草本区、乔灌木区和藤本植物区四个大区规划种植中药400余种,其中,300余种为全国高等中医药院校规划教材《中药学》中所载的大部分常用药材,其余品种为当地常用药材。在植物的营养生长期,根据植物开花的先后次序,尽量将具有相同功效的中药原植物归类讲解,并重点注意让学生识别易混淆植物,如金钟花、迎春花和连翘的区别,白玉兰、广玉兰、望春玉兰、辛夷、二乔玉兰的区别,木犀科丁香和桃金娘科丁香的区别等;同一植物的不同入药部位,如板蓝根和大青叶,枸杞和地骨皮,苏子和苏叶,半夏和掌叶半夏,桑叶、桑枝、桑白皮和桑椹等,以便开拓学生的视野,为以后理论课的学习打下基础。在中药材的收获期,带领学生采收中药。为了保护中药资源以及增加学生对中药材的资源保护意识,我们主要采收种子、叶类和花类药材以及部分需要更新的根类药材,让学生从采收、晾晒到简单的炮制过程全程参与,在此过程中学生们不仅能够了解生药及中药炮制的知识,也能够培养学生对动植物资源的保护以及合理用药的意识。此外,学院标本室也保存了部分亚热带、热带植物标本,以弥补药用植物园缺少此类植物的不足。 1.4中药饮片的识别: 结合理论课的讲授以及药用植物园收获的药材,让学生在实验室观察中药饮片,重点讲解饮片的色泽、气味、鉴别特征,比如,杜仲断面有胶状的细丝粘连、大血藤有棕红色放射状排列的髓射线等。在课堂上,引导学生调动视觉、触觉、嗅觉与味觉等感官进行观察,加深学生对中药形、色、气、味等的感性认识,并与中药学理论知识以及以后中药药理学的学习相结合,更好地掌握中药的药性理论。此外,学院的中药标本室中也存有近500种中药标本,按照中药的功效进行分区存放,其中,每一味中药都配备相应的图文介绍,包括中药的基原植物、入药部位、采收时间、炮制方法、功效及用法用量等。学生在课余时间可以充分利用标本室的资源,以巩固加深在理论及实践课上所学到的知识。 2结语 中药学是一门实践性很强的学科,因此,研究中药学实践课程的改革探索具有重要的意义,也是培养适应当前社会发展需要和具有市场竞争力的复合型人才,增强中医学本科毕业生综合素质的重要一环。几年来,我院在学校的大力支持下,加大了对实践教学的投入,实验室开放、大学生科技创新活动的开展对培养和提高学生的实践技能起到了积极作用。现正在建设植物浸制标本室,使我院的标本类型更加全面、实践教学条件更加完善。今后,我们将设立校外实践基地,带领学生到野外进行实践,到中药企业进行参观,并加大实验室的开放时间,积极探索适合中医学本科专业的中药学实践教学体系。 作者:林莺 林海燕 王樱霖 单位:滨州医学院中西医结合学院 中药论文:中药制剂检测技术课程设计论文 1分析就业岗位群,进行课程定位 1.1走访调研,确定人才培养目标 学院通过多次举办校企合作研讨会及对多家医药企业进行走访与调研,与企业一线工作人员共同探讨决定,中药制药技术专业坚持为地方区域经济,为北药事业的发展提供人力资源保障,确定专业人才培养目标为:以热爱祖国,拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,具有良好的职业素质和文化修养,面向医药卫生行业,能从事中药制剂生产、中药饮片加工、药品质量检验等岗位的高素质技能型人才。 1.2分析就业岗位,进行课程定位 针对学生毕业后可从事的工作岗位任务进行分析,将中药原药材的鉴定与炮制、中药制剂的生产与质量检验、生产工艺的质量监控、常用制药设备的使用与维护等所需知识与技能进行了整合,形成了学习领域中的“中药炮制技术”“中药制剂技术”“中药制剂检测技术”“中药制药设备”等四门专业优秀技能课程。 1.3课程性质 “中药制剂检测技术”是在分析化学、中药化学、中药鉴定学、中药制剂技术、微生物学等前导课程的基础上开设的课程,是以中医药理论为指导,应用现代分析方法和技术,对中药制剂质量进行检测控制的一门综合性应用课程。 1.4课程目标 针对中药制剂质量检验岗位的要求及能力,参照初中级中药检验工的标准,将课程培养目标确定为:(1)知识目标。学会如何使用药品标准、检品取样的方法、检品的前处理、性状鉴别、显微鉴别、理化鉴别、检查(常规、杂质、微生物)及含量测定的方法等。(2)职业能力目标。能熟练运用所学中药制剂检测技术与方法对中药原辅料、半成品、成品及包装材料进行质量检验;能熟练操作检验仪器及做好仪器的维护;会配制各种常用的试剂、缓冲液;能熟练运用计算公式进行计算并进行判断;正确填写药品检验原始记录及药品检验报告书。(3)素质目标。养成良好的团队合作精神;树立“质量第一、依法检验”的思想,培养正确操作、仔细观察、认真记录的良好习惯;具有发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力;养成严谨、实事求是的工作作风。 2课程设计与实施 2.1课程设计理念与思路 从中药制剂质量检验岗位(初、中级中药检验工)的知识、技能和素质要求入手,将中药制剂质量控制和管理人员的工作情境转化为学习情境,依托中药生产企业生产中药制剂形态不同而具体检验项目也有所不同,对课程实施了项目化教学,包括课程教学内容的设计、教学的实施及考核方式的进行性设计,均是以项目为基础的。 2.2课程内容设计 根据中药制剂多数以固体状态及液体状态形式存在,其质量检验过程均是由阅读理解药品标准(国家标准、企业内部标准)、取样、样品前处理、鉴别、检查、填写检验记录等六个步骤完成,因此将本门课程教学依托在三个教学项目上,每一教学项目又分设有多个检验任务,具体检验任务以常见中药制剂为载体安排教学的实施,其中取样、样品前处理、试液的配制、计算、检验记录及检验报告的填写、检验室卫生及安全在每一项任务完成过程中均有所体现,在这一设计中遵循了知识由易到难的顺序,体现了知识“必需、够用”的原则,注重了职业能力的培养,充分满足了岗位技能对技术人员知识、能力、素质的基本要求,体现了先进性、通用性与实用性。 2.3课程教学实施 课程教学的实施以职业能力培养为目标,依托学院现有药物教学实训楼内教学做一体化制剂检验实训室的有利条件,采用探究式教学模式实施教学过程,营造以学生为主体自主学习,以教师为主导的教学氛围。在教学方法上,采用任务驱动法、小组讨论法、角色扮演法、案例分析法等组织教学。三大教学项目中任一检验任务的实施均是通过如下步骤进行的:创设问题情境与下发任务请验单、探究问题设计实施方案、汇报实施方案、教师点评、具体实施、检查评价六个环节。每一环节均以小组为单位进行(实施任务前将学生按人数平均分为8组,每组3~4人),着重培养学生设计质量检测方案,顺利完成检验项目与任务,规范填写检验报告,培养学生的职业意识。第一环节:创设问题情境,下发任务请验单。请验单的发放是项目具体任务完成的首要环节,除第一节课讲解对学生的要求及上课模式转变的学习外,均是利用上一检验任务完成后的20分钟进行的。针对请验单,向学生提出有参考性的问题或列举典型案例创设问题情境来引导学生进行探究行为,可使学生明确需要掌握的知识点与技能点,为下一步骤的实施明确方向。第二环节:探究问题,查阅资料,设计实施方案。针对教师引出的问题,学生课下通过查阅专业书籍、相关药品标准(《中华人民共和国药典》)及利用互联网等资源,小组成员共同讨论并设计出能完成本组待请验任务的实施方案,包括检验方法的选择及理由、所需材料及仪器的详单、操作时分工问题、步骤实施细节问题、实施过程中应注意的事项等,制作成PowerPoint幻灯片。第三环节:汇报实施方案。小组成员在课下设计好的实施方案,在课上随机选取一名学生进行汇报,教师、其他组成员与之共享解决方案,在此过程中,其他组成员可以在汇报完后对自己思考不清楚及不懂的地方向汇报人提出疑问,并由汇报人进行回答;如果答不出,教师与学生可以一起探讨,解决相应问题。第四环节:教师点评,确认各组实施方案。教师通过随机选取的学生汇报的情况进行点评,对学生未能充分考虑到的及存在异议的地方进行补充与解疑,确认实施方案的合理性,包括方法选取是否得当、所需材料及仪器是否合理、操作步骤顺序是否准确等,并对此提出意见。第五环节:具体实施。具体任务的实施过程是培养学生职业能力最关键的环节,学生根据确认后的实施方案进行具体的实践操作。在这一过程中,学生要随时根据操作填写相应的检验记录单、试剂试药配制单、取样单、样品发放记录单等各种记录,培养学生原始记录要详细、检验结果要准确的职业素质,真正做到学生为主体,而此时,教师在一旁进行巡回检查并指导,及时纠正不规范行为。第六环节:检查评价。学生实施过程中及完毕后需要填写原始检验记录及形成检验报告书,上交后,各组之间轮换进行检查,对记录不详细及不正确的地方进行组间探讨与纠正,这一环节是在充分掌握所需知识的基础上进行的,这种方式有利于改变学生懒于思考,不善于动脑的习惯,有利于培养学生善于发现问题、解决问题的能力。 2.4课程考核设计 为更好地体现学生对所学知识的掌握程度及实际操作能力,本课程考核方式采取多元化设计。对学生的出勤情况(旷课、迟到、早退、事假、病假给予不同的分数)采取与企业相同的规章制度,要求学生用本人的笔记在出勤表格中填写自己的名字,不许他人,发现则两人均视为旷课,扣除相应分数,此部分分数占总成绩的10%。过程性考核:考核成绩由教师评价及学生评价构成,占总成绩的50%。以小组为单位,每一检验任务设置一定分值,教师及学生评价各占50%,最后综合形成每一学生的过程性考核成绩。教师从每一项目下的具体任务的准备、汇报情况、实施及完成的速度与质量,从分析问题、解决问题的能力、小组成员合作沟通能力、学习态度、操作是否规范、实验环境清理是否洁净等方面进行评价;而学生评价则是小组长扮演质量负责人对其组员进行评价,从着装、操作是否规范、是否积极参与讨论、是否参与清理环境等方面进行评价。在完成每一检验任务后所形成的请验单、检验记录、成品检验报告书及试剂试药配制单等各种填写记录是否完全,可视为作业,占总成绩的10%。终结性考核:即理论试卷考核,减少至占总成绩的30%,但卷面成绩要达到最低标准(卷面成绩不能低于50分)。此种考核方式与理论知识“必需、够用”相吻合,注重考核学生的技能操作过程,对职业能力及素质的培养更趋于合理。 3教学效果 经过对2011级、2012级两届学生采用基于项目化教学的“中药制剂检测技术”课程的设计与实施,取得了良好的教学效果,真正体现了“以学生为主体”的教学理念,使学生具备了工作岗位所需要的专业技术能力、自主学习能力、团队协作能力等,教师的综合能力也得到了提升。以项目为基础开展教学后,学生对中药固体、液体制剂及原辅料的检验有了全面的掌握,为实习顶岗从事对某种检验样品建立质量标准及进行相应检验奠定了基础;以任务为驱动的发放任务单式教学,提高了学生对教学任务的主动性,能主动探究下一任务完成所需的知识,达到了课前预习的目的;在设计实施方案过程中,可以增强学生独自完成检验任务的能力,自己要思考完成过程中需要用到什么、怎么用,改变了以往教师已经准备好的,拿起就用却不知道怎么规范使用的习惯;在课程实施过程中发现,每组都会围绕一个学生为中心开展各项活动,培养了学生的积极性、领导才能及团队协作的意识,并能随时填写相应记录,培养了学生的职业习惯;多元化考核方式可以从多个细节严格要求学生,学生的职业素质及综合能力得到了提升。但在教学改革过程中也发现一些不足。有一小部分学生学习态度消极,还未能适应教学改革的步伐,没有积极参与到讨论、方案的设计中,这样不利于对其自身职业能力的培养及技能的训练;教师在教学实施过程中不能观察到所有学生操作是否规范,故有些学生还是未能全部达到规范化操作,因此,教学改革是一个长期的过程,需要在实际教学中持续摸索,以总结经验,不断完善。 作者:张桂娟 吕文博 刘云华 桑咏梅 单位:黑龙江生态工程职业学院 中药论文:加工炮制的中药学论文 1常见的炮制方法 对中药材的进行炮制之前,一定要清楚的认识中药材的性质。对含有毒性的中药材的炮制,根据不同的情况、不同的要求,采取不同的炮制方法[2]。常见的炮制方法有:净制法、水制法、火制法、水火共制法。 2净制法 主要是指药材通过净制的处理过后,使毒副作用祛除。例如:白首乌的外皮含有剧毒,经过加工之后,大大降低了何首乌的毒性。又如:巴戟天的木质心中含有大量的铅,祛除木质心过后,使铅的含量大大降低。再如蕲蛇:因头部有个毒腺,并且含有大量的溶血性毒和出血性毒[3],当人畜被咬伤之后,即内脏出血,所以必须要祛除该蛇的头部,祛除毒性。 3水制法 水中祛毒,毒性溶解于水中,降低毒性的含量。常用的方法有:洗、泡、漂、浸、润、水飞等。下面介绍两种。 3.1浸泡法 长时间的将药材放进流水中浸泡,已达到祛除毒性的目的。例如:生天南星,该药含有剧毒,在进行炮制之前,必须要用水浸泡上10天,并且每天都要换水,一直到该药材没有白心,口试稍带麻辣感觉。槟榔的炮制也需置水中浸泡,每日换水,约浸3~5d,捞起置容器内,经常淋水,润透,切薄片干燥 3.2水飞法 药材通过反复的研磨,使其成分溶于水的毒性被祛除,从而达到祛毒的目的。例如:雄黄,有效成分As2S2是不溶于水中,但是剧毒成分的As2O3则溶于水;经过水飞制成了极细的粉末,并反复的操作,使其有毒成分逐渐溶于水,降低毒性。一般雄黄:水=1:500以内,水温大于90℃,除去As2O3的效果最好。 4火制法 借助外力火处理药材的方法。本法是使用最广泛的,常见的方法有:炒、炙、煅、煨等。下面介绍两种常用法。 4.1炒法 4.1.1清炒法 该方法主要是为了降低毒性增强疗效。例如:苍耳子,性温,味较苦、辛;有毒。将干净的苍耳子放进锅内,使用中火清炒,直至成焦黄色即可,然后碾去刺,筛干净。该药经过清炒之后,毒性降低,止痛、祛风湿,并且还能通鼻窍。槐花炭190℃以前制备的,其止血作用随制炭温度升高而增强,以190~195℃制成的槐花炭止血作用最强。所以有些药材清炒时,对温度的掌握很重要。 4.1.2米炒法 米炒主要是为了矫正臭味,降低毒副作用。例如:斑蝥,性热,味辛;含有大毒。将米放进锅中,中火加热直到冒烟,再放斑蝥混合清炒,直至将米炒成黄棕色再取出,祛除米、头、足、翅,晾干即可。炮制后的斑蝥,降低了毒副作用,气味也得到了矫正,并可以内服。 4.2炙法 该方法包括多种:酒炙法、醋炙法、盐炙法、姜炙法、蜜炙法等。 4.2.1醋炙法 该方法能够引药进入肝脏,从而增强活血止痛的功能,降低药材的毒副作用,缓和药材的性质,还能矫正臭味。例如:延胡索,性温,味苦、辛;归于脾脏和肝脏;能活血、止痛、行气等。用定量的米醋读延胡索进行闷润,直至米醋被吸收完,然后将延胡索放进锅内用文火炒干,然后取出晾干即可。一般醋炙法100千克药物,用米醋20~30千克,最多不超过50千克。 4.2.2蜜炙法 该方法能够降低副作用,矫正辛臭气味,润肺止咳、益气补脾,缓和中药材的性能等。例如:甘草,性平、味甘;先用水稀释蜜,再将稀释好的蜜汁倒入甘草中,搅拌闷润,放进铁锅中使用文火炒至黄色,不粘手的时候再取出晾干即可。蜜炙后的甘草性温,调和诸药,和胃益气等。蜜炙法每100kg净药材,用炼蜜25kg。 5水火共制 利用水和火共同炮制药材,降低或者是消除药材的毒副作用。通常使用的方法是:煮、蒸、淬等。 5.1煮 将药材放进适当的容器之中,加上适量的清水煮,用以祛除药材的毒副作用。例如:川乌,该药材毒性较大,通过蒸或者是煮4~6h之后,能够降低毒性。清半夏在炮制的过程中先清水浸泡(夏7天,冬14天左右),日换水1~2次,泡至稍有麻辣感,再加白矾煮透,或加白面制团切薄片干燥,即得清半夏。 5.2淬 将药材煅烧红后,迅速将其放进凉水或者是在醋中,使其达到酥脆。例如:醋淬自然铜(每100千克自然铜用醋25~30千克)。 6小结 综上所述,中药材的炮制方法是多样化的,因减毒机理的不同,所采用的炮制方法也不尽相同。但是炮制的最终目的是:增强药材的疗效;降低或者是消除药材的毒副作用;减缓药材的性能;改变药材的作用趋向;便于储存;服用方便等。总之,是为了提高中药材在临床上的使用。 中药论文:中药材库存管理论文 1中药材的管理方法 1.1中药材入库前的验收: 中药材库存管理工作,必须严格按照《中华人民共和国药品管理法》及相关法规进行。验收是保证中药材质量最重要的一步,如果验收时中药材不合格,直接造成中药材浪费。因此入库前,应将中药材中的杂质挑选出来,清洗干净,并进行烘、烤、晾、晒。将依附在中药材上的虫卵、霉菌杀死去除。控制中药材的水分含量。认真准确核对药品的名称、数量、等级、规格、到货日期、供货单位、批号、批准文号等。验收做到保证中药材无伪劣、无变质、无破损等要求外,还要对验收的中药材的加工与炮制进行检查,看是否合格。填写验收记录进行药品检验抽样。入库时要保证先进先出,保证药材的质量,减少损耗。 1.2中药材库存清洁与检查: 中药材库房人员要有专业的药材管理养护知识,对于药材要定时定期进行检查,做好防止发霉、虫害等清洁工作。库房由于季节、天气的改变常常会使霉菌、虫害大量迅速繁殖,导致中药材发霉、虫蛀。因此,要经常清洁库房,把库房周围的杂草、旧包装袋、垃圾等及时清理干净,清除一切杂物。经常把中药材拿出来晒干或者烘干。并根据中药的科属、特点、环境因素进行合理贮藏,做好中药材清洁管理工作。每个月对中药材库房进行一次彻底、全面的核查,对周转速度慢的药材控制数量,做到不积压,对贵重的药品要进行严格的保管,防止药物变质造成浪费,找出积压与浪费的原因,并做出整改方案。减少药品的浪费。 1.3中药材的分类贮藏法: 采用不同方法分类贮藏,对中药材的管理有重要意义。中药材大部分是来源于植物的根、茎、叶等,因此在贮藏时,要防止药材变霉、腐烂等,选择通风、空气流通、防潮的环境进行贮藏,当室温升高时,应控制室内的温度。如生地黄,可采用沙藏法,进行保存。有的药材中的成分由于暴露于空气中,与空气中的氧发生氧化反应,降低药效;有的药材在一定的温度、湿度下发生腐烂;有些药材要避免受到日光的照射,要选择通风、阴凉、低温的环境分类贮藏。可选择保鲜膜法、冰箱冷藏法、沙藏法等进行贮藏。对于需要避光的药材可选择放于陶制、有色玻璃制的容器里,进行储存;还可用真空小包装进行储存,定时进行抽样检查,防止发霉。对于发霉和变质的药材,应及时去除坏掉部分,或者全部丢弃,防止其他药材受到污染。 1.4库存中药材的养护工作: 由于多种原因,某些中药材的周转较慢,需长时间库存,在库存时应做好这些中药材的养护工作。根据药品的独特性能、质量变化的客观规律,以预防为主,防治结合进行科学养护。如实记录仓库的温度、湿度、通风等数据,选择机械通风或自然通风保持药库的干燥。定期打扫仓库里的垃圾,保持仓库整洁干净,消灭老鼠、蟑螂等危害库存药品的害虫。 2中药材库存管理体系及意义 2.1中药材库存管理体系: 中药材库存的管理应该有完善、健全的体系,入库药材要有仓库管理人员进行验收,依据药材清单,进行逐一核对。管理人员要记录药材的入库时间、价格、批号、有效时间进行严格的控制。在药品出库时,要严格审核药材领取单,确认发放后,应记录到医院库存清单上,并存放好。对于被退库、退货的药材应做好记录,做到有据可依。完善每个环节,建立科学的中药材库存管理体系,提高中药材库存工作效率,降低出错率。保证药材合理发放,库存工作有序进行。 2.2中药材的管理意义: 中药材的库存及供应是中药材管理工作极重要的组成部分,科学合理的中药材库存管理可节省不必要的费用开支,推进医疗资金的合理迅速流动,提高中药材的合理应用率。因此,组建适宜、高效的中药材库存管理体系,使中药材库存管理工作满足需要具有重大意义。通过不断优化中药材库存管理体系,完善对细节的监督管理,方可使医疗机构发挥职能,保证中药材的质量,从而带来巨大的社会效益及经济效益。 3结语 综上所述,中药材的合理管理对于中药材的质量、药效有巨大影响,医疗机构需加大对中药材库存管理的监管力度,严格按照各项法律法规进行中药材的库存管理,方可保证患者的身体健康。 作者:卢靖 单位:广西南宁市中医医院 中药论文:基于案例教学法的中药学论文 1课程特点和结构 《应用中药学》是高等及高职院校药学专业的主干课程之一。本课程是集中药基础知识与中药性能、功效、应用等知识的应用基础性课程,揭示了中药学的发展及应用规律。该门课程在编写上,重点突出了高等教育的特点,坚持体现了三基(基本理论、基本知识、基本技能)教学,注重教学内容的科学性、系统性和实用性。在教学内容结构上,要求掌握和熟悉的基本理论和基本知识占88%以上,而这些专业知识是学生以后在中药岗位必须应用于临床和实践中的。但是,由于受以往传统教学模式的影响,针对这门课程众多的纯理论和概念性内容,在教学中,部分教师还是沿袭了“照本宣科”以及“填鸭式”任务灌输的方法,将书本上知识全盘复制后在课堂上传授,对于中药性能、功效、应用等知识要求学生以死记硬背为主。从而导致学生对该门课程提不起任何兴趣、甚至出现厌倦情绪。所以,在多年从事该门课程的教学中,我们发现《应用中药学》的教学要让学生将理论和概念性的知识应用于实际,切实能将药性理论知识与职业岗位对接,真正意义上的实现“学以致用”,在教学方法上,就要重点突出其应用型和实践性。因此,采用案例教学法是十分必要而势在必行的教学方法。 2案例教学法应用 如何将案例教学法行之有效的应用于教学中,应该说,不同专业和课程,彼此之间是没有固定的模式和定向的。在《应用中药学》的教学中,就案例教学法的应用,我们有以下几个方面的探讨。 2.1案例准备 俗话说“巧妇难为无米之炊”。案例教学法中,教师手中的案例,可以说是教学课堂上“法宝”。案例是案例教学的重要材料,是教学的前提和基础,决定着案例教学法效果的好坏。所以在《应用中药学》的教学中,我们将案例的准备和选择放在案例教学法的首要和重要置位。案例选得好,教学就成功了一半。在教学准备阶段,精心做好案例的选择。一是案例的来源要紧贴《应用中药学》教学内容,并围绕内容而开展。例如,在讲解“中药的应用”这一章节时,我们通过借鉴《中药的故事》《中药的合理应用》等等课外书籍,攫取最适合教学内容的案例。二是案例要有代表性和典型的临床实用性。选取的案例是为教学目标服务的,与对应的理论知识有直接联系,案例要注意真实的细节,采用形象、直观、生动的事例。在《应用中药学》各论里各个章节具体每一个药物的临床应用上,其功效应用的讲述,引用案例必须紧贴临床,注重真实。例如,在讲解祛风湿药物时,我们就紧密结合南方气候多湿,风湿患者较多的特点,选择身边的临床案例,结合祛风湿药药的功效应用特点,选择合适的药物应用临床。这样的案例教学法,既有代表性,有又临床实用性。三是案例要有科学性、经典性和可操作性。中药是在中医理论的指导下用于预防、治疗疾病的药物。对中药的认识和应用,是以中医学理论为基础,具有独特的理论体系和应用形式。基于我们药学专业的学生没有系统化的学习过《中医基础学》这门课程,因此在课堂教学中,为了加强对药物的认识和临床应用的理解,我们注重引用《中医基础学》的病情病证案例,以中医四大经典著作里的案例以及治疗经方作为强有力的教学案例支撑。结合课程内容加以剖析,从而加深学生对该课堂理论的认识与掌握。 2.2案例导入 案例导入是指在课堂教学中,如何将案例与课程知识内容进行有机融合,以便有效地组织好整个课堂教学。既不能牵强附会的插入案例,更不能整节课都是在说案例,在案例的引入和讲授中,既要打得开又要收得拢。所以,这对于一名专业教师的教学水平和能力,也是一个考验和提升。在案例教学中,教师不光要具备基本的理论能力,调动课堂气氛、驾驭教学进程和引导学生思维的能力也是并重的。《应用中药学》这门课程,理论和概念性的内容占据了课程的85%,在教学过程中,以书本讲书本,就比较枯燥无味,学生的学习热情和积极性就不是很高。同时,这门课程紧贴《中医基础学》相关中医理论,学生还必须在了解一定的中医理论基础上,才能做到知识的融会贯通。所以,根据课程特点,在案例导入上,我们打破先讲解理论知识,再进行实践的教学模式,而是先呈现案例,采用PPT、实物展示、情景呈现、黑板板书、口头讲述等形式向学生讲述或展示案例。例如在讲解泻下药时,大黄和火麻仁,皆能治疗大便不通症状,但是在临床上,大便不通又有寒热虚实之分,理论上大黄是用于实热大便不通,火麻仁用于津血亏虚便秘。因此在临床用药上,需要辨证施治,辨证用药。但是,学生在学了理论后,依然一脸的茫然。这时,我们先导入案例,呈现工作过程中的情景,急诊室来了两患者,一中年男性患者,腹胀腹痛拒按并兼有口干发热症状,究其根源是一直喜食辛辣刺激食物,一周大便不通;一产后哺乳期患者,身体虚弱,腹痛便秘达半月之久。在此案例导入上,可以选取学生来表演患者或是用PPT动画展示工作情景。课堂案例的导入上,我们力争紧贴课堂教学内容,力求精而不滥。最终的目的是让学生们通过案例分析,进一步理解和掌握《应用中药学》课程知识以及对接以后的工作岗位,很好的指导临床用药。 2.3案例分析 在案例教学法的应用中,如果说前面两个环节教师是主角,那么案例分析的主角就是学生了。在这个环节中,我们将课堂交给学生。教师必须从讲解者的角色转换成参与者、协助者的角色,要引导学生把注意力集中到分析问题和解决问题上来,学生由原来单纯听讲、接受“灌输”的被动地位转化为积极参与、发现、探究的主体地位。在案例导入后,老师针对案例进行设问,让学生们针对一个个的案例,自己翻阅教材,查询资料,在课堂上进行自主式的、开放式的分析和讨论,初步掌握理论知识。具体做法是,将班级学生按座位分布每8个人一组,结合教学内容,进行3~5min的自由分析和讨论,大家各抒己见,共同探讨,自己整理归纳。最后,每一小组派一名学生代表到讲台上来,就本组的讨论意见向大家公布。最后,教师在总结同学们所有的讨论结果后,进行讲解,在对案例的讲解中,掌握必要的理论知识。我们发现,学生自己对案例进行讨论分析的过程,既学习了专业知识,又掌握了实践技能。而且培养了他们独立思考能力,加强了分析问题、解决问题的能力。 3案例教学法应用效果 为了检验案例教学法的应用效果,了解学生对案例教学法在《应用中药学》教学中的应用评价,我们组织了两个班90名学生进行问卷调查。从以上评价效果结果可知,案例教学法在《应用中药学》教学课堂上的使用,受欢迎程度还是很高的。学生的认可度也是乐观的。作为主讲教师,也能明显的感受到,在教学中,产生了以下几个方面的效果。一是学生的学习主动性和沟通交流能力加强。二是学生学习兴趣和对专业的认同感明显提高。三是分析问题和解决问题的能力增强。四是对于指导临床合理、安全、有效用药,提供了有力的事实理论依据。《应用中药学》这门课程,教师单方面的知识和理论灌输,是很枯燥乏味的,而且,涉及到很多死记硬背的知识,学生更是提不起兴趣,但是在教学中合理的应用了案例,不仅将该门课程理论知识与临床实践有效地进行了融合,而且也为指导临床安全合理有效用药和培养合格药学技能型人才提供有力保障。总的来说,近几年来,我们将案例教学法应用到《应用中药学》教学中,对提高教学质量和促进教师课堂教学的组织,确实起到了积极的作用。但是,对于案例教学法的实施,我们还需要结合实际,不断探索、完善和提高。 作者:李习平 石继连 罗怀浩 单位:岳阳职业技术学院 湖南中医药大学药学院 中药论文:中药炮制临床医学论文 1常见的炮制方法 在我国的《中国药典》中将炮制的方法归纳为三类:净制法、切制法、炮炙法。净制法主要是为了除去非用药的部位,包括:筛选、挑拣、淘洗;切制法主要包括:浸泡、润、漂、切片、粉碎等方法;炮炙法主要包括:炙、炒、煮、煅、蒸等。 1.1净制法 该方法主要是为了去除药材的非用药的部位和祛除部分的毒性。例如:巴戟天的木质中心具有大量的铅,属于非用药的部位,必须要祛除;麻黄的茎有发汗的作用,而根具有止汗的作用,因此必须要分开使用,确保疗效;蕲蛇的头部因为具有毒腺,因此祛除该蛇的头部,就会消除毒性。 1.2切制法 该方法又称之为水制法,主要是为了更好的调配和炮制,从而提升煎药的质量。常见的方法有:淘、洗、泡、漂、浸、润、水飞等。淘:对附有泥土、砂粒的药材放在清水中进行搅动、搓擦,利用水的浮力,使轻浮的杂物或者是皮壳祛除,例如:王不留行、菟丝子等。浸泡:将经过清水淘洗后的药材放进容器内,使药材中含有的淀粉或者是质地较硬的东西在浸泡之后取出,例如:动物的甲、骨,药材的根茎分离等。漂:利用水的溶出作用,祛除药材的一些杂质或者是部分的毒性、挥发性的物质,缓和药性,降低毒性;例如:附子、川乌、半夏、草乌等。水飞:利用水的悬浮作用,将细粉分离出来的方法;首先将药材研碎并用筛子过筛;然后,在研钵内加上清水进行研磨,漂浮液面的用手捻去;其次,进行悬浮分离:将碾好药末放在缸内,倒入清水搅拌,静止片刻后,取出悬浮于中上部的细粉,将缸底部的粗粉在进行研磨,反复操作,最后将不能悬浮的粗粉祛除;最后,干燥:将水分吸去,放在垫有皮纸的篾器内滤水,再放在太阳下盖子晒干,得到细粉即可。例如:朱砂、炉甘石、雄黄、滑石等。 1.3炮炙法 又称之为火制法,借助外力火堆药材进行加工炮制。该方法使用最为普遍广泛,常见的有:炒、炙、煅、煨等。炒包括清炒和米炒等,使用文火降低药材的毒性,增强疗效。例如:苍耳子,味较辛、苦,性温;有毒。将清洗洁净的苍耳子放入锅内,文火清炒,直到变成焦黄色则可,然后将上面的刺碾去并筛干净。经过清火炒之后,不仅能降低该药的毒性,而且还能改变药性,通鼻窍、止痛、祛风湿等。米炒主要为了矫正药材的臭味,例如:斑蝥,味辛,性热;含有大量的毒素。先将米放入锅内用中火加热,直到米冒烟,再将斑蝥放入锅内混合米一起炒,直到米炒成黄棕色再取出,祛除米、足、头、翅,晾干则行。炙法的方法很多,包括:醋炙法、酒炙法、姜炙法、蜜炙法等。醋炙法:能够将药材引入肝脏,缓和药性;例如:延胡索,味辛、苦,性温;主要归于肝和脾;能行气、活血、止痛等。使用一定量的米醋闷润延胡索,直到延胡索将米醋吸收完全,然后将闷润后的延胡索放入锅内使用文火炒干,取出晾干即可。蜜炙法:益气补脾、止咳润肺,矫正辛臭气味等。例如:甘草,味甘,性平;首先用水稀释蜜,将蜜汁倒入甘草中,闷润搅拌,在放入锅中用文火炒,直至黄色,待不粘手时取出再晾干即可。 2中药炮制的目的 2.1清洁药物确保用量 原有的药材商含有多量的非用药部位,例如:植物的根、茎、叶、花、果等处包含的部分的杂质、泥沙;动物的角、骨等处有残留的血、腐肉等。在使用前清除这些杂质、污垢,清洁了药材,确保了在临床上的使用剂量。 2.2便于制剂和调剂 植物的根、茎、果实等部位经过炮制后可加工成一定规格的饮片,例如:切成块、片、段、丝等,有利于在调剂时分配制和配方。又如:牡蛎、磁石、自然铜、石决明、穿山甲等药物因质地较硬,很难粉碎,不利于调剂和制剂,而且不利于在短时间内煎熬出有效的治疗成分,因此,对这些药材进行炮制,使其药材的质的变脆、变酥,容易粉碎,使有效治疗成分更易于煎熬出。 2.3降低、消除药材的副作用及毒性 一些中药材虽有较好的治疗效果,但是因有副作用或者是存在一定的毒性作用,在临床的使用不安全。因此。各种不同炮制方法,最主要的是为了降低或者是消除药材的副作用或者是毒性。例如:草乌,具有浸、漂、煮、蒸、加辅料等炮制的方法,从而降低该药的毒性。 2.4增强中药的治疗效果 通过适当的炮制方法,可以有效的提高中药材的疗效。第一种,是提高药材的溶出率,使溶出物有利于吸收从而增强疗效;明代的《医宗粹言》中写道:决明子、萝卜子、芥子、苏子、韭子、青箱子,凡药用子者都要通过炒后,煎时方得味出[2]。因为有壳,经过炒之后,皮壳破裂,有效的物质就便于煎出。第二种,药物之间和协同作用能增效,例如:款冬花和紫苑等能有效的化痰止咳,再经过蜜炙后疗效增强。 2.5矫正药味,有利于服用 有些植物类或者是动物类因自身带有腥臭气味,病人很难接受。为了方便患者服用,因此,使用各种方法,如:酒炙乌梢蛇、醋炙乳香等。 2.6利于保存药效和储存 经过炮制加工,避免药材的变质腐烂,非常利于储存。例如:动物类的药材经过加热处理之后,可杀死虫卵,防止孵化等;植物类的经过加热之后,防止种子的萌芽变质,利于保存。 3中药炮制对疗效的影响 3.1使有效的成分稳定以提升疗效 对于某些含有苷类的药材,因为这些药材含有一种酶,在一定的湿度和温度下容易受到酶的作用而造成分解。因此必须要通过特殊的炮制方法时酶的活性受到抑制或者是破坏,从而防止苷类水解失效。例如:黄芩,在遇到凉水之后由黄色变成绿色,是因为黄芩苷和黄芩酶在一定的温度下相遇被酶分解成黄芩素,在空气中久置被氧化变成绿色,使抗菌力下降;对黄芩进行蒸煮法炮制,祛除黄芩内的酶而保苷,达到用药的要求。又如槐花,若放置过久使芸香苷被酶分解。降低了止血、凉血的效果;经炒制过后,酶被破坏,稳定了作用,疗效提升。 3.2加工改变成分起到新的疗效 部分药材在经过加工炮制过后使原有的成分改变了,有了新的疗效。例如:山楂,常用于健胃消食、活血化瘀;但因其味较酸,食之过久会伤筋损齿;经过炒焦之后使有机酸被破坏,从而产生苦味降低了酸味,不仅可以长久服用,还具有止泻的功效;加之炒焦后的焦香味还能健脾醒脾。再如,何首乌,生泻熟补;莱菔子,生升熟降等。 3.3添加辅料以提升疗效 辅料本身具有不同的归经合性味,因为与药物进行炮制要么起到协同的增效作用,要么利用二者之间的拮抗作用来消除其副作用,从而改变药效的性、味、归经以及升降浮沉,扩大药物的使用范围,增强疗效。例如:酒炒当归、川穹能使温经活血的作用增强;醋炙柴胡能够这增强疏肝止痛的功效;蜜炙紫苑、白部使润肺止咳的功效增强等。 3.4降低或者消除毒性以增强疗效 一些药材虽有较好的疗效,但是却具有较强的副作用或者是毒性,若不经炮制服用,反而会导致人体的损伤。例如:巴豆,内含35%~38%的巴豆油,巴豆油既是峻下药又是毒药,因此,要适度的控制其脂肪油的成分含量,但不能完全的消除。又如附子,一种毒性较大的药物,含有多种生物碱,并且还含有附子磷脂酸钙13-谷甾醇、消旋去甲基乌药碱等,经加热之后,是原有的剧毒生物碱-乌头碱被水解,生成了毒性较低的乌头原碱。 4结语 总之,中药的炮制与临床疗效的及影响是密切相关的,通过不同的炮制方式,能改变原药材的性味、归经等,使之在临床的上使用扩大、疗效增强。 中药论文:中药治疗膝关节滑膜炎临床医学论文 1、临床资料 1.1一般资料 全部50例病人为本院2005年3月到2008年11月期间住院手术病人。男28例,女22例。年龄最小26岁,最大68岁,左膝16例,右膝34例。病程最长22年,最短9月。 1.2症状体征 所以患者均有不同程度的患膝肿胀疼痛,部分患者关节僵硬、肌肉萎缩。22例病人X线提示有不同程度的骨赘形成,关节间隙变窄或关节周围骨质疏松。 2、治疗方法 2.1关节镜下治疗术 无菌手术常规准备,持续硬膜外麻醉。麻醉生效后,常规入路进关节镜及器械,按顺序依次探查髌上囊、内外侧间沟、髌股关节和髁间窝,在多部位取滑膜组织送病检,同时将一些增生无功能的滑膜组织给予刨刀切除,清理。[1]最后用生理盐水冲洗关节腔,直到引流液体清亮为止。术后第2天进行膝关节及股四头肌功能锻炼。 2.2中药外用熏蒸 术后切口愈合后开始中药外用熏蒸治疗。采用自拟的通经活络汤:独活30g、防风15克、乳没各20g、木瓜30g、牛膝30g、杜仲30g、伸筋草30g、透骨草30g、忍冬藤20克、红花15克。煎煮好后,乘热熏蒸患部,每日3次,每次15min,7d为1疗程。 2.3内服中药 术后第2d开始内服壮骨去瘀汤:杜仲15g、五加皮20g、狗脊20g、熟地20g、山萸肉20g、木瓜20g、威灵仙15g、川牛膝20g、秦艽20克、鸡血藤20克、乳香10g、没药10g、红花10、赤白芍各20克。辨证为湿热,上方加黄柏10克、苍术10克、苡仁20克、忍冬藤30克、地龙10克;辨证为寒湿,上方加附子10克、桂枝10克、独活20克、麻黄10克。 3、结果 本组50例中,无一例感染,均得到随访,随访时间4—30个月,平均20个月。根据病检和相关检查,50例中,创伤性滑膜炎25例,骨性关节炎15例,化脓性关节炎4例,痛风性关节炎3例,滑膜结核2例,色素绒毛结节性滑膜炎1例。疗效评定按HSS膝关节功能评分标准,[2]临床疗效按优 85分,良70~84分,中60~69分,差 50分评定。本组优37例(74%),良7例(14%),中6例(12%),差0例,总有效率100%。 4、讨论 肾主骨肝主筋。“肾主骨”,肾充养骨骼。《素问。六节脏象论方》说:“脊者....其充在骨。”骨骼起支持人体的作用,为人身之支架。骨之所以能起这样的作用,依赖於骨髓的营养。骨髓由肾精所化生,《素问.阴阳应象大论》指出“肾生骨髓”髓藏於骨腔之中,以充养骨骼,所谓“肾充则髓实”。而髓的生成,为“肾主骨”提供了物质基础。肾主骨和髓的生长发育,与骨的功能有关。肾藏精,精生骨髓,骨髓充实,骨骼强壮,运动捷健。肾的精气盛衰,直接影响骨骼的生长、营养、功能等,故称之。《素问•阴阳应象大论》:“肾主骨髓。”肝主筋,出《灵枢•九针论》。肝主全身筋膜,与肢体运动有关。肝之气血充盛,筋膜得其所养,则筋力强健,运动灵活。《素问•痿论》:“肝主身之筋膜。”《素问•六节脏象论》:“肝者……其充在筋。”《素问•经脉别论》:“食气入胃,散精于肝。之合为筋。《素问•五脏生成》:“肝之合筋也,其荣爪也。”筋膜有赖肝之精气濡养,肝之气血充足则筋力强健,肢体关节屈伸有力而灵活;肝之气血亏虚则筋力衰惫,肢体关节屈伸困难。故凡骨科疾病多与肝肾有关。本病属于中医的“痹症”。[3]痹症与外感风寒湿热之邪和人体正气不足有关。风寒湿等邪气,在人体卫气虚弱时容易侵入人体而致病。汗出当风、坐卧湿地、涉水冒雨等,均可使风寒湿等邪气侵入机体经络,留于关节,导致经脉气血闭阻不同,不通则痛,正如《素问•痹论》所说:“风寒湿三气杂至,合而为痹.”根据感受邪气的相对轻重,常分为行痹、痛痹、着痹。本病多为本虚标实,本虚为肝肾亏虚,筋骨失养,标实为寒湿、湿热痹阻,日久成瘀,阻塞经络。[4]外用方中独活、防风、乳没、木瓜、牛膝、杜仲、伸筋草、透骨草、忍冬藤、红花,祛风通络,化瘀止痛;内服方熟地、山萸肉、鸡血藤、芍药、杜仲,养肝肾生精益髓;五加皮、狗脊、秦艽,强筋骨祛风湿;木瓜、威灵仙、乳没、红花、赤芍,舒筋活络化瘀止痛;川牛膝引诸药直达病所。辨证为湿热者,加黄柏、苍术、苡仁、忍冬藤、地龙,清利湿热;辨证为寒湿者,上方加附子、桂枝、独活、麻黄,祛湿散寒止痛。滑膜主要分布关节周围。于关节腔相通,分泌润滑液润滑关节。在受各种病因(如骨质增生、关节炎、关节结核、风湿病等和创伤性外伤、骨伤、关节内损伤、周围软组织损伤、手术等)刺激或直接刺激滑膜损伤产生炎症反应,而滑膜对炎症的刺激的反应是分泌渗液。产生疼痛,严格地讲,只要关节内有渗出积液,就证明滑膜炎症存在,其主要表现关节充血肿胀,疼痛,渗出增多,关节积液,活动下蹲困难,功能受限。滑膜炎是由于微循环不畅造成的无菌性炎症,主要症状是产生积液,关节滑膜是包绕在关节周围的一层膜性组织,它不仅是一层保护关节的组织,而且还会产生关节液,为关节的活动提供"润滑液"。关节液的产生和吸收是一个"动态平衡",当出现对关节液的重吸收障碍时,由于关节液的产生和吸收动态平衡被打破,关节液的产生大于重吸收,便会出现"关节积水"。膝关节是全身关节中滑膜最多的关节,故滑膜炎以膝为多见。当膝关节直接受到暴力打击,长期负重慢性劳损,间接膝关节扭伤、手术过程中的损伤,剧烈体育活动或超强度训练,不正确的习惯动作,关节本身退变,膝关节反张,甚至穿鞋不当均可引起创伤滑膜遭受损伤、滑膜充血、肿胀,滑膜细胞活跃产生大量积液,其中含有血浆、白细胞、吞噬细胞等。正常关节滑液为碱性液体,由于损伤后渗出增多,关节内酸性产物堆积,滑液变为酸性,促使纤维素沉淀,如不及时清除积液,则关节滑膜长期炎症刺激反应,促使滑膜逐渐增厚,且有纤维机化,引起粘连,影响关节正常活动。滑膜细胞分泌液体,可以润滑和滋养关节,机体运动时膝关节所产生的热能全赖于滑膜液体及其血液循环而得以散发。当关节受外在性和内在性因素影响时,滑膜发生反应,引起充血或水肿,并且渗出液体,表现为关节肿胀,痛疼,功能受障碍。 多数膝关节滑膜炎,是在上述各种膝关节损伤等情况下并发的,但也可以单独发病或继发于膝关节骨关节炎,后者多为老年人。在青壮年人多有急性膝关节外伤史,伤后膝关节开始发生轻度水肿、疼痛、活动受限及跛行。通常在伤后6---8小时出现滑膜反应性积液,膝关节明显肿胀、发热,不敢活动。检查发现膝关节屈伸活动受限,下蹲困难并伴有疼痛,关节周围可有局限性压疼点,浮髌试验阳性。慢性损伤性滑膜,可能无明显外伤史,主要表现膝关节发软及活动受限,肿胀持续不退,不敢下蹲。活动增多时加重,休息后减轻。久病者,可扪到膝关节囊肥厚感。关节镜是一种观察关节内部结构的直径5mm左右的棒状光学器械,是用于诊治关节疾患的内窥镜。该器械从1970年开始推广应用。关节镜在一根细管的端部装有一个透镜,将细管插入关节内部,关节内部的结构便会在监视器上显示出来。因此,可以直接观察到关节内部的结构。通过在皮肤上建立约0.8mm~1.0cm微小切口,将关节镜放入关节内,并在其后方接驳摄像和显示设备,可直接观察关节内形态和病变,并通过使用特殊器械,对关节内疾病进行治疗,从而避免许多关节切开手术。关节镜不仅用于疾病的诊断,如色素绒毛结节性滑膜炎具有特征性,滑膜病变呈黄褐色,增生呈绒毛状或者绒球状,弥漫性或者局限性增生[5];创伤性滑膜炎关节镜下可见,滑膜充血,片状淤血[6];骨性关节炎关节镜下可见滑膜增生、粘连,轮廓不清[7];化脓性关节炎关节镜下可见滑膜肥厚,有灰黄色脓苔、坏死物[8];痛风性关节炎关节镜下可见滑膜充血增生,绒毛粗细不均,有晶体沉着,关节软骨苔藓样变;滑膜结核关节镜下可见滑膜充血肿胀,绒毛增生,有干酪样坏死。而且已经广泛用于关节疾病的治疗,如本组治疗中在关节镜下可以切除病变滑膜,并可进行关节腔冲洗。关节镜可以看到关节内几乎所有的部位,比切开关节看的更全面,由于图像经过放大,因而看的更准确。应用关节镜的优点:切口小,美观,可避免晚期因关节表面和运动部位的瘢痕而引起的刺激症状;微创手术,痛苦小,术后反应较小,患者易于接受;术后早期即可活动和使用肢体,避免长期卧床并发症,减少护理人员和费用;并发症相对较少;基本不影响关节周围肌肉结构,术后可早期进行功能锻炼,防止关节长期固定引起的废用和并发症;可以在近乎生理环境下对关节内病变进行观察和检查,有“把眼睛和手指放入关节内”之称,可对关节进行动力性检查,提高了诊断能力,某些疾病如滑膜皱襞综合征,是通过关节镜才确立的;关节镜可施行以往开放性手术难以完成的手术,如半月板部分切除术等。 关节镜下切除病变滑膜,配合中药养肝肾生精益髓,强筋骨祛风湿,舒筋活络化瘀止痛,共同治疗膝关节滑膜炎,痛苦小,恢复快,疗效确切,所以值得推广。 中药论文:基于名词术语规范化的中药学论文 1“辛温解表”的渊源及内涵 1.1“辛温解表”的渊源 “辛温解表”法是用辛温气味的发表药物以发散风寒、开通腠理、解除表邪的一种方法。“辛温解表”法来源已久,早在《内经》中早已提出发汗法是治疗表证的主要治疗方法。正如《素问•阴阳应象大论》所说:“其在表者,汗而发之。”东汉张仲景的《伤寒论》中治疗伤寒邪在太阳的表证时,所用的麻黄汤、桂枝汤等皆属“辛温解表”法之例,此为“辛温解表”之渊源。 1.2“辛温解表”的内涵 按照《内经》理论,辛之气味为阳中之阳。辛味药具有开通气机或开宣郁结的作用,在叶天士处方中多表述为“开气”、“开郁”、“开肺气”、“开气分”或“开上焦”。辛归于肺,肺气被郁遏时应当用“辛”去适当升散,鼓舞阳气,以抵抗秋杀之势,再佐以温之药性,以温经通脉,共达辛温解表之功。“辛温解表”法是治疗风寒表证常用之法。《内经》云:“风寒所袭而成的表证,以辛散之,以温发之。”其代表方是麻黄汤、桂枝汤。 2“辛温解表”法的功效分析 常用辛温解表药物有麻黄、桂枝、紫苏、荆芥、羌活、防风、白芷、细辛、藁本等。“辛温解表”法的具体应用是以辛、温的药物,发散风寒、解除表邪的方法。其功效有诸多方面,以下就几方面对其功效作一浅析。 2.1辛温散寒 外感寒邪在表,症见恶寒,发热,头痛,身痛,无汗,或咳喘,脉浮紧,舌苔白。外感风寒重证,应重用麻黄温散。寒去化热后,加生石膏辛凉清热。以麻黄汤为基本方剂。 2.2辛温解肌 外感风寒,症见发热,恶风,头痛,有汗,或鼻鸣,干呕。舌质淡,苔白薄润,脉浮缓。头痛、发烧、恶风、汗出、脉浮缓为外感风邪,营卫不和,肺气失宣所致。用桂枝汤加杏仁,辛温解肌,并宣肺气,诸症好转后再用葱豉汤轻宣外邪,加生姜,白蔻仁末止呕,细辛散肺寒邪。 2.3解表化饮 外感寒邪,内伏痰饮。症见恶寒,发热,头痛,咳嗽,气喘,痰多色白如泡沫,胸闷,白腻苔,脉浮紧。此病属外感风寒,内蓄痰饮,肺气不降。用小青龙汤加味,外散风寒,内除痰饮。 2.4和解透表 太阳少阴兼病。症见寒热往来,头痛,身痛,有汗,心烦欲呕,不思饮食,脉浮弦。头痛、身痛、无汗为太阳经病;寒热往来,胸胁苦闷为少阳经病;心烦口渴脉洪为阳明经病,用药以小柴胡汤加味,和解透邪,兼清明阳,故能取效。 3历代医家运用“辛温解表”法方剂举例 “辛温解表”法主治外感风寒表证。代表方剂有麻黄汤、桂枝汤、香苏散等。若有兼证,可随证加减,灵活配伍。 3.1麻黄汤 麻黄汤出自《伤寒论》,由麻黄、桂枝、杏仁、甘草四味药组成。《伤寒论•辨太阳病脉证并治》云:“太阳病,头痛发热,身疼腰痛,骨节疼痛,恶风,无汗而喘者,麻黄汤主之。”主治外感风寒表实证。方中麻黄苦辛性温,归肺与膀胱经,善开腠发汗,祛在表之风寒,宣肺平喘,开闭郁之肺气。桂枝解肌发表、温通经脉,既助麻黄解表,使发汗之力倍增,又畅行营阴,使疼痛之症得解。杏仁降利肺气,与麻黄相伍,一宣一降,以恢复肺气之宣降,加强宣肺平喘之功。炙甘草既能调和麻、杏之宣降,又能缓和麻、桂相合之峻烈,使汗出不致过猛而耗伤正气。四药配伍,表寒得散,营卫得通,肺气得宣,则诸症可愈。适用于恶寒发热,头身疼痛,无汗而喘,舌苔薄白,脉浮紧等症。 3.2香苏散 香苏散首载于宋代《太平惠民和剂局方》。香苏散由香附、紫苏叶、炙甘草、陈皮四味药组成,药性平和,但略显温性。主治外感风寒,内兼气滞之证,既能解表散寒,又能理气和胃。方中苏叶发汗解表、行气和胃,香附理气解郁,陈皮行气健胃,相配有解表宽中、舒畅气机的作用,甘草益气和胃、调和诸药,少佐生姜、大枣内调脾胃、外和肌表。诸药配伍有发汗解表、理气和中的作用,是治疗外感风寒,内有气滞的良方。适应于外感风寒,气机内滞,恶寒发热,头痛无汗,胸脘痞闷,苔薄白,脉浮等症。 3.3新加香薷饮 新加香薷饮出自《温病条辨•上焦篇•暑温》,系吴鞠通从《和剂局方》香薷散加减化裁而成。新加香薷饮由香薷、银花、鲜扁豆花、厚朴、连翘组成。本方为暑湿内蕴,寒邪束表,暑湿寒三气兼感,卫气同病而设。夏月先受暑湿,复感寒邪侵犯肌表,或客寒包火之证,用此方治之。方中香薷辛温香窜,外能发汗解表、疏散寒邪,内能化湿和中,一物兼祛寒湿二邪;厚朴苦温燥湿、理气和中;银花、连翘辛凉透达、清热涤暑,扁豆花芳香清化、解散暑邪。综之为疏表散寒、涤暑化湿、表里共治之剂。适用于夏季感受暑邪,头痛发热,恶寒无汗,心烦口渴,面赤,胸闷,纳呆等症。 4辛温解表”法的现代应用举例 4.1“辛温解表”法治疗荨麻疹 桂枝汤为《伤寒论》第一方,由桂枝、芍药、甘草、大枣、生姜组成,具有解肌祛风、调和营卫之功,用于治疗太阳中风表虚证或杂病营卫不和自汗证。肺主气,司宣发,外合皮毛,皮肤与肺关系密切,皮肤必须依赖肺气的温煦才能润泽,故将该方灵活加减运用于荨麻疹的治疗中。荨麻疹是一种过敏性疾病,以风团此起彼伏,发作急速,皮疹消退后不留痕为特点,中医认为无风不作痒,故祛风解表为其主要治则之一。临床表现为:突然发病始觉瘙痒,迅即出现扁平隆起风团,大小不等,形态不一,肤色潮红、瓷白或无变化;无定时,持续时间长短不一,搔抓后随即起条索状疹块,消退不留痕迹,甚则剧痒。部分伴有恶心、呕吐、咽喉不利,甚至胸闷气憋、腹痛、腹泻等全身症状。运用桂枝汤随证加减,治疗荨麻疹疗效颇佳。处方为:桂枝10g,白芍10g,炙甘草6g,生姜6g,大枣15g。水煎服。剧痒难忍者加枳壳10g,风团暗红加当归10g。桂枝辛温具有扩张毛细血管消除水肿的药理作用,白芍具有凉血活血的作用,意在“治风先治血,血行风自灭”,生姜之辛助桂枝之效。炙甘草、大枣调和诸药,相得宜彰。 4.2“辛温解表”法治疗角膜炎 目为面部空窍,居上焦之巅,而外露体表,为脏腑经络之叶,外易受六淫时邪侵袭。因寒致病,证候非一,临床辨证当分表里,寒热虚实。眼病表、寒证,除与内科相同之外,尚有不同之处。如:眼脸紫肿,泪出清稀,白睛紫滞或淡红,黑睛生翳色白。表寒者,法当辛温解表、退赤祛翳。角膜炎习惯从眼炎症属火热治疗,多从泻火通腑。前贤在论及目疾之治则多以火立治。然而《眼科奇书》中论及外障皆生于寒,且在临床外障因于寒而引起者并不鲜见。细察其因,概因六淫之邪皆可患目窍,非独风火。对于寒邪为患所致的外障眼病,非辛温解表不能祛其邪。故眼睑浮肿,沙涩难开,鼻塞声重,涕泪交流,头痛连项,白睛红赤,黑睛中央是条状白色混浊,见有分枝,瞳仁紧小,舌质淡,苔白润,脉浮紧者证属:伤寒愈后,余邪不散,上走空窍。拟以辛温解表法治疗。治之以八味大发散:麻黄6g,细辛3g,藁本5g,蔓荆子10g,羌活5g,防风6g,川芎4g,白芷6g。水煎服。其中麻黄辛温散寒,蔓荆子疏风清热,羌活、防风、藁本、细辛散寒解表、疏风胜湿。诸药合用,功能推陈磨翳、解散风寒。 4.3“辛温解表”法治疗过敏性鼻炎 过敏性鼻炎是一种吸入外界过敏性抗原而引起鼻痒打喷嚏、流清涕为主要临床表现的一种疾病,该病发病迅速,常因接触花粉、尘螨等致敏物质而发病,环境温度变化也可诱发。以鼻痒、连续喷嚏、鼻塞、流大量水样清涕为主要临床表现,或伴有眼结膜、咽喉部、外耳道发痒。发病时患者鼻黏膜明显肿胀,粘液分泌极度旺盛,显微镜下可见杯状细胞数量增多,上皮与基底膜明显水肿并有大量嗜酸细胞浸润,有的患者在眼结膜、咽后壁等处也可有类似的病理变化。运用辛温解表通窍法治疗过敏性鼻炎。以处方:麻黄15g,细辛15g,防风15g,白芷15g,桂枝10g,川芎10g,苍耳子10g,辛夷花10g,葱白3个,甘草5g。以上诸药共为1剂,水煎分3次温服治疗。方中麻黄、桂枝、防风、葱白辛温散寒解表;辛夷花、苍耳子、白芷、细辛散风寒、通鼻窍;川芎引药上行,甘草调和诸药。诸药合用共奏辛温解表通窍之功。 5“辛温解表”的现代研究 辛温解表药作为中医临床治疗表证的主要药物,其发散表邪之功效与其发汗、抗病原微生物、抗炎、解热、镇痛等药理作用有关。化学研究表明该类药物多数含有挥发油,挥发油具有发汗、解热、镇痛、抗菌、抗炎、利尿等作用,且能扩张周围小血管改善微循环。辛温解表药中有的药物通过兴奋汗腺组织的M-胆碱受体,增强汗腺上皮细胞的分泌活动,促使汗腺分泌,如麻黄等;有的通过兴奋中枢神经系统,使皮肤毛细血管扩张而发汗,如薄荷等;大部分辛温解表药则通过改善体表血循环,扩张末梢血管而发汗,如桂枝、生姜等。辛温解表药的体外抗菌实验表明:麻黄挥发油、桂枝、辛夷挥发油等对流感病毒有抑制作用;麻黄汤、桂枝汤对呼吸道合胞体病毒的增殖,腺病毒3、7型,肠道孤儿病毒(ECHO11)均有不同程度的抑制作用。麻黄挥发油乳剂对人工发热的兔具有解热作用,麻黄挥发油及萜松醇对正常小鼠体温有降温作用,麻黄生物碱、挥发油、非生物碱组分均具有解热作用,是其发挥解热作用的物质基础。细辛挥发油具有抗炎作用,其机制为抑制炎症介质的释放,显著降低炎症组织及其渗出液中组胺含量,对抗组胺或PGE引起的毛细血管通透性增加;抑制白细胞游走;增强肾上腺皮质功能,有促肾上腺皮质激素样作用。荆芥挥发油急性给药对角叉菜胶所致的大鼠急性胸膜炎炎性反应具有良好的对抗作用,其机制与抑制花生四烯酸代谢产物生成、抗氧化及降低炎症细胞因子含量有关。桂枝挥发油对二甲苯所致小鼠的耳廓肿胀、醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性亢进和角叉菜胶致大鼠足肿胀均有显著的拮抗作用,对LPS致大鼠急性肺炎模型外周血白细胞总数、淋巴细胞百分数、淋巴细胞计数亦有显著抑制作用。桂枝挥发油和桂皮醛外对流感病毒感染的MDCK细胞具有较好保护作用,此外桂皮醛对病毒感染小鼠具有较好的保护作用,能降低病毒感染小鼠的肺指数,减轻其肺组织病理形态的损害。 6结语 综上所述,“辛温解表”既是中药中一类药物功效的体现,也是中药在临床上常用的一种治疗疾病的方法。当风寒之邪外袭肌表,使卫阳被遏制,腠理闭塞不开,营阴郁滞,经脉不通时,以辛温解表药物的辛温之性,发散风寒,解卫气之郁闭,温通经络,通调营卫。解除表邪,则诸症可愈。若有兼证,配伍其他药物,或祛湿,或祛风,或理气,或化饮等。皆为治疗风寒所袭而成表证的常用之法。然而无论身受哪种时邪的邪气,所患的表证,在发病初期都有恶寒的表现,此谓“有一分恶寒,便有一分表证”。故在治疗上都离不开辛温解表之法。在历代医家常用辛温解表方剂的应用中多有体现。此法在现代临床上治疗风寒袭表所引起的一些疾病中也多有应用。辛温解表药物功效大多与其发汗、抗病原微生物、抗炎、解热、镇痛等药理作用相关。“辛温解表”法在中药临床应用中十分广泛。此名词术语的规范化对于指导临床合理用药,增加临床疗效、减少不良反应具有一定意义。本文从中药的功效、传统临床应用、现代临床应用、现代基础研究等方面对“辛温解表”的内涵进行了初步的界定,望能有助于临床中药学名词术语的规范研究。 作者:田长江 包·照日格图 庄馨瑛 却翎 刘晓梅 曾婷婷 单位:云南中医学院中药学院 中药论文:教学示范中心中药学论文 1中药学类实验教学示范中心的建设目标 江西中医药大学按照国家实验教学示范中心的建设标准和本校“以中医药为主体,多学科协调发展,产学研结合特色鲜明的中医药大学”的办学目标,致力于培养适应社会进步和中医药事业发展需要、具有市场竞争力的实践型、创新型、创业型人才。学校坚持以学生为本,以先进的教育思想为指导,完善中心硬件平台、加快软件建设、改进管理模式,建设高水平的实验教学队伍,大力推进实验教学内容、方法和手段的改革,积极探索新的人才培养的模式、方法和手段,建立了一套系统的、适应于中药学类专门人才培养需求的实验实践教学体系。学校努力把该中心建设成为实验设施完善、实验装备精良、实验教材先进、教学体系多维、教学队伍合理的具有鲜明中医药特色的部级实验教学示范中心,成为真正培养创新型、创业型和应用型中药学人才的示范基地。 2多维立体实验实践教学平台的构建 以基础实验室、开放实验室、创新实验班和实训实践平台为依托,构建多维立体的实验实践教学平台,凸显对学生实践能力的培养,切实加强实验教学与科学研究、实验教学与中药产业的结合,及时将科研成果转化为实验教学资源,促进理论教学、实验教学、科学研究和中药产业实践的良性互动,使培养的学生中药学实践能力更强,更加适应社会和行业对人才培养的需求。中心实验室除了本科教学实验室外,还建有包括中药新型给药系统实验室,中药制剂制造应用基础实验室,中药活性物质基础、质量控制实验室,以及建设中的中药传统炮制实训室、中药制剂成品检验实训室、药物合成中间体平台、新药筛选实验室等具有中医药学特色的实验(实训)室,能满足中药学类学生实验实训的所有需求。学校还有国家固体制剂工程制造中心、现代中药制剂教育部重点实验室、民族药与中药种质资源研究中心、中药标本馆、药用植物园(神农园)等,可充分满足中药学类专业学生的校内实践实习。中心实验实践教学平台构建如下4个平台。 2.1基础实验教学平台———深化基础模块 按课程归属分类,将基础实验教学平台分为基础化学类、专业化学类、药理类、资源环境类和制药类教学板块,并分别下设功能实验室。基础实验教学平台与理论课程紧密联系,通过归类整合,促进学生知识、能力、思维和素质的全面协调和可持续发展。基础实验教学平台除上述5个板块之外,还具有以下特色教学系统和实验室。 (1)实验示教系统。承担各实验教学项目,实现学生与教师之间的互动,为学生和教师提供实验操作的查阅、结果分析等服务,成为具有较大容纳能力的现代化实验教学场所。 (2)化学类虚拟教学系统。包括无机化学、物理化学、有机化学、分析化学和仪器分析虚拟实验室等。可以通过虚拟实验扩充实验项目,让学生先进行虚拟实验练习,再由教师指导学生进行实际操作,可有效提高实验效率。 (3)显微数码互动实验室。通过升级改造现有显微数码互动实验室,更利于资源环境类实验教学指导教师进行微观实验的演示、示范、指导,解决学生实验中遇到的困难和存在的问题。增加课堂上师生的交流,调动学生的实验兴趣。显微数码互动实验室具有实时监控功能、屏幕控制功能、示范教学功能、师生交流功能、作业下发及批改功能、屏幕录制和课件制作功能、彩信交流功能、拍照功能和自动开启功能等。 2.2实训平台———实训拓展模块 近年来,中医药专业就业的竞争压力增大,对中医药类专业的毕业生提出了更高要求。中药学类专业是实践性很强的专业,课程进行过程中和实习前的实训训练显得尤为重要,这是中药学类学生本科教学中必不可缺的实践环节,对于构建中药学类学生完善的专业知识结构具有重要的指导意义。中药学类学生课外实训基地包括中药标本馆、药用植物园、传统中药炮制实训室等。通过实训,使学生深入了解中医药专业相关知识,充实其专业结构和文化背景。中药标本馆由中药综合展厅和药用植物标本室组成。其中中药综合展厅由原药材展区和饮片展区组成:原药材展区包括经典生药、国际生药、名贵药材、江西特产药材及国家科技攻关项目的中药研究专题标本;饮片展区展示了临床常用饮片和闻名遐迩的江西“樟树帮”、“建昌帮”等特色炮制流派的中药饮片。药用植物园将各种中医药文化景观点缀园中,已逐步成为将生态与人文结合、专业实践与校园景观结合的重要基地,为中药学类学生课外见习和实习实训提供平台。传统中药炮制实训室强调传统中药制药实训,具有独特的意义。它在传承“樟树帮”、“建昌帮”两大江西中药炮制流派特色的基础上,以从传统炮制加工实训到临床饮片模拟应用的实践,来构建中医药类学生完整专业知识的“形象教学”平台。通过传统实训拓展,将进一步提升江西省传统的中药制药的传承水平,培养能够传承传统中药制药文化和技艺的中药学人才。 2.3实践平台———创新能力培育 实践平台是进行产学研结合培养中药学类学生的重要平台。我校现有的实践平台主要包括:国家发改委批准的中药固体制剂制造技术国家工程研究中心、现代中药制剂教育部重点实验室、江西省民族药及中药种质资源工程技术研究中心、江西省现代中药制剂及质量控制重点实验室、药物合成中间体平台和新药筛选平台。中药固体制剂制造技术国家工程研究中心以中药固体制剂技术为主要研究方向,集成相关领域的先进技术,建立了中药提取纯化、固体制剂、质量控制、药效及安全性评价、制药工程等技术平台;现代中药制剂教育部重点实验室定位于基础研究,已形成“产学研”结合模式圈,实现从处方筛选、药材粉碎、提取、浓缩、分离纯化、制剂成型、检测等一整套制剂制备过程,保证了中药制剂质量、安全。实践平台为培养中药学类学生的创新能力、科研参与能力和产学研合作能力奠定了基础。在现有实践平台基础上,中心拟再建设药物合成中间体平台和新药筛选平台,并将着重从中药和天然药物中进行挖掘,开辟中药新药研发的新思路,进一步提升学生的创新和思维能力。 2.4创新实验班———能力强化模块 创新实验班一直是我校独具特色的培养创新创业及应用型中药学人才的培养模式,其中“中药科研实践班”已开办10年,“药学摇篮班”也已开办3年。中药科研实践班实行专业学习+科研实践的双重培养机制,采取分散与集中相结合的学习模式,形成了高素质复合型中药人才培养的“121”模式。“121”的含义分别是:“1”———学生入学后第一、第四学期基础课程一个完整学习阶段;“2”———学生在校期间2次较长时间的集中实践训练,分别是大学第五个学期的集中科研实践阶段与大学第八学期的毕业实习阶段;“1”———学生在大学第六、七个学期的专业课程一个完整学习阶段。通过综合应用型实验、设计创新型实验、各类学科竞赛和专业课题培训等提高学生的自学能力、思维能力和学术素养。药学摇篮班是创新实验的另一个代表,采取由浅入深、分段培养,以培养学生文献检索技能、基本实验技能、独立实验设计和专业志趣为目标。中心拟继续开展类似创新实验班的工作,并将实验班模式逐步推广到其他教学班级,以培养更多的具有创新能力、创新思维和创新意识的中药学类人才。 3深入探索改革实验教学方法 中心强调深入进行综合性和研究性实验教学内容和教学方法的改革,探索培养建设创新型国家所需的高素质人才的途径;强调对外学习和交流,完善实验教学体系,深化实验教学内容、方法和管理模式的改革,改革实验教学成绩的考核办法,建立完善的实验教学评价体系,使实验教学中心在教学、管理、设施和环境等各个方面达到更高水平,更加有利于中药学人才培养。 (1)推进分层次教学。中心采用分层次实验教学,由易到难,由浅入深。在基础、拓展模块中,设置了必做实验和选做实验,为学生营造自主、宽松的实验氛围;在创新、强化模块中,给学生提供综合设计与研究创新的实验机会,鼓励学生自主选题、大胆创新,提高综合设计能力。 (2)采用现代教育技术手段。中心将在各实验室配备多媒体投影设备,条件具备的实验课开发电子多媒体课件,实现多媒体教学。中心将通过自建的实验教学中控平台,收集和开发各种实验教学资源,便于学生自主学习、实验和设计;教师可以通过网络与学生交流,了解学生实验的情况,实现实验教学的网络化管理。 (3)实现产学研结合最大化。鼓励教师将科研成果转化为实验项目,促进实验教学与中药学行业的有机结合。 (4)实施开放实验教学。通过实验室开放运行管理模式,在时间、空间和内容上对学生实行全方位开放,促进学生自主学习,自主实践。 (5)鼓励虚实结合的实验模式。逐步改变实验室单一的课内实验教学模式,根据不同层次、不同内容的实验,设置虚实结合实验。对于验证性或演示性实验,直接在课内完成,有些实验则直接在课内通过计算机仿真来达到验证和演示的目的。 (6)创新实验教学方法。对于基础模块的学习,主要采用教师现场授课与指导的常规教学方法;对于拓展模块,一般采用教师指导下的学生合作式、互动式的学习与实验教学方法,师生之间、学生之间相互讨论,强调启发式实验教学;对于创新和能力强化模块,则采用教师引导,学生自主式、合作式、研究式学习与实践的教学方法,强调学生独立解决问题能力、团队合作精神和创新意识的培养。 4建设高素质的实验教学队伍 (1)培养制度。中心注重对教师、尤其是青年教师的培养。目前,学校建立了委托培养攻读博士学位等相关制度,每年划拨专项经费用于学术骨干和青年教师的培养;制定了高层次人才引进暂行办法、委托或定向培养博士研究生管理办法等系列管理制度。中心依托学校相关制度,对实验教学人员进行培养,注重提升中心实验教学人员的整体素质和水平。 (2)培养举措。鼓励教师赴国内外著名高校进行访问学习,鼓励教师参与各级、各类学术交流,积极组织青年教师参加全国性学术会议;资助青年教师承担实验教学改革相关课题的研究,使他们在提高科研水平的同时,也促进实验教学水平的提升。 5运行机制 5.1管理制度 中心实行校、院两级管理。学校高度重视实验室建设、实验教学与管理,出台了专门的文件,制定了相应的规章制度,以推进实验教学、实验室建设的规范化管理,并对教改研究项目提供经费支持,所有设备采购由学校审批。中心挂靠药学院,负责建立教学体系,安排实验教学和管理维护实验室。中心实行教管适度分离的实验教学和仪器设备管理机制。中心结合自身特点,制定了相关的管理制度,主要包括实验室管理制度、仪器设备管理制度和实验教学管理制度,在完备的制度下进行有效管理,可确保中心各项工作的顺利运行。 5.2运行措施 (1)不同层次实验教学活动。不同层次的实验课程采用不同的开放形式。与理论教学密切相关的基础实验和综合性实验要求本科生全修;对于开放性实验、中药科研实践、药学摇篮实践和毕业实践,则采取双向选择的方式,指导教师提供多方位指导、学生通过网络选题,使学生接触相对完整的科研过程,选题—文献查阅—课题设计—实验准备—实验过程—实验分析—实验论文撰写的全过程均由学生在教师指导下独立完成。实验技术人员提供实验室全天开放及其他条件保障。 (2)课外开放实验活动。作为开放性实验、中药科研实践、药学摇篮实践和毕业实践的补充形式,中心所属实验室还对本科生进行创新立项和各项竞赛活动实行全方位开放。实验室开放不但进一步提高了学生的学习兴趣,使他们加深和拓宽了对中药学的认识,也提高了设备的利用率,更增进了教师和学生的交流与互动。实验室的完全开放,为学生个性化发展和创新能力培养提供了良好的空间和条件。教育部重点实验室和国家固体工程制造中心实验室的完全开放,方便了学生从事药物开发、中药制剂的实验和设计创新,并能够通过学习掌握大型仪器设备的使用。通过开放式实验实践教学,较好地促进了学生自主学习、自主实践和自主创新的能力。 6结束语 江西中医药大学中药学国家实验示范中心的建设,始终坚持“产学研”有机结合的实验实践教学模式,培养创新创业和应用型中药学类人才。在开放实验室项目、大学生创新基金、中药科研实践、药学摇篮班实践及毕业专题实践的等多个环节中,着力培养学生的创新精神和科研能力。在实验内容的设计、实验仪器的购置和使用、实验人员的配备及实验室的管理程序方面,均实现了实验教学与科学研究密切结合的目标。中心与制药企业、医院和科研院所等单位密切合作,共建了多个中药学实验教学中心,利用社会资源丰富的优势,结合中药学专业特点,让学生积极参与校企合作的产学研项目,学会将科研成果转化为产品,实现科学研究的价值。 作者:钟凌云,杨明 刘红宁 朱卫丰 简晖 叶耀辉 谢卫华 黄艺 祝婧 单位:江西中医药大学 药学院 中药论文:中药鉴定技术教学改革论文 1课程教学改革的方法 1.1实物标本的选择 选择实物标本依托中国药典,以教材中收载的常用药材为主。然而,将教材中的药材品种一一收录既不现实、也不必要,应根据教学大纲的要求和教学实际,选择具有代表性的药材标本。在品种的选择上要力争具有代表性,如根和根茎类、茎木类、皮类、花类、果实种子类、全草类、其它类、动物和矿物类药材等都要涉及;且应根据分类学涉及代表科属的药材,如毛茛科选取了黄连、乌头、白芍、威灵仙等,分别涉及了黄连属、乌头属、芍药属和铁线莲属等;同时,根据地方使用习惯的不同,有意识收集本地习用品种,如紫萁贯众、断血流等;道地药材是中药鉴定技术中最具特色的,收集实物标本还应对道地药材有所侧重,如安徽的凤丹皮、宣木瓜、贡菊等。基于以上思路,我们根据课程教学的需要,编写《中药鉴定技术》教学实物标本目录,加大收集工作,并应用于教学实践中。 1.2实物标本的制作 《中药鉴定技术》教学用实物标本编写目录后,根据目录进行收集和制作工作,主要有三种方法:⑴从市场采购。利用去药材市场参观学习的机会,从市场采购典型的药材标本,主要是一些本地不产的药材,如人参、大黄等,且经过不同批次的采购能得到不同等级和规格的药材。⑵与兄弟院校和同行之间交换、交流。通过与同行之间进行教学标本的交换和交流,可以扩大药材标本的种类,减少收集标本花费的精力,有利于建立整套标本。⑶实地采集和制作。这是最重要的方法,将收集实物标本与药用植物学采药实习等结合起来,通过实地采集收集本地地产药材和习用品种。例如,我校每年会到南陵丫山进行药用植物学采药实习,可收集到牡丹皮、半夏、鱼腥草、金荞麦、桔梗等地产药材。同时,还可以利用野外资源调查的机会,搜集各地药材标本,如岳西的茯苓、僵蚕、灵芝,霍山的霍山石斛、天麻,滁州的菊花和全蝎等。通过野外采集,可以准确鉴定药材的来源,从而做到在课堂上教授给学生科学、准确的药材知识。 1.3影像标本的制作 收集的药材标本有时个体较小,如冬虫夏草、半夏、太子参等,使用时难以满足教学需要,还有一些标本容易变色变质,如党参、大黄等。如何能给予学生最真实的药材特征,就需要通过制作影像标本来完成。颜色是标本最重要的特征,在制作影像标本时也容易失真,为此,我们引入了专业的摄影设备,同时邀请专业的摄影和计算机老师,协助影像标本的制作,专业教师则根据药材的鉴别要点提出拍摄意见,如大黄要拍摄断面的“星点”特征、黄连要拍摄“过桥”特征、冬虫夏草要特写头部特征等。为了增加药材照片的立体感,还须对药材的不同面进行拍摄,以期得到最完整的药材性状特征。同时,利用野外资源调查的机会,拍摄新鲜药材的照片,并制作了产地采集、加工等的视频短片,后期利用专业软件制作了《黄山采药录》等视屏资料,作为对理论课的补充,在课堂上也收到了较好效果。 2体会 2.1理论教学和实践教学应选用不同的标本理论教学 一般是大班教学,对实物标本的需求量较多,标本数量少时难以顾及到所有同学,此时配合影像标本的使用,才能取得较好的效果;而像苏子、菟丝子这些较小的药材,可以给每位学生准备一份标本,看着标本学习和讲解才能取得最佳的效果。实践教学一般是小班教学,学生和教师互动交流的机会较多,一般选用实物标本,对于人参、冬虫夏草等贵重药材标本,也可让学生有充分的观察机会。另外,还可以根据药材的性质制作不同的药材标本,展示于实践教学场所。比如全草类药材可以制作成腊叶标本和彩色照片,悬挂于实验室墙上,让学生在日常学习中受到潜移默化的影响。 2.2注意标本和影像资料的积累 教学实践中,实物标本和影像资料发挥了较为重要的作用,但由于标本种类不够完善,在使用中时常受到限制,因此,收集足够的实物标本和影像资料十分重要。但《中药鉴定技术》教学实物标本和影像标本的搜集制作并非一朝一夕能完成的,需要专业教师不断的积累和完善,逐渐搜集完善标本的品种,提高同类标本的等级规格。同时,随着数码技术的发展,可以应用先进的数码技术制作更为完善的影像标本,以更好的为教学服务。只有积累足够的标本和素材,才能在《中药鉴定技术》的教学实践中发挥更大的作用《,中药鉴定技术》才能成为学生愿意学、教师愿意教的一门专业课,也才能最大程度地发挥本课程的根本目的,为学生今后从事中药类专业相关工作打下坚实的基础。 作者:刘学医 赵宝林 袁芳 单位:安徽中医药高等专科学校 安徽中医药高等专科学校附属中医院
科学与技术论文:科学与技术研究论文 摘要:回顾科学教育发展的历史,可以发现科学活动和技术活动都是在与其他社会活动的互动中主动生成的;通过对科学活动与技术活动的优秀与价值的剖析,可以发现科学与技术一体化的原因所在,同时给科学、技术与社会的关系重新定位。从新的视角设计化学课堂教学,则为课堂教学注入更新、更多、更强的生命活力,为新课程改革的实施带来新的生机。 关键词:科学;技术;社会;课堂教学 一、基于教育发展的回顾 回顾教育发展的历史,可以帮助我们顺着历史的轨迹,洞察教育观念的转变过程。 在古代,科学与技术的发展虽然有一定的相互关系,但更多的是彼此分离。即使是1760年至1860年的英国工业革命,还是被认为是“科学家与工业过程的设计这几乎没有思想的交流”的时代。 直到19世纪中叶,第二次技术革命使得科学与技术的相互作用逐渐明显。以电磁理论的提出和电力技术的发明为主要标志的科学技术化进程使得科学与技术连成了同胞兄弟,科学和技术并称为“科技”,一体化的趋势日趋明显。 1958年,赫德在《科学素养:对美国学校的意义》中将科学素养理解为“理解科学与社会的一致性”。因此,为了完成科学素养的目标,科学教育应采取更广泛的内容,除了智力,还应该包括伦理和社会价值等重要内容。从此科学教育逐渐开始关注科学与社会的关系。1971年,詹姆斯·卡拉格在“科学教学的广域基础”中也认为学生应如同熟悉科学知识和过程一样熟悉科学的各种社会关系。20世纪60年代末以来,科学教育逐步转变到关于个人以及社会发展等问题上来。 1982年,美国国家科学教师协会(NSTA)董事会通过了“科学—技术—社会:20世纪80年代的科学教育”宣言。20世纪80年代以来,科学教育的发展方向发生了明显的变化,学校科学教育已不再是以往的“纯科学”教育了,而是融技术教育和注重科学技术应用于一体的“新科学”教育。 纵观科学教育发展的历史,科学、技术与社会从分离状态逐渐演变为相互融合(图1)。由此可见,化学(科学)教学应充分认识科学、技术与社会的融合。 二、基于科学素养的认识 当前,将发展学生的科学素养作为化学(科学)课程的目标得到了广泛的认可。如《美国国家科学教育标准》将科学素养作为课程目标,我国的《化学课程标准(实验稿)》也将科学素养作为课程目标,其内容主要包括科学探究(过程、方法与能力)、科学知识与技能、科学态度、情感与价值观,以及科学、技术与社会的关系等四方面组成(图2-A)。 笔者借助科学教育历程上的分合过程,先将科学素养分解为科学、技术、社会三个相对独立的三部分,以明晰其相对独立性(图2-B),然后将三者重新整合到一个系统中,以准确表达其相互关系(图2-C)。 笔者对科学、技术与社会的关系进行的重整是基于以下认识进行的: 首先,科学活动和技术活动(以下简称“科技活动”)都是在与其他社会活动的互动中主动生成的。具体来说,它包含以下三个方面:其一,科技活动的主体不是抽象的、孤立的、偶然的个体,而是历史的、具体的、现实的社会个体;其二,科技活动在与其他社会活动尤其是物质生产活动的互动过程中获得发展;其三,科技活动通过主动参与社会的变革发挥自己独特的功能。因此,可以这样认为,科学与技术是社会中的科学与技术。 其次,现代的科学更加技术化,现代的技术更加科学化,科学和技术逐渐一体化,已成为现代科技发展的特点和趋势。但科学与技术既有区别,又有紧密的联系(详见本文第三部分),因此,科学与技术是辩证的统一体。 三、基于问题解决的理解 科学乃至人类社会的历史表明,人们时刻都在围绕“问题”和“问题解决”而活动着。问题和问题解决早已渗透进了社会生活的各个领域:问题和思维不可分割,问题解决和学习活动结伴而行。因此,我们往往要对每一个事物或现象多问一个“为什么”。 如果我们对科学和技术在研究目的、内容和方法上进行对比剖析,则可以发现科学与技术之间存在明显的区别(表1)和重要的联系(表2)。 由此可见,科学是创造知识的研究,技术是综合应用知识、满足社会需要的研究。因此,科学与技术在社会中形成统一的整体(图3)。 科学研究的优秀是科学探究,其一般过程包括提出问题、制定计划、搜集资料、得出结论、评价交流等多个基本要素(图4A)。而技术研究的优秀则是技术设计,其一般过程包括以下五个方面:提出问题、设计方案、实施方案、评价方案、交流方案等(图4B)。 根据对科学探究和技术设计的过程的比较可以发现,科学探究和技术设计是针对不同问题而进行的相似过程,使得科学和技术更为紧密地联系在一起。 正如20世纪科学技术发展的历史表明,世界上一切事物和它们之间的相互作用构成了世界的整体。因此,将科学和技术纳入社会的视野体现了事物之间的相互作用,同时也更加明确了科学与技术对社会的价值。 四、基于课堂教学的设计 以解决现实社会问题作为化学(科学)教学的切入点(起点和终点)将会吸引更多的学生,这也是对传统机械的、学科中心的科学范式的挑战。 基于上述对科学、技术与社会的基本理解,笔者通过高中化学“二氧化硫”一课进行了尝试。 教学目标:让学生在了解二氧化硫及酸雨危害的基础上(背景),围绕减轻空气中二氧化硫污染的现实问题(过程),学习宏观问题的分析方法和技术处理(技能),通过猜测、研究(方法)并掌握二氧化硫的性质(知识),体验解决实际问题的乐趣(情感),认识科学的两面性(态度),体会科学与技术、社会(或环境)之间的关系(价值观)以及物质的性质与组成、结构、制取、用途和危害之间的关系(知识)。 教学思路:社会中的问题寻求解决方法认识物质性质研究解决技术拓展解决方法提升思想观念。 教学过程(表3): 五、基于教学实践的反思 通过“二氧化硫”的设计及教学,使我们发现:一个现实社会中的问题,架起了沟通科学和技术的桥梁,它能够展示出在社会背景下的科学与技术的功能,有助于人们理解科学与技术结合的社会意义,也有助于人们重新认识科学与技术、科学与社会、技术与社会的关系。如同将板书设计(图5)这一张“纸”制作成了一幅美丽的“画卷”(图6),让我们更清楚地认识到科学与技术是一定社会背景下的科学与技术,脱离社会的科学与技术是没有存在的意义的。化学教学如果脱离了社会实际,也将失去其存在的意义。 通过“二氧化硫”的设计与教学,使我们发现:关注现实生活有关问题的解决将会吸引更多的学生。我们关注的问题应该是贴近生活、贴近社会,教学的起点应该是来源于学生日常生活、社会生产中的问题以及影响当今社会发展的重大主题(能源、资源、环境、健康、材料等),通过对这些问题的研究来拓展视野、发展思维。而不应该是简单的理论联系实际,在“理论”和“实际”上贴标签,使教学走向形式化的“不归之路”。 通过“二氧化硫”的设计与教学,使我们发现:化学学习和技术设计都是以问题解决为基本形式进行研究的,在问题解决中,学生通过尝试各种方法解决问题,与问题有关的化学知识、概念和技能可以得到很好的发展和巩固,而且,这一过程还能够更好地说明科学、技术和社会之间的相互关系,这将有利于学生用更广阔的视野来审视实际问题,更深刻地理解化学学习的现实意义。 通过“二氧化硫”的设计与教学,使我们发现:通过基于现实问题的解决使化学课程更综合,通过帮助学生把科学与技术、社会联系起来,可以同时促进学生在这三个领域的学习,使科学方法、科学过程、科学态度和科学精神融为一体(图7)。因此,可以说:科学是认识并改造世界的科学,技术是改造并认识世界的技术。 教学中,或以科学探究为优秀,结合技术设计;或以技术设计为优秀,用科学原理作解释。以促进学生对科学与技术的正确认识,让学生真正理解科学与技术是一种具有社会价值的统一的有机整体,我们的化学学习也是基于社会大背景下的学习。 科学与技术论文:科学与技术研究论文 科学以认识自然、探索未知为目的;而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。科学上的每一个重大突破,不仅将在一定时间内导致影响人类生活的新技术出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。 我国自解放以来一直用“科技”一词来涵盖科学与技术两个方面,包括在国务院下属部门中专管科学与技术的“科技部”以及许多单位中的“科技处”等等。毫无疑问,自然科学与技术有非常密切的关系;但是,也必须指出科学与技术虽然关系密切却又区别明显,在许多问题上还真不能混为一谈。几乎在所有情况下使用“科技”一词把科学和技术合二为一,也许是我国的创造。邹承鲁在1999年应《Science》编辑部邀请而写的“ScienceinChina”一文中,谈到了我国当前有把科学与技术混为一谈的倾向,而“科技”一词就是混同科学与技术所创造的专用术语。李醒民同志在“科学无禁区”一文中(见《科学时报》2002年7月19日B3版)提到,这个词是有“中国特色”的。我们同意李醒民同志的意见,在我们多年国际科学活动中,也许除前苏联外,还很少见过别的国家有类似的提法。 科学与技术密切相关 科学仅指自然科学。科学和技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识的对象。不仅要认识其宏观和外观,还要认识其内部各个层次上的精细结构,运动特点及运动规律。而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然,向自然索取,改造自然以适应人类越来越复杂、越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。 在20世纪最伟大的科学发现中,原子核结构和DNA结构的阐明无疑都是名列前茅的。19世纪末放射性元素的发现,表明元素是可变的。20世纪初,用重粒子轰击破碎原子核弄清了原子核是由质子和中子构成的。这些方面的突破,影响了整个物理科学的发展。生命科学领域也同样如此。生物学不仅研究自然界里所有的生物体,还要研究生命活动的各种表现形式,构成生物体的所有物质,以及这些物质在生命活动中所起的作用,揭示出生命活动的本质和规律。构成生物体的物质,最重要的是蛋白质和核酸。生命活动主要由蛋白质承担,而生物体的遗传则以核酸为基础,或者说遗传信息的世代相传是依靠DNA分子的自我复制。1953年DNA分子双股螺旋结构的发现和阐明从根本上说明了这个问题。由于构成DNA分子的四种核苷酸之间有严格的两两配对关系,根据双股螺旋DNA分子的一个单股为模板合成另一个单股必然形成另一个和原来的DNA分子完全相同的双股DNA分子,生物体的遗传就是这样实现的。这一发现改变了整个生物学的面貌,使生物学进入了崭新的分子生物学时代。 无论是原子核结构还是DNA分子的双股螺旋结构的阐明,都是科学家研究自然所得到的重大认识,属于科学研究的范畴。而且在一段历史时间内,并没有与技术有直接的关系。但是这两件在科学发展史上产生了划时代突破作用的发现,很快激发技术上的突飞猛进。正因为对于原子内部结构有了深入的科学认识,才有可能利用原子核分裂所释放的巨大能量为人类活动服务,发展成为今天的核能工业。而根据对DNA作为遗传物质基础的认识,在农牧业上培育和改良物种,在医学上有效地预防和治疗大量疑难疾病,在工业上建立全新的基因工程产业。以上这些在技术上的发展,已经对人类生活产生了巨大的影响。实际上我们今天所享用的改变了人类生活方式的所有重要技术成果,几乎无一例外,全部都来源于科学发展史上的重大突破。 如果把技术分为实验技术和生产技术两个方面,上面说的是科学发展对生产技术产生的巨大影响。在另一方面我们也不能不看到实验技术对科学发展的巨大推动作用。没有加速器的技术,就不能进行许多重要核物理研究的实验。没有X-射线衍射技术,就无法测得DNA的双股螺旋结构。这两项属于20世纪最伟大的科学突破,就无法实现。如果我们纵观一个世纪以来的诺贝尔奖的历史就可以看到,以实验技术上的成果而得奖的,特别是在物理奖和化学奖方面,占有相当大的比例。包括2002年得奖的在质谱和核磁共振方面的贡献。科学与技术的本质差异 虽然科学和技术如此密切相关,但二者毕竟有所不同,而且有本质的差异。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在的规律,但是却有它的不可预见性。具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现,一般来说是不可预见的。科学发展史上的许多重大突破,以百年来的诺贝尔奖获得者为例,相当大的一部分是获奖者从本人的兴趣出发而进行工作的,有的甚至是工作中偶然的发现,是原先完全没有预料的事情。而按照预定的计划,组织安排而最终获得突破的反而只是极少数。好像还没有哪一位诺贝尔奖获得者是通过有目的的预先组织,精心安排、刻意培养而产生的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的,也是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金和技术条件进行规划的。 建国初期所进行的“科学规划”(实际上是否应该说是“技术规划”)得到了巨大的成功。原子弹爆炸了,火箭上天了,半导体工业建立起来了。但是这些技术成就,毕竟都是国际上已经实现了的,因此也是可以规划的,可以指日实现的。然而当时在科学方面的学科规划呢,由于不像技术方面那样有硬指标可供检查,就有些说不清楚了。当然我国的科学在解放以后取得了巨大的进展,但是国际上的科学家也不是在原地踏步,与建国初期相比,我们现在和国际上科学先进国家的差距是缩小了,还是扩大了,这可能是一个见仁见智的问题了。 这一事实至少从一个方面说明了科学是难以进行规划的。20世纪50年代的学科规划只不过是规划了应该在哪些方面进行工作。回想半个世纪以来科学发展的现实,有许多重要发展是当时没有预见到的,例如这几十年来出现了许多新兴的分支学科。如果我们不注意这些新发展而完全按照当时的学科规划进行工作,我们就会蒙受很大的损失,就不会有今天的局面。1978年DNA双螺旋结构建立25周年之际,英国《自然》杂志记者采访克里克教授,要他预测到20世纪末生物学可能取得的成就。克里克回答说科学发展是不可预测的,过去的预言家大多是以失败而告终。他只是说,“我们现在见到的生物学问题,到20世纪末都可以解决,但是那时又会有新的问题出现。”现在看来他的预言也没有完全实现,例如癌症问题,当时在美国还是属于有一定程度组织安排并限期解决的问题,到现在仍然没有解决。克里克教授也是一位失败的预言家。 技术上的发展在一定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划,安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。我国在20世纪50年代所制定的科学规划中有关技术部分,都属于这种情况。80年代在四位院士倡议下制定的发展高技术规划,也属于同样性质,在总体上也同样顺利实现了。但是要实现国际上还从未实现过的技术,特别是那些包含科学上尚未解决的问题的技术,就很难预见何时可以实现了,例如核聚变能量利用问题。虽然时见全世界媒体的炒作,迄今也无法断言何时可以实现。 在这个意义上说,科学发展难以预见,因此也难以规划。我们可以做的也无非是和半个世纪以前一样,勾划出各个学科中的主攻方向而已。但是如前所说,科学发展有一定的不可预见性,我们现在看见的主攻方向是根据当前的科学发展态势所认定的重要方向,若干年后整个科学发生变化,重要方向也会随之变化。如果我们硬性规定什么可以做什么不可以做,就必然失去机会。我们认定的主攻方向也必须随时修正以适应形势的变化。试想20世纪90年代初,人类基因组全序列的测定还没有提上日程时,我们如果在当时制定规划,在生物学领域内我们能够预见到蛋白质组学,能够预见到生物信息学吗? 以认识自然为目标的科学研究特别是基础研究由于探索性强,结果一般难以事先预见,原创性强的技术研究也是如此。因此除可以明确总体研究方向外,常常难以事先设定具体的研究目标,难以事先规定进度,或强求完成的日期。毋庸置疑,自然科学史中众多重大突破都是自由探索的结果。从物理学上牛顿力学的建立,电的发现和电学基本定律的建立;化学上门捷列夫周期律的建立;生物学上细胞的发现,孟得尔遗传定律的建立等,都是自由探索的结果,这些都已经在实际应用中产生了众所周知的巨大影响。类似的例子实在是举不胜举。在20世纪内所有诺贝尔奖获奖人中绝大部分都是由于在基础研究领域中的自由探索而获奖的。20世纪一百项重大事件中名列前茅的,像青霉素、半导体和DNA双螺旋结构的发现,曾分别获1945年、1956年和1962年诺贝尔奖,这些也都是少数科学家自由探索的结果。而它们在实际应用上的巨大影响已经深入到我们每个人的生活中。近年来获诺贝尔奖的基础研究成果,如超导现象和新高温超导体的发现,胆固醇代谢调节,癌基因的发现等,仍然是少数科学家自由探索的结果,这些发现必将对21世纪人类文明产生巨大影响。 科学与技术的不可预见性 我们不是完全否定规划的重要性,而只是指出科学和部分含有原始性创新的技术都有相当程度的不可预见性。我们在制定规划时务必充分认识这一特征,规划可以一方面指出方向,而在另一方面也必须同时鼓励自由探索,不要在科学上设立禁区,并且在规划中留有充分的余地,以便在形势发展时可以随时修订。 当前在我国科学界流行的追赶国际科学发展热点,体现在对设定项目的高强度支持,这对我国科学努力追踪和赶上世界发展潮流是重要的。但同时也必须看到,设定热点项目的多数已经是全世界科学家辛勤工作了多年,有的项目年数已在万篇以上,超过我国全年发表全部SCI论文总数,要在这些国际上已经充分开放的领域中有所突破的可能性就微乎其微了。当然这决不是说我们不应该进入热点领域,热点领域的研究往往对科学发展有重要作用,进入热点领域,在热点领域内进行工作以积蓄力量,对发展我国科学还是有重要作用的,我只是想强调在热点领域内取得突破的艰巨性可能更大一些。我还想强调的是我们必须看到自然科学的发展有一定的不可预见性,因此既要重视热点领域,又要鼓励在那些目前虽还不是热点却有广阔发展前景的基础研究领域中去进行自由探索,对自由探索中已经取得有意义进展的项目,不仅不能予以限制,还要给以鼓励和支持。二者的关键都在于有自己创新的学术思想,这样才能在根本上有所创新和取得重大突破。没有自己原创性的学术思想,不仅进行自由探索寸步难行,进入热点领域也只能永远模仿或重复前人的工作,最多也不过为前人成果锦上添花而已。 科学和原创性技术的发展需要长期积累。自然科学的发展经常是波浪式前进的。在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期,引起大量在有关领域工作者的密切关注,并涌入这一领域工作,造成一哄而起的局面,形成科学中的热点,这在国际上也是常有的事。当然我们应该看到,一些热点领域对于科学长远发展有其内在的重要性。因此,对于一个国家的科学发展而言,从全面布局考虑,安排适当力量去追踪热点是必要的。但是我们又必须认识到,在一件突破性贡献发表之后,一些较为重要的后继性工作,往往已经在同一研究集体,或有密切关系的研究集体中酝酿已久或者已经在积极进行,并且在一个不太长的时期内就会陆续发表。外来者,即使急起紧跟,也已经落后了一个位相,在多数情况下,只能拾取一些残羹剩饭而已。 在另一方面,我们也必须看到,突破性进展常常不是一个偶然事件,而是经过长期艰苦努力,大量工作积累的结果。不用说佩鲁兹和肯特鲁关于蛋白质晶体结构分析的工作是经过长期努力才开花结果的,就是沃森和克里克关于DNA双螺旋结构的重大突破,看似突然,实际上如果没有剑桥关于X-射线衍射研究几十年的积累和威尔金森等人长期关于DNA衍射数据的收集,这一突破也不可能从天而降。 我们都读过阿基米德在洗澡时发现阿基米德原理和牛顿在苹果树下的故事,即使这些故事是真实的,现代科学也已经不是阿基米德和牛顿的时代了,不是靠灵机一动就能取得重大突破的时代了。现代科学的每一个重大进展都需要付出巨大的努力,需要长期工作的积累,有时是个人工作的积累,有时甚至是一个研究集体或几个研究集体几代人长期工作的积累,这就是诺贝尔奖为什么经常出现在世界上为数不多的一些实验室的原因。 热点的形成既有其必然性,反映了某一领域在某一时期发展的必然趋势,但也有其偶然性,何时发生,在何处发生,由何人完成都有一定的偶然性。总体说来,突破只能发生在有充分准备的研究集体或个人,因此我们强调发扬优势的重要性。一个研究集体或个人,都需要在研究上有所积累,形成自己的特色,自己的优势。在时机成熟时,这一优势就可能转化为突破。正因为科学工作需要积累,因此把对领导干部的年龄限制推广到科学家,是十分有害的。1999年的诺贝尔科学奖获得者多在六十岁以上,三位医学奖获得者全部在七十岁以上。都经过了多年的工作积累,才取得今日的成就,如果强迫这三位诺贝尔医学奖获得者在六十岁时退休,切断他们的研究工作,他们就不可能成为诺贝尔奖获得者。 科学与技术论文:科学技术与马克思主义关系论文 【正文】 “马克思主义是发展的理论”,这本是恩格斯提出的关于马克思主义本质的论断。1887年,恩格斯说:“我们的理论是发展着的理论,而不是必须背得烂熟并机械地加以重复的教条。”(注:《马克思恩格斯选集》,第4卷,人民出版社1995年版,第681页。)胡绳晚年借用恩格斯的这个命题,就发展马克思主义的问题作过专门论述。1994年底,在等单位联合召开的学习《邓小平文选》和建设有中国特色社会主义理论研讨会上,胡绳发表了《马克思主义是发展的理论》的演讲,当即在会上产生了非常强烈的反响。石仲泉回忆说:他当时也参加了那次会议,当场“许多代表对他说:什么是最高水平?这就是当今我们国家的最高理论研究水平。这篇讲话是一个老题目,但讲出了一般人讲不出的新意”(注:石仲泉:《与时俱进:胡绳学术晚年的新辉煌》,《中共党史研究》2002年第2期,第67页。)。1995年11月,胡绳在同中国社会科学院的同志讨论中国社会科学院“九五”研究规划时,又谈到了关于发展马克思主义的几个问题。那次谈话在国内没有公开发表,而后来香港的一些报纸在传播胡绳的谈话内容时,把问题说得很片面,完全走了样。1996年10月,胡绳在接受《百年潮》杂志社社长郑惠先生的访谈时,借机把那些误传作了澄清,并再次就马克思主义的发展前途和历史命运作了比较新的阐发。胡绳提要式的宏论,独辟蹊径,新意迭出,把一个多数人知其然,却道不出其所以然的道理,分析的头头是道,令人信服。本文择其要点,略论一二。在当前形势下,研究胡绳的这一学术思想,对于我们更好地学习与宣传邓小平理论和“三个代表”重要思想具有重大的现实意义。 一、科学技术与发展马克思主义的关系 马克思主义作为科学的世界观和方法论,是以科学技术为基础的。马克思主义本身的理论来源,不仅有德国古典哲学、英国古典经济学和法国空想社会主义学说,而且也包含着来自各门自然科学理论成果的启迪。马克思主义的创始人十分重视自然科学研究和科学技术的发展。马克思精通数学,并在研究政治经济学的过程中,深入钻研与此有关的化学、农业化学、生物学、地质学等学科。他晚年对用化学合成法制造细胞的试验很感兴趣,并高度重视电在各方面的应用。恩格斯对自然科学领域的各个学科有渊博而精细的了解。马克思恩格斯创立的马克思主义,一开始就是建立在科学技术的基础上的。而且马克思、恩格斯、列宁一生都随着科学技术的进步和革命实践的新发展,不断修正自己的个别论点和阐述。科学技术的每一个重大进步,都有力地证明了马克思主义的正确性。 马克思恩格斯逝世后的一百多年来,科学技术的发展突飞猛进。20世纪40年代以后,原子能、电子计算机、自动化、宇宙航行、卫星技术、电子信息技术、生物工程等方面的科学技术的发展,开辟了许多新的生产领域,为生产力的飞跃创造了广泛的可能性,使人类社会生活发生了重大变革。邓小平高瞻远瞩地分析了科技发展的这一新特点,鲜明地提出科学技术是生产力,而且是第一生产力的著名论断。这一论断丰富和发展了马克思主义学说,揭示了科学技术对生产力和社会经济发展的第一位的变革作用。胡绳认为:“科学技术的发展,使人类对自然界的认识,无论宏观世界还是微观世界,无论无机世界还是生命现象,都达到了前所未有的新的水平。新的认识并不是否定了马克思主义的唯物主义、辩证法的世界观,而恰好是为这种世界观提供了更有力的证据。利用人类对自然界认识的新成果来丰富马克思主义的世界观,应该是当代马克思主义者的任务。”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。) 胡绳认为,科学技术的发展,在推进社会生产力迅猛发展和为马克思主义提供新证据的同时,为人类社会带来了许多新的问题,比如,由于科学技术的发展,教育、就业、通讯、产业结构、资源、生态和环境保护等方面出现了一些新的不利于人类生存和发展的问题;科学技术发展造成了发展中国家和发达国家、落后地区和发达地区、穷人和富人之间差距越来越大的矛盾。另一方面,科学技术的飞速进步,极大地改变了人类的劳动生产方式,也必然会对经典的马克思主义理论产生影响,使其原有的内涵解释不了新的现实,比如经典的社会劳动和劳动价值理论就解答不了我国当前社会主义建设中出现的脑力劳动者的阶级属性问题;非物质生产部门的劳动是否创造财富和价值问题;资本、经营管理能否创造社会财富和价值问题;工人不再是无产者等等问题。马克思主义的理论水平,如果还停留在蒸汽机时代、停留在电气化时代,就不可能对这些问题作出有说服力的解答。马克思主义是发展的理论,就必须表现在它能够容纳科学技术革命所创造的巨大成就,并深刻阐释它的社会意义;表现在它能够在自身发展的过程中,始终把科学技术作为自己的自然资源,特别重视科学观念的变革对自身发展的影响和作用。 所以,胡绳说:“科学技术的发展,对于资本主义社会如何进入社会主义社会的问题,对于已经建立社会主义制度的国家如何建设社会主义的问题,都不能不发生巨大的影响。也就是说,考虑这两个问题不能不顾到科学技术正在迅猛发展的历史条件。一个非常明显的事实是,如果先进的科学技术为资本主义发达国家所垄断,那就谈不到社会主义的胜利。”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)科学技术的发展,是发展马克思主义的重要前提;发展马克思主义,是科学技术发展的必然要求。 二、阶级、阶级斗争问题的新观点 阶级和阶级斗争是阶级社会中最普遍、最基本的政治现象。阶级观点和阶级分析的方法,是马克思主义者观察和分析阶级社会政治现象的基本观点和方法。对资本主义社会的经济制度、政治制度和意识形态,对当代资本主义国家的对内对外政策,对资本主义国家中人与人之间的基本关系,我们都应当进行阶级分析,以便透过种种现象看到事物的本质。对于当前国际范围内存在的诸多矛盾和斗争,对于我国现阶段存在的仍然属于阶级斗争性质的社会矛盾问题,也必须进行阶级分析,才能得出正确的结论。 第二次世界大战以后,发达资本主义国家在科学技术方面经历了一场新的革命,使生产力和劳动生产率有了较大的发展,社会经济结构和经济生活发生了新的变化,从而使发达资本主义国家的阶级关系出现了一些新的情况。这主要表现在:以脑力劳动为主的“白领工人”在工人中的比重加大了,以体力劳动为主的“蓝领工人”相对减少了,在有的发达资本主义国家“白领工人”数量甚至超过“蓝领工人”;工人的实际工资水平有了较大提高,生活有了较大改善;一部分工人购买了股票,成为“股东”,可以拿到股息;资本主义企业实行资本所有权和经营管理权分离,一些专家学者受聘出任经理、董事长,成为企业的管理者;工人阶级的思想政治状况和马克思恩格斯时代也大为不同。如何看待这种新形势下的阶级状况?胡绳的新观点是:这些情况表明,“过去认为资本主义社会使阶级对立简单化、成为一方是广大的无产阶级,一方是极少量的资产阶级,现在看来,情况并非如此。在这两个阶级之外,还有好多中间阶级”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。) 在我国社会主义初级阶段中,随着社会经济、政治和文化事业的发展,特别是随着经济体制改革所带来的所有制结构上以及经营管理上的新变化,社会出现了新的不同的阶层。客观的社会阶层结构新变化,远远超出了以往“两个阶级(工人阶级和农民阶级),一个阶层(知识分子阶层)”的解释框架。就城市来说,社会分化中出现的各类管理者群体、各类专业技术人员群体,各类办事员群体,各类自雇佣者群体等,就很难把它们说成是“管理者阶级”、“专业技术人员阶级”、“办事员阶级”、“自雇佣者阶级”。同理,这些社会群体,也很难用“生产资料的占有关系”来加以划分。甚至于工人群体,私人企业主群体单纯用“生产资料的占有关系”来加以划分,现在也有困难。如果马克思主义者不是从事实出发,不是与时俱进,而是拘泥于原来的解释框架,硬要客观的动态的阶层结构适应于主观的静止的理论解释框架,那就无异于削足适履。这样就会在理论上离实际越来越远,丧失生命力,谈不上提出较有说服力的理论解释;在实践上则无法对社会决策过程产生应有的影响,也无法对推进社会的改革、发展和稳定的进程起到应有的作用。 有鉴于此,胡绳提出:“要改变过去那种把阶级和阶级斗争简单化、公式化的观点和做法,要根据较之一百多年前有了很大不同的历史情况、现实情况,对阶级和阶级斗争问题进行新的研究,作出新的论断。对当代世界总的形势和各个国家形势的分析,都不能离开马克思主义的阶级观点,但不能停留在原来的认识水平上。”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)阶级关系、阶级斗争的新变化,“说明需要新的理论、新的论证,也就为马克思主义的发展提供了广阔的天地”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)。 三、关于新时代革命形式的新观点 和平与发展是当代世界的主题。在这样的时代,还有没有社会主义革命?如果有,与马克思主义原来意义上的社会主义革命有什么不同?这是当代马克思主义面临的一个大问题。马克思主义是社会主义革命的学说。如果资本主义制度能够永存,不再变革为社会主义,马克思主义就在根本上站不住了。 胡绳指出:“马克思主义的基本原理不会过时,就因为资本主义终将为社会主义所代替,资本主义和各种前资本主义的私有制终将为社会主义公有制所代替,这仍然是人类历史发展的长远的趋势。不过向这种趋势发展的道路是山重水复、迂回曲折的,绝不会像过去人们所想的那么简单。”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)比如,恩格斯曾经这样说:“到1898年我们可能取得政权。如果这种情况没有发生,旧的资产阶级社会还可以继续存在一段时间,直到外来的冲击使这座腐朽的大厦倒塌为止。这样一个腐朽陈旧的建筑物,当它实际上已经过期之后,如果风平浪静,也还可以支撑数十年。”(注:《马克思恩格斯全集》,第38卷,人民出版社1979年版,第186页。)但是,马克思恩格斯逝世后的一百多年来,科学技术和社会生产力的猛烈发展并没有加速资产阶级社会大厦的倒塌,倒是似乎为资产阶级统治者提供了修补这座大厦的材料,以至于资本主义发达国家在战后比较平稳地发展了数十年。这是马克思主义的创始人所没有预料到的。社会主义革命的长期性和艰巨性,或许要比马克思恩格斯当年料想的要复杂得多。 在和平与发展的时代,搞暴力革命还行不行?胡绳认为,这是一个需要探讨的问题。他列举了两个例子。一是南非民族斗争方式。南非的曼德拉曾主张过暴力革命。但是在狱中的十几年,他一直在考虑用什么方式取得民族斗争的胜利。经过深思熟虑,他出狱后放弃武装斗争,选择了非暴力的斗争道路,用和平谈判解决了问题。“当然那里还不是搞社会主义,但按照我们过去的老观点,仍会认为这种做法是严重的倒退。实际结果是他当了总统,在消除民族隔离方面取得了很大的成功”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)。二是中国香港回归模式。邓小平从维护祖国和全民族的根本利益出发,尊重历史和现实,以伟大政治家、战略家的远见卓识,提出“一国两制”的创造性构想,为我们完成祖国统一大业指明了正确道路。我们按照这个构想,通过外交谈判成功地解决了香港回归问题,从而也为国际社会以和平方式解决国家间的历史遗留问题与国际争端提供了新的范例。“我们用和平谈判方式同英国解决了香港回归问题,也是因为形势变了,中国已成为社会主义大国,而大英帝国已经衰落。这种方式应当说也是很有创造性的”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)。在和平与发展的时代,也许还不能排除暴力革命的必要性,但是,毫无疑义的是,非暴力革命的手段可能会发挥越来越重要的作用。 不过,胡绳同时又指出,和平与发展是当代世界的主题,绝不表明世界上的一切都不变不动,不表明“资本主义万岁”,而且科学技术和社会生产力在世界范围内进一步大发展,人类所面临的许多巨大的矛盾或问题,例如世界性的环境保护问题、问题、反恐问题、洗钱问题、人口问题等等,都不是在资本主义制度的框框内所能解决的。“资本主义虽然还会有发展,但它所固有的基本矛盾将始终不得解决。因此,我认为,还得有社会主义革命,只不过革命的形式会是多种多样的”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)。 胡绳总结说,在和平与发展的时代,革命形式的多样性的出现说明,“按照第一次和第二次世界大战的经验作出的‘或者战争引起革命,或者革命制止战争’的预言,至少在可以预见的将来并没有现实性。也许由此可见,或者和平过渡,或者武装斗争,这种两分法是过于简单,历史也不会机械地重复已有的经验”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)。“研究这些事实,并据以展望社会主义社会的前途,人们将能够给马克思主义的理论武库增添新的观点”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)。这是胡绳先生晚年很有创新的一个见解。 四、马克思主义是革命的科学和建设的科学的统一 马克思主义刚创立之时,是以社会主义革命学说立世的。20世纪20年代,十月革命的胜利和苏维埃政权的建立,使人们开始面对社会主义革命胜利后如何建设社会主义制度,如何进行社会主义建设的问题。对于这些新出现的问题,胡绳指出:“在马克思主义武库中不可能有现成的答案。恩格斯在为《资本论》第一卷写的书评中说:马克思‘关于社会变革后将会怎样,他只是最一般地谈到’。当然也只能这样。因为当时现实生活还没有提出这样的问题,还没有提供可以进行科学研究的实际材料。”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)显而易见,在胡绳看来,马克思恩格斯所创立的经典马克思主义尚只是革命的科学,还不是建设的科学;换言之,马克思恩格斯创立的经典马克思主义中,没有社会主义建设理论。据许多学者考查,在马克思和恩格斯的全部著作中,连“社会主义建设”的概念也没有。 [NextPage] 胡绳在马克思主义是革命的科学和建设的科学的统一这个论点上的贡献,表现在三个方面: 第一,他对革命的科学和建设的科学的关系作出了独创的和令人折服的新释。胡绳先生指出:在20世纪,马克思主义从革命的科学,发展为不但是革命的科学而且是建设的科学,这已是不争的事实。社会主义革命的任务在全世界远没有完成,社会主义革命还将遇见许多新情况新问题,马克思主义作为革命的科学仍然要发展;社会主义建设的任务,更是任重而道远,马克思主义作为建设的科学更要发展。就社会主义要建设区别于以往一切社会的崭新社会而言,社会主义建设的科学也是革命的科学。但是这两者又有区别。因为革命的任务和建设的任务不同,革命的经验不能简单地运用于建设。社会主义建设的科学主要依靠新的经验建立起来。社会主义建设的科学“所要研究的是如何建立新社会的问题,而不是如何推翻旧社会的问题,因此它的内容绝不能只限于原有的革命的科学”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)。说得明白一点,革命与建设的区别就在于:“治理一个国家和发动一场革命是性质不同的事。在剥削阶级统治的国家中处于被压迫地位的政党,和在社会主义国家中执政的政党,对于社会所负责任极为不同,也是很明显的事。革命是在社会动乱中发生,建设则要求社会安定,在这两种不同的历史条件下,阶级斗争的作用及其具体形式,当然大不相同。马克思主义从来重视以往的社会历史经验的研究,但是从建设的角度研究历史经验,和从革命的角度进行这种研究相比,会有许多原来不注意的内容需要注意。”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。) 第二,胡绳把苏东社会主义事业的失败看作是发展马克思主义社会主义建设学说的契机。列宁为了阐明理论的重要性经常引用普列汉诺夫的名言:“没有革命的理论,就不会有革命的运动。”(注:《列宁选集》,第1卷,人民出版社1995年版,第153页。)把这句话改造一下,我们也可以说,没有社会主义建设的理论,而且是成熟的社会主义建设理论,就不会有成功的社会主义建设。胡绳正是用这种观点,来观察和分析社会主义社会中的种种问题。对社会主义在苏联和东欧瓦解的问题,胡绳看到的不仅仅是低潮和挫折,他说:20世纪90年代初,“社会主义事业在苏联和东欧国家中的瓦解,是共产主义运动历史上所遭遇到的最大的失败。这个失败证明社会主义建设的科学远没有成熟”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)。这种分析是催人深省的。胡绳还说:“在建设的领域内,马克思主义者需要摆脱妨碍人们实事求是的种种思想桎梏,总结已有经验,开创新的局面。所以这个失败很可能是先进的人们对于如何建设新世界的认识出现一个飞跃的契机。”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)对于建立和发展社会主义建设科学,成功的实践和经验有意义,失败的实践和经验也有意义,在某种程度上说,或许会更有意义。 第三,胡绳指出,邓小平理论是马克思主义关于社会主义建设的学说在中国条件下的出色发展。 马克思主义的社会主义理想,已在世界范围内的广大领域成为现实,但是胡绳认为有两个现象必须引起注意。其一是社会主义首先诞生在资本主义欠发达或者很不发达的国家;其二是社会主义制度在一些国家建立之后没有长期保持。(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)这两个现象都是马克思恩格斯当年没有想到的。这两个现象不是为否定马克思主义提供了论据,正好说明要根据历史发生的变化来丰富和发展马克思主义,是当代马克思主义者的任务。 在论述这两个历史现象时,胡绳对马克思提出的俄国农村公社有可能不经过“资本主义制度的卡夫丁峡谷”走向社会主义的问题,作了有新意的论述。胡绳指出:马克思这里指出的不通过“资本主义制度的卡夫丁峡谷”,就是指,经济文化落后的国家“不经过资本主义生产的一切可怕的波折”(注:《马克思恩格斯全集》,第19卷,人民出版社1963年版,第438页。),也就是,不经过发达的资本主义社会来建立社会主义制度。“但是,按照马克思当时关于这个问题的论述,这种国家如果不经过一些过渡阶段,不能保证社会主义生产力的极高度发展,不能享受资本主义的一切肯定的成果,是不可能径直走向社会主义的胜利和成熟的。这是马克思主义的一个很重要的观点”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)。 现在,世界上国家那么多,国情千差万别。资本主义欠发达,仍背着前资本主义的许多负担的国家,无论就国家的数目和人口数计,都在世界上占多数。“是否它们都必须经过‘卡夫丁峡谷’,如何才能既不经过这个痛苦的‘峡谷’,而又能享受资本主义的现代化的一切积极成果,这实在是一个普遍性的问题”(注:郑惠:《胡绳访谈录》,《百年潮》1997年第1期,第5、5、6、6、7、7、7、7、8页。)。前苏联、东欧社会主义事业的失败和我国改革开放以来社会主义建设的巨大成就,都证实了正确处理这个问题的极端重要性。 邓小平建设有中国特色的社会主义理论,是与马克思这个重要观点有着密切联系的。比如,社会主义初级阶段论,就是马克思所说的必须经过的“一些过渡阶段”;以发展生产力为中心的社会主义本质论,其优秀是要通过改革和开放,改变束缚生产力发展的僵化的体制,建立充满生机和活力的新体制,以“保证社会主义生产力的极高度发展”;社会主义市场经济论,则是要求把资本主义制度下积累起来的有利于社会化大生产、有利于社会经济发展进步的一切市场经济的经验,利用过来为社会主义服务,这是“享受资本主义的一切肯定的成果”的最要紧的方法。这个理论第一次比较系统地初步回答了中国这样的经济文化落后的国家如何建设社会主义,如何巩固和发展社会主义的一系列基本问题,用新的思想、观点,继承和发展了马克思主义。正是依靠这个理论的指导,我国的社会主义建设取得了举世瞩目的成就,在国际国内的风浪中安若泰山。“实践证明,建设有中国特色社会主义的理论和路线是马克思主义社会主义建设学说在中国条件下的巨大发展”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)。 五、评议 1942年2月1日,在中央党校开学典礼上曾发出过这样的感慨:近来马克思列宁主义的书籍翻译的多了,读的人也多了。与过去相比,我们的理论水平确实高了一些。但是按照中国革命运动的丰富内容来说,理论战线就非常之不相称,二者比较起来,理论方面就显得非常之落后。他说:“我们的理论还不能够和革命的实践相平行,更不去说理论应该跑到实践的前面去。我们还没有把丰富的实际提高到应有的理论程度。我们还没有对革命实践的一切问题,或重大问题,加以考察,使之上升到理论的阶段。”(注:《选集》,第3卷,人民出版社1991年版,第813页。) 今天,我们仍存在着这样的问题,仍面临着这样的任务。对于我国理论界发展马克思主义所作的努力,胡绳给予了积极的肯定。不过,他又实事求是地指出了其中存在的不足之处。1994年,他说:“在20世纪快要结束的时候,我们略微回顾一下这些发展和变化,可能会感到马克思主义已有的发展还不能和现实生活相适应,因而感到发展马克思主义是每一个真诚的马克思主义者所应该担负起的责任。”(注:胡绳:《马克思主义与改革开放》,中国社会科学出版社2000年版,第135、136、138、137、139、139—140、140、141、141、136、143、133页。)2000年7月-8月,在他生命的征程即将结束之时,他还不无忧虑地说:“现代科学技术、经济和社会发展很快,相对来说,社会科学、人文科学发展滞后,由此造成在社会发展中不断出现许多新的问题,难以及时判断和认识,更谈不上超前预测了。”(注:魏久明:《胡绳最后日子的片断思绪》,《中共党史研究》2002年第2期,70页。) 胡绳晚年对发展马克思主义的精深阐述,为理论工作者更好地完成发展马克思主义的历史重任,提供了方法论的指导意义。 首先,与时俱进地发展马克思主义,必须批判地吸收世界最新的一切优秀理论成果。我们是马克思主义者,发展马克思主义必须以马克思主义为指导原则。一段时间以来,理论界有一种淡化马克思主义的倾向,不仅否定马克思主义指导中国社会主义建设的必要性、重要性,而且否定马克思主义的学术地位和学术贡献。这种倾向是发展马克思主义的过程中需要旗帜鲜明地加以反对的。但是马克思主义不是一个封闭的体系,而是在实践中不断创新和发展的思想体系;它从不满足现状,主张批判地吸收人类文明所创造的一切优秀成果,根据实践的发展不断进行理论的发展与完善。与时俱进地发展马克思主义,要求我们应当像马克思主义创始人那样及时地吸收、消化各种新理论和新方法。近几十年来,世界上哲学、社会科学和人文科学中兴起了许多新流派、新理论和新方法,还出现了若干交叉学科,对于它们的“合理内核”,我们都应予以利用,而决不可采取轻视、甚至排斥的态度。 其次,与时俱进地发展马克思主义,必须建立在正确回答时代课题的基础上。人类历史的潮流滚滚向前。每个时代都有需要本时代解决的重大课题。马克思主义从诞生之日起,就向世人展示了它善于准确把握时代课题的科学本色。在自由资本主义疯狂扩张的时代,马克思恩格斯创立了科学社会主义;在自由资本主义向垄断资本主义过渡的时代,列宁提出了一国首先建成社会主义的学说;在以“战争与革命”为主题的时代背景下,在落后的东方大国找到了发动工农群众走农村包围城市、武装夺取政权的革命道路;在“和平与发展”为主题的时代,邓小平开创了建设有中国特色社会主义的新道路;在世界形势继续发生重大的变化、科技革命迅猛发展、经济全球化和政治多极化的新格局开始出现的新世纪新阶段,科学地回答了新的历史条件下建设一个什么样的党和怎样建设党这一重大历史课题。理论工作者要做到与时俱进,就要有敏锐地把握时代课题的理论的能力,不能正确把握时代课题的理论则必然被淘汰。“无产阶级专政下继续革命的理论”的被抛弃,就是在一个需要建设的时代,错把“革命”当作主题的反面例证。那种对马克思主义的“发展”,其实是一种背离。理论工作者应该牢记这样的教训 简谈电子信息科学与技术人才培养 论文关键词:电子信息科学与技术 人才培养 社会因素 实践 论文摘要:随着信息时代的来临,大家对电子的依赖性越来越强,电子产品泛滥,电子信息科学应运而生。就现今各类院校常见的人才培养模式来说,不仅形式多样化,内容更是丰富且具有时代特征,大致可依据三要素:基础的厚轻、口径的宽窄以及能力轻重程度划分为学科型、专业应用能力型、技艺应用型这3种。顾名思义,三者差距就在着重点置于理论还是实践。电子信息科学与技术这门新兴学科专业的诞生,其人才培养模式离不开周遭环境的社会经济科技发展、企事业单位的应用、学校师资设备的充分与否。本文对这些很大程度影响电子信息科学人才培养的因素进行探讨。 1 各类院校积极培养多功能、应用型人才,尽量向社会对人才的需求靠拢,社会缺哪种人才,我们就补上哪种,以满足社会需求为基准 为了追赶时代新要求,我们通过实践教学例如:实验设置、主课程设计、整体设计实验、总结经验来培养学生的动手操作能力,以此提高学生想与做的全方面素质和创新思维、并用在需要的地方。课程教学第一步就是对基础知识的获取,紧接着就是接受专业技能的训练,从各个方面培养多功能型人才,训练讲究方法,可以开展实训课程,具体到每一个分支,类似电视机组装、电子路线等等,结束相应的课程后,这时就要给学生展现成果的平台,提出基本要求,学生需通过课程实验完成系统分析,数据统计,方案设计,程序调控,电路板整装等。院校对电子信息与科学这个专业的管理与教学,并重基础理论和实际应用能力,具体到细节的培养方式依据学校具体情况而定,利用课程实用的实践实训环节,对增大学生就业机会,提高竞争力,打造本专业特色有绝对优势!这就是我们一直强调的学有所用,社会是验证学校培养出的人才是否有用的最佳“场所”。 2 优化课程教学系统,改善课堂教学方式,加强实践教学环节,增加实验的实践过程,建设高素质教师团队,教师在教学中扮演着不可或缺的引导角色 网络资源的利用给教师更多机会以新的手段教育学生,很多经验老道的优秀教师的教学经验、其它的电子版教案、多媒体课件等等可利用网络资源都能为教师所借鉴利用,从中汲取适用的、与实际课程相符的部分。整个教学过程应能划分为两部分,一是讲授,课本不是最有用的,但却是最基础的理论常识,没有理论支撑的实践也是残疾的;二是解决问题、研究问题的方法,“授之以渔”远比“授之以鱼”的实际作用要大,因为“授之以鱼”只是短时间内的收益,只有学会方法的使用,才能获得长远利益,目光短浅不应该用来形容现代学生,他们应该而且必须掌握方法。达到这个目的,教师也要付出一定努力,在学生消化知识,掌握科学研究方法的授课过程中,适当运用现代教育技术中的新技术平台,可以是放映动画、网上制图、计算机办公软件等多种形式做课件,展示课程内容及要点。要改进的不仅是教学技术,教学方法也得随之而动,以单元为单位确定教学方法,省去了版书等不必要环节的时间,力求少课时、内容信息量大。电子信息与科学本身就是一门技术操作性强的专业,教学中加大利用网络资源进行课程教学,也是在学习利用本专业,更能激发学生学习本专业的热情!教学资源的免费开放是教学现代化的一个内容,是教学进步的重要表现,使教师学生在资源利用中获利更多。 3 最佳实现与企业合作,适当调整企业用人标准应用于教学过程中,营造学生就业的优良环境 不能等到真正要就业时被拒绝才问为什么拒绝这些毕业生,可能是某识或技能还不足以胜任这份工作?等一系列问题,恐怕已无力回天了。在教学过程中就要注意到调整课程面向就业。毕业实习有在校内的,更多的是在校外。校内实习的学生根据自己的兴趣选题,学校能够给学生提供一个综合运用所学练习的机会。校外实习的学生可以增长见识,学校常常与周边或熟悉的企业、单位建立了长期、良好合作关系,当做学生实习基地,企业、单位也能缓解工作压力,双方互利。实习相对来说,只是给学生一个短暂的机会了解社会、用人单位,有的知识可能用到了,还有的需要用到的可能不会,这都是一个不利于毕业生就业的状况,学校挑选必修、选修课程要充分考虑多方面因素,其中企业用人准则就是一个不可忽视的因素,切合企业单位的实际运作。 4 通过亲力亲为的动手提高学生动手实践能力、创新能力,开阔学生视野,以创新思维独立完成科研。 在课余时间安排综合性、设计性实验作业,严抓学生专业学习质量,落实专业知识、技能,实验的实现方案通常都不是唯一的,学生可以自己做主选自己最擅长或最习惯用的,最简便的动手完成开放性强的实验,借以培养学生创新思维,开发无限动手潜能,激发学生对接受的知识更深入的理解。学生在实验所需资料查阅过程中能了解到其他相关学科知识.,涉及多方面知识,处处孕育着创新能力提高的苗头,锻炼学生分析、解决问题的能力。对学生开放实验室是一个获益多方的行为,学校实验器材买来就是为了用的,学生用来理解课本知识,动手有助于理解,充分利用现有资源,加大培养力度,培养专业特色适应社会发展的有用人才。 科学与技术论文:谈电子信息科学与技术人才培养 摘要:随着信息时代的来临,大家对电子的依赖性越来越强,电子产品泛滥,电子信息科学应运而生。就现今各类院校常见的人才培养模式来说,不仅形式多样化,内容更是丰富且具有时代特征,大致可依据三要素:基础的厚轻、口径的宽窄以及能力轻重程度划分为学科型、专业应用能力型、技艺应用型这3种。顾名思义,三者差距就在着重点置于理论还是实践。电子信息科学与技术这门新兴学科专业的诞生,其人才培养模式离不开周遭环境的社会经济科技发展、企事业单位的应用、学校师资设备的充分与否。本文对这些很大程度影响电子信息科学人才培养的因素进行探讨。 关键词:电子信息科学与技术 人才培养 社会因素 实践 1 各类院校积极培养多功能、应用型人才,尽量向社会对人才的需求靠拢,社会缺哪种人才,我们就补上哪种,以满足社会需求为基准 为了追赶时代新要求,我们通过实践教学例如:实验设置、主课程设计、整体设计实验、总结经验来培养学生的动手操作能力,以此提高学生想与做的全方面素质和创新思维、并用在需要的地方。课程教学第一步就是对基础知识的获取,紧接着就是接受专业技能的训练,从各个方面培养多功能型人才,训练讲究方法,可以开展实训课程,具体到每一个分支,类似电视机组装、电子路线等等,结束相应的课程后,这时就要给学生展现成果的平台,提出基本要求,学生需通过课程实验完成系统分析,数据统计,方案设计,程序调控,电路板整装等。院校对电子信息与科学这个专业的管理与教学,并重基础理论和实际应用能力,具体到细节的培养方式依据学校具体情况而定,利用课程实用的实践实训环节,对增大学生就业机会,提高竞争力,打造本专业特色有绝对优势!这就是我们一直强调的学有所用,社会是验证学校培养出的人才是否有用的最佳“场所”。 2 优化课程教学系统,改善课堂教学方式,加强实践教学环节,增加实验的实践过程,建设高素质教师团队,教师在教学中扮演着不可或缺的引导角色 网络资源的利用给教师更多机会以新的手段教育学生,很多经验老道的优秀教师的教学经验、其它的电子版教案、多媒体课件等等可利用网络资源都能为教师所借鉴利用,从中汲取适用的、与实际课程相符的部分。整个教学过程应能划分为两部分,一是讲授,课本不是最有用的,但却是最基础的理论常识,没有理论支撑的实践也是残疾的;二是解决问题、研究问题的方法,“授之以渔”远比“授之以鱼”的实际作用要大,因为“授之以鱼”只是短时间内的收益,只有学会方法的使用,才能获得长远利益,目光短浅不应该用来形容现代学生,他们应该而且必须掌握方法。达到这个目的,教师也要付出一定努力,在学生消化知识,掌握科学研究方法的授课过程中,适当运用现代教育技术中的新技术平台,可以是放映动画、网上制图、计算机办公软件等多种形式做课件,展示课程内容及要点。要改进的不仅是教学技术,教学方法也得随之而动,以单元为单位确定教学方法,省去了版书等不必要环节的时间,力求少课时、内容信息量大。电子信息与科学本身就是一门技术操作性强的专业,教学中加大利用网络资源进行课程教学,也是在学习利用本专业,更能激发学生学习本专业的热情!教学资源的免费开放是教学现代化的一个内容,是教学进步的重要表现,使教师学生在资源利用中获利更多。 3 最佳实现与企业合作,适当调整企业用人标准应用于教学过程中,营造学生就业的优良环境 不能等到真正要就业时被拒绝才问为什么拒绝这些毕业生,可能是某识或技能还不足以胜任这份工作?等一系列问题,恐怕已无力回天了。在教学过程中就要注意到调整课程面向就业。毕业实习有在校内的,更多的是在校外。校内实习的学生根据自己的兴趣选题,学校能够给学生提供一个综合运用所学练习的机会。校外实习的学生可以增长见识,学校常常与周边或熟悉的企业、单位建立了长期、良好合作关系,当做学生实习基地,企业、单位也能缓解工作压力,双方互利。实习相对来说,只是给学生一个短暂的机会了解社会、用人单位,有的知识可能用到了,还有的需要用到的可能不会,这都是一个不利于毕业生就业的状况,学校挑选必修、选修课程要充分考虑多方面因素,其中企业用人准则就是一个不可忽视的因素,切合企业单位的实际运作。 4 通过亲力亲为的动手提高学生动手实践能力、创新能力,开阔学生视野,以创新思维独立完成科研。 在课余时间安排综合性、设计性实验作业,严抓学生专业学习质量,落实专业知识、技能,实验的实现方案通常都不是唯一的,学生可以自己做主选自己最擅长或最习惯用的,最简便的动手完成开放性强的实验,借以培养学生创新思维,开发无限动手潜能,激发学生对接受的知识更深入的理解。学生在实验所需资料查阅过程中能了解到其他 相关学科知识.,涉及多方面知识,处处孕育着创新能力提高的苗头,锻炼学生分析、解决问题的能力。对学生开放实验室是一个获益多方的行为,学校实验器材买来就是为了用的,学生用来理解课本知识,动手有助于理解,充分利用现有资源,加大培养力度,培养专业特色适应社会发展的有用人才。 科学与技术论文:浅析电子信息科学与技术人才培养 摘要:随着信息时代的来临,大家对电子的依赖性越来越强,电子产品泛滥,电子信息科学应运而生。就现今各类院校常见的人才培养模式来说,不仅形式多样化,内容更是丰富且具有时代特征,大致可依据三要素:基础的厚轻、口径的宽窄以及能力轻重程度划分为学科型、专业应用能力型、技艺应用型这3种。顾名思义,三者差距就在着重点置于理论还是实践。电子信息科学与技术这门新兴学科专业的诞生,其人才培养模式离不开周遭环境的社会经济科技发展、企事业单位的应用、学校师资设备的充分与否。本文对这些很大程度影响电子信息科学人才培养的因素进行探讨。 关键词:电子信息科学与技术 人才培养 社会因素 实践 1 各类院校积极培养多功能、应用型人才,尽量向社会对人才的需求靠拢,社会缺哪种人才,我们就补上哪种,以满足社会需求为基准 为了追赶时代新要求,我们通过实践教学例如:实验设置、主课程设计、整体设计实验、总结经验来培养学生的动手操作能力,以此提高学生想与做的全方面素质和创新思维、并用在需要的地方。课程教学第一步就是对基础知识的获取,紧接着就是接受专业技能的训练,从各个方面培养多功能型人才,训练讲究方法,可以开展实训课程,具体到每一个分支,类似电视机组装、电子路线等等,结束相应的课程后,这时就要给学生展现成果的平台,提出基本要求,学生需通过课程实验完成系统分析,数据统计,方案设计,程序调控,电路板整装等。院校对电子信息与科学这个专业的管理与教学,并重基础理论和实际应用能力,具体到细节的培养方式依据学校具体情况而定,利用课程实用的实践实训环节,对增大学生就业机会,提高竞争力,打造本专业特色有绝对优势!这就是我们一直强调的学有所用,社会是验证学校培养出的人才是否有用的最佳“场所”。 2 优化课程教学系统,改善课堂教学方式,加强实践教学环节,增加实验的实践过程,建设高素质教师团队,教师在教学中扮演着不可或缺的引导角色 网络资源的利用给教师更多机会以新的手段教育学生,很多经验老道的优秀教师的教学经验、其它的电子版教案、多媒体课件等等可利用网络资源都能为教师所借鉴利用,从中汲取适用的、与实际课程相符的部分。整个教学过程应能划分为两部分,一是讲授,课本不是最有用的,但却是最基础的理论常识,没有理论支撑的实践也是残疾的;二是解决问题、研究问题的方法,“授之以渔”远比“授之以鱼”的实际作用要大,因为“授之以鱼”只是短时间内的收益,只有学会方法的使用,才能获得长远利益,目光短浅不应该用来形容现代学生,他们应该而且必须掌握方法。达到这个目的,教师也要付出一定努力,在学生消化知识,掌握科学研究方法的授课过程中,适当运用现代教育技术中的新技术平台,可以是放映动画、网上制图、计算机办公软件等多种形式做课件,展示课程内容及要点。要改进的不仅是教学技术,教学方法也得随之而动,以单元为单位确定教学方法,省去了版书等不必要环节的时间,力求少课时、内容信息量大。电子信息与科学本身就是一门技术操作性强的专业,教学中加大利用网络资源进行课程教学,也是在学习利用本专业,更能激发学生学习本专业的热情!教学资源的免费开放是教学现代化的一个内容,是教学进步的重要表现,使教师学生在资源利用中获利更多。 3 最佳实现与企业合作,适当调整企业用人标准应用于教学过程中,营造学生就业的优良环境 不能等到真正要就业时被拒绝才问为什么拒绝这些毕业生,可能是某识或技能还不足以胜任这份工作?等一系列问题,恐怕已无力回天了。在教学过程中就要注意到调整课程面向就业。毕业实习有在校内的,更多的是在校外。校内实习的学生根据自己的兴趣选题,学校能够给学生提供一个综合运用所学练习的机会。校外实习的学生可以增长见识,学校常常与周边或熟悉的企业、单位建立了长期、良好合作关系,当做学生实习基地,企业、单位也能缓解工作压力,双方互利。实习相对来说,只是给学生一个短暂的机会了解社会、用人单位,有的知识可能用到了,还有的需要用到的可能不会,这都是一个不利于毕业生就业的状况,学校挑选必修、选修课程要充分考虑多方面因素,其中企业用人准则就是一个不可忽视的因素,切合企业单位的实际运作。 4 通过亲力亲为的动手提高学生动手实践能力、创新能力,开阔学生视野,以创新思维独立完成科研。 在课余时间安排综合性、设计性实验作业,严抓学生专业学习质量,落实专业知识、技能,实验的实现方案通常都不是唯一的,学生可以自己做主选自己最擅长或最习惯用的,最简便的动手完成开放性强的实验,借以培养学生创新思维,开发无限动手潜能,激发学生对接受的知识更深入的理解。学生在实验所需资料查阅过程中能了解到其他相关学科知识.,涉及多方面知识,处处孕育着创新能力提高的苗头,锻炼学生分析、解决问题的能力。对学生开放实验室是一个获益多方 的行为,学校实验器材买来就是为了用的,学生用来理解课本知识,动手有助于理解,充分利用现有资源,加大培养力度,培养专业特色适应社会发展的有用人才。 科学与技术论文:浅析计算机科学与技术人才创新能力的培养 论文关键词:计算机科学 技术 创新能力 论文摘要:计算机科学与技术专业对于人才的培养,要以“创新精神和能力”这两点为宗旨。本文简单的探讨计算机科学与技术人才创新能力的培养。 计算机科学与技术是一个不断发展、不断学习的专业,培养的学生没有较强的创新能力是难以应对不断更新的科学技术的,也很难能够符合国家、社会以及岗位的发展需求。“科教兴国”战略21世纪的中国教育进入一个新的历史发展阶段,这一阶段将以深化教育改革全面推进学生创新素质培养为标志和方向,将以培养学生的创新精神和创新能力为优秀和重点,已成为本科院校教学改革中一项值得认真思考和深入研究的课题,更是应用型本科学院适应时展的必然要求。 一、当前高校计算机专业培养现状 社会对计算机科学人才的需求日益强烈,信息时代的社会需要多样化的计算机人才。然而,随着科技的进步,计算机专业人才的确培养所存在的问题逐渐暴露出来。具体体现在:学生缺乏创新精神,只会死记硬背,实践能力不强,与社会需求脱轨。一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加,而另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作。为适应新形势下对计算机科学与技术专业人才的新需求,我们必须对计算机科学与技术专业进行教学改革,在高等院校培养学生的创新素质,是高等教育适应时展的迫切需要。 二、计算机科学与技术人才创新能力培养的措施 (一)加强创新意识和创新能力培养的各个环节 对于学生的创新能力和创新意识,一定要注重细节的做法,贯穿到教学过程中的各个环节。在课程教学的过程中,既要注重知识点的讲解,又要注意与能力点的结合,这对于启发学生的创新思维来说很有帮助。在实验的设计上,要给学生们创造出更多的学习机会,让他们的表现力和沟通能力有机会展露出来。还要积级组织各项活动,把创新落到实处,通过这些项目的开发,让研究创新的风气在高校内形成,让每一个学生的综合素质都得到提高。在学生的创新能力和考核方面,也要提出成熟的方案,这样才能激发学生创新的兴趣。还要在教学的各个环节中加强互动,如建立启发式、设问式、案例分析式、课堂讨论式的各种讨论方法,便于训练学生主动去获取知识、运用知识,而且在课后留作业的时候,也要多加注重学生综合素质的教育,让创新贯彻到每一项日常活动中来。比如可以开展学生俱乐部的创新活动、组织他们进行演讲、讨论,在考核的时候,要加强科学的引导,建立多环节,多要素的考核方式,这样才能综合全面的反映出学生的创新能力。对于那些富于独特见解的学生,要积极进行重点引导,让其长久保持下去。在教学风格和技巧上,也要善于变换各种教学手段,得以让学生对于课堂教学有着积极的参与性。 (二)为课外创新活动积极创造条件 由于计算机科学与技术学科实践性很强,要为学生的课外创新活动积极创造条件。人才是社会竞争的优秀,关注细节的发展,为学生创造创新的校园环境,提供高效的师资队伍,对于学科的教学理念和教学方式进行积极而有效的控索,激发学生专业创新能力的兴趣,才能有效培养学生创新的精神和意识。建设国内一流计算机教学环境,培养适合社会竞争发展需要的合格创新人才,创建完美的教育体系,为创新人才的培养搭建一个合理的平台,才能达到教学的最终目的。 (三)注重培养教育的教学艺术 在教学中,教师不必拘泥于已有的规划和既定的程序,要从创新的角度出发,发挥丰富的想象力进行教学。师生关系在教学的过程中,要随着教学的进程不断进行讨论,从而维护一种让创造力更加突出表现的师生关系。师生之间要努力做到公平信任,有着足够的自由和宽容,也要有浓郁的集体气氛,对于教学过程中能力结构与能力点的结合与训练,也不能放弃。每一个学生都是教师眼中的“好学生”,关键是这个好学生如何进行引导,让其符合社会创新型人才的需要。对于教育的研究与实践,并不是阶段性的工作,要不断的深化教学改革。关于学生的学习效果,要作为教师重点关注的内容,这样才能不断改进教学方法,去芜存精,让教学水平得以提高,让教学艺术发挥得更加完美。与此同时,积极采用各种有效的增加师生感情的方法也是有必要的。 (四)为学生创造进行创新的校园环境 教育创新的教学与传统的教学方面存在着一定的差异,如果采用传统的教学方法,就会造成很多学生在学习过程中对于知识的掌握缺乏有效性,更缺少对规律的了解和运用的方式方法,甚至于只会从教师和书本那里照搬,这种教学方式很难取得理想的效果。采用创新模式来培养学生,需要建立新型的师生关系,让传统的教学功能得以创新,从而在学生创新教育过程中起到很好的引导作用。对于自身的创新意识,创新思维和创新能力,教学过程中要起到对学生的感染作用,一个教育工作者创新能力的发展,将会让学生体会到什么才叫做“教育”的主体。这种主体的建立,才会为营造新的教育环境创造空间。具体来讲,在高校的教学环境中,要积极提倡素质教育和创新教育。由一些相关的教育领导拟定创新的学习目标,积极进行倡导,拿出具体的措施,合理有效进行组织,这样就会在高校中形成有效的氛围,赢得广大师生的正确的评价,从而加强创新环境的塑造。在课堂的教学环境中,要形成有效的运转灵活的组织机构,引导学生参与到课堂的教学环境中去,让学生在讨论中发现问题,主动进行思考,积极寻找解决问题的办法,这对于培养他们的创新意识及思维是非常有益的。 三、总结 总而言之,在人才培养理念上,既要遵循计算机科学与技术专业人才培养规律,又要拓宽学生的创新能力的培养,在计算机科学与技术专业教学中,我们不仅要把知识传授给学生,更要培养学生的创新能力。我们必须用先进的教育理念开拓全新的教学思路,营造一个宽松的创新环境,努力把学生培养成社会需要的创新人才,才能完成时代赋予我们的历史使命。 科学与技术论文:计算机科学与技术专业发展问题探索 【摘要】在计算机技术不断推广的情况下,受到社会环境、教育观念、经济发展等多种因素的影响,计算机科学与技术专业发展还存在着一些问题急需解决。本文就计算机科学与技术专业发展存在的问题进行全面探讨,提出计算机科学与技术专业发展存中问题的对策,以培养满足各行业发展所需的优秀人才。 【关键词】计算机科学与技术专业;发展;问题;对策 在人们的日常生活中,计算机科学与技术已经成为非常重要的组成部分之一,不但使人们的沟通方式、出行方式等变得更加便捷,还大大加快城市经济发展速度。因此,对计算机科学与技术专业发展存在的问题有比较深入的了解,对于促进计算机科学与技术专业进一步发展有着重要现实意义。 1计算机科学与技术专业发展存在的问题 对当前计算机科学与技术专业发展的实际情况进行相关调查和分析发现,其存在的问题主要包括如下几个方面: 1.1培养目标与就业需求不相匹配 根据计算机科学与技术专业的发展要求来看,其主要是培养拥有较强专业知识和计算机技术的综合性人才,因此,需要加强计算机科学与技术专业学生的实践能力培养,才能真正满足各行业对高素质、高技能、高水平人才的需求。但是,很多高校设置的计算机科学与技术专业的教学目标都存在与就业需求不相匹配的问题,过于注重学生专业知识的讲解,没有培养学生的自主意识,从而影响学生创新能力、探索能力等发展,最终无法很快适应社会发展。 1.2培养目标制定覆盖的范围太广 目前,高校的教育教学改革力度在不断加大,给计算机科学与技术专业的培养目标提出了更高要求,以促进学生综合素质全面发展。但是,计算机科学与技术专业发展制定的培养目标覆盖范围太广,致使专业定位出现不够明确的问题,从而无法针对性的提高学生的专项技能,大大降低计算机科学与技术专业的教学效果。与此同时,学生的应用能力提升没有得到高度重视,计算机硬件、软件等方面的操作水平较低,给学生未来发展造成极大不良影响。 1.3本专业特色没有得到充分体现 在制定计算机科学与技术专业的教学计划时,没有根据学校的发展情况、学生的学习需求等确定项目,从而无法充分体现本专业的特色,给计算机科学与技术专业发展带来一定影响。在实践教学中,计算机科学与技术专业学生接触的知识都差不多,从而影响学生的个性发展,给学生各方面能力提升带来极大阻碍。 2计算机科学与技术专业发展中问题的对策 2.1重视实践教学,注重学生实践能力提升 在加强学生算机科学与技术专业知识教学的基础上,重视学生的实践教学,并注重学生实践能力提升,是培养优秀计算机科学与技术专业人才的重要途径,对于促进算机科学与技术专业更快、更好发展有着极大作用。因此,在实践教学中,按照应用型人才的培养要求选择教学内容,结合学生的实际学习需求制定教学计划,是完善算机科学与技术专业教学体系的重要基础,以在加强学生技能水平考核、专业能力提升的情况下,为学生未来良好发展奠定坚实基础。 2.2创新计算机科学与技术专业的教学方法 在不断推进教育教学改革制度的情况下,创新算机科学与技术专业的教学方法,不但能满足更多学生的学习需求,还能使教学目标与就业需求更加匹配,从而提升学生综合素质的基础上,促进算机科学与技术专业进一步发展。在实践教学过程中,教学活动的有序开展,需要结合现代教学资源、信息技术等,与学生的实际生活保持紧密联系,才能真正体现算机科学与技术专业的重要性,最终达到全面提高教学效率、教学质量的目的。例如:在进行CAI的教学时。通过设置合适的教学情境,让学生自由讨论与沟通,不但能为学生营造一个舒适、愉悦的学习环境,还能更好的促进学生各方面能力快速提高。 2.3科学设置选修课程,促进学生全面发展 为了促进算机科学与技术专业可持续发展,需要注重选项课程的科学设置,充分体现算机科学与技术专业的特色,才能在提高教学内容针对性、实践性和综合性等的基础上,促进算机科学与技术专业学生全面发展。在实践教学中,加强教学体系的完善力度,将学生实践能力、应用能力培养贯穿到每个教学环境中,不但能力提高学生的学习积极性,还能使算机科学与技术专业课程教学效率进一步提升,最终推动算机科学与技术专业教学水平快速提升。 3结束语 总的来说,算机科学与技术专业的发展与社会、经济、各行业都有着紧密联系,需要加大算机科学与技术专业教学改革力度,培养学生的创新能力、实践能力、应用能力等,才能真正满足各行业对优秀人才的需求。 作者:余佳 沈捷 潘宇飞 单位:沈阳理工大学 科学与技术论文:光信息科学与技术专业课程改革探索 摘要:随着科学技术的不断进步,我国的社会发展速度逐渐加快,进而促使了知识经济时代的到来,在这种情况下,许多新兴的热门专业逐渐被开设,其中,具有较强的实践性的光信息科学与技术专业更是受到社会的关注与重视,因此,了解光信息科学与技术专业进行课程改革的必要性,提高光信息科学与技术的教学质量,提高学生的综合能力,成为高校光信息科学与技术专业发展的前提。本文通过简要分析光信息科学与技术专业进行课程改革的必要性,指出光信息科学与技术专业具体的改革措施,以期为提高光信息科学与技术的教学质量提供有价值的参考[1]。 关键词:光信息科学与技术;必要性;措施 作为一门新兴的热门专业,光信息科学与技术专业是教育部在1998年调整后增加的新专业,经过10几年的发展,国内近百所大学已经开设了光信息科学与技术专业,而且,目前仍有许多大学在争取开设光信息科学与技术专业。因此,重视光信息科学与技术专业的重要地位,积极开展光信息科学与技术课程改革,激发学生的学习兴趣,提高光信息科学与技术的教学质量,培养学生的实践能力和创新能力,提升学生的综合能力,促进学生的全面发展,成为高校光信息科学与技术专业的教学任务。 一、光信息科学与技术专业进行课程改革的必要性 光信息科学与技术的使用范围广泛,具有很强的实践性,因此,在教学过程中,教师需要培养学生的实践能力和创新能力,不断提高学生的综合能力,以确保学生能够满足社会对高素质专业人才的需求,但是,在实际的教学活动中,许多高校忽视了培养学生的实践能力和创新能力,致使光信息科学与技术专业的教学质量不高,严重阻碍了学生的进一步发展。因此,高校光信息科学与技术专业需要进行课程改革,以提高教学质量,提升学生的综合素质[2]。同时,在光信息科学与技术教学活动中,许多教师过分强调自己的主导地位,采用传统的注入式的教学方式,传授理论知识,未能充分调动学生学习的积极性,并且忽视了培养学生的实践能力,使得学生处于被动学习状态,从而大大降低了课堂教学效果,因此,高校需要通过光信息科学与技术课程改革,提高教师的执教能力,增强教学质量,从而提高学生的实践能力。另外,由于有些高校的教学条件有限,在开展光信息科学与技术教学活动中,学生只能做一些简单的实验,例如测量透镜的焦距、光的偏振现象、观察透镜成像等实验,难以引发学生的学习兴趣,使得学生的学习动力不足,从而降低了教学效果,因此,高校应该开展光信息科学与技术课程改革,培养学生的学习兴趣,引发学生的学习热情,以提高教学质量,提升学生的实践能力。 二、光信息科学与技术专业具体的改革措施 (一)建立完善的光信息科学与技术课程体系 光信息科学与技术专业需要扎实的理论知识和较强的实践能力,因此,高校应该加强光信息科学与技术课程建设,建立完善的课程体系,以确保光信息科学与技术教学的质量。高校应该根据光信息科学与技术专业的实际情况,合理安排教学课程,以提高光信息科学与技术教学的效果。在光子学基础方面,高校应该注重强调基础理论知识,重视描述方法、物理量以及概念之间的联系,开设信息光学、电动力学、激光原理、量子力学和光电子学等必修课,确保学生能够具有扎实的理论知识。在信息技术方面,高校应该重视电子信息技术,开设数字电路、电路理论和模拟电路等必修课,合理取舍教学内容,采用科学的教学方法,提高教学的有效性,以提高学生的综合素质。在光信息技术方面,高校应该合理设置课程,适当安排光通信原理、光电检测与处理、光信息存储与显示这三门课程,拓宽学生的知识面,增加学生的专业知识,从而提高光信息科学与技术的教学质量,促进学生的全面发展。 (二)不断提高学生的实践能力 目前,在光信息科学与技术专业教学中,许多高校只重视学生的理论知识,忽视了培养学生的实践能力和创新能力,使得学生的实际操作能力较差,严重降低了光信息科学与技术专业的教学质量,因此,在大力提倡素质教育的环境下,高校应该积极转变传统的教育观念,采用科学的教学方式,提高光信息科学与技术的教学质量,注意培养学生的实践能力和创新能力,以提升学生的综合能力,促进学生的全面发展。高校应该重视实验教学,加大资金投入,为光信息科学与技术专业提供必需的硬件设施,确保光信息科学与技术专业实验教学的有序开展,从而提高教学的有效性。同时,在教学过程中,教师应该创设良好的教学氛围,充分发挥学生的主观能动性,注意培养学生的思维能力、实践能力和创新意识,促使学生积极主动的参与到教学活动中来,从而提高教学效率,提升学生的实际操作能力[3]。 三、总结 总而言之,作为新时期的热门专业之一,光信息科学与技术专业具有很强的实践性和实用性,因此,在教育事业蓬勃发展的今天,高校应该重视光信息科学与技术专业的重要地位,加强光信息科学与技术专业的课程建设,积极开展光信息科学与技术专业课程改革,不断优化光信息科学与技术专业的课程体系,丰富光信息科学与技术的教学内容,激发学生的学习兴趣,提高光信息科学与技术的教学质量,提高学生的实践能力,从而为社会提供专业的高素质光信息科学与技术人才[4]。 作者:冯利 单位:湖北工程学院新技术学院 科学与技术论文:光信息科学与技术专业实践教学分析 摘要:光信息科学与技术作为一门重要的课程,它在培养当代社会发展所需要的专业性技术人才方面有着不可替代的作用。而实践教学作为光信息科学与技术专业不可或缺的一部分,随着我国教育体制改革的发展,对实践教学要求也越来越高。要想为我国现代社会培养更出色的人才,在光信息科学与技术专业实践教学中,就必须加大创新。本文就光信息科学与技术专业实践教学进行了相关的分析。 关键词:光信息科学与技术;实践教学 在这个科技不断发展的时代里,信息产业发展速度越来越快,而光信息科学与技术作为信息产业的重要组成部分,为了促进我国信息产业的发展,加大光信息科学与技术人才的培养有着重大意义。然而就当前教学工作来看,一直是以理论知识的教授,忽视了实践教学,而光信息科学与技术是一门研究光信息的产生、获取、传播等过程的基本规律及其应用的一门学科,如果单纯的进行理论知识的教学,势必就会影响到学生专业能力的提高。为此,在光信息科学与技术专业中,为了更好地培养学生的创新力,提高学生的逻辑思维能力,在教学过程汇总,就必须重视实践教学,加大实践教学创新。 1光信息科学与技术专业实践教学的意义 光信息科学与技术作为信息技术的重要组成部分,它是一门结合物理学、电子学、光学以及计算机科学等多种学科,对光信息科学与技术进行研究的新型较差学科。对于光信息科学与技术专业来讲,它是与一门应用性较强的学科,在教学过程中除了要求进行理论学习的同时,还必须与实践相结合。光信息科学与技术专业在培养学生创造力、想象力等方面有着不可替代的作用,为此加强光信息科学技术专业教学十分重要。随着我国教育体制改革的发展,对教学要求也越来越高,传统的教学方法已经难以满足现代社会发展的需要,那种以理论知识为主导的教学模式所教导出来的人才难以适应这个信息化高速发展的社会的需要了。而实践教学作为光信息科学与技术专业中不可或缺的一部分,只有重视实践教学,才能更好地培养学生各方面的能力,进而促进学生的全面发展,为我国现代社会发展培养更多的专业性技术人才。 2光信息科学与技术专业实践教学策略 2.1转变教学观念 受传统教学观念的影响,光信息科学与技术专业教学中,教师依然是以机械式的方式向学生灌输理论知识,没有考虑到学生的“学”,只重视“教”,在这种模式下,学生的能力难以得到提高。而光信息科学与技术作为一门应用性的学科,它讲究的是理论与实践的相结合,而单纯的进行理论知识的教授很难达到预期的教学目的。为此,在光信息科学与技术专业教学中,教育工作者就必须积极的转变观念,在向学生灌输理论知识的同时,也要注重与实践相结合,因为实践是检验真理的唯一并标准,学生的理论知识只有在实践中才能够得到深化,学生治愈在不断的实践中才能积极学习的积极性,培养学生自己动手的能力[1]。 2.2加大教师队伍的建设 在光信息与技术专业实践教学中,专业的教师是提高教学有效性的保障,只有专业的教师才能在教学过程中更好地引导学生进行学习。为提高光信息科学与技术专业实践教学的有效性就必须加强专业教师队伍的建设。首先,学校必须加强现有教师的培养,不断提高他们的专业知识水平和教学能力,进而更好地服务于教学;其次,要对外引进专业、有教学经验的教师,为光信息科学与技术专业实践教学提供保障。另外,作为教师,更要认识到自身的职责所在,要不断学习专业知识,不断提高自己的能力,在教授理论知识的同时,重视实践教学[2]。 2.3加大投入 光信息科学与技术专业作为一门应用性的学科,在光信息科学与技术专业实践教学中,设备是实践教学开展的先决条件,只有完善的设备,才能更好地开展时间教学。为此,学校必须加大投入,为光信息科学与技术专业实践教学配备先进的设备以场所,让学生有更多的机会可以实践操作。 2.4推行校企合作 校企合作就是学校与企业之间建立合作的关联,通过校企合作这个平台,让学生在校所学与企业实践有机结合,让学校和企业的设备、技术实现优势互补、资源共享,以切实提高育人的针对性和实效性,提高技能型人才的培养质量的一种新型的教育理念。校企合作不但可以学习到东西,还可以在学习的过程中得到历练,发现自己需要学习什么样的知识,及早的丰富自己的知识结构。为此,在光信息科学与技术专业实践教学中,就应当积极的推行校企合作,学校结合专业需求,为学生选择合适的企业进行实践,让学生在不断的实践中培养自己的能力,提高自己的专业技能,进而为学生今后的发展打下坚实的基础[3]。 2.5开展创新实践活动 创新能力作为现代社会人才所必备的一种能力,在光信息科学与技术专业实践教学中,为了更好地培养学生的创新能力,积极的开展创新实践活动有着重要的作用。让学生积极参加创新实践活动,尝试用创造性的方法解决实践中的问题,进而不断提高学生发现问题、解决问题的能力。只有不断参加实践,才有了不断的发现、发明和创新。同时,实践又能够检验和发展创新,一些重大的创新目标,往往要经过实践的反复检验,才最终确立和完善。为此,作为教育工作者要为学生创造更多的实践机会,而作为学校更要结合专业实践教学需要,创办相应的实践活动,让学生参与进来,让学生在实践活动中得到成长[4]。 3结语 加强实践教学是现代教育体制改革的内在要求,在光信息科学与技术专业中,加强实践教学,能够有效地激发学生的学习积极性和主动性,让学生在不断的实践练习中巩固自己的专业知识,提高自己的专业水平。同时,通过实践教学,可以培养学生的创新能力,培养学生的逻辑思维能力,促进学生的个性化发展,进而为我国现代社会培养更多的专业性人才。 作者:孔感 单位:湖北工程学院新技术学院 科学与技术论文:环境与材料科学技术的前沿进展 资源与环境已成为当今世界发展的主题。经济与资源、环境之间的和谐发展日益广泛受到关注。如何合理利用资源、保护环境,同时促进经济的增长,这对相应学科的科学与技术提出了高要求,也已成为全球化的重要议题。2015环境与材料科学技术学术研讨会在武汉理工大学资源与环境工程学院院长宋少先教授的主持下拉开帷幕。出席开幕式的人员包括圣路易斯波多西自治大学校长ManuelVilla、武汉理工大学副校长康灿华、圣路易斯波多西自治大学物理研究所所长JoséLuisArauzLara、武汉理工大学新材料研究所所长余家国教授等,还包括武汉理工大学资环学院、理学院、化生学院、材料复合新技术国家实验室等单位百余名师生参加。研讨会主题是“环境与材料科学技术”,会议旨在为中墨两国合作搭建潜在的平台,为环境、材料、能源等多方领域交流最新研究成果提供一个交流的机会。研讨会主题围绕环境、材料、能源、地理空间科学与技术等领域进行了交流,包括1场大会报告与4组分会场报告,双方与会代表共进行37场次报告,展示了双方各自最新研究成果,探讨了环境、材料与能源等领域的发展趋势,为日后合作发展提供了机会。本研讨会获得了中国教育部、武汉理工大学以及圣路易斯波多西自治大学的大力支持。武汉理工大学康灿华副校长在研讨会开幕式上发言,希望利用本次机会充分展示该校在环境与材料科学技术领域的研究成果和特色,推动该校在该领域学科建设的发展并提升国际影响。ManuelVilla校长介绍了圣路易斯波多西自治大学的学校历史、学科结构及对外合作项目,希望两校在科研合作与学生交流等方面开展深入合作,为双方优秀学者和学生搭建良好的学术交流平台。武汉理工大学余家国教授在大会报告中介绍了用于生产太阳能燃料的石墨烯光催化材料的研究进展与发展趋势。利用太阳能转化制备太阳能燃料目前被认为是解决未来全球能源与环境问题的主要策略之一。其中利用光催化水产氢和还原二氧化碳制甲烷已经成为利用太阳光制备太阳能燃料的重要且有前景的方法,可以实现清洁、经济以及再生等生产。通常基于TiO2光催化产氢强烈依赖于触媒类型与数量,这是因为仅有TiO2不具备很高的光催化性能,需要添加Pt作为触媒,这样才能增强TiO2的光催化产氢性能,然而Pt更是稀有且昂贵的材料。因此,便宜且来源丰富的材料便成了触媒的另外选择。比如基于石墨烯的纳米复合材料作为光催化剂具备增强光催化产氢和二氧化碳还原的能力,能将太阳能转化成化学能。余家国教授对在基于石墨烯的纳米复合材料在光催化产氢和二氧化碳还原方面的设计与制造研究成果进行了介绍与分享。 圣路易斯波多西自治大学的MagdalenoMedi-na-Noyola教授作了题为“StructuralRelaxiationandAgingofGlassesandPhysicalGels:aNon-equilibriumStatisticalThermodynamicTheory的大会报告。有一项关于非均衡液体不可逆过程的非均衡统计热力学理论被用来表述淬火液体结构与动力学的非稳态演变,该理论提出一个方案:演变时间是一个基础的变量。该方案为类玻璃材料在高填充率下的老化行为以及低密度的类凝胶材料的形成过程,方案设计符合通用情况,也符合各系统下的分子内作用过程。比如硬体系和Lennard-Jones简单液体等具体模型体系都能很好地解释这个预计方案。其定性定量准确度可以通过对比模拟和实验结果进行评估。武汉理工大学资源与环境工程学院张一敏教授作了题为“VanadiumExtractionfromVanadium-bearingCarbonaceousShaleinChina”的大会报告。钒作为稀有元素之一,被广泛用于钢铁、合金和化工等行业。含钒碳质页岩是中国重要的含钒资源,总储存量达到钒储备的87%。因此钒提取技术得到很大的发展。传统的高盐焙烧-滤沥技术是最早的提钒技术,对设备要求不高,所以得到很多小型工厂的使用。由于许多腐蚀性气体及超高盐废水的产生,且总钒回收的产率不高,使得该技术逐渐淘汰。虽然空白焙烧-滤沥、钙化焙烧-滤沥和直接酸滤技术比高盐焙烧技术更环保,但是各自有其缺点,并未得到大范围推广应用。低盐焙烧-循环氧化技术同样面临高成本和长周期的问题。一种最新技术———一步焙烧-酸滤技术实现了高达77%的钒回收率。而且废水经过完全处理之后可以全部回收利用,滤沥残留也可以用来生产不同类型的建筑材料,比如土工聚合物、陶粒、高压砖等。尽管提钒技术已经发展了很多年,但从含钒碳质页岩中的提钒工业在国内仍然没得到全面发展,要进行大范围的经济性开发,则需要开展更进一步的研究工作。圣路易斯波多西自治大学物理研究所所长A-rauzLara教授作了题为“PhysicsofConfinedColloids”的大会报告。 胶体体系在天然材料和人造材料中一直都普遍使用,如在生物流体、蛋白质溶液、细胞质、DNA溶液、颜料、化妆品及食品等方面。胶体介质的物理性质已经被广泛研究很长时间,但只是具备某些基础了解,而对于胶体系统处于限制条件下的情况却不明确。本报告介绍了关于胶体颗粒在不同限制条件下的静态结构与动态性质的研究结果。该研究以聚苯乙烯球溶液为系统,限制在①两板之间,②接近墙面,③在球状室。在不同限制形状条件下颗粒间的静态与动态联系通过数字光学显微镜测量和定量结果分析,包括两体关联方程、位移方差和动力结构因素等。武汉理工大学化生学院蔡卫权教授作了题为“PAASAssistedHydrothermalSynthesisofMesoporousMgOCubewithStrongAdsorptionPerformancetowardsAO7fromAqueousSolutions”的报告。介孔氧化镁颗粒具备十分优良的吸附性能,尤其在吸附AO7方面。该报告介绍了通过对PAAS进行水热法和焙烧法制备成介孔氧化镁颗粒吸附剂。制备的样品通过XRD,FE-SEM,TEM,TPD,FTIR等技术表征。该颗粒吸附剂呈现立方形状与大孔分布。实验数据符合郎格缪尔吸附等温线。动力学方程显示二级模型可以更好描述AO7在样品上的吸附行为。另外氧化镁立方颗粒比不添加PASS粉末状的吸附性能更优。该吸附量最高达到3388mg/g。重要的是,该立方状颗粒可以通过简单的焙烧过程进行再生,且再生过程不影响它的吸附性能。圣路易斯波多西自治大学YuriNahmad-Moli-nari教授进行了题为“OpportunitiesinRenewableEnergiesSectorinNexico:ExamplesandProjectsinSanLuisPotosi”的演讲报告。国内电力生产可以在任何范围内通过太阳能辐射收获或者光子采矿实现。由于竞争性的矿物燃料技术带来的经济障碍需要有经济工程师通过对CO2信用点补助金以及退税鼓励或者在生产者的能源固定分配组合里设计方案,而第三世界国家公共政策十分薄弱,响应慢,甚至不存在,因此,城市、大学以及医院等可以在激发能源向再生发现发展方面扮演重要角色。Molinari教授介绍了墨西哥在再生能源领域的发展概况。石油、钢铁、水泥、采矿、食品以及化工厂都需要由矿物燃料产生的热能和电力,而墨西哥的矿物燃料却呈现降低的趋势。干旱和半干旱地区有大范围的太阳能辐射面积,这在很大程度上促进了光热和光电太阳能设备的商业贸易。太阳能在再生能源生产方面的潜力需要创新和发掘,这一点已经在相应能源部门得到了支持,比如一些法律改革。报告里提到了太阳能项目的3个案例,包括:①在墨西哥圣路易斯中心医院楼顶安装太阳能热点系统;②针对师生提供的一项有关国内太阳能辐射收获的微型计划;③满足学校电力需求的光伏电站设计。武汉理工大学资源与环境工程学院张高科教授在分组报告中作了题为“PreparationandApplica-tionofNovelEnvironmentalMaterials”的报告,介绍了B(iGe)光催化剂的合成与表征。表征手段包括XRD,FE-SEM,XPS等。报告揭示了这些光催化剂的催化特性通过降解水体或者空气中的污染物进行评估,讨论了光催化剂形貌与微观结构对催化特性的影响,另外分析了光催化反应中活性自由基及可能的光催化机理。圣路易斯波多西自治大学A.López-Valdivieso教授在分组报告中作了题为“SynthesisofSilverNanostructures”的演讲报告。银纳米结构因其独特的物理化学与生物特性一直受到广泛关注,并在催化剂、传感器、光学器件、杀菌化合物以及电子设备制造方面有很多应用。以氰化银为银源、十二烷基硫酸钠作为聚合物催化剂、亚硫酸根或者柠檬酸根离子作为还原剂的银纳米结构新合成方法得到了发展。这种合成方法制得的银纳米线平均直径9.7±3.8nm,长度为毫米量级。武汉理工大学资源与环境工程学院吴浩教授在分组报告中作了题为“AssessingtheEffectsofLandUseSpatialStructureonUrbanHeatIslandsUsingHJ-1BRemoteSensingImageryinWuhan,China”的报告。城市热岛效应因其对生态多样性和人类健康的影响得到广泛关注。评价该区域土地使用的空间结构的影响对于提高和理解城市化生态进程非常重要。报告指出了利用半径分形维数定量不同土地利用类型的空间变量。通过集成HJ-1B卫星、植被指标、景观指数和分形维数获得的遥感图像,比较并分析了土地利用图形对武汉城市热效应的影响。 圣路易斯波多西自治大学FacundoRuiz教授在分组报告中作了题为“MetellicNanoparticles:LargeScaleProductionandAntibacterialProperties”的演讲报告。纳米颗粒最近的新研究使得其在某些产品中的应用显得十分显著。一旦纳米颗粒及其特性的范围可以实现,很多新产品将会出现。纳米颗粒包括制备、表征、动力学、处理及应用等领域,制备也许是其中研究最多的领域。溶液法因其操作简单且容易量化生产而倍受关注。本研究提出利用溶液介质制备金属和半导体等纳米颗粒,这些方法可以实现大范围生产,尤其银、金、氧化锌和氢氧化镁颗粒的结果显示如此。纳米颗粒制备已经应用于很多材料方面,包括塑料、陶瓷和颜料等。研究显示了金属纳米颗粒的杀菌性,特别是银纳米颗粒。研究结果还发现银纳米颗粒的大小与杀菌性存在很强的联系,并找到了银纳米颗粒对抗微生物的主要机制。2015年4月,武汉理工大学与墨西哥圣路易斯波多西自治大学签署了一项学术合作意向,鼓励和支持双方学者及学生进行交流合作。而该研讨会作为协议的第一项议程,取得了圆满成功。今后我们还会定期举办该学术研讨会,促进和提升武汉理工大学在学科建设水平上的国际发展和影响。 作者:刘艳艳 单位:武汉理工大学资源与环境工程学院 科学与技术论文:计算机科学与技术发展趋势初探 摘要:如今人们已经进入信息化的时代,计算机的科学与技术正在改变着人的生活,社会的不断发展和进步也是离不开计算机的科学与技术。我们要把握住计算机发展的节奏,加入推进计算机科学技术发展的行列。本文通过对计算机发展的背景和问题进行分析,进行计算机科学技术发展趋势的研究。 【关键词】计算机科学;技术;发展趋势;探讨 计算机已经有60多年的发展基础,计算机的开发与应用等多方领域得到了飞速的发展。伴随着社会的不断变迁以及科学技术的迅速发展,计算机的更新与发展也是日新月异,并且在自身飞速发展演变的同时还衍生出众多的发展方向。如今计算机已经在各个领域都涉及广泛,例如军事、政治、文化等。本文通过对计算机的发展历程分析,从而对计算机未来的趋势进行了浅析和探讨。 1计算机科学与技术的历史步伐 20世纪在美国诞生了世界上第一台计算机,标志着我们进入信息化的时代,当时的计算机体积和重量庞大,运行速度也慢,成本也非常高。但是随着社会科学的不断发展和进步,许多国家机关和一些先进企业开始利用计算机来进行一些高度数据的处理,处理器也随着发展的需要而诞生,并逐渐得到广泛的利用。到了1982年,诞生了世界上第一台个人计算机,这样计算机的成本得到了明显的降低,也可以更广泛的得到发展和利用。所以计算机的应用逐渐从政府机关开始延伸到中小型的公司企业,最终甚至延伸到了普通家庭中来。总体来看,计算机一直沿着积极的方向迅速发展。随着科学技术的不断发展和深入,计算机的应用领域也是出现了分化的趋势,首先计算机被高度利用在国防,军事和科技研发中。其次,计算机的微型领域也是得到了科学迅速的发展,融入到了各个行业领域中。经过六十多年的发展,计算机已经逐渐深入到了人们的生活中,很大程度上丰富了人们的生活,社会进步的速度也在不断更新。 2计算机科学与技术得到发展的原因 2.1时展的需要 如今信息化的进程在不断的更新,计算机科学与技术也是随着时代的迅速发展而发展。最初计算机是由于战争的需要和繁多的信息数据的处理需要,加之计算机的发展技术还不够成熟,会在利用计算机的过程中投入大量的人力和财力。但是正是因为这样才能促进计算机的诞生以及不同领域的需要促使计算机技术的不断发展。现在,由于国家政府对计算机技术的大量需求和利用,需要通过利用计算机科学与技术来对国家各个领域的发展起到推动的作用,对计算机各种硬件和软件的要求也越来越高,这就使得计算机的革新技术的速度也随着需求而加快了发展的脚步。 2.2技术的发展基于计算机的理论基础 在计算机技术更新的研发中,开发者需要有活跃的设计开发理念创新,并要把这些创新理念实际应用到具体计算机技术操作当中。当然创新理念在应用中需要不断的检验才能证明其是否存在利用价值,会不会对原来的操作产生更为便捷的途径。在检验计算机技术是否成熟的过程中必然会出现失败或者错误的情况,这就需要研究者不断进行反思和修改,并促进其开发研究内容的更加丰富和实用。当某一个计算机技术成熟后会对下一次的技术革新有强大的推动作用。 3计算机科学与技术的发展趋势 3.1智能化的计算机 如今各个领域对计算机的要求日益趋高,很多计算机的旧技术已经不能满足大量数据整理的需求。所以就需要更为强大的计算机技术来满足需求。智能化的计算机的研究利用,它在较之前的计算机有了处理速度上的提升,以及更全面的数据技术的分析和处理。节省更多的时间,大大增强了工作效率。 3.2新型的计算机 硅技术在近些年的技术发展到了一个瓶颈期,所以要发新的技术成为当前信息化社会发展的一个重要目标。计算机领域的研究人员把目光投入到光子计算机、量子计算机和纳米计算机等新型计算机的研究开发。而今计算机更新换代的周期越来越短,所以新型计算机的广泛应用也指日可待。3.2.1光子计算机光子计算机是利用光子对大量数据进行处理和分析的,采用光子硬件和光子运算方式,数据处理量大,处理的速度也快,使更为复杂的数据的处理在光子计算机的技术上得到优化。所以光子计算机会随着对计算机科学技术要求的不断提升会成为新型的计算机类型。3.2.2量子计算机量子计算机是对庞大的数据量进行运算处理储存和分析处理源,它是在遵循量子力学规律原理的依据上进行大量数据的处理和运算的。与传统的计算机比较起来,量子计算机在计算速度方面也是要快许多的,主要原理是量子计算机可以通过量子来进行计算。并且量子计算机在系统的安全防护方面比传统计算机有明显的优势,这目前是很多人对计算机应用方面的追求。3.2.3纳米计算机纳米计算机是把纳米技术运用到计算机的技术中来,通过纳米原件体积小的优势来取代传统原件,并且其导电性会比一般传统的计算机原件有明显突出的优点,相信纳米技术一定会成为计算机技术领域重要的一部分。 4结语 综上所述,社会的发展已经不能与计算机科学技术的发展脱离,计算机技术对人们日常生活也有着越来越大的影响。计算机技术也不断朝着智能化、多元化的方向发展,对人们未来的生活和社会的发展提供强大的动力。 作者:努尔兰·艾山拜 科学与技术论文:计算机科学与技术在现代教育的应用 摘要:伴随计算机信息技术的日益普及推广,计算机越来越成为现代人们生活的陪伴者、工作中的合作伙伴、学习中的辅导者,由此可见计算机技术在现代社会中占有的重要地位。基于时代的逐步向前发展,教育事业也要面向现代化,与时俱进,通过计算机科学与技术的广泛应用促进现代教育事业的发展。 关键词:计算机科学与技术;现代教育;应用 前言 基于计算机技术应用范围越加广泛,教育事业发展的与时俱进,在教育领域中逐渐融入计算机科学与技术。在现代教育中计算机的广泛应用,打破了传统教育模式下时间与空间的限制,使教学活动的开展更具多样化、个性化,课堂更加生动有趣。教师在应用计算机科学技术进行教学活动时,也为其节省了大量的时间精力,学生在快速掌握知识点的同时,也提高了计算机操作技能,所以说计算机技术的应用对于收获良好有效的教育教学效果具有至关重要的作用。 一、计算机科学与技术在现代教育中的应用优势 (一)对教育时间的依赖程度得以降低 计算机在教学活动中是一种重要的辅助工具,以其强大的互联性,通过联网收集到各类教学信息,以强大的储存功能,加以对类型多样的信息进行整理,不受时间的限制,无论是在课堂时间,还是课余时间,只要是有计算机在任何时刻实现快速获取知识内容。例如在美术教学中,将名家字画存储到计算机网络当中,师生可以借助对字画的欣赏,加之配以文字说明,得到更加鲜明的点评。同时计算机作为在教学活动中的一种教学系统,摆脱了对于时间的限制,学生受到计算机系统的吸引,通过受到直接影响与直接利用其技术获取科学文化知识,提升了学习过程中的动手实践能力,体现了计算机科学技术应用的深度与广度[1]。 (二)不受制于教育空间的影响 传统教育教学的开展只是限制于教室内的教学活动,即当堂课的教学内容当堂传授,当学生遇到问题的时候,欲寻求教师的帮助,受到空间的限制,只能无奈等到下次课上询问教师。计算机科学技术在现代教育中的应用不再受制于空间的影响,通过社交网络将师生的关系紧密联系在一起,当遇到问题的时候,学生即可通过社交网络在任何地方联系到教师,寻求教师以解决在学习中遇到的难题,此外还可以不受空间的影响,实现对教学研究成果的共享,在任何地方通过登录资源共享网络平台,下载教育信息资料,实现在线交流,通过远程教育实现对课堂内容的深化,以获取有效的教学资源[2]。 (三)教学活动的灵活性得以真实体现 计算机科学技术以人机界面的形式,实现了人机对话,在教学活动中通过师生之间的沟通交流,增强了彼此之间的联系,通过对话实现师生灵活性的合作。教学内容在计算机系统中呈现出丰富性的特点,更加吸引了学生的注意力,激发了学习兴趣,使其能够配合教师具体教学活动的的实施。 (四)更加体现了自由性 不受时间与空间的限制,师生之间无时无刻都可以通过计算机科学技术的应用,实现教材内容的共享,实现在线交流,这其实是计算机科学与技术在现代教育中应用自由性的体现。学生可以通过其技术的使用结合知识点与自身学习实际情况,对学习时间自由选择,教师也可自由教学方法,更好地借助计算机技术为现代教育服务[3]。 二、现代教育中计算机科学技术的应用 (一)在学生独立自主的自学阶段的应用 教材是学生促进学习一种无声的、物质化的良师益友,教辅材料扮演着辅助者的角色,对于知识的理解一方面是来源于自身对于知识点的理解,一方面是来源于教材教辅材料对知识点的阐述,而教材与教辅材料由于篇幅有限,对知识点的阐述不可能做到面面俱到,这是传统教育背景下存在的学生对于知识点理解的弊端,限制于较少的专业辅导的影响,对于学习活动缺乏目标方向性,学生很难在自学活动中约束自己,达不到理想的自学效果。计算机科学技术在现代教育中的应用,学生可以借助计算机系统平台获取更多的学习资料,更加深度地理解知识点,还能扩充知识储备量,有针对性地查找想要了解的知识内容;教师提前设计好课件,在展示课件的内容过程中,提出在自学中学生需要注意的重点、难点,结合课件展示的内容,学生提出疑问,教师进行解答,对于学生自主学习能力的培养具有重要作用。 (二)课堂教学活动中提高了课堂效率 计算机科学技术在现代教育当中的应用实现了静态化的教学知识点与动态化的计算机呈现方式的有机结合。以计算机作为教学设计、展示的载体,将教材上的知识要点融合于计算机当中,呈现在信息系统当中,而且呈现的方式多种多样,丰富了教师的教学思路方法,为学生对于应用计算机的学习方式提供了多重选择,把更多的目光关注于课件上,以丰富生动的教学呈现形式吸引学生的注意力,增强了学生自主学习的能力,创造了参与教学活动的机会,教师减轻了授课压力,有更多的时间通过计算机平台与学生沟通交流,了解学生在学习过程中遇到的难题,了解到学生对教学活动的开展有哪些意见与建议,便于个性化、有针对性信息化的教学活动开展。 三、结语 综上所述,本文从两个方面对计算机科学与技术在现代教育中的应用展开了论述。第一部分中主要从四点论述了计算机科学与技术在现代教育中的优势,正是基于这些优势使得其科学技术在教学活动中得到了广泛;第二部分是对其技术在现代教育中的具体应用体现,通过计算机技术的应用,有利于提高课堂效率,激发学生参与教学活动的热情。计算机科学与技术在现代教育中的应用是教育事业与时俱进的体现,随着其技术的不断发展,将会对现代教育中注入生机勃勃的活力,为教育事业提供良好的发展平台。 作者:柴一森 单位:江苏省南京市中国传媒大学南广学院 科学与技术论文:计算机科学与技术的现状及发展趋势 摘要:在各行业快速发展的情况下,计算机科学与技术的发展速度也在加快中,给我国市场经济可持续发展提供了重要支持。根据相关调查和研究发现,计算机科学已经深入到人们生活、工作和学习的各个方面,对于促进人们生活方式更加便捷有着极大影响。本文就计算机科学与技术的发展现状进行分析,提出计算机科学与技术的发展趋势,以推动计算机科学与技术进一步发展。 关键词:计算机科学;技术;发展趋势 直到现在,计算机科学与技术的整个发展历程已经有六十多年,在世界各国的发展中都占据着非常重要的地位。因此,对计算机科学与技术的发展趋势有比较全面的了解,才能更好的满足各行业的发展需求,从而促进世界经济稳定、健康发展。 1计算机科学与技术的发展现状 根据计算机科学与技术的实际发展情况来看,其发展现状主要包括如下几个方面: 1.1普遍性与迅速深入发展 在各种高新技术推广和更新的情况下,计算机技术的发展速度变得越来越快,同样,计算机技术的快速发展给科技生产提供了新的动力,从而促进人们生活水平不断提高。因此,在人们的生活、学习和工作等多个方面,计算机科学与技术变得越来越普遍,并在经济、社会持续发展的情况下,迅速向着更深层次发展,给人们的生活、科技生产等带来非常大的影响。 1.2综合化和专业化发展 在计算机越来越普遍使用的过程中,计算机科学变得越来越综合化和专业化,与各行业的发展趋势有着紧密联系。例如:家用电器的智能化发展,需要充分利用网络和计算机技术,才能更加方便和实用,从而满足更多家庭、人群的需求。同时,人们对专业化、综合化方面提出的要求,大大促进计算机科学与技术的综合化、专业化发展,是人们提出各种要求的必然趋势。 1.3不断突破和更广发展 由于各个领域的技术要求变得越来越专业,因此,计算机科学与技术提供的功能也变得更加固定,从而促进计算机科学与技术不断突破,最终向着更广的范围发展。例如:电子管、晶体管和半导体管的相继运用,给计算机技术的集成发展提供了重要基础,不仅推动计算机科学不断突破,更为计算机技术创新提供更光阔的资源,从而推动计算机科学与技术的进一步发展。 2计算机科学与技术的发展趋势 在人们不断探索和创新的大环境下,各行业对计算机科学与技术的发展趋势给予了高度重视,从而促进社会、经济更快发展。总的来说,计算机科学与技术的发展趋势主要包括如下几个方面: 2.1不断向着智能化方向发展 在实际应用中,计算机可以通过独特的设计结构、平行技术等,实现计算机运行过程中各种数据、指令的合理性分析,从而促进计算机科学与技术的智能化发展。由于计算机有很多个处理器,可以同时处理一个问题,因此,计算机的运行速度非常快速,在处理难度较高的问题上有着一定优势。所以,智能化的高级计算机在设置有高科技元件的基础上,可以用于处理复杂性较强的任务,特别是一些难度很高的作业中,需要利用智能化计算机进行分析和计算,从而节约任务完成的时间,对于提高工作效率有着重要影响。由此可见,根据计算机的实际应用可知,在进行比较复杂的计算时,研究人员根据人脑的情况进行智能化计算机的设计,可以使其更加人性化,从而促进计算机的工作效率不断提高。 2.2高性能方向发展 目前,较多计算机都是通过采用合适的芯片来完成相关操作的,因此,对芯片技术有着极大依赖性,给计算机科学与技术的未来发展提供重要动力。随着高科技人才的不断增多、高新技术的不断推广,计算机科学与技术的研发工作变得更加有效,对于促进计算机科学与技术向着高性能方向发展有着极大作用。例如:纳米技术、量子技术等的与芯片技术的有机结合,可以促进计算机内部结构、硬件更加完善,从而提升计算机开发的整体水平。根据量子计算机的运行情况来看,通过充分利用最新型的量子物理力学原理,计算机内部的各种数据的计算与储存可以实现物理设置,从而在利用激光脉冲物理特征的基础上,提高计算机的运行速率和相关信息的准确性。与此同时,由于光的速度非常快,目前还没有任何物质的速度可以超过光速,因此,光子计算是通过利用光子来进行各种数据的计算与储存的,不但可以取代传统互联网的运行程序,还能大大提高各种数据的精确性,最终降低复杂信息的处理难度,对于提高计算机的工作效率有着极大作用。 3结束语 综上所述,在实践过程中,计算机科学与技术的发展,需要更多优秀人才的不懈努力。因此,在信息技术时代,人们对高新技术的要求变得越来越高,计算机科学与技术上述几个方面的发展趋势,需要与各领域的发展相适应,才能更好的促进社会不断发展。 作者:王新阳 王奇 单位:沈阳理工大学 科学与技术论文:信息与计算机科学技术分析 摘要:经济社会日渐发展促使科学技术不断进步,信息与计算机科学技术对人们学习和生活具有非常重要的影响。本文信息与计算机科学技术综合对策作了分析,为促进社会发展打下良好的基础。 关键词:信息与计算机;科学技术;综合;对策 现代社会飞速发展促使信息技术以及计算机技术在日常生活中具有越来越重要的作用,不仅影响人们日常生活,还直接的影响到教育、生活等等。实际上,信息技术与计算机科学技术二者之间具有非常密切的关联,对实际运行具有非常重要的影响。作为计算机技术与信息技术联合体,信息与计算机科学技术相互融合并且相互支撑,这就为开展工作提供数据参考和数据支撑。 1信息与计算机科学技术综合对策 1.1重视安全管理以及安全控制工作 操作工作人员综合素质直接的影响到信息与计算机科学技术效果,操作工作人员在实际工作过程中,需要严格按照相关规范来开展各项工作,进而不断提升实际工作质量。在进行信息与计算机科学技术中,需要重视安全管理工作,构建更加完善安全管理工作制度,严格遵循各项规定,提升管理工作有效性。此外,还可以利用防护墙技术、访问控制技术以及加密技术等来不断加强安全管理工作以及安全控制工作,尽可能避免遭受不法侵害或者是黑客攻击,利用软件更新工作以及软件升级工作,更加及时有效修补漏洞,进而为设备综合性能提供有效保障。 1.2重视信息技术与计算机技术有效结合 为了能够在一定程度上加大创新力度以及技术攻关工作,为了能够促进技术更好发展以及更好进步,通过信息技术与计算机技术有效结合有利于提升综合性能,体现其发展优势,为人们生活提供便利,提供更为优质服务。计算机技术与信息技术具有密切联系,计算机技术为信息技术发展提供推动力,信息技术则是为计算机技术发展提供动力,对社会、科技、经济等发展都具有至关重要的作用。信息技术以及计算机技术飞速发展促使应用范围日渐扩大,目前信息与计算机科学技术已经无法满足需求,这就需要重视改进工作,拓宽实际应用范围,提升应用广泛性。例如,信息技术日渐发展促使通讯行业不断进步,3G、4G、5G等层出不穷,随着人们对通讯需求日渐增加促使人们对于信息技术要求越来越高。 1.3有效推动信息与计算机科学技术智能化发展 利用创新性结构技术,能够充分发挥信息技术与计算机技术重要作用,提升数据处理技术以及数据分析技术有效性。利用智能化技术能够体现出人脑部分性工作,输入程序之后就能够有效开展个性操作,进而不断改进以及完善信息技术。从高端科技领域角度分析,信息与计算机科学技术呈现出智能化发展趋势,在一定程度上节约时间,对提升实际工作效率具有非常重要的作用。虽然信息与计算机科学技术为人们生活带来了巨大便利,同时也存在着潜在性网络安全问题。专业化计算机技术工作人员舒朗非常多,但是利用自身专业出现的不正当行为也逐渐增多,特别是机构和机构之间或者是国家和国家之间,一些计算机技术工作人员对网路安全造成了巨大的威胁。因此,需要重视网络安全修复工作,避免出现信息泄露,同时还需要做好黑客攻击危害预防工作,避免出现不可挽回损失。 1.4结合社会发展需求来更新信息与计算机科学技术 经济社会日渐发展促使计算机技术更新速度不断加快,这就使得人们对于新事物以及新技术探索欲望逐渐加重,计算机技术已经逐步渗透到人们日常生活中,对社会发展具有至关重要的作用。作为衡量社会经济发展的重要指标,信息与计算机科学技术对社会发展具有至关重要的作用,这就需要结合社会经济发展特点以及社会生产发展特点来更新信息技术,为社会经济发展指明方向,有效推动社会经济日渐发展。作为国民经济发展中的重要增长点,信息技术对国际交流以及国内交流具有非常重要的作用,这就需要相关管理工作部门重视网络信息系统建设工作以及完善工作,进而为企业事业单位发展提供技术支持。 结束语 信息与计算机科学技术对人们日常生活具有非常密切关联,合理应用信息与计算机科学技术对人们生活提供了巨大便利,利用综合性改进方式能够有效改善信息与计算机科学及时,提升综合性能,对人们生活、工作具有非常重要的影响。 作者:罗婷 单位:江西工业贸易职业技术学院
一、虚拟显像技术 虚拟显像技术,意思为虚拟现实场景技术,英文全名为OSVR(Open-SourceVirtualReality)。此概念于20世纪80年代首次被提出,由图形计算、数据处理和逻辑控制以及数据开发构成技术基础,外接硬件包括现实设备和外接触控设备。目前思想政治教育教学主要应用其中的图形计算板块。图形计算是借助计算机及最新传感器技术的一种崭新的人机交互手段。虚拟现实技术是一项在数字交互技术背景下建模和渲染虚拟世界并给人提供真实的场景体验的计算机仿真系统。这是一种多源信息融合的三维动态视景和实体行为的仿真系统,能使用户沉浸到该环境中。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受身临其境的逼真性,而且能够突破时空的限制,体会到真实世界中无法亲身体验到的感受。根据被试者体验的纵向深度的程度不同,虚拟显像技术系统可分为四大类,即面触系统、分播系统、浸入系统和远程系统。虚拟显像技术在思想政治教育教学过程中的应用主要采用的是浸入系统、分播系统以及远程系统。用户突破三维和思维的局限,借助数字设备和电子装置获得足够的显示感觉和交互,似身临其境并可介入对现场的远程监控。 二、虚拟显像技术在高校思想政治教育教学中的具体应用 传统思想政治教育模式通过纸媒静态单项输入,学生参与度不高、交互性不足,很难有效激发学生的研究热情和学习乐趣。一名好的老师固然可以通过个人热情在一定程度上吸引学生的注意力,然而仅仅靠个人努力是无法解决整体性问题的。一方面,高素质、高水准的教师数量极其有限;另一方面,考取高分数也并非是思想政治教育课程研发的优秀价值所在。思想政治教育课程的目的在于培养爱祖国、爱社会、爱人民的拥有正确世界观、人生观、价值观的合格的公民。因此,培养学习兴趣、追求高分数对于学科建设的远期目标来讲是不够的。能将虚拟显像技术应用到高校思想政治教育教学中,能使学生体验到具体的历史的学科场景、还原抽象理论所处的历史时期,展观历史人物的真实面貌,让学生身临其境地全方位感受思想政治教育理论的现实魅力和理论魅力。科学、有效地使用虚拟显像技术进行教学,或许能突破传统思想政治教育教学模式,颠覆教学观和方法论,从而达到思想政治教育的目的。 (一)虚拟显像技术在高校思想政治教育教学中的应用模式 1.实践化教学模式。在疑似绝对现实的虚拟现实环境中学习,全面激发学习兴趣。高校思想政治教师或许常常为无法真实地还原时事政治而苦恼,为无法真实地呈现抽象含义的面貌而烦闷,而虚拟呈像技术或许能在一定程度上帮助老师解决这些烦恼的问题。学生只需要带上显像设备头盔,开启实践化教学模式,就可以通过亲身实践的方式到各个地方去实地考察学习。比如,学生可以随时来到人民大会堂现场,身临其境地感受国家领导人讲话时的情景,从而自己总结出最近的时事政治;学习地域文化时,学生可以到各个民族、各个国家去亲身触摸多样的文化,从而总结出文化地缘性特点,而不是死背书本上归纳好的知识点;在学习经济生活时,学生可以实地穿越到美国等国家金融危机爆发时的现场,亲眼见证金融危机给国际局势带来的冲击;在学习哲学时,学生同样的可以“穿越”到古希腊同伟大的哲学家苏格拉底进行对话,共同探讨哲学问题。当然,这里所说的“穿越”并非真正的时空穿越,因为目前的虚拟显像技术追求的是不改变空间时间概念的前提下创造出极致化的个人现实体验。虽然不能与已经去世的先贤进行真正的对话,但我们可以通过计算机模拟系统进行模拟,同样可以达到想要的效果,满足学生的学习需求。采用实践化的教学模式,学生将从传统课堂的暮气沉沉的理论文本中解放出来,越学越想学,从而激发学生参与政治生活的热情。“填鸭灌输”的传统教学模式将在虚拟呈像技术的应用中逐渐改变。随着技术的应用与发展,学生也将从过去的教学对象实现身份和动机的转换。 2.流动性教学模式。中华人民共和国成立后,我国学习的是苏联的集体灌输教学模式,这种教学模式采取的是军事化集中教育方式,不能充分发挥学生自主学习、主动学习的能力。而虚拟显像技术在高校思想政治教育课堂中的引入将颠覆这一传统教学模式。突破时空的限制,学生在任何生活场景、工作场景甚至于随机环境,都可以佩戴显像头盔随时“穿越”到教室中来。环顾四周,同样的教室场景,同步学习的同学,都将展现在学生的眼前。学生可以自主选择和自己具备相近研究方向的同学和相似研究课题的导师来共同探讨学习思想政治课程。这在一定程度上避免了不必要的摩擦和矛盾,降低了管理成本和组织成本,同时也达到了高校思想政治教育的初始目标。当然,这一选择权科学有效地行使需要依靠虚拟现实“数字空间”的构建。通过这种“数字空间”的构建,学生既可以根据专业需要和研究方向选择自己喜欢的思想政治教育课的研究内容,又可以在这种虚拟空间中结交到更多志同道合的朋友。这样的课堂模式或许在传统的mook和“微课”中似曾相识,但运用虚拟显像技术的课程将远超传统的慕课课程,因为传统的慕课只能突破时空的限制,却无法实现与周边海量教师和同学的同步课程互动,无法身临其境地体会课程的历史背景。纵使虚拟显像技术目前在追求细节、还原真实、追求极致、音效逼真等技术层面仍有很多需要完善与改进的地方,但这仅仅是时间和研究方向的问题,借助大数据更新和数字媒体迭代便可使这一技术更加完善与成熟。 3.“三位一体”教学模式。科学配置资源,优化成本结构。在党的十八届五中全会上,提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,同样适用于在教育工作中推广虚拟显像技术。这项技术普及到高校思想政治教育领域中,学生可以更自主地选择在非传统教学环境学习。而传统教育教学单位只需要定期对学生的思想政治教育课程的学习成绩进行考核,监督以及追踪新的教学任务。家庭教育、学校教育和社会教育在思想政治教育课的教学中将成为“三位一体”的有机整体。由家庭、学校、社会共同对学生进行思想政治教育进行监督和负责,其效果要比校方单方面对学生进行思想政治教育好很多。而家庭此时在思想政治教育教学中发挥的作用将是监督自己的孩子戴上虚拟显像技术头盔,然后按学校要求完成思想政治教育相关课程的学习。这种情况下,国家和学校将不会再为传统教育的支出而烦恼,教育资源的地缘性差异也会减小,学生随地都可以享受到全国和海外优质的教育资源,资源的整合将大大节约教育经费的开支,顺利实现“教育资源的供给侧改革”。对于节约的这部分资金,又可用来开发新的课程内容和奖励优秀的学生和教师,思想政治教育又回到了学科的内涵和教育的初始目标。加大对虚拟显像技术的继续研发与资金投入,促使其不断发展,突破现有技术发展的瓶颈,从而更好地运用到高校思想政治教育教学中来。纵使这项技术初期的研发成本较高,但一经完善与成熟,后期的更迭和升级将远低于传统教学模式所需的投入,着眼于长期利益来看,这笔投入有很高的性价比。 (二)虚拟呈像技术对于高校思想政治教育教学的影响 第一,学生将会更加积极主动地学习思想政治教育理论课程。虚拟呈像技术变传统思想政治教育课程的抽象生涩为真实可触、变模糊久远的理论为近在咫尺、变死记硬背的学习方法为沉浸体验,带着这种艺术化心境进入学习,学习效果是不言而喻的。第二,对于教师而言,一方面,虚拟呈像技术的应用可以帮助教师减轻管理负担和时间成本;另一方面,也对思想政治专业教师的二次学习提出了新要求,要做新时代复合型、技能型、理论型全方位教师,而不是传统意义上的“教书匠”和“文抄工”。 三、现有虚拟显像技术在高校思想政治教育教学中的不足 当前虚拟显像技术在思想政治教育教学过程中的应用还存在一些问题:第一,缺乏有效的管理技术,这对于后期的宏观管理和微观监督都是不小的挑战,局部自我管理能力不足的学生无法达到预定的目标;第二,各种建模技术、场景渲染的制作成本较高,因光纤设备限制,虚拟呈像技术分辨率不够高,多重技术局限使之无法较快推广。第三,由于光效的渲染分辨率和光照强度因没有光学管理可能会造成灼伤视网膜,多重空间显示也可能造成学生屈光度不正,长期佩戴容易伤眼等方面的问题都还有待解决。所以,虚拟呈像技术只有在国家有关部门的监督下和经过课程教学实践的检验,在实践中不断丰富与发展,才能更好地服务于高校思想政治教育教学。 作者:涂彦 单位:升达经贸管理学院
自然科学论文:高等教育自然科学教材特点 1.界面友好,便于自学 这可以从下述几个事实看出来: (1)全书分上、下两册出版,文字和示意图占了绝大多数,公式很少。即使有,只是列出一些公式,绝少公式推导。 (2)行文更显散文味。如第7章第3节讲述“水波”。文中开头是这样写的:“水波是很容易看到的,当你还是一个孩子的时候,你就在澡盆、湖和海里看到过水波了,毫无疑问,观看美丽而复杂的水波时,你一定体验到伟大的美的乐趣。现在我们希望享受理解它们的智慧的乐趣”。 (3)从日常生活中的现象入手,引导学生逐步迈人探求智慧的抽象的王国。例如,在讲解驻波这个物理概念时,该书描述怎样用一个矩形金鱼缸或某种容器来形成水驻波并观察之,最后采用数学语言进行描述。 教材如上述组织和行文,给大学生提供了尽可能多的从实际生活中观察问题、提出问题、分析问题、进而作第一步抽象(用数字语言)定量描述问题的训练和启发。这才是科学研究所本应遵循的认识路线,因实际生活中的问题既是科学研究的源头,又是科研为之服务的对象。如此编写大学低年级学生的教材,既能激发学生探求自然科学的强烈兴趣,又便于学生自学,有了探求钻研的兴趣,才有后续的艰苦科研的动力源泉。能够自学,就在一定程度上可以减少对教师授课的依赖性以及改变日积月累沉淀的思维定势和心理依赖,这样才能开启创新思维之门。 2.学以致用,激发学生探求智蔽的兴趣 例如,在第8章讲解光学的偏振概念时,则在课后补充了一个课外实验:“虹的偏振:它是偏振的吗?你可用花园水龙头中喷出的蒙蒙水雾来代替雨(做这个虹的实验)。”这样的课外实验其好处是明显的,既可以让学生真正掌握已学的书本知识,又可以从中发现新的问题,如是,则创新思维萌芽了。或许,更为重要的是,即便是对于自然科学一加一只能等于二,教材如此处理,也能启发学生从各个角度和路径去体会一加一等于二的真理性。这样做既有利于培养发散思维,有利于摆脱自然科学研究的思维单一性,也有利于创新。论文百事通 3.破解神话,培养学生坚持科学反对迷信的科学素养 例如,在第8章讲述光的偏振时,引述了下面一个传说:“九世纪的北欧海盗既没有罗盘也没有偏振片可供航海导航。晚上他们用恒星。白天,当太阳不被云层遮蔽时他们用太阳。(该传说前面还附有一个说明:在高纬度区如北极圈内,磁罗盘不再可靠了。太阳也很难用于航海,甚至在中午它也有可能低于地平线)。根据古代斯堪的纳维亚的传说,北欧的航海者采用的是不可思议的‘太阳石’,甚至当太阳被挡在云层后面时,也总是能够定出太阳的位置。这种太阳石是什么?长期以来是个谜”。接着作者介绍了一个10岁的小孩,如何在父亲的帮助下,破解了这个谜。问题到此还没有完结,著书者又进一步提出一个问题,“传说中不管天气怎样,太阳位置永远可以被不可思议的‘太阳石’所确定。你相信这种说法吗?”。 写到此处,笔者有些感触,应该说中国政府和国内出版同仁在坚持科学、反对迷信、反对伪科学方面做了不少努力和工作。但奇怪的是,居然会出现水变油的“发明创造”?该场闹剧牵涉范围之广也令人费解。或许国外同仁的做法能给我们一些启发。 4.提示惯性思维的误区 例如,((光缆》一书(福富秀雄编著?李先源等译.人民邮电出版社,1989年)在谈到光缆传输损耗时,“现在已经可以制作0.2dB/km的低损耗光纤,这一损耗值相当于能分辨100km远处的特体的大气透明度,即相当于从日本东京市看到富士山时的大气透明度。”国外教材一般在谈到一个抽象的概念时,总是想办法找到一个生活中的常识性知识以加深读者的理解,这似乎是他们的一个惯例。因此也就不难理解,在人类第一次试爆原子弹时,物理学家费米向空中洒一些纸片,就粗略知道原子弹的爆炸威力相当于多少吨常规TNT炸药。新晨 引述这个例子,笔者更想描述当时读到这段文字时的感触: (1)原来大气本身就是一个很好的光传播媒介,物像能传播那么远! (2)为什么中国古代的天文学家能够只凭肉眼就观察到许多天文现象。 (3)人类科技在进步在发展,但另一方面被污染的空气不但模糊了我们的视线,而且更为可怕的是形成了我们的惯性思维定势。 (4)为什么现代医生诊断疾病都越来越离不开仪器设备,有些本可以靠“望、闻、问、切”等传统手段就可诊断的小病,借助仪器设备却越弄越糊涂了。 乘坐过飞机的朋友可能会有这个体会:当飞机冲破云层,在蓝天白云之间飞行时,视野为之一新,心情为之一振。但愿读者诸君:即便在大多数情形下,天空上飘浮的是灰云,却不要错误地认为天空本来就是灰色的;而能够大胆地设想,或许其后面有一片无遮无挡的广阔的蓝天白云。 自然科学论文:性学习在自然科学教学中意义 【摘要】在初中自然科学教学中实施研究性学习,应结合实际,实施教育程序中要充分体现课题的开放性、实践性,注重实践与理论联系,充分发挥教师的角色作用。 【关键词】研究性学习自然科学教学 研究性学习是二十世纪八十年代逐渐兴起的一门全新的课程模式。其内涵是:学生在教师的指导下,以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择并确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从广义上讲,研究性学习是指学生主动探究的学习活动,是一种学习的理念、策略和方法,它适合于各学科的学习;从狭义上讲,作为一门独立的学科,在教学过程中以问题为载体,创设类似一种科学研究的情景和途径,让学生自己去感受,通过探究,主动地获得知识。其意义在于改变学生单纯地按教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,让学生通过亲身实践,从多种渠道获取知识,并将得到的知识加以综合应用于实践,使学生养成科学的学习态度和学习策略,掌握基本的科学方法,从而培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。这种方式具有综合性、社会性和实践性等特点,需要通过较高水平的思维来学习,既强调理论知识又重视社会实践,最适合未来与现代化社会的需要。 1研究性学习实施的要求 1.1教师要转变观念发挥其应有作用 研究性学习是师生共同探索新知识的学习过程。在这一过程中,老师和学生的关系发生了新的变化,教师不再是知识的权威,而是学生的平等学习者、组织者、指导者,学生不再是被动接受,而是主动参与,带着各种疑问,怀揣各自兴趣,在教师的指导下彼此讨论学习,共同探索发现、解决问题。作为指导者,教师的作用应重新构建,教师要及时了解和帮助学生,有针对性地组织指导学生,了解学生在学习中的困难和对知识的需求,帮助他们树立信心,提高学习积极性,为学生提供信息,启发思路,补充知识,为学生创造良好的学习环境,引导学生质疑、探索和创新。同时研究性学习对教师也提出了严峻的挑战,随着研究性学习的不断深入,教师会失去对学生学习内容的垄断,且会使教师感到自身知识和能力的不足,再加上其他客观因素,将会使教师产生危机感,甚至会失去信心。因此,实施研究性学习,教师必须首先转变教育观念和教育行为,努力提高自身的综合素质,这是推行研究性学习的首要条件。 1.2课题的选择 选好课题是研究性学习活动成功开展的关键。课题的选择,既要符合教材的特点、学生的兴趣爱好和认知水平,又要考虑对学生的发展和能力培养,特别是创新精神和实践能力的培养,有利于学生思维的发展,为学生终身学习打下基础,同时还应考虑学校的研究条件。课题的选择难度应由浅入深,递进式发展,否则会影响学生的主动参与性,开始阶段由教师按学生的知识水平选择好课题,随着活动的不断深入,当学生的研究性学习达到一定层次时,应鼓励他们自主选题,使学生的主动性得到更大发挥.选题时应着重注意如下问题。 1.3课题的选择应具开放性 研究性学习强调以学生的自主性、探索性学习为基础,其内容来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生所关心的一些社会问题或其他问题,涉及的范围广且要充分体现学生的主体性,要符合学生的年龄特点和认知水平。教师在整个过程中是参与者,是平等的学习者、指导者。研究的内容和形式要突破现有学科教学的封闭状态,在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习。对同一课题,由于个人的兴趣、经验和研究条件的不同,研究过程的设计、方法、手段、结果等都可能不同。这一切都有利于培养学生主动思考问题、探究发现问题、解决问题和交往合作的能力,为学生和教师的个性特长发挥提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。自然科学教学中,可向学生开放实验室、图书室,深入社会调查,让他们自己设计、操作、完成实验,自己查阅资料,向社会选取研究素材。 1.4注重实践和理论的联系 研究性学习特别强调理论与社会、科学和生活实际的联系。初中自然科学本身来自于自然,研究自然界的形态、结构、性质和运动规律的学科,研究性学习方式适合自然科学教学,因此教师要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,努力为学生参与社会活动提供可能条件。 2研究性学习的实施过程 2.1确定研究方案 学生在确定课题后,首先积极引导学生对课题进行认真分析,找出问题的所在,建立问题研究的基本框架,提出预期目标,进而组织学生通过查阅、访谈、请教专家等途径,有效地收集所需要的信息资料,并对资料进行分析、判断、归类,得出切实可行的研究方案。新晨 2.2进行探索研究 在探索性研究过程中,学生应根据个人或小组设计的研究方案和研究方法进行调查研究,调查中要仔细观察过程的每一个环节并作好调查记录,对涉及的问题进行认真的思考和分析,进而得出解决问题的思路或观点,形成初步的研究成果。 2.3进行交流、评价 学生在分别收集资料进行调查研究的基础上,把自己通过调查研究收集、整理的资料,以及初步研究的成果用书面材料或口头报告材料通过辩论会、研讨会、搞展板、编刊物等形式,在小组内或班集体上进行交流,发表各自的观点和见解,对研究成果进行评价,从而形成报告。通过实践、交流、研究,逐步培养学生科学研究的流程和方法,锻炼与他人进行交往合作的能力,学会客观地分析和辩证地思考问题,养成科学精神和科学态度,进而培养他们的创新思想和创新能力。 3结语 总之,研究性学习在自然科学教学中的运用,是符合课程改革发展的需要,响应了素质教学的要求。同时它更是一种学习理念的改变,这种改变会逐步融入学生的成长之中,是全面提高学生综合素质的必然选择。值得注意的是,研究性学习不同于传统的学科教学,它不必追求形式的完整性,只要达到探索的目的,能科学地解决问题就行。本文所论述的研究性学习,不是一蹴而就的,是一个逐步发展完善的过程,在这个过程中教师只有始终坚持学习探讨运用,才会真正起到学生学习观念的转变、教师教学能力的转变,最终为学生和教师的发展提供一个坚实的基础。 自然科学论文:自然科学地方文献资源内容 [摘要]地方文献资源是西部大开发中实现区域振兴赖以凭借的最具活力和最具潜力的信息支柱之一。西部地区的自然科学地方文献是西部地区自然知识和自然科学技术研究成果的主要载体,是地区文化战略资源的重要组成部分,但长期以来一直没有得到应有的重视。针对目前西部地区乃至我国自然科学地方文献资源研究和自然科学地方文献工作薄弱的状况,论述开展自然科学地方文献资源研究的理论意义与实践意义,并对研究的总体目标和主要内容进行探讨。 [关键词]西部地区自然科学地方文献研究意义研究内容 在20世纪末,我国政府作出了西部大开发的重大战略决策,这项宏伟的跨世纪工程,不仅关系西部地区的经济发展与社会进步,而且对于中华民族的伟大复兴具有重要意义。西部大开发,“资源”是不可或缺的重要因素。在信息社会和知识经济时代,“信息资源”尤为重要,而地方文献资源则是西部大开发中实现区域振兴赖以凭借的最具活力和潜力的信息支柱之一。 西部地区的自然科学地方文献是西部地区自然知识和自然科学技术研究成果的主要载体,是地方文献资源的重要组成部分。但是长期以来,不论从历史角度还是从现实角度看,无论在西部地区还是在全国范围,地方文献研究和地方文献工作还主要集中在人文社会科学方面。在地方文献研究领域,关于自然科学地方文献资源的专门性研究至今尚未有人问津,还没有真正纳入学术界的研究视野而得到普遍关注;在地方文献工作领域,自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的力度、广度和深度非常有限,还没有完全纳入地方文献工作部门的重要议程而引起人们的足够重视。由于我国地方文献领域对自然科学地方文献资源的认识和重视不够,致使其理论研究薄弱,应用研究严重滞后,从而直接影响了自然科学地方文献资源的深入挖掘整理和广泛开发利用。这种现象的存在,既不符合地方文献学学科建设的客观规律,也不符合区域开发建设和地方文献工作自身发展的客观要求,而且严重制约了地方文献资源价值和功能的全面发挥。这是西部地区乃至我国地方文献资源研究和建设中的一个应该引起特别关注的重要问题。 1加强自然科学地方文献资源研究的重要意义 自然科学文献资源的挖掘整理和开发利用与科学技术的发展向来为我国国家领导所重视。早在1958年8月9日,总理在北戴河接见北京大学教授邓衍林时就指出:“图书馆为科学研究服务,除编印全国性的总书目外,还要根据科学家的需要,进一步把历史文献中的科学技术等重要资料,用最新最科学的方法,系统地迅速地整理出来,为国民经济建设服务。”1978年3月,邓小平同志在全国科学大会的开幕式上发表讲话指出:“四个现代化,关键是科学技术的现代化。没有现代科学技术,就不可能建设现代农业、现代工业、现代国防;科学技术是生产力,这是马克思主义历来的观点。”1988年,邓小平同志又进一步提出了“科学技术是第一生产力”的论断。地方文献资源是地区文化战略资源的重要组成部分,作为纵涉古今、横跨百科的综合性地方知识宝库,地方文献资源记录和反映的内容范围非常广泛。西部地区的地方文献资源中包含有极其丰富的自然科学文献,在西部大开发的伟大历史进程中,重视和加强自然科学地方文献资源的挖掘整理和开发利用研究,实现自然科学地方文献工作与西部地区开发实际的有机对接,进而有力地推动西部地区的科技进步和生产力发展,是地方文献领域面临的一项重大历史使命,具有重要的理论意义和实践意义。 2.1加强自然科学地方文献资源研究的理论意义 2.1.1完善地方文献学的学科体系建设目前,我国地方文献学的学科建设研究正处于方兴未艾的重要发展阶段。在2007年国家图书馆举办的第二届地方文献国际学术研讨会上,我国著名的地方文献专家来新夏先生发表了“地方文献学学科建设与人才培养”的重要演说,引起了与会代表的广泛关注。他提出了地方文献学“考究文献积存,辨识学术价值,力求经世致用”的学术宗旨,认为“地方文献目前已进展到可以建设专门学科的时机”①。 任何一门学科的建立都是以其研究对象的确立和学科体系的建构为内在要素和基本特征的,其研究对象是学科体系建构的逻辑基点,规定和制约着学科体系的内涵和边界。地方文献学是一门综合性质的学科,其学科建设的基础是由人文社会科学文献和自然科学文献共同构筑的庞大知识体系。地方文献学的研究对象包括各个学科的地方文献,其学科体系是由地方文献学这个主体学科和围绕这个主体学科的若干分支学科组成的学科群体。从学科构成看,自然科学地方文献资源不仅是地方文献学的主要研究对象之一,而且是构成地方文献资源的重要一翼。从学科分化的发展趋势看,未来的“自然科学地方文献学”与“人文社会科学地方文献学”,将分别是地方文献学“半分天下”的两个重要分支学科。截止目前,我国已经出版了一些地方文献专著,如《图书馆地方文献工作》(韩朴编著,文津出版社,1992年)、《图书馆地方文献工作》(金沛霖主编,北京图书馆出版社,2000年)、《地方文献研究与分论》(林天蔚著,北京图书馆出版社,2006年)、《中国西部地区地方文献资源论稿》(张利主编,内蒙古大学出版社,2007年)。2008年,骆伟编著的《地方文献学概论》由澳门文献信息学会出版,这是我国第一部以地方文献学命名的专著。但从总体看,这些著作关于自然科学地方文献资源的内容均不同程度地有所忽略和缺失。 忽视自然科学地方文献资源的研究,对地方文献学学科建设的综合性、系统性和完整性来说,无疑是一种严重缺憾。因此,针对地方文献学学科建设的薄弱环节,重视和加强自然科学地方文献资源的基础理论研究和应用研究,不仅可以为地方文献学的学科构建奠定坚实的基础,而且可以在理论上极大地丰富地方文献学的研究内容,对于完善地方文献学学科体系的建设具有重要的科学意义。 2.1.2促进地方自然科学的学术研究马克思说:“研究必须充分地占有材料,分析它的各种发展形式,探寻这些形式的内在联系。”孔子说:“夏礼吾能言之,杞不足征也;殷礼吾能言之,宋不足征也。文献不足故也。足,则吾能征之矣。”科学具有继承性,任何科学研究必须借助前人的研究成果,这是一个不争的事实,自然科学也概莫能外。 由于自然科学与人文社会科学的学科属性和研究对象不同,所以其研究方法亦有所不同。自然科学研究方法一般包括哲学方法、科学实验方法、数学方法、系统科学方法等,其中,运用科学实验方法是探索自然 ①来新夏地方文献学学科建设与人才培养//地方文献国际学术研讨会会务组地方文献国际学术研讨会论文集萧山:内部印界奥秘和创造发明的必由之路,也是自然科学研究的主要手段,但这并不表明自然科学研究可以忽视借助前人的研究成果和利用文献资料。牛顿说过:“如果说我比卡笛尔看得远一点,那是因为我站在巨人的肩膀上。”牛顿之所以被人们称为历史上最伟大的科学家,正是因为他在求知和研究过程中不断借鉴和修正前人的看法,使其达到更加完善的结果。我国古往今来的诸多自然科学研究成果也无一不是在参考利用前人研究成果的基础上才有所发现、有所发明和有所创新的。如我国传统的“中医学”,以阴阳五行作为理论基础,将人体看成是气、形、神的统一体,通过望、闻、问、切四诊合参的方法,探求病因、病性、病位、分析病机及人体内五脏六腑、经络关节、气血津液的变化、判断邪正消长,进而得出病名,归纳出证型,以辨证论治原则,制定“汗、吐、下、和、温、清、补、消”等治法,使用中药、针灸、推拿、按摩、拔罐、气功、食疗等多种治疗手段,使人体达到阴阳调和而康复。中医学萌生于原始社会,从现存最早的《黄帝内经》开始,通过几千年来历代中医学家不断地总结、借鉴和继承前人的研究成果,才逐渐形成今天具有独特理论风格和诊疗特点的医学体系。 开展自然科学的学术研究,必须了解前人已有的科学研究成果和凭借人类已掌握的各种实验和技术手段,这些主要通过研究过程中文献资料的调研和利用得以实现,其中包括研究选题调研、研究内容调研、研究方法调研、研究成果调研等。自然科学地方文献资源是一个地区自然科学知识和自然科学研究成果的总汇,充分利用自然科学地方文献资源,是了解和掌握地方自然状况与自然科学研究成果和研究动态的主要途径。加强自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用研究,不论对地区自然科学史的研究,还是对自然科学的基础理论和开发应用研究都起到重要的促进作用。 2.2加强自然科学地方文献资源研究的实践意义 2.2.1推动地方文献工作的全面深入发展系统深入地开展自然科学地方文献资源的研究,是全面提升地方文献工作水平的重要基石。众所周知,理论产生于实践,并用于指导实践。任何学科都有“学”和“术”之分,在地方文献领域,关于地方文献资源一系列基础理论和应用理论的研究为“学”;关于地方文献的收集、整理、保管、利用等有关的技术工作为“术”。无“术”即无“学”,无“学”则“术”很难有突破性进展,两者相辅相成,关系密不可分。地方文献学源于地方文献工作,地方文献工作是地方文献学术研究赖以开展的基础,地方文献的学术研究则是推进地方文献工作科学有序发展的根本动力。 我国的地方文献源远流长,地方文献工作由来已久。可以说,自从地方文献产生之后,即有与地方文献相关的工作产生,但把“地方文献工作”作为一个概念提出或作为一项专门工作来做,则为时很晚,且长期缺乏系统的理论指导。最初明确提出开展地方文献工作是在20世纪40年代,时任广东省图书馆馆长杜定友先生和国立西北图书馆馆长刘国钧先生,他们分别于1941年和1947年明确提出了地方文献工作在省级公共图书馆的地位、作用及工作内容,从而正式开拓了我国图书馆地方文献工作的处女地。1957年,杜定友先生撰写了《地方文献的搜集整理与利用》讲稿,就地方文献的基本理论和工作内容第一次作了全面论述,为我国的地方文献工作奠定了重要的理论基础。自上世纪80年代以来,伴随着地方文献工作的发展,我国地方文献的研究取得了一大批可喜的研究成果,对新时期地方文献工作的不断深入起到了积极的推动作用。但应该看到,目前在地方文献领域“重文轻理”和“厚古薄今”的现象普遍存在。从研究角度看,关于自然科学地方文献资源的学术研究成果非常稀见,其专门性和系统性的研究还没有开展;从工作角度看,无论在经费投入,还是在搜集整理和开发利用方面,自然科学地方文献工作在实践中还没有引起足够重视。 在西部大开发中,只有进一步加强自然科学地方文献资源的学术研究,才能更加有效地发挥学科理论指导工作实践的作用。深入开展自然科学地方文献资源的基础理论研究和应用研究,不但有利于规范自然科学地方文献的业务工作,促进自然科学地方文献资源的挖掘整理与开发利用,而且对于推动地方文献工作全方位的深入发展,从根本上全面提高地方文献的工作质量和服务水平,具有重要的实践指导意义。 2.2.2促进地方的经济发展和社会进步中国具有悠久的历史文明和许多重大的科学技术发明,世界上有不少创造发明的源头就在中国,这些在我国的历史典籍中都有翔实的记载,英国著名科学史家李约瑟把它称作是“绝对的金矿”。西部地区是我国古代文明的重要渊薮,其地方文献中蕴藏了丰富的自然科学信息资源,包括各地自然面貌的知识记录和古代的辉煌科学成就以及近现代的科学技术研究成果。 这些资源有的以专著形式出现,有的则广泛地分布和蕴涵于大量的各种类型和不同载体的地方文献之中,如书刊文献、方志文献、档案文献、文物文献、少数民族文献、网络资源等。这些文献和信息,不仅详尽地记录了从古至今西部地区各族人民进行长期生产斗争、科学实验的丰富实践经验和科学成就,而且客观地反映了西部地区自然环境、自然资源、科学技术等各个领域的历史发展和现实状况,在促进地方的经济发展和社会进步中具有不可估量的重要作用。如,据《白云鄂博矿区志人物传》记载,1927年,内蒙古白云鄂博铁矿的发现者,我国著名的地质学家、古生物学家,年仅28岁的丁道衡先生,随同瑞典著名地理学家斯文赫定等人赴中国大西北科学考察后写出的《绥远白云脑包铁矿报告》一文(见民国22年《地质汇报》第23号刊),在1950年新中国成立后政务院地质调查组赴白云鄂博矿区的考察中起到了重要的导示作用,如今的白云鄂博矿区已经成为占世界稀土储量90%的大型富矿,给地方经济发展创造了巨大的财富。 学术研究的终极目标在于“致用”,开展自然科学地方文献资源研究的根本目的是为了地方科学技术资源的有效开发和利用。自然科学地方文献资源是西部大开发中振兴地方经济、再造秀美山川、促进社会发展值得凭借的重要信息源,对于以区域振兴、科技强省(区、市)为主要目标的西部大开发的影响是不言而喻的。西部地区的振兴与发展主要取决于社会生产力的发展水平,既有赖于引进国内外的高新科学技术,同时也有赖于通过充分挖掘和利用自身本土化的自然资源,实现自然科学技术知识和研究成果与生产力的转换。因此,努力拓展地方文献资源基础理论研究和应用研究的新领域,不断加大西部地区自然科学地方文献资源整合揭示和开发利用的研究力度,对于西部地区的建设与发展将会产生重要的影响。 3西部地区自然科学地75-文献资源研究的目标和内容 自然科学地方文献资源的系统研究是一项十分艰巨的任务,其中涉及许多重大的理论和实践问题。准确把握西部地区自然科学的研究目标和研究内容,是促进自然科学地方文献资源全面深入研究的重要前提。针对西部地区与我国自然科学地方文献资源研究和工作的历史现状,当前西部地区自然科学地方文献资源研究的总体目标和主要内容应该是: 3.1总体目标 建立相对独立的自然科学地方文献资源研究体系,进一步丰富和完善地方文献学的研究内容,促进人们对自然科学地方文献资源的关注,推动地方文献研究和地方文献工作从侧重人文社会科学向人文社会科学和自然科学两者并重的方向转化。 对西部地区自然科学地方文献资源基本状况及挖掘整理和开发利用现状进行客观的分析、总结和评介,从加强地方文献资源整体化建设的目标出发,提出建议措施,为西部地区自然科学地方文献资源的挖掘整理和开发利用提供决策参考服务。 构建面向用户的西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用工作的知识技术体系,应用现代化的技术手段,从知识管理和集成角度推动西部地区自然科学地方文献工作的深入发展,更好地为西部大开发服务。 3.2主要内容 自然科学地方文献资源的概念、科学内涵及其价值与功能研究。自然科学地方文献资源的概念、科学内涵及其价值与功能是自然科学地方文献资源研究中最为重要的几个基础理论问题。但业界目前关于自然科学地方文献资源的确切概念和具体内涵尚没有比较精确的表述,关于自然科学地方文献资源独特价值与功能的研究亦未涉足。因此,应通过自然科学与地方文献概念和内涵的分析,对自然科学地方文献资源的概念及其内涵进行科学界定;同时,根据自然科学和地方文献资源的自身特质,结合西部大开发的实际,对其在区域振兴和促进地区经济发展、社会进步中的特殊价值、功能开展研究。 西部地区自然科学地方文献资源的特点、类型、分布研究。西部地区地域广袤、民族众多,自然环境、生产方式各具特色,自然科学地方文献资源名目繁多,数量庞大,分布广泛。应围绕西部地区的地域特征和民族特征,从文献的记录手段和载体形态、编撰方法和出版特点、语种等不同角度,从图书馆、档案馆、博物馆、科技馆、方志馆、专业科研机构及其它文献收藏单位等不同层面对其特点、类型和分布状况进行深层次的解析和研究,为自然科学地方文献资源的科学管理、挖掘整理和开发利用奠定基础。 西部地区自然科学地方文献资源基本状况及挖掘整理和开发利用现状研究。西部地区在自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用方面虽然做了一些工作,但深度、广度非常不够,与其潜在的实际价值相比差距很大。应通过实地考察和文献调研,认真梳理,对自然科学地方文献资源基本状况,对前人特别是建国以来西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的现状,进行历史性的分析、总结和评价,进而结合今天文献信息资源建设和发展的趋势,从宏观和微观管理角度为国家和西部地区加强自然科学地方文献资源的管理和建设提供决策性参考意见。 西部地区自然科学地方文献资源的数字化集成和特色化建设研究。在当代信息环境下,加快自然科学地方文献资源的数字化建设,是实现资源整合集成和开发利用的重要途径,加强自然科学地方文献资源的特色化建设则是充分发挥地区自然科学资源优势的必要举措。应结合西部地区网络化、数字化建设的现状和发展前景,针对各系统文献收藏机构特色化建设的基础和条件,开展自然科学地方文献资源的数字化集成和特色化建设的探索性研究。 西部大开发中用户对自然科学地方文献资源的需求特点研究。实现自然科学地方文献资源的知识价值,最大限度地支持西部大开发中各种社会组织或个人的活动,是开展自然科学地方文献资源研究的基本目的。用户的信息需求是自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的原动力,是影响构建其管理模式、运作机制和技术路线的重要因素。应针对西部大开发中用户对自然科学地方文献资源的实际需求,对用户的构成、用户的需求特征、需求规律及其未来的发展方向等开展研究,以真正建立面向用户的自然科学地方文献资源的收集整理和检索报导体系。新晨 西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的管理运作机制、方法研究。构建科学合理的管理运作机制,设计切实可行的技术路线和方法,是西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用取得实效的重要保证。在认真分析总结以往工作经验和问题的基础上,应深入研究和探讨自然科学地方文献资源宏观管理和微观管理业务运作机制的构建、挖掘搜集的主要途径、集成整合的技术方法、开发利用的主要手段等。 西部地区自然科学地方文献资源保障体系及共享服务平台建设研究。加强自然科学地方文献资源保障体系及共享服务平台建设,有利于整合地方科技文献信息资源,优化资源配置,激活资源存量、带动资源增量,形成良性互动发展,有利于打破条块分割的局面,实现自然科学地方文献资源的共建、共知、共享。应就如何构建西部地区门类齐全、结构合理的自然科学地方文献资源保障体系和网络服务体系,如何形成以用户需求为导向、以自建数字资源为特色、以资源共享为优秀、以自然科学地方文献资源整合和集成为主线的基础平台和共建共享运行机制开展研究。 西部地区少数民族自然科学文献资源的挖掘整理和开发利用研究。少数民族文献是地方文献资源的重要的组成部分,西部地区是我国少数民族集中的地区,在全国55个少数民族中,有52个民族生活在西部地区。在浩如烟海的少数民族文献中(包括汉文文献和民族文字文献),蕴藏着大量的自然科学文献资源,如天文历法、医药医学等,都是颇具特色的一笔重要宝贵财富和民族文化遗产。开展少数民族自然科学文献资源的挖掘整理和开发利用现状、对策等问题研究,是西部地区自然科学地方文献研究不可或缺的重要内容。 4结语 自然科学是提高人类认识世界能力的源泉,是推动社会变革和发展的强大动力,是建立科学世界观的重要基础,对人类思想文明的进步起着巨大的推动作用。自然科学地方文献资源是一个地域积累和创造的自然科学知识理论的结晶,是记录、保存和传承地方科技成果和科技文明的载体。在西部大开发中,不断加强自然科学地方文献资源的挖掘整理和开发利用研究,必将对西部地区的经济振兴和社会发展,对西部地区的自然科学研究,对地方文献工作的发展,对我国地方文献学学科体系的建立和完善起到重要的促进作用。 自然科学论文:自然科学教学反思 教学反思是一种有益的教学思维活动和再学习方式,每一位优秀教师的成长都离不开教学反思。如果一个教师仅仅满足于获得经验而不对经验进行深入的思考,那么,即使是有“30年的教学经验,也许只是一年工作的30次重复”叶澜教授说:一个教师写一辈子教案难以成为名师,但如果写三年反思则有可能成为名师。“反思教学”就是教师自觉地把自己的课堂教学实践,来反思自己的教学行为,总结教学的得失与成败,对整个教学过程进行回顾、分析和审视,形成自我反思的意识和自我监控的能力,不断丰富自我素养,进一步充实自己,提升自我发展能力,优化教学,不断对自己的教育实践的有效补充活动。简单地说,教学反思就是研究自己如何教、如何学;别人如何教、如何学;如何在教中学、学中教的问题,为此,怎样进行教学反思呢?,我想应从以下几方面重点去进行。 一、写成功之处 写自己的教学机智。一节课结束后,回顾教学过程,体会学生学习的成功之处,教师总有得意之处:或启发得当,或例证精辟,或情境创设成功,或过渡语言生动,或“灵感”顿悟……,不论是哪方面的收获,经过不断地积累和归类整理,势必对提高自己的教学能力,形成自己的教学风格将大有益处。教师一定能从中受到启发,总结成功的经验,如能及时记录,可作为日后教学工作的借鉴,有助于不断改进教学方法,提高教学能力。课堂教学中,随着教学内容的展开,师生的思维发展及情感交流的融洽,往往会因为一些偶发事件而产生瞬间灵感,这些“智慧的火花”常常是不由自主、突然而至,若不及时利用课后反思去捕捉,便会因时过境迁而烟消云散,令人遗憾不已。 写学生创新和独到之处。在课堂教学过程中,学生是学习的主体,学生总会有“创新的灵感”在闪烁,教师应当充分肯定学生在课堂上迸发出的一些独特的见解、精彩的问答、创新的思维,这样不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对学生也是一种赞赏和激励。同时,这些难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善,可以拓宽教师的教学思路,提高教学水平。因此,将其记录下来,可以作为以后丰富教学的宝贵材料,供以后教学时参考使用,也可在此基础上不断地改进、完善、推陈出新,达到教学峰点。 二、记教学中的“失” “智者千虑,必有一失”。即使是成功的课堂教学也难免有疏漏失误之处,何况教学过程是教师和学生双边活动的过程,教学中难免会出现教材因素处理不当、偶发事件估计不足、课堂气氛调控不好等情况。所以我们只有及时、客观地予以记载,系统的回顾、梳理,并对其作深刻的反思、探究和剖析,并分析出问题原因,研究解决的方法,才能避免在以后的教学中重蹈覆辙。因此,课堂教学中有所得也必定会有所失,学生的性格各异,知识水平和理解能力参差不齐,教师的教学设计与实际教学过程总会有不相适应的地方,如教法的运用,知识的讲解,例题的选择,板书的设计,学生的反应等方面,课后都会觉得有不尽如人意之处。对于教学工作的不足,要反复思考,仔细琢磨,采取措施,及时补救。如课堂中问题情景的创设有没有给学生思考的空间?学习活动的组织是否有利于学生的自主学习?小组自主学习有没有流于形式?有没有关注身边的边缘生?学生学习的兴趣是否浓厚?教学行为是否达到教学目标?教学活动是否“沟通”和合作?是否创造性地使用了教材?教学过程是否存在着内伤?教学过程是否存在“伪探究”和做秀现象。通过侧重审视自己课堂教学的失误之处,找到针对问题的解决办法和教学新思路,才是解决问题的真正办法和对策。 三、写出“再教设计” 一节课下来或一天的教学任务完成后,我们应该静下心来细细想想:这节课呈现的教学内容是否符合学生的年龄特征和认识规律,总体设计是否恰当,教学环节安排是否合理,教学方法运用是否得当,学生思维能力与动手能力是否得到了富有成效的训练,教学手段的运用是否充分,重点、难点是否突出;今天我有哪些行为是正确的,教法上有哪些创新;知识点上有什么发现,组织教学方面有何新招;解题的诸多误区有无突破;哪些做得还不够好,哪些地方需要调整、改进;启迪是否得当;训练是否到位,学生的积极性是否调动起来了,学生学得是否愉快,我教得是否愉快,其成败得失的原因何在?还有什么困惑?等等。及时记下这些得失,并进行必要的归类与取舍,考虑一下再教这部分内容时应该如何做,写出“再教设计”,这样可以做到扬长避短、精益求精,把自己的教学水平提高到一个新的境界和高度。这样就为今后的教学提供了可资借鉴的经验。经过长期积累,我们必将获得一笔宝贵的教学财富。 四、养成反思习惯 教师的成长过程也就是不断反思、重构自己对教育教学理论与实践基本掌握的过程。让教师真正意识到并切身体验到反思对其专业发展的作用,对于督促教师自觉进行反思、养成良好的反思习惯具有重要意义。教师自身也应树立高度的责任感、培养持之以恒的精神、创造良好的反思氛围,养成自觉反思的好习惯。因此,教学反思应贯穿于教师的整个教学生涯,而不是某一阶段的特殊任务。不单单是教学经验、教训的总结,它是伴随整个教学过程的监控、分析和解决问题的活动。就一节课而言,教学反思应贯穿于整个教学过程,而不应只是课后才做的事。课前反思可以明确目标,加强自觉实践;课中反思可以调控教学,提高教学效益;课后反思可以使教学经验理论化,促进教师专业可持续发展。一句话,时时、是反思之时,处处、更是反思之地。可见养成习惯在反思中的作用是如此之大。 自然科学论文:性学习自然科学教学 研究性学习是二十世纪八十年代逐渐兴起的一门全新的课程模式。其内涵是:学生在教师的指导下,以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择并确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从广义上讲,研究性学习是指学生主动探究的学习活动,是一种学习的理念、策略和方法,它适合于各学科的学习;从狭义上讲,作为一门独立的学科,在教学过程中以问题为载体,创设类似一种科学研究的情景和途径,让学生自己去感受,通过探究,主动地获得知识。其意义在于改变学生单纯地按教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,让学生通过亲身实践,从多种渠道获取知识,并将得到的知识加以综合应用于实践,使学生养成科学的学习态度和学习策略,掌握基本的科学方法,从而培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。这种方式具有综合性、社会性和实践性等特点,需要通过较高水平的思维来学习,既强调理论知识又重视社会实践,最适合未来与现代化社会的需要。 1研究性学习实施的要求 1.1教师要转变观念发挥其应有作用 研究性学习是师生共同探索新知识的学习过程。在这一过程中,老师和学生的关系发生了新的变化,教师不再是知识的权威,而是学生的平等学习者、组织者、指导者,学生不再是被动接受,而是主动参与,带着各种疑问,怀揣各自兴趣,在教师的指导下彼此讨论学习,共同探索发现、解决问题。作为指导者,教师的作用应重新构建,教师要及时了解和帮助学生,有针对性地组织指导学生,了解学生在学习中的困难和对知识的需求,帮助他们树立信心,提高学习积极性,为学生提供信息,启发思路,补充知识,为学生创造良好的学习环境,引导学生质疑、探索和创新。同时研究性学习对教师也提出了严峻的挑战,随着研究性学习的不断深入,教师会失去对学生学习内容的垄断,且会使教师感到自身知识和能力的不足,再加上其他客观因素,将会使教师产生危机感,甚至会失去信心。因此,实施研究性学习,教师必须首先转变教育观念和教育行为,努力提高自身的综合素质,这是推行研究性学习的首要条件。 1.2课题的选择 选好课题是研究性学习活动成功开展的关键。课题的选择,既要符合教材的特点、学生的兴趣爱好和认知水平,又要考虑对学生的发展和能力培养,特别是创新精神和实践能力的培养,有利于学生思维的发展,为学生终身学习打下基础,同时还应考虑学校的研究条件。课题的选择难度应由浅入深,递进式发展,否则会影响学生的主动参与性,开始阶段由教师按学生的知识水平选择好课题,随着活动的不断深入,当学生的研究性学习达到一定层次时,应鼓励他们自主选题,使学生的主动性得到更大发挥.选题时应着重注意如下问题。 1.3课题的选择应具开放性 研究性学习强调以学生的自主性、探索性学习为基础,其内容来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生所关心的一些社会问题或其他问题,涉及的范围广且要充分体现学生的主体性,要符合学生的年龄特点和认知水平。教师在整个过程中是参与者,是平等的学习者、指导者。研究的内容和形式要突破现有学科教学的封闭状态,在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习。对同一课题,由于个人的兴趣、经验和研究条件的不同,研究过程的设计、方法、手段、结果等都可能不同。这一切都有利于培养学生主动思考问题、探究发现问题、解决问题和交往合作的能力,为学生和教师的个性特长发挥提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。自然科学教学中,可向学生开放实验室、图书室,深入社会调查,让他们自己设计、操作、完成实验,自己查阅资料,向社会选取研究素材。 1.4注重实践和理论的联系 研究性学习特别强调理论与社会、科学和生活实际的联系。初中自然科学本身来自于自然,研究自然界的形态、结构、性质和运动规律的学科,研究性学习方式适合自然科学教学,因此教师要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,努力为学生参与社会活动提供可能条件。 2研究性学习的实施过程 2.1确定研究方案 学生在确定课题后,首先积极引导学生对课题进行认真分析,找出问题的所在,建立问题研究的基本框架,提出预期目标,进而组织学生通过查阅、访谈、请教专家等途径,有效地收集所需要的信息资料,并对资料进行分析、判断、归类,得出切实可行的研究方案。 2.2进行探索研究 在探索性研究过程中,学生应根据个人或小组设计的研究方案和研究方法进行调查研究,调查中要仔细观察过程的每一个环节并作好调查记录,对涉及的问题进行认真的思考和分析,进而得出解决问题的思路或观点,形成初步的研究成果。 2.3进行交流、评价 学生在分别收集资料进行调查研究的基础上,把自己通过调查研究收集、整理的资料,以及初步研究的成果用书面材料或口头报告材料通过辩论会、研讨会、搞展板、编刊物等形式,在小组内或班集体上进行交流,发表各自的观点和见解,对研究成果进行评价,从而形成报告。通过实践、交流、研究,逐步培养学生科学研究的流程和方法,锻炼与他人进行交往合作的能力,学会客观地分析和辩证地思考问题,养成科学精神和科学态度,进而培养他们的创新思想和创新能力。 3结语 总之,研究性学习在自然科学教学中的运用,是符合课程改革发展的需要,响应了素质教学的要求。同时它更是一种学习理念的改变,这种改变会逐步融入学生的成长之中,是全面提高学生综合素质的必然选择。值得注意的是,研究性学习不同于传统的学科教学,它不必追求形式的完整性,只要达到探索的目的,能科学地解决问题就行。本文所论述的研究性学习,不是一蹴而就的,是一个逐步发展完善的过程,在这个过程中教师只有始终坚持学习探讨运用,才会真正起到学生学习观念的转变、教师教学能力的转变,最终为学生和教师的发展提供一个坚实的基础。 自然科学论文:性学习自然科学教学运用 研究性学习是二十世纪八十年代逐渐兴起的一门全新的课程模式。其内涵是:学生在教师的指导下,以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择并确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从广义上讲,研究性学习是指学生主动探究的学习活动,是一种学习的理念、策略和方法,它适合于各学科的学习;从狭义上讲,作为一门独立的学科,在教学过程中以问题为载体,创设类似一种科学研究的情景和途径,让学生自己去感受,通过探究,主动地获得知识。其意义在于改变学生单纯地按教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,让学生通过亲身实践,从多种渠道获取知识,并将得到的知识加以综合应用于实践,使学生养成科学的学习态度和学习策略,掌握基本的科学方法,从而培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。这种方式具有综合性、社会性和实践性等特点,需要通过较高水平的思维来学习,既强调理论知识又重视社会实践,最适合未来与现代化社会的需要。 1研究性学习实施的要求 1.1教师要转变观念发挥其应有作用 研究性学习是师生共同探索新知识的学习过程。在这一过程中,老师和学生的关系发生了新的变化,教师不再是知识的权威,而是学生的平等学习者、组织者、指导者,学生不再是被动接受,而是主动参与,带着各种疑问,怀揣各自兴趣,在教师的指导下彼此讨论学习,共同探索发现、解决问题。作为指导者,教师的作用应重新构建,教师要及时了解和帮助学生,有针对性地组织指导学生,了解学生在学习中的困难和对知识的需求,帮助他们树立信心,提高学习积极性,为学生提供信息,启发思路,补充知识,为学生创造良好的学习环境,引导学生质疑、探索和创新。同时研究性学习对教师也提出了严峻的挑战,随着研究性学习的不断深入,教师会失去对学生学习内容的垄断,且会使教师感到自身知识和能力的不足,再加上其他客观因素,将会使教师产生危机感,甚至会失去信心。因此,实施研究性学习,教师必须首先转变教育观念和教育行为,努力提高自身的综合素质,这是推行研究性学习的首要条件。 1.2课题的选择 选好课题是研究性学习活动成功开展的关键。课题的选择,既要符合教材的特点、学生的兴趣爱好和认知水平,又要考虑对学生的发展和能力培养,特别是创新精神和实践能力的培养,有利于学生思维的发展,为学生终身学习打下基础,同时还应考虑学校的研究条件。课题的选择难度应由浅入深,递进式发展,否则会影响学生的主动参与性,开始阶段由教师按学生的知识水平选择好课题,随着活动的不断深入,当学生的研究性学习达到一定层次时,应鼓励他们自主选题,使学生的主动性得到更大发挥.选题时应着重注意如下问题。 1.3课题的选择应具开放性 研究性学习强调以学生的自主性、探索性学习为基础,其内容来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生所关心的一些社会问题或其他问题,涉及的范围广且要充分体现学生的主体性,要符合学生的年龄特点和认知水平。教师在整个过程中是参与者,是平等的学习者、指导者。研究的内容和形式要突破现有学科教学的封闭状态,在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习。对同一课题,由于个人的兴趣、经验和研究条件的不同,研究过程的设计、方法、手段、结果等都可能不同。这一切都有利于培养学生主动思考问题、探究发现问题、解决问题和交往合作的能力,为学生和教师的个性特长发挥提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。自然科学教学中,可向学生开放实验室、图书室,深入社会调查,让他们自己设计、操作、完成实验,自己查阅资料,向社会选取研究素材。 1.4注重实践和理论的联系 研究性学习特别强调理论与社会、科学和生活实际的联系。初中自然科学本身来自于自然,研究自然界的形态、结构、性质和运动规律的学科,研究性学习方式适合自然科学教学,因此教师要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,努力为学生参与社会活动提供可能条件。 2研究性学习的实施过程 2.1确定研究方案 学生在确定课题后,首先积极引导学生对课题进行认真分析,找出问题的所在,建立问题研究的基本框架,提出预期目标,进而组织学生通过查阅、访谈、请教专家等途径,有效地收集所需要的信息资料,并对资料进行分析、判断、归类,得出切实可行的研究方案。 2.2进行探索研究 在探索性研究过程中,学生应根据个人或小组设计的研究方案和研究方法进行调查研究,调查中要仔细观察过程的每一个环节并作好调查记录,对涉及的问题进行认真的思考和分析,进而得出解决问题的思路或观点,形成初步的研究成果。 2.3进行交流、评价 学生在分别收集资料进行调查研究的基础上,把自己通过调查研究收集、整理的资料,以及初步研究的成果用书面材料或口头报告材料通过辩论会、研讨会、搞展板、编刊物等形式,在小组内或班集体上进行交流,发表各自的观点和见解,对研究成果进行评价,从而形成报告。通过实践、交流、研究,逐步培养学生科学研究的流程和方法,锻炼与他人进行交往合作的能力,学会客观地分析和辩证地思考问题,养成科学精神和科学态度,进而培养他们的创新思想和创新能力。 3结语 总之,研究性学习在自然科学教学中的运用,是符合课程改革发展的需要,响应了素质教学的要求。同时它更是一种学习理念的改变,这种改变会逐步融入学生的成长之中,是全面提高学生综合素质的必然选择。值得注意的是,研究性学习不同于传统的学科教学,它不必追求形式的完整性,只要达到探索的目的,能科学地解决问题就行。本文所论述的研究性学习,不是一蹴而就的,是一个逐步发展完善的过程,在这个过程中教师只有始终坚持学习探讨运用,才会真正起到学生学习观念的转变、教师教学能力的转变,最终为学生和教师的发展提供一个坚实的基础。 自然科学论文:经验主义对自然科学 摘要:经验主义是近现代科学和西方哲学的理论基础,正确理解经验主义对科学研究和人类认识世界都具有重要意义。本文介绍经验主义在哲学及科学史中的发展历程,在揭示其内涵的同时不断将内在矛盾和问题呈现出来,以便人类能正确认识经验主义在科学研究中的作用、性质以及产生的正负面影响,从而更好的为科学研究服务。 关键词:经验主义;原则;科学研究 经验主义被认为是实证科学基础,它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点,拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权;客观性的经验作为实证科学研究材料的经验,是通过严格筛选及加工后获得的;经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则,由此对整个科学研究定性。正是如此,科学家们在从事科学研究的过程中,曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”,虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用,但纵观科学技术史,经验主义带有不可遮掩的片面性,给科学研究带来了重重阴霾,阻滞了科学研究的进程。 一、经验主义在科学史中的发展 1.经验主义与理性主义的发生、发展 在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争,它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论,进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前,经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了,认识论一开始就包含着矛盾,它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期,哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展,这两种倾向的对立便逐渐展开,赫拉克利特的经验主义色彩比较突出,毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出,从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性,但也未能克服这种片面性,最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪,经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说,力学、数学和天文学较其他学科发达,这就使得人们在用科学和理性认识世界时,必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来,建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法,并使之绝对化,形成了近代的经验主义;另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化,形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况,在资本主义发展到一定阶段后,经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时,也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争,也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋,从这个层面来说,哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络,有利于提升自然科学研究的思维能力。 2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩 经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那,经验论仅是一个认识论原则,它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启,而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源,后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准,即如果一个命题没有相应的经验背景支持,那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代,人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展,经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论,“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验,是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下,上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下,经验论逐渐越过自己的疆域,获得判定存在者是否存在的特权。也就是说,经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化,一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外,阻碍了人类探索与认识自然的进程。 (1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题,而不涉及是真假问题。但在现实研究中,经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断,扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则,凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论,故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理,而只能指一种归属性,隶属实证科学范畴之内的理论。 (2)就事物的存在性来说,经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力,一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的,却在研究中或是生活中具备了这种“神力”,它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”,人们在无意识中,依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在,听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说,经验主义者只有断定某物存在的能力,而不具备断定某物不存在的能力。 (3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则,它重点关注的是认识事物的方式、程序,只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认,这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性,哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则:即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在,成为科学研究的合法对象;它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权,甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认,它也不能成为“科学理论”加工的材料,进入科学领域。所以,感觉优先原则是个程序性的资格认定原则,仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果,才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运,导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀,指定特制的科学路径,导致“只手遮天”的科学结果,其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。 二、经验主义对自然科学研究的种种责难 1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性” 以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验,它对“经验”有着特殊的要求,即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。 (1)在科学材料的对象选择上,经验主义设置外在的壁垒,对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的,它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的,那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则,该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验,是不可公共感知的,是非普遍的,所以,它不能被科学承认为合法的研究材料,不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”,才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求,并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的外围限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象,只是没有得到应有的重视而已。(2)在自然科学研究领域,在科学材料的处理程序上,经验主义强行添置复杂筛选工序,对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格,但由于经验的相对性,它还必须被进一步处理,把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响,它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中,不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐 一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢?人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度,比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小,而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验,而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体,又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要,固然客观理性,但理性的处理与非理性的遐想,也是伟大的科学发现必不可少的。 (3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体(如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人)所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验,假设人的感知能力相同,经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出,从而也使经验成为“与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以,在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人,人们相互之间没有任何差别,仅仅像一符号,经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制,使普通经验论上升为科学经验论:实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观,却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。 2.自然科学研究中,经验主义中诸原则的冲突与紊乱 作为一个判定原则,感觉优先原则不同于经验证实原则。经验证实原则是对理论或命题真理性的判定,并由此对整个研究的科学性做出判定;而感觉优先原则是对认识对象或认识材料的“科学”合法性或资格的判定,而不是“真理性”。在严格的经验证实原则下,一个理论如果它本身或其推论能够在实践或实验中获得经验证实,那么就可以确认它为科学研究,而不是伪科学等。比如爱因斯坦的相对论就不是建立在可公共感知的经验基础上的,他的“理想实验”是公然对感觉优先原则的否定。按照感觉优先原则它必然不能被科学所承认,因此它曾四处碰壁。随着现代科学提供相对论所使用的概念、公式的科学运用,以及后来相对论在各个领域实践的成功,它才慢慢得到学术界的普遍地接受。如果说人们基于感觉优先原则不能承认,人们却基于经验证实原则给予承认,相对论就只有在科学门外徘徊的份儿了。因此,经验证实原则和感觉优先原则并不总是一致的,在许多重大问题上存在着冲突与紊乱,影响科学研究中的定性和判断。 总之,作为实证科学基础的经验主义是科学经验主义,它表现为感觉优先原则、经验的“客观性”原则和经验证实原则三个方面。经验的客观性原则实质上是要求作为科学研究材料的经验因“可公共感知的”而成为科学的材料。感觉优先原则具有对科学研究材料和理论“科学合法性”的资格认证权时,不能认证其真理性,是程序认证,当遇到“非可公共感知的”类的材料或是客观性经验时,难免会出现混乱;当遇到感觉原则自身无法认可而又被经验证实原则结果认证为具有真理性的科学研究成果时候,这两种认证方式以及这三个原则并不总是一致的,在一些关键性的重大问题上几者之间存在着严重的冲突与紊乱,人们至今也没有找到协调几者冲突的最佳方法。这不能不说是经验主义在实证科学运用中的一个无法回避的亟待解决的问题。 三、对自然科学研究中经验主义的批判 列宁在《唯物主义和经验批判主义》中反对的经验批判主义,是以唯心地曲解“经验”这一概念为基础的。经验批判主义者把经验理解为与客实在无关的人类体验、人类感觉的总和,他们断言一切现象的基础是“世界的要素”或“经验要素”,每个物体都是“要素的复合”。马赫主义在现代资产阶级哲学中有各种不同的表现形式,而他们没有真正理解经验主义,没有意识到即使是经验主义在自然科学发展史中发挥了重要的作用。 自然科学并不全是经验归纳的结果,它迄今具有的不可靠性、可错性、局限性、片面性等缺陷,主要是经验主义的过错。自然科学的重担不能只让理性来背负,作为“大胆假设”,非理性也经常起到重要作用。新中国建立后,一无所有的旧中国,科学技术突飞猛进,获得辉煌的科学成果。但是我们必须面对中国科学研究中,旧的经验主义始终笼罩着科学精英,束缚着他们的思想,阻碍着重大理论的构成的现状。事实上,科学史上但凡卓越的发明家和科学家都离不开对经验主义、权威主义和教条主义等的强烈对抗。特别是对经验主义,恩格斯早在19世纪就进行了严厉批判。观察、实验若没有正确的思想指导,非但不能获得科学真理,甚至会使科学家对经验的盲目崇拜,误入感性知觉的歧途,最终走向真理的反面。然而迄今在科学研究中,许多科学家依然一味地信奉经验归纳,较少注重各种非理性方法的应用。其实早自本世纪初,爱因斯坦的相对论打破牛顿的绝对时空观之后,研究中的经验主义和归纳方法就开始受到抨击。英国的罗素把一些科学家好比自作聪明的“火鸡”,仅凭经验归纳,常得出荒谬透顶的结论。库恩认为科学主要来自科学家的灵感和顿悟;而费耶阿本德则径直走向非理性和认识论上的无政府主义,使经验主义在科学研究中越来越没有立足之地。由此在科学研究中一些典型的非常规的方法和思想势如破竹般地流行起来,并直接对传统的经验主义针锋相对。 传统经验归纳的给科学研究设置的重重障碍。科学史上,从培根起,直到实证主义和逻辑实证主义,都认为科学理论是经验归纳的结果。先是通过科学实验获取经验事实,后对经验材料进行分析、筛选和分类,进而对筛选材料进行逐级的抽象和综合,直至得出一般的科学理论。而所有这些认识都不能超越经验范围,经验成了人类认识的惟一来源和界限。这种经验归纳方法直到20世纪50年代,才受到波普尔以及历史主义学派彻底否定。特别是费耶阿本德直接把批判矛头指向科学哲学中影响最大的逻辑实证主义,认为正是在这里存在最严重的经验主义。在他看来,认识史上没有一成不变的知觉和事实,即对着同一幅图像,由于不同的理论背景、文化经历也会产生不同的知觉印象和经验事实。如古希腊的“地心说”事实,到近代就发生根本变化,同一“感官印象”变成完全相反的“日心说”事实。所以科学家的劳动都是作为一种在复杂社会和物质条件下的决心和行为的结果而变化着的。因此必须去除那些僵死的、无所不包的原则、术语、概念及解释。对于那些与旧的知觉、事实相对立的新的知觉、事实,必须采用新的术语、概念和范式。人们正是用广阔开放的感官和丰富旺盛的智力探索世界,且取得了令人惊异的发现。费耶阿本德因此极力主张“怎么都行”的多元方法论,旨在摧毁形而上学思维方式,敦促人们锐意创新和采纳生动活泼的思维方法。经验主义推崇的经验的、固定的科学研究范式定位亟待变通。历史主义学派否定科学的经验性,企图用格式塔心理学和集体心理主义完全取代科学实在论。在库恩看来,科学家认识的世界内容是由科学家的共同信念所约定。既然范式的改变,不表明是人们对同一世界认识的加深,而仅是科学家心理信念的波动,新旧范式之间也没有通约和比较的必要了。美国科学哲学家范•弗拉森也从建构论的角度,否定了经验知识的可靠性和真实性,认为科学实在论对理论术语所作的形而上学诠释,并不能保证构成的科学理论就是对实在世界的真实描述。好的理论不一定为真,经验的真实性并不是衡量真理的标准;科学的证实也只是限于经验,不能说明经验之外的问题。历史和现实告诉我们:“人们总是通过这样或那样的概念框架的‘透镜’来了解自然。这些概念框架以及嵌在框架之内的语言,可能给我们所认识的事物染上一种不可避免的‘色彩’”。经验的、固定的科学范式也失去了它亘古不变的重大作用,对它的定位亟待调整与变通。 四、小结 因此,在从事自然科学研究过程中,经验主义并非是追求真理、探究科学的唯一形式,不能仅立足于感性经验来否定某项发明创造或假说。在研究中,切忌因经验主义就错失一项重大的科学发现。经验的不可靠性,早就给人类早早的上了一课。在一个由人为设置的理想世界里,人们可以将某个在探索科学奥秘时,也只能从尊重自然界本身开始,而决非人类的智力所能够完全办到的。科学具有可错性,即使卓越的科学家在下结论的时候,也不应该武断地下断语。即使在人们自以为已经完全掌控了必然性的时候,要懂得一切必然性和规律性都是在“茫茫的”偶然性中为自己开辟道路的。自然科学的揭秘过程,要正视经验主义的存在与内涵,一个完整的科学研究,不仅只需要经验,更需要辩证思维、理性及非理性去综合推敲、把握,也需要那么一些特殊的顿悟和直觉,它在自然科学研究中,常常能起到画龙点睛的作用。 自然科学论文:中等师范物理与自然科学教学论文 一、风趣讲课,创设轻松的教学氛围 教师是物理及自然科学教学的主导者,教师的一言一语都会受到学生的关注。教师只有提高自身的语言运用能力,采取风趣的讲课方式,才能营造出良好的教学氛围,减少学生上课的紧张感,同时也可以提高教材讲解的效率。如在正式开始上课前,教师可以问学生:“同学们,从古至今有三个有名的苹果,你们知道是哪三个吗?”大多数学生都摇头,纷纷说不知道。教师趁机解释:“第一个苹果,被夏娃和亚当吃了;第二个苹果,砸在牛顿头上了;第三个苹果,就是苹果手机啊!我们现在没有苹果,但是可以看看牛顿被苹果砸了之后,为物理及自然科学做了什么贡献。”教师的讲话会让学生觉得很有趣,同时对物理及自然科学课堂也有了更多的期待。这时,教师就可以讲解教材内容了。教师风趣的讲课不仅可以创设轻松的教学氛围,而且可以增加学生对物理及自然科学的喜爱之情,这都有利于物理及自然科学教学的有效开展。 二、实验导入,激发学生的学习好奇心 好奇心能够驱使人们积极思考,通过努力获得答案,从而得到心理上的满足。因此,在中等师范物理及自然科学教学中,教师应把握学生的心理特点,通过实验导入激发学生的好奇心,引导学生努力思考和认真听课。如教师可以问学生:“同学们,不同物体下降时的速度一样吗?它们会同时落到地上吗?”学生一时难以肯定地回答教师的问题,于是教师就可以做一个实验,选取几种不同的物体在同一时间从相同的高度抛下,然后与学生一起观察实验结果。当实验结果与学生的认知发生冲突时,学生一定很想弄清楚原因,这时教师就可以引入教材内容,解决学生的疑问,帮助学生学习和理解教材内容。 三、鼓励学生自己动手,加强对课本知识的理解 物理及自然科学教学之所以让学生觉得很难,主要原因是学生缺乏实践,难以验证和深入地理解所学的知识。动手实践有利于学生巩固课本知识,也有助于学生在实践中发现问题、解决问题,从而加深他们对知识的理解。因此,在中等师范的物理及自然科学教学中,教师应当鼓励学生多自己动手。如在讲关于摩擦力的知识时,教师就可以鼓励学生动手,采用不同的物体做实验,通过自己的实践发现摩擦力的大小与什么有关,然后再根据教材内容的讲解验证自己的实验结果和猜想。亲自动手可以让学生充分参与到教学当中,不仅体现了学生的学习主体地位,而且发挥了学生的主观能动性。所以,在中等师范物理及自然科学的教学中,教师应多鼓励学生动手,从而提高学生学习的自信心,强化学生对教材内容的理解和掌握。 四、总结 中等师范物理及自然科学教学的有效开展,对学生知识的增长和能力的提高都有重要意义。因此,在物理及自然科学教学中,教师应当运用风趣的语言授课,积极导入实验,鼓励学生多动手,从而降低教学难度,激发学生的学习主动性,促使教学的有效开展。 作者:缪彦单位:江西省上饶师范 自然科学论文:自然科学公共管理论文 1前言 目前,进一步实现建设创新国家任务所需的我们中央地方各级政府都大力加强对科技管理。在那之前对政府科技管理研究中,我们发现,大部分的研究都是科学技术活动的角度出发,科研管理开始,然后过渡到科技管理的微观层面和宏观层面中国茶。这样的话,就很容易产生的科学理论的科学结果不够宽广的视野中看待政府科技管理的角度。我只是因为经济社会整体发展战略中的位置宏科技活动和科技管理活动很难实际操作过程中,一方面需要我们政府的科学技术管理作为政府管理社会问题的重要工作之一就是认识到政府科技管理工作的政府关系社会发展各方面的影响力、渗透力;另一方面,政府将科技项目管理的内容设置科学技术管理范围内采取的管理方法,反而更像管理服务功能的公共管理的角度,政府科技管理活动进行重新定位,明确政府的新技术管理方式和新的内容有很大的意义。 2公共管理视野下的政府科技管理活动 2.1政府管理的内涵 公共管理的视野就是公共事务的管理活动。公共事务的管理本身是在一定的时间范围内,在一定的共同成员范围内对所相关的公共事务进行一定的管理,这是一种社会化的事务,也是一个社会化的流程,具体来讲就是要体现为一定的社会生活共同体对群体内部的成员进行普遍的公共物品和公共服务的管理。公共事务的管理本身有以下几个方面的具体特征:社会性,也就是公共事务的管理活动所针对的对象是一定社会范围内的公众利益共同体,是公共范围内的事物需求的产物;动态性,也就是在不同的地域范围内,在不同的时间范围内,公共事务的服务范围也会有一定的差别,同样的公共服务活动再不同的时空范围内也会有不同的表现形式;层次性,也就是说根据公共事务本身与不同的利益共同体之间的利益关系是有相关关联性的,在纵向上所表现出来的就是可以在社区性的地域范围内进行公共服务和地方性的公共事务管理;具有一定的公共利益外在表现性,也就是说公共事务本身是与一定的公众利益相互关联的,而且其本身也是公众所追求的共同利益的产物。 2.2以科技管理活动以及政府的公共管理 目前,我国的科学技术不断发展,科学技术对社会的影响也越来越大。在这种情况下,可以说,政府的管理手段和方法改善的重要方式,还可以有效促进社会生产力的解放和发展,促进国民经济发展和不断提高的趋势。社会转型。这不仅能有效促进当前国防发展国民教育水平???还可以再提高国民整体素质。同时国家文明建设,例如工业建设、农业建设和国防建设事业等依赖性。科学技术的发展。我国的社会主义精神文明建设也依赖性。科学技术的发展。但是,科学技术本身有很强的无法控制的有效性,消费社会,社会的发展也为比较大时,这样做,政府作为公共服务提供主体,需要对科学技术进行日程管理,促进科学技术的进步有贡献的方向逐渐使得社会经济、政治和文化发展的事业中去。因此,渗透到各个方面的功能范围,政府管理的重要目标。所以科学技术管理都政府管理工作的重要内容。 3合理定位政府科学技术管理工作 3.1政府与市场之间的科技管理平衡 政府与企业本身是科技活动的投资主体,必须要分清楚政府在科技管理工作中有效接入的范围才能够更好的发展科技。我们在日常的管理工作中,可以从科技产品本身的属性角度区分两者之间的范围问题。科技产品本身可以划分为私人性的或者是公共产品型的。公共产品包含了基础性的,研究周期比较长,研究的收益比较小,研究的规模比较大的科技项目。所以,公共产品本身就是公共性投资产出的。在这个过程中就要求必须要进行公共决策和公共监督。政府在管理的过程中要表现出比较高的公正性和信息透明性。而反观私人产品,其本身是在科技领域的研究中为了能够使得企业获得更好的竞争优势的项目。这些项目主要包含了一些专利性的项目和专有性的技术。由于不同的科技研究项目的特点不同,针对的方向也不同。在这个过程中就有必要针对市场的力量和政府的力量,作出有效的划分和研究。政府不需要设计的范围,或者是政府可以涉及但是也可以不涉及的范围,都要交给市场去管理。这样的话才能够有效的保证科技发展的自由度,也能够有效的提高科技发展的速度。 3.2充分明确科技管理工作在政府公共管理工作中的地位 在之前的科技管理工作中,其地位往往被认为是一种类似于医疗卫生以及文化教育等的事业性质的分类。科学技术管理本身的社会事业管理的范畴。目前,随着科学技术研究和生产周期不断缩短科技活动的利益也越来越大的利益相关者也越来越多,而科学技术本身还不如区域内的融合活动更加强烈。科学技术已经在社会各领域不可缺少的部分。科学技术的发展,不仅为社会各部分???提供智力上并有效改善传统的运营及管理手段,提高了社会财富的积累速度,也进一步提高了人民的生活水平。一个国家的优秀竞争力的主要标志。科学技术不断地大范围,以便不不同农业科学技术、文化、卫生等领域独立性的综合发展领域的复杂系统,这种系统对传统的管理模式已经失去的管理效果。所以我们要明确科学技术管理在政府管理中的位置需要的话,政府的管理活动中,在宏观经济、财政等系统的综合管理系统,是一种单一行业的经营手段。然后各领域中有关政府机构设置,不断促进科学管理本部门技术发展的一个重要组成部分。产业角度和社会角度不断促进政府管理科学科技提高政府科技管理的效果。 作者:胡庆红单位:鹤岗市科学技术局 自然科学论文:小析自然科学基金管理系统的构建 1.建立单位信息及人员信息库。 在新管理系统中建立了一套完整的单位信息数据,包括单位性质、单位名称、联系部门、联系人、联系方式、地址等信息,以便基金管理机构对全省110多家各类单位,包括高校、科研机构、医院、企业等进行分类管理。同时建立了依托单位管理员和项目负责人信息库.依托单位管理员账号由系统管理员分配,并由各依托单位自行完善单位信息。项目负责人账号由项目申请者自行使用身份证号进行注册,保证了每个项目负责人账号的唯一性。依托单位管理员和系统管理员可以对项目申报人员所有的项目信息进行管理,避免同一项目重复申报。 2.建立专家信息库。 建立了一套专家信息库,包括专家所在省市、所在单位,出生年月等,并按照国家基金代码的标准,为每个专家设置三个学科代码,并增加了一项专家当前主要研究领域的信息。并且每年在邀请专家进行项目评审的时候,会要求专家对自己的信息,包括最近的研究方向和擅长的领域进行完善和更新。在专家评审过程中,尽量使评审项目的学科与专家擅长的研究领域一致,做到评审的公平。当前的专家信息库已经收集了全国20多个省市的1000多名专家信息。 3.实现项目全程在线管理。 系统将一个项目从申请到结题的阶段分为项目申报填写、项目申报依托单位审核通过(未通过)、项目申报管理机构审核通过(未通过)、项目评审、项目评审通过(未通过)、项目结题等20多个状态,项目在不同状态下都只能进行相对应的操作。3.1项目申报。项目负责人在进行项目申报时按照国家基金的代码进行分学科申报,这样在进行评审分组按照研究领域进行科学分组。申请人在项目申请时,基本信息由注册信息自动生成,申请人只需要填写项目书的正文部分,并上传证明材料,之后由系统合成完整的申报材料文档。3.2项目评审。评审专家根据分配的用户名进入系统,查看申报材料文档,根据不同类型项目的评审标准,按照评审要求对项目进行网上评审。3.3项目立项。项目在经过相应轮次的评审之后,系统会将项目根据评审结果排序。确定立项项目后,申报人可以进行项目计划任务书的在线填写。系统管理人员可以设置项目计划任务书中的约束内容,比如项目执行起止时间,项目经费等内容。申报人填写完成后,经过依托单位的审核推荐后,再由系统管理员审核。3.4项目实施。项目在执行过程中在线填写中期检查报告,以便管理机构了解其实施情况,根据项目实施情况,系统管理员可以对项目进行终止等操作。3.5项目结题。项目到期后,项目负责人在线填写结题报告,管理机构组织专家在线对项目结题情况进行评审,最后根据评审结果实现对项目执行情况进行等级评定,实现了项目从申报、立项、实施到结题的全程在线管理。 4.依托单位管理的完善。 新系统完善了依托单位的管理功能,依托单位可以对本单位人员和历史项目进行统一管理,从项目申报、立项、实施到结题全程管理。比如对本单位的申报项目进行审查,并可以对项目进行推荐或退回等操作,对项目的实施情况进行检查,对项目结题进行审核。 5.系统管理的完善。 5.1按照学科代码对项目进行分组并匹配专家。在进行项目评审时,系统管理员按照项目申报人填报的学科代码进行分组。一级学科代码决定大的学科分类,之后按照项目的二级和三级学科代码进行学科内的分组。并根据相关研究领域进行评审专家的匹配,并遵循是每一小组的专家来自不同省市的原则。5.2根据不同类型的项目设置不同的评审方式。根据不同申报类型的项目,系统管理员可以自行设置不同的评审方式,比如打分、评等级和投票等,解决了原有管理系统评审方式单一的问题。并可以根据实际情况,设置某些情况下评审意见为必填,以便专家对项目评价的书面意见,给项目管理部门提供参考。5.3建立信息统计功能。新的管理系统建立了信息统计模块,可以按照学科、依托单位等信息对所有申报项目和立项项目情况进行统计,方便管理部门从单位、学科等方面掌握申报情况。并可以从项目申报人及项目组成员的年龄、学历、职称等方面统计项目申报人和项目组成员的情况,为管理机构了解并分析项目承担人员的情况提供了依据。四、自然科学基金系统使用过程中的体会作为一个服务平台,新的省自然科学基金管理系统从最初的提出设计需求到实际投入运行,已经经历了近两年时间,在使用中不断听取用户的意见,针对用户普遍反应的问题,在一些细节方面进行了修改,尽量做到了为广大科研人员服务,在系统的可操作性、简洁性方面进行了完善。虽然在系统兼容性方面还存在一些问题,但尽量在技术条件许可的情况满足用户的需求。作为一个管理平台,新的省自然科学基金管理系统基于《安徽省自然科学基金管理办法》,从项目管理的角度考虑了系统总体结构的构建,并针对实际使用过程中发现的问题,对一些模块进行了优化,使项目管理更高效更规范。但是随着自然科学基金项目资助量的不断扩大,以及对项目管理要求的不断提高,自然科学基金管理系统还有更多需要改进的地方。比如对于新的研究领域和交叉学科如何确定评审小组,项目结题后若干年后的社会影响的跟踪与评价等,都是需要考虑和解决的问题。 作者:谢敏檀朝满黄进单位:安徽省科学技术情报研究所 自然科学论文:诠释自然科学的经验基础与解释学 摘要:经验与陈述的关系并非归纳或演绎的逻辑关系,因此科学的经验基础就构成一个难题。仅仅把科学看作命题体系的观点不能解决这个难题,同时经验主义的平台也不能提供任何通道。科学本质上是一种实践活动,惟有语用学和解释学的平台才能为这个难题提供解决方案。科学的实践性、公共性、主体间性、情境性为理解库恩的范式理论提供了线索:自然科学具有解释学的基础。劳斯进一步主张:自然科学本身就是解释学的事业,科学是不断重构的叙事。科学的解释学与客观主义形成对立,而这并不必然使科学滑入相对主义。伯恩斯坦提出了超越客观主义与相对主义的方案:解释学本身就为这种超越提供了资源,解释学循环恰恰对科学范式的开放性提出了要求。 关键词:经验基础语用学解释学叙事重构 一、经验与陈述的逻辑鸿沟 自然科学被公认为经验科学,但是,科学哲学家对“什么是经验”、“如何进行检验”等问题并没有统一的意见。波普尔把经验基础问题界定为“关于个别陈述的经验性质以及如何检验它们的问题”。([1],30)经验基础问题涉及经验(或观察)与基本陈述(或观察命题)的关系、陈述与陈述的关系这两个层面的问题,它构成科学哲学的基础性的问题。 逻辑经验主义预设了某种中性经验或者说无主体的经验以及描述这种经验的中性语言。逻辑经验主义处理经验与陈述的关系的典型方式是逻辑原子主义式的,基本经验或原子事实与基本陈述之间存在着一一对应的关系。以此为前提,它用形式逻辑的方式处理基本命题与理论命题的关系,提出其科学检验和科学划界的原则即证实原则,主张科学理论与基本命题之间存在着归纳证实的逻辑关系。作为其弱化形式的概率论仍然坚持中性经验和中性语言的设定。 波普尔对逻辑经验主义的批判集中于基本命题与理论命题的逻辑关系层面,他对归纳主义的证实原则的驳斥在逻辑上是无可反驳的:任何普遍的科学的理论命题都是不能由有限数量的观察命题得到证明的。经验与陈述的关系这一层面并非波普尔的主要关注点,但他对此也有所反思。他认识到经验与陈述之间并不存在类似于陈述之间的逻辑关系,经验与陈述之间存在着一个似乎不可跨越的鸿沟。经验并没有直接的证明作用,“陈述只能由陈述从逻辑上加以证明”。([1],31)“由于要求基本陈述和其它科学陈述具有客观性,我们将剥夺了我们自己本来希望把科学陈述的真理性还原为我们经验的任何逻辑手段。”([1],33-34)简言之,一切基本命题(或观察陈述)的真值是无法从经验上予以确证的,所谓科学的检验——基本命题对理论命题的证明或证伪——就丧失了原有的基础。 拉卡托斯在《科学研究纲领方法论》一书中对经验基础问题作了富有启发的分析。他指出,独断证伪主义是站不住脚的,因为它的基础包含两个错误的假设。第一个假设是:理论命题和观察命题之间有着自然的、心理的分界。第二个假设是:观察命题是由事实得到证明的,正确的。实际上这两个假设对逻辑经验主义同样有效。拉氏驳斥了这两个假设。他认为,观察命题与理论命题并非如通常所以为的那样直接来源于中性的、纯粹的经验,观察渗透着理论预期,观察命题以更高层次的理论为背景。针对第二个假设,拉氏指出,“观察”命题的真值是无法明确决定的,“任何事实命题都有不能由实验得到证明,命题只能由其它命题导出;不能由经验来证明陈述,‘就象不能用敲桌子来证明陈述一样’”。([2],21)他进而断言:“因而,我们既不能证明理论,也不能证伪理论。软的,未经证明的‘理论’同硬的,业经证明的‘经验基础’之间的分界是不存在的:一切关于科学的命题都是理论的,而且都是不可避免地可错的”。([2],22) 科学的可错论无疑为怀疑主义、非理性主义敞开了大门。那么,如何实现可错论与科学合理性的调和呢?约定主义的策略似乎不可避免。波普尔既承认科学理论的可错性,又试图坚持科学的批判理性。他必须决定如何把受检验的理论与不成问题的背景知识区分开来,背景知识中的理论将获得“观察的”地位,作为检验其它可怀疑理论的基础。波普尔强调背景知识在科学活动中的地位并承认其约定性:“批判永远不会从无开始。…讨论问题时我们总是承认(但愿只是暂时地)各种不成问题的东西,它们暂时为讨论这个问题而构成我称之为背景知识的东西。在我们看来,这种背景知识很少始终绝对不成问题的,它的任何一部分在任何时候都可能受到挑战”。([1],205)批判总以特定时空下的背景知识为前提,并保留着对这些背景知识提出上诉的权利。科学知识的增长就处于这种约定与批判的循环之中。但无论如何新理论总是以其真值不确定的理论为基础,因而这样建构的理论大厦归根结底是缺乏基础的。拉氏很幽默地表达了这种怀疑:“我们的方法论证伪主义者骄傲地拒斥了这种逃避主义:他敢于不减可错论之威,且又敢于以大胆的、冒险的约定主义政策毫无教条地避开了怀疑论。他完全知道所冒的危险,但他坚持人们必须在方法论证伪主义和非理性主义之间作出某种选择。他提出了一场几乎没有希望赢得的战争,但声称说参加这场游戏比放弃这场游戏还是要好些。…有人甚至会说,方法论证伪主义与独断证伪主义的不同就在于它是空讲可错论!”([2],41) 可错论、约定论和对背景知识的实用主义的强调都是由科学的经验基础问题导出的合理结论,是对科学的理解的一种进步。而波普尔之所以有“空讲可错论”之嫌疑,其根源在于他仅仅局限于陈述间的逻辑证明(或证伪)层面,而放弃了对经验与陈述的关系作出合理说明。鉴于经验与陈述之间的逻辑鸿沟,任何回避而不予解释的科学合理性理论都是空中楼阁。 那么,科学的经验基础问题究竟能否被解决呢?答案是;在经验主义的平台上该问题无法得到解决。经验主义的根本性难题在于,它导致了唯我论的困境。经验主义所谓的经验不过是个人化、私人化的经验,而这种经验并非是主体间有效的:我的经验不同于你的或他的经验,所谓的经验检验也就不是主体间有效的。因此,摆脱该困境必须引入主体间性以及语言的公共性。当我用私人语言说“这朵花是红的”的时候,别人无法理解“红的”代表着什么感觉;而当我用公共语言说出这句话,并得到大家的认可时,这句话才变得有意义、主体间有效了。因此,惟有在语言学、尤其是语用学的平台上经验基础的问题才能得到解决,或者说该问题不存在了。经验主义考查命题是否为“真”,而在新的平台上则考查命题是否“有效”。这涉及科学观念的根本性的转变:科学是一种实践活动,其主体不是单个的科学家而是科学共同体,科学理性也是情境性的。 二、逻辑鸿沟的弥合:作为实践活动的科学 正如阿佩尔所言,“在分析哲学的发展进程中,科学哲学的兴趣重点逐渐从句法学转移到语义学,进而转移到语用学。这已经不是什么秘密。”([3],108)语言哲学的语用学转向彻底地了转变了我们看待科学的方式,科学的实践性(活动性)、主体间性和情境性或者说局域性都能在语用学的平台上凸现出来。语用学把句法学与语义学纳入对语言的整体性的语用分析之中,分析对象由名词性的“语言”变成动词性的“言语”。“言语”是一种活动,奥斯汀说“说话就是做事”。把语言视为言语行为同把科学作为活动来理解是一致的,科学本质上是一种由技术兴趣引导的介入世界的活动而非静态的知识。维特根斯坦明确指出不存在私人语言,语言总是公共的。同样,科学语言和科学活动总是在共同体中发生并获得有效性,科学的主体不是单个的主体而是共同体。“真”为“有效”所取代,“有效”即主体间有效:在主体间得到一致认可。维氏的“语言游戏说”把语言、生活形式和世界理解视为一个整体,各个“语言游戏”只具有家族相似性而不可通约。科学本身就是一种语言游戏,它同时还是在更广阔的日常实践的语言游戏中展开的。科学的情境特征和局域性可由此得到说明。以此为背景库恩也就好理解了。 如果说前库恩时代科学哲学的主流把科学作为既成的知识来考察的话,那么库恩的范式理论则是把科学作为一种活动来考察的一座里程碑。他在《发现的逻辑还是研究的心理学》一文中表达了这种取向:“我们都关心获得知识的动态过程,更甚关心科学成品的逻辑结构”([4],265),“要分析科学知识的发展就必须考虑科学的实际活动方式”([4],267)。 库恩对经验基础问题有比较清醒的认识,并对波普尔的证伪逻辑提出了批评。他认为,波普尔所谓的认识逻辑名不副实,因为它只局限于陈述间的逻辑关系而忽略了对陈述与观察之关系的探讨。在波普尔看来,理论要成为科学的,只能通过观察陈述而被证伪,不能通过实际观察。库恩认为,这种逻辑的证伪并不能给认识逻辑提供基础,而认识逻辑的规则及其逻辑要求“已不单是意义的符号关系。它要求认识论家和科研工作者把理论所导出的句子不是同其他句子相联系,而是同实际观察或实验相联系。这就是卡尔爵士‘证伪’一词必然引来的后果,但怎样才能做到这一点,他却始终保持沉默。…当一种业已公认的理论不是面对实验陈述,而是面对实验本身时,逻辑在什么条件下才要求科学家放弃这种理论呢”?([4],280)库恩很清楚,波普尔不能、他自己也不能为观察与陈述提出一种通常意义上的逻辑,在这个层面上,逻辑是无效的。他阐明,“提这些问题目的是要表明逻辑尽管是科学探索有力的、最后总是不可缺少的工具,但人们也有某种可靠知识在形式上并不需要逻辑。同时我还要提示,逻辑证明的价值并不是为了逻辑本身,只是在条件需要而且需要到一定程度时才有。”([4],281)这乃是对科学理解中的逻辑迷信的破除。 那么库恩针对上述经验基础问题提出了什么样的解决方案呢?他指出:“我曾引进‘范式’这个词以强调科学研究依存于具体事例,它可以跨越理论内容同理论应用之间的鸿沟”。([4],281)库恩强调范式作为范例的意义,他认为,科学共同体承认的合乎范式的范例是具体的题解。“共有事例即以发挥一般都归之于共有规则的认识功能。事例发挥这种功能时,知识的发展不同于知识在规则支配下的发展。”([4],313)作为范例的科学范式是一种具体的题解活动,科学家通过一系列题解活动的示范和训练而习得他所在科学共同体中科学活动如何进行的知识。科学的语言、概念和理论在具体的题解活动中、具体的科学实践中被赋予意义、可理解性和可操作性。理论化离开了活动便无法理解。因此,经验与陈述的连结要在特定的具体的科学实践活动中去寻找,唯有参与特定科学共同体的科学游戏,才能理解经验与陈述在该科学范式中的特定连结。归根结底,经验与陈述的关系不是一种逻辑关系,而是一种非逻辑的活动关系;经验与陈述间的鸿沟是靠“活动”来跨越的,具体的实践活动是连结二者的中介。 库恩的范式理论既不是指向单个科学家的活动,也不是指向无主体的知识增长的逻辑,而是考查科学共同体的实际活动。范式可以粗略地等同于科学共同体。科学有主体,但既非先验主体也非自我封闭的经验主体,而是现实的科学共同体。科学知识的有效性以能否在科学共同体获得主体间的认可为基准。而对于赢得这种认可来说,经验证实或证伪是不充分的,论辩、说服、修辞、宣传、权威甚至权力都在现实的科学共同体中发挥着重要作用。科学共同体首先是交往共同体,它是科学得以可能的条件,其中进行的意义沟通和理解使得科学语言和活动获得特定的意义。阿佩尔指出,“自然科学家的实验共同体总是表现为一个指号共同体。而这种主题间性水平上的沟通决不能由某种客观科学的方法程序来取代,原因就在于这种沟通是客观科学之可能性的条件。”([3],71)“一个交往共同体的存在是一切在主体-客体维度中的知识的前提;这个共同体本身乃是对世界材料的客观描述和说明的主体间性元维度”。([3],73) 科学活动也是维特根斯坦意义上的“语言游戏”。语言游戏同特定的生活形式与世界理解相联系,科学范式之不可通约不过是语言游戏之不可通约的合理结论。科学的语言游戏植根于特定科学共同体的实践活动。不存在中性语言,语言与经验世界相互耦合于特定的实践活动或者说生活形式中。逻辑分析在这个层面上是无效的,对这种经验与称述之间关系的把握需要深入地考查并理解特定的科学实践活动乃至作为其背景的更为广泛的生活世界。语言与世界的这种耦合关系可以说明科学范式的不可通约性。“为什么理论之间或是语言之间的翻译如此困难?因为,正如经常议论到的,各种语言以不同的方式把世界说成各种样子,而且我们没有任何道路去接近一种中性的亚语言的转述工具。…学习一种语言或一门理论就是学习描述世界,该语言就是随着这个世界而起作用的”。([5],362) 科学家总是在某个科学共同体中从事科学活动,总是从属于某个范式。库恩的范式由形而上学信念、理论框架、选择问题及解决问题的标准构成,不同的范式中的科学家是在不同的世界中工作的。不同的范式构成不同的科学世界,其中的科学家面对着不同的经验问题和理论问题及其相互连结。因此,科学家的工作本质上也是解释工作,其从属的范式构成他解释、理解世界的前见。范式是历史地形成的,既有的,构成科学家置身于其中的情境(当然情境不局限于自主的科学共同体),科学理性也只有置于情境之中才能得到真实的理解。对库恩而言,不存在不依赖于特定的科学范式和文化的、所谓客观的事实的宇宙。实际上胡塞尔早就揭露过科学的客观主义假象,他认为关于表面上客观的、由事实构成的世界的知识,实际上先验地植根于前科学的世界之中。科学分析的可能的对象,是事先在我们原本的生活世界的现实中形成的。哈贝马斯指出:“胡塞尔正确地批判了客观主义的假象。这种假象用合乎规律的、结构化的事实的自在现象蒙蔽科学,掩盖这些事实的构造,从而使人们无法意识到认识和生活世界的利益是相互交织在一起的”。([6],123)世界如何呈现依赖于主体的特定的实践活动,依赖于主体所属的科学共同体和生活形式。 对科学活动的主体间维度、公共性、不可通约性、情境特征以及局域性的揭示,一幅新的科学形象浮现出来。科学的解释学维度昭然若揭。科学无本质。科学总是文化的、历史的产物,科学的形象并非静止的、普遍的。正如夏佩尔所言,“在科学中不存在任何神圣的、原则上免受修改或摈弃的东西:所谓事实是如此,理论、概念问题、方法、思维方式,甚至包含在一些所谓免疫的‘元科学’概念群中的‘科学’定义也如此”。([7],446)库恩赋予范式过强的约束性,然而,即使在同一范式中也存在着不同解释之间的竞争。用解释学来区分人文科学和自然科学还有意义吗? 三、作为解释学事业的自然科学 在伽达默尔那里,解释学经历了本体论转向,理解成为人之存在的基本状态,这样,解释和理解的普遍性得到了确认。自然科学同样是解释学的事业。后经验主义科学哲学以及科学的文化研究都揭示出了自然科学的解释学维度。“科学的知识也像一切知识一样,涉及对某人揭示(诉说)某事。科学探讨意义,这些意义就是体现在语言中的、在经验中修改和实现的,并在实验室的特定的实践中和科学文献及文化中传递的社会存在物。…科学有某种与其自己的(历史的)令人信服的判断和论据有关有历史空间或‘此时此地’。解释学哲学为把历史和文化重新引入自然科学哲学提供了哲学基础。”([8],9) 狄尔泰把解释学方法作为区分人文科学与自然科学的根据。查尔斯﹒泰勒(Charls.Tailor)继承了这种区分,他坚持:人文科学的研究对象是人的行为,而人的行为天然就是解释学的;自然科学的对象没有意义,对不同的文化是一样的,不依赖于人的解释,因而解释学在自然科学中是没有位置的。库恩的范式理论表明,自然这本大书并非没有意义。恰恰相反,具有不同范式的科学共同体以不同的方式理解和解释着自然界。在与泰勒的争论中,库恩表明了其解释学立场,“自然科学和人文科学一样,其中没有某套中立的,文化中立的范畴,自然对象或行动能由这套范畴来描述”。([9],21)“我的观点一直是如此:任何时期的自然科学家乃是基于一套概念,当代的实践者从他们最近的先辈那里继承下这套概念。这套概念是历史的产物,包含在文化中,当前的实践者通过训练进入这种文化;对于非共同体成员来说,仅仅通过历史学家和人类学家理解其它思维模式的解释学技艺是不能进入这种文化的。同时,我已作为特定时期的科学的解释学基础提到过它。你们可能注意到,它非常接近于我曾经所谓的范式。”([9],22) 库恩强调了自然科学的文化历史性,科学范式是与特定的文化和历史相联系的,一种范式就是在特定的文化和历史背景下对自然的一种解释。因此库恩反对泰勒对自然科学与人文科学所作的简单区分:自然科学中没有解释学的地位。他认为自然科学研究同样需要解释学的解释。不过,他仍然相信可以从解释学角度去区分这两种科学。他认为,范式更替确实意味着解释和理解自然的新方式,具备解释学的基础。然而,追求一种新解释并非促使这种转换的产生的研究者的自觉意愿。与之相反,新的解释却是人文科学游戏的自觉目标。因此,他坚持其早期的观点:自然科学区别于其它科学的地方在于,自然科学有支持常规的解题研究的范式,而人文科学不存在范式或常规科学时期。“自然科学尽管要求我所谓的解释学的基础,但他们本身不是解释学的事业。另一方面,人文科学通常如此,它们别无选择。”([9],23) 劳斯(Rouse)的解释学立场比库恩更为坚决和彻底。与泰勒相反对,在承认自然科学也是处于历史与文化中的需要解释的事业的立场上他与库恩是一致的。劳斯认为:库恩坚持,在遇到外来的、不熟悉的文化或本文时,存在着一种特征性的解释行动,而进入一种外来文化或本文的方式基本上不同于我们或多或少毫无问题地生活于一种文化(包括我们自己的科学文化)中的方式。劳斯不赞同这种观点,他认为即使在自己生活于其中的、熟悉的文化中仍然存在着竞争的意义解释问题。“传统是由对传统的不同解释的冲突构成的,这种冲突本身有着一个易受相互竞争的解释影响的历史。”([10],615)他认为,在库恩所谓的常规科学时期同样存在着经常的对范式的解释,常规科学的共享实践就包含着对实践的多元解释。劳斯在《科学的叙事重构》一文中指出,自然科学的历史演变总是伴随着科学的叙事重构。共享历史的科学共同体成员总是微妙地、竞争性地用不同的方式理解以往的科学研究并筹划自己的研究工作,都希望自己的叙事能为更多的共同体成员所接纳,从而主导共同体的研究方向并确定自己的研究地位。“科学研究是一种社会实践,研究者由此构造叙事情景,过去的研究通过这种叙事情景被理解和认同,而进一步研究的重要可能性被筹划。这个叙事领域展示了对该领域的连贯的、共享的理解和在不同的筹划、解释威胁下的不连贯之间的持续紧张。”([11],179)劳斯主张解释的普遍性,“以解释学循环为特征的解释,以及理解与自我理解的纠缠,并不划出一个行动或探究的特殊领域,而是使事物清楚的一个普遍特征”。([12],55)他坚持解释学并不构成区分然科学与人文科学的依据:“我主张,无论自然科学,还是人文科学都不能形成一个天然的类别。...所有的学科为一个内在发展历史以及与其它科学领域和社会实践的互动的历史所形成。...不同科学的成功实践总是已经并将继续避开方法论者所施加于其上的限制和类型学(typologies),这些方法论者提供一门科学为了成功必须如何的最新描述。”([12],56) 劳斯坚持科学本身是历史的偶然的产物,并将随着历史的进程而产生变化,科学没有不变的本质;他反对任何全球性的(global)、普遍化的科学合法化叙事,他坚持科学是局域性的(local),隶属于特定的文化传统和历史阶段;科学的可靠性并不依赖于全球合法化,科学的局域性并不削弱科学的可靠性。 自然科学的解释学反对自然科学的客观主义的理解,尽管这种客观主义的自我理解促进了近代科学的发展。不过,反对客观主义是否必然滑向相对主义?如何超越客观主义与相对主义?伯恩斯坦认为,解释学提供了超越客观主义与相对主义的途径。“伽达默尔提醒我们,在传统、历史和语言属于我们以前,我们便属于传统、历史和语言。我们无法摆脱效果历史的动力学力量,后者决定了我们将生成为什么。”([13],212)历史、传统和成见并非人类理性的限制,而是本质上理性有限的人进行理解和解释的前提。库恩的范式不可通约性并不意味着范式的绝对封闭和自主性,仅仅意味着不能把特定范式的标准强加于其它范式,因为不存在超越的标准。不可通约性恰恰要求开放性。对特定的文化、传统和科学范式的隶属恰构成理解其它文化、传统和科学范式的可能性条件,构成这种理解的本质特征的是解释学循环。因此,解释学追求的并非是封闭和自足,而是开放性和相互理解。而惟有在与古老本文、外来文化的遭遇中才能促进自我理解和自我超越。“科学共同体使用的理性和论证以社会实践为基础,并且指导科学活动的标准和规范从本质上说来是开放的。人们对于解释在科学活动的每个阶段的认识已经有所发展,并且在观察和理论之间的任一固定的分界上开始探询。” 自然科学论文:我国自然科学基础研究论文 现代自然科学研究在我国起步甚晚,1915年,一批年轻学者倡议成立中国科学社,发行《科学》杂志,是在这片土地上自主从事现代自然科学研究的开端。20世纪20年代,中华医学会的一些学术刊物问世。1928和1929年,先后成立了部级的中央研究院和北平研究院。1935年,国民党政府通过、建立了博士学位制度,但从未实行。 起步甚晚的自然科学研究工作又受到急功近利、科技混谈的政策影响,多次在似曾相识的压力下挣扎。其实,不同时期政策要求的相似性,跨越了意识形态和政权更迭的差异,反映了历史文化传统的沉重束缚。 1953年朝鲜停战之后,中国第一次有可能在较稳定的环境中全力从事经济建设,当时工业部门的研究力量几乎等于零,中国科学院的许多研究所为工业部门解决过大量实际问题,以物理研究所(50年代初曾经称为应用物理研究所)为例,它承担过的任务包括:为黑龙江阿城仪表厂解决铝镍钴永磁合金浇铸余料的再利用问题,为鞍山钢铁公司解决延长耐火材料寿命问题,为建筑部门研究加速水泥凝固的方法,为飞机制造工业研究铝合金相图,为电机业研制单取向和双取向硅钢片等等,这些工作多数都没有总结成学术论文,留下来的完整记录很少。前辈理论物理学家彭桓武为冶金提出的连续轧钢中的钢锭冷却速度,专门解决了一个热传导问题。这篇文章30多年以后才发表在庆祝周培源先生80寿辰的文集中,可算是一个特例。总之,当时科学工作者们投身思想改造和经济建设,并没有十分强调自然科学基础研究的意义。1956年制定的12年科学技术发展规划,也没有把基础研究置于特别地位。这是符合当时的国情、国力的。 在1956年1月的知识分子工作会议上说:“在过去几年中间,我国的各种工作都在开始,我们在目前需要和技术工作方面多投一些力量,而对于长远需要和理论工作方面注意得比较少,这是难免的,也是可以理解的。但是到了现在,如果我们还不及时地加强对于长远需要和理论工作的注意,那么,我们就要犯很大的错误。没有一定的理论科学的研究作基础,技术上就不可能有根本性质的进步和革新。但是理论力量的生长,总是要比技术力量的生长慢一些,而理论工作的效果一般也是间接的,不容易一下就看出来。正因为这样,有许多同志现在还有一种近视的倾向,他们不肯在科学研究方面拿出必要的力量,并且经常要求科学家给他们解决比较简单的技术应用和生产操作方面的问题。当然,理论决不可脱离实际,但是目前的主要倾向,却是对于理论研究的忽视。”曾是何等清醒啊!然而,此后46年间,近视的倾向、简单的要求,何曾稍减。从积极的方面回顾,三年(1957~1960年)中发生的许多事情,在外国人和后人看来,近乎荒唐,却也反映着我们对于工业化、现代化的强烈愿望。毕竟中国科学院的规模是在那些年代奠定的,电子学、半导体、自动化、计算机的发展是从那时开始的。 到20世纪60年代中期,经历了支持经济建设和国防建设的我国自然科学,确实到了应当作加大纵深的战备调整的时刻。然而,十年“”(1966~1976年)不仅耽误了时机,还对本来就很薄弱的自然科学基础研究进行了全面冲击。看一看这后面的“社会舆论”,是颇富教益的。我国理论物理研究在“”期间的经历,正好用以典型地说明传统的理论实践观的作用。理论物理研究可以粗略地划分为四个领域,粒子和场、原子核理论、凝聚态和统计物理、天体和引力。粒子物理研究由于主席1964年同坂田昌一谈话中所表现的重视以及与“一分为二”哲学命题的关系,得以保存队伍,并以70年代初杨振宁、李政道相继访华和1973年高能物理代表团访美为契机,有所复苏。核物理因为有国际背景和“核参数”任务的要求,基本维持原状,还得以在“工农兵大学生”中要求一定的培养数目。凝聚态和统计物理是四个领域中最接近实际的,却从哈尔滨到广州,全部解散改行。正是因为接近实际,自认为有发言权的批评家也多。中国科学院军代表向越南科委主任介绍物理所情况时说,“从前有一个理论研究室,理论脱离实际的典型,解散了!”与此成为鲜明对照,最为“好高骛远”、“不食人间烟火”的天体和引力理论,在此期间有所壮大。那原因却也是理论联系实际。我国一些优秀的数学家转入这一领域,对“军宣队”这是联系物理实际,他们仍然可以作一点现代微分几何,同时训练了一些年轻人。工厂技术员到车间当工人,实验物理工作者下厂做技术员,理论物理人员去做实验,数学家来搞理论物理。这发生在“弯曲时空”中的“平移”,使许多人联系了“实际”。 我国目前经济繁荣的背后,存在着不少深层次的问题,其中一部分就涉及到自然科学基础研究。完成人类基因组1%和水稻全基因组的测序,确是值得称道的成绩;同时也要清醒地看到,所用的自动测序机器全系舶来,还不必提及所用原理。研制出每秒万亿次以上浮点运算的大型并行处理系统,当然是重大科研成果;然而,也不要忘记关键芯片仍靠进口。技术引进,可以加速起步;然而,邯郸学步、履人后尘,总难以真正技超群雄,“领导世界新潮流”。只有浓厚、广泛而持续的基础研究才能孕育出异军突起的技术革命,建立起自己的支柱产业。像中国这样的大国,更不能靠别人的基础研究来实现自己的技术创新。 “基础研究要有国家目标”是堂皇而正确的提法,问题在于由谁来规定这个“国家目标”。一位年轻的管理干部曾对我说,你现在从事理论生命科学研究就是符合“国家目标”的。他不知道,我早在1985年在非线性科学和复杂性问题中干得正欢时,参加了中国科学院生物学部关于生物学发展战略的常委扩大会,此后就开始思考和准备向更为非线性、更为复杂的生命系统作战备进军。从1991年以来,我所在的研究组就不断学习生物学基本知识,全力以赴做生物问题,现在其实还没有入门。怎么能做到一旦“国家目标”下达,三年之内就出成果呢? “管理出效益”是搬到自然科学基础研究领域的另一种错误概念。生产企业、工程项目、技术攻关,理应加强管理。而不恰当的“管理”,正在妨碍我国自然科学基础研究的根本进步。应当撤销一批管理和评估机构,解放生产力。特别要让大批年轻有为的学者“沉”下去做事,而不是“浮”起来当“官”,去妨碍别人安心钻研。 科学管理部门忙于改组机构、评议课题,却很少对科学研究的支撑体系下功夫。仅以中国科学院图书馆为例,它的读者范围远远超出基础研究。1980年订阅原版期刊5377种,买原版书7245种。到1991年,原版期刊数量砍到1277种,购入原版书降到642种,几年间期刊平均订阅价上涨8.6倍,平均书价上涨14.4倍,而该馆图书经费只增加了82%。多少高等学校图书馆停书保刊,还越保越少。我国加入世界贸易组织,影印书刊全面停止,究竟增加了多少图书拨款以兹补偿?有些领导强调国际互联网上有大量在线期刊资料,却不提大多数有用信息乃有偿服务。全球同行中,很少有人像不少中国教授那样,不敢放手让学生上网,就是因为计算机网络收费不在高处统一解决,而是往下层层加码。学界多次呼吁,陋规至今未改。目前广泛存在于学术界中的浮躁情绪、泡沫科学乃至学术风气问题,在相当程度上是由急功近利的政策所引发的。一些管理科学技术事业的负责人士,总希望在自己的任期之内见到成绩;掌管经济预算的部门要听见金元宝落水的“响声”。自然科学基础研究要有队伍、有物质条件,还要有时间积累,才能“于无声处听惊雷”。共和国成立50多年了,从生孩子、抓教育做起,足以培育出两三代基础研究人才。提法不断更新,实质上总不敢在基础研究领域旗帜鲜明地放开步伐的科学政策,已经使我们浪费了太多的时间。 还应当指出,我国自然科学基础研究的许多方面,还未能摆脱一种半殖民地的心理状态。某些已经作了大教授的人士,开口闭口“我的老板”如何如何;还没有跳出原来所学课题,却学会了美国“老板”作风,经费多了花钱雇人为自己出文章。有些研究情况对内保密、对外开放,国内同行只能偶尔从国外访问者中了解一二。许多课题论证实际上也是引用外国已有的论据和“权威”言论。 我国在SCI收录的论文总数世界排名,已经由1995年的第十五位上升到2000年的第八位。然而,这里面有多少高影响力的文章呢?2000年,SCI的美国科学信息研究所做了一项统计。它把1981年到1998年发表的论文分为22个领域,每个领域内部比较,用计算机挑选出200篇“高影响论文”。扣除重复后,总计有76998篇文章入围。这些文章中213篇至少有一个作者的工作单位在中国大陆,占0.27%,即不到千分之三。有47篇论文的全部作者的工作单位都在中国大陆,占0.061%,即略高于万分之六。这些数字同论文总数呈尖锐对照。其实,大量发表低质量的论文乃是人力和物力的浪费,却给某些科技界领导带来良好的自我感觉。 现在各方面都在强调“原始创新”。原始创新从哪里来?科学家同工人、农民一样,每天都要老老实实地劳动。没有持续不断的刻苦钻研,何来创新灵感?从1960到1980年,我们曾一直强调要保证科技人员每周要有六分之五的业务时间。那是针对过多的政治运动和体力劳动。现在应当在新的意义下再次强调“六分之五”,把科学工作者从论证、检查、评估、考核等无休无止的非科学浩劫中解脱出来。我们这个国家,如果少一些不作研究的“研究员”,不讲课的“教授”,不从事科学的科学院“院士”,少一些把学生交给“保姆”而自己实际上不予过问的“博士生导师”,则科学幸甚! 科学和技术不是一回事。只抓技术,不促科学,是竭泽而渔。从科学到技术,从基础到应用,中间需要多少次接力、传递、反馈,有大量的中间环节。应用研究确实是我国目前情况下最需要大量人去做的事情。它决不可能由一个人、一个单位去“一竿子插到底”。只有重视和保护相对少数的基础研究,才能使从事基础到应用到产品的广大中间地带研究和开发的人们,专心致志地工作。几十年来的经验一再说明,凡是过分强调应用、冲击基础的时期(而这样的时期太多了)、首当其冲的正是最需要人的中间地带,而并不完全是纯基础研究。多数人转去谋求经济效益,少数人撤到更为基础的领域、或者滞留国外,最需要人的中间地带反而成为无人缺人地段,这是我们从建国以来的多次反复中总结出来的重要教训,希望在新的世纪,能做得好一些。 自然科学论文:我国自然科学基础研究论文 现代自然科学研究在我国起步甚晚,1915年,一批年轻学者倡议成立中国科学社,发行《科学》杂志,是在这片土地上自主从事现代自然科学研究的开端。20世纪20年代,中华医学会的一些学术刊物问世。1928和1929年,先后成立了部级的中央研究院和北平研究院。1935年,国民党政府通过、建立了博士学位制度,但从未实行。 起步甚晚的自然科学研究工作又受到急功近利、科技混谈的政策影响,多次在似曾相识的压力下挣扎。其实,不同时期政策要求的相似性,跨越了意识形态和政权更迭的差异,反映了历史文化传统的沉重束缚。 1953年朝鲜停战之后,中国第一次有可能在较稳定的环境中全力从事经济建设,当时工业部门的研究力量几乎等于零,中国科学院的许多研究所为工业部门解决过大量实际问题,以物理研究所(50年代初曾经称为应用物理研究所)为例,它承担过的任务包括:为黑龙江阿城仪表厂解决铝镍钴永磁合金浇铸余料的再利用问题,为鞍山钢铁公司解决延长耐火材料寿命问题,为建筑部门研究加速水泥凝固的方法,为飞机制造工业研究铝合金相图,为电机业研制单取向和双取向硅钢片等等,这些工作多数都没有总结成学术论文,留下来的完整记录很少。前辈理论物理学家彭桓武为冶金提出的连续轧钢中的钢锭冷却速度,专门解决了一个热传导问题。这篇文章30多年以后才发表在庆祝周培源先生80寿辰的文集中,可算是一个特例。总之,当时科学工作者们投身思想改造和经济建设,并没有十分强调自然科学基础研究的意义。1956年制定的12年科学技术发展规划,也没有把基础研究置于特别地位。这是符合当时的国情、国力的。 在1956年1月的知识分子工作会议上说:“在过去几年中间,我国的各种工作都在开始,我们在目前需要和技术工作方面多投一些力量,而对于长远需要和理论工作方面注意得比较少,这是难免的,也是可以理解的。但是到了现在,如果我们还不及时地加强对于长远需要和理论工作的注意,那么,我们就要犯很大的错误。没有一定的理论科学的研究作基础,技术上就不可能有根本性质的进步和革新。但是理论力量的生长,总是要比技术力量的生长慢一些,而理论工作的效果一般也是间接的,不容易一下就看出来。正因为这样,有许多同志现在还有一种近视的倾向,他们不肯在科学研究方面拿出必要的力量,并且经常要求科学家给他们解决比较简单的技术应用和生产操作方面的问题。当然,理论决不可脱离实际,但是目前的主要倾向,却是对于理论研究的忽视。”曾是何等清醒啊!然而,此后46年间,近视的倾向、简单的要求,何曾稍减。从积极的方面回顾,三年(1957~1960年)中发生的许多事情,在外国人和后人看来,近乎荒唐,却也反映着我们对于工业化、现代化的强烈愿望。毕竟中国科学院的规模是在那些年代奠定的,电子学、半导体、自动化、计算机的发展是从那时开始的。 到20世纪60年代中期,经历了支持经济建设和国防建设的我国自然科学,确实到了应当作加大纵深的战备调整的时刻。然而,十年“”(1966~1976年)不仅耽误了时机,还对本来就很薄弱的自然科学基础研究进行了全面冲击。看一看这后面的“社会舆论”,是颇富教益的。我国理论物理研究在“”期间的经历,正好用以典型地说明传统的理论实践观的作用。理论物理研究可以粗略地划分为四个领域,粒子和场、原子核理论、凝聚态和统计物理、天体和引力。粒子物理研究由于主席1964年同坂田昌一谈话中所表现的重视以及与“一分为二”哲学命题的关系,得以保存队伍,并以70年代初杨振宁、李政道相继访华和1973年高能物理代表团访美为契机,有所复苏。核物理因为有国际背景和“核参数”任务的要求,基本维持原状,还得以在“工农兵大学生”中要求一定的培养数目。凝聚态和统计物理是四个领域中最接近实际的,却从哈尔滨到广州,全部解散改行。正是因为接近实际,自认为有发言权的批评家也多。中国科学院军代表向越南科委主任介绍物理所情况时说,“从前有一个理论研究室,理论脱离实际的典型,解散了!”与此成为鲜明对照,最为“好高骛远”、“不食人间烟火”的天体和引力理论,在此期间有所壮大。那原因却也是理论联系实际。我国一些优秀的数学家转入这一领域,对“军宣队”这是联系物理实际,他们仍然可以作一点现代微分几何,同时训练了一些年轻人。工厂技术员到车间当工人,实验物理工作者下厂做技术员,理论物理人员去做实验,数学家来搞理论物理。这发生在“弯曲时空”中的“平移”,使许多人联系了“实际”。 我国目前经济繁荣的背后,存在着不少深层次的问题,其中一部分就涉及到自然科学基础研究。完成人类基因组1%和水稻全基因组的测序,确是值得称道的成绩;同时也要清醒地看到,所用的自动测序机器全系舶来,还不必提及所用原理。研制出每秒万亿次以上浮点运算的大型并行处理系统,当然是重大科研成果;然而,也不要忘记关键芯片仍靠进口。技术引进,可以加速起步;然而,邯郸学步、履人后尘,总难以真正技超群雄,“领导世界新潮流”。只有浓厚、广泛而持续的基础研究才能孕育出异军突起的技术革命,建立起自己的支柱产业。像中国这样的大国,更不能靠别人的基础研究来实现自己的技术创新。 “基础研究要有国家目标”是堂皇而正确的提法,问题在于由谁来规定这个“国家目标”。一位年轻的管理干部曾对我说,你现在从事理论生命科学研究就是符合“国家目标”的。他不知道,我早在1985年在非线性科学和复杂性问题中干得正欢时,参加了中国科学院生物学部关于生物学发展战略的常委扩大会,此后就开始思考和准备向更为非线性、更为复杂的生命系统作战备进军。从1991年以来,我所在的研究组就不断学习生物学基本知识,全力以赴做生物问题,现在其实还没有入门。怎么能做到一旦“国家目标”下达,三年之内就出成果呢? “管理出效益”是搬到自然科学基础研究领域的另一种错误概念。生产企业、工程项目、技术攻关,理应加强管理。而不恰当的“管理”,正在妨碍我国自然科学基础研究的根本进步。应当撤销一批管理和评估机构,解放生产力。特别要让大批年轻有为的学者“沉”下去做事,而不是“浮”起来当“官”,去妨碍别人安心钻研。 科学管理部门忙于改组机构、评议课题,却很少对科学研究的支撑体系下功夫。仅以中国科学院图书馆为例,它的读者范围远远超出基础研究。1980年订阅原版期刊5377种,买原版书7245种。到1991年,原版期刊数量砍到1277种,购入原版书降到642种,几年间期刊平均订阅价上涨8.6倍,平均书价上涨14.4倍,而该馆图书经费只增加了82%。多少高等学校图书馆停书保刊,还越保越少。我国加入世界贸易组织,影印书刊全面停止,究竟增加了多少图书拨款以兹补偿?有些领导强调国际互联网上有大量在线期刊资料,却不提大多数有用信息乃有偿服务。全球同行中,很少有人像不少中国教授那样,不敢放手让学生上网,就是因为计算机网络收费不在高处统一解决,而是往下层层加码。学界多次呼吁,陋规至今未改。目前广泛存在于学术界中的浮躁情绪、泡沫科学乃至学术风气问题,在相当程度上是由急功近利的政策所引发的。一些管理科学技术事业的负责人士,总希望在自己的任期之内见到成绩;掌管经济预算的部门要听见金元宝落水的“响声”。自然科学基础研究要有队伍、有物质条件,还要有时间积累,才能“于无声处听惊雷”。共和国成立50多年了,从生孩子、抓教育做起,足以培育出两三代基础研究人才。提法不断更新,实质上总不敢在基础研究领域旗帜鲜明地放开步伐的科学政策,已经使我们浪费了太多的时间。 还应当指出,我国自然科学基础研究的许多方面,还未能摆脱一种半殖民地的心理状态。某些已经作了大教授的人士,开口闭口“我的老板”如何如何;还没有跳出原来所学课题,却学会了美国“老板”作风,经费多了花钱雇人为自己出文章。有些研究情况对内保密、对外开放,国内同行只能偶尔从国外访问者中了解一二。许多课题论证实际上也是引用外国已有的论据和“权威”言论。 我国在SCI收录的论文总数世界排名,已经由1995年的第十五位上升到2000年的第八位。然而,这里面有多少高影响力的文章呢?2000年,SCI的美国科学信息研究所做了一项统计。它把1981年到1998年发表的论文分为22个领域,每个领域内部比较,用计算机挑选出200篇“高影响论文”。扣除重复后,总计有76998篇文章入围。这些文章中213篇至少有一个作者的工作单位在中国大陆,占0.27%,即不到千分之三。有47篇论文的全部作者的工作单位都在中国大陆,占0.061%,即略高于万分之六。这些数字同论文总数呈尖锐对照。其实,大量发表低质量的论文乃是人力和物力的浪费,却给某些科技界领导带来良好的自我感觉。 现在各方面都在强调“原始创新”。原始创新从哪里来?科学家同工人、农民一样,每天都要老老实实地劳动。没有持续不断的刻苦钻研,何来创新灵感?从1960到1980年,我们曾一直强调要保证科技人员每周要有六分之五的业务时间。那是针对过多的政治运动和体力劳动。现在应当在新的意义下再次强调“六分之五”,把科学工作者从论证、检查、评估、考核等无休无止的非科学浩劫中解脱出来。我们这个国家,如果少一些不作研究的“研究员”,不讲课的“教授”,不从事科学的科学院“院士”,少一些把学生交给“保姆”而自己实际上不予过问的“博士生导师”,则科学幸甚! 科学和技术不是一回事。只抓技术,不促科学,是竭泽而渔。从科学到技术,从基础到应用,中间需要多少次接力、传递、反馈,有大量的中间环节。应用研究确实是我国目前情况下最需要大量人去做的事情。它决不可能由一个人、一个单位去“一竿子插到底”。只有重视和保护相对少数的基础研究,才能使从事基础到应用到产品的广大中间地带研究和开发的人们,专心致志地工作。几十年来的经验一再说明,凡是过分强调应用、冲击基础的时期(而这样的时期太多了)、首当其冲的正是最需要人的中间地带,而并不完全是纯基础研究。多数人转去谋求经济效益,少数人撤到更为基础的领域、或者滞留国外,最需要人的中间地带反而成为无人缺人地段,这是我们从建国以来的多次反复中总结出来的重要教训,希望在新的世纪,能做得好一些。 自然科学论文:经验主义对自然科学研究的影响分析论文 摘要:经验主义是近现代科学和西方哲学的理论基础,正确理解经验主义对科学研究和人类认识世界都具有重要意义。本文介绍经验主义在哲学及科学史中的发展历程,在揭示其内涵的同时不断将内在矛盾和问题呈现出来,以便人类能正确认识经验主义在科学研究中的作用、性质以及产生的正负面影响,从而更好的为科学研究服务。 关键词:经验主义;原则;科学研究 经验主义被认为是实证科学基础,它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点,拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权;客观性的经验作为实证科学研究材料的经验,是通过严格筛选及加工后获得的;经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则,由此对整个科学研究定性。正是如此,科学家们在从事科学研究的过程中,曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”,虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用,但纵观科学技术史,经验主义带有不可遮掩的片面性,给科学研究带来了重重阴霾,阻滞了科学研究的进程。 一、经验主义在科学史中的发展 1.经验主义与理性主义的发生、发展 在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争,它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论,进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前,经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了,认识论一开始就包含着矛盾,它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期,哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展,这两种倾向的对立便逐渐展开,赫拉克利特的经验主义色彩比较突出,毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出,从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性,但也未能克服这种片面性,最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪,经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说,力学、数学和天文学较其他学科发达,这就使得人们在用科学和理性认识世界时,必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来,建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法,并使之绝对化,形成了近代的经验主义;另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化,形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况,在资本主义发展到一定阶段后,经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时,也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争,也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋,从这个层面来说,哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络,有利于提升自然科学研究的思维能力。 2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩 经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那,经验论仅是一个认识论原则,它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启,而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源,后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准,即如果一个命题没有相应的经验背景支持,那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代,人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展,经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论,“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验,是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下,上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下,经验论逐渐越过自己的疆域,获得判定存在者是否存在的特权。也就是说,经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化,一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外,阻碍了人类探索与认识自然的进程。 (1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题,而不涉及是真假问题。但在现实研究中,经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断,扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则,凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论,故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理,而只能指一种归属性,隶属实证科学范畴之内的理论。 (2)就事物的存在性来说,经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力,一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的,却在研究中或是生活中具备了这种“神力”,它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”,人们在无意识中,依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在,听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说,经验主义者只有断定某物存在的能力,而不具备断定某物不存在的能力。 (3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则,它重点关注的是认识事物的方式、程序,只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认,这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性,哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则:即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在,成为科学研究的合法对象;它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权,甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认,它也不能成为“科学理论”加工的材料,进入科学领域。所以,感觉优先原则是个程序性的资格认定原则,仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果,才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运,导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀,指定特制的科学路径,导致“只手遮天”的科学结果,其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。 二、经验主义对自然科学研究的种种责难 1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性” 以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验,它对“经验”有着特殊的要求,即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。 (1)在科学材料的对象选择上,经验主义设置外在的壁垒,对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的,它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的,那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则,该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验,是不可公共感知的,是非普遍的,所以,它不能被科学承认为合法的研究材料,不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”,才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求,并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的外围限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象,只是没有得到应有的重视而已。(2)在自然科学研究领域,在科学材料的处理程序上,经验主义强行添置复杂筛选工序,对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格,但由于经验的相对性,它还必须被进一步处理,把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响,它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中,不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢?人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度,比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小,而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验,而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体,又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要,固然客观理性,但理性的处理与非理性的遐想,也是伟大的科学发现必不可少的。 (3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体(如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人)所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验,假设人的感知能力相同,经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出,从而也使经验成为“与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以,在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人,人们相互之间没有任何差别,仅仅像一符号,经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制,使普通经验论上升为科学经验论:实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观,却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。 2.自然科学研究中,经验主义中诸原则的冲突与紊乱 作为一个判定原则,感觉优先原则不同于经验证实原则。经验证实原则是对理论或命题真理性的判定,并由此对整个研究的科学性做出判定;而感觉优先原则是对认识对象或认识材料的“科学”合法性或资格的判定,而不是“真理性”。在严格的经验证实原则下,一个理论如果它本身或其推论能够在实践或实验中获得经验证实,那么就可以确认它为科学研究,而不是伪科学等。比如爱因斯坦的相对论就不是建立在可公共感知的经验基础上的,他的“理想实验”是公然对感觉优先原则的否定。按照感觉优先原则它必然不能被科学所承认,因此它曾四处碰壁。随着现代科学提供相对论所使用的概念、公式的科学运用,以及后来相对论在各个领域实践的成功,它才慢慢得到学术界的普遍地接受。如果说人们基于感觉优先原则不能承认,人们却基于经验证实原则给予承认,相对论就只有在科学门外徘徊的份儿了。因此,经验证实原则和感觉优先原则并不总是一致的,在许多重大问题上存在着冲突与紊乱,影响科学研究中的定性和判断。 总之,作为实证科学基础的经验主义是科学经验主义,它表现为感觉优先原则、经验的“客观性”原则和经验证实原则三个方面。经验的客观性原则实质上是要求作为科学研究材料的经验因“可公共感知的”而成为科学的材料。感觉优先原则具有对科学研究材料和理论“科学合法性”的资格认证权时,不能认证其真理性,是程序认证,当遇到“非可公共感知的”类的材料或是客观性经验时,难免会出现混乱;当遇到感觉原则自身无法认可而又被经验证实原则结果认证为具有真理性的科学研究成果时候,这两种认证方式以及这三个原则并不总是一致的,在一些关键性的重大问题上几者之间存在着严重的冲突与紊乱,人们至今也没有找到协调几者冲突的最佳方法。这不能不说是经验主义在实证科学运用中的一个无法回避的亟待解决的问题。 三、对自然科学研究中经验主义的批判 列宁在《唯物主义和经验批判主义》中反对的经验批判主义,是以唯心地曲解“经验”这一概念为基础的。经验批判主义者把经验理解为与客实在无关的人类体验、人类感觉的总和,他们断言一切现象的基础是“世界的要素”或“经验要素”,每个物体都是“要素的复合”。马赫主义在现代资产阶级哲学中有各种不同的表现形式,而他们没有真正理解经验主义,没有意识到即使是经验主义在自然科学发展史中发挥了重要的作用。 自然科学并不全是经验归纳的结果,它迄今具有的不可靠性、可错性、局限性、片面性等缺陷,主要是经验主义的过错。自然科学的重担不能只让理性来背负,作为“大胆假设”,非理性也经常起到重要作用。新中国建立后,一无所有的旧中国,科学技术突飞猛进,获得辉煌的科学成果。但是我们必须面对中国科学研究中,旧的经验主义始终笼罩着科学精英,束缚着他们的思想,阻碍着重大理论的构成的现状。事实上,科学史上但凡卓越的发明家和科学家都离不开对经验主义、权威主义和教条主义等的强烈对抗。特别是对经验主义,恩格斯早在19世纪就进行了严厉批判。观察、实验若没有正确的思想指导,非但不能获得科学真理,甚至会使科学家对经验的盲目崇拜,误入感性知觉的歧途,最终走向真理的反面。然而迄今在科学研究中,许多科学家依然一味地信奉经验归纳,较少注重各种非理性方法的应用。其实早自本世纪初,爱因斯坦的相对论打破牛顿的绝对时空观之后,研究中的经验主义和归纳方法就开始受到抨击。英国的罗素把一些科学家好比自作聪明的“火鸡”,仅凭经验归纳,常得出荒谬透顶的结论。库恩认为科学主要来自科学家的灵感和顿悟;而费耶阿本德则径直走向非理性和认识论上的无政府主义,使经验主义在科学研究中越来越没有立足之地。由此在科学研究中一些典型的非常规的方法和思想势如破竹般地流行起来,并直接对传统的经验主义针锋相对。 传统经验归纳的给科学研究设置的重重障碍。科学史上,从培根起,直到实证主义和逻辑实证主义,都认为科学理论是经验归纳的结果。先是通过科学实验获取经验事实,后对经验材料进行分析、筛选和分类,进而对筛选材料进行逐级的抽象和综合,直至得出一般的科学理论。而所有这些认识都不能超越经验范围,经验成了人类认识的惟一来源和界限。这种经验归纳方法直到20世纪50年代,才受到波普尔以及历史主义学派彻底否定。特别是费耶阿本德直接把批判矛头指向科学哲学中影响最大的逻辑实证主义,认为正是在这里存在最严重的经验主义。在他看来,认识史上没有一成不变的知觉和事实,即对着同一幅图像,由于不同的理论背景、文化经历也会产生不同的知觉印象和经验事实。如古希腊的“地心说”事实,到近代就发生根本变化,同一“感官印象”变成完全相反的“日心说”事实。所以科学家的劳动都是作为一种在复杂社会和物质条件下的决心和行为的结果而变化着的。因此必须去除那些僵死的、无所不包的原则、术语、概念及解释。对于那些与旧的知觉、事实相对立的新的知觉、事实,必须采用新的术语、概念和范式。人们正是用广阔开放的感官和丰富旺盛的智力探索世界,且取得了令人惊异的发现。费耶阿本德因此极力主张“怎么都行”的多元方法论,旨在摧毁形而上学思维方式,敦促人们锐意创新和采纳生动活泼的思维方法。 自然科学论文:新课标理念引导下的小学自然科学教学 摘 要:新课改推广要求基层教育工作者积极践行,结合自身的教学实际情况,不断创新与发展。潜下心来认真研究新课标的优秀观点,并结合自身教学实际情况灵活运用。结合自身的教学实践经验,从“现代教育技术”“综合实践活动”及“开发教学资源”三个方面入手,进行了初步的分析与探讨。 关键词:小学;自然科学;新课标;现代教育技术;综合实践活动;开发教学资源 新课改运动的普及与推广要求基层教育工作者积极践行、落实其大力倡导的先进教学观点以及理念,并要结合自身的教学实际情况,对所运用的理念进行不断创新与发展。这就奠定了各学科教师学习新课标理念、贯彻新课标理念、革新新课标理念的重要基调。笔者身为一线小学自然教师,在平时的教学活动中,对如何更有效地运用新课标所提倡的优秀教育理论,进行了认真的探索与实践,现结合具体的教学实践,将个人的一些认识与见解归纳、总结如下。 一、恰当、科学地运用现代教育技术 信息化是现代社会最鲜明的时代特征之一,在此背景下,各行业各领域都对现代信息技术进行了最充分的运用。教育界也不例外。《义务教育小学科学课程标准》更是在其教学基本理念中明确指出:“现代教育技术为教育教学开拓了更为广阔的天地,教师应当从所在地区的实际情况出发,在教学实践中充分运用现代教育技术。” 笔者认为,新课标之所以如此倡导,是因为现代教育技术在小学自然学科中的恰当运用,能有效拓宽学生的视野范围,充分调动学生的学习兴趣,能有效兼顾学生的学习差异。以下的教学实践便可以充分证明这一点。如,在教学“人的进化”这一内容时,笔者就利用现代教育技术,为学生出示了一组猫、狗、大猩猩等不同动物以及人的幻灯片,要求学生认真观察图片,并回答哪一动物与人的亲缘关系最近。通过观看图片,学生很快就能回答出:“大猩猩与人的亲缘关系最为接近。”在此基础上,笔者又通过图片对比的方式,比较了人与大猩猩外部特征的相似之处。例如,人与大猩猩都能直立行走、五官长相位置大致相同、都具有丰富的面部表情、都能灵活地用手拿东西等。借助现代教育技术,不仅有效扩充了课堂容量,大大开阔了学生的视野,而且更为重要的是,还使学生对于“人的进化”这一知识点具有更为浓厚的探究兴趣,而这很显然为他们在高涨的学习姿态下积极、主动地融入“人的进化”的具体学习活动之中奠定了良好的感情基础。由此,我们不难看出,现代教育技术在小学自然与科学教学中的科学运用具有良好的效果。 二、灵活组织丰富多彩的综合实践活动 现代素质教育理念提倡“学中做”“做中学”的观点,即鼓励学生在丰富的实践活动中夯实理论知识、提升实践技能。与此相适应,《义务教育科学课程标准》持有相类似的教育观点:“教师应用丰富多彩的活动充实教学过程,这些活动的开展既能使学生亲身体验科学发现、科学探究、科学创造的过程,同时更有利于学生在丰富多彩的综合实践活动中切实发展、提升自身的自然科学修养及综合素质。” 笔者认为,小学自然科学教师在践行这一先进教育观点时,应当从所教内容出发,从所教学生的兴趣爱好出发,精心选择那些与学生生活实际紧密相连、能充分诱发学生兴趣的活动,同时,又要与学习内容密切相关,这样才能确保综合实践活动的作用得到最大限度的发挥。 对此,笔者感受颇深。例如,在教学了“种子植物与非种子植物”这一节的相关知识点之后,笔者就将学习的阵地由课堂转移到了校园这一广阔的空间,要求学生利用校园内丰富的植物资源,在认真观察的基础上归纳、总结哪些植物是种子植物,哪些植物是非种子植物。 这一学习形式新颖别致,因此学生的参与热情格外高涨,他们全都自觉且积极地投入到了实践活动之中。在这一综合实践活动之中,学生既懂得了植物可分为种子植物和非种子植物纱罄啵同时,更是通过认真观察植物落在地上或者是长在树枝上的种子,对其属性进行了科学、正确的判断。例如,广泛分布在校园中的松树属于种子植物,而潮湿、阴凉处的苔藓则是非种子植物;除此之外,有些植物的种子是裸露在外的,像银杏、云杉等;而有些植物的种子外则有果皮包被着,像玉米、菜豆、向日葵等;有果皮包被的最大意义是能对植物的种子起到很好的保护作用,进而有益于其传播……如此,通过这一综合实践活动,一方面学生的自主探究意识及能力得到了显著的锻炼与发展,另一方面学生在综合实践活动中对植物类别进行划分的过程,更是他们回顾、复习课堂所学理论知识,进而建立完善知识结构体系的过程。该项教学实践案例充分证明了小学自然学科灵活组织综合实践活动一举多得的良好教学效益。 三、合理开发一切可用的教育教学资源 《义务教育科学课程标准》强调:“各地区、各学校之间存在着一定的差异,统一、划齐的要求显然并不符合实际情况。小学自然科学教师应当积极挖掘、合理运用一切可利用的教育教学资源。”笔者认为践行新课标这一理念的优势在于,能使得小学自然与科学教学变得更为契合所在地区、所在学校的实际情况,进而显著优化、改善最终的实际教学效果,学生的自然科学素养也能因此得到更好提升。 笔者自身的教学实践便可以充分证明这一观点。如,在教学“保护大气”这一知识点时,就要求学生利用课余时间,同父母一起,对平时生活中常见的大气保护标志、环境保护标志进行充分的搜集与整理,这一社会生活资源的开发与利用,既使得学生掌握了更多的环保标志,更使得他们深刻认识到保护大气、保护环境的必要性及重要意义,教学反响异常良好。又如,“土壤的成分”这一内容涉及“土壤的保护”这一知识点,在教学了相关的内容之后,笔者就要求学生在课下自由结合成学习小组,并以小组为单位,利用互联网络技术对土壤遭到破坏的原因、土壤遭到破坏后的严重后果以及有效保护土壤的措施方法等进行相关信息的搜集与整理。这一网络资源的充分利用,既有利于学生信息搜集、归纳能力、问题分析、问题解决能力等综合素质的切实进步与发展,同时,更能使得学生自觉树立起“保护赖以生存的土壤”这一端正的价值观念,而这恰恰正是“土壤的保护”这一知识点的教学追求所在。 一言以概之,小学自然与科学教师在教学实践活动中,应当多渠道、多途径地开发、利用一切可利用的课程教学资源,这对于优化小学自然与科学的实际教学效果、真正促进小学生自然科学素养的更好发展,起到举足轻重的作用。 总而言之,新课标的先进教育理念为小学自然学科正常组织教学指明了前进的道路与发展方向。对此,小学自然学科教师必须潜下心来,认真研究新课标的观点,并结合自身教学实际情况,对其进行最大限度的灵活运用。这既是迎合新课改历史发展趋势的客观要求,又是切实优化、提升小学自然学科教学效率与质量的客观要求,同时,更是促进小学生自然科学素养显著进步的客观要求。 自然科学论文:自然科学方法运用于历史研究的可能与限度 [摘要]在20世纪中史学走向现代的进程中,自然科学方法入史的命运几经沉浮环境史学是以研究历史上人与自然互动关系为鹄的新史学,从治史理念到研究内容,再到研究方法,均不啻为世纪之交中史学研究范式的一次重大革新,同时,环境史学的兴起为自然科学方法名正言顺地入史提供了可能。环境史是历史学的一个分支,由历史学的学科属性决定,自然科学方法入史在存在可能的同时又存在限度。 [关键词]环境史 自然科学方法 可能 限度 20世纪中史学由传统走向现代的一个重要标志即是跨学科研究方法的出现。正如有些学者所指出的那样,“中现代史学从一诞生起就与借鉴其他学科的方法处于同步并行的状态,而且随着时间越向前推移,中史学自觉接纳其他学科渗透的步履频率就变得越快,以致于在当代史学所采取的各类‘方法’中,我们已经很难辨别清楚什么是纯粹意义上的所谓‘史学方法’”。此处的“其他学科”,恐怕还多局限于社会科学的范畴,而谈到自然科学与历史研究的关系,毋庸讳言,即使暂且抛开历史学究竟是科学还是艺术这一庞大的理论命题,我们也不难看出,自然科学方法与历史研究确实存在许多不易融合的地方。因此,由中史学的传统特点、治史理念等诸多因素左右,自然科学方法人史的命运在20世纪可谓几经沉浮。 环境史学是以研究历史上人与自然互动关系为鹄的新史学,自从西方兴起到现在已近半个世纪,然而从其传人中到获得长足发展却不过是最近一二十年的事情。但是就在这短短的时间里,一批有志于环境史研究的学者在积极译介外环境史优秀成果的同时,又力图去构建中环境史研究的学科体系。环境史作为历史学的一个分支,一方面,其治史理念、研究对象和研究方法决定了自然科学方法在研究中要扮演重要的角色;另一方面,受制于历史学的学科属性,环境史研究在为自然科学方法人史提供可能的同时又存在限度。笔者将从环境史学的理论基础、研究方法和研究误区等三方面来探讨这种可能与限度。 一 环境史学的理论基础是生态学。生态学作为一个生物学意义上的概念,是由德生物学家恩斯特?海克尔于1866年首先提出的,大约在7年之后开始在英语世界传播,但是其真正“运用到对人的研究上,开始探讨自然、技术和社会之间的关联,从而获得超出自然科学范畴的现代意义”,则是距其产生近一个世纪之后的事情了。在这一时期的西方,人们开始积极运用生态学的逻辑去反思和拷问工业发展带来的日益凸显的生态危机。代表性作品即有蕾切尔?卡逊的《寂静的春天》以及罗马俱乐部的《增长的极限》等,与之相应。环保思潮迅速兴起。同样,我们说“职业历史学家一般都不能不受自己所处时代基本哲学思想和普遍思潮的影响,不管他是否意识到这一点,而且这种影响还总会反映在自己的研究方向上”,而该时期史学研究方向上的一个重要变化即是环境史学的兴起。 如今,最为我们耳熟能详的美两位环境史大家即是唐纳德,休斯和唐纳德?沃斯特,两位学者都不约而同地强调了生态学对于环境史研究的重要性。例如休斯在其三部著作《潘神的劳苦》、《世界环境史》和《地中海地区:一部环境史》中就一再强调生态分析作为环境史研究一个手段的重要性。在其新著《什么是环境史》一书中,休斯在(环境史)“与自然科学的关联”一节专门论述了生态学对于历史研究的重要启发意义。休斯认为:“人类文明不可能将其自身置于自然法则之外,即使那些拥有先进的技术文化的文明也做不到这一点。生态学将人类物种置于生命网络之中,仰赖它而活命、生存。你不能否认科学素养在原则上对于环境史的重要性:完全撇开显而易见的实际困难来说,这为环境史学家如何准备并不断训练指明了方向”。唐纳德,沃斯特同样也认为生态学对于环境史研究具有非常重要的意义。 当前,内从事环境史研究的学者在尝试环境史理论建构的过程中同样表达了对生态学的重视,并达成了以下两点共识:其一,生态学是环境史的理论基础,其二,生态学的分析方法是环境史研究的重要工具。 针对学者们普遍强调的生态学与环境史研究的密切关系问题,鲁奇、李恩军提出了质疑。他们坚持认为,生态学与环境史一样,都是重点研究人与周围环境之间关系的学科,应该是平行的关系,而不能构成一个作为另一个的基础关系,并表达了一定的担忧:“在逻辑上,如果生态学可以成为环境史学的学科基础,那么就会出现以下的现象,环境史学反过来也可以成为生态学的学科基础,也就是说它们可以互为基础,轻易划分学科之间的隶属关系,就可能导致学科分类之间的混乱,从而阻碍学科的健康发展”。应该说,两位学者的担忧在很大程度上与他们对环境史的学科定位是有关系的。鲁奇、李恩军认为,“环境史就是环境史,它可以作为一门独立的学科存在”,而不是把它列为历史学的分支,所以才会导致他们对学科隶属关系的轻易划分表示担忧。而在我们看来,环境史仍属历史学的范畴,我们并无意于将生态学作为学科基础,而是要充分地吸取生态学的理论方法来建构环境史的理论,正如上文所述,历史学家不可能不受到其所处时代的基本哲学思想和普遍思潮的影响,环境史生逢其时,我们借助生态学来进行理论建构和展开研究是完全合乎时宜与情理的。 当然谈到这里,不得不提的是,最近一二十年来,生态学理论的转型给环境史带来的挑战。包茂宏和高荣都撰文谈到了这一问题,包茂宏指出:“现在崛起的、更强调对观察者依赖的混沌生态学和生态学多元主义或许预示着‘旧生态学的死亡’,因为它的诸如生态系统、平衡、演替等基本概念都受到强烈质疑。以生态学为基础的环境史自然也必须对这种‘不科学’的指控作出有效回应”。高荣亦指出:“90年代以后,占据主流地位的则是生态混沌理论、盖娅理论等新的生态学思潮,它们强调自然的混乱与无序。依照这种观念,人类及其文明不必对环境问题负担全部责任。生态学思想的这种转变,使以之为基础的环境史学的批判锋芒在90年代以后明显弱化”。 如何应对这一挑战,即牵涉到一个如何对待自然科学方法人史的态度的问题。我们在前文已经指出,既不能把自然科学方法看作洪水猛兽,同时也不能指望通过其建构一套颠覆既往史学思维的研究范式,同样,在环境史研究中引进生态学的理论方法亦是如此。我们不能指望照搬其理论方法来进行研究。一方面,直接运用导源于生物学的现代生态学方法来研究具有文化属性的人肯定存在问题,另一方面,一旦赖以“存活”的理论方法出现纰漏,将直接导致研究结论大打折扣,在这一点上,我们能够看到的不仅是前车之鉴,眼下的生态学理论转型所带来的挑战即给我们上了生动的一课。所以,生态学的理论方法固然要有所借鉴,但是如何将这一理论方法内化为可以供我们进行环境史研究的理论才是我们应重点考虑的问题。 笔者注意到,王利华在早期关于生态史学思想框架的探讨中,即充分论述到了生态学理论对于生态史学理论建构的重要意义。该文在2009年收入《中环境史研究》第1辑时,作者在文末作了一段补 充,而正是这一段补充,使其整个理论建构至臻完善。王利华指出:“在观察社会历史问题方面。现有生态学理论方法的解释力仍然有所不足,对于现代生态学概念、术语和技术方法在社会历史研究中的适用程度,不能期望过高,更不能简单机械地套用,而应在认真选择其适用部分的基础上,努力构建符合中历史研究需要的新的理论方法体系。如果将人类社会简单类同于一般动物系统,而忽略它的特殊性和复杂性,所得出的结论将可能是十分荒谬可笑的”。伴随着对生态学理论的反思,王利华在最近的一篇文章中又反思了引介西方理论方法与建构中环境史学的关系。他指出:“外的理论源于其自身的学术文化传统和生态环境现实,未必尽皆适用于中。我们应当鼓起勇气自行开展理论探索。一面向西方同行学习,一面从生态学等相关学科中直接借取,重要的是根据本的实际和史学传统提出‘中的’环境史学命题,创建‘中的’环境史学理论方法体系,从而向世界提供‘中的’环境历史经验”。 因此,我们只有合理地引人生态学的方法,并将环境史的研究与中的实际和史学传统充分结合起来,才能够在生态学的理论转型中“守得住”,才能够“走得出”,在际史坛发出中声音。 二 谈到环境史的研究方法,首先必须明确环境史研究是一项跨学科的研究,环境史的跨学科问题,表现为跨社会科学和自然科学两个方面。在具体的研究和操作层面,社会科学的方法已无需多谈,而自然科学方法在环境史研究当中亦扮演着重要的角色。关于这一问题,许多学者都谈了自己的认识,且已经达成了如下几点共识:其一,环境史是一项跨学科的研究;其二,在环境史研究中需要大量地借鉴其他学科的已有成果;其三,一个环境史家应该具备复杂的知识结构,甚至是文理兼备;其四,环境史的跨学科研究存在相当的难度,在环境史的研究中应该开展多学科的对话与合作。 如何理解环境史的学科特点即被定性为跨学科的研究?如何看待自然科学方法在环境史具体研究中的必要性?如何克服跨学科研究中存在的难度?这是我们应该进一步思考的问题。 环境史之所以被定性为跨学科的研究,必须采用或者说无法回避自然科学的方法。在很大程度上是因为。较之以往的历史研究,环境史的治史理念和研究对象发生了变化,即“人类回归自然,自然进入历史”。首先,环境史既反对人类中心主义,又反对生态中心主义,所谓人类回归自然,也即在肯定人的社会属性的同时,又要充分地挖掘人的生物属性,“回归”即意味着人与自然二元对立局面的结束。其次,既往的历史研究,基本上都是人的历史,而环境史则倡导把自然纳入到历史进程的研究中去,这是史学研究视野的一次重大拓展。综合以上两点,我们不难看出,从事环境史研究,如果不能深入地理解自然法则和自然特性将是无法想象的事情,换句话说,也即我们必须在研究中引入自然科学的方法。 关于目前众多的学者所谈到的跨学科难度问题,依笔者看,多局限在理论探讨的层面。因为讨论者都是基于一个基本前提――环境史是跨学科研究,需要这样那样的方法。也就是说,这些意见,多是在理论预设的范畴之内,而不是从实际研究中提炼总结出来的。这些探讨当然在一定程度上有助于我们认识环境史研究的特点和复杂性,但是过分渲染则无益。一下子把环境史研究可能要跨越的数十种学科都一一列举出来,除了令人望而却步之外,其他收效恐怕不大。关于如何应对环境史的跨学科研究,王利华总结了一句话――“取百科之道术”,笔者赞同这一提法,因为它不仅道出了环境史研究的跨学科特点,更重要的是它彰显了环境史学者应具备的学术气度。我们不妨将之称为当前学术研究中的一种“拿来主义”,也即我们要勇于探索和尝试跨学科的研究方法,尤其是自然科学方法,只要我们能够明确地界定自己的研究主旨和研究对象,不要过分自信宽泛地“插足”到本不属于我们的领域,跨学科方法运用起来没有想象的那么难。例如早期何炳棣的《黄土与中农业的起源》一书,即综合运用了气候学、植物学、地质学、土壤学等自然科学方法,被认为是“中环境史研究者的必读之书”。再如刚出版不久的王建革的专著《传统社会末期华北的生态与社会》,运用生态史学的分析方法,对传统社会末期华北的乡村社会进行了较为全面的研究,较之以往的华北地域社会史的研究成果,该书以其崭新的理论视角,提出了许多富于启发性和建设性的观点,堪称一部生态史与地域史研究相结合的佳作。 当然,克服跨学科研究方法难度的另一个重要途径即是展开多学科对话与合作。这一点不少学者已经提及。此处,我们不妨以Mark Elvin的新著The Retreat of the Elephants:An Environmental History of China为例,包茂宏详细地评述了该书在开展多学科对话与合作方面所取得的成功经验:“此书在方法论上比较突出的表现在三个方面:即跨学科研究、比较研究和综合分析与案例研究相结合。……伊懋可受的虽然是历史学专业训练,但有足够的科学知识与专业科学家合作。例如与他合作研究杭州湾环境变迁的苏宁浒博士就是来自中西北地区的水利专家;与他合作研究结核病史的张宜霞博士就是曾在中结核病防治单位工作的实验微生物学家。他用现代遥感成像技术来研究古代中海岸线的变化,用现代人口学方法分析历史上人口的生育率和死亡率。由此可见,不同学科之间虽然存在差异而且随着学科分化越来越严重,但是这些差异和障碍并非绝对不可逾越,而是可以相互渗透的。交叉研究与固守一门得出的结论是不同的。” 因此,我们可以通过积极的探索学习优化知识结构或者通过多学科的对话与合作来突破跨学科的瓶颈。但是,依笔者所见,其实跨学科的方法选择,在一定程度上,还是取决于环境史学者的个人研究路径。对于一个环境史学者来说,要掌握所有庞杂的知识,显然是不可能的。我们应该根据个人研究路径来自觉地选择不同的方法,这些研究路径可以是水利史、农林史、气候史、历史地理等等。正如当前许多学者已经认识到的,“在一份由环境史学者整理的论著目录索引中,论著的作者远不止是环境史家,他们很可能是历史地理学家、农史学家、生物史家、人类学家、地质史家、考古学家、社会史家……”,所以我们应当在尊重研究局面多样化的前提下,突出个性与特点,遵循不同的研究路径来有意识地补充相关知识和方法。 至于跨学科的培养模式问题,沃斯特曾经说过:“自然科学与历史学的鸿沟确实很难跨越。只有具备深厚的生物学与自然科学学科背景的学者,才可能在将来写出第一流的环境史著作”,“就培养学生而言,我总是认为他们需要更广博的历史知识,因为他们要在历史系求职。我总是想让他们更多地接触自然科学,参与跨学科项目,尽管这不是很成功”。由此可见,跨学科的培养模式在操作层面还是存在诸多问题,但它确实是我们造就环境史人才的必由之路。在中,这个问题尤为棘手和迫切,因为长期以来文理分科的教育体制使得大多数学生在进入研究生阶段之后才凸显知识结构的极大缺陷,而“例如在法几乎就没有分别,历史学家必须把学习地理学作为自己所受教育的一部分”,所以“补课”的任务 可能就会稍轻一点。当前我的环境史人才培养工作任重道远,但是我们应当积极地去探索和实践,只有通过培养储备人才,才能完善研究梯队。从而实现构建中环境史研究体系的学术愿景。 三 从环境史的具体个案研究和历史书写方式等角度来看,自然科学方法人史的限度主要体现在两个方面,一是自然科学方法不可滥用,否则会大大增加研究结论的危险性;二是在历史书写的过程中,我们要将研究旨趣和行文表达自觉地规范到历史学的范畴之内,防止历史作品的历史感被抽空。 在历史研究中引入自然科学方法,运用必须得当,否则将会得出极其滑稽荒谬的结论,从而使得研究本身变得毫无意义,乃至酿成严重的恶果。 首先,自然科学方法、规律本身存在问题或研究者对其理解不够,如果引入历史研究,必然导致错误的结论。一方面,我们不能迷信自然科学方法,不加辨别即加以利用;另一方面,如果理解不够深入,把握不好运用的尺度。同样无助于研究。例如,冀朝鼎在研究时发现,竺可桢的干旱与否的统计与其水利工程兴修频繁与否的结论并不一致,他指出:“虽然气候的变动可能会影响到某些灌溉计划的效力,但并不是说就不需要灌溉了,因为即使雨量的平均值很大,也还存在一个年际间的雨量差异问题,同时土壤的自然属性也不会因之而改变。所以,气候的变动,最多只能看成是一个使问题的研究复杂化了的因素,而不会严重地影响到现今研究结论的主要方向”。这是一个非常精辟的解释,得益于冀对自己大规模梳理方志资料得出结论的信心,另外,气候学上年际间的雨量差异现象很好地解释了“不一致”的情况。这就启发我们,要更好地研究环境史,就必须对所运用的自然科学方法有一个深刻的理解。否则。即使自然科学方法入史不存在客观上的限度,我们也会在主观上给自己平添麻烦。 其次,史料本身存在问题或者误读史料,套用自然科学的方法,也必然导致错误的结论。在2010年《历史研究》组织的环境史笔谈中,钞晓鸿就环境史资料的解读给人留下了深刻的印象。他通过对比分析明清时期一些重要的环境史相关史料,指出:“关于环境的记录或隐或现于各种典籍之中,且质量参差不齐,有的含有作者的主观臆测与倾向,有的存在错谬与疏漏。在环境史研究中,既需要广泛阅读查找,又需要审慎鉴别分析,然后才能根据文献是否适用研究对象而决定是否加以利用”。㈣在这里需要说明的是,钞晓鸿所指出的史料问题绝不限于明清,而是存在于整个历史时期。因此,在史料的解读和利用方面一定要审慎。 再次,史料和方法都存在问题,结论自不待言。赵治乐在反思古气候研究中存在的问题时指出,关于古代中气候方面的研究成果颇丰,但方法上仍有不尽人意之处。梅花、柑橘等与人类行为密切相关的生物物种,被过分强调,而特殊小气候下的个别现象往往被放大为普遍规律。相反,对雨雪霜等物理现象关注不足。研究者经常有意无意地以冬季温度来代表全年温度,而忽略了其他三个季节;对史料的理解过于片面,在作气候对比时出现标准的游移变换,论据与结论之间缺乏严密的逻辑必然性,运用理论时亦有随心所欲之处。当然。我们说这些问题不一定是古气候研究领域所独有的,其他领域同样存在类似问题,必须引起我们高度的重视。 因此,只有正确地运用自然科学方法,并对史料进行正确的解读,才能得出正确的结论。 在历史书写的过程中我们还要考虑如何防止历史感被抽空。其一,环境史将“自然”纳入研究视野决不意味着对“人”的轻视,我们引进自然科学方法来帮助我们更好地理解自然的目的还是为了探求人类整个历史活动的本来面目。所以我们应当时刻把握好自然科学方法人史的限度,必须明确我们不是为了纯粹研究“自然史”。其二,一部优秀的历史作品要想让读者产生兴趣,生动的情节、优美的文字、精彩的论述都是不可或缺的要素,环境史著作同样如此。如果我们不加节制、一味地将自然科学的图表、公式、模型充斥全书,恐怕距离一部合格的历史学著作也很远。 关于环境史当中“人”的问题,王利华曾多次强调:“尽管环境史将众多自然事物和现象纳入研究范围,且过去几十年的工作是以此为主,但决不轻视对人的历史探讨,相反,它要比以往更加全面地讲述和诠释‘人类的故事’,只是讲述和诠释所采用的立场和方式与以往历史研究有着明显不同。如果将人类排除在外,环境史将失去灵魂”,“撇开人类生命活动来讨论环境的历史是没有意义的”。笔者完全赞同这些见解,也希望讲述历史上人与自然互动关系的故事能不断地涌现出来。 综上,我们以环境史为中心,探讨了自然科学方法人史的可能与限度问题。在跨学科研究已成为诸多学科发展趋势的今天,史学研究同样无可避免,我们在与社会科学的交叉中已经取得了诸多的成就,而自然科学方法入史还是一个有待继续检验和拓展的领域。综观当前环境史学界的研究成果,对这一问题的探讨还多局限在理论层面。如果不进行具体层面的研究,我们就永远无法对自身的研究设想作出检验,也只有当我们运用跨学科方法作出经得起考验的环境史成果时,我们再回过头来进行检讨和反思,最终才能够建构起中环境史的理论大观。
工程测量论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的优秀,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量论文:计算器工程测量编程管理论文 一、引言 在工程测量中,内业资料计算占有很重要的比重,内业资料计算的准确无误与速度直接决定了测量工作是否能够快速、顺利地完成。而内业资料的计算方法及其所需达到的精度,则又直接取决于外业所用仪器及具体的放样目标和内业计算所用到的办公软件和计算方法。计算机辅助设计(ComputerAidDesign简写CAD,常称AutoCAD)是20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。如今在各个领域均得到了普遍的应用。它大大提高了工程技术人员的工作效率。AutoCAD配合AutoLisp语言,还可以编制一些常用的计算程序,得到计算结果。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。 结合我们现正使用的徕卡全站仪的情况,其可以很方便地进行三维坐标的测量,通过AutoCAD的内业计算,①、在放样的过程中,可以用编程计算器结合全站仪,非常方便地、快速地进行作业;②、运用AutoCAD进行计算结果的验证;③、随着全站仪的推广和普及,极坐标的放样越来越成为众多放样方法中备受测量人员青睐的一种,而坐标计算又是极坐标放样中的重点和难点,由于一般的红线放样,工程放样中的元素多为点、直线(段)、圆(弧)等,故可以充分利用AutoCAD的设定坐标系、绘图和取点的功能,以及结合我们外业所用计算器的功能,从而大大减轻我们外业的工作强度及内业的工作量。以下以冶勒电站厂区枢纽工程的一些实例来说明三者在工程测量中的应用。 二、测区概况 冶勒电站厂址位于石棉县李子坪乡南桠村,距坝址11KM,距石棉县城40KM。厂区枢纽工程主要包括通风洞、交通洞、出线洞、尾水洞及尾水明渠、主厂房、副厂房、安装间及压力管道、母线道、变电站等分部工程,地下洞长近1600米,涉及到两台(单机为12万kw)机组的安装定位。测量区域高程在海拔1990~2200米之间,高差起伏大,夜晚及洞内外作业温差较大,给测量作业带来了一定的困难。 三、AutoCAD的典型内业资料计算及管理 在测区内加密控制点,经常使用测角交会或测距交会或两者相结合的方法,如果我们运用数学公式来计算,则非常繁琐,而且不易检查错误,例如在后方交会中的危险圆上。相反,如果我们利用AutoCAD来绘图计算,就简单多了。现针对测角和测距两种方法分别作如下说明: 1、前方测角交会: 如图一所示,A、B为坐标已知的控制点,P为待求点,在A、B两点已观测了角度a和b。 我们就可以利用AutoCAD系统软件,根据A、B两点坐标在桌面绘制出A、B两个点,连接AB点得到AB线段,然后分别以A点和B点为基点旋转AB线段a,b角(从图上可直观地分辩方向)。使用ID命令选择交点P,就可以得出P点坐标了。如果图形有检校条件,仍然可以进行坐标差的计算。如果在近似平差的情况下能满足需要,则可以在图形上进行平均计算并作出标记。 2、前方距离交会: 如图二所示,A、B为坐标已知的控制点,P为待求点,在A、B两点已分别利用全站仪测了距离Sa和Sb。 我们就同样可以利用AutoCAD系统软件,根据A、B两点坐标绘制出A、B两个点,连接AB点得到AB线段,然后分别以A点和B点为圆心,以Sa和Sb为半径作圆,则得到P点和P’点(对照现场的方位情况,从图上可直观地分辩出其中一点P为所求,而另一点P’则是虚点,是我们不需要的)。使用ID命令选择交点P,就可以得出P点坐标了。在实际工作过程中,我们通常会将前方测角交会与前方距离交会进行组合应用,当然那就不一定要将所有条件都完成测量了。另外对于以上几项对坐标的应用,应该注意的就是AutoCAD中的坐标顺序与我们测量中的大地坐标系是有区别的,也就是要注意X坐标和Y坐标的对应关系。 3、对作业资料的管理: AutoCAD在工程中除对测量内业资料计算有其优势一面,在外业资料的管理方面,同样有着非常广泛的应用。AutoCAD作为有名的工程系列应用软件平台,已经为广大工程技术人员所熟悉并掌握。在测量外业资料中,主要是控制点网略图及其计算资料的管理,另一方面是各种开挖横断面、纵断面图的绘制,以及横断面面积的计算,以及其它一些需要的图纸的绘制。由于AutoCAD已经有很强的数学计算功能和很高的数学精度,其有效位数已完全能够满足我们在工程测量中的需要了。在冶勒电站工作期间,我们就将所有图纸、所有工程量表格及文档进行分类,其重点是对图纸文件利用AutoCAD进行总图的绘制,在以后的工作中,就可以在总图上进行查找了。 4、应用实例: 现结合我们工作实际,作一些实际应用上的说明:我们承担了冶勒水电站厂区枢纽工程的施工测量工作,进场之际我们就建立了一级导线闭合环,观测资料经平差后,将坐标点的大地坐标输入AutoCAD平台,得到图三所示,以后随着工程的进行,我们陆续加密了一些支导线点,同样将坐标成果录入,这样从真正意义上,实现了坐标资料的数字化管理,这也方便了以后的坐标管理,同时也方便了以后在一些特殊情况下的图形应用。具体地讲就是,依据设计提供的结构关系,在图中设立足够的施工坐标系(以我们在外业放样中设站所需为准)并保存之。在以后的工程应用中,我们只需打开对应坐标系,利用ID命令点取我们需要的点,其对应坐标也就出来了。 下面举例给予说明:在尾水洞、尾闸室交叉段工程中,存在一个三直段夹两弧段的情形,如图四所示: 当时设计代表提供了如图示的图形尺寸关系,以及C点大地坐标和其以外段的大地方位角,尾闸室以内段的一些结构关系。如果单凭以往的经验和仪器条件,需要建立圆的方程,求解二元二次方程,才能求出圆弧对应圆心的大地坐标,之后才可进行下面的计算并结合仪器考虑放样方法。但是,我们将这个问题放到AutoCAD软件平台上来看,就变得非常简单了。具体操作如下: 先在AutoCAD软件平台上,依据C点大地坐标将C点录入,并依据过C点的直段洞轴线方位角及其长度绘出过C点的洞轴线,依据设代提供的尺寸关系,得到P1、P2点,然后利用AutoCAD绘制圆弧,使其分别过P1、C点和P2、C点,使之满足R=28.00米,并符合图形方向。再利用AutoCAD的标注功能,分别进行两段圆弧的圆心的标注O1、O2点,利用AutoCAD的ID命令就可以得到O1、O2点的大地坐标了。将之分别与P1、P2用直线段连接。考虑洞室的方向,再分别过P1、P2点作P1O1、P2O2的垂线P1X1、P2X2,利用AutoCAD方便的坐标系设置功能,分别建立以P1点、P2点为坐标系原点,P1X1、P2X2为X轴的测量施工坐标系然后再将其坐标系移到(0,-N)处并分别命名保存。到此,则我们的两个辅助施工坐标系建立完成,这两个坐标系保证了X轴与过P1(或P2)的圆弧相切(这一点将非常有利于我们下一步的全站仪与编程计算器的应用)。将我们测得的控制点的大地坐标输入图形中,直接就可以得到该控制点的相应的施工坐标和施工坐标方位角了。 四、全站仪和编程计算器在外业中的应用 我们目前使用的全站仪为瑞士产徕卡605L型全站仪,其本身已具备利用坐标进行工作的能力。对我们实际工作中的一些三维坐标的放样,就可以利用AutoCAD建立数字化模型,先用编程计算器在计算机AutoCAD平台上进行模拟检验,经检验程序正确后,再将之用于外业放样。对于露天点线,我们就可以尽量直接利用全站仪的坐标放样功能,将所需放样点的施工坐标输入全站仪,正确操作就可以得到正确的所需点位了。现在讨论的重点是针对地下工程中一些特殊情况下的点位放样。例如:地下厂房的开挖红线放样和有关结构点的放样,地下洞室的开挖红线放样,又特别是地下转弯段的开挖红线及其相关的一些结构点的放样。对地下厂房而言,其顶拱跨度大,主厂房达24.36m,其顶拱半径也有17m。在施工过程中,业主、监理、设代及施工四方均提出明确要求,要严格控制超挖,禁止欠挖,这就从放样方法上对我们测量人员提出了更高的要求。经过我们的反复比较,最后决定利用全站仪结合编程计算器,在现场进行三维的施工坐标的测量,再进行相关的计算,从而放出所需的红线点,事实证明,我们的方法是得当的、合理的,取得的效果也是较为理想的。 五、结束语 针对地下洞室的施工环境,如果能够运用更先进的,具有无标志测距,红外线导向功能的全站仪,如TCRA1100系列全站仪配合TMS断面测量系统后处理软件。目前较为先进的多功能全站仪断面测量系统是专为地下工程施工测量中断面测量及炮孔测设而研制开发的软硬件结合的自动化系统,它就充分利用了徕卡TCRA型全站仪的激光无棱镜测距和马达驱动等功能,实现了断面测量野外数据采集软件控制和自动采集,从而达到在地下洞室断面测量的自动化、数据化及计算机化。这套系统组合的优点是:采用最新无反射棱镜技术和伺服马达技术,全自动完成断面测量、围岩变形测量、炮孔定位、容积测量等多项工作,真正做到一机多用、功能强大、品质卓越、经济实用。它们将可以更好地减轻测量人员的外业劳动强度,更好地提高测量作业效率和作业精度,但是随着更先进仪器的投入,必然存在成本的增加,对我们测量人员的能力要求必然也将更高。有理由相信,随着全站仪开发技术的提高和工程技术人员素质的提高,作为施工测量必将拥有更加广阔的发展空间。 工程测量论文:水利工程测量课程案例教学论文 1建立水利工程测量案例库 1.1测量案例库要求 选择的案例应具有典型性。案例选择时,应根据《水利工程测量》课程的知识体系分门别类的选择具有代表性的工程实例,并根据工程测量中的实际操作过程的内容,使学生通过对工程案例的学习,掌握基本仪器操作技能和工程测量能力。选择的案例应具有针对性。《水利工程测量》教学案例应针对具体的培养目标设置,围绕教学大纲中要求学生应掌握的知识技能来组织,激发学生的学习兴趣,通过案例教学使学生对所学内容做深入细致的研究和分析,从而加强对重点问题和难点问题的认识,提高学生发现、分析和解决问题的能力。 1.2测量案例库特色 测量案例库特色是极大部分工程测量案例来自云南本省,这样案例具有乡土味道,学生听到倍感亲切,容易听得进,因讲到云南境内河流众多,水量充沛,水能资源丰富,海拔高差悬殊,地形地貌复杂,水资源的开发难度很大,利用程度较低,水资源量丰富的大省,只有大力开展农田水利基本建设,使水利发挥了农业命脉的作用,为云南经济社会发展、生态环境保护、抗御自然灾害、维护社会稳定做出了积极的贡献。使学生感受学好知识,建设家乡,科教兴滇的使命,激发学生学习动力,测量案例搜集了最近完工牛拦江引水工程中测量是如何为大坝,泵站,引水隧洞提供地形图和工程测量数据,特别强调没有前期测量工作,工程无法规划,设计,施工,竣工,运营,总之测量贯穿工程全过程。测量案例也搜集澜沧江梯级水电站的开发建设中测量如何提供技术保障作用。测量案例都用视频方式展示给学生。 2案例在《水利工程测量》课程的教学应用 2.1讲测量基本理论时的应用 第一章绪论就要讲测绘是水利工程的“眼睛”,通过工程案例使学生倍受鼓舞,要学好测绘知识,提高测绘技能水平,力保水利工程质量。例如金沙江、澜沧江、怒江三大流域规划的主要内容之一是制定河流的梯级开发方案,合理地选择枢纽的位置和分布。在进行梯级布置时,不仅需要在地形图上确定合适的位置,而且还应确定各水库的正常高水位。为此,测量人员应提供该流域内的地形图、河流纵横断面图以及河谷地形图。在设计大坝,水电站时需要测绘大比例尺较大、精度高的地形图。而且要讲水利工程所需的地形图特别强调高程精度。在讲对地观测时要讲我国资源三号卫星———传回首批数据图像清晰已应用到国民经济的各行各业中,特别是要讲到中国“高分系统”首颗卫星成功发射案例,开启中国对地观测新里程,在讲地图应用时要讲“天地图”在南海清晰展示国界宣示国家主权作用。讲到遥感作用要讲多颗遥感卫星紧急部署探测云南鲁甸县地震震区灾情,及云南鲁甸6.5级地震———无人机三维建模首次用于地震抢险。在讲渠道时,就讲测量如何保障南水北调工程顺利竣工通水。全国水利普查工作就需测绘数千幅地形图。讲水库淹没界线测量时,以向家坝水库为例,如何测设移民线、土地征用线、土地利用线、水库清理线,向家坝水库使绥江县大部分淹没,绥江县成为云南省第一移民大县。以溪洛渡水电站为案例讲述地质勘察测量能为溪洛渡水电站坝址、厂址、引水洞、水库、堤线、料场、渠道、排灌区的地质勘察工作提供地形图,也能进行地质勘探点的放样;也能进行钻孔测量、坑槽测量、地质点测量、剖面测量等工作。 2.2讲施工测量时的应用 以溪洛渡水电站,向家坝水库,糯扎渡水电站,牛拦江引水工程为例,在水利枢纽工程的施工期间,测量工作的主要任务是按照设计的意图,将设计图纸上的建筑物以一定的精度要求测设于实地。为此,在施工开始之前,必须建立施工控制网,作为施工放样的依据。然后根据控制网点并结合现场条件选用适当的放样方法,将建筑物的轴线和细部测设于实地,便于施工人员进行施工安装。在工程竣工或阶段性完工时,要进行验收和竣工测量。在讲水工隧洞施工测量时,由于云南大型水电站工程多,高差大,地形复杂,需修建较多的引水发电洞、输水洞、支洞、泄洪洞、导流洞,以溪洛渡水电站引水发电洞为案例讲授其测量内容有洞外控制测量、洞内控制测量、联系测量、隧洞中心线放样、开挖断面和衬砌断面的放样等。以溪洛渡水电站为案例讲述水电站施工测量内容包括厂房施工控制网的建立、基础开挖测量、厂房建筑放样测量等。同时也讲溪洛渡水电站闸门、压力管道、机组设备等金属构件测量内容,特别强调闸门安装测量的精度最高,强调轴线精度。 2.3讲水工建筑变形观测时的应用 以溪洛渡水电站,向家坝水库,糯扎渡水电站,牛拦江引水工程为例,大坝在蓄水后,水压力及其他因素的影响将产生变形。特别提到漫湾水电站山体滑坡案例说明变形观测的重要性,为了大坝的安全,维护和管理,应变形观测,讲案例时,讲完项目背景后,鼓励学生主动地参与讨论分析,留给学生思考如何进行多方案比选择优选用,多角色观察思考,这样有助于提高学生的创造能力。 2.4测量实验课时的应用 在水准测量实验课前,播放中国“世界平均海拔最高水准环线测量”项目启动视频,在经纬度角度实验课前,播放拓普康图像全站仪在云南牛拦江引水工程控制测量,地形测绘应用案例视频,教学实施中,播放车载激光雷达系统在电站、矿山和采石场应用。 2.5在集中教学实习时的应用 在教学实习前,带领学生到工地参观,让学生了解工程施工中测量工作的实施过程,使学生对将要实施的测图地理环境及具体操作有初步了解,同时也播放拓普康IS影像型三维扫描全站仪在水利工程地形测图中的应用案例,也播放新型智能测绘车:让测绘地形图工作变得更轻松。总之,水利工程规划设计,精确测绘先行。 3《水利工程测量》课程案例的教学法应用前景展望 1)案例教学法是创新教学方法。案例教学法是以水利工程测量技术在云南水利工程项目中应用为背景,让学生进入水利工程测量工作的“现场”体验测量工作过程,由被动听课的过程改为积极思考、主动实践的过程,是一种实用、有效的启发式教学方法,水利工程测量案例教学使抽象的水利工程测量理论、公式分析,枯燥的数据以工程项目建设过程展现在课堂上,使水利工程测量教学变得生动、活泼、情景交融,激发了学生的学习兴趣,有利于对水利工程测量理论知识的深刻理解和牢固掌握,案例教学使水利工程测量教学具体化、情景化,激发了学生的好奇心,它使得教与学的过程更加和谐,学生学习更轻松,知识掌握更扎实。教与学融为一体,更贴近学生,更贴近工程项目。 2)既巩固了学生所学的理论知识,又提高了学生的实际操作能力。由于水利工程测量课程案例来源于水利工程测量实际工作的典型素材,都有相应的客观依据,是对水利工程测量实际活动的仿真和模拟,提供的是形象生动和具体真实的感情认识。这种与课堂理论教学内容密切结合的水利工程测量案例,不仅可以加深对课堂教学内容的理解,而且可在案例讨论中发现自己学习上的薄弱环节,从而加以弥补,提高自身的实践操作能力。 3)案例教学能提升学生综合能力,丰富学生阅历。能提高学生创造能力以及分析问题,解决问题的能力,它是一种“做中学”的教学方式,观看工程案例,学生不但能获取测量基本知识,也对工程有了体验,这样工程实践经验丰富了,个人能力也提高了,也提高了学生语言表达能力,使学生成为教学主角,体验自我价值,在讲台上学生有了提高自己能力的机会,师生互动较好。案例教学使测量教学与工程应用无缝对接,融为一体。 4结语 案例教学法是通过一个具体工程项目的观摩,引导学生对这工程建设过程所涉及测量技术进行讨论的一种教学方法,在《水利工程测量》课程中采用案例法教学,不仅可以缩短理论学习与实际操作之间的距离,激发学生对课程的学习兴趣,最为典型的是以学生为中心的创新教学模式使学生自然融入工程项目,实际理解水利工程测量在工程中的作用,使学生综合运用知识的能力得到提高,培养和锻炼学生学习知识,应用知识灵活性,也培养了创新意识,是典型的以学生为中心的创新教学模式,使学生自然融入工程项目,实际体验水利工程测量在工程中的作用,激发学生学习兴趣,提高教学质量。为云南省水利水电工程建设提供合格,高素质水利水电工程技术人才。 作者:龚振文 王庆 单位:云南农业大学水利学院 工程测量论文:基于工程测量的建筑工程论文 1学生在高职建筑工程测量实训中存在的问题 高职院校是以培养高素质专业技能人才为主的,因此衡量学生的标准就是检验其社会实践应用技能的高低,根据该院校学生在科技创新节大赛和安徽省职业技能大赛中的成绩表现看:学生在社会实践应用技能方面还存在不少的问题,学生的社会实践技能远远达不到企业岗位的要求。根据对以往毕业生的就业过程分析,学生在毕业以后不能快速的进入大工作岗位上,而需要企业花费一定的时间和金钱去进行岗位培训,将学生的实践应用技能提高与岗位要求相符的程度。可以说造成学生实践应用技能不高的主要原因就是因为高职院校的实训体系不完善,不重视实训教学,教师在教学过程中将精力主要放在理论教学过程中,而忽视了对学生的实训锻炼,结果造成学生的工程测量理论知识非常的丰富,而关于实践应用技能的能力则非常的短缺,影响高职学生的就业率。 2高职建筑工程测量实训课开展的现状 随着我国构建现代职业教育体系战略和发展城镇化建设战略的实施,为高职建筑工程测量课的开设提供了快速发展的机遇。为增强高职院校的教学质量,提高学校的就业率,高职院校加大对学生实践技能的培训的力度,而学生社会实践技能的提高离不开实训教学的支持,只有具备完善的实训教学体系才能在根本上保障学生的实践应用技能得到提高,但是分析当前建筑工程测量课程实训教学体系,发现高职院校的实训建设还存在不少的问题: 2.1缺乏客观存在的建筑工地 虽然通过校企合作等形式,学生参与社会实践锻炼的机会得到提高,但是建筑工程测量专业不同于其它专业,它对实践环境的要求比较高,高职院校要想真正的与建筑工地建立合作模式非常困难,这主要是因为建筑工地的特殊工作性质,不允许出现关键性的错误。结合该校的实训基地现状分析,高职建筑工程测量实训锻炼主要采取的就是模拟建筑工程环境,让学生参与模拟实践锻炼,其效果与实际建筑工程测量环境相比要相差甚远。 2.2实训建设的目的性不清楚 实训建设与锻炼的重要性已得到高职院校管理者与教师的认可,并且也加大了对实训基地的建设力度,但是在高职院校构建实训地基过程中存在着目的性不清楚的问题,他们更多是为了进行实训教学而建设,不明白实训基地建设的最终目的,结果导致学生在实训锻炼中只是为了完善实训教学学习,而意识不到实训教学的主要目的就是为了提高自身的实践能力。 3高职建筑工程测量课程实训体系的构建 培养高素质的建筑工程测量人员光靠课堂理论教学是不能实现的,必须要依靠实训教学才能够培养出具有高素质的社会实用型人才,因此高职院校要加强实训教学。经过大量的实践表明:通过构建完善的学生实训体系可以促进高职院校的教学质量,实训的目的就是提高学生的实践技能,而实践技能的提高不仅有利于学生对理论知识的掌握与理解,还可以提高学生的就业率,提升高职院校的教学质量。因此基于培养高素质的建筑工程专业人才培养目标的要求,高职院校要构建完善的建筑工程测量课程实训教学体系。 3.1基地建设 首先要构建校内基地。校内基地就是在学校内部根据教学工作的要求构建固定的测量实训基地,通过校内实训锻炼不仅可以减低教师的前期准备工作,而且还可以有计划地安排教学流程等,通过校内实训可以观察学生操作的流程,及时地发现学生存在的问题,并且给予指导;其次校外基地的建设。本校要结合该院缺乏真实建筑工地的现状,积极开展校企合作模式,争取与较多的建筑施工企业合作,为学生提供更多地参与建筑工程测量的真实机会,同时为了避免学生的不规范行为给建筑施工现场造成不利影响,学校教师要制定详细的实训计划和安全保障措施,明确指导教师职责和任务,明确学生训练任务、组织纪律要求和成绩考核办法。通过校外基地锻炼培养学生的吃苦耐劳精神和专业运用能力。 3.2校内实训 一是课件实训。其主要是对学生在课堂山学习的各种理论知识与实践相结合,该校根据工程测量课程的内容,开设了水准仪认识实训、普通水准测量、经纬仪认识实训、水平角测量、竖直角测量、距离测量、平板测量、圆曲线测设、全站仪认识实训、坐标放样等l6个课间实训项目;二是综合实训。综合实训教学的目的是提高学生对工程测量技术的综合运用能力,根据教学任务的要求,进行综合实训可以将学生进行分组训练,一般5人为一组,每组有一个l5个点左右的独立控制网.所有的实训都在每组的控制网点上进行,具体综合实训的内容和步骤。 3.3校外实习 校外实习是检验学生综合能力的主要途径,通过校外实习能够全面的检验学生的能力。其主要包括:一是生产实习。生产实习就是学校与施工企业进行合作,组织学生到施工现场进行实习学习,给学生提供一个理论与实践相结合的平台,提高学生掌握工程测绘的内容和方法,提高他们应用工程测量设备的技能;二是毕业实习。毕业实习的形式有两种:一种为由专业教师带队,参与具体工程的勘测、设计,教师与学生在共同解决工程中的实际问题。另一种方式是推荐学生到有可能分配就业的施工单位,学生在生产单位通过较长时间的具体工程实践,一方面了解了工程项目正在进行的内容,另一方面与施工人员建立了融洽的共事关系,用人单位非常喜欢这种能即时上岗的毕业生。 作者:孙岩 许建强 单位:北京劳动保障职业学院 北京市实验技工学校 工程测量论文:实践教学工程测量建筑工程论文 一、建筑工程测量实践教学存在的主要问题 实训教学是培养学生测量能力的重要途径。扎实的基本理论知识、必要的测量仪器设备、足够数量的实训指导老师、符合学生就业特点的实习实训大纲和实训项目以及规范化的实训场地是保障建筑工程测量实训教学质量的五个主要因素。目前,大部分高职院校在“软件”方面,如足够的理论教学课时、实训项目的设置以及实训指导老师的配置等方面均能保证;在“硬件”方面,我院以省级质量工程—建筑工程实验实训中心项目为依托,完成了建筑工程测量实训室的建设,更新和添加了全站仪、电子水准仪和电子经纬仪等仪器及相关配件,为了使测量实训效果满足土建建设行业的技术要求,后期将会继续添加全站仪、GPS等高新测量仪器,使其更好地融入到建筑工程测量实践教学中来。因此,我院测量仪器设备的更新与改进,基本能满足建筑工程测量的实训要求,但规范化的建筑工程测量实训场地因各方面的原因仍然存在诸多问题,导致测量实习过程中,学生任意地选择实习场地,流动性和散漫性较大,老师很难对学生的实习过程进行监督管理,无法对仪器操作技能进行有效的指导,从而导致该课程的实践教学目标难以保证,学生的测量技能较差,测量成果的精准度不符合规范要求。 1.实训场地缺乏规范性布置 因为实训场地没有建立可以长期使用的标志点,导致学生选择测站点、目标点随意性太大,标志点不固定、不集中,不便老师对学生实训进行集中指导和管理。同时,因为不固定的测点缺乏标准数据,对学生实训数据的准确性无法做出科学客观的检查,部分学生甚至为了达到精度而对观测数据进行涂改、伪造,这使得建筑工程测量实训教学质量很难得到保证。 2.因为缺乏统一的、规范化的建筑工程测量实训场地 在学生人数较多,难以安排到校外实训基地的情况下,容易导致学生在校内安置仪器的随意性较大,如道路上、路边停车区、人流比较集中区等,这样因过往车辆和行人影响了测量实训教学的顺利进行,同时也给测量仪器工具的安全性带来了隐患。因此,为了提高建筑工程测量实践教学的质量,规范化校内建筑工程测量实训场地势在必行。 二、建筑工程测量 校内实训场地的建设以科学发展观为指导,统筹兼顾,合理配置,资源共享,全面分析社会对高职土建类专业人才测量技能的要求,构筑一个以能力培养为本位的建筑工程测量校内实训场地。首先,在校园内选择合适的实训场地是保证建筑工程测量实践教学能够顺利开展的关键因素之一。综合我院校园每天的人流量、人流集中时间点、人流和车辆主要行驶路线以及地物、地貌的特点等相关因素,选择了两个校内建筑工程测量实践教学的实训场地,第一块实训场地为图书馆与主教学楼之间的草坪地块,该片场地面积相对较大,在上课时间段受人流和车辆的影响较小,适合约10组的测量小组(5人/组)展开基本测量工作,如水准仪、经纬仪、全站仪的认识与基本操作;闭合路线水准测量;角度测量和距离测量等。同时,因为该片场地相对比较集中,便于指导老师对学生进行实训指导和监督管理。第二块实训场地为建筑工程学院办公楼前人工湖地带,因为该片场地地势落差较大,地貌特征比较明显,地形变化较大,同时地物也比较丰富,有主干道、弯曲的石子小路、小湖、凉亭、桥、办公楼、台阶、绿色植被等,与生产一线的具体情况较为接近,比较适合开展数字化测图、施工放样等测量项目,使学生毕业后能够更快地适应生产一线的测量任务;其次,点位的布设是进行具体测量实施的关键工作。布设点位主要有控制点和测站点,为了使布置的点位能够长期使用,我院选择了专门的不锈钢材质、大小适中的永久性测量标志点100个点左右,每个标志点上均有“建筑工程学院+点号”的字样,方便学生查找;采用钻头和混凝土将这些标志点布置到两个实训场地的相应位置,做到了间距整齐、分布合理、标志清晰、牢固稳定,并且数量充足,确保能满足测量实训教学的要求。通过这些标志点的布设,也纠正了学生以往对“点”标准的错误理解,再根据点位情况,分成若干测区,按小组分配到不同区域完成相应的测量任务。这样有助于多个教师同时对学生进行分组指导,更为及时掌握学生实训动态。再次,点位布设好后,接下来就要有这些点的平面坐标和高程的参考数据,我们以控制点坐标和高程为参考,利用全站仪和GPS测量技术对所布置的近100个标志点进行了全面的观测,获取了这些点的平面坐标值和高程值,并将这些点利用CASS软件绘制成测区地形图,这样就对学生的实训结果的正确性和精准性有了比较客观的评价,从而防止学生马虎敷衍、弄虚作假,保证了建筑工程测量实训教学质量。最后,为了满足一年一度的安徽省高职院校测绘类项目的技能大赛,我们还特意布置了一些专门为大赛项目准备的一些点位,以满足大赛项目的测量要求。 三、规范化建筑工程测量 良好的实训场地环境增强了学生的自信心和学习兴趣。在实习过程中,我们依托校内实训场地,采取小组比赛的形式,提高了实习过程的趣味性,激发了学生的斗智,增强了他们的好奇心和好胜心。通过仪器操作的规范性、熟练性以及测量成果的精准度等方面,评出最佳实习小组和优秀小组组长,提高了学生实习的积极性和主动性,增强了团队协作的精神以及严肃认真的工作态度,更关键的是增强了学生的动手能力,为其今后走上工作岗位打下了良好的基础。以校内实训场地为依托,将实践教学工作与技能竞赛相结合。测量实习场景是露天进行的,要经受风吹日晒,客观上是比较辛苦的,作为土建类专业而非专门的测绘专业的学生大多轻视测量实践,马虎应付,不能取得很好的效果。基于此,学院每年组织举办一次建筑工程测量项目技能大赛,如水准测量、导线测量、数字化测图、施工放样等,直接将学生的理论知识转化为实践能力,变被动学习为主动求学,并在实践中充分认识到建筑工程测量的基础性和重要性,全面提高了理论知识的理解和掌握,提高了分析问题、解决问题、实际操作和工程测绘技术应用能力。与此同时,通过校内组织比赛形式,为每年的参加省级测量技能大赛的参赛选手的选拔提供了便利的条件,近三年,我院在安徽省高职类测量技能大赛项目上曾荣获二等水准测量二等奖、数字化测图二等奖、导线测量三等奖等成绩,取得了较为丰硕的成果。由于教学计划内实习学时较少、学生数较多、实验仪器设备不是很充分、指导教师不足等现象较为严重,导致部分学生在测量实习期间动手技能不够熟练,我们实行校内实训场地和实验室测量仪器设备对外开放,学生通过办理相关手续,可以自行组织利用课余时间在实训场地进行测量实训,提升了学生测量仪器的操作熟练程度和掌握测量技术的能力,更进一步地提高了建筑工程测量课程实践教学的质量。实践教学是建筑工程测量课程教学的重要内容,是高职土建类专业学生的一项基本技能,这种能力的培养需要有一套科学合理、切实可行的实践教学体系。规范化的校内实训场地是提高该课程实践教学质量的一项重要举措,不仅可以帮助老师严格要求学生,确保实训质量。同时,学生在实习过程中能够严于律己,规范操作,大大提升了其就业竞争力。 作者:鲁玉芬方从严檀秋芬单位:芜湖职业技术学院 工程测量论文:地质工程测量技术质量控制论文 1地质工程测量技术常见的问题分析 1.1地质工程测量方案存在着套用的现象,与实现不符 (1)设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线,所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查,对于设计方案的正确性不能及时进行检查,而且发现问题后不能及时进行处理。 (2)编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解,对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视,这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方,由于过多的参考过进的教材和规范,则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。 (3)对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时,由于对所参考的资料缺乏了解,部分资料由于时间较久,或是不是本单位所测,再加之一些资料很难收集到,同时在对这些资料利用时,缺乏必要的调查和科学的分析,盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬,从而导致设计方案的科学性缺乏。 (4)标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准,这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方,而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的标准意识,这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性,普遍存在评价偏高的情况。 (5)设计不深入。在设计中,不仅没有从作业区的实际情况出发,而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少,这就导致所选择的设计方案不是最佳的,同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究,无法实现取期的效果。 1.2地质工程测量项目中的问题 (1)在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑,造成后期工作的被动,增加整体测量上的工作量。 (2)在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。 (3)可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。 (4)在片面追求节省经费、缩短工期的前提下,抛弃分级布网的基本原则,采用缺乏校核条件的一次性布网形式,其结果是缺乏误差控制方法,造成误差的过大积累,精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现,造成难以挽回的损失。这样,不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到,反而使测量工作处于极度被动的状态。 (5)有些测量人员对测量方案设计缺乏认识,甚至还往往错误使用概念,以至出现一些不应有的概念与应用错误。 2提高地质工程测量成图质量的具体措施 2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生,这些人员对于计算机较为熟悉,但缺乏实际工作经验,所以在培训过程中,需要加强对技能和基本功的培训,通过野外实则并与讲授相结合,这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。 2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中,观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作,同时还要在安置好相关测量仪器后,做好仪器的检查工作,确保仪器安置与输入高度都没有差错时,还需要对后视方向相关站点进行观测检查,确保数据的正确性,所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。 3结束语 近年来,地质工程测量项目不断增加,对测量的要求也不断提升,这就对地质工程测量工作提出了更高的要求。在地质工程测量工作中,通过技术设计来确保地质工程测量生产的顺利进行,加快对新技术和新产品的应用,充分的利用各种高新测量技术,加快传统测量向电子化、数字化、自动化方向的转变,加强地质工程测量作业队伍的建设,努力提高作业人员的综合技术素质,不断拓宽地质工程测量的服务领域,为地质工程测量的发展奠定良好的基础,从而加快我国地质工程测量技术的发展。 作者:李红张桂蓉曾凡清单位:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司三峡电力职业学院长江三峡勘测研究院有限公司 工程测量论文:工程测量工程建设论文 1工程测量学的内容 工程建设项目在实际运营的时候,专业人员要对建筑物定时的进行必要的实际观测和数据测量,以便及时掌握建筑物在施工过程中的稳定、安全等情况,以防突发事件的发生,及时做好相应的预防措施。根据测量的结果,分析项目进行的情况,并且提出专业方面的意见。若是项目有着较大的规模,在正式施工之前,还要制定出详细的测量计划,安排专业人员定期进行安全方面的审查,保证项目能够顺利安全的进行下去。 2在工程施工中工程测量的重要性 采集工程施工现场的各种数据,对采集来的各种数据进行专业的分析进而变成一种专业的论证,采集工程施工现场的空间信息,以及地质环境和水文环境的信息,并将其绘制成实际的图形,这就是工程测量在工程建设中所起到的实际作用。其中的放线技术是最为基础同时也是最重要的一个环节,在项目正式施工之前进行各方面的精准测量,才可以确保工程的施工质量、施工效率以及施工阶段的安全性,也方便在施工完毕之后对整个项目进行质量检验。工程测量的工作能否顺利进行将会影响工程建设的整体质量,所以说,工程测量在项目施工的任何阶段中都能起到非常重要的作用。 2.1工程设计阶段——确保项目能够顺利开展 在项目的设计阶段,工程测量能起到非常重要的作用,设计、规划施工地形,确定施工面积大小,勘测施工的地质环境,施工现场周围环境,提供比例尺,判断选定施工场所是否满足进行施工的条件等等。一个工程项目能否顺利成功的进行,在很大程度上都取决于工程测量的测量结果。若是没有工程测量前期的各项测量准备,一个设计的再完美的工程项目都没有办法顺利的进行下去。 2.2工程施工阶段——确保项目能够正常进行 一个工程项目从正式施工开始到工程结束,每一个阶段都会使用到工程测量技术,工程测量可以让工程项目顺利无误的进行下去,并且可以在规定的时间范围内完成施工任务。在工程项目正式施工开始前,使用工程测量技术对建筑物进行定位,确保施工的过程在正确的地理位置上开展。了解施工场地周围的环境,是否存在地下的管道和线路,在施工过程中要防止对其造成破坏,避免带来不必要的损失。工程项目的任何一个环节都不能够随意的进行,在施工开始前对基础的设施进行一系列的安全检验,防止在施工过程中突然的损坏,影响施工的整体进程,在接到检验合格的说明之后,才可以进行下一步的施工操作。在施工阶段,为了确保施工的质量与效率,测量工作要及时的进行,以保证整个施工进程是完善的,是按照计划进行的。 2.3工程运营阶段——确保项目能够安全施工 工程项目在施工的时候,需要观测建筑物的沉降、形变情况,假如存在问题就能够及时的发现及时的进行解决,避免发生严重的质量安全事故。观测主要是对建筑物的位移与沉降情况进行观测,若是工程的施工现场位于填海地带、地质断层带以及深基坑地带,那么观测工作则会显得尤为重要了。 2.4工程装修阶段——确保项目能够符合标准 工程项目在施工结束后,建筑物还只能算作为一个半成品,施工人员需要对半成品建筑物进行一系列的装修工作。在装修阶段,需要对前期施工中的问题进行整改与处理。该阶段中,工程测量的任务是测量墙面的垂直度,地面的标高以及施工的放线情况等。墙面的垂直度有非常严格的控制标准,它关系到装修的质量是否能够达到标准的要求,装修地面的标高关系到地面是否平整,这是非常基础的同时也非常重要的,施工的放线情况可以反映出施工的整个过程是否是按照事先设计好的图纸有计划的进行的。 3总结 总的来说,在一个施工项目当中,工程测量的工作占有非常重要的地位,实际施工的任何一个环节都离不开工程测量。一支优秀的工程建设队伍应该拥有技术高超的专业人员、性能良好的施工设备和先进的测量技术,其中,能否很好的掌握工程测量技术是非常重要的。建筑企业可以加大投入的成本,采购精准度高的测量设备,并且要定期及时的派专业人员对设备进行保养维修。企业还要对测量人员进行专业的培训,培训结束后进行专业技能考核,考核合格者才有资格进行实地的勘测工作,以此来保证测量人员的专业技能。对于测量人员来说,最重要的就是做好自己的本职工作,进行工程测量任务的时候,要认真仔细,绝对不可以有丝毫的马虎与大意。并且还要不断地的学习专业知识,不断地给自己充电,这样才可以确保测量工作的质量。工程建设项目的顺利实施,与工程测量技术有着密不可分的联系,有了工程测量技术的支撑,工程项目才可以安全的开展下去。 作者:周永超 单位:安徽华东工程建设监理咨询有限公司 工程测量论文:工程测量公路工程论文 1公路工程测量工作的内容分析 工程测量人员必须通过熟悉设计图纸来对其放样坐标、高程等进行核审核计算,杜绝放样施工前存在任何错误,放样过程中必须要按照施工图纸设计进行操作,并要对中边桩偏位、各结构标高及宽度进行有效控制,针对公路工程渐变段、变坡点以及桥涵等街购物的工程测量,测量人员一定要将误差控制在允许范围之内。放样技术后测量人员要对其进行校核,若要发现不达标的放样则要求施工人员重新操作,如果在实地测量过程中发现设计图纸中存在漏洞或质量问题,则立即向上级管理人员或管理部门进行上报。最优测量人员一定要加强一些隐蔽性、变更工程的测量工作,因为这些工程的测量结构将会对工程造价及工程质量产生直接影响。 2工程测量技术在公路工程中的应用 2.1平面控制测量 高速公路工程施工中对工程测量工作的精确度有着更高要求,在针对地物点与点之间的测量误差要控制在0.5mm以内,因此,要求测量人员在首级平面控制点位中的误差要控制在0.2mm以内,这样才能确保工程测量工作成效可以满足高速公路要求。现阶段公路工程施工中平面控制测量一般都采用GPS导线与光电测距导线相结合的测量方式,GPS测量技术是通过在导线上设置接收机来接受其卫星信号,并通过对数据的整理来获取该地的大地坐标,光电测距导线技术的工作原理与GPS测量技术基本相同,只不过后者在工作中是利用电磁波测距仪来对两点距离进行测量,而该测量技术在实际应用中容易受到角度影响而产生一定的误差,因此,光电测距导线测量技术在实际应用中需要布设在不受距离测量系统误差影响的直伸导线上,而工程测量中将两种技术有机结合在一起便可取彼之长、补己之短。 2.2高程控制测量 公路工程施工中高程控制测量最好布设成附合水准路线,并利用相应等级水准对其进行测量,在同一条公路上最好要采用同样的高程控制测量系统,若要更换系统则要确定高程系统的转换关系。 2.3地形测量 公路工程施工中针对地形测量一般会运用大比例呈尺带状的地图,常用的地图比例分别为1:100、1:1000以及1:2000等三个规格,当前公路工程施工中一般会采用全站仪测绘法、航空摄影测量法以及GPS实时动态定位技术测绘法来进行地形测量。全站仪测绘法是在野外数据收集、微机以及数控绘图仪基础上的测量技术,起可以实现公路工程地形数据的采集、处理、编辑以及绘图等,航空摄影测量法是通过对城市地图进行大比例绘制、更新以及勘测等技术手段,能够为公路工程施工提供各种形式的地图,最后一种测量技术可以对公路工程施工现场进行动态、实时测量,对提高公路工程的整体质量有着重要意义。 2.4公路工程施工测量 由于公路工程在建设过程中的场地条件十分复杂,所以会使道路工程施工测量工作难度较大,因此,在公路工程准备阶段便要完成工程测量工作,公路工程施工阶段的测量工作主要包括平面位置测量和高程测量两项工作,通过合理的测量技术对公路工程施工现场进行测量,并绘制出满足工程建设标准的地图来促进建设目标的顺利实现,这对提高公路工程的整体施工质量有着重要意义。 3结语 综上所述,工程测量工作作为公路工程施工中的基础项目,其在实际上是一项技术含量很高、专业性很强的工作,不仅要为公路工程前提准备工作奠定良好基础,同时也要为公路工程具体实施阶段提供各项准确依据,以便于公路工程的整体施工质量可以满足社会经济发展要求。 作者:胡桢 单位:太仓市路桥工程有限公司 工程测量论文:工程测量与市政工程论文 1控制点的选择 为了确保选取的控制点正常使用,避免无谓的破坏,在选择施工现场控制点的时候,要充分考虑周边密集的建筑物、工程施工围护等,如南宁市主干道下的排水等设施。同时,为了避免施工材料的堆放等多方面的影响,随着工程进展结构物的建成,要充分考虑土方的填挖。在视线通畅、利于观测的地方,在土质坚硬稳固并且安全保存的地方,设置小三角控制网的控制点。 2市政工程施工平面控制的测设 2.1导线点的复测 路线勘测设计完成后,要在测设三角网之前,复测设计交出的控制点。在这段时间中,要使用精确和合格的测量仪器,复测导线控制点的精度和位移。首先,根据《工程测量规范》中的技术要求,要用相对中误差检核点间测距精度,测距相对中误差不能大于1/15000。以设计提供的距离作为真值D,往测盘左测得的距离记作L1,往测盘右时测得距离记作L2。返测盘左时测得距离记作L3,返测盘右时测得距离记作L4。取L1、L2、L3、L4的平均值L,按照公式M=D-L▕/D计算中误差,得出相对误差为K=1/M-1。其次,《工程测量规范》中规定,测角中误差不大于8“在对小三角网的测角测边的工作时,要经过复测符合规范要求。采用测回法,复测导线转角,用|β-β0|≤2mβ方式,按照测回盘左、盘右观测检核其是否超出限差。其中根据设计提供的导线点坐标,公式中β-推算出转角(左角或右角),即:相邻两边的方位角之差,β0-盘左、盘右实际测得转角的平均值,而mβ-测角中误差。如果测得结构符合公式要求,可按照设计提供的数据使用,则转角不超限;如果超限要向设计单位要求处理,并提出书面报告。 2.2对小三角网进行测角测边 首先为了消除系统误差,可以对小三角网各三角形内角采用方向观测法观测,一个测回要进行盘左、盘右上下半测回,共进行两个测回。并且,为了及时发现错误,要在观测现场核算同方向两个测回,互差应该<12″。如超限应重测等。观测的时候应该尽量使用体态仪器观测。并且为了减少偶然误差对观测精度的影响,仪器要精确对中整平,观测前要对棱镜基座长水泡和对点器进行校正。其次,在测角的第一测回中,测边方法与复测时大致相同。应该根据观测时的气压、温度,修正仪器参数,要注意将棱镜尽量对准仪器望远镜,避免仪器与棱镜高差悬殊。 2.3计算内业 为了得出各三角形闭合差(180°-内角和):W1、W2、W3、…、Wn,要根据外业测得数据,先计算出各三角形内角值,才能对各三角形的内角和进行计算,然后按照公式,求出三角网测角中误差,其中-测角中误差,测各三角形闭合差平方和,Wn-测各三角形闭合差,n-为三角形个数。同时,根据公式,采用往返校差检核边长是否超限,并根据计算结果,检查其符合规范要求,公式中C-代表返测距较差;b-代表全站仪标称精度中比例误差系数(mm/km);而a-代表全站仪标称精度中的固定误差(mm);D-则代表测距长度(km)。假设往返测距差的绝对值>C,那么本边长观测不符合要求。由此在校核完角度、距离,符合限差要求之后,就可以计算内业平差了。 2.4平差软件计算 为了满足《工程测量规范》中三角测量的精度,计算者可以以简化繁琐的手工计算,选用各种计算软件,经平差的结果后,在实际工程控制中使用各控制点的成果表。由此可见,平差也是一项繁琐的计算工作。根据施工工期的安排或工序的变化,确保整夜测区导线网的连贯性,控制网测设之后,要连测相邻标段的导线网,适时复测控制网,检查控制网点位是不是移位,及时发现问题及时纠正。4南宁市某大桥高程拟合实例及分析南宁某大桥施工控制网高程采用GPS控制网布设,采用成熟的平差软件进行计算,采用水准观测,有10个控制点,获得各点的GDP大地高和正常高,如图1所示。如表1所示,已知点进行拟合选用均匀分布的BM1、BM2、BM5、BM7、BM10,其余5个点进行拟合采用了三种不同的方法。其结果如表2所示。高程拟合采用了函数法、曲面法、抗差法,通过和已知高程相对比,大多数点都符合工程施工要求,而高程拟合采用了二次函数法、两部抗差多面函数法、多面函数法,结果如表2所示。由此可见,已知值和二次法与多面函数法拟合的结果相差较大,尤其是多面函数法差值达到了2cm之多,二次函数曲面法差值达到了4cm。在数据中存在一定相差的时候,这两步抗差估计高程拟合方法,将含有粗差项的影响降到最小,其结果与没有粗差时变化不大。因此,二次曲面法、多面函数法在没有粗差影响情况下,都能得到精度比较高的结果,拟合出好的高程。当受粗差影响,存在粗差时,都没有抗击粗差的能力,结果与实际值相差较大,而两步抗差估计拟合法能够得到比较优良的结果。 作者:吕少安 单位:南宁市勘察测绘地理信息院 工程测量论文:现代化工程测量技术论文 1现代工程测量技术特点 随着计算机技术以及卫星技术在测量技术中的应用,我国的测量技术的应用已经越来越广泛,而且技术方面也逐渐的成熟起来。在现代工程建设中测量技术得到了充分的利用,而且对工程建设的准确程度也有非常大的影响。现代工程测量技术有着以下几个特点。(1)自动化以及多样化。随着现代科技的不断进步,测量方法和测量技术也在不断的丰富和完善,在现代化的工程测量技术作业中主要有自动化以及方式多样化等特点。(2)创造性。在现代工程测量技术不断的发展更新中,创造性也逐渐的成为了当今工程测量技术主要的特点。(3)广泛性。传统的工程测量包含了建筑、土木以及桥梁的建设,但是现代化的工程测量技术不仅仅包含传统工程测量所包含的各方面的建设,而且还包括人们生活的各个方面。具有非常强的广泛性。(4)科学性。现代工程测量技术在对施工地区进行测绘的时候,测量的效果已经从传统的平面测量转换到三维的测量结果,具有非常明显的科学性。 2现代测量技术发展和应用 2.1摄影测量技术应用 摄影测量技术是把数字化摄影技术、数字化测量技术以及数字化信息处理技术等结合在一起的技术,其主要的作用是为工程施工前期的数据进行测量,主要提供三维、非接触性等高效测量方法。这种测量技术主要用在一些面积比较大的工程当中,其中包括大比例尺地形测量、地籍测量等方面。遥感技术以及卫星技术是摄影测量技术的主要技术优秀,并且在此基础上融合了光谱航空摄影测量技术,能够进一步为人们对一个地区基础的地理信息的收集和使用提供非常大的帮助。一方面因为遥感技术有着其同步性、实效性、经济性等优势,能够在工程建设测量中得到非常大的应用;另一方面遥感技术在工程测量方面的使用,为工程测量技术在测量图和地籍图的绘制方面提供了非常高的准确度,对现代化工程测量技术的应用有着非常重大的意义[3]。 2.2数字化测量技术应用 对于大比例尺地形图以及工程图的绘制,是一直以来工程测量的主要任务。但是因为传统的测量技术不能够很好的满足现代化城市建设的需要,所以在传统测量技术的基础上加以改造,数字化信息处理技术以及数字化图形处理技术就在工程测量技术中得到了充分的使用,数字化信息处理技术和数字化图形处理技术在工程测量技术中使用之后,使得工程测绘的工作效率以及工程测绘的工作质量在很大程度上得到了提高。随着这两项技术的完美融合,逐渐的出现了电子经纬仪、全站仪等等,这些仪器能够很好的把野外的采集的数据进行合理充分的整合,从而自动的生成一个非常好的三维测量图。这样就在很大程度上减少了工程测量的时间,提高了工程测量的效率。 2.3卫星定位技术在工程测量中的应用 在工程测量的过程中,合理的使用卫星导航定位技术是非常必要的,其中表现在地形的测绘以及工程的测量等方面,把卫星定位技术融入到工程测量技术中,进一步使得我国工程测量技术走进一步走向科学化,在我国很多工程测量中,都使用到了这两个技术的结合。例如,长江三峡工程建设、南水北调工程建设、青藏铁路工程建设以及浙江省杭州湾大桥的建设等等,这些工程在建设的时候都充分使用了卫星定位技术,这一技术的使用,在很大程度上减少了建设好中工程事故的发生情况,极大的提高了我国工程技术的危险地区作业的效率。 3结束语 总而言之,合理有效的提高现代工程测量技术对我国工程质量的提升有着非常大的作用,随着科学技术的发展,能够让工程测量技术更加精准对工程进行合理有效的测量,正因如此,加强现代工程中测量技术的开发,是当今时展必然的要求。随着我国现代化建设的不断深入,把现如今一些比较先进的技术融入工程测量中去,让工程测量工作方便、快捷高效,进一步提高现代工程测量技术在我国各方面的应用。 作者:陈文婷 章涛 单位:江西省汉威建设工程集团有限公司 工程测量论文:现代工程测量技术论文 1现代工程测量研究的必要性 随着我国现代化建设不断的深入,人们对自身生活的环境要求也越来越高,交通、水电以及气象等问题都成了现代化建设所要考虑的主要问题,我国现代化的建设的准确性,与现代测量技术有着非常大的关系,只有科学合理的对施工地区进行测量,才能够更加准确的对其进行有效的建设。在对工程进行选定的初期,就要使用工程测量技术对当地进行相关数据的采集,然后通过对数据进行合理有效的分析,从而确定工程施工的计划,并且对初步估计的情况进行有效的纠正;在工程施工的过程中,还要使用工程测量技术对工程进行合理的预测以及检测,从而确保工程质量能够达到国家要求的标准,进一步防止一些工程事故以及危险事故发生。这些还是共层测量技术最基本的作用,随着时代的不断发展,任何一种技术都离不开创新,工程测量技术也一样,对工程测量技术创新和发展,不仅仅能够有效的提高工程的准确性,还能够在各个方面确保工程的质量。 2现代工程测量技术特点 随着计算机技术以及卫星技术在测量技术中的应用,我国的测量技术的应用已经越来越广泛,而且技术方面也逐渐的成熟起来。在现代工程建设中测量技术得到了充分的利用,而且对工程建设的准确程度也有非常大的影响。现代工程测量技术有着以下几个特点。 (1)自动化以及多样化。 随着现代科技的不断进步,测量方法和测量技术也在不断的丰富和完善,在现代化的工程测量技术作业中主要有自动化以及方式多样化等特点。 (2)创造性。 在现代工程测量技术不断的发展更新中,创造性也逐渐的成为了当今工程测量技术主要的特点。 (3)广泛性。 传统的工程测量包含了建筑、土木以及桥梁的建设,但是现代化的工程测量技术不仅仅包含传统工程测量所包含的各方面的建设,而且还包括人们生活的各个方面。具有非常强的广泛性。 (4)科学性。 现代工程测量技术在对施工地区进行测绘的时候,测量的效果已经从传统的平面测量转换到三维的测量结果,具有非常明显的科学性。 3现代测量技术发展和应用 3.1摄影测量技术应用 摄影测量技术是把数字化摄影技术、数字化测量技术以及数字化信息处理技术等结合在一起的技术,其主要的作用是为工程施工前期的数据进行测量,主要提供三维、非接触性等高效测量方法。这种测量技术主要用在一些面积比较大的工程当中,其中包括大比例尺地形测量、地籍测量等方面。遥感技术以及卫星技术是摄影测量技术的主要技术优秀,并且在此基础上融合了光谱航空摄影测量技术,能够进一步为人们对一个地区基础的地理信息的收集和使用提供非常大的帮助。一方面因为遥感技术有着其同步性、实效性、经济性等优势,能够在工程建设测量中得到非常大的应用;另一方面遥感技术在工程测量方面的使用,为工程测量技术在测量图和地籍图的绘制方面提供了非常高的准确度,对现代化工程测量技术的应用有着非常重大的意义。 3.2数字化测量技术应用 对于大比例尺地形图以及工程图的绘制,是一直以来工程测量的主要任务。但是因为传统的测量技术不能够很好的满足现代化城市建设的需要,所以在传统测量技术的基础上加以改造,数字化信息处理技术以及数字化图形处理技术就在工程测量技术中得到了充分的使用,数字化信息处理技术和数字化图形处理技术在工程测量技术中使用之后,使得工程测绘的工作效率以及工程测绘的工作质量在很大程度上得到了提高。随着这两项技术的完美融合,逐渐的出现了电子经纬仪、全站仪等等,这些仪器能够很好的把野外的采集的数据进行合理充分的整合,从而自动的生成一个非常好的三维测量图。这样就在很大程度上减少了工程测量的时间,提高了工程测量的效率。 3.3卫星定位技术在工程测量中的应用 在工程测量的过程中,合理的使用卫星导航定位技术是非常必要的,其中表现在地形的测绘以及工程的测量等方面,把卫星定位技术融入到工程测量技术中,进一步使得我国工程测量技术走进一步走向科学化,在我国很多工程测量中,都使用到了这两个技术的结合。例如,长江三峡工程建设、南水北调工程建设、青藏铁路工程建设以及浙江省杭州湾大桥的建设等等,这些工程在建设的时候都充分使用了卫星定位技术,这一技术的使用,在很大程度上减少了建设好中工程事故的发生情况,极大的提高了我国工程技术的危险地区作业的效率。 4结束语 总而言之,合理有效的提高现代工程测量技术对我国工程质量的提升有着非常大的作用,随着科学技术的发展,能够让工程测量技术更加精准对工程进行合理有效的测量,正因如此,加强现代工程中测量技术的开发,是当今时展必然的要求。随着我国现代化建设的不断深入,把现如今一些比较先进的技术融入工程测量中去,让工程测量工作方便、快捷高效,进一步提高现代工程测量技术在我国各方面的应用。 作者:陈文婷 章涛 单位:江西省汉威建设工程集团有限公司 工程测量论文:工程测量技术的建筑工程论文 1工程测量技术在建筑工程中的运用 1.1测量前的准备工作 工程测量前应首先对测量的场地进行清理和整理,选用符合场地测量要求的测量仪器和工具。认真对施工图纸进行研究熟悉,进而制定出科学的测量方案。 1.2工程基础测量 1.2.1垫层测量在建筑工程项目基础垫层浇筑施工后要根据工程测量任务进行工程测量。垫层测量时要认真检查垫层龙门板的轴线、钉等标记,采用相应的测量仪器进行各项测量工作。例如采用经纬仪或者拉线挂垂球进行轴线到垫层面的测量工作,测量完成后需打墨线确定中心线位置及边线位置。 1.2.2基础墙标高的测量对建筑基础墙标高进行测量主要是对基础墙中心线到垫层面的平行度和垂直度的测量。基础墙标高测量时所采用的测量工具是水准仪,通过水准仪测量数据参数来确定建筑基础墙同其他建筑结构的位置关系,进而实现对基础墙高度方向的控制。在建筑基础墙施工时应随时检查墙角垫层面高度,高度符合工程施工图纸要求后才能进行基础墙砌筑。 1.3墙体测量 1.3.1墙体定位待基础墙砌筑到一定高度时,应对基础墙轴线和垂直度进行测量。测量工具和方法是经纬仪或者拉线。测量建筑首层强中线和边线到防潮层的相关数据。并用墨线标记,保证外墙轴线交角为九十度。 1.3.2墙标高的测量建筑墙体在砌筑高度方面应符合工程图纸设计标高,即建筑物每层的墙体高度都控制在一定的高度范围内。建筑墙体标高的测量一般采用皮尺进行标高测量;但如果根据工程设计要求进行必要的模型模拟误差及强度测量时,应根据工程实际情况对测量数据进行处理。 2结语 工程测量的准确性及科学性对建筑工程的质量及投入使用后功能性的稳定发挥有着直接性的影响,建筑工程单位应重视工程测量技术的研究探讨,严格按照工程测量规范要求测量,为建筑工程项目的顺利实施提供技术保障。 作者:李国清单位:四川省蜀通岩土工程公司 工程测量论文:非测绘专业工程测量课程设计论文 摘要:分析非测绘专业工程测量的课程特点和教学要求,结合目前教学中出现的一些问题,提出教学改革设计思路和针对不同的教学内容的课程活动设计,并结合在教学上体现“以学生为中心”和在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,提出能反映多样化和多层面化的考核项目的综合考核办法。 关键词:工程测量;课程设计;教学改革;评价方案 《工程测量》课程是我院开设的一门专业基础课,主要面向土木工程、建筑学、工程管理、工程造价等专业,本课程培养学生系统地掌握工程测量学的基本理论和基本技能,学会常规测量仪器的操作,了解测绘新仪器、新技术的原理及其应用,同时熟悉地形图的应用,能够从事相关专业中的测量工作,具有使用各种测量仪器的的能力,更好地从事测量方面的工作,以便更加适应社会需求[1]。 1工程测量课程基本信息 1.1主要内容 《工程测量》课程主要内容:水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、测量误差、小地区控制测量、地形图的基本知识、大比例尺地形图测绘及应用、建筑工程施工测量、道路工程测量、房屋建筑建筑物变形观测等[2]。该课程教学主体上分为两大模块:理论教学和实践教学,理论教学主要教授学生测量基本理论与方法,实践教学主要是使学生正确熟练操作仪器并掌握相关的测量技能,具备解决工程施工能力。 1.2学时安排 我院的《工程测量》课程共48-64学时,3-4个学分,每学年有9个~11个班级授课,年修读学生300人以上。 1.3与其他课程的关系 《工程测量》以建筑材料、建筑制图等课程为基础,同时又为建筑施工、砌体结构、地基与基础等后继专业课程提供必要的基础知识。既是前面所学课程的延续,又是学习后续课程的基础,只有掌握了本课程的主要内容并运用其它的专业和基础知识,才能熟练完成项目施工过程的技术指导和管理。 1.4教学中出现的一些问题 随着教学深入,也暴露出一些问题。主要有:(1)学生没有吃透测量原理、不能很好的理论联系实际[3];(2)在实践操作中有诸多不合规范的操作习惯;(3)部分学生心态浮躁不得更适当的学习方法、不能潜心研究学术问题。例如:不注重知识的连贯性学习;(4)面对棘手问题不能够发散思维立足于新的视角合作的解决;(5)课程考核不能全面客观的反应学生对该课程的学习掌握程度[4]。2工程测量课程教学改革设计思路课程体系与内容的改革围绕相关专业培养目标,以人才培养质量及人才全面发展、社会需求为导向,根据工程测量课程的教学特点和行业发展的新要求,不断探索和深化教学改革,做到课程体系改革与教学内容改革有计划、有措施、有特色的落实到教学中的每一个环节。(1)在理论教学上,教学内容吸取国内其他更高水平院校同行的先进经验;深入到社会项目上,与一线的技术员和专家共同探讨;优化和完善工程测量教学大纲,适当删减过时保守内容或者仅作简单讲述;(2)在实践教学上,积极加强校内实验室和校外实训基地建设[5];通过测量技能大赛、产学研结合等多种方法,促进学生动手能力、创新能力;积极增加投入购置新型教学仪器设备,努力改善教学条件以满足教学要求;加强与生产单位以及测绘仪器销售商的交流;(3)在教学方法和教学手段上,形成了以授课课件、实践操作录像等方法相结合的立体感官教学方法[6][7];严格要求学生遵守测量规范和操作程序、培养良好的专业工作习惯,提高学生们的专业素质;通过参加专业比赛,锻炼并检测学生的测量技能,进一步提高学生们的测量专业知识;(4)另外,关注提高学生的“测、绘、算”技术能力,使学生熟练掌握全站仪,了解GPS测量技术[8],学习CASS成图技术,让学生尝试结合EXCEL编写简单的计算软件;(5)在考试改革上,采用综合性笔试和平时性考核项目的多维度考核办法,不断探索优化更加客观的考核方式,以全面的反映出学生参与该课程学习的程度以及获得该课程总体知识、能力、素质综合成果的体现程度。 3工程测量课程目标 (1)掌握各类普通测量包括水准测量、角度测量、距离测量和小区域控制测量的基本原理和测量方法;并会正确规范熟练的使用各种常规测量仪器包括水准仪、经纬仪和全站仪;(2)会结合现行规程规范和选取合适的仪器,设计一般性的测量方案,并进行有效率的测量和内业处理包括建筑工程施工测量项目、建筑物变形监测项目。 4工程测量课程活动设计 4.1各类普通测量以分组比赛类型教学 下面以四等水准测量为例作介绍。(1)目的:使学生正确熟练的操作水准仪;使学生深入的掌握水准测量原理、四等水准测量的规范操作工序和规范的水准内业处理,培养学生扎实的专业基础和提高实操水平;(2)活动安排:水准测量原理、四等水准观测方法、内业处理流程、学生练习水准仪、普通水准测量实验,计划4课时;分组完成四等水准外业、内业,提交成果资料,计划2课时;成绩和总结,评定成绩并总结问题、分析原因,计划2课时;(3)评价方案:仪器操作与观测方法占30%,观测记录和内业处理占30%,观测记录和内业处理,占30%;小组总结报告占30%;出勤占10%。 4.2建筑工程施测量以案例分析来完成教学 下面以民用建筑施工测量为例做介绍。(1)目的:了解施工测量任务、特点及测设的基本工作;掌握测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法;掌握民用建筑施工放样流程;(2)活动安排:课堂讲解施工测量任务、特点及测设的基本工作,计划2课时;课堂讲解测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法,计划2课时;观看民用建筑施工放样现场教学视频,课堂提问学生,总结分析施工放样流程,学生完成案例分析学结,计划4学时;(3)评价方案:课堂提问占40%;民用建筑施工测量案例分析学结占50%;出勤占10%。 4.3建筑物变形测量以完成项目类型教学 (1)项目目的:使学生了解建筑变形测量的意义与重要性;理解建筑物变形测量的施测内容与测量方法;熟悉建筑物变形测量项目的整个流程;(2)活动安排:收集该项目相关的资料,了解此建筑物的变形情况,配置测量仪器,制定观测计划,计划2课时;布设水准点、观测点,做垂直位移测量,计划2课时;布设控制点和工作基点,做水平位移测量,计划2课时;处理数据,整理项目成果,并给出项目结论及建议,计划2课时;(3)评价方案:外业测量占30%;观测记录和内业处理占30%;项目总结报告占30%;出勤占10%。 5工程测量课程学习评价方案 理论考试内容围绕教学大纲进行,在学期末组织学生考试。其他考核项目在授课期间进行。制定如下考核方案:(1)综合性笔试,占总评成绩比重50%,评分标准依据参考答案评分;(2)小组数据和总结报告,占总评成绩比重10%,评分标准是水准测量占25%、角度测量占25%、距离测量占25%及小区域控制测量占25%;(3)建筑工程施测测量案例分析总结,占总评成绩比重10%,评分标准是民用建筑施工测量案例分析总结占50%,工业建筑的施工测量案例分析总结占50%;(4)建筑物变形测量项目成果书面材料,占总评成绩比重10%,评分标准是成果精度统计及质量检验结果占30%,变形测量过程中出现的变形异常和作业中发生的特殊情况汇总占20%,变形分析的基本结论与建议占30%,附图附表占20%;(5)课程论文,占总评成绩比重5%,评分标准是把握测绘科学前沿动态占40%,内容充实可靠占50%,论文形式要素正确占10%;(6)出勤,占总评成绩比重10%,评分标准是旷课、迟到、早退酌情扣分。 6总结 结合工程测量课程特色和学习目标,在非测绘专业的工程测量教学实施中体现“以学生为中心”,分别从不同知识板块设计教学活动,并在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,才能更加客观全面的反映出学生参与学习的程度以及获得知识、能力、素质等综合成果的量度,这样才能更好的达到工程测量课程的教学质量与效果,为社会培养出适应企业需求的技术型人才。 作者:许善文 唐小方 单位:广东白云学院 工程测量论文:数字技术在工程测量中应用研究论文 一、数字化测绘技术的优点 1.它可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗,非具一定专业知识才能读懂的缺陷。 2.数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,能够随时保持产品信息的现势性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。 3.根据不同用户的需要,可以对产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,而且还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。 4.利用数字化(地形、地籍)测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等),可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下,大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度,数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。除此以外,在其他方面还显示出很多优越性,但从以上几点足以可见数字化(地形、地籍)测绘很符合现代社会信息的要求,是现代测绘的发展方向。因而,以前以传统测绘为主的专业测绘单位,现在是以发展数字化测绘技术作为发展的目标与方向。 二、数字化测绘中作业模式的选择问题 数字化测绘设备是全站仪加电子手簿或电子平板,作业分为编码方法和无码方法。编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间几何关系输入特征编码,作业员不仅要熟记编码,为正确输入编码,测站与棱镜间还需要较多有关测点的信息交流,因此作业速度慢。尤其当地形复杂、通视困难、对一个地物的测量是不连续的,甚至要经过几个测站的观测才能完成时,作业难度大,出错机会多。无码作业则不需输入任何编码,代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与棱镜间联络较少,测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后,只需向棱镜处作业员报告碎部点号而已。具有平板测图知识的作业员随棱镜现场绘制草图,轻松且不易出错。测图工作实际上主要在棱镜处进行,测站观测速度很快,一台全站仪可观测2~3个棱镜,相当2~3个图板的平板测图。所以无码作业方法更容易为测量人员所接受。数字化测绘记录设备过去以电子手簿为主,但目前有关电子平板的介绍、报道较多。所谓内外业一体化的作业方法,即利用电子平板(便携机)在野外实现碎部点展绘成图被描绘成最先进的方法。但实际上若电子平板与全站仪联机则由于通视不一定好,加之数字化测图测程较远,绘图员在电子平板上编辑绘图很困难。若靠远距离观察辅之以镜站作业员的描述来绘图,则不仅对电子平板绘图员的技术、经验要求较高,且既慢又容易出错。就这一点而言,类似传统的平板测图的作业方法,不同之处仅在于不需展点、计算机编辑代替手工绘图而已。为解决这一问题,市场上推出了遥控电子平板。虽然采用遥控平板可使绘图员随棱镜现场绘图,但设备投资远高于电子手簿。野外作业速度也低于电子手簿加草图方法。实际上是付出高昂的代价以外业时间换取内业时间。若考虑到野外作业条件艰苦,作业人员的愿望恰恰相反;即宁愿用内业时间换取外业时间。加之电子平板还有恶劣条件下可靠性差,携带不如电子手簿方便的缺点。所以大多数情况下,尤其是复杂地区,电子手簿加草图方法仍是最适合的作业方法。 三、数字化测绘技术在地籍测量中的应用 1.数字测图的主要内容 1.1原图数字化 当一个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时,该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪或扫描仪、绘图仪再配以数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字化成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化,其中后一种的精度、效率更高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现时性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定程度上提高原图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到提高。 1.2地面数字测图 在没有合乎要求的大比例尺地图的地区,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。 1.3航测数字成图 当一个地区(或测区)很大时,可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已在我国部分地区取得成功,不久将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。可以说,这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点,特别适合于城市及大测区的大面积成图。 2.数字测图在地籍测量中的应用 随着国家小城镇建设步伐的加快,城镇地籍测量工作在全国范围内展开,各地对地籍图的需求将急剧膨胀。地籍测量的目的是为了全面澄清城镇土地的属性、位置、面积、用途、经济价值及相互之间的关系,为建立全国土地管理信息系统奠定基础。随着高新测绘技术的开发和应用,数字化测绘技术的应用得到迅速发展。较之传统的大(小)平板仪(地形、地籍)测绘技术,数字化测绘可以让测绘产品更加多样化,技术含量和应用水平更高,产品的使用与维护更加方便、快捷、直观,与传统的测绘产品(地形、地籍图件)相比,数字化测绘产品具有明显的优越性。作业流程的科学化是数字测量的关键所在,结合测区已有的资料,以有关规程、规范为依据,设计作业流程,数字地籍测量的作业流程见下图: 3.数字测绘在数字地球中的应用 简言之,数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息,加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机,任何机构或个人均可通过网络通讯技术,足不出户便获取所需的信息做到“秀才不出门,全知天下事”。数字地球是一个十分庞大的系统工程,技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位,空间基础信息的获取、处理,向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说,数字地球始于测绘。我国测绘部门从20世纪八十年代初期开始,对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。传统的光学定位技术已被光电技术、GPS技术所取代,传统的白纸测图已被数字测图和地理信息系统所取代,以地面测量为主向以卫星定位(GPS)、卫星遥感(RS)测绘等高技术为主的对地观测方面转变,被动的静态测量向动态的实时测量方面转变"测绘部门在数字地球基础框架建设方面做了大量工作,主要包括:建立了全国A级、B级GPS网;完成了全国1:100万、1:25万基础地理数据库和数据服务设施;建立了国情和省情综合地理信息系统;研制成功了从遥感立体影像自动建立数字地面模型的数字摄影测量系统;研制成功了数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)等“4D”产品生产线。数字地球的雏形已经形成。 当然,数字测绘技术应用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列举了。 总之,数字测绘技术在工程测量中应用广泛,精确且使用,并且数字测绘技术也在日新月异地发展,广大测绘工作者要更新思维、坚持学习,做数字化的测绘工作者。 工程测量论文:我国工程测量技术发展前景研究论文 论文关键词:测量技术;发展现状;展望 论文摘要:工程测量有着悠久的历史,它是直接为国民经济建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科。本文分析了我国工程测量技术发展和应用现状,并对其发展前景进行了展望。 1前言 工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等工业大学马西斯教授指出:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。 2我国工程测量技术现状 2.1先进的地面测量仪器在工程测量中的应用。 20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代;光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。 2.2GPS定位技术在工程测量中的应用。 GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。 在我国GPS定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。 2.3数字化测绘技术在工程测量中的应用。 数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用,使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。 常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 20世纪80年代以来,我国数字化测绘技术的开发研究和应用发展很快,成效显著。由于技术标准和规范不同,国外研究成功的数字化测绘系统不适合国情,难以推广应用,只有依靠自己研究开发。1987年北京市测绘设计研究院在国内首先完成了“大比例尺数字化测图系统”(即DGJ)的软件开发,并通过技术鉴定,1990年被建设部列为第一批技术推广应用项目之一,在80多个城市及工程测量单位推广应用,同时又有十几个大专院校、仪器公司和工程测量单位,先后开发和研制出多个类似的数字测图系统软件。 2.4摄影测量技术在工程测绘中的应用。 摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用,由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产,结合计算机技术中的应用,使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体,而且减少了外业工作量,具有测量高效、高精度,成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。 航空摄影测量是进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法,它可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图成果。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术测制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。 3工程测量技术的发展展望 展望21世纪,工程测量将在以下方面将得到显著发展: 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及由于现代工业生产对自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控的数据与定位要求越来越高,将促使三维业测量技术的进一步发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。 工程测量论文:水利工程测量及精度分析论文 【摘要】文章介绍了数字化测图的原理和数字化地形图成果的优点,概述了数字地图在水利工程测量工作中的发展进程,并对数字化测图的精度进行了分析,展望了今后数字化测图的发展方向。 【关键词】数字化测图技术;原理;发展;精度分析 随着现代科技的发展以及计算机辅助设施AutoCAD技术的广泛应用,数字化测图技术也在不断地发展,有关图的概念也发生了深刻的变化,数字测图的成果已不仅仅仅是一张白纸图,数字技术赋予地形图更丰富内涵,它是有关地形的空间信息组合,以计算机硬盘、软盘等为存贮介质,以图形文件的形式提交给设计人员。 一、数字化测图的基本原理及优点 1.数字化测图是以传统的白纸测图原理为基础,以全站仪、计算机及外围设备为工具,采用数字库技术和图形处理方法,实现一套野外数据采集到内业制图的全过程的自动化测量制图系统,称为数字化测图系统。它的实质是解析测图,它实现了将图形的模拟量(地面模型)转化为数字量,经计算机对数字量进行处理,得到内容丰富的电子地图。 2.在传统的白纸测图方法中,地面点平面位置的误差主要受图根点的展绘误差、测定地物点的视距误差、测定地物点的方向误差、地形图上的地物点的刺点误差以及清绘误差等综合因素的影响,而在数字测图中,全站仪强制照准棱镜,测量数据自动记录到手簿或全站仪内部存储器中,展点又是计算机自动展点,所以图根点的展绘误差与地物点的展绘误差可忽略不计,其余各项误差也比普通经纬仪测图时大大减小,所以点位精度非常高,经过实践表明,数字化测图很容易达到《水利水电工程测量规范》规定的点位误差小于图上0.2mm的精度指标。同时数字地图容易存贮,是地理信息系统(GIS)的重要信息来源。另外数字化测图还大大提高了工作效率,缩短了成图的周期。经实践表明:一个作业组在正常情况下用白纸测图的方法一个工作日能测量200个地形点,而采用数字化测图的方法则可以测量400个地物点以上,工作效率提高1倍。 二、数字地图在水利工程测量工作中的发展进程 (一)利用Mapscan微机地图扫描矢量化系统软件扫描矢量化原地形图 利用Mapscan软件首先将地形原图用扫描仪扫成栅格图像,然后再对栅格图像进行旋转校准,矢量化、编辑、整饰,最终得到数字化地形图。换句话说,这就是计算机上进行的一次描图工作。由于地形图原图在被扫描生成*.CAL影像文件的过程中会有一定的偏移和旋转,在数字化的第一步就要对影像文件进行旋转和校准,在这一过程中关于旋转基准点及校准基准点的拾取过程中,操作人员会产生一定的误差,同时在矢量化地形、地物的过程中同样有人为因素的影响。所以说,以这种方式形成的数字化地图的精度比后来内外业一体化所测绘的数字化地图精度偏低。但它的优点就是利用了原有的图纸,它是原有测绘成果向数字化成果转换的必经之路。 (二)利用南方CASS4.0地形成图软件实现内外业一体化测绘数字化地形图 南方公司CASS4.0测量成图软件,采用的作业模式为全站仪+电子手簿野外采用数据,利用软件完成对电子地图的编辑与输出,是真正意义上的数字上化测图。 在数字测图系统中,计算机要处理几何数据(测站坐标)、属性数据以及点与点之间的拓朴关系。而属性数据的拓朴关系是很难像几何数据那样直接用数字来描述的,所以必须按一定的规则构成一些符号(串)来表示它们,这种用来表示地物属性和连接关系的符号(串)就是CASS4.0软件中所称的编码。 野外采集数据分为有码作业和无码作业。两种作业方式比较而言,有码作业方式自动化程度高,内业工作量小,但外业工作中,观测量在测站每点都要输入编码,同时还要考虑点与点之间的连接关系,所以外业速度慢。无码作业方式直观、可靠,提高了外业速度,但是内业工作量稍有增加,自动化程度略有降低。由于两种数据采集的方式各有利弊,所以在实际工作中会根据实际情况选取不同的作业方式。在地形、地貌简单,开阔的地区,利用有码作业方式,连接各地性线之间的关系,简化内业的编辑修改量;在地物繁多、地貌特殊的测区,必须勾绘草图,采用无码作业方式,记录清楚每个点的属性及连接关系,内业对测点进行编辑成图。 (三)利用捷创力600全站仪自定义用户程序实现野外数据采集 捷创力600全站仪具有一个内部存储器,用来存储原始数据、点信息,存储空间完全是自我管理而不需要连接外部控制设备,存储文件分区域(Area)文件和工作(Job)文件。根据野外测图时所要记录的信息,在全站仪上自定义用户程序P2为测图时使用的程序,它的结构与说明如表1。 利用这个程序便可以在野外采集数据,并利用全站仪上P54程序完成工作文件从全站仪内存传输到计算机的工作。 全站仪采集数据与南方电子手簿采集数据相比,优点在于它是利用内存记录数据,有着多层保护,具有较高的安全性,不会像手簿有时由于低电而造成数据丢失。缺点是输入地物编码时,在全站仪键盘上切换至ASCII码状态,比电子手簿输入编码繁琐。 (四)RTK实时动态定位测量技术在数字化测图中的应用 RTK(Real-TimeKinematics)实时动态定位测量技术是GPS定位技术的又一重大突破,它使GPS定位技术向更深、更新、更广的方面发展,它可以在几秒钟内获得厘米级的三维坐标。它是由1台基准站、1台或多台流动站、数据传输电台以及软件系统组成。PTK技术的出现突破了常规的GPS控制测量工作领域,利用它能够非常方便地进行放样和定线;通过流动站控制器可以进行野外数据采集,打破了传统的“先控制,后测图”测量方式,工作效率大大提高。在怀柔应急备用水源工程1:2000地形图测量、斋堂水库库区1:2000地形图测量、马草河1:500地形图测量中,利用RTK技术进行数字化测图工作,充分感受到先进技术所带来的巨大生产力。 三、数字化测图精度分析 数字化测图将图纸精度转变为数字精度,采集的数据在后处理上不会有什么问题,其精度主要受仪器本身的精度以及一些外界因素的影响。 所以在外业测绘时,为了提高野外数字化测绘图精度,减少棱镜偏移误差的影响,应尽量使棱镜立到点位与跟踪杆立直,避免由于倾斜而带来的误差影响。 四、结语 数字化测图技术在北京市水利规划设计研究院已经走过了从无到有以至多种方式并存的过程,在科技飞速发展的今天,传统意义的工程测量已发生了巨大的变革。新仪器、新技术的应用,使测量行业具有了更高的科技含量,同时对测绘人员综合素质的要 求也越来越高。 工程测量论文:工程测量技术在曲线地铁车站施工中应用论文 摘要:文中结合天津地铁1号线改扩建工程,简要介绍了曲线地铁车站施工测量技术特点;施工控制测量及施工放样方法,确定了用精密导线作为施工控制测量线最为适宜 关键词:工程测量;地铁;曲线 1工程概况 天津市地铁1号线西北角车站为原有站改扩建工程,位于北马路芥园道和西马路大丰路交口。全现浇钢筋混凝土箱型地下结构,双轨侧式站台车站起点里程k9+385.784,终点里程k9+603.500总长218m,箱体最宽处28m,结构净高5.55m,主要站段埋深10.039m,设4个出入口,2座风道,建筑总面积10666m2。 2施土测量技术特点、难点 2.1工程平面位置 该车站为全曲线站,地下结构中柱纵轴线、铁道左轨中线、右轨中线均由圆曲线和缓和曲线组成,三条线曲线元素各不相同,即缓和曲线起终点不在同一里程,圆曲线圆心各异,半径分别为800m,801.908m,804.037m箱体侧墙均为圆曲线,并与同侧轨道中心线同圆心,但由于墙体的里凹和外凸形成多种不同半径的圆弧,平面定位放线作业相当复杂。2.2高程 工程箱体结构位于1.98%和2.54%两种不同坡度的坡度线上,两侧站台板也存在不同坡度的变换,且变坡点不在同一里程工程主体结构和站台板的标高必须由不同的坡度线控制。 2.3施工 工程设计为明开挖分段施工,施工段最大长度不能超过25m由于工斯和施工技术要求决定了工程必须多头开挖,点位的坐标和高程需多次向基坑内引测,多头贯通,给施工放线的精度提出了更高的要求。 3施土控制测量 3.1测量仪器的选烈 《地下铁道,轻轨交通测量规范》要求精密导线测量相对点位中误差≤±8mm;精密水准测量附合路线闭合差≤8mm。 设导线平均边长100m,取II级全站仪,因边长较短设测角中误差mβ=±5",测距中误差ms=2+2x10-6,佑算导线点相对点误差为: 因此使用且级全站仪、DS1水准仪进行控制测量,完全满足地铁的施工测量精度要求。 3.2施工平面控制测量 西北角车站施工作业面为长220m,宽20-30m的带状,因此用精密导线作为平面控制最为适宜,在考虑便于施工放样、点位保护和变形等诸多因素的前提下,在车站的起讫点及中点附近布置了3个精密导线点A,B,C,与已知点GPS515,GPS550,GPS514组成附合导线,导线平均边长105m,工程位置及导线布置见图1。 导线水平角采用II级全站仪6测回测定,边长取5次测量平均值,往返各两测回测定,外业观测成果精度如下:方位角闭合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a终=5″ 该导线用天津市测绘院提供的计算软件严密平差后,最大点位中误差1.32mm,最大点间误差1.28mm,导线全长中误差达到1/180000。 3.3施工高程控制测量 将精密导线点同时作为施工高程控制点与已知二等水准点JBM-3,JBM-4组成附和水准线路,水准线路总长度约600m,其中最远点.4距已知水准点240m 高程控制测量采用带有平行玻I}板测微器的DS.水准仪和锢瓦水准尺按二等水准测量技术要求施测实测4个测段最大往返不符值0.8mm,附合水准路线闭合差1.2mm,每km水准测量高差偶然中误差 4施土放样 4.1施工放样平面控制点的建立 4.1.1近井点的测设 施工段开挖完毕,在基坑支护结构的压顶梁上选择适当位置建立近井点,并分别从两个地面控制点(GPS点或精密导线点)测定其坐标,两次测定坐标值较差在±10mm之内,取其中数作为近井点坐标当两个以上施工段同时开挖完毕,可将各段近井点与地面控制点连成附合导线,取平差结果作为近井点的坐标. 4.1.2地下平面控制点的测设 首段施工在施工段两端建立地下控制点,并与近井点组成闭合导线确定地下控制点坐标,后续施工布设的地下导线至少应联测一个先期建立的地下控制点当重合点测定的坐标值与原坐标值较差在±10mm之内时,取其中数作为重合点坐标。 4.21也下高程控制点的测设 高程传递测量采用吊钢尺法,地上地下安置两台DS1水准仪同时读数,观测三测回,测回间变动仪器高度,三测回测定的地下水准点高程较差应小于3mm。 考虑底板混凝土浇筑后的沉降,每个施工段的高程传递应独立进行并连测已建立的地下水准点,计算结构沉降量,同时对地下水准点的高程进行改正地下水准测量使用DS1水准仪、铟瓦、钢尺往返测定。 5曲线的测定 5.1内业计算放样准备 依据曲线要素计算曲线上每隔3m点的坐标(半径800m,3m弧长以直代曲后的最大误差为1.4mm可忽略不计)。利用微机Excel表格处理计算软件,将曲线要素及线路曲线计算公式输入微机进行计算,并用手算进行核对无误后,再用CAD软件定点做图,观察曲线形状,量取相关结构尺寸和施工图对照,进行验证. 计算曲线放样点在本段弦上的投影长度Si和弓高hi,见图2. 5.2曲线放样 将地下控制点坐标、放样点坐标全部输入全站仪,用全站仪坐标放样程序在实地放样诸点,并弹线确定曲线位置检验:在直线A,B上用钢尺量取S1,S2...,S3...,同时量取该的曲线弓高其值与计算值之差在±5mm之内可不调整,否则查找原因重新测设。 6坡度线的测设 结构施工的标高放样采用DS3水准仪,按四等水准测量的精度要求施测,水准仪使用前进行i角检测(水准轴与视准轴夹角),其值必须小于±20″,否则应进行校正。 结构高程的测设除每个施工段的两个结构端点和变坡点必须测设外,余者每隔10m左右测设一点,点与点之间拉小线即可确定结构坡度具体测量方法是,依平面定位测量点确定高程放样点的里程位置,再按设计坡度计算出该点处结构高程依据地下水准点从一端逐个将计算高程测设到标桩酬钢筋上,测设到另一端点后与另一个地下水准点闭合,其闭合差应小于士5mm否则查找原因重新测设。 7地铁西北角车站施土测量效果及体会 依设计要求西北角地铁站分为12个施工段,又由于施工条件限制和工斯要求没有按施工段顺序施工,这样共形成5个贯通面,由于采用上述测量方法,最大纵向贯通误差13mm,最大横向贯通误差9mm,最大高程贯通误差10mm,经竣工测量,轨道中心线点位中误差仅为8mm,测量精度完全满足了规范要求。 (1)根据工程规模和精度要求,确定工程测量的控制等级,配置相应的仪器设备,严格按规范要求的相应控制等级技术要求施测,确保控制点的精度对于曲线型地铁站,用精密导线做为施工控制测量线最为适宜。 (2)视工程具体情况,制定施工放线方法和验核方法,做到既切实可行,又能满足精度要求。 (3)充分利用计算机和软件进行平差计算、放样计算、作图等内业工作,减少内业工作量,提高内业成果的可靠性。 (4)所有工程平面位置或高程的放样必须设有多余观测,用以验证放样结果的正确与否。
测绘工程论文:公路测量测绘工程论文 1测绘工程测量中新型测绘技术的应用分析 1.1摄影测量技术 摄影测量技术以一种用来取得信息资料的技术,并且是通过摄影图片得到目标的信息,在科学的不断发展下,现如今的摄影测量技术进入了全新的数字阶段。在公路测量测绘程序工程中,通过对计算机技术,摄影处理技术等相关的技术进行紧密的运用,将室外摄影得到的信息转移到室内做进一步的完善,这样的提升不仅能够让在室外所得的信息进行进一步的精确处理,也提高率测量测绘作业的速度,这种技术特别适用于人口密集的地区,在这类地方进行测量得到的效率比较高,有利于人口居住地的公路建设的发展。在公路测量测绘中摄影测量技术是一种新型技术,它不仅节省了人力资源和财力资源的浪费,对工程成本得到了减少。促进了公路建设的高效率发展。 1.2信息化测绘技术 对于信息化测绘的技术是由我国最为传统的测绘技术转换出来的,这是一个很漫长的转化过程,从传统的测绘技术转化为数字化测量技术,再由数字化测量技术发展到信息化测绘技术,让我国的测绘技术进入一个全新的阶段。我国公路测量测绘技术在进入信息化测绘技术后,公路建设的整体质量效果有很好的提高,促进了国内公路建设的发展,将走向现代建设的战略。从本质上看,信息化测绘技术对公路工程测量有着非常重要的作用。 1.3数字化测绘技术 数字化测绘技术跟各种测绘技术都有联系,摄影测量技术通过数字化测量技术的强化,完善的完成收集资料的功能,而另一方面数字化测量技术是由传统测绘技术演变而来的。该技术是一个具有多功能的系统,它能自动的完成绘图技术,如:将场景数据输入电脑中,就会自动形成最完美的公路设计图,大大的降低了公路测量测绘工程的难度,可以有效的减少成本减少人力资源,通过地理信息、专业数据库给数字化测绘技术打下基础。 1.4地理信息系统技术 地理信息系统技术在测绘技术中属于一种全新的新兴技术,具有很多不同的功能。数据管理、存储数据和采集数据等功能,这个技术中运用到了技术科学,环境科学和空间学等技术来完善地理信息系统技术其他方面的功能。地理信息系统技术除去这些功能自身也具备显示、输出图形以及数据库等多重方面作业,对于公路测量测绘工程技术具有一定的带动作用。 1.5全球定位系统技术 对于全球定位系统技术GPS,已经得到了非常广泛的运用,在我国经济发展带动科技发展的影响下,全球定位系统技术已经运用在了各个领域。尤为显著的就是公路测量测绘技术,对于此技术的参与是测绘技术的发展的到了空前的良好效果。除此外,全球定位系统是广泛的运用于服务业领域,在国民建设有充分运用,其他工程测量也有广泛应用。 1.6遥感技术 遥感技术来源于军事的航空业,在飞机在空中要对地面进行观测,就研发出了遥感技术来取得地面地理的基本信息。在现如今遥感技术应用在测量测绘技术上,运用同样的原理同步观察到大面积的地理信息情况,确保所测量出来的数据是全面而有效的。由于初步使用得到的成效,开始大力发展遥感技术,很多以前无法达到的技术也得到了实际有效的收集数据,为公路事业的基本地形图做出了有效的保证,遥感技术除了能够测量地理地势外还能图稿数据的全色光谱分辨率,使遥感技术成为现阶段获得基本信息的重要措施之一。 2工程测量工作中新型测绘技术的应用前景分析 那么多的测量技术中,信息化测量技术是中国现阶段最为新型的测量技术。由于全国都进入到数字化社会,测量技术也不例外,但是与信息化社会还是有一定的差距。所以这种情况下看来,测绘技术还需要进一步加强,来加快信息化测绘技术的发展,从而加快国内整体测绘技术信息化的脚步,来提高国内的经济效益,社会利益。对于现今的这种状态,新型测绘技术能够很明显的体现出现今社会发展的状态,这一类技术在公路测量测绘工程中尤为突出,对公路的建设发展有着很大的作用。在这个全球化体系,人类希望经济一体化的环境,各类市场都存在这激烈的斗争,同样的公路测量测绘工程也受到了全世界的关注,因此,我国对于测量测绘的研究也非常的积极,推进了我过公路测量测绘技术的不断进步与创新。 3结语 综上所述,该文对测量测绘技术与最新型技术相结合,运用多种新型技术来发展公路事业,让公路的质量变得更加可靠,让人们的生命安全得到了保障,使工程测量技术进入全新的发展阶段,这对于科技业,交通业等都有一定的提高作用,让社会效益,经济效益得到一定程度的完善。即便如此,为了能够建设处更为完善的公路,测量测绘工程技术还需要不断的发展,不断的采用新的技术融合进来使用,让测量测绘技术进入一个又一个新的阶段,使今后的工程技术完全的强大起来,成为公路建设的坚强后盾,也成为其他建设工程的支助,让国家走在一个平稳的道路上,开往全球一体化的经济性社会。 作者:李培荣 单位:山西交通职业技术学院 测绘工程论文:信息化测绘下测绘工程论文 1信息化测绘下测绘工程人才培养理念 测绘工程专业要求学生需要学习人文社科、测绘工程、遥感科学与技术、地理信息工程、通讯网络、数据库等方面的基本理论和基本知识,接受测绘项目设计、技术开发、工程管理等方面的基本训练,了解测绘科学与技术的前沿理论、技术发展动态,掌握扎实的测绘学科基本理论和系统的专业知识,具有较强的测绘数据分析能力,从事测绘生产的专业技能,能进行测绘工程软硬件系统的集成开发和设计、技术改造与创新的初步能力;具有良好的工程职业道德、强烈的爱国敬业精神、社会责任感和丰富的人文科学素养;具有较好的组织管理与沟通能力、环境适应和团队合作的能力,具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作能力。 2科学设置课程体系 课程体系是若干课程的集合,课程也是若干知识单元的集合。为了适应信息化测绘时代下社会对测绘人才的要求。学院改革传统的“书本型”和“技工型”教育模式,课程设置体现“宽口径,厚基础”,分析每门课程开课的先后顺序、内部逻辑关系、教学大纲、知识内容结构以及本课程在人才培养中的地位和作用。学院参照测绘教学指导委员会制订的专业规范,确定测绘工程专业主干学科为测绘科学与技术、地理科学、地球物理学。优秀知识领域为地球空间信息采集技术、数据处理理论和方法、测绘信息表达与应用、计算机网络与信息系统、地球科学理论与空间环境知识。加强课程之间的合并归类,加强课程之间逻辑结构的联系和内容衔接,使课程之间具备连贯性、交叉性和系统性,有利于学生从整体上系统把握专业知识。同时加强相关专业的课程,如地理信息系统原理、遥感原理与应用、航空与航天成像技术、土建工程概论、城市空间信息学、城市规划原理、土地资源管理学和地球物理学等方面的课程,跟踪学科前沿知识、新技术和社会热点问题。总之,课程设置高度体现理论与实践相结合、专业性与时代性的结合。 3优化测绘实践教学环节 测绘工程专业属于技术应用型专业,对学生实践能力的培养有很高的标准和要求。为了适应信息化测绘下的实践要求,学院本着“增加比重,注重实效,提高能力,形成特色”的原则,每个课程层次和模块都设置有相应的实践环节,增加实践教学时数和新技术应用的实践环节,构建适应信息化测绘下的3个实验层次的实践教学新模式。同时学院充分利用与测绘有关企事业单位的良好合作关系,共建共享实验平台,建成多个系列化、层次化的实践能力培养实践基地。3个实验层次是指基础技能型、综合设计型和创新研究型实验:基础技能型实验:主要开设二、四等水准测量、数字测图实习、误差理论与测量平差基础课程设计等实验,让学生了解和熟悉相关仪器,掌握基础操作技能和专业基本理论素养。综合设计型实验:主要开设专业实践课程,如大地测量课程设计与实习、工程测量学课程设计与实习、GNSS测量与数据处理实习、三维建模、遥感实习、数字摄影测量实习、物理大地测量学课程设计与实习、大地形变测量学课程设计与实习、GIS课程设计与实习、空间数据库实习等。并按照专业基础、专业组选方向设置综合性课堂实习,将数字测图、GPS测量、大地测量、GIS实习以及测绘数据处理这5门相互独立实习的课程组合为现代测绘技术综合实习。创新研究型实验:主要是通过大学生科研项目、毕业设计和学生参加老师的课题等方式,让学生在各个开放专业实验室中自主设计和实验,学生可根据自己的兴趣爱好独立设计并完成实验。 4借鉴国外办学经验,完善人才培养模式 学院测绘工程专业已通过工程教育专业认证工作。这就要求培养的学生具备国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力,必须既懂专业技术,又懂国际工程惯例和相关法律。学院加强国际交流与合作(如与美国、德国和加拿大等国家的相关院所进行合作研究,学生交流),学习和借鉴国际高校在高等教育中的先进管理经验、办学思想和培养模式,并将国际标准引入到学校平时的教学与管理之中,不断完善测绘工程专业培养模式,提高人才培养质量。在信息化测绘时代下,要培养适应社会发展需要的专业人才,就必须紧跟社会和时展的要求,紧跟时代科技技术的进步,完善专业人才培养模式,创新专业课程设置,强化实践环节,创造有利于创新人才成长的人文环境、管理体制和运行机制,才能满足信息测绘人才培养的需求。 作者:汪志明 许才军 张朝龙 张小红 单位:武汉大学测绘学院 测绘工程论文:工程测绘地理信息技术论文 1GIS在工程测绘中的应用 1.1GIS技术特点及其功能 (1)技术方面。GIS在工程测绘进行数据分析和处理时,结合GIS的属性数据和空间数据及借助数据库系统相关数据的管理方法和模式形成了一种全新概念的地理现象思维方式。与此同时,GIS通过将各种现代技术的有机融合,有效地提高了工程测绘工作的效率和工作质量,实现了对工程施工现场的地理定位相关数据的快速搜集以及动态分析。(2)功能方面。一般而言,GIS的主要功能包括数据的采集、数据的分析以及该项技术在工程测绘工作应用决策等。就地理信息系统而言,按照多源性对其划分,可将其划分为数据采集、数据编辑、数据检验、数据概化、数据转化、数据组织、数据存储以及数据的分析等功能。在这些功能中以模型分析和空间分析在地理信息系统中所表现出的功能作用最为重要。 1.2GIS在工程测绘中的应用 (1)数据采集。就数据采集工作而言,以往的数据采集方式主要是通过对纸质数据的扫描而得到数据信息资料。而GIS技术支持下的数据采集方式则是通过GPS利用全球定位系统,对地理坐标进行定位,得出相关数据,并对这些数据进行整理、分析。最后利用遥感技术完成所有数据采集所需程序的设计任务。 (2)数据处理。就工程测绘而言,各种地理信息数据的处理一般都具有时间特征、空间特征及属性特征。就这些特征而言,按照所涉及到的数据对象可将其分为主观数据对象和客观数据对象。地理信息系统将所搜集到的数据信息直接存储FAT表内,然后通过各数据间的关联性对数据进行处理。 (3)数据管理。利用GIS技术建立优秀测绘要素集实现了对地理信息数据的分层化管理,使数据信息管理更加的合理化;此外,利用GIS技术对数据库管理系统管线要素集建立,实现了工程测绘工作开展的合理性和科学性。 (4)数据显示。通常来讲,对于地理信息系统中的地图特征表达,可通过采用单一地图、符号等多种表达方法来完成。针对工程测绘工作而言,通常单一的符号表达法只能表现出地图上信息分布情况。比如在城市测绘工作中可通过点对居民居住情况进行描述,利用线条将城市内道路的实际分布情况描述出来;也可利用不同的颜色将城市内的道路交通实际情况描述出来,使得城市道路和交通信息比较清晰地以数据的形式表现出来。 2GPS在工程测绘中的应用 2.1GPS技术特点和测量原理 (1)技术特点。GPS技术的主要特点是定位精度高,对观测对象进行观测所需时间短,各个观测站间不需要通视并提供三维空间坐标。相比地理信息系统中的其他技术在工程测绘中的应用效果来言,在提高工程测绘精准度方面有着显著的优势特点。 (2)测量原理。地理信息系统中的GPS测绘技术在工程测绘中的测量原理主要是运用伪距离测量和载波相位测量方式对被测量对象进行相关信息测量和搜集。就伪距离测量来讲,其测量原理具体为:利用接收机接收GPS卫星测距码和电文信息,然后计算信号从发射到用户接受所需要时间,最后计算出卫星同接收机间的距离;载波相位测量原理是通过对GPS卫星载波信号在传播路径上的相位变化来计算相关信号传播距离。 2.2在工程测绘中的具体应用 (1)土地动态检测。传统的土地动态检测主要是采用的检测方法是平板仪补测法和简易补测法。而GPS技术在工程测绘中的应用,以该项技术的优势功能在提高土地动态检测精准度、效率等方面发挥着极大作用。尤其进行野外检测方面可有效地减少人力和物力的投入。 (2)工程变形监测。工程变形指的是在工程测绘过程中,工程由于受到地壳运动或其它因素影响造成工程发生移位,进而导致工程变形。一般而言,工程变形可分为陆地工程变形、工程地表沉降变形及水利大坝变形等等;GIS技术在工程变形监测中的应用,为工程表型的基准设计、工程结构强度设计及工程观测极端设计等方面都发挥着重要性作用。 (3)地形地貌测绘。GPS技术在地形地貌测绘中的应用,主要是按照实时动态差分方法对土地权属界点测定。在整个测定过程中,只需要一个操作人员就能完成整个地形地貌的测定工作,并且测绘周期较短,效率高。 作者:龚庆 单位:义乌国信勘测造价咨询有限公司 测绘工程论文:三维测绘技术建筑工程论文 1GPS测绘技术应用 GPS技术即“全球定位系统技术”,其基于全球定位技术的支持,实现了对测绘工程水平的显著提升,为各项工程的测量提供了最为先进、精确的技术支持。在建筑工程测量工作中,GPS系统能够实现对工程项目的实时监测,并将所检测到的数据信息搜集并通过系统软件的运算得出结果,帮助建筑工程实现对工程项目的迅速定位,定位完成后还能够将所有数据信息保存起来。在建筑工程测量工作中,GPS技术能够在保证测量精确度的基础上缩短测量工期,实现对测量工作效率的提升。但需要注意的是,在使用GPS技术进行数据采集时,所采取的数据有可能会出现丢失或被盗情况,这会降低数据的准确性,甚至会对测量分析结果产生影响,造成更大危害。因此强化GPS技术中的数据管理,保证数据安全性是GPS技术所要突破的问题。 2GIS测绘技术应用 GIS测绘技术是测绘技术当中的一种新兴技术,其集计算机科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学、空间科学等多种科学的优势实现测绘技术的发展。在测绘工程中,GIS技术不仅能够实现对地理数据信息的采集、储存、管理和分析,还能够实现对测绘行为的空间提示、预测预报和辅助决策,帮助测绘人员获得更好的测绘工作效果。在GIS测绘技术当中,具有一个庞大的数据库来完成基础测绘工作。与此同时数据库还能根据测量需求对储存信息数据进行合理的处理,提升GIS系统的成图效率和成图质量,为建筑工程设计提供更为准确的支持,加速建筑工程设计进度,提升工作效率。在管理工作方面,GIS技术具有便捷性优势,这一优势对于降低工程测量难度,提高工程测量精确度提供了重要支持,是帮助建筑工程测量工作效率实现提升的重要动力。 3RS测绘技术应用 RS测绘技术即“遥感技术”,是以航空摄影技术为基础的测绘技术类型,通过卫星对地进行观测获取地理信息。在实际测绘过程中RS技术可以利用卫星的广域视角实现对大面积范围的同步观测,从根本上保证所测的数据的综合有效性,这在测量行业发展上具有重大意义。也正因如此,RS技术一经研发就迅速得到了推广与普及。除了对大面积范围同步观测的优势外,RS技术对中小比例尺的图形数据方面也得到了有效的收集,这在很大程度上提升了对城市基本地形图的测量效果,同时也为建筑工程测量提供了非常有利的技术支持,成为了目前观测基础地理信息的有效方法。目前,RS技术在测量工作中的应用比例越来越大,许多新型测量技术也都是以RS技术为基础而得以研发的,从测绘技术的发展角度分析,RS技术的地位无可比拟。 4摄影测量技术应用 摄影测量技术是通过摄影方式来实现对目标物信息采集的一种技术。在信息化技术的发展支持下,当前的摄影测量技术已经逐步发展到了数字化的摄影测绘阶段。数字化摄影测绘阶段不仅在测绘精度上有所提升,在测绘速度方面也实现了进步。在对建筑工程测量工作中,对于一些建筑密集的地区,数字摄影测量技术能够高效的实现大面积成图,给测绘人员一个非常全面的城市建筑分布信息,这对于建筑工程规范化建设提供了非常有利的支持。摄影技术除了能够大大提高测量精确度与速度,还能实现对劳动力、测量成本的节约,帮助建筑工程建设施工节约建设成本,为推动建筑工程建设效益发展起到了良好的促进作用。 5数字化测绘技术应用 数字化测绘技术是基于传统地形图、工程图测绘技术基础上,融合现代数字技术而研究的一种新型测绘技术。传统地形图、工程图测绘技术具有测绘难度大、作业环境艰苦、构图时间长、图形单一等弊端,其在现代化社会发展下,已经无法满足建筑工程的测量需求。在实际测绘工作中,数字化测绘技术能够实现对数据信息采集与数控绘图的有机结合,实现对测绘数据搜集、处理、绘图的自动测图系统,这不仅实现了图形测绘的自动化发展,还大大降低了测量成图的难度。目前,数字化测绘技术已经建立起了专业的数据库和基础地理信息系统,这为建筑工程测绘的成图发展奠定了重要基础。 6三维测绘技术应用 三维测绘技术是现代测绘技术当中的典型代表,其对于现代社会测绘效果的提升做出了重要贡献。三维测绘技术的出现是基于20世纪80年代,工业测绘技术无法满足社会生活实际发展状况而出现的。在三维测绘技术出现以后,现代社会生活对测绘工作的需求不仅得到了满足,还在实际发展过程中得到了三维测绘技术的重要支持,虽然三维测绘技术是基于工业需求而发展起来的,但其在建筑工程测量中也获得了非常好的发展机遇。三维测量技术依靠电子经纬仪和近景摄影仪作为传感器,通过计算机信息系统的支持来实现对建筑工程的三维测量系统,从根本上保证了建筑工程测绘工作的效果,也为建筑工程建设效果提供了支持。 7信息化测绘技术应用 信息化测绘技术是我国测绘技术由传统测绘向数字化测绘实现转变的重要标志,其在技术上、效率上的进步,带领我国测绘技术进入到了一个高技术、高效率的发展阶段,是推动我国测绘技术进步的重要动力。在实际测绘工作中,信息化测绘技术能够实现随时随地的地理信息服务,这为包括建筑工程在内的所有地理测绘工程带来了巨大帮助。目前,信息化测绘技术已经实现了多元化发展,坐标基准构建技术、RTK技术等都是其代表技术类型。在建筑工程测量工作中,信息化测绘技术不仅能够实现测绘准确度、高效率的保证,其还能够在生态建设、节能减排等方面实现发展,这对于我国建筑工程发展具有重要意义。目前,信息化测绘技术已经逐步实现在建筑工程测量工作中的全面展开,其对于我国建筑工程测量工作的促进作用已经得以显现。 8结束语 综上所述,从当前的新型测绘技术在建筑工程测绘工程中应用现状来看,只要能够将新型测绘技术应用在建筑工程测量中,建筑工程测绘工作的效益和准确性必然能够得到显著提升。在社会生活需求逐步提升的背景下,其对建筑工程的测绘需求还会增加,这就要求测绘新技术必须要不断的进步与发展,才能满足建筑工程的测绘需求,所以测绘人必须要加倍努力,实现对新型测绘技术的完善和超越,为我国建筑工程测绘质量的提升做出贡献。 作者:方秋平单位:云南省设计院集团勘察分院 测绘工程论文:GPS测绘技术铁路工程论文 1GPS技术的工作原理 GPS技术的技术原理具体来说是将GPS接收机设置在某一点上,通过不断地向GPS卫星的发送定位信息和信号,借助计算机对所接收到的信息再进行数据处理,以此确定接收机所在的三维位置。利用GPS进行铁路工程测绘,它的坐标系统分为地固坐标系统两种和空间固定坐标系统两种,在运用过程中这两种坐标系统可以互相转换,可以判断出控制点所在的具体位置,提高测量结果的准确性。以具体方式来划分定位,可以将定位方式区分两种:一是绝对定位;二是相对定位。相对定位是以空间几何理论为基础的,相对定位在已知的GPS测量点和距离三颗卫星的基础上,在有关数学理论的基础上,来算出测量点的实际具体位置;而绝对定位是在经纬度和海拔信息已知的基础上,来判断出测量点的具体空间坐标。 2铁路工程中 GPS测绘技术的优越性分析在大量的铁路工程测量的实践的基础上,已经能够体现出了GPS测绘的优越性,经过测绘能比较出该测绘的高精度和高效益特点。GPS技术有着更大和更广阔的空间得以发展。运用GPS测绘技术,有助于对土地的权属界点进行来测定,有助于节省了人工测量的时间,提高人力资源的使用效率,而且大大提高铁路测量工作的精准性;对GPS测绘技术的良好运用能够更加有效地对铁路工程结构进行基础设计、更加便利地观测时段设计、对设计强度以及监测周期设计等方面更好地来进行全方位的监测有助于改善传统铁路测绘技术的缺陷得以解决,从而有效的改善和切实改进铁路工程测绘的效果和质量。与传统的铁路技术相比较,铁路工程GPS测绘技术的特点和优势凸显出来了,具体来说有定位成本低、不用建标、速度快、高效和不容易受天气影响等,在现如今铁路工程测绘中的使用GPS测绘技术已经得到了普遍运用,发展为具有多种用途、多种功效,涉及多种领域,具有多种模式的高科技新兴技术。在铁路工程的测绘中,使用GPS测绘技术,从多角度定位对具体的物体进行测量和准确把握,尤其在那些复杂的地区地质条件复杂多变。就目前来看,在铁路测绘中,在大量的工程测量的实践的基础上,已经能够体现出了GPS测绘的优越性,经过测绘能比较出该测绘的高精度和高效益特点此外,在铁路工程测绘中GPS测绘技术的在对施工临时水准点的测量和实地测量等诸多方面应用还体现了优势。伴随着我国科技的不断发展和提高,数字化采集和自动化处理技术已经在很多领域得到了深入和应用。在铁路工程测绘中,采用GPS测绘技术在铁路工程测量中取得了很好的效果,得到了广泛的应用。此外,它较好地解决了点和位之间通视困难的问题,实现了灵活选点,不需要高标,还可以使得外业施测在不受天气影响方面得到保证。尤其是在通视条件困难的情况之下,GPS测绘技术能够显示其优越性。因为GPS测绘技术在进行测量时对通视条件不存在限制,铁路工程测量一般多为小范围的测量并还受到工程成本的限制。因此,在实际的铁路工程测量中,还是要考虑使用全站仪、水准仪、经纬仪等一些常用的并且投入较少的仪器。 3铁路工程测绘中 GPS测绘技术的应用过程在铁路工程测绘中所应用广泛的GPS测绘技术,对它应用的具体实施过程主要目的是使铁路工程测绘工作能够顺利实现,并且有所保障。GPS铁路工程测绘技术的应用过程主要分为这样几方面,也就是四个环节:一是选择GPS测绘测量点;二是实施GPS测绘外业观测;三是建立GPS测绘测量标志;四是处理GPS测绘数据结果。与传统的测量的不同之处在于,在铁路过程GPS测绘技术中,一是要尽量保证测量视野的开阔性,在相关设备安装上要便捷,地位信号要注意选择好,以避免测量到的数据受到电磁信号的影响,从而进一步完成相关的测绘绘图工作;二是要等到GPS测量点选好之后,再建立测量标志,为埋置标石等其他工作提供有力的支持和便捷的服务;三是GPS测绘技术在应用方面的关键环节是在外业测绘方面,借助空间卫星导航系统,搜集到准确的测绘工作所需要的信号和信息来进行观察和测量工作,从而实现精准定位和便于安装天线的目的,在这个过程中,GPS测绘技术主要是依靠开机观测和无线安置两种方式来完成作业,与传统测试最大的不同也主要体现在这里。需要注意的是在GPS安置的过程中,需要将GPS设备务必要安置在三脚架上。GPS测绘技术在铁路工程测绘中运用,使得铁路工程测绘的工作效率有了明显提高,为城市建设的完善提供了而技术支撑。 作者:李静单位:中铁四局集团有限公司第八工程分公司 测绘工程论文:工程测绘水利水电论文 1我国水利水电测绘事业现状及问题 1.1技术方面的挑战 服务于水利水电建设的专题地理信息系统仍然有待完善。专题地理信息系统的缺失印证了“3S”技术在水利水电测绘和管理方面存在不足之处。在水利水电测绘中,GPS和RS的结合在现代已成为行业标准,为水利水电测绘提供了传统手段完全不具有的经济效益、时间和成本优势,卓有成效,但是与GIS的整合这一环却严重缺失,虽然GPS和RS的结合和应用有助于水利水电工程项目的开展和实施,但缺少依托GIS的信息资源化和集成化却往往成为后续产业链条发展的掣肘。这个环节的缺失将会制约“3S”技术以及未来大数据产业的建设和发展。各数据、技术的应用与耦合尺度研究缺乏。由于新数据和新技术的应用多来源于国外文献,而非行业标准,相应的适用范围,应用前提和技术之间的衔接和处理存在很多不确定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系统在国家三角点破坏严重的背景下成为解决平面起算点的重要方法,但是其应用与全球定位系统测绘规范的标准存在偏差和误差,在不能满足时如何增加控制点,精度控制方面有待研究。在此环境下,因GPS高程测绘以其监测点不需要通视、劳动强度降低、不累计误差,效率高等优点取胜,具有一定优势。但是研究表明参考椭球面的法线与铅垂线之间的差异即垂线偏差所带来的影响,理论上需要进行高层系统之间的误差计算,尤其在高纬度地形复杂的山区,然而误差的计算和修订研究缺乏。以目前的技术水平,GPS高程测绘误差在实际应用中,尤其是4等以上几何水准精度要求差强人意。该方法的优势在误差的不确定下反而难以成为真正的优势。 1.2管理方面的挑战 信息资源化与大数据建设支持薄弱。虽然水利水电测绘队伍在不断壮大,但水利工作和管理者在信息意识方面不是佷强,在信息资源化建设中,看重硬件建设,轻视资源开发的现象还有很多的;对信息资源建设没有足够和合理的投入,没有测绘科技信息资源开发的大的远景规划。信息资源网络化只是水利水电工程测绘电子信息化最为基础的步骤,中国现在已迈向大数据时代,大数据理念和项目如何在测绘行业中得到对接、应用与实践,大数据产业如何与水利水电工程耦合以实现数据、工程、服务产业链条的三位一体这是水利工作者的所面临的一项重要课题。信息技术人力资源不足。各水利测绘单位长期以来培养和造就了一批信息开发、研究、服务的专业技术人员,但随着计算机技术、网络通讯技术的深入应用和信息市场的迅速发展,水利测绘行业迫切需要一批既懂信息,又懂技术、懂开发、懂经营、会管理,能创新的专业人才群体。这类专业人才缺乏的问题如得不到解决将使得水利水电事业的发展和繁荣受到制约。 2我国水利水电测绘的建设远景 首先应加强水利水电工程测绘科技创新,加强对于国内外先进水利水电工程测绘技术和方法的研究,尤其注重在国内环境下应用的现实问题,以做到将先进知识和科技转化为现实的生产力,达到真正的科技创新和进步。其次,科技的竞争,归根结底是人才的竞争,加强水利水电测绘专业队伍的建设,要做到科研与工程,管理和技术并通、并重的人才培养,有利于我国水利水电事业的发展。再次,要研究制定水利水电工程测绘信息资源共享的使用立法规范,建立系统内测绘信息资源共享机制,规定信息数据的密级划分,按照互惠互利的原则交换数据来发挥整体功能,有助于大数据产业的建设和发展,服务行业和社会。第四,要完善测绘档案计算机辅助管理机制,还应该对原有水利水电工程测绘档案资源开展数字化建设,建成测绘档案信息数据库和基于局域网络的综合管理数据库,实现水利测绘科技档案管理计算机化、信息网络化。 作者:刘鎏 刘志龙 王松 单位:贵州省水利水电勘测设计研究院 测绘工程论文:测绘技术公路工程论文 1 引言 公路工程中的前期测绘工作主要是查明公路范围内地形、地势、地貌以及地质条件,并结合区域地质资料对路基、隧道、桥梁等结构物的稳定性、适宜性做出预测性评价。 进而为公路的地质勘探、测试工作、工点布置及后期施工提供指导性依据。下面本文将根据公路工程前期测绘工作的实际情况对测绘技术在公路工程前期的应用进行简单分析。 2 公路工程前期测绘工作中测绘技术的实用价值 根据我国公路工程实际现状我们可以知道,现阶段公路工程的前期工作主要是选取一条最合理、最经济、最恰当、最科学的路线。需要进行路线测绘,绘制带状地形图,进行纵横断面测量, 综合各种地质地貌资料进行纸上定线和线路设计等繁杂的工作。 不断改进测绘技术能够提高测绘成果的质量和精确度,能够缩短测绘周期。 与国际先进测绘技术相比,我国的公路测绘技术的技术水平较低,测绘设备落后,测绘周期长,测绘成果不能满足设计和施工的需求,测绘成本比较高。 因此先进的测绘技术在我国的公路工程中的使用价值非常高。目前的公路工程的施工测量体制中,有的工程要求政府或委托社会监理企业一起参与对工程测绘成果的质量进行控制;有的工程却只是施工企业自己成立单独的工程监管部门与测绘方共同管理工程的测绘质量,也就是说整个测绘过程中都必须严格监督,严格执行。 由于传统的测绘技术局限性非常大,测量都太笼统化,使得监理方无法对测绘工作进行全面监督,致使大量测绘工程出现验收质量上的问题, 这些问题对后面的施工造成重大的困扰。 所以我们应当将公路工程的测绘过程都数据化、信息化,靠数据说话,这样更能保障测绘工作的严格实施。 3 简单分析几种测绘技术在公路施工前期工作中的应用 3.1 遥感技术的实际应用 遥感技术可以为公路工程提供更直观、更真实、更可靠的数据图像,并且为公路路线的多个方案对比筛选提供必要的数据依据。 遥感技术是大规模公路工程最理想、最方便、最实用的公路测设方法。遥感技术中最常用的是航测遥感技术, 航测遥感技术在公路工程前期工作中的实际应用,主要有以下三个方面: ①利用航摄照片和地面控制测量工作的配合,为公路工程的勘测设计等工作提供各种照片平面图和地貌信息, 为选线和纸上定线提供有力依据。 ②利用航摄照片得到的丰富地面信息资源,可以构成航测立体光学模型。 再经过立体观察、判释和实地调查等工作就可以在立体模型上选取路线,同时还可以为工程设计提供地质、水文等很多有关资料。 ③利用解析摄影测量技术和数字摄影测量技术,计算机直接生成被摄区域的大比例等高线地形图和地形三维坐标数据。 ,这些地形图和数据为公路工程的设计和勘测提供原始地形数据。 3.2 检测预报技术的实际应用 检测预报技术现阶段在公路工程前期主要是运用高边坡三维摄像成图系统将边坡岩体结构数据化,三维立体可视化,以便对边坡岩体的稳定性和发展趋势进行分析。 检测预报系统对边坡线路的选取也有很大作用, 减少线路以后因塌方造成损失的风险。 3.3 钻探与重型勘探技术的实际应用 近几年来钻探和重型勘探技术在公路测绘中的应用越来越多,对公路测绘工作帮助很大,并且随着我国科技的发展也在不断得到改进和创新。 对于我国公路工程中的测绘工作,使用先进的钻探和重型勘探技术可以大大提高工作效率,缩短测绘周期,保证测绘成果的质量水平。 当前在我国应用最广泛的钻探和重型勘探技术是金刚石绳索取芯钻进技术。 其先进性在于可以在不提钻的情况下利用专用钻杆内的绳索将装有岩芯样品的内管提取到地面,这样在复杂的地层可以减少回钻次数,以防止发生孔洞坍塌、掉块,减少岩蕊之间的对磨。 在软弱夹层取样时同样可以保障岩蕊的质量。 利用专用的粘结剂可以使插入的钢管与含软弱夹层的岩蕊凝结为一体, 不仅可以将弱质夹层完整地取出,而且还可以基本保持原状结构。黄河小浪底和龙门公路就使用了这种套钻技术,并且达到了满意的效果。 3.4 瞬变电磁测量技术的实际应用 瞬变电磁技术(TEM)属于时间域电磁感应方法,它的工作原理是通过不接地回线或接电极发送脉冲式一次电磁场, 然后再利用线圈或接电极观测由这个脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的时间和空间分布, 从而得到被测区域地质情况。 瞬变电磁测量技术是通过收集各个测道的瞬变感应电压并换算成视电阻率、视深度等参数,然后再经过滤波、时深转化、绘制各参数图件等步骤,确定被测区域的地质情况。此法比较适用于地形条件比较复杂的山区公路隧道的测绘,它还拥有操作简便,精确度高等优点,并且已经在这些区域取得了良好的效果。近几年来随着我国高速公路的迅速发展,许多高速公路不可避免地要经过煤矿采空区。在高速公路的测绘实践当中,瞬变电磁测量技术在煤矿采矿区域的应用取得了显著效果, 它能够很直观地反映出地层深处的地质信息,而且划分详细,勘测的深度比较大。 3.5 全球定位系统的实际应用 全球定位系统(GPS)在公路工程前期测绘工程前期工作中主要用来确定被观测点位的三维坐标。 同传统测量手段相比较,它具有以下优点:定位精度比较高;观测效率高时间短;操作十分简便;工作不受昼夜更替的影响;可以将数据信息输入计算机,更便于收集、分析和处理。 公路工程测绘工作中主要运用到全球定位系统的以下两大功能: (1)静态GPS 测量技术 静态 GPS 测量技术在公路的首级控制网当中的运用比较广泛, 主要是在测绘工作进场前对设计部门提供的控制网中的导线点进行复核和加密。 相对于另一张测量技术———动态GPS 测量技术,静态 GPS 测量技术的运用还不是太广泛,在这里就不多说了。 (2)动态GPS 测量技术 动态 GPS 测量 技术也称为实时动态(RTK)测量技术,它是将 GPS 测量技术与数据传输技术相结合的一种全新的GPS 测量技术 ,是 GPS 测量技术发展中的一个重大突破。由于静态 GPS 测量技术测量的数据处理是滞后的,我们无法及时计算出定位结果, 也无法对观测的数据进行复测和检验。 在实际工作中数据的复测和检查是经常会出现的,这也就使得观测结果的质量得不到保障,工作效率也会降低。 而在先进的实时动态测量技术面前,这些问题迎刃而解。 实时动态测量技术由流动站和基站共同构成, 同时建立了保障动态实时测量的无线通讯。 这就在保障测量质量的同时也大大提高了测量效率,避免了静态GPS 重复测量的繁杂工作。 3.6 地理信息系统技术的实际应用 地理信息系统(GIS)在公路工程测绘当中不但可以自动生成平面图、剖面图、柱形图和等值线图等公路工程的地质图件,还能对图像、图形、空间数据以及相应的各种属性数据的数据库进行管理,进行空间立体分析。 地理信息系统在公路地质管理和制图输出等方面的广泛推广已经成为近几年公路工程测绘行业中的一种潮流,一种必然趋势。 地理信息系统(GIS)集采集、存储、管理、分析和评价地球表面与空间地理分布有关的数据等功能为一身,将计算机科学、空间科学、测绘遥感学、地球科学、环境科学、信息科学和管理科学巧妙地结合在一起,利用其强大的空间分析功能, 广泛服务于各种与空间地理分布有关的信息采集、分析、管理、输出及决策支持等。地理信息系统以有空间特性的地理信息及其属性为研究对象, 以图形图像处理和空间模型的建立为研究方式。可利用地理信息处理系统对遥感信息进行分析和处理, 从而建立可用于公路工程选线的立体空间分析模型,将各种影响因素综合在一起进行分析和研究,有效地利用地理信息处理系统的空间分析功能, 为公路工程路线选线提供有力的充分的科学的决策支持。 地理信息系统的这些强大功能和计算机技术相结合, 使得公路工程测绘工作的自动化程度得到了显著提高,同时也大大缩短了测绘周期。 4 结语 现阶段我国的公路工程中,时常面临重大的地质问题。 为了更准确、更全面地掌握公路建设路线的地质情况,避免因地质问题带来公路建设后的公路损坏,甚至出现安全事故,需要不断地研究、改进,应用更先进更准确更经济的测绘技术,以促进我国公路地质理论、技术、方法的持续进步,这是保障我国建设事业持续发展的必然手段。 作者:陈亮 单位:重庆交通大学 河南交通职业技术学院 测绘工程论文:CAD及制图测绘工程制图论文 1基本条件 所谓工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学,包括下列五个“一体化”:工程制图、计算机绘图与制图测绘课堂教学过程的一体化;教材、习题集、教学大纲及教学计划所贯穿的思想和内容的一体化;多媒体教学和实践方式的一体化;教学场地(教室、绘图室、制图机房)的一体化;教学效果评价体系的一体化。首先是工程制图、计算机绘图与制图测绘课堂教学过程的一体化,将三个教学单元整合为一个整体,不再相互独立,由一位教师统一授课并指导实践与测绘,这样各环节没有时间间隔,互相促进,计算机绘图与制图测绘促使学生对制图知识的掌握与应用。若想实现工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学,教材、习题集、教学大纲及教学计划所贯穿思想和内容的一体化是十分必要的,现行教材中这三个单元多是彼此分开,即便是工程制图和CAD结合在一本教材中,也多是将CAD附于制图内容之后作为其补充,不能真正实现内容的互动与一体化。因此需要编写统一的教材与习题集,在其中将三个教学环节按其内容的相关性有机的融为一个整体,也要编写新的教学大纲及教学计划[5]。接下来是多媒体教学和实践方式的一体化,以及教学场地(教室、绘图室、制图机房)的一体化。这主要表现在授课过程中,需要有先进的软硬件设施,硬件设施包括适宜的教学场地和配套教学设施,教学场地应建立具备多媒体设备、黑板、教学模型展示柜等综合性教室,制图教室与绘图室、计算机机房相邻配套;软件设施方面,要有优良的多媒体教学课件和较高版本的AutoCAD软件,尤其重要的是要有一支高水准的师资队伍,可以将一体化教学思想具体实施在教学过程中。软硬件二者兼备才能确保一体化教学的顺利进行[6]。最后是教学效果评价体系的一体化,要建立综合的教学效果评价体系,学生最终的成绩评定分为平时成绩、考试成绩、上机成绩、测绘成绩等几个方面,平时成绩包括作业与手工绘图作业两部分;考试试卷主要考察学生对于制图理论知识的掌握情况;上机成绩包括CAD各环节的成绩;测绘成绩则是对测绘过程与图纸质量综合的成绩评定。四部分在总成绩中各占不同的比例,建议平时成绩15%;考试成绩50%;上机成绩15%;测绘成绩20%。 2方案设计 笔者所在高校的机械类工程制图课程按照教学计划被分成两个学期进行,共84课时,其中第一个学期56课时,第二个学期28课时;CAD课程紧随其后,按照教学计划有28课时;制图测绘集中在测绘周进行,一般放在第二学期结束时或者第二学年中。按照专业教学培养计划,将工程制图、CAD及制图测绘三个教学单元进行一体化设计,主要思路是:将CAD与测绘纳入工程制图整体教学计划之中,成为一体的教学单元;将CAD嵌入到工程制图理论教学与测绘各个环节之中,紧随其后将制图理论知识与绘图方法在CAD中实现。按照以上思路具体设计的工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学计划如表1所示。 3一体化教学实践的效果 笔者在工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学的思路指导下,在所在的高校机械类专业制图教学过程中对此进行了初步尝试,取得了一系列比较明显的教学效果。(1)制图理论知识教学、计算机绘图与制图测绘内容有机结合,成为一个整体,去除了三个教学单元之间的时间间隔,使学生有效地掌握各部分知识,提高了学生的绘图与读图能力,这在学生的平时作业各项成绩中明显反映出来;尤其加强了计算机绘图的能力,在之前的教学过程中,经常出现学生在CAD上机实践中因为已经忘记制图的基本知识而导致的低级错误,在测绘环节中更是如此,时间间隔往往导致测绘作业质量不佳,使用一体化教学有效地解决了该问题。(2)工程制图多媒体课件与CAD辅助演示及CAD上机实践的有机结合,激发了学生学习的积极性,便于学生对知识的理解与吸收。以往的多媒体课件往往都是平面效果演示,虽然有一定的形象性,但仍不足以建立学生对形体的整体理解,在课堂教学中插入CAD辅助演示,使得教学内容更加生动形象,能提高学生的兴趣,加深对学习内容的掌握理解,这在较难的教学环节(如组合体、机件的表达方法、零件图等章)上表现的尤为明显;而在某一教学环节完成之后随即安排与其相联系的CAD教学环节以及上级实践,更加有效地巩固了所学的制图理论知识,也同时加强了计算机绘图的能力。(3)培养建立学生面向工程图样与形体的空间想象与分析能力,为其它专业课程的学习打下坚实基础。面向工程图样与形体的空间想象与分析能力其实就是从由二维平面图样想象还原三维形体,以及由三维形体投射对应到二维平面图样两个互逆的思维过程,这两个过程可以利用AutoCAD软件进行形象演示,如在AutoCAD中的“绘图”工具栏有各角度的平面视图和轴测图的显示效果,方便进行二维视图与三维形体之间的相互转换,在讲授组合体、表达方法等内容时可以将形体的立体模型构建出来,再让学生反复观看各角度的平面视图和轴测图的显示效果,这样就能有效培养出学生的空间想象与分析能力。(4)在各实践环节,尤其是制图测绘中提高了学生的绘图效率与质量,为以后工作中的实际应用奠定基础。传统的制图测绘要求学生手工作图,工作量很大,造成学生在测绘周的大多数时间都在机械地模仿甚至抄袭,缺乏对测绘设计各环节的深入理解思考与综合运用,而在一体化教学中学生之前已经掌握了AutoCAD的功能命令,并在练习中有了一定的熟练性,因此可以将测绘作业在AutoCAD中实现,过程中就减少了程式化绘图的时间,增加了学生理解思考各环节的时间,这使得在实际教学过程中学生测绘作业的图纸质量有了明显的提高。 4一体化教学实践中发现的问题与解决思路 工程制图、CAD及制图测绘一体化教学取得明显效果的同时,在教学过程中也发现若干问题,如下:(1)教材编写的问题。由于现行条件不充分,笔者在教学过程中使用的是以原本教学模式编订的教材,其中工程制图与CAD分别是两本独立的教材,制图测绘在两本教材中都没有被列入,而只是由教师根据测绘任务指导书进行实施,因此在教学过程中出现多本教材同时交错使用的问题,给教学效果带来不利的影响,因此编写将工程制图、CAD及制图测绘三部分内容有机结合为一体的新教材就成为迫切需要解决的问题,笔者已经着手申请教材编写,希望尽早完成并出版。(2)学生在计算机绘图中的抄袭拷贝现象。电子文档的复制拷贝极其方便,这也导致一部分学生不去自主认真的完成作业,只是简单拷贝抄袭他人作业,这种现象在制图测绘中表现尤为明显,而这一问题若不能解决,将严重影响教学效果。其解决思路是:在制图测绘中设置多个不同的专题,将学生划分多个小组进行专题测绘,在小组内部再将各部件绘图任务分配给各人,而某个学生最终成绩的评定将由他所担负的这部分测绘作业作为重要依据。(3)任课教师评价打分的严格性。学生的成绩评定分为平时成绩、考试成绩、上机成绩、测绘成绩四个方面,由于考试卷面成绩只占总成绩的50%,其它三项都是教师根据学生的平时表现与作业质量打分,有一定的主观性,在实际教学过程中有的教师在平时成绩、上机成绩、测绘成绩三项的打分上有较大的随意性,或者为使某学生及格而在这三项上不合实际的提分,就造成最终的综合成绩无法表明学生对制图的掌握程度。这就要求教师以认真负责的态度对待每个学生和每个教学环节,尽量将学生对每个教学环节的掌握程度通过成绩反映出来。 5结论 将工程制图、CAD及制图测绘三个教学单元合为一体,通过这样的一体化教学设计就使工程制图、CAD及制图测绘三个教学单元相互促进,极大地丰富了工程制图课程的教学内容,改善了工程制图的教学方法,增加了学生对该课程的学习兴趣,并且有效地培养了学生的空间想象能力、绘制和阅读工程图样以及工程类专业设计思维的能力,确保了课程教学目标的有效实现。 作者:金鑫 单位:江苏大学京江学院 测绘工程论文:质量控制测绘工程论文 一、协助业主做好施工准备阶段的监理控制工作 业主应向测绘工程生产单位提供完整、可靠的基础资料,或受业主委托,监理单位和测绘工程生产单位共同收集和分析资料,同时需取得业主的认可,这些基础资料是生产单位进行作业的主要依据。监理对业主向测绘生产单位提供的工程资料要一一核实检查。这些资料包括:①涉及的法律、行政法规、技术标准和规范等。监理核查该项内容是否按照招标文件或合同中的约定提供,提供的资料是否符合招标文件或合同中的要求等;②技术设计书或实施细则或作业指导书。监理要核查设计审批手续是否齐全,设计方案是否为最终方案等;③用于作业的基础资料,如高等级控制点的数量和分布情况、某种比例尺地形图的纸质图件或电子文档、工作范围底图等以及是否提供必要的食宿和交通工具等。监理要核查提供的内容是否符合生产作业的要求,提供的种类是否满足投标文件或合同当中的约定等。监理单位还要协助业主做好资料交接清单,做好和测绘生产单位的资料交接工作。业主还要及时掌握项目资金的落实情况,如果是政府投资的基础测绘项目,一定要做到专款专用,不能挪为他用;如果是业主自筹资金,就要落实好资金的来源渠道和时间,做好资金的到位时间安排,不能影响生产的正常运行;如果是贷款项目,还要准备好保证金及还款计划等。项目总监理工程师会同业主协议签订合同。按照合同中规定的有关条款,支付测绘生产单位相应的测绘进场启动资金。与中标单位签订生产合同后,业主能够更好地控制和监督测绘生产单位的进场时间,以及测绘生产单位对合同的履行情况等。项目总监理工程师会同业主对中标单位进行进一步的资质审查,协助业主检查中标单位的测绘资质等级、主要业绩、技术力量、管理能力、资金或财务状况等。 二、施工准备阶段对生产单位的监理控制 (一)检查测绘工程生产单位的组织结构体系、作业人员及培训情况作业现场组织机构是否齐全,是否成立了如生产管理部门、质量检查部门、后勤保障部门等有利于保障项目目标得以更好地实现的各种组织,以及检查这些组织是否与投标方案中拟定的组织结构相一致;作业现场的主要作业人员是否与投标文件中拟定的参与项目生产的人员相一致,能否进行正常生产;作业现场的人员数量、素质能否满足实际工作的需求;进场的主要管理人员、技术人员是否进场工作并能够履行自己的职责;进场的作业人员是否经过岗前培训,只有通过培训,取得上岗资格才能上岗。 (二)检查测绘工程生产单位质量保证体系作业现场成立的质量检查部门是否满足生产进度的实际检查工作,能否保证各工序的顺利进行;作业现场各级人员的职责是否得到落实,现场负责人的意图和指令能否得到有效的贯彻;现场负责人的进度和质量意识如何,技术负责人的技术水平如何,质量检查人员的质量检查及问题处理是否受到行政干预;作业现场是否建立了奖惩制度,以质量为中心的生产责任制是否真正建立。 (三)仪器设备检查作业现场仪器设备总量是否满足本项目工作的需要;生产作业所应用的仪器设备是否经过测绘仪器计量部门的检定,检定结果是否符合要求。监理单位应对检定证书的原件进行100%的检查;生产作业所应用的平差计算、数据处理和编图软件等能否符合业主的要求;如发现正在使用的设备未按规定要求进行检定或检定结果为不合格时,监理人员应现场发出监理指令予以纠正。 (四)作业环境的检查生产单位的工作环境是否能够满足工作需要,环境卫生状况能否保证作业人员健康工作;仪器摆放是否安全;数据处理的保密工作是否到位。 (五)分包队伍的审查虽然总测绘生产单位对承包合同承担乙方的最终责任,但分包单位的资质、能力直接影响着工程质量、进度等目标的实现,所以在有分包队伍的情况下,监理必须做好对分包队伍资质的审查、确认工作。审查分包队伍的内容和审查中标单位的内容基本一致。 (六)建章立制情况生产单位要针对项目的需要制订各种必要的规章制度,如工作管理制度、生活管理制度、保密工作制度、安全生产管理制度等。监理要对以上的各项规章制度进行监理,并在生产实施阶段对各种规章制度的执行情况进行监理,做好监理记录。 作者:高小六 单位:辽宁省交通高等专科学校 测绘工程论文:空间信息可视化测绘工程论文 1空间信息可视化模块课程设置现状 测绘科学技术涵盖地球空间信息的获取、管理、应用等各方面,从数据获取、组织到提供服务,主要包括天空地一体化的空间信息快速获取技术,海量空间数据存储与管理技术,空间信息可视化技术,空间信息分析与挖掘技术以及网络服务技术。其中,空间信息可视化技术是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。空间信息可视化包括地图可视化(VisualizationinCartogra-phy)、地理可视化(VisualizationinGeography)、GIS可视化(VisualizationinGIS)及专业领域可视化。空间信息可视化技术培养模块是在汲取模块化思想方法的基础上,将测绘学科空间信息可视化技术相关课程进行组合,从而形成相对独立的知识模块单元或者是能力诉求单元。为实现对测绘工程专业技术人才培养的既定目标,在空间信息可视化理论与技术培养环节,课程的设置应该依据空间信息可视化学科理论与技术架构,形成相应的课题体系。空间信息可视化显示模块课程设置应充分考虑培养学生掌握空间信息可视化基本原理、技术方法及基于可视化成果的分析应用。测绘工程专业设置是高等学校测绘学科人才培养规格的重要标志,是为了使培养的人才具备扎实的基础知识、较宽的专业口径,并富有较强的工作适应性和实践能力[9]。测绘工程专业教学目标的本质为培养具有获取、存储、处理和显示空间数据专业技能。其中,空间信息可视化显示方面的教学目标是,通过相关系列的课程学习,能够掌握地图学和图形图像学基本理论,运用计算机地图制图、图形图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果,采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式在某种介质(如屏幕)上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。我国目前有近120多所高等院校开设了测绘工程专业。通过调查统计分析及参考部分高校网站上列出的专业教学计划提供的课程设置资料,将课程设置情况汇编成表,见表1。通过该表可以看出我国当前测绘工程专业人才培养在空间信息可视化显示模块所设置课程的现状(所列高校涵盖矿业、林业、地理、工程、交通等特色)。根据表1提供的信息,测绘工程人才培养空间信息可视化模块单元,主要课程设置具有以下特点:1)空间信息可视化模块课程设置得到重视,开设课程基本涵盖了空间可视化原理、算法、实现技术及分析应用等方面。2)不同院校课程设置突出了自身的特点,每所高校根据自身专业特色及其研究优势,所开设课程存在差异,但总体能够满足培养学生掌握空间信息可视化技术教学的目标要求。 2空间信息可视化模块课程教学目标与教学内容设置探讨 2.1测绘计算机辅助成图1)教学目标利用计算机绘制各种比例尺的地形图、地籍图、宗地图已成为专业测绘技术人员必须掌握的技能。本课程作为测绘工程专业基础课程之一,其教学目标是掌握测绘计算机辅助成图系统的基本操作,掌握地图符号的定制、地形图及地籍图的绘制及测绘绘图软件开发的基本方法。同时本课程设置,为进一步学习《数字测图原理》课程和进行数字地形图绘制奠定基础。2)教学内容设置本课程教学内容主要包括了软件系统操作基础、二维图形的绘制和编辑、绘图环境的设置、块、属性与外部参照的使用、测绘符号的制作和定制、地形图和地籍图的基本绘制方法以及系统二次开发。 2.2地图学1)教学目标地图学为测绘工程专业基础课程,其教学目标是通过课程学习,培养学生对客观世界地理事象空间认知、抽象、地图表达的能力,掌握在数字环境下基于主流GIS或绘图软件的普通地图、专题地图的设计与制作技术,培养学生掌握利用地图进行分析应用的专业能力,为专业后续课程(如GIS)学习打下坚实基础,也为将来从事地学专业工作,提供坚实的技术基础。2)教学内容设置本课程内容安排包括地图及地图学的基本概念、地图数学基础(地图投影、坐标系统)、地图数据源、地图语言与符号设计、地图的设计与编制、地图综合、普通地图、专题地图、数字地图理论与制图和地图的分析与应用。通过对《地图学》上述内容的学习,学生可以掌握地图的本质、构成和基本要素,地图符号设计原则及方法,掌握数字化背景下普通地图、专题地图要素的表示,以及地图分析、应用、输出等专业知识。 2.3计算机制图学1)教学目标计算机制图学是一门技术性较强的专业选修课,是应用计算机处理图形信息的一门学科。计算机制图学是研究图形生成,图形在计算机中的表示,图形信息的输入、输出和显示,图形的变换及人机交互式绘图等问题,是计算机的一个应用领域。该课程的学习能让学生掌握计算机制图的基本知识,掌握利用计算机来绘制图形图像及图形图像处理的基本流程与方法,通过对相关制图软件的学习,实现数据的获取、设计、绘制和专业相关的各种图形图像(如地图、遥感影像图等)。通过对《计算机制图学》的课程学习,学生可以了解计算机制图学发展现状,掌握计算机制图学的基本理论、基本方法以及根据具体的数据和要求,实现计算机图形生成和进行相关的分析应用。2)教学内容设置该课程教学内容主要包括计算机图形学基础、计算机制图理论基础、计算机图形处理算法、计算机制图数据模型以及计算机制图应用。本课程教学内容从计算机制图学的基本概念着手,重点讲解计算机图形生成,图形在计算机中的表达,计算机图形处理算法,人机交互式图形图像制作及计算机制图的应用等方面。 2.4电子地图1)教学目标电子地图是计算机技术引入地图后产生的一个新的产品形式,也是空间信息可视化输出的主要表现手段。通过本课程学习,使得学生掌握电子地图的定义、电子地图类别、电子地图设计理论、电子地图的生成与显示、电子地图的存储、电子地图的管理和应用。2)教学内容设置该课程教学内容主要包括电子地图概述、电子地图设计、电子地图数据模型、电子地图的逻辑结构、电子地图制作、电子地图显示技术和电子地图应用。 2.5遥感数字图像处理1)教学目标本课程为在遥感技术的基本理论、基本知识的基础上,着重介绍遥感数据处理的一般原理、过程与方法,掌握遥感数字图像处理技术的发展动态与实际应用。本课程主要教学目标是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节,进一步增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用,掌握遥感数字图像处理的基本方法,能够熟练使用常用的遥感数字图像处理软件(ERDAS,ENVI等)进行图像处理。2)教学内容设置该课程包括理论教学和实验教学两个环节,理论教学内容主要包括数字图像及遥感数字图像处理基本概念、遥感数字图像的获取、遥感数字图像预处理、遥感数字图像增强处理、遥感数字图像的计算机分类、遥感数字图像分析方法等内容。实验教学环节基于遥感数字图像处理软件,经过上机实践训练,使学生掌握基本遥感图像处理流程,具有遥感图像分析的基本能力。 3结束语 针对当前测绘科学技术快速发展的背景下,结合海量空间信息可视化技术发展现状,本文探讨了测绘工程专业人才培养方案中,面向空间信息可视化技术测绘人才培养系列课程的设置,梳理了各课程教学目标及其内容设置。随着测绘科学技术的不断发展,空间信息可视化专业技术人才培养应与时俱进,培养其具备将海量空间数据进行有效的可视化表达、分析、应用的专业能力及具备科技创新能力。 作者:王志杰 单位:南京林业大学土木学院 测绘工程论文:工程测绘gps测量技术论文 GPS测量技术,属于一种随着社会发展而推出的一种新型的科技技术,在定位方便取得很大的成就,被大量运用到我们所需的工作以及工程当中,在我们工程中运用GPS定位技术,不仅能够为建设工程提供所需的精确度,而且还能提高工程的质量以及效率,即使在建设工程中有很多测绘的途径。GPS技术所提供的测绘方式,不仅给建设工程施工时提供了很大的方便,而且能够在实际中方便快捷的进行操作,给建设工程施工增大了效率。GPS技术不仅在建设工程中广泛受到大家欢迎,而且其导航技术以及精确的三维立体坐标定位技术在其他行业上也被大量运用。对于GPS在建设工程中所运用到的技术主要有以下方面: 1GPS测量技术在建设工程测绘中所体现出来的长处 (1)GPS技术在测量方面提供了较高的精确率,使效率以及质量得到很大的提高。GPS在测量方面的技术不仅仅能够给工程建设带来更方便快捷的操作,而且在时间上也能大量节省时间,在三维坐标以及速度上,也得到了很大的帮助,不仅对于导航时候能够起到作用,而且在测试时间以及速度测试之间也得到了很方便的操作。目前随着社会的发展,科技的不断进步,GPS的技术已经越来越发展完善,对于各方面行业,特别是在测量行业上,更是显示出GPS的优势,技术上的优势已经不仅仅只限制于建设工程,而且还能广泛运用到海洋上、航空摄影上、以及地面测量上等各行业的测量上。(2)GPS测量技术的定位精准。GPS在测量方面的技术不仅仅能够给建设工程施工过程带来更方便快捷的操作,而且还能在测量过程中运用定位技术,在50千米下的基线当中,就能到1×10–6到2×10–6的准确定位,当基线在100千米到500千米之间,定位依然能够准确的达到10-6到10-7,由于社会不断发展带动着科学发展,即使在1000千米以上的基线,GPS的定位技术依然能够维持在10-8左右,GPS在测量方面的技术所表现出来的精准度能够达到几乎完美,没有出现错误,对于建设工程所需要的要求更是很好的达到。(3)GPS在自动化以及智能化方面的操作性能特点。GPS测量方面操作在建设工程实际运用当中,不仅仅能够带来高精准度的测量,而且还能实现一定程度的自动化操作,给建设工程带来更便利的操作,使用人员根据气象采集数据,并且安装好开关的仪器,以及进行监测工作就可以做到一定程度的自动化操作,运用起来也是非常简单便利。例如在建设工程当中采用观测以及卫星捕捉系统等工作实现自动化,观测结束之后使用人员只需要把电源关闭,就很完好无损的把收集的数据进行接受并且保存。不仅仅能够给操作员带来非常便利的操作,而且在操作上GPS能够给建设工程的施工带来更高的工作效率,精准度也随着提高,对于建设工程中GPS的自动化操作是有着一个举足轻重的作用的。 2在实际操作过程中,工程测绘对于GPS测量技术的需求 在码头以及海港的建设工程施工过程当中,缺少不了水下地形图。并且在进行建设工程测绘当中,不仅要给测量的位置进行一个三维定位,而且还需要进行一个水深的测试。水深测试的主要使用的仪器是采用测深仪,并且在测量的过程当中要根据超声波的工作原理来进行测量具体水深。在水深测量的过程当中,不仅要同步进行着使用潮位仪进行测量,这样才能得到更为精准的数据进行测量,最后得出较为精准的水下地形深度的数据。传统手段是根据位置所需的要求进行采样测量,经过经纬仪以及应答器等设备进行测量,这些设备操作要求不仅高,而且极其复杂,在使用过程中会出现很多没必要的错误。但是随着GPS的出现,其实时的三维定位技术解决了位置测量方面的大量问题,能够更大比例的进行水下测量,而且效率以及质量方面也得到了很大的提高,并且通过测深仪以及一系列测量设备的共同测量之下,建立起了一个相对更为精准的一个测量系统。 3GPS操作上所需注意并且了解的问题 对于GPS的实际使用过程中,或多或少在操作上会存在一些问题需要我们去了解注意,所以在操作过程当中需要使用员工仔细的检查一下作业,确确实实的了解好每一道工序,并且将失误的可能性降到最低。并且在建设工程施工当中也会对员工有一定的要求,要求的员工也是必须要有责任心以及上进心,不仅仅要对公司负责,更重要的是对自己工作负责。所以在新员工上岗之前必须要进行一系列的培训教育,让整个建设工程尽量的按照预期的发展而进行下去。因为GPS所测量出来的数据以及测绘技术准确率要求是非常高的,如果当中有一丝丝的差错可能会导致整个建设工程会出现极大的麻烦。所以必须要让员工了解每一个操作的步骤,而且经过反复练习,在每一个工序中都要经过细心的检查,做到尽量减少差错的出现。并且公司也应该为员工的安全负责任,必须为员工买一份安全保险,并且进行科学性的管理,进行科学性的工作以及休息,让建设工程施工的员工得到一定的调节,发挥出更好的工作效率以及更大的质量,让建设工程跟预期一样完美的完成。 4结语 对于以上所表述的文章分析,建设工程中的测绘技术上运用到GPS测量技术是一个非常好的方式,相对于整个工程的帮助是很大的,不仅能够使建设工程的精准度得到提高,而且还能让工程的质量以及效率能够按照预期完美完成。不仅降低了建设工程所需的劳动力,而且还让工程的经济利益得到提高。只有让建设工程更好的进入自动化以及智能化才能更好的提高建设工程的效率以及质量,并且能够极其优化的完成一项工程,不仅能够让建设工程得到一个发展,而且还能造福于人民,为人民提供更好的技术条件,在发展上也更为快捷。GPS技术应用的出现不仅给科技发展提供了更好的发展平台,而且还能和其它科学技术进行融合带来更多的科学技术手段。所以必须大力进行GPS技术的完善,不管是对相关行业还是对建设工程,都是百利而无一害的,并且只有这样才能更好的推动各项工程以及相关行业的发展,才能更好的提供相关行业的效率以及提高他们的竞争力,将这项技术推向大家,并且不断推举完善这项技术,无论是为了行业还是为了社会科技发展,都是我们必须做的事情。 作者:邓伟 单位:江苏省交通科学研究院股份有限公司 测绘工程论文:GPS工程测绘专业技术论文 随着科学专业技术的不断进步与发展,由美国国防部建成的GPS卫星导航定位系统开始投入使用。这种导航系统主要通过测距和定时进行空间交会定点,并以此将实时、连续和高精度的三维坐标、速度及时间信息提供给世界各地的用户。此导航系统的应用及推广,将会给人类生活带来更多便利与发展。 一、GPS系统组成及优点 GPS定位系统主要是由工作卫星的空间部分、地面监控部分及用户部分组成的。这三部分分别具有独立的功能和作用,同时各部分之间又有机的结合在一起形成一套完整的定位系统。 GPS地面接收机接受天上四颗以上的定位卫星的电磁信号,接收机可根据所接受到不同卫星之间信号的时间差,准确的计算出接收机该时距离各卫星的距离。由于GPS卫星在空中位置可知,因此可通过一定的计算公式将卫星位置和已测出的距离进行换算,确定接收机在地球上的位置,包括经纬度、海拔等地理信息。目前,GPS导航系统已开始应用于考古测绘、农业生产、城市交通及国际战争中。如在黑龙江的三江平原地区,因其是汉魏遗址,所以是考古重要地点,文物保护部门利用该定位专业技术,对遗址进行精确定位,并将遗址群绘制成为平面彩色图系,不仅使数据精确,更节省了人力物力;城市交通上以上海为首,历史性的跨入了“卫星时代”,交通部门可通过卫星定位对城市车辆进行定位,方便政府部门的管理,更便捷了百姓生活;国际战争上,利用卫星定位系统能够准确计算敌方阵营及重要部署,能顺利开展战争,给敌方造成致命突袭,有力把握住战争局势。 现采用的最新GPS卫星定位系统,能对发生的各种复杂变更情况较快适应,节省时间,避免人力损耗,能克服传统测量方法所存在的弊端,对动态监测过程能够真正实现数值化和信息化。在工程测量实际测绘过程中,GPS系统不只可以用于测量和导航,同时可用于测速及测时。GPS定位系统在测量过程中具有如下优点: 1.测站间的相互通视是传统测量学中一个较难解决的问题,但在利用GPS定位系统过程中,避免了测站间的通视问题,能够使选点更加方便灵活,并使造标费用大大节省。 2.定位精度较高。GPS测量的优越性能随距离的增长而愈显突出。在一份对北京土地开发项目实施中,所要开发地区涉及10个边远郊县,而且多数位于山区地带,工作人员进入该地区后,易迷失方向,难以定位。通过GPS测绘专业技术的使用,可在50km以下的基线上,相对定位精度达到百万分之一上,在100km以上的基线上,定位精度达到千万分之一,轻松解决定位难问题。 3.定位迅速。利用该定位系统进行静态相对定位时,对20km以下的基线,快速相对定位通常只需20分钟;在动态相对定位时,完成初始化工作以后,可任意时刻对流动站进行定位,观测时间仅需几秒。 4.全天候工作。利用该专业技术进行观测定位的过程中,不受时间、地点限制,也不会因天气状况影响观测效果。在平面控制测量的过程中通常以导线如结点、闭合导线的形式进行测量;在重要构造物测量时,通常布设成线形锁、三角网的形式。 二、工程测绘过程中GPS专业技术实施 1.工程测绘选点与标志的建立 在选点的过程中要注意以下要求:点位应选在交通便利的地带,同时保证该地带视场要开阔;在对电磁波有干扰的地带不宜选点,如高压线、电视台及大面积的水域地带都将干扰电磁波的接收,在选点时不容忽视。 2.工程测绘外业的观测 GPS的对外观测作业主要有天线的安置、实时观测及对观测结果的记录等。 2.1安置天线 安置天线过程中主要注意对中、定向、整平和对天线高的量测。在静态相对定位的过程中,要把天线架设在三脚架上,并在标志中心的上方进行对中,同时保持基座上的水准气泡在居中位置。调整天线定向过程中,要确保定向标准线正向北方,误差小于5度。测量天线高时,应从相位中心量起,直至观测点的标志中心,此段垂直距离即为天线的垂直高度。 2.2观测作业 在进行作业观测任务时,及时捕获卫星的信号,并实时跟踪处理,获得定位所需的信息和数据,在安置完天线以后,为确保电源和接收机的正常开通,要将接收机安置在离天线不远的安全区域内,在开启电源进行观测时,要保证系统已检查无误。 2.3数据处理与成果校核 为了保证对外观测的质量和预期定位精度的实现,对观测成果的校核成为一重要环节。在结束观测任务以后,要对获得的观测数据及时进行分析、校核,对出现的不合格的观测结果要及时采取补测措施,经确认数据无误后,方可对数据进行处理。 三、GPS工程测绘实施实例 1.GPS用于大桥的控制测量 作为对长江两岸鄂州市和黄冈市起连接作用的鄂黄长江公路大桥,在建造初期为使施工及设计便利,采用GPS专业技术对首选方案Ⅲ、Ⅳ桥位进行Ⅲ等平面控制测量。以双大地四边形布网作为设计方案。与江面垂直的长边约为1200m,平行的短边约为500m。双大地四边形与两个国家Ⅱ等以上大地点联测。 在平差处理以后,控制网的精度通常为:误差在最弱点位中为1.93cm,在最弱边长相对为1/113000,使Ⅲ等平面控制测量的精度要求得以了满足。 2.GPS测量用于导线控制测量 在河北境高邑至邢台段的京深高速公路地处华北平原,地势坦荡平整,最大相对高差在20m左右,平均海拔大约在50m,境内分布较多村庄。植被多为小麦及田间行树并密集分布着机耕道和公路。 在导线测量过程中,采用三台Wild 200 GPS接收机,采用点连接方式开始作业,三台接收机同时作业。完成作业后,使其向前滚动。 3.GPS测量用于密林、密灌地区路线控制测量 由海南中线新建公路海口至屯昌路段德测设中,从石山到永发镇有20km距离,覆盖较厚的植被,其中有剌密灌、荔枝、龙眼、杂草地较多,人迹罕见,并分布大量火山口。这种地区几乎没有可能使用红外仪导线进行测量。为提高高等级公路测设质量,采用GPS沿路线每隔2km作一对GPS点,这一对GPS点应保证足够的水平通视距离。 在这2km一对的GPS通视点的建设下,可在此基础上前后各支出不超过1km进行放线测设工作,以此不仅能够保证工作的测设质量,又能使作业的劳动强度大大减小,缩短了测设周期。 测绘工程论文:测绘工程档案管理论文 当前测绘工程档案管理实现了信息化。在此基础上,测绘工程档案工作会根据测绘工程的不同特征作出相应的改变,不断完善档案管理制定和工作程序,加强测绘工程档案信息化管理,可以全面提高档案信息管理的有效性控制。随着信息技术产业的不断发展,测绘行业在档案管理上也在逐步实现信息化管理,发展目标就是为了测绘工作实现自动化,对测绘成果进行数字化管理,完成测绘工程信息网络化建设,这些关系到测绘行业的可持续性发展。档案信息化管理是运用现代化的电子技术与电子工具,对测绘信息进行管理和维护,并能更加快捷方便地服务社会。建立测绘信息数据库,是社会发展的需要。测绘工程档案信息化管理主要体现在由人工的经验管理,逐步向科学的电子信息化管理转变。档案管理信息化从建立数据库到信息录入,再到组卷和查询,直至最后的网络检索,都实现了信息化管理,这种高效的信息管理系统,能更好地服务社会。 一、当前测绘工程档案管理的弊端 1. 信息化程度低。测绘工程早期的档案大部分采用的是纸质材料,档案资料往往是孤本。这种材质的档案资料对管理要求很高,如果保存不当,容易出现纸张破损、字迹模糊、图像失真等现象,并且在借阅过程中,极其容易丢失或破损,影响了档案材料的使用周期,同时影响了测绘工程资料的再利用。 2.管理手段效率低。初期的测绘工程档案管理主要是采用的手工管理模式,档案管理手段采用的是台账式操作;档案资料的查询体系以人工查询为主。这种管理模式,制约了对档案资料的查询频率,使得档案资料的再利用率非常低,信息资料保存的价值得不到充分发挥。 3.数据管理混乱。早期的测绘工程档案的数据管理不规范,数据档案在进行归档过程中,没有一套完善的归档制度,没有严格的归档流程规范可以依循。这种条件下的档案管理对档案材质、数据翔实情况、备份种类、保存环境等都没有具体的要求,致使在管理过程中出现很多难以应对的问题。 二、测绘工程档案信息化管理的必然性 测绘工程档案管理是为了更好地实现信息再利用的功能,其价值在于更好地为以后的测绘工程提供可以借鉴的工程信息,从而提高测绘工作质量。因此,做好测绘工程档案管理十分重要。 1.测绘工程信息资源共享的需要。信息化管理是实现资源共享的基础,测绘档案管理同样要实现信息化管理。信息化管理具有简单、快捷的优点,能够利用计算机快速找到需要的测绘资料,所以测绘档案信息化管理是信息资源共享的需要。 2.计算机应用推动了测绘工程档案信息化发展。计算机的普及和推广,对测绘工程档案信息化发展起到了推动作用。由于测绘工程工作对测绘工程档案的需求趋向于精细化,计算机能够满足档案管理的需求,因此,计算机作为辅助工具,被应用到测绘工程档案管理中。随着计算机能够对档案信息进行精细化管理程度的提高,档案管理信息化逐步形成。 3.电子介质资料保存的需求。测绘工程资料的材质已经不仅仅限于纸介质,很多测绘工程资料已以电子文件形式存在,对这些电子文件进行归档保存时,就要有一套完善的信息化管理体系。测绘工程档案信息化网络的建设,能够对电子介质的资料进行有效保存,对资料的保持和使用带来方便。 三、测绘工程档案信息化管理有效性措施 1.建立和完善档案信息化管理系统。第一步,数字化建设。测绘工程信息化建设的第一步最重要,主要针对档案资料进行扫描、数据采集等工作,完成数字化储存,再建立信息化平台,实现网络化共享。第二步,标准化管理。随着档案管理的发展,其领域已经不再局限于对现有资料的简单存储,而是涉及资料的形成环节。测绘工程资料具有明显的技术性特征,对标准性要求严格。信息化管理要求档案管理者要及时根据用户的不同要求,进行数据库资料的补充,然后提供符合标准的电子资料。第三步,网络化建设。实现网络化档案管理指的是测绘工程资料的构成、归纳、管理、审定等全过程系统化的网络管理,整个流程的信息资料整理都要进行信息化管理。 2.加强系统功能作用的发挥。系统功能结合供应类别,从子系统功能框架中可以得到很多资料信息,其中包括查找图形类别、资料供应情况以及测绘工程结果的查询,每一个子框架下面又包含更小级别的信息查询系统。这种框架构成,可以为查询者提供更加翔实、直观的资料显示方式。 3.优化数据存储体系,实现合理布局。为了使数据存储更加合理,就要完善数字档案的存储体系。测绘工程档案信息化管理数字储存可以分成三大类:第一类是磁带库,它的特点是可以进行大量的数据存储,并且传输速度较快,但是缺点是花费较高,并且对保持条件要求较高,容易损坏,需要人工定期检查进行倒带整理工作;第二类是光盘,它的特点是可以对离线的数据进行管理,优点是能够在社会上进行传播,用户使用方便,并且具有可靠的性能,缺点是存储信息量小;第三类是磁盘阵列,它的特点是最高效的数据储存方式,优点是存储量最大,并且具有高速的传输性能,缺点是费用较高。这三种存储方式可以根据具体情况进行选择,可以实现互补关系。 随着信息化技术的不断应用,测绘工程档案中对电子文件的管理显得尤为重要。在档案信息化管理中,不断提高档案管理工作的有效性,才能为测绘工程工作提供有效的资料查询,才能为社会提供详细快捷的信息服务。 作者:陈晓燕 单位:吉林省航测遥感院 测绘工程论文:现代测绘工程论文 1现代测绘工程常见问题 我国现代测绘工程技术发展非常快,从整体上看,其工程质量都能有所保证,但是在并不代表着我国的现代测绘工程不存在着问题,相反有些问题还比较突出,严重影响了现代测绘工程的进一步发展。我国从事测绘工程企业非常多,而每个企业的水平不一,所采用的方法也不尽相同,但是每一项测绘工程都需要很多企业以及部门来参与,要想将水平不一、方法不同的各个企业有效的融合起来,的确有些困难,对测绘工程质量也会产生不良影响,接下来,就现代测绘工程常见的问题进行分析。 1.1作业进度调控有一定的难度。一般情况下,建筑工程施工结束之后,需要进行测绘检查,如果出现测绘不准确的地方,就需要重新开始施工,这种返工的现象越严重作业进度就越难以控制。正常情况下,在工程开始前,作业进度已经编写在工程计划中,但是编写的进度计划往往会实际施工进展所打乱,为了保证施工质量以及人身安全,不能为了进度而舍弃质量,另外,施工现场情况比较复杂,任何一个细节出现问题进度都难以保证,更何况测绘对工程建设来说非常重要,不容许出现任何差池,所以出现测绘问题,即使影响进度也要进行返工。 1.2检查不深入。一般情况下,测绘结束之后,都会选派某个单位来检查,而有些检查人员自身素质不足,在检查时找不到重点,因此检查并不彻底,有很多问题隐藏在其中那个,而有些检查人员接收贿赂,检查也只是流于形式,上述两种情况下出现,使得测绘检查质量难以保证,而测绘质量不能保证,待到建设施工时,就要开始返工,这就影响了工程进度。 1.3测绘结果没有顺序。一般某些单位为了节省工程建设周期,在测绘环节往往要招投几个不同的范围来完成测绘工作,这种方式虽然那提高了测绘的效率,但是这些单位忽略了一个非常重要的问题,我国测绘单位非常多,这些单位的水平以及所使用的测绘方法都不尽相同,如果选择不同的测绘单位同时来进行测绘,产生的结果很难统一,没有一定的顺序以及规律可循,这为后期的工作带来了非常大的不便,尤其是在技术程序的选择上。 1.4相关机构职责不明确。某些质量保证机构存在的价值并不大。有些工程工期非常紧迫,而测绘任务也非常繁重,面对着中情况,一般情况下,无论是技术人员,还是检查人员都要投入到测绘工作中,这样其他方面的工作就不能按时完成,各个级别的经检查任务不能出现了混乱的情况,比如这项检查任务只需要中队级检察人员来检查即可,但是大队级人员却完成了检查任务,这样中队级的设置就完全失去了意义。这种设置只会浪费工程建设成本,同时也会禁锢一些比较有能力的人员的才能。 1.5解决问题的周期比较长。无论哪些工程在测绘过程中出现问题时在所难免的,尤其是在不同测绘单位同时测绘的情况下,出现问题的概率更大,但是从问题发生到真正解决,持续的时间特别长,这严重影响了整个工程的进度,这种解决问题拖沓的问题如果不及时解决,很多后续的工作都不能顺利进行,因此要加强作业人员这方面的培训工作。有些作业人员在测绘过程中出现了问题,其主要的想法就是等到测绘工程全部结束再统一解决,但是等到测绘工作结束,有些工作人员因为没有做好相关记录,已经忘记具体哪里出现了问题,而有些测绘工作在重新开始时,对整体的测绘工程质量影响已经十分巨大。 2现代测绘工程常见问题的解决对策 面临上述提到的现代测绘工程各种问题,相关部门以及从业人员一直致力于改变这种局面,其主要的采取的对策如下: 2.1完善测绘工程质量保证体系。完善管理机制主要需要相关部门完善测绘的管理体制,并且能够制定相应的一些测绘的标准和技术方面的指标,只有这样使得测绘的管理工作能够更加完善并且也使得测绘的质量有很大的提高。严格的按照国家的标准进行我国在测绘方面很多的公司在进行测绘时很少有遵循国家标准进行的,这也就给工程的建设埋下了隐患,因此需要各施工单位加强监督力度,切实可行的做好监督工作,并且要严格按照国家标准进行,只有这样才会有良好的测绘质量。 2.2加强测绘的数据检查。1)图像数据检查。测绘的数据在进行传输或是整理时可能由于疏忽或是失误导致一些数据缺边或是悬点等不能准确的记入数据系统,这也就为测绘工程的正常的工作带来了很大的影响,因此要加强图像数据的检查,确保数据的准确性,主要是检查图形的面积是否正确,并检查行政区面积和行政区内的图层的面积之间是否存在误差,此外还需进行缝隙的检查,及校正后的检查还有重叠检查等内容。2)风格的检查。首先需要了解的是风格检查主要是指对测绘数据的完整性进行详细的检查。由于测绘数据在进行记录时候,由于不同的软件使用软件的符号及相应的符号库是存在差异的,这样的结果就使得在不同的测绘平台下的下线型以及线宽及相应的颜色等图形的数据不能很好的兼容,这就对测绘数据的处理带来很大的不变,因此就需要利用素编码将不同要素进行对应,也只有通过这样才能真正的解决不同的平台之间的由于数据转换问题进而将风格进行改变的问题,这样也使得风格的转化工作得到了很好地保证。3)拓扑的检查。由于测绘工程比较的庞大通常是由多个单位同时进行工作的,不同单位使用的软件都存在着一定的差异,然而不同软件其中的拓扑的关系也是不尽相同的,这就需要测绘人员定期的对拓扑进行检查,及时发现拓扑中的关系是否正确,并及时的能够解决其中的问题,这样才能保证测绘工程的数据能够准确,也只有这样才能很好地保证测绘工程的顺利的进行。 2.3测绘工程的过程控制。对测绘工程进行过程控制主要是对测控的过程进行很好的监督和控制,主要方法是需要施工队伍加强自己检查的力度以及定期的对工程进行校核及审查进而实现对测绘工程的过程控制,此外还需要注意的是定期的对测绘过程中的数据记录输入及计算和输出,以及在绘图过程中等各项与测绘数据有关的记载中的错误进行及时的更正,严格的控制测绘数据的记录,做到准确记录数据,这样才能很好地完成测绘工程。 2.4验收阶段监控。测绘工程的验收阶段在整个测绘过程中是比不少的过程,因为这个过程将直接反映出在测绘工程施工过程中可能存在的问题,也只有做好了验收工作才能减少由于测绘导致建筑上的安全隐患的问题,因此做好验收过程就需要做到:首先要明确检查的方法,技术上的指标要求全面,并且技术上的相关参数要合理,进行测绘的仪器必需要精准,此外还需要检查有无通过法定的检查机构的检验,并且在检查过程中的数据记录是否已经合格并通过了审查,做好了验收工作这也为测绘工程的很好完成奠定了基础。 综上所述,我国的现代测绘工程的确存在很多问题,而且有些问题还比较常见,为了避免这些常见的问题再次发生,影响测绘工程的质量以及进度,相关部门应该建立并且完善相关体系,使得各个测绘单位都能够遵守这个体系,这样检查结果也就能够进行有序状态。 作者:董波 单位:海城市规划测绘中心 测绘工程论文:基于价值工程的测绘工程论文 1测绘工程项目成本管理的状况 第一,缺乏明确的权责划分机制。在测绘行业的成本管理工作当中,需要对相关的责任和工作权利进行相应的划分化管理和工作细分,从而保证企业可以完成在测绘工作前所设立的成本预算目标。但在目前我国的测绘行业当中,对于权利、责任和利益,还没有形成一整套较为完备的成本管理工作机制。在成本管理项目中,各个行业部门都没有一个明确的分工机制,从而导致了企业内部各职能部门之间权责不明的情况。第二,在质量成本的管控过程中,没有给予足够的重视。测绘质量是测绘企业赖以生存的重要因素,因而,质量成本就成为了测绘企业的主要成本控制环节。但是在实际的测绘工作中,很多企业没有对质量成本管理过程给予足够的重视,导致测绘产品的过程检查和最终检查出现了漏洞,无形中增加了测绘产品的质量成本。这些额外性增加的质量成本不仅使企业的生产效率下降,也会降低企业的市场信誉度。 2基于价值工程的成本管理的价值 价值工程的成本管理相对于其他形式的成本管理方法更加具备实用性和可操作性。在测绘行业中,应用较为频繁的成本管理和控制方法有成本挣得值法、累计曲线法和作业成本法等。成本挣得值法和累计曲线法虽然可以对测绘工作的实际情况进行过程性的分析和控制,但是很难对测绘工作预算成本的控制发挥应有的作用。而作业成本法是一种具有较高操作性的管理方法,但这种方法是以财务成本管理为出发点的,难以对企业进行全方位的成本控制。价值工程的成本管理可以应用于测绘工作的全过程。成本管理的演化进程为从测绘后管理到测绘中管理,再到测绘前管理的全过程。而具体到成本项目的核算过程,则包括测绘前的成本预测和规划、测绘中的成本细节控制、测绘后的项目成本核算和整理等环节。价值工程可以贯穿于每一个项目环节,可以对成本管理的各个环节进行客观科学的分析与评价,从而可以为测绘项目的成本管理提供相应的整改方案,促进其工作的顺利进行。价值工程可以使测绘的项目成本管理更具效率性。由于测绘产品的生产特点,其生产的场所一般设在室外,在投入生产和产出方面都具有一次进行完成和不可复制的特点。而应用价值工程可以使测绘产品在该种生产特点之下,发挥出最大的成本管理效益,从而节约测绘产品生产的费用,提升测绘产品的价值。价值工程还可以在测绘产品生产过程中有效地寻找相应的浪费问题,从而在事前采取相应的措施,避免该项目不必要的开支,进而达到降低项目成本费用的目的,提升成本管理工作的质量。 3测绘工程项目中嵌入价值工程的措施 在测绘工程项目中建立价值工程的管理咨询委员会,由企业的主要领导担任委员会的负责人。价值工程的主要项目实行方案首先应得到企业领导的支持,进而才能在企业中落实。从价值工程政策方案的设计、制定到对项目方案的修改和整理,再到方案的选择和最终落实都应该得到相关领导干部的大力支持。在这种领导体制之下,价值工程的各项工作就可以做到权、责、利的平衡分配,促进测绘工程项目的稳步发展。在管理咨询委员的内部管理和工作机制当中,应依照民主的原则和规范化的行动指南去指导企业各级工作单位和机构落实具体工作。公司是一个以营利为目的的经营机构,在成本管理的项目中,企业领导如果在各方面都能够以身作则,那么整个企业上下都会积极履行成本管理的职责。建立一种节约工作最优奖励制度,促进企业员工推动价值工程工作的积极性。有效的激励措施可以使企业员工在和谐的氛围中实现企业的成本管理和节约的工作计划。企业的奖励制度应建立在测绘工程单位对价值工程中的下属机构或部门单位所要求的价值工程项目成本节约金额的基础上,根据其所节约下来的金额对相应的工作人员进行奖励。这种奖励制度不仅可以推动价值工程在企业中的实施,还可以为促进企业发展、增加企业利润提供重要的动力。但是这种奖励制度应该设置一定的限度,要注重员工物质奖励和精神奖励之间的分配比例,建立一种与成本管理工作相关联的奖励制度,最终促进企业成本管理项目的发展,提高整个企业的效益。 作者:胡志强 彭杨 单位:吉林省地矿测绘院
计算机视觉论文:计算机视觉下食品工业论文 1计算机视觉技术概述 1.1自动化程度高 计算机视觉可以实现对农产品的多个外形和内在品质指标进行同时检测分析,可以进行整体识别、增强对目标识别的准确性。 1.2实现无损检测 由于计算机视觉技术对农产品的识别是通过扫描、摄像,而不需要直接接触,可以减少对所检测食品的伤害。 1.3稳定的检测精度 设计的运行程序确定后,计算机视觉技术的识别功能就会具有统一的识别标准,具有稳定的检测精度,避免了人工识别和检测时主观因素所造成的差异。 2计算机视觉技术在食品检测中的应用 20世纪70年代初,学者开始研究计算机视觉技术在食品工业中的应用,近几十年电子技术得到快速发展,计算机视觉技术也越来越成熟。国内外学者在研究计算机视觉技术在食品工业中的应用方面主要集中在该技术对果蔬的外部形态(如形状、重量、外观损伤、色泽等)的识别、内部无损检测等方面。国内有关计算机视觉技术在食品业中的应用研究起始于90年代,比国外发达国家晚20多年,但是发展很快。 2.1计算机视觉技术在果蔬分级中的应用研究 计算机视觉技术在食品检测中的应用研究相当广泛,从外部直径、成熟度的检测到内部腐烂程度的检测都有研究。韩伟等[4]采用分割水果的拍摄图像和新的计算机算法计算水果的半径,进而得出果蔬的最大直径。研究表明,该算法不仅降低了计算量而且提高了计算精度,此方法用于水果分级的误差不超过2mm,高于国际水果分级标准所规定的5mm分类标准差,可在工业生产中很好应用。李庆中[5]也利用图像的缺陷分割算法研究了计算机视觉技术在苹果检测与分级中的应用,结果表明此算法能快速、有效地分割出苹果的表面缺陷。孙洪胜等[6]以苹果色泽特征比率的变化规律为理论基础,结合模糊聚类知识利用计算机视觉技术来检测苹果缺陷域,检测不仅快速而且结果精确。刘禾等[7]通过研究认为苹果的表面缺陷可以利用计算机视觉技术进行检测,计算机视觉技术还可以将苹果按照检测结果进行分级,把检测过的苹果分成裂果、刺伤果、碰伤果和虫伤果等类别。梨的果梗是否存在是梨类分级的重要特征之一,应义斌等[8]通过计算机视觉技术、图象处理技术、傅立叶描述子的方法来描述和识别果形以及有无果柄,其识别率达到90%。杨秀坤等[9]综合运用计算机视觉技术、遗传算法、多层前馈神经网络系统,实现了具有精确度高、灵活性强和速度快等优点的苹果成熟度自动判别。陈育彦等[10]采用半导体激光技术、计算机视觉技术和图像分析技术相结合的方法检测苹果表面的机械损伤和果实内部的腐烂情况,初步验证了计算机视觉技术检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的。冯斌等[11]通过计算机视觉技术对水果图像的边缘进行检测,然后确定水果的大小用以水果分级。试验表明,该方法比传统的检测方法速度快、准确率高,适用于计算机视觉的实时检测。朱伟[12]在模糊颜色的基础上,分析西红柿损伤部分和完好部分模糊颜色的差别,用分割方法对西红柿的缺陷进行分割,结果显示准确率高达96%。曹乐平等[13]人研究了温州蜜柑的果皮颜色与果实可滴定酸含量以及糖分含量之间的相关性,然而根据相关性,样品检测的正确识别率分别只有约74%和67%。刘刚等[14]从垂直和水平两个方向获取苹果的图像,并通过计算机自动分析图像数据,对苹果的外径、体积、以及圆形度等参数进行处理,与人工检测相比,计算机视觉技术具有检测效率高,检测标准统一性好等优点。Blasco.J[15]通过计算机视觉技术分析柑橘果皮的缺陷,进而对其在线分级,正确率约为95%。赵广华等[16]人综合计算机视觉识别系统、输送转换系统、输送翻转系统、差速匀果系统和分选系统,研制出一款适于实时监测、品质动态的智能分级系统,能够很好地实现苹果分级。王江枫等[17]建立了芒果重量与摄影图像的相互关系,应用计算机视觉技术检测桂香芒果和紫花芒果的重量和果面损伤,按重量分级其准确率均为92%,按果面损伤分级的准确率分别为76%和80%。 2.2计算机视觉技术在禽蛋检测中的应用研究 禽蛋企业在生产过程中,产品的分级、品质检测主要采用人工方法,不仅需要大量的物力人力,而且存在劳动强度大、人为误差大、工作效率低等缺点,计算机视觉技术可以很好的解决这类产品工业生产中存在的困扰。欧阳静怡等[18]利用计算机视觉技术来检测鸡蛋蛋壳裂纹,利用摄像机获取鸡蛋图像后,采用fisher、同态滤波和BET算法等优化后的图像处理技术,获得裂纹形状并判断,试验结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋蛋壳裂纹的检测准确率高达98%。汪俊德等[19]以计算机视觉技术为基础,设计出一套双黄鸡蛋检测系统。该系统获取蛋黄指数、蛋黄特征和蛋形尺寸等特征,和设计的数学模型对比来实现双黄鸡蛋的检测和识别,检测准确率高达95%。郑丽敏等[20]人通过高分辨率的数字摄像头获取鸡蛋图像,根据图像特征建立数学模型来预测鸡蛋的新鲜度和贮藏期,结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋的新鲜度、贮藏期进行预测的结果准确率为94%。潘磊庆等[21]通过计算机视觉技术和声学响应信息技术相结合的方法检测裂纹鸡蛋,其检测准确率达到98%。MertensK等[22]人基于计算机视觉技术研发了鸡蛋的分级检测系统,该系统识别带污渍鸡蛋的正确率高达99%。 2.3计算机视觉技术在检测食品中微生物含量的应用研究 计算机技术和图像处理技术在综合学科中的应用得到快速发展,在微生物快速检测中的应用也越来越多,主要是针对微生物微菌落的处理。食品工业中计算机视觉技术在微生物检测方面的研究和应用以研究单个细胞为主,并在个体细胞的研究上取得了一定的进展。殷涌光等[23]以颜色特征分辨技术为基础,设计了一套应用计算机视觉技术快速定量检测食品中大肠杆菌的系统,该系统检测结果与传统方法的检测结果具有很好的相关性,但与传统方法相比,可以节省5d时间,检测时间在18h以内,并且能够有效提高产品品质。Lawless等[24]人等时间段测定培养基上的细胞密度,然后通过计算机技术建立时间和细胞密度之间的动态关联,利用该关联可以预测和自动检测微生物的生长情况,如通过计算机控制自动定量采集检测对象,然后分析菌落的边缘形态,根据菌落的边缘形态计算机可以显示被检测菌落的具体位置,并且根据动态关联计算机视觉系统可以同时处理多个不同的样品。郭培源等[25]人对计算机视觉技术用于猪肉的分级进行了研究,结果显示计算机视觉技术在识别猪肉表面微生物数量上与国标方法检测的结果显著相关,该技术可以有效地计算微生物的数量。Bayraktar.B等[26]人采用计算机视觉技术、光散射技术(BARDOT)和模式识别技术相结合的方法来快速检测李斯特菌,在获取该菌菌落中的形态特征有,对图像进行分析处理达到对该菌的分类识别。殷涌光等[27]人综合利用计算机视觉、活体染色、人工神经网络、图像处理等技术,用分辨率为520万像素的数字摄像机拍摄细菌内部的染色效果,并结合新的图像处理算法,对细菌形态学的8个特征参数进行检测,检测结果与传统检测结果显著相关(相关系数R=0.9987),和传统检测方法相比该方法具有操作简单、快速、结果准确、适合现场快速检测等特点。鲁静[28]和刘侃[29]利用显微镜和图像采集仪器,获取乳制品的扫描图像,然后微生物的图像特征和微生物数量进行识别,并以此作为衡量乳制品质量是否达标的依据,并对产品进行分级。 2.4计算机视觉技术在其他食品产业中的应用研究 里红杰等[30]通过提取贝类和虾类等海产品的形状、尺寸、纹理、颜色等外形特征,对照数学模型,采用数字图像处理技术、计算机识别技术实现了对贝类和虾类等海产品的无损检测和自动化分类、分级和质量评估,并通过实例详细阐述了该技术的实现方法,证实了此项技术的有效性。计算机视觉技术还可以检验玉米粒形和玉米种子质量、识别玉米品种和玉米田间杂草[31]。晁德起等[32]通过x射线照射获取毛叶枣的透视图像后,运用计算机视觉技术对图像进行分析评估,毛叶枣可食率的评估结果与运用物理方法测得的结果平均误差仅为1.47%,因此得出结论:计算机视觉技术可以应用于毛叶枣的自动分级。GokmenV等[33-34]通过对薯片制作过程中图像像素的变化来研究薯片的褐变率,通过分析特色参数来研究薯片中丙烯酰胺的含量和褐变率的关系,结果显示两项参数相关性为0.989,从而可以应用计算机视觉技术来预测加热食品中丙烯酰胺的含量,该方法可以在加热食品行业中得到广泛应用。韩仲志等[35]人拍摄和扫描11类花生籽粒,每类100颗不同等级的花生籽粒的正反面图像,利用计算机视觉技术对花生内部和外部采集图像,并通过图像对其外在品质和内在品质进行分析,并建立相应的数学模型,该技术在对待检样品进行分级检测时的正确率高达92%。另外,郭培源等[36]人以国家标准为依据,通过数字摄像技术获取猪肉的细菌菌斑面积、脂肪细胞数、颜色特征值以及氨气等品质指标来实现猪肉新鲜程度的分级辨认。 3展望 新技术的研究与应用必然伴随着坎坷,从70年代初计算机视觉技术在食品工业中进行应用开始,就遇到了很多问题。计算机视觉技术在食品工业中的研究及应用主要存在以下几方面的问题。 3.1检测指标有限 计算机视觉技术在检测食品单一指标或者以一个指标作为分级标准进行分级时具有理想效果,但以同一食品的多个指标共同作为分级标准进行检测分级,则分级结果误差较大[37]。例如,Davenel等[38]通过计算机视觉对苹果的大小、重量、外观损伤进行分析,但研究结果显示,系统会把花萼和果梗标记为缺陷,还由于苹果表面碰压伤等缺陷情况复杂,造成分级误差很大,分级正确率只有69%。Nozer[39-40]等以计算机视觉为主要技术手段,获取水果的图像,进而通过分析图像来确定水果的形状、大小、颜色和重量,并进行分级,其正确率仅为85.1%。 3.2兼容性差 计算机视觉技术针对单一种类的果蔬分级检测效果显著,但是,同一套系统和设备很难用于其它种类的果蔬,甚至同一种类不同品种的农产品也很难公用一套计算机视觉设备。Reyerzwiggelaar等[41]利用计算机视觉检查杏和桃的损伤程度,发现其检测桃子的准确率显著高于杏的。Majumdar.S等[42]利用计算机视觉技术区分不同种类的麦粒,小麦、燕麦、大麦的识别正确率有明显差异。 3.3检测性能受环境制约 现阶段的计算机视觉技术和配套的数学模型适用于简单的环境,在复杂环境下工作时会产生较大的误差。Plebe等[43]利用计算机视觉技术对果树上的水果进行识别定位,但研究发现由于光照条件以及周边环境的影响,水果的识别和定位精度不高,不能满足实际生产的需要。综上所述,可看出国内外学者对计算机视觉技术在食品工业中的应用进行了大量的研究,有些研究从单一方面入手,有些研究综合了多个学科,在研究和应用的过程中,取得了较大的经济效益,也遇到了很多问题,在新的形势下,计算机视觉技术和数码拍摄、图像处理、人工神经网络,数学模型建设、微生物快速计量等高新技术相融合的综合技术逐渐成为了各个领域学者的研究热点,以计算机视觉为基础的综合技术也将在食品工业中发挥更加重要的作用。 作者:姚瑞玲 单位:四川工商职业技术学院 计算机视觉论文:基于计算机视觉的移动机器人导航 摘 要:针对跟随路径导引的移动机器人导航方式的灵活性较差、维护成本较高、功能单一的缺点,将计算机视觉用于移动机器人路径识别。首先对视觉传感器获得的视频图像进行处理,获得有用的特征目标,实现机器人对当前路径信息的理解。然后调用直行或转弯功能模块对机器人进行导航控制。实验结果表明,该导航方式具有较好的实时性和鲁棒性。 关键词:计算机视觉;移动机器人;路径识别;自主导航 现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,其中移动机器人因具有可移动性和自治能力,能适应环境变化被广泛用于物流、探测、服务等领域[14]。移动机器人的优秀技术之一是导航技术,特别是自主导航技术。由于环境的动态变化和不可预测性、机器人感知手段的不完备等原因,使得移动机器人的导航难度较大,一直是人们研究的重点[5]。 目前常用的一种导航方式是“跟随路径导引”[6],即机器人通过对能感知到某些外部的连续路径参考信息做出相应的反应来导航。如在机器人运动路径上敷设金属导线或磁钉,通过检测金属导线或磁钉的特征信息来确定机器人的位置。从导航的角度看,这种方法的优点是可靠性较高,但功能单一,如不能在行进的同时对目标进行识别、避障,对环境的适应能力较弱、灵活性较差、维护成本较高,因此限制了其在移动机器人中的应用。 随着计算机技术、数字图像处理技术及图像处理硬件的发展,基于计算机视觉的导航方式在机器人导航中得到广泛关注[68]。在实际应用中,只需要在路面上画出路径引导线,如同在公共交通道路上画的引导线一样,机器人就可以通过视觉进行自主导航。相对于敷设金属导线、磁钉等方法,这种方法增强了系统的灵活性,降低了维护成本。视觉信息中包含有大量的数据,要从中提取有用的信息,需要复杂的算法及耗时的计算。如何保证视觉导航系统在正确理解路径信息的前提下仍具有较好的实时性和鲁棒性,是该方法要解决的优秀问题。 1 视觉导航系统构成及工作过程 基于计算机视觉的移动机器人导航实验系统的硬件部分由计算机、USB接口的摄像头、LEGO实验用机器人组成。软件分为2部分,即图像处理和机器人运动控制。基于视觉导航的原始输入图像是连续的数字视频图像。系统工作时,图像预处理模块首先对原始的输入图像进行缩小、边缘检测、二值化等预处理。其次利用哈夫变换提取出对机器人有用的路径信息。最后,运动控制模块根据识别的路径信息,调用直行或转弯功能模块使机器人做相应的移动。整个工作流程如图1所示。 1.1 视觉导航的图像预处理 目前图像采集设备都具有较高的空间和灰度分辨率,精度高、数据量大。 实验中的原始输入图像是USB摄像头采集320×240像素的RGB格式图像,最大帧数30帧/s。 图像预处理的效果对后续哈夫变换检测路径信息的速度和准确性有很大影响。对整幅图像进行抽取时计算量过大、也无必要,故先将彩色图像转换为灰度图像,再将图像的大小依据最近邻域插值法原理[9]进行缩小以节约后续计算时间。在实验室环境下,经测试,将原始图像缩小到30%仍然能满足需要,处理时间缩短了72%。 由于图像传感器从时间和空间上对介质(光)采样,其图像质量对现场的非均匀光场和其他干扰因素非常敏感,二值化时,不同光照条件下阈值的确定是一件比较困难的工作。目前常用的阈值选取方法有双峰法、迭代法和 最大类间方差法[10]。从执行时间和处理效果2方面考虑,对3种方法比较后(结果如表1所示),在优先考虑实时性的前提下,选用双峰法来求取阈值。在实验室条件下,路径环境相对理想,黑色引导线与背景反差较大。在灰度直方图上,引导线和背景都形成高峰,对这2个峰值及谷底的求取也可简化,使用灰度级的最大值和最小值代替2个峰值,那么这2个峰值的中间值即可作为谷底用作图像的阈值。 地面的反光和阴影,以及不均匀的光照都会导致同一幅图像的二值化效果表现出很大差别,图2和图3是对同一幅图像在不同光照条件下二值化的结果,可以看到在光照条件2下会出现大量的黑点,这些黑点将严重影响提取路径信息的速度并且可能导致错误的路径信息。然而,相对于灰度、颜色特征,边缘特征受光照影响较小[11]。为此,对缩小后的图像先进行引导线的边缘检测,边缘检测后图像中引导线边缘像素灰度的对比度得到增强,通过实验确定合适的阈值,然后对图像进行二值化以提取路径信息。 1.2 引导线角度检测 2 视觉导航的机器人运动控制 机器人运动控制部分分为直行控制和转弯控制2部分。 2.1 直行控制 如果哈夫变换的检测结果表明是一条直线即机器人视野中只有1条主引导线时,则运行直行模块。实际中有2种情况需要考虑:一是机器人的初始位置不一定正对引导线,二是在机器人的机电配置中,左右轮子的马达运动不会绝对精确和对称。这些会使机器人在运动中出现侧偏。可采用下述方法进行直行控制:根据引导线在图像平面坐标中的位置来判断机器人的偏向。当引导线位于图像平面的左半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线右偏,则命令机器人左转;当引导线位于图像平面的右半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线左偏,则命令机器人右转;当引导线在图像平面两边均存在时,则命令机器人不偏转继续直行。机器人在前进过程中,根据图像平面中引导线位置不断调整方位,以一定的转动角度(转动角度尽量小,这样机器人的摆动幅度就会小)在直线路径上行走。 2.2 转弯控制 如果哈夫变换的检测结果表明是两条相互垂直的直线,即机器人的视野中出现转弯路口,则开始运行转弯模块。 机器人需要在距转角合适的距离处开始运行转弯模块,以保证机器人视野中始终具有引导线。如图4所示,AB段表示摄像头的纵向视野范围,C点为转角点,机器人需要知道自身在实际二维平面中相对于转角点C的距离即BC段距离。由图像信息获得现实世界坐标系中的参数,即所谓三维重建,这需要对基于计算机视觉的移动机器人导航系统进行摄像机标定。 鉴于移动机器人识别的引导线在地面上这一限制条件,并且摄像头固定在机器人上,可以选择机器人坐标系为世界坐标系,即世界坐标系与机器人同步移动。坐标原点为标定模板的左下角标定点的中心,Zw轴垂直地面,XwYw平面即为地面。在该坐标系下地面目标的坐标可以表示为(Xw,Yw,0),П甓模板由直径5 mm、相距10 mm共72个圆点构成,如图5所示。 3 实验结果及结论 实验中选用的LEGO移动机器人,其运动速度为8.57 cm/s(指令设定Power=25 RPM)。导航场地中画有宽1 cm的黑色引导线,实验要求中机器人完全根据引导线自主运动。实验中,识别1帧图像并且机器人根据识别的路径信息运行直行或转弯模块共需0.311 s,即机器人每处理1帧图像移动2.67 cm。实验室中的光照条件是机器人移动时的主要干扰,而锐利的引导线边缘受光照影响较小,对这些干扰有较好的滤除作用。经过在阴天白天、晴天白天以及开灯和不开灯的情况下、晚上开灯的情况下、遮盖物位于摄像头上方50 cm处形成阴影情况下,机器人能正确的沿引导线移动。同时,当摄像头视野范围内引导线消失即认为出现障碍物,机器人能发出前方有障碍物的报警信息。 可见上面所述方法有较好的实时性和鲁棒性有一定的通用性,使得该视觉导航方法具有一定的应用价值。只要光照条件变化不是非常剧烈,在工厂、医院、办公楼等环境中,机器人根据路径引导线可自主到达目的地。 当然,由于移动机器人活动场景的复杂性和动态特性,以及视觉处理的复杂性,视觉导航还有很多需要解决的问题,例如当导航场地出现较大面积的强烈反光、极暗的阴影时能否有效可靠的进行移动机器人的导航控制,这需要进一步研究。另外,如何将视觉系统与本系统机器人平台中的超声波传感器、光电传感器及声音传感器在空间、时间及数据上进行融合以提高系统的适应性和环境识别能力也是一个研究方向。 作者简介 赵 瑜 女,1983年出生,陕西西安人,硕士研究生。主要研究方向为非接触测量与可视化计算。 种兰祥 男,1960年出生,陕西合阳人,西北大学信息科学与技术学院副教授,中国科学院西安光学精密仪器研究所博士研究生。主要从事非接触测量、光电子技术和可视化计算方面的研究。 张万绪 男,1964年出生,山西运城人,西北大学信息科学与技术学院副教授。主要研究方向为智能仪器仪表。 注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 计算机视觉论文:谈计算机视觉课程的教学创新 摘要:近年来,随着计算机视觉技术与应用的飞速发展,越来越多学生对这门课产生了浓厚的兴趣。文章是对我院计算机视觉课程教学经验的总结,讨论我们在教学过程中遇到的一些具体问题,主要包括教学内容和工程实例的选取、教学方法的几个注意事项,期待与同行们进行交流探讨。 关键词:计算机视觉;教学应用;教学改革 计算机视觉是人工智能学科中的一门重要课程。随着相关应用在多个领域中的出现,越来越多的学生开始对这门课产生了浓厚的兴趣。如何让学生能够在整个课程中保持盎然的兴趣,并为有志于深入研究计算机视觉的学生指明方向,成为我们教师首先应注重的问题。 在实际的教学工作中,通过不断摸索总结,我们认为,以实际应用引导学生的学习兴趣,既满足了学生想了解计算机视觉实际应用的需求,又加深了学生对于算法的理解,把算法放在一个实际应用中,学生可以理解怎么用,为什么这么用。在这样的目标导引下,我们从选择教材开始,准备教学内容(包括合理的应用实例的选择)、制作PPT、探索教学方法,形成了目前以实际应用为主导的创新教学体系,非常受学生欢迎。在此,我们对这期间遇到的问题,解决方法、心得体会做一个总结和思考,希望能对同行有些许参考作用。 1选择教材 在我们这个专业,每年的上研率基本都保持在50%左右。在本专业的研究生阶段,也开设了双语教学的计算机视觉课程。另外,毕业后选择参加工作的同学也基本都进入和本专业非常相关的一些单位,所从事的工作,都是和在学校学习的知识密切相关。 因此,如何让这门课程的教学既兼顾本科毕业就参加工作的那部分同学,又兼顾继续深造的学生的需求,也是在这门课程讲授的过程中,需要特别注意的一个问题。对于本科毕业就要参加工作的同学而言,需要“广度”,需要了解计算机视觉这门课在各个领域中的应用,在实际中接触到相关的项目或工作时,能够知道去哪里可以找到自己需要的参考资料;而对于要进一步深造的同学而言,则需要一定的“深度”,为研究生阶段的研究打下基础。 全盘考虑到这些学生毕业之后的去向,我们选择了两本教材。一本是贾云得教授编著,科学出版社于 2000年出版的《机器学习》[2],这是一部顺应了时代与教学发展要求的教材,对计算机视觉中的基本概念、基本算法、基本算法的应用、经典应用进行了由浅入深的介绍。内容涵盖了所有经典的数字图像处理与机器视觉方法,也对一些已经得到非常好实际应用的方法,如光流法等作了简要介绍。另外还选择了一本英文原版的计算机视觉的经典著作,Ramesh Jain 教授等所著的《Machine Vision》[3],机械工业出版社于2003年出版。这是国内外非常推崇的一本计算机视觉著作,该教材条理清晰,深入浅出,对计算机视觉的基本原理、算法、应用的介绍非常详尽。 在教学中,我们采用了英文的PPT,但主要用的教材是贾云得教授的《机器视觉》,这样中英文对照讲解,一方面加深学生对教学内容的理解,另一方面也为学生今后阅读专业的英文论文做了相应准备。 2教学内容和工程实例的选取 2.1选取教学内容 本课程之前,大学二年级的本科生已开设数字图像处理课程,但所讲的基本原理和算法都非常浅显,所以在教学内容的安排上,分为两大部分:数字图像处理部分和视觉部分。数字信号处理部分主要讲解在视觉部分会用到的一些基本算法,为后面进入计算机视觉部分打基础。这部分约占总课时的1/3。视觉部分的课时也分为两部分:算法讲解与实例讲解。在算法讲解部分,对计算机视觉的基本算法、经典算法都做了深入浅出的讲解。实例部分则选择了经典的工业应用,让学生能够对所学算法进一步加以理解。 2.2选取适当的工程实例 就计算机视觉的教学内容而言,各个孤立的算法和方法对本科生来讲,有些抽象不好理解。如果在教学上仅仅通过老师在课堂上的讲解,很难让学生深入地理解相关的教学内容,而选择一个触手可及且简单好理解的工程实例往往就会达到意想不到的教学结果,学生可以把课堂上所学的枯燥理论与现实中活生生的事物联系起来,从而加深对教学内容的理解。 通过反复比对、反复论证,我们选择了在讲解基本原理和算法之后,在课程结束前,专门留出课时讲解手机制造这个例子。手机现在是人手一部,是这些年青学子再熟悉不过的事物了,通过对手机主板、手机键盘的制造过程的讲解,把所学的算法都融合进来,学生在觉得有趣的同时,不知不觉就加深了对所学算法的理解。 另外,在教学的过程中,我们还不断穿插其他学生耳熟能详的实例,如数码相机原理中的一些算法的讲解,我们和学生一起探讨应该怎么选择数码相机。再有,滤波器算法、在课堂上对Photoshop功能的演示,与所学算法关联起来,学生都很容易理解接受。 3教学点滴 3.1点睛之笔 在第一节课的讲述中,我们的重点不在于Marr理论,而是告诉学生: 人工智能就是要让计算机像人一样,能够会听、会看…… 我们这门课程就是要让计算机“会看”,要像人一样会看。进而展示给学生一些我们精心挑选的图片,让学生自己判断,是不是自己的眼睛“骗了”自己,人眼和计算机看到的到底有什么不一样。 每次讲到这里,学生都会进行热烈的讨论,每个人都有不同的看法,每个人都有自己的坚持,不知不觉中,对这门课就产生了浓厚的兴趣,有了继续深入学习下去的愿望。在课堂讨论的最后,比较人眼对图片的判断以及计算机的判断后,让学生自己总结归纳,我们这门课到底要研究些什么,都有可能应用在哪些方面,然后对争议比较大的提议一一探讨。每到这个时候,大家的积极性就都被激发出来,在不断的争论与思想碰撞中找出正确的结论。 3.2拿身边的事物说“事” 计算机视觉课程的前半部分,多涉及到图像处理的一些常见算法。在讲授各种各样的滤波器和算子时,并没有针对各个滤波器和算子摆出一堆示例图片,让学生比较滤波前后的差异,从而很生硬地理解滤波器与算子的功能。取而代之的,我们首先以现在人手一台的数码相机为例提出问题,你为什么要选择你手里的这台数码相机?当初选这个品牌和型号时,你的考虑是什么?历年学生的回答几乎都是看网上测评,或者在网上看别人怎么说。这时列出我们收集到的各个品牌相机的测评报告,列出它们的优缺点,然后引导学生去思考,例如这个品牌的相机的缺点是照片发灰,不是很鲜亮,而另一个品牌的相机则绿的特别绿,红的特别红,为什么?那么有可能是哪部分的算法不够完善,为什么? 通过如此简单的对比,学生的积极性被完全激发。原来,数码相机这个几乎人人都有,大家都熟悉的“玩具”竟然和自己在课堂上学到的知识这么密切相关。 再有,就是利用学生们都熟悉的PS(Photoshop),演示现在所谓的“完美证件照”是怎么来的。为什么可以把疙疙瘩瘩的脸部皮肤变得光滑?在PS中,你就是点了一下鼠标,其实在后台,是加入了一个滤波器进行了滤波。各种这样的演示,学生都非常喜闻乐见。因为他们突然发现,原来那些事物,和我自己接触到这些看似枯燥的理论之间,还有这么深刻的联系。 还有一个很受学生欢迎的例子就是对于“鼓形失真”的讲解。我们的老师每次讲到这里,都不会简单告诉学生“鼓形失真”发生的原因是什么,应该怎么解决?老师都会问学生,明星为什么都一窝蜂去减肥?现在的女明星为什么都要去弄个“锥子脸”?课堂上就会出现一个小高潮,男同学和女同学的看法各异,彼此之间开始争论不休。此时再趁热打铁地问学生,如果拿着相机,离自己的鼻子一公分,会拍出什么样的效果?有学生开始拿出手机对着自己和别人开拍,有的学生开始头头是道地分析。每到这种学生都开始热烈讨论的时候,就可以适时引导学生往正确的方向去,让他们自己找到正确的分析解决方法,往往这个时候,学生都会颇有成就感,对于问题的理解也会特别的深刻。 3.3选择合适的实际应用 在所有理论讲解结束后,我们会留出2~4次课讲述计算机视觉在工业上的应用。这些年来,对于手机制造这样一个工业应用,非常受学生欢迎。正如“数码相机”这个例子一样,现在学生都是人手一部手机,是大家再熟悉不过的东西。这个例子涉及到了在前面理论讲述中的大部分算法,如二值图像的处理、模板匹配、高斯滤波器等。学生通过对这个工业应用的理解,更进一步加深了对算法的理解。 以讲解手机键盘的制造过程为例,向学生提出和前面所讲内容相关的问题,引导学生自发思考,如为什么选择模板匹配法,而不是采用其他更复杂更精确的方法等等。每到这个时候,课堂气氛总是分外热烈,学生各抒己见,在不断争论中,更进一步加深对课本上枯燥理论的认识。 在这里需要注意的问题是一定要一步一步提出问题,循循善诱,引导学生一层一层地深入思考。如果问题的答案过于“深藏不露”,则有可能触发学生的抵触情绪,无法继续深入地思考。 4结语 通过多年的教学摸索,我们认为,在计算机视觉课程的讲述中,以实际应用引导学生这样的教学方法非常可取,而且也收到了很好的效果。另外,除了制定好的教学大纲,并选择合适的教材外,根据学校现在的时间情况,我们选择了多媒体手段辅助教学,充分利用Matlab和大屏幕投影等方方面面的优势,结合多种方法进行教学,对讲好计算机视觉这门课,非常有益。 计算机视觉论文:计算机视觉导航综述 摘要:导航技术是移动机器人优秀技术,移动机器人又有多种导航方式,本文对各种导航方式进行了分析比较,提出由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有很多优点,因此视觉导航被大量地采用。根据移动机器人是在导航过程中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题,提出解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。 关键词:视觉导航;移动机器人;图像处理 移动机器人是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理、模式识别、检测与转换等专业技术为一体,跨计算机、自动控制、模式识别、智能控制等多学科,成为当前智能机器人研究的热点之一。 在移动机器人的运动过程中始终要解决的是自身的导航与定位问题,相关技术研究中,导航技术可以说是其优秀技术,也是其实现真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。也就是DurrantWhyte提出的三个问题:(1)“我现在何处?”;(2)“我要往何处去?”;(3)“要如何到该处去?”[1] 其中问题(1)是移动机器人导航系统中的定位及跟踪问题,问题(2)、(3)是移动机器人导航系统中路径规划问题。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。 移动机器人的导航方式分为:基于环境信息的地图模型匹配导航;基于各种导航信号的路标导航、视觉导航和味觉导航等[2]。 环境地图模型匹配导航是机器人通过自身的各种传感器,探测周围环境,利用感知到的局部环境信息进行局部地图构造,并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。如两模型相互匹配,机器人可确定自身的位置,并根据预先规划的一条全局路线,采用路径跟踪和避障技术,实现导航。它涉及环境地图模型建造和模型匹配两大问题。 路标导航是事先将环境中的一些特殊景物作为路标,机器人在知道这些路标在环境中的坐标、形状等特征的前提下,通过对路标的探测来确定自身的位置。同时将全局路线分解成为路标与路标间的片段,不断地对路标探测来完成导航。根据路标的不同,可分为人工路标导航和自然路标导航。人工路标导航是机器人通过对人为放置的特殊标志的识别实现导航,虽然比较容易实现,但它人为地改变了机器人工作的环境。自然路标导航不改变工作环境,是机器人通过对工作环境中的自然特征的识别完成导航,但路标探测的稳定性和鲁棒性是研究的主要问题[3]。 视觉导航,计算机视觉具有信息量丰富,智能化水平高等优点,近年来广泛应用于移动机器人的自主导航。视觉导航方式具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向[4]。目前国内外主要采用在移动机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式,如文献[4]中所提及的:D.L.Boley等研制的移动机器人利用车载摄像机和较少的传感器通过识别路标进行导航;A.Ohya等利用车载摄像机和超声波传感器研究了基于视觉导航系统中的避碰问题等。视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法计算量大且实时性较差,解决该问题的关键在于设计一种快速的图像处理方法或采取组合导航方式[4-5]。 味觉导航是通过机器人配备的化学传感器感知气味的浓度,根据气味的浓度和气流的方向来控制机器人的运动。由于气味传感器具有灵敏度高、响应速度快以及鲁棒性好等优点,近年来许多研究人员在气味导航技术上做了许多研究工作。但该项技术能够真正应用到实际环境中的却很少,仍处于试验研究阶段。Figaro Engineering Inc.公司研制的氧化锡气味传感器,被广泛用于气味导航试验。石英晶体微平衡气味传感器、导电聚合物气味传感器和一种模仿哺乳动物鼻子功能的电子鼻等用于移动机器人味觉导航的传感器都处于试验阶段。目前的味觉导航试验多采用将机器人起始点和目标点之间用特殊的化学药品,如酒精和樟脑丸等,引导出一条无碰气味路径,机器人根据不同的道路跟踪算法,用气味传感器感知气味的浓淡和气味源的方向进行机器人导航试验。味觉导航的研究具有很好的研究价值,该种移动机器人可用来寻找化学药品泄露源。 由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有以下几个优点:首先,即使在丢弃了绝大部分的视觉信息后,所剩下的关于周围环境的信息仍然比激光雷达和超声更多更精确;其次,激光雷达和超声的原理都是通过主动发射脉冲和接受反射脉冲来测距的,因此当多个机器人同时工作时,相互之间可能产生干扰,而视觉由于是被动测量,因此多个机器人相互之间的干扰可以减少到最小;最后,激光雷达和超声数据的采样周期一般比摄像机长,不能及时对高速运动的机器人提供信息并作出规划,因此视觉传感器被大量地采用。目前移动机器人的导航大都采用基于视觉或有视觉参与的导航技术。最近二十年来,在未知或部分未知环境中,基于自然路标导航与定位技术的研究;视觉导航中路标的识别以及图像处理的新型快速算法的研究成为了计算机视觉的主要研究方向。 视觉导航主要完成障碍物和路标的探测及识别。国内外应用最多的是在机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式。P.I.Corke等对有车载摄像机的移动机器人视觉闭环系统的研究表明,这种控制方法可以提高路径跟踪精度。从视觉图像中识别道路是影响移动机器人导航性能的一个最重要因素。对于一般的图像边沿抽取而言,已有了许多方法,例如,局部数据的梯度法和二阶微分法。Trahanias利用视觉探测路标来完成机器人的导航。其中路标不是预先定义的人工路标,而是在学习阶段自动提取的自然路标。在视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法的计算量大,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。为了满足速度的要求,基于统计计算的预值法被应用于机器人的导航,但在实际应用中发现,它抑制噪声的能力差,特别是预值的选取极大地依赖于环境,要想获得理想的结果,仅在一幅图像中的不同区域就要设置不同的预值。近些年,由于人工智能的发展,有很多好的算法被应用到移动机器人的视觉导航中去。比如,根据导航图像的特点采用边缘提取结合HOUGH变换的方法和带滤波窗的区域扫描的方法,经过检验,这两种算法都具有较好的实时性,对于直线形态的各类导航线以及对于已知半径的弧形导航线具有较高的可靠性,以上算法目前对于分支较多的直线形态的导航线以及未知半径的弧形导航线的效果不佳,这是今后努力的方向。 Stanley还提出了基于神经网络的机器人视觉导航技术。该技术中估算逆雅可比矩阵,并将图像特征的变化与机器人的位置变化对应起来,通过神经网络训练来近似特征雅可比矩阵的逆阵。该技术,通过提取几何特征、平均压缩、向量量化和主成分提取来简化图像处理,实现实时视觉导航。 综上所述,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。将室内地面作为机器人视觉导航的路标。依据地面的颜色信息,将地面上没有障碍物的区域识别并分割出来,机器人在可行走区域内行走,这样就可以实现机器人的自主导航。利用环境中地面的颜色特征,采用比较简单的图像处理算法分割彩色图像,经实验证明可提高机器人导航的实时性、准确性和鲁棒性。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的学生考试自动监考系统设计与实现 摘 要: 针对当前视频监控进行考试监考的丢包率大和智能化程度不高的问题,在计算机视觉下进行学生考试自动监控系统优化设计,提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高监考区域的视觉覆盖度,系统集成性和智能性较高。 关键词: 计算机视觉; 考试; 自动监考; 视频帧 0 引 言 随着视频图像处理技术的发展,采用计算机视频监测方法进行现场O控设计,提高对监控区域的自动化识别和管理能力[1]。学生考试自动监考系统是考试智能化管理系统的重要部分,采用计算机视觉分析方法进行自动监考,首先采用计算机视频监控方法进行考试现场的实时视觉画面采集,从而实现对考试现场的检验分析和指导。研究学生考试自动监考系统,在促进智能化考试管理和提高考场监考的管控能力方面具有积极重要意义[2],对学生考试自动监考系统是建立在视频图像分析基础上的,结合系统硬件设备设计和软件开发,采用计算机视觉分析方法进行监控现场的异常信息特征提取和分析,采用视频帧循环纠错编码避免监控过程中的丢包和误码失真。首先进行系统的总体构架分析,然后进行监考系统的硬件模块化设计,最后进行系统调试分析,得出有效性结论。 1 系统设计与实现 1.1 外围器件选择 根据上述设计思想和总体设计构架,进行基于计算机视觉的学生考试自动监考系统的硬件模块化设计,学生考试自动监考系统的数据采集系统是整个系统的基础。通过PCI桥接芯片与PC机进行数据通信,采用PCI9054的LOCAL 总线设计方法,进行数据特征采集,把学生考试监考现场的视频信息存储到PCI总线上,在嵌入式RAM中对监控视频信息进行收发转换和视频帧间编码,基于视频帧循环纠错编码方法进行视频纠错。硬件设计主要包括如下几个部分:学生考试监考现场的视频信息的DSP信号处理器、模拟信号预处理机、视频信息的逻辑控制设备、外部I/O设备以及A/D设备和电源供电设备,用DSP控制A/D转换FLASH寄存器寄存学生考试监考现场的视频视觉特征信息,同时DSP与PCI通信,DSP接收PCI总线的用户信息,输出多路视频编码到功率放大器。通过串行E2PROM进行配置校验,在C 模式下通过PCI总线送采样数据或处理结果到PC机进行监考现场的监控信息分析。 1.2 监考系统的电路设计 根据上述总体设计要求,结合选择的外围器件,采用可编程DSP芯片ADSP?BF537作为优秀处理芯片,进行学生考试自动监考系统的电路设计,主要包括了A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路等,分别设计描述如下: (1) A/D电路。学生考试监考系统的A/D电路是实现对输入视频采集信息的数/模转换,提供给计算机和DSP芯片可识别的原始计算机视觉信息,结合视频帧循环纠错编码方法进行可视化校对和视频编码。外部I/O设备包括A/D转换器AD7864两片,A/D电路的分辨率为12位,最大采样频率25 kHz,采用AD7864(以下简称7864)作为A/D芯片,它是4通道输入、转换速度1.65 μs的高性能AD芯片,自动监考系统的A/D输入电压满足: 采样通道数由DSP数据总线dspD[3:0]控制[3],A4~A0和译码,利用信号作读数标志信号,得到A/D电路的接口硬件设计图如图1所示。 考虑到系统处理视频传输信息的时间和读数匹配问题,在进行A/D设计中,需要考虑7864模拟输入/输出对应码表,见表1。 (2) 时钟电路。时钟电路执行学生考试自动监考系统的时钟中断控制功能[4],采用5409A 作为自动监考系统的时钟中断的优秀控制芯片,5409A有3个多通道缓冲串口McBSPs,提供串行A/D、D/A 设备以及其他的串行器件直接接口,本地总线支持复用/非复用的 32 位地址/数据,包括 PCI 总线操作和LOCAL总线操作,PC9054 内部CI9054的LOCAL 总线与PCI总线通过异步操作实现两个 DMA数据的串行接口输入和输出。时钟电路的引脚设计如图2所示。 (3) 视频帧循环纠错编码电路。视频帧循环纠错编码电路是整个系统设计的优秀模块,视频帧循环纠错编码通过Emulator由JTAG(Joint Test Action Group)口下载到DSP中运行,在IEEE 1149.1标准协议下进行 5409A芯片外围器件的操作测试,芯片采用4通道高性能运放,带宽为10 MHz。使用ADUM1201进行帧同步信号设计[5],选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为自动监考系统的三维特征分析模块,从外部16位存储器读取监测视频图像的编码特征,引出双排的14脚插针外接上拉或下拉电阻,选择引脚、时钟信号输入引脚,数据总线LD 9054与应用电路连接,以串行E2PROM的配置电路作为I/O 初始化控制寄存器模块单元,直接从地址0x20000000执行16位打包模式实现视频纠错编码,得到视频帧循环纠错编码电路设计如图3所示。 (4) 程序加载电路。选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为学生考试自动监考的可视化校验视觉分析的程序加载电路的优秀处理芯片。在程序加载电路中,采用可编程逻辑芯片PLC进行图像信息分析,在程序加载中,从外部16位存储器直接执行16位打包模式,引导ROM配置异步存储器空间,通过连续读取0x00字节的个数来确定学生考试自动监考系统的SPI存储器的片选[6],程序加载电路设计如图4所示。 图4中,在VCC和地之间并联1个电容,满足程序加载电路的可编程的硬件写保护和片内的偶然性的写保护功能。 (5) 输出接口电路。输出接口电路设计中,通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器,通过串行E2PROM进行配置校验。使用JTAG仿真器执行12通道DMA异步串行口设计,采用分立元件构成串口复位电路,降低DSP的能耗。开关频率也可在0~1间调节,内核电压在0.8~1.2 V间调整,内核电源通过10 和0.1 电容滤波,以减少电源噪声。实时时钟电源与I/O电源采取分别供电策略,综上分析,得到输出接口电路见图5。 在上述进行系统的硬件模块化设计的基础上,进行系统集成设计与软件开发。 2 实验测试分析 对上述学生考试自动监考系统进行软件开发和系统调试分析。件开发建立在CCS 2.20开发平台下,借助于 LabWindows/CVI,C/C++开发计算机视觉下的图像和视频信息处理程序。根据编写的PCI卡驱动程序进行视频信息采样和监考系统的原始数据采集,得到学生考试自动监考的视频采集分析界面如图6所示。 从图6可见,采用本文设计的考试自动监考系统,能有效实现计算机视觉下的监考视频信息传输。为了定量测试系统的性能,图7给出了不同方法进行监考视觉分析的视频丢包率对比结果,从图7得知,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,从而提高监考区域的视觉覆盖度。 3 结 语 本文提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,首先进行了学生考试自动监考系统的总体设计构架分析和功能指标描述;然后以ADSP?BF537并行微处理芯片为优秀进行监考系统的硬件设计,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路;最后在Visual DSP++集成开发环境中进行自动监考系统的软件开发设计,结合视频帧循环纠错编码进行程序加载,实现计算机视觉下的自动监考。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高了监考区域的视觉覆盖度,具有优越性能。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利分析 摘 要 对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析,重点针对基于人眼、基于人脸、基于嘴巴的疲劳驾驶检测这三个技术分支的发展脉络进行了梳理,并对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的发展趋势进行了分析。 关键词 疲劳驾驶 人眼、人脸 嘴巴 专利 0引言 造成交通事故的原因25%-30%产生于疲劳驾驶,因此疲劳驾驶已成为诱发交通事故的重要因素。国内外专家和学者针对疲劳驾驶的检测开展了大量的研究工作,目前研究的重心主要集中在基于计算机视觉的疲劳驾驶检测,因此对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的相关专利进行分析尤为必要。 1基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请数据分析 1.1全球专利申请量趋势 从图1可以看出,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请量从1990-2001年间处于技术研发初期,专利申请量相对较少。从2002年开始该领域的专利申请量逐渐呈现持续增长趋势,并在2014年达到最大值153件。由此可知,随着疲劳驾驶的增多,人们对疲劳驾驶的检测也越来越重视,相应的研究也正不断增加。基于此,在今后的一段时间内,相关的专利申请量有望继续保持。 1.2专利申请产出地区分布 目前各领域的专利申请量主要集中在中国、美国、韩国、日本和欧洲,通过对该领域在中国、美国、韩国、日本和欧洲的专利申请量进行统计分析发现,中国的申请量以48%的占比雄居第一,其他几个地区的申请量相差不大,具体如图2所示。 1.3在华专利申请量变化趋势 图3为1990年至2014年基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在华的申请量变化趋势图,由该图可以看出,1990-2002年是技术的萌芽期,在2003年以后申请量才呈现逐年增长的趋势,并且在2012年-2014年将均维持在较高的申请量。因此,该领域国内虽然起步较晚,但是最近几年申请量相对其他地区却具有压制性的优势。 1.4在华主要申请人分析 图4展示了在华主要申请人的申请量份额,主要以科研院所和大型汽车企业为主,其中吉利汽车公司以领先优势排名第一。 2主要技术分支的专利申请分析 基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的主要技术分支有:基于人眼的驾驶疲劳检测、基于人脸的驾驶疲劳检测、基于嘴巴的疲劳检测。下面从三个技术分支的发展概况、三个技术分支的主要工作原理及重点专利等方面进行分析。 2.1全球专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图6可知,近年来基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的申请量呈现较快增长,申请量也较基于嘴巴的疲劳检测的申请量大,体现了该领域近年来的发展趋势,并体现出基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的技术分支发展已较为成熟。三个技术分支在2006年之前,申请量的差别不大且数量均较小,显示出在2006年以前三个分支的区别并不明显,发展也较为缓慢,这说明基于计算机视觉的疲劳驾驶检测也是近10年才兴起的一项技术,它依赖于图像处理技术的发展水平。 2.2在华专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图7可知,三个技术分支在2006年以前均只有零星的申请量,这与该领域在全球的发展情况相符合,基于人眼的疲劳驾驶检测在华申请量自2006年以来呈现稳步增长,且近年来申请量最大。基于人脸的疲劳驾驶检测申请量虽小于基于人眼的疲劳驾驶检测,但近年来的申请量也呈现出稳步增长的势头。然而,基于嘴巴的疲劳驾驶检测虽有增长趋势,但申请量一直都较小。由此可知,在国内疲劳驾驶的检测主要是采用人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,也是今后国内在该领域的发展趋势。 3结语 通过对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利的申请量的总体分析,以及基于人眼、基于人脸、基于嘴巴三个技术分支的申请量趋势分析可知,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在近10年取得了较快发展,这与计算机图像处理技术的发展密不可分;同时,科研院所作为该领域研究的主体,应加强与中小企业的合作。国内疲劳驾驶的检测研究主要集中在人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,同时,基于人眼的疲劳检测其发展方向明确,后续发展将集中在眼睛定位算法的研究上,并且定位精度将越来越高,越来越满足实际的要求。 计算机视觉论文:一种基于计算机视觉的手指特征识别算法研究及其FPGA实现 摘 要: 为了提高视频图像中手指特征识别的精度和速度,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法采用矩形模板平滑图像,用灰度阈值法提取目标边缘,实现对手指特征的准确识别。Matlab仿真结果表明,该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘。在FPGA平台上设计了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统,并对该系统的实时性、手指识别精度等性能进行了测试。测试结果表明,该系统的运行速度与摄像头摄取图像的速度基本同步,可满足系统对实时性要求。系统对手指位置识别的坐标偏差约为3个像素,基本满足系统对识别精度的要求。 关键词: 计算机视觉; 手指特征识别; 动态阈值算法; 矩形模版 S着科学技术的飞速发展,人与计算机之间的交互活动越来越密切,并逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。传统触摸屏是现阶段一种最常见,也是最重要的人机交互方式,其是通过一种附加在显示器表面的透明介质,依赖使用者的手指触摸该介质来实现对计算机的输入控制[1?2]。目前,这种触摸屏技术已经相当成熟,但是,技术上不容易做到大尺寸,且成本相对较高,也易于破损。为了突破传统触摸屏这种人机交互方式的局限,把任何成像平面变成可用手指进行交互的系统,本文提出了一种基于计算机视觉的手指特征识别算法,并在FPGA平台上建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别硬件系统。这种基于计算机视觉的手指特征识别方法可为基于视觉的人机互动提供一种新的技术解决途径。其与传统触摸屏的区别在于,不需要在成像屏幕上安装任何特殊介质,使用寿命得到大幅延长,应用范围有了很大扩展。 1 图像采集平台 本文所采用的图像采集平台如图1所示,在任何与计算机连接的显示设备(如投影屏幕、等离子电视等)的左上角、右上角安装两个摄像头,通过这两个摄像头便可确定手指在屏幕上的二维坐标信息(x1,x2)。然后,将此坐标点传至计算机,并与Windows系统的鼠标程序关联即可实现人机交互功能。图2是图像采集平台的侧视图。其中虚线框表示摄像头视野中系统需要处理的区域,即手指出现的区域。 2 手指特征识别算法及仿真 在系统实现过程中,如何从摄像头所拍摄的画面中准确地识别并提取出手指信息是其难点之一。在目前的图像处理技术中,用于识别背景图案中目标物体的算法很多,本文在分析基于色彩聚类的肤色识别算法的基础上,结合课题特殊需求,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法,并在Matlab中对上述算法的处理效果进行了仿真。 从图像采集平台可以看出,本系统只关心距屏幕很近的小视野内是否出现区别于背景的目标物体。因此,只需从摄像头拍摄的图像当中截取一部分,如图3中的小矩形框所示。 2.1 基于色彩聚类的肤色识别算法 肤色是人体区别于其他物体的一个重要特征,人体肤色特征不受位置、角度、大小等因素影响,具有较强的稳定性。因此,本文首先选定基于色彩聚类的肤色提取识别算法进行研究。在色彩聚类方法中,Anil K.Jain的Cb,Cr椭圆聚类方法最为典型[3?4]。采用非线性分段肤色分割得到的肤色区域在Cb,Cr空间中近似于椭圆,如下: 由图5可知,利用该算法分割手指信息的效果尚可,能从比较友好的环境中迅速准确地识别出手指信息。图6为利用椭圆聚类肤色分割算法对从图像采集平台读取图像的手指识别效果。可见,该算法在普通环境下对手指的识别效果良好。但当屏幕上的颜色影响手指肤色时,该算法的识别能力就会有所降低。可见,该算法对皮肤颜色的纯度要求较高,适用范围受限。图7为屏幕出现大面积蓝色时对手指识别造成的影响效果。 2.2 基于正方形模板的动态阈值算法 基于正方形模板的动态阈值算法,即采用灰度阈值法,用正方形模板平滑图像[5?6]。图8(a)是3×3模板动态阈值算法平滑图像的过程。 应用基于3×3模板的动态阈值算法对原图4进行边缘提取的仿真效果如图9(a)所示。可见,应用3×3模板可以提取出目标物体的边缘,但不够清晰。虽然可以通过增大模板取得比较理想的效果(图9(b)为采用基于101×101模板的动态阈值算法的处理效果),但会使计算量剧增,同时也缩小了模板所能完全覆盖的范围,使图像边缘产生无效的白色区域。 2.3 基于矩形模板的动态阈值算法 根据课题实际需要,即所要处理的目标区域为长方形窄条区域(如图3所示),本文提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法与基于正方形模板算法的区别在于,平滑图像时所用的模板为窄条形,如3×5模板,3×15模板,3×41模板等。图8(b)是3×9模板动态阈值算法平滑图像的过程。 图10给出了采用基于3×9模板、3×14模板、3×81模板、3×101模板动态阈值算法对原图4进行手部边缘提取的仿真效果。由仿真效果可知,基于矩形模板的动态阈值算法在模板取值为3×9的情况下,便能够清晰提取出目标物体的边缘。而且,随着模板取值的增加,目标物体边缘的提取效果更加清晰准确。与基于正方形模板的动态阈值算法相比,基于矩形模板的动态阈值算法计算量较小,节约了系统的计算资源。 3 基于FPGA的手指特征识别算法的系统测试 为了验证本文所提出的基于矩形模板的动态阈值算法能否满足屏幕交互系统的整体要求,本文通过编写软件程序在FPGA开发板上对这种算法进行了硬件实现和系统测试。 3.1 硬件实现 本文所采用的硬件实现系统主要是基于美国Altera公司生产的型号为EFA?CY1C12的“红色飓风”(Red Cyclone)系列FPGA开发板,并另外集成了用Ommvison公司的型号为OV9655的CMOS数字摄像头,以及ISSI公司的型号为IS61LV25616AL的SRAM存储器[7?10]。最终搭建的硬件系统如图11所示。 3.2 系统测试 本文主要对系统的实时性、手指提取精度、资源占用情况等影响系统运行的重要技术指标进行了测试。 (1) 实时性 OV9655摄像头在1 280×1 024分辨率下,能提供15 f/s的图像采集速率,课题所设计的软件程序可以在一帧图像的处理时间内完成了数据的采集、手指边缘的识别等运算,实现了系统执行速度与摄像头拍摄速度的同步,达到了系统对实时性要求。 (2) 手指识别精度 由于课题在软件设计过程中编入了图像采集防抖动处理程序,提高了图像采集的稳定性,也提高了手指识别的精度。经过测试,本系统得到的手指位置信息的坐标偏差为3个像素,基本满足大屏幕交互系统对识别精度的需求。 (3) 资源占用情况 从Quartus Ⅱ的编译报告中可以看出,本系统的软件运行已占用FPGA的9 702个逻辑单元,占逻辑单元总数的80%。可见,该硬件系统的FPGA运算资源基本能满足系统的实际需要。 4 结 语 本文通过对基于矩形模板的动态阈值算法的研究和基于FPGA的手指特征识别硬件系统的实现,建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统。该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘,且随着矩形模版取值的增大,算法的识别效果会更加良好。该系统的实时性、手指识别精度及资源占用情况均可满足系统要求。这种基于计算机视觉的手指识别方法成本低、灵活性好,为基于视觉的人机交互提供了一种新的技术途径。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 摘 要截至目前,运动目标跟踪已经历经了几十年的发展研究,其作为当前社会一项至关重要的先进技术,对于人们的日常工作生活以及社会经济、军事政治等其他各领域均有着积极的帮助作用。特别是在计算机视觉技术逐渐发展成熟的今天,运动目标跟踪与计算机视觉技术的融合程度也越来越高。基于此,本文将选择当前比较常见的一种目标跟踪算法即Kalman filter算法,并以运动的人脸作为跟踪目标,着重围绕基于计算机视觉的运动目标跟踪算法进行简要分析研究。 【关键词】计算机视觉 运动目标 跟踪算法 在计算机等现代科学技术尚未出现以前,人们在获取外界信息时往往主要依赖视觉,而在我国计算机技术水平不断发展提升的背景之下,计算机视觉技术的出现使得人类肉眼视觉得到了进一步的发展延伸,尤其是在各种传感器技术的帮助之下,使得人们能够对保持运动状态的目标进行实时跟踪,从而准确掌握目标的具体形态属性。在此背景之下,本文将运动目标设定为运动的人脸,通过探究基于计算机视觉的运动目标跟踪算法,希望能够为相关研究人员提供相关参考和帮助。 1 Kalman filter目标跟踪算法的简要概述 Kalman filter目标跟踪算法是当前众多跟踪算法当中使用范围较广、使用频率比较集中的一种跟踪算法,这一算法最早可以追溯至上个世纪六十年代,人们通过将滤波理论与状态空间模型相集合,从而得到的一种递推估计的算法也就是卡尔曼滤波理论。其通过利用上一时刻获取的预估值以及当下获取的实际观测值,在信号与噪声状态空间模型当中不断更新状态变量,进而顺利完成估计预测并获得当前时刻估计预测值。经过不断的发展,在计算机图像处理以及其他运动目标跟踪当中经常会使用Kalman filter算法。如果在k时刻系统下的状态向量用xk表示,那么在t0时刻下初始化的状态预测方程为;在tk时刻下更新系统状态的具体方程为 ,其中Hk、Zk分别表示测量矩阵m×n维以及转移矩阵n×n维的状态向量。但在跟踪计算机视觉运动目标譬如说视频目标时,由于相邻的两帧视频图像本身时间间隔非常短,因此目标在这一时间内难以发生明显的运动状态变化,此时我们可以通过将此间隔时间设定为单位时间,同时目标在单位时间内一直保持匀速运动状态,这时我们可以得到一个状态转移矩阵且 ,定义系统观测矩阵即为 ,定义噪声Wk以及Vk协方差矩阵则可以分别用 和表示。 如果在滤波器在经过若干次卡尔曼滤波后仍然能够恢复至原始状态,则其具有较好的稳定性,但如果在进行运动目标跟踪实验的过程当中,对于处于运动状态的被跟踪目标,一旦出现遮挡行为则将在第一时间内暂停估计参数,并将这一参数估计值直接代入到状态方程当中,使得运动目标无论是否被遮挡均可以对其进行精确跟踪。 2 基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 2.1 建立颜色概率模型 颜色囊括了诸多的信息量光柱点,尤其是在人类的视觉世界从本质上来说也是一种用过感知自然界色彩以及明暗变化的世界,因此人们可以通过使用三基色原理获得RGB颜色空间。考虑到颜色与计算机视觉场景当中各个场景和目标之间有着紧密的关系,同时不同于目标的大小、形态等其他视觉特征,颜色特征鲜少会受到包括观察视角等在内各因素的干扰影响,从某种角度上来说基于颜色特征的运动目标具有较好的稳定性。为了能够保障目标跟踪既稳定又迅速,需要选择合适的颜色特征,否则将极有可能导致出现跟踪失败。在这一环节当中人们通常使用的是RGB颜色空间以及HSI颜色空间,但由于二者均具有一定的局限性,因此本文在对人脸特征尤其是颜色特征进行选取时,选择了rgI颜色直方图的方法,在解决两N颜色空间自身缺陷的同时,尽量避免目标人脸运动位置以及尺寸等变化因素对目标追踪造成的干扰影响。在rgI颜色直方图当中 其中R、G、B就是RGB颜色空间当中的三原色,r、g、I有着相同的取值范围即在0到1之间。保持间隔相等的情况下划分L值即可得到rgI颜色直方图。虽然rgI颜色直方图与物体相对应,但如果目标只是位置以及尺寸等出现变化,rgI颜色直方图并不会受到任何实质性影响,因此在理想情况下,利用rgI颜色直方图能够对视频图像中不同运动位置以及不同尺寸的人脸进行目标追踪。 2.2 跟踪算法 运动目标的不断变化将会使得模板图像随之发生相应变化,因此需要不断更新模板图像才能够有效完成对运动目标的连续跟踪,本文在对运动目标的实际运动范围进行预测过程中选择使用卡尔曼滤波,之后利用rgI颜色直方图在预测运动范围之内搜索和匹配相应目标,从而通过此举获得与目标模板有着最小欧式距离的区域,在此过程当中存在一个特定阈值T,如果两者的欧氏距离在进行相减时差值没有超过这个特定阈值,那么此时该区域就是运动目标所在的实际位置,利用在这一区域当中的rgI颜色直方图并将其充当下一帧运动目标的匹配模板,在不断重复的过程中模板能够实现不间断地更新。由于相邻的两帧视频图像之间,时间间隔并不长,因此目标人脸在极短的时间间隔当中基本上不会出现突然变化,此时我们可以认为运动目标人脸的运动连续性比较强,此时利用公式 可以进行欧式距离的计算并用以衡量匹配的模板。其中匹配区域和模板的rgI颜色直方图分别用l和l'表示,而rgI颜色直方图中的维数则用n进行表示。根据相关视频图像显示,通过不断更新模板确实可以对目标运动人脸进行实时跟踪显示。 3 结束语 总而言之,本文通过选择当前比较常见的目标跟踪算法即Kalman filter算法,利用卡尔曼滤波以及rgI颜色直方图完成对运动人脸的跟踪。事实证明,Kalman filter算法确实能够在对各目标之间的干扰进行明确区分的基础之上,准确描述运动人脸目标,从而较好地跟踪运动目标,但由于人脸之间本身存在一定的相似性,因此本文只是对理想状态下的运动人脸进行跟踪实验,日后还需要对计算机视觉技术和Kalman filter算法进行进一步优化以妥善解决多人脸目标以及相似性问题。 作者单位 重庆电子工程职业学院软件学院 重庆市 401331 计算机视觉论文:基于计算机视觉的室内自主移动机器人导航综述 摘要:计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。基于计算机视觉的自主导航与路径规划是自主移动机器人研究的关键技术,计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是同时定位与地图构建(simultaneouslocalization andmapping,SLAM);第三类是不依赖环境地图。详细阐述了每种导航模型和技术方法,探讨了基于计算机视觉导航的最新技术进展,总结了目前国内外计算机视觉导航的研究进展。 关键词:计算机视觉;地图匹配;SLAM;机器人导航;路径规划 1概述 计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。目前,机器人导航技术有很多种,传感器导航技术如里程计、激光雷达、超声波、红外线、微波雷达、陀螺仪、指南针、速度、加速度计或触觉等得到了普遍应用,与上述非计算机视觉导航技术相比较,计算机视觉导航技术如人眼般具有灵敏度高且可捕获的信息量大以及成本低等优点。由于室内相对室外空间比较狭小且内部环境复杂,所以普通移动机器人在作业过程中,完成躲避眼前障碍物、自主导航以及为自身找出一条可行路径等一系列操作会相对比较困难。计算机视觉导航技术可利用本身的摄像头获得室内周围的环境信息,实时对其周身的场景进行快速反馈,对视野前方障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文对计算机视觉导航技术进行分类研究,主要分为3类:第一类是环境地图事先已知,提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配;第二类是同时定位与地图构建,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航;第三类是不依赖环境地图,自主移动机器人不需要依赖任何的环境地图,其在作业活动时的可行区域主要取决于摄像头实时识别和检测的环境相对信息。 2环境地图的表示方法 目前,计算机视觉导航技术多采用栅格地图、几何地图、拓扑地图和混合地图构建环境地图信息。 2.1栅格地图 栅格地图,将栅格图像考虑为一矩形,均分为一系列栅格单元,将每个栅格单元赋予一个平均概率值,并利用传感信息估计每个单元内部内存障碍物的概率。构建栅格地图的优点是其地图表达形式直观,创建和维护比较容易;但当划分的栅格单元数量不断增多时,实时性就会慢慢变差;当划分的栅格单元越大时,环境地图的分辨率越低。 2.2几何地图 几何地图利用几何特征如点、直线、平面等来构成环境主要框架,需要知道这些特征在环境中信息的具体位置,所以几何地图通常使用其对应的三维空间坐标来表示。几何地图构建过程相对简单,保留了室内环境的各种重要信息,是基于计算机视觉的定位与地图构建算法中最常用的一种表示方式。但是为了完成环境的建模需要标记大量的特征,从而计算量也非常的大,降低了实时性,其重建的地图也容易出现与全局不一致的情况。 2.3拓扑地图 拓扑地图用许多节点和连接这些节点的曲线来表示环境信息。其中,每个节点相对应真实环境中的特征点(如门角、窗户、椅子、桌子角及拐角等),而节点之间的曲线表示两个节点对应的地点是相联通的。拓扑地图把环境信息表上在一线图上,不需要精确表示不同节点间的地理位置关系,图像较为抽象,表示起来方便且简单。机器人首先识别这些节点进而根据识别的节点选择节点与节点间的曲线作为可作业的路径。 2.4混合地图 混合地图主要包括3种形式:栅格一几何地图、几何一拓扑地图以及栅格一拓扑地图。混合地图采用多种地图表示,可结合多种地图的优势,与单一的地图表示相比更具有灵活性、准确性和鲁棒性,但其不同类别的地图结合起来管理会比较复杂,难以协调,增加了地图构建的难度。文献针对室内环境所建立的模型分为全局拓扑和局部几何表述部分,整体环境通过拓扑节点串连起来,维护了整体环境表述的全局一致性;而以每个拓扑节点为优秀所采用的几何表述则可确保局部精确定位的实现,这样建立的几何一拓扑混合环境模型可将二者的优势都表现出来,使得移动机器人定位和地图构建同时进行,实现容易。 3基于计算机视觉的室内导航 基于计算机视觉的室内导航技术可利用摄像头捕获机器人周围环境的全部信息,对其周身的场景进行反馈,对障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文将计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是定位与地图构建同时进行;第三类是不依赖环境地图。 3.1环境地图事先已知 提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配,即预存环境地图。在环境地图事先已知的导航中,路标信息保存在计算机内存的数据库中,视觉系统中心利用图像特征直接或间接向移动机器人提供一系列路标信息,一旦路标被确定后,通过匹配观察到的图像和所期望图像,机器人借助地图实现自身精确定位和导航。该导航技术过程可分为以下步骤: a)图像获取:摄像头获取其周围的视频图像; b)路标识别及检测:利用相关图像处理算法对图像进行一系列预处理如进行边缘检测和提取、平滑、滤波、区域分割; c)路标匹配标志:在观察到的图像和所期望图像之间进行匹配,搜索现有的路标数据库进行标志路标; d)位置计算:当有特征点进行匹配时,视觉系统会根据数据库中的路标位置进行自身精确定位和导航。 在基于计算机视觉的地图匹配定位过程中,主要有2种地图匹配较为典型。 ①已知起点,已知地图。这种条件下的定位称为局部定位,采用的是一种相对定位的方法,如图1所示为其位姿估计过程,这种情况目前导航技术研究得最多。 ②不知起点,已知地图。这种条件下的定位称为全局定位。当机器人需要重置时,通常使用这种定位方法来检索机器人的当前位置(即姿态初始化)。常用的辅助方法是在环境中添加一些人造信标,如无线收发器,几何信标,条码技术,红外或超声波接收系统进行位置识别,利用视觉系统识别自然标志,自主定位。 3.2定位与地图构建同时进行 不知起点,不知地图。SLAM技术最早由Smith等人于1986年提出,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航。在日后的导航研究中,混合地图中的几何一拓扑混合环境模型被得到广泛应用,主要用来解决SLAM问题。 2003年,在解决SLAM技术难题上,Arras等人采用基于Kalman滤波器和最邻近(nearest neighbor)匹配策略的随机地图创建方法。下面是该算法步骤: a)数据采集:首先初始化系统,从摄像头传感器采集距离数据; b)状态预测:视觉系统预测机器人运动状态,实时返回新位姿信息和协方差矩阵,预测地图; c)观测:从原始捕获的信息中提取主要特征信息并将此信息返回给局部地图; d)测量预测:预测机器人当前位姿的全局地图; e)位置匹配:应用最邻近滤波器匹配局部地图中的观测点和预测点; f)估计:使用扩展Kalman滤波器更新地图; g)创建:将非相关的观测点加入地图,对机器人返回增量式地图; h)输出地图。 制约机器人视觉系统性能的重要因素是信息实时处理的计算复杂度和处理效率,SLAM算法需要在地图密度与计算效率之间取得权衡。 3.3无环境地图 在这类系统中,机器人不需要依赖任何的环境地图信息,机器人的活动取决于其当时识别和提取出来的环境信息,这些环境信息可能是桌子、椅子和门等,不需要知道这些环境元素的绝对位置。无环境地图的导航技术典型的技术有3大类:基于光流的导航技术、基于外观信息的导航技术、基于目标识别的导航技术和基于目标跟踪的导航技术。 3.3.1基于光流的导航技术 光流是三维空间运动物体在观测成像面上的像素运动的瞬时速度,也是图像亮度的运动信息描述。光流法计算最初是由Horn和Schunck于1981年提出的,其利用二维速度场与灰度,引入光流约束方程,得到光流计算的基本算法。光流计算基于物体移动的光学特性提出了2个假设:①运动物体的灰度在很短的间隔时间内保持不变;②给定邻域内的速度向量场变化是缓慢的。如Santos-Victor等人研发了一种基于光流的robee视觉系统,该系统模拟了蜜蜂的视觉行为。在robee视觉系统中,使用单独的双目视觉方法来模拟蜜蜂的中心反射(Centering Reflex):当机器人移动到走廊两侧的墙壁中心时,左眼捕获场景的瞬时速度与右眼捕获场景的瞬时速度是相同的,几乎没有差别,那么机器人就可以知道他们在走廊的中心。如果眼睛两侧的眼睛的瞬时变化速度不同,则机器人移动到较慢的速度。在自动机器人导航的实现中,基于这个想法是测量摄像机捕获图像场景瞬时速度差异。这种导航技术只能用于室内单通道直走道导航,不能引导机器人改变方向,具有一定的局限性。 3.3.2基于外观信息的导航技术 基于外观的机器人导航方法,不需要构建真实的地图导航,机器人通过自身所携带的摄像头和传感器感知周围目标的外观信息进行自主定位和导航。其中,所述的外观信息多为目标信息的颜色、亮度、形状、空间大小和物理纹路等。机器人在导航时存储连续视频帧的环境图像信息,并将连续视频帧与控制指令相关联,从而再执行指令规划有效路径到达目的地。 3.3.3基于目标识别导航技术 为了达到目标点或是识别目标,机器人很多时候只能获取少量的图像信息。Kim等人提出了一种用符号代替导航各个位置的赋值方法。该赋值方法中,机器人执行命令如“去窗边”“去你后面的椅子旁”等。这样,通过相关的符号命令,机器人自动识别并建立路标,通过符号指令到达目标点。例如“去你后面的椅子旁”,这样的命令就是告诉机器人路标是椅子、路径向后。该导航技术的难点在于目标是否可以准确实时识别路标。第一,识别大量不同类别的物体,室内环境有许多不同类别的物体,需要将它们组织到一个在给定的容易搜索图像数据结构中去,起到容易识别是用什么度量来区分物体;第二,识别大量不同背景下的物体,一个合适的物体表达式有助于将图像组织成片断,而这些片断来自于物体的种类且与物体无关的;第三,在抽象层次上识别物体,机器人可以不需要在看到一个具体的杯子之前便能知道它是一个杯子,相关程序能够类似的物体进行识别和区分。 3.3.4基于目标跟踪的导航技术 基于目标跟踪的导航技术,为机器人构造一个虚拟地图,机器人通过摄像头获取连续的视频序列确定一个跟踪的目标,为了达到对目标的精确定位和实时跟踪,可以利用粒子滤波算法对需要跟踪的目标进行建模。基于粒子滤波的目标跟踪主要包含四个阶段,分别是初始化目标区域,概率转移,目标区域权重计算,目标区域重采样。在机器人导航之前,通过视频序列的当前几帧标注机器人所需要跟踪的目标,在导航时,机器人通过连续的视频帧感知周围的待跟踪目标,同时对所需要跟踪的目标散播粒子,当获取的视频帧对目标区域重采样后足以让机器人确定所需要跟踪的目标时,机器人通过确定的目标为自己规划最有效的路径到达目的地。获取视频序列目标跟踪是算机视觉领域中的重要分支,它在工业生产、交通导航、国防建设、航空导航等各个领域有着广泛的应用。 4结论 本文对近三十年来基于计算机视觉的室内自主式移动机器人导航技术进行了详细的分类介绍,对于移动机器人是否需要地图匹配的导航系统进行了详细的综述。目前,在做导航和面向任务的决策时,自主机器人尚未能够准确地综合考虑真实环境空间中的各种不确定性,当路径前方突然出现动态场景变化、目标运动、遮档障碍物时便会显得一无所措,无法及时把握室内环境变化的动态信息进行实时导航,而这将是未来计算机视觉研究的一大难点和热点。所以,室内自主移动机器人仍在发展中,还有很多的问题值得研究和探索,现有的机器人大多数都需要人为定期去进行清理和维护,直到今天还没有产生一台真正意义上完全自主的移动机器人。 计算机视觉论文:探讨计算机视觉技术在图书馆工作中的应用 摘要:随着科技的不断发展,计算机视觉技术的发展越来越迅速,它的研究和应用范围不断的扩大,已经涉及到制造业、农业、医疗诊断以及军事领域。本文通过对计算机视觉技术在图书馆工作应用中的探讨,了解计算机视觉技术在图书馆实行的效果。 关键词:计算机;视觉技术;图书馆;应用探讨 引言 俗话说“书是人类进步的阶梯”,各大高校以及各大城市都建有图书馆,图书馆可以满足人们对各种知识的需求,因此对图书馆的管理工作也是十分重要。如今科技不断的发展,计算机视觉技术被运用到图书馆管理中。计算机视觉是用摄影机和电脑来代替人眼进行检测、监控、识别和测量等的机器视觉,它能够对收集来的图片和视频进行处理,然后获得相应的三维信息。计算机视觉是一门综合性的学科也是一个富有挑战性的领域,它已经被应用到各个领域中,它的重要性不言而喻。 一、计算机视觉技术的特点 (一)检测范围广泛 人眼的检测范围毕竟有限,有些细微的方面人眼是检测不到的,比如红外线、超声波等,但是计算机视觉技术却是可以检测到人眼所检测不到的范围。计算机视觉技术可以将红外线和超声波处理成图像呈现出来,它的检测范围十分广泛而且是不加选择的进行检测,可以说它的使用大大拓展了人眼的视野。 (二)检测安全可靠 我们都知道电子产品如果接触使用必然是会受到一定辐射的,但是计算机视觉与以往的检测机器不同,它是不需要与被测者进行接触的,观测者和被测者都是十分安全不会受到丝毫损伤的,而且它在使用的过程中并不会像人眼一样感到疲惫,它可以一直进行高效率的工作,因此对其检测结果也是十分的可靠的。 二、视觉技术在图书馆工作中的应用分析 (一)图书剔旧和修补 图书馆是人们知识的殿堂,是思想文化知识不断扩展的地方,因此图书馆的剔旧是一项十分重要的工作。图书馆的空间毕竟有限,一些相对陈旧而利用率较低的参考文献是需要不定期的进行筛选的,这些资料通常都是表面发黄、布满灰尘和封面破旧等,而图书馆的剔旧工作大多是由工作人员亲自到书库中进行挑选,这样不仅工作量大、耗时长还有可能会存在遗漏的现象,而且资料上的灰尘也会给工作人员的身体健康带来影响。 图书馆会收藏一些珍贵的古籍和字画,但是时间一长,受到温度、湿度等的影响会造成古籍和字画表面发黄、纸张变脆甚至会出现虫眼,这时候就需要对古籍字画进行修补工作。这项工作大多由工作人员亲力亲为,会给工作人员带来一定的健康影响,如果使用计算机视觉技术代替人们来进行工作,会大大减少工作人员的工作强度,同时也保证了工作效率。 (二)管理职工人员 图书馆中职工人员的正常有序的工作是保证图书馆正常运行的关键之处,在进行图书馆职工人员的管理上可以引用计算机视觉技术。以往的职工签到可能会出现代签现象,而计算机视觉技术可以采用图像视觉处理技术对职员进行磁卡、眼膜、人脸识别等进行签到,杜绝了以往签到工作所存在的弊端。同时,在图书馆工作处理中,计算机视觉技术也可以帮助职工人员处理一些难题,让图书馆工作能够有序高效的进行。 (三)监控检测系统 如今图书馆的书籍是完全向人们开放的,人们可以自由进行借阅,以往的人工检测会造成猜疑和尴尬,也会加大图书馆管理人员与读者之间的磨擦。计算机视觉技术的使用可以全自动化进行监控和检测,避免了以往人工监测所出现的问题。图书馆的书籍借阅管理工作异常重要,计算机视觉技术可以全程自动化进行高效工作,可以进行无人看管检测读者进出携带书籍文献和借阅空间的监控等,大大提高了工作效率,让图书馆的借阅工作顺利有序的进行。 三、视觉技术在图书馆工作中的应用问题的研究 (一)循序渐进的结合 计算机视觉作为一个新兴技术,虽然已经被运用到各个领域内,但是在引进入图书馆的管理中,如果想要快速的取代传统的管理模式,无论是工作人员还是工作理念都不可能及时接受这种改变的。新技术的融入必须要循序渐进,找到与传统的管理模式的结合点,然后进行慢慢磨合,达到与传统相结合的效果,这样人们才能够接受一种新技术的使用,不仅提高了工作效率减轻了工作人员的工作负担,也能够更好的发挥出计算机视觉技术的真正作用。 (二)提高专业人员的业务水平 新的技术需要新的业务水平来支持,如果没有相应的业务水平是没有办法发挥出新技术应有的作用。计算机视觉技术通过计算机成像系统来代替人类的视觉感官,能够自主适应环境、自主工作的能力。计算机视觉技术在不断的更新中,它的使用功能也是越来越多,操作方法越来越复杂,这时就需要图书馆的工作人员对计算机视觉技术有细的了解,能够熟练操作和运用计算机视觉技术。图书馆管理阶层应该组织工作人员进行培训工作,让他们接收新的知识掌握新的技术,不断的提高图书馆工作人员的业务水平,才能够保证图书馆工作高效进行。 (三)读者素质和应用手段的提高 现代化图书馆要想实现工作和服务的全面自动化,就需要有现代化技术的支持,计算机视觉技术的引用虽然是一个现代化技术的支持,但是如今仅停留在生物特征的识别领域。比如图书馆如今普遍有门禁系统,这也仅停留在计数功能和监控可冲消磁条的识别和认定上,如果有些读者素质不高故意去掉这些生物识别,图书馆的门禁系统就没有办法阻止这些读者的进入进出。因此,提高读者的素质和计算机视觉技术的应用手段,才能够保证计算机视觉技术在图书馆被广泛的进行使用。 结束语 计算机视觉技术作为新兴的综合性技术,被运用到工业、农业、医学、军事、体育等各个领域,它的出现代替了人类去完成不可能的工作,开拓了人类的视野,提高了工作效率和深度,让人类从不适应的工作环境中解放出来。计算机视觉被称为自动化的眼睛,对周围的空间物体有着传感、抽象、判断的能力,它能够从根本上改变人们的思维方式。 虽然如今计算机视觉技术在图书馆的应用中仅处于初始层面,但是每项新的技术的引用不都是循序渐进需要一个过渡时段吗?计算机视觉技术虽然进入了瓶颈时期,但是相信在不断的提高和完善下,一定会突破瓶颈期进入到迅猛发展的时期。计算机视觉技术的提高,能够让图书馆更好的发挥其作用,让人们能够更快更方便的利用图书馆汲取不同的知识,同时也能够加快学术的发展和社会的进步。 计算机视觉论文:计算机视觉图像精密测量下的关键技术 摘 要近代测量使用的方法基本上人工测量,但人工测量无法一次性达到设计要求的精度,就需要进行多次的测量再进行手工计算,求取接近设计要求的数值。这样做的弊端在于:需要大量的人力且无法精准的达到设计要求精度,对于这种问题在现代测量中出现了计算机视觉精密测量,这种方法集快速、精准、智能等优势于一体,在测量中受到了更多的追捧及广泛的使用。 【关键词】精密测量 计算机视觉图像 关键技术 在现代城市的建设中离不开测量的运用,对于测量而言需要精确的数值来表达建筑物、地形地貌等特征及高度。在以往的测量中无法精准的进行计算及在施工中无法精准的达到设计要求。本文就计算机视觉图像精密测量进行分析,并对其关键技术做以简析。 1 概论 1.1 什么是计算机视觉图像精密测量 计算机视觉精密测量从定义上来讲是一种新型的、非接触性测量。它是集计算机视觉技术、图像处理技术及测量技术于一体的高精度测量技术,且将光学测量的技术融入当中。这样让它具备了快速、精准、智能等方面的优势及特性。这种测量方法在现代测量中被广泛使用。 1.2 计算机视觉图像精密测量的工作原理 计算机视觉图像精密测量的工作原理类似于测量仪器中的全站仪。它们具有相同的特点及特性,主要还是通过微电脑进行快速的计算处理得到使用者需要的测量数据。其原理简单分为以下几步: (1)对被测量物体进行图像扫描,在对图像进行扫描时需注意外借环境及光线因素,特别注意光线对于仪器扫描的影响。 (2)形成比例的原始图,在对于物体进行扫描后得到与现实原状相同的图像,在个步骤与相机的拍照原理几乎相同。 (3)提取特征,通过微电子计算机对扫描形成的原始图进行特征的提取,在设置程序后,仪器会自动进行相应特征部分的关键提取。 (4)分类整理,对图像特征进行有效的分类整理,主要对于操作人员所需求的数据进行整理分类。 (5)形成数据文件,在完成以上四个步骤后微计算机会对于整理分类出的特征进行数据分析存储。对于计算机视觉图像精密测量的工作原理就进行以上分析。 1.3 主要影响 从施工测量及测绘角度分析,对于计算机视觉图像精密测量的影响在于环境的影响。其主要分为地形影响和气候影响。地形影响对于计算机视觉图像精密测量是有限的,基本对于计算机视觉图像精密测量的影响不是很大,但还是存在一定的影响。主要体现在遮挡物对于扫描成像的影响,如果扫描成像质量较差,会直接影响到对于特征物的提取及数据的准确性。还存在气候影响,气候影响的因素主要在于大风及光线影响。大风对于扫描仪器的稳定性具有一定的考验,如有稍微抖动就会出现误差不能准确的进行精密测量。光线的影响在于光照的强度上,主要还是表现在基础的成像,成像结果会直接导致数据结果的准确性。 2 计算机视觉图像精密测量下的关键技术 计算机视觉图像精密测量下的关键技术主要分为以下几种: 2.1 自动进行数据存储 在对计算机视觉图像精密测量的原理分析,参照计算机视觉图像精密测量的工作原理,对设备的质量要求很高,计算机视觉图像精密测量仪器主要还是通过计算机来进行数据的计算处理,如果遇到计算机系统老旧或处理数据量较大,会导致计算机系统崩溃,导致计算结果无法进行正常的存储。为了避免这种情况的发生,需要对于测量成果技术进行有效的存储。将测量数据成果存储在固定、安全的存储媒介中,保证数据的安全性。如果遇到计算机系统崩溃等无法正常运行的情况时,应及时将数据进行备份存储,快速还原数据。在对于前期测量数据再次进行测量或多次测量,系统会对于这些数据进行统一对比,如果出现多次测量结果有所出入,系统会进行提示。这样就可以避免数据存在较大的误差。 2.2 减小误差概率 在进行计算机视觉图像精密测量时往往会出现误差,而导致这些误差的原因主要存在于操作人员与机器系统故障,在进行操作前操作员应对于仪器进行系统性的检查,再次使用仪器中的自检系统,保证仪器的硬件与软件的正常运行,如果硬软件出现问题会导致测量精度的误差,从而影响工作的进度。人员操作也会导致误差,人员操作的误差在某些方面来说是不可避免的。这主要是对操作人员工作的熟练程度的一种考验,主要是对于仪器的架设及观测的方式。减少人员操作中的误差,就要做好人员的技术技能培训工作。让操作人员有过硬过强的操作技术,在这些基础上再建立完善的体制制度。利用多方面进行全面控制误差。 2.3 方便便携 在科学技术发展的今天我们在生活当中运用到东西逐渐在形状、外观上发生巨大的变大。近年来,对于各种仪器设备的便携性提出了很高的要求,在计算机视觉图像精密测量中对设备的外形体积要求、系统要求更为重要,其主要在于人员方便携带可在大范围及野外进行测量,不受环境等特殊情况的限制。 3 计算机视觉图像精密测量发展趋势 目前我国国民经济快速发展,我们对于精密测量的要求越来越来高,特别是近年我国科技技术的快速发展及需要,很多工程及工业方面已经超出我们所能测试的范围。在这样的前景下,我们对于计算机视觉图像精密测量的发展趋势进行一个预估,其主要发展趋势有以下几方面: 3.1 测量精度 在我们日常生活中,我们常用的长度单位基本在毫米级别,但在现在生活中,毫米级别已经不能满足工业方面的要求,如航天航空方面。所以提高测量精度也是计算机视觉图像精密测量发展趋势的重要方向,主要在于提高测量精度,在向微米级及纳米级别发展,同时提高成像图像方面的分辨率,进而达到我们预测的目的。 3.2 图像技术 计算机的普遍对于各行各业的发展都具有时代性的意义,在计算机视觉图像精密测量中运用图像技术也是非常重要的,在提高图像处理技术做以提高。同时工程方面遥感测量的技术也是对于精密测量的一种推广。 4 结束语 在科技发展的现在,测量是生活中不可缺少的一部分,测量同时也影响着我们的衣食住行,在测量技术中加入计算机视觉图像技术是对测量技术的一种革新。在融入这种技术后,我相信在未来的工业及航天事业中计算机视觉图像技g能发挥出最大限度的作用,为改变人们的生活做出杰出的贡献。 作者单位 常州信息职业技术学院 江苏省常州市 213164 计算机视觉论文:基于计算机视觉的人脸检测与识别技术初探 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机已深入到社会的各个领域,并深刻的改变人们的工作、学习和生活方式。信息的获取、分析、处理、、应用能力已经成为社会中人们的一个必备的技能。多媒体技术也在发生着日新月异的变化,包括这多媒体技术的基本概念、图像、音频、视频、动画的常用处理工具等。其中人脸检测与识别技术在计算机视觉方面也是尤为重要的,人脸检测与识别技术主要是用于身份信息的识别,也可以用来对个人的隐私信息通过识别来进行保护。 诞生于20世纪40年代的电子计算机是人类最伟大的发明之一。并且一直以飞快的速度发展着。进入21世纪的现代社会,计算机已经进入各个行业,并成为各行业必不可少的工具。如今的计算机发展的更加智能化,就如今来说,人们最什么事情都非常重视信息,人类和社会的发展,时刻都离不开信息。计算机如今重视的方面就是对信息的阅读和控制,人脸检测与识别技术也是应运而生。 人脸识别的论述 人脸识别是人类视觉中的一大特色,因为能对身边的人进行识别,才不会对身边的信息进行混淆,简单来说,根据人脸可以对人的年龄,性别进行初步判断。随着计算机技术的智能化,计算机业已经通过视觉能进行人脸的识别。其中在对人脸识别的同时进行有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用等技术。如今人脸识别已经应用于很多的领域,但是要人脸检测与识别是需要基于本来已经收集和整理的信息本库才能进行。再加上现在计算机技术虽然已经接近成熟,然而在人脸识别方面的表情传达出什么信息还是无从下手进行编程和设计。所以,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术还是会有很广的发展空间,再加上人脸识别还可以维护人们的财产安全和隐私保护,必然会引起社会各界人士的广泛关注。 从19世纪末开始就已经有人对人脸识别进行了研究,因为当时没有先进的科学技术做后盾,所以经过了数百年的研究仍然没有什么显著的进展和成果。直到20世纪90年代人脸识别才成立了自己的学科,在加上当时的科技发展水平已经达到了不错的水平,人脸识别这个学科得到了快速的发展。如今,我国的计算机技术也已经居于世界的前列,我国也已经拥有比较完善的一套东方面孔的人脸数据库。 人脸识别在发展过程中大概经历了三个阶段:第一阶段就是对人脸特征进行整理,整理出所需要的数据库,并且应用当时的计算机技术做出一套质量不错的人脸灰度模型,这个阶段的识别工作全部由操作人员来完成;第二阶段比第一阶段要先进,有了基础人机互交,将人脸的特征经过多维度的矢量在模型上表示出来,并也可以设计出一套人脸识别的系统,这个阶段的识别不再是仅仅依靠操作人员,而是操作者和计算机一起完成;第三个阶段是计算机智能识别的最高峰,一切操作和识别都依靠机器全自动化进行,在人脸识别过程中也不再是每台计算机都需要完成一整套的工作,也实现了计算机与计算机之间的互联,多台计算机一起完成人脸识别的过程,都人力也是一种解放。 积极践行人脸检测识别技术 人脸检测识别技术是计算机实现智能化特征后的又一重要发展方向之一,它已经在世界范围内得到了广泛的普及与应用。人们可以通过人脸识别来进行定位,来起到保护人们财产安全的作用,通过人脸识别来抵制社会中的造假率,之前曾经有一些不法分子利用假身份来做损害公共利益和侵犯人们隐私权的事情,有了人脸识别让不法分子没有可乘之机,也应用人脸识别来对财务密码进行联系,起到对人们的财产有绝对的保护作用,对社会的安定何尝不是一项有意义的发明。 人脸识别一直是计算机智能化发展过程中的一个重要领域,因为人脸的识别与检测是一个很难做到完善的项目,由于人类的面部表情丰富,要对人类的面部表情做出判断和分析会存在一定的困难。再加上人脸识别的过程中,每个独立存在的个体都有一张专属于自己的脸。它的轮廓没有明显的特征界限,同时对眼、鼻子、嘴等器官在脸上的分布情况也没有明确的界限,这就使得对人脸识别来进行算法设计有一定的困难,所以只有通过轮廓特征来进行初步的判断,分辩出各种器官,再根据器官来完成人脸的分布情况设计灰度模型的完成工作。 随着红外光的可利用率提高,也应用到了人脸识别的领域,在人脸识别过程中也加入不同光的效果来识别人脸,使得如今的人脸识别的准确度有了明显的提高。但是光的效果是不可控的,在环境不适宜和用户不配合的情况下,利用红外光技术来进行人脸识别又会将准确度拉到很低的成度。因此,在人脸检测与识别方面仍然有一些尚未解决的问题,值得人们关注和探索。 科学的进步、时代的进步,必将给发展赋予新的内容。这个社会已经成为了一个信息化社会,信息化代表了一种信息技术被高度重视,信息资源被高度共享,从而使得人的智力和潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥。在这个信息化社会中最重要的就是信息。个人信息已经成为在社会中必备的物质。如此看来信息的保护也成为了发展的头等大事,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术也有了发展的独特性,它的独特性由这个时代所决定。 计算机视觉论文:计算机视觉创新研究的探索者 人类正在进入后信息时代,计算机越来越广泛地进入到几乎所有的科技和生活领域。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化程度仍有待提高。如何让计算机具有类人脑的学习与分析能力,拥有“视觉”“听觉”,并可通过“思考”与人类沟通交流,是当今世界计算机视觉研究领域各国科学家不断追求和探索的目标。 计算机视觉是人工智能领域的优秀之一,其研究的终极目标是让机器具有人一样的视觉功能。西安交通大学电子与信息工程学院杨国安教授在计算机视觉领域沉心研究多年,为计算机视觉的发展提供了丰富的理论基础。 “西安交通大学郑南宁院士是图像处理、计算机视觉和模式识别领域的国际知名专家,是他2001年把我从日本引进回来的。”这是杨国安选择计算机视觉和图像处理领域的契机。在该领域,杨国安主要研究新型的小波变换、多尺度几何分析和压缩感知理论,对这些最前沿的理论进一步地改进,以提高图像分析与理解的能力、计算机视觉模型的精度、大数据的模式分类的效率以及互联网图像检索的正确识别率。 留学回国后,杨国安在郑南宁院士团队参与完成了多项国家项目,包括国家自然科学基金创新研究群体项目“智能化视觉信息处理理论与实现技术”,国家自然科学基金重点项目“高效可伸缩视频编解码基础理论与方法研究”,国家重点基础研究发展计划项目“视觉信息环境感知与识别关键技术”,国家科技支撑计划项目“数字媒体内容互通共用关键技术”,国家高技术研究发展计划项目“基于离散小波变换的JPEG2000图像处理及场景数据实时传输”等。其中,在国家科技支撑计划项目中,杨国安取得国家发明专利“一种分布式多格式数字视频转码结构设计方法”的正式授权。该项专利开发出了一种分布式多格式数字视频转码结构设计新方法:对源视频文件解复用后将视频进行快速无缝分割,通过动态调度程序,将视频片段以及音频文件发送到各个转码计算机上进行快速多格式转码,在输入某一种格式的视频后只需解码一次,便能输出多种格式的码流,并且能对输出码流进行很好的码率控制,最后收集转码后的视频片段进行无缝拼接并与转码后的音频文件复用。该项专利不仅改善了像素域级联转码器的转码效率,也增强了视频转码后的质量,并在我国相关电视厂家得到实际应用,取得了良好的社会和经济效益。 目前,罟安正在主持国家自然科学基金项目“基于生物视觉稀疏编码特性和显著性特征的多尺度几何分析纹理模型研究”。他介绍说,今后的研究重点将是进一步研究基于多尺度几何分析和脉冲耦合神经网络的生物视觉模型,并将其应用到大数据的模式识别以及互联网图像检索上。 学术方面,杨国安有木哿Γ砥砺前行。他长期兼任IEEE Transactionson Signal ProcessingENeural Networks等世界顶级期刊的通信评审专家,并在IEEE,Elsevier和springer等知名期刊和国际会议上发表SCI和EI收录论文30余篇,其中SCI收录8篇,EI收录21篇,取得国家专利2项,出版“十一五”至“十三五”规划教材各1部,为硕士和博士研究生开设课程,培养硕士研究生和博士研究生30余名,2016年2月又培养出交通大学历史上第一位日本博士留学生。 在科研的世界里,只有脚踏实地,持续奋斗与攀登,才可能收获点点星光。在20余年的研究工作中,杨国安亦是如此勉励自己,不断创新,突破传统。相信在未来,他一定能收获一片属于他的星空。
药物化学论文:高职制药课程的药物化学论文 1以职业能力为导向,制定教学内容 结合社会需求和高职院校的的特点,以就业和职业技能为导向,使教学内容能够更好的服务于社会职业岗位需要,做到课堂知识为实践服务。药物化学对于高职化学制药专业的学生的学习来说是一门专业基础课程,主要目的是让学生对药物化学有一个基本的概念。从培养技术技能型人才的实用性来讲,在教学内容上更应该强调各类重点药物的结构、命名和构效关系以及化学药物的临床应用分类,这也是社会对药学技术技能型人才毕业生最基本的要求。但目前大部分高职院校的药物化学的教育中仍采用本科药物化学专业教育的模式,没突出高职院校的特点。比如上课及考试容易强调研发过程,具体的研究思路、作用机理等,而作者认为高职化学专业的药物化学应该与本科培养学术型人才区别开来,按照社会对技术技能型人才的要求来教学,重点讲述药学化学中药物的药理性质,该类药物有那些典型药物,对典型药物的结构命名等,重点让学生掌握一些走到社会上能应用的知识。目前的部分教育及考试仍然是以科研为目的,把学生以后都当作学术型人才来培养,这无疑会限制了高职院校学生的能力的发挥,不符合高职培养技能化人才的初衷。 2根据教育目的明确教学重点 对于化学制药专业的学生来讲,作为药化专业学生来讲最重要的药物分子与机体细胞之间相互作用机制可以少讲,因为高职化学制药专业的学生应以化学药物的基础知识为重点,在作者与学生的交流中发现,分子生物学是让他们对药化学习感到吃力甚至反感的主要原因。而且作者通过学生的平时作业及考试成绩分析发现,学生有些能够将分子生物学及药物的作用机制等知识点记住,药物说明书上常见的化学结构都不知如何命名,也不能通过化学结构推断出其性质和用途,主要原因是没有根据化学制药专业学生将来服务社会的就业岗位来调整药物化学的教学重点,违背了化学制药专业开设药物化学课程教学的初衷。 3重视实训课的教学,培养学生规范操作的职业技能 高职院校药物化学的实训课中,部分老师给学生打分评价的时候只看最后的结果,强调按照实验课本上的标准程序去实验。事实上很多药物史上重大的发现和突破都是一些偶然的或者从副作用等其他的方面来展开的,而不是按照固定的程序产生的。之前在药物化学的实训课的考核中,老师一般根据学生做实验的结果来打分,而作者认为学生将来就业要胜任自己的岗位工作和有所创新,必须重视实验记录情况、操作的准确记录度以及实验结果的分析。因为只有重视实验过程的详细记录和操作的规范准确,才有利于对实验结果的分析。实验结果本身在于实验过程是否准确,至少能够说明在某种固定的条件下产生了一个真实的结果,但是如果实验条件记录不清楚,实验结果即使正确也不能说明什么问题,再次重复可能不会得出上次一样的结果,它可能只是一种偶然条件下产生的。而如果结果是错的将无法从实验记录中查出失败的具体原因,因为对其产生的过程以及实验条件都没有详细的记录。 4强调自学能力的培养 在这个知识发展日新月异的时代,如何培养和提高学生的自学能力就显得尤为重要。化学制药专业是一个新型发展起来的专业,药物化学与数理化这样大部分规律已经明确知道的学科不同。药物化学基础理论是一个复杂的系统,更新也很快,因此在教学的过程中应强调学生文献检索能力和自学能力的培养。学生在未来的学习和工作中只有不断的自我更新专业知识,才能适应社会的发展不与社会脱节。在目前的信息社会,文献的检索利用及自学能力的强弱会对工作效率和质量产生重要的影响。 5小结 基于药物化学在化学制药专业中的重要性,以及其对化学制药专业技术技能型人才培养的特殊性,作为一名药物化学教师,只有结合高职院校的特点和通过不断的总结经验,不断的去实践和提高,才能为培养出更加符合社会发展的化学制药专业人才,才能充分发挥学生的个性化的特长构建一个和谐的工作学习氛围。通过分享作者关于药物化学教学方法的思考,欢迎广大教学工作者进行交流和探讨。 作者:周代营 单位:广东食品药品职业学院 药物化学论文:血清药物化学论文 1血清药物化学在单味药中研究现状 1.1霍世霞等对高良姜中高良姜素、山奈素、槲皮素对照品与含药血清的HPLC图谱对比,并从原药材中制备分离纯化及进行结构鉴定确定高良姜素是高良姜中入血成分。 1.2沈婵娟等通过比较茯苓醇提物、空白血清和含药血清的HPLC图谱,结果显示雌雄大鼠入血成分略有差异,雄性大鼠含药血清中有11种移行成分,其中6中为原型药物,5中为代谢产物,雌性大鼠含药血清中有9种移行成分,其中5种为原型药物,4中为代谢产物,提示药物代谢存在性别差异。 1.3黄柏中16个成分入血,7个以原型药物存在,9个为代谢产物,初步确定巴马丁和小檗碱为黄柏的主要入血成分。 1.4谢长等对菝葜抗炎活性部位进行血清药物化学研究表明,菝葜提取物含药血清中发现了45种入血成分,另发现新妇苷、黄杞苷、白藜芦醇、槲皮素为主要入血成分,即可能为菝葜抗炎活性部位的药效物质基础。 1.5雷公藤提取物给药后24h内血中先后出现了8个移行成分,其中5个为原型药物,2个为代谢产物,1个为血清固有产物。雷公藤为8个入血成分之一。没食子酸的研究表明,给药后血清中确定5个血中移行成分,4个为原型成分,另外1个入血成分则可能是某种化学成分的代谢产物。4个入血成分可能为没食子的体内直接作用物质,3种含药血清中均含没食子酸,提示没食子的作用物质可能是没食子鞣质在体内降解后的没食子酸。 1.6程星烨等采用LC-MS/MS对延胡索活性部位入血成分进行研究,通过对保留时间比对、离子碎片解析等综合分析,坚定了9个入血成分均为原型成分,同时也发现部分生物碱是以葡萄糖酸醛结合物的形式存在。 1.7龙血竭给药后在含药血清中发现6个入血成分,其中5个都属原型成分,分别为,3,4'-二羟基-5-甲氧基二苯乙烯、剑叶龙血素B,4'-羟基-4,2'-二氢查耳酮(新化合物)、剑叶龙血素A和龙血素B;1个可能为原型成分或代谢产物。此外,还有学者对金银花、防风、五味子、乌药、淫羊藿等药材进行了血清药物化学研究,为深入研究中药药效物质基础和阐明作用机制奠定了一定的基础。 2血清药物化学在中药复方物质基础方面的研究现状 2.1对当归芍药散的研究表明,给药后大鼠入血成分中有7个被确定为原型吸收、1个被确定为代谢产物吸收,并发现当归芍药散的药效成分可能为芍药苷磺酸盐、芍药内酯苷、芍药苷、阿魏酸、川芎内酯I、藳本内酯和丁烯酜内酯。 2.2郭辉等对大黄附子汤的研究表明,给药后发现18个入血成分,其中初步确定4个为原型成分,14个为代谢产物,血中移行成分主要来源于大黄和附子两味君药,复方中的芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、细辛脂素均以原型形式直接吸收入血,初步推测其为治疗寒积腹痛的药效物质基础。 2.3地黄饮子研究表明,给药后家兔血清中9个入血成分,其中2个为原型成分,7个为代谢产物,这些分别来源于五味子、远志、石菖蒲、巴戟天、山茱萸、肉苁蓉、附子和麦冬。 2.4复方贞术调脂胶囊研究表明,给药后血清中发现有28个药源性成分,其中10个为原型成分,18个为代谢产物。体内药效物质并非体外成分的简单相加,经体内生物转化和选择性吸收,体外主要成分巴马汀和小檗碱在体内经代谢后含量明显降低,而丹酚酸A和丹酚酸B等含量较高的物质在实验中未被检测到。 2.5生脉散的研究表明,给药后血清中产生18个血中移行成分,利用质谱数据表征血中移行成分的结构,其中13个为原型药物,5个为代谢产物,推测他们有可能为生脉散的体内直接作用物质。 2.6吕永海等采用RRLC-Q-TOF/MS检测到复方丹参片的入血成分,14个原型药物和8个代谢产物,其中丹参醛、丹参新醌B、丹参素的糖结合物(M1)和丹参新醌B的甲基化产物(M8)等是利用LC-MS首次在大鼠体内检测到。利用UPLC-Q-TOF/MS鉴定了心肌缺血大鼠血浆中的22个生物标志物,其中7个标志物出现在嘌呤代谢途径中,丹参酮ⅡA和丹参酚酸B分别具有调节钙离子通道和抑制肾上腺素β受体的作用。此外,对灯盏细辛提取物、芍药甘草汤、舒胸片、四逆散、酸枣仁汤、三黄泻心汤、大承气汤等的血清药源性成分的研究初步明确了复方中众多化学成分在体内的吸收情况,为中药是我药效物质基础研究奠定了一定的基础。 3血清药物化学在其他领域的应用 近些年,药食同源的中药材成为我国功能性食品的资源宝库。血清药物化学在寻找食品功能因子和功能性食品功效物质基础的研究方面起到了很大的作用。功能食品中的功能因子,与药物中的药效活性成分基本类似,因此中药血清药物化学的研究方法也可以应用到药食同源的中药材食品功能因子的开发,同时,该法较之传统的研究方法,血中移行成分比原药的化学成分减少了很多,这在很大程度上降低了研究的难度,提高了研究的针对性,也节约了研究成本,为我们的功能性食品研究提供了新的思路。此外,孙志翠等人提出,借鉴“中药血清药物化学”研究思路,运用化学分析分离方法,观察给药后进入脑脊液的化学成分,通过关联透过血脑屏障的移行成分与中药复方的药理效应,来阐明药物透过血脑屏障来发挥作用的物质基础,这一方法的引入为中药复方体内的药代动力学研究开辟了了新的道路,为中药物质基础的研究迈了新的一步。 4研究中药血清药物化学的意义 4.1促进了中药血清药理学和中药药代动力学发展 中药血清药理学是一种离体的实验方法,是指给动物服药后,再取经消化、吸收、分布,代谢和排泄等体内过程的含药血清作为药物源进行药理学实验的方法。在实验中受到的影响因素较多,结果重现性低,引入血清药物化学的方法,可以根据给药后入血成分和血清HPLC指纹图谱的变化规律,消除不利的因素,采取合理的实验方案,利用化学分离技术有效的集合入血成分。药物动力学是应用动力学的基本原理,定量的描述药物通过各种途径进入人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程的动态变化规律。应用血清药物化学可在众多的复方成分中富集入血成分,形成有效成分群,从而更加清晰,全面的阐释复方中药效物质在体内经时量变化过程和药代动力学模型,探讨药物动力学参数与药物效应之间的关系,研究药物制剂体外的动力学特征与动力学之间的关系,也可以推测体内药量与时间的关系,以药物动力学参数定量的描述药物在体内的变化规律。 4.2建立中药及复方的质量标准 建立既符合中医药特色、又能走向国际的中药质量标准体系,是中药实现现代化、标准化的关键。中药成分复杂,进入血液的成分才是起效的根本物质。因此通过指纹图谱模式结合中药血清药物化学方法,同时以中药复方中的主要成分和血中移行成分均为指标,既能合理地评价复杂的中药复方的稳定性和真实性,也可以更真实全面的体现中药多途径多靶点的作用特点。 4.3有助于阐明中药复方的配伍机制 配伍是中药在临床应用的特点,通过配伍可增强疗效,降低毒副作用,扩大适应范围,改变药性药味以适应病情需要。按照配伍变化的发生部位,分为药物进入机体前由其理化性质的改变所引起的,称之为体外配伍变化。体内药物相互作用主要表现在药物再吸收、分布、代谢与排泄过程中产生的协同、拮抗或毒副作用。利用现代科学方法和先进的技术,通过中药血清药物化学方法可以全面分析复方的血中移行成分、确定复方的药效物质,阐明有效成分的体内动态变化和成分间相互作用及消长规律的研究,能够在一定程度上科学地诠释复方的配伍规律。 4.4促进了新药开发 从植物药、动物药、矿物药中提取有效成分或有效成分群是开发中药新药的重要途径。在应用血清药物化学研究的基础上,进一步利用化学分析分离方法对中药中有效成分分离并制备其血中移行成分,从而获得有效成分或有效成分群。再以此有效成分或有效成分群为原料进行新药开发与申报。因此中药血清药物化学为新药开发开辟了新的研究方法和思路。 作者:胡律江 曾文雪 雷景邦 赵晓娟 郭慧玲 单位:江西中医药大学 中医药大学 江西省食品药品稽查局 药物化学论文:高职高专药物化学教学论文 为提高教学效果,在合理运用案例教学法、行动导向教学法和PBL教学法等多种教学方法的基础上,采用计算机模拟软件SYBYL的基础模块,模拟小分子化学药物的结构及性质,通过可视的三维界面,帮助学生透视药物分子,突破教学难点,激发学习兴趣。 1SYBYL在药物化学教学中的应用 1.1在立体结构教学中的应用 高职高专药物化学教学过程中,药物分子的结构式通常以二维形式呈现在书本上,而药物实际上是三维的、有空间结构的,且大多数药物的空间构对药效起着重要作用。比如中枢镇痛药吗啡的立体构象呈三维“T”型,虽然教材中给出了吗啡的“T”字型立体构象图,但大多数学生表示看不明白。又如青霉素的母核β-内酰胺环和五元的氢化噻唑环不共平面是导致青霉素不稳定的结构因素。何为不共平面?常规的语言描述和图形展示都难以表达清楚,而SYBYL软件能够做到。通过SYBYL软件的Sketch模块构建药物分子模型,保存为mol2文件;教学过程中,导入预先构建好的化合物mol2文件,SYBYL主界面上即可显示药物分子模型。可选择比例模型、球棍模型、棍型或线型来呈现,点击ContinuousRotation按钮可呈现化合物连续旋转动画,也可用鼠标360°旋转分子模型。通常界面中显示的是单个化合物,当需要比较化合物间的结构差异时,也可以同时显示多个化合物。图1为吗啡的球棍模型和比例模型,通过一目了然的立体结构模拟,学生可自己比较、分析和归纳吗啡及其类似物的3个共同结构特征,明白此类药物正是因为具有空间上的构象一致性,所以才具有相似的镇痛作用。光学异构、几何异构和构象也是学生比较难理解的几个概念。如麻黄碱和氯霉素都有两个手性碳、4个光学异构体,通过SYBYL的Edit-Chirality功能,可以设置化合物中手性原子的构型,R型和S型的结构差异便清晰可见。当讲解以己烯雌酚和雷尼替丁为代表的具有几何异构体的药物时,运用SYBYL直观展示顺式体和反式体结构差异。构象是碳原子上的原子(基团)在空间呈现的立体形象,不同构象之间可以相互转变。在各种构象形式中,势能最低、最稳定的构象是优势对象。采用Comptute-Minimize能量优化模块可以看到化合物优化前后的变化,动态展示能力优化过程,帮助学生理解构型和构象的区别。 1.2在构效关系教学中的应用 对于一系列结构相似、作用于同一靶点的药物,可以通过SYBYL的Application-AlignCompounds分子叠合模块,把这些药物叠合在一起,使学生找出它们的共同结构(基本结构)和可变化的取代基。图2为喹诺酮类药物叠合图,学生通过观察可以自己归纳这类药物的必需结构和重要取代基,再经教师讲解,喹诺酮类药物的构效关系就变得容易理解了。巴比妥类、拟肾上腺素类药物教学过程中亦可同理运用。 1.3在药物分子与受体相互作用教学中的应用 药物的作用靶点主要有受体、酶、离子通道和核酸。结构特异性药物的活性主要取决于药物分子与受体的匹配关系。如吗啡作用于阿片受体,是阿片受体激动剂。哌替啶、芬太尼、美沙酮与吗啡的结构相去甚远,为何也具有与吗啡类似的药理作用?通过SYBYL的Application-DockingSuite分子对接模块,可以把吗啡、哌替啶、芬太尼和美沙酮“放进”阿片受体的活性位点中去(阿片受体的晶体结构可在蛋白质晶体结构资料数据中搜索并下载)。对接后可以简单分析配体与受体间的相互作用力,如氢键、静电作用和疏水作用等。通过SYBYL的MOLCAD模块,呈现多彩画面。图3为吗啡及其类似物与阿片μ受体的分子对接图,正是这些药物分子作用于同一受体,才有相似的药理作用,药物分子活性的大小与作用力的强弱直接相关。 1.4在新药研究知识简介教学中的应用 定量构效关系(Quantuativestructure-activityrelationships,QSAR)是教材中提及的一种先导化合物的优化方法,由于没有实例,因此晦涩难懂。教学过程中,可利用SYBYL演示一类药物的QSAR建模过程:选用一系列活性已知的化合物,以最简单的比较分子力场分析(Comparativemolecularfieldanalysis,CoMFA)方法建模,对建模结果进行简单解释,让学生了解QSAR研究是如何减少新药研究盲目性的。SYBYL的应用可拓宽学生眼界,培养学生科研兴趣。 2讨论 药物化学是药学专业的一门专业基础课,使用传统教学方法学生普遍反映听不懂、难记忆,教学节奏太快,印象不深刻。SYBYL软件能够形象地展示药物空间结构,变抽象为具体,使学生更好地理解药物结构,为学习后续内容打下基础。SYBYL功能非常强大,教学时主要运用其基础模块。可以在多媒体教室的电脑上安装SYBYL软件,做一些简单的现场演示;对于不方便安装软件的教室,可将截图放入课件,或采用录屏软件制作成动画进行展示。值得注意的是,高职高专层次教学应坚持“实践为主,理论够用”原则,以教材为基础,避免借助SYBYL把理论知识讲得太过深入,反而使学生难以接受[5]。随着分子模拟技术的发展,越来越多的分子模拟软件被开发出来,并在药物设计领域广泛使用,计算机辅助药物设计已成为生物药物的热点研究领域。分子模拟软件不仅可以在课堂上用于演示教学,还可以让学生在实训室实际操作,对于探索欲强的学生,亦可开展药物设计和药物定量构效关系等方面的研究性学习。 3结论 在高职高专药物化学教学中,以现代多媒体技术为载体,通过引入计算机模拟软件合理设计辅助药物化学教学,将枯燥、抽象的药物化学结构和化学知识变得直观、简单易懂,既能活跃课堂气氛、拓宽学生视野,还能激发学生科研兴趣。 作者:王琴 单位:雅安职业技术学院 药物化学论文:药物化学实验教学改革论文 摘要:药物化学实验教学改革与教师进行实验教学的质量、学生进行实验操作和学习的效果有着直接的关系,有必要对当前的药物化学实验教学改革的方式进行探讨,以改善实验教学的方式方法,促进学生实验操作能力的提高。文章从试验新技术、实验教学新方法、评价的方式、设计性实验等多个侧面对药物化学实验教学的改进进行分析,以期提高教师进行化学实验教学的效率,改善学生进行化学实验操作的效果。 关键词:药物化学实验;教学改革;质量和效率 药物化学实验是在无机、有机及其他相关化学实验的基础上建立起来的,属于药物化学教学的重要内容。通过药物化学实验教学,帮助学生掌握基本的药物合成操作技能,并能够合成符合药典要求的药品。在药物化学实验教学当中,学生通过理论知识的学习,设计反应路线,从而合成目标产物。同时积极分析实验的结果,通过药物化学实验教学提高学生的动手能力。药物化学实验教学当中,学生的主观能动性、创新意识均具有重要的作用。我院对以往的教学经验进行总结,对药物化学实验的教学模式进行改革。 1加强实验新技术的训练 现代药物产业的发展速度很快,实验新技术和新方法不断出现,在药化实验教学当中,有必要采用新的实验技术方法与仪器设备。在实验教学当中增加无水无氧操作技术、微波实验等内容。其中无水无氧操作技术在药物化学中有着广泛的应用,高真空线操作技术、手套箱操作技术和Schlenk操作技术是无水无氧操作技术的三种主要类型。其中以Schlenk操作的安全性更高,更加简单有效,且较低的操作成本对于本科药物化学实验教学更加适用。在实验教学中增加产品化学结构解析的内容,教会学生使用各种仪器,掌握MS、NMR、UV、IR等分析化合物结构的方法,提高药物化学实验教学的质量和水平。加强实验新技术训练的同时,还需要引进新的设备,调动学生在实验学习中的主观能动性,丰富化学实验教学的内容,开拓学生的教学思路。 2加强设计性实验训练 传统采用既定实验方法和步骤进行验证性实验的教学训练对学生的吸引力有限,导致学生的积极性、主动性和创新性难以提高。在药物化学的实验性教学当中,学生根据设定题目,查阅相关文献并结合自身具备的理论知识,对化学实验教学的方案进行设计,对实验的步骤进行安排。同时,教师对学生的实验方案进行指导,确定最终的实验方案并付诸实施。这种设计性实验训练的方式将学生由被动地接受变成了主动的探索,有利于学生综合能力的培养。另外,设计性实验教学需要教师不断提高自身的教学水平和专业能力,及时准确解决学生在实验设计当中出现的各种问题,帮助学生顺利完成药物化学实验的教学内容。例如,在氯霉素合成实验当中,同学查文献总结氯霉素的合成路线,与指导教师一起从原料来源、成本、仪器设备以及路线长短、文献反应收率等几个方面,对每一种合成路线进行探讨,并选择最终可行的实验路线。教师在此过程中与学生一起探讨,并提出相应的建议。设计性实验的教学成果显著,它不仅培养了学生分析和解决问题的能力,还丰富了学生的实时系统,促进学生掌握了基本的实验操作方法与技能。 3药物化学实验与有机化学实验相融合 在教学内容、实验所用仪器设备、技术方面,有机化学实验与药物化学实验具有较大的相似性。将二者在实验教学中有机结合起来能够有效将实验各部分的比例以及各部分之间的关系进行重新配置,实现教学资源的有效利用。例如,可以将药物化学实验中药学基本实验操作的内容与有机化学实验的基本操作相融合。将《有机化学实验》与《药用实验合成化学》的教材内容进行融合、调整,并重新组合成一下3个板块:有机化学实验的一般知识、基本操作、有机化合物的合成实验;合成药物化学实验;天然药物化学实验。在教学中按照以上三大板块实现对学生从基础到专业的实验教学,提高实验教学的效率。 4做好药物化学实验评估 完善合理的药物化学评估制度是化学实验教学的重要内容。在教学当中,教师需对学生的实验记录进行检查,要求实验记录应如实反映实验过程,详细记录实验操作。例如时间、温度、加料方式等细节内容;颜色、溶解、沉淀、产生气体等现象内容;TLC薄层色谱图、重结晶、溶剂、体积、温度、活性炭、蒸馏等后期处理操作、产品收率及性质表征等。学生在实验结束后需要将实验记录和产品上交老师,由教师进行查对。同时,根据药物化学实验,教师和学生随堂展开讨论,针对学生提出或存在的问题进行指导。通过化学实验评估增进教师与学生之间的互动,促进学生养成良好的科研习惯。此外,针对学生实验得到的产品,教师应进行收集储存,并对实验产品进行分类处理,列出详细的清单。随后将清单记录到实验中心,为需要的专业教学提供帮助。同时,对实验考核的方式进行改革,增加对基本操作内容的考核;采用开放性实验考核的方式,对实验报告的相关内容进行考核;坚持多样性的考核方式,对学生的基本操作能力与综合实验能力进行考察。通过全面的考核提高对药物化学实验的评估的科学性。 5改善教学手段和方法 引进现代化的多媒体技术,并发挥其在药物化学实验中的积极作用。通过现代化的多媒体技术将抽象化的实验原理直观地展示出来,将实验所需要的器材、所需要的实验周期等通过具体的图像、视频资料等展示出来,使学生能够对实验的诸多内容进行直观的了解。也可用过计算机制作出实验仿真课件,逼真演示和人机互动的模拟实验,帮助学生由被动的接受转变为主动的学习。以先进教育理念为指导培养学生的综合素质,利用现代化的教学手段和方法,培养学生的创新能力和实验操作能力。在采用现代化实验教学方法的同时,引入新的试验方法、技术等,不断增加、完善实验教学的内容,提高药物化学实验教学的效率和质量。 6小结 综上所述,药物化学实验教学需要教师在教学活动中充分利用新技术、新方法,结合药物实验教学与有机实验教学的共同点,改进实验教学的方法。同时,对实验教学的评价方式进行改善,采用设计性实验提高学生进行实验操作的积极性,从而促进药物化学实验教学质量的提高。 作者:黄小莹 单位:河南化工职业学院 药物化学论文:药物化学实验教学方法改革论文 一、强化预习 知识与技能的学习不是孤立的,而是由一而二互相牵连的。在培养学生的时候,重要的一点是能让学生将理论知识与实践操作融会贯通。如何能让学生根据书本上了解的药物性质指导相关操作,第一点就要做好自主预习工作。自主学习或计划已经成为衡量一个人能力的重要标准。对于一个新的课题或任务,计划是实施前的重要环节,包括了对整个过程理论的理解、可行性的分析、各项步骤的安排、结果的预测,以及潜在问题的预料及相关解决办法。从以往的教学经验和对学生的采访中了解到,很多学生预习只是知道做哪个实验,大致什么步骤;或者完全照抄实验指导完成实验报告的相应部分;更有甚者,直接参照同组人员,对实验根本不了解。在实验教学方法中,强调预习是提高学生综合能力的第一步。在预习阶段,第一点要掌握理论知识:药物化学合成的反应原理,这个反应需要在什么条件下完成,所用的药品试剂,涉及哪些性质。第二点是了解实验的操作过程,如实验步骤、反应时间、注意事项、操作要点等。第三点是明确实验的相应结果,知道评测指标。怎样让学生在预习的过程中把三点都能学到?笔者在已有的实验指导基础上,增加了以问题形式为主、概括实验要点的预习报告,让学生根据实验指导完成预习报告,并在学生进入实验室时上交报告。对于照抄实验指导、按部就班地完成实验是教师不想看到的,然而如何能杜绝这种现象,如何能评价学生预习的情况?笔者在预习报告的基础上增加课前测试。为避免抄袭现象,试题采用多套题库,涵盖预习的知识点,试题测试时间严格控制10分钟,答完交卷,然后正式进入实验室内教学。通过这种方式激励学生自主学习,在进入实验室前做好充足的准备,并让学生认识到每一项学习都会得到公正的评估的。经过预习报告和课前测试两个步骤,学生在正式做实验前能有一个整体的观念。药物化学实验以及其他同类别的实验都会应用到危险品并进行具有一定危险性的操作,在没有任何准备的情况下随便动手操作,很有可能会导致实验失败甚至学生受伤。因此在学生动手之前,必须做好预习工作了解相关知识。 二、实施自我主导的实验安排机制 对于刚接触药物化学的低年级本科生,实验经验很少,学生犹如一块未打磨的璞玉,需要教师给打好基础,规范操作,提升学生的动手能力。通过药物化学实验课的学习,学生锻炼实践操作能力,了解仪器的使用和原理,把书本枯燥抽象的结构方程式、图像等具体化。让学生接受知识、对讲解内容能重复并验证规律,除了严格的评分机制,更需要有巧妙的实验安排。设计好实验,能激发出主动的学习兴趣。学生能转被动为主动,充分利用时间,合理安排实验过程,协同操作,在规定时间内优质高效地完成任务,这些将是实验课上培训的重点。实验课分为三大部分:第一,小组讨论总结上一个实验的问题;第二,学习本节实验内容;第三,进行实验。在小组讨论这第一环节,学生分组就上一节实验出现的问题给予讨论和解答,鼓励学生相互问答,对参加积极、回答精彩的学生给予表彰,同时就实验过程征求学生的改进意见。对于第二个环节,以往都是在黑板上写好实验内容,实验中的操作由教师现场演示,这种教学方式老化,有的学生不能看清教师操作。笔者采用了新的教学手段,结合现代化的设备,采用多媒体教学,对实验应用到的技术和仪器录制好音像视频,经过多次修正,保证视频中的操作标准、正确。组织学生观看视频,在预习的基础上,更近一步地学习到本节操作。实验中的理论、步骤则以幻灯片的形式向学生依次说明,然后再一次让学生以组为单位自由讨论,提出可能会遇到问题,如何解决。这种讨论式教学让学生知道在实验课上他们是主角,老师只是指导,这样鼓励了学生的自主性,为以后工作中自我学习,自己发现问题、解决问题奠定基础。第三个环节实验操作。要求学生在完成实验的同时,充分利用时间,当堂完成其他事项:做好观察记录,对出现的问题总结出原因,完成实验报告。由于条件有限,实验安排多人一组,每个学生都得学会合作,配合完成实验,并保证完成自己的实验报告。实验中要求思路清晰,能够瞻前顾后。当代的工作性质要求学生有独立完成工作的能力,然而多工种、多交叉是工作任务的特点,学生能多方面配合团体的工作是保证工作顺利进行的必备品质。学生在实验中总会遇到问题,教师要及时跟踪,就出现的问题说明原因,并鼓励学生采取方案去解决。学生的创造性不是指对实验的改变,更多的是指在实验中遇到问题如何通过自己的方式合理解决。对于学生在实验中的错误要及时纠正,这就需要教师对实验充分了解并能预见可能出现的问题,在学生易出错误的关键点注意监视学生的操作,并对学生好的实验操作给予鼓励。 三、确立合理的评分机制 建立一个合理的评分机制是促进学生认真对待实验、完成实验的根本动力。以往的实验评分只根据实验报告,而课后交实验报告常有抄袭现象,真正实验好坏无法区分,让学生丧失积极性。通过实验改革,评分包括预习报告(20%)、课前测验(10%)、小组讨论(10%)、实验中的组织情况和纪律卫生状况(20%)、实验结果(20%)、最后实验报告(20%)等多项评分标准。从预习到结束都受到评估。让动手能力强、准备充分的学生得到应有的奖励是公平公正的考核准则。 四、注重多媒体的运用 学生更替,教师也得与时俱进,教学形式需要跟得上现代科技的发展。学生获得知识的方式不断增多,多媒体教学设备的使用越来越受重视。教师能亲自制备多媒体视频课件,把实验操作、语言、文字、音乐等多方面都引入课堂,让学生直观地感受到课程内容,激发学生的兴趣。同时在课堂上增加师生互动,避免填鸭式的教学,采用讨论教学法,使学生处于主动地位。 五、突出学生创造性的开发 激发学生的创造性是所有教学目的之一。我们虽然强调了基础教育、基础技能培训,并不意味着没有创造性的培养。开放式实验培养学生的创造能力,对于基础实验启动相似实验操作的思考,以及灵活变通实验操作的形式来开发创造能力。就相似实验操作,例如加干燥管的实验是为了隔绝水分,那么为了隔绝水分还可以怎样操作;如用油浴加热实验,还可以用什么代替;如三颈瓶和单颈瓶能否互换使用。在一个设备齐全的实验室里,学生很容易按部就班地照着书本上的操作方案架设反应装置和操作实验,不会再动脑去想多余的问题,甚至不会意识到其他问题存在。当条件有限时,实验的设备和条件没有理论或演示中的完美,这样学生必须明白实验的根本原理,哪些是必须条件,哪些是可变条件,会变通的学生根据原理灵活的操作,用可替代的仪器完成实验。当然这个过程中教师要及时指导,对于学生提出的可行性建议给予分析和评价,并对学生的创造性给予鼓励。所以,针对教学条件差、设备不全的地方性院校,不要因为外在的条件让学生产生厌恶实验的心里,要把不利变有利,多方面鼓励学生,这是对学生能力培养的一个方面。教学不单要培养高分,也要培养高能。此项药物化学实验改革,让学生从理论一步步联系到实际操作,用理论指导操作。课前增加系统的预习计划,课堂上增加了视频、讨论、互答,能提高学生的兴趣,充分发挥学生的主观能动性,使学生的综合素质得到提高。实验教学方法指导学生掌握课堂涉及的知识,更能培养学生的逻辑思维和解决实际问题的能力,并为学生把握自我、增强学生人格素质、提升自身的专业能力创造了良好的条件。 作者:李婧 申贵男 葛文中 单位:黑龙江八一农垦大学 药物化学论文:案例教学法下药物化学教学论文 一、药物化学教学中采用案例教学法的必要性 案例教学法符合制药工程专业的培养方向。案例教学法符合制药工程专业的培养方向。与药学类专业主要培养临床药师和执业药师的培养目标不同,制药工程专业是一个以培养从事药品制造工程技术人才为目标的化学、药学和工程学交叉的工科专业,毕业生可从事药品生产、管理、经营及新药研发等工作。因此药物化学的教学应围绕制药工程的专业培养方向,在教学中体现应用性、实践性和专业特色。采用案例教学法,可弥补教材内容和知识结构的局限,在介绍药物基础理论的同时,有意识地强化药物的研发、生产和应用,适当介绍学科前沿和行业动态,对提高学生学习兴趣和创新思维是十分必要的。 二、案例教学法在药物化学教学中的实践探索 国外高校在药物化学教学中也尝试运用案例教学法,并出版案例学习教材,书中收集的案例涉及临床用药和配伍,适合药学类专业学生使用。国内高校在药物化学教学中也尝试了案例教学法。《药物化学-案例版》(孟繁浩著)主要提供了一些代表药物的临床应用实例,内容稍显单一,并不适合制药工程专业学生使用。下面就对多层次案例教学法的设计和实施过程进行简单介绍。 1.梳理教学内容,实行多层次案例教学 药物化学课程内容繁杂,涉及知识领域多,如果不对知识体系进行适当的梳理,收集的案例资料就会难以全面反映课程教学内容。我们将药物化学的知识体系按教学要求分为四个层次:①药物化学基础知识和理论;②药物化学基础知识的应用;③药物设计和新药发现的原理和途径;④新药发展趋势和前沿知识。然后对以上四个层次设计相应的教学案例。针对基础知识和理论采用“趣味性案例”,案例资料以药物发展史实例、社会热点事件等为主。例如,在抗疟药中介绍“青蒿素发现的故事”,在学习普萘洛尔时穿插介绍詹姆斯•布莱克因发明该药获得诺贝尔奖的资料,学习麻黄碱时介绍“感冒药制毒案件”,学习抗生素时介绍“超级细菌”,学习激素药物时介绍“运动员兴奋剂事件”。这些贴近生活的实例增加了趣味性,提高了学生的听课热情,增加了课堂上的师生互动。针对药物临床应用和生产方法采用“问题型案例”。在讲课时提出相关药物的生产或临床使用实例,引导学生带着问题听课,在学习中思考,并能学以致用。例如,在学习解热镇痛药一节,课前先提出临床应用实例:“一名3岁男孩由于误服了大约半瓶对乙酰氨基酚,被母亲送到急诊室,医生为男孩洗胃后,还需要进行进一步治疗。然后提出问题:①大量服用对乙酰氨基酚会产生何种毒副作用?产生的机制是什么?②医生下一步应采取什么治疗方案?为什么?”。每个章节的药物介绍都通过类似的应用实例,提出若干问题,供学生在课堂上或课后分析讨论。针对药物设计和新药发现采用“典型案例式”教学,精选了10个新药研发案例,结合教材中的理论知识,通过课堂案例介绍,组织学生讨论其中的基本原理和方法,提高了学生对创新药物研究的兴趣和认识。如“西咪替丁及其类似物的发现过程”“、卡托普利的发现过程”、“他汀类药物的发现过程”、“紫杉醇的发现过程”、“联苯双酯的发现过程”等。通过案例讲解和讨论,培养了学生新药创新的概念和意识。针对新药的发展趋势和前沿知识采用“研讨式案例“教学。由于药物的更新换代速度很快,要及时跟踪新药发展趋势和前沿知识。布置学生跟踪最新上市的新药,组织课堂报告和讨论,包括其中蕴含了哪些药物化学原理和方法,有哪些创新性,对我国新药研发有哪些借鉴意义等,引导学生如何从文献资料中进行信息的归纳整理,培养学生终身学习的能力。 2.案例教学的实施过程 (1)收集资料。资料收集是案例教学法的关键环节。收集案例资料有几个主要来源:一是参考文献和教材,如《MedicinalChemistryCaseStudyWorkbook》,选取一些有针对性的案例直接使用,如地西泮类镇静催眠药的临床使用案例;二是反映行业进展和动态的网上资料和文献报道。如美国默克制药公司的罗非昔布召回事件;三是上市新药的研发案例。这部分来源于文献和专利报道的近几年世界上市新药。另外参考已出版的药物化学百科丛书《新药研发案例》,从中选择合适的案例,如西咪替丁的研发过程; (2)编写案例。对收集的原始资料及文献资料要进行整理、提炼,提出问题和解决方案,编写完整的课堂教学案例。编写案例的关键是凝练问题,每个案例提出5个左右有针对性的问题。如在“瘦肉精(盐酸克伦特罗)”中毒事件案例中,可讨论问题如下:①瘦肉精为什么能增加猪的瘦肉率?②瘦肉精为什么能在猪肉中蓄积?③食用含瘦肉精的猪肉为什么会引起中毒?可能的机理是什么?④瘦肉精能否用来增加运动员的肌肉?是否会产生毒性?⑤有哪些可能的方法能快速检测猪肉中的瘦肉精? (3)课堂讨论。案例教学法的实施效果如何,关键在于课堂讨论的组织和调动。要将案例和问题提前布置,使学生课后主动查阅资料,思考解决方案,课堂上再分组讨论,老师做适当的引导,鼓励同学们积极发言。案例的背景介绍和问题的提前布置很重要。由于学时有限,课堂讨论一般要控制时间,以15~20分钟为宜。 (4)总结评价。案例教学法的最后环节就是老师的总结评价。对于很多案例的讨论结果,不一定有唯一的答案,重点强调学生讨论的参与程度,讨论问题的过程,分析和思考问题的思路等,鼓励学生的探索创新精神。老师根据学生的准备情况和讨论过程给出总结性评价,并计入平时平时成绩。 三、案例教学法在实施中的一些思考 1.实施案例教学法的几点成效。在药物化学教学中尝试运用案例教学法以后,学生逐渐对这种新的教学方式有所接受,学习兴趣和参与程度越来越高,取得的主要成效表现在:一是学生带着问题学习,主动收集资料,表现出高度的学习动机;二是培养了学生的思考和解决问题能力,学习如何利用各种资源和通过讨论来解决面临的实际问题,使学生从单纯的知识接受者转变为问题的解决者;三是通过查阅资料和集体讨论,大大拓展了学生的知识面,加深了对教材中理论知识的理解。对老师而言,在实施案例教学过程中也有很多收获,同时对个人的知识储备和专业能力也提出了极大的挑战。 2.案例教学法是以学生为主体,学生的参与程度非常重要,因此对学生和老师的要求更高,预期效果难以保证。案例来源也受到一定限制,难以全面反映课程内容。因此,案例教学目前还只能作为理论授课方式的一个补充,不能代替理论教学。安排适当比例的案例教学内容,能起到一定的抛砖引玉的效果。总之,在药物化学教学中运用多层次案例教学法是一个有益的尝试,但要成为一种真正行之有效的教学模式,还需要师生双方的共同参与,在教学互动中不断改进和完善。 作者:王世盛高志刚宋其玲赵伟杰单位:大连理工大学 药物化学论文:校企合作下药物化学案例教学论文 1教学控制论在药物化学案例教学中的应用策略 1.1定向控制原理的应用 1.1.1备学生:熟悉学生学习基础和心理,通过引导教育,转变学习观念,激发学生学习的主体性,变被动接受知识为主动探索。通过调查,熟悉学生的基础课程的掌握情况,并不断灌输案例教学理念,使学生意识到自身在案例教学中的主体地位和教学合作者的身份,能在案例教学中设身处地思考问题,并在案例分析过程中主动寻求交流,训练学生分析和解决实际问题的能力。因此备学生是非常有必要的。 1.1.2教师角色转换与双师素质锻炼:传统的灌输式教学中,教师充当着知识传输机的角色,而在案例教学中教师是案例策划者、引导者和教育者的多种角色的融合。充分认识上述3种角色,才能保证案例教学有效开展。此外,职业教育中培养创新型高技能人才的专业课教师自身应该既是优秀教学工作者又是企业的技术标兵,或者教师直接就是行企业专家,才能在案例教学中游刃有余,营造更为浓郁的案例教学职场氛围。 1.1.3教学大纲制定与教学内容调整:高职高专药品类专业的培养目标是为我国广大基层医疗单位培养药品类专门人才,因此最终落实到药物化学教学中的各种疾病的治疗药物应该以国家基本药物为主,结合药士/师、执业药师职格考试的需要适当调整,实现课程教学与职业资格考试对接。药物化学教学中,学生普遍反映各个药物的知识点多,加上还没有接触药品质量检测、药物制剂等课程,没有办法将“凌乱”知识点进行归类整理,对该课存在抵触情绪,教学效果差。在此笔者以为,可以将零散的知识点大致归为4类:药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药,并进行教材编写,教学要求也变成了掌握药物的这四类相关知识点,然后辅以药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药的案例教学,让学生能够自发地将所学知识点应用到相关领域。从这个角度来说,案例在药物化学课程中有有着很重要的作用,故应该在大纲中对学生在案例教学过程中的良好行为表现作为教学目标之一,应该能对上述四个领域的经典案例做出符合职业一般规律的、详细的、经得起推敲的行为计划和分析。真正为药物制剂技术、药品检测技术、药理等课程的学习奠定基础。 1.1.4学习任务的案例呈现:案例是决定案例教学成败的关键。围绕教学大纲中所列的药物进行案例的收集与选择,才能使得所选案例具有系统性、针对性和实效性。笔者以为要从如下几个方面做好案例的呈现工作: ①案例选题:对于高职学生来说所选案例应该主要集中在:药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药。 ②案例收集与编写:依托校企合作的药物化学教学团队对案例进行收集与编写,推出案例编写奖励办法,合力开发案例教学资源库,这样才能保证案例的时效性和真实性。在编写过程中,注意高职学生的能力水平,做好示范工作,引导性设置问题,弱化难度。保证案例的确实来源和质量,推进案例库(书籍)建设。 ③案例呈现形式:经典的案例经常是以文字、图形的纸质版的形式呈现,但是富有时效性的案例往往还可以引入报道视频、音频等多媒体,随着软件技术的推广,案例教学虚拟软件的开发也成为了可能。 1.2操作控制原理的应用操作控制指动作形成过程中,教师、学生本人或其他学习者对动作的形成进行监督和调控。因此,案例教学的操作控制可以从以下几个方面进行。 1.2.1学生预习案例的监督:高职学生的学习自觉性普遍薄弱,如果不建立预习监督机制,学生预习效果将不能保证,从而加大案例教学的开展难度,不利于取得良好教学效果。因此,成立案例讨论小组是很有必要的,特别是大班课。教师布置案例分析任务给全班,自由组成小组(人数为4~5人,必要时由老师担任其中一组组长进行示范),由组长组织任务分工,各个分任务由组长和教师协商,通过小组讨论确定任务完成路线,定期组织谈论确定任务完成情况,最终将各个分任务的完成情况汇总以书面的报告形式提交(必要时进行幻灯片制作),作为评分指标之一。 1.2.2案例讨论过程的引导与监督:药物化学的案例答案往往是多个方面的共同结果,但多个方面整合的原因具有唯一性。所以在案例教学过程中,教师要做好从化学结构出发的多个方面引导,让化学结构(包括立体结构)决定理化性质和生物活性的观念植根于学生的认知活动方式中,进而能够熟练甚或创造性地应用于新的职场情景中。案例讨论中,可以建立发言记录与评分制度,鼓励学生发言。此外,通过偶然控制,适时纠正一些错误的言行,保持良好的讨论氛围,培养学生的职业素养。 1.2.3案例教学的形式:案例教学可以是遵循传统模式,将案例作为补充内容,供学生课外阅读讨论;也可以通过案例设置职场情景,在理论课基础上组织班级大讨论等。但对于大班来说,应注意案例讨论后的反思。所以有时针对一些新近的热点案例,建立班级网络讨论群,进行交流也是一个很好的形式。学生可以通过手机、电脑终端进行在线发言,各个发言的记录可以随时调看,给予大家充分的思考问题的时间,形式新颖,富有时效性,可能更有利于充分发挥案例教学的优点。当然也可以将一些案例分析习题集纸质化或网络化,巩固案例教学成果。 1.3结果控制原理的应用 结果控制即对学习者动作完成的最后结果进行评价,并对随后的教学进行调整。教学手段和教学效果的好坏都需要经过学生的验证,并不断完善。学生以化学结构为基础,将药物化学知识自发应用于药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药四个领域的认识活动方式的模型化是我们的教学目标,但认识活动方式的模型化是一个渐进并不断完善的过程,因此需要建立动态的评价系统,对学生的学习状况进行即时、中期、终期的评价,及时优化案例教学体系,提高教学效果。通过短信、课后集体对话、个别谈话、案例讨论后的组长评价等进行即时评价;通过问卷调查、闭卷考试(增加案例分析内容)等进行中期评价;通过用人单位评价(问卷调查、访谈等)进行终期评价。区别于以往以中期评价为主的评价方式,我们以用人单位满意度作为最终评价目标,并且增加即时评价的环节,为及时调整案例教学方案提供依据,保证教学目标的实现。 2药物化学教学体系改革 案例教学是在掌握药物化学理论知识的基础上开展的,是传统教学方法的补充,并不能完全取代传统教学方法。通过辅助案例教学体系的建立,系统引入丰富、有针对性、贴近时代和生活的药物案例,作为一种联系理论知识和实践之间的桥梁,进而建立案例辅助教学体系是很有必要的。借鉴王华的“五位一体”课程教学体系,将《药物化学》课程体系设置为:知识、亚实践(案例教学体系)、实践、综合实训、评价。在理论讲解中,引入案例分析,相当于实践预演,而在实践过程中,引入案例相当于理论指导,起到很好的桥梁作用,一定程度上贯彻了“学中做,做中学”的教学理念。为保证案例教学的有效实施,需要将案例教学的多个环节进行规范化和制度化,如,学生摸底与交流制度化、校企合作案例教学制度化、案例编写与案例质量评价规范化、案例收集奖励机制制度化、案例教学形式规范化、教学效果评价与反馈机制制度化,等等,构成案例教学控制体系,并覆盖到整个课程教学中。 3总结 在校企合作下,对案例教学的开展进行教学控制,保证教学质量,对实现创新型高技能人才的培养目标是很有必要的。但是也应该意识到教学控制不等同于控制教学,控制手段不能限制学生主体性的发挥,要把握尺度。案例教学实施过程的引导与监督存在着很大的不确定性,是教师把握该方法的难点所在,因此需要依据定向控制原理在教学之初做好准备工作,并依据实施结果不断调整案例教学方案。 作者:林水森郭幼红许嵘单位:泉州医学高等专科学校药学院 药物化学论文:天然药物化学实验课教学改革论文 【关键词】天然药物化学;实验课教学;改革 天然药物化学实验教学的主要目的是通过中药有效成分的提取、分离和鉴定等基本操作技能的训练,使理论与实践密切结合,培养学生分析问题和解决问题的能力,训练严格的科学的工作态度,并为药剂等后期课程和将来从事药剂专业岗位工作奠定基础。 因天然药物化学实验性质所决定,从提取分离到成分鉴定,周期较长,特别是实验中有些步骤重复性操作占用时间长,但又必须等待这一步骤完成后,才能进行下一步骤的操作,如从中药粉防己中提取防己碱、防己诺林碱、轮环藤酚碱,回流提取装置安装后,用EtOH回流提取2~3次,每次1~2h;又如从中药大黄中提取蒽醌苷元,先用20%H2SO4水解(大黄粉末)3~4h后,再用CHCl3连续回流提取3~4h[1],类似这样重复性操作时间较长而又是必须的实验步骤,学生要在实验室等待,存在着较大的时间浪费。 根据2007年卫生职业教育教学指导委员会编制的《全国中等卫生职业教育药剂专业教学计划和教学大纲》-“天然药物化学基础教学大纲”[2](以下简称《大纲》)中教学时间分配和实验项目与学时安排,按实验指导相应项目内容操作,时间是不够的(见表1,表2),而且有些重要实验项目或技能,《大纲》中没有安排或未包含(见表3)。中专学制短,课程设置较多,每门课程所必须的基本操作技能和实需实验时间不可能全满足。《大纲》明确规定:“要培养学生具有规范、熟练的天然药物化学所必须的基本操作技能”,要达到《大纲》要求,就必须保证重要实验项目或技能的学习落实,这样,《大纲》的实验学时安排与要求就有矛盾了,怎样化解这个矛盾,本文作者在实验教学中,根据天然药物化学实验特点,以充分利用重复性实验操作时间为课题进行了一些探索,取到了一定的效果。 1方法 1.1预习实验内容 实验前,要求学生全面预习实验内容,弄清实验目的、原理和步骤,特别强调为什么这一步骤要这样做,还可用哪些方法能达到相同实验目的,通过预习和思考,使学生将理论与实践有机结合起来,灵活运用所学知识,全面系统了解本次实验内容,以便在实验中合理分配和利用实验时间,避免或减少实验差错和不必要的时间浪费。 1.2利用课外时间 用相同的方法提取2~3次的实验步骤,由学生进行仪器安装并完成第一次实验操作,以后各次的重复性操作步骤或不同实验项目的重复性操作技能,由实验指导老师完成或派同学轮流利用课外时间完成。 1.3两个班级套作 如有两个相同专业的班级,对方法步骤相同而需反复多次操作的实验,可由两个班级分别完成,如提取两次时,第1个班级进行第1次提取实验操作,下一步骤实验产物由实验指导老师提供;第2个班级进行第2次提取实验操作,合并第一个班级第一次提取的实验产物,进行下一步骤的实验。 1.4穿插理论教学 对于单次时间较长的实验操作步骤,如上述大黄蒽醌苷的水解和蒽醌苷元的提取等,由学生安装仪器,操作0.5~1h,余下重复性操作除参照“1.2”方法完成外,还可将各类型成分的提取、分离、检识和实例的理论教学,选择性地在实验室利用这些等待时间较长的间隙进行。 1.5时间套用安排 任课教师和实验指导老师,注意对每一个实验项目各技能步骤作好时间上的套用安排,如利用回收溶剂时的等待时间铺制薄层色谱硬板或配制试剂,利用薄层(纸)色谱展开或柱色谱洗脱的等待时间作化学检识反应等。 1.6开展问题讨论 不易套用安排的实验等待时间,由任课老师或实验指导老师出一些有关实验方面的讨论题目,也可以以学生的实验结果或实验中的错误操作步骤为题,引导学生进行对比分析,查找问题,展开讨论,如用20%H2SO4加热水解芸香苷时,为什么会出现浑浊澄清浑浊或沉淀现象?为什么有的实验组产率高,有的实验组产率低?薄层色谱时,容器空间饱和后,将容器盖子打开来调整薄板位置,没有重新饱和而直接展开,对色谱结果有什么影响?讨论以实验小组为单位进行。 1.7填写实验报告 还可利用这些空闲时间填写实验报告,实验报告要求书写规范,体会与讨论部分针对实验中出现的不同现象、失败结果、成功的经验或存在问题等提出自己的观点或看法。 2结果 《大纲》中安排的实验项目学时与实际需要学时相差近68%,而改革后所用学时不到《大纲》中安排时间的82%,是实际需要时间的47%(见表1)。表1《大纲》实验项目时间安排与实际需用时间(略) 黄酮类化合物(槐花中芸香苷的提取、分离与检识)6126萜类和挥发油(八角茴香油的提取与检识)262天然药物化学成分的研究(预试验)462合计223818 1.《大纲》中综合操作练习内容记载不明确; 2.黄柏中小檗碱的提取按渗漉法需用操作时间计算 《大纲》中已安排或包含的单次重要实验技能,改革后所用学时只需所需时间的61%(见表2)。 《大纲》中未安排或未包含的单次重要实验技能,改革后所用学时只需所需时间的50%(见表3)。 改革后,重要实验技能项目单次用时共22学时(见表2~3)。 3讨论 天然药物化学新《大纲》安排教学总学时为72学时,其中实验22学时,约占总学时的30%;2001年《大纲》安排教学总学时为76学时,其中实验26学时,约占总学时的34%[3];1994年《大纲》安排教学总学时为114学时,其中实验48学时,约占总学时的42%[4]。根据天然药物化学课程性质与特点,实验最好占总学时的40%左右,1994年《大纲》安排的实验学时比例较恰当,新《大纲》实验学时比例偏低,改革后重要实验技能项目单次用时共22学时(见表2,表3),加上不同实验项目所必须的相同操作技能,共需30学时左右,若适当增加实验学时,再如上述诸法进行实验安排,主要实验项目和技能是可以完成的,因有些理论课可在实验室利用实验等待时间讲授,故不影响理论课时。表2《大纲》中有安排或包含的重要实验技能项目单次所需时间(略) 天然药物化学实验重要基本操作技能较多(见表2,表3),中药中化学成分的提取、分离和检识是选择性地应用这些操作技能完成的,《大纲》中有些重要操作技能在所安排的实验项目中没有包含(见表2),因此,老师在实验项目安排和实验方法设计时应注意这些重要操作技能安排。表3《大纲》中未安排或未包含的重要实验技能项目单次所需时间(略) 所需学时合计不包括不同实验项目中相同技能步骤所需时间(未重复计学时) 天然药物化学实验不仅周期长,而且溶剂用量大,如果是重复性的操作步骤,按上述班级套用安排或由实验指导老师提供下一步骤实验产品,还可节约一定量的溶剂。 4小结 通过对天然药物化学实验的改革表明,必须的重复性操作步骤,学生在实验室等待浪费的较长时间,可通过多种途经得到充分利用。 天然药物化学是药学专业的一门重要专业课程,实践性很强,其操作技能还将要为后期多学科实验和专业岗位工作奠基。新《大纲》计划总学时大幅下调,实验学时也权重不够,因此,任课教师应根据学校实际情况,对实验项目进行适当调整和巧安排,再按上述改革方法运作,天然药物化学主要实验项目和重要实验技能是能够完成的。 药物化学论文:课程论文在药物化学教学中运用的探讨 [摘要] 药物化学是药学的基础学科,针对传统教学存在的一些问题,我们采用课程论文及答辩的形式进行教学和考核,调动了学生学习的积极性,加深了学生对理论知识的理解并提高了学生的综合素质。本论文主要就课程论文在药物化学教学中的运用进行了探索。 [关键词] 课程论文 药物化学 教学改革 药物化学(Medical Chemistry)是建立在化学学科和医学、生物学科基础上,设计、合成新的活性化合物,研究构效关系,解析药物的作用机理,创制并研究用于预防、诊断和治疗疾病药物的一门科学。它是一门历史悠久的经典学科,具有丰富的内涵并涉及广阔的研究领域,其主要工作是发现与发明新药、合成化学药物、阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞之间相互作用的规律,在创制新药中,药物化学对后续学科的研究起着十分重要的作用,是药学研究领域中的带头学科。 药物化学是制药工程、药物制剂和药学等本科专业的一门专业必修课,在学生的知识结构中占有重要的位置。其内容广泛,涉及面宽,交叉性强,学科发展快,药物分子的结构复杂,这给学生的学习带来一定的难度,容易导致学生缺乏学习兴趣,影响学习效果。孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”只有具备了内在的学习兴趣,学习行为才能持久、高效。因此,根据药物化学这门课程的教学特点,我们想到了通过设置课程论文来激发学生的学习兴趣,由被动学习转变为主动学习,让学生主动地去探寻感兴趣的药物化学知识,进而强化药物化学的理论教学效果,加深学生对相关知识的印象。并且还把课程论文作为课程的考核方式之一,将课程论文纳入学生的成绩评价体系当中,和理论考试成绩一起作为评价教学效果的手段。从而进一步的调动学生学习药物化学课程的积极性、自主性和创造性。通过几年来在教学中进行课程论文的实践,我们取得较好的教学效果,也发现了一些不足。本论文主要就课程论文在药物化学教学中的运用进行了探索。 一、设置课程论文重要意义和作用 论文是对课程的综合考察,论文的写作是一种复杂的劳动,不但能考察学生对知识的掌握程度,也能加强学生综合运用各种知识的能力。在课程的学习过程中,老师布置和课程学习内容相关的题目,学生查阅大量的中文及外文文献,然后根据对论文题目的理解,对文献资料进行筛选,提炼出相关内容,运用所学的基本知识,对现有研究成果进行分析,概括,归纳,总结,撰写书面的论文,制作电子讲稿,并进行口头的报告。为了要把某个问题讲清楚,学生必须综合运用该课程甚至其他课程所学过的基本理论和基础知识。通过阅读大量的文献阅读科技期刊和学术专著,学生的分析问题、解决问题以及“查、阅、写”的综合能力得到了锻炼和提高。在运用理论分析思考问题的同时,让学生制作电子讲稿,每个人做一定时间的学术报告,还锻炼了学生的计算机应用能力和语言表达交流能力,这样能有效提高学生的综合素质。当今社会需要的正是具有各种能力的高素质综合型人才,课程论文的写作应该说是一种操作性比较强的提高学生综合素质的方式。 通过在药物化学课中进行课程论文的尝试,我们发现学生对这种教学方式比较欢迎,它激发了学生的求知欲望和学习兴趣,学生对这种教学及考核方式投入了很大的热情,不少同学,都把这种实践作为对自己的一次锻炼机会,认真的调研文献,然后提炼总结,运用所学知识解决问题。学生不但对药物化学的基本概念和原理有了更深入的掌握,同时还了解到了原理的实际应用,将抽象的概念与实际的科研成果联系起来,使他们对药物化学这门课程更感兴趣,也加深了对学科的了解和热爱。有些同学在论文中还提出了一些有价值的新见解,具有一定的学术水平。可以说课程论文在药物化学课程中的实践取得了比较好的效果。 二、药物化学课程论文的写作要求和评价目标 在将课程论文这种教学方式运用到药物化学课程的具体实践中,我们首先建立了明确的课程论文评价体系,将课程论文的考核纳入了学生的成绩体系,最终药物化学这门课程的成绩由期末考试成绩和课程论文的成绩两部分组成,其中课程论文成绩占40%的比例。并由老师制定出了明确的课程论文的写作要求和评价指标(见表1)。 课程论文要求和评价指标主要强调参考文献的质量、数量,对原始文献的分析、归纳与整理,对本领域研究结果的高度概括性,论文质量,论文格式,论文文字表达的流畅性。将课程论文写作纳入药物化学理论教学的评价体系,主要目的是希望学生在查阅相关文献过程中,主动了解该领域的研究概况,激发他们学习该门课程的兴趣,由于学生初次涉足药学专业课程,缺乏专业试验操作技能和试验设计知识,所以课程论文形式以总结归纳相关领域研究现状和进展的综述论文为主。 三、药物化学课程论文题目的拟定 药物化学既要研究化学药物的结构、性质和变化规律,又要了解用于人体后的生理、生化效应。在创制新药中,药物化学提供后续学科研究的物质基础,起着十分重要的作用。为了激发学生学习和研究的兴趣,进一步调动他们的主动性和创新性。我们在把握每年药物研发领域的热点基础上,拟定了多个方向的题目,采取自由选题的形式,学生可以在给定范围内选择自己最感兴趣的题目,进行深入研究,撰写论文(见表2)。 四、课程论文的教学效果及不足 通过将课程论文引入药物化学课程的教学和考核体系,取得了比较理想的教学效果,包括如下几点:(1)将学生从被动接受知识变成主动探索创新。课程论文的形式充分调动了学生自身的主观能动性和学习药物化学的热情,学生获得知识的途径不是单纯的被灌输,而是主动的获取;(2)提高学生的综合素质。包括文献检索查阅能力,归纳整合能力,分析解决问题能力,科技写作能力,语言表达能力;(3)加深了学生对课程理论知识的理解。 课程论文是对传统教学和学习方法的改革,无疑是有助于大学生的创新意识与能力培养。当然,也存在一定的问题,如学生存在着查找资料不完全,思路不够开阔,对专业术语表达不够准确,英文摘要无从下手及论文形式不规范等,还需要不断探索改进。 药物化学论文:实验教学改革药物化学论文 1规范实验课堂 表格2是我们教研室设计的学生课堂打分表,从中可以看出,我们为了规范实验课堂,对学生进行了严格管理,从各方面对学生进行评价打分,对学生起到了很大的督促作用,使学生实验学习积极性大大提高了。总表中可以看出:我们从实验技能、学习态度、结果、卫生、实验报告五个项目来严格管理课堂。在课堂上,学生每完成实验的一部分,都可以获得相应的操作技能分,根据学生在课前预习、提出问题、实验科学严谨等方面的表现可以获得相应的学习态度评分。实验结果收率较高、纯度较高的可以获得实验结果分。实验完成后根据实验仪器刷洗、摆放、试验台打扫等情况,对其进行卫生评分。最后实验报告册上交后,根据他们的实验报告册书写是否完整、认真、正确进行评分。最终合计获得本次实验的综合评分,并做为实验考核成绩的一部分。这个过程需要更多专业教师的认真观察指导,对学生逐一观察评分,增加了工作量却也提高了学习的积极性,出课率以及学生动手能力都得到了显著提高。 2实验技能考核方法改革 改革之前,药物化学实验考核方法较简单,仅从实验报告册的书写情况对其进行评定打分,造成一部分学生懒惰,不出席实验课或不进行实际操作,仅靠照抄其他学生的实验报告册蒙混过关,因此这种考核方法很难对学生的实验情况进行公平、公正的评价。实验考核改革后,我们从课堂表现情况、最后的实验考试情况两方面对学生进行综合评价并打分,其中课堂表现包括操作技能、学习态度、结果、卫生、实验报告等五项内容(如表2),实验考试包括未知药物的鉴定结果、课堂知识问答、卫生打扫三项内容(鉴定结果80分,知识问答10分,卫生10分)。实验考核总成绩中课堂表现占50%,最后一次实验考试成绩占50%。打分过程是教师对每个学生逐一进行打分,实验操作是分组进行的,所以有些评分项目根据整组表现情况打分,其他的都是根据个人表现打分。对于一次实验缺勤的同学,本次实验成绩为零。 3讨论 以上,对2013级三年制药学班实施的药物化学实验教学的改革实践表明,学生的学习积极性增大了,自主学习能力提高了,实验操作技能也有很大提高,最重要的是培养了学生科学严谨的科研精神,让他们懂得学以致用,举一反三。同时也响应了学校加强实验课管理的号召,实现了实验教学的过程管理。因此,药物化学实验教学改革很有必要,在以后的教学中除了沿用本次实验成果,我们也会进一步实践其他教学改革措施,使我们的实验教学得到进一步完善。 作者:吴琼 赵变 单位:河南省漯河医学高等专科学校药学系 药物化学论文:开放式教学药物化学论文 1改革课程考核方式,强化平时成绩的考核,注重学生课堂参与度 课程考核方式,从一定程度上来说是教学的指挥棒。改革课程考核方式,充分发挥其对教学质量的调控作用。该课程原来平时成绩占30%,期末占70%,现在调整为平时、期末各占50%,增加了了平时成绩的权重,强化了对平时成绩的考核。我们把平时成绩的考核设置为主要考察学生的课堂参与度,不仅仅是考察学生的出勤率,更重要的是要考察学生课堂上的参与程度,根据学生自主提问、主动答问的情况等指标进行考核。具体做法为:2014上学期该课程选课人数38人,全班人数自由组合为5组,每组人数6~8人,每组推选组长1人,负责平时小组的考勤,每次课由组长报告应到人数及实到人数。每次讨论课前一周,任课教师事先将讨论任务分解到组,由组长负责进行组内分工合作,分别进行资料收集、ppt制作、修改完善、问题准备、发言等,充分调动了每个同学的积极性,提高了学习兴趣。讨论课比重的增加,一方面,促使同学们课前进行文献调研、准备讨论内容;另一方面,课堂中给了学生展示的平台,更好地让学生融入了课堂,提高了同学们自主学习的能力,增强了团队合作意识,学会合作分工,齐心协力解决问题的能力。 2利用现代化的网络通信技术,在师生之间建立实时开放的课程交流平台 我们收集全体选课学生的联系方式编制了课程师生通讯录,作为群共享文件;建立了药物化学开放式教学QQ群,选课同学、该课程任课教师均加入该群,作为老师之间、师生之间、学生之间实时无障碍实时沟通和交流的渠道。课前任务的布置、答疑、教学方法的讨论等都通过QQ群的功能得以快速实时沟通与交流,很好地实时解决教学中遇到的问题,加强了师生之间的课外交流。我们还编写了药物化学习题集电子作业,使同学们通过上网能够完成课后作业,及时巩固所学知识。 3将教师的科研工作融入课程教学,致力于学生科学研究思维的培养 本课程教师团队由3人组成,均具有博士学历,其中教授2人,副教授1人;其中2人有国外留学经历者,本课程组人员的学历结构、年龄结构、学缘结构、职称结构均合理,师资力量较强。教学团队所从事的研究方向包含了药物分子设计、药物合成、天然产物活性成分研究等,承担了多项国家、省部级,企业合作课题,积累了丰富药物研发经验。我们将教学团队的科研项目提炼出来,充分融于平时的课堂教学当中。比如,我们在介绍药物研究与开发时中计算机辅助药物分子设计部分时,就以蒋玉仁老师“乙酰胆碱酯酶抑制剂分子设计与研发”项目为例,重点介绍药物分子设计、活性计算、合成、活性筛选整个流程;在介绍原料药的质量研究时,必须符合GMP规范,符合药典的要求等,比如以刘丰良老师企业合作项目“伊班膦酸钠原料药合成工艺研究”为例,以该原料药的注册标准为例,结合开展该项目过程中遇到的问题及其如何解决逐一说明。这样将科研与教学相结合,启发同学们的创新思维,使药物化学的课程教学与该领域的科学研究有机地结合起来。 4结语 通过以上开放式教学的多样化、教学案例的引入、讨论课比重的增加、考核方式的改变、师生实时交流平台的建立、科研为教学服务等,经过一个教学周期的实践,使学生融入了课堂,提高了同学们自主学习的能力,增强了团队合作意识,学会合作分工,齐心协力解决问题的能力,结合该课程考核成绩来看,优良率达到80%以上,开放式教学取得了较好的教学效果。 作者:刘丰良 蒋玉仁 李晓如 单位:中南大学 药物化学论文:实验室管理药物化学论文 1安全管理 药物化学实验室由于实验的需要,存在高温、高压、低温、连续长时间反应等具有一定危险性的实验操作,同时需要存放一定量的易燃易爆化学试剂、剧毒的药品和试剂,因此安全管理工作是实验室管理工作的重中之重[4]。安全管理员制度:每一个实验室都由一个固定的研究人员作为安全员,负责该区域全部的安全问题。同样每一个特殊的仪器设备也有专一的安全管理员负责,确保及时发现问题,解决问题,避免实验事故的发生。消防管理:实验室是消防安全的重点区域,我们每年都统一组织研究人员学习消防安全知识,观看消防相关视频,熟悉实验室周围灭火器、灭火沙桶、灭火布、消防水管等消防设施的具体位置及正确使用方法,利用旧的灭火器进行现场灭火演习。通过理论学习与实际体验的结合,每个人都能熟练掌握安全事故的应急处理方法,具备及时处理实验室意外情况的能力。人身安全制度:近年来国内外实验室安全事故时有发生,我们在工作中始终把“人身安全第一”放在工作中的首位,严格按照操作规程操作仪器,做好易燃、易爆及有毒试剂的安全使用,同时也注意做好容易被忽视的废气的处理及防护,从各方面确保研究人员的人身安全。 2实验记录本及样品的管理 药物化学实验室的管理工作中,比较容易忽略的是实验记录的管理。我们在实际工作中,通过统一印制带有页码实验记录本,避免实验记录的修改。在研究生毕业以后,把该生相关的实验记录全部装订并且封存在专用的档案柜中,制定了毕业生实验记录本的借阅及归还程序,确保实验记录本的安全存放。药物化学实验室比较独特的一个特点是拥有大量新结构化学物,并且这些化合物的活性是随着生物活性测试的发展逐步开发出来的,因此做好样品的管理工作显得至关重要。我们在研究生毕业前,按照统一的标准做好样品的管理工作,这些标准的信息包括化合物的名称、结构证明数据、纯度、已做的活性数据等已知的相关信息。所有的这些样品都保存在专用的4度药品展示柜内,借用归还的情况也登记在册。针对在读学生,我们在一个课题结束以后,同样实行类似的样品管理。近年来通过规范的样品管理工作,极大方便了课题组内部活性筛选工作的开展,扩大了化合物的利用范围,提高了获取高药物活性的新结构的可能性。 3仪器管理 实验室经过多年的发展,逐步拥有了Bruker400兆核磁、Q-Tof高分辨质谱、BD流式细胞仪等药学相关系列高端精密仪器。这些仪器价格昂贵,对操作人员的操作能力要求较高,因此实验室聘用了专门的实验员负责此类仪器的日常使用和维护,避免了操作不当造成的不必要损失。实验室常规仪器具有使用频率高、价值相对较低、对操作能力要求相对较低等特点,我们则根据仪器的种类,安排了所在实验室的研究生作为常规仪器的负责人。该类仪器的负责人,负责制定仪器规范的操作规程,协助研究人员对新进实验室人员进行仪器操作的培训,仪器的常规定期保养及损坏的维修协调工作等。 4项目管理 药物化学实验室是各类科研项目具体实施的场所,只有项目顺利实施才能保障实验室能够持续良好的运转。本实验室实行逐级负责制度,研究人员定期开会讨论确定研究思路及方向,确保实验项目的顺利实施。研究人员再与具体的研究生定期讨论试验进度,并及时修改科研工作的方向,确保项目顺利实施。 5试剂管理 对于实验室的日常试剂,有实验室固定人员定期提交采购申请,由专业人员统一负责采购。对于非常规试剂,由实际使用人员提供供货信息,有采购人员统一采购。对于实验室现存的常规试剂,由实验室人员定期进行统计汇总,这样作不仅避免了重复购置的浪费,同时也提高了实验工作的效率。对于剧等管制药品,实验室实行双负责人制度,确保在取用时必须有两个人同时在场,根据实验需求取用后及时归还。同时对于该类药品的使用过程,严格按照相关规定进行操作,确保实验人员的安全。对于废液的处理,实验室选择具有资质的正规处理企业,定期对废液进行无害化处理,避免对环境造成危害。药物化学实验室的日常管理工作,比较琐碎,涉及到的人和物也非常多,但是也是科研和教学工作顺利实施的保障。做好日常管理工作需要相关人员高度重视,投入热情和时间,踏实认真,及时总结修正,才能探索到适合自己的实验室管理方法,更好地为科学研究和人才培养服务。 作者:王亚娜 张恩 单位:郑州大学药学院 药物化学论文:网络课程药物化学论文 1药物化学实验网络课程建设分析 药物化学实验网络课程开发的关键首先要进行课程的教学设计,如果没有正确的设计思想作,再好的技术也难以发挥其最佳效用。因此对药物化学网络课程的开发首先要进行课程的教学设计,包括教学内容分析、学生情况分析、学习目标的确立、教学策略的制定、确定教学方法、教学效果反馈六项进行有机整合,如下图所示: 2药物化学实验网络课程建设内容 药物化学实验网络课程平台是由如下几部分组成:课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料(教案、讲稿、实验视频、实验教学的PPT)、答疑讨论、课程问卷、课程作业组成。在药物化学的实验网络平台建设中推行课程介绍,使学生对本课程有了更为深入的了解和认识,为本课程的学习奠定基础。同时在给平台中推行电子教案、讲稿、大纲、教学日历、教学材料(教案、讲稿、实验视频、实验教学的PPT),提高授课时效。例如,使用计算机多媒体技术模拟实验过程,把学生从形象思维引导到逻辑思维,使教学内容更为形象、生动,调动学生的学习兴趣,提高教学效果和学生的学习效率。药物化学实验网络课程不再是理论课教学的重复,而是知识的延伸、拓展和能力的训练过程。师生可以通过网络平台存储的教学资源,根据需要迅速、任意地选择和调用图文视频资料获取学习资源,便于学生根据教学要求进行自主学习,学生在有限的时间内任意反复接触较多的实验教学资料,提高学生的实践能力。学生还可以根据网络平台的课程作业进行网上自测,巩固所学知识,如有问题,学生可以在线提出问题,教师进行网上答疑讨论。网上答疑讨论,以教师与学生、学生与学生之间对药物化学实验学习的有关问题进行在线双向讨论。教师对学生提出的问题进行解答,便于学生和教师进行良好沟通,教师根据学生的普遍问题调整教学策略,学生的疑惑得以解答后促使学生能够对药物化学实验更好的学习,起到教学相长的双重效果。学生在线填写课程问卷,课程问卷是对教学效果的反馈,教师根据教学效果的反馈意见,对学生情况和教学内容进行分析,提出整改措施,提高效果。 3结束语 药物化学实验网络课程平台的建设依托现代网络技术手段为药学培养创新型人才奠定基础。基于网络教学资源多样、信息共享、使用简便、交互传递功能完善,使学生对药物化学实验的学习更具有多元化和个性化,能够培养学生的实践能力、动手能力协作能力,激发其创新意识。在网络技术迅猛发展的今天,推动人们关于教育的理念、教育自身体制结构及教学方法的改革,药物化学实验网络课程的建设也是适应时代的发展。 作者:陈桂荣 解世全 郝东 单位:辽宁中医药大学药学院制药工程教研室 药物化学论文:技工院校药物化学论文 一、学生的学习基础总体比普通高中生差,缺乏良好的学习习惯 基于以上两方面的原因,考到技工院校的学生学习成绩和各方面的素质和学习习惯总体都不如普通高中生。由于从小成绩就不好,他们也就自然成了所在各班中的那一小部分后进生。不可否认,某些学校为抓升学率,只注重那些成绩好的学生,而早把他们淡忘了。这部分学生在初中时,已经渐渐形成了在家没有父母管、在校没有老师抓学习的现象,自然而然成绩是越来越差了。同时技工院校的学生学习方法也不太得当,他们喜欢死记硬背,尤其是习惯于在考前突击死记硬背。大部分学生的基础化学知识非常贫乏我们发现技工院校新生的化学知识普遍都非常贫乏。主要是因为这些学生以前的学习态度和学习习惯都不是很好,而化学知识。大多要花时间去理解去记忆,所以对化学知识的掌握,比起其他学科来往往少得可怜。就连苯环、羟基这些最基本的结构知识一个班级中往往都有很多学生回答不上来。 二、技工院校药物化学教学如何采取因材施教的策略 1.针对学生性格特点,先育人再教书英国思想家欧文说过:“教育人就是要形成人的性格。学校不仅对学生传授文化科学知识,进行政治思想教育,还促进学生性格的形成和发展”。由此可见,学校在人的性格形成中起着重要作用。教师的教育态度、师生关系和学生在集体中的地位等都将对学生的性格产生影响。学生在学校形成良好的品行,就能顺利地走向社会。因此无论学校还是教师,育人的重担都将超过授业解惑。既如此,我们承担学生教育任务的广大技工院校的老师就不能只教书、不育人,也要像班主任那样,在学生的性格改造和习惯养成方面下一番工夫,多与学生谈心,做他们的知心朋友,更好地帮助他们改造不良习性,养成良好习惯。这样让学生真心喜欢与老师交往、交流,从而慢慢喜欢上药物化学这门学科。 2.教会学生正确的学习方法,让他们不仅会学而且会巧学如构效关系是药物化学学习的重点也是难点,教学中应用口诀教学法可以增加趣味性,方便学生记忆。同时通过口诀可以让学生了解结构改造后的衍生物,拓宽学生知识面。学生在学习构效关系的时候经常会混淆,如果让学生自己对照结构比较简单的构效关系,把几个知识点可以联想乌龟的左手、右手和尾巴进行分类,可以增加学习兴趣,消除药化学习的恐惧心理。比如在学习吗啡的构效关系时,笔者编了口诀:三位甲基变联邦,镇痛成瘾均降低;六位乙酰海洛因,镇痛增加变;七八还原六成酮,镇痛成瘾均增加;十七取代大改变,纳洛酮是拮抗剂。在前期的教学中可以给学生编好口诀,后期的教学中引导学生自己编口诀。 3.培养兴趣,开发教材,探索药化教学新模式我校学生是初中起点的五年制学生,没有经过高中阶段的学习,对理论内容的理解能力比较弱。如果教师一味地讲,忽视学生课堂上的反馈,会使学生陷入茫然状态,打击他们的学习兴趣。长此以往又会使学生陷入学习药物化学课程是为了应付药物化学考试的被动学习中去。针对当前技校生普遍化学基础知识差的现状和药物化学的学科教学特点,重点应从两个方面改进技工院校药化课的教学。(1)不断提高化学知识较差的学生学习药化的兴趣。首先通过多与学生交流,让学生从喜欢药化老师到喜欢药化学科,这是激发学生学习兴趣的长效途径。我们每位教师都应该特别重视,力争做得更出色。其次可以通过图片、资料、投影、电影等多媒体教具和教学手段,开展丰富多彩的课堂教学,将药化课上得生动有趣。第三,不断提高我们的教育水平和教学艺术,用风趣幽默而且动听的语言去讲解枯燥无味的药化知识。第四,从以教师为主体、单向知识传授的教学型教学,转向以学生为主体、教师为主导的师生互动式研究型教学,培养学生的创造性思维。此外,药物化学教学方法和手段的改革不仅是先进设备的使用、软件程序的革新,更重要的是思想意识上的转变。传统的“满堂灌”只会使学生疲于应付、死记硬背,无暇积极主动的思考,久而久之扼杀了他们的创造性思维。所以要树立学生的创新意识,首先要给学生留下思考的余地,鼓励学生的怀疑精神。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许只是一个数学或实验上的技能而已,而提出问题和新的可能性,从新的角度分析旧的问题,需要创造性的想象力,而且标志着科学的新的进步”。教师的责任在于作为学习的推动者和导向者而不是知识的权威人士,去努力营造民主、平等和探讨的学习气氛。(2)结合本校实际情况和药化教学侧重点加快教材的开发。技工院校要结合学校的专业特点和人才培养方向重点,力争尽快编写出与专业和人才培养方向结合紧密的本校药化课教材,进一步提高学生的学习兴趣。技工院校药化教材的编写,不能比照普通高校的药化教材对知识点面面俱到,而要结合技校学生的实际水平,适当降低难度和深度,在知识的趣味性上多下功夫,把药化课的知识性和趣味性融为一体,编写出一本教师容易教,学生喜欢学的好教材。 三、小结 总之,教学是一门艺术,教学过程就是一个追求完美的但总是留有遗憾的过程。因此,对于因材施教开展技工院校药物化学的教学亦将是不断探索、不断完善、无止境的过程。社会对综合型人才的需求决定了学生的培养目标,而不同的培养目标则决定了教师在教学过程中需要根据学生的特点、能力兴趣等进行“因材施教”,而“因材施教”的实施不仅要求教师有高度的责任心与教学热情以及敏锐的洞察力,自身综合素质的提升也是非常关键的一个环节。教师除了需要具备扎实的专业知识外,还要不断“充电”进行知识的更新,及时了解学术前沿热点问题,扩大自己的知识面,真正做到教学相长,与时俱进,以充分适应社会对人才需求日新月异的变化。 作者:丛宁 药物化学论文:双语教学药物化学论文 1教材选用困难 目前国内并没有专门药物化学课程的双语教材,很多学校采用国外原版教材进行授课。但药物化学原版教材内容很多,语言难度大,鉴于本校学生英语水平较差,盲目效仿很难取得好的教学效果,反而会加剧学生对英语的惧怕心理。这就需要教师根据本校情况,自行编写符合本专业的双语教学教材。我院药物化学的教学时数为72学时,如何在有限的时间内既要完成双语讲授,又要完成授课标准规定的教学内容是一个挑战。 2药物化学实施双语教学实践 2.1合理进行课程设置 药物化学是一门课时较少的专业基础课,如果将双语教学贯穿整个药物化学课程,很难完成教学任务。另外,面对高职院校学生薄弱的英文基础也不太现实。为此,我们选择部分章节进行双语教学,如在镇痛药、镇静催眠药、麻醉药、抗寄生虫病药等章节实施,双语教学内容的课时数约占整个理论课时的三分之一。 2.2加强师资建设 在双语教学中,必须提升教师英语水平,尤其是口语水平。因此,可先让英语较好的药物化学老师负责双语教学本分的内容,其他药物化学教师要努力提高英语水平,通过自学和培训等多种方法充实自己,学校应该采取有效的管理和激励机制,使双语教学持续深入地开展下去。 2.3提高学生兴趣 课前:针对学生英语基础较差的问题,课前把单词发给学生,尤其是一些专业词汇,鼓励学生提前预习。课中:对于课本上的概念,采用中英文两种语言反复强调,确保既不影响学生对专业知识的理解,又能提高学生的学习兴趣。另外,尽量用英语书写板书,针对课本上的问题用英语进行提问,鼓励学生大胆尝试用英语回答。课后:要求学生用英文做总结,开始时,可给同学准备时间,甚至可以事先打好草稿。待学生水平提高后,再逐步提高要求。考核:考试过程中,适量添加英文题目,提高学生对此门课程的兴趣和对英语的重视程度。充分利用多媒体教学手段:教学中,采用多媒体教学辅助手段,在课件中使用一些具有特色的设计,使上课更加生动、有趣,强化教学效果。教学中,适当采用多媒体辅助手段,对教学内容尽可能地运用直观形象的表格、图像、动画演示,把讲授内容的中文注解在屏幕上清晰展示,并对相应的英文翻译进行标注,进一步强化多媒体双语教学效果。 2.4加强教材建设 必须根据本校学生和本专业的特点,参考中文教材和国外原版教材资料,编写双语教学的讲义和课件。我们以现行中文教材为主,原版资料为辅,同时增加一些讲课过程中可能出现的专业词汇的发音、构词的基本知识等内容,编写适合我校学生自身特点的教材,做到既考虑学生的英语基础,同时又能传达最基础、最重要的专业知识。 作者:张立光 戎筱卿 单位:苏州卫生职业技术学院 药物化学论文:高职化学实验中药物化学论文 一、结合职业岗位需求,确定实验课程定位 通过岗位任职要求对工作所需知识、技能和职业素质进行归纳,使学生通过在校内实训基地训练能够精通岗位群所要求的基本实验技能,能履行岗位工作职责,能按照岗位标准操作规程完成各项工作任务;结合校外顶岗实习,使学生的职业素质得到强化训练,增强岗位意识和岗位责任感,最大限度提高其综合素养。 二、结合工作岗位,选择实验课程内容 打破理论课程为主,实践课程为辅的传统教学内容的安排,重新组织和设计教学内容,加大实验课程的比重,将实践课程融入理论课程的学习中。在实验课程内容的选择上,我们结合工作岗位,选择典型实验,例如针对主要岗位群岗位的基本技能要求,我们开设药物的氧化变质反应,药物溶解度和熔点测定,抗生素性质的实验,甾体药物的性质实验,维生素的性质,解热镇痛药物的性质实验,磺胺醋酰钠的制备,扑热息痛的制备,盐酸普鲁卡因的合成。每个实验项目以工作任务为优秀,结合工作岗位由基本技能训练项目到综合实验技能训练项目的顺序进行编排设计,由易到难,符合学生的认知特点。实验课程内容设计强调所学知识与职业岗位同步,使教学内容与生产实践、工作过程紧密结合,学生在完成真实或虚拟的工作任务过程中逐步实现能力和知识体系的构建[2]。 三、以行动为导向,改进教学方法 (一)创建开放式的学习环境 药物化学是一门实践性较强的课程,理论教学离不开实验。通过实验室的开放,激发学生的学习兴趣,鼓励学生发散思维,不断创新,这样不仅可以最大限度地发挥实验器材及场地的作用,而且有利于锻炼学生的操作技能,培养他们的观察能力、解决问题的能力,使学生养成严谨细致,诚实守信及节约的职业习惯。在教学过程中,鼓励学生根据自己的能力,选择适合自己的角色,进行讨论式学习,竞争学习,研究学习等,培养学生团队合作的能力;在业余时间,可以安排相关专家讲座,网络课程等开放性学习活动。 (二)开发工学结合的教学资源 基于制药专业一线的工作过程,开发工学结合的教学资源辅助药物化学改革,例如,工作任务单、实训任务书、实训指导书、视频素材、工学结合教材等。同时开发网络课程,在模拟的工作环境下,扮演不同的角色,提高综合技能。 (三)采用“任务驱动”形式,按照工作过程“六步法”组织教学 教学活动与企业工作运行模式相融合,采用“任务驱动”的形式,以学生为主体,以与企业专家共同研讨设计的“任务书”和“工作单”等来引导教学,采用“咨询-计划-决策-实施-检查-评价”六步骤教学法,使学生有计划,有目的完成工作任务,不断提高学生职业素质和能力。 1)咨询。教师下发“实验任务书”,帮助学生明确任务和理解工作要求。依据任务要求,教师提出几个引导性问题,在寻找问题答案过程中,例如,“药物的氧化变质反应”实验项目任务书中,要求学生结合已学知识,完成工作任务如下:影响药物氧化变质的外界因素有哪些;药物结构中哪些官能团易被氧化;可采用哪些措施防止药物氧化变质。教师可通过提问的方式了解学生对任务内容的完成情况,对于知识的难点和重点,教师通过详细讲解的方式帮助学生理解和掌握。 2)计划。学生以小组(2~3人)为单位,制订设计实验方案,包括工作内容、仪器、分工、采用的组织方式等。 3)决策。各组通过制作幻灯片或选择喜欢的展现方式,简要汇报实验方案和分工要求,教师组织各组学生互相指出计划的优缺点,共同完成计划方案的优化,确定实施方案。 4)实施。学生按方案完成任务,详细记录工作过程与结果,合理分析结果,完成实验报告并提出改进意见;教师监控学生工作的全过程,并提供个性化的辅导。 5)检查。该环节渗透于其他各个工作环节中。在实施过程中不断自查、小组互查,教师在各组完成任务过程中不断进行过程检查,任务完成过程中,学生可以采用幻灯片,口头汇报,书面汇报等形式接受检查。 6)评价反馈。学生工作成绩由学生自我评价,组员间相互评价,教师评价相结合的方式完成。各个环节尽可能做到客观评价,这样才能激发学生的积极性,通过评价找出自身的不足,不断提高与进步。 四、结语 基于工作过程的课程改革,能够克服传统教学模式的弊端,使大部分学生毕业生能与实际工作岗位无缝对接,学生的能力及素养都得到了提高。在基于工作过程的人才培养模式下,学院对制药专业校内教学进行的一些思考和实践,虽然尚处于初步的摸索阶段,但可以形成共识的是:校内的教学环节与企业实践同样属于工学结合的范畴,而且校内教学的好坏直接决定能否将工学结合推行到企业。 作者:周颖 郑彦慧 周晓娟 单位:石家庄财经职业学院 药物化学论文:TBL教学模式药物化学论文 1药物化学教学中采用的TBL教学模式 1.1教学对象及分组 以遵义医学院药学院学生为对象,每4~6人组成一个小组,教师需要指导和参与小组的组建,建立学生责任感评分体系来强化小组成员的责任感。 1.2教学内容 教师根据药物化学课程内容要求,明确不同内容采用的教学方式与教学手段,并确定教学要点,学生根据教学要求进行具体药物的课前阅读和准备,根据课程的实际情况制定教学计划,采用部分内容实施TBL教学。在每次TBL课堂教学的前一周将有关教学资料以电子文档的形式拷贝给学生或挂在网上供学生下载阅读,并告知学生课上将进行个人和小组测试。应明确教学目的与要求,如:学生须掌握的概念、知识点、要点及其认知级别等,便于学生有效地进行自学。 1.3TBL模式课堂教学 (1)个人自学效果测试:5min,以闭卷形式进行。为单项选择题,涵盖代表药物的主要知识点,以检查学生课前的自学效果。 (2)小组发言:各小组推选一名组员发言及展示PPT,约10min。然后所有小组成员接受老师及其他小组同学的提问,约5min。 (3)课堂应用训练:约25min。围绕各小组学习的药物,由发现、理化性质、制备、构效关系及临床应用等逐层深入地提出问题,问题设计注重实用性,考察学生应用知识的能力。各小组出示自己的答案,由主讲教师指定学生陈述理由,小组代表发言后主讲教师当场讲评该问题,然后再进入下一条问题,如此重复。 (5)教师总结:约5min,主讲教师将首先归纳总结本次教学要求掌握的基本概念和理论,然后对所讨论药物的发展过程及应用进行梳理,突出重点与难点。(6)学生成绩评定:①客观成绩:个人自学效果测试客观分数;②小组成员互评:对组员(不包括自己)的表现,包括参与度、对小组的贡献等能力进行相互评价,分为“优秀(5分)、良好(3分)、中等(2分)、合格(1分)、不合格(0分)”五个等级;(c)教师对学生表现的评价:教师依据学生表现,给予优秀(5分)、良好(3分)、中等(2分)、合格(1分)、不合格(0分)。 2教学效果评价 (1)学生对教学的评价:采用5分量表,1分表示完全不正确,5分表示完全正确。(2)在完成整个课程的学习后,选择合适的题型和内容,让学生接受考试,通过试卷分析,分别比较教学改革内容与传统教学内容学生的考试成绩及对相关知识的掌握情况。 3结论 通过在药物化学课程的部分章节开展TBL教学,学生参与学习的热情与积极性都有很大提高,同学们对教学的评价比较满意,普遍反应采用该教学模式,提高了他们的思维和实践能力,同时培养和锻炼了他们主动学习、交流、语言表达及获取信息等能力;同时,课后的考试分析结果也表明:与传统模式相比,学生对TBL教学章节的知识点的理解与掌握更全面和透彻。综上,TBL教学模式不但可以丰富药物化学课程的教学手段,也能提高药物化学的教学质量,培养出更优秀的药学人才。 作者:杨家强 黎刚 张磊 单位:遵义医学院药学院 药物化学论文:教学中药物化学论文 1根据专业特色,优化教学内容 药物制剂专业主要培养能够从事药物制剂生产、工艺技术改造及其质量管理的高级专门人才,课时安排相对较少,故理论教学内容应侧重于药物制剂方面的基本理论和基础知识,实验教学也以具有代表性的实验项目为主,着力培养学生对药物提取分离过程的感官认识,加深对理论知识的掌握,提高对药物基本原理的理解。以此实现教学内容与专业特点及学生层次相适应,有利于培养目标的顺利实现。 2多渠道提高教学效果 2.1加强教师自身能力的培养 :教师是教学的主导者,教师教学能力的高低对学生的学习效果会产生极大的影响。而很多教师经常“一本教材、一份教案”面对不同专业、不同层次的学生,达不到应有的教学效果。教师在授课之前应根据专业选择合适的教材,并进行详细阅读,以达到熟练掌握的程度,明确重点、难点,合理分配教学时间。药物化学与多门课程密切相关,如有机化学、基础化学、生物化学、分析化学等。这就要求授课教师不仅要掌握扎实的专业基本知识,还要熟悉相关学科的理论知识,注意知识点间的联系与衔接,使教学内容达到系统化、条理化,便于学生接受。还应注意及时将学科发展新动态、新知识、新技术融入课堂,拓展学生的知识。既要保证学生在规定时间内掌握少而精的知识,又要使其能为将来工作打下良好基础,同时使教学内容丰富多彩。 2.2灵活运用各种教学方法 药物化学内容相对枯燥抽象,在教学过程中应尝试把灵活多样的教学方法引入课堂,丰富教学形式,提高教学效果。可以采用启发式、案例式、问题式等现代教学方法。例如,前些年在河南孟州发生的所谓瘦肉精事件,原因是猪吃了含有盐酸克伦特罗成分的饲料,增加了瘦肉含量。提出问题:①盐酸克伦特罗为什么会引起瘦肉含量的增加?②为什么人食用含瘦肉精的食物会引起食物中毒?③这一现象给我们带来怎样的反思?又如,人体注射过期肾上腺素会引起中毒现象,使学生思考:①肾上腺素为什么会过期变质?②如何防止肾上腺素变质?③过期药品能否使用,什么样的药品能够使用?通过这些教学方法的灵活运用,使学生感到药物是实实在在存在于我们的日常生活中,影响着我们饮食和健康的,从而使学生认识到学习药物化学的重要性,增加学习的热情。 2.3精心设计多媒体教学课件 多媒体教学是现代化教学的必要手段。在药物化学讲授中药物的作用机制是课程难点之一,内容抽象,难以理解。针对这一情况可以采用文字、视频、动画相结合的方式,图文并茂。例如讲解青霉素G,由于β-内酰胺环上的羰基和氮的未共用电子对不能共轭,所以不稳定,易开环,此内容抽象,学生很难理解。但通过多媒体将青霉素G的空间结构展示出来,学生马上就明白了。既有利于调动学生学习兴趣,促进形象思维能力,又有利于提高教学效果。 2.4注重学生基本技能和实践技能的培养 药物化学实验教学的目的是通过实验加深对药物化学的理论知识的理解,培养学生实践操作能力。不同专业应选择突出专业特色与其今后工作相关性较大的实验内容,尽量减少传统的验证性实验,增加综合性实验,使相关学科的实验内容相互融合。实验过程中,教师要勤于巡查走动严格要求。对实验中出现的问题、不规范的操作以及重点环节及时给予指导和帮助,务必使学生在实验过程中的每一个环节都能进行规范熟练的操作。另外,改变传统的仅以出勤和实验报告作为实验成绩的主要依据,增加实验操作考核,三者所占比例分别为10%、20%和70%。实验操作考核由学生以抽签方式确定考核内容,独立完成,再由教师根据操作情况打分。通过这些改革,使得学生更加重视实验,提高学生独立操作和分析解决问题的能力。 3及时总结讲课效果 教学质量的评价指标包括教学态度、教学方法、教学内容及教学效果,其中教学效果是评价教学质量的最直接指标。教师是主导,学生是主体,教学最终要以学生理解和掌握为目的。教师可以在课后及时与学生交谈,了解学生的听课效果和意见,根据具体情况和学生的接受能力及时调整教学进度和教学方法。也可以在每节课上课前花费10min左右时间对上节课所学知识进行提问,对教学效果做出最直接的判断。还可以利用现代化网络资源建立一个相互交流的平台,及时了解学生的一些意见和建议,及时解答学生的一些问题。通过这些途径有利于及时掌握学生的学习情况,保证教学质量。总之,要做好药物化学课程的教学工作,首先应根据专业特色合理安排教学计划;其次要提高教师教学能力,灵活运用各种教学方法,丰富教学内容;最后及时课后总结,不断改进教学方法,才能充分调动学生的学习积极性,保证教学顺利进行。 作者:崔誉文 侯淑珍 单位:西安医学院药学院 陕西中医学院 药物化学论文:高职药物化学论文 1研究对象及实施方法 1.1研究对象 以我校2011级和2012级药学专业学生为研究对象,随机选择2011级124名学生为对照组,2012级116名学生为实验组。课程均在两组学生入学后第二学年第一学期开设,两组学生各科成绩比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。 1.2实施方法 对照组与实验组均使用由人民卫生出版社出版、葛淑兰主编的适合高职高专药学专业的《药物化学》教材,教学大纲、课程标准、授课教师均相同,理论学时均为52学时。对照组采用传统教学方法,使用PPT课件,适当辅以板书。实验组采用Flash动画和PPT相结合的教学方法,对于各个章节中药物的结构采用具有多维空间的Flash动画辅助讲解,提高学生的空间想像能力;对于学生难以理解的药物性质通过Flash动画现场演示,使学生更容易理解和掌握,提高学生的学习兴趣。 1.3Flash动画在药物化学课堂教学中的具体应用 1.3.1用Flash动画模拟药物的空间结构 例如在讲解镇痛药物吗啡时,需要讲解该药物的空间构型,而单纯的平面结构无法激发学生的空间想像能力,这给教师讲解带来一定的难度。而Flash动画能够形象而清晰地将此药物的立体结构展示出来,化抽象为具体,大大提高了学生学习的积极性。 1.3.2用Flash动画演示药物的性质 药物的结构决定性质,学习药物的性质能为后期学习药物的调剂、制剂、分析检验、贮存保管、使用等打下基础。在讲解药物的性质时,对于反应出现的一些现象通常可以用相应的化学反应方程式来解释,但是由于部分学生化学基础较薄弱,不能很好地理解,只能被动接受知识,疲于记忆,效果较差。比如在讲解局麻药盐酸普鲁卡因时,它有一个性质为“其水溶液加氢氧化钠后游离,析出普鲁卡因白色沉淀,加热酯水解,产生二乙氨基乙醇和对氨基苯甲酸钠,放冷,加盐酸酸化,即析出对氨基苯甲酸白色沉淀,此沉淀能在过量盐酸中溶解”。单纯依靠PPT和板书讲解,学生难以理解,而通过Flash动画演示整个化学反应过程,能将反应现象清晰地呈现在学生面前,既形象又便于学生理解。 2结果 2.1问卷调查 授课结束后,对实验组进行问卷调查,调查内容为Flash动画在药物化学课堂教学中的应用效果。调查方法采用当场发放问卷当场收回的方式,共发放问卷116份,回收有效问卷116份,有效问卷回收率为100%。 2.2综合测试成绩的分析 将Flash动画应用于药物化学课堂教学,考查学生对理论知识的掌握程度及对理论知识的具体应用能力。授课结束后,对两组学生进行综合测试,并对其综合测试成绩进行比较。实验组成绩优秀(≥80分)的学生比例较对照组高(P<0.05),实验组不及格(<60分)的学生比例较对照组低(P<0.05)。说明Flash动画应用于药物化学课堂教学中效果良好。学生普遍反映运用Flash动画教学能大大调动学习积极性。 3讨论 3.1Flash动画能够增强教学趣味性 高职药物化学是一门专业基础课程,研究的主要对象是化学药物,而化学药物结构复杂、性质各异,使用传统教学方法时,学生普遍反映听不懂、难记忆,而且教学节奏太快,印象不深。Flash动画不但能够生动地模拟药物的反应过程,提高学生的学习兴趣,而且Flash动画具有可反复播放的优点,有利于加深学生的印象,提高学生学习的积极性。 3.2Flash动画能够提高学生的空间想像能力 高职药物化学以药物的结构为中心,通过结构分析其性质。高职学生基础较差,单纯靠静态图片及PPT讲解,学生想像不出它的立体结构,而Flash动画能够形象地展示药物的空间结构,变抽象为具体,使学生更好地理解药物的结构,从而为学习后续内容打下基础。 3.3Flash动画能够提高学生对知识点的掌握程度 药物化学知识点多而抽象,较难理解与记忆。通过使用Flash动画能够促进学生理解,提高学生对知识点的掌握程度,增强学生对知识点的记忆。 4结语 Flash动画走进药物化学课堂教学以后,通过模拟药物的空间结构、现场演示实验,提高了学生的学习兴趣及对知识点的掌握程度,从而大大提高了教学质量。但应注意,教师在具体应用时应选好题材,将Flash动画与多媒体课件有机结合,并穿插必要的板书,以使教学达到最佳效果。 作者:杜利月 李传俊 郭留城 单位:漯河医学高等专科学校
教学科研论文:教学科研培养创新人才研究论文 编者按:本论文主要从坚持“教学、科研、实践三结合”的思路来构建创新教学模式;以“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”原则来优化教学内容等进行讲述,包括了要坚持创新教学与科学研究相结合,实现教学科研互动、坚持科学研究与创新实践教学相结合、坚持创新实践教学与专业技术发展相结合等,具体资料请见: 论文关键词:创新教学模式教学与科研互动创新课程体系发电厂电气主系统 论文摘要:针对电气工程及其自动化专业的 发电厂电气主系统 课程体系和教学内容进行改革与创新,提出了“以创新教育与科学研究贯穿干教学全过程”为主线,创建了以“教学、科研、实践”三结合的课程教学创新模式,构建了“同类合并、相对脚、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念与思路,优化教学内容,改革教学方法与教学手段,以达到全面提高学生综合素质能力的目的。 教育教学改革涵盖了学科专业建设、专业教学内容、课程体系、教学方法与手段等各个方面,只有通过这一系列的改革才能不断完善高等教育的目的,从而达到创新型、应用型、复合型人才培养的根本目标。而作为工作在第一线的工科教师,尤其对刚提升为本科院校的中青年教师,如何把自己所教的课程不断地改革完善,怎样“以教学促科研、搞好科研为教学”则是首先应该考虑的问题。 本文针对电气工程及其自动化专业的《发电厂电气主系统》课程体系和教学内容进行了改革与实践,提出了“以创新教育与科学研究贯穿于教学全过程”为主线,创建了“教学、科研、实践”三结合的课程教学创新模式,构建了“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念与思路,优化教学内容,改革教学方法与教学手段,合理地解决了专业课程教学过程中教学内容繁、多、杂与教学时数偏少以及专业课程教学内容交叉与学生难以理解和掌握之间的矛盾。 一坚持“教学、科研、实践三结合”的思路来构建创新教学模式 教学要发展,培养创新型人才,科研水平的提高是关键。没有科研的支撑,就没有创新型教学,科研可以保证创新型教师的培养,只有创新之师才能造就创新之生。作为刚提升为本科的地方性院校来说,科研水平相对滞后,相当一部分教师,尤其是中青年教师由于教学任务重,难以找到自己的研究课题和研究方向。作者通过几年的努力实践和探索,总结出以下三条经验,以供商榷。 一是要坚持创新教学与科学研究相结合,实现教学科研互动。在教学中搞科研,深入钻研每一个知识点的内涵,面向生产实际和专业前沿发现问题,寻找课题,以挖掘创新潜能和发现所要解决的问题;搞好科研促教学,将在科研工作中所取得的一些成果及科研论文中的主要论点引入课堂教学和指导学生毕业设计(论文)中,以此启发学生独立思维与专业思维,努力形成师生互动,激发学生的创新灵感。 二是坚持科学研究与创新实践教学相结合。结合电力行业特征,采用技能训练资格认定和校企互动方式,使学生学习知识与社会需求直接挂钩,大大地调动了学生的学习积极性,增加了就业机会;同时,教师、学生深入企业,发现问题,找到研究问题的切入点,师生共同研究,并将研究成果应用于企业,帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题,产生经济效益,形成教学、科研、实践良性循环。 三是坚持创新实践教学与专业技术发展相结合。根据专业建设的需要,结合学科发展前沿,将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台,实现了工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。 二以“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”原则来优化教学内容,创新课程教学体系 专业课教学过程中,大多数存在教学内容多、繁、杂与教学时数偏少以及学科专业技术发展快与教材更新慢的矛盾,要达到创新型、复合型人才的培养目标,必须首先要对所授课程的教学目的和知识点的内涵十分明确,根据专业特征,结合学科专业发展方向和行业发展最新技术,优化整合教学内容。 “同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念就是指将原分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组,删除过时的旧内容,增加学科专业当前的最新技术、发展动态、研究热点等内容,在内容编排上按照“基本原理与方法——应用技能——当前研究动态”的层层诱导递进式顺序来编写,使重组后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进实用。 《发电厂电气主系统》是一门涉及面广、内容丰富,实践性、综合性强,面向工程,与其它专业技术基础课、专业课联系非常紧密相互交叉的主干专业课。根据上述特点和要求,对 发电厂电气主系统》课程的教学内容进行了优化和重组,构建了创新课程教学体系。将原分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化整合,删除过时的旧内容,增加电力工业当前的最新技术、发展动态、研究热点等内容。如增加未来电力系统、新能源的开发与利用、新型电气设备的发展趋势等,以培养学生的专业思维和创新灵感。 三实施“三个模块”,采用“全程案例贯穿式”教学方法.激发了学生的学习热情 “三个模块”是指将课程的整个教学内容划分为重要内容、一般内容和自学内容三个模块。重要内容(主要是指基本原理、基本方法和应用技能)在课堂上精心讲解,并通过课外作业、专题研究、实验等其他环节的训练得到巩固和提高;一般内容(主要是指新技术、新产品应用介绍等)则充分利用现代化教育技术进行展示、介绍;自学内容(主要培养学生的专业综合素质和创新能力,进行个性化教育)则通过设问、质疑、写读书笔记、小论文的形式得到训练。 “全程案例贯穿式”教学法是指根据课程特点与专业特征精心选择或设计一个规模大、有代表性、有实用价值,并且能引起学生兴趣的典型案例,通过案例引导学生进入课程,随着课程教学的展开,让学生一步步深入到案例中,学到案例中相关的知识,随着课程教学的结束,学生在不知不觉中已把案例中的相关问题一一得到解决。 本课程选择推出“一个火力发电厂电气部分的设计”为全程教学案例,围绕该案例,实施“三个模块”,引导学生深入探究,展开一个个知识点,最终完成整个课程的学习。 四结束语 本文构建了“教学、科研、实践三结合”的创新教学模式;提出了“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念与思路;创建了“三个模块”、“全程案例贯穿式”教学新方法,在我校电气工程及其自动化专业教学改革中,应用效果显著。一是课程教学内容新体系实施效果好,课堂教学课时数压缩了28.6%;二是学生通过技能培训,缩短了理论与实际工作的差距,使学习知识与社会需求直接挂钩,增强了就业竞赛能力和工作适应性,毕业生深受用人单位欢迎,连续三届毕业生一次性就业率为100%;三是依托校企合作,为企业解决了技术难题,为学生实习提供了场地,促进了科学研究工作,提升了教师教学与科研水平。在课程建设与改革过程中有一定的推广应用价值。 教学科研论文:图书馆教育管理服务院校教学科研论文 编者按:本文主要从高校图书馆管理和管理创新的概念;高校图书馆管理工作存在的问题;高校图书馆管理创新的措施进行论述。其中,主要包括:高校图书馆管理是通过计划、组织、领导和控制等方法、高校管理创新是指管理者用新思想、新技术、新方法对企业现有资源的重新组合、封闭式的管理体制、图书馆基础业务工作重视不够、管理创新人才匮乏、建立以人为本的管理机制、创造良好的人力资源开发和管理的外部大环境、争取学校加大对人力资源开发与管理的资金投入、努力提高馆员的综合素质、管理创新是图书馆一个永恒的课题等,具体请详见。 摘要:高校图书馆是大学的重要组成部分,是大学改革发展与建设的三大支柱之一,担负着为教学、科研服务的重要任务。本文简述了高校图书馆管理和图书馆管理创新的概念,针对当前图书馆管理工作存在的问题,提出了一定的管理创新措施,以期使图书馆更好地发挥其教育和服务职能,为高校的教学科研提供更高质量的服务。 关键词:高校图书馆管理创新问题措施。 高校的图书馆一直是高校师生获得文献信息的基本来源,是为教学和科学研究服务的学术性机构,是学校信息化和社会信息化的重要基地。高校图书馆馆藏总量和服务质量也一直被视为衡量大学办学水平和办学条件的重要指标之一。图书馆管理创新是提高高校图书馆服务质量、发展图书馆情报事业的保证。高校图书馆原有的一套管理模式已不能适应新世纪的运行特点,高校图书馆要更好地生存与发展就必须对传统的管理理念和方式进行改革,通过管理创新,建立一套新的管理运行机制,使其焕发无限生机,才能推动高校图书馆事业的全面发展。 一、高校图书馆管理和管理创新的概念。 1、高校图书馆管理是通过计划、组织、领导和控制等方法,优化配置图书馆系统的各种资源(人力资源、财力资源、信息资源)以期完成图书馆为全校教学和科学研究工作服务并且使服务的提供者—馆员亦获得一种高度的士气和成就感的活动。 2、高校管理创新是指管理者用新思想、新技术、新方法对企业现有资源的重新组合,以促进企管理系统综合效益不断提高的过程。运用先进的、科学的管理方法创新高校图书馆的管理,可以更好地体现现代高校图书馆为高校科研、教学充分服务的功能。 二、高校图书馆管理工作存在的问题。 1、封闭式的管理体制。在宏观上,缺乏一个统一的机构来对图书馆事业和工作进行管理协调,各系统图书馆习惯于各自为政的分散型管理形式,使得缺乏宏观规划、管理、调控的能力;在微观上,实行的却是严格的行政监控,图书馆缺乏必要的管理自主权,造成图书馆失去了管理的灵活性,继而束缚了图书馆管理创新的手脚,也压抑了图书馆管理创新的积极性,致使图书馆管理模式僵化。 2、图书馆基础业务工作重视不够。 我国长期以来对图书馆的投入严重不足,致使图书馆与发达国家差距较大,甚至还低于某些发展中国家。目前我国很多高校图书馆还停留在自动化和半自动化代替手工操作的水平上,根本谈不上网络化。 3、管理创新人才匮乏。在图书馆工作人员中知识结构、职称结构不尽合理。有相当一部分人员是靠关系走进图书馆的。学历层次低,工作只能简单应付,图书馆专业人员呈下降趋势。在信息服务中,缺乏信息、英语、计算机管理人才,更谈不上高层次创新服务。 三、高校图书馆管理创新的措施。 1、建立以人为本的管理机制。在图书馆的各种服务活动中,应真正树立以读者为本的理念,使读者能够公平、公正、自由、方便地利用和获取各种文献信息,平等享受各种服务,真正体现“图书馆是所有人都可以利用的场所” 这一宗旨。建立以人为本的管理机制,就是要以人为中心,强调通过建立完善有效的激励制度和竞争的机制,指导馆员对立全新的服务理念,以馆员价值的实现促进图书馆服务体系的落实。因此,高校图书馆在提供服务的过程中,就是要通过这种的服务理念,多想读者之所想,多为读者提供方便。 才引进的外部环境。一方面要创造良好的人力资源开发和管理的外部大环境。高校图书馆作为高等院校的一个服务部门,它要实行的许多重大的策略和措施必然会受到学校相关部门的制约和影响,与学校相关部门进行沟通,争取学校对图书馆人事管理改革的支持。另一方面要争取学校加大对人力资源开发与管理的资金投入,使他们明白对人力资源进行系统的开发管理,不断提高工作人员的素质和知识层次对高校图书馆事业发展的重要意义。只有营造了良好的外部环境才能为高校图书馆吸收高素质人才打下良好的基础。 3、努力提高馆员的综合素质。图书馆管理迫切需要一大批职业道德品质好、情报意识强、专业技术硬、有合理的知识结构和网络技术的专门人才,图书馆员必须具有德才兼备的良好素质。 因此,有计划地开展岗位培训,对馆员进行在职继续教育和终身教育,全面提高馆员的综合素质,把学历教育、岗位培训、短期培训、学习考察和学术交流等有机结合起来,使馆员的知识不断拓宽和更新,以适应现代图书信息服务网络化、自动化发展的需要。 总之,管理创新是图书馆一个永恒的课题,也是一个紧迫的课题。我国的图书馆正处于从社会主义计划经济向社会主义市场经济的转型期,如何改善管理进行管理创新是解决所有问题的关键。只有管理的创新,全面实施管理创新措施,高校图书馆才能适应社会环境的变化,才能不断增强应变能力和竞争力,才能实现自我改造、自我发展、自我更新和自我完善。 教学科研论文:英语教学科研论文的撰写 摘要:怎样才能写好英语教学科研论文呢?在论文的选题上,我们应把握教育教学科学研究的“热点”、“冷点”,以及学科研究的常规方向和研究者的实际情况;文献收集可通过以下途径:图书馆、期刊、网络等等;撰写提纲时,应注意恰当的题目、简明的前言、充实的正文、正确的结论、规范的注释;撰稿时,要注意观点正确、理论高度、组织得法、行文流畅;此后,对论文中进行修改是提升论文水平的重要环节。 关键词:英语教学 论文 写作 英语教学论文是在英语教育教学领域内某个课题在实验中、理论上或观测性上具有较新的研究成果、创见及主张的科学性记录,它对推广英语教育科学研究的成果和促进教育事业发展具有重要意义。撰写英语教学论文是英语教师用来表达和阐述其教学科研成果的基本方式之一。英语教学论文的写作需要从选题、阅读参考文献、广泛收集资料数据、拟出论文提纲、继而完成初稿、再经过反复修改,最后定稿等一系列要素人手。本文从以下几个方面谈谈英语教学论文的写作: 一、选题 选题是论文写作的起点,它既关系到论文写什么的问题,也决定着从事该项研究的价值问题。一般来说,课题的来源有两个方面。一方面来源于理论研究,另一方面来源于实践研究: 首先,在理论上,可在英语教育教学科学研究的“热点”上选题。这要求作者密切关注英语学科领域当前讨论的“热点”来确定题目。也可在科学研究的“冷点”上选题。 其次,在实践上,可以在学科研究的常规方向上选题。可以从语音、语法、词汇、课文教学到听、说、读、写的训练等方面入手。 此外,选题还要结合研究者自身的实际情况来考虑。笔者曾对高中英语学法指导就很感兴趣,在这方面我曾写过几篇有关词汇教学、阅读教学和写作方面的教学论文参加广西教育学会论文评选分别荣获一、二等奖,其中有关阅读教学方面的论文还获在部级期刊上发表。 二、阅读文献及收集资料 如果要在落笔撰搞时能做到旁证博引就需要厚积薄发,因此需要在平时进行大量的积累,必须阅读大量的相关课题的参考文献。文献的来源主要有以下四个途径: 1 图书馆。 2 各类外语教学期刊。 3 可以用计算机检索相关的百科全书和各大学的虚拟图书馆相关文献资料。 4 搜集整理材料。 三、拟出提纲 每篇论文都应阐明一个或数个论点。作者必须用足够的材料来支持这些论点以说服读者,这就要求作者对文章题目、前言、正文、结论、引文注释等尽力做出准确而清楚的表述和恰当的编排。 英语教学论文题目必须反映论文所阐述的主要问题。尽可能用最恰当、最简明的词语组合,概括全文内容并能引人日胜,一看题目就能大体知道这篇文章要论述的宗旨,并产生阅读全文的兴趣。 前言就是开场白。要求作者必须明确提出论文所要阐述的主要内容,扼要说明该项研究的目的、意义和现状,并点出论文要解决的主要问题即论点。 正文是对研究的问题和内容进行的全面讨论和阐述,占据论文的绝大部分篇幅,是论文的优秀部分。因此,要高度重视正文部份的撰写。作者要用自己的观点合理取舍材料,对材料进行加工提炼、去伪存真、去粗取精,经过概括、判断、推理的逻辑整理,逐步产生正确的观点。在行文过程中,应以观点为轴心,使论点明确;用材料数据证明论点。使论据确凿,说理充分,从而达到观点与材料相统一,观点和论据相统一,并做到科学、准确、生动形象地表达出研究的成果。 结论部分是论文作者经过反复研究后形成的总体论点,是整篇论文的归宿。因此,结论应指出哪些问题已经解决了,还有什么问题尚待解决。总之,结论要归纳总结全文,建议要根据结论提出建设性意见和对策。 注明引文出处反映了作者严肃的科学态度,能体现出论文的科学依据,同时也是对他人劳动成果的尊重。 四、撰稿 写教学论文最好是“一气呵成”,具体地说,撰写时应考虑以下问题: 1 观点正确,导向作用明确 当下的现状是基础教育正由应试教育向素质教育转轨,作为英语教师要转变思想,少列举考试成绩,应以实验对比参照常规统计平时与阶段成绩,应要掌握分寸,防止突出片面追求开学率之嫌。 2 经验要上升到理论高度 若研究教学,首先要分析英语教师、英语教材和英语教学法及学生学习的情感态度等诸多因素对英语教学成败的作用;还要分析其相互关系并用教育学与心理学原理加以论证。 3 组织得法 写文章必须围绕主题,只能有一个中心,而且要主次分明,美国科学家约翰?威瑟利说过一句精辟的话:“愚蠢的人堆积事实,聪明的人选择事实。” 4 文字清晰流畅而且专业性要强 教研文章不同于文学作品,无需华丽词藻。爱因斯坦说过:“如果你希望描叙真理,就把漂亮留给裁缝吧”。 五、修改定稿 “文章不厌百回改”。一篇论文至少要三易其稿才能最终完成。教学论文的初稿写好之后还应进行反复认真的斟酌、修改。 总之,一篇论文或一项教研成果并非一朝一夕之功。经过几十年的教学实践和理性的思考、积淀、学习、过滤、感悟,才有可能写出好文章。这就需要教师们长时间安下心,甘于淡泊,做脚踏实地的工作。教师是人类文明知识的传播者,同时也在不断地通过长期的教育教学实践丰富和发展教育理论成果,相信各位同仁在不断的平凡的追求与创造性活动中一定会结出丰硕的成果,一定会写出很多有血有肉的教科研论文,一定会让自己的大作早日面世。 教学科研论文:教学科研相结合的高校专业课教学模式研究 摘要:结合科研课题的研究,将最新的研究内容引入到专业课教学中,可以拓展专业课的教学内容和形式,保持教学内容的先进性,开阔教员的知识面,提高学员的学习兴趣。 关键词:教学;科研;专业课 一、引言 在高校教育中,专业课教学是提高岗位任职能力的重要环节,与基础课和专业基础课相比,专业课通常安排在第四学年,其内容与学员未来的职业发展紧密相关,更注重应用,相比而言,其内容更具有新颖性[1,2]。因此,专业课的教学更应该与时俱进,教师在备课时应更多地关注本专业领域前沿的最新动态。一种有效的做法是将科研活动的内容转化到专业课的课堂教学中,形成教学科研相结合的专业课教学模式。 本文针对《军用车辆维修工程》教学改革活动,提出将科研项目的研究成果和前沿知识应用到专业课教学中,充实课堂教学内容,提高教学质量。该课程是军队院校大学本科车辆运用工程专业的必修课程。经过多年的积累、改革和实践,已经形成了以维修工程基础、故障检测与诊断、零部件修复技术、抢修技术为主体的模块化教学模式,该课程对培养学员的专业基本能力、应用能力和科学素养具有重要作用,是后续课程学习及岗位任职所必需的技术基础[3]。当前遵循小班制教学,贯彻教为主导、学为主体、因材施教的教学原则,起到了一定的教学效果。近年来,由于汽车维修技术的飞速发展,出现了一些新的维修理念,如损伤评估、绿色维修、智能诊断、应急抢修、3D打印技术维修等,相应的科研项目先后被立项研究,通过搜集这些科研项目的研究成果,应用于该课程的理论与实践教学环节,有利于学员充分学习专业课的知识。 二、实施方法 由于科研项目在立项之初就在相关的理论、技术和方法等方面进行过调研和探索,研究内容具有较强的前瞻性和创造性,在准备《军用车辆维修工程》教学内容时,通过搜集本单位承担车辆维修工程方面的科研课题,整理相关的研究报告、科研样机等成果,按照课程各模块的分类,贯穿于本课程的教学内容中。 1.维修工程基础。在“维修工程基础”模块以讲授维修工程的基本理论为主体,在讲授基本的可靠性、维修性、保障性理论的同时,也需要介绍未来装备维修的发展情况,随着现代装备维修逐步向以可靠性为中心的维修方向发展,国内外一些新的概念也不断涌现,本单位也开展了一些科研项目的研究,其中“车辆RCM计算机辅助分析系统”的立项研究是一个典型代表,该项目搜集了本方向的研究现状,从根本上提出并解决了装备预防性维修类型、周期、工作内容及维修任务分工等关键问题,设计了计算机辅助分析系统。对于本模块的知识结构,在科研项目研究时梳理了一个完整流程,可以方便学员很好地掌握“以可靠性为中心的维修”技术特点,并利用项目中开发的计算机辅助分析系统为学员开设本模块实习,解决了本模块以传统理论教学为主的单一教学模式,并收到了较好的教学效果。 2.故障检测与诊断。“故障检测与诊断”模块是一个理论性、实践性和交叉性均很强的环节,具有“新”、“宽”、“深”等特点。内容新,指的是主要内容都是近几年国内外学术界普遍推崇的诊断理论与方法;知识面宽,指该环节囊括了传感测试技术、信号分析与处理技术、模式识别技术以及实车诊断技术等方面的知识;基础理论深,指的是大量运用了数学知识和信号处理知识。这些特点使得教员在备课和讲课时必须随时更新自己的理论知识,拓宽知识面,加强基础数学学习;学员在面对一些高新基础理论时,显得有些畏惧。 通过搜集本领域的科研课题,主要包括:结合科研项目“车辆机械故障诊断与寿命预测系统”来开展“汽车诊断参数与诊嘈畔⒒袢 钡慕萄В该项目中采用了大量的传感器及信号处理电路,教员在上课时可以向学员展示这些传感器,让学员在课余时间自己动手设计传感器的调理电路,这样可以充分发挥学员的主观能动性;在科研项目“便携式车辆不解体检测仪”中,研制了车辆的机械故障、高压油路故障以及电气故障进行诊断且能完成总体性能测试的仪器,这正好是对本环节教学内容中的机械故障异响诊断、油路系统诊断、诊断专家系统以及无负荷测功等方面内容是完全对应的,结合这个课题,可以引导学员参与到课题的研究中来,并在实验教学环节进行现场车辆故障诊断,使得情景教学更加直观。科研课题“汽车技术状态监测与诊断技术研究”成果是“嵌入式诊断技术”内容的一个典型案例,给学员现场演示一些先进的远程诊断技术(如远程信息采集、远程视频会议、远程语音支持、远程专家技术支持等技术),让学员感受到远程诊断技术将汽车故障诊断带进了一个全新的领域,使课堂教学跟踪本领域的前沿知识,这样可以提高学员的学习兴趣。 3.零部件修复技术。在“零部件修复技术”模块讲授汽车零部件的检验分类、零部件的修复方法和修复工艺等知识。结合科研课题“汽车修理技术规范”的制定,对典型车型的总成和零部件的检验规则、修理技术要求、修理技术条件和整车、总成的装配、调整及竣工的技术要求进行梳理,将其中对典型车型的零部件检验方法、修理时刻、作业深度、验收标准等引入课堂,组成一个完整的零部件检修作业流程,在实践教学环节可以指导学员按照流程进行作业,严格按照“规范”中的要求进行操作,便于学员按照要求理解零部件修复的过程,实际动手操作,掌握零部件检验和修复技术,同时可以模拟修理工间的作业模式,让学员分组实习,分别担任管理人员、操作人员、检验人员等角色,以一个总成部件的检验与修复为任务牵引,引导学员各司其职,严格按照“规范”中的要求实施该总成部件的检验与修复,最终由教员按照“规范”中的要求给出评判并进行讲评,有效地锻炼了学员的岗位任职能力。 4.抢修技术。在“抢修技术”模块主要讲授特殊条件下汽车应急抢修的知识,主要包括损伤评估、抢修方法、新材料、新技术和新工艺。这部分内容主要结合科研项目“车辆损伤评估技术研究”、“汽车抢修手册”的制定和“汽车抢修工具箱”的研究成果来开展教学。 在“车辆损伤评估技术研究”课题中研究了车辆的损伤评估程序、评估方法和评估模型,Y合这些研究成果,可以开展该损伤评估教学。由于课堂教学只给出了战场损伤评估的一般流程图,教员讲课时显得内容空洞,学员学习积极性不高。在组织该节内容的教学时,可以适当加入抢修案例,调动学员的学习热情,例如事先设计一套战场损伤评估任务。在课堂上讲授了评估流程后,以多媒体录像的形式介绍任务,将学员分成几个评估小组各自进行,并挑选几名学员为裁判对各组评估程序进行考核,这样所有学员都参与了评估活动,对评估过程更加熟悉。同时,在设定任务时也可兼顾抢修能力评估的内容,如在对修理分队所需抢修工作量进行预计,对车辆修理任务和修理能力进行计算,利用前面设定的任务,可以引导学员自己结合数学模型计算这些参数,使学员对这些概念的理解将更加深入。 通过科研课题“汽车抢修工具箱”的研制成果应用于本模块的实践教学环节,让学员应用最新研制的工具和材料进行抢修实习,极大地提升学员的学习兴趣,当学员使用最新技术将受损车辆进行快速处理后又能重新使用,心理产生了巨大的成就感,可以获得很好的教学效果。 随着维修技术的发展,一些新技术如“3D打印技术”也逐步应用于装备维修行业,在科研课题“3D打印技术在汽车维修中的应用”中研究了3D打印技术的发展现状及应用于汽车维修中的关键技术。目前,这种新技术应用与汽车抢修还只是一种概念,学员学习时感觉难以理解,可以结合课题的研究成果,组织学员见习3D打印技术在汽车抢修中的应用过程,让学员形成对新技术的探索欲望,效果良好。 三、结论 在上述科研项目中,项目研究的内容远比课堂教学内容要宽、要深,任课教员通过参与这些科研课题的研究,梳理本课程相关的课题研究知识点,将其融入到《军用车辆维修工程》的教学中,不仅可以促进教员拓展知识面,加强基础理论的学习,丰富专业课课堂教学内容,使其保持一定的先进性,还可以让学员融入到科研的氛围中去,直接接触先进的科研成果,激发学习兴趣。通过合理安排各章节的教学学时,可以达到预期的教学目的。 教学科研论文:基于教学内容优化的教学科研融合问题研究 摘要:教学内容优化是提升人才培养质量的关键,人才培养为大学的优秀职能,科研首先就应该直接为教学服务。本文从优化教学内容的视角,以微观经济学教学为例,探讨教学科研融合问题。教学科研化是教学内容系统性、逻辑性、前沿性的保障.科研教学化是科研成果传播、传承、创新的平台。 关键词:教学内容优化隐性知识显性知识微观经济学 一、显性知识、隐性知识与教学内容优化 技术进步大大降低了信息的收集、搜索与传播成本,人们可以通过网络低成本、甚至零成本便捷地获取书籍、论文等文献资料。如果大学教育成了一本书、一张卷、一纸文凭,成了老师朗读教材、学生背诵教材、考试默写教材,那么大学生完全可以不受授课时间地点的限制,通过书籍购买、借阅自学成才!学生们为什么还要付学费走进课堂聆听老师的教诲呢?要让学生心甘情愿地走进教室。教学内容就应该是教师精心优化的结果。而不应该是在书店、互联网就可以买到的一本教材。 波兰尼将知识分为两种类型:他将用文字,图表以及数学公式表述的知识称为显性知识(Codified Knowledge);把无法用书面文字表述的,以及通过身体语言表述的,在做某件事情的行动中所拥有的知识.称为隐性知识(TaeitKnowledge)。波兰尼认为相对于显性知识而言,隐性知识具有理论上的优先性,波兰尼指出,隐性知识本质上是一种理解力,即领会经验、重组经验的能力。 笔者认为,从理论上看,波兰尼关于知识的分类理论,有助于我们解读教学内容优化的必要性与优化路径。 按照波兰尼的知识分类理论。教材显然是显性知识。显性知识的最大优点是便于传播、获取。只要愿意,全国所有的大学都可以选择北大、清华的教材供学生使用。如果教学只是传授显性知识,那么,学生们为什么还要乐此不疲、争先恐后地读名校、拜名师呢?正是高校间隐性知识的差异性决定着高校办学质量的优劣。教学内容不同于教材内容。正是因为教学内容融入了教师个性化的隐性知识,而这种隐性知识,只有在课堂与老师的面对面聆听与沟通中才会学到。 金庸先生的《射雕英雄传》被拍成了1983版、1994版、2003版与2008版等不同版本的电视剧。毫无疑问,同一本原著经过不同导演的演绎得到不同的口碑。笔者认为,教材恰似原著,教师仿佛导演。同样的教材经过不同教师的讲授,一定会有迥异的效果。而且,优化教学内容远远比拍摄电视剧困难得多,因为原著是固定不变的,而教材的理论知识却是与时俱进的。特别是专业基础课的教学,其理论内容本身就是一个不断完善发展的扬弃过程。教学内容优化就是要使教学内容融入教师的科学研究成果。融入只有课堂教学学生才能学到的隐性知识。 为优化教学内容服务的科学研究与一般意义上的科学研究不同。要有独特的创新性。这种创新性既可以是原创性,也可以是广泛性。原创性是指教师要对理论研究或者F实应用有独特的个性化的诠释与解读:广泛性是指视教材为参考文献,为讲授一门课程,教师要博览群书,抽象归纳吸收“群书”之长,兼容并包,通过课堂教学为学生提供任何单一教材无法提供的隐性知识。 二、教学科研化:系统性、前沿性与微观经济学教学内容优化 目前的微观经济学教材从内容上看大都以主流经济学的“看不见的手”原理为主,但是,主流经济学由亚当・斯密在1776年提出的“看不见的手”原理经过几个世纪的发展,得到了极大的丰富、完善与发展。在学术专著、论文中的理论经济学研究成果虽然没有写进教材。但是这些科学研究成果有必要融入课堂教学,使教学内容得到优化,笔者称之为教学科研化。笔者认为,目前的微观经济学教材在理论体系与理论内容上都需要授课教师进行优化。 从理论体系上看,教材只是一个剧本、一篇参考文献。曼昆先生的《经济学原理》是一本非常优秀的经济学教材,在国内有很好的销量与口碑,包括笔者所在的沈阳师范大学国际商学院在内的很多大学都把这本书作为经济学、管理学专业的教材。出于不同的写作目的与需要,书籍是可以体现作者的研究兴趣与偏好的,也就是说,书籍的独特性远比完整性重要。 但是,作为一门专业基础课,微观经济学的理论框架应该是完整的,课程体系应该是系统的。作为一本书籍,曼昆的《经济学原理》微观部分没有体现消费者选择理论的效用理论、厂商理论的生产理论。而作为需求理论与供给理论的逻辑延伸与现实应用。消费者行为理论与厂商理论是微观经济学教学的优秀内容。因此,作为一门课程,曼昆的《经济学原理》在框架体系上必须作出调整优化。 笔者将微观经济理论分为相互联系的三部分:第一部分为需求、供给、均衡、弹性与效率(剩余)构成的基础理论部分,由六章构成;第二部分为消费者行为理论与厂商理论,由效用理论、生产理论与成本理论三章组成;第三部分为市场结构理论,包括完全竞争、垄断、垄断竞争与寡头垄断四章。当研究的焦点由个体分析(单个消费者、单个企业)转向消费者之间、企业之间以及消费者与企业间的相互影响时,外部性与公共物品便得到关注,在笔者的授课实践中,第十四章关注了这一问题。笔者在授课框架中将外部性与公共物品放到微观经济学课程的最后一章。因为依据主流经济学的逻辑。正是由于外部性与公共物品的存在才需要政府对经济的干预。而政府干预经济的目标与手段恰恰是宏观经济学的优秀内容,这样看来,外部性与公共物品具有承上启下的作用。将微观经济学与后续课程宏观经济学有机相连。 从理论内容上看,微观经济学的企业理论、市场结构理论一直饱受质疑。在诸多著名学者的研究推动下取得了很多丰厚的成果。企业理论不再仅仅是生产理论与成本理论,而发展成包括企业的本质、边界与内部结构的全新理论:市场结构理论早已不再以企业的数量多寡作为竞争与垄断的判断标准。主流经济学的市场结构理论还存在混淆垄断与竞争优势、完全竞争的自由进入与自由退出假设也与其短期均衡与长期均衡的划分相悖等诸多缺陷。教学内容如果不及时反映、吸纳这些科研成果,就会带来理论的混乱与实践的困惑。 三、科研教学化:通俗性、应用性与微观经济学教学内容优化 微观经济学属于理论经济学,理性不同于直觉,理论有别于常识。学生们大都认为理论是抽象的、枯燥的甚至是无用的。其实不是理论抽象、枯燥、无用,而是授课教师的讲授使理论抽象、枯燥、无用。理论是个替罪羊,授课教师才是惹祸的月亮。科研教学化就是理论的具体化、通俗化,就是要体现、实现理论的应用性与实践价值。 案例教学是对理论做具体化、通俗化解读的有效途径。经济学理论既然是对经济、社会现象的概括、总结与提炼,其理论精髓所体现的哲学思想就理所应当地可以还原到各种经济、社会现象之中。限于篇幅,笔者以微观经济学的成本理论为例,分析对理论内容所做的通俗性、应用性优化实践。 笔者从几个案例开始关于成本问题的讲授: 假定周杰伦要在你所在的城市开演唱会。你花888元买了一张门票。在演唱会开始前两天,你丢失了门票,于是又花了888元买了一张。两天后,你如愿以偿地观看了杰伦的演唱会。现在的问题是:看周杰伦的演唱会,你的演唱会门票成本是多少钱? 当我们乘坐火的时候是按照身高来确定票价的。身高为1.2-1.5米的,须购买半价票,超过1.5米的,须购买全价票:当我们用火车运送货物的时候是按照重量来确定运费的。为什么客运价格按照高度而货运费用就依据重量呢? 在三鹿奶粉所引发的食品安全事件中。河北省政府决定对三鹿集团立即停产整顿。三鹿集团董事长和总经理田文华被免职,随后被刑事拘留。石家庄市分管农业生产的副市长张发旺、石家庄市市长冀纯堂、石家庄市委书记也相继被免职。2008年9月22日,李长江引咎辞去国家质检总局局长职务。毒奶粉事件在中国形成了一股“行政问责与司法问责风暴”。企业产品质量出了问题,缘何又要问责市长、市委书记,乃至质检总局局长? 《宰相刘罗锅》是一部脍炙人口、家喻户晓的电视剧,剧中总有这样的情节:刘罗锅即便让皇上很恼火,皇上也很少治刘罗锅的罪。可一旦刘罗锅微服私访或被贬到县衙就会备受折磨。连皇帝都让三分的宰相,到了民间就会遭受欺辱,这就是我们常说的宁得罪君子不得罪小人,我们如何从成本理论来诠释这一现象呢? 在提出一系列问题后。笔者会在教学中引出成本理论,将要学习的成本理论与上述案例对应起来:经济学的成本理论从成本的视角关注上述事件,成本是我们做事的代价。如果我们低估成本,高估收益,就会理直气壮地做傻事。大家日常生活中所谈论的成本大都属于会计成本:如果你正在经营一家企业。你购买的厂房、生产设备花销被称作固定成本;你支付给员工的工资被称作变动成本;固定成本与变动成本之和被称为总成本:总成本与产量的比值被称为平均成本。会计成本告诉我们的是我们做事情的代价,这些代价都是可以用货币衡量的。不过,你的付出远不止这些会计成本!你的付出也绝非货币可以衡量!成本理论将带领同学们了解经济学成本家族赫赫有名的四大成员:沉没成本(Sunk Cost)、边际成本(Marginal Cost)、机会成本(OpportuniIv Cost)与交易成本(Transaction Cost)。别看它们的名字怪怪的,本事可真是不得了。通过成本理论的学习,同学们就可以破译上述所有问题。同学们还会惊喜地发现:经济学成本改变的不仅是我们对做事情代价的认识,还有我们的思维方式。 四、结语 教学内容优化是提升人才培养质量的关键。给定人才培养为大学的优秀职能。科研首先就应该直接为教学服务、为学生服务。教学内容不只是教材内容,教学内容必须得到优化。以经济学为例,在教学内容上,教学要科研化,不断吸纳经济学的研究成果并运用理论对社会热点做个性化的诠释,使教学内容具有“个人观点”、隐性知识;在讲授方式上,科研要教学化,用通俗而不是抽象的语言解读经济学理论与社会现象,提升课堂教学的趣味性,便于经济理论与科研成果的应用与传播。 教学科研论文:大学生科技创新活动与专业教学科研相结合 摘要:科技创新活动是提高大学生创新意识,培养大学生的科研素质,训练他们动手能力的有效途径,在此过程中,应注意结合教师的专业教学,结合团队的科研工作,有效地发挥教师指导作用,发扬团队合作精神,建立和完善有效的激励机制,在实践中不断提高大学生科技创新活动的质量与成效。 关键词:专业教学;大学生科技创新活动;激励机制 在与各界优秀青年代表座谈时讲话强调:广大青年一定要坚定理想信念、勇于创新创造。创新是民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉,也是中华民族最深沉的民族禀赋,青年是社会上最富活力、最具创造性的群体,要有敢为人先的锐气,开拓进取,理应走在创新创造的前列[1]。创新教育是大学生培养的重要内容和目标[2],科技创新活动为大学生提供了参加科研的平台,让他们有机会接受科学研究的训练,通过一系列完整的科研活动,理论联系实际,促使学生能从不同角度发现问题、分析问题、想方设法解决问题,进而增强大学生创新意识,培养其创新精神和科研能力。因此,为了提升人才培养质量与效果,必须加强大学生科技创新意识教育力度,建立和完善行之有效的大学生科技创新管理运行机制,提供和落实大学生科技创新保障,制定和健全大学生科技创新客观评价的激励制度,构建大学生科技创新活动的长效管理机制[4],对促进创新人才培养具有重要的现实意义。 一、结合教师的专业教学,引导切合实际的大学生科研活动 结合教师专业教学的大学生科技创新活动才有活力[3]。近年来,在申请大学生科技创新课题、设计课题研究内容、选择和实施可行的研究方案、总结相关研究成果、撰写及修改论文等一系列科研工作中,逐步引导把学生进入科研殿堂,激发他们的专业学习的主动性,培养他们的学习兴趣。在野生动物学专业课的教学中,教师结合自己的研究方向和课题,把野生动物学的基础教学内容与大学生力所能及的科研工作结合起来,如举办创新活动课题申报动员大会,指导学生查阅相关文献资料,确定研究题目和研究方案,编写和修改申报书,并开始前期准备工作,在获得创新课题立项后,学生在教师耐心指导下,逐步完成创新课题的各个阶段任务。经过师生共同努力,所有课题一一顺利结题,并在学术期刊上发表了科研论文。在此过程中,既能培养了学生对野生动物学的兴趣与热爱,又加深了他们对动物学科学研究严谨性的认识,提高了他们的综合素质和能力。 二、大学生科技创新活动需要教师的及时正确指导 搭建大学生科技创新活动平台,不仅为学生提供了培养科研素质和展示自我的机会,同时把教师教学科研工作与大学生科技创新有机结合起来[4]。指导教师在大学生科技创新活动中起重要的主导作用,因此科创导师的关键性作用不容忽视。从新生入学教育开始,我们就有意识地在专业课教师介绍与自我介绍中,灌输专业课学科的发展前沿和进展,介绍每位专业课教师的研究领域和专长,并定期举行学术报告,让学生对专业课学科的起源和特点、研究背景、科研成果的推广和应用等有了更为深入的认识和了解。逐渐培养学生的科研兴趣及参与科研的积极性。因此,科创工作要求专业教师的积极参与,鼓励学生提出“另类”观点,帮助学生把握选题的合理性和可行性,对拟采用的研究方法进行科学的判别选择,特别是科创过程中出现的难题和瓶颈给予及时分析引导,维护学生参与科技创新活动的积极性,提高科技创新活动的质量。相反,如果仅凭学生的兴趣和学识,离开教师的专业指导和跟进,科技创新活动往往局限于低水平重复,甚至无法继续开展[5]。 三、科技创新活动选题要与专业和指导教师的研究相结合 如何选题是大学生科研新活动的关键一环,选择既有新意和价值,又符合实际、适宜大学生学习特点的研究路线和方案在后续工作中发挥举足轻重的作用。我们的学院的具体做法是实行本科生导师制,尽早让学生参与到指导教师的研究课题工作中。这样既便于教师的指导,又可增强科创活动的专业性和目的性。如在2013年广州登革热灭蚊活动调查中,我们结合教师土壤动物学方面的在研课题,引导学生就灭蚊剂对土壤动物的影响申报了大学生科技创课题。获批之后,师生共同努力,项目顺利结题。有了前期的工作基础,近两年,我们完成或正在进行的大学生创新课题有“模拟氮沉降对树木园土壤动物的影响”,“土壤动物对凋落物分解的野外控制试验”等两项省级课题。 四、建立传帮带、可持续发展的大学生科研团队 具有广泛学生基础是大学生科技创新活动的生命力所在,尽可能吸引大学生加入到大学生科创活动中来,在科创活动中培养合作意识和精神,也是大学生科创活动的重要目的之一[3]。鼓励学生跨学科、跨专业组队参加科创活动,实行组长负责制[6]。归属于指导教师的学生,来自高低不同年级,高年级学生无形中发挥传、帮、带低年级学生的作用,可持续发展的科研梯队逐渐形成,这样,教师培养学生与自己的科研相得益彰,逐步培养了一支稳定的大学生科技活动队伍,表1为近年参加技创新团队的情况: 五、强化激励机制,调动师生科创活动的积极性和潜能 调动广大师生参与科创活动的积极性和潜能,既是大学生科创活动持久性和连续性的保障,也是国内大部分高校所面临的共同问题。目前的大学生科技创新活动尚存在一些问题: 1.科创活动的覆盖面不够广,具体参加的大学生人数不多。通过走访调查结果显示,尽管不少学生希望能参与科技创新活动,但因缺少适当的引导而让相当多的学生怀疑自己的能力而举棋不定,真正有参与科技创新活动热情的学生只占少数。 2.学生的创新意识不强,学习活动局限于书本和教师,认为科研是研究生的事,参与积极性不高。 3.学生综合创新能力有待提高。目前参加科创的大学生过度依赖指导教师的研究课题或研究思路,很少独立思考,达不到科创的真正目的。 4.建议高校建立起完善的大学生科技创新活动的立项管理、设备和经费管理、使用制度等,以保障科创活动涉及的实验设备和经费高效合理使用。 5.建议高校进一步加强宣传指导工作,通过多种形式的活动扩大大学生科技创新的影响;明确科创活动的激励制度并落实到位;实行本科生导师制,并完善该制度的监督评价机制和激励措施等多方式完善和推动大学生科技创新活动的深入发展。 教学科研论文:信息时代高校图书馆为教学科研服务新举措 摘要 图书馆作为重要学术和信息机构,根据教学、科研的需要,搜集、整理和提供各种知识载体为广大师生服务,在高校建设中具有重要的地位。本文探讨了在信息时代,高校图书馆为教学、科研服务的新举措。 关键词 图书馆工作;教学科研;信息资源;信息服务 高等学校图书馆是学校的文献信息中心,是为教学和科学研究服务的学术性机构,是学校信息化和社会信息化的重要基地。高等学校图书馆的工作是学校教学和科学研究工作的重要组成部分。在以往图书馆对学生进行品德教育,配合教学进行专业教育,扩大学生知识面,进行综合教育及对读者利用文献提供方法指导,进行书目教育的基础上,图书馆拓展服务领域,提供个性化服务,是高校图书馆发展的新趋向。 一、突出专业特点,搜集多种类型的信息资料 注意搜集与学校发展方向有关的重点学科和专业领域的国内优秀书刊,并把这部分文献的保障放在重要地位。在信息时代,信息的载体已从以往单一的印刷型转向了多种类型,因此,信息工作已经不能仅限于印刷型文献的搜集,还应包括录音、录像、计算机软盘、光盘等在内的声像资料、电子资料。图书馆适应文献载体多元化发展趋势,积极争取设备资源,开放电子阅览室、声像资料室,注重馆藏书资料的整理,将磁带、光盘等资料有序化,并搭建相应的服务平台,提供便捷、优质的服务,为教学科研提供更丰富的资料。 1 专业图书的收藏 在图书馆藏书建设中,侧重专业教学资料的收藏和补充,为了保证专业藏书的数量和结构的合理,图书馆在集中购书时,各系根据专业建设和发展,每年制定一个图书采购计划报给图书馆,图书馆再根据资金、购书种类、复本量综合协调制定全年的购书比例计划,然后组织实施。 2 报刊资料的收藏 报刊资料具有出版及时、内容新颖、信息量大等特点,在为教学、科研服务中发挥重要的作用,也是图书馆馆藏建设的一个重要的组成部分,在期刊订购中,注重收藏参考价值较大的中文优秀期刊、人大复印资料、检索性期刊;收藏学生喜欢阅读的有益于开阔视野、增长知识的、提高素质的优秀期刊。在期刊订购中,我们认真听取系里专业教师的意见和建议,使期刊收藏能更好地满足教学和科研工作。 3 电子文献的收藏 适应网络环境下文献信息出版的特点,高校图书馆都采购了电子图书和各种期刊数据库,其中中国期刊全文数据库、万方数据资源、重庆维普资源是目前国内比较知名的期刊全文数据库。在数据库的采购和使用中,教师是使用各种电子文献的重要的读者群,因此,图书馆在采购电子文献时,应该十分重视教师的意见和建议。 二、围绕教学实践,提供全方位的信息服务 高校图书馆的馆藏与学校的战略定位有很大关系。合理的馆藏保证,必须要有强有力的科研工作支撑,如果仅仅是完成教育任务,那么以中文为主的馆藏就能满足大部分需要。随着创新教育的倡导,围绕教学实践活动,提供多方面的信息已经成为高校图书馆职能拓展的新领域。 1 及时为教学及课余活动的组织者提供情报信息 这种信息,应当有历史的,即各种实践教育活动的源流,也有现实的,即实践教育的现状;即有国内的,也有国外的,这种服务,应当对搜集到的资料有归纳、整理,分门别类地概括出特点,梳理出经验教训,有利于有关管理者与组织者开阔视野,继承创新。特别是搜集、整理的国外实践教育宏观情况的信息资料,将影响学校的教育决策,关系实践教育活动能否受到重视,关系教学改革的力度与深度,直接涉及人才培养的质量。要高度重视和注重加强这方面的工作,积极开展情报调研,定题跟踪服务,以及多种形式的信息编译渠道,提供各种内部信息、动态信息,编写具有一定水平的信息综述、分析报告、专题文摘等。 2 为具体开展实践教育活动提供信息 诸如为百科知识讲座、知识竞赛、辩论赛、咨询活动、社会调查、学术研讨会、学术沙龙、影视展评等活动的开展,为学生社团刊物、系报系刊,以及各种简报的编辑,为职业技能素质的培训与考核提供全面的服务。 3 组织好音像制品的采用学习 随着音像资料大量进入高校图书馆,结合学生课余活动的深入开展,应当根据教学计划的要求,积极配合校、系组织学生认真观看音像制品,以深化他们对课堂教学内容的理解,促进他们对现代教育技术的认识和掌握,推动其综合能力与素质的培养提高。 4 信息、专题服务 对馆藏文献信息进行主动宣传,包括新书、新刊的专题报道,主动围绕学院的重点专业建设和课题研究,开发馆藏文献,变被动服务为主动服务,强化图书馆信息服务功能和手段。积极寻求对外合作服务,争取实现资源共享和联合服务。 5 数据库等网络信息资源的组织与服务 目前,图书馆对网络信息资源的获取和拥有的能力和水平,也是图书馆藏书建设和信息服务的一个组成部分,也是今后图书馆开展信息服务的一个方向,我们应该主动地适应网络信息环境的需要,在观念、技术设备、组织和人员等方面做好充分的准备,为开展网络信息资源的整理与服务奠定基础。 6 图书馆与各系资料室合作开展信息服务 系资料室对本系课题比较了解,图书馆应该积极地和系资料员进行沟通,掌握各系课题情况,并进一步和课题负责人进行联系,主动开展课题服务,发挥图书馆的文献信息中心的作用。 三、区分读者对象,全方位分层次提供服务 随着现代信息技术的发展,图书馆必须要有一批掌握现代信息技术、同时掌握利用现代信息资源和书本式参考工具,并且有良好的与学校发展方向相适应的专业背景的高素质的工作人员来从事工作。要从事深层次的信息工作,仅仅具有文献的专业背景是不够的,还必须加大力度补充相关的专业知识,图书馆的人员配置应该考虑综合化,由文献情报专业背景、现代信息技术专业和各种学科专业背景的复合型人才组成,形成各部分人员的知识融合,加强在职人员的针对性培训,造就一批能与现代化图书馆建设相适应的图书馆馆员,从而提高现代化高校图书馆的信息服务能力。 图书馆和各系资料室,既要分工,又要合作,主动积极地共同为实践教育提供高质量、高水平的服务。作为第一层次,高校图书馆应侧重于满足全校各专业共同的需求。作为第二层次,系资料室以教师和研究生、本科生为主要服务对象,则应当着重为所在单位的专业、学科、课程的实践性教学环节提供必要的资料。这一层次的服务,专业特点突出,针对性强,比第一个层次的服务更加专门化。具体举措是: 1 教师参与图书馆藏书建设 各系教师参与选书,能更好地把握本专业的图书出版动态和出版质量等问题,更贴近教师和学生的需求。不仅使图书馆藏书结构和层次更科学、合理,同时也体现了图书馆为教学服务的思想。 2 为教师利用图书馆提供方便条件、优惠措施 教师是学院办学的优秀力量,图书馆应该想方设法地在读者服务工作上向教师倾斜。高校图书馆不仅要设立教师资料室、专题阅览室等,同时要对教师借阅图书的册数、期限都适当地进行增加和延长,以满足教学、科研对文献的需求。尤其是对学科带头人、专业带头人、特长生、导师等提供更加优惠的借书政策。 四、反映教学成果,建立全校师生教学科研成果专题资料室 注意收藏积累全校师生的教学科研成果。为丰富实践教育的内容,开阔师生的视野,鼓励师生的积极性,培养敬业精神,这项工作应当分层次进行。图书馆应当有专门的陈列室,各系应当建立本单位教师的教学科研档案,其资料也有专门的陈列地点。就系资料室而论,学生在教育实习中的优秀教案,有代表性的班主任工作计划和实习工作总结,优秀的社会调查报告,野外综合实习记录的代表作,艺术活动的优秀作品,科技活动成果,军训或实习的优秀讲演稿,经过答辩的优秀毕业论文,公开发表的作品论文等,都要注意搜集、整理。研究生、本科生的优秀工程实践报告、毕业设计、毕业论文的积累也应当充分重视,因为它有利于促进学生毕业论文的写作,给予提高其科学研究的水平,有助于教学管理工作者总结经验,在对学生科研能力尤其是创新能力的培养方面进一步加强管理。 随着现代教育技术的蓬勃发展,教学手段的更新-计算机辅助教学及多媒体的大规模进入课堂,大学教育对实践教育手段的现代化必然有强烈的要求。跨世纪人才的培养呼唤着高等院校更新教学手段,树立新的信息观,以计算机技术和网络技术为主导,利用现代信息技术为教学科研提供迅速快捷优质的信息服务。 教学科研论文:高职教学科研基层组织建设研究 摘要:本文以路桥类工程专业教学科研基层组织建设实践进行研究、剖析,提出了适合工程类专业的高职教学科研基层组织建设方法与路径,为高职工程类专业教学科研基层组织建设与师资团队优秀竞争力建设提供借鉴。 关键词:专业发展;校企合作;教学科研;基层组织 0 引言 随着BIM技术(建筑信息模型技术)等新技术在路桥建设领域的应用,以往以教师的个人能力成长为出发点或以培训、下企业实践等单一载体锻炼提高教师的教育教学能力的路径难以胜任路桥类人才岗位能力培养的要求。因此通过对影响高职教学科研基层组织整体教学科研能力发展的全要素进行系统性的研究、分析,着力探索高职工程类专业教学科研基层组织建设与师资团队优秀竞争力建设的路径。 1 高职专业教学科研基层组织的特点 1.1 开放性 高等职业教育需要企校融合,而作为高职的教学主w――教学科研基层组织团队由于企校融合、注重实践等特性,需要组织(团队)成员具有开放、包容特性。 1.2 校企协同 高职教育从诞生起,就伴随着校企各自发挥自身在职业教育不同阶段、不同角色的重要作用和职能,促进了专业技术技能人才的培养。高职教学科研基层组织作为职业教育的主体也随着职业教育的发展不断融合,专兼职教师从协同授课不断拓展到课程建设、联合科研、社会服务等众多领域。 1.3 注重实践 高职教育始终要在市场环境下,围绕“以企业岗位实践――转化职业教育素材――按照岗位人才标准培养各岗位急需的人才”的不断循环的人才培养实践,服务岗位人才培养。 1.4 社会服务 高职教学科研基层组织不仅在为社会培养输送技术技能人才方面作用突出,而且承担着技术成果转化、技术服务等诸多社会服务任务。 2 当前高职教学科研基层组织建设的现状 我国高职教育虽然取得了跨越式的发展,但仍存在着教学科研基层组织建设制约专业发展的诸多问题。主要是: 2.1 专任教师生师比仍然偏高,领军人物缺乏 2015年高职教育在校生占整个高等教育的45.6%,而高职专任教师占本专科专任教师总数仅为31.8%,专任教师生师比普遍在1:20-1:30之间,远低于“教育部《高职高专院校人才培养工作水平评估方案(试行)》要求的生师比18:1为合格,16:1为优秀”的标准要求,高职专任教师数量的不足使专任教师不仅课时量较大,而且承担了大量协助兼职教师的工作任务,使得专任教师参与科研、项目、社会服务的时间难以保证,而且普遍缺乏高水平领军人物或专业带头人,一定程度上制约了高职专业的高质量发展。 2.2 机制和制度改革滞后或不完善,团队效能不高 高职院校普遍存在的高水平、高层次人才偏少、重点科研、创新发展平台实力偏弱、重大科研项目承接能力不足等问题,暴露出高职教学科研基层组织建设配套的制度建设不完善,没有形成促进高职教学科研基层组织建设有效发展的内驱动力,造成高职教学科研基层组织或团队效能不高。 2.3 结构不合理,协同发展能力不强 高职教师不仅规模数量上存在较大缺口,而且高职教学科研基层组织能力结构不合理,特别是专兼职教师教学与企业岗位实践能力结构不匹配,领军人物缺乏,教师间协同发展能力不强,教学效果不理想。 3 高职工程类专业教学科研基层组织建设的路径 打造结构合理的教学团队,需要从专兼职教师两个层面入手,充分发挥专兼职教师在教学科研基层组织建设、项目与任务承接等方面的作用,培育各级、各类专兼职教学名师和优秀教学科研基层组织团队。 3.1 打造结构合理的教学团队 3.1.1 专任教师 ①通过深化改革优化专任教师教学与企业岗位实践能力结构。优化专任教师教学与企业岗位实践能力结构需要从外部引进和原有专任教师培养两方面同时入手,在专任教师培养上要结合高职教学科研基层组织建设的实际,针对专任教师掌握专业与行业新技术、岗位能力项目转化成教学单元、企业岗位工艺实践能力、技术服务意识与能力等能力薄弱环节,采取有针对性的培训、培养措施,着力补短板,优化专任教师能力结构。②发挥好教研活动的学习作用。充分发挥集体研讨、听课、公开课交流、教学改革、课程建设等教研活动在“双师”型师资队伍建设中互补、互学、整合提升的作用,特别是邀请兼职教师、学生代表等参加教研活动,从教与学、理论教学与实践教学等不同侧面进行剖析,持续更新教学内容和改进教学方法,使教研活动成为年轻教师成长的重要载体。③注重对专任青年教师的培养。要把专任青年教师的培养作为高职教学科研基层组织建设的首要任务,推行“青年教师导师制”,充分发挥专业带头人、教学名师、学校聘请的企业能工巧匠的传帮带作用,根据培养计划进行针对性的指导,尤其是让专任青年教师融入传帮带师傅的专业建设、科研项目等实际工作团队、任务,通过专任青年教师分层、分方向培养,促进教学科研基层组织融合提高的常态发展。 3.1.2 兼职教师 高职院校持续推进企业“能工巧匠”进校园和建立“技能大师”工作室等活动,逐步实现了企业兼职教师参与高职教育的常规化、规模化,加强兼职教师分层管理。 ①初入职的兼职教师要加强对职教理念、教学方法等的培训,使初职兼职教师熟悉教育规律,知晓工作职责与教学工作任务,为其尽快融入工作打下坚实基础。②要在兼职骨干教师承接教学任务基础上,发挥兼职骨干教师在专兼职教师联合进行教学改革与社会服务等领域项目建设过程中的能力和作用,实现专兼职教师的共同发展。③要充分发挥“技能大师”工作室的聚集作用,聚集企业技能大师级兼职教师将企业的先进技术率先引入专业课堂,为专任教师、学生培养提供新技术和创新元素。 3.2 创建不同类型的教学团队 专任教师要面向办学能力与教学质量提升及配套项目、科研课题、技术研发、企业员工能力提升项目、技术支持与服务等项目或任务,探索建设多种形式的教学科研基层团队,组建跨专业、跨院系、跨学校的不同年龄、不同能力结构的教学科研基层团队,尤其是与企业高级技术、管理人员携手合作研发项目,使教师从生产实践、项目建设实践中汲取营养。 3.3 教学科研基层组织建设有效发展的配套制度建设 ①学校只通过定期的教学评估检测教学科研基层组织建设成效,尽量减少行政干预教学科研基层组织进行教学改革,为教学改革创造相对自主的环境。给教学科研基层团队提供物质资源、运转经费,并要将学校支持措施制度化,减少随意性,以保障教学科研基层组织建设、项目建设的有效运行。②国家尽快落实高职院校的生均拨款,保障高职有足够的资金完善教学科研基层组织建设,高职院校也要结合自己的教学科研基层组织建设实际和短板规划资金使用和建立保障制度,让专业教师做专业的事,加大对专业教师教学科研与服务的成果奖励力度,优秀是形成有利于教学科研基层组织优秀能力建设与发展有效的激励机制。 3.4 强化教学科研基层组织效能管理 在给予教学科研组织建设自主权和激励机制的同时,强化教学科研基层组织效能管理,加强教师个人与教学科研基层团队考核相结合、过程考核与效能考核相结合,营造高职教师职业发展的良好内外部条件,促进高职教师发展内驱动力的形成。 高职教学科研基层组织建设除了建设创造以上基础环境和条件,还要结合教学科研基层组织发展现状和发展目标进行管理模式的创新实践与创新发展,为师资团队优秀竞争力建设开辟有效路径,如图1所示。 4 教学科研基层组织建设实践与创新点 天津交通职业学院路桥工程学院建于2006年,学生规模较大,但因建设时间短,师资规模、教师实践素材转化教学资源能力、科研能力等教学科研能力均较弱。近五年来,围绕教学科研基层组织建设提升与师资团队优秀竞争力建设,着力在短期内解决教师团队教学、科研、项目承接能力的短板,重点在以下两个方面进行了探索。 4.1 做足校企融合,拓展发展平台 做足校企融合,增强二级学院教学科研基层组织师资、实训基地、项目团队成员服务专业建设的资源整合能力,建设面向办学能力与教学质量提升及配套项目、科研课题、技术研发、企业员工能力提升项目、技术支持与服务等项目或任务的不同形式不同层次的教学科研基层组织或团队,显著提升了专任教师适应岗位技能培养的专业理论知识、实践动手能力、科研与服务产业能力、专业建设的社会资源整合能力。 4.2 全力推进社会服务和应用研究 天津交通职业学院路桥类专业二级学院以企业员工能力提升项目、合作企I专业工程项目等社会服务项目为载体,全力推进专任教师参与社会服务和面向项目的应用研究,不仅提高了专业教师的社会服务能力,而且,在参与项目中形成的研究、实践成果促进了教学效果的显著提高,企业对毕业生满意度持续高于全国骨干校平均水平。 5 结束语 高职院校应以教学科研基层组织的全面建设、教学科研项目或任务载体为依托,以全要素多举措的制度建设为保障,注重教师团队成员的协作能力的培养,通过分层培养,项目引领驱动,以教师发展为优秀,提高教师的专业业务能力和团队优秀竞争力,以此实现高职教育质量不断提升。 学校图书馆在教学科研中的作用 摘 要: 本文简述了学校图书馆对教学科研服务的现状、发展方向,强调了学校图书馆应重视教学科研服务,实现了自身的价值。 关键词: 学校图书馆 教学科研 现状 方式 21世纪是信息与科技高度结合并相互促进、共同发展的时代,在信息爆炸的今天,教育工作者要在自己的学科前沿进行科研,就必须查阅大量的文献,掌握有关动态,了解学术动向,从而少走弯路,避免重复浪费。学校图书馆作为学校图书情报工作的主体,承担着为教学和科研等各项工作收集、存贮、加工、传递信息的任务,因此必须积极做好资料和信息服务的保障工作。 1.为教学科研提供科研服务的现状 1.1自身意识不够,限制科研服务发展。 一直以来,许多学校图书馆在为教学服务时,更注重的是完成教学任务及提供文献资料的查询,存在着“被动服务”的意识,忽略甚至淡化图书馆为科研工作服务的职能。不少学校图书馆难以为较深层次的科研工作提供支持,更勿论参与其中。不少学校图书馆工作人员甚至认为科研是学校科研部门和科研人员自己的事,与图书馆日常工作无关。这种定位上的偏差直接影响学校图书馆有限经费的合理分配及日常工作中为科研工作服务的水平。 1.2人员素质低下,信息服务水平有限。 学校图书馆馆员队伍结构不合理,馆员素质参差不齐,专业知识贫乏,外语和计算机水平低下,缺乏科研课题立项参考、信息检索策略、信息加工筛选、信息挖掘创新等科研服务技能。信息服务水平的低下直接导致科研人员对图书馆工作的不信任,进而导致图书馆与科研部门沟通不畅,很多学校图书馆不了解学校每年都有哪些科研立项和科研课题,不能提供科研工作进行所必需的查新服务,更缺少关于科研服务工作的承诺。 1.3数字化、网络化、自动化进程缓慢。 现代图书馆多以纸质知识信息为收藏对象,主要包括书籍、报刊等;而阅读方式主要有办证阅读和馆内阅读两种方式。由于学校图书馆资金和馆舍有限,使知识信息的存储量大大受到了限制;来馆读者受时间和地域影响很大,很难满足信息化时代人们对信息大量、及时、便捷的要求,给读者查阅信息资源带来了很大的不便。在当今知识信息时代,只有实现学校图书馆的数字化、网络化、自动化,才有可能突破传统图书馆服务模式存在的局限性。而当今我国多数学校图书馆还远没有达到建立体系完整、架构清晰、特点突出的图书馆网络化服务环境的水平。 2.提高教学科研服务质量的方式 2.1建立与科研需求相适应的馆藏体系。 搞好藏书建设是学校图书馆为科研提供服务的基础,可以通过多种渠道,有计划、有目的地收集国内外各种教育文献资料,加强重点学科的藏书建设,围绕重点学科及科研,尽量把各种有代表性的书刊资料收集全,保证其学科资料的新颖性、实用性、系统性、连续性和完整性,建设有特色的馆藏体系。同时除了以重点学科为收集重点外,还要兼顾相关学科和边缘学科的文献资料,使藏书结构呈主体交叉多维状态。 2.2提高馆员的信息服务意识及服务水平。 英国图书馆学家哈里森说过:即使是世界一流的图书馆,如果没有能够充分挖掘馆藏优势和训练有素的工作人员,也就难以提供广泛有效的读者服务。队伍建设是学校图书馆提供科研服务的基础。信息时代对学校图书馆馆员素质提出了更高的要求,要求图书馆服务人员应具有熟练的计算机技术、数据库知识、信息资源整序和开发利用的能力、较高的外语水平及一定的教学基础知识。而目前学校图书馆馆员离此要求还有一定距离,因此,必须通过加快人才引进和在职培训的方式,优化人员知识结构,提高其综合素质。只有这样才能为教学科研提供高效优质的服务。 2.3提供深层次的读者服务。 随着读者要求的不断提高,学校图书馆应利用期刊出版周期短、信息量大的优势,将科技含量高、流通率较大的英文教育期刊中的最新信息迅速翻译整理出来,提供给读者,改变服务的被动性。 2.4协助教学人员做好科研选题。 科研选题是贯穿于全部科研工作的主体思想,是指导科研工作各项设计安排的主线。尽管学校图书馆员不能直接从事教学科研工作,但是从所面对的浩如烟海的教育研究文献中获取知识信息的能力是教学人员所不能比拟的。而教学人员平时担负着繁重的教学工作,阅读其他学科专业的文献相对比较少,而图书馆员的信息优势与教学人员的思维相互碰撞、融合,对事物从不同的视角观察和思考,取长补短,有助于科研人员选择出好的课题。在选题的过程中还应遵循一些基本原则,如需要性原则、创造性原则、科学性原则、可行性原则等。 2.5跟踪教学科研的全过程。 在做好选题服务的同时,图书馆员还应该密切跟踪学校相关课题的进展情况,及时提供国内外该领域的最新进展情况,使研究者及时了解国内外同专业类似课题的研究现状,以及时调整研究内容,避免低水平、重复性研究。同时,在科研碰到困难时,可通过重新检索和论证,甚至通过网上论坛帮助科研人员及时解决困难。科研课题的初步成果是论文。图书馆员可利用自己熟练掌握检索工具的优势,帮助科研人员选择合适的刊物。科研课题完成后,通过查新,确定课题的新颖性,帮助科研人员选择合适的成果申报等级等。 3.加强数字化、网络化、自动化建设 数字化、网络化正成为全球范围内信息基础设施建设发展的趋势,实现信息资源的数字化也成为21世纪学校图书馆事业发展的主旋律。 3.1创建良好的网络环境。 在信息技术和知识环境经济下,馆藏信息的网络化是学校馆藏信息资源建设的重要内容,也是为广大教师提供服务的前提。馆藏信息的网络化,最根本的途径就是建立比较完整的标准化书目数据库,为馆藏文献信息资源的全面上网打好基础。充分利用信息资源已经建立的网络系统,加强网页的功能性,通过链接功能和网络搜索引擎设计,制作栏目齐全、功能完善的网页。 3.2加强馆藏资源的数字化。 学校图书馆应加大力度对馆藏资源以数字化方式进行组织与揭示,并传送上网络,在图书馆主页上提供给用户使用,从而使图书馆的馆藏信息资源得以共知,这是实现图书馆网络化管理与服务的基础。而数字化对象应针对那些用户需求大、利用率高的文献,既珍贵又无版权问题的文献应优先数字化。这样有选择和评价地开展数字化工作,不但节省了大量的人力物力,而且最大限度地满足了读者需求。 3.3自建专业的指引库。 所谓的指引库,是指建立的数据库,从物理意义上讲并不存储各种实际的信息资源,它存储的是有关主题的数据库或服务器的地址等信息,可指引广大教师到特定的地址获取所需的信息。它可以弥补网络本身检索工具的不足,从被动使用到主动创造,更适应广大教师的需求。 教学科研论文:硬件软件两手共抓,教学科研齐头并进 摘 要: 为了更好地完成教学、科研、服务社会的任务,培养出更多合格的艺术人才,高校声乐教师需要教学、科研齐头并进,硬件、软件两手共抓,努力提高自身综合素质,实现声乐教学的良性循环。 关键词: 声乐教学 师资队伍 发展思路 为了顺应我国声乐教学的发展趋势,积极贯彻教育部“以人为本”的教育教学指导思想,最大限度地实现高等院校教学、科研、服务社会的职能和宗旨,充分挖掘、组合我院自身的资源优势,努力创造自己特色的精品声乐教学发展之路,立足本地,放眼全国,也为了更好地贯彻我院“促进音乐学院教学科研一体化运作的探索”方案,借他山之石攻我院之玉,现提出我院声乐教学的发展思路。 一、规范教学软硬件,确立教学指导方针 声乐教学是一门理论与实践高度结合的特殊学科,它有自己独特的教学规律,对教师的教和学生的学都有特别的要求。伟大的革命导师列宁说:“没有革命的理论,就没有革命的实践。”同样,声乐艺术也如此,只有在正确的观念和理论指导下的实践才是有的放矢和有针对性的实践,才能突出综合高校艺术教育的师范性、规范性。因此要从观念上改变和提高声乐教师的理论素养。 1.参照教育部有关艺术类音乐专业的教学改革方案,制定符合自身实际情况的教学大纲。只有规范了教学大纲、教材教法、教学时值、教学设备、教改方案、考试制度、教学器材使用规则等指导性的框架结构,我院的声乐教学才能有章可循,有本可依,避免和减少教学中的盲目性和随意性。 规范、修订教学大纲、教材、教法,提高教学的指导作用和规范化建设,组织经验丰富的教师,参照国内相关综合高校音乐学院声乐专业的使用教材,结合我院实际情况,充分了解尊重学生的兴趣爱好,编撰相关声乐教材,经常补充和调整时下流行的经典曲目作为学生选唱的新曲目。把教师在中论述的创新性的观点纳入声乐教材,丰富教材内容,拓宽学生的视野,使我院声乐教学的曲目更丰富、更能引起学生兴趣。教师参与编撰教材在学生中会产生极大的吸引力,无形中增加学生对教师的敬仰和爱戴,同时这种看得见的榜样力量,将会激发学生对自己的专业进行积极大胆的探索的兴趣和意志。 2.加强课程建设,以教学为龙头,突出特色教育。为了拓宽声乐学生的视野,在条件成熟时,要求研究生以上学历或讲师以上职称的教师在院里开设第二课堂,可以是点式短暂的公开课形式,也可以是与专业课平行的课程。根据赣南地区的音乐特色,引进本地相关音乐的教育教学(福建师范大学的南音、江西师范大学的瓷乐与人声艺术在全国都享有盛誉),配合作曲教研室推出自己的声乐作品,形成该音乐艺术教学和研究的权威和中心。在低年级中开设声乐基础课,普及加强我院声乐专业学生的声乐基础知识。 3.加强教学任务和科研目标的相互转化。依据学校主课题的相关规划来确定我院分课题的开设情况,把主课题分解为若干个子课题。声乐教研组可以选择相应的子课题,以确定自己的科研主题。根据我院的学科特点,立项“声乐教学中的ABC”形式的课题名称等。完成课题的过程就是对教学新目标任务的尝试过程。声乐教研组根据本学科的子课题,明确教学科研方向,并规划好学期的教研计划,写好年度工作总结。 二、抓骨干带队伍,培养打造自己的名师 目前我国不少知名大学都有自己的名师队伍,如“黄河学者”、“长江学者”、“泰山学者”、“井冈名师”等。这既是对自己卓有成就的教师的认可和褒奖,又为其他教师树立了学习的榜样和典范。划定“名师”评判的尺度和标准,通过抓名师,培养名师梯队力量来抓精品课建设,营造名师生存发展的氛围和条件,实行倾斜政策,引入竞争意识,挖掘培养自己的骨干力量,在全院、全校、全市、全省推出自己的拳头产品,这样可以点带面,提升我院声乐教学的知名度,形成良性发展轨道。 打破传统声乐教学“从一而终,以一贯制”的观念和做法,实行双选制,即教师选学生,学生选教师,这样做对师生都是一种挑战。“打铁先要自身硬”,教师只有认真钻研业务,与时俱进,积极更新教学观念,不断加强基本功建设,努力提高自己的教学水平和技能,才能培养出更多合格的、专业技术过硬、有竞争力的学生,从而赢得学生的爱戴和青睐,也能很好地贯彻“以学生为主体,以教师为主导”的素质教育的宗旨。声乐教学是师生双方的共同配合的教学活动,学生对教师教学方法的适应直接影响他们的学习兴趣、效率等,而这种教学机制为学生营造了宽松的学习氛围,又为“名师”或“准名师”准备了教学对象的自由选择空间,使得学生不再为不适应某位教师方法而苦闷,他们的学习要求可以得到及时满足,学习情绪可以得到及时调整。 三、实行“请进来,走出去”策略 “请进来”就是邀请省内、国内知名声乐教育家、歌唱家来我院讲学指导工作,引进高精尖教学人才。聘请省内外知名学者教授担任我院特聘教授,特别是省内声乐专家。由于我院地处赣南腹地,交通不甚便利,国内诸多知名专家来此不多,我们充分利用知名学者来江西省,特别是来南昌市讲学之便,与江西师范大学、南昌大学等我省声乐教学和实践水平较高的大学建立友谊关系,实行资源共享。 “走出去”则是教研室每年申请一定的专项经费供声乐教师外出学习观摩,参加学术会议,开阔艺术视野,改变教学观念,提高理论水平和教学能力,如:在江西省或邻近省份举办的国内有影响的专业比赛、研讨会、大师班等。积极参与这些活动,教师可以充分调动学习积极性,不断提高自身的业务水平和综合素质,从而带动学生的学习热情,形成声乐教学的良性循环。 四、举办读书报告会 声乐专业教师普遍看书少,时常为撰写专业论文犯难。我院举办读书报告会,让那些阅读多,并能掌握书中精髓的教师把他对书中的体会、感触、想法介绍、推荐给大家,弥补大家阅读量少、缺乏系统学习的不足,同时该活动也促使教师必须认真阅读相关书籍,而别人介绍的书籍若能引起大家的兴趣,大家也会自觉不自觉地浏览书籍,客观上为师生提供了一个互相交流思想的平台,也营造了一个讲学习、爱学习、好学习的良好氛围。因为同是看一本书,有的人可以发现有很多宝贵的知识点,而有的人则一无所获。教师只有不断借鉴别人阅读书籍的视角、方法,把书由厚读薄,再由薄读厚,这既是功夫,又是能力,还能锻炼教师对理论书籍概括、归纳、总结的能力,对提高教师的讲课艺术大有裨益。 俗话说“巧妇难为无米之炊”,只有多读才能见识广、阅历深、分辨强。教师要立足专业、拓宽思路,注重多学科的结合。既要阅读声乐类的书籍文献,又要看音乐美学、音乐欣赏、音乐史、文学、生理学、心理学、哲学等书籍杂志。把读书笔记作为一个介绍纲要,与同事分享,大家在学习、讨论中发现知识点、兴趣点和可写点。 五、实行教研量化制度 1.定期举办教师公开课。制定相关的评判尺度,聘请相关专家参与对公开课教师的评定,把公开课纳入教研活动的一个重要环节,使之既当作观摩课,又作为竞技课,参与教师在活动中得到锻炼和提升。为了规范每一位教师的教学程序,鼓励其既要个性张扬,又要遵守声乐的教学规律。教师把自己的备课程序、手段等制作成课件,这样可以加强教师教学过程中的信息技术的转化功效,把教案立体化、形象化,有利于积极促进教学、科研目标任务的落实,还可以作为公开课抽样选拔的一个重要依据和凭证。 2.规定听课量化标准。为了加强和促进声乐教学中老中青教师彼此间学习、切磋,实行一定的听课制非常必要。可以规定技巧课教师每年要听一定数量的理论课教师课,并邀请理论课教师,特别是科研能力强的教师为青年声乐教师和学生举办论文写作课(从选题、材料搜集、切入细分、文献驾驭、归纳总结等方面批讲)。 3.为了培养和提高声乐教师的科研意识,促进教学、科研的良性循环,除了将公开发表的论文作为量化目标任务外,还要把教学笔记(自己上课的教案、学生笔记摘要)、听课笔记(包括声乐专家、本校教师)作为一项教学任务来落实,每年要检查声乐教师的两本教案(课件教案和笔记教案)。每年通过整理这些随笔和记录结合自己的兴趣和科研方向,再通过分析、汇总、归纳、提炼、选题、组合、撰写等手段把其整理成体系并进行相关信息筛选,积累下大量的一手资料,为日后科研和教学提供借鉴依据。 4.成立课题攻关小组。由高学历、高职称、能力强的教师担任带头人,申请和主持厅、省、部乃至部级课题,带动提高其他声乐教师的科研热情。在申报科研课题时,从全院实际出发,既鼓励强强联合,又加强促进“传帮带”作用,理论老师帮带技巧老师,老教师帮带年轻教师,将其作为一项衡量教师完成科研任务的杠杆和尺度。在科研工作中教师既要学习有关科研知识,又要能解决实际问题,用科研技术转化的手段和方法培养学生掌握声乐学习的能力,这种学习能力和解决问题的能力是科研工作中得到的宝贵财富,把这种财富传授给学生的过程就是教学目标任务落实的过程。 5.视教师每年发表学术论文的规格和质量进行科研目标任务量化落实。把学术论文与教学挂钩,根据的级别折合成课时或奖金。 六、每年举办青年教师或学生专场音乐会 把青年教师音乐会作为本年度的教学任务来抓。划定一个界限,讲师以下、35周岁以下的青年教师每年要举办一场音乐会,作为完成全年的教学任务量。 音乐会可为青年教师提供一个敢登台、可登台、能登台的展示机会,既可促进和巩固他们对专业技术的驾驭能力,又可为我市大型文艺演出锻炼选拔人才。音乐会的形式可以多样化,如某个教师独唱、若干教师联袂演出、师生音乐会等。 每年年底进行无记名投票的方式选拔学生音乐会的入围人员,哪一位教师的学生入围多,也作为教学任务超额完成的量化标准。 七、举办教学科研成果“推广周或月”活动 每年年终或学期结束前,拟定为我院教学科研评比竞赛活动月,声乐教研室与我院其他专业教研室一起在每年特定时段进行教学科研成果推广周或推广月活动,主要通过教学示范、骨干交流、课件展示、课题评价、演出会等形式。通过公开观摩、说课评课等形式,亮出教研观摩课,在活动周或月中,各教研组交流各自的科研情况,校学科带头人就本学科科研情况,进行座谈。这样不仅能促进科研项目与项目之间的联结,不断清晰各项目组对总课题的认同,而且能触类旁通,各取所长,对如何调动教师全员参与课题研究的积极性,促使课题研究的规范化,丰富研究方法起到积极的作用。在教学科研成果推广周或推广月活动后,院里进行全面评估,资料汇编,评选出优秀课题组和优质观摩课。 八、奖励有特别贡献的师生 凡我院声乐教师和在读学生在本年度全省、全国专业比赛、展演获得一定名次的,或被选拔参与本市、全省心连心艺术演出、“三下乡”演出的,在权威期刊杂志上发表有影响力的专业论文,在全省、本市科研课题获奖的,院里对其进行不同形式的表彰,通过奖金、喜报、证书、奖状等形式给予鼓励和褒奖。 希望以上各方面的加强和努力,能带动声乐教研室的科研和教学,加快教研室师资队伍的建设,促进我院声乐教学的良性发展,为社会培养出更多、更好的艺术人才。 教学科研论文:圆偏振荧光的浅析及对教学科研的启示 摘要:手性是自然界的普遍特征,不对称是生命的物质基础。本文着重介绍圆偏振光谱仪的概念、分类、定性分析及圆偏振光谱仪的检测原理。商品化圆偏振光谱仪的出现,启示我们教学与科研相互统一,相互促进、缺一不可。 关键词:不对称破缺;圆偏振荧光(CPL);不对称因子;教学与科研 手性是宇宙间的普遍特征,体现着生命的产生和演变过程。自然界存在的糖、核酸、淀粉及纤维素中的糖单元,是D-构型,生物大分子的基元材料α-氨基酸,绝大多数为L-构型;蛋白质和DNA的螺旋构象是右旋的;还发现海螺的螺纹和缠绕植物绝大部分是右旋的。进一步研究发现,生物体内存在手性环境,作用于生物体内的药物及农药,其药效作用多与它们和体内靶分子间的手性匹配和手性相关。因此,手性药物和手性农药的研究尤其重要。手性药物的不同对映异构体,在生理过程中会显示不同的药效。尤其是当手性药物的一种对映异构体对治疗有效,而另一种异构体表现为有害性质时,情况更为严重。20世纪60年代的“反应停Thalidom ide悲剧”就是一个突出的例子。然而,手性分子是如何形成的却一直让人迷惑不解。 在材料的研究中,手性技术已在人们的日常生活中得到了广泛的应用,深入的应用型研究正在进行当中。圆偏振荧光(CPL)的经过科学家的几十年不断通常光源发出的光为各向同性的自然光,在光的转换过程中光的利用效率比较低。如彩色液晶显示器中,入射光能量的利用率还不到30%。如使用有机圆偏振发光材料(CPL)作为发光器件的发光层,能使光源的利用率几乎达到100%。科学家发现,将手性引入有机化合物中能够获得圆偏振荧光,经过不断地开拓和发展,有机化合物的手性得到不断的拓展和应用。手性化合物的圆偏振光在3D信息显示、量子通讯、自旋电子学、信息存储、CPL激光、非线性光学、生物探针等领域有广泛的用途和应用前景,引起科学家极大的关注和兴趣。 关于手性的概念、判断方法、绝对构型的判断方法、旋光度的概念、圆二色谱(CD)等相关科学知识,大学有机化学教材都有详细报道与介绍,本文不再赘述。本文主要介绍圆偏振荧光的概念、分类、定性分析、圆偏振荧光的检测设备原理,及商品化圆偏振光谱仪的出现给予我们在教学与科研方面的启示。 一、圆偏振荧光的概念 如图1所示,在垂直于光传播方向的平面内,右旋偏振光的电矢量随时间的变化顺时针旋转,而右旋偏振光在三维空间中电矢量左旋。 1972年以后,在圆二色的基础上,人们发现圆偏振荧光的左、右圆偏振光的强度不同。通常以左、右圆偏振荧光的强度差I=CPL=IL-IR,作为圆偏振光的量度。因此,圆偏振荧光光谱随着波长λ的变化而变化。1967年,Emeis和Oosterhoff等研究者率先用非偏振荧光拆分了对映体反-β-茚满酮、反-β-硫代茚满酮及Co(en)3(ClO4)3溶液,测量了其发射光的左、右偏振光的相应强度[1,2]。相应的偏振荧光材料极化程度即不对称因子(glum),利用公式glum=2(IL-IR)/(IL+IR)衡量,IL和IR分别指左旋和右旋偏振光强度,glum在[-2,2]之间,对于纯的左旋或右旋偏振光,glum=±2,而对于非偏振光,glum=±0。吸收不对称因子(gabs),利用公式gabs=2(εL-εR)/(εL+εR)衡量,εL和εR分别是左圆偏振光的摩尔吸收系数和右圆偏振光的摩尔吸收系数。由两者公式可以推断出,glum和gabs可作为物质手性强弱的量度,g值愈大手性愈强,反之,手性愈弱。进一步而言,glum是分子激发态手性的量度,gabs是分子基态手性的量度。圆二色和圆偏振发光最大的差别在于前者反映的是分子基态的手性,而后者反映的是分子激发态的手性。因此,圆偏振荧光能够提供分子激发态的结构信息,圆二色谱提供分子基态的结构信息。 二、圆偏振荧光测量设备 以前文献报道的CPL检测都是在相关科研工作者自己设计和建造的仪器上进行的[3]。目前已有商品化的仪器,如JASCO-CPL-300及OLIS公司生产的圆偏振光谱仪。我们主要介绍圆偏振光谱仪的测量原理。 根据Steinberg、Gafni、Shatwell、McCaffery和Richardson的设计和建造圆偏振光谱仪的原理[4-6],结合JASCO和OLIS公司设计理念。如图2,介绍圆偏振荧光光谱仪的基本结构方框图。其基本组成部分为:激发源、单色器、样品、光学弹性调制器、发射单色器、光电倍增管、锁相放大器及记录仪。现在商品化的光源基本为150 W的氙灯,能够满足检测的需要。若用激光作为激发光源或当激发单色器的输出明显偏振时,都需要加去偏振片。 检测样品范围包括:液体、固体粉末、薄膜。根据不同科研需求,配备低温样品池,满足不同条件的测试需求。 圆偏振荧光的记录仪记录光电倍增管提供的电信号,并鉴别圆偏振荧光的可变信号及比例于总发射强度的可变信号,包括:(1)CPL的强度I;(2)总发光强度I总;(3)I/I总。 三、圆偏振荧光的研究给予的启示 我们从圆偏振光理性认知,最初的检测设计,到商品化圆偏振光谱仪的出现,加深了对圆偏振光的认识与研究。另一方面,商品化圆偏振光谱仪的出现,促使我们进一步研究手性在生命演化过程中担当的角色及手性在材料科学方面的重要价值。 综上所述,本论文介绍手性在生命科学和材料科学的方面重要价值,着重介绍了圆偏振光概念、原理、商品化圆偏振光谱仪的原理,启示我们教学与研究相互统一,缺一不可,相互促进。科研已经成为高等学校的一种职能和任务,也是培养人才和促进经济文化建设的一种重要手段。 教学科研论文:以职称为导向促进学校教学科研工作 摘 要:随着社会发展,人才结构变化和技术革新,教育事业面临新的机遇和更为广阔的发展前景。根据教育部颁布的有关文件,加强教师队伍管理,就要建立科学的评价制度,完善教师考核评价制度。公正的职称评审,是调动教师教学和学术研究积极性的有效措施之一,对此要有一个基本的系统的认识。 关键词:职称;导向;学校;教学工作;科研工作;教师队伍建设 近年来,随着社会发展、人才知识结构变化和技术革新,教育事业面临新的机遇和更为广阔的发展前景。教育部颁布的《中等职业学校教师专业标准(试行)》(以下简称《专业标准》),明确提出了中等职业学校建设高素质“双师型”教师队伍,这对促进中等职业学校教学科研工作有极为重要的指导意义。 对照《专业标准》加强教师队伍管理,就要建立科学的评价制度,完善教师考核评价制度。职称是教师的专业技术职务,是对广大教师专业技术水平、专业技术能力的科学客观合理评价。公正的职称评审, 是调动教师教学和学术研究积极性的有效措施之一。如今,正高级职称已逐渐纳入中职教师的职称评价范围,充分发挥职称的导向作用,引导教师提高教育科研水平,这是我国教育系统以人为本,遵循职业教师的成长规律和职业特点,稳定、发展、强化职业教育的重要手段与措施。 一、严把教师队伍入口关,提高教师队伍整体素质 本次职称改革,增加了“需具有相应的教师资格”。中等职业学校的教师,首先应具备中等职业学校教师资格证,这是职称评审条件中对教师资历、学历的基本要求。中等职业学校教师是履行中等职业学校教育教学工作职责的专业人员,要经过系统的培养与培训,具有良好的职业道德,掌握系统的专业知识和专业技能。教师资格证,是正规教师的“身份证”,也是教师从事教育职业的许可证。教师资格作为一种国家法定的职业资格具有很高的权威性。严格的教师资格条件和法律规定的认定程序,限制不符合教师资格条件的人员进入教师队伍,有利于吸引优秀人才从教,保障教师素质,提高教育质量。此外,教师职业专业性强,职业道德要求高,因此要求教师要针对具有不同素质、不同特点、不同个性的学生因材施教,使用不同的教育方法,使他们的特长和潜力得到充分发挥,成为德、智、体、美、劳全面发展,能够满足社会不同需要的有用的人才。教师的这种职业性质决定了并不是有学历的人就能当教师,只有通过专门培养、训练和严格选拔的人,才能担任教师工作。只有提高了教师素质,才能保证教育教学质量的高水平。 二、建设高素质教师队伍 现在的中职学校在办学模式、培养对象上发生了很大变化,现行的职称评价指标已不适应现代中职学校特点,缺乏对“双师”型教师评审的要求。而双师型教师的缺乏是制约中职学校发展的重要因素。本次职称改革中,在专业技术经历中规定专业课教师和实习指导教师要具有企事业单位工作经历或实践经验并达到一定的职业技能水平,专业课教师要具有在“行业、企业生产服务一线工作经历”,引导教师向“双师”型教师发展。 职业教育在师资和培养目标等方面与普通教育不同。职业教育要求教师既要有扎实的理论水平,又要有过硬的实际操作技能,使理论教学与实践教学有机结合。中等职业教育是培养高素质劳动者和技能型人才的特定教育类型,高素质“双师型”教师队伍是其人才培养质量的基本保证。中职教师既要有较好的通识性知识、教学设计能力、实训实习组织能力,还要有教学研究和专业发展能力。职业教育离不开行业、企业,没有行业、企业参与的职业教育活动不可能培养出高素质劳动者和技能型人才,与行业、企业的紧密结合,决定了中职教师要能配合和推动学校与企业建立合作互动的关系,促进校企合作。长期、稳定的校企合作关系,是中职教师专业发展的平台和保障。通过校企合作,教师到企业实践,了解行业发展动态,掌握技术进步情况,提高指导实践教学的能力,可以更好地提升教育教学质量。 中职学校的专业课教师和实习指导教师要具有企事业单位工作经历或实践经验,并达到一定的职业技能水平;教师要参与职业实践活动,不断跟进技术进步和工艺更新,要通过参加专业培训和企业实践等多种途径,不断提高自身专业素质。通过合作还可增强自身校企合作能力。 三、突出中职学校职业性和实践性教学特点 本次职称改革,充分考虑到职业教育特点。中职教育的特点是职业性与实践性,既要注重传统专业理论教学,又要注重技能实践。从职称评价入手,引导教师把专业理论与职业实践相结合、职业教育理论与教育实践相结合;在专业技术工作经历中,强调工作经历和实践经验,理论与实践相结合,引导教师了解所在区域经济发展情况、相关行业现状趋势与人才需求、世界技术技能前沿水平等;在“教学研究与专业发展”领域,要求教师结合行业企业需求和专业发展需要。可见,无论是教育教学、学生就业,还是教师自身的成长,都不能脱离专业发展,主动贴近专业发展是当好职教老师的关键,教师要将职业性和实践性贯穿于教学设计、教学实施、实训实习之中。遵循职业教育规律和技术技能人才成长规律,提升教育教学专业化水平。重视职业实践,社会实践和教育实习。要运用讲练结合、工学结合等多种理论与实践相结合的方式方法,有效实施教学。职业教育的教学和育人万万不可脱离实践,只有把专业理论与职业实践相结合、职业教育理论与教育实践相结合,职业教育的特色才能得以充分发挥,职业教育的教学才能真正拥有灵魂。 四、做好班主任工作,加强学生政治思想管理 本次职称改革中,在专业技术专业能力中,增加了“参与学生思想政治教育及学校的管理工作,担任班主任或兼任辅导员、教研组长、年级组长等工作”,引导教师担任班主任工作,参与学生管理。 班主任是连接学生和学校的桥梁,是学生的良师益友,是学生思想灵魂的塑造者,一个有责任心的班主任,必须严格执行学校的规章制度,深入学生当中,了解学生,及时掌握学生的思想动态、在学习生活中所遇到的难题,并及时向学校有关领导反映。中职学校的班主任有其特殊性,它既要继续对学生进行学业和品德教育,又切合实际地对学生进行就业前的各种训练,而中专学校的大部分学生文化理论课较差,管理学生工作繁琐,难度较大,班主任每天都很忙。班主任培养学生团结、协作、创新综合素质,针对每个学年的心理需求特点进行引导,稳定情绪,对学生心理进行关注、疏导、指导、帮助学生就业,适应社会生活,在学生的成才过程中,班级管理真正起到优秀作用。构建良好的班级学习生活环境。发挥班级的整体作用。学校要重视班主任工作的重要性,加大支持力度,改善工作环境,提高工资福利待遇,激发工作热情,落实到实处。让每一个辅导员身兼重任,以积极认真的态度对待工作,以对国家、社会负责任的态度,放手班主任创新工作,做好人心工作,并与学校一致保障学校稳定,促进学校健康发展,。 五、具有指导培养青年教师的能力 百年大计,教育为本,教育大计,教师为本,一个优秀的教师,不仅应该做好自己的教育教学工作,更应该做好对青年教师的传、帮、带,指导青年教师及早成熟,成长为一名优秀的教师,引导青年教师反思研究教育教学工作,资深的高级教师要发展教学理论,创新教学工作模式,形成高水平的教学成果。专业建设的学科带头人要利用科研课题来引领自己的团队,就专业建设与发展中的优秀问题寻找突破口。学校努力培养一批学术造诣深厚、创新意识强的学科带头人和教育名师,扶植支持一批学术成就突出的中青年教师达到高级教师岗位条件,培育一批专业技能与科研骨干达到正高级教师的条件。学校花大力气建设创新团队,以重点专业、重大科研项目为载体,加强团队锻炼,涌现出学术水平高、学风好和有领军能力的人才,提高师资队伍水平。 六、鼓励教师指导学生参加专业技能比赛 本次职称改革在业绩成果条件中,增加了“直接指导的学生参加市以上政府部门组织的专业技能等比赛中获得市一等或省二等奖以上,且本人获优秀指导教师奖”。主要是引导教师指导学生参加专业技能比赛。近几年在中职学生范围开展了多项专业技能大赛,大赛中的很多内容体现了当前行业中此项技能的实际运用和发展趋势,因此中等职业学校的教学内容以必须、够用和实用为基本原则,更需要针对性和实用性。教学可以改变过去单纯的课堂教学展示为课堂教学、技能操作展示结合。而在具体的教学实践中这个尺度很难把握,但这一具体要求在技能大赛的试题中有非常明确的体现。实践操作中那些必须熟练掌握的表现的一清二楚。参与培训的教师可以尝试让学生阶段性的进入企业见习,也可通过企业引进设备和技术人员来校直接指导,改变过去单一的师生教学模式,给学生新鲜的感觉,从而提高学习技能的兴趣和热情。同时通过每年技能大赛的契机,激发学生刻苦学习掌握专业技能的热情,达到增强就业竞争力的目的。教师指导学生参赛,从提高教师和学生实践技能方面都收获颇丰,可以作为中职教师教学科研成果的重要组成部分。现在的中职学生技能竞赛一直紧跟着专业发展的前沿技术,体现了社会企业发展对本专业的最新职业岗位需求。确立技能竞赛的课题项目,课题研究的研发成果在教学中推广的过程就是课题研究的延伸过程。学校可聘请具备实际生产经验的企业技术人才、具有教学能力的工程师和技师到学校任兼职教师,充实教学队伍,提高本校教师的实践教学水平,加强校企合作、学科与市场结合,推动专业发展。 教师的职称评定是常做常新的工作,教育科研作为其中的重要评定条件,必然出现变化和适应的过程。中职学校的教育科研结合职业教育的特点,也必将展现出独特的职业教育教学魅力。 七、提高教科研水平 本次职称改革,加大了中职学校对科研的要求,引导教师提高科研水平。现行的中职学校职称评价体系,对教科研的要求偏低,不少学校没有科研机构,教师公开发表的文章和参与的课题研究,也多是为完成职称的硬性指标要求而为之,从而造成中等职业院校教育科研工作相对落后。中职学校教科研落后的原因在于对教育科研工作不重视,认为中职学校的主要任务就是搞好日常教学,学校领导对教科研工作不支持,挫伤了一些教师参与教育科研的热情。教师为了晋升职称而发表的论文,片面地追求论文的数量,忽视了论文的质量,从而也造成了教科研成果水平低下。 修订后的职称评审条件,在业绩成果方面对教科研水平有了进一步要求,中职学校的教师不能只埋头做教学,只满足于备课、授课,要两条腿走路,教学、科研都过硬,引导广大中职教师进一步增强教育科研意识,专业教学更贴近工作实际,贴近生产一线,有效结合实际开展教育科学研究,才能实现真正的实用教学,才能有效提高教学科研的质量和效果。让教师们深刻认识到科研是职称评定的硬条件,是个人素质和能力的重要体现,转变重理论轻实践、重教学轻科研的误区。而仅凭几篇论文搞科研是远远不够的,更要注重对实际技能的研究和指导。鼓励教师主动开展教育研究工作,学术研究与教育实践紧密结合,在生产实践中作好研究。要深刻认识到解决实际问题需要理论指导和创造性思维,引导教师主动学习、进修,不断提高自身综合素质,结合生产一线的实践活动进行反思、提炼,在实际教学中思考和创新。坚持实践、反思、再实践、再反思,不断提高专业能力。教师工作不应局限于教学,还应主动参与课程开发、教育科研。只教书,不搞科研和开发的,不是优秀的中职老师。只有善于总结经验,不断探索的,才能跟上时展要求。学校应大力表彰在科研活动和课程开发中取得优异成绩的教师,充分发挥先进典型的示范作用,鼓励教师根据社会需求,自设定位,学生发展和就业情况,主动进行科研活动和课程开发,充分利用校内外资源,解决实际问题;鼓励教师参与应用性教材编制、修订等工作,强调教材与职业需求、岗位实际的有效衔接,突出技术人才培养目标,强调实践性教学环节和实训内容,着力培养学生的实践能力,让课程开发的成果充分体现职业性、直观性、针对性、及时性、实用性。 教师主动参与技术攻关,解决生产具体问题,并在实际工作中找课题,形成应用性强的技术创新和实践成果。 中职学校可以利用教育科研的契机,来引领学校的专业建设与发展,使教师的科研能力转化为学校专业建设的推动力。 教师的职称评定是常做常新的工作,教育科研作为其中的重要评定条件,必然表现变化和适应的过程。中职学校的教育科研结合职业教育的特点,也必将展现出独特的职业教育教学魅力。 教学科研论文:教师党支部组织生活与教学科研工作的互促性研究 [摘 要] 如何加强教师党支部建设是近年来高校党建工作中的一个难点问题,支部组织生活与业务工作的脱节是造成这种问题的重要原因。基于解决这个问题,应当着力探索推动支部组织生活与教学科研工作的互促互进。以《中国近现代史纲要》课程教师党支部为例,就是以教师党支部为责任主体,积极整合相关资源,密切围绕提升教师的历史唯物主义理论水平和教学实践能力来开展组织生活,以此使支部凝聚力和战斗力的不断增强与“纲要”课程意识形态引导能力的不断增强成为实际统一的过程。 高校;教师;党支部;组织生活;教学;科研;意识形态 高等教育是中国特色社会主义伟大事业的重要组成部分。要不断巩固和增强中国共产党在国家各项事业中的领导优秀地位,高校当然不可或缺。近年来伴随国家高等教育规模的迅速扩张,如何改善和加强党对高校工作的领导,也愈发引起相关学界和很多党务工作者的关注。然而值得注意的是,我们对这个问题的讨论极易陷入一种逻辑陷阱之中,亦即我们之所以强调要加强党对高校工作的领导,就是为了加强这种领导本身。而实际上,这既是对加强党的领导的重要性的误读,更会阻碍党的领导的真正实现。高校工作自然也不例外。这就要求高校党委必须紧密结合教学科研工作来探索和改进领导方法,特别是立足教师党支部,通过着力改善组织生活方式,推动党组织建设与教学科研工作的互促互进。 当前,一些教师乃至少数教师党员不能认识到党的领导对推动教学科研工作的重要作用。由此反映到支部组织生活中,就出现了少数党员消极懈怠、走过场、讲空话等诸多问题。特别值得注意的是,在当前全党突出强调加强基层党组织建设的大背景下,一些教师党支部的负责人还开始出现程度不同的“角色冲突”焦虑。一方面,这些教师本身普遍承担着较重的教学科研任务;另一方面,他们又是所在教师党支部的负责人,他们既要反复动员其他教师积极参与到支部组织生活中,还要“说服”自己“挤”出更多时间来做相关党务工作。这不仅会影响到支部的组织生活质量,还可能带来支部负责同志“后继无人”的危险。 本文拟以《中国近现代史纲要》(以下简称《纲要》)为例,具体探讨如何推动教师党支部组织生活与教学科研工作的互相促进。《纲要》课程是高校思想政治理论课程的重要组成部分,其在高校意识形态建设中的重要地位也是不言而喻的。然而综观该课程从业教师队伍的情况来看,实际上有关该课到底是历史课还是政治课的争论始终存在,由此带来了很多值得注意的问题。就目前特别是青年教师的情况来看,最大的问题并不是将这门课完全当成“以史代论”的政治课,而是滑向另一个极端,亦即直接间接地受到西方某些史学价值观的影响,实际上质疑乃至抵触唯物史观。唯物史观在整个马克思主义理论体系中的灵魂地位是毋庸置疑的,而若我们对中国近现代历史的理解都偏离了唯物史观,高校意识形态工作的《纲要》课程阵地就有沦陷的危险。很显然,如果这种错误认识真的普遍存在的话,那么它一定会通过《纲要》课程教师党支部的组织生活表现出来,并可能在其他非马克思主义理论的教研单位中造成非常恶劣的示范效应。 坚持马克思主义的理论指导当然不能与我们对中国近现代历史的教学研究隔离开来,坚持马克思主义的理论指导更是我们提升中国近现代历史教学研究科学性的根本保证。密切围绕这个问题来推动《纲要》课程教学研究的改革创新,并使学院党委特别是该课程教师党支部在此过程中发挥优秀和关键作用。 决定我们的历史研究能力的关键因素是我们对历史唯物主义的科学把握。但是,马克思主义理论一级学科是在2005年才正式确立起来的,中国近现代史基本问题研究作为其中的二级学科,如何培育专门的学科人才,还在不断的探索之中。更勿论截至现时来看,历史学科、政治学科出身的青年教师还在源源不断地加入到“纲要”课程的教师队伍中来。由于缺乏专门的马克思主义哲学的学术训练,其中一些教师以唯物史观来指导自身业务研究的能力还是比较欠缺的。 更为重要的是在一个较长的历史时期里,我们对于唯物史观的理解往往局限于物质生产方式对人类社会发展的根本决定作用。这易使人造成对社会发展规律的价值中立的错误理解,特别是易使我们忽视人在社会历史发展进程中的本来地位。这也是现实中一些人文科学的学者不能充分感受到马克思主义理论重要性的关键诱因。但自改革开放新时期以来,经济社会实践的改革创新也推动着马克思主义理论研究的不断深入,马克思主义学界越来越一致地认识到:自然规律是价值中立的,但人类社会历史的发展规律则绝非价值中立。[1]恰如不是说生产力一定会发展,而是说人的实践能力达到一定水平之后,才会推动生产力的发展。在此基础上,学界开始更为注重对人价值观念的研究,强调人类社会历史实际上就是人的价值活动史。这当然是对马克思主义理论更为全面和科学的理解,同时也是对人类社会历史本身更为全面和科学的理解。 问题在于,就现时来看,上述共识的达成主要还是在马克思主义理论学界的内部,对于广大人文科学领域亦包括历史学界来说,其中一些研究者对于马克思主义仍或多或少地限于过去那种比较机械的理解之中。反映到《纲要》课程的教学和研究工作中,就难免会出现一些史论的脱节现象。特别是在历史的微观实证研究颇为兴盛的现时情况下,一些青年教师普遍感到以唯物史观去指导历史教学和研究的“无从下手”,乃至个别人其自身也陷入到对历史的碎片化理解而无法自拔。 由上述可见,如果缺乏了以马克思主义特别是唯物史观来指导历史研究的实际能力,则《纲要》课程教师不仅无法根本胜任教学任务,甚至其自身也可能陷入对历史的唯心主义理解。凡此都证明,《纲要》课程教师党支部不仅可以而且必须注重组织开展历史唯物主义的教育实践。 其一,教师党支部为提升教师历史唯物主义理论能力提供组织保障。支部组织生活是对党员实现必要约束的现实依托。为迅速和整体性地提升《纲要》课程教师的马克思主义理论水平,特别是其切实以唯物史观为指导来进行教学研究的能力,有组织地规范和推动教师的学习进度,通过组织生活有步骤地向教师党员传导适当压力是非常必要的。 教学科研论文:动车组教学科研一体化教学团队建设 摘要:本文以北京市优秀教学团队“动车组系列课程教学团队”为例,介绍了以培养高速动车组设计及运用急需人才为目标,通过实施改革岗位聘任制度,吸引和激励跨学科高水平教师加入教学团队,依托学科建设与承担重大科研项目培养青年教师,建立企业“反哺”机制等措施,建设高水平教学科研一体化团队的方式。 关键词:教学科研;团队;一体化;高速动车组 一、引言 铁路是国家交通运输的大动脉,高速动车组的开行使我国跻身世界高速铁路行列。2012年至2015年是我国高速铁路迅猛发展的五年,截止2015年年底,中国高速铁路运营里程为1.9万公里,占世界高铁总里程的60%以上。中国不但在高铁规模上位于世界第一,旅客运输量也是世界第一,目前,高铁列车日均发送旅客249万人次。其中,获得国家科技进步奖特等奖的京沪高铁开通以来,旅客发送量从初期的10.9万人增至2015年的29.7万人次,增长272%;2008年开通的京津城际铁路工程不但获得国家科技进步一等奖,而且在2014年9月通过了国家验收。作为高速铁路的优秀装备,高速动车组通过“引进消化吸收再创新”,从原有时速200公里的平台,创新发展到了350km/h,又从350km/h发展到380km/h,其中,CRH380A创造了运营动车组最高试验速度486.1km/h的世界记录。以上成就,都与高速动车组设计及运用人才的培养密不可分。 北京交通大学1958年成立车辆工程专业,为铁路系统培养了5000余名本科以上学历毕业生。本专业的特色是“以现代设计与制造技术,机电一体化技术为专业基础,以高速动车组设计及运用为专业主线”,培养满足轨道交通发展急需的机车车辆的设计、制造、运用及科研开发等创新型工程技术人才和管理人才。自开办以来,始终以培养国家交通运输大动脉――铁路行业急需人才为己任,形成了一支实力雄厚的师资队伍。陈至立同志指出,高等学校要坚持用科学发展观统领高等教育工作全局,以提高质量为中心,切实加强管理,努力办出特色。教学团队一直是高校专业建设、课程建设和师资队伍建设的主力军,本文介绍了我校车辆工程专业与行业紧密合作,教学科研紧密结合,建设以教学名师和学术带头人挂帅、高水平的动车组教学科研一体化创新团队的方式。 二、教学团队建设方式 1.制度建设。“政策和策略是党的生命”,而制度建设是政策实施的重要保证。车辆工程专业基于OBE理念,通过教改立项,建立由以教学名师和学术带头人挂帅的专业教材建设小组,健全对新编教材内容、质量的审查机制;将教学团队科研经费的1%―2%用于支持研究性教学,丰富教学内容。制定《北京交通大学机械电子与控制工程学院主讲教师遴选办法》,提高和保证了教学质量。通过聘任制度的改革,设置专业建设与学科建设教授岗位,激励教学水平高、学术造诣深的教授进入教学团队(本学院有■的三级教授受聘于本团队),制定《机械电子与控制工程学院鼓励教授上课有关规定》,显著提高了教授上课率。制定了教学团队定期开展教学方法研讨、青年教师助课制度,发挥教授的传帮带作用。建立教师教书育人规范并通过评优、设立德育津贴等激励措施,引导团队教师爱岗敬业、关爱学生、为人师表、教书育人。 2.青年教师培养。本教学科研团队经过国内外现场调研,派出外语水平高的教师参与德、日、法等高速动车组的引进消化吸收项目,掌握了高速动车组急需人才的知识结构需求。在此基础之上,为了培养掌握高速铁路技术的青年教师,通过派出、引进、国际交流、走入企业、培训动车组人员、承担铁道部重大引进消化吸收项目等工作,使年轻教师的理论知识与实践结合,通过将科研内容提炼,理论联系实际开展教学工作。在总结上述工作经验的基础上,制定《北京交通大学机械电子与控制工程学院青年教师培养有关规定》和《机械电子与控制工程学院青年教师助课有关规定》,加强青年教师队伍建设,稳定并吸引优秀青年教师加入教学团队。①科研团队与教学团队相结合。依托国家重点学科和重点实验室的资源优势,将研究团队与教学团队融合为一体,通过科研项目带动教师学术水平的提高,也促进教师将科研成果带进课堂、教材、课程综合设计,促进青年教师的教学与科研相长,获得锻炼。②制度化课程组教学研讨活动形式。实行青年教师助课制度,结合课程教学开展教学研讨,课程组成员相互听课,观摩学习。从教案组织、素材准备等方面,改善青年教师的教学技巧与授课效果。③帮带式的师资队伍建设方式。在教授带领下,所有教师全面参与课程建设的各个环节,讲师、副教授为教授做助课,从中获得教学方式方法全过程的训练。④走出去,全面开拓教学的国际视野。为青年教师出国进修、参与合作研究、参加国际学术交流创造条件,提升青年教师的学术水平和国际视野。⑤下现场,全面积累工程实践经验。结合科研项目,选派青年教师到校外轨道车辆企业参加专项工作,培养青年教师理论与实践结合创新能力,积累工程实践素材,促进问题式案例教学的开展。 3.企业导师团队建设。为了确保双导师制的实施和学生在企业学习的效果,为学生配备企业导师。企业教师的任用标准是具有在企业一线工作5年以上,具有与本专业相关丰富工程实践经验,且具有工程师及以上技术职称的企业工程技术人员。企业教师队伍建设分为企业授课教师、企业实习指导教师、企业导师。其中,企业授课教师是结合专业课程到学校授课;企业实习指导教师是在实习基地对学生进行指导;企业导师是指导学生企业实践,指导学生毕业设计及研究论证。 三、教学团队结构与成果 1.教学团队结构。专业教学骨干与科学研究骨干的统一,有利于提高教学团队的整体教学与科研水平,保证高水平队伍的可持续发展。主干专业基础课教师与专业课教师的组合,保证了动车组系列课程内容的有机整合、衔接,有利于提高教学效率与质量。本教学团队师资队伍结构合理,专业学科梯队层次高。现有教师19人,教授7人、副教授/高级工程师7人、讲师5人,其中享受国务院政府特殊津贴专家2人、北京市教学名师3人、詹天佑成就奖1人、茅以升铁道科技奖2人、教育部长江学者1人、新世纪优秀人才计划3人、北京市科技新星计划1人;首都高校第二届机械创新设计大赛优秀指导教师1人;北京交通大学优秀主讲教师12人,北京交通大学校优秀实验指导教师2人。教学团队中,具有博士学位教师占73%,具有硕士学位以上教师100%,国外进修比例52.6%。这些教师中除了有留学法国、英国和德国的以外,全部来自国内著名高校,所学专业包括车辆工程、载运工具与运用工程、机械设计及理论、机械制造及自动化、材料加工工程和机电控制及自动化等。 2.教学团队开展的工作。①遵从工程专业认证要求,基于OBE理念,从特色人才培养方案、课程体系、教学方法与手段以及学习效果积极开展特色专业的建设工作。②对主干专业基础课和专业课的内容进行整合及更新,通过设计与制造结合、机械与电气结合、计算机仿真与实验结合,规划了动车组系列课程的体系和内容,建设了动车组系列课程。③不断将最新科研成果、理论与技术引入教材,出版与动车组系列课程一致的系列教材。公开出版教材30本,包括全国第一套高校动车组系列教材、铁道部规划教材和车辆工程专业卓越工程师计划系列教材。④发挥教学团队的科研优势,将研究动车组的最新成果引入教学内容、教材、实验室和毕业设计中,实现了教学与科研的紧密结合。本学科教师与国内外企业紧密合作,掌握了高速动车组9大关键技术的基本原理并翻译了4种车型的外文资料,在科研成果的基础上,自主研发了基于网络控制的模拟动车组各种设备的实验系统,建设了国内独有的动车组特色实验室。实验设备从车顶的受电弓、车内的照明、通风、信息显示、网络系统、司机模拟驾驶、厕所集便系统、车门,到车下的牵引系统、制动系统,等等。⑤突出学生创新能力培养。构建了培养动车组创新型人才的理论与实践教学体系;利用与企业科研合作十分密切的关系,建立了稳定的校外实习基地。聘请了高职称的工程技术人员作为现场兼职教师,建立了高素质创新型工程应用人才培养环境。⑥抓住动车组发展机遇,组建了铁道部高速动车组理论培训基地教学团队,从2006年至今,编写了4版、12本一套的动车组系列培训教材,使用了75期,并于2012年由北京交通大学出版社正式出版。培训了铁路运营系统14358人,包括:现场高级管理人员、高级技术人员、技术骨干人员。为长春轨道客车股份有限公司、青岛四方机车车辆股份有限公司、济南机车车辆厂培训技术骨干510人。组织了全国高职院校高速动车组技术师资培训班、车辆段职教系统师资新技术培训班、装甲兵工程学院军队铁路大学生班。⑦在教育部专业综合改革试点、部级特色专业建设项目的支持下,建设了机械原理、机械设计北京市级精品课程网站,自动控制原理、微机原理及接口技术、动车组装备、动车组设计等校级精品课程网站。网站涵盖了课程介绍、教学大纲、实验大纲、主讲教师介绍、教学日历、授课录像、电子课件、习题等内容,可以实现远程教学和促进学生自主学习。 3.教学团队获得的成果。①申报成功部级专业综合改革示范点、教育部卓越工程师教育培养计划试点专业、部级特色专业和北京市特色专业。②通过了《华盛顿协议》专家全程观摩的工程教育专业认证。③出版的系列教材中,《列车制动》获评部级精品教材、《动车组设计》、《动车组装备》、《现代机械工程综合实践教程》和《机电一体化》获评北京市精品教材。④北京交通大学―南车青岛四方机车车辆股份有限公司工程实践教育中心和北京交通大学―北京市地铁运营有限公司工程实践教育中心获批部级工程实践教育中心、北京铁路局和北京地铁运营公司获批北京市校外实践基地。作为专业实验室,支持北京交通大学申报成功机械工程部级实验教学示范中心。⑤利用铁路行业对科研和人才需求的投入形成“反哺”机制,投资2300万元(其中企业投资1500万元)建设了具有国际领先水平的24通道随机加载高速动车组转向架载荷识别系统。⑥2007年8月,所申报的“轨道车辆结构可靠性与运用检测技术”教育部工程研究中心被教育部批准正式立项,成为我院第一个省部级科研平台,并于2011年通过验收。2007年9月,负责建设的“载运工具运用工程学科”被批准为部级重点学科,在2012年学科评审中位列全国第三名。⑦近三年团队科研合同经费7877万元,此外,还获得国家科技进步一等奖1项、国家技术发明二等奖1项、省部级一等奖4项,二等奖6项;获得授权专利26项。 四、结束语 为了满足铁路行业对动车组技术人才的重大需求,北京交通大学组建了动车组系列课程教学团队。该团队承担了车辆工程部级特色专业、卓越工程师计划专业的基础及专业系列课程教学,该团队以加强动车组特色专业课程建设为优秀,依托部级重点学科载运工具运用工程和机械工程一级学科博士点,以高水平教授为带头人、跨学科组建、老中青相结合,具有良好的科研、教学基础和完整的学术梯队。教学团队先后获得部级教学成果奖、北京市优秀教学团队、“首都教育先锋号”先进集体称号,科研成果丰硕,高层次人才辈出。动车组系列课程团队教师具有爱岗敬业和教书育人的高尚师德风范,掌握动车组最先进的技术,密切了与企业和研究单位的合作关系,实现了专业教学骨干与科学研究骨干的统一,培养了有利于提高本科专业教学质量的师资力量,提升了教学团队的整体教学与科研水平。 教学科研论文:浅析问卷调查法在外语教学科研论文中的应用 【摘要】问卷调查法是研究者通过事先严格设计的统一的问题来获取有关信息和资料的一种方法,同时也是外语教学科研最常用的方法之一,在定性研究与定量研究中得以广泛应用。文章以一篇外语教学科研论文为例,试图分析问卷调查法在具体论文中的实际应用,以便于为本人今后的教学科研提供一定的借鉴和启发。 【关键词】问卷调查 外语教学 科研论文 应用 一、问卷调查法概述 问卷一词源于法文,意为“一种为了统计或调查用的问题表格”。其形式是一份精心设计的问题表格,用以测量教育活动中事物的特征以及人们的行为、态度等。然而,关于问卷调查法,不同的学者给出了不同的定义:在教育研究方法中,问卷调查是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法。 二、问卷调查法在外语教学中的应用 为了更好地理解和巩固问卷调查法及其相关知识,本文选取了东北师范大学外国语学院刘宏刚副教授撰写的《初中生英语学习中家长投资的社会阶层差异实证研究》一文,结合问卷调查法的基本信息,具体分析该研究方法在外语教学科研论文中的应用过程及其效果。 首先是研究对象选取工作,研究选取的是由南京、北京、沈阳和盐城四个城市所组成的15所不同类型初中的1920名初二年级学生和他们的家长。按照小样本不低于30,大样本不小于500的标准,该研究所涉及的1920名学生和家长所选取的样本属于大样本。就代表性而言,样本越大越好。而该研究对象分别来自南北方四个不同的省市,在很大程度上是可以代表总体的,也就是具有很好的代表性。 其次是问卷的发放和回收工作,即问卷的实施过程。文章在研究过程中描述到刘宏刚副教授亲自参与了沈阳地区和北京一所学校的问卷调查;其他学校的问卷则是委托所在学校初二年级的班主任或者英语教师协助完成。学生问卷是利用英语课或者自习课的时间当场完成后由教师协助收取;家长问卷装入信封由学生带回填完后交给教师,由教师统一整理后邮回。其中研究者亲自参与的属于直接发放问卷方式。装入信封由学生带回填完后交给教师,再由教师统一整理后邮回则属于邮寄问卷。由于该研究对象分布在四个不同的城市,只能采取后者邮寄的方式。 最后是调查问卷的回收率,研究中交代的问卷有效回收率为80.3%。如前文所述,问卷的最大欠缺就是回收率低。原因可能是填写问卷一般没有报酬,被调查者时间一忙,就会搁置一边;尤其是邮寄的问卷,回收率更低。根据教育科学研究中,问卷的回收率如果仅占30%左右,资料只能算做参考;50%以上,可以采纳意见;当回收率达到70-75%以上时,方可作为研究结论的依据。该研究中的80.3%回收率是可以作为回答研究问题,解释研究结果的依据,具有很好的可靠性。 三、问卷调查法在外语教学中应用的反思 鉴于问卷调查法在《初中生英语学习中家长投资的社会阶层差异实证研究》一文中的应用,针对上述几个问题总结反思如下: 首先,研究主题是围绕初中生英语学习中家长投资的社会阶层差异,而研究对象仅仅选取了初中二年级学生和家长,严格意义而言,在科学性、合理性和代表性方面存在着一定的疏漏。不过文章中笔者也对为什么只选取初中二年级的学生和家长做了简要的解释和说明。其次,关于研究对象选取的方式,文章并没有交代。根据刘润清教授的《外语教学中的科研方法》一书,研究对象可以通过抽样的方式来进行选取,这样的研究更为科学、合理、可信度高。科学研究者可以通过随机抽样、系统抽样、分层抽样、群体抽样、阶段抽样、任意抽样、配额抽样、目的抽样和多维抽样等式对研究对象进行选择。其中对基础研究者而言,由于种种与现实相关的因素限制,随机抽样和群体抽样比较常用,其优点是简单便利。 其次,问卷的发放和回收方式方面,研究采用了直接发放问卷和邮寄问卷相结合的方式。鉴于邮寄问卷,研究人员无法控制总的答卷率和数据缺损率,即便答卷如期收回,研究人员既无法确信答卷对象为何人,也无法确定答卷完成的具体环境。因此,研究时值得注意的问题就是,相对于直接发放问卷,邮寄问卷在设计时长度应该相对短一些,问卷题数要相对少一些,答卷方式的说明要更加明了。此处需要说明一点:在问卷实施之前,一个关键环节也是不可忽略的就是小规模的试测。文章未提及相关字样,然而无论对基础研究者而言还是科研专家,该环节不容小觑。 四、总结 通过对外语教学研究方法中问卷调查法相关知识的回顾与对《初中生英语学习中家长投资的社会阶层差异实证研究》一文的阅读,简要分析了问卷的设计,发放与回收,回收率及实施过程中的一些细节问题,巩固了问卷调查法的相关知识,加深了对此类文章中该方法运用的理解。问卷调查法所搜集的资料和信息不仅反映了一定的教育现象,也可以说明某些问题,为科学研究提供便利的途径。当然,阅读和分析问卷调查法在这篇论文中的具体应用。这是一个巩固与深化的过程,是一个学习和思考的过程,也是一个经验积累的过程。在今后的研究中借鉴其优点,规避其不足,尽量使研究科学、合理。 作者简介:王丹(1991-),女,辽宁锦州人,2014级课程与教学论(英语)专业在读硕士研究生,研究方向:英语教学。 教学科研论文:教师教学科研能力的提升策略研究 摘要:教学科研是高校工作的重点,本文借助省级教学团队平台就如何提高教师教学科研能力,进一步提升高校教师课堂教学的整体水平进行了研究,对探索提升高校教师教育科研能力的策略、全面提升适合社会发展需要高素质创新人才的培养质量具有重要的现实意义。 关键词:教学科研能力;大学教师;提升策略 目前我国高校在一定程度上存在重科研轻教学的现象,青年教师无瑕顾及教学,导致教学能力较差,教师队伍教学科研能力整体不高,因此如何提高教师教学科研能力,并将研究成果应用于教学,是非常值得研究的问题。教学与科研并重导向型办学体制代表了高校改革发展的一种趋势[1]。决定高校教育质量及学科发展与创新的关键是拥有一支综合素质高的教师队伍。青年教师如何更新观念,如何使自己迅速成为教学研究中间力量,如何培养出符合社会需要的实用性创新人才,迅速全面提高自己的教学科研能力,这是值得思考。科研一方面对提高教师全方位素质和教学研究能力有着积极的作用,另一方面对教学质量的提供也有重要的作用[2]。因此,青年教师教学研究能力、科学研究能力的提升,对保障国家整个科技事业创新以及高等学校教学研究、科学研究工作的持续健康发展意义重大[3]。 本文从以下几方面探究借助团队平台提升教师教学科研能力的有效策略,适应时代教育教学发展,全面提高人才培育质量。 1.充分利用老教授人才资源,实行青年教师导师制,建立教学科研帮带制度。要为每一位青年教师配备一名学术造诣深厚、教学科研能力突出的学者,实行青年教师导师制,指导青年教师如何搞好教学科研,如何申报项目,如何获取第一手教学科研信息等,无论是从教学科研论文的选题和撰写、课题的申报,还是课题研究过程中的一些细节都需要对青年教师进行全方位的指导。以老带新是一种见效快、易操作的师资和科研培训方式。老教授在教学科研中发挥指路作用,促使他们快速成长;青年教师思考问题的新思路,也会带给老教师一定启发,这种交互影响,必将带动团队教师整体素质的提高。 2.教学与科研相结合,教学队伍即是科研队伍,注重教学科研团队建设,多出高层次精品。为了缓解教学研究和科学研究难以并重这一矛盾,要有意识地树立一种团队攻关意识,尽快培养和组建具有较高学术水平和科研能力的教学科研研究团队,为教师提供一个交流经验、反思教学和探讨问题的平台、营造相互取长补短科研氛围,将教学和科研相结合,教学团队也是科研团队,使教学和科研并进,教师能够把科研思路转换为现实,并将研究成果在课堂教学中有所体现,增加专业知识的先进性、新颖性、应用性,是对课堂教学内容的丰富和补充。团队中的每一位教师都从自我做起、相互协作,教学科研相结合既能保证教师高质量完成教学任务,又促进教师积极投身科研工作,使得教师的综合素质逐步得到提高,课堂教学质量迅速提升。 3.合理安排教学任务,从教学中寻找研究课题,将研究成果应用于教学。从课堂教学中寻求教学科研课题,并将研究成果应用于教学,这样既能提高课堂教学质量和教师的教学研究能力,还有利于优化和提高教学团队的素质,为将来申请高层次教学科研项目奠定基础。在结合教学寻求科研课题的主导思想下,团队围绕课程建设、课堂教学和教学改革等方面进行积极思考、认真考证并申请立项,研究课题都来源于教学,所以完成起来目的性强,教师将教学中经验性的东西进一步梳理和深入研究,在实践中不断验证和改进,最终将研究成果应用于教学、回馈给学生。 4.抓住学科建设,引导教师在学科建设中提升教学质量和科学研究水平。学科是大学的基本元素,教学和科学研究又是整个学科建设的两大支柱,必须协调发展。以建设学科为中心,在教师中明确“教为基础,研为发展”的思想。从学校持续健康发展的角度认清学科建设的必要性。只有教师教学水平和科学研究能力两大支柱的真正提高,学科才算得到真正发展。因此,发展学科建设在引导教师在教学、科研成长过程中具有非常重要的意义。青年教师要抓住学科建设机遇,充分利用自身的特长,强化自身综合素质建设,以实现教学、科研水平的真正提升。 5.青年教师要注重自身教学科研创新能力的培养与提升。高校既是培养高素质满足社会需求人才的基地,也是知识创新、思维创新、创新能力培养的场所。这就要求青年教师不仅要有创新视野,还要能够及时捕捉最新的知识信息,并善于把他们融进自身的教学科研中,能够获得具有创新理念较高水平的教学科研成果。学校要为青年教师营造一个有利于教学科研创新能力的培养与提升的良好环境,帮助青年教师建立创新意识,在创新中谋求自身发展,提升教学研究和科学研究的创新能力。为此,必须号召青年教师创造性的进行学习,做研究型教师,成为善于学习、善于研究的具有创新意识、创新思维、创新潜质从事教学研究、科学研究的创新人才,真正实现青年教师教学科研创新能力的培养与提升,也就是最终实现具有创新意识、创新能力符合社会需要创新人才的培养。因为要培养具有创新意识、能力的学生,首先要有具备创新意识和能力教师。 6.完善奖励机制,加大经费投入,激发青年教师研究热情。工作的环境与事业的成功是留住人心的关键。青年教师希望学校能够提供给他们展示风采、表现才能的机会和平台,希望他们的工作表现、工作成绩、个人价值得到肯定和尊重,希望学校加强对他们的培养。合理的激励机制是激发青年教师教学研究和科学研究热情与兴趣的重要前提。通过举办青年教师理论教学大奖赛、实验教学大奖赛、现代信息技术多媒体大奖赛、教学设计、教学反思大奖赛等,建立一个公平科学的奖励机制,直接与薪酬、晋职、晋级、教学、科研资源分配上密切相关,达到肯定先进、否定后进、促进中间,最终实现调动全体教师教学研究、科学研究积极性的目的。 7.坚持正确价值观导向,倡导把优异教学科研成果作为人生价值的体现,增强工作责任。大部分青年教师思想活跃、思维敏捷、易于接受新思想、新事物,积极向上,价值观多元化,只有很少部分青年教师对本质工作责任感淡薄,思想消极、没有信念,个人利益至上,需要加强对他们的正确引导,传递正能量。帮助他们理解、认识教师职业的真正内涵,教师的行为规范,懂得教师的人生真正价值所在,引导他们正确认识自己,明白教学研究和科学研究对社会的价值,把完美工作当作实现自身价值的有效途径。坚持正确价值观导向,倡导把优异教学科研成果作为人生价值的体现,弘扬正气、不图回报、大功无私,弘扬中华传统美德。 8.青年教师应自觉的不断完善和提升教学研究能力和科学研究能力。青年教师应该树立参与教学研究和科学研究活动的意识和觉悟,强化教学研究和科学研究的信心和勇气,敢于面对一切挑战,通过认真、细心、坚持不懈的教学科研活动不断完善和提升教学研究能力和科学研究能力,增强从事教学研究、科学研究的自觉性。通过自身挖潜,明确主攻方向,找到一条既适合自身发展又有益于社会需求的教学研究、科学研究道路。此外,青年教师应加强学习、交流,开阔眼界,增强捕捉信息完善学科结构的能力、勤于思考发现问题的能力、勇于攻关解决学术难题的能力、开拓创新探寻全新解决方案的能力、成果转化为有价值的教学经验、教学资源的能力,即通过交流学习不断完善和提升教学研究能力和科学研究能力。 9.对教学研究及科学研究工作的重要性要有足够的认识。教学研究和科研研究对教师所从事的教学工作,毋庸置疑在明晰教学思路、科学设计课堂教学、创新教学方法、更新教学手段、明确教学重点、化解教学难点、拓宽专业知识、深化知识内涵、实现教学反思、提高教师综合素质和整体教学科研学术水平等方面起到不可替代的支撑和保障作用。同时,教学研究和科学研究工作在引领学科发展、充实学科内容、完善学科结构、健全学科体系、促进学科建设、培育应用人才、增强创新竞争能力、完善自身知识更新能力等方面有着决定性的作用。因此,教师只有对教学研究及科学研究工作的重要性有了足够的认识,才能更加自觉地去思考教学研究和科学研究中存在的各类问题,并积极主动地寻求解决之法,教师自身的素养和能力自然得以大幅度提升。 综上所述,只有对教学研究和科学研究工作重要性有足够的认识,强化对有潜质青年教师的教育培养力度,不断创出良好的教学科研条件和氛围,提高教师的教学科研能力和学术水平,及时把研究成果应用到实际的教学实践中,更新教学手段、创新教学方法、合理安排教学内容,习惯性反思自己的教学科研,不再简单的为教书而教书,为科研而科研,而是应该将二者合理结合起来,真正做到“教学研究是科学研究的基础,科学研究是教学研究的保障”,教学研究、科学研究水平共同提高,最终才能实现教学研究与科学研究的良性互相渗透、互相补充,更好地促进教师教学科研能力的提升,进而带动课堂教学质量的提升,高效率地实现具有创新意识和创新人才的培养。 教学科研论文:教学科研协同发展型教师团队建设效果评价指标体系研究 摘要:教学与科研协同发展的教师团队建设对提升学科水平与专业人才培养质量具有重要的支撑作用。本文从教学科研协同发展型教师团队的内涵与特征入手,梳理该类型教师团队建设影响因素及其相互关系,构建团队建设效果评价指标体系,可在团队建设效果测评、团队发展制约诊断、团队发展鼓励性政策制定等方面提供支撑。 关键词:教师团队建设;教学科研协同;建设效果评估;评价指标体系 教师团队建设始终是我国高等院校提升学科水平与人才培养质量的重要手段。2010年,我国首次颁布了《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010―2020年)》,明确提出:“培育跨学科、科研与教学相结合的教师团队,促进教学与科研互动。”为此,本文对此展开研究。 一、教学科研协同发展型教师团队的内涵与特征 教学科研协同发展的教师团队是由一定数量专业、学科相同或相近,知识与技能互补的教师组成,以提高教学与科研工作水平与效率为目标,通过团队内部协作机制、教学科研协同机制、外部政策保障机制实现团队目标的教师队伍。组织行为学理论研究成果及大量的实践经验表明,教学科研协同发展的教师团队通常表现出如下特征[1]。 1.适度的团队规模。团队规模以高效完成团队工作任务为标准,规模过小会导致团队内的合理分工难以实现;过大则会带来协调与沟通的困难。教学与科研协同发展的教师团队,其大致的规模应在4~10人。 2.结构合理的互补型成员构成。结构合理,通常表现为团队成员在年龄、职称、学缘(学位及其受教育背景)等方面比例恰当,梯次明显。而团队与课程组的明显差异为前者强调学科相同或相近,但专长互补的成员之间实现了“强强联合”,后者的成员则往往专长相同。 3.对团队目标的一致认同。教师们因共同的价值取向自发组成团队,并在长期合作与交流中逐步达成共识,以团队合作为主要工作形式,在不断提升教学水平、取得高水平科研成果的同时,提高工作效率。 4.专业技能与协调能力出色的团队带头人。一方面,团队带头人应具备较高的专业技术水平和丰富的科研、教学工作经验,能够为团队发展指引方向并对团队成员提供必要的专业技术指导;另一方面,团队带头人应具备良好的协调、沟通能力和一定的管理经验,能够有序组织团队教学、科研工作的开展,协调团队成员关系,并代表团队与外界进行沟通。 5.团队内部有效的协同机制。教学与科研协同发展的教师团队最为重要的成功因素是建立起团队内部的协同机制,包括教学与科研工作的协同和团队成员之间的沟通协调机制两大类。内部协同机制的构建是保证教师团队形成有序分工、共担责任、相互促进的长期、稳定合作局面的关键,为团队长期发展提供了重要支撑。 6.有利的外部发展环境。教师团队的建设以所在高校为最直接的外部环境,并从学校获得资源的支持和以激励机制(包括考核评价机制)为代表的政策保障。其中资源支持指为团队的建设与发展提供的条件;激励机制则保证了教师团队教师的付出得到科学的评估和回报,提高教师工作的积极性。 二、教学科研协同发展型教师团队建设影响因素分析 从前述教学与科研协同发展型教学团队的特征可以看出,影响此类教学团队建设的因素可划分为不同的层面与维度。为了能够对团队建设效果进行全面、系统、准确地评价,本文首先对各类影响因素及其关联性进行分析,如图1所示[2,3]。 三、教学科研协同发展型教师团队建设效果评价指标体系构建 综合考虑前述对教学科研协同发展型教师团队特征及影响因素的分析,本文构建了包括4个评价维度、12个二级指标、25个三级指标的评价指标体系,如表1所示[4]。该评价指标体系可在教学科研协同发展型团队建设过程中发挥三方面作用:一是诊断作用,即评价结果可揭示团队建设中存在的问题与制约,为今后建设工作的优化提供依据;二是反馈作用,即评价结果可较为全面、系统地反映出过去一段时期内的团队建设效果,可成为对团队绩效测评的依据;三是决策参考作用,评价结果可作为高校进一步改善团队发展环境,制定针对性、有效性更强的管理制度的重要依据。 四、结语 教学与科研协同发展的教师团队建设对于提升学科水平与专业人才培养质量具有重要的支撑作用,已成为我国教育发展未来一段时期内的重点工作。本文所构建的团队建设效果评价指标体系在实践应用中还需要高校注重对基础数据的统计工作、指标分值的标准化处理、科学的评价主体的选择以及评价周期的确定等,以保证评价结果的准确和建设效果的持续改进。
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
医学图像处理论文:医学图像处理技术分析管理论文 论文关键词:医学图像处理图像分割图像配准图像融合纹理分析 论文摘要:随着医学成像和计算机辅助技术的发展,从二维医学图像到三维可视化技术成为研究的热点,本文介绍了医学图像处理技术的发展动态,对图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述。在比较各种技术在相关领域中应用的基础上,提出了医学图像处理技术发展所面临的相关问题及其发展方向。 1.引言 近20多年来,医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一,其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率也更高。20世纪70年代初,X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命,与此同时,核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础,带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用,使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,同时将各种成像技术得到的信息进行互补,也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。 在目前的影像医疗诊断中,主要是通过观察一组二维切片图象去发现病变体,往往需要借助医生的经验来判定。至于准确的确定病变体的空间位置、大小、几何形状及与周围生物组织的空间关系,仅通过观察二维切片图象是很难实现的。因此,利用计算机图象处理技术对二维切片图象进行分析和处理,实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、三维重建和三维显示,可以辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性甚至定量的分析,可以大大提高医疗诊断的准确性和可靠性。此外,它在医疗教学、手术规划、手术仿真及各种医学研究中也能起重要的辅助作用。 本文对医学图像处理技术中的图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述。 2.医学图像三维可视化技术 2.1三维可视化概述 医学图像的三维可视化的方法很多,但基本步骤大体相同,如图.。从#$/ ’(或超声等成像系统获得二维断层图像,然后需要将图像格式(如0(#1 )转化成计算机方便处理的格式。通过二维滤波,减少图像的噪声影响,提高信噪比和消除图像的尾迹。采取图像插值方法,对医学关键部位进行各向同性处理,获得体数据。经过三维滤波后,不同组织器官需要进行分割和归类,对同一部位的不同图像进行配准和融合,以利于进一步对某感兴趣部位的操作。根据不同的三维可视化要求和系统平台的能力,选择不同的方法进行三维体绘制,实现三维重构。 2.2关键技术: 图像分割是三维重构的基础,分割效果直接影像三维重构的精确度。图像分割是将图像分割成有意义的子区域,由于医学图像的各区域没有清楚的边界,为了解决在医学图像分割中遇到不确定性的问题,引入模糊理论的模糊阀值、模糊边界和模糊聚类等概念。快速准确的分离出解剖结构和定位区域位置和形状,自动或半自动的图像分割方法是非常重要的。在实际应用中有聚类法、统计学模型、弹性模型、区域生长、神经网络等适用于医学图像分割的具体方法。 由于可以对同一部位用不同的成像仪器多次成像,或用同一台仪器多次成像,这样产生了多模态图像。多模态图像提供的信息经常相互覆盖和具有互补性,为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息,需要对各个模态的原始图像进行配准和数据融合,其整个过程称为数据整合。整合的第一步是将多个医学图像的信息转换到一个公共的坐标框架内的研究,使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应,称为三维医学图像的配准问题。建立配准关系后,将多个图像的数据合成表示的过程,称为融合。在医学应用中,不同模态的图像还提供了不互相覆盖的结构互补信息,比如,当CT提供的是骨信息,MRI提供的关于软组织的信息,所以可以用逻辑运算的方法来实现它们图像的合成。 当分割归类或数据整合结束后,对体数据进行体绘制。体绘制一般分为直接体绘制和间接体绘制,由于三维医学图像数据量很大,采用直接体绘制方法,计算量过重,特别在远程应用和交互操作中,所以一般多采用间接体绘制。在图形工作站上可以进行直接体绘制,近来随着计算机硬件快速发展,新的算法,如三维纹理映射技术,考虑了计算机图形硬件的特定功能及体绘制过程中的各种优化方法,从而大大地提高了直接体绘制的速度。体绘制根据所用的投影算法不同加以分类,分为以对象空间为序的算法(又称为体素投影法)和以图像空间为序的算法!又称为光线投射法",一般来说,体素投影法绘制的速度比光线投射法快。由于三维医学图像的绘制目的在于看见内部组织的细节,真实感并不是最重要的,所以在医学应用中的绘制要突出特定诊断所需要的信息,而忽略无关信息。另外,高度的可交互性是三维医学图像绘制的另一个要求,即要求一些常见操作,如旋转,放大,移动,具有很好的实时性,或至少是在一个可以忍受的响应时间内完成。这意味着在医学图像绘制中,绘制时间短的可视化方法更为实用。 未来的三维可视化技术将与虚拟现实技术相结合,不仅仅是获得体数据的工具,更主要的是能创造一个虚拟环境。 3.医学图像分割 医学图像分割就是一个根据区域间的相似或不同把图像分割成若干区域的过程。目前,主要以各种细胞、组织与器官的图像作为处理的对象,图像分割技术主要基于以下几种理论方法。 3.1基于统计学的方法 统计方法是近年来比较流行的医学图像分割方法。从统计学出发的图像分割方法把图像中各个像素点的灰度值看作是具有一定概率分布的随机变量,观察到的图像是对实际物体做了某种变换并加入噪声的结果,因而要正确分割图像,从统计学的角度来看,就是要找出以最大的概率得到该图像的物体组合。用吉布斯(Gibbs)分布表示的Markov随机场(MRF)模型,能够简单地通过势能形式表示图像像素之间的相互关系,因此周刚慧等结合人脑MR图像的空间关系定义Markov随机场的能量形式,然后通过最大后验概率(MAP)方法估计Markov随机场的参数,并通过迭代方法求解。层次MRF采用基于直方图的DAEM算法估计标准有限正交混合(SFNM)参数的全局最优值,并基于MRF先验参数的实际意义,采用一种近似的方法来简化这些参数的估计。林亚忠等采用的混合金字塔Gibbs随机场模型,有效地解决了传统最大后验估计计算量庞大和Gibbs随机场模型参数无监督及估计难等问题,使分割结果更为可靠。 3.2基于模糊集理论的方法 医学图像一般较为复杂,有许多不确定性和不精确性,也即模糊性。所以有人将模糊理论引入到图像处理与分析中,其中包括用模糊理论来解决分割问题。基于模糊理论的图形分割方法包括模糊阈值分割方法、模糊聚类分割方法等。模糊阈值分割技术利用不同的S型隶属函数来定义模糊目标,通过优化过程最后选择一个具有最小不确定性的S函数,用该函数表示目标像素之间的关系。这种方法的难点在于隶属函数的选择。模糊C均值聚类分割方法通过优化表示图像像素点与C各类中心之间的相似性的目标函数来获得局部极大值,从而得到最优聚类。Venkateswarlu等[改进计算过程,提出了一种快速的聚类算法。 3.2.1基于模糊理论的方法 模糊分割技术是在模糊集合理论基础上发展起来的,它可以很好地处理MR图像内在的模糊性和不确定性,而且对噪声不敏感。模糊分割技术主要有模糊阈值、模糊聚类、模糊边缘检测等。在各种模糊分割技术中,近年来模糊聚类技术,特别是模糊C-均值(FCM)聚类技术的应用最为广泛。FCM是一种非监督模糊聚类后的标定过程,非常适合存在不确定性和模糊性特点的MR图像。然而,FCM算法本质上是一种局部搜索寻优技术,它的迭代过程采用爬山技术来寻找最优解,因此容易陷入局部极小值,而得不到全局最优解。近年来相继出现了许多改进的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究热点。FFCM算法对传统FCM算法的初始化进行了改进,用K-均值聚类的结果作为模糊聚类中心的初值,通过减少FCM的迭代次数来提高模糊聚类的速度。它实际上是两次寻优的迭代过程,首先由K-均值聚类得到聚类中心的次最优解,再由FCM进行模糊聚类,最终得到图像的最优模糊分割。 3.2.2基于神经网络的方法 按拓扑机构来分,神经网络技术可分为前向神经网络、反馈神经网络和自组织映射神经网络。目前已有各种类型的神经网络应用于医学图像分割,如江宝钏等利用MRI多回波性,采用有指导的BP神经网络作为分类器,对脑部MR图像进行自动分割。而Ahmed和Farag则是用自组织Kohenen网络对CT/MRI脑切片图像进行分割和标注,并将具有几何不变性的图像特征以模式的形式输入到Kohenen网络,进行无指导的体素聚类,以得到感兴趣区域。模糊神经网络(FNN)分割技术越来越多地得到学者们的青睐,黄永锋等提出了一种基于FNN的颅脑MRI半自动分割技术,仅对神经网络处理前和处理后的数据进行模糊化和去模糊化,其分割结果表明FNN分割技术的抗噪和抗模糊能力更强。 3.2.3基于小波分析的分割方法 小波变换是近年来得到广泛应用的一种数学工具,由于它具有良好的时一频局部化特征、尺度变化特征和方向特征,因此在图像处理上得到了广泛的应用。 小波变换和分析作为一种多尺度多通道分析工具,比较适合对图像进行多尺度的边缘检测,典型的有如Mallat小波模极大值边缘检测算法[6 3.3基于知识的方法 基于知识的分割方法主要包括两方面的内容:(1)知识的获取,即归纳提取相关知识,建立知识库;(2)知识的应用,即有效地利用知识实现图像的自动分割。其知识来源主要有:(1)临床知识,即某种疾病的症状及它们所处的位置;(2)解剖学知识,即某器官的解剖学和形态学信息,及其几何学与拓扑学的关系,这种知识通常用图谱表示;(3)成像知识,这类知识与成像方法和具体设备有关;(4)统计知识,如MI的质子密度(PD)、T1和T2统计数据。Costin等提出了一种基于知识的模糊分割技术,首先对图像进行模糊化处理,然后利用相应的知识对各组织进行模糊边缘检测。而谢逢等则提出了一种基于知识的人脑三维医学图像分割显示的方法。首先,以框架为主要表示方法,建立完整的人脑三维知识模型,包含脑组织几何形态、生理功能、图像灰度三方面的信息;然后,采用“智能光线跟踪”方法,在模型知识指导下直接从体积数据中提取并显示各组织器官的表面。 3.4基于模型的方法 该方法根据图像的先验知识建立模型,有动态轮廓模型(ActiveContourModel,又称Snake)、组合优化模型等,其中Snake最为常用。Snake算法的能量函数采用积分运算,具有较好的抗噪性,对目标的局部模糊也不敏感,但其结果常依赖于参数初始化,不具有足够的拓扑适应性,因此很多学者将Snake与其它方法结合起来使用,如王蓓等利用图像的先验知识与Snake结合的方法,避开图像的一些局部极小点,克服了Snake方法的一些不足。Raquel等将径向基网络(RBFNNcc)与Snake相结合建立了一种混合模型,该模型具有以下特点:(1)该混合模型是静态网络和动态模型的有机结合;(2)Snake的初始化轮廓由RBFNNcc提供;(3)Snake的初始化轮廓给出了最佳的控制点;(4)Snake的能量方程中包含了图像的多谱信息。Luo等提出了一种将livewire算法与Snake相结合的医学图像序列的交互式分割算法,该算法的特点是在少数用户交互的基础上,可以快速可靠地得到一个医学图像序列的分割结果。 由于医学图像分割问题本身的困难性,目前的方法都是针对某个具体任务而言的,还没有一个通用的解决方法。综观近几年图像分割领域的文献,可见医学图像分割方法研究的几个显著特点:(1)学者们逐渐认识到现有任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得比较满意的结果,因而更加注重多种分割算法的有效结合;(2)在目前无法完全由计算机来完成图像分割任务的情况下,半自动的分割方法引起了人们的广泛注意,如何才能充分利用计算机的运算能力,使人仅在必要的时候进行必不可少的干预,从而得到满意的分割结果是交互式分割方法的优秀问题;(3)新的分割方法的研究主要以自动、精确、快速、自适应和鲁棒性等几个方向作为研究目标,经典分割技术与现代分割技术的综合利用(集成技术)是今后医学图像分割技术的发展方向。 4.医学图像配准和融合 医学图像可以分为解剖图像和功能图像2个部分。解剖图像主要描述人体形态信息,功能图像主要描述人体代谢信息。为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息,常常需要将有效信息进行整合。整合的第一步就是使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应,这一步骤称为“配准”。整合的第二步就是将配准后图像进行信息的整合显示,这一步骤称为“融合”。 在临床诊断上,医生常常需要各种医学图像的支持,如CT、MRI、PET、SPECT以及超声图像等,但无论哪一类的医学图像往往都难以提供全面的信息,这就需要将患者的各种图像信息综合研究19],而要做到这一点,首先必须解决图像的配准(或叫匹配)和融合问题。医学图像配准是确定两幅或多幅医学图像像素的空间对应关系;而融合是指将不同形式的医学图像中的信息综合到一起,形成新的图像的过程。图像配准是图像融合必需的预处理技术,反过来,图像融合是图像配准的一个目的。 4.1医学图像配准 医学图像配准包括图像的定位和转换,即通过寻找一种空间变换使两幅图像对应点达到空间位置上的配准,配准的结果应使两幅图像上所有关键的解剖点或感兴趣的关键点达到匹配。20世纪90年代以来,医学图像配准的研究受到了国内外医学界和工程界的高度重视,1993年Petra等]综述了二维图像的配准方法,并根据配准基准的特性,将图像配准的方法分为两大类:基于外部特征(有框架)的图像配准和基于内部特征(无框架)的图像配准。基于外部特征的方法包括立体定位框架法、面膜法及皮肤标记法等。基于外部特征的图像配准,简单易行,易实现自动化,能够获得较高的精度,可以作为评估无框架配准算法的标准。但对标记物的放置要求高,只能用于同一患者不同影像模式之间的配准,不适用于患者之间和患者图像与图谱之间的配准,不能对历史图像做回溯性研究。基于内部特征的方法是根据一些用户能识别出的解剖点、医学图像中相对运动较小的结构及图像内部体素的灰度信息进行配准。基于内部特征的方法包括手工交互法、对应点配准法、结构配准法、矩配准法及相关配准法。基于内部特征的图像配准是一种交互性方法,可以进行回顾性研究,不会造成患者不适,故基于内部特征的图像配准成为研究的重点。 近年来,医学图像配准技术有了新的进展,在配准方法上应用了信息学的理论和方法,例如应用最大化的互信息量作为配准准则进行图像的配准,在配准对象方面从二维图像发展到三维多模医学图像的配准。例如Luo等利用最大互信息法对CT-MR和MR-PET三维全脑数据进行了配准,结果全部达到亚像素级配准精度。在医学图像配准技术方面引入信号处理技术,例如傅氏变换和小波变换。小波技术在空间和频域上具有良好的局部特性,在空间和频域都具有较高的分辨率,应用小波技术多分辨地描述图像细貌,使图像由粗到细的分级快速匹配,是近年来医学图像配准的发展之一。国内外学者在这方面作了大量的工作,如Sharman等提出了一种基于小波变换的自动配准刚体图像方法,使用小波变换获得多模图像特征点然后进行图像配准,提高了配准的准确性。另外,非线性配准也是近年来研究的热点,它对于非刚性对象的图像配准更加适用,配准结果更加准确。 目前许多医学图像配准技术主要是针对刚性体的配准,非刚性图像的配准虽然已经提出一些解决的方法,但同刚性图像相比还不成熟。另外,医学图像配准缺少实时性和准确性及有效的全自动的配准策略。向快速和准确方面改进算法,使用最优化策略改进图像配准以及对非刚性图像配准的研究是今后医学图像配准技术的发展方向。 4.2医学图像融合 图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性,对多幅图像间的互补信息的处理来提高图像的清晰度。不同的医学影像设备获取的影像反映了不同的信息:功能图像(SPECT、PET等)分辨率较差,但它提供的脏器功能代谢和血液流动信息是解剖图像所不能替代的;解剖图像(CT、MRI、B超等)以较高的分辨率提供了脏器的解剖形态信息,其中CT有利于更致密的组织的探测,而MRI能够提供软组织的更多信息。多模态医学图像的融合把有价值的生理功能信息与精确的解剖结构结合在一起,可以为临床提供更加全面和准确的资料。 医学图像的融合可分为图像融合的基础和融合图像的显示。(1)图像融合的基础:目前的图像融合技术可以分为2大类,一类是以图像像素为基础的融合法;另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像像素为基础的融合法模型可以表示为: 其中,为融合图像,为源图像,为相应的权重。以图像特征为基础的融合方法在原理上不够直观且算法复杂,但是其实现效果较好。图像融合的步骤一般为:①将源图像分别变换至一定变换域上;②在变换域上设计一定特征选择规则;③根据选取的规则在变换域上创建融合图像;④逆变换重建融合图像。(2)融合图像的显示:融合图像的显示方法可分成2种:空间维显示和时间维显示。 目前,医学图像融合技术中还存在较多困难与不足。首先,基本的理论框架和有效的广义融合模型尚未形成。以致现有的技术方法还只是针对具体病症、具体问题发挥作用,通用性相对较弱。研究的图像以CT、MRI、核医学图像为主,超声等成本较低的图像研究较少且研究主要集中于大脑、肿瘤成像等;其次,由于成像系统的成像原理的差异,其图像采集方式、格式以及图像的大小、质量、空间与时间特性等差异大,因此研究稳定且精度较高的全自动医学图像配准与融合方法是图像融合技术的难点之一;最后,缺乏能够客观评价不同融合方法融合效果优劣的标准,通常用目测的方法比较融合效果,有时还需要利用到医生的经验。 在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现,其中小波变换在图像融合中的应用,基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展,三维图像融合技术的研究也越来越受到重视,三维图像的融合和信息表达,也将是图像融合研究的一个重点。 5.医学图像纹理分析 一般认为图像的纹理特征描述物体表面灰度或颜色的变化,这种变化与物体自身属性有关,是某种纹理基元的重复。Sklansky早在1978年给出了一个较为适合于医学图像的纹理定义:“如果图像的一系列固有的统计特性或其它的特性是稳定的、缓慢变化的或者是近似周期的,那么则认为图像的区域具有不变的纹理”。纹理的不变性即指纹理图像的分析结果不会受到旋转、平移、以及其它几何处理的影响。目前从图像像素之间的关系角度,纹理分析方法主要包括以下几种。 5.1统计法 统计分析方法主要是基于图像像素的灰度值的分布与相互关系,找出反映这些关系的特征。基本原理是选择不同的统计量对纹理图像的统计特征进行提取。这类方法一般原理简单,较易实现,但适用范围受到限制。该方法主要适合医学图像中那些没有明显规则性的结构图像,特别适合于具有随机的、非均匀性的结构。统计分析方法中,最常用的是共生矩阵法,其中有灰度共生矩阵(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩阵。杜克大学的R.Voracek等使用GLCM对肋间周边区提取的兴趣区(regionofinterest,ROI)进行计算,测出了有意义的纹理参数。另外,还有长游程法(runlengthmatrix,RLM),其纹理特征包括短游程优势、长游程优势、灰度非均匀化、游程非均匀化、游程百分比等,长游程法是对图像灰度关系的高阶统计,对于给定的灰度游程,粗的纹理具有较大的游程长度,而细的纹理具有较小的游程长度。 5.2结构法 结构分析方法是分析纹理图像的结构,从中获取结构特征。结构分析法首先将纹理看成是有许多纹理基元按照一定的位置规则组成的,然后分两个步骤处理(1)提取纹理基元;(2)推论纹理基元位置规律。目前主要用数学形态学方法处理纹理图像,该方法适合于规则和周期性纹理,但由于医学图像纹理通常不是很规则,因此该方法的应用也受到限制,实际中较少采用。 5.3模型法 模型分析方法认为一个像素与其邻域像素存在某种相互关系,这种关系可以是线性的,也可以是符合某种概率关系的。模型法通常有自回归模型、马尔科夫随机场模型、Gibbs随机场模型、分形模型,这些方法都是用模型系数来表征纹理图像,其关键在于首先要对纹理图像的结构进行分析以选择到最适合的模型,其次为如何估计这些模型系数。如何通过求模型参数来提取纹理特征,进行纹理分析,这类方法存在着计算量大,自然纹理很难用单一模型表达的缺点。 5.4频谱法 频谱分析方法主要基于滤波器理论,包括傅立叶变换法、Gabor变换法和小波变换法。 1973年Bajcsy使用傅立叶滤波器方法分析纹理。Indhal等利用2-D快速傅立叶变换对纹理图像进行频谱分析,从而获得纹理特征。该方法只能完成图像的频率分解,因而获得的信息不是很充分。1980年Laws对图像进行傅氏变换,得出图像的功率谱,从而提取纹理特征进行分析。 Gabor函数可以捕捉到相当多的纹理信息,且具有极佳的空间/频域联合分辨率,因此在实际中获得了较广泛的应用。小波变换法大体分金子塔形小波变换法和树形小波变换法(小波包法)。 小波变换在纹理分析中的应用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各种小波变换被用于抽取纹理特征。传统的金字塔小波变换在各分解级仅对低频部分进行分解,所以利用金字塔小波变换进行纹理特征提取是仅利用了纹理图像低频子带的信息,但对某些纹理,其中高频子带仍含有有关纹理的重要特征信息(如对具有明显的不规则纹理的图像,即其高频子带仍含有有关纹理的重要特征)得不到利用。使用在每个分解级对所有的频率通道均进行分解的完全树结构小波变换提取特征,能够较全面地提取有关纹理特征。 由于医学图像及其纹理的复杂性,目前还不存在通用的适合各类医学图像进行纹理分析的方法,因而对于各类不同特点的医学图像就必须采取有针对性地最适合的纹理分析技术。另外,在应用某一种纹理分析方法对图像进行分析时,寻求最优的纹理特征与纹理参数也是目前医学图像纹理分析中的重点和难点。 6.总结 随着远程医疗技术的蓬勃发展,对医学图像处理提出的要求也越来越高。医学图像处理技术发展至今,各个学科的交叉渗透已是发展的必然趋势,其中还有很多亟待解决的问题。有效地提高医学图像处理技术的水平,与多学科理论的交叉融合、医务人员和理论技术人员之间的交流就显得越来越重要。多维、多参数以及多模式图像在临床诊断(包括病灶检测、定性,脏器功能评估,血流估计等)与治疗(包括三维定位、体积计算、外科手术规划等)中将发挥更大的作用。 医学图像处理论文:医学X射线图像处理算法初探 【摘 要】针对DR图像的特点,主要论述了应用灰色系统理论进行图像分割的算法。通过计算各像素点与初始聚类中心的灰色关联度,将像素点进行归类。然后,进行迭代运算,更新聚类中心,使得灰色关联度总和最小,获得最佳分割效果。 【关键词】DR图像;图像分割;灰色聚类;灰色关联度 0 引言 DR(digital radiography)图像相对其他X成像技术获得的图像具有较高的分辨率,图像细节显示清楚,便于后期处理等优点。但与传统光学成像相比,图像的分辨率处于较低水平。由于采用DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)图像格式,因此,处理方法也与传统数字图像处理存在不同[1]。 1 DR文件的读取 DR图像采用的DICOM格式与传统PC机上常见BMP格式不同,因此,要在PC机上处理DR图像就必须进行转换。目前,由DR图像转换成BMP格式图像大多数为32位增强彩色图像,即除了颜色的三个分量(RGB)外还有第四个分量:透明度(alpha)。所以,DR图像转换后的一个像素就由四个分量组成。由于X成像技术本身的特点,一个像素的alpha分量一般为0,而RGB三个分量的值是相等的。也就是说,转换后的DR图像实质上是一幅灰度图像。因此,读取图像数据时应按照32位真彩色格式处理,在后续处理时按256级灰度图像处理。 2 DR图像的平滑处理 如上原因,DR图像的平滑处理应使用灰度图像处理方法,因此,图像处理的复杂程度较低。常用平滑处理算法包括均值滤波、中值滤波等。 均值滤波是典型的线性滤波算法,处理时以目标像素为中心,取其周围全体像素的灰度平均值来代替原来的灰度值。均值滤波运算速度快,但不能很好地保护图像细节,使图像变得模糊。 与之对应,中值滤波法是一种非线性平滑技术,以目标像素点邻域窗口内的所有像素点灰度值的排序中间值为该像素点的灰度值某。由于需进行排序运算,因此计算效率较低,但对图像细节有很好的保护效果,滤波效果也较好。 3 DR图像的分割 传统的图像分割定义:把图像分成若干个具有特殊意义的区域,是由图像处理到图像分析的关键步骤。常用的算法主要包括:基于阈值的分割方法和基于边缘的分割方法等。由于DR图像的特殊性,上述两种算法均不能很好的完成图像分割工作。图2(a)为使用经典最大方差阈值法处理后的结果,图2(b)为使用经典Sobel算子处理后的结果。最大方差阈值法处理后,图像细节丢失严重;使用经典Sobel算子处理后,图像的细节保留较好,但无法分清主次。 笔者应用灰色系统理论中的灰色关联度方法对DR图像进行处理[2-4],进行了灰色聚类处理,取得了较好的分割效果。本算法属于聚类算法,具体算法为:首先,根据实际需要确定聚类数目和初始聚类中心;然后,计算DR图像中每个像素与各聚类中心中心的灰色关联度,并按照关联程度将像素点归类;最后,进行迭代运算,更新聚类中心,目的是使得灰色关联度总和最小。 4 结论 图3所示为对图1(a)进行灰色聚类处理后的结果,最终确定8个聚类中心(其中7个灰度值大于20,一个小于20,以此为背景),图4以彩色形式显示采用灰色聚类结果。由图3、图4可以看出采用灰色聚类算法可有效的对DR图像进行分割。 医学图像处理论文:基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统研究 摘要:目前,图像拼贴技术在医学图像处理领域的发展趋势是实现图像的实时自动拼接。本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和实现方案。 关键词:医学图像;图像采集;拼接技术;实时;自动 1引言 近年来,医学影像技术已成为医疗技术中发展最快的领域之一,图像拼接(Image Mosaic)是指将多幅具有重叠区域的序列图像通过图像预处理、图像变换、图像配准、图像融合等处理后,形成一幅包含各个图像序列内容的宽视角全景图像的技术。图像拼接技术是图像处理的重要研究领域,被广泛应用于卫星遥感、图像识别、医学图像分析及无人机监视和搜索、虚拟现实等方面。Shmuel Peleg等人在图像拼接理论和图像拼接方法上做了大量工作,为图像拼接在工程技术上的应用奠定了理论基础。Masanobu Shimada等人将图像拼接技术应用于雷达图像处理领域,用于监控森林植被的变化情况。国外Mustafa Suphi Erden课题组研制了针式共聚焦显微腹腔镜,在微创手术中截取部分视频图像,拼接成全景图像指导医生诊断治疗。国内的严壮志课题组提出基于特征检测、特征匹配、空间坐标转换和图像融合等方法的图像拼接技术,实现了连续X光片拼接的医学全景成像。 现有的传统医学成像设备,特别是显微成像设备,基本都是对组织的某一较小视野进行成像,设备最后采集到的是不同组织部位的多帧医学图像,需要医生对这些图像进行观察分析,根据自身医学知识与医疗经验来做出诊断。图像拼接技术的应用,能将多幅具有重叠区域的医学图像,通过图像变换、图像配准、图像融合等方法,自动拼接为大视野的清晰图像。该图像包含完整的医学病理信息,有助于医生全面了解病人病情。同时,系统能够自动追踪图像中的感兴趣区域,做出标记和注释,为医生提供诊断辅助。 2主要研究内容及关键技术 2.1主要研究内容 本系统的研究是通过研发基于实时自动图像拼接技术的医学图像分析系统,为医学实践中,实现显微镜、眼科设备、内窥镜等设备的数字化图像采集、图像自动分析处理,从而对医生的诊断、治疗起到辅助作用。 本系统的主要研究内容有基于CMOS的图像采集、实时自动图像拼接技术。 (1) 基于CMOS的图像采集 基于CMOS的高清图像采集系统的研发,包括图像和视频采集、图像的编码技术。兼顾红外光和可见光,实现图像的多波段自适应采集。具体功能还包括自动对焦、自动识别拍照功能,以及图像采集模块在各种医疗设备使用的适应性研究。 (2) 实时自动图像拼接技术 研究图像灰度处理、图像变换、图像配准、图像融合等算法,实现多帧医学图像或视频序列的实时自动图像拼接,输出具有计算机诊断辅助功能的大视野全景医学图像。能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 2.2关键技术 图像的拼接技术是本设计的关键,本设计提出对采集的多帧医学图像进行实时自动拼接,提供宽角度全景图像。同时,能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 3 系统设计思路 3.1 图像处理模块 图像传感器模块计划采用CMOS传感器为优秀做成独立硬件模块,通过高速数据线与图像处理模块连接。这样设计的优点在于模块可以根据不同的应用场合,进行合理布置。 图像编解码和图像处理模块的方案计划采用TI的soc方案。该方案可以完成图像编解码、图像处理功能。 3.2实时自动图像拼接技术研究 图像拼接的优秀技术是图像配准,关键在于准确找到相邻图像间重叠区域的位置及范围,进而通过图像融合的方法实现全景图像构建。图像配准通常有三类方法:基于灰度值的图像配准、基于变换域的图像配准和基于特征的图像配准。基于灰度值的图像配准方法实现方便,计算量小,但该方法对图像间的细微差别较敏感,抗干扰能力不强。基于变换域的图像配准可以缓解这个问题,且算法简洁,利于硬件的实现。不过该方法要求两幅图像的重叠区域不能少于50%,如果重叠区域过小,容易造成误配准。为了提高图像配准的精确度和速度,达到实时自动图像拼接的功能,本设计提出将基于灰度的网格配准和基于特征值配准相结合的方法。首先,对输入图像进行粗网格的分块处理,利用基于灰度的配准方法确定相似重叠区域。然后在重叠区域内进行基于SIFT(Scale-invariant feature transform)特征点提取和配准,这样就可以大大提高图像配准的速度。图像拼接算法的流程如图1所示。 4 结论 本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和设计思路,有了自动的图像拼接技术,就能将多幅具有重叠区域的医学图像,通过图像处理的方法,自动拼接为大视野的清晰图像,为医生的诊断提供参考。 医学图像处理论文:产前超声医学图像处理 【摘要】 在目前我国所采用的医学成像方式中,超声诊断属于临床应用中较为常见的一种,以此相对应的医学图像自动处理形式可以有效提高综合的诊断准确性和诊断客观性。本文首先从超声医学的应用图像处理原理研究入手,详细阐述了相关的技术信息以及所具体应用算法,并对超声医学设计以及图像处理手法进行了可行性分析以及实际操作估算研究。此后,以产前的超声医学为基础对该类型技术进行了综合应用研究,其中包括了标准化切面的自动提取技术和应用生物学研究模式进行参数自动化测量处理。最后,对产前超声智能化发展和诊断进步方向进行了完整总结。 【关键词】 产前学 医学图像处理 生物学参数测量 前言:出生带来的生理缺陷是导致新生儿死亡率上升的主要原因,同时也是该部分原因给个人家庭以及集体社会带来了沉重的负担和影响,出生生理缺陷引发的新生儿问题发生概率也在逐年上升。目前来看,我国每年新生儿出生缺陷病例总数在逐年上升,同时,因为新生儿出生缺陷而消耗的医疗治疗费用也高达百亿元,本文首先从超生医学的相关图像处理方法入手,之后对该部分技术的临床应用进行了完整总结。 一、超声医学图像处理方法 1.1计算机的视觉 我国的计算机视觉处理手法与医学影像研究处理方法的结合一直是一个重点研究课题,同时也对我国传统的医学图像处理技术的发展产生了重要影响。在我国的计算机视觉领域目前已经研究总结了大量有价值的研究方法和研究技术。 1.1.1图像滤波 超声的图像滤波应用主要作用在于过滤掉斑点噪声。斑点噪声主要是因为人体内存在很多实际尺寸小于波长的人体组织机构,同时在后向的散射声波影响下而产生,斑点和噪声的出现进一步降低了在B超成像过程中的实际图像对比以及组织内可以提取的详细信息数据。通过调查研究可以发现,斑点噪声的模型可以大致划分为两个类别:完全性的随机模型、长阶次非随机模型、断阶次非随机模型。目前我国已经采用的多种超声成像滤波算法都可以实现一定程度的噪声过滤,并没有哪一个固定的滤波算法可以实现应用最优效果发挥,对于固定的图像成像分析可以采用多种定性以及定量形式进行计算,从而对各类型滤波进行对比分析,所以属于一种可行性较强的应用方案[1]。 1.1.2图像分割 医学的图像构成处理方法研究过程中,图像分割一直都是其中一个热门讨论课题。主要的图像分割目标在于按照合理的规则进行图像像素类型划分。早期的该部分技术主要有区域生长以及聚类,主要是借助图像的灰度信息,但是应用此类方法对于灰度值较为相近的两种类型物品难以区分,以边缘检测的方法进行分析需要结合梯度信息,但是该类型的方法没有较为敏感的噪声反应度,同时对于边缘较为模糊的物体提取存在困难,因为大部分的产科超声医学计算机成像质量较差,同时在操作过程中的待分割目标也较为复杂,所以需要利用更加多元化的信息处理方法才能取得更好的分割处理效果。形状先验操作形式是在活动的具体轮廓和活动模型的提出而受到重视,以神经网络信息计算方法为分割的主要目标,同时也可以通过学习一种合理的分割形式来提高分割效果[2]。 1.2机器学习 在我国的产前超声医学处理过程中,机器学习都占据重要的地位并发挥着重要的作用,主要是因为机器学习促进了我国的产前超声诊断以及智能化发展,对于部分没有充足精确度和分析推导较为困难的问题,可以利用实际案例中的自动学习算法提高准确性。近些年来,我国大部分的超声成像医学设备开始应用于临床实践中,从而丰富了总体的超声医学成像数据信息资源,进而也提高了机器学习在产前超声的医学应用可行性[3]。 二、产前的应用 国内学者对于标准切面自动化搜索研究成果已经较为丰富,获得了较大的研究进展,首先,提出了自动化的标准切面模型成像方法,该种方法需要人工进行参考切面处理,同时还应该根据实际的统计方法进行其他类型研究,上述工作多数都是以传统图像处理手段为基础,实际的有效性主要是以假设的正确性为基础,但是从另一个角度进行分析也难以满足所以复杂的要求。机器学习主要是可以实现自动化的训练数据信息提取,通过该种方法可以获得更加复杂同时可靠性较强的经验,同时还可以实现系统范化性能的良好实现。 结论:以超声图像为基础的医学诊断属于我国当前临床诊断中的重要方式,基于超声图像手段的医学诊断方式具有受损程度小、及时性强、非侵入等众多优点,从而让其在实际的诊断中得到了更为广泛的发展和应用。本文主要从产前超声医学为研究背景,对相关的医学图像处理方法以及处理手段的原理进行了综合分析和阐述,同时也对其中应用的关键性技术进行了综合分析,可以丰富该领域的研究成果。 医学图像处理论文:面向创新能力培养的“医学图像处理”实验教学改革研究 摘 要:以“医学图像处理”实验课程中培养学生创新实践能力为目的,以“医学图像处理”实验课程教学改革为例展开研究,通过实验教学改革,激发了医学院学生的学习积极性,培养了学生自主学习的能力,加强了学生学习的主动性,提高了学生的动手能力,提升了学生的创新能力和独立从事科研工作的能力。实践证明,教学改革方案对于提高学生解决实际问题能力和提高学生学习效率和学习效果有显著作用。 关键词:医学图像处理;实验改革;创新能力 医学科学的不断发展,有赖于医学自身认识能力的提高,更有赖富于独立思考能力和创新能力的医学人才的成长,在大学阶段培养和造就富于创新能力的医学人才,是时代赋予我们的神圣使命。 医学图像处理是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的较新的课程,实验教学在“医学图像处理”课程中起着越来越重要的作用,数字医学图像处理实验教学的目的在于让学生掌握医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势,培养学生解决该方面实际问题的能力。本文通过对医学图像处理实验课程进行改革研究,通过实践动手环节,有效培养医学生的独立思考和创新能力,并为医疗学科培养学生创新能力的实验教学模式提供借鉴。 一、培养学生的学习兴趣和独立思考的积极性 通过实验教学改革,设计新的实验方案,以培养学生的学习兴趣,增强主动参与意识。学生对实验内容产生了好奇,就会积极主动地查找相关资料,与老师和同学讨论。实验过程尝试多种教学方法,增强学生的学习动力,培养学生对实验内容的浓厚兴趣。同时,采用医院实际应用案例,培养学生独立思考的习惯和解决实际应用问题的能力。医学图像处理课程相关的数学理论抽象,算法难度偏大,给教师教学和学生学习造成了很大的困难。利用影像物理课程的“医学图像处理”实验教学中的Matlab软件使用Matlab图像处理工具箱函数将大大减轻图像数据的繁杂操作,使学生更加快捷地完成图像处理任务,可以把更多的精力倾注于各种图像处理算法的效果上。Matlab为医学影像专业的学生提供了一个很好的编程平台,使学生能够编程实现简单的图像处理算法,提高学生的独立思考能力和实际动手能力,使学生能更快、更好掌握图像处理和图像分析的基本理论和分析方法。对于医学图像处理这门课程的特点,布置大量上机操作训练,让学生体验图像处理的乐趣。例如,图像增强处理实验,图像增强技术是图像处理的重要内容,用来改善图像的质量,一幅视觉效果很差的图像,其灰度直方图都集中在很窄的一段区间内,为了增强该图像的对比度,提高图像的视觉效果,就需要采用一种图像增强方法。Matlab工具箱中有求直方图函数imhist和均衡化函数histeq函数,读取原始图像后,直接调用工具箱的相应函数就可以处理图像,可以让学生自己编写函数,尝试用不同的方法改善图像,将增强后的图像与原图像进行相比,观察处理结果,不断改进,这样就可以使学生对直方图均衡化图像增强方法产生兴趣。 二、通过开展研究性教学培养学生的自主学习和独立思考能力 开展研究性教学,培养学生在教学中的主动性和创造性,它是以培养学生的独立思考和创新实践能力为优秀的一种教学活动方式,可以提高学生的观察、操作、研究的能力且开发其创新思维。具体实施步骤为:首先,教师根据课程内容,提出问题,解释实验题目的内容和研究目标。其次,学生查阅文献资料,找到感兴趣的课题题目。再次,在教师的指导下,学生提出解决问题的方案,激发学生自主学习和探究的动机,鼓励学生自己编程调试实现,学生开动脑筋,亲自动手,开发了学生的创造力并使其对该学科产生兴趣。最后,实验总结和评价。实验结束,有针对性地找出典型实验,对于最优解决方案和尚有不足的解决方案,分别对各方案的研究方法、技术路线、研究结论进行总结和评价。以医学图像处理的直方图知识点为例,首先教师解释该实验题目的内容和研究目标,认识直方图在图像处理中的基本概念,接下来需要学生对教材的知识进行系统的掌握,并且要查阅相关资料,根据课本上直方图的数学公式,利用Matlab软件仿真出一幅图像的直方图分布,进而得出的仿真图与利用Matlab图像处理工具箱的imhist函数得到的直方图分布图片进行比较,根据两者图像曲线的相似度来判断自己编写的程序是否合理。学生完成上述步骤后,教师需进行实验总结和评价并对本实验进行统一演示,对共性问题统一解决,对个别问题应进行单独辅导。 三、充分利用实验室条件,通过实验室教学,解决一些图像处理问题 配合20学时的理论课程,安排了12学时的实验课。设计了5个多达20学时的实验内容供学生选择,其中验证性实验2个8学时,目的是巩固和掌握在医学图像处理理论内容中的基本的原理、算法及思想;综合性实验2个8学时,使理论课程中的重要知识点的综合运用能力得到提高;设计创新性实验1个4学时,运用理论知识解决实际问题、与本学科前沿研究相结合、注重培养学生创新能力的有效手段。选择图像处理中最重要的算法作为实验课教学的主要内容,覆盖了医学图像处理中图像增强、图像压缩、图像分割、图像特征描述、彩色图像处理等各个重要部分,并利用实验室开放管理的模式为学生课下做实验提供了条件,以满足因材施教,体现以学生为主体的思想,以及满足不同层次学生的需要。 四、通过实训基地教学,开展拓展性探究学习 通过医学院附属医院实训基地教学,了解社会对该课程应用方向的实际需求情况以及创新技术进行项目开发,积累实践经验和工作技能,培养地科研、生产实践一体化的创新型人才。增加课外设计实验,鼓励学生对算法改进或提出新的解决算法,加强学生的动手能力。加强科研训练,培养创新实践意识,重视实际研究性问题实验,有针对性地提出研究性问题,让学生利用所学知识进行解决。例如,我们提出了附属医院实际MRI图像分割问题,让学生利用图像分割的方法去解决,提高学生开展科学研究的能力。这些科研训练能提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,培养其创新实践意识,从而提高学生开展科学研究的能力,为今后工作打下良好基础。 总之,针对医学图像处理课程的特点,结合学科组多年的教学经验,在实验教学实践等环节中对如何培养学生的创新思维这个课题进行了一些具有改革性的尝试,结合实验教学案例,简要阐述了如何利用实际的案例来激发学生的学习兴趣和培养创新动机。通过教学效果能够看出该实践可以有效地激发学生的兴趣,在培养学生的动手能力同时可以加深学生对实际问题的理解,加强了学生对知识综合运用和创新研究的能力。 作者简介:王克难,1961年2月出生,男,汉族,辽宁锦州人,副教授,从事物理学与电子技术教学工作。 医学图像处理论文:计算机技术在核医学图像处理系统中的应用研究 【摘要】:本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨,以供参考。 【关键词】:计算机技术;核医学;图像处理系统;应用 1、前言 核医学影像系统是通过探测标记有发射性示踪同位素的药物在人体内的分布和代谢来获得人体信息的医学图像处理系统,其中,γ相机是两维的显像设备,主要由探头和计算机系统两部分组成,探头部分检测到γ光子并输出它的位置、能量及其它相关信息,与探头相连接的控制台获取这些信息,数字化后将数据读入到内存中进行处理并最终计算得到可用于临床诊断和研究的核医学图像,可见对其研究具有非常重要的意义。本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨,以供参考。 2、核医学影像系统软件的总体结构 其软件系统主要由四个子系统组成,即影像信息管理子系统、图像采集子系统、图像处理与临床规程子系统和影像信息交换子系统。各子系统在形式上时互相独立的应用程序,可以分别运行在控制台、辅诊台和服务器上。其中影像信息管理子系统是整个系统的优秀,负责维护和管理整个系统的图像数据及病人,报告等其它相关信息。其它三个子系统的运行要依赖于该子系统的运行,它们不具备直接修改系统数据的权限,而只能通过影像信息管理子系统来获取、查询或更新系统的图像数据及其它信息。实际上影像信息管理子系统在其内部建立了一个数据库,它封装了对这个数据库的所有操作,这种集中式的数据管理保证了系统数据的安全性和一致性,也使得整个系统各模块的划分更加清晰和明确,同时也便于系统的扩展。 图像采集子系统完成数据的采集、成像和实时显示等工作,图像处理与临床规程子系统对采集得到的核医学图像进行显示、处理及进行定量的临床规程分析,影像信息交换子系统通过监听网络上的DICOM服务请求,核实后接受该请求,并响应其检索、存储以及获取图像的请求。 3、核医学图像处理系统总体框架设计及程序实现 数据库服务器总的来说有两种状态:监听状态和数据维护状态,在监听状态下,它能够接受来自采集端和处理端得请求,并分别调用相应的模块进行处理,在数据维护状态下,它能够完成通常的数据维护工作,同时,它也能够处理来自客户端的请求。因此,系统的总体框架是启动服务器后就立即进入监听状态,只有在维护人员登录以后,才启动相应的数据维护模块。 核医学影像系统的主要功能有两个,一个是实现数据库服务器功能,它在后台充当数据库服务器,可以提供数据查询、数据添加等功能;另一个是数据库维护功能,可以对数据库中的数据进行管理维护,分别介绍如下:第一,数据库服务器,其启动后,图像采集系统、图像处理系统和信息交换系统就可以连接到数据库上,完成数据查询、数据添加等工作。当数据库服务器启动后,系统就进入监听状态,可以处理客户端的请求。服务器在监听状态下,可以接受到网络上的连接请求,只有在检验用户名和密码后才接受查询和添加请求,这样大大提高了系统的安全性。客户端和服务器的链接是基于TCP/IP协议,按照我们自己定义的一套通讯协议来工作的。所有的这些操作都是在后台进行的,不需要任何人为操作,而且系统管理员可以通过查看日志来了解历史操作。第二,数据库维护功能。作为一个完善的数据库模块,必须提供一个安全可靠的数据库维护方案,ANMIS系统充分考虑到了这一点,其提供了许多方便安全的数据维护功能,系统可以为每个用户指定操作权限,不同权限的用户可以访问的数据和操作都是不同的,这样有利于系统安全。①数据显示模块,在该模块中,可以进行记录的逻辑删除和部分信息维护,可以选择多个病人,然后选择编辑即可编辑选中的病人记录。数据维护模块。在病人数据维护模块中,可以完成对病人数据信息的所有维护功能:编辑、添加、查找、逻辑删除、物理删除等。③数据备份和恢复模块。在图像文件的备份和恢复模块中,主要完成的功能是数据备份和数据恢复,其主要界面是两个树状控件组成,其中一个数控件显示未备份的图像文件,另一个显示即要备份的图像文件,选中文件可以通过中间的命令按钮,也可以通过菜单,甚至可以直接将图像文件从左边拖到右边。对于文件夹,则将其内的所有的图像文件全部选中,在选完文件后,按“备份”按钮即可备份。如果设置的是备份到默认目录,则系统自动向默认目录备份,如果设置的是指定备份目录,则系统提示选择备份目录,用户甚至可以为每一个文件制定备份目录。④用户管理模块。对于超级用户,他可以授权他人访问数据,设置其访问权限,也可以删除用户,同样,他也有权更改任何用户的密码,对于一些重要的系统参数,也只有超级用户才能更改。 4、结尾 利用计算机技术进行核医学图像处理显示出了科学技术的优越性,其可以为医生提供一个功能完备且强大,操作界面友好,自动化程度高,能够大大降低医生的劳动强度,相信,随着计算机技术的发展,其必将越来越广泛的被应用到医学的各个领域。 医学图像处理论文:医学图像处理与分析课程的实践教学改革研究 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。针对该课程的特点,提出一些实践教学环节的改革措施,包括实验和课程设计的开展以及第二课堂的实施。教学实践证明,本文所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,极大增强教学效果。 关键词 图像处理;图像分析;实践教学;教学改革 1 引言 生物医学工程是一个由理、工、医交叉融合的新兴学科,是多门工程学科向生物医学领域渗透的产物,包括生物信息学、医学图像处理、生物力学及生物材料、医疗器械等多个分支。其中,医学图像处理与分析是利用数学原理和方法,在计算机上针对不同医学影像设备(如CT、MRI、B超、PET、SPECT、显微镜等)产生的图像,按照实际需要进行处理、加工和分析。随着医学成像技术的发展与进步,图像处理技术在医学研究与临床诊断中的应用越来越广泛,因此,医学图像处理与分析这门课程的地位和作用也日益重要。 该课程是以数字图像处理为基础,介绍图像处理中的基本概念、理论和算法,特别针对医学图像处理研究中的基本问题以及解决这些问题的原理和实现方法,使学生能够编程将图像处理算法应用于医学图像的处理和分析,是生物医学工程及相关专业的优秀主干课程之一。 医学图像处理与分析这一课程起点高、难度大、理论和实践紧密结合,课程建设难度较大。虽然目前已有不少院校开展本课程的教学工作,但实际教学情况并不十分理想,主要表现在教材缺乏和实践环节较少。在中国期刊网上,以题名包含“医学图像处理”或“生物图像处理”以及题名中包含“教学”为检索条件,只获得文献18篇,其中涉及该课程实践教学的只有6篇,主要集中于虚拟实验室和实验教学系统的研发[1-6]上,可见在国内关于该课程的教学研究尚不多见。 笔者结合教学实践经验,在理论教学改革的基础上[7],提出一些实践教学环节的改革措施,以全面培养学生的学习技能,激发学习兴趣,改善教学效果。 2 实验与课程设计的开展 以“科研为教学服务,教学促进科研”为宗旨,采用MATLAB编程语言为实验教学平台,以医学图像处理知识为主,同时综合医学成像系统、医学电子学等相关课程的知识,编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》,设置验证型、综合型和设计型三大类实验(参见表1)。其中,实验1~9为验证型实验,学生通过调用MATLAB中已有的图像处理程序来完成实验,加深对理论教学重点和难点的理解;实验10~14是综合型实验,学生针对医学图像的具体特点,综合运用多种算法达到图像处理的目的;实验15~24是设计型实验,给定实验目的和要求,学生自行设计实验方案并编程实现,培养他们查阅资料、分析问题和解决问题的能力[6-8]。 3 第二课堂的实施 为培养学生的科研实践能力,教师有意识地在课堂中简要介绍自己科研项目的基本情况,鼓励和引导学生参加自己的科研项目研究。这不仅增强了他们对该课程的学习兴趣和重视度,而且使他们亲身经历并体验了医学图像处理和分析知识怎样应用于科研和临床。 由于南通大学附属医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备,因此鼓励学生利用假期在医院实习,特别是到影像科和检验科实习,学习和掌握各种仪器的功能和图像处理的场合,从而有助于他们将理论知识与实际问题相结合,提高实际工作的能力。 在教学过程中,适当融入一些就业方向的指导,介绍医学图像处理在医院和医疗器械公司的应用状况,同时简要介绍课程中没有涉及但与工作密切相关的最新最热门的医学图像处理知识,供学生课后自学和深入研究。这样一方面增强了学生的自信,获得了更好的教学效果;另一方面也拓宽了学生的视野,引导他们寻找自己发展的方向和目标。 4 结论 本文结合笔者多年来的教学经验,针对医学图像处理与分析课程的实践教学环节提出一些改革措施,秉承“加强基础、重视应用、培养能力”的宗旨,以“内容的基础性、方法的先进性、学科的交叉性”为原则,编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》,积极开展第二课堂,实现教学、实验、科研三管齐下,课内、课外、理论、实践同时并举的教学格局,有效提升学生的综合知识水平和实验技能,为后续课程学习、毕业设计开展及科学研究奠定坚实基础。 医学图像处理论文:医学图像处理课程教学模式探索 摘要:在分析了医学图像处理课程特点的基础上,结合医学院校学生的实际情况,对课程教学模式开展了探索与实践。通过串烧式的课堂讲解和讨论、课程实验、教学环节的实施,设计开发基于matlab的医学图像处理教学平台系统,把教学与学生兴趣、能力很好地结合起来,新颖的考核方式得到学生肯定。 关键词:医学图像处理;理论教学;串烧;教学平台 我校在开设《数字图像处理》课程的基础上,结合医学院校图像处理的对象——医学图像(片)的特点开设了《医学图像处理》,是计算机各专业及影像学专业重要的专业基础课程。如何在学习图像处理技术的同时体现各专业特色,提高学生的图像处理技术的应用能力,是医学图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合经过两轮的课程教学活动,并融合学生的反馈信息,对该课程进行了教学模式的探索,希望有助于教学效果和教学水平的提高。 1 理论教学 1.1 专业素养的培育[1] 建立在数学及信号处理技术基础上的医学图像处理,以计算机算法为工具,并充分考虑解剖学的知识、临床医学的知识,对医学图像的采集、传输中产生的如噪声、失真、退化等现象分析处理,以提高医学图像的质量,并为后续的图像感兴趣区域的选取,病灶区域的分割等临床应用提供依据。但《医学图像处理》课程涉及的内容多、广,其中的算法更是以数学公式的推导为基础。而医学院校的学生普遍缺乏理工科知识,造成学生对理解抽象概念的困难,很易造成畏难情绪。与此同时,学生对通过本课程的学习对知识结构的构建及就业的帮助心存疑虑。缘于此,授课之初,需要进行专业素养教育。 1.1.1 按专业,分内容克服学生的畏难心理 因计算机专业与影像学专业的培养方向,教学内容和侧重点不同,计算机专业专注于各种图像处理算法和编程实现。而影像专业应从繁琐的数学公式的推导中解脱出来,而更注重实际应用,并进一步了深化对图像处理的理解、分析。 1.1.2 课程设置对就业的影响[2] 图像处理是计算机视觉、模式识别,图像理解、分析的基础。熟练掌握各种算法可以为将来从事如指纹、条码、人脸、虹膜识别、车辆和其他与医学图像相关工作提升竞争力。因具有医学知识背景,也可去医疗器械公司或医疗软件开发公司,当然因具备医学知识背景的同时,掌握图像处理的各种算法及实现为应聘到医院的医疗技术部门提供了保障,我校已有此专业学生成功应聘三甲医院的事例。通过这些学生身边鲜活的事例提高学生的自信心,拓宽学生的思路和视野,引导学生找到自己的发展方向和目标,因此可以更有效地利用时间。 1.2 打破了传统的章节式教学方法,探索“串烧”式教学 传统的灌输式教学中,重点内容并突出,讲解中存在片面性,局限性,没有深挖跨学科知识的内在关系。医学图像处理是一个注重实际应用的课程,应根据设置的专业特点设置知识点,并融合基于案例的教学内容,根据其内部逻辑关系“串烧”涉及的相关的知识。 1.2.1 内容选择上的“串烧” 医学图像处理教学的要求是了解医学图像的特点和图像处理的基本概念,掌握医学图像(片)处理的基本原理、技巧,能够利用计算机来完成对各种医学图像的处理,现以我校两专业的两本不同教材为基础,在充分涉列大量的医学图像处理技术、文献的基础上,根据各类知识点间的相关性以及课时要求将课程分为:医学图像的描述表达、图像的运算、图像的增强、图像的变换、形态学处理、图像分割及特征提取等专题。 “串烧”的医学图像处理的内容是完成后,接下来考虑如何在传授知识的过程“串烧”,如在讲授医学影像的运算操作时,如基本的“加”,“减”,“乘”,“除”时,把医学图像中的减景技术及数字减影在血管造影中的应用“串”到讲授内容中;在图像的采集表示时,可以“串”进各种成像设备及其成像原理,可以把数学运算中的差分运算内容串入医学图像的边缘检测算法中。 1.2.2 教学形式上的“串烧” 教学形式上采用了传统教学方式与“串烧”式教学相结合的形式,讲授基本知识时,以传统按授课方式为主,让学生了解对医学图像处理的整个过程。授课内容中选取了学生感兴趣的内容,让学生们图书馆自己查资料,寻根问源,调动学生学习的积极性,下次课时选一二名学生在课堂上对内容进行阐述,教师对学生阐述的内容进行补充[3]。选择了图像表示和图像分割两个知识点让学生在教学过程中的“客串”讲授,通过本环节的实施,充分调动了学生的积极性,激发了学习热情,迸发出许多有趣的想法,可以方便地了解学生对知识的掌握程度与存在的问题,与此同时,结合本课程的特点及影像学专业学生人数较少(08级71人,09级90人)的特点,把课堂教学过程移至计算机机房,可以边讲授边演示准备好的在临床中采集到的X 光、MRI等医学图片, 让学生直接观察对这些图片进行处理和改善的效果,课堂气氛非常活跃,授课效果较好。 1.2.3 充分利用多媒体教学技术,搭建医学图像处理平台[4]。 通过“串烧”方式的实施,使学生通过在课堂上的医学图像处理的演示,了解、掌握了各种医学图像处理方法和其在医学临床中的应用,但众多算法都需要计算机仿编程仿真实现,为缓解由此给学生带来的压力,提高学习效率,搭建了以淋球菌感染图为例的济宁医学院医学图像处理演示平台,学生通过平台的实用,加深了对所学的医学图像处理知识的理解,提高了学生的实际应用能力。 1.2.4 教师的医学知识积累 我校的信息工程学院的教师承担着医学图像处理课程的授课任务,授课教师虽有较高的计算机编程能力,但缺乏医学知识,使在为强调应用的影像专业学生上课时,在如何淡化数学推理,着重临床医学图像处理应用中遇到了很大的压力。特别是在第一轮次的讲授医学图像分割时,面对一个陌生的医学图像,不知道如何选择图像的特征点,纵有丰富的编程思想却无从下手。缘于此,医学图像处的授课教师需自觉地将医学和工程学结合,通过广泛的与医护人员的交流,并积极参加医学相关的知识讲座丰富自己医学方面的知识,我校信息工程学院组织的院内专家、学者的信息大讲堂是一有益的尝试。 2 实践教学[5] 实验教学是教学课程的重要组成部分,通过本环节的实施,不仅加深了对理论的理解,同时也培养了学生的独立思考、创新能力,虽然很多关于图像处理实验指导书,但他们中的大多数并不适用于医学院校的学生,接合医学院校学生的实际对相关的实验内容的选取及验收进行了相应的改革。 2.1 实验方案的实施 2.1.1 实验的准备 根据医学图像处理的要求,选用了工具箱使用方便,计算能力强的MATLAB软件作为实验教学软件,并准备好医学图像(片)的采集。 2.1.2 实验内容的选择 实验内容的选择上,考虑到不同的专业的特点和医学图像处理的内容,选择了医学影像的表达,图像运算,图像增强,图像变换,形态学处理,图像分割,特征提取等内容。根据难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。让学生不仅学习图像处理的基本知识,并能独立进行实验设计,使学生快乐的获取知识,在实践中提升应用能力。 2.1.3 医工结合,分工协作 依托我校的教学医院中的众多的医疗影像设备,鼓励计算机和影像专业的学生假期期间多去医院参观实习,了解各种医疗设备仪器的功能,工作原理。为开放型实验的实施做好充分准备。 医学院校医学生最大优势是具有一定的医学基础,因此在为学生开设开放型实验时,充分考虑使医工学生相结合,每个开放型实验安排2名影像专业的学生,负责对相关医学图片的认识、理解和提炼。4名计算机专业的学生进行相应的编程实现。 2.1.4 实验的扩展-科学素养的提高 经过《医学图像处理》理论的讲授和实验教学活动的实施,学生具备了运用图像处理的基本理论知识处理具体医学图像的能力,为学生提供机会参与任课教师的研究活动,提高实践能力和创新能力。为学有余力且有兴趣的学生开设了基于任课教师的科研项目的课程设计,主要涉及到了涉及医学图像处理课程建设、动态医学图像处理算法展示又包括下一步医学图像处理的实验平台的搭建。通过学生的积极参与,一方面,加深了对所学专业知识的理解,同时培养学生主动学习的良好习惯,另一方面通过在理论教学、实践教学的“串烧”方式的实施,学生的团队意识得到明显提升。 3 验收考查环节 根据专业设置的特点和课时的安排,为准确反映出学生学习差异性,对传统的考核方式进行适当的调整,加强实施“一加一减一强化”[6]的系统的评估方法。“一减”:根据学科特点和各业课程设置对学生的要求,在不同专业不同试卷的前提下,改传统闭卷考试为开卷考试,在心理上减轻学生对数学公式推导和恐惧,也减少了记忆量,使学生可以更专注于医学图像处理应用、理解,“一加”,以加强学生的积极思维,勇于表达自己的想法的意识。“一强化”,主要指强化了实践环节验收的多样性,根据医工各专业特点,验收的侧重点体现出差异性。具体做法是,对医科生实验结果的验收,强调理解、临床应用、效果分析,而对工科生的实验结果的验收,主要侧重算法的编程实现。如对上图的淋球菌感染图进行分割实验时,以医科生的图像的特征选取的有效性、可行性,实验报告的撰写为主要对像,而工科生则侧重编程实现的效率,当然在后继的课程建设及课题中,工科学生做的课程网页,各种算法的flash动态展示也可成为验收结果,实践结果验证了学生对此考查验收方式给予的肯定。 4 结语 结合我校计算机、影像各专业对图像处理的要求和数字图像处理本身的特点,充分考虑医工学生的差异,对课程教学环节的实施过程进行了探讨,把教学、科研及学生能力结合起来,经过三个年级的教学节实施,学生的综合能力得以提高。与此同时,如何依托医科院校的医学优势,实现医工间“无缝连接”,培养具有医学特色的创新人才,必将需长期的探索研究。 [作者简介] 刘二林(1975.9-),男,济宁医学院,讲师,控制理论与控制工程专业,主要研究方向:图像处理、机器视觉、信息处理。 医学图像处理论文:医学图像处理与分析课程教学改革的探索 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。在简要介绍CDIO教学模式基础上,提出几点该课程教学改革的措施,包括融合多媒体教学和传统教学手段;引导学生整体把握知识点;调动学生的学习积极性;培养学生的实践动手能力;形成理工医结合的思维方式。教学实践证明,所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,很好地增强教学效果。 关键词 图像处理;图像分析;教学改革;教学模式;CDIO 医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科,是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是:系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法,侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用,目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法,学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术,为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。 医学图像处理与分析课程理论抽象,涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识,学科之间高度交叉、渗透,学生很难理解其中的相关知识和技术,因此课程起点高,教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进,摒弃传统教学方法的弊端,引入新的教学模式和教学方法,实现培养高质量人才的目标。 本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来,该课程教学改革的主要思路是:以全新的教学理念为指导,以先进的教学手段和方法为桥梁,以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式,实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性,使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法,掌握生物图像处理与分析的相关技能,能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。 1 CDIO教学模式 CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果,其中C代表构思(Conceive),D代表设计(Design),I代表实现(Implement),O代表运作(Operate)。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程,并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明,CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽,更有助于提高教学质量,尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准,为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。 2 医学图像处理与分析教改措施 2.1 融合多媒体教学和传统教学手段 目前高校授课中普遍存在两种极端: 一种是只板书授课,形式单调,内容枯燥,课堂时间无法有效利用,知识容量小; 另一种则完全采用多媒体授课,课堂教学变成单纯地播放幻灯片,缺乏学生参与互动的空间和可能。 笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂: 一方面,优秀的教学课件能提升和精炼教材内容,通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生,介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果,为学生提供生动的感性认识; 另一方面,将板书穿插于多媒体教学中,对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算,同时展示教学进度、层次和重点,有利于学生对重要知识点的系统把握,有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。 2.2 引导学生整体把握知识点 在教学过程中,引导学生从整体上把握学习的总体要求,理清教学知识点、学习难点以及学习技巧,对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始,首先提出本章主线,即要解决什么问题,以什么样的方法和步骤来解决问题,所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多,分成多次讲授时,这个主线将会反复强调,从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识,开展针对性的学习。 2.3 调动学生的学习积极性 德国教育学家第斯多惠认为:“教育的艺术不在于教授的本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明,学习动机与学习效果之间的关系十分密切,不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性,影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法(problem based learning,PBL),以提高学生的学习积极性,促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源,查阅资料,系统分析,形成读书报告,再到课堂上讨论和交流,教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2,5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法,能够充分调动学生的积极性和学习兴趣,培养学生的创新思维和研究能力。另外,还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段,将课堂教学和课后辅导有机结合,建立多渠道的教学互动模式,使学生得到及时的指导,增强学生学习兴趣。 2.4 培养学生的实践动手能力 本课程是一门以实践为基础的课程,必须十分注重学生实践能力的培养和开发,使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时,掌握如何通过计算机实现这些算法,能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析,能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化,使处理后的图像符合临床要求。为此,本课程设置了相关的课程设计环节,两周时间内要求学生完成5~6个实验,检验算法效果,最终形成实验报告。 2.5 形成理工医结合的思维方式 现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势,作为生物医学工程领域的本科生,需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识,才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院,隶属工科范畴,而学生的医学知识背景相对较弱。因此,本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉,不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点,更要将医学实例的处理融合于各章节,体现出理、工、医三者结合,对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。 3 结论 本文结合笔者多年来的教学经验,在简要介绍CDIO教学模式的基础上,针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明,医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践,注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉,激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。 医学图像处理论文:双语教学在医学图像处理课程中的应用 摘 要 双语教学是一种新的培养人才的教育模式,通过在医学图像处理课程教学中应用双语教学,在各个教学环节进行研究与探索,发现在教师与学生英语水平、课堂教学方法、教材的选用及考核机制等方面存在一定问题,并提出相应的改进措施。 关键词 医学图像处理;双语教学;教材 双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科的教学。作为一门国际化的语言,英语的重要性越来越被人了解。在高校中开展专业课的双语教学可以增强学生了解世界科技最新成果的能力,加快高等院校高层次教育与国际接轨的步伐。同时双语教学课堂可以为教师提供一个提高自身英语综合运用能力的训练机会,提高教师进行科学研究和国际学术交流的能力[1]。 医学图像处理是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一。近年来,河南科技大学医学技术与工程学院在开展多媒体教学的基础上,大胆尝试双语教学在本课程中的应用,根据教师的实际教学经验,结合大多数学生的反馈,总结在双语教学过程中发现的问题,并提出几项改进措施。 1 双语教学中存在的问题 1.1 从教师角度 学院生物医学工程专业的医学图像处理课程使用教材的是罗述谦等著的《医学图像处理与分析》,在应用双语教学之后,教材更换为Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing,该教材内容阐述清晰易懂,几乎覆盖了学生所必须掌握的全部基础知识。本书已被全世界500多所大学和研究所使用,是国际知名高校的经典教材。 对于担任本门课程的教师来说,需要反复理解中文和英文原版教材,在吃透教材内容的基础上,结合图像处理的最新技术制作多媒体课件,将原来准备好的中文课件转换为英文课件,并把原来已经讲熟练的课堂内容用英语讲授给学生。其中存在的问题有:1)教师之间对双语教学的认识有偏差,一部分教师认为双语教学应该完全用英语授课,而其他大多数教师认为既然是双语,那么可以用两种语言交叉授课,以学生理解为最终目的;2)教师的英语口语水平不够高,毕竟不是英语专业出身,平时用到口语的机会也不是很多,所以教师都对自己的口语不是百分百自信。 1.2 从学生角度 双语教学对学生的基础英语应用能力,尤其是听说能力要求较高。学生在课堂上本来就需要经过思考才能完全理解教师讲的内容,现在还要在听懂英语的基础上进行思考和继续听课,这对学生尤其是英语基础不是太好的学生来说是比较困难的。虽然大部分学生已经通过大学英语四级考试,甚至有部分学生已经通过大学英语六级考试,但他们的英语实际听说能力相对于应试能力却较为薄弱,仍然有可能听不懂教师的讲解,因此听说能力成为他们用英语进行学习和交流的主要问题。 医学图像处理课程中涉及许多医学图像,因此有关医学的英文词汇也出现不少。医学词汇较为难记,长单词较多,这也给学生的课堂听讲带来一定的困扰,影响了课堂内容的吸收,效果较差。 1.3 从考核角度 既然是双语授课,那么在考核时同样需要考虑到两种语言的问题。如果用全英文出试卷,恐怕会出现学生连题都看不懂的情况;如果用中文试卷,又无法体现双语教学的优势,难以考核教学的效果。 2 相应的改进措施 针对在双语教学中遇到的问题,思考后认为:在医学图像处理课程的双语教学中,应明确课程双语教学的目的仍是传授专业知识,这一点在教学过程中必须始终坚持,英语只是一种工具,否则专业课的双语教学就变成专业英语课。为实现这样的目标,结合师生的实际情况,提出相应的改进措施。 2.1 加强教师培训,提高讲课水平 双语教学成功与否取决于从事双语教学教师的水平,因此,加强授课教师的英语能力是十分必要的。学院与外语学院联系,请专业的英语口语教师为承担双语教学任务的教师开展英语培训,培训的内容包括教学过程中经常使用的教学专用术语以及学科中常用的英语阐述和评论能力。除此之外,学院还派青年教师到国内著名高校或国外学习进修,参加学术研讨会议和培训班等,提高教师的专业水平和英语能力。 除加强教师水平之外,还要更好地发挥多媒体教学手段在教学中的作用。对于较难理解的专业术语、句子等,在课件中用中英文对照帮助理解,这样可以保证即使英语水平较低的学生也能够领会教学中的基本内容。由于本课程是医学图像处理,因此在课件中可以多引入一些新型图像处理技术在医学图片中的应用。这些知识与本专业的其他专业课也有相关联之处,学生对这方面的内容较为感兴趣,课堂气氛活跃,教学效果良好。 2.2 发挥学生主体作用,增强学习兴趣 上课时教师应鼓励学生用英文发言、提问,加强师生之间及学生之间的英文沟通和交流能力,激发学生的学习热情和主动性,引导学生自主思维。授课结束,可由学生用英文做重点总结,然后教师补充。精选教学内容,对于一些常用的专业术语和句子,课堂上需要经常复习。引导学生逐步学会用英语结合专业知识进行思考分析,提高学生分析解决问题的能力,加深对授课内容的理解。双语教学难度大,只有充分调动学生的学习积极性,发挥他们的主体意识,才能取得良好效果[2]。 2.3 改进考核方法,提高教学质量 双语教学仍然是以学生为主体的,因此采取一个合理有效的考核方法能够激发学生的学习兴趣,取得良好的学习成绩。可以考虑作业、课后练习、实验报告采用全英文模式,在这种情况下,学生有时间在组织好英语答案的情况下进行回答。课堂上的讨论及问题回答以英文为主,必要时辅以中文解释,这样也可以锻炼学生的口语能力,并提高他们参与讨论的热情。最后的期末考试可以采取中英文结合的方式,对于一些相对简单的题目如填空题等可以用英文出题,要求英文回答;而一些较为复杂的问答或计算题,可允许学生用中英文作答。这些考核内容在最终成绩中所占的权重不同,如可定为平时成绩占总评成绩的30%,考试成绩占总评成绩的70%。这样的考核方式也可促进学生在平时的学习兴趣,加强日常的学习积累。 3总结 通过这些改进措施,能够提高学生对双语教学的学习兴趣,调动学习的积极性,使学生通过学习不仅能够学到专业知识,也提高了英语听说读写能力。双语教学作为一种较新的教学手段,仍然在实践中摸索,在教学过程中不断完善,只有不断地发现问题、解决问题、积累经验,才能更好地发挥双语教学的效果。 医学图像处理论文:医学图形图像处理在大专类医学院校医学信息学教育体系中的研究 【摘要】在信息高速发展的今天,医学信息学的涵盖已经悄悄的发生了变化,医学图形图像处理已经作为一个非常重要的内容而被纳入了医学信息学的范畴。国内的一些本科院校纷纷设置了相关专业,开设了相关教学内容。然而与此相比,大专类的医学院校,在这一块仍然处于空白状态。本文针对这一问题展开研究,拟提出医学图形图像处理在大专层次的教育当中的必要性与可行性。 【关键词】医学图形图像处理;信息学;大专;医学院校 一、引言 1999年6月9日,经纽约中华医学基金会(China Medical Board of New York,CMB)理事会批准资助,成立了国际医学教育专门委员会(1nstitute for Interna- tional Medical Education,IIME)。该委员会的任务是为制定医学教育“基本要求”提供指导。在该机构制定的培养要求当中,生物医学工程相关知识,特别是“医学图形图像处理”被作为基础知识要求被提出。[5][8] 当前我国数字化医院建设的重点是医院内部的数字化建设。为实现无胶片化,需要建立覆盖全院医疗和办公区域的网络和pacs系统,实现ct、核磁、x线、病理、彩超、电子胃镜等图像的网上数字化采集、传输、存储、调阅等功能。而这些方面,都需要从业者具备相关的专业知识。但是医学图形图像处理教学在专科层次教学当中处于盲区。经过调查国内各省的40多所相关大专院校,其中开展了医学信息教育的学校目前的有12所。[1]授课内容基本是信息检索,少数涉及到了一些医疗管理软件的应用,至于医学图形图像方面的课程,高专的医学信息学教育中没有涉及,因此在目前大专层次的医学信息学教育体系的现状是:医学信息教育停留在信息素养的培养的阶段,没有进一步的考虑医学信息的处理,也就是说没有提升到技能的层面上。 二、国内外关于医学信息学教育的现状分析 医学信息学是交叉学科,起源于美国。现今美国的医学信息涵盖面,已经不仅仅局限于医学情报,信息资源建设、检索,其内涵已经扩展到了转化研究信息学、医学图像信息学。[3][4] 德国是国际医学信息学会(IMIA)的官方国家成员,其医学信息学、生物测量和流行病学协会(GMDS)提出医学信息学(Medizinische Informatik,MI)内涵:应该包括医疗信息的收集、加工与提炼过程。具体研究内容包括:生物信息学,医学图像处理,信息检索、决策支持等。[9]国外一些发达国家,医学信息学已经从信息素养教育上升到了信息技术教育的程度,并形成了专科-研究生-博士研究生的完整培养体系。 20多年来,医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一,其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率也更高。20世纪70年代初,X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命,与此同时,核磁共振成像象(MRI:Magnetic Resonance Imaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础,带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用,使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,同时将各种成像技术得到的信息进行互补,也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。而医学图形图像作为一门交叉学科,成为了一般医学本科院校临床专业与生物医学工程专业的主要的学科。 三、国内政策对于医学信息教育的扶持与指导方向 卫医研教发[2007]01号文件指出:卫生部医院管理研究所在相关部委的支持下,决定在全国开展“医疗卫生信息技术普及教育”工作,旨在建立和完善我国“医疗卫生行业信息技术教育体系”,并使之成为指导我国医疗卫生行业信息化建设对各类IT人才需求的重要依据;成为我国医疗卫生信息技术人员和医学院校学生走出国门与国际接轨的桥梁和纽带;成为我国全体医务人员和医学院校在校生必须掌握的一门现代化工具,从而提高医疗卫生行业的整体服务水平,为更多的患者提供更加优质的服务。 卫医研教发[2007]02号文件指出:加速推进信息技术在医疗服务、预防保健、卫生监督、科研教育等领域的广泛应用,普及医疗信息化知识,充分利用现代远程教育手段为广大医务人员提供继续教育机会,快速培养符合我国医疗卫生行业信息化建设急需的专业人才,满足人民群众日益增长医疗卫生服务需求。 卫医研教发[2007]03号文件指出:随着信息技术在医疗卫生领域的广泛应用,对“医信”复合型人才的需求已成为各级医疗机构在医疗信息化建设、应用和管理中急需解决的首要问题。 作为国内的大专院校,其教学的宗旨与目的是为基层输送大量的实用型医学人才,同时兼顾了向更高层次医学教育输送可持续培养的医学生。无论是从实用出发还是从可持续的培养出发,医学生在医学信息学上的教育都不容缺失。 四、目前医学信息教育环节当中的拓展方向 医学信息学是医学和计算机学科的结合,是医学发展的必经阶段。[2]该学科的发展需要大批掌握相关计算机技术和医学只是的高素质符合人才。 当前社会对于医学信息处理方面的人才需求量大,通过课程建设能够培养出符合社会要求的懂得医学信息处理应用类人才。使学生掌握医学图像的相关概念与图像处理中的图像变换,增强,恢复,压缩,图像的分割及特征提取等基本理论;掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展;了解医学信息三维可视化的技术和基本实现方法;并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架,逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力,并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。这样的才能使学生在数字化医院建设的大背景下适应需求,提高竞争力。[7] 五、专科层次开展医学图形图像教学的必要性和可行性 医学图像处理是当今各医学领域应用和需求广泛的一门学科,是生物医学工程专业的必修课程,也是计算机科学与技术(医学应用和医学智能信息处理方法)的专业主要课程。设置本课程的目的是:(1)使学生掌握数字图像的相关概念与图像处理中的图像变换,增强,恢复,压缩,图像的分割及特征提取等基本理论;(2)掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展,并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架;(3)掌握数字图像与医学图像处理的基本方法,逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力,并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。[7][8] 目前国内的专科院校鲜有开展这门学科的基础教育,主要原因是相关的教学条件要求较高(师资,设备)。但是做为专科院校,无论是从向基层输送基层的医疗服务人才这个方向来看,还是从为本科医疗院校输送继续教育人才方面来看,我们都有必要把这门重要的学科,在医学类专科层次进行普及性的基础教学。最为恰当的方式就是在医学信息学的教学内容中补充丰富医学图形图像内容。 专科层次的学生有他们的特点:基础和自学能力有待强化,而且在校学习时间比较短,他们需要和能够掌握的是跟专业相关的简易并实用的医学信息概念和技术,而不是高深的理论。根据专科学校的特点和学生基础情况,以及各用人单位(基层医院)对医学信息技术的需求情况,查阅国内外各医学院校医学信息专业教学资料,在现有计算机课程内容基础上,引入一定课时的医学数字图形图像处理,通过实践教学进行论证之后,完善出一套适合专科层次的教学大纲和实验大纲。 通过对大专医药各专业学生进行实用的医学信息技术与医学图形图像学教育,其目的是使学生更能适应各专业岗位的需求,从而提高专科层次毕业生就业竞争力;提高基层医疗卫生行业的整体服务水平,为更多的患者提供更加优质的服务。 医学图像处理论文:医学图像处理课程在线学习系统设计 摘要:《医学图像处理》作为生物医学工程专业的一门专业必修课,教学内容多,课时安排紧凑,不利于同学们对理论知识的消化理解,同时书本资料匮乏,电子资料不易搜索,导致了部分同学学习积极性不高,学习效率低下。在线学习系统作为一种新的教学模式,利用计算机互联网实现网络授课、学习、文档共享及师生在线交流,突破了传统教学的时空限制,具有资源共享、快捷高效等优点。该课题经过系统需求分析的调研,运用Dreamweaver软件开发平台、ASP动态网页制作和ACCESS数据库开发技术,通过编写VBScript脚本语言,设计完成了一个基于B/S网络框架的《医学图像处理》课程在线学习系统。 关键词:在线学习系统;ASP;ACCESS数据库 1系统开发环境及工具 本课题采用Windows XP及以上操作系统、ASP和ACCESS完成本次设计。ASP是美国微软公司出品的WEB编程语言,运行环境是微软出品的WEB服务器IIS。数据库采用ACCESS数据库。 其他软件包括:IE6以上、Dreamweaver7或更高的版本。 2在线学习系统的设计 2.1系统总体结构的设计 系统主要有以下模块构成:用户管理模块、公告栏模块、留言板模块、友情链接模块、下载资料模块、聊天室模块、在线练习模块。现对用户管理模块设计简单介绍。 用户管理模块主要包括用户注册、管理员审核、个人信息修改、删除用户等等操作,管理员、教师、学生都会涉及这一模块的制作。 图1管理员主页 2.2后台数据库的设计 人们把数据库设计分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行与维护6个阶段。概念结构设计就是对信息世界进行建模,常用的概念模型是E-R模型,它是P. P. S. Chen于1976年提出来的。 概念结构设计的任务是在需求分析阶段产生的需求说明书的基础上,按照特定的方法把它们抽象为一个不依赖于任何具体机器的数据模型,即概念模型。概念模型使设计者的注意力能够从复杂的实现细节中解脱出来,而只集中在最重要的信息的组织结构和处理模式上。 概念模型(E-R模型)的组成元素有:实体、属性、联系,E-R模型用E-R图来表示。实体是用户工作环境中所涉及的事务,属性是对实体特征的描述。 3在线学习系统的实现 在正确安装IIS之后,即可进行程序语言的编写和程序调试。 3.1连接数据库 不同数据库有不同的连接方法,对应ACCESS数据库,有字符串连接方法和DSN链接方法此处使用第一种,代码编写如下: 由于几乎所有的ASP动态网页都需要连接数据库,所以将以上字符串连接数据库方法粘贴到config文件下db.asp文件中,而在其他需要调用数据库的文件中调用此文件即可,调用方法为: 3.2功能模块的实现 在完成以上操作之后可以开始进入整站制作的过程,动态页面从流程图开始,涉及到的具体语句中只对较为重要的编程语言进行讲解。 3.2.1引用文件编写 由于在编写程序时,ASP本身提供的函数并不足以满足我们的所有应用,所以在设计时将经常用到的一些功能如:连接数据库语句、翻页功能等编写为引用文件,在需要使用这些功能的文件头部引用即可,将这些文件统一存放config文件夹下。 3.2.2模块实现 此处选取注册功能进行讲解。 在本站中,没有注册成功或者审核通过的用户无法浏览网站内容的。 用户注册功能是本站开始设计的第一个步骤,也是一个很基础的功能,以上叙述的设计过程是以后每一个功能模块都严格遵循的设计过程,在每一个模块完成之后,都要开始进行相应的运行与调试。 4系统运行与调试 4.1测试概述 本章根据用户需求,设计测试用例,对软件进行系统测试。并根据测试结果填写测试表格的测试结果栏。测试的重点是确保各项功能的正常运行。测试的目标是确保所开发的功能符合用户的需求。 4.2系统部分测试 在第四章设计系统实现中重点讲了注册功能的实现,此处也以注册页面的测试为例讲解测试步骤。 在Dreamweaver中打开register.asp页面,点击在浏览器中预览/调试按钮。根据流程图3,首先验证用户名或者密码为空情况: 验证同名用户是否能够注册: 注册成功时: 打开后台数据库文件,验证用户信息是否写入数据库中: 图7注册成功时数据库内容 可以看到最后一名用户就是刚刚注册的用户,其姓名、性别、联系方式等内容都与注册内容一致。u_check默认为空,在管理员审核通过之后用户即可登录本站。 5结论 本课题实现了一个基于ASP和ACCESS的医学图像处理在线学习系统,可供学生、教师、系统管理员三方用户安全使用,界面友好、功能完善、通用性强。其主要模块包括:公告管理、留言板管理、友情链接管理、学习资源管理、聊天室管理以及在线练习管理等。 该系统简介易用,投入使用之后可以利用计算机互联网实现网络授课、学习、文档共享及师生在线交流,突破了传统教学的时空限制,具有资源共享、快捷高效等优点,可以有效地促进该课程的理论和实验教学,帮助改善同学们的学习状况,常适用于高等院校的远程教学,具有非常广阔的应用前景,由于预算有限和时间仓促,本系统尚存在如下一些缺陷: 未能购买域名、将系统放在网上进行远程调试; 整站结构的设计还不够十分合理,网站结构使用了两种方式,既存在以身份为划分建立的admin、stu、teacher文件夹,也存在以功能为划分的message文件夹,可能造成网站投入使用之后的功能移植会比较繁琐; 系统缺乏统一的排版格式,而且为了节约空间,提高页面载入速率,网站所用图片很少,也没有复杂的布局结构,导致整站虽然简洁,但是缺乏美感,可能不足以在视觉上吸引同学; 多数页面只是实现了基本的功能,如添加习题、公告等,但是目前还缺乏实质性可以立即投入使用的内容; 友情链接功能与学习资料上传功能还面临路径和文件名不能包含中文字符的问题。 除此之外,随着浏览器版本的提升,众多浏览器厂商对安全性的控制更加严格,系统中很多html静态网页的特效不能显示,比如对于按钮或者图片,可以制作为鼠标放上去之后显示一些说明文字,但是在实际应用中chrome内核的浏览器选择直接直接忽视其内容,IE内核的浏览器会提示限制此文件显示可能访问计算机的活动内容,这样的页面会带给用户安全性能上的顾虑,但是,缺乏这些特效的网站在外观的吸引力方面又有所降低。 在线学习系统是一个正在兴起的应用领域,主要利用页面制作、数据库等技术实现网上教学的实时性、交互性、动态性。本系统突破一般多媒体辅助教学工具的思想,目的是尽可能将现实的活生生的教学环境和方法应用于网络教学中,提高学生网上学习的兴趣,从而真正提高网上教学质量。作为传统教学的延伸,信息化教学的作用正逐步被人们所重视,随着网络技术和多媒体技术的进步,信息化教学系统还会有更多的发展空间。 医学图像处理论文:医学图像处理课程的教学经验探讨 摘要:本文分析探讨了医学图像处理课程的特点,结合医药院校学生的实际情况,从课堂教学所用教案及实验教学所选软件和内容两个方面对医学图像处理课程教学方法进行了探讨。 关键词:医学图像;多媒体;Photoshop;MatLab 《医学图像处理》是以《数字图像处理》为基础,结合医学院校的特点和教学要求,以医学图像为处理方向,开展的一门课程。作为一门医科院校的工科课程,《医学图像处理》课程的对象是医学院校的工科学生,是生物医学工程、计算机科学等专业的必修课程。该门课程教授的是指将医学图像信号转换成的数字信号用计算机技术对其进行处理的算法和过程,要求学生既掌握基础的医学常识又有教深的计算机编程的经验。由于专业与课程的特殊性,导致该课程在教学过程中存在些许问题和困难:如学生没有较强的基础理论知识,听课过程中遇到困难,容易失去学习兴趣,不能掌握专业知识,或者只懂理论而不知道如何在计算机上编程实现应用。经过多轮的教学和不断的探索,将已有的一些经验做一个小结,以期对提升教学效果有所帮助。 1 多媒体动画教案的优势和应用 《医学数字图像处理》课程需要重点讲解的内容包括:图像运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强、图像分割、图像配准、图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多,且具有较强的工程性,在教学上存在一定难度。多媒体动画教案的应用能将学生难以理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过动态模拟和局部放大的手段,动态直观地展现在学生面前,将抽象的算法转换为浅显生动的形象[1]。 例如进行图像增强时常采用均值滤波和中值滤波算法,仅用数学公式教导的办法,因其较抽象导致效率低且效果不好,将算法步骤先用动画直观展现出来,再结合数学公式解释阐明,大大降低了学习难度,保证了学生的学习兴趣。又例如频域滤波法中的高通滤波算法可增强图像的高频分量而滤除图像的低频分量从而达到突出图像边缘的目的。这一算法是基于傅里叶变换及信号处理等抽象理论发展出来的,理解起来有一定的难度,在课堂上,首先给学生展示一张脑部CT图片及其对应的频域图,对应高通滤波算法逐渐改变滤波范围使原来的图像相应发生改变,让学生对脑部CT图片在计算机上进行逐步动态锐化,锐化后脑膜轮廓清晰可辨,达到了增强图像边缘的目的。利用多媒体教学,可以直观地看到图像在处理前后的明显变化,便于学生接受,增强了学生对重要概念的理解,提高了教学质量和课教学效率。多媒体的动态教学需要贯穿这个课程始终,例如讲解图像灰度变换时可以开窗算法为例,辅以显影效果不甚理想的医学图片如细胞显微图等讲解利用代数运算对图像进行处理的方法,并将处理后得到的增强图片与原图像加以比对,让学生真切地看到图像处理的作用,了解其价值和意义。此类例子还有很多,通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示,可以提高学生的学习兴趣让他们积极参与到教学过程中来,成为教学中的主体。 多媒体动画教案在教学中的作用不言而喻,因此制作合适的教案是能否成功完成教学任务的关键。经过多轮的摸索总结,我们发现教学案例的选择要结合实际,除了让学生掌握理论外,还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。 2 实验教学工具与内容的选择 目前,医学图像处理教学选用比较多的软件有PhotoShop、Matlab和VC等。在实际教学中需根据学生的特点选择不同的医学图像处理教学软件,比如我们学院生物工程专业学生编程基础较弱,在学习医学图像处理时选择的是PhotoShop和Matlab,通过PhotoShop软件向学生展示各种医学图像处理算法的实现效果[2],而使用Matlab编程工具实现各种图像处理算法,另外调用Matlab图像处理工具箱中的系统函数可以实现医学图像的增强、分割等基本图像处理功能,可以让学生掌握一些基本的医学图像处理编程方法。而对于计算机专业的学生,由于他们系统地学过计算机课程,因此在医学图像处理实验教学时就采用VC编程实现各种图像算法。首先提供给学生一个用VC编写好的图像处理平台代码,然后交给学生如何在该平台上增删改他们所需要的图像处理算法。尽管直接使用VC++编写医学图像程序通常代码都比较长,学生比较难掌握,但是采用VC编程相对MatLab编程而言更容易实现可视化界面,编写出的程序可以模仿PhotoShop软件的部分功能,极大地提升了学生的学习兴趣。除此之外还可以使学生了解医学图像处理的每一个细节,彻底领悟医学图像处理各种实现算法的精髓,从而加深对抽象的医学图像处理理论的理解。 在实验内容的选择上多选用验证性算法,以期让学生通过实验巩固和加深对医学图像分析的各种常用算法的理解与掌握在我们的教学中;为了提高学生对实验的重视程度和实验积极性,将实验考核成绩引入总成绩,占到总成绩的10%-20%。 3 小结 本文对医学图像处理课程的特点,课堂教学方法及实验教学工具和内容的选择进行了探讨。由于医学图像处理课程难度大,理论性和实践性均很强,教师在教学时需根据医学院校学生理工基础弱,编程能力差的特点选择合适教学方法帮助学生克服困难,提升教学效果。 医学图像处理论文:计算机图像处理技术在医学中的应用 摘要:现代医学越来越离不开医学图像信息、医疗设备或系统的支持,在医学图像处理和医学设备中,超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。 关键词:计算机技术;医学图像;图像处理技术 1医学图像的种类 随着计算机技术和医学的发展,医学图像信息在临床诊断中起着越来越重要的作用。目前,供医学研究和临床诊断所需要的医学图像多种多样,如:B超图像、MRI图像、CT图像、PET图像、SPECT图像、数字X光机(DR)图像、X射线图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病例切片和显微镜下细胞图像等。利用计算机技术处理这些图像,不仅可以提高医学临床诊断水平,还能为医学培训、医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供必要支持[1]。 2医学图像处理技术的内容 在医学图像处理中,计算机起着至关重要的作用。广义的图像处理技术包括:图像的获取、图像的存储、图像的传递、图像的处理和图像的输出,这些处理工作都需要用到计算机技术。狭义的图像处理主要研究计算机可以实现的算法,包括:1)几何处理:包括改变图像的大小,旋转、移动图像等。2)算数与逻辑预算:包括图像的加减乘除、与或非运算等。3)图像数字化:将模拟形式的图像转化成数字图像。4)图像变换:为了方便后续操作,改变图像的表示域和表示数据,如傅里叶变换、余弦变换、小波变换等等。5)图像增强:改善视觉效果和图像质量,如对比度增强、平滑、校正等等。6)图像复原:修复失真图像以尽量接近原始的未失真的图像,如频域中的恢复方法、最大熵恢复、运动模糊恢复等。7)图像压缩:为了有利于图像的传输和存储,将一个大的数据文件转换成较小的同性质的文件,如自适应编码压缩、基于人工神经网络和小波技术的压缩等。8)图像分割:将图像中感兴趣的部分分割出来,为后续图像分析和理解打基础,如边界检测、区域检测等等,具体可以参考文献[2]。9)图像的表示和描述:对已分割的图像进一步表示和描述,以更适合计算机进一步处理,如颜色提取、纹理提取、区域集合特性等等。10)图像分类识别:根据提取的特征来分类识别图像,如人工神经网络、支持向量机、模糊识别等。11)图像重建:将一组关于目标的某一剖面的一维(或二维)投影曲线,重构该剖面的二维(或三维)图像的技术,如投影重建、3D重建技术等。一般所说的图像处理指的是狭义的图像处理。 3计算机图像处理技术在医学中的应用 3.1图像处理技术在超声医学成像中的应用 超声成像过程中图像处理的方法有很多,其中主要的有图像平滑处理、图像伪色彩处理、图像纹理分析、图像分割、图像锐化处理,以及图像增强处理等图像处理方法[3]。在B超图像中,不可避免会出现噪声,噪声的存在对某一象素或某幅图像是有影响的,因此要平滑图像,去除噪声,为图像的后续处理做准备。为了使B超医生更好的识别B超图像信息,可以用不同的颜色来表示图像中的不同灰度级,达到图像增强的效果,可识别灰度差较小的像素,这种用彩色差别代替灰度差别而组成的图像,即为伪色彩图像。B超图像中存在颗粒状纹理,其主要有以下两种情况引起的,一种是B超图像本身的斑纹,是无用的信息,另一种是由被检查者的组织结构引起的,是有用的信息。正常和有病变的器官图像组织颗粒分布不同,即纹理也不同,因此,对B超图像进行纹理分析,从而判别病情。图像分割是将病变区域分割出来,以便测量其大小,体积等,为诊断提供必要数据。除此之外,还要用到图像锐化处理和图像增强等计算机技术处理B超图像。 3.2图像处理技术在CT和MRI中的应用 CT的本质是一种借助于计算机进行成像和数据处理的断层图像技术。虽然X线透视可使人们了解人体的内部结构,但只有CT通过计算机在排除散射线和重叠影像的干扰并对X线人体组织吸收系统矩阵作定量分析后,才从根本上解决了分辨率问题。计算机在CT系统中要完成图像去噪、图像的增强、图像重建等任务。没有计算机技术,CT设备的发展是不可想象的[4]。在磁共振中,图像处理技术包括图像去噪、图像增强、图像复原、图像三维重建等操作,磁共振成像也离不开计算机图像处理技术的支持。 3.3图像处理技术在图像引导外科手术中的应用 手术导航(Surgical Navigation)是近二十几年迅速发展的微创外科(Minimally Invasive Surgery,MIS)技术之一。图像引导外科系统利用医学影像和计算机图像处理技术,可在术前对患者多模态图像数据进行三维重建和可视化,获得三维模型,制定合理、定量的手术计划,开展术前模拟;在术中利用三维空间定位系统进行图像和病人物理空间的注册或配准,把患者的实际体位、手术器械的实时空间位置映射到患者的三维图像空间,对手术器械在空间中的位置实时采集并显示,医生通过观察三维图像中手术器械与病变部位的相对位置关系,对病人进行精确的手术治疗[5]。它把图像图形处理、空间立体定位、精密机械和外科手术等结合在一起。医学图像自动处理算法诸如图像分割、滤波、特征提取算法在图像引导外科中发挥着重要作用。 3.4图像处理技术在中医舌像诊断系统中的应用 计算机图像处理技术在舌象综合定量化研究中起着重要作用,也是舌诊现代化的发展方向之一。中医舌象诊断系统运用色度学、近代光学技术、图像处理技术和计算机硬件技术等学科技术,其中图像处理技术是关键技术之一。在该系统中,要对舌象进行预处理,包括去噪、图像分割等操作。建立颜色模型,根据模糊数学理论,确定有关舌象的定义域,进行特征提取和纹理分析等,这些都是计算机图像处理技术。 4结束语 现代医学越来越离不开医学图像信息的支持,在医学图像处理中,计算机技术起着至关重要的作用。在医学领域中,超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。随着计算机技术和医学的发展,计算机图像处理技术会在医学领域中得到更广泛的应用,医学领域也更离开不计算机图像处理技术。 医学图像处理论文:远程高精度医学图像处理技术浅论 摘要:远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求,包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 关键词:远程医疗;高精度;医学图像;处理技术 一、远程高精度医学图像处理技术的概念以及特点 (一)远程高精度医学图像处理技术的概念 远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求,包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 (二)远程高精度医学图像处理技术的特点 通过国家构建的交互式计算机系统实现医学图像的静动态解析及其多点交互,完成了病理图像的无缝拼接,完善了医疗卫生事业的信息化、数字化的进程,无疑是中国科学技术的一大进步! 远程高精度医学图像处理技术运用计算机、通讯、 医学设备和现代技术,通过图像、数字数据信号、符号等将病人的病历资料远距离输送和传输,实现了医学专家和医生、病人之间在不同地方直接的交流和诊治。 二、国内外远程高精度医学图像处理技术的内容及方法 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术(传统高清视频会议系统)的区别和联系视频会议系统技术和高清视频会议系统(NETMEETING),一般的卫星传输,音视频压缩技术。 远程高精度医学图像处理技术的几个重要发展历程,远程高精度医学图像处理技术的技术实现及其高端设备全自动数字病理切片扫描仪的运用。 三、全自动数字病理切片扫描仪的应用 (一)全自动数字病理切片扫描仪的技术特点 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术的区别和联系:视频会议系统技术和高清视频会议系统一般的卫星传输。远程高精度多路医学动态解析转移及多点交互系统、远程静态医学图像交互式讨论系统、远程病理无缝缝合拼接及诊断数字技术系统病理工作站、远程手术指导系统、远程查房系统及其电子医院数码技术系统、远程高精度皮肤检查系统、体征检查内镜系统、远程医学影像阅片及讨论系统、及其远程培训及其教育系统。 实际上远程高精度医学图像的获得虚拟病理切片是利用电脑控制显微设备或者CCD镜头的上下运动,一张一张的通过面扫描自动采集放大后的图像,这种信号是计算机能够识别处理的数字信号,较以前的线扫描有了很大的提高,然后通过储存自动缝合拼结成一张信息完整的数字病理图片通过光纤发到服务器上或者其他计算机中,通过图象处理软件可以对图象进行编辑处理,这种能够虚拟观察的计算机可以被认为是虚拟显微镜,一个很大的图像通过软件的处理,可以压缩以后传到世界任何一个地方。 总体来说,数字病理切片技术应用显微图像数字化目前世界上和国内的应用上还停滞在局部图象扫描的数字化的水平上,就是通过显微镜或者摄象机或者数码相机中的CCD采集很多张或者上百张用来诊断病情或者做出分析并且复原出病理图象的照片,远程诊断和进行专家讨论,为专家提供了非常有用而真切的医学图像信息,使专家能够很快地浏览图片上的医学信息,非常方便而准确,节省了大量时间和资源,方便了医生和患者,它的推广给现代医学带来了观念性的技术变革。 (二)全自动数字病理切片扫描仪的应用实例分析 数字病理切片可以进行远程会诊和远程诊断病情,医院可以制作数字病理虚拟切片和一些病理资料通过软件进行查看和浏览,分析和判断并且得出病情的判断,医院可以收集病人会诊的病历资料进行局部的切片扫描,随意进行放大和压缩的进行观察也可以上传到服务器上,提供给大家查阅,对大病技术特别是肿瘤的病变有了很好的效果,也可以实现资源共享,完全达到病理资料的电子化、数字化、技术化。 四、高精度医学图像数字处理技术的发展展望 南非项目,西部为民工程,云南县县通工程,南方医院工程,协和医院,中山医院,瑞京医院的运用情况,印度运用情况,ATA年会及其科技部国际培训班情况,人类的安康,天下的福址,解决了人民的看病难看病贵,医疗资源分布的严重不均。天正在使用的绝大多数远程医疗系统采用了两种不同技术类型。一种叫做存储和传输,用于将数字图像从一个地方传到另一个地方。数字图像在原始拍摄处传输到另一个地方,这是一种非实时的典型应用。美国未来学家阿尔文?托夫功多年以前曾经预言:“未来医疗活动中,医生将面对计算机,根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗,”这种局面己经到来。
中学化学实验论文:环保视野下中学化学实验论文 1师生一起,培养环保理念 中学的化学课程还是在教师的演示和指引下进行实验的,如果教师对实验的过程和结果处理出现问题,那么,学生也会不加注意,甚至会模仿。因此,首先我们要注意教师在实验演示中的各种行为,以及对环保理念方向的宣讲。比如我们在做稀硫酸与锌的反应的化学实验时,教师除了对实验过程的演示讲解以外,还要注意渗透,实验结果所产生的硫酸锌溶液应该妥善处理,否则就会对环境产生影响。从学生的角度来讲,实验的新奇很容易使他们忘记实验后对残液的处理,如果老师在上课时不断的提示和宣讲,学生们就会在潜意识中形成这种良好的环保理念,不至于一个随手的动作对环境产生破坏。 2注重实验室建设 作为化学教师,要不断的根据实验产生的残留物,对不同的实验垃圾进行回收,哪怕是一个小的纸张也是如此,比如我们在进行气体类实验时,一定要打开实验室的排风设备,保持实验室不被有害的气体污染;在做液体的化学实验时,我们要放置残液搜集桶,以便在实验结束时对残液进行有效的回收;只有这样,才能让学生们有一个良好的实验环境,并使学生在生活中就养成保护环境的良好习惯。再有,在做一些容易产生有毒或有害气体的实验,教师要尽量开动脑筋,能用无毒药品能演示出效果的尽量用无毒药品实验来演示,如果实在没有别的选择,则可以通过减少药品的配比来实现实验的效果,以保证环境不被污染。 3注意实验与生活相结合 虽然说化学实验大多是属于基本的化学元素实验,但如果任课教师能够精心准备,好多还是可以和我们的实际生活联系在一起的。例如,当前,不少家庭都采用天然气来为家里提供能源,而未来的理想能源则是氢气,在这里我们可以让学生根据分子式和反应方程来进行对比,为什么氢气是我们未来的理想能源,这样,在在加强学生专业知识的同时,还对学生进行了环保理念的培养。另外,我们在进行盐酸的实验时,还可以通过生活中的常见的一些如氯化钠等来让学生们了解盐酸和酸盐的差异,并养成学生能够把所学知识活学活用的习惯,真正的完成素质教育的任务。再有,我们在讲解氨的特性时,还要让学生知道,这种气体是有毒的,但对庄稼的生长又是十分有益的,化学药品就是一个双刃剑,既可以有益处,也可以有害处,关键是你选择使用的地方一定要准确,否则,就会给社会带来危害。 4注意培养学生节约的好习惯 在我们进行化学实验的过程中,并不是多使用药品,实验效果就越明细,因此,我们在进行化学实验教学时,一定要经常督促学生减少化学药品的使用量,用最少的化学药品进行实验。这样,不仅降低了实验的成本,同时也可以少产生化学残物,减少对环境的压力。再有,在做一些有危险的实验时,教师也一定要叮嘱学生,一定要注意药品的比例,不可随意增加,否则不但会影响化学实验的效果,也会对学生们的安全与健康产生影响。再有,在养成教育方面,教师要不断叮嘱学生不要随意的使用药品,否则不断实验失败,而且可能还会产生危险。比如我们在做反应剧烈的镁的燃烧实验时,如果操作不当,就会导致实验失败,甚至会造成危险。还有在使用酸液时,虽然我们实验室的酸液在浓度上都是低的又低,但如果我们不对学生进行教育,如果一旦学生用此来嬉戏的话,很有可能对学生皮肤或眼睛产生影响,因此,在进行化学实验时,教师一定要多多叮嘱学生,告诫学生,不让做的实验千万不要乱作,否则会给实验室和学生本人带来不必要的损失和麻烦。 5充分利用多媒体教学 随着多媒体技术被引入到课堂,许多复杂的教学内容被变得简单,所以,在我们进行化学教学和化学实验教学时应该充分发挥多媒体的长处,使之能够为教学更好的服务。比如我们在有些化学实验的演示时,有可能这个实验反应的很剧烈,学生还来不及看就已经结束;而有的则反应的很慢,等了好长时间,也没有反应,这时,如果教师能够借助多媒体,把实验的情况演示给学生,就会在适当的时间内使学生能够更好的掌握各种化学元素的特性,同时也减少了二次实验给环境带来的压力,是一举两得的好事。还有一些我们课上无法演示的,容易产生有毒或有害气体的式样,我们也可以通过多媒体演示,这样,既让学生们能够看清楚实验的整个过程,也防止了有毒有害气体对学生的身心健康产生影响,无论对环境还是学生都是十分有利的。 6结语 综上所述,在环保的理念下,我们的化学实验也发生了革命性的变化,它不仅要求我们的教师要把规定的化学实验按照操作规程做好,还要注重培养学生们节约、环保意识,并注重在实验的每一个环节对学生进行指导,只有这样,我们中学化学老师才能够在完成中学化学实验教学大纲所规定的内容的同时,来培养起学生对化学这门学科的独有的热爱,从而产生对环境的热爱之情,是一举两得的好事,不容忽视。 作者:果会金 单位:河北省秦皇岛市海港区第十三中学 中学化学实验论文:计算机信息技术中学化学实验论文 一、应用计算机信息技术模拟实验,变抽象为直观 化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象,因此,传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中,如:不同聚集状态物质的结构与性质;电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程;微观结构与物质的多样性;原子核外电子运动;微粒间作用力与物质性质;分子的空间构型;化学平衡和电离平衡;原电池反应原理等理论知识,我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件,就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程,变抽象为直观。此外,工业采用接触法制作硫酸流程;工业制硝酸的流程;石油分馏产品;钢铁的冶炼,工业合成氨等内容,单一语言表达和挂图展示,学生的感知认识度不高,此时适当地运用多媒体技术,就能使学生有种身临其境的感觉,为传统教学创设了形象性的教学情境。 二、应用计算机信息技术补充传统实验方式,提高实验教学效果 在传统常规实验演示中,由于多种因素,有些实验的过程和现象不显著,从而直接影响了教学的效果。譬如,分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象,学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示,充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能,来帮助学生观察,学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如,金属钠与水反应实验,由于反应过程较快,学生不易观察,同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示,使整个反应过程清晰起来。另外,像钢铁腐蚀这种现象,需要很长的时间,我们也可以应用计算机信息技术制作课件,来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性,同时也活跃了课堂的教学气氛,提高了演示的效果,有助于学生观察能力的培养。 三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式,增强实验的环保安全意识 有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程,在实验过程中也会发生危险的现象。比如,氢气的实验室制取及性质实验,点燃氢气前必须要检验纯度,不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢?在实验前先插入播放制作好的动画,展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景,直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如,浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中,这样操作会产生什么后果呢?我们也可以应用计算机多媒体技术,借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示,可以使学生从中得到启迪,进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外,有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质,那么如何把它的危害性降低呢?笔者认为,可以充分利用计算机信息技术的强大功能,充分发挥多媒体的优势,更新传统实验方式,模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气;铜与浓硫酸反应;铜与浓硝酸反应;苯的性质实验;苯的溴化实验;苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式,既演示了实验的整个反应过程和反应结果,又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新,计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充,必须坚持辅助性的原则,同时计算机信息技术的应用并不能替代老师,屏幕也不能替代黑板,必须坚持教师为主导,学生为主体的原则。计算机信息技术的应用,推动了教育教学观念的更新,极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式,还是现代化的多媒体教育教学方式,都必须服从于教育教学目的,服务于教育教学的主体――教师和学生,只有把传统和现代两种方式有机地结合,优势互补,才能获得教育教学效果的最优化。 作者:孙润 单位:江苏省常熟中学 中学化学实验论文:浅议中学化学实验教学学生能力的培养 [摘要]本文从化学实验教学入手,重点详细介绍了在化学实验教学中如何培养学生的观察能力、思维能力、设计能力、创新能力和逻辑推理能力,以使化学实验教学更有实效性、针对性。本文就以上五个方面,对实验教学中培养学生的多种能力提出了笔者的一些看法。 [关键词]观察能力 思维能力 设计能力 创新能力 逻辑推理能力 化学是一门以实验验为基础的自然科学,以实验为基础是化学教学的最基本的特征,这也是化学教育界的共识。近年来,中学化学实验的作用和地位已得到初步肯定,在化学实验教学中,学生可以通过实验获得各种知识,培养观察、思维、设计、创新和逻辑推理五方面的能力,化学实验教学正是培养学生这些能力的重要途径。 一、化学实验教学中学生观察能力的培养 观察又称“思维知觉”,是一种有目的、有计划的知觉活动。任何人的观察能力都不是与生具有的,而是长期的实践过程中培养起来的,而化学实验就是一个具体实践的过程,学生观察能力的培养也不是自发的,要靠教师的诱导、启迪。 如鲁科版必修ⅱ第2章第3节《化学反应为人类提供能源》中“气体制备实验”的观察重点是“装置”,“试剂”及“操作”,而鲁科版必修ⅰ第三章《自然界中的元素》中“元素性质实验”的观察重点是“条件”和“现象”等等。应当让学生熟悉这些化学实验基本观察范围,并在此范围内选择重点观察现象。如:鲁科版必修ⅰ第3章《自然界中的元素》做镁条燃烧的实验,燃烧时发出耀眼的强光学生观察到了,同时也要引导学生观察有光泽的金属变成白色固态物质。 二、化学实验教学中学生设计能力的培养 培养学生的实验能力是化学实验教学的主要任务。在过去的旧教材中,化学实验大多数都是抓药式的验证性试验,启发性、探索性不强,极大的影响了对学生设计实验的能力的培养,况且有些实验的成功率不高,更加抑制了学生学习化学的兴趣和积极性。而现行的新教材则不同,在课本中涉及到很多的“活动探究”型的实验在实验过程中教师可以充分利用这些实验的优势,鼓励学生积极的探究发现,自行设计相关实验,并利用设计相关实验及时发现并解决在设计过程中出现的相关问题培养自己及时发现问题并解决问题的能力。 例如,在学习鲁科版必修ⅰ第2章第3节《氧化剂与还原剂》探究fe3+氧化性的实验教学中可将“fecl3溶液与na2s溶液的反应”让学生设计一实验,让学生观察并总结实验现象。开始,学生可能很不以为然,然而学生在设计并做实验时观察到了下列几种结果:(1)两种溶液混和后,溶液中出现白色浑浊,溶液颜色变浅。(2)两种溶液混合过程中,有黑色沉淀产生,震荡后又消失,最终产生白色浑浊,溶液颜色变浅。(3)混合后,溶液中出现黑色沉淀,溶液颜色变为浅绿色。由于这些不同观察结果的产生,诱发了他们对实验设计的怀疑,他们就极力想知道设计过程中的问题即产生这些现象的原因。这时抓住时机让学生尽可能的用已学过的知识去解决新发现的问题,学生们通过翻阅书本和资料,找到此反应会因“fecl3和na2s量的不同”而呈现出不同的现象,而这个“量”又与试剂的加入顺序有关这样的结论。 三、化学实验教学中学生创新能力的培养 创新是一个民族的灵魂。在化学实验教学中,教师要善于挖掘具有培养学生创新能力的实验素材,鼓励学生对这类实验大胆的探究,培养学生的创新能力。如鲁科版必修ⅰ第3章《自然界中的元素》第2节《氮的循环》中介绍nh3性质时根据nh3的喷泉实验提出设计co2的喷泉实验。学生在设计过程中,逐渐明白co2和nh3是两种性质完全不同的气体,nh3是极易溶于水的,而co2在水中的溶解度很小,关键是要找到一种类似于水的液体能大量地溶解co2,使瓶中的co2越来越少。经过教师的点拨,学生想到了碱的溶液ca(oh)2溶液和naoh溶液,最后用事实证明使用naoh溶液的效果好,完成了设计。在实验习题的教学上,放手让学生自己去独立设计,独立完成。如:在学习鲁科版必修ⅰ第2章第3节《氧化剂与还原剂》中有关铁三角的知识时,用两种方法证明fe3+有氧化性,学生参加设计方案就有十种不同的方法,其中有好些方法是很有创新的。 四、化学实验教学中学生逻辑推理能力的培养 在化学实验教学中,要注意引导学生认真观察实验现象,形成简单初级的认识,从而提示矛盾,激发思维,进行推理和思考。一般采用的实验与推理相结合的办法有两种:一种是先实验后推理,就是教师或学生先做实验,引导学生认真细致地观察,从观察所发现的现象启发学生独立思考,分析判断,在教师的指导下归纳出结论,以巩固所学的理论与概念。如讲铝与碱反应时,先演示铝片与苛性钠溶液起反应,铝片溶解,并伴有气泡产生,提问学生:“一般金属只能与酸反应放出氢气,而铝为什么既能与酸反应放出氢气,又能与碱反应放出氢气呢?”揭示矛盾,引导学生思考,通过问答进行推理,然后逐步写出化学反应方程式加以总结。另一种是先推理后实验。教师引导学生从已知的知识出发,对某个化学反应可能发生的现象及其结论进行推理,然后由教师或学生用实验证明推论是否正确。例如在讲“苯酚的化学性质”时,首先是引导学生运用已学过的苯和乙醇的分子结构及性质的有关知识,引导学生分析苯酚的分子结构,接着提出“从苯酚的分子结构看,你能预测苯酚应具有哪些化学性质”的问题,让学生讨论、推断,同学们讨论的很热烈,各抒已见,争论不休。这时,教师就演示苯酚跟钠、溴水等反应的实验,回忆对比苯酚的取代反应比苯跟溴的取代反应容易得多,指出羟基对苯环性质的影响。同时又对苯酚的分子结构进行分析,指出苯环对羟基的影响,使苯酚在水中能发生微弱电离而呈酸性,然后又做苯酚和氢氧化钠反应的实验加以验证。 总之,在实验教学中培养和提高学生的以上五种能力要坚持由浅入深,由表及里,循序渐进的原则,要做到深入领会新课标精神,紧扣教学大纲,积极探索,以有利于学生对所学知识和技能及时得到巩固并能够熟练应用,同时根据学生学习的心理特点,注意练习形式的多样性和有效性,从多方面体高学生的各种能力,激发学生对化学实验学习的积极性。 中学化学实验论文:浅析现阶段中学化学实验教学改革的探索 论文关键词: 中学化学教学 实验教学 教学改革 论文摘 要: 基础教育化学新课程改革强调创设生动而有意义的学习情境,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,重视学生的亲身经历和体验。实验是化学学习中必不可少的一种手段,但是由于各种各样的原因,现阶段中学化学实验不能落到实处。作者对教学中所面临的困境,以及对中学化学实验教学改革进行了一些探索。 “以实验为基础”是化学学科的基本特征,化学学习离不开实验。基础教育化学新课程改革强调创设生动而有意义的学习情境,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,重视学生的亲身经历和体验。但在实际教学过程中由于各种原因,演示实验、学生实验、探究实验、家庭实验没有落到实处。 一、客观原因 1.课程设置和课程安排。 新课程高中化学课周课时为3课时,就必修1来说共30课时,新课内容耗时最少也要10周,再加上军训、各种节假日等,基本上要16周左右才能结束新课,一学期只有20周,没有时间处理习题,所以在教学上赶进度的现象非常严重,演示实验能省就省,学生实验能不做就不做,研究实验根本无法顾及,因此,不可能完成实验教学任务。 2.实验室条件。 现阶段化学研究中新的仪器和手段层出不穷,化学仪器已经实现了电子化、数字化、精密化、微型化,而一些学校实验仪器配备落后,实验药品不能及时更新,存在药品缺少或过期的情况,致使很多演示实验和学生实验都不能很好地进行。 3.实验人员缺少。 在大部分的学校,化学实验室一般只配一名实验员,学生实验不能完全及时进行,探究实验没有时间安排,同时,又要担心实验室和学生的安全,所以对于实验教学也造成了一定影响。 4.实验员素质。 为保证化学实验教学的顺利进行,就要有坚强的后勤保障,要提高实验员的业务素质,要健全实验室有关账目和实验室规则,以保证化学实验室管理的规范化、制度化,化学实验的正常化和高效化。 二、主观因素 1.学校领导不重视。 新课程改革的实行及评价机制与应试教育的矛盾,升学率至上的思想使得许多学校一味追求分数,学生科学素养的培养得不到落实,化学实验室存在的问题不能引起领导的重视,因此迟迟得不到解决。 2.教师不重视。 (1)教师倦怠 在教学中部分教师存在着怕麻烦、怕危险、怕危害的情况,所以演示实验能不做就不做,学生实验能省就省,探究实验没时间进行,更不能顾及趣味实验和家庭实验。 (2)不注重学生观察能力的培养 不少教师在实验教学中,只注重实验现象和结果的描述,而不注重引导学生对实验过程做细致的观察,推理不严密,因而学生在分析实验现象、概括实验结论时不全面、不到位。 (3)不注重学生操作技能的培养 受教学进度的影响,教师在实验教学过程中演示得多、说得多,学生没有机会参与实验,因而,学生的操作能力始终得不到提高。在考试中,不认识实验仪器,不知道怎么操作的情况屡见不鲜。 (4)不注重学生表达能力的培养 在平时教学中,由于学生对实验目的、实验原理、实验步骤和实验本质搞不清楚,也就不能够完全表达实验的过程、现象、条件,以及得出的结论。在做实验报告和回答实验题目时总是会出现程序上的错误、结论上的偏差,教师不注意及时纠正学生中存在的问题,时间长了,学生的表达能力得不到提高,导致高三复习中实验题得分率不高。 三、实验教学改革与建议 当前,化学实验教学存在着这样那样的问题,要想使中学实验教学有根本性转变,就应该本着分析原因、解决问题的原则,制订切实可行的整改措施并付诸行动,以消除弊端,创造有利因素,促进实验教学的发展。 1.重视演示实验教学,提高学生的学习兴趣。 实验可以培养学生的观察能力、思维能力,使学生通过对实验现象的观察与分析,形成概念,掌握化学知识。教师在演示实验中的规范操作,可以让学生学会正确的化学实验基本操作技能,边讲边实验,把一些简单可行的演示实验和一些验证性的学生实验纳入课堂教学,增强学生的直观感受,便于学生清楚地观察实验现象,培养学生掌握化学实验基本操作技能。比如:在氨气极易溶于水的演示实验中,学生不但看到了喷泉,而且看到了酚酞溶液变红,不仅验证了这一性质,而且为学习化学性质做好了铺垫,更激发了学生的兴趣和求知欲。 2.改演示实验为协同实验,培养学生的合作交流能力和实践能力。 教师的演示实验往往因为班级人数多,现象并不明显,可见度不高而影响了教学效果,使看不清楚的学生失去了兴趣和热情。为了增强学生的参与和合作意识,在无危险、无危害、耗时短、操作简单的情况下,可将教师演示实验改为师生共同参与操作的协同实验,或者在教师指导下由学生合作完成,激发学生的学习兴趣,提高学生的实验能力。比如:物质的制取实验,性质验证性实验,等等。 3.改验证性实验为探究性实验,培养学生的探究能力。 在传统实验教学中,学生实验大多是验证性实验,而验证性实验只能单纯地限于模仿,不能满足学生的好奇心和求知欲造成学生实验时,不能发现问题。新课标强调以学生为中心,以问题为中心进行探究性实验,充分发挥实验教学在培养学生的科学态度、科学方法方面的作用,使学生学会研究与探索的方法。比如:教材中有关乙烯的制取和性质的实验,若乙烯的制取和性质的课堂教学改为探索性实验,就可收到良好的教学效果。在学习时,首先介绍实验室制取乙烯所需的药品及反应原理,通过讨论、分析,有学生自己设计制取乙烯的发生和收集装置。然后提出问题:乙烯具有哪些重要的化学性质?启发学生根据学习过的甲烷的性质并结合课本中设计探究乙烯性质的实验,经过师生共同讨论,确定实验方案,明确注意事项后,学生分组亲自动手制取乙烯并实验乙烯与溴水、酸性高锰酸钾的反应。实验结束后组织学生描述各实验现象,分析总结乙烯的化学性质。在实验过程中,启发学生要认真观察,发现实验过程中出现的问题,认真思考充分讨论、分析,直到得出正确结论。这样,整个乙烯的制取和性质实验就在教师的指导下,由学生自行设计,独立操作完成,既有探究性,又有创造性,从而提高了学生的科学素养。 4.严格要求,做好学生实验。 学生实验可以有效地训练化学实验基本操作技能,培养学生的观察能力、思维能力和良好的实验习惯。让学生在观察中提出问题,在实际操作中发现问题,通过讨论、分析,解决问题。教师要指导好学生的实验操作、实验观察、实验记录、实验结果、实验偏差、实验报告。 5.补充趣味实验,重视家庭小实验。 在现行中学化学教材中,化学实验以验证性实验居多趣味实验、家庭小实验,是对化学课本知识的拓展和深化。开展趣味实验、家庭小实验,将学到的书本知识应用到社会实践中,培养学生的动手能力和创造能力,激发他们的求知欲。如:“魔棒点灯”、“海底花园”、“鸭子长毛”等趣味实验,“粗盐提纯”、“用碱面发酵面粉做面包”、“自制甜酒”等家庭小实验。这些小实验,既巩固了课本知识,又深化了化学知识。化学实验是中学化学教学内容的重要组成部分,是培养学生学习兴趣不可忽视的教学环节。灵活有效地搞好实验教学,可以激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创造性思维,开发学生的潜能。 6.开放实验室。 在开齐课本实验的前提下,开放实验室,让学生有机会进行趣味实验和课外小实验,让学生自己查阅资料,设计、动手操作实验,观察、记录现象,培养学生的创新精神和实践能力。因此,应该向学生开放实验室,充分发挥实验室资源的效益。 7.因地制宜。 教师要根据实验教学和仪器设备的现状,因陋就简,充分利用日常生活中的廉价器具、材料或者废弃物,制成简易的实验仪器或替代实验用的化学药品。这样有助于解决实验仪器、药品的短缺问题,弥补实验经费的不足,丰富教学资源,又能增强学生的节约和环保意识。比如:用贝壳或者鸡蛋壳代替碳酸钙,用食用碱代替碳酸钠,用废弃的小药瓶做反应器,等等。 四、结语 基础教育课程改革和新课程标准的实施任重而道远,化学实验教学任务重、困难多、牵扯面广。教师要更新教育理念,以创新的精神投入到实验教学中,充分发挥实验教学的作用,让学生通过实验能够有效地改变自己的学习方式,从而使他们具有良好的科学素养。 中学化学实验论文:漫议中学化学实验的设计 摘要:化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,不能固守常规,要不断更新、不断完善,要培养学生通过实验解决问题的能力。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实理论的建立(或假设的提出)再实验理论的发展和完善。 学生对固体分子的运动与液体分子间的间隔不易认识清楚就可以指导学生设计实验加以解决。教师在教学中,通过实验设计一定要让学生观察、分析清楚,理解透彻。 关键词:中学化学;实验设计;具体化 化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,不能固守常规,要不断更新、不断完善,要培养学生通过实验解决问题的能力。 一、化学实验设计对学生的基础知识和实验技能的要求 1.深刻理解化学基本理论的实验基础。 在化学学科中,任何理论(或假设)的提出、发展和完善,都有一定的实验事实作根据,如:原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定;原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验;某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了示踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实理论的建立(或假设的提出)再实验理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白:化学家就是这样去认识化学世界的。 2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法 化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验,这些实验虽然简单,但确实可以培养学生透过实验现象(或实验数据)看清反应实质,进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的,某一物质的制备方法不止一种,但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法,熟悉了这些实验,在设计实验时就能够灵活选择实验原理。 3.能查阅、运用有关图表、数据和其它资料。 4.掌握中学化学常规实验手段,熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项。 常规实验手段是化学实验的基础,综合实验是常规实验的综合运用,即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验,因而教材中所有实验(包括教师的演示实验)都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手,一方面达到对常规实验操作(加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等)的熟练掌握,同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。 二、设计实验必须有化学实验总体观 任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的(2)实验原理(3)实验设计(4)实验药品、仪器、装置(5)实验操作及操作规程(6)实验结果的处理,这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是优秀;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。 三、思维能力是化学实验设计的优秀 学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,对学生思维能力的要求层次较高,而中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段,这就要求教师设法加速这一转化,使学生的思维活动尽快趋于成熟,尽早地具备辩证思维的能力,同时培养出较好的思维品质。 四、创造性是实验设计的灵魂 指导学生在设计时,首先是通过模仿、移植现有的实验方案,然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性。教师在组织学生开展课外活动时,可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料,以开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题,尽量给学生一些动手的机会,让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。 五、将抽象的理论知识通过实验具体化 例如:学生对固体分子的运动与液体分子间的间隔不易认识清楚就可以指导学生设计实验加以解决。 1.固体分子的运动 (1)在常温下碘分子的运动。 用图钉在大号胶塞的小头固定一条湿润的淀粉试纸条,将集气瓶微微加热后,放入一小粒碘,并将带淀粉试纸的胶塞,塞入集气瓶口,让学生观察淀粉试纸的变化。 (2)碘的受热与冷却。 有个实验仪器叫“碘升华球管”,部分学校已经配备。 在演示时,只要将球管竖直放在石棉网上,并在上边凹槽内注入少量水,作为冷却用,在下边用酒精灯加热,即可看到碘分子的运动——升华;碘蒸汽上升到冷却部位,又马上凝结,形成具有一定几何形状的紫色晶体。这个仪器可以反复使用,现象直观。 (3)实验说明: a.集气瓶微微加热,是为了加快碘分子的运动,缩短演示实验的时间。 b.碘升华球管上槽注水,量不要超过水槽容积的1/2,太多容易外溢,加热时容易使球管破裂。 2.分子间的间隔性。 我们说石子与石子之间有间隔,黄豆与黄豆之间有间隔,这些学生都会非常相信,因为他们在日常生活中已经接触到了这部分感性知识。当你说液体与液体之间有间隔,学生就绝不会相信,因为他们没有这部分 的感性知识。你说分子与分子之间有间隔,当然他们更不相信。所以建议教师演示分子之间有间隔的实验,以增加学生的感性认识。 (1)具体做法如下: 取一支液液互溶演示管,先在演示管中注入1/2体积的水,然后再注入1/2体积的着色酒精,至演示管a处。用胶塞将管口塞紧,翻转几次,使管内的水与酒精充分混合,将管直立,让学生观察混合后液体体积的变化,他们立即发现,混合后体积减小,降至刻度b处。形象的说明了,分子之间有间隔。 (2)实验说明: a.酒精一定要着色,使学生容易观察。 b.在化学中,物质及其变化的本质特性,一般是对物质微观结构及其运动的本质认识。因此,我们对于物质及其运动变化的认识,就要掌握其本质特性。例如:初中化学关于分子特性的描述:“分子是构成物质的一种微粒”,“分子很小……肉眼看不见”,“分子并不是静止存在的,而总是在不停地运动着”,“分子间有一定间隔。”这些描述不是分子的本质特性,因为这是与其它事物所共有的(如原子、离子、电子等)。“分子是保持物质化学性质的一种微粒”,这才是真正描述分子的本质特性。所以,教师在教学中,通过实验设计一定要让学生观察、分析清楚。 化学实验的设计没有固定的模式,是根据教材、学生、以及教学条件创造性地活动过程。所以,我们要不断进取、创新,创设出最佳化学实验教学设计。 中学化学实验论文:试论中学化学实验教学 论文关键词:化学实验;问题;对策 论文摘要:众所周知,化学是一门以实验为基础的科学,具有很强的实验性。在化学教学中,许多概念、原理、规律的引入都是从实验展开并最终由实验加以论证的。可以说,化学实验是化学教学的基础,是教师和学生学习化学知识、技能的重要方法。加强化学实验教学对提高化学教学质量有着举局轻重的作用。从平常的教学实践中观察分析目前化学实验教学存在的一些问题,对如何加强化学实验教学提出相应的对策。 一、前言 化学是一门以实验为基础,具有很强实践性的学科。因此一直以来,人们对化学实验的教学都非常重视。化学实验教学不仅仅可以是传授化学知识的一种方法,同时也可以可以锻炼学生的操作能力、观察能力,培养学生的思维能力、探究能力和创新能力。特别是随着素质教育的不断深化,对中学化学实验的要求也越来越高。但是由于各种原因存在,中学化学的实验教学并不像我们想象的那样受到足够的重视,作用得以充分的体现,而且存在着明显的不足,严重制约了中学化学实验教学的提高。 二、化学实验教学存在的问题 在笔者多年的实践教学中,经过观察和总结,笔者注意到在目前的化学实验教学中普遍存在着一系列的问题,影响化学实验教学的提高,使其作用不能充分体现。 1、演示实验较多,分组实验较少 演示实验,是教师通过实际的实验演示,引起学生观察、思维,从而认识物质的性质及变化规律的一种教学方法。教师通过演示实验能很清楚的给同学们表达化学知识,试验操作步骤,训练同学们观察能力等。但在中学化学教学中,一方面时间紧内容多,另一方面许多化学实验存在着实验过程的危险性、实验现象的不明显性、实验结果的不确定性,从而在教学中教师会把许多本该由学生完成的分组实验改为由教师完成的演示实验。由教师精心准备的演示实验,具有一定的复杂性和特殊性,对学生来说难度较大。教师精心准备的演示实验确实比较安全、环保,有利于学生观察到准确的现象,得到正确的结论。但这样做的结果是剥夺了学生自己动手的权利,阻碍了学生在化学实验中发现问题,解决问题的能力的发挥。 2、重视试验结果不重视试验设计过程 在中学化学课本上,不论是演示实验还是学生试验,都是已经设计好的。学生基本上只要根据书上的设计步骤,机械操作就能得到想要的结果,完成试验报告。更有甚者,在一些不太重视化学试验教学的学校,学生甚至是在没有得到结果的情况硬是套上去以完成实验报告,以应付老师的检查。在这样的情况下,学生更关注结果的获得,而不去思考实验为什么要这样设计,有没有更好的方法。长期的这种做法会使多数学生感到实验只是看看有趣,做做好玩,起不到化学实验对化学教学应有的作用。化学实验教学中应该更多的重视实验过程的设计,而不是单纯以追求实验结果为目标。 3、学生实验意识淡薄 实验意识是对实验的一种本质上全新的反映形式,是能够在头脑中进行活动,并且能够将实验过程在头脑中产生的概念、思想、计划来指导自己的行动,使其行动更具有目的方向性和预见性的实验心理,实验意识包括实验准备意识、规范操作意识、实验知识的迁移应用意识等。在当前的教育体制下,化学实验在考试中所占分值低,注重于结果的考察,导致学生实验意识淡薄。因此在化学实验教学中经常看到学生一边看书一边做实验、损坏仪器、浪费药品、不规范操作而导致许多实验做不成功等现象。与此同时,我们还会发现 三、 加强化学实验教学的对策和建议 1、重视化学实验教学,提高学生实验意识 学校应该加强对实验教学的重视,不仅仅局限于应试考试,而应该让学生掌握知识的同时培养学生良好的科研素质。首先就是要培养学生的实验意识,从最基本的试验准备意识到规范操作意识,让学生能自觉地在每个实验前,预习实验过程,理解实验原理、明白实验操作过程,规范操作步骤,让学生形成一个良好的实验习惯,掌握实践操作技能。做实验的目的并不只是让学生学会某些实验操作,而是在熟悉这些操作和理解实验原理的基础上培养学生的创新意识,让学生突破教材地框框,大胆设想,寻找完成实验的最佳途径。 在学生意识形成后,教师可设计出一些知识迁移应用创新的问题让学生进行探讨并提出一定的探索方案通过这类活动逐步培养学生分析问题解决问题的能力。 2、激发学生兴趣,引导学生主动思考 "兴趣是最好的老师",只有学生对化学科学有着强烈的探索欲望和对化学知识及规律的拥有欲,才能用心的主动的思考化学实验中的每一个细节。教师可以充分利用化学实验所特有的集色、态、味、光、声于一体的强烈视觉刺激来吸引学生的兴趣,如喷泉实验、爆炸实验、铝热反应、银镜实验等,激发学生的求知欲望。与此同时,在老师做完演示实验后,一方面可沿着试验步骤就实验中的问题对学生层层提问,激发他们兴趣,引导他们主动思考。另一方面,要求学生看完后重新做一遍,既能加深学生印象,提高操作能力,还能进一步引导学生主动思考实验为什么要这样做?是不是还有更好的方法?等等。 3、重视实验设计,开展探索性实验 我们应该把实验的关注重点从结果转移到实验设计过程上,应该积极鼓励学生进行实验过程的设计、思考而不是那一份简单的实验报告。探索性实验以其独特的魅力激发学生爱好,启迪学生思维和创造。我们可利用其独特的激趣、探究和创新功能,组织学习兴趣小组,设计探索性实验题,引导学生开展实践活动,积极探索试验设计过程。如学习乙炔的实验室制法时,可以要求学生根据乙炔的反应原理、反应条件和特点,自己设计一套制取乙炔的实验装置,这套装置可以参考教材的设计,但不能与教材完全相同。学生完成后,再组织学生一起分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等。无论方案的好坏,都对学生进行适当的表扬和奖励,鼓励学生积极设计,主动思考,不再过分重视实验结果。
农学论文:农学成就研究论文 清代作为中国封建社会最后的王朝,其农业又有新的发展,表现在农书的大量增加,其中尤其以文献搜集类和地方性农书及专业农书类为突出。在生产技术方面,精耕细作和复种套种更见充实丰富,农学理论也较宋明以来有所发展。以有限的耕地养活不断增加的人口,而能始终保持地力于不衰。但清代重文轻理较前代尤甚,农业赖以发展的生物学基础理论与同期欧洲相比,差距甚大,如在动植物两性繁殖和受精作用以及植物营养、病原微生物的知识等方面,远远落后于同期的欧洲。尽管清末以后大量引入西方农业科学,但给农业现代化带来的滞后影响,至今尚有待克服。本文是就此所作的一个评述。 一、代农学的成就 1、农书的增加 笔者对王毓湖《中国农学书录》加以清点,历代农书(从先秦至民国17年)共542种,现存的289种,遗失的253种(佚书中有辑本的10种)。其中清代农书有200种,占全数的36.9%,但因清代时间距现在近,佚书较少,现存的有159种,则占全部现存农书的55.01%。因《中国农学书录》出版于六十年代,以后发现的农书不断增加,估计全数肯定在千种以上,其中最多的当然是清代。以蚕桑类农书举例,据王达统计,《中国农学书录》未收的明清蚕桑类农书还有204种,内清代占197种[1],而《中国农学书录》所收的清代蚕桑类农书仅30种,可见清代农书增加之突出。 清代农书的内容与清以前的农书比较,有很多新的特色。在文献搜集整理方面如《授时通考》(1742年)是中国四大农书之一,同其他三部农书比较,《授时通考》是文献搜集最多的一部,计有427种之多,而《齐民要求》为157种[2],《农政全书》为225种[3],《王祯农书》最少,但以农器齐全为特色。《授时通考》引用文献,体例严谨,少数几个字也必注明出处,如“分地之利”注明《孝经》,“楛耕伤稼”注明《荀子》之类。而《王祯农书》和《农政全书》的引文常有脱漏,至于其他农书摘录前人文献,不注出处或张冠李戴者更属比比皆是。又,《授时通考》将农业上的某个项目的历代文献都汇集于一起,便于后人的查检研究。如谷种篇抄录了16个省233个府、州、县的明清方志中水稻品种3429个(包括重复),无疑给后人研究以极大方便。 再如《广群芳谱》(1780年)是补充明·王象晋的《群芳谱》(1621年)的集体编著,《群芳谱》是十七世纪初的一部植物学兼农学巨著,体例沿用宋·陈景沂《全芳备祖》,在国内外植物学界有很大影响,但《群芳谱》也有不足之处,是所谓“略于种植而详于治疗之法与典故艺文”(《四库全书》提要),清·康熙认为“比见近人所纂《群芳谱》,蒐集众长,义类可取。但惜尚多疏漏,因命儒臣即秘府藏帙,捃摭荟萃,删其支冗,补其缺遗”(康熙《广群芳谱》序)。王象晋以一人之力,写成《群芳谱》,难免疏漏,经过汪灏等人的集体对原书的讹误错漏加以更正,又删其冗文,增加许多新的内容。并用“增”字标明系新增内容。“原”字表明为《群芳谱》原文,体例谨严,新增内容多,不啻为一部新著。 《授时通考》和《广群芳谱》都是集体编写,又依赖皇家所藏图书,自有其便利条件。但即使一般的农书,也有不少是文献训诂超过前人的。《江南催稻课耕录》是李彦章为了推广早稻而写的论证扩种早稻的优点和可行性,他从“早稻原始”、“早稻之时”、“早稻之法”、“各省早稻之种”、“江南早稻之种”等十个方面,搜集了历代有关早稻的文献,展开论证,其方式类似现代进行某项研究或设计时,必先提出可行性论证一样。以“各省早稻之种”为例,共搜集了南方9省81个府州县的早稻品种(及其特性描述)共数百个,远非宋代《禾谱》46个品种,明代《稻品》36个(包括早中晚稻)品种所能比拟。 又如程瑶田的《九谷考》(17世纪末)和刘宝楠的《释谷》(1840年)是将训诂与农作物相结合的著作。《释谷》特详于水稻的考证,可说是一篇全面的稻作文字考证论文。《九谷考》则详于黍、稷、粱、秫、穄等各种古代粮食作物的考证,稻不及《释谷》详尽。这两篇论著是治中国谷物史中正名必需的参考书。 清代农书内容方面的特色是实用操作技术的丰富、详细,覆盖面扩大,超过了前代。举凡大田作物的栽培管理技术,复种指数的增加,土壤耕作理论和操作技术,施把技术,良种繁育、园艺、造林、蚕业、畜牧兽医、渔业、农产品贮藏与加工以及农具、农田水利等都有涉及。特别是出现了不少地方性农书,超过了宋元明时期。一般综合性的农书所记技术虽很丰富,但往往背景不清,地方性农书则所述都是各地的实际情况,其操作技术切实可行。清代地方性农书中重要的有反映杭嘉湖地区稻桑农业生产的张履祥《补农书》(1658),反映江西抚州地区农业的何刚德《抚郡农产考略》(1903)和奉新地区的刘应棠《梭山农谱》(1717),江淮地区的包世臣《齐民四术》(1849),四川农业的张宗法《三农记》(1760),广东农业的屈大均《广东新语》(1699),山西新阳的祁寯藻《马首农言》(1836),陕西关中的杨屾《知本提纲》(1747)和《修齐直指》(1755),山东沂州的蒲松龄《农桑经》(1765)和丁宜曾《农圃便览》(1755),浙江金华的胡炜《胡氏治家略》(1758),江苏上海的姜皋《浦泖农咨》等等。地方性农书中有高度理论概括的如《知本提纲》中的施肥“三宜理论(时宜、土宜和物宜),是历代施肥经验的集中总结。《补农书》中的看苗色施肥经验,可说是营养诊断的萌芽技术,这一技术始于明代的《乌青志》。 清代农书的另一特色是专业性农书大量涌现。其范围除农作物外,涉及花卉、蚕桑、果蔬、牧医、虫害、气象、水产等,而以蚕桑及花卉的专书占最多数。蚕桑专书的大量问世,反映了商品经济的发展。清代花卉专谱以兰花最多,历代流行的牡丹、菊花之类是雅俗共赏的,而兰花则偏于文人的欣赏。可能是清代士人在政治中受到压抑,国想上趋向避世,因而把爱好转向深山邃谷的幽兰。清代出现好些治蝗专书,反映了蝗灾的猖獗。气象与水产专书也较前代为增加。 2、农业技术的成就 明初的人口约六千万,基本上与西汉时最高人口数相近,但清代康、雍、乾三朝一百多年的历史上未有过的“太平盛世”,解除了各种抑制人口增长的因子,使人口犹如脱疆之马,从康熙时的二千多万猛增至乾隆后期的三亿,和到道光十五年(1834)的四亿,而耕地的增加远远赶不上人口的增长,导致人地比陆续下降,从明·洪武廿四年(1391)时的14.56亩/人,下降到康熙时的5.5亩/人,到道光时只剩1.65亩/人[4]。正如赵翼诗所咏的:“只为人多觉地褊,一人一亩尚难全。孟夫子若生今世,敢复高谈古井田!”,“海角山头已遍耕,别无余地可资生。只应钩盾田犹旷,可惜高空种不成”。[5] 由于人地比不断下降,尽管被迫在洞庭洞、珠江三角洲围垦、开发海岛和海涂,大量无地流民通向边远山区毁林开垦,扩种玉米、甘薯、马铃薯等高产粮食作物[6],收到一定效果。但支持这样庞大人口增殖的物质能量——粮食生产的重担不得不落在提高土地利用率、即提高单位面积的产量上,而单产提高的最有效途径是增加复种指数,把一亩田当两亩用,在一年365天内完成单种时需要的400多天的生育期。 人多地少,劳力充裕,不论什么措施需要多大劳力都不成问题,出现“粪多力勤”这种中国特有的集约劳动原则。南方中稻麦两熟的太湖地区,要求用人力的铁搭(齿锄)“垦倒极深”,“多下垫底”(基肥)。冬季的麦子油菜则要求起垅,经常清沟排水,很费劳力。北方旱地耕作则要求“转耕”:“初次浅,次耕渐深,三耕更深,四耕反而同于二耕,五耕反而同于初耕。古曰转耕”。[7] 清代的双季间作稻和连作稻在广东、福建、广西、湖南、川南盆地、赣南、渐东南等地都有相当的面积。双季稻一般可比单季稻增产五成以上。《广东新语》还提到在双季稻之后接种油菜、烟草、甘薯、蓝、姜、蔓菁等的一年三熟和“若勤于耒耜,则一年有三熟之稻”[8]、麦、稻、稻的一年三熟不仅见于闽广地区,也曾个别推进到长江中游,如同治《江夏县志》即记有早稻于割麦后插,晚稻于早稻后插的麦–稻–稻一年三熟。由于康熙着力推广早熟御稻,双季稻在18世纪后期曾推进到江苏里下河地区(北纬33°) 旱地作物方面,山东、河北、陕西关中出现二年三熟制。间作套种形式多样也是清代的特色,如麦豆间作、粮菜间作、稻豆间作、稻肥套作、麦棉间作、桑菜套作等。陕西三原地区更创造出两年十三熟的菜粮间套作技术,涉及的作物有菠菜、萝卜、蒜、蓝、粟、麦等,可说是达到了北方旱地复种技术的高峰。在人口压力下,清代后期的林则徐、李彦章都亟力提倡扩种早稻,李彦章在《江南催耕课稻编》中引经据典,搜集地方资料力陈早稻之利,林则徐为之作序,也大力主张把福州的双季稻推行到江苏等省去。另有一些知识分子则试求恢复西汉《汜胜之书》的区田法,打破常规的产量水平,是中国式的高产试验法,以潘曾沂最为积极,他于道光八年(1898)亲自在潘姓义庄田里试行水稻区种法两年,获得丰收,于是用白话写成《潘丰豫庄本书》详列区种法32条。其实这些技术也完全适用于一般水田。这本书代表了清末有系统的水稻丰产技术指导手册。受潘曾沂的影响,以后陆续有关于区田种法的农书和图解问世,直至民国时期,还有人试种区田丰产水稻。 二、清代农学的问题 1、农学理论的成就和停滞 清代农书在农学理论方面较之前代有不少发展。远的勿论,从南宋陈旉《农书》起,陈在理论上的贡献是提出土壤肥力可以保持“常新壮”的观点,批驳了历来认为的“凡田土种三、五年,其力已乏”的观点,指出“是未深思也,若能时加新沃之土壤,以粪治之,则益精熟肥美,其力常新壮矣”。陈旉的理论着重土壤肥力一个侧面。明·马一龙的《农说》则进一步用阴阳两种“气”的发生、敛息、相互消长关系进行论证水稻栽培技术的正确运用,达到水稻的完好生长。所谓阳以阴化,阴以阳变,察阴阳之故,参变化之机,才能知生物之功。到清·《知本提纲》(1747年)中,作者杨屾进一步从更为宏观的“日行三道,地分五带”的视野入手,提出“知三道之行,则天时始可乘;识五带之分,则地利始可尽矣”的观点。杨#屾除了继承阴阳理论以外,又融入“五行”,阴阳五行虽早盛行于汉,但杨屾这里是以天、地、水、火、气为五行,天、土、水、火称“四精”,气则为“精之会”。他把五行结合到耕作、播种、密度、耘锄、施肥等具体环节中去,而以“气”的消长盛衰贯通之。他把人食谷物、肉、菜、果等理解为采五行的生气,才能维持人的生命代谢,而把人体排泄的粪尿理解为“五行生气”的“余气”。所以这种余气才能滋养和禾苗。这种思想实际上已经接近于营养元素的概念,几乎可以呼之欲出。只因缺乏近代化学知识和化学元素的分析,表达而出来而已。所以杨屾的理论显然较陈旉的“地力常新壮”和马一龙的“阴阳化生”又深入一层。这种阴阳五行观从历史的纵向方面比较,虽然又有进展,但从同时期西欧的认识水平横向地比较,则暴露出它仍停滞在抽象的哲学思考上,直接用抽象的哲理概括去解释指导农业生产,只能妨碍通过科学的实验观察,解剖生物学的过程,以进一步了解动植物生长发育的本质及其和自然的新陈代谢关系。这种理论上的停滞,有其客观的历史社会原因,其后果是造成中国科学技术与西方的差距,难以在短期内缩小。 2、重文轻理的加剧 如果说中国历史上一向重文学轻科技,到清朝则更是变本加厉。汉、唐、宋、元和明曾是中国科技知识的高峰,居于同期世界领先的地位,也有过若干低谷,但清代则是前所未有的最低谷。康熙本人非常注意学习西洋科学,却并不在知识阶层提倡学习西洋科学,反而实行严酷的政治镇压和大兴文字狱,把知识分子驱逼到远离政治的文字训诂之路上去虽然训诂之学在清代大放异彩,科学技术则一落千丈。因为轻视科技,不少重要的科技发明创造也得不到记载推广,往往只能从一些笔记散文中偶然窥见一些叙述。如《阅微草堂笔记》中提到有一个人曾发明一种能连发28发的“鸟铳”:“火药铅丸藏于铳脊,以机轮开闭,其机有二,相衔如牡牝,扳一机则火药铅丸自落筒中,随之并动,石激火出而铳发矣,计二十八发,火药铅丸乃尽”。[9]发明者本拟将其献给军营,但被人诃责:“上帝好生,汝如献此器,使流布人间,汝子孙无噍类矣。”于是不敢献而失传。西洋的机关枪是德人马克西姆于1883年发明,迟于上述28发鸟铳一百多年。这个例子说明即使民间有什么创造发明,其命运只能是自生自灭。 另一方面,在封建农业的结构中,一家一户的小农以及大量的雇佣农民,他们被剥夺了读书识字的权利,靠祖祖辈辈的传统经验和自身种田的体会,可以应付正常年份的生产,思想上习惯于按老经验办事,生产上对科学技术缺乏要求,使得农学的发展缺乏动力。 现代的实验农学植根于科学技术,清代的科学技术既然遭到压抑轻视,又缺乏推动力,就不可能从经验农学摆脱出来向实验农学发展。 3、生物科学落后对农学的影响 生物学是农学的基础,没有生物学的领先,农业技术的创造改进只能停留在感性阶段。生物学的发展又依赖物理和化学。促进生物学发展很重要的仪器是光学显微镜。只有显微镜能放大人眼的的微观视野,看到肉眼见不到的细胞、微生物等。最早的用两块凸透镜制成复式显微镜的是德国的G.Schsiner(1628年,即明·崇祯元年),接着英国的R.Hooke于1665年(康熙4年)用他自制的显微镜发现了细胞[10],从此打开了了解动植物生命结构的奥秘之门。这对农业所产生的影响是非常深远的。中国在明末清初时已传入西洋光学仪器,主要是望远镜,苏州的人工磨制眼镜,工艺水平甚高,是否曾试制过显微镜,不得而知[11],即使曾制造出来,其命运也必同上述连发鸟铳一样,否则,总会见诸应用推广。 有了显微镜,引起生物学及农学飞跃进展的是对动植物两性受精作用的认识。清代的农学恰恰从这里开始落后于西方,拉大了差距。 植物受精概念中国古代对两性植物早有认识,如称雄大麻为枲,雌大麻为苴,《齐民要术》还称雄大麻的花粉为“勃”,认识到雌大麻要有雄大麻“放勃”才能结实。但对于雌雄同株同花的受精作用一直不见记述。明代传入玉米,对于玉米的雌雄异花也只观察到“花开于顶,实结于节”[12]而止。对于稻、麦、菽等作物的花器结构只有“稃”、“房”、“荚”等名称,而不见雄蕊的花药、花丝及雌蕊的柱头、花柱等区分,直到清末都如此,更谈不上花粉粒、胚珠等认识。这当然妨碍了对植物授精作用的认识,更不可能有杂交试验的尝试。而欧洲有了显微镜,R.Camerasius于1694年(康熙33年)即找出蓖麻、玉米不实的原因是雌蕊的“胚珠”(Ovules)没有获得“花药”提供的花粉之故。接着J.Koelreuter(1773–1806)通过人工授粉试验证明,植物不能自己进行授粉,要末依靠昆虫采蜜(附带粘带了花粉)或风力传送花粉而进行授粉[13]。他并且用显微镜观察花粉粒的结构,指出花粉有两层壳,当花粉掉在雌蕊柱头上时,他看到有些物质从花粉粒中逸出,并推测是一种“油分”,这种油分同柱头分泌的另一种“油分”混合,形成一种酸或碱的盐类,为柱头所吸收,而进入花柱,到达子房,从而形成了胚珠。这是十八世纪时对授精过程的认识水平。Koelreuter还进行了一些杂交试验,指出亲缘相近的植物,容易杂交,亲缘远的不容易杂交。另一位Grew在1671年发表的论文中把植物的花粉比作动物的精子,认为植物散放大量花粉犹如动物放射出大量精子是一样的。由于这些先驱的工作才使得林奈(1707–1778)有可能根据植物的雌雄蕊进行非常可靠的系统分类,并称这种植物分类系统为“性系统”(sexualsystem)。也使得孟得尔(Mendale,1822–1884)有进一步进行豌豆杂交,从事遗传研究的可能。而我们从马一龙《农说》中只看到“稻花必在日中始放,雨久则闭其窍而不花”。和宋应星《天工开物》中的“江南麦花夜发,江北麦花昼发”等非常表象的记述,而像这样简单的记述在其他农书或文献中还没有提及。从马一龙到杨屾(16世纪至18世纪中)始终也阴阳变化阐释栽培技术和植物生命过程而不涉及从开花至结实这一关键时期的细节。倪倬(1813)所著《农雅》仿《尔雅》作释天、释地、释世界形势等,仍旧在文字训诂上打圈子而没有新的发展,这都是与重文轻理、缺乏“工欲善其事,必先利其器”的器——显微镜分不开的。 动物授精概念R.Graaf(1641–1673)以研究性器官著名,他指出哺乳动物卵巢中的像细胞的突起,相当于家禽卵巢中的卵(蛋),一切动物的受精过程都是相似的,家禽的授精卵在输卵管中获得蛋白和蛋壳,哺乳动物的受精卵经过喇叭管(输卵管)进入子宫,并在子宫中发育,二者是一样的。卵巢(Ovary)和睾丸(testis)这两个名词即他首创[14]。O.H.Hertivig(1835)进一步指出受精卵的两个核,一个来自雄性,一个来自雌性。到Fol(1879)已直接观察到精子钻进了卵子,从而证实了Hertivig所认为的只有一个雄生精子起了受精作用的观点[15]。但是,我们试看清代学者是怎样分析男女受精的呢?纪昀(1724–1805)转引他友人程鱼门的见解说:“夫胎者,两精相搏哈合而成者也。媾合之时,阳精至而阴精不至,阴精至而阳精不至,皆不能成。皆至矣,时有先后,则先至者,气散不摄,亦不能成”。又:“精如谷种,血如土膏,旧血败气,新血未生,乘生气乃可养胎也”[16]。纪昀是乾隆进士,官至礼部尚书,对于受精现象,同意了程鱼门的见解,用阳精、阴精、气三个概念作哲理的推析,没有任何实验观察。这种现象是普遍性,是重文轻理带来的必然结果。 植物营养概念清代突出的农学理论家杨屾,对于植物的营养总是先提出实际操作要求,比如怎样整地、中耕、除草、施肥,然后用哲理概念分析。如说中耕的作用是“锄频则浮根去,气旺则中根深,下达吸乎地阴,上接济于天阳”,“浮根不去,则中根不深,不能下吸地阴,上济天阳,则子粒干缺,所收自薄”。“穑得其时,则气充而多脂;穑失其时,必气浅而多滓”。我们可以将“天阳”理解为太阳的光合作用,“地阴”则是土壤的水分和营养成分,但究嫌拔高和附会,因为他到底还没有光合作用和营养元素的具体内容。可是明末清初时的欧洲,Malpigihi首先提出叶片是植物制造“食物”的部分,由叶片再将制造的“食物”输送到植物部分去,这有点像中国古书中的“膏”,也即杨屾所说的气充而多脂。18世纪初I.Houss相信植物的各个部分都会吸收氧生成二氧化碳,同时绿色部分则吸收二氧化碳而呼出氧。他在1796年(嘉庆元年)即肯定植物是从大气中获得全部所需的二氧化碳[17]。而《潘丰豫庄本书》(讲水稻栽培很透彻的)直至1834年仍停留在“横根布在泥面,得土的生气不厚”,“腐草败叶原是雨露的精华”等没有具体物质的抽象概念上。可见缺乏生物学的知识,农学是无法提高的。 没有显微镜,就看不到病原微生物如真菌、细菌等,对于植物的发病现象就不好理解,只好用“鬼火”,“瘟”等概念去解释。《天工开物》解释稻瘟病是:“东南风助煖,则尽发炎火”,直至现在农民还叫“火烧瘟”。又怀疑是“鬼火”所致:“凡苗吐穗(即抽穗)之后,暮夜鬼火游烧……凡禾穑叶遇之,立刻焦火”[18]。对照欧洲的M.Tillet(1714–1791)曾长期观察小麦黑穗病,1755年发表的论文确认本病是由黑穗病的“粉尘”落在籽实上所致,到1767年F.Fontanag正确指出谷物的锈病是由真菌寄生的引起,他发现了菌丝(hypha),但感到失望,因为他当时错误地认为真菌也应该有花、种子和芽,而他没有找到,引以为憾[19]。 从上面举的对比例子可以看出,又只用哲理的抽象概念去解释,问题似乎得到解决,就不需要再作具体的、物质结构的分析。反之,依靠显微镜这类工具,对生物的器官结构进行追踪剖析,才可能逐步深入了解生命活动的物质基础,而不仅是抽象的概念。 总之,中国传统农业发展到清代止,其非常成功的一面是在有限的耕地上依靠精耕细作,增加复种间套种等一系列长期积累的经验,养活了不断增加的人口,并且有效地保持地力于不衰,也不存在现代“石油农业”带来的种种弊端。许多生产经验,富含科学原理,有很强的生命力,肯定还能为下世纪的农业生产做出贡献。但传统农业受到历史上特别是清代重文学轻科技的压抑,使得它的生产技术(所谓软件)始终停留在直接生产的感性认识阶段,理论认识贫乏,提高无门,而传统手工业所能提供的农具(所谓硬件),除耕犁用牛外,都是人力操作的简易工具,而且为了精耕细作,不惜劳力投放,以致连简单的提高工效的工具也不使用,宁可徒手操作。典型的是耘田,江南许多地区水稻耘田不用鞋形的“耘盪”(见王祯《农书》及宋应星《天工开物》等),而宁要跪在田里,背灼骄阳,膝没田水中匍匐而行,拔除杂草,扒松田土,以求提高产量,这种操作严重防碍了劳动生产率的提高,把大批劳力束缚在田里,摆脱不出来。单位产量提高,粮食增加,缓和了人口压力,但以一家一户为单位的集约劳动,自然是人丁多有利,于是又成了增殖人口的推动力,反过来,人口增殖又加重了粮食供应紧张,于是陷入了“人增——粮紧——强劳+复种——粮増——人增——粮紧……”的循环。虽然从清末起,大量引入西洋农业科学,但如何使先进的农业科学和目不识丁的体力劳动农民结合起来,始终隔着一条鸿沟,一时难以弥合。又因西方的农业科学不是中国土生土长,而农业的地域性特别强,在国外行之效的措施不结合中国国情,也难以见效。这就是清代作为中国传统农业的最后一个阶段留下的既富有生命活力又缺乏理论和效率的遗产,它的影响很深远,中国传统农业的现代化要在克服这种影响的艰巨努力下,特别是普及农村教育,消灭文盲,提高农民的文化水平,才能实现。 农学论文:农学专业人才培养论文 1农学专业人才的培养措施 1.1进行人才培养模式的改革 对传统的人才培养模式进行改革,推行“2+1+1”的新型培养模式,前两年用来学习基础知识和专业知识,第三年学习专业技能,最后一年进行科技创新实践活动以及农业经营管理方面的实训。同时,地方院校可以针对当地的农业主导产品来进行针对性的培养,比如承德可以围绕食用菌业和蔬菜业等培养出具有特色的专业人才。 1.2加强思想教育 学生如果对自己的专业没有兴趣,那么自然也不会有动力学习,所以学校要致力于学生的专业思想方面的建设。但是,很长时间里农学专业都没能完全解决专业思想问题,究其原因是专业思想教育方面形式过于单一,用时没有实质性的材料来证明。所以想要改变这一现状,仅仅依靠各种讲话是不够的,可以请一些从农学专业毕业后在工作方面取得了较大成就的专家,或者实业家来学校开讲座,将自己的创业经历等分享给学生们。并且可以组织学生去那些生产经营状况较好的农业企业等进行参观学习,让学生看到农学专业的前景所在,从而立志于农业努力学习。 1.3增强学生的实践动手能力 目前我国的高等院校普遍存在的一个缺陷就是重理论而轻实践,不管是课程设置还是资金投入方面都不重视实践教学,这样培养出来的学生虽然通常基础理论掌握较好,但是欠缺动手能力,生产实践中的动手能力甚至不如中专生。所以想要改变这种情况,就要加强实践性教学,一方面对于实验室和其他实践基地多投入资金和精力,提供一个良好的实践教学环境;另一方面规范实践能力的考核,严格执行实践教学考核制度,那些考核成绩不合格的学生要补考或者重修。 1.4根据学生的特点培养专业型人才 在大三的课程结束后,学校可以根据学生的性格、爱好、专业知识掌握情况、特长以及发展潜力来对其进行分类,然后根据不同的类型进行专业培养,比如专业成绩优异的可以考研继续深造,擅长行政管理的就多为其开设管理方面的选修课,擅长经营贸易的就多给他们提供相应的实践机会等,不同类型学生都可以配备相关的教师进行专业指导,这样才可以培养出优点更加明显的高素质人才。 1.5努力提高教学质量 教学质量对于高校的专业教学来说至关重要,尤其是如今竞争激烈,所以更应该努力提高教学质量。首先可以成立专门的教学质量督查小组,对教师课程设置进行听课和监督,以起到监督作用,帮助学校建设精品课程;其次是教师之间多进行互相听课,以便取长补短、交流经验;最后是可以安排教师进行集体备课,在教学交流中总结教学经验,从而提高教学质量。 2结语 虽然农学确实存在自身的缺陷,比如工作环境恶劣和工作待遇较差等,但是学生应该正视自己的专业,农学也是对国家的发展建设有着重大作用的。学校通过意识到人才培养中的问题,运用各种方法来努力提高教学质量,面向社会需求,来培养出更有针对性的复合型人才。 作者:李瑞来 单位:北省承德县农牧局农广校 农学院网络营销论文 1课程结构改革与效果 课程结构改革前主要由两个部分构成(见表1),即基本理论教学和实验教学,考虑到农学院网络营销理论发展迅速,网络营销热点案例层出不穷,因此课程结构改革后增加了新理论探讨和热点案例分析两个部分。新理论探讨涉及“网络营销与电子商务的关系”、“传统营销、互联网营销与移动网络营销的关系”和“大数据与网络营销的关系”等多个前沿理论探讨。热点案例分析涉及“阿里巴巴与淘宝的崛起”、“京东商城的崛起”和“余额宝与互联网金融的崛起”等多个热点案例(见表2)。在课程结束后,对37名同学进行了调查,37名同学一致认为,改革后的课程结构更加合理。 2学时安排改革与效果 本门课程总的学时是40个学时(见表3),学时改革前,基本理论教学16个学时,实验教学24个学时。学时改革后将实验教学减少12个学时,将减少的学时分配给新理论探讨6个学时和热点案例分析6个学时。在课程结束后,对37名同学进行了调查,其中25名同学认为改革后的学时分配合理,12名同学认为学时分配不合理。这12名同学大部分认为应该增加“基本理论教学”学时,减少其他部分学时。 3授课内容改革与效果 改革前授课内容以书本内容为主,改革后增加了较多的最前沿的视频案例,增强教学趣味性(见表4)。在课程结束后,针对37名同学进行了调查,其中12人对授课内容满意,有25人认为理论课的案例类型和数量需要进一步增加。 4教学改革总结 农学院网络营销课程是一门交叉学科,随着信息技术的发展,网络营销理论与网络营销技术也在处于不断变化之中,这就要求网络营销教学也要不断变革、不断发展和不断完善。北京农学院的网络营销教学在课程结构、学时安排和授课内容三个方面进行了较大程度的改革,其中在课程结构和学时安排上的改革较为成功,在授课内容的改革上还需要进一步摸索和完善。 作者:严继超 刘瑞涵 单位:北京农学院经济管理学院 农学论文:课程体系改革下的农学论文 一、农学专业课程体系改革的必要性 高等农业教育的不断发展要求课程体系改革加快步伐。为适应我国经济社会的发展需要,近年来,高等农业教育在不断地推动内涵式发展,推进涉农专业综合改革。2007年,教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中特别要求:“深化教学内容改革,建立与经济社会发展相适应的课程体系。要坚持知识、能力和素质协调发展,继续深化人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法等方面的改革,实现从知识传授向更加重视能力和素质培养的转变。要根据经济社会发展和科技进步的需要,及时更新教学内容,将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,向学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。 二、农学专业课程体系设置存在的主要问题 1.课程体系的构建缺乏有效的评价机制。课程体系是人才培养模式的重要组成部分,是实现人才培养的关键因素。农科专业课程体系在构建的顶层设计中,往往以专业负责人为主导者,课程体系的基本框架主要是参照国内相关农科专业的课程架构。在课程体系的构建过程中,存在着与当地农业发展、农业产业结构、农业人力资源联系不紧密的情况,导致人才培养目标不明确、课程体系设置不科学的现象。课程体系的建立缺少专家论证这一关键环节。在课程体系实施过程中,也存在着缺少反馈和评判环节,发现问题时,往往是针对某一问题做出改变,而不是从整体上系统地进行变革。 2.课程体系的设置偏重学科化。随着现代农业的不断发展和社会主义新农村建设的不断推进,对农业人才的数量和质量提出了新的要求。但从需求的人才类型看,更主要的不是“专门人才”而是“知识面宽、有一定专业知识、动手能力较强的应用型人才”。但是,由于长期受前苏联模式的影响,我国高等农业教育主要以学科基本框架的要求进行课程设置,致力于学生系统地掌握本专业的知识结构,对学生的情感、态度、能力和价值观的培养始终处于弱势。从国内各农业高校农学专业课程设置来看,课程体系不但在总体结构上体现出明显的学科化特征,即课程体系一般遵照公共基础课程、专业基础课程、专业课程的学科架构方式进行组织,跨学科课程和综合化课程开设不多,而且在课程体系的具体要素构成上,也体现出明显的学科性与专业性色彩。 3.实践课程体系缺乏特色。目前,从大多数农业高校农学专业课程体系来看,实践课程体系已经越来越受到重视,但仔细推敲,发现实践课程体系并没有体现出系统性和独立性。很多教学实验、生产实习都是理论课程的补充,实践课程在知识和能力的授予上不能做到由点到线,一线贯通,实践教学还明显地存在着单打独斗的现象。此外,实践课程体系缺乏特色,不能结合当地农业发展的基本情况和特点来有针对性地设计实践课体系,导致大部分院校的实践课程体系相似度高,特色不明显。 三、农学专业课程体系改革的对策 课程体系是人才培养模式的重要组成部分,是决定人才培养质量的关键因素。农学专业课程体系的改革思路直接体现了现代农业以及高等教育现代化背景下的教育观念、教育目的和人才培养目标。农学专业课程体系改革,应从以下几方面入手,明确目标,找准切入点,科学设计,合理布局,增强实效。 1.建立农学专业课程体系评价机制。课程体系在构建过程中应引入论证机制,改变以往由专业负责人主导设计的方式为学校教务部门统筹,专业负责人制定,相关领域专家论证的方式。课程体系的构建,应当在国家和地方教育部门政策的指导下,结合当地社会经济状况以及对农业人才的需求,充分参考企业、行业和协会对人才培养规格的要求,进行设计论证,确保顶层设计科学合理,保证课程体系的设计与人才培养目标相符合。在人才培养过程中,还应将教学效果作为评判课程体系优劣的基本标准,不断通过教学效果来调整和完善课程体系。同时,还应充分调研学生就业情况、用人单位及社会反馈情况,根据这些因素逐步调整和完善课程体系。总之,要确保课程体系的科学性和实效性,需要在课程体系应用的全过程中建立合理的评价机制,按照“论证-实施-评判-反馈-调整”这一评价机制不断完善课程体系。 2.优化课程结构,整合教学内容,突出综合性课程。优化课程结构是课程体系总体布局的优秀问题,课程结构的优化应当避免“唯比例论”的做法。以往在优化课程结构时,很多高校比较看重基础课与专业课之间的比例、理论课与实践课之间的比例、必修课与公共选修课之间的比例,往往将某一比例的提高看做是课程体系改革的成果,这就造成了为了改革而改革。课程体系的结构优化,应当以人才培养目标和社会发展对人才类别、功能、素质、技能的需求为依据,按照人才培养的规格以及人才需求分析来合理的调整课程体系结构,减少重复的不必要的课程,增加与社会需求紧密的课程,减少单学科课程,增加多学科交叉课程。整合教学内容是提高教学效率和人才培养质量的有效手段。教学内容的整合也要避免“唯学时论”的做法。教学内容的整合其实质是知识结构的重新配置。应当避免为了“增加或减少学时”而增加或减少学时的盲目做法。当前,随着科学技术的不断发展和进步,很多农业技术的应用除需要具备农学知识外,还要具备一定的生物、计算机信息技术、政策法律法规以及生产经营等外围知识,这就要求在课程体系设计中,应当适度地将一些单学科的课程教学内容进行整合,将农学、生物、计算机信息技术融合到某一综合性的课程当中,并在部分综述或概论课程中融入政策法规以及经营管理类的社会科学知识。综合性课程是未来高等教育发展的大势所趋,综合性课程最突出的体征就是知识结构的连贯和整体性。增加综合性课程,可以在人才培养过程中强化学生对所学专业知识体系的掌握和应用,为学生将来从事科研、教学、生产、企业管理等工作打下坚实的基础。例如,部分高校农学专业将《作物栽培学》和《作物生产学》以及《农业信息技术》三门课综合为《作物栽培与管理》一门课程,将《分子生物学》和《植物细胞工程》两门课程综合为《现代农业技术》一门课程,将多门农学课程的实验教学内容综合为农学专业综合实验。综合性课程使横向上分散的知识点变为纵向上连贯的知识结构,使教学内容与生产实际、人才培养目标与社会需求的联系更为紧密。 3.构建更加系统性的实践教学体系。实践教学体系是相对于理论教学体系而言的教学内容,是农学专业课程体系的重要组成部分。按照应用型农业人才的培养目标,实践教学体系在人才培养过程中发挥着重要的作用,它与理论教学体系相互联系、相互补充、互相促进,更重要的是它对培养学生的知识、素质、能力具有重要的作用。同时,实践教学体系又具备一定的独立性,这种独立性要求在人才培养方案和教学计划制订过程中,应紧紧围绕应用型人才培养目标,将实践教学科学合理地安排到实验、实习、实训、课程设计、毕业设计、社会实践等各个实践教学环节中,整体规划,合理布局,点线结合,横向上实践教学体系要具备系统的完整性,纵向上实践教学体系要具备系统的延伸性。 作者:张乃楠 单位:天津农学院 农学论文:基于能力本位的农学论文 能力本位教育(CompetencyBasedEducation),简称CBE,起源于北美,产生于二次大战后。它强调以能力作为教学的基础,而不是以学历或学术知识体系为基础,其优秀是从职业岗位的需要出发确定能力目标,按照岗位群的需要,层层分解,确定从事行业所应具备的能力,明确培养目标,以这些能力为目标设置课程、组织教学内容,最后考核是否达到这些能力要求。系统论强调整体观念,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,构成系统的整体具有了新的功能和特性。即合力的作用大于散力。因此,构建科学合理的课程体系,能够较大程度地整合资源,以较小的教学投入达到更好的教学效果,提升课程体系的育人功能。课程体系整体功能的增强要求课程体系结构的优化。课程体系结构改革主要有两种方法,包括课程体系中各类型课程自身的完善以及各类型课程间关联特性的增强。 一、基于能力本位的农学专业课程体系各类课程自身的完善 1.理论课程的改革。现行农学专业课程体系中,理论课程的表现形式主要是学科课程,有利于学生学习扎实的基础知识,但往往与实际脱节,难以调动学生学习的积极性和主动性,教学效果不尽如人意。因此,改革现行理论课程,主要从以下几个方面着手:(1)课程内容的综合化,课程内容的综合化包括专业知识和非专业知识的综合、科学知识与人文知识的综合、教师经验与学生经验的综合、理论课程与实践课程的综合[1]。当前社会中出现的许多实际问题都具有开放性,都需要多学科的通力合作才能得到解决。高校课程要在内容方面进行文、理、工等学科的相互渗透,开设综合学科的课程和跨学科的课程,培养学生综合分析和解决问题的能力。如何将课程进行整合是教学工作者不断努力和探索的方向。(2)减少理论性知识,增加方法性内容,联合国教科文组织在1972年出版的《学会生存》的报告中提出:“教会学生学习的口号。”现在教师在课堂上主要以传授知识为主,但一个学科的知识是无法学完的,我们必须在传授知识的同时,发展学生的能力,尤其是发展学生以学习能力和创造能力为基础的应变能力。因此在教学过程中,要减少结论性知识的传授,少说结论,多提问题,多教方法性内容,积极引导学生思考,使学生掌握该学科的思维方式。(3)使课程内容贴近学生实际的生活,现阶段存在着学生为了学而学的现象,缺乏学习的积极性和主动性。如“大学英语”课,大多数学校安排两学年,很多同学是为了通过四、六级考试而学习英语,通过之后往往就不再学习英语了,并且英语教材内容陈旧,激发不起学生学习的兴趣。可以选择时代性较强、贴近学生实际生活的内容,选择这些能够激发学生学习的热情和积极性,不断提高英语水平。笔者也提倡将两年英语课程安排为四年,使学生能够不间断地学习,真正提高大学生使用英语的能力。 2.实验课和实践课程的改革,培养创新精神。(1)更新实验内容,调动学生实验积极性。由于实验内容过于陈旧,与专业课程的联系不够紧密,难以得到学生的认同,难以调动学生参与实验的积极性。因此,应及时删除、修订那些知识陈旧且结构不合理的实验内容,增加与前现代农业生产技术的发展相适应的新型实验,加强与专业课程的联系,把现代科研成果有效地融入教学中,得到学生的认同和主动参与。(2)调整验证性实验和探究性实验的比例。验证性实验在规范好了的实验框架下进行实验,若无操作失误等特殊情况,一般不会出现意外。因此,学生所写出的实验报告大同小异,实验的积极性不高,不利于培养学生创新能力和创新意识。因此,增加探究性实验,让学生自己设计实验方案,得出结论,由教师集中分析,评选出好的方案,这样有利于培养学生创新精神和动手能力[2]。(3)增加实验课程之间的相关性,培养综合能力。由于现有农学专业实验课程之间的连贯性较低,学生所学的实验技能较为单一,不能形成综合运用实验技术的能力。因此,要加大综合性实验的开设力度,培养学生的综合能力。(4)降低认知性实践比重,提高生产性和科研性实践比重。认知性实践如让学生利用暑期时间参加社会实践活动,借此来认识农业、农村和农民,使学生增强对社会的责任感。生产性和科研性实践注重能力的培养,例如可以让农学专业学生从三年级开始跟随指导教师进行完成科研任务,激发同学对科研工作的兴趣,促进学生综合实践能力和创新能力的培养[3]。(5)实践环节的理论指导不足,加强实践课程教材的编写。目前农学专业的实践性教材多以实验指导书和实习指导书形式为主,很少有专用教材。在实践课程的建设中,必须加强对实践课程教材的研究,编写“教、学、做”融合的一体化教材,既具理论性又具操作性。只有通过理论与实践的紧密结合,共同作用,才能使学生理论知识与实践能力协调发展。 二、农学专业“能力本位”课程体系各类型 课程间关系的优化“结构主义”的一条重要原则就是“关系重于关系项”。因此与课程体系各组成部分自身的完善相比,各组成部分间关系的调整更能促进课程体系结构的优化。 1.处理好必修课程与选修课程之间的关系问题。随着时代的发展和社会的进步,社会对人才和知识的需求也越来越呈现出多样化的态势,由于大学生自身条件、兴趣、爱好、特长等方面不同,他们对知识的需求也表现出多样性,因此,课程形态的多样化成为高校课程改革必然的趋势。因此,在开设必修课的基础上,应加大选修课的开设力度,便于学生根据自身的需要和兴趣做出选择,满足学生的个性化发展需要,实现因材施教。 2.处理好理论课程与实践课程之间的关系。农学专业的课程特点是具有较强的实践性和应用性。但这并不意味着过分强调实践课程的作用。因为理论课程是实践课程的基础,只有学好理论课程才能进行实践课程的学习;反之,学好实践课程能够帮助学生检验自己理论知识的学习情况,达到最优的学习效果。目前,大多数农业院校农学专业课程体系中理论课程过多,实践课程较少,不利于对学生实践能力的培养。因此,在重视理论课程开设的同时,应增加实践课程的开设,做到“两手都要抓,两手都要硬”。 3.处理好分科课程与综合课程之间的关系。分科课程强调学生的基本理论和基本技能的学习。综合课程打破了学科间的界限,培养学生对知识的整体认识能力和动手能力。二者是相对的概念,没有明显的界限。在农学专业的现行课程体系中,分科课程占主导地位,而综合课程开设相对较少。由于农学专业的最主要特点是较强的综合性与实践性。因此,应加大综合课程的开设比例,培养学生多学科交叉学习和综合运用多种知识解决实际问题的能力。 4.处理好学科课程与活动课程之间的关系。学科课程侧重于基础能力的培养,而学科课程更侧重于学生主动性和创造性的培养。二者虽然侧重点不同,但培养目标是一致的。当前的农学专业教育强调学科课程,而忽视活动课程。具体表现在,培养方案中对学科课程有明确要求,而对活动课程并没有任何规定。因此,在农学专业课程体系改革中,应根据学生兴趣和需要增设更多的活动课程,如各类专题讲座、学术报告、学术沙龙以及专题讨论等。 三、农学专业“能力本位”课程体系结构的优化 根据上述分析,我们试图为农学专业课程体系构建一个较为合理的结构。主要采用课程组合多样化,这是指各类课程在课程体系中的不同比例、不同搭配和在时间、空间两个维度中的不同位置等。将内在逻辑联系紧密和具有普适性的不同学科的内容整合在一起,分为几大课程模块,在每个模块内提供不同课程供学生选择。主要内容是: 1.提高综合课程开设比例。主要是科学教育和人文教育的融合,培养学生综合分析、解决问题的能力。 2.提高实践课程开设比例,增强学生实验能力、实践能力和创新能力。将原有理论课程中的实验从理论课程中分离出来,将实验课程与实践课程根据内容重新组合,形成实验实践课程体系,增加综合性、设计性、创新性实验。 3.增加选修课程的比重,构建模块化课程,学生除学习人才培养方案规定必须修读的课程外,可以根据自己的兴趣和需要在各大模块中进行选择。我们将理论课程分为公共课、基础课、专业课和公共任选课四大模块。其中公共课模块包括马列课、外语、计算机、体育等课程组成;基础课模块包括数学类、化学类、物理类和管理类课程;专业课模块包括专业必修课(专业主干课)和专业选修课(拓展和提高课程)。公共任选课模块包括:自然科学和社会科学的相关课程。在实验实践课程中根据其能力层次也构建出基础实验模块、田间农学认知实验模块和专业科研训练、生产实践和毕业设计三大模块。实验室内基础实验模块课程以培养学生基本实验操作技能为培养目标;田间农学认知实验模块课程以培养学生动手能力和专业实践能力为培养目标;专业科研性实践、生产性实践和毕业设计模块以提高学生理论联系实际能力和创新能力为培养目标。 4.加大各类活动课程的开设力度,构建活动课程模块,并将其列入课程体系的必修环节,学生可在其中选择自己感兴趣的课程修读。 作者:钱宇光 单位:天津农学院教务处 农学论文:科技查新数据库下的农学论文 科技查新是集信息检索、情报分析相结合的研究性工作,以文献信息为基础,通过各种检索手段、检索工具对文献信息进行广泛调查研究,并运用综合分析比较等方法,对需要查新项目的新颖性进行情报学审查,进而写出有依据、分析比较、有结论的查新报告[1]。目前,国内由教育部科技查新工作站承担着主要的科技查新工作,并分为综合、医学、农学、理工4种类型。笔者依托湖南农业大学农业部科技查新工作站、农学教育部科技查新工作站筹建工作开展以来的科技查新工作具体实践案例,探讨农学科技查新中外文数据库选择和利用情况,以期丰富科技查新数据库需求主题的研究。 1概述 1.1农学学科 农学,即农艺学,是农业科学领域的传统科学,涉及禾谷类、豆类、薯类、饲料作物、牧草绿肥作物、经济作物、野生植物、热带亚热带等多种类型的农作物;农学研究内容分布广泛,包括生物学原理、栽培技术与方法、品种与种质资源、作物遗传育种与良种繁育、耕作学与有机农业播种、栽植田间管理、农产品收获、加工及贮藏、农产品综合利用、农产副业技术等多个方面[2]。根据教育部《学位授予和人才培养学科目录》中设置的学科门类可知,农学学位授予包括作物学、园艺学、农业资源与环境、植物保护、畜牧学、兽医学、林学、水产和草学,这里的农学取农业科学的概念[3]。农学分支学科分支较多,使得学科之间交叉性强;学科研究地域性、季节性强,使得学科实践性突出;学科涉及知识面广,知识更新周期短。 1.2农学数据库特点 1.2.1学科分布广交叉学科多农学数据库种类较多,涉及学科分布广,交叉学科多。以美国国家农业图书馆Agricola文摘索引为基础的ProquestAgricultureJournals数据库,收录农业各个方面的期刊资源,涉及水产学和渔业、动物学与兽医学、植物学、农业经济、食品与营养学、农场与农场体系、林业、农作物等。因此,与农业相关交叉学科、多学科的研究内容应属于农学资源范畴。 1.2.2研究内容地域性、季节性、实践性强不同国家、不同地区农业具有明显地域性和季节性,使得研究农业及其相关内容具有明显区别。以中国科技期刊数据库查找有关水稻种植主题的论文为例,汪跃洪发表“南方丘陵区旱地水稻种植自然水资源微循环灌溉系统试验研究”[4],张玉华则发表“北方寒地耐冷抗病优质高产新品种龙稻5号”[5],同是水稻种植,因南北方的地域性、时间性、实践性,使得研究内容具有明显的差异性。因此,农学数据库收录内容具有明显的地域性、季节性,实践性。 1.2.3更新周期短、访问方式多样、检索功能完善为适应农学学科发展要求,数据库更新周期缩短,访问方式多样、检索平台功能完善。农学数据库从之前的月更新、周更新到现在的日更新,保证用户能够及时快速访问到最新数据库资源。同时数据库访问方式除了镜像版,还提供远程访问、在线浏览等多种形式。数据库检索功能从早期仅提供题录检索,到现在的全文访问、快速检索、高级检索、专业检索、浏览、链接、引文分析、多语种等多种功能,检索功能完善。以Ovid平台的Agris、Agricol和CAB世界三大农业数据库为例,提供中文检索页面、高级检索、快速检索、专业检索、支持打印输出、浏览链接等多种功能的检索平台,为用户有效获取资源提供方便。 2农学科技查新主要数据库选择标准 2.1涉及收录学科和内容的全面性、权威性 因农学学科特点,农学课题科技查新数据库应考虑数据库收录学科和内容的全面性、权威性。全面性和权威性是科技查新对文献源的首要要求。科技查新每部分都需列出检索使用的综合数据库和专业数据库。综合数据库保证在文献信息覆盖范围的全面,不但收录农学,同时收录其它学科、交叉学科的内容。专业数据库收录农学领域的专业性强、专指度高的文献,具有权威性。 2.2量化国内外数据库充分利用免费网络资源 2013年9月1日实施的《教育部科技查新工作站查新报告撰写规范》,严格要求中文数据库检索必查数据库应不少于10个、外文数据库检索必查数据库应不少于10个,必查数据库欠缺时需采用国际联机进行补充检索[6]。因此,农学课题科技查新时,中外文数据库的选择不宜少于20个。 2.3兼顾查新课题要求的地域性、季节性、实践性 因学科特点,在进行具体农学课题科技查新时,应兼顾课题内容的地域性、季节性以及实践性。地域性不宜忽略研究地区或国家不同但研究内容相似的文献。同时,在农学课题查新时,季节性和实践性也应考虑其中。 3农学科技查新国内外数据库的选择和案例分析 3.1基本数据库 根据《教育部科技查新工作站查新报告撰写规范》的要求和上文提到的农学科技查新数据库选择标准,并结合高校图书馆科技查新的实践工作,笔者认为应具备收录学科和内容全面的、权威性高的综合数据库,具备收录农学类资源专指度高的专业数据库。如Ovid平台的世界三大农业数据库、Proquest农业期刊数据库、中国期刊全文数据库等(详见附表)。同时,对于数据库的选择量化数量,充分利用免费网络资源,兼顾查新课题实际要求。其中维普包括中国科技期刊全文数据库、外文科技期刊数据库等子库,CNKI包括中国学术期刊数据库、国内外重要会议论文全文数据库、《中国专利全文数据库(知网版)》和《海外专利摘要数据库(知网版)》、中国优秀博硕士学位论文全文数据库等子库;万方包括中国学位论文数据库、中国学术会议论文数据库、中外标准数据库、专利技术数据库、数字化期刊系统等子库。除此之外,有关DIALOG国际联机检索系统、免费网络资源(如google学术搜索、百度)、免费的开放存取资源等都可作为数据库资源欠缺图书馆的有益补充。 3.2案例分析 笔者最后以“一种新型植物源诱抗剂在水稻上的应用研究”查新课题作为案例,进行实证分析。首先该课题研究内容是以前胡为原料,分离纯化出稻瘟病诱抗剂,并借助于计算机设备,多角度研究稻瘟病致病机理和诱抗行为。查新确定的中文检索词有前胡、植物源诱抗剂、诱导水稻抗性、稻瘟病、水悬浮剂、系统抗性、植物源农药;英文检索词有RadixPeucedani、inducingresistance、riceblastMagnaprothegrisea、SuspensionConcentrate,SC、systemicacquiredresistance、elicitorbotanicalpesticides,中英文检索式为“诱抗剂*稻瘟病”、“诱抗剂*水稻”、“前胡*稻瘟病”、“riceblast-a-n-delicitor”、“(RadixPeuceda-ni)a-n-d(riceblast)”等。选择的中英文检索工具有CNKI中国学术期刊数据库、国内外重要会议论文全文数据库、中国优秀博硕士学位论文全文数据库、中国科技论文在线、中国学术会议在线、国际科技成果网NAST、国家科技图书文献中心、中国科学引文数据库、中国科学文献服务系统、Calis中国高校学位论文库;外文数据库Agris、Agricol、Cabi、ProquestAgricultureJournals、PQDT博硕士学位论文库、ScienceDirect、SCI、AllianceCommunicationsGroupJournals、ASA-CSSA-SSSAJournals、TheCanadianInstituteofForestryJournal。对检索结果去重、排除不相关析出文献后,得到与查新课题相关的中文一般相关文献13篇,密切相关文献1篇,外文一般相关文献12篇,密切相关文献0篇。其中密切相关文献:“前胡诱导水稻抗稻瘟病的活性及其有效成分”一文,发表在2010年《中国农业科学》期刊中。最后根据检索结果对该课题给予了客观、公正的结论与评价。现行的《教育部科技查新工作站查新报告撰写规范》对数据库的选择上有明确规定。因数据库收录的文献类型、数量、语种、时间等均有所不同,对于农学课题查新实践,根据课题的实际需要,尽量有针对性地选择收录具体资源的数据库,严格遵守农学学科特点和数据库选择标准,选择准确检索词、构建合理检索式,保证检索结果的查全率和查准率。 4结语 根据教育部科技查新工作站建设和年审要求,科技查新业务工作必须保证数量,也要保证质量。因此,在寻求科技查新质量、数量平衡点上,对不同类型课题科技查新应确立相关的文献资源选择标准,明确农学课题科技查新数据库资源需求是保证查新质量的前提。 作者:刘敏 单位: 湖南农业大学图书馆 农学论文:剑麻施肥研究的农学论文 农学中,施用化肥是植物优质高产的保证,关于剑麻生产施肥量、肥料配比、增产和品质改善等方面的研究已有一些报道,但总体较少,主要集中在20世纪八九十年代[2-4],而随着社会的发展,肥料施用量和施用方法都有所变化。其中,磷素是作物生长发育、产量和品质形成必不可少的大量营养元素,对促进植物的生长发育和新陈代谢起着非常重要的作用[5-6]。但磷在土壤中易被固定,使作物难以吸收利用,磷肥利用效率下降。因此,研究磷肥用法用量对作物生产有重要意义。研究发现,施用磷肥可显著提高剑麻的鲜叶产量,不同磷水平对剑麻根系形态和生理活性有一定的影响,并促进磷素在剑麻叶片和根系的积累[7-8]。为进一步探索剑麻植株的磷营养吸收特性和肥料利用效率,笔者以龙舌兰H.11648为材料,进行盆栽试验,参考当地剑麻生产用肥量,设置不施磷、低磷、中磷、高磷4个不同施磷水平,观察测定不同施肥水平对剑麻生物学形态、养分吸收和累积量的影响,以期获得剑麻生产最佳磷肥施用量,增强农学科学种植的能力。 1材料与方法 1.1材料 试验用剑麻(Agavesisalana)幼苗均为龙舌兰H.11648品种吸芽,大小为(0.35±0.05)kg,2012年8月中旬于广西山圩农场高产剑麻园采集。供试土壤为沙壤土,有机质含量9.20g/kg,pH4.7,碱解氮24.77mg/kg,速效磷11.18mg/kg,速效钾42.04mg/kg。市售黑色环保塑料袋及盆口径为23cm,高30cm的塑料盆。供试肥料为尿素(含N46%),过磷酸钙(含P2O516%),氯化钾(含K2O60%),均为市售化肥。 1.2方法 1.2.1测定项目与方法 试验于海南儋州市中国热带农业科学院环植所基地大棚进行。选取长势正常一致的剑麻幼苗进行盆栽试验。每盆装土5kg,每盆1株。2012年8月31日种下,每隔10d浇1次水,每次200mL。以当地生产施磷水平为中磷水平,设置不施磷、低磷、中磷、高磷4个处理,4次重复,分别施用过磷酸钙(以P2O5计)0、0.16、0.21、0.26g。氮钾肥施用量一致,每盆施用尿素(以N计)0.45g,氯化钾(以K2O计)0.70g。2012年10月15日,于盆中挖两小沟,将过磷酸钙、尿素和氯化钾一次性施入,覆土,施肥后正常管理。试验期间观察记录剑麻植株的生长情况,于2013年6月13日采集植株,测量地上部以及根系相关指标:株鲜重、株干重、叶片数、株高、叶片长度、叶片宽度、叶片厚度以及根数、根长、根粗、根鲜重,根干重,并测定剑麻植株地上部和根系N、P、K含量。测定方法[9]:样品经过H2SO4-H2O2消化后,N用奈氏比色法测定,P用钼锑抗比色法,K用火焰光度法。 1.2.2养分吸收、利用效率的表示方法 有关肥料效率的计算公式如下[10-11]:植株磷素积累量=冠含磷量×冠干重+根含磷量×根干重;磷肥回收率=(施磷处理植株磷素积累量-不施磷处理植株磷素积累量)/施磷量×100%;磷肥农学利用率=(施磷处理鲜叶产量-不施磷处理鲜叶产量)/施磷量×100%;磷肥偏生产力=施磷处理鲜叶产量/施磷量;磷肥生理利用率=(施磷处理鲜叶产量-不施磷处理鲜叶产量)/(施磷处理植株磷素积累量-不施磷处理植株磷素积累量)×100%; 1.3数据统计与分析 采用Excel2003、SAS9.0软件统计数据,进行方差分析并作显著性检验。 2结果与分析 2.1不同磷水平对剑麻生物学性状的影响 从表1可见,施磷处理剑麻株高、叶片长度和叶片厚度都显著高于不施磷处理,但施磷处理间差异不显著。根粗则随着施磷水平的增加显著减小,但低磷和中磷处理差异不显著,高磷处理根粗显著小于不施磷对照。而不同处理叶片数、叶片宽度、根条数和最长根差异不显著,其中,叶片宽度和根数在中、高磷条件下呈增加趋势,低磷处理P1最长根最大。除根粗外,施磷处理各项指标平均都高于对照,其中,叶片厚度、叶片长度和最长根增加较明显。可见,在幼苗期,磷对剑麻株高、叶片长度、叶片厚度和根粗影响较明显,而对剑麻叶片数、叶片宽度、根条数影响不大。施磷处理平均株高、叶片长度、叶片厚度和最长根增加较明显,分别比不施磷处理P0增加8.8%、12.3%、27.07%、10.8%,而施磷处理根粗平均比不施磷处理P0减小20.97%。 2.2不同磷水平对剑麻生物量的影响 生物量是衡量植物生产力的重要指标,与植物的光合作用密切相关,植物不同器官生物量的大小表明了光合产物分配的多少[12]。从表2可见,施磷处理剑麻地上部鲜重和干重都比不施磷处理高,总体上随着施磷水平的增加呈先增大后减小的趋势。其中地上部鲜重中磷处理P2最大,为644.7g,比处理P0增加39.6%,显著高于处理P0,而低磷处理P1和高磷处理P3与处理P0差异不显著。地上部干重各处理间差异不显著。根鲜重高磷处理P3最大,低磷处理P1最小,而根干重中磷P2处理最大,高磷处理P3次之,低磷处理P1和处理P0相差不大,但各处理间差异不显著。施磷处理剑麻平均地上部鲜重、地上部干重、根鲜重和根干重分别比不施磷处理增加27.1%、28.10%、2.7%和9.19%。不同处理剑麻地上部水量、根含水量和根冠比差异不明显。可见,施用磷肥可提高剑麻地上部生物量,中磷处理P2施肥水平条件下,剑麻地上部生物量最大,而高磷水平处理P3剑麻地上部生物量反而有所下降。本试验条件下,不同磷水平处理对剑麻地上部含水量、根含水量和根冠比影响不大。 2.3不同磷水平对剑麻磷肥利用效率的影响 肥料回收率反映了作物对施入土壤中肥料养分的回收效率,反映作物对化肥养分的吸收状况。而肥料农学利用率是指单位施肥量所增加的作物经济产量,评价肥料增产效应较为准确的指标。偏生产力是指单位投入的肥料氮所能生产的作物产量。生理利用率则指作物地上部每吸收单位肥料中养分所获得经济产量的增加量,说明植物体内养分的利用效率[11]。从表3可见,剑麻磷肥回收率和农学利用率中磷处理P2最大,分别为10.53%、871.59kg/kg,从低磷水平到中磷水平呈增加趋势。但高磷处理P3磷肥回收率和农学利用率比处理P2小,说明随着施磷水平的增加剑麻磷肥回收率和农学利用率呈先增大后减小的趋势。而剑麻偏生产力则随着施磷水平的增加呈递减趋势,生理利用率随着施磷水平的增加而增加。说明在中磷水平条件下,肥料中磷素的回收效率最高,对磷肥的吸收利用效果最佳。中磷水平条件下,单位投入的磷肥对剑麻的增产效果最好,是生产中的最佳施磷水平。 2.4不同磷水平对剑麻地上部和根系养分含量的影响 养分含量测定结果表明,不同磷水平对剑麻地上部和根系养分含量有一定影响(表4)。施磷处理剑麻地上部和根系全磷含量都比不施磷处理P0高。其中,处理P1地上部含磷量最大,显著高于处理P0,处理P2次之。但除处理P1外,其余施磷处理与不施磷处理P0差异不显著,施磷处理间差异也不显著。根系含磷量总体上随着施磷水平的增加而增加,处理P3最大。但除处理P3外,其余施磷处理与不施磷处理P0差异也不显著,施磷处理间差异也不显著。施磷处理地上部全氮含量都大于不施磷处理P0,总体上随着施磷水平的增加呈升高趋势。但除处理P3外,其余施磷处理与不施磷处理P0差异不显著,施磷处理间差异也不显著。而根系含氮量各处理间差异不明显。地上部含钾量各处理间差异不明显,而根系含钾量总体上随着施磷水平的增加呈升高趋势。施磷处理剑麻地上部平均全氮、全磷含量比不施磷处理分别增加26.41%、35.40%,而根全磷、全钾含量分别增加70.00%、67.00%,根全氮含量则减小3.76%。 2.5不同磷水平对剑麻N、P、K素积累量的影响 不同磷水平对剑麻磷素积累量有一定影响。剑麻植株地上部氮素积累量总体上随着施磷水平的增加而增加,而根系吸氮量变化不明显。高磷水平处理P3整株氮素积累量为834.95mg/株,比不施磷处理P0增加51.66%。而地上部磷素积累量总体上随着施磷水平的增加呈先增大后减小的趋势,而根系吸磷量则随着施磷水平的增加呈升高趋势。整株磷素积累量中磷水平处理P2最大,为73.46mg/株,比处理P0增加40.69%。地上部钾素积累量呈先增大后减小的趋势,而根系吸钾量变化不明显。其中,处理P2钾素积累量最大,为1422.35mg/株,比处理P0增加14.30%(见图1~3)。 2.6不同磷水平对剑麻N、P、K平衡的影响 养分间的比值反映了各营养元素的养分平衡状况,是营养诊断的一个重要指标[11]。由图4可见,随着施磷水平增加,剑麻地上部养分比例K/P呈下降趋势,由不施磷处理P0的25.21下降到高磷水平P3的21.06。而N/K呈升高趋势,由不施磷处理P0的0.41升高到高磷水平P3的0.56,但增加幅度较小。N/P中磷处理P1最小,为8.71,高磷处理P3最大,为11.84,施磷处理总体上随着磷水平的增加呈升高趋势。可见,磷营养元素的缺乏,剑麻植株的氮磷和钾磷营养平衡也随之变化。 3讨论与结论 3.1不同磷水平对剑麻生长和产量的影响 本试验参考剑麻生产用肥量,研究不同磷肥用量对剑麻生长的影响。从试验结果可见,施用磷肥后,剑麻株高、叶片长度和叶片厚度等农艺性状指标有所提高,生物量增加,增产效果明显。其中,中磷处理P2地上部鲜重比不施磷处理P0增加39.6%。但磷肥并非施用越多越好,过多的磷反而对剑麻生长产生抑制作用。本试验中,高磷水平条件下剑麻叶片长度、叶片宽度和叶片厚度与中磷水平条件下差异不大,而高磷水平下剑麻冠鲜重和冠干重反而比中磷水平下少,这与李海霞等[12]、沈乂畅等[13]、齐敏兴等[14]在研究红松幼苗、醉鱼草、紫花苜蓿的结果一致。一般来说,矿质养分的供应除了影响植物生物量的大小,还与生物量的分配有关,矿质养分受限时,光合物质的分配有利于地下生长[15]。尤其是作物根系形态、主根长度、根毛密度和侧根数量与植物对土壤磷的利用效率密切相关,磷胁迫下,植物通过增加根冠比、增加根毛的长度、密度和侧根的数量等来提高对土壤中磷的吸收能力[16]。但本试验中,不施磷处理P0根鲜重和根干重并没有明显增大,反而稍低于施磷处理,不同磷水平处理根冠比差异不明显,说明低磷水平条件对剑麻根系也有不利影响,这与樊卫国等[17]在纽荷尔脐橙幼树上的研究结果一致。叶片数量是剑麻产量构成的重要指标,但本试验周期内,不同处理剑麻长叶量差异不明显,而影响剑麻长叶量的因素还有待进一步研究。此外,不同处理剑麻叶宽、最长根长、根数等差异也不明显。可见,本试验不同施磷水平条件下剑麻各项生物学性状指标和生物量总体上差异不明显,可能与以下三方面因素有关:(1)试验设置肥料梯度相差不够大,导致不同处理剑麻生长差异不明显,各项农艺性状指标没有达到差异显著水平;(2)剑麻为多年生经济作物,生命周期达6~7a,割叶生产期为4~5[18],本试验周期相对较短,肥料效应还未能完全体现,造成不同处理某些试验指标差异不显著;(3)试验用剑麻幼苗虽已经挑选,但仍无法达到完全一致,随机选取种植后,各处理剑麻幼苗长势和重量已经有所差异,这对试验结果及结果分析造成较大误差。 3.2不同磷水平对剑麻养分含量及肥料利用效率的影响 不同磷肥用量除了影响剑麻生物积累量外,还通过影响剑麻养分含量进而影响剑麻对矿质营养的吸收和肥料的利用效率。本研究中,施用磷肥不仅增加剑麻的生物量,剑麻地上部含氮量、根系含磷量和根系含钾量也随着施磷水平的增加而增加。因此,施用磷肥一定程度上促进了剑麻对N、P、K的积累,并使K/P比例下降,N/K比例小幅上升,而N/P比例变化规律不明显。但本试验中,剑麻地上部含磷量随着施磷水平的增加呈先增大好减小的趋势,不同施磷水平条件下地上部含钾量和根系含氮量差异不明显。 本试验中,剑麻磷肥回收率和农学利用率随着磷水平增加呈先增加后减小的趋势,说明随着施磷磷水平/(g/株)量的增加,磷肥效率有所提高,但当施磷量到一定值后,磷肥效率增加不显著,继续增加磷肥用量,反而造成磷肥利用效率的降低。这也是磷肥过量施用使土壤中残留大量的磷,造成资源浪费和环境污染的理论依据。这就要求在剑麻生产过程中,要适量施用磷肥,才能既提高磷肥利用效率,又避免对自然环境造成污染,保证农业生产持续发展。本试验只在剑麻幼苗期初步考察了不同磷肥用量对剑麻生长和磷肥利用效率的影响,而剑麻割叶投产期不同磷肥用量和施磷时期对剑麻产量和肥料利用效率的影响,剑麻磷素转运和分配动态,磷胁迫条件下剑麻的生理特性,以及剑麻生产中最佳磷肥施用基追比等还有待进一步研究。基于本试验所设置肥料梯度差异还不够明显的问题,剑麻生产中的磷肥施用量还可以进一步提高。 作者:郑旭媛 徐志刚 应瑞瑶 单位:南京农业大学经济管理学院 农学论文:职业中专农学高效课堂论文 一、构建高效课堂的策略 (一)突出学生的主题学习地位。 作为教育教学活动的对象,学生可以对教师的教学行为作出反馈,且该种反馈会直接影响教学活动的效果。但是,由于受到应试教育思想的影响,在教学活动过程,教师会把放在一边,不去考虑他们的自主观念、学习兴趣、思考习惯及接受能力等,而是将学生当成知识装载容器,不断地向其灌输各种知识,学生虽然可以获得一堆知识,但是并未因此而得到能力、素质的提升,该种灌输方式属于一种“假高效”。所以,在构建高效课堂过程中,应尊重学生的主体地位,将学生作为教学主体,鼓励他们主动地参与教学各环节,看展探究式活动、教学等,以发挥学生的潜能及主观能动性。 (二)更新教师思想观念。 教师要不断地更细自己的教学观念,并用各种先进的教育理论、教育思想来武装自己,以引导课堂教学及支撑课改,并让教师通过实践与创新、反思与重建、学习与思考来构建教学观念与自己教学行为之间的联系,自觉地将高效课堂作为对自己的要求。另外,要想更好地构建高效课堂,就应该把课堂还给学生,让教师成为学生自主学习的知道者和引导者,而不是灌输者,教师还应彻底摒弃“灌输式的教学、教师一言堂”的教学方式。 (三)拓展教学内容。 传统的教学下,课堂教学较为单一,通常将静止的课本作为课程,教师只盯着课本、教材,逐字逐句地讲解与分析,不涉及其他,致使课堂教学枯燥无味,这样既背离了学生的需求,也弱化了学生学习农学的兴趣,收效甚微,无法达到预定目标。新课程明确规定“要培养学生的实践能力、动手能力及综合素质”的要求,这就要求教师不可以照本宣科,应该根据新课标的要求,结合本地区发展、学生实际及社会发展,适时、适度、有效的进行课堂拓展。 (四)使用多种教学手段激发学生的学习兴趣。 1.做好发展创新工作:教师应依托教材,使用不同的教学方式来引导、激发学生进行创新、发现,永远给予学生新的刺激,不断激活学生的大脑,开启他们的思维之门;不断拓展学生的发散性思维,做到举一反三,获得较好的学习效果。 2.结合实例讨论、讲解:课堂教学通常枯燥乏味,应结合针对性的案例进行讲解,帮助学生更好地理解所学知识,并快速接受所学新知识;另外教师还应结合具体实例让学生广泛地发表自己的观点及看法,激发他们的学习兴趣的同时还能加深对知识的理解。 3.借助多媒体手段:多媒体是一种新兴的教学手段,可以生动地显示教学内容,更好地激发学生的学习兴趣;多媒体技术的使用使得枯燥乏味的学习变得更加生动有趣,也给传统教学注入了新的活力,有助于发挥学生的主体认知作用,培养其主动探索的能力及精神;多媒体技术可以将形、声、景、情集于一体,具有现场效应、近距效应、声形并茂等优点,能极大地激发学生的学习热情,发挥其主体作用;课堂教学中,教师可以借助评价、讨论、交流等活动,督促学生积极主动地参与、勇敢地发表自己的见解,以此来培养学生的实际解决问题能力及创新能力。 (五)重视课后的反思。 教育学家曾经说过“教师的成长是经验加课后反思”。者说明课后反思非常重要,因此在每节课结束后,教师都应反思本节课的教学目标完成情况、教学目标实现情况及学生的学习结果等教学活动,通过课后对上述问题的反思,教师可以及时地对课堂教学的不足及经验进行总结,并以此来调节下节课的教学活动。通过一次次的反思,教师会获得更多的收获就进步,长期下去,教师的教学水平会获得极大地提升,进而为构建高效课堂提供了较好的动力支撑。 二、结语 总之,在职业中专农学教学中,要想更好地构建高效课堂,教师要理解“授之以鱼不如授之以渔”的道理,课堂教学中要教授学生学习农学课程的方法,并以此调动学生的主动性及积极性,使学生养成好的学习及生活习惯,进而提高教学质量。 作者:高永武 单位:山东省临沂市郯城县中等职业技术教育中心学校 农学论文:农学院教学农学论文 一、农学专业发展的改革经验 国家教委在全国8个专业14所院校中首先选定农学院进行作物专业主要课程教学基本要求的研究和制订工作。可见,大学农学院农学专业的办学在国内有影响与有地位,具有优良传统与鲜明特色。以来,结合经济社会发展的需要,以继承办学传统、坚持办学特色、体现现代性与先进性为指导方针,大学农学院针对农学专业建设采取了一系列改革措施。 具体如下:一是在加强农学专业建设的同时,以农学专业为母体,2002年在国内率先增设了农业信息技术专业方向招生办学,实现了农学专业办学规模的稳中有增,并体现专业办学的现代性与先进性。二是在明确以生产技术型为主的专业人才培养方向的同时,兼顾到多规格人才的培养,创办了农学高层次人才基地班,实现了人才培养的分流,满足社会对不同层次人才的需求。三是在课程设置上,优秀课程地位与学分不减,强化专业实践课程,增开《WorldAgriculture》、《CropScience》2门全英文授课课程以及《植物生物技术导论》、《应用文写作》、《园艺通论》、《农业产业化经营》等4门专业拓展选修课,以拓宽学生知识面、体现国际化等特点。四是在学时安排上,增加实践教学学时(实验实践课程共45.5学分,占毕业最低学分160学分的28.5%),压缩课堂讲授学时,强调精讲重要知识点。五是将科学研究纳入教学计划,如开设农科英语阅读与写作、专业实践、作物学实验等课程。六是确立了“专业实践主题教育——专业劳动——专业实践~4学——作物学实验——科研实习——毕业实习”四年一贯、六阶段实践教学体系,将实践教学贯穿于农学专业人才培养全过程。 经过上述改革举措的推行,大学农学专业建设取得了多方面显著成效。现该专业为部级特色专业建设点、省品牌专业、省“十二五”高等学校重点专业与大学研究性教学改革专业。 二、农学专业发展存在的主要问题 1农学专业生源质量不高尽管农学专业具有悠久的办学历史、厚实的办学基础、强大的办学实力与卓越的社会贡献,但目前志愿报考本科农学专业的高分考生比例仍不高,这在一定程度上影响到农学专业生源的质量。 2青年教师实践经验欠缺由于社会服务不列入单位编制范畴,加之缺少对教师为生产服务方面的考核与政策激励,导致近年新进的教师缺少在产学研基地的一线锻炼。与老一代相比,青年教师在承担专业课授课任务时教学内容偏理论,实践经验有所欠缺,影响了教学效果的提升。且由于全社会对科技创新的要求提高,加之农业院校普遍采取了内容多元化的教师绩效量化考核制,使得专业教师走向生产一线、“论文写在大地上”的时间配置得到约束,部分冲击了产学研结合办学模式的强化推进,形成了比论文、比项目、比成果、比排名的趋同化竞争格局。 3教学内容落后由于工业化、信息化、城镇化的快速发展,一些新技术、新产品不断涌现,例如全球定位系统、遥感、地理信息系统、精量播种机、智能插秧机、无人机、精准施肥机、精准植保机等。如何在课程教学中反映最新的农业可用的新技术、新产品已成为现实问题。为此,亟需加快教材与课程教学内容的及时更新以及学生实践实习设备与条件的改善。 4毕业生就业面窄受社会就业环境改变的影响,农学专业已从早期政府机关、事业单位就业为主,转向了如今的市场化、多元化的就业体系。国家、省公务员等一些高端岗位竞争激烈,招收农学类的岗位少,就业竞争空前激烈,对本科毕业生的综合素质要求相当高,已由动手实践走天下,转变为笔试、面试定乾坤;此外,本科生中愿意下基层、进农业企业的比例也有所下降。 三、、农学专业进一步发展的对策建议 1政策上给予倾斜和支持农业是国家的战略产业,涉及到农产品供给的数量安全与质量安全。农学专业是培养农业生产高层次人才、助推农业现代化建设的摇篮基地。为此,建议国家和地方政府应对农学专业给予更多倾斜支持与保护,以提升农学专业的社会吸引力。 2提高青年教师的实践水平针对实践性要求高的专业,应研讨出台教师生产一线锻炼政策,重点提高青年教师参与生产实践、解决农业生产问题的能力水平,以使“理论联系实际”的办学传统能得到更好继承与发扬。 3课程设置上紧跟科技前沿根据社会经济发展提出的新要求,在农学专业人才培养方案中,在保障专业优秀课的基础上,提升《农业信息技术》、《农业机械化》、《农业产业化经营》、《WorldAgriculture》、《CropScience》等课程的地位,以展现专业办学的现代性与先进性。 4创新人才培养模式探索建立复合应用型卓越农林人才教育培养体系,创办卓越农林人才班,全面推行研究性教学,引导与支持学生科技创新,确立“课堂——实验室——大田试验——大面积推广”四位一体的人才培养模式,强化办学特色与优势,以增强学生的就业竞争力与社会适应性。 作者:郭文善 高辉 严长杰 单位:扬州大学 农学论文:职高农学论文 一、多形式激发兴趣 (一)用多媒体展示 农学中有很多知识仅用嘴说是说不清的,而用多媒体展示就一清二楚。我在上课前喜欢制作课件,激发学生学习的兴趣。例如,在讲到作物病虫害时,很多病害、虫害通过口头讲授很抽象,学生很难了解其基本特征,如果利用课件展示虫害、病害等相关特征和危害作物的症状表现,则使学生很容易接受。然后,学生通过田间观察,能清楚地辨别出哪些是病虫的危害,从而能提出相应的防治措施。教师采用多媒体教学,能让很难用语言表达的问题、学生很难理解和掌握的问题在轻松愉快中接受,而且能提高学生的注意力,增强学生的学习兴趣。 (二)把理论知识实际化 理论与实际相结合,不仅可以激发学习兴趣,而且便于学生接受新知识理解新知识。例如,在讲解“无氧呼吸”一课时,如果单单讲无氧呼吸的定义,这样会让学生很难理解并且不易记牢。我们要借助实例来帮助学生记忆和理解无氧呼吸。如,我们在跑步的时候会感觉到腰酸背痛。这是为什么呢?正是因为我们跑步的时候出现氧气供应不足,这个时候我们的体细胞会进行少量的无氧呼吸,在无氧呼吸的情况下组织里产生乳酸,所以会使人感到腰酸背痛。在我们的生活当中还有很多这样的实例。例如,泡菜、制酒、乳酸发酵等等。最后我们结合实例去学习什么是无氧呼吸的定义会变得非常简单。 (三)用故事引领主题 调节课堂气氛最常见的方法是讲故事,因为学生对故事都非常感兴趣,通过故事的讲解可以调动学生的学习积极性,然后带着饱满的学习情绪进入课堂。例如,在讲解关于遗传知识一课时,我先给学生讲了一个小故事:美国的一位舞蹈女明星,拒绝了许多风流潇洒的公子哥的追求,却写信向长相普通、不修边幅的科学家爱因斯坦求爱。这是为什么呢?好多人都想不通这件事情。这位女明星是为了让他们的后代更加聪明和漂亮,拥有爱因斯坦的智慧和女明星的美貌。然后我问学生这位女明星的愿望会实现吗?这个时候整个班级的学习氛围一下子被带动了起来,学生纷纷议论起来。通过这样的教学方式会大大地提高我们的课堂学习效率 二、实行理论与实践相结合的教学方法 把知识转化为技能的手段就是实践,实践的过程是检验和审核理论教学效果的重要环节。在课堂上我们学习理论知识的目的是培养学生专业知识,但是我们只是学习理论知识是远远不够的。要把课堂上的理论知识转化为实践,通过把理论与实践相结合地去学习。因为在操作的过程也是对理论知识的一种记忆。我们在课余的时间要多组织学生参加一些社会调查,让学生走进生活当中去。第二课堂的建立对于我们广大学生的学习会有很大的帮助。这样,不仅可以锻炼学生的动手能力,还可以更好地把课堂上学习到的知识与实践结合在一起。让学生热爱劳动,让他们亲自体验一下劳动者的艰辛。这样会更好地让他们懂得广大农民的不易。我们在实践的过程中要不断总结,要把我们课本上的知识充分运用在实践的过程。这样不断去积累会让我们的学习更上一层楼。总之,职高课的教学是多种多样的,但是我们要以培养学生的学习兴趣为基础,只有当学生有了学习的兴趣才会全身心地投入到学习当中去。我们广大教师在课堂上要给学生营造好的学习氛围,在生活中给他们建立实践的第二课堂。这种理论与实践相结合的教学方式会大大提高我们的课堂学习效率。 作者:高章艳 单位:安徽省太湖县职教中心 农学论文:中职院校农学论文 一、职业转换能力的内涵 1.学习能力。 学习能力是职业转换中必须具备的一项能力。由于职业发生了变化,工作内容与所学知识往往关系不大,有的甚至毫不相干。俗话说,隔行如隔山。要想顺利地从一个职业变为另一个职业,必须有很强的学习能力,能够较快地掌握新的工作岗位所需要的必备知识,并且能够不断地深入下去,持之以恒,不断进步,最终成为新的职业领域中的能手和专家。 2.专业素质。 有人说,既然已经改变了职业,原来的专业就没有了用武之地,不需要再强调专业素质了。其实这种认识是不科学的,也是不明智的。一个人虽然不再从事他所熟悉的专业,但专业知识仍然是其能力的优秀组成部分,是从事其它职业的立足点和基本依据。任何一个专业都有一套科学的体系和方法,可以很好地培养和锻炼一个人的思维方式。学好学精一门专业所收获的财富要远远大于专业知识本身,掌握学习方法、锻炼思维能力,对一个人的发展至关重要。因此,专业素质也是职业转化能力不可或缺的组成部分。 二、职业转换能力培养存在的不足 1.教学方式落后。 当前,高职农学专业的教学存在教学方法陈旧的问题。教师习惯“一言堂”,课堂上教师讲,学生记,老师是权威,学生只是教师灌输知识的对象,整个课堂缺少师生互动,没有考虑到对学生思维能力和实践能力的培养。[1]往往表现为教师讲得津津有味,学生听得似懂非懂,而当现实问题摆在面前需要动手解决的时候却感到无从下手。美国教育家赫钦斯认为:“教育就是帮助学生学会思考。”思维能力的养成来源于实践,思维能力在职业转换能力方面占有很重要的位置。当前的教育模式只能把学生培养成死记硬背的学习机器,不懂得如何去学习,更不知道如何把所学知识应用到实际问题的解决当中。 2.重智商,轻情商。 我国中职农学专业教育多数以传授专业知识为首要任务,重视培养学生对专业知识的掌握,这种教育模式虽然有助于学生打牢专业知识基础,但由于忽视了学生情商的培养,学生在思想情感方面缺乏良好的自我调节能力,主要表现为适应能力差、不敢直面挑战、在压力面前容易退缩、心灵脆弱、经受不住打击等等,这些非智力因素往往对学生的发展起着至关重要的作用。从前文中我们已经了解到,适应能力和抗压能力都是学生职业转换能力的重要组成部分,所以当前中职农学专业重智商、轻情商培养的现状阻碍了学生职业转换能力的养成。 3.课程内容不合理。 目前,我国中职农学专业的课程体系设置依然延续着传统的思维模式,过分注重本专业理论知识的传授,强调知识的系统性学习,农学专业的课程安排存在过分追求专业知识的系统性和完整性,课程设置复杂,造成学生学习负担重而且抓不住要点。许多边缘知识占据了大量的课时,一些晦涩、过时的理论知识依然被纳入课程体系,这样的课程设置脱离了社会发展的要求,浪费了学生宝贵的学习时间,不利于学生未来的就业和发展。 4.课程单一,视野狭窄。 我国中职农学专业在课程设置方面存在较大问题,课程内容十分单一,课程体系中基本上只有农学方面的课程,对于许多重要的知识根本没有涉及。我们知道农学是一门综合性较强的学科,它涉及到生物学、物理学、化学、地质学、管理学、养殖等方面的知识,但是这些知识在目前的中职农学课程中很少涉及,导致学生知识面狭窄,不仅不利于学生职业转换能力的培养,而且连自身的专业素质也受到影响。 三、增强学生职业转换能力的措施 1.改革课程体系。 中职农业专业课程体系可以根据课程的不同重要程度进行划分,把最为优秀的课程作为学生的必修课,要求他们认真学习,期中期末进行闭卷考试,必修课程的目的是夯实学生的学科专业知识。次重要的课程可以作为考察课,要求本专业学生都要学习,可以适当降低考试要求,以开卷或者让学生提交论文的方式进行考察。第三种课程是选修课。例如职业规划课、就业指导课等,要求学生有所了解,其目的就是帮助学生树立正确的就业观念,及时了解就业形势。这种按层次划分不同课程的方法,能够让学生找到学习的重点,可以把学生从以前繁重的学习任务中解脱出来,从而把更多的时间用在专业能力的培养上。另外,设置大量选修课,也可以让学生根据自己的兴趣爱好选择感兴趣的课程,既有助于拓展学生的知识面,又能提高学习热情。后两种课程的设置是为了提高学生的综合素质,因为职业转换能力是一种综合能力,丰富的课程体系有助于提高学生的职业转换能力。 2.加强实践教学。 职业转换能力要求学生具有较强的适应能力和抗压能力,这些能力很难通过书本知识的学习获得,必须让学生亲身投入社会实践,在实践中得到磨练和提升。因此,中职农学专业的教学应该转变过去的教学模式,拓展教学形式,特别是要增加社会实践课程,从而提高学生的社会实践能力。 3.加强师资力量建设。 教师是教学活动的主要实施者,其素质高低也会影响学生职业转换能力的培养。中职农学专业的教师必须要有与时俱进的精神,能够根据行业发展的要求及时更新自己的知识系统,转变教学观念。从学校方面来说,要为农学专业的教师提供深造的条件,主要是让广大教师深入农业产业第一线,丰富他们的实践经历,努力让他们成为双师型教师,为学校培养一支基础知识扎实,具有丰富实践经验又能够与时俱进的教师队伍。[2]从而为培养学生的职业转换能力提供有力的保障。 4.建立毕业后培养体系。 随着时代的进步,终身教育已经变得越来越有必要,但是在我国目前的情况下,还很难建立起完善的终身教育体系。由于毕业生就业与所学专业脱节的现象日益普遍,许多毕业生存在职业转换的困难,因此有必要对那些改变就业方向的毕业生作进一步培训,建立毕业后培养体系正是针对这种情况的有力对策。但是这一体系的建立并不容易,它需要国家、社会以及学校等多方面的共同努力。 作者:管春华 单位:江苏省南通市通州区农业综合技术学校 农学论文:中职专业教学农学论文 一、中职农学专业教学中存在的问题 (一)新授课缺乏有效过渡,直接进入主题 以《复种》一节为例,不少教师都是这样进入新课教学的:“同学们,上节课我们简单了解了作物布局的相关知识,今天将进一步深入研究这一专题,对复种进行研究……”如此导入的目的在于要简单明了、直奔主题。然而,需要我们注意的是,后续内容复种、轮种、连种等知识恰恰是以前面耕种制度、作物布局作为基础的,没有对已学知识的衔接性进行复习,学生在学习新内容、新知识时显得思维缓慢、问题重重,根本不可能真正理解新知识。由此可见,简单明了的直接导入法需要根据具体教学内容来选择,否则就可能让学生辛辛苦苦一节课却收获无几。 (二)教学内容设计脱离学生实际,无法与学生产生共鸣 我曾听一位教师的公开课,内容是《棉花田间管理》,教师在讲述“化促化控,以促为主”时忽视了学生《土壤与肥料》课程教学的滞后,使得学生对为何要保持氮肥和磷肥的足量这个问题,听得似懂非懂。我觉得该教师其他环节的设计还是不错的,整个教学条理清晰,便于学生理解和掌握。但是在设计“化促化控,以促为主”这一部分内容时,没有分析学生的知识基础,致使学生无法与之产生共鸣。其实,教师只需要将氮肥和磷肥对于植物生长的促进作用稍加阐述就可使教学更加完美。 (三)教学理念和教学模式过于陈旧,制约教学效果的提升 在教学改革不断深化和现代化教学手段日益丰富的背景下,不少教师仍然坚持“一支粉笔、一张嘴”的教学方式,仍然一味地灌、不停地讲,根本不注意学生的反映与变化,教学任务的完成质量可想而知了。比如,有些教师认为《农村社会基础》内容是固定的,没必要展开,只要教师划出条条框框,学生像小学生背古诗一般地背下来即可。于是整节课除了教师自问自答地说,就是学生摇头晃脑地背,根本见不到师生之间的对话与交流。结果学生是这节课的内容记住了,上节课的内容却又忘记了。如果我们改变教学模式,借助多媒体给学生展示一些图片、视频,再结合案例深入分析和讲解,学生则能完成由感性认识到理性认识的升华,教学效果就会大不一样了。 (四)教材内容或教学目标脱离学生实际水平 从教学实际来看,所谓的中职农学专业理论课的教材,实际上就是大学农学专业教材的“精编本”,其中的一些内容或教学目标脱离中职学生的实际学习水平,存在严重的拔高现象。具体来说,表现为以下两种形式。 1.教材内容的选择有待进一步完善。 受多种因素影响,当前的中职农学类专业大多不开设中职化学课程和中职生物课程,中职学生又多是初中的待进生,理化成绩较差,但是中职农学专业教材的内容选择并没有考虑到这一点。如《土壤与肥料》整套教材根本就没有对初中化学教材的复习和提高,结果学生在学习过程中困难重重,迷惑不断。对于学习积极的学生还好一些,他们一边学习专业知识,一边通过百度或图书馆弥补化学和生物知识的不足。对于学习积极性较差的学生则不然,他们懒得学习,听不懂正好有借口不听课了。 2.教学目标过度拔高。 有一次我听一位教师讲授遗传育种的相关知识,教师大篇幅地讲解“基因表达学说”,结果由于学生欠缺遗传学的知识而使学生毫无所获。 (五)教学评价机制滞后 受当前社会大环境影响,中职农学专业仍然是以升学为主,一切评价指标都最终指向了对口本科的升学人数,所谓的过程性评价只是走过场。这种评价模式先天不足、后天失调,以分数作为评价标准,严重违背了中职教育的根本原则,所造就的只是些高分低能、姓“普”不姓“职”的学生。 二、中职农学专业教学的对策 (一)与时俱进,树立正确的教学观念 教师是教学的实施者,是课程的开发者。当前的时代已经非同以往,我国的用工荒已经不仅仅体现在工业上,涉农产业同样需要大量谙熟现代高新技术的专门人才。中职学校农学专业教师应该改变以往的教学观念,在教学过程中倡导因材施教,技能至上,力避唯分是论的错误做法。因此,想做好中职农学专业教学,就必须首先要通过各种培训,引导教师树立正确的教学观念,让教师在勇于实践和不断付出中潜移默化地感染学生,尽可能多地让学生参与实践,尽可能多地采用项目教学法、任务驱动式教学法、工作导向教学法等具有职教特色的教学方法。 (二)丰富教材体系,使教学内容更具个性化 面向经济和社会发展需求,培养个性化、专门化人才是中职学校的教学目标。在这个过程中,教材体系的丰富和完善显得尤为重要。而目前中职农学专业的教材多是教师结合自己的教学经验并参考各版本教材编写而成,各课程之间难以做到有效衔接。我认为,教材的编写应该考虑到学生农学专业素养的成长过程,不同课程在内容选择上应该做到有序衔接,最好能做到不同课程同步教学,以使学生的专业成长过程更加完美。因此,在实际教学中,各专业课程教师应该共同参加,对所有教学内容的先后顺序做以归纳,制定出确实可行的教学进度,然后再依据教学进度编写教材或教案。另外,针对中职学生化学基础差的情况,在必要时可将学习时需要用到的化学知识以“附录”“爱心小贴士”的形式出现在课本或教室的知识专栏当中。 (三)重视教学过程,建立反映学生成长过程的评价体系 评价是课堂教学的指挥棒,也是学生学习方向的指南针。作为学生技能成长的摇篮,中职学校应该建立具有职业教育特色的评价体系。对于农学专业来说,就是要在关注学生学习结果的同时,加大对学习过程的评价,特别是要在教学过程中实时地评价学生,表扬学生的进步,批评和引导学生走向更完美。在这一方面,我们应该从三点来做:一是坚持适时评价,抓住学生成功与疑惑的关键时刻对其进行评价;二是引导学生主动地开展自评和互评,让学生从自己的角度来认识成功与不足;三是坚持评价的多元化,做到过程性评价与终结性评价相结合,不可偏废。 作者:商小玉 郭永锁 单位:河北省南宫市职教中心 农学论文:工学院农学论文 1专业定位和就业岗位群 对沈阳农业大学2002~2012年农学专业历年毕业生就业情况进行综合分析(图1),农学专业毕业生主要有4个就业方向:机关事业单位、企业、其他方向和考取研究生。其中,2006年之前的毕业生就业在机关事业单位所占比例较大,近几年有减少的趋势;而毕业生选择到企业就业所占的比例有所增长;近3年来选择考取研究生的毕业生所占比例越来越多。根据农学专业毕业生的就业去向,确定农学专业定位主要有两大方向:一是作物栽培方向;二是种子科学与工程方向。作物栽培方向的就业岗位群主要有4个:一是与农业相关的行政管理岗位;二是作为推广员到农村给农民进行科技推广;三是从事与农业相关的试验、示范和培训工作;四是从事农业成果转化工作。种子科学与工程方向的就业岗位群主要有4个方面:一是到农业院所或公司进行种子选育;二是从事种子生产、加工与贮藏方面的工作;三是从事种子检验方面的工作;四是从事种子经营与管理工作。 2课程设置调整 沈阳工学院秉承应用为本、学以致用的办学理念,坚持以就业为导向,培养高素质技术应用型人才。应用型人才培养的内涵是以突出应用型能力的培养为主,其培养目标是一个综合性的指标,既不是单纯的技能型,也不是单纯的创新型,而是一个复合体。因此,在具体培养目标的实现手段上,也要有相应的措施。应用型人才培养要求在专业理论培养注:考研数据统计从2010~2012年。图1沈阳农业大学2002~2012年农学专业历年毕业生就业情况分析和实践技能培养方面都有相应的措施,并且密切协调。农学专业本科人才培养的专业课程体系由专业基础课、专业必修课、专业选修课和实践性教学环节模块构成,为了达到培养高素质技术应用型人才的目标,立足学院实际,对原有本科生培养课程体系进行了修订。为了加强学生的实践动手能力,增加了一些课程的实验学时,例如植物生理学、基础生物化学的实验课由16学时增加到32学时;增加了某些课的实验课教学环节,例如作物栽培学、作物育种学、农业植物病理学和农业昆虫学在保证原有理论课学时的基础上分别增加了8学时的实验课学时。增加了种子生产与经营管理、农产品安全生产等相关网络课程,以便学生更好地了解农业相关知识。同时,鉴于选修课数量的限制,删除了园艺学概论、园林概论等几门与农学专业结合不够紧密的课程。 3实现人才培养方案的主要措施 3.1教学方法与手段多样化 根据农学专业毕业生大多要到基层工作的需要,要特别注重教学方法与手段的灵活多样性。课堂教学的主体不仅局限于本校教师,还可聘请一些其他高校教师和在生产第一线具有丰富实践经验且有一定理论知识的专业技术人员、专家来进行教学。教学讲授的内容不应只局限于教材,而是应该多联系生产实践,多讲一些国内外最新的研究进展和专业技术;教学场所也不应只局限于教室,应多到实践基地、大棚中去。在教学方式上,教师要多与学生进行沟通交流,根据课程性质与内容采取讲授教学、讨论教学、实验教学、案例教学、课题研究教学、指导自学等多种方法,注重启发式教学,加强培养学生的科学思维方法和创新精神。 3.2加强实践教学,注重学生创新能力的培养 本次培养方案的修订以培养高素质技术应用型人才为目标,加大了实践教学环节所占的比重。通过实验课教学、专业实践与实习、生产劳动、毕业(顶岗)实习等实践教学环节,使学生的专业技能得到更好地锻炼,培养学生严谨认真的科研态度、较强的独立分析问题、解决问题的能力,更好地保证毕业生专业素质过硬,就业后能够较快融入到工作岗位。 3.3规范教学管理制度 学校成立督导组,坚持教学检查制度,每学期都进行开学前检查、期中教学检查、期末教学检查及不定期检查,教师每学期都要听课并详细填写听课记录。督导组及时对教学情况给予反馈意见,以便提高教师的教学质量和改进学生的听课效果。 作者:孙璐 高西宁 黄元财 单位:沈阳工学院 农学论文:清代农学研究论文 清代作为中国封建社会最后的王朝,其农业又有新的发展,表现在农书的大量增加,其中尤其以文献搜集类和地方性农书及专业农书类为突出。在生产技术方面,精耕细作和复种套种更见充实丰富,农学理论也较宋明以来有所发展。以有限的耕地养活不断增加的人口,而能始终保持地力于不衰。但清代重文轻理较前代尤甚,农业赖以发展的生物学基础理论与同期欧洲相比,差距甚大,如在动植物两性繁殖和受精作用以及植物营养、病原微生物的知识等方面,远远落后于同期的欧洲。尽管清末以后大量引入西方农业科学,但给农业现代化带来的滞后影响,至今尚有待克服。本文是就此所作的一个评述。 一、代农学的成就 1、农书的增加 笔者对王毓湖《中国农学书录》加以清点,历代农书(从先秦至民国17年)共542种,现存的289种,遗失的253种(佚书中有辑本的10种)。其中清代农书有200种,占全数的36.9%,但因清代时间距现在近,佚书较少,现存的有159种,则占全部现存农书的55.01%。因《中国农学书录》出版于六十年代,以后发现的农书不断增加,估计全数肯定在千种以上,其中最多的当然是清代。以蚕桑类农书举例,据王达统计,《中国农学书录》未收的明清蚕桑类农书还有204种,内清代占197种[1],而《中国农学书录》所收的清代蚕桑类农书仅30种,可见清代农书增加之突出。 清代农书的内容与清以前的农书比较,有很多新的特色。在文献搜集整理方面如《授时通考》(1742年)是中国四大农书之一,同其他三部农书比较,《授时通考》是文献搜集最多的一部,计有427种之多,而《齐民要求》为157种[2],《农政全书》为225种[3],《王祯农书》最少,但以农器齐全为特色。《授时通考》引用文献,体例严谨,少数几个字也必注明出处,如“分地之利”注明《孝经》,“楛耕伤稼”注明《荀子》之类。而《王祯农书》和《农政全书》的引文常有脱漏,至于其他农书摘录前人文献,不注出处或张冠李戴者更属比比皆是。又,《授时通考》将农业上的某个项目的历代文献都汇集于一起,便于后人的查检研究。如谷种篇抄录了16个省233个府、州、县的明清方志中水稻品种3429个(包括重复),无疑给后人研究以极大方便。 再如《广群芳谱》(1780年)是补充明·王象晋的《群芳谱》(1621年)的集体编著,《群芳谱》是十七世纪初的一部植物学兼农学巨著,体例沿用宋·陈景沂《全芳备祖》,在国内外植物学界有很大影响,但《群芳谱》也有不足之处,是所谓“略于种植而详于治疗之法与典故艺文”(《四库全书》提要),清·康熙认为“比见近人所纂《群芳谱》,蒐集众长,义类可取。但惜尚多疏漏,因命儒臣即秘府藏帙,捃摭荟萃,删其支冗,补其缺遗”(康熙《广群芳谱》序)。王象晋以一人之力,写成《群芳谱》,难免疏漏,经过汪灏等人的集体对原书的讹误错漏加以更正,又删其冗文,增加许多新的内容。并用“增”字标明系新增内容。“原”字表明为《群芳谱》原文,体例谨严,新增内容多,不啻为一部新著。 《授时通考》和《广群芳谱》都是集体编写,又依赖皇家所藏图书,自有其便利条件。但即使一般的农书,也有不少是文献训诂超过前人的。《江南催稻课耕录》是李彦章为了推广早稻而写的论证扩种早稻的优点和可行性,他从“早稻原始”、“早稻之时”、“早稻之法”、“各省早稻之种”、“江南早稻之种”等十个方面,搜集了历代有关早稻的文献,展开论证,其方式类似现代进行某项研究或设计时,必先提出可行性论证一样。以“各省早稻之种”为例,共搜集了南方9省81个府州县的早稻品种(及其特性描述)共数百个,远非宋代《禾谱》46个品种,明代《稻品》36个(包括早中晚稻)品种所能比拟。 又如程瑶田的《九谷考》(17世纪末)和刘宝楠的《释谷》(1840年)是将训诂与农作物相结合的著作。《释谷》特详于水稻的考证,可说是一篇全面的稻作文字考证论文。《九谷考》则详于黍、稷、粱、秫、穄等各种古代粮食作物的考证,稻不及《释谷》详尽。这两篇论著是治中国谷物史中正名必需的参考书。 清代农书内容方面的特色是实用操作技术的丰富、详细,覆盖面扩大,超过了前代。举凡大田作物的栽培管理技术,复种指数的增加,土壤耕作理论和操作技术,施把技术,良种繁育、园艺、造林、蚕业、畜牧兽医、渔业、农产品贮藏与加工以及农具、农田水利等都有涉及。特别是出现了不少地方性农书,超过了宋元明时期。一般综合性的农书所记技术虽很丰富,但往往背景不清,地方性农书则所述都是各地的实际情况,其操作技术切实可行。清代地方性农书中重要的有反映杭嘉湖地区稻桑农业生产的张履祥《补农书》(1658),反映江西抚州地区农业的何刚德《抚郡农产考略》(1903)和奉新地区的刘应棠《梭山农谱》(1717),江淮地区的包世臣《齐民四术》(1849),四川农业的张宗法《三农记》(1760),广东农业的屈大均《广东新语》(1699),山西新阳的祁寯藻《马首农言》(1836),陕西关中的杨屾《知本提纲》(1747)和《修齐直指》(1755),山东沂州的蒲松龄《农桑经》(1765)和丁宜曾《农圃便览》(1755),浙江金华的胡炜《胡氏治家略》(1758),江苏上海的姜皋《浦泖农咨》等等。地方性农书中有高度理论概括的如《知本提纲》中的施肥“三宜理论(时宜、土宜和物宜),是历代施肥经验的集中总结。《补农书》中的看苗色施肥经验,可说是营养诊断的萌芽技术,这一技术始于明代的《乌青志》。 清代农书的另一特色是专业性农书大量涌现。其范围除农作物外,涉及花卉、蚕桑、果蔬、牧医、虫害、气象、水产等,而以蚕桑及花卉的专书占最多数。蚕桑专书的大量问世,反映了商品经济的发展。清代花卉专谱以兰花最多,历代流行的牡丹、菊花之类是雅俗共赏的,而兰花则偏于文人的欣赏。可能是清代士人在政治中受到压抑,国想上趋向避世,因而把爱好转向深山邃谷的幽兰。清代出现好些治蝗专书,反映了蝗灾的猖獗。气象与水产专书也较前代为增加。 2、农业技术的成就 明初的人口约六千万,基本上与西汉时最高人口数相近,但清代康、雍、乾三朝一百多年的历史上未有过的“太平盛世”,解除了各种抑制人口增长的因子,使人口犹如脱疆之马,从康熙时的二千多万猛增至乾隆后期的三亿,和到道光十五年(1834)的四亿,而耕地的增加远远赶不上人口的增长,导致人地比陆续下降,从明·洪武廿四年(1391)时的14.56亩/人,下降到康熙时的5.5亩/人,到道光时只剩1.65亩/人[4]。正如赵翼诗所咏的:“只为人多觉地褊,一人一亩尚难全。孟夫子若生今世,敢复高谈古井田!”,“海角山头已遍耕,别无余地可资生。只应钩盾田犹旷,可惜高空种不成”。[5] 由于人地比不断下降,尽管被迫在洞庭洞、珠江三角洲围垦、开发海岛和海涂,大量无地流民通向边远山区毁林开垦,扩种玉米、甘薯、马铃薯等高产粮食作物[6],收到一定效果。但支持这样庞大人口增殖的物质能量——粮食生产的重担不得不落在提高土地利用率、即提高单位面积的产量上,而单产提高的最有效途径是增加复种指数,把一亩田当两亩用,在一年365天内完成单种时需要的400多天的生育期。 人多地少,劳力充裕,不论什么措施需要多大劳力都不成问题,出现“粪多力勤”这种中国特有的集约劳动原则。南方中稻麦两熟的太湖地区,要求用人力的铁搭(齿锄)“垦倒极深”,“多下垫底”(基肥)。冬季的麦子油菜则要求起垅,经常清沟排水,很费劳力。北方旱地耕作则要求“转耕”:“初次浅,次耕渐深,三耕更深,四耕反而同于二耕,五耕反而同于初耕。古曰转耕”。[7] 清代的双季间作稻和连作稻在广东、福建、广西、湖南、川南盆地、赣南、渐东南等地都有相当的面积。双季稻一般可比单季稻增产五成以上。《广东新语》还提到在双季稻之后接种油菜、烟草、甘薯、蓝、姜、蔓菁等的一年三熟和“若勤于耒耜,则一年有三熟之稻”[8]、麦、稻、稻的一年三熟不仅见于闽广地区,也曾个别推进到长江中游,如同治《江夏县志》即记有早稻于割麦后插,晚稻于早稻后插的麦–稻–稻一年三熟。由于康熙着力推广早熟御稻,双季稻在18世纪后期曾推进到江苏里下河地区(北纬33°) 旱地作物方面,山东、河北、陕西关中出现二年三熟制。间作套种形式多样也是清代的特色,如麦豆间作、粮菜间作、稻豆间作、稻肥套作、麦棉间作、桑菜套作等。陕西三原地区更创造出两年十三熟的菜粮间套作技术,涉及的作物有菠菜、萝卜、蒜、蓝、粟、麦等,可说是达到了北方旱地复种技术的高峰。在人口压力下,清代后期的林则徐、李彦章都亟力提倡扩种早稻,李彦章在《江南催耕课稻编》中引经据典,搜集地方资料力陈早稻之利,林则徐为之作序,也大力主张把福州的双季稻推行到江苏等省去。另有一些知识分子则试求恢复西汉《汜胜之书》的区田法,打破常规的产量水平,是中国式的高产试验法,以潘曾沂最为积极,他于道光八年(1898)亲自在潘姓义庄田里试行水稻区种法两年,获得丰收,于是用白话写成《潘丰豫庄本书》详列区种法32条。其实这些技术也完全适用于一般水田。这本书代表了清末有系统的水稻丰产技术指导手册。受潘曾沂的影响,以后陆续有关于区田种法的农书和图解问世,直至民国时期,还有人试种区田丰产水稻。 二、清代农学的问题 1、农学理论的成就和停滞 清代农书在农学理论方面较之前代有不少发展。远的勿论,从南宋陈旉《农书》起,陈在理论上的贡献是提出土壤肥力可以保持“常新壮”的观点,批驳了历来认为的“凡田土种三、五年,其力已乏”的观点,指出“是未深思也,若能时加新沃之土壤,以粪治之,则益精熟肥美,其力常新壮矣”。陈旉的理论着重土壤肥力一个侧面。明·马一龙的《农说》则进一步用阴阳两种“气”的发生、敛息、相互消长关系进行论证水稻栽培技术的正确运用,达到水稻的完好生长。所谓阳以阴化,阴以阳变,察阴阳之故,参变化之机,才能知生物之功。到清·《知本提纲》(1747年)中,作者杨屾进一步从更为宏观的“日行三道,地分五带”的视野入手,提出“知三道之行,则天时始可乘;识五带之分,则地利始可尽矣”的观点。杨#屾除了继承阴阳理论以外,又融入“五行”,阴阳五行虽早盛行于汉,但杨屾这里是以天、地、水、火、气为五行,天、土、水、火称“四精”,气则为“精之会”。他把五行结合到耕作、播种、密度、耘锄、施肥等具体环节中去,而以“气”的消长盛衰贯通之。他把人食谷物、肉、菜、果等理解为采五行的生气,才能维持人的生命代谢,而把人体排泄的粪尿理解为“五行生气”的“余气”。所以这种余气才能滋养和禾苗。这种思想实际上已经接近于营养元素的概念,几乎可以呼之欲出。只因缺乏近代化学知识和化学元素的分析,表达而出来而已。所以杨屾的理论显然较陈旉的“地力常新壮”和马一龙的“阴阳化生”又深入一层。这种阴阳五行观从历史的纵向方面比较,虽然又有进展,但从同时期西欧的认识水平横向地比较,则暴露出它仍停滞在抽象的哲学思考上,直接用抽象的哲理概括去解释指导农业生产,只能妨碍通过科学的实验观察,解剖生物学的过程,以进一步了解动植物生长发育的本质及其和自然的新陈代谢关系。这种理论上的停滞,有其客观的历史社会原因,其后果是造成中国科学技术与西方的差距,难以在短期内缩小。 2、重文轻理的加剧 如果说中国历史上一向重文学轻科技,到清朝则更是变本加厉。汉、唐、宋、元和明曾是中国科技知识的高峰,居于同期世界领先的地位,也有过若干低谷,但清代则是前所未有的最低谷。康熙本人非常注意学习西洋科学,却并不在知识阶层提倡学习西洋科学,反而实行严酷的政治镇压和大兴文字狱,把知识分子驱逼到远离政治的文字训诂之路上去虽然训诂之学在清代大放异彩,科学技术则一落千丈。因为轻视科技,不少重要的科技发明创造也得不到记载推广,往往只能从一些笔记散文中偶然窥见一些叙述。如《阅微草堂笔记》中提到有一个人曾发明一种能连发28发的“鸟铳”:“火药铅丸藏于铳脊,以机轮开闭,其机有二,相衔如牡牝,扳一机则火药铅丸自落筒中,随之并动,石激火出而铳发矣,计二十八发,火药铅丸乃尽”。[9]发明者本拟将其献给军营,但被人诃责:“上帝好生,汝如献此器,使流布人间,汝子孙无噍类矣。”于是不敢献而失传。西洋的机关枪是德人马克西姆于1883年发明,迟于上述28发鸟铳一百多年。这个例子说明即使民间有什么创造发明,其命运只能是自生自灭。 另一方面,在封建农业的结构中,一家一户的小农以及大量的雇佣农民,他们被剥夺了读书识字的权利,靠祖祖辈辈的传统经验和自身种田的体会,可以应付正常年份的生产,思想上习惯于按老经验办事,生产上对科学技术缺乏要求,使得农学的发展缺乏动力。 现代的实验农学植根于科学技术,清代的科学技术既然遭到压抑轻视,又缺乏推动力,就不可能从经验农学摆脱出来向实验农学发展。 3、生物科学落后对农学的影响 生物学是农学的基础,没有生物学的领先,农业技术的创造改进只能停留在感性阶段。生物学的发展又依赖物理和化学。促进生物学发展很重要的仪器是光学显微镜。只有显微镜能放大人眼的的微观视野,看到肉眼见不到的细胞、微生物等。最早的用两块凸透镜制成复式显微镜的是德国的G.Schsiner(1628年,即明·崇祯元年),接着英国的R.Hooke于1665年(康熙4年)用他自制的显微镜发现了细胞[10],从此打开了了解动植物生命结构的奥秘之门。这对农业所产生的影响是非常深远的。中国在明末清初时已传入西洋光学仪器,主要是望远镜,苏州的人工磨制眼镜,工艺水平甚高,是否曾试制过显微镜,不得而知[11],即使曾制造出来,其命运也必同上述连发鸟铳一样,否则,总会见诸应用推广。 有了显微镜,引起生物学及农学飞跃进展的是对动植物两性受精作用的认识。清代的农学恰恰从这里开始落后于西方,拉大了差距。 植物受精概念中国古代对两性植物早有认识,如称雄大麻为枲,雌大麻为苴,《齐民要术》还称雄大麻的花粉为“勃”,认识到雌大麻要有雄大麻“放勃”才能结实。但对于雌雄同株同花的受精作用一直不见记述。明代传入玉米,对于玉米的雌雄异花也只观察到“花开于顶,实结于节”[12]而止。对于稻、麦、菽等作物的花器结构只有“稃”、“房”、“荚”等名称,而不见雄蕊的花药、花丝及雌蕊的柱头、花柱等区分,直到清末都如此,更谈不上花粉粒、胚珠等认识。这当然妨碍了对植物授精作用的认识,更不可能有杂交试验的尝试。而欧洲有了显微镜,R.Camerasius于1694年(康熙33年)即找出蓖麻、玉米不实的原因是雌蕊的“胚珠”(Ovules)没有获得“花药”提供的花粉之故。接着J.Koelreuter(1773–1806)通过人工授粉试验证明,植物不能自己进行授粉,要末依靠昆虫采蜜(附带粘带了花粉)或风力传送花粉而进行授粉[13]。他并且用显微镜观察花粉粒的结构,指出花粉有两层壳,当花粉掉在雌蕊柱头上时,他看到有些物质从花粉粒中逸出,并推测是一种“油分”,这种油分同柱头分泌的另一种“油分”混合,形成一种酸或碱的盐类,为柱头所吸收,而进入花柱,到达子房,从而形成了胚珠。这是十八世纪时对授精过程的认识水平。Koelreuter还进行了一些杂交试验,指出亲缘相近的植物,容易杂交,亲缘远的不容易杂交。另一位Grew在1671年发表的论文中把植物的花粉比作动物的精子,认为植物散放大量花粉犹如动物放射出大量精子是一样的。由于这些先驱的工作才使得林奈(1707–1778)有可能根据植物的雌雄蕊进行非常可靠的系统分类,并称这种植物分类系统为“性系统”(sexualsystem)。也使得孟得尔(Mendale,1822–1884)有进一步进行豌豆杂交,从事遗传研究的可能。而我们从马一龙《农说》中只看到“稻花必在日中始放,雨久则闭其窍而不花”。和宋应星《天工开物》中的“江南麦花夜发,江北麦花昼发”等非常表象的记述,而像这样简单的记述在其他农书或文献中还没有提及。从马一龙到杨屾(16世纪至18世纪中)始终也阴阳变化阐释栽培技术和植物生命过程而不涉及从开花至结实这一关键时期的细节。倪倬(1813)所著《农雅》仿《尔雅》作释天、释地、释世界形势等,仍旧在文字训诂上打圈子而没有新的发展,这都是与重文轻理、缺乏“工欲善其事,必先利其器”的器——显微镜分不开的。 动物授精概念R.Graaf(1641–1673)以研究性器官著名,他指出哺乳动物卵巢中的像细胞的突起,相当于家禽卵巢中的卵(蛋),一切动物的受精过程都是相似的,家禽的授精卵在输卵管中获得蛋白和蛋壳,哺乳动物的受精卵经过喇叭管(输卵管)进入子宫,并在子宫中发育,二者是一样的。卵巢(Ovary)和睾丸(testis)这两个名词即他首创[14]。O.H.Hertivig(1835)进一步指出受精卵的两个核,一个来自雄性,一个来自雌性。到Fol(1879)已直接观察到精子钻进了卵子,从而证实了Hertivig所认为的只有一个雄生精子起了受精作用的观点[15]。但是,我们试看清代学者是怎样分析男女受精的呢?纪昀(1724–1805)转引他友人程鱼门的见解说:“夫胎者,两精相搏哈合而成者也。媾合之时,阳精至而阴精不至,阴精至而阳精不至,皆不能成。皆至矣,时有先后,则先至者,气散不摄,亦不能成”。又:“精如谷种,血如土膏,旧血败气,新血未生,乘生气乃可养胎也”[16]。纪昀是乾隆进士,官至礼部尚书,对于受精现象,同意了程鱼门的见解,用阳精、阴精、气三个概念作哲理的推析,没有任何实验观察。这种现象是普遍性,是重文轻理带来的必然结果。 植物营养概念清代突出的农学理论家杨屾,对于植物的营养总是先提出实际操作要求,比如怎样整地、中耕、除草、施肥,然后用哲理概念分析。如说中耕的作用是“锄频则浮根去,气旺则中根深,下达吸乎地阴,上接济于天阳”,“浮根不去,则中根不深,不能下吸地阴,上济天阳,则子粒干缺,所收自薄”。“穑得其时,则气充而多脂;穑失其时,必气浅而多滓”。我们可以将“天阳”理解为太阳的光合作用,“地阴”则是土壤的水分和营养成分,但究嫌拔高和附会,因为他到底还没有光合作用和营养元素的具体内容。可是明末清初时的欧洲,Malpigihi首先提出叶片是植物制造“食物”的部分,由叶片再将制造的“食物”输送到植物部分去,这有点像中国古书中的“膏”,也即杨屾所说的气充而多脂。18世纪初I.Houss相信植物的各个部分都会吸收氧生成二氧化碳,同时绿色部分则吸收二氧化碳而呼出氧。他在1796年(嘉庆元年)即肯定植物是从大气中获得全部所需的二氧化碳[17]。而《潘丰豫庄本书》(讲水稻栽培很透彻的)直至1834年仍停留在“横根布在泥面,得土的生气不厚”,“腐草败叶原是雨露的精华”等没有具体物质的抽象概念上。可见缺乏生物学的知识,农学是无法提高的。 没有显微镜,就看不到病原微生物如真菌、细菌等,对于植物的发病现象就不好理解,只好用“鬼火”,“瘟”等概念去解释。《天工开物》解释稻瘟病是:“东南风助煖,则尽发炎火”,直至现在农民还叫“火烧瘟”。又怀疑是“鬼火”所致:“凡苗吐穗(即抽穗)之后,暮夜鬼火游烧……凡禾穑叶遇之,立刻焦火”[18]。对照欧洲的M.Tillet(1714–1791)曾长期观察小麦黑穗病,1755年发表的论文确认本病是由黑穗病的“粉尘”落在籽实上所致,到1767年F.Fontanag正确指出谷物的锈病是由真菌寄生的引起,他发现了菌丝(hypha),但感到失望,因为他当时错误地认为真菌也应该有花、种子和芽,而他没有找到,引以为憾[19]。 从上面举的对比例子可以看出,又只用哲理的抽象概念去解释,问题似乎得到解决,就不需要再作具体的、物质结构的分析。反之,依靠显微镜这类工具,对生物的器官结构进行追踪剖析,才可能逐步深入了解生命活动的物质基础,而不仅是抽象的概念。 总之,中国传统农业发展到清代止,其非常成功的一面是在有限的耕地上依靠精耕细作,增加复种间套种等一系列长期积累的经验,养活了不断增加的人口,并且有效地保持地力于不衰,也不存在现代“石油农业”带来的种种弊端。许多生产经验,富含科学原理,有很强的生命力,肯定还能为下世纪的农业生产做出贡献。但传统农业受到历史上特别是清代重文学轻科技的压抑,使得它的生产技术(所谓软件)始终停留在直接生产的感性认识阶段,理论认识贫乏,提高无门,而传统手工业所能提供的农具(所谓硬件),除耕犁用牛外,都是人力操作的简易工具,而且为了精耕细作,不惜劳力投放,以致连简单的提高工效的工具也不使用,宁可徒手操作。典型的是耘田,江南许多地区水稻耘田不用鞋形的“耘盪”(见王祯《农书》及宋应星《天工开物》等),而宁要跪在田里,背灼骄阳,膝没田水中匍匐而行,拔除杂草,扒松田土,以求提高产量,这种操作严重防碍了劳动生产率的提高,把大批劳力束缚在田里,摆脱不出来。单位产量提高,粮食增加,缓和了人口压力,但以一家一户为单位的集约劳动,自然是人丁多有利,于是又成了增殖人口的推动力,反过来,人口增殖又加重了粮食供应紧张,于是陷入了“人增——粮紧——强劳+复种——粮増——人增——粮紧……”的循环。虽然从清末起,大量引入西洋农业科学,但如何使先进的农业科学和目不识丁的体力劳动农民结合起来,始终隔着一条鸿沟,一时难以弥合。又因西方的农业科学不是中国土生土长,而农业的地域性特别强,在国外行之效的措施不结合中国国情,也难以见效。这就是清代作为中国传统农业的最后一个阶段留下的既富有生命活力又缺乏理论和效率的遗产,它的影响很深远,中国传统农业的现代化要在克服这种影响的艰巨努力下,特别是普及农村教育,消灭文盲,提高农民的文化水平,才能实现。 农学论文:农学吸收研究管理论文 [摘要]1887年,群马县老农船津传次平经由内务卿大久保利通发现而就任内务省的科员。翌年开始在驹场农业学校工作,负责本国农场的管理和本国农事的讲授。在这里他通过向学生传授有关农业的经验性知识,为日本近代农学的形成做出了贡献。同时,他也通过驹场农业学校时代的外国教师同僚和该校毕业的农学家学到了西洋农学的知识。在讲演等场合,他利用那些知识中的一部分来说明农业技术。但是,西洋农学对他来说仅仅是一种知识,并没有成为技术改良的方法。 [关键词]19世纪;日本;西洋农学;吸收 一、前言 明治10年代至20年代,在日本农业史上曾被称作是“老农时代”。这是因为在这一时期,中村直三、奈良专二和林远里等老农在日本农业改良方面非常活跃。明治初年政府开始推行的劝农政策(西洋式大农业经营的引进)以失败告终,传统农法的改良得到提倡,这给他们的活跃提供了舞台。船津传次也是活跃于这个时代的老农之一,但他的经历却极为特殊。 1832(天保3)年11月1日,船津传次平出生于上野国势多郡原之乡(现群马县势多郡富士见村原之乡)。在父亲为村内农民子弟开办的寺子屋[1]接受了“阅读、书写、珠算”等基础教育,接着又在蓝泽蓼园开办的私塾学习了汉籍的素读和俳谐[2]等。后来,他在思想上受到了来自中国古典著述和日本书籍的影响。1849(嘉永2)年开始学习和算,3年后得到关流的真传。和算的学习诱使传次平进入了合理性思维的世界。1857(安政4)年父亲去世,他继承了家业。父亲开办的寺子屋也由他接管,用于近乡村民子弟的教育。1858(安政5)年被选为名主服务了3年,1867(庆应3)年再次当选名主,1879年(明治)兼任乡里的总管和劝农官。[4][5] 船津家里的耕地面积(1867年)是水田1反9畝,旱地8反7畝[6][7],在村子里属于中等规模。传次平很早就从事农业,接受父亲严格的指导。他在农业改良上非常热心,动了很多脑筋,进行了很多发明。例如在养蚕上发明了桑田簾伏法,在稻作上研究过水田土地改良的“底破法”。作为老农,他渐渐在附近乡里出了名。 1877(明治10)年,被内务卿大久保利通作为人才发现了的船津传次平来到了首都,成为内务省的科员。第二年3月,开始在驹场农业学校工作,负责本国农场的管理与本国农事的讲义。在这里船津与外国教师交流,向酒匂常明和横井时敬等日后成为日本代表性农学家的学生们教授稻作和养蚕。[8][9] 1885(明治18)年8月,船津担任甲部普通农事巡回教师。翌年3月,正式调动到农商省农务局树艺课,为推动日本农业改良而在各地巡回作讲演和指导。1893(明治26)年担任西原农事试验场的技手[10],三年后升任技师[11]。作为民间出身者,他的晋升是个特例。1898(明治31)年3月,以罹病为由辞职,同年6月15日去世,享年66岁。[12] 正如上面所述,老农船津传次平的经历是非常独特的。老农中的许多人是在野度过其一生的。与此相对,船津被发现后则步入仕途。另外,拘泥于传统农法而排斥西洋农学的老农很多,而他对西洋农学则持友好的态度。他站在了传统农法和西洋农学的结合点上。 本文所要研究的问题有二。一是考察日本近代农学形成过程中,老农船津传次平扮演了什么样的角色。一是考察老农船津传次平对西洋农学持什么样的态度。 二、驹场农业学校与船津传次平 致力于实现日本农业现代化的明治政府,作为施政的一环,1872(明治5)年10月在内藤新宿设置试验场。1887(明治10)年1月,在这里开设农事修学场,2月开始授课。该校于当年12月迁移到驹场,成立驹场农业学校。1886(明治19)年与东京山林学校合并成立东京农林学校,1890(明治23)年演变为帝国大学农科大学,是现在东京大学农学部的前身。[13] 驹场农业学校的学生大多是士族子弟,一点农业经验也没有。教师全是英国人,对日本农业也是毫无了解,只是教授以英国农业为主的讲义。关于日本学生首先必须要学习的稻作,他们不能教授任何东西。接替英国教师的德国教师也是一样。酒匂常明和横井时敬等所学到的稻作知识是由船津传次平传授的。[14]酒匂从该校毕业后,仍极大地得到船津的帮助,常常农业上有什么疑问就去请教船津。他是“在实业上将老农船津传次平”作为“师友”来仰赖的。[15] 1887(明治20)年10月,东京农林学校教授酒匂常明出版了《改良日本米作法》。这是由日本农学家撰写的最早的农业书籍。翌年1月再版。酒匂在其自序中向船津传次平表达了谢意,他说:“我希望此书能得到社会的好评。只所以做到这一点,是因为通过经常征询他的意见,听他的话,自己变得有实力了。”[16]晚年,酒匂表明,在撰著《改良日本米作法》时,船津掌握的经验知识给了他很大的帮助。[17][18] 关于稻作技术,如果把明治10年代的船津传次平的学说和酒匂常明的《改良日本米作法》(明治20)年中的学说按不同技术分别进行比较的话,就会发现正如酒匂自己所认为的那样,《改良日本米作法》利用了许多船津的知识。即使说是完全照搬了船津所讲解的知识,也不算过分。只是在施肥技术方面,施肥方法自身虽然非常酷似,但在从分析化学的角度来说明肥料这一点上,是与船津大相径庭的。在酒匂的说明中,“氮”、“磷酸”、“碳酸钾”等专业用语频出,釆用的是从其成分来说明各种肥料有效性的方法。这是从德国教师OscarKellner和MaxFesca教授学习到的方法。[19] 三、西洋农学与船津传次平 船津传次平的自然观在日本人中是非常特异的。它是这样一种自然观,比起把自然看成是与人和谐的这种东洋式的自然观来说,它更是大大接近于将自然看成是可以克服的对象的这种西洋自然观。《中庸》中有“天命之谓性,率性之谓道”这样有名的文言。“率性”一般训为“性にしたがう”,但江户中期的思想家太宰春台训为“性にひきいる”,船津接受太宰的观点,更独自将“性にひきいる”解释成“将动植物的品性向有利于人类的方向转化”,认为人类理当将自然改造得更合适。[20]这与老农林远里(1831~1906)等主张绝对地看待自然,农业也必须顺从“天理”的观点正相反。[21] 具有西洋自然观的船津在驹场农业学校可以融洽地同英国教师、德国教师,还有学生交流。他不仅教他们日本农业,反过来也不忘记向他们学习。受影响最大的是对肥料的看法。他正确地掌握了日本传统肥料所具有的性质。通过经验他了解到了什么时候施什么肥料叶片就会茂盛,或果实就会丰硕。但是,那些肥料中的什么成分是有效的,他不知道。可以明快地解荅这种疑问的是西洋传来的分析化学。他在驹场农业学校工作时汲取了那方面的知识。明治20年代,他在地方的讲演中能够传达分析化学的知识了。例如在1888年举行的讲演中,他向农民解释说:氮“富于使茎叶茂盛的养分”,磷“富于组织茎家的养分”,碳酸钾多含组织根茎力表皮的养分。[22]1895(明治28)年在新泻县进行的演讲中说:“作物施用有机物多的肥料则叶茎长得茂盛,(中略)这是因为它们是多含氮的肥料”。另外,船津在讲演中又是引用在驹场农业学校和东京农林学校进行的实验结果,又是使用“遗传”、“细菌”等专业术语。[23]但是,他自身没有做过与分析化学和遗传有关的实验。也许不如说是不会做。这些实验已经远远地超出了他的能力。如果说到他做过的实验,仅限于像种籾选种法的比较试验(盐水选与水选)这类简单的实验。[24] 四、结语 老农船津次平通过向农学家传授经验性知识而在日本近代农学的形成过程中做出了贡献。同时,他也通过驹场农业学校时代的外国教师同僚和该校毕业的农学家而学到了西洋农学的知识。在讲演等说明农业技术时使用了那种知识的一部分。 但是,即使是对西洋农学怀有好感的船津,也強烈反对在日本导入西洋式的大农业经营。他认为在日本这样土地狭小又不规则的地方导入西洋式的大农具是不可能的,而且,粗放型的经营也不可能生产出养活日本人口的足够食粮。他主张唯有集约式的小农经营才是最适合的。[25][26] 如果详细地分析一下大量留下来的讲演记录,就会知道他对西洋农学的见识与他对农业技术的改良并没有什么联系。[27]西洋农学只停留在是一种知识上,没有变成技术改良的方法。他所论述的农业技术是由经验的积累而形成的。西洋农学只不过是扮演了说明那种技术的角色。他最重视经验,反过来说,也強烈地批判“学者的论述”。[28]在坚持依据自身经验这一点上,也许可以说他是典型的老农。
建筑设计毕业论文:建筑设计技术专业毕业设计教学改革论文 摘要:毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节。笔者以毕业设计为切入点,通过“产学”一体化教学模式,培养学生独立设计、分析、解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下坚实的基础。 关键词:“产学”一体化教学模式;毕业设计;教学改革 1问题的提出 毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节,是适应当前社会需求,培养学生毕业后从事建筑设计、建筑管理等方面的一线工作。虽然毕业设计在高职建筑设计技术专业毕业设计教学中扮演着重要的角色,但在最近几年中,在高职类建筑设计毕业设计教学环节时产生了诸多问题。 1.1学生毕业设计意识淡薄 因为社会就业的压力,一些学生在毕业设计时敷衍了事,投入时间远不够,设计成果利用网络下载拼凑而成。此外,还有一部分学生认为毕业设计课程不再有新颖的知识可学,不如到校外的建筑设计院去学的想法,等到相关建筑顶岗实习和毕业设计时,他们对毕业设计又缺乏进一步思考、探索,对自身缺乏更高的追求,于是整个毕业教学就趋于一种表面形式,管理混乱、松散。所有的这些反映在设计成果上与预期教学目标相去甚远,毕业生专业培养目标大大打了折扣。 1.2教材滞后 我院建筑系建筑设计技术专业建筑设计自编教材,已经启用了十多年,一直没有对教材内容进行修改,近几年,很多建筑设计规范都做了相应的修改与调整,这就使得知识跟不上行业发展;另外,教材对有关建筑法律、建筑规范教学内容的明显缺陷。 1.3毕业设计选题与工程实践脱节 在毕业设计选题设置不够合理,选题与建筑实践脱节,简单重复昨天的故事,一个题目作几届,多年一贯制,未重视因材施教,未发挥学生主观能动性、放飞学生的思路,不能很好地和学生的就业方向相结合,这样做严重地阻碍了学生的个性发展,约束了学生创作激情,促使学生消极应对毕业设计。 1.4指导形式单一、教师力量薄弱 指导形式单一,都是校内实践经验相对缺乏的教师担任毕业设计指导,毕业设计教学与工程实践脱节。在高等职业院校难觅有丰富实践经验、高水平、高学历的设计人才,难以形成有效的毕业设计指导梯队。 1.5毕业设计成果评价体系不清晰 在毕业设计最后考核既没有相应标准,成绩评定又不能完全做到公正、客观、合理、科学。对未能达到毕业设计教学要求的学生降低要求,都给予“放水”,对学生毕业设计成绩的评价持宽容的态度,从而使毕业设计质量达不到预期效果。 1.6毕业答辩缺导向性 答辩时应对学生没有向导性,学生不能很清楚、准确、有效、富有逻辑性地表达自己的设计思想、对自己毕业设计过程的设计思路未能进行卓有成效地梳理,答辩时成了学生与教师之间的一种机械、被动地一问一答的尴尬模式。这样的教学成果仅是让学生简单、初步地了解了整个建筑设计阶段的过程,却与建筑设计院实际工程的建筑设计要求具有很大的差距,致使一些学生临毕业时对建筑施工图尤其是其它专业的图纸识读能力很差,距离高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。 2解决问题———教学改革 在毕业设计中涌现的问题,迫使对毕业设计的教学进行探索和改革,提出“产学”一体化毕业设计教学模式,即将毕业设计教学与实际工程相结合,加强理论在实践中的运用,打破传统单一的师生互动模式,转换为与业主、合作单位、相关职能部门等多方共同参与设计的教学模式,在真实的设计过程中,增强学生创新和实际操作能力,强化专业技能,培养团队协作精神,使毕业生符合市场需求,夯实进入建筑师岗位基础。 2.1毕业设计教学内容市场化 毕业设计教学内容顺应市场要求,符合建筑发展趋势,将最新、最前沿的学科知识、建筑规范、法规引入课堂,反映前沿动态,跟上本专业领域的发展水平,使毕业生一毕业进入市场就能无缝对接建筑设计岗位,较快进入建筑岗位角色。 2.2毕业设计选题真实化、工程化 对毕业设计选题进行改革,打破学生按假定任务书设计的相对静态的传统教学模式。毕业设计选题采用真实、具体工程项目,即“真题真做”方式,与建筑设计院联合,丰富毕业设计选题,激发学生学习热情,尊崇学生建筑梦想憧憬,为学生留有足够的设计发挥空间,拓展学生的知识面与视野,培养首创精神、提高创新意识,体验真实工程的工作步骤,积聚从实践中得到的知识或技能经验,达到毕业设计教学目标。 2.3“双师制”和“邀约制”教学模式合作化 毕业设计中积极实施“双师制”和“邀约制”教学模式。,聘请校外建筑设计院有实践经验的建筑师与我校校内教师一同参与毕业设计教学的合作模式,充分发挥他们实际工程经验的优势,提高毕业生实践运用能力,此外,邀请业主(建设单位)共同参与设计,使毕业设计过程教学中业主(建设单位)、建筑院建筑师、校内教师、其它相关专业等多方参与,在“真题真做”的毕业设计中,使学生能在毕业设计过程中完成岗前的职业培训,实现从学生到建筑院设计人员的实践能力转换,培养与岗位零距离对接的能力,满足企业对应用型人才的需求[1]。 2.4毕业设计评价体系标准化 为激活毕业生学习能动性,提高教学质量,充实学生专业知识、完善专业技能,营造科研生产实践的良性发展,配合“产学”教学模式,结合实际工程,对毕业设计成果的评价体系进行改革,建立客观、公正、合理、具有明确导向性的评价体系,对毕业设计成果采用定性描述、定阶段与定量测评相结合,使评价具有可比性及可操作性;将校外专家、用人单位的评价纳入评价体系,使评价主体具有广泛性与多元性。 2.5毕业设计答辩规范化 毕业答辩是毕业设计过程中最后一个重要组成部分,毕业设计答辩在毕业设计中扮演重要的引导和促进作用。这一环节,我们采取实际工程中的建筑评审会模式,学生自己制作毕业设计PPT演示文件向评审专家答辩组汇报(由专业教师、专业负责人和建筑设计院专家组成),以促使学生能更加敏捷、综合、系统地处理问题,训练学生口头表达自己设计思想的能力,加快学生适应工作岗位。通过答辩可以了解学生驾驭专业知识、分析问题的能力和毕业设计成果质量。在考核学生毕业设计成果时,坚持标准,以设计图为依据,尽量体现学生真实的设计水平。对于部分学生未完成毕业设计,或有原则性错误,或毕业设计成果不完整,答辩时概念性错误较多者,学校都要严格执行成绩评定标准。 3结语 “产学”一体化教学模式,相当程度上鼓舞了学生的学习热情,提升了学生综合分析问题的能力,增强了学生运用专业知识解决实际工程问题的能力,开拓学校与企业间联合办学的新思路。与以往内容单一的毕业设计教学相比较,“产学”一体化教学模式的探索,对我院建筑系是一次大胆且创新的教学改革,积累了一定的教学经验,改革成果初见成效,对未来毕业设计新模式的开拓创新具有积极的示范作用。 作者:万莉 彭敏 单位:江西建设职业技术学院建筑系 建筑设计毕业论文:由毕业设计反观建筑设计基础教学 作者简介:刘春香(1962-),女,辽宁工业大学艺术设计与建筑学院教授,主要从事居住区规划与建筑设计研究,(E-mail) 。 摘要:为加深建筑设计基础教学改革,通过分析本科建筑学专业毕业设计中存在的问题,反观建筑设计基础教学中的薄弱环节,剖析其中的影响因素。有针对性地提出在低年级建筑设计教学中,强化信息获取能力培养,重塑手绘草图与实体模型训练的地位,建立成果评定反馈机制,以及实现课题深化训练机制等改革措施。 关键词:毕业设计; 建筑设计基础; 教学改革 中图分类号:TU2-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0098-04 建筑学专业的毕业设计作为五年制本科教育的最后环节,不但是深化、拓宽和完善学生知识结构,提高学生专业能力的重要教学过程,也是对前四年基础理论与专业知识学习以及技能训练成果运用的全面检验,是衡量高等建筑教育教学质量的重要评价依据。毕业设计质量不仅可以直接反映学生综合专业素养,同时也能折射出整个教学过程中各先行课程的教学质量及存在的问题。近年来,通过指导和评阅毕业设计,参加毕业设计答辩,以及对低年级建筑设计课程的总结分析,笔者发现毕业设计中存在的一些问题。这些问题在建筑设计基础教学中应得到重视,并需在教学改革中寻求解决之道。 一、毕业设计存在的问题 (一) 整体观与环境意识薄弱 建筑设计研究中,地域自然环境条件、人工修建环境等物质环境因素和社会人文环境的充分研究与有效结合,是建筑设计方案得以成立的前提,也是评价一个建筑设计方案优劣的决定性条件。在建筑设计方案中,对环境的利用与融合首先体现于总平面布局设计。然而,在部分学生的毕业设计成果中常常看到这样的图形:总平面图的周界是拟建基地中划定的建筑控制线,四邻用地条件及交通条件很难在图中查阅,甚至常常找不到指北针、风玫瑰和比例尺,对既存环境要素的分析与利用以及可持续发展观念的表达寥寥无几。所谓的总平面设计,只是将拟建建筑置于场地之中,大致划分了用地意向和交通走向,览之空泛无物。而对于涉及地域条件及其相关各类技术要求的建筑单体,往往忽视建筑体型、主要使用空间的朝向、开窗面积、材料运用等的地域适应性。以上问题说明在专业教育过程中整体观和环境观的培养缺失。 (二)空间形态脱离现实 “形式追随内容”的观点早已在建筑界达成共识,即建筑空间的内在形式(三维尺寸、形状、品质要求)与外部形体组合特征,建筑的性质与其所担负的功能密不可分,这也是建筑设计课程中经常强调的问题。但毕业设计最终成果中仍有部分建筑设计方案存在严重的“形”“神”分离问题。有的设计方案明显是套用某非同类建筑造型,或是多实例的拼凑,有的则肆意发挥想象,生发诸多怪异空间与建筑形态,如与使用功能毫无逻辑关系的多角形、流线形空间、尖锐的内外空间,以及超乎正常心理和视觉适应度的高旷或晦暗的房间等。这一问题不能完全归咎于设计基础,因为除了教师的引导、纠偏以外,也与学生个人的主动修习和自我完善能力、领悟能力等有关,需要不断的知识积累、拓展和实践才能实现思维的逐渐转变。因此,设计入门阶段的导向与教育方式,对学生设计思维习惯的培养起到举足轻重的作用。 (三)方案不深入,表现不到位 毕业设计作为对建筑学学生前四年半专业学习的全面检验和综合能力提高的关键一环,必然要求具备足够的深度,包括课题的前期研究论证、空间形态的创造性设计及技术合理性、可行性研究,直至对设计意图恰当、准确的表达与说明。但毕业设计成果当中,一些建筑设计方案仍停留在概念方案层面,缺少对相关建造问题的研究,观念阐释与图解分析如花拳绣腿,没有太多实际表达意义。相关的文字材料从开题报告到中期检查报告、总结乃至设计说明书都言不由衷,常常出现反复复制设计任务书内容的情况。设计说明没有对设计意图进行客观、理性的阐述。这些问题的产生,与平时设计课程安排中缺乏深度设计能力训练和写作训练是分不开的。 上述毕业设计中反映出的诸多问题,均可以回溯到建筑设计基础教育教学。 二、建筑设计基础教学问题分析 本科建筑学专业的建筑设计基础教学通常始自二年级第一学期,这一时期是学生学习设计的入门阶段,也是学生专业知识体系和设计思维方式建构时期,学生的可塑性强。由于专业知识储备及设计经验、生活体验的缺乏,学生难以在有限的时间内建立起完整的空间环境体系认知,对设计的表达也往往模仿大于创意。而这一阶段也正是职业建筑师基础素质形成的初期,教学内容的安排、教学模式以及教师的执教水平与风范都将对学生的职业生涯产生重要影响。在此阶段,能否通过教学目标与教学方案、教学管理制度的制定与实施,强化对学生设计观念、思维方式与判断力的培养及基本功训练,是专业培养目标能否全面实现的关键。通过总结分析,笔者认为尚有以下因素不同程度地制约建筑设计基础教学质量的提高。 (一)课题学时分配均等,阶段教学目标不明晰 由于各设计课题的设计周期、教学模式与教学手段类同,并一直沿袭了按类型训练的模式。低年级的设计课开始就是蜻蜓点水式的训练,难以真正从建筑成因的探讨中激发创意,方案往往华而不实,甚至草草了结。这种情况导致学生到了高年级,设计仍难以深入,表达能力无显著提高。 (二)相关理论与设计实践衔接不畅 反思建筑设计课程建设历程,笔者认为真正有效的教学改革应作为一个系统工程,而非建筑设计课程本身的方法与手段改革。由于建筑设计教学始终没能真正突破原有的教学计划模式,从而导致各相关专业知识无法有效整合运用到设计中。建筑学一、二年级所开设的专业理论课程非常有限,而设计课涉及的内容包罗万象,要想让无任何经验的学生在一年多时间通过4~5个课题类型的训练,全面理解和掌握建筑设计的知识与技巧,并具备一定的创新能力,则是期望过高。如何通过少量课题的深入、分解训练,将相关专业知识和技能渗透、融入设计之中,让学生掌握分析问题、解决问题的方法,从而打牢设计基础,起到事半功倍的作用,是非常值得探讨的问题。 (三)计算机辅助设计博弈手绘训练与手工模型 建筑设计草图是设计师以快捷、简练的笔触捕获灵感火花,激发具有创意性方案的基本和主要手段,同时也是与业主、主管部门及同行随时研讨,迅速得到反馈信息,即时修正,加快设计进程的重要交流方式。在学生设计入门阶段,徒手草图设计是将设计理论、理念与各相关知识在方案构思中深入融会并富于个性表达的基本技能训练。手工建筑模型制作则是培养学生三维空间想象力、造型设计能力和动手能力不可替代的手段, 也是用于建筑形体分析、细部推敲以及师生交流、方案讨论的重要手段。 然而,计算机辅助设计软件应用的普及,使学生在低年级就急于摒弃传统的手绘方案草图与手工模型训练,而将大部分时间用于虚拟空间模块的组合,加之建筑CAD等计算机辅助设计课程此时还未开设,学生基本是在自学。在运用这些软件时边设计边熟悉命令,耗费了大量时间,所以没有足够精力进行深入的设计研究,也由此造成多数学生徒手草图及模型运用与表达能力降低,这是职业建筑师基本素质培养的一大缺憾。近年来在毕业设计中期检查时,要求学生提交过程草图,成果中要求学生提交实体表现模型。学生虽然及时提交这些材料,但明显是为应对检查而在短时间内制作完成,难以表达广泛而深入的研究过程,实际意义甚微,也反映出此前的设计课中忽略这些训练要求而形成的惯性。 计算机辅助设计的高效、准确性与方便性毋庸置疑。对于绘图工具的选择和应用,在低年级建筑设计教学中既不能消极回避,也不能放任自流,而需要认真探讨如何扬长避短,恰当、适时地引入和引导学生运用计算机软件辅助设计。 (四)缺乏成果评定的反馈机制 近年来,草图横评制度已基本确立,低年级学生草图训练过程和方案的务实性得到了加强。但对于学生最终设计成果的评价方法与标准始终没有得到完善,学生上交作业、教师打分便告终结。由于学生得不到教师对设计成果的评价与反馈,后期设计与表达中存在的问题或长处无从确定,学生对最终成绩与作业质量的关联度只大致认同,甚或不认同,这对于提高学生的设计与表达水平无疑又是一个很大的缺憾。悟性薄弱、不求甚解的学生必然会将一些低级错误和误解一直沿袭到毕业设计中。 三、改革措施探讨 针对上述问题,拟在二年级的建筑设计课教学中展开研讨和整改,尝试以多种教学方法提高学生能力,积极推行实践性、讨论式、研究式教学。 (一)获取信息能力的培养 设计前期实地参观调研的重要性毋庸置疑,为此笔者已经摸索出较为可行的方式。书籍资料的检索与利用同样是获取设计知识与信息的重要过程,唯此才能深化对设计任务中各类相关问题的理解,使方案设计得到多方面的启示与深化。二年级的设计之所以深入不下去,一个重要根源就是学生专业知识积淀和体验尚浅。除了客观上存在公共图书资源不足的问题,学生缺乏主动学习和拓展相关知识的欲望和能力也是一个突出的短板。所以,在设计训练中,加强对学生检索和阅读方面的要求同样不容忽视。教师应为学生提出合适的参考书目,并以提交笔记和评述以及电子演示文件汇报的形式验收学生学习效果,进行公开讨论和点评,以培养其主动汲取、拓展知识的能力,以及写作表达能力。 (二)确立实体模型的地位 以实体模型推敲、表达方案的方式,已在环艺专业的小型建筑设计课程中实行多年并延续至今,取得了良好的效果。而最初是因为该专业学生不能建立空间概念,画建筑透视困难,课时安排上又较紧张,教师只好尝试以直观的建筑空间形态构成模型代替透视图,并在成绩评定中占有较大的比例,但仍鼓励学生练习画透视,学生反映该门课程收获非常大。在建筑学二年级的设计课程中也试图推广这一方法,但从专业角度在设计观念、空间构成、技术、制图及艺术表达等各方面对建筑学专业的要求比较全面,学时相对不足。由于计算机建模的方便性和精准性,省去了手工模型的耗材与麻烦,同时也省去了手绘透视图的繁琐,于是学生对计算机建模趋之若鹜,但最终方案深度及表现往往达不到预期的教学要求。 解决这一问题,一是给予课时分配上的保证,二是要强化设计课阶段性目标,三是确立模型在成绩评定中的比例。另外,建议在二年级深度训练课题——长题设计中暂不允许使用计算机。 (三)成果评定反馈机制的建立 设计过程管理固然重要,但设计成果毕竟是衡量课题训练任务完成质量的重要标准。真正有效的评图机制,应由学生和评图教师共同以公开答辩方式或讲评方式进行,通过不同角度、不同见解的交流与探讨,相互观摩,激发学习热情、增强判断力、扩大知识视野,并达到教学相长的目的。多年来,笔者所担任的建筑学专业建筑设计3、4及居住区规划设计,以及环艺专业的小型建筑设计等课程,均组织了成果公开展评,并即时完成最终成果的成绩评定。但由于各方面原因,始终难以形成结果反馈机制而留有缺憾。针对这一问题,笔者认为,在实行课时酬金制度的当今,在保证课堂授课与指导时间的前提下,设计课安排足够的评图学时,并给予教师应有的评图工作量是非常必要的。这并非否认教师的奉献精神,而是保证教学效果的一种机制。 (四)实现课题深化训练的机制 要想在低年级设计课教学中实现前述三项改进目标,首先必须进行教学计划的结构性调整,打破课题学时“均等化”,而以长、短课题结合的形式安排每学年的设计课。对于深化训练的题目——长题,应进行阶段训练目标和成果的细化与分解,并强调成果表达的规范性。为此,请相关专业教师即时进行相关理论知识的讲解与技法传授也是很必要的,即“辅助教学”。教学内容包括建筑环境学、建筑技术、色彩运用与表现技法等。这样,“长题”必须保证足够的课时量,“短题”以相对快速的训练方式组织,着重于总体布局、建筑空间形态、图解分析与设计表达,并制定与“长题”不同的评价标准。 “辅助教学”同样需要计入教师工作量,并且可能有较大的机动性或弹性,这势必要造成一些管理上的复杂性,需要教学与行政管理上的共同支持。 四、结语 有关建筑设计基础教学课程的改革还在不断的探索中,其中的一些建议和措施还需要通过教学实践验证可行性与合理性,更需要与外界广泛的交流与学习,探索和完善适合建筑学办学环境的设计基础教学体系与途径。 建筑设计毕业论文:高职高专建筑设计技术专业毕业设计的教学现状改革初探 摘要:通过对高职高专建筑设计技术专业毕业设计阶段的教学现状及教学设计的分析,提出针对金华职业技术学院建筑设计技术专业毕业设计阶段教学改革的实施方案。 关键词:建筑设计技术专业;毕业设计;改革方案 毕业设计作为建筑设计技术专业一个实践环节,是对学生三年所学课程理论与实践的全面总结,是学生从理论课程的学习到解决工程问题的升华,是学生对所学知识总结的教学环节,可以以此培养学生独立创造能力、团队合作精神、各专业协调能力、严谨工作态度、高尚思想品德、端正工作作风以及责任感等各方面的素质。 毕业设计实施的过程同时也是对学生综合素质的训练过程。通过毕业设计实践环节的教学,可以提高学生的综合分析与解决问题的能力。毕业设计阶段的教学设计对学生毕业后从事建筑设计、规划设计、园林景观设计、室内装饰设计、建筑材料经商、管理方面的工作以及继续再深造都具有及其重要的现实意义。因此,如何做好毕业设计实践环节的教学,适应现阶段就业大环境下高职高专建筑设计技术专业的培养要求,值得深入探讨与思考。 本文通过自己的教学实践,试对金华职业技术学院建筑工程学院建筑设计技术专业毕业设计的教学现状和教学设计进行分析,并提出毕业设计教学改革的方案。 一、毕业设计的教学现状和改革的意义 多年来我院建筑设计技术专业毕业设计一般只为一个阶段:建筑方案设计。教师按照建筑方案设计的一草、二草、三草分阶段进行,设计成果为设计说明书、平立剖面图及效果图制作等,整个设计阶段集中在最后一个学期12周左右时间完成。在此过程中存在一些值得重视的问题:1.毕业设计与社会需求有一定的距离,建筑方案仅仅涉及方案阶段,无前期的与业主沟通部分,设计深度不够,学生基本上不会初步设计与施工图设计。2.建筑方案设计与其它各专业的相协调能力不够,结构、设备知识模糊,不能优化设计方案;3.手绘能力基本功不足,指导老师要求的手绘图纸部分完成质量不高,电脑制作操作又完成的不够熟练;4.答辩时应对学生没有向导性,学生不能很清楚调理的梳理自己的设计思路,完整的表达自己的设计思想,答辩时形成教师一问学生一答模式。这样的教学成果与设计单位实际工程的施工图设计存在一定的差距,学生只是初步地了解了整个建筑方案设计阶段的过程,不少学生毕业时,对施工图尤其是其它专业的识读能力很差,距高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。 在进行毕业设计之前在有一个与毕业设计相辅相成、密不可分的环节?——毕业实习。建筑设计阶段是在满足拟设计工程的功能前提下,考虑经济、美观、使用并进行功能、流线、平立剖面的设计,以及相应的环境、构造、做法的设计,同时初步考虑结构方案,与结构专业、设备专业等其它专业相协调一致。通过毕业设计的课程设计能让学生快速适应社会角色需求。 二、毕业设计的教学改革实施方案及实施计划 从近些年我院毕业生的就业情况来看,毕业生从事的工作呈多元化:建筑设计、建筑施工、室内设计、工程造价等专业,我们教师在毕业设计阶段设计教学指导任务的时候应(1)、适当加重建筑设计与其它各专业设计相协调的比例;(2)、加强学生的基本功练习,手绘与计算机相结合,应保证一定的手绘图纸量,为以后的工作用设计交流打好基础;(3)、毕业设计阶段设于毕业实习阶段之后,让学生充分体验到毕业设计的重要性,有的放矢的选择毕业设计题目;(4)、建筑设计方案阶段时间适当压缩,加入适当的初步设计、施工图设计量,让学生充分了解整个设计的流程,各专业之间的相互协调关系。在此期间掌握坚实的理论基础,了解建筑业的发展、设计手段的更、施工图表达等设计知识,模拟工作场景能提出合理、有效、可行的解决方案,通过此间的学习综合前两年的专业知识,系统梳理各门专业间的联系,有利于提高学生的实践能力,增大就业的机会。 制定一套适应我校建筑设计专业毕业设计阶段教学模式和教学方法。针对我院学生主动学习能力较差、底子较弱的特点特在毕业设计期间制定以下教学方案1.选题,教师可选拟建建筑和已建建筑,切勿在选题阶段过度随意,难易程度适中让学生经过一番努力后能顺利地完成规定的设计任务,充分提高学生的积极性,让学生通过毕业设计将自己所学的知识形成系统,并且上一个台阶,也为以后所从事的工作做演习。2.加强基本功的练习,手绘和计算机绘图相结合,比例适当调整,在此期间加大名著的阅读量和优秀建筑师的经典作品临摹,让学生能从中提炼设计者的设计精髓运用到此次设计中来,提高自身的建筑修养为以后的工作打好基础。3.适当压缩建筑方案设计的时间,加入初步设计和施工图设计的学习,让学生在此期间能了解单个建筑项目从立项到施工图设计的大概流程,其中各设计专业之间的相互协调,了解建筑构造,为学生毕业以后的工作专业选择奠定基础。4.加强团队合作意识,每个项目分组完成,每个小组成员分工明确独立完成,让学生养成团队合作的良好习惯,模拟办公环境让学生学会查阅资料和解决问题的能力。5.设计成果验收,包括完整的开题报告,阅读报告,整套图纸和流利的答辩。 综上所述,高职高专类的建筑设计技术专业的毕业设计教学环节只要设计合理、方法合适,完全可以在毕业设计阶段让学生能够把三年所学的知识最大化的理论联系实际,培养学生对建筑、结构、设备有比较完整的概念,能够基本协调各专业的设计问题,读懂各专业施工图和能够完成建筑专业简单建筑单体的整个设计过程,方案到施工图的设计和绘制,实现教育与岗位的“零距离”对接,体现高职高专教育的特色。 建筑设计毕业论文:高层商住综合体建筑设计论文 1构建与城市协同发展的高层商住综合体 现代综合商住综合体建筑具有投资数量大、建设时间长、存在影响范围大的属性,因此高层商住楼开发选址需总体规划。城市建设的决策者、投资者与开发商在进行确定开发之初,应针对位置、规模、方案设计和定位,组织各方面专家进行周密的市场调查和可行性研究、详细策划与协调,对高层商住楼及周边环境通过科学技术分析手段对所收集的资料进行分析以及深入调研;对商住综合楼的空间容量、开发强度、行为模式等问题的深入研究,应与社会需求和使用者的购买力相适应;使高层商住综合体以多元复合的动态开放模式平衡城市职能,使得原有地段商住关系得到有效提升。综合商住综合体建筑中商业空间需要规整的大跨度柱网框架结构,一般采用(7.8-8.4)×(6-9)m的柱距,空间规整,可供不同业态使用。居住空间功能房开间从1.8m到4.0m不等,多采用剪力墙结构。建筑设计师在进行一个高层商住建筑设计工作之前,要充分研究所在城市的历史文脉、地理人文特性,在行政分区、产业发展定位、密度、尺度、规模、色彩、风格与城市发展协调同步,深入了解项目建成后将面对的客户的心理特征并进行针对性设计;建筑设计师需要通过综合评价、协调矛盾,有效地进行周边资源整合和共享,创造出具有流通性、开放性、公共性复合功能的商、住空间,合理设置商业与居住部分流线,设计出既具有地域特色的,又具有文化内涵,鲜明个性的高层商住综合体建筑。 2构建“宜商宜居”商住空间功能 高层商住综合体建筑的功能构成复杂,通常有两种建筑外观形态:①整个建筑成整体式组合在一起,商住单元上下结构贯穿到底,这种布局形式土地利用率高,容积率大,布局紧凑,底部的商业部分多为小空间,对于城市的开放性较差,可在外界面在颜色、材质或线脚上作功能视觉分割处理。②高层商住楼商业区域连续覆盖整个底部面层,高层居住凸现在商业单元平台之上,具有规模较大的裙房,商业外界面表现为通透、开敞、明快的外观以吸引人流,商业环境连贯完整,购物环境安全、宽敞、舒适,商业服务规模大,开放性强,与城市的整体环境关联紧密,商业人流及噪声对上部居住单元干扰较小。对于高层商住综合体商住空间的设计,建筑设计师需注重功能空间协同性与多功能交叉特点,使商住两种功能空间在综合体中协调互补;注意商、住功能配比及各功能系统的相对独立性,各功能部分交通流线分开、互不干扰。建筑设计师结合建筑功能布局、商业规模、商住比例等方面综合考虑,根据建筑交通流量的变化和使用时间的分布,通过空间分区、合理流线的组织可将商、住使用上的相互干扰降到最低。建筑设计师要充分考虑到高层建筑中功能的多样性,适当将部分营业空间利用为公共活动或服务性空间,增加人们交往空间的随机性和便捷性,从而创造舒适和谐的商业环境氛围。设计师对住宅部分的设计首要考虑的是室内空间要规整,使采光充足,视野开阔;创造多层次多领域的半公共空间,可用来增加居民的公共活动空间。 3构建集约高效的商住交通流线 高层商住综合体的交通流线设计需要周边城市空间规划的配套,形成集聚的多功能复合交通平台,提高建筑的可达性与可识别性。在寒冷的北方地区,高层商住楼入口在设计上首先要做的就是避开冬季迎风面,减少入口散热;而在炎热南部地区,则会首先保证底层的通风。高层商住综合体入口可与城市交通联合为一体,使城市交通生活化,可采用商业街的形式引入商住综合体内部,使商业交通便捷化。根据高层商住综合体交通流量的各种影响因素及交通结构等要素,准确估算高层商住综合体各种人流、车流及货物流的活动规律和实际流量,并将交通空流线间结合建筑总体的功能与空间布局统一进行规划和设计。高层商住楼大量的车流、人流单靠地面分流不足以解决问题时,开发利用高架立体交通和地下空间资源,是高层商住楼疏散、扩充基础设施容量、达到人车立体分流、节约土地资源等目的的最有效途径。车行道可以直接与城市交通体系联结,保证车流的快速疏散;人行道也可直接与室内相连,形成交通流线的立体组织,缓解交通压力;无障碍环境的设计,可以方便更多人群使用。 4构建安全低碳的商住环境 高层商住综合体建筑相比多层住宅,发生意外伤害事故更多,后果更为惨重,这是由于高层商住楼自身功能复杂,导致人员集中,疏散困难。例如高层商住综合体的防火问题是安全设计中的重点,首先说建筑材料选择上,建筑设计师除了注重材料所具有的肌理、质感、色彩等视觉特色,更要关注其保温、隔热、防火等物理特性;设计师要合理规划高层商住楼防火分区,使楼道内的自动喷淋灭火系统以及消火栓等消防设施的分布科学、合理,紧急通道设计要利于防火疏散,加强内部空间的可识别性。高层商住综合体提倡绿色建筑,可以最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,例如采取太阳能综合利用技术,低温地板辐射采暖技术,室内新风系统、温控智能配置等技术应用。设计师通过对高层商住楼顶部的生态设计,可以实现对能源,如太阳能、风能的采集,屋顶草坪和植物可成为天然隔热层,利用雨水收集灌溉。由于高层商住楼外部空间环境绿化的用地相对较少,为增加环境中的自然元素,设计师可运用景观空间共享等手法处理,使得建筑的外部公共空间与城市内外渗透;还可考虑楼体竖向立体景观,可以最大限度地利用空间,如建筑墙面和屋顶,比如利用裙房屋顶形成空中花园等形式,在设计中应充分利用有限的用地,营造景观、能源、生态的可持续发展与模式,为居民创造一个较为舒适有活力的外部环境。现代高层商住综合体建筑不仅提高了城市空间环境质量,构建城市多样性、人性化和社区感,而且高效利用城市各项资源,综合解决城市性问题。高层商住综合体建筑也会伴随着资源、环境、交通等负面问题,因此,针对高层商住楼的安全性、功效性、经济性、可居性设计以及低碳绿色、可持续性发展的进一步深入研究成为建筑设计师的义不容辞的使命。 作者:周军 樊海彬 单位:石家庄铁道大学 建筑设计毕业论文:校企合作之建筑设计论文 1优化教学内容 建筑设计CAD除了熟练掌握建筑CAD软件外,更要注重设计环节,经典案例的选择对教学效果起到促进作用。因近年来的教学实训课时较少,而建筑学本科专业毕业生绝大部分就业于建筑设计院、规划院等应用型企业,这就要求学生在短时间内掌握精湛本领。因此,教师必须精简教学内容,选择典型教学案例来确定教学培养方案。教师在授课过程中对案例的选定对学习这门课程的影响是非常大的。各案例设计中,熟悉CAD软件命令是必须的,但综合能力的培养一定要尽显各专业的特色。因此,典型案例一定要与建筑设计院或各大工程院所的设计特色相适应,不同层次的表达确定教学的重点,并选择与各个阶段应用实例相关的教学内容,提高难度,突出重点,与就业接轨。 2优化教学方法 2.1加强系统性和整体性的完美结合 教师在讲授《建筑设计CAD》课程时,应划分出不同的工作任务,而每一项工作任务都应给出具体的实训目标和意义,这对学生在执行过程中能更加清楚自己所要掌握的重点,以及该项目与企业实际工程项目之间的差异与共性。同时,教师更应该注意设计的连贯性,模拟真实的企业项目操作,从而达到系统与整体的完美结合。 2.2突出学生主体的教学模式 兴趣是学好某门课或做好某一行业的原动力,有了兴趣,才能变被动接收为主动进攻,教师在教学过程中应激发学生的学习兴趣,转变“教为主”的教学观念,给学生充分表达自己的机会,如:分小组竞赛设计,模拟角色真实演练等。从而尽显了学生为“主体”的本色,经历这一过程后,提高了学生的学习兴趣和自信能力。同时,使这门课程的教学更接近企业人才需求,对学生日后的就业是非常有力的。 2.3增加校企合作 为使学生更真实体验企业实际操作,可以采取校企合作方式,来提高学生的认知度。学校可以与建筑设计院、规划院等企业建立长期的校企合作关系,学生也可到相关企业参与实际项目计划。学生从中学到了课堂上难以领域的知识,更重要的是,学生更能适应角色的转变和上手能力,就业后能更快的融入工作环境,增强自信心。 3优化课程考核系统 以往课程的考核方式是平时成绩占20%,考试占80%。这使得学生不注重平时的实训练习,而是应对考试。这种方式即使通过了考试,其考试成绩与实际运用能力是不相匹配的。针对这种现象,必须对该课程考核体系进行完善,可以采取以下几种方式。 3.1课程总考核体系的构建 改变原有课程成绩评定标准,提高阶段性考核成绩所占比例,降低期末考核占有的比例,如:平时成绩占20%,阶段性项目实训成绩占50%,期末考试成绩占30%。通过这种考核体系,使学生更加重视阶段性实训的重要性,同时也督促学生积极、有效的进行阶段总结,提高学生自主学习能力。 3.2阶段性考核体系的构建 该课程在学习过程中要参与近八个项目,每个项目按照学习前后从单项能力训练到综合能力运用的方式开展,结合企业实际操作流程,安排实训项目的技能训练。每个项目按百分制来计量,具体可以采取竞赛的方式,从CAD绘图能力(25分)、设计能力(25分)、识图能力(20分)、团队合作能力(10分)、创新能力(20分)等几个方面来考察,再结合学生互评(20%)、小组点评(30%)和教师点评(50%)来综合考虑每位同学的成绩。在这一过程中不仅提高了学生绘图识图的能力,也锻炼了学生的团队合作精神,对学生的创新能力和自我提高能力有很大的帮助。 4结语 经过近几年的探索,《建筑设计CAD》课程改革效果明显。在改革中突出体现了职业能力和技能培养作为教学的出发点,学生为主、教师为辅的教学理念。重点强调了各阶段工程实训在该课程中的重要性并建立了相应的评价体系。改革后的课程与企业的对接更加紧密,学生的就业率大幅提高。但同时也应该注意到,课堂内学时还是比较有限的,为使学生真正掌握这一技术,还必须利用好课后的时间,多练习,多参与企业工程项目,积极掌握企业的最新动向与技术要求,才能为将来在建筑设计领域迈出成功的一步。 作者:马国金 王珍吾 李书琴 胡鸣 李雪芹 单位:井冈山大学建筑工程学院 建筑设计毕业论文:低碳视野下绿色建筑设计法论文 1.概述低碳理论条件下的绿色建筑设计 1.1绿色建筑设计的含义 所谓“绿色建筑”的“绿色”,是指对环境无害、能充分利用自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展型建筑或生态建筑。低碳理论条件下的绿色建筑设计不同于一般性的建筑设计,它是以高能效、低能耗、低排放以及低污染为特点,以降低建筑能源的损耗为目标,通过低碳设计减少能源的消耗,到达合理的重复利用能源,从而实现建筑业的持续发展。在相关政策和方针当中要求将建设绿色建筑的理念落实到实处,既要体现出室内环境的节能设计、又要体现出室外环境的环保设计,从室内室外两方面提高建筑的节能环保功效。首先,室内环境的节能设计主要包括室内的温度、采光以及空气质量,只有实现了这三者的有效统一,才能真正实现室内环境的节能性;其次,室外环境设计的环保主要包括人工环境和自然环境,只有结合室外的自然环境做好室外景观的设计规划工作,才能为居住者营造一个健康舒适的居住环境,从而提高居住者的健康品质生活。 1.2绿色建筑低破设计的意义 目前,我国建筑业正随着市场经济的发展而不断发展,要想在激烈的市场竞争中保持自己的竞争优势、提高竞争地位,就必须适应现代化的市场需求,加强低碳设计。就建筑企业本身而言,是一项高能耗、高污染的产业,但是作为国民经济发展的支柱产业又是必不可少的。 2.低碳理论应用于绿色建筑设计的策略 2.1绿色建筑设计中的低破设计对策 要实现绿色建筑的低碳设计,就必须将低碳理念贯穿于整个绿色建筑的建设过程中,在保证建筑质量的同时充分考虑建筑的节能性。首先,高效利用建筑材料。在任何工程的建设过程中,材料都占据着至关重要的地位,其质量的优劣直接影响着建筑的质量,所以要想建设绿色建筑,就必须多层次开发与高效利用建筑材料。 目前,很多建筑材料都会在不同程度上影响着环境质量,例如新鲜加气混凝土会散发氛气、人造板材含有大量的甲醛挥发等,这些都会对环境产生不利影响。所以在建设绿色建筑的过程中,需要选用工业化成品或者可再生、可循环利用的建筑材料,尽可能充分利用通风、采光等自然条件,减少二氧化碳的排放量,控制建设中、使用中乃至废弃后的环境污染程度。其次,充分利用建筑空间。我国虽然土地面积较大,但是人均占地面积较小,充分利用建筑空间可以降低总体的面积需求,从而降低建造的能源消耗。一方面,可以实行建筑物的新旧结合推进,将新建筑与旧建筑更新作为规模化推进绿色建筑的重要手段,加强对废弃建筑的改造,通过废弃建筑的再利用来减少能源的消耗、延长建筑的使用年限;另一方面,可以在一定程度上减少建筑建造,这也是节约能源的有效手段,既可以减少建筑垃圾,又可以降低工程造价,从而实现建筑环境效益与经济效益的统一。 最后,优化建筑位置及朝向设计。建筑物的位置及朝向设计影响着建筑的采光、日照等方面,所以必须根据市场需求、综合考虑多种因素,不断优化建筑的位置及朝向设计,以提高其节能环保功效。不同的朝向、不同的季节,建筑物得到的太阳辐射热量不同,其热损失也有差异。一方面,需要根据当地的实际情况确定建筑物的方位,一般的建筑物都会选择朝南,这样可以增加太阳的日辐射量;另一方面,以建筑物的方位为基础,按其太阳高度角做出日影像图,以确定冬季每天的日照时间。此外,尽可能将朝南的窗户面积增大、朝北的窗户面积减小,以提高建筑物的采光性能减少其中的热损失,从而保持室内舒适的温度环境。 2.2可再生能源在绿色建筑中的综合利用 综合利用可再生能源,是建设绿色建筑的关键性措施和对策。随着新科学、新技术以及新工艺的不断发展,要求建筑工作者不断强化建筑物的节能设计、合理利用可再生能源。一方面,多层次开发新技术,提高建筑物的节能功效。需要建筑工作者不断加强对绿色建筑技术设计的研发、试验、集成和应用,提高自主创新能力和技术集成能力,促进绿色建筑新材料、新技术的发展。另一方面,高效利用自然资源和可再生能源。目前,我国的可再生能源主要包括太阳能、地能以及沼气等,其中在部分大型建筑中已得到了成功运用。相关建筑工作者需要大力推广这些自然资源和可再生能源的利用,例如将工业余热应用于居民采暖,推动可再生能源在建筑领域的高水平应用。 3.结束语 在低碳理论条件下建设绿色建筑,对于缓解我国能源紧张、提高人们的生活在质量、减轻环境污染具有重要意义,是社会经济和建筑业发展到一定阶段的必然结果,是实现国民经济可持续发展的根本措施,是十二五规划中的重要内容。 作者:李卫军 单位:西安国鼎铁路工程技术咨询有限公司 建筑设计毕业论文:客运站建筑设计论文 1交通流线组织 客运站性质决定了其必为交通汇聚的场所。交通组织是客运站设计的优秀内容。本客运站外部交通流线包括长客及公交两部分车辆进出站流线、两部分旅客进出站流线、货运流线、城市公共交通流线、社会车辆进出站流线。其中:1)长客车辆流线组织———各个方向来的车辆都须经过沈新东路与重工南街交叉口,驶入路线主要通过沈新东路组织。车辆进站后在一层下客、卸货,在地面洗车、检测、停放或通过坡道上到二层发车平台短时间等候发车。二层驶出车辆去往南、北、东方向时,下北侧坡道经由北侧出口进入重工南街132巷驶出;开往西向的出站车辆可下南侧坡道进入沈新东路或下北侧坡道进入重工南街132巷绕壮工街及保留路再进入沈新东路驶出。2)长客人流组织———客运站的人流主要由重工南街方向通过站前广场进入入口大厅,乘扶梯或电梯上到二层东部售票厅购票;另外还有一部分公交换乘旅客,也通过垂直交通体系进到二层售票厅购票。旅客购票后经过中部安检区安检后进入西部候车厅等候,由西侧检票口检票上车出发。一层落客区的人流通过出站通道到达换乘广场,直接换乘公交或经过站前广场出站。3)公交枢纽车辆流线组织———公交车辆由沈新东路驶入公交始发站上客出站,在靠近始发站区域10个停车位临时停靠等候发车。驶出车辆穿过保留道路由重工南街组织。夜间停止运营后,先发班次可以靠近始发站区域停靠,后发班次可以与长客共用一层的77个停车位。4)公交枢纽人流组织———公交人流主要来自重工南街方向,还有部分长客的换乘旅客。通过站前广场进入换乘广场等候上车出站,实现公交室内化。出站人流通过换乘广场和站前广场出站,可以方便换乘出租,也可直接出站。公交长客旅客人员间换乘主要通过换乘广场实现。5)社会及其他车辆组织———出租车停靠站临近站前广场,设有停靠等候区;社会车辆及接送站车辆可以停放站前社会停车场或从重工南街132巷进入地下一层停车场;内部办公车辆主要在地下一层停车场解决。自行车停放处设置站前广场,靠近入口处,使用方便。6)货运组织———在站场二层北部设有行包托运厅、连接售票厅及发车场,满足行包托运功能要求。一层设有行包提取处。 2功能组织 本客运站集中了多种交通工具和多项服务内容。功能立体交织,由平面模式转向了空间模式。客运站部分主要由站场及站房两部分解决,站场部分主要由一层停车场和二层发车场组成;站房部分由一层换乘广场及二层候车厅、售票厅、三、四层站务办公组成。一层换乘广场满足旅客公交长客零距离换乘,此外还可以提供室内公交候车场所。二层主要是发车平台,进站后售票托运,等候上车;设有18个发车位,在高峰期间还可以增加4发车位,保障高峰期的使用。公交枢纽站由公交始发车场组成。公交始发站位于一层建筑底层架空部分,毗邻保留道路。分为2个发车通道共8个始发位,每个通道柱距9m,保整每条通道为2车道,运营通畅。公交办公主要在道路南侧布置,临近始发站使用方便。办公部分主要由一层的公交办公、三、四层集中办公部分组成。地下一层汽车库为社会停车及内部停车使用,设有部分设备用房。 3造型设计 综合复杂的基地状况及来自功能的多方面要求,造型设计选用椭球形整体结构,以流线型的动感元素为城市带来新的想象力和冲击力。西站从其所处环境,不仅仅给城市一个平视角度,更多的视角也给予了旁边的高架桥。从空中俯瞰,第五立面的设计也尤为重要。建筑以谦逊姿态、柔美造型与自然环境有机融合,作为城市西部的主要标志成功地镶嵌在基地上。整体化的城市造型,加强了城市界面的连续性。建筑材料以铝板和玻璃幕墙为主,局部配合水平向的百叶装饰,建筑形象细腻而又明快。当夜幕降临,灯光透过玻璃幕墙,映衬出一条水平光带,向天空逐渐延展,勾画出一道美丽的夜色轮廓,与站前绿地中的竖向标志塔形成鲜明对比,共同标示出沈阳西站综合交通枢纽的方位。建筑整体色调上,以银色金属铝板以其自然编织质感与大片玻璃幕墙交织,浑然一体,轻盈而迷幻,形成由建筑到环境的自然过渡。室内空间与外部造型呼应,营造城市空间到客运站整个流程空间的连贯过渡。办票大厅、候车大厅等大公共空间均采用大跨度柱网,由中央的跃层空间上下贯穿。双层表皮系统将自然光由上部到侧面一体的导入。形成令人兴奋的流动空间体验。西站是一个充满了未知和梦想的建筑。无论从其变幻的生态型建筑空间构成还是到微观转折开合的幕墙设计,都以其较高难度挑战着建筑设计的极限。屋面天窗的花瓣形处理及二层夺目的椭圆柱形精品店的菱形窗格划分更给夜色的沈阳增添一抹绚丽的色彩。 4绿色建筑设计方面的思考 1)节地———本工程四周环境环境复杂,设计采用椭圆形平面成功地组织了人流、各路车流,基本实现了本客运站的交通零换乘;同时紧缩的设计给城市留出了大片的绿地和广场使用空间,柔化了边界,美化了城市,使周围环境更加人性化。在非常有限的用地上各种使用要求各得其所。2)节材———根据本工程特异的造型特点,外墙和屋面一体化采用金属幕墙和玻璃幕墙,最有效的适应了造型的特点。3)节能———考虑太阳辐射对室内的不利影响,根据不同部位的具体情况采用单银或双银Low-E玻璃,特殊部位玻璃加釉处理。本项目虽然地处北方,但透过玻璃的热辐射仍然存在很大问题,尤其来自西侧及顶部的直射阳光,仍需进行遮阳的处理。地下车库尚未实现自然采光,可以考虑利用太阳能光导纤维来实现。进站和出站仍然设计在室外,相对来说汽车尾气的影响还在室外。更人性化的设计,将考虑把进站和出站设计在室内,尾气处理的问题,尤其在北方寒冷季节,主动排风方式将会损失大量热能。被动式通风节能方式有待于进一步探索。4)节水———本设计均采用高效、低噪声设备。公共卫生间采用感应式水嘴和感应式小便器冲洗阀。设计中尚未考虑污水的二级处理,可以考虑将这部分污水处理后用于车场洗涤和植物浇灌。5)结构———上部主体框架中存在大跨度框架,故在大跨度框架中采用了钢结构形式设计。而钢结构具有诸多绿色节能的优点。 5参数化设计及优化方面的思考 引发了设计朝向参数化方向发展的必然宿求。整个形体进一步变化的可能及对变化的控制、理性的量化的分析和优化演变,以期进一步达到在热工、光学、声学以及材料构造和结构合理性安全性能上的要求,更是未来设计所要追求的目标。 作者:付青 单位:中国建筑东北设计研究院有限公司 建筑设计毕业论文:现代建筑建筑设计论文 1现代建筑设计的原则 对建筑进行设计时,要对整体的建筑构想和建筑要求进行综合考虑,绝不能片面思考。建筑设计一般都是分部分进行,建筑设计师在初步设计时,要从整体角度考虑,不能“断章取义”。只有对建筑进行全面的研究与解读,才能把建筑的美观、功能以及实用性进行完美的结合。并且部分与整体是紧密相连的,必须将其有机的结合起来,才能相得益彰,互增色彩,使整个建筑的设计更加完美。(1)有序性原则。有序性原则,是指低层系统与高层系统的关系。整体来讲,高层系统由低层系统构成,低层系统对高层系统有着重要的决定性作用,同时各个层次自身也存在着相应的关联作用。随着层次的不断升高,结合度不断减弱,它有利于层次结构的稳定性,即:层次结构越稳定的,其结合度越低。所以,要对功能分区进行合理分配,有效组织各种流线,合理地整合空间序列。(2)结构最优化原则。要想建筑物既实用又美观,就要保证结构最优化设计的地位。各种设计性能的载体是结构,决定着建筑性能表现的主要因素是结构的合理性,反之,性能所反射出来的效果也能反映出结构的好坏。要素是结构的有效组成成分,结构的走向被要素的运动趋向所影响,因此设计者必须考虑的重中之重就是结构。 2现代建筑设计创新的方法 2.1建筑设计体现人性化 当前的社会是体现人文关怀的社会,由于社会发展的要求和人们的心理需求,指导和牵引着建筑设计的发展方向,建筑物所传达出来的美感,可以让人有一种视觉上的享受,如此,这便是一个成功的建筑设计作品。建筑物中也存在有灵魂,它是一种首创精神和公众精神,使得建筑美和艺术美相靠拢。一个建筑,只有有了人的味道,才能成为情感的归属,因此,作为建筑的设计者要尊重环境的整体性和多样性,让人们拥有真实的存在感。 2.2发扬中国传统的建筑艺术 在现代建筑中,可以运用具有特色的局部传统建筑,如色调、形状、纹样、线条、质感等。或者在传统的建筑形象中,寻找具有代表性的象征因素,并以抽象为符号,在创作中加以运用。由于被人们熟知而产生的亲切感,可以减少现代与传统的多面矛盾,但在这个过程中要与现代的建筑方法相结合,不能生搬硬套。 2.3把绿色思维添加到建筑设计 在能源和环境危机的作用下,各国的共同追求是走可持续发展的道路。在建筑领域的循环经济中,绿色建筑怎样科学实现循环,值得我们深思。绿色建筑,是要用相对较小的成本尽可能地控制能源的消耗。建筑师们要把绿色思维渗入到每项建筑设计的活动中,绿色思维的思维模式是以平衡为本、创新为魂,在从事建筑设计活动中具有创新性。创新则革命性地冲击了绿色建筑设计的方法、内涵和理论。由于这一部分是通过软性呈现出来的,因此建筑师们一直没有足够重视它。然而推行绿色建筑,必不可少的要用到新材料、新技术,这一部分则是硬性的,密切关系着投资的造价,也是当今建筑中建筑师设计时所关注的重点,建筑师的责任是提高关注软性技术的创新度,使功能、性能艺术、环境等方面达到整体最优化。 2.4可持续发展设计 社会经济和技术的发展,人口数量剧增,给地球上有限的资源和环境带来了严峻的考验。我们设计创作时,必须要运用可持续发展的策略。目前,一些发达国家把高投入、高新技术作为减少浪费,充分利用自然资源的手段。但是,我国目前的基本国情,还不适合大面积采用这些高成本的建筑方式,现阶段要把可持续发展战略与传统建筑设计联接起来,充分的利用现有资源,同时加入高新技术,开发出质优价廉的新材料,将其运用到建设当中。这不仅可以节省成本又能保障工程的质量,还可以废料利用,变废为宝。 3结束语 综上所述,作为一种功能和艺术协调发展的活动,现代建筑设计对于推动我国的现代化建设起到重要的影响和深远的意义。相较于传统建筑的设计,它在各个方面都有着很大的突破。现代建筑要想长久发展,一定要重视对建筑创新理念的发展,把传统的自然理念和现代设计理念相融合,满足人们对建筑设计的各种要求。由于现代建筑的理念正在不断的进行创新,建筑设计师一定要抓住时代的脉搏,使设计出的产品更具时代特色。 作者:牛佩 郭晶晶 单位:河南省朝阳建筑设计有限公司 建筑设计毕业论文:低碳理论下的建筑设计论文 1.绿色建筑低破设计的意义 目前,我国建筑业正随着市场经济的发展而不断发展,要想在激烈的市场竞争中保持自己的竞争优势、提高竞争地位,就必须适应现代化的市场需求,加强低碳设计。就建筑企业本身而言,是一项高能耗、高污染的产业,但是作为国民经济发展的支柱产业又是必不可少的。 2.低碳理论应用于绿色建筑设计的策略 将低碳理论应用于绿色建筑的设计中,可以有效提高资源的利用率,实现建筑企业的健康发展。下面从绿色建筑设计中的低碳设计对策与可再生能源的综合利用两方面来阐述低碳理论应用于绿色建筑设计中的策略。 2.1绿色建筑设计中的低破设计对策 要实现绿色建筑的低碳设计,就必须将低碳理念贯穿于整个绿色建筑的建设过程中,在保证建筑质量的同时充分考虑建筑的节能性。首先,高效利用建筑材料。在任何工程的建设过程中,材料都占据着至关重要的地位,其质量的优劣直接影响着建筑的质量,所以要想建设绿色建筑,就必须多层次开发与高效利用建筑材料。目前,很多建筑材料都会在不同程度上影响着环境质量,例如新鲜加气混凝土会散发氛气、人造板材含有大量的甲醛挥发等,这些都会对环境产生不利影响。所以在建设绿色建筑的过程中,需要选用工业化成品或者可再生、可循环利用的建筑材料,尽可能充分利用通风、采光等自然条件,减少二氧化碳的排放量,控制建设中、使用中乃至废弃后的环境污染程度。其次,充分利用建筑空间。我国虽然土地面积较大,但是人均占地面积较小,充分利用建筑空间可以降低总体的面积需求,从而降低建造的能源消耗。一方面,可以实行建筑物的新旧结合推进,将新建筑与旧建筑更新作为规模化推进绿色建筑的重要手段,加强对废弃建筑的改造,通过废弃建筑的再利用来减少能源的消耗、延长建筑的使用年限;另一方面,可以在一定程度上减少建筑建造,这也是节约能源的有效手段,既可以减少建筑垃圾,又可以降低工程造价,从而实现建筑环境效益与经济效益的统一。最后,优化建筑位置及朝向设计。建筑物的位置及朝向设计影响着建筑的采光、日照等方面,所以必须根据市场需求、综合考虑多种因素,不断优化建筑的位置及朝向设计,以提高其节能环保功效。不同的朝向、不同的季节,建筑物得到的太阳辐射热量不同,其热损失也有差异。一方面,需要根据当地的实际情况确定建筑物的方位,一般的建筑物都会选择朝南,这样可以增加太阳的日辐射量;另一方面,以建筑物的方位为基础,按其太阳高度角做出日影像图,以确定冬季每天的日照时间。此外,尽可能将朝南的窗户面积增大、朝北的窗户面积减小,以提高建筑物的采光性能减少其中的热损失,从而保持室内舒适的温度环境。 2.2可再生能源在绿色建筑中的综合利用 综合利用可再生能源,是建设绿色建筑的关键性措施和对策。随着新科学、新技术以及新工艺的不断发展,要求建筑工作者不断强化建筑物的节能设计、合理利用可再生能源。一方面,多层次开发新技术,提高建筑物的节能功效。需要建筑工作者不断加强对绿色建筑技术设计的研发、试验、集成和应用,提高自主创新能力和技术集成能力,促进绿色建筑新材料、新技术的发展。另一方面,高效利用自然资源和可再生能源。目前,我国的可再生能源主要包括太阳能、地能以及沼气等,其中在部分大型建筑中已得到了成功运用。相关建筑工作者需要大力推广这些自然资源和可再生能源的利用,例如将工业余热应用于居民采暖,推动可再生能源在建筑领域的高水平应用。 3.结束语 在低碳理论条件下建设绿色建筑,对于缓解我国能源紧张、提高人们的生活在质量、减轻环境污染具有重要意义,是社会经济和建筑业发展到一定阶段的必然结果,是实现国民经济可持续发展的根本措施,是十二五规划中的重要内容。 作者:李卫军 单位:西安国鼎铁路工程技术咨询有限公司 建筑设计毕业论文:数字动画技术下建筑设计论文 一、数字动画技术应用建筑设计的优势及关键技术 数字动画技术是基于数字技术生成的动画艺术系统。数字动画的互动性以及特有的虚拟现实性使得动画成为一种典型的数字艺术形式。数字动画的创作所具有的特点和优势使得各个领域中展现了一片新的光彩。 1.现代化的设计方式 设计师的思维能够利用动画技术来加以呈现。例如,在大型的建筑项目设计中,首先就应该对建筑的功能进行平面设计,包括建筑的剖面以及立面等,再使用数字动画技术对建筑的内部、外部、视觉效果等进行设计,以实现建筑的构思。在动画制作的过程中,其实也就是设计者思维的一种实际体现,以直观的动画方式,方便于设计者创作和构思,这就建立了现代化的建筑方式。 2.良好的展示平台 数字动画技术直观的反映了建筑空间的整体效果,体现了建筑内部空间和外部环境,对建筑中的各个功能设计联系加以明确,为设计师的设计提供了基础。通过数字动画技术应用到建筑设计中建立了灵活、方便的建筑设计以及平台。 3.现代化的营销模式的建立 在销售建筑的过程中,传统的销售是以制作大型建筑沙盘模型展示给客户看的,但是这种销售模式的成本较高,而且占据的空间也很大。相比之下,建筑动画可以真实的模拟建筑环境,从动画中体会到建筑的空间环境,推动客户快速做出决定。建筑动画其实也是一种广告的形式,能够以电视和网络的形式进行宣传。数字动画技术尽管通过3Dstudio软件完成以上功能,但是还应该掌握其关键技术:第一,在三维动画建模时,有的物体的形状较为特色,需要钻孔、削边等处理,这样就要对这些物体进行粘贴和做交集运算。因为使用的CAD软件中是由点组成线和线组成面的,在运算交集时,就会可能出现切割失败等问题。因此,在建模时就要特别重视刀子和切割物体的位置。第二,材质的制作和选择。3DS给予了丰富的材质库,不过在具体的配色中还要对一些具体的颜色进行额外的制作。在选择材质时,要从物体的透明性上来选择,不然就会导致着色后会看得清楚里面物体的轮廓,影响效果。第三,动画的编辑。对于已经生成的动画片,应该把动画分解成一张张的图片,在图像处理软件中对这些图片进行编辑和修改。反之,也可以把图片合成动画片段。第四,画中画的实现:为了实现动画中的一些动作,就要从不同的角度进行观察。可以在同一个屏幕上显示多个画面。例如,在设置场面时使用投影机再配合文字说明把动画投影到模建筑模型表面,实现画中画的效果。 二、数字动画对建筑设计的意义 实现建筑动画是数字动画技术的一个表现方向,即建筑三维动画。通过使用动画虚拟数码技术结合电影的方式,根据房地产的建筑、园林等设计图纸把建筑的外观和室内的结构等今后建成的场景提前展示给人们看,拓宽了人们的事业,而且能提前享受美好的家园生活。通过数字动画技术实现建筑设计的动画化,以全方位的镜头观察,逼真的展现了建筑整体的形象,能够拍到相机所不能拍到的镜头,把设计者的思想和艺术形象展现出来。建筑设计中利用动画技术时可视化的建筑设计是一种重要的表现手段。通过建筑物动画,在其设计的最初阶段就能够通过可视和动态的方式来展示建筑物的地理环境、外貌、附属设施等,让人们提前感受这美妙的情境。因此,数字动画技术也已经成为了建筑设计方案的效果展示、投标以及论证的有力工具,在建设设计业、房地产等利于有着良好的应用前景。而由数字动画技术制作的建筑物三维动画画面,压缩比高,能够以真彩色和大幅面细腻的展现出建筑物的造型和内部效果、材料质感、光照环境等等。几乎可以“以假乱真”。 市场类型是多种多样的,随着商品经济的发展,市场上的各种局面越来越丰富多彩。建筑设计市场作为一个持续发展且与人民生活紧密联系的地产市场,凭借着其高含量的技术不断增值。传统的建筑设计通常都是通过平面和静态效果图展现的。而数字动画技术的应用则使得建筑设计以三维图动画的形态立体和动态的表现了建筑设计。同平面设计相比,建筑动画有了更多的时间和空间概念。不仅仅是基于平面设计法则,更多的是依据艺术的规律拓展了更广阔的表现天地。建筑动画能够从多个角度反映设计师的设计理念,让人有身临其境的感觉,在建筑动画艺术氛围中实现观众和设计者的心灵上的共鸣。对于那么还没有实现甚至是没有准备的项目,客户能够提前领略到精彩实施后的结果。当今,通过多媒体传播的数字时代,数字动画技术在建筑设计中的应用效果是平面建筑设计无法比拟的。作为一个新兴的艺术技术,数字动画技术对建筑设计市场发展具有重要的意义。 三、数字动画技术建筑设计中的实际应用 1.制作模型建筑 一般使用AutoCAD来制作建筑模型,首先要把不同的图层进行分离,然后绘制建筑的平面文件,再把结果导入到3DSMAX的软件中去,在经过挤压以及放样等处理后建立建筑的三维模型,最后进行整合成为完整的场景。在模型的制作过程中还要对灯光加以布置,灯光的布置要能够使得亮度均匀,而且要去除阴影,去掉动态的光线反射,减少环境因素对于建筑的影响,以提供清晰明亮的建筑整体效果。 2.动画设置 在完成建筑的模型的制作后,就可以到动画模型的制作中。在不同的关键帧中使用变形、位移等工具实现爬模模型的建立。单个建筑模型的动画制作要规范,要和实际的施工情况相符合,而且多个模型动画要保持位置准确,根据先后顺序排列。在摄像机动画制作之前,应该先了解摄像机体现的重点,提前设计好摄像机的路线、镜头的拉伸和移动等等,表现动画的主题。在制作摄像机动画时,切不可出现抖动和镜头中断的现象,要进行自然地过渡。图四是某建筑动画的静帧效果图。 3.动画输出 在建筑动画设计中的输出动画阶段其实际就是摄像机拍摄的视图进行渲染的过程。建筑的最终效果图是展现建筑成果的方式,同虚拟现实技术相比,渲染技术的更为的精细,而且还能够对建筑的最终结果进行再现,更具有真实感。在渲染前要对建设好的模型进行环境的温完善和布置,调整相关的参数,实现渲染的最佳效果。对于建筑动画的输出,可从以下几个方面进行。 光源:在建筑动画设计的光源问题上要根据不同的场景以及建筑的角度选择不同角度的光源,并且对光源的位置加以调整,以达到光源位置的最佳设置。 材质:在选择建筑的材质时可通过设置坐标的方法,对建筑环境的光源、透明度、折射等的参数加以设置,给予建筑材质纹理。在这个过程中,设置的材质也可以利用修改工具进行后期的修改或者调整。 视点和相机:在数字动画设计和渲染的过程中,为了提高展示的效果,利于设计师进行修改以及相关人员的观察,在制作和渲染动画的过程中,可设置动画的观察角度,进行综合考虑,在最佳的地点设置视点,提出要渲染的建筑主体,通过关注环境场景和整体的效果来为最后的动画效果典型构图基础。 配景:完成建筑的渲染图后,要加入一些配景,诸如人、车辆以及标志牌等等,以更好的达到逼真的效果。数字动画技术软件中的配景图片可以根据实际的比例进行缩放,插入到渲染图中去,实现仿真效果。 四、结论 当前的科技信息以及达到了高速发达的时代,数字化技术的作为一种有力的设计工具和手段被更多的建筑设计师们所青睐。在我国的建筑设计行业,数字化的技术已经得到了广泛的应用,而建筑设计提供了新的方法。数字动画技术在建筑设计行业的影响也越来越深,对于建筑设计方法以及理论的探索提供了重要的借鉴。我国的建筑动画市场的需求是庞大的,建筑动画的人才也十分的紧缺,为了更好的把数字动画技术应用到建筑设计中还需要培养更多的建筑人才,促进建筑动画设计的发展。 作者:张杰 单位:江苏建筑职业技术学院 建筑设计毕业论文:生态文明下建筑设计论文 一.生态文明视域下建筑设计的作用 我国地大物博,拥有丰富资源的同时,由于我国是人口大国,人均资源较少,此外,地球上生态系统退化,例如:环境污染、生物多样性减少、资源匮乏、沙漠化和石漠化严重等,可持续发展战略受阻,面对如此现状,要求我们节约资源,尤其是在建筑领域,消耗大量的物财,在加上,我国实行可持续发展战略,要求在生态视域下的建筑设计有利于住户身心健康发展。现如今有很多建筑秉承可持续性发展原则,体现生态文明。 例如:英国BRE的环境楼,为今“绿色”办公建筑提供样板。该设计坚持创新和可持续理念,大量采用可再生能源,减少能源消耗,实现资源循环利用。由于该区属于温带海洋性气候,年温差和日温差变化较小,降水量集结分配均匀,全年最高温在8月,最低温在2月,因此,设计者根据当地气候特征,设计密封性强,热绝缘的楼体,采用大量的玻璃,与此同时,窗户由内充氩气的双层玻璃组成,氩气是惰性气体,比空气密度大,则其传导性比空气差,当密封双层玻璃充氩气后,中空部的对流大大减弱,使窗户的隔热效果更好,做到最热月降温作用。另外,在楼体南侧采用活动式百叶窗,百叶窗又陶瓷构建,有利于阻挡直射光,控制进入光量。在冬季保温方面,采用低温地板辐射,在最冷月时,地板下加热管道和散热器共同作用,实现保温效果。此外,楼内照明采用T5照明灯,此灯与普通灯相比,管径小,采用稀土三基色荧光粉发光材料,提高照明效果,实现高效、节能、安全的生态设计。因此,在建筑领域采用生态设计能够减少资源的利用量,提高资源的利用率。推动我国甚至世界可持续发展战略。 二.建筑设计在生态文明的体现 (一)节地建筑 节地建筑,就是节约土地资源,提高土地利用率。在建筑行业采用高层建筑增加更多的住户,减缓土地压力,减缓对地表的破坏。因此,在城市化进程中,绝大部分的建筑采用高层设计。 (二)开源节能建筑 在建筑中最大限度地利用可再生能源,做到“开源”,例如:开发利用风能,太阳能,水,潮汐能等。风能和水能可以发电,减少住户电能的消耗,太阳能可以转化成热能,减少煤炭和天然气等不可再生能源的使用,开发利用可再生能源,同时减少大气污染,在海湾和河口建立大坝,可以利用潮汐能,将潮汐能转化成电能,又能够建立海产养鱼业。“节能”,例如:在建筑过程中,注意建筑余料的回收,做好基坑抽水,回收利用雨水,使用无污染的涂料等一系列节能措施。 (三)少费多用于建筑 少费多用于建筑就是使用较少的物资和能源,建设更多体现生态文明的建筑物。该建筑特点:灵活搬迁,大规模建造,经济使用,循环利用物资,且环境适宜,形成独立生态环境。这就要求我们使用原生自然能源,例如:利用地热资源,在北方冬季较为寒冷,传统的供暖系统被地暖设备取代,这样减少煤炭和天然气的使用,减少人力和物力,降低成本实现少费多用于建筑。 (四)先进的节能技术 使用已有的节能技术。例如:再生砖、骨料代替混凝土,在水泥拌合料中添加细状高炉矿砂等,这样有助于减少不可再生能源的使用。此外,统一采用电池管理系统,可以控制通风系统、锅炉供暖系统、照明系统等,这样可以提高管理效率也可以提高能量利用效率。再如:墙体在外围结构占有较大比例,所以它会消耗大量能源,则墙体应采用保温效果良好的材料,这样既能够减小室内温度差,又能够降低能源消耗。 (五)设计更加人性化 以往设计注重实用型,利用较小的空间设计出更大的利用空间,而如今随着生态文明的发展,住户对建筑设计提出更高的要求,不仅重视实用价值更加强调审美效果。设计者在设计时要综合环境氛围,经济效益,人际交往等多方面因素,结合住户的对设计的要求和地域的文化特征,以人为本,设计出展示住户个性特点,展现文化风貌的建筑。 三、总结 资源属于千秋万代,我们应该节约资源,实现可持续战略。这就要求建筑设计要体现生态文明。设计者在设计过程中要遵循自然规律,利用规律,创新建筑设计,最大限度使用可再生能源,实现可再生能源取代不可再生能源的理想,构建现代建筑设计,促进人类可持续发展。 作者:刘成 单位:宿迁市恒星建筑工程有限公司 建筑设计毕业论文:新有机建筑与建筑设计论文 一、新有机建筑产生的时代原因 (1)价值观念的更新 自20世纪中期以来,随着工业化程度的不断加深,在世界经济急速发展的同时,也对环境生态造成了巨大的破坏。尤其是在较落后地区,往往单方面追求经济的增长而忽略了对自然的保护。随之而来的,是环境问题带给全人类的警告,环保观念逐步深入人心,受到各种重视。人们逐渐认识到世界的有机性,这一观念的更新也体现在了建筑行业领域。 (2)审美取向的转变 价值观念的更新,也带来了审美取向的转变。首先表现在美学对于自然的回归,人类对于生态和生活的美学欣赏。第二,表现在开始注重整体性的审美观念。对于建筑整体有机的强调,代表性的是在建筑设计中流线型的盛行。越来越多的人开始注重对于建筑内在精神的审美。 (3)对于高品质生活的需要 在信息时代下,人类的温饱已经基本得到满足,在此基础上,便开始追求更进一步的生活,对于生活品质的要求也越来越高。建筑物的存在,不仅仅只能成为一种生活空间,更应当成为一种理念的存在。人类需要通过建筑,从而成为与世界、自然、环境沟通的一种新的方式。 (4)科技的发展与推动 非线性科学的出现,第一次将人类与自然相联系起来。这种新的科学突破了人类以往对事物认知的线性思维。而有机建筑更是结合非线性科学产生了新的设计理念,以更丰富的想象和结合新科技的建构技术为新有机建筑的出现奠定了可能的基础。 二、新有机建筑的特征及其探讨 (1)混沌有机的整体性 随着观念的转变和科技的发展,有机建筑行业开始试图重新构建“建筑—环境—人”三者之间的关系。在强调其整体性的同时,也开始注重三者间的互动。在设计一个新的建筑时,不仅要将建筑融入到所处的环境中,更要完成对环境的重组。让建筑介入环境,使其之间相互作用,得到共同提升。 (2)建筑形态和空间的多层次性 新有机建筑是有机建筑在新时代下的新发展,因此也应当遵循有机建筑崇尚自然,遵从生态的原则。在关注建筑形态的同时,对于空间的把握也要结合逻辑理性,使其更具独有的层次感。在形象塑造方面,新有机建筑在注重整体性把握的同时,也在关注着其内在精神,要在形象塑造上突出建筑各自的精神内涵。而在技术方面来讲,新科技的发展和进步更多材料的应用。复合材料的出现,使得更多的想象成为了可能,在空间层次上来看,基于整体性的多层次空间布局也表现得更为细腻和富有诗意。 (3)建筑手段的新拓展 信息时代带来的新有机建筑,对于传统有机建筑而言,不仅是在建筑与环境、人的整体性,以及空间多层次性的转变,对于建筑手段,也促使其发生了重要的革新。而新科技所带来的新技术、新材料也使得新有机建筑不只是高技术的建构手段的产物。低技术与适宜技术也成为了其重要的组成组分。人类不在单纯的追求高技术手段下产生的有机建筑,结合当地实际情况,适宜技术手段的运用,往往也能恰到好处。多元并存的技术手段,在未来,才能真正成就更为精致的新有机建筑,才能使新有机建筑产生更多的无限可能。 (4)建筑内容的生态模拟 作为人类等生命体,在资源消耗上往往比较持续而少量,具有自己的生物调整系统。有机建筑的目的就要在建筑内容上进行生态模拟,实现建筑物能够像有机生命体一样适应各种环境、创造自身调整功能、优化周围环境等,实现有机建筑在与周围环境相互沟通、适应的过程。有机建筑把万物变化的生动过程与静态形式结合起来,形式追随“能量”的过程[2]。 作者:陈军 朱志高 单位:浙江省工业设计研究院 建筑设计毕业论文:传统文化与建筑设计论文 1.居民建筑方面 现代建筑与传统建筑之间的区别主要体现在形式和空间两大方面,并且与地方建筑存在紧密联系。居民建筑作为公共建筑的基础,能够充分体现一个国家、民族的传统生活习惯。 2.官式建筑方面 19世纪29年代,我国建筑设计师在官式建筑设计上主要是模仿我国传统古建筑,例如:大屋顶、拱形设计等,都能够充分体现在官式建筑设计中,将这些传统建筑文化运用其中,不仅能够有效降低建筑成本,而且能够继承我国传统文化,并与周围环境相呼应,是建筑成功的典范,诚然,也存在一部分失败的案例,例如:北京西站的设计,对我国传统文化理解存在偏差,导致建筑造价高、施工难度大等问题。因此,合理理解和掌握传统文化内涵十分重要[2]。 3.复原、重建性建筑方面 由于我国一部分传统建筑受到各种原因的影响,导致许多建筑需要复原或者重建,建筑遗迹或者残留部分的复原或者重建工作,大多数主要采取的是在原有建筑上恢复原来建筑风格的方法,然而,其中不乏存在一些利用原有风格进行创新建筑的做法,在保持原汁原味古建筑风格的情况下,对传统文化进行传承和发扬,并进行创新,作为一种建筑方式受到大众的认可。对群体性的建筑进行复原时,主要是结合资料记载,进行恢复性建筑,例如:寺庙建筑复原,而天津鼓楼的建筑复原并没有完全照搬资料,而是在原有基础上修建商业街,扩大建筑范围,并为城市带来更好地经济效益;另外,单体型复原建筑更具有我国传统文化内涵。因此,在建筑设计过程中,除了参考原有建筑基础,还可以增添许多创新元素。 4.模仿性建筑方面 我国地大物博、民族种类多,历史文化遗城较多,一些城市为了能够提升城市知名度,带来更多经济效益,会深入挖掘当地历史文化,并将其运用到建筑设计过程中,一些人文景观或者富有神话性质的景观就会由此崭露头角。通过这种方式,不仅能够有效提升城市知名度,还能够增加更多经济效益,提高人们生活水平,进而促进我国国民经济迅速发展[3]。 5.结论 根据上文所述,我国传统文化在促进建筑领域发展过程中具有十分重要地位和作用。因此,在公共建筑设计发展过程中,建筑设计师要重视传统文化,在把握传统文化原始意义的同时,更要深入掌握内涵意义,特别是在社会不断发展过程中,人们对传统文化的理解和认识会随之改变。建筑设计师只有正确把握传统文化的真谛,不断改革和创新,才能够推动建筑领域可持续发展。 作者:宋薇 建筑设计毕业论文:壁画与现代建筑设计论文 一、计划与设计存在一定的不适应性 在现实的建筑设计中,虽然业主和开发商大多都会在施工前做好相关的计划性工作,在各项工程的细节问题上也都会做到周全的布置,但是限于种种客观原因的存在,使得计划同实际的施工效果之间还是存在很大的区别和不同。另外,由于许多建筑设计的信息和技术都属于被严格保密的状态,在实际运用中会面临诸多掣肘,这也导致了计划于设计之间存在很大的不适应性,这种问题也直接导致了建筑设计效果的大打折扣,使最终的建筑成果与理想的状态效果之间存在较大差距,不能够有效地满足人们对于壁画审美的相关需求,凸显出壁画在建筑设计中的地位。与此同时,对于现代建筑设计来讲,虽然设计素材很重要但是技术的支撑也是必不可少的一项。在现代建筑设计中应用壁画对于软件方面的需求也较为旺盛,其很多功能和效果都需要技术人员通过对软件的开发利用来最终得以实现。但是目前的状况是在我国的建筑设计过程中,很大程度上弱化了对于软件开发和管理的重视程度,这也使得壁画在建筑设计的应用中不能够受益于科技的进步,造成了壁画应用不充分的问题。 二、关于壁画在现代建筑设计中的应用建议分析 1、在建筑设计过程中提升对壁画的应用和重视程度 要想促进我国现代建筑设计的可持续发展,强化设计水平,满足人们对于建筑设计的相关需求就必须从问题的根源入手,通过对相关问题的解决来提升壁画在我国现代建筑设计中的应用水平。首先应当面对和解决的问题就是管理方面的问题。政府以及相关的行业组织应当根据当前我国建筑设计的实际发展情况来制定出相应的标准来对壁画素材的应用予以规范,为此应当从以下几个方面来加以解决: (1)统一行业术语,完善相应的标准和规范。对于我国当前建筑设计来说急需面对的一个问题就是与国际标准之间的接轨,鉴于我国在标准规范方面的混乱现象使得我国很难在管理经验和设计水平上对其他发达国家的先进经验和技术予以吸取和学习,并且这种局面也不利于我国在现代建筑设计中应用壁画的相关内容,影响到了我国建筑设计水平的持续稳定发展。在这样的情况下,在建筑设计的发展过程中严格规范并制定出一套适应于建筑行业的专业术语,明确其内涵和外延,建立一套适合于我国发展的壁画应用标准与规范,为相关的建筑设计行为提供可供参考和借鉴的依据显得至关重要。 (2)与此同时,还要注重强化设计与计划之间的一致性。对于这方面的整治主要是为了规范我国建筑市场,对各施工单位和企业进行资质鉴定,明确等级以及各类标准,确保企业和单位能够满足相关的要求,这种做法也能够在很大程度上对具有资质的施工单位和企业进行一定的监督和管理,在统一协调的作用下,确保建筑的设计能够被切实应用于现实施工建设中,使得相关的壁画元素能够在建筑设计之中得到更好展现。 2、强化设计和施工水平 在满足好相关的设计条件需求后还应当注重强化建筑设计软件设施方面的研发水平,为壁画在我国现代建筑设计中的应用和发展提供必要的技术性支撑。为此,首先应当制定出正确的壁画应用设计流程。壁画在建筑设计中的应用范围和流程在很大程度上影响着建筑设计经验的总结。并且在设计流程中还对质量控制以及检查等相关手段进行了明确的规定和标明,有利于使建筑与壁画要素之间达到良好的契合状态。在进行相关的设计工作前,可以对用户的需求和建筑的主要目的和作用进行分析,依据此类信息制定出系统规划书,并对壁画等相关设计素材进行考虑和筛选。其中要对系统的总体目标和分项指标以及各配置的细节目标和整体经费有个大体上的了解,按照建筑功能的具体要求去予以完成,选择与建筑整体向适应的壁画要素。其次,为了切实保障壁画的应用能够使建筑设计的质量和标准能够达到相应的要求,还应当积极吸取先进的技术经验,最大限度上弥补在设计水准和壁画应用上的不足和欠缺,确保我国建筑设计水平的稳步提升。 作者:刘畅 单位:吉林建筑大学艺术设计学院 建筑设计毕业论文:建筑设计风格与服装设计论文 一、高迪建筑造型特点及具体表现形式 高迪这位建筑大师在设计建造建筑时,将自然与技术完美结合,从视觉艺术的自由和严谨的几何、力学两个方面去建造充满艺术感的建筑,能将感性和理性如此完美结合,真是令人折服。色彩作为一种表情达意的手段,在包括建筑在内的设计构成诸多要素中,是非常重要的一个方面。它具有鲜明性、认知性、真实性、感情性、与审美性的功能。是视觉反映最敏感的因素。一件设计作品的成败,在很大程度上取决于色彩运用的好坏。美的色彩具有美化的装饰效果,能影响人的感觉、直觉、联想、感情等,并产生特定的心理作用,激发共鸣,产生吸引力。色彩的持久影响会改变人们的思维注意力。 二、高迪建筑风格在服装上的具体表现形式 建筑和服装作为姐妹艺术,有着太多的共同点,他们共同为人服务,和人的生活息息相关,在艺术广泛交融的今天,将高迪建筑风格引入服装设计领域,或许可以在服装设计中迸发令人兴奋的新碰撞点。 (一)服装造型上 1.曲线惊叹于上帝造物精湛的手艺,人体本身就有着优美的曲线,舒缓而自然,服装作为贴合人体的覆盖物,塑造出自然流淌的曲线则更加能烘托出人体的美。从左至右曲线的应用各有不同,前者依人体之势利用曲线夸张放大人体曲线,宛若一条流淌的河流;中者运用看似不经意的不规则曲线,使服装平添许多趣味和美感;后者则用面料折叠产生的曲线来增加裙子的体积感和存在感,装饰效果呼之欲出。曲线本身有着无限种可能,从而引发无数种造型方式。2.几何形体几何形体在服装中的应用往往会带来夸张地视觉效果,令人过目不忘,使服装添加浓郁的戏剧性和符号性。同时几何形体也可以极大程度的丰富服装的层次和深度,扩展人们的想象空间。通过空间中形体的镜像、拉伸、旋转等创作手段,达到象征与隐喻的目的。一件好的艺术作品,除了需要给观者留下视觉的冲击,还必须具有发人联想的张力,这种张力,可以通过几何形体的纵向与横向的不断变化而延伸和扩展。 (二)服装色彩上 1.同种色系的运用色彩是有生命的,我们的生活中,充满了由色彩带来的进而转化为激情和灵感的事物。我们通过对同种色系的运用可以更好的保持作品的整体性与系列感。同时,结合对比例的良好拿捏可以使作品更具和谐的美感。达到一种值得长久品味与联想的效果。2.对比色的运用对丰富的色彩的运用,可以结合对比色的冲突性,从而使服装达到一种视觉的冲击力。另外,对比色的运用也是结合了色彩的文化属性并通过作用于一种人们的长期积累的主客观思想因素,起到表现设计主题与理念的目的。浓烈的对比色往往伴随着强烈的灵感闪现,猛烈的文化冲突等等主题。同时,也是有着一种情绪和文化暗示。 三、结语 本文通过分析和研究西班牙建筑设计师高迪的建筑设计风格,从而理解大师的建筑设计语言的运用,并在他的建筑思想和原创方面学习高迪的建筑语言,这也对我们当下的创作有现实的意义。在服装设计中,学习高迪的建筑风格,最重要的就是要把握高迪重视文化艺术内涵、重视技术、凸现个性,并且要尊重历史和自然,只有这样创造出来的作品才是真正的的艺术,不会在艺术和历史的大浪中轻易的被淘汰,成为历史的篇章中的一个永久的闪光点。 作者:郝蕾 建筑设计毕业论文:建筑空间元素运用于建筑设计论文 1建筑空间的概述 建筑空间是指人们为了满足生活的某种需求运用建筑材料所搭建的内部或外部的空间结构的总称。它包括地面、墙体、屋顶、窗户、门、院子、树木及各种搭配物。美的建筑空间往往能引起人们的共鸣,使人们沉浸在其中,而忘却忧愁烦恼。建筑空间是利用各种空间构成元素,营造出一种特定的氛围和感觉,但是它不是单一元素所构建的,而是由众多的元素互相组合、互相影响,来互相衬托出不同美观的建筑空间。 2建筑空间的特点 建筑空间的特点是指建筑空间所具备的适用于人类需求和要求的必备的品质。其主要具有美观性特点、实用性特点、合理性特点、多功能性特点等。 2.1美观性特点 美观性特点是指建筑空间具有最大限度的满足人们对美观的认同和需求的特点。比如人们在买房子时除了考虑房价的高低,其次还要考虑房屋空间的设计的美观。建筑空间的美观,与建筑空间的设计与周围环境空间搭配的合理有着直接的关系,处理好建筑空间与周围环境的关系,对于建筑设计来说是至关重要的。 2.2实用性特点 实用性特点是指人们对于建筑空间所要求的具有实际用途的特点。比如大的厂房建筑,就要求其具备适合于生产的实用性特点。而住房建筑除了要具备美观的特点外,还要具备适合于人生活起居的各种实用性功能和特点;建筑空间的实用性是人们追求建筑中最本质最原始的需求,如果不存在实用性特点,建筑空间的存在也就没有意义了。 2.3合理性特点 合理性特点是指建筑空间在满足了实用性特点的基础上,更加完善的方便于人们生活生产各个方面的需求。比如住房建筑的大的落地吊窗,其不仅满足了人们对采光的需求,还更加强了空气的流通,使房屋空间与周围环境更加融为一体,更加和谐。 2.4多功能性特点 多功能性特点是指建筑空间在满足了实用性的基础上,在合理性的基础上增添的更多功能的实用性特点。比如具备游泳池的别墅,其在原来房屋功能的基础上,增添了游泳健身的功能。 3建筑空间构成元素在建筑设计中的应用 3.1点元素的应用 众所周知,点动成线,线动成面,点元素是建筑设计中重要的组成元素,如果把力比作点,那么点就是可以传动的;点在建筑空间中的应用是可动的、可传递、可变化的。点在建筑空间中的应用是无处不在的,也是非常灵活的。例如,当一个点时,人们就会把目光聚集到这一点上,而当两个点组成一条线时,人们的目光就可以互相游走于这条线上,而当三个点都不在一条线上时,人们的目光就会投向这三个点所组成的面域上,而当众多的点组成不同的面域时,人们的目光就会应接不暇的投射与不同的面域,而这众多不同的面域就会使人感觉到变化的动感,这就是点在建筑空间的构造中最基本的应用和表现。点元素的灵动多变,为建筑设计增添了更多的灵动,更多的变换。 3.2线元素的应用 线元素是建筑空间设计中重要的组成元素,线动成面。变化多动的线条总能带给人更多的流畅性和更多的空间想象力。我们的生活中存在着各种各样的线条,有曲折的、笔直的、对称的、扭曲的等,这些线条构成了我们丰富多彩的美丽的视觉效果,同样在建筑空间设计中,也存在着各种各样的线条,这些线条构成了建筑空间的各种存在形式,赋予了建筑空间更多的流畅变化和想象空间。线元素所具备的灵活多变的色彩,使得它在建筑空间的构建上具有最基本最简单最明了的视觉构建效果。线元素在建筑空间的应用,就如同作画,通过线条的流动变化和空间的映衬搭配,设计出恢弘波动的建筑空间氛围。总之,线元素所具备的简单、灵活、多变、流畅,是建筑空间设计应用中不可或缺的重要元素。 3.3面元素的应用 面是物体的最基本组成元素之一,也是建筑空间设计中重要的表现形式,面动成体,面是隔离建筑空间,区分外部空间与内部空间的重要烘托氛围的最直接的表现形式。我们的生活中存在着各种各样的面域,有曲面、平面、不规则面等,而不同的面所表现的形式不同,其在建筑空间中的所表现的效果也不尽相同,平整对称的面往往给人一种整齐简洁的氛围,而蜿蜒曲折的面往往营造出动感变化的氛围,而不规则面则能营造出一种神秘空间的氛围。对于建筑空间的设计中要充分处理好不同面之间变化关系,一定会设计出更加丰富多彩的建筑空间。 3.4体元素的运用 体元素的应用也就是点、线、面,元素的综合应用,因为体元素是由点线面构成的。在建筑空间的设计中,对于体元素的应用,要从整体上把握住点、线、面之间的关系,并认清他们之间的内在联系与所要设计的空间主旨之间的关系,然后根据点、线、面的变化,设计衬托出不同的环境氛围。建筑艺术集可视、可触、可感,为一体,这就是建筑空间艺术与其他艺术的根本区别。建筑艺术的可感是指建筑空间中体元素的可触化,可感是指建筑体具有感官的艺术气息。综上,体元素是建筑空间的主要组建形式和存在形式,建筑空间的美否与体元素有着直接密切的关系,而体元素的美否,又与点、线、面元素的合理搭配和存在形式有着重要的关系。 3.5光影元素的运用 在人们认知的世界中,有一种元素永远与人的生活分不开,它就是光影。可以说光影组成了我们全部的视觉认知的世界,因为这世界充满了光和影,才造就了我们今天绚丽多彩的生活世界。所以在进行探讨建筑空间元素时,不能忽略光影元素在建筑空间中所起的至关重要的作用。没有光影的照射,建筑材料不可能散发出光彩,也不会展现出建筑空间的美感。光影元素还用于建筑空间的采光照明、取暖等。 4结束语 没有好的空间设计,对于建筑物来说是没有生机的,也不会有太久的生命力。要想构建一座充满美感和充满生机的建筑物,就要充分利用构成建筑空间的各种元素,从最基本的关键要素出发,运用好它们之间的变化关系和各自的特点,充分考虑它们会对建筑产生的影响,才会设计出既适合人居,有赋有美感的建筑。 作者:吴淑梅 单位:上饶县建筑规划设计院 建筑设计毕业论文:山地高层住宅建筑设计法论文 近些年来,发展最火的行业非房地产行业莫属,而与其相关度最高的建筑行业也随之迎来了不可多得的发展机遇,也是在如火如荼地发展着,在这其中,山地高层建筑顺势兴起,得到了施工企业、设计单位的青睐和民众的普遍欢迎,但是根据其名称我们不难发现,山地高层建筑的主要施工场所是山地,这就意味着建筑施工的客观环境不同于一般的施工,山地与一般的平地相比,自然条件更为复杂多变,会更多地受到外部自然环境的影响和制约,此外,高层建筑的施工难度也是一般高度的建筑物无法比拟的,综合山地和高层两个方面的因素,就对山地高层住宅建筑的设计人员提出了较为严格的要求,设计人员的各方面水平必须要高,在对建筑进行设计的时候应该做到因地制宜,具体问题具体分析,充分地结合山地的自然条件,设计出科学、合理、可行、有效的施工方案,保险起见,应该有多套备用的方案,如果设计出令住户满意的山地高层住宅建筑,将会为建筑施工单位带来更为丰厚的利润,促进建筑施工单位健康持续和长远发展。 1山地高层建筑设计法思想 设计师在对山地高层住宅进行设计时,在设计思想上应该遵循以下三项原则或趋势: (1)山地高层建筑的施工环境具很大的特殊性,山地的地形和气候气温条件都是比较特殊的,因此,设计山地高层建筑的时候,设计人员切不可肆意而为、主观臆断,一定要把山地的全部条件考虑在内,包括地质、地形、地势、气候、气温、河流水源等,充分地结合住宅设计与山地自然条件、自然景观的关系。山地还有其优点,山地景观是其自身最大的优势和特色,所以山地住宅建筑的设计不应该忽略了山地的景观,建筑和景观之间应该相互结合、相互映衬,实现二者的有机统一,突出人与自然和谐共处的设计理念; (2)山地高层住宅建筑一般都是远离市区的,距离问题使得居住在山地住宅区的居民无法享用市区内的基础设施,鉴于此,为了保证市区居民和山地居民权利的平等性,应该考虑到山地居住区居民的感受,也应该像市区一样建立完备的基础服务设施,本着以人为本的理念设计山地的高层住宅,使得人性化的设计理念自然地融入到山地高层建筑设计法,最终实现便利山地居住区居民生活生产、提高生活水平和生活质量的目的,优化对山地道路的设计,便利山地居住区的出行,与外界加强联系; (3)建筑物如果坐落在山区中,尤其是高层住宅,更应该实现建筑物与山区自然环境的结合,这就考察到了山地高层建筑设计法师的洞察力,作为建筑物的设计者,自身应该具备较强的生态理念和环境意识,使得设计体现出人与自然地和谐共处与平衡发展,力求符合低碳环保理念。 2山地高层建筑设计法手段 2.1山地高层住宅设计要与山地地形相结合 任何建筑工程项目在施工之前的必备工作都是仔细地勘察施工场地的地形地质,山地高层建筑也不例外,甚至是更有必要,毕竟其处在山区这样一个特殊的位置上,设计人员在正式制定建筑设计法方案之前,就要亲自去施工场地勘察山地的地形,一定要详细、仔细与全面,因为山地高层建筑的建造依据和出发点就是山地的地形。为了增强所获取的地形信息的精准性,设计人员可以利用地理信息系统进行数据的采集与整理,地理信息系统可以自动地实现地形与建筑物的完美结合。当然设计人员始终是设计主体,其首要任务就是分析和研究建筑所选地址的平面,根据山地平面情况确定建筑物的具体坐落位置和形状,如果能保证原有的生态系统不被破坏,可以对原有的地形进行适当合理的改造,以促进施工的顺利进行,保证施工质量和施工的安全性。高层住宅建筑应该尽可能地适应山地地形,根据地形的高低、地势的坡度、高低变化来确定高层建筑的设计要点。 2.2突出山地高层住宅设计特色 为了增强山地高层建筑的欣赏性,使居民更加赏心悦目,设计师在进行设计的时候应该突出山地高层住宅设计特色,提高设计质量,而要想提高住宅品质,最基本的就是实现建筑物与山地具体情况的真正结合,发挥和利用山地天然形成的地形、地貌以及各种自然景观的优势,以此彰显山地高层住宅设计特色。举例来说,如果山地中的水渠较多,那么山水生态就是不错的一种设计理念,可以利用天然的水源设计喷泉或瀑布,这些都是住宅区域亮丽的风景线,着重突出住宅区域的绿色性质,实现自古以来的山水结合,创建一种原生态的、宜家宜居生活环境,使人们感觉生活在世外桃源一样。此外,台地的连接方式是由山地的起伏状况决定的,因此,设计师可以就地取材,利用山地的自然起伏状况体现山地住宅区的空间感,实现建筑物与自然环境、山谷与山顶的完美结合,山地高层住宅区域品质自然而然得到提升。 2.3强调室内设计与室外设计的统一 设计师在进行住宅设计的时候,不但要考虑到住宅小区的整体设计风格,还要很好地设计不同单元的户型,实现整体与部分的结合与统一,以外在的建筑造型、户型设计为依托加强居民之间的内心交流与情感互动。为了提高山地高层住宅区的识别性,也为了方便居民的休闲娱乐,提高居民的生活质量和生活水平,更为了为建筑施工单位树立一个良好的外在形象,可以选择在合适的位置建造一个广场。同时为了适应时展潮流、顺应时展理念,设计工作应该本着节能、环保、绿色、贴近自然的原则进行,体现人与自然的和平共处。 2.4合理组织山地住宅空间秩序 由于山地占地面积较大,山地高层住宅区域也比一般高层住宅区域要大,对于这种规模较大的小区,设计人员应该重视空间秩序组织建设,将道路交通设计纳入到建筑设计法当中。在设计阶段,设计师可以充分利用山地住宅区中的台地和楼梯设计,将人流从住宅区入口广场向住宅区内景观主轴引导,并可在住宅区内的中间台地进行集合广场设计,使人流能够自动分散到住宅区内的各个台地中,避免了人流拥挤和人车冲突问题的出现。 2.5结合山体对基面进行设计 建筑基面设计是建筑设计法中的重点,基面主要是指主体建筑入口位置和外部空间之间的建筑层面。在对山地高层住宅基面进行设计时,设计师应该注意将其与山体进行结合,由于在山地高层住宅中多是采用架空建筑形式,因而使得建筑基面与建筑底面出现不在同一层面的现象,这时设计师可以对基面进行景观设计,以丰富山地住宅区内的景观。 3结语 和普通的建筑设计法不同,山地高层建筑住宅处在较为特殊的自然环境当中,所以设计人员在对山地高层住宅建筑进行设计的时候应该充分考虑到自然要素,实现建筑与自然景观的有机结合,既要保护山地的生态环境,又要充分利用山地的有利条件,争取实现对山区自然资源和能源的最大利用,以最少的投入建设出最完美的山地高层住宅建筑,为住户提供一个良好的居住环境和生活场所,并促进建筑单位的持续发展。 作者:赵鸣之 胡猛 单位:十堰市建筑设计法研究院 建筑设计毕业论文:城市规划设计与建筑设计法论文 随着国际化都市、数字城市、信息化社会和绿色生态城市等新型概念城市建设的不断涌现以及沿海开放城市建设的快速发展都为我国城市整体规划建设指明了方向。城市间的相互协调、共同发展等问题也越来越重要,已经成为各个企业和居民们关注的热点问题。特别是在以可持续发展建设和谐社会的新时期,城市的建筑设计法取得了前所未有的成就,但是在建筑设计法创造繁荣的同时,也出现了很多令人担忧的问题。许多建筑设计法人员对环境问题、人文因素等考虑不周全,在实物的整体设计中往往追求的是标新立异,忽略了建筑物所在的实际环境与城市化建设的整体协调发展,容易导致建筑设计法和城市规划设计之间出现不一致的问题。 1对我国整体控制性详细规划的分析 现阶段正处于我国城市化建设飞速发展的新时期,控制性详细规划已经成为我国城市整体规划和建设详细规划的重要环节,是我国目前城市规划设计的重要依据,同时也是土地有偿使用的基础条件。随着我国受到市场经济一体化潮流的影响,控制性详细规划也面临着新的机遇和挑战。我国从改革开放以来,经济一直保持着快速发展的态势,城市化的建设进程和力度不断加大,保证了社会发展的同时,也出现了种种失控现象。主要原因有:首先,开发商和建设施工单位往往以追求经济利益最大化为前提,这就出现了在实际规划建设当中要不断更改建设用地,增加建设的密度,这样虽然可以增加土地的利用率,但是导致了城市规划严重的失控。其次,作为建设规划单位的领导往往为了突出自己的工作政绩,大力推行招商引资政策,以行政干预强行控制和干涉城市的整体设计规划。根据现阶段的社会发展程度,笔者认为美国的控制性详细规划较为合理,主要表现为是市场经济体制下形成的产物,配套的规划性法规也较为完善,值得我们借鉴。 2城市规划和建筑设计法之间的关系 城市规划设计现在已经逐步发展成为一门综合性的学科,不仅要求有很高的理论基础,同时还要求在工作实践中将发展规划和建筑设计法、市政要求、景观设计等重要因素综合地考虑进去。城市规划设计拥有系统的原理和方法,主要解决城市点、面和线的问题。建筑设计法以城市规划为基本前提,要依据当前的建设要求把工程技术条件综合应用,同时还要根据建筑任务和目标,充分考虑其功能,以此确定建筑物的外观、尺寸、空间组合和建筑材料等。城市规划和建筑设计法二者相辅相成,城市规划要依靠建筑设计法和景观设计等实现。 2.1城市规划对建筑设计法有约束作用 随着我国建筑行业的发展,大多数的沿海城市在建设中大多选择的是强制性指标组合的方法。在早期开展规划工作的时候,先规定一些不同的控制组合方式,用建筑功能、绿化率、容积率和建筑高度等对今后的建筑设计法加以限制。但就目前的发展情况看,笔者认为开发强度和具体的建筑要求可以让建筑设计法有更大的发展空间和自由度,使其能够有效地满足规划要求。 2.2建筑设计法是对城市规划论证的过程 现阶段,我国一般是通过建筑设计法方案的可行性报告进行全面总结分析来充分论证规划指标的合理性,是目前应用最为广泛的互动方式。此种方法一般用于规划早期的调整阶段,以此来进行深层次的发展。在规划编制时,主要针对规划的地段和重要节点,来进行可行性建筑方案论证从而确定控制指标。 2.3城市规划与建筑设计法二者相辅相成 每一座城市设计都有着自己独具一格的设计风格和方式,对深化城市规划、指导城市建设有着重要的作用。城市设计将设计理念充分应用于城市的每一个细节,可以生动、具体地处理好城市地理和物质形态的关系,可以完善城市的各个组成要素和不同地域间的关系,将抽象的规划指标变得具体。在城市设计的指导下,城市建筑在功能和空间上可以很好地反映城市规划思想。 3正确处理好城市规划与建筑设计法的关系 城市规划是对城市整体空间的设计与分析,主要是对自然人生产生活的空间区域加以协调,可以动态地处理好各种建筑间的关系,以环保和可持续发展的观点展现城市的未来。建筑设计法主要指的是室内外空间使用的美观、经济和环保等,在一定历史条件下可以更好地反映城市历史和规划要求。 3.1认真做好城市规划设计工作 城市规划设计是将最基本的建筑物等不同物体进行有机的联合,使他们成为一个整体,设计人员不仅仅要充分考虑建筑物本身的规划设计,更要考虑的是这一物体和周围其他物体之间的关系。在城市规划实际中,不但要考虑城市建设的功能分区,更要考虑建筑物的外观、尺寸、颜色、造型等因素,因此城市规划设计工作的好坏直接影响城市的基本建设。所以,城市规划设计工作是我们工作的重中之重。 3.2建筑设计法要依赖于城市规划 在我国经济快速发展的时代背景下,建筑设计法也逐渐发展成为一门重要学科。建筑创造时代繁荣的同时,也带来了很多令人担忧的问题。建筑设计法人员在设计创作的时候,往往忽略的是整个城市的人文和环境保护,大多追求的是作品的新、奇、特,而没有充分考虑建筑物所处的地理环境条件,如我们首都的长安街,虽然每一个单体建筑都采纳了中国最高的设计意见,在造价和资金投入上也从不吝啬,但仅对其自身的艺术创作价值而言,大多忽略了环保、人文等重要因素,在当时的建筑设计法时没能充分考虑到整体的城市规划要求。所以,建筑设计法应该遵循城市的整体规划并且依赖于城市规划 3.3建立健全的建筑设计法评审制度 建筑可以很好地彰显城市基本形象,是城市的重要标志。因此,早期对建筑的设计评审一定要严格把关,要拥有一套完善的评审制度。首先,要严格审查建筑设计法方案是否符合城市规划设计的整体要求。其次,组织专家对建筑设计法方案的内容、要求进行评审,究其设计思想是否满足设计任务书的要求。在对建筑设计法方案进行最后决策时,要充分考虑和周围环境的协调发展,建立正确的价值取向。 4结语 笔者认为,在今后的实际工作中我们只有处理好城市规划和建筑设计法二者之间的沟通协调关系,才能达到二者之间的和谐统一,才能取得更好的社会效益。 作者:李晶晶 单位:辽宁省朝阳市诚泰规划设计有限公司
生物统计论文:定位目标加强实践提升生物统计教学论文 编者按:本文主要从引言;二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养进行论述。其中,主要包括:随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要、生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程、新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合、长期坚持教育教学方法及教学规律的研究、密切跟踪生命科学发展的前沿动向、开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质、全方位、多层次的实践教学等,具体请详见。 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:创新生物统计学教学强化能力培养论文 编者按:本文主要从引言;二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养进行论述。其中,主要包括:实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标、生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程、新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合、长期坚持教育教学方法及教学规律的研究等,具体请详见。 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。转在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计特征分析论文 一、影响我国电子商务安全性的因素分析 经济全球化和信息技术与信息产业迅速发展,电子商务将成为今后信息交流的热点,成为各国争先发展,各个产业部门最为关注的领域。 1.互联网电子商务平台的普及使安全性经受新考验 由于INTERNET的迅速流行,电子商务引起了广泛的注意,被公认为是未来IT最有潜力的增长点。然而,在开放的网络上处理交易,如何保证传输数据的安全成为电子商务能否普及的最重要的因数之一。人们担心遭到黑客的侵袭而导致信用卡信息丢失,不愿意使用电子商务,安全成为电子商务发展中最大的障碍。 2.电子商务的国际化趋势使安全问题日益严峻 中国电子商务必然走向世界,同时也面临着世界电子商务强手的严峻挑战。我国电子商务企业将随着国际电子商务环境的规范和完善逐步走向世界。我国企业可以由此同发达国家真正站在一个起跑线上,变我国在市场经济轨道上的后发劣势为后发优势。 2、基于生物统计特征的生物识别技术 1.生物识别技术的特点 生物识别技术是以生物技术为基础,以信息技术为手段,集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的身份验证技术。它依靠人体的生物特征来进行身份验证,具有不可复制性和唯一性。生物识别技术是最为方便与安全的识别技术,它不需要记住复杂的密码,也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。可借助于计算机技术实现,实现自动化管理。 2.生物识别技术分类 虹膜识别技术:通过对虹膜的特征结构进行检验,进而确定用户身份。这种方式方便可靠,无需物理接触,具有惟一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等优点。 视网膜识别技术:包括虹膜技术与角膜技术。角膜扫描是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征,血液细胞的惟一模式就被捕捉下来。它具有使用者和设备非接触、视网膜不会被伪造等特点,但由于要求被扫描者在它读取角膜信息时直立不动,很难获得用户的普遍接受,另外,角膜扫描仪对于盲者和眼睛患病的人是无效的。 面部识别:通过对面部特征进行识别。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像,记录一些优秀点及它们之间的相对位置,然后形成模板;热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像,通过特定算法将图像变成数字信号,最终产生匹配或不匹配信号。面部识别是非接触的,用户不需要和设备直接接触。 签名识别:也被称为签名力学辩识,它是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动,而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分,有些是习惯性的,而另一些在每次签名时都不同。它容易被大众接受,但随着经验的增长、性情的变化与生活方式的改变,签名也会随之改变。 声音识别技术:是一种行为识别技术,识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化,并将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配,从而确定用户身份。是一种非接触的识别技术,用户可以很自然地接受。 指纹识别系统:它通过对指纹的全局特征和局部特征采集、分析后,与模板库中存储的指纹对比,自动、准确地鉴别出个人身份。用来采集指纹图像的技术为光学技术和电容技术。光学技术需要一个光源从棱镜反射按在一个取像头的手指,光线照亮指纹从而采集到指纹。电容技术是按压到采集头上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之间产生不同的电容,芯片通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。 3、生物识别技术发展趋势 随着数字时代的到来,基于生物特征的验证技术愈加显示出它的价值。生物密码时代呼之欲来,生物识别技术的可靠性,以及有效地鉴定个人的身份有着重大的社会和经济意义。“执生命密匙,启身份之锁”,在以计算机和生物技术为主流的知识经济崛起时代,身份的鉴定有了来自生物体自身的密匙,横跨这两大科技领域的生物特征识别技术正愈益显示出其旺盛的生命力和远大前景。 由于各种生物特征的识别方式都有其一定的适用范围,单一的生物特征识别系统在实际应用中显现出各自的局限性,生物特征识别技术开始向多生物特征识别技术结合方向发展。当然生物识别技术并非万无一失,与数字密码识别技术相比最大的缺点是,一旦当事人的生物特征被仿制,很难像改变密码一样更改自身的特征。 4、结论 从目前的应用现状看,生物特征是最好的验证方式,个体的生物特征不易丢失,不易仿造,是个体在出生的时候就获得了的惟一的、先天的身份证明,这份证明是由最可信,最具权威性和通用性的大自然发放的。总之,随着电子商务成为信息交流的热点,生物识别技术将获得空前的发展空间,多生物识别技术共同应用是大势所趋,随着时间的推移和技术的发展,电子商务安全体系将越来越完善。 参考文献: 生物统计论文:生物统计学精品课教学创新论文 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的6-7学时,降到现在的4学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学 生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 2世纪2年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有5余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:SPSS生物统计学本科教学论文 一、SPSS软件的基本特点以及数据文件的建立、导入与导出 李春喜教授主编的第五版生物统计学教材中,前一章内容分别为概论。结合SPSS特点,在讲授本章内容的同时,SPSS上机实验课应设置为SPSS软件的界面介绍、基本特点和作用,数据的建立、导入与导出部分。SPSS软件的特点与作用:SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScienceorStatisticProductsandServiceSolution)软件是于1968年由美国斯坦福大学(StanfordUniversity,USA)的三位研究生研发而成,并以此名创立SPSS公司。该软件操作简单,易学易用,具有较强的统计功能和强大的作图功能,特别是能够快速准确地完成大量的、烦琐的、专业的和复杂的数据统计分析,是国际上认可的专业统计分析软件之一。其可广泛应用于统计分析(例如均值比较、相关分析、方差分析等)以及统计图形(例如柱状图、散点图、饼状图等)的制作和编辑。在介绍这些功能的同时,打开SPSS窗口,兼并介绍SPSS视图窗口中标题栏、菜单栏、数据单元格显示、工具按钮、数据视图和变量视图的一些简单用法。数据文件的建立:SPSS软件打开之后,会进入数据编辑窗口,新建一组数据后可将变量依据实验内容进行命名,并选择输入数据的基本变量类型(例如数值型、逗号型、句点型、科学计数型、日期格式型、美元型、定制货币型和字符串型等)。数据文件的导入与导出:SPSS可以导入SPSS(*.sav),Exce(l*.xls),dBASE(*.dbf),ASCⅡ(*.dat,*.txt),Access(*.mdb),Lotus(*.w*),Foxpro(*.dbc)等数据文件,以及各类SASS数据文件。即从菜单选择File中选Open,弹出OpenFile对话框,文件框内显示以选择所需文件后缀类型,之后选择对象,单击打开(O)按钮,或双击对象文件,从而将文件导入。同样文件的导出通过File中的save/saveas(保存数据对话框),选择保存路径,键入文件名,确定数据类型,单击保存(S)按钮,其导出文件。 二、应用SPSS软件的基本统分析 教学材料第二、三章内容为资料的整理与特征数的计算、概率和概率分布,结合教学内容SPSS上机实验课应设置基本统计分析课程,该部分包括数据汇总报告和描述性统计分析两方面的内容。基本统计分析可通过菜单栏的分析(Analyze)窗口进入,点击分析栏之后,鼠标放置数据汇总报告(Reports)栏,即可显示分层报告(OLAP—OnlineAna-lyticalProcessing)、数据汇总(CasesSummarize)、行汇总报告(ReportSummariesinRows)、列汇总报告选项(ReportSummariesinColumns)。其中分层报告主要用于中位数、最大值、最小值、方差、偏度系数等统计描述;数据汇总可用于对编辑窗口中的数据在结果窗口中罗列出来,以便浏览和打印,同时也可对数据的基本特征进行描述;行汇总报告可罗列原始数据,其格式是以观察单位和统计量为行标目,以报告变量为列标目;列汇总报告主要用来生成按列显示统计量计算结果的报告,同时也可以完成许多统计计算。当鼠标放置描述性统计分析(DescriptiveStatistics)位置后,选中响应的功能即可进入频数分析(Frequen-cies)、描述性分析(Descriptives)、探索性分析(Ex-plore)、多维交叉表分析(Crosstabs)、比值分析(Ratio)窗口从而根据自己的目的进行响应的数据分析。 三、应用SPSS软件的均值比较和方差分析 生物统计学基本知识熟悉之后,在随后在课堂教学中会开始进行统计推断和方差分析部分的内容。SPSS实验课在此部分结合课堂教学相应的设置均值比较和方差分析上机内容。均值比较可通过菜单栏的分析(Analyze)窗口进入,点击分析栏之后,鼠标放置数据均值比较(Com-pareMeans)上即可显示相应分析栏:平均数基本分(Means)可用于定量资料的统计分析,按分组变量计算因变量的描述统计量值,如均值、方差、标准差、偏度、峰度等统计量,并显示结果;单样本T-test(One-SampleTTest)单样本t检验主要用于样本平均数和已知总体平均数的比较;独立样本T-tes(tInde-pendent-SamplesTTest)可用于检验两个独立样本的总体平均数之间是否有显著差异;配对样本T-test(Paired-SamplesTTest)用于配对计量资料的比较,检验配对样本差值的总体均数与0的差异有无显著意义,以及配对样本是否相关方差分析包括单因素方差分析和多因素方差分析。其中单向方差分析(One-WayANOVA)可通过均值比较(CompareMeans)进入,其用于完全随机设计资料的多个样本均数比较和样本均数间的多重比较,也可进行多个处理组与一个对照组的比较。多因素方差分析可通过分析栏里的多因素方差分析(GeneralLinearModel)选项进入,进入之后会设置四个不同要求的选择:单变量多因素方差分析(Univariate)可用于一个因变量受一个或多个自变量影响的方差分析;多因变量方差分析(Multivariate)主要用于多个因变量受一个或多个因素变量或协变量影响的方差分析;多因变量方差分析(Multivariate)对同一因变量进行重复测量的方差分析;混合效应分析(VarianceCompo-nents)用来估计每个随机因素对因变量方差的贡献。在分析过程中可根据不同的需要和要求,选择相应的方差分析。 四、应用SPSS软件的回归和相关分析 在方差分析之后,李春喜教授主编的第五版生物统计学教材第七章内容为直线回归和相关分析。根据课程设置,SPSS上机实验课最后应设置为回归分析和相关分析的内容。回归分析包括线性回归分析和可转化的线性回归分析。其中线性回归分析包括一元、多元线性回归,其可通过分析(Analyze)中的Regression选项进入,进入之后可通过选择Linear选项进行数据的线性回归分析;可转化的线性回归分析,是将非线性数据通幂指数、倒数、等转化,转化为可线性回归的数据,从而进行分析,其可通过Regression里的CurveEstima-tion选项进入。相关分析是一种将客观事物之间相互联系反映到数量上,从而说明相关变量之间关系的一种分析。SPSS软件中可通过分析(Analyze)中相关(Correlate)里的Bivariate选项进行二元变量的相关分析;当实验要在进行排除其他变量影响下的两变量相关分析时,可通过选择相关(Correlate)里的PartialCorrelationAnaly-sis进行偏相关分析;而当研究问题涉及变量较多,众多变量间的相似性和信息交叠使得我们难以从中提炼出主要信息时,可选择相关(Correlate)里的Distances来进行距离分析。五、总结本人依据生物统计学的实际教学经验,将李春喜教授所编生物统计学第五版教材的教学内容与SPSS统计学专业软件的基本功能相结合,对不同章节的教学内容全部在SPSS软件中进行操作应用。通过SPSS实验教学与生物统计学课堂教学的相互照应,必将加深学生对本门的掌握程度,同时在以后的现实应用中也必会起到良好的效果。 作者:马建辉 张黛静 姜丽娜 邵云 单位:河南师范大学 生物统计论文:成绩统计生物教学论文 一、分析高中生物成绩统计对教学的意义 高中生物的考试成绩是教师教学成效的重要反映,因此生物考试成绩的统计工作就显得至关重要。有效的成绩统计不仅是教师评价学生学习情况的重要参考依据,同时也对教师后续教学进行改进和发展具有举足轻重的作用。可以说,高中生物成绩的统计对教师教学有着重要的意义。 二、探析有效发挥生物成绩统计作用的途径 1.增强成绩统计的频率 高中生物考试一般来说分为月考、季考、期中考试和期末考试,而往往考试成绩出来之后,大部分教师只会对期中考试和期末考试进行统计,结合这两次的考试成绩来分析学生这半学期和一学期的成绩,而忽略了如学生临时抱佛脚、在考试中偷看别人成绩等情况。仅仅是统计期中、期末成绩往往不能科学地、真实地反应学生的实际学习情况,因而教师应该对月考、季考甚至是周考进行统计,虽然统计工作比较繁杂,但是增强高中生物成绩统计频率,在很大程度上可以真实地反映学生的成绩。 2.运用工具软件进行成绩统计 教师应该充分掌握计算机技术,并将此充分地利用到生物考试成绩的统计工作中,相较于传统手动统计成绩来说,运用计算机工具软件更有利于发挥成绩统计的作用,在统计的整体上比传统手工统计更加系统化、便捷化,教师通过软件统计出来的数据能够更加一目了然地看出学生分数分布情况。在生物考试成绩统计中,鉴于软件成绩统计的优越性,教师还可以将成绩提高或者是成绩明显下降的同学清晰地标记出来,更有利于之后教学的开展。 3.细分成绩统计内容 发挥生物成绩统计在教学中的作用,教师还应该将成绩的统计进行细致划分。传统高中生物成绩的统计内容往往是“姓名、成绩、名次”,而细分统计内容则是在统计时,会增加具体知识点的成绩统计,如“生物新陈代谢章节知识点分数”“生殖和发育章节知识点的分数”等,虽然这种细分工作很繁杂,但是一旦统计出来,教师就会对学生的掌握情况有了比较清晰、深刻的了解,相比于不了解学生学习状况就进行教学活动更加有效率,也能有针对性地进行教材讲解。 4.对成绩统计进行描述性分析 每次进行成绩统计之后,大部分教师往往会就此结束生物成绩统计工作。其实,在统计之后,教师还应该对统计的结果进行描述性分析,也就是对统计做一个规律性的总结。如教师可以统计学生在“细胞”学习中,哪些知识点还没有掌握,还可以对学生整体在考试成绩中反应出的问题进行总结性的分析。统计的本质在于能够促进后续教学的有效进行,只“重形式不重结果”是违背成绩统计的初衷的。 5.增加成绩统计的对比分析 在高中生物成绩统计时,教师可以对这学期已经完成的考试成绩统计进行综合的对比分析。几次生物考试的成绩往往能够反映该学生在总体知识上的掌握程度,因而教师通过科学的对比来研究不同学生对知识点的掌握情况,对之后的教学该如何展开,该采取怎样的教学手段提高生物教学质量等方面都有着重要的参考价值。 6.将统计结果及时和学生沟通 教师对学生成绩统计完成并且做出一定的总结之后,要将改进的建议以及成绩反映的状况及时和学生沟通,因为所有统计的根本目的是为了学生能够更好地改善当前的学习状况,因而教师必须和学生进行有效的、针对成绩上反映出的问题的合理交流,给予学生在后续生物学习上的科学的建议,充分发挥成绩统计的作用。 三、总结 综上分析可知,生物考试成绩的统计工作对高中教学活动有着重要的影响,教师利用生物成绩的统计来了解学生在学习中依然存在的问题,不仅可以帮助教师评价学生的学习情况,同时也对教师后续教学进行改进和发展起到了重要的推动作用。 作者:岑双庆单位:横县第二高级中学 生物统计论文:生物统计学教学创新试析论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:Minitab辅助的生物统计论文 一、鼓励和充分利用多媒体教学 生物统计课程教学内容抽象,图表较多,而传统的教学手段具有耗时较多和难以直观地通过图表来体现数据特征的不足。多媒体教学中图文并茂、生动活泼的特点既有助于集中学生的注意力,又能直观地使学生对许多抽象的概念和理论有直观的理解。如利用多媒体手段,在教学中先给出一个有2000个容量的30日龄猪仔体重的数据集做总体,利用Minitab做猪仔体重的散点图,可以很直观地看出30日龄猪仔体重总体呈正态分布,猪仔体重在6.0-8.0kg之间。然后从该总体中做有放回的抽样,每次抽10个猪仔体重做一个样本,计算该样本的均值,该过程分别重复10次,得到10个均值,做出这10个均值的散点图,可以看到该散点图的轮廓并不是呈对称的正态分布,随着重复次数的增多,做出的散点图越来越逼近正态分布。通过这种直观的教学,能让数学基础较差的生物和食品学科的学生很直观的理解抽样分布的概念和了解抽样分布的规律,并能直观的观察体会T分布如何逼近正态分布。其他如F分布、卡方分布、置信区间、两类错误、P值的意义和线性拟合等知识均能通过借助Minitab先演示实际例子,然后引出抽象的理论,这既克服了以往只讲理论公式的“填鸭式”教学,又克服了普通多媒体教学中不能体现“引导式”教学的弊端。通过教学反馈来看,取得了良好的效果。 二、结合学科实例讲解抽象的理论 生物统计是利用统计学的方法和手段来解决实际问题,突出应用性。目前国内的很多生物统计教材,或者是数学学科的专家学者编著,其基本特点的是注重理论推导,忽视通过实例直观的讲述统计思想和过程;或者是讲述的实例并不适用于生物和食品学科的科研和生产实践。因此,这就要求教师在讲述每一个概念理论时,要多举一些具体学生经常遇到的生物或者食品学科的实例。如在讲述基本的统计推断时,在生物学科举例如下:根据以往经验,30日龄猪仔体重近似服从正态分布,体重均值为7.0kg,标准差为0.5kg,现从一种猪场随机抽取30日龄10只猪仔称重并收集数据,计算的体重均值为5.0kg,问猪仔体重有无改变。从这个实例可以直观地看出总体均值和样本均值是有差异的,统计推断的本质是找出这种差异究竟是否抽样引起的,还是真实存在的。统计的原假设都是无差异的假设,即差异是由抽样引起的,备择假设与原假设互补,即差异是真实存在的,下来需要估算抽样的均值5.0kg是否在给定的显著性水平α下落在总体分布的1-α内,如果落在1-α内,则不能拒绝原假设,如果落在1-α内之外,根据小概率原理,不可能发生的事情了,那就要拒绝原假设而接受备择假设。这里有两个问题需要重点强调:一是在原假设成立的前提下,得到的分布结果不在预定的范围内,在推断过程无误时,那只能是原假设不能接受;二是小概率原理判定中的不可能事件是统计上的不可能,也就是一般发生的概率极小,而不是逻辑上的不可能。通过这种结合学科恰当实例讲述的方法,便于学生在教学后揣摩体会生物统计的基本理论和怎么在科研生产中使用以及在哪里领域能使用等。 三、强调统计软件在授课和课后中的使用 公式繁多和计算复杂是生物统计教学中一个显著特点,因此引入合适的统计学软件把人从浩繁的计算中解脱出来是一个迫切的任务。目前的统计学软件有数十种之多,常见的有SAS,SPSS,Matlab,Minitab等。结合多年教学探索,选择由美国宾州大学开发的Minitab作为教学软件。与SAS相比,Minitab具可视化操作和容易上手等优点;与SPSS相比,有较强大的试验设计模块(Designofexperiments,DOE)和质量控制模块。Minitab的常用菜单有:数据菜单、计算菜单、统计菜单和图形菜单。使用频率最高的统计菜单提供了包括基本统计分析和多元统计分析、回归分析、非参数分析、探索性数据分析、时间序列分析、质量分析、可靠性分析、列联表分析、DOE和样本含量估计等功能。其中的基本统计分析功能能满足教学中所涉及的数据的统计描述、参数估计、Z检验、单样本T检验、独立T检验、配对T检验,一元方差分析、一元线性回归和拟合优度检验。在课堂教学中,涉及所有计算均通过Minitab完成,既节约了课堂时间,又能通过幻灯片的操作演示,让学生初步了解软件的基本界面和基本操作。课堂学习是学习和理解的过程,布置适当的课后作业能更好地巩固学习效果。每一章学习之后,留有3~5道作业,要求学生完成作业的电子版后统一发到课程教学公共信箱。作业要求在每一个题目后先写出自己的分析思路,然后利用Minitab完成计算过程,并且把数据集和计算结果的截图插入电子作业中,并对结果做出合理的生物学解释。通过这种教学尝试,激发了学生的思考能力和动手能力,基本上解决了国内目前在教学中存在忽略统计方法的软件使用的问题,大多数学生在后续的本科论文中涉的统计推断均能很好的利用Minitab完成。 四、基于Minitab讲解试验设计 客观、科学、合理和可行是一个实验设计的基本要求。首先,在教学中我们反复的向强调一个合理的实验流程是这样的:选择研究问题提炼实验因子和响应指标收集整理实验数据根据实验目标和数据特点选择合适的统计方法分析结果及生物学解释。其次,设计具体实例借助Minitab讲述试验设计部分的教学内容。相比人工制作实验项目表格的繁琐,利用Minitab实施试验设计省时省力并为后续的分析工作提供了便利。Minitab的DOE模块能快速完成生物学研究中的大部分试验设计,如全因子设计、部分因子设计、响应曲面设计、混料设计、田口设计和响应优化等。如在生物和食品学科的实践中,常遇到优化某种微生物培养基或者饲料配方的实验设计,在单因素的基础之上,就可以通过Minitab的DOE模块完成两种不同类型的优化设计:正交设计和响应曲面设计。正交设计是在DOE的子菜单点击创建田口设计,在弹出窗口中,选择因素后,选择可用设计即可实验方案设计的列表,设置重复试验或者空白列以估计误差,按此设计表实施试验,将试验结果填入设计表中完成整个实验。在DOE子菜单点击分析田口设计即可得到正交设计试验的方差分析结果和各因素主效应图,从图可以很直观的得出最佳方案。此外,还可以使用DOE子菜单的预测田口结果菜单预测最佳方案的效果。响应曲面设计基本上和正交设计类似,也是在DOE子菜单中完成设计和结果分析。Minitab的DOE模块能满足生物和食品科学常见的试验设计及结果分析。用软件代替以往试验设计只讲理论的教学探索,基本上解决了以往课程结束后学生难以正确进行试验设计的问题。 五、结语 生物统计课程一方面因为其抽象的理论一直是我校生物和食品学科学生的“头疼课”,另一方面因为其在科学研究中的实用性,又激励学生要学好这门课程。在较短的教学时间内,通过如何提高学生的学习兴趣和参与性来提高学习效果,一直是参与生物统计课程教学工作者不得不思考的问题。在教学中多举一些来自生物和食品学科的教学实例,在讲清楚概念理论的基础上,着重突出学生以生物统计的相关知识来解决实际问题的能力;选择MINITAB完成试验设计及试验数据的统计分析加强了学生的应用能力。通过这几年的教学探索,取得了较好的教学效果,突出了应用性的基本要求。 作者:李彦杰周大祥杨俊年刘仁华单位:重庆三峡学院生命科学与工程学院三峡库区可持续发展研究中心 生物统计论文:Excel和SPSS教学的生物统计论文 一、Excel在生物统计学教学中的应用 (一)创建图表和图形Excel制图功能强大、便捷、图形种类选择性强。Excel提供的统计制图功能,为教师在教学过程中提供了一个有力的工具,使用这一工具可以十分方便地制作课件辅助教学。随着多媒体辅助教学的普及,Excel绘制的统计图在统计教学过程中的应用已相当广泛。在Excel的“插入”菜单项,选择“图表”选项,选择合适的图表类型及其子图类型,选定数据区域,就可以快速绘制出各种美观的统计图形。用户在绘制中或绘制完成后均可通过设计、布局、格式菜单对图表类型、数据、绘图区、坐标轴、图例、网格线、图表标题的格式等进行修改调整,直到满意为止。常见的图表类型有11大类,包括柱形图、折线图、饼图、条形图、面积图、XY散点图、股价图、曲面图、圆环图、气泡图、雷达图。每种大类中包含2至19种子图表类型可供选择。如,在数据资料的整理、直线相关与回归分析的章节教学中,可借助Excel的绘图优势进行绘制常见的统计图及XY散点图,将数据资料转化为更加直观、形象的图形表达方式,有助于学生对数据资料特征的认识及操作能力的提高。 (二)数据资料的统计分析在生物统计分析中使用较多的工具是“数据分析”,因此在使用之前需要先安装“分析工具库”。方法是打开MicrosoftExcel2007工作薄,单击左上角的MicrosoftExcel徽标按钮,在打开的列表中选择“Excel选项”,选择“加载项”,并在“管理Excel加载项”后单击“转到”,然后在打开的“加载宏”对话框中选择分析工具库,点击确定。如果打开的“加载宏”对话框中没有可用的加载宏,建议重新安装Excel2007完整版。使用时打开菜单“数据”,“数据分析”就出现在该菜单的最后一项。在“数据分析”中,生物统计上常用的统计分析工具有直方图、描述统计、抽样、t检验、z检验、f检验、方差分析、相关和回归分析等,可基本满足数据资料统计分析的要求。利用这些分析工具在课堂上演示,既可以解决教学过程中的大量数据的计算问题,又能使学生很容易地理解和掌握相关检验方法的具体操作。 二、SPSS在生物统计学教学中的应用 SPSS原先是statisticalpackageforthesocialscience(社会科学统计软件包)的缩写,是由美国斯坦福大学的三位研究生于1968年研究开发成功,同时成立SPSS公司,是世界上第一个用于大型机的统计软件,也是世界上应用最广泛的专业统计软件之一。随着SPSS产品服务领域的扩大和服务深度的增加,其软件的应用早已不再局限于社会科学界,因此SPSS被赋予了新的含义:StatisticalProductandServiceSolutions(统计产品与服务解决方案)。2009年SPSS公司被IBM并购,因此现在的SPSS是IBM公司推出的一系列用于统计学分析运算、数据挖掘、预测分析和决策支持任务的软件产品及相关服务的总称。自被IBM收购之后,SPSS每年的8月中旬都会推出新的版本。目前的最新版本是2013年8月推出的IBMSPSSStatistics22.0。SPSS软件在生物统计教学中有以下优势。 (一)统计分析功能强大SPSS的基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等。在统计分析方面具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形制作等功能。SPSS自带11种类型136个函数,SPSS软件囊括了各类成熟的统计方法与模型,为统计分析提供了全方位的数据整理、统计学算法和统计分析服务。SPSS提供了从简单的统计描述到复杂的多因素统计分析方法。其分析过程包括描述性统计、比较均值、一般线性模型、广义线性模型、混合模型、相关、回归、对数线性模型、神经网络、分类、降维、度量、非参数检验、预测、生存函数、多重响应、缺失值分析、多重归因等几大类。每大类中又分为几个或多个统计过程,如,回归中又分自动线性建模、线性回归分析、曲线估计、二元Logistic回归、多项Logistic回归、有序回归、Probit回归、非线性回归、权重估计、两阶最小二乘法等多个统计过程,而且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数,完全可以满足非统计专业人士的工作需要。 (二)强大的图表分析功能SPSS具有专门的绘图系统,可根据需要绘制条形图、线图、面积图、饼图、高低图、箱图、误差条形图、人口金字塔、散点图、直方图等。也可根据图表构建程序和图形画板模板选择程序快速地设计或定制所需的统计图形,其演示图形系统,可容易地控制创建、编辑图表的时间,大大减少工作量,并且还可以一次创建一个图或表,然后使用作图模板以节省时间。 (三)兼容性较好,具有较强的数据接口SPSS提供的强大的数据管理功能,可帮助操作者使用其他的应用程序和数据库。支持Excel、Dbase、FoxBASE、FoxPRO、Access、SAS等格式的数据文件,通过使用ODBC(OpenDatabaseCapture)的数据接口,可以直接访问SQL(结构化查询语言),访问标准的数据库管理系统,通过数据库导出向导功能可以方便地将数据写入到数据库中。SPSS的图形可转换为其他7种图形文件,其分析结果可保存为*.txt、word、PPT及html格式的文件。这种强大的数据接口能够使数据在不同形式中转换分析,避免录入数据的繁琐步骤,能够大大提高数据分析的效率和速度。 (四)SPSS软件操作简便、输出结果直观、针对性强SPSS19.0为多国语言版,使用者可选择中文进行安装,其Windows视窗和Excel操作界面清新、友好,全新的中文帮助文档可使学习更轻松。SPSS的操作除了数据录入及部分命令程序等少数输入工作需要键盘辅助外,大多数操作可通过鼠标拖曳、点击“菜单”、“按钮”和“对话框”来完成。因此,用户无需花大量时间记忆大量的命令、过程、选择项。SPSS统计分析结果直观、清晰、漂亮,其图表具有高分辨率、色彩丰富、可视化和可读性强的特点。用户只要掌握一定的Windows操作技能,粗通统计分析原理,无需通晓统计方法的各种算法,就可根据输出的图表读懂统计分析结果。SPSS针对初学者、熟练者及精通者都比较适用,初学者入门容易,上手较快,熟练或精通者可以通过编程来实现更强大的功能。将SPSS引入生物统计教学,统计中的数据处理和数值计算变得轻而易举,教师可以集中精力传授生物统计的思想方法,结合专业进行实例分析,提高教学效率,增强学生应用能力的培养。在生物统计教学中辅助Excel和SPSS两种软件教学的新模式,既可满足不同层次学生的学习需求,又能够弥补各自软件的不足,因此,比较适合高职院校非统计专业相关生物统计课程的教学工作。 作者:赵秀敏单位:河南农业职业学院 生物统计论文:基于食品学科教学的生物统计论文 一、在改革之前,要让学生把握这门课 1.如何尽快地把学生引进门。 把学生引进门很关键,直接关系到学生对这门课程的兴趣问题和学生对这门课程学习的主观能动性。所以要设法对生物统计这门课程的每一个知识点进行形象的归纳概括,找出规律性的解决问题的办法,用学生易懂的语言进行。 2.如何应用到具体实践。 学习生物统计的主要目的就是把这门课程应用于实践。那么如何应用就显得很关键。一个好的办法是通过合适的案例分析来阐述如何进行试验课题设计和统计分析,如何应用统计分析的结果找出规律性的认识或应用于具体实践。 3.如何把手算和电脑软件分析运算具体结合起来。 生物统计中的手动计算和软件计算都很重要,但是如何把二者有效结合呢?因为这关系到对这门课程的理解及把握和利用现代分析软件的分析应用问题。拟设想的办法就是对于刚开始学习生物统计学和对于不复杂的统计计算就利用手动计算,让学生切实把握统计分析的具体过程,有些统计分析过程计算太复杂,但是原理并不复杂,这时我们最好借助软件来进行统计分析而节省大量的时间来做更重要的事情。 二、实施生物统计学课程的教学改革 1.教学内容的有所为与有所不为。 目前教学改革的目的是要发挥学生的主观能动性,所以要尽可能多地把一些基础内容如实验数据的整理与特征数留给学生自学,教师可不讲,但是教师要安排相应的习题让学生在自学时加以回答,因为带着问题的学习效果会更好。但是对于优秀的内容如假设检验、方差分析、回归与相关分析、食品学科基本的试验设计的一般步骤和方法、试验设计实施结果的统计分析等,这些内容必须着力讲述,重点阐述基本概念和基本原理,重点掌握生物统计方法在食品学科中的功能与用途、方法与步骤,让学生把握其内在规律,提高学生解决复杂问题的水平;而对于定理的证明与公式的推导这方面不需要大花时间,因为笔者觉得这方面的内容实际上就是数学变换,可以留给学生在课下自学,教师有选择性地重点讲解结合学生课下的自主学习,可让学生更快地步入生物统计学世界。而对于难点问题和复杂问题,则也主要靠教师的讲述学生才可能把握,不过该怎么讲呢?笔者觉得最简单的方法是把一个难点问题、复杂的问题分解成若干简单的问题,那么这个复杂的问题也就变得简单了,学生也更易把握了。如方差分析这一部分看起来很难也很复杂,但是如果把其分解成平方和的求解、自由度的求解、方差的求解、F检验和多重比较这几部分,也就不难把握这部分内容了。 2.注重食品学科中生物统计案例讲解,理论结合实践。 每年食品学科的科研和生产实践都会有不少新成果,这些成果的取得大多是在统计学的指导下取得的,那么教师可通过具体的案例分析来探索这些成绩是如何取得的,激起学生的兴趣。对于一些入门的基础知识可以多讲,而对于入门之后的一些很复杂的计算应少讲,只要告诉学生基本的分析过程和如何应用有关统计分析软件来进行求解即可。 3.教学手段多样化。 以现代的幻灯片课件教学为主,同时辅以传统的黑板板书。对于容易把握的知识,可以用幻灯片课件教学。而对于难点、关键点和学生的疑问解答,最好把幻灯片和板书结合起来,因为板书更随意,可以最大程度结合上课的具体情况发挥教师的随机应变能力,可依据具体情况而变动,这样也易使课堂气氛活跃,学生印象亦会深刻得多。 4.实现教学内容资源的数字化。 充分利用现代先进的数字化技术,制作合适的教学大纲、教学多媒体课件、习题和参考答案、教学案例等,并把这些内容挂网,以方便学生的课下学习。 5.手动练习和软件应用相结合。 对于刚刚开始学习生物统计学的学生来说,加强手动练习是引领它们快速入门的一个好方法。手动练习可加强学生的理解能力,把握解决基础的典型的统计分析和试验设计的一般程序。但是随着学习的不断深入,手动计算会越来越复杂,不过基本的统计分析过程是类似的,这时就有必要借助软件来分析和解决统计分析问题。软件可以用来分析统计分析问题,也可用来进行试验设计,学生应该先掌握一些权威统计分析软件如SPSS和试验设计软件Design-expert的一些最基本的用法。 三、结语 笔者通过这几方面的教学改革探索,取得了不错的效果。学生觉得生物统计学没有想象的那么难,产生了难能可贵的兴趣,有不懂的问题也更愿意和老师、同学探讨。当然随着时代的不断发展,要让学生学好、教师教好这门课,食品学科的生物统计学教学方法也应不断改进:进一步探索教学规律,优化教学过程,完善教学体系,全面提高该课程的教学质量。 作者:李翠芹何腊平陈平单位:贵州大学化学与化工学院贵州大学酿酒与食品工程学院贵州大学理学院 生物统计论文:提升科研素质的生物统计论文 1问题的提出 青海大学农牧学院草业科学系承担着草业科学专业本科教学任务。在以往的教学中,《生物统计》课程的定位是服务于专业课程的专业基础课,但是随着青海大学进入“211”重点建设行列后,学校教学及科研工作都有了大幅度的发展,对教学工作和学生培养工作也提出了新要求,加之社会各级各类就业单位对本科学生综合素质的要求越来越高,使得《生物统计》课程的外延发生了相应的变化,即课程不仅是服务于专业学习的基础课,同时应该成为学生参与科研,开展科研活动必须具备的基本技能,也就是说,需要通过《生物统计》等课程来提升学生的科研素质。那么,为什么结合《生物统计》课程提出“提升学生科研素质”这一问题呢?近几年来,青海大学农牧学院草业科学系在青海大学教学科研不断快速发展的推动下,自身也有了长足发展。截止2012年底,草业科学系教师主持科研课题24项,其中部级5项、省部级课题9项、校院级课题7项,其他来源3项,合计科研经费720万元,教师参加科研比例为100%。 由此反映出,随着草业科学专业教师学历和职称的提高,教师申报获批或参与的科研项目在不断增加,这就需要大量的学生参与到科研活动中,并且为学生参与到科研中提供了可能,这样,就使得草业科学专业学生参与到教师科研项目中的人数和比例逐年增加。同时,草业科学专业本科学生积极申报国家或青海大学的大学生科技创新项目,截止2012年,获批的国家或青海大学大学生科技创新项目8项,共计20余人参与,其中有两项在第11届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获三等奖,表明草业科学专业本科学生参与、甚至主持的科研项目面积不断在增大。另外,近三年草业科学专业本科毕业论文中,86%的毕业论文选题来自教师在研的科研项目或学生自己获批的大学生科技创新项目,表明学生的毕业论文是在参与科研项目的基础上完成的,从今后的发展趋势看,这一比例还将增大。综上所述,作为支撑科学研究中试验方案设计、试验内容实施、试验结果整理统计与分析的《生物统计》课程在学生培养中的作用重大。因此,为了适应草业科学专业本科教学的这一新形势和新需要,提出了《生物统计》课程的教学需配合学生科研素质的提升这一问题。 2《生物统计》课程教学与学习中存在的突出问题 从《生物统计》课程的内容看,涉及较多的数学公式和抽象的统计概念,要求学生具备较为扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力。因此,《生物统计》课程一直以来就是草业科学专业课程中较难授课和较难学习掌握的课程之一。对草业科学专业大多数本科学生而言,该课程晦涩难懂,似乎与专业课程学习和参与科研没有直接的联系,更突出的问题是,即便学生能够认识到该课程在今后专业学习和参与科研中的重要作用,但是很难将课程的学习和将其科学地应用在科研活动中有机结合起来,导致对该课程的学习仅仅就是学习一门课程而已,当面对如何设计科学研究试验方案,如何布置试验、实施试验,如何获取客观的试验数据,如何通过科学的统计分析方法揭示自然规律时束手无策,缺乏将《生物统计》课程内容与实际应用紧密结合起来的能力,这样,一方面导致课程学习结束后不能继续发挥课程的作用,一方面导致学生在参与科研中因统计学方面知识的欠缺而成为短板。也就是说,目前《生物统计》课程的教学没有达到学以致用的教学目的。 3《生物统计》课程在提升学生科研素质中的作用 草业科学专业本科学生科研素质的培养主要体现在研究课题的设计与实施两个方面。其中研究课题的设计与实施能力的培养是主要目标。《生物统计》课程的主要内容是运用概率论与数理统计的基本理论,合理地安排科学试验,以获得尽可能多的、能反映事物本质的信息,并通过正确合理的统计分析,揭示事物内在的客观规律及相互作用。因此,通过课程中试验设计的教学是可以提高学生设计研究课题试验方案能力的。众所周知,在科学研究中,试验结果会受到系统误差和随机误差的影响,使得试验处理的真实效应受到许多非处理因素的干扰和影响,从而影响到科学试验的精确度和准确度,甚至无法揭示真实的自然规律。这就要求科学研究人员不但要清晰地了解这一现状,更重要的是必须通过科学合理的试验设计和安排来减少或是避免这种不利影响,这样,才能在有限的科研时限内获得科研成果。因此,需要培养参与科研的学生的这种科学、严谨、一丝不苟的精神和切实可行的科研方法,而这种科研方法的培养是可以通过《生物统计》课程实现的。在科研中,获得了大量科研数据后,面临的一个重要问题就是如何通过试验数据揭示自然规律。由于本科学生参与科研工作的沉淀相对不足,当面对大量的科研数据时,更是无从着手,不能通过科学合理的统计分析方法揭示规律,而通过《生物统计》课程是可以提高学生分析数据,揭示规律的能力的。 4提升学生科研素质,改革《生物统计》课程教学 4.1转变《生物统计》课程的定位 在以往的草业科学专业本科教学中,《生物统计》课程的性质是专业基础课,教学中侧重于理论教学,在一定程度上忽视了课程的实践性应用。因此,要使《生物统计》课程在提升学生科研素质中发挥作用,首先要转变课程的定位,即将《生物统计》课程定位在培养学生具体应用能力,提高学生动手能力,提升学生发现问题解决问题能力上。简单说,就是将《生物统计》课程定位于学生学习后能切实使用这一教学目标上。 4.2对课程理论内容的讲解要有针对性,部分内容适当弱化 《生物统计》是一门既有理论又有实践的课程。基于上述对课程定位的转变,在学时有限的教学中,教师应当根据各章教学内容及教学要求的不同,采取不同的教学方式,对部分理论内容适当弱化。如统计学基础知识部分,着重讲清基本概念和基本理论即可,力求深入浅出。对于统计学基本原理,要紧密结合草业科学专业特点,着重讲清发现问题、解决问题的基本思路来启发学生的逻辑思维能力即可。对于课程中大量的数理统计学公式,应淡化演绎、推理过程,而将数学公式的统计学含义、在实践中的应用条件和范围、如何运用讲解清晰。 4.3紧密结合科研实践,增加实例教学 在课堂教学中,将基本的科研方法,如怎样进行科研选题、如何收集资料、如何制定试验方案和实施试验、如何对试验结果进行统计分析等穿插在授课内容中进行讲授。同时,在减少教材中部分练习题的前提下,布置具有实际意义的综合性练习,加强学生进行科研活动的基本训练,使学生初步掌握科研活动的方法和途径,为下一步参与到教师科研项目中打基础。其次,在课程授课中,增加实例教学内容。例如,在讲授随机区组设计方法时,可以列举本专业科研中牧草饲料作物栽培领域涉及的实例,如肥料、水分两因素对燕麦产量的影响;在讲授卡平方测验时,可以列举牧草饲料作物育种领域里的实例,如通过卡平方测验中的适合性测验来验证披碱草某一性状的遗传规律等。通过实例教学,使得该课程不再枯燥难懂,而且将学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生学习兴趣,提高学生解决实际问题的能力。在实例教学中,所举例子既要符合教学内容,又要有现实意义,紧密结合科研与生产中的实际问题,这对学生才有吸引力。不仅加深学生对授课内容的理解和记忆,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助,能增强学生在以后的科研工作中的实际应用能力。 4.4增加统计软件的学习 目前,随着计算机技术在各领域的广泛使用,科学研究中数据的处理及统计分析基本依靠相应的软件来完成,常用的有SAS、SPSS、DPS等。虽然统计分析软件功能强大,几乎无所不能,但是前提是使用者要深入理解科研数据统计分析的应用范围、适用方法以及对软件分析结果的解读,否则,要么面对数据和软件不知如何下手,要么套用错误的分析模块得不出正确的结论,要么面对软件给出的丰富结果不知对自己真正有用的结论是什么。基于此,将计算机统计分析软件的应用融入到教学过程中。例如,在讲授试验资料的整理、假设检验、方差分析、回归分析等内容时,在讲清思路和分析步骤的基础上,直接利用ExcelSPSS、DPS等统计分析软件演示例题的分析过程与结果,并安排适当的时间让学生动手练习。这种教学方式的改革,能够发挥学生的主动性与积极性,增加学生动手机会,在完成课程内容学习的同时就基本掌握了相应软件应用能力,在后期学生参与科研项目时,遇见统计分析软件不再陌生,甚至能灵活运用。 4.5教学文件公开,实行开放式教学 目前,草业科学专业《生物统计》课程总学时有限,在不增加学时而又增加了统计软件等学习内容的背景下,课堂学习时间就捉襟见肘了。解决这一问题而进行的教学改革就是实行开放式教学,将课程教学文件通过各种网络平台呈现给学生,如可以共享在学生建立的QQ群中,或上传到教师的个人空间中,搭起一个容易被学生接受的教师与学生间的互动平台。这样,就避免了教师下课后学生见不到老师无法继续向老师学习,教师课后要给学生辅导又需要另找时间和教室而带来的诸多不便,可以有更充裕的时间和更灵活的方式在师生间交流和互动。 4.6改革考核方式,提升学生综合运用知识的能力 《生物统计》课程实践性较强的性质决定了应把考核学生应用知识的能力和综合分析问题的能力作为考核重点。考核方式可以从以往的闭卷理论考试改革为考核实践技能的开卷考试。开卷考试的命题可采取教师事先编制好若干套综合应用题,由考生抽签选作,学生可以查阅有关参考资料,但要求考生在规定时间内独立完成。如果条件具备,甚至可以采用计算机机考与笔试相结合,主观性题以计算机考试为主,客观性题则以笔试为主。这种考核改革,可以使学生从死记硬背概念和公式中解脱出来,以考查学生解决实际问题能力为重点,从而督促学生以掌握实际应用为学习目标。 5讨论 当前我国高等学校农科类专业本科生的培养方案中,大多是以培养应用型人才为目标,学生毕业后在严峻的就业压力下就业去向多为基层生产单位,从事的多是生产第一线的技术工作,从事研究工作的比例相对较少,但是,这与提升草业科学专业本科学生科研素质这一命题并不矛盾,因为,即便在生产第一线,也会大量运用统计学的知识指导生产,分析生产效果,在生产中并不排斥科研活动,尤其在创新型企业中,仍然非常重视科研活动,因此,对从业人员的科学研究或科学实验的能力是有一定要求的,而具备这一能力的毕业生是深受用人单位欢迎的,具备这一能力的毕业生也能够在工作中独当一面,成为用人单位用得上的人才。从另一方面将,学生毕业进入生产第一线工作后,自身的发展也需要具备一定的科学实验能力,而《生物统计》课程的改革,为学生具备这一能力贡献了一份力量,具有现实的意义。 作者:魏卫东单位:青海大学农牧学院 生物统计论文:基于统计软件的生物统计论文 1增强学生主体意识,调动学生学习积极性 “生物统计学”这门课程是我院一门重要的专业必修课,通过该课程的学习,不但可以使学生掌握生物统计学的基本理论,合理收集数据、正确整理和分析数据资料的方法,还让学生掌握生物领域不同学科方向的不同情况的常用统计分析方法,比如对单个及两个样本平均数的检验,当σ已知时,采用u检验,当σ未知时,采用t检验;而3个及3个以上平均数进行显著检验时,采用方差分析;对于标准差的显著性检验,当是单个样本标准差的检验,采用卡方检验,而两个样本标准差的检验则采用F检验.因此,“生物统计学”这门课程很多章节内容比较抽象,学生在课堂学习过程中感到枯燥无味、没有学习兴趣、课堂气氛死气沉沉.经过这几年这门课程的教学,笔者认为要想让学生学好这门课,首先得让学生喜欢任课教师,这就要加强与学生的课堂沟通与交流,除此之外,课外要了解学生,了解他们的生活、学习、想法,与他们成为朋友,激发他们学习这门课程的兴趣.其次,课堂上,在进行下一节新的内容的同时,依据本班学生的实际能力水平,提出一些具备一定的挑战性,又不能脱离的问题,采用随机性提问的方法,让学生回答.这不仅能激发学生的学习兴趣,还巩固和复习了上节课的内容,加强了学生对知识的掌握,对学生学习新内容也奠定了基础. 一学期下来,学生掌握的知识越多,就对学习该门课程越有兴趣,就越能掌握和应用这门课程,最终达到“教者乐其教,学者乐其学”的教学效果.课本第四章统计推断概述中,其中一部分内容是通过对样本的统计数研究推断总体的特征,要求分析样本的数据资料去探索隐藏在其中的统计规律,这时,笔者认为,我们可以采用“启发式”教学方法,通过多个具体实例,一步步的引导学生发现规律,最后通过自身的努力挖掘出隐藏在现象规律之后的本质,帮助学生获得成就感.正是这种成就感的获得,不仅能够进一步激发学生的求知欲,还锻炼了学生理论联系实际的能力.在课堂教学过程中,老师要善于调节课堂上的的学习气氛,达到师生之间、学生与学生之间学习的多向互动,这就是“互动”教学.正是这种互动教学,才能使学生能够真正体验以“学习主体”的身份进入到教学过程中,发挥自身的主观能动性,开发自身的学习潜力,找到适合自己的学习方法,有效的提高学习效率和学习成绩.与此同时,任课教师还可以在这种“互动”教学的过程中,及时发现自己在授课过程中存在的问题,以便于能够因材施教、因地制宜地调整自己内容安排和教学计划,针对课堂学生提出的问题,及时优化课堂教学环节,解决存在问题,积累教学经验,促进教与学相长和师生的共同发展与进步. 2积极进行教学改革与实践,注重学生能力培养 2.1SPSS统计软件的介绍与统计方法的讲授紧密结合 随着计算机的普及和广泛使用,统计分析方法在生物学和农学等很多自然科学的各个领域中得到越来越广泛的应用,很多的统计软件已经成为高校学生学习与科研必备的学习工具.我院开设的生物统计学课程安排在学生大二下学期,学生们经过1年计算机基础课程的学习,部分学生能够运用计算机办公软件的MicrosoftExcel等软件进行生物统计基本操作.但MicrosoftExcel电子表格不是专门的统计软件,学生科研试验和毕业论文的数据分析要求专门的统计分析软件,这样才会更具有科学性.基于我院没有开设SPSS等统计软件的课程和上述情况,笔者打算在以后的教学中,介绍SPSS等软件的基本操作,希望会收到良好的教学效果.笔者认为这门课程的大部分课时教授生物统计学的基本理论和方法,在此基础上,的基础上,通过实例,引入SPSS统计分析软件,教授其好会利用SPSS统计分析软件,掌握进行统计分析的方法和步骤,从而达到将抽象统计理论与直观现象操作相结合的目的.生物统计学课程中的一些章节的很多统计方法的计算量很大,例如样本平均数、样本频率的假设检验、u检验、t检验、方差分析、直线回归等,以前传统的教学方法是手工计算,教师花费大量时间在黑板上逐步计算,不仅容易出错,学生学习起来也觉得特别累和烦躁.如果我们给学生引入统计分析软件,例如SPSS统计软件,我们就能在讲课时一边讲解理论,一边利用SPSS统计软件对数据进行处理,省去了计算的大量时间和步骤,学生只需利用SPSS统计软件处理的结果,进行实例分析就可以了,大大提高了课堂的教学效率.因此,笔者认为,在以后的教学过程中,我们把重点放在讲授生物统计学的基本原理、基本理论以及统计结果的分析上面,结余出一部分课时,要求学生能根据不同的实验设计,不同学科方向的实例,选择相应的统计方法,学会运用SPSS统计软件处理,最终能做出科学、正确的解释. 2.2合理运用SPSS统计软件,提高学生解决实际问题的能力 笔者认为,在上生物统计学的第一课时,引入SPSS统计软件的概念,告诉学生在以后的学习中,会给大家讲解有关SPSS统计软件的操作方法与运用.当生物统计课程讲授第二章节时,其中次数分布表的编制、常用统计图的绘制,总体与样本的特征数(例如平均数、标准差、方差)的计算,就可以运用SPSS统计软件.这时,向大家介绍SPSS统计软件,教会学生们到相关的网站下载专区下载SPSS相关软件.课堂上向学生教授SPSS统计软件的启动,让学生了解SPSS统计软件数据编辑窗,了解数据编辑窗10个主菜单的内容,掌握数据文件的建立,重点学会定义变量和数据的输入.怎么样让学生感到SPSS统计软件方便灵活,这才是最重要的.所以教师先向学生教授生物统计学课程编制次数分布表的方法和步骤,学生掌握后,让学生了解SPSS统计软件次数分布表编制方法、统计图的自动生成,这样学生就会觉得,SPSS统计软件运用方便、计算准确、节省了大量时间,让学生喜欢上SPSS统计软件. 在生物统计学这门课程以后的章节,包括t检验、方差分析、卡方检验、相关回归分析等等,都可以应用SPSS统计软件.生物统计学是一门理论性、应用性和实践性都很强的课程,是生物领域中进行科学研究非常重要的一种数据分析工具,对将来从事农业和生物科技工作的学生来说,是一门有重要实用价值的课程.学生学习这门课程的最终目的是要会应用,因此,我建议将这门课程的理论学习与SPSS统计软件的应用结合起来,达到生物统计学理论与实践的相结合.在运用SPSS统计软件处理数据的过程中,不仅进一步培养了学生的逻辑思维能力,还能在实践中培养学生的创新能力,使学生能够真正利用统计学方法解决实际问题.因此,我们在上课过程中要注重学生统计思维能力的培养,以后有机会,还安排上机实习,让学生及时掌握所学的内容,并掌握实际操作的动手能力.如果有进行科学研究的学生,可以让学生带着自己的试验数据进行独立处理,让学生真正体会“学有所用”涵义. 3多媒体教学,实例演示 我们都知道内容枯燥、抽象,理论性和逻辑性强是“生物统计学”的最大特点,除此之外,这门课程的公式多、内容难、计算量大.因此,采用单一的教学方法容易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维的疲劳,学生根本学不进去.所以,笔者认为该门课程应采用现代化教学方法-多媒体教学.多媒体教学的最大特点,就是形象、生动和高效,能实现传统教学实现不了的影像、情境、动画.多媒体教学课件内容丰富、条理清晰,一节课的课堂信息量比传统教学大,能完美完成本课程的教学工作量.只有采用多媒体教学,才能节省大量的黑板板书时间,这样才能给学生加入SPSS统计软件的内容.另外,采用多媒体教学,更易突出重点、突破难点,进而提高教学的效果,促进学生全面发展.在“生物统计学”教学的过程中,并不是所有的教学内容都适合用多媒体来讲授. 以生物统计学课本中“方差分析”这一章来举例,我们在讲解方差分析的基本原理和步骤时,笔者建议与板书讲解相结合,因为这部分内容比较抽象,学生不易理解,多媒体课件的内容,不在一页上,学生学了前面的内容,再讲下一页的内容时,对刚讲的内容容易忘记,不利于这部分内容的理解.因此,教师在黑板上采用板书的形式,结合多媒体课件,一步步进行讲解和分析有利于学生更好地理解和掌握,满足大多数学生的要求.而在讲单因素、多因素的不同试验设计资料的方差分析时,运用板书和多媒体的相结合进行讲解,效果会更好.而讲具体实例时,应采用SPSS统计软件处理,直接让学生分析SPSS统计软件处理的结果就可以了.这种板书和多媒体相结合的授课方式在很大程度上缓解了教学内容和学时之间的矛盾,还为“启发式”教学方法提供了时机,让学生有足够的时间在老师的引导下活跃思维、积极思考、及时理解和消化知识. 4总结 综上所述,生物统计学的任课老师应在教学实践中不断尝试和摸索,加强和学生及同行进行交流、学习,勤于思考,积极进行教学改革和实践.要把教学当成一门艺术来对待,慢慢的,我们就会逐步提高“生物统计学”课堂教学质量.笔者认为教师投入感情、培养学生学习兴趣和动机、处理教学内容、编排教学结构、选择教学方法、控制教学节奏等等都在构建着现代教学趋势.因此,我们只有全身心的投入,寻找并能灵活运用各种有效的授课方法,才能提高课堂效率,不断总结和创新教学设计,才能探索出有生命力的教学方法。 作者:秦立金单位:赤峰学院生命科学学院 生物统计论文:高校生物统计学论文 一、生物统计学课程的地位和作用 生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程,也是生物学等工作者必备的基础,同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究,但通常所涉及的材料数量较大,很难也没有必要全部参加试验,必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验,以获得相关的数据,实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系,主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断,从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此,生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础,也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力,是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。 二、生物统计学教学存在的主要问题 1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料,选择适合教师和学生的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,而且还能提高教学质量,达到良好的教学效果[14,15]。目前,国内所出版的生物统计学教材种类较多,各大高校由于教师和学生的情况不同,在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此,目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容,不涉及统计软件的介绍和使用,这一大类教材包含两小类,一类主要侧重理论教学,过分强调课程体系的完整性和理论讲授,注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养,因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材,该类教材虽然也存在一些必要的公式推导,但更侧重于统计学理论与实际结合,清楚介绍每一个统计原理理论后,再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法,注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容,也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用,那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法,学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策,即使会计算,在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错,因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用,如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天,这类统计软件发挥了很大的优势,给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足,它只注重统计过程的运算和统计,没有统计原理的介绍,因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说,即使按照教材上的步骤计算出相应的结果,但也不知道具体的含义,也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外,这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授,要么只重视统计软件的使用,而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用,这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此,目前市场上还未见有统计学理论与实际结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。 2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课,学生通过对该门课程的学习,系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识,它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且,通过各个知识点的学习,逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力,综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是,高等数学课程是学习生物统计学的关键,生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课,各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来,高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设,一般情况下,高等数学课程由数学专业教师讲授,由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识,不清楚生物统计学课程的知识体系,只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处,形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样,这也是生物统计学中教师难教,学生难学、难懂、难用的原因之一。 3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道,学生需要一滴水,教师至少要有一桶水。生物统计学的教学,相对于其他课程而言,对教师的要求更高,不仅要求教师要有一定的数学知识,较为渊博的统计学知识,还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识,才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力,才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合,才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位,考试是教学质量评价的一项重要指标,它既是对教师教学质量的反映,也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理 ,决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板,缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型,当然,这种考试制度对于规范考试是必须的,但是应该根据具体课程而定,而不能一概而论。就生物统计学课程而言,如果规定一定数量的考试题型(比如四种题型),那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显,这种考试方式只是较为死板的考试,不能真证体现生物统计学课程的本质,不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。 三、生物统计学教学策略 针对目前生物统计学存在的问题,笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践,就如何提高生物统计学的课堂教学效果,提出如下建议。 1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具,选择适合的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材,结合学生的实际,选择统计学理论与实际相结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践,该课程授课内容不宜过多和过深,授课内容过多学生精力会分散,分不清重点,而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容,坚持以试验研究实例为线索,以科学的试验研究方法为主线,理论原理和实际例子相结合,从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析,最后做出科学的推断等,尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例,提高学生的学习兴趣,使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣,从而更好地提高教学效果和教学质量。 2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课,是学习生物统计学的关键。一方面,高等数学一般在第一学年开设,因此生物统计学安排在第二学年开设为宜,这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层,有利于学生对生物统计学的学习。另一方面,高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授,而均应由生物学专业教师讲授,因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系,在讲授高等数学时,能够根据生物统计学的相关原理和内容,优化高等数学的教学内容,有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性,也有利于学生对生物统计学的学习。 3.提高自身知识结构和科研能力,注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生失去兴趣,对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中,教师既是知识的传授者,也是教学活动的组织者,在教学过程中起到关键的作用,教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外,教师还应不断加强自身的科研能力,在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中,以自身科研实例辅助教学,增加学生的学习兴趣,培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。 4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计,它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础,科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计,可以用最少的实验次数,得到足够的实验数据,从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性,加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用,强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中,一方面,教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历,另一方面,应让学生走出教室,加强实践,使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法,而且可以解决一些生产中的实际问题,真正达到生物统计学教学的目的。 5.改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主,试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核,期末考试成绩基本决定了学期的成绩,这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课,考试前通过突击,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学,学期考试后,都不知道学了些什么,更不知道怎么用,到做毕业论文需用到统计学原理和知识时,很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩,避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端,但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型,对于一般的学科而言,这种规定也许是可行的,但对于生物统计学而言,这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力,培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为,对于生物统计学的教学,教师应从学生的实际情况出发,以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标,合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜,学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成,考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型,即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。生物统计学是一门理论性较强的应用学科,涉及的内容多、公式多、概念多,对学生而言,难懂、难记、更难用,而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中,教师应从学生的实际情况出发,选择合适的教材并优化教学内容,提高自身知识结构和科研能力,改变教学方法,加强试验设计的教学和实践,改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标,充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性,同时增加学生上机学习统计软件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用,提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。 作者:张以忠邓琳琼工作单位:毕节学院地理与生命科学学院 生物统计论文:新世纪生物统计学新课程创新改革论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学精品课教学创新论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学精品课教学创新论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学教学改革措施论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计学教学模式分析论文 编者按:本论文主要从二十一世纪对生物统计学课程的重新定位;教学方法和教学手段的改革;加强实践教学,注重学生能力培养等进行讲述,包括了新世纪对生物统计学课程提出的新要求、生物统计学对大学生素质培养的作用、加强电子课件及网络平台建设、将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合等,具体资料请见: 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点及其应用 在分析电类课程特点的基础上,给出了《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点。应用这些特点,通过电子测量仪器产品讲座类视频和虚拟仿真实验等网络资源建设,并以教学目标为依据分别设计视频题和学习活动,来引导学生在课外应用4A网络教学平台进行自主学习。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。 网络教学视频题虚拟仿真实验电子测量仪器一、《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 1.电类课程的特点 从电子技术的发展来看,电类课程有着自身的一些特点。首先,电类课程的专业知识具有实验性和探索性,甚至是随着科学技术的发展,可能会被新的知识替代。这种技术和知识的更新,在行业中的电子产品上会首先得到体现。实际中,电子产品更新的速度很快。其次,电类课程具有很强的实践性。 2.《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 结合电类课程专业知识的实验性和探索性,在进行《电子测量与仪器》课程网络资源建设时,宜引入行业中最新的电子测量仪器介绍及其技术讲座,添加相关网络链接、视频和反映技术前沿的文献。结合电类课程很强的实践性,并考虑到网络与电类课程之间的共同点:计算机化,在网络资源应用中,适当地引入虚拟仿真实验。特别是《电子测量与仪器》课程中基于计算机的虚拟仪器技术作为先进的测量技术,使得应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验成为可能,电子设计仿真软件NI Multisim很好地做到了这一点。与其它电类课程相比较而言,这是《电子测量与仪器》课程网络资源建设和应用中独有的一个特点。这样,通过最新电子测量仪器、前沿技术和虚拟仿真实验内容的资源建设和应用,以充分发挥网络作为课堂延伸的作用。 二、《电子测量与仪器》网络课程的资源建设 本文基于4A网络教学平台,进行了《电子测量与仪器》网络课程的资源建设。资源建设的基本模块包括课程资源、作业、讨论区、学习活动等。课程资源中包括课程内容、实验内容、常用仪器简介、以及设计常见仪器的芯片资料等,扩展的模块有虚拟仪器、毕业设计等,主要课程资源组织图如图1所示。其中,课程答疑安排在讨论区进行。课程资源呈现的方式有文字、图片、PPT、视频等。根据前述《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点,在网络课程资源建设中还引入了最新的电子测量仪器类产品介绍与讲座类的视频,提供了虚拟仪器前沿技术的参考文献,并设计了选择、应用电子测量仪器的综合性学习活动,即给定测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器进行虚拟仿真实验。为了使学生在课外对课程内容有一个更好的理解,还专门设计了视频题和思考题。 三、仪器产品讲座类视频的合理应用与引导 网络课程作为课堂的延伸,应尽量促进学生自主学习。一方面,学生通过网络课程能对课内的教学内容有更好地理解;另一方面,学生能学到与课内教学内容紧密相关的知识,对课内教学内容进行扩展。结合电类课程专业知识的实验性和探索性,《电子测量与仪器》网络课程引入了仪器产品讲座类视频,其视频内容与课程内容紧密相关,其中包括最新的数字示波器和数字万用表等视频。 下面以数字示波器视频的引入为例。受课内学时数的限制,“数字示波器”的课内教学内容重点讲解数字示波器的原理和测量方法,包括探头的基本应用。而更详细的探头应用及注意事项,则在网络教学平台上通过引入探头视频专题来学习。这拓展了学生学习知识的范围。因为是学生自主学习,在教师不在现场的情况下,仍然应该引导学生学习,所以就视频设计了视频题,让学生观看视频后回答问题,以帮助学生在观看视频的同时思考问题,使学生的自主学习更有效。 “数字示波器”视频有关问题的设计要达到的教学目标是:使学生掌握探头的基本应用和示波器的原理,理解探头使用的注意事项和示波器的功能,并促进学生思考,帮助学生主动建构知识。教学设计遵循循序渐进、由浅入深的原则。首先,将一Flash作为引子。它通过展示一个电子工程师在使用示波器检验产品的过程中遇到的一些困惑,来引出数字示波器产品中使用的新技术。其次,在其视频下方显示相应的提问,学生可带着问题去观看视频。最后,提示回答某个问题后续所需要学习的视频。如设计的问题有:探头的作用有哪些,如何选择、使用探头(详见后续视频:探头专题)。并在作业模块下给出视频题和答案。 四、虚拟仿真实验学习活动 目前,实践性很强的课程的教学安排大多采用课内实验或课程设计来达到培养学生对知识的应用和实践的目的。《电子测量与仪器》课程的内容在强调技术知识的同时,对知识的应用也很重视。基于能应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的课程特点,在《电子测量与仪器》网络课程资源建设中应用NI Multisim软件引入虚拟仿真实验,有利于学生的知识建构和学习迁移。NI Multisim软件中加载虚拟仪器的方式有三种:自带的虚拟仪器、基于LabVIEW的虚拟仪器和NI ELVISmx虚拟仪器。 在学生学习了多种电子测量仪器之后,利用4A网络教学平台的学习活动模块设计基于虚拟仿真实验的综合性学习活动,使学生通过本门课程的学习,能正确地选择测量方案和仪器,达到完成给定测量任务的教学目标。依据教学目标,虚拟仿真实验的学习活动内容为:给学生一个测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器完成仿真实验。具体的任务包括观察滤波前后的时域波形、分析滤波后的信号频率分量和测量滤波器的带宽。考虑到滤波器带宽测量的方法有多种,所以设计了投票环节,给出其中三种测量方案,让学生从中推选出最佳的测量方案。这三种方案有用正弦信号源和示波器的观察法测量、用波特图仪(或频率特性测试仪)的自动扫描法测量、用正弦信号源和电压表的点频法测量。附件作业中提供了NI Multisim设计的语音滤波器电路原理图,以方便学生课外进行仿真实验。共享资源环节要求学生在活动中提供相关资源与同学共享,同时它也是支撑测量结果的依据。 五、结语 根据《电子测量与仪器》课程知识具有实验性和探索性、设计计算机化等特点,且能使用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的独有特点,利用4A网络教学平台对课程进行了网络资源建设和应用。通过设计仪器产品讲座类视频题和NI Multisim仿真实验学习活动来引导学生自主学习,从而达到促进学生主动建构知识和学习迁移的目的。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。如何提升大学生网络自主学习的能力还有待研究。 电子测量与仪器论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于优秀地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“优秀竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的优秀技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。 电子测量与仪器论文:浅谈电子测量仪器的现状与发展 摘 要:科学技术及工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展,使得电子测量仪器的测量范围和测量精度都有了很大的提升,同时,也对测量技术和测量仪器等提出来更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域,是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而,电子测量仪器的现状并不能满足要求,它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也还很大、发展前景十分广阔。 关键词:电子测量仪器 现状 发展 1引言 电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。 大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 2 电子测量仪器发展历史 电子测量仪器的发展可以溯到20世纪20年代,科学技术的发展推进了电子技术的进步,同时促使了电子管的出现。电子技术测量速度快,频谱范围宽,容易进行遥控等众多的特点,使得电子技术很快的应用到测量技术中,引领测量仪器进入了一个新的历史时期。进入20世纪50年代,半导体技术开始迅速发展,晶体管比电子管功耗更低、体积更小、频谱范围更宽、稳定性更高,使得电子管很快被晶体管所代替,出现了性能更为优良的频谱测量仪、示波器等。20世纪60年代,中小规模集成电路的出现再次将电子测量仪器的发展推向更高的阶段,集成电路将电阻、电容、二极管、三极管等大量的元器件集成到同一块很小的硅片上,从而实现元件、材料、电路的三位一体。这样的集成电路的在电子测量中的应用,使得电子测量仪器的体积更小,而且同时又拓展了测量范围,提高了测量精度。现在的很多测量仪器基本都是有集成电路组成,而且具备一些智能化和网络化的特点。 我国电子测量仪器的第一次发展机遇是在20世纪50~60年代,建国初期第一批156项重大工程中有12 项是电子测量仪器工程,包括11个电子测量仪器工厂和1个电子测量仪器研究所,基本满足了当时国防装备和国防工业对电子测量仪器的需求。 第二次发展机遇的出现,主要来源于中国经济的发展,中国经济经过改革开放近30年的发展。尤其是第九个五年规划期间,我国电子测量仪器在很多重大科技领域取得了突破性进展,这些为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 3 我国电子测量仪器现状 3.1发展模式 改革开放对我国电子测量仪器的发展来说,挑战与机遇并存。所谓的挑战,主要指对我国的电子测量仪器而言,由于与国外电子测量仪器的技术水平以及产品性能相差甚远,国内外的市场很不乐观,处境的地位十分尴尬。这种情况,也促使我国电子测量仪器行业进行了产业结构的调整,着重提高产品质量,提高产品技术水平,并通过引进、消化、吸收和国产化等工作促进电子测量仪器的快速发展。 3.2我国电子测量仪器骨干企业 中国电子科技集团公司第41研究所是成功的科技创新型企业。它属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。江苏绿扬电子仪器集团有限公司是成功的名牌创业型企业。 大连辽无二电器有限公司是典型的出口创业型企业。该行业中另一不能不提的就是北京普源精电科技有限公司。目前,该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。 3.3中国高科技测量仪器方面取得的成果 (1)成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪。 (2)掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪。 (3)VXI总线技术取得重大进展。 (4)电子测试仪器向毫米波推进。 (5)通信测量仪器达到高技术水平。 (6)数字化仪器迅速发展。 3.4中国电子测量仪器存在的问题 尽管经过几十年的发展,我国电子测量仪器行业取得了非常大的进步,但同国外厂商相比,差距仍然不容小视,这主要表现在下列几个方面: (1)数字化电子测量仪器的使用率还比较低,需要进一步提高。 (2)电子测量仪器中的软件技术还没有体现出来。 (3)LXI等总线技术差距还很大。 (4)模块化是国际电子测量仪器发展的方向,模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,这方面也相差很远。 (5)电子电路技术、同轴器件组件技术以及波导器件组件的技术集成技术还有待进一步发展。 4 电子测量仪器的发展方向 电子测量仪器的发展是各种高新技术共同发展的产物,其发展应该与它们同步,甚至要领先于它们,为各种高新技术发展奠定工具基础。当前电子测量仪器的发展趋势可以概括为如下几个方面: (1)出现了单台仪器向系统融合,以及元器件测试仪器同专用设备慢慢融合为一体的发展趋势。 (2)随着数据采集、模/ 数变换等技术在电子测量中的应用,电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化和多功能自动测量的方向发展。未来仪器的性能会更好,测量的精度和灵敏度将更高,动态范围会更大。 (3)集成化的计算机辅助测试环境和功能很强的应用软件,使得计算机与电子测量仪器实现了大融合,这使得电子测量仪器精度和可靠性以及测试技术水平向着更高层次的方向发展。 (4)测试及仿真软件在仪器中广泛应用。仪器的硬件、相关测试软件和仿真软件等随着计算机性能的逐步提高结合变得愈加紧密。首先,硬件模块化的设计与功能更为强大的软件的结合在一起,构成了具有新功能的仪器。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。将实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。 (5)测量仪器的数据采集和数据、信号处理功能不断增强,大量先进仪器的更新和功能扩展,不再是单单地靠制作的精细等方法去拼硬件,而是采用数据处理、信号处理和误差修止等方法来实现。 (6)新的总线技术的发展,CAD、CAT等技术的逐步应用,还有模块化技术,加快了测量仪器的研发周期,也使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。 5结束语 以信息技术为代表的新技术的发展促进了电子行业的快速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。计算机技术与仪器的进一步融合,使得仪器的更容易操作和进行软件的升级,大幅度提升了仪器的数据处理、测量能力以及分析能力。此外,软件工程、仿真技术以及网络技术等在众多领域的逐步应用,为电子测量技术与仪器的发展提供了强大的支撑工具。总而言之,电子测量仪器的发展是多学科、多领域共同进步的结晶,同时他们又相互的为彼此服务,共同发展。 电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》课程实验教学探讨 摘 要: 《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。作者对该课程实验教学内容的设计进行了研究和思考,并结合教学实践对实验教学过程的组织提出了一些观点和思路。 关键词: 《电子测量与仪器》 实验教学 内容设计 教学过程 电子测量是电子技术信息检测的重要手段,它是一门发展快、应用面宽、实践性强的应用学科,在现代高科技应用技术中起着非常重要的作用。《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。课程内容包括电子测量的基本原理和方法,电参数的测量原理、测量方法,测量误差分析,常规仪器的工作原理、性能技术指标和操作使用,该领域的最新发展等,是一门实践性、应用性和综合性很强的课程。除理论教学内容外,实验教学内容充分、合理、有序地展开对帮助学生系统掌握电子测量的原理、方法、仪器的使用,融会本学科多方面的知识,提高实践能力和培养创新意识能起到积极的作用。我结合教育教学实践,对《电子测量与仪器》课程的实验设计思路、具体实现及实验教学过程的组织进行了研究和探讨。 1.实验教学内容设计指导思想 《电子测量与仪器》课程的实验教学内容设计,其基本指导思想是贴合理论课的教学内容,注重学生动手能力、创新意识的培养。 1.1注重比对型实验的设计 在理论课教学中,测量原理、测量方法、测量仪器和误差分析等是主要内容,实验设计紧紧围绕、贴合这些内容展开。这些内容往往是互相交叉的:研究具体电参量的测量原理,往往是和具体的测量方法结合在一起的;不同的测量方法,有着不同的测量原理,涉及到不同的测量仪器,不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。针对这些特点,在实验内容的设计过程中,要注重“比对”实验的设计,让实验内容更加合理、充分,以利于学生对各种方法、各种仪器有更直观、更深入的理解。例如:对一个低频正弦电压信号的测量,可以使用示波器观察、读取其峰峰值,同时可以利用交流毫伏表测其电压的有效值,然后通过正弦信号峰值和有效值之间的换算关系换算过来进行比较分析;同样的这个低频正弦电压信号,可以用示波器观察、读取其周期,同时可以利用频率计读出其频率,然后通过频率和周期之间的换算关系换算过来进行比对分析。这样,通过不同的仪器对同一个量进行测量,引导学生分析它们测量原理之间的差异,不同仪器各有的功能特点(如示波器的直观性好,频率计精度高等),使学生对相关知识有更直观、更综合的认识。 1.2注重综合设计性实验的设计 在提高学生动手能力和创新意识方面,注重综合设计性实验的设计。当然,创新是建立在一定的知识积累上的,所以在实验设计中验证性实验也是必不可少的。验证性实验的开设,可让学生熟悉常用仪器仪表的使用,对常用测量方法有一定的认识,使动手能力得到提高。综合设计性实验的开设,可让学生在一定的理论和实践的积累上,有一个相对自由发挥的平台,这对学生的创新意识的培养是很有帮助的。在综合设计性实验的设计上,采取开放式的模式,引导学生利用所学的理论知识(如不同的测量方法、各种测量仪器原理),查阅有关资料,自行设计实验内容,并撰写实验讲义。 2.实验教学过程的组织 实验内容设计得合理、充分是完成实验教学的基础,而实验教学过程的组织是否合理、有序是能否保证实验教学质量、能否达到预期教学目的的关键。 2.1实验内容的组织 首先,对各个实验开出顺序的安排是先“验证性实验”后“综合设计性实验”。让学生经过验证性实验的训练,有一定的实践基础之后再进行综合设计型实验,循序渐进。 其次,做好综合设计型实验的组织工作。综合设计型实验采取一种开放式的模式,让学生根据所学知识自行设计,经常会出现很多种不同的设计,这时教师应把关,在指出各设计的优缺点之后,甄选出实验室有能力开出来的实验进行相关的设计验证,对于那些没有被选中的实验设计鼓励大家互相交流。在近几届学生设计的实验中,侧重测量仪器方面的相关设计有简易数字电压表的设计、简易数字频率计的设计等,侧重于测量方法的相关设计有电桥法测电阻、补偿法测电容等。 2.2实验教学的课堂组织 在实验课堂上,教师作适当必要的讲解和演示,强调学生动手和师生互动。对学生提出的频次较多的问题,先针对每个人个别解决,再进行集中讲解,并根据具体情况适时提出一些相关问题供学生思考并在实验中验证。鼓励学生互相交流,对动手能力强的学生,鼓励他们在完成了自己的实验任务后指导其他同学,共同进步。 2.3实验室的预约开放 在正常安排的实验时间以外,实验室采取预约开放模式。没能在限定的时间内完成实验或对实验过程、实验结果不满意的学生,可以和老师预约,在老师、学生、实验室都有空的情况下再次进行相关实验。在这个过程中,不只学生的能力能提高,师生间关系也会更加融洽。 2.4实验报告的撰写 实验报告的撰写和批阅是实验教学的重要一环,在这个过程中,强调学生结合误差分析的理论知识对实验数据进行分析,另外引导学生对每一次实验进行总结,不断提高。 3.结语 《电子测量与仪器》是一门实践性、应用性和综合性很强的课程,我们将进一步探索和完善其教学方法,不断深化实验教学改革,提高实验教学质量,不断提高学生的动手能力、应用能力和创新能力。 电子测量与仪器论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学部级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:论数字信号处理对电子测量与仪器的影响 [摘 要]数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 [关键词]数字信号 电子测量仪器 电子仪器 引言 数字信号处理,顾名思义就是通过计算机等设备将收集到的信息信号进行处理加工以及分析的过程。数字信号处理的原则就是将某一类型的信号转换为数字信号,因为计算机等设备所擅长处理的就是数字内容。人类想要发展,社会想要进步,势必要获取外界的信息,信息作为与外界互动的主要介质,如何将之转换为我们所能接受的形式成为了重点,此时,数字信号处理的出现为我们解决了这一难题。可见,信号传递和数字信号处理对当前的经济社会发展具有深远影响。 1 数字信号处理的重要意义 随着经济和社会的蓬勃发展,社会生产力有了长足的进步,在人类的各项生产活动中,测量工作占据着重要的地位,而进行测量工作的电子仪器在数字信号处理技术的应用下,各项社会实践活动能够更加顺畅的完成。 1.1 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。最后,测量能够将生产过程中的各个环节统筹管理,在进行生产实践工作时,如果己经提前对零件的各项参数进行测量,工作人员便可以清楚的认识到零件的形状、尺寸等固定参数这样便可以知道工作人员的具体生产制造工作,确定每一个生产环节的实施步骤。 1.2 数字信号处理的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术的,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。例如用电子仪器进行直流电压测量时,也可以先进行交直转换,在进行数字转换,数字信号利用对测量过程的改变以简化测量中复杂的问题,并且减少测量中各种因素对测量结果产生的影响。 2 数字信号处理技术对示波器使用的重要影响 示波器是较为常见的一种电子设备,其能够通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。但是,示波器所显示出的图形的准确性如何呢? 转换之后可以明显看出该信号已经失真,如果我们使用数字式存储示波器进行观测,所面临的问题更加复杂。 首先,在估算信号前沿的上升时间时,观测人员往往使用方根准则,但是唯有所测信号为为高斯信号,且示波器具有高斯系统们才可以用方根准则。同时,对于示波器阶跃响应上升时间的估算也是如此一般来说,在进行电信号观测的过程中,所进行测定的信号很少有高斯信号,示波器与高斯系统之间有着较大的差异如果强行按照这种方式进行估计,那么难免会出现较大的误差,其次,一旦我们需要通过观测示波器来确定示波器的阶跃响应,就必须将示波器的带宽和信号特征考虑进去,我们可以根据研究结果确定CR放大器的3dB带宽的转换成绩为0.35,而高斯系统的3dB带宽以及其阶跃响应上升时间的乘积为0.345。一般来说,我们可以将示波器看作是高斯系统,那么转换系数也便可以确定为0.35和0.345。由此我们便可以看出,想要使用示波器进行信号进行观测,则必须对转换系数进行一定的更正。 由上文的分析可知,示波器也可能存在误差。在我们今后的测量工作中,为避免误差的产生,可以运用数字信号处理的反卷积技术,利用该原理对式1进行转换,得出如下关系式: 利用数字信号处理技术便可以使之正式运用到工程实践项目的操作中。假设我们使用了一个标准信号输入到数字存储示波器中,并将输入信号设为S(k),这样我们便可以计算出示波器对信号发生相应的离散型算式h(k)如果将这个离散算式进行储存,并且加存一个信号重构的反卷积算法,这样我们便可以得出结论:无论我们所使用的示波器是否达到观测的标准、信号是否为失真信号,我们都可以根据现有的信号进行重构以得出我们所需要使用到信号这样,进行电量信号的观测便无需再受到示波器的限制。 3 结论 经济社会的进步离不开测量工作的参与,测量是生产实践活动的重要内容,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障,通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至会能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上虽然当前该种方式仍然存在这一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的优秀是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为优秀专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为优秀,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为优秀,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。 电子测量与仪器论文:浅析项目教学法在中职电子测量仪器与应用课程教学中的应用 摘 要:本文主要从项目教学法的角度,分析了如何有效开展电子测量仪器与应用课程的教学,以激发学生的兴趣,提高教学效果。 关键词:项目教学法;中职教育;电子测量仪表与应用 职业学校是培养高素质专门技术人才的基地,肩负着向特定的行业和岗位培养合格的操作技能型人才的使命。现代科学技术的迅速发展,促使社会体系、经济体系和教育体系不断地变化,社会对高素质技术人才的需要也在变化,现代社会要求人的能力有三个方面:专业能力、社会能力和方法能力。社会能力与方法能力是学生适应社会的能力,要培养学生这种能力,教师就应改变传统教学方法,以适应培养学生增强社会能力与方法能力的要求。 一、改变传统教育模式实现职业教学上的创新 我国传统职业教育模式的教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,以知识为本位,强调学科知识的科学性与系统性,教学上注重新旧知识之间的联系,重视识记,但忽略了对学生能力和创造性的培养。这与当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育要求不相符,难以适应社会的发展需要,因而对传统教育模式进行改革迫在眉睫。 项目教学法是从德国引进的一种全新的教学方法,重点强调对人的关键能力的培养。项目教学法注重培养学生的分析能力、团结协作能力、综合概括能力和动手能力,极大地拓展了学生思考问题的深度、广度,让学生较早地接触到工作中遇到的问题,并运用已有的知识解决它,对技校学生来说很有针对性。目前,项目教学法已逐渐取代传统教学中视理论为基础的教学模式,成为职业学校多数教师探索追求的新领域。 二、项目教学法在电子测量仪器与应用课程中的实际应用 电子测量仪器与应用作为一门电子专业的基本技能课,要求学生掌握电子仪器仪表基本理论,掌握电子仪器仪表的正确使用方法,掌握电路测量的基本技能和相关技术。课程强调理论与实践掌握相结合,实践性强,很适合采用项目教学法进行教学。 由于诸多原因,目前中职业学校学生普遍认为电子测量仪器与应用课的理论知识较抽象,电路原理难懂。对教材中各种单元电路在实际中有何用途,如何应用所学的知识解决生产和生活的一些问题,学生更是感到茫然,往往产生想学又怕学的矛盾心理。针对这种现状,教学中,教师应想方设法激发学生的学习兴趣,改变教学方法,处理好理论教学与实践教学的关系,尽可能少讲深奥的电路理论,多讲实用仪器的应用,多给学生提供动手机会。 项目设置及任务分解表 1.确定项目任务 项目教学法的课前准备工作是教学法中的一个重要环节,让学生分组查、找相关资料,确定项目的目标和任务,充分发挥他们的智力。这样学生成了教学中的主角,而教师则转换为教学的引导者。 (1)项目教学设计原则。由传统以教师为中心的教学变为以学生为中心的教学;由以课本为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以情景为中心。 (2)项目的选取标准。该项目可用于学习特定的教学内容,具有一定的实用价值;与企业实际生产过程或现实商业活动有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会,可以自行组织、安排学习行为;有明确而具体的成果展示;学习结束时,师生共同评价项目工作成果以及工作学习的方法。 考虑到万用表和双踪示波器是电工电子的常用常见仪器,学生必须掌握其用法,因此,在电子测量仪表与应用项目内容的选取中,选择这两个项目作为教学重点。为了更好地学习电子线路专业课,又选了元器件的识别和信号源两个项目。 2.制定计划 完成实用性项目的过程,学生更能认识到这门课程的作用,加深对这门课程应用前景的了解。根据电子测量仪表与应用课程的特点和学生认知规律,教师应由简到难设计出项目,每个项目再分解成具体的任务链。学生通过学习这些项目,不断练习电子测量仪表仪器的基本操作,激发学生的学习兴趣。 3.实施计划 将电子测量仪表与应用课程的教学分成若干项目,再将每个项目分成多个任务,这样很容易分解重点和难点,便于学生学习掌握知识与技能。在教学过程中,要鼓励学生克服思维定式,大胆猜想、判断,形成创新能力。 (1)上好绪论课,作好准备。在初学习时,要让学生知道学习方法,实训报告最终要让学生自己完成。在开学初,安排几节绪论课,说明本课程的教学内容,让学生了解大致的学习任务,知道重点项目是万用表和双踪示波器。 (2)先认识,再动手,后理论。学习第一个项目时,在实训室中,让每个小组领一个万用表。先让学生认识万用表,知晓面板上各部分的作用,再进行简单的应用,激发学生的学习兴趣。然后,课堂上进行相关理论的学习。教师可再演示万用表的操作过程,结合理论讲解,然后找几名学生现场演示,教师及时指出学生操作中遇到的各种问题。同时设计几个问题,让学生边思考边现场解决。在实训时,教师应巡回指导,及时发现和解决学生遇到的问题,对典型问题或错误,要向全体学生进行讲解。 4.检查评估 当某一项目任务完成后,一定要及时对学生的学习情况进行总结和评价。一般情况下可分三级来考核,第一级可由教师对小组项目情况评定,第二级是由小组成员根据各组员对小组的贡献情况互评,第三级由学生本人进行自评,综合三级评定来确定每一个成员的成绩。让学生及时写出实训报告和实训体会,引导学生对所做所学的内容进行归纳总结,找出不足。 总之,学生完成这些项目后,基本掌握了常用测量仪表的原理和使用,为后续学习电子技术等专业技能课,也为今后在工作中继续学习打下基础。
地质测绘论文:测绘技术在地质勘查的应用及发展方向 摘要:如今,全球科技水平都在处于高速发展时代,在当代地质勘查之中,许多先进科技都被投入到了使用之中,这使得当前地质勘查总体水平得到较大幅度的提升,这为国内经济建设打下了深厚基础。如今,地质勘测之中经常使用并且实用性较高的一种技术就是测绘技术。测绘技术还同时被应用到许多勘探工程之中,所以,伴随地质勘查期间测绘技术逐渐应用,再加上其本身不断普及以及更新,进而对国内地质勘查这一工程起到巨大推动作用。但是就当前地质勘探期间测绘技术实际应用情况来说,其还有更大的发展空间。本文主要对地质勘测期间测绘技术的具体应用以及其发展方向进行探索,希望可以对当前地质勘查期间所用的测绘技术发展的更加完善。 关键词:测绘技术;地质勘查;发展方向 人们为了进行地质以及矿产的勘查,就必须要对地质进行测绘,以此来了解当地地质的具体信息。如今,科技水平的提升使得当代测绘技术具有较高水平,进而推动地质勘查这一工程整体发展。但就当前地质勘查期间测绘技术实际应用的情况来看,还存在较多问题,并且这些问题都对地质勘查整体工作质量以及效率产生影响。同时还对地质勘查这一领域发展起到制约作用。所以,为了可以使测绘技术现有水平得到提升,加大对其的研究力度意义重大。 1GPS以及常规控制方面测量 在地质测绘期间,控制测量这一任务主要针对局部地区之内控制点方面的加密测量,可以建立使得地质勘查整体工程以及地形测量需求得以满足的控制。一般来说,从内容方面来看,控制产量可以分为GPS控制以及常规控制两种形式的测量。 1.1GPS控制方面测量 现阶段,建立各个级别平面形式控制网都要用到GPS这一技术,主要是因为GPS具有可以进行全天无间断的作业,测量站点之中不需要进行通视,具有极短的观测时间,操作极为简便,具有较高精度的定位,同时可以形成三维立体的坐标等多种优点。如今,在首级控制之中,人们通常都会使用GPS技术。而二级控制则多选用一级导线或者全球定位系统[1]。除了对角、边网以及边角进行测量这种传统要求之外,GPS网无需各点间的通视,并且对于图形强度相应要求也并不高,通视也不需要在制高点的位置进行设置。所以,GPS网具有非常灵活的设计,其只需在所测区域内合适的位置进行GPS安置即可,这样就可以完成相关的观测任务。 1.2常规控制方面测量 常规控制这一测量主要是在整个测量区域之内选择一定的控制点,然后根据这些点构成相关几何图形,并用较为精密的仪器进行精准测量,并在同一的一个坐标系之中将这些点对应的高程以及位置表述出来。之后在根据这些点将其他一些零散点的位置测算出来,进而把控制测量这一工作详细分成了高程测量以及平面测量两种形式。 2地质勘查之中测绘技术具体应用 所谓的地形的常规测量就是一种常用的对地形进行测量的方法。这种方法一般是先进行控制网点的布置,然后在此基础上在对各网点进行加密处理,之后在借助这些加密过的点作为布设图的根据点。最后在以加密点以及图根点作为依据对一些零散点进行测量,对地点物以及地形点在对应图上位置的测定,并且依据一定规律以及符号将地形通过平面图绘制出来。在进行地形测量期间,常使用GPS-RTK技术,这一技术无需加密处理,可以在建好首级控制相关网络之后直接对零散点展开测量。这样十分简便,并且精度很高。 3现代测绘相关技术未来发展方向 3.1GPS技术发展 GPS技术起源于美国,其是以卫星通信作为基础研发出来的。该技术使用的是三角测量这一原理,只要接都到相应的信号,就可以计算出信号在地球上具体的位置。而GPS使用的是坐标系还是地心坐标这一系统,其中坐标原点就是地球质量的中心。如今,随着GPS技术自身不断完善以及发展,相应的GPS测绘技术也会得到相应的发展,3S这一空间信息方面技术必然会成为测绘技术之中的主体技术,而常规技术则起到辅助作用。 3.2遥感技术发展 近几十年来,遥感技术得到了飞速发展,其在测绘技术之中有着重要应用。其主要体现在传感器发展方面。第一,就是新类型传感器的不断研发,其中含有全景、紫外、彩红外、彩色、多光谱以及黑白摄影等。同时还有着都种扫描仪。第二,基本形成了空间多级分辨率序列影像的图形,提供各种精度下的相关数据[2]。传感器在未来其会向着多功能、高度数字化以及自动化方向发展,并且分辨率得以较大提升,同时也朝着全方位立体测量方向发展。 3.3GIS发展 站在系统视角之下,在未来,GIS必然向着数据的标准化、多维化以及系统的集成化、智能化,平台的网络化以及应用的社会化等方向进行发展。InteroperableGIS是由GIS这一系统集成而成的一个平台,其可以在一个异构的环境之下实现多个地理方面信息有关系统的集成,或者使各个系统间相互协作并且通信,以此来完成特定的一项任务。3D或者4DGIS发展方向则是实现、优化以及设计三维或者四维数据相关结构[3]。 4结论 综上可知,在测绘技术逐渐发展以及应用期间,其自身同样得到了一定发展以及完善,进而使得测绘技术整体水平得到一定提升。如今,在地质勘查期间,常涉及到GPS以及常规控制方便测量,同时测绘技术主要用在地形测量方面。当前,地质勘查期间所使用的测绘技术主要包括GPS和遥感技术两种,其可以较为准确的把地质情况反映出来。从其目前水平来看,在未来GPS技术以及遥感技术还将得到深入发展,并且GIS将得到进一步的完善。总之,要想推动国内地质勘查整体水平的提升,必须要增强有关测绘技术方面的研究以及创新。 作者:罗峥嵘 单位:云南国土资源职业学院 地质测绘论文:RTK技术在地质测绘中的应用 摘要:文章阐述了美国天宝5800型RTK的性能、系统的组成以及其在地质测绘领域内的应用,并结合实际举例其在内蒙古卓资山县明辛山勘查区勘查网线测绘中的应用加以说明。 关键词:GPS;RTK;地质测绘 一、RTK技术概述及其原理 实时动态(RTK)测量系统,是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的一个新突破。众所周知,GPS测量工作的模式有多种,如静态、快速静态、准动态和动态相对定位等。但是,利用这些测量模式,如果不与数据传输系统相结合,其定位结果均需通过观测数据的测后处理而获得。 RTK(Real Time Kinematic)测量技术又称载波相位差分技术,是以WGS-84坐标为基础的全球通用的一种动态测量技术,实时处理基准站、流动站两个测站载波相位观测值的差分方法。它又可分为修正法和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值发送给流动站,改正流动站所接收到的载波相位,进而解求坐标,也称准RTK;差分法是将基准站采集到的载波相位发送给流动站,进行求差解算坐标,即真正的RTK。 RTK的关键技术在于数据处理技术和数据传输技术,RTK定位要求基准站接收机观测到的载波相位观测值及基准站坐标等通过数据通信链实时传送给流动站接收机,流动站不仅仅通过数据链接收来自基准站各项数据,而且还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,求得高精度的定位结果。 地质测绘是在1954年北京坐标系或本地坐标系上进行的,因此,要快速完成测量工作,就必须实时进行坐标转换。坐标转换可采用至少三个以上同时拥有WGS-84地心坐标和1954年北京坐标或本地坐标的已知点,按Bursa模型解求七个转换参数。其数学模型为: 式中X0,Y0,Z0是两个坐标系统的平移参数,εx,εy,εz是两个坐标系统的旋转参数,δ是两个坐标系统的尺度比。在不考虑七参数中尺度比和旋转参数时,可以现场求定三个平移参数,即令δμ =1,εx,εy,εz均为0即可。其简化公式为: 即仅求出3个平移参数。仍可以满足一定精度要求的转换参数。 二、RTK应用实例分析 电法勘探原理就是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性)和电化学特性的差异,通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究,寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。主要用于寻找金属、非金属矿床、勘查地下水资源和能源、解决某些工程地质及深部地质问题。电法勘探的方法,按场源性质可分为人工场法(主动源法)、天然场法(被动源法);按观测空间可分为航空电法、地面电法、地下电法;按电磁场的时间特性可分为直流电法(时间域电法)、交流电法(频率域电法)、过渡过程法(脉冲瞬变场法);按产生异常电磁场的原因可分为传导类电法、感应类电法;按观测内容可分为纯异常场法、总合场法等。中国常用的电法勘探方法有电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法、大地电磁测深法和电磁感应法等。下面以美国天宝5800型RTK在内蒙古自治区卓资山县明辛山工程中的应用为例,说明RTK测量技术在地质测绘中的应用及精度。 (一)明辛山测区技术设计 明辛山测区位于内蒙古自治区的东南部卓资山县,区内地势较为平缓,平均海拔在1500米以上,相对高差一般为50~250米,属低山丘陵地区。区内为半干旱大陆性气候,夏季温热而短,干燥少雨,冬季寒冷漫长。年平均降水量256.6毫米,年最大降水量为292.9毫米,日最大降水量71.7毫米,年平均蒸发量为2398.64毫米,最大蒸发量为2636.4毫米/年,远远大于降水量。冬春季多风,风向以北西方向为主,平均风速15米/秒,最大风速26米/秒。年平均气温0℃,最高气温37℃,最低气温零下22.7℃。冰冻期为每年10月~次年4月,年平均冻土深度127厘米,最大冻土深度为239厘米。区内基岩裸露,侵蚀切割较小,河流多为季节性河流。 地质测绘一方面主要是为电法勘探、磁法勘探服务的,为物探勘查放样出精确的实地点位位置。在明辛山测区测线布设为自西向东向,线长2.16公里,方位角90度,在基线上的测点基础上,使用美国天宝5800型RTK移动站在动态下的RTK经校正后,以线放样的方法对测木桩作标记,测线点以20米为间距,插筷子线进行测量,测线以50米为线距,100米钉作标记,测点误差满足X≤0.5米,Y≤0.5米,实测测线16平方公里。测网线、点编号分别为:线号自南向北依次为“100、110、120……400”等,点号自西向东依次为“100、104、108……120、124……316”等。 (二)明辛山工区控制网的布设及其解算结果 在GPS图形设计时,由于GPS测量站与站之间不一定需要相互通视,所以其图形设计具有较大的灵活性。但是由于点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和保证测量结果的可靠性有着重要的意义,所以选点要选择适宜的点位。根据图纸的设计和实地考察,又考虑到在以后测量中RTK的信号质量问题,选择了几个较合适的点。GPS测量获得的是GPS基线向量,它属于WSG-84坐标系的三维坐标差,而我们实际需要的是北京1954坐标系的坐标,在我们进行GPS网的技术设计时必须明确GPS网所采用的基准。测区内现有国家Ⅳ等三角点2个,其坐标系为1954年北京坐标系,中央子午线111°,我们主要根据这两个点进行GPS三角网的布设。 在控制网布设好以后,要进行控制点坐标的测量工作。在观测站GPS测量时,n台接收机的同步观测值可以两两结合,通过计算将得到多于(n-1)条的基线。但是,其中只有(n-1)条基线是独立的,进行平差计算的时候只能让(n-1)条独立基线参与平差计算。RTK控制测量时,首先用已知控制点建立投影的局部归化参数,仪器将直接记录坐标和高程,查看解算后每个控制点的水平残差和垂直残差。一般水平残差控制在3cm;垂直残差控制在5cm,去除最大的粗差。首先使用天宝静态GPS进行观测,将仪器架设在明辛山上的国家控制点上,其他两台仪器分别架在ZZSG1和ZZSG4点上,同步观测45分钟即可。在观测的时候要记录开机时间、关机时间和仪器高,并且要将仪器号和点名一一对应记录下来,以便在进行三角网平差的时候不容易出错。观测完一组数据后,将架设在明辛山上的仪器再次架设于ZZSG2点上,同样方法观测45分钟,依此类推直到把正个三角网观测完毕为止。 用TGO专用软件进行平差处理。数据处理结果如下: (三)运用RTK具体作业过程 GPS RTK(GPS卫星全球定位系统;RTK厘米级精度动态实时差分测量)实时动态定位技术效率高,可以在作业现场提供经过检验的测量成果,能够在满足精度的前提下,摆脱后处理的负担和外业返工的困扰。基本形式是:1台基准站接收机和1台或多台流动站接收机以及用于数据传输的电台,在RTK作业模式下将一些必要的数据输入GPS控制手簿,如基准站的坐标、高程、坐标系转换参数、水准面拟合参数等;流动站接收机在若干个待测点上设置基准站与流动站保持同时跟踪至少4颗以上的卫星,基准站不断地对可见卫星进行观测,将接收到的卫星信号通过电台发送给流动站接收机,流动站接收机将采集到的GPS观测数据和基准站发送来的信号传输到控制手簿,组成差分观测值,进行实时差分及平差处理,实时得出本站的坐标和高程。 这里着重叙述美国天宝5800型RTK的具体运用方法,美国天宝5800RTK是真正的完全一体化、无须电缆的双频RTK GPS系统。接收机本身把双频GPS接收机、高性能双频测量型GPS天线、高品质的UHF无线电、进口蓝牙模块和电池组合在一个小型单元中,用起来更高效、方便。在具体作业时,首先将基准站架设在一控制点上,连接天线、电源。为了避免数据的混淆,每到一个测区都要新建一个任务,同时输入椭球参数,中央子午线等一些选项,北京1954坐标系椭球半径为6378245米,扁率为298.3。将这些数据存储,输入控制点坐标并且量取仪器高后启动基准站,点击测量RTK启动基准站,这时电台正常发射电台信号,如果无线电和卫星接受正常,移动站开始初始化,软件显示:正在初始化浮动固定,固定后进行点校正方可开始测量工作。这些准备工作做好以后,就可以到实地进行测量,输入一直线端点的坐标后键入直线,开始放样。 (四)RTK定位精度分析和测量误差源 RTK测量结果获取的测量结果互差均在厘米级,其中互差最大为1.4cm,最小为0.2cm。可以认为GPS RTK测量点位精度达到厘米级,能够满足地质测量精度要求。 RTK测量误差主要有GPS系统误差、RTK设备、测量环境、用户专业水平、测量方法等5个因素,在观测过程中要注意采取一定的措施克服。由于RTK测量有时会出现点位坐标漂移误差,当按设计要求进行RTK作业时,在距离和测回数都按设计掌握时,仍有部分测点超限时,只有通过减小测距和增加测回数加以解决。 三、结语 RTK采用了先进的GPS技术,可用于高难度GPS环境下的强有力跟踪在测绘领域有着广泛的运用,比传统的测量仪器的测量,它有着省时省工且精度高等特点,作业效率高。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完4km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标,作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了劳动效率。并且定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为4km),RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。 RTK技术也不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”,因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区,只要满足RTK的基本工作条件,它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。 RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。 虽然RTK有着很多的优点,但其在地质测量中的应用还是有一定的限制。地质测绘主要是在山区,在进行测量时,注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上,且周围无磁场的影响,这样流动站接收的信号好。并把观测成果与首级控制成果进行整体平差,这样动态观测经平差后的精度就较高。 RTK测量技术的应用使得地质测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合,极大地推进了地质测量技术的发展,使地质测量手段实现自动化或半自动化,有力地促进地质测量的精确度和测量速度。相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性水平和软件水平的提高,RTK技术将在地质测量和其他领域得到更广阔的应用。 作者简介:李晶(1983- ),男,内蒙古兴和人,供职于内蒙古自治区地质调查院物化探所,研究方向:测绘。 地质测绘论文:关于MAPGIS地质测绘数字化应用技术的探讨 【摘 要】我国传统地质测绘工具功能较为单一,不能适应科技的发展,因此应运而生的MAPGIS技术就成了现今地质测绘工作的主要工具。本文立足于MAPGIS地质测绘数字化应用技术的探讨的实际,分析当前存在的MAPGIS地质测绘数字化应用技术的探讨的问题,并提出针对性的策略,以期为MAPGIS地质测绘数字化应用技术的探讨提供支持和借鉴。 【关键词】MAPGIS;地质测绘;数字化应用 0 前言 我国地质勘测一直以来传统工具,即经纬仪水准仪和平板仪三种,无法适应当今社会的发展和要求,所以,专家学者研究出了MAPGIS技术来代替传统的老三仪工具,使地质勘测能够得到更加方便、有效率的进行。 1 MAPGIS技术的内容 MAPGIS技术是一种新型的地质测绘技术,不仅拥有独立的数据库,更能进行良好的空间环境分析,确保地质测绘工作的有效进行。同时能够进行数字绘图功能,将大大节省地质测绘工作人员的工作时间,令工作人员的工作更有效率并更简单有效率的进行地质测绘工作。同时MAPGIS还具有完善的数据传输功能,可以将勘测得来的数据传送到办公室内,大幅度的节省了专家的时间。MAPGIS技术是GIS技术的发展和延伸,是由GIS技术发展改革而来的一项新型技术,MAPGIS技术既具备GIS的绘图空间和分析功能,同时还增加了空间叠加功能,能够使地质测绘更加的简单容易。与此同时,MAPGIS同样还可以应用于日常城市建设方面,经常在建筑物的建造过程中得到应用,因此相比较GIS技术来说,人们对MAPGIS技术应该并不会太过陌生。地质测绘这项原本有人力物力堆砌而成的工作也变得轻松了许多,使我国年纪较大的专家学者可以不必劳累的前往现场对地质地形进行评估,可以在办公室内进行地质研究,避免了可能遇到的危险[1]。 2 MAPGIS技术的优点 MAPGIS技术是采用多个模块拼接而成,其中所存在的各个模块都分别拥有不同的功能,例如制图模块负责绘制图像等,各个模块相互协作配合着完成日常工作需要。正是由于各个模块分工的不同,导致了需要分别进行工作,但是在进行数据传输的时候要各个模块进行汇总统一才能使数据被完整并准确的将数据传输出去。MAPGIS技术可以同时输出两种数据既矢量数据和栅格数据,弥补了GIS数据的不足,改变了数据传输存储模式,应用两种数据传输模式使专家在进行数据研究的过程中能够更加清楚直观地看到数据之间的差异性并对地质进行进一步的深入了解。MAPGIS技术通过扫描地质环境,运用全球定位的系统进行数据收集,保证了数据的传输效率,也大大提高了采集数据的准确性,同时对地质地形进行了准确的分析,通过新型技术对当前区域内的地质地形寄予了有效的价值估测,为我国地质测绘工作的顺利进行带来了极大的便利[2]。 3 MAPGIS技术的应用 3.1 绘制数字地图的方式 3.1.1 正确的选择坐标 在进行地质测绘的过程中,所处地坐标的准确度很重要,只有知道了准确的坐标才能更好的分析测量当地环境,对空间和环境进行分析,确保当前测绘需要。应用的坐标通常使用国家标准的坐标,也可以利用计算机自动生成坐标。 3.1.2 对已有图纸数字化 首先,对矢量图进行扫描输入,这种方式方法在输入过程中不易出现误差,精准度较高,对数据保存情况较为完好。其次,采集数据,运用这种技术进行数据采集出现的误差较小,精准度相对较高,有助于专家进行研究和对当地地质的下一步测绘工作的进行。同时对不对称的边也可以随时留意观察,重合的边进行一次数字化便可。以计算机进行数据存储,将数据安全的记录下来。最后进行数据的处理,在处理过程中应注意将数据进行分析,排列最后存入数据库这样的数据往往需要校对,在校对的过程中应仔细的查看每一个数据,确保数据的准确性[3]。 3.2 地质测绘图纸数字化的原则 首先要对收集到的环境区域内所有的信息进行整理,其次使将栅格数据进行矢量化,使数据能够进行统一整理。这样就能得到一个矢量化的图形,对矢量图形进行有针对性的分别进行制作,生成比例尺,最后再进行拼接工作,这样能够最大限度的保证图形的准确性,不会造成大幅度的失真效果导致的数据失效,这样进行处理过的地图能够保证更好的进行数据整理和数据传输工作的进行,能够使研究工作进行的更加顺利。 3.3 图像的管理和维护 3.3.1 专业的子系统管理 管理数据库首先要有专业的子系统管理来对每一个数据库的分支进行管理。对数据进行定期定时的检查,确保数据没有损坏和虽内容保存的完好性。长时间不查看的数据可能会出现不同程度的损坏,要及时进行文件修复,以免造成重要数据丢失,资料不可逆损毁等后果。 3.3.2 MAPGIS数据库的管理 MAPGIS数据库是整体数据库的主题部分,子数据库的完好直接影响到MAPGIS数据库的完好程度,在这里通常储存着图像资料的主体,与子数据库系统中的数据相结合能够形成完整的数据链,在数据中这两者缺一不可。图形数据库中的数据经过拓扑处理在进入数据库之前生成拓扑数据,以确保数据库在数据存储时的数据是完好没有缺漏的。 3.3.3 地形数据库的建立 地形地质数据库主要用于存放各种地图和地质条件的,以单独的数据库存储地图和相对的地质条件有助于日后的查找工作的进行汇总和资料的查找。有助于日后的测绘工作的顺利展开。 3.3.4 进行保养和维护的必要性 如果出现资料损毁的情况,造成不可逆的资料损毁等后果,则地质测绘人员就必须要再一次对这片区域进行测绘工作,耗费的人力物力将随着年代的变迁和人员的更换而产生变动。或者当初的区域已经变成建筑群无法进行测量时,造成的损失将不可估量。会对国家建设和资源的整合带来不必要的麻烦,给地质测绘人员带来不必要的劳动量。可能会使日后进行建筑物扩建或改造工作时出现不必要的风险,由于地质地形资料的缺失,工程队无法对当地地形地质有一个完整的认识,从而无法在建筑工程开始之前做好设计工作,导致工程无法顺利实施,耽误工期甚至时危机施工人员的生命安全和使用者的生命财产安全[4]。 3.4 数字化图像的应用与输出 数字化图像的意义在于能够更好更是直观的发现地质地形上的特点从而为今后在这个区域内开展的工作带来极大的便利条件,在输出方面数字化图像能够更好的被互联网输出,更加完整的存在于互联网之中,从而方便全球各地人民去查找应用当地的地质环境特点进行地质测绘与地质研究工作,为今后的地质勘探工作带来便利和有利的理论依据,时今后的地质测绘工作能够更好的进行下去。MAPGIS技术所带来的便利不仅仅应用于地质测绘方面,更多的时候被应用于建筑方面,利用MAPGIS技术对即将进行建筑物建造的区域进行初步的了解,根MAPGIS所得出来的区域内地质地形的特点有针对性的进行建筑物的建造,使建筑物更加坚实可靠,能够适应地质地形带来的不便,使建筑物安全性和实用性得到稳定的保障。MAPGIS技术同时被应用于建筑物建筑的过程中,建筑团队经常利用MAPGIS技术查看建筑物整体建筑情况,确保不会出现倾斜等工程质量问题的存在确保使用者和建筑工人的生命财产安全。将每一步都进行记录,发现不足立即进行查补,做到每一步都能得到有效的监测。地质测绘工作者也可以通过MAPGIS检测建筑物周围环境区域内的地质特点,帮助建筑物更好的完成建造。 4 结论 MAPGIS技术在地质测绘方面的作用很大,为地质测绘工作者节省了很多工作时间并加大了测量效果的精确程度,减小了地质测绘工作者的工作难度,提高了工作效率的同时也为我国地质测绘工作和地质情况储备量的增加做出了极大的贡献,为我国社会更加迅速的发展提供了有力的帮助。 地质测绘论文:浅谈地质工程测量中新型测绘技术的应用研究 摘要:随着我国经济的发展与科学技术的进步,在地质工程测绘作业中,越来越多新型的测量技术与设备被运用其中,如3S、RTK等技术的出现,方便了地质工程测量作业的开展,提高了测绘作业的效率,测得的数据更为精准,减少了测量误差。文章阐述了测量技术发展历程以及新型测绘技术在地质测绘工程的运用。 在早期地质工程的测绘作业中,由于受到测量技术与测量设备的限制,导致部分重要的数据无法准确的获取。如今,传统测量技术已经无法满足地质工程测量工作的要求,新型测绘技术的出现给地质工程测量工作迎来了新的时代,作业人员采用先进的设备与技术,使测绘作业得到了更好的开展。由于我国面积广阔,各地区的地形也较为复杂,在部分情况复杂的地区,测量工作的展开受到环境的影响较为严重,因此对地质工程测量中新型测绘技术应用的研究是十分必要的。 1 地质工程测量中的新型测绘技术概述 地质工程测量中的新型测绘测量技术,指的就是实现智能化、数字化以及自动化测量的科学现代化的方式。随着经济和社会建设的稳步发展提升,遥感技术(RS)、全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、现代的数字化技术等不同种类新型科学技术在工程测绘测量中获得相应的研究和应用。由此可以看出,在不久之后,新型测量测绘技术不仅可以给人们的平常生活以及经济建设方面提供技术上的帮助,还可以为地质工程测量提供精确的测量数据。 测绘工作在地质工程的施工作业中,是确保地质找矿、地下采矿的施建功效的要点,当中精准的程度决定了工程目的实施的可靠性和有效性。一旦出现较为严重的偏差,不仅在很大程度上增加地质工程施工的建设成本,还有可能在地下找矿中与地下矿脉失之交臂,甚至会造成工程施工作业的安全隐患。因此,相对于扬弃传统的测绘测量技术,采纳新型的测量测绘技术,能达到地质工程测量工作的时效性和准确性。 2 工程测量技术的发展历程分析 工程测绘技术在科学化的技术指导之下,历经了传统测绘技术的沿革,测绘技术逐步从光学机械的小平板仪、经纬仪、水准仪和纸质、手工描绘向电子化、卫星智能一体化、数字化的方向发展。 测绘工程的建设发展运用数字化的新型技术,可以通过计算机模拟信息数据,在屏幕上直观形象的表露,在测量成果的运用、更新和维护上有方便快捷的特点,能够实时维护产品的信息。针对不同用户的不同需求,还可以对测量结果的各类因素进行处理,数据信息再转化为现实需要,大大提升了测绘工作的规范性和自动性及市场的适应性。 3 新型测绘技术在地质工程中的应用 3.1 GPS卫星定位系统 GPS卫星定位系统具备陆、海、空全方位的实行三维的导航与定位的能力新时代的卫星导航与定位的系统。GPS接收机器的改良,载波相位的差分科学技术的进行、广域的差分技术,加上SA技术的解封,使其GPS技术在运载的工具实时的监控、导航、工程的测量、城市的规划等范畴有更广阔的应用。 GPS测量技术运用于地质工程的测量之中,它的基准站的建设是最基本的设施部分。因此,相关的建设人员应该将GPS测量的基准站设立在通讯条件优良的地方。还要综合测试区域的地质布局特点。以某个地质工程的测量测绘工程为例子,该工程的相关测量员工,在设置GPS基准站的时候,应该充分地考量测量项目所在的工程作用规模以及自然地理条件。就是把GPS基准站设立于数据衔接中的流动站的最适当点位置上。 在地质工作的测量当中,GPS技术是一个重要的支持技术,在地质工程的测量工作中,测区控制网的建立,地质工程钻孔定位和复测、探槽、地质剖面测量、地表移动监测以及水文的观察等时,几乎都是采用该技术进行作业。一个智能化、自动化的技术系统,通过获取不同测量技术所收集的数据材料,并加以处理与分析,不仅提高了测量数据的精确程度,还提高了测量结果的可靠性。 3.2 GIS地理的信息系统 地理的信息系统是和空间的信息有关的不同行业的根本载体和平台,是国家的区域和宏观的决策多次目标的开发建设的最主要技术载体和平台。就目前来说,GIS技术不仅进步到成为一个比较成熟的技术科学系统,而且成为一个新型的产业,在区域的开发、地质矿产、气象海洋、农林水利、环境的监测、土地的管理、城市的规划、国防的建设与测绘等地域的发挥表现着越来越重要的作用。采用数据库、GIS、内外一体化测图、全数字摄影测量及扫描矢量化等科学技术,为专业的信息系统提出准确及时、数字化、标准化的根本空间信息资料,以设立不同专业类别的专业信息系统,从而完成管制的标准化、科学化、信息化。 3.3 RS遥感技术 在地质市场的应用领域中,遥感技术已经在很多领域有了成熟的解译技术,而且多学科上已经获得了巨大的成果。地下的、地表的地质状况甚至地下矿藏对地面大气的影响的信息资料能经过遥感的解译资料信息获取,获取到实时动态、综合信息的资料源。这对国家的农林、国土管理部门就地面植被的变化、地下矿藏的找矿指导、地面地质灾害的监控、矿山矿区权属的监控等领域,能够提供时的监察测量数据信息。关于工程的地质条件和找矿、煤层的顶底板等方面的作业,都可以借助遥感技术来进行,来确保测量数据的高度精准化。 遥感(RS)技术因其具有很大领域的同步的观测、数据的综合性、时效性和经济性及可比性等优点,得到了广泛的应用,遥感卫星和多光谱航空的摄影将会成为地域检查工作获取地理信息数据的根本手法。不同比例尺的地形图都可以采用遥感图像的成图来获得,为地质工程测量工作提供了极大的便利。 地质测绘论文:浅谈地质调查中现代测绘技术的应用 (黑龙江省地质测绘院) 摘 要:由于科技的进步,现代测绘技术在地质调查中的应用越来越广泛。在新测绘技术应用中,它不仅为地质调查节约了大量成本,也显著地提高了找矿精度和效率。在不断进取的地质调查领域,现代测绘技术能够积极开创地质调查发展新局面,本文主要从多种现代工程测绘技术手段的角度在地质调查中应用情况进行分析探讨,提出见解。 关键词:地质;现代测绘;应用 现代测绘技术通过大地测量学、卫星遥感技术、全球定位系统、地理信息系统为技术支撑,是空间信息技术的优秀和主体,在矿产开采、地质调查和环境评价等方面都已经得到广泛应用。下面着重分析构成现代测绘技术的这些手段,并逐一阐述其在地质调查中发挥的作用。 1 大地测量学手段 在金属矿富集带,时常出现重力场异常。众所周知,大地测量学中的一个分支是物理大地测量学,它主要是研究利用地球的重力等物理观测量确定地球外部重力场及其变化等问题的。如果运用这项技术在某探矿区域进行重力测量分析,则可以得知局部地区的重力场情况,通过与常态重力场进行对比,得到该区域的重力异常值,以得到找矿需要。由于现实中传统的重力网布设的数量有限,这项技术不适合对大范围地区进行重力场测量,而且重力网之间的测量误差在数据交互的过程中会被放大,从而影响监测结果。随着现代科学技术的不断发展,大地测量学又出现了海洋和航空重力测量、卫星重力测量等新的技术手段,从而逐渐解决这些问题。 2 卫星遥感技术手段 随着卫星遥感技术的发展,对地质调查已不再局限于实地测量等手段,我们可以通过分析卫星遥测图像来判断地层结构和地质变化。对于特定的地质构造背景,要通过传统的手段对其整体的成矿规律进行探测,而且在短时间内拿出结果,也许是不可能的。但是利用卫星遥测技术,这些断裂、隆起构造却可以清楚的显示在卫星图像上,通过对某一时间段内获取的若干幅图片进行对比研究,也许可以得到该地区成矿规律,从而使地质调查的探测更加准确。因为传统的测绘手段难以覆盖大范围的区域,而利用卫星遥感热红外图像观测地质的光谱异常,则可以克服这一缺点,为大区域地质调查提供便利。 3 GPS技术手段 当今卫星导航定位及数码信息技术的广泛应用,改变了传统的“测角量边定方位,坐标展点绘等高”的测绘方式。也变了受气候、地形地貌的限制, 野外地质找矿者以“大地为床,天是房,火烤胸前暖,风吹背后寒” 的生活写照。 现代测绘技术的应用,可在最短的时间内,高精度、高质量的获得定位、定时、定向、成图和地球引力场等的资料。随着我国北斗卫星导航系统的建成,今后的地质调查工作将要向全球发展,提供瞬时图像和信息。野外地质调查工作,将主要依靠卫星测量方法。为此,要立足改革创新,健全以发射多功能(定位、图像、引力场)卫星及其成果传输、处理、储存、更新和制作输出所需要的一切地质调查资料为主的测绘体制;需用大型计算机建立全球图像、信息数据库,实现图像、信息自动更新,自动形成图像(地质、地貌、地形图等),能随时提供任意地区的地心坐标、地球引力场和图像;要尽快建成覆盖全球的北斗二代卫星导航定位系统,建立图像信息处理中心,发展图像信息传输,发展手机式双功能(北斗、GPS)卫星导航接收机,不断精化地心坐标系和地球引力场,以适应我国地质调查和资源开发的发展需要。 4 GIS及探地雷达手段 地理信息系统软件平台,其功能强大、三维表达尺度全面,能够实现地上、地表、地下、水下信息一体化集成表达,可以在地质调查中得到广泛应用。GIS具有大范围、海量、多源(包括DEM、DOM、DLG、三维模型等)数据一体化管理和快速三维实时漫游功能,支持三维空间查询、分析和运算。可叠加CAD数据,可方便快速完成由二维GIS系统向三维的扩展,建立三维空间地理信息系统。 以GIS技术为支撑,可以为地质资源的探测与评估,摸清探矿区地下矿产的现状,以及评估地下矿产的储量提供一种快捷、经济和有效的手段。非金属矿产探测技术中的探地雷达弥补了常规地下矿产探测仪在探测非金矿产方面的缺陷,已成为探测非金属矿产的重要技术方法之一。 步入科技高速发展的我国,计算机技术和空间信息技术已经应用到广泛领域,也给我国地质调查提供了新的思路与途径。伴随着测绘技术的不断进步和创新,相信不远的将来现代测绘技g手段将更多样,其应用于地质调查的前景也会更加清晰夺目。 结论 近年来,随着我国现代科学技术的快速发展,地质测绘技术取得了长远的进步,各项工程在开工之前都会应用地质测绘技术进行地质勘查,在一定程度上需要高质量的现代测绘技术的支持。与此同时,现代测绘技术在地质测绘中的应用越来越广泛,现代测绘技术为地质测绘提供了良好的基础和前提。 地质测绘论文:水文地质测绘中的三维定位基准研究 【摘要】在对水文地质进行测绘的过程中,往往会因为测区环境差、以及地质点比较分散等特点给水文地质测绘带来了很大的困难,然而随着GPS技术的发展,三维定位基准应用范围越来越广泛,逐渐进入到了水文地质测绘中,这种方法具有很大的优势,可以减少测绘的阻力。 【关键词】水文地质测绘;三维定位基准 一、CORS CORS是建立在GPS的基础上的,GPS系统虽然能够获取某个地质点的三维坐标,但是却受到高程系统的限制,而以GPS为基础的连续运行参考站即CORS却能弥补它的不足,它不仅可以获取地质点的三维坐标,还能对其进行实时定位,误差建模、网络参数估计以及网络模糊度、数据通讯等等是CORS最主要的的技术。 (一)优势 CORS的优势主要表现在它具有很高的精度,而且在测绘的时候能够分布均匀,它所得到的测量成果都比常规作业下所得到的成果具有更高的精确度、更均匀。连续运行的CORS系统可以替代传统的、常规的测量控制网,国家以及区域的基本控制网都可以使用CORS的基本功能,可以为测绘提供长久的、动态的基准点。CORS在地心坐标基准的基础上上可以对传统的参心系统进行取代,CORS的作用很广泛,它不仅可以监测地质中的断层现象、以及火山,还可以预测地震的发生,总之它可以满足任何物理与环境监测的要求,在动态监测的基础上,还能实时地将数据信息传递给各种类型的定位和导航系统,它的便捷性可以让用户利用通讯手段,连接到合适的服务器,从而快速地下载数据,同时帮助用户计算点位信息。在对地震或者是桥梁等进行监测的时候,GPS参考站网的建立是有效的选择,即使受到了灾害的损害,但是利用CORS就能及时地恢复测绘基准。 (二)布设内容 在CORS布设的时候,主要涉及两个方面的内容,即均匀性和疏密度。均匀性即CORS基准站布设的空间均匀性,均匀性与CORS的精确度有着直接的联系,通过CORS的均匀布设可以提高测绘的精度,在网络覆盖的范围内,即使地形条件十分复杂,地势起伏很大,但是在CORS均匀性的支持下,还是能够提高对流层湿分量内插的精度。疏密度指的是CORS基准站的数目,从根本上来说就是单位面积中的CORS站。当CORS基准站之间的间距越大,那么CORS站所控制的范围就会越大,在一样的成本下,实现的NRTK的效率就会更高,然而空间误差相关性就会降低,直接影响了内插的精度,从高变低,并且会加长NRTK的初始化时间,更严重可能导致其无法初始化,从而导致其可用性降低。 二、应用案例 以某水文地质勘测项目为例,它需要对水文地质进行控制测量、地形图测绘、以及地质点测量,所测区域地形简单、且地势平坦,交通也比较方便,但是通视条件比较差。为了完成这个项目,需要布设6个D级GPS点,测量钻孔、水位观测点等地质点坐标,还有高程89点,地形图测绘10.8KM2,比例尺为1:1000。由于项目周边很多的高等级控制点遭到了破坏和沉降,所以就采用了CORS静态测量方法,将接收机架设在了所有的未知点上,在具体解算的时候,起点是CORS基准站。在实际的测量中,因为CORS基准站与测区的距离比较长,所以在为了保证精度的目的下,就要适当地增加静态测量的时间,测量时间应该大于90分钟。经过统计,三维无约束平差、基线向量解算,以及约束平差的精度都符合相关规范要求。在进行水文地质勘测的过程中,测量钻孔、河流水位、水文孔的坐标与高程是很必要的。一方面,在保证RTK观测要求的基础上,CORS-RTK可以达到地质点的平面精度要求;另一方面,不满足观测要求的时候,可以利用延长观测时间、静态测量的方法,在周边设置控制点,并利用较为传统的测量方法对地质点进行测量,从而获得其平面坐标。供水水文地质勘测的地质点高程对精度的要求,要远远高于平面坐标,它要求排泄区域的高程误差小于等于4厘米,补给区的低于20厘米,而径流区的要低于8厘米,不同的区域有不同的精度要求,在必要的质量控制措施的帮助下,就可以满足上述要求,在对其高程进行测量时,每个水文地质测点都要进行独立的测定,次数都为2次,而且两次的误差不能超过5厘米,一旦超过这个误差就要重新测量,最护取两次结果的平均值。CORS与全站仪结合起来的测量方法,不仅具有很大的灵活性,还可以提高测量的效率,节省时间。 三、三维定位基准的优点与不足 三维定位基准具有三大优点:①三维定位基准帮助实际测量实现了平面高程一体化作业的目标,给其带来了极大的便利,在三维定位基准的帮助下,可以对控制点进行动态实时地测量,它可以将高精度的GPS大地高变成正常高,从而促进了测量平面与高程的一体化。②使用三维定位基准进行水文地质勘察,可以极大地节省费用,并且能够充分发挥仪器的作用,提高其利用率。CORS的建立减少了仪器的架设,在测量的时候,不用架设基准站就可以利用单人机进行测量。③在三维定位基准的帮助下,可以获得更加稳定可靠的数据,因此所取得的测绘成果也具有稳定性和可靠性,提高了勘测的精度。当然三维定位基准在实际运用中也有不足之处,使用其进行控制测量的时候与常规的仪器一样,首先要复核起算基准点的精度,高等级的控制点是其起算点,而且对起算基准点以及观测点之间的位置分布有很高的要求,特别是在利用起进行动态观测时,它的精度必须要经过3到5个高等级控制点的连测,以及复核,从而才能确保基准站坐标各个方位的一致性的精度,在接收信号的过程中,难免受到电离层以及对流层的干扰,从而使数据出现一些偏差;RTK电池的耗电量很大,只有多个大容量电池的支撑才能持续作业,由此可见,三维定位基准虽有多种优点,但是也难免有所缺点。 结语 三维定位基准相对于传统的RTK,具有很多优势,它可以促进勘测平面高程一体化作业,在很大程度上降低了费用,不仅如此,还提高了勘测成果的精度,给水文地质勘测工作带来了极大的便利,节省了勘测工作的时间,同时有效地提高了勘测工作的效率和质量。 地质测绘论文:浅析地质测绘对于地质研究的重要意义 摘 要:在地质学科的研究中,地质测绘技术的地位是非常重要的,通过地质测绘,可从根本上接收到地质信息,这也是所有地质研究工作开展的基础所在。地质测绘对地质研究的影除了这几点之外,还有着有利于了解地质结构、促进地质发展以及合理化地质应用等其他诸多重要意义。由此可见,开展地质测绘对地质研究重要意义相关问题的探讨,不仅对地质测绘工作自身的完善十分重要,而且对地质行业自身发展也有着积极的促进作用。 关键词:地质;测绘;地质研究;重要意义 经过长时间的发展,地质测绘技术已经在不断地完善下于地质研究中获得成熟应用,对于我国地质学领域整体水平的提高提供了巨大的价值。基于对地质测绘技术的应用,可实现地质结构、地质发展及变化等相关地质信息的全面分析。由此看来,地质测绘技术已经成为地质学领域中一项不可或缺的组成。本文就从地质测绘含义、辅助系统这两个方面作为出发点,概述了地质测绘工作的基本内容,继而提出地质测绘对地质研究的重要意义,以期能够为促进我国地质行业的稳定、持久发展提供基础借鉴。 一、对地质测绘技术的相关概括 首先对地质测绘的基本含义做到全面掌握,也是在很大程度上为地质测绘工作有效的开展奠定了坚实基础,因此,要求任何一个从事地质测绘相关工作的工作者都必须先做到对地质测绘基本含义的掌握。本文以此为基础,对地质测绘中包含的辅助系统这项内容予以分析,从这两个方面做好整体把握,才能对地质测绘技术的相关内容做到彻底了解。 (一)基本含义 地质测绘技术在地质学科中的地位是非常重要的,通过地质测绘,才能对地质信息有所掌握,属于是其的根本来源,同时在此基础上才能开展地质研究的相关工作。同时,地质测绘影响到地质学科发展的关键点还体现在以下几个方面:第一,可更准确地掌握地质结构信息;第二,为地质分析提供了参考依据;第三,有利于促进地质学科的可持续发展;第四,有利于地质利用的规范性与合理性;第五,还可促进和地质相关学科的内容发展;第六,促进地质考古的发展等等。 简单来说,地质测绘就是某一个既定区域范围内的地质信息在进行测绘时,借助了专业测量方法来进行,做到对这一既定区域所有相关地质、地貌信息的获取,继而再将所获取到的信息广泛的应用到各类领域中取,比如说将其应用到灾害防治、地质绘图以及工程设计等诸多领域。基于地质测绘,能够获得露天矿测量、地质剖面测量、勘探工程定位测量、矿区地质测量和地质点测量等内容。 从以上研究内容可见,地质测绘的工作非常复杂,同时还有着极高的专业性特点。也就是说,在落实到实际测绘工作中取,仅仅依靠人工工作必将无法得到精准结果,所以,将相应技术引入其中进行应用至关重要,这也是保证测绘结果精准程度的重要条件。 通常,在结束了一项地质测绘工作之后,能获取到诸多与地质相关的测绘信息,而所获得到的这些数据信息对于地质学领域的发展来说有着积极作用,可以将他们纳入到地质研究中去应用,另外也能录入系统,以备日后应用。 另外,在地质测绘工作中所获取到的结果在其他诸多领域范围中都能获得广范的应用。由此来说,做好地质测绘工作,不仅仅是对地质研究领域本身,对于整个社会的发展都是意义重大的。在我国社会水平大幅度提高的当下,大力应用科学技术必将是各行各业发展的一大趋势,同时对地质学科领域来说也是相同的,而地质测绘技术的使用正是符合了这样一种发展趋势。所以,从广义上来看,在地质学领域中积极引入地质测绘技术的是符合社会发展趋势的。 (二)地质测绘里的辅助系统 在使用地质测绘技术时,除了要以技术的自身作为基础支撑之外,还需意识到,想要实现基于地质测绘技术下很好地完成地质测绘工作,必然离不开辅助系统的支持,从某种程度上来说,若无法获取到辅助系统对地质测绘的支持,那么也就无法顺利地实现地质测绘这一过程,所以说,对地质测绘中的辅助系统做相应了解也有着重要性。 在地质测量中,包含各个不同的板块,而各个板块其所使用的测量工具、测量手段都是各不相同的。就像是在一些矿区地质测量工作中,不仅应对地表的形态与地质构造进行初步测量,而且还应对地下岩层以及岩层的构造进行测量,而相应所需使用到的就是金属探测仪、声速及声波探测仪等的应用。由此来看,如果是单纯地使用相同技术,而这一技术必然不可能适用于使用到所有的地质情况当中去。所以,只能将不同的辅助系统应用于相应的测绘工作,才可实现探测出各种地质各不相同的情况,对帮助顺利完成地质测绘工作具有重要意义。 就上述内容来看,在地质测绘领域相关内容中,必须要对辅助系统的应用有足够认识,并认识到其应用的重要性,还应积极引进相应的辅助系统,培养专业、综合素质高的工作者完成这一工作,这样一来才能体现出系统应用的最大价值,以此促进我国地质测绘工作的稳健、持续发展。 在地质测量工作的一系列过程中,需要诸多个环节。在对某一区域地质情况进行测量前,现应该对其周围环境做好密切观察,同时勘察周围地质情况,为该区域地质测绘工作提供基础。在还未进行地质测绘工作之前,应就该区域的工作进行整体性的勘察,这时便可应用近些年来发展极大的遥感卫星来做好地质勘察工作,这样不仅可以提高勘察覆盖的广度,而且还能提高勘察结果的精准性。在获取到结果之后,依据一定标准将其进行分类,划分之后便能开展地质勘察工作了。勘察过程中,每一区域的结果进行总汇,最后对该区域整体地质情况做到细致、全面的分析。 所以,在地质测绘工作中,针对不同区域、不同地质情况,应做到引入不同的辅助技术,以此来促进地质测绘结果精准度的提高,为地质学科发展奠定坚实基础。 二、地质测绘对地质研究的重要意义 (一)有利于更好的了解地质结构 在地质测绘工作中,通过概括性勘察这一工作过程,工作者将需勘察地区划分为各类区域,划分之后,再通过详细勘察,做到对不同区域的针对性了解,这样全面、细致的工作可进一步提高地质勘察工作的质量,另外工作者也能实现对该地区地质结构的详细了解。地质测绘的关键就是在于对某个地区地质构造的了解,以此来对这一地区其独有地质活动情况的精准判定。例如,印度洋板块和亚欧板块两者通过挤压以至于喜马拉雅山产生,所以在这两个板块的交接地方,伴有地震频发的灾害,应做好对该区域范围内居住民众注重对地震的防范。再比如说,有些区域范围内的地质结构是经过极其复杂的地质运动而发生的,所以伴随着有严重的不稳定态势,而且像这些较为复杂的地质运动还多发于改善、峡谷,因此这些区域范围内伴有频发的地质灾害,像处于该区域的人们则应注意泥石流、滑坡等灾害的发生。 可见,在地质测绘下进行地质研究具有极大的现实意义。通过对某一地区地质结构的了解,便可判断出该地区地质发展趋势以及可能会出现的问题,这样在发生地震等灾害之前,工作人员便可以及时提醒该区域居民进行预防。这样一来,地质测绘不仅能为工作者了解地质结构提供参考,而且还能保障人们的生命安全。 (二)为地质分析奠定坚实基础 精准、高效的地质测绘工作可以为地质研究提供可参考依据,若缺少地质测绘这一环节,就无法得到这些数据,而缺乏了这些数据作为支撑,那么地质学领域的发展也就不具备基础,不利于该领域的持续发展。借助于地质测绘工作的开展,地质工作者既能做到从整体上对区域地质构造的了解,又能做到从细节上对该区域地质结构的了解。就从整体上来看,除了使工作者能对该区域整体地质状况有一个大体的了解之外,还能对该区域地质普遍存在的规律及特点进行了解;从细节上来看,工作者还能实现对每一细小区域相应地质结构情况的掌握,以至于实现对该地质的全面分析。 通过地质测绘工作能提供非常全面的信息,而且也能保证这些信息的精准度,其详细程度也在一定程度上决定着地质分析是否能得到良好效果。所以,愈为精细的地质测绘结果就越能确保工作者实现对区域地质情况的掌握,为其开展地质分析工作提供可参考借鉴。 (三)有利于促进地质的持续发展 在地质测绘技术发展的同时,地质研究也有着进一步的进展。近些年来,地质测绘技术中应用了非常多的先进、高水平的技术,像是计算机技术、遥感卫星技术等等,而基于对这些先进技术的使用,也有利于促进地质测绘广度、速度、宽度以及精准度的提高。像是对勘探技术的良好应用,便帮助我们实现了对地下几千米、海底上万米的地质测绘,从很大程度上帮助我们拓宽了地质测量的范围,通过这些数据的获取,为地质研究提供了极大的借鉴,对地质学科的发展产生重大影响。 (四)可促进地质考古的发展 想要对某一区域地质地貌演化历史进行推断,就必须要以该区域地质地貌的把握为基础。例如,某区域的组成大部分是沉积岩类型的岩层,那么便可推断该地区在很久以前是湖泊或者是海洋,再对这些沉积岩做相关分析,ζ渲写嬖诘牡水鱼类化石进行判断,那么便能够确定该区域以前可能就是淡水湖泊。同时,一些专业性较高的考古挖掘研究所涉及范围非常广,需大量使用地质测绘技术,比如说在探寻沙漠中的西夏古国时,需对该区域沙漠地质情况加以测绘,再对所挖掘的建筑遗址加以测绘,结合起来便能对古西夏王国的基本面貌予以大致复原。 结语 在地质研究中,做好地质测绘工作意义重大,能帮助工作者了解区域地质构造,为地质研究提供基本保障,且能提高合理性的地质利用,工作者应认识到地质测绘对地质研究的重要意义,完善地质测绘工作,促进地质研究的稳定、持续发展。 地质测绘论文:数字测绘技术在地质勘探中的应用 摘 要:目前我国建筑、能源等行业地质勘查技术的使用尤为显著,随着各行业科学技术的飞速发展,地质勘查技术中的测绘技术的使用频率越来越高,且已经成为地质勘探期间的优秀方法。该文着重对数字化地形测量技术的概况、使用进行深入的探析。 关键词:数字测绘 测绘技术 地质勘探 应用 目前数字化地形测量技术在我国使用较为广泛,其主要通过计算机进行绘图并做分析,是一种新型的测量方法。数字化地形测量技术与以往的测量技术有所区别,不仅会是地形图测量的优秀方法,更能够助推科学技术的发展速度。数字化测绘技术的精确度非常高,且极为稳定,坐标的精准度也大为提高,以此来促进技术仪器的进一步发展。数字化测绘技术在逐步发展的进程中,定会成为现代化管理的重要方法。 1 数字化地形测量技术的使用方法 1.1 方案的拟定 数字化地形y量技术的运用根据选择的项目挑选相关技术设备,其设备的使用结果差距较大。一般情况下,静态的GPS网是最为基础的控制系统,其支导线能够予以加密并控制该系统,以此来满足测站点的相互补充,借助全站仪和动态GPS收集碎部数据,从而快速、精准地完成计算机辅助作业方案。 1.2 测量的方法 数字化地形测量的方法较为简单,第一步要对计算机辅助和测量的平差计算值予以控制;第二步则是收集、汇编碎步数据,这两个步骤之间通过数据传输的方法进行衔接,可以按照步骤顺序进行,也可两个步骤同时进行,大大缩短了工作时间,对于工作成效的提升有很大的助推作用。 1.3 方案的选取 数字化测量技术在生产经营行业使用的过程中与以往“先控制、后测图”的方式有所区别,在以控制点为基准,软件辅助成图的基础上,碎部测量和控制测量两个步骤可以同时进行。在数字化测量的过程中,需用碎部成图的方法来收集数据,成图的方法则是先外后里。目前我国碎部成图的方式方法多样,不同的工种、设备等选择的方法不尽相同,但当下使用频率最高的方法当属简码法,其地理环境数据准确、成图精准度高、作业成效显著。 2 土地测量技术中的数字测图 2.1 数据的采集方法 数据的采集主要是通过传感器和相关设备对数字被测单元中的相关数据进行非人工操作的收集。数字化测绘技术在地籍测量方面运用较为广泛且相当成熟,使用最多的方法是对所要测量地域建筑物墙面的拐角处进行测量,获取相关数据。同样,也可以对地形点进行测量获取其他地物的相关数据予以计算。 2.2 地形图的数字化 在建立GIS系统之前,必须将地形图利用数字的方式予以分析,倘若地形图的比例尺、现势性及精度都在规定范围之内,就能够通过数字化仪将地形图进行数字化的处理。目前我国地形图数字化处理的方法主要有GPS数据输入、手扶跟踪数字化以及扫描矢量化这3种方式,通过以GPS为基础的RTK(Real Time Kinematics-实时动态)测定流动站规定坐标中的定位数据,其测量精度甚至可以以厘米为单位,以此来进行GPS定位。 2.3 地面数字测图 我国目前使用最多的地面测量的方法就是地面数字测图,其对于地形图的要求较低,大比例尺的地形图也可以使用该种方法进行测量,且准确率非常高,一般情况下,较为重要的地物的测量数据误差可以控制在5 cm之内。传统的地形图测量的方法往往会因为测绘点平面位置的差异导致地物点之间的距离有所偏差,在测量的过程中出现的误差较大,对地形图测量的精准度造成很大的影响。 2.4 航测数字成图 国内航天事业以势不可挡的趋势向前发展,这便为数字化测绘提供了更多的便利条件,目前我国在此方面所获成效颇丰,在未来测绘行业发展中的使用频度也会大为提升。测绘人员首先通过航空技术获取地形图像,大大减少了测绘的难度,缩短了测绘的时间,然后通过计算机获取相关资料等信息,以数据为基础结合当地地貌对地形图进行绘制。 3 对数字化地形图测绘技术的思考 我国地形图测绘技术发展速度较快,城市建设和矿区的开发等都已进入数字化时代,而这些地域的开发和开采都需要通过数字化地形图测绘技术得以实现,确保其测量的精准度。在进行数字化地形图测绘过程中,数字化仪器的使用不可或缺,例如:目前使用频率较高的GPS定位系统、计算机图形编辑技术以及GPS-RTK定位技术等,利用数字化仪器的操作取得地形实况,并将其描绘成图,那么,地形图的地理属性就不难呈现。 目前我国现代数字化测绘软件使用频度较高,且其自动化水准较高,但仍然需要对数字化仪器的操作人员进行技术培训,强化管理制度,注重测绘过程的监督、考核,对于相关问题要严究负责单位责任,并要求其在规定时间内整改到位。倘若在质检期间发生异常,质检相关单位就要及时分析问题根源,提出整改措施,决不允许同类问题频繁发生等现象的出现,确保测绘水准的迅速提升,只有加强管理制度的建立和考核,利用野外实习、授课等方式加强培训,才能强化技术人员的操作监控,提高其工作技能和工作质量。 4 结语 综上所述,我国数字化地形图测绘技术使用极为频繁,其对于技术操作人员的操作技能和综合素质就有了更高的要求,其科技运用能力不断提升,数字化地形图测绘管理健全,服务周到,因此我国地形图测绘技术得以快速发展。目前我国数字化地形图测绘技术的主要任务是掌握更多不为熟知的地形及基础应用软件,不断提高技术操作人员的专业技能,以便地形测量快速实现市场化,提升我国测绘技术水准。 地质测绘论文:浅谈地质测绘工程中的测绘技术运用 [摘 要]随着科学技术的不断更新,各种技术共存的条件下,我们将更多的技术有效的结合到一起,并且应用到了地质测绘工程中,在实际的操作过程中发现其价值是以往一些技术不能实现的,特别是在技术的准确度上有了新的突破。本篇文章作者是根据自己真实的工作经验,发现该技术在测绘领域起着至关重要的作用。 [关键词]地质测绘 工程 测绘技术 应用优势 借鉴 当前在地质测绘过程中,技术的采用方式并不是单一的技术支持,而是一些先进科学技术的综合应用。各专业科学技术通过合理的组合,就会使其功能变得更加强大,从而使得精确性得到很大的提升,通过精度的提高可以保证工程建设顺利的开展,其相关人员比较关心的安全性能以及建设的质量都能够得到保障,当然最重要的工程的成本也能得到有效的控制。这些技术的应用取代了之前的传统的测绘方法,并获得前所未有的成果,使工程地质测量技术有了新的突破。 一、测绘技术的发展和特点 1、测绘技术的现状 科技的发展,使得测绘技术不断提升,人们利用科学技术对大自然进行开发,推动了地质勘测工作的发展。这与我国科学技术的快速发展是密不可分的,奠定了我国现代的地质勘探的行业得到了快速的发展。在现代地质勘探行业的发展过程中,出现了很多大家比较熟悉的新技术,解决了传统技术的难题,使得我国的勘探工作取得了突飞猛进的发展,使得一个个勘测工程能够顺利完成。计算机技术的发展使其技术有了新的突破,RS系统、GIS系统和GPS系统等取得了长足的发展应用,为测绘技术的成熟奠定了基础。也解决了以往面临的难题,如人力投入多,测量精确度差、工作效率低等,综合技术的应用恰恰解决了以往面临的这些难题。 2、传统的测绘技术在地质工程测量中应用的缺陷 传统的测量方法,虽然经过几个世纪的考验,慢慢的流传到今天,例如大家比较熟悉的几何测量、三角测量等,这些测量方法不是完美无缺的,而是有较多的缺陷,这些缺陷制约着今后工作的顺利开展。再加上手工的描述,其精准度更是难以保证。测量工作基本上都是要在野外完成的,由于野外的条件很多时候都是非常恶劣的,条件一般都是非常艰苦的,这样难免会造成工作量非常的大,因此,测量工作难度巨大。同时,采用传统的测绘技术的落后程度是工作人员难以补救的,使得在作业的过程中较为繁琐,得到的数据基本上都是人工计算,人工计算使其处理难度大,绘图难,且周期长,这样就使其速度滞缓,传统的技术的应用还需要大量的人力,需要很多工作人员参与到工作中来,耗费了劳动者的大量劳动力,但是取得的效果是微乎其微的。 3、测绘新技术的特点 随着科技的发展,测绘技术的发展也取得了突飞猛进的进步。它的进步也是与社会的信息化,技术的先进生产力是密不可分的,因此,测绘技术呈现出来了相关领域人员一致认可的特点,如自动化、高精度、数字化等现代设备的特点。具体特点具体阐述如下: (1)自动化程度高。 新的测绘技术不是凭空想象出来的,而是经过几代人的实践摸索出来的,随着科学技术的发展,与该领域相关的计算机技术取得了跨越式的发展,计算机技术的迅猛发展,进一步完善了精密软件处理系统,精密软件处理体系就会发挥重要作用,进而能够结合勘测地质特点,绘制出精确图案。精密的软件的使用也使得人工参与减少,解决了人工参与最大的缺陷就是失误概率大大的降低了。 (2)测图具有高精度、高准确性。 数字技术的运用大大的提高了工作效率,减少了人工计算或测量的误差,使测图的精确度使之前传统技术无法比较的。在应用遥感测绘时,如果距离控制在300m,那么所测定的物点误差只有2mm,对地形的高度测量误差也仅有18mm。如此高的精度是传统的测绘技术所不具备的,也是其该技术具备了传统技术实现的优势,并且所测量的数据和信息都是经过软件系统的制作和传输的,所以制图过程精确度极高,能有效的描述地质的实情,不至于由于误差而失真。在新技术的绘图中是不存在一些误差的,甚至是将相关的误差降到很低,视觉误差、方向误差的同学们呢,将如你真不学,那等着你们就清楚了,上交之后,同时采用先进的技术,达到了对地质测量的高度精密。为今后的工作提供指导性的建议。 通过运用数字化图形编辑技术,可以顺利的测量出事物性质及周围环境,把真实的情况通过图形能够快速的反馈出来,图形反馈也是本着一定的比例尺反馈,使其误差大大的减少,非常精确的反馈当时的地质信息,另一大优点就是能够及时的更新和修改,可以保证图纸的时效性非常的强,使图纸的使用度大大的提高了。 二、测绘工程中GPS技术 GPS技g在其地质测绘中发挥着重要的作用,这种技术之前是应用在军事上的,慢慢随着民用的需求加大,从而促使在地质测绘中应用就更加的广泛了。该技术应用的原理是通过人造卫星发出的信号,这种信号传播的速度是非常快的,使其对方顺利地接受。并能通过采集的数据进行运算。该技术在测绘工程中的应用是其很多技术难以比拟的,该技术的应用也是取得了里程碑的意义,阶段性的进步促使这种技术的民用,该技术是由接收机和数据链组成,早测绘上的应用,也是将在军事上的应用灵活的运营到了测绘工程上的,将观测到的数据快速的传播到了接收方,接收方根据接收到的数据进行运算,通过运算后得出相应的结论,有助于进一步进行地质勘测。 三、GPS相对于传统测绘的优势 传统的监测方法,是采用平板仪补测。平板仪补测法的缺点是速度慢并且其效率非常低,并且在具体的实施过程中其容易受到人为的干扰,进而影响今后工作的开展,尤其是精度的问题最为严重。手持差分型GPS接收机的出现解决了以上出现的问题,这种接收机不是简单地接收机,而是采用的GPS技术,它的速度是其他工具无法比拟的,精度更胜一筹。它在短时间内减少了很大的工作量,保证了监测的实时性,能够快速的将信息反馈到接收方,保证了土地勘测的精确性。GPS技术在地质勘测中越来越受到使用方的欢迎,随着该技术的更加的完善,地质测绘工作也取得越来越快的进步。GPS技术应用在地质测绘上,对相关的工程建设起到了至关重要的作用,除此以外,GPS技术还具备较强的监测功能,防止在地质勘探的次生灾害的出现,例如工地变形等。 四、结束语 综上所述,我们对现代测绘技术有了更新的了解,知道其在现实中应用的广泛性以及其发挥的作用是其他技术不能实现的,在地质测绘中发挥着重要的作用,相关的部门要以此为契机,投入更多的人、财、物继续开发先进的现代测绘技术,使其对本行业产生深远的影响。就目前来看,我国现代测绘技术已经有了很大的进步,但实际其还有很大的提升空间,因此我们要对技术进行不断的革新,这样才能促使我国地质测绘上升到一个新的台面。 地质测绘论文:地质测绘中现代测绘技术的应用探究 [摘 要]近年来,随着我国现代科学技术的快速发展,地质测绘技术取得了长远的进步,各项工程在开工之前都会应用地质测绘技术进行地质勘查,在一定程度上需要高质量的现代测绘技术的支持。与此同时,现代测绘技术在地质测绘中的应用越来越广泛,现代测绘技术为地质测绘提供了良好的基础和前提。笔者就地质测绘中可能出现的问题进行分析,就地质测绘中的现代测绘技术的应用进行阐述和探讨,进一步推动我国地质测绘技术的发展。 [关键词]地质测绘;现代测绘技术;遥感技术 地质测绘的本质是在进行地质调查和矿产勘察,在对收集的数据信息成果进行绘制制图,应用先进的遥感技术、全球定位系统技术和地理信息系统等技术。进行包括地质点测量、地质剖面测量、地形测量、勘探布网测量、地质定位测量、贯通测量、露天矿测量、地表移动观测等,在地质测绘中合理运用现代测绘技术能大大的提升地质测量的精确性和高效性,能有效的保障工程建设期间的安全性和项目建设的稳定性,将现代测绘技术应用到地质测绘中,使地质测绘取得了较大的进步,为实现工程地质测量的高效和准确提供了保障。 一、地|测绘的背景和发展 1.早期地质测绘 早期的地质测绘工作依靠经纬仪和水准仪等进行工作。在实际的工作过程中,工作强度大、测绘精度低和数据误差大,在新时期背景下已经远远不适应现代化的地质测绘工作要求。地质测绘本质是在对地面地质情况勘测后,能实现对地下地质情况有更客观的判断,能有效的掌握勘测地区的地质规律和地质情况,地质测绘工作范围集中、目的明确。与此同时,想要绘制高规格的地质勘测图形,也要根据先期搜集的准确和详细的绘制资料作为地质绘制的基础,所以,在促进现代测绘技术的不断发展中,运用计算机软件进行数据处理,既能节省现场勘察工作量,也能提高地质勘察的工作效率,全面应用的全球定位系统、遥感技术和地理信息技术,能在减少误差的过程中提高地质测绘效率。 2.现代测绘技术 随着现代测绘技术的不断成熟和逐步应用,地质测绘行业也普遍运用到了现代测绘技术,从根本上提高了地质测绘的工作效率。现代测绘技术将卫星导航定位技术、传感器技术、现代通信技术、计算机技术和地理信息系统技术综合运用,实现了时间、空间技术和高新信息技术的综合集成,在一定程度上促进了现代测绘技术的迅速发展。 二、现代测绘技术的种类 1.全球卫星定位技术 全球卫星定位技术是基于全球的卫星导航技术,卫星的定位具有很强的抗干扰性、测量精准和保密性强等特点,在应用到地质测绘过程中,能在有效利用资源过程中,实现应用面广泛,在全天候和高效精准的地质测绘中不断发展,在将全球卫星定位技术和现代网络通讯技术的全球卫星定位技术结合,获得了地质测绘行业的普遍认可和利用,具有广阔的发展空间。 2.遥感技术 测量中的遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,遥感技术是针对不同物体对波谱产生不同反映做出的反馈的技术,能有效的识别地面上各类物体,遥感技术已被广泛应用于资源环境、水文、气象、地质等领域,是一项先进的空间探测技术。遥感技术结合卫星遥感被广泛应用到地质测绘过程中,基于此实现了对各种地质空间信息和环境信息的快速、准确的收集和处理。在综合运用中获取了准确的地质信息,为地质的测绘过程提供了精准的数据图形资料。 3.地理信息技术 地理信息技术又被称资源与环境信息系统,地理信息技术能在一定程度上很好的反映地球的资源和环境状况,运用现代化的处理手段,结合数据库系统和计算机系统实现数据的标准化,便于理解和运用。在不断发展创新中完善地理信息技术系统,进一步实现了系统多样化和系统智能化,充分发挥地理信息技术的作用。 4.全球数字摄影 测量技术全球数字摄影测量技术是基于全球卫星定位技术、遥感技术和地理信息技术集成的综合技术应用。促进了测绘技术向自动化和数字化方向发展。在获取的数码照片经过摄影测量软件进行处理形成高精度可应用的三维空间模型,目前已被广泛应用于水利发电、地质勘探、文物保护、地理信息系统、城乡建设、交通疏导和房产规划等方面。 三、现代测绘技术在地质测绘中的应用 1.全球定位系统测绘技术在地质测绘中的应用 全球定位系统能有效保证测量地质的空间坐标的准确性,在地质测绘的卫星定位的过程中极其关键,在定位获取的地质条件下发现和收集精确的地质信息。现代的测绘技术要紧紧与现代高科技技术结合,对整个空间信息和进行筛选和检测。在动态的地质测绘工作中促进空间信息的精准化。 2.遥感技术在地质测绘中的运用 遥感技术能在地质测绘中利用本身的优势获取丰富的地质信息资源,与此同时,在一定程度上还能够有效地确保地质数据信息的时效性和精准性,保证遥感技术在宏观和微观上都能发挥重要的地质测绘作用,其在遥感技术的广泛应用中反馈的信息数据的真实性和准确性,实现了遥感技术在在地质的各个方面都受到企业工程的地质测绘运用。遥感技术还在对可能出现地质灾害进行预防和监控,避免造成不必要的危害。 3.影像定位技术在地质测绘技术中的应用 地质测绘中广泛应用影像定位技术能有效的确定地质测绘的基本数据信息,特别是针对那些地质条件是岩石和地质结构,要不断进行数据和图像分析得出详细的地质状况,了解最终的地质测绘结果。一般说来,影像定位技术还需要依赖于一些外在技术的支持,比如遥感影像定位技术等,与此同时遥感影像定位技术能有效的实现影像定位,在获得外在技术支持的情况下,使影像定位更加准确高效,更能直观的反映出所需要测绘的地质状况和地形地貌特点,其不仅仅在宏观上对于整个勘测地形有一个详细的反应,还能够进一步在微观上进行剖析,进而有助于我们对测量地质情况有一个更为全面的了解和把握。 四、结语 总而言之,地质测绘技术在不断发展中,将现代测绘技术应用到地质测绘能有效的保障地质测绘质量,能为后期的工程建设提供重要的测绘数据和资料。进而能有效的保障工程的建设质量,提高工作效率。 地质测绘论文:浅谈地质测绘工程中的测绘技术运用 [摘 要]随着近年来科学技术转化的速度越来越快,测绘技术在地质测绘工程中的应用越来越重要。本文主要阐述了测绘技术的发展、缺陷、研究对象、与新技术应用中效果的比较,明确了新技术在测绘测量工程的应用范围及其优势,明确其在测绘方面的价值。 [关键词]地质测绘;测绘工程; 当前在地质测绘过程中,综合应用各种技术不但可以发挥前所未有的功效,还可以大大的提升工程测量的精确性,这就能确保工程建设顺利的开展,使工程安全性能以及质量都能够得到保障,也能有效控制工程成本。这些技术的应用取代了之前的传统的测绘方法,并取得了人们很难预想到的成就,使工程地质测量有了新的突破。例如这些技术包括数字化成图技术、GPS技术和GIS地理信息系统、RS技术等技术的运用。 1 测绘技术的发展和特点 1.1 测绘技术的现状科技的发展,推动社会的进步,社会不断的发展进步,人们利用科学技术对大自然进行开发,推动了地质勘测工作的发展。这与我国科学技术的快速发展是密不可分的,奠定了我国现代的地质勘探的行业得到了快速的发展。计算机技术的发展使其技术有了新的突破,RS系统、GIS系统和GPS系统等取得了长足的发展应用,为测绘技术的成熟奠定了基础。也解决了以往面临的难题,如人力投入多,测量精确度差、工作效率低等,综合技术的应用恰恰解决了以往面临的这些难题。 1.2 传统的测绘技术在地质工程测量中应用的缺陷传统的测量方法,这些缺陷制约着今后工作的顺利开展,测量的精准度低,也得不到地形的剖面图。再加上手工的描述,其精准度更是难以保证。工程的测量工程基本上都是要在野外完成的,条件一般都是非常艰苦的,这样难免会造成工作量非常的大。同时,采用传统的测绘技术的落后程度是工作人员难以补救的,使得在作业的过程中较为繁琐,得到的数据基本上都是人工计算,人工计算使其处理难度大,绘图难,且周期长,这样就使其速度滞缓,传统的技术的应用还需要大量的人力,需要很多工作人员参与到工作中来,耗费了劳动者的大量劳动力。 1.3 测绘新技术的特点随着科技的发展,测绘技术的发展也取得了突飞猛进的进步。它的进步也是与社会的信息化,技术的先进生产力是密不可分的,因此,测绘技术呈现出来了相关领域人员一致认可的特点,如自动化、高精度、数字化等现代设备的特点。具体特点具体阐述如下: 1)自动化程度高。随着科学技术的发展,与该领域相关的计算机技术取得了跨越式的发展,它的发展完善了精密的软件处理系统,精密的软件处理体系就会发挥非常重要的作用,能够结合其勘测的地质的实际特点,绘制出非常精确的图案。精密的软件的使用也使得人工参与减少,解决了人工参与最大的缺陷就是失误概率大大的降低了。 2)测图具有高精度、高准确性。数字技术的运用大大的提高了工作效率,减少了人工计算或测量的误差,使测图的精确度使之前传统技术无法比较的。如此高的精度是传统的测绘技术所不具备的,也是其该技术具备了传统技术实现的优势,并且所测量的数据和信息都是经过软件系统的制作和传输的,所以制图过程精确度极高,能有效的描述地质的实情,不至于由于误差而失真。在新技术的绘图中是将相关的误差降到很低,为今后的工作提供指导性的建议。 3)数字化的图形编辑。测绘新技术采取数字化编辑图形,可以顺利的测量出被测量事物的性质及周围的环境,把真实的情况通过图形能够快速的反馈出来,图形反馈也是本着一定的比例尺反馈,使其误差大大的减少,非常精确的反馈当时的地质信息,另一大优点就是能够及时的更新和修改,可以保证图纸的时效性非常的强,使图纸的使用度大大的提高了。 2 测绘工程中GPS技术 GPS技术在其地质测绘中发挥着重要的作用,在地质测绘中应用广泛。该技术应用的原理是通过人造卫星发出的信号,这种信号传播的速度是非常快的,使其对方顺利地接受。并能通过采集的数据进行运算。该技术在测绘工程中的应用是其很多技术难以比拟的,该技术的应用也是取得了里程碑的意义,阶段性的进步促使这种技术的民用,该技术是由接收机和数据链组成,早测绘上的应用,也是将在军事上的用灵活的运营到了测绘工程上的,将观测到的数据快速的传播到了接收方,接收方根据接收到的数据进行运算,通过运算后得出相应的结论,有助于进一步进行地质勘测。 3 GPS相对于传统测绘的优势 传统的监测方法,是采用平板仪补测。平板仪补测法的缺点是速度慢并且其效率非常低,并且在具体的实施过程中其容易受到人为的干扰,进而影响今后工作的开展,尤其是精度的问题最为严重。手持差分型GPS接收机的出现解决了以上出现的问题,这种接收机不是简单地接收机,而是采用的GPS技术,它的速度是其他工具无法比拟的,精度更胜一筹。它在短时间内减少了很大的工作量,保证了监测的实时性,能够快速的将信息反馈到接收方,保证了土地勘测的精确性。GPS技术在地质勘测中越来越受到使用方的欢迎,随着该技术的更加的完善,地质测绘工作也取得越来越快的进步。GPS技术应用在地质测绘上,对相关的工程建设起到了至关重要的作用,除此以外,GPS技术还具备较强的监测功能,防止在地质勘探的次生灾害的出现。 4 GPS技术在地质测绘中的应用 4.1 应用于测定大地控制网点在地质测绘中的勘测网络是非常重要的,它跟别的网络还不一样,它主要是由基线和勘探线所组成的,它的很大的一个作用就是在没有大比例尺寸的地区,则应当建立起一个勘探区域控制网络,以此作为勘探工程的基本空股指网络。GPS在勘探区域内,利用分级布设方对控制网络进行分布,这种分布方式对以后的工作有一定的指引作用,能够形成长短边结合的结构,以此来减少边缘误差的积累,更有助于对数据处理结果进行分析和判断。 4.2 应用于野外测绘野外测绘项目是地质测绘工作的重要组成部分,该项目在测绘中也是非常有挑战意义的。GPS技术的应用,其导航与勘测功能对野外测绘有着非常重要的意义。首先,这个时候卫星派上了用场,使用卫星对野外进行高效的选址测绘,它的遥感和定位功能是任何一个工具都不能比拟的,当然不排除其信号受到外界的干扰,准确性还是有待考究的,但是这种概率是非常低的。这种技术尤其是在地形比较复杂的区域,其功效是非常大的,例如山地、丘陵等,最为明显,更容易的凸显GPS技术的优势。其次,它的另一个功能就是系列的静态监测,它面对突发事件会显得更加的从容,使其选址定点更加符合安全作业的标准。因此,运用GPS技术在应用的过程中,尤其是进行选址与监测工作时,必须要制定严格的操作规程,严加考虑现场实际作业情况,避免无用功的出现。 5 结语 通过对上文的阐述,我们知道了现代测绘技术在地质测绘中已经得到了广泛的应用,其所起到的作用是十分明显的,需要以此为契机,投入更多的人、财、物继续开发先进的现代测绘技术,使其壮大发展。现阶段,我国现代测绘技术发展已经十分先进,但是上升的空间还很大,通过我们技术的革新,使其该技术更上一层楼,推动我国地质测绘向前迈一个大台阶。 地质测绘论文:测绘新技术在地质工程中的应用研究 [摘 要]伴随着我国社会的进步与科技的发展,当前各种先进技术覆盖应用至各行各业,尤其是快速发展的测绘技术,已经完全取代传统的测绘技术而得到了广泛的应用。在工程建设中,人们也越来越重视安全性以及工程测量的精准度,因此测绘新技术在地质测量工程中的发展不可取代。 [关键词]测绘新技术;地质测量工程;应用 这些年以来,我国测绘新技术伴随市场需求的发展而不断产生,实现了在工程测量领域中的广泛应用,尤其在凸显我国科技水平飞跃发展的领域得到了很好的彰显。比如GPS全球卫星定位技术,在多次的实践应用中证实其功能与优势,其包含的地面控制部分、空间部分以及用户设备部分,通过利用高精度GPS采集测量信息,更是具备了很大的开发应用潜能[1](见下图1)。本文结合笔者多年的工作实践经验探讨测绘新技术在地质测量工程中的应用。 1.测绘新技术简述 测绘新技术主要应用工作还是在于获取足够的地理信息,并以数字化的方式实现,提供便捷性与精准度。而数字化则可分为地图数字化与数字化成图,前者要求输入原有的地图,编辑后形成数字地图,后者则需要采用电子平板对生成的图纸资料进行采集[2]。另外还有一种新的技术是RS技术,通过利用电磁波理论和传感器对物体反射的电磁波信息进行收集,最终形成图像。遥感技术则主要应用在测绘地图上,数字测量技术要借助计算机与影像技术进行处理,确保测量结果以数字形式表现,地理信息技术要整合采集的数据分析结果,确定测绘对象的三维效果图,从而发挥预测功能,为决策的方案提供借鉴参考作用。 2.测绘新技术在地质测量工程中的应用 2.1 摄影测量技术的应用 摄影测量技术主要通过摄影的方式获取被测物体信息,这一技术当前已进入了数字摄影测量的阶段,经过计算机与影响处理技术测绘相关的影像,就能得相应的地物和地形资料,并将信息转移到室内,且测量整体的准确度得到大大提高[3]。比如一些人口较多的城区,受到人流量的影响较大,传统的室外测量无法开展,摄影测量技术就能很好地展开大面积项目的测绘工作,尤其是数字测量还可以根据城市比例和图示尺寸的对比进行即时性的更新测绘,不受室外人流量和土地面积的影响,为城市规划建设工作提供更多有效数据。当前,我国城市进程加快,城市中的人口数量急剧增加,传统室外测量遇到了难以突破的瓶颈,摄影测量技术的应用无疑很好地解决了限制性问题,并在今后的城市建设工作中发挥更大的作用。 2.2 遥感测绘技术的应用 遥感测绘技术在地质勘测工作中也应用较为广泛,能够实现大范围数据的快速便捷收集,并实时提供动态情况,尤其是旅游业景区测绘中应用效果显著。很多旅游景区占地面积较大,不同区域的地形和地貌表现也各不相同,传统的测量方法应用其中难度较大,而遥感技术能实现地面物体物理结构因素的测量,并结合物体本身绘制相应的图像,有助于旅游景点新旅游资源的发现与挖掘,对形成新景区有很好的推动作用。遥感技术影像的呈现是多层次的,且含有智能化的特征,所以还能为旅游景区开发提供更有效和准确的数据信息。 2.3 GPS测量技术的应用 GPS测量技术应用在测绘工作的定位上,为工程测量提供了新的手段与方法。过去的测绘通常依据地面的具体定位实现,但当前空间性更强、定位要求更精准、测量工作更高效的背景下GPS技术完全取代传统的方法,其定位的空间也不仅仅局限于陆地以及近海领域,更是延伸到了海洋甚至宇宙的范围,过去采用的静态扩展定位模式也已实现动态化,于是更广泛地应用于当下国民经济发展的定位服务上。我国的地质测量工程中应用GPS定位技术进一步提高了工作效率也保障了工程建设的安全性,工作实践也证实其应用价值,比如国家建设大地网的铁路与高速公路,或是勘探开发石油等。从道路工程测量方面来看,GPS技术的应用作用非常重要,通过使用渐变平面坐标系,标注收集的路线信息,整合形成条带状坐标系,在观测计算后获取观测值,经过仿真初测导线平面控制网对精准度进行进一步的确认与分析,最终提供给道路工程建设工作所有的勘测数据[4]。 2.4 GIS技术的应用 GIS技术也在地质工程测量中应用普遍,由于传统的矿山地质测量,很多工作人员会采用人工测量方式,而一旦遇到规模较大或是地质条件较为复杂,需要采集很大的信息资源,那么就会花费大量时间测量,也影响决策方案的科学性。GIS技术很重要的功能发挥在其空间导向性上,帮助工作人T发现很多未知的信息,并以不同的比例进行观测。比如在浏览矿山时,地理环境复杂,GIS技术应用后会显示整个矿山的外形和走向,逐渐调整更大的比例后,矿山的山石、树木、走势都会清晰显露出来。还有一种突出功能是地质制图,在工程地质图绘制时通过GIS测绘技术绘制平面图,采用其查询功能对地形图和背景地质图进行过滤,选出线型将剖面线与场区边界进行描述,采用不同符号标注不同的钻孔,再通过GIS技术制图组件设置图框和比例尺,最终自动生成不同地质情况的位置坐标与标记,就得到工程地质制图。 2.5 3S集成技术的应用 这种技术能够实现最大范围中的高精准度数据收集,且应用在测绘工作的各个技术融合后发挥非常重要的作用,属于一种整合了GPS定位技术、地理信息技术以及遥感技术等的智能观测技术。比如我国建设的三峡工程,大多都采用3S测量技术,首先大范围测量三峡工程区域数据,使用高空遥感测绘,得到有效图纸和数据,再通过GPS的准确定位于测量为数据的分析做出决策。整个三峡工程的建设中,3S测绘技术提供了巨大的便捷性与精准度,并且作为一种全新的测绘技术,其内在的功能和潜力还会在未来的应用中得到总结与新的开发,具有非常广阔的发展前景。 3.小结 综上所述,我国工程测量技术已经实现了从传统测量到数字化测量的发展,而工程测量作业结合内外一体的客观现实更是促进了这种技术将得以最大化的进步,数据获取、应用和处理也逐渐实现自动化,未来也将会向着数字化与智能化相结合的方向发展。 地质测绘论文:地质测绘技术在地质工程测量中的应用探讨 [摘 要]本文对现代地质测绘技术在地质工程测量的应用进行了阐述,并对测绘技术应用中需要注意的事项提出了对策。 [关键词]地质测绘;测绘技术;地质工程;工程测量 引言 随着科学技术的不断发展,遥感技术、地理信息技术以及全球定位系统技术和数字化摄影技术等的应用,为工程地质测量开了一扇新的大门,这些技术在工程地质测量中已经取得较大的成效,逐渐取代了传统工程测量的测绘方法,如传统的几何测量以及三角测量等。测绘新技术的应用以及推广,为地质工程测量获得精确的数据和图片信息等,为工程决策等提供重要的作用。因此,怎样更好地应用和开发这些测绘技术,使之发挥最大价值,以满足社会发展所需,是值得我们思考的问题。 1 地质工程测量应用现代地质测绘技术的重要作用 (1)测绘技术的发展及现代化测绘技术的应用,对地质工程测量有了很大的推动作用,尤其是计算机水平的提高和网络化技术的应用,更得益于RS遥感系统、GIS地理信息系统和GPS全球定位系统的发展应用,为测绘技术的成熟奠定了基础。 (2)现代地质测绘技术在地质工程测量中呈现出了全方位、数字化、网络化的服务。测绘新技术在地质工程测量中的应用,提高了测量的精度,并且减少了人力测量,有效的提高了工作效率。 (3)新的测绘技术基于先进的计算机技术,并且运用精密的软件处理系统,能够根据地质的实际特点,绘制出精确的图案。由于是信息化的运作,程序严密,不易出错,并且自动化程度高,减少人为的参与,降低了失误概率。 (4)数字技术的运用,减少了误差,使测图的精确度有了显著的提高。由于所测量的数据和信息都是经过软件系统的制作和传输的,所以制图过程精确度极高,能有效的描述地质的实情,不至于由于误差而失真。在新技术的绘图中是不存在视觉误差、方向误差的,同时采用先进的技术,达到了对地质测量的高度精密。 (5)测绘新技术能够准确的测量出所测事物的性质及周围的环境,可以使绘图更详细,准确的反应所测地点的真实状况。并且所测信息容易搜索,方便重复使用和检查。 (6)测绘新技术采取数字化编辑图形,因此保证了图形的正确性,并且能够克服图形比例尺的频繁更改而造成的误差问题,不论比例尺的大小,都能准确的反应所测地质的信息,并且能够做到及时的更新和修改,可以保证图纸的时效性,能够提高图纸的使用度。 2 目前地质测量中常用的测绘技术 (1)遥感(RS)测绘新技术。遥感技术在地质工程测量中,有着相对较长的应用历史,因此,此技术的应用经验已经相对丰富。它是通过遥感器远距离、全方位获取及时的综合性数据,所以具有很强的时效性和全面性。同时也降低了测量成本,提高了测量工作的效率。 (2)地理信息系统(GIS)技术。此技术与计算机密切相关,能够采集、储存、管理和分析庞大的数据资料,是重要的数据来源。其通过计算机软件来自动处理数据,能够精准地分析和管理数据,使计算误差降到最低,能为分析和决策提供重要的数据支持,对地质工程测量起到了事半功倍的效果,有着不可估量的作用。同时,其信息量丰富且有较强的可视性,方便使用者操作。 (3)GPS全球定位系统技术。GPS全球定位系统在地质工程测量中的广泛应用,使定位的精准度得到极大提高。如:在6公里内精准度约10~6;当定位范围扩大到100~150km时,精确度约10~7;定位距离在1000公里则可达10~9。进行一小时以上观测的数据误差仅在1mm之内,较ME-5000电磁波测距仪测得的数据精确度有明显的提高。同时GPS的使用非常简单,工作人员仅需根据测绘的基本操作方式进行操作就能完成测量任务。 (4)数字化成图技术。是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。 (5)数字摄影测量。是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。全数字摄影工作站的出现,加上GPS技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。 (6)RTK技术。是以GPS 技术作为前提的。它能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS 定位测量方式。 3 地质测绘技术在地质测量工程中应用需要注意的事项 (1)注意编制地质测量纲要。在开展现场地质测量工作前,必须编制监理规划与纲要。编制监理规划是地质测量工作的前提,是收集工作区内已有地质资料的重要手段。在纲要中还要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况,着重提出本次工程地质测量的目的、方法、仪器设备、勘察范围和技术要求。 (2)要选择合适的测量方法。地质勘察测量主要有钻探、取样和试验三种方法,它们都拥有着非常强的针对性,选择合适的勘察测量方法可以起到事半功倍的效果,否则不但起不到应有的作用,还有可能会浪费大量的工作时间和资金。 (3)做好工程测量的质量控制。工程勘察测量对于确保工程建设有着重要的基础作用,但只有保证了工程地质测量的质量才能保证工程勘察的质量,继而保证工程的施工质量。如果地质勘察工作失误、失真,将很可能使地基基础出现问题,一旦问题形成将会造成工程建设的极大浪费,甚至对社会产生深远的不良影响。因此为保证测量质量和提高勘察的效率,要严格落实质量目标考核责任制、质量责任追究制,严格按照质量认证体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。 (4)要做好测量数据的分析。工程地质测量工作报告是地质勘察工作的灵魂体现,根据测量与勘察的工程地质层的物理力学性质及结构,提出在建设设计时应注意的问题或隐患及解决建议或加固方案。在尽可能的情况下列出工程地质结构的性等的分布、储量和质量评价和开采条件、运输距离、运输方式等。通过运用科学的方法合理评价设计方案,在确保安全和功能的前提下,通过提高技术含量,合理、灵活的运用设计指标,达到最佳技术与经济效益。 (5)工矿.城镇和其他地物密集而地势较为平坦的地区.用全解析法测绘1:500和1:1000 比例尺的地学图形。在空旷地区.高山等地势复杂地区.采用航测成图法、测绘1:2000或1:5000比例尺的地形图;相应较小比例尺的地形田、地形图,均由所测地形圈编制而成。地学图形可按图形文件或数据文件存储,地物、地貌的变更采用补测的方案进行。定期进行GPS定位,取得新的控制点坐标.以保证补测与原因的有机拼按。补测的概念应扩大内涵,因为数字模型地学图形在逻辑上是广大区域的图形,非整个区域的地学图形测绘均可称为补测。 4 结束语 工程测量技术在我国的经济发展历程中有着极为重要的作用,它为我国的工程建设提供了强有力的保障。但是随着各种新的工程测量新技术的发展,对测量技术人员的要求也越来越高。在这种状况下,就要要求我国的工程测量人员必须随着测量技术的发展不断更新自己的技术水平,只有这样才能够对新的测量设备进行正确的操作,在工程测量工作的开展中才能提供精确的数据,为工程的施工创造良好的条件。 浅析我国地质勘查中测绘技术的应用 [摘 要]随着社会经济的快速发展,一些先进科技被广泛运用到当代的地质勘查工作中,这些新技术在地质勘查工作中取得了重要成果,使地质勘查水平得到了显著的提高,测绘技术主要包括了遥感技术、卫星导航定位技术、地理信息系统技术等现代化的测绘技术。本文阐述了测绘技术在地质勘查中的应用及未来的发展趋势,仅供同行探讨。 [关键词]测绘技术 地质勘查 应用 地质的测绘对地质调查及矿产勘查有着重要意义,随着近年来科技的进步,测绘技术变得更加先进,测绘技术已经成了我们生活中的一个不可替代的工具,其利用领域也越来越广阔,优秀技术也越来越发达,其中全球定位系统(GPS)、遥感技术以及地理信息系统的发展更是成为了现代测绘的优秀技术。 一、地质测绘的概述 当前我们所说的地质测绘一般来说是指围绕一个固定的工程项目针对其周围的地质环境进行相关测绘工作,其主要的研究对象就是工程周围的岩石,其研究的主要目的就是使得工程施工人员能够对于工程周围的环境有一个详尽的了解,进而为工程的顺利完成打好基础,因此,这也就要求我们在进行地质测绘的过程中不仅仅要尽可能的要求内容详尽,更要做到精确,避免因为地质测绘问题而导致工程质量问题的出现。就当前我国的地质测绘现状来看,大多数是采取一些较为简单的工具进行,因此,在质量和精确性上确实存在着一些问题,而提高地质测绘技术则能够在极大程度上解决这一问题,这也是当前现代测绘技术在工程地质测绘中所发挥的作用越来越重要的主要原因所在。 二、现代测绘技术在地质勘察工作中的应用 2.1常规的地形测量是指采用常规的测图方式,首先将控制网点进行布设,这些控制网通常是以国家水平的控制网点为基础,进行加密处理的次级控制网点,在根据加密的控制点对图根点进行布设。最后将加密的控制网点与图根控制网点进行配合对地质碎部进行测量,进行地物点与地形点的测定,结合才图上的位置,根据一定的规律与符号将其绘制成平面图。其中需要使用到的仪器主要有经纬仪、大平板仪、全站仪、测距仪、塔尺、绘图板、棱镜等设备。对地形的测量主要使用GPS-RTK测量技术,GPS-RTK测量技术可跳过加密控制的步骤,直接在顶级控制网建设完成后便能直接进行地形碎部的测量,基础站的设置通常选择在工程已知的控制点或卫星信号及无线电信通讯信号较强的位置,流动站应经过已知控制点的校验及平面坐标的确定和满足高程限差的要求后,才能对相关数据进行采集作业。一个基础站点通常有多个流动站进行作业,一个流动站通常由一个人为代表进行操作,在测量时沿着地形碎部进行测量,每个点上做短暂的停留,就能准确的将每个点的平面坐标及高程进行确定。? 2.2在进行地质工程的勘察工作时,进行科学的工程地质测绘,这不仅是最基础的工作,也是最优秀的工作。地质工程的测绘具有较长的年龄,其技术含量随着时代的发展也逐渐提高。在复杂的地形中也能进行有效的勘察。在实际勘察工作中,初期的相关数据的探测将遇到一些复杂的问题,因此应及时的将各种情况进行分析研究再进行绘制,测绘时应严格根据相关规定进行应用。首先勘察部门应将地质问题进行有效的调查,在调查时使用工程的测绘技术进行必要的补充。利用工程地质的理论知识为基础,进行工程地质的测绘工作,将各种地质问题详细的描述和分析,融入到地质勘查的测绘中。使测绘工作能够清楚明白。另外还应尽量的多将工程建设的地质资料及条件进行收集,仔细的对相关资料进行研究,进而使地质测绘工作的准确性得到保证。在实地测绘勘查中,应及时对现场的自然地质条件、劣质地质形象、地质结构构造、勘查地区周边的岩层性质、第四纪地质、地貌等信息进行全面准确的测量,且在测量时应保证地质点的位置与高程满足相关规定的要求。 2.3测绘技术对矿产的勘探有着重要作用,能对地下资源进行开发,对矿物的储存量进行分析,结合矿产的分布定制工程的计划与勘察方向。对矿产的勘探,首先是将矿床进行定位,并圈定,将矿产的隐伏矿体进行勘探,进而有目的的进行后续的勘查工作,并对矿床的远景作出一定的评价,对勘探的明确位置与目标确定之后,能为后续勘探工作作出较大的便利。为了使勘探变得更为方便,往往需要进行地质填图,最后进行合适的山地工程与钻探普查工程。 三、测绘技术的发展方向 3.1 全球定位系统(GPS)的发展 GPS 即全球卫星定位系统,最初它是由美国国防部开发的。其理论是利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的 24 颗人造卫星所发射出来的讯号,以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心,也就是开发成熟的GPS系统是可以为全球所用的。 GPS自问世以来,充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位,随着科技发展,GPS 发展态势越来越快而其应用也越来越广,可以说其已经不仅仅应用于定位这个作用了,其已经开始在多领域中开始被使用,可以说已经成了普遍的科技系统。 3.2 遥感技术的发展 遥感技术在近一、二十年内飞速发展,这种发展主要表现在新型传感器的研制和应用其发展的特点如下: 3.2.1新型传感器推出速度快,而且行为模式多而全面,并且在技术上已经达到了世界先进水平,既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影,又有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD 线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等,这使得绘测技术在使用中可以根据不同地貌与特征采取不同的工作方式,从而使绘测工作在任何区位特征的影响下都能达到最佳的效果。 3.2.2形成多级空间分辨率影像序列的金字塔,以提供从粗到精的观测数据源,从而使我们在感官上对绘测结果有更清楚的认识。传感的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时,可反复获取同一地区影像数据的多时相性,从而可以掌握对同一区域不同时间的变化。一般是空间分辨率低的而时间分辨率高。遥感多时相性,提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。 四、地质勘查信息系统的发展 从系统完善的角度来分析,在未来的时间里,地质信息系统将向着标准化数据、多维化数据、集成化系统、智能化系统、网络化信息平台及社会化应用程序的方向发展。互动操作地理信息系统是GIS系统的集成化平台,其主要作用是在多个地理信息的系统及其他相关系统在异构的环境下完成相互通信与合作,进而将制定的相关任务进行完成。目前三维地理信息系统的研究,主要研究对象是三维数据结构的科学设计、系统的优化和实现、信息化技术科学运用及三维地理信息系统的功能与模块设计等方面的内容. 综上所述,随着科学技术的飞速进步,绘测技术在地质勘探中的作用也越来越重要。但在不远的未来仍然需要进一步的测绘地质勘查中积累的宝贵经验,继续在高科技领域中提高它的实际作用,从而早日使我国的地质勘查技术达到世界先进水平。 作者详细邮寄地址:辽宁省铁岭市银州区文化街28号辽宁省第九地质大队 吴迪。
现代农业新技术论文:农机化新技术现代农业建设论文 1农机化新技术推广的意义及存在的问题 1.1是科技转化生产力的有效途径 农业生产现代化首先要实现农业机械化,所以农机的普及是促进农业现代化发展的必须条件,而农业机械是科学技术的具体体现,通过农业机械才能将现代农业科技成果转化为生产力,通过农机在农业生产中的作业,发挥其高效优质的作用,达到促进农业生产效率及质量的目的,农机化推广是科研及生产之间的桥梁纽带,能有效推动科技成果的快速转化。农机化推广工作,要通过一些试验把最新的科技成果及技术在生产中进行实践,检验新技术装备的各方面特性,比如实用性、安全性、可靠性、适应性、经济性,经过实践总结,不断改进,才能形成标准和规范的机械生产模式及配置方案,促进新技术、新产品在农业生产中的应用,农机化新技术推广在农机化发展中起到引领和促进作用。 1.2提高生产效率,促进增产增收 农机化推广工作能把最新的科研成果、科学技术及新产品及时推广应用到农业生产中,能大大提高农业生产效率,起到增产增收的作用。另外在农机化技术推广过程中,对于新型农民的培养及农机合作组织的培育也发挥了一定的作用,先进的农机化技术已成为农民增加收入及农业增效的手段。 1.3农机推广中存在的问题 在农机化技术推广过程中,由于农业生产方式、农民的思想意识、文化素质、传统习惯等多方面因素的影响,存在农机、农艺、技术、信息等多方面的融合问题,农机与农艺是相互影响、相互促进,但在实际生产中,需要长期磨合才能使其相互融合,达到应用的生产效果。在推广方面,有的机构性质不明确,在投入上经费不足,推广力度不够,还存在农机农艺难以融合的情况,所以对于农机推广工作,需要深入的细节还很多,任重而道远。 2农机化新技术推广工作应采取的措施 2.1增加投入,提高服务 在农机化新技术推广工作中,经费短缺是很多地区都面临的一个问题,经费不足导致推广工作的各个方面都上不去,服务能力低下,推广工作开展不利。所以要加大经费投入力度,明确公益性职能的定位,对于推广工作的条件加以改善,完善运行机制,对于工作活力及服务水平都非常重要。 2.2努力创新,提升成效 坚持创新完善机制,采用多元化、服务优质化的工作方式构建新型农机化技术推广体系,建立农机化科研、教学、推广、生产单位协作长效机制,对于新产品研发、新技术应用与生产实践相结合,加快新成果的转化,促进新产品、新技术能及时推广到农业生产中,完成科研成果转化成生产力,促进农业生产水平的提高。 2.3加强培训,提高素质 农机化新技术推广工作离不开推广人员的努力,推广人员的思想意识及工作能力对于推广工作的质量有直接的影响。要积极开展推广人员的教育培训活动,在思想意识方面加以强化,促进工作人员的知识结构更新,使其在业务素质、专业能力等方面得到综合提高,以适应新时期推广工作的需要。在高校、职业院校吸纳毕业生加入到推广队伍中来,加强队伍建设,发展村级农机推广人员队伍,提高推广一线的技术力量,促进推广工作质量的全面提升。 2.4加大宣传,建立试点 充分利用现代化的宣传手段,加强宣传,提高各级群众及领导对于农机化新技术推广工作重要性的认识。广泛应用广播、电视、网络、手机等媒介,进行农机推广工作的广泛宣传,传播新技术、新产品、新工艺,引起农民的注意和重视,加深其对新技术、新产品的认识。要建立示范点和推广基地,通过实地的示范作用,让农民朋友在实际的操作中对新技术、新产品有直观的感受。充分认识到先进生产技术和新机具的优势,转变传统观念和心态,自觉改变生产行为。 2.5大力实行农机补贴政策 新技术、新产品刚开始推广价格都要高一些,这对于农户来讲有一定负担,从成本的角度考虑,各地的收入水平不一样,在生产成本上都会有自己的考量,所以在推广工作中一定要认真落实农机补贴政策,加大对新产品、新技术在推广中的补贴力度,根据实际情况做好农机具的更新换代,科学配套,合理布局,综合当地的生产情况,结合农业产业结构的调整,对于新型农机具的引进及推广给予一定的政策及补贴扶持,促进新产品的推广应用。 3结语 农机化技术推广既是一种技术活动,同时又是一项社会和经济活动。农机推广部门在推广工作中,不但要大力强化推广工作的公益职能,更要注重引导和合作,充分发挥各部门的作用,积极调动各部门能积极参与到新技术的现场试验中来,推动示范点和示范基地的建设,建立多元化的农机化技术推广和服务体制,把科研院所、农机生产企业、农机专业合作社、农机协会、农机大户等各方面的力量都整合进来,通力合作发挥应有的作用。真正把新技术、新产品等科研成果普及运用到农业生产第一线,发挥将农业机械化新技术、新机具和新设备转化为现实生产力的桥梁和纽带作用,推动农业机械化科技成果转化,促进农业生产率的提高,达到农业增效、农民增收。 作者:于艳翠 单位:大安市联合乡农业机械推广站 现代农业新技术论文:现代农业发展新技术的推广研究 【内容摘要】:物联网视角下的现代农业信息,是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。 【关键词】:物联网;现代农业;技术;生产 一、物联网技术推广应用的意义 站在农民群众的角度上看,物联网信息技术的使用,为许多农民百姓供应了许多免费学习知识的机会。这种方式不仅仅能够推动物联网技术创新的发展,提高了农民的工作能力水平技术,改善了农村生产技术水平,鼓动农村管理技术的发展。随着时间的推移,物联网技术也在不断地革新,并且获得的经济效益,同时也促进了农业生产发展。农民通过了解物联网上的信息技术之后,农民可以清晰地了解市场状况,根据市场状况进行生产,使农民生产出的产品适应社会的供给需求,以此来扩大农民的收益。再者说来,物联网技术的广泛应用促进了农业的发展增加了农民的收入,提高了人民生活水平和生活质量。物联网技术使农民生产更便捷,也为农民生产提供了科学技术。物联网技术为农村的自然发展情况提供了硬件设施,这种社体有利于农民对信息的了解,和对现代化生产技术的应用。这种硬件措施在很大程度上为农村生态系统的可持续发展提供了必不可少的条件。农民应用物联网技术不仅仅是机械的使用过程,而且物联网技术也为新农村建设提供了必不可少的科学指导,将科学和生态环境联系在一起,在新农村建设过程中,物联网技术的应用也会使农村发展更加可持续,生态建设更加平衡。农村建设可以依靠物联网的技术,可以实现农村发展的阶段性胜利,这种胜利为实现农村的全面发展提供了道路选择和多种途径以及技术上的支持。 二、物联网技术在农业中的应用 在农业资源利用和资源监测方面上,为了更好的建设农业的区域性发展,西方发达国家在土地利用方面利用卫星系统对土地进行监管,在地面接收位置上利用全球定位系统进行定位,达到农业的区域性的建设。最近几年,我国为了实现农业区域的全方位管理,我国运用传感技术结合全球定位体统相结合的方式,利用技术对农业资源进行信息的收集和准确的定位,对农业资源现状进行分析,合理规划,系统管理。现代社会要求农业发展也与之前有些不同。现代农业对技术的要求比重加大不仅仅要了解农田的状态情况,还要将农田信息的归纳整理和卫星定位系统联系在一起,这么做能够更加全面的分析农田的状态,对信息进行系统的收集,并且能够形成空间分布效果图形,情况一目了然,这样才能使生产者做出正确的决定,促使农业朝着正确的方向发展。据调查发现,杭州电子科技大学的湿地数据检测系统的主要功能就是通过搁置在水源进出口处,进行数据的监管,通过对传感器对湿地附近的环境采样收集,将传感信号通过远程设置发送到监管中心,而通过远程设置通过网络进行数据的分析,对数据进行了解和检测,并能够及时检测出影响水资源状况的因素和水污染情况的分析,提供具体的改善方案,具体的实施过程和方法。 (一)农业生态环境的监控 保证国家生态安全,农产品质量提高。资源安全是生态建设中一个重要的组成部分。为了更好地监测农业的生态环境,许多发达国家非常重视环境的监测和保护,以此来促进生态环境的可持续发展。首先,我们应该有先进的技术手段,建设高科技生态监管系统,完善监测网络体制,为农民提供一个覆盖范围广阔的信息平台,为农民提供广泛的信息和知识。其次,国家应该建立或完善相应的法律法规,保护农业生态建设。例如:法国进行了生态环境系统的革新,对生态系统采取信息归纳、传播、管理、公布四个方面。美国在运用科学技术的基础上,利用先进的技术对农作物的各种数据进行分析和了解,了解种植的需求方向,为此来调节植物的生长环境。在我国,晶遥感技术和定位系统相结合与地面监测系统取得联系,这种方式被利用在我国生态环境的监管系统之中,前期主要运用传感技术进行人工信息的监测。人工监测和地面监测系统相结合,这种方式是目前在我国生态环境建设过程中应用较多的方式。在我国多个省市,运用这种技术进行生态环境的监测,来促进生态系统的可持续发展。 (二)现代农业数字化管理 现代化农业是数字化农业的基础。数字化农业包括现代化的农业科学技术、具体的装备设施,信息收纳和农艺系统为基础的,少了其中的任何一个部分数字化农业都是不可能完全实现的。但当这些条件都具备时,农业的数字化仍然需要大量的农业科技人员、农业技术的推广人员和信息收集者、农民的长期努力和奋斗。假如缺少了现代化的农业设备,还仅仅依靠初级的生产工具的话,农业生产受到自然因素极大的限制。如果没有现代化的农业科学技术,农业生产谈不上技术化,也不是数字化的系统所控制。现代农业的信息是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。数字化农业是现代化农业主要表现在在数字化上,同时也不能离开现代生产技术的引导,离不开现代化的农业设备,和现代化的生产技术和信息技术。要想实现农业生产的数据化,就需要符合上面所描述的所有条件,与此同时数字化农业不仅仅是上述条件的简单的相加,而是将它们作为基础进行的综合性系统。数字化农业是现代化农业的重要组成部分之一,没有数字化农业的现代化农业是不完整的、留有缺陷的的现代化农业。数字化农业是现代化农业的精华部分,将现代化农业推向了一个新的阶段,尽管现代化农业不能在短时间内进行全面的实施,但是它的出现为农业现代化提供了模板,在技术等诸多方面也成为现代化农业的标准。所以现代化的农业不能没有数字化农业。 三、结语 提高现代工业装备在农业的使用率,为农业数字化提供物质基础,数字化农业要以现代化的科学技术来武装农业生产水平,从而营造良好的生态环境,为实现用现代信息技术控制农业生产过程和农业生产结果提供物质准备。 作者:龚艳艳 单位:兰陵县矿坑镇政府 现代农业新技术论文:农机化新技术推进现代农业建设 1农机化新技术推广的意义及存在的问题 1.1是科技转化生产力的有效途径 农业生产现代化首先要实现农业机械化,所以农机的普及是促进农业现代化发展的必须条件,而农业机械是科学技术的具体体现,通过农业机械才能将现代农业科技成果转化为生产力,通过农机在农业生产中的作业,发挥其高效优质的作用,达到促进农业生产效率及质量的目的,农机化推广是科研及生产之间的桥梁纽带,能有效推动科技成果的快速转化。农机化推广工作,要通过一些试验把最新的科技成果及技术在生产中进行实践,检验新技术装备的各方面特性,比如实用性、安全性、可靠性、适应性、经济性,经过实践总结,不断改进,才能形成标准和规范的机械生产模式及配置方案,促进新技术、新产品在农业生产中的应用,农机化新技术推广在农机化发展中起到引领和促进作用。 1.2提高生产效率,促进增产增收 农机化推广工作能把最新的科研成果、科学技术及新产品及时推广应用到农业生产中,能大大提高农业生产效率,起到增产增收的作用。另外在农机化技术推广过程中,对于新型农民的培养及农机合作组织的培育也发挥了一定的作用,先进的农机化技术已成为农民增加收入及农业增效的手段。 1.3农机推广中存在的问题 在农机化技术推广过程中,由于农业生产方式、农民的思想意识、文化素质、传统习惯等多方面因素的影响,存在农机、农艺、技术、信息等多方面的融合问题,农机与农艺是相互影响、相互促进,但在实际生产中,需要长期磨合才能使其相互融合,达到应用的生产效果。在推广方面,有的机构性质不明确,在投入上经费不足,推广力度不够,还存在农机农艺难以融合的情况,所以对于农机推广工作,需要深入的细节还很多,任重而道远。 2农机化新技术推广工作应采取的措施 2.1增加投入,提高服务 在农机化新技术推广工作中,经费短缺是很多地区都面临的一个问题,经费不足导致推广工作的各个方面都上不去,服务能力低下,推广工作开展不利。所以要加大经费投入力度,明确公益性职能的定位,对于推广工作的条件加以改善,完善运行机制,对于工作活力及服务水平都非常重要。 2.2努力创新,提升成效 坚持创新完善机制,采用多元化、服务优质化的工作方式构建新型农机化技术推广体系,建立农机化科研、教学、推广、生产单位协作长效机制,对于新产品研发、新技术应用与生产实践相结合,加快新成果的转化,促进新产品、新技术能及时推广到农业生产中,完成科研成果转化成生产力,促进农业生产水平的提高。 2.3加强培训,提高素质 农机化新技术推广工作离不开推广人员的努力,推广人员的思想意识及工作能力对于推广工作的质量有直接的影响。要积极开展推广人员的教育培训活动,在思想意识方面加以强化,促进工作人员的知识结构更新,使其在业务素质、专业能力等方面得到综合提高,以适应新时期推广工作的需要。在高校、职业院校吸纳毕业生加入到推广队伍中来,加强队伍建设,发展村级农机推广人员队伍,提高推广一线的技术力量,促进推广工作质量的全面提升。 2.4加大宣传,建立试点 充分利用现代化的宣传手段,加强宣传,提高各级群众及领导对于农机化新技术推广工作重要性的认识。广泛应用广播、电视、网络、手机等媒介,进行农机推广工作的广泛宣传,传播新技术、新产品、新工艺,引起农民的注意和重视,加深其对新技术、新产品的认识。要建立示范点和推广基地,通过实地的示范作用,让农民朋友在实际的操作中对新技术、新产品有直观的感受。充分认识到先进生产技术和新机具的优势,转变传统观念和心态,自觉改变生产行为。2.5大力实行农机补贴政策新技术、新产品刚开始推广价格都要高一些,这对于农户来讲有一定负担,从成本的角度考虑,各地的收入水平不一样,在生产成本上都会有自己的考量,所以在推广工作中一定要认真落实农机补贴政策,加大对新产品、新技术在推广中的补贴力度,根据实际情况做好农机具的更新换代,科学配套,合理布局,综合当地的生产情况,结合农业产业结构的调整,对于新型农机具的引进及推广给予一定的政策及补贴扶持,促进新产品的推广应用。 3结语 农机化技术推广既是一种技术活动,同时又是一项社会和经济活动。农机推广部门在推广工作中,不但要大力强化推广工作的公益职能,更要注重引导和合作,充分发挥各部门的作用,积极调动各部门能积极参与到新技术的现场试验中来,推动示范点和示范基地的建设,建立多元化的农机化技术推广和服务体制,把科研院所、农机生产企业、农机专业合作社、农机协会、农机大户等各方面的力量都整合进来,通力合作发挥应有的作用。真正把新技术、新产品等科研成果普及运用到农业生产第一线,发挥将农业机械化新技术、新机具和新设备转化为现实生产力的桥梁和纽带作用,推动农业机械化科技成果转化,促进农业生产率的提高,达到农业增效、农民增收。 作者:于艳翠 单位:大安市联合乡农业机械推广站 现代农业新技术论文:现代农业机械新技术综述 1加强对农业技术推广人员的培训 推广新农业技术,首先要从人的工作做起。这就需要通过提高农业技术推广人员的资格和素质,严格做到持证上岗。在农业技术推广部门工作的人员,必须通过考试并且考试合格,在人事上实行聘任制度与辞退制度,激励技术推广人员在推广工作上的热情。同时,还要积极引进更多的科技人才参与到推广机构工作,为农业推广事业服务。为保障农业技术推广人员的素质,需要对技术推广人员进行定期的培训与考核。 2大力发展低碳农业配套机械化装备 低碳是时展的号召。在农业机械新技术上引进低碳概念,势必有利于新技术得到更好更广的推广。低碳农业是指低能耗、低污染、低排放和节约型农业,发展低碳农业技术将依靠低碳农业工程技术来完成。低碳农业工程技术主要是指节能技术。而节能技术则依靠低碳农业配套机械化装备来实现。在发展低碳机械化装备过程中,需要结合当地农业生产条件,借助机械化提高效率,并且对田间作物进行信息化科学管理,因地制宜地配建排灌水渠,搞好田间道路交通建设,实现大面积、大范围内的统一机械化作业。低碳农业配套机械化装备的发展,突出表现在对农业机械化、农业基础设施、农产品产地加工与储藏、农产品流通、农产品基地环境保护以及现代农业公共服务等环节的设施装备建设上。实现农业生产各个环节、多位一体化的低碳目标是一个循序渐进、系统研究、集成创新的过程。发展低碳装备的同时,还需要大力开拓以精准播种、配方施肥、节水灌溉等技术为重点的土地,充分利用农业土地面积,提高资源利用率。总之,大力发展推广低碳农业配套机械化装备,可以更好地健全农业机械化科技推广体系,大幅度提高农业机械化新技术对农业增长的带动作用。 3深入优化农机与农艺结合方式 解决农机与农艺的完美结合是实现农业机械化的重要一步。简单来说,农艺是指农业生产工艺过程及其相应的操作技术。农机是指为实现这些工艺过程而设计制造的相应农机具及其管理运用技术。大量实践经验证明,确保农机与农艺的有机结合,可以充分发挥农业机械在农业生产中的优越性。从实际情况出发,优化二者的结合方式,需要制定科学的农艺准则与规范机械作业。充分考虑农作物种植工作的各项因素,如播期、密度、施肥期以及施肥量等。然后,再制定相对应的机械化工艺规范;需要制定主要农业机械的技术规格及性能指标,降低机械使用的运维成本;要加强农艺与农机的协同攻关、农机的研发力度,以提高农业系统的产量、质量与可持续性发展。 4总结 随着现代科学技术的发展,农业机械化生产的优越性越来越明显。农业机械新技术为机械化的发展提供了更好的条件,最终实现农业生产水平的全面提高。通过文章对农业机械新技术推广的相关介绍,笔者坚信坚持科学发展观,严格按照市场规律办事,及时在农业中引进并运用各种新技术,完善新技术的推广服务体系,搞好各部门之间的协调工作。在此基础上,农业机械新技术的发展前景一定是美好的。 作者:陈军 单位:江苏省盐城市农业机械技术推广中心 现代农业新技术论文:现代农业新技术发展研究 一、强化农业科技创新的必要性和紧迫性 1.强化农业科技创新是促进农业发展方式转变的需要 “十二五”期间,中国以科学发展为主题,以加快转变经济发展作为主线,大力推进创新型国家建设。农业是基础的战略性产业,农业发展模式的变化需要科学和技术的支持。国务院七大战略性新兴产业中的三个涉农(新一代信息技术、新能源、节能和环保技术),2011年中央1号文件的公布,主要突出了农业科技在农业发展中的重要作用,把农业科技创新发展提到了在水资源稀缺的状况下,节水灌溉技术的创新发展是重中之重。中国是粮食消耗大国,水资源短缺最大约束了现代农业的发展,使其成为农业发展的瓶颈。从保障粮食的供给方面看,应大规模推广应用高效节水灌溉技术,提高粮食综合生产能力和水资源利用效率,实现节水增粮增效,为缓解我国水资源供需矛盾和实现粮食持续稳产、增产提供有力支撑;从耕地的土地资源来看,中国现有耕地面积18.26亿万亩,人均耕地面积不到世界平均水平的40%,其中有2/3以上的中低产田,耕地总体质量不高,而且有占耕地总面积41%的低产田,产量只有总产量的18%。同时,由于工业化和城镇化进程的加快,耕地面积正在逐年减少。因此,迫切需要科学、有效地利用资源,强化科技创新,转变农业发展方式,积极发展生态农业、循环农业、低碳农业和高效农业,走可持续发展的现代农业道路。 2.强化农业科技创新是提升农业整体竞争力的需要 农业竞争的关键在于科技的创新,依靠科技进步发展农业,是中国共产党一以贯之的重要方针。从“科教兴农”战略提出到“农业的根本出路在科技进步”的重要论断,从“十二五规划”到“中央一号文件”的方向指引,盘锦农业科技发展都有长足进步。2011年最具影响力的中国农产品区域公用品牌在京揭晓,联合国粮农组织驻中国代表处代表伯希•米西卡先生将一块标有“盘锦大米2011最具影响力中国农产品区域公用品牌”字样的牌匾首先授予盘锦;全国三千多知名品牌中盘锦大米和盘锦河蟹脱颖而出;大棚育苗机械化水平在全省处于领先地位。 3.增强农业科技创新是农民持续增收、统筹城乡发展的需要 增加农民收入是“三农”问题的优秀。由于资源短缺和价格上涨,自然灾害和其他因素制约了农民的收入,因此必须依靠科技进步,为农业的发展开辟空间,调整农业产业结构,培养农业产业化经营的发展,形成主导产业打造产业链,提高农产品的附加值。农民通过应用新技术,转化新成果,实现有稳定的收入。为了加快社会主义新农村建设和城乡发展,促进“三化”(新型工业化,新型城镇化和农业现代化)联动,迫切需要发展新的农村科技服务系统,加快先进农业技术和农业科技成果的应用,提高农村居民的生活质量和农民的幸福指数。 二、加快农业科技创新,大力发展现代农业的途径和措施 强化农业科技创新,必须紧紧围绕主要方面(如粮食的有效供给、农民增收和农业可持续发展),以促进农业发展方式转变作为主线,优化农业生产的技术结构,促进农业科技服务水平,提高农业科技管理效率,加快新型农业科技创新体系的建立,不断加强农业科技以促进现代农业的发展。 1.加强水稻工厂化育苗,大力发展现代农业 在发展现代农业中,水稻工厂化育苗起着重要作用。水稻大棚工厂化育苗降低了育苗作业劳动强度,省时、省工、省力、省地,可实现低成本、高效率、高产出。近年来,国家对水稻大棚工厂化育苗给予了高度重视,投入了大量资金。在2012年省农委下达水稻现代化示范区大棚育秧中心建设任务中,盘锦38个育秧中心符合建设要求。全市新建标准育秧大棚2630栋,占全省3750栋的70%;购置催芽设备22套,占全省30套的73%;硬盘1024.1万盘,占全省1309.5万盘的78%。盘锦水稻大棚育秧水平走在全省的前列。 2.认真组织水稻高产创建,提升粮食综合生产能力 2011年,盘锦承担了农业部44个水稻高产示范区创建任务(大洼县25个,盘山县19个)。大洼县是全省唯一的部级水稻高产创建整县推进试点,盘山县太平镇是整乡制推进乡镇。 盘锦市高度重视水稻高产创建工作,制定了切实可行的水稻高产创建实施方案和技术规程,细化责任分工。一是统一良种;二是工厂化育苗;三是节水栽培技术;四是统一配方施肥技术;五是统一栽培技术;六是统一综合防控病虫草害;七是推进全程机械化生产;八是落实抗灾应变技术;九是统一技术培训与技术指导。通过全程培训、实地指导、加大投入、统防统治和科学管理,使水稻高产创建工作取得了显著成效,全市粮油高产创建活动开展顺利,示范展示效果明显。经省专家组统一对44个部级示范区实测,水稻产量全部达标。作为全省唯一的部级水稻高产创建整县推进试点的大洼县水稻平均产量680千克/亩,超创建目标产量650千克/亩的4.6%,最高产量超过850千克/亩,全县水稻总产创历史最高水平。作为整乡推进试点的盘山县太平镇,经市、县专家组测产,产量高达724千克/亩。 3.以实施测土配方施肥项目为重点,全面提升科学施肥水平 “农业以土而立,因肥而兴”,测土配方施肥是农业部门重点推广的一项节本增效技术。实践证明,测土配方施肥技术具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。2011年全市实施测土配方施肥150万亩(其中盘山县80万亩,大洼县60万亩,市级打捆单位10万亩),采集土壤样品1400个,获得检测数据115000项次,设立“3414”试验14个,配方校正试验22个,建立示范田和示范区159个(示范面积达109万亩),制定施肥配方5个,发放施肥建议卡60300张,创建测土配方施肥示范区258个(其中大洼县153个,盘山县100个,市级打捆项目区5个)。重点培植粮食高产创建示范户、种粮大户、科技示范户及农村专业合作组织,全面开展测土配方施肥全过程保姆式服务,形成“专家进大户,大户带小户,农户帮农户”的良好氛围。 4.加大土壤有机质提升力度,提高耕地质量 为了给后代子孙“留一块绿地、留一片蓝天”,杜绝田间地头焚烧秸秆,减少环境污染,改善土壤理化性状,稳步提高土壤有机质含量,减少化肥施用量10%。综合考虑本区气候条件、种植制度、耕作模式和农民生活习惯,在西安农场、东风农场、新立农场、清水农场、沙岭镇、陈家乡等地设10个监测点,每个监测点设有标示牌,定点调查、监测,了解、掌握土壤理化性状变化情况,向农民展示秸秆还田提高耕地质量的效益,方便农民参观、学习,以带动周边农户实行秸秆还田和增施有机肥的积极性,使农民了解用地与养地的结合。 5.加强肥料新品种的研制、引进、试验、示范和推广 针对当前肥料市场存在品牌多、质量杂、农民认知程度低以及大量施用化肥造成环境污染、土质恶化、能源浪费、农产品质量下降等问题,必须把向农民推广品质好、价格廉、效果明显的肥料作为农业技术部门的首要任务。因此,把增施有机肥、应用叶面肥和重视中微量元素等一系列措施作为工作重点,重点推广秸秆还田技术、叶面肥喷施技术、增施有机肥技术,全市推广秸秆还田面积8.8万亩(盘山、大洼各4.4万亩),安排两个新型肥料实验点,与盘锦鑫美日绿色农业发展有限公司合作研发硅酸盐新型有机肥料。 三、小结 中国已进入加快改造传统农业、走中国特色农业现代化道路的关键时刻,农业农村经历着广泛而深刻的变革,世界范围也正在孕育一场新的农业科技革命,农业科技的支撑作用更加突出。盘锦市强化农业科技创新,加快发展现代农业,开展水稻工厂化育苗和实行秸秆还田等现代农业新技术,全面提升科学施肥水平,提高了耕地质量和粮食综合生产能力,2011年全市44个部级示范区水稻产量全部达标,作为全省唯一的部级水稻高产创建整县推进试点的大洼县,平均创建目标产量650千克/亩的4.6%,最高单产超过850千克/亩,全县水稻总产创历史最高水平。要继续强化农业科技创新,加快盘锦现代农业发展,以应对新一轮世界科技革命的需要。 作者:杨瑾 单位:盘锦市农产品质量安全检验检测中心 现代农业新技术论文:新技术带动现代农业的发展 近年来,青岛市全面贯彻落实科学发展观,坚持城乡统筹和城乡互动战略,用工业的理念来谋划现代农业发展,以建设高效、生态、品牌农业为主攻方向,积极落实增强农业综合生产能力,提升农业科技水平,提高农产品质量安全水平,加快实施农业产业化、标准化、国际化,农业、农村和农民这个传统的“三农”问题呈现出了翻天覆地的变化。 听音乐、吃套餐、睡蚊帐——物理农业养出“贵族菜” 距离大白菜收获还有段时间,可胶州大白菜协会已经接待了好几拨前来订购大白菜的外地客户。去年冬天一度卖到100元两棵,如今又未收先卖,胶州大白菜身份缘何如此金贵?近日,笔者走进胶州大白菜的种植基地,亲眼目睹了“贵族菜”独特的种植管理方式。 胶州市大白菜协会会长徐明振告诉笔者,植物声频控制技术是目前物理农业科技发展的优秀技术。声频发生器根据植物的谐振频率、环境因子和含水量等因子的变化,选择产生相应频率波段的谐振波,这些波动能量直接作用于植物神经脉络上的穴位,与植物产生共振,刺激植物的光合作用,促进营养的吸收,加快植物的生长,提高产量和品质。 随着胶州大白菜名头越来越响,胶州更加注重提升大白菜的品质。今年,该市投资100多万元专项资金,经过对土壤、水、大气的严格检测,对不同地块土壤取样化验,根据土壤含肥量和不同农作物生长所需的各种元素的肥量,合理用肥。 来到胶东镇后店口村黑增江的白菜地,老远就看见一座座一人多高的“白纱帐”。罩在菜田上的防虫网就像一顶巨型“蚊帐”,可防止害虫危害、减少农药污染。对于菜地里繁殖的少量害虫,每个帐子里还设置了一盏中频振式杀虫灯,利用光、波、色、味四种方式诱杀小菜蛾、菜螟等害虫,彻底杜绝蔬菜害虫。 赤眼蜂防治玉米螟——生物农业实现农业可持续发展 放赤眼蜂治玉米螟,用生物天敌“收拾”害虫,在青岛地区还是第一次。人们满怀着好奇听生物学博士于毅讲解。“大家看,这就是赤眼蜂的卵。”于博士拿出一个绿网包,里面盛满了一小包一小包的如米粒般大小的白圆球,他拿出一小包来演示说,“这一小包就是3000头赤眼蜂,用针把它别在玉米叶的背面,防风防雨又防高温。两三天以后,赤眼蜂就孵化出来了,它会找到玉米螟、棉铃虫、桃蛀螟等害虫的卵,把自己的卵产在害虫的卵里面,利用害虫卵的营养孵化后代。 这样,害虫还在卵的阶段就被‘吃’掉了。一般一亩地放四次赤眼蜂就够了,第一次只需要放一包,等到了玉米螟盛期,就放三包”以前,农民都用农药打害虫,今年为什么要采用生物技术呢?即墨市农业局局长胡思荣说:“用农药防治玉米螟,每亩地大约需要10元钱,而用赤眼蜂每亩地只需要8块钱,并且省工省力、安全无毒,提高了玉米品质,减少了化学药品对环境的污染。慢慢的,赤眼蜂逐渐繁殖多了,害虫自然就会得到控制,还能维护生态平衡呢。今年,我们即墨下大力气搞‘吨粮田’建设,所以这次先在粮食高产区内选择了2000亩秋玉米做试验,明年打算大面积推广开,让更多的老百姓受益!” 避开自然资源的强约束力——避灾农业增强农业的抗灾能力避灾农业,即在农业生产中,避开自然资源的强约束力,变主要依靠地利为主要依靠人的智力及人类的一切先进文明成果的主动型农业。避灾农业思维的基本点是:消除对抗性,走向顺和性;避免单极性,注重系统性;减少粗放性,增强科学性。 把引进推广新良种、新技术作为增强避灾能力的支撑点和避灾增收的突破口。青岛市紧紧围绕科技创新和推广应用,加快提高农业科技整体实力,目前,全市主要农作物良种覆盖率达到99%。 几年来,青岛市还大力推广旱作农业,通过改进灌溉技术,根据不同作物的需水特性浇关键水,采用膜下暗灌、滴灌、喷灌等节水灌溉技术,减少水分的蒸发和水渠渗透,提高水的利用率;在干旱到来前定期喷施旱地龙、腐殖质酸等抗旱剂,提高了农作物的抗旱能力。 为配合“避灾农业”的发展,青岛市健全完善了农业抗灾测报防治体系。及时根据灾情需要开展技术指导和现场服务,保护农民财产安全。“避灾农业”的兴起,为农民买上了一张保险单。 集生产、生活、生态于一体——都市农业分外耀眼 从一碧万顷的海青茶园到烟波浩渺的陡崖子水库,从古韵悠悠的藏马山到帆影点点的灵山岛,胶南处处激荡着都市休闲农业的身影。 利用农业生产场地、农产品、农业经营活动等资源,超前规划设计,充分发挥农业休闲功能,增进人们对农业的体验,提高农民收益——都市休闲农业已成为青岛市郊区利用休闲产业带动地方经济发展的强劲动力之一。 这几年,崂山、黄岛、城阳乃至市郊各地的都市农业已经展现出其耀眼的光芒,市农委有关负责人介绍,发展城郊旅游观光农业是大城市郊区农业的主要发展方向,青岛市郊农业资源优势明显,具有发展都市农业的良好区位优势和自然资源条件,因此,青岛市计划到2010年在全市范围内建成融生产性、生活性、生态性于一体的功能多元化农业生产经营体系,建成一批以观光农业、生态农业、创汇农业为特色的都市农业区和高标准的观光休闲农业和都市农业经济带。届时,农民人均纯收入将达到8000元以上,力争率先在全国建成现代化的城郊旅游观光和都市农业区。 现代农业新技术论文:现代农业机械化新技术探索 摘 要:当前,随着社会的发展和科技的进步,农业机械化在农业生产中的地位越来越重要,可以说是属于我国整个农业机械化进程的P键组成内容,也是促进农村经济发展所需的必不可少的优秀环节。因此,农业机械化新技术的推广有利于提高我国农业机械化的经济效益,在农业领域具有非常重要的作用。作为农业机械化专业的一门总论新课程,现代农业机械化新技术是十分重要的。本文探究了农业机械化的发展和意义,分析了现在农业机械化新技术中存在的问题,并提出相应的解决方法。 关键词:农业机械化;新技术 随着经济的发展,我国的农业领域也逐步加快了现代化的进程,可以说自从改革开放以来,我国的整体农业经济飞速增长,到目前为止已经基本实现了机械化,进入新的历史发展时期。对于我国的农业机械化事业来说,农业机械化新技术推广这一项工作是其中的关键组成内容,也是促进我国农业科技化以及智能化的优秀方式之一。农业机械化新技术的推广则是一项非常重要的工作,也是促进农村经济发展所需的必不可少的优秀环节。农业机械化新技术的推广有利于提高我国农业机械化的经济效益,在农业领域具有非常重要的作用。因而,如何结合当前的新的形势,进一步做好的农业机械化新技术推广工作是摆在我们面前重中之重的历史任务。 1 农业机械化技术的概念 农业机械化技术,即农业生产中所运用到的科学技术。我国农业生产历史悠久,早在春秋战国和秦汉时期就有了一套以精耕细作为特点的农业技术,而现代化农业机械的生产和应用却只有短短几十年的历史。农业机械化发展迅速,现今不仅水稻、小麦等主要粮食作物生产基本上实现了机械化,糖料、茶叶等经济作物和林果业、畜牧业、渔业生产及农田水利基本建设的机械化水平也有了一定高度,农业机械化作业已成为农业生产的主旋律。尤其是规模农业的迅速发展,更提升了农业机械化在农业中的地位,并促使现代农业的发展进入了快车道。无论是现在还是将来,离开农业机械化的农艺成果都只能是“水中月”,是落后的农艺。只有适应农业机械化生产的农艺成果才能派得上用场,才能转化为现实的生产力。 2 农业机械化新技术的意义和作用 改革开放以来,社会不断的发展、科技飞速的进步,使得我国的农业机械化技术也突飞猛进。而且飞速发展的农业机械化技术,也增加了农业生产的产值,促进了乡镇的农业生产逐步走向技术化、信息化和智能化。目前,我国的农业机械化技术已初步实现了农业生产机械化,基本建成了属于我国的农业机械化技术体系,这也体现出我国农业生产的先进水平。农业机械化新技术能够在较大程度上改善农民的思想,提高其现代化农业的意识,对于培养农民的科学素质具有重要的意义。以往传统的农业生产大多数要靠畜力和人力去劳动,这种落后的方式明显限制了农业经济的发展,阻碍了农业的增产以及增收。因此,要想实现传统农业转变为现代农业,必须要做到高效、优质而且环保的基本特点。这才是符合现代化农业发展的基本要求,并且逐步实现知识化以及智能化的最终目的。 3 现代农业机械化新技术探索 由于农业机械化新技术所涉及到的专业技术不断在进步,涉及越来越多的专业知识。但是目前来说,由于自身对特定空间及时间的要求,农业机械化新技术侧重点不同,增加了农业机械化新技术在课程中的统一讲解难度。传统课程中的很多原则是被淘汰的理论知识,在一定程度上影响了农业机械化新技术。 由于当前科学技术的日益进步,尤其是当前互联网等新媒体的技术的发展和应用,涉及到形势以及政策这2方面的信息来源越来越广泛,渠道越来越多,而且传播的形式也越来越复杂。 对在校大学生来说,对农业机械化新技术的认识往往只停留在课本上。因此,需要加大对学生实际机械化操作能力的培训,激发学生的学习兴趣和学习积极性,发挥学生的主观能动性。 4 结束语 现如今,我国的农业机械化技术正在快速前进,提高在校相关专业的教学质量,为国家培养农业机械化的优秀人才显得格外重要。因此,重视农业机械化新技术教学方法,让学生热爱农业,对机械化新技术产生兴趣是仍需努力的目标。 现代农业新技术论文:控制大豆重迎茬减产的现代农业新技术 摘 要:通过对大豆重迎茬地块的对比研究,了解造成大豆减产的因素,找到控制大豆重迎茬减产的有效措施,并将有效措施应用到生产中,实现丰产丰收的目的。 关键词:大豆重迎茬 原因 措施 大豆重迎茬减产的原因很多,有以下几个综合因素: 一、大豆重迎茬使耕层土壤的理化性状恶化,耕层变浅板结。土壤肥力下降,养分失调。重迎茬大豆由于比玉米茬等茬口土壤耕作、施肥水平等差,而使根际土壤微生物区由高肥性的“细菌型”向低肥性的“真菌肥”转化。土壤中养分过分的单一消耗,连续几年种植大豆,每年都吸收相同养分,大豆铵态氮有所增加,磷钾过分消耗,氮、磷、钾比例失调。因而造成营养元素片面消耗,不能满足大豆生育期对土壤养分的需求。从而影响大豆正常生长发育,最终影响产量、效益。 二、大豆根系微生物活动中,能分泌一种呈酸性反应的物质。经常不断的分解出对大豆有毒害作用的物质。使重迎茬大豆正常的代谢过程受到影响,由于土壤酸度增加,根系发育不良,根瘤菌活动能力减弱,固氮能力下降,植株生长受到抑制。 三、大豆病虫草害的发生是造成大豆重迎茬减产的重要原因。重迎茬大豆可使以大豆为寄主的一些病虫害逐年加重,如大豆细菌性斑点病、孢囊线虫病、根腐病、立枯病以及食心虫等危害加重,另外,也会使大豆的恶性杂草加重蔓延。 为了使重迎茬对大豆产量的影响降低到最低,提出以下具体措施: 一、重视整地质量、增施有机肥,适时铲趟 1、推广应用秋整地技术,建立以深松为主的三年轮深耕耕作制度。深耕可打破犁底层、消灭病虫害、提高蓄水保墒能力,抗涝防旱,增温防寒。广辟肥源,每三年轮施一次有机肥,亩施用量3立方米以上,可以大大提高土壤肥力,增强改善大豆生长环境。 2、适时深松铲趟防寒增暖。生育期内应加强中耕管理,当大豆供土后进行铲前深松或趟一犁,大豆第一片复叶展开时进行第一遍铲趟。第二遍铲趟在苗高10厘米左右进行,趟成张口垄。第三遍在大豆初花期进行,趟成方头垄,深趟多培土,从而实现疏松土壤、防寒增暖、消灭杂草的目的。 二、选用抗逆性强的新品种 不同的地区在重迎茬条件下、不同的品种在产量上有很大差别。新的优良品种生长势强、抗性强。按不同区域因地制宜地选用熟期适宜、耐重迎茬的优良品种,可以减少大豆产量损失。2006年表现较好的品种有黑农48、黑农44、黑农50、绥农17、东农42等。 三、加强病虫害的防治 影响大豆产量的主要病虫害有根腐病、疫霉病和孢囊线虫等。这三种病虫害在不同地区、不同年份危害不一样。多雨年份土壤湿度过大,易发生根腐病;干旱年份孢囊线虫病发生较重。2006年我市三种病虫害都发生较轻。要应用好种子包衣技术,应加强对土壤及各种病虫害的防治,选用高效农药品种及时防治。对重迎茬地块必须要加强严防。 四、适当使用氮肥,合理增施磷、钾肥,辅助其它肥料的施用 1、土壤施肥。由于长年不施氮肥,氮肥量减少,不能满足大豆生长的需要,在增施磷、钾肥同时,可施用适量氮肥,以促进大豆的生长。按照测土配方施肥的技术要求进行施肥,推荐使用配方肥。 2、叶面追肥。若大豆前期生长较弱,为补充其营养,促进生长发育,提高抗逆性,根际追肥要在铲后趟前进行,每公顷追施尿素45―75公斤(每亩3―5公斤),追后立即中耕培土;叶面追肥要在大豆初花期进行,每公顷用10公斤(每亩0.7公斤)尿素加磷酸二氢钾1.5公斤(每亩0.1公斤),溶于500公斤水中喷施。施用高效叶面肥可以补充养分的不足,促进植株健康生长发育,对提高重迎茬大豆产量有很好的作用。市场上有一些大豆重迎茬调节剂、叶喷剂、专用肥的效果也很好。 五、控制杂草的繁衍 重迎茬大豆杂草危害较正茬严重,与大豆伴生的苍耳、寄生的菟丝子等恶性杂草能加速蔓延,与大豆争夺营养、水分和光照等,同时,由于长期或重复使用普施特等残效期长的豆田除草剂,使杂草增强了抗药性,又增加了土壤残毒,致使化学除草对恶性杂草的效果不好,还影响大豆和下茬敏感作物的生长,严重者可造成大豆籽粒留有残毒,降低质量,影响出口。最好做法为秋季拿大草,使草籽在未成熟时消灭掉,减少了下年的草害发生。 六、适当加大种植密度 大豆重迎茬种植,由于生长势弱而导致病虫危害加重以及营养不良容易出现死苗、病株、弱苗,减少田间绿色面积。应适当加大播种量,要保证亩播种量在4.5公斤以上。合理分布群体,可以提高大豆产量。 七、应用化控剂促进作物成熟 在大豆初花期选用审定推广优质、高效大豆叶面肥,超低容喷雾,均匀喷施于大豆叶面,促进大豆提早成熟,具有降低株高、防止倒伏、降低结荚部位、增加有效结荚数的作用,增产增收显著。 现代农业新技术论文:现代农业中的高新技术 农业是一个国家最为重要的命脉之一。近年来,世界各国都加大了农业科研投资和研究开发力度,以谋求在2l世纪取得各自优势和重要地位。由此,2l世纪的高科技农业将得到进一步发展,为人类提供的粮食及其他食品将更加丰富。 目前,高科技在农业方面的应用现状如何呢?未来又将如何发展? 德国农业专家在收割机上安装一台估产装置,同时再装一台卫星导航仪器。卫星定位系统和估产装置便会记录反映每块农田实际年产量的数据。通过数据分析,可以发现每块地产量不同的原因,比如土质不一样、使用肥料的差异等。另外,为了除杂草方便,在耕作之前,农业工人携带卫星定位系统接收器在农场地里走动,接收器便会准确定位杂草多的地块,并将杂草多的地块的坐标输入手提式计算机中,再将其他有关数据输入拖拉机上的计算机内,这样当拖拉机耕作时,卫星定位系统接收器便会监视拖拉机行驶方向,在到达杂草多的地块时自动喷洒除草剂,达到除草目的。 在监视虫害情况方面,卫星技术也能起到重要的作用。美国科学家运用卫星遥控技术监测葡萄园的虫害,取得重大突破。加利福尼亚州是美国主要的葡萄生产基地,往往因葡萄蚜虫的侵害而造成巨大损失。科技人员利用飞机和卫星对加州的葡萄园进行地面扫描,然后大面积收集葡萄叶面反射的热量和光度变化两方面的数据。根据这些数据,可以判断出葡萄是否正受到蚜虫危害。由卫星遥控技术提供的遥感分析,为葡萄蚜虫的早期防治争取宝贵时间。 卫星技术在我国农业发展中的应用很突出。2006年9月15日,我国长征二号运载火箭成功将“实践八号”育种卫星送入预定轨道,卫星主要用于航天育种实验。据中国农业科学院负责人介绍,卫星上装载了粮、棉、油、蔬菜、林果、花卉等9大类2000余种约215公斤农作物种子和菌种,搭载数量和种类是1987年开展航天育种研究以来规模最大的一次。 负责人还介绍,这是我国发射的第23颗返回式卫星,今后一段时间西安卫星测控中心将对卫星进行跟踪并按计划将其回收。中国返回式卫星将为国内外“空间微重力实验”用户提供商业服务,全面迈向卫星商业服务市场。 近4年来,航天育种增加了农作物新品种,并按计划推广了850万亩,粮食增产3.4亿公斤,创收约5亿余元。此前我国已成功进行13次航天育种实验,可以说我国在这一领域取得了显著进展。 用适当的激光对农作物加以照射,既能提高产量,还可以培育出新的品种。俄罗斯科学家先用波长441.6纳米、强度10瓦/平方米的蓝色氦-镉激光束照射小麦种子两小时,隔三小时再用波长632.8纳米、同样强度的红色氦-氖激光束照射两小时。经照射过的小麦种子分蘖抽穗多,穗头饱满结实,平均亩产可提高60千克,小麦的蛋白质含量也增加了5%。 近来,日本滨松霍德尼克斯电机厂用半导体激光照射培育水稻也获得了成功。由于叶绿素容易吸收红光,他们就用以红色为主的半导体激光对稻苗进行照射,用此法培育水稻,3个月就可以收获。 美国科技人员发明的激光成像装置可以发射低能激光脉冲,并记录反射光束返回的延误时间。安装了这种装置的直升飞机起飞后,激光束能扫描飞行的垂直方向,在自动搜寻时如果发现没有树叶便会关闭喷嘴,避免在果树间的空地上喷洒农药。这样能够使得向果园喷洒的农药节约40%,既节省了资金,又减轻了环境污染。 利用红外扫描的方法,还可以为农作物诊断“疾病”。美国科学家派出飞机在900米高的夜空飞行,机载红外扫描仪沿途测量其下方农作物散发出来的热量,然后计算机可自动将其绘制成彩色地图。这样农作物患病或遭受虫害侵袭的情况便一目了然,一方面可以及时查出病情,有针对性地喷洒农药;另一方面可以预测庄稼的潜在疾病,及时采取预防措施。 激光应用在我国农业中也取得很大进展,例如利用农产品对激光的吸收和反射来检测其糖酸度、质地、ph值、成熟度、干物质。应用激光诱导莹光技术来检测农产品中农药残留量、叶绿素、成熟度、干物质量。利用激光控制光谱技术来检测农产品水分损失量、农药残留量。对于激光检测应用的未来趋势,人们可以有更多的期待。 工业机器人对人们来说早已不再陌生,而如今农业机器人也越来越多出现在农田里,为农业的发展带来极大便利。 美国研制的施肥机器人能从土壤的实际情况出发适量施肥,因减少施肥总量而降低农业成本,并且有利于地下水质的改善。西班牙发明的采摘柑橘机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成,能从颜色、大小和形状判断出橘子是否成熟并决定能否采摘,平均每分钟能摘柑橘60个,是人工采摘量的7倍。另外,该机器人还能依靠装有视频箱的机械手,将采摘下来的柑橘按照大小进行分类。 英国西尔索研究所开发的采蘑菇机器人装有录像机、红外线测距仪和视觉分析软件,能确定哪些蘑菇可以采摘以及属于哪种等级,然后测出其高度以便采摘。它每分钟能摘40个,比普通的手工方法快2倍。 法国研制的分拣机器人能在潮湿肮脏的环境里工作,把大个番茄和小粒樱桃加以区别,然后分别加以装运。它还可分拣不同大小的土豆,并且不会碰坏它们。 英国推出的全自动挤奶机器人用气作为动力,韧性大,适应性强,即使奶牛踢它,两者皆不会受伤。有意思的是,它能使奶牛自己选择挤奶时间,从而减少人为因素的干扰。 我国人口众多,农业劳动力丰富,农业机器人研究起步较晚。然而随着我国国民经济和农业的迅猛发展,迫切需要现代农业技术装备来提高农业发展水平。为加速农业市场化、信息化、现代化以使农产品进入国际市场,我国在“十一五・863计划”中设置了多项与农业机器人相关的科研选题,包括水果及蔬菜收获机器人、农业机器智能导航技术、自主作业农业机器人和农田自动获取技术等。 当代高新技术中,现代生物技术是最具发展前景的前沿学科。随着农业技术的发展及生物技术在农业上的广泛应用,21世纪将有大量农业生物技术产品问世。 美国科学家利用抗除草剂基因培育出抗除草剂大豆和小麦新品种,用转基因技术培育出抗病毒西红柿和烟草。通过转基因植物研究,使土豆的蛋白质含量增加,淀粉含量提高20%至40%。 研究人员正在研制能够代替注射疫苗的超基因蔬菜瓜果,他们用基因工程方法把微生物抗原基因植入蔬果细胞中,并在培养基中用这些细胞培植出秧苗,然后移栽到农田中,结出的种子含有异已基因。这些种子长出的蔬果能够合成细菌原始基因所控制产生的特有物质,也就是说,食用这样的胡萝卜或香蕉,就如同接种了疫苗一样。 用生物技术遗传工程还可以培育出特殊牲畜,促进畜牧业发展。美国科学家给两千头种猪注入生长基因后,约有20%的卵子发育成超大型猪,生下的小猪相当于普通小猪的两倍,3个月后便可上市,省下大批饲料。预计到21世纪前期,用基因工程培育出如牛一般大的猪将有可能成为现实。 在农业防旱、节水方面,发达国家也有新进展。“化控节水”是除生物育种节水之外最有效的防旱抗旱措施之一。“化控节水”是一项用于农业生产、花卉、园林绿化、荒漠改造的先进技术,它采用一种高分子吸水材料,这种材料不仅能在短时间内吸收自身重量几百倍甚至倍数更高的水份,同时还具有超强的保水性,将它放入土壤中不仅能吸收空气与土壤中的水份,而且能将大量雨水或灌溉水牢固地保存在土壤中从而形成农作物的“小水库”。它对作物无毒害、无污染,可与任何肥料农药混合使用,同时还能吸收肥料、农药和各种微量元素,使之缓慢释放,从而提高肥料、农药和各种微量元素的利用率。 “化控节水”能抗旱保水,有效提高幼苗成活率,推迟作物萎蔫的时间,提早作物成熟期,提高作物产量和质量。这种技术在我国河南有些地区已试用。 现代农业新技术论文:以现代农业新技术 促进特色农业规模化发展 为适应市场需求,提高我县农产品的质量和档次,彻底解决我县农产品“多而不优,优而不多”以及生产规模小、产业链条短、综合效益低等问题,近年来,我县在稳定粮食生产面积,确保粮食安全生产的前提下,重点围绕把我县建成全国重要的优质无公害农产品生产基地、黄淮流域最大的小麦生产基地和农业产业化龙头企业的原料生产基地的总体目标,以市场需求为导向,主攻高产、高效、生态、优质、安全农产品生产,大力调整农业产业结构,加快发展特色农业、生态农业、高效农业,强力推进农业产业化经营,拉长农业产业链条,使农业的质量和效益不断提高。 优质无公害农产品基地建设起步较快 我们首先从抓宣传和示范入手,组织有关专家制订了多项无公害农产品生产标准和操作技术标准,并印成明白纸免费发放到农户手中。经过精心组织,狠抓落实,使我县又组织申报5个市级无公害农产品生产基地,使全县的无公害农产品基地达到19个,涉及多个品种。在创建无公害农产品生产基地的同时,围绕“调优调高”的原则对农业种植业结构进行调整,使优质农产品的比重逐步上升,几大主要作物农产品的面积逐年增加。 高效特色农产品生产基地建设初具规模 全县依托传统优势、资源优势和区位优势,大力实施区域化布局,规模化生产,目前已初步形成六大特色农业生产基地,即:黄寨镇的万亩无籽西瓜、城关乡的2000亩花卉、郝岗乡的1.2万亩烟叶、姚集乡的5000亩日光温室蔬菜、练集镇的500亩美人指葡萄,以及沿城巴公路的舒庄、白寺、农场的10万亩良种繁育基地等。 农业产业化经营发展势头良好 我县紧紧围绕打造农副产品精深加工基地,加速推进农业产业化进程,为做大做强农业产业化龙头企业搞好各项服务工作。截止2007年,全县成功申报了爱普饲料、佳利达纺织、福音食品、郝岗乡绿色工程、国家1439粮食储备库等11家为市级以上产业化重点龙头企业。目前又筛选出固墙镇绿源精品果业、固墙宏达农科贸等企业.将申报为市级以上产业化龙头企业。靠龙头企业带动农业结构调整,逐步形成以小麦、玉米、棉花、肉食、中药材、木材等产业链条。目前,各类龙头企业可以带动20多万农民从事农业产业化经营。 订单农业实现新突破 近年来,我们把发展“订单农业”作为调整农业结构、增加农民收入、实现农企双赢、解放“三农”问题的一个重要措施,摆上重要议事日程。为了有效地避开市场风险,解决农业种植的盲目性以及企业原料的不稳定性,在广泛调查和反复论证的基础上,制定了《订单农业和标准化农业发展规划》,重点围绕本地现有的农副产品加工企业,建立生产基地,拉长产业链条,大力发展“订单农业”,提高了产后附加值,实现了农企双赢。2007年我们发展优质订单小麦40万亩,基本实施了未产先销,仅此一项就为我县农民增收4000多万元。
材料化学论文:材料化学工程论文 1材料化学工程的概述 材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个:一是以新材料为基础,不断发展反应过程的反应技术,比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应,其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理,进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中,用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导,直接可以衡量出国家的材料化学发达与否,因此,开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等,这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域,对其发展做出重要贡献。 2新材料的开发 我国在新材料的开发领域取得了很多亮点,这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途,因为它具有非常明显的催化特性,而且其催化活性还具有特殊的选择性,具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成,可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料,这种材料具有定向氧化催化作用,可以实现“原子经济”,使“零排放”工艺成为可能,而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步,其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟,而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。 3材料化学工程技术的进展 材料化学主要是对产品微结构进行调控,其主要手段是在加工材料时,将化学方法引入进去,这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构,从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此,化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术,大大降低了生产成本,从而使此生产技术可以用于工业化生产,带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法,我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系,为我国带来巨大的经济效益。 4展望 材料化学工程作为一门交叉学科,不仅促进了材料工业的发展,而且也丰富了传统化学工程学科的内容,因此,具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于领先水平。但是,材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决,因此,我们需要再接再厉,争取使材料化学工程的研究更加深入,使其更好地为人类服务。 5结语 材料化学工程在新材料的开发、材料技术的改进以及技术的工业化普及过程中都具有非常重要的作用,且有着非常大的研究价值,其研究前景十分广阔,已经成为国内外的研究热点之一。本文主要分析了材料化学的研究现状,并结合新材料的开发和技术制备两方面,阐述了我国取得的巨大进展和成就,希望可以看到更多研究成果的出现,以促进我国材料化学的发展,为我国创造更多的效益。 作者:刘玉琴单位:浑江区东兴街道办事处 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系,注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中,仅凭实验报告成绩和期末考试成绩,不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力,需要优化传统的实验课程考核体系,建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩,单项成绩不合格,则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节,有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中,根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中,除了常见考题外,还结合材料化学专业特点,增加了实验方案设计等考核内容,突出了综合实验能力和创新能力的考核,促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求,无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案,对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革,以全面培养学生的工程应用能力,适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索,我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系,使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者:李谷才 单位:湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:材料化学教学论文 1“两平台双能力”体系的内涵 基于中国计量学院材料化学专业的教育实践,在分析目前及今后本专业的社会需求和用人单位对材料类专业学生素质、能力等人才规格要求的基础上,对照政府和社会加快教学改革、提高高等教育质量的迫切希望,我们充分认识到实践和创新是专业人才培养的优秀,决定共同搭建分院专业培养学习能力的课程教学与培养实践能力的生产实验(校内综合性实验、自主创新型实验、模拟实验及校外实习等)两大平台,作为学生能力培养的有效载体。通过这两个平台的搭建,把材料专业学生培养为适应社会发展的应用型人才,提升学生的学习能力、适应能力、知识应用能力和专业发展能力。 2教学平台建设及管理体制 自主学习是新课程改革大力倡导的重要学习方式。学院以“厚基础、宽口径、重能力”的指导思想,遵循认知规律,遵照由提高动手能力到培养创新思维的宗旨,对原有教学课程体系进行了改革。除课堂正常教学外,搭建专业教学课程平台,实现教学课程资源网络化,促进学生独立自主学习习惯的养成和能力的提高。通过BB平台的课程建设,实现专业教学课程资源网络化。现在中国计量学院材料科学与工程学院推出了多门重点建设课程,例如《应用电化学》《材料表面处理》等,教师在充分掌握学生学习情况的基础上,针对大多数同学,课上按教学大纲讲授基本要求范围内的内容;对于能够进行更深度学习、对课程某方面需要进行知识面扩展的学生,在网络教学平台上呈现更多的学习资料、相关文献、实验视频、应用软件、学习网站等,方便他们自主学习、加深知识理解;最终针对学生个体差异,实现分层次教学,促进学生学习能力提高及知识的巩固。教学网络平台的所有课程,将对本专业所有学生公开,方便他们对教学资源的获取及问题反馈。 3实验平台建设及优化 大学本科教育中,实践科研反哺理论教学是重要研究课题之一。学生只有通过充分的实验及实践,才能更有效率地促进理论知识学习,提高教学改革效果。目前,主要在以下方面进行了实验平台的搭建及完善。 3.1实验内容的改革 首先,改变传统专业实验课程设置依附于理论课体系的横向模式,超越单门课程的范围,建立实验课程之间的系统联系,在原有实验课程的基础上设立相对独立的纵向联系的课程,形成纵横交叉的网状专业实验课课程体系,实现专业实验课程之间的纵向联系和贯通。其次,改变实验教学由单一课程和学生班级为单位的组织形式,形成交叉型的教学指导团队和兴趣型的学生学习团队。最后,根据实验教学内容,重新确定了基础实验、设计性实验、综合性实验、设计研究型实验4个层次结构。重点开发了几个培养学生综合设计能力和创新能力的实验,以及培养学生综合应用现论和方法的实验。在实验教学内容改革中,减少了验证性、分析性实验项目,增加了设计性、综合性、创新性实验项目。 3.2依据功能实验室条件,实现资源共享 高校科研平台往往拥有大量贵重实验设备,根据仪器属性,可巧妙设计实验教学内容,综合利用仪器,充分发挥仪器能效。部分科研设备课充当实验教学过程的资源。学生通过学会仪器操作,能掌握仪器基本原理和简单维护知识,进而提高学生动手能力,为以后从事相关专业工作打下坚实的基础。大部分从事教学科研的老师,课余时都有自己的研究课题。对于学生感兴趣的实验,学生可以积极参与教师的科研,甚至仪器设备熟练操作后,独立自主完成其中的一个实验环节,培养其科研的缜密思维及细致耐心、精确的实验操作能力等。目前,不少大三及大四的学生在指导教师的帮助下,承担了省级、校级、院级等科研项目,在综合利用实验室资源的条件下,获得了有效的实验成果,并在SCI收录的国际杂志及国内优秀杂志发表数篇论文。 3.3实验管理网络实时化 实验管理过程中,可通过网络平台管理,实现学生与教师的实验前、后的部分互动。对于学生来说,可在网上自主选择时段并预约感兴趣的实验项目,通过实验网络平台完成预习、学习、复习、提问等各项学习任务;对于教师而言,可以对实验教学的全过程实时监控,实现诸如学生网上分组、网上考勤、数据整理及分析、网上答疑等功能,从而使学生实验在老师的指导下有效开展。 3.4建设产学研基地,促进学生社会实践综合能力培养 中国计量学院材料科学与工程学院材料化学专业,主要以高性能磁功能材料与器件、先进炭材料、材料表面处理技术、化学电源等为研究对象,解决企业技术难题及生产中存在的各种关键性难题,满足区域经济发展需求,达到科研为地方经济服务的目的。我院与企业共建校内产学研平台3个、校外产学研基地21个,建立了材料类基础实验教学、专业实验教学、工程技术实践教学以及课外创新实验教学等课外实践教学平台。近期我院又与绍兴康健精密不锈钢有限公司全面开展产学研合作,共建“中国计量学院——绍兴康健精密不锈钢有限公司磁性材料研发中心”,在技术攻关、产品研发、平台搭建、奖学金资助等全方位的合作,支持和激励大学生开展科学研究和创新实践。在生产科研基地,要加强专业实践环节的组织和团队指导,让学生参与到协作单位实际的工程项目中,在教师和工程技术人员的指导下承担实际工程项目的设计和管理,让学生接触技术的优秀,使学生通过实战锻炼掌握工艺创新技能。 4结语 根据社会主义市场经济发展的要求,培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展,且具有扎实专业知识和实验技能的材料人才是推进材料领域发展的关键。通过认真研究国内外高校相关专业特点,探索并执行“两平台双能力”材料化学专业教学—实践体系的构建,制定并落实材料专业人才培养模式的具体实施方案,必定能够促使专业教学课程体系不断的完善,促进学生在实验实践创新平台培养的实践和创新能力不断提高。 作者:江莉李冬云金顶峰卫国英孙丽侠余云丹单位:中国计量学院材料科学与工程学院 材料化学论文:材料专业普通化学绪论课教学的重要性及其实践 摘要:普通化学是材料专业的一门化学理论基础课,内容抽象、理论性强。通过在绪论课教学中介绍化学发展简史、讲授材料领域学术前沿知识,使学生了解材料在人类文明进程中所起的作用,了解材料与化学之间的关系,从而提高学生对材料专业的认识,激发学生对学习化学的兴趣,增强教学效果。 关键词:材料专业;普通化学;绪论课;教学 普通化学是高等学校材料专业的一门重要的理论基础课。但由于授课对象是大一新生,学生们对于这门课程在材料专业中的基础地位与重要性,以及与所学专业的内在联系缺乏了解或认识不足。如何能让学生迅速了解化学与材料科学之间的密切联系,从而激发他们学习化学的兴趣,调动他们学习的积极性,是普通化学教学过程中面临的首要课题。 绪论课是普通化学课堂教学的第一课,在引导学生认识化学的重要性、激发学生学习化学的兴趣方面起着非常重要的作用[1,2]。对于材料专业的学生来说,最感兴趣的莫过于各类材料对人类文明、社会发展所起的重要作用。通过讲解化学发展简史、材料在社会发展中所起的作用,增加学生学习化学的兴趣,激发学生的学习热情。近几年,笔者通过对绪论课内容的不断更新完善,以及对多媒体课件的精心设计,使学生及时认识到学习化学的必要性和重要性,取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做几点总结。 一、从材料发展对社会进步的巨大作用讲述材料发展史,增强学生的专业自豪感和自信心 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,一种新材料的应用往往成为人类进步的重要里程碑。例如,历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代特征标志的。一种新型材料的研制成功,可以引起社会生活的新变化。如石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、单晶材料、有机高分子材料等的发明与创造,都曾为社会进步提供了重要的物质基础。因此,可以说,没有半导体材料,就不可能有计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,便没有宇航工业;没有低损耗的光导纤维,也就没有现代光通讯;没有有机高分子材料,人们的生活也不可能这样丰富多彩。特别是到了现代,国际竞争日趋激烈,各国都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有一席之地。而开发这些高新技术的关键往往与材料的发展有关。 通过一个个生动鲜明的事例,让学生了解不同材料在人类文明进程中所起的巨大推动作用,增加他们对自己所学专业的自豪感;通过介绍材料在高新技术领域的价值及应用前景,激发学生学习材料科学的兴趣。同时,结合笔者的科研经历、科研体会,讲述一些新型材料设计合成的案例,激发学生的求知欲,增强学生的自信心。 二、介绍化学发展史,激发学生的学习兴趣,培养学生正确的价值观 人类化学知识的获得,是从认识自然现象开始的:动植物的腐烂、火山爆发、空气和水对物质的侵蚀等。远古时代人类通过摩擦生火和钻木取火等方法学会了利用火,不仅增进了健康,发展了智力,而且利用火能产生各种化学反应这个特点,开始了制陶工艺。制陶过程实际上就是在高温下,使粘土中的二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等成分发生一系列的化学变化。制陶工艺不仅提供生活必需品,改进农耕工具,而且改善了人类的居住条件。人们逐渐走出岩洞,住进了砖瓦房,并用陶制农具开展农业生产。同时,人们从烧陶工艺中掌握了高温技术,并该项技术应用于冶炼铜矿和铁矿。如将铜矿石和木炭混合加热得到了金属铜;但纯铜质地较软,不利于制造工具和兵器。在冶炼铜时掺入锡、铅,可制得硬度很高的青铜。青铜器如铜币、编钟、青铜鼎的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一大步。除了冶炼铜以外,人们用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳,还原铁矿石中的氧化铁为金属铁。战国时期铁制工具如犁铧、铁D、铁锛等农具得到广泛应用,带动了农业和手工业的发展。这样,随着冶金技术的不断进步,生产工具的不断革新,在人类历史上相继出现了青铜器时代和铁器时代[4]。 此后到了炼丹术和炼金术时期。虽然炼丹家和术士的目的没能达到,但他们为化学学科的建立积累了丰富的经验。通过做原始的化学实验,发明了大批实验器具,制造出很多化学药剂,记录了大量的实验方法,写下了许多炼金著作。正是这些理论、实验方法、化学仪器以及丹术著作,开创了化学学科的先河。与此同时,人们对物质结构本质的探索与论证也从未停息过。但直到1661年英国化学家波义耳给元素下了明确的定义、1803年英国化学家道尔顿创立原子学说、1811年意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说,人们才逐步认识到物质的组成、结构以及发生的化学变化,逐渐形成了完整的化学体系,化学才真正成为一门科学。 到了19世纪末,随着X射线和电子的发现,人们对物质结构的认识逐渐深入,打破了道尔顿原子不可分割的观念。此后,随着建立在卢瑟福有核原子模型、普朗克量子理论和爱因斯坦光子学说基础之上的波尔原子结构理论的提出,标志着现代化学的兴起;薛定谔方程的建立,更直接揭示了微观世界微粒运动的深层奥秘;而在量子力学基础上发展起来的化学键理论,使人类进一步了解到分子结构与性能之间的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。通过化学发展史的介绍,使学生丰富化学历史知识,了解各个时期化学发展的标志性成果及对社会发展所起的巨大作用,由此激发学生学习普通化学的兴趣,为以后的专业课学习打下坚实的基础。 除了激发学习兴趣,化学史的讲授还可以给人以智慧,即尊重事实、追求真理的科学情感和态度,百折不回、锲而不舍的科学品德和情操,勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。如讲述诺贝尔这样的伟大科学家的奋斗历程、学术成就、品德修养,描绘科学家实事求是、一丝不苟的科学态度,锲而不舍、持之以恒的拼搏精神,对提高学生的科学素养会起到潜移默化的作用,更为重要的是,在这个过程中还可以培养学生优良的道德品质,以及正确的人生观和价值观[5]。 三、阐明材料专业只有以化学为基础,方能引领科技的发展,进一步激发学生的学习热情 材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导,人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。如今,材料已成为与国民经济、国防建设和人民生活息息相关的重要组成部分。通过功能材料的设计合成,如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料等,制造各种高科技功能元器件。发展功能材料正在成为国家提高国际竞争力,增强经济实力,甚至是强化军事优势的重要手段。 当前,化学在推动人类进步和科技发展中起到了优秀作用。化学首先是基础的优秀科学,它不仅可以制造或创造出自然界已有的或不存在的物质,提供分析手段,还可以预测、裁剪、设计分子,揭示物质结构、性质和功能之间的关系;其次化学还在相关学科的发展中起了牵头作用,化学研究不仅带动了其他学科的过程研究(工业、农业、环保、能源),而且极大地带动了材料科学的发展。材料学科的发展、功能材料的设计,只有以化学为基础,才能合成出具有特殊物理性能、化学性能、力学性能等的功能材料。通过讲解材料领域的前沿知识,使学生了解材料与化学之间的密切联系,提高学生对学习化学重要性的认识,激发学生学习化学的热情,为材料专业课的学习奠定扎实的理论基础。 四、多种教学手段的综合运用,进一步改善教学效果 兴趣是学好知识的基础和保障,也是学生学习的源动力。为吸引注意力,提高兴趣,在课堂教学中,笔者运用多种教学技巧提高教学质量,改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果,根据绪论课的特点,结合学生的专业特色,通过精心设计,恰当使用图片、文字、声音、动画等形式,充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势,创造生动的教学氛围,增强趣味性,激发学习兴趣,达到最佳教学效果。其次,通过查阅相关历史及文献资料,以材料知识为主线,以化学知识为背景,通过讲授化学史上的中国人及中国化学史上的世界第一,激发学生的学习热情。最后,结合自己的科研方向和研究成果,讲授材料领域的前沿学科进展,让学生产生共鸣,拉近师生间的距离,提高他们学习的主动性。总之,通过多种教学技巧的运用,增加课堂表现力和感染力,从而有效地激发学生的兴趣。 普通化学基础理论教学是材料专业学生学习的一项必修课程,是培养专业人才的一个关键环节。培养高素质的合格人才,激发学生的求知欲,增强学生的自信心,培养学生正确的人生观和价值观,做好绪论课教学,至关重要。俗话说,“良好的开端是成功的一半”,“学贵刻苦、教贵善诱”。教师通过不断充实教学内容、渗透科研前沿、总结教学经验,讲授一堂重点突出、条理清晰、内容翔实,集科学性、历史性、趣味性、艺术性于一体的生动的绪论课,不仅可以培养学生对普通化学的学习兴趣,还将对学生专业课的学习以及综合素质的提高打下良好的基础。 材料化学论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学优秀教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料化学论文:应用型本科院校材料化学专业教学改革探析 摘 要:我国高等教育已进入大众化阶段,地方本科院校材料化学专业应以应用型人才培养为目标,突出地方特色,科学定位办学目标,优化专业课程体系,加强师资队伍建设,改革课程考核评价机制。 关键词:应用型本科院校;材料化学;教学改革 推进教育教学改革,提高教育教学质量和人才培养质量,是高等教育发展的优秀任务。进入21世纪以来,我国的本科教育进入大众化教育发展阶段,客观上要求多数本科院校转向以培养应用型本科人才为主。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》、教育部颁布的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(高教三十条)等相关文件均指出:地方本科院校的办学应以科学发展观为指导,以地方经济社会发展对应用型人才培养的要求为导向,遵循高等教育基本规律,要深化教学改革,突出优势,强化特色,培养符合地方经济社会发展需要的应用型本科创新人才。因此,结合材料化学专业特点和应用型人才培养要求,优化课程体系,改革教学内容,突出专业特色,加强师资队伍建设,改革课程评价机制,推动材料化学专业的教学改革,是新形势下应用型本科院校的一项紧迫任务。 一、材料化学专业建设存在的问题 (一)办学目标不明确 目前全国各应用型本科院校中开设的材料化学专业,其专业建设并没有形成自己的办学特色,不少新建本科院校很多只是简单地照搬其他重点大学如“985”或“211”高校的材料类专业或者化学化工类专业的人才培养方案,并没有把其他高校的培养方案引进来后,根据本校本地区的实际情况进行充分吸收与相互融合,这样造成很多新建本科院校在专业设计上同质化现象越来越严重,学生所学习到的专业知识和技能越来越不能适应市场发展的需要。因此,目前应用型本科院校的材料化学专业在办学过程中普遍存在办学目标不够明确,办学定位缺乏一定准确性的问题。 (二)课程体系不合理 不同规格的人才培养需要有相应的课程体系来保证和支撑,课程体系是人才培养的总体蓝图,是实现人才培养目标的主要依据和手段[1]。总体而言,目前我国新建本科院校的课程结构不够科学合理,课程体系不够完整,教学内容相对陈旧。作为一门实践性很强的应用型学科,材料化学专业的课程体系应体现专业培养特色,综合考虑所设置的相关课程之间的有机联系,但目前各本科院校在课程体系构建方面存在以下主要问题:一是少数专业课程由于师资力量不够存在因人设课现象;二是专业课程的部分内容重复较多,学时分配也不够合理;三是专业主干课程缺乏系统性,理论课程的门数和学时偏多,实践课程的门数和学时偏少。此外,课程设置上必修课的比重较大,而选修课的比重较小,且缺乏整体的有机联系。总之,这些传统的课程结构设置不能体现学生创新精神和实践能力的培养,达不到应用型本科院校“宽口径、厚基础、强能力”的培养目标,不利于应用型本科创新人才的培养。 (三)师资力量薄弱 在我国高等学校序列中,地方高校占高校总数的90%以上,是我国高等教育的主体部分,地方高校师资队伍的建设与优化是国家“人才强国”战略的重要保障[2]。目前,各应用型本科院校的材料化学专业专任教师虽然人数不算少,但由于所处地域原因以及待遇因素,引进的高素质专业人才数量仍然偏少,不能满足本科院校新形势下的教学需求。与此同时,由于应用型本科院校大多是由专科学校升格而成,虽然升格以来引进了一大批具有博士或硕士学位的青年教师充实到教师队伍中来,但这些青年教师大多缺乏工程实践经验,这对培养应用型人才的高校而言,极大地影响教学质量,从而影响人才培养质量。此外,高层次人才是引领和带动学校学科建设和专业发展的“领头羊”,应用型本科院校不同程度地存在着高层次人才匮乏,尤其是学科带头人紧缺的问题,着力解决好高层次人才相对匮乏的问题是当前应用型本科院校持续发展和提升办学水平的迫切工作[3]。 二、材料化学专业教学改革的路径 (一)科学定位办学目标 应用型本科院校的办学目标要充分考虑本地区区域经济社会发展情况,积极挖掘特色质点,加强学生应用能力的培养,合理设置专业方向,形成与区域经济社会发展需要相适应、结构优化的专业办学特色。材料化学专业是教育部近年来新设置的一个专业,各本科院校应该明确本校的专业定位,结合本地区的实际情况,突出专业特色,科学合理设置专业办学目标。人才培养定位是高校实施教学计划的主要依据,明确自身定位、提高教学质量是高校办学育人的基础所在[4]。湖南人文科技学院材料化学专业应用型人才的培养目标应该是:培养德智体美全面发展,具有较高的思想道德素质、人文素质和良好身体心理素质,掌握材料化学的基本理论、基本知识和基本技能,了解材料化学领域的理论前沿、最新动态和应用前景,具有运用专业知识和技能解决实际问题的能力,具有较强的创新创业能力,能够在材料化学及其相关领域从事生产、应用开发和管理工作的应用型人才。 (二)优化课程体系与教学内容 课程体系是指一所大学根据本校制订的培养目标而设计的课程整体,课程体系不是简单的指课程设置,不同类型的学校,其课程体系也应当是不同的,这是创办富有特色大学的必要条件[5]。因此,应用型本科院校对本校的专业课程体系进行改革和优化时,既要突出本校的专业办学特色,又应体现应用型本科院校注重应用的特点。湖南人文科技学院的材料化学专业本次重新修订了人才培养方案,对课程体系进行了整体优化,并对相应的教学内容进行了调整,使之更符合专业办学特色和专业综合改革的要求。 1.优化课程结构 湖南人文科技学院材料化学专业根据市场人才需求宽口径招生,强化通识教育,培养综合素质,不断优化课程体系,在本次人才培养方案修订中将理论课程设置为公共必修课、专业必修课、专业限选课、专业任选课和公共任选课共5个课程模块。 第一,公共必修课主要是培养学生具有正确的世界观、人生观、价值观和较强的民主法制观念与较高的社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质。公共必修课包括“思想道德修养与法律基础”、“马克思主义基本原理概论”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“形势与政策”、“大学生就业指导”、“大学生健康教育”、“高等数学”、“线性代数”、“大学物理”、“大学英语”、“大学计算机基础”、“大学体育”、“大学语文”等。 第二,专业必修课主要包括“无机及分析化学”、“有机化学”、“物理化学”、“材料概论”、“工程力学”、“工程制图”、“化工原理”、“材料科学基础”、“材料测试方法”、“材料制备原理”、“热工基础”等,目的是培养学生具有扎实的材料化学专业知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。 第三,根据企业实际和市场需求以及地方区域经济发展情况,专业限选课设置两个专业方向:陶瓷材料方向和能源材料方向。陶瓷材料方向开设“陶瓷工业机械设备”、“陶瓷工艺学”、“无机材料物理性能”、“特种陶瓷”等课程;能源材料方向开设“现代新能源材料”、“化学电源基础与应用”、“化学电源设计与制造工艺学”、“新能源材料与器件发展动态”等课程。 第四,专业任选课包括“金属材料概论”、“复合材料概论”、“专业外语”、“材料工厂设计”、“粉体工程”、“信息检索与应用”、“纳米材料”、“标准化概论”、“材料科学新进展”、“计算机在材料科学中的应用”等课程,学生从中任选6门课程学习。这些专业任选课的开设可使学生更多了解材料化学专业的理论前沿、最新发展动态及应用前景,了解与本专业相关的学科和边缘学科现状及发展趋势,从而可拓展学生的专业视野,为今后就业打下坚实而宽广的专业基础。 第五,公共任选课由学校其他系部开设,包括中华传统文化类、艺术素养类、科学素养类、应用技术类、教师教育类、其他类别类等六大系列课程,学生从中任选5门课程学习。通过该类课程的学习,可使学生实现文理科相关知识的交叉渗透,也是大学教育的努力方向。 为了突出专业培养特色,增强学生对企业实践知识的了解和熟悉程度,在材料化学专业人才培养方案中,我们从专业课程中选择其中6门体现专业特色的课程,组建校企联合授课模块,包括“材料测试方法”、“热工基础”、“材料工厂设计”、“材料科学新进展”、“材料产品技术概论”、“标准化概论”等。 2.合理构建实践课程类型 材料化学专业是一个与生产实际联系非常密切的应用性非常强的专业,在对理论课程整体调整和优化的同时,也必须重视实践教学课程,以提高学生动手能力以及分析和解决问题的能力。该专业的实践教学课程主要设置为校内和校外两个实践模块。校内实践教学模块主要包括公共实践必修课、专业基础实验课、专业实验课等。公共实践必修课主要包括“大学计算机技能训练”、“军事理论与训练”、“素质拓展教育”、“就业实践”等。专业基础实验课主要包括“无机化学实验”、“分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等。专业实验课主要有“陶瓷制备与性能实验”、“化学电源综合实验”等。材料化学专业的实验教学内容要充分考虑其科学性和系统性,既要强化基础实验课必须掌握的各项理论知识和基本实践技能,同时又要多设置一些综合性实验和设计性实验,减小验证性实验的比重,鼓励学生大胆创新,提高学生的综合设计能力、实践创新能力以及分析问题与解决问题的能力。校外实践课程主要包括“校企合作教育(一)”、“校企合作教育(二)”、“校企合作教育(三)”以及“生产实习”等,这些课程的开设可扩大学生的专业知识面,增加实践技能,同时可将所学专业知识应用到生产岗位,提升学生解决实践问题的能力,使学生得到系统的工程训练,成为更符合社会需求的应用型人才。 (三)加强师资队伍建设 材料化学专业应用性强,与企业生产实践联系紧密,因此要培养出高素质的材料化学专业人才,就必须拥有一支高素质的教师队伍。针对应用型本科院校目前的师资队伍现状,有必要重构师资素质,既要重视教师专业理论知识与学术水平的提高,也要注重在新形势下专业教师创新能力与实践知识的培养。笔者认为,可从以下几个方面考虑来加强师资队伍建设:一是鼓励教师进修攻读硕士和博士学位,进一步增强教师专业知识,全面提升教学理论水平和能力;二是加强青年教师的教育教学培训工作,重点对新进教师进行教学方面的长期培训,建立考核机制,同时完善老教师指导制度,以帮助青年教师过好教学关;三是确定2―3个专业带头人培养对象,通过3年左右时间的培养,遴选出本专业的带头人;四是可考虑选择5―7门专业主干课程进行重点建设,每门主干课程的建设周期为2―3年,加强教学团队建设,整体提升教师队伍的专业能力和教学水平;五是鼓励和遴选专业教师分期分批到相关企事业单位进行短期挂职锻炼(3―6个月),拓宽教师视野,增强实践知识与理论知识的结合,使教师的知识结构与能力结构得到进一步调整和充实,从而提高专业教师的实践动手能力和知识更新能力;六是聘请校外相关企事业单位的“双师型”人才为专职教师或兼职教师,充实到教学团队中,参与校内专业人才培养方案制订、专业课程教学等工作,提高教师实践能力的整体水平。此外,学校还可定期通过举办讲座等形式,邀请国内著名高校、科研院所的专家学者以及有实践经验的企业老总或者技术开发人员来校讲学,让相关教师能够更多地了解和熟悉本专业的最新研究进展,及时更新自己的专业理论知识和实践知识。 (四)改革课程考核评价机制 逐步建立“考核内容综合化、考核形式多样化、考核过程全程化”的多元型课程考核模式,以考核方式改革促进教学模式改革。首先,对于“材料科学基础”、“材料制备原理”、“工程力学”、“化工原理”等专业理论课程,改变期末考试的单一考核方式,可采取课程教学的过程性考核(如增加平时考核、期中考核等方式)和期末考核相结合,实行课程考核方式多样化;而对于专业性比较强的理论课程(如“复合材料概论”、“材料工厂设计”、“化工制图”、“专业英语”等),可实行半开卷或开卷考试,在考试内容上尽量多采用综合性试题来衡量学生对该门课程的掌握程度,侧重学生思维能力和专业知识综合应用能力的考核。其次,对于专业实验课程(如“无机化学实验”、“分析化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等)的考核,如果单纯地以每次实验报告的成绩为依据进行考核,容易出现高分低能现象。可考虑采用平时成绩(占30%,包括出勤情况、实验课堂表现、实验报告等综合考评)、期末实验操作考试(占30%,包括对所随机抽中的实验项目的实验过程熟悉程度、操作规范度、实验结果等综合考评)以及期末笔试测试(占40%,包括对平时所有实验项目内容进行考评)等多样化考核对学生学习情况进行综合评价。最后,对“毕业论文”、“校企合作教育”、“生产实习”等实践课程,要细化考核指标体系,实行实践课程的全过程考核评价机制,加大平时考核的成绩比重,把对学生的平时考核与期末总结性考核有机结合,科学评价该类课程的实际教学效果。 材料化学论文:浅淡材料化学专业的高分子化学实验教学改革 [摘 要]高分子化学实验是我校材料化学专业学生学习的一门重要的实验课程,该课程既能使学生进一步理解和掌握理论知识,又能培养学生的动手能力及科研素养。通过让学生参与实验的准备工作、实验设计等活动,对高分子化学实验教学进行改革,激发学生的学习兴趣,提高学生的基本实验能力。 [关键词]材料化学专业;高分子化学实验;教学改革 《高分子化学》是有机化学的后续课程,但同时更是高分子材料科学的启蒙课程,是学生掌握高分子科学基本理论和分析、解决高分子材料加工过程中的问题的基础课程。考虑到我校材料化学专业的一个重要发展方向是高分子材料, 《高分子化学》被选为材料化学专业的优秀课程。高分子化学是一门以聚合物合成实验为基础的课程,聚合物合成实验教学有别于一般有机化学实验,但又是以有机化学实验为基础,它是培育创业创新人才的一个重要环节,是材料化学专业联系生产实际的实用性教学。高分子化课程实验教学相比于理论课程教学更具趣味性、实践性、复杂性、研究创新性。高分子化学实验教学在整个高分子化学的教学活动中起着重要的推动作用。 高分子化学实验教学属于课程内教学,开设的实验课程内容中有一部分能够很好地体现高分子科学的发展成果,学生的实践与创新能力在某种程度上能得到锻炼。但是仍然存在相当一部分验证性、认知性的实验,而且实验教学环节依然偏重于理论,注重高分子材料实用性的实验不多,不利于学生学习有关高分子材料的制备与加工。在学生进行高分子化学实验过程中,学生一般是按照已有的实验过程进行实验。实验前教师对相关实验重点、难点、细节等方面进行集中讲解,学生只需按照教师提供的实验过程,即可顺利完成实验。如此实验教学,不但阻碍了学生发现问题的能力、分析与解决问题的能力以及创业创新意识的提高,还使学生对教师产生依赖,并且抑制了学生的独立思考及创新能力的挖掘。 我校材料化学专业具有工科特色,和高分子材料专业比,材料化学专业的高分子材料相关课程的课时相对较少,开设《高分子材料化学》(《高分子化学》)、《高分子物理》与《高分子材料加工工艺学》,总共课时不到140学时。如何在有限的时间内,使我校的材料化学专业的学生既能掌握高分子科学的理论基础知识与学科前沿,又可以激发学生学习高分子材料的兴趣,是一个非常值得探讨的问题。 一、分配学生参与教师的前期实验工作 前期实验工作是实验顺利进行的前提条件。相比基础课程中的无机、有机化学实验,高分子化学实验有更多的实验前期工作需要准备,包括检修与调试反应仪器装置、玻璃器皿的清洗、配制溶液(如提纯单体、引发剂)等。粘附在玻璃仪器上的聚合物难以清除,学生在清洗玻璃仪器等设备的过程中,既懂得实验的成功来之不易,又能初步掌握聚合物的溶解性质。如聚苯乙烯单体中一般要加入微量的对苯二酚等阻聚剂,以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合(变质)。所以为了使实验顺利进行,缩短反应时间,开始实验前,在教师的指导下学生采用减压蒸馏的方法对单体(加入阻聚剂)进行提纯。这样,学生既加深了对阻聚剂阻聚原理的理解,又掌握了减压蒸馏的操作方法。通过积极参与实验前的准备工作,学生懂得实验的成功不仅取决于实验过程,而且与实验前期工作密切相关,从而更加重视实验教学过程。更重要的是,通过参与教师实验前期工作的准备,加深了对课堂理论知识的理解,熟悉蒸馏、重结晶等提纯化学物质的方法。 二、设计能激发学生学习兴趣的实验 调动学生学习主动性的一个重要举措是激发学生的学习兴趣。要激发学生的学习兴趣,设计的实验最好是学生既熟悉又陌生的内容。如尼龙66的制备实验,尼龙绳、尼龙袜子等,生活中很常见,但是如何在实验中采用己二酰氯与己二胺的界面缩聚来制备学生却不清楚,这势必将大大提高学生主动参与实验的兴趣。而且实验装置相对简单,一个烧杯即可完成。当学生将有机相与水相混合后,在两相界面马上就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且该层薄膜拉出之后,又立即生成新的聚合物薄膜,可以连续不断地拉出,形成纤维状物质。实验操作不复杂,成功率高,过程新颖,操作明了,学生学习的积极性高。 三、注重开设实用、应用型实验 高分子化学实验教学为学生的创业、创新意识的培养提供了良好的环境条件,尤其是一些能结合实际生活的应用型高分子材料的制备,能使学生体会到高分子化学实验的实用价值,有利于激发学生走向的创业、创新。如在“聚丙烯酸型高吸水性树脂的制备”实验中,高吸水性树脂可用于日常生活用品如尿不湿等,由于该产物的实用性强,一方面可以提高学生动手实验的积极性;另外一方面也使学生深刻认识到高分子材料是一个与人们的日常生产生活息息相关的学科方向。类似的高分子材料还有粘接剂、涂料等,这些实验的开出将会使学生对未来从事该行业的信心倍增。 四、适当设计综合型实验 教材内高分子化学实验大多数是认知和验证型实验,学生只需要按实验参考书的步骤操作基本就能完成。如此实验虽然可以使学生的动手能力得到一定程度的提高,却不能使学生的综合能力、分析和解决问题的能力、创新的能力等方面得到合适的锻炼。综合型实验是内容和步骤较为复杂的实验,其中包含多个的知识点和基本实验操作,需要结合多方面的理论知识和技能,才能够顺利完成。综合型实验既能够训练学生综合运用所学理论和实践的技能,又能培养和提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力。在综合型实验训练过程中,学生主动思考,敢于提出问题、分析问题和解决问题,学生的科学思考和创新意识获得很大的提升。 五、开设研究型实验 学生经过综合型实验的基本训练后,实验理论知识和专业实验技能都有了一定程度的提高。为了使学生了解高分子科学学科前沿、激发学生创业创新的动机,教师允许学生采取自愿组合的方式组成若干个科研兴趣小组。通过查阅文献资料,小组讨论提出实验方案,并与指导老师讨论方案的可行性,最后开展实验。结束时,上交实验记录由指导教师批阅给出评价,并讨论实验的得失。整个过程中,要求学生提交文献综述、可行性方案、实验报告或科研论文,锻炼写作科研论文的能力。显然研究型实验需要教师付出更多的劳动,为学生创造一个独立完成、接近实际科学研究的环境。研究型实验有利于提升学生分析问题、解决问题、独立工作、团队精神及创业创新等方面的综合能力。 六、改革实验成绩的考核方式 一个好的实验成绩考核方式要能够反映学生在实验教学过程中各个环节的表现。仅凭一份实验报告来评定学生的成绩是远远不够的,学生在预习实验、搭建装置、清洗仪器设备、打扫卫生等方面的工作都将得不到很好的体现,缺乏客观性和公正性。因此,可以借鉴无机、有机化学实验的考核方式,将实验成绩的评定方式细化:平时实验成绩60分,包括书写预习10分、统一服装5分、装置搭建10分、规范操作10分、卫生情况5分和提交报告20分;期末实验操作考试40分(随机抽取)。将实验成绩的评定标准在开课前公布,使学生不得不复习巩固所有开设的实验,从而达到熟练掌握各项实验技能的教学目标。 七、结束语 高分子材料作为我校材料化学专业一个重要的培养方向,《高分子化学》成为材料化学专业的优秀课程,直接影响《高分子物理》《高分子材料加工工艺学》等后续课程的学习。我校材料化学教研室已通过对高分子化学实验教学的改革,在激发学生学习高分子化学科学的兴趣,提高学生的实践技能、创新能力和创业意识等方面有所收获。2015年3月5日,全国人民代表大会第十二届第三次会议开幕,国务院总理同志在作政府工作报告中提及 “大众创业、万众创新”。今后,我们将秉成这一新理念,继续深入研究与探索,使高分子化学教学不断适应社会发展的要求,为培育更多材料化学领域的优秀人才做不懈的努力。 材料化学论文:量子化学在电致发光材料分析中的应用 【摘 要】利用量子化学半经验方法可以研究电致发光材料的电子机构、几何构型、光谱性质等等。可为电致发光材料的合成和选用提供诸多指导性建议。本文通过对最近量子化学在电致发光材料合成和分析的应用类文章进行了归纳总结,粗略地说明了量子化学在电致发光材料合成中所起的作用。 【关键词】量子化学;电致发光材料;合成 0 引言 有机及配合物电致发光(EL)和非线性光学材料在高新技术中的广泛应用,受到人们的关注并得到积极的研究[1-3]。近30年来,随着量子化学计算方法和分子模拟技术、以及计算机技术的飞速发展,对材料科学的发展产生了深刻影响。利用量子化学计算方法方法研究EL材料的电子结构和光谱性质,以全自由度优化几何结构为基础,计算化合物的电子光谱。对研究此类材料的性质及合成有指导性意义计算结果是实验结果基本吻合。本文主要介绍量子化学在EL材料研究中的应用及进展。 1 量子化学研究EL材料的方法及原理 就量子化学的几种计算方法来看,从头算法虽然有严谨的理论支持,能得到较好的计算结果,但是当遇到诸如酶、聚合物、蛋白质等大分子体系时,计算很耗时,其计算代价无法承受[4]。为了在计算时间和计算精度上找到一个平衡点。采用量子化学半经验方法AMI进行了理论计算包括构型优化、振动分析电子光谱计算。科学家们以从头算法为基础,忽略一些计算量极大,但是对结果影响极小的积分,或者引用一些来自实验的参数,从而近似求解薛定谔方程,就诞生了半经验算法。如:AM1,PM3,MNDO,CNDO,ZDO 等[5,6]。目前,对多类EL材料的研究大部分都是基于量子化学的半经验方法。 2 光谱性能的量子化学半经验计算 EL材料的发光颜色与材料的荧光光谱有密切的关系,荧光即是电子由第一激发单重态跃迁回基态所产生的降级辐射。目前对光谱性能的量子化学计算多半基于量子化学半经验方法PM3和AM1,先对化合物的几何构型进行了全参数优化, 得到其稳定构型,再进行振动分析,在此基础上利用单激发态组态相互作用方法(CIS)计算它们的电子光谱。 比如苏宇,廖显威[7]等人采用量子化学半经验方法PM3对三种黄酮类化合物的荧光光谱进行了理论研究。对各化合物优化后的构型作了振动分析,均未出现虚频率。在此基础上,采用单激发组态相互作用方法(CIS) 计算荧光光谱,所有计算结果与实验值基本吻合。廖显威,李来才[8]采用单激发组态相互作用(CIS)方法,分别计算了4 种稠环芳烃的电子光谱,选了801个组态进行计算,所得结果与实验值基本吻合。他们还对几种含氮芳烃化合物有机EL材料,对FL-4、 FL-7、FL-10 和FL-12的光谱进行研究,计算结果与实验值基本相符合。薛照明,张宣军[9]等用PM3/SCI方法计算了三个分子的电子吸收光谱,测定了三个分子的电子吸收光谱和荧光光谱(DMF溶液)。结果表明理论计算值与实验值相当吻合。高洪泽,石绍庆等利用量子化学半经验AM1及INDO/SCI方法研究了B与8-羟基喹啉的螯合(LiBq4)的电子结构和光谱性质,计算得到基态到各激发态的垂直跃迁能和振子强度,获得电子光谱。分析出由于配体中苯酚环、吡啶环对不同前线轨道的贡献不一样,所以在吡啶环和苯酚环上引入取代基会对光谱发生影响,为分子设计提供理论指导。 3 量子化学对EL材料结构的分析 结构与性能的关系一直是量子化学的主要研究领域,它涉及的范围非常广泛,从无机小分子、有机分子到高聚物和生物大分子,从人为设计的理想模型分子到实用的药物分子和材料分子等[10]。通过结构与性能的研究,人们可以逐类地对一些化学现象进行统一的解释,得出一般性的规律,进而预言一新的化学事实,指导设计新的实验。目前国际上关心的课题主要有:重要新型无机分子、有机分子和原子簇化合物的化学键本质的研究;重金属、稀土元素化合物的成键规律;(半)导体材料、磁性材料、光电材料等。 高洪泽,石绍庆[11]等通过量子化学半经验方法研究了蓝色有机薄膜电致发光材料LiBq4 电子结构,国外研究人员在这方面已做了不少努力,合成了很多类型的蓝色发光材料并且制备了相关器件[12-15],但多数都没有获得突出的结果。由于LiBq4体系相对分子质量较大,迄今未见有对其进行理论研究的报道.他们通过计算结果表明,各个喹啉环基本保持各自的面共轭结构。计算得到的稳定几何结构和的主要键长。为探讨其发光机理及B和Li 元素在其中所起的作用及M ―N键的共价性、离子性对发光的影响,为进一步探索合成与设计具有优良性能的蓝色发光材料提供理论依据和指导。 4 振动分析 判断分子是否处于稳定构型的一个重要方法是看它的振动光谱是否出现虚频率[16]。刘芳玲,张红梅[17]等对萘及其卤代化合物在B3LYP /6-31G水平下优化了4种化合物的几何构型, 在振动分析中,其振动光谱均未出现虚频率, 说明构型优化基本合理性。 5 前景与展望 近些年来虽然量子化学在研究和分析EL材料方面,解释了一些实验现象,揭示了不少前期未被理解的机理,甚至预期了一些结构性能关系。但量子化学的应用远不止这些。随着量子化学理论不断发展和应用领域的逐渐拓宽,研究方法的不断创新,今后将对电致发光材料的合成和选择提供更好的理论依据和指导。将量子化学与EL材料的性质分析结合起来,才能更好的选择EL材料的构成,合成性能更好的EL材料。 材料化学论文:浅析化学化工材料应用技术 [摘 要]目前我国国家经济发展迅速,随之,化学化工的发展在科学领域也呈现出强劲势头,化学化工材料凭借自己独特的优势不仅在工业生产中得到了广泛的应用,在人们的日常生活中也可以随处可见化学化工材料的身影。化学化工材料已经在各个领域范围内受到了人们的认可,化工材料的应用技术也日新月异,呈现出迅猛的趋势。随着化学化工材料的蓬勃发展,在科学领域不断出现新的学科和新的概念。本文就化学化工材料的应用技术研究为大家进行阐述。 [关键词]化工材料 科学技术 应用 随着化学化工产业的不断发展,各个行业对化学化工材料的应用也有了更为广泛的要求,如何在传统产业链中谋求创新和突破,也成为了化学化工应用技术发展的主要方向,目前,现代建筑业以及新型农业现代产业都对化学化工材料提出了绿色环保的要求。那么化学化工材料在现代建筑业以及新型农业现代产业中的应用具体情况是怎样的呢,现在本文一一阐述。 一、化学化工材料在现代建筑业上的应用 从2008年北京成功举办奥运会开始,世界开始进一步瞩目中国,同时,绿色化工材料也被人们更为广泛的认同。从某个意义上来说,绿色奥运的北京奥运会环保理念,拉开了绿色化工材料在我国建筑行业的应用新纪元。虽然奥运会短暂的过去了,但是绿色化学化工材料在我国的应用还有广阔的市场。 奥运会以来,在“水立方”等奥运场馆中采用的零挥发性有机化合物和低挥发性有机化合物水性涂料更为广泛的在现代建筑业中得到应用。其中水性聚氨酯涂料有着粘合持久、无污染、干燥快的性质,维护起来也更为容易,同时,水性聚氨酯涂料还具有阻燃性,防火性能首屈一指。在“鸟巢”钢结构中使用的氟碳涂料,也是值得现代建筑业关注的化学化工材料的一种绿色涂料。它不但耐溶剂、耐候,还有耐酸碱性的优势。并且其涂刷后性质高度稳定,无害无毒,是当之无愧的“涂料之王”。 谈到化学化工材料在现代建筑业上的应用,不得不说的就是隔热保温材料。像“鸟巢”建筑过程中采用的聚氨酯硬泡材料,其具有保温节能、防止噪音和绿色环保的功能。是现代建筑业中不可或缺的化工材料之一。同样,在奥运场馆座椅上采用的聚丙烯材料,具有阻燃和耐候的特性,同样可以实现回收再次利用。还有值得关注的膜材料。在“水立方“建筑上广泛使用的新型化学化工材料:乙稀-四氟乙烯共聚物。它主要用于膜材料,有着节能、保温隔温、自我清洁的功能。在控制温度方面,其节能效果更为显著,曾为“水立方”节省百分之三十的电能。对于新型建筑产业来说有突破性的建树。 应该说,化学化工材料的应用渗透到了整个现代建筑行业,在绿色环保节能创新方面给现代建筑业带来了新的春天。 二、化学化工材料在新型农业现代产业中的应用 随着社会经济的发展,人们在消费农产品时不再单单重视产品的质量和价格,而是更加注重对品味、特色和安全保健等感性的因素。因此,为了适应这一要求,新型农业应运而生,要想满足新型农业的要求,就要求化学化工材料在微生物肥和生物农药研发上进一步发展。然而农业生产并不是一朝一夕的事,也并不是满足了一代人就可以了,它是关系着我们下一代的发展问题。所以,持续性、发展性以及可循环性就成为了新型农业发展的一个重要特性。而要想能持续发展,与自然和谐共存,就需要化学化工材料应用技术着眼长远,从可持续发展角度进行应用和推广。 传统农药的害处不言而喻,因此绿色农药在新型农业中的应用就越来越为重要。“十一五”以来,加强环境保护成为新的主要目标之一。大力发展“安全、低毒、高效”的环保型农药,保持生态平衡,保障农业产品安全环保成为国家以及人民对农业的更新要求。从而,有机农药应运而生。有机农药中重要的一种腐殖酸类的农药作用更为突出,一方面,腐殖酸类农药产自大自然,并没有传统农药的毒副作用。同时,大自然有丰富无穷的资源,使得有机农药丰富广泛,是可持续发展的前提之一。另一方面,此类有机农药的经济效益可观,又无毒无害,所以深受现代农业好评。是发展前景大好的新型农药之一。 当然,要想农作物增产丰收,还需要一些促进农作物生产效率的有机农药。而这些增效方法可分为物理增效、化学增效、生物增效以及综合增效四类。物理增效,就是不改变农作物的分子,在农作物的细胞间进行各种性能的增效和提升。主要改善农作物的细胞通透性、渗透性和表面活性和粘着性等。化学增效,就是在分子间进行组合和作用,以达到改善农作物的生长形态的方法。生物增效,就是利用生物酶在农作物之间进行调整,进而增加农作物的生长效率。而综合增效就是利用以上各种方法,在不同要求下使用两个以上的增效方法对农作物进行增效生长,以达到增产增收的效果。 随着化学化工材料的不断发展,人们也在尝试将化学化工材料应用到生物菌剂中。在生物菌剂的应用构成中,研究在实验室内取得了较为明显的效果,但是当将这些研究完成的生物菌剂应用到农业生产的农田中,还是遇到了一些问题,因为农田环境对生物菌群的发展环境有所破坏,使得菌剂不能发挥在实验室中的效果。然而,当将化学化工材料与生物菌剂经过合理配比后,再应用到农业生产中,我们可喜的发现了生物菌剂的完美优势,从而完成了生物菌剂与化学化工材料的完美组合,对控制土壤中的农作物病原菌起到了显著的作用。 我国针对现代农业对农药的要求,通过农药企业在技术上进行创新和改革,以达到农业企业发展多元化。这也要求化学化工材料应用技术得到更为多元化以及多方面更为全面的研究,尤其是在现代农产品的生产方面,对化学化工材料的应用技术也要求更为系统和全面的研究和发展。现在,国家对农业化工材料应用和建筑化工材料应用越来越为重视,经过文章的深入分析,希望能对我国化学化工材料的应用和发展起到积极的影响。虽然现在我国的农药生产已经有了一百万吨的突破,但还是不能满足现代农业产业的需求,同时,进出口业务的发展,也使得化学化工材料的应用技术优势更为突出,在平稳中促进全国乃至全球化工化学材料的全面发展。 三、结语 在现代建筑业和新型农业的发展过程中,新型创新性化学化工材料得到了广泛的应用和重视,当然,在全球经济不断升温的今天,只着眼眼前的化学化工材料应用技术是远远不够的,我们还要不断的研究和实验,使化学化工材料的应用技术更为全面和多元化,应用到生产生活的各个领域,从而给我们的日常生活带来更为专业、健康的产品和服务。相信只要通过不断的追求和谨慎的研究,化学化工材料的应用技术一定会得到进一步的完善和升华。 作者简介 李俊闹(1994.1),女,云南昆明人,中南民族大学化学与材料科学学院2012级本科生,材料化学专业 材料化学论文:材料的制备及其光催化环境污染物降解的设计 摘 要: 通过水热法合成并使纳米粒子附着在表面,形成复合光催化剂,通过两种半导体材料之间的相互协同作用,提高复合材料的光催化性能及其光致稳定性。并通过XRD、TEM、XPS、FT-IR等表征方法对光催化剂进行分析;在可见光下以RhB (罗丹明B)和MB(亚甲基蓝)为目标污染物,高压汞灯为光源,评估复合光催化剂的性能,并运用XRD、红外、DRS等表征了其结构特征。通过实验可使学生初步了解纳米材料的基本知识,常用的表征分析方法,以及环境污染物降解处理方法。实验内容涵盖材料化学、环境化学、无机材料合成、仪器分析、光催化性能测试等方面。实验内容设置有助于培养学生的科研创造能力。 关键词: 环境化学 污染学习降解 随着全球对环境问题关注程度的日益提高,对从事环境研究人才的要求越来越高。 为了适应社会及经济发展的需求,培养理论实践相统一的应用复合型人才,要特别加强与重视实验教学。环境化学实验设计应反映新的科研成果,以提高学生的创新能力和科研能力,旨在使学生在实验教学中得到更好的综合能力训练。 近年来,半导体光催化技术在净化环境污染物领域的研究得到了广泛关注。因其独特的半导体能带结构和化学热稳定性,作为一种非金属型可见光光催化剂被应用于光催化领域,包括光解水制取氢气、光催化降解环境有机污染物和光催化合成等,引起国内外学者的广泛关注[1-2]。不仅廉价易得,而且其化学组成和能带结构可调控,因此成为光催化材料研究领域研究的热点。但是,单体材料仍然存在缺陷,为解决该问题,本文采用的复合改善单体的光催化性能。 1.实验部分 1. 1 试剂和仪器 2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪、三聚氰胺、乙腈、钒酸钠、硝酸银和亚甲基蓝(MB) (国药集团化学试剂有限公司);电子分析天平(北京赛多利斯仪器有限公司);Avatar360型FI-IR 光谱仪(美国Nicolet 公司);紫外可见分光光度计(岛津 UV-2450);X射线粉末衍射仪(D/max2500PC)。 1.2 光催化剂的制备 g-C3N4的合成: 称取一定量的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和乙腈放入反应釜中搅拌,然后加入三聚氰胺搅拌。将反应釜置于140℃烘箱中反应,反应结束后,反应釜自然冷却至室温。溶液离心分离,蒸馏水洗涤,干燥,所得粉末即为。 的合成: 将含有的水溶液超声后加入于25℃下搅拌。将准备好的NaVO・12HO水溶液逐滴加入上述溶液。搅拌反应后,溶液离心分离,蒸馏水洗涤,60℃干燥,所得粉末即。 1. 3 光催化降解实验方法 在可见光照射下,30℃条件下测量光催化材料的光催化性能。反应光源为模拟太阳光灯源。实验中,将光催化剂和MB (10 mg/L)或者RhB (10 mg/L)水溶液加入光催化反应玻璃瓶中,并通过循环水冷却消除热催化的影响。在光照之前,先将悬浮液在暗处磁力搅拌1 h,使MB (或RhB)染料与光催化剂混合均匀,达到物理吸附平衡。在光反应过程中,MB (或RhB)光催化剂溶液连续磁力搅拌,每5 min (或15 min)取悬浮液,离心去除光催化剂粒子,取上清液测试。使用岛津UV-2450分光光度计,通过测定最大吸收波长确定其浓度,MB (或RhB)的最大吸收波为664 nm (或553 nm)。根据朗伯-比尔定律,溶液的吸光度与浓度成正比,因此可用吸光度代替浓度计算去除率,以此为MB溶液的去除率。计算公式:降解率=(1-)×100%=(1-)×100%,其中C、C分别为光催化降解前后的浓度,A、A分别是降解前后的吸光度值。 2. 结果与讨论 经过XRD、IR、DRS表征发现,合成的为。光催化活性考察表明合成的具有较高的光催化降解活性。 学生在本实验过程中可以学习光催化剂的合成方法,巩固掌握称量固体、液体量取、催化剂洗涤等基本化学实验操作技能,并学习紫外可见分光光度计、红外光谱和DRS的操作方法。学习标准曲线建立的方法。材料的光催化活性最好,光照90 min后RhB的去除率达到85%,光催化降解速率常数最大,说明的存在能够显著提升基体的光催化降解性能。 3.结语 光催化技术已经在制氢、还原,污染物降解等多个领域具有广泛应用。半导体光催化剂是目前应用广泛的环境和能源保护功能性材料之一。本实验可以让学生了解环境污染物控制的新方法,使学生扎实环境化学基础知识的同时,能关注环境领域科技前沿信息, 将最新的科技知识融入基础知识学习中,提高自身的专业技能。 材料化学论文:材料化学教学内容存在的问题及改革趋势研究 摘 要:材料是社会现代化的物质基础与向导,是一切科学和技术发展必不可少的基石,是人类社会进步的里程碑。而材料化学是材料化学专业的基础课程和主干课程,是由材料科学与化学两大类学科交叉形成的。本文通过分析材料化学教学中存在的问题,针对材料科学学科特征和研究内容、任务,探讨了材料化学教学的改革趋势,希望能够提高材料化学教学质量,提高学生综合素质。 关键词:材料化学;教学问题;改革趋势 材料化学是材料化学专业的一门基础课程以及主干课程,是在化学学科、材料科学的相互交叉、渗透的过程中,形成、发展起来的,属于新兴的交叉、边缘学科。我们所采用的材料化学课程包括了晶体学基础、金属材料、有机高分子材料等等内容。材料化学的课程目的是为了使学生具有初步分析、解决材料中的化学问题的能力,通过该课程的学习,使学生熟悉材料的合成方法、表征手段,使学生掌握材料结构的基础理论,熟悉材料应用领域中的一系列知识,掌握材料性质与结构的关系等。并且为了培养学生的创新能力,通过对材料化学课程的系统学习,能够提高学生的综合素质。 1 材料化学教学中存在的问题 随着新材料、新技术、新理论等的出现,材料化学的快速发展要求教材不断更新,材料科学具有了新的生命力和发展前景。材料科学与工程技术日益融合,材料科学研究已经深入到源自尺度,发生了深刻的变化,并开拓了新的研究领域,如:微纳结构材料等等。并且材料化学是一门实践性很强的学科,作为教材,在日新月异发展的同时,需要具备基础性、前沿性和应用性特征。但是目前,教材对学科的原理、规律等难以阐明,缺乏较强的理化基础,根本无法适应学科的发展变化。一些大学毕业生就算具备很好的理论基础,也缺乏适应能力,后劲不足的缺点。对于材料化学研究的目的来说,教材具备应用型能够学以致用,目的明确;而教材具备前沿性,能够有利于学生较快地适应日后的科研工作,能够恰当地反映材料科学发展。随着科技的不断发展,新型材料的研发已经成了高科技中作为活跃的部分,从实验开发到工业应用,材料研究的周期大大缩短,因此,在材料化学的教材中,需要有意识的突出这一特征。另外,材料化学学科发展实践短,研究范围广,是一门新兴学科,课程参考教学资料少,存在本学科中的新理论、新技术不能及时充实到教材中的现象,对教材编著人员素质要求高,因此,材料化学课程教学内容要体现出与时俱进的理念,要进行很好的选取、改革和优化。 2 材料化学教学内容的改革趋势 2.1 材料化学课程教学内容的选取 在内容选取上,材料化学课程教学内容要根据两条原则。首先,材料化学课程教学的目标是“加强基础、突出应用、提高素质”,因此,要根据材料化学课程的研究内容和课程特征,处理好与其他学科的关系,材料化学专业的材料化学课程强调基础理论,适当地介绍一些传统材料,适当地加入一些内容,如:晶体理论、能带理论、热力学基础、金属结构近似模型等等。其中晶体理论包括晶体缺陷、X射线衍射基本原理、晶体结构对称性等等,不能有物没有理论,也不能有理论没有物理,并且还要适当的介绍一些新型功能材料结构、使用性能等。同时,还要突出其基础理论性,要与金属材料、高分子材料、无机非金属材料等联系起来又区别开来,突出材料合成条件、结构性能的关系。其次,要根据学校学科特点,遵循教学内容的选取原则,如:整体优化、精选内容、跟踪前沿等,根据教师的特长及科研成果,体现出课程内容的前沿性,实现课程内容的广度和深度,力求能够反映出当代材料化学新成就、新工艺等,让学生充分了解到材料化学发展趋势,如:纳米材料、能源材料等新材料,扩大学生的视野,培养学生的学习兴趣。 2.2 选取与优化材料化学课程内容的要求 首先,要了解化学在材料科学总的地位,熟悉材料化学的定义、材料类型、材料应用,了解与材料科学有关的期刊,了解新型材料的制备方法、功能、用途。材料化学结构理论要求掌握晶体结构的周期性、对称性概念与性质,主要包括点阵理论和晶体结构、原子结构等。要求要了解常见的对称元素系、疯子的几何构型等等,熟悉金属、离子化合物晶体,了解群的定义,常见分子点群,了解描述晶体结构的表达方法,掌握金属键能带理论、金属单质结构的近似模型,了解晶体学语言转变为化学语言等的方法,熟悉分子之间作用力等,了解不同化学元素等对材料性能的影响,了解不同材料的本质区别。材料化学合成原理与技术,要掌握材料制备技术,如:无定型材料的制备和晶体材料的制备等,熟悉无机材料制备基础理论,如:化学热力学、动力学等,熟悉高分析材料合成原理与方法。如:自由基聚合、高分子化学反应等。并且要熟悉晶体X射线衍射原理等等。其次,要加深理解各种传统材料结构决定性能的观点,熟悉几类重要材料,如:玻璃与陶瓷、聚合物等。另外,要熟悉纳米材料概念、技术等应用前景,了解光学功能材料、电性能材料等。 2.3 材料化学课程教学内容选取措施 一为了帮助学生顺利抵学习材料化学的基本原理,要重视由表入里、由浅入深的认知过程,处理好材料结构与性能、宏观与微观的关系。 二为了贯彻少而精、精而新、新而优的原则,在讲解课程基础知识的同时,要注重理论的连贯性,注意适当穿插新的研究成果,处理好课程内容更新与精选、更新与基础的关系,拓宽学生的知识面,注重其他课程和学科的渗透、促进作用。 三为了巩固学生学到的知识,要充分发挥例题习题的作用,使学生运用所学的知识去分析、解决问题。加强学生的练习,拓展并深化对基本概念、原理的理解,检查学生对课程内容的理解和掌握程度,提高其分析问题和解决问题的能力。 四为了训练学生演绎法和归纳法两种思维方式,要重视演绎法和归纳法的学习、运用,为化学理论提供一种思维体制,总结更新知识,培养学生观察、分析、推理等能力。 五为了提高学生的创新意识和综合素质,要注重理论联系实际,注重实验技能的训练,处理好理论教学与实验内容的关系,通过实验教学加深对原理的理解。 材料化学论文:建筑室内装饰装修材料化学污染及其防治对策 摘要:关于建筑装饰装修材料有害物限量,我国虽制定了系列标准及规范,但目前市场上的产品仍是鱼龙混杂,一般消费者很难鉴别这些材料或物品的环保程度,导致一些高污染的装饰装修材料、物品进入家庭,引发室内空气污染问题,危害居住者健康。 关键词:建筑装修;室内装修;室内污染;防治对策 一、建筑装修工程施工过程的特点 建筑装修工程指的是通过相应的施工操作,在原有的建筑物主体上添加一层装修层,实现建筑物的美观和整洁,提高建筑物业主的居住环境质量。在建筑装修工程施工过程之中,其主要是依托于建筑物的承重墙等结构主体的支持才能够进行相关的装修操作。而在装修的过程中,所使用的漆料和木板由于经过了相应的化学加工处理,很有可能含有甲醛等对人体有危害的气体,可能对人民群众的身体造成危害,在加工的过程之中,也有可能或产生粉尘,影响到人民群众的身体健康。 在建筑装修工程施工过程之中,由于建筑物的施工环境限制,整个建筑装修工程施工只能在一个有限的建筑物空间之内进行,这就很有可能发生建筑装修工程施工和其他建筑物施工过程的平行交叉施工,这就导致在建筑装修工程施工过程中会产生一些不安全的因素,导致一些质量问题的产生。与此同时,由于建筑物业主的具体要求不尽相同,这也就导致进行装修使用的过程中所要进行施工操作也不尽相同。除此之外,进行建筑装修工程施工的材料的类别也很多,这些材料所蕴含的各种物质可能造成对建筑物内部的污染的效果也各不相同,其可能含有的污染物的种类就具有甲醛、粉尘等物质。具体的说,就是在进行建筑装修工程施工的时候,建筑团队要选取不同的施工工艺来进行施工,在保证建筑物室内美观的基础上,保证室内的环境不受污染。 二、建筑装修材料中主要污染物及影响因素 1、涂料 目前室内装饰装修主要用到的有卫生间或阳台的防水涂料、内墙涂料和木器涂料。一般厨卫用的防水涂料主要两大类:聚氨酯类防水涂料和聚合物水泥基防水涂料,早期的聚氨酯类防水涂料因含有煤焦油或沥青,属于严重污染环境损害健康的产品,已经被淘汰,此外,聚氨酯防水涂料普遍使用的交联剂是莫卡(MOCA),也属于可疑致癌物,目前使用的新型聚氨酯类防水涂料为水固化型聚氨酯防水涂料以水为固化扩链剂,不需交联剂莫卡(MOCA),而且不含苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等有害有毒溶剂,属于环保产品。另外,内墙涂料中以合成树脂乳胶漆为主,属水性涂料,内墙腻子的主要成分也属于无机成分,健康危害风险较低,但鉴于市场中很多淘汰工艺或禁用产品的盛行,需注意以下几点:第一、合成树脂乳胶漆属水性涂料,虽然环保性较溶剂型涂料高,但乳胶漆的添加助剂较多,注意表面活性剂、成膜助剂、防霉杀菌剂、防冻剂中是否含有禁用物质(烷基酚类、乙二醇醚和乙二醇酯、乙二醇)或强溶剂等;第二、内墙腻子主要为无机成分,严禁添加建筑胶(107、108、801、901胶水),以免带来化学污染;第三、防水涂料中目前使用的湿气固化聚氨酯防水涂料和聚合物水泥基防水涂料属环保型产品,严禁使用含煤焦油或含沥青的聚氨酯涂料。 2、胶黏剂 与涂料组成类似,胶黏剂也是以高分子材料为主料,配合各种固化剂、增塑剂、填料、溶剂、防腐剂、稳定剂和偶联剂等助剂配制而成。高分子材料有热塑性树脂、热固性树脂、合成橡胶、天然高分子物质等;溶剂有脂肪烃、酯类、醇类、酮类、卤代烃类、醚类等;增塑剂用的较多的是邻苯二甲酸酯类;固化剂种类有脂肪族多胺、芳香族多胺、芳环脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、有机酸酐、咪唑类等;颜填料则包括氧化铁红、氧化铁黄、云母氧化铁、三氧化二铬等。根据胶粘剂的原料组成,造成室内污染的成分主要来源于溶剂中的挥发性有机化合物、有毒固化剂与增塑剂以及其他助剂等。 3、氨气 氨气是室内装修污染的污染源之一,是一种具有强烈刺激性气味的气体。建筑物的混凝土外加剂会造成氨气污染,有的建筑单位为了缩短工期,使用了高碱混凝土,这些混凝土中含有大量的氨类物质,随着环境温度、湿度等的变化,这些物质会还原成氨气,并从墙体中缓慢释放,进而造成室内空气中氨的浓度不断增高。氨气对人体的主要危害在于它会削弱人体的免疫能力。氨气被人体吸入后,会与人体血液中的血红蛋白结合,进而破坏血红蛋白的输氧功能,长期大量吸入氨气会出现流泪、咽疼、声音嘶哑、咳嗽、痰中带血、胸闷和呼吸困难等一系列呼吸道疾病。 三、室内建筑装修危害的防止 1、严控建筑装修工程施工材料质量 施工团队在引进施工材料的时候,要仔细地审查材料的性能,并根据工程的具体需要进行装修材料的选取工作。因为,只有保证了建筑装修工程施工材料质量满足相应的质量检验标准,才能够保证建筑材料之中所蕴含的的有毒害物质的组分控制在一定的范围内,才能够保证建筑装修工程的室内环境控制达到相应的水平。需要通过这样的方式,以有效地保证建筑装修工程的室内环境。但是,截止目前为止,我国还没有形成一个监督管理严格,价格符合统一标准的建筑材料市场,这就导致很多质量并不符合国家相关规定的材料的流入。这就需要建筑团队组织相关的专业技术人员,进行对建筑材料的严格检查,确保建筑装修工程施工过程之中使用的建筑材料都是性价比高、绿色无污染、符合可持续发展原则的建筑装修施工材料。具体地来说,就要求施工团队仔细审查建筑装修材料的规格性能、建筑装修材料的环保性能。针对目前越来越严重的环境污染问题,建筑团队在进行建筑材料选取的时候,必须严格遵守《民用建筑室内环境污染控制规范》的相关规定,使用绿色无污染的建筑物装修材料。在建筑装修工程施工过程之中,如果建筑团队想要更改施工的建筑装修材料,必须要申报监督管理部门,经过认可之后才能够更改建筑装修施工材料。 2、简化装修模式,增添绿色植物 家居装修应以实用、简约为主,过度装修会引发污染的“叠加效应”。绿色植物可起到净化室内空气的作用,比如芦荟、常春藤、龙舌兰、月季和玫瑰等,这些植物可吸收室内装修产生的有害物质。 3、进行必要的室内环境检测和空气处理 室内污染,其实是化学污染,所以,不能简单地凭气味感觉来判断,必须借助于专业设备由专业人员进行分析处理。装修后的房屋不要急于入住,应该先找室内环境监测部门进行检测,听取专家的意见,选择合适的入住时间。 4、建立健全相关的法律法规 通过立法的方式可使室内装修污染物的防治控制有法可依、有章可循。应从源头抓起,政府部门要加强装饰、装修材料质量标准的细化工作,各级质量技术监督部门应将建筑材料的环保性能作为一项重要内容,并加对大建筑材料违法行为的惩处力度。各级的工商、质量技术管理监督部门应加大联合执法的力度,在流通领域开展有效的监督管理。 结束语 室内装修造成的室内空气污染及其防治措施是一个常新的研究课题,室内装饰污染的防治应以事前控制为主,事后处理为辅,双管并重,双管齐下。通过施工团队和质量监督单位的共同努力,实现建筑装修环境的有效提升,保证人民群众不受装修污染的干扰。 材料化学论文:墙体涂层材料中化学成分的检测与分析 [摘 要]采用红外光谱、气质联用仪对一种涂料的化学成分进行检测分析,对涂料的红外光谱进行解析、综合定性,并用气质联用数据进行验证,确定出涂料的溶剂及基料。 [关键词]涂料;溶剂;红外光谱;气质联用;分析 随着现代生活水平的不断提高,对居室进行不同程度的装修在城市居民中已成为一种趋势。在装修中必然要用到大量的油漆和涂料,由此带来的室内空气污染问题也日益突出,尤其是涂料中挥发性有机化合物在室内不断释放,会引起不良建筑物综合征,其对健康的影响已引起了人们的极大关注。挥发性有机化合物主要存在于涂料的溶剂中,因此关注涂料溶剂成分就显得势在必行。 1 实验部分 1.1 实验仪器、设备及溶剂 分析采用Bruker公司的TENSOR27傅立叶变换红外光谱仪;HP6890GC-5975BMS型气相色谱-质谱联用仪(Angilent公司);上海安亭科学仪器厂80-28型离心机;甲醇:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯;二甲苯:天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯。 1.2 实验内容 1.2.1溶剂的鉴定 由于样品是液状涂料,考虑到其中含有一定量的溶剂或水,先对样品进行蒸馏,在圆底烧瓶中放入23.0g涂料样品,采用常压蒸馏装置,用电热套加热,缓慢升温,当外部温度计达到140℃时开始有无色液体馏出,该液体有芳香烃的气味,蒸馏得到的馏分共重7.3g,计算可知溶剂所占比例为31.7%。 蒸馏出的溶剂先进行有无水测试,结果显示溶剂中不含水。将溶剂的原样涂在干净、平整、透明的NaCl晶片上,做红外光谱,如图1所示。 图1所示的红外光谱反映该溶剂是一个混合溶剂,3030cm-1和1606cm-1分别为苯环的C-H伸缩振动和C=C伸缩振动,说明有芳香烃化合物;1377cm-1是-CH3对称变形震动峰,是-CH3的特征吸收峰,900~650cm-1有芳基的3种取代类型的数据,说明溶剂中可能含有领、间及对位3种二甲苯。1241cm-1为羰基的伸缩振动峰,说明溶剂中可能含有酸类或脂类。 为了证实溶剂的成分,采用GC-MS分析方法进行验证。GC条件:IIP-5MS5%PhenglMethySikloxane型弹性石英毛细管柱(30.0m×250um×0.25um),模式为恒定流量,初始流量为0.8ml/min,额定初始压力为55.227KPa,平均速率为34cm/sec,分流进样,分流比为125:1,分流流量81.1ml/min,进样口温度230℃。升温程序:初始温度40℃,保持2min,以2℃/min升至50℃,保持3min,再以2℃/min升至75℃,保持3min,再以2℃/min升至100℃,保持3min。进样量0.2ul。MS条件:EI源,离子源温度230℃;接口温度280℃;电子能量69.922EV;倍增器电压1152V;四级杆温度150℃;溶剂延迟0min;扫描范围30~400amu。按照上述实验方法对样品进行分析,获得了涂料溶剂成分的总离子流图,如图2所示。通过G1701BA化学工作站数据处理,检索NIST05谱库,确定样品的组成;采用面积归一化法计算出各组分的相对百分含量。 经NIST05普库检索,共鉴定出6种化合物,结果见表1。GC-MS分析结果证实溶剂系统由甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸丁酯等组成,证实了红外光谱图的分析结果。 1.2.2成膜物的鉴定 在离心管中装入涂料约1g,用二甲苯溶解,溶解的涂料做离心分离,将第一次离心得到的上层清液倒入干净的锥形瓶中待用。取下层浑浊液用二甲苯洗涤重复离心6~8次,始终无沉淀出现,说明该涂料无无机涂料,开始的浑浊为未溶解的涂料样品。将锥形瓶中的上层清液在红外灯下浓缩至少量,用甲醇做沉淀剂,得到成膜物的沉淀,过滤,洗涤,将沉淀烘干至恒重,称量得到0.58g。计算得成膜物的质量分数58%。将烘干的成膜物做红外光谱图,如图3.该谱图与红外标准图对照[4],可知该成分为短油醇酸树脂。1730cm-1、1602cm-1、1581cm-1、1283cm-1和741cm-1为醇酸树脂的特征吸收峰,其中1602-1和1581cm-1为弱的双吸收峰。 由此粗略判断该涂料为醇酸树脂涂料,但考虑到氨基树脂(由尿素或三聚氰胺与醛缩聚而成)和醇酸树脂可以混合成氨基树脂涂料,检查谱图中并无氨基树脂的特征值1552cm-1和815cm-1及908cm-1或849cm-1或826cm-1[5],所以可以判断该涂料为醇酸树脂涂料。 2 结论 该醇酸涂料的成膜物为短油醇酸树脂,溶剂为甲苯、二甲苯及乙苯等毒性较大的挥发性化合物。挥发性有机化合物(volatileorganiccompoubds,VOC)常见的有脂肪烃混合物、萜烯类、芳香烃类、醇类、酮类、醚类、醚醇类等,是造成室内空气污染的主要原因之一。有机溶剂大多挥发性有机化合物,装饰装修材料中的有机溶剂挥发到空气中污染空气后,可直接对人体造成各种严重损害,甚至中毒死亡。该涂料中的挥发性VOC比重较大不能用于室内装修。 材料化学论文:CeO2改性锂离子电池正极材料LiMn2O4的合成和电化学性能研究 [摘 要]采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,并采用溶胶凝胶法在其表面进行了CeO2包覆。用XRD、SEM和循环测试分别对包覆后粉体的晶体结构、形貌和电化学性能进行了研究。结果表明:通过LiMn2O4表面包覆CeO2,其电化学性能得到显著提高。综合分析,当LiMn2O4表面包覆CeO2为3.0%时,其综合电化学性能最优,首次放电容量可达120.9mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 [关键词]锂离子电池;正极材料;CeO2包覆;LiMn2O4;性能 0 引言 目前对于尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料的研究较多,主要因为其具有无毒、价格低廉、安全性高等特点。但是尖晶石型LiMn2O4在充放电过程中会发生锰在电解液中的溶解[1],造成在反复的充放电过程中有明显的容量衰减现象,大大降低了电池的比容量及循环寿命。国内外研究表明,表面包覆可以有效地改善锂离子电池正极材料的性能。当前,包覆物质主要有C、CaF2、TiO2、Al2O3、Li3PO4[2~5]等。本文通过CeO2表面包覆LiMn2O4,研究不同CeO2包覆量LiMn2O4的结构、形貌、包覆量及电化学性能,分析不同CeO2包覆量LiMn2O4的循环性能。 1 实验 1.1 CeO2改性LiMn2O4的合成 采用高温固相法合成LiMn2O4,将摩尔比为1.05:4的Li2CO3(分析纯)和电解MnO2(分析纯)混合均匀,在800℃条件温度下保温9小时,冷却到室温,得到LiMn2O4正极材料。用合成的LiMn2O4正极材料作为包覆目标,Ce(NO3)2・6H2O(分析纯)为包覆原料,制备包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的正极材料。分别取计量比的Ce(NO3)2・6H2O溶于去离子水中,搅拌溶解后,加入一定量的柠檬酸溶解。再取2.0g的LiMn2O4加入到混合溶液中,在75~85℃下搅拌至水分蒸发呈凝胶状。将凝胶在100℃下真空干燥8h,再在750℃下热处理6h,得到包覆量为1.0%,3.0%,5.0% CeO2的LiMn2O4正极材料。 1.2 电池制备 将制备的正极材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按70:15:15的物质量比均匀混合,配制成锂离子电池的正极,用锂片做负极, 隔膜为Celgard 2300,采用1mol/L的LiClO4/PC(碳酸丙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)+EMC(碳酸甲乙酯)(体积比为1:1:1)做为电解液,在德国M.Braun公司生产的LAB Master氩气手套箱内组装成双电极试验模拟电池。 1.3 材料结构分析及电化学性能测试 采用日本理学D max-RD12kw旋转阳极衍射仪进行XRD分析材料的微观结构,测试条件:CuKα辐射,40kV管电压,100mA管电流,扫速为8°/min;采用JSM-6390LA扫描电子显微镜分析材料形貌。电池组装完毕静置放置10h后,在室温下,采用CT2001A Land电池测试仪进行恒流充放电测试。以0.1C倍率进行恒流充放电测试,充放电区间为2.8~4.4V。 2 结论分析 2.1 LiMn2O4/ CeO2正极材料结构 由图1可知,当CeO2包覆量达到3.0%后,LiMn2O4的XRD图谱出现了CeO2的杂峰;随着包覆量达到3.0%,该衍射峰变得更强。但包覆后,LiMn2O4的晶格常数并没有明显的变化,说明CeO2在LiMn2O4颗粒表面是作为一个独立相存在的。 通过未包覆和包覆3.0%CeO2的LiMn2O4的SEM图可知,采用高温固相合成法制备的LiMn2O4颗粒尺寸主要在2~6μm之间,而包覆3.0%CeO2的LiMn2O4颗粒尺寸主要集中在3~5μm之间,其均匀度明显优于未包覆的LiMn2O4,有益于锂离子的脱嵌。未包覆材料的LiMn2O4单晶颗粒形成完整,单个颗粒呈现立方结构;表面包覆3.0%CeO2的LiMn2O4,样品颗粒均匀性较好,表面较为光滑,颗粒之间存在明显的边界,没有较大的团聚现象发生。 2.2 电化学性能 图2是包覆0、1.0%、3.0%、5.0% CeO2的LiMn2O4在室温条件下的首次充放电曲线。从图中可以看出,未包覆的LiMn2O4首次放电容量为125.0mAh/g,比包覆CeO2的LiMn2O4首次放电容量要高,这可能是包覆后材料未完全活化的原因。随着CeO2包覆量的增加,材料的首次放电容量有所减小,但减小幅度不大。当CeO2的包覆量为3.0%时,其首次放电容量显著减小。 图3是包覆0、1.0%、3.0%、5.0%CeO2的LiMn2O4在0.1C放电倍率下的循环性能。从图中可以看出,在室温下充放电20周后,未包覆的LiMn2O4容量衰减最快,为初始容量的81.3%。当CeO2包覆量从0增加到3.0%时,LiMn2O4的放电容量降低的幅度较小,但循环能力明显提高。当包覆量为3.0%时,其具有最佳的电化学性能,首次放电容量可达到120.9mAh/g,循环20周后容量保持率可达到94.0%。尽管包覆量为5.0%的试样也表现出较好的循环能力,但包覆较多的CeO2使得离子通过CeO2和LiMn2O4界面的阻力增大,使得其放电容量较低。综合考虑,CeO2最佳的包覆量为3.0%。 3 结论 (1)随着CeO2包覆量的增加,LiMn2O4的放电容量虽逐渐降低,但幅度较小,其循环能力明显提高,说明LiMn2O4表面包覆CeO2可显著提高它的电化学性能。 (2)综合考虑不同CeO2包覆量LiMn2O4的首次放电容量和循环性能,当CeO2表面包覆量为3.0%时,其具有最优的电化学性能,首次放电容量可达121.1mAh/g,在20周循环后容量保持率仍为94.0%。 作者简介:吕斌(1987―― ),男,陕西咸阳,助理工程师,主要从事锂离子电池正极材料研究。 材料化学论文:金属材料化学成分的仪器分析方法概述 [摘 要]金属材料化学成分的含量及形态决定着金属的性能,准确分析金属材料的化学成分对鉴别材料性能及用途起着重要作用。利用传统化学法进行成分分析存在着过程复杂、效率低下的缺点,本文主要介绍紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法、X射线荧光光谱法等常见仪器分析方法在金属材料化学成分分析中的应用。 [关键词]金属材料,化学成本,仪器分析 金属材料的化学成分是决定材料性能和质量的重要因素,现行国家、行业标准对绝大多数的金属材料都规定了其必须保证的化学成分,有的甚至作为质量、品种的指标。金属材料的化学成分分析依据分析原理和分析条件不同,分为化学法和仪器法。化学法主要根据金属成分的化学反应来确定金属材料的组成成分,这种方法能够准确定性及定量分析金属化学成分,但存在着试剂消耗量大、过程复杂、效率低下的缺点。仪器分析法则根据元素的的光学、电学等化学性质,利用分析设备为依托,准确快速地实现成分分析。随着仪器分析学科的发展和越来越多先进分析设备的问世,紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法以及X射线荧光光谱法等仪器分析方法在金属材料分析领域应用越来越成熟。 一、 紫外可见分光光度法 分光光度法的原理是利用重金属与显色剂发生络合反应,生成有色的分子团,反应后溶液的颜色深浅与浓度成正比。在特定的波长下与标准样品比色检测。目前分光光度分析主要有两种,一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定,另一种是生成有色化合物,即“显色”,然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见区都有吸收,但因一般强度较弱,所以直接用于分析的较少。加入显色剂使待测物转化为紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定,是目前金属材料分光光度分析方法最广泛的手段。通过分光光度法,可测定金属材料中的Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、V、Al、W、Nb、Mg等化学成分。与传统化学法相比,紫外可见分光光度法具有灵敏度高,仪器设备操作简单,操作便捷、快速的有点,能够广泛应用在各种金属材料的化学成分分析中,但是相比较于化学法以及其他仪器分析方法,存在着样品需要显色处理、准确度不高的不足。 二、 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是20世纪50年代创立起来的一种新型仪器分析方法,依据金属材料中被分析的目标元素能够吸收特定波长的特征谱线,根据特定元素对光吸收量的多少从而利用朗博比尔定律去进行定量分析,实现金属材料中元素含量的分析。该种方法能够实现金属材料中70多种微量元素的成分分析。分析灵敏度根据原子化方式的不同有所不同,火焰原子吸收光谱法测定的金属材料相对灵敏度为1.0×10-8~1.0×10-10g・mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12~1.0×10-14g。原子吸收光谱法作为一种成熟且应用广泛的分析方法,应用在金属材料化学分析领域具有不可替代的优点:首先,该方法分析范围广,能够分析金属材料中70多种主次微含量的元素;其次,原子吸收光谱法采用的是锐线光源,减少了目标元素之外的其他元素光谱干扰,有利于得到更为准确的分析结果,测定微、痕量元素的相对误差可达0.1%~0.5%,这点在基体复杂的金属材料分析中尤为明显;再次,该方法具有良好的稳定性和重现性,精密度好,一般的仪器分析结果相对标准偏差为1%~2%,性能好的仪器可达0.1%~0.5%。第四,该方法分析的速度快,分析一个样品只需要数十秒至几分钟。基于以上优点,该方法已经成为金属材料化学成分分析的主要手段。但是该法也存在每次测试只能分析一个目标元素,分析多元素时样品用量大,以及只能分析液体样品,金属材料需要化学前处理的不足。 三、原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的,是通过测量待测元素的原子蒸汽在特定频率能激以下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。原子荧光主要有5种基本类型:共振荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光和多光子荧光。大部分仪器分析工作时使用的是共振荧光因其跃迁的概率最大且普通线光源即可获得相当高的辐射密度。原子荧光光谱法在金属材料化学分析中应用最成功的是金属材料中易形成气态氢化物的As、Sb、Bi、Se、Ge、Pb、Sn、Te和Hg等8种元素的痕量分析,到20世纪末,又增加了Cd和Zn两种元素。目前有些国家标准中已经将原子荧光光谱法指定为金属材料中个别元素分析的标准方法。原子荧光光谱法分析金属材料,具备以下几个方面的优点:1、分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离,消除干扰;2、与溶液直接喷雾进样相比,氢化物法能够将待测元素充分预富集,进样效率接近100%;3、连续氢化物发生装置易于实现自动化;4、不同价态的氢化物发生条件不同,可进行金属材料中痕量元素的价态分析。但是基于原子荧光光谱法的原理,能够形成气态氢化物的元素有限,所以原子荧光光谱法仅能够实现金属材料中部分元素的分析,而不能实现所有成分元素的测定,存在一定的局限性。 四、原子发射光谱法 原子发射光谱法与原子吸收光谱法相辅相成,是金属材料中无机元素定性和定量分析的主要手段。分析的原理是依据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线,对元素进行定性和定量分析。该方法分析目前最主要的仪器为ICP-AES,此类仪器可实现70多个元素的微量、痕量分析。与原子吸收光谱法不同,使用该仪器分析方法分析金属材料时,一个样品一经激发,样品中各元素都各自发射出其特征谱线,从而可以实现一个金属材料样品同时测定其中的多个元素含量。使用原子发射光谱法分析的试样,大多数不需经过化学处理就可分析,且固体、液体试样均可直接分析,若用光电直读光谱仪,还可在几分钟内同时做几十个元素的定量测定。对于批量金属材料的分析,体现出了快速和样品使用量较少的优点。原子发射光谱法的仪器大多都具备检出限低,稳定性及重现性好的优点,但也存在一定的不足,在金属材料分析中,由于各个元素的发射谱线众多,各个目标元素有时会出现相互干扰的情况,影响结果准确性;分析金属材料中主元素含量时,由于含量过高,分析的准确性会变差;该类仪器分析方法,只能分析金属材料中的元素含量,而不能分析金属材料中的化合物含量或者元素的形态;虽然缺点明显,但是原子发射光谱法还是以其无法比拟的优点赢得众多金属材料化学成分分析者的欢迎,成为金属材料化学分析的首选手段。 五、结语 使用仪器分析方法进行金属材料的化学成分分析,每种方法适用的样品类型以及分析的目标不一致,优缺点明显。如何根据金属材料的性质以及分析的目标选取适当经济的分析方法,才是做好金属材料化学分析的关键。随着化学分析技术的进步以及仪器性能的不断提高,仪器分析手段将会更加广泛地应用到金属材料化学分析中。 材料化学论文:基于晶体学的材料化学课程教学 【摘 要】材料化学是从化学的角度研究金属、非金属等多种材料的科学,课程内容涉及面广。以晶体学为主线的材料化学课程教学,通过对材料结构的解析和比较使学生明确各类材料在合成、性能和应用方面的异同,体现了基础理论和应用的结合。 【关键词】晶体学;材料化学;课程模块 现代科学技术赖以发展的各种材料主要以固态形式存在。按照基本粒子排列的有序程度,固态物质可以分为晶态、非晶态和准晶态。鉴于大多数材料只存在于晶态之中且晶态材料具有特殊的规则性,在近代自然科学体系中,通过晶态获得微观立体结构信息已成为极其重要的研究渠道。因此,晶体学是材料科学发展的重要支柱。 材料化学是材料科学的重要分支,是一门研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的科学[1-2]。在材料化学的课程学习中,对于材料结构的认识尤为重要[3]。本文结合本科教学实践,分析了《材料化学》课程的特点和存在的问题,阐述了以晶体学为主线的课程设计及教学方法。 1 《材料化学》课程的特点及存在的问题 首先,《材料化学》是材料类专业的重要专业基础课,课程内容多,涵盖了材料的制备、结构、性能及应用。从所涉及的材料来看,包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、纳米材料、功能材料等。这就要求《材料化学》授课教师的知识面广,在内容组织上不仅能体现不同材料各自的特点,还要强调它们之间的联系。 其次,不同于《无机化学》等课程,作为一个较新的学科和课程,《材料化学》不具备经典、权威教材。目前,各大出版社的《材料化学》教材内容各不相同,有些甚至差别较大。此外,新材料的开发、传统材料的升级一直是研究热点。因此,材料相关的理论和知识日新月异。如何将新技术、新成果引入到《材料化学》课程中,做到知识与时俱进,是课程教学中面临的一个重要问题。 2 以晶体学为主线的《材料化学》课程教学 2.1 课程内容模块化 按照材料化学专业培养目标及山东科技大学人才培养的特点,材料化学课程选用李奇教授编写的《材料化学》作为教材。根据对本课程的理解,以晶体学基本原理为主线,将课程内容进行模块化整合,分为背景模块、晶体学原理模块、金属材料模块、无机非金属材料模块、高分子材料模块和学科前景模块。 2.2 课程设计及教学方法 背景模块主要介绍材料化学课程在材料科学中的地位、材料化学课程内容、学习目的及学习方法,结合实际例子(如摔不碎的纳米陶瓷刀,“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”――金属玻璃等)激发学生对课程的兴趣。 晶体学原理模块中以晶体的周期性和对称性为教学重点,结合宏观实例解释微观的概念和原理。鉴于晶体学原理模块内容较为抽象,在教学过程中采用多媒体与模型(主要是球棍模型)相结合的方式,通过对比教学加强学生对基本概念和原理的掌握。从晶体与非晶体的异同入手引出晶体的周期性和对称性,从晶棱、晶面和晶胞三个层次分析晶体的特点,结合X射线衍射完整讲解晶体学知识,引导学生构建完整的晶体学理论框架。 在学习晶体学知识的基础上,金属材料模块、无机非金属材料模块和高分子材料模块分别从三大类材料各自的结构出发结合制备方法引出材料的性能及应用。在金属材料模块的教学中,结合前期《无机化学》中有关金属晶体的知识,引出“等径圆球密堆积”的模型,从而分析金属单质一维、二维和三维密堆积的基本形式。为了使学生更好的理解二维密堆积中四面体空隙和八面体空隙的产生,在教学中将学生分成若干小组,每组发放一定数量的乒乓球(代表金属单质原子),请学生动手排出密堆积的形式。另外,准备已组合好的模型,让学生从不同角度观察二维密堆积,查找四面体空隙和八面体空隙的位置。通过二维密堆积的详细讲解和学生的动手组装,使学生更好的理解密堆积,为后续金属单质的三维密堆积和合金结构的学习打下良好的基础。 在金属材料中除了金属晶体之外,还涉及到准晶这一特殊的结构。与晶体的长程有序不同,准晶具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性。这部分的教学中着重强调准晶与晶体在结构上的不同,并由此引出其制备和性能的特殊性。 在无机非金属材料模块的教学中,引导学生从比较离子晶体与金属晶体的结构区别入手,结合球棍模型的组装,使学生掌握离子晶体结构的解析方法。着重强调离子晶体结构分析中以往学生经常出现的错误。例如氯化铯(CsCl)晶体的解析,学生在根据晶体结构示意图(图1)进行分析时往往得出其为体心立方结构,但实际上CsCl晶体应该是简单立方结构。该错误的出现是因为学生并未掌握离子晶体结构分析要点。在离子晶体的结构解析中,应首先分析负离子(或正离子)的排列方式,然后查找正离子(或负离子)的位置及其占据的空隙类型,最后分析正负离子的配位数以及每个晶胞中所含正负离子个数。只有按照这样的分析方式才能正确得出晶体结构。在学生熟悉无机材料典型的晶体结构后,引出无机材料的经典制备方法,并比较各种方法间的差异,由此得出材料的性能和应用。在晶态无机材料的教学中,穿插近代科研中比较热门的碳材料(如碳纳米管、石墨烯等)和分子筛材料,分析这些材料的特殊结构及由此衍生出的特殊性质和应用。例如,分子筛材料特殊的孔道结构使其具有择形催化性能并在石油化工领域中有着非常重要的应用。 另一方面,在无机非金属材料中还涉及到非晶态材料。教学过程中通过晶体结构的周期性和对称性,引出非晶态材料(如玻璃等)的结构特点,注重新兴非晶态材料(如金属玻璃)的合成及性能。 在高分子材料模块的教学中,引导学生总结高分子与小分子在结构上的差异,引出高分子的晶态、非晶态、液晶态和取向态。结合偏光显微镜对球晶的观察,使学生进一步明确晶态高分子与金属晶体、离子晶体等的区别。通过高分子材料的晶态没有小分子完善,而其非晶态的有序性却高于非晶态小分子,引出高分子材料具有小分子所不具备的特殊性能和应用。 在前景展望模块,主要从化学的角度针对材料的发展进行分析,使学生认识到材料的特殊魅力。结合材料化学的发展前沿,提高学生对材料学科今后发展趋势的认识,为学生成为材料专业技术人才奠定坚实的基础。 3 结语在材料化学课程教学中,以晶体学为主线将金属材料、无机非金属材料和高分子材料串联在一起。采用比较式教学、多媒体和模型相结合的教学手段,加深学生对材料结构、制备、性能和应用的理解和认识,提升学生分析解决问题的能力。
建筑工程毕业设计论文:建筑工程专业毕业设计论文 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 作者:卢亚琴 李莉 魏艳辉 王勤征 单位:贵州大学 建筑工程毕业设计论文:建筑工程专业毕业设计开题报告 1.课题名称:钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景: 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。 编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义: 建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现, 4.文献研究概况 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。 建筑结构设计统一标准(GBJ68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。 结构的作用效应常见的作用效应有: 1.内力。 轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力; 剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力; 弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩; 扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。 2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。 3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。 4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。 5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。 6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。 极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类: 1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系; (4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。 2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态: (1)影响正常使用或外观的变形; (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); (3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。 结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。 1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应S(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力R(强度、刚度、抗裂度等),即S≤R。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。 2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力R(S R)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。 面向对象编程 使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或OOP。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。 几个定义 控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。 事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。 方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。 对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是VisualBasic中所有对象的示例。 过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。 属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。 5.设计主要内容 本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括: 1.平面钢架分析程序的改造 对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求: (1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。 (2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。 2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序 (1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。 地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。 (2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。 对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。 (3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。 (4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。 梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。 (5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用Auto-CADVBA绘制梁、柱配筋图。 5.成果形式 本毕业设计的成果应包括: 1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序 在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。 2.软件使用手册 这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。 3.软件说明书 这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括: (1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明: (2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能; (3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。 (5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。 4.对自己所编程序的评价 (1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析; (2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。 以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。 建筑工程毕业设计论文:建筑工程专业毕业设计存在问题及对策 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。 由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 建筑工程毕业设计论文:建筑工程多专业联合毕业设计模式的探索与实践 摘 要:对高等学校建筑工程多专业联合毕业设计模式进行了探讨,主要包括设计准备、过程管理等,并对如何实施新模式提出了几点建议。 关键词:联合毕业设计 设计准备 过程管理 建筑工程是当前社会上比较热门的行业,社会对建筑人才的需求量很大。各建筑类高校每年也都培养了大量相关专业(如建筑、结构、给排水、暖通、电气等)的人才[1]。而作为学生培养计划的最后一个实践性教学环节,毕业设计历来受到各高校的重视,因为它是对学生大学期间所学基础知识、专业知识的全面总结与提升,旨在培养学生的独立分析、解决问题的能力。 但传统的毕业设计模式,存在一个主要不足,就是只重视本专业知识的锻炼、忽视相关专业知识的拓展,学生缺乏建筑整体概念、不能适应现代社会需求。现实工程中,因各专业间的配合不默契,容易出现设计进度慢、施工过程中返工等现象,而配合不默契的主要原因就是因为各专业的人才欠缺其它相关专业的知识[2]、缺乏互相协作的意识。比如设计过程中经常出现给排水管道与梁、承台、剪力墙冲突的问题,就是因为给排水专业不知结构专业设计的基本要求(如梁高、承台大小、剪力墙性质等),等设计到一定阶段才发现互相冲突、造成返工,浪费了时间和精力、拖延了设计进度。 因此,需要对现有的毕业设计模式进行改革,以拓宽学生多专业知识,使学生尽快适应社会需要。为此,我校提出了建筑工程多专业联合毕业设计模式(以下简称“联合模式”),即选定一个设计题目,模拟设计院的工作流程,让建筑工程相关专业(建筑、结构、给排水、暖通、电气等)的学生一起合作完成设计。此举旨在打破专业之间的壁垒,促进不同专业交流,有利于学生建立建筑整体概念,培养其创造性思维、协调沟通能力和团结协作精神,引导学生掌握发现、分析和解决问题的能力,是对高校创新人才培养模式、探索教育体系改革的一次尝试,希望能为高校教学体系建设和综合改革提供有益经验。 1 联合毕业设计模式的的实践 1.1 设计准备 我校在2013届、2014届部分毕业生中进行了“联合模式”实践,为顺利实施新模式,达到上述预期目的,必须做好充分的设计准备。 首先是题目选择。设计题目既要满足各专业教学大纲的要求、完成相应的设计内容,又要适合专业间相互配合训练的要求,同时难易程度还应与学生基础水平相适应,并尽量提高学生的设计兴趣。因此,我校2013届“联合模式”实践,选择了本校在建的教学综合楼作为题目(2014届则选择了本校在建的图书馆),各专业学生一起完成该工程的施工图设计(以该工程的初步设计图纸为基础)。学生对该类建筑较熟悉、兴趣较高,设计过程中可组织现场参观、让学生理解设计与施工结合的过程,设计后期学生可与设计师交流、探讨不同设计思路和方法,同时该题目难易程度适中、学生可按时完成设计。 其次是师生配备。为充分贴近实际工作情形、模拟设计院的工作流程,师生配备力求短小精干。为此,每个专业配备2~4名学生、1名指导教师,并以项目组的形式组成一个设计团队进行毕业设计[2]。其中学生以自愿报名、择优录取的方式确定,以保证其在设计过程中始终充满热情和主观能动性;指导老师则尽量选择具有实际工程经验者,并讲究年龄梯队合理、充分利用年长教师的经验和年轻教师的干劲,以确保设计顺利进行。 最后是外部条件。“联合模式”实践需要诸多外部条件,尤其是离不开学校的支持。如为方便学生在设计过程中互相交流,学校专门安排了一间实验室给项目组,并配备适合图纸展开的桌子、投影仪、电脑等;学校与施工单位协商、安排进度,让学生参观现场,让学生对工程有直观的感性认识;学校又与该工程的设计院联系,安排设计师与学生交流、提高学生的设计水平。 1.2 过程管理 学生精力充足、思维活跃,但自我控制能力较差,容易产生惰性、忽视毕业设计;同时部分学生忙于实习、找工作等而分散了精力,容易完不成设计。因此毕业设计过程管理需要引起高度重视。 进度控制是“联合模式”成功的前提。首先各个专业根据自身在“联合模式”中的角色,完善各自的设计任务书、指导书,突出专业协作的环节。然后项目组根据各专业的特点,制定统一的设计进度表,尤其是根据各专业设计内容、专业间的配合需要进行时间分配,以充分锻炼学生的专业协作意识和能力,并在整个设计过程中严格执行进度表(见表1)。例如在第3周进行的各专业互提条件,是本模式的基础环节,即各专业在建筑的初步设计图纸基础上,提出本专业所需要的指标和参数(如给排水专业需要的管井、水泵房、消防水池,电气专业需要的配电房、电缆井,暖通专业需要的风机房、风井等数据),并互相协调、确保互不冲突,再由建筑专业进行综合、深化;学生在此环节,加深了对本专业设计条件的领会,也对其它专业的需求、可能产生的冲突有了初步认识。又如第12周的专业套图,即使在设计院也容易忽视该环节,但却是专业协作的关键一步,只有所有图纸拼在一起,才能发现互相矛盾、冲突的地方,并加以改进,保证施工顺利进行。 讲座是“联合模式”成功的灵魂。各专业的指导教师定期举行讲座,解答学生在设计过程中的疑问,介绍本专业的设计思路和基本方法,着重突出本专业在设计过程中与其它专业的协作内容和阶段,以及可能产生冲突的地方和解决方法。比如给排水专业应先布置好消火栓,并及时提交给建筑和电气专业,以不影响这2个专业的设计进度;结构专业则需尽快确定梁、柱的位置、大小,并提交给其它专业。这样,各专业的学生都能简单了解其它专业的设计内容和思路,拓展了相关专业知识,知道在不同的设计阶段,可能与哪些专业发生矛盾或需要提供哪些设计条件,从而避免专业间发生大的冲突(当然,随着设计进程的推进,专业间的小矛盾在所难免,到时边协调边提高)。 教师例会是“联合模式”成功的基石。毕业设计不是学生一个人在做,而是教师与学生合作的过程。在设计过程中,各教师既给予本专业学生指导,同时还收集学生的反馈和出现的问题,在不定期召开的教师例会中进行交流,及时研究和解决,保证毕业设计顺利的进行。因此,在新模式下,教师也加深了对专业协作的理解,拓展了相关专业知识,提升了对本专业知识的理解。 实践环节是“联合模式”成功的助力。在设计之初参观工地,可以让学生对工程有直观的印象;在设计尾声参观工地,让学生对照自己的设计图纸,看与实际施工有何区别,加深了理论与实践的转化理解,明确了专业间协作的作用和意义,减少了“纸上谈兵”的遗憾。而让学生结合自己的设计思路与该工程的设计师交流,则让学生更好的领会书本理论与实际工程的区别,意识到自己设计的不足,也对实际工作情况有了认识、便于其融入今后的工作中。 指导方式是“联合模式”成功的保障。新模式下,每个教师不仅要回答本专业学生的疑问,还要回答其它专业学生的提问。因此,灵活多样的指导方式是必须的。除了每周1~2次在实验室学生集中设计时教师到现场辅导,还应充分发挥网络资源,如以QQ、MSN等方式进行指导,并在网络上共享相关图纸、规范、图集等资料,节约学生查询时间。 联合答辩是“联合模式”成功的点缀。答辩是对毕业设计成效的检验,多专业联合答辩则是“联合模式”成功的最后推动力。为让学生得到最后的综合学习机会,采取各专业统一答辩方式,即各专业教师、学生一起参加,在答辩过程中,最后一次学习相关专业知识、明确专业间配合环节。为让学生更好的体会设计理念,我校还邀请该工程的设计师担任评委,让学生在答辩过程中,对毕业设计进行一次全面总结和回顾。 2 结论与建议 2.1 结论 “联合模式”在我校2届部分毕业生中的实践(2014届正在进行)证明,该模式具有较好的效果,应得到各高校的重视,并在实践中不断完善、推广。 首先是提高了学生的兴趣和本专业的设计质量。各个专业学生一起设计、画图、讨论,在相互配合和学习中,既获得了知识交流、创新等成就感,又结交了新朋友,提高了对毕业设计的兴趣,能够以较好的精神状态完成整个设计过程。与我校未参加该模式的同学相比,学生绘制的图纸、计算书等质量都略胜一筹。 其次是学生拓展了相关专业的知识,具有了专业协作的意识和习惯。经过一个毕业设计,学生初步明白了在哪些环节该与哪些专业进行沟通,初步知晓其它专业对本专业的要求,培养了学生的团队协作精神。 再次,拓宽了指导教师的知识面。通过本模式的实践,教师加深了对相关专业的认识,对本专业的课程教学也有启发,比如会在日常教学中加强实际工程的引入、强调专业配合的环节等。 最后,学生提高了就业竞争力。经过“联合模式”的锻炼,学生具有了建筑整体概念,有较好的专业协作能力,能较快融入团队合作中,尽快成为一名社会急需的复合型人才,无形中提高了就业竞争力和适应工作的能力。 2.2 建议 从“联合模式”在我校的实践,我们发现有几个方面需要引起注意。 首先,“联合模式”相比传统的模式,需要完成更多的设计内容、需要学习其它专业知识以及互相配合,因此对师生均提出了更高的要求,需要师生付出更多的努力才能取得预期的效果。如果师生认识度不够,或学生基础较差、师资力量不足,则“联合模式”容易流于形式、得不偿失。因此“联合模式”并不适于所有学生,而应在具有充足且丰富实际工程经验的师资力量前提下,在部分基础较好的毕业生中进行推广应用。 其次,“联合模式”在题目选择、进度管理等环节均需给予足够的重视,确保毕业设计能顺利完成。 最后,各专业的课程设置和日常教学中,应根据专业协作的需要进行相应调整,增加专业配合的内容和训练,使学生在课程学习中就具有专业配合的意识,在毕业设计中就能尽快进入角色、较好的完成设计任务。 建筑工程毕业设计论文:建筑工程毕业设计 【编者按】:精品学习网论文频道为您提供各类开题报告范文参考,以及开题报告写作指导和格式排版要求,解决您在开题报告写作中的难题。 这篇建筑工程毕业设计的开题报告分析的关键词是开题报告,建筑工程毕业设计, 1.课题名称: 钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景: 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。 编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。 3. 项目研究意义: 建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现, 4.文献研究概况 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。 建筑结构设计统一标准(gbj68-84) 该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。 结构的作用效应 常见的作用效应有: 1.内力。 轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力; 剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力; 弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩; 扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。 2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。 5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。 6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。 极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类: 1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载; (3)结构转变为机动体系; (4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。 2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态: (1)影响正常使用或外观的变形; (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); (3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。 结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。 1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。 2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。 面向对象编程 使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。 几个定义 控件 提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。 事件 由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。 方法 嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。 对象 程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visual basic中所有对象的示例。 过程 为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。 属性 对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。 5.设计主要内容 本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括: 1.平面钢架分析程序的改造 对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求: (1) 编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。 (2) 修改程序,使之适合多工况内力计算; (3) 根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。 2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序 (1) 根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。 地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。 (2) 计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。 对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。 (3) 在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。 (4) 从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。 梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。 3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。 4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。 (5) 部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cad vba 绘制梁、柱配筋图。 5.成果形式 本毕业设计的成果应包括: 1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序 在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。 2.软件使用手册 这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。 3.软件说明书 这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括: (1) 软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明: (2) 程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能; (3) 带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明; (4) 为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。 (5) 部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。 4.对自己所编程序的评价 (1) 对算例计算结果的合理性进行必要的分析; (2) 总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。 以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。 建筑工程毕业设计论文:建筑工程专业毕业设计问题及对策 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 作者:卢亚琴 李莉 魏艳辉 王勤征 单位:贵州大学空间结构研究中心 土木工程学院 建筑工程毕业设计论文:建筑工程技术毕业设计教学改革 【摘要】高职建筑工程技术专业的毕业设计中面临着一些亟待解决的问题,笔者以多年的从教经验对毕业设计中存在的问题进行了总结和分析,并就解决办法进行了针对性探讨。 【关键词】高职;建筑工程技术专业;毕业设计 高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。 1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题 1.1受时间限制,毕业设计深度不够 我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。 1.2对毕业设计过程的管理力度不够 我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。 1.3内容陈旧,缺乏新意 有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。 2.解决方法 2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间 以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤: 2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等; 2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务; 2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划; 2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导; 2.1.5答辩和评价。 2.2优化毕业设计课题 课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑: 2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求; 2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难; 2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。 2.3完善健全答辩及成绩评定机制 毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。 作者:谭敏 单位:湖南城建职业技术学院 建筑工程毕业设计论文:建筑工程专业毕业设计开题报告 1.课题名称:钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景: 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。 编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义: 建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现, 4.文献研究概况 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。 建筑结构设计统一标准(GBJ68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。 结构的作用效应常见的作用效应有: 1.内力。 轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力; 剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力; 弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩; 扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。 2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。 3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。 4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。 5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。 6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。 极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类: 1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系; (4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。 2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态: (1)影响正常使用或外观的变形; (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); (3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。 结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。 1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应S(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力R(强度、刚度、抗裂度等),即S≤R。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。 2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力R(S R)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。 面向对象编程 使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或OOP。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。 几个定义 控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。 事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。 方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。 对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是VisualBasic中所有对象的示例。 过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。 属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。 5.设计主要内容 本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括: 1.平面钢架分析程序的改造 对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求: (1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。 (2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。 2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序 (1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。 地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。 (2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。 对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。 (3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。 (4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。 梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。 (5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用Auto-CADVBA绘制梁、柱配筋图。 5.成果形式 本毕业设计的成果应包括: 1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序 在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。 2.软件使用手册 这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。 3.软件说明书 这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括: (1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明: (2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能; (3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。 (5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。 建筑工程毕业设计论文:高职建筑工程技术毕业设计分析 【摘要】高职建筑工程技术专业的毕业设计中面临着一些亟待解决的问题,笔者以多年的从教经验对毕业设计中存在的问题进行了总结和分析,并就解决办法进行了针对性探讨。 【关键词】高职;建筑工程技术专业;毕业设计 高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。 1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题 1.1受时间限制,毕业设计深度不够 我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。 1.2对毕业设计过程的管理力度不够 我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。 1.3内容陈旧,缺乏新意 有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。 2.解决方法 2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间 以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤:2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等;2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务;2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划;2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导;2.1.5答辩和评价。 2.2优化毕业设计课题 课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑: 2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求; 2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难; 2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。 2.3完善健全答辩及成绩评定机制 毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。 作者:谭敏 单位:湖南城建职业技术学院 建筑工程毕业设计论文:建筑工程多专业联合毕业设计思路 一、项目背景及现状分析 本教学实验楼工程位于浙江嘉兴市南湖区同济大学浙江学院校区,建设用地面积为12150平方米,建筑面积为20630平方米,建筑占地面积为4770平方米,建筑层数为地上5层。本工程为高层民用建筑,建筑主要结构类型采用框架-剪力墙结构体系,框架和剪力墙的抗震等级为二级,抗震设防裂度为6度,建筑耐久年限为一级(50年),建筑耐火等级为一级,是一个教学与实验的综合建筑群。 1.实验楼存在的问题。从实地调研及对师生的问卷中可知,使用者角色不同,思考问题的角度和内容也存在差异,因而实验楼存在不少使用问题:①一楼门厅过于空旷,没有充分利用这部分空间。②原本是实验室的房间,部分空置没有利用,且楼层都没有房间指示牌。③三楼的室外休息平台处于荒废状态,天井绿地空间以及屋顶没有充分利用。④南面双廊光线昏暗,采光通风不好。⑤部分实验室的实际利用空间不合理,因为楼层太高或是教室面积过大而导致回声,有的却因教室太小致使难以放置教学实验仪器。 2.对实验楼的改造设计。因而对实验楼进行改造设计成为本次联合毕业设计的一项重要任务。①门厅是一个很重要的组成部分,对一楼大厅进行了休息空间的布置,适当摆放一些绿化等植物景观,增加整体的丰富程度,既避免空间的利用不足,也为师生提供了良好的交流空间,营造一个健康舒适的氛围。②对各专业进行调研,将整栋建筑按照各个专业所需进行实验室分层,将没有利用的实验室排布给缺少实验室的专业,作出合理调整。同时增加一些师生的休息空间,例如图书室和咖啡厅等,并在每一个楼层的电梯和楼梯口处布置楼层房间指示牌。③三楼的休息平台增加木质铺地和休息座椅,将天井绿化改造为集雨水收集,气候调节,经空气和水净化,将再生水运送去花坛,循环利用。为学生提供一个学习、研讨和聚集的场所,使得景观与整栋实验楼相结合,形成不可分割的整体。顶层有良好的阳光雨水等自然环境,加设屋顶的建筑格栅板不全是装饰,有些板是收集并贮存屋顶雨水的储罐,空调冷凝水以及用于灌溉的中水系统,有些板是太阳能板,储存电力为整栋教学楼提供电力减小资源开支,节能环保。④在南部的每一层走廊两边教室都添加窗户,利于更好地采光通风。将乡土藤类爬上走廊栏杆,这些植被高950mm,不仅可以净化室内空气,还模糊了建筑和景观的界限,成为室内的一道风景线。⑤对过小的教室进行扩大,较大的实验室进行分隔,楼层较高的实验室部分加楼板,不仅增加利用面积,同时有效防止教室产生回声。 3.对实验室的改造设计。重点对实验楼二楼的实验室进行了改造,将原本的物理实验室分别改造为水处理实验室和环境实验室,还将一处风机房改造为配套浴室。改造设计根据使用专业的要求,对水处理实验室的实验台和讲台重新排布,将原本没有水池的教师讲台进行了水池的放置,仪器按其所需的操作空间进行布置。当然由于是改造,一些水管和线路已经预设好,所以只能将实验台的地面抬高,抬高部分进行水管预置。由于环境实验室比较特殊,需要一个单独的原子吸实验室专门进行爆破,实验较危险,所以单独采用厚200mm厚墙体将其隔开,降低最小伤害,门采用防爆门。浴室改造中将淋浴部分进行抬高,避免水渗漏和掩盖排水管。同时对建筑系实验室进行了整体设计,因为建筑学专业包含的内容极为丰富,改造中决定按照不同的使用功能进行分割,设置公共的交流空间。当然建筑设计是一门艺术,改造中增加平面和形态实验室,造型及材料实验室,部分实验室内放置学生美术作品和建筑模型作品,既起到美化作用,又可以将学生的作品进行展示。建筑物理实验室创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境,需要使用现代机电设备来满足建筑功能要求,所以一些测力测热测风测声光的仪器也将被重新安排放置。 二、各专业间的协作配合 1.联合毕业设计的重要性。所有的建筑工程不管是工业建筑亦或是民用建筑,在其设计及施工的全过程都必不可少地涉及到土建、给排水、暖通、电气等专业间的配合。随着科技含量在现代建筑中的比重愈来愈高,使得工程类相关专业所囊括的内容也相应剧增,如消防、空调、通风、电话、电视、监控、对讲、宽频网等。每个专业都要满足本专业及相关专业的特定的空间位置和相关的技术要求,因而专业间的协调与配合在整个工程的设计及施工过程中显得尤为重要,如果互相协调出了问题,比如没能充分全面考虑技术做法,特别是部分交叉部位的细节处,就极易出现误工、返工等情况,不但影响到整个工程的进度,更会直接损害工程的品质与质量,甚至导致建设投资的浪费,严重的还会造成安全隐患。因此,对于建筑工程而言,设计及施工过程中相关专业之间的协调与配合是至关重要的。要做好一个完整的实验楼工程,建筑工程相关专业之间的配合是必不可少的。因此我们尝试在建筑工程相关专业的毕业设计教学环节中使用联合毕业设计这一新模式,目的就在于通过本次教学改革尝试,能让学生获得更全面科学的建筑工程专设计实践与指导。 2.各专业之间的配合协调。建筑与结构专业的协调往往表现在建筑造型、空间与结构的关系。土建专业与给排水专业经常出现给排水管冲撞梁、板的情况,施工后卫生洁具的安放位置与给排水管线预留孔洞位置不对应等。土建专业与暖通专业在进行配合时常常出现通风管道与楼层梁和地梁相冲撞,以及在施工中没有预留出墙预留孔给空调管线,使用后砸墙破坏了墙体的结构等情况也经常出现。土建专业与电气专业经常出现电气进户管冲撞楼层梁和地梁,还有把电气开关设计在自来水管的管后等情况,更有甚者在施工中堵塞电气线管。各个辅助专业间的协调往往存在各种消防和通风管线穿梁时,结构及使用功能的要求是否受楼面净空影响,同时还会有大型设备的安装通道,附件预埋深度,以及控制系统和弱电系统间的互相协调等问题。 三、结束语 在本次实验楼联合毕业设计教学过程中,通过各个专业协同努力,学生对本专业及与其他专业的配合有了更深入的学习和了解,不仅强化了本专业的知识,也学习到了相关专业的内容,对今后工作是大有裨益的。 作者:章瑾 朱欣尔 侯伟 单位:同济大学浙江学院建筑系 建筑工程毕业设计论文:高职建筑工程技术毕业设计的改革 摘要:高职院校要求建筑工程技术专业学生进行毕业设计,是为了对其学习成果进行检验,并对学生的知识运用能力进行锻炼。通过对近几年的高职建筑工程技术专业的毕业设计作品观察,发现毕业设计的质量并不高,因此为了提升毕业生的从业能力,高职院校应积极进行教学改革。本文将以“嵌入式”思路,进行毕业设计教学改革的设计,以此为高职院校的教学水平的提升提供参考意见。 关键词:毕业设计;嵌入式;建筑工程技术专业 前言: 随着社会的不断发展,对人才教育提出了更高的要求。单纯依靠传统教育培养的人才,已经不能满足社会发展需求。因此在新形势下,教育领域进行了相应的改革,诣在培养拥有综合素质的全面型人才。高职院校中开设的建筑工程技术专业,主要为社会输送建筑方面的人才,对社会建筑行业的发展具有重要意义。因此应积极引进新的教育教学模式,提升学生的综合实力,促进教育事业的发展。 一、传统高职建筑工程技术专业毕业设计现状 当前,高职院校通常将建筑工程技术专业毕业生的毕业设计教育环节安排在最后一学期的前10周左右。在此阶段学生进行毕业设计的选题,之后在指导教师的指导下进行毕业设计。主要的设计内容就是对多层建筑进行施工图纸的设计并进行相应的工程造价[1]。 (一)理论知识教学有限。高职院校在对学生进行培养时,以技术教育优先,对于理论知识的教育态度往往采取够用即可。因此在进行毕业设计时,学生首次进行综合型的作品设计,对于理论知识掌握不足,对整体的设计理念认识不清。对于建筑、造价以及结构等方面的知识掌握模糊,不明白具体的作用以及操作流程,因此无法在头脑中出现清晰的设计思路和头绪。同时毕业设计时间是极为有限的,学生在短短的时间内无法进行知识的有效扩充与深入了解。 (二)毕业时间安排存在缺陷。高职院校将毕业设计的时间,通常安排在毕业前夕的3到5月份之间,安排是极不合理的。此时的毕业生正处在求知的关键时期,学生面临着巨大的就业压力。此时学生无法分出更多的时间与精力进行毕业设计,从而严重影响设计作品的质量。 二、“嵌入式”毕业设计的特点与设置措施 “嵌入式”毕业设计教育思路,就是要将传统的整块的毕业设计切割开来化整为零。将建筑、造价与结构等部分分割开来,分别融入到相关的专业课程中进行讲解。 (一)建筑设计。与建筑相关的课程主要有天正建筑设计、房屋建筑学以及AutoCAD等。在上述课程都学习完毕之后,在用3到4周的时间进行毕业设计。学生选定房屋建筑为主要设计课题,由专门讲解房屋建筑学的教师对其进行指导,将建筑设计说明书和建筑施工图的设计向学生进行说明与指导[2]。 (二)结构设计。与结构相关的课程主要有地基基础、建筑抗震以及混凝土结构等等。可以将课程设置在第五学期的期末,并由结构课程的教师专门进行讲解。在理论知识学习完成之后,在由教师进行指导完成毕业设计。学生在其之前设计的房屋建筑的基础上,对建筑进行内部结构的布置,并进行相应构件的型号选择,并对建筑的荷载进行准确的计算,依据数据结果进行结构设计说明书的编写。然后利用PKPM进行建模,并依据建筑结构基本规范与图集绘制平面布置图和梁柱平法施工图,对结构施工图的构造要求与表现形式要清楚的掌握。 (三)工程造价。与工程造价相关的课程主要有,建筑工程预算、软件应用以及清单计价等。由工程造价课程的教师进行知识讲解,之后在教师的指导下,学生对自己之前绘制的建筑施工设计图、结构设计图等中的工程量进行计算,并依据计算结果编写预算书与计算书。 三、嵌入式毕业设计改革优势体现与教学设计 (一)编制毕业设计任务指导书。嵌入式毕业设计教育是将整体的毕业设计分解为建筑、结构与造价三部分,所经历的时间较长,大概要在一年以上才可以完成。因此在进行具体的教学设计时,要使这三部分内容可以很好的连接与统一,进而保证学生的吸收的知识具有系统性,在进行实际设计中可以创造出完整和谐的作品[3]。因此教师可以进行毕业设计任务指导书的编写,将负责三部分教学的教师组织在一起,进行集中的讨论与研究,商讨出一个合理的教育方案。使这三部分知识既独立又完整,保证毕业设计的连贯性与系统性。 (二)设计课题的制作与分配。进行毕业设计的主要目的是为了对学生的技术与知识运用能力进行检验,并锻炼学生的实际动手能力与实践能力。因此进行嵌入式教育时,还要保证对课题分配的合理性。让学生都能体验到建筑结构的设计过程。首先进行课题分配时可以依据建筑工程技术学生的专业特点,进行有针对性的分配。其次课题的类型要进行相应的规定,不可为求新出现不合理的方案。最后建筑方案方面的课题要足够多,避免设计出现重复和抄袭。 (三)进行毕业设计训练。建筑、造价与结构等部分的设计任务都是在主要课程结束后进行的。为了确保设计质量,教师可以在课程结束后的短时间内对学生进行一次毕业设计的训练。让学生自行选取相关课题,进行简单的操作设计。通过对学生的毕业设计进行训练可以有效的提升学生的设计能力,设计出更高质量的作品。 结语: 高职院校的建筑工程技术专业是一门较为复杂的教学课程,因此采用传统的教育方式,极易出现学生设计思路混乱、设计作品质量不高的现象。采取嵌入式思路进行毕业设计的改革,将整体设计进行分散式教育,使学生更好的掌握理论知识,并逐步增进设计知识与技能,实现毕业设计作品质量的高度提升。为我国高职院校的毕业设计教学环节提供了新思路、新方法。 作者:张晓蕾 建筑工程毕业设计论文:建筑工程专业联合毕业设计模式 一、对实验楼的改造设计 因而对实验楼进行改造设计成为本次联合毕业设计的一项重要任务。①门厅是一个很重要的组成部分,对一楼大厅进行了休息空间的布置,适当摆放一些绿化等植物景观,增加整体的丰富程度,既避免空间的利用不足,也为师生提供了良好的交流空间,营造一个健康舒适的氛围。②对各专业进行调研,将整栋建筑按照各个专业所需进行实验室分层,将没有利用的实验室排布给缺少实验室的专业,作出合理调整。同时增加一些师生的休息空间,例如图书室和咖啡厅等,并在每一个楼层的电梯和楼梯口处布置楼层房间指示牌。③三楼的休息平台增加木质铺地和休息座椅,将天井绿化改造为集雨水收集,气候调节,经空气和水净化,将再生水运送去花坛,循环利用。为学生提供一个学习、研讨和聚集的场所,使得景观与整栋实验楼相结合,形成不可分割的整体。顶层有良好的阳光雨水等自然环境,加设屋顶的建筑格栅板不全是装饰,有些板是收集并贮存屋顶雨水的储罐,空调冷凝水以及用于灌溉的中水系统,有些板是太阳能板,储存电力为整栋教学楼提供电力减小资源开支,节能环保。④在南部的每一层走廊两边教室都添加窗户,利于更好地采光通风。将乡土藤类爬上走廊栏杆,这些植被高950mm,不仅可以净化室内空气,还模糊了建筑和景观的界限,成为室内的一道风景线。⑤对过小的教室进行扩大,较大的实验室进行分隔,楼层较高的实验室部分加楼板,不仅增加利用面积,同时有效防止教室产生回声。 二、对实验室的改造设计 重点对实验楼二楼的实验室进行了改造,将原本的物理实验室分别改造为水处理实验室和环境实验室,还将一处风机房改造为配套浴室。改造设计根据使用专业的要求,对水处理实验室的实验台和讲台重新排布,将原本没有水池的教师讲台进行了水池的放置,仪器按其所需的操作空间进行布置。当然由于是改造,一些水管和线路已经预设好,所以只能将实验台的地面抬高,抬高部分进行水管预置。由于环境实验室比较特殊,需要一个单独的原子吸实验室专门进行爆破,实验较危险,所以单独采用厚200mm厚墙体将其隔开,降低最小伤害,门采用防爆门。浴室改造中将淋浴部分进行抬高,避免水渗漏和掩盖排水管。同时对建筑系实验室进行了整体设计,因为建筑学专业包含的内容极为丰富,改造中决定按照不同的使用功能进行分割,设置公共的交流空间。当然建筑设计是一门艺术,改造中增加平面和形态实验室,造型及材料实验室,部分实验室内放置学生美术作品和建筑模型作品,既起到美化作用,又可以将学生的作品进行展示。建筑物理实验室创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境,需要使用现代机电设备来满足建筑功能要求,所以一些测力测热测风测声光的仪器也将被重新安排放置。 三、各专业间的协作配合 1.联合毕业设计的重要性。所有的建筑工程不管是工业建筑亦或是民用建筑,在其设计及施工的全过程都必不可少地涉及到土建、给排水、暖通、电气等专业间的配合。随着科技含量在现代建筑中的比重愈来愈高,使得工程类相关专业所囊括的内容也相应剧增,如消防、空调、通风、电话、电视、监控、对讲、宽频网等。每个专业都要满足本专业及相关专业的特定的空间位置和相关的技术要求,因而专业间的协调与配合在整个工程的设计及施工过程中显得尤为重要,如果互相协调出了问题,比如没能充分全面考虑技术做法,特别是部分交叉部位的细节处,就极易出现误工、返工等情况,不但影响到整个工程的进度,更会直接损害工程的品质与质量,甚至导致建设投资的浪费,严重的还会造成安全隐患。因此,对于建筑工程而言,设计及施工过程中相关专业之间的协调与配合是至关重要的。要做好一个完整的实验楼工程,建筑工程相关专业之间的配合是必不可少的。因此我们尝试在建筑工程相关专业的毕业设计教学环节中使用联合毕业设计这一新模式,目的就在于通过本次教学改革尝试,能让学生获得更全面科学的建筑工程专设计实践与指导。2.各专业之间的配合协调。建筑与结构专业的协调往往表现在建筑造型、空间与结构的关系。土建专业与给排水专业经常出现给排水管冲撞梁、板的情况,施工后卫生洁具的安放位置与给排水管线预留孔洞位置不对应等。土建专业与暖通专业在进行配合时常常出现通风管道与楼层梁和地梁相冲撞,以及在施工中没有预留出墙预留孔给空调管线,使用后砸墙破坏了墙体的结构等情况也经常出现。土建专业与电气专业经常出现电气进户管冲撞楼层梁和地梁,还有把电气开关设计在自来水管的管后等情况,更有甚者在施工中堵塞电气线管。各个辅助专业间的协调往往存在各种消防和通风管线穿梁时,结构及使用功能的要求是否受楼面净空影响,同时还会有大型设备的安装通道,附件预埋深度,以及控制系统和弱电系统间的互相协调等问题。 四、结束语 在本次实验楼联合毕业设计教学过程中,通过各个专业协同努力,学生对本专业及与其他专业的配合有了更深入的学习和了解,不仅强化了本专业的知识,也学习到了相关专业的内容,对今后工作是大有裨益的。 作者:章瑾 朱欣尔 侯伟 单位:同济大学浙江学院建筑系 建筑工程毕业设计论文:高职院校建筑工程毕业设计创新 随着社会的不断发展和进步,专业的划分也越来越细,高职院校建筑工程技术专业学生毕业将要面向施工员、造价员、监理员、安全员等不同的岗位。这就要求该专业的学生在三年的高职学习阶段需要对整个建筑工程的构成、施工工艺、组织管理等有全面的了解,才能在毕业以后满足不同岗位的需求,实现学校与岗位“零距离”接轨。从而将毕业设计做得更细、更深、更全面,提高学生施工图的识读能力,有利于学生毕业后更好地利用所掌握的知识从事相关岗位工作。对三年制的高职院校建筑工程技术专业的学生来讲,在5~8周的时间内比较深入地完成毕业设计,按照以前的做法存在一定的问题,通过上述高职院校建筑工程技术专业毕业设计内容组成的分析,按照理论“必须、够用”为原则,采取一定的措施和手段,对课程设置进行一系列的改革,打破传统做法,更有利于培养高素质技能型专门人才。本文根据高职院校建筑工程技术专业课程特点,剖析课程体系,结合笔者多年教学体会,对建筑工程技术专业的毕业设计和相关课程提出“统一协调”、“汇总提高”的毕业设计教学改革方案,期望学生能够掌握更实用的知识,提高就业竞争力。 (一)分解协调 主要是提前把毕业设计的相关内容有计划地分解到每个相关课程中,让学生在相关课程的学习中有明确的目标,使整个课程体系更具有系统性,也就是说毕业设计的内容穿插在整个教学过程中,培养学生的全局性观念,主要做法有以下几点:一是在《建筑制图与施工图识读》的课程教学中通过抄绘、阅读等方式加强学生的感性认识和动手能力,重点培养学生建筑和结构图的表达方式,从而为绘制施工图打下基础。二是在《建筑构造分析》的课程教学中,详细讲解建筑构造和各种细部构造。让学生在课程的学习中,按照指导教师要求,完成建筑方案的设计内容。三是在《混凝土与砌体结构工程施工》、《建筑力学与结构计算》等课程教学中,培养学生带着建筑设计方案,解决结构的布置的能力,掌握结构施工图的表达方式,为毕业设计中的结构设计打下坚实的基础。在每个相关课程的教学中,各学科的教师要及时沟通,通过实际工程培养学生的感性认识,为毕业设计的顺利进行打下良好的基础。 (二)汇总提高、丰富设计内容 在第5学期结束后,集中5~8周左右的时间对学生所做的建筑、结构设计及施工方案进行整合,并从整个毕业设计的角度对整个项目进行总结和提高。此外,在传统的建筑、结构、施工图设计的基础上,在毕业设计中加入施工组织方案设计的内容。具体要求如下:一是编写工程概况。要求说明工程名称、地点特征、建筑面积、结构特点,基础施工处理方法、工程做法,施工工期、施工条件等。二是确定施工方案,包括:选择土方工程施工方案;选择基础工程和主体工程施工方案;选择装饰工程施工方案等。三是计算主要分部分项工程的工程量。要求计算的主要工程量包括基坑开挖和回填工程量、基础工程量、标准层工程量(包括钢筋、模板、混凝土、砌体)、内装饰、外装饰等。四是拟定技术组织措施。主要拟定编写在施工中如何保证质量的技术措施、保证安全的技术措施、降低成本的技术措施等。五是编制施工进度计划。编制单位工程施工进度网络计划或单位工程水平横道进度计划,必要时对计划进行优化,在横道图中,作劳动力资源需要量统计图。六是设计布置施工平面图。设计布置垂直运输机械、搅拌机械、材料和构件堆场、钢筋和木工加工棚、办公及休息用房、食堂、厕所、现场施工的临时供水供电线路、施工临时道路等。其中材料和构件堆场、临时房屋等的面积,应根据定额标准和经验确定。七是计算技术经济指标。包括施工场地占地面积、施工工期、劳动量、劳动力均衡系数、采用合理施工方案和先进技术的成本节约指标等。指导教师从全局出发,指导学生计划加深建筑方案、施工组织方案,参考实际工程施工图纸和方案,进一步完善毕业设计成果。由此可见,高职院校建筑工程技术专业毕业设计教学环节可以通过“分解协调”、“汇总提高,丰富内容”合理安排,措施到位,就能将毕业设计进一步完善,提高毕业设计质量,培养学生较为完整的建筑结构设计概念、较强的识读施工图能力和一定的施工组织能力,从而能够较快地适应施工员、造价员、监理员等岗位工作,实现学校与岗位的“零距离”接轨,突出高职院校教学特色。 作者:沈存莉 谢晓光 建筑工程毕业设计论文:建筑工程毕业设计主题的革新研习 加固设计与新建建筑结构设计的区别 建筑结构由于环境和自身因素的影响,其耐久性随其使用时间的增长而下降,尤其是2008年汶川地震以来,结构抗震设计的重要性备受大家关注。新抗震规范对建筑物的抗震性能提出了更严格的要求,每年对已有建筑物进行抗震鉴定和加固设计项目不断增加,尤其是中小学教学楼和事业单位办公楼抗震加固设计项目最多。抗震加固设计与新建建筑结构设计存在较大差异。结构加固设计,从概括的角度讲就是通过检测得知原有结构状况、以及和结构根据业主和规范要求所应达到目标的差距,制定结构加固原则性方案,以实现从概念上解决问题;在检测结果的基础上,根据现行规范和图集,对已有结构进行设计计算,最终达到可行性、安全性和经济型的目的,细致的讲就是在已知建筑物的结构体系、受力、材料强度以及截面尺寸的情况下,依据最新规范,对结构主要承重构件进行计算,并验算构件的配筋、轴压比和承载力,检查建筑物的抗震构造措施,对不满足受力和构造措施的构件进行加固,加固设计步骤一般包括结构分析、初拟方案、可行性论证、加固力学分析、详细设计、效果检测等。而新建建筑物结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案,选在合理的结构体系,进行结构布置,并初步估算结构的构件尺寸,进行抗震以及抗侧刚度验算,对整个结构进行设计计算确定结构构件的布置和配筋,并依据最新规范来确定结构构件的构造措施。虽然加固设计和新建结构设计存在较大的差距,但它们的本质是相同的,都是利用所学的结构设计原理,对建筑进行受力分析,按照现行规范进行验算。它们的主要差别一个是对原有建筑物进行设计,另一个对一个不存在的建筑物进行设计。 毕业设计教学改革措施 (一)开设加固专业课程 加固设计作为结构设计的一个分支,需要设计人员对结构体系具有一定深度理解,对新老规范及其原理具有较深层次把握,对常规加固技术和新技术具有较强的敏感性和接受能力,与新建建筑结构相比,加固设计的结构类型不一定最复杂,但对结构师的综合专业素质要求必定比较高。因此学生要想做好一份好的加固课题毕业设计,学校不仅需要开设《混凝土结构设计原理》、《砌体结构设计原理》和《钢结构》等基本专业课,还需要开设加固方面的课程,例如:《建筑结构检测鉴定与加固设计》、《钢结构的检测鉴定与加固改造》、《既有建筑地基基础改造加固技术》等专业课程,同时学生还需要加强相应规范的学习。 (二)提高师资水平 指导教师的作用是提高教学质量的重要因素,由于加固设计在近几年才开始大规模推广,考虑到学校此类师资经验缺乏的情况,建议学校聘请企业优秀的具备丰富加固设计经验的工程师担任兼职教师,此类教师应具备5年以上结构设计工作经历,且是副高以上职称或者一级注册结构师,此类教师加固方面的工程经验比较多,学生在老师的指导下能很轻松的掌握与实际工程相关加固知识。 结构加固设计课题毕业设计的实施 (一)加固设计课题的选取 结构加固一般分为混凝土结构加固设计,砌体结构加固设计、钢结构加固设计及其相应的基础加固设计。加固方面的毕业设计的课题应来自于实际工程案例,课题由具备相应资格的教师提出申请,并撰写毕业设计课题方案,再由毕业设计指导委员会对各个课题方案进行考察和可行性研究。确定设计方案后,指导教师就课题方案和内容向学生做细致的分析和讲解,同时结合学生自己的兴趣对毕业课题进行合理的分配。这样可大大提高学生的兴趣,调动大家的主观能动性。 (二)加强对老师的要求 指导教师的指导质量是整个毕业设计教学的关键。指导老师不仅要教授学生如何分析问题,学会独立思考问题、独立查阅规范解决问题的能力,还要用自己的实际行动来引导学生养成科学严谨的工作态度,以及端正的思想品德。工程无小事,任何马虎大意的工作态度都会造成工程隐患。 (三)严把加固毕业设计成绩的评定 在加固设计课题成绩的评定方面,不能因为此类课题的毕业设计起步晚,经验相对不足等原因来降低对学生的成绩评定要求。毕业设计的成绩由过程考核和答辩成绩两部分组成。在过程考核的期间,指导老师应就学生的规范应用能力、设计方案、计算能力、学习态度、纪律以及毕业设计进度方面给予综合评定。为提高学生的设计积极性,答辩成绩应根据对小组每一个成员进行答辩,不能按照一个小组为单位来答辩。答辩成绩由设计水平、设计工作量、表达能力和回答问题能力4方面给出答辩成绩。 结语 毕业设计是一项综合学习、实践、探索和创新为一体的综合教学环节,是一座联系理论与实践的桥梁。毕业设计的质量与学生毕业后的工作能力和适应性息息相关。伴随着社会的发展,新增加固专题的毕业设计课题是我国土木工程专业培养知识型、实践型、创新型一线技术人员的必然趋势。在改革的初期,可能会遇到一些新的问题,如何实施好这一改革,对高校师资、教学体制及保障措施等方面都提出了更高的要求。高校应严格把握毕业设计应用型的定位,不断进行毕业设计的改革、探索和思考,以保证毕业设计的质量和提高毕业生的专业素质。 作者:马好霞于丽波叶燕华单位:南京航空航天大学金城学院 建筑工程毕业设计论文:建筑工程技术专业毕业设计研究 摘要:国家不断加大教育建设力度,教育水平得到了很大程度的提升。近年来高职院校的教学成果备受肯定,其所拥有的建筑工程技术专业近年来的学生数量、教学质量增长很快,但在毕业设计方面需要加强。文章通过查阅相关资料,介绍建筑工程技术专业毕业设计现状,提出增加建筑工程技术专业毕业设计有效性的相关措施,以期能为建筑工程技术专业的发展提供有价值的参考。 关键词:工程技术专业;毕业设计;教学现状 全民教育快速发展,尤其是中职院校、高职院校不断涌现的现在,更多学子得到就学、就业的机会。国家不断加快城市化建设,建筑行业得到了前所未有的发展,因此该专业学生的教学效果如何也受到了社会各界的广泛关注。 1建筑工程技术专业毕业设计现状 1.1理论知识教学不完善 鉴于高职院校的特殊性,导致大多数教师在教学过程中均以实践为主,教学方式虽然可以提升学生的专业能力,但却使得学生缺少足够的时间和机会学习并掌握相关理论知识。此种教学也直接导致了学生在进行毕业设计时缺乏足够的理论知识做支撑,整体设计中缺乏完整感,并且对于其中的细节难以掌握,甚至有些学生对于造价方面的认知十分浅显,对于大多数知识的不理解,导致学生在进行毕业设计时难以达到教师的要求,并且整体毕业设计的时间也很有限,即使学生“临时抱佛脚”也难以达到毕业设计的要求。 1.2毕业时间安排不合理 对于大多数高职院校而言,其在通知学生开始毕业设计,直到毕业设计完成的时间只有两个月,并且是在3~5月份期间,毕业设计对于大多数学生而言是个大工程,并且学生需要做整体设计、构思、收集资料、后期修改等多项工作。另外,此阶段学校并未停止授课,有些学生依然要去学习新知识,而有些学生则已经参加实习,此种情况下,学生难以准确把握毕业设计时间,时间、精力方面均难以平衡,如此也就导致了毕业设计整体质量难以提升的局面出现。 1.3毕业设计过于流于形式 鉴于学生在学校中主要以掌握技能为主,因此对理论知识传授有所忽视。部分学生的认知中将毕业设计与理论知识相挂钩,导致了部分学生认为毕业设计不重要,毕业设计时存在敷衍的态度。另学生对相关知识掌握度不足,难以就毕业设计中的各个框架做深入的扩充,此种情况也直接导致学生的毕业设计难以符合教师的要求。部分学生会存在抄袭其他学生构思、设计的情况,甚至会出现找“”代为完成的情况。 2相关措施 2.1做到合理选题 合理选题对于毕业设计的质量有着直接的关系。在合理选题方面应兼顾教师、学生两个方面:①教师是毕业设计的拟题者,其应根据当代建筑行业的发展以及对人才的要求进行拟题工作,使学生能够在完成毕业的同时对相关方面有更深的了解;②学生在最终进行毕业设计之间往往会经历选题阶段。当学生面对教师提供的各种题目时不要眼花缭乱,在正式选题前学生应对自身有深入的了解,知道自己擅长的领域以及今后的就业方向,并以此为依据为自己选题,如此不仅可以避免在设计中遇到自己不熟悉的领域,也能够对自己今后的就业有一定帮助。 2.2毕业设计训练 鉴于毕业设计的困难性和重要性,教师可以在学生正式开始毕业设计前进行毕业设计训练,建筑工程专业的毕业设计往往包含多个方面,如建筑、造价以及建筑结构设计等,知识的讲解往往会被安排在主要课程之后。知识较为复杂,且对于毕业设计十分重要,因此教师可以针对此些方面开展专门的训练,使学生能够掌握各种知识和设计能力。教师可以让学生自行拟题,并自行进行相关设计,在设计完成后教师应针对学生的毕业设计做出评价。并进行适当的指导,使学生能明白自身不足之处,同时也能使学生不再对毕业设计感到陌生。 2.3加强对毕业设计过程的监督 鉴于学生在毕业前期较为忙碌,学生在学校进行毕业设计的时间十分有限,而毕业设计的整体时间较长,学生会存在时间还够的认知,因此对毕业设计也会存在管理松散的情况。教师应充分发挥作用,通过微信、网络或电话等形式与学生保持联系。并掌握学生的毕业设计进度,对于学生在毕业设计中遇到的问题也应给予一定的指导和意见。另外,教师也应对学生做出规划,使学生能保证在规定时间内有质量的完成节点任务。 2.4协调设计、实习以及就业的关系 学生在进入毕业季后往往会较为迷茫,其既想要快速就业,又不想耽误到毕业的相关事宜,甚至有些学生在毕业设计以及毕业实习方面陷入两难的境地。教师应帮助学生梳理以上两者与学生的关系,使学生能够明白无论是毕业设计,或是毕业实习,均是促进其顺利就业的重要手段。丰富的毕业实习经历可以使学生的毕业设计不再单调、枯燥,其能够使学生的毕业设计在众多学生中脱颖而出,而优质的毕业设计也是学生实习、就业的敲门砖。当实习单位或就业单位对学生的毕业设计充满兴趣时,学生的机会就会比其他学生大很多。 2.5改变传统毕业设计组织形式 在传统毕业设计中,每个学生单独负责自己的毕业设计,毕业设计形式是对学生自身能力的衡量,也是其对于自身在几年的求学中获取知识的有力体现,但往往会给学生造成压力。鉴于此,高职院校可以采取合作设计的形式,如根据学生各自的题目、学生的兴趣等将学生进行分组,使各个学生均能够找到自己擅长的部分并全权负责。而整体的设计工作则由所有学生共同探讨,如此一来各个学生均能够对整个设计有一定了解,并且也能加强自身个别技能的提升。在进行最终的答辩时,学生也可以根据自身负责的部分来向教师介绍毕业设计,而教师也可以根据各个学生的表现以及毕业设计的整体情况对学生进行评分。 3结束语 综上所述,研究关于建筑工程技术专业毕业设计方面的内容具有十分重要的意义。不仅关系到该专业学生是否能够顺利毕业,也与该专业教学质量息息相关,甚至与我国整体教育水平也有很大的关系。在经历教育改革后,该专业的毕业设计方面有了很大提升,但在实际的设计中依然会出现些许问题,从而影响到了该专业学生的毕业情况。这对于学生的学习以及就业而言均是十分不利的,因此相关机构和人员应加强此方面的研究和实施力度,使毕业设计不再成为学生的噩梦。 作者:李奇 单位:长沙职业技术学院 建筑工程毕业设计论文:高职建筑工程技术毕业设计研究 摘要:高职建筑工程技术专业的毕业设计中面临着一些亟待解决的问题,笔者以多年的从教经验对毕业设计中存在的问题进行了总结和分析,并就解决办法进行了针对性探讨。 关键词:高职;建筑工程技术专业;毕业设计 高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。 1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题 1.1受时间限制,毕业设计深度不够 我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。 1.2对毕业设计过程的管理力度不够 我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。 1.3内容陈旧,缺乏新意 有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。 2.解决方法 2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间 以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤: 2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等; 2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务; 2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划; 2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导; 2.1.5答辩和评价。 2.2优化毕业设计课题 课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑: 2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求; 2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难; 2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。 2.3完善健全答辩及成绩评定机制 毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。 作者:谭敏 单位:湖南城建职业技术学院
临床检验论文:质量控制下的检验临床医学论文 1临床医学检验误差的控制 1.1误差的分类和特征 所谓抽样误差,指的是在总体中抽取的样本,会因为存在变异情况而与总体不符所产生的误差。避免抽样误差的方式是增加样本数量,采用科学的方法对数据进行处理。抽样误差与样本数量有密切的关系:样本数量越多,抽样误差越小;样本数量越少,抽样误差越大。 1.2误差的排除与控制 1.2.1检验样本:样本在采集中如果操作不当,或者不符合要求,就会导致误差产生。比如对患者采血时,如果手臂刚好事前有过输液,就会使血样标本被稀释,影响了检验结果的准确性。面对此类情况,检验科室应该从样本的检验需求出发,对操作过程进行规范和完善。同时,操作人员要明确注意事项,保持严谨的态度。 1.2.2设备仪器:对于检验设备而言,提高了检验效率,为医师降低了工作量。但是,在外界环境、使用频率的影响下,必须经常对设备进行校验工作。对于此,应该制定设备的操作管理规定,让检验人员掌握注意事项,从而在操作过程中能够按照标准规程进行。还要对仪器进行及时的保养和检修,制定设备保养的周计划、月计划。对于检验试剂而言,应该确保检验试剂是相同的批号和规格,并且委派专人负责试剂的保管,加强试剂的管理工作。 1.2.3人为因素:在检验过程中,人为操作失误带来的误差是避免不了的,尽管可以通过复核的方式来降低误差发生率,但工作人员处于繁忙时段,就会顾及不到复核工作。在开展检验工作时,要培养检验人员的职业修养和工作态度。检验人员要对实验误差进行整理和分析,通过会议的方式来增强检验人员的责任心,确保检验人员能够了解并掌握操作规程以及注意事项,从而在最大程度上降低人为操作带来的误差。 1.2.4加强管理:通过对以上误差进行分析和排除,要求检验科室必须加强管理工作。 ①分析检验内容的需求,完善现有规程,制定固定的误差控制方案。 ②将检验工作的内容和职责落实到每一个检验人员身上,并且要对工作质量负责,科室主管对检验工作进行监督复核。第三,医院的人力管理部门制定岗位职责评测制度,对检验人员的工作情况进行定期评价,以工作质量作为绩效评价的标准,采取奖惩措施。 2临床检验质量的控制 2.1检验过程质量控制 在检验前,应该核查患者的个人信息,做好相关记录,提出各种注意事项。对于采集标本的处理,应该进行审查登记,在试管的标签上填写患者姓名、科室、床号等,与申请单进行核对,确认一致。根据检验项目的不同,将标本放在不同的试管内,妥善保管。在检验中,准备检验试剂,配置要按照相关说明进行,关注试剂的挥发作用、放置时间、放置方式等。在检验后,检验结果如果出现异常情况,应该和患者的临床诊断、以往的结果对比,或者再次进行取样检验。 2.2室内质控 检验科应该积极创造条件,进行室内质控。具体来说,第一,血液细胞计数、尿化学、凝血因子检查等应该保证每天做室内质控。第二,特定蛋白、细菌药敏、鉴定核酸扩增等项目可以不每天测定质控,但要建立质控体系,更换试剂批号后进行质控。第三,建立详细的操作卡片,绘制室内质控图,明确试剂的配制规定。第四,每月末对当月所有的质控数据进行汇总和统计处理,开展本月室内质控评价。 2.3室间质控 ①任何一项质量控制措施,需要管理手段和制度保证实施。可以在科室内成立临检、生化、细菌、免疫等专业小组,选择责任心强、业务水平高的人员担任组长,负责全面的质量控制工作。 ②积极组织参加省临检中心的室间质控。第三,利用业务时间组织科室人员学习质量控制基础知识,对每次室间质评回报结果进行分析,找出差距并加以改进。 3提高临床检验质量的措施 3.1提高医学检验的重视程度 首先要提升对于检验工作的重视程度,对医师和护士进行认识教育,提高检验室的检验水平。护士要协助医师做好检验前的准备工作,使患者在检验前处于最佳状态。医师检验时要仔细,落实各项检验注意事项,对结果进行仔细分析,最终制定出满足患者身体状况的治疗方案。 3.2加强检验结果的判定与审核 医学检验技术发展迅速,检验走向了系统化和自动化,但是在这个过程中,交接工作也是十分繁杂的,例如检验信息的录入、操作仪器的审核、检验报告单的填写、检验结果的反馈等。这些工作的执行,要求工作人员做好配合工作,确保每个环节顺利进行下去。如果检验结果失真,就和近期的检验结果相对比,结合患者的实际情况对检验结果进行评估,确保准确性。 3.3通过多种途径培训医护人员 检验工作的参与者是确保检验质量的关键因素,为了提高检验结果的质量,就要提高参与人员的专业水平,具体方式就是人才培训。培训的内容包括提高医护人员对于质量控制工作的认识,提高专业技能。而培训的方式,则应该多元化发展,例如自学、组织培训班、开展实践学习等。 3.4加强检验设备和仪器的维修保养 医学检验设备和仪器在很大程度上直接影响到检验结果,决定了质量控制工作是否能够正常开展。因此,对于检验室的要求,应该确保环境的干净整洁,保证设备仪器处于最佳的运行状态,按照规范的检验方法进行操作。总之,质量控制工作想要顺利进行,医院就要做好准备工作,为医学检验提供最佳的环境。 3.5强化风险意识,建立原始记录 现代社会人们的法治观念得到提升,自我保护的意识不断增强。在这种情况下,使得医疗纠纷案件的数量不断增加。原始记录是检验人员保护自己的有力工具,在医疗纠纷中有着重要的作用。因此,检验科室要健全原始记录,专人负责档案的存放,促使原始记录更加规范化、科学化。 3.6和临床医师进行交通沟通 医学检验是整个医疗服务中的一个环节,检验的质量和水平决定了临床治疗效果。针对此,检验人员应该为患者提供优质的检验服务,和临床医师多交流沟通,告知检验项目的意义和适用范围,从而减轻患者的负担,促使诊断标准更加规范化。 4小结 综上所述,临床医学检验工作具有重要的意义,医学技术的发展离不开检验工作的发展。为了保证人们对于疾病的认知程度更深更广,就要通过各种控制措施来确保检验结果的准确性、可靠性,从而为临床诊断提供科学的依据,最终推动临床医学的发展与进步。 作者:杨忠萍 单位:东莞市清溪镇社区卫生服务中心 临床检验论文:检验科临床质量管理论文 1检验科在检疫管理中存在的问题分析 1.1检疫人员的安全防范意识不够 按照医院的感染管理要求,工作人员要遵从手卫生规范,但是实际情况却是,没有或很少有人能够坚持按照“六步洗手法”进行。由于检验科工作繁忙,检验人员长期与患者的血液、体液、排泄物等各种传染源密切接触,并经常使用针头、刀、剪等锐器,在工作中如不注重个人的防护,随时有可能发生职业暴露。检疫人员对于检验标本的生物危害、对于被标本污染的仪器管理以及安全防控知识等认识不足,缺乏全面的安全防范意识。 1.2检疫检验设备落后 检疫仪器以及设备是保证检验结果准确性的基础。随着科技的发展,患者对于医疗准确性的需求的逐步提升,医院也应在自身的检疫机器等方面引进更为先进的设备,以满足患者的需求和提升自身在设备管理等方面的质量。但是由于资金不足、设备维护不到位等问题的困扰,就导致旧的设备得不到有效地使用与维护、新的设备又无法购进,这样对于检疫的质量就会产生负面的影响,进而影响到检验科临床的质量。 1.3检疫人员发展不均衡 检疫的过程包含了抽样、检验以及便携检验报告等。患者病情的确定是对其实施治疗的基础,因此,检疫结果对于患者以及定诊的医生而言十分重要。检疫结果的准确性、分析的全面性等直接与检疫人员的素质相关。检验科需要专业化程度高、检疫经验丰富以及具备良好的职业道德的医学人才。但是检疫人员的缺乏却制约着检验部门的发展,检疫人员在技术上的不良操作,会直接导致检疫的误差过大,直接影响到检疫的质量。 1.4检验科医疗废物的处理 检验科的医疗废物主要是指患者的标本以及一次性耗材等。对于上述废物的处理,也是检疫人员考虑并进行合理处理的。但是,一些医院为减少医院管理的成本,对于检验科室的废物处理设施投入不足。还有的是一些检疫人员对于医疗废物和生活垃圾分类不清,就过就会产生不能严格按照《医疗废物管理条例》等规定进行妥善的管理与处理。一定程度上,就会存在污染医院周围的环境,或者将病原微生物等进行传播的危险。 2提升检验科检疫工作质量的措施探究 检疫的工作涉及的范围比较广,要强化检疫管理,就应积极的从检疫人员以及实验仪器、试剂等多个环节进行。在检疫的源头上做好强化与管理的工作,对于提升检验科室临床的质量具有十分重要的意义。 2.1检疫人员的管理 检疫人员的管理,往往会被认为是医院人力资源管理部门的工作,而被医疗卫生单位的检验科负责人忽略。但是随着多年来卫生部、厅等各级部门的多次检查,检验科逐渐意识到检疫人员的管理是本科室工作,对其进行规范化管理的要求也越来越受到重视。对检疫人员实施管理,首先,对于检疫人员的工作岗位职责进行书面化的说明,使其认清自身在检验中所要承担的责任;其次,针对能力不足的检疫人员,进行合理的岗位安排,同时激励员工认识自己的不足并进行自我的提升;再次,为实现员工自身的专业化以及职业化发展,还应针对不同时期的员工工作能力进行评估,帮助其认清自身存在的优势与不足。 2.2检验设备与仪器的管理 检验设备与仪器是实现检验质量的基础。要强化检疫管理,就应积极的从设备着手,提升设备管理、维护以及使用的质量。首先,用于检疫的仪器必须是经过国家医药监督管理局审批,在使用的过程中应严格按照仪器制造商的说明,来实施检疫;其次,对于使用中的仪器要进行定期的校准,以保证仪器使用不会影响到检疫结果的可靠性与准确性;再次,对于检疫试剂,不仅要严格试剂来源,还应在保存的过程中,严格按照所要求的温度与环境。 2.3加强检疫与临床之间的“对话” 对于检疫结果,最终是要在临床的医疗管理中得到有效地实施。因此,检验科除了加强自身的检疫管理外,还应收集科室的反馈意见,通过与临床之间的有效对话,不仅能够针对检疫结果产生后续的观察,还可以在与临床的对话同时学习临床知识,提高自身的业务管理素质。首先,与临床医生之间沟通新设备。对于检验科新引进的设备,能够开展的新的检测,除了检疫人员以外,医生以及护士很难获得关于新设备的信息,这就需要检疫人员与其加强交流;其次,通过与临床的接触,对于检疫的分析前、中、后实施全过程的管理;再次,标本的质量直接关系到检疫的结果,加强与护士之间的联系。第四,加强与医生之间的交流,对于开展的新检测项目,检疫人员应积极的与医生进行交流,使临床医生对检验医学的发展有一个全面的了解,提高检验质量,更好地为临床服务。 3结语 综上所述,医疗质量是医院生存的基础,而要提升医疗质量,医院的检疫质量就必须得到强化。当前,医院对于检疫人员的管理上缺乏完善的体系,要实现检疫管理与医院管理之间的相互促进、相互监督,就应对质量管理部门的拓展进行独立化的管理。 临床检验论文:实验室检验的临床医学论文 1血液分析进展 血液分析是临床常用的检查方法,起初血液细胞计数方法是电容或光学方法,但是这种测试技术受干扰因素较多,因此50年代Culter发明的阻抗法的灵敏度和精确度程度较高,相对便宜,血细胞数迅速取代阻抗方法。到目前为止,这种技术方兴未艾,但只有通过测量细胞的血液计算(2步,大小细胞阻抗三步法),不深入的细胞内部结构分析。显然,这种划分是不准确的,80年代以来,激光法引入了血细胞分析系统。激光不但具有单色光、稳定等优点,而且能射入细胞的内部,检测核的形态和颗粒的情况,以此进行细胞分类。由于这些技术的应用,一些高档仪器已可做白细胞的五部分类,如光电公司的激光法Celltacs8108K型,亚培公司的CD-3000、CD-3500采用电阻抗与激光结合,库尔特公司的MAXA、STKS采用电阻抗、射频及激光技术,东亚公司的NE系列采用电阻抗及射频技术,SE-9000加用硫化氨基酸可检测幼粒细胞,拜尔公司的TechniconH系列采用化学反应与激光技术结合原理进行五部分类测定。全自动血液分析仪的生产,从标本混匀、吸样、稀释、分配、测定及打印结果,全部自动完成,不仅节省人力、减少繁琐劳动,且由于避免了手工吸样,大大增加了测定结果的精密度。在涂片方面,自我涂片染色制剂生产和设备的应用,消除涂片染色手工操作,每小时可制120涂片检查,以及血液分析仪根据血细胞比容,血液涂片自动调整,推动电影速度和角度,可得最佳的血涂片。进入当代后,现代高端自动化系统可全自动血液分析仪,网织红细胞分析仪系统,自动染色涂片,用条形码阅读器和条码识别,可以轻松地分析功能试验室和全自动装配生产线结合在一起。使用仪器后可根据经营的指示将有用的信息,如样品的现状和涂片制备,在屏幕上可以显示,如果需要可以打印出来。随着我国经济、科技的不断发展,在中国的临床血液检验分析,必将获得更大的发展。 2血栓与止血实验诊断迅速在全国展开 血栓与止血是新兴的一门学科,临床各科几乎无一不涉及血栓与止血问题,在发达国家,血栓与止血的检验已作为常规,广泛应用于临床,随着我国临床检验技术的进步,国内近几年也有较快的发展。近年来,生物化学,细胞生物学和血管内皮细胞形态的分子生物学对内皮细胞的调节血栓与止血及血管内皮细胞粘附蛋白的功能。不断揭示血栓与止血,动脉粥样硬化硬化,炎症和免疫反应和血管内皮细胞一个重要的病理生理过程中起着重要作用。对血小板功能(血小板糖蛋白和凝血功能,花生四烯酸,血小板活化因子,血小板代谢及调节功能)的研究,预防和治疗血栓形成和对新药物的开发具有重要价值的认识。虽然血液凝血反应过程仍然是成立于1964年,麦克法兰和其他凝血级联理论为骨架,但近年来多修订和补充的内容。如多组分作为一个单位来研究及其辅助因子的蛋白酶凝血凝血反应,澄清的结构和功能,更新了观念许多复杂的酶。另一个积极的反应是凝血蛋白酶激活反馈,例如加速和扩大在反应的凝血和负反馈调节作用、活化凝血的作用,更深刻地揭示凝固行为。经典的内源性和外源性凝血之间的内在联系通路的激活不断发现,并不能简单地理解为凝血机制外源性和内源性的两种系统。 3小结 临床实验室的检验服务正处在一个技术变革的转轨时期,现代科学技术的发展对实验室的影响将会在21世纪继续存在。许多临床医学的进步都是在实验室技术创新的基础上发展起来的。临床实验中心的自动化技术会得到继续发展,未来更多的常规实验室检查将会通过POCT和家庭自我检查的方式来完成。临床中心实验室将更多地集中于高精尖的临床实验诊断。实验室自动化技术的发展和临床检验服务方式的转变影响到实验室对技术人员的需求,也会导致各项临床实验成本的降低。临床实验室测试服务处在在技术变化的过渡时期,现代科学和技术实验室的21世纪的发展将继续存在。许多临床实验室的进步是基于技术创新的发展。现代科学技术可以提高效率,改善医疗服务质量。不过,精度高新技术是否可以迅速应用于临床实验室,也取决于其成本较昂贵,如果该项技术比较昂贵的话,则还取决于消费者的支付意愿。临床中心实验室将更多地侧重于先进的临床实验室诊断。实验室自动化技术开发和临床试验服务,改变了影响实验室技术人员的需求,将导致临床试验费用的降低。 临床检验论文:临床血液学检验课堂教学论文 1研究对象 选取我校2012级医学检验专业所有在读的96名学生作为研究对象,对其所开设的临床血液学检验课程实施教学改革。 2具体改革方案 2.1建设高素质师资队伍,全面提升教学质量 随着科学技术的飞速发展以及多学科之间的相互渗透,使得临床血液学检验的发展范围越发广泛,内容涉及面逐步拓宽。传统的教育教学模式已经不能满足时展的需要,这对作为知识传播者的教师提出了新的更高的要求。事实表明,一支具有良好专业素养的师资队伍是搞好新时期临床血液学检验教学、提高教学质量的关键。为适应快速发展的现代生物医学技术,我校鼓励教师不断学习新的知识,注重对教师的继续教育,提高教师团队的专业素养;选拔优秀青年教师赴国内外高校进修或继续深造;引进高水平的专门型人才,为我校医学检验学教学团队注入更多新鲜血液;鼓励教师在加强专业知识学习的同时,加强英语的学习,主动学习英文原版教材内容及关注国际临床血液学检验研究的最新进展,提高教师的科研能力,将双语教学逐步纳入常态化教学模式中。 2.2实现教学内容丰富化,更加重视对学生能力的培养 2.2.1注重对学生基础知识和基本功的训练 现代循证医学的发展对医学检验学提出了更高的要求,临床上检验报告单在辅助诊断中的作用和地位逐渐上升,这对于医学检验专业学生的专业素养和业务水平是极大的挑战[3]。我校医学检验专业教师注重学生基础知识的掌握,对学生严格要求,从入学的第一个学期、第一次课甚至第一次课的第一分钟,就帮助他们建立注重基础的思维方式,为实验教学打下坚实基础,教育学生将每次的实验标本看作真正的临床标本,认真分析各项实验结果,做到融会贯通,真正将知识点学透学精。 2.2.2充分利用实验教学资源,加大实验室开放力度 我校为使学生更加直观明了地学习有关知识,特加大了实验室的开放力度,使实验室教学资源得到充分利用。学生参与实验操作的机会增加,在掌握了理论知识的同时又具备了很强的动手操作能力,学习自觉性大大提高,学习热情也得到极大满足。我校斥资购入了一批新的实验教学仪器,积极改善实验教学条件,加大实验课的课程占比。为使学生能够牢固掌握相关知识,延长了实验室开放时间,学生可以利用课外时间到实验室观摩学习。 2.2.3增加理论知识与临床联系的指导,将病例式教学运用 其中我们经常组织学生到我校合作医院的检验科、血液科参加见习与实习,并在日常的课堂教学中多穿插实际病例的教学指导,这样可以使学生将所学的理论知识与临床实际联系起来,在与患者的直接接触中,学生可以更加直观地认识血液疾病的各种临床表现以及实验室检查指标,从而弥补单纯实验教学的不足。 2.3优化教学模式和考核方法,适应时展需要 2.3.1熟悉教学大纲,实现教学内容合理化 我校临床血液学检验授课教师采用集体备课的方式,研读教学大纲,提炼其中的精髓,将知识点主次归类,便于讲课的条理化。避免课堂“填鸭式”教学,鼓励学生课前预习,养成自学习惯,提高学习效率。学生还可以根据自己的专业方向选择课本中相应的实验内容,在学习的过程中提高自主能力。 2.3.2跟随现代科技步伐,合理运用现代化教学手段 为了丰富教学内容,提升授课效率,我校适时采取网络授课的方式,将本门课的教学资源放在校内公共网站上供学生下载学习,优化了教学资源,使学生针对自身特点进行选择性学习,事半功倍。此外,我校还引进了显微数码互动系统用于实验教学,有利于学生和教师的实时交流,实验课教学质量大大提高。 2.3.3实现考核方式的灵活性,重视实际操作与运用 我校不再将期末笔试成绩作为学生成绩的唯一衡量标准,而是注重学生综合素质的提高,全面合理地设计实验考核方式。 2.3.4根据教学进展随时反思,促进教学模式进一步完善 教师应在教书育人的同时反思自己的教学过程,找出其中的不足并加以改正,促进了我校临床血液学检验课程教学系统的日臻完善。 3改革初步成果 实施改革后1个学期,统计我校2012级医学检验专业所有在读的96名学生的临床血液学检验期末成绩。结果显示,成绩优秀者(≥85分)为79人,优秀率为82.3%,比实施改革前的2011级医学检验专业在读学生的成绩优秀率(共89名学生,成绩优秀者54人,优秀率60.7%)有明显提高(P 0.05)。此外,我们也给研究对象发放了教学改革满意度调查问卷,结果显示,满意人数为94人,满意度达到97.9%。 4讨论 医学检验专业正朝着技能更细化、创新和实践操作技能要求更高的方向发展,所以未来检验专业的学生面临的现实仍是残酷的。因此,各所高校检验专业课教学需要转变教育理念,不断探索新的教学方法[4]。针对我国医学教育现状,国家应大力发展医学检验基础教育,严格落实师资力量建设,提高医学检验专业学生的整体水平。 作者:彭淑莹 单位:肇庆医学高等专科学校 临床检验论文:医院临床检验质量控制论文 1采集标本前的准备 医患沟通:医护人员要向患者交代清楚采集标本的时间及注意事项,如检测肝功能及血糖、血脂需空腹时采血,要告诉患者采血后才能进食,尿样为晨尿。向患者说明的同时,要说明原因,引起患者及家属的足够重视,得到良好的配合。对于住院患者,主治医生和主管护士与患者的有效沟通十分重要。医护人员要对自己主管的患者的生活习惯、饮食情况、生理状况、病情变化、治疗方案及用药情况了如指掌。熟知各种干扰检验结果准确性的因素,排除干扰。医护人员要勤说、勤问。通知患者做检测之前的注意事项,采集前要询问关联事宜。医护与重患家属的沟通:对重患和老年患者,医护人员要和家属及护理员进行随时有效的沟通。患者的状态:在安静状态下采集标本,因运动会影响检测结果。同一个人,在不同状态下采集的标本,结果是不同的。 2标本的采集环境与检测结果 采血的体位与检测结果:在采血的过程中,患者采用何种体位对结果会产生较大的影响,在不同体位下,一些检查结果会产生不同的变化。与卧位相比,当患者采用坐立位时,其静脉渗透压会在一定程度上增加,此时,会有一定量的水分转移到间质中去,从而使心血管系统内的水分减少。研究发现,与处于卧位时相比,当人体采取直立位时,其血浆总量会大大降低,一般会降低12%左右。而在血液中有大量直径>4nm的成分,这些物质无法穿透血管壁,从而不能够进入间质,由于体位的变化使水分进入间质后,使血浆内的含量升高5%~15%,所以会造成数据的较大差异。止血带的使用与检测结果:在临床工作中,止血带有着广泛的使用,而它的使用会导致静脉压力的改变,从而也会引起一些检测指标的变化。有学者研究了使用止血带2min和1min后的血液中各物质的改变,结果发现,使用2min与使用1min相比,能够同蛋白质结合的物质都有了一定程度的升高,如总蛋白上升5%,AST上升10%等。如果压迫时间继续增加,>3min,则此时静脉会进一步扩张瘀血,大量的水分转移到间质内,导致血管内的血液大大浓缩,氧消耗增加,无氧酵解加强,从而使乳酸升高,pH降低,K+和Ca2+升高。止血带的正确使用一般不超过1min,使用止血带的时间越短越好,如果血管不明显,需使用止血带时间较长时,可以间歇使用。避免溶血的发生:当护士对患者抽取血液样本时,要根据具体情况选择合适的针筒,在抽血操作时,还要注意抽血的速度和方式,速度不宜过快,当把血液注入试管时,要把针头拔去,缓慢推入,防止将泡沫推入到试管内。如果试管内加有抗凝剂,则要注意不能放入较多的血液标本,应该适量加入,并且将血液和试管内的抗凝剂摇匀,在运送标本的过程中要防止剧烈震荡。消毒剂消毒后略停片刻,待干后进行穿刺,否则容易造成溶血。输液对标本的影响:如果患者在采集血液标本前接受了静脉输液治疗,则其血液会受到一定程度的稀释,使血液内物质的浓度发生变化,此外,静脉输液输入的物质本身也会对一些生化指标产生影响,尤其是糖和电解质。采血量不足导致结果不准确:采血人员对检验项目所需血量了解不够,标本过少,使实验所需血清量不够,实验室反复离心会使细胞内成分溢出,导致结果不准确。标本的运送标本采集后要尽量做到及时送检。要用指定的送检箱,固定标本,保证标本不外溢、不污染。由专业护理人员送达。 3检验人员分析前的准备工作 标本确认:首先是对当前的工作对象标本进行确认。对标本上的姓名、标本号与申请单是否一致,要进行认真的复核。如标本量不足,或有其他情况,如溶血等现象,应在检验单上注明,并视为不合格标本,马上电话告知临床医生或护士。仪器调试:检验人员,每天开机工作前对仪器进行检查,根据每天的工作量加足试剂,保证满足当天的工作量,按规定做标本之前,做好室内质控,结果无误后,才可工作。所有的仪器都要严格按仪器操作做好周保养、月保养、季保养、年保养,并做好登记。配件的工作状态要有记录,以便及时更换。更换部件要做好记录,以备查询。室温度及湿度以及室内卫生要达标,使仪器正常运转,避免检验分析误差的出现。要根据室内质控的情况进行项目校准。同时在仪器的维护使用权限上设立厂家指导维护和厂家维护相结合,检验人员使用仪器应固定操作人员,避免由于人员较多,业务熟练程度不同造成仪器的不当操作。我院认真贯彻卫生部关于印发《医疗机构临床实验室管理办法》的通知,我们根据通知精神,第十五条“医疗机构临床实验室应当有分析前质量保证措施,制定患者准备、标本采集、标本储存、标本运送、标本接收等标准操作规程,并由医疗机构组织实施。”我院制订了相应的规章制度和切实可行的实施办法。取得了良好的效果。提高了医院临床检验结果的正确率[1]。医院临床检验分析的质量管理,工作的重点应放在标本的正确采集及采集前的准备工作上。只有在标准的标本上,才能检测出正确的检验结果。在医院,由于医护人员与检验人员工作性质的不同,临床医生和护士对一些影响检验工作质量的相关因素有的了解的不透彻,有的不甚了解,在主观上没有引起足够的重视,这是临床检验分析前质量控制中最薄弱的环节,加强检验分析前的质量控制,要定期与医务科、护理部、临床科室联系,根据不同时期出现的不同问题,举办相关的业务讲座,在医务人员的头脑中要牢固地树立起“患者至上,质量第一”的意识,标本能一次采集到位的,决不采集二次,减轻患者痛苦,快速准确地报告检测结果,为临床提供有效的诊断治疗依据。总之,医务人员要对检验技术有更深的了解,如各项指标的误差范围与误差来源,标本的正确采集等,完善各项制度,重视检验各环节质量管理,达到预防和控制检验误差的目的。 作者:张爽 单位:吉林省梨树县第一人民医院检验科 临床检验论文:临床医学检验环节质量控制论文 1方法 首先,加强对检验基本信息的管理和控制,保证标本信息准确性和完整性,对标本相关采集内容和检测内容以及使用药剂等内容进行质量控制,保证信息准确无误,一旦发现不准确信息,要及时进行准确信息补充,另外使得相关信息安全保存,医护人员在标本采集之前就加强质量控制,不放过每个环节问题,加强人为管理;然后,对检验所用试剂和仪器进行质量控制,实现相关信息智能化管理,做好设备维护和维修工作,加强设备功能检测,详细记录设备使用状态和维护内容,定期进行设备校验,在试剂使用质量控制上,主要利用计算机网络技术加强试剂质量管理,实现节流增效的目标,加大试剂合理使用,加强试剂检测力度,提高试剂检验有效性,减少检验差错,另外在选用设备和试剂之前,要加大质量检测,保证设备质量达标,保证试剂现用现配,避免试剂放置时间过长,降低检验有效性,必要时进行药剂冷藏;其次要增强制度管理,完善临床医学检验制度和体系,加强检验环节当中的督查,提高检验人员工作积极性,增强检验工作责任感,实施系统化的检验监管,发现问题及时解决,加大对检验人员的教育和培训力度,拓展检验人员的知识面,提高检验人员的操作技能和检验水平;最后,要对检验报告进行质量控制,发放检验报告是最后的检验环节,检验报告管理工作是比较困难的,必须加强检验报告质量控制,避免检验报告丢失等问题出现,实现检验结果的有效分析,在发放检验报告之前要进行信息确认,利用计算机网络技术进行病例标记,保证检验结果准确性。 2结果 2.1两组在临床医学检验结果准确性上的比较经过观察对比,观察组检验结果准确性达到了99.0%,对照组检验结果准确性达到了94.0%,组间比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.2两组在临床医学检验报告完整性上的比较经过观察对比,观察组检验报告完整性达到了100%,对照组检验报告出现了内容遗漏和内容错误问题,检验报告完整性只有89.2%,组间比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。 3讨论 首先,在基本信息控制环节当中,必须在患者空腹状态下抽血,在标本采集之前,必须告诉患者严格按照医嘱进行服药,在进行常规检测之前,必须合理限制患者的日常饮食;在标本采集过程中,必须保证患者体位正确,必须对相应体位进行有效采集;在患者运动前后,采集到的标本会发生变化,因此在标本采集之前,必须让患者保持静止状态;最后还要注意及时进行标本送达,只有这样才能降低外界因素影响,提高检测结果准确性[3]。然后,在仪器和试剂质量控制当中,由于医学检验所用到的仪器和试剂比较多,因此,必须保证仪器和设备质量合格,还要科学合理使用医学试剂,严格控制试剂用量,选择科学合理的试剂使用方法,提高仪器、设备和试剂使用合理性。其次,在制度管理当中,相关人员必须加强检验工作监督,保证各环节工作有效落实,在管理过程中要保持公平公正的态度,赏罚分明,还要及时发现检验过程中的不规范问题,及时提出解决方法,定时进行检验人员培训教育,使得检验人员熟练掌握医学检验相关知识,提高检验操作技能,最终提高检验质量[4]。最后,还要加强对检验报告的质量控制,要保证检验报告内容全面性,要保证检验报告完整性,确保患者得到及时诊断和治疗。要利用计算机信息系统对患者的检验信息进行有效查询,了解检验相关参考值,更好的验证检验结果的正确性[5]。随着医学检验体系的不断完善和医疗技术的不断发展,医学检验会逐渐向自动化控制管理的方向发展,会大大提高检验结果的准确性,会最终建立健全临床医学检验质量控制机制,及时实现临床资料反馈,让患者得到及时有效治疗,提高患者治愈率。总之,临床医学检验准确性与医疗安全是息息相关的,必须加大检验环节的质量控制力度,为患者临床治疗及时提供有效信息和资料,提高医院整体诊治水平。 作者:李廷廷 单位:重庆市涪陵区妇幼保健院 临床检验论文:临床实习的医学检验论文 1临床实习存在的主要问题 1.1学习被动,对自己要求不严中职学生实习时一般是17~18岁,年龄小、缺乏自制力,在接触紧张、繁忙、辛苦的工作时很容易产生厌烦情绪,在实习中不愿意下功夫,积极性不高。有些学生平时就不爱学习,实习时是教师安排做什么就做什么,能少做则少做,能不做则不做,不问为什么,也不思考为什么这样做;有些学生对实习重视不够,在临床实习中有早退、迟到的现象,经常找借口请假,甚至出现想来就来、不想来就不来的现象。 1.2沟通能力欠缺在实习中,很多学生比较在乎教师对自己的印象,老是担心自己的操作不过关被带教教师责骂,因此不敢与教师进行沟通;有些学生由于自己的操作不够熟练,担心患者指责,因此不敢与患者交流,也有些学生认为检验科与患者接触少,没必要交流;有些学生担心自己是中专生,学历低,而其他实习生有本科生、大专生,怕他们看不起自己,因此没有主动与其他院校的学生进行交流;有些学生整天埋头干自己的事,很少与教师、同学交流。以上这些现象导致了学生的沟通能力越来越弱。 1.3自身安全防范意识不强检验科不仅有患者的血、尿、便、痰等分泌物,还有化学、放射性物品及其他危险品等,实习生在实习过程中直接或间接地与其频繁接触,可能对他们的身体健康存在不同程度的隐患[3]。有的实习生认为检验人员与患者接触较少,职业防护与临床医生关系密切,与检验人员关系不大;有的实习生不穿工作服,操作过程中不戴手套、口罩等。自身安全防范意识薄弱不仅不利于检验质量的提高,也会危害实习生的身心健康。 2解决问题的对策和建议 2.1进行教学改革,将实验教学与临床接轨教师应根据职业教育的特点,对检验专业的优秀课程充分开展“理论-实践”一体化教学,以培养学生的动手能力、创新能力和科研能力为宗旨,紧扣检验专业优秀课程的基础理论,结合医学检验临床实际工作,为学生以后到医院进行临床实习打好基础、做好铺垫。同时,实验考核应以临床工作中常用的项目作为考核项目,将临床操作标准作为考核标准。 2.2岗前培训,明确实习目的实习前,学校应将实习手册发放给学生,带领学生认真学习手册内容,召开动员会,对学生进行全面培训,讲解实习中应注意的问题,让学生明确临床实习虽然换了学习环境(从学校到医院),但不能放松对理论知识的巩固和学习,并且要通过自学、参加医院的业务学习等方式更新医学检验知识。同时,在今后的实习中要努力培养良好的工作习惯、工作态度及观察能力、分析能力、应急处理能力,认识到实习的重要性,明确实习的目的和意义。 2.3严格管理,提高学生的综合素质学校要建立健全临床实习管理部门,对实习生的教育教学实行统一管理,经常派专职人员到实习点巡回检查。医院应对实习生进行短期培训,包括严格遵守医院的各项规章制度,实行严格的考勤和请假制度,加强医技实践、医德医风教育等。对违反医院制度的实习生给予严肃处理,使实习生对自己有所约束,确保实习任务的完成。家长应配合学校和医院对学生进行督促,了解学生是否按时上下班及在实习中遇到的各种问题,发现问题及时与学校联系,以便更有效地对学生进行管理。 2.4增强自我防护意识,提高自我防护能力检验科是医院防止交叉感染的重点科室之一,因此,在实习生进入临床实习前,应组织实习生对医院检验科感染管理制度和消毒隔离制度等进行系统学习。在实际工作中用规范的制度进行管理,带教教师要对实习生强调操作时穿工作服、戴口罩和手套等,操作后要按照七步洗手法洗手,严格执行无菌技术操作规程。另外,要求学生在实习过程中对各种器具及时消毒、清洗,对各种废弃标本分类处理,遇到操作台、工作服或体表污染的情况,应立即消毒处理,并视污染程度向带教教师报告。 2.5增强法律意识,避免医患纠纷由医学检验实习生引起的医患纠纷除造成实习单位经济和名誉的损失外,还增加了实习生本人的心理压力,影响到对实习生临床动手能力的培养及院校实训计划的完成。学校与医院应通过培训增强学生的法律意识,做到不泄露患者的个人隐私,不向患者过多解释实验结果、过程,严格执行标本拒收条例,不随意涂改检验报告或记录,不发假的检验报告单,不随意在检验报告单上签名等,避免实习生引起不必要的医患纠纷。 2.6注重人际交往,提高沟通能力在与医院工作人员相处时,实习生无论对带教教师、护理人员还是进修医生均应从内心尊重他们,尊称为“老师”,应以谦虚的态度向他们请教。即使有时在某些问题上有矛盾冲突,实习生也不能顶撞,更不能有任何过激言行。与其他院校实习生相处时,应和他们保持友好的关系,互相学习,主动关心他们。实习生各有优点和缺点,应承认和学习别人的优点,认识和克服自己的缺点,相互鼓励和帮助,不断培养自己的协作精神。对待患者要耐心、细心,有问题时好好沟通,不能对患者大呼小叫,尤其是患者来催检验结果时,要耐心解释,不能爱理不理,更不能冷嘲热讽。 作者:周艳朵莫小卫单位:梧州市卫生学校 临床检验论文:临床检验质量控制论文 1加强检验分析前的质量控制 检验分析前的质量控制主要是针对正确填写检验单、告知患者检验前的准备、采集标本、标本存储以及运送、实验室接受标本、检验标本等一系列环节。 1.1根据患者实际需要,正确填写检验申请单 医生必须要根据患者实际需要,对检验申请单进行正确填写,在填写的过程中,确保字迹清晰,并把患者基本资料(姓名、性别、标本来源、诊断、检验项目)等写清楚。若医师错填、漏填原因,使得检验人员无法获取患者全面信息,以至于在检验过程中无法根据患者生理变化进行判定,导致出现误诊、漏报以及错报等现象,会引起医患纠纷[2]。 1.2告知患者检验前的注意事项 告知患者检验前的注意事项是提高送检标本质量的重要前提。为此,在采集标本前,告知患者各种具体注意事项,避免各种生理因素影响到检验结果的准确性。例如:若患者处在较为兴奋以及激动状态的时候,其体内的血红蛋白、白细胞等也会因此升高;患者刚运动完时,其体内的天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶会因此升高,且还会给血糖等指标变化造成影响;此外,饮酒、吸烟、过度疲劳以及服药等也会影响到检验结果的准确性。为此,应该要告知患者避免身体处在上述状态时候进行检验,选取合适时间再行检验[3]。 1.3提高标本采集的质量 在采集患者标本的过程当中,需要注意几个事项:1)对申请单的信息和标签的信息进行仔细核对,确保一致。2)患者在采血的时候最好采取坐卧位。3)采血的时候避免止血带过紧、避免采血时间过长,禁止对穿刺的部位用力拍打。4)对标本进行保护,避免其发生溶血或受到污染。5)确保采集标本的器材符合实验室的要求。 2加强检验分析过程中的质量控制 该过程主要是包括实验室接受采集标本、仪器的维护、试剂的准备、质量监督、检测结果等环节。 2.1定时对仪器进行维护 只有确保仪器处在有效的状态,才能确保检验结果的准确性和可靠性。为此,必须要定时对仪器进行维护,做好日、周、月的保养计划。在对部件更换的时候,对保养做好书面记录,便于日后查询[4]。 2.2做好试剂的准备 在检验之前,做好试剂的准备,严格按照实际说明书进行操作。对于那些暂时使用不到的试剂应把其保存于冰箱中,避免挥发;对于那些使用频率高的试剂,要定时对其稳定性进行观察,对于那些不符合标准的试剂,要立即处理并更换。 2.3建立监督管理体系 临床检验属于一项以实验为基础的工作。为此,必须要建立系统完善的质量监督管理体系作为依据和保障,确保每一个检验的环节都有据可依,使其处在规范受控的状态中,以此来进一步确保检验结果的准确性。首先,必须要定时对仪器进行维护保护,确保仪器处在良好的工作状态,加强对室间以及室内的质量控制,若出现失控情况,应立即有失控记录可供查询,并及时采取措施改正。其次,对于原始的记录要进行保存,这些原始的记录是检测过程数据资料最直接的反映。最后,任何一个检验项目,都应该要严格按照标准和规定开展操作,进一步提高操作的有效性以及规范性。 3加强检验分析后的质量控制 3.1对检验结果进行仔细审核 当前,医学检验系统朝着自动化、智能化的方向发展,对于检验人员之间配合要求也越来越高。检验过程中的每一个环节(患者信息录入、标本编号和分离、仪器的操作以及审核、检验结果、填写检验报告单、发出报告单、检验信息的反馈)都是紧密相连的。为此,要求检测人员必须要对检测结果进行仔细的核对,避免出现信息错漏,一旦发现,应立即纠正。此外,还应该对检验结果进行仔细审核,对各资料、数据、参数等进行分析和对比,必要的时候还应该要深入到临床一线,收集患者病情资料、了解标本采集的实际情况,确保检测结果的真实性、有效性,为临床诊疗提供可靠的参考依据[5]。 3.2建立严格报告单签收制度 通过建立严格报告单签收制度,加强报告单管理的规范性。对于所有的检验报告单,都必须要由专人送达,实行专人负责制。检验科要根据科室的情况,严格制定一套关于管理检验单的制度,对于保存时间、领取方式等都要做出明确的规定,便于日后的查询以及核对[6]。 3.3结果分析和解释 若检验的结果与患者临床的诊断出现不相符的情况,应及时与临床医师进行有效的沟通,分析问题所在。现今,人们对于医疗知识的需求度越来越高,很多患者都想知道病因所在,为此需要检验人员对检验结果做出相关的分析和解释。此时,就需要检验人员不断提升自己的业务能力、检测技术,并积累丰富经验,秉持良好的职业精神,根据检验的结果进行客观、全面的分析。综上所述,检验是临床工作的重要组成部分,检验的目的主要是为诊疗提供依据,检验结果的可靠性关系到疾病诊断的准确性。 本文主要结合临床实践经验,阐述了检验分析前、检验分析过程中、检验分析后三个方面的质量控制。加强检验质量控制,对于提高检验结果的准确性非常关键,进一步推进了临床检验工作的可持续发展,具有重大的现实意义。 作者:苏红梅 单位:云南省普洱市疾病预防控制中心 临床检验论文:质量控制检验临床医学论文 1临床医学检验过程中存在的若干问题 1.1医院管理制度方面因素。医院对临床医学检验的管理规章制度不完善、质量控制力度不够、核对制度不严格、责任落实不到位、检验数据和文件管理模式落后与制度不佳等因素均可以使得临床医学检验的结果出现偏差;临床医学检验技术难度高、专业性强而且工作强度大,医院缺乏相应缓解压力、奖励优秀的措施也是影响其质量的重要影响因素。 1.2实验室方面因素。实验室医学检验的医疗器械老化破损或是更新不及时导致其精确度和可靠度严重下降从而影响了检验的质量;实验室的检测环境不达标或是不符合标准实验室的要求和规范导致检验结果与实际情况出现偏差;实验室试剂未按要求保存或过期变质也是重要影响因素。 1.3检验人员因素。从事临床医学检验工作的人员在工作中未严格执行检验操作规程而操作、由于不了解注意事项而对医疗仪器器材的使用方法不正确、对检测过程的记录不完整或记录错误、与临床医师沟通不畅等;检验人员对检验知识缺乏深入地理解以及自身的安全意识不强,容易出现操作失误或是混淆检测项目等问题;由于检验工作强度和责任很大,导致检验人员由于压力过大或是过度焦虑紧张而工作失误率上升。 1.4患者方面因素。患者及其家属受教育程度低或是对医生不信任而导致其在就医过程中不配合以及不按嘱咐的要求保存和送检样品,从而导致检验结果失真;同时患者的年龄、性别、遗传因素、疾病状况以及个体差异等因素都会影响检验结果。可见,和谐的医患关系同样也是临床医学检验过程质量的重要保证。 2应对问题的质量控制措施与对策 针对临床医学检验过程中存在的可能影响检验结果真实性和可靠性的若干问题,笔者分别从临床医学检验前、中、后三个方面对临床医学检验的质量控制的措施办法进行了总结和归纳。 2.1临床医学检验前:首先,最重要的是医院相关部门要完善临床医学检验质量控制管理的规章制度,例如:医院要严格落实检验实验室的清洁卫生和仪器试剂的保存和更新制度、对检验人员加强检验知识的培训和教育,并增加相应的缓解压力、惩罚错误、奖励优秀的措施制度等。其次,在进行临床检验前要对患者进行良好的沟通,完整的收集患者的基本资料情况如性别、年龄、病情及禁忌症等,并详细耐心地告知患者检验采样前的注意事项。 2.2临床医学检验中:在临床医学检验的过程中,检验人员是想要详细的了解并熟知检验的注意事项和医疗仪器器材的使用方法,并严格执行检验操作规程而进行操作。同时还要定时地对医疗试剂和器械进行相应的保养护理或是更新措施,以保证临床医学检验过程的有效进行。此外,在检验采样的过程中,检验人员一定要保证患者的正确采样体位,如果患者需要空腹一定要空腹采样。 2.3临床医学检验后:在临床医学检验完成后,要对检验结果进行核实和审查,建立数据库,并将患者的基本情况和检测结果的信息输入数据库,同时检验单及报告均应备份存档,确保信息的完整性并健全文件管理系统。此外,还要制定具体的临床医学检验的操作手册,建立起统一的实验室规章制度,将其制度化和规范化。而且检验人员和临床各个科室的医师和护士要加强交流,并不断地加强自己的临床知识和检验知识,从而提升自己的能力和检验工作的效能。 3小结 临床医学检验的质量控制在临床工作中日益发挥着极其重要的作用,质量控制的好坏直接影响了临床诊断和治疗工作,并间接地影响了患者的身体状况和疾病的经济负担。综上所述,在临床工作中一定要高度重视质量控制的重要性,并且在临床医学检验前、中、后对其进行严格的质量控制,从而确保临床检验结果的真实性和可靠性。 作者:肖进单位:凉山州中西医结合医院检验科 临床检验论文:临床检验质量工作落实论文 编者按:本文主要从实验室质量管理体系的建立;临床实验室急需解决的几个问题进行论述。其中,主要包括:能形成文件并能提供客观证据的质量管理体系、能保持和不断改进的质量管理体系、实验室质量体系的建立是保证检验质量的优秀问题所在、国际上对临床实验室的管理主要为ISO/FDISl5189和美国CLIA88这两个体系、检验仪器和其它与临床检验结果有关的计量器具都应事先经校准方能进入实际应用、室间质量评价、室间质量评价主要是利用实验室间比对了解实验室的检测能力、室内质控是由实验室工作人员采用一系列统计学的方法、选用国家有关部门批准上市的试剂、调查和解决每日质量控制问题、标准操作规程、实验报告发放制度等,具体请详见。 【摘要】只有正确处理质量、速度和经济三者之间的关系才能将临床检验质量保证工作落到实处。实验室质量体系的建设是保证检验质量的优秀问题。 【关键词】临床实验室质量管理 本文笔者根据多年的临床实践,就加强临床实验室质量管理急需解决的问题,作如下阐述,供大家探讨。 1实验室质量管理体系的建立 理想的质量体系应是:能形成文件并能提供客观证据的质量管理体系;有明确规定的质量方针并能有效运行的质量管理体系;能保持和不断改进的质量管理体系。 实验室质量体系的建立是保证检验质量的优秀问题所在。如何建立实验室质量保证体系?简单地说,就是要实施过程控制。过程控制是指使过程处于受控状态所采取的控制技术和活动,而医学检验的受控状态是指对影响检验过程质量的所有可能因素加以控制,达到减少和消除质量问题的目的。为了保证临床实验室的质量,一些国家和政府制定了相关的临床实验室管理法规,如美国、德国、法国也制定了相关的法规。目前,国际上对临床实验室的管理主要为ISO/FDISl5189和美国CLIA88这两个体系。ISO/FDISl5189主要侧重于实验室内部质量体系的建立,在此基础上建立的实验室认可制度也是一种自愿行为,而CLIA88着眼于政府对临床实验室外部质量监控,是政府对实验室强制执行的最低要求,两者既存在互补性又存在共性,它们均强调了对临床实验室进行过程控制,以提高检验质量和医疗质量,降低医疗费用,保障患者健康。 2临床实验室急需解决的几个问题 2.1校准检验仪器和其它与临床检验结果有关的计量器具都应事先经校准方能进入实际应用,所有能够溯源到国家基准的仪器或器具都应到国家指定的有关部门进行校准,对于那些无法直接溯源的较复杂的仪器设备,实验室应要求生产厂商根据有关规定必须定期对仪器进行校准。同时实验室还应根据有关技术要求或厂家说明选用相应校准品对检验仪器进行校准。 2.2室间质量评价室间质量评价主要是利用实验室间比对了解实验室的检测能力。实验室间比对可用于:(1)评价实验室是否有能力胜任其所从事的检验工作;(2)识别实验室中存在的问题并制定相应的补救措施,这些问题可能为技术人员操作不当或仪器未进行有效校准;(3)识别实验室间的差异;(4)确定新的检验方法的有效性和可比性,并对这些方法进行检测;(5)增加临床医生、患者和政府有关部门的信任感。 2.3室内质控室内质控是由实验室工作人员采用一系列统计学的方法,连续地评价本实验室测定工作的可靠程度,判断检验报告是否可发出的过程。室内质控的目的是控制本实验室测定工作的精密度,并监测其准确度的改变,提高常规检验工作的批间、批内标本检验结果的一致性。 2.4仪器和试剂(1)选用国家有关部门批准上市的试剂;(2)选用试剂尽可能与仪器配套;(3)有条件的要对所选用仪器和试剂进行评价。 2.5调查和解决每日质量控制问题(1)确定质量控制标记信号,正确判断在质量控制工作中存在的真失控、假失控现象。(2)关注均值的偏移,区分“偏移”和“趋势”。(3)检查控制图上标准差的变化,检查控制图上的均值和标准值和标准差是否正确。(4)确定当天“变化”的事件,文件记录当它开始改变的其他“发生地事件”。(5)文件记录工作表由专业主管来签字,提供质量控制问题发现、调查和解决的完整文件记录。这些工作表根据仪器和分析项目进行保存,并周期性地审核作为质量保证措施研究重复性的问题。 2.6标准操作规程标准操作规程是指在具体执行某项检测时,操作者应执行的具体步骤和规定。标准操作规程的内容包括:项目名称、适用仪器、方法原理、样本要求、试剂及配套晶、校准、质控、操作程序、参考值范围、方法特性等。 2.7实验报告发放制度实验报告应在最短的时间内提供给临床医生或申请者,以便于尽早进行诊治。实验报告应尽可能准确、清晰、明确和客观。实验室应建立报告发放制度,报告必须经有资质的技术人员进行审核后方可发放。实验室保留每份报告的结果以便查询,保存报告的时间可根据实验结果的重要性而定。当实验报告处于重度异常时,实验室应立即通知医生或申请者。实验室工作人员应尊重患者的隐私权,对检验结果中一些特定的信息,应严格保守秘密。实验室也可以通过电话、电子邮件等方式将结果告知申请者,但须建立相关的规定和程序。 笔者认为对上述实质性的问题必须引起高度的重视,只有树立以病人为中心、以质量为先导的思想认识,正确处理质量、速度和经济三者之间的关系,才可能将临床检验质量保证工作落到实处。近些年,由于面临激烈的市场竞争和来自多方面的压力,一些临床实验室重点抓了经济的问题,也对检验的速度予以了一定的关注,但放松了在质量方面的要求,没有认真对待校准和室内质控,也不参加室间质量评价。 临床检验论文:临床检验诊断学中创新能力培养论文 1实验教学中临床检验诊断学专业博士研究生创新能力的培养 1.1进行开放式实验教学,培养创新性思维 为了改变传统的填鸭式的实验教学模式,可以对实验教学方法进行改革。将以带教老师为中心的教学方式改变为以博士研究生为主体的带教模式。这就要求带教老师在上课前先把将要上的实验内容告诉学生,由学生自己来预习实验内容,理解实验的基本原理并根据实验原理设计相应的实验方案,并根据实验方案提出完成该实验所可能需要的仪器设备、实验试剂等。老师对学生的实验设计方案组织讨论,根据实验目的及实验中心的条件,优化实验设计方案,以确保实验的顺利进行。在实验课堂上,带教老师应根据不同学生的实验设计方案而为学生提供相应的器材,开放实验室,并根据不同学生的需要进行相应的指导,以期每位学生顺利完成实验。最后,带教老师对学生的实验进行讲解和评价,和学生一起讨论每位学生设计的实验方案的优点和不足,并指出在实验过程中哪些实验操作还需注意,哪些实验技能还需要进一步的提高,还有哪些类似的更准确、快速的方法,为明确该实验结果还可以另选取哪些简便实用的其他标志。这样既对学生进行了基本实验技能的培训,也提高了学生的实验设计能力以及分析问题和解决问题的能力。在这种开放式的实验教学模式中逐步培养博士研究生的创新性能力。 1.2开展针对性专题讨论,引导创新性思维 教学经验丰富的教师经常会在理论课堂上设计一些问题并引导学生展开讨论,这样至少可以活跃课堂气氛,并在一定程度上提高教学质量。而在相对宽松的实验教学课堂上进行专题讨论就更容易开展。在专题讨论教学中,带教老师即要为学生营造一个良好的讨论问题氛围,要让学生在自由、平等的民主氛围中畅所欲言、各抒己见;又能够引导每位博士研究生就研讨课题发表自己的看法与见解,容许学生与学生、学生与带教老师展开互相讨论,讨论越激烈越容易激发学生的创新性思维。实验教学以专题讨论的形式展开,这就为学生的创新性思维提供了尽可能大的空间,使博士研究生能够独立自主地去思考问题、探索解决问题的新方法,最终在不断的否定与肯定中形成最佳的解决问题的方案。 1.3将研究室变成教室,提供创新性平台 实验教学的基本目的是将理论知识通过实验的方式让学生理解并掌握,同时培养学生的动手操作能力。而对于博士研究生而言,不仅要熟练掌握实验操作技能,更要会灵活应用这些实验技能,创造性开展实验。作为实验教学的延伸,可以把实验教学放在研究室中进行,这样的教学方式有以下几方面优点:第一,研究室能够为博士研究生提供更多的仪器设备并让他们尽快的熟悉这些仪器设备以及这些设备的操作,为以后快速进入实验研究状态打下基础;第二,能使博士研究生比较快地了解在该研究室工作、学习的其他研究人员,为博士研究生尽快融入这个科研团队/集体提供了较好的条件;第三,能让博士研究生在研究室感受到那种快节奏、高强度的科研氛围,而这样的环境会激发博士研究生的斗志和激情,最终将这些斗志和激情转化为对创新性研究的孜孜不倦的探索与追求,这就是对他们的创新性能力的激发和培养。第四,在实验过程中,博士研究生可以和周围的研究人员或指导老师(导师)对实验的任何问题进行探讨,吸取从不同科研角度出发的学术观点和研究思路,进一步提高他们分析问题、解决问题以及科研创新的能力。 2结语 随着社会的不断发展和进步,社会对临床检验诊断学技术人才的素质提出了更高的要求,其中的优秀创新能力成为在竞争中取胜的杀手锏,这就要求在人才培养尤其是博士研究生的培养过程中要充分培养他们的创新能力。通过实验教学培养博士研究生的创新性品格是临床检验诊断学实验教学的优秀任务之一。我们只有牢牢抓住检验医学专业发展的前沿,不断进行实验教学内容和方法的改革,在实践中培养学生的创新能力,从而达到较好的实验教学效果。 作者:毛飞 胡嘉波 谷俊侠 许文荣 单位:江苏大学医学院 临床检验论文:质量控制下临床医学检验论文 1增强阶段质量控制,有效保证医疗服务的质量 充分做好分析前的质量控制工作,排除多种因素对检测结果造成的影响,对采集、处理标本实行重点监控;认真掌握分析中的质量控制工作常规查看项目要开展室内质控,同一时间一定参加本省及卫生部临床检验优秀机关的室间质评行为。工作前要对运用的仪器施行查看和日维护,把试验中的仪器误差降到最低;做好分析提高临床医学检验质量的对策张晔妮内蒙古第四医院 把好出口关认真执行检验结果的查看核对机制,查看考核职员要对检验结果的考核签字后方可发出报告。如果出现检测值异常,及时复检,并和临床医师联系,认真分析缘故,决定无误后方可发出报告;检验人员与临床医师之间缺乏勾通,而互相产生矛盾,检验人员总指望临床医师能及时跟上检验科推出新试验的步伐并体会试验技术中一点高度专业化的难点,不能合调,导致这样不良场面的根源是缺乏互相的合作及勾通。 2提高临床检验质量控制的几点对策 2.1实现资源共享,提高工作效率 现代先进仪器具有自动化、网络化的优点,能严格实行对质量的有效控制,提高工作效率的同时,检验质量也得到明显提高,产品化试剂盒的规范化运用和检验工笔者系统化、通常化的业务知识培训,使检验工作的规范化化、标准化、系统化、同一化日益改善。现代化的全自动分析仪器可同时对数十项或上百项的常规和非常规检验进行分析,所以,对传统的管理模式进行完善和补充,及时的更新观点。实现资本同享,以开放和运用现代化仪器的功能用途为基本,调整相应专业学组,规范化各临床科室的小试验室,尽快完成检验报告一单通。将仪器装备集合管理可充分施展已有仪器装备的工作功效,有效地下降宗合分析成本本,使患者的标本周转及检验分析时间显著缩短,为患者的及时医治和康复和提升医院床位周转率供应有效保障。 2.2加强质量控制,提高检验质量 严格认真做好室内、室间质控,确保测定结果的精确度和精浓度,裁减试验操作经过中批间和日间标本检测结果差别。对试验全经过施行全方位的陆续监测管理,如出现失控要认真分析失控缘故,提出整改措施方案,填写失控报告,观测整改成效,改进工作办法,提升检验质量。 2.3加强仪器日常管理,保证仪器正常运用 检验科自动化地步的提升,要运用经国内有关行政部门认证注册并检测及格的医疗仪器。要创立、健全检验仪器管理运用案卷,对仪器登记注册、责任到人。按照操作指导书规范化运用,做好仪器日、周、月、年内运用保养记录,定期维护,以确保检验仪器的正常坚定运行。 2.4加强三基、三严学习,提高业务水平 三基和三严的学习至关重要,检验科要定期开展和认真对待,并实行定期考核。应结合检验工作的本色,增强急救医学、急救技术知识的训练学习。 3结语 总之,临床检验工作目前是出于技术改革的过渡期,以试验室技术创新为基础,发展出来很多临床医学成果。随着科技的发展,计算机的应用越来越广泛,它具有其他手段无法比拟的优点,管理灵活便捷,储存信息量大,内容更新便利,在临床检验工作中,更加充分的体现了其优越性,大大的提高了工作效率和工作质量。虽然如此,仍存在许多不足,至今是我们需要攻克的难题。 作者:张晔妮 单位:内蒙古第四医院 临床检验论文:药物影响临床医学检验论文 1临床医学中药物对于检测结果的机理影响 1.1特定组织的药物亲合影响 在临床医学治疗中发现某些特定组织因为药物会产生一定的亲合力作用,会造成相应组织产生危害。例如,抗凝药肝素的使用会造成机体脂蛋白酶的大量释放,影响血液中的甘油三酯含量降低;左旋多巴是治疗临床山治疗震颤麻痹的首选药物,但左旋多巴的使用会造成尿中酮体的异常变化,影响正常的反应效果,掩盖正常的临床反应结果,造成结果的判断困难;青霉素和红霉素的药理特性是具有一定的弱酸性,经肾脏的排泄过程会与尿酸的分泌产生竞争问题,造成血液中尿酸浓度的升高;利尿药物会对肾脏造成保钠排钾的作用,造成血液中钾离子的含量明显下降,这直接影响整体钠元素、钾元素的临床检测结果。 1.2干扰素的临床药物影响 药物会影响药理学产生一定的临床医学效应。例如,半胱氨酸会造成血液中酮体的阳性,影响实验结果;酚酞会造成尿液成红色,影响酚磺酞的排泄,加快其排泄的速度;吡嗉酰胺与硝基氰组合作用影响尿的测定,影响检测结果;青霉素类的药物会造成红细胞的非特异性与白蛋白结合。另外,药物的代谢产物也会对临床检测结果产生一定的干扰,苯湖泊会造成尿呈桔红色,氨苯蝶呤造成尿呈蓝绿色,维生素类药物的服用会造成尿呈黄色。酚酞类药物服用后,一部分会被人体吸收,由尿排出,尿液呈现红色;利福平眼药水或口服液会造成肝脏分解成乙酚基产物,呈现橙红色,甚至造成痰、汗液等呈现橙红色。 2加强药物药理研究,保证临床医学结果的合理预防 2.1合理的分析药物信息的查询 充分的利用网络资源和各地的临床反馈信息完成药物信息资源的统计,合理的对药物的质量继续合理的稳定控制,保证企业的药物品种和药理药性的多重检验,药品的检验与快速检测判断相互结合,充分的发挥检验技术的有效发展作用,从而发现药物检测过程中的可以问题。将药物检测工作与临床性药物性质相互结合,确定重要的药物品种和药物机理性质,监管药物检测工作保证药物临床的准确性。 2.2开展对于应急临床问题的检验工作 药品在临床实验使用的过程中一旦发生异常情况,应当及时从技术层面完成相关原理内容的分析,确保药物质量的有效机理检测过程。建立良好的应急检测组织管理工作,建立良好的应急组织管理领导队伍,从而有效的处理在实际药品临床使用过程中发生的突发事件。在平时要加强应急工作的演习,开放应急药品处理的绿色通道,保证应急药品的技术监督和管理可以得到有效的质量控制。 3结束语 综上所述,临床医学检验中药物对检测结果对于临床医学具有重要作用,加强检验的准确性,保证检验的精准度,提高检验技术,完善药理研究过程,才能更好的实现临床医疗中药品的有效研究。 作者:杨波 临床检验论文:过敏性检验儿科临床论文 1特异性与非特异性过敏性检验 非特异性与特异性的过敏性检验过程是对小儿体内的血液、粘膜等分泌液进行系统的检测,测定血清中含有的IgA等细胞的含量,补充综合性的淋巴细胞和巨型吞噬细胞的相关数量的统计,逐步加深综合性抗原复合物的内部细胞检查过程,对检测方法的不同变态形态进行合理的分析和定义,确定合理的有意义的检测过程,完善综合性的数据管理方法控制。特异性诊断检测是采用较广泛的皮肤检测方法,完善综合性的批复外部实验过程控制,对体内与体外的粘膜组织进行系统的过程实验管理,完善综合性的实验诊断和检验过程控制。贴斑试验是较为早的检测过敏性问题的方法,通过判断过敏性药物的吸入物种类,采用研磨的方式完成系统化的分析和处理过程认识,观察实际过程中的相关皮肤反应情况。抓伤实验是在手臂部分进行小面积的区域处理,观察临床实验效果。点刺实验以不出血为宗旨,加深抗敏原性的相关检验效果认识,实现合理的效果管理过程控制。皮内试验是对体内特异性的相关实验方法进行控制,采用本法特异性过敏原的检测方法,对事物内的相关药物进行合理的过程检测,实现体内综合性的治疗过程控制,完善注册后的综合性全身反应状况认识程度,合理的保证综合性的患者对于敏感原的认识。 2过敏性儿科临床体制检查 过敏性小儿体制需要从饮食、免疫力等方面进行调整。通过对免疫功能的控制,加强综合性的过敏体质调整,加强身体粘膜组织之间的有效抵抗力。可以采用川贝、淮山药等研磨粉末,早晚服用,治疗儿童的过敏性体质,对于某些严重性的过敏患者,采用合理的药物脱敏方式加深综合性的过敏原处理,提高儿童的自身综合性免疫能力,改善平时的饮食结构,完善综合的总体生活习惯。勤清洗、防止螨虫滋生,及时晒太阳杀菌,消灭身体整体的不和谐体制,保证综合性的抗炎药物控制管理,保证合理的机体免疫力调整,从而逐步完善综合性的过敏性检验控制过程,完善饮食营养,完成系统化的管理过程控制。 3结束语 综上所述,过敏性检验在儿科的临床检验过程中具有较为复杂深刻的方法应用,采用合理的方法完成相关检验是保证综合性过敏性检验效果的合理方法,在临床检验过程中增加合理的药物控制和实际生活习惯的改变,完善综合性的系统管理过程,综合性的过敏检验过程分析,认识到采用综合性的检验方法可以有效的提高临床性过敏性儿科治疗控制,逐步加深综合性的临床医学研究管理,完善整体综合性的治疗管理和治疗创新。 作者:曹岩 临床检验论文:质量管理临床医学检验论文 1当前临床医学检验技术质量管理工作中存在的问题 1.1临床医学检验技术质量管理意识缺乏 在临床医学检验工作中,由于质量管理意识的缺乏,从而在日常临床检验中就容易出现一些潜在的检验质量隐患。现阶段我国临床医学检验技术质量管理意识缺乏的表现主要为:第一,相关部门管理人员缺乏质量管理意识。上层管理者主要是负责安排规划工作,一旦忽略临床医学检验质量,就会导致日常检验管理工作出现严重问题。第二,技术人员缺乏质量管理意识。一些医学检验技术人员缺乏质量管理意识,其在日常工作中抱有应付的态度,并且对于涉及到临床医学检验质量方面的工作更加不负责任,这些都不利于临床医学检验质量的提升。 1.2临床医学检验技术质量管理工作的考核制度不完善 对于临床医学检验技术质量管理工作的考核制度不完善是当前医学检验科较为严重的额问题之一。在实际的工作过程中,大多数管理者与检验人员关注的都是临床检验技术,而忽视了对这方面工作的考核。而且有的大型医院即使存在考核制度,但考核结果不直接和技术工作人员的职称与奖金挂钩,从而造成检验质量管理方面存在缺陷。 1.3临床医学检验技术质量管理机制缺乏有效的执行力 在部分医院的检验科都创建了相应的质量管理机制,这些管理机制的存在对于相关工作者的工作流程与岗位职责都作出了明确的规定。然而由于工作人员在日常工作过程中,并没有将这些管理制度真正落实,从而影响到检验技术工作的质量。例如,技术人员对于血液化验报告需要进行记录,但一些技术人员在记录时多少都会出现一些偏差,还有部分工作人员进实验室时,没有依据相关要求穿工作服,这些都是因管理制度执行力不够而导致的。 1.4临床医师与检验技术人员缺乏良好的沟通 检验科的分工有很多种,有的分工需要检验技术人员与临床医生进行沟通。以检验技术人员的工作职责来说,其负责的工作内容包括对检验设备仪器的鉴定、调试、维修养护等,有的甚至需要对血液质量进行检验与储备,并且参与实验检测、交叉配血以及血型鉴定等问题。这些不同种类的工作都需要检验人员与临床医师之间进行良好的沟通[3]。然而在实际工作中却存在这样的一些状况,临床医学检验人员在实际检验工作中希望医师能够始终保持检验科技术的进度,而有些医生并不愿意去尝试,从而就影响到二者之间的沟通与交流,并且诱发一系列医疗事故。 2临床医学检验技术质量管理问题的应对策略分析 2.1全面提升临床医学检验技术质量管理的意识 在当前临床医学检验技术质量管理工作中,只有全面提升临床医学检验技术质量管理意识才能使工作人员从主观方面意识到质检工作的重要性,也才能充分做好医学检验技术质量管理工作。笔者认为,相关部门可以从以下几个方面开展工作: ①医学管理人员应当自觉加强自身的学习,从医学检验工作的基本出发,进一步强化急救知识与急救医学等方面的培训。要重点对一些新仪器操作原理、新测定方法的步骤进行培训,从而提升临床医学检验工作者的基本医学素养。 ②作为一名检验技术人员,只有充分提升检验质量管理意识,才能切实做好自身的检验工作,所以应当将检验技术质量管理工作作为优秀内容,时刻重视对质量的管理与监督。 2.2强化临床医学检验技术质量管理工作的考核力度 将临床医学检验技术质量管理工作的考核结果与质检人员的职称、待遇挂钩,使其充分意识到质量管理工作的重要性。同时,要进一步强化检验科管理力度,对检验技术人员进行定期的质量监督与考核,尤其是做好检验技术质量方面的考核工作。 2.3强化临床医学检验技术质量管理工作机制的执行力度 在现阶段的临床医学检验工作中,只有检验工作者严格依据相关标准章程办事,管理人员严格医学医学制定的相关管理机制对技术人员进行监控,从而保证检验质量管理工作的流程化与标准化。例如,在使用与维护仪器设备时要严格依据制度标准进行,仪器事前前要认真检查仪器各部件,确保使用时不会出现质量问题。在使用之后还要进行一定的维修与保养,尽可能降低实验过程中因仪器设备而导致的误差。 2.4加强临床医生与医学检验技术人员的有效沟通 由于临床科室与医学检验科之间的关系十分紧密,所以临床医学检验人员应当尽可能加强与各个科室之间的交流与沟通,对各个科室进行疾病诊断的标准与依据,了解临床上一些多发病与常见病的基础医学知识,从而为临床检验工作积累足够的经验,并进一步提升自身的专业技能水平。就当前临床医学发展状况而言,检验科工作的重要内容之一就是为临床医生提供真实有效的检验数据,从而帮助其进一步诊断病人的病情变化、尽早查明致病原因,最终制定出科学的诊疗方案。因此,临床各科室医生的看法与意见就成为改进检验科工作质量的关键要素,所以临床检验人员要进一步加强与医生之间的沟通与交流。 3结语 综上所述,临床医学检验技术质量管理工作对医院诊断与治疗工作具有十分重要的作用,因而要强化相关工作人员的质量管理意识,完善监督考核体系与质量管理机制,同时还要加强医学检验技术人员与科室医师的沟通,从而为检验科工作的树立进行奠定坚实的保障。 作者:何在虎 单位:内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗人民医院检验科 临床检验论文:检验质量控制下临床医学论文 1.临床医学检验过程中质量控制的措施 1.1医学检验前的质量控制: 在检验前要着重观察受检标本的附带信息,包括此标本的检测项目、采集时间、采集方式、使用抗凝剂情况、电子医嘱等信息。检验科室在收到标本的同时要对标本的基本信息逐一确认,如果信息不全,要及时做好补充,并且借助计算机系统网络管理系统进行信息的储存。在不同标本检验采集和留取时要注意以下几点:①在尿液标本的采集和留取时,患者要在医护人员的指导下正确留取尿液,避免精液、粪便、白带、经血等异物的混入,要使用清洁干净的容器进行留取,保持标本的新鲜,在尿液的留取时以晨尿为最佳,由于尿酮体中的乙酰乙酸容易挥发,因而在尿液要避光放置,且放置时间不宜过长。②血液的采集,要求患者去坐位,抽取静脉血,在穿刺成功后要马上将止血带松开,一般止血带的使用时间不能够超过1min,在血液抽出后要沿着管壁注入到抗凝管或者干净试管中,并且在标本中加入适量的抗凝剂,一般放置时间不宜超过2h。③在进行体液和分泌物的留取时,痰液要用清水漱口3次后用力咳出;脑脊液标本要在采集后1h内送检,防止细胞的溶解、破坏、沉淀。④大便标本的采集过程中,要采集新鲜且有黏液或脓血的部分,并且尽快送检;在采集前要做好潜血试验,患者在采集前的3d内禁食含铁丰富的食物,以免造成牙龈出血、经血和鼻血等影响检验结果。总之,在标本采集前,医师要对患者提出严格的医嘱,要在患者静止状态下进行采集,根据不同的标本要求选择合适的体位,并且在采集后要及时送检。 1.2医学检验中的质量控制: 在医学检验过程中要加强对检验仪器和检验试剂的质量控制:①检验仪器的质量控制:在检验过程中,需要用到的检验仪器设备繁多,因而必须对实验设备做好管理。首先,检验科室的实验设备要逐步实现计算机的全面管理,对仪器设备的基本信息进行数字化管理;其次,顶级对仪器设备进行功能测试和维修保养,对维修和保养记录要记录下来,及时掌握每台仪器的工作状态,按照国家计量法的规定和要求确保仪器设备的准确性。②检验试剂的质量控制:首先要加强对实验试剂的计算机管理,由于每年检验科需要消耗大量的实验试剂,因而采用计算机管理能够保证其质量,避免不必要的浪费,而且还能够及时查找库存量,及时查询出将要过期试剂的经办人、领取人等,避免人为的差错和漏洞,提高检验的效率;其次,要按照实验仪器的性能搭配配套的试剂,如国产仪器必须采用国产试剂,否则会导致检验结果不准确,此外,对于复溶的试剂要现配,复溶后不要放置较长时间,暂时无需复溶的试剂要放在冰箱中冷藏保存,防止影响检验结果,而对于长期未使用的试剂,在使用前要对试剂的特性进行测试,以免出现不合格。 1.3医学检验后的质量控制: 在临床医学检验后要对异常的标本进行4个方面的筛查:①对于首次检查的标本要与医师在化验单上的诊断进行拟合,如果情况相符则发出报告;②如果检测标本无医师填写的资料,要与医师及时取得联系,了解患者的病情;③对于多次检验出的异常结果,要进行回顾性分析,并且与以往的检验规律进行对比,如果情况符合则发出报告;④对于检验后出现的其他情况要留取原样进行第二次检验。 2.加强临床医学检验质量控制的对策 2.1提高医学检验人员的业务水平和综合素质: 检验人员要具备职业素质和足够的爱心、责任心,要与患者友善的沟通以了解患者的病情,并根据自己所学的知识对检验结果做出合理的解释;要加强对患者的心理疏导,消除患者在检验过程中产生的恐惧和紧张情绪;还要加强与临床医师的沟通,及时了解患者的临床病情,以验证检验结果。此外,医学检验人员要不断学习检验知识,熟练、按照操作规范进行实验室设备的操作,避免产生失误,影响检验结果;要增强应对突发事件的能力,熟悉不同疾病的临床诊断标准,从而不断提高业务水平和个人防范意识。 2.2加强医学检验质量的制度管理: 要逐步形成并完善一套检验科相关的工作制度,包括值班制度、质量标准、科室安全制度等,并且在具体的工作中要监督落实,从而规范检验人员的行为规范,提高检验人员的工作积极性;在检验过程中,要全方位进行监督管理,避免任何环节出现漏洞和错误,逐渐提高检验质量。 2.3加强对医学检验的财政投入 地方政府和医院主管部门要根据当地医院的建设和发展情况制定长期的规划,不断加大财政投入,实现检验设备的不断更新升级,有效保证医院检验专业队伍的稳定,并且能够使检验设备使用当地的医疗条件;此外,医院要组织加强对检验人员的培训和考核,注意实现在职学习和脱产培训相结合的方式,从而提高检验人员的综合素质。 3.结论 临床医学检验质量关系到医学质量和安全,与患者的临床疗效有着密切关系,因而必须加强对临床医学检验质量的控制。在临床检验过程中要提高医学检验人员的业务水平,加强检验科室与其他各科室之间的联系和协调,并且针对性的对检验项目进行选择,此外,还要减少生理因素、标本因素、试剂因素等对医学检验结果造成的影响,从而提高诊断结果的准确性和真实性,为患者的病情诊断提供客观的依据,最终提高诊疗工作的效率。 作者:张海妮 单位:即墨市华山中心卫生院
建筑工程毕业论文:建筑工程专业毕业设计问题及对策 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 作者:卢亚琴 李莉 魏艳辉 王勤征 单位:贵州大学空间结构研究中心 土木工程学院 建筑工程毕业论文:建筑工程技术毕业设计教学改革 【摘要】高职建筑工程技术专业的毕业设计中面临着一些亟待解决的问题,笔者以多年的从教经验对毕业设计中存在的问题进行了总结和分析,并就解决办法进行了针对性探讨。 【关键词】高职;建筑工程技术专业;毕业设计 高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。 1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题 1.1受时间限制,毕业设计深度不够 我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。 1.2对毕业设计过程的管理力度不够 我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。 1.3内容陈旧,缺乏新意 有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。 2.解决方法 2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间 以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤: 2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等; 2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务; 2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划; 2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导; 2.1.5答辩和评价。 2.2优化毕业设计课题 课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑: 2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求; 2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难; 2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。 2.3完善健全答辩及成绩评定机制 毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。 作者:谭敏 单位:湖南城建职业技术学院 建筑工程毕业论文:建筑工程专业毕业设计开题报告 1.课题名称:钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景: 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。 编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义: 建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现, 4.文献研究概况 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。 建筑结构设计统一标准(GBJ68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。 结构的作用效应常见的作用效应有: 1.内力。 轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力; 剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力; 弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩; 扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。 2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。 3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。 4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。 5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。 6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。 极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类: 1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系; (4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。 2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态: (1)影响正常使用或外观的变形; (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); (3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。 结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。 1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应S(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力R(强度、刚度、抗裂度等),即S≤R。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。 2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力R(S R)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。 面向对象编程 使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或OOP。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。 几个定义 控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。 事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。 方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。 对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是VisualBasic中所有对象的示例。 过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。 属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。 5.设计主要内容 本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括: 1.平面钢架分析程序的改造 对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求: (1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。 (2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。 2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序 (1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。 地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。 (2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。 对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。 (3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。 (4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。 梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。 (5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用Auto-CADVBA绘制梁、柱配筋图。 5.成果形式 本毕业设计的成果应包括: 1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序 在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。 2.软件使用手册 这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。 3.软件说明书 这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括: (1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明: (2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能; (3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。 (5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。 4.对自己所编程序的评价 (1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析; (2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。 以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。 建筑工程毕业论文:建筑工程生产毕业实结 毕业实结 针对在市场经济条件下电力施工企业所面临的问题,提出了深化企业内部制度改革,大力开拓市场,提高投标报价水平,增加成本控制力度,提高技术水平和发展其它产业等电力施工企业在市场中求生存求发展之道。 随着建筑安装管理体制及运行机制的建立和完善,目前各省已建立起有形建筑市场,逐步推行工程招投标制,市场竞争更加激烈。同时,随着国内电力需求趋于饱和,电源点的投资规模和速度都会大幅度下降,一些大型工程可能拖后或中断。大多数施工企业都不同程度面临任务不足、负担沉重的困境。 由于我国目前正处在由计划经济向市场经济过渡时期,旧的管理体制还没有完全被取缔,加上法制不健全,市场经济管理体制也有待进一步完善。在这样的市场环境下,本来就僧多粥少的施工行业除面临完全的买方市场外,还必须承担不正当竞争行为所带来的严重冲击,形势相当严峻。市场经济要求施工企业在国家定额的指导下,依据自身技术和管理情况建立内部定额,提高投标报价的技巧和水平,并积极推进工程索赔的开展,最终实现在国家宏观调控下由市场确定工程价格的管理体制。 尽管目前不规范的市场经济体制对施工企业参加竞争很不利,但从企业长远的发展方向来看,施工企业走向市场已经是历史的必然。因此,如何在市场中求生存、求发展,在竞争中取胜就成了电力施工企业必须认真考虑的问题。 1分配制度和人事制度的改革 a)电力施工企业在市场经济环境下,应学习集体企业、个体企业那些先进的、行之有效的人事分配制度。人事分配制度改革就是把现代管理思想和一些集体企业、个体企业的分配办法揉合在一起,使企业的分配制度有大转变,形成企业独特风格的员工分配制度。 b)对于企业的高中层管理人员,施工企业要从其发展需要出发,制定合理的人力资源计划,既培养一批复合型人才,又招聘一些高素质人才为企业服务,并建立良好的竞争机制和流动机制,为各级人员创造机会,稳定骨干队伍。 c)积极开展员工的技术培训,提高员工素质。施工技术管理人员素质的高低直接关系到施工企业的产品质量和经济效益。 d)企业在提高员工技术业务素质的同时,还应注意提高他们的政治思想素质,重点是加强职业道德教育,使他们安心本职工作并具有良好的职业道德和敬业精神。 2增强忧患意识,大力开拓市场 随着有形建筑市场的建立,凡属800万元以上工程项目都必须到有形建筑市场进行公开招标,这对施工企业将产生深刻的影响。另外,国家在几年内不批电源点项目意味着全国63家电力施工企业,将有一半被社会淘汰,市场就是这么残酷。电力施工企业之间将真正地在竞争中比成本、比质量、比安全以及市场的开拓能力。因此施工企业要树立强烈的忧患意识,进一步提高企业管理水平,加强企业内部管理,包括企业员工管理制度、分配制度的改革以及成本控制,同时要大力提高市场开拓能力。 3重视价格资料积累,提高投标报价水平 对施工企业来讲,工程造价资料的搜集、分析与处理对投标报价有举足轻重的作用,因为大多数工程在招标阶段还无法提供详细的工程量清单,投标单位只能根据工程的建设规模、建设地点、结构特征,借用以往类似工程的造价资料进行投标报价。为此,如何保证工程造价资料的真实性、合理性就显得格外重要,工程造价资料虽不具有法定性,但要真正实现它的使用价值,就必须讲质量。资料积累工作不仅仅是原始资料的搜集,还必须经过加工、整理。为保证资料的真实性,资料的搜集就不能仅停留在设计概算和施工图预算上,还必须立足于企业以往工程的投标价、合同价、企业内部经济考核指标、竣工决算等资料;为保证其合理性,就必须将竣工决算价与投标价、合同价、企业内部经济考核指标、预算价进行分析对比,去粗取精,去伪存真,使造价资料能真实反映企业的施工能力和管理水平,最终形成具有竞争力的企业内部定额和单价。 4增加成本控制力度 施工企业要结合财务年度、月度预算制度,采取有效措施,加大成本控制力度。财务部门通过分析各种费用支出情况,提出各种费用的使用计划数,努力降低管理费用。用盘活资金来降低财务费用。在加强人工费发放监督力度的基础上,建立人工费发放超支部分列入利润分成预提制度。加强班组定额划块管理,合理优化施工方案,合理配置生产要素,提高施工班组的工作效率。 5依靠科技进步,提高科技和质量水平 企业要全面认识和落实科学技术是第一生产力的思想,宣传和学习《关于依靠科技进步推动产业结构优化升级的决定》,迅速在企业内部倡导和鼓励全体员工学科学、用科学,钻研技术的良好风气;设立科技风险、奖励基金,制订科技奖励实施细则,调动广大技术工程人员和员工开展科技攻关的积极性。结合施工企业的实际情况,逐步从计划经济下的生产型向市场经济下的经营开发型转变,从劳务型施工企业向施工管理型企业转变。努力提高工程管理人员、班组长的工程管理水平,把企业建设成为具备一流的工程管理水平、一流的施工技术、一流的机械装备、一流的工程质量和一流的售后服务的管理型企业。 建立完善的质量保证体系是施工企业发展的必经之路。目前,国内大部分施工企业都获得了IS09002质量保证体系的认证。认证是一个起点,关键是质量保证体系的有效运作,质量体系的定期审核和检查是促进工程管理的有效方法。更加重要的是全面提高施工管理人员和施工人员的质量保证意识,保证施工质量,减少返工并杜绝质量事故,这样就可以缩短工期,提高劳动生产率。认真分析质量事故原因,总结经验教训,强化员工的质量名牌意识、精品意识及工程达标意识。 6发展其它产业 a)电力施工企业可以提供电厂检修和技术改造服务,并利用资源优势向相关产业发展,为用户提供运输、吊装、机械修理、工业设备安装、土建等服务。从技术相关性分析,制造、检修、吊装等与优秀业务是密切相关的,企业已有的资源包括管理、技术、人才和设备都是适用的;从资源的有效利用看,由于安装业务对资源需求有峰有谷,相关产业发展对资源需求的峰谷合理地缓冲与分配,提高了资源利用率。 b)相对而言,施工行业大多属于劳动密集型,队伍庞大,负担很重,效益难以提高。国有大型施工企业应向管理型企业发展,造就一批技术管理人才及施工班组带头人,其他一般人员可逐步减少。 建筑工程毕业论文:高职建筑工程技术专业毕业生能力要求 摘要:在专业调研和分析的基础上,本文分析了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求和岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 关键词:人才需求;专业改革;建筑工程技术专业 1专业改革的背景 目前高等职业教育体系建设的重点任务之一是改革职业教育专业课程体系[1],要使专业设置、课程内容与职业标准相衔接,形成对接紧密、特色鲜明、动态调整的职业教育课程体系。[2]近年来,大家对于传统的基于传播知识的教学体系一直在试图改变,也做了大量的调研。目前高职教育体系正处于从传统的大专教育向现代高职教育转变的关键几年,更细致的调研和探讨显得尤为重要。[3] 2建筑企业对高职建筑工程技术专业毕业生的能力要求 通过调研发现,根据初次就业岗位的不同,建筑行业企业对高职建筑工程技术专业毕业生的专业能力要求也有所不同。建筑企业的初级管理岗位包括施工员、材料员、测量员、监理员、质量员、安全员、资料员、预算员等,所需具备的能力有所侧重,分别简述如下: 2.1对施工员的能力要求 施工员首先要要能看懂图纸,看懂施工图是施工员必备的能力要求。这就要求学生要了解建筑物的构造,具备建筑识图的基本能力。其次应具备建筑施工组织的能力,在施工管理过程中要能合理控制工期、准确地调动所需要的人力物力,使企业所获得利润最大化。此外还需了解一些诸如资料整编、简单工程图的绘制、常用工程软件的使用等。 2.2对材料员的能力要求 材料员须具备建筑材料采购验收能力,建筑材料存储方案的制定,建筑材料的运输方案制定以及建筑材料的使用管理等。 2.3对测量员的能力要求 测量员需能够测绘地形图,能进行施工测量以及竣工测量,能按照监测方案进行安全监测,变形观测,能进行建筑施工放样等。 2.4对监理员的能力要求 监理员要熟悉建设监理的政策、法规,熟悉所监理的工程项目的合同条款、规范、设计图纸,熟悉工程施工的承包单位所投入工程项目的人力、材料、主要,对施工过程产生的工程质量、造价、安全等问题进行全面的督促。 2.5对质量员的能力要求 质量员应能进行工程图识读,能对工程质量进行监测,能对工程质量进行评价。能够参与建立各级质量监督体系,具备进场材料的质量、规格、型号的检查能力,能够对工程的分部分项工程的工程质量和施工技术进行检查和验收。 2.6对安全员的能力要求 安全员须熟悉国家建筑工程安全管理政策法规,能对员工进行安全培训,能进行日常的安全检查,撰写安全检查记录,能根据现场情况制定符合实际的安全技术方案,能对安全资料进行整理归档。 2.7对资料员的能力要求 资料员须熟悉资料体系的编制,熟悉工程资料的审核和收集,能够对工程资料保管得当,熟悉工程资料的归档要求,能够按照目录编制合适的完整全面的审查资料,熟悉档案移交的手续等。 2.8对预算员的基本要求 预算员须掌握市场价格信息,具备建筑工程预决算的能力,准确计算工程量,能根据施工方案进行工程预算,能根据合同进行工程量的计算,熟练使用相关软件。 3高职建筑工程技术专业毕业生初次就业岗位需求分析 通过对调研资料进行分析,发现高职类建筑工程技术专业毕业生的初次就业岗位供需有一定的规律性,总结如下: 3.1施工员仍然是建筑企业需求人数最多 施工员是企业需求人数较多的岗位,也是毕业生喜欢的初次就业岗位。因为相对来讲,施工员需要更多的专业知识和专业技能,工作环境较为复杂且具有较多不可预见性,在企业中成长较快。 3.2短期内安全员需求数量急剧增加 由于广西更加重视安全生产,要求安全员不得同时服务于两个项目,存在“锁证”问题,所以需求数量急剧增加。但是很多毕业生传统地认为安全员没什么知识含量,学不到东西,不情愿从事安全员的工作,导致供需存在很大缺口,有的企业甚至在探讨在学校对口开办安全员订单班的可能性。 3.3预算员需求较大 由于目前专业的工程造价的毕业生比较多,导致建筑工程技术专业毕业生在预算员的竞争上处于比较劣势。3.4测量员存在一定的短缺主要是专业的测量员一般不想去比较小的建筑企业,更愿意去专业的测量公司或者市政企业。而建筑工程技术专业的毕业生由于课程设置,学校仪器等的限制不胜任测量员的工作,需要学校在测量员的培养上加大投入。 3.5其他初次就业岗位需求暂无明显变化 材料员、资料员、监理员、质量员岗位供需比较稳定,没有趋势性的变化。另外比如机械员、劳务员、标准员等需求数量较少,对高职建筑工程技术专业的毕业生就业没太大拉动作用。但是要成为称职的项目经理,必须具备多工种的工作经验,要引导学生正确认识每个岗位的重要性。企业一般采用合理轮换岗位制度,以使每个人才得到综合锻炼,成长为复合型的高端技能人才。 4结论 本文探讨了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求,分析了建筑行业企业的岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 作者:张小礼 凌卫宁 杨伟 单位:广西水利电力职业技术学院 建筑工程毕业论文:高职建筑工程技术毕业设计分析 【摘要】高职建筑工程技术专业的毕业设计中面临着一些亟待解决的问题,笔者以多年的从教经验对毕业设计中存在的问题进行了总结和分析,并就解决办法进行了针对性探讨。 【关键词】高职;建筑工程技术专业;毕业设计 高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。 1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题 1.1受时间限制,毕业设计深度不够 我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。 1.2对毕业设计过程的管理力度不够 我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。 1.3内容陈旧,缺乏新意 有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。 2.解决方法 2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间 以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤:2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等;2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务;2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划;2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导;2.1.5答辩和评价。 2.2优化毕业设计课题 课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑: 2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求; 2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难; 2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。 2.3完善健全答辩及成绩评定机制 毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。 作者:谭敏 单位:湖南城建职业技术学院 建筑工程毕业论文:建筑工程多专业联合毕业设计思路 一、项目背景及现状分析 本教学实验楼工程位于浙江嘉兴市南湖区同济大学浙江学院校区,建设用地面积为12150平方米,建筑面积为20630平方米,建筑占地面积为4770平方米,建筑层数为地上5层。本工程为高层民用建筑,建筑主要结构类型采用框架-剪力墙结构体系,框架和剪力墙的抗震等级为二级,抗震设防裂度为6度,建筑耐久年限为一级(50年),建筑耐火等级为一级,是一个教学与实验的综合建筑群。 1.实验楼存在的问题。从实地调研及对师生的问卷中可知,使用者角色不同,思考问题的角度和内容也存在差异,因而实验楼存在不少使用问题:①一楼门厅过于空旷,没有充分利用这部分空间。②原本是实验室的房间,部分空置没有利用,且楼层都没有房间指示牌。③三楼的室外休息平台处于荒废状态,天井绿地空间以及屋顶没有充分利用。④南面双廊光线昏暗,采光通风不好。⑤部分实验室的实际利用空间不合理,因为楼层太高或是教室面积过大而导致回声,有的却因教室太小致使难以放置教学实验仪器。 2.对实验楼的改造设计。因而对实验楼进行改造设计成为本次联合毕业设计的一项重要任务。①门厅是一个很重要的组成部分,对一楼大厅进行了休息空间的布置,适当摆放一些绿化等植物景观,增加整体的丰富程度,既避免空间的利用不足,也为师生提供了良好的交流空间,营造一个健康舒适的氛围。②对各专业进行调研,将整栋建筑按照各个专业所需进行实验室分层,将没有利用的实验室排布给缺少实验室的专业,作出合理调整。同时增加一些师生的休息空间,例如图书室和咖啡厅等,并在每一个楼层的电梯和楼梯口处布置楼层房间指示牌。③三楼的休息平台增加木质铺地和休息座椅,将天井绿化改造为集雨水收集,气候调节,经空气和水净化,将再生水运送去花坛,循环利用。为学生提供一个学习、研讨和聚集的场所,使得景观与整栋实验楼相结合,形成不可分割的整体。顶层有良好的阳光雨水等自然环境,加设屋顶的建筑格栅板不全是装饰,有些板是收集并贮存屋顶雨水的储罐,空调冷凝水以及用于灌溉的中水系统,有些板是太阳能板,储存电力为整栋教学楼提供电力减小资源开支,节能环保。④在南部的每一层走廊两边教室都添加窗户,利于更好地采光通风。将乡土藤类爬上走廊栏杆,这些植被高950mm,不仅可以净化室内空气,还模糊了建筑和景观的界限,成为室内的一道风景线。⑤对过小的教室进行扩大,较大的实验室进行分隔,楼层较高的实验室部分加楼板,不仅增加利用面积,同时有效防止教室产生回声。 3.对实验室的改造设计。重点对实验楼二楼的实验室进行了改造,将原本的物理实验室分别改造为水处理实验室和环境实验室,还将一处风机房改造为配套浴室。改造设计根据使用专业的要求,对水处理实验室的实验台和讲台重新排布,将原本没有水池的教师讲台进行了水池的放置,仪器按其所需的操作空间进行布置。当然由于是改造,一些水管和线路已经预设好,所以只能将实验台的地面抬高,抬高部分进行水管预置。由于环境实验室比较特殊,需要一个单独的原子吸实验室专门进行爆破,实验较危险,所以单独采用厚200mm厚墙体将其隔开,降低最小伤害,门采用防爆门。浴室改造中将淋浴部分进行抬高,避免水渗漏和掩盖排水管。同时对建筑系实验室进行了整体设计,因为建筑学专业包含的内容极为丰富,改造中决定按照不同的使用功能进行分割,设置公共的交流空间。当然建筑设计是一门艺术,改造中增加平面和形态实验室,造型及材料实验室,部分实验室内放置学生美术作品和建筑模型作品,既起到美化作用,又可以将学生的作品进行展示。建筑物理实验室创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境,需要使用现代机电设备来满足建筑功能要求,所以一些测力测热测风测声光的仪器也将被重新安排放置。 二、各专业间的协作配合 1.联合毕业设计的重要性。所有的建筑工程不管是工业建筑亦或是民用建筑,在其设计及施工的全过程都必不可少地涉及到土建、给排水、暖通、电气等专业间的配合。随着科技含量在现代建筑中的比重愈来愈高,使得工程类相关专业所囊括的内容也相应剧增,如消防、空调、通风、电话、电视、监控、对讲、宽频网等。每个专业都要满足本专业及相关专业的特定的空间位置和相关的技术要求,因而专业间的协调与配合在整个工程的设计及施工过程中显得尤为重要,如果互相协调出了问题,比如没能充分全面考虑技术做法,特别是部分交叉部位的细节处,就极易出现误工、返工等情况,不但影响到整个工程的进度,更会直接损害工程的品质与质量,甚至导致建设投资的浪费,严重的还会造成安全隐患。因此,对于建筑工程而言,设计及施工过程中相关专业之间的协调与配合是至关重要的。要做好一个完整的实验楼工程,建筑工程相关专业之间的配合是必不可少的。因此我们尝试在建筑工程相关专业的毕业设计教学环节中使用联合毕业设计这一新模式,目的就在于通过本次教学改革尝试,能让学生获得更全面科学的建筑工程专设计实践与指导。 2.各专业之间的配合协调。建筑与结构专业的协调往往表现在建筑造型、空间与结构的关系。土建专业与给排水专业经常出现给排水管冲撞梁、板的情况,施工后卫生洁具的安放位置与给排水管线预留孔洞位置不对应等。土建专业与暖通专业在进行配合时常常出现通风管道与楼层梁和地梁相冲撞,以及在施工中没有预留出墙预留孔给空调管线,使用后砸墙破坏了墙体的结构等情况也经常出现。土建专业与电气专业经常出现电气进户管冲撞楼层梁和地梁,还有把电气开关设计在自来水管的管后等情况,更有甚者在施工中堵塞电气线管。各个辅助专业间的协调往往存在各种消防和通风管线穿梁时,结构及使用功能的要求是否受楼面净空影响,同时还会有大型设备的安装通道,附件预埋深度,以及控制系统和弱电系统间的互相协调等问题。 三、结束语 在本次实验楼联合毕业设计教学过程中,通过各个专业协同努力,学生对本专业及与其他专业的配合有了更深入的学习和了解,不仅强化了本专业的知识,也学习到了相关专业的内容,对今后工作是大有裨益的。 作者:章瑾 朱欣尔 侯伟 单位:同济大学浙江学院建筑系 建筑工程毕业论文:高职建筑工程技术毕业设计的改革 摘要:高职院校要求建筑工程技术专业学生进行毕业设计,是为了对其学习成果进行检验,并对学生的知识运用能力进行锻炼。通过对近几年的高职建筑工程技术专业的毕业设计作品观察,发现毕业设计的质量并不高,因此为了提升毕业生的从业能力,高职院校应积极进行教学改革。本文将以“嵌入式”思路,进行毕业设计教学改革的设计,以此为高职院校的教学水平的提升提供参考意见。 关键词:毕业设计;嵌入式;建筑工程技术专业 前言: 随着社会的不断发展,对人才教育提出了更高的要求。单纯依靠传统教育培养的人才,已经不能满足社会发展需求。因此在新形势下,教育领域进行了相应的改革,诣在培养拥有综合素质的全面型人才。高职院校中开设的建筑工程技术专业,主要为社会输送建筑方面的人才,对社会建筑行业的发展具有重要意义。因此应积极引进新的教育教学模式,提升学生的综合实力,促进教育事业的发展。 一、传统高职建筑工程技术专业毕业设计现状 当前,高职院校通常将建筑工程技术专业毕业生的毕业设计教育环节安排在最后一学期的前10周左右。在此阶段学生进行毕业设计的选题,之后在指导教师的指导下进行毕业设计。主要的设计内容就是对多层建筑进行施工图纸的设计并进行相应的工程造价[1]。 (一)理论知识教学有限。高职院校在对学生进行培养时,以技术教育优先,对于理论知识的教育态度往往采取够用即可。因此在进行毕业设计时,学生首次进行综合型的作品设计,对于理论知识掌握不足,对整体的设计理念认识不清。对于建筑、造价以及结构等方面的知识掌握模糊,不明白具体的作用以及操作流程,因此无法在头脑中出现清晰的设计思路和头绪。同时毕业设计时间是极为有限的,学生在短短的时间内无法进行知识的有效扩充与深入了解。 (二)毕业时间安排存在缺陷。高职院校将毕业设计的时间,通常安排在毕业前夕的3到5月份之间,安排是极不合理的。此时的毕业生正处在求知的关键时期,学生面临着巨大的就业压力。此时学生无法分出更多的时间与精力进行毕业设计,从而严重影响设计作品的质量。 二、“嵌入式”毕业设计的特点与设置措施 “嵌入式”毕业设计教育思路,就是要将传统的整块的毕业设计切割开来化整为零。将建筑、造价与结构等部分分割开来,分别融入到相关的专业课程中进行讲解。 (一)建筑设计。与建筑相关的课程主要有天正建筑设计、房屋建筑学以及AutoCAD等。在上述课程都学习完毕之后,在用3到4周的时间进行毕业设计。学生选定房屋建筑为主要设计课题,由专门讲解房屋建筑学的教师对其进行指导,将建筑设计说明书和建筑施工图的设计向学生进行说明与指导[2]。 (二)结构设计。与结构相关的课程主要有地基基础、建筑抗震以及混凝土结构等等。可以将课程设置在第五学期的期末,并由结构课程的教师专门进行讲解。在理论知识学习完成之后,在由教师进行指导完成毕业设计。学生在其之前设计的房屋建筑的基础上,对建筑进行内部结构的布置,并进行相应构件的型号选择,并对建筑的荷载进行准确的计算,依据数据结果进行结构设计说明书的编写。然后利用PKPM进行建模,并依据建筑结构基本规范与图集绘制平面布置图和梁柱平法施工图,对结构施工图的构造要求与表现形式要清楚的掌握。 (三)工程造价。与工程造价相关的课程主要有,建筑工程预算、软件应用以及清单计价等。由工程造价课程的教师进行知识讲解,之后在教师的指导下,学生对自己之前绘制的建筑施工设计图、结构设计图等中的工程量进行计算,并依据计算结果编写预算书与计算书。 三、嵌入式毕业设计改革优势体现与教学设计 (一)编制毕业设计任务指导书。嵌入式毕业设计教育是将整体的毕业设计分解为建筑、结构与造价三部分,所经历的时间较长,大概要在一年以上才可以完成。因此在进行具体的教学设计时,要使这三部分内容可以很好的连接与统一,进而保证学生的吸收的知识具有系统性,在进行实际设计中可以创造出完整和谐的作品[3]。因此教师可以进行毕业设计任务指导书的编写,将负责三部分教学的教师组织在一起,进行集中的讨论与研究,商讨出一个合理的教育方案。使这三部分知识既独立又完整,保证毕业设计的连贯性与系统性。 (二)设计课题的制作与分配。进行毕业设计的主要目的是为了对学生的技术与知识运用能力进行检验,并锻炼学生的实际动手能力与实践能力。因此进行嵌入式教育时,还要保证对课题分配的合理性。让学生都能体验到建筑结构的设计过程。首先进行课题分配时可以依据建筑工程技术学生的专业特点,进行有针对性的分配。其次课题的类型要进行相应的规定,不可为求新出现不合理的方案。最后建筑方案方面的课题要足够多,避免设计出现重复和抄袭。 (三)进行毕业设计训练。建筑、造价与结构等部分的设计任务都是在主要课程结束后进行的。为了确保设计质量,教师可以在课程结束后的短时间内对学生进行一次毕业设计的训练。让学生自行选取相关课题,进行简单的操作设计。通过对学生的毕业设计进行训练可以有效的提升学生的设计能力,设计出更高质量的作品。 结语: 高职院校的建筑工程技术专业是一门较为复杂的教学课程,因此采用传统的教育方式,极易出现学生设计思路混乱、设计作品质量不高的现象。采取嵌入式思路进行毕业设计的改革,将整体设计进行分散式教育,使学生更好的掌握理论知识,并逐步增进设计知识与技能,实现毕业设计作品质量的高度提升。为我国高职院校的毕业设计教学环节提供了新思路、新方法。 作者:张晓蕾 建筑工程毕业论文:高职建筑工程技术专业毕业生就业分析 摘要:本文以建筑工程技术专业为依托,对近两届毕业生的就业状况为案例,分析了毕业生的就业质量,包括就业率就业单位行业就业单位性质薪酬状况专业对口度和就业满意度等方面,并针对人才培养和就业工作提出了合理化建议。 关键词:高职;建筑工程技术专业;就业质量;建议 1引言 新常态下,经济面临结构调整和产业升级,房屋建筑行业也面临着机遇和挑战。为此,紧跟行业变化,开展高职建筑工程技术专业毕业生就业质量调查,对就业状况进行分析,及时调整人才培养和就业工作的思路对策显得十分重要和急迫。本文以建筑工程技术专业为依托,对近两届(2014届和2015届,下同)毕业生的就业状况开展调查,分析了就业率就业单位行业就业单位性质薪酬状况专业对口度和就业满意度等方面情况,并针对人才培养和就业工作提出了合理化建议。 2就业率及就业单位分析 2.1就业率分析按规定,列入就业范围的毕业生包括就业升学参军和创业四种类型,近两届毕业生的就业率情况见表1所示。近两届毕业生总就业率分别为97.3%和99.27%,协议就业率分别为94.59%和91.12%,两项率值均保持稳定,且均保持比较高的率值。未就业的3名毕业生,目前也都有临时性的工作,但不在规定统计就业范围内。2.2就业单位行业分析毕业生基本流向了房地产/建筑行业,占比接近80%;小部分流向了其他行业,占比约20%。具体分布情况如图1所示。2.3就业单位性质分析毕业生就业单位性质分布情况见图2所示,在民营(私营)企业就业的毕业生占了近一半,其次是国有企业,占比达到了1/3。民营(私营)企业和国有企业是建筑工程技术专业就业的主阵地。 3薪酬状况分析 毕业生薪酬水平分布情况如图3所示(按月薪酬计算),大部分毕业生薪酬介于2000-4000元之间,占比超过50%。2000-3000元之间的占比约1/3,3000元以上的占比约1/3。不过,也应该看到还有约1/3的毕业生薪酬在2000元以下,1000元以下的占比8.2%。说明建筑工程技术专业毕业生的起薪并不均匀,存在比较大的差别。 4专业对口度分析 毕业生专业对口度分布情况见图4所示,完全对口占比35.09%,比较对口占比40.35%,两者合计占比超过75%,不对口占比14.04%。 5就业满意度分析 毕业生总体就业满意度分布情况见图5所示,“满意”占比为38.60%。约有2/3的毕业生对就业达不到满意的程度,具体原因包括很多,其中“薪资偏低/福利较差”占比14.62%为最大,这是由于房屋建筑行业初始就业起薪较低造成的“。发展空间小”占比14.04%,说明高职毕业生在企业人才梯次的定位上较低,学生感觉不到提升的空间。另外,高职毕业生普遍存在一个问题,就是发展后劲不足,这也制约了毕业生的发展。其他因素的占比都在10%以内。 6结论与建议 综合对毕业生就业质量各方面状况的分析,得出以下的结论和建议:第一,高职建筑工程技术专业毕业生的总就业率和协议就业率都较高,但就业单位行业和性质薪酬状况专业对口度和就业满意度整体上呈分散型分布,毕业生的整体就业质量还有待进一步提升和改善。第二,影响就业质量的不单单是就业工作,还包括人才培养模式教学水平职业素养教育等方面,是一项综合性的工程。第三,人才培养方面应以行业市场为导向,深化专业建设教学和课程改革,注重增强毕业生职业发展后劲的培育。第四,加强毕业生的就业指导,引导学生正确看待房建行业的特点,毕业初期应更加注重经验积累和自身成长。第五,积极推进有实质性的校企合作,夯实拓宽实习就业的渠道。 作者:王亮 建筑工程毕业论文:建筑工程专业联合毕业设计模式 一、对实验楼的改造设计 因而对实验楼进行改造设计成为本次联合毕业设计的一项重要任务。①门厅是一个很重要的组成部分,对一楼大厅进行了休息空间的布置,适当摆放一些绿化等植物景观,增加整体的丰富程度,既避免空间的利用不足,也为师生提供了良好的交流空间,营造一个健康舒适的氛围。②对各专业进行调研,将整栋建筑按照各个专业所需进行实验室分层,将没有利用的实验室排布给缺少实验室的专业,作出合理调整。同时增加一些师生的休息空间,例如图书室和咖啡厅等,并在每一个楼层的电梯和楼梯口处布置楼层房间指示牌。③三楼的休息平台增加木质铺地和休息座椅,将天井绿化改造为集雨水收集,气候调节,经空气和水净化,将再生水运送去花坛,循环利用。为学生提供一个学习、研讨和聚集的场所,使得景观与整栋实验楼相结合,形成不可分割的整体。顶层有良好的阳光雨水等自然环境,加设屋顶的建筑格栅板不全是装饰,有些板是收集并贮存屋顶雨水的储罐,空调冷凝水以及用于灌溉的中水系统,有些板是太阳能板,储存电力为整栋教学楼提供电力减小资源开支,节能环保。④在南部的每一层走廊两边教室都添加窗户,利于更好地采光通风。将乡土藤类爬上走廊栏杆,这些植被高950mm,不仅可以净化室内空气,还模糊了建筑和景观的界限,成为室内的一道风景线。⑤对过小的教室进行扩大,较大的实验室进行分隔,楼层较高的实验室部分加楼板,不仅增加利用面积,同时有效防止教室产生回声。 二、对实验室的改造设计 重点对实验楼二楼的实验室进行了改造,将原本的物理实验室分别改造为水处理实验室和环境实验室,还将一处风机房改造为配套浴室。改造设计根据使用专业的要求,对水处理实验室的实验台和讲台重新排布,将原本没有水池的教师讲台进行了水池的放置,仪器按其所需的操作空间进行布置。当然由于是改造,一些水管和线路已经预设好,所以只能将实验台的地面抬高,抬高部分进行水管预置。由于环境实验室比较特殊,需要一个单独的原子吸实验室专门进行爆破,实验较危险,所以单独采用厚200mm厚墙体将其隔开,降低最小伤害,门采用防爆门。浴室改造中将淋浴部分进行抬高,避免水渗漏和掩盖排水管。同时对建筑系实验室进行了整体设计,因为建筑学专业包含的内容极为丰富,改造中决定按照不同的使用功能进行分割,设置公共的交流空间。当然建筑设计是一门艺术,改造中增加平面和形态实验室,造型及材料实验室,部分实验室内放置学生美术作品和建筑模型作品,既起到美化作用,又可以将学生的作品进行展示。建筑物理实验室创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境,需要使用现代机电设备来满足建筑功能要求,所以一些测力测热测风测声光的仪器也将被重新安排放置。 三、各专业间的协作配合 1.联合毕业设计的重要性。所有的建筑工程不管是工业建筑亦或是民用建筑,在其设计及施工的全过程都必不可少地涉及到土建、给排水、暖通、电气等专业间的配合。随着科技含量在现代建筑中的比重愈来愈高,使得工程类相关专业所囊括的内容也相应剧增,如消防、空调、通风、电话、电视、监控、对讲、宽频网等。每个专业都要满足本专业及相关专业的特定的空间位置和相关的技术要求,因而专业间的协调与配合在整个工程的设计及施工过程中显得尤为重要,如果互相协调出了问题,比如没能充分全面考虑技术做法,特别是部分交叉部位的细节处,就极易出现误工、返工等情况,不但影响到整个工程的进度,更会直接损害工程的品质与质量,甚至导致建设投资的浪费,严重的还会造成安全隐患。因此,对于建筑工程而言,设计及施工过程中相关专业之间的协调与配合是至关重要的。要做好一个完整的实验楼工程,建筑工程相关专业之间的配合是必不可少的。因此我们尝试在建筑工程相关专业的毕业设计教学环节中使用联合毕业设计这一新模式,目的就在于通过本次教学改革尝试,能让学生获得更全面科学的建筑工程专设计实践与指导。2.各专业之间的配合协调。建筑与结构专业的协调往往表现在建筑造型、空间与结构的关系。土建专业与给排水专业经常出现给排水管冲撞梁、板的情况,施工后卫生洁具的安放位置与给排水管线预留孔洞位置不对应等。土建专业与暖通专业在进行配合时常常出现通风管道与楼层梁和地梁相冲撞,以及在施工中没有预留出墙预留孔给空调管线,使用后砸墙破坏了墙体的结构等情况也经常出现。土建专业与电气专业经常出现电气进户管冲撞楼层梁和地梁,还有把电气开关设计在自来水管的管后等情况,更有甚者在施工中堵塞电气线管。各个辅助专业间的协调往往存在各种消防和通风管线穿梁时,结构及使用功能的要求是否受楼面净空影响,同时还会有大型设备的安装通道,附件预埋深度,以及控制系统和弱电系统间的互相协调等问题。 四、结束语 在本次实验楼联合毕业设计教学过程中,通过各个专业协同努力,学生对本专业及与其他专业的配合有了更深入的学习和了解,不仅强化了本专业的知识,也学习到了相关专业的内容,对今后工作是大有裨益的。 作者:章瑾 朱欣尔 侯伟 单位:同济大学浙江学院建筑系 建筑工程毕业论文:建筑工程多专业联合毕业设计模式的探索与实践 摘 要:对高等学校建筑工程多专业联合毕业设计模式进行了探讨,主要包括设计准备、过程管理等,并对如何实施新模式提出了几点建议。 关键词:联合毕业设计 设计准备 过程管理 建筑工程是当前社会上比较热门的行业,社会对建筑人才的需求量很大。各建筑类高校每年也都培养了大量相关专业(如建筑、结构、给排水、暖通、电气等)的人才[1]。而作为学生培养计划的最后一个实践性教学环节,毕业设计历来受到各高校的重视,因为它是对学生大学期间所学基础知识、专业知识的全面总结与提升,旨在培养学生的独立分析、解决问题的能力。 但传统的毕业设计模式,存在一个主要不足,就是只重视本专业知识的锻炼、忽视相关专业知识的拓展,学生缺乏建筑整体概念、不能适应现代社会需求。现实工程中,因各专业间的配合不默契,容易出现设计进度慢、施工过程中返工等现象,而配合不默契的主要原因就是因为各专业的人才欠缺其它相关专业的知识[2]、缺乏互相协作的意识。比如设计过程中经常出现给排水管道与梁、承台、剪力墙冲突的问题,就是因为给排水专业不知结构专业设计的基本要求(如梁高、承台大小、剪力墙性质等),等设计到一定阶段才发现互相冲突、造成返工,浪费了时间和精力、拖延了设计进度。 因此,需要对现有的毕业设计模式进行改革,以拓宽学生多专业知识,使学生尽快适应社会需要。为此,我校提出了建筑工程多专业联合毕业设计模式(以下简称“联合模式”),即选定一个设计题目,模拟设计院的工作流程,让建筑工程相关专业(建筑、结构、给排水、暖通、电气等)的学生一起合作完成设计。此举旨在打破专业之间的壁垒,促进不同专业交流,有利于学生建立建筑整体概念,培养其创造性思维、协调沟通能力和团结协作精神,引导学生掌握发现、分析和解决问题的能力,是对高校创新人才培养模式、探索教育体系改革的一次尝试,希望能为高校教学体系建设和综合改革提供有益经验。 1 联合毕业设计模式的的实践 1.1 设计准备 我校在2013届、2014届部分毕业生中进行了“联合模式”实践,为顺利实施新模式,达到上述预期目的,必须做好充分的设计准备。 首先是题目选择。设计题目既要满足各专业教学大纲的要求、完成相应的设计内容,又要适合专业间相互配合训练的要求,同时难易程度还应与学生基础水平相适应,并尽量提高学生的设计兴趣。因此,我校2013届“联合模式”实践,选择了本校在建的教学综合楼作为题目(2014届则选择了本校在建的图书馆),各专业学生一起完成该工程的施工图设计(以该工程的初步设计图纸为基础)。学生对该类建筑较熟悉、兴趣较高,设计过程中可组织现场参观、让学生理解设计与施工结合的过程,设计后期学生可与设计师交流、探讨不同设计思路和方法,同时该题目难易程度适中、学生可按时完成设计。 其次是师生配备。为充分贴近实际工作情形、模拟设计院的工作流程,师生配备力求短小精干。为此,每个专业配备2~4名学生、1名指导教师,并以项目组的形式组成一个设计团队进行毕业设计[2]。其中学生以自愿报名、择优录取的方式确定,以保证其在设计过程中始终充满热情和主观能动性;指导老师则尽量选择具有实际工程经验者,并讲究年龄梯队合理、充分利用年长教师的经验和年轻教师的干劲,以确保设计顺利进行。 最后是外部条件。“联合模式”实践需要诸多外部条件,尤其是离不开学校的支持。如为方便学生在设计过程中互相交流,学校专门安排了一间实验室给项目组,并配备适合图纸展开的桌子、投影仪、电脑等;学校与施工单位协商、安排进度,让学生参观现场,让学生对工程有直观的感性认识;学校又与该工程的设计院联系,安排设计师与学生交流、提高学生的设计水平。 1.2 过程管理 学生精力充足、思维活跃,但自我控制能力较差,容易产生惰性、忽视毕业设计;同时部分学生忙于实习、找工作等而分散了精力,容易完不成设计。因此毕业设计过程管理需要引起高度重视。 进度控制是“联合模式”成功的前提。首先各个专业根据自身在“联合模式”中的角色,完善各自的设计任务书、指导书,突出专业协作的环节。然后项目组根据各专业的特点,制定统一的设计进度表,尤其是根据各专业设计内容、专业间的配合需要进行时间分配,以充分锻炼学生的专业协作意识和能力,并在整个设计过程中严格执行进度表(见表1)。例如在第3周进行的各专业互提条件,是本模式的基础环节,即各专业在建筑的初步设计图纸基础上,提出本专业所需要的指标和参数(如给排水专业需要的管井、水泵房、消防水池,电气专业需要的配电房、电缆井,暖通专业需要的风机房、风井等数据),并互相协调、确保互不冲突,再由建筑专业进行综合、深化;学生在此环节,加深了对本专业设计条件的领会,也对其它专业的需求、可能产生的冲突有了初步认识。又如第12周的专业套图,即使在设计院也容易忽视该环节,但却是专业协作的关键一步,只有所有图纸拼在一起,才能发现互相矛盾、冲突的地方,并加以改进,保证施工顺利进行。 讲座是“联合模式”成功的灵魂。各专业的指导教师定期举行讲座,解答学生在设计过程中的疑问,介绍本专业的设计思路和基本方法,着重突出本专业在设计过程中与其它专业的协作内容和阶段,以及可能产生冲突的地方和解决方法。比如给排水专业应先布置好消火栓,并及时提交给建筑和电气专业,以不影响这2个专业的设计进度;结构专业则需尽快确定梁、柱的位置、大小,并提交给其它专业。这样,各专业的学生都能简单了解其它专业的设计内容和思路,拓展了相关专业知识,知道在不同的设计阶段,可能与哪些专业发生矛盾或需要提供哪些设计条件,从而避免专业间发生大的冲突(当然,随着设计进程的推进,专业间的小矛盾在所难免,到时边协调边提高)。 教师例会是“联合模式”成功的基石。毕业设计不是学生一个人在做,而是教师与学生合作的过程。在设计过程中,各教师既给予本专业学生指导,同时还收集学生的反馈和出现的问题,在不定期召开的教师例会中进行交流,及时研究和解决,保证毕业设计顺利的进行。因此,在新模式下,教师也加深了对专业协作的理解,拓展了相关专业知识,提升了对本专业知识的理解。 实践环节是“联合模式”成功的助力。在设计之初参观工地,可以让学生对工程有直观的印象;在设计尾声参观工地,让学生对照自己的设计图纸,看与实际施工有何区别,加深了理论与实践的转化理解,明确了专业间协作的作用和意义,减少了“纸上谈兵”的遗憾。而让学生结合自己的设计思路与该工程的设计师交流,则让学生更好的领会书本理论与实际工程的区别,意识到自己设计的不足,也对实际工作情况有了认识、便于其融入今后的工作中。 指导方式是“联合模式”成功的保障。新模式下,每个教师不仅要回答本专业学生的疑问,还要回答其它专业学生的提问。因此,灵活多样的指导方式是必须的。除了每周1~2次在实验室学生集中设计时教师到现场辅导,还应充分发挥网络资源,如以QQ、MSN等方式进行指导,并在网络上共享相关图纸、规范、图集等资料,节约学生查询时间。 联合答辩是“联合模式”成功的点缀。答辩是对毕业设计成效的检验,多专业联合答辩则是“联合模式”成功的最后推动力。为让学生得到最后的综合学习机会,采取各专业统一答辩方式,即各专业教师、学生一起参加,在答辩过程中,最后一次学习相关专业知识、明确专业间配合环节。为让学生更好的体会设计理念,我校还邀请该工程的设计师担任评委,让学生在答辩过程中,对毕业设计进行一次全面总结和回顾。 2 结论与建议 2.1 结论 “联合模式”在我校2届部分毕业生中的实践(2014届正在进行)证明,该模式具有较好的效果,应得到各高校的重视,并在实践中不断完善、推广。 首先是提高了学生的兴趣和本专业的设计质量。各个专业学生一起设计、画图、讨论,在相互配合和学习中,既获得了知识交流、创新等成就感,又结交了新朋友,提高了对毕业设计的兴趣,能够以较好的精神状态完成整个设计过程。与我校未参加该模式的同学相比,学生绘制的图纸、计算书等质量都略胜一筹。 其次是学生拓展了相关专业的知识,具有了专业协作的意识和习惯。经过一个毕业设计,学生初步明白了在哪些环节该与哪些专业进行沟通,初步知晓其它专业对本专业的要求,培养了学生的团队协作精神。 再次,拓宽了指导教师的知识面。通过本模式的实践,教师加深了对相关专业的认识,对本专业的课程教学也有启发,比如会在日常教学中加强实际工程的引入、强调专业配合的环节等。 最后,学生提高了就业竞争力。经过“联合模式”的锻炼,学生具有了建筑整体概念,有较好的专业协作能力,能较快融入团队合作中,尽快成为一名社会急需的复合型人才,无形中提高了就业竞争力和适应工作的能力。 2.2 建议 从“联合模式”在我校的实践,我们发现有几个方面需要引起注意。 首先,“联合模式”相比传统的模式,需要完成更多的设计内容、需要学习其它专业知识以及互相配合,因此对师生均提出了更高的要求,需要师生付出更多的努力才能取得预期的效果。如果师生认识度不够,或学生基础较差、师资力量不足,则“联合模式”容易流于形式、得不偿失。因此“联合模式”并不适于所有学生,而应在具有充足且丰富实际工程经验的师资力量前提下,在部分基础较好的毕业生中进行推广应用。 其次,“联合模式”在题目选择、进度管理等环节均需给予足够的重视,确保毕业设计能顺利完成。 最后,各专业的课程设置和日常教学中,应根据专业协作的需要进行相应调整,增加专业配合的内容和训练,使学生在课程学习中就具有专业配合的意识,在毕业设计中就能尽快进入角色、较好的完成设计任务。 建筑工程毕业论文:建筑工程专业毕业设计存在问题及对策 摘要:针对贵州大学建筑工程专业毕业设计的教学模式和现状,指出了毕业设计教学过程中存在的问题,建议从建立毕业设计标准化题库、指导老师小组化、规范设计内容、科学评价设计成果、进行公开答辩和二次答辩等方面进行毕业设计改革,培养学生理论联系实践的能力,达到提高毕业设计质量的目的。 关键词:建筑工程;公开;毕业设计 21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。 由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。 一、毕业设计存在的问题 (一)选题难易程度不一 毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。 (二)指导老师辅导时间不足 大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。 (三)毕业设计学术价值不足 毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。 (四)毕业设计内容单一 建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。 二、毕业设计改革对策 (一)建立毕业设计标准化题库 学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。 (二)指导老师小组化 毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。 (三)毕业设计内容规范化 建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。 (四)毕业设计评价科学化 毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。 (五)毕业设计二次答辩 为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。 (六)毕业设计公开答辩 为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。 三、结语 毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。 建筑工程毕业论文:高职建筑工程技术专业毕业生能力要求和岗位需求 1 专业改革的背景 目前高等职业教育体系建设的重点任务之一是改革职业教育专业课程体系[1],要使专业设置、课程内容与职业标准相衔接,形成对接紧密、特色鲜明、动态调整的职业教育课程体系。[2]近年来,大家对于传统的基于传播知识的教学体系一直在试图改变,也做了大量的调研。目前高职教育体系正处于从传统的大专教育向现代高职教育转变的关键几年,更细致的调研和探讨显得尤为重要。[3] 2 建筑企业对高职建筑工程技术专业毕业生的能力要求 通过调研发现,根据初次就业岗位的不同,建筑行业企业对高职建筑工程技术专业毕业生的专业能力要求也有所不同。建筑企业的初级管理岗位包括施工员、材料员、测量员、监理员、质量员、安全员、资料员、预算员等,所需具备的能力有所侧重,分别简述如下: 2.1 对施工员的能力要求 施工员首先要要能看懂图纸,看懂施工图是施工员必备的能力要求。这就要求学生要了解建筑物的构造,具备建筑识图的基本能力。其次应具备建筑施工组织的能力,在施工管理过程中要能合理控制工期、准确地调动所需要的人力物力,使企业所获得利润最大化。此外还需了解一些诸如资料整编、简单工程图的绘制、常用工程软件的使用等。 2.2 对材料员的能力要求 材料员须具备建筑材料采购验收能力,建筑材料存储方案的制定,建筑材料的运输方案制定以及建筑材料的使用管理等。 2.3 对测量员的能力要求 测量员需能够测绘地形图,能进行施工测量以及竣工测量,能按照监测方案进行安全监测,变形观测,能进行建筑施工放样等。 2.4 对监理员的能力要求 监理员要熟悉建设监理的政策、法规,熟悉所监理的工程项目的合同条款、规范、设计图纸,熟悉工程施工的承包单位所投入工程项目的人力、材料、主要,对施工过程产生的工程质量、造价、安全等问题进行全面的督促。 2.5 对质量员的能力要求 质量员应能进行工程图识读,能对工程质量进行监测,能对工程质量进行评价。能够参与建立各级质量监督体系,具备进场材料的质量、规格、型号的z查能力,能够对工程的分部分项工程的工程质量和施工技术进行检查和验收。 2.6 对安全员的能力要求 安全员须熟悉国家建筑工程安全管理政策法规,能对员工进行安全培训,能进行日常的安全检查,撰写安全检查记录,能根据现场情况制定符合实际的安全技术方案,能对安全资料进行整理归档。 2.7 对资料员的能力要求 资料员须熟悉资料体系的编制,熟悉工程资料的审核和收集,能够对工程资料保管得当,熟悉工程资料的归档要求,能够按照目录编制合适的完整全面的审查资料,熟悉档案移交的手续等。 2.8 对预算员的基本要求 预算员须掌握市场价格信息,具备建筑工程预决算的能力,准确计算工程量,能根据施工方案进行工程预算,能根据合同进行工程量的计算,熟练使用相关软件。 3 高职建筑工程技术专业毕业生初次就业岗位需求分析 通过对调研资料进行分析,发现高职类建筑工程技术专业毕业生的初次就业岗位供需有一定的规律性,总结如下: 3.1 施工员仍然是建筑企业需求人数最多 施工员是企业需求人数较多的岗位,也是毕业生喜欢的初次就业岗位。因为相对来讲,施工员需要更多的专业知识和专业技能,工作环境较为复杂且具有较多不可预见性,在企业中成长较快。 3.2 短期内安全员需求数量急剧增加 由于广西更加重视安全生产,要求安全员不得同时服务于两个项目,存在“锁证”问题,所以需求数量急剧增加。但是很多毕业生传统地认为安全员没什么知识含量,学不到东西,不情愿从事安全员的工作,导致供需存在很大缺口,有的企业甚至在探讨在学校对口开办安全员订单班的可能性。 3.3 预算员需求较大 由于目前专业的工程造价的毕业生比较多,导致建筑工程技术专业毕业生在预算员的竞争上处于比较劣势。 3.4 测量员存在一定的短缺 主要是专业的测量员一般不想去比较小的建筑企业,更愿意去专业的测量公司或者市政企业。而建筑工程技术专业的毕业生由于课程设置,学校仪器等的限制不胜任测量员的工作,需要学校在测量员的培养上加大投入。 3.5 其他初次就业岗位需求暂无明显变化 材料员、资料员、监理员、质量员岗位供需比较稳定,没有趋势性的变化。另外比如机械员、劳务员、标准员等需求数量较少,对高职建筑工程技术专业的毕业生就业没太大拉动作用。 但是要成为称职的项目经理,必须具备多工种的工作经验,要引导学生正确认识每个岗位的重要性。企业一般采用合理轮换岗位制度,以使每个人才得到综合锻炼,成长为复合型的高端技能人才。 4 结论 本文探讨了建筑企业对高职建筑工程技术专业人才的能力要求,分析了建筑行业企业的岗位需求,为高职类建筑工程技术专业的人才培养方案的调整,专业课程的调整找到依据。 建筑工程毕业论文:浅议建筑工程专业毕业生就业现状及对策 摘 要:近年来我国建筑行业受到国家经济形势的影响,发展速度逐渐放缓,大学毕业生的就业形势不容乐观。因此,如何积极引导建筑工程专业毕业生就业,改善毕业生的就业情况具有重要意义。文章以湖北工程学院土木工程学院为例,从建筑类高校毕业生就业的严峻形势来分析当前建筑类毕业生就业的困境的原因,并根据本人的个人经历,探讨解决当前建筑类毕业生就业困难的对策。 关键词:建筑工程专业;毕业生;就业;对策 2015年以来,我国经济发展进入新常态,尤其是建筑行业受到国家经济形势的影响,发展速度逐渐放缓,大学毕业生的就业形势趋向严峻,就业形势不容乐观。党的十八大报告提出了“高质量就业”的战略目标,具体表现在:企业满意、毕业生满意、高校满意、社会满意。在当前大学毕业生就业形势日益严峻,对就业毕业生要求越来越高的情况下,如何解决好毕业生就业问题,提高就业质量直接关系着高校自身的发展前途,同时也关系到社会的稳定与和谐,高校就业问题愈来愈得到社会各界普遍重视。 1 毕业生就业现状分析 我国高校扩招自1999 年拉开帷幕后,高校招生人数逐年递增。据教育部官方网站公布的数字显示,2015年有942万人参加了高考,其中74.3%的考生将最终被录取。截止到2015年9月,全国高校在校生约2547.7万人,应届毕业生高达749万人。与高校招生人数逐年递增相反的是,高校应届毕业生就业率却逐年下降,2014年官方公布的应届生初次就业率为70%,实际数据有可能低于这个数字。近年来,高校毕业生就业形势越来越严峻,特别是2015年以来,我国经济发展进入新常态,建筑行业受到国家经济形势的影响严重,发展速度放缓,导致大量的毕业生就业困难。根据对我校毕业生就业意向调查发现,我校毕业生就业受经济发展水平影响较大,很多建筑工程专业学生,多倾向于呆在一些繁华的城市或者社会经济条件优越的区域,他们总认为在大城市中会获得更多发展机遇,能拥有更大的进步空间,往往不情愿去一些相对偏远和社会与经济条件较差的区域。另外,很多建筑工程专业学生就业意向比较倾向于大中型施工企业、国有大型施工单位和设计院,学生普遍认为,在这些大型企业,能够参与大型的工程建设,能学到更多的知识。 2 毕业生就业中存在的问题 2.1 就业观念存在问题 现在的毕业生多为90后,很多学生不愿意下基层就业,不愿去三线、四线城市就业,认为在大城市中会获得更多发展机遇,能拥有更大的进步空间,往往不情愿去一些相对偏远和社会与经济条件较差的区域。学生就业观念的滞后给毕业生的就业造成了不小的困难。 2.2 建筑类就业招聘中性别歧视现象严重 由于建筑行业工作性质的特殊性,决定了建筑类毕业生中女生在就业时受到招聘单位的挑剔,就业压力格外大。在当前中国就业环境下,女生就业存在众多困难,尤其是建筑施工单位,长期出差,工作环境比较恶劣,很多工地条件艰苦,种种因素致使很多单位在招聘毕业生的时候会考虑不招女生。男女就业差别矛盾凸显,存在严重的“重男轻女”思想。 2.3 缺乏职业生涯规划 毕业生面临就业压力时,对就业定位偏差导致出现“就业迷茫”期,缺乏对职业岗位正确的认识,对就业没有正确的预期。 3 提升毕业生就业率的对策 3.1 将学业和职业相结合 班级班主任及辅导员在大学生职业生涯规划的过程中发挥着专业学习指导和职业生涯规划引导的作用。班级班主任及辅导员与学生接触过程中,让学生了解到行业的用人需求,并引发学生学会思考、认识自我、弥补与用人单位差异的技能和知识。班级班主任及辅导员持续动态关注学生专业学习和职业发展的情况,并进行有目的、有计划、有针对性强化学生职业意识的教育过程 3.2 树立正确的就业择业观 在未来几年甚至几十年中,建筑行业的发展即将从大城市转移到中小城市,尤其中西部地区的建筑行业存在一定的人才缺口,建筑类高校毕业生的就业机会更广。因此,一定要转变在校学生的思想观念,转变择业态度。毕业生应摆脱以往的就业观念,不断适应市场发展,通过对自身的科学定位,选择合意的就业标准,不断提升自己的就业机会,从而实现就业。 3.3 加强大学生职业生涯规划设计 职业生涯规划可以挖掘自我潜能,增强个人实力,提升大学生成功的机会,提升应对竞争的能力。因此学校应从大学生入学开始,加强对大学生的职业生涯规划设计。同时,毕业生应当对自己的职业生涯进行合理规划,要依照自己所具备的能力来制订相应的目标。同时,也要为达到所期望的目标进行职业生涯的合理安排。 3.4 加强就业指导教育 高校加强就业指导教育,摆正大学生的择业观。充分利用网络等新媒体平台,宣传就业政策,及时更新并推送校园招聘会信息、网络招聘信息、企事业单位招聘信息等,增加毕业生就业机会和就业率。邀请建筑行业内不同类型的特色企业,开展建筑行业内的“岗位解析”,使学生直观明确业内岗位种类、特点及差异,帮助学生丰富求职选项,结合自身特点,更好地进行自我定位,避免出现“自认为除了设计院,无路可走”的想法。 3.5 加强对女大学生的就业指导 女生就业难是建筑类高校的突出问题和普遍问题,但这个行业的特殊性暂时无法改变,需要毕业生找到自身突破点。严峻的就业形势下,高校要加强对女大学生的就业指导,使女大学生对就业形势有清醒客观的认识,引导女生进行科学的职业测评和分析。高校要引导女生对人才素质要求有清醒的认识,必须以社会需求为导向,了解目标单位的用人标准,努力提高专业素质和综合能力。 4 结语 由于我国建筑行业受到国家经济形势的影响,发展速度逐渐放缓,导致企业的招聘规模减少,而毕业生人数的增长,导致严峻的就业问题日益突出。为解决大学毕业生的就业问题,各建筑类高校应积极引导建筑工程专业毕业生就业,通过让学生树立科学的观念,来改善毕业生的就业情况。 作者简介:周逸凡(1995- ),男,湖北宜昌人,湖北工程学院土木工程专业,本科。 建筑工程毕业论文:建筑工程专业毕业设计开题报告 1.课题名称:钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景: 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。 编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义: 建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现, 4.文献研究概况 在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。 建筑结构设计统一标准(GBJ68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。 结构的作用效应常见的作用效应有: 1.内力。 轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力; 剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力; 弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩; 扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。 2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。 3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。 4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。 5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。 6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。 极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类: 1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系; (4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。 2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态: (1)影响正常使用或外观的变形; (2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); (3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。 结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。 1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应S(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力R(强度、刚度、抗裂度等),即S≤R。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。 2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力R(S R)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。 面向对象编程 使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或OOP。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。 几个定义 控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。 事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。 方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。 对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是VisualBasic中所有对象的示例。 过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。 属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。 5.设计主要内容 本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括: 1.平面钢架分析程序的改造 对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求: (1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。 (2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。 2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序 (1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。 地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。 (2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。 对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。 (3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。 (4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。 梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。 (5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用Auto-CADVBA绘制梁、柱配筋图。 5.成果形式 本毕业设计的成果应包括: 1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序 在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。 2.软件使用手册 这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。 3.软件说明书 这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括: (1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明: (2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能; (3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。 (5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。 4.对自己所编程序的评价 (1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析; (2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。 以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。 建筑工程毕业论文:建筑工程系测量学毕业生实习感想 测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果作为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为建筑工程系的学生,我们要学习测量的各个方面。测绘学基础就是这些专业知识的基础。 通过这次的实训,才整整了解到,一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,也是不可能将要做的工作做好。只有小组全体成员的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。正所谓“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,只有我么团结起来,什么困难都不再是困难了。另外这次测量实习也培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情,深化了友谊,将原本的一些“陌生人”联系的更紧密了。当然在实习过程中难免会碰到一些疙疙瘩瘩的事情,闹得大家都不愉快,各有各的方法和见解,但是我们能够及时地进行交流和沟通,错误的一方也不那么的固执,对的一方也不那么的显摆,忘记了昨天的不愉快,迎接新的朝阳!当然也相信学校让我们实训的另一目的是为了让我们每个学生更加深刻的了解怎样熟练的使用全站仪和水准仪,并且能够单独的完成一项工作,达到相应的锻炼效果后进行轮换,以达到共同进行的目的,而不是单纯抢时间,赶进度,草草了事收工,在这一点上我们本组是做的很认真的,每个组员都分别进行独立的观察,记录每一站,对全站仪测量都是在现场进行计算,发现问题及时解决,没有对上一步的检核,绝不进行下一步的测量,做到步步有检核,回来后还要对内业进行准确计算,因为这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率,避免测量的不准确还要进行重测。即使重测,我们怀着严谨的态度,错了就返工,决不马虎,。我们深知搞工程这一行,需要的就是细心、耐心、毅力和做事严谨的态度。所以我们一直在克服以前的缺点,一步一个脚印的想前迈进! 从这次实习中我总结出了几点来避免较大的误差,例如: (1)标尺要立直,尽量避免晃动,有晃动时,应该选择数据最小的时候进前一定将视野的气泡调平(两侧的线重合),否则造成的误差会很大。 (2)在读取数据时,每位成员都要细心,既要看得准,还要果断,不能犹豫不决,任何一个错误都有可能导致最终的成果的报废。 (3)选点非常重要,点一定要选在有代表性的地方,同时要注意并非点越多越好,相反选取的无用点过多不但会增加测量、计算和绘图的劳动量和多费时间,而且会因点多而杂乱产生较大的误差。 (4)团结就是力量,纪律才是保证经过每个组员的团结工作,在我们组的同学交流测量中的经验时,大家感觉收获都很多,有的说仪器的展点很重要,因为这关系到误差的大小,有的说测量中点不能架设的太远,水准仪施测过程得使用以及架仪器过程中气泡的精确对中和整平,还有就是我们要有一颗爱护仪器的心,对所用的仪器要精心呵护,在学校如此,走上工作岗位后更要如此,这样可以避免一些不必要得麻烦等等吧。 通过实际的测量实习,让我学到了很多实实在在的东西,比如对实验仪器的操作更加熟练,学会了地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。从这十天的测量中,更重要的是让我明白了几个重要的人生的道理:一、人与人之间的协作是相当重要的,如果要是互相配合的话,就会如同一盘散沙一样溃不成军,尤其是在配合如此重要的测量学中;二、令人难忘的三周的测量实习终于结束了,我学会了很多东西,懂得了很多道理。 我基本掌握了课堂所学的测量学知识,知道如何正确使用水准仪、全站仪测量距离、角度、高差等,还有学会了施工放样及地形图的绘制方法。测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面(包含空中、地下和海底)点位的科学。既然是要测量就离不开实践。实践是对测量学知识的最好检验,只凭在课堂上的听课,我并没有掌握很多具体知识,尤其是对仪器的使用更是一塌糊涂我懂得了做任何事情都要认真细致,不能有丝毫的马虎,特别是在使用水准仪,经纬仪这样精密的仪器时,更要做到精益求精。因为稍有差错就可能导致数据的偏差很大,更会导致以后其它量的测量出错,最终导致数据计算的错误,比如我们刚开始测量角度时,一个基准点没有瞄准,导致一个角度偏小,然后角度的闭合差也不符合要求,经过校验,才发现问题出在哪儿。 建筑工程毕业论文:高职建筑工程技术专业女性毕业生就业分析 摘要:本文以辽宁省交通高等专科学校建筑工程技术专业为例,针对近4年的毕业生开展了调查研究,分析了女性毕业生的就业特征,包括就业单位行业和性质、工资待遇、专业对口情况、就业满意情况等方面,并针对分析结果就女性毕业生的培养和就业指导提出了建议。 关键词:高职;建筑工程技术专业;女性毕业生;就业特征 1引言 高职建筑工程技术专业的女性毕业生在就业时一直处于弱势地位,由于行业性质、现场环境、安全因素等,用人单位一直不愿意接收女性毕业生就业,高职建筑工程技术专业的女性毕业生目前的状况值得关注。在调查近四届毕业生就业情况的基础上,分析女性毕业生的就业特征,希望能够为高职建筑工程技术专业女性学生的培养和就业工作提供参考。 2就业单位所属行业分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业单位所属行业见表1所示。由表1可见,女性毕业生在“房地产/建筑”行业就业的占比达到了80.70%的绝对多数,其他行业就业的占比不足20%。女性毕业生虽然在建筑工程领域的就业处于弱势地位,但进入“房地产/建筑”行业的比例却不少,这是由于女性毕业生在就业心态上挑剔性差,初始就业要求不高。 3就业专业对口情况分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业专业对口情况见表2所示。由表2可知,完全对口和比较对口累计占比达到了80.70%,与进入“房地产/建筑”行业的占比一致。不太对口和不对口的累计占比不足20%。这说明进入房“地产/建筑”行业的女性毕业生基本上依然从事着与专业相关的工作。 4就业单位性质分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业单位性质情况见表3所示。由表3可知,约2/3的女性毕业生进入了私营企业,国有企业占比约1/4,国有和私营企业累计占比达到了85.96%。今后,还应引导学生到私营企业、国有企业就业。 5工资收入分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生工资收入情况见表4所示。由表4可知,2000元以下的低收入人数占比约1/3,比例比较高。2000-3000元和3000-4000元的占比均为24.56%,约为1/4,4000元以上月收入的占比为19.30%,约为1/5。可见,结合目前行业工资情况,女性毕业生的工资收入不高,且低收入的占比较大,这与当前就业压力较大、女性毕业生的发展空间小及自身对待遇要求不高有一定关系。 6就业满意情况分析 高职建筑工程技术专业女性毕业生就业满意情况分布见表5所示。由表5可知,女性毕业生的就业满意程度为满意的占比有43.86%。不满意的原因中工作环境差和发展空间小两项因素的占比都达到了10%以上,其他情况均不足10%。由此可见,女性毕业生在建筑工程行业中处于弱势地位,发展空间较小,不少女性毕业生感觉土建行业的工作环境不太适宜女性在现场工作。薪资较差的占比只有5.26%,但女性毕业生低收入人数占比较大,约为1/3,可见女性毕业生普遍对目前的工资待遇还能接受,这也是受女性就业现状的影响。 7结论与建议 女性学生在建筑工程技术专业的占比约为1/4,对于她们的就业特征分析有助于改善人才培养的针对性,有助于就业工作的开展。第一,女性毕业生就业大部分还是在本行业内,私营企业是女性毕业生就业的主阵地,国有企业就业占比也较大。第二,女性毕业生整体工资收入不高,低收入人数占比较大。第三,女性毕业生对自己的就业满意程度不高,不到一半达到满意程度。第四,应着重加强对女性学生技术性强的岗位技能的培养,结合女性学生的特点、企业需求,在两者结合点上加强培养,增强女性毕业生的竞争力和就业力。第五,应对女性毕业生的职业成长进行有针对性的指导,引导女性毕业生注重工程实践锻炼和工作经验积累。 作者:王亮 单位:辽宁省交通高等专科学校
建筑结构论文:施工质量管理房屋建筑结构论文 1房屋建筑结构施工质量问题简析 1.1设计因素 设计因素是导致房屋建筑结构施工质量问题出现的重要因素。众所周知合理的房屋建筑结构设计往往是房屋建筑工程质量得到控制的重要因素,反之则是房屋工程质量通病的重要关口。在我国许多房屋建筑结构的施工过程中,由于设计人员的工作责任心不强或者是工作疏忽等原因,往往会使房屋建筑工程的设计工作留下了较大的质量通病隐患。除此之外,设计因素带来的问题主要还包括了许多设计人员在进行设计构造时并没有合理的进行设计,即其设计工作并没有根据实际的情况来精心的选用建筑构配件,这往往也是产生房屋建筑工程质量问题出现的重要原因。另外,设计因素通常还体现在许多房屋建筑工程的实际设计过程中,设计人员往往并没有针对建筑外墙上易于形成热桥的某些薄弱部位进行热工计算,并且根据相应的计算结果来采取相应的构造措施,从而在此基础上导致了墙体往往容易出现局部的泛霜、结露、发霉、长毛等质量问题的出现。这些设计因素的存在都是导致其工程质量无法达标的重要因素。 1.2施工因素 通常来说施工水平的高低往往会直接的影响到房屋建筑的质量,并且需要注意的是,房屋建筑工程的施工因素的涉及面往往非常广,这意味着其施工过程是一个极其复杂的过程。除此之外,施工因素的影响还提醒在其影响工程质量的因素往往也很多,例如材料因素、设备因素、地形因素、水文因素、气象因素、施工工艺、操作方法、技术措施等均会直接影响到房屋建筑工程具体的施工质量。因此在这一前提下工作人员应当注重针对材料的微小差异和操作的微小变化以及环境的微小波动来对施工因素进行影响。另外,施工因素通常还体现在在施工中的使用的很多机械设备的正常磨损往往都会对于建筑工程的质量带来较大的影响。例如当房屋建筑工程的混凝土搅拌时间不够或者是未拌合均匀或采用含泥量多的粉砂配制等问题的存在都可能导致房屋建筑工程出现较为严重的渗漏问题。最终使得房屋建筑工程的防水性能和工程耐性都有所下降。 1.3管理因素 管理因素对于房屋建筑工程施工质量带来的影响通常都是宏观性的。例如由于房屋建筑结构工程质量在管理方面仍然存在较多的问题,从而使得其施工质量难以得到有效的保证。例如在许多房屋建筑结构施工过程中同时进行操作的专业工程多样并且其使用的建筑材料和建筑构配件的规格、品种都较为复杂,这对于工作人员的专业水平和综合素质都有着非常高的要求。因此对于优秀人才进行合理的管理就显得极为必要。除此之外,管理因素通常还体现在工程质量管理制度的规定是否健全,并且各方是否以及认真执行各种技术规范和规程并且是否按建筑工程施工质量验收规范规定的责任、程序、方法进行严格的验收。另外,管理因素通常还提醒在各种工种之间的协调配合不好,施工各自为政,相互干扰破坏,最终很大程度上的影响到了工程质量的提升。 2房屋建筑结构施工质量问题对策 2.1提升设计水平 提升设计水平是房屋建筑结构施工质量问题对策的基础和前提。众所周知在提升设计水平的过程中,工作人员应当注重通过合理工程设计来有效预防房屋建筑结构中质量通病的出现。例如设计单位在提升设计水平的过程中应当注重建立健全各项质量管理的规章制度和质量保证体系,并且严格的按照审图程序来对施工图纸进行相应的审核。除此之外,在提升设计水平的过程中设计单位应当注重考虑各专业间的协调配合问题,从而能够有效达到设计深度要求并且进一步的避免由于具体问题表达不清而造成的施工质量问题。从而能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用水平的有效提升。 2.2完善施工流程 完善施工流程对于房屋建筑结构施工质量问题对策的重要性是不言而喻的。通常来说完善施工流程是有效避免施工质量问题出现的关键环节之一。在完善施工流程的过程中,工作人员应当首先注重遵守房屋建筑工程施工质量技术操作规定,例如工作人员应当注重提升墙面防渗性能,并且对于其自身的饱满程度进行合理的检查。除此之外,在完善施工流程的过程中施工人员应当确保外墙所有施工孔洞都已经应用砂浆嵌补密实。例如在外墙面施工过程中,施工人员应当设皮数杆控制平水,并且在每层楼面都应用水平仪来测一次平水。另外,在完善施工流程的过程中施工人员应当对于可能存在的施工质量问题进行反复的核查,当检查到了施工质量问题时应当及时的进行上报然后再处理,从而能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用效率的不断进步。 2.3优化管理制度 优化管理制度是房屋建筑结构施工质量问题对策的优秀内容之一。通常来说在优化管理制度的过程中,施工单位应当首先注重建立健全各项施工质量管理的规章制度并且在这一过程中完善相应的质保体系。除此之外,在优化管理制度的过沉重施工单位应当严格按照我国相关的施工质量验收标准所规定的质量验收责任、程序和验收方法来进行相应的验收工作。即施工单位在进行施工过程中应当对于三检制进行严格的执行。另外,在优化管理制度的过程中施工单位应当注重对于工程施工人员,进行合理的专业知识培训,并且注重提高施工管理人员和操作者的专业技术水平同时有效的增强其责任心,即让施工人员能够严格按批准的施工组织设计、施工方案和技术措施来进行房屋建筑结构的施工,最终能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用可靠性和精确性的持续提升。 3结语 随着我国国民经济整体水平的持续提升和房屋建筑发展速度的持续加快,房屋建筑结构施工质量问题的剖析得到了越来越多的关注。因此建筑工程施工人员人员应当对于房屋建筑结构施工质量问题有着清晰的了解,从而能够在此基础上通过实践工作的进行来促进我国建筑工程整体水平的有效提升。 作者:余善俊单位:肥西县建筑工程有限公司 建筑结构论文:施工质量房屋建筑结构论文 1房屋建筑结构施工质量问题简析 1.1设计因素 设计因素是导致房屋建筑结构施工质量问题出现的重要因素。众所周知合理的房屋建筑结构设计往往是房屋建筑工程质量得到控制的重要因素,反之则是房屋工程质量通病的重要关口。在我国许多房屋建筑结构的施工过程中,由于设计人员的工作责任心不强或者是工作疏忽等原因,往往会使房屋建筑工程的设计工作留下了较大的质量通病隐患。除此之外,设计因素带来的问题主要还包括了许多设计人员在进行设计构造时并没有合理的进行设计,即其设计工作并没有根据实际的情况来精心的选用建筑构配件,这往往也是产生房屋建筑工程质量问题出现的重要原因。另外,设计因素通常还体现在许多房屋建筑工程的实际设计过程中,设计人员往往并没有针对建筑外墙上易于形成热桥的某些薄弱部位进行热工计算,并且根据相应的计算结果来采取相应的构造措施,从而在此基础上导致了墙体往往容易出现局部的泛霜、结露、发霉、长毛等质量问题的出现。这些设计因素的存在都是导致其工程质量无法达标的重要因素。 1.2施工因素 通常来说施工水平的高低往往会直接的影响到房屋建筑的质量,并且需要注意的是,房屋建筑工程的施工因素的涉及面往往非常广,这意味着其施工过程是一个极其复杂的过程。除此之外,施工因素的影响还提醒在其影响工程质量的因素往往也很多,例如材料因素、设备因素、地形因素、水文因素、气象因素、施工工艺、操作方法、技术措施等均会直接影响到房屋建筑工程具体的施工质量。因此在这一前提下工作人员应当注重针对材料的微小差异和操作的微小变化以及环境的微小波动来对施工因素进行影响。另外,施工因素通常还体现在在施工中的使用的很多机械设备的正常磨损往往都会对于建筑工程的质量带来较大的影响。例如当房屋建筑工程的混凝土搅拌时间不够或者是未拌合均匀或采用含泥量多的粉砂配制等问题的存在都可能导致房屋建筑工程出现较为严重的渗漏问题。最终使得房屋建筑工程的防水性能和工程耐性都有所下降。 1.3管理因素 管理因素对于房屋建筑工程施工质量带来的影响通常都是宏观性的。例如由于房屋建筑结构工程质量在管理方面仍然存在较多的问题,从而使得其施工质量难以得到有效的保证。例如在许多房屋建筑结构施工过程中同时进行操作的专业工程多样并且其使用的建筑材料和建筑构配件的规格、品种都较为复杂,这对于工作人员的专业水平和综合素质都有着非常高的要求。因此对于优秀人才进行合理的管理就显得极为必要。除此之外,管理因素通常还体现在工程质量管理制度的规定是否健全,并且各方是否以及认真执行各种技术规范和规程并且是否按建筑工程施工质量验收规范规定的责任、程序、方法进行严格的验收。另外,管理因素通常还提醒在各种工种之间的协调配合不好,施工各自为政,相互干扰破坏,最终很大程度上的影响到了工程质量的提升。 2房屋建筑结构施工质量问题对策 2.1提升设计水平 提升设计水平是房屋建筑结构施工质量问题对策的基础和前提。众所周知在提升设计水平的过程中,工作人员应当注重通过合理工程设计来有效预防房屋建筑结构中质量通病的出现。例如设计单位在提升设计水平的过程中应当注重建立健全各项质量管理的规章制度和质量保证体系,并且严格的按照审图程序来对施工图纸进行相应的审核。除此之外,在提升设计水平的过程中设计单位应当注重考虑各专业间的协调配合问题,从而能够有效达到设计深度要求并且进一步的避免由于具体问题表达不清而造成的施工质量问题。从而能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用水平的有效提升。 2.2完善施工流程 完善施工流程对于房屋建筑结构施工质量问题对策的重要性是不言而喻的。通常来说完善施工流程是有效避免施工质量问题出现的关键环节之一。在完善施工流程的过程中,工作人员应当首先注重遵守房屋建筑工程施工质量技术操作规定,例如工作人员应当注重提升墙面防渗性能,并且对于其自身的饱满程度进行合理的检查。除此之外,在完善施工流程的过程中施工人员应当确保外墙所有施工孔洞都已经应用砂浆嵌补密实。例如在外墙面施工过程中,施工人员应当设皮数杆控制平水,并且在每层楼面都应用水平仪来测一次平水。另外,在完善施工流程的过程中施工人员应当对于可能存在的施工质量问题进行反复的核查,当检查到了施工质量问题时应当及时的进行上报然后再处理,从而能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用效率的不断进步。 2.3优化管理制度 优化管理制度是房屋建筑结构施工质量问题对策的优秀内容之一。通常来说在优化管理制度的过程中,施工单位应当首先注重建立健全各项施工质量管理的规章制度并且在这一过程中完善相应的质保体系。除此之外,在优化管理制度的过沉重施工单位应当严格按照我国相关的施工质量验收标准所规定的质量验收责任、程序和验收方法来进行相应的验收工作。即施工单位在进行施工过程中应当对于三检制进行严格的执行。另外,在优化管理制度的过程中施工单位应当注重对于工程施工人员,进行合理的专业知识培训,并且注重提高施工管理人员和操作者的专业技术水平同时有效的增强其责任心,即让施工人员能够严格按批准的施工组织设计、施工方案和技术措施来进行房屋建筑结构的施工,最终能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用可靠性和精确性的持续提升。 3结语 随着我国国民经济整体水平的持续提升和房屋建筑发展速度的持续加快,房屋建筑结构施工质量问题的剖析得到了越来越多的关注。因此建筑工程施工人员人员应当对于房屋建筑结构施工质量问题有着清晰的了解,从而能够在此基础上通过实践工作的进行来促进我国建筑工程整体水平的有效提升。 作者:余善俊单位:肥西县建筑工程有限公司 建筑结构论文:本构关系设计建筑结构论文 一、土的本构关系的概述 土体的形成是具有非常漫长的历史的,土是一种多孔材料,构成复杂。土体在受到外界的荷载作用之后,会发生以下的改变: 1、土体在剪切应力作用下会发生塑性应变,同时球应力也会引起塑性应变; 2、土体的不同构造就会具有不同的特性,土体发生沉积塌陷也会发生不同的特性改变; 3、应力路径会影响到土体的变形,不同的加载路径作用在土体上就会发生不同的形变; 4、土具有流变特性,尤其是软粘土这些特性十分明显; 5、紧砂、超固结粘土等土体在受剪后会表现出应变软化的特性; 6、土体还具有剪胀性等。为了更好的了解土体的特性和气真实力学变形特性,可以建立应力、应变和时间的关系,在实践与理论的结合上提出新的数学模型,即:土体的本构关系,可以更好的了解土的本构关系。 二、建筑结构设计要遵循的原则 建筑结构在设计中药遵守四个基本原则“抓大放小”、“多道防线”、“刚柔相济”,围绕这几个原则来设计建筑的结构。 1、抓大放小。一个完整的结构体系是由不同的构件共同组成的,每个构件在结构中起到不同的作用,“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念,也是在结构设计中所需要注意的问题。 2、多道防线。在结构体系中设计多道防线可以增强建筑的安全性,提高建筑的稳定性,在灾难来临的时候,更加有保障,不能把生存寄托在单一的构件上。 3、刚柔相济。建筑结构的设计要遵守刚柔并济的原则才能让各个建筑结构协调的组成完整的整体。如果结构的刚度很大,那么变形能力就比较弱,破坏力首先会对建筑进行压迫,造成建筑形变,刚度大很容易受损。结构太柔虽然可以很好的消除外力,但是形变过大建筑会无法使用。 4、打通关节。结构体系是变化的,但是变化又是统一的,这取决于结构体系中的结构关节。没有任何关节,浑然一体的构型这是理想中的结构体系,结构体系能使任何外力迅速传递和消减。永远处于原始的静态就是要打通关节保持平衡的目的,当一旦流入力量,构件与构件之间的静态平衡就会遭到破坏,结构也随之发生变化。结构设计是要满足建筑设计的,不能对建筑设计造成干扰,而建筑设计也要在结构设计的能力范围内,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。 三、基于本构关系的建筑结构设计方法 基于本构关系的建筑结构设计方法有两个最大的特点。一是把整个建筑结构进行微分为:混凝土单元、钢筋单元及混凝土与钢筋接触处的连接单元。只有这三个单元,所以在建筑结构设计方法中不存在构件,也不必对梁、柱、板等进行区分。所以只要有了混凝土和钢筋的准确的本构关系和准确的混凝土与钢筋接触处物理参数,所有建筑结构设计问题都可以迎刃而解。二是整个分析过程中都有混凝土单元、钢筋单罗凌霄吉林省城乡规划设计研究院吉林长春130061元及混凝土与钢筋接触处的连接单元参与,所以整体设计时可进行钢筋混凝土结构的弹塑性性能分析,也可对整体钢筋混凝土结构的受损阶段进行分析。下面笔者从分析结构入手,对其设计方法进行简单的说明。 1、分析结构在建筑结构设计过程中,分析结构是一项极为关键的工作,主要是将各种作用下的结构效应合理计算出来,其分析得出的结果一定要能够准确地评定与说明在预设作用下的结构效应,分析结构的合理性与科学性会对结构安全、可靠、经济造成直接性影响。确定计算模型属于分析结构的重要工作环节,其主要内容有计算理论与计算简图,这两个内容是分析结构的难点与重点。在实际设计工作中,不管是什么类型的分析模型,都无法准确地表达实际结构,所以有关规定要求只要在一定程度上与实际结构相近即可。通常情况下,设置结构做模型分析时,都应采取一些假定措施,例如假定建筑结构材料属于均质连续性材料,这一假定对于结构来说并不会产生严重偏差,只有将重要建筑结构的构件加入到整体性能的相关效应中,才会对建筑结构造成直接性影响,主要是因为这个假定没有充分考虑到次要构件以及非结构构件。 2、设置结构建筑结构在设计中首先需要有完整的结构体系,还要保证结构设置没有缺点,结构的设置对建筑设计方案有很大的影响,严重时会影响到整个建筑的安全性和实际功能的运用情况。结构缝设置。在对建筑结构进行设置的时候要注意一些影响结构安全的因素,例如形体复杂、沉降和温度收缩等。可以利用防震缠、沉降缝和伸缩缝对结构进行有效的划分多个单元,对每个划分后的单元进行分别处理,除去影响建筑结构的因素。结构竖向设置。结构竖向设置主要是为了防止建筑结构出现过大的内收与外挑现象,在做竖向结构之间要先了解结构设置的强度与刚度需求,配合整体建筑结构进行设置。处在同一楼层的楼面要把标高位置设置的相同,避免发生错层与局部夹层状况。高层建筑的刚度和强度直接要合理的处理,保持一致性。 3、结构计算结构计算主要包括荷载的计算和构件的试算。荷载分为外部荷载和内部荷载,对于荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数进行不同组合的计算。构件的试算也要进行不同数值与组合的交叉计算。 四、结束语 建筑结构设计对于建筑有非常大的影响,想要具体的分析建筑结构设计可以从本构关系入手,分析本构关系与建筑结构之间的关联,基于合理的本构体系上怎样做出更好的建筑结构设计,对于建筑结构的优化和提高有积极意义,可以提升建筑的整体质量和水平,在今后的设计中可以基于本构体系上对建筑结构进行研究,得到有建设性的成就。 作者:罗凌霄单位:吉林省城乡规划设计研究院 建筑结构论文:合理性设计建筑结构论文 1建筑结构设计中存在的主要问题 1.1建筑物没有达到抗震标准为了更好地促进我国建筑业的发展,国家颁布了一些法律法规来为建筑的设计设定了一个标准,对建筑物的质量的要求进行统一。在《建筑抗震设计规范》中,就明确地标定了建筑物质量的范围,在什么等级的地震下建筑物应该留有什么样的形态。近年我国发生地震后,建筑物都造成了很大的损失,从这里我们可以分析得出我国建筑物的抗震能力还有待提高,不能满足现在人们居住和使用的要求。抗震意识还没有深入到每一个建筑结构设计人员的心中,他们对建筑的抗震度没有起到应有的重视导致在结构设计中不注意抗震能力的设计,致使建筑物的抗震能力达不到标准,对人们生命和财产的安全造成威胁。 1.2建筑材料质量不过关建筑行业的飞速发展为一些建筑企业带来了巨大的利益,也带来更加激烈的竞争。一些建筑企业为了获得更大的利益,会使用一些劣质的建筑材料,将人民的安危置之不理,建筑中常出现的材料问题就是在建筑施工上偷工减料或者以次充好,一些建筑商为了更大的利益,减少成本的输出而忽视建筑的质量安全。造成我国建筑质量不好的很大一个因素就是建筑企业在建筑中为了节约成本,设计不合理的建筑结构,使用的建筑材料也不合格。例如,钢筋的选取上则选择冷轧变形的钢筋,这类钢筋虽然在硬度上能满足要求,但是它的韧性很差,在承受过大的负荷时容易弯折,不利于提高建筑的抗震能力,存在安全隐患。 1.3建筑结构设计方案不合理随着城市现代化进程的加快,这也是建筑行业的一个新的机遇,在顺应时代的发展中,建筑行业上还有许多问题需要完善并不断改进。相比于国外我国的建筑业发展还是有一定的差距,而建筑结构的设计人员专业知识和水平上都稍显不足,这些都需要提高。楼梯和电梯的数量在我国现在的建筑结构设计中还是不足的,在设计上不仅要满足其实用性,还要能够满足消防的需求,要减少因为安全事故引起的建筑质量问题,也避免造成更多的人员伤亡和经济损失。在建筑的设计中很多因素都会影响到建筑的安全性,这就需要设计人员在结构设计上进行多方面的考虑,提出合理的设计方案,让建筑安全得到保障。 2关于建筑结构合理性设计的建议 2.1建筑结构的设计要符合国家规定建筑安全事故频繁,这让大家的关注点都集中在了建筑的安全上,而国家也对建筑结构的安全性提高了重视,陆续出台一些相关法律法规,对于建筑结构的设计有了强硬性的要求,防止一些建筑商减少针对建筑安全的投入。这些规定会随着建筑行业的实际情况而提出针对性的改变,建筑结构的设计不仅在安全上有保障还需要与时俱进。同时,建筑结构设计师应该要尽职尽责,不能为了一己私利不顾人民群众的安危,为提高建筑物的质量,消除存在的安全隐患贡献出自己的绵薄之力,要不畏强权,在建筑行为中发现不符合国家规定的行为要勇敢地提出质疑,并且做出相应的解决措施,基于安全性上考虑,尽可能地提升建筑结构的安全质量。 2.2提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视建筑结构合理性设计是一项比较系统化和繁琐的工作,而且这项工作需要对建筑进行综合考虑,所以要求设计人员具有专业知识,而且还要有灵活的创新思维,能认真地对待工作,并且对建筑结构的设计具有责任心。设计人员在建筑结构设计的过程中不要抱着得过且过的思想,要精益求精重视结构设计的每一个细节,对建筑要有全面的掌控。 2.3技术措施 2.2.1减轻高层建筑的自重。提高结构抗震能力的有效办法是减轻高层建筑房屋自重,地震效应是与建筑的质量成正比。如果建筑物质量比较大,那么相应的地震效应也会很大,作用于结构上地震剪力也会变大,建筑就很容易遭受破坏,造成不必要的经济损失的同时建筑安全性受到影响。如果建筑物质量比较小,那么相应的地震效应也会很小,因此,在高层房屋建筑中,要想减少地震带来的损失,就要减轻高层建筑自身的重量。结构构件采用的材料要在强度上有保障,非结构构件和围护墙体所用的材料要有轻质的特性。例如玻璃是轻质材料,所以一般被用作维护墙体,钢的强度很大,所以钢结构作为高强度框架构件。减轻房屋自重在软弱土层有突出的发展前景,因为它能够使地基基础的处理方法变得简单,方式选择更加多样、合理,可以创造出更多的经济效益。 2.2.2提高带转换层建筑结构的安全性。(1)尽量避免高位转换,转换层位于3层以上时,层间位移角和剪力的分配及其传力途径发生突变,容易形成薄弱层,对抗震很不利。而对于部分的框支剪力墙高层的建筑结构而言,它的转换层的位置,7度区不应大于第5层;8度区不允许超过3层。如果转换层的位置有超过上述规定的,要进行专门的研究并且采取相应的有效措施,6度时其层数可以进行适当增加;(2)转换层配筋的构造要合理,梁上下部的纵向钢筋最小配筋率。若框支梁上部墙体,开有门洞或者梁上托柱的时候,该部位框支梁箍筋必须要加密配置,箍筋直径和间距以及配箍率要按规范进行采用,当其洞口靠近框支梁端部并且梁的受剪承载力不能达到要求时,要采取框支梁加腋和增大框支墙洞口连度等措施等进行处理。 3结语 总而言之,目前建筑结构合理性技术水平还没有完全实现建筑安全性的提升,建筑安全的标准也还没有达到我国建筑技术设计规范和质量安全的要求,因此,要对建筑结构设计作出调整,全面地考虑建筑安全性的影响因素,确保在建筑结构设计中建筑安全性的提升。 作者:罗凌霄单位:吉林省城乡规划设计研究院 建筑结构论文:抗震设计下的建筑结构论文 1引言 建筑抗震设计的内容包括了各方各面的知识,比如说地震基础知识,场地、地基和基础知识。设计者对存在民用建筑中的相关理论以及方法等要进行重点把握,对如何进行减震进行学习。在工作过程中,设计者应该具备较强的责任心和严谨的工作态度。地震在我国多发,因此必须加强对建筑抗震性设计的重视程度,提高建筑物的抗震能力,较少地震导致的危害。 2建筑抗震设计的思想与方法 2.1选择建筑场地建筑设计之前,先进行建筑结构选址时,要对将要施工的现场环境进行全面的勘测,熟悉掌握当地水文地质的具体情况,对已有材料进行分析对比,从而选择出合适的场地。选址要有利于抗震,计算好建筑的高度和负荷,尽量选择硬度大、地域宽广平坦的地区来建造高层大建筑。在选择地基时,要注意避开斜坡崎岖地段,以避免滑坡、泥石流等自然灾害。还要选择地质均匀的建筑场地作为地基,以避免地震时出现地面裂开,沉降不均匀的现象,因而导致建筑物倾斜。 .2建筑结构规则建筑物的结构规则很重要,往往一些结构简单的建筑在地震中毁坏程度最低,因为结构简单规则的建筑受力较为均匀,在震中不易发生倾斜,稳固性较好。据有关人士表示,在保证建筑的长宽为2比1时,能够产生最大的抗震效果,此外,对称结构的抗震性能更好,能够减少毁坏发生的几率。建筑的竖直结构不规则也很容易导致建筑底层的承受力倾斜,竖向规则的建筑可以在地震中保持相对平衡。 2.3增强建筑材料的延展性钢和木材是代表性的建筑材料,具备一定的延展性能。我国传统的木结构建筑有着良好的抗震性,在几次地震中,我国的文物木质建筑虽然因为年代久也有损坏,但相对浮躁的现代建筑受地震的影响就晓得多了。在钢制的钢梁结构中,延伸性能比较好,能够有很大程度的变化幅度,吸收作用力。对于建筑整体来说,增强建筑材料的延展性可以很好的提高建筑的强度,即使在地震中发生一次稍微偏移,地震中的能量被延展性材料吸收,短时间内可恢复到其原本位置,这样就可以避免建筑在地震中局部受力过大发生崩裂。 2.4减轻建筑的质量对于高层建筑,建筑质量越大,其中心离地面也越高,摆动周期也会变大,建筑顶点的位移也很大,建筑的危险性也就明显变大。因此,对于特定环境下的高层建筑,要综合各方面因素,对其进行高度限制。在进行建筑设计时应该对建筑的重心进行合理设计,保持高层的建筑质量轻,低层的质量重,能够减轻建筑的倾斜力矩的产生。所以建筑材料最好选择质量轻强度大质量好的材料。 2.5选好建筑材料建筑过程中应该注意建筑材料的选择,对建筑部位的承载能力进行分析,对材料参数的误差进行合理的分析。抗震计算时应考虑各种材料的刚度、质量、延展性、承载力等,另外还要选择不同振动频率的材料,避免在地震中建筑材料共振,破坏力加倍。 2.6采用现浇板工艺现浇板是指在施工现场就搭好模板,然后安装好钢筋,再浇筑混凝土,最后拆除模板。现浇楼板不仅在增强房屋的整体性和抗震性能上占有优势,而且具有很大的承载力,刚度和强度都相对较高。同时在隔声,隔热,保温以及防水等方面与普通的预制空心板相比,也有相当好的效果。 2.7加强建筑薄弱部分可以对建筑薄弱部分加双重保护,使建筑重要部位第一层材料毁坏时还有第二层材料替补,延缓地震对建筑的破坏,使高层建筑中的居民有更多时间逃生,加强建筑的安全性。对建筑中受力较大,承载力薄弱的底层结构等部位来进行加固处理,采取有效措施增强建筑的强度和刚度。提高短柱的延展性和承载力,采用“强柱弱梁”的框架,在地震中可以利用梁的形变吸能来消耗地震的能量,这样可以有效避免框架坍塌。 2.8抗震防线的设计为避免建筑物的局部毁坏影响整体的结构,有必要进行抗震系统的设置。比如说抗震墙能够成为框架受损后的第二框架,抗震墙能有效的减缓建筑倒塌时间,减轻地震震波对建筑的毁坏,然而只有一道防线是不够的,需要多设置几道抗震防线才能加强建筑的抗震效果。此外设计木质楼梯也能起到一个预防目的,木质材料延性大,有诸多优点,可作为重要逃生通道,给被困地震中的人增加生还的机会。在人流量大的建筑群里,还需要建筑特殊通道,便于人员疏散。 3结语 目前,我国建筑施工技术在不断发展进步,建筑结构形式也多种多样,然而,抗震设计依然在建筑设计中占重要地位。我国地域广阔,同时却也是地震多发国家,在多次地震灾害血的教训下,人们的抗震意识增强,建房的施工质量和抗震性能相比以前也有了很大的提高。 作者:方凡单位:武汉朗筑建筑设计咨询有限公司 建筑结构论文:高层建筑设计建筑结构论文 1高层建筑结构设计类型和特点分析 高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构,随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构,由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构,由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构(巨型梁结构、巨型柱结构等等)。这些结构各有受力特点,适用于高度不同的结构体系,不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关,所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一,高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加,相对于竖直荷载,水平荷载地位提高,成为决定性因素,必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力,水平荷载主要包括地震和风荷载,高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二,高层建筑的侧移是结构设计的重要因素,也是重要的控制指标。第三,高层建筑的柱中容易产生竖向变形,这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化,忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四,高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性,作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。 2高层建筑设计的一般原则 2.1关于高层建筑结构计算简图的选取原则在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中,要进行相关的计算,而计算简图是进行结构设计计算的基础,所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理,也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时,要特别的仔细认真,这样才能保证结构设计计算结果的可靠,保证高层建筑的安全建设和使用。同时,计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全,尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别,必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。此外,设计工程师要仔细的分析软件计算的结果,避免因为不同计算软件的计算结果而造成比较大的计算偏差和失误。 2.2关于基础设计和建筑结构设计的方案选取原则高层建筑的基础比较深,基础设计要考虑多种因素。高层建筑的基础设计必须参考详细的地质勘探报告,然后结合地区的地质条件进行基础的合理设计。同时,采用哪种高层建筑的结构类型也影响着基础的设计工作,不同的建筑类型的荷载不同,高层建筑的基础设计必须与结构类型和荷载分布相一致。综合考虑各种因素来确定基础的设计工作的目的是使地基的稳定性能和承载能力发挥到最大。建筑结构的设计方案一般要满足两方面的要求,一是受力特性和建筑的力学性质的合理性,对于整个高层建筑的结构体系的受力和荷载要明确,力的分析与计算必须简单。二是要满足经济成本合理性的基本要求,建筑结构的设计方案直接决定了后续的施工方案的选取工作和施工设计,这个过程必须考虑整体建筑施工成本合理的要求。另外,高层建筑的结构设计方案也必须考虑当地的地质条件、地理地形条件、工程施工的要求、施工方案和建筑设备安装等具体的因素,在各种因素相互协调的情况下,确定结构设计的最优方案。 2.3关于计算结果正确性分析的原则随着计算机技术的不断进步,计算机应用软件不断地加入到高层建筑结构设计的分析计算当中,但是与建筑结构设计有关的软件的品种数量众多,不同的软件品种的计算方法、流程和编程实现方法不一定相同,导致了有关结构设计的计算结果存在着许多差异。设计工程师要正确认识和分析这些计算结果的差异,充分了解所采用的计算软件的计算范围和计算条件,要在仔细审核的基础上进行仔细的判断,排除人工数据输入的错误,才能够得出所需要的正确结果。 3高层建筑结构设计相关问题分析 3.1高层建筑的基础设计相关问题高层建筑的地基设计既是高层建筑结构设计的前提性工作,也是建筑设计师非常重视的一个问题。地基设计的重要性不言而喻,地基设计的质量直接影响着基础的类型选择和工程的造价。基础的设计工作包含了基础的类型设计和对地基的处理工作。地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素,其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范,因为就全国来说,各地的地质条件差别很大,国家规范没有办法作出统一全面的规定,所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。 3.2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一,在现行的建筑规范中,具体描述了短肢剪力墙的定义问题,短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5-8的墙体,在具体的建筑应用中,短肢剪力墙的使用受到诸多限制,结构设计中应尽量少使用这种墙体结构,避免后续的设计上的诸多问题。第二,剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外,在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构,并调整剪力墙中心的位置,合理设置厚度以及截面,使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。 3.3高层建筑中的结构规则性问题关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动,这主要体现在两个方面,第一,新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性问题,增加了许多的限制条件,比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二,新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以,结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动,严格遵守规定的限制条件,合理的规划自己的结构设计,避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。 4结语 高层建筑的结构设计工作是一项涉及诸多因素和问题的综合性技术工作,高层建筑对结构设计的要求非常高,建筑设计师一定要在准确分析计算的前提下,根据结构设计的原则性要求,结合实际的工程条件和地质条件,设计和采用合理的结构设计方案。本文所论述的高层建筑的结构设计的类型及特点和一般原则,以及常见问题的探讨分析,可以为高层建筑结构设计的具体工作提供参考的依据。 作者:何认雄单位:广州市纬纶建筑设计有限公司 建筑结构论文:BIM技术应用建筑结构论文 1前言 现阶段BIM软件产品受到BIM技术与思想发展的推动而不断趋于完善,BIM技术在国内开始被广泛运用到建筑工程设计、施工以及运营等多个领域,BIM技术在运用中可以实现不同专业、不同部门之间的数据共享,所以在建筑结构设计中可以让工程师、建筑师、设计人员以及业主等,多个层次用户来共享及使用同一个数字设计信息。基于BIM技术而成的可视化数字模型可以帮助用户进行建筑结构的模拟与分析,以便于施工单位可以加深对设计人员设计理念及建设目标的理解,对提高建筑产品结构设计的整体质量及生产效率有着重要意义。 2BIM技术概述 现代建筑工程项目正在不断向着大规模、高层化以及超高层化方向发展,用户对建筑产品的需求不仅限于其整体功能性,建筑结构的高度复杂化使其体型不断区域多样化,因此,建筑结构设计中往往需要通过多种渠道来获取规模较大的信息。该类数据信息作为建筑企业在建筑结构设计中最为关键的资源,如果在建筑产品生产中对其加以利用,不仅可以帮助企业通过缩短工期来降低整体成本投入,还能进一步提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作与安全管理工作整体水平。所以现代信息技术开始被广泛运用到建筑工程领域,建筑行业在信息技术支撑下开始寻求一条迅速处理各类相关信息,进一步控制成本投入与合理化工期安排的道路。基于此因,BIM技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义,该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变,而BIM技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命,其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理,帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本,对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。 3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用 3.1实现建筑结构设计的可视化BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术,其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户,由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图,该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户,而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型,来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示,帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测,从而帮助设计单位选取最佳的设计方案,并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷,对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。 3.2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库,所有建筑结构设计参数都是相关联的,设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建,而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束,从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点,是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出,对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。 3.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式,其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点,钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式,所以在设计中往往需要根据梁的高度,来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享,来对螺栓的数量与间距来进行控制,设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件,而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样,而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考,便可以来确定加强件、连接件的准确位置,这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。 4BIM技术在建筑机构设计中的难点 建筑结构设计工作在运用BIM系统中需要将模型发送到分析软件,结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来,并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型,所以设计人员在使用BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性,并要对BIM系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素,但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响,所以设计人员在使用BIM模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者,BIM模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型,所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件,才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接,如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求,或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此,现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题,力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。 5结语 综上所述,BIM技术对进一步提高建筑结构设计质量及效率有着重要意义,并可以帮助建筑企业在建筑产品生产过程中有效降低设计、生产等环节的成本投入,虽然BIM技术的各项功能基本可以满足现代建筑结构设计工作的需求,但是BIM技术也对设计人员的整体素质提出了更高要求。 作者:李轼王科亮刘媛单位:江苏省水利勘测设计研究院有限公司 建筑结构论文:抗震设计建筑结构论文 1保证建筑结构抗震水平的先决条件 1.1合理的选址在建筑结构抗震水平设计中,合理的选址是最基本的先决条件。为了保证选址的正确、合理性,我国政府部门已经出台了《中华人民共和国减灾抗震法》等法律条文,其中明确规定“对于有可能发生的重大建设性工程以及次生灾害进行严格的地震安全指标评价,按照地震安全评价结果,明确相关建筑物的抗震设防要求,并对其进行分别设防”。建筑结构的设防标准根据其实际质量可分为四个标准,其中:甲类:地震时间或大型建筑工程可能发生的次生建筑类灾害;乙类:地震中不能中断使用功能,且必须要逐步恢复的建筑类型;丙类:除甲、乙两类建筑外的其他普通建筑类型;丁类:抗震级别相对较低的建筑。根据对相关法规的分析,在进行建筑物结构设计时,必须要选择对建筑有利的场地,避免在不利地段建设大型民用建筑,以防止地震破坏隐患的出现。对于一些软基地段,也必须要进行充分的处理,才能够进行合适的建筑设计。另外对于地震可能引起的次生灾害问题,也必须要予以正确的处理,进一步保证选址的正确性。 1.2科学的设计当地震发生时,不同的建筑结构所受到的地震影响是不同的,为了最大限度降低地震灾害的影响,建筑设计人员在抗震设计环节中,要根据当地地段的实际情况来进行建筑结构的选择。目前,我国常用的鹅建筑结构可以分为“钢筋混凝土结构”、“砌体结构”、“钢混结构”和“钢结构”四种类型。通过对四种结构的比较分析得出,钢筋混凝土结构的抗震能力相对较强,因为其自身具有较好的柔韧性,所以当建筑物因地震灾害而出现应力变形时,钢筋混凝土结构能够依靠自身良好的承载力对其进行一定程度的控制,这是其它三种结构所不具备的优势。近年来,高层建筑建设的增多,大大增大了其在地震灾害影响下的水平位移和抗侧移刚度,这在无形之中就加大了地震灾害的影响,为了避免地震灾害影响程度的增大,在设计和审核高层建筑抗震设计时,必须要考虑结构的侧移度。 1.3坚实的质量地震作为破坏性超强的自然灾害,想要最大限度降低其对建筑的破坏,保证建筑设计坚实的质量是最基本的防护措施。相比较而言,我国建筑设计水平发展较为缓慢,在地震设计方面也存在不够合理的情况,这使得很多建筑结构都出现了地震安全隐患,过大的自身重量也加大了地震危害。为了保证建筑结构抗震水平,必须要在建筑抗震设计环节中科学的运用抗震理论,根据相关设计原则,利用有效措施来提高建筑结构的可靠性与安全性。 2实现建筑结构抗震水平设计的措施 2.1基础性防震措施应用基础性防震措施根据建筑的结构的不同位置有着不同的措施:(1)地基隔震。地基隔震是在建筑地基与土层之间设置缓冲层,以便在地震发生时减小建筑与土层之间的震动碰撞,实现对震能的有效吸收和反射作用,减小地震对建筑物的破坏。目前,我国最常使用的地基隔层为沥青原料隔震层。(2)基础隔震。基础隔震是整个建筑结构抗震设计中的关键,想要降低地震对建筑物的破坏,就必须要做好基础隔震措施。在对建筑基础采取抗震措施时,为了减小地震对上部结构的破坏,需要在建筑物的上部结构和基础位置接触处设置隔震层,防止地震力由地基处向上部结构传播,降低地震对建筑上部结构的破坏。基础抗震装置一般采用混合隔震装置、基底滑移隔震装置和夹层橡胶隔震装置等。(3)间层隔震。间层隔震是为了吸收地震的冲击余力而设置的,间层隔震的有效设置能够对震力进行再次削减,以达到降低地震对建筑的破坏作用。间层隔震一般都安装在原始结构层上,其实我国最早使用的的抗震措施,具有施工操作简单的优势。(4)悬挂隔震。悬挂隔震是通过悬挂的方式,将建筑物全部或部分结构脱离地面,从而在地震出现时,降低地面震动与建筑物之间的震力作用。目前,此种抗震措施多用于大型钢结构建筑当中,收到了较为不错的抗震效果。 2.2机敏减震支撑体系机敏减震支撑体系是集成现代科技技术的防震系统,其利用活塞运动的原理,对建筑结构进行设计。在地震灾害发生时,保证建筑结构中的内、外钢能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力,减轻震力破坏和消耗地震作用力的传导。目前,这项技术还在不断的研究和完善当中,相信其很快就能够实现有效的应用,为建筑抗震设计水平的提升做出贡献。 2.3效能减震技术应用效能减震是实现对地震所产生动能的消耗,来减轻地震能的传导大小,从而降低其对建筑物的破坏程度。目前,在此技术方面一般采用消能器和阻尼器,两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收,减小震力对建筑主体的破坏,以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前,效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用,其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面,都起到了良好的效果。 3总结 综上所述,建筑工程作为人类工作、学习和生活的基本场所,其对于人类正常生活秩序的重要性是不言而喻的。为了实现对人类生活正常秩序的有效维持,保证人类的生命及财产安全,做好对建筑结构的抗震设计是对建筑设计、施工企业的基本要求。在实际设计过程中,为了能够将抗震设计的功能性最大限度发挥出来,设计人员应多分析此前的抗震设计经验,结合实际建筑的特点,来进行科学的抗震设计,为提升建筑结构的抗震水平打下良好而又坚实的基础。 作者:于卫东陈珊单位:新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司建筑分院新疆恒信工程项目管理咨询有限责任公司 建筑结构论文:高层课程教学建筑结构论文 1我校高层建筑结构设计课程存在的问题 1)课程知识点多且更新快,授课内容容易脱节。高层建筑结构设计是土木工程专业重要的传统课程,课程内容丰富,理论严谨,注重学生工程实践能力的培养。随着科学技术的进步和实验方法的完善,新的结构和新的技术不断出现,因此该课程的内容在不断扩充,分析设计方法也在不断完善,任课教师不了解新规范的变化,在教学过程中就很难将最新的知识传授给学生,和当前的设计方法脱节。 2)教学实践环节的针对性不强。培养工程实践能力是一般本科院校土木工程专业的人才培养目标,我校现实行的“3+1”的教学模式就是针对该人才培养目标提出的。所谓的“3+1”人才培养目标就是在本科四年中拿出一年的时间用于教学的实践环节,这里的实践环节包括各种课程设计和生产实习,学生通过课程设计会对一些基本结构和构件的设计有初步的了解,但在生产实习环节大多数学生从事的只是最基本的体力劳动,对实际工程的认识不够。现在高层建筑结构设计课程的每个知识点大多均为解决工程实际问题提炼而成,如果学生缺乏对工程结构的认识,那么对于高层结构中的概念设计、计算方法和构造措施就理解不够。 3)教学学时偏少,与抗震课程内容交叉重叠,教学方法与手段落后。在一般本科院校中,高层建筑结构设计为32学时,且开在第七学期,临近毕业学生面临就业、考研等多重压力,很难安心学习;在课程内容上高层建筑结构设计课程的内容与荷载结构设计方法、结构抗震设计的部分内容交叉重叠,分开教学导致知识点分散,教学效果不理想;课堂教学中大多采用传统的填鸭式教学方法,学生接触不到实际工程,体验不到以理论来指导实践的快乐,故无法激发学生的学习兴趣。 4)考核方式不尽合理。现在的高校仍然采用应试教育思想指导下的传统的考试模式,采用平时成绩加期末考试成绩的方法,考试形式单一、内容片面,很难全面客观地评价教学效果。作者根据近2年对高层建筑结构设计课程的考试方法进行改革,联系国家注册结构工程师的考试大纲和考核方式,让学生接触工程实践,让学生体会到学有所用的成就感,取得了一些成果。针对上述高层建筑结构设计教学中存在的些许问题,课题组的老师进行了相关的教学改革并在2012年申请了黑龙江省教育科学规划课题项目获得了资助。 2高层建筑结构设计课程改革的内容和方法 1)精简授课内容,避免不必要的重复。高层建筑结构设计是在荷载结构设计方法、钢筋混凝土结构、砌体结构和结构抗震设计课程修完之后开设的,与这些先修课程有着密切的联系,因此在教学过程中有部分内容交叉重叠,如竖向荷载和风荷载的计算;抗震设计中地震作用的计算;钢筋混凝土结构设计中框架结构的分析计算方法等这些内容均与先修课程重复,这就需要任课教师在满足教学大纲的前提下充分做好授课计划,事先做好已有知识和新内容之间的区分和衔接,避免与前述课程内容重复,造成学时的不必要浪费。在课堂讲解中做到重复的内容讲差别,相似的内容讲典型,重点锻炼学生运用计算方法和分析方法解决问题的能力,提高工程实践能力。 2)在课程内容的设置上,注重加强学生对概念设计的理解。在现有的高层建筑结构设计教材中,概念设计一般位于教材的第一、第二章,主要讲解结构体系与布置原则,但实际上,概念设计贯穿于结构设计的全过程。在教学中以生动易于学生理解的实例讲解晦涩难懂的理论,让学生从根本上理解。 3)改革考核方式,重点提高学生的知识运用能力。在土木建筑行业,与高层建筑结构设计相关的行业规范是《高层混凝土结构技术规程》和《抗震设计规范》。在土木工程专业课的学习过程中,大多数学生都以教材为主,而很少学习规范或者阅读一些参考资料,这就违背了一名未来土木工程师所必须遵循的基本理论。为了培养学生的工程师意识,在授课过程中适时引用规范中的条文进行讲解说明,既可以使学生接触到行业发展的最新动态,又对学生将来走上工作岗位后,考取注册结构工程师的职业资格有一定帮助。在考核方式上,采用注册结构工程考试的考试模式,开卷考试,在考试过程中可以携带相关教材以及规范,重点考核学生运用所学理论知识解决实际工程问题的能力,这样学生对知识点的理解更深刻、掌握更扎实,达到“卓越工程师”的人才培养目标。 4)强化课程设计、毕业设计、设计竞赛等环节,提高学生实践创新能力。在高层建筑结构课堂理论教学中,采用“五延伸”的教学方法,理论教学向现场、课程设计、毕业设计和各种知识竞赛、设计竞赛延伸,进一步提高学生的设计实践能力和创新思维能力。a.课内教学向实验现场延伸,能够使学生对各种不同的结构有感官的认识,激发学生学习的兴趣。b.课内教学向课程设计延伸,采取手算为主、电算校核、手算电算相结合的方式开展课程设计,使学生进一步加深对基本理论和计算方法的理解,初步体验到成功的乐趣。c.课内教学向毕业设计延伸,毕业设计是土木工程专业最为重要的实践环节,通过毕业设计,使学生具备基本的设计能力,初步具备结构工程师的基本素质,实现“卓越工程师”的人才培养目标。d.课内教学向设计竞赛、学科知识竞赛延伸,组织校内各种设计竞赛,为学生创造出良好的培养动手能力的环境,鼓励学生积极参加省内及全国大学生结构设计大赛,开阔学生的眼界,培养学生的创新能力。e.课内教学向课外科技活动延伸,积极组织学生参加课外科技活动,参与到教师的科研活动中来,激发学生的创新科研能力。 3结语 高层建筑结构是土木工程专业的重要专业课程,作者通过多年的教学实践,对该课程的教学内容、教学方法和考核方式进行了改革与实践,取得了一定的成果。但由于专业的发展和各种因素的影响,该课程的改革还有很多事情要做,是一种值得继续探索和研究的系统工程。 作者:孟丽岩王涛高红梅陈勇单位:黑龙江科技大学建筑工程学院 建筑结构论文:房屋抗震建筑结构论文 1抗震设计在建筑结构设计中的重要性 1.1建筑模型设计的重要性建筑空间形态具有很多种,主要包括平面形状和物体空间形状。根据相关的地震数据统计表明,在地震中,平面形状就会更加复杂,如出现不平衡,建筑的不对称翼将受到一定程度的损害。在唐山大地震中,我们可以看到许多这样的类型,一些传统的、常规的建筑造型在地震中没有严重的损害,甚至还有一些能够很好地保留下来。地震在三维空间内是非常复杂的,将会对建筑物造成很大的伤害。特别是在结构刚度出现突变的位置。因此,在建筑设计过程中,需要尽可能使建筑平面和空间形状变得简单。尽可能设计一些凹凸的结构面,尽可能延长一些不对称翼。在布局上,需要使得建筑物结构能够尽可能达到刚度的均匀分布,避免一些非对称的刚度分布不均匀,这样就能够有效避免住房建设出现扭转而产生破坏。 1.2建筑结构设计的规则合理对抗震设计的影响在建筑设计的过程中,应该遵循优先选择的规则。在这座建筑设计的过程中,建筑平面、剖面和三维表面都要表现出简单规则和对称性的特点。此外,建筑结构的侧向刚度强度也要分布均匀,使建筑的质量能够均匀分布,这样就能够有效防止建筑物出现突变。为了实现建筑结构体系的科学合理性,我们必须首先确保设计能够具体、明确,其次还要保证建筑结构的结构设计能够科学合理,在这一过程中需要考虑到承受力需要合理分布,这样我们就可以在施工过程中保证,可以使得施工根据设计图来进行。建筑的形状规则的合理性,可以有效分散地震的破坏性,能够保护建筑物的完整性,从而在一定程度上提高建筑的抗震性能。 2房屋建筑的筑抗震设计 2.1建筑抗震设计的规划与布局良好的抗震能力将对建筑设计建筑能够提高建筑的抗震性能,建筑的布局更加复杂,这样就会导致建筑防震能力出现下降。在剪力墙设计的过程中,需要认识到剪力墙是建筑结构抗震的一个最重要的部分,建筑结构的设计需要按照抗震要求来进行设计。建筑的刚度需要分布均匀,在大厦电梯的设计过程中,可以有效地防止由电梯人员由于地震偏心扭转效应的影响。对建筑的整体设计而言,设计师应该在抗侧力构件的布置设计过程中,将建筑设计建和抗震设计有机地融合在一起,这将大大提高建筑物的抗震能力。 2.2垂直设计对建筑抗震性能的影响在建筑设计的过程中,建筑的垂直布置设计就是将建筑的质量和刚度沿垂直方向上进行均匀分布。如果建筑的负载刚性比较差,将使得建筑的承载能力不足,所以它会很容易在地震中出现变形,成为不利抗震的一个薄弱环节。在建筑设计的过程中,垂直设计可以有效避免这个问题,在设计的过程中,如果两层楼都是紧挨着的,其实际的功能也是不一样的。研究表明,在众多的地震,建筑物的竖向刚度能够均匀分布,这样使得建筑受到地震的影响会比较小。 2.3建筑墙体和屋顶的设计在进行房屋建筑设计的过程中,建筑的重量越轻,它在地震受到的损坏程度就会越小,其结构的稳定性也会大大提高,这样的房屋的抗震能力是非常高的。因此,如果我们要减少建筑物在地震中的破坏程度,在建筑的墙体和屋顶中需要使用一些轻质材料。 2.3.1墙体的设计:建筑墙体的设计,为了使建筑质量变得更轻,有必要使房屋的墙体变得更轻。如果墙体本身具有很大的重量,这样就会降低建筑的抗震性能,使得建筑在地震过程中遭到摧毁的可能性更大。因此,需要严格选择墙体的材料,保证墙体的重量。 2.3.2屋顶的设计::在屋顶的设计中,也要尽可能地采用安全轻质的材料,这样就能保证墙体不会承载着一个重量很大的物体,影响墙体的稳定性。建筑的屋顶不应该增加一些不必要的承重原件,这样就会使得建筑的重量得到增加,会影响建筑的抗震性能。 2.4建筑结构抗震取决于根据其承载力根据静态分析的理论,分析地震作用的惯性力,结合弹性力学和地震作用进行计算,对建筑的结构和构件在地震中的弹性位移进行分析,以确保施工的强度,保证建筑结构的安全性能。对建筑结构进行抗震设计要依据其承载能力,要计算出其承载力,我们可以采用传统的设计计算方法,所以这些设计很容易被设计人员应用,这种方法主要是对惯性力的分析,在地震作用下,把建筑结构可以看成一个弹性整体,选择相应的计算来计算结构在地震中的固有频率值,最后采用弹性的计算方法对结构的抗震性能进行分析和计算,根据承载力合理选择房屋建筑抗震设计的方案。 3结论 随着地壳运动越来越频繁,地震带来的破坏力也越来越大,尤其是一些浅源地震。人们也随着越来越重视建筑的抗震设计,有效提高建筑结构抗震的能力,这样才能够确保人民生命和财产安全得到有效的保障。建筑结构的抗震设计是一项重要的设计工作,需要设计师们引起足够的重视,始终保持严谨的工作态度,采用科学合理的设计方案,为提高建筑的抗震能力提供有效的保障。 作者:郑和宁单位:邵阳学院城 建筑结构论文:矿区建筑结构论文 1地震震动对矿区建筑的影响 地震短效的震动设计项目在使用中会存在很大的问题,这个任务也一直困扰着工程技术人员,这里面的困难往往存在于对整个建筑整体结构的影响。震动的产生会涉及很多学科,不仅有静力学的研究,动力学的研究更是重点。其中也包括结构力学的相关研究,涉及的面大,在建设的同时,应该把这些额外的因素作为一定的影响因素作为考虑的对象。在地震中,震区彼此所处的环境不同,地震的振幅也存在很大的差异,对于后期的矿区建筑物的损毁程度也会出现不同。无论如何,地震效应都会对矿区结构产生一定的影响和危害。 1.1地震震动对煤矿建筑物地基的影响地质岩层中的岩石大多处于静止的状态,但是在地震区的地层会产生大量的能量,并将这些能量传到地表。这种能量将使岩石在不同的方向上移动,围岩也会有一定的扰动,能量再次以波的形式辐射周围的干扰。在理论研究中,我们将以这种形式来跟踪波形进行显示。矿区建筑物附近的波传递的能量的作用下,也有一定程度的扰动,如波的传播距离和大小为基础的干扰程度,当波能量较大时矿山建设将大幅度波动,当波的传播距离和传输出来的能量较小,矿区建筑物受到的干扰就相应减少。矿区建筑物的地基一般的埋深比普通的建筑物要深,这也是为了满足设计中的需要,大量使用厚度要求比较高的土壤。在基础建设中,将使用打夯机不断夯实地基土,定时检测夯实机的压实效果,但在受地震区的晃动会使地基的影响更为剧烈,使土壤松脱的现象也更为严重,不均匀沉降会比较厉害,如果一个较大的地震影响地基,将出现整体塌陷的现象。另外,在地震震动发出的能量在影响地基土质的同时,还会扰乱地下水的流向,将整个地下基础结构彻底改变,出现很多设计中无法预料到的可能性发生。这都会严重的影响地基的承载能力,后期会导致结构失稳。 1.2地震震动对矿区建筑物伸缩缝的影响在矿区建筑物的设计开始就充分考虑了建筑因各种原因发生不均匀沉降变形,设计师将设置沉降缝的施工目的就是要考虑到建筑物可能出现的变形,为了建筑的变形灵活的起到保护的作用。但在受到地震的晃动,地基基础已经出现不稳定的现象,不能以设计值进行正常沉降,矿区建筑可能是整体偏移或者不规则变形。在这个时候,早期的建设是保护建筑物伸缩缝将没有任何保护作用。在地震中,岩石与岩石之间的摩擦,产生大量的热量,在一个短时间热不会很快消散,从而影响周围建筑物。在矿区建设中,受地震产热温度的影响,会造成很多的伤害。混凝土材料在不同温度的影响会出现变形甚至破坏。在高温下的混凝土,将失去良好的抗压能力。高温出现会由于预应力材料的能量损失。材料的变形会引起结构变形,施工缝也未能发挥其应有的设计效果。 1.3地震震动对煤矿矿区建筑物受力的干扰对煤矿的建筑物地震影响,改变了不可逆扭转变形。煤矿矿区建筑结构在地震作用下的受到弯曲应力,以及很常见正向和斜向压力的共同作用。在受力结构的重新分布的结构层中,由于煤矿建筑是一个刚性整体,基本没有柔性基础作为保障,弯曲和扭转荷载在假设阶段都没有纳入设计的范围,设计中也不考虑对结构的影响,结构在原来的拉伸载荷而仍在弯曲载荷下工作。在许多的受力结构中,最初由构件轴心受压,在很短的时间内将成为偏心(包括大偏心和小偏心)受压。弯曲和扭转作用下的另一种组合结构形式。 2如何降低地震震动对矿区结构物的影响 无论爆破震动的机理是怎样的,它都对建筑物产生了很多的破坏作用。鉴于此,我们就要提出相关的方案,降低地震震动的危害。 2.1加大施工材料投入力度在地震时,会在短时间内产生巨大的外部荷载,在施工中对于材料的等级可以适当的提高,可以增大材料成本的开支,原来使用C30的混凝土级别可以调整至C50,钢筋的分布密度也可以相应的提高。用这样的办法加强煤矿结构物的抗震等级。对于材料的选择要尽可能的选择强度较强、耐久度较好的使用,对于设计的要求在施工中必须严格遵照,不得出现擅自偷工减料的现象,对于施工的工艺也要严格的要求,把好每一道关,切实的做好施工的任务。用这样的方法也可以在一定范围中可以减低地震发生后对结构物的破坏。地震的发生无法控制,但是对于建筑物的强度安全完全可以控制。 2.2设计中考虑多方面因素现阶段,我国在对结构设计的时候都要考虑到扭曲变形的因素,在一些欧美国家对于扭曲变形已经有较为严密的规定和要求,我国也在不断的探索研究这一细则。在设计结构规范中必须考虑到结构物所受到的弯曲和弯扭变形,结构物在受到这类组合力的同时会出现相应的结构变形,必须控制好变形的范围,保证结构物的正常使用。例如结构物大偏心受压的时候,结构内部的钢筋承受抗拉强度的同时还要分一部分的抗压强度,通常意义下钢筋的抗压强度值较低,不会使用钢筋作为抗压材料,一旦出现此类情况就要控制材料不会出现脆性变形,避免出现材料的失稳破坏。在设计研究矿区结构物的构建当中,就要考虑到这些原因,此外还要将以往整体刚性基础转换为柔性基础,来应对地震中出现的不规则应力状态。改变结构的不同受力适应能力,可以有效的避免结构物在地震当中受到更多的破坏。 2.3控制地震对结构物影响效果在地震震动中产生大能量的波,会是周边的矿区建筑物发生小幅度的位移。为了控制地震震动对结构物的影响,事先要对结构物作位移测量,观测好结构物周围的地质情况,来确定矿区建筑物较为可靠的破坏标准。 2.4考虑矿区建筑物和震动之间的关系在结构的分析计算中,频率计算是一项重要的计算准则。建筑物自身频率和地震产生的频率处于一个量级的时候,最容易发生共振的现象,对于结构物的损坏也是最大的的。为了有效的避免这样的情况发生,将地震对于建筑物的影响程度降至最低,我们就提出了关于波形的理论研究。在波型的运动传递理论来解释这一现象,当地震波传递到矿区建筑物时,产生的波形与建筑物的形状和振动波形融合,如果两个波形的峰值(阶层)状态处于同一位置上时就会使得结构发生共振。当两列波的波谷相互接触时,对于矿区结构物不产生任何影响。为了保护矿区建设,术人员会尽可能的两个波峰和波谷相互错开,能量相互抵消可以有效的保护建筑物。在地震多发地区中,对于煤矿矿区建筑物之间设立多个震动检测站,对传递过来的能量作出初步的估算,好让技术人员可以掌握第一手的技术资料,为以后建筑物的维修和新的结构物构建提供了技术支持。 3地震破坏准则分析 矿区结构物在地震中的损伤和受到地震波及其结构的特点研究的不断深入。对于地震的振幅和频率谱,两种元素决定了地面结构物的运动特性,对于结构的运行描述,地震中的能量有直接对结构物的影响,同时还存在其他的最大响应幅值和频谱结构。当地震的持续时间不同,对于建筑物的损伤也不同。时间越长,建筑物受到的累积损伤值就会不断的提高。单一参数的地震破坏准则被认为超出结构第一最大响应值。在对地震现实的模拟情况中,所构建出来的模型可以很好的模拟地震时发生的情况,这是因为计算模型在使用中十分的简单和方便,也得到了很广泛应用。然而,它没有考虑到结构的影响,因而不能反映故障全体过程。地震危险性分析和实验结果表明,结构的最大响应和累积损伤边界的相互作用形成了相互的关联。随着累积损伤的时间增加,对于结构的损伤值也在不断的提升,最大响应的控制范围不断减少;同时,随着结构的最大响应的增加,累积损伤减少了控制界限。结构的地震破坏是由于地震波大联合作用引起的幅值和循环加载。实际的地面震动的相关运动是非常复杂的载荷加载过程,它包括水平,垂直,扭转振动成分组成,不同的地震水平,不同的距离,不同立地条件下,地震动态和各种地震成分比例不同。因为部件在高强的荷载之前出现失效,在这样的作用下矿区建筑结构的各种振动不同的模式,实际地震动作用下矿区建筑中复合材料的出现失效模式,相应的地震损伤标准也随着地震时间的变化而变化,对于结构中稳定性能也有更高的要求,加强高性能的材料就是最为有效的办法之一。 4结束语 地震产生的震动会对矿区建筑产生很多不良的影响,但是这些建筑物所受到的危害可以通过一些科学技术的手段加以避免,使得建筑物受到地震的损坏降至最低。本文中着重提出了关于地震对建筑物的影响,相关的地震效应也做出了分析研究。对于震动在传递后对矿区建筑物结构的危害也具体进行了说明,重点是文中提出了改善这一现状的方式方法,目的就是最大可能的降低震动对矿区建筑结构的影响。 作者:王茜单位:中铁咸阳管理干部学院 建筑结构论文:课程教学高层建筑结构论文 1我校高层建筑结构设计课程存在的问题 1)课程知识点多且更新快,授课内容容易脱节。高层建筑结构设计是土木工程专业重要的传统课程,课程内容丰富,理论严谨,注重学生工程实践能力的培养。随着科学技术的进步和实验方法的完善,新的结构和新的技术不断出现,因此该课程的内容在不断扩充,分析设计方法也在不断完善,任课教师不了解新规范的变化,在教学过程中就很难将最新的知识传授给学生,和当前的设计方法脱节。 2)教学实践环节的针对性不强。培养工程实践能力是一般本科院校土木工程专业的人才培养目标,我校现实行的“3+1”的教学模式就是针对该人才培养目标提出的。所谓的“3+1”人才培养目标就是在本科四年中拿出一年的时间用于教学的实践环节,这里的实践环节包括各种课程设计和生产实习,学生通过课程设计会对一些基本结构和构件的设计有初步的了解,但在生产实习环节大多数学生从事的只是最基本的体力劳动,对实际工程的认识不够。现在高层建筑结构设计课程的每个知识点大多均为解决工程实际问题提炼而成,如果学生缺乏对工程结构的认识,那么对于高层结构中的概念设计、计算方法和构造措施就理解不够。 3)教学学时偏少,与抗震课程内容交叉重叠,教学方法与手段落后。在一般本科院校中,高层建筑结构设计为32学时,且开在第七学期,临近毕业学生面临就业、考研等多重压力,很难安心学习;在课程内容上高层建筑结构设计课程的内容与荷载结构设计方法、结构抗震设计的部分内容交叉重叠,分开教学导致知识点分散,教学效果不理想;课堂教学中大多采用传统的填鸭式教学方法,学生接触不到实际工程,体验不到以理论来指导实践的快乐,故无法激发学生的学习兴趣。 4)考核方式不尽合理。现在的高校仍然采用应试教育思想指导下的传统的考试模式,采用平时成绩加期末考试成绩的方法,考试形式单一、内容片面,很难全面客观地评价教学效果。作者根据近2年对高层建筑结构设计课程的考试方法进行改革,联系国家注册结构工程师的考试大纲和考核方式,让学生接触工程实践,让学生体会到学有所用的成就感,取得了一些成果。针对上述高层建筑结构设计教学中存在的些许问题,课题组的老师进行了相关的教学改革并在2012年申请了黑龙江省教育科学规划课题项目获得了资助。 2高层建筑结构设计课程改革的内容和方法 1)精简授课内容,避免不必要的重复。高层建筑结构设计是在荷载结构设计方法、钢筋混凝土结构、砌体结构和结构抗震设计课程修完之后开设的,与这些先修课程有着密切的联系,因此在教学过程中有部分内容交叉重叠,如竖向荷载和风荷载的计算;抗震设计中地震作用的计算;钢筋混凝土结构设计中框架结构的分析计算方法等这些内容均与先修课程重复,这就需要任课教师在满足教学大纲的前提下充分做好授课计划,事先做好已有知识和新内容之间的区分和衔接,避免与前述课程内容重复,造成学时的不必要浪费。在课堂讲解中做到重复的内容讲差别,相似的内容讲典型,重点锻炼学生运用计算方法和分析方法解决问题的能力,提高工程实践能力。 2)在课程内容的设置上,注重加强学生对概念设计的理解。在现有的高层建筑结构设计教材中,概念设计一般位于教材的第一、第二章,主要讲解结构体系与布置原则,但实际上,概念设计贯穿于结构设计的全过程。在教学中以生动易于学生理解的实例讲解晦涩难懂的理论,让学生从根本上理解。 3)改革考核方式,重点提高学生的知识运用能力。在土木建筑行业,与高层建筑结构设计相关的行业规范是《高层混凝土结构技术规程》和《抗震设计规范》。在土木工程专业课的学习过程中,大多数学生都以教材为主,而很少学习规范或者阅读一些参考资料,这就违背了一名未来土木工程师所必须遵循的基本理论。为了培养学生的工程师意识,在授课过程中适时引用规范中的条文进行讲解说明,既可以使学生接触到行业发展的最新动态,又对学生将来走上工作岗位后,考取注册结构工程师的职业资格有一定帮助。在考核方式上,采用注册结构工程考试的考试模式,开卷考试,在考试过程中可以携带相关教材以及规范,重点考核学生运用所学理论知识解决实际工程问题的能力,这样学生对知识点的理解更深刻、掌握更扎实,达到“卓越工程师”的人才培养目标。 4)强化课程设计、毕业设计、设计竞赛等环节,提高学生实践创新能力。在高层建筑结构课堂理论教学中,采用“五延伸”的教学方法,理论教学向现场、课程设计、毕业设计和各种知识竞赛、设计竞赛延伸,进一步提高学生的设计实践能力和创新思维能力。 a.课内教学向实验现场延伸,能够使学生对各种不同的结构有感官的认识,激发学生学习的兴趣。 b.课内教学向课程设计延伸,采取手算为主、电算校核、手算电算相结合的方式开展课程设计,使学生进一步加深对基本理论和计算方法的理解,初步体验到成功的乐趣。 c.课内教学向毕业设计延伸,毕业设计是土木工程专业最为重要的实践环节,通过毕业设计,使学生具备基本的设计能力,初步具备结构工程师的基本素质,实现“卓越工程师”的人才培养目标。 d.课内教学向设计竞赛、学科知识竞赛延伸,组织校内各种设计竞赛,为学生创造出良好的培养动手能力的环境,鼓励学生积极参加省内及全国大学生结构设计大赛,开阔学生的眼界,培养学生的创新能力。 e.课内教学向课外科技活动延伸,积极组织学生参加课外科技活动,参与到教师的科研活动中来,激发学生的创新科研能力。 3结语 高层建筑结构是土木工程专业的重要专业课程,作者通过多年的教学实践,对该课程的教学内容、教学方法和考核方式进行了改革与实践,取得了一定的成果。但由于专业的发展和各种因素的影响,该课程的改革还有很多事情要做,是一种值得继续探索和研究的系统工程。 作者:孟丽岩王涛高红梅陈勇单位:黑龙江科技大学建筑工程学院 建筑结构论文:力学影响高层建筑结构论文 一、以常微分方程求解器为基础的分析法 就现阶段而言,对于高层建筑的结构分析,一般情况下主要借助于常微分方程求解器,其已经广泛应用于高层建筑的结构分析中。常微分方程求解器是一种较为有效的建筑结构分析工具,其功能全面且可操作性较强,针对于一些误差极限,其可以进行有效的处理,最大程度的满足用户对解答精度的要求。常微分方程求解器在我国建筑结构力学体系中最为典型和突出的实例就是清华大学的包世华教授和袁驷教授,他们在高层建筑结构力学分析中运用了这种方式着手进行相关计算,其最为突出的贡献就是有效解决了我国现代高层建筑在建设设计和施工时的楼板变形时的静力计算、动力计算和稳定计算的问题。以常微分方程求解器为基础的分析法,运算较为简单便捷,在现代建筑结构力学分析中具有十分显著的优越性。 二、以有限条法和样条函数为基础的分析法 在进行对建筑结构力学的分析中,有一种分析方法为解析和离散相结合的半解析法,半解析法的基础是数学力学的相关知识,其最大的优点就是可以最大程度的减少有限元方程组,避免进行有限元的过多繁杂的计算,此外,也一定程度有限避免和解决了有限元法中较为常见的计算污染问题,计算污染问题的存在可以导致计算机计算结果的进一步恶化,半解析法可以有效对这一问题加以解决。 三、以分区广义变分原理与分区混合有限元为基础的分析法 协调元的利用和发展,进一步推动了分区广义变分原理的研究,促进了协调员在建筑结构分析中的更好运用。清华大学的龙驭球教授在该领域取得了突出贡献,其在分区混合广义变分原理的基础之上,提出了分区缓和有限元的方法。分区缓和有限元的方法其主要的理论依据是混合广义变分原理,这也是在位移法、杂交元法之后的一种新方法,分区缓和有限元的方法的优点似乎将弹性体划分为余能区和势能区,余能区所采用的事应力单位,势能区则是采用了位移单位。分区缓和有限元的方法其适应性较强,灵活性较高,此外,还可以有效保证收敛性,故广泛应用于对框支剪力墙和托墙梁结构的分析和计算之中。 四、高层建筑结构的弹塑性动力分析法 随着我国经济的不断进步与发展,现代高层建筑大量出现,而这也间接的推动了结构弹塑性动力分析的研究以及应用的深入和快速发展。弹塑性动力法的工作原理是,借助于地震波数值的记录,间接的将其输入结构,然后对结构的弹塑性功能大小进行合理的科学的分析,最后根据相关分析,针对弹塑性恢复的特点,建立与之对应的动力方程。在理论上,弹塑性动力分析法具有十分显著的优越性,诸如当发现建筑结构的薄弱的环节时,需要对其变形状况进行合理的分析,综合来看,这种分析是与实际情况相符合的;此外,弹塑性动力分析法也有着其自身的局限性,在使用这种分析法时,其前提条件与实际情况有着较大的出入,针对这种不足,国内外诸多学者都在深入对其进行研究,并通过人工随机输入地震波数据等进行完善。计算机结构模型进行优化和改进之后,采用层模型,对于多质点计算模型的方法也在不断进行完善。 五、以最优化理论为基础的结构分析法 这一种结构分析法可以说是结构最优化设计,这种结构分析法有效综合了数学领域中的最优化理论和计算机技术,并应用于建筑设计结构和力学分析的一种新的方式。这种结构分析法的主要优点表现在将被动化为主动,主动的对其进行设计。就当前来看,诸多学者表示对建筑结构的剪力墙刚度并不是越大越好,应该对剪力墙确定较为合适的刚度。这里所说的对于剪力墙刚度的合理确定,主要指的是以对剪力墙的刚度和外部因素诸如地震等作用之间相互作用进行分析,进而对地震等外力作用下合适的剪力墙刚度加以确定,倘若对这一部分进行了合理的优化设计,这就建立了决定剪力墙最合适刚度的数学模型,合理科学的数学模型不仅可以有效对建筑结构的剪力墙的最优化刚度值加以确定,这对于有效减少剪力墙的数量有着重要作用,此外,也一定程度的降低了工程成本和开支。 六、结语 综上所述,随着我国经济的快速发展,现代高层建筑中结构力学分析方法的重要作用愈发重要,为了更好的保证工程的质量,深入对现代高层建筑结构力学分析方法的探讨无疑有着十分重要的意义和作用。笔者衷心希望,以上关于对我国对现代高层建筑结构力学分析方法等方面的相关探究能够被相关负责人合理的吸收和采纳,进而更好的推动我国现代建筑行业的发展和进步,最大程度的保障建筑物的质量。 作者:毕冉升单位:吉林省建苑设计集团有限公司 建筑结构论文:施工技术控制高层建筑结构论文 1高层建筑施工特点 (1)高层建筑施工工期长,对于施工人员要求数量大,所耗物质巨大,而目季节性跨度大对各个季节变换要求要有更高的应对施工能力,对工作人员提出了更高的要求,加大了施工质量的控制难度。 (2)建筑物层数多、工作量巨大、施工技术难度大、高空作业危险性增大。对于在施工过程中高空安全问题、通讯交流、交通运输、工地废弃垃圾的处理等问题都是高层建筑施工中要克服的问题。 (3)建筑物的施工用地比较紧张。为了保证现场施工过程中交通的流畅,需要合理安排现场的临时施工建筑,并且合理分配材料的用量减少材料的堆积。充分利用半成品材料,例如:预制构件、现场加工的钢筋等商品。 (4)建筑物为了达到结构所要满足的稳定性,需要基础埋深地面5m以下。进行一层或两层的建筑施工的时候,要考虑地基的可靠性,同时这些楼层可以作为设备层及车库、辅助用房等。 2高层建筑施工质量控制对于高层建筑的施工从三方面来加以控制。 2.1测量要精准高层建筑的层数多,每一层带来的微小的偏差对这个建筑来说是不容忽视的。这就要求在每一层放线的过程中要仔细认真,在测量的过程中对于建筑物的轴网的控制、标高、垂直度的控制都要严格把关。测量数据的准确性将直接影响整栋建筑物的质量,因此在高层建筑施工中对于测量的要求应该经过多次严格的测量。 2.2对裂缝的控制高层建筑施工过程对混凝土的要求高,在现场浇筑时对于混凝土在水化硬化后产生的裂缝的控制很难控制。因此,在施工时控制裂缝的产生需要提前预防。例如:新浇灌混凝土内部温度差一定要控制在20℃以内,避免因内外温差过大使混凝土开裂。对混凝土的强度有更高要求。 2.3对于难以确定的问题要邀请专家组进行论证在高层建筑施工中时常会碰到一些意想不到的事情,对于这些比较特殊的问题不能仅凭自己的施工经验妄下结论导致工程事故的发生。如果施工方案不恰当,在基坑的施工挖掘过程中会导致基坑的坍塌。对于基坑的施工要求是一旦基坑的深度超过5m以上必须请具有丰富经验的施工人员和专家进行深基坑方案论证。对于浇灌完混凝土后对混凝土的养护也至关重要,混凝土在硬化的过程中需要大量的水分,保证水分的充足使混凝土在适宜的环境下完成硬化,另一方面避免水分蒸发过快,使混凝土内部产生收缩应力,使内部约束力过大,从而导致开裂。按照专家给出的支护方案才能进行组织施工。 3高层建筑施工技术 3.1深基础施工技术深基础施工技术是建筑结构施工中最重要的一项技术之一,也是施工技术较复杂、比较容易引发事故的施工重点部位。在施工时一定要保障施工的安全进行,要小心谨慎。 3.1.1地下水的处理对于解决地下水的问题,应该采取合理的方法。对于地下水的处理通常是根据地下水的深度、地下水所处的地质情况、地下水的状态等的不同情况从而制定不同的方法。在施工时常用的处理地下水的方法有单级、多级和喷射井点法、集水明排法。通过这些方法可以有效地控制地下水,从而使其基础施工、以及对基坑的保护起到一定的、有效的作用。如果基坑的水量通过上述方法排出时还不能正常施工,通常就要采用相应的截水措施。 3.1.2基坑的支护对于基坑的支护来说,应根据地质情况、地下水情况、土体周围的环境和设备处理条件制定相应的支护方案。通常采用的方法有: (1)板桩支护。钢木混合板桩式支护结构、钢板桩支护结构。 (2)灌注桩支护。排桩结构、组合排桩结构、排桩或组合排桩加内支撑结构、排桩或组合排桩加土层锚杆结构。 (3)深层搅拌桩支护。 (4)土层锚杆。在具体运用时应结合地基的相关情况,尽量降低投资的成本。对于周围的土体来说,要想进一步对基坑的土体进行加固,就应该采取深层搅拌、灌浆、挤密的方法,这样可以防止由于边坡不稳定而引起的土体倒塌事故。 3.1.3开展信息化的施工信息化的施工给深基础施工带来了福音。在深基础施工过程中要进行详细的检测和分析,并目要提出相应的解决措施,这就需要利用信息化的施工技术。在很多施工案例中也可以证明,对于施工的质量和安全有着非常有效和必要的保障方法和手段就是对于深基础施工的全过程进行分析和监测。 3.2转换层施工技术在高层建筑中为了满足建筑物整体的刚度、稳定性等,在施工时要做出和平常相反的布置。为了陇调整体刚度,一般在建筑上层需要刚度较大的剪力墙,在下层需要换成刚度较小的框架柱。实现这样的结构形式,必须在建筑结构楼层中设置转换层。 3.2.1模板支撑体系的施工 (1)高层建筑转换层的作用是对高层建筑上下部荷载进行转换和保持平衡,其施工难度大而且相当复杂。 (2)为了使高层建筑结构施工顺利进行,需要选择一个合适的模板支撑体系。在模板支撑体系中有一次性制模支撑体系、载荷传递法支撑体系、结合浇铸法支撑体系等。具体的支撑体系的选用要根据现场的施工状况以及施工环境和施工特征来权衡。 (3)模板配置及支撑体系选用时,一般实施的步骤:画出排列图一讲解施工流程一讲解支撑、拆装、排列方法等。在清点现场支模材料的时候一定要确保材料的质量。 3.2.2转换层中钢筋的施工转换层中要确保钢筋在施工中准确地进行翻样和下料,这就要标施工人员必须仔细了解设计理念、文件资料以及相关的技术规定。另外还要准确地布置好钢筋的就位次序。转换层中钢筋的施工要注意的问题如下: (1)预留钢筋定位控制中要确保预留钢筋截面小于转换层截面,确保楼面放线时剪力墙定位线、控制线以及梁的控制线都有放出,确保各种预留插筋布置施工时都严格按照技术标准执行。 (2)转换层的布筋难度大。主要是因为要布置大量的直径大的钢筋,而这些钢筋在梁柱节点处钢筋的绑扎和就位难度大。为了克服这一问题,在钢筋下料时必须严格按照钢筋的排列顺序进行,这样就减少了钢筋绑扎和就位的难度,进一步提高了施工的质量。 (3)转换层钢筋接头一般情况下都是采用螺纹连接或冷压套管及闪光对焊。然而为了解决弯头钢筋的旋转问题,一般采用螺纹接头的方法。 4高层建筑施工的安全管理 在高层建筑施工时为了确保工程在工期内按时完成,必须制定相应的规程以及管理模式。施工现场的安全问题也是要保障的问题,一定要把安全问题放在首位。高层建筑施工的安全管理从以下几点做起: 4.1实行责任管理制度建立完善的责任管理制度对于施工现场的安全起到至关重要的作用。以项日经理为首的安全管理组织是责任管理制度的一种常见形式。在项日经理的领导下开展安全管理活动,同时建立各级人员安全责任制度,明确每个人要承担的安全责任,同时定期检查安全责任落实情况,发现情况及时报告。 4.2安全教育与训练进行安全教育与训练是对施工人员的一次再教育,能让施工人员懂得如何防护、保护自己的生命安全。同时安全教育与训练是对施工人员行为控制的重要手段与方法。在进行安全教育与训练时要满足以下几点要求: (1)安全教育与训练内容要合理,采取多种训练方式。 (2)安全教育与训练要作为现场施工人员的一种习惯,并且要作为一种制度进行实施。 (3)组织安全教育与训练要做到严格、严密、严谨,讲求效率。增强施工人员的安全意识,不断提高施工人员的自我安全防范能力。 4.3安全检查安全检查是对施工现场人员进行监督的一个环节,通过强制管理制度进行约束。安全检查是发现不安全状态和不安全行为的一种有效途径,是消除安全隐患、防止因事故发生而造成损失与伤害、改善施工现场环境的重要手段。 作者:郭盛科单位:福建省大田县龙顺建筑工程有限公司 建筑结构论文:经济学理念高层建筑结构论文 1高层建筑结构选型的问题 当前我国高层建筑结构选型普遍不重视结构选型决策工作,而且缺乏一套完整系统、可行的方法来操作,仅以上部结构土建造价单一指标或几个易于转换成计量单位评估的定量指标来进行决策。因此高层建筑结构选型存在如下问题:第一是影响因素的不确定性。结构选型决策工作具有很强的综合性,包含大量确定与不确定的因素,多因素共同作用的结果决定结构的型式,需要对诸多因素做大量细致分析。对一栋高层建筑来说,按当前常规做法是不太可能得到完善合理的结构型式的。选错结构型式,不仅会使高层建筑综合经济效益低下,而且使该建筑物给社会经济环境带来不良影响。 第二是影响因素的多样性。结构体系的选择受到诸多条件和因素影响,除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性、施工条件、技术能力、施工工期、建筑材料和能源供应、建筑美学要求,包括建筑群及其环境的配合,建设场地的地形、地貌、自然灾害等等。一个合理的结构型式是通过进行多目标决策,将诸多因素统一协调而产生。而设计人员正是缺乏这种从整体(或全局)的综合经济效益出发来处理结构选型问题的观念,并由于缺乏处理模糊概念的方法和手段,不自觉地把不少本来为模糊的量忽略或当成确定性的,这使得设计变量和目标函数不能达到应有的取值范围,从而导致决策结果不是真正的最满意的。 2高层建筑结构选型的影响因素分析 2.1高层建筑结构选型不合理的情况及原因分析 2.1.1超出建筑结构设计规范中规定的适用范围高层建筑的各种结构体系有各自的适用范围,我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(以下简称为《高规》)给出了各类钢筋混凝土结构房屋适用的最大高度。首先房高超规。如高规规定对位于IV类场地的建筑或不规则建筑高度应适当降低。抗震规范条文说明指出:“不规则或在IV类场地上的结构,适用高度一般降低20%左右。有框支剪力墙的结构,抗震的不利因素是明显的,适用高度一般降低20%~30%”。有的不规则高层建筑高度未按要求降低。其次是剪力墙间距超规主要体现为框剪结构中超过高规中关于剪力墙间距的规定和在有框支墙的现浇剪力墙结构中,落地剪力墙间距超过《高规》规定。超过的原因主要是为满足建设方对大空间的要求。 2.1.2选用建筑设计规范中没有的结构体系近年来,由于建筑功能、建筑艺术以及城市规划的需要,高层建筑不仅在层数、高度上迅速增长,而且结构体系日益复杂多变,很多高层建筑的高度已处于《高规》适用范围之外。这些非常规结构往往没有先例可依循,理论和实验依据不够,设计人员在没有充分计算、试验、论证的情况下自行“创新”出一些结构;这些结构型式本身就很可能受力不合理,更谈不上综合经济效益好。 2.1.3选用不合理的结构型式首先有的地方新建高层住宅采用重量大、刚度过大、地震反应力大、基础大、造价高、工期长、不利抗震、不便使用的小开间剪力墙结构。如新建4栋23层~25层高层住宅采用小开间剪力墙结构,两层箱形基础,结构方案不合理,造成很大浪费。其次高层建筑与裙房用后浇缝连成整体(包括基础与上部结构),一般裙房用框架结构,主楼用框剪结构或框筒结构或剪力墙结构。在用后浇缝连成整体前,高层建筑与裙房选用的结构型式均无问题,用后浇缝连成整体后则明显有剪力墙布置不均匀、不符合《高规》关于框剪结构中剪力墙最大间距的要求和剪力墙数量过少,其承担的底部弯矩小于总地震弯矩的50%等问题。 2.2影响高层建筑结构选型的因素 2.2.1结构选型必须保证结构体系的受力合理,要根据力学要求比较各种结构体系优缺点,选择出合适的几个结构体系,结合影响因素做分析、筛选。水平荷载在高层建筑结构设计中起控制作用,具体到非地震区,起控制作用的水平荷载就是风荷载。在风荷载作用下,高层建筑可能出现层间位移过大,导致结构体系中的承重构件如梁、柱、墙等出现不同程度损坏;或者整个结构摆动过大。因此,在非地震区,特别是风荷载较大的地区,高层建筑结构选型应对风荷载作用引起足够重视,选择时要考虑结构体系在强度、变形方面满足要求,还要使结构在风荷载作用下产生的振动控制在人对不适感的容许限度范围之内。现有地震灾害资料及工程经验表明,在满足建筑物使用功能要求前提下,地震区高层建筑的抗震安全性与经济合理性,很大程度上取决于抗震结构体系的选型是否恰当合理。而选型是根据抗震设防标准,抗震设防标准又得依据设防烈度,设防烈度又受建筑物所在场地的地质条件影响。因地震运动的随机性及复杂性,既不可能准确地划定高烈度地震可能发生的地区和范围,又不能在全国范围内普遍按照高烈度标准设防,给结构选型工作带来困难。实验表明,要合理选择抗震结构体系,使设计的结构总体方案更加创新和完美,精确的数值计算分析固然重要,但更有赖于正确运用概念设计的思想及工程经验的定性判断。所以,结构设计理论及计算手段改进也是影响结构选型的一大因素。 2.2.2经济因素对高层建筑结构选型的制约我国的“适用、经济、安全、美观”建设方针把经济放在重要地位,在结构选型决策时对不同结构体系进行经济比较具有重要性。从整体的和长远的角度利用综合经济分析方法系统地考虑结构方案的经济性。首先是不但要考虑某个结构方案付诸实施时的一次性投资费用,还应考虑其全寿命期费用;其次是除了以货币指标核算结构的建造成本外,还应从节省材料消耗和节约劳动力等各项指标来衡量。此外,从可持续发展的角度来考虑,还要特别考虑资源的节约;再次是某些生产性建筑若能早日投产交付使用,可以较快地回收投资资金,更能得到较好的经济效益。从能耗面分析,我国建筑能耗约占全国总能耗的25%~30%,随着人民生活水平提高,建筑能耗在我国总能耗中所占比例还将增加。依据国内外统计,日常使用能耗占建筑总能耗的90%以上,因此建筑节能的重点为日常使用能耗,其中尤以采暖及空调耗能为主。从结构施工周期的缩短考虑,可以使整个建筑更早地投入使用,取得经营收入,同时还可以缩短贷款的还贷时间,减少还贷利息。因此,即使结构方案的一次投资费用较高,也可能是经济的方案。从结构全寿命周期费用角度考虑,在进行结构方案的经济分析时,考虑一次性投资费用不够全面。一幢建筑物在其整个使用寿命期内(一般为50a)会发生其它费用,如结构的一般维护、维修费用,灾后的重建费用等等,这些费用的数额较大,进行结构选型决策时也应予以考虑。 2.2.3施工水平对高层建筑结构选型的影响建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构型式有很大影响,主要表现在先进施工技术、建筑结构方案密切与施工条件相结合以及施工使用阶段阶结构受力状况三个方面。施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力,将给工程建设带来困难。在结构选型时,有关设计人员应与施工单位人员沟通,共同磋商解决选型中出现的矛盾。另外选择结构型式时应结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件。同一种结构型式可以对应不同的施工工艺,而不同的施工工艺会影响材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标和结构受力状态、抗震性能、计算分析及构造措施。因此高层建筑结构选型中应对施工工艺连同其它因素加以全面综合权衡考虑。 3高层结构选型的方法 高层建筑结构选型决策受诸多确定性因素和不确定性因素的影响。这些因素中有的能量化为定量指标,而有一部分要凭经验做出主观判断,因此比较分析备选方案应从定量分析和定性分析两方面进行。通常,先对备选结构方案进行定量分析,然后进行定性分析,最后两者综合起来进行整体成本分析,选出最佳方案。整体成本分析方法受到结构占用面积和结构施工工期两方面的影响。高层建筑采用钢结构或钢-混凝土混合结构的结构占用面积比采用混凝土结构的结构占用面积小,建筑的有效使用面积相对增加,在销售上就能体现出其经济效益,可以抵消一部分因采用钢结构而增加的费用。施工工期对整体成本的影响主要体现在“时间即是成本”的关系上。 4小结 结构选型所涉及的影响因素是比较多,它是一个多目标的综合决策问题。要求在确定决策的综合目标函数时,要尽可能多地考虑各种影响因素(包括确定性和非确定性的影响因素),并反映到具体的子目标函数上来。一个综合目标函数只有充分地考虑了大多数的影响因素时,得出的综合目标函数值才有足够的根据,最终的决策才可能有足够的说服力和可信度。从而综合目标函数值最高的结构方案即为能使该高层建筑的综合经济效益达到“令人满意”的结构方案。在考虑子目标函数时由于在多个目标之间可能存在矛盾甚至可能是互斥,对一个目标来说是最优的,对另一些目标就不一定能满足的情况,就不存在对所有目标都是最优的方案。这就形成一个对目标函数数量选择的“度”的问题。 作者:冯顺刘立单位:西华大学建筑与土木学院 建筑结构论文:振型检测下的建筑结构论文 1远程微动测量方法 1.1激光多普勒测速仪基本原理在结构振动检测领域,由于各种原因引起的振动可以用作确定结构的固有频率。在正常情况下,由于人或者自然的原因产生的非常小的震动称为微动,如,地震波、冲击波、潮汐波、工业振动、交通噪音等。因为不需要专门的震动源,如移动的车辆或者冲击敲击结构,所以对于观测结构特征微动测量是非常安全和有效的方法。使用微动测量的方法能够容易的获得结构的动力特征,如固有频率和振型。基于上述优点,如果能够使用远程测量微动技术将能极大提高测量工作的有效性和安全性。检测一些较高的结构,如高层建筑、桥塔、高架桥、高坝等,安装传感器需要危险高空的作业[3]。另一方面,对于地震后的结构的损伤检测,可能会面临余震造成的二次灾难。如果采用远程测量技术,就不免除了危险的位置或条件下安装和拆除传感器和电线。激光多普勒测速仪(LaserDopplerVelocimeter以下简称LDV,图1)可以准确远程测量结构微动,是一种可以取代的方法。LDV是一种光学测量装置,通过使用入射和反射的激光束之间的频率的差值,以检测运动目标的速度。反射光速和入射光束间的频率变化,见图2。 1.2LDV振动的干扰除去LDV观测到的数据是LDV自身与测量对象间的相对速度。因此,对于一个非常小的振动测量,LDV自身的振动将会有一个显著的影响测量记录。一些在户外进行的结构检测,由于地面运动或者风荷载等因素引起的LDV自身的振动不能被忽略,见图3。在地震后建筑结构的损伤检测的情况下LDV自身振动的影响尤其严重,因为由于震后的重建,使检测工作在一个高噪声坏境下进行的。再如,桥梁的加固检测也是在一个高交通噪声下进行的。因此,结构微动的高精确测量必须要去除LDV自身振动的影响。文献[4]提供一个去除LDV自身振动影响的方法,图4。在LDV上安装一个震动传感器记录LDV的运动速度,是LDV在t时刻时测量到的结构上的测点和LDV的相对速度。通过对进行傅立叶变化即可得到测点频谱,通过频谱可以得到结构的固有频率。例如混凝土建筑结构,沿建筑的高层分别测量转化成频谱,可以得到固有频率对应的幅值,通过对这些测点幅值的归一化处理就可以得到振型。 1.3LDV与PIV比较随着计算机技术与图像处理技术的快速发展,产生了PIV(ParticleImageVelocimetry)粒子成像测速技术。PIV技术的最大贡献是突破了LDV激光多普勒测速仪等空间单点测量技术的局限性,既具备了单点测量技术的精度和分辨率,又能获得平面流场显示的整体结构和瞬态图像,可在同一时刻记录下整个流场的有关信息,并且可分别给出平均速度、脉动速度及应变率等,同时它还是一种非接触式的测量方法。 2模拟实验 为验证方法的可靠性,实验室内浇筑一个高为0.65m的低强度直角梯形混凝土块,通过应变片测量得到的固有频率基本符合于LDV测量得到的固有频率为53Hz。为了测量振型沿高层布置5个测点,通过有限元分析得到振型和测的振型的比较结构见图5,表现出了有较好的一致性。 3总结 建筑结构固有频率和振型是抗震检测最常用的特征。振型越高,阻尼作用造成的衰减越快,所以高振型只在振动初始才比较明显,以后逐渐衰减,因此,建筑抗振设计中仅考虑较低的几个振型。第一振型很容易出现,高频率振型需要输入更多能量,能量输入供应次序优先给低频率振型,建筑结构抗震分析只取前几个振型就能满足要求。电阻传感器在结构抗震检测中,尤其对高耸结构的检测显示出局限性,包括:①误差的处理难度;②高空安装的危险性;③需要给定荷载。激光多普勒测速仪精确测量结构微动的方法,克服了其他方法的缺点,有效去除掉LDV自身振动的干扰,可以进一步提高检测精度。通过对绝对速度进行傅立叶变化即可得到测点频谱,通过频谱可以得到结构的固有频率。对固有频率对应的幅值进行归一化处理就可以得到振型。室内试验和有限元模拟取得了较为一致的结果,证明了该方法的有效性。文章还比较了LDV与PIV的不同点及相同点。 作者:陆路王鹏雍洪宝单位:淮阴工学院建筑工程学院淮安市建筑工程检测中心有限公司 建筑结构论文:建筑学专业建筑结构论文 一、体系与内容 面向建筑学专业本科教学的建筑结构课程体系总体构思为:以定量分析为辅助手段,定性综合认识为根本目的,从建立简单杆件力学性能的基本概念入手,结合材料性质,认识结构体系的力学特性以及构筑结构传力途径的基本规则,最终建立对结构固有力学逻辑所赋予的结构空间特性的认识,了解结构与建筑空间创作结合的途径。传统建筑力学教学所强调的量化分析与计算技能在此仅仅是掌握结构力学性能的手段和依据而非目的,是进入结构性能及其空间特性这一庙堂的台阶。课程体系框架如图2。上述体系中的课程相互衔接、循序渐进、各有侧重、相互衔接、要求各异,分三个层次予以实现。第一层次———建筑力学。它是整个教学体系的基础和出发点。该部分课程本着结构的基本性能是传递荷载的思想,遵循结构整体—构件—构件截面—结构整体的教学思路,在不同尺度上认识结构的传力方式与特性。以概念为主、计算为辅,结构为主、材料为辅,力学性能为主、使用功能和形态特性为辅,以杆件为主要对象,将传统教学体系中相互隔离的三大力学知识(理论力学、材料力学和结构力学)完全融合、有机统一。该部分教学体现了量化,概念是为了使结构的力学特性明晰,计算是为了对结构性能的把握具体的目标。定量计算技能的难易程度以注册建筑师的结构计算要求为基准。此外,还注重密切结合典型建筑材料的性能,阐述各类杆的形态与功能特性及其相互转化关系。第二层次———结构选型。正如线的移动和转动可以构成任意形式的面、面的组合可以形成空间形体一样,结构选型以直杆的力学特性为基础,提供了结构体系演变的认知线索,即通过直杆的组合、密排、重叠和弯折等定性认识框架、网架、板、墙以及拱、壳体、索、膜及其他空间结构的力学性能,把握结构演化的规律与线索,认识构筑结构传力路径的基本要求与方法,了解典型结构体系如墙板结构体系、框架结构体系、框剪结构体系、筒体等的力学特性,了解基于极限状态的结构设计思想与结构生命全周期的设计理念,强调从经典的建筑案例中认识典型结构形式,初步认识结构固有形态与建筑空间要求的关系。第三层次———建筑中的结构艺术。在前两个层次的基础上,该课程更深入地挖掘和揭示结构由其固有力学特性与逻辑所决定的形态美。艺术的本质是创造,结构设计的本质也是创造。通过对现代建筑作品中建筑空间形态与其结构形态相互关系的深入探讨,了解从空间形态和传力方式出发构筑合理而优美的结构的途径,认识框架、平板和“方盒子”并非结构存在的主要形式(更不是唯一形式),体会结构在满足其科学性、合理性和力学效率的基础上具有巨大的创造空间,具有再现建筑空间形态乃至创造新的空间形态的可能。 二、实践与收获 针对上述三个层次的内容和要求特点,教学实践中采取了不同的教学方法和考核方式。建筑力学与结构选型为必修课,为此笔者编写了教材《建筑力学与结构选型》(中国建筑工业出版社,2012年出版)。教材编写及其教学实践不再停留于结构的内力图绘制和强度、刚度的计算校核上,而力求达到力学分析服务于对结构特性的认知,挖掘结构的组合和演变规律,以结构源于工程,服务于工程为宗旨。建筑力学课程着重于结构的基本概念、基本分析方法与杆件结构的基本力学特性,以定性认识为目的,定量计算为手段。强调结构源于工程而服务于工程,遵循感性—理性—高层次的感性认知规律,每一种结构形式的引入都从实际工程入手,并尽量以工程意义明确、形象易懂的方式介绍力学基本概念,避免生硬的数学力学概念和繁琐的演算。自始至终贯穿力的传递这一认知线索,使力这一抽象概念形象化、动态化,使不同结构的传力特性直观明确。如图3所示,从荷载在结构整体(典型如梁柱结构体系)的传递路径入手,建立对力的传递的感性认识,再由定量分析揭示杆件截面内力与应力分布特性(如梁的内力和截面应力分布),逐步深入地认识结构的传力本质,最终通过力流的概念把握不同结构的力学特性。在这一认知过程中,定量分析可将模糊的感性认识导向理性,是不可或缺的台阶和拐杖。但若缺乏对量化分析结果的总结、对比和反馈,又将使分析陷入盲目并流于数字游戏。图4比较了桁架、索和拱的传力机制,形象地展示了桁架、拱和索的各自特点,使学生克服了对结构与力学的恐惧心理,使力变得可以触摸,力的传递变得有迹可循,使后续课程中结构的演化有规律可依。 此外,还将材料特性、结构几何特性、支撑方式与结点联结方式等也融入结构传力机制中,综合全面认识结构的传力特性。在建筑力学课程把握杆件结构力学性能与形态功能特性的基础上,结构选型课程从结构体系的几何特点、构成方式、力学特性及其空间特性等多方面定性认识结构的综合性能,将建筑力学部分通过量化分析得到的简单构件的力学概念在典型规则的结构体系中得到定性应用与拓展,使学生了解构筑结构体系的合理传力路径的规则与方法。该部分采用课堂讲授与讨论相结合的方式,遵循从结构体系的整体传力基本要求、规则结构的水平和竖向分体系的几何特点、构成方式、传力特性乃至基本构件的力学性能在分体系中的应用这一由整体而局部的认知途径,使学生对结构体系的力学及空间形态特性的认识有迹可循,并得以了解典型结构体系的组成规则、特点和传力特性。本阶段教学强调结构的演变性,即以直杆的力学特性为出发点,定性阐述各类基本结构(墙、板、拱、索以及曲面和空间网架结构等)与直杆的关联,从而建立定性把握复杂结构力学特性的认知途径。如图5所示,从柱的密排认识墙体的性质、梁的重叠认识板的性质、墙体—柱—筒体的相互转化认识高层建筑结构的竖向和水平传力机制,并初步认识曲面和空间网格结构等的演变规律和特性。从高层建筑结构、大跨空间结构以及现代科学技术与新材料的应用等角度分别选取现当代经典建筑案例,探讨结构体系的构筑与应用、结构空间形态与建筑空间形态之间的关系。结构选型综合学生课堂讨论参与情况、PPT讲述与综合作业情况进行考核,综合作业包括课程开始时浅述结构形式的演变与建筑材料应用的结合、课程结束后任选具体建筑案例分析其结构形式、材料运用与建筑功能的结合,课程进行中分组针对建筑案例进行PPT演讲。学生所表现出的活跃思路、生动多样的PPT讲述手法、对结构的浓厚兴趣以及被激发出的结构直觉令人惊喜(图6)。 建筑中的结构艺术作为该教学体系的最后环节,为任选课,共32学时,采用针对主题的分组课后准备、课堂研讨的方式,引导学生思考和探究建筑结构曾经发生了什么、正在发生什么、将来会怎样,建筑结构所固有的空间形态美之所在。考核成绩以课堂参与、讲述情况以及书面讨论作业等进行综合评价。该课程教学包括两个阶段:第一阶段主要针对结构的传力特性和构件的空间形态,讨论主题包括优美的结构、杆件的变形、组合与运动、结构体系的均衡与延性、平衡或反平衡等,学生分组选取案例展开分析与讨论,在结构的合理性、整体均衡性以及平衡稳定性的认识基础之上,总结表现结构固有逻辑所决定的形态美的方法,并认识某些当代建筑结构在形式上虽然反常规、反稳定与反平衡,而在构筑传力路径时仍严格遵循结构固有逻辑的特性。第二阶段的主题相对宏观、综合,侧重于结构与人类社会文明发展的关系,艺术、文化、经济与科学技术等对结构发展的影响,并针对目前颇受热议和关注的仿生、绿色、可持续等观点和建筑案例探究建筑结构仿生的意义和目的,引导学生挖掘结构整体与局部、规则与不规则的关系。该课程同时探索了一种全新的探讨式开放式的过程教学方法,教师不再以讲台的占有者和宣讲者的姿态出现,而是扮演了引导者、参与者、旁观者和听众的角色,学生对于各种主题的积极参与、活跃开放的思维达成了教学的互相激发,教与学的双方真正实现了自我发现与互相发现。以上构建的新的建筑结构教学体系以结构固有的特性及其本质为出发点、以量化分析为手段、以对结构体系的力学性能、结构演化的规律性与创造的可能性的认识为目的,避免了流于对现代建筑结构形式感的肤浅的讨好。已历5届的教学实践表明,新的建筑结构课程体系保障了内容的连贯性和整体性,弥补了传统建筑力学中三大力学划分造成的内容和教学安排的隔离、间断与冗长。所编教材,力求使力学理论与结构认知密切衔接。学生克服了对结构力学知识及分析技巧的畏惧和抵触,认识到力之于结构的形象特性———力流,把握了基本构件和典型杆件体系的力学性能。对结构传力特性的认识不再停留于结构的表面形式,而深入其力学本质。通过上述课程的学习,学生认识到建筑形式的自由源于内在结构骨架和材料的突破,而后者以技术和理论的发展为支撑,对结构形态及其功能的认识促进了学生在后续专业课程中建筑造型设计上的创新(图8)。正如学生的体会:“每一种结构都有着自己独特的品质,它同时会深深影响着建筑的外部形态和内部空间,甚至会给予你一些意想不到的收获,这或许也是结构最吸引人的地方。”(建筑学本科生———于思)。“建筑师提升自己的结构素养,寻求和结构师的更紧密合作,看来是未来更震撼人心的建构美学作品的必然前提。” 三、体会与冀望 当代建筑结构的突破和创新令人赞叹,而我们在传统教学中困守固有规则的结构形式和教学模式又让人不免遗憾。面向建筑学专业的建筑结构课程体系的改革、探索与实践,对多年从事教学与科研的结构工程专业的教师而言,是一次梳理过程,是对一味追求计算精度的偏颇的调整,是从精确计算向“不算之算”的教学突围,是对结构分析和设计的本质含义的反思,也是对力学定义、符号与公式的工程意义的挖掘。通过建筑结构系列课程的改革探索和教学实践,已使建筑学专业的学生意识到,繁琐的计算不是结构设计的代名词,“方盒子”不是牢不可破的结构形态。结构究其根本不应成为建筑的束缚,良好的结构素养可以让建筑师体会到更深层次的空间逻辑,并予其更大的创作自由。希望这一探索也能推动结构工程教学的发展,激发结构工程专业学生的创新潜力。从教育起步,实现建筑师与工程师两手的紧密交握,希望未来震撼人心的建构美学作品出自我们自己的设计师之手。 作者:陈朝晖龙灏廖旻懋文国治王达诠单位:重庆大学土木工程学院建筑城规学院 建筑结构论文:计算分析建筑结构论文 1剪力墙计算模型 本工程采用SATWE软件进行设计分析。基于组合有限元法建立空间组合结构计算模型,梁、柱仍采用空间杆单元,由于采用薄壁杆件代表剪力墙遇到上下洞口错位大、框支剪力墙等问题,采用墙元模型是将剪力墙视为若干墙体组成墙组,以节点支撑传递上下的内力,分析精度提高。薄壁杆件模型将剪力墙视为杆件,墙元模型以竖向位移为未知量,多点传力,变形协调。高层建筑结构考虑楼板变形,采用空间板壳单元模拟。计算模型考虑空间扭转变形的同时也要考虑楼板变形,对计算条件要求更高,适用于楼板开有大洞口结构和复杂剪力墙结构等。本工程为剪力墙结构采用墙元模型计算分析。 2软件计算参数选取分析 2.1地震信息输入 ①考虑偶然偏心和双向地震作用。对于高层建筑结构,考虑偶然偏心计算出位移比大于1.2,说明结构质量和刚度分布不均匀,抗扭能力较差,此时应该计入偶然偏心的影响。②高层建筑振型计算个数。振型组合数如果取值小不能全面反映整体结构地震响应导致计算结果失真,如果计算个数过多会增加计算时间,消耗计算机资源,具体取值根据工程规模、结构规则性等因素确定。振型数太少不能正确考虑模型最大地震作用情况,本工程计算振型个数取15个。③周期折减系数。框架结构中填充墙数量较多,故折减系数较小,剪力墙结构中填充墙较少,通常折减系数取0.9-1.0之间,具体取值多少需要根据实际结构中填充墙多少及对结构刚度影响程度来确定。综合考虑上述因素本工程为落地剪力墙结构,填充墙较少取0.98。④结构阻尼比。阻尼存在延缓结构破坏,延性得到提高。在设计地震反应谱时假定普通结构阻尼比为0.05,软件默认值也为0.05。本工程结构阻尼比取0.05。 2.2设计信息 ①梁刚度放大系数。采用刚性楼板假定计算楼板自身刚度没有考虑到主体结构中,规范规定通过采用放大梁刚度方法来近似考虑楼板刚度对结构贡献。在计算时梁按未考虑刚度放大前数值计算,如果不乘刚度放大系数梁承载力仍能满足荷载组合作用下设计要求,说明梁不存在安全隐患。本工程梁刚度放大系数取1.5。②连梁刚度折减系数。为保证连梁在正常使用状态下不发生开裂或开裂变形在一定范围内,该参数取值不宜小于0.5,实际工程设计时取0.7。此项系数大小对于以墙体开洞方式形成连梁和以普通梁方式输入连梁都起作用。本工程取0.7。③梁扭矩折减系数。若现浇楼板按楼板刚性假定计算,考虑到受力过程中楼板和梁共同抵抗扭矩而对梁扭矩值进行折减,参数取值范围一般为0.4-1.0。定义弹性楼板,在计算时考虑楼板和梁抗扭作用,所以梁扭矩值无需再折减。本工程取0.4。 3计算结果分析 3.1周期和周期比计算结果分析 结构自振周期主要与自身质量、刚度有关,质量越大周期越大,刚度越大周期越小。本工程周期比为1.9794/2.4460=0.81满足要求。如果计算结果超出规范规定范围,说明结构扭转效应明显,通过增加结构外围主要构件刚度,减小内部主要构件刚度来提高整体抗扭能力。 3.2位移计算结果分析 本工程楼层位移和层间位移比计算结果竖向均匀布置,没有非常明显刚度和质量突变,经软件计算后输出位移图形光滑,没有严重畸变点。由于建筑平面呈一字型布置,在确定设计方案时有一定处理,X方向抗侧刚度还是大于Y方向,结构X方向最大位移值和层问位移比计算值均比Y方向小。经软件计算发现最大位移或层间位移比超过限值,考虑适当加强结构抗侧能力,采取结构方案适当调整,加大主要抗侧构件尺寸等措施。 3.3侧移刚度计算结果分析 规范规定高层建筑结构层间侧向刚度不宜小于相邻楼层70%或其上部三层相邻楼层80%;对于计算分析存在薄弱层则按规定将楼层剪力计算值再乘以1.15增大系数,计算结果仍然要满足剪重比规定以保证薄弱楼层抗震能力。为保证结构竖向均匀布置,避免刚度有突变存在,突变处由于在地震作用下变形一致容易破坏。由于本工程结构竖向布置均匀,未形成薄弱层。 3.4剪重比计算结果分析 采用振型分解反应谱法计算自振周期长结构时,由于地震影响系数取值偏小,相应地震作用计算值偏低,按照规范规定本工程剪重比最小值为0.024。若软件计算剪重比结果小于规范要求时说明结构刚度相对于水平地震剪力过小,结构不安全;但剪重比过分大,虽然结构刚度好但经济指标较高宜适当减少墙、柱等竖向构件截面面积达到节省工程造价目的。本工程地上主体结构一层为第4层,剪重比计算结果满足相应要求。X方向有效质量系数99.49%,Y方向有效质量系数99.47%。 3.5刚重比计算结果分析 高层钢筋混凝土结构自身重量很大,如果没有侧向荷载作用,结构稳定性良好不会发生失稳破坏,但在风或地震等水平荷载作用下结构一旦发生侧移,由于自身强大惯性产生明显二阶效应。为保证结构良好抗震抗风性能,需要控制二阶效应影响,避免结构发生整体侧向位移变形时失稳倒塌。本工程X向刚重比EJd/GH**2=6.47,Y向刚重比EJd/GH**2=6.42,二者都大于1.4,能够通过结构整体地稳定性验算,都大于2.7,可以不考虑重力二阶效应。 4结论 本章结合实际工程,通过PKPM系列软件中的PM-CAD对结构建立模型,并在软件中进行计算分析,结合实际工程详细说明软件计算参数的选取,得到结构设计结果分析数据,通过分析软件计算数据准确性来推测结构方案中存在问题,更好地为设计者提供参数。 作者:张慧琦梅长骞单位:抚顺市建筑设计研究院有限公司 建筑结构论文:BIM技术下的建筑结构论文 1BIM技术概述 BIM技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义,该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变,而BIM技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命,其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理,帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本,对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。 2BIM技术在建筑结构设计中的具体应用 2.1实现建筑结构设计的可视化 BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术,其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户,由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图,该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户,而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型,来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示,帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测,从而帮助设计单位选取最佳的设计方案,并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷,对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。 2.2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用 建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库,所有建筑结构设计参数都是相关联的,设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建,而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束,从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点,是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出,对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。 2.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用 现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式,其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点,钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式,所以在设计中往往需要根据梁的高度,来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享,来对螺栓的数量与间距来进行控制,设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件,而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样,而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考,便可以来确定加强件、连接件的准确位置,这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。 3BIM技术在建筑机构设计中的难点 建筑结构设计工作在运用BIM系统中需要将模型发送到分析软件,结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来,并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型,所以设计人员在使用BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性,并要对BIM系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素,但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响,所以设计人员在使用BIM模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者,BIM模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型,所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件,才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接,如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求,或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此,现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题,力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。 4结语 综上所述,BIM技术对进一步提高建筑结构设计质量及效率有着重要意义,并可以帮助建筑企业在建筑产品生产过程中有效降低设计、生产等环节的成本投入,虽然BIM技术的各项功能基本可以满足现代建筑结构设计工作的需求,但是BIM技术也对设计人员的整体素质提出了更高要求。 作者:李轼王科亮刘媛单位:江苏省水利勘测设计研究院有限公司 建筑结构论文:不均匀沉降的建筑结构论文 1从结构自身分析建筑结构基础不均匀沉降的成因 除了地基自身的原因外,结构自身对建筑基础的不均匀沉降也会带来较大的影响。尤其是当前很多建筑为了满足建设需要,往往其结构体型的变化较为复杂,加上一些平面的规则性不强,而这就极有可能导致地基出现较大的不均匀沉降,地基的每一部分受到的基础荷载量有区别,也会导致不均匀沉降的出现。当然,除此之前,还有诸多原因对建筑结构基础的沉降带来的不利影响,例如施工设计不当、地基处理不到位、处理方法不正确以及其他等方面的原因,在实际施工中,只有切实加强对其的分析,才能做到对症下药[2]。 2关于如何防治建筑结构基础不均匀沉降的几点策略 通过上述分析,我们对建筑结构基础不均匀沉降的危害和成因有了一定的认识,那么作为施工企业应采取哪些措施,切实加强对其的防治呢?具体来说,主要应做好以下几方面的工作: 2.1加强原材料质量控制,从源头上防治对于施工过程中所需的各种原材料,必须在开工之前就应加强对其质量的控制,严禁不达标的材料流入施工现场,及时的校核和检测各种计量所需的器具,并严格按照建筑工程项目建设的需要,科学的确定各种原材料的种类、型号和强度等多方面的要求。 2.2加强地基处理的力度,从根本上防治地基出现不均匀沉降的较大原因就在于地基处理不到位。因而在地基处理过程中主要就是应想方设法的将土体的含水率和孔隙比降低,确保地基土的承载性能和抗剪切性得到有效的提升。这就需要在处理地基过程中紧密结合实际需要,科学合理的确定地基的处理方法,提高地基的防沉降性能。例如振冲挤密技术、强夯技术等利用外力提高地基强度和降低压缩性的方法,主要在松散的沙土和粘性土以及湿陷性黄土中应用;而沙井技术、堆载预压技术等排水固结技术主要在软弱的粘性土地基处理中适用,主要是因为此类地基的含水量往往较大,利用这些技术才能迅速的将孔隙的水排出,从而提前完成沉降,达到固结地基土的目的;而置换技术主要适用于软弱性的粘土地基之中,主要是将其挖出后置换强度更高的材料,达到固结地基的目的。当然,处理建筑地基时还能采取灌浆和高压注浆以及水泥搅拌桩对技术进行地基的处理,在处理过程中科学的选择处理地基的方法,才能最大限度的从根本上防治地基的不均匀沉降,从而减少和预防其带来的危害。 2.3精心设计建筑的结构和体形首先,建筑的体形应尽可能地简单,尽可能地不要选择立面高差悬殊较大和平面形状复杂的设计方案,科学合理的确定建筑的长度和高度,通常建筑的长高比应不得大于2.5,同时还应在商户结构和基础中采取相应的措施提高其刚强度,以预防其出现不均匀的沉降,因此必须科学合理的设计和布置纵横墙,使二者之间进行有效的连接,确保建筑的整体性刚度得到有效的提升。因此,在实际设计时,应选取轻质的材料和构建,尽可能地将其给建筑基础的荷载降低,达到降低其不均匀的沉降的目的。其次,对于长度较大的建筑物,可合理设置沉降缝,以便将其分割成若干体型简单、长高比小、整体刚度大的独立的沉降单元,它们自成沉降体系,并且荷载变化小、地基相对均匀,可有效地避免不均匀沉降带来的危害。通常可将沉降缝设在以下位置:建筑物高度或荷载差异处,建筑平面转折处,建筑结构或基础类型不同处,过长的钢筋混凝土框架结构的适当部位,分期建造房屋交界处,地基土的压缩性有显著差异等地方。最后,设计中还应科学的选择相邻建筑物基础间净距。为减少相邻建筑物的影响,后建的建筑物最好把埋深置在与原相邻建筑物大致相同的位置,如果必须埋置不同深度,相邻基础的间距应不低于基底高差的两倍。 3结束语 综上所述,对建筑结构基础不均匀沉降带来的危害和防治措施进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑施工企业,必须紧密结合时展的需要,着力提高自身的优秀竞争力,认真分析和总结建筑结构基础不均匀沉降带来的危害和成因,并采取有效的技术措施,切实加强对不均匀沉降的控制和预防,最大化的确保建筑工程质量得到有效的提升,并为此而不懈努力。 作者:曹宇单位:江苏省建工设计研究院有限公司
石油类论文:关于石油类测定方法的改进 【摘 要】通过采用25ml比色管法和100ml容量瓶法分别对4种不同浓度的石油类标准物质进行分析,经过使用不同型号的红外测油仪和不同的分析人员进行比对验证,在如何有效提高石油类标准物质分析的快速性、准确性和精密性方面进行研究。结果表明,使用不同的分析仪器和不同分析人员均能保证样品分析的准确性和精密性,而使用比色管法能够显著提高分析的快速性,并能够节省四氯化碳溶剂的使用量,大大减少分析人员暴露在四氯化碳环境中的时间。 【关键词】石油类;测定方法;快速性;准确性 石油类是水质监测的一项重要指标,是一种含有烃类和非烃类的混合环境污染物,被列为国家危险废弃物名录第八位[1]。环保部标准方法《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》HJ637-2012的原理是利用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物含量,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油类等极性物质后,测定石油类含量,总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C―H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中的 C―H 键的伸缩振动)和 3030cm-1(芳香环中 C―H 键的伸缩振动)处的吸光度 A2930、A2960、A3030 进行计算[2]。 本文就如何准确、快速测定石油类的含量,减少四氯化碳使用量进行了研究,通过对标准物质分析、人员比对、仪器比对以及实验室基础设施的改进,对石油类测定方法的准确性、精密性进行了检验,为以后石油类测定工作提供参考依据。 1 仪器与试剂 OIL460型红外测油仪(华夏科创),OIL480型红外测油仪(华夏科创);四氯化碳(天津傲然,测油专用),石油类标准溶液(国家标准物质中心,1000mg/L),石油类标准物质(国家标准物质中心)。 2 方法 2.1 标准曲线和试液的制备 方法一:用无分度移液管准确移取1000mg/L的标准溶液10ml至100ml容量瓶,用四氯化碳定容至刻线,配制成100mg/L的标准使用液;然后分别移取0ml、2ml、5ml、10ml、15ml标准使用液至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,配制成0mg/L、8.00mg/L、20.00mg/L、40.00mg/L、60.00mg/L、100.00mg/L的标准系列浓度点,摇匀后测定。同时用2ml刻度移液管准确移取标准物质1.25ml至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 方法二:按照环保部标准方法HJ637-2012中校正系数的检验方法配制标准曲线,分别量取5.00ml和10.00ml的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。分别量取2.00ml、5.00ml和20.00ml浓度为100mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为2.00mg/L、5.00mg/L、20.00mg/L。同时用5ml无分度移液管移取5.00ml标准物质至100ml容量瓶中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 2.2 快速性的检验 由五名分析人员分别按照方法一和方法二分析标准样品,记录从开始配制溶液到完成测试全过程所用时间。分析采用两种方法所用时间是否存在显著差异。 2.3 准确性的检验 根据快速性检验结果,选择快速性高的方法,使用OIL480型红外测油仪测定四种不同浓度的标准物质的浓度,检验分析结果与标准物质浓度标准值的符合程度。四种标准物质的编号及浓度标准值。 4 精密性检验 由五名分析人员独立使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分析四种不同浓度的标准物质,同时对样品进行平行双样分析,检验分析方法的平行性和重复性。 2.5 数据处理 对数据处理采用t检验。 3 结果 3.1 快速性 通过采用方法一和方法二对编号为205948的标准物质的分析,在满足标准物质准确度(20.0±1.3mg/L)的情况下,采用方法一即比色管法能大大提高分析的快速性,方法二即100ml容量瓶法配制标准系列和样品分析,所用平均时间为99分钟;而利用25ml比色管的平均分析时间能够提高到50分钟;数据通过t检验,结果表明两组数据存在显著性差异,即方法一能显著提高分析的快速性。利用25ml比色管能减少四氯化碳的使用量,使人体暴露于四氯化碳环境的时间大大减少,减轻了四氯化碳对人体的危害。 3.2 准确性 根据快速性检验结果采用方法一即比色管法,使用OIL480型红外测油仪对四种标准物质进行测定。将标准物质保证值的不确定度分成五等分,分别为1S、2S、3S、4S、5S,测定结果均在1S范围内,表明采用25ml比色管具有很好的准确度,能够用于样品中石油类的测定。 3.3 精密性 根据快速性分析结果,采用方法一,五名分析人员分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对编号为205948、205949、205950、205951四种标准物质进行分析,结果表明,五名分析人员使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对四种标准样品进行分析,其浓度值均与保证值一致。分析结果见表3。分析数据t检验结果表明:分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪测定标准物质其结果无显著差异,两种型号的仪器测定石油类具有可比性,均能够准确进行石油类样品的分析。五名分析人员的分析结果均在保证值不确定度的1S范围,样品分析均无显著差异。 4 结论 (1)使用25ml比色管配制标准系列和标准物质能显著提高样品分析的快速性,减少四氯化碳的使用量,人体暴露在四氯化碳的时间能够明显缩短,将四氯化碳对人体的危害降到最低。在进行水样分析时,水质中石油类经过四氯化碳萃取后定容至25ml比色管,较定容至100ml容量瓶,能增大石油类的富集倍数,对于分析地表水等低浓度样品增加了其准确度。 (2)使用校正后的比色管进行石油类样品的分析,能保证样品分析的准确度。使用25ml比色管对不同编号的四种标准物质进行分析,其所得结果均在标准物质保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管在显著提高样品分的快速性的同时,也能够保证样品分析的准确性,故使用25ml比色管对石油类样品进行分析是行之有效的。 (3)通过使用不同型号的仪器和分析人员对四种标准物质进行分析,其结果均在保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管分析样品能保证样品的精密性。通过使用OIL160型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分别分析四种标准样品,其结果具有很好的重复性。分别由五名分析人员对标准样品进行,并且每个样品都做平行双样分析,结果具有很好的一致性,表明该方法能够很好的应用,不具有试验室系统误差。 总之,使用25ml比色管对石油类样品进行分析能够显著缩短样品分析时间,减少四氯化碳对人体的危害,同时能够很好的保证样品分析的准确性和精密性,是对石油类标准方法的有效改善,为石油类样品的实验室分析提供切实可行的参考依据。 石油类论文:不同光度法及不同试剂对水中石油类分析的研究 摘要:石油是污染物达标排放总量控制项目之一,本文采用不同光度法及不同试剂分别测定了水中油,分析研究结果表明,红外分光光度法较其他方法测量油有更好的适应性,更准确、可比,且标准油易制备。且在红外法中分别用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,结果表明S-316在红外法中具有毒性小,萃取率高等特点。 关键词:红外分光光度法;石油类;S-316 石油是多种烃的混合物,主要由烃类和非烃类组成,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。石油最主要的危害是其中含有致癌烃,被鱼贝富集以后,会通过食物链危害人体健康。我国属油类污染国之一,每年有9万吨以上的油类污染物排放,所以油类物质对水体的污染为国家污染物达标排放总量控制项目之一,且它也成为全球关注的问题。 1 石油测定方法的选择 由于石油是复杂组份的混合体,所以长期以来油类物质的测定方法没有统一。主要方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外法和红外分光光度法。 1.1 重量法 方法原理:以盐酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,蒸除石油醚后,称其重量;优点与局限性:重量法不受油品限制,但操作繁杂,检测流程长,灵敏度低, 只适于测定10mg/L以上的含油水样,方法的精密度受操作条件和熟练程度的影响很大。 1.2 紫外分光光度法 方法原理:石油及其产品在紫外光区215--230nm有特征吸收, 其吸关度与可萃取油类组分含量成正比;优点与局限性:操作简单、精密度好、灵敏度高,适用于测定0.05-50mg/L的含油水样。但标准油的取得比较困难,数据可比性较差。 1.3 荧光分光光度法 方法原理:水样中油类的芳烃组分,经环己烷萃取后,在激发波长310nm的紫外光照射下,其365nm发射波长的相对荧光强度,与萃取剂中发出荧光的油含量成正比;优点与局限性:它是最灵敏的测油方法,比吸光法灵敏度高100-1000倍,适于测定0.02-20mg/L的含油水样。但当油品中芳烃数目不同时,所产生的荧光强度差别很大,抗干扰性极差。 1.4 非分散红外法 方法原理:该法利用了矿物油中-CH3 、-CH2两个特性基团在近红外区(2930cm-1)的特征吸收进行测定;优点与局限性:该方法灵敏度较高,适用于测定0.01-200mg/L 的含油水样,各种油品的比吸光系数较为接近,但它“标准油”选择困难,只测石油中的CH3、C2H5不能测石油中的芳烃,只能测定石油中的一部分,没有考虑矿物油中不同的组成在红外光谱分析中不同C一H键伸缩振动吸收系数造成的差异,存在“以偏概全”之不足;另一个局限性是所有含-CH3 、-CH2 的有机物都将引起干扰,测定前需预处理 。 1.5 红外分光光度法 方法原理:用四氯化碳萃取水中油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。其含量由波数分别为2930cm-1,2960 cm-1,3030 cm-1谱带处的吸收光度A2930,A2960。和A3030。进行计算;优点:①红外分光光度法测定石油组分物代表性强。红外分光光度法可测定石油中80%-90%的组成物,比紫外法分光光度法和荧光分光光度法测定15%-30%的组分物代表性强;在红外吸收光谱中,不但考虑了亚甲基团中C-H 键的伸缩振动,也考虑由芳香环中C-H键的伸缩振动。②红外分光光度法的标准油容易选择;在测油中首先涉及油标准物质的选择和确立,除重量法外,红外分光光度法、荧光分光光度法均存在标准油的问题,使用同一种方法,同一种样品,同一个操作,但由于标准油的不同,结果往往差异很大。 2 红外法中不同萃取剂的选择 四氯化碳:四氯化碳从光学角度分析,其红外透光度较好,萃取率较高,价格便宜。但四氯化碳易受热分解,产生氯化氢、氯气、光气和二氧化碳等,可经呼吸道、消化道和皮肤被人吸收。进入人体可引起急性中毒和慢性中毒。如头晕、眩晕及肝、肾功能明显损害等症状,当吸入浓度达150-200g/m3 1小时有生命危险。 S-316(六氯四氟丁烷):s一316本底值低,碳氢基团在光谱3000cm-1 波长处没有吸收, 可直接使用,具有操作简便、毒性小、萃取率高、准确度好等特点;由于134℃的高熔点和-143℃的低凝固点,此溶剂使用于广范围温度测量;由于地蒸汽压,相对不易挥发,在酸、碱、油和水的环境中化学特性非常稳定。不可燃,使用安全。缺点是价格昂贵,不能普遍使用。 二氯甲烷:二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的,其蒸汽有麻醉作用,毒性仅为四氯化碳毒性的0.11%。脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失,不会引起持久性的损害。 三氟三氯乙烷:三氟三氯乙烷为微毒物质,最高容许浓度:1000 ppm,吸入后能引起眩晕、麻醉、恶新、呕吐等症状,但是脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失。 四氯乙烯:四氯乙烯是一种毒性很强的溶剂,有强烈刺激作用,四氯乙烯与空气的浓度比例达到100个单位时就会呼吸困难。吸入中毒者有上呼吸道刺激症状、流泪、流涎,随之出现头晕头痛、恶心、运动失调、肝损害等。皮肤反复接触,可致皮炎湿疹。优点是提取率在85%以上,提纯浓度30%以上,可节约蒸汽30%,节电20%。 3 结语 综上所述,红外分光光度法是目前测量石油类的方法中最简单方便的方法,它不受油品成分结构的限制,标准油易确定及制备,具有灵敏度高、适用范围宽、操作简便快速,和测定结果受标准油品及样品中油品组成影响较小的优点,是国际标准首选方法。使用红外分光测油仪,只要严格控制空白值,对所用玻璃器具及化学试剂进行检测控制,不发生满度漂移,就能保证所测数据准确可靠。另一方面,本实验通过在红外法中分别采用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,比较了S-316和四氯化碳的本底值和萃取率,结果表明各种萃取剂都有其优点和缺点。红外分光光度法测水中石油的国标法采用的是四氯化碳萃取,但由于四氯化碳毒性很大,在使用过程中需严格操作,佩带过滤式或供氧式面罩,必须对其回收,避免对环境造成二次污染,操作麻烦且对监测人员危害较大。所以从考虑监测人员的健康角度,本人建议在红外分光光度法测定水中石油类时最好使用毒性小,萃取率高的S一316作为测定水与废水中石油类的提取剂。 石油类论文:石油类科技论文英文摘要语篇特点及其翻译策略 摘 要:本文选取10篇石油科技论文英文摘要,从摘要的语篇特点的四个方面进行分析,旨在为翻译者提供实用的翻译策略,从而提高石油科技论文英文摘要的质量和论文学术影响力。 关键词:石油;科技论文;英文摘要;语篇特点;翻译策略 引言: 随着国际交流日益密切,石油科技不断进步,越来越多的研究人员在国际期刊和会议上,英文摘要是论文中必不可少的部分。目前大部分的科研人员用英语撰写论文和摘要的能力还是否薄弱,语法错误频频出现,中式英语表达较多(秦,2007)。大部分的研究者的英文摘要是在中文摘要的基础上翻译而成,了解科技论文摘要的语篇特点及其翻译策略有重要的意义。 石油类科技论文摘要的语篇特点 本文选取10篇SPE论文摘要,从以下四个方面分析石油类英语摘要的语篇特点及其相应的翻译策略: 一、摘要整体要求语法正确,表述准确、地道 英语摘要要求符合英语行文规范的语法,尽量避免英文表达中的 “中式英语”。在翻译时,应该注意中英文差异,避免出现无主句,连动句,搭配不当,或是主谓不一致等语法错误 同时,在汉英翻译的过程中要注意中英文专业术语的表达,普通词汇在石油类专业论文中有不同的意义,选择准确的术语有利于提高论文的质量。如“absolute humidity”应该翻译为绝对湿度,和普通英语在意义上没有太大的差别。而“abstraction” 一般译为抽象或抽象概念,而在石油英语中表示为抽提。“intelligent pig” 从字面不能看出具体意思,而在石油专业术语中表达的意思为“通管器式管内探查器”。因此做好翻译好一篇文章,需要良好的石油类专业背景知识,具备一定的石油专业词汇。 二、 摘要类型 石油科技类论文摘要一般为信息型摘要,主要由投稿刊物的要求来确定。摘要内容包含研究目的,研究对象,研究方法,研究结论,字数一般为原文的10%左右,200-300字左右。根据不同的内容,时态的运用也随之变化。基本时态为一般现在时和一般过去时,在提到研究结论时运用现在完成时,而将来时主要用于对将来发展趋势的预测和建议。在翻译过程中,应该根据不同内容,选择正确的时态。 三、词汇使用正式用语,突出文体的正式和准确性 注重词汇的多样性,石油类科技论文撰写者词汇使用趋向单一,以SPE 107958为例,present 这个单词在不到100字的摘要中出现了3次。在汉译英的过程中,要特别注意词汇的重复性,如果出现类似的表达,建议用其他近义词替换。如“show”“indicate”为“present”的近义词。为了避免这一情况的发生,译者在翻译过程中需要积累一定数量的英语近义词,同时应该了解书面语与普通词汇的区别,如表示“大约”,approximately 比about 更加正式些。同时,在石油类科研论文中,为了避免句子冗长,常用正式动词代替动词短语,如“evaluate ”“analyze”。同时在翻译过程中要关注动作名词化现象,如“applications for three-phase (oil/water/gas) systems”“the development of the model ”“separation of injection gas components”。注意词汇的固定搭配的积累,如“under…rate”,“ be associated with”, “along with”,“generate from”等。 四、 大量使用被动句或第三人称主语句 科技论文探讨客观现象,因此被动句和第三人称主语句使用较多,在英文摘要中被动句占到三分之一。而在汉语表达中,多使用无主句或是使用第一人称“我们”“大家”等结构,在翻译过程中要注意中英文表达差异。在英语为本族语的文章中,常会出现“we”等集合名词的表达。从整体上来说,石油类科技论文属于正式文体,在摘要部分被动句较多,注重事实。在翻译的过程中,应注重中英文表达差异,了解英文摘要特点。 作者简介:陈丽萍(1979.10-),女,西南石油大学外国语学院副教授,研究方向:外国语言学及应用语言学;张黎(1980.1-),男,西南石油大学外国语学院研究生,研究方向:英语笔译。 石油类论文:水中石油类物质检测空白值高的影响因素 石油对环境的影响越来越严重,特别是污染地下水。我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,随着我国石油工业的迅猛发展,石油废弃物对环境的污染和人类健康的危害已日益引起人们的重视,国家环保部对此越来越重视。关于石油类污染物检测的方法较多,常见的有重量法、紫外分光光度法、红外分光光度法等,其中红外分光光度法不受石油类品种的影响,能较准确地反映石油类的污染程度。国家环境保护部于2012年6月1日颁布新的水中石油检测标准《水质石油类和动植物油类测定的红外分光光度法》(HJ637-2012),代替以往旧标准[1]。 新标准测定水质中石油类污染物时,发现空白值较高,不易降低,为此通过多次试验,来寻找可能引起空白值高的影响因素,并提出改进方案,提高水中石油类物质检测质量。 1试验 1.1试验方法: 按照《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定方法,测定纯水的空白值和水中油类含量。 1.2仪器与试剂: PE傅里叶红外分光光度计,旋转振荡器、优级纯四氯化碳、分析纯无水硫酸钠、硅酸镁。试验用水为纯水,电导率 2讨论 通过多次试验,发现影响石油测定空白值因素较多[2],以下将逐一讨论。 2.1实验室环境: 实验室环境对水中石油检测最大的影响是湿度,PE公司生产的傅里叶红外分光光度计最怕潮湿环境,所以日常保持干燥环境非常重要。实验室内不要做其他有关水的检测试验,更不要使用加湿器类能增加房间湿度的电器,试验证明湿度越低,检测的空白值越低。 2.2实验试剂: 检测水中石油类物质所需试剂中,四氯化碳、无水硫酸钠、硅酸镁对空白值的影响最大。首先,大部分市售分析纯四氯化碳都存在空白值偏高的问题,空白值过高会使分析结果产生明显的误差,影响检测结果;同时检测过程中,它还污染所用的器皿,清洗器具的难度加大;影响仪器的灵敏度。试验分别用分析纯、优级纯的四氯化碳[3]在2800~3100cm-1之间扫描,吸光度依次为58.00,0.73。结果表明:采用优级纯四氯化碳作为萃取剂测得吸光度较低,满足检测要求。无水硫酸钠最好要用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.67,0.04。处理前后的空白值差异还是比较明显的。同样硅酸镁最好也要使用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.42,0.02。处理前后的空白值差异同样是比较明显的。 2.3分液漏斗: 玻璃漏斗加普通滤纸代替玻璃砂芯漏斗,玻璃漏斗便于清洗,滤纸一次性使用,方便快捷,节省时间,提高了工作效率。但使用市面上普通滤纸过滤上清液,测得的空白吸光度较高,但对滤纸进行四氯化碳清洗处理,测得的空白吸光度基本为0。因此,建议如果使用滤纸,最好要用四氯化碳清洗处理。 2.4器皿洁净度: 器皿的洁净度对空白的影响非常明显。采过废水的器皿未清洗干净,测得的空白值非常高,对浓度较低的水样造成较大的测量误差。器皿的清洗,除了按照常规的实验室清洗方法外,最后还要用四氯化碳清洗,晾干后使用。分液漏斗、锥形瓶与玻璃漏斗均可用上述方法清洗,效果较好,对检测空白值基本上没有影响。 2.5实验人员责任心: 《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定的检测方法比较繁琐,很多关键步骤不好操作,这就要求实验人员除了具备专业检测知识外,还要有极强的责任心。多次试验让我们感受到,有时试验失败就是因为我们做实验时注意力不够集中造成的,导致检测空白值偏高。 空白值高低是决定本次试验能否成功的重要指标,影响空白值的因素较多,只要我们把握好以上影响因素,就能保证试验的成功进行。 石油类论文:中国石油类大学“列传” “石油是一种复杂的天然有机物的混合物。”这是教科书上对石油的标准解释。 这种如今距离我们如此之近,与我们的生活息息相关的混合物,在以往漫长的时间里,一直深埋地底。从它的发现,到开采,最后到使用,需要多学科的知识储备,以及多部门联合进行,不是一个学科和部门就能够独立完成的。经历过地质、钻探、采油、三维地震、机械、流体力学、安全等多方面、多学科的协调之后,石油才会真正与我们见面。 毋庸置疑,培养石油专业的专门人才,是一个国家实现可持续发展的重要基石。经历了漫长的时间和长久的研究之后,围绕油田建大学,培养专门石油人才成为了中国石油类大学的发展特色。这一实践性强但是距离普通大众遥远的石油专业,为中国培养了一批又一批的石油专业人才。 下面就来了解一下中国石油类大学的基本状况吧。 中国石油大学――石油科技人才的摇篮 【学校简介】 中国石油大学是教育部直属的全国重点大学,由中国石油大学(北京)和中国石油大学(华东)两个办学实体组成。是国家“211工程”和“985工程”优势学科创新平台重点建设高校,全国具有研究生院的56所高校之一,国家留学基金“国家公派研究生项目”2007年首批43所签约高校之一。 学校被誉为“石油科技人才的摇篮”,现已成为一所以工科为主、石油石化特点鲜明、多学科协调发展的大学。 【特色专业】 1.石油工程 中国石油大学实力最强大的专业,是国家重点建设学科。本科阶段设有油田化学、涉外石油工程2个专业方向。主要学习油气钻井工程、油气田开发工程等课程。 2.化学与化工 化工学院是1953年以清华大学化工系为基础,以石油化工为特色而成立的学院。目前在化学工程与工艺、过程装置与控制工程、环境工程、应用化学四个专业方向招收本科生,其中化学工艺学科是部级重点学科。该学院还是全国工科本科化学教学基地。 3.地球资源与信息 地球资源与信息学院是中国石油大学(华东)的龙头学院,它的知名度很大程度上来自毕业于此的一大批知名校友,如中央政治局常委、国务委员、国务院党组成员,中共中央候补委员、海南省人大常委会主任卫留成,中国科学院院士王铁冠,“新时期铁人”王启民,“石油科技楷模”苏永地等。 4.油气储运工程 中国石油大学非常具有特色的专业之一。油气的保存和运输是非常重要的,是不容一点马虎的,所以这门学科对于整个石油产业来说就显得尤为重要,专业性要求也十分强。 另:地质工程、市场营销和机械设计制造及其自动化也是近年来发展迅速的特色专业建设点。 【就业情况】 学校与国内40多家地方政府、大型企事业单位签署了全面合作协议。毕业生就业率连续19年保持在90%以上。2004年被国务院授予“全国就业先进工作单位”荣誉称号,2011年入选50所全国毕业生就业典型经验高校。 【奖励资助】 学校设置了多种奖学金,设立了勤工助学中心,同时对贫困学生实施国家助学贷款制度,这些措施为经济困难的学生在校安心学习提供了保证。中国石油大学(北京)没有一位同学因经济困难而终止学业。 拨开迷雾:中国石油大学的前身是以前的北京八大学院之一,后来迁至山东东营。多年后,又在北京昌平设立了石油大学研究生院。目前,形成了两地独立办学的传统。有人说,华东的底蕴更加深厚些,但是北京毕竟是首都,就业的时候更加方便且具有优势。 东北石油大学――石油界的“黄埔军校” 【学校简介】 东北石油大学,全国重点院校,伴随大庆油田的发现而诞生的一所以工科为主,工、理、管、文、经、法、教育学等多学科协调发展的省属普通高等学校。学校创建于1960年5月,1975年7月更名为大庆石油学院,2010年4月1日经国家教育部批准正式更名为东北石油大学。学校用大庆精神办学育人,培养了一代又一代的莘莘学子,造就了一批又一批的时代英才,被誉为“石油工程师的摇篮”。目前,学校继续坚持和宏扬大庆精神,旨在培养“严谨务实、报效祖国”的优秀人才;发挥优势,全方位、多层次开展产学研合作,为东北石油老工业基地的振兴和中国石油工业提供强大的“原动力”。 【特色专业】 1.资源勘查工程 东北石油大学资源勘查工程专业始建于1961年,是东北石油大学最早创办的专业之一。1998年前为“石油与天然气地质勘查”专业,1998年按教育部颁布的249个本科专业目录调整为资源勘查工程专业。本专业从东北石油大学建校开始就被确立为学校重点专业,后来先后被列入原石油部、黑龙江省教育厅重点建设的专业,2000年被列为国家管理的专业点,现为国家第一类特色专业建设点。 2.地球化学 地球化学研究方向作为地质学的一个分支学科,在东北石油大学已经有30多年的历史。经过全体专业教师的不懈努力,地球化学专业已被建设成为“部级特色专业”“黑龙江省重点专业”和“黑龙江省第一类特色专业”。地球化学实验室是“油气藏形成机理及资源评价”省重点实验室和“油气地球化学”部级重点实验室的重要组成部分。 3.石油工程 石油工程专业是在原钻井(建于1961年)、采油(建于1961年)及油藏(建于1979年)三个专业基础上于1994年合并构建的,是石油行业中的主干专业,黑龙江省重点专业,国家特色专业。本专业以石油与天然气工程国家一级重点学科和油气田开发工程、油气井工程国家二级重点学科为支撑,在专业队伍组建、科学研究、人才培养、条件建设、学术交流等各个方面取得了优异的成绩,已成为石油工程人才培养、科学研究、技术开发的基地,达到国内外同专业领域的领先水平。 【就业情况】 中石油、中石化、中海油的多位总裁或副总裁都毕业于此,被誉为石油界的“黄埔军校”。 【奖励资助】 学校设立了优秀新生奖学金和优秀学生奖学金,以及国家奖学金、“孙越崎”奖学金等,按照有关规定予以评审。 按照国家有关规定,为了帮助家庭经济困难的学生顺利完成学业,学校建立了勤工助学、特殊困难补助等资助经济困难学生的制度,通过积极协助学生申请国家助学贷款、安排勤工助学岗位、筹集社会捐助等方式帮助困难学生完成学业。 拨开迷雾:依靠着大庆这个国内首屈一指的大油田,东北石油大学的发展迅速。但是由于地处东北,身体素质要过硬,如果你的抗冻能力不强,就要慎重考虑了。 西南石油大学――“园林式学校” 【学校简介】 20世纪50年代中后期,我国石油工业相当落后,远远不能满足国家建设的需要,因此引起了党和国家高度关注。为了加快开发四川石油天然气资源,也为西南协作区发展石油天然气工业培养技术干部,国家决定成立第二所石油高校,校址就设在川中石油会战指挥部所在地――川北重镇南充市。1970年7月,学校经国务院批准更名为西南石油学院。2000年3月,学校划转四川省,由中央与地方共建,以四川省人民政府管理为主。2003年经教育部批准,学校升格为大学,2005年12月正式更名为西南石油大学。目前,学校建有成都、南充两大校区,校园总面积3000余亩,校园风景宜人,被誉为“园林式学校”。本科生和研究生在成都校区就读,专科生在南充校区就读。 【特色专业】 1.石油与天然气工程 石油与天然气工程是部级重点一级学科,下设油气井工程、油气田开发工程和油气储运工程3个部级重点二级学科。目前,“石油与天然气工程”已经建设成为解决石油开发理论与技术难题、培养高层次人才的重要基地,是国内一流、国际知名的学科点。 2.应用化学 本专业培养具有化学的基本理论、基本知识,拥有较强的实验技能和油田应用化学工程知识,能在科研机构、高等院校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才。主要专业方向:油田化学、精细材料化学。 3.机械工程及自动化 本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械工程领域内的机械设计、制造、管理、科技开发、应用研究和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。本专业设置有石油机械设计及理论、机械制造及其自动化、设备工程与管理、机电一体化、模具CAD/CAM、焊接工艺及其自动化、重型机械设计、计算机辅助工程等8个方向。 【就业情况】 毕业生思想素质好、团队精神强,扎根基层、踏实肯干、基础扎实、勇于创新、上手快、后劲足、业绩突出,受到用人单位广泛称赞,就业率多年保持在94%左右。建校以来,学校为国家培养了近10万余名毕业生,他们之中涌现出了一大批杰出的科技专家、教授、学者,一大批各级党政领导干部、优秀企业家和活跃在各条战线上的技术和管理骨干。 【奖励资助】 为了不让一个学生因家庭经济特别困难而失学,也不让一名学生因家庭贫困而影响学业和身心发展,学校推行“以奖助学金为主导,以助学贷款为保障,以勤工助学为补充的‘奖贷助勤补免缓’七位一体、联动助学”的资助政策体系,使贫困生的资助工作落到了实处。目前,学校常年给贫困学生提供的勤工助学岗位达1500多个,每年投放金额达220多万元;学校共设立了奖助学金50余项,其中,专门为贫困生设立的奖助学金近20项,总金额达2600余万元;学校还专门设立了大学生圆梦基金,用于资助家庭经济困难的孤儿和烈士子女;设立了大学生爱心基金用于资助罹遇突发性困难的学生。 拨开迷雾:西南石油大学近些年科研项目很多,取得的成绩很不错,在全国性的测评中,油气田类位居前列。全国陆上最复杂的钻井非四川莫属,因而西南石油大学在钻井技术的研究上是首屈一指的。 长江大学 【学校简介】 2003年4月经国家教育部批准,由原江汉石油学院、湖北农学院、荆州师范学院、湖北省卫生职工医学院合并组建而成,是湖北省属高校中规模最大、学科门类较全的综合性大学,为湖北省重点建设的骨干高校,也是湖北省人民政府与中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司共建和湖北省人民政府与国家农业部共建的高校。 举世闻名的江汉油田距长江大学所在地荆州仅60公里,地理位置优越,交通条件便利。截至2009年底,有在职职工3.25万人,资产总额212亿元,累计生产原油5126万吨、天然气18.96亿立方米。经过40多年的开发建设,江汉油田已发展成为中国南方重要的油气勘探开发基地、工程技术服务基地和石油机械装备制造基地,盐卤化工、科研设计、辅助生产和社区服务也具有一定的规模和实力。 【特色专业】 设有“资源勘查工程”“勘查技术与工程”“石油工程”“农学”“机械设计制造及其自动化”“化学工程与工艺”6个国家特色专业。 “电子信息工程”“土木工程”等11个湖北省品牌专业。 “农学”“机械设计制造及其自动化”“电子信息工程”“生物技术”“化学工程与工艺”5个专业入选湖北省战略性新兴(支柱)产业人才培养项目计划。 【就业情况】 建校以来,学校累计为社会培养了20多万名各类专门人才,毕业生遍及神州、驰骋海外,迅速成长为单位的骨干、社会的精英。近年来,研究生毕业一次性就业率保持在95%以上,本科毕业生一次性就业率达到85%以上,涌现出以全国道德模范、全国三好学生标兵赵传宇为代表的一大批创新型高素质人才。 【奖励资助】 长江大学学生资助体系完善,奖助学金种类多、数额大、享受面宽,每年有近5万人次学生获得各类奖助学金,资助覆盖面达到在校生的35%。学校学生资助措施以助学贷款和国家助学金为主,同时设有国家奖学金、国家励志奖学金、湖北省政府奖学金、长江大学奖学金、长江大学新生奖学金、孙越崎科学教育基金优秀学生奖学金、中国石油奖学金、中海油贫困大学生冠军奖学金、尚贤奖学金、正大奖学金、通威奖学金、亨泰大学生创新基金、神开德贵奖学金、新华都慈善基金“菁英奖学金”等40余种奖学金,激励学生刻苦学习,奋发成才,并为经济困难学生提供勤工助学的机会。 拨开迷雾:合并而成的高校,又地处湖北荆州,但测井专业很有竞争力。长江大学还是国家大学生创新创业训练计划、人才培养模式创新实验区、卓越工程师教育培养计划和卓越医生教育培养计划的实施高校,是湖北省普通高等学校拔尖创新人才培育实验计划、战略性新兴(支柱)产业人才培育计划项目实施高校。 西安石油大学 【学校简介】 西北地区唯一一所以石油石化为特色的多科性普通高等学校,是陕西省人民政府和中国三大石油公司共建院校、陕西省“十二五”期间高水平大学建设工程入选院校、中国政府奖学金来华留学生培养工作高校。是中国石油天然气总公司所属,以工科为主的多学科、复合型石油高等院校。 【特色专业】 5个部级特色专业:计算机科学与技术、资源勘查工程、石油工程、测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化; 5个陕西省名牌专业:石油工程、测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、计算机科学与技术; 10个省级特色专业:测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化、石油工程、计算机科学与技术、会计学、资源勘查工程、油气储运工程、过程装备与控制工程、软件工程、材料成型及控制工程。 7个省部级重点学科:油气田开发工程、油气井工程、测试计量技术及仪器、机械电子工程、材料加工工程、计算机应用技术、应用化学; 1个陕西省普通高校哲学社会科学特色学科建设项目:油气资源评价与管理。 【就业情况】 近年来,西安石油大学本科毕业生就业率一直稳定在95%以上。毕业生就业主要面向中国石油、中国石化、中国海洋石油等石油、石化企事业单位,科研院所等。学校重视毕业生就业市场建设和就业指导服务工作,与有关军队系统、多座沿海新兴开放城市等建立了稳定的毕业生就业供需关系,为毕业生创造了良好的择业与就业环境。 【奖励资助】 设有国家助学奖学金、品学兼优奖学金、孙越崎科技教育基金奖学金、侯祥麟基金奖学金、宋庆龄基金会中海油贫困大学生助学金、中石油奖学金、中石化奖学金、中国石油大庆石油管理局奖学金、中国石油长庆石油勘探局奖学金、中国石油长庆油田分公司助学金、中国石油塔里木油田奖学金、中国石油四川石油管理局西南油气田分公司奖学金、中国石油东方物探奖学金、中国石油克拉玛依石化公司“翼龙”助学金、中国石油长庆石化公司“可望得”奖学金、校企合作培养奖(助)学金、学科竞赛单项奖学金等多项国家、社会及企业奖(助)学金。为帮助经济困难学生顺利完成学业,学校积极落实国家助学贷款政策,积极开展勤工助学等工作。 拨开迷雾:地处古城西安,在高校林立的校园环境中,可以熏陶自己,地域因素不容忽视。 编者后记 全国石油类院校按照学校属性分,主要分为以下几个层次:第一层次指的是教育部直属石油大学,如中国石油大学;第二层次则为各省属重点高等石油院校,如长江大学等;第三层次是各省属普通高等石油学校,如西安石油大学、辽宁石油化工大学等。 而除了石油类大学,目前国内一些高校,比如清华大学、浙江理工大学、成都理工大学等院校也设有石油专业。 在选择院校的时候,同学们应当充分考虑地域以及毕业后希望在哪里就业等因素。 石油类论文:石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式探索 [摘要]建立石油类高校研究生大庆精神“学校管理、教学科研、社会实践三位一体”教育模式,是弘扬社会主义优秀价值观、加强研究生德育工作和繁荣校园文化的迫切需要。通过研究大庆精神教育新途径,探索构建大庆精神教育新体制。通过构建工作体系、丰富教育内容、化解教育矛盾、整合教育资源,可以充分发挥大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用。 [关键词]石油高校 大庆精神 研究生德育 三位一体模式 [作者简介]曹培强(1968- ),男,安徽阜阳人,中国石油大学(北京)人文学院副院长,副教授,研究方向为企业思想政治教育。(北京 102200) [中图分类号]G641 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)05-0077-03 研究生德育是研究生教育的重要组成部分,在研究生的全面培养中具有不可替代的作用。①坚持把大庆精神作为教育资源,贯穿于石油类高校研究生德育工作全过程,能提高研究生思想政治教育实效性,能将优秀中华民族传统精神与中国特色社会主义理论在研究生思想政治教育中结合起来。石油类高校建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是加强研究生德育工作的现实需要。 一、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的重要性和必要性 1.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校弘扬社会主义优秀价值观的迫切需要。在党的十八大报告中,我们党对社会主义优秀价值观进行了新概括。高校是知识和创新的聚集地,是全面建成小康社会所需人才的培养基地,更是培育和弘扬社会主义优秀价值观的重要战略阵地。石油类高校要把社会主义优秀价值观贯穿整个教育过程,引导研究生成为社会主义优秀价值观的倡导者、践行者和传承者,促进其成长成才。② 高校在社会主义优秀价值观的培育和弘扬中发挥着引领和示范作用。这种引领和示范作用突出体现在高校要致力于把社会主义优秀价值观传授给研究生,促使研究生形成正确的世界观、人生观和价值观,逐步成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。石油类高校各门课程都具有育人功能,都负有培育和弘扬社会主义优秀价值观的任务。学校应加强对研究生进行思想政治教育,促使研究生在学习文化知识的过程中,不断提高思想政治素养,积极践行社会主义优秀价值观。 2.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校加强研究生德育工作的现实需要。就我国而言,研究生德育工作主要指对研究生政治倾向、思想品质和道德素养等方面的教育,以及健康心理、人文关怀等非智力因素的培养。提高石油类高校研究生思想道德素质,发挥研究生非智力因素的重要作用,有助于提升其科研能力和人文素养,使他们将来真正成为国家发展需要的栋梁之才。③目前,部分石油类高校重智轻德的现象仍然存在,思想政治教育略显单薄,党团工作还有待真正落到实处;学校、院系以及导师往往重视研究生的课堂教学和科学研究,而相对忽略其思想道德品质。石油类高校应从科教兴国、人才强国战略的高度出发,在重视研究生科研水平提高的同时,认识到加强研究生德育尤其是大庆精神教育的重要性与必要性,以强化德育工作实效性为突破口,培养高素质、高质量、经济发展急需的复合型人才。 3.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校繁荣校园文化的现实需要。校园文化是大学精神、大学内涵的外在表现形式,也是高层次、创造性、复合型人才培养不可或缺的基本条件。校园文化建设是研究生思想政治教育的一项重要工作,在研究生健康成长过程中发挥着重要作用。中共中央国务院《关于进一步加强和改进研究生思想政治教育的意见》明确提出要“大力建设校园文化”,并且要求高校要积极开展内容丰富多样、形式新颖、教育性强、渗透力强的系列校园文化活动,把德智体美劳等方面的教育渗透到校园文化活动建设之中,使研究生在参与活动中受到潜移默化的影响。④因此,加强研究生校园文化建设是研究生德育工作以及大庆精神教育必不可少的组成部分,对全面提高研究生综合素质具有至关重要的作用。 二、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的主要内容 1.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新途径。用大庆精神教育石油类高校研究生,不仅要做到弘扬民族传统精神以及发挥模范典型示范作用,而且要做到不断开拓新的阵地,弘扬时代主旋律,不断探索加强和改进研究生思想政治教育的有效途径与独特方法。⑤ 首先,开展大庆精神教育与弘扬民族精神、时代精神相结合。大庆精神的优秀是“爱国、创业、求实、奉献”,是马克思主义大众化与时代化与大庆油田工人的实践相结合的伟大智慧结晶,更是民族精神的时代体现。因此,在石油类高校开展大庆精神教育必须同弘扬我们党在领导广大人民进行革命、建设和改革的实践中形成的伟大精神结合起来。要根据研究生学习生活习惯,开辟有效的大庆精神教育途径和渠道,以QQ群、微博、微信、飞信等形式作为与研究生交流的主要方法和手段,并采用研究生乐于接受的教育形式,营造健康、积极向上的氛围,增强研究生大庆精神教育工作的独创性、针对性和实效性。 其次,开展大庆精神教育与石油类高校思想政治理论课教学相结合。思想政治理论课是研究生思想政治教育的主渠道、主阵地。把大庆精神教育融入思想政治理论课教学中,是加强和改进石油类高校研究生德育工作的独特方式。可以结合当代研究生成长实际,结合民族精神,布置研究生围绕“我为祖国献石油――我骄傲”这个话题进行演讲、展开积极热烈的讨论等。同时,石油类高校的马克思主义学院应开设“时代的丰碑――大庆精神”选修课,用大庆精神陶冶研究生的情操、塑造研究生的人格。通过开展形式丰富多样的思想政治理论课教学实践,整合课程内容纲要、课例以及石油歌曲推荐曲目系列光盘等资料,增强课堂的感召力,掀起大庆精神进课堂的新篇章,不断提高研究生思想政治觉悟,激发他们的爱国热情。 再次,开展大庆精神教育与石油类高校校园文化建设相结合。石油类高校应高举大庆精神的旗帜,点燃万千学子“我为祖国献石油”的理想,重视校园文化建设,充分发挥校园文化的导向、凝聚、激励和塑造的作用。学校应在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,把大庆精神融入办学思想、教育理念等各个方面。可以利用广播、电视、网络、报纸、橱窗等宣传阵地,宣传大庆精神;通过优化校园环境,把体现大庆精神的经典名言印刻在校园的路标上以及装饰到学校建筑物上;通过开展丰富多彩的校园文化活动,积极打造石油特色鲜明的校园文化氛围,使大庆精神成为师生共同的价值观和信仰追求。 最后,开展大庆精神教育与石油类高校社会实践教育相结合。社会实践是研究生思想政治教育的重要环节,通过社会实践可以引导研究生磨炼意志,培养品格,增强社会责任感。石油类高校应坚持在每学年初的新生军训、校规校纪教育和专业教育活动中安排多种形式的学习参观活动,如组织学生参观铁人王进喜事迹展览馆、观看“铁人”系列电视剧,让研究生从实实在在的事例中了解大庆精神的内涵,培养他们爱祖国、爱石油、爱所学专业的情怀。石油类高校应在石油石化企业、油田建立实习和社会实践基地、研究生企业工作站,开展以“学石油、爱石油、奉献石油”为主题的社会实践活动,通过让研究生走进油田、走进企业,引导其将自身成长成才与石油工业的发展紧密联系起来,在实践中体悟和学庆精神。 2.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制。应从当前石油类高校大庆精神教育体制存在的问题入手,调整体制、优化结构,建立科学的大庆精神教育运行机制,探索与建构石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制(教学、科研、管理三位一体)。首先,教学、科研、管理一体化模式是一个系统。这一大庆精神教育系统是学校各个层次、各个环节互相衔接的、三者职能合一的、不断循环的动态体制,这就需要强有力的领导运筹全局、集中指挥。其次,所有石油类高校专兼职教师共同组成一个命运、利益共同体。引入竞争机制,动用精神和物资双重激励进行驱动,保证整个教育系统的高效运转。根据“职责”“成绩”“能力”三个方面的综合考察,对石油类高校研究生大庆精神教育业绩优秀者、表现突出者,给予丰厚待遇和奖励。在此基础上,完善对大庆精神教育工作的宏观考评以及信息反馈。在学校党委的正确领导下,在院系领导的具体指挥下,在双重激励的驱动下,在工作成绩的客观评估中,“三位一体”教育模式能实现大庆精神教育系统的高效运行。 三、充分发挥石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用 石油类高校的建设发展与大庆精神的继承弘扬密不可分,以大庆精神为优秀构建石油类高校研究生德育工作体系以及丰富校园文化是历史的必然,也是时展的需要。 1.构建工作体系,制定阶段性的大庆精神教育工作。石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的构建是一项复杂的系统工程。在这一教育工作体系中,构建其运行机制和工作体系非常必要,有三个方面的工作至关重要:首先,各石油类高校要根据与高校德育和研究生思想政治教育相关的重要文件,结合石油类高校的特点和具体情况,制订出适合学校工作实际的具体工作方案,并作出具体的规划部署。⑥其次,构建适应各石油类高校实际的大庆精神教育工作的管理体制,并通过具体的工作制度和执行体系把大庆精神教育贯穿于研究生培养的整个过程,落实到教学、管理和后勤服务的具体环节。最后,制定相关实施办法和工作举措,调动学校各部门、各单位、全体教职员工的积极性以及充分发挥石油企业等社会力量的作用,形成学校大庆精神教育的立体网络,进而构建层次性与立体化相统一的教育体系。而在这一工作体系中,应打造一支信念坚定、优势互补、业务精湛、专兼职相结合的工作队伍,并充分发挥他们在大庆精神教育系统工程中的主力军作用。 2.丰富教育内容,坚定学生理想信念。自从石油类高校成立以来,大庆精神就作为石油类高校文化精神的内核融入其文化建设之中。作为新中国第一所石油高等学府,中国石油大学(北京)不仅致力于培养高素质石油人才、推动石油科技的发展,还充分利用第一课堂让学生传承并弘扬大庆精神、石油精神。大庆精神教育是学校每年新生入学教育的必备内容。学校要将大庆精神教育融入研究生专业课、人文素质选修课尤其是思想政治理论课的教学过程中,让大庆精神进教材、进课堂、进学生头脑。组织研究生参观校史陈列馆和研究生石油精神教育实践基地,观看反映中国石油工业艰苦创业历程的电影和纪录片,不断坚定研究生“学石油,爱石油,献身石油”的理想信念,强化其学习动力,努力促使他们在心中树立集体主义、爱国主义和共产主义的人生观和价值观。同时,学校还应增进专业课教师对大庆精神的理解,通过专业课教师,特别是学生导师的言传身教和引导来教育学生。学校在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,并将其融入办学思想、教育理念等各个方面。 3.化解教育矛盾,保证研究生大庆精神教育的正常进行。在新形势下,全面建设小康社会以及努力实现中国梦成为研究生新的理想和价值追求。就石油类高校研究生大庆精神教育来说,面临着新的经济环境、政治环境、文化环境、社会环境尤其是社会道德伦理环境的新变化。一些矛盾影响着石油类高校研究生大庆精神教育的实效。因此,必须采取有力措施,化解好这些矛盾,不断提高德育工作的实效。⑦一是要充分理解中共十八大关于构建社会主义优秀价值观的具体要求,使大庆精神教育与时俱进。进行新时期大庆精神的宣传教育,就是要切实贯彻科学发展观的要求,贯彻国家能源工业促进现实发展是第一要义、落实以人为本的本质和优秀等具体要求。充分运用反映大庆精神的新思想、新观念、新道德、新风尚武装研究生的头脑,在坚定他们理想信念、铸造其精神支柱的同时,帮助研究生掌握要做好新时期的铁人所要掌握和具备的科学方法和本领,并勇于参加社会实践。二是要增强石油类高校研究生大庆精神教育的知识含量,把思想育人与知识育人有机结合。石油类高校研究生大庆精神教育要以研究生的成长和进步为根本,重视教育过程中的知识启迪和文化熏陶,用知识开阔视野,用知识释疑解惑,用他们丰厚的专业知识投身于国家的石油事业。不断提高研究生在政治理想上的认知能力,使其能保持坚定的政治信念和崇高精神境界,以扎实的本领争做新时期的铁人。⑧三是要注重研究生的心理教育和心理疏导,提高石油类高校研究生的心理品质。在过去,石油行业是一项艰苦的行业。虽然在新时期石油工人的工作和生活条件都发生了很大变化,但是石油石化行业在海上、在沙漠戈壁工作的艰苦条件会对研究生的心理产生影响。同时,激烈的社会竞争也会给研究生心理带来新的压力。因此,加强研究生心理疏导和行为引导,促进研究生健全人格的形成,培育他们健康的心理素质,不断增强他们自强自立的能力,成为新形势下石油类高校研究生大庆精神教育和德育工作的目标。 石油类论文:红外分光光度计测定水中石油类的分析探讨 摘 要:本文对红外分光光度法测定地表水中的石油类进行了探讨。文中介绍了测定地表水时取样、保存、测定、废液处理及萃取剂的选择等方面的内容。是作者对石油类测定从前处理到检测方法的一些观点。 关键词:石油类;废液处理;萃取 1前言 石油类及其产品属低毒物质,浓度高时对人体可以引起不同程度的危害。随着工业化发展的加快,大量的油田开采,地下输油管道的建立,私家车的大量增加,石油类对水资源的影响也越来越大,这也导致国家对石油类污染越来越重视。 石油类是多种烃的混合物,主要包括链烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃4类。芳香烃中的多环芳烃,虽然含量较少,但是毒性很大,有很强的致癌性[1]。石油类不仅能残留于土壤环境中,对其造成危害,也会对水质造成严重污染。石油类漂浮在水面上,会阻止水体与空气的热交换,从而影响水体的自净作用,威胁到水生生物的生存。石油类被吸收后,不易代谢、降解,能在生物体中富集、残留,并把石油类中的有毒物质带入食物链。石油类气体挥发后可直接通过皮肤、呼吸系统等渠道进入人体,危害人体健康。吸入高浓度的石油类气体,会出现头痛、恶心、呕吐等急性中毒症状,同时伴有呼吸困难、血压下降,严重者甚至死亡。 由于油是多种成分组成的混合体,一直以来,国际上存在着很多种测油方法。红外分光光度法测油是一种比较成熟的测量方法,也是中国国标方法之一,是现阶段水质石油类检测中最常用的方法。本方法优势在于灵敏度高、适用范围广和测定结果受样品中油品组成影响小的特点。 2红外分光光度法基本原理 红外分光光度法是用四氯化碳萃取样品中的油类物质,然后将萃取液用无水硫酸钠吸附,除去动植物油类等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C—H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C—H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香烃中C—H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油类的浓度。 2.1术语和定义 2.1.1总油 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,包括石油类和动植物油类。 2.1.2石油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。 2.1.3动植物油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取物用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质,根据国家标准“GB/T 16488—1996”应用红外分光光度法测定水中油类物质和动植物油,在波数 3030 cm-1、2960cm-1、2930 cm-1波长处的振动产生吸收峰的原理,测定水样中的石油类。 3仪器和试剂 分析时使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为蒸馏水。 3.1红外测油仪JDS-109V+ 3.2射流萃取器 3.3四氯化碳(测油专用) 3.4硅酸镁 3.5石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940) 4样品测定 4.1精密度测定 仪器建立平台后,将同一水样连续测定7次。结果的相对偏差小于5%,满足实验室要求。结果见表1。 表1 精密度实验结果 样品 检测结果mg/L 平均值 mg/L 最大相对偏差% 0.1820 0.1808 0.1840 0.1827 0.1812 0.1815 0.1810 0.1819 1.2 4.2准确度测定 由于地表水水质石油类3类水标准为0.05mg/L,通常检测所用的石油类标准物质含量偏大,本次实验把石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940)配置成2种浓度,标准物质1为该标准物质的原始浓度,标准物质2为稀释100倍后的浓度。用以检测红外测油仪在不同浓度检测时仪器准确度。 为验证红外测油仪(JDS-109V+)测量的准确度,根据《中华人民共和国水利行业标准水质分析方法》中的(GB/T 16488—1996)标准,测定国家环境保护总局标准样品研究所提供的石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940),其结果如下。 表2 准确度实验结果 样品 标准值mg/L 检测结果mg/L 平均值mg/L 最大相对误差% 标准物质1 52.1±2.8 52.2546 52.1052 52.1043 52.1036 52.0972 52.1330 0.3 标准物质2 0.521±0.028 0.5374 0.5207 0.5075 0.5187 0.5168 0.5202 3.1 以上实验结果说明,在低浓度样品的检测中,红外测油仪的准确度有所降低,但能够满足实验室水质分析工作的要求。 5影响测量精度的主要原因 作者从事水质分析工作多年,通过对石油类长期的检测工作,有一些心得。在日常工作中对一些地表水进行监测时,由于其石油类含量很低,这就要求分析时注意避免操作失误,造成测量结果不准。造成测量结果偏离真值的主要因素有以下3点。 5.1器皿的清洗 通过长时间的实际操作,发现在实际检测过程中,器皿的污染会给测定结果带来巨大的影响,它是影响分析结果的最大人为因素。为了保证器皿的清洁同时最大程度减少四氯化碳溶液的使用量,清洗时先用蒸馏水冲洗干净,干燥后用四氯化碳溶液冲洗一遍,这样就可以保证器皿清洁,不会对实验产生影响。 为了验证器皿是否清洁,可以把最后一次洗涤器皿的四氯化碳置入石英比色皿中,建立空白平台,观察扫描后的峰型,如果没有出现锐锋,说明器皿清洗干净,如果出现锐锋, 则应重新清洗该器皿[2]。 5.2样品的采集 石油类采集必须用玻璃瓶,不可以用塑料瓶,以避免石油类挂在瓶壁上。采样时水样瓶一定要深入水面下20~50cm,以避开漂浮在水层表面的油膜[3]。并且严禁用水样冲洗采样瓶,不允许在实验室分装。样品的采集也是影响测量结果不准确的主要原因之一,在样品的采集过程中应该严格遵守采样规程,避免出现人为误差。 5.3萃取剂的选择 四氯化碳作为水质石油类检测的萃取剂,对其纯度的要求很高,现在市场有出售测油专用的,如果没有,必须先提纯四氯化碳,使其纯度满足方法要求。常用的提纯方法有酸化法、吸附法、水浴蒸馏法,但这些提纯方法成本高,效率低,并且在提纯过程中还有可能引入其他杂质,先蒸馏四氯化碳,再将蒸馏后的四氯化碳利用活性炭吸附,是精制四氯化碳的好方法[4]。 5.4分析中注意事项 射流萃取器在使用时应注意水样的用量,不要超过球形萃取瓶的2/3,以免水样被吸入真空泵,造成仪器损坏。四氯化碳是剧毒,操作时一定要在通风厨中进行,注意安全。为了尽可能减少四氯化碳对环境的污染,应对使用过的四氯化碳进行回收。如果测定的水样中石油类含量很低或没有含量,使用过的四氯化碳可以经过活性炭过滤后回收,回收后的四氯化碳可以通过建立空白平台检测,如果检测没有石油类含量的可以继续使用。由于四氯化碳极易挥发,被人体吸入后有很大伤害,因此,在测定石油类时一定要在通风厨内进行,最好能配备单独的实验室。测定石油类的同时,应避免测定其它有机物,以免造成交叉污染,影响测量准确度。实验室温度过高,四氯化碳易挥发,影响测量结果。实验室温度过低,石油类溶液凝结挂在器皿壁上,使所测结果偏低。因此有条件的实验室最好配备空调,控制实验室温度,提高测定结果的准确度。 石油类论文:石油类理工科专业认识实习模式的探索与实践 [摘 要]认识实习是理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,有效的实习教学模式能够使学生完成知识从虚到实的转化,实践能力得到提升。实习改革的思路是:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路需采取以下几个方面的改革措施:加强师资培训,编写实习教材;采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式;编写现场实习讲解提纲,规范实习内容;建立科学的实习后总结评价及考核机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高。 [关键词]理工科专业 认识实习模式 教学改革 实践能力 认识实习是石油类理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,是从专业基础课过渡到专业课学习的一个关键实践环节,是理论知识在实践中的印证,对挖掘和培养学生的实践能力和创新能力具有重要的意义。[1]然而长期以来,石油类理工科专业的认识实习模式一直采用的是参观模式,即由教师带队,聘请工厂技术人员讲解,学生群体式实习,教师的角色仅仅是后勤安全保障员和通讯联络员,缺乏教学主动性。由于高校扩招,学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,因此,实习分组人数越来越多。而许多年轻实习指导教师对实习基地情况不了解,对工厂工艺流程不熟悉,现场指导主要靠实习单位技术人员一人讲解,这种模式很容易使学生的实习变成“走马观花”,造成大量学生聚集在实习单位无事做、闲逛等现象,也容易发生一些安全事故,这势必将适成实习教学质量的下降,达不到实践教学的预期目的。[2] 《2010-2020年国家中长期教育改革和发展规划纲要》把强化实践教学环节作为提高人才培养质量的一个重要内容。因此,我们在加强基本理论和专业知识培养训练的同时,还需要加强实践性环节的教学,以提高学生的实践能力和创新精神,实现应用研究型人才的培养目标。笔者以我校应用化学专业认识实习教学为例,深入分析了目前实习教学中存在的问题,并在此基础上进行了实践教学模式的改革和探索,获得了较好的效果。 一、石油类理工科专业认识实习存在问题分析 (一)实习现场噪音大,影响实习教学效果 理工科专业实习现场的一个特点就是噪音特别大,尤其是油田实习和炼厂实习都存在这个问题,一些装置附近的噪声甚至达到80-90分贝。加上实习学生人数增加,实习分组人数越来越多,大部分学生在现场不能清晰地听到教师的讲解内容,于是有的学生就干脆不听;其次是现场讲解技术人员素质差别较大,有些人声音太小,即使拿着扩音器,也只有寥寥几个学生能够听到。有些讲解技术人员准备不充分,其所讲的内容学生听不懂。 (二)实习考核评价手段不完善,学生对现场实习重视不够 目前的实习考核评价手段主要是理论考试或者写一篇实习报告作为实习成绩,这样学生只要把理论课内容背熟了就能通过实习考核,因此他们认为现场实习无关紧要,大多数学生在实习现场只是走马观花,缺乏积极性和主动性。 (三)实习理论教学与现场结合不够 理论教学主要讲授油田及炼厂生产过程的概况、有关生产装置的基本原理及其作用等。但是目前来看,学生还缺乏将知识从虚到实转化的能力,即理论和实践连接不上。随着学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,以上问题更加突出,因此有必要针对认识实习教学进行改革和创新,以提高实践教学效果,适应新时期人才培养需求。 二、认识实习模式的改革与实践 受市场经济体制和学生就业去向多元化趋势的影响,高校中依然存在着重理论教学、轻实践教学,重课堂教学、轻实验教学的现象。这些做法,显然不符合当前“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标要求。我们经过多年的实践教学模式探索,确定了认识实习改革的思路:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路我们进行了以下几个方面的改革措施,取得了明显的效果。 (一)加强师资培训,编写实习教材 由于实习一般都安排在假期中进行,学生对实习课程并不是很重视。为了提高实习教学效果,我们在实习开展前,组织带队教师深入实习基地学习、备课,对学生开展实习动员及理论课教育。实习动员工作主要是强调外出实习的安全注意事项,突发事件的处理等,加强学生的安全意识;另外,向学生强调实习的重要性、实习安排、成绩考核以及与以后工作的联系等问题,让参加实习的学生能够充分重视。实习的理论授课是关系到学生实习效果的前提,学生只有充分理解并掌握了实习理论知识,才能做到理论联系实际。因此“实习教材”必须具有针对性,使教材能够符合现场实际情况。 (二)采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式 传统的认识实多是单向讲解模式,为了能够让学生听清楚讲解内容,我们通过调研,购置了多台便携式大功率扩音器和无线调频话筒及耳机接收器,建立了一套适合现场实习的语音导览辅助授课系统,这样学生在噪音大的地方也能够清楚听到讲解人员的授课内容。 同时,在参观重点装置时,我们采用小组讲解模式,每个小组人数在10名左右,由现场技术人员和带队教师分别带领参观讲解,学生随时可以提问交流。为了增加学生的积极性,我们在参观单元装置之前,把要参观装置的相关情况向学生讲述一遍,比如装置所用原料、来源、加工条件、产品用途、装置特点等,然后布置一些思考题,让学生带着问题去参观装置,并要求他们与技术人员沟通解答思考题。这些改进措施提高了学生现场获取知识的效率,大大增强了学生的实习积极性。 (三)编写现场实习讲解提纲,规范实习内容 出于安全考虑,现场认识实多需要由企业技术人员带领和讲解,但由于大多数技术人员没经过教师培训,同时也不了解理论授课内容,讲解内容有时候不符合认识实习的大纲要求。为了使学生能够更好地理论联系实际,提升实习效果,我们结合实纲和理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,以供现场讲解人员使用。这样带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣。 (四)建立科学的实习后总结评价及考核机制 以前的实习模式就是由带队教师带领学生去企业作业现场区,请技术人员讲解一遍,教师对学生是否掌握所参观内容以及掌握的情况如何都不是很清楚。为此我们提出了一个较好的改进办法,就是将实习模式改为参观-总结模式,具体实施方法为:每天抽出一段时间把最近参观的内容集中进行总结、回顾,同时针对实习过程中出现的问题进行答疑解惑。这样不但大大提高了学生对实习内容的掌握,而且学生还能很容易把实习的感性认识转化为理性认识,为以后专业课的学习打下了坚实的基础。 以前的实习考核主要是以理论考试的方式来进行的,这样调动不了学生的现场实习积极性。[3]为此我们制定了新的实习考核评价机制:实习的最终成绩由平时成绩(10%-20%)、现场实习成绩(30%-40%)和笔试成绩(40%-60%)三部分组成。增设实习现场考核环节,通过面试的方式了解学生对装置的认识情况,并据此打分,作为实习成绩评定的一部分。现场考核环节由2-3名带队教师组成一个面试小组,对每一个学生进行面试,面试内容主要是认识装置图片及相关知识。实践结果表明,采用此评价机制后,学生实习的积极性和探索性大大提高了。 三、认识实习模式改革收获与思考 近几年来,我们为了提升应化专业认识实习效果,首先加强了实习准备工作,如采用单元授课法加强实习理论课教学,组织带队教师深入实习基地学习、备课。为了使带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣,我们结合理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,规范实习内容,以供现场讲解人员使用。并建立了互动的现场实习模式,采用小组讲解模式,配合语音导览辅助授课系统提高现场授课效果。为了调动学生的现场实习积极性,我们还建立了完善的实习考核评价机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高,表现在现场参观认真、提问多,与技术人员的交流多;现场面试提问情况良好,大部分学生都能掌握基本的实习内容,达到了实习的预期目标。经过听课、参观、思考、讨论、总结,学生普遍反映收获是较大的。实习后学生能够比较清楚地知道自己所学专业知识在企业中的应用及发展前景,同时也使学生了解了企业和社会的需求,激发学生学好所学专业的使命感和紧迫感。 石油类论文:水中石油类物质测定的红外分光光度法 摘 要:石油类物质的成分随着地区不同,其成分亦有一定的差异,但其主要成分是烃类。测定水体中石油类物质的含量,是环境监测中一项重要而又有一定困难的工作。本文主要运用了红外分光测油仪OIL480和OIL460来测定水中包含的石油类物质的优点、工作原理和测定分析过程,以便为环境监测提供准确、可靠的数据,为做好环境保护工作提供科学的依据。 关键词:石油类物质 红外分光光度法 测定 吉林省大安市是吉林省石油的主要产地。在水体受到污染时,其中的一类重要污染物可能是石油类物质;同时,石油类物质也可能污染工业生产循环用水。水中分散的或在水中悬浮微粒上吸附的或水中以乳化状态存在的石油,当其在微生物的作用下氧化分解时,水中的溶解氧可以被逐渐或大量消耗,造成水质恶化。因此,必须加强水体中石油类物质的监测工作,以逐步提高水体质量。水中石油类物质检测时,红外分光光度法是经常采用的方法,在检测仪器中,使用最为广泛的是OIL480和OIL460红外分光测油仪。 1 石油类物质的定义和测定原理[1] 1.1 石油类物质的定义 《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》(GB/T16488-1996)中对石油类所下的定义为:在本标准规定的条件下,用四氯化碳进行萃取,不收硅酸镁吸附的影响,并在部分或全部谱带处的2930、2960、3030cm-1中具有特征性的吸收物质。当使用其它溶剂(如三氧三氟乙烷等)或吸附剂(如三氧化二铝、5A分子筛等)时,需进行测定值的校正。 1.2 红外光度法的测定原理 在GB/T16488-1996中,说明了红外光度法的测定原理:用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960和A3030进行计算。 2 两种红外分光测油仪的优点 2.1 自动化程度高 红外分光测油仪OIL480和OIL460的自动化程度较高。能够实现自动控制和处理数据,界面友好,分析参数可以通过计算机界面直接设定,通过屏幕显示检测的整个过程。在操作中还可以自动进行修正和扫描波长。 2.2 分析效率较高 红外分光测油仪OIL480和OIL460的分析效率相对较高,一个样品的分析测定在30s内即可完成。红外分光光度法检测时,每次所需时间为30~60 s,非分散红外光度法检测时,每次所需时间仅为2 s次。 3 两种红外分光测油仪的工作原理 石油是一种组成成分相当复杂的有机物,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃三类物质。对于不同产地的石油类物质来说,亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值有时各不相同,必须求出各自的校正系数。假设亚甲基(CH2基团)系数用X表示,甲基(CH3基团)系数用Y表示,Ar-H芳香烃系数用Z表示,计算得出的亚甲基(CH2基团)波数2930cm-1和3030cm-1比值用F表示。在计算出X、Y和Z后,接下来测定各种石油类别,这样可以消除因产地不同对测定得到的石油类物质含量的影响。 3.1 定性测定分析 用固定的红外线频率来照射石油混合物中的各项分子时,分子结构中的一个键频率与红外线的频率相同,那么这个键就会吸收大量的红外线,致使振动、振幅以及能力增加。当固定频率的红外线照射分子与其频率不同的键时,分子中的键就不会吸收红外线的能量,只能导致振幅和振动增加,能量一般不变。根据以上分析,检测过程中通过OIL480和OIL460红外分光测油仪使红外线的频率不断连续改变并照射样品,此时可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,通过形成的红外线吸收光谱可以确定样品中是否含有石油类物质的判断。 3.2 定量测定分析 按照比尔定律,被检测液体受到某种单色光照射时,其能量会被吸收完,被吸收完的程度与被检测样品的浓度成正比。其关系式为: A=log(1/T)=log(IO/I)=abc 式中:T为通过率;IO为入射单色光的强度;I为透射光强度;a为常数;b表示液层厚度;c为样品浓度。 在测定石油类物质含量时,其测定值计算公式为: C=XA2930+YA2960+Z(A3030-A2930/F) 式中:A2930、A2960、A3030分别为不同波数的吸光度;X、Y、Z、F分别为相应波数的校正系数。 4 两种红外分光测油仪的测定分析 4.1 仪器和试剂的选择 红外分光测油仪OIL480或OIL460,带盖石英比色皿;苯,十六烷,异辛烷,1+1硫酸,四氯化碳,无水硫酸钠,氯化钠。 4.2 四氯化碳的纯化 市售四氯化碳含有极少量有机性稳定剂,而测定结果上的准确将会受到影响,需要对其进行纯化处理。常用活性炭吸附法、水浴蒸馏法等方法进行处理。而水浴蒸馏法的效果最好,但温度要控制在76.8 ℃~77.5 ℃。 4.3 待测样品石油的制备 首选方法是直接使用国家标准物质中心的标准储备液配制,否则按照苯:异辛烷:十六烷体积配比为2∶5∶13, 组成待测标准石油样品。其基本步骤为:待测标准油品称量0.1000 g,纯化四氯化碳称取100 mL,在混合配置成标准油溶液1.00 mg/mL。往10 mL容量瓶中加入适量标准油品,在用四氯化碳稀释到标线,制成标准油贮备溶液1000 mg/L。 4.4 萃取 将酸化水样500 mL移至分液漏斗中,加入酸化水样总量中的氯化钠8%,再用25 mL四氯化碳来萃取,液体震荡混合约30 min,将四氯化碳移到1000 mL的锥形瓶中,再次用25 mL纯化四氯化碳来进行水样萃取,萃取液体在转移到锥形瓶,再将足量的无水硫酸钠放到锥形瓶内,利用该物质的吸水性来吸取水样的水分,经过30 min取出50 mL的萃取液,放到容量瓶用四氯化碳定容,再用纯化的四氯化碳进行调零,在放进OIL480或OIL460红外分光测油仪中测定样品中的石油类物质含量。 4.5 绘制标准工作曲线 取100 mL的容量瓶5只,将30 mL纯化四氯化碳分别加入其中,之后再分别加入1000 mg/L的标准油贮备溶液0、1、2、3、6 mL,再将纯化四氯化碳分别加入并稀释到刻度上。而容量瓶中的四氯化碳浓度从低到高排列分别为10、20、30、60 mg/L,用4 cm带盖石英比色皿,进行空白调零,测定标准样品(与石英比色皿上的一致性)中石油类的含量,最后按照测定结果绘制标准工作曲线。 应用这种红外分光测油仪,来测定水中石油物质的含量是一件技术很强的工作,本仪器适用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中石油类物质的测定。作为合格的技术人员,就要按照操作规程进行,这样得到的测定结果才是最为准确可靠的,完成测量才能给环境监测上提供更为准确的数据,为环保工作提供依据。 石油类论文:石油类高校非化学专业基础化学教学方法的探讨 摘要:以基础化学课堂教学方法作为出发点,从石油石化企业的特点出发,对基础化学的教学方法进行了探讨。重视教学内容设计和传统板书教学,合理利用多媒体辅助教学,增强课堂教学效果,务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色,提升学生学习的主动性和能动性,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。实现了立体化、信息化和现代化的“基础化学”教学。 关键词:基础化学;教学方法;石油高校 目前,高等教育取得了重大进展,但是大量的扩招导致培养出来的学生与社会需求严重脱节。要适应社会的这种变革,培养高质量人才尤为重要。从我校来说,只有从教学内容、教学方法与手段等多方面进行改革,才能更好地提高基础化学为本的教育理念,促进大学生全面发展的质量理念。基础化学是非化学化工类专业的一门重要基础课程,课程教学涵盖无机化学、分析化学、有机化学等理论及实验内容。“基础化学”是化学和工程技术之间的桥梁,它简明地反映了化学学科的一般原理、基本知识和方法。东北石油大学历来重视基础教育,基础化学课程是我校非化学本科各专业一直开设的一门重要的公共基础课程。我们一直在不断改革,不断创新,与时俱进。课程在内容安排上,先宏观后微观,把一般的化学平衡理论应用于电解质、氧化还原、配位化合物等方面;物质结构理论联系周期系,并反映近代结构理论的基本知识;化学热力学,主要介绍一些基本知识概念和数个状态函数的简单计算,并用以判断化学反应的方向。单质、化合物以通性为主,适当结合石油科学和其他工程中的应用。化学是一门以实验为基础的科学,许多化学理论和规律多是从实验中总结出来的,因此,基础化学实验是本课程不可缺少的一个重要环节。通过实验课加深基本理论和基本知识的理解,训练基本操作的能力,培养独立观察现象、分析现象和做出结论的能力,以培养科学的工作方法。学习基础化学和学习其他课程一样,在学习某一问题时,首先注意问题是怎样提出的,解决问题的方法借助哪些理论和实验。要求同学们刻苦钻研教材,力求融会贯通。在理解的基础上掌握住学过的内容,并在思考教材的过程中,善于提出问题。学会利用一些参考资料,结合理论分析和解决实际中的一些化学问题。本课程在进行一系列教改的基础上,根据现代教育思想和理念,采用先进的教学方法和教学手段,实现了立体化、信息化和现代化的“基础化学”教学。本文探讨了“基础化学”课程教学体系中扎实基础知识、突出石油石化特色的教学方法。 一、教师被动讲授与学生主动自学相结合 基础化学教学内容按照其知识的重要性和深度分为三部分:基础知识,提高知识,拓展知识,三部分对应的考试要求分别为必考、选考、补充,教师严格按照教学计划教学,对基础知识讲透,提高知识讲到,这是对学生的被动讲授。同时,为了提高学生自主学习和科学研究精神,要求学生在理解讲授知识基础上,对未讲述的部分提高知识和拓展知识全部自学。这样也达到了分层次教学的目的。 二、板书讲解与多媒体教学相结合 为充分利用现代教育技术和手段,帮助学生更深入地理解教学内容,我校承担本课程的教师均针对各自不同学时不同专业的课程内容自制了多媒体课件;为了达到最佳的教学效果,且避免“放电影”式地灌输,我们统一采取板书与多媒体相结合的教学方式。板书充分展示课堂内容的体系结构、承前启后关系、重点难点,使学生在把握基本教学内容的同时,对教学内容有一个主次分明且清晰的结构网图。多媒体一方面通过图片、动画和视频文件提高课堂的生动性、动态性和趣味性,另一方面注重结合丰富实例和发展前沿扩大内容的广度和深度,使课堂内容更饱满,也为学有余力的同学拓宽视野。 三、课堂教学与网上答疑相结合 众所周知,大学生想找授课教师问问题,过去是一件十分困难的事情,现在我们在保持正常的面对面的答疑外,还建立了网上答疑系统,不仅能及时回答学生在课堂教学中没弄懂的问题,而且能就更广泛的话题进行网上交流与讨论。并且,授课教师已将自制的多媒体课件挂在网上,供学生自主学习。 四、大纲式教学与课外专题讲座相结合 随着科学技术和经济文化的快速发展,简单的大纲式教学已远远不能满足学生的需求,因而我们坚持在课外开设现代应用专题讲座,既扩宽了学生的知识面,又使学生及时了解到科技前沿的相关信息,为后续课程的学习打下了坚实的基础,也为学生们提供了将理论知识与现场实践相关联的有效途径。 五、启发式、讨论式与研究式教学相结合 本课程在教学过程中,形成了以启发式教学为主导、讨论式教学为课堂补充、研究式教学为课外补充的三者结合模式。启发式教学贯穿整个教学过程,尽量变学生被动接收知识为主动思考。讨论式教学是在课堂上教师对一些难点提出问题,引导学生根据已掌握的基础知识,半自主解决问题。讨论式教学既帮助学生复习和巩固了已掌握知识,也逐步引导学生学会自主思考和研究的能力。研究式教学主要是在课外采用科研讲座、科技竞赛等多种方式实现学生自主研究的能力。 六、全面提高和因材施教相结合 在当今高校实行大众化教育的年代,让所有学生全面掌握好基本知识和实验技能是教师的主要职责。但由于各个学生的个性天资和努力程度不同,因而必须因材施教才能达到全面提高的目的,也只有因材施教,方能培养出拔尖人才。我们在基础化学教学中,坚持不懈地贯彻了这一精神。 七、验证性实验与综合性、设计性、开放性实验相结合 我们多年来坚持基础化学实验室对外开放,让学生自主地进行综合性和设计性实验。这对学生的能力培养起到了十分重要的作用。 八、统一命题、统一考试、统一阅卷;建立电脑题库的复习与自测系统 为便于学生的复习,建立了电脑题库自测系统,学生可以通过网络或光盘,方便地进行复习和测试;为了把好考试关,我们采取了相同学时统一命题(分A、B卷)、统一考试(全校统考)、统一阅卷和对考试成绩进行统计分析的质量考评模式,产生了良好的效果。 九、务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色 基础化学是化学相关学科的理论基础,在解决生产实际问题中发挥着重要的作用。我们在教学中,注意结合石油化工生产和科学研究的多种生动实例,把基础化学抽象的基本原理讲清楚、透彻,特别是会应用。为贯彻这种理念,使用多媒体课件辅助等手段把一些抽象的概念具体化,把复杂的问题简单化,注重启发式教学提高学生对知识的透彻理解和学习主动性。在学生扎实掌握基本化学知识的同时,结合石油石化领域发展动态及学科教师的科研,对教学实例和应用实例进行更替,并不断总结丰富实例,形成了具有东北石油大学特色的石油、石化基础化学教学体系。 总之,教学是一门永无止境的艺术,是一项带有创造性的工作,教学有法而无定法。我们的教学应该顺应时代的发展,结合应用领域和学校科研特色,在注重扎实基本知识的同时,加强学生立足石油、石化领域创新能力的培养,为行业培养出基础知识扎实的应用型研究人才。 石油类论文:测定水中石油类和动植物油两种分离方法的比较 摘 要:水中石油类和动植物油的测定有两种分离方法即硅酸镁吸附柱吸附法和旋转振荡器振荡法。这两种分离方法均被《水质 石油类和动植物油的测定 红外分光光度法》(HJ637-2012)采用。本文通过两种分离方法比对实验分析,证明其准确度和精密度都符合要求。 关键词:石油类和动植物油 硅酸镁吸附柱 旋转振荡器 环境水体石油类来自工业废水和生活污水的污染。工业废水中石油类(各种烃类的混合物)污染物主要来自原油的开采、加工、运输以及各种炼制油的使用等行业。石油类碳氢化合物漂浮于水体表面,将影响空气与水体界面氧的交换;分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,它们被微生物氧化分解,将消耗水中的溶解氧,使水质恶化。 总油是指在规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数为2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,主要包括石油类和动植物油。石油类是指在规定的条件下能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。动植物油是指在规定的条件下能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 水中石油类和动植物油测定红外分光光度法首先用四氯化碳萃取样品中的油类物质,测定总油,然后将萃取液用硅酸镁吸附,除去动植物油等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油浓度。 1 分离方法原理及所用设备 1.1 分离方法原理 水样经四氯化碳萃取后移入已加入定量无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中,将萃取液分为A、B两份,A份直接用于测定总油。B份如加入5 g硅酸镁,置于旋转振荡器上,以180~200 rpm的速度连续振荡20 min,静止沉淀后,上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶,用于测定石油类,此种方法即为旋转振荡器振荡分离法。B份如通过硅酸镁吸附柱吸附,弃去前5 mL滤出液,余下部分接入锥形瓶中,用于测定石油类,此种方法即为硅酸镁吸附柱吸附分离法。 1.2 分离设备 硅酸镁吸附柱是利用内径10 mn,长约200 mn的玻璃柱,出口处填塞少量用四氯化碳浸泡并晾干后的玻璃棉,将经高温处理过的硅酸镁缓缓倒入玻璃柱中,边倒边轻轻敲打,填充高度约为80 mm。硅酸镁吸附柱吸附分离法属传统分离方法,分离速度慢,时间较长,效率低。在敞开的环境下分离,造成四氯化碳挥发,容易污染实验室环境。旋转振荡分离法是通过旋转振荡器高速旋转实现分离,即通过可调频电机让萃取剂与水样充分结合并激烈碰撞,边旋转边振荡,以达到完全萃取的目的。此种方法分离速度快,效率高,在密闭的条件下分离,控制了四氯化碳挥发,减轻了实验室环境污染。 2 水中石油类和动植物油两种分离方法的实验 2.1 精密度的比较 2.1.1 硅酸镁吸附柱吸附分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例。 步骤:分别取4份体积为1000mL水样,经四氯化碳萃取后,制取萃取液,一份直接用于测定总油,另一份经硅酸镁吸附柱吸附分离测定石油类(见表1)。 2.1.2 旋转振荡器振荡分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例(见表2)。 结论:两种分离方法的标准相对偏差CV 2.2 准确度的比较 2.2.1 硅酸镁吸附柱吸附分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例。 步骤:分别取4份体积为1000 mL水样,经四氯化碳萃取后,制取萃取液,一份直接用于测定总油,另一份经硅酸镁吸附柱吸附分离测定石油类(见表3)。 2.2.2 旋转振荡器振荡分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例(见表4)。 结论:两种分离方法的回收率都符合准确度指标要求。 3 结论 以上实验结果表明:测定水中石油类和动植物油两种分离方法即硅酸镁吸附柱吸附分离法和旋转振荡器振荡分离法都适用,准确度、精密度都符合要求,具体选用何种分离方法,可根据实验条件而定。 石油类论文:石油类高校大学生创业教育初探 摘 要:近年来,创业教育已成为各大高校就业工作的热点。依据石油工程高校毕业生的特点,结合当前的经济需求,探索石油主干专业学生的创业教育,拓展毕业生就业渠道。主要有:建立相适应的就职业规划教育体系;引入成功创业校友的示范教育模式;确定学生就业选择差异化教育方案;重视石油行业优秀精神的教育传承;加强学生创业方法教育实践;建立学生创业联系帮扶基地。 关键词:就业指导;创业教育;石油工程毕业生 近年来,由于毕业生数量的持续增长,高校各专业大学生就业都面临着较大困难。尤其是2012年中石化重组,招工数量骤减,对石油类高校毕业生的冲击更大。在此背景下,许多高校将创业作为大学毕业生的另一重要出路,并加强了毕业生的创业教育,有效地拓展了毕业生的出路。而石油行业又入门门槛高、技术要求精的特点,各石油高校一直将石油工程主干专业的技术服务作为就业工作的重点,创业教育相对缺失。因此,加强石油工程专业大学生的创业教育,建立健全大学生创业指导体系和帮扶机制,是当前就业工作的一个重要课题。 一、在石油高校主干专业开展创业教育的必要性 1.石油行业压缩招聘规模,石油工程毕业生就业难度增加。经济危机导致全球性经济低迷,石油行业也不例外,从2008年开始,中国三大石油企业的应届毕业生招聘规模逐渐缩小,随着劳动力成本上升,企业对应届生招聘数量和质量上更显谨慎。学生就业质量逐年下降。2000年以前,以中国石油大学(北京)为例,在年末统计中,石油工程专业毕业年级有近60%~70%的学生已经签到了满意的单位。但近几年,不到50%的学生能在大四前半年签到单位,因为担心以后的机会将越来越少,相当部分学生是在降低工作期望值后而做的选择。 2.石油工程招生数量增加,毕业学生规模巨大。多年的高校扩招政策,导致毕业生数量高校的就业已经存有巨大压力。有数据显示2006年,全国普通高校(不含电大、函授等非统招学生)毕业生413万,而在2009年,这一数字达到了611万,增长幅度达47.9%。同时,由于前几年全球原油价格飞涨,石油行业进入社会关注热点,石油工程专业也成了热门专业、紧俏专业。各学校纷纷开办石油专业,石油类学校则迅速扩大专业规模。以中国石油大学(北京)为例,2006年,石油工程专业毕业本科生不足百人,但是在2010年,石油工程专业毕业本科学生有8个班,达到288人。其他高校石油工程专业的扩展速度或许更高。急增的石油工程毕业生也急需找到一个新的就业出路。 3.国家政策扶持,创业氛围良好。党的十七大明确提出“提高自主创新能力,建设创新型国家”、“实施扩大就业的发展战略,促进以创业带动就业”的发展战略。2009年2月,国务院办公厅发出通知,高校毕业生创业可享受包括免收行政事业性收费、提供小额担保贷款、享受职业培训补贴、享受更多公共服务等4项优惠政策。2010年5月,教育部《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》中也对大力推进高等学校创新创业教育工作提出了具体意见和实施办法。除国家政策的保障外,各地方根据自己实际情况也制订了多项优惠措施,鼓励大学生创业。多层次的帮扶政策和多角度的支持措施,促进了良好创业氛围的形成。 4.学生素质较高,创业成功几率大。因国家和社会对青少年教育的重视,以及信息时代中,学生获取知识的能力增强,在校大学生的视野更加开阔,思维更加活跃,相当一部分学生己自发地萌生创业的想法和行动。例如每年新生入学时,相当多的在校生趁机做起了新生生活用品的运输或生意,并以学长的身份树立亲切形象;也有毕业生没有经过创业教育,在离校以后,却开办了教育培训公司,并经营得有声有色。各种现象表明,目前大学生中不乏怀有创业梦想与激情的年轻人,只要加以适当引导和培训,可大大提高他们的创业信心和创业成功率。 二、在石油高校主干专业开展创业教育的现实意义 1.创业教育有利于促使学生更好地创造社会价值和实现个人价值。一个成功的创业者,其或多或少地将创造一部分就业岗位,帮助社会消化劳动力,同时,还将促进经济的发展,创造更高的社会财富。有利于促进社会经济全面发展。按照马斯洛的需求层次理论,个人需求的最高层次为自我实现。在经济多元化的社会,个人创业将获得较高的社会尊重,并有更加可能获取较高利润回报。有创业愿望的学生选择创业道路,除了赢得很好的社会尊重度外,更有可能实现个人价值最大化。 2.学生创业有助于学生反哺母校,促进高校发展。国内外许多高校校友回馈母校的例子说明,当学生有能力、有实力之后,会更迫切地向母校表达感恩心。在中国石油大学(北京)石油工程学院,有两位创业校友提出对学院贫困学生进行资助和赞助开展学生社会实践活动,他们在回报社会时均首选了母校。在学生表达感恩心的同时,也促进了学校的发展。达到高校教育-学生支持-高校发展的良性循环。 3.学生创业教育拓展了就业渠道,促进高校人才培养多元化。创业教育是对传统就业教育的补充和完善,鼓励有创业意愿的学生创业,给毕业生提供了另一种就业选择。同时也为以后几届的毕业生创造了工作岗位,较快地拓展了毕业生就业渠道,促进了学校人才培养多元化,体现了以人为本的教育理念的同时也满足不同学生需求,为国家培养了多层次、多方面的人才。 三、在石油高校主干专业开展创业教育的几点建议 1.建立相适应的就职业规划教育体系。目前石油高校对学生的就业指导主要安排在大三年级,以课堂授课形式传授就业方面的政策、趋势、信息、技巧等内容。没有突出石油工程专业的特点,学生相对缺乏一个长期的职业规划指导和训练,在就业指导课程结束以后即进入毕业班找工作阶段,也没有充足的时间思考以后的职业生涯,基本上都在匆忙之中完成了人生重要的选择。因此,为更好地加强学生创业教育,须建立一种贯穿大一到大四乃至研究生的职业规划教育体系,从性格分析到个人兴趣培养,从做好细节到如何管理团队,让学生全面了解,认真思考,结合自己特点,确定职业发展方面,再有针对性地学习相关的知识和技能,可有效地避免学生盲目地学习、盲目地求职,提高学生学习含金量的同时增加了就业机会的有效利用率。 2.引入成功创业校友的示范教育模式。石油类行业的科技含量高、投资大、专业性技术性强的特点,让学生一开始就产生无法创业的畏惧感,在做职业规划或就业选择时会有意无意地避开创业。引入校友成功创业案例,用鲜活的事实影响学生,帮助克服畏惧心理,树立创业信心。同时,引入校友成功创业案例,在促进学生就业心理健康成长的同时,也给学生的创业思路和创业操作提供参考。 3.确定学生就业选择差异化教育方案。石油工程专业每年有大量的学生毕业,要根据不同学生的职业目标,有针对性地开设就业指导课程乃至后续业务课程。完善业务课选课机制,开辟有利于创业者发展的业务课程。有条件的学校可成立创业帮扶专家组,开展一些创业技术讲座或者技术支持活动。在全校长形成这种学生类型不同、教育方法不同的教育模式,切实提高学生的创业能力和业务水平。 4.重视石油行业优秀精神的教育传承。石油行业的发展历史和特殊文化,是全体石油人的宝贵财富。对学生的创业教育中,引入石油文化、石油精神的教育,塑造创业学生“艰苦奋斗”、“不怕苦、不怕累”的品质,把石油行业和精神迁移到创业过程中,学生的创业信心会更加坚定。结合大庆油田的铁人精神,融入爱国主义教育、让学生的个人奋斗与国家同呼吸共命运,保障学生的石油创业健康快速发展。 5.加强学生创业方法教育实践。实践验证理论的唯一方法,也是学生提高自己动手能力,加强感观认同的最好方法。学校可引导成立创业小组,开展或参加各种创业类活动,让学生亲身经历创业过程,以此锻炼他们的在坚持吃苦、承受压力、接受挫折状态下的心理素质,培养他们的团队协作精神。让他们在实际创业前积累一定的经验,提高创业的成功率。 6.建立学生创业联系帮扶基地。在国家和地方政策的大力支持下,学校可建立针对本校石油工程学生的科技创新成果孵化基地。对学生创业实行各类优惠政策,并对他们提供初期经费支持和专业技术保障。学校每年可开展科技创新计划,将已完成的有广泛应用前景的优秀项目建立数据库,可作为科技创新成果孵化基地的金点子来源中心,提高学生创业的启动项目可行度。 总之,只有认识到石油类专业学生就业的局限性,结合石油行业发展形势,建立创业教育体系,根据学生实际需求,做到因材施教,切实帮助学生树立创业信心,提高石油类学生的创业率,才能有效地改善石油类专业毕业生日益艰难的就业局面,提高学生就业质量。 石油类论文:石油类资源型城市经济发展方式转变的经验与启示 内容提要:资源约束是经济发展过程中较普遍存在的问题,本文选取玉门和大庆两个石油类资源型城市为研究对象,对他们经济发展方式转型的历程和效果进行了分析。通过研究发现,实现成功转型既要把握好转型的时机,还要构建转型支撑体系、选好和培育转型产业。 关键词:资源型城市;经济转型;产业结构;基础设施 资源供给紧张对我国经济增长的约束作用已经非常明显,我们需要积极应对,力求克服资源约束之短板效应,保持经济的可持续发展。石油作为国家的重要战略资源,在国民经济发展和社会建设中发挥着重要的作用。然而作为一种不可再生资源,石油在开采中必将逐渐减少并最终走向枯竭。因此,石油城市的转型发展事关重大。积极总结石油资源型城市转型的经验,对于推动其他石油资源型城市的可持续发展具有重要的参考价值。 一、资源约束与可持续发展理论的提出 经济增长的过程同时也是资源消耗的过程,由于资源的稀缺性,理论上,同样的经济增长量所需的自然资源越少,经济增长所持续的时间就越长,所以,各国在从事经济活动中,都在努力减缓资源消耗的速度。 对于我国资源约束问题,许多观点认为这是我国发展中不可避免的。因为资源的消耗主要来自于生活和生产,首先我国拥有世界上最多的人口,生活上资源消耗压力巨大;其次,我们在加速进行着工业化进程,经济的发展本就离不开资源的消耗;最后,世界经济发展经验告诉我们,资源约束是各国发展中普遍存在的问题。 1987年,布伦特兰报告《我们共同的未来》首次提出了“可持续发展”的概念,即“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。可持续发展理论一经提出,就得到了迅速的传播,影响巨大,已成为许多国家经济发展的指导战略。与理论上的先进性和巨大影响性相比,可持续发展的实践应用却比较艰难。 20世纪90年代末,美国提出了精明增长理论,即:用足城市存量空间,减少盲目扩张;加强对现有社区的重建,重新开发废弃、污染工业用地,以节约基础设施和公共服务成本;城市建设相对集中,密集组团,生活和就业单元尽量拉近距离,减少基础设施、房屋建设和使用成本。为实施可持续发展提供了一条新型增长路径。 二、玉门经济转型的案例分析 1939年8月11日,是中国石油工业发展历史上永远值得铭记的日子。这一天,祁连山下玉门老君庙旁的一号井获工业油流。从此,拉开了玉门油田开发的序幕,揭开了中国现代石油工业的第一页。20世纪80年代末90年代初,玉门油田原油储量急剧减少,1998年,玉门油田年产量降至建国以来最低的38万吨,这预示着玉门油田资源枯竭的日子来了。2003年8月,国家发改委《资源型城市经济结构转型》课题组从118个资源型城市中确定了60个典型资源型城市,其中玉门被列为首批资源型城市经济转型的石油城市。 (一)转型前期的困境 由于玉门市在石油开采的后期才被动提出转型,而且在转型过程中,政府和企业的分城搬迁,造成了大量资源的外流和浪费,选择的接续产业相对脆弱,且对地方贡献不大。此外,在政策、资金支持上,没有积极向上级政府争取,致使地方财政负担过重,人员安置问题无法得到有效解决。其转型中存在的问题主要表现为: 1.油地分离搬迁,经济急剧下滑 作为玉门的绝对支柱产业,以前玉门市经济总量的65%来自于石油产业,财政收入的60%也源于石油;石油开采及相关产业创造了3.6万个就业岗位,占玉门市城镇在职职工总数的61.7%,对石油的过分依赖使玉门经济在资源枯竭的情况下遭受重创。玉门石油管理局迁出后,市属30多家依赖油田生存的企业纷纷破产,近7000名职工失业,工业经济总量迅速下降。转型的艰难超过预期,政府、企业,乃至每个市民都切身感受到了转型的阵痛。玉门市66个居委会2001年缩减成33个,2005年又缩减成12个,大片的工厂倒闭、厂房被夷为平地。因为搬迁,玉门市政府2005年负债1.18亿元,相当于全年的财政收入,而进一步的搬迁至少还有2.5亿元的资金缺口,这已使政府的运转举步维艰。此外,道路、供水、供电、学校等众多基本公共设施项目等待建设,而它们所需的资金接近8个亿。 2.接续产业支撑能力有限 为了尽快地显现政绩,快速提升GDP,地方政府一般会优先选择上马重工业项目。重化工业产业关联度高,延伸的产业链条长,一个大型石油化工项目往往可以衍生数十、数百个中小型项目,能够带动整个经济发展,对GDP和税收的贡献最大。 玉门市虽然将石化工业作为未来发展的支撑点,但其经济规模较小,难以有效带动相关产业发展。2005年,玉门石化工业实现工业总产值107.5亿元,增加值只有31.4亿元。而电力低价上网,高价购回,地方没有收益。已建成的20家电厂(场、站)和待开发的电站,业主都是实力强大的电力和能源企业,玉门本地业主无力介入,地方得不到收益。农产品、矿产品大都是粗加工。科技含量低、地方收益低、资源优势未能转变成经济优势。 (二)政策支持与转机 经过再三争取,2009年3月,玉门被国务院列入全国第二批资源枯竭型城市转型名单。国家和甘肃省上在项目安排、财力扶持等方面给予有力的支持,为玉门实现可持续发展增添了巨大动力。 同时,玉门抢抓国家加大风电开发的机遇,加快发展风电及其配套产业。目前,已建起了玉门清洁能源工业园区,风、水电总装机容量达到43万千瓦,其中风电装机达到21万千瓦,建成了4条风机塔筒制造和1条机械加工生产线,正在形成以风力发电、风力机械制造为主的新的工业产业体系。 三、大庆经济转型的案例分析 大庆市的产业结构中,石油和石油化工的支柱作用明显,第二产业比重大,服务业比重小。从1992年起,大庆就提出了“二次创业”,开始了实现可持续发展的不懈探索。着力构建以石油为基础,以石化为主导,以现代农业、装备制造、新材料和新能源、高端服务业为支柱的“1+5”产业格局,经济综合实力显著提升。大庆市转型发展的主要做法是: (一)积极争取政策、资金支持 政策和资金的支持是转型和可持续发展过程中的重要支撑,大庆在转型发展中积极争取国家、省和中石油集团的支持。2005年5月18日,大庆被国务院正式确定为石油类资源型城市经济转型试点。初步把转型的主攻方向定位在产业结构调整上,以做大做强石化产业为主,以乳制品加工、农牧产品加工、纺织和皮革、机械制造和电子信息、新材料和橡胶、新能源等为辅,大力发展“非油”、“非国有”经济。同时,大庆还紧紧抓住国家“振兴东北老工业基地”的有利契机,积极争取中直企业技术改造以及地方工业高科技项目资金;积极争取将一些重点项目列入国家振兴东北老工业基地计划获得国家支持;在城市功能完善和专业园区建设等方面,积极协调争取国家开发银行贷款。通过对各个方面资金、政策的争取,来有效促进城市经济转型和可持续发展步伐。 (二)积极调整产业结构 大庆资源型转型的开始,也是充分立足自身的油气资源优势和产业基础,继续做大做强石化产业作为结构调整的重点和优势主导产业,通过投资引进大型石化项目,做强石油化工,做大天然气化工,做深石化产品后续加工,进一步加强全市石化产业竞争力。 充分利用大庆现有的资源、市场、土地、能源和资金等优势,积极壮大发展第二产业中的其他接续产业,以专业园区为载体,大力发展地方工业,增强地方经济实力,形成以乳制品加工为代表的农牧产品加工业,以石油石化装备为代表的机械制造业,以化纺、麻纺、毛纺为代表的纺织业,以新型建材为主的新材料工业和以芯片制造、软件开发为主的电子信息业等接续产业,集群发展趋势明显;特别是金融、旅游、物流等现代服务业的快速发展,有效带动了商贸、餐饮等传统服务业提档升级,进一步活跃了城乡消费市场,三次产业结构由2000年的1.8:89.7:8.5调整为2010年的3.3:82.2:14.5;油与非油经济比例由2005年的65:35调整为2010年的52:48,两者比重基本相当。 (三)努力改善城市软、硬件环境 大庆城市转型发展注重城市基础设施建设和人居环境的改善,特别是“十一五”以来,大庆市城乡面貌发生显著改变。城市规划区面积不断扩大,城市功能逐步完善,初步构建了集航空、铁路和公路相互补充的立体交通体系,一系列重大的公共服务设施建成投用,全市的道路交通、文化旅游等配套设施明显改善。加大环境资源整治力度,是可持续发展的重要内容。大庆市致力于改善生态环境,实施“百湖治理”,和“百园建设”工程,在全市范围内初步形成星罗棋布的生态园建设格局。坚持“政府调控、市场推进、公众参与”的原则,对污水、废气、噪音垃圾等城市污染进行综合整治,大庆市城市环境综合指数达到100%。大庆还积极尝试采用现代化信息技术手段,加快数字化城市建设步伐。 在注重硬件基础设施建设的同时,大庆高度重视城市发展软环境的建设工作,在体制机制上不断创新,先后出台了一系列促进城市软环境改善的相关政策规定。同时还不断改进完善政府的管理服务职能,营造出良好的发展环境,成为全国少有的集国家环保模范城、国家卫生城和全国文明城“三城”品牌于一身的地级城市之一。 (四)切实改善民生 大庆在转型发展中高度重视社会民生问题的解决,持续压缩一般性财政支出,增加民生方面的专项支出,进一步提升公共服务水平。具体表现在以下四个方面: 1.社会事业得到大幅提升 教育事业更加均衡优质发展,教育结构层次趋于合理;医疗卫生体系更加健全,社区和村级卫生服务实现基本覆盖。文体事业更加繁荣,特色文化精品不断涌现,群众文体活动蓬勃开展。 2.加大就业和再就业工作力度 通过开发公益性岗位、支持自主创业、加强劳务输出、发展民营经济等方式,积极创造就业岗位,安置下岗失业人员再就业,城镇登记失业率一直控制在4.5%左右。 3.加强社会保障体系建设 提高低保标准和失业保险金发放标准,个体、灵活就业人员纳入医保范围,使全市养老、失业保险金发放率和低保覆盖率均达到了全覆盖,在全国率先建立城市“十位一体”和农村“六位一体”低保综合救助体系,社会保障的受益人群和补助水平均有大幅度提高。 4.人民生活水平大幅提高 “十一五”期间,大庆城镇居民人均可支配收入由14 791元增长到22 500元,农村居民人均纯收入由3610元增长到9 300元,城乡居民收入比由4.1:1缩小到2.4:1,提前达到全面小康社会标准。 四、经验启示 从玉门和大庆两座石油城市转型发展的历程和效果来看,实现成功转型需要把握好以下三点: 1.把握转型时机 转型时机的选择直接影响到转型的成败,宜早不宜晚。衰退期的被动转型可能导致主导产业在丧失竞争力合支撑力的同时,接续产业还尚未发展成熟,城市发展难以为继;而在稳产期未雨绸缪,则能为产业发展赢得了时间,使其形成了有效接续,防止经济出现大的波动。 2.构建转型支撑体系 用政策、制度来规范行为、理顺关系。具体包括:争取上级的资金支持;理顺地方政府与企业的关系;制定符合实际的产业发展政策和人才政策;实现资源的市场化配置,发挥资源的最大效能等。 3.选择和培育转型产业 由于各地的资源禀赋各不相同,培育转型产业以充分发挥本地的优势为出发点,契合可持续发展的总基调。一方面可以在石油开采业发展的基础上,进行产业的纵向和横向扩散,提高产品的加工深度和产业的广度,从而扩展原有产业链;另一方面可以依托当地资源条件,搞好产业规划,培育战略性新兴产业集群。 基金项目:北京市属高校人才强教深化计划一中青年骨干教师培养计划(2012),项目代码00491162340108 石油类论文:石油类专业高职学生顶岗实习期间挫折心理表现及应对策略 摘要 顶岗实习是当今高职高专类院校逐步开始实施的新的教育实习模式。实习期间受多种因素的影响,学生的心理状态会发生一系列的改变,其中对挫折的体验是不可避免的,由此产生的挫折心理也会直接影响实习效果。本文对高职学生顶岗实习期间挫折心理的表现做了一归纳并试析其产生原因,进而提出具体的应对策略。 关键词 石油类 高职高专 顶岗实习 挫折心理 非基础教育学校学生毕业前通常会被安排实习,方式有集中实习、分散实习、顶岗实习等。顶岗实习是学校安排在校学生实习的一种方式,是学生将理论知识转化为实际操作技能的重要环节。其不同于其他方式的地方不仅在于它使学生完全履行其实习岗位的所有职责,独当一面,具有很大的挑战性,更在于它是一个能够在真实工作环境培养严谨的工作作风、良好的职业道德和素质的重要步骤,对学生的能力锻炼起很大的作用。 然而,在顶岗实习的过程中由于受到种种因素的影响,会产生很多无法预计的困难和挫折;而对于心智、经验尚不成熟的学生来说,这些不如意的情况势必会影响他们的心理状态进而产生挫折心理:即在实现既定目标的过程中,遇到来自内外部无法克服的干扰或者障碍,使其需要不能满足、动机不能实现所产生的紧张心理状态和情绪反应。①本文通过对高职学生顶岗实习期产生的种种挫折心理进行归纳并简要分析其产生原因,在此基础上进一步提出具体的解决方法,帮助他们尽快调整心理状态以便更好地融入社会。 1 顶岗实习期间产生的挫折心理及成因分析 高职学生是一个正在成长中的群体,心理波动显著,对各种挫折的抵抗能力也在逐步发展过程中,顶岗实习期间学生处于一个陌生的环境,一些心理问题更容易产生;通过个人观察、个别学生访谈以及问卷调查等方式总结出来顶岗实习期间学生产生的挫折心理主要表现在: 1.1 在校期间成绩不理想带来的挫折心理 高职学校学生很多都是经历了学业不良、高考失利、专业不对口等打击,在这些挫折的影响下部分学生自暴自弃,进入高职院校后随着环境和学习方法的改变成绩更为不理想,开始顶岗实习后,现实的工作场景让这部分学生由于担心自己的表现而焦虑,在工作中表现出畏首畏尾、自卑、敏感等不良心理特征。 1.2 对顶岗实习的岗位期望太高而产生的挫折心理 很多学生是抱着去单位学真本事、硬技术的目的去的。结果到了实习单位,发现安排给他们的岗位可能与专业并不完全对口,本来计划着将在学校学习到的理论知识与实习岗位上的实践充分结合;而实习单位根据自己的实际情况可能安排给学生顶岗实习的岗位并不是技术含量高的工种,更多的则是一些简单的、技术含量不高的体力活;甚至是看看就能学会的简单任务且不断地重复。现实与理想的差距让学生对顶岗实习失去了热情,感到悲观失望。很多人感觉顶岗实习没什么意义,学习不到什么东西。② 1.3 对陌生环境的不适应产生的挫折心理 石油类专业的顶岗实习单位一般都地处偏远、交通不便利、信息相对闭塞的地方。而正处在校园中生活学习的学生从一个相对开放、生活学习便利、各方面信息量充足的环境突然到这样的一个实习单位势必会产生种种不适应。在这样的环境中,外界刺激相对较少,娱乐项目也很少,学生会感到无趣,同时,因到了新的环境,与家人的联系是必不可少的,然而信息的不便捷使其与家人联系的时间和方式又有所限制,这将会进一步加重学生的不适应,有些则表现出很强的思乡情结。 1.4 对实习岗位认识不明确而产生的挫折心理 一直在学校生活学习的学生习惯了被宠爱和呵护的感觉,校园生活也相对单纯和简单,学生对专业课程的认识也仅停留在课本的知识点上,大多数学生认为考的好就意味着学的好,尤其是成绩不错的学生认为平时表现突出的自己顶岗实习的时候肯定能胜任;然而到了实习单位才发现,实际与理论相结合并不是那么容易。同时认为自己应该从事的是技术岗,干技术活,可却被安排到一个师傅手下做简单的事情。另外,岗位分配的问题:因不同的岗位工作条件有差别、难易程度也不同,有些学生感觉不公平,没有分配到自己希望的岗位,进而不可避免地产生挫败感,甚至是过激行为。 1.5 人际关系不和谐带来的心理挫折 随着大学生自我意识日趋成熟,对社会的参与意识增强,交友愿望迫切。既急于了解社会和他人,也急于让他人了解和承认自己,期望得到他人的理解、关心和尊重。而在实习单位,原有的师生关系、生生关系淡化,取而代之的是企业中的上下级关系、师徒关系,交往的对象更为多元化,在学校中惯用的简单的人际交往方式显然不适用,加上他们这个年龄阶段学生典型的依赖、被动、敏感的特点,使得他们在遇到工作上的一些问题时不知如何与同事领导沟通,将不满、失望的心情埋藏在心底,难以融入到新的环境中。 1.6 未来的不确定性产生的茫然心理挫折 对于顶岗实习,很多学生并没有明确的规划。有些学生是为了在实践中检验自己学习到的知识,将理论与实践相结合,为今后工作做准备;有些学生是为了毕业后能留在实习单位,免去找工作的烦恼;还有一些学生只是为了混日子,挣学分。在各种心理状态的驱使下,加上面临他们的是马上随之而来的毕业和找工作,学生对自己的未来没有明确的职业生涯规划,想工作又不甘心,想干得出色又不想多下功夫;同时想到在校可利用的学习时间越来越少,而现实工作中又有不少还不懂的地方,时间的不够用和现实工作中自己的差距使得学生焦虑、彷徨、沮丧、自卑。 2 顶岗实习期间学生挫折心理调适和具体应对策略 挫折心理是一种特殊的心理机制,他不仅给高职生造成精神上的不安和情绪波动,影响身心健康,而且还会压抑他们的创造性和积极性,对学习和生活起消极破坏作用,③顶岗实习期间,这一破坏作用表现最为突出和重要的则是学生实习期间的安全问题。因此,洞悉挫折心理产生的原因,掌握克服挫折的有效方法,才能帮助受挫的高职生战胜挫折,促进其全面发展。 2.1 进行挫折承受力的教育,提高其挫折容忍力 挫折教育不是让学生回避挫折,而是教他们用一种良好的心态去面对挫折,在受挫后能快速恢复,在挫折中能够成长。挫折教育可以分为以下几个方面进行:形成对待挫折的正确态度、对挫折进行正确的归因、合理调整期望水平、运用合理的心理防御机制、进行合理的心理宣泄、创设一定的挫折情境,积累挫折经验等。④顶岗实习学生一定要正确认识自我,全面客观地评价自己,正视自己的优缺点,认识到顶岗实习就是对他们心态、适应能力和人际关系的一个考验,挫折和困难是在所难免的,人生的道路并非一帆风顺,处于人生发展阶段重要时期的高职学生更是如此,高职学生只有正确认识挫折,并有能力找到合适的方法来改善遭遇挫折后的心境,才能从中顺利解脱,战胜挫折。 2.2 加强校企合作,确保顶岗实习质量 学生在外出实习前基本上一直处于学校校园这个单纯的生活学习环境中,他们对企业、岗位了解并不多,因此在实习前可以请实习单位管理人员来校对学生开展有针对性的讲座,关于企业文化、岗位职责、岗位要求、食宿情况等,尤其是石油类专业,工作的环境比较艰苦,这些都应该在学生开始实习前讲清楚,让学生有个思想准备。另外,针对石油类专业男生居多的特点,可以在实习时间之外组织安排一些体育类活动,丰富学生业余生活。 2.3 建设优秀教师队伍,开展网络管理平台 选拔和培养一支品德高尚、工作能力强的实习指导教师队伍,做好学生的思想教育、管理和服务工作,发挥联络沟通桥梁作用。由于学生突然从一个熟悉的环境到一个相对陌生的环境中,对于周边的很多事情相对茫然,这时候就需要有一名老师,定期去看望学生,了解学生生活情况,解决学生遇到的一些问题,并就顶岗实习的一些问题与企业交换意见。教学实习阶段,学生已经离开学校来到实习单位,那么如何利用网络多功能、多信息的特点为实习生提供必要的服务则是我们需要考虑的问题。可以以网络为媒介开展德育管理、网络咨询、在线讨论、校园动态、心理辅导等工作。让学生在外面也可以了解到学校发生的事情,在出现自己无法克服的心理问题时可以求助心理热线。通过网络这种方式,逐步形成正确的健康的信息导向。⑤ 2.4 挑选优秀的企业员工,引导学生健康成长 学生初到实习单位,需要挑选一批有经验的师傅带领。选取的这些师傅除了在技术上过硬以外,耐心、随和、包容的性格也是不可或缺的。这些师傅除了在工作上对学生予以指导外,也是学生的生活导师;同时,这些师傅也和学校的负责老师保持联系,对学生的管理交换意见。让学生在一个陌生的环境中也能感受到温暖,使之从学校到企业的过渡稍稍放缓。 总之,顶岗实习是学生锻炼实际工作技能的重要途径,是学生从校园走向企业和社会的第一步。顶岗实习的学生必然面临一些挫折和困难,然而,只要假以科学的管理和有效的疏导,这种挫败感可以转化成工作动力。只有社会、学校、企业、学生等多方共同参与,才能促使顶岗实习安全有序、健康发展,提高学生理论与实践的结合能力,为学生进一步步入社会开始真正意义上的工作做准备。 石油类论文:石油类高校“地质学基础”课程教学改革的若干思考 摘要 本文从教材建设、课堂教学和实践教学三方面讨论了石油类高校“地质学基础”课程教学过程中存在的问题及解决途径,认为课程教学改革需要学校、院系、教学组、教师和学生的共同参与。学校、院系应当采取措施让更多教师参与到地质学基础课程的教学,激励教师进行教学改革。学生应当从知识被动的接受者转变为课堂的主动参与者。教学改革的最终目的是要加强学生对基本理论、基本知识和基本技能的掌握,提高科学素养,拓宽就业门路。 关键词 石油类高校 地质学基础 教学改革 “地质学基础”是当前石油类高校地球物理勘探类和油气田开发类专业的一门专业基础课,主要介绍地质学的基本原理和基本技能,为学生学习后续专业课及今后从事工作打下良好的地质基础。近年来随着学科自身的发展、招生规模的扩大,“地质学基础”课程教学中遇到了一系列问题。本文将结合中国石油大学(华东)勘查技术与工程和石油工程专业“地质学基础”课程教学的实践和经验,探讨在新形势下促进石油类高校“地质学基础”课程教学改革的思路和方法。 1 石油类高校“地质学基础”课程概况 石油类高校勘查技术与工程和石油工程和海洋与船舶工程专业,属石油物探和开发类专业,都属地球科学范畴,都需要具备基本的地质学知识,因此都将“地质学基础”作为一门必修的专业基础课。 由于仅开设这一门地质类课程,“地质学基础”课程课时安排相对较多,如勘查技术与工程专业“地质学基础”学时为72学时(包括22学时实验课)。本课程为实践性较强的一门课程,设有实践教学环节,包括实验室教学和野外地质实习教学。 2 地质学基础课程教学存在的一些问题 (1)师资不足。石油类高校中除石油物探和开发类专业“地质学基础”,还有一门面向地质类专业开设的类似课程“地球科学概论”,两门课程都是相应专业的基础课。在中国石油大学(华东),两门课程主要由中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地质系普通地质学教学组9名教师承担,每年面向全校10个专业,46个班,约1400名学生开课,教学任务繁重,师资配备明显不足。 (2)教材建设滞后。当前,仅中国石油大学(北京)和西南石油大学采用了5年内的新版教材,其它石油类高校采用的教材普遍较老,如中国石油大学(华东)采用教材是1995年由石玉章主编的《地质学基础》。教材知识老化,无法体现当今科学技术发展的成果和趋势,势必会影响到教学的效果。 (3)课堂教学形式单一,内容老化。由于教材普遍老化,当前石油类高校“地质学基础”课程的教学内容体系也有待更新。比如,“地槽-地台学说”已被“板块构造学说”取代作为经典的大地构造理论,但当前的教学内容还未进行更新。教学内容的设置还存在系统性不强的问题,比如在第一章“地球概述”中,讲了矿物和岩石的概念,并进行了概述,而在第三章“矿物 岩浆岩与变质岩”中,这些内容又重复讲述。 在教学方法上,课堂教学由于学生多,师资有限,当前的教学形式基本上还是“填鸭式”教学(李剑平,2008),课堂教学是教师的一言堂,互动式教学内容不多,学生参与较少,被动地接受知识。 (4)实践教学内容过于强调石油特色。实践教学是本课程重要组成部分,也是本课程的特色。地质学是覆盖面很广的一门学科,包括岩石、地层、构造、化石、河流、湖泊和海洋地貌及其地质作用,水库选址,地质灾害等方方面面。但当前,石油类高校地质实习集中于地层和构造方面,过于强调石油特色,专业性太强,覆盖面不足,不利于学生综合能力和技能的培养。 3 问题思考与解决途径 前文从师资、教材建设、课堂教学和实践教学4个方面分析了“地质学基础”课程教学方面存在的一些问题,近两届全国大学生地质技能竞赛中,石油类高校学生总体表现欠佳,这凸显了“地质学基础”课程教学改革的必要性和迫切性。 教材建设应与课堂教学紧密结合,互相促进。知识体系构建应具有系统性,比如岩石是地质作用的产物,应当将地质作用及其产物作为整体进行讲述,可以将“岩浆作用与岩浆岩”、“变质作用与变质岩”、“外动力地质作用与沉积岩”作为3个专题进行介绍。在课堂教学形式方面,应当调动学生参与课堂的积极性,地质学基础内容多,可将一些容易理解的知识点作为学生自学内容,比如关于地球的基本常识、地震、火山作用、风和冰川的地质作用等内容,学生通过自学还是很容易掌握的,节省出来的课时可以组织课堂讨论或演讲比赛,让学生主动地参与课堂学习,提高学习效果。 地质学现象其实与我们的日常生活密切相关,在校园里面到处可见到各类岩石的石材,教师应引导学生把平时所学的地质学知识应用的身边地质现象的观察上面,形成开放性、设计性的实践教学模式(张琴等,2011),最大程度地提高教学效果。 在地质学认识实习方面,应当对当前实习内容进行改革,增加实习点及实习内容的覆盖面,在教学方法上应当引入探究式和互动式教学模式(王冠民等,2008)。野外是地质学天然的实验室,只有让学生充分参与到野外实习,才能让他们深切体会到学习地质学的乐趣,培养他们对地质学的兴趣。尤其是在当前就业形势严峻的情况下,对学生实行宽口径教育,培养他们多方面的知识和技能,拓宽就业门路显得尤为重要。 地质学基础是非常重要的一门专业基础课,这门课程的改革仅依靠教学组的努力是不够的,需要学校、学院、系、教学组、教师、学生的共同参与。在学校、院系层面可以考虑增加普通地质学教学组的师资队伍,让更多教师参与到地质学基础的课堂教学当中,减小上课班级规模,鼓励教师主动参与教学改革。在教学组层面上,应该更多地组织教学研讨,深入探讨教学方法的改革。在教师层面上,教师应该自觉地关注学科领域的最新发展,及时更新教学内容,采取一定的激励措施吸引学生主动参与到课堂教学过程,最大程度地提高教学效果。在学生层面上,学生也应当从被动的知识接受者转变为课堂的主动参与者,学生主动参与课堂,主动去学习,学习地质学的思想、知识、方法和技能。 石油类论文:红外分光光度法在测定石油类物质中的应用 摘要:石油类物质的成分非常复杂,其组成也因地而异,主要成分是烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃)。水体中石油类物质的测定工作,是环境监测中一项重要而又有一定困难的工作。本文主要介绍了OIL480和OIL460红外分光测油仪在测定水中石油类物质的应用。 关键词:红外分光光度法;石油类物质;监测 中图分类号: TE626文献标识码:A文章编号: 前言 在工业循环水监测中,石油类物质是水体污染的一项重要污染物, 其分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水质恶化,将会加重对工业循环水系统的腐蚀。因此,对水体中石油类物质的监测是十分重要的。在使用红外分光光度法进行水中石油类物质检测时,OIL480和OIL460红外分光测油仪是目前适用范围比较广泛的两类水中石油红外分光光度法检测仪器。 一、石油类物质的定义 根据GB/T16488-1996 的相关规定,石油类是指能够使用四氯化碳进行萃取,不能被硅酸镁吸附,并且在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1 波数全部或者部分谱带处有特征吸收的物质。如果在使用如三氧三氟乙烷等其他溶剂进行溶解或者使用如三氧化二铝、5A 分子筛等吸附剂时,必须校正测定值。 二、OIL480和OIL460红外分光测油仪的优点 OIL480和OIL460红外分光测油仪的自动化程度高,可以实现自动控制和处理数据,界面非常友好,能够直接通过计算机界面进行分析参数设定,整个检测过程可以通过计算机屏幕全程显示,在操作过程中,波长还能够自动扫描,自动修正。 OIL480和OIL460红外分光测油仪的分析效率较高,每30s就可以完成一个样品的分析测定,在进行红外分光光度法进行检测时30s/ 次~60 s/ 次,在进行非分散红外光度法时2s/ 次。 三、OIL480 和OIL460 红外分光测油仪的工作原理 作为一种复杂的有机物,石油的组成成分相当的复杂,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃。产地不同,石油类中的亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值也不尽相同,为此必须求出各自的校正系数:X 表示亚甲基(CH2基团)系数;Y表示甲基(CH3基团)系数;Z表示Ar-H 芳香烃系数,接下来通过计算得出亚甲基(CH2基团)的波数2930-1 和3030-1 的比值(用F表示),在计算出亚甲基(CH2基团)系数、甲基(CH3基团)系数、Ar-H芳香烃系数。接下来对各种石油类别进行测定,这样能够在测定石油类物质时不再受到产地的影响。 (1)定性分析 当组成石油这种混合物中的各种分子被固定频率的红外线照射时,如果分子结构中的其中一个键的频率和红外线的频率相同,那么分子结构中的这个键就会吸收大量的红外线从而导致能量增加,振幅加大,振动加强。如果石油分子中不存在和红外线频率相同的键,那么当固定频率的红外线照射分子时,分子中的键就不会吸收红外线的能量而增加振幅,振动增强。在检测过程中,OIL480和OIL460 红外分光测油仪可以连续改变红外线的频率,并完成对样品的照射,此时,通过仪器检测装置我们就可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,有的频率吸收的强,有的频率吸收的弱,这样就形成了红外线吸收光谱,我们就可以通过红外线吸收光谱完成样品中是不是含有石油类的检测。 (2) 定量分析 按照比尔定律,某种单色光在照射被检测的液体时,能量也会被吸收,单色光被吸收的强弱程度和被检测的样品的浓度成正比例关系。其关系式可以用下面的式子表示: A=log(1/T)=log(IO/I)=abc T :通过率; IO :入射单色光的强度; I :透射光强度; a :常数; b :液层厚度; c :样品浓度。 在进行石油类含量测定时,根据下面的石油类浓度公式进行计算: C=XA2930+YA2960+Z(A3030—A2930/F) A2930、A2960 、A3030:不同波数的吸光度 X、Y、Z、F :不同波数的校正系数 四、OIL480和OIL460红外分光测油仪进行测定分析 (1)仪器的选择 OIL480或者OIL460红外分光测油仪、四氯化碳、苯、异辛烷、十六烷、1+1 硫酸、氯化钠、无水硫酸钠、石英比色皿。 (2)四氯化碳纯化处理 由于市场上的四氯化碳通常含有极少量的稳定剂,而这些稳定剂都是有机物质,常常会给测定的结果造成影响,为此必须对四氯化碳进行纯化处理。常用的纯化方法有:减压蒸馏法、水浴蒸馏法、使用活性炭吸附法。其中,水浴蒸馏法纯化处理的四氯化碳效果最好,但是水浴蒸馏法需要注意温度必须控制在76.8℃~77.5℃之间。 (3)待测样品石油的制备 a) 按照苯:异辛烷:十六烷=2 :5 :13(V/V)的比例进行配比,组成待测标准石油样品。 准确称量0.1000g的待测标准油品,准确量取100mL纯化的四氯化碳,然后将二者混合配置成1.00mg/mL的标准油溶液。往10mL的容量瓶中注入适量标准油品,然后用四氯化碳进行稀释至标线位置,制成1000mg/L的标准油贮备溶液。 b)直接使用国家标准物质中心的标准储备液进行配制。 (4)萃取 把已经酸化的水样500mL全部转移到分液漏斗中,然后加入氯化钠,氯化钠的量大约是酸化水样总量的8%,然后使用25mL的四氯化碳进行萃取,将混合液体进行充分振荡(时间大约3min),将四氯化碳层转移到100mL的锥形瓶之中,然后继续使用25mL纯化的四氯化碳进行水样的萃取,萃取液仍转移到锥形瓶中。接下来往锥形瓶中加入足量无水硫酸钠,利用无水硫酸钠的吸水性吸收水样中的水分,30min后将萃取液取出50mL,转移到容量瓶中进行定容,定容时仍然使用纯化的四氯化碳,使用纯化的四氯化碳调零,然后将样品放入OIL480或者OIL460红外分光测油仪中进行测定。 (5)绘制标准工作曲线 分别取100mL的容量瓶5只,分别加入30mL纯化后的四氯化碳,然后分别向5 只容量瓶中加入0mL、1mL、2mL、3mL、6mL 的1000mg/L的标准油贮备溶液,然后分别加入纯化的四氯化碳进行稀释到刻度位置。此时五只容量瓶中四氯化碳的浓度分别为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、60mg/L,接下来使用4cm的带盖石英比色皿进行空白调零后,就可以对标准样品进行测定(保证石英比色皿方向上的一致性),然后按照测定结果绘制标准工作曲线。 使用OIL480和OIL460红外分光测油仪测定水中石油是一个技术性较强的工作,作为专业技术人员必须严格按照操作规程进行操作,只有这样才能获取科学的数据,完成水中石油类的测量,为环境监测提供准确、可靠的有效数据。
力学性能论文:瓦楞纸板力学性能论文 1引言 近年来随着经济社会的发展和人们生活水平的不断提高,使得社会对物质产品消费不断提高,从而促进了作为商品重要包装形式的瓦楞纸板行业迅速发展,瓦楞纸板的需求量十分巨大。商品在流通过程中,瓦楞纸板这类纸质包装材料受到流通环境温度、湿度制约,其力学性质和动力学特性也直接受到环境的影响[1]。所以要求产品包装必须满足流通运输环境要求,保证产品的安全可靠性。在实际的流通运输环境下,引起瓦楞纸板力学性能变化的影响因素很多,温度和湿度的变化影响尤其显著,直接影响到瓦楞纸板包装物品的安全性和使用时限。王俊丽、李广生、肖文娟、程小琴等[2-5]通过在不同的含水率条件下瓦楞纸板力学性能的测定,得出瓦楞纸板的力学性能随纸板含水率的增加而下降。DongMeiWang[6]等人在不同温度下,研究温度对纸蜂窝夹层板的含水率的影响,结果表明瓦楞纸板的含水率随着温度的升高而下降;随着温度的变化,瓦楞纸板的含水率发生了变化,最终影响到瓦楞纸板的力学性能。在实际运输过程中,瓦楞纸板的力学性能在不同温湿度环境下的变化比较显著,但目前对瓦楞纸板在模拟运输环境下力学性能的研究却鲜有报道。当前,瓦楞纸板的种类繁多,不同类型的瓦楞纸板会有不同的力学性能。三层UV型瓦楞纸板的需用量非常大,已在精细产品、中小型和高档包装领域逐渐扩展,特别是在一些精密仪表、中小型家电、玻璃陶瓷器皿、医药、干鲜果品、饮料及礼品等的包装上体现得尤为明显。为了更好的解决三层UV型瓦楞纸板实际使用过程中出现的问题,为企业提供更多实际可行的借鉴方案,很有必要的对三层UV型瓦楞纸板的力学性能进行深入研究。 2材料与方法 2.1材料与仪器 实验材料:三层UV型瓦楞纸板,A型,克重为180g/cm2,南宁新大海纸箱厂。实验仪器:17-76型抗压强度测试仪,美国TMI仪器制造公司;LP-80U型恒温恒湿实验试验箱,广东宏展科技有限公司。 2.2实验方法 选择在流通环境下比较常见的温湿度。一般在车厢里面或集装箱内的温度为10℃-50℃,湿度为30%-80%。结合实验室相关条件,相对湿度选取40%、50%、60%、70%、80%、90%,100%的7个水平。温度选取20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的7个水平。裁切100mm×25mm(长×高)的试样,试样采用GB/T22906.2-2008《纸芯的测定第2部分:试样的温湿处理》[7]进行试样温湿度处理。平压强度采用GB/T22906.9-2008《纸芯的测定第9部分:平压强度的测定》[8];边压强度采用GB/T6546-1998《瓦楞纸板边压强度的测定法》[9],粘合强度采用GB/T6548-2011,《瓦楞纸板粘合强度的测定》[10]。 3结果与讨论 3.1温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响 3.1.1温湿度对瓦楞纸板平压强度的影响 不同湿度条件下,随着温度升高,各条曲线呈上下波动趋势,波动值在20℃-30℃和40℃-50℃范围内变化不大,在30℃-40℃范围内的变化大,说明三层UV型瓦楞纸板平压强度在温度为30℃-40℃时的影响大;引起这一变化的原因是在30℃-40℃时,在各相对湿度下,瓦楞纸板内的纤维之间容易散失水分,瓦楞纸板的含水率不高,纸板纤维间的氢键力作用比较大。相对湿度为80%时的曲线波动最大,说明温度对相对湿度为80%时的影响是最大的;相对湿度为100%时的曲线波动最小,说明当相对湿度达到最大值时,在各个温度条件下瓦楞纸板内的含水率都非常高,平压强度在此湿度下随着温度的变化比较小。当相对湿度为40%,温度在35℃-45℃时,瓦楞纸板的平压强度达到最大值,这是因为纸板内纤维之间的水分含量比较低,纤维之间的作用力比较大。不同温度时,当瓦楞纸板的相对湿度增加到70%-80%,瓦楞纸板的平压强度下降明显加快。影响瓦楞纸板平压强度主要因素是纤维的作用力,纤维间水分的含量直接影响着纤维间的相互作用力,当环境相对湿度增加到70%后,纸板纤维润胀达到最大程度,纤维间的氢键就会被破坏,使瓦楞纸板的平压强度下降。 3.1.2温湿度对瓦楞纸板边压强度的影响 不同湿度条件下,随着温度升高,各条曲线呈上下波动趋势,波动值在20℃-30℃范围内,变化大,在30℃-50℃范围内,波动值小。说明三层UV型瓦楞纸板边压强度在低温时容易受到温度变化的影响;引起这一变化的原因是当温度升高到25℃左右时,纸板纤维之间的作用力变小造成的;相对湿度为90%和100%时的曲线波动最大,说明在高湿度环境下,瓦楞纸板内随着温度的升高水分散失严重;从图可看出边压强度最大值范围出现在相对湿度为40%温度在35℃-45℃之间,这是因为在低湿高温的环境下,纸板内的水分含量低,水分对纸板结构力学造成的影响比较小,所以纸板结构力比较大。边压强度随着相对湿度的增大不断地变小。不同温度时,当瓦楞纸板湿度增加到80%,瓦楞纸板的边压强度下降更快,说明当瓦楞纸板的湿度到达80%以上时,瓦楞纸板的平压强度受湿度的影响加大,若湿度继续增加,瓦楞纸板就可能失效,在运输中就丧失了作为运输包装的保护产品的功能。 3.1.3温湿度对瓦楞纸板粘合强度的影响 不同湿度条件下,随着温度升高,各条曲线呈上下波动趋势,波动值在30℃-40℃范围内,变化比较大,说明三层UV型瓦楞纸板粘合强度对高温的影响是比较明显的,粘合强度主要的影响因素是粘合剂,在此温度范围内,水分的散失比较慢,导致粘合剂的含水量大,降低了粘合剂的粘合力。从图3还可以看出,随着湿度的增大,粘合强度都在不断下降。粘合强度的最大值范围出现在相对湿度40%,温度为40℃-50℃时,在高温低湿环境下,粘合剂的含水量比较少,粘合剂的粘合力比较大。当相对湿度大于70%时,三层UV型瓦楞纸板的粘合强度下降速率非常大,可能由于相对湿度大于70%时,水分增加较快,瓦楞纸板的粘合剂开始慢慢变软,粘合剂的粘合力不断下降,使得瓦楞纸板的粘合强度下降的速率变大。综合图1-图3所示,在温度为35℃-45℃的运输条件下,当相对湿度为40%时,三层UV型瓦楞纸板的三种力达到相对的最大值,在此条件下最适合物品的运输,可以更好的保护产品。对三层UV型瓦楞纸板力学性能影响比较大的是相对湿度,温度次之。 4结论 本文探讨了模拟流通环境中不同温度和湿度对三层UV型瓦楞纸板的力学性能的影响。研究表明,流通环境的相对湿度对瓦楞纸板的影响较大,温度对瓦楞纸板影响次之;当温度在35℃-45℃之间、相对湿度为40%的状态下,瓦楞纸板的力学性能达到最佳值,此时瓦楞纸板可以最大限度的保证产品的安全性。在运输流通环境下,保证相对湿度不超过70%,瓦楞纸板可以更好保护产品。但要探究其原因,还需要从微观层面,楞纸板的内在纤维的影响等因素进行深入研究,在未来的瓦楞纸板力学性能研究中需要结合结构力学,材料力学等进行细致地分析瓦楞纸板内在的影响因素,开展深层理论研究。 作者:黄剑宗 单位:广西大学轻工与食品工程学院 力学性能论文:汽车用钢连续退火力学性能论文 1试验材料及方法 试验原料为真空冶炼并锻造而成的锻坯,首先在锻坯上截取直径为4.0mm、长10.0mm的圆柱试样,采用热膨胀仪测得合金钢材料的A1和A3分别为710℃和930℃。采用二辊轧机将1200℃保温90min的锻坯热轧为厚度为3.0mm的热轧板,并对其依次进行酸洗、冷轧,最后得到厚度为1.2mm的双相钢冷轧薄板,其主要化学成分w(%):0.10C、1.35Si、1.88Mn、0.007P、0.0056S,余量为Fe。在冷轧钢板上沿轧制方向截取长220mm、宽60mm双相钢试样,并进行连续退火试验。根据实验测得的A1和A3,确定退火温度分别为735、760、785、810和835℃。将试样加热至退火温度并进行保温处理,保温时间为6min,然后将试样冷却至685℃后淬火到240℃,保温12min后冷却至室温。对工艺参数不同的退火板取样,利用热场发射扫描电子显微镜及EBSD技术对其进行显微组织观察和相结构分析,并采用电子万能试验机对其力学性能按照国标要求进行测试。 2试验结果及分析 2.1显微组织 图1是退火温度为735、760、785、810和835℃时双相钢连续退火后的组织。可以看出,不同温度条件下的退火组织均为马氏体和铁素体,无明显差异。同时发现马氏体(硬相)呈凸起岛状,且均匀分布在铁素体(软相)的晶界上,形成了由软相和硬相组成的双相组织[4]。通过ImagesProPlu和彩色金相图片对不同退火温度下马氏体的体积分数进行定量分析,研究组织中的相构成[5]。统计数据显示,马氏体的体积分数随退火温度的升高由13.8%增加至19.7%,且马氏体岛尺寸增大。这是由于在退火过程中,奥氏体随退火温度的升高逐渐增多;同时,C元素以及其他合金元素的扩散率也增大,奥氏体的尺寸增大。大部分奥氏体组织在淬火处理后转变为马氏体,增加了马氏体的体积分数以及尺寸。由图1还可以看到,马氏体岛中心位置颜色较暗,而与铁素体交界区域出现了光亮圈。这是因为C元素的热扩散速率较大,使其在连续退火过程中扩散较充分,使铁素体与奥氏体中的碳浓度达到了平衡状态。而Mn元素在奥氏体组织中的扩散速率小于其在铁素体组织中的扩散速率,导致铁素体与奥氏体的交界区域成为富Mn区,而淬透性与Mn的含量呈正比例关系,不同淬透性导致其内部较暗,而与铁素体的交界呈现光亮圈。 2.2相结构 退火温度分别为735℃和785℃时,汽车用高Si双相钢材料连续退火后的EBSD图像如图2所示。(采用黑色标记残余奥氏体,其他颜色标记马氏体和铁素体)可以看出,不同退火温度条件下双相钢组织中均得到了分布于铁素体晶界上的粒状残余奥氏体组织。这是由于双相钢材料中Si元素的含量较高,在退火过程可促进铁素体中C元素向奥氏体扩散,提高了奥氏体相中的含碳量;同时在冷却过程中Si元素还可以对碳化物的析出起到抑制作用,降低了奥氏体相中的碳损失。高碳奥氏体相的Ms点较低,因此具有较高的热稳定性,在室温条件下稳定存在并被保留。经测量,残余奥氏体的晶粒直径均小于1μm,稳定性较高。图3给出了双相钢在760℃时退火后的透射照片。可以看出,部分残余奥氏体组织呈薄膜状,分布于板条马氏体组织中。薄膜状奥氏体由于尺寸较小,同时周围包裹了马氏体束,提高了其成核所需表面能,因此增加了其向马氏体转变的难度。 2.3力学性能 表1给出了不同退火温度下双相钢连续退火后的力学性能。可知,随着退火温度升高,试验钢抗拉强度呈现先升高后降低。这是由于当退火温度高于735℃后,马氏体的体积分数开始急剧增加,抗拉强度也随之大幅提高;当退火温度超过785℃后,马氏体的体积分数不再增加,但在冷却阶段生成的铁素体体积分数逐渐增加,相比原始铁素体,新生铁素体的含碳量较高,导致马氏体的含碳量下降,抗拉强度也随之降低。传统低Si双相钢材料的抗拉强度为630MPa时,伸长率为23.0%。相比之下,退火温度为785℃时高Si双相钢材料的综合力学性能较高,抗拉强度为702MPa时,伸长率为25.5%,均高于传统低Si双相钢。伴随退火温度的升高,试验钢的屈强比未发生明显变化,最大为0.58,最小为0.44。传统低Si双相钢材料的屈强比为0.47,相比之下,除735℃退火外,双相钢的屈强比较低,因此其成型性能较好。这是由于钢中的Si元素不仅可以降低铁素体中C元素的含量,还可以对冷却及时效过程中碳化物的析出起到抑制作用,使C元素聚集在奥氏体中;此外,由于新生铁素体出现的无沉淀区降低了双相钢的屈服强度,因此其屈强比也随之下降。 3结论 (1)在汽车用高Si双相钢在连续退火后,铁素体晶界上均匀分布有岛状马氏体和粒状残余奥氏体,这是由于Si元素在退火过程中促进C元素的扩散,在冷却过程中抑制碳化物的析出造成的。(2)随着退火温度的升高,双相钢的抗拉强度呈现先升高后降低。当退火温度为785℃时,高Si双相钢的综合力学性能均高于传统低Si双相钢,有利于改善双相钢的成型性能。 作者:莫树懂 单位:广西交通职业技术学院 力学性能论文:复合水泥物理力学性能论文 1试验 1.1原材料 熟料:采用华新水泥厂的新型干法熟料(石膏外掺),其物理力学性能见表1;硬石膏:其化学成分见表2;脱硫渣:采用武钢的干法烟气脱硫渣,其化学成分见表3;粉煤灰:采用青山热电厂的二级粉煤灰;矿粉:取自武钢粉磨厂,其SO3含量为0.35%;标准砂:采用的标准砂是厦门ISO标准砂。 1.2方法 水泥标准稠度用水量、凝结时间和安定性检验按照GB/T1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》[6]进行。水泥胶砂流动度按照GB/T2419—1999《水泥胶砂流动度测定方法》[7]进行。水泥胶砂强度按照GB/T1767l—1999《水泥胶砂强度检验方法》[8]进行。水泥胶砂干缩试验按照JC/T603—2004《水泥胶砂干缩试验方法》[9]进行。 1.3试验配合比 试验中控制熟料掺量为35%,矿粉掺量为30%,通过调节脱硫渣和硬石膏掺量,探讨了脱硫渣及硬石膏掺量的变化对复合水泥性能的影响规律。其中,在脱硫渣和硬石膏复掺试验中,脱硫渣与硬石膏中所含SO3比例为1∶1。 2结果与讨论 2.1硬石膏(未掺脱硫渣)对水泥性能的影响 从A-1到A-3的试验结果中可以看出:随着石膏掺量的增加,水泥标准稠度用水量逐渐增大;水泥的凝结时间有所延长,SO3含量的变化从3.0%~4.0%,水泥初凝时间增加近60min,终凝时间增加近30min;此外,每组水泥的初凝和终凝时间相差60min左右。作出水泥各龄期力学强度随石膏掺量变化趋势图,见图1。从图1中可知,该组水泥试样的3d和28d的抗折强度均随着硬石膏掺量的增加而逐渐增大,其抗压强度与抗折强度有着相同的规律。 2.2脱硫渣(未掺硬石膏)对水泥性能的影响 从B-1到B-3的试验结果中可以看出:随着脱硫渣掺量的增加,水泥的标准稠度用水量呈逐渐增大的趋势,水泥凝结时间也逐渐延长,同样,SO3含量的变化从3.0%~4.0%,水泥的初凝及终凝时间均增加近150min;此外,每组水泥的初凝和终凝时间差达到180min左右。与A-1到A-3的试验结果对比发现,SO3含量相同两组试验,掺脱硫渣的水泥试样的标准稠度用水量、初凝及终凝时间均要大于掺硬石膏的水泥试样,并且随着SO3含量的增加,水泥凝结时间延长的幅度也随之加大。当SO3含量都为3.0%时,两者初凝相差10min,终凝相差131min;SO3含量都为3.5%时,两者初凝相差25min,终凝相差137min;SO3含量都为4.0%时,两者初凝相差103min,终凝相差241min。由此可见,脱硫渣能够明显延缓水泥的凝结时间,并且其缓凝效果要强于硬石膏。脱硫渣对水泥的缓凝作用,增大了水泥初凝和终凝的时间间隔,并且合理掺量的脱硫渣对水泥的缓凝效果能满足相应规范对水泥凝结时间的要求。作出水泥各龄期力学强度随脱硫渣掺量变化趋势图,见图2。从图2中可知,该组水泥试样3d抗折、抗压强度随着脱硫渣掺量的增加先降低后增大,而28d抗折、抗压强度则逐渐增大,并且28d强度值比较接近,脱硫渣掺量从9.2%增加到13.7%,28d抗压强度提高了6.01%。但与A-1到A-3的试验结果对比可发现,相同SO3含量的两组试验,掺有脱硫渣的水泥试样的3d抗折、抗压强度均低于掺硬石膏的水泥试样。与A-1试样相比,B-1试样的3d抗折、抗压强度分别降低11.1%和10.9%;与A-2试样相比,B-2试样的3d抗折、抗压强度分别降低34.1%和40.2%;与A-3试样相比,B-3试样的3d抗折、抗压强度分别降低38.6%和43.2%;然而掺有脱硫渣的水泥试样28d抗压强度值却偏高,与A-1试样相比,B-1试样的28d抗压强度提高了36.2%;与A-2试样相比,B-2试样的28d抗压强度提高了32.8%;与A-3试样相比,B-3试样的28d抗压强度提高了18.6%。由此可见,与硬石膏相比,脱硫渣的掺入对水泥早期强度的发展不利,且随着脱硫渣掺量的增加,3d强度降幅增大;但脱硫渣有利于水泥后期抗压强度的增长。 2.3脱硫渣和硬石膏复掺对水泥性能的影响 从C-1到C-3的实验结果中可以看出:随着SO3含量的增加,水泥试样的标准稠度用水量逐渐增大,但水泥凝结时间相近,变化不明显,水泥初凝时间将近10h,终凝时间到达12h左右,水泥凝结时间明显偏长。由此说明脱硫渣与石膏复掺时会出现更强的缓凝效果,水泥凝结时间大幅延长。作出水泥各龄期力学强度随SO3含量变化趋势图,见图3。从图3中可知,该组水泥试样3d抗折、抗压强度随着SO3含量的增加先降低后增大,28d抗折强度逐渐增大,28d抗压强度却逐渐降低。但是,在相同SO3含量的情况下,与A组实验进行比较发现,其变化规律与B组和A组比较结果的变化规律相似,即C组水泥试样3d强度低于A组试样,但28d抗压强度仍然高于A组试样;与A-1试样相比,C-1试样的28d抗压强度提高了45.2%;与A-2试样相比,C-2试样的28d抗压强度提高了36.2%与A-3试样相比,C-3试样的28d抗压强度提高了13.2%。通过上述分析可知,脱硫渣和硬石膏进行复掺,使复合水泥的凝结时间大幅延长,其凝结时间已经不能满足复合水泥对凝结时间的要求,但其对水泥强度的影响规律和单掺脱硫渣的水泥类似。因此,两者复掺主要对水泥的凝结时间影响较大,可能是由于两者掺配比例不合理的原因。 2.4脱硫渣对水泥干缩性能的影响 为了研究脱硫渣对水泥干缩性能的影响,本次试验中选取A-1、B-1、B-2及B-3四组配比,测定了水泥砂浆的不同龄期的干缩率,试验结果见图4。从图4中可以看出,4组水泥试样的干缩率均随着龄期的增加而增大,在养护的初期阶段,水泥干缩率的增长速率较快,养护14d后,水泥干缩率的增长速率降低;比较A-1和B-1可知,在相同SO3含量的情况下,掺有脱硫渣的水泥试样在各龄期的干缩率均低于掺硬石膏的水泥试样;从B-1到B-3可看出,水泥试样各龄期的干缩率随着脱硫渣掺量的增加而降低。由此可见,脱硫渣的掺入能明显改善水泥的干缩性能,且随着脱硫渣掺量的增加,改善效果越好。 2.5脱硫渣对水泥缓凝及补偿收缩效应机理分析 脱硫渣中Ca(OH)2的含量较高,这使水泥在水化初始即形成Ca(OH)2的高度过饱和液相,对钙矾石生成影响最大的Ca2+、OH-浓度与普通水泥相比要大的多,在水化初始形成钙矾石的诸离子的溶度积K即超过了形成钙矾石所需的临界值Ksp,钙矾石的析晶速率更快,晶体尺寸更小,生成更具有屏蔽作用的胶体状钙矾石覆盖在水泥颗粒表面,延缓了水泥特别是C3A的水化[10]。而CaSO3·1/2H2O与C3A体系在纯水中水化30min时即可生成胶体状的C3A·CaSO3·11H2O覆盖在C3A的表面,也可能造成C3A在开始之初水化延缓。由于脱硫渣中同时含有硫酸钙和亚硫酸钙这两种物质,可能由于两者的双重作用效果,使得脱硫渣的缓凝效果要强于硬石膏。袁润章等人研究了矿渣在不同介质下呈现出水硬活性的能力,矿渣通常只有在pH值大于12的碱性环境下才能呈现出一定的胶凝能力,同时CaSO4和Ca(OH)2共同作用下对矿渣的激发效果比Ca(OH)2单独激发的效果更加显著[11]。脱硫渣中含有大量的Ca(OH)2、CaSO4等活性激发组分,在大幅度提高水泥水化液相碱含量的同时,不仅可以促进矿渣和粉煤灰活性更早地被激发,还能大大提高矿渣和粉煤灰的二次水化反应程度,进而提高水泥后期强度增长率[12]。通过掺入脱硫渣能促进水泥水化过程中钙矾石晶体的生成,通过钙矾石的吸水肿胀和结晶膨胀作用来达到微膨胀的作用,显著改善水泥的收缩和抗裂性能。 3结论 a.脱硫渣与硬石膏相比,比表面积较大,需水量多。b.脱硫渣对复合水泥的缓凝效果要好于硬石膏,其缓凝时间能满足复合水泥对凝结时间的要求,脱硫渣能够取代硬石膏用做水泥缓凝剂。但将两者复掺时,复合水泥的凝结时间却大幅延长,其缓凝时间不能满足复合水泥对凝结时间的要求,两者复掺比列还需进一步研究。c.脱硫渣对复合水泥早期强度影响不利,却能提高水泥后期强度的增长率;在SO3含量相同时,B组水泥试样(脱硫渣掺量9.2%~13.7%)与A组相比,3d抗压强度下降10.9%~43.2%,而28d抗压强度提高了18.6%~36.2%。d.在合理掺量范围内,脱硫渣的掺入能明显改善复合水泥的干缩性能,且随着脱硫渣掺量的增加,改善效果越好。 作者:拓守俭 单位:武汉理工大学 力学性能论文:高温后纤维混凝土力学性能论述 摘要:研究了普通混凝土、聚丙烯纤维混凝、钢纤维混凝土及混杂纤维混凝土高温后的抗压强度、抗折强度及力学性能残余率的变化规律。结果表明,混凝土的力学性能随着温度的升高而逐渐降低;温度小于400℃时,聚丙烯纤维混凝土力学性能有所改善,温度大于400℃时,改善作用不明显;800℃时,钢纤维混凝土力学性能残余率都较高;混杂纤维混凝土抗压强度改善作用最显著,残余率最高。 关键词:高温;纤维;混凝土;力学性能 我国城市化水平的迅速提高,带动建筑业的飞速发展。房屋密集程度加大,高层超高层建筑越来越多,人口居住密度不断增大,建筑物发生火灾的概率明显加大。建筑物一旦发生了火灾,将给人民群众的生命财产和安全造成巨大的损失[1,2]。据统计,现阶段我国每年发生的火灾中,建筑火灾占火灾总数的一半以上,直接经济损失占火灾总损失的80%以上[3]。混凝土以其取材方便、制备简单、适应性强等特点,被作为结构的主导材料大量应用于土建工程中,并且还将会长期占据土木工程领域的主导地位。纤维混凝土是以混凝土为基体,以金属纤维或有机纤维增强材料组成的一种水泥基复合材料,最常见的纤维就是钢纤维、聚丙烯纤维及二者混杂使用[4~6]。掺入的纤维可以有效地克服混凝土抗拉强度低、易开裂、抗疲劳性能差等固有缺陷[7,8]。聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土及混杂纤维混凝土在工程中实际都有大量的应用,因此研究其高温后的力学性能变化十分有必要。研究普通混凝土、聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土及混杂纤维混凝土在高温后力学性能的变化及残余值,对火灾后建筑物的安全评定及加固提供指导。 1原材料及试验方法 1.1原材料 江西海螺P•O42.5普通硅酸盐水泥;江西德安碎石,5~20mm连续级配;赣江中砂,细度模数2.7,含泥量0.8%。聚丙烯纤维由长沙博赛特建筑工程材料有限公司提供,性能参数如表1所示:钢纤维来自浙江博恩金属制品有限公司,性能参数如表2所示。 1.2试验方法 抗压强度试件采用100mm×100mm×100mm模具成型,抗折强度试件采用100mm×100mm×400mm模具成型。1d后脱模,在标准养护室中养护至28d龄期进行相应测试。高温炉升温速度为10℃/min,分别升高至200℃、400℃、600℃和800℃,保持3h以保证试件内外温度一致,加热结束后自然冷却,7d后进行力学性能测试。 1.3混凝土配合比 以强度等级为C40混凝土为研究对象,研究其高温后力学性能的变化。配合比如表3所示,其中纤维量按照体积掺量掺入。 2结果与讨论 2.1纤维混凝土高温后抗压强度变化 普通混凝土及纤维混凝土在20℃、200℃、400℃、600℃和800℃后抗压强度值及抗压强度残余率如图1、图2所示。如图1所示,普通混凝土及纤维混凝土抗压强度值都随着温度的升高而降低,在相同温度条件下,各组混凝土抗压强度值的大小都呈现如下规律:普通混凝土<聚丙烯纤维混凝土<混杂纤维混凝土<钢纤维混凝土。如图2所示,普通混凝土及纤维混凝土抗压强度残余率都随着温度的升高而降低,在相同温度条件下,各组混凝土抗压强度残余率变化规律与强度值变化规律有所不同:普通混凝土<聚丙烯纤维混凝土<钢纤维混凝土<混杂纤维混凝土。这说明纤维混凝土较普通混凝土具有更高的耐高温性能。不同温度条件下,各组混凝土受温度影响也不尽相同。200℃时,普通混凝土抗压强度残余率为79%,而纤维混凝土都保持在85%~88%之间;400℃时,普通混凝土抗压强度残余率只有54%,纤维混凝土达到70%~73%;600℃时,普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土的抗压强度残余率为38%左右,钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土抗压强度残余率大于50%;800℃时,普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土的抗压强度残余率为23%左右,钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土抗压强度仍具有33%残余。普通混凝土随着温度的增加,都呈现出明显的强度损失;当温度小于400℃时,纤维混凝土都具有很高的抗压强度残余率,当温度大于400℃时,聚丙烯纤维混凝土抗压强度残余率显著降低;钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土在不同温度条件下,都具有较高的抗压强度残余率。 2.2纤维混凝土高温后抗折强度变化 普通混凝土及纤维混凝土在20℃、200℃、400℃、600℃和800℃后抗折强度值及抗压强度残余率如图3、图4所示。如图3所示,各组混凝土抗折强度值都随着温度的升高而降低,在相同温度条件下,各组混凝土抗折强度值的大小与抗压强度具有相同规律,不同的是,钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土的抗折强度明显高于普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土。如图4所示,各组混凝土抗折强度残余率都随着温度的升高而降低;200℃、400℃和600℃条件下,各组混凝土抗折强度残余率规律相同:混杂纤维混凝土<钢纤维混凝土<普通混凝土<聚丙烯纤维混凝土,温度为800℃时为:普通混凝土<聚丙烯纤维混凝土<混杂纤维混凝土<钢纤维混凝土。钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土的抗折强度在各个温度条件下都明显大于普通混凝土及聚丙烯纤维混凝土;聚丙烯纤维的掺入使得混凝土抗折强度略有增长,但不明显;钢纤维和混杂纤维显著增加了混凝土的抗折强度。在800℃条件下,钢纤维混凝土的抗折强度仍大于7MPa,与20℃时普通混凝土抗折强度相差不大(8.3MPa)。 2.3机理分析 混凝土及纤维混凝土在高温后力学性能发生明显变化,究其原因主要分为以下两方面:一是混凝土自身原因,另一个是不同种类纤维的理化性能不同。200℃时,自由水和物理结合水逸出,Aft发生分解,水化产物有所减少,水泥浆的热膨胀,会导致骨料水泥浆体界面处原始裂纹的发展,从而导致混凝土强度衰减[9,]。400℃左右时,水泥浆体中的水化硅酸钙和水化铝酸钙开始脱水,同时大量水蒸气的外逸冲刷和挤胀作用,又扩大了裂纹和孔隙,使水泥浆体中孔隙平均尺寸和微裂纹迅速增大,混凝土力学性能进一步降低。500℃时,水泥石中的氢氧化钙晶体受热分解,引起吸热反应,孔隙含量急剧增加[10];硅质骨料中的二氧化硅晶体发生相而体积膨胀,骨料体积的增加使得骨料与水泥浆体之间的裂缝增大。600℃时,孔隙水完全失去,混凝土宏观破坏开始,因而其力学性能大幅下降,在600~700℃之间C-S-H凝胶分解[11]。800℃时石灰岩骨料膨胀、开裂,并产生二氧化碳气体,混凝土强度进一步降低。聚丙烯纤维熔点较低(168℃),在高温下熔解而失去作用,但因其液态体积远小于固态所占空间,于是形成众多小孔隙,并由于聚丙烯纤维分散的均匀性及纤维细小且量又多,使得混凝土内部孔结构发生了变化,孔隙的连通性加强,为混凝土内部水分的分解蒸发提供了通道,从而缓解了由于水分膨胀所形成的分压,使内部压力大大降低,从而降低了水蒸气的冲刷和挤胀作用,降低裂纹的扩展[12]。因此在温度小于400℃时,聚丙烯纤维混凝土强度显著大于普通混凝土。钢纤维熔点高,自身力学性能受温度影响较小,另外,钢纤维的桥接作用和阻裂作用限制了混凝土在温度急剧变化和高温环境下产生的体积变化,减轻了混凝土内部微缺陷的引发和扩展,使混凝土在高温条件下表现出较好的力学性能[13]。 3结论 (1)混凝土及纤维混凝土的抗压强度、抗折强度及其残余率都随着温度的升高而降低。(2)纤维的掺入对混凝土高温力学性能具有改善作用,聚丙烯纤维在温度不超过400℃时改善作用显著,钢纤维在800℃时改善作用仍明显。(3)混杂纤维混凝土高温后抗压强度残余率最高。 作者:郑腰华 单位:江西铁建工程检测有限公司 力学性能论文:复合微粉对硅酸盐水泥力学性能的影响 摘要:本文利用复合微粉氮化硅和氧化铝对水泥净浆进行改性,研究了不同复合微粉氮化硅和氧化铝的掺量以及比例对水泥净浆的力学强度的影响。 关键词:复合微粉;水泥净浆;比例;掺量;力学强度 1研究背景 随着现代材料科学的进步,混凝土已逐渐向高强度、高性能、多功能和智能化方向发展,而水泥作为混凝土的主要材料之一,对其性能的改善,可以在很大程度上提高混凝土的性能。随着超细粉体领域研究的深入,应用微细粉对水泥材料进行改性的研究已经开始起步[1]。特别是近年来,人们在提高水泥硬化浆体的微观结构和性能方面做了许多改进性的工作。 2研究试验 试验所用原材料:P.O42.5普通硅酸盐水泥;Si3N4微粉;Al2O3微粉;水。 2.1试验方案 本试验在保持用水量不变的情况下,将复合微粉Si3N4和Al2O3按不同的比例(1:0、1:1、1:2、1:3、0:1)和不同的水泥取代量(0%、1%、3%、5%、9%),配制水泥净浆试块,分别研究复合微粉Si3N4和Al2O3不同的比例和取代水泥量时,对水泥净浆的物理力学性能影响规律。净浆试验空白配比为:水泥500g,水140ml。 2.2试验方法 试验采用抗压强度为测试指标,分别测定Si3N4和Al2O3微粉以不同的比例和水泥取代量对水泥净浆的物理力学性能的影响。试件成型脱模后放入标准养护室养护至相应龄期,再分别测定其3d、7d和28d的抗压强度,并与空白试验作比较。 3试验结果 3.1单掺Si3N4对水泥净浆的抗压强度的影响 不同水泥取代量的Si3N4微粉的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度结果。 3.2单掺Al2O3对水泥净浆的抗压强度的影响不同水泥取代量的Al2O3的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。 3.3掺加复合微粉Si3N4和Al2O3对水泥净浆的抗压强度的影响 (1)复合微粉Si3N4和Al2O3比例为1:1时,不同水泥取代量的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。(2)复合微粉Si3N4和Al2O3比例为1:2时,不同水泥取代量的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。(3)复合微粉Si3N4和Al2O3比例为1:3时,不同水泥取代量的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。 (4)分析。当Si3N4和Al2O3的质量之比为1:2、取代水泥量为5%时,水泥石的早期和后期强度均达到最大,此时微粉的掺量和比例是复掺时的最佳掺量,其后期强度最高的原因,可以归纳为以下两点:(1)Si3N4在水泥石中起到微集料效应,填充在水泥颗粒之间,使水泥石结构密实。(2)Al2O3在碱性条件下,生成了铝胶,起到填充的作用,使水泥石结构更加的致密。随着水泥取代量的增加,当超过一定量时,其后期强度随着水泥取代量的增加呈现降低的现象,是由于复合微粉取代水泥超过一定量后,致使水泥水化产物的数量减少,且Al2O3水化生成了C-A-H固溶体,因此即使有Si3N4和铝胶的填充作用,不足以弥补由于水泥用量的减少和C-A-H固溶体而引起的水泥石强度的降低。 4结论 通过对复合微粉Si3N4和Al2O3在水泥中不同的取代量对水泥石力学强度试验的机理分析可以得出:(1)Si3N4微粉在水泥石中主要起到的是填充的作用,主要体现在提高水泥石的早期强度上。Al2O3微粉在水泥石中发生了反应,在早期主要生成铝胶,填充于水泥颗粒间,提高其早期强度。(2)当Si3N4和Al2O3微粉在复掺比例为1:2,取代水泥量为5%时,可以最大限度的提高水泥石的强度。此时,水泥石的强度要高于单掺Si3N4和单掺Al2O3的任何掺量的强度。此掺量即为复合微粉Si3N4和Al2O3的最佳掺量。 作者:楚菁苗 单位:中铁二十局集团第二工程有限公 力学性能论文:激发剂对水泥基材料力学性能的影响 摘要:以强度作为评价指标,选取硫酸钠、氯化钙、二水石膏三种激发剂进行了试验,分析了不同激发剂及其掺量对水泥基材料力学性能的影响,并得到了掺入激发剂水泥基材料的强度发展规律,结果表明:氯化钙的后期激发效果最好。 关键词:激发剂,水泥基材料,抗压强度 中图分类号:TU502 文献标识码:A 0引言 生产1t水泥熟料,将向大气排放1t二氧化碳,严重污染了大气环境。随着人类对环境保护愈加重视,建材工业也提出了发展生态型、绿色环保材料的目标。如何减少水泥基材料中的水泥用量,同时又能达到材料的使用强度要求,已成为建筑材料研究中的一个热点问题[1]。目前,粉煤灰作为一种工业废渣,在建筑材料方面得到了较为广泛的应用[2]。粉煤灰活性激发较为有效的方法主要有3种:1)物理活化,在机械粉磨破坏作用下,粉煤灰的玻璃体将更加分散,比表面积大幅增加,从而分子热运动加速,促进粉煤灰的水化;2)化学活化,即通过碱(石灰、水玻璃等)、硫酸盐(CaSO4,Na2SO4等)、氯盐等化学激发剂来激发粉煤灰的活性;3)热力激发方法,热力激发是指粉煤灰在蒸汽养护的水热条件下,使其硅氧四面体聚合体解聚成单聚体和双聚体[3,4]。相比其他激发方式,化学激发受场地和工艺条件制约影响小,是较为常用的激发方式。到目前为止,许多学者采用不同化学激发剂,进行了一些水泥砂浆和混凝土的化学激发试验,取得了许多成果。蔺喜强等认为单掺氯化钙对粉煤灰水泥砂浆的激发效果优于氯化钠等化学分析[4]。刘妍等认为硫酸钠对钛石膏—粉煤灰复合胶凝材料的激发效果较好,并根据其具体试验条件得到了最佳掺量[5]。从许多研究可以看出,对于同种化学激发剂的激发效果存在一些矛盾的结论。事实上,化学激发的效果和具体试验条件密切相关,一些文献中的矛盾应归因于不同的实验条件[6]。通常,最佳的激发措施和激发剂的掺量都要通过试验得到。本文拟通过选取不同激发剂,替代部分水泥用量,以强度作为评价指标,研究不同化学激发剂对水泥基材料力学性能的影响,为水泥基材料绿色环保化提供一定的试验依据。 1原材料与配合比 水泥:宁波市售海螺32.5级复合硅酸盐水泥(P.C32.5),其物理力学性能指标见表1,化学成分指标见表2;粉煤灰为浙江宁波北仑港电厂生产的Ⅰ级粉煤灰(FA),化学成分指标和物理性质见表2和表3;水:自来水;砂:普通河砂,细度模数为2.7,Ⅱ区级配合格。激发剂:硫酸钠、氯化钙、二水石膏。试验配合比见表4。为研究不同激发剂对水泥砂浆性能的影响,优选出较好效果的激发剂,选取硫酸钠、氯化钙、二水石膏作为激发剂进行了试验。采用标准砂,制作砂浆试件,来研究这几种激发剂对不同试块强度的影响。激发剂的用量按水泥用量的百分比来进行计算,分别为1%,3%,5%,试验配合比见表4。 2制备与测试方法 按照各配合比和规范GB/T17671水泥砂浆强度检验方法进行试验,制作160mm×40mm×40mm的水泥砂浆试块,24h后拆模,并移入水池中进行室温下的浸水养护,到3d,7d,28d时对水泥砂浆试块抗压强度进行测试。 3试验结果与分析 3.1不同激发剂对抗压强度的影响 图1表示了各激发剂掺量均为1%时,3种激发剂对砂浆不同养护龄期时抗压强度的影响规律。由图1看出,掺加3种不同激发剂的粉煤灰水泥胶砂在3d和7d早期的强度均高于未掺加激发剂的空白样,但二水石膏对早期3d的激发效果不明显,氯化钙和硫酸钠的激发效果较好,分别提高了20%和16%。在28d时,各激发剂对强度增长的贡献较大。氯化钙的后期激发效果最好,比空白样高约5.7MPa,二水石膏的后期激发效果最小,仅比空白样高3.9MPa。上述3种激发剂对粉煤灰的激发作用大小为氯化钙>硫酸钠>二水石膏。这种现象应归因于粉煤灰的化学性质为弱酸性,主要成分是SiO2,Al2O3,其在碱性环境中OH-的作用下,粉煤灰颗粒表面的硅氧键和铝氧键断裂形成不饱和键,容易与水泥体系中形成的Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙C-S-H和水化铝酸钙C-A-H等胶凝材料。然而粉煤灰火山灰反应所需的Ca(OH)2只有在后期才能较为充分地生成。这就是掺加激发剂试块的强度在早龄期略高于空白样,而水化后期强度比空白样有了很大的提高的原因。 3.2不同激发剂掺量对抗压强度的影响 对不同激发剂在不同掺量条件下的粉煤灰水泥胶砂强度进行了研究,根据表4的试验配合比成型试件进行测试,试验结果分别见图2~图4。图2表示了二水石膏对粉煤灰水泥胶砂抗压强度的影响。由图2中结果可知,在本论文研究的二水石膏0%~5%范围内,3d龄期时,各种二水石膏掺量的水泥胶砂试块抗压强度差别不大,均略高于基准空白胶砂,这说明在3d龄期时水泥胶砂的抗压强度提高不明显,起不到早期使水泥能够强度变快的作用。但随着龄期增加,掺二水石膏的胶砂强度增长较快,在28d时,掺1%二水石膏的水泥胶砂比基准胶砂强度提高22%。图3表示了硫酸钠对粉煤灰水泥胶砂抗压强度的影响。由图3可知,在本文研究的硫酸钠0%~5%范围内,3d龄期时,各种硫酸钠掺量的水泥胶砂试块抗压强度差别不大,均略高于基准空白胶砂,但可看出,随着硫酸钠掺量增大到5%,抗压强度相比1%和3%掺量时更低。随着龄期增加,掺硫酸钠的粉煤灰水泥胶砂强度增长较快,在28d时,掺1%硫酸钠的水泥胶砂比基准胶砂强度提高27%。图4表示了氯化钙对粉煤灰水泥胶砂抗压强度的影响。由图4可知,在本文研究的氯化钙0%~5%范围内,3d龄期时,相比前述的硫酸钠和二水石膏,各种氯化钙掺量的水泥胶砂试块抗压强度较高,可见氯化钙的早期激发效果更好;但亦可看出,随着氯化钙掺量增大到5%,28d抗压强度相比1%和3%掺量时更低,对于氯化钙而言,掺量不宜过高;随着龄期增加,掺氯化钙的粉煤灰水泥胶砂强度增长较快,在28d时,掺1%硫酸钠的水泥胶砂比基准胶砂强度提高32%。本文采用的激发剂对粉煤灰水泥胶砂的激发机理主要有以下几个方面,试验中所用激发剂主要成分为硅酸盐和硫酸盐,二水石膏的主要成分为二水硫酸钙,含有较多的钙离子,因此激发剂中的硫酸根离子在钙离子的作用下,可以与溶解在液相石膏中的氧化铝发生水化反应生成钙矾石(AFt),与此同时,和水泥水化机理一样,激发剂中所含有的硅酸盐水化后也能够形成C-S-H凝胶,这些水化生成的钙矾石和C-S-H凝胶可以填充粉煤灰水泥砂浆中的孔隙和空隙,降低其孔隙率,使水泥砂浆更加致密,从而强度更高。从图2~图4的结果可以看出,各种激发剂的掺量存在极限,在给定的实验条件下有一个最佳掺量。这要归因于激发剂本身的组成与性质,其主要成分是盐,如果掺量过高,在粉煤灰水泥胶砂水化后期,激发剂会在试样表面以薄层结晶的形态析出,即激发剂中的硫酸盐成分会引起泛霜现象[7]。 3.3掺激发剂对粉煤灰水泥胶砂经济性的影响 根据本文的实验结果,在掺1%胶凝材料总量的激发剂时,以粉煤灰等量取代20%水泥配制的粉煤灰水泥砂浆,其力学性能(抗压强度)高于不掺激发剂的空白组试件22%~30%,明显优于空白组的抗压强度。相比水泥的价格,粉煤灰是工业废渣,非常廉价,本文采用的氯化钙激发剂的掺量很小,仅为1%。所以,选择合适的激发剂种类,掺加适量的激发剂,可以节约水泥20%,既能满足其力学性能要求,又是环保节能的绿色建材,且降低了建材的成本。 4结语 1)掺有激发剂的粉煤灰水泥胶砂早期强度均高于空白样,相比氯化钙,硫酸钠和二水石膏激发剂对粉煤灰早期活性的激发作用不明显;在水化28d时,各激发剂单掺对粉煤灰的激发作用大小为氯化钙>硫酸钠>二水石膏。2)各种激发剂在不同掺量的情况下,硫酸钠与二水石膏对粉煤灰的激发效果随着其掺量的增加而减弱,在1%掺量时最佳;氯化钙对粉煤灰的激发效果在其掺量为1%和3%时均较好,在5%掺量时反而抗压强度下降。3)氯化钙激发剂对粉煤灰活性的激发效果最好。这表明选择合适的激发剂种类,掺加适量的激发剂,可以节约水泥20%,既能满足其力学性能要求,又是环保节能的绿色建材,且降低了建材的成本。 作者:杨颖志 单位:中国铁路总公司广州铁路( 集团) 公司职工住房建设指挥部 力学性能论文:热处理对TB8钛合金棒材力学性能的影响 摘要:文章介绍了紧固件用TB8棒材的生产流程,研究了热处理制度对TB8棒材力学性能的影响。结果表明棒材在750℃~830℃保温0.5h~2h,抗拉强度为800MPa~1000MPa,剪切强度大于570MPa;随后因时效温度的变化,分别可得到1100MPa、1200MPa、1300MPa不同强度级别的棒材。 关键词:紧固件;TB8钛合金;力学性能 TB8钛合金属亚稳定β钛合金,名义成分Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si,国外对应牌号为Beta-21S(UNSNumberR58210)。该合金具有优良的比强度、焊接性能、抗蠕变性能、高温抗氧化性能和耐腐蚀性能,同时经热处理可获得高强度。TB8钛合金可以在固溶状态和固溶时效状态下使用,固溶状态的使用温度为200℃,固溶后冷成型状态的使用温度为150℃,固溶时效状态的最高使用温度为550℃[1]。由于优异的综合性能,TB8钛合金已成为理想的航空航天紧固件用材料[2,3],并拟纳入GJB2219《紧固件用钛合金棒(线)材规范》修订版中。规范中固溶制度为(780~810)℃保温(0.5~2)h,空冷;时效制度为(520~560)℃保温(8~12)h,空冷。文章通过研究热处理工艺对TB8紧固件用棒材力学性能的影响,为今后该合金的工业化制备及应用提供参考数据。 1棒材制备 由于TB8钛合金含有较多的Mo、Nb等β稳定元素,铸锭采用3次真空自耗电弧炉熔炼制备,铸锭规格为直径φ580mm,化学成分见表1。铸锭在β相区经多火次锻造后,制备为直径φ150mm、组织均匀的棒材坯料,并进行了表面机加工处理。采用金相法对TB8相变点进行测定,结果为810~815℃。随后成品棒材制备并未采用传统的精锻后轧制工艺,而是采用了效率更高的高速连轧工艺。分2次将φ150轧制为直径10mm的棒材,单只棒材重量约为25kg。 2热处理结果及分析 2.1固溶制度及力学性能 对制备的φ10mm棒材,截取试样后在780℃~850℃分别进行7组试样的固溶处理,温度间隔为10℃。因棒材规格小,固溶时间均采用0.5小时,冷却方式采用空冷。同时在相变点上及相变点下,分别选取800℃及830℃两个温度,固溶时间从0.5h~1.5h做了固溶试验,固溶时间间隔为0.5h。固溶处理的具体制度及性能见表2。 2.2时效制度及力学性能 选用800℃/0.5h.AC作为固溶制度,时效温度在460℃~620℃,时效时间为8.5h,进行了9组时效处理,时效温度间隔为10℃。同时在固溶及时效温度不变的前提下,对时效时间从6~12分别进行了时效处理,时间间隔为1小时。固溶处理的具体制度及性能见表3。 2.3热处理与力学性能的分析 由表2可以看出,连轧工艺生产的TB8棒材,在相转变点以上40℃范围内固溶,因固溶时间短,温度范围小,因此晶粒尺寸相对稳定,固溶温度对棒材的力学性能影响很小;在相转变点以下30℃范围内固溶,随着固溶温度降低,棒材强度有下降趋势,塑性逐渐上升,在此温度区间内力学性能并不会有显著变化。同时在相变点附件的温度区间内延长固溶时间,对于力学性能并不会显著变化。因此在工业化生产中,小规格棒材可适当减少固溶时间,有利于经济型。后期试验证明经800℃/0.5h.AC固溶处理的棒材试样,晶粒度评级为7级,剪切强度为620MPa;冷顶锻工艺中,锻后高度与锻前高度之比为1:3时,棒材表面无裂纹。完全满足航空紧固件用棒材的要求。由表3可知,时效温度对棒材力学性能影响显著,随着时效温度的降低,强度增加,塑性降低;但延长时效时间并不能对力学性能产生显著影响。通过调整时效温度,可以获得不同强度级别的棒材。 3结束语 (1)TB8钛合金固溶温度控制在相变点附近40℃内,强度和塑性可得到较好的匹配,强度Rm≥820,延伸率A≥15%,断面收缩率Z≥15%,且随着固溶的时间延长,强度及塑性不会有显著变化。(2)时效温度对TB8钛合金的抗拉强度影响显著,在(620-480)℃随着时效温度降低,强度提高,塑性降低。(3)对于连轧工艺生产的TB8钛合金紧固件用棒材,通过热处理可得到强度级别为1300MPa、1200MPa和1100MP的棒材。 作者:胡志杰 冯军宁 马忠贤 王田 单位:宝钛集团有限公司 力学性能论文:热成型工艺对金相组织力学性能的影响 摘要:为了验证热成型工艺对Q345R热轧钢板力学性能的影响,通过模拟成型热加工方法,采用正火处理Q345R热轧钢板,分析其力学性能和组织变化。结果表明,Q345R热轧钢板采用热成型工艺制备封头时,由于热成型过程中,轧制强化效果减弱,组织粗化、力学性能降低。因此Q345R热轧钢板不适合用于制作强度富裕度小的热成型封头。 关键词:力学性能;热成型;金相组织 Q345R钢板是由原来的16Mng、16MnR和19Mng组合并成的[1],具有良好的综合力学性能和工艺性能。目前,Q345R钢板是我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板,广泛应用于辅机和化工容器壳体设计。封头是用热轧钢板热成型的,成型后是否需要重新热处理,在HG/T20584《钢制化工容器制造技术要求》标准的加工和成型中规定为:热轧状态使用的钢材,热加工后一般可在加工状态使用。Q345R在《GB713—2008锅炉和压力容器用钢板》中其热处理状态为热轧、控轧或正火。由于热轧钢板的经济性,特别是控轧热轧钢板,在容器设计中,如能满足要求,一般首选控轧热轧钢板。按封头成型的控制温度,一般分为冷成型和热成型。冷压变形后(旋压也是在冷态下进行的),封头的硬度、强度增大,塑性、韧性降低,出现加工硬化现象;同时由于成型原因,冷成型时尺寸精度和减薄量相对于热成型要差。根据GB150—2011规定:对于碳钢、低合金钢,成型后减薄量大于10%且变形率超过5%的,应在成型后进行相应热处理,恢复材料的性能。对于热成型,由于加热可以提高材料的塑性、降低变形抗力;相比于冷成型,其减薄量要小,而且成型尺寸好,能很好地满足尺寸要求。由于封头尺寸大、板厚,变形抗力很大,不易变形,同时为保证封头环缝的对接尺寸,一般采用热成型。Q345R钢的临界温度点Ac3为850℃左右,正火温度为880~940℃[2],封头热成型时,一般采用将封头板料加热至950~980℃,即既要保证原材料充分奥氏体化、又要避免温度过高,造成晶粒粗大从而损害其理化性能。根据Q345R钢的临界温度点及封头成型工艺的要求确定封头热成型的加热温度,温度的制度应尽量提高加热温度,便于封头的压制及成型,同时避免钢加热时导致过热发生。我们制定了Q345R控制热轧钢板制备封头热成型工艺的加热温度,通过模拟成型热加工方法,采用正火处理Q345R控制热轧钢板,分析其力学性能和组织变化,为封头的热成型生产提供参考。 1试验材料 实验采用压力容器专用的Q345R钢板,其屈服强度为340MPa,状态分别为:热轧、控轧或正火。伸长率大于21%(60mm以上为20%),0℃的V型冲击功大于41J,本实验采用26mm厚热轧钢板。根据Q345R钢冷却临界点Ar3(约820℃)[2],压制时加热一般分为950~980℃和900~930℃两种情况(即终压温度在Ar3以上和以下两种情况),工艺图见图1。因此分别采用975、915℃对钢板进行正火处理,分析钢板的力学性能变化。采用模拟封头热成型的加热过程对钢板进行处理,具体工艺参数,见图1。采用拉伸试验机、冲击试验机检测模拟处理态钢板的力学性能;研究正火处理对模拟封头成型处理Q345R钢板力学性能的影响;采用光学显微镜观察材料的组织。 2试验结果与分析 表1为Q345R钢板原材料化学成分及力学性能,表中数值是2次实验的评价值,A、B组原材料为不同批次的供货材料,可见不同批次的原材料力学性能有一定的差异。表2为经过975℃正火后钢板的力学性能,与表1中的力学性能比较,正火使Q345R的屈服强度从430MPa降低到305MPa;抗拉强度从560MPa下降到505MPa。对比A、B组原材料的数据,可知B组的力学性能高于A组,根据原材料的元素含量可知,B组试样中C、Mn含量比A试样高,这是其力学性能差异的主要原因。表3为920℃正火后钢板的力学性能,从表3可知,在920℃正火后Q345R的力学性能比原材料状态也有较大的降幅,力学性能与975℃正火一致。对比表2和表3可知,降低正火温度对Q345R热轧钢板力学性能没有改善,也就是说,采用Q345R热轧钢板制作容器封头,不适合采用热成型工艺。图2为Q345R钢板的金相组织形貌图,其中图2(a)为热轧态,具有明显的带状组织结构,晶粒度细小均匀;图2(b)和2(c)为正火态。由图可知,与热轧态相比,正火态的组织变粗;随着正火温度的升高,组织粗化,975℃正火的组织明显比915℃的大。正火导致组织的粗化是强度、冲击功等力学性能下降的原因。从表1、表2、表3及图2可知,热加工对热轧板的金相形貌、力学性能具有较大的影响。图2(a)为热轧态组织,通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数,控制奥氏体组织的变化规律和相变产物的组织形态,达到细化组织,获得高的强度和韧性,如表1数据所示。其控制轧制温度、压下量、冷却速度、以及终轧温度等措施,使钢板的性能达到良好的强韧性配比。良好的力学性能是因为γ相和α相相晶粒尺寸之间的联系,α组织的细化主要通过γ晶粒细化而达到;在非再结晶区进行最后的压制,在再结晶温度以下的变形生成“螺旋式加工”的γ晶粒组织,形成较细的α晶粒。热轧钢板通过形变后获得了较高的屈服强度、较低的冲击转变温度、良好的冷成型性、特别是冷弯性能,改善了韧性和焊接性[3]。在容器封头成型过程中,正火在提高热轧板成型工艺性能的同时,也降低了控轧控冷热轧钢板的抗拉强度,降低80~120MPa;与钢板热轧成型相比,由于封头成型过程中变形力比热轧力小很多,变形量几乎可以忽略,并且随后的冷却控制也不如热轧钢板,这样导致热轧钢板正火后其晶粒度比原始态粗大,见图2(b)和2(c)。考虑到热处理的需要,适当提高了钢的碳当量,虽然会导致热轧后钢板的延伸率或冲击功有所降低,但延伸率或冲击功可以采用正火处理获得提高[4-7]。 3结论 在915~975℃之间对Q345R热轧钢进行正火热处理,会导致其组织变粗,拉伸强度、冲击功等力学性能降低;因此对于强度要求较高,屈服强度富裕度小于20MPa的封头不宜采用热轧态Q345R钢板进行热成型工艺生产。 作者:朱超兵 银润邦 王筱磊 单位:东方电气集团东方锅炉股份有限公司 力学性能论文:热解炭涂层的微观结构及力学性能 摘要:采用准稳态流化床沉积工艺制备了各向同性热解炭涂层材料,利用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜对所制备的涂层材料进行观察,并对其热处理前后的力学性能进行了测试.结果表明,该涂层材料结构均匀,孔隙较少,主要由直径约为0.5~1μm的类球形颗粒堆积而成,颗粒之间由片层状热解炭相连,材料内部只有乱层结构热解炭和β-SiC两种物相.此外,所制备的涂层材料还具有较高的纳米硬度和弹性模量,在热处理之后,材料的弹性模量保持不变,纳米硬度略有降低. 关键词:热解炭;微观结构;力学性能 引言 热解炭(Pyc)是气态碳氢化合物在热基体表面通过脱氢作用而形成的炭材料[1].起初热解炭是作为核燃料的包裹材料,而随着研究的深入,热解炭不断被应用在航空、航天、电池、生物医学、机械等领域[2-4].在生物医学领域,由于热解炭具有良好的生物相容性、化学惰性及优异的力学性能,特别是在加入硅之后,还具有较强的耐磨性,是制作人工心脏瓣膜的主要材料[5-6].热解炭通常采用流化床沉积工艺制备,但由于沉积反应较为复杂并且各种参数相互影响,使得制备出的热解炭的质量难以控制,因此对热解炭的微观结构及性能的继续研究就显得很有必要.本文采用准稳态流化床化学气相沉(FBCVD)工艺制备出各向同性热解炭涂层材料,利用X射线、偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜观察其微观结构,并利用纳米压痕仪测量了热处理前后的纳米硬度及弹性模量,同时对其微观结构与力学性能之间的关系进行了探讨. 1实验 1.1材料的制备 采用FBCVD工艺,以丙烷为前驱气体、硅烷为硅源、氩气作为载气和稀释气体、氧化锆作为床层粒子,以厚度为1.5mm、直径为25mm并经过抛光处理的高纯度石墨圆片为基体.利用高频感应加热炉圈将炉体加热到1250℃.床层粒子会在混合气体的吹动下,在炉内形成流态化.在高温下,丙烷发生热解反应,并沉积在石墨基体上,待沉积一定厚度后,停炉冷却至室温并出炉. 1.2微观结构观察方法 从石墨基体上割出热解炭涂层试样,并对各面进行研磨与抛光处理.利用D8DiscoverX射线衍射仪对样品进行X射线(XRD)分析;利用XPV-203E型偏光显微镜(PLM)对热解炭的光学特征进行分析;利用JSM-5610LV扫描电镜(SEM)对样品的断面形貌进行观察分析;样品经过机械减薄和离子减薄后,制成透射电镜所需样品,再利用FEITecnaiG2F30S-Twin型透射电子显微镜(TEM)观察样品的微观结构. 1.3力学性能测试 将沉积得到的热解炭样品重新放回沉积装置中进行热处理,热处理温度为1350℃,通入氩气进行保护,在保温1h后随炉冷却至室温并取出.采用MTS公司生产的NANOG200型纳米压痕仪分别对热处理前及热处理后的样品进行纳米压痕测试,所用压头为Berkovich三棱锥压头,最大压痕深度为2000nm. 2结果与分析 2.1微观组织结构观察 图1为热解炭涂层材料的XRD图谱.XRD图谱分析结果表明,所制备的热解炭涂层含有两种物相:乱层结构热解炭和β-SiC.观察热解炭的衍射曲线可以发现,(002)衍射峰较强但不尖锐,其余的衍射线较小且不明显,符合乱层结构的特征[7].根据Bragg和Scherrer公式计算得到制备的热解炭涂层材料的石墨片层间距d002为0.3476nm,晶粒尺寸Lc为3.15nm.图2为热解炭的偏振光照片.图2中,较暗的部分为石墨基体,结构较为疏松,较亮的部分为沉积的热解炭.观察沉积的热解炭可以发现,在热解炭内部均匀地分布着一些形状不规则的闭合孔隙,这些孔隙的存在使得材料的密度降低.在用偏光显微镜观察抛光表面时,转动样品光线无明显变化,并且没有观察到十字消光线,表现出各向同性热解炭特征[8].图3为热解炭的SEM照片,从图3中可以看出,热解炭样品的断面形貌呈现颗粒状结构,片层无明显的取向,符合各向同性热解炭的特征[9].观察热解炭断面照片可以发现,所制成的热解炭主要由直径大约为0.5~1μm的类球形颗粒无序的堆积而成,并且相邻的类球形颗粒之间有部分的融并现象,在类球形颗粒无取向的堆积过程中,颗粒间形成了一些闭合孔隙,这些孔隙对材料的密度和力学性能有较大的影响[7].另外,观察在制样时颗粒球被剥去而留下的凹坑可以发现,类球形颗粒是被片层状热解炭所包裹,并且片层状结构将类球形颗粒球紧密相连。图4为类球形颗粒的内部TEM照片.从图4(a)中可以看出,类球形颗粒内部有着更为精细的结构,它是由核-壳结构组成[9].在其中心区域是直径约为50nm呈现多边形状的石墨多晶内核,为气固二相异质形核中心[10].核是均匀地向四周进行生长,生长的层结构逐层向外推进,形成核-壳结构.图4(b)是壳结构高倍照片,从图4(b)中可以看出,壳层排列相对整齐,具有一定的取向性. 2.2力学性能测试 图5为热处理前后热解炭材料的载荷-位移曲线.从图5中可以看出,热解炭的加载和卸载曲线几乎完全重合,是典型的脆性材料性质[11],在加载的过程中,涂层表面先是发生弹性变形,而随着载荷的增加塑性变形逐渐出现,卸载的过程是弹性形变恢复的过程.对于载荷-位移曲线,加载曲线的积分面积是作的总功,而卸载曲线的积分面积是弹性分量,塑性功部分就是加载曲线和卸载曲线包围部分的面积[12],从图5中可以看出,热处理之后的塑性功略大于热处理前,这说明热处理后的热解炭在实验过程中发生了很小的塑性变形.图6为热处理对热解炭涂层的力学性能影响.从图6中可以看出,热处理前热解炭涂层的纳米硬度为5.0GPa,弹性模量为32GPa,再经高温处理之后,热解炭涂层的纳米硬度有所降低,减小到4.7GPa,而弹性模量保持不变,仍为32GPa. 3讨论 国内外文献中提出了很多CVD制备的热解炭沉积机理模型,主要有:分子沉积机理、液滴机理、固态粒子机理、黏滞小液滴机理等[13-15].但由于热解炭的沉积过程极其复杂,各学者之间还没达成共识.本实验采用FBCVD工艺制备热解炭,热解炭的沉积一般主要包括以下几个步骤:1)热解.在高温下,丙烷气体发生热解,生成线性分子及芳香烃,然后经过一系列的反应生成大分子的稠环芳香烃(PAHS);2)成核.随着热解反应的进行,当气相中出现饱和蒸汽压后,PAHS便会发生液化形成具有一定粘度的液滴;3)生长.液滴在生成以后,会通过与其他液滴发生融合及PAHS在其表面的加聚反应进行生长;4)炭化.在流态化的气氛中,当液滴碰撞到石墨基体,便会沉积到石墨基体上,并与先前沉积的热解炭发生部分融并,最后脱氢炭化形成热解炭固体颗粒.在液滴长大的过程中,当气相中生成的热解产物在碰撞到液滴之后,便会在液滴表面发生加聚反应,由于粘性液滴具有一定的流动性,加聚在液滴表面的热解产物便会以液滴为优秀发生重排,随着加聚反应的不断进行,会在液滴表面形成一层壳状结构并包裹着液滴,而后液滴就这样逐层往外生长,形成球状结构,在中心的液滴完全炭化后,形成多边形结构.最终形成如图4(a)所观察到的核-壳结构.在扫描电镜下,观察到样品断面形貌主要有类球形颗粒无取向的堆积而成,在颗粒球之间偶有孔隙存在,并且在类球形颗粒外面包裹着一层片层状结构热解炭.根据材料的结构特征,认为在本实验的沉积温度和浓度下,沉积主要是以类球形颗粒沉积为主,线性分子沉积为辅,当类球形颗粒沉积到基体上之后,会被线性分子所包裹,形成片层状结构,并将类球形颗粒紧密粘接到一起.由于类球形颗粒为主要的结构单元,在类球形颗粒沉积到基体上后会因颗粒间的相互连接而形成一些孔隙.材料的微观结构对其性能特性有着直接的影响.由于本实验所制备热解炭由类球形颗粒组成,所以宏观性能表现出各向同性,同时由于材料较为致密,孔隙少,石墨化程度低等因素使得材料具有较高的弹性模量和纳米硬度[7].另外,弹性模量是材料内部原子结合力的一种度量[16],原子结合能和配位数越高,键长越小,则弹性模量越大[12].乱层结构炭是网平面二维有序而三维无序的堆积,而石墨是网平面三维有序的堆积,在经高温热处理后,乱层结构会向三维有序的石墨结构转变,层间距减小,层间作用力增大,弹性模量会随之增加.本实验的热解炭样品也经1350℃的高温热处理,但其热处理前后弹性模量保持不变,这是由于所制备的热解炭为各向同性热解炭,这类热解炭较难石墨化[8],即使经过高温处理,其石墨化也很低.纳米硬度是材料对接触载荷承受能力的度量[17],乱层结构碳的硬度相比于石墨结构大很多[12],在经过高温处理后,包裹在类球形颗粒表面的片层状热解炭发生部分石墨化,结果导致热处理后样品的纳米硬度有所降低. 4结束语 本文采用FBCVD工艺制备出热解炭涂层材料,结果表明:制备的涂层材料只有乱层结构热解炭和β-SiC两种物相,主要由直径约为0.5~1μm的类球形颗粒无序堆积而成,材料呈现出均匀的各向同性结构,其中也均匀地分布些闭合孔隙.材料的纳米硬度为5.0GPa,弹性模量为32GPa,由于所制备的材料较难石墨化,在经过高温热处理之后,弹性模量基本保持不变,而纳米硬度略有降低. 作者:李威龙 张建辉 单位:杭州电子科技大学机械工程学院 力学性能论文:PAN基碳纤维表面镀镍及力学性能研究 摘要:碳纤维表面镀镍不但可以有效提高碳纤维与金属液间的浸润性,而且可以避免高温状态下金属铝与碳纤维发生界面反应。基于此,对PAN基碳纤维表面镀镍和镀镍碳纤维在高温下的力学性能进行研究,探究镍层对碳纤维力学性能的影响规律。研究结果表明:碳纤维表面的金属镍层致密、均匀,与碳纤维紧密结合,表面镀镍对碳纤维束的抗拉强度影响不大;高温状态下镀镍碳纤维与氧发生反应,形成孔状结构,导致镀镍碳纤维抗拉强度随着温度的升高而逐渐减小;高温真空处理后的镀镍碳纤维可以有效保持镀镍碳纤维的抗拉强度。 关键词:PAN基碳纤维;镀镍;高温;力学性能 金属基复合材料(MetalMatrixComposites,MMC)的研究起步于20世纪60年代,与树脂基复合材料相比,金属基复合材料除了具有高比强度、高比模量和低热膨胀系数等特点外,还具有耐高温、横向强度和刚度高、高导热与导电率、抗辐射等优点,因而受到国内外研究者的高度重视,在航空、航天、军事和汽车等领域显示出巨大的应用潜力[1-2]。目前,金属基复合材料有铝基、镁基、钛基、镍基、高温合金基和铜基等,增强纤维有碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维和金属合金丝等。碳纤维力学性能优异且密度小,是目前可作为金属基复合材料增强相的高性能连续纤维中价格最便宜的一种,一般用于耐热、轻型结构材料的增强纤维[3-5]。碳纤维作为增强相时,首选石墨纤维,而选PAN基碳纤维作为金属基复合材料增强相的研究报道较少[6-7]。从降低碳纤维增强金属基复合材料的原材料成本的角度出发,通过对PAN基碳纤维进行适当处理后,将其作为增强相加入金属基体,制备材料性能要求不是很高的金属基复合材料,可能是一种不错的选择,非常有利于碳纤维增强金属基复合材料在民用领域的推广应用。制备纤维增强金属基复合材料的方法有很多种[8-9],如加压铸造法、液态金属浸渍法、粉末冶金法、扩散粘接法和超声波焊接技术等,但无论采取何种方法制备金属基复合材料,都会使碳纤维处于高温状态,为此,碳纤维的高温力学性能,将直接影响碳纤维增强金属基复合材料的最终力学性能[10]。碳纤维与铝液间的浸润性及界面结合强度是得到高性能复合材料的前提条件。表面镀镍的碳纤维可以有效提高碳纤维与金属液间的浸润性,而且可以避免高温状态下金属铝与碳纤维发生界面反应,生成脆性相。因此,本文选取PAN基碳纤维作为研究对象,首先对其进行表面镀镍处理,然后研究镀镍碳纤维在室温、高温有氧和真空高温加热状态下的拉伸力学性能,探索镍层对碳纤维力学性能的影响规律,为PAN基碳纤维在金属基复合材料中的推广应用提供理论基础。 1碳纤维表面镀镍 在碳纤维增强铝基复合材料中碳纤维表面与金属基体润湿性差,并且高温下与铝发生化学反应,直接影响铝基复合材料的最终力学性能。采用表面金属化方法可有效改善碳纤维与铝基体间的界面结合问题。目前,对纤维进行表面金属化处理的方法有:化学气相沉积法、物理气相沉积法、电镀和表面喷涂等。本文实验中的PAN基碳纤维均购自天津飞荣达科技有限公司。利用该公司提供的电镀技术对12K国产普通PAN基碳纤维进行表面镀镍处理。利用电子显微镜对镀镍碳纤维的横截面进行观察,如图1所示,图中发亮部分为镍层,金属镍层组织致密、均匀,镍层与碳纤维结合较好,碳纤维横截面并非标准圆截面,镀镍碳纤维单丝直径8.4μm,镍层厚度0.7μm. 2镀镍碳纤维拉伸性能试验 利用高低温拉伸试验机和真空加热炉对12K镀镍碳纤维复丝分别进行了室温拉伸、高温有氧条件下拉伸和真空800℃加热后室温拉伸,加载速率均为0.5mm/min. 2.1镀镍碳纤维室温拉伸试验 碳纤维束和镀镍碳纤维束在室温(20℃)拉伸作用下的力-位移曲线分别如图2所示。选取力的最大值除以纤维束的横截面面积,得到纤维束的最大应力值,相应的结果见表1.对比图2中各条曲线,可知:(1)镀镍碳纤维束的拉伸曲线波动明显,未镀镍碳纤维束拉伸曲线比较光滑;镀镍碳纤维束在加载上升段时,每次波动中基本包含两次小波动。出现此现象的主要原因是:在拉伸作用下,纤维束中每根纤维的长度很难保证完全相等,相对较短的纤维首先发生断裂,因而出现了加载过程中的波动现象。对于镀镍碳纤维束中的每根单丝,由于碳纤维的弹性模量远远高于镍层的弹性模量,所以碳纤维承受大部分载荷,镍层仅仅承受很小部分的载荷。结合图3可以看出,在变形量相同的条件下,首先镍层发生断裂,然后纤维丝断裂,这主要是由于镍层的抗拉强度较低且塑性较差所引起的。(2)由表1可以看出,在常温条件下镀镍碳纤维束的抗拉强度(1112.52MPa)与未镀镍碳纤维束的抗拉强度(1134.24MPa)基本相近,说明碳纤维表面镀镍对碳纤维束抗拉强度的影响不大。 2.2镀镍碳纤维高温有氧条件下的拉伸试验 为了研究氧气对镀镍碳纤维束的抗拉强度的影响,分别在300℃、400℃、500℃和600℃对12K镀镍碳纤维束进行高温拉伸性能试验。采用进行多次拉伸实验,并对实验结果取平均值的方法,以保证实验数据的有效性和合理性。镀镍碳纤维束在不同温度下进行拉伸实验,得到纤维束的最大应力值,相应的结果见表2,分析表2可知:(1)随着温度的升高,镀镍碳纤维束的抗拉强度逐渐减小。在600℃时,镀镍碳纤维束的平均抗拉强度为21.51MPa,已经不具备承载能力。主要原因是高温条件下,首先是镍层与氧反应,随后是碳纤维本身与氧发生化学反应,烧损后的碳纤维呈现多孔结构,如图4所示。这种多孔状的结构用手一捻纤维变成粉末。(2)与常温下的镀镍碳纤维的抗拉强度相比,Fig.4Theporousstructureofcarbonat600℃在300℃、400℃、500℃和600℃条件下,所对应温度的抗拉强度下降的百分比分别为22.63%、36.89%、54.01%和98.07%.结果表明:PAN基碳纤维与氧发生化学反应,导致镀镍碳纤维束的抗拉强度减小,温度越高,抗拉强度越小。所以在高温状态下,应尽量避免与氧气接触。 2.3镀镍碳纤维真空高温加热后的拉伸试验 为了研究真空下高温加热对镀镍碳纤维束的抗拉强度的影响,利用FJL560Ⅱ型超真空磁控与离子束联合溅射设备,对镀镍碳纤维束进行800下的真空处理,保温时间20min,真空下自然冷却,然后在常温下进行拉伸实验,其实验结果见表3.观察表3可知:(1)与600℃有氧条件下的镀镍碳纤维束相比,在真空条件下,镀镍碳纤维经历了800℃的高温,其室温下的抗拉强度平均值仍然保持在900MPa以上。由图5可以看出没有出现蜂窝状结构,而且镍层表面变得更加致密。真空状态可以有效保持镀镍碳纤维的抗拉强度,发挥其增强相的作用。(2)800℃真空处理后的镀镍碳纤维的抗拉强度减小了18.44%.主要原因可能是由于碳纤维及镍层本身的缺陷在高温热处理过程中残余热应力增大所导致的。结果表明,高温真空处理后的镀镍碳纤维可以有效保持镀镍碳纤维的抗拉强度。所以,在利用碳纤维作为增强相制备金属基复合材料时,应尽可能的保持其真空状态,或者采用吹惰性保护气体的方法。 3结论 (1)利用电镀法对PAN基碳纤维进行表面处理,所得金属镍层组织致密、均匀,与碳纤维结合良好,镍层改善了碳纤维对金属液的浸润性、防止界面反应,表面镀镍对碳纤维束的抗拉强度影响不大。(2)高温有氧条件下,首先是镍层与氧反应,随后碳纤维本身与氧反应,形成蜂窝状结构,使得镀镍碳纤维抗拉强度随着温度的升高而逐渐减小;到600℃时,碳镀镍碳纤维已经不具备承载能力。(3)高温真空处理后的镀镍碳纤维可以有效保持镀镍碳纤维的抗拉强度,发挥其增强相的作用。因此,利用PAN基碳纤维作为增强相制备金属基复合材料时,应尽可能的保持其真空状态,或者采用吹惰性保护气体的方法。(4)对于真空800℃加热后的镀镍碳纤维来说,虽然是无氧条件,但其抗拉强度仍然减少了18.44%,可见提高PAN基碳纤维的质量尤为重要。 作者:晋艳娟 杨昆 李盛静 张柱 杨雪霞 单位:太原科技大学 应用科学学院 力学性能论文:金枪鱼延绳钓钓钩力学性能研究 1材料与方法 1.1钓钩拉伸实验 选取一系列环形钩与圆形钩进行拉伸实验,测试钓钩的结构强度,确定钓钩刚开始出现塑性变形时的拉力值A(精确到0.01kN)。拉力实验机性能参数如表1。实验方法:(1)用钓钩专用夹具分别固定好钓钩的上下两端,并分别挂到拉力机的上下受力点;(2)启动开关,按合适的速度(100mm/min)将钓钩拉伸至完全变形;(3)读出显示器上拉力的数值,记录拉力值A。 1.2钓钩有限元模型的建立 经市场调研,14/0号圆形钩(线径4.5mm)为需求量最大的金枪鱼钓钩,选取3.4寸环形钩(线径4.5mm)作为对照组。钓钩各部位的名称如图1,两种钓钩各部分的尺寸见表2。对两种钓钩运用UG软件建立三维实体模型(图2)。钓钩有限元网格模型的建立钓钩为小型不规则构件,为提高求解效率,在不影响分析结果的前提下,对钓钩的轴头、倒刺、尖芒部位的部分尺寸进行适当简化,如简化尖芒的外形尺寸,倒刺的定位基准等。钓钩材料为马氏体不锈钢Cr13,密度ρ=7750kg/m3,弹性模量E=217GPa,泊松比μ=0.27,抗拉强度1000MPa,屈服强度850MPa[9]。安全系数取1.3,许用应力为650MPa。根据钓钩实体模型及结构力学特性,采用四面体与六面体结合的方法(钓钩是非规则件)对钓钩结构进行自动精细网格(尺寸为0.5mm×0.5mm)划分。综上建立圆形钩和环形钩的有限元网格模型(图3)。钓钩的边界条件与加载方式钓钩在海水中由支绳在轴头孔处拴住,当鱼咬上钩时,锋利的尖芒迅速刺穿鱼体的上颚,伴随鱼体在海水中的剧烈挣扎,鱼体的上颚会沿钓钩的轮廓移动,在此过程中,钓钩主要受鱼体作用力和支绳张力作用。由于支绳属柔性体,钓钩可以绕轴头孔任意转动和移动,因此在有限元分析时轴头孔处可以看作铰链约束。当鱼体的挣扎使支绳和干线绷紧时,支绳、轴头孔和金枪鱼施加于钓钩的咬钩力在同一条直线上,钓钩受到的外力最大,在此位置进行建模,分析钓钩的应力、强度和变形。为了便于计算,假设此时支绳、钓钩以及咬钩力均处于竖直位置。支绳绷紧后,不再考虑支绳的伸长,钓钩在轴头孔处沿竖直方向的位移假设为0。由于鱼体咬钩的随机性,咬钩力的作用点可以在靠近倒刺下方的前弯至钓钩受力张紧时竖直位置最低点间的圆弧AD上(图4)。为了比较咬钩力作用点不同对钓钩强度的影响,确定钓钩产生最大应力时施力点的位置,对该段圆弧均匀选取4个点A、B、C、D(图4),分别施加相同的载荷,选取产生最大等效应力的点作为后续分析时鱼体施加给钓钩的载荷作用点。 1.3钓钩有限元分析求解 将实验中建立的钓钩网格模型导入有限元分析软件ANSYS中的结构静力分析模块中,通过施加载荷、设置边界条件,然后进行静力学结构分析得到钓钩的等效应力云图和变形云图,从等效应力图中可以看出应力分布规律以及最大应力的大小和位置,标出最大应力以此进行强度分析。受力变形云图可导出总变形云图及沿X、Y、Z方向的变形云图,从变形云图中可看出钓钩各部位的变形程度及变形分布规律、最大变形量的大小及位置,以此来确定变形率。按下列公式计算变形率:δ1=X轴最大变形量/钩宽×100%δ2=Y轴最大变形量/尖高×100%若计算出的变形率超过12%,则钓钩失去使用价值[10]。钓钩在海水中主要受鱼体作用力F和干线张力T作用(将钓钩与支绳部分等效为一点)。鱼上钩后干线张力的大小随鱼体作用力的变化而变化(图5)。 2结果 2.1钓钩的拉伸试验结果 钓钩拉伸试验测得一系列环形钩与圆形钩的拉力值(表3)。通过实验数据对比,可得:(1)钓钩随着线径增大,其能承受的拉力也逐渐增大。说明钓钩线径与强度呈正相关关系。(2)同线径环形钩能承受的最大拉力大于圆形钩15.80%~29.40%,说明环形钩的结构强度要优于圆形钩。(3)通过观察拉伸实验过程,可知钓钩主要的变形区域集中在钩弯处,由于钓钩的材料属于超塑性材料,其伸长率可超过25%,硬度超过159HB[9],所以钓钩的失效形式主要为变形率过大(超过12%),钩弯拉平,尖芒外凸,失去使用意义。但实验过程中钓钩未出现断裂。 2.2钓钩有限元分析结果 钓钩施力点位置的确定按照实验加载方案对圆形钩施加拉力650N后得到的计算结果如表4。在A点,也就是假设支绳、钓钩以及咬钩力均处于竖直位置时的最低点。环形钩与圆形钩结果类似。圆形钩有限元分析对圆形钩最低点处施加650N拉力得到等效应力分布云图,(图6)圆形钩的最大等效应力出现在钓钩后弯处,应力分布区域从钓钩钩底一直延伸至轴头处,轴头孔处存在应力集中,等效应力值为620MPa,小于等效应力的最大值。尖芒、倒刺、钓钩前弯及轴头顶端区域受到的应力很小。钓钩后弯内侧受拉应力,外侧受压应力,两侧应力分布相似,圆形钩等效应力最大值为636.68MPa,其值较大,这是由于假设鱼体咬钩力是作用于钓钩最低点的一个集中力,实际作业中,鱼体咬钩力因鱼嘴具有一定宽度,是一个分布力,应力值会较小。此时,钓钩不会变形,这与当拉力是650N时才开始出现塑性变形的结果(表4)较为接近。因此,圆形钩基本满足强度设计要求。最大值在圆形钩后弯圆弧中心偏上处,且应力分布随着后弯应力最大值点向圆弧两侧逐渐减小,最小值在尖芒下端,由此可看出,外载荷主要由圆形钩后弯部分来承担,约占整体应力的86.00%。图7为其总变形云图及沿X、Y、Z方向的变形云图,圆形钩整体变形集中在钩弯处,而鱼体拉力亦主要由钩弯承受,因此钩弯是钓钩的主要受力区域,也是产生变形甚至失效的主要区域。钓钩整体最大变形出现在钓钩前弯外侧。钓钩整体最大变形量,在X、Y和Z轴的最大变形量,X轴和Y轴变形率见表5。由表5得出钓钩的主要变形集中在X轴方向。最大变形率为11.1%,接近12%,基本满足钓钩力学性能设计要求[10]。 2.3环形钩有限元分析 对环形钩于最低点处分别施加650N的拉力得到等效应力分布云图(图8)。在与圆形钩承受相同载荷650N的情况下,环形钩的等效应力最大值为557.25MPa,小于圆形钩。说明环形钩的结构强度优于圆形钩。图9为对其施加850N拉力所得到的等效应力分布云图。在850N的拉力作用下,最大等效应力出现在环形钩后弯圆弧中心偏上处,等效应力最大值为629.94MPa,与钓钩材料的许用应力接近,与实验结果接近,基本满足强度设计要求。应力分布特征与圆形钓钩类似,轴头与钩轴连接处存在应力集中,而尖芒、倒刺、钓钩前弯及钩柄顶端区域几乎不受力。应力分布随着后弯最大值点沿钓钩轴线向轴头、尖芒处逐渐减小,最小值在尖芒下端,由此可看出外载荷主要由环形钩后弯承担,约占整体应力的83.00%。图10为环形钩总变形云图及沿X、Y、Z方向的变形云图,环形钩的变形特征与圆形钩相似,钩弯和钩轴是环形钩整体变形最集中的区域,钩弯是环形钩的主要受力区域,也是产生变形甚至失效的主要区域。钓钩整体最大变形出现在钓钩前弯外侧。钓钩整体最大变形量,在X轴、Y轴和Z轴的最大变形量,X轴和Y轴的最大变形率见表5。由表5可看出环形钩的主要变形集中在X轴方向。最大变形量均未超过12%,基本满足钓钩刚度性能设计要求[10]。有限元分析结果从有限元分析中可以得出:(1)圆形钩与环形钩的力学性能基本满足设计使用要求,在线径相同的条件下,承受相同载荷时,环形钩X、Y轴最大变形率比圆形钩分别小3.00%和0.21%,说明环形钩的强度更高,抗变形能力更强。(2)圆形钩与环形钩的主要受力区域都在钩弯处,分别占86.00%、83.00%,轴头与钩轴连接处皆存在应力集中,最大变形都出现在钓钩前弯外侧,而尖芒、倒刺及钩柄顶端区域受到的力很小,因此钩弯的设计对钓钩整体性能的影响至关重要。(3)14/0号圆形钩可承受的最大拉力为650N,已经超过了50kg大眼金枪鱼所能产生的动拉力(450N),说明该钓钩已能满足使用要求。但在实际捕捞作业中,可能有更大的渔获,如大眼金枪鱼最大可达138kg,对应的动拉力是1250N,这时,钓钩的强度已经不够,故需增加钓钩的强度或更换更大尺寸的钓钩。 2.4圆形钩的结构优化 优化后的圆形钩有限元分析对圆形钩,其具体优化方案:(1)对钩柄、钩弯进行压扁操作,将其原有的圆形截面压扁成近似于长方形的截面,其压下率(压下量与轧件轧制前的宽度之比)为15%。(2)适当增大钓钩前弯的圆弧曲率,原前弯曲率半径为14mm,现增至16mm。钩轴采用圆弧过渡以避免应力集中。采用与上述分析类似的步骤,按照优化方案,重新对14/0号圆形钩建模,然后导入ANSYS软件进行分析,求解后的等效应力如图11。求解后得到的最大等效应力值为613.64MPa,小于优化前的最大等效应力值636.68MPa,说明在用料相同的情况下,强度提升了3.60%。有限元分析初步证实上述优化方案可以有效提升圆形钩的结构强度。优化后的圆形钩拉伸实验选取14/0号圆形钩(线径4.5mm)和结构优化后的14/0号圆形钩进行拉伸实验,针对实验中的两种措施分别测试相应可承受的最大拉力值,拉力A为增大圆弧曲率后的拉力值,拉力B为压扁操作后的拉力值(表6)。实验数据对比发现:优化后的圆形钩较优化之前抗拉强度分别提升了4.60%、10.80%,其结构强度较之前有了提高,在应对金枪鱼的主要捕捞群体(10~50kg)方面能满足使用要求,但在应对超大型金枪鱼(超过100kg)时强度欠缺。 3讨论 3.1钓钩的力学性能及优化 经过有限元分析与实验研究可得:环形钩的部分力学性能(强度和刚度)优于圆形钩,但圆形钩亦满足正常的使用要求,钓钩线径与抗拉强度呈正相关关系。钩弯是主要受力及变形区域,其设计对钓钩整体性能的影响至关重要。钓钩的主要受力区域在后弯处,轴头孔下端存在应力集中。适当增加钓钩钩弯的圆弧曲率并对表面进行压扁处理、钩轴采用圆弧过渡可避免应力集中,压扁操作有效增大了惯性矩,根据材料力学理论,材料一定的条件下(弹性模量不变时),惯性矩越大,抗弯刚度越大,钓钩的承载能力也越强。通过钓钩拉伸实验证实,上述措施可有效提升圆形钩的力学性能。结合钓钩拉伸实验结果与软件分析的钓钩力学性能,环形钩虽然部分力学性能优于圆形钩,但其结构容易造成鱼体死亡,会威胁海龟等保护动物的生存,而圆形钩是良好的生态保护型钓钩,可降低对海龟等保护动物的兼捕,满足生态保护等要求[12],且其力学性能基本满足使用要求。Cooke等[12]分析得出圆形钩是有效的保护型钓钩。Andrew[13]通过实验对比得出,在延绳钓渔业中使用圆形钩可降低海龟的死亡率。Hall[14]研究表明,与传统环形钩相比,金枪鱼延绳钓渔业中使用圆形钩使海龟的钓获率下降44%~88%。戴小杰等[15]通过实验证明使用环形钩确实会引起海龟的兼捕。由此可初步认定,圆形钩相对于环形钩而言,可以减少海龟等的兼捕,有效保护濒危物种,是良好的生态保护型钓钩,是今后钓钩发展的趋势,在尺寸相同的条件下,圆形钩的强度虽比环形钩低,但仍能满足使用要求,在延绳钓作业中可放心使用,但在钓大型金枪鱼时需选用大尺寸钓钩。 3.2展望 钓钩的偏角对渔获的捕获率、伤害和死亡率产生影响[16-19]。因此,具有偏角的钓钩的力学性能研究势在必行。另外,有学者指出大号圆形钩能防止海龟的误捕,但小号圆形钩和传统的环形钩对海龟的钓获率没有实质性区别[20-21]。 作者:马骏驰 袁军亭 宋利明 单位:上海海洋大学工程学院 上海海洋大学海洋科学学院 力学性能论文:高温时效对力学性能的影响 目前火力发电厂广泛使用的汽轮机组主要有亚临界、超临界和超超临界三种,汽轮机的安全稳定运行对保障电厂安全具有重要的现实意义。螺栓是汽轮机上广泛使用的紧固件,螺栓的质量对汽轮机能否安全运行至关重要。由于GH4145合金在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下具有较高的强度,700℃以下具有良好的抗蠕变性能,540℃以下具有良好的抗松弛性能[1],故这种合金已被广泛用于制造亚临界机组汽轮机汽缸、主汽门、法兰等部件的紧固螺栓,而且目前对于600MW以上的超(超)临界机组也开始使用该材料制作的紧固螺栓,其最高使用温度可达677℃(见《火力发电厂高温紧固件技术导则》DL/T439-2006)。GH4145螺栓的显微组织在服役过程中(高温、高应力作用下)会发生变化,造成其性能下降[2]。关于GH4145合金在700~870℃之间的组织、性能演变规律已有一些研究报道[3-5],但这种合金在超(超)临界工况(服役温度为566和600℃)下的组织、性能演变规律还未见报道。因此,本文拟对GH4145合金在超(超)临界机组服役温度(566℃)下组织和性能的演变规律进行研究,以便为保障超(超)临界机组的安全运行提供试验和理论依据。 1试验材料及方法 试验材料为国产GH4145合金,其冶炼方法为真空感应炉熔炼+电渣重熔,具体化学成分见表1。首先对直径为60mm的试验合金轧制棒材进行标准热处理,即固溶处理(1130℃/2h/空冷)+双时效处理(845℃/24h/炉冷+705℃/20h/空冷)。然后分别将其在566℃时效100、300、500、750和1000h。将时效后的材料线切割成10mm×10mm×10mm的试样,采用不同型号的砂纸对平行于棒材纵截面的试样表面进行打磨,并经机械抛光后,在15gCuCl2+100mLHCl+100mLC2H5OH溶液中侵蚀30~60s,制得用于观察显微组织的试样。采用20%H2SO4+80%CH3OH溶液对上述打磨试样进行电解抛光(电解电压为20V,时间为20s),然后在150mLH3PO4+10mLH2SO4+15gCrO3溶液中对其进行电解侵蚀(电解电压为5V,时间为3s),制得用于观察析出相的试样。利用光学显微镜观察试样的显微组织,利用ZEISSSUPRA55场发射扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)观察试样中的析出相,利用Photoshop软件采用截线法测定试样的平均晶粒尺寸,利用Image-ProPlus软件采用面积法分别测定试样中大、小晶粒的平均尺寸。综合利用Photoshop和Image-ProPlus软件测定试样中析出相的平均尺寸和体积分数。采用普通布氏硬度计(型号:XHB-3000,压头直径:5mm,施加载荷:7.355kN)按照国标GB/T231.1-2002中的规定测量所有时效试样的布氏硬度。按照国标GB/T228.1-2010、GB/T4338-2006和GB/T229-2007中的规定分别对未时效、时效500和1000h的材料进行室温与高温拉伸以及室温冲击试验。拉伸试样直径为5mm,标距为25mm;冲击试样尺寸为55mm×10mm×5mm,缺口类型为V型。 2试验结果与讨论 2.1高温时效过程中GH4145合金显微组织的演变 2.1.1显微组织试验合金在566℃时效不同时间后的显微组织如图1所示,可以看出,未时效和时效不同时间后的试验合金均由等轴晶组成,且晶内有孪晶和带状夹杂物存在。晶粒大小不太均匀,存在着尺寸相差较大的大、小两种晶粒,随时效时间的延长,晶粒尺寸无明显变化。对566℃时效不同时间试样的平均晶粒尺寸、较小和较大晶粒的平均尺寸分别进行统计,结果如图2所示。试验合金的平均晶粒尺寸、较小和较大晶粒的平均尺寸随时效时间变化的规律基本相同,时效初期(时效时间小于100h)随着时效时间的延长,合金的平均晶粒尺寸、较小和较大晶粒的平均尺寸均逐渐增大,而后趋于稳定,基本保持不变。2.1.2γ'强化相据报道[4-5],GH4145合金中的析出相主要为γ'强化相和碳化物,图3显示出了标准热处理后试验合金中析出相的形貌。可以看出,除γ'强化相外,在晶界和晶内均存在着形状和尺寸不同的碳化物。断续地分布于晶界上的碳化物呈不规则的长条状,尺寸相对较小;随机分布于晶内的碳化物呈较规则的多边形状,尺寸相对较大,为一次碳化物。对这些碳化物进行EDS(energydispersivespectrometry)能谱分析,结果表明:无论是晶界碳化物还是晶内一次碳化物,其中Nb和Ti的含量均明显高于基体(见图4),说明这些碳化物均为含Nb、Ti的碳化物。此外,试验合金中γ'强化相的形状和尺寸也不尽相同,弥散分布于晶内的近似立方形的γ'相尺寸较大,其平均尺寸约为97.5nm;在这些大γ'相之间以及在晶界和晶内一次碳化物周围分布的近似球形的γ'相尺寸较小,前者的平均尺寸约为39.6nm;后者的平均尺寸约为20.7nm。时效过程中镍基合金中γ'相的形状变化序列一般是:小球形大球形立方形二隅体或八隅体[6-7]。对于γ'相与基体之间错配度较小的合金,析出初期界面能是控制γ'相形状的主要因素,故刚析出的γ'相呈球形且与基体共格;随着γ'相的长大,弹性应变能逐渐增大,当其达到一定值后,γ'相就会从球形转变成立方形,其与基体间的界面也会变为半共格或非共格界面,因为在此过程中弹性应变能的减少大于界面能的增加,系统总能量会降低。此后,弹性应变能成为控制γ'相形状的主要因素。为了降低系统的弹性应变能,立方形γ'相会通过在自身不同部位发生回溶而分裂,最终变成二隅体或八隅体形状。试验合金中尺寸较大的近似立方形的γ'相是在双时效前期析出的,此时充足的γ'相形成元素和足够的时间使其可以充分长大,当其尺寸长大到一定值后便由球形转变成了立方形。而大尺寸γ'相之间的小尺寸γ'相则是在双时效后期或冷却过程中形成的,它们因其周围基体不能在较短时间内提供足够的γ'相形成元素而不能充分长大,因而尺寸较小,仍保持球形。由于晶界和晶内碳化物均为含Nb、Ti的碳化物,这些碳化物的析出必然会使其周围基体中Nb、Ti的含量降低,又由于Nb、Ti是γ'相形成元素,它们的贫化必然会推迟γ'相的析出和长大,因而晶界和晶内碳化物周围的γ'相尺寸较小,呈球形[8]。由于标准热处理态试验合金中的γ'相都是在双时效过程中形成的,故均为二次γ'相[9]。566℃时效不同时间后试验合金中γ'强化相的形貌如图5所示。可以看出,时效后尺寸较小的球形二次γ'相的形状无明显改变;部分尺寸较大的立方形二次γ'相发生了分裂,但直至时效1000h,分裂过程也未完成,故在时效试样中未能观察到二隅体或八隅体的γ'相。对时效试样中各种二次γ'相的尺寸和体积分数进行统计,结果表明:与标准热处理态相比,时效试样中各种二次γ'相的平均尺寸和体积分数均变化不大,尺寸较大的近似立方形的γ'相的体积分数保持在22%左右。但是,当时效时间达500h后,合金中出现了尺寸更加细小(平均尺寸约为12.3nm)的球形三次γ'相,且随着时效时间的进一步延长,其平均尺寸和体积分数均逐渐增大,分别从时效500h后的12.3nm、0.8%增加到了时效1000h后的14.2nm、1.49%。此外,566℃时效1000h后,试验合金晶界和晶内碳化物的形状与尺寸均无明显变化。 2.2高温时效过程中GH4145合金力学性能的演变 对566℃时效不同时间后的试样进行布氏硬度测量,结果如图6所示。随着时效时间的延长,合金的硬度逐渐增加。这是由于时效500h后合金中析出了三次γ'强化相,且随着时效时间的进一步延长,三次γ'相的数量逐渐增多。当时效时间超过750h后,合金的硬度已超出电力行业标准DL/T439-2006《火力发电厂高温紧固件技术导则》中规定的上限值331HBW。因此,GH4145合金螺栓在使用过程中容易出现硬度超标的问题。对未时效和566℃时效500、1000h的试样进行室温和高温(566℃)拉伸试验,结果如图7所示。随着时效时间的延长,无论是室温还是高温拉伸,合金的强度指标(屈服强度、抗拉强度)均逐渐增加,而塑性指标(断后伸长率、断面收缩率)却略有下降。比较室温和高温拉伸试验结果可知,高温下合金的强度指标均低于室温;而塑性指标却高于室温或与室温相当。对未时效和566℃时效500、1000h的试样进行室温冲击试验,结果如表2所示。可以看出,随时效时间的延长,合金的冲击吸收功变化不大。 3结论 1)标准热处理态下试验合金由等轴晶组成,且晶内有孪晶和带状夹杂物存在。晶粒大小不太均匀,存在着尺寸相差较大的大、小两种晶粒。566℃下,随着时效时间的延长,时效初期合金的平均晶粒尺寸、较小和较大晶粒的平均尺寸均有所增大,而后趋于稳定,基本保持不变;2)标准热处理态下试验合金中存在着形状和尺寸不同的二次γ'相,弥散分布于晶内的近似立方形的γ'相尺寸较大,在这些大γ'相之间近似球形的γ'相尺寸较小,在晶界和晶内一次碳化物周围聚集分布的近似球形的γ'相尺寸最小。566℃下,随着时效时间的延长,部分尺寸较大的立方形二次γ'相发生了分裂;当时效时间超过500h后,合金中还析出了尺寸更加细小的球形三次γ'相,且随着时效时间的进一步延长,其平均尺寸和体积分数均逐渐增大;3)566℃下,随着时效时间的延长,试验合金的塑性指标略有下降,冲击吸收功变化不大,而硬度和强度逐渐增高,因此,GH4145合金螺栓在使用过程中容易出现硬度超标的问题。 作者:单位: 力学性能论文:回火温度对石油套管钢力学性能的影响 由于高密度油粘度大,所以抽采难度很大,一般采用热力开采。利用注入蒸汽的热量使高密度油温度升高,易于流动,便于开采。开采过程中,套管被固定在井筒中处于约束状态,不能自由膨胀和收缩,在注入高温高压蒸汽阶段套管由于受热膨胀和受约束而承受很大的压应力,停注采油时,由于降温收缩松弛而承受很大的拉应力,套管反复承受高的拉-压应力而极易损坏[1-3]。针对热采油开采的环境,国内外该类产品的开发思路大体一致,即通过合理的钢种成分设计,使得套管材料具有高温强度高、在工况温度下强度下降小、热稳定性能高、抗挤毁强度高的特点。国内已经开发的注蒸汽热采套管有TP90H、TP100H、TP110H、TP120H等,材质为Cr-Mo系钢[4-10]。虽然能够满足热采管的使用工况,但Mo的加入使Cr-Mo系钢种生产成本较高,因此,为降低成本,笔者提出以Mn替代Mo,即Cr-Mn钢,这种新型石油套管钢属P110钢级,按客户要求,其设计标准性能要求为:抗拉强度≥862MPa,屈服强度758~880MPa,伸长率≥20%,0℃下的纵向冲击性能≥48J,硬度要求≤HRC30。本文主要研究不同回火温度对该新型石油套管钢力学性能的影响,为该新型钢管在高密度原油开采中的推广应用提供可靠依据。 1实验材料及方法 采用连铸法生产铸坯,经穿孔、轧管、定径后,生产出规格为177.8mm×10.36mm的钢管,变形比为6.7。在箱式电阻炉中进行调质热处理实验,调质热处理工艺参数为:920℃淬火,保温60min后水冷,570~620℃回火,保温120min后水冷,具体调质热处理工艺参数如表1所示。采用CMT5305型微机控制电子万能试验机,根据GB/T228-2002标准进行室温拉伸试验,对热处理后的试料加工成规定尺寸的管状拉伸试样,每组试验做3个试样取平均值。用TH320型全洛氏硬度计测定热处理后试样表面硬度,压头为金刚石,载荷为150kg,取3次试验的平均值。采用ZOOM6045型显微镜观察试样的显微组织。采用300J冲击试验机对每组3个试样进行冲击试验,并采用EVOMA18型电子扫描显微镜观察试样的断口形貌。 2结果与分析 2.1回火温度对材料力学性能的影响 为了确定该新型石油套管钢的调质热处理工艺,对不同回火温度下材料的力学性能进行了研究。图1为不同回火温度下材料的抗拉强度和屈服强度。由图可知,随着回火温度的提高,材料的抗拉强度和屈服强度均降低,但基本能够达到设计标准性能要求(抗拉强度≥862MPa,屈服强度758~880MPa),仅当回火温度为620℃时,其强度值未达到设计标准性能要求。这是由于随着回火温度的升高,元素扩散速度加快,扩散越充分,伴随着马氏体的分解,残留奥氏体的转变,渗碳体的聚集长大以及铁素体的回复再结晶,使淬火导致的晶格畸变能越小,位错密度降低,从而使强度下降。图2为不同回火温度下材料的伸长率和硬度,其中箭头向左黑色实线表示该钢种设计的标准伸长率要求,即≥20%;箭头向右黑色虚线表示该钢种设计的标准硬度要求,即≤30HRC。由图可知,随着回火温度的提高,材料的伸长率呈上升趋势,而硬度随之下降,且当回火温度为570℃时,硬度超过标准硬度要求,当回火温度为620℃时,伸长率刚刚满足最低标准要求。这是因为随着回火温度的升高,马氏体转变越充分,通过元素的扩散,晶界的迁移,马氏体转变为回火索氏体,从而使材料的硬度下降,韧性提高,伸长率增大。采用冲击试验测定不同回火温度下各试样的冲击功表征材料的冲击韧性,图3为不同回火温度下分别进行3次冲击试验的冲击功柱状图,黑色实线表示该钢种设计标准冲击功要求,即≥48J。由图可知,冲击韧性总体变化趋势是随着回火温度的升高,冲击韧性增加,且当回火温度为570℃和580℃时,冲击功未达到标准要求。由图2可知,随着回火温度的升高,材料的韧性增加,因此相对应,材料的冲击功增加,冲击韧性增强。图4为调质处理(回火温度600℃)后材料进行冲击试验后的断口形貌。由于所配制的材质以Cr和Mn为主要合金元素,从元素构成方面看,材质具有严重的高温回火脆性。由于杂质元素在原奥氏体晶界上的聚集,隔断晶界的连贯性,导致回火后晶界强度降低,因而采用回火保温后水冷的方式。水冷的冷速较快,使杂质元素失去了向晶界扩散的动力而来不及聚集,因而获得的晶界表面较为纯净,结合强度高。由图4可知,试样断口韧窝面积大,脆性面积小,二次裂纹数量减少,表面发现少量夹杂物,如图4(b)所示,夹杂物的尺寸约为8μm。综上所述,该新型石油套管钢的调质热处理工艺为:淬火温度920℃,保温时间60min,水淬,然后在590~610℃回火,保温时间120min,回火保温后进行水冷。通过该调质工艺处理的试样其性能满足钢种设计标准要求。 2.2调质处理后材料的显微组织 图5为试样经调质处理后(淬火温度920℃,保温时间60min,水淬,然后在600℃回火,保温时间120min,回火保温后进行水冷)的显微组织。经过调质处理后,由于淬火时原奥氏体晶粒较为细小,回火后组织比较致密。原奥氏体晶粒轮廓下的马氏体组织在回火温度下,经过长时间的保温,发生碳元素的扩散,碳化物的析出,晶界的迁移,以及出现碳化物的聚集。因此,调质处理后试样的组织以细小铁素体为主,在铁素体基体上弥散分布着细粒状碳化物,形成回火索氏体[11-12],碳化物的弥散分布提高了铁素体基体的强度和韧性,使得回火组织具有优良的力学性能。 3结论 1)通过研究不同回火温度下试样的力学性能,较适宜的调质热处理工艺为:920℃保温60min水淬,590~610℃保温120min回火后水冷;2)经优化后的调质工艺处理后,钢种的各项力学性能指标为:抗拉强度882~916MPa,屈服强度798~813MPa,伸长率21%~22%,硬度26.2~27.8HRC,冲击功53~83J;3)调质后得到的组织为回火索氏体,即在铁素体基体上弥散分布着细粒状碳化物,碳化物的弥散分布提高了铁素体基体的强度和韧性,使得回火组织具有优良的力学性能。 作者:曹晶晶 李河宗 李阳 赵文武 单位:河北工程大学机电工程学院 力学性能论文:沥青防水卷材力学性能检测分析 建筑施工对建筑的防水性能有较高的要求,为了使防水施工取得更好的结果,应该选用合适的防水卷材。现在防水工程中常用的防水卷材有沥青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料等,这些防水卷材中沥青防水卷材使用范围最广。沥青防水卷材进行物理力学性检测可以对沥青防水材料的性能做出良好的反映。下面是对沥青防水卷材检测中的力学性能的检测分析。 1影响沥青防水卷材力学性能检测的因素 1.1仪器设备的影响 沥青防水卷次检验中会用到多种仪器设备,这些仪器设备会对检测的结果产生一定的影响。需要使用的仪器设备有拉力机、不透水仪、电热恒温箱等。沥青防水卷材检测中用到的拉力机的测量范围应该是0-1000N,如果拉力机的测量范围大于这个规定值,那么检测的精度就得不到保障。如果测量范围小于这个规定,测量程就满足不了实际要求。检测中使用的不透水仪对测量结果也有一定的影响,不透水仪在使用的过程中密封性应该保持良好,保证其可以长时间承受压力。在检测过程中如果不透水仪存在漏水的情况,那么其就不能保持在规定的压力内,从而影响到不透水仪的检测结果。电热恒温箱也是检测中的一个必备装置,电热恒温箱在使用过程中应该有热风循环装置,运用此装置来保证箱内温度的均衡,保证试件可以均匀受热,如果受力不均匀则会对最终检测结果造成影响。 1.2取样和制样的影响 取样和制样是沥青防水卷材料检测中的重要步骤,取样和制样过程中也极容易对检测结果造成影响。取样时应该选取尺寸、卷重、外观等均合格的产品中选出一卷,纵向上截取50cm,横向上截取250cm作为试验件[1]。选取试验品时要保证沥青防水卷材的表面没有孔洞、裂缝、麻面、露胎等情况,如果出现有这些情况会影响到最终检测的准确性。制样过程切取拉力试件时应该保证切口的垂直整齐,防止切口出现坡口的情况,坡口的情况一旦出现会使最终的检测结果或者偏高或者偏低。如果切口出现不整齐的情况,试件的边缘会出现不平滑的现象,会导致检测结果偏低。另外样品的卷头和边缘的材质在生产的过程中会出现疏松、不匀的现象,这样的情况会对沥青防水卷材的透水性、柔度和耐热性产生一定的影响。 1.3试验条件的影响 沥青防水卷材具有较好的感温性,在检测的过程中容易受到外部环境温度的影响,这也要求式样应该放在干燥的地方,温度保持稳定。一些试验显示在不同的温度下开展试验,沥青防水卷材的检测结果会出现差别,在纵向和横向上温度高的试样所能承受的拉力较小。另外在试验的过程中对试样进行不透水性试验时所采用的水应该是蒸馏水或者洁净的淡水。如果选用了含有较多杂质的水来做试验会导致水中所含的杂质与试件的覆盖层发生反应,使试件的抗渗透性有所下降,同时水中所含的杂质也会阻碍水的自由渗透,导致检测结果最终出现偏差。 2沥青防水卷材力学性能的检测 沥青防水卷材力学性能检测中延伸率的检测是一项重要内容,断裂延伸率可以把拉伸试验后试件完全断开作为断裂延伸率的判断指标,也可以把试件沥青层出现空洞、裂缝等时的伸长率作为断裂延伸率的判断标准。在测量的过程中对试件所处的状态要加以注意,有时试件断裂时所用的拉力不一定最大,当运用最大的拉力时试件也不一定断裂,因此试件测试必须在规定的状态下记行,防止测得的延伸率不准确。对沥青卷材做拉伸实验时断裂在夹具20mm内时试件就应该作废,应该重新取样进行试验。试件进行检测时试件会经常从夹具处断裂,这容易出现内部胎基整体滑移的现象。对于这种情况可以采用缠绕式夹具或者在卷材的两端处缠绕上胶布来增加夹具接触处的摩擦阻力,这样可以有效避免类似问题的产生。检测中一般不同种类的沥青防水卷材有着不同的检测标准,所以在检测的过程中就应该根据防水卷材的种类选好相应的标准。对于同一种卷材的试件而言,不同的规格型号,其物理力学性能的指标也不尽相同。这也要求检验人员在监测的过程中认真区分这些不同的卷材[2]。在很多情况下由于送检单位对卷材的种类了解不清楚,出现了将试样品种填错的情况,这就导致了在检测过程中检测标准运用错,导致最后检测结果出现了不准确的情况。沥青防水卷材进行拉力检测时加荷速度会影响到最终的测试值,如果加荷速度快,测试值则会偏高,反之,测试值就会偏低。因此拉伸速度应该保持在标准所规定的测试速度范围内。 3结语 沥青防水卷材作为防水工程的重要材料在防水工程中发挥了重要的作用。沥青防水卷材的力学性能的检测是对其总体性能的一个反映,应该采取切实措施保证力学性能检测的准确性。对于影响检测结果的因素要努力加以避免,采取正确的方式进行法检测,保证最终检测结果的准确。 作者:夏力哈尔·阿山哈孜 单位:新疆省伊犁州产品质量检验所 力学性能论文:退火温度对超细晶钢力学性能的影响 随着汽车工业的飞速发展,安全、能耗和环境问题越来越受到各国的关注。为了节约能源并且减少汽车尾气排放,先进高强度汽车用钢的开发是主要研究方向[1]。近年来,美国科罗拉多矿校JohnSpeer教授提出了一种新型热处理—Q&P工艺[2-5],成为高强度汽车用钢研究的热点。该工艺通过先奥氏体化退火再淬火至Ms~Mf温度得到一定量的马氏体和残留奥氏体,再在稍高于Ms温度控制C元素从马氏体向残留奥氏体配分,最后淬火得到富集C的残留奥氏体和马氏体的复相组织。由于残留奥氏体的相变诱发塑性(TRIP)效应故Q&P钢具有良好的综合力学性能。Q&P工艺的关键是通过设计合理的成分、制定合理的退火工艺来获得一定量并且具有合适稳定性的残留奥氏体[6]。Q&P工艺按退火温度分有完全奥氏体化Q&P工艺和两相区Q&P工艺,前者室温组织为残留奥氏体+马氏体,后者为铁素体+残留奥氏体+马氏体。本实验通过两相区Q&P退火工艺,在传统Q&P钢成分基础上添加适量Nb和Ni来提高其力学性能。Nb具有细化晶粒的作用[7],而Ni是强烈的稳定奥氏体元素[8],并且Mn钢热轧板室温组织马氏体含量较多,冷轧易出现边裂现象,另外Ni的固溶强化比Mn低,冷轧容易进行,同时添加Ni能改善钢的耐蚀性,故采用少量Ni取代部分Mn。本文模拟连续退火工艺对实验钢在不同退火温度下的显微组织和力学性能进行了对比和研究。 1实验材料与方法 实验用钢采用50kg真空感应炉熔炼,化学成分如表1所示。采用Thermo-Calc软件进行热力学计算实验钢的相变点,其Ac1、Ac3、Ms点温度分别为650、726和170℃。实验钢浇铸成锭并锻造成100mm×60mm×40mm的锻坯,锻坯经1200℃保温1h后热轧,开轧温度1150℃,经五道次轧制,终轧温度为870℃,卷取温度为660℃。热轧板经酸洗除磷后冷轧,冷轧压下率为50%,得到厚度为1.5mm的冷轧板。Q&P热处理工艺示意图如图1所示。先将实验钢在两相区奥氏体化退火,然后淬火至160℃,接着在400℃进行配分处理,最后淬火至室温。连续退火工艺在ULVACCCT-AY-Ⅱ型板材退火模拟试验机上进行,退火温度分别为650、670、690和710℃。根据国标GB/T228.1-2010,将热处理后的钢加工成50mm标距的标准拉伸试样,并在室温下进行拉伸试验,对每种状态的拉伸试样进行两次拉伸测试,性能指标取其平均值。退火后钢板的金相试样经机械抛光和4%硝酸酒精侵蚀后,在ZEISSAX10光学显微镜(OM)和QuantaFEG450热场发射环境扫描电镜(SEM)下观察其显微组织形貌和各相的形态分布。EBSD技术用于决定残留奥氏体相分布,高分辨率EBSD图片在步长为50nm放大倍数为10000×条件下获得,并用HKLChannel5软件进行数据处理。 2实验结果及讨论 2.1退火温度对组织的影响 实验钢经两相区Q&P工艺之后的显微组织如图2所示。其显微组织由块状铁素体+残留奥氏体/马氏体混合组织组成。其中,白色组织为铁素体,深色组织为块状残留奥氏体/马氏体。从图中可以看出,晶粒尺寸达到了亚微米级别,光学显微镜的分辨尺度下很难辨认组织的细节与状态。随着退火温度的升高,白色区域逐渐减少,深色区域逐渐增多。图3为实验钢Q&P处理后的SEM照片。经历两相区退火后,从图中可以看出,深色块状下凹区域为铁素体,细小的碳化物弥散分布在铁素体基体上,白色块状为马氏体或残留奥氏体。在650℃退火时,由于刚到Ac1温度,马氏体/残留奥氏体组织很少,组织中存在大块的冷轧变形的未再结晶区和弥散的未溶碳化物颗粒;高于Ac1退火时,随退火温度升高,未再结晶区和碳化物逐渐减少,马氏体/残留奥氏体逐渐增加。当退火温度为670℃时,形变基体的再结晶程度增加,同时有块状马氏体/残留奥氏体组织增多,说明退火温度已经处于两相区的温度范围;当退火温度为690℃时,超细化的马氏体/残留奥氏体弥散的分布在基本再结晶的基体上,同时未溶解的渗碳体已经很少;当实验钢在710℃退火时,基体中基本不存在碳化物。 2.2退火温度对力学性能的影响 图4为不同退火温度下实验钢工程应力应变曲线。实验钢在弹性变形结束后,出现了不同的加工硬化现象,当退火温度为650℃以及670℃时,实验钢拉伸曲线的塑性变形阶段呈现出双曲的特征,即曲线在塑性变形的初期即开始出现局部变形,拉伸曲线逐渐下降,随后又产生一定的加工硬化,拉伸曲线逐渐上升,直至断裂;当退火温度为690℃时,应力应变曲线出现了吕德斯类型台阶,这与局部应变有关,应变局部存在于狭窄的变形带中[11],当应变约为0.09时,由于应变积累到一定程度,残留奥氏体发生马氏体转变产生加工硬化出现了第一个台阶,当应变积累达到约0.23时,实验钢发生失稳断裂。当退火温度达到710℃时,出现了明显的加工硬化现象,这主要是因为710℃时钢中残留奥氏体含量较多,残留奥氏体相变产生TRIP增塑效应的结果,之后应力应变曲线呈锯齿状,这称为PLC效应,直至失稳断裂。退火温度为650、670和690℃时,随温度升高,断后伸长率逐渐升高,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,这是因为随退火温度升高铁素体回复再结晶程度增大,且渗碳体逐渐减少。图5不同退火温度Q&P钢的力学性能Fig.5MechanicalpropertiesofthesteeltreatedbyQ&Pprocessatdifferentannealingtemperatures图5是实验钢不同退火温度条件下力学性能对比。从图看出,随退火温度升高,抗拉强度有下降的趋势,但变化幅度不大,而断后伸长率呈现先上升后下降的趋势,且在690℃达到最大,峰值为23.5%。由图中可知,退火温度为690℃时,强度和塑性达到最佳结合,强塑积最大,达到28GPa•%。 2.3残留奥氏体的XRD测量结果 采用X射线衍射技术对不同退火温度处理后样品中残留奥氏体含量进行了测定。不同温度下的XRD谱如图6所示。由图中可见,退火温度为650℃时,几乎没有残留奥氏体峰,随退火温度升高,残留奥氏体相对衍射强度逐渐增大且(200)γ和(211)γ峰基本以相同比例增加而铁素体峰却逐渐较弱。这主要是因为退火温度升高,两相区得到的残余奥氏体增多,在随后的淬火和配分中,C配分稳定的奥氏体含量大于奥氏体分解或相变的量。留奥氏体体积分数逐渐升高。退火温度为650℃时,奥氏体中碳含量最大,这主要是因为此时残留奥氏体含量较少,因此TRIP效应不明显导致塑性较差,说明此时残留奥氏体体积分数是影响塑性的主要因素。退火温度在650℃以上时,残留奥氏体碳含量先升高后降低,在690℃时达到最大,这和图5断后伸长率表征结果趋势一致,说明当退火温度在Ac1以上时,残留奥氏体中碳含量是影响塑性的主要因素。 3残留奥氏体增塑效应分析 残留奥氏体在Q&P钢中至关重要,其体积分数、化学成分、尺寸、形貌、以及位置都是影响残留奥氏体稳定性的因素。残留奥氏体对塑性有3个效应,一个是TRIP效应,另一个是阻碍微裂纹扩展(BMP)效应,最后是残留奥氏体吸收位错(DARA)效应[12]。图8是通过HKLChannel5数据处理软件得到的FCC相和BCC相分布结果。图中灰色和黑色是由于位错密度等缺陷导致的衬度不同所致,其中灰色为铁素体,黑色为位错密度高马氏体,蓝色块状为残留奥氏体,绿色线条代表2°~15°晶界,一般认为是亚晶界,黑色线条为>15°晶界,一般认为晶界。从图中可以看出,随着退火温度的升高,残留奥氏体的比例逐渐增高,到710℃时,达到最大,这是由于随退火温度升高,退火时两相区奥氏体含量逐渐升高,相当一部分被保留在室温成为残留奥氏体。但是由于710℃时,残留奥氏体块较大且分布不均匀,导致残留奥氏体稳定性下降,因此此温度下塑性较差。而690℃时,残留奥氏体尺寸相近且均匀弥散分布于铁素体基体上,由图7可知,此时奥氏体碳含量也相对较高,因此,残留奥氏体也相对稳定,塑性最好。 4结论 1)实验钢在传统C-Si-Mn钢成分基础上,添加适量Nb和Ni,得到了亚微米级别的晶粒尺寸,并且在室温获得了大量稳定存在的残留奥氏体;2)采用两相区Q&P工艺处理,得到了块状铁素体+块状马氏体+残留奥氏体组织。基体为铁素体,随着退火温度增加,残留奥氏体含量逐渐增多,且残留奥氏体晶粒逐渐增大;3)不同退火温度下实验钢表现出不同的力学性能,在690℃退火时,得到最佳的力学性能。其强度为1195MPa,断后伸长率为23.5%,强塑积达到28GPa•%。 作者:苗丹阳 唐荻 赵征志 丁然 单位:北京科技大学冶金工程研究院 力学性能论文:热处理对微晶玻璃力学性能的影响 过去的几十年我国工业迅速发展的同时,增大了对矿产资源的需求量。而矿产资源开采及选别过程中产生了诸如煤矸石、铁尾矿类大量的工业危险固体废弃物[1],大量废弃物的堆存带来的诸如土壤、空气和水体污染等一系列的问题。长期以来我国的一次能源消耗中70%来自煤炭。大量的煤炭开采、选别过程中产生了占原煤产量10%~15%煤矸石[2],大多数的煤矸石被露天堆放在陆地上,2014年统计数据表明,我国煤矸石的堆存量已经达到50亿吨,占地约1.2万公顷[3-4]。而钢铁行业发展中产生的铁尾矿在工业固体废弃物中的比例也越来越大,来自金属矿山的尾矿堆存超过120亿吨,铁尾矿占到了其中的1/3[5-6]。我国煤矸石和铁尾矿的堆存总量接近100亿吨,已经成为一个紧迫的环境问题,因此对它们进行资源化利用是相当必要的。国内外许多研究机构、生产企业对煤矸石和铁尾矿的资源化利用进行了研究与报道,可大多数研究、应用集中在制备传统的低附加值建筑材料如水泥[7]、砖[8]。微晶玻璃具有高耐磨性、耐腐蚀强和机械性能高的细粒度多晶材料[9-10],被广泛的关注和应用。通常煤矸石和铁尾矿的矿物组成为长石和石英[11-12],主要化学成分为Fe、Al、Si等,以及其它的Na、Ti等次要与元素,这些矿物和化学元素是制备微晶玻璃所必需的条件。同时,煤矸石和铁尾矿组分中SiO2含量可以达到70%,相比较粉煤灰、高岭土和红柱石等工业废料和矿物质,可以成为低成本的硅源生产微晶玻璃。本文采用熔融法浇铸制备微晶玻璃,同时分析微晶玻璃的结晶行为、微观结构和性能,为研究煤矸石和铁尾矿制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃提供理论依据和技术基础。 1实验原料与方法 1.1实验原料 实验选用房山煤矸石(煅烧后)和山西灵丘铁矿尾矿,其化学成分列于表1。由表1可知,煤矸石、铁尾矿原料中SiO2及Al2O3组分总计为79.35%和62.40%,原料中含有的TiO2,为微晶玻璃晶体成核提供了条件。煤矸石煅烧后其矿物成分以石英和钙长石为主,伴有少量白云母、赤铁矿,铁尾矿的矿物成分以石英为主,伴有角闪石、斜长石等。为改善微晶玻璃使用性能和工艺性能,在煤矸石和铁尾矿主要原料的基础上,加入化学分析纯二氧化硅与氧化铝纯作为成分调整剂,NaNO3与Sb2O3化学分析纯作为澄清剂加入,调质后的基础玻璃的化学成分见表1。 1.2实验方法 1.2.1材料的预处理原状煤矸石经预先破碎至-2mm后烘干至含水率在1%以下,用装料量为5kg质量级配为钢球60kg、钢锻40kg的SM500mm×500mm试验用球磨机粉磨,控制磨后细度为0.08mm方孔筛筛余10%以下,用CD-1400X型马弗炉经750℃煅烧3h去除原料有机杂质。1.2.2微晶玻璃的制备实验将一定配比的原料与成分调节剂、澄清剂等原料置于刚玉坩埚,而后置入CD-1700X型马弗炉,在1500℃下充分融化、澄清,保温180min。将均一的熔浆体浇铸成12cm×12cm×4cm的正方体大块并迅速放入650℃的晶化炉保温2h,以1℃/min降至室温以消除玻璃内应力。在马弗炉内升温至1450℃,并保温4h充分澄清、均化。将均一的熔浆体浇铸成12cm×12cm×4cm的正方体大块并迅速放入650℃的晶化炉保温5h,以1℃/min降至室温以消除玻璃内应力。将上述玻璃大块切磨成6mm×10mm×40mm长条试块。分别置于不同的核化温度(680、720、760、800)℃和核化时间3h、晶化温度(920、960、1000、1040)℃和晶化时间1h条件下,进行强度测试。实验所用的强度测试方法按照GB/T6569-2006《精细陶瓷弯曲强度试验方法》进行。DSC分析采用差热分析仪(STA409C/CDNetzschGertebauGmbH,selb);XRD分析仪为M21X超大功率X射线衍射仪,额定管电压20~60kV,最大额定电流500mA;SEM分析所用仪器为聚焦离子束场发射扫描电子显微镜。 2结果与讨论 2.1热分析与组成 差示扫描量热法(DSC)能够精确的测定物质与热量有关的物理化学反应,为微晶玻璃的核化和晶化温度的确定提供了重要依据[13]。将1500℃熔融的煤矸石铁尾矿微晶玻璃浆体急冷水淬,制备成水淬渣,经过烘干、破碎、研磨至74μm基础玻璃粉末进行DSC分析。图1为煤矸石铁尾矿基础玻璃的热分析曲线,从图1中可见DSC曲线上有2处明显的与热相关的反应:即745℃的吸热反应和917℃的放热反应。745℃的吸热峰是转变温度,不是核化吸热,而是在热处理中基础玻璃粉末吸热发生软化变形后微观结构重排引起的。实际上,玻璃转变温度为700~800℃温度区间。为了讨论微晶玻璃制备中核化温度的影响,选择核化温度为680、720、740和760℃。917℃处尖锐的放热峰,为玻璃的析晶放热反应,为了讨论微晶玻璃制备中晶化温度的影响,选择晶化温度为900、940、980和1020℃。 2.2核化温度对微晶玻璃结构和性能的影响 玻璃的主晶相的种类和数量被原料成分控制,而玻璃的结构和性能受热处理工艺制度影响[14]。为了优化玻璃的热处理温度,将微晶玻璃在680、720、740和760℃下核化3h,所得的不同核化温度微晶玻璃X射线衍射结果如图2所示。图2曲线(1)中经核化后的微晶玻璃试样,在2θ=26.48°、29.66°与43.22°处显示有晶体小峰,其主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6),说明玻璃试样中已经有部分晶核的形成。此外,由于XRD谱中含有数目众多的毛刺小峰,说明微晶玻璃中含有一定数量的玻璃相。曲线(2)~(4)中,玻璃试样经720、760和800℃核化保温3h后,微晶玻璃试样析出晶相种类均为普通辉石,但是随温度从720℃升高到800℃,衍射峰呈现逐渐增强趋势,说明析出的普通辉石晶相数量有变化,曲线(4)中经800℃的核化处理后的微晶玻璃试样,其主晶相衍射峰最强。图3为微晶玻璃经1%HF溶液腐蚀、清洗、干燥并喷碳处理,经用扫描电子显微镜对核化后(680、720、740、760℃)保温2h的4组样品进行了SEM和EDS分析图。从图3的SEM中可以观察到微球状颗粒析出,且随着核化温度的升高,微球状颗粒的分布越来越均匀,致密度也相应的提高。从图3(a)中可以看出,核化温度为680℃时开始出现微晶玻璃的单粒状晶体,也出现了几个粒径较大的球状晶粒,晶粒尺寸约为200nm,其中还存在少数晶粒为30~40nm不等的小晶粒,这些微晶粒的出现,预示着试样结晶的开始。对粒状晶体1进行EDS半定量分析,并结合图2的XRD分析可知,该晶体为普通辉石。图3(b)中经720℃核化处理后,微晶玻璃的晶粒开始变小而且均匀化,晶粒尺寸为30~100nm,视域中可见个别形貌清晰的晶粒凝聚的现象,图中左上角的团簇由若干个30~40nm晶粒凝聚而成约100nm微晶粒,同时在右下角区域可见粒径在100nm以下的微球粒。经760℃核化后的微晶玻璃中出现纳米级别的微晶粒数量增多,遍布于整个视域中,晶粒大小更加均匀,晶粒尺寸为50~100nm,图中可见个别粒径较大的晶粒,由若干个30~40nm晶粒团簇凝聚而成,其粒径约200nm。800℃核化后的SEM图3(d)中,可以观察到晶粒比较典型的凝聚成团的现象,晶粒呈现大量凝聚,纳米级的晶粒边界开始消失[14]。由于弯曲强度离散性小,准确可靠,而且试样容易制备,因而弯曲强度作为考察微晶玻璃强度的主要指标之一[15]。将经过核化保温的4组微晶玻璃试样,以5℃•min-1升温速率匀速升温至900℃后,晶化保温1h,分析核化温度对弯曲强度的影响。经过测得的数据,得到不同的核化温度对微晶玻璃弯曲强度影响的关系图4。从图4中可以看出,在晶化温度为900℃保温1h条件下,试样的弯曲强度呈现为随着核化温度的升高,核化温度为760℃的微晶玻璃试样强度最大,达到204.32MPa。随着核化温度的进一步提高,微晶玻璃的弯曲强度减小,当核化温度达到800℃时,微晶玻璃试样弯曲强度下降到156.47MPa。结合图3可知,随着核化温度的升高,微晶玻璃的晶粒数量呈增大趋势,致密度提高,且晶粒分布越来越均匀,虽然有大量细小均匀的晶粒产生,但微晶玻璃内仍有大量连续的玻璃体存在(由图2可知),微晶玻璃材料的破坏通常是沿着晶界玻璃体进行的,由于基体内玻璃体的存在断裂强度较大,所以微晶玻璃的弯曲强度较低[16]。760℃核化处理后,微晶玻璃基体内晶粒明显增多,其内部玻璃体减少,玻璃体的连续被打破,晶粒间分布均匀致密,此时微晶玻璃有最大的弯曲强度值。而800℃核化后,微晶玻璃内部的微观组织出现缺陷,这可嫩由于过高的核化温度使得晶粒凝聚、重熔导致微晶玻璃内部过大的组织应力而出现微裂纹,从而使微晶玻璃的弯曲强度下降[16]。 2.3晶化温度对微晶玻璃结构和性能的影响 为了确定微晶玻璃优化的热处理温度,将基础玻璃试样在760℃下核化3h,然后在900、940、980和1020℃晶化处理1h,所得微晶玻璃试样的X射线衍射结果如图5所示。由不同的晶化温度得到的XRD可以看出,在900、940、980和1020℃晶化温度下得到的主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6)。在2θ角等于30°和35°时,XRD曲线中有非晶相引起的比较平缓馒头峰,这说明微晶玻璃试样中不仅存在普通辉石的晶态结构,同时也有未完全结晶的非晶成分,馒头峰整体比较平缓,说明晶化处理后的微晶玻璃析晶情况良好。随着晶化温度从900℃升高到1020℃,主晶相普通辉石的衍射峰呈现逐渐增强趋势,曲线(3)中微晶玻璃试样在980℃的晶化处理后,主晶相衍射峰最强,当晶化处理温度升高到1020℃时,曲线(4)中的晶体衍射峰减弱。图6为经900、940、980和1020℃晶化处理后的微晶玻璃试样的SEM图。试样经过核化后,通过晶化处理能够使数目众多的晶核形成。经过900℃晶化处理的图6(a)中,有大量形貌接近于圆形形态的晶粒生成,一些晶粒尺寸30~50nm的晶粒团聚在一起,排列紧密,同时视域中左上角还存在一些尺寸约100nm的晶粒,晶体排列相对疏松。随着晶化温度的升高,940℃晶化处理的图片6(b)中可以观察到晶粒比较典型的凝聚成团的现象,大量尺寸约100nm的晶粒之间排列紧密,晶粒间的边界相对于图6(a)晶粒尺寸增大,其形状更趋向规则化且结构致密。这对提高微晶玻璃的物化性能有利,是比较理想的晶化处理结果。与图6(b)相比较,图6(c)中尺寸约100nm的晶粒间相互接触,但晶粒边界清晰可见,图中区域出现两块大的晶粒凝聚,晶粒间的边界开始消失。在图6(d)中,试样随着温度的升高的延长,在整个空间内出现了晶粒的大量凝聚,在团簇体中的某些区域,已经观察不到纳米晶粒的边界,部分晶粒已发生重熔。图7为晶化后的微晶玻璃试样与弯曲强度的关系。可以看出,随着晶化温度的升高,弯曲强度值呈现先增大而后降低的趋势,在980℃时弯曲强度的最大值达到236.63MPa。当晶化温度为1020℃时,弯曲强度下降到199.27MPa。微晶玻璃的力学性质不仅受晶体粒晶(材料构成)的影响,还受到的气孔、裂纹、微应力,玻璃相和自身空隙等的大小、分布、形状和分布状态等因素影响。如将这些影响因素,可以认为,微晶玻璃的粒晶越小,成核密度越大,则强度越高。结合图6可知,随着晶化温度的升高,微晶玻璃试样形成晶粒数量逐渐增多,晶体含量增加,且晶粒分布越来越均匀,致密度提高。在980℃晶化处理后,微晶玻璃基体内产生了大量细小均匀的晶粒,整体析晶状况良好,此时微晶玻璃有最大的弯曲强度值。而1020℃晶化后,微晶玻璃内部的微观组织出现缺陷,发生了晶粒回收的重熔现象,导致晶体内部结构产生了缺陷,试样的弯曲强度反而降低。 3结论 1)利用煤矸石和铁尾矿为主要原料,可以制备具有优异机械强度的CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系微晶玻璃,其主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6);2)通过热处理制度对微晶玻璃结构和性能的研究可知,煤矸石铁尾矿在最佳热处理制度为:760℃核化3h,晶化温度980℃,保温1h的条件下,可制备抗弯强度为236.63MPa的微晶玻璃;3)随热处理温度升高,煤矸石铁尾矿微晶玻璃主晶相的种类没有改变,但其衍射峰呈现先增强后减小的趋势。同时,微晶玻璃的弯曲强度会提高,但热处理温度过高内部就会出现晶粒凝聚、重熔导致微晶玻璃内部过大的组织应力而出现微裂纹,从而使微晶玻璃的弯曲强度下降。 作者:王长龙 梁宝瑞 郑永超 刘世昌 杨建 单位:北京科技大学土木与环境工程学院工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室 河北工程大学土木工程学院 清华大学材料科学与工程学院先进材料教育部 力学性能论文:水滑石对EVA阻燃及力学性能的影响 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)具有良好的耐冲性和耐应力开裂性,在较宽温度范围内有良好的柔韧性,在日常生活中应用相当广泛,但其氧指数仅为19,极易燃烧,且燃烧产物含有一氧化碳,所以对其进行阻燃研究一直是个热门课题[1-3]。目前我国常用的阻燃剂有卤系阻燃剂和无机阻燃剂,由于卤系阻燃剂燃烧时会释放大量烟雾和有毒气体,目前已逐渐被限制使用。无机系阻燃剂具有安全性好、无毒、对环境影响小、应用面广且原料丰富等优点,在市场上所占份额日益增加[4]。氢氧化铝与氢氧化镁是无机系阻燃剂中用量最大的两种[5],Mg(OH)2是一种添加型高抑烟阻燃剂,具有很好的抑烟效果,但其在有机材料中的分散性和相容性较差,无法直接用作阻燃剂[6];而铝化合物阻燃剂必须经过大量的填充,才能起到阻燃效果,从而影响了材料的力学性能[4]。水滑石是一种层柱状双金属氢氧化物(简称LDHs),既兼具了Mg(OH)2和Al(OH)3的优点,又客服了各自的不足[7]。LDHs层间含有CO32-和结晶水,层板上有大量羟基,添加到聚合物中的镁铝水滑石阻燃剂受热分解时,放出的二氧化碳和水能稀释可燃气体浓度并隔绝氧气的进一步侵入,从而减弱火势,达到阻燃的目的[8]。而分解产生的MgO和Al2O3可形成隔热层;同时受热分解时吸收大量的热量,降低燃烧体系的温度。由此可见,LDHs具有阻燃、消烟、填充等多种功能,是一种发展前途广阔的阻燃剂新品种[9]。本文主要通过微波晶化法合成含有不同层间阴离子插层组装的锰镁铝水滑石,与EVA混合制备水滑石含量分别为5%和20%的复合材料,并对复合材料进行阻燃性能和力学性能的测定。 1实验部分 1.1微波晶化插层法制备锰镁铝水滑石 称取5.8g硬脂酸于加入100mL蒸馏水的四口瓶中,在70℃、氮气保护条件下溶解。待完全溶解后,用10mL1.0mol•L-1的Al(NO3)3,39.5mL1.0mol•L-1的Mg(NO3)2及1.0mL0.5mol•L-1的Mn(NO3)2的混合溶液进行滴定,控制滴定速率,使其约1h完成,最后用1.2mol•L-1的NaOH溶液调节pH值为7~8。在70℃下晶化1.5h。最后,将反应浆液倒入干净的大烧杯中,在微波炉中微波30min。微波后的浆液经洗涤,抽滤,干燥,粉碎及过筛之后获得硬脂酸插层的锰镁铝水滑石粉末。采用同样的方法获得硼酸、十二烷基硫酸钠及碳酸根插层的锰镁铝水滑石粉末。其中,碳酸根插层时用Na2CO3和NaOH的混合碱液代替NaOH溶液进行滴定,无需进行氮气保护。采用混合阴离子溶液进行插层的时候,方法与上面相似。将5.8g硬脂酸、6.0g硼酸、6.0g十二烷基硫酸钠一起溶于蒸馏水中,分别用1.2mol•L-1的NaOH溶液和混合碱液进行滴定,以下步骤与上面方法相同。分别获得混合阴离子插层不含CO32-锰镁铝水滑石粉末和混合阴离子插层含CO32-的锰镁铝水滑石粉末。以上晶化法合成的碳酸根插层锰镁铝水滑石,硼酸根插层锰镁铝水滑石,硬脂酸插层锰镁铝水滑石,十二烷基硫酸根插层锰镁铝水滑石,硼酸根、十二烷基硫酸根、硬脂酸根混合插层锰镁铝水滑石,硼酸根、十二烷基硫酸根、硬脂酸根、碳酸根混合插层锰镁铝水滑石,本文分别简写为:LDHC、LDHB、LDHC18、LDHC12、LDHM3、LDHM4。 1.2改性水滑石与EVA制备复合材料 本实验采用转矩测量仪混料,设定温度为150℃,转速60r•min-1,将各种阴离子插层锰镁铝水滑石样品按5%、20%的比例添加到EVA28中,混合后加入到转矩测量仪,混合时间为10min。出料后立即压板,防止产生过多气泡,影响测定结果,取出后压片,热压温度为135℃,热压时间为2min,压力10MPa;之后再冷压,阻燃系数测定板厚为3mm,力学性能测定板厚为1mm,压板后用模具切割出各种尺寸的样条,供性能测试。 1.3FT-IR测定 FT-IR分析技术已广泛应用于获取水滑石层间阴离子、结晶水及层中晶格氧振动及杂质的有关信息。实验所用仪器为美国生产的Avatar360型FT-IR红外分光光度计,测定波数范围为400~4000cm-1。 1.4XRD测定 实验所用仪器为日本理学生产的D/MAX2200VPC型X射线衍射仪,Cu_Kα辐射源,辐射源,管电压40kV,管电流30mA。 1.5氧指数测定 实验所用仪器为江宁县分析仪器厂生产的JF-3型氧指数测定仪。参照GB/T2406-1993的方法测定氧指数,氧指数样条尺寸:长120mm,宽6.5mm,厚3.0mm。根据实验需要设定氧气瓶、氮气瓶气压为0.4MPa,根据实验需要设定氧气、氮气的流量,待各部分气压气流稳定后将标记好长度的样品放入燃烧池,点燃,记录时间,不断调整氧气氮气的百分比,使得样品燃烧的时间恰好为3min,记录氧气百分比。 1.6力学性能测定 此性能测试采用微机控制电子万能试验机,仪器设定为大变形非金属测定,试样速度为50mm•min-1,标距25mm,将样品装入仪器,上下固定牢靠,测定结束后,保存测量结果,调出数据。 2结果与讨论 2.1FT-IR分析 由图1可以看出,产物均在3460cm-1附近出现层中-OH的氢氧键伸缩振动峰[10],这是由于水滑石层间含有大量的羟基。由于样品表面吸附和层间空隙插入了一定数量的H2O,因此,在1634cm-1附近出现结晶水的-OH的弯曲振动峰。从红外谱图可以看出LDHC表面吸附或晶格层间插入的水分子含量最多。波数1562cm-1处为硬脂酸的C=O键不对称伸缩振动峰,波数为1236cm-1出现的吸收峰均为十二烷基硫酸根离子的S=O伸缩振动峰,1365cm-1的吸收峰属于碳酸根中C-O的面内弯曲振动特征峰。从红外谱图(a)分析可知,本实验成功地将碳酸根插层到锰镁铝水滑石。从红外谱图(d)分析可知,本实验成功地将硬脂酸根插层到锰镁铝水滑石。在(e)谱图中的波数1090cm-1、1038cm-1附近的吸收峰为SO42-的特征吸收峰[11],由此可知,本实验成功的将十二烷基硫酸根插层的锰镁铝水滑石。在(f)谱图中的波数1012cm-1、850cm-1处的吸收对应B-O键的伸缩振动[12],由此可知,本实验成功地将硼酸根插层到锰镁铝水滑石。在谱图(b)、(c)中,既含有波数1090cm-1、1038cm-1附近SO42-的特征吸收峰,又含有波数为1562cm-1C=O键不对称伸缩振动峰。所以,可以认为在混合组装插层时,成功地将十二烷基硫酸根和硬脂酸根同时插层到锰镁铝水滑石。 2.2XRD分析 由图2可看出,六种插层组装的水滑石均表现出反映水滑石的层状结构(003)、(006)和(012)晶面的特征衍射峰和反映层板结构的(110)晶面的特征衍射峰[13],说明均成功合成出了锰镁铝水滑石;此外,相比于谱图2(a),其他谱图的(006)晶面衍射峰位置向小角度偏移,而(110)晶面附近的衍射峰位置没有发生变化,说明不同阴离子插层进入层间后,引起了层间距的变化,并没有影响水滑石层板结构。2(d)和2(e)的(003)衍射峰不明显,说明无机相的长程有序结构被破坏,LDH片层被剥离分散形成层离型结构[14]。从图2还可看出碳酸根插层锰镁铝水滑石(LDHC)基线低且平稳,衍射峰峰型窄而尖且无其他杂质峰,表明晶面生长的有序程度最高,结晶度好,晶相单一。 2.3阻燃性能分析 极限氧指数(LOI)是指在规定条件下,试样在氧、氮混合气流中,维持平稳燃烧所需的最低氧气浓度,以氧所占的体积百分数表示。LOI的大小表示了材料相对的燃烧难易程度。从表1可以看出,六种类水滑石/EVA复合材料的氧指数较纯EVA28都有一定程度的提升,5%LDHB掺杂后提升最低为0.7%,而掺杂20%LDHC后EVA的阻燃性能提升最高,达到6.5%,说明各种阻燃剂对EVA均有阻燃作用。类水滑石受热分解时,由于吸热,会降低EVA表面温度,释放出的水蒸气能稀释可燃气体浓度;同时,由于类水滑石特殊的层状结构赋予其较大的比表面积,可以吸附EVA燃烧过程产生的微粒和有害气体,从而起到消烟作用;分解产生的氧化镁、氧化铝、氧化锌等残余物形成隔热层,并隔绝空气中的氧气,从而起到阻燃作用。除了LDHC12-EVA复合材料外,其他复合材料是均随着水滑石含量的增大而呈增大的趋势,LDHC12-EVA复合材料随着水滑石含量的增大而呈减小的趋势,原因是由于层间插入的十二烷基硫酸根中含有大量碳氢硫,起到了助燃的效果。含量为20%的LDHC-EVA极限氧指数最高,是由于其含有的水分子数量最多,吸热释放的结晶水最多。 2.4力学性能分析 实验所用仪器为深圳市瑞格尔仪器有限公司生产的微机控制电子万能试验机,拉伸速率为50mm/min,间距为25mm。从表2可以看出,复合材料的断裂拉伸强度较纯EVA28均有所提升,掺杂5%LDHC后EVA断裂拉伸强度最高提升12.14MPa,掺杂20%LDHM3后EVA的提升幅度最小,为0.64MPa,掺杂5%LDHC12后EVA的断裂伸长率提高282.1%;随着水滑石含量的升高,复合材料的力学性能有所下降,这主要是由于添加量较高时水滑石在EVA基体中分散性较差,影响了EVA分子之间的结合力,从而对其力学性能产生不利影响;添加量为20%时,LDHM4-EVA的断裂伸长率最小为933.3%,较EVA28下降6.3%,下降幅度较小,可能是因为结晶度增加,对拉伸强度有好处,但结晶程度太高,则会导致断裂伸长率的降低。各类复合材料在提高阻燃效率的同时,它们的机械性能并没有出现明显下降的趋势,所以可以作为良好的阻燃剂。 3结论 1)通过傅立叶红外光谱分析可证明,该实验成功地将硬脂酸、十二烷基硫酸根、硼酸根插层到水滑石层间。同时,LDHM3和LDHM4的谱图相似,基本相同,并没有因为碳酸根的加入有明显变化,所以可以得出结论:硬脂酸、十二烷基硫酸根对水滑石的的插层能力比碳酸根更强。2)XRD谱图分析可表明,插层的水滑石的特征衍射峰与碳酸根型水滑石相比发生明显的小角度偏移,说明硬脂酸、十二烷基硫酸根、硼酸根等阴离子成功的插层到水滑石层间。3)氧指数分析可看出,六种类水滑石/EVA复合材料的氧指数较纯EVA28都有一定程度的提升,掺杂20%LDHC后EVA的阻燃性能提升6.5%,阻燃效果明显。除了LDHC12-EVA复合材料外,其他复合材料的氧指数分别随着水滑石添加量的加大而呈增大的趋势,但是增幅较小。LDHC12-EVA复合材料随着水滑石添加量的加大而呈减小,原因可能是层间插入的十二烷基硫酸根是有机离子,起到了助燃的效果。4)力学性能测试数据分析表明,水滑石的添加量对复合材料的力学性能有一定影响,掺杂5%LDHC后EVA断裂拉伸强度提升12.14MPa,断裂伸长率较EVA28也提高147.3%,而即使掺杂量达到20%,EVA的力学性能也没有受到显著影响,所以相比容易影响材料力学性能的Mg(OH)2和Al(OH)3而言,锰镁铝水滑石可作为良好的阻燃剂。 作者:张晓璐 丁彤 王丽丽 马智 单位:天津大学化工学院 东北林业大学理学院 力学性能论文:微观组织对力学性能的影响 热机械加工工艺在工业部件制造中有着及其重要的作用,其不仅可用来获得预期的加工工件形状,还可得到预期的材料微观结构及织构演变。相比其他强化机制,晶粒细化是唯一一种可以同时提高材料强度和韧性的机制。因此,细化晶粒成为热机械加工工艺的重要研究目的。细化晶粒有很多优点,包括:(1)避免添加贵重的合金元素,从而减少成本,促进再循环;(2)无需额外的固溶时效热处理工艺来提高强度,从而降低了制作消耗;(3)提高了金属的可焊性;(4)为二次加工提供适当温度下的高应变速率超塑性[1-2]。大塑性变形被认为是制备超细晶化材料的重要工艺,因此对大塑性变形制备高性能的金属和合金的工艺参数和流程路线进行了大量的研究,等径角挤压(ECAP)、高压扭转变形(HPT)、多向锻(MAF)以及累积叠轧焊(ARB)等大塑性变形工艺随之被开发。然而,这些工艺中的复杂模具形状限制了其应用范围,因此只能适用于实验室规模。尽管多向锻(MAF)及累积叠轧焊(ARB)具有可开发且适用于大规模工业生产的应用前景,但是由于其自身的间歇批生产工艺,限制了效益最优化。另外,累积叠轧技术只能应用于板材的生产,极大地限制了其应用[3-6]。目前,大塑性变形细化晶粒工艺主要应用于低强度、低塑性的单相金属或合金,然而KumarP等[7]对高强度双相合金的大塑性变形工艺也进行了研究。采用大塑性变形工艺来得到高强度珠光体双相钢的晶粒细化,并分析了对硬度的影响规律。综上所述,大塑性变形工艺可以通过超细化晶粒来显著提高力学性能。铸态钛合金通常要经过一系列热机械加工流程,β相的体积分数会随温度的升高而增加,从而影响合金的力学性能。同时,温度对晶体织构的产生也有重要的影响。温轧作为一种有效细化晶粒的途径可制备高强度低弹性模量的钛合金。HaoYL和ZhangZB等[8-9]通过热模锻和温轧研究Ti-24Nd-4Zr-8Sn合金的晶粒细化过程,并分析了细化晶粒对力学性能的影响。韩雄伟等对钛合金等通道转角挤压时工艺参数进行了数值模拟分析及优化处理,并分析了不同条件下材料的微观组织[10]。考虑到温轧工艺对材料组织性能的综合影响,本文研究目的是通过多道温轧工艺制备超细晶化的Ti-6Al-4V合金,同时研究了工艺参数对组织、力学性能的综合影响,获得较优的轧制工艺。 1实验过程及数据 实验所用原始材料是热锻后直径为Φ150mm的两相Ti-6Al-4V合金棒材,其标定化学成分如表1所示。从原始棒材截取45mm×45mm×200mm的板坯,分别在650,700和750℃下进行温轧,总压下量约92%,总应变为2.6。在轧辊机上多道间歇加热的槽纹轧辊上进行轧制。经过每道轧辊时,板坯旋转1/4圈,从而改变90°的轧制方向,最终,合金经过水淬来保持高温下的组织。沿长度方向取标距为25mm、直径为Φ6.25mm的圆棒作为拉伸试样。试样经过抛光后,用凯勒试剂腐蚀后进行金相观察。采用电子背散射衍射(EBSD)技术测试显微织构,并通过TSLOIM6软件采集分析晶粒取向数据。 2实验结果及分析 2.1显微组织演化 如图1中Ti-6Al-4V合金的扫描电镜下和光学显微镜下所示,原始材料中α相的平均晶粒尺寸为15μm。图2为Ti-6Al-4V合金在650,700和750℃下,均匀累积应变为2.6时的多道次温轧后的合金微观结构。由图2可见,与单一相结构相比,初始微观组织中包含(α+β)双相结构,在轧制过程中将获得完全不同的结果。轧制后的层状双相板材试样中,β几乎不可见。不同轧制温度下,可观察到完整的β相碎片及其在α相中的均匀分布。650℃下,β相非常细小,且均匀分布在试样的横断面上,如图2a所示。随着轧制温度的升高,β相的尺寸呈单调递增的趋势,如图2c和图2e所示。为进一步观察微观组织演化过程,采用EBSD对材料不同成形阶段的相组织进行分析,如图3所示。由图3a、图3c和图3e可分析出变形过程中沿边界部分β相的分布情况。对比两相比例不难发现,随着成形温度的不断升高,β相所占比重逐渐降低,具体数据为650℃占16.9%,700℃占8.8%,750℃占2.2%。α钛的平均晶粒尺寸在3种成形温度下分别为0.25,0.36和0.53μm。IPF图同时显示,大部分α晶粒方向分布在{1011}轧向。 2.2织构演变 不同成形条件下α相的织构演变过程如图4所示。在<1010>面沿轧制方向形成一定的丝织构,且随着成形温度的升高,织构强度逐渐降低。图4中清晰地表现出650℃时大多数晶粒具有沿<1010>面的取向,但随着成形温度的不断升高,一些晶粒会向<2110>方向旋转。 2.3力学性能 图5为Ti-6Al-4V在不同温度下进行多道次温轧所获得的力学性能比较。由图5可以得出,多道次温轧可很大改善该种钛合金的力学性能,最大的屈服强度为1191MPa。650℃、伸长率为10%时的抗拉强度为1299MPa。换言之,多道次温轧时,在无任何塑性指标损失的情况下,抗拉强度提高了50%,屈服强度提高了47%。 3结论 (1)通过多道次温轧工艺,可获得Ti-6Al-4V钛合金的超细晶棒材,且目前已获得直径为Φ12mm的Ti-6Al-4V棒材,材料的长度可达几米,甚至更长,可为具体的工业应用提供了非常好的试验基础。(2)轧制工艺可提高材料的力学性能,如抗拉强度提高50%,屈服强度提高47%。650℃时可获得的抗拉强度为1300MPa,屈服强度为1200MPa。(3)通过多道次温轧工艺,可获得平行于轧制方向的丝织构,且通过改变工艺参数,可对α相的织构进行控制。 作者:凌敏 单位:贵州理工学院 材料与冶金工程学院
地质勘探机论文:机电一体化技术对地质勘探工程的应用 摘要:随着时代的发展,科学技术的进步,机电一体化技术也发展迅速,其应用范围也越来越广,在地质勘探工程中也发挥着非常重要的影响。在现实的地质勘探工程中,随着计算机、微电子等技术的发展以及对地质勘探的相关设备进行的渗透形成了地质勘探领域的机电一体化技术,极大地改善了地质勘探领域的技术不足问题,对我国的地质勘探发展产生巨大的推动作用。 关键词:地质勘探;机电一体化;技术要点;应用 1概述 随着社会进入信息化时代,科技在生活中的作用也越来越大,不同学科之间的渗透与交叉也逐渐加深,所有的工程领域几乎都开展了技术改造与革命。而机电一体化就是以电子信息技术和机械技术为基础,多种学科相互交融、渗透,互相结合的新型学科。地质勘探则是运用各种方法和手段对不同的地质情况进行探测、勘察,以便确定适当的持力层,并根据其承载地基的承受能力,确定地质的基础类型,计算出基础的参数以及相关数据的调查活动。随着研究水平的不断提高,调查成果在生产生活中应用的发展,对相关设备的规模与控制能力的要求也越来越严格,这也从侧面推动了机电一体化技术的进步与发展。 2地质勘探概况 (1)地质勘探领域的主要任务。地质勘探主要是以地质测绘为基础,通过地质勘探,可以深入到地下深层岩石中,取得相关工程所需的地质资料,这是一种查看地质资料的可靠方法。地质勘探的使用方式主要有地质物探、坑探和钻探等。其任务主要是查明工程场地的地质构造与相关岩性;划分地质层次确定相关的接触关系;查明岩石的风化、侵蚀等程度,划分地质风化带;对岩石的裂缝发育状况、产状等进行研究;对岩层破碎带、褶皱和断裂情况的空间变化与分布进行研究[1]。对地质的水文条件进行探究,即对隔水层、含水层的性质、埋深与分布等进行研究,还要查明地下水位的具体情况。(2)我国地质勘探的发展情况。新中国成立以前,我国地质勘探发展缓慢。新中国成立后,国家提出矿业先行的口号。二十世纪六七十年代,随着我国矿业的发展,大部分地表矿产都被查明,容易勘察的矿产也随之减少,加大了对地质勘探的难度。改革开放以来,随着地质勘探理论与技术的发展以及与国际先进水平的交流增多,我国引进了一些新的勘探技术与方法,而且国内的地质勘探工作者,也在新工艺的基础上,研发一些符合我国国情的方法、仪器等,促进我国地质勘探的发展。 3机电一体化技术 现代科技的发展引起许多领域的变革,机电一体化技术指将相关设备的动力、控制、信息处理等功能引入电子信息技术,把电子化技术与软件和机械设备相结合。发展到今天,机电一体化已成为有着独特体系的学科。从相关系统出发,综合使用传感、机械、软件、电子、信息转换、接口等技术,实现特定的价值与功能,提高质量与可靠性,并降低损耗,发挥多种功能,从而使整个系统功能达到最优化的要求。 4机电一体化技术在地质勘探中使用的技术要点 (1)系统整体技术。指在设备运营目的与功能的基础上,从整体系统出发,从系统的角度和立场对整体进行研究,对系统内各部分的职能进行研究并合理的进行调整,改善系统内部结构,使系统的各部分之间配合合理,相互协调,从而提高整体的系统功能,使系统更好的发挥作用[2]。(2)机械技术。机械技术与设备的使用是机电一体化技术发挥功能的基础,为了提高机电一体化技术相关设备的质量与效率,需要引进先进的设备,使机械设备与机电一体化更好的配合与协调,促进系统的优化与提升,增加系统的稳定性、精度和运营质量。从而使机电一体化技术更好的为地质勘探服务,满足需求。(3)信息技术。对相关信息进行处理是机电一体化技术的重要组成部分,系统在运行时对相关信息进行采集与传递,并对其进行计算,根据结果了解相关系统的运营状况,及时进行调整,从而保证相关设备的良好运转。机电一体化技术内使用的设备在运营时直接被系统命令信息所控制。 5机电一体化技术在地质勘探工程中的应用 在地质勘探领域中,机电一体化技术的具体应用表现为使用微处理器以及集成电路技术,把相关设备中用到的控制与传输系统与仪表器等衔接起来,提高整体设备的功能,从而确保地质勘探的质量。常见的机电一体化设备包括全液压岩芯钻机与瞬变电磁仪。(1)全液压岩芯钻机。由全液压进行驱动的全液压岩芯钻机使用先导控制方法,对设备的负载和电液的比例进行集中的控制,可以提高对设备控制的准确性与精度,是地质勘探领域内使用最广泛的机电产品之一。可以在丘陵、平原等复杂的地形中工作,还可以抵御严寒、高温的侵袭,对相关非金属和金属矿床的勘探非常适用。还可以应用于煤气与天然气、地热井与水井的勘察,矿山内坑道和排水通风口以及工程的抢险施工等。它的特点是结构比较紧凑,操纵集中,方便灵活,动力头使用液压马达齿条平移装置,使钻口孔口偏离主轴,有利于绳索取芯及其他相关机具的运行,桅杆前部配置夹持卸扣器,有利于钻杆的上卸扣操作,降低了操纵者的劳动时间与强度,提高了效率[3]。而且,其操作者上下工作台方便操作并带有导正器和孔口液压夹持器等。此应用的技术特点:a.钻进程序自动化。可以通过钻探数据库,对不同深度的地层进行钻进参数,钻头的类型,泥浆的性能及配方的优化,在进行钻进时,只要按下按钮,机械就根据相关参数自行进行钻进活动。b.钻杆的自动化装卸。所有的钻杆都装在钻杆盒里,通过相关的自动系统,可以进行钻杆装卸的自动化,有利于提高效率。c.孔口自动化操作。钻杆的自动化装卸可以使钻具孔口实现自动的拧卸,使人手从繁重的拧卸工作中解放出来。d.液压系统故障诊断。钻机上有各种不同的传感器,可以对钻机的液压系统的各种参数进行监测,获得其工作状态,一旦有故障,及时进行排解。e.远程数据无线传输。远程数据可以使用无线网系统进行数据的传输,方便远方驻地人员实时掌握现场动态。(2)瞬变电磁仪。瞬变电磁仪在目前类别繁多的电磁法、电法仪器中使用广泛,在地质勘探领域发挥巨大的作用。具体应用于石油、地下水、地热的勘探;矿产、活断层的勘探;地壳构造研究与地质填图;地震评级与环境等多方面的勘探。近些年,随着我国的发展,瞬变电磁法也得到迅速发展,电磁法仪器软件与设备等都有很大的进步。瞬变电磁仪最大的特点是它把一次磁场和二次磁场相分离,只观测纯二次场,这是电磁法的根本特点。使用这种方法可以使FEM中的主要噪音自动的被消除,其装置比较灵活,可以根据实际要求选择不同形态的装置。而且其不连接地回线,可以在各种地形上测量。其测量所得信息比较丰富,有利于对资料进行解释。目前,瞬变电磁法在地质勘探中的应用还比较初级,要实现在这一领域的成熟,还需要进行更深的探索,从而更好地为地质勘探服务。 6结束语 机电一体化技术在地质勘探中的使用并不是偶然的,它是时展的必然要求,是许多科技发展的成果,体现社会生产力的提高与发展,也随着地质勘探事业的进步不断发展。机电一体化把不同领域的技术集中在相同的设备里,对不同的技术合理的进行设置,以便最大程度的发挥设备的功能,提高设备的经济与社会效益。为了使机电一体化技术在地质勘探领域得到更好的应用,需要大力对机电一体化技术进行扶持,推进科技进步,加强与国际先进经验的交流,推动我国机电一体化技术的发展。 作者:张占光 单位:宁夏回族自治区煤田地质局 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化探究 摘要: 伴随着地质勘探设备的研发、微电子技术以及计算机技术的发展,也使得机电一体化技术在地质勘探中的应用逐渐加深,有效解决了地质勘探技术应用缺陷与不足问题,促进了我国地质勘探工作的进步与发展。本文主要对机电一体化在地质勘探中的应用进行探讨与分析。 关键词: 机电一体化;地质勘探;应用 二十一世纪以来我国迈入了信息化的社会,信息科技越来越影响着人们的生产与生活,通过各种学科之间的交叉与渗透,很多工程领域都展开了技术的革命以及改造。新时期机电一体化是在机械技术以及电子信息技术的基础上,通过多种相关学科之间的结合、渗透与交融而得到的新技术[1]。机电一体化在地质勘探中的应用较为广泛,下面就进行综合分析。 1我国地质勘探的发展状况与基本任务 1.1我国地质勘探的基本发展状况 近些年我国经济得到了飞速的发展与进步,特别是改革开放以来,我国重视矿产行业的发展,并在不断发展的过程中各方面水平都得到了快速的提升。然而随着我国大部分矿产的开采与勘查,使得容易勘察与开采的矿产资源不断缩减,想要获取更多的矿产资源就需要深入地质深处找矿,这在一定程度上加剧了地质勘探的困难。新时期伴随着与先进国家的技术交流以及地质勘探技术与理论的发展,我国地质勘探技术开始引进并研发一些新方法、新手段、新仪器等,以便促进地质勘探工作的健康与持续发展[2]。 1.2我国地质勘探工作的基本任务 地质勘探工作开展的基础就是地质测绘,地质勘探实际上是获取地质资料的关键手段,通过地下深层岩石的深入调查,从而获取工程施工所需要的各种地质资料与数据。一般常用的地质勘探技术包括有钻探、坑探以及物探等。地质勘探工作的主要任务就是要将工程实施区域的相关岩性以及地质构造等探测清楚;研究岩石断裂、褶皱以及破损带情况的分布与空间变化;研究地质产状以及岩石的裂缝发育状况;查明并探测岩石的侵蚀以及风化程度,从而对地质风化带与侵蚀带进行划分;对地质层次进行划分,并研究地质基础的关系。地质勘探还要探究地质的水文等条件,主要对地质含水层与隔水层的分布、埋深与性质等进行分析与探讨,并对地下水位的实际情况进行查明。 2机电一体化的概述分析 我国现代化科技的发展带动了较多行业领域的技术变革与改造,而机电一体化技术就是把电子信息技术引入到相关设备的信息处理、控制、动力等功能中,从而将机械设备、软件与电子化技术结合在一起。如今机电一体化技术发展到今天已经演变成了独特体系的一门学科。机电一体化就是在相关系统的基础上,并结合接口、信息转换、电子、软件、机械以及传感等技术,从而实现独特的功能与价值,提高运行的可靠性以及质量,发挥优势与功能特点,减少能量的损耗,从而优化整体系统的功能效果[3]。 3地质勘探中机电一体化的技术要点与应用要点 3.1地质勘探中使用既定一体化的技术要点 (1)地质勘探应用的系统整体技术要点:在应有时要满足设备正常运营的功能与目的,并结合整体系统,站在系统立场与角度上来研究整体,研究系统内不同组成部分之间的功能,对其中的不足进行必要的纠正与调整,保证系统内不同组成部分之间可以互相协调并合理配合,以便提高并完善整体系统的功能效果,优化系统发挥的效果与作用。 (2)地质勘探应用的机械技术要点:机电一体化技术实施应用的功能基础就是设备与机械技术的使用,为了进一步的完善机电一体化相关设备的运行效率与质量,还要不断引发并引进先进的技术与方法,从而使机电一体化与机械设备良好的协调与配合,保障系统运行的质量、精度以及稳定性,以便使机电一体化技术可以更好满足地质勘探的工作需求。 (3)地质勘探应用的信息技术要点:机电一体化关键构成部分就是相关信息的处理,当系统处于运行状态时还要传递并采集相关信息,并对这些信息进行计算,以便掌握整体系统的运行情况。出现不足时还要及时的纠正与调整,从而提高设备运转的水平。一般都是通过系统命令信息来对机电一体化设备的运营进行控制。 3.2地质勘探中常用的机电一体化设备分析 地质勘探应用机电一体化技术的关键表现就是采用集成电路技术以及微处理器,将相关设备中的仪表器、传输系统与控制系统衔接在一起可以完善设备运营的功能,以便提高地质勘探工作的效率与水平。地质勘探中常用的机电一体化设备有瞬变电磁仪设备与全液压岩心钻机设备,下面分别分析: (1)机电一体化的瞬变电磁仪设备:该设备在地质勘探工作中的应用优势比较高,主要应用在地热、地下水以及石油的勘探;地震环境与评级方面的勘探;地质填土与地壳构造研究方面;活断层以及矿产的勘探。如今我国科技建设速度不断提高,因而瞬变电磁方法也不断更新与发展,有关电磁法设备与仪器软件等都得到了明显的进步。该设备应用的特点就是将二次与一次磁场分离开来,并单独观测电磁的纯二次场,采用该设备可以消除噪音,并且装置应用起来比较多变与灵活,可以满足不用形态的需求。同时采用该设备不需要进行接地回线的连接,因此可以适应各种地质与地形的勘探测量,新时期该设备在应用时还不够全面与完善,还需要进一步的研究与探索,以提高地质勘探工作的质量与效率水平。 (2)机电一体化的全液压岩芯钻机设备:该种设备主要以全液压为驱动力,并且采用的方法为先导控制,可以集中控制设备电液与负载的比例,以提高设备控制的精度与准确性,这也是我国地质勘探机电一体化技术中常用的设备之一。该种设备可以在平原、丘陵等复杂地质与地形条件中应用,并且还可以避免高温与严寒的影响,比较适用金属矿床以及非金属矿床的地质勘探。同时该设备还可以用于水井、地热井、天然气、煤气的勘探,或者应用在工程抢险施工、排水通风口或矿产坑道中。全液压岩芯钻机设备的主要特点就是灵活方便、操纵集中、结构紧凑,将该液压马达装置作为动力头,并将钻口控制在主轴偏离的位置,这样便于其他机具的运行以及绳索的取芯工作。将卸扣器配置在桅杆前部,可以便于钻杆的卸载与装扣操作。另外为了便于操作的方便还可以设置夹持器以及导正器等。该种设备在地质勘探中的技术应用特点为:首先实现了自动化的钻进程序,以钻探数据库为基础,从而优化不同深度地层钻进的泥浆配方与性能、钻头类型以及钻进参数等,在操作时可以自动进行;其次,设备具备自动化装卸功能,实现了自动化的孔口操作;该设备可以诊断液压系统的故障,便于及时监测运行中的问题与故障;最后设备可以实现无线远程的数据传输,便于人员可以及时掌握地质勘探现场的情况与动态。 4结语 总而言之,地质勘探工作中对机电一体化的应用较为广泛,这也是时代与技术发展的必然趋势。将机电一体化应用在地质勘探工作中可以有效的发挥机电一体化的功能作用,提高地质勘探工作的效率与质量,新时期我们要不断研究机电一体化技术在地质勘探中的应用,从而推动我国地质勘探事业的持续健康发展。 作者:段强 单位:江西省地质调查研究院 地质勘探机论文:地质勘探机电一体化技术探讨 在地质勘探过程中,通过应用机电设备,能够降低勘探工作量、提高工作效率,同时能够准确把握勘探数据。 1煤矿机电技术 机电技术也被称为机械电子工程学,是跨学科的综合性高科技,主要是由计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、液压技术、机械技术等相互融合而成。机电技术的应用,对于整个煤炭行业的进一步发展具有重要的意义,除了能够提高运行管理水平外,对于企业效益的提升也有重要的意义。 2机电一体化技术的应用 机电一体化在固有的机械技术基础上,融合了计算机技术、自动控制技术、微电子技术和通信技术等多种技术,通过推广应用机电一体化技术能够推动传统生产模式和手段的变革,使生产运营更为科学、高效。未来的发展方向是全面实现智能化、模块化、网络化、微型化。在煤矿机电技术中,机电一体化技术有着很好的应用前景。 3地质勘探机电一体化技术的主要构成 地质勘探机电一体化技术作为一门具有独立体系的新型学科,是通过将信息处理、控制把控、实时监测、地质勘探等相关技术进行有机综合而形成的一个整体。通过应用这一技术,不仅能够很好地适应各种环境应用需求,同时也实现了勘探数据的高精度、勘探工作的高效率,对于地质勘探工作的顺利开展有积极的意义。3.1机械设备及技术。机械设备及技术是机电一体化相关功能实现的基础,通过与地质信息及设备技术的配合,能够在提高勘探精确度的同时,实现产业结构的优化、设备性能的升级,促进勘探工作的顺利开展。3.2信息处理技术。信息处理技术就是在系统运行过程中,对相关信息的采集、传递、计算、分析,是机电一体化技术的重要优秀之一。通过在勘探过程中应用信息处理技术,能够实现对勘探所获取数据的系统化采集、整理、分类、筛选、反馈,同时通过指令传达可靠把握勘探设备工作情况,解决突出状况造成的不利影响,保证勘探工作的顺利开展。3.3自动化技术。在地质勘探机电设备方面,自动化技术是自动化控制实现的重要基础,通过对勘探过程中设备运行的把控、指导,保证了相关工作的可靠完成。自动化技术的应用,更好的推动了机电一体化技术的发展,在勘探进度、位置、深度、面积等方面都能很好地掌握。同时,由于减少了人员直接参与,避免了人为因素造成的数据、操作失误。3.4接口技术。接口技术的应用,保证了主系统及各组成部分之间顺利的可靠连接,通过接口技术,能够保证系统指令顺利下达到相关各部分,并实现反馈信息的快速传达与交换。接口技术保证了信息交流的实时性、精确性,进而保证了勘探工作质量。3.5系统总体技术。系统总体技术,就是以机电一体化系统整体为切入点,实现对各部分综合控制、调整的技术。通过将系统内各部分进行调整、分类,细致的对其进行分析、确定,根据性质不同针对性的有机配合和连接,并应用最优化技术组成方案指导各部分科学的合作。目的是保证系统内各部分之间合理的配合,相互协调,提升系统整体性能,使各项功能得到了更好的发挥。 4地质勘探过程中常用的机电一体化设备 目前,在煤炭地质勘探过程中经常应用到的机电一体化设备包括瞬变电磁仪、全液压岩心钻机等。4.1瞬变电磁仪。瞬变电磁仪是地质勘测中用以检测地面含水层的工具,具有三分量同时观测、分辨率高、动态范围大、信噪比高、观测装置灵活、稳定性高、工作温度宽等诸多优点,所以在国内煤炭地质勘测中得到了广泛的应用。随着机电一体技术的发展及应用,目前瞬变电磁仪也实现了软硬件一体化,在提高探测性能的同时,降低了操作损失、勘探误差、操作难度和噪声影响。在应用过程中,其分辨率、勘探范围也越来越广泛,勘测属于精确度也得到了提高,大大缩短了煤炭地质勘探周期。4.2全液压岩心钻机。全液压岩心钻机是一种岩心钻探设备,主要应用于金属、非金属固体矿产的普查及勘探,同时也可应用于工程、水利、油气等领域的勘探。全液压岩心钻机是目前最先进的设备,主要是依靠液体流动来带动机组运行。由于应用了机电一体化技术,所以具有可集中操作、场地适应灵活、工作效率高、施工范围广等优点,能够满足不同应用环境的需求。通过在煤炭地质勘探中应用全液压岩心钻机设备,降低了勘探人员的工作强度、减轻了恶劣环境下的勘测难度,同时在缩短勘测周期、保证工作质量等方面都有着积极的意义。 5结束语 煤矿机电技术的应用对于提高煤炭企业运行管理水平及经济效益具有积极的意义。通过将这些新技术充分应用在煤炭企业中,会不断推动煤炭机电技术向全面实现自动化、智能化、信息化发展。 作者:贾飚 单位:山西省煤炭地质115勘查院 地质勘探机论文:地质勘探管理机制改善对策 1运行机制概述 在地质勘查行业运行的过程中,政府管理部门、行业协会和相关的勘查单位之间,在地质勘查活动中相互协作、相互制约的运行模式和制度,就可以称之为勘查管理的运行机制。所以地质勘查行业的管理运行机制简单的看,就是规范市场、政策和市场之间的相互制约。运行机制本身就形成了对行业的规范和管理制度。在这个体系中政府的地勘部门是权威的主管部门,而行业协会、学会等行业组织和从事地质勘查活动的各类市场主体就构成_r被管理的客体。三者之间的相互关系就构成了整个地质勘查的行业管理要素。从现行的运行机制看,国土资源部门和省级国土资源管理部门是勘查行业的管理机关,国土资源部门负责研究和制定相关的地质勘查行业发展的规划、政策、技术指标、市场准入门槛等,以此保证勘查市场监督和信息服务质量,并指导两个客体的运行。省级的国土资源部门负责对本地区的地质勘查行业进行具体的监督和服务,维护地区性勘查_市场的秩序,指导当地地质勘查单位的发展和改革。各地地质勘查的行业协会、学会等行业组织是政府与勘查企业之间的桥梁机构。主要负责的是促进行业规则建设,开展市场调研、经验交流、技术培训、研发等,为政府的政策制定提供必要的资料和意见。各个勘查企业则负责具体的勘查工作,为市场提供地质信息和资料,以此获得相应的利润。 2我国勘查行业运行机制的弊端 我国的地质勘查行业一直受到经济模式限制,其运行模式一直带有浓重的计划经济色彩,因为国土资源的国有化和计划惟管理,导致地质勘查行业的计划经济色彩浓重。而且到了今天,一些管理和运行机制还是不能完全摆脱国有地质管理的影子,这样的管理运行机制面对市场经济时就显现出明显的弊端: (1)因为勘查工作的主体为事业单位,其工作主要是围绕计划进行,而且对于勘查的结果不需要负担经济责任,找矿的效果与效益没有关系。首先,勘查企业只能按照计划完成“工作”,没有盈利的能力,导致企业缺乏发展动力;其次,企业对勘查工作的资源投入逐渐减少,因为经费制度的影响,虽然是勘查成果与经费相互挂钩,但是按照事业单位的运行机制,企业有固定的经费支持,“保本”的心理导致勘查资源投入减少,形成了:费用低一投入小一成果少一经费减少的恶性循环。 (2)勘查内容的界限过于分明,按照矿种进行划分管理部门,隔断了地质勘查与地方经济发展的联系,影响了地方政府对勘查部门的管理和支持,也使得勘查部门和企业不能融人到地方特色的经济发展,与外界环境脱离导致了基层勘查单位对计划经济机制的依赖,不能向市场化迈进。 (3)国家计划对勘查机制的影响。计划性勘查指导制度,影响了市场化的运行机制进入到地方勘查部门(企业)中。首先,多年来我国的勘查工作一直由国家计划进行统一管理,公益性和商业化的勘查项目混合运作,勘查企业按照计划的为企业和市场找矿,而形成的效益与勘查企业无关,所以找矿的效率不能受到市场机制的影响,排斥了价格机制、供求机制、竞争机制往勘查中起到的正面作用,造成了勘查和开发需求的脱节。其次,勘查企业不能自主创收也导致了某种程度上的资金占用和浪费。最后,地质勘查在计划经济的影响下,投资的主体较为单一,不利于市场经济对勘查行业的优化作用的发挥。 (4)在勘查中按照行政区域划分勘查队伍,也容易造成勘查生产力与地质条件脱节,使得某些勘查单位在没有矿的区域内长期无事可做,导致效益的下降,消耗了本有的优势技术、人员、设备资源。 3地质勘查行业管理运行机制的完善策略 (1)从政府角度整合勘查管理部门在勘查行业运行机制的改革中,首先应当按照政府和市场向分离的原则对政府管理部门进行必要的整合和职能调整。将政府级别的管理部门的职能提高到宏观调控的高度。而消除其对基层市场和企业的过分的干预。利用构建协调和沟通机制消勘查行业管理交叉的问题。利用职能转变将政府部门提升到宏观高度,即提高从调控的能力和水平,从而明确政府级部门监控的重点,从行业标准、t场规范、准入制度、监控措施等方面建立完善的宏观管理体系,以此从第三方的角度管理勘查行业的市场环境,并可以有效的控制其发展。 (2)利用行业协会辅助执行国家调控政策行业协会和学会可以为行业的发展提供必要的客观资料和数据,并可以从基础层面对勘查企业或者单位进行管理和指导。虽然是基层组织单位,但可以起到联络平台和与政府沟通的作用,是国家对行业管理的终端和参谋。发达经济体的行业协会都可以起到带动行业发展,促进行业规范化的作用。我国对勘查行业管理中也可以借鉴此种模式。适时的指导转变行业协会学会的作用,提高其在勘查市场中的影响力,建立一个全国统一的勘查协会,并按照市场化模式制定管理规范和工作目的,以此保证行业协会和学会等起到上下沟通协调,促进行业健康发展的作用。 (3)加快政企分离的进程勘查行业的发展受到限制主要与其深厚的计划经济背景有关,因此将勘查单位推向市场实现企业化,是建立有效运行机制的重要手段。政企分离是必要的步骤,而且此步骤应当加快进行。征完成政企分离的时候应当符合市场规律,即将勘查企业市场化的时候,应保证其成为市场的主体,即一面扶持一面分离,通过对原有的勘查计划的市场化运作,利用投招标的方式将“计划”项目推向市场,以此刺激勘查单位进人到市场化运行中,促进其自身的发展,以其原有的优势形成市场中的龙头企业,以此实现勘查单位的市场化。 4结语 要满足经济发展的需求并形成有序而科学的开发利用矿产资源,就应当建立起一个符合我国特色的勘查行业管理运行机制,从前面的分析不难看出,建立市场与调控并重的运行机制才能满足我国的矿产管理需求。 地质勘探机论文:矿产地质勘探运行机制 随着市场体制的革新,矿产地质勘查运行体制中的弊端越来越明显。加之矿产地质勘查业自身的特殊性,即高投入、高风险、高回报,使得现有机制下的矿产勘查运作出现了诸多与市场经济不相适应的问题。要使矿产勘查与社会市场经济相适应,就必须从矿产地质勘查投资运行机制现状着手,分析矿产地质勘查投资运行机制的合理性,并根据我国矿产地质勘查存在的问题和相关法律法规,做出合理的投资运行机制规划。 1我国矿产地质勘查风险投资运行机制现状 一直以来,矿产地质勘查投资都是风险较大的项目。这其中的原因是多方面的,有矿产地质勘查自身的一些因素,也有一些外因。但是从目前的发展情势来看,我国矿产地质勘探的投资机制需要进行合理的改革,要将风险投资进一步深化,这样才能够适应社会发展需要。从目前存在的情况来看,矿产地质勘查风险投资总金额还是在稳定中增长,投资的结构也在不断的发生着改善,投资的渠道也在一步步的拓宽。在这样的情形之下,投资的主体也要从单元化逐渐朝多元化的格局变化。要让矿产地质勘查风险投资朝着法制的、开放的、市场化的方向发展。 2我国矿产地质勘查存在的问题 目前,我国矿产地质勘查风险投资存在的问题及风险比较大,特别是整个市场的规模相对偏小、发育还不健全,因此投资的体制还需要进一步的深化革新。从各种实际情况综合起来看,主要是存在如下一些问题。 2.1投资主体的信息不对称 在很多投资的工程当中,企业和风险投资家之间的信息不对称,这就带来了较大的法律风险,这些问题主要包括客观方面的风险,即是外生性的非对称信息,也就是应为投资领域高度专业性进而导致客观存在信自不对称。另一方面就是主观上的风险,那就是双方刻意隐瞒自己的信息或者提供一些虚假信息,导致最后的信息不对称。 2.2投资协议履行过程中存在的法律风险 在风险投资的时候虽然需要签订协议,但是在履行过程中会出现一系列问题。主要是法律风险,在现有法人治理结构及勘查运行机制机制下,勘查实施主体和矿业权人之间缺乏有效的约束机制,很容易造成某一方因为信息的不完全对等而造成违约事件的发生,从而导致某一方的权利受到损害。 2.3资本不能流转带来的风险 对于矿产勘查来说,无论前期投入如何巨大,工作做得如何细致,但是都不可能完全掌控矿产勘查结果不尽如人意的高风险性。一旦勘查没有取得成功,就不可能带来相应的经济效益,那么整个勘查的结果都将失去价值,都不可能带来获利。因此,投资者在关注合同的时候最关注的就是退出机制,也就是他们不愿意投资的时候如何退出,并要求自己拥有随时退出投资合作的权利。 3促进我国矿产地质勘查风险投资运行机制 虽然我国矿产地质勘查风险投资正在改善,但是还是跟不上时代前进的步伐,还需要进一步完善。要想尽快适应社会的发展,就必须根据现状制定出科学合理的措施,建立我国矿产地质勘查风险投资运行体制。 3.1拓宽后退的渠道 风险投资,顾名思义就是存在着较大的风险,因此必须要考虑现实中的退出。如果退不出而套进去,那就势必造成严重的亏损。因此,我国矿产地质勘查风险投资就要考虑如何退出,要形成良性的循环才能让投资者放心投资。从目前的各种情况来看,我国的风险投资退出渠道比较狭隘,这是一个比较薄弱的环节,因此需要加大力气改善。 3.2构建更多的矿业权市场 每个行业都有自己的中介,矿业权市场也应该拥有自己的矿产地质勘查中介。只有这些市场得到了发展运用自身高效灵活的特性,引入中小型的高风险勘查企业进入,才能够提高勘查行业的高收益,才能够融入到风险投资市场中去。当然,要实现这个问题就必须有一些条件作为保证。首先,就是要建立完善的政策法规。任何行业和任何企业做任何事情,如果得不到国家的法律法规的保障,推行下去是十分困难的。其次,对于矿业权而言要建立合理的收益分配制度。如果矿业权的交易旦成功,但是收益分配上面却没有•个合理的措施,不但会滋生出更多的问题,还会严重挫伤一些企业投资的积极性,这样就会阻碍矿业权资产进入到市场。最后,要建立一个良好的矿管秩序。一个市场交易之中,没有一个良好的交易秩序,就会导致整个交易市场•片混乱,这也会大大的挫伤投资企业的积极性。因此,必须建立一个良好的交易环境,为交易构建一个公平、公正、公开的矿业权市场。 3.3引导地质勘查单位进入市场化 要加快我国矿产地质勘查风险投资运行机制,这就需要加强这些企业进行企业化经营理念,进行行政指导与理论指导。引导中小型勘查企业面对不正常现象和改革的方向性等问题,让他们学会应该如何处理。 3.4政府要加大扶持力度 政府在风险投资运行机制中要起到主导作用,尽快制定出战略方针和中长期的规划。同时还要采取一系列刺激措施,提高中小型勘查企、的积极性。不但要制定勘查风险投资的退出机制,还要完善矿业权的流转市场。 4结语 矿产的地质勘查本来就具有风险高、收益高的特征,而且现在的技术都在朝营高新方向发展。这些方面都显示了l矿产地质勘查风险投资不像一般行业,稍有慎就很难获得融资的渠道。因此,我们只有研究和借鉴已经存在的成果,结合我国矿产地质勘查风险投资的自身特点,大胆的进行探索与创新,才会取得进步。 地质勘探机论文:透析地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探监理机制工程质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用 【摘 要】煤田行业是能够为我国提供能源的行业,煤田行业的发展直接关系着我国国民经济的发展情况和民生质量。煤田地质勘探是煤田行业的重要组成部分,其为煤田行业探明储量、调查地质结构、研究开采难易程度、发展衍生矿藏开发提供重要依据。煤田地质勘探作为煤田行业的重要组成部分,在勘探过程中如何减少或预防机电事故,提升工作效率成为日常工作中的重点。因此,加大安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用研究具有重要意义。 1 引言 煤田地质勘探机电管理中,由于安全生产管理不当,施工人员安全意识低下,设备老化等问题,会严重威胁到施工人员的生命与财产安全,因此,安全生产管理系统十分重要。本文首先将从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究,其次结合安全生产管理系统与地质勘探机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用进行分析。最后,本文将提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供参考性建议。 2 安全生产管理系统的含义及意义 安全生产管理系统的含义,就是完成监测、收集、整理、归纳和分析地质勘探相关信息的任务。该系统主要是由故障管理、维修管理、资料管理、安全管理等模块组成。地质勘探在生产过程中,对于设备与工人的管理有条件实现数字化。其工作原理是以行业标准为基础,将操作模式规范化、格式化,用图形数据等测绘出监控与分析决策图,以此监控设备及工人的生产。一旦机电设备发生故障,可以通过系统专家提供的决策恢复功能,再根据分析报告,对机电设备进行维修和保养。 安全生产管理系统的意义在于保障设备运行的安全。通过信息化的应用提升机电设备管理,通过系统实现管理不仅可以以规范的形式明确分工,还能够在生产过程中提供整合故障、维修管理、巡检管理等外在功能,使机电设备之间高度共享,流程更加规范,工作效率也有所提升,从而从根本上降低了机电设备事故发生的可能性。同时,安全生产管理系统的应用,也能够减少一定数量的人力成本,实现机电设备管理的有序性。 3 安全生产管理系统与机电管理的关系 机电设备在煤田地质勘探生产中发挥着重要作用,但机械化水平也带来了安全隐患。就目前状况而言,我国许多煤田企业已经拥有了属于自己的生产管理系统,其主要功能是针对煤田的生产与开发环节,如煤田的信息采集与分析等。但是,煤田地质勘探单位相对缺乏安全生产管理系统的监控与指导。在机电设备管理方面,企业应该通过地质勘探的检测系统、卫星定位等,对施工地及周围设立通信系统,以此监控地质勘探中的作业情况,从而能够及时地发现问题,远程监控、预警等,减少员工的风险。煤田地质勘探安全生产管理系统,可以通过监控器,收集并分析信息,提高工作人员对机电设备突发事故的应对能力,提高煤田地质勘探生产中的安全性。 4 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用功能 4.1 对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理 煤田地质勘探安全生产管理系统具备许多优势,其中之一就是能够对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行有序管理。该系统会将机电设备的信息进行整合,上传到统一管理的信息化平台中,以便于维护人员的查询和管理。若有新的机电设备引入,技术人员会将该设备的相关数据和参数记录下来,同样上传至管理系统。其中的参数包括使用时间、注油Q油情况、更换周期等,这些设备的使用工艺和运行模式也会记录在案。管理人员可通过系统进行实时记录和更新,如出现设备故障,系统可以智能地对故障进行恢复,若超出可恢复的范围,故障专家就要根据系统中的数据进一步排除故障[1]。 4.2 对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测 煤田地质勘探单位能够安全生产,就需要机电设备能够安全稳定运行。这就要求在机电发生故障时,系统能够及时地发现,并且识别出设备的异常之处,以报警形式告知管理人员,避免意外事故发生[2]。传统的机电设备运行状态的检测无法实现实时化,只能定期进行巡查,检查之后由专家来对故障进行一一排查,这种方式严重耽误了生产效率,使煤田的生产不能稳定持续进行。而安全管理系统可以实现实时监测,并及时将故障分析成报告,为专家提供检修依据。该系统对于煤田机电设备运行状态的实时监测主要包括温度、电压、电缆、机械疲劳、设备破损等问题,这些功能都是通过监测温度传感器、压力传感器、通信设备等实现的[3]。 4.3 监测机电设备的运行气候及地质环境 安全生产管理系统在机电设备管理中,还可以监测出机电设备的运行气候及地质环境。机电设备的正常运行,需要系统对所处环境进行监测,通过监测得到气候及地质条件后,系统会自动提示相对应的操作行为,并判断操作人员的行为是否在安全可行的范围之内。与此同时,系统会将监测结果反馈至机电技术人员,机电技术人员就可以根据这一结果,判断出生产的区域环境,然后有针对性地提出设备预防保护措施。为了提高系统对于气候及地质环境监测的精准性,可多方位设置监测器,以增强安全生产管理系统的高效性。 5 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化 安全生产管理系统虽然可以在煤田地质勘探机电管理中得到有效应用,但是,为了从根本上控制机电设备的故障发生率,在具体的操作中仍然有一些部分需要注意。第一,煤田地质勘探单位要对引进的机电设备进行严格检查,以保证其规格满足国家地质勘探机电设备的安全使用标准。第二,煤田地质勘探队需要组织人员定期对机电设备进行巡视,确保设备的小问题在生产前得到排查,对需要更换的设备零件提前更换更新。第三,安全生产管理系统工作前,要对工作区域内的线路及架设问题进行检查,以保证工程的稳定持续。第四,煤田地质勘探单位要定期对系统管理人员进行培训,使管理人员熟悉安全生产管理系统的各项功能,使工作人员规范的使用系统,认识系统,同时,要随着煤田地质勘探机电设备的升级,及时地对系统进行更新和升级,以适应对机电设备功能的检测。 6 结语 煤田地质勘探机电设备管理是煤田地质勘探安全生产的重要基础。本文从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究。接着,结合了安全生产管理系统与机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用和功能展开了论述。第一,对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理;第二,对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测;第三,检测煤田地质勘探机电设备的运行环境。最后,本文提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究,能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供借鉴。 地质勘探机论文:针对地质勘探机械维护管理的措施分析 摘 要:地质勘探对后期工程项目的影响较大,加强地质勘探的维护管理具有重大意义,对于地质勘探工作而言,机械设备的性能、结构是决定设备质量、使用寿命的关键要素,需要加强对机械的全方位维护管理。该文针对国内地质勘探工作的条件、受力状况等进行了分析,提出勘探机械的管理、维修措施,并对国内现存问题提出τ解决措施。 关键词:地质勘探机械 维护管理 措施分析 建筑行业的发展需要借助勘探技术的辅助,地质勘探工程对工业、农业、建筑、交通等均具有重大影响作用。一般勘探借助对应机械进行处理,必须采用满足规定规范要求的机械进行施工,避免工程质量缺陷、安全隐患等问题,为了保证施工质量、施工进度满足对应工艺需求,必须加强对勘探设备的维护管理、更新控制,提高整体勘探质量。 1 地质勘探机械的工作状况及相关性能分析 地质勘探的设备一般包括钻探、坑探、施工设备几大方面,一般为户外进行,因此,设备零件的稳定性与工作状况、设备性能的相关性较高。 1.1 勘探设备的工作机受力状况分析 一般情况下,设备零件对温度的要求相对较低,高温、低温以及交变温度等均不会产生明显影响。此外,地质勘查设备的机械受应力种类、应力类型及大小的影响较为明显,需要根据工程项目的实际特点等进行合理分析,保证其类型的合理控制。最后需要引起重视的是,地质勘探机械、载荷分布等均与对应介质有关,静载荷、冲击载荷、循环载荷的影响不同,一般需要保证野外工作的介质具有无腐蚀的条件,且零件的润滑性良好,满足一般工况的运行需求。 1.2 地质勘探零部件的相关性能探讨 对于地质勘探工程而言,需要对传动轴类的零部件进行合理分析,保证其性能合理、指标满足工程需求,必要时进行相关指标的实验分析;针对齿轮类的零部件,一般需要对其芯部、表面的强度和韧性进行核验;弹簧类的零部件一般需要核查屈强比、弹性极限、屈强比和对称拉伸或压缩应力时的疲劳极限等;紧固螺栓类零件则应该及时检查和分析屈服强度、对称拉伸或压缩应力时的疲劳强度及布氏硬度;工具模具类则应当检查和分析其硬度、强度、韧性等;滚动轴承则要检查弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 2 国内地质勘探行业设备维护状况分析 国民经济快速发展带动了各行业的进步,地质勘探行业作为工业、交通业、建筑业的重要辅助部分,对施工具有基础指引作用。国内施工作业人员一般延续传统设备机械的管理方法进行处理,重视机械设备的使用,对其维护、检修等保养工作较为忽视,少则引起工作效率低、施工质量差,严重时甚至会导致勘探环节的意外事故发生。为此,加强对机械设备的性能分析,提高设备异常状况下的警戒处理,是避免后期勘测设备引起意外伤亡的基本举措。 现代地质勘查行业施工中,对机械设备一般会进行事先检测,保证其满足施工要求,但是需要引起业内相关作业人员重视的是,机械设备的使用环节,受自然因素、人为因素、设备自身因素的影响,会产生一些突发故障状况,必须进行及时更换、维修处理,并经检验合格后方可投入施工使用。但是目前该行业的维修工作无法保证高效性、及时性,主要原因是修配机构未进行对应维修处理的材料准备工作。 另一方面,勘探设备长期高负荷运行,已发生零部件老化、断裂、损伤等性能受损的状况,如齿轮折弯、壳体开裂等,产生这些问题的原因相对较为复杂,如:冲击载荷过高易导致断裂状况,过度摩擦会引起零部件的表面受损、龟裂,高温挤压会引起细小部件的变形等,这些均需引起相关管理人员的重视。 3 勘探设备的维护管理措施分析 为了保证地质勘探行业的稳定进行,需要对机械设备进行合理的维护管理控制,从基础环节提高整体系统的可靠程度。 3.1 加深地质勘查机械设备的维护管理意识 地质勘探的工程一般任务量大、成本高、范围广,引起设备的应用频率、应用强度相对较大,对机械设备的损害较为明显,为此,提高勘探设备的维护管理意识,加强设备维护工作的宣传教育具有重大意义。勘探设备的损害对工程进展具有负面影响,对勘探结果的准确性、安全性、合理性影响较大。加强对地质勘探工作中各个工序的合理设计,是提高机械设备运行效率、工程质量的关键。国内地质勘探工程的运营,缺乏对应机械设备的维护理念,对设备的损害程度较高,严重影响了设备维护、设备使用寿命,增加了后期设备的维护成本,为此,加强对设备的维护意识,是经济利益最大化的重要举措。 3.2 加强预防措施分析 提高设备维护意识后,需要进行预防措施的全面落实。制定预防措施时,需要从全局角度出发,加强对细节的有效防范,避免易损害部位的故障,定期进行监督、巡视处理。一般具体要求分述如下:(1)施工暂停期间,需要对施工现场进行合理清理,保证对应操作人员在与设备的接触环节中,不会发生零部件磨损、松动等负面状况;(2)定期对优秀零部件进行检测,避免后期发生安全事故问题;(3)加强责任分工管理,在特定区域特定部位的监管需要满足对应规章制度的要求,因个人原因导致的监管失衡、设备故障等问题,需要进行责任追究处理。 另一方面,需要保证对应维护制度的明确规定,保证细节问题、措施要求等具有科学性、合理性,根据操作要求进行规范化控制监管,实现各个细则的详细落实,对不同勘查设备的维护管理需要保证频率周期的合理性,全面落实维护制度的各项要求。 3.3 施工前准备工作分析 地质勘查工程中,操作人员需要根据设备种类、工程特点进行可能故障的合理预测,做好对应准备工作。(1)应当携带相关的修理工具,不仅应当准备设备的专用工具以及修理设备过程中经常要用到的扳手,还应当准备在户外修理中可以起到部分车床作用的工具,如焊枪、割枪、大锤、大斧等;(2)提前准备好设备运行过程中容易损坏的零配件,如不同规格的螺丝螺母、各种密封圈、油封、摩擦片等;(3)修理机械设备过程中所需要的一些辅助材料,如铁钉、铁丝、钢丝绳、电焊条、金属粘合剂等;(4)准备小型发电电焊两用机,不但可以很好地照明,同时也能方便快捷地进行焊接和切割;(5)应该配备一些精通所有设备并且可以正确修理这些设备的修理人员和操作人员。 3.4 修理方法的灵活应用 地质勘探工作一般是户外作业,突发状况较多,需要相关维修作业人员具有良好的检修经验,能进行高效处理。对于一般的裂纹可以采用双重修补法,让金属粘合剂配合电焊设备对其起到封堵密封作用;借助零件位置互换、安装形式改变进行有效修理,具有高效性,满足成本低、使用效率高的要求;此外,借助现场可用材料进行有效替换,是避免零部件受损延误施工进度的常用方法。 4 结语 地质勘探行业中,机械设备的重要价值不言而喻,一定程度上决定了后期工程投标结果、施工质量、安全管理等关键要素。为此,加强地质勘探机构的设备维护管理,提高其科学性、有效性、合理性,定期进行维护检修,是提高作业效率、控制投资成本的关键举措,可以促进勘探机构的经济效益不受负面影响。勘探单位需要根据工程状况、社会需要不断进行相关专业人员、管理人员的技术培训,提高整体技术管理水平,优化设备的维护管理,进而实现国家对应勘查项目的需求。 地质勘探机论文:地质勘探钻头失效机理研究 【摘要】随着我国石油等资源勘探工作的不断深入,我国地质勘探环境也越来越恶劣,钻头失效情况越来越多。本文介绍了地质勘探钻头失效的形式,分析了钻头失效的主要机理,旨在促进地质勘探工作的进一步发展。 【关键词】失效形式;失效机理;钻头本体;硬质合金齿 目前地质勘探钻头冲击破岩主要是利用钻头轴向冲击和钻头回转刮削两种作用,这两种作用造成钻头不仅要承受高频的冲击应力,还要承受岩石的剪切反力,受力情况极为复杂。另外在实际工程工作中,地质勘探工作环境恶劣,钻头失效情况十分严重,已经影响到了地质勘探工作的效率,因此研究地质勘探钻头失效机理具有极其重要的意义。 一、地质勘探钻头失效形式 地质勘探钻头失效部位主要是勘探钻头本体以及钻头硬质合金齿。地质勘探钻头本体失效是指钻头花键和钻头冲击端面失效,花键失效主要形式是花键侧面塑性变形之后受压剥落,而钻头冲击端面主要失效形式是断面金属冲击疲劳。钻头硬质合金齿失效形式主要是合金齿磨损、断裂以及脱落等。 二、地质勘探钻头本体失效机理分析 (一)勘探钻头花键部位失效机理。钻头花键是钻头冲击岩石进行地质勘探的轨道,将钻头与冲击器连接成一个整体。对钻头工作时的花键进行受力分析,可知花键侧面在钻头冲击过程中既会受到由于变化的剪切反力造成的脉动压应力,还会受到脉动压应力带来的摩擦等,容易造成花键失效。通常来说钻头花键失效主要有两方面原因,第一钻头花键本身的硬度较低,通常花键材料与钻头母体材料形同,但在脉动压应力下花键侧面容易产生塑性变形;第二钻头花键配合间隙不均匀,花键与冲击器之间需要保持一定的间隙配合才能保证钻头正常的往复运动,但由于金属加工、运输以及安装等原因,钻头花键齿与冲击器之间的配合间隙不够均匀,花间配合间隙大小不一,若是花键配合间隙过于小,则此配合花键齿上应力过于集中,容易导致花键失效,若是花间配合间隙过大,则花键在钻头回转时将受到很大的冲击应力从而产生塑性变形。 (二)钻头冲击端面部位失效机理。在实际工程中,钻头冲击端面部位失效主要是端面受活塞撞击导致金属冲击疲劳。由于活塞与钻头冲击端面不能全面接触,其作用力方向不一定与钻头轴线重合,在大量的冲击作用下必然会产生偏心撞击,使冲击端面产生塑性变形。在冲击端面多次塑性变形后端面会出现裂纹,裂纹向内倾斜,并由内部折向冲击表面,这样裂纹上部分的材料脱落形成麻点,大量的麻点形成麻坑,麻坑进一步扩展造成部分浅层脱落,脱落部位被活塞冲击打平,再次产生裂纹,如此反复,直到冲击端面脱落达到2毫米以上时,活塞已经不能够有效传递能量,钻头冲击端面失效。另外若在冲击端面产生塑性变形后,活塞多次冲击作用在冲击端面上,可能会使裂纹源出现在端面最大切应力处,进一步冲击使得裂纹扩展到表面形成凹坑,裂纹垂直于端面时会造成大块深层脱落,裂纹平行于端面时则出现端面浅层脱落,这两种情况都会造成冲击端面失效。 三、勘探钻头硬质合金齿失效机理分析 (一)硬质合金齿的磨损研究。地质勘探钻头一方面利用冲击回转力破碎岩石,在这个过程中会出现合金齿与岩石之间的两体磨粒磨损,另一方面依靠高压气流排出岩石岩屑,这时会出现合金齿与岩石、岩屑之间的三体磨粒磨损。在实际工作过程中可以将硬质合金齿的磨损分为四类,一是两体磨损时出现的合金齿表面刮削磨损,当高速旋转的合金齿遇到岩石尖锐的棱角时,合金齿圆弧处将受到非常高的压应力,表面出现压痕或者是脆断,当脆断后的合金齿表面与岩石大角度相遇时则容易出现刮削磨损;二是高应力碾碎磨粒磨损,在钻头破碎岩石时,若是硬质合金齿与磨粒之间的最大压应力超过了磨粒的极限破坏强度,则会将磨粒不断碾碎,在接触点处产生集中压应力,该压应力反复作用使硬质合金齿出现疲劳破坏,也即出现高应力粘碾碎磨损;三是磨粒在硬质合金齿表面滑滚进而出现推挤、碾压等磨损;最后一种是三体磨粒磨损时高压气流排出岩石岩屑的冲刷磨损,这种磨损不易发现,需要在特殊的合金齿表面形貌下才能发现。 (二)硬质合金齿断裂研究。在实际工程中,硬质合金齿断裂进而导致合金齿失效主要有三种:第一种是冲击剥落, 根据相关理论介绍,在应力冲击波通过硬质合金齿传递给岩石时,将出现反射波,反射波会以拉应力波的形式返回到钻头处,若是岩石与合金齿接触不良,拉应力波将加大,合金齿抗拉强度比抗弯强度低很多,再加上合金齿两侧面受到很大的岩石剪切应力,因此硬质合金齿中存在着不平衡的应力场,并且在该应力场作用下,硬质合金齿颗粒将会形成微孔,微孔不断长大聚合就会形成微裂纹,微裂纹不断增加则会出现大面积的合金齿断裂,在宏观上看来就是硬质合金齿表面出现很多剥落坑以及由很多剥落坑连接形成的沟槽。第二种是冲击疲劳,在大量变化的冲击压力作用下,金属表面会产生疲劳裂纹,而疲劳裂纹不断增长会导致合金齿局部剥落。第三种则是冲击热疲劳,当钻头冲击回转时,岩石和合金齿之间摩擦将产生冲击热,进而导致硬质合金齿出现冲击热疲劳,这种热疲劳要在足够的热应力和大量磨损平面使裂纹充分发展才能够看到。 (三)硬质合金齿脱落研究。一般来说,硬质合金齿脱落齿数大概占到所有齿数的20%,大多发生在钻头边缘部分,其发生原因主要有:首先是钻头本体磨损,这是造成边缘部分脱齿的重要原因,在钻头工作时,钻杆振动导致钻头偏心旋转,进而造成钻头某一位置瞬时应力很大,使得钻头本体部位磨损,暴露出合金齿的齿根部位。其次是合金齿的松动问题,地质勘探钻头本体材料硬度比较小,在冲击载荷的不断作用下,合金齿与钻头本体之间可能会产生间隙,尤其是边缘齿松动更加严重,其齿孔可能会出现塑性流动、点蚀以及周边疲劳裂纹。另外还有高压气流携带的岩屑等固气混合流体对钻头的冲蚀作用,不断地磨损钻头本体和硬质合金齿和活塞冲击产生的入射波对合金齿拉伸作用等。 四、总结 总而言之,在地质勘探中钻头主要失效部位是钻头本体和硬质合金齿,因此要想提高地质勘探钻头的使用寿命,就要做好钻头花键和冲击端面的保护工作,减少硬质合金齿的磨损问题,延长钻头使用时间,促进地质勘探工作的发展。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探机械维护管理问题及应对策略 摘要:地质勘探工程是当前多数建筑工程都会用到的一门工程技术,它在工业、农业、建筑、交通、桥梁、道路、管道等方面都有较为广泛的应用。而地质勘探工程中用到的主要设备就是勘探机械,只有合理采用符合规定的勘探机械进行施工前的地质勘探,才能使得工程满足工程中所用到的各种工艺的技术要求,同时确保施工质量和施工进度。随着我国当前经济的发展,地质勘探单位也随之发展,因此应当对勘探设备进行及时更新,满足当前工程施工前的各种地质勘探需求。 关键词:地质勘探;机械维护;管理问题;应对 1导言 地质勘探工程主要应用在工业、农业、交通、建筑与国防建设等多个领域,应用范围十分广泛,而地质勘探机械保证地质勘探工作实施的基础,是施工的主要装备。高质量、高性能的地质勘探机械的应用能够满足新施工工艺的实施、施工速度与施工质量要求。 2地质勘探概述 “地质”在文学方面又被称为“地质学”,但是因为我们在生活中习惯了“地质”的叫法,所以一直延续下去。地质学是七大自然科学之一,具有悠久的历史,其主要是研究地球的发展史及其地势变化。地质学在现今社会应用范围非常的广泛,主要应用地震预测、矿产勘测和地势分析等等。在生活中,地质学的运用随处可见。比如建筑在地面上的物体在建筑之前,都要搞清楚地下的情况,要了解是否是水的源头或者土壤是否疏松等问题。但地质勘探是当今社会最具备技术含量的应用。地质勘探主要用来寻查地表或岩层是否有矿产资源,并对勘测到的资源进行开采,为工业的发展提供矿产能源。 3地勘设备机械维护管理现状 虽然我国经济在飞速发展,相应的地质勘探单位也在不断发展,但是当前的施工单位中的管理人员依然沿用传统的管理思想与理念,并将这些应用在当前的施工中,他们比较侧重机械的使用,却忽略了对机械的正常维护和管理,而这些都会引起机械勘探过程中的一些重大事故。并且地勘设备操作的工作人员大多都是临时招来的员工,他们对施工中所使用的设备机械以及机械的性能都没有清楚的认识,这样在机械设备发生异常的时候,他们就无法及时发现并停止勘探。 同时虽然事先对机械设备都有检查,且符合当前的施工,但是在具体的使用过程中,设备的机械零件往往会由于一些无法预料到的原因发生损坏,因此操作人员应当及时更换或是维修,更好的满足当前的施工要求。而且多数修配车间没有充分备好维修工作中需要的一些材料。 4解决地质勘探机械维护问题的方法 4.1提高对地质勘探机械的维护意识 地质勘探机械的成本较高,使用范围较广,所以使用频率与使用力度都比较大,对机械造成的损害就相对更大,这就需要提高勘探机械的维护意识,重视机械的维护工作,严禁因勘探任务重、时间短的问题忽视了对机械的养护工作。因为勘探设备的损害,不仅影响了地质勘探工作的进程,也影响了勘探的准确性,增加了地质勘探工作的危险系数。在地质勘探工作中,每一道工序都要求高质量的完成,而勘探机械则是保证勘探工作质量的基础。缺乏勘探机械的维护意识,就会加重机械的损害程度,影响工作效率,减少机械的使用寿命,增加维护成本,所以要提高对设备的维护意识,才能保证机械的工作效率,控制成本,实现利益的最大化。 4.2加强预防措施 在提高了勘探机械维护意识后,要加强预防措施,降低机械损害的可能性。在制定预防措施时,要做到从整体出发,注重防范细节,提早预防易损害的位置,定期巡视与监督,将预防工作做到位;具体的预防措施有以下四点: 4.2.1在施工暂停的过程中,要及时清理施工现场,清理人员在和勘探设备接触中,如果发现设备有零件松动、磨损问题时,要及时处理。 4.2.2定期检查机械易损伤的零件,因为细节往往是引起问题产生的关键,所以定期检查易损伤零件,避免引起重大的机械事故。 4.2.3实行责任分工制,加强责任管理。在某区域或某部位要安置专业人员进行监管,要求及时发现机械存在的问题,并能找出解决对策;如果因个人原因使监管工作不到位,导致机械发生问题,就要追究其个人责任。 4.3建立完善的维护制度 在提高维护意识与做好预防措施的前提下,建立完善的维护制度是必然的。制定的维护制度要有明确的标准,维护细节与措施要科学合理,并且还要设置操作者与监管者,保证制度的每一条细则都能被落实;对不同的勘探设备,要根据其性能与使用频率,安排合理的维护周期,保证维护制度的科学性与全面性。 4.4提高维护人员的维护技术 维修人员要想解决勘探机械维护管理中的问题,做好机械的维护工作,就要不断的提高对机械的维护技术,常用的维护技术有: 4.4.1双层修补法。这种修补方法主要是把金属粘合剂和电焊设备配合使用,修复常出现的机械裂纹,具有良好的效果; 4.4.2互换修理法。就是改变或互换某个零部件的安装位置,在不影响机械性能的基础下,延长零件的使用寿命,减少更换成本; 4.4.3替代修理法。机械在施工中,若出现故障,需要更换机械配件时,若临时不能找到原装配件,也可以在施工现场寻找替代材料,先保证设备的正常运行。 5结论 机械设备是地质勘测施工单位最为主要的组成部分,它在很大程度上还决定了勘察单位在投标中是否能够成功。地质勘探单位不但应当具备足够的机械设备,同时还应当对这些机械设备进行科学有效的管理,并定期维护和检修,不断提升机械设备的使用效率,促进勘探单位的经济发展。同时勘探单位应当根据实际情况,配置高素质的专业设备管理和维护人员,强化技术培训,提高相关人员的技术和管理水平,更好的对当前的设备进行维护和管理,更好的满足单位承担大型勘察项目和紧急勘察任务的需求。 地质勘探机论文:新常态背景下地质勘探企业员工激励机制探讨 摘要:在经济新常态下,地质勘探企业的发展将迎接更加严峻的挑战。本文对地质勘探企业人力资源管理常见的问题进行分析,并在此基础上提出了员工激励机制对企业发展的重要性,进一步剖析当前地质勘探企业激励机制存在的问题,从转变传统管理模式、完善多元化激励机制、加强激励创新,建立公平的激励环境等方面综合分析,最大程度开发员工的潜能,提高员工工作效率。 关键词:地质勘探企业 员工激励机制 策略 人力资源是地质勘探企业发展过程中的重要资源,企业的竞争归根结底是人才的竞争。随着人才竞争越来越激烈,很多地质勘探企业都在积极加强人力资源管理理念和模式的改革创新。当前,地质勘探企业效益明显下滑,员工收入受到严重影响,加上地勘企业员工长期的“大锅饭”、“铁饭碗”等特殊的成长背景,表现出工作效率低下,对企业发展缺乏信心,项目开发动力不足等慵懒浮拖的现象,这不仅影响企业当前目标,也将影响企业持续健康发展的长远目标。怎样激励人,开发其内在潜能,成为企业目前最为关键和最困难的事情,因此探索如何建立健全科学长效的激励机制来提高地质勘探企业员工工作积极性,是地质勘探企业摆脱困境、参与外部竞争的必然选择。 一、员工激励的作用 地质勘探单位工作环境比较艰苦,工作条件恶劣,很难招到合适的人才,更难留住优秀的人才。企业可以通过各种优惠政策、丰厚的福利待遇、快捷的晋升途径等激励措施来吸引所需要的人才。面对当前煤炭市场的强烈冲击,地质勘探企业发展步履放缓,导致员工工作积极性不高,缺乏干劲和创新驱动力,再加上地质勘探工作的劳动强度大、危险性较高,员工很容易出现消极怠工情绪。高效的员工激励,可以调动员工的积极性,主动承担相应的责任,履行应尽的义务,另外,员工激励也是增强企业活力、创新驱动力和竞争力的重要手段。因此,构建符合地质勘探企业发展实际的员工激励机制,充分调动员工积极性,将员工个人目标与企业目标有机结合,实现员工自身发展与企业发展的双赢状态。 二、地质勘探企业员工激励存在的问题 1.企业管理者对激励机制认识不到位 地质勘探企业的管理者大多是从基层提拔上来的,管理的理念和方法欠缺,他们普遍认为激励就是涨工资、发奖金,认为物质和金钱的激励是最有效的员工激励方法,对激励机制的内涵缺少深刻的理解和认识,建立的激励机制缺乏理论体系的支撑。美国心理学家赫茨伯格提出的激励-保健双因素理论认为:能够使员工感到满意的因素成为激励因素,会使员工感到不满意的因素成为保健因素。激励因素与工作本身的性质及人的满意情绪有关,保健因素是指防止人们产生不满意的因素,多与工作环境和工作条件相关。由此可见,单纯的涨工资是不能让员工满意的,要调动员工积极性和能动性首先要注重保健因素对人的激励,规避员工的不满意情绪,同时更要适时利用激励因素,给员工提供发展的平台,发挥其内在潜能。 2.忽视激励对象的需求 在对员工激励的过程中,很重要的一步就是识别员工的差异化需求,激发人未满足的需求才能充分调动员工的积极性。由于地质勘探企业自身体制问题,企业的管理方式带有强制性和浓厚的行政色彩,管理者缺乏与员工的有效沟通,往往并未从员工的需要和动机出发进行系统分析,再加上管理者水平的局限性,对所有层次的员工采用相同的方法来激励,忽视了每一个员工的差异化需求,忽略了同一个员工在不同发展时期的差异化需求。 3.地质勘探企业员工激励制度不健全 (1)激励制度方法滞后 当前很多地质勘探企业对内部员工激励采用传统的物质、金钱激励方法和“一刀切”的激励模式,甚至存在着没有激励机制或激励作用体现不出来的问题。管理者认为员工就应该好好干工作,给不给奖金都是应该的,甚至制定的激励措施根本没有考虑本企业的实际情况,照抄照搬其他企业的激励模式,存在一定的盲目性,很难长期有效地激发员工的积极性。 (2)地质勘探企业的薪酬福利待遇体系不够健全 第一,地质勘探企业中的人员组成结构比较复杂,而薪酬设计过于笼统和简单,平均主义和“大锅饭”现象比较严重,付出与收入不成正比,没有真正体现绩效与薪酬挂钩,缺乏内部公平性和外部竞争性。 第二,当前,地质勘探企业受到煤炭市场经济低迷的冲击,为了控制和压缩人工成本,他们大多会从缩减员工的薪酬福利方面着手。这种粗放式的管理方式,只会让员工对企业发展失去信心,对自己的基本需求得不到保障而整日忧心忡忡,工作效率低下,严重时还会引起员工和地质勘探企业之间的激烈的矛盾。 第三,缺乏全面薪酬体系的概念。薪酬过多的考虑货币类报酬,而忽视了非货币类报酬即员工获得的成就感、满足感或良好的工作氛围等因素。 4.缺乏公平、合理的激励环境 地质勘探企业前身是事业单位,虽然改制取得了实质性进展,但是相当多的管理制度还沿用以前的老办法。在实际工作中,没有严格执行选人、用人机制,大多时候,讲究的是论资排辈。所谓的年度考核和绩效考核流于形式,晋升渠道只是针对部分人员,很多优秀、有能力的年轻员工得不到重视和锻炼,严重挫伤了他们的积极性和自信心,影响了工作绩效和企业长远发展。 三、新常态下地质勘探企业员工激励策略 在新的发展形势下,地质勘探企业应该找准定位,创新理念,给员工提供良好的工作环境,提供多样化的激励措施,以员工的动机作为提升地质勘探企业竞争力的重要发力点。本文试着从激励的主体、激励的对象、个人和企业目标的达成、多元化的激励手段和激励的时效性等五个方面分析,以期更好的解决地质勘探企业员工激励问题。 1.转变传统的地质勘探企业管理观念 随着现代管理理念的快速发展,地质勘探企业应该转变传统的管理理念和方式,“以人为本”,健全激励制度,创新激励模式,完善配套的激励方法和绩效考核机制。在新时期,要加强管理者的管理理论学习,打破粗放式管理的僵化思想,从企业发展实际出发,针对目前管理中存在的种种问题,制定切实有效的激励机制,全方位设计激励体系,使得地质勘探企业的人力资源管理制度更加完善、薪酬福利体系更加合理,激励机制更加实用。 2.建立公平合理的激励机制 美国心理学家亚当斯的公平理论指出:人是社会人,一个人的工作动机和劳动积极性不仅受其所得报酬绝对值的影响,更重要的是还受到相对报酬多少的影响。公平感是影响人行为倾向和激励强度的一个极为重要的社会因素。在企业中员工都会把自己所得的报酬与付出的劳动之间的比率同其他人的比率进行比较,也会把自己现在的投入-所得比率同过去的投入-所得比率进行历史比较。当员工通过这种心理比较发现自己的收入-所得不成正比的时候,内心就会感到紧张不安,不公平感增加,其不良情绪甚至影响身边其他同事的情绪,出现逆向的或者消极的行为,他们往往表现出“消极怠工”、“推卸责任”、“窝里斗”、与部门领导“矛盾激化”甚至辞职等。因此,在企业人力资源管理中,必须建立公平合理的激励机制,做到一视同仁,使收入分配制度、激励制度、奖惩措施、人事管理制度等人力资源管理制度公开化、透明化。 3.将个人的人生目标与企业战略目标相结合 (1)制定以员工需求为导向的激励制度 美国行为心理学家马斯洛的需要层次理论认为,人的需要分为五个层次,低层次需要得到满足后,人才能产生更高一级的需要,低层次需要满足程度越高,对高层次需要的追求就越强烈。五个层次的需求是人生来就有的,但每一个人的需求强度、显露程度是不同的,即使是同一个人,在不同的情况下也会有不同的需要,从而促使他优先考虑某种需求。因此企业在制定激励制度的过程中要充分考虑员工个体差异和不同时期的不同需求。对于地质勘探企业而言,要达到激励的效果必须对企业员工的基本状况进行全面了解。在企业内部要建立全方位的沟通机制,形成管理层与部门领导、部门领导与普通员工、管理层与普通员、普通员工之间的多层次交流沟通机制,通过对收集的所有员工资料进一步整理和分析,得出详细、准确的人员信息和需求,便于制定以员工需求为导向的激励措施,从而能够找到更合适的切入点对员工进行有效地激励。 (2)将员工的个人目标和企业目标有效地结合在一起 在市场经济下,企业采取的所有激励措施都是以企业盈利目标为宗旨的,只有在个人目标和企业目标一致的时候,员工才会无怨无悔的付出,企业在实现组织目标的同时也帮助员工实现了个人的人生目标,做到了个人价值和企业价值的有机统一,实现了企业与员工的双赢。在现代企业中,个人最终要对自己的发展计划负责,这就需要员工准确认识自身的个性特点和优劣势,找准职业定位,并评估个人目标和现状的差距,充电增值,增强职业竞争力;企业通过深入了解员工的发展愿望和职业兴趣,为设计适合企业的组织目标进行人才盘点,引导员工的个人发展目标与企业战略目标相统一,使员工感到企业时刻关注和重视他,做到人尽其才,提升员工满意度和忠诚度的同时使企业与员工结成紧密的利益共同体。 4.采用多元化的激励手段和措施 (1)完善薪酬待遇激励与物质奖励 薪酬福利在员工激励方面起到较大的作用,它就象一个杠杆,通过激励能不断使员工发挥最大潜力,薪酬福利等激励作为一种外在激励方式虽然能显著提高效果,但是不易持久,处理不好有时会降低工作情绪。因此,在薪酬体系设计上要注意以下几点:首先,薪酬体系设计应公平、公开,体现岗位差异化并紧密结合企业的战略和文化,系统科学的考虑各项因素,真实反映员工工作绩效和价值,遵循按劳分配、效率优先、兼顾公平及可持续发展的原则,充分发挥薪酬的激励和引导作用。其次,在基本薪酬设计上应该依据员工所处工作岗位在组织的重要性、能力要求及工作条件的差异核定,在项目津贴设计上要体现员工所参与项目的技术要求、难易程度和绩效评定等因素按比例分配;最后,引入员工持股制度,通过员工持股的长期激励机制使员工与企业形成利益共同体,使他们对企业有一定的拥有权,进而增强责任感和义务感,更加努力工作。 (2)加强精神上的长期激励 物质上的激励只是一种短暂的激励,长效的激励是一种可持续的引导,是一种精神层面的激励,精神激励和情感激励作为一种内在激励方式,虽然激励过程需时较长,但一经激励,不仅可提高效果,且能持久。精神激励的实施是一项长期、艰巨且复杂的工程。包括企业文化激励、情感激励、荣誉激励、职业发展激励等多种方式。要发挥精神激励的作用,就要制定客观的评价标准,把人为主观性降到最低,实现物质激励与精神激励“软硬兼施”,最大程度的发挥激励效用。 第一,企业文化激励。“企业发展的灵魂是企业文化。独具魅力的企业文化,能给企业的快速发展提供优秀竞争力。”企业管理者应该注重企业文化建设,培养员工对企业的认同感和归属感。首先要革新传统管理模式,摒弃墨守成规、故步自封的陋习,提高管理层的现代化管理理念和意识。在事转企的过程中,管理思路要紧跟市场经济发展趋势,为员工提供公平竞争,择优上岗的发展平台和机会。其次要秉承地质勘探企业“努力奋斗、献身煤海”的优良传统文化,加大企业优秀文化的宣传力度,激励年轻人向老一代模范职工学习。最后,在新的发展时期和“十三五”规划转眼在即的紧要关头,更要创新企业文化,增强员工集体意识和团队观念,使员工之间处于竞争合作、相互鼓励、互利共赢的工作环境和和谐、友爱的工作关系中,为激励机制的有效发挥提供有利保障和支持。 第二,情感激励。随着社会发展和科技进步,物质供给越来越丰富,人们生活水平普遍提高,物质追求逐渐满足后,人们会不断的增加精神方面的追求。企业应该充分考虑员工更高层次的需求,通过情感激励形成良好的人际关系,让员工有一种被信任、被尊重的感觉,意识到他们的工作一直被领导关注,从而建立起企业与员工相互信任、相互关心、共同发展的和谐氛围。 第三,荣誉激励。人都有为了实现自我价值而努力奋斗的动机,员工非常重视自己在企业的地位和声望,企业对自己的认可和荣誉有时候比物质奖励更能激励员工。因此,企业应该了解人有更高层次的需求动机,通过提高员工在单位的职务、授予荣誉称号、宣传表扬等方式鼓励人积极工作、敢于创新,勇于奉献,并实现自身的价值。 (3)职业生涯发展激励 为了适应新时期企业发展要求,并在煤田地质行业保持竞争性和创新性,企业要充分开发员工个人成长动机,做好员工的职业生涯发展规划,一方面在企业现有足够的职位层次基础上,为员工提供较多的职业发展机会,提供各种先进知识和技能培训机会和进修平台,另一方面为员工职业发展提供多元化的上升通道,同时建立终身学习的培训体系,以终身教育理念构建员工培训体系,把受教育、培训作为一种激励手段,让员工得到更多的发展机会,达成企业与员工的双赢。 5.激励要有时效性 选择激励的时机很重要,因为不同时期进行激励所带来的效果是截然不同的。激励越及时,激励的效果越明显,员工得到的满足感就会越强烈,越能促进员工积极性和创新性的发挥,为企业带来更大的效益。以某地质勘探企业年终奖为例,由于事业单位传统的管理模式,工作拖延、滞后比较严重,员工真正拿到年终奖已经到第二年的五、六月份了,这种年终奖对员工的激励作用大打折扣,使员工想当然的认为年终奖和每个月的工资一样,是迟早都要发的,而不是说只有努力工作,工作效率提高了,才会有更多的年终奖。相反,如果员工还没有在工作上做出成绩之前就进行激励,员工对激励还缺乏足够的认识和了解的情况下,会认为只要干活,都会得到奖励,干多干少,干好干坏都无所谓,那么激励机制就形同虚设,不会有任何效果。因此,作为企业的管理层,一定要有全局意识,准确掌握激励的最佳时机,使得激励机制发挥最大的效用。 综上所述,在地质勘探企业的发展过程中,人力资源是一种可以不断开发并不断增值的增量资源。要合理开发人的潜在能力,就要正确运用激励理论,掌握每个员工的差异化需求,在未来的管理过程中,采取符合地质勘探企业实际情况的多元化激励措施和手段,对员工进行科学合理地开发和激励,挖掘其潜在能力,鼓励创新,为地质勘探企业摆脱困境、实现可持续发展提供有力保障。 机械设备在地质勘探中的重要作用 [摘 要]伴随着科学技术的迅猛发展,越来越多的先进技术和机器运用到了地质勘查中,为地质勘查发展做出了巨大贡献,也间接为国民经济发展提供了能源保证。本文对地质勘探机械的工作条件与性能分析,同时对机械零件选择及机械设备维护作了要要阐述,提出机械设备在工程地质勘查中的作用。 [关键词]地质勘探 机械设备 零件材料 维修管理 一、 地质勘查机械设备种类 当前,国内地质勘探机械种类有钻探机械(地质钻机、勘探钻机、岩芯钻机、工勘钻机、水井钻机、地热钻机、灌浆钻机、引孔钻机、深孔钻机、水平钻机、隧道钻机、矿山坑道钻机、锚固钻机、全液压钻机、履带钻机、取芯钻机、多功能钻机、拖挂钻机、钻塔、泥浆泵)、钻探工具、静力触探、锚固机具、水利机械及通用机械设备等。 二、地质勘探机械的工作条件与性能分析 地质勘查机械的钻探险设备、坑探设备、工程施工设备均在野外工作,零件损坏形式与其工作条件密切相关。 1、 勘探机械零件的工作条件与受力情况: 1.1零件的环境温度:工作的温度状况,低温、高温、常温或是交变温度。 1.2零件的应力情况:工作应力的种类、大小、分布、残余应力及应力的集中。 1.3零件的载荷性质:可分为静载荷、冲击载荷、循环载荷等。 1.4零件的工作介质:有无腐蚀性氛围、零件润滑条件等。 2、机械零件的机械性能分析: 2.1对地质勘探机械传动轴类的零件,通常要注意分析其疲劳强度、屈服强度及表面硬度等。2。2齿轮类则要求重点分析表面硬度,心部强度及韧性。 2.3弹簧类零件则要求弹性极限、屈强比及对称拉伸或压缩应力的进的疲劳极限等。 2.4坚固螺栓类零件则要求屈服强度、对称拉伸或压缩应力的进的疲劳强度布氏硬度, 2.5工具模具类则要求硬度、强度、韧性等,流动轴承则要求弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 3、地勘设备机械维护管理情况 3.1传统的管理思想仍在很大程度上支配着现在的施工单位,重使用轻管理现象严重,这种管理思想与行为往往是造成机械产生更大的故障或责任事故的主要原因之一。 3.2操作人员多为临时工,对设备零部件机械性能缺乏整体性了解,不能保证及时感知设备异常。 3.3在使用的过程中,设备的机械零件由于各种原因发生损坏或失效,需要更换或修复。 4、造成地勘设备机械零件损坏的各种因素 4.1断裂,如螺纹拉断、拨叉断裂、齿轮轮齿的弯曲折断、壳体开裂等,造成断裂的原因包括静载荷、冲击载荷造成的断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂等‘ 4.2表面损伤:包括磨损、胶合、点蚀损伤等,造成疲劳麻点、表面龟裂、使零件降低甚至丧失工作能力。 4.3变形;分弹性变形和塑性变形,过量的弹性变形或塑性变形,高温的蠕变等到,造成机械零件的损坏面不能使用。 4.4功能失效;某些原因导致零件不能完成规定功能的失效,如钻机传动皮带打滑、机架坚固螺纹松脱、离合器盘压溃等。 三、地质勘探机械零件材料的合理选择是修配车间主要问题 1、机械性能的要求, 在维修地勘设备时,零件材料的选择,首先应满足机械性能上的要求,因为零件的机械性能,是保证地勘设备工作安全可靠和经入耐用的先决条件,是地勘机械零件材料选择首先要考虑的问题,一般零件在选用时考虑的机械性能包括强度、塑生、硬度、耐磨性、冲击韧性、多次冲击抗力及疲劳强度等。 2、 物理化学性能的要求包括密度、导电性、导热性、耐热性、耐蚀性等到, 在材料成份一定时,材料的金相组织状态则靠热处理方法决定,因此,用钢材制造机械零件时,常需要进行处理以改善物理学和机械性能,所以,地勘机械零件在选择材料的同时,应根据零件的工作特性,同步提出零件热处理技术条件,常用的热处理有退火、正火、淬火助记词回火(调质)、表面淬火、渗碳淬火等。 3、 材料工艺性能的要求 地勘机械零件的选材,在首先满足零件机械性能要求的同时,还应兼顾材料的工艺性能,使所选择材料具有良好的工艺性。 4、 机械零件材料的性能在地勘设备系统中的优化。选择机械零件材料,不能只能以某种材料的某种或几种性能来评定它是绝对好或差的材料,而应全面分析所选的地勘机械零件材料在整个地勘设备系统中的功能及作用,即不仅要考虑某种材料是否适合作地勘机械的某种零件,还应考虑它在整个地勘机械中是否合适。 5、 材料经济性的要求,要满足零件使用性的前提下,选材时还应降低零件的总成本。 四、维修工艺制定及维修方法 在地勘单位修配车间的生产技术条件下,合理地选择维修地勘设备零件的材料,并根据所维修的地勘设备上的机械零件材料的不同性能,制定合适的加工工艺和维修手段,使地勘设备的修理达到优质、高效、低成本。 1、维修工艺制定 1.1外修工人在现场做好清洗打扫,只有经过认真的清扫,通过与设备近距离亲密接触,才能及时发现设备存在的隐患。 1.2认真细致的检查工作,对每个螺丝、螺母、第个油嘴、第条线路、每个表针和每个触点等都要细致入微地检查。 1.3严格监督操作规程,任何都有自己的最大承载能力,修理人员和专职设备管理人员要进行严格监督,确保设备正常使用。 1.4设备运行的现场监测,修理人员要经常和操作人员一起对设备启动运行过程进行监测,提前采取预防维修措施。 论地质勘探机电一体化探究 地质勘探机论文:摘要:机电一体化技术在地质勘探中起着举足轻重的作用。,本文结合笔者多年实践工作经验,针对地质勘探机电一体化做出全面深入的分析,首先阐述了地质勘探的整体概况,其后针对机电一体化技术做出有效的探究,最后总结了机电一体化设备在地质勘探中的实践应用,与大家共同探讨。 关键字:地质勘探;机电一体化;电磁仪;岩芯钻机 正文:当今社会不断高速发展,地质勘探工作在我国的发展起步相对较晚,然而机电一体化技术在其他发达国家的发展,相对而言也显得比较缓慢。但是随着现代社会的不断发展,机电一体化也随之得到了空前的发展,其相关方面也日益显得成熟和完善。机电一体化设备在当今社会地质勘探工作中的使用,也是显得越来越广泛,受到地质勘探单位的对其的重视。基于此背景,笔者对此做出下文阐述。 一、地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 二、机电一体化技术 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在地质勘探领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向地质勘探设备的渗透所形成的机电一体化,使地质勘探发生了巨大变化。机电一体化是指在机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。在高质量、低能耗、多功能、高可靠性的意义上实现特定功能价值,使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术是基于多种技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合与拼凑。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 实践中机电一体化技术在地质勘探中的全面应用,笔者经过总结将其分成两种常用的设备进行阐述,主要有瞬变电磁仪以及全液压岩芯钻机。 (一)瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 (二)全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工, 是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工;桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 四、综上所述,地质工程勘察工作是一项较为复杂和漫长的过程。所以,针对地质工程的发展,我们需要适时的采取有效相应的措施,对于勘察数据的准确化和科学化要不断的进行有力的加强。因此,在实践中进行的地质勘探工作,机电一体化的出现并不是独自孤立的形式存在,其在社会中经过多年的发展,是许多科学技术不断进行发展融合于一体的结晶,也是当今社会生产力不断发展到一定阶段所体现出来的必然要求,然而地质勘探在社会但中的进一步发展,机电一体化的出现也是其必然存在的结果。有效的将机电一体化在地质勘探中加以有力的运用,这样才可以更好的做好地质勘勘探工作,真正有效的保证优质的工程质量。 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势 摘要:随着社会的发展与进步,重视地质勘探中机电一体化技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势的有关内容。 关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展; 中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号: 引言 现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。 一、地质勘探中的机电一体化概述 地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。 二、机电一体化的内容 2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。 2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。 2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。 2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。 三、发展现状 地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 四、发展趋势 由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。 4.1智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。 4.2模块化 机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。 4.3 网络一体化 由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。 4.4微机电化 微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.5 绿色化 绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。 结束语 综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探中的机电一体化 【摘 要】机电一体化技术在地质勘探中的应用是指在地质勘探设备中引进计算机控制技术和微电子技术,提高地质勘探设备性能,以达到进一步提高地质勘探工作效率与质量的目的。机电一体化技术在地质勘探工作中的应用前景十分广泛,如何提高机电一体化技术在地质勘探中的应用效果,是当前地质勘探工作的重点。论文对机电一体化技术在地质勘探中的应用情况进行了分析与介绍。 【关键词】地质勘探;机电一体化;计算机控制技术 地质勘探工作是在抵制测绘的基础上开展的,通过各种勘查手段和方法,获得地层构造以及矿体分布情况,并确定矿体开采相关数据,是我国采矿事业的基础保证,同时在矿体开采过程中开采技术、开采方法方面起到指导性作用。随着我国社会经济的发展和科学技术水平的提高,机电一体化技术在地质勘探过程中的应用在提高地质勘探设备使用性能的同时,也一定程度的保证了地质勘探工作的经济效益和社会效益,机电一体化技术在地质勘探中的广泛应用有力的推进了我国地质勘探事业的进步的发展。 1 地质勘探机电一体化技术概述 将电子技术应用在机械设备各组成部分例如动力、传动、控制、信息处理等,建立由机械设备和电子设备组成的系统,我们称之为机电一体化。科学技术的进步推进了机电一体化技术的创新与进步,微电子技术、传感测控技术、信息交换与处理技术、计算机技术以及相关软件的综合应用实现了设备的多功能化、高精度、高效率、高稳定,对于实现设备或机构的预期功能,实现设备价值具有重要意义。 地质勘探机电一体化技术是指将微电子技术和计算机控制技术应用在地质勘探设备的动力、控制以及信息收集和处理等工作中,实现勘探设备机械化与自动化的有机结合,提高勘探设备自动化程度与使用性能,从而确保地质勘探工作的顺利进行。 2 机电一体化技术的应用对地质勘探工作的重要意义 机电一体化技术对与提高地质勘探工作水平、保证勘探质量具有重要意义,机电一体化技术在地质勘探工作中的应用意义主要体现为:(1)实现地质勘探设备多功能化。微电子技术和计算机技术在地质勘探设备中的综合使用增加了地质勘探设备功能种类,实现地质勘探设备多功能化,有效的提高了地质勘探工作的效率。(2)提高地质勘探设备工作精度。机电一体化技术采用的微电子技术以及计算机技术可以对设备工作过程进行实时监控,及时调整设备误差,实现了地质勘探设备高精度、高效率运行,保证了地质勘探工作质量。(3)优化设备结构,提高设备可操作性。传统的地质勘探设备采用机械传动装置以及控制装置,微处理器和集成电路先进技术的应用在减小设备体积、降低设备重量的同时,也实现了设备结构的合理优化,提高设备运行性能和自动化程度,增强了设备的可操作性。(4)提高设备稳定性。机电一体化技术在地质勘探设备中的应用提高了设备综合使用性能,此外,机电一体化材料不断创新与改革提高了设备的稳定性,在地质勘探较为恶劣的环境中,有效的保证了设备的正常稳定运行。 3 地质勘探中机电一体化技术要点 3.1 系统整体技术 系统整体技术是指在设备功能和运行目的的基础上,从系统整体出发,利用系统的观点和方法对系统整体进行分析,确定系统各组成部分的功能并进行合理的调整,优化系统结构,保证系统各组成部分合理配合,共同发挥系统整体功能。提高系统整体性能。 3.2 机械技术 机械设备与技术是机电一体化系统发挥自身功能的基础保证,为保证机电一体化设备高效率、高质量的运行,必须积极引进先进机械技术,机械技术与机电一体化技术相配合,优化系统结构,提高系统综合性能和稳定性,减小系统体积与质量,提高系统精度和运行质量,保证机电一体化满足地质勘探工作的需求。 3.3 信息处理技术 信息处理技术是指机电一体化系统运行信息的采集、传递以及计算,并根据计算结果了解系统运行情况,输出相应的指令,保证设备的正常运行。机电一体化设备的运行是直接受控于系统命令信息的,因此,信息处理技术是设备运行的关键,提高信息处理技术水平,保证信息准确、及时、全面的处理,是设备正常运行的保证。 3.4 自动控制技术 自动控制技术是指对设备各部分进行控制,保证系统各部分有规律运行,确保系统不同组成部分预期功能的实现。自动控制技术涉及到设备运行的多个部分,例如设备运行速度控制、最优控制、模糊控制以及位置控制等,为确保控制系统实现对设备系统整体的控制作用,在完成系统设计后应进行系统仿真,确保设备安装方案的准确性;在设备完成安装后,设备运行前应进行现场调试,及时调整控制系统出现的问题,避免系统运行失误。 4 机电一体化技术在地质勘探中的应用 机电一体化技术在地质勘探中的应用具体体现为利用电路集成技术以及微处理器,将地质勘探设备的中需要用到的传感器、信号传输系统、控制系统以及仪表等连接在一起,提高地质勘探设备的整体性能,保证地质勘探工作质量。地质勘探过程中,常用的机电一体化设备包括瞬变电磁仪和全液压岩芯钻机。 4.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是基于电磁法以及电法的原理,具有应用范围广、测量精度高的优点,普遍应用于矿体勘探、石油勘探、地热能勘探、地下水勘探等地质勘探工作中。今年来,随着科学技术水平的提高,瞬变电磁仪也不断进行创新与改革,新型瞬变电磁仪的性能有了很大的提高,通过硬件与软件的结合,实现瞬变电磁仪低噪音、高分辨率、宽频带、低能耗、功能强大,有效的提高了瞬变电磁仪的综合性能与地质勘探工作的水平与质量。 4.2 全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机是全液压驱动,设备结构紧凑合理,钢履带行走方式以及集中控制系统提高了设备的操作灵活性,是多功能化、应用范围广的设备,适用于山区、平原、丘陵等多种地形且温度变化的影响小,广泛应用于地质勘探、煤炭、冶金等多个行业。 全液压岩芯钻机液压系统采用先导控制方式,实现了设备负载以及电液比例的集中控制,提高了设备的控制精度和准确度。动力系统中,进给系统采用的油缸链条倍速结构有效满足了设备运行所需的进给力和提升力,双马达驱动的主轴回转系统为设备运行提供了高转速、大扭矩的动力。此外,在桅杆前端设置夹持卸扣器减轻了地质勘探过程中工作人员的工作强度,提高了地质勘探工作效率和工作质量。全液压岩芯钻机各部分配置参数符合地质勘探工作特点,对提高地质勘探工作效率、缩短工作时间、确保地质勘探工作安全进行具有重要意义。 5 总结 机电一体化技术是将多个领域的知识集中在同一设备中,将不同技术或设备进行合理的设置,确保设备最大限度的发挥功能并提高设备的社会效益与经济效益,是我国自动化控制建设的重要发展方向。随着我国地质勘探业的发展与进步,机电一体化技术在地质勘探领域中应用范围的逐步扩大,发展方向也逐步向智能化、微型化、系统化、模块化发展,这是实现地质勘探机电一体化建设,提高地质勘探水平与工作质量的重要保证。
网络教育对传统教育的影响:网络教育对传统教育的冲击 【摘要】网络的异军突起与广泛运用,导致人们生产、生活、交往方式等方面的更新与变革。特别是网络在现代教育中的爆炸性渗入和迅速蔓延,对现存教育制度等提出了严峻挑战。本文将从教育内容、教育形式、教学模式、学习方式、教育的民主性和教育的前景几个方面谈谈网络教育对传统教育的冲击。 【关键词】网络;传统;教育;冲击 在传统教育术语 “‘教育’常被看作是一个独立的社会活动范畴,‘传播’是另一个独立范畴,‘电脑’则又是一个独立范畴。”但是,随着传播与电脑的合二为一,导致这些独立范畴界限的日益消失,网络则成为结合的必然产物。人类文明进入了一个崭新的互联网时代,世界的每个角落都被紧紧的连在一起。教育作为社会的一个子系统,与整个社会处于一种互动的关系之中,在网络时代这种互动关系更显突出:网络推动教育的进步,教育引导网络的发展。我们可以说,未来的信息时代是网络的时代,同时也是一个社会教育化的时代。 美国教育技术首席总裁论坛召开了以整合数字化内容为主题的第三次年会,会议提出:“建立21世纪最佳教育环境的关键,是通过课程将技术、连通性、内容和人力资源有机整合起来,这种整合的方式就是数字化学习。”当前,随着信息技术和与之伴随的网络经济与文化的发展,远程教育形式也有最初的函授,广播电视教育发展到现在以计算机和网络技术为基础的数字化的现代远程教育,利用相互通融的电信网,计算机网,有线电视网和数字卫星视频系统,创造一个高速,宽带,交互性,智能化的现代远程教育信息网络,并使以往长期分割的学校教育,家庭教育,社会教育融为一体,起对传统教育的冲击和影响远远超出了人们的意料! 一、教育内容 首先在教育内容发生重大的变革。传统教育中曾经盛行“仓库理论”,认为“脑子是存储事实的仓库”教育就是用知识去填满“仓库”,学习就是获取知识,知识收集的越多就越有学问。“而据联合国教科文组织所隶属的‘世界科学技术情报’的统计,科学知识每年的增长率在八十代每年增长25%。”知识的爆炸态势由此可见一斑。人类即使不断的开发潜能,也难以跟上知识更新的速度,因此传统学校教育模式下,尤其是“应试教育”体制下的培养的“多识”的仓库型人才是无法适应知识经济的时代瞬息万变的知识变化和增长局面的。而网络无疑是一个浩瀚的知识海洋。 二、教育形式 网络教育改变了以往的教学形式,已从教师利用传统教学方法进行单向教学,向着现代网络化、多媒体教学转变。过去的教学形式是将学生集中在教师里由老师授课。对教学内容的选择权掌握在教师的手里,师生之间的交流,受到场所、时间及心理因素的限制。而网络教育却是将学科相关的知识集中在网站上,由各位学习者自行对所需要的知识信息进行选择,使得学习真正的完成从被动向主动的转化。学校还利用“信息高速公路”可以通过电脑进行远近距离教学。传授知识的手段从投影仪、幻灯机进入课堂,到录音机、语音实验室在语言教学中的应用,再到电影、录相机和广播电视教育,以至到网络化的多媒体教学。学生可以在任何时候,任何地点,学习任何内容,而且可能实时的与各地教师进行交流,这就以最低成本极大地扩充、更新教育内容,而且将使教育体制和方式向多样化发展,创造更加生动、活泼的学习环境。学生能更及时,这必将提高他们的学习效率。 三、教学模式 尼葛洛庞帝在《数字化生存》中认为:“计算机的网络将给人们的生活带来新的空间,将建立地球的新秩序。”传统的、封闭的、集权式是的生活观念将变成昨日的印记。在地球村里,人们无远而不屈,无高而不达。数字化技术的出现,特别是因特网的出现,提供了数字化学习的基础结构以适应新学习的需要。数字化学习为学生自己决定学习进度、选择学习内容、自我评估,以及通过信息的不断反馈。“名校+名师+同步教学+在线辅导”已成为网络教育的发展方向。搜狐网远程教育一栏介绍的面向基础教育的网校中,有60%是按这种模式运行的。利用网络进行远程教育与现在的广播电视教育相比有不可逾越的优势。网络教育是交互式的,即学生与教师可以隔着电脑屏幕进行面对面的“对话”。远程教育中学生与教师共享一个虚拟空间,拓展了教学过程的范围和深度。一个学生提出的问题,常常引发来自其他学生的答案和新问题。进而,学生们能够选择或在某个公共的空间,提出他们的答案和新问题,或与其他同学用E-mail进行一对一的通信联系。 四、学习方式 网络教育,作为一种新型教育模式,正逐渐成为互联网时代的新宠。它运用计算机网络和多媒体技术,创造虚拟的课堂环境,打破传统教育的封闭性,跨越时空局限,进行及时或非及时的开放式教育。利用该形式教学,打破了传统的班造的主动性。学生既可以在教学中心的多媒体集中上课,统一学习;也可自己在家中或任何有计算机的地方单独点击学习。无须花费大量资金和长途跋涉就能借助因特网,根据自己的水平选择感兴趣的学校或课程,也可随时或适时质疑,与老师讨论、交流,从而学有所成。中国电化教育办公室副主任珠珠女士认为,通过网络进行学习将成为每个学生的基本方式。在未来社会,不学习将意味着停滞,而停滞又意味着失业。因此,在未来社会,人们的一生都必需接受教育,而通过网络完全可以实现,而且这不需要专职的教师,专门的教室。最主要一点是学习时间是机动的。这一点对在职职工来说是非常重要的。因为在职职工人数众多,但由于上课不能避免地会与工作发生冲突,许多人无法正常上课。而网络教育就很好地弥补了这点不足。他们可以不再按部就班的跟随教学计划的进度学习,而是根据自己的实际情况及对新知识的接受能力、速度建立适合的学习方式。 五、民主性和平等性 首先,网络促进学生学习起点的平等。只需一台可以上网的电脑,便可以开始学习,接受最新信息,获取网络上一切有关教育方面的资源。它具有跨越时空的距离的能力,即使在地球最偏僻的角落,在没有人愿意去的角落,它也不会因此而冷落你。也不会因为贫富差距而看不起。 网络教育对传统教育的影响:谈网络教育对传统教育的挑战 摘要:本文旨在以黄冈中学网校为例使人们认识到网络对教育本质的挑战;重新认识教学结构;重新认识教师的作用。因此,网络和教育的结合即网络教育将逐渐成为社会教育的一种趋势。 关键词:网络;教育;挑战 社会步入21世纪,面对网络大潮,特别是网络学校的出现,使我们不得不重新思考教育和社会的关系,思考教育如何适应网络社会的要求,使教育能跟上时代的步伐。 一、对教育本质的挑战 1.1重新认识教育的概念 由于网络社会知识接受的多元化,人才标准得多样化,人才智力的更新化,都要求我们对传统教育的概念进行反思。例如,教育是培养人的活动,是为生活做准备,应该在什么意义上进行,教师的“传道、授业、解惑”如何解释和定位,师生关系如何去理解,都要求人们以新的观念去面对。 黄岗中学网校建校十年来,它以开放的、多样化的教育教学资源,提供给中小学生和家长,并以学生课前预习、课后复习、网上师生互动、查缺补漏等以学生自主学习能力培养为主要目标。打破了传统意义上的教学模式,而以全新的网络名词、概念引入教学。比如“我的博客”、“主题论坛”、“智能测试”、“动感课堂”等。正因为这些全新的网络概念使人们不自觉的接受它们并得到社会的认可,而慢慢地淡化了传统教育的概念。 1.2重新认识教育的内容 传统的教育内容是由教学大纲、课程计划及教材组成,但是现在网络上所呈现的给人们的知识都是宽泛异常的,这就要求我们必须打破原有的知识,重新思考教育内容,最起码在如何引导学生学习,如何引导学生兴趣及如何在做中学等方面下一定功夫,进行一定的改革。 黄冈中学网校就是以全新的、丰富的教学内容,打破了传统的教育内容和模式,展现在人们的面前。黄冈中学网校以十大模块,把教育内容进行了分类。它们是黄冈课堂、班级资源、综合能力、互动学习、学习管理、学习区、班级区、拓展区、互动区、工具区。黄冈课堂把知识强化、名师面授、黄冈密卷、听力教室、视频课堂等教学内容全面覆盖,使学生正真体会到坐在家中上名校,名师为你当家教的感言。班级资源是把班级课程、班级交流、班级板报等内容融为一体,使全国360家网校,160万学生在班级交流学习,使学生有常规课堂教学无法实现的优势,也极大的增强了学生学习的自主性、主动性。综合能力培养通过我的博客、领导力课程和学习课程来实现。真正把知识和能力培养有机结合起来,使学生真正做到在做中学,在学中做的转换。互动学习是黄冈擂台、班级论坛、主题论坛三者的结合,这给学生一个展示自己的舞台。通过擂台、论坛,学生可以发表文章、观点,也可以分享其他同学作品、好的学习方法,使学生对学习产生浓厚的兴趣,并以此提高了自信息。学习管理这是网络教学的管理平台,参加网上学习的学生,网校都要制定一个适合学生本人的学习计划,学生每天学习记录都会被系统记录袭来,家长可以做到远程监督孩子学习,相对于传统的管理有很大的优越性。学习区有智能测试、名师答疑、写作天地、动感课堂等内容,这个学习模块由传统教育不可替代性。它可以随时检测学习知识的掌握情况,遇到问题及时和老师互动,每天可以看到最新的作品,可以在网上动手做实验,特别是可以避免真实课堂实验的危险性。拓展区有文理综合、赤壁文学、学法林苑、朗读赏析。这实际上是学生的第二课堂,拓展了学生的视野,增加了知识,锻炼了能力。互动区也是家长学校包含家庭教育理论,家庭教育课堂更丰富了网上的学习内容,不光学生要受教育,家长也是要学习好才能适应这个网络时代,才能跟好与孩子沟通。工具区即工具下载软件是辅助学习资源更好地让学生全身心学习而设的。黄冈中学网校不愧作为全国网校的领导者它的教学内容丰富、功能齐全,真正做到了让更多的孩子得到更好的教育。 1.3重新认识教育环境 传统教育将影响人的因素确定为自然环境,社会环境、教育环境,而现时代的网络环境,已经成为不同于上述任何环境的一种新环境,也有人称其为第三环境,但不论怎样称谓,我们都应该承认这种环境的客观存在即对人的影响,从而改变着人与人、人与社会等方面的关系。如黄冈网校就是学生在虚拟的网络世界中接受知识,使我们不得不去重视网络环境存在及其所应进行的建设。使更多的受教育者在更好的网络资源中学习知识。 二、重新认识教学结构 网络时代对教育结构的冲击主要表现在两个方面,即教和学。 2.1生动、直观、活泼的教的方式 互联网在教学过程中能给学生提供更多的生动形象、直观形象、三维动画可能始终伴随着我们教的过程。比如黄冈中学的动感课堂就实现了这一过程,把过去枯燥的灌输式的传授方式而变为有趣的、活泼的传授过程,从而调动学生的学习兴趣,思维的积极性、主动性,空间性得到较好的展现。 2.2互动式学习方式的形成 传统的教学由于单项传授,教师成为教学的主宰,虽然我们也在强调师生的互动,但由于条件的限制、任务的紧迫性,互动学习最后只能是一种口号而已,但网络教学则不同了,学习不再是单向的过程,而是一种双向互动的过程。比如黄冈网校互动平台、名师答疑来实现自己个性化的学习内容,主动的学习、这种学习以学生为中心,而更主要得学会自主学习。教师与学生、学生与学生在互动中求知,在互动中发展。 三、重新认识教师的作 传统意义上的教师就是“传道、授业、解惑”而在网络时代教师更主要的体现为一种“向导”的作用,引路者的作用,网络内容的创造者,技术的加工形成者。在这种新的认识下,我们也对教师提出了新的要求。 3.1教师必须是知识和网络技术的兼容者 它要求教师要掌握大量的知识,同时又必须掌握网络知识,同时又必须掌握网络技术,使二者之间相互配合,更好的引导学生的学习与发展。比如黄冈中学网校老师首先根据学生的学习情况制定一个适合自己的学习计划,交给他们基本的网络知识,并引导学生去网上学习自身需要的内容。当然,黄冈中学网校老师还得具备网络技术,给学生电脑安装必要的学习软件及学习辅助软件。 3.2教师必须具备教学民主意识 互联网使学生掌握的知识越来越多,甚至在某些方面会超过老师,这就要求教师在教学过程中,必须树立民主平等的思想,做学生的伙伴,通过讨论、咨询等形式引导学生学习,打破了传统的以我为主,照本宣科的教学模式。 3.3教师要具备速知的意识与能力 互联网上每天都产生大量的知识,这些知识以平等的方式面对教师和学生。学生的群体性,使教师徐涉猎的知识范围更加广泛,因此教师为了教学,也为了不落伍,就必须利用一切可能的时间去了解,钻研网上知识、信息,最起码应该了解自己所教领域的相关信息,以适应新的教学要求。 3.4教师要更加了解学生 传统教学中教师对学生的了解是为了在学生已有的知识能力基础上,采用适合的教学方法,以使学生能学到教材中所规定的知识。而互联网时代的教师对学生的了解应该更多、更加充分,既要了解学生的知识结构、智力结构、也要了解学生的兴趣爱好,还要了解整个教学对象的知识结构,其目的是为了更好的因材施教,更好地引导学生。 人类社会进入21世纪,一种全新的生活形态已经形成网络文化和教育对传统的教育有很大的影响和挑得战,使我们不得不对教育本质、教学结构、教师作用以更深层次的认识,更好地改革旧的教学内容和教学模式,提升教师知识、能力,以适应新时代的教学要求,以促进教育的发展和社会的进步。(作者单位:陕西师范大学教育学院) 网络教育对传统教育的影响:论网络时代下网络教育对传统教育的积极影响 【摘要】自网络问世以来,网络技术在迅速发展的同时,也逐渐深入到社会生活的各个领域,影响着社会发展的形态和进程。在信息时代的大背景下,网络媒介融入了教育,并对传统教育方式产生了巨大的影响。 【关键词】网络时代 传统教育 网络媒介 不管我们怎样认为,网络教育的蓬勃发展,已经向传统教育提出了挑战。本文首先对网络教育和传统教育的优缺点进行了细致的比较,得到一个结论:网络教育同传统教育之间存在互补性,在此基础上,两者在各自的发展方向上向对方靠近并融合。 一、多媒体教学形成多感官、多方位的教学模式 网络媒介对传统教育影响中最具代表性的表现就属多媒体教学方式了。所谓多媒体教学,就是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。 传统的课堂教育里,教师手拿粉笔在黑板前板书,同学们拿着教材、记着笔记,在听老师讲解和记笔记的过程中学习。在这样的教育过程中,一方面教师要在授课的过程中书写,既影响教学效率又增加教师的负荷;而学生则只能以听讲、看课本的方式来接纳新知识,易感官疲劳,且效果并不是十分理想。而在多媒体教学中,教师则可以借助多媒体的使用,在有限的教学时间里,融入更多的信息资源,并在多角度的展示中提高课堂的学习效率;学生可以视、听、说等多种感官相结合,对同一知识点从不同的方面来理解、认识,从而增强对新知识的认知,促进对新知识的消化吸收,并更好地学会运用新知。多媒体教学形成多感官、多方位的教学模式,这大大地提高了课堂的讲解效率和课堂知识的吸收效果,促进了传统教育的现代化。 二、网络海量学习资源为传统教育添活力 在传统教育里,教育资源是一种很稀缺的资源。大部分的教育资源都是集中在图书馆的纸质书籍里面,而这些资源往往存在着总量不多、管理力度大、搜索难度大、更新速度慢等缺点。例如在传统的教育方式里,写一篇论文的准备工作往往是耗时又耗力的,因为它需要查阅不同的书籍,并且在不同书籍里将需要的信息摘抄下来。而在借助网络媒介下,搜索引擎则可以帮助我们以最快的速度检阅到自己需要的信息,并通过复制保存下来。 此外,在网络教育时代里,学习不仅仅是在课堂这个小小的空间里进行,而是伴随着网络媒介的普及,在网络的宽广海洋世界里,进一步拓宽,进一步延伸。吴伯凡在《孤独的狂欢,数字时代的向往》里提到了数字时代的“海”:“电脑更像是‘门’(Gates,音译为盖茨,这正好就是发明windows的那个人的名字)而不是窗户。它不是让你在房间里看窗外的景象,而是让你‘走出’房间,走向户外,甚至走向整个世界。”在这个数字时代的“海里”,有很多与学习课程相关的学习网站,而现在很多教育辅导机构也建设有自己的学习交流网站,在那里学生们不仅可以获取海量的学习资源, 还可以在论坛里进行学习心得的交流,或者直接提出学习疑问寻求解答。这些海量的网络资源给了学生们一个真正“学海无涯”的世界,而这种“足不出户”式的学习方式也在很大程度上较低了学习的成本。这些优势都是传统教育无可比拟的。 三、高效的网络媒介促进现代化教育思维的形成 网络媒介不仅具有报纸,广播,电视等传统新闻媒介能够及时,广泛传递新闻信息的一般功能,而且具有数字化,多媒体,及时性和交互式传递新闻信息的独特优势。网络媒介的这些优点使得它在进行信息传播的过程中,也影响到人们的思维方式。在网络的广阔空间里,学生增长了见识,解放了头脑;在网络相对自由的环境里,可以各抒己见,增强了个体的独立意识;海量的网络信息一方面为学生们提供了大量的资源,另一方面也使学生们对信息学会甄别,进行筛选。而这些面对网络信息所作出的反映,则有利于学生们转变思维方式:变从众型思维为个体独立型思维,变封闭型思维为开放型思维变恒常新思维为创新型思维[5]。这在客观上促进了现代化教育思维的形成。 四、促进课堂教学的发展 促进教学模式的个性化。网络教育的出现,使得很久以来人们所期待的“在自己的地方,在自己的时间里,按自己的步调学习”这一愿望变成了现实,网络教学将会改变传统教学中教师仅靠一支粉笔、一块黑板、一张嘴,进行“传道、授业、解惑”的单一模式,以“学生为中心”,以“学生的学”为优秀,依据个性化的原则进行教学,充分发挥学生学习的主动性和参与意识,调动他们的内在学习要求,激发他们的探究热情,开发他们的认知潜力,改变那种“一个进度,一个标准”的旧体制。 促进教学方法的灵活性。网络教学提供了交互性灵活的学习环境,它能实现教学信息与学生、学生与学生、教师与学生之间即时的、异步的交互,学生可以通过计算机网络向辅导教师提出问题、回答问题,在同学之间讨论问题或进行协作学习教师可以随时查看每一位学生的学习进程,并根据学生的学习情况,修改自己的教学计划和教学内容。基于此特点,网络教学成为远程教育中惟一可控的教学方式。 综上所述,网络作为传统教学的辅助工具,可以在课堂教学中充分发挥其在构建多媒体化和个性化学习环境,提供丰富网络资源、拓展教学时空的作用,随着社会信息化程度的进一步提高,网络教学仍将会得到补充和发展,并发挥越来越重要的作用。 网络教育对传统教育的影响:网络教育对传统教育的影响 【摘要】:本文通过网络教育在教学方式、学生学习行为、教师的形象和素质方面论述了网络教育对传统教育的影响,并对传统教育与网络教育各自的优点和缺点,作了较深入的分析和比较,提出了自己的见解,认为这两种教育方式是共存互补的关系。 【关键字】:传统教育 网络教育 影响 比较 一、传统教育 (一)什么是传统教育 传统教育是以教师为主,围绕课本,向学生集体讲授系统知识,学生则经由上课专心听讲或练习,以及课后温习来熟悉课本与教师所讲授的知识内容的一种教学模式。 (二)传统教育的优点 传统教育在伴随着人类向前发展的过程中,也在不断的积累了丰富的教学经验。 首先,传统教育是以教师为中心的教育方式。教师在教学内容、方法、组织形式方面有相应的经验,在教学过程中,可以根据学生反馈的信息作出及时的调整,老师也可以在与学生面对面交谈时,透过学生的口头表达、面部表情等更好的掌握学生的思想,引导学生往正确的方向走。教师在传授知识的时候,由于课堂时间有限,这就要求学生在有限的上课时间内,必须集中注意力,认真听课,努力使自己跟上老师的思维,有效的训练了学生的凝聚力和快速反应的能力。老师在讲解问题时,有时也会有意识的去引导学生去发现问题、思考问题,激起学生的学习兴趣。 最后,在传统教育方式下,学生们共同生活在同一校园中,他们来自不同地区、不同层次、不同文化甚至不同国家,每个人身上都有自己的优点和不足,他们可以利用在学校共同生活的机会,扬长避短。 (三)传统教育的缺点 在传统教育体系中,教育最基本的功能是使学生学习人生经验。这种传统教育的弊端主要表现为以下几方面;第一,有较为严格的时空限制。学校对课程、课时、授课地点都有严格规定,学生必须按课表上的安排来进行学习;另外,传统教育以学校教育为主,学校要向学习者提供教室、宿舍等设施,这些设施都需要大量的人力、财力。第二,教师作为学生学习的控制者,对教学目标、内容、方法、进程、结果和质量评定都实施严格的控制,教学过于程序化和模式化。第三,教师的教学以知识的传递为主,对学生的学习能力、学习方法、情意发展和价值观的形成关注不够。随着社会的发展,传统教学的不足之处越来越明显,需要产生一种新的教学模式来加以辅助,于是,网络教育便应运而生并得到了迅速发展。 二、网络教育 (一)什么是网络教育 网络教育是指将计算机网络技术应用到教学之中的具体体现,是建立在多媒体、计算机网络和国际互联网基础之上的一种全新的教学系统或教学模式,是把教室扩展到校园网上、互联网上,使资源在全国、全球范围共享的教学。是现代远程教育的一种主要实现方式。 (二)网络教育的优势 计算机网络带来的信息量及r空结构的变化,对传统教育产生了深刻的影响。 1、 网络教育使得信息资源能为人人共享。通过网络,学生接触到的不再是单一的教材书,而是可以从网上搜索到自己所需的各种内容资料,从而达到教育资源共享。借助于互联网,把各国的教育资源联系起来,供全球共享,这就可以使生活在教育资源贫乏国家的人们,能够学到更多的知识。 2、 网络教育引起了教学方式的深刻变革:(1)教学气氛的积极性。网络学习是一种自主学习,没有老师的强迫和监督,通过网络为学生创造积极主动的学习气氛。(2)教学方式的灵活性。网络教学以学为主,一定意义上体现了因材施教,因人而异的教学规律。(3)教学内容丰富。丰富多彩的具有现代化信息手段的课件将代替过去传统教学中的单一的书本或教材。 3、 网络教育使学生的学习行为发生了转变:(1)网络不仅为学生提供了丰富的学习信息资源,学生也能按照他们各自的情况来设计、安排学习,使学生由传统的被动学习转变为主动学习。(2)网络为交互性学习提供了教学环境,因为互联网把文字、图形、影像、声音、动画和其他多媒体教学软件的先进技术有机的融合在一起,可以模拟现实环境。从而能使教师和学生在教学中以一种互交的方式呈现信息,学生在网络中不仅接受,同时也表达,而教师可以根据学生反馈的情况调整教学。 (三)网络教育与传统教育的比较 在交互性方面,传统的教学,表现为教师与学生,学生与学生,学生与教学环境共在一个空间以及他们之间的直接接触的场景,只是一种从教师到学生的单项作用,学生只能被动接受知识,很难有机会向教师表达自己对问题的看法以及他们解决问题的具体过程。所以,这种传统的教学模式并不利于学生独立思考、不利于培养学生自主的学习能力、不利于实行个性化教育。网络教育最显著的特征是教师和学生的分离,运用计算机网络所特有的信息数据库管理技术和双向交互功能,为个性化教学提供了现实有效的实现途径和条件。一方面,系统对每个网络学员的个人资料,学习过程和阶段情况等可以实现完整的系统跟踪记录、存储;另一方面,教学和学习服务系统亦可基于系统记录的个人信息,针对不同学员的自主学习目标、内容、学习时空、学习技术和学习方式,提出个性化学习的建议,并进行指导教学和应试辅导等。 网络教育与传统教育各有其优点,不能单一的夸大其中之一的优点而忽视其不足之处,必须两者相结合,才能做到更好。网络教育是应现代技术发展的要求而产生的,这种新生的教育方式,面向的对象主要是成年人,是以成人教育和继续教育为主。而传统教育面向对象主要是青少年学生,学生在青少年阶段接受传统的教育方式是必要的,因为,这种教育方式的基础教育。学生经过基础教育掌握了科学文化知识,学会了做人的道理,为将来再教育作好准备,所以,这两种教育方式是互存共补的,离开了任一方,都是不完整的。 作者简介: 姓名:梁凤梅 出生年:1981年 性别:女 单位:广西右江民族商业学校 民族:壮族 籍贯:广西南宁 学历:本科 职称:中级讲师 研究方向:信息技术发展对传统教育影响 网络教育对传统教育的影响:网络教育对传统教育带来的变革的研究 摘要:网络教育的飞速发展,对我国教育改革和发展带来了深刻的变化和冲击,网络教育与传统教育相互促进、共同发展是21世纪教育发展的基本趋势。随着网络教育日新月异的不断发展,网络教育在当今社会已成为不可缺少的知识来源,并且正在影响着我们的学习、生活和思维方式。网络教育也或多或少的给传统教育带来了一些影响,本文对于当今网络教育对传统教育带来的一些变革做出相关研究,并得出相关结论。 关键词:网络教育 传统教育 变革 一、网络教育对传统教育带来的变革 (一)教育内容变革 首先在教育内容发生重大的变革。而据联合国教科文组织所隶属的‘世界科学技术情报’的统计,科学知识每年的增长率在八十代每年增长25%。”知识的爆炸态势由此可见一斑。人类即使不断的开发潜能,也难以跟上知识更新的速度,因此传统学校教育模式下,尤其是“应试教育”体制下的培养的“多识”的仓库型人才是无法适应知识经济的时代瞬息万变的知识变化和增长局面的。而网络无疑是一个浩瀚的知识海洋。 (二)学习方式的先进 学习方式的先进是网络教育和对于传统教育最大的冲击和改变。中国电化教育办公室副主任珠珠女士认为,通过网络进行学习将成为每个学生的基本方式。在未来社会,不学习将意味着停滞,而停滞又意味着失业。因此,在未来社会,人们的一生都必需接受教育,而通过网络完全可以实现,而且这不需要专职的教师,专门的教室。最主要一点是学习时间是机动的。这一点对在职职工来说是非常重要的。 二、加强网络教育质量管理应采取的措施 (一)稳定学历办学规模,树立正确的质量观 要树立现代教育观,从建构国家终身教育体系,推进我国高等教育大众化进程,快速提高国民素质、增强我国综合国力的高度来认识与组织实施现代远程教育试点。主办学校网络教育的招生范围、对象应符合教育部规定,招生规模适度,与办学条件相适应,招生计划按规定呈报教育行政管理部门;做到招生宣传、审批程序完备,招生简章、入学指南等宣传材料内容真实、准确,符合有关规定;坚持按国家规定的入学资格要求,规范审核、验证制度,要在搞好成人学历教育的同时,充分发挥网络教育的优势,为在职人员更新知识、增强技能、不断学习、不断提高提供良好服务;既要积极开展学历教育,又要积极开展职业资格证书教育、岗位培训和其它继续教育。严格按照有关要求树立现代教育观,就要以学生为中心,按方便学生自主学习,快速提高学生的知识、能力、素质的原则设计教学模式,组织教学过程,落实教学环节 (二)增加网络教育教学投入,大力改善办学条件 要提高网络教育的质量,首先要有支撑网络教育运行的硬件条件,网络教育经过十几年的发展,应该取得了客观的经济效益,主办学校已经积累了比较雄厚的基础,网络教育学院应当充分利用这一条件,不断加大资金投入,加强办学的基础设施建设,不断改善教学条件,应该说在这方面网络教育主办学校还有一定的工作要做。教师队伍建设和管理团队的建设对保证网络教育的质量起着关键作用,要建立一支专业能力突出、网络教育教学经验丰富的教师队伍,建立一个既熟悉现代远程教育理论又掌握一定现代远程教育技术,具有较为丰富的网络教育管理经验的管理团队,加大主讲教师、辅导教师和管理人员培训的投入,努力提高教师和管理人员待遇,稳定教师和管理人员队伍,保证学校网络教育教学工作的正常运转,为网络教育质量保障与提高提供必要的人力和物力资源基础。 (三)充分发挥学习中心在质量控制中的作用 校外学习中心是联系网络教育主办校与学生之间的桥梁和纽带,主办高校要加强校外学习中心的管理与人员培训的投入,建立一支责任心强,具有一定网络教育技术和管理能力的学习中心管理人员和技术人员队伍,以及具有一定网络教育经验和较强专业能力的辅导教师队伍。校外学习中心要以学生的学习支持服务为根本任务,在学生学习的过程中准确地提供必要的咨询服务、解决学生在学习中遇到的困难,按照主办高校的有关规定,加强学生管理,为网络教育质量过程控制提供基础保证。 (作者简介:陈磊,学历:大学本科,专业/学校:湖南第一师范学院体育教育专业,导师:张广容。)
图书管理系统论文:计算机图书管理系统简析 1计算机图书管理系统需求分析 上述介绍的新型计算机图书馆系统不仅需要具备功能性需求,还应该具备非功能性需求。所谓功能性需求,主要包含图书搜索、图书借阅等,也就是系统必须要具备的功能。而非功能性需求是一种延伸与补充。计算机图书管理系统只有实现非功能需求,整个系统才能更加安全可靠、性能也才会更加的优良。具体表现如下:首先,可支持性,就是指计算机图书管理系统软件应该具有易变性,同时也应该具有可维护性。因为当系统进行需求分析时,有些需求并不能被识别出来,而且软件应用期间,还会有很多新的需求,同时原有的需求也有可能会发生改变,这种情况下,软件极有可能对需求作出错误的判断,因此这就需要软件能够时常更新,也能够随时维护。其次,可靠性,换言之,计算机图书管理系统软件应该具有一定的容错度,软件应用过程中还应该具有相应的吞吐量,如果软件不间断进行运转,还应该具备相应的可恢复性等。最后,可用性,这是计算机图书管理系统应该具备最重要的性能需求,软件应该方便用户使用,操作简单,同时还方便理解,最为重要的是软件还应该具备安全访问限制功能等。至于软件性能,主要是指软件运行效率。在对软件系统尽心需求分析时,应该遵循相应的原则:首先,需求分析人员应该对软件功能有所了解。即软件主要用于解决哪些问题,相关人员还应该了解软件业务具体流程,数据加工处理步骤等;其次,有关了解软件功能之后,就需要针对各个具体的功能建立相应的系统模型,同时在深化系统;再次,因为软件对可实现性以及理解性有严格的要求,为了能够实现这一要求,相关人员可以对系统进行有效分解,分解的方式有两种,一种是横向分解,即将系统中的某一个功能,通过横向分解为几个功能;另一种是纵向分解,即将系统某一个功能分解成各个子功能;最后,系统软件中的逻辑视图与物理视图一定要做好区分,所谓逻辑视图主要是指计算机图书管理系统能够实现的所有的功能,这与细节没有任何的关系,物理视图主要是指系统内部设计,其与外部功能并没有任何的联系,其着重解决的是如何做的问题。 2计算机图书管理系统功能与非功能性需求 2.1功能性需求 首先,用户注册由于登陆功能,系统软件应该允许借阅读者或者是购买图书的读者能够进行注册成为会员,会员就可以随时登陆进行各种操作。其次,图书搜索显示介绍:用户根据自己的需求进行相关查询和浏览,查看图书目录,内容介绍,并显示购买价格;再次,图书借阅:用户根据自己的需求选择借阅书籍,并生成还书曰期;购物车查看:查看用户自己放入购物车内想要购买的图书,及在图书订购前杳看是否是自己打算购买的图书。 2.2系统非功能性需求 系统界面的友好性:虽然系统界面的设计与计算机技术没有多大的关系,但是一个好的系统界面具有美观性、易操作性,使用起来能够让人身心愉悦,能够吸引更多人的关注,直观易懂的界面让人使用起来也方便很多;可用性:这个具体表现为系统是否实现了该有的功能,好不好的问题。 3结语 综上所述,可知计算机图书管理系统是一种值得广泛使用的系统,因为此种系统不仅具有基本的功能,还具有一些补充功能,能够使系统更加的稳定可靠。再加之,信息时代,图书管理要求越发严格,传统的管理系统并不能满足需求,因此,计算机管理系统的应用是图书管理事业发展必然的选择。尽管现阶段,该系统的应用范围还不是十分广泛,这正说明其具有一定的市场发展前景。 作者:赵迎春 单位:中国刑警学院图书馆 图书管理系统论文:图书管理系统论文:XML查询技术图书管理系统研究 1XML查询技术 XML是Web发展到一定阶段的必然产物,可扩展标记语言是用来描述一种称为XML的文件的数据对象,同时也部分描术了处理这些数据对象的计算机程序的行为。为图书馆理系统实现查询功能奠定基础。 1.1XML的文档结构 一个典型的XML序言包含以下的语句成份: ?xmlversion=”1.0”? !DOCTYPEbooksSYSTEM“books.dtd” ?xml-stylesheettype=”text/xsl”href=”books.xsl”? xsl:stylesheetversion=”2.0”xmlns:xl=///1999/XSL/Transform 这个语句为了XML文档数据的有效性说明、XML文档的格式转换和应用程序设计。 1.2XML查询定位链接 随着XML的发展,XML文档的查询、定位、链接的相关技术规范相继出台。这些规范完善了XML技术体系,使XML稳步发展。目前Xpath、Xlink、Xpointer是W3C推荐的用于XML文档的查询链接和检索的规范。1.3XML与数据库的交换在XML技术出现之后,各种传统数据库相继推出了自己的支持XML的解决方案来实现传统数据库与XML之间的转换。作为数据存储载体,XML文档也可以作为数据文件使用,同样可以完成传统数据库存储数据的任务和功能。 2XML查询在图书管理系统中的设计 本论文是基于我院的图书管理系统中的数据查询为主要研究内容。我学院是省骨干高职院校。(1)招生规模在省内高职中处于前列,在图书管理工作中有着自己独特的方法。(2)我学院现有多个单机版本的图书管理系统,存在数据格式不兼容,数据严重冗余等问题,课题组通过对现有系统的整个改造并结合学院中各个子系统之间数据整合情况,采用XML表示各子系统中的数据,形成图书综合管理系统。(3)使用基于XML数据的查询技术进行深入研究,在众多的XML查询技术当中,选择了XQuery查询语言进行研究。(4)最终通过XQuery查询技术能够对图书综合管理系统中的XML数据进行有效的查询,最后得到所需要的数据信息。 3实现图书管理系统的查询方法 3.1专业调查(社会调查法) 通过调查,弄清本校图书馆现有的多套图书馆管理系统运行方式,数据的格式,系统的缺陷,数据相互共享的需求情况。 3.2文献资料法 通过专业图书、期刊及网络资料等资料文献检索方式,查阅国内外有关XML查询技术方面的资料,并进行归纳和总结,从而总结其教训,借鉴其先进的经验,做为我们研究XML查询技术在高职校图书管理系统中应用的一个基础条件。 3.3数据搜集法 搜集学院各图书管理系统的相关开发手册资料等。主要是针对XML查询语言进行研究与应用,研究XML查询语言中的XQuery查询技术;利用这种查询技术对高职院校图书综合管理系统进行查询应用。针对XML查询技术方面的资料很少,还有XQuery查询技术在高职校图书综合管理系统中的查询实现。 3.4XQuery查询技术法 XQuery查询技术从众多的XML查询语言是各个行业中表示数据的标准。基于关系数据库的通用XML存储查询系统的研究与实现,能够将XML文档解析并存储到关系数据库中,实现不同图书管理系统数据的查询共享。 3.5主要观点和创新价值 主要针对图书管理系统不同数据平台下进行整合时,遇到的数据交换及数据不兼容等问题。提出了使用XML数据来描述信息,使用XQuery来查询数据的应用解决方案。充分利用XML可以自定义格式的特点,以及XQuery对结构化和半结构化数据查询的优势,并且以学院图书管理系统为实例,使用以上提出的技术手段,进行应用研究。创新之处在于使用XML数据组织不同图书管理系统之间的数据,并在查询系统数据时使用XQuery查询语言。研究成果可以作为同类高职院校图书馆,在进行图书馆管理系统升级、多系统整合时遇到数据不兼容、数据高度冗余等问题时的样例解决方案。通过研究,我们能够顺利使用XML查询语言中的XQuery查询技术对高校图书综合管理系统进行有效查询,另外如果条件允许的情况下,还可以进一步研究,实现利用XML查询语言中图形化查询技术来实现相应的查询,会取得更好效果。 作者:许宪玲 单位:黑龙江农垦科技职业学院 图书管理系统论文:高职院校图书管理系统研究 1.XML查询定位链接 传统的图书管理方式已出现严重的不适应。在互联网技术高速发展的今天,应用数据库技术和网络技术实现图书管理工作是完全可行而且必要的,它能够提高工作效率和管理水平。摘要随着XML的发展,XML文档的查询、定位、链接的相关技术规范相继出台。这些规范完善了XML技术体系,使XML稳步发展。目前Xpath、Xlink、Xpointer是W3C推荐的用于XML文档的查询链接和检索的规范。在XML技术出现之后,各种传统数据库相继推出了自己的支持XML的解决方案来实现传统数据库与XML之间的转换。作为数据存储载体,XML文档也可以作为数据文件使用,同样可以完成传统数据库存储数据的任务和功能。 2.XML查询在图书管理系统中的设计 本论文是基于我院的图书管理系统中的数据查询为主要研究内容。我学院是省骨干高职院校。(1)招生规模在省内高职中处于前列,在图书管理工作中有着自己独特的方法。(2)我学院现有多个单机版本的图书管理系统,存在数据格式不兼容,数据严重冗余等问题,课题组通过对现有系统的整个改造并结合学院中各个子系统之间数据整合情况,采用XML表示各子系统中的数据,形成图书综合管理系统。(3)使用基于XML数据的查询技术进行深入研究,在众多的XML查询技术当中,选择了XQuery查询语言进行研究。(4)最终通过XQuery查询技术能够对图书综合管理系统中的XML数据进行有效的查询,最后得到所需要的数据信息。 3.实现图书管理系统的查询方法 3.1专业调查(社会调查法) 通过调查,弄清本校图书馆现有的多套图书馆管理系统运行方式,数据的格式,系统的缺陷,数据相互共享的需求情况。 3.2文献资料法 通过专业图书、期刊及网络资料等资料文献检索方式,查阅国内外有关XML查询技术方面的资料,并进行归纳和总结,从而总结其教训,借鉴其先进的经验,做为我们研究XML查询技术在高职校图书管理系统中应用的一个基础条件。 3.3数据搜集法 搜集学院各图书管理系统的相关开发手册资料等。主要是针对XML查询语言进行研究与应用,研究XML查询语言中的XQuery查询技术;利用这种查询技术对高职院校图书综合管理系统进行查询应用。针对XML查询技术方面的资料很少,还有XQuery查询技术在高职校图书综合管理系统中的查询实现。 3.4XQuery查询技术法 XQuery查询技术从众多的XML查询语言是各个行业中表示数据的标准。基于关系数据库的通用XML存储查询系统的研究与实现,能够将XML文档解析并存储到关系数据库中,实现不同图书管理系统数据的查询共享。 3.5主要观点和创新价值 主要针对图书管理系统不同数据平台下进行整合时,遇到的数据交换及数据不兼容等问题。提出了使用XML数据来描述信息,使用XQuery来查询数据的应用解决方案。充分利用XML可以自定义格式的特点,以及XQuery对结构化和半结构化数据查询的优势,并且以学院图书管理系统为实例,使用以上提出的技术手段,进行应用研究。创新之处在于使用XML数据组织不同图书管理系统之间的数据,并在查询系统数据时使用XQuery查询语言。研究成果可以作为同类高职院校图书馆,在进行图书馆管理系统升级、多系统整合时遇到数据不兼容、数据高度冗余等问题时的样例解决方案。通过研究,我们能够顺利使用XML查询语言中的XQuery查询技术对高校图书综合管理系统进行有效查询,另外如果条件允许的情况下,还可以进一步研究,实现利用XML查询语言中图形化查询技术来实现相应的查询,会取得更好效果。 作者:许宪玲 柴炜 郎裕 王丽丽 周文瑞 图书管理系统论文:计算机图书管理系统分析 1计算机图书管理系统需求分析 上述介绍的新型计算机图书馆系统不仅需要具备功能性需求,还应该具备非功能性需求。所谓功能性需求,主要包含图书搜索、图书借阅等,也就是系统必须要具备的功能。而非功能性需求是一种延伸与补充。计算机图书管理系统只有实现非功能需求,整个系统才能更加安全可靠、性能也才会更加的优良。具体表现如下:首先,可支持性,就是指计算机图书管理系统软件应该具有易变性,同时也应该具有可维护性。因为当系统进行需求分析时,有些需求并不能被识别出来,而且软件应用期间,还会有很多新的需求,同时原有的需求也有可能会发生改变,这种情况下,软件极有可能对需求作出错误的判断,因此这就需要软件能够时常更新,也能够随时维护。其次,可靠性,换言之,计算机图书管理系统软件应该具有一定的容错度,软件应用过程中还应该具有相应的吞吐量,如果软件不间断进行运转,还应该具备相应的可恢复性等。最后,可用性,这是计算机图书管理系统应该具备最重要的性能需求,软件应该方便用户使用,操作简单,同时还方便理解,最为重要的是软件还应该具备安全访问限制功能等。至于软件性能,主要是指软件运行效率。在对软件系统尽心需求分析时,应该遵循相应的原则:首先,需求分析人员应该对软件功能有所了解。即软件主要用于解决哪些问题,相关人员还应该了解软件业务具体流程,数据加工处理步骤等;其次,有关了解软件功能之后,就需要针对各个具体的功能建立相应的系统模型,同时在深化系统;再次,因为软件对可实现性以及理解性有严格的要求,为了能够实现这一要求,相关人员可以对系统进行有效分解,分解的方式有两种,一种是横向分解,即将系统中的某一个功能,通过横向分解为几个功能;另一种是纵向分解,即将系统某一个功能分解成各个子功能;最后,系统软件中的逻辑视图与物理视图一定要做好区分,所谓逻辑视图主要是指计算机图书管理系统能够实现的所有的功能,这与细节没有任何的关系,物理视图主要是指系统内部设计,其与外部功能并没有任何的联系,其着重解决的是如何做的问题。 2计算机图书管理系统功能与非功能性需求 2.1功能性需求 首先,用户注册由于登陆功能,系统软件应该允许借阅读者或者是购买图书的读者能够进行注册成为会员,会员就可以随时登陆进行各种操作。其次,图书搜索显示介绍:用户根据自己的需求进行相关查询和浏览,查看图书目录,内容介绍,并显示购买价格;再次,图书借阅:用户根据自己的需求选择借阅书籍,并生成还书曰期;购物车查看:查看用户自己放入购物车内想要购买的图书,及在图书订购前杳看是否是自己打算购买的图书。 2.2系统非功能性需求 系统界面的友好性:虽然系统界面的设计与计算机技术没有多大的关系,但是一个好的系统界面具有美观性、易操作性,使用起来能够让人身心愉悦,能够吸引更多人的关注,直观易懂的界面让人使用起来也方便很多;可用性:这个具体表现为系统是否实现了该有的功能,好不好的问题。 3结语 综上所述,可知计算机图书管理系统是一种值得广泛使用的系统,因为此种系统不仅具有基本的功能,还具有一些补充功能,能够使系统更加的稳定可靠。再加之,信息时代,图书管理要求越发严格,传统的管理系统并不能满足需求,因此,计算机管理系统的应用是图书管理事业发展必然的选择。尽管现阶段,该系统的应用范围还不是十分广泛,这正说明其具有一定的市场发展前景。 作者:赵迎春 单位:中国刑警学院图书馆 图书管理系统论文:物联网技术图书管理系统初探 1数据描述 1.1静态数据 图书:图书ID,书名、作者、出版社、索书号、ISBN/ISSN、单价、出版时间,出版社等。管理员:用户名,用户密码,管理权限,姓名。读者:姓名,借书卡卡号,读者类别,性别,部门或班级,所属系部,联系方式。 1.2动态数据 输入数据:查询关键字,读者项记录的修改,查询方式,图书项,新建读者项,新建图书项,鼠标对按钮的点击,借还图书的输入信息等。输出数据:图书借还信息,注销结果信息,查询关键字对应的数据库子集,,操作成功或失败的消息,统计信息。 2数据库 系统数据库采用SQLServer数据库软件。数据库概念结构分析图书实体的E-R图(图1)。读者实体的E-R图(图2)。数据库逻辑结构分析图书信息表图书信息表是用来记录图书各种字段信息的表,由条码号、书名、ISBN号、作者和单价等。其中条码号为主键(表1)。读者信息表读者信息表记录的是读者的个人信息,包含读者证号、姓名、年龄、性别、联系电话、邮箱、可借书数、已借书数、罚款。其中读者编号是主键(表2)。 3系统构成 3.1软件构成 通过对图书管理系统需求进行的需求分析,图书管理系统主要功能包括:图书管理、借还管理、读者管理、查询管理、系统设置、超期通知、智能标签转换、盘点、智能监测、自助借还、查询和个人信息修改等。对不同的用户角色开通不同的模块和权限。超级用户拥有最高权限,开放系统设置模块;系统管理员开通读者管理、图书管理、借还管理、查询管理、超期通知、智能标签转换、盘点、智能监测模块;读者开通自助借还、查询和个人信息修改模块。 3.2硬件构成 3.2.1计算机主机网络设备包括应用系统和数据库系统,全部存放于服务器端。回传对应书本的RFID标签数据可以通过有线网络或无线网络的方式来实现。可以在各个书库内布设AP,以实现手持设备和智能书车的信号接入,无线AP通过有线网络接入优秀交换设备。3.2.2RFID相关设备RFID标签有多种类型,包括层标、图书RFID标签、架标等类型,在使用过程中还需要配置标签打印设备。一般图书的RFID标签,应从成本、寿命、读写性能等多方面来考虑,图书馆中采用13.56MHz的RFID标签比较合适。3.2.3标签转换站采用B/S结构的标签转换站,实现对标签的转换。之所以采用B/S结构,目的是为了降低图书馆技术人员对设备的后期维护。任何一台装有标签转换装置的计算机,都可以实现对标签的转换。3.2.4自助借还机在物联网技术应用于图书馆之前,图书的借还主要是通过扫描仪扫描书本的条形码实现。当RFID技术应用于图书馆之后,借还的整个过程不再需要人员的干预,而且RFID自助借还机可以实现一次借还多本图书,相较于人工的逐个扫描,大大加快了图书的借还效率,减少了人工操作的失误。3.2.5自动盘点设备利用条形码技术对图书进行盘点,实现起来非常困难,且效率低下。当便携式RFID阅读器运用于图书盘点之后,可以无接触读取图书信息,检查库存或进行各种文献查找,速度快且准确,寻找错架图书的工作变得简单。 4系统的实现 图书管理系统软件采用B/S结构。Web检索系统将系统的馆藏书目数据和读者外借数据以web方式,实现上网查询、图书借阅及续借、读者自助借还情况查询。登录模块未登录的用户只能访问到图书馆简介性内容,其他内容不对匿名用户公开,因此需要用户进行登录认证。用户进入到登录页面后,输入用户名和密码,选择用户类型后进行登录。系统会自动查找数据库,核对登录信息,通过后,进入到对应的登录页面,分配不同的权限。管理员进入到管理员的登录页面,读者进入到读者的登录页面。可以说,登录其实是系统对用户身份进行验证的过程。读者模块读者登录后会进入到读者页面,进入读者页面后可以进行查询、图书预约、预约取消、图书续借、个人信息维护、在线留言等操作。查询模块个人借阅情况查询在个人借阅情况查询中,读者可以查看到个人信息和图书借阅情况,在借阅情况中可以查看到全部未归还书籍以及应该归还的日期。图书查询读者可以在图书查询页面进行图书查询,在图书查询中分为普通检索和高级检索,在普通检索中读者可以选择检索途径、语言种类、时间范围、排序选项等信息来进行查询进行图书的查询,系统自动从数据库中选择满足条件的图书供读者查看。 5系统测试 5.1登录页面的测试 输入正确的用户名和密码进行登录,查看登录是否正常。输入各种错误的数据,如正确的用户名,空密码等进行登录,检查系统是否做出正确的提示。系统在遇到各种不同的登录时,是否能做出合理的处理和提示。 5.2读者管理模块测试 读者模块各功能窗口的测试和其它模块测试一样,先是测试模块在正常使用数据输入的情况下,功能是否正常。其次是,在各种不同数据输入和操作流程中,查看系统是否能做出合理的正确的处理。 5.3图书盘点模块的测试 在图书盘点模块的测试中,系统能对采集到的数据与数据库中的数据进行比较,达到盘点的目的。在此项功能的测试中,由于各种原因的限制,系统并未进行大规模的采集数据,仅进行了试运行,测试结果表明此项功能基本能达到要求。 6结束语 物联网技术与图书管理系统相结合,有效的解决了图书馆在管理过程中出现的借还书难、图书失窃、无法快速准确盘点图书等问题,提升了图书馆的服务和管理水平,在未来必将受到越来越多的图书馆青睐和应用。 作者:刘秀峰 单位:广东理工学院 图书管理系统论文:图书管理系统的设计方案解析 1图书管理系统总体设计方案 总体任务是实现图书信息系统化、规范化以及用户使用自动化。本系统需要完成的主要功能有:图书借还管理、图书管理、读者管理和系统维护管理。系统功能设计最终必须转换成详细设计,要充分了解用户各个方面的需求,进行需求分析,得出数据字典。设计出满足系统需求的各种实体,对读者信息实体的描述,对读者以及属性信息的定义;画出用户信息实体E一R图,对用户信息以及属性的描述;画出借阅信息实体E一R图,描述借阅信息实体,刻画各实体间的关系。系统数据流图描述了图书管理系统的输入输出,用数据流把这些加工连接起来,进行书籍的分类及书籍信息的处理。根据读者类别表,读者信息表获得读者信息,读者可以查询借还书信息,借阅情况等。系统详细设计包括登录模块,图书管理模块,读者管理模块,图书借还管理模块和系统维护管理模块的功能,输入输出流以及流程设计。登录模块主要是验证用户身份,要画出图书登录界面的流程图,判断是否为合法用户;图书管理模块包括图书入库处理子模块,主要描述了图书入库处理子模块。图书查询子模块查询图书信息;读者管理模块包括读者登记子模块,登记读者的一些信息。还包括读者查找子模块,列出读者所借书籍信息;图书借还管理模块包含借书模块,实现借书功能,还有还书模块,实现还书功能;系统维护管理模块,要画出系统维护管理模块的流程图,实现系统用户与普通用户的设置。数据库设计。我们使用为Access2003数据库系统。为图书数据管理系统数据库命名为T1,设计图书信息表,表名为book。设计读者信息表,表名为user,读者级别信息表,表名为rl,设计系统用户信息表,表名为ADoper,设计借阅信息表,表名为b1。 2图书管理系统检索算法 这是整个图书管理系统中的重要环节,利用计算机技术,高效的检索算法能够提高图书管理系统的性能。随着图书的类别与数量的增加,我们会发现其检索成为系统性能的障碍,针对图书管理系统的检索模块,能设计出一种高效的图书检索算法。即基于类别、日期和类别日期的索引表。图书类别和图书日期索引表为二级索引,图书类别索引表和图书日期索引表。随着因特网的发展,网络里已经呈现出海量数据,在这种情况下,如何加强数据检索成了业界关心的问题。数据挖掘以一种全新的理念整合了多种学科技术,从而更加有效的提高检索的效率。在我们这个系统中,它主要是通过统计出读者近期所借阅的书籍,然后进行相关运算,得出读者借阅书籍的类别,年份等信息,接下来再将这些信息加以扩展,设置缓存,利用相关算法统计,直到重新收集数据进行统计分析。基于数据挖掘的索引表采用分块处理的机制,具体算法包括建立类别日期索引表,检查无误后进行了初始化缓存,放入相关借阅的书籍,然后使读者能够进行正确查询,用数据挖掘技术,经过相关运算后放到读者偏好的书籍,采用LRU算法,数据挖掘技术与索引表的结合,对书籍进行聚类分析,可以加速检索的速度,并推测读者未来可能借阅的书籍,充分发挥数据检索的优势,把这些书籍提前放到缓存中去。 3图书管理系统各模块的实现与测试 用户登录模块的实现。用户登录窗口是用户和管理员进入系统信道,用户登录窗口起到了保护系统的作用,本系统的最大登录次数设置为三次,密码不正确则系统会出现信息提示。若输入的用户名与密码正确,方可进行系统界面。主窗口及菜单的实现。这个部分要求设计界面好看,实用。主窗口是管理系统的重要部分,用户通过登录接口进入的就是主窗口,并在这里实现系统各功能。菜单栏下面的工具栏有四个快捷图示。图书管理模块的实现。实现了图书信息的添加、修改和删除,系统管理员可以添加新的图书信息,对某图书信息进行修改,为图书信息删除等对图书信息进行编辑。对图书管理系统检索功能做性能分析,将把图书类别作为聚类对象,检索方式主要有直接进行检索,建立类别和日期索引,进行检索,在索引表中引入数据挖掘技术检索。读者管理模块的实现。其窗体与图书入库处理的窗体类似,但所有的数据项都不能为空,查找方式采用的是多条件查找和模糊查找。另外,还有图书借还管理的实现、系统维护管理的实现,最后进行系统测试,结果标明检索时间、可靠性达到需求分析指标。 作者:赵淮羚 单位:吉林省伊通满族自治县老干部局 图书管理系统论文:物联网技术的图书管理系统 1系统设计目标 基于物联网技术的质量追溯系统是建立在企业制造执行系统UniMaxMES(ManufacturingExecu-tionSystem)平台上,通过采用激光喷码结合条形码实现主关键件加工过程数据采集。在UniMaxMES系统中完成生产计划与现有计划的集成,根据下达计划安排生产,将生产过程及质量相关数据进行实时记录,零件的加工过程状态清晰透明。系统基于生产过程中的质量数据记录进行分析,可追溯零件查明所涉及的人、机、料、法、环等环节的质量问题,从而做出合理的质量预防和处理方案,减少或避免类似质量问题的出现。该系统的总体实施目标见表1。在实施过程中充分考虑信息共享,将现有罗拉计划管理系统SAP无缝集成至UniMaxMES系统中,计划人员可以直接应用集成的SAP计划,也可手工导出集成的计划进行修改,再更新集成后的计划作为实际生产计划。计划人员也可手工创建生产计划,灵活安排生产。所有工序加工完成即可报工返回至现有SAP中,从而避免信息孤岛。 2系统主要功能模块 该系统包括生产计划、生产执行、质量管理、质量追溯等模块,总体架构见图1。以下以公司主关键件罗拉为代表进行阐述。 2.1生产计划管理模块车间的生产计划来源于SAP的用户订单计划和发运计划。根据SAP计划,计划人员根据实际生产情况下达实际生产计划。根据业务需求,计划模块包括如下功能。1)统筹生产计划,实现生产计划可控可追溯。2)实现与外部系统SAP主生产计划同步,提供生产计划的导入功能。3)提供生产计划的实时查询、导出Excel文件功能。4)通过与外部生产系统的信息集成,实现计划调整和车间执行情况的快速查询。 2.2生产执行模块根据实际加工情况,将一个计划分成若干批次,一个批次包含120根罗拉,在生产执行中一个批次在一个工作地始终有一张条形码工序流转卡对应,流转卡用于实时记录加工信息,一个班组或一个工作地加工完毕,根据流转卡信息结合扫描枪基于信息录入Web界面快速采集加工信息。罗拉加工工艺路线需要经过4个工作地:来料加工、抛光、电镀、组装加工及装箱。在每个工作地布置信息采集点,实现生产信息实时采集。根据罗拉材质及加工工艺的特殊性,罗拉将在工序“磨成型”后进行激光喷码,每一根罗拉将生成一个唯一编码,成为终身标识。在激光喷码后,可对每一根罗拉进行加工者、质量等信息收集,为后期质量追溯提供数据依据。所有工序加工完毕,在装箱发运前与SAP工单绑定,使生产中的实际罗拉与SAP计划相关联。 2.3质量管理模块质量管理模块主要是为分析加工过程中人机料法环提供数据信息,为决策层提供科学解决方案的依据。数据来源是首检、自检、互检、巡检、专检(百检)环节,加工者与检验员通过WEB页面将数据录入到系统中,主要功能如下。1)基础数据维护。检验类型、各工序检验项、返修、报废等数据的定义与维护。2)数据录入。包括各工序检验项、人员、物料名称、报废数量等信息录入。3)信息查询。可输入加工者名字、工号、批次号、工单号、检验类型、机床号、加工时间段等进行质量信息查询。4)报表统计。支持时间段(日、周、月、年)、工作地、班组、加工者、机床信息(见图2)。 2.4质量追溯模块若在用户安装现场发现罗拉存在质量问题,可通过互联网,在Web页面输入激光喷码在罗拉上生成的产品序列号,追溯罗拉的加工工序和对应的加工者。结合质量模块检测记录,分析质量问题发生原因,从而预防、减少类似问题的发生。 3结束语 物联网激光标识技术在产品制造过程质量追溯中的应用,实现了与企业现有管理系统无缝集成,使销售、设计、工艺、生产制造深度融合,实现了现代企业对自身产品生产、包装、物流、销售等环节的精细化管理要求,为企业决策提供即时的数据分析,大幅提升了企业全方位的管控能力及市场综合竞争力。 作者:李彦辉 白连科 单位:经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司 图书管理系统论文:科技图书管理系统的应用 1科技图书管理系统的作用 科技图书管理带给我们的是全新的管理理念和现代管理技术,可以在不同的情况下满足用户的不同需求,而且信息筛选快速、准确,虽然服务的对象没有综合性图书馆那么广泛、复杂,但所面对的读者仍是一个较复杂的群体,之所以利用这个系统软件,是因为它可以提高图书管理的工作效率,同时保证了图书管理的服务质量。 2完善定期宣传提升服务质量 可以根据馆藏资源和文化前言动态,及时向读者宣传本图书馆的藏书,并可帮助读者对科技文化、科研的动态、进展有所了解,将图书馆群体意识逐渐完善,以此充分发挥读者的积极性,努力实现图书馆服务的多元化,积极的给读者进行介绍,增加读者借阅的选择性,强化图书馆的多样性管理模式,不断提升图书馆整体的服务质量。 3实现图书管理的责任感、使命感 图书管理员的工作是将图书馆内的文献信息资源实现利用的最大化,满足不同图书阅读者的需求,突出图书管理工作的服务性,培养良好的道德素质修养,才能够为读者提供个性化的图书服务,在图书管理工作中要全身心的投入到图书管理工作实践当中去,全面了解和把握图书的搜集和整理工作,以强烈的责任感、使命感,来保证实现图书管理的信息传递、宣传领域的工作积极效应的实现,保证图书馆工作的质量和效益。 4结束语 科技图书管理通过与信息技术相结合,充分利用zixing图书管理系统软件,系统操作方便,界面友好,具有高效的查询与借阅能力,数据运行安全可靠,为其提供便利,为图书管理提供更多的信息,极大的提高了图书管理人员的工作效率,总之,图书管理应与时俱进,不断进行探索,在服务理念等各方面贴近读者需要,为读者着想,提高图书管理的实效,使图书管理更科学、更有效,更好地为读者服务。 作者:孙东颖 单位:中国地震局第一监测中心 图书管理系统论文:网络框架下图书管理系统的设计 为了减轻图书管理员的工作量,为用户提供一个快捷、准确的使用环境,实现对所有图书进行准确、轻松的管理,本文根据软件工程的思想,设计一套新型的图书信息化管理系统软件,使用信息化技术图书馆的图书资料信息进行分类管理,实现快速查找、大存储量、高可靠性、高保密性、长寿命等功能,极大地提高图书资料管理的效率[2-3]。 一、软件工程 1软件工程简介 软件工程属于工程类的学科,主要侧重于实践应用,即是将软件工程理论和知识应用于实际的软件设计开发中。软件工程的主要目的是设计出高质量的软件系统,它借鉴了数学建模、计算机科学、管理科学和传统工程科学等多个学科的知识,利用工程科学设计范型、评估成本、权衡风险,应用数学建模和计算机科学构造软件系统的模型及算法,使用管理科学制定计划、分配资源、管理质量、控制成本。 2软件工程的组成 一般来说,软件工程分为三大部分,即软件工程包含下列三大过程[5]:1)项目开发过程,是指系统开发人员设计并开发软件的过程,主要包括客户需求分析、软件系统设计、编码、系统测试等几大内容,类比于传统机械加工中产品在车间的生产过程;2)项目管理过程,是指项目负责人或产品经理在开发过程初期对软件开发过程的规划,并在开发过程中控制开发进度的过程,类比于传统机械加工中对车间加工过程的管理过程;3)项目改进过程,即是对上述项目开发过程和项目管理过程的管理和改进,包括对开发过程和项目管理过程的定义与改进,保证高质量产品的生产过程。可以说,软件工程包含的三大过程构成了一个系统工程,成为软件行业的必备基础。但在现今的软件项目中,项目开发过程往往受到大家更多的关注,而项目管理过程和项目改进过程经常得到忽视,根据实践经验,其实后面两个过程十分重要,在某些时候其重要性甚至超过项目开发过程。随着市场需求的变化,对软件产品的要求也不断发展,软件规模越来越庞大,软件开发也会逐步由个人作坊式开发向工厂流水线化变化,整个软件项目的开发过程也逐渐向传统的机械加工行业的生成过程进化,产品内容、产品质量、生产时间、生产成本等都成为项目管理的工作内容,软件工程逐步向规范化、工程化、工艺化、机械化发展。 3软件工程的开发方法 结构化开发方法由Yourdon和Constantine提出,也被称为面向数据流的开发方法。结构化开发方法是80年代使用最广泛的软件开发方法,它首先用对软件的需求利用结构化分析法进行需求分析,然后利用结构化设计方法对整个软件进行总体设计,最后利用结构化编程方法实现系统。它给出的变换型和事务型两类典型的软件结构,使得软件开发的成功率大大提高。面向数据结构的开发方法是把问题分解为可由三种基本结构形式表示的各部分的层次结构,最典型的代表即Jackson方法。三种基本的结构形式包括顺序、选择和重复,这三种基本数据结构可以进行任意组合,最终形成各种形式的复杂结构体系。该方法从系统的输入、输出数据结构入手,得到整个程序框架结构,再补充细节,最终得到完整的程序结构图。该方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效。面向对象和分布式、并行组成了当前计算机业界最流行术语,面向对象开发方法位于当今计算机业主导地位。面向对象技术是一次软件开发技术的革命,在软件开发史上具有里程碑的意义。该方法包括面向对象编程、面向对象设计和面向对象分析三个步骤,采用了自底向上归纳与自顶向下分解的相结合方法,以对象为开发基础,不仅考虑了输入、输出数据结构,同时也包含了所有对象的数据结构。该方法通过对象模型的建立,实现基于用户的需求,同时大大改善系统的可维护性。 二、图书管理系统的分析与设计 1系统管理需求 系统需求分析是系统开发的基础,它将客户的需求抽象为模型,为软件系统的开发打下基础。本文中需要实现图书馆管理系统主要针面对普通读者借阅和管理员管理两部分:1)普通读者:可以登录系统时不需要输入用户名和密码,可直接查阅图书信息,也可以通过书名、作者、出版社、ISBN编号等多个选项进行查询,了解所需借阅图书的在库情况,但普通读者无权修改库中的数据信息。2)管理员:登陆时需要输入管理员密码,以此保证图书管理系统的安全,管理员拥有对图书信息库数据库进行操作的权限,系统应该为管理员提供了较完善的数据库维护功能,可以是管理员方便的进行图书管理,包括新书入库、图书借还、修改图书信息、图书信息管理等。通过这些功能,管理员可以对图书馆中所有图书以及图书借阅情况进行统一管理。另外,为了保证整个系统的安全保密性,系统还为管理员提供了修改密码的权利,这样是的整个系统的安全保密性得到提高。 2系统模块设计 本系统主要实现对图书信息及其借阅情况的管理,根据上述系统管理需求进行分析,本系统大体分为以下几个模块:登陆模块、管理模块、维护模块和设置模块。系统功能模块图如图1所示。 3系统数据库设计 本系统采用微软公司的.NET开发,开发语言选择C#。C#是集合了JAVA、VB等多种高级编程语言的优点的完全面向对象的编程语言。C#语法优雅,代码较健壮,结合VisualStudio集成开发环境,使得调试过程较为简单。.NET平台包含了微软最新的数据库技术——LINQ(LanguageIntegratedQuery)。LINQ是一组技术的总称,使用LINQ的查询语法,可以让开发者便捷的对数据源执行复杂的操作,和传统的SQL语句相比,LINQ查询语法在语义或性能上没有区别,但比用SQL语句编写的等效表达式更易读。从安全保密性角度考虑,远程数据库比本地数据库更能够保证数据的安全,且便于集中管理,存储的数据也较多。本系统设计为三层构架,客户端通过服务器的WebService服务访问数据库,不与数据库直接通讯,服务器提供WebService服务作为数据交换中心,提供数据的存储、查询、维护等功能接口。采用三层构架的设计可以保证访问数据库过程的安全性,所有访问数据库的代码都运行在服务器端,客户端只是通过服务器端的程序访问数据,使得客户端无法对数据库进行非法操作。 三、结论 本系统利用信息化技术,将传统图书馆手工管理方式利用软件实现,将各种图书管理操作集为一体,减轻了图书馆管理人员的工作量,有效的提高了工作效率,增强了管理工作的安全保密性,并利用软件工程的思想,在分析需求的基础上,设计了功能模块,并利用微软最新的LINQ技术设计系统数据库。本系统为图书馆实现现代化的管理奠定了一定的基础。(本文作者:张伟单位:常熟市中医院) 图书管理系统论文:图书管理系统安全稳定性研究 SQL(结构化查询语言)是世界上最流行的和标准化的数据库语言。Mysql可以说是目前最为流行的开源数据库管理系统软件,是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。Mysql开放源码,快捷灵活、稳定和容易使用等优点决定了其在中小型管理系统应用的优势。本文以基于Mysql网络数据库的图书管理系统为例,从安全稳定性要求和采取的安全策略等方面进行分析研究。 1Mysql在信息管理系统的应用与优势 1.1Mysql的基本特性与应用 Mysql与其他大型数据库Oracle、DB2、SQLServer等相比,有自身的不足之处,但是没有影响到Mysql在信息管理系统的应用。在个人或者是中小型的企业,Mysql发挥了自身的优势与作用。Mysql开放源码,具有快捷灵活、稳定和容易使用等优点,并有效的提供了PHP、C,C++,JAVA和HTML等主流前端开发软件的API接口。支持多种操作系统包括Windows、Linux、Solaris、MasOS等。目前,搭建动态网站或者服务器的开源软件组合有典型的网络架构LAMP,极大地方便了开发者。Mysql应用非常广泛,Google、facebook、等使用Mysql作为网络数据库。 1.2Mysql应用于图书管理系统的优势 Mysql应用于图书管理系统的优势主要分为三个方面,一是免费开源优势,如果再使用linux操作系统,可以减少购买操作系统和数据库的开销。二是多种平台支持的优势,Mysql可以与多个平台进行有效的连接,实现信息资源的共享。三是中小型数据库灵活稳定的优势,在设计Mysql程序的时候,加入了SQL中没有的一些补充条件,更加的适用于在中小型数据库中使用。图书管理系统通常要保存用户信息、图书信息和借阅信息,以及建立相关的书籍查询等,数据仓库并不是很庞大,因此,使用Mysql来管理数据非常合适。 2基于Mysql的图书管理系统安全稳定性分析 高校图书管理系统是基于互联网的网络数据库,通常采用B/S的体系结构,因此,在浏览器层、Web服务器层、数据库服务器层都会存在安全性要求,以及在操作系统、网络技术等方面的安全问题。只有控制好图书管理系统的安全问题,才能保证信息资源的有效共享。基于网络数据库的图书管理系统的安全稳定性具有以下几个特点:(1)较高的稳定性,包括操作系统的稳定性和数据库系统的稳定性,要保持Mysql数据库的正常运行轨迹。(2)数据的保密性能,对客户信息、访问浏览量、客户端等进行有效的保密。(3)运行的速度很快,包括浏览器端、数据库服务器端的访问速度,以保证数据信息在查找、修改等方面的快速反应。(4)数据的备份与数据的恢复功能。数据库服务器中,包括图书信息、借阅图书记录、客户账号等在内的相关数据的安全问题,是保证图书管理系统正常运转的重要因素。要采取严格的防范措施,同时,当发生数据故障的时候,要在最短的时间内恢复数据与系统。 3基于Mysql的图书管理系统安全稳定性策略 图书管理系统通常采用三层B/S结构模式,即用户层、Wed服务器层和数据库层。图书管理系统要注意提高数据库安全、操作系统安全和网络安全技术等方面的安全策略。 3.1优化数据库设计 比如,在遵循关系模式规范化的基础上,优化表设计适当增加中间表或增加冗余字段以减少连接查询所花的时间,优化JOIN操作和子查询尽量使用全连接避免产生中间表,尽量避免LIKE关键字和通配符进行查询。另外,还可以修改my.ini文件,对相关参数如sort_buffer_size、read_buffer_size、query_cache_size、max_connections等,设置合适的缓冲区大小和MySQL允许的最大连接进程数,以优化服务器提高系统性能,提高保证图书信息资源查询效率。 3.2数据容灾与备份机制 要定期地进行数据备份,保护图书书目数据、流通数据、客户信息等。定期的进行数据库的重组工作,增强数据库的使用性能。用好MYSQL的容灾与备份机制,比如:建立主从数据库集群,采用MySQL复制;制定数据库备份/恢复计划;启动数据库服务器的二进制变更日志;定期检查数据表;定期对备份文件进行备份;把MySQL的数据目录和备份文件分别放到两个不同的驱动器中,等等。 3.3帐户安全策略 可以从账户安全检查、系统内部安全措施、哈希加密等方面着手进行。比如,检查用户表mysql.user是否有匿名空账号(user=‘’),如有应将其删除。使用哈希加密帐户密码。加强客户的登录认证,尤其是服务器主机的登录认证。在主数据库创建从数据库操作所用的用户,并指定使用SLL认证等等。 3.4网络安全和操作系统安全策略 在网络安全策略方面,利用NAT技术,有效的防止发生来自网络外部的攻击现象,将局域网络内部的计算机系统进行隐蔽。正确设置计算机操作系统,确保客户使用真实身份,登录具有合法性。此外,还可以设置系统的实时监控,优化网络防火墙、文件加密以及杀毒软件技术的升级,等等。 4结语 综上所述,要确保基于Mysql在图书馆管理系统的安全稳定性能,要考虑很多种因素的影响,在数据库设计、数据库服务器、数据容灾与备份、帐户安全,以及计算机网络、操作系统等方面进行优化配置。图书管理系统的安全与稳定性能保证了信息数据的安全、稳定性与高效,保证了客户在不同的时间、地点、平台中有效的使用图书馆的资源信息共享。 作者:石坤泉 单位:广州番禺职业技术学院信息工程学院 图书管理系统论文:图书管理系统分析 1系统分析 本软件主要用于图书的采集、盘点操作。用户可以用本软件来为自己采集图书、盘点图书。也可以为其他客户进行代采。本软件的优点是适应性广、功能全面、存储容量大、数据保障性高、高效率、技术性高、一号多书处理、兼容多种数据源、支持多用户采集、适用性强、采书盘点数据格式通用、数据交换简单。 2系统总体设计 2.1硬件、软件支持 硬件平台是指开发与运行本系统时所需要的硬件环境,主要包括计算机机型和硬件配置。由于本系统只配备有PII处理器、64M内存、10G硬的普通微机即可顺利运行。该软件是在WINDOWS操作系统下以uBase/Linux系统为平台并使用uToolsTM2为开发工具所开发出来的软件,所以有简捷的WINDOWS界面操作风格,完善的功能流程设置,操作直观、方便。 2.2采集器内部结构和工作原理 平板式扫描枪一般由光源、光学透镜、扫描模组、模拟数字转换电路加塑料外壳构成。它利用光电元件将检测到的光信号转换成电信号,再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处理。本软件是通过数据采集器对图书的现行条码和ISBN号进行量化采集,然后通过数据交换把采集到的信息通过数据线导到PC端软件,然后通过软件对用户的图书种类和需求进行分类,实现智能化和自动化的目的。 2.3软件模块结构设计 通过使系统调研与分析,系统主要应完成的功能如下:书库数据管理、订书数据管理、盘点数据管理、数据交换。图书管理系统包含书库的导入、导出、订书数据管理、盘点数据管理等功能。该系统执行时,先导入书库数据,然后根据输入的数据选择执行路径,购入图书进行登记,编用调用图书采编功能,导入、导出调用功能查询调用查询功能。 3图书信息管理软件详细设计 3.1图书管理系统启动界面本系统设计原则:界面美观大方、操作方便灵活;依据用户的需求设计界面;界面对用户操作有引导功能,并提供一些帮助功能。 3.2书库数据管理书库数据管理的功能是将书库数据与软件进行传输,图书数据就是在这里导入软件的,其主要分为导入书库数据、导出书库数据、书库信息显示、书库数据查找、书库数据清空和书库统计信息6部分组成。 3.3订书数据管理:导入订书数据、从采集器导入订书数据 3.4系统配置:库存代码设定、导出字段设定、DBF字段设定、交换数据 4结论 图书管理系统和射频识别技术有效结合为企业日常管理提供了重要的保障和安全。本系统利用射频识别的相关知识,主要实现了图书管理、数据库管理、书库管理等。该系统针对书店、图书馆的图书管理设计了一系列图书管理和图书采购管理功能。此软件有效解决了图书重复采购、书库盘点困难的难题。让“轻松采购、快速盘点”成为可能。 作者:徐化冰 单位:渤海船舶职业学院动力工程系 图书管理系统论文:图书管理系统设计与实现 摘要 根据图书管理的实际需求,本文给出了图书管理系统的需求分析以及程序设计的全过程。利用Access设计后台数据库;采用VB设计了客户机的应用程序界面。设计并实现了登陆、基本信息管理、图书信息管理和用户管理等功能模块。该系统的应用在一定程度上规范了对图书的管理,有效提高图书管理的效率及服务质量。 0 引言 随着社会信息量的与日俱增,作为信息存储的主要媒体之一图书[1],数量、规模比以往任何时候都大的多,高效的管理庞大的图书体系是非常必要的[2]。为了能让管理员从繁重的工作中解脱出来,使管理员在使用一个软件以后能极其容易地对所有图书进行管理,并且准确无误,轻松自如。设计一个图书管理系统软件是当务之急,也是本论文的重要意义和研究宗旨。 1 图书管理系统分析与设计 系统分析作为系统开发的基础,它是一个将客户的需求从具体到抽象的过程,为后续环节的设计与开发指明方向[3]。 图书管理系统主要实现对图书的系统化管理,大体有以下几个功能模块:登陆模块、基本信息管理模块、图书信息管理模块和系统管理模块。 系统功能模块图如图1所示: 图1 系统功能模块图 Fig. 1Block diagram of system function 1.1 登陆模块 出于对系统安全性考虑,实现权限等级管理[4]。系统管理员、老师和学生拥有不同的权限,在进入系统时需要通过用户 名来进行权限判断,登陆后可进行不同的操作。 进入系统后,首先看到登陆窗体,对用户的身份进行认证,身份认证可以分为以下两个过程: ⑴ 确认用户是否为有效的系统用户。 ⑵ 确认用户的类型。 第一个过程决定用户能否进入系统,第二个过程根据用户的类型决定用户的操作权限。 如果是学生或老师登录,不能对各种参数进行修改,否则用Admin用户登陆,如果还要创建其他用户,可以在用户管理模块中进行创建和管理,在创建用户时,需要输入要创建的用户名和密码,Admin用户还可以修改和删除其他普通用户数据。 用户列表及其权限如表1所示: 1.2 基本信息管理模块 该模块包括读者信息管理、图书分类信息管理和出版社信息管理等三大部分。图书管理员可在系统提示下对这几部分中的信息进行修改、添加、删除等操作。 1.2.1 读者信息管理 读者信息管理模块的主要功能是对读者的信息进行管理,可以对该信息进行添加、删除、修改和查询等操作。读者信息包括读者姓名、读者学号、所属学院和读者专业。当程序运行时,显示读者的详细信息。 1.2.2 图书分类信息管理 图书分类信息管理模块的主要功能是对图书的分类信息进行管理,可以对该信息进行添加、删除和修改等操作。图书分类有一级分类和二级分类,当程序运行时,显示图书一级分类名称,点击某一一级分类名称时,将显示此一级分类名称下的二级分类名称,如果此时要对一级分类名称进行修改,可直接进行,但此时的二级分类名称处于不可更改状态,如果要对其进行修改,须先选中二级分类名称单选按钮。 1.2.3 出版社信息管理 出版社信息管理模块的主要功能是对图书出版社的信息进行管理,可以对该信息进行添加、删除和修改等操作。当程序进行时,显示所有的出版社名称信息,当用户选择一条记录时,将在右侧的文本框中显示用户选中的出版社名称,则此时可以对其进行添加、删除和修改。 1.3 图书信息管理模块 图书信息管理模块包括图书入馆管理、图书借阅管理和图书归还管理三大部分。 1.3.1 图书入馆管理 图书入馆管理模块的主要功能是对入馆图书进行管理,当系统运行时,显示所有入馆图书的详细信息,如果入馆图书的状态显示为“入馆”,则表明该图书已经进行了入馆确认,不能再对其进行修改或删除,如果入馆图书的状态显示为“创建”,则表明该图书还未进行了入馆确认,还可对其信息进行修改或删除,若对该图书信息进行了确认,则可点击入馆审核按钮对其进行入馆确认,使其变为不可更改状态。 由于入馆图书较多,如果要查看某一入馆图书的详细信息,可通过DataCombo下拉菜单选择所要查看的图书分类名称,即可显示用户所要查看的详细信息。 1.3.2 图书借阅信息管理 借阅信息管理模块的主要功能是对图书的借阅信息进行管理,当系统运行时,显示所有图书的借阅信息,可以对图书借阅信息进行修改和删除等操作。 1.3.3 图书归还信息管理 图书归还信息管理模块的主要功能是对图书的归还信息进行管理,当系统运行时,显示所有图书的归还信息,可以对图书归还信息进行修改和删除等操作。 1.4 系统管理模块 系统管理模块包括用户管理和修改密码两大部分。 1.4.1 用户管理 用户管理模块的主要功能是实现对普通用户进行添加、删除和修改操作。当系统运行时,显示用户名列表,当管理员选中某一用户时,可显示该用户的用户名及用户类型。 1.4.2 修改密码 修改密码模块有两个功能:一、管理员通过调用此模块添加、删除或修改用户;二、普通用户通过此模块修改自己的登录密码。 2 数据库设计 数据库是图书管理的基础[5],在图书管理系统中占有非常重要的地位。数据结构的好坏将直接对应用系统的效率及实现的效果产生影响。 2.1 数据库表 本数据库中包含7个表,即借阅信息表Borrow、借阅明细表BorrowList、出版社信息表Publisher、入馆信息表StoreIn、读者信息表Reader、图书分类信息表Types和用户信息表Users。下面以借阅信息表为例介绍这些表的结构: 借阅信息表Borrow:主要用来保存图书的借阅信息,结构如表2所示: 2.2 系统变量 系统中定义了与数据库操作相关的变量,内容如下: IsConnect是私有布尔型变量,它的作用是标记数据库是否连接,如果IsConnect=True,则表明数据库已经连接,否则表示数据库没有连接。在连接数据库之前,需要对IsConnect变量进行判断,从而决定是否需要执行连接操作。IsConnect变量的值在Connect()函数中设置。 Connect_Num是私有整型变量。 变量cnn是连接数据库的Connection对象,变量rs是保存结果集的Recordset对象。 图书管理系统论文:图书管理系统的设计与实现 摘要:随着高校人数不断增多,加之管理信息化的冲击,传统的图书管理系统已经无法满足时代所需,为图书管理系统设计和实现提出新任务与新要求。本文依据图书的管理所需,探究图书管理系统设计和实现。 关键词:设计 图书管理系统 实现 1.前言 21世纪是一个信息时代,图书作为信息的载体,依然是人们获取知识的重要途径之一,图书馆的运作情况直接关系着传播知识的速度。因此,探究管理系统设计和实现具有实际意义。 2.管理系统设计分析 2.1需求分析 对于软件工作而言,需求分析属于关键过程。而图书管理系统中必须要实现信息管理、借阅管理以及后台支撑管理等各种重要的管理系统功能。如果从使用系统的对象来看,可以划分成系统管理员、图书管理员以及借阅者几个部分。 其一,如果从借阅者的角度来看,图书管理系统应该具备几个方面功能,即为查询图书的参数情况,借阅者借阅历史记录,修改借阅者个人信息,比如联系方式,登录密码等等,同时还要对他们的权限进行适当扩展,应该具有预定图书以及读者留言之功能。因此,其主要功能有图书信息检索,查询借阅历史,修改个人信息,预定图书,信息反馈等。 其二,从图书管理者角度来看,图书管理人员要具备的功能需求为录入,查询,编辑读者的基本信息,主要包含读者的姓名、编号、性别以及单位等;还包含输入,查询,编辑书籍的信息,其中包含了名称,编号以及类别等。以及借书和还书的信息输入。 其三,从管理系统的人员角度来看,包含了怎样使用该管理系统,如借阅者、管理人员的管理和维护,还要能够查看与维护系统等,主要包含了业务模块、数据维护模块、查询模块等。 2.2技术性要求 因为使用图书管理系统的场所较为特殊,开发者一定要关注系统的性能,以及使用后用户的体验情况,保障新开发系统能够满足计算机发展所需,因此技术性必须要满足如下要求。 其一,系统工作具备连续性;其二,系统要能够并行处理,以及快速响应的能力;其三,具备极强处理数据能力;其四,信息共享;其五,具备友好的人机界面。 2.3数据库设计 系统中数据库主要是用来管理与存储大量数据信息,这些信息不是孤立的,属于系统中一部分,程序终端就能够从数据库里得到关键数据信息。而项目开发功能和数据库紧密相连,对业务工作存档有较大影响,所以系统应该考虑实况来规划管理,就需要在选择数据库上下功夫。如今比较常用数据库有Access、Oracle、Sybase以及SQL Server几种数据库。 第一,E-R图。数据库中的E-R图又叫实体-联系图,通过这种图实现现实环境中概念模型,因为这种图也叫E-R模型,并且该模型是设计开发中较为常用的工具,该模型包含了三个基本概念,实体集、联系集以及属性,这种模型具备简便性和清晰性。比如用户信息的实体图,就包含了用户名、编号、密码以及权限、状态几个属性。 第二,数据库表结构的设计。数据库中表结构也较多,本文列举一些主要表结构: 用户表(tb_user),该表主要是用来存储于管理系统的用户数据,包含了用户的编号、密码、用户名以及权限与状态,其中最为关键是用户编号,其值属于自增类型。 图书分类表(tb_book_style),该表主要是存储于管理图书的分类数据,包含了图书的类型编号、名称及备注,关键是类型编号,属于自增类型。 部门信息(tb_department),主要是用来存储于管理部门的信息数据,包含了该部门的编号、名称以及备注。 图书信息表(tb_book),主要是用来存储于管理图书的数据,包含了图书的编号、名称、负责人、类型、描述、状态以及联系方式。 图书借阅(tb_book_borrow),该表是存储于管理图书的借阅数据,主要包含了借阅的编号、图书编号、读者编号以及借阅的日期与归还日期。 部门信息表(tb_publisher),该表是用来存储于管理图书出版社的信息数据,包含了图书出版社的编号、名称以及备注。 第三,数据库的连接设计。图书管理系统应用了SQL Server_2005为服务器数据库,使用对数据库编程接口进行访问,实现了数据库的链接、删、增、改以及查。 2.4系统网络设计 管理系统中网络架构,就必须要全面掌握两种网络类型,即为外部网与内部网,也称之为局域网与广域网。因为管理系统网络结构,必须要应用便利、灵活的内网与外网二者有机结合,一些比较机密、敏感的图书信息只能够在内网访问,其他的可以在外网中共享。同时还要确保网络系统的安全性,因此就要在外网中加设防火墙,提防外界的黑客恶意攻击系统。 2.5系统界面设计 在整个管理系统中,系统界面设计非常重要,属于用户接触与使用管理系统的主要阵地,能够有体现出用户对管理系统的认可度以及体现整个系统价值。 3.图书管理系统实现分析 3.1信息管理系统 要满足管理系统总体要求,管理系统中必然要包含图书管理的新增、修改、删除以及查询等各种功能。新增图书应该构建新图书记录,删除还能够删除以建图书记录,而修改且能够修改所选图书中各种资料,查询就能够依据相关条件查找和条件相符的图书。 3.2查询图书 查询系统能够查询图书编号、名称、出版社、类别代码等和图书相关的信息,还能够修改图书信息,将查询关键词与查询方式输入,通过模糊查询进行检索,就能够获取到关键词相关的数据。本文就是采用SQL语言对数据库进行访问,查询数据库, 上面这些代码就是按照编号查询方式查询图书,比如将所需查询的书籍编号输入之后,只要点击查询按钮,就会将所查询图书的信息显现在查询结果中,同时还能够在该处修改书籍属性,自然也能够删除图书。 依照上面编写的代码,还要编写出其他所需代码,如添加图书、图书的基本设置以及类别设置等等,只有将这些设置输入到相应的软件程序就能够实现所需界面。比如,实现的系统登录入口如下图所示。 4.结语 随着信息技术不断发展,图书馆所采用的传统管理模式无法满足所需。因此就必须要依据实况分析所需,采用SQL Server_2005作为开发工具开发出管理系统的模块,从而有效解决图书管理中存在的各种问题,促进图书管理系统真正成为承担传播信息的载体。 图书管理系统论文:面向数据挖掘的图书管理系统探究与设计 摘 要 随着科学技术的进步,图书馆的发展主流也由原来传统的纸质图书转化为现在的数字图书馆。对于图书管理系统来说,数据挖掘的应用在数字图书馆有着很大的发展空间,但是目前在图书馆理系统中对于数据挖掘技术的应用和研究还是比较落后的,这样就导致很多数字图书馆的优势难以体现。所以对于数据挖掘这一技术的运用是完善数字图书馆的一大重任。 关键词 数据挖掘;图书管理系统;探究;设计 当今时代,伴随着科学技术的发展,信息资源慢慢成为生活工作中不可缺少的一部分,甚至成为最重要的资源之一。面对庞大的信息资源,传统的信息管理方式已经不再适用。海量的信息要求使用新的科学技术手段来进行管理,此时,数据挖掘技术应运而生。如何利用这一技术挖掘出有价值的信息知识就成为了图书管理系统中的重中之重。 1 数据挖掘技术概况 所谓数据挖掘技术指的就是从大量的庞杂信息中提取出隐秘的、之前不了解的、潜在的、有用的信息知识的过程。近些年随着网络的迅速发展,很多图书馆都从传统的纸质图书管理发展到建立了自己的数字图书馆。但是海量的信息也给数字图书馆的管理带来了挑战,由于技术的不成熟,大量的信息很多时候都不能够被提炼出来,数据是很丰富,但是有用的信息却很贫乏。所以,怎样才能够充分的利用这些海量数据成为了图书馆的一大难题。这些问题的出现也让数据挖掘技术受到极大 关注。 2 数据挖掘技术应用于图书管理系统的需求 分析 2.1 图书馆资源开发利用的缺失 其实,随着数字图书馆的流行,很多图书馆都建立了自己的数据库,但是图书管理者没有对庞杂的信息进行很好的归类整合,也没能有效地适用数据库,对于大多的图书馆来说,数据库建好后,除了进行一些常规处理外,根本就没有对数据进行再加工和处理,也就不能更好的利用信息。这样就浪费了很多资源,最重要的是也没能达服务于读者的目的。 2.2 数字图书馆信息服务存在不足 在图书馆查询或者借阅书籍时,一般情况下都是读者向工作人员提出信息请求,图书馆工作人员通过检索解答读者问题。但是这些并不能满足读者需求。这些都使读者处于被动位置,也就意味着图书馆的信息管理系统存在着不足。图书馆的信息服务应该做的不仅是为读者提供书籍等显而易见的,更重要的是针对读者的具体需求,挖掘出知识隐性的层面,更加贴近读者想要的 答案。 在图书馆日常工作中肯定存在着很多问题,有的读者借阅过一次就没有第二次,或者是热门书籍读者要预约,最后等很久才借到书或者是根本借不到,这样的话读者就放弃借阅。就会导致图书馆失去很多读者,提升读者对于图书馆的忠诚度也成为图书管理系统必须解决的问题。相信通过图书馆管理人员的努力,为读者提供不同于传统信息的服务方式,很好的解决读者的疑惑,就能够使图书馆的读者数量持续上升。 3 数据挖掘技术应用于图书管理系统的设计 分析 3.1 设计的基本原则 设计的基本原则最根本的是为了满足广大的读者,依据大多数读者的阅读水平和对计算机的掌握能力,采用先进的科学技术,保证读者的阅读质量。图书管理系统的设计要严格按照国家文化部以及国家出版部门的要求,要严格遵守相关的法律法规,同时要注意信息产业等相关部门软件开发的规范,做到尊重权威的标准化体系。对于图书管理系统的设计还要注意到与时俱进,最好做到与互联网或者是其他网络的关联度,保证不会与飞速发展的信息社会脱轨。最后要保证系统能够进行升级,能够扩展新功能,开发新的用途,做到不会随着技术的发展而被淘汰,要做到可持续发展和利用。最后设计的原则要注意到现有的图书管理系统的工作人员的专业素质,要结合现有的能力进行设计,否则系统设计后工作人员无法使用也是不可行的。要充分尊重工作人员的工作能力和工作习惯。管理系统设计实施时,必要时要对工作人员进行专业知识的普及。 3.2 设计的最终目标 做好图书馆数据库的建设,系统开发的最终目标是实现数字图书馆的系统化、自动化和规范化。通过系统可以对图书信息进行编辑之后存入建立的数据库中,供以后进行检索使用。 更好的管理书籍,对电子图书进行细致的分类,一目了然的分类可以节约读者的时间,及时的更新纸质书籍的状态,例如书籍放在图书馆的具体某个馆,在某个书架,或者是被读者借走阅读,又或者是纸质书籍有破损或者是销毁等,这些信息输入图书管理系统便于读者的选择,数据挖掘技术也会根据读者的需求推荐类似的书籍,从而满足读者的阅读需求。 为广大读者提供优质的服务,数据挖掘技术可以通过读者进行检索的信息得出读者的根本需求,通过对数据的收集整理最后得出最接近读者需求的信息,通过图书管理系统反馈给读者,这样可以使读者更加便捷的得到自己所需信息。 4 数据挖掘技术应用于图书管理系统的应用 分析 4.1 吸引读者注意力 数据挖掘技术可以通过对数据的分析了解得到读者的需求以及需求的特点,这样的话就能够提前预测出读者的阅读意向,也就能够根据预测的结果提前向读者提供相关信息,这样一方面可以吸引读者的注意力,一方面还可以根据读者对于推荐信息的反应做出改善,提供个性化服务,使得读者对于图书馆的满意度得以提升。 4.2 提升读者忠诚度 读者忠诚度是检验图书馆管理系统是否成功的重要标准,好的服务才能够造就高的读者忠诚度,通过数据挖掘可以了解读者的需求,提供给读者个性化的服务,在数字图书馆管理系统中提供给读者多样的选择,读者就能够享受到好的服务,自然读者的忠诚度也就会提高。 4.3 了解读者群体的需求 数据挖掘技术中有一种叫做关联规则,通过这一规则可以发现读者群体的特征。例如可以把读者群体按照不同的性别、年龄、学历、职业等方面进行分类。或者是应用更详细的分类方式对读者群体进行划分。通过分析得出他们的特点,全面了解读者的需求,这样才可以提供更好的服务。 4.4 提高图书馆图书的借阅率 图书管理系统的工作人员可以将每天的图书馆藏书的借阅数据输入管理系统,通过数据挖掘技术可以得到读者的借阅率以及图书的借阅频率,之后依据数据挖掘得到的信息对图书进行合理的规划,例如哪些图书借阅率较高就建议图书馆相关部门加大购进力度,提供给更多的读者以借阅机会,更好的满足读者的需求,更高效的进行图书管理工作。 5 结论 在如今的数字化图书馆的发展下,数据挖掘技术已经成为建设图书管理系统不可缺少的一份子,数据挖掘技术的应用使得图书馆在如今网络发达的社会不被淘汰,以一种全新的方式――数字化图书馆的方式得以存在。相对于传统的信息服务,数据挖掘技术又展现其优势,正以一种积极主动的方式向读者提供所需的信息,更好的服务于读者,提高读者对于图书馆的忠诚度。 图书管理系统论文:基于用户个性化的图书管理系统 摘 要:文章设计了一个基于用户个性化的图书管理系统,分析了系统的需求,将系统主要划分为用户主页数据存储、用户主页数据管理、用户编程模型、用户栏目管理以及用户主页结构配置等几个模块,且设计了相应的功能结构树,并通过系统运行流程图详细阐述了系统的实现过程。 关键词:个性化服务;图书;推荐系统 作者简介:芮怀楷(1980― ),黑龙江东方学院图书馆馆员。 随着时代的进步与发展,我国进入了快速发展变化的转型时期,其中图书管理也发生了剧烈的变化。图书管理系统作为图书馆应用现代信息技术更好服务于读者的支撑平台,随着信息技术的发展,也经历了多次的升级。目前传统的高校图书馆图书管理系统还是以图书管理为中心,难以体现出以读者为中心的服务理念。在当前图书数据呈现出爆炸式增长的趋势下,越来越多的读者开始利用网络搜索进行检索,这就使得传统图书管理系统中目录的作用越来越弱化,编目业务也正在被边缘化。而且当前图书管理系统的用户已经不再是单纯的系统使用者,更多的用户越来越倾向于表达自己的意见以及个性化需求。这也使得传统的统一用户界面图书管理系统已经无法满足图书数据的管理与检索以及用户的个性化需求。因此,本文将设计一个能够满足用户个性化需求的图书管理系统。 1 系统分析 用户的个性化需求主要分为两方面内容,一类是用户自身感兴趣的图书信息,另一类则是与用户的个性化内容相关的图书信息。前者由用户在图书信息系统中自己配置,后者则由系统通过用户的行为分析进行大数据挖掘,或者由用户的个性化编程得到。因此图书管理系统中用户的个性化需求主要包含:用户主页数据存储、用户主页数据管理、用户编程模型、用户栏目管理以及用户主页结构配置这几个功能模块。功能模块之间的关系及用户个性化需求图书管理系统如图1所示。 从图中可以看出,数据存储和栏目管理是系统的优秀部分,这两部分主要是对每个用户的个性化主页信息进行管理、分布式存储以及栏目的定制。①主页数据存储模块负责对用户个性化主页栏目的相关数据进行存储,支持从后台读取数据在前台进行显示,并且能够使得个性化主页的内容存储在安全方面得到保障。②主页数据管理模块主要负责对主页的数据进行管理,是以用户作为基本单位来进行管理,每个用户会存在多种形式的文档,包括xml文档、html文档、文本文档、图片文档等,系统需要对这些文档分别进行存储,并对这些文档进行维护,当需要这些文档时可以快速地对这些文档进行查找,以最快的速度提供给用户。主页数据管理模块会针对用户个性化主页的每个栏目对主页内容进行细化管理,并最终支持主页的最后显示。③编程模型模块负责对主页的数据进行检索,因为主页的数据是分布式地存储,快速地实现主页数据的检索并最终呈现给用户成为编程模型模块的主要任务。编程模型模块是在主页数据存储以及主页数据管理两个模块的基础上运行的,编程模型主要用来实现快速地在海量的图书数据中进行检索,最终以最快的速度呈现给用户,增强用户在使用个性化主页时的体验。④栏目管理模块负责对用户个性化主页的栏目进行管理,每个用户的栏目不同,其所呈现出的内容也会不同。一方面是为了实现对用户个性化的标准栏目进行管理,以使用户在进行文档的上传操作时,可以有效地对这些文档进行分类的上传,并可以文档所属栏目的类别来对栏目进行管理;另一方面允许用户对栏目进行定制操作,并形成和用户相关的栏目,用户同时需要上传和自己定义的栏目相关的文档内容。⑤主页结构配置模块是建立在前四个模块基础上的,该模块利用xml工具以及xml解析引擎生成用户的整个个性化主页结构,并以规范化的形式呈现给用户,供用户最后使用。 2 系统设计 在上述系统分析的基础上,本文给出了如下的基于用户个性化的图书管理系统的功能结构。基于用户个性化的图书管理系统主要包括了栏目管理、主页数据管理、主页数据存储、编程模型以及主页结构配置等五个功能模块,如图2所示。 2.1 栏目管理模块 栏目管理模块中主要包含了栏目分类、栏目定制以及栏目修改模块。栏目分类模块主要是把栏目版块分为标准栏目以及自定义栏目。标准栏目主要是由主页框架中的dtd文档来对其进行定义,dtd文档定义的每个用户的栏目都是相同的,包括新闻、公告、产品以及服务等栏目。自定义栏目主要是针对个性化用户而言的,个性化用户可以通过自定义栏目的形式编辑相应的栏目,同时,还需要上传与栏目相关的文档以及相应的图片数据,并且对这些数据进行维护。栏目定制模块是由个性化用户在自定义栏目类别下面定义具体的栏目信息。栏目修改模块是指用户可以对定义的栏目名称进行修改。综上,栏目管理模块可以有效地对每个个性化用户主页的栏目版块进行管理,也能够从栏目层面上来对不同的个性化用户的主页进行区分。 2.2 主页数据管理模块 主页数据管理模块包含了数据操作模块和数据分类模块。数据操作模块又可以分为数据上传、数据下载、数据修改以及数据删除等操作。以上的四个数据操作子模块可以统称为数据的维护。数据上传功能的使用者可以是系统管理员,也可以是个性化用户。系统管理员可以直接把数据上传至相应的数据节点处。而个性化用户在进行文档上传操作时,首先要具备栏目自定义的权限,才能完成相应的数据上传操作。数据的下载同样需要用户充当相应的角色,而这个角色必须拥有数据下载的功能,只有这样用户才能够针对特定的文档进行下载操作。数据修改操作是在整个系统中用得最少的操作,因为数据的修改需要涉及的内容比较多,一般是通过上传不同版本的文件来完成数据修改功能的。同样,只有用户具有相应的数据修改权限才能够进行操作。数据删除模块也是一样,只有具有相应的权限,才能够进行数据的删除操作。数据分类模块是以上传数据的不同种类为依据进行操作的,数据按照种类可以分为xml文档、html文档、文本文档、图片文档以及音/视频文档。 2.3 主页数据存储模块 主页数据存储模块主要分为元数据存储、结构化数据存储以及非结构化数据存储三个模块。元数据存储模块主要指的是在HDFS中的名称节点中的元数据的存储。HDFS的架构为主从(master/slave)架构,一个HDFS集群通常由单个名称节点和多个数据节点组成,名称节点作为主服务器存在。名称节点主要负责管理文件命名空间和控制客户端的访问。数据节点将文件、数据块和数据节点等组织成相应的数据结构进行管理,这不仅简化了操作,而且也方便了整个数据结构随数据节点改变而更新,有利于保持数据的一致性。结构化数据管理的主要对象是数据库数据。非结构化数据存储主要指的是一些文本文档、图片文档、xml文档、html文档以及音/视频文档,这些数据都是非结构化数据,要实现对这些数据的存储,需要依靠HDFS以及其他的一些文档数据库。HDFS中的数据节点主要用来实现这些数据的分布式存储,HDFS针对的是大文件的存储,这些大文件会被进行分块,根据具体的配置信息这些文件会被分配成一系列的大小相同的块,而每个数据块又会有3块副本数。因此,要完成HDFS对数据节点的有效管理,需要时刻监督数据节点,并对每个数据节点的存储状态作相应的评估。 2.4 编程模型模块 编程模型模块主要包括了Map操作以及Reduce操作。Map操作主要是实现输入信息的映射,其输出是key/value中间对,需要Map/Reduce库提供的库函数,同时,用户编写的Mapper函数将会用在整个过程中。Reduce是一个规约性质的操作,在文件经过Map以及与之配套的Combine操作之后,便会得到一些相应的中间key/value对,然后再经过Sort操作,对这些中间键值对进行排序操作,接着进行Reduce操作,最后进行输出,并得到最终的输出结果。在进行Reduce操作时,不仅需要Map/Reduce库提供的库函数,而且需要用户编写相应的Reducer函数来实现Reduce操作。 2.5 主页结构配置模块 主页结构配置模块主要是由两大子模块组成,分别是xml工具以及xml解析引擎。通过xml工具,个性化用户可以根据系统提供的服务框架的dtd文档来进行xml文档的填写。xml解析引擎模块主要是对用户填写的xml文档进行解析,在解析的同时,对这些文档进行dtd的合法性验证,并生成个性化用户主页的主结构,完成用户填写的xml文档的存储操作。在个性化主页结构生成之后,需要借助前文提到的编程模型模块中的Map/Reduce编程模型来实现对主页的构件的查找,以及对主页栏目文档数据的快速检索操作,并最终生成用户的个性化主页。 3 系统实现 在前文系统分析和设计的基础上,本节给出了基于用户个性化的图书馆管理系统的实现方式。在此,本文将重点介绍系统的优秀模块数据存储以及栏目管理两大模块的运行流程。 在数据存储模块中,针对非结构化数据,系统采用了HDFS系统来实现。HDFS存储的文件主要是大文件,而个性化用户的文档数据大多是一些小文件,因此对于HDFS来说,存储小文件时会存在效率低下的问题,因此必须提出小文件存储的改进措施。改进措施如图3所示。 如图3所示,在对这些小文件进行存储时,需要事先实现预处理,当用户在客户端上传文件时,首先会将文件上传至处理层,然后判断文件的大小,如果文件大小符合HDFS配置的要求,那么就会直接将文件交由HDFS客户端处理;如果文件很小,则需要事先对文件进行资源整合,资源整合完毕之后再对文件进行合并,并将合并之后的文件交由HDFS客户端处理。当处理层处理完成之后,需要交由存储层来进行处理:先将文件进行分块处理,并将分出的块分别存储在不同的数据节点上,以实现分布式存储,然后在名称节点上记录相应的数据节点的信息(分别记录文件和数据块的映射信息,数据块和数据节点的映射信息),这将有助于提高数据的检索效率。 当用户首次登录该系统时,根据用户库以及功能库查看用户是否具有自定义栏目的功能,如果用户具有自定义栏目的功能,那么用户就可以对个性化主页上的栏目进行定制,定制完成后,会生成与用户相关的xml文件,这个xml文件会存储在数据库中。同时,用户需要完成其定义的栏目内容的上传操作,并将上传的文件存储到数据库中。当用户下次登录时,根据用户选择的栏目定制信息,以用户信息以及所选择的栏目定制作为输入,从HDFS中检索出和用户相关的xml文件,并依靠xml解析引擎生成用户自定义之后的主页。 4 结语 文章设计了一个基于用户个性化需求的图书管理系统,此系统使用户能够主动获取自己所需的图书信息。在这个图书管理系统中,用户不再是单纯的使用者,更是系统的内容生产者。在未来的设计中,文章还将探讨通过数据挖掘技术实现对用户所关注的图书的主动推荐以及相关联推荐,进而为用户提供更智能化的图书管理系统。
探究学习与课堂教学:浅谈综合学习与探究的课堂教学 语文教育具有多种特性:工具性、思想性、综合性、社会性、知识性,因此语文教学任务也因此具有多职能:知识教育、思想教育、审美教育、能力训练,语文能力训练内容也有了多项目:听、说、读、写、看、想等。这就决定了语文教学应该确立大语文教育观,要依靠立体的综合性教育。《语文课程标准》明确指出:“语文综合性学习有利于学生在感兴趣的自主活动中全面提高语文素养,是培养学生主动探究、团结合作、勇于创新的重要途径,应该积极提倡。”还指出要“注重跨学科的学习”,“提倡跨领域学习,与其他课程相结合”。可见,语文综合性学习的基本内涵已超越了传统的狭窄的“唯语文”学科领域,而是拓展到了社会生活的方方面面,走向了学科的交叉和融合。这里结合实际谈谈综合学习的课堂教学。《语文课程标准(实验稿)》指出:“语文课程必须爱护学生的好奇心、求知欲,充分激发学生的主动意识和进取精神,倡导自主、合作、探究的学习方式。”在语文教学活动中,要切实地提高学生的语文素质,必须要给学生创设自由的课堂。 一、课前初探:积累素材,探索结论 充分的课前预习是保证课堂教学顺利进行的重要一步,也是课堂得以深入和拓展的基础。预习的内容有:自学生字词;运用读、疑、思的学习方法自学课文,找出不理解的地方及提出疑难问题;运用上网查阅资料的方法收集课文有关背景材料;根据自己对课文内容的理解进行适当的自主探究等。总之,让学生利用家里的学习工具,运用原有的知识学习新知识,培养学生主动学习探究的良好习惯,引导学生涉猎教材以外的广阔领域有助于学生综合能力的提高。 1.开拓广阔的课外阅读环境。课本上的范文皆为名家名作,是前人经验的总结,但因为篇幅教时的限制,并不是瞬息万变的世界的全貌,生活,社会中有无涯的知识等待我们去学习与开拓。要在学好教材的基础上,把教学的触角伸向更为广阔的空间,让学生把学习之根扎在广袤的土地上,而不是扎在“花盆”之中。教师在教学中可以不时地向学生注入新的内容:课余阅读教材之外的中外名著,就报刊上的热点问题和好时文各抒己见、互相交流,甚至是同龄人的习作,只要是有一定价值的,在可能的情况下,就将它们作为我们学习的内容。指导学生合理订阅面向中学生的语文报刊,不定期选读中外古典名著,刻发报刊的杂文、格言警句、文辞优美的片断……。总之,让学生多读多思勤记,开阔了视野,激发了兴趣,丰富了知识,既充实了课本之不足,又培养了他们的思维能力,使其受到思想教育,终身受益。对此古今部分文学大师和语文教育专家们曾经有过精辟的阐述:“读书破万卷,下笔如有神。--”(杜甫)“退笔如山未足珍,读书万卷始通神。--”(苏轼)“叶圣陶问语文学得好的人,无一不得力于课外阅读。--”(吕淑湘)这些大师的话,足以证明课外阅读在提高人的语文实际能力中所发挥的不可替代的作用。 2.把生活当作语文学习的环境。古人曾经把“读万卷书”与“行万里路”联系起来,也就是告诉我们学习与生活的密切关系。在语文教学活动中,我们要引导学生观察山川草木虫鱼鸟兽,了解风土人情等,对自然、社会和人生进行深入的体验与感悟,从而获得书本里所没有的东西,印证、加深对书本中已有东西的认识,建构起良好的语文背景。鉴于此,我们在语文教学中要注意将书中的间接生活与现实的直接生活沟通起来,书就读活了,把语言与背景经验接通了,书就读出韵味了。还要引导学生把眼光投向广阔的社会生活,置身于世界,审视社会人生,去读世间这本无字的活书,从而把语文教学置于广阔的社会生活中,使学生对语文有一个真切的感受。 3.要注意语文与其他学科的横向联系,加强与其他学科教学的配合。使学生在其他学科学习中更好地借助于语文这个工具,同时使其他学科教学为学生的语文学习提供各种实践的机会,在教学中做到相互渗透。另外,生活中任何一种工作都可扩展为现代语文的外延。书法、戏剧、建筑、园林、演讲,甚至棋类都可以是现代语文的一族。因为人们对每一技艺、能力的学习、实践,都必须投入相当程度的心智、时间、劳动,观察、想象、联想会融入他的生命,既可以加深对生活的理解,又可为语文学习注入生机、活力,从中得到启迪,萌发灵感,提高语文素质。譬如在学习《沙漠里的奇怪现象》时,注意结合物理中的光学、声学等原理,《花儿为什么这样红》里也涉及很多物理和化学知识,引导学生注意学科之间的综合,融会贯通,综合素质自然提高。 二、课堂研讨:综合荟萃,自由发挥,探骊得珠 《中学语文教学大纲》明确规定语文教学应该以学生为主体,教师为主导。尤其在综合学习与探究中,我们要充分认识到学生才是是认知的主体,教师只是一个引导者、指导者。 1.设疑创设大语文环境。爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅仅是一个教学或实验的技巧而已,而提出问题却需要创造性和想象力。”教师在教学中要巧设疑问,抛砖引玉,甚至故意提出一个反面观点(当然最终要作好引导),激起学生思辩,调动全体学生的参与意识,把语文课上成辩论课,这样学生就会在热烈而和谐的气氛中,各抒己见,释疑又生疑,创造热情自然迸发,潜能得到充分发展。 2.变课堂为舞台。学习小说、戏剧时,可让学生把课文改编成剧本,利用教室这一舞台进行表演。改编、表演都由学生自主完成,教师的任务只是引导学生对其改编、表演进行评论。改编、表演和评论都是具有创造性的活动,它能充分调动学生的创造热情,通过这一系列活动,学生既加深了对课文的理解,又培养了创造能力。如学习《变色龙》,组织学生把这首词改编成剧本,配上音乐,布置一些简单的场景,在班级内演出。同学们反响比较好,而且由此拓宽了语文的范畴,在诗词、戏剧、音乐等方面都有了新的认识。 3.教师学生互换角色。即学生走上讲台,教师坐在台下,只作适当指导。在这一特殊的教学活动中,讲课的同学充分调动了自己的知识储备、生活体验和创造热情,身为学生他更能把握台下同学的心理,设计了一些颇有创见的问题,台下同学对这种课饶有兴趣,配合 也相当默契,课堂气氛活跃,收到了意想不到的效果。 4.开展语文活动。语文课听说读写能力训练的时空也要向课外延伸或渗透。街头巷尾、茶余饭后、乡音俚语、影视报刊、天地山川……听之,明始末增信息;说之,表情意通思想;读之,广见识晓事理。教师要创造机会组织学生走出校园,走进自然,广泛地接触社会生活(如访名胜,游山水,观新貌等),感受生活的气息,倾听时代的心音。我在教学中设法开辟出广阔的语文学习天地,例如,办语文学习园地、办墙报、举行讲座、成立文学社团,进行演讲比赛、朗诵比赛、书法比赛、写作比赛、向报刊投稿、走向街头搞咨询、做广告、开展社会调查等,既为学生提供了一展其能的舞台,又让学生养成自觉在生活中学语文、用语文,超越时空,多层面,立体地感受生活。 三、课后拓展:总结和验证 新的《课程标准》更是强调“综合性学习”。开展综合性学习,既能挖掘语文与其它课程之间的共享资源,又能综合利用各科知识技能,推动学生走向社会,丰富阅历,增长才干。如教学《春》时,我们开展了有关“春”的语文实践活动: 1、引导学生搜集有关春天的成语、对联、谚语、诗歌、文章等,经过取舍加工,编成小报,举办语文综合性学习“走进春的世界”。 2、带领学生走出课堂,走进春天,享受春天的阳光,亲吻春天的和风,沐浴细细的春雨,或放飞多彩的风筝,嬉戏河里活泼的游鱼,亲吻那柔柔的小草;让孩子们用自己喜爱的形式吟春颂春,或作文、或吟诗、或绘画、或谱歌。学生会在盎然的兴趣中加深对“春”的体验,丰富了“春”的语言,增长了才干。 让学生走上街头,找出有病的广告语,有错的招牌字;让学生走向乡村,收集整理当地的风土人情;让学生走进工厂,参观流水线,写产品的市场调查报告……《龙江农业园调查记》、《龙江名人采访记》、《龙江文化古迹现状》等系列语文实践活动论文,充分展示了学生读写听说的能力,尤其是探究的能力。 古人云“知书达理”,把书读好,知识丰富了,就能明事理,同样语文能力也就提高了。但仅靠课堂,关在学校里每天上一、二节语文课,是不可能学好语文的。那种一味据本讲读,不越“雷池”半步的教学方法既使学生兴趣寡淡,活泼不得,“营养不良”,诸种能力难以发挥,也妨碍了语文教学育人怡情特征的实现,于提高学生语文整体素质无益。综合学习以课堂教学为轴心,向学生生活的各个领域拓展、延伸,把学生的语文学习同他们的课外生活有机结合起来。这就要求教师不仅仅把语文课视为工具课,而是高屋建瓴,以人的发展为语文教学的根本目的。这样才能真正提高学生的综合素质。 探究学习与课堂教学:浅谈综合学习与探究的课堂教学 语文教育具有多种特性:工具性、思想性、综合性、社会性、知识性,因此语文教学任务也因此具有多职能:知识教育、思想教育、审美教育、能力训练,语文能力训练内容也有了多项目:听、说、读、写、看、想等。这就决定了语文教学应该确立大语文教育观,要依靠立体的综合性教育。《语文课程标准》明确指出:“语文综合性学习有利于学生在感兴趣的自主活动中全面提高语文素养,是培养学生主动探究、团结合作、勇于创新的重要途径,应该积极提倡。”还指出要“注重跨学科的学习”,“提倡跨领域学习,与其他课程相结合”。可见,语文综合性学习的基本内涵已超越了传统的狭窄的“唯语文”学科领域,而是拓展到了社会生活的方方面面,走向了学科的交叉和融合。这里结合实际谈谈综合学习的课堂教学。 《语文课程标准(实验稿)》指出:“语文课程必须爱护学生的好奇心、求知欲,充分激发学生的主动意识和进取精神,倡导自主、合作、探究的学习方式。”在语文教学活动中,要切实地提高学生的语文素质,必须要给学生创设自由的课堂。 一、课前初探:积累素材,探索结论 充分的课前预习是保证课堂教学顺利进行的重要一步,也是课堂得以深入和拓展的基础。预习的内容有:自学生字词;运用读、疑、思的学习方法自学课文,找出不理解的地方及提出疑难问题;运用上网查阅资料的方法收集课文有关背景材料;根据自己对课文内容的理解进行适当的自主探究等。总之,让学生利用家里的学习工具,运用原有的知识学习新知识,培养学生主动学习探究的良好习惯,引导学生涉猎教材以外的广阔领域有助于学生综合能力的提高。 1.开拓广阔的课外阅读环境。课本上的范文皆为名家名作,是前人经验的总结,但因为篇幅教时的限制,并不是瞬息万变的世界的全貌,生活,社会中有无涯的知识等待我们去学习与开拓。要在学好教材的基础上,把教学的触角伸向更为广阔的空间,让学生把学习之根扎在广袤的土地上,而不是扎在“花盆”之中。教师在教学中可以不时地向学生注入新的内容:课余阅读教材之外的中外名著,就报刊上的热点问题和好时文各抒己见、互相交流,甚至是同龄人的习作,只要是有一定价值的,在可能的情况下,就将它们作为我们学习的内容。指导学生合理订阅面向中学生的语文报刊,不定期选读中外古典名著,刻发报刊的杂文、格言警句、文辞优美的片断……。总之,让学生多读多思勤记,开阔了视野,激发了兴趣,丰富了知识,既充实了课本之不足,又培养了他们的思维能力,使其受到思想教育,终身受益。对此古今部分文学大师和语文教育专家们曾经有过精辟的阐述:“读书破万卷,下笔如有神。--”(杜甫)“退笔如山未足珍,读书万卷始通神。--”(苏轼)“叶圣陶问语文学得好的人,无一不得力于课外阅读。--”(吕淑湘)这些大师的话,足以证明课外阅读在提高人的语文实际能力中所发挥的不可替代的作用。 2.把生活当作语文学习的环境。古人曾经把“读万卷书”与“行万里路”联系起来,也就是告诉我们学习与生活的密切关系。在语文教学活动中,我们要引导学生观察山川草木虫鱼鸟兽,了解风土人情等,对自然、社会和人生进行深入的体验与感悟,从而获得书本里所没有的东西,印证、加深对书本中已有东西的认识,建构起良好的语文背景。鉴于此,我们在语文教学中要注意将书中的间接生活与现实的直接生活沟通起来,书就读活了,把语言与背景经验接通了,书就读出韵味了。还要引导学生把眼光投向广阔的社会生活,置身于世界,审视社会人生,去读世间这本无字的活书,从而把语文教学置于广阔的社会生活中,使学生对语文有一个真切的感受。 3.要注意语文与其他学科的横向联系,加强与其他学科教学的配合。使学生在其他学科学习中更好地借助于语文这个工具,同时使其他学科教学为学生的语文学习提供各种实践的机会,在教学中做到相互渗透。另外,生活中任何一种工作都可扩展为现代语文的外延。书法、戏剧、建筑、园林、演讲,甚至棋类都可以是现代语文的一族。因为人们对每一技艺、能力的学习、实践,都必须投入相当程度的心智、时间、劳动,观察、想象、联想会融入他的生命,既可以加深对生活的理解,又可为语文学习注入生机、活力,从中得到启迪,萌发灵感,提高语文素质。譬如在学习《沙漠里的奇怪现象》时,注意结合物理中的光学、声学等原理,《花儿为什么这样红》里也涉及很多物理和化学知识,引导学生注意学科之间的综合,融会贯通,综合素质自然提高。 二、课堂研讨:综合荟萃,自由发挥,探骊得珠 《中学语文教学大纲》明确规定语文教学应该以学生为主体,教师为主导。尤其在综合学习与探究中,我们要充分认识到学生才是是认知的主体,教师只是一个引导者、指导者。 1.设疑创设大语文环境。爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅仅是一个教学或实验的技巧而已,而提出问题却需要创造性和想象力。”教师在教学中要巧设疑问,抛砖引玉,甚至故意提出一个反面观点(当然最终要作好引导),激起学生思辩,调动全体学生的参与意识,把语文课上成辩论课,这样学生就会在热烈而和谐的气氛中,各抒己见,释疑又生疑,创造热情自然迸发,潜能得到充分发展。 2.变课堂为舞台。学习小说、戏剧时,可让学生把课文改编成剧本,利用教室这一舞台进行表演。改编、表演都由学生自主完成,教师的任务只是引导学生对其改编、表演进行评论。改编、表演和评论都是具有创造性的活动,它能充分调动学生的创造热情,通过这一系列活动,学生既加深了对课文的理解,又培养了创造能力。如学习《变色龙》,组织学生把这首词改编成剧本,配上音乐,布置一些简单的场景,在班级内演出。同学们反响比较好,而且由此拓宽了语文的范畴,在诗词、戏剧、音乐等方面都有了新的认识。 3.教师学生互换角色。即学生走上讲台,教师坐在台下,只作适当指导。在这一特殊的教学活动中,讲课的同学充分调动了自己的知识储备、生活体验和创造热情,身为学生他更能把握台下同学的心理,设计了一些颇有创见的问题,台下同学对这种课饶有兴趣,配合也相当默契,课堂气氛活跃,收到了意想不到的效果。 4.开展语文活动。语文课听说读写能力训练的时空也要向课外延伸或渗透。街头巷尾、茶余饭后、乡音俚语、影视报刊、天地山川……听之,明始末增信息;说之,表情意通思想;读之,广见识晓事理。教师要创造机会组织学生走出校园,走进自然,广泛地接触社会生活(如访名胜,游山水,观新貌等),感受生活的气息,倾听时代的心音。我在教学中设法开辟出广阔的语文学习天地,例如,办语文学习园地、办墙报、举行讲座、成立文学社团,进行演讲比赛、朗诵比赛、书法比赛、写作比赛、向报刊投稿、走向街头搞咨询、做广告、开展社会调查等,既为学生提供了一展其能的舞台,又让学生养成自觉在生活中学语文、用语文,超越时空,多层面,立体地感受生活。 三、课后拓展:总结和验证 新的《课程标准》更是强调“综合性学习”。开展综合性学习,既能挖掘语文与其它课程之间的共享资源,又能综合利用各科知识技能,推动学生走向社会,丰富阅历,增长才干。如教学《春》时,我们开展了有关“春”的语文实践活动: 1、引导学生搜集有关春天的成语、对联、谚语、诗歌、文章等,经过取舍加工,编成小报,举办语文综合性学习“走进春的世界”。 2、带领学生走出课堂,走进春天,享受春天的阳光,亲吻春天的和风,沐浴细细的春雨,或放飞多彩的风筝,嬉戏河里活泼的游鱼,亲吻那柔柔的小草;让孩子们用自己喜爱的形式吟春颂春,或作文、或吟诗、或绘画、或谱歌。学生会在盎然的兴趣中加深对“春”的体验,丰富了“春”的语言,增长了才干。 让学生走上街头,找出有病的广告语,有错的招牌字;让学生走向乡村,收集整理当地的风土人情;让学生走进工厂,参观流水线,写产品的市场调查报告……《龙江农业园调查记》、《龙江名人采访记》、《龙江文化古迹现状》等系列语文实践活动论文,充分展示了学生读写听说的能力,尤其是探究的能力。 古人云“知书达理”,把书读好,知识丰富了,就能明事理,同样语文能力也就提高了。但仅靠课堂,关在学校里每天上一、二节语文课,是不可能学好语文的。那种一味据本讲读,不越“雷池”半步的教学方法既使学生兴趣寡淡,活泼不得,“营养不良”,诸种能力难以发挥,也妨碍了语文教学育人怡情特征的实现,于提高学生语文整体素质无益。综合学习以课堂教学为轴心,向学生生活的各个领域拓展、延伸,把学生的语文学习同他们的课外生活有机结合起来。这就要求教师不仅仅把语文课视为工具课,而是高屋建瓴,以人的发展为语文教学的根本目的。这样才能真正提高学生的综合素质。 探究学习与课堂教学:小学数学课堂教学自主探究式学习的实践探索与尝试 【摘要】随着教育改革的不断深入,新课标对小学数学课堂提出新的要求,教师应根据学生的实际情况来培养学生的自主学习能力,使学生积极主动地参与到教学中,以此为提高小学数学教学课堂奠定基础。本文首先分析了当前农村小学数学自主探究式课堂教学中存在的问题,并对小学数学中的自主探究式教学的策略展开探究。 【关键词】小学数学;自主探究式教学模式;实践探索;尝试 自主性学习方法为提升学生主动学习发挥重要作用,其打破了传统的教学方法,在教学中教师与学生共同建立起一个民主平等的教学环境,有效使学生自主探究能力得到提升[1]。这种方式让学生在学习相关知识的同时,提升了学生的自主学习能力。因此教师在教学中应当为学生创建良好的教学环境,让学生在轻松愉悦、民主平等的氛围中学习,以此帮助学生全面发展。 一、小学数学自主探究式课堂教学中的问题 (一)课堂形式化,效果不明显 当前小学数学自主探究式教学中,课堂教学过于形式化,教师并没有将重点放在培养学生自主学习方面,而导致学生被动接收教学所讲的内容,通常教师在提出相关的问题让学生思考与回答,学生都会根据教师所发出的指令进行探究并得出问题的答案。从表面上来看,学生与教师之间产生了互动,但从本质来看学生一直都是跟随教师的指令进行思考,这就无法激发学生自主思考的能力与创新思维的能力。 (二)学生独立思考的时间较少 教师在教学中让学生回答相关的问题时,只是将让少部分学生的回答作为全体学生的回答,这就使其他学生没有足够的时间来思考问题,使整个课堂处于十分紧凑的状态,无法给予学生足够的时间思考,最终导致学生的独立思考能力难以提升[2]。学生对知识的理解程度不够,无法掌握知识的实际运用,同时给教学质量带来不利影响。 (三)探究活动较随意,造成时间浪费 对于农村小学数学课堂中,教师在探究活动的组织过于随意,一般都是教师直接指导学生解决问题,学生只需按照教师的指令实施即可,不需要在不必要的非关键环节进行操作性探讨,这种随意性的活动无法发挥其作用。甚至有的活动存在理论与探究时间不合理的现象,影响自主探究式教学质量。 二、对小学数学中的自主探究式教学的策略 (一)创建良好的学习情境,激发学生的学习兴趣 兴趣是学生最好的老师,学生只会对感兴趣的事物积极主动学习,因此教师应当激发学生的兴趣,使学生主动参与到教学中。由于数学知识比较枯燥,学生通常没有较大的兴趣。教师可以从学生的兴趣出发,为学生创建良好的教学环境,让学生解答感兴趣的问题,以此激发学生的探究欲望,以锻炼学生独立的思考能力,掌握有效的数学思维与方法。 (二)让学生动手实践,使其认识自主探究的乐趣 教师在数学课堂中发挥主导作用,其作为一名学习活动的组织者,在组织教学活动时应当注重学生自主探究能力的培养,给予学生足够的时间与空间,更好地让学生自主进行思考问题,以此提升学生的自主分析问题、解决问题的能力。同时,还需要为每位学生创造展示自我的机会,让学生发表自己的想法与见解。另外,教师还要为学生创造民主平等的环境,让学生认识到互相尊重的重要性,使学生不断改善自身不足的地方,从而更好地进行自主探究式学习。 (三)丰富探究活动,开展多样化的探究活动 由于受到传统教学观念的影响,学生在遇到难题时都希望教师能够直接公布答案,随着时间的推移,学生自主思考能力逐渐降低[3]。因此,教师在教学过程中应当积极引导学生进行自主思考,使学生养成良好自主思考的习惯。小学教学的教学中,教师应开展丰富的探究活动,激发学生的自主探究的兴趣,从而使学生在脱离教师的情况下能自主思考相关的问题。例如,开展小组实验比赛、小组讨论活动等,让学生提升实践操作的同时,促进学生之间的交流与互动,提升学生的合作意识,在此基础上激发学生积极合作探究的能力。 (四)加强对自主探究式学习的评价 在小学数学自主探究式课堂中,教师还要应用多种形式的u价方式,如学生自评、小组互评等,从多个方面对学生自主探究学习进行评价,以此调动学生学习的积极性,从而发挥评价的巨大效用,达到自我教育、自我反省的目的。 探究学习与课堂教学:小组合作学习与高中信息技术课堂教学探究的认识 (甘肃省白银市会宁县郭城农业中学) 摘 要:新课改背景下,在高中信息技术课堂的教学过程中提高教学效率的有效办法之一就是采取小组合作学习的方式,教师在让学生分组学习之前,需要全面了解各个学生的学习情况和知识基础,做到合理地分配小组成员,而在教学过程中,要对学生进行分层和分组,并根据分层和分组的特点和实际情况组织课堂教学内容和评价机制,要充分发挥学生的主观能动性,让他们自主、自愿、自发地去学习高中信息技术知识,并能在学习过程中互帮互助,共同提高,保证小组合作学习的效率和质量,从而保障课程进度的顺利推进,提高课堂教学效率。 关键词:高中信息技术;小组合作学习;课堂教学 一、高中信息技术教学的问题 新课改对高中信息技术的教学要求越来越高,在知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观这三个方面的综合性发展使教师的传统教学模式已经不再适用,如今,高中信息技术教学的改革还不够深入,教学过程中还存在着一些问题,导致了高中学生的信息素养得不到很大的提升。 1.学生学习的积极性、主动性较差 在当今社会的大环境下,新课改想要继续深入,还存在着很大的阻碍,传统的“应试教育”在今天仍旧还有着较为明显的体现,而高中课程中,信息技术常常被作为一门可有可无的“副科”,常常被语、数、英三大主科抢占学生的学习时间,此外,为了能进入一个好的大学,学生对主科的学习热情和学习精力已经远远超过了对信息技术的,这就造成了学生的信息技术素养普遍低下,在信息技术如此发达的今天,缺乏必要的信息技术基础和常识。 2.学生信息技术基础极不平衡 高中学生信息技术的基础不好,有一个很重要的原因是在初中信息基础教育中,学生没有掌握好必要的信息技术知识,而相对一些家里有电脑,而且比较喜欢电脑操作的学生来说,学校的信息技术教育又太过“肤浅”,这样就导致高中时期学生的信息技术基础出现了“两极分化”极不对等的情况。 3.教师本身对学生信息技术的学习程度不重视 如今的高中信息技术老师更像学校的“网络管理员”和“设备维修工”,处理更多的是学校电脑设备的问题,主要的精力没有放在提高学生的信息技术素养上,导致了学生对信息技术这门课程也非常不重视,将信息技术课作为“活动课”来看待。对此,教师要进行深刻反思并采取有效措施改变这种局面,从加强学生对信息技术课程的重视程度开始,一步步深入了解学生的信息技g水平,采用有效的教学方法,提高学生的信息技术素养。 二、高中信息技术小组合作学习的策略 1.分层分组的策略 首先是分层,教师在充分了解学生的信息技术学习情况后,在各个方面对学生进行公正合理的评价,例如学习能力、沟通能力、学习积极性等方面,最后再将评价结合作为分层的依据。教师在分层时,要始终以合作学习为教学目标,让层次较高的学生可以帮助层次较低的学生学习知识,也可以让层次较低的学生帮助层次较高的学生发现问题,在互帮互助的良性循环中共同进步。当然,需要提醒的是,分层工作应在学生不知情的情况下展开,不然势必会在班级内出现不和谐的声音。然后是分组,教师在分组时,要根据学生的不同情况合理安排,不能出现“扎堆聊天”或是“扎堆打游戏”的情况,让学习积极性高的学生为小组的领导人,活跃小组的学习气氛。 2.教学内容组织策略和评价策略 首先,是教材内容的组织策略,信息技术作为一门技能型学科,必须要通过学生的亲自实践和操作才能把知识真正地学会、弄懂。因此,在教材内容的组织上,教师应更注重学生的实际操作能力,可以设计各种各样的操作类题目让小组同学展开讨论,并尝试用不同方法去解决,做好在基础教学上的知识延伸和拓展。其次,是学习辅助资源的组织策略,学习辅助资源必须是精简的,以保证学生能在有限的课堂时间内进行自主学习,学习辅助资料还必须立足于教材,在教材的基础上做合理的演变,而且,学习辅助资料必须紧扣作业任务,但又不能是作业任务的答案。最后,是课堂进度和作业任务的评价策略,教师在制定评价策略时要看到学生的长处和不足,做出合理的评价,对表现好的同学予以加分鼓励,对表现不好的同学进行心理暗示和鼓励,让评价策略在质的基础上多增加正能量,增强他们的学习信心。 新课程背景下的高中信息技术课堂教学,存在着学生学习积极性、主动性不高和学生信息技术发展极不平衡的两大问题。小组合作学习的形式将分层教学和分组教学做了合理的整合,教师以此组织教学内容,制定评价机制会更加方便、灵活、准确,在学生互帮互助,共同学习的学习氛围下,学生的学习积极性也会越大,从而提高了他们吸收并利用知识的速度,提高了课堂的授课效率。 探究学习与课堂教学:小组合作学习与高中信息技术课堂教学探究的认识 【摘 要】新课改背景下,在高中信息技术课堂的教学过程中提高教学效率的有效办法之一就是采取小M合作学习的方式,教师在让学生分组学习之前,需要全面的了解各个学生的学习情况和知识基础,做到合理的分配小组成员,而在教学过程中,要对学生进行分层和分组,并根据分层和分组的特点和实际情况组织课堂教学内容和评价机制,要充分发挥学生的主观能动性,让他们自主、自愿、自发的去学习高中信息技术知识,并能在学习过程中互帮互助,共同提高,保证小组合作学习的效率和质量,从而保障课程进度的顺利推进,提高课堂教学效率。 【关键词】高中信息技术;小组合作学习;课堂教学 一、小组合作学习的优势 (1)由单独的学生个体变为小组为个体:这样做的好处是简化了教师的课堂管理工作,让教师可以更好的把握课堂进度,更好的体现学生在课堂中的主体地位,发挥学生学习的主观能动性,培养他们团结协作的精神。 (2)小组成员之间是合作关系:如今的社会已经不再是单打独斗就能成功的时代,每个人都应该扬长避短,融入到集体中,依靠集体的力量获得成功。小组合作学习的一大特点便是将学生之间由个体的竞争关系转变为团队的合作关系,通过合作,学生可以更快更好的达成学习目标,增强学习信心,获得成功的喜悦感和满足感。 二、高中信息技术教育的意义 在素质教育的要求下,高中信息技术教学越来越受重视,这就不得不说高中信息技术有着与其他学科所不具备的优点和重要性。第一,高中信息技术教学辅助其他教学,其重要性是不应该被忽视的,对于提高信息技术教学水平,帮助学生尽快的熟悉计算机知识,锻炼计算机操作技能,更是新课改的必然要求。第二,在教学过程中适当举办计算机操作比赛,鼓励学生踊跃参加,可以拓展学生的生活领域,提高他们的计算机操作能力。 三、高中信息技术教学的问题 (1)学生学习的积极性、主动性较差:在当今社会的大环境下,新课改想要继续深入,还存在着很大的阻碍,传统的“应试教育”在今天仍旧还是有着较为明显的体现,而高中课程中,信息技术常常被作为一门可有可无的“副科”,常常被语数外三大主科抢占学生的学习时间,此外,为了能进入一个好的大学,学生对于主科的学习热情和学习精力已经远远超过了对信息技术的,这就造成了学生的信息技术素养普遍低下,在信息技术如此发达的今天,缺乏必要的信息技术基础和常识。 (2)学生信息技术基础极不平衡:高中学生信息技术的基础不好,有一个很重要的原因是在初中信息基础教育中,学生没有掌握好必要的信息技术知识,而相对一些家里有电脑,而且比较喜欢电脑操作的同学来说,学校的信息技术教育又太过“肤浅”,这样就导致了高中时期学生的信息技术基础出现了“两极分化”的极不对等情况。 (3)教师本身对学生信息技术的学习程度不重视:如今的高中信息技术老师更像是学校的“网络管理员”和“设备维修工”,处理的更多的是学校电脑设备的问题,主要的精力没有放在提高学生的信息技术素养上面,导致了学生对信息技术这门课程也非常不重视,将信息技术课作为了“活动课”看待。对此,教师要进行深刻反思并采取有效措施改变这种局面,从加强学生对信息技术课程的重视程度开始,一步步的深入了解学生的信息技术水平,采用有效的教学方法,提高学生的信息技术素养。 四、高中信息技术小组合作学习的策略 (1)分层分组的策略:首先是分层,教师在充分了解学生的信息技术学习情况后,在各个方面对学生进行公正合理的评价,例如学习能力,沟通能力,学习积极性等方面,最后再将评价结合作为分层的依据。教师在分层时,要始终以合作学习为教学目标,让层次教高的学生可以帮助层次教低的学生学习知识,也可以让层次较低的学生帮助层次较高的学生发现问题,在互帮互助的良性循环中共同进步。 (2)教学内容组织策略和评价策略:首先,是教材内容的组织策略,信息技术作为一门技能型学科,必须要通过学生的亲自实践和操作才能把知识真正的学会、弄懂。因此,在教材内容的组织上,教师应更注重学生的实际操作能力,可以设计各种各样的操作类题目让小组同学展开讨论,并尝试用不同方法去解决,做好在基础教学上的知识的延伸和拓展。其次,是学习辅助资源的组织策略,学习辅助资源必须是精简的,以保证学生能在有限的课堂时间内进行自主学习,学习辅助资料还必须立足于教材,在教材的基础上做合理的演变,而且,学习辅助资料必须紧扣作业任务,但又不能是作业任务的答案。 五、结束语 新课程背景下的高中信息技术课堂教学,存在着学生学习积极性、主动性不高和学生信息技术发展极不平衡的两大问题。小组合作学习的形式将分层教学和分组教学做了合理的整合,教师以此组织教学内容,制定评价机制会更加方便、灵活、准确,在学生互帮互助,共同学习的学习氛围下,学生的学习积极性也会越高,从而提高了他们吸收并利用知识的速度,提高了课堂的授课效率。 探究学习与课堂教学:基于真实性学习的信息技术课堂教学设计与实践探究 摘要:信息技术是一门知识性和技能性相结合的基础工具课,它注重学生能力的培养,具有很强的综合性,所以在教学中引入以真实性学习为优秀的教学模式能让学习者真正掌握技能,达到学以致用的目的。本文从真实性学习环境、真实性学习任务和真实性学习评价三方面入手,阐述小学信息技术课堂真实性学习的实施过程。 关键词:真实性学习;信息技术课;教学设计 引言 目前,大部分中小学校的信息技术教学现状与新课程改革倡导的教学目标有着较大的差异,部分教师依旧围绕着已有的教材而教,学生依旧本着教材旧有的内容而学。要改变这种现状,就要使信息技术教学返璞归真,要在真实的生活情境中,针对学生在实际生活中碰到的问题,发掘学生的原有认知与教学内容之间的联系,有目的地解决真实问题。教学最终的目的着眼于学生真实的发展,即能力的发展和素质的提升,这样的学习才是有意义、有价值的,才能让学生终身受益。 将“设计教”的焦虑,转化为“设计学”的动力是每个学科的使命。但是信息技术与其他学科的不同之处在于,它是数字化环境中的真实性学习,即以数字化工具来处理真实性任务。这是信息技术课程的内容取向所决定的教学取向,是信息技术课程的素养目标所决定的“教”的价值观。将素养落实到学生培养,必然是通过转变学习方式、引导真实性学习而发生,从而实现未来学习。 实践探究 什么是真实性学习?真实性是指反映事物真实情况的程度。那么其在教学背后的原理我们可以理解为情境认知与实践共同体。它不是真实活动的植入,而是从真实情境的知识发生过程中提取关键要素,模拟出知识建构的真实性学习环境、真实性学习任务和真实性学习评价。具体到信息技术课程中表现为:对真实世界中的数字化学习专家(包括各行各业用数字化技术来解决本领域的问题的能手)的行为进行分析,优秀是构建真实性任务、真实性学习环境,进而推进相应的学习活动。 1.创真实性学习环境――激发学生对学习的兴趣 在设计教学情境时,教师可以将本学科的具体内容与学生熟悉的生活背景相结合,从具体的实际问题到抽象的学科概念,得到抽象化的知识后再将其应用到新的现实情境中去,从而培养学生解决实际问题的能力。这要求教师选用的教学内容是学生熟悉的,能转化为鲜活的问题情境,从而吸引学生的眼球,引导学生积极思维。 例如,在《多样的输入法》一课中,笔者在教学导入时紧扣“多样”这个教学基点,让学生在理解“输入法”的同时,重点体验了语音、手写等输入法,最后畅想未来的输入法。教学过程是在真实的环境中采用真实的多媒体设备,让学生在体验不同的输入法的同时,理解它们各自的优缺点及其选择的环境,从而使学生理解生活中的辩证法。 教学片段一 师:今天,很高兴由我和大家一起上一节信息技术课,初次见面我将以一种特殊的方法介绍一下自己,这是一部普通的手机,但特殊在哪儿呢?它会把我所说的话翻译成文字直接输入到手机里。请看大屏幕。 师:手机语音功能太神奇了,那么怎样在计算机中输入文字呢?你们平时是怎么把文字输入到计算机里的? 生:键盘输入。 师:除了用键盘输入外,语音输入可不可以?今天,就让我们一起走进第9课(出示课题:多样的输入法)。 设计意图:为了提供真实的学习环境,笔者抓住如今人人都拥有的智能手机、iPad等设备中的语音功能的特点,用语音输入的方式介绍自己,既活跃了课堂气氛,又自然地导入了本课的一个知识点――语音输入,让学生在课前就进入了学习状态,这一导入环节设置得自然巧妙。 2.定真实性学习任务――加深学生对知识的理解 真实性学习任务的设计原则:①嵌入在一定学习环境中的特定任务;②与真实世界密切相关;③结构包含大量次级任务;④具有复杂度,需要学生进行一定复杂度的探究;⑤为学生提供机会,从不同视角来探究任务;⑥提供合作和反思的机会;⑦跨不同学科领域;⑧整体性评价;⑨产生的结果是可重复的;⑩允许不同的答案或解决方案。 例如,在《多样的输入法》一课中,笔者采用任务驱动法、自主探究的教学方式,让学生完成用语音在写字板中输入自己的姓名及兴趣爱好、体验手写输入法在日常生活中的应用、畅想未来的汉字输入法三个任务。真实性学习任务的创设囊括了多种输入法,既具有代表性,又能贴近学生生活,充分体现了“立足学生,以学定教”的教育理念,加深了学生对知识点的理解与应用。 教学片段二 任务一: (1)尝试用语音输入法。 教师讲解打开讯飞输入法中的语音输入功能。请一位学生演示操作,打开写字板。 (2)探究你在语音输入时遇到了哪些问题。 师:谁能说一说语音输入的优缺点。 任务二: (1)尝试手写输入方法。 师:既然大家都不知道,那我们来请教一下百度博士。百度博士在哪呢?(引导如何打开百度) 对于不会读的字,我们怎么输入到计算机里?(演示设置手写输入) (2)巩固练习:体验手写输入法,通过百度了解词的含义。 师:你们找到答案了吗?谁能大声告诉大家? 教师提供多个成语,让学生选择自己想要知道的成语的含义。操作快的学生可以多做几个。 设计意图:在设计真实性学习任务时,教师应该关注学生在实际生活中的情感需求,只有学生感兴趣的或与之有关的事物,才能触发学生有话可说,这是激发学生情感体验的关键。 3.设真实性学习评价――促进学生间的优势互补 真实性学习强调学生的积极参与,但是在传统教学中,由于受到课堂时间的限制,只有少数学生有机会面对面地交流和表达自己的观点,更不用说生生评价。大多数学生只是默默地听,由此丧失了积极思考的动力,因为“反正老师也不会提问我”。[1]教师对学生整体的学习状态和态度倾向也往往了解得不够准确,毕竟个别学生的回答不能量化到整体。 在网络条件下,教师可以利用学生手中的手机或平板电脑作为应答器,进行实时的网络互动。这种互动不但可以了解学生对刚学过知识的理解程度,还可以给学生施加一定的压力,使之认真听讲。[2]教师根据学生的选项进行同质或异质分组也很方便,而且趣味性强。另外,这种互动用来调查学生对课堂教学的意见和建议也有更强的时效性。 例如,在《多样的输入法》一课中,笔者注重形成性评价、过程性评价与总结性评价相结合,在每个教学环节后让学生对不同输入法的优缺点进行评价,相互交流,在交流中碰撞出思维的火花,使学生深刻理解每种输入法都有其存在的必然,有其独特的优势,从而潜移默化地培养学生对事物的辩证思维方法。最后在课堂小结环节,笔者通过问卷星平台对学生对汉字输入法的使用进行网络问卷调查,让学生把自己的学习心得和感想充分表达出来。这种师生交流大大加深了学生对四种输入法的理解,使教学目标真正落到了实处。 思考与总结 怀特海在他的《教育的目的》一书中指出,“脱离真实性情境的知识是‘呆滞的知识’――仅为人脑所接受而无法加以利用”。因此,在具有情境的课堂里构建知识,学生才能实现真实的发展;教师只有根据学生的认知特征,依据教学目标为学生创设“真情境”,引出“真问题”,实施“真探究”,付出“真感情”,才能使学生习得“真知识”,生成“真智慧”,使信息素养的培养真正落到实处。 本次研究只是从小学信息技术学习者的视角考察了真实性学习的问题,其结果的概括性受到了很大的限制。许多关于真实性学习在哪些方面影响课程学习的问题,还有待将来更广泛、更深入的研究。 (备注:此课例被评为2015年浙江省省级优课。) 探究学习与课堂教学:小学数学课堂教学中“自主探究与合作学习”的问题与策略 《义务教育数学课程标准》指出:“有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。教师应让学生利用动手实践、自主探索与合作交流的学习方式进行学习,在学习过程中让学生主动地经历观察、实验、猜测、验证、推理、交流等数学活动。”但是,我们广大教师在长期进行“自主探究与合作学习”的教学实践中,往往会停留于表面的“热热闹闹”,并且会遇到各种各样的难题,如何保证“自主探究与合作学习”的实效性呢?现就本人的教学经验谈谈几点看法: 一、激发兴趣,主动参与 激发学生的学习兴趣,引导学生积极参与是合作学习实效性的基础。故在实施自主探究合作学习中,首先要注意能激发兴趣,引导学生主动参与,让学生以积极的心态去尝试解决新问题,探索新知识,激发学习的积极性、主动性和创造性。因为兴趣是最好的老师,学生对所学的知识产生了深厚的兴趣,学习就会变成一件愉快的事情,学生就会主动参与学习。 1.创设情境,引发自主探究的需求 学生主动学习,来自内部的需求。如果没有这个需求,学生则不会无缘无故地主动学习,因此,教学时教师应创设情境,使探究变成学生的一种需求。 2.要善于运用“质疑”激发学生的探究欲望,使学生乐意深入探究,合作交流 二、安排合理,适合探究 教学实践证明,探究合作学习的形式并不是多多益善,如果随意地、过多地运用,就会浪费课堂教学的时间,甚至产生副作用。我们在实施探究合作学习时要考虑学习材料是否适合小学生的探究。什么样的材料适合小学生探究合作学习呢? 我认为适合小学生探究合作学习的材料应具备两个条件:首先是指学习材料要有一定的深度,要有利于知识生成,要能促进学生发展。其次是指提供的学习材料是学生最近发展区范围的,让学生有探究这个材料的能力。只有把两个方面结合进行考虑,才能提供适合学生探究的材料。 三、循序渐进,培养技能 探究合作学习是一个生生互动的过程,在这个过程中,学生要倾听别人发言,提出问题,表达自己的意见,互相帮助。 1.培养学生倾听别人发言的习惯 在小组讨论时,学生特别是低年级的学生不善于倾听其他同学的发言,只关注自己有没有发言机会,不在乎其他同学在说什么,使得探究合作学习出现不欢而散的场面。因此,我们可以从以下两个方面培养学生的倾听习惯:(1)精心设计一些训练学生倾听习惯的活动。如“我想有一个怎样的朋友”,玩“数字传话”等游戏。(2)看一些情境短片,体会能不能倾听别人对他人的尊重,使他们养成良好的倾听习惯。 2.培养学生互相帮助、合作分享的习惯 在合作学习中,有的学生只关心自己,不关心周围的人和事,只关心自己的学习行为,而且把认为妨碍获胜的同学排斥在外,比赛失败后又互相指责埋怨。我认为教师在平时就应当善于抓住在合作学习中出现的“互相帮助”“合作分享”的闪光点进行表扬、鼓励,或在合作学习中采用评选、奖励等办法来引导他们合作分享的正确意识和行为,使学生懂得如何尊重他人,如何对待探究中的困难,为他人提供亟需的材料。 3.培养学生质疑的习惯 从以往的教学活动中可以看出,在合作学习中,质疑往往只是少数学习成绩比较好的学生的表现。我们要善于发现学困生提出的问题,适时进行鼓励和表扬,激发他们的积极性。这样才能体现合作学习中的师生互动、生生互动,使教学收到事半功倍的效果。 四、民主平等,营造氛围 1.要建立一个宽松、平等、和谐的环境 这就要求教师改变教育观念,改变过去师生间的不平等交往。这是探究合作学习在课堂中的实效性的真正体现。我们在课堂教学时应建立民主的师生关系,教师要与学生相互交往、相互沟通、相互理解,做好“生之师”“生之友”“生之生”,用信任、关注、赞美的目光关注每一位学生,鼓励每一位学生,使学生能自主探究,从中体验探究合作学习的成功和乐趣。 2.教师在学生进行合作交流时应给予学生一定的空间 因为在以往的教学活动中,特别是公开教学中,我发现有些教师为了完成任务,给学生探究合作的时间太少,使得探究合作只是少数成绩优良学生的活动,大部分学生还只是你看看我,我看看你,没有弄清怎么回事,使得探究合作变成一种形式。 总之,培养学生自主、探究、合作的学习方式,既是课程改革的要求,也是学生个性发展的迫切需要,但转变学生的学习方式是一个漫长的过程,我们应准确把握合作学习的内含和特征,让学生在有效的课堂教学中学到知识,提高能力,发展素质。 探究学习与课堂教学:高中英语课堂教学中学生合作学习能力与探究能力的培养 摘 要:中学英语课程改革背景下培养学生的探究能力和合作学习能力势在必行。文章以教学大纲为指导,对高中英语课堂教学中如何培养学生的合作学习能力与探究能力进行了研究,以供广大教师参考。 关键词:高中英语;合作学习;探究能力 《全日制高级中学英语教学大纲》指出,高中阶段的英语教学要培养学生的听、说、读、写技能,并培养学生能进行口头和书面的交流。要进行交流,学习者主体需要和别人合作,即要进行合作学习。如果没有合作学习,自主学习和探究学习也不能落到实处,课程改革也就无从谈起。这就有必要了解合作学习的内涵、理论基础及其影响因素,从而探索出培养学生合作学习能力及探究能力的方法,才能完成教学大纲中所规定的教学任务与目标。高中英语教学中学生合作学习能力与探究能力的培养可从五个方面做起。 一、转变教学观念 《全日制高级中学英语教学大纲》中明确规定,高中阶段的英语教学要培养学生的听、说、读、写技能,培养学生进行口头和书面交流的能力。而在传统的教学模式下,英语教学的重心通常放在知识的传授上,以考试为指挥棒,以训练学生的应试能力为目标,这是与教学大纲相背离的。因此,在课程改革的当下,广大高中英语教师首先要转变教学观念,教学的重点是要以培养学生的能力为目标,才能满足教学大纲的要求。换言之,教学活动由原来的“授之以鱼”向“授之以渔”转变,让学生在学习活动中发挥其主体作用,并在其间培养他们的自主学习能力、协调能力、交际能力以及处理问题的能力,并在合作中逐步探索,培养其探究能力。 二、转变教师角色 古人云:“师者,传道、授业,解惑也。”可是,在知识爆炸的现代社会,教师角色早已发生了很大的变化。教师的作用不仅仅是传授知识和解惑答疑,而是要扮演多种角色:管理者、导演、咨询师、顾问、组织者、促进者、学习效果的评估者和学习活动的参与者。首先,教师要在掌握了学生的实际学习状况和总体认知特点的基础上指导学生学习策略、学习方法以及学习活动。在课堂上给学生创造和提供大量的机会让学生共同讨论、相互切磋、共同提高并发挥自己的想象力和创造力,进行有效及有意义的学习。同时,对学生的学习过程要科学管理并对学习结果要及时给予评估和反馈,使学生及时调整学习策略,在已有基础上取得更好的成绩。 三、多样化教学方法与教学手段 在传统的教学模式下,教师多以讲授法为主,学生只是被动地通过听讲接受知识而已,不能发挥自己的主观能动性。这种教学模式不仅不能激发学生的学习兴趣,教师也非常劳累,教学效果达不到最佳。要培养学生的合作学习能力和探究能力,必须要从学生出发,让学生尽可能多地参与教学活动,并在学习过程中善于思考和探究,发挥自己的特长。所以在教学活动中要采用多样化的教学方法。高中学生有了一定的知识储备并具有和同伴交流的能力,因此在学习的活动中,教师可以以任务型教学法为主导,分配给各小组明确的任务,各小组成员要明确自己的任务,各负其责,以便保证合作学习有效进行。同时使用启发式教学方式,引导学生深入分析任务,发挥自己的主观能动性,发挥个体在小组中的作用。另外,使用交际教学法,引导学生进行相互间的合理交流,同时,师生之间也要加强交流从而提高其合作与探究能力。此外,还可以使用现代多媒体教学手段,给学生创造良好的学习环境,展现生动的学习画面并将课堂教学内容延伸至实际生活,达到学以致用的目的。 四、优化课堂教学内容 教学内容的优化处理是影响教学效果的一大重要因素。如果任课教师仅仅是以课本材料为教学资源,那么学习者学到的多是知识,同时,教学的过程也就是照本宣科,这既不能激发学生的学习兴趣,也不能达到较高的教学目标,从而减弱了教学的效果。那么,如何在课堂教学中既要达到知识的学习目标还要实现语言应用能力的培养目标呢?这就要最大可能地优化课堂教学内容。教学内容要对课本上的词汇和课文以及练习册上的练习进行适当扩充或删减,内容既要涉及知识的讲授还要注重能力的培养,打破传统课堂教学中重知识传授而轻能力培养的陈规,将两者有机结合,为达到教学目标服务。此外,还应利用互联网学习资源加大教学内容的深度和广度,培养学生的探究能力。 五、科学设计课堂教学活动 教学活动贯穿着整个教学过程,学生是活动的主体,是整个活动的参与者,教师是活动的设计者,是导演。所以,科学课堂活动的设计是保证达到教学目标的前提。为培养学生的合作学习能力和探究能力,课堂教学中可以设计有目的的课堂教学活动。首先,课堂活动的设计要基于学习者综合能力的培养和面向过程的模式。教师对主题的设计,要强调学习者对相关知识的运用能力。另外角色扮演更是一种有效的合作学习活动。对于一个学习任务,学生在完成的过程中扮演各自的角色,会让他们的主观能动性发挥到最佳状态。小组内,有导演,有演员,根据学生自己的性格特点和自身能力扮演合适的角色,将学习的内容进行内化并升华,对遇到的问题加以理解,在学习过程中有新的体会。在其过程中,学生的成就感和责任感得到了加强,学生掌握知识的积极性和兴趣也得到了激发。教师还可以组织一些竞争性的活动,小组间或小组成员间产生竞争意识,这样,不仅可以激发他们的学习动机,而且也可培养他们的责任感和创新性,同时其探究能力和合作能力自然也就得到了加强。 总而言之,合作学习模式是培养学生合作学习能力和探究能力的模式。教师在教学过程中扮演好自己的角色,使学生发挥其主体作用,培养合作学习能力和探究能力,有利于进一步提高教学效果。 探究学习与课堂教学:课堂教学自主学习模式探究与实践 摘要:学生在学习中的主体地位越来越备受人们关注.因为通过专职教师、专用教材和固定场所传授知识的学习模式中学生始终还是处于被动学习的地位,探索发现的意识还是非常薄弱,师生的互动被忽略,因此,自主学习模式的创新势在必行。 关键词:课堂教学;自主学习;探究实践 爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”这就要求我们对课堂的传统教学进行改革,课程标准在教学建议中明确提出:“课堂教学应为学生创设良好的自主学习情境,帮助他们树立主体意识,根据各自的特点和需要,自觉调整学习心态和策略,探寻适合自己的学习方法和途径。”老师应该根据教学实际,积极探索课堂教学的自主学习模式,使学生形成良好的学习习惯。通过课题研究,对课堂教学自主学习模式进行了探索与实践。 一、对课堂自主学习模式的认识 由于长期的教学习惯,我们都习惯的把学生的学习主动性赤裸裸的剥夺了,“满堂灌”、“填鸭式”的教学把学生当成了器皿,颠倒了学生学习的主动性,学什么,怎么学完全由老师说了算。但是,任何时候是自己发现的东西印象才会最深,也最容易弄懂其中的内在规律、性质和联系。教师应由过去的“讲演者”变为“表演者”,学生由以前的“听众”转为“发言人”,教师成了学生的组织者、监督者和帮手。为学生创设一种轻松、愉快的学习氛围使学生自己能都吸收和消化知识,良好的师生互动能达到意想不到的学习效果。探索构建自主学习教学模式,首先要确立学生的主体参与地位,然后通过教师的主导作用,激发起学生的自主学习的动机,从而养成自觉投入学习的良好习惯,形成主动获取知识的能力。但是我们不能把自主学习理解为就是让教师不管学生,让学生随便学习。 二、自主学习教学模式的构建 1.指导学法,形成习惯 叶圣陶先生在给《中学生》杂志写的复刊词中特别强调,“凡是好的态度和好的方法, 都要使之化为习惯。只有熟练得成了习惯,好的方法才能随时随地运用,好像出于本能,一辈子受用不尽。”为了使学生形成良好的学习习惯,帮助他们拟订一些学习常规是十分必要的。比如在上课之前,要求学生先预习几分钟。这样久而久之,学生就养成了良好的预习习惯。 2.自主预习,主动探索 不要让学习变成学生的一厢情愿,这是老师应当要注意解决的问题。学习过程中学生的探索与发现才是激起学生学习兴趣的关键。所以在上课前先让学生预习几分钟,让学生对新课不解处自己选解决,看看能不能发现学习的东西的内在联系,当然,在这之前老师最好是把这节课的学习重点写在黑板上,写出预习提纲,引导学生的预习,最后让学生对自己探究的结果写在本子上,教师可以引导学生向正确的答案思考,对于学生所提出的的一些问题,要注意学生提出的问题的质量,要加以把握与选择。 3.合作探究,自由交流 (1)合作探究 合作探究就是让学生几个人组成一个学习小组一起学习的模式。物理学家杨振宁博士和化学家李远哲博士在评价中国教育传统的利与弊时指出:“教育学家100年来都有一个共识:如果让四、五个人一起学,一起解决问题,成绩好的同学可以去帮助差的同学,他往往使自己变得更强。四、五个人一起学,比老师讲半天都好,而且可以从小培养团队精神,这是学校迫切需要研究的问题。”对此,我深有感受。这种学习方法所创设的学习氛围很活跃,很适合不同层次的学生。 (2)自由交流 自由讨论自由交流使学生的学习主体得到充分的体现。在课堂教学中,教师要把握学生的心理特征,为他们自我表现和相互交流提供多种多样的机会,使学生的主体地位得到充分体现。让学生讨论了一个问题,他们以组选出代表纷纷发表自己的意见,这样的交流讨论让学生更加深刻的理解新知识,也增长了学生学习探索的积极性。但要注意的是,自由交流并不意味着课堂放羊,教师是总导演,特别在学生讨论出现偏差时,教师应注意及时引导,充分尊重学生的情感,既不伤害他们的学习积极性,又要避免一味地肯定。在自由交流时,教师要加强巡视,认真听取同学们的发言,善于捕捉学生发言中有价值的东西,引导学生深入讨论,不只满足于课堂此起彼伏的热烈场面。 (3)质疑问难 质疑问难,被古往今来众多的教育家、哲学家所重视。孔子的“学而不思则罔,思而不学则殆”,孟子的“尽信书则不如无书”等等,无不说明质疑问难在学习中的重要性。它是实现自主学习的一条重要渠道。教师在课堂教学中,应让学生踊跃质疑、辩论,只要言之有理,就给予充分的肯定,而不应拘泥于教参上的一家之言。放手让学生质疑问难的环节,往往会成为课堂上最耀眼的亮点。 三、运用自主教学模式要注意的问题 1.创设宽松的课堂氛围 只有在一个民主的宽松的氛围里面,才能最大限度地挖掘学生的潜力,激发他们的主观能动性。 2.给学生以更多的关爱 每一个好老师都有一颗博爱的心,这种爱有利于学生的智力开发,有利于激发学生的创造力。 3.运用激励机制,创设自信的课堂氛围 正确的激励机制是培养学生产生主体意识的重要环节。所以要利用激励机制培养自信的课堂氛围,使学生在这样的氛围中不断进步更加热爱学习。 4.照顾全体学生,重视人人参与 在课堂教学中要突出学生的主体地位,必须面对全体学生,做到人人都参与。让每个学生都能在轻松愉快的学习中获得成功的满足感,从而增强学习的兴趣和信心。 探究学习与课堂教学:英语课堂教学与自主、合作、探究学习模式研究 摘 要: “自主、合作、探究学习”是一种课堂教学模式,以课堂为基础组织的教学,以“小组合作”为形式,通过小组合作探究,发挥群体的互助功能,培养学生的自主性,让学生快乐有效地学习英语。 关键词: 自主 合作 探究 英语课堂教学 教师在教学中必须“激发和培养学生学习英语的兴趣,使学生树立自信心,养成良好的学习习惯和形成有效的学习策略,发展自主学习的能力和合作精神”,基于这种理念,我们提出“自主、合作、探究学习”的教学模式。 一、“自主、合作、探究学习”课堂教学模式实践 (一)精心设计教学过程,培养学生的自主学习能力。 1.课前预习,培养自主。 依照学生不同的层次,为他们制订一系列预习方案,为培养他们的自主学习能力打好基础。我在进行针对基础差的学生的英语教学时,要求学生在学习新知识前,在父母的帮助下听录音,查字典。通过自主预习掌握新课教学的基本内容,课堂学习就会得心应手。对基础较好的学生,要求他们在每节新课开始前一天听录音、查字典或上网查询相关资料等,学生已基本养成课前自主预习的好习惯,具备了自主学习的基本能力,这为他们轻松快速掌握新知识提供了有力帮助。 2.课堂教学,体现自主。 课堂教学活动中,学生自主性的培养完全取决于教师。首先,着重营造和谐宽松的教学气氛,努力缓解学生说英语的恐惧心理,让学生毫无顾忌地说英语。其次,设计的教学活动要做到符合学生的年龄特点,能激发他们想参加、想探索的欲望。 3.课外作业,形成自主。 在课外拓展作业方面,对于不同层次的学生,采取“分层次布置作业”的方式。老师给予热情鼓励,并在课外加以辅导。这种分层次布置作业的方式很受学生欢迎,学生越来越自信,在英语的写作、阅读方面能力得到很大提高。鼓励学生课外多用英语交流,并阅读适合自己的英语课外读物。实践证明,这种课外自学方式不仅培养了学生自主学习、搜集信息的能力,还扩大了学生的英语知识面,取得了理想的学习效果。 (二)探索合作方式,培养学生的团结合作精神。 合作学习是以课堂上师生合作为主的一种教学方法,它以全员互动为基本动力,以小组活动为基本教学形式,以团体成绩为评价标准,以全面提高学生的学业成绩和形成良好的心理品质为根本目标,是一种高效、愉快的教学活动。 1.合作有任务。 我精心设计小组合作的内容,做到内容紧扣教材,围绕重难点,为探索新知或巩固新知服务。如在学习对话之后布置学生合作表演;在学习功能句型后,布置学生合作讨论造句,等等。 2.合作有分工。 学生是学习的主人,在小组合作学习中,鼓励学生轮流发言,或由接受知识能力较强的学生帮助其他学生,等等,引导学生形成一个“互相帮助,共同进步”的团结协作的学习模式,培养他们的合作进取精神。 3.合作有评价。 在合作的任务完成后,指导学生进行自评和互评,这也是对合作任务结果的评价。如让各小组上台展示他们自编的情景对话,让其他小组进行评价等,这种评价方式有助于提高各小组成员的学习兴趣和学习能力,从而提高全班学生学习英语的积极性。 (三)尽力扩大思维空间,培养学生的探究学习能力。 倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。学生作为探究式课堂教学的主体,教师作为探究式课堂教学的导师,教师的任务是调动学生的积极性,促使他们自己获取知识、发展能力,做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题;同时,教师要为学生的学习创设探究的情境,营造探究氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成败。 二、如何使自主、合作、探究学习更具有效性 要使合作学习更具有效性,必须做到以下几点: (一)合理分组。小组合作学习有多种组织形式,但小组成员的组成一般遵循“组内异质,组间同质”的原则,即将男生和女生、学习较好的和有困难的、性格内向的和性格外向的学生分在一起,目的是形成一种互补。可以采用按座位就近组合或以任务为中心的小组组合两种形式,每组4~6人为宜。每周调整一次小组的划分,以便让学生有更广阔的交往空间。 (二)规范操作。小组中的活动角色由小组成员轮流担任。在全班交流中,只有中心发言人,而中心发言人是轮流担任的,人人机会均等。教师注意协调小组人员的合理分配,使每个小组学生分工明确,各尽其责,以便更好地合作完成任务。师生对中心发言人的评价不是对其个人的评价,而是对这个小组的评价。要给予学生足够的时间,必须确保每个学生在小组内充分交流和表现的机会。 (三)明确任务。开展合作学习,任务选择非常重要,必须选择那些具有一定的挑战性、开放性、探索性的问题,才能开展合作学习。 (四)形式整合。所谓形式整合,是指合作学习在实施中要与其他学习形式进行整合,以期取得最佳效果。在课堂活动中,教师先让学生自主学习、个别思考,要求学生整理自己的思维,一有想法就写下来,从心理上做好与他人交流的准备,在此基础上再开展合作学习。独立思考是交流的前提,没有独立思考,没有形成自己的思想与认识,那么,在合作学习中只能是观众和听众。 (五)全班交流。合作学习最终要让各小组向全班交流、分享成果。交流形式可以多样化:以对话方式;以相片或图片表达的方式;以唱歌或表演的形式;以chant的形式;展示合作作品,等等。也可以安排辩论赛,辩论赛不仅能培养学生语言才能,还能培养学生思维能力及与其他学科相渗透。活动中学生不仅交流了知识,交流了情感态度和价值观,同时进行了思维过程的交流。 (六)提高教师自身合作学习的教学技能。教师在学生合作学习中应该是组织者、引导者、参与者。因此,要提高合作、探究学习的有效性,就必须提高教师合作学习的教学技能。教师备课时要深入研究教材,明确所要体现的新理念,对小组合作学习的目的、时机及过程进行认真设计。合作学习的内容要有趣味性、可行性和探究性。在英语教学中,教师要找准切入点,适时培养学生的竞争意识和合作精神。对合作学习要合理评价,把学习过程评价与学习结果评价相结合,把对小组集体的评价与对小组成员个人的评价相结合,从而防止个人英雄主义和小组歧视等不良现象的出现。 探究学习与课堂教学:论中学生物课堂教学中,问题模式对学生探究性学习的作用与途径 【摘 要】问题模式解决教学是一种重要的教学模式。本文从问题模式教学与探究性学习的关系入手,分析问题模式在中学生物课堂教学探究性学习中的重要作用,并对我国问题解决教学和探究性学习的现状进行反思,提出较为适合的整合途径指导策略,为进一步的相关研究提供一定个更高的平台。 【关键词】探究性学习 课堂教学 问题模式 问题模式解决教学 途径 探究学习是以问题为课堂学习的载体,以问题为中心,围绕问题组织教学,把问题的形成作为学习的起始阶段,把提出对学生具有挑战性和吸引力的问题,并使学生产生问题意识,作为探究学习的关键。中学课堂教学中,教师为了激发学生学习的动机,引起学生探究性学习的思维活动,常常创设不同形式的问题,并以问题的解决展开教学。通过这种“问题解决模式”来组织课堂教学。 一、课堂教学中,问题模式对探究性学习的作用和地位 问题教学法是一种以问题为优秀的有效科学的教学模式,它能够使师生在“提出问题――探究问题――讨论解决问题――引发新问题”的紧张而热烈的螺旋式递进氛围中进行交流和学习。肯定地讲,这一过程对学生探究性学习具有十分重要和积极的意义。 (一)有利于刺激学生思维,调动学生探究性学习的积极性。在一个充满疑问与悬念的课堂教学气氛中,学生为了获得对问题的合理解释,会引起思维的积极反应。当教师讲到某一个自认为理解困难的知识点时(教师根据以往经验确认的),会停下来问“为什么”或“怎么办”,这时学生就会猛然地从专心的听讲中进入思考中。这一现象说明,问题不仅可以促进学生的思维,而且从心灵深处可以使他们体会到自身的存在,使其主体性意识得到复苏和加强。同时,“基于问题解决”模式教学更是有利于提高学生学习和掌握知识的兴趣,促进学生体验解决问题的成功与快乐,培养学生乐于质疑、乐于探究新知的心理倾向,激发学生积极思考、答疑解惑的强烈欲望,养成创造性思维的优秀品质。 (二)有利于学生间讨论交流,并且形成探究意识。在问题情境中,当学生的思维遇到障碍,新知识可能与他原有的认知结构、思维方式和逻辑发生冲突而“百思不得其解”时,便会与周围的同学热烈,积极,主动地讨论交流,有时不能达成一致而据理力争。这时教师可以给学生一个宽松的氛围、适时的诱导,使他们展现出真实的思维过程和内心体验。在讨论交流中,最后必定会形成共识,找到最终正确的答案和解决方法,使他们树立起探究的意识。 (三)有利于学生的探究能力的培养。处于问题情境中的学生,思维的闸门一旦打开,便会产生“多米诺骨牌”效应,这必将会引发他们的思维活跃,增强其思维的逻辑性、敏锐性、广阔性和开放性。 二、中学生物学课堂教学中,问题模式与探究性学习的协调略策和途径 探究式教学关注的三大目标是经历探究过程、获得理智和情感体验、积累知识和方法。它在学习中创设一种类似于学术研究的情景,引导学生自主地发现问题,实验操作,调查研究,搜集与处理信息,表达与交流等,从而获得知识、技能、情感、态度、方法、探索精神和创新能力的发展。 (一)抓住探究式教学的关键――问题性。学习过程也应是发现问题、分析问题、解决问题的过程。现代教育心理学研究指出:“学生的学习过程和科学家的探索过程在本质上是一样的,都是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程。”学生并不是空着脑袋走进教室的,在日常生活和以往的学习中,他们已经形成了丰富的经验,从身边的衣食住行到宇宙星体,从细菌病毒到高等动植物,从自然现象到社会生活,他们几乎都有一些自己的看法。教师不能无视学生的生活经验,必须熟悉学生原有认知结构的状况,寻求新知识与学生认知结构中已有知识的最佳同化渠道,有意识地创设认知教学情境,引发认知碰撞,充分展示严密有序的知识结构和组织结构。由于经验背景的差异,学习者对问题的理解常常各异,在学习者的共同体中,这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。所以,教师能否通过精心设计教学内容,鼓励学生自己发现问题,提出问题,培养学生的问题意识是探究式教学成功与否的关键所在。 (二)突出探究式教学的重点――过程性。探究式教学强调学生探索新知的经历和获得新知的体验,突出学生主动、生动地学习,突出学生亲自感悟,培养学生的多向思维。爱因斯坦说过:“结论几乎总以完成的形式出现,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也就很难达到清楚、全面理解的境界。”探究式教学正是考虑到人的这些认知特点来组织教学的。教师要鼓动学生踏踏实实地动手实验,认真观察现象,自主地搜集与探究问题相关的各种信息材料,鼓励学生运用比较、类比和迁移的方法,对所探究的问题进行归纳并提出解释。通过类科学研究的实践活动,让学生亲身经历科学知识的获得过程,从形成问题、建立假设、制定研究方案、检验假设、作出结论等活动过程中寻找问题的答案。 (三)突破探究式教学的难点――开放性。探究式教学中综合运用了交流学习、发现学习、自主学习等学习方式的长处,来培养学生良好的学习态度和学习方法。提倡和发展多样化的学习方式,使学习方式的指导从单一转向复杂、综合,这是探究式教学的难点之一。探究式教学要面对大量的开放性问题,这些问题可能向课本外现实生活的各个方面开放,也可能向学科外的其他学科开放,还要实现与学习经验、生活经历区别很大的学生群体的高参与度,这也给探究式教学带来了不小的困难。探究式教学的主要目的之一是让学生通过经历探究的过程来获得感性认知,而不是让学生去解决科学前沿的问题,因此探究课题应以与学生的生活直接相关且切入口较小的问题为宜,最好从具体问题人手。学生对参与探究式学习是很有兴趣的,由原来课堂上的“听讲者”转变为知识的主动探究者、发现者。 作者简介:林胜兰(1985-)女,硕士研究生。 探究学习与课堂教学:合作学习在高中化学课堂教学中的探究与实践 摘 要:新课程改革的重点之一是倡导学生自主、合作、探究的学习方式,让学生学会学习,学会合作。高中教学中,过分强调教师知识传授的作用,忽略学生的感受和体验,教师课堂上滔滔不绝地讲,学生鸦雀无声地听,沉闷无生气的教学氛围必然造成一部分学生在课堂中流失,教学效率低下。在教学中采取合作学习,能够营造出宽松平等、积极活跃的课堂气氛,激发学生的学习兴趣,解决学生对教师的依赖性高,学习、思考、发表独立见解少的问题,从而提高学生自主学习和运用知识解决生活实际问题的能力,增强学生的合作意识,促进学生间的相互交流。 关键词:高中化学 合作学习 有效教学 在新课程理念下,基于学生的特点和发展需要,在高中化学教学中,运用合作学习进行教学,转变学生“要我学”为“我要学”的学习方式,为学生搭建一个合作探究、自主体验的学习平台,将确实提高课堂教学的实效性,提高学生终身学习的能力,促进学生的全面发展。下面是本人在高中化学课堂教学中实施合作学习策略的几点体验。 一、全面了解学生学情,构建合作学习小组 学生在合作学习中是学习的主体,构建积极参与学习体验的合作学习小组,是合作学习顺利开展、完成教学目标的前提。教师在合作学习之前应对学生的知识水平、合作能力、合作意愿和学习准备状态要有全面了解,对不同学生进行有针对性的指导。比如:对于学生课前预习重要性的引导,课堂上合作学习的参与热情,大胆质疑、发表见解的主动性,教师都应关注并及时辅导。 在教学中,我将全班学生按照学习水平、性别、性格、合作倾向等方面的差异分为8个小组,每组6-7人,让学生根据自身化学学习情况定为A、B、C三个等级,其中两名是化学成绩较好,两名是化学成绩较差,两名是成绩中等生,成员之间存在一定的互补性。小组成员在合作学习中进行分工与合作,交流与讨论,展示与评价,让学生在异质小组中动手探究,互助互学,取长补短,共同完成教学任务。 二、师生做好充分准备,精心设计合作探究 有效的合作学习离不开师生课前充分的准备,学生的预习和教师在课前的教学设计是合作学习顺利开展、完成教学目标的关键。合作学习必须是有准备的学习。学生在课前需要进行一定的预习活动,在按学案知识体系认真完成书本阅读和材料收集后,除了要完成必要的知识解答,还要理清掌握内容、模糊内容和重难点内容,以便在合作学习中重点突破。例如:在环境污染与防治方法的教学中,可以要求合作学习小组课前分别收集大气污染、土壤污染、水污染以及防治污染的方法的有关资料,然后在课堂上互相交流与补充。 教师是合作学习的设计者、指导者,在教学中如果引导不当,就会设定框架,束缚学生思维,严重削弱了学生探究的自主性。因此,教师必须依据新课程标准的三维教学目标和合作目标,分析学生特点、教学内容,选择合理的合作方式进行合作学习过程的教学设计。 例如我在化学必修2《乙醇》的教学设计中,设置“创设情景”、“交流与讨论”、“问题探究”、“实验探究”、“课堂反思”、“当堂检测”、“课后小结”、“课后习题” 等栏目,让学生课前根据创设情景栏目中给出的杜康酒的由来和“酒驾的危害”的材料进行自学,激发学生学习兴趣,进入到乙醇知识的主动探索学习中;在交流与讨论栏目中设计无水乙醇的鉴别和乙醇能否用来萃取溴两个问题,鼓励学生应用已有知识技能去自主探究问题;在问题探究栏目中设计乙醇分子组成的探究,让学生通过计算得出乙醇的分子式,并推导其可能存在的两种结构,知道同分异构现象在有机化合物中的广泛存在;在实验探究栏目中设计学生分组实验,让学生通过在课堂上完成乙醇的性质实验进而确定乙醇的结构,并完成其它乙醇的性质实验,让学生体验到物质的结构和性质之间的辨证关系,达到合作目标;在课堂反思栏目中设计乙醇在与金属钠反应、催化氧化过程中,乙醇结构中化学键断裂的位置的问题,让学生的思考更加深层次,并理解有机化学反应的机理;在当堂检测栏目上,设计有针对性问题探究和习题,让学生的知识得到巩固,技能得到训练;在课后小结栏目中,让学生对本章节知识进行整理、归纳、补充,提高学生思维能力;最后在课后习题栏目中,根据学习目标和学情设计难度不同的习题,让不同层次学生的能力都得到提高。 三、有效组织课堂教学,引导学生自主探究 运用合作学习并不是滥用合作学习,合作学习随意性是否太强?问题是否适合分组探讨?学习任务适合自主学习还是合作学习?课堂教学中教师如何扮演好“导”的角色?都需要我们在教学中深刻反思。 课堂教学中,教师需要把握合适的时机设计合作探究并加以引导,才能真正发挥合作学习的效果。例如在“用实验证明氯水的主要成分”实验设计中,可以设计3个问题给学生探索提示:1.氯气与水发生的是“溶解”还是“反应”过程,或者是二者兼有;2.判断氯气与水反应后可能得到的产物;3.如何检验氯水的成分,让学生分组合作,逐个突破。教师要善于倾听学生意见,创造宽松学习氛围,深入到学习小组中,了解学生合作的效果、讨论的焦点、思考的深广度和学生的需求,为下一步教学过程的设计打下基础。 总之,合作学习对促进学生间的情感交流、培养学生互助精神、发挥学生学习的主动性以及提高学生解决实际问题的能力方面起着积极的作用。作为高中化学教师,我们需要树立终身学习的意识,转变陈旧的教学思想,加强研究,努力探索,合理运用合作学习,不断提高课堂教学的实效性。 探究学习与课堂教学:新课改下高效课堂教学流程的学习与探究 摘要:以全面实施素质教育、培养学生创新能力和社会实践能力为具体目标,突出“以人为本、环境育人、和谐育人”的办学理念,创建优良的人文环境,使班级成为师生身心愉悦、情感陶冶的成长乐园,建设富有特色的和谐班级,是班级文化成为校园文化的基础;(1)加强学生前途理想教育,树立明确的奋斗目标;(2)建设一个良好的学习环境,使学生能够有效的进行学习,形成良好的学风、班风;(3)加强班级文化建设,使学生养成良好的行为习惯,先成人,后成才;(4)开展形式多样的思想教育活动,促进班级风气积极向上、勤奋学习、遵纪守法。 关键词: 新课改 导学案 弱科生 专家组 一、高效课堂的准备:重视“导学案” 什么是“导学案”呢?导学案就是引导学生自主学习、合作学习和探究学习的路线图,是贯穿课堂始终的主线和灵魂。 导学案的编写: (1)格式就是页眉上要有导学案编号,正文开头要有课题、周数、时数,编写人、编写时间、审核人、审批人,正文必须要有使用说明、学习目标、学法指导、自主学习、合作探究、课堂检测、课堂小结等等主要环节。 (2)程序就是各个备课组要认真研究课标、教材和学情,依据本学科的教学实际安排好教学进度;导学案引导编写以课时为单位,一课一案、突出重点、指导自学;要把握好导学案的难度、长度和深度;知识问题化、问题层次化、层次科学化,落实到人,渗透其中。 (3)要求就是按时保质保量完成。 导学案的使用:首先要在前一堂课结束时发放到学生手中,并且做好自学指导;其次要依据自身的授课特点和所带班级的学情认真搞好教学设计,灵活调整导学案;最后要及时交流反馈,认真写好课后反思,弥补不足,强化重点。 导学案的保存:一是各个备课组要把导学案的电子文档和文本文档妥善保存,按时上报;二是教师要把自己使用过的导学案整理装订妥善保管,接受检查;三是科任教师要督促学生对导学案整理装订妥善保管,便于复习。 二、高效课堂的流程:关注“弱科生” 在实施高效课堂之前必须做好各种准备工作,实现高效课堂的有效性、规律性和科学性;高效课堂的主要对象是面对每一个学生负责,目的就是全面提高学生的整体素质,这样的话说起来容易,做起来就难了;因此,在实行高效课堂之前必须做到以下主要流程: 一是课前培训:实施课前培训是达到课堂真正高效的有力保障,必须在实现高效课堂之前完成; (1)培训人员:学科班长、3至5名小组长或高效科研小组成员、弱科生、导学案完成较差的学生; (2)培训内容:①学科班长提醒学生准备好本节课需要的物品,视实际情况复习上节课内容或自学本节课的基础知识,确定好课前分享的同学,准备充分,做好课堂总结与评价;②小组长或高效科研小组成员就是如何组织好监督好本组同学的学习、关注本组各层成员的分层达标情况、如何组织讨论、如何深挖课文和自主梳理的重点难点以及专题能力与文本内涵;③弱科生需要及时给予学习方法的指导,多鼓励、多督促;④导学案完成较差的学生需要提要求、抓落实。 二是组织课堂: (1)教师提前三分钟进入教室,提醒学生做好上课的准备(本节课用到的课本、学案、资料等),同时板书学习目标;组织课堂时声音要洪亮,目光关注每一位学生,与每个学生进行一次心灵的碰触,让每一位学生都迅速进入上课状态。 (2)学生在教师的提醒下,准备好本节课所需要的相关资料和工具,尤其是准备好学习的激情。 三是复习回顾: (1)教师对上节课的重要内容再落实,课前就打开多媒体将复习回顾内容展示给学生,让学生迅速进入学习状态;可采取一对一的互查、书面检查或教师抽查等等方式。 (2)学生在教师预设题目的指导下,对上节课的内容进行复习和巩固,迅速进入学习状态。 此外,还有激情调动、导学案反馈、导入新课、解读目标、自主学习、合作探究、精彩展示、点评质疑、点拨提升、反刍总结、巩固检测、课堂评价、布置任务等等十五种程序,但是主要的解读目标要做的“一强调、二围绕、三生成、四回扣”,实现“师师互动、师生互动和生生互动”的平等、和谐、尊重。 高效课堂的每一个流程的实施与实现,就是全面发展、整体推进、共同提高,最主要的是关注“弱科生”;每一科都有“弱科生”,如果“弱科生”所占比例很大,全面发展、整体推进、共同提高的难度就相对来说很大,课堂高效只是一句空话;力争a层120%、b层100%和c层95%,全部分层达标才是符合新课程改革的标准。 三、高效课堂的实现:运用“专家组” 高效科研小组是实现课堂高效的关键,要充分发挥高效科研小组的科学带动作用和专业引领作用,让高效科研小组成为推动课堂高效的“专家组”。 组建高效课堂“专家组“必须具备: (1)依据:热心服务、学习认真、成绩优异,具有较强的协调组织能力和指导答疑能力; (2)选任:由任课教师会同班主任结合学习成绩等等情况确定; (3)组成:由学科长和若干名学科优秀学生组成,学科长为组长; (4)人数:不超过班级学习小组小组数,保证每个小组有一名高效科研小组成员。 指导高效课堂“专家组”要求各科任教师高度重视高效科研小组的建设,要给学科班长和小组组长成员制定职责、提出要求,要采取定期与即时、个别与集中相结合的方式,做好学习小组的指导和培训工作。 此外,还有调整、考核和评比的相应程序,都是运用“专家组”实现高效课堂的重要作用。 探究学习与课堂教学:物理课堂教学中“探究性学习”的案例分析与实施 摘 要:“探究性学习”是以问题为中心的,问题是“探究性学习”的优秀,是“探究性学习”的出发点,也是“探究性学习”的归宿,因此能否提出具有挑战性的问题是“探究性学习”的关键。 关键词:物理教学; 探究性学习 一、实验课中的“探究性学习” 1.提出问题、猜想与假设 “探究性学习”是以问题为中心的,能否提出具有挑战性的问题是“探究性学习”的关键。提出问题就等于问题解决了一半。教师要在“探究性学习”过程中发挥自己的作用。首先,“探究性学习”中,教师要注意培养学生的问题意识;其次,在“探究性学习”中要注意选择适当的问题。所谓适当的问题,就是能激发学生的求知欲望,促进学生探索精神和实践能力的发展的问题。 【案例】《探究平面镜成像的特点》 提出问题 师:生活中我们经常会照镜子,现在请同学们利用手中的镜子认真观察自己在镜中的像,你觉得镜中的像有什么特点?和你本人有什么关系? 学生活动:观察平面镜中所成的像。 师:通过刚才的观察,你认为平面镜中的像与镜前的人之间可能有什么关系? 猜想与假设 学生可能有以下猜想: 猜想1:“我觉得我的像和我本人一样大,因为在家里照镜子时,要是贴着镜子站,感觉像和人一样大。” 猜想2:“我觉得像和我不一样,是左右颠倒的,我抬起左手时镜子中的人抬起的是右手。” 猜想3:“我觉得用小镜子的时候我的像就变小了,只能看到自己局部的像。” 猜想4:“我觉得当镜子离人远时像就变小,镜子离人近时像就变大。” 猜想5:“像好像实际是不存在的,因为我在镜子后面摸不到像,平面镜成的是虚像。” 猜想6:像与物体到镜面的距离是相等的。 猜想7:我发现物体移动,像也移动。像和人移动的方向相同,我向左,镜子中的像也向左。 猜想8:我发现人和像的移动方向相反,我靠近,像也靠近;我远离,像也远离。 猜想9:我发现像的颜色与物体也相同。 猜想10:平面镜中的像是正立的。 猜想11:像与物体是对称的。 猜想12:像与物体是平行的。 反思:上面这个案例是根据问题情境提出问题的(包括日常现象、实验现象、资料介绍的现象),通常提出问题的主要方法有观察法、联想法、比较法、推理法、实验法等。学生对平面镜成像的特点提出的猜想有12点,大大超过了教材上的三点。教师不能回避学生不正确的猜想以及猜想的重复,而是要引导学生归纳提炼出对平面镜特点的主要猜想,实验验证后对不正确的猜想要引导学生讨论与辨别。 2.制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,体现过程与方法 探究学习不仅追求探究的结果,更重要的是要重视探究学习的过程性,强调学生的亲身感悟。 【案例】《探究通过导体的电流与电压、电阻的关系》 制定计划与设计实验 师:大家已经猜想了电流可能与电压和电阻有关,要验证你们的猜想,需要哪些器材?应该如何探究?采用什么方法?请大家设计实验方案,设计出电路图。 生:需要电源、定值电阻、电流表、电压表、开关、导线等。 生:采用控制变量法。保持电阻一定,探究电流与电压的关系;再保持电压一定,探究电流与电阻的关系。 师:刚才大家设计的时候我巡视了一下,看到你们设计的电路图主要有以下两种: 师:请你们评价一下,这两种实验电路图的不同之处在哪里?哪一个电路图更合理? 生:第一个图中没有滑动变阻器,改变电压时是需要改变电源电压才行。 生:第二个电路图中有滑动变阻器,既可以改变定值电阻两端的电压,又可以在电阻改变时保持定值电阻两端的电压一定。电路图的设计更科学、更合理。 进行实验与收集证据,体现过程与方法 (1)我们先来研究电阻R不变时,研究通过它的电流与其两端电压的关系。 (2)再研究电阻R两端的电压不变时,通过导体的电流与导体电阻之间的关系。 (实验过程略) 3.分析与论证,评估与交流 实验现象和实验数据并不等于探究的结论。探究的结论是在大量实验数据的基础上通过分析论证得出的具有普遍意义的规律(只有一组实验数据是不能得出结论的,应多次实验)。这是动手实践上升到建立理论的思维过程。 【案例】《探究改变摩擦力大小的方法》 师:这节课刚开始时同学们对影响滑动摩擦力大小的因素进行了猜想,猜想摩擦力的大小可能与压力大小、接触面积大小、接触面的粗糙程度、物体运动的快慢等因素有关,同学们通过实验来验证自己的猜想是否正确。实验情景如下图所示,请你根据实验现象和收集的实验数据,论证你的猜想是否正确,并与其他同学进行交流。 师:下面我们通过实验反馈的形式来得出结论。 生:比较_____两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关; 生:比较_____两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 生:在此基础上想验证滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关,我的做法是__________。 得到的结论是_______________。 生:要验证摩擦力的大小是否与接触面积有关的?我的做法是__。 得到的结论是__________。 生:我认为前面同学的实验需要改进,改进的意见是_____。 反思:上面的案例中同学们的猜想有些是正确的,有些是错误的,需要通过实验探究来辨别正误,通过观察到的实验现象和收集的实验数据分析得出结论:滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与接触面积大小、物体的运动速度无关。 二、概念课中的“探究性学习” 概念课教学以往主要是教师讲授,学生机械地背诵定义,但对概念理解十分肤浅,处理问题盲目,运用时因而经常出错,症结在于他们对概念的理解不透,缺乏探索与实践的认知,因此,在概念教学中进行探究式教学是必要的。 三、综合实践活动课中的“探究性学习” 重视知识的应用,将课堂教学与综合实践活动有机的结合起来,是培养学生个性,能力的具体体现。开展综合实践活动课中的探究,是理论联系实际教学原则取得最佳效果的必要环节。实践是一个学习、研究、创造的过程,学以致用,这是物理学科的特点,关注生活,走进社会,培养学生热爱科学的意识,让学生对自己探究的课题产生兴趣,有成就感,学会探究、学会创造,更有利于学生身心健康发展,开阔学生的视野和思路。 探究学习与课堂教学:小学科学课堂教学与探究性学习 摘 要:在自然教学中提倡鼓励学生,引导他们通过观察和实验发现和探究解决问题的方式,从而培养学生的科学素养,使学生的学习方式由被动接受向主动接受转变。 关键词:引题;交流;观察;思考 一、示例:探究月球的秘密 1.引入课题 从古代人类对月球的观察和想象中的神话故事,伽利略用望远镜观察月球揭开月球神秘的面纱,牛顿对地球和月球的研究,现代人用哈勃望远镜对月球的观测发现以及阿波罗号的登月探索等方面介绍人类对月球探索的历程。月球与我们人类生活密切相关,我们从小就会在晴朗的夜晚看到它,当你看见它的时候,有没有想到什么啊? 2.小组讨论 全班分成若干小组,每个小组由四五个人组成,在小组中,一位同学负责记录大家提出的问题,一位同学负责控制噪声(也就是小组讨论的声音不能太大,影响其他人),还有一位同学作为交流汇报员,负责整理大家提出的问题,将这些问题向全班汇报。 由于小学生的思维不太活跃,想象力不够丰富,不能提出许多问题。作为教师,应该鼓励每个小组的学生大胆地提出问题。 (1)月球是怎样形成的? (2)月球离地球有多远? (3)月球的大小怎样? …… 全班同学可以提出各种各样的问题。对于这些问题,教师可以进行选择,有的可以通过学生自己的观察去回答,有的问题则需要一些资料来解释。 3.观看教学短片 让学生带着以上问题观看教学短片(约10分钟),使学生了解一些新知识。 4.交流讨论 在课堂上,教师和学生共同学习有关月球的知识,了解我们最熟悉的天体――月球的基本知识,从而揭示月球的秘密,对以上问题得出结果。 5.组织观察月球 课后组织学生每天晚上用肉眼观察月球,记录观察的日期、月球的形状、月球表面的明亮情况等。坚持一个月,然后在同学中进行交流,并做一份观察报告。 二、对小学科学课堂教学的几点思考 通过以上课堂教学过程,我认识到探究性学习必须注意以下几点: 1.教师不但要善于引导学生发现问题,还要指引他们思考解决问题的办法,而且一切探究和创新都要围绕问题展开。 2.教师要烘托课堂气氛,积极引导学生探究。注意方法比答案更重要;过程比结果更重要;多设常识性问题;课后要回顾、反复强调重点,加深学生印象,便于记忆;巧妙地运用头脑风暴法,激发学生的学习兴趣。 3.课堂讨论是促进师生双向交流的有效教学形式。在全班集体讨论时,往往有一部分学生没有发言机会,这就需要分组讨论来弥补。分组讨论时教师应针对不同学生的实际,采用不同层次的分组方式进行,尽可能动员全体学生积极参与讨论。 4.自然是以观察、实验为基础的科学。在自然教学中提倡和鼓励学生通过观察、实验进行探究性学习,充分发挥观察和实验在探究性学习中的功能。一方面要创造条件,尽可能让学生多动手,参与实验操作,同时又要以观察为主,拓展学生的发散思维和创造能力。创设问题情境,引导他们通过观察和实验发现和探究解决问题的方式,从而培养学生的科学素养,使学生的学习方式由被动接受向主动接受转变。 (作者单位 甘肃省康县豆坝九年一贯制学校)
课程论文:大学物理选修课程探讨论文 【论文关键词】大学物理;选修课;素质教育 【论文摘要】大学物理课是高校实施素质教育的一门重要课程。传统的理工科物理必修课过于强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”、“应用性”,使物理学教育的育人功能不能充分发挥。因此有必要针对非理工科学生开设大学物理选修课来弥补普通物理教育的不足。本文对开设大学物理选修课的教学目标、教学内容、课程体系、教学方式和考核方式进行了分析和探索,有利于高等院校非理工科专业大学物理教学的实施。 在科学技术突飞猛进,人类已步入知识爆炸、高科技和信息时代的今天,随着我国经济的发展、市场的繁荣,高等教育面临着如何适应社会主义经济建设和社会发展的人才需求这一问题,首先是一个转变观念的问题。过去在教育教学过程中长期形成的一种潜意识的观念,现在已经基本得到澄清,越来越多的人们认识到:大学本科要立足于培养复合型人才,而不是培养专家,本科教育主要是打好科学文化素质基础,尤其是培养学生自主获取知识和自我发展的能力。[1] 物理学是各门自然科学的基础,其研究问题、解决问题的思想方法适用于一切科学研究。正如伟大的物理学家费曼所言:学习物理学,就是要学习怎样由未知进到已知的科学求知方法,就是要学习如何尝试和纠错,就是要学习一种普遍的自由探索的创造精神。大学物理课是高校实施素质教育的一门重要课程。传统的理工科物理必修课为了培养研究和应用型人才,是为理工科学生后续课程学习打基础,所以很强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”、“应用性”,并且有统一的教学大纲和采用统一闭卷考试。受此制约,物理学教育的育人功能不能充分发挥。因此有必要针对非理工科学生开设大学物理选修课来弥补普通物理教育的不足。大学物理选修课对体现科学教育与人文教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。 一、大学物理选修课教学目标 大学物理选修课程教学内容并不是理工科物理教学内容的缩减,不能把大学物理选修课程体系当作理工科物理体系的缩影。大学物理选修课的教学目标主要是力图使学生在有限的时间内了解物理学的基本内容,即物理学研究的是什么;培养学生独立探求知识的探索精神;提供当代大学生必不可少的现代观念和思维方式;开拓视野,让学生了解物理学前沿;了解现代科学技术的物理基础;了解物理学与社会、环境、能源等方面的关系,物理对人类社会文明的进步有什么贡献与影响;了解科学家创造性的工作特点和研究方法,获得科学方法论的教益与启迪。 二、教学内容和课程体系 针对这一目标,大学物理选修课的教学内容和课程体系应通过身边的物理、生活中的物理以及工程技术中的物理直到最新科学动向(如高温超导、纳米材料、反物质世界等)导入物理基础知识,应强调: 1、定性与半定量,对计算能力要求不高[2] 由于非理工科学生的数学基础普遍不高,因此为了让此类学生对表现物质世界的运动规律有明确直认识,应采取定性、半定量及适度的定量方法来阐述物理学的概念、理论和规律。注重教学内容中的语言描述,降低物理学科中的定量要求,给出清晰的和较宽阔的物理图像、科学观点和思维方法,并注意将研究方法、思维方法渗透其中,以使学生既学到知识又领会了方法。[1] 2、增加物理学史的讲授,帮助学生正确理解物理原理和物理概念 每一个物理概念、每一条物理定律的形成都离不开当时的历史条件,都少不了物理学家的科学思想的逻辑发展和历史行程。回顾这些物理概念、物理定律的逐渐建立的历史过程,可帮助学生正确理解概念的内涵,正确运用物理定律来解决实际问题。 3、从哲学角度考察物理学的思想根基 古代物理学的理论形态实质上是自然哲学,它是未分化的包罗万象的知识体系,把自然界当做一个整体而从总的方面来认识它。从16世纪起,自然科学开始从哲学中分化出来,物理学开始了它的近展时期。作为科学的世界观和方法论,辩证唯物主义哲学在物理学研究过程中发挥着重要的作用。辨证唯物论认为,世界上一切客观的东西都是永恒的运动和变化的,它从不把自身的理论当做一部不变结论的汇集,而看做是同样必然地要不断发展变化的斗争。这样的思想贯穿在物理学里,如:物理规律是普适的、场是运动变化着的、物质具有波粒二象性、能流是有方向的等等。 4、物理学方法论 在物理学的发展过程中,无数物理学家对物质世界的物理现象和事实进行科学实验和科学思维,在建立物理概念、揭示物理规律的同时,逐渐形成了一整套研究物理学的科学思想和科学方法,从而产生了物理学方法论的科学。物理学的方法论是介于哲学原理和物理学理论之间,对物理学探索和物理学理论的建立和发展起指导作用的普适原理。课程中应向学生介绍研究物理学的行之有效的科学方法,如观察和实验、科学的抽象、理想实验的方法、类比的方法、假说和模型的方法、归纳和演绎相结合的方法、数学公理化的方法等等,培养学生多维化、系统化和信息化的科学思维方式。 5、内容广而新 覆盖面要广,除了介绍物理现象、物理规律的产生、发展、应用,更要阐明物理规律之间的相互联系、物理学与其它学科的交叉发展和物理规律在生产实践、生活实际和科技革命中所起的重要作用。当今世界科学技术迅猛发展,信息量扩大,知识更新速度快。物理学在近生了重大革命,出现了许多新的技术科学,并在实践中获得了重要应用。因此课程要充分体现近代物理学的内容以及当今某些物理前沿内容及其重大应用,以便学生对最新的物理学理论、应用及科技发展动态有一个全面的了解,这对学生的知识、能力、素质的培养来说,是十分必要的。三、教学方式与考核方式 1、教学方式 大学物理选修课不是进行系统的物理学理论知识学习与研究,而是从欣赏的角度,以科普的形式,力求轻松、有趣,侧重身边物理、生活中的物理及趣味物理,以消除学生的恐惧心理,这样学生渐入状态,学习的兴趣和主动性会被激发和调动起来。在教学安排上,可以不强求系统性,不严格遵循物理学发展的顺序,而是根据一些起源于物理学、现在已渗透到各学科甚至人文学科的概念、方法和技术开设若干专题讲座,如航天技术、能源技术、信息技术、材料科学、物理学在医学中的应用、地球系统、环境科学等。[3] 大学物理选修课的主要对象是非理工科学生,不需要讲授繁琐的理论推导过程,故传统的“边板书、边讲授”的方法不适用,而应尽量多地采用多媒体教学手段[4]。教师要花费大量时间学习和阅读文献,收集和制作课件、图片、flash动画、音像影视资料,做到音像图文并茂、生动直观、引人入胜地传递教学信息,以便取得较好的教学效果。 2、考核方式 与强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”的理工科物理不同,大学物理选修课可以不采用解题、统一闭卷考试的方式来考核学生的学习情况,而可以采取多元化的考核方式:让学生查找文献撰写专题论文;撰写读书报告、课程心得体会;由学生独立完成演示实验或自我设计探索性实验;甚至分组研讨某些物理问题或口试答辩等等[5]。 物理学是研究自然界最普遍规律的科学和最成熟的自然科学。当今世界科学技术以前所未有的速度发展,不同学科、不同专业领域相互交叉、相互渗透和相互融合的趋势更加明显。这要求课程结构要趋向综合化,文理要相互渗透。开设大学物理选修课可以弥补普通理工科物理教育的不足,对非理工科学生融合自然科学与人文科学的知识结构具有启迪思维、萌生感悟、提供思想方法、树立创新精神和提高科学文化素质的促进作用。 课程论文:物理课程改革论文 内容摘要:随着新课程改革的深入实施,人们的教育观念也逐步发生着转变。但在课堂教学中还存在着许多与新课改不协调的行为,诸如重知识传授,轻视能力培养;重课堂灌输,力求把知识讲细、讲深、讲透,忽视思维的启发和过程方法的学习;注重自身表演,忽略学生反映的现象。这些行为说明我们还没有完全理解新课程改革的教学要求,还没有完全进入实施新课改的角色,还需要我们广大教师有目的、有意识的积极转变。下面就本人在物理教学中的几点认识和做法提出来与同行共研。 关键词:物理;新课程;改革;成长 一、变讲为悟,让学生自己在对知识的思索中体验、感悟 一位老教师听过我的课后,曾经这样问我:“你讲得挺明白,也挺好;可是你是否想过,你讲得再好,学生一定会明白吗?学生是否对所学的知识有所体验和感悟?”经老教师的这一问,我开始思索这个问题。以往教学时,一上课就声嘶力竭,嗓子常常讲哑了,将知识重复来重复去,学生到底学会了多少?记得一次期末考试,一看到试卷,我就高兴得不得了,试卷上几乎所有的题目类型我在平时上课过程中都讲到过,我心想:这一次我所任教的班级考得一定很好。与我搭档的老师还担心得不得了。可是,结果出来后,却令我吃惊而难过,讲过去的题目还不如别的班级没有讲过的效果好。赞可夫认为:“扎实地掌握知识,与其说是靠多次重复,不如说是靠理解,靠内部的诱因,靠学生的情绪状态而达到的。”作为一名教师,要想使学生掌握到真正的知识,就必须改变“一言堂”、“满堂灌”的教学方式;自此以后,我在课堂教学中,尽量用简练的语言去概括,其余的时间则留给学生自己去体验、感悟。这样做,既为喉咙找到了“良药”,又使学生找到了学习的方法。 二、师生互问,让学生在质疑中进步 传统教学中,一般是教师提出问题,要求学生来回答。再看我们的学生,一个个皱着眉,低着头,极不情愿地起来回答老师的问题。如果引导学生自己提出问题,设法解决问题,这将会极大激发他们学习的积极性。在授课过程中,我鼓励学生大胆地尝试提出自己的问题。为了让他们明白“提出一个问题比解决一个问题更重要”,我对他们说:“综观科学史,大凡有建树的人,都具有‘健全的怀疑精神’或者‘刨根究底的好奇心’,敢于并善于对传统的知识、流行的观念质疑,这往往是他们走向科学殿堂的第一步。明代陈献章说得好:‘小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机也,一番觉悟一番长进。’”学生时常受到鼓舞,经常提出一些有趣且令人回味的小问题。例如,在刚刚学完《声现象》后,有的同学就提了这样一些有趣的小问题: 1.声音是由物体的振动引起的,为什么我们的手脚在振动时却听不到声音? 2.月球上没有空气,交谈时必须用无线电话,我们知道:固体可以传声,且传播速度比气体快得多,那么我们在地球上随便拿一块小石头放在嘴边不就可以解决问题了吗? 3.超声波虽然频率很高,不在人耳的听觉范围之内,但并不代表不存在,为什么没把我们的鼓膜震破? 尽管同学们提出的问题非常简单,有的甚至“多此一问”,但是同学们在提出并尝试解决这些问题的过程中,既进一步理解了所学的知识,又提高了学习物理的兴趣。 科学的发展在于创造,而创造的起点在于疑问,如果没有疑问,就不会有新的见解。如果一切都以书本为经典,以教师的讲解为规范,就不可能有创造,科学也就得不到发展。物理课堂教学就是要学生像“科学家”那样搞科学,努力培养学生提问题的意识,使学生善于质疑,在质疑中不断进步。 三、复习课让学生走出“题海”,使学生在“自编—自练—自命—自考—自评”中进步 以往的课堂教学中,尤其是复习课,一般都是教师课前准备大量的练习题让学生去做,以求考试中能考到同类型的题目,导致学生成了“知识容器”。一到考试,学生就赶紧巡视一下题目是否做过,如果稍微发生变化就会无所适从。这样的复习课为复习而复习,为训练而训练,学生越来越感到枯燥无味,对学习失去兴趣,更谈不上感受学习的快乐了,学习效果自然可想而知。 新课程理念不仅要求学生学会知识,更突出要求培养学生会学的能力。为了避免复习课为复习而复习,我提倡学生自己梳理知识结构,将章节或单元的知识通过自己的整理使之条理化、系统化。必要时教师出示自己设计的知识结构;对于学过的物理公式要求学生根据生活经验去编练习题。这样既巩固了所学知识,又锻炼了语言表达能力。对于平时小测验,改变以往“一卷”制,每一位同学出一份题目并附有参考答案,经老师检查后,根据试题的难易情况,分发给不同的同学进行测验,再由学生当“老师”相互讲评,使学生在“自编—自练—自命—自考—自评”中进步。 四、发挥学科特点,让学生在实验中拓开思维的空间 物理是一门以实验为主的自然科学,那种“关上门,期望自己在缺乏实践的寒冬里春暖花开”的事实是不可能存在的。要想使学生掌握一门技能,就必须放手给他们,为他们创设一定的环境,锻炼他们的动手能力,开拓他们的思维。例如:在授完托盘天平的使用时,我为他们准备了一大包漆包线,让他们设计出很快知道漆包线长度的方法(没限制器材)。学生设计出了如下方法: 1.用刻度尺直接量出来。 2.用天平称出总质量m,然后用刻度尺量出1米的长度用剪刀剪下来,再用天平称出1米长漆包线的质量m1,用总质量除以1米长漆包线的质量,就是总长度,即L=m/m1。 3.先用天平称出总质量m,再用天平称出50g漆包线,用刻度尺量出50g漆包线的长度L1,则总长度L=mL1/50。 学生通过亲自操作,既锻炼了动手能力,又在动手中认识到哪种方法最简便实用,开拓了思维。 五、走进生活,让学生体验到物理服务于生活 物理来源于生产、生活,并为我们的生产、生活服务。如果能创设好情景使学生体会到这点,将会极大激发学生学习物理的积极性。 在学习《大气压强》时,我模仿“气功”大师,通过憋气、运气、跺脚、伸腰等一连串优美而夸张的动作,将一只手插入半盆水中,然后大喊一声,将脸盆用一只手吸了起来。 同学们看得目瞪口呆,不知老师用什么办法能把半脸盆水提起来。等老师把手伸出,原来手中有一塑料吸盘,这种吸盘可以贴在镜子或墙壁上,可用来挂衣物等,用手将吸盘内空气挤出后,利用大气压,便可把脸盆吸了上来。从而顺利引出了《大气压强》,并揭穿了生活中的“空手取物”伪科学表演。 在学习《物态变化》时,让学生应用学过的知识去分析冬天冰花为什么会出现在窗玻璃的内表面,而在炎热的夏天自来水管会“出汗”,使学生真正体会到物理来源于生活,它会帮我们揭开好多生产、生活的疑惑。 新课程让教师原有的角色发生变化,新课程改革也为教师发展创造了一个新的机遇。相信我们在新课程理念的指导下,激发自身的活力,在教学中不断反思、不断创新,一定会使学生向“学会学习”这一最高目标迈进。相信自己也会在新课改理念的指导下不断成长。 课程论文:物理课程教学研究论文 信息化是二十一世纪的标志,是当今世界经济和社会发展的大趋势,以网络技术和多媒体技术为优秀的信息技术已成为拓展人类思维的创造性工具。近年来,计算机辅助教学工作在全国教育战线上逐渐深入,但大多以“观摩课”的形式开展,只是教育教学中的一个点缀而已,信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。究其主要原因是在进行计算机辅助教学的过程中,没有合适的应用软件和操作平台,需要教师自己研制开发课件,而开发课件需要花费大量的时间和精力,有时候为了上好一节公开课,甚至要做数十小时的准备。鉴于此很多教师都反映计算机辅助教学是一项投入多(时间,人力,经费)、产出少的工作,基本上适应不了日常教学。在这种情况下,信息技术与学科课程整合在计算机辅助教学(简称CAI)的条件上日趋成熟发展起来。信息技术作为一项教学工具(LearnfromIT),能够把各种技术手段完美地融合到课程之中??就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样,届时计算机演变成为真正的教学工具,教师最主要的任务不再是开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来,进行学科教学。 本文就信息技术与物理课程教学的整合,结合自己物理教学的实践谈谈以下几点看法。 一、“课件”向“积件”思路发展,探讨物理学科整合新方法 在计算机辅助物理教学这个领域里面,市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买,但能够真正适用于教学的软件却不多,教师自制课件的水平又不高,容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上,寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路应运而生。其指导思想是:“课件”向“积件”发展,工具型、资料型、开放型的教学平台已成为计算机辅助教学软件的发展方向,它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作课件,紧密配合自己的教学过程、为课堂教学所用,在真正意义上,实现计算机辅助教学。。 例如在物理学科平台方面:《CSC电子备课系统》初中物理版、天翼全景多媒体教学软件高中物理版都是面向教师设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学软件,集众多教育专家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体,为教师提高教学质量、探索新的教学模式和方法提供了丰富的资料和必要的教学手段;又如《青鸟师友多媒体课件开发平台》,是一个基于Windows操作系统,集声音、图形、图像、文字于一体的多媒体课件开发工具;再如几何教学平台的“几何画板”不仅适用于几何教学,而且也适用于物理教学中的力学课程,它界面简单、容易学习、直观好用,因此这样的软件很受老师的欢迎。以上四个多媒体计算机辅助教学软件开发平台,就很好的体现了“积件”思想。 在多媒体资源处理方面,物理作为一门信息技术邻近学科,物理教师应该成为信息技术与学科整合的先行者。如今许多物理教师都在Internet上建立了自己专门的网站,并把以网页浏览的形式制作的CAI课件、教案、论文等放在该网站中,同时还可以把其它网站已有的课件通过Internet的超级链接功能揉合到自己的CAI课件里,以“搭积木”的形式,把在教学实践过程中制作的每一个课件链接起来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。反之,其它教师也可通过网络共享自己的CAI课件,克服了传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点,提高了课件资源的利用率,充实了网上物理学科资料库,形成网上物理学科联盟,实行资源共享。此外,教师和学生可以在任何时间、任何有网络终端的地点,通过Internet网络来访问这些网站,进行物理教学的探讨和巩固性学习。 因此,运用“积件”思想,走素材资源库和制作平台相结合的新思路,是软件开发和应用走出目前困境的有效途径。学科教师应根据教学实际,运用“积件”思想,充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件,以及相关的CD、VCD资源,从中选取适合教学需要的内容来制作自己的课件,从而适应不同教学情境的需要,彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面,使CAI在课堂上的运用走出低谷,朝着信息技术与物理学科整合这一更为广阔的方向发展。 二、电脑模拟,发挥物理演示实验、虚拟实验室的功能 1、信息技术与物理实验教学整合,发挥演示实验作用 物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤,而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身的限制,实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的,但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。 如本人在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时我改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化的情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。由此可知通过信息技术与物理实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助,成为常规实验的补充,并把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,从而有助于学生发现规律、获得知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平。 2、在网络技术环境支持下,发挥学生自主探讨性实验作用 在传统物理实验室,一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,有许多实验室规章制度,对学生诸多限制;另一方面由于实验环境和实验条件的限制,实验结果往往和物理理论不一致,甚至出现相反的数据,这一切无不暴露出了传统实验室的弊端。 让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,则可以解决这一难题。如笔者在上传统电学实验课时,通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程,电池组不能短路。很多实验不允许学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维,而有些学生自主意识很强,常常会进行一些“地下操作”,最终损坏了仪器。然而,须知这些“破坏性”强的学生实际上也是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下,倡导学生自主探讨性实验,既可保护仪器又能培养学生的创新能力,并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。如本人曾在网络环境下采用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件(在线版网络软件),实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作,通过网上人机对话,学生可以一边操作一边在网上畅游,获取新知识,或与其他同学交流。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题,就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息,进行讨论,让学生自主学习,并自主观察模拟实验,从而掌握学习成果和学习方法。 这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结,抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。 三、充分利用网络资源,增进教学效果 进入网络时代后,网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库,网上的资源开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素质。网上资源具有信息量大、更新快等特点,例如:中国中小学教育教学网()教育资源库物理学科、广东教育资源网()资源中心物理学科、中国物理教育网()等可谓是一间完整的中小学数字资源库,它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源,且处于动态的更新之中。通过下载这些优秀课件、优秀习题再作进一步的组织、加工就能设计出适合自己风格的课件来。 本人在进行初二第十二章第一节浮力教学时,须向学生解释浮力产生的原因。我先设想一个立方体浸没在水中,它的6个表面都受到水的压力,它的左右两侧面、前后两侧面,受到的压力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下两面由于深度不同,受到的压强大小不同,压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差,但如果使用语言和文字向学生讲授向上和向下压力差时,学生理解起来比较抽象,难懂,对整个过程反映比较茫然。所以我通过在中国中小学教育教学网()物理学科课件库网站下载相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等,小木块保持不动,但加载上、下表面压强、压力时,小木块慢慢向上移动,同时超级链接浮力大小的推导公式录相。活泼的动画效果、直观的图形,快速有效地激发了学生的学习兴趣,收到了良好的教学效果,学生很轻易就攻破这一难点,同时为讲授下一节阿基米德原理做好理论基础,而这一切都是传统教学很难做得到的。总之,让学生在生动、形象的环境中进行学习,由此达到事半功倍的作用,也就能很好地提高课堂教学效果。 信息技术作为最先进的教学媒体与物理学科整合,不但深化了物理学科教学、加大了学科信息容量,而且提高了课堂四十五分钟的教学效率。 四、扩大信息来源,提高教学水平 1、了解物理学科发展时事形势、把握教学动态: 我们通过Internet在官方权威网站上查看有关物理发展动态,可以做到在时事政策上紧跟形势,在物理学科教学时作出及时调整。物理作为一门理科学科,大量的习题是必要的,但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点,这对于学生习题更新、掌握中考的习题形势是不利的。为了克服这一缺点,我们可以充分利用Internet这一信息资源,从网络如中国中小学教育教学网()上的物理试题中心、中国园丁网()试题集锦栏目和其他一些重点中学网站试题库上下载最新的试卷、搜集物理相关试题,用来给学生作为测试题和平时练习。实际情况证明:这些题目题型新颖、信息准确,对于启发学生的思维,开阔学生的视野有着很大的帮助。 2、增进学习交流、提高教学水平 网络的交互性给物理教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用电子邮件与有关专家进行交流,学习前沿的理论知识,获取名教师的经典教案;另一方面还可以参与网上的教师继续教育和参与一系列教育门户网站的教育论坛,如在中国名师教育网()我们可以与重点学校的名师专家探讨物理教育应培养怎样的人才,在中国园丁网()、中国物理教育网()的教育论坛我们可以与各地的同行探讨物理教学中遇到的问题以及对物理教学改革的看法,通过网上学习交流,实现资源共享,达到提高教学水平的目的。 我们通过信息技术与物理课程教学的整合,激发了学生对物理学科的学习兴趣,课堂上参与意识很强,对知识的理解掌握程度较理想,尤其是实验教学,学生的实验理解能力、动手能力均取得了长足的进步。实践证明,信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学,使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,提高物理课堂教学的效率。 随着信息技术和物理学科教学整合的发展,将信息技术引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的契机,但同时也应看到,信息技术和物理教学整合是一个新兴事物,还有许多问题需要我们去研究、探索。但我们确信信息技术在和学科教学中整合中将大有作为。 课程论文:物理课程教学整合论文 【摘要】在当前的教学改革中,信息技术与中学课程教学的整合值得关注和研究。文章提出了运用积件思想,寻求高层次整合的方法:构建实验教学模式、发挥虚拟实验室功能、构建研究性理论教学模式、培养创新思维和创造能力等。 【关键词】信息技术;理科课程;整合 一、运用积件思想,寻求高层次整合方法 目前,在计算机辅助课堂教学这个领域中,市场上已有一定数量的理科教学软件,但能够真正适合教学的却不多,加上教师自制课件的水平又不是很高,很容易造成“低水平重复”的现象。因而寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子——积件思想应运而生。积件“是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体信息资源的教学软件系统”,是一个完全开放的软件系统,它包括带有学科特色的教学平台和多媒体资料库,师生可以根据教与学的情境和教学平台,选用、增删、修改已有的软件,或方便地制作新软件,为教与学服务。例如由人民教育出版社和全国中小学计算机研究中心联合从国外引进的数学几何教学平台《几何画板》,它不仅为教学几何教学提供了方便,而且也非常适用于物理中的力学、光学课程教学。又如《CSC电子备课系统》、《天翼全景多媒体辅助教学软件》等中学物理、化学、生物版都是面向师生设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学的理科教学平台,它们集众多教命令家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体,为提高教学质量、探索新的教学模式和办法提供了丰富的资料和必要的手段,它们界面简单,容易学习,直观好用,充分体现积件思想,很受师生的欢迎。 在素材资料库的建设方面,中学理科教师应该成为信息技术与学科教学整合的先行者。目前许多教师在Internet网络上已建立了自己的网站,并把自己制作的课件、教案、论文等放在该网站中,同时还把其它网站已有的课件通过链接功能融合到自己的课件里,以“搭积木”的形式,把教学实践过程中制作的每一个课件链接起来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。这样其它教师和学生也可通过网络共享自己的课件,克服了传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点,提高了课件资源的利用率,充实了网上学科资料库。教师和学生可以在任何时候、任何网络终端通过Internet网络来访问这些网站,进行教学的探讨和巩固性学习。 运用积件思想,走素材资源库和教学平台相结合的新思路,是软件开发和应用走出目前困境的有效方法,也是实现信息技术与课程高层次整合的有效手段。因此学科教师应根据教学实际,运用积件思想,充分利用现有条件下的网络、多媒体信息资源库和教学软件,从中选取适合自己教学需要的内容来制作课件,从而适应不同教与学情境的需要,彻底改变教学 软件在设计、开发和使用上的相互分离的局面,使计算机辅助教学在课内或课外的运用朝着信息技术与学科教学整合这一更广阔、更深层的方向发展。 二、构建模拟实验教学模式,发挥演示实验、虚拟实验室功能 1.信息技术与中学理科实验教学整合,发挥演示实验作用 中学物理、化学、生物三门学科均是实验科学,具有很强的实践性,实验教学和演示实验是中学理科教学的重要组成部分。但在理、化、生课堂的学生实验和演示实验中,由于受到常规实验仪器、实验材料、危害程度等条件的限制,实验效果不如人意。而采用模拟型实验教学模式,通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验,弥补常规实验的不足,提高实验的演示效果。 例如,做物理《凸透镜成像规律》实验时,若用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常现实验仪器和环境的限制,蜡烛在光屏上所形成的影像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,误差较大,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时如改用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识,利于学生对凸透镜成像规律概念的形成。 由此可见,通过信息技术与中学理利实验的整合,可以突破常规实验条件的局限,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂的、困难的实验进行模拟,使之成为常规实验的补充,并与常现实验有机地结合起来,使实验教学上升到一个更高的层次,从而有助于学生发现规律、形成概念、获得新知,提高学生的科学文化素质和实验技能。 2.运用网络技术支持下的虚拟实验室,发挥学生自主探索性实验作用 在传统的理科实验室,由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,许多实验中的规章制度对学生进行了诸多限制;由于实验条件的限制,实验结果往往和理论不一致,甚至出现相反的数据;有些实验材料的选用和实验产物的排出,有悖现代环保意识。这一切无不暴露出传统实验室的弊端。 网络虚拟实验是在web中创建出一个可视化的三维物件环境,其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象,学生可通过鼠标的点击及拖动操作,进行虚拟实验。这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性操作环境,使学生在课堂上实现了虚拟世界的真实体验。信息技术与理科实验教学整合能够培养学生观察实验、自主模拟实验,归纳、总结、抽象成所需知识和技能的能力,并促使学生建立科学的世界观。 学生在网络技术环境下进行多媒体虚拟实验操作的同时,还可以通过网上人机对话,一边操作,一边网上畅游,或与其它同学交流、讨论、获取新知。让学生自主学习、自主观察。进行虚拟实验,从而掌握学习方法。 三、构建探索研究性理论教学模式,培养学生的创新思维和创造能力 探索研究性理论教学模式依托由信息技术支持的网络环境,网络为学生提供了丰富的学习资源。在教师的指导下,学生分成若干学习小组,在学习任务的驱动下小组成员相互协作地收集信息、交流讨论、总结归纳、完成学习任务,培养了学生解决实际问题的能力。 例如,生物教学中的《克隆技术对人类的影响》课题,克隆技术是生命科学研究的重大突破,是与高中生物密切相关的科学问题。克隆技术在农业、医学和社会生活各方向都有着广阔的应用前景,但问时也存在着过度和滥用的问题,以及由此所引发的一些负而的社会影响。这一研究性课题旨在提高学生关心社会、关心人类、关心未来的思想意识,并在学中利用网络资源收集和处理生物科学信息的过程中,培养其创新思维与创造能力。 四、利用网络资源,增进课堂教学效果 进入网络时代后,网络环境为师生提供了丰富的资源库,网络资源的开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素养。网上资源具有信息量大、更新速度快的特点,例如中国中小学教育教学网()可谓是一间完整的中小学教学资源库,它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源,且处于动态的更新之中,通过了我这些优秀课件、优秀习题,再作进一步的组织加工就能设计出适合自己风格的课件,为提高课堂教学正效果服务。 例如,在物理中《浮力》的教学时,须向学生解释浮力产生的原因。先设想一个立方体浸没在水中,它的六个表面都受到水的压力,它的左右两侧面、前后两侧面,受到的压力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下两面由于深度不同,受到的压强大小不同,压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差。但如果使用语言和文字向学生讲授向上向下压力差时,学生理解起来比较抽象,对整个过程反映比较茫然。可通过中国中小学教育教学网物理课件库下载相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等,小木块保持不动,但加载上、下表面压强、压力时,小木块慢慢向上移动。活泼的动画效果、直观的图形,快速有效地激发了学生的学习兴趣,收到很好的教学效果,同时为讲授下一节阿基米德原理打好理论基础,而这一切是传统教学难以做到的。总之,让学生在生动、形象的环境中进行学习,由此起到事半功倍的作用,达到提高课堂教学正效果的目的。 五、扩大信息来源,提高教师教学水平 1.了解学科发展形势,及时把握教学动态。理科学科发展较快,通过Internet网络小的权威网站查看有关学科发展动态,可以做到紧跟形势,在学科教学时作出及时的调整。对于理科学科,必要的习题也是必要的,但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点;为了克服这一缺点,可以充分利用Internet网络这一信息资源,从权威网站或重点中学网站上的试题库中下载最新试卷,用来给学生作测试题和平时练习。这些题目往往题型新颖、信息准确,对于启发学生的思维,开阔学生的视野有着很大的帮助。 2.增进学习交流,提高教学水平。网络的交互性给教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用E-mail。与有关专家进行交流,学习前沿的理论知识;另一方面还可以参与网上的教师继续教育和一系列教育网站的教育论坛。如在中国名师教育网上可以与重点学校的名师专家探讨学科教育应培养怎样的人才,在中国园丁网的教育论坛可以与各地的同行探讨教学中遇到的问题以及对学科教学改革的看法,通过网上学习交流,达到提高自己教学水平的目的。 总之,信息技术应用于理科教学,对传统教育理念和课堂教学模式的冲击是非常之大的,但它并不排斥传统的理论、实验教学模式,实际运用中应把它们两者辩证统一起来,最终实现信息技术与理科课程教学的科学整合。通过整合激发学生对理科学科学习的兴趣,课堂内外参与意识会增强,对知识的理解掌握程度会加深,尤其是实验教学,学生的实验理解能力、动手能力。创新能力均会取得长足的进步。同时,信息技术与理科课堂教学的整合也能鞭策教师进一步构建新的教学模式,完善课堂教学,使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,发展更多的能力。 课程论文:物理教学课程改革论文 新课程改革下的物理教学 一、新课程改革挑战教师素质 第一,新课程改革挑战教师教学观念。新课程改革着眼学生终身学习理念和能力,以培养学生创新精神和实践能力为重点,倡导教学内容的呈现方式、教学方式、学习方式、师生互动方式等在信息网络条件下的更大改革,把社会实践活动、研究性学习、选择性课程等多种新的尝试纳入发展目标。其功能不仅传授知识技能,而且要使学生形成积极主动的学习态度,学会学习,形成正确的价值观。教师在整个教育过程中的地位、作用、角色等都发生了很本性的变化。传统的教育观念、人才培养模式已不能适应新课程改革的需要,教师必须接受新的课程观、知识观、学生观、人才观和教师观,用新的教育观念指导自己的教育工作。 第二,新课程改革挑战教师能力结构。新课程的实施要求改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状、倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,强调民主教学、启发式教学和研究性学习。这对传统的以“讲授一接受”式教学模式主导下的教学方法以及在这种教学模式和方法下构建的教师能力结构提出了严峻的挑战,要求教师必须转换教师角色,调整教学策略,改变教学行为,并具备多种教学方法的整合能力。同时,教师教学的阵地从教室、学校向广阔的社会延伸,形成大教育的格局。这就要求教师必须具备活动组织能力、信息处理能力、创新实践能力以及社会活动能力。对于习惯了讲台和照本宣科的教师来说,无疑必须构建全新的能力结构。 既然新课改对教师有了这样的挑战,那么物理老师应如何应对呢? 二.、新课改下的物理教学方法 1..教师首先要转变教育理念和教学理念。 传统的教育教学模式过分强调了知识的重要性、理论性,忽视学生的实际兴趣,淡化了学生的学习思维、创造性和终身学习的一贯性。我们在教学过程中,根据新课程标准的要求,在课堂教学中超越了学科本位的理念而以提高学生科学素质为教育目标,着眼于学生的发展,注重培养学生的良好的学习兴趣、学习习惯。在教学中,通过让学生观察身边熟悉的现象,探究其内在的本质的物理规律,培养学生的探究精神和实践能力。在教学中鼓励学生大胆对常见现象及熟知事物提出相反意见,培养学生科学的批判精神。 2.营造物理课堂情境,活跃课堂气氛,创造一个良好的学习、探究的场所。 (1)强化主体性参与策略。教学是一种特定情境中的人际交往,通过创设探究问题的情境,激发学生探究的需要和兴趣,以此推动学生认知活动的进行是探究--发展模式教学中,启动学生主体性参与的动力。例如初中物理“浮沉条件”一课的引入,用演示实验创设情境,在盛有一定密度的盐水的烧杯中,放进一个木块,木块浮于液面;放进一块石子,石子沉入杯底;放进一个鸡蛋,鸡蛋悬浮于盐水中,再将此蛋放迸清水里,则见蛋下沉,放进浓度更大的盐水里,则见蛋浮于液面。 以上情境使我们看到,同一种液体里放进不同的物体,浮沉情况不一样,而同一个物体放进不同的液体里,浮沉情况又不相同,物体的浮沉到底与哪些因素有关呢?从情境中引出问题有利于学生主体参与的动力性、感染性、强化性、定向性、信号性增强;能更有效地调节、帮助学生认知;还可为学生提供良好的暗示或启迪;调动学生原有认知结构的某些线索,促进思维的内部整合作用,培养学生的创造性思维。 (2)方法教育显性处理策略。科学重在探究未知,科学也正是在探究过程中不断发展的。物理学就是一部记录科学探究成果的历史,也是总结物理思想、观念和研究方法的历史。目前的物理教材,科学方法教育因素等以分散的形式隐蔽在知识的表述之中,学生往往由于未能注意方法的学习而影响了知识的获取及应用。倘若教师未注意到方法的指导,就会使教师只重视知识内容的教学,忽视科学思想、方法的教学,再加上科学思想、方法本身的抽象性、概括性,课本中零星运用不连贯,就使学生难于掌握,收效甚微,物理学中教育功能未能充分体现。针对如此现状,借助于培养学生独特的思维方式和学习模式,如探究--发展教学模式,培养学生发现问题一提出假设--科学探究--归纳推理,把科学思想和科学方法教育寓于知识获得过程中,并视为比知识更重要的内容--内核与脉络,以知识形成过程中所包含的科学方法去组织内容设计教学过程,旨在把学生的学习过程物化为学生潜能的开发过程。 例如在学习“密度”概念时,可先通过实验测出不同体积的铁块和铝块的质量,将实验数据制成表格。接着设问:“体积不同的铁块(或铝块),它们的质量是否相同?体积相同的铁块和铝块,它们的质量是否相同?”在教师的设问引导下,学生感知到物体的质量不仅跟体积有关,而且还跟物质种类有关。这时教师要依据物理研究方法和思维方法,通过精心设计的问题或问题组(包括精心讲解)“对铁块(或铝块)而言,它的质量跟体积有什么关系,它的质量跟体积之比(m/V)有什么特点?铁和铝的m/V值是否相同,它表明了什么?”引导学生由浅人深地分析物理现象,逐步认识物理现象的共同属性和本质特征及其相互联系,进而形成物理概念,建立物理规律,使学生体会和认识科学方法对形成物理概念和规律的作用。教育论文在线 (3)综合能力演练策略。概念、规律的建立不是物理课堂教学的结束,更关键的在于针对物理概念和规律的特点、精心选择、设计物理问题(包括例题、习题)和实验课题或其他研究课题(包括调查报告等)。通过示范、讨论、作业、报告等形式,解决物理问题,完成课题研究,进而巩固所学知识,提高观察实验能力、思维能力,分析与解决问题能力,体会科学方法的作用,认识科学的价值。在这一过程中,教师应根据需要和可能,尽力开拓作业的形式,要对作业的“示范性、启发性、开放性、创造性”作统筹安排。正如密度问题设计除了密度公式、密度的物理意义、密度是物质的一种属性等例(习)题的示范及讨论外,还可设计测定金属块、木块、砂石等密度的实验(后两个实验有一定的启发性和创造性要求)等。本策略能促进学生努力运用物理概念和规律,解决实际问题,并不断总结解决物理问题的基本方法和手段;同时对发现的物理现象进行研究,作出解释,提高能力。 3.重视学生间的交流合作。 在探究过程中,个体学生得到的数据或结论往往是片面的,而让学生通过交流或分工协作,加强了学生间的向心力和友好相处的心态,对形成完整的知识结构和日后的发展奠定下良好的基础。引导学生对问题的学习、探究,养成良好的评价习惯,在取得成功喜悦的同时,培养学生分析问题,发现不足,纠正错误的严谨的科学的态度。 4.在课堂教学中体现了因人而异的思路,保护了学生的自尊心和学习兴趣。 由于学生的先天条件和后天的兴趣、爱好的差异,课堂教学中我们尽量避免统一的要求,采取分层次、多方位的教育理念。如有些学生对实验操作感兴趣,而有些对基本知识和规律感悟好,对他们不采取取长补短,而是扬长避短,让他们在不同层面上有所发展,体会到成功喜悦。 5.充分体现从生活走进物理,从物理走向社会的理念。 教学过程中我们围绕着基础知识和基本规律,引用学生熟知的事物现象去分析、实验、探究、使用学生身边的物品去演示、实验,学生接受起来也较容易。教学过程中了引进了时代新科技等。如:“B超”“Y刀”“红外线”“双声道立体声”等,体现出物理的特点。 课程论文:物理实验教学法课程论文 随着教育改革的深入发展,人们逐步认识到物理实验不仅是物理学研究的基础,也是物理教学的基矗现行师范专科学校物理专业教学大纲中,把“中学物理实验教学法”作为“中学物理教学法”课程一个组成部分,约占总课时的1/3,但是,从一般学校看,为了实现教学目标,都将其作为一门课程独立开设。本文就目前该课程教学中存在的问题和本课程的教学目标进行分析,并提出了一种五阶段教学模式。 1改革现行教学模式的必要性 (1)现行教学模式中存在的问题。目前,“中学物理实验教学法”课,都习惯于循环式分组实验的教学模式,实验内容大部分为中学物理课堂教学中的实验或实验组合。这样的教学方式存在下列一些问题:首先,学生实验时主观能动性发挥不够,主要原因在于两方面,一是实验的研究性较弱,仅停留在能做好实验的层次上,二是实验量小,难度不大;其次,与中学物理教材的结合不够,许多学生实验前不知道该实验在中学物理教材中的位置和实验安排的意图;第三,实验内容的范围较窄,仅以物理实验为主,第二课堂、实验室管理等内容很少。 (2)师专学生的特点。师专的生源绝大部分来自农村中学,由于实验教学条件较差,因此来到师专的学生不可能深刻认识到物理教学必须以实验为基矗而且从师范专科学校的学制看,一般仅二至三年,能用于本课程的教学时间有限,要使师专学生的物理实验教学能力显著提高,无疑具有一定的难度。为此,改变高师学生对实验教学的传统认识是完全必要的。 (3)重新认识课程的教学目标。长期以来,本课程的教学目标不够明确:五十年代的大纲中称为“中学物理实验及实验技术”,主要任务似乎是练技术,与中学物理课堂教学联系不密切;八十年代改为“中学物理实验研究”,突出了“研究”,但是研究什么?研究方法如何?大纲中一直不够明确;八十年代末,又改为“中学物理实验研究及实验技术”,要求两者协调发展,但有效指导仍显得不足。 我们认为,实验研究有两个方面,一方面是研究实验操作问题,另一方面是研究实验教学问题。进行物理实验技能训练包括:实验操作技能、数据处理和完成实验报告的技能、改进实验方法和自制教具与学具的技能。而实验教学方面的素质包括:能根据教学要求,确定实验目的,选择合适的实验内容和实验教学形式;在演示实验中能配合课堂讲授,引导学生观察思考;能在学生分组实验的预习、实验、完成实验报告三个环节上,进行恰当的组织引导工作,善于对学生进实验技能训练;能组织好边教边实验的教学活动;能组织引导学生开展生动多样的课外实验活动;为提高教学质量,能设计、改进某些演示实验或学生实验。显然,要全面实现本课程的教学目标,必须打破从普通物理实验沿袭过来的实验模式。 2新型教学模式的构建 鉴于以上分析,我们将本课程的教学分成五个阶段:物理实验教学理论、基本仪器的使用、基础实验的讲解与操作、难点实验的教学与研究、教学实验的改进与自制教具。 (1)物理实验教学理论。可采用讲授与演示相结合的教学方法,教学内容为:物理实验教学的指导思想、中学生物理实验能力的初步规范、中学物理实验教学的主要方法、误差理论在中学物理实验教学中的应用、中学物理实验教学研究。通过演示和讲授,转变学生轻视实验教学的思想,初步理解中学物理实验方法和实验教学研究方法,同时通过“多看一点”、“多听一点”,激发学生对本学科的兴趣。 (2)基本仪器的使用。实验室可展出三种类型的仪器:一是中学物理课堂演示实验、分组实验、课外实验中的通用仪器,如各种电源、变阻器、电表和基本物理量的测量仪器等;二是物理实验室常用的仪器,如万用表、测电笔、气压计、湿度计等;三是常用的检修仪器,如示波器、信号发生器等。可采用开放实验室的方法,让学生在一周内通过观察、操作、简单使用实验仪器完成表格式实验报告,掌握各种仪器的使用、调节要领,使之在后续实验和今后教学岗位上能拿来就用。 (3)基础实验的讲解与操作。实验室展出初中物理中的基本实验,如气、液、固体惯性的演示,滚动与滑动摩擦的比较等,要求学生在规定时间内完成全部展出实验的操作,对实验报告的要求可依据实验内容而确定重点,如有的实验要求认清教学内容的作用,有的实验要求回答实验技能训练的作用,有的实验要求设计演示与讲解相结合的教学程序;并用抽签的方式,抽取一部分实验,进行教案的编写讲练。学生通过这一轮实验,基本上已把初中物理教材浏览一遍,并对部分实验进行教学设计,这对提高实验教学能力很有帮助。 (4)难点实验的教学与研究。这部分教学内容可采用分组教学方式,精选初中物理中的几个难点实验,如静电系列实验、萘的熔解实验、光学组合实验等,引导学生进行实验操作和研究,写成小论文式的实验报告。对实验报告的要求是:着重研究实验操作中的难点和关键,保证课堂演示的成功;探讨实验过程中成功的经验和失败的教训;提出改进实验的建议及减小误差的方法,上述要求可根据实验内容侧重研讨一两个方面。 (5)教学实验的改进及自制教具。要求学生预先提出初步方案,经教师认可后,在规定的时间内完成。教学过程中,首先要求熟悉几项实验技术,如典型材料的加工技术、基本物理量的传感技术和放大技术、部分材料的胶接技术等;其次要学会搜集资料,制定实验方案;第三,要求掌握改进实验和制作教具的技术,最后在一定的范围内进行交流。 3新型教学模式的特点 (1)学生的思想观点得到了转变。通过课堂讲解和演示,使学生充分认识到实验教学的重要性;使用了开放实验室的方法,实验报告的要求又密切联系了中学物理教材,因而吸引了学生的课后投入;通过实验研究、实验改进以及教具制作,激发了学生进行实验教学研究的兴趣。 (2)形成了能力培养体系。新教学模式中的几个阶段对学生进行了能力培养,如第二阶段侧重于观察能力的培养,第三阶段侧重于实验操作能力的培养,第四阶段侧重于实验教学能力的培养,第五阶段则进行实验研究能力的培养。可以看出,新教学模式对学生的能力培养形成了梯级,随着教学过程的深入,学生的实验教学能力由低起点到高要求,层层深化,学生通过“多听一点、多看一点、多练一点、多创造一点”的活动,实验教学能力得到了不断提高。当然,能力的形成和发展应具有连续性,各教学阶段间也就必然有相互包容,如第二阶段对仪器的调整与使用也就是操作能力训练的一部分。 (3)扩展了教学内容。首先,增加了实验总量,所有的初中物理实验,学生都可能接触到一次,这对师专学生来说是非常重要的;第二,扩大了实验范围,包含了演示实验、学生分组实验和课外小实验,基本仪器的使用中,包含了教学仪器、实验室管理中用到的测试仪器、设备检修仪器;第三,增加了技能训练机会,开放实验室后,充分利用学生的业余时间,使学生实验操作的机会大大增加,另一方面在课程开设过程中,每位学生至少有两次讲练机会。 (4)实验技能训练促进了教学技能的训练。我们认为,实验操作技能仅仅是实验教学的基础,要充分发挥实验教学的作用,必须能在实验过程中启发、引导学生思维和设计实验教学方法。我们在教学过程中采取的措施是:首先在操作技能的训练过程中强化课堂情境,解决部分实验因环境变化而导致操作失败的问题,如静电实验时故意加大环境湿度,养成实验前先干燥器具、检查绝缘情况的习惯;用托盘天平称量物体的质量,因为课堂教学中天平正面对着学生,必须学会背面调节的技能等。其次,为培养演示实验操作与课堂讲解密切结合,可在操作训练时增加讲解程序设计和在操作表演时与讲解相结合等方式进行,这样不仅有助于实验教学技能的训练,而且还可提高表达能力和教材处理等教学能力。 课程论文:物理课程教学整合论文 【摘要】在当前的教学改革中,信息技术与中学课程教学的整合值得关注和研究。文章提出了运用积件思想,寻求高层次整合的方法:构建实验教学模式、发挥虚拟实验室功能、构建研究性理论教学模式、培养创新思维和创造能力等。 【关键词】信息技术;理科课程;整合 一、运用积件思想,寻求高层次整合方法 目前,在计算机辅助课堂教学这个领域中,市场上已有一定数量的理科教学软件,但能够真正适合教学的却不多,加上教师自制课件的水平又不是很高,很容易造成“低水平重复”的现象。因而寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子——积件思想应运而生。积件“是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体信息资源的教学软件系统”,是一个完全开放的软件系统,它包括带有学科特色的教学平台和多媒体资料库,师生可以根据教与学的情境和教学平台,选用、增删、修改已有的软件,或方便地制作新软件,为教与学服务。例如由人民教育出版社和全国中小学计算机研究中心联合从国外引进的数学几何教学平台《几何画板》,它不仅为教学几何教学提供了方便,而且也非常适用于物理中的力学、光学课程教学。又如《CSC电子备课系统》、《天翼全景多媒体辅助教学软件》等中学物理、化学、生物版都是面向师生设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学的理科教学平台,它们集众多教命令家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体,为提高教学质量、探索新的教学模式和办法提供了丰富的资料和必要的手段,它们界面简单,容易学习,直观好用,充分体现积件思想,很受师生的欢迎。 在素材资料库的建设方面,中学理科教师应该成为信息技术与学科教学整合的先行者。目前许多教师在Internet网络上已建立了自己的网站,并把自己制作的课件、教案、论文等放在该网站中,同时还把其它网站已有的课件通过链接功能融合到自己的课件里,以“搭积木”的形式,把教学实践过程中制作的每一个课件链接起来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。这样其它教师和学生也可通过网络共享自己的课件,克服了传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点,提高了课件资源的利用率,充实了网上学科资料库。教师和学生可以在任何时候、任何网络终端通过Internet网络来访问这些网站,进行教学的探讨和巩固性学习。 运用积件思想,走素材资源库和教学平台相结合的新思路,是软件开发和应用走出目前困境的有效方法,也是实现信息技术与课程高层次整合的有效手段。因此学科教师应根据教学实际,运用积件思想,充分利用现有条件下的网络、多媒体信息资源库和教学软件,从中选取适合自己教学需要的内容来制作课件,从而适应不同教与学情境的需要,彻底改变教学 软件在设计、开发和使用上的相互分离的局面,使计算机辅助教学在课内或课外的运用朝着信息技术与学科教学整合这一更广阔、更深层的方向发展。 二、构建模拟实验教学模式,发挥演示实验、虚拟实验室功能 1.信息技术与中学理科实验教学整合,发挥演示实验作用 中学物理、化学、生物三门学科均是实验科学,具有很强的实践性,实验教学和演示实验是中学理科教学的重要组成部分。但在理、化、生课堂的学生实验和演示实验中,由于受到常规实验仪器、实验材料、危害程度等条件的限制,实验效果不如人意。而采用模拟型实验教学模式,通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验,弥补常规实验的不足,提高实验的演示效果。 例如,做物理《凸透镜成像规律》实验时,若用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常现实验仪器和环境的限制,蜡烛在光屏上所形成的影像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,误差较大,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时如改用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识,利于学生对凸透镜成像规律概念的形成。 由此可见,通过信息技术与中学理利实验的整合,可以突破常规实验条件的局限,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂的、困难的实验进行模拟,使之成为常规实验的补充,并与常现实验有机地结合起来,使实验教学上升到一个更高的层次,从而有助于学生发现规律、形成概念、获得新知,提高学生的科学文化素质和实验技能。 2.运用网络技术支持下的虚拟实验室,发挥学生自主探索性实验作用 在传统的理科实验室,由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,许多实验中的规章制度对学生进行了诸多限制;由于实验条件的限制,实验结果往往和理论不一致,甚至出现相反的数据;有些实验材料的选用和实验产物的排出,有悖现代环保意识。这一切无不暴露出传统实验室的弊端。 网络虚拟实验是在web中创建出一个可视化的三维物件环境,其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象,学生可通过鼠标的点击及拖动操作,进行虚拟实验。这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性操作环境,使学生在课堂上实现了虚拟世界的真实体验。信息技术与理科实验教学整合能够培养学生观察实验、自主模拟实验,归纳、总结、抽象成所需知识和技能的能力,并促使学生建立科学的世界观。 学生在网络技术环境下进行多媒体虚拟实验操作的同时,还可以通过网上人机对话,一边操作,一边网上畅游,或与其它同学交流、讨论、获取新知。让学生自主学习、自主观察。进行虚拟实验,从而掌握学习方法。 三、构建探索研究性理论教学模式,培养学生的创新思维和创造能力 探索研究性理论教学模式依托由信息技术支持的网络环境,网络为学生提供了丰富的学习资源。在教师的指导下,学生分成若干学习小组,在学习任务的驱动下小组成员相互协作地收集信息、交流讨论、总结归纳、完成学习任务,培养了学生解决实际问题的能力。 例如,生物教学中的《克隆技术对人类的影响》课题,克隆技术是生命科学研究的重大突破,是与高中生物密切相关的科学问题。克隆技术在农业、医学和社会生活各方向都有着广阔的应用前景,但问时也存在着过度和滥用的问题,以及由此所引发的一些负而的社会影响。这一研究性课题旨在提高学生关心社会、关心人类、关心未来的思想意识,并在学中利用网络资源收集和处理生物科学信息的过程中,培养其创新思维与创造能力。 四、利用网络资源,增进课堂教学效果 进入网络时代后,网络环境为师生提供了丰富的资源库,网络资源的开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素养。网上资源具有信息量大、更新速度快的特点,例如中国中小学教育教学网()可谓是一间完整的中小学教学资源库,它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源,且处于动态的更新之中,通过了我这些优秀课件、优秀习题,再作进一步的组织加工就能设计出适合自己风格的课件,为提高课堂教学正效果服务。 例如,在物理中《浮力》的教学时,须向学生解释浮力产生的原因。先设想一个立方体浸没在水中,它的六个表面都受到水的压力,它的左右两侧面、前后两侧面,受到的压力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下两面由于深度不同,受到的压强大小不同,压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差。但如果使用语言和文字向学生讲授向上向下压力差时,学生理解起来比较抽象,对整个过程反映比较茫然。可通过中国中小学教育教学网物理课件库下载相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等,小木块保持不动,但加载上、下表面压强、压力时,小木块慢慢向上移动。活泼的动画效果、直观的图形,快速有效地激发了学生的学习兴趣,收到很好的教学效果,同时为讲授下一节阿基米德原理打好理论基础,而这一切是传统教学难以做到的。总之,让学生在生动、形象的环境中进行学习,由此起到事半功倍的作用,达到提高课堂教学正效果的目的。 五、扩大信息来源,提高教师教学水平 1.了解学科发展形势,及时把握教学动态。理科学科发展较快,通过Internet网络小的权威网站查看有关学科发展动态,可以做到紧跟形势,在学科教学时作出及时的调整。对于理科学科,必要的习题也是必要的,但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点;为了克服这一缺点,可以充分利用Internet网络这一信息资源,从权威网站或重点中学网站上的试题库中下载最新试卷,用来给学生作测试题和平时练习。这些题目往往题型新颖、信息准确,对于启发学生的思维,开阔学生的视野有着很大的帮助。 2.增进学习交流,提高教学水平。网络的交互性给教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用E-mail。与有关专家进行交流,学习前沿的理论知识;另一方面还可以参与网上的教师继续教育和一系列教育网站的教育论坛。如在中国名师教育网上可以与重点学校的名师专家探讨学科教育应培养怎样的人才,在中国园丁网的教育论坛可以与各地的同行探讨教学中遇到的问题以及对学科教学改革的看法,通过网上学习交流,达到提高自己教学水平的目的。 总之,信息技术应用于理科教学,对传统教育理念和课堂教学模式的冲击是非常之大的,但它并不排斥传统的理论、实验教学模式,实际运用中应把它们两者辩证统一起来,最终实现信息技术与理科课程教学的科学整合。通过整合激发学生对理科学科学习的兴趣,课堂内外参与意识会增强,对知识的理解掌握程度会加深,尤其是实验教学,学生的实验理解能力、动手能力。创新能力均会取得长足的进步。同时,信息技术与理科课堂教学的整合也能鞭策教师进一步构建新的教学模式,完善课堂教学,使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,发展更多的能力。 课程论文:数学课程问题思考论文 问题解决(problem-solving)在国际数学教育界受到普遍的重视,并被引入一些国家的数学课程中。全美数学教师理事会在《行动的议程》中明确提出应以“问题解决作为学校数学教育的中心”;在《美国学校数学课程与评价标准》中,“作为问题解决的数学”是各个年段数学课程的首要标准;全美数学督导委员会从职业教育和继续教育的要求出发,提出21世纪学生应具备的12种“基幢的数学能力,问题解决是其中的首要能力。英国SMP高中数学教科书中,有一册就是《问题解决》。在近几届国际数学教育会议上,问题解决始终是重要的议题。今年7月在西班牙举行的第八届国际数学教育会议上,第10个专题小组就是“贯穿于课程中的问题解决”。我国许多学者认为,问题解决将对数学教育的各个方面产生影响。 问题解决产生的背景是什么?它的意义是什么?它对我国中学数学课程建设有何重要性?怎样在中学数学课程中体现问题解决的思想?本文拟对此作初步探讨。 一、背景和意义 19世纪末,20世纪初,一些心理学家首先对问题解决进行了研究,并对“问题解决”作了诸多的阐释。在国际数学教育界,从美国的波利亚首先对怎样解题作了详尽的探讨开始,逐渐对这个问题展开了研究。尤其是在美国,从60年代“新数运动”过分强调数学的抽象结构,忽视数学与实际的联系,脱离教学实际,到70年代“回到基幢走向另一个极端,片面强调掌握低标准的基础知识,数学教学水平普遍下降。在对于数学教育发展方向作了长期探索以后,“问题解决”和“大众数学(mathematicsforal)”已经成为美国数学教育的响亮口号,并产生国际影响。 什么是问题解决,由于观察的角度不同,至今仍然没有完全统一的认识。 有的认为,问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中,面临新情景、新课题,发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时,所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。有的把学习分成八种类型:信号学习、……概念学习、法则学习和问题解决。问题解决是其中最高级和复杂的一种类型,意味着以独特的方式选择多组法则,并且把它们综合起来运用,它将导致建立起学习者先前不知道的更高级的一组法则。英国学校数学教育调查委员会报告《数学算数》则认为:把数学应用于各种情形的能力就是“问题解决”。全美数学教师理事会《行动的议程》对问题解决的意义作了如下说明:第一,问题解决包括将数学应用于现实世界,包括为现时和将来出现的科学理论与实际服务,也包括解决拓广数学科学本身前沿的问题;第二,问题解决从本质上说是一种创造性的活动;第三,问题解决能力的发展,其基础是虚心、好奇和探索的态度,是进行试验和猜测的意向;等等。 从上述对问题解决意义的阐述中,我们可以看到一些共性和相通之处。从数学教育的角度来看,问题解决中所指的问题来自两个方面:现实社会生活和生产实际,数学学科本身。问题的一个重要特征是其对于解决问题者的新颖性,使得问题解决者没有现成的对策,因而需要进行创造性的工作。要顺利地进行问题解决,其前提是已经了解、掌握所需要的基础知识、基本技能和能力,在问题解决中要综合地运用这些基础知识、基本技能和能力。在问题解决中,问题解决者的态度是积极的。此外,在学校数学教学中,所谓创造性地解决问题,有别于数学家的创造性工作,主要指学习中的再创造。因而,笔者认为,从数学教育的角度看,问题解决的意义是:以积极探索的态度,综合运用已具有的数学基础知识、基本技能和能力,创造性地解决来自数学课或实际生活和生产实际中的新问题的学习活动。 简言之,就数学教育而言,问题解决就是创造性地应用数学以解决问题的学习活动。 问题解决中,问题本身常具有非常规性、开放性和应用性,问题解决过程具有探索性和创造性,有时需要合作完成。 二、“问题解决”的重要性 问题解决已引起国内外数学教育界的广泛重视,把它和数学课程紧密联系起来,已是国际数学教育的一个趋势。究其原因,笔者认为主要有以下几方面: (一)时代呼唤创新 在国际竞争日益激烈的当今世界,各国政府乃至普通老百姓都越来越清楚认识到,国家的富强,乃至企业的兴衰,无不取决于对科学技术知识的学习、掌握及其创造性的开拓和应用。但创造能力并非与生俱有,必须通过有意识的学习和训练才能形成。学校教育必须重视培养学生应用所学知识进行创造性工作的能力。问题解决正反映了这种社会需要。 (二)我国数学教育的成功和不足 我国的中学数学教学与国际上其它一些国家的中学数学教学比较,具有重视基础知识教学,基本技能训练,数学计算、推理和空间想象能力的培养等显著特点,因而我国中学生的数学基本功比较扎实,学生的整体数学水平较高。然而,改革开放也使我国数学教育界看到了我国中学数学教学的一些不足。其中比较突出的两个问题是,学生应用数学的意识不强,创造能力较弱。学生往往不能把实际问题抽象成数学问题,不能把所学的数学知识应用到实际问题中去,对所学数学知识的实际背景了解不多;学生机械地模仿一些常见数学问题解法的能力较强,而当面临一种新的问题时却办法不多,对于诸如观察、分析、归纳、类比、抽象、概括、猜想等发现问题、解决问题的科学思维方法了解不够。面对这种情况,我国数学教育界采取了一些相应措施。例如,北京、上海等地分别开展了中学生数学应用竞赛,在近年高校招生数学考试中,也加强了对学生应用数学意识和创造性思维方法与能力的考查等。虽然这些措施收到了一定的成效,然而要从根本上改变现状,还应在中学数学课程设计上有所突破。一些学者认为,在中学数学课程中体现问题解决的思想,是解决上述问题的有效途径。 (三)数学观的发展 数学发展至今,人们对数学的总的看法由相对静态的观点转向静态和动态相结合的观点。对于数学是什么,经典的是恩格斯的定义:数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学。恩格斯对数学的观点是相对静止的,它主要指出了数学的客观真理性,然而,当今的社会实践告诉人们还应该用动态的观点去认识数学,即从数学与人类实践的关系去认识数学。就数学教育而言,学生之所以要学习数学,除了数学的客观真理性,更在于数学是改造客观世界的重要工具。学数学,首先是为了应用。应用数学是学数学的出发点和归宿。所以,数学教学的主要任务是教给学生在实际生活和生产实践中最有用的数学基础知识,并在教学过程中有意识地培养学生应用这些知识分析和解决实际问题的能力。 (四)问题解决过程和方法的一般性 在解决来自实际和数学内部的数学问题中,问题解决的过程和方法是基本相同的。不仅如此,这种过程和方法与解决一般的、其它学科中问题的过程和方法有很多共同之处。在数学问题解决中学习的过程和方法可以迁移到其它学科的问题解决过程中。此外,相对于其它学科的问题来学,解决数学问题所需要的工具和材料要少得多,有时只需要一支笔,一张纸。因而通过数学问题解决,可以较快地教给学生一般的问题解决的过程和思想方法,具有较高的效率。 三、“问题解决”和中学数学课程 问题解决在各国的中学数学课程中的引入方式各不相同,英国SMP数学课程专门设置了一种问题解决课,我国人民教育出版社出版的义务教育初中数学课程中设立了实习作业、应用题、想一想、做一做等,在高中数学试验课本中也增加了研究题等,这些和问题解决思想是一致的。笔者认为,从目前中国的实际情况出发,重要的是在中学数学课程中去体现问题解决的思想精髓,这就是它所强调的创造能力和应用意识。就是说,在中学数学课程中应强调以下几点: (一)鼓励学生去探索、猜想、发现 要培养学生的创造能力,首先是要让学生具有积极探索的态度,猜想、发现的欲望。教材要设法鼓励学生去探索、猜想和发现,培养学生的问题意识,经常地启发学生去思考,提出问题。 学生学习的过程本身就是一个问题解决的过程。当学生学习一门崭新的课程、一章新的知识、乃至一个新的定理和公式时,对学生来说,就是面临一个新问题。例如,高中数学课是在学生学习了初中代数、几何课以后开设的,学生对数学已经有比较丰富的感性认识,教科书中是否可以提出,或者说应该教学生提出以下的一些问题:高中数学课是怎样的一门课?高中数学课和小学数学、初中代数、初中几何课有什么关系?数学是怎样的一门科学?这门科学是怎样产生和发展起来的?高中数学将要学习哪些知识?这些知识在实际中有什么用?这些知识和以后将要学习的数学知识、高中其它学科知识有些什么关系,有怎样的地位作用?要学好高中数学应注意些什么问题?当然,对这些问题,即使是学完整个高中数学课程以后,也不一定能完全回答好,但在学这门课之前还是要引导学生去思考这些问题,这也正是教科书编者所要考虑并应该尽可能在教科书中回答的。笔者认为,在高中数学课中可以安排一个引言课。同样,在每一章,乃至每一单元都应该考虑类似的问题。在这一点,初中《几何》的引言值得参考。在教科书中经常提一些启发性的问题,就会让学生逐步养成求知、好问的习惯和独立思考、勇于探索的精神。 无论是教科书的编写还是实际教学,在讲到探索、猜想、发现方面的问题时要侧重于“教”:有时候可以直接教给学生完整的猜想过程,有时候则要较多地启发、诱导、点拨学生。不要在任何时候都让学生亲自去猜想、发现,那样要花费太多的教学时间,降低教学效率。此外,在探索、猜想、发现的方向上,要把好舵,不要让学生在任意方向上去费劲。 (二)打好基础 这里的基础有两重含义:首先,中学教育是基础教育,许多知识将在学生进一步学习中得到应用,有为学生进一步深造打基础的任务,因而不能要求所学的知识立即在实际中都能得到应用。其次,要解决任何一个问题,必须有相关的知识和基本的技能。当人们面临新情景、新问题,试图去解决它时,必须把它与自己已有知识联系起来,当发现已有知识不足以解决面临的新问题时,就必须进一步学习相关的知识,训练相关的技能。应看到,知识和技能是培养问题解决能力的必要条件。在提倡问题解决的时候,不能削弱而要更加重视数学基础知识的教学和基本技能的训练。 教给学生哪些最重要的数学基础知识和基本技能,是问题的关系。目前,《全日制普通高级中学数学教学大纲(供试验用)》中关于课程内容的确定,已为更好地培养我国高中学生运用数学分析和解决实际问题的能力提供了良好的条件。我们要继承高中数学教材编写中重视数学基础知识和基本技能的优良传统和丰富经验,编出一套高质量的高中数学教材,以下仅对数学概念的处理谈点看法。 数学概念是数学研究对象的高度抽象和概括,它反映了数学对象的本质属性,是最重要的数学知识之一。概念教学是数学教学的重要组成部分,正确理解概念是学好数学的基矗概念教学的基本要求是对概念阐述的科学性和学生对概念的可接受性。目前,对中学数学概念教学,有两种不同的观点:一种观点是要“淡化概念,注重实质”,另一种观点是要保持概念阐述的科学性和严谨性。高中数学课程的建设也面临着同样的问题。笔者认为,对这一问题的处理应该“轻其所轻,重其所重”,不能一概而论。提出“淡化概念,注重实质”是有针对性的,它指出了教材和教学中的一些弊端。一些次要和学生一时难以深刻理解但又必须引入的概念,在教学中必须对其定义作淡化(或者说浅化)的处理,有的可以用白体字印刷,来表明概念被淡化。但一些重要概念的定义还是应以比较严格的形式给出为妥,否则,虽然老师容易判定这些概念的定义是被淡化的,但是学生容易对概念产生误解和歧义,关键在于教师在教学中把握好度,突出教学的重点。还有一些概念,在数学学科体系中有重要的地位和作用,对这类概念,不但不能作淡化处理,反之,还要花大力处理好,让学生对概念能较好地理解和掌握。例如,初中几何的点概念、高中数学的集合等概念,是人们从现实世界广泛对象中抽象而得,在教材处理中要让学生认识到概念所涉及的对象的广泛性,从而认识到概念应用的广泛性,另外学生也在这里学到了数学的抽象方法。对于数学概念,应该注意到不同数学概念的重要性具有层次性。总之,对于数学概念的处理,要取慎重的态度,继承和改革都不能偏废。 (三)重视应用意识的培养 用数学是学数学的出发点和归宿。教科书必须重视从实际问题出发,引入数学课题,最后把数学知识应用于实际问题。可以考虑把与现实生活密切相关的银行事务、利率、投资、税务中的常识写进课本。 当然,并不是所有的数学课题都要从实际引入,数学体系有其内在的逻辑结构和规律,许多数学概念是从前面的概念中通过演绎而得,又返回到数学的逻辑结构。 此外,理论联系实际的目的是为了使学生更好地掌握基础知识,能初步运用数学解决一些简单的实际问题,不宜于把实际问题搞得过于繁复费解,以致于耗费学生宝贵的学习时间。 (四)教一般过程和方法 在一些典型的数学问题教学中,教给学生比较完整的解决实际问题的过程和常用方法,以提高学生解决实际问题的能力。 由于实际问题常常是错综复杂的,解决问题的手段和方法也多种多样,不可能也不必要寻找一种固定不变的,非常精细的模式。笔者认为,问题解决的基本过程是:1.首先对与问题有关的实际情况作尽可能全面深入的调查,从中去粗取精,去伪存真,对问题有一个比较准确、清楚的认识;2.拟定解决问题的计划,计划往往是粗线条的;3.实施计划,在实施计划的过程中要对计划作适时的调整和补充;4.回顾和总结,对自己的工作进行及时的评价。 问题解决的常用方法有:1.画图,引入符号,列表分析数据;2.分类,分析特殊情况,一般化;3.转化;4.类比,联想;5.建模;6.讨论,分头工作;7.证明,举反例;8.简化以寻找规律(结论和方法);9.估计和猜测;10.寻找不同的解法;11.检验;12.推广。 (五)创设问题情景 1.一个好问题或者说一个精彩的问题应该有如下的某些特征:(1)有意义,或有实际意义,或对学习、理解、掌握、应用前后数学知识有很好的作用;(2)有趣味,有挑战性,能够激发学生的兴趣,吸引学生投入进来;(3)易理解,问题是简明的,问题情景是学生熟悉的;(4)时机上的适当;(5)难度的适中。 2.应该对现有习题形式作些改革,适当充实一些应用题,配备一些非常规题、开放性题和合作讨论题。 (1)应用题的编制要真正反映实际情景,具有时代气息,同时考虑教学实际可能。 (2)非常规题是相对于学生的已学知识和解题方法而言的。它与常见的练习题不同,非常规题不能通过简单模仿加以解决,需要独特的思维方法,解非常规题能培养学生的创造能力。 (3)开放性问题是相对于“条件完备、结论确定”的封闭性练习题而言的。开放性问题中提供的条件可能不完备,从而结论常常是丰富多彩的,在思维深度和广度上因人而异具有较大的弹性。 对于这类问题,要注意开放空间的广度,有时可以是整个三维空间、二维空间、扇形区域中,有时也可以限于一维空间甚至若干个点上,把问题的讨论限制在一定的范围内。 (4)合作讨论题是相对于常见的独立解决题而言的。有些题所涉及的情况较多,需要分类讨论,解答有较多的层次性,需要小组甚至全班同学共同合作完成,以便更好地利用时间和空间。这种题可以编入课堂练习题中。实际教学中可以把学生分成若干小组,通过分类讨论得到解决。合作讨论题能使学生互相启发、互相学习,激发灵感。英国的SMP高中数学教科书中的一些问题可供参考。 课程论文:数学建模课程改革论文 论文关键词:数学课程;数学建模;课程设置;课程改革 论文摘要:数学建模教学和竞赛的开展,是培养学生创新能力的重要途径。对数学建模竞赛中出现的问题进行分析,找出问题产生的根源与必修课和专业课设置不合理有关,应对高校数学课程的设置、教学方式等进行改革,并提出具体改革建议。 1.前言 数学建模,从宏观上讲是人们借助数学改造自然、征服自然的过程,从微观上讲是把数学作为一种工具并应用它解决实际问题的教学活动方式。数学建模教育本身是一种素质教育,数学建模的教学与竞赛是实施素质教育的有效途径,它既增强了学生的数学应用意识,又提高了学生运用数学知识和计算机技术分析和解决问题的能力。因而加强数学建模教育,培养学生的数学应用意识与能力已成为我国高校数学建模课程改革的重要目标之一。虽然目前我国许多高校在数学建模方面取得了一些成绩,但大学生们在竞赛中也暴露出了许多问题,引发出对传统的课程设置和教学方法的思考。 2.数学建模的现状和所存在问题与原因分析 2.1建模竞赛的现状 根据竞赛时间(九月中下旬),我国大部分高校每年一般在七月中旬便开始组织学生的报名培训工作。培训内容分为两个部分:首先集中讲解一些基础知识,主要包括常微分方程、概率与数理统计、运筹学、数学实验、建模基础等课程;然后进行建模的模拟训练,以往届国内外普通组和大专组的部分竞赛题为选题,让学生自愿结组,在规定时间内完成,并自愿为同学讲解各自的解题思路和方法。 参赛学生首先要参加培训,他们一般是先关注校园网上的通知,再到各院系自愿报名而组成,经培训后选拔出参赛队员。事实上,一般参赛的学生并没有选拔的过程,基本上是学生在培训阶段就自动减员,所剩人数就是参赛人数。几年来,参加培训、竞赛的学生构成基本类似。报名学生数量不多,而且他们大多是来看看是怎么回事,听了一、两次课就不见踪影或自动退出。 数学建模课程的教学内容是以问题为中心,块状编排;开设数学建模课程的时间较短,缺乏应有的教学经验来借鉴,大多数教师都是采用模型的机械讲解。至于问题的形成背景,建模过程中可能用到的多种数学思想和方法很少顾及,更谈不上让学生在课堂进行讨论、交流与合作,使得学生难以掌握数学建模的思想和方法。 2.2所存在的问题及原因分析 由以上可以看出,我国大部分高校在建模的工作中存在着一定的问题。第一,没有把数学建模工作纳入日常的教学工作中,临时抱佛脚,突击应对,学生对数学建模兴趣不浓,积极性不高。第二,参加培训竞赛的学生专业比较单一,数学建模活动没有全面展开,这虽然与宣传的力度有关,更主要是缺少必要的教学环节。第三,高年级学生参赛的较少,获奖的比例却较大。特别是大四年级的学生,由于他们面临毕业,就业压力、考研压力很大,尽管他们有较深厚的数学基础,却无心顾及竞赛;低年级学生参加培训竞赛的人数较多,积极性很高,但却不出成绩。这表明数学建模与知识的掌握、积累密切相关,是理论与实际应用相结合、知识整合与释放相结合的过程,低年级课程设置不合理,一些相关课程开设太晚。第四,不少人认为应该把课程的重点放在具有复杂背景的实际问题的解决上,持这种观点的人主要是忽视了数学教育专业的特点和培养目标。我们认为,数学教育专业数学建模课程重点应放在树立信念、培养意识和能力上。 另外,数学建模课程开设及教材使用也存在诸多不足之处。据了解,绝大部分高校数学教育专业教学建模课程照搬理工类专业数学建模教材,这些教材主要存在以下问题:第一,教材主要涵盖大量难度较大的现成的数学模型,而这些模型应用了大量的非数学领域的知识和方法,要理解这些问题,对于数学教育专业的学生来说缺乏应有的基础,学习起来只能依靠模仿和机械记忆;第二,教材主要是采用以问题为主线的块状编排体系,重点是问题的罗列,过分突出问题解决。照搬这类教材给数学教育专业数学建模教学带来了较大的负面影响,学生接受难,教师驾驭难。更重要的是难以落实数学教育专业数学建模课程应使学生树立“数学具有广泛应用性”的信念,培养学生数学应用的意识和能力,使学生掌握一套数学建模方法等目标,难以适应高等学校数学教育改革的需要。 综上所述,我们认为,解决数学教育专业开设数学建模课程工作中所出现的问题是课程建设与改革的重中之重,建构符合数学教育专业实际和特色的教材以及形成一套与数学教育专业特点相适应的、科学的教学方法是当务之急。 3.以数学建模活动为载体开展数学建模教学的途径与方法 目前,开展数学建模教学的途径与方法很多,其中比较常用且很奏效的途径和方法就是以数学建模活动为载体开展数学建模教学,其途径和方法可以描述如下: 3.1精心设计教学案例,开展案例教学法 所谓案例教学法就是在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模示例,介绍建模的思想方法。课堂上的活动一部分是老师讲授,另一部分是让学生进行课堂讨论,即由学生发言,提出对问题的理解和所建立的数学模型的认识,并提出新的数学模型,对其求解、分析、讨论,进行比较检验。实施案例教学要把握好以下环节: (1)教学案例的选取。要使案例教学达到最佳效果,最重要的就是选好教学案例。选取案例时应该遵循以下的原则:①代表性。案例避免涉及过多的专业知识,又要考虑到科学的发展,学科之间的联系,同时可以拓宽学生的知识面。②原始性。来自广播电视、报刊的信息,政府机关、企事业单位的报告、计划、统计资料等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源;也可以引导学生亲自到一线调查研究,注意积累课题资料。③趣味性。在具体选取案例时,应该选择既有趣味性又能充分体现数学建模思想的案例,如人口问题、七桥问题、人狼羊过河问题、三级火箭发射卫星问题、森林灭火问题等等。从培养兴趣入手,让学生逐步体会到建模的思想方法和建模的重要性。④创新性。编制建模例题时,必须考虑培养学生的创新精神和创造能力。为此,应注重一题多模或多题一模、统计图表等例题的编拟,密切关注现代科学技术的发展,使学生创新和高新技术密切结合,融入当代科学发展的主流。 (2)案例的课堂教学。教师在讲授具体的建模案例时,应注重两个方面。第一个方面要从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,如何通过合理的假设和简化分析建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象,检验模型。这种方法既突出了教学的重点,又给学生留下了进一步思考的空间。例如讲授传染病模型时,不同的假设会导致建立不同的模型,只有从实际出发,不断地修正才能使之成为一个成功的模型。除此,还可以给学生提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研。另外一个方面是教师的讲授必须和学生的讨论相结合。在教师先讲清楚案例的背景、关键的因素、所运用的数学工具等情况下,运用怎样的数学知识和数学思想、建立怎样的数学模型可以让学生各抒己见,进行讨论式教学。这样一方面可以避免教师的“满堂灌”,另一方面可以活跃课堂气氛,提高学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的。 3.2把好课后建模实践训练关,巩固和深化课堂教学 为了巩固和深化课堂教学的内容,使学生进一步地提高建模能力,建模实践训练也是数学建模教学的重要环节。主要有以下的形式:一是布置课后训练题。第一种类型的训练题可以是用课堂上讲过的数学建模方法建模或者是对课上某个问题做进一步的讨论,这是为了达到巩固课堂教学的目的。 另一种类型是为了达到深化课堂教学的目的,在学完有关数学知识单元后,布置该单元知识的训练题,在特定的时间内,让学生在数学建模实验室进行建模强化训练。对每次的训练题要完整地完成,从提出问题、分析问题、建立模型、求解模型到模型的分析、检验、推广的全过程,并在规定时间内完成一篇思路清晰、条理有序的数学论文。通过此过程的强化训练,使学生的认模、建模、用模的能力得到充分地锻炼和提高。每次训练题做完后第一个环节就是教师对训练论文认真批阅审定,对论文中出现的问题及时提出指正意见;第二个环节是组织全班成员对训练论文进行专题讨论,让同学们讲述论文构思、建模思想与方法。通过整体交流,让大家互相学习、取长补短,达到共同提高的目的。二是系统讲授数学软件,并让学生上机实习。随着计算机技术的发展,一些高性能的、应用性强的数学软件应运而生,如Matlab、Mathematica、Mapple、SAS、Lindo、Lingo等。有了这些数学软件的出现,教材中复杂的数据计算和处理不再是难题。教师在系统讲授这些数学软件的具体使用技能后,让学生亲自上机操作,掌握这些软件在实际数学运算的应用。例如,如何利用软件进行求导、求积分、求极限等运算;如何利用软件解方程、方程组,解线性规划;如何利用数学软件研究函数变化规律,画出曲线、曲面的图形等等。 3.3不断提高数学教师自身的水平来促进数学建模教学 在数学建模教学中,教师是关键。教师水平的高低直接决定着数学建模教学能否达到预期的培养学生能力的目的。讲授数学建模教学的教师不仅要求具备较高的专业水平,还必须具备丰富的实践经验和很强的解决实际问题的能力。因此,为了提高教师的水平,一方面可以多派教师走出去进行专业培训学习和学术交流,比如多参加各种学术会议、到名校去做访问学者等等。另一方面可以多请著名的专家教授走进来做建模学术报告,使师生增长知识,拓宽视野,了解科学发展前沿的新趋势、新动态。另外,数学教师还必须更新教育理念,不断积累和更新专业知识,其中包括较宽广的人文和科学素养。数学教师只有不断创新,努力提高自身素质,才能适应新的形势,符合时展的要求。 总之,数学建模内容具有实用价值,数学建模课程授课可以生动有趣,数学建模可能有知识创新的产品和成果。特别是促进相关数学课程的教学,应该在学生学习了相关课程后或者学习相关课程中开设数学建模,至少应该在现有教学内容中安排一定的数学实验。 课程论文:数学课程改革分析论文 数学本身具有的应用价值、文化价值和智力价值,确立了它在学校课程中总是占据重要地位。数学学习已成为中小学学生人人面对的一项重要活动。因此,认识数学学习、数学课程的内涵及彼此的关系,显得极为重要。 一、数学学习 人类的数学学习活动,从最初的结绳记数等自然经验的积累,演变成以班级授课形式为主的学校数学教育,已有数千年历史。然而,关于数学学习的基本理论的研究,诸如数学学习的实质是什么?数学学习有何特点?学生在其学习过程中表现出哪些心理规律?影响学生数学学习的因素分析等等,并没有形成一种共识,亟待更深入地研究和探索。 (一)数学学习的实质 数学学习的实质,牵涉到两个更为重要的问题:一是数学学习的对象——数学的本质是什么?二是数学学习作为一类学习活动——学习的实质是什么?前一个问题,是数学哲学的元问题,有着许多不同观点。如“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系”①,“数学研究现实世界和人类经验各方面的各种形式模型的构造”②,“数学是研究广义的量(即模式结构形式)的学科”③等等。对数学本质的不同认识,形成了各种数学哲学流派,由于所持哲学立场各异,各派没有形成共识的迹象。随着认识的不断深化,人们看到尽管数学强调严密,但只是一种相对真理,大部分内容仅仅满足了逻辑合理性,与现实真理性有很大距离。 学习的本质问题,则是各种学习理论分野的焦点,这方面,具有代表性的是以桑代克、华生、斯金纳等为代表的行为主义(或联想主义)学习理论和以格式塔、托尔曼、布鲁纳等为代表的认知学习理论。在行为派看来,学习的实质就是学习者通过经典性条件反射或者操作性条件反射的形成而获得经验的过程,即刺激与反应之间的联结。在认知派看来,学习过程不是简单地在强化条件下形成刺激与反应的联结,而是学习者积极主动地形成新的完形或认知结构的过程,即学习是一种积极主动的内部加工过程。随着两大学派的争论和研究的深入,任何一派都无法涵盖对方,都无法解释一切学习。因此,西方心理学界又出现了折中主义的学习理论,将学习分为包括简单的联结学习与复杂的认知学习的若干层级,调和两大学派,试图说明学习的全部涵义。如加涅最初将学习分为三类联结学习(信号学习、刺激——反应学习、连锁学习)和五类认知学习(言语联想、辨别学习、概念学习、规则学习、问题解决)。后来他又修改为一类联结学习(连锁学习)和五类认知学习(辨别学习、具体概念学习、抽象概念学习、规则学习、高级规则学习)。折中主义学习理论吸收了两大学派的合理成分,但在学习本质的研究上,并没有实质性进展。 对数学本质的不同理解和学习实质的不同看法,给我们认识数学学习的实质增加了难度就中小学学生而言,他(她)们所面对的数学学习内容,主要是反映现实世界的数量关系和空间形式,数学学习活动是受数学课程规范的、在学校情境中进行的,它不同于人类一般的数学学习。因此,从心理学的角度,中小学学生的数学学习,是按教育目标在数学课程规定的范围内,由获得数学知识经验而引起的比较持久的行为或倾向的变化过程。这里的行为或倾向,包括学生外在的行为以及内在的数学认知、情感、兴趣、态度、动机等等。 (二)数学学习的特点 数学自身的特点,决定了数学学习是人类学习活动中的一种特殊活动。数学学习需要学生有较强的逻辑思维能力、形象思维能力和直觉思维能力,用来处理多级抽象概括的数学知识经验,进行形式符号语言的运算推理。学生数学学习的思维方式,往往是“理论—实践—理论”④的模式,与数学家的思维模式相比,必须经历逆转的心理过程。中小学学生的数学学习,是按课程方案在教师指导下进行的数学学科的学习,数学课程的特点使学生的数学学习更具有自己的风格和特色。 (三)数学学习的类型 中小学学生究竟进行什么样式的数学学习?回答这一问题,对揭示学生学习的心理规律、教师组织教学、数学课程建设等等都很有意义。分类标准不同,看法各异。如按数学学习的内容,将其分为:1.数学知识的学习;2.数学活动经验的学习;3.创造性数学活动经验的学习。⑤按学生认知活动水平的层次,数学学习包括:1.数学符号学习;2.数学概念学习;3.数学原理学习;4.数学运用学习;5.数学问题解决学习。⑥如果从学习的性质来看,中小学学生的数学学习包括:1.获得数学知识经验的学习;2.获得数学学习机制的学习,即元学习。前者为一般的学习,后者则是有关数学的外部活动不断内化的过程,是学生个体心理机能的获得过程。 上述认识表明,中小学学生的数学学习是一项复杂的心理活动,它受学生个体发展水平、学校教育、数学课程等多种因素的制约。其中,数学课程不但影响着人们对数学学习实质、特点的理解,而且直接影响学生数学学习的内容、方法以及学习的成果。 二、数学课程 我认为,数学课程是对学校数学教育内容、标准和进度的总体安排和设计。它是联结教师、学生的桥梁。教师按课程的规定,为学生获得数学知识经验、个性发展提供最有效的途径与方法,学生则根据课程规定的数学内容、标准、进度进行学习。因此,数学课程反映着学生在教师指导下进行的一切数学学习活动。 美国课程论专家泰勒认为,教育的本来课题,不是教授者完成某种活动,而是要在学生的行为中引起某种重要的变化。⑦数学课程建设为教师达到这一目标提供基本方案和依据,因而它对学生数学学习的质量、水平有着决定性意义。 制约数学课程建设的因素是多方面的,大致有社会因素、数学因素、学生因素、教师因素、教育理论因素、课程的发展史因素。⑧如果从中小学数学教育的出发点与归宿来看,数学课程建设是为了学生的个性发展,这种发展不是绝对自由的,而是在满足社会需要前提下实现的。学生的个性发展源于成熟与学习。成熟多受遗传的禀赋和潜能所支配,学习则是个体从环境中所获得的变化,主要受个人的教养和境遇所影响。学校数学教育给学生提供了数学学习的环境,数学课程在这种环境中起着“中介”和“方案”作用。因此,在满足社会需要的前提下,学生数学学习的实质、特点及所经历的心理规律等等,成为影响数学课程建设因素中的最根本因素。数学课程改革,必须认真对待学生的数学学习问题。 三、从数学学习看数学课程改革 (一)数学课程改革的历史教训 20世纪的数学课程改革已接近尾声,各国都在总结历史,展望未来。本世纪的数学课程改革历史表明,不管社会存在什么样的需要,只有设计符合学生数学学习特点、规律的课程体系,才能取得预期效果。学问中心数学课程和人本主义数学课程的失败就是佐证。 本世纪60年代世界范围内流行的学问中心数学课程,是基于对学生数学学习这样的认识建立的,即数学家的认识过程与学生的学习过程的逻辑是同质的,其间的差异只是程度的问题。数学家的研究逻辑与学生的数学学习逻辑被认为是:第一,数学家的认知方式与未成熟学生的数学认知方式所显示的不同,不是种类上而仅仅是程度上的差异,两者都经历着探究——发现学习的过程;第二,智力活动在一切方面都是 同一的。数学家的智力、兴趣与追求,对于任何年龄阶段的学生来说,都可以认为是适当的。于是,学问中心数学课程编制的基本准则是:依据数学科学的基本结构编制内容,体现数学的结构化、形成化、统一性和现代化。上述思想忽视了儿童思维方式的质与成人有差异。皮亚杰等人的研究成果表明,青少年心智成长是阶段性发展的,在其成熟过程中,经验起着质的变化。因此,学问中心数学课程注定是要失败的。70年代,它受到抨击,被认为使学生“非人性化”,妨碍了“完整人格”的实现。数学课程也随大流,走向人本主义化,以学生能力的全域发展为目的。 人本主义数学课程的目标是将学生的数学认知发展和情意发展(情绪、感情、态度、价值等)统一起来,数学课程采用知识课程与体验课程或情意课程与体验课程的多层结构。它以马斯洛的理论为其心理学基础,企图将抽象的数学演绎过程转变为经验的归纳的学习过程。然而,这种理想化课程并没有提高学校数学教育质量,过分强调尊重人的价值、忽视学生数学学习的规律,造成了学生学习能力低下。70年代中期,一些国家(如美国)又强调“回到基幢去。 数学课程必须符合学生数学学习的特点、心理规律,实际上是数学课程的学生适切性问题,它与数学课程的社会适切性共同决定着数学课程改革的成败。如何使学生在数学学习中人格得以完善,又能兼顾社会的需要,看来“大众数学”强调素质教育的思想是比较合理的。在这一思想指导下,90年代西方发达国家都建立了各自的数学课程体系,将数学课程的社会适切性与学生适切性置于优秀地位,尤其是后者,可以说达到空前的地步。 (二)从数学学习看数学课程标准 数学课程标准是对各个特定阶段(如初中、高中)学生数学学习目标的规定,它体现着数学教育的目标。这些规定,必须考虑学生达到该学段时已有的数学知识经验、数学认知发展水平、数学思维的发展水平与特点,以及学生在教师的指导下以上方面可达到的水平。不同民族、不同环境下成长的学生,在思维发展顺序上同一,但达到各阶段的时间有差异。从数学概括能力、空间想象能力、数学命题能力和逻辑推理能力几方面发展的研究表明,⑨我国中学生在初中二年级是中学阶段思维发展的关键期,从初中二年级开始,他们的抽象逻辑思维开始由经验型水平向理论型水平转化,到高中二年级,这种转化初步完成,已“初步定型”或成熟。数学课程标准的确定,必须考虑这些特点。 (三)从数学学习看数学课程内容的选择 数学课程内容的确定,是历次数学课程改革的优秀。从数学学习的角度看,数学课程的内容必须对大多数学校的大多数学生是难易适中,应与学生的认知水平相匹配,与学生的可接受能力相适应。这些内容应该是以前数学学习的发展,是今后数学学习或就业的准备。学习这些内容,不仅使学生获得数学知识经验,而且使学生的数学学习机制(元学习)得到发展。数学课程的内容过于直观、易懂,有益于学生较快获得数学知识,但对数学经验积累较少,至于更有意义的学习机制的发展就微乎其微。中小学数学课程内容,应尽可能地让学生感知数学的发展和全貌,增加广泛的背景知识,体现不同的数学思维方式和数学思想方法。这些内容是极有价值的,学生可能会受益终身。 (四)从数学学习看数学课程的体系编排 数学课程的体系编排,应以学生不同阶段的数学认知方式、认知结构、学习过程的心理特征为前提,在此基础上,尽可能保持数学科学所具有的严密和统一性,处理好“数学学问逻辑”向“学科数学逻辑”的转化,实现数学知识结构、认知结构、心理结构的和谐统一。学生数学学习的类型是多样的,课程体系的编排,某一区段的组织不妨按认知水平,从低向高,依次以概念、原理、运用、问题解决学习为序列。学生的认识不是一次完成的,应注意课程的螺旋式发展。同时,数学课程编排中应注意学生自学能力、数学意识的培养,必须充分考虑学生非智力因素的发展,为其数学学习提供动力。 课程论文:数学课程标准研制分析论文 摘要:探讨了国家数学课程标准研制的指导思想及策略,并对课程标准的内容及设计中的几个具体问题提出了建议。 关键词:数学课程标准;研制 文[l]提出了"关于我国数学课程标准研制的初步设想"(以下简称《设想》)之后,引起数学教育界各方人士的关注,对此问题的研究也日渐成为热点。经各方努力,《义务教育阶段国家数学课程标准·征求意见稿》已于2000年3月份问世,高中数学课程标准的研制工作也已启动。从l999年7月开始的这段时间,笔者曾多次参加过关于标准研制的有关会议,接触到从数学家、数学教育家到一线中小学数学教师对此工作的种种观点,深感研制的过程确如文[1]所希望的"应成为数学教育思想大讨论的过程",这样一个过程为世纪之交的中国数学教育改革灌注了活力,经历其中,深受启发,以下就几个方面问题作一探讨。 1关于课程标准研制的基本理念和指导思想 在讨论中,不少观点的争论实际上都可上溯到这个层面上来,它涉及到为什么要制定标准?以什么制定标准?所制定标准需要体现的优秀思想或观念是什么?这些问题实际上关系到标准研制的基础,也是需要在研制过程中不断深入研讨以形成共识的。 1.1应首先以时代性要求作为标准研制的依据 作为实施《面向21世纪教育振兴行动计划》的一项重要工作,当然应该从更广阔的时代背景出发,反映出数学课程在新的历史条件下的发展变化和应达到的目标,诚为G.豪森在《数学课程发展》一书中所指出的:应该将数学课程发展放在历史的,以及更普遍的社今的、教育的背景中去加以考察。"从这一角度出发,至少如以下几个方面是应该考虑的: (1)未来社会发展的新特征(如社会的信息化、数字化、学习化)对教育及数学教育提出的新要求; (2)数学学科本身的发展变化(如技术性特征的凸现、应用环境的拓展、以数学理性精神及数学语言、思想、方法为优秀的数学文化与人的生存更紧密的联系等); (3)数学教育观的新发展(如数学教育功能、价值的变化;对数学教育过程、本质的新认识等); (4)数学教育改革的国际、国内时代背景(如怎样适应以培养创新精神和实践能力为中心的素质教育总要求以及国际数学教育改革的新趋势等)。 应该说,我国数学教育工作者在近几年的研究中已敏锐地关注着上述时展要求所赋予的数学教育新的时代特征。如在ICME-8上,我国学者提出了"中国数学教育的范式革命",引起国际数学教育界的关注。之后,文[2]进一步从数学教育价值观、认识论观、数学观3个维度组成的框架来描述这种观念的变革。文[3]从"数学素质教育的建设是一项深刻的教育思想改革"的角度对上述观点予以支持。20世纪末连续两年·。在上海举行的"数学教育高级研讨班",不仅对20年来我国数学教育的成就和特点进行了总结和国际比较,还对改革的目标和未来10年中国数学教育的发展作了展望,作为参与者,深感数学教育的新观念、新思维已成为问题研讨的基础;而在北京举行的全国高师数学教育年会上,主题报告《数学教育如何迎接知识经济时代的挑战》鲜明反映出在知识经济理念之下对数学及数学教育的新认识。这里还要提及的是以青年学者为主体的"21世纪中国数学教育展望课题组"围绕"大众数学的理论与实践"进行了长达6年的实验研究,专家鉴定意见指出:该课题"在数学教育观和数学教育改革的指导思想、基本思路和原则、理论依据方面提出了一套较为系统的新思路"。其主旨报告从重新认识数学、重新认识学生、重新估价我国数学教育现状、把握国际数学教育新方向等方面论述了其研究在未来义务教育中"代表着一种新的数学思想和实践体系"。 上述具有一定代表性的研究活动集中地反映出这样一种共识,即:应该以一种基于时展要求之下的全新的理念来推进数学教育改革,而这也就成了标准研制的一个重要的思想基础。 1.2关于《设想》所提出的改革的基本理念 它主要涉及到如下层面:(l)数学观,从数学是模式与秩序的科学,是普遍适用的。技术,是一种充满探索与创造的过程等方面去反映对数学发展的新认识。(2)突出"以人的发展为本"的数学教育观,从中体现出数学教育与国民素质、人的理性思维、自我情感发展、解决问题能力的新关系,体现出平等教育、终身教育与可持续发展的新观点。(3)围绕"学习的建构",从数学学习的本质、方式、教师作用等方面形成一种新的学习认识论观念。(4)基于以上观念变化,提出新的教育评价观,即建立一种注重过程的、动态的、多样化的数学教学评价机制。 应该说,上述理念基本反映了目前的研究成果和共识,反映了未来发展的时代要求,为前期研制奠定了必要的思想认识基础。随着研制进程的推进和讨论的深入,研制者对上述理念也作了一些调整和补充,我们不难从文[5]及《义务教育阶段数学课程标准征求意见稿》中发现一些变化。 1.3关于标准研制的优秀思想 文[6]认为"一个好的数学课程标准还应其有明确的指导思担",它应该有一个优秀的思想予以表述,它"事实上构成了新的改革运动的主要特征,或者说,是次之改革运动成败的关键因素"。笔者赞同这样的成点,只是认为这种优秀理念的形成需要经历一个过程(从某种意义上讲,它本身也是研制的一个成果),它需要对诸多层面的理念予以梳理、贯通、整合及提炼,需要以深入的理论与实践研究为基础,它也不仅仅是一种理性思考的产物,更应该能通过课程载体落在实处。 综合研制过程中所接触到的种种观点,比较趋于共识的是:新课程标准应注重在素质教育的目标下实现"人的发展",有鉴于此,就必须实现如下转变,即:从面向少数学生转变为面向全体学生;从强调以获取知识为首要目标转变为首先关注人的情感、态度、价值观和一般能力的培养;从数学接受性学习转变为数学活动中的建构性学习;从仅于数学内部学数学转变到更多地联系数学外部(社会、生活、其它学科等)学数学;从追求特定时限学习目标的实现转变到着眼于学生终身学习及可持续发展基础的养成。 2课程标准研制需要注意的几个策略 由于"标准"的研制在我国尚属首次,加之涉及面广,需解决的问题多,且要经历一个较长的研制实验过程,可以说是一项数学教育改革的系统工程,为有效地实施这项工程,应该注意方法、策略问题。笔者曾在1999年10月份召开的北京会议上就此问题发表过意见,现在本文着重就几个问题再谈点个人意见。 2.1需处理好几个关系 首先要处理好继承与发展的关系。建国以来,我国数学教育经过若干历史发展阶段,积累了宝贵的经验和教训,形成了具有自我特色的厚重的历史底蕴。特别是改革开放以来,数学教育改革理论和实践上都取得了巨大的成绩,这是应该充分肯定的。但也应该看到,基于应试教育的大背景,数学教育也出现了许多值得认真研究、加以解决的问题。而如果从前述时展的要求看,数学教育在某些方面还有相当大的差距,更应该加快改革进程。正是基于这样一种分析,决定了"标准"研制的基本态度应是扬弃加变革,即采取历史唯物主义和辩证唯物主义态度对数学教育的过去和现状作实事求是的分析,既要肯定成绩,也要正视问题,更要以改革的姿态,适应未来发展的需要。应该说,研制者所采取的态度是严肃而科学的,除了注意历史总结,现状剖析和未来需求设计这三者的贯通外,其着力点放在了适应未来发展需要上,这也表现了"标准"是一个适应未来的向前看的标准目前有人对标准研制是否充分肯定了我国数学教育的成绩以及目前改革步伐是否迈得过大所表现的忧虑是没有必要的。 另一个需要处理好的是坚持自我特色与借鉴国际经验的关系。数学教育研究历来具有国际协作的传统,而数字化社会的到来,使"地球村"更加成为现实,全球一体化的大趋势使得各国的数学教育更加走向开放和交流。值此世纪之交,各国数学教育研究异常活跃,反思过去、调整现在、思考未来已成为共同的主题。数学教育在这特定的时代背景下也呈现出更多带普遍规律性的特征,这无疑为我们提供了进行国际研究的大好时机。中国作为世界上学习数学人口最多的国家,其研究应该更多地融入国际数学教育改革的主潮流,一方面吸取别国之长;另一方面也为国际教育界提供自己的经验。正是从局这双向目的出发,在标准研制中,加强国际比较研究就显得极其重要。研制组除了进行"国际数学课程改革的最新进展"的专题研究外,还广泛收集了各国第一手资料,有针对性地进行了国别研究和其它方面的专题研究。事实证明,这种比较研究对于认清自己国的长处和不足,把握数学教育改革的趋势是有效的,值得进一步深入下去。 在研讨中,还涉及到正确处理好需要与可能的关系问题。比如,关于计算机(器)的普遍使用能否实现,某些现代内容(如概率统计)的增加是否会造成地区间新的水平差异,在义务教育阶段,创新精神的培养是否能落到实处,师资水平能否保证标准的实现,等等。笔者认为,在标准研制中,注意我国国情和现实可能性固然重要,但这种现实可能性一定是放在21世纪发展的背景下加以考虑的,一定是以时代需要为前提的。所谓目标既定,行动使然,课程标准应该在这个意义上体现它的先导性。 2.2吸纳各方力量参与,增强研制工作的开放性 应该说研制工作一开始就注意到了这一点。除就《设想》在全国普遍征求意见外,还先后召开了华东、华南、西南、西北、华北地区的座谈会,并通过多种形式,分别听取了数学家、数学教育家、高师研究者、教研员、一线中小学教师及其他各方人士的意见,并调动国内、境外有关学者的力量,进行了5个方面专题的调研,研制工作及有关会议也考虑到了地区性和各个层面的代表性。考虑到标准研制及具体实施、实验还将持续一个相当长的过程,更需要各方参与、通力合作才能收到实效,因此在研制的开放性上还需加强。应鼓励针对研制及实验有关各层面课题的立项研究,更提倡多方联合对重点问题进行攻关研究。 2.3提倡学术论争,增强研制过程的活力 围绕着标准研制,一段时间以来,在各种期刊上出现了不少文章,仁者见仁,智者见智,其中多有观点碰撞。事实上,数学教育研究的多元化格局已是当前发展的趋势,更何况我们是在做过去从未做过的事,如果众口一词,循之一径那才是不正常的事。学术论争必然带来学术繁荣。笔者参加的几次会议,尽管时时感到"火药味",但同时更感到言者的坦诚和成就这一事业的高度责任感。因标准研制所引发的学术论争是一件大好事,它必然为这一工作灌注强劲的动力。 3关于课程标准的设计 3.l标准水平的定位 此问题曾引起人们的关注(并引发出应是高水平还是低水平的争论),这里要解决好4个方面的问题:(1)要以反映基础教育阶段数学课程的基本要求(即普及性、基础性、发展性)为定位的依据;(2)从上述依据出发,标准应首先是对全体学生的基本标准,但正如它是致力于"人的发展"的标准,所以这一标准又不应理解为基于当前现状的低标准,而是着眼于21世纪发展要求的高标准;(3)标准在确立规范性要求的同时,应体现一定的弹性,这种弹性能为标准的实施(教材编制、教学实施、教学评价手段及地区实际情况差异)提供必要的发展空间;(4)3学段(9年级)之间的水平划分也应体现科学性和学段水平之间的递进发展关系,即通过阶段性与发展性的有机结合,来刻画标准的完整水平定位,而这些又是需要一定的研究来予以确定的。 3.2标准的内容与结构 《设想》对九年义务教育阶段的标准提供了一个基本框架,反映出如下特点:(1)以基本理念阐释标准制定的时代背景与指导思想;(2)将目标体系分为发展性领域与知识性领域,"虚"实结合、内容与活动结合、知识与素养(能力、态度等)结合、认知与情感结合,通过两个领域的交融、互动,来实现课程的总目标;(3)进一步对实施课程目标从课程设计和教学过程两个方面提出了思路,按此思路可对教材编写、教学实施、教学评价等方面形成指导性意见。这样。目标体系、教材编写、教学实施、教学评价就形成了一个相互贯通,有机结合的体系,应该说这是值得肯定的有一定特点的结构。 这之中,目标体系的设计特别是知识领域内容的设计是重点,也曾引发出一些有争议的问题。如关于平面几何的改革,关于小学是否引入方程,关于计算机(器)的进入?关于四则运算的要求以及一些具体内容的增、舍等等。此外,关于如何看待数学能力;如何贯穿数学思想方法;如何体现数学的文化价值;关于"证明"限制的程度怎样才合适;在3部分内容(数与式、空间与图形、概率统计)之外如何反映数学的联系(内部及外部联系);发展性目标对知识性目标的导向如何落在实处;如何处理好课程标准与教材编写与呈现之间的关系等也是引起关注的问题。 3.3对案例的重视 课程标准研制应该把典型案例的设计放在一个重要的位置。一个好的案例应该体现如下功能:(1)示范性,即提供一个实实在在的示例。(2)过程性,通过案例反映出动态活动特征。比如,通过"问题情境一一模型一一解决与拓展"的过程展示、呈现一种基本模式。(3)综合性,通过案例,浓缩与融合课程要求的诸要素,以期对课程达到的目标和实现的途径作整体反映。(4)可实现性,即能行性,以案例为载体,解决理论联系实际的问题,把课程标准落在实处。无独有偶,在1999年底上海举行的"数学教育高级研讨班"讨论"数学教师培训课程计划"时,大家极力主张"案例+反思"应作为教师培训的基本方式。而王长沛先生所提供的几个案例录相曾在多个场合引起大家的兴趣和好评。我们应该将这一工作视为一项基础性的工作,围绕课程标准的研制,广泛收集、整理、设计各种层次的丰富多彩的案例就显得很有必要。 课程论文:数学课程标准教学论文 义务教育改革的优秀问题是实施素质教育,落实和贯彻《中国教育改革和发展纲要》精神。义务教育全日制初中《数学教学大纲》也明确指出:“使学生受到必要的数学教育,具有一定的数学素养,对于提高全民族素质、为培养社会主义建设人才奠定基础是十分必要的。”素质教育的实践证明:实施素质教育的根本途径在于课堂教学,在于学科教育。而其前提是广大教师转变传统的教育教学观念,树立全新的教育教学理念,在数学教育中就要求教师们在课堂教学中要充分把握新数学课程的课程特点,全面贯彻现代教育理念。 一、新数学课程课堂教学的特点 1.基础性。在人的发展过程中,包含着一系列生理的、心理的和社会的较为稳定的发展,新数学课程课堂教学应着眼于学习主体的自然素质,调动其积极参与,促使其生动活泼的发展。初中数学作为一门基础自然学科,教学的根本目的就是要培养和发展学生的最基本的素质。 2.有序性。数学课堂实施素质教育在具体方法上是一个有节奏的,有重点的推进的一个过程,而不是胡子眉毛一把抓,数学教师应根据教学实践,在每一个阶段(学年、学期、学月或每一周)确定一个问题,重点突破。素质教育的目标实现,不是一蹴而就,必然是一个长期培养的有序的过程。 3.全面性。不体现全面性,就不是真正意义上的素质教育。“两全”──全面贯彻党的教育方针,全面提高教育质量足素质教育的基本内涵。在数学教学中,要做到面向全员促使全体学生都能得到发展,而不是“优生教育”、“竞赛教育”。 4.延续性。新数学课程的实施不能割断历史,不能认为过去的一切做法都是“应试教育”,全盘否定过去的教育教学活动,不能把过去已采用过的符合教育规律和学生认识规律的行之有效的方法和已取得的经验。同心课程教育对立起来。在“应试教育”的课堂中,也能进行素质教育;在新数学课程的课堂中。也要使用应试手段。 5.开放性。抽象性与严密性是数学学科的重要特点。在课堂教学中,不但要重视系统的学科学习,而且要重视生活的教育和社会的服务,使学生具有初步用数学的意识。 二、新数学课程课堂教学的内容 1.思想品德教育。思想品德包括政治、思想、道德、意识、观念等方面。初中数学教材中渗透了大量的德育教材,只要我们善于挖掘并充分利用,那么对培养学生实事求是的科学态度,勇于钻研的科学精神,树立辩证唯物观,以及遇到困难、挫折百折不挠的精神,都有着十分重要的作用。如我国方算书《周髀算经》记载的商高和周公的问答,竞有“勾广三,股修四,弦隅五”的论述。它比毕达哥拉斯的发现早600多年。又如圆周率,它是我国几何学举世公认的成就。这些成就,是我国古代劳动人民智慧的结晶,让学生了解这些事实,可以激发学生的民族自信心和民族自豪感,形成学生的爱国品质。 2.科学文化教育。作为教学科目的中学数学与作为科学的抽象数学,就其性质和内容来说,有着显著的差别,这是因为,作为教学科目的数学着眼点在于完成中学数学教学目的所规定的任务,具体他说,在于通过数学课堂教学,使学生掌握概念,并培养技能,发展能力。《数学课程标准》上所规定学生要了解、理解、掌握、应用的数学知识,就是我们数学课堂教学的任务所在,这也是构成学生数学智育素质的最基本的部分。另一方面,在使学生掌握数学知识的同时掌握数学思想(字母代数思想,方程思想,数形结合、式形结合的思想,转化的思想,统计的思想等)和数学方法。同时培养学生的逻辑思维能力(记忆、迁移、发散、分析、综合、抽象、概括的能力),使学生具有正确、迅速的运算能力,并逐渐形成技能和技巧。科学文化素质是学生一切素质中最重要、最优秀的素质,而这种素质培养的重要途径就在于课堂教学,所以就要求我们数学教师在教学中必须把精力放在课堂内,精心设计,精心施教。把“教学最优化”作为教学的最高境界。应该是我们广大数学教师追求的目标,在课堂教学中做到“精讲精练精评”,尽量让每位学生都学到知识,切实提高学生的科学文化素质。 3.技能操作素教育。众所周知,九年义务初中数学教材较之于过去的统编教材,明显的一个差别就在于:初中数学教材增加了“实习作业”,这类教材目的在于要求学生利用已学过的知识去实践、去运用。《解直角三角形》一章学完后的实习作业,就是要求学生制作测倾器,测量物体的仰角(俯角),从而计算物体的高度。而这类作业却受到了很多教师的冷落,殊不知,它对培养学生的动手能力和学以致用的能力有着十分重要作用,可以帮助学生解决日常生活、生产中的许多问题,更重要的是提高了学生的技能操作素质,发展了能力。 4.美育教育。初中数学教材中的美育因素也随处可见,一类是数学图形的美,如圆,正多边形等。另一是数学式子的美,如杨辉三角等,再者就是数学问题的美。这些数学图形,数学式子,数学问题作为美的载体,对培养学生的审美能力,创造美的能力也有着重要的作用。另一方面,数学教师本身要成为美的示范,教师走进课堂那笑容可掬的面孔,潇洒大方的举止,口齿灵利的言语,清秀的一手好字。美观整齐的板书,抑扬顿挫的语调,加之妙用的电教辅助,无不构成一种课堂教学的和谐美。 5.心理素质教育。在数学课堂教学中,应把培养学生良好的心理素质作为一项重要的内容抓好。成功者不骄傲,失败者不气馁,上课答问题不紧张.考试不怯场,遇到较难问题不灰心丧气等良好的心理素质的形成,也应是我们数学教师教学的重要内容。 三、新数学课程课堂教学的原则 1、真正摆正学生的主体地位,创设良好和谐的学习氛围。传统教学的弊端在于极大地限制了学生学习的主动性,扼杀了学生学习的兴趣。其实,教学活动是教师与学生的双边活动,数学教学过程不仅是一个认知过程,而且也是一个情感的交流过程.在教学活动中要注意符合初中学生的年龄特征和认知规律,善于激发学生学习数学的情感。由于初中学生年龄特点,既有小学生活泼好动、充满好奇的特点,也有渴望走向成熟的特征,因此要善于抓住积极因素,鼓励中国学习联盟胆设疑、探索,使学生的整个学习活动充满喜悦,学习的需要得以实现。在整个教学过程中,应始终体现”学生为主体、教师为主导”的教学原则,给学生以充分自主的权力,创设一个良好和谐的学习氛围。 2、合理布局课堂结构,优化数学教学方式。课堂教学活动中,教师应对教学目的、目标、重点、难点等教学内容把握得十分准确,同时对时间的把握也应十分严格,切忌教学的盲目性、随意性.在教学过程中,从数量上说,教师要少讲;从质量上说,教师要精讲;从内容上说,学生易懂的坚决不讲。整个教学活动,教师既要注重知识的系统传授,也要注意给学生以想、说、练的机会。 3、加强非智力因素(动机、兴趣、情感、意志、性格等)的挖掘,培养学生良好的数学素养。实践证明导致学生两极分化的重要原因就是非智力因素的发展存在差异,在学习上,不少学生除了本身的智力因素以外,另一个主要障碍就是非智力因素上的,诸如学得不好、不感兴趣,遇到难题,不能迎难而上,缺乏克服困难的勇气等等,因而在数学教学中要从培养兴趣、激发动机、建立情感、增强意志等四个方面进行非智力素质培养。 总之,创造性地教育教学既是新数学课程对教师的要求,也是新数学课程本身的要求,只要广大教师深刻领会理解现代教育理念,在教学实践中勇于探索、勇于创新,把握素质教育的精髓,就一定能够取得成功。 课程论文:数学教学课程应用论文 摘要:初中新课程注重的是学生的发展,提倡的是提高学生的自主探索和动手实践能力,与生活联系密切,将所学的数学知识应用于生活中,提高学生学习数学的积极性,加深对数学的认识。但在农村初中数学课堂上,存在较多的还是老师讲学生听,课程气氛不活跃;学生的数学基础差,动手反应能力差,对数学不感兴趣。因此,教师应活用好新课程,提高学生的自主探索、动手实践能力。 关键词:初中数学;新课程;农村;学生 前言 初中数学新课程是以学生发展为基本理念,提出改变过于强调接受学习,死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、自主探索、勤于动手,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式以及师生互动方式的变革,反映了新时代对数学教育的要求,明确了数学课程的价值取向,蕴含着丰富的素质教育理念。然而,在推进素质教育的今天,农村的中学生数学基础差,厌烦数学,缺乏动手实践能力,这是许多从事农村中学数学教育工作的教师普遍感受到的难题。因此,活用好新课程,使农村学生感受到生活处处有数学,喜欢上数学,加强动手实践能力是我们广大从事农村教育事业的教师的重任。 一、参透初中数学新课程的特点 (一)体现普及性、基础性和发展性 数学新课程主要突出体现了义务教育的普及性、基础性和发展性,使数学教育面向全体学生,使每个接受教育的学生平等接受教育的权利。真正让每个学生打好基础,促进每个学生学习数学的兴趣,从而实现人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学。对于农村大部分的初中生来说,新课程的使用给他们提供了一个平等接受教育的机会。 (二)注重联系生活,关注学生发展 数学学习的内容应当是现实的,与生活有很大联系的,能学以致用的,主动让学生对数学产生喜爱,自觉地去学习。新课程不仅考虑到了数学自身的特点,更是遵循了学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发。农村学生为什么数学基础差,不喜欢数学,觉得难没有兴趣,这正是因为我们不能做到学以致用。许多农村中学学生,从小生活在农村,见识少,所学知识均为书本知识,对于生活中常见的现象等一无所知,因此,他们认为所学的知识对以后都没什么用,还不如不学。 (三)倡导自主探索,动手实践的学习方式 新课程主要是注培养模式的变化和调整,强调学生学习方式的根本变化和持续发展。有效地数学学习活动不能是单纯的记忆和模仿,动手实践、自主探索是学习数学的重要方式。新课程具有现实性、探究性、趣味性和综合性等特征,为广大学生提供了自主探索的平台。同时,新课程广泛地使用集合语言、逻辑关联词及向量、微积分知识处理传统内容,丰富了解决数学问题的工具,增设了"数学建模、研究性课题、数学文化"三个板块内容,可以使教师极大的丰富自己的教学方法,自由地展现自己的教学艺术,同时也为学生提供了多角度、全方位参与数学教学过程施展自己才华的机会。 二、初中数学新课程在农村教学中的活用 (一)教师在教学中角色的转变 我们教师应认真学习了解新课程的改革目的,以学生发展为本的基本理念作为出发点,教师充当的角色是组织者、引导者与合作者,而不是作为一个居高临下的管理者。课堂上,教师应充分调动学生的主动性和积极性,使学生都活跃起来,这一点也是农村教育工作中的难点。农村学生相对城市学生较为沉默一些,要提高他们的积极性,需从他们感兴趣的一面入手,组织他们呢参加各种数学活动,将数学与实践结合起来,使他们初步学会了从数学角度观察事物和思考问题,从而喜欢上数学。 (二)重数学应用,让学生实践数学 数学源于生活又服务于生活,生活中处处有数学,真正让自己所学的知识在生活中得以应用,学生才会有兴趣去学。在教学中,我们教师应经常让学生运用所学知识去解决生活中的实际问题,使学生在实践数学的过程中及时掌握所学的知识,感悟到数学学习的价值所在,从而增强学好数学的信心,学会用数学知识去解释身边的现象,拓展数学学习的领域。 在教学过程中,我们可以结合农村生活环境中应用到数学的例子,用数学知识去说明解释原因。如在学到三角形的稳定性时,可以以旧式的泥砖屋屋顶作成人字架为例,为什么不是作成平行四边形啊?通过这个简单的例子,比较后知道三角形具有稳定性,而平行四边形不稳定。如在教学完“统计学”之后,可引导学生联系生活开展一次实践数学活动,布置一个课题给学生完成,如:让学生负责收集自家附近20户人家(年龄段在15-30岁之间),统计大学学历以上毕业、大专毕业、中专毕业、高中毕业和中毕业的人数,并对此进行分析,通过这样的收集资料,分析情况,可以让他们了解到目前农村的高等教育还处在哪个发展阶段。学生通过经历了“收集资料—整理资料—制表分析,这一简单的统计过程,让他们感受到了学习数学的用处和乐趣,深刻体会到了数学的巨大应用价值和无穷力量,从而更喜欢数学。 (三)营造学生主动学习、自主探索的氛围 农村学生在是数学学习中缺乏主动性、探究性,也没有预习的习惯。我们教师则不能单单地授完课,布置作业就行了,在当今的知识经济社会,学会主动学习,自主探索才能更好地适应这个社会。 注重培养学生的自学能力,主动去学习,而不是当学生对某种感兴趣的话题产生疑问并急于了解其中的奥秘时,我们教师不能简单地把自己所知道的知识直接传授给学生,而应该充分相信学生的认知潜能,给他们一点提示,鼓励他们自主探索,通过观察、推理、查资料、交流等方式解答。 (四)让学生勤动手,真正体验数学 要让学生动手做科学,而不是用耳朵听科学,学数学也一样,不能一直光用耳朵听,要通过动手实践后才能激发学生的思维和想象。在数学过程中,教师要十分关注学生的直接经验,让学生在一系列的亲身体验中发现新知识,理解新知识和掌握新知识,通过在做数学中学习数学,发展思维能力。 农村学生的动手反应能力还是存在一定的弱势,缺乏这方面的锻炼。所以,我们教师应加强学生这方面的训练。如在学习立体图形一章中,为了加深学生对棱、顶点、面数的关系,立体图的点面关系。我们可以举行一次关于正方体的动手实践探究活动,让学生自己准备好材料,自己制作一个正方体,同时要可以切开的。在农村什么材料是最多的,由他们学生自己想办法解决。身处农村的学生,大部分都可以想到充分利用土资源,将泥巴捏成正方体,再一一地进行实物指导,这样通过观察、交流后,从感观认识上升到感性认识,加深了理解。 “教师教,学生学”传统的教学模式,已不再适应新的教学观,教师的角色已从传授者转变为引导者、组织者。新课程的推行,适应了时代的潮流,我们从事农村教育的工作者也要跟上时代的步伐,引导农村学生走出原有的传统模式,充分地使学生展示自己的聪明才智,学好数学,用好数学,真正转变农村学生的思想,变“要我学”为“我要学”,变“学数学”为“用数学”,加强农村学生的数学基础,增强动手实践能力。特别是在社会主义新农村建设过程中,农村教育工作也是建设中的重点,新课程的改革适应了新农村建设的进程,结合新农村建设,教好数学课程是我们的光荣使命。 课程论文:课程课堂教学分析论文 当前的教育是以培养学生创新能力为优秀的素质教育,推行新课程的主要场所还是课堂教学,而数学课堂教学在培养学生创新思维、开发学生创新能力上,有它不可替代的重要作用。作为一名初中数学老师,目前面对这样两个现象:一是学生的学习成绩两级分化比小学阶段更为严重,后进生比例越来越大,学生学习成绩越来越差,学习效果亟待提高;二是课堂教学变成了活动宣传片,尤其是数学课堂教学中常出现的“调子很高,也很热闹,但和者甚少”的现象,常让老师有一种“知音难觅”的遗憾味道。 因此,为解决上述难题,教师首先需要做的就是要学会教学反思,逐步完善自己的教学艺术,才能找到培养和发展学生创新能力的有效途径,才能找到提高学生学习效果的有效办法。 通过数学课堂教学的经验,我认为数学教学反思,主要包括以下两大方面: 一、加强教师对“教”的反思。 教师要加强反思自己的教学行为,总结教学的得失与成败,养成对教学过程进行回顾、分析和审视的习惯,才能形成自我反思的意识和自我监控的能力,才能不断丰富自我素养,提升自我发展能力,进而完善教师教学艺术。教师对“教”的反思具体如下: (一)教学活动前的反思即备课阶段的反思。 从目前教师备课的现状看,主要有两种不良倾向:一是照搬现成的教案,以他人的思想代替自己的思想,不考虑学生实际;二是有些老教师备课时过分依赖多年积累的教学经验,不注重反思自己的经验,凭原有的经验设计教学。出现这种现象主要在于老师的“懒”。要克服这些问题,教师备课时先要对过去的经验进行反思,对新的教育理念进行反思,对学生现在的实际情况进行反思,对现在的教学条件进行反思,对现在的教学手段、教具、学具进行反思,从而使新的教学设计建立在对过去经验、教训和现在教育理念、教学条件反思的基础上。设计教学方案时,可自我提问:“学生已有哪些生活经验和知识储备”,“怎样依据有关理论和学生实际设计易于为学生理解的教学方案”,“学生在接受新知识时会出现哪些情况”,“出现这些情况后如何处理”等,为自己的课堂教学做好准备。 教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程。教学中的师生关系不再是“人、物”关系,而是“我、你”关系;教师不再是特权式人物,而是与学生平起平坐的一员;教学是师与生彼此敞开心扉、相互理解、相互接纳的对话过程。在成功的教学过程中,师生应形成一个“学习共同体”,他们都作为平等的一员在参与学习过程,进行心灵的沟通与精神的交融。 没有交往,没有互动,就不存在或未发生教学。教学中进行反思,即及时、自动地在行动过程中反思。备课时,尽管教师会预备好各种不同的教学方案,但在实际教学中,还是会遇到一些意想不到的问题,如学生不能按计划时间回答问题,师生之间、同学之间出现争议等,这时,教师要根据学生反馈的信息,反思“为什么会出现这样的问题,我如何调整教学计划,采取怎样有效的策略与措施”,从而顺着学生的思路组织教学,确保教学过程沿着最佳的轨道运行,这种反思能使教学高质高效地进行。 (二)在教学过程中反思。 一是反思学习内容是否得到充分的展示,还需要在哪方面进行补充,师生在课堂上的交流对话和合作是否充分。课堂活跃不等于教学设计合理。有的教师设计活动一个接一个,学生积极踊跃地参加,课堂上热闹非凡,一派繁荣景象,但要问每个活动景象的用意,每个活动要达到的教学目的时,有的教师竟说不出个所以然,存在为活动而活动的倾向,因此,教师必须围绕教学目的进行教学设计。 二是反思教学过程是否适用所有学生,是否还有学生不适应,怎么引起学生参与教学。课堂回答问题活跃不等于思维活跃,教师应根据学生已有的知识水平精心设计,启发学生积极有效的思维,从而保持课堂张力。 三是反思自己对知识的准备和课前的教学设计方案是否合理。特别在导入新课时,要设法由学生自己提出问题,然后再将学生的思考引向深入。学生只有经过思考,教学内容才能真正进入他们的头脑。 同时,教师也应清楚地认识到提倡教学民主不等于不要教学秩序。有时,在课堂上学生的热情被激发出来,个个争先恐后发言,课堂秩序较为混乱,教师怕挫伤学生的积极性,不敢进行有效管理,课堂的有效时间被白白地浪费掉了。因此,教师在激发学生学习热情时,也应妥善地加以管理,使课堂教学秩序有利于教师“教”和学生的“学”,要引导学生学会倾听,并加强学生合理表达自己观点的训练。 (三)教学实践活动后的反思。 教师课后对整个课堂教学过程进行思考性的概括,对教师的教学观念、教学行为和学生的表现及教学的成败进行梳理,教学的结果如何?学生在完成学习任务的同时,是否学会了学习?因为“教会”不只是提供给学生某种学习方法,让学生按照一定的步骤、程序去学习,而且应设法让学生多体会和感悟,引导学生总结对他们自己适宜的学习方法,经过自己感悟出来的方法对学习者来说才是管用、最好用的。 二、培养学生对“学”的反思。 会解决问题是学生学好数学的必由之路,培养学生把解决问题后的反思应用到整个数学学习过程中,形成解决题后进行反思的习惯,养成良好的思维品质,对提高学生学习效果有作积极的作用。培养学生对解决问题后的反思具体有以下几个方面: (一)培养学生反思所解问题的结构特征和解决过程。 有研究发现,数学思维品质以深刻性为基础,而思维的深刻性是在数学思维活动的不断反思中实现的,通过学生反思所解问题的结构特征和解决过程,可以培养学生思维的广阔性和创造性,进而提高学生学习效果,既有深度,又有广度。 比如在完成解直角三角形“应用举例”的5个例题后,启发学生对5个题目的解题过程进行类比性反思,出示反思题目:请同学们再看看例题的解题过程,特别要注意在这些过程中相同方法的归纳概括,通过类比反思你能发现什么?在教师的引导下,同学们发现这几个题目表面虽有许多不同之处,但却有如下几点相同:⑴它们都有一个实际问题作背景;⑵都用到了方程的知识;⑶都用到了锐角三角函数的定义;⑷都用到了几何知识。在此基础上老师说:老师通过解这几个题的过程获得的反思与同学们相似,我的反思结论是它们都运用了同一个解题思维策略或同一个解题模式,就是实际问题几何化,几何问题方程化,而列方程的根据正好是刚学过的锐角三角函数的定义,这样就把几个例题的思考过程和解题过程统一成了下列模式(板书,并解释每个箭头的意义)通过对5个例题解题后的反思,学生对解决这类问题的思路更加清晰了,并对反思的对象和方法有了一些体会。 鼓励学生结合所解问题,提出问题,并将其指定为反思内容之一,既能充分发挥学生的主体性,又能形成师生互动、生生互动的教学情境,还能培养学生的不断探索的精神,从而使学生的创新意识得到保护和培养。 (二)培养学生反思所解问题的结论,并在反思过程中形成新的知识组块。 通过解题后对习题特征进行反思,用自己的语言或数学语言对习题进行重新概述,可以培养学生思维的深刻性,促进知识的正向迁移,提高解题能力。 思维的深刻性表现在通过表面现象和外部联系提示事物的本质特征,进而深入地思考问题,解完题后经常通过反思题目的特征,加深对题目本质的领悟,从而获得一系列的思维成果,积累属于个人的知识组块,有助于培养思维的深刻性,从而促进知识的正迁移。 (三)培养学生反思作业的解题过程,并作为作业之后的一个反思栏。 实践表明,培养学生把解题后的反思应用到整个数学学习过程中,养成检验、反思的习惯,是提高学习效果、培养能力的行之有效的方法。鼓励学生结合解题后的反思,提出问题,并将其指定为反思内容之一,既能充分发挥学生的主体性,还能培养学生不断探索的精神,从而使学生的创新意识得到保护和培养,这对学生“心态的开放,主体的凸现,个性的张显”是十分有益的。 不同的解题指导思想就会有不同的解题效果,养成对解题后进行反思的习惯,可以作为学生解题的一种指导思想。反思题目结构特征可培养思维的深刻性;反思解题思路可培养思维的广阔性;反思解题途径,可培养思维的批判性;反思题结论,可培养思维的创造性;运用反思过程中形成的知识组块,可提高学思思维的敏捷性;反思还可提高学生思维的自我评价水平,从而可以说反思是培养学生思维品质的有效途径。 总之,科学有效的反思为教师和学生提供了再创造的沃土和新型的学习方式,为学生和教师的学习注入了活力,适应了新课程改革的要求。师生将自己的反思互相交流,进一步和谐、融洽了师生关系,激发了教师与学生合作探求知识的愿望,构建师生互动机制,进而提高学生的学习效果和完善教师教学艺术,为师生养成终身学习的习惯打下坚实的基础。 课程论文:数学课程标准数学论文 我国数学教育长期受应试教育的影响,课堂上教师“重灌输式讲授,轻探究式教学”;重有限知识的“学会”,轻无限知识的“会学”,教师习惯通过大量练习来让学生学习数学,这是我国数学教学的基本特征。这显然是一个被动的接受知识、强化储存的过程,忽视了学生在学习过程中的主体性,也就缺乏师生之间、生生之间的互动。随着新一轮基础教育课程改革的不断深人,学生学习方式的转变成为一个很重要的课题。国家教育部2003年4月颁布的普通高中《数学课程标准》中明确提出,“丰富学生的学习方式、改进学生的学习方法,是高中数学课程追求的基本理念”,“学生的数学学习活动,不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受,独立思考、自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等都应是学习数学的重要方式”。因此,学生学习方式的转变,不仅涉及具体的学习方法、策略等,还应包括其学习是否具有自主性、探究性、合作性等基本特征。培养学生学会学习、促进学生学习方式的转变,应是新课程改革的关键,显得尤为重要。笔者认为,要转变学生的数学学习方式,可以从培养学生“阅读”、“质疑”、“探究”、“实践”和“反思”五方面人手。 一、阅读 苏霍姆林斯基说过:“学会学习首先要学会阅读”一提到阅读,很容易让人联想到读文学著作,其实学习数学同样需要阅读,但对于很多学生而言,“上学读书”已被“上学听讲”所取代。在传统教学中,教师往往是将教材中的内容“掰开了,揉碎了”讲给学生听,对学生的“读书”却有所忽视。从长远看,一个人不可能终身依靠教师,教师“教”的目的是为了“不教”,终身学习是时代的发展对我们每一个人提出的要求。因此,培养学生学会学习的基本前提是要学会阅读自学。 首先是学会阅读教材。数学教科书的每一章节,就是一篇逻辑严谨的说明文。教师可先提出问题,让学生带着问题去阅读并回答问题。随着学生阅读能力的提高,可以尝试让学生对课本进行独立阅读、思考、完成作业,进而对课本进行质疑、重组、超越,教师只充当点拨、修正的角色。 比如,在学习“逻辑联结词”这节内容时,我要求学生先读书。这一节分四部分内容:命题、逻辑联结词、复合命题和复合命题的判断。我分别请同学来讲解、讨论和总结。学生通过认真读书,认识了教材中有关的数学术语,理解领会了数学语言(文字语言、符号语言、图表语言),促进了数学语言的内化。在此基础上,我还进一步鼓励学生归纳总结数学思想方法、前后内容的逻辑关系,并大胆地提出自己的看法,充分挖掘内涵。教科书中提到自动控制中有“与门电路”和“或门电路”,有学生提出应该存在“非门电路”。我鼓励学生大胆设计这三个电路,这不仅激发了学生学习的积极性,而且在设计的过程中,学生对“或”、“且”、“非”的理解更深了一层。 除了教材之外,可供学生阅读的数学书籍其实很多。在平时的数学教学中,我结合新教材的特点,有针对性地向学生推荐了大量数学史料书籍、数学名人传、数学期刊杂志、世界名题与趣题的简易读本等,供学生课外阅读。这些书籍凝聚了众多数学家、数学教育家及数学教育工作者多年的心血,是值得每一个人用心去阅读的。对于学生而言,要完全理解这些内容是不现实的,但读书的乐趣、良好数学修养的形成、正确的数学思想方法和治学方法、尊重客观事实的态度及独立思考的习惯等,往往都蕴涵其中。随着时间的推移,随着知识的增加,随着阅历的丰富,学生会逐渐体会到其中的丰富内涵,这将让学生感到数学不再“面目可憎”,从而愿学、乐学,会学,并受益终生。 二、质疑 孔子日:“疑是思之始,学之端,”美国教育家布鲁巴克也指出:“最精湛的教学艺术,遵循的最高准则是让学生自己提出问题。”因此鼓励学生质疑、培养学生提问,是培养学生学会学习的重要途径。 “学贵有疑”,培养学生质疑提问的意识,首先应给学生营造一个宽松、民主、和谐的学习气氛;其次根据具体的内容,诱导学生通过观察、类比、猜想,提出概括性、置疑性、探究性或猜想性的问题,并鼓励学生去大胆地解决。另一方面,教师要善待学生提出的每个问题,能提出问题说明学生认真思考了问题。 比如在“集合”的教学中,学生对“空集”的有关问题提出质疑,为什么要“把不含任何元素的集合叫做空集”?这是我始料未及的。此时若简单地用“这是规定”来解释,实际上就是一种搪塞,学生是决不会满意的,也失去了一次发展学生思维的良机。因此我放手让学生去争论,并在争论中给予启发、提示。结果,学生联想到许多有关问题。本来用幂的定义看“a0”,它们简直“不是个东西”,但规定了它们的含义后,指数运算法则就适用于更大的范围,数学理论变得更加顺畅、和谐和系统。基于此,空集的有关规定才能被学生所接受和理解。同样的情况也出现于“平面向量”的教学中,“为什么要规定零向量?为什么要规定零向量与任一向量平行?”在后继的学习中,对于“直线的倾斜角”和“直线与平面所成的角”等也有类似的讨论。 三、探究 学生的学习过程是一个永无止境的探究过程。《新课标》指出:“教学中,既要有教师的讲授和指导,也要有学生的自主探究与合作交流。教师要创设适当的问题情境,鼓励学生发现数学的规律和问题解决的途径,使他们经历知识形成的过程,”因此,根据学习内容,结合学生的知识水平,创设有利于学生进行探究研讨的问题情境,把教材中阐述的内容创造性地,组织成生动有趣的、有利于学生探究发现的研究材料,让学生从中自主掌握有关知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学探究的方法,领悟科学的思想和精神,对于培养学生学会学习是至关重要的。 比如,对数函数是运用所学函数知识去加以研究的一个重要初等函数,而对数的运算法则是学习对数函数、研究对数函数性质的基础和工具,因而是教学中的重点,同时也是一个难点。在实践过程中,我有意识地把“对数的运算法则”设计为探究性课题,搞了一次“数学实验”,让学生4人一组,利用计算器,自定M,N的值,自主探究lgM、lgN、lgM+lgN、lgM-lgN、lgMlgN、lgM/lgN、lg(MN)、lg(M/N)、lg(M+N)、NlgM等之间的关系,并要求每一个小组选出一名组长,请他在探究结束后代表小组做汇报发言,向大家介绍小组的探究历程、交流实验心得、证明数学猜想。实践结果表明,学生们在“数学实验”中不仅兴趣高涨,而且通过计算、观察、归纳,发现了对数的运算性质,体验了数学发现、创造的历程,发展了创新意识,不仅认知结构得到发展,而且身心和品质也得到发展。正如他们自己所说:要“细心、严谨、耐心求真,勇于猜想,敢于实验。”、“通过自己的思考与实践所获得的知识更有趣,也更牢固。凡事都应认真对待,不能人云亦云,要自己探究个明白才能下结论。” 四、实践 《新课标》“倡导积极主动、勇于探索的学习方式”,要求“教学应力求使学生体验数学在解决实际问题中的作用、数学与日常生活及其他学科的联系,促进学生逐步形成和发展数学应用意识,提高实践能力。”因此,教学中注意挖掘数学知识的现实背景,再现数学的抽象过程,引导学生从数学的角度思考、提出、构造问题,鼓励学生去猜想、实践,学会主动寻求解决问题的方法,将探究性学习向课外延伸,这样做对激发学生的潜能、发展学生创造力、培养学生的应用意识和促进学生学习方式的转变是非常重要的。 五、反思 所谓反思,就是从一个新的角度,多层次、多角度地对问题及解决问题的思维过程进行全面的考察、分析和思考。《新课标》指出:“人们在学习数学和运用数学解决问题时,不断地经历直观感知,……反思与建构等思维过程,这些过程是数学思维能力的具体体现,有助于学生对客观事物中蕴涵的数学模式进行思考和做出判断。”同时提出,评价应关注学生“能否不断反思自己的数学学习过程,并改进学习方法。”荷兰著名数学家弗赖登塔尔曾指出,“反思是数学思维活动的优秀和动力”,“通过反思才能使现实世界数学化。”著名数学教育家波利亚也说,“如果没有了反思,他们就错过了解题的一次重要而有效益的方面。”通过反思,可以深化对问题的理解,优化思维过程,揭示问题本质,探索一般规律;通过反思,可以沟通知识间的相互联系,从而促进知识的同化和迁移,产生新的发现。因此,反思是一种积极的思维活动,在教学中引导学生学会积极的反思,对于培养学生学会学习是非常重要的。 按照新课程标准的要求,转变学生的数学学习方式,是一项长期且艰巨的工作,所以我们要从小处人手,从一点一滴抓起,必将有利于学生数学素质的不断提高,有利于确保新课程改革的顺利进行。
企业成本管理论文:现代企业成本管理论文 一、现代企业成本核算中存在的主要问题 1、成本核算的对象缺乏规范性 规范成本核算的具体对象的目的在于明确企业应当核算哪些成本,然而目前很多企业并没有足够重视这一问题。在具体的成本核算环节里,企业并没有充分分析自己所经营产品的品种以及规格的具体数量,全部的成本核算工作都是以同一个核算的对象作为依据,这样做必然造成实际所花费的成本不同而核算的结果却一样的现象发生,最终导致企业计算出的损益跟真实数据有出入。 2、成本核算采用的方法缺乏科学性 一般情况下,分步法、品种法等仅仅适用于生产单一的、重复的、大量的产品品种的企业,而当前的企业大都身处于新时期的经营生产方式之下,它们适合多品种的、小批量的品种生产类型,于是分批法的成本核算应当成为现代企业实施成本核算的作为基本的方法。但是,当前大多数的企业仍然采用分步法、品种法等进行成本核算,缺乏一定的科学性。 3、费用分配使用的方法缺乏合理性 在生产经营过程中难免会出现共同消耗的费用,然而一些企业并没有使用适当的分配标准进行费用的核算。譬如一些企业不管生产产品的具体数量,均将当期的所有产品费用全部分配给完工的产品,这样做无疑会导致产品成本被虚增,造成费用分配使用的方法缺乏合理性。 4、成本项目设置缺乏先进性 目前,我国很多企业在实施成本核算时还存在成本项目设置不够先进的问题。企业成本核算的项目设置没有紧跟市场环境的变化,导致很多新增加的需要核算的成本项目没有被纳入到核算的范畴,造成企业的成本核算不科学、不完备。 二、完善现代企业成本管理及核算的有效途径 (一)完善现代企业成本管理的有效途径 1、成本管理理念的更新 作为竞争的主体,现代企业的成本管理工作是否有效取决于企业是否能够树立起健康的成本管理理念以及战略成本管理意识。企业的战略成本管理是由战略管理跟成本管理结合而来,目的在于提升企 的竞争实力。因此,企业要成功掌握竞争对手对于自身将造成怎样的威胁,仔细分析对手的总体发展规划,最终制定出适合自身发展的成本管理战略。同时,更新成本管理理念,加强分析存在于企业内部的价值链,从而加强各个部门之间的协同合作,避免在经营运行过程中产生不必要的浪费,实现资源的共享,最终达到降低成本、提高效益的目的。 2、构建良好的信息沟通体系 对于现代的企业来说,其信息的来源是异常广泛的,在搜集时需要从企业内部、竞争对手、外部市场等各个方面入手,提供的信息也要做到多样且全面。具体是指企业需要构建一个良好的信息沟通体系,在重视搜集竞争对手以及市场供求等外部信息的同时要注重信息在企业内部各个环节之间的传递,明确信息的来源,尤其要注意信息的搜集必须及时,以便企业的各个部分对信息做出快速的反映,采取及时有效的应对措施,加强成本控制。 3、加强监督,完善成本管理的基础工作 首先是加强监督指导。加强企业成本审计工作,对于大额的资金流动、重大的开支等实施动态监控,及时检查经济行为是否合法、合理、有效,监督各个阶段是否严格遵守制度。如果发现问题要及时与有关部门进行良性沟通,加强指导,采取有力的对策加以纠正,确保成本管理的每一项工作合理、合法。 其次是制定成本责任制。制定出合理的成本计划,并以计划为依据分解到企业的整个生产经营过程,将各部分计划直接落实到执行单位、部门甚至是个人,加强对成本管理的监督,构建出一个贯穿企业经营全过程的成本管理控制网。此外,要加强考核,及时检查各个部门经理对于本部门的工作人员是否进行了成本管理考评,将成本管理的每一项基础工作落到实处,并将检查的结果纳入员工的绩效考核,将责任落实到每一个人,实现企业成本管理的全动员。 最后是注重分析成本。企业成本管理部门对于跟成本有关的原始资料的收集、整理要及时,争取在第一时间统计出发生在生产经营各阶段的成本费用。然后,以责任成本的考核体制为依据,研究实际成本与预算成本之间的差异,并及时将其反馈到各管理部门。这些工作都是成本管理的基础性工作,需要企业的每一位员工认真对待。各个部门负责人应当分阶段定期召开成本分析大会,对于成本目标的实现状况做一个通报,仔细分析产生成本差异的原因,及时采取有效的应对措施,成功控制成本。 (二)完善现代企业成本核算的有效途径 1、规范成本核算的对象 不管企业的规模是大还是小,只要生产经营的产品不同,那么对于生产经营过程的管理要求就有区别。因此,现代企业在确定成本核算的具体对象时应当从三方面努力:一是成本核算的对象不仅仅要满足企业自身成本管理的具体要求,同时,还要与企业的生产组织以及生产技术相适应;二是对于不同规格的产品在同一时间生产的情况,成本核算的对象应当被规范为每一种产品,分门别类进行成本核算;三是如果一个企业在生产主产品的同时还要生产一些附属产品,那么成本核算的主要对象就应当被规范为主产品,其他的附属产品再选择一个统一的核算对象。 2、科学选择成本核算的方法 企业实施成本核算的具体方法应当跟自身的具体条件相符。如果企业的间接费用较高,生产经营的产品品种也较多,那么不同批次的产品所需要的准备费用也会较高。而现代企业大多数都已经普及了计算机技术,财务人员所具备的素质也较高,在成本核算时可以采取作业成本法。如果企业的条件不够成熟,也可以继续采用品种法、分批法等传统的核算方法,确保方法的选择具备足够的科学性。 3、合理选取费用分配的标准 具体来说,企业成本核算在选取费用分配标准时应当追求合理、简便。作为比较容易取得资料的分配标准,实施成本核算就比较方便。譬如跟机器的工作时间有关的成本一般被称作动力费,核算分配费用的标准应当选取机器的具体工时。又如跟产品所消耗的原材料的体积、重量等相关联的成本被统称为辅助材料费用,所选取的分配标准应当是产品的体积或重量。再如分配制造费用进行成本核算时应当选取生产的工时或工资等作为分配的标准,而不同的设备以及不同的材质的消耗都是有区别的,在制定分配标准时需要分别考虑这些因素,针对各自的区别选取不同的分配标准,确保成本核算科学且合理。 4、完善设置成本项目 成本核算体系就是对成本核算过程中的要素以及相互关系的系统描述,但是成本核算过程中的要素会随着环境的改变而发生相应的变化。企业成本核算人员应当熟悉掌握市场的变化以及企业生产经营状况的改变,针对新增加的费用支出等设置出相应的成本核算项目,促使企业的成本核算有效且完善。 三、结语 现代企业的成本管理及核算离不开企业所有工作人员的主动参与、积极配合。只有在成本管理及核算的过程中做到深入、全面、细致,才能够切实做好成本管理及核算工作,促使企业能够保持长期的成本优势,实现企业的稳定、健康发展。 企业成本管理论文:企业建筑经济成本管理论文 一、建筑经济成本管理的重要性 建筑经济成本管理是针对建筑项目进行全面的、综合的管理工作,通常需要通过成本的计算、计划和控制等方式来实现。通过经济成本管理工作的开展,可以及时发现建筑企业施工过程中存在的问题,并且以成本管理的原则为依据进行整改,从而保证工程项目的顺利实施。与此同时,通过有效的经济成本管理与控制工作,能够减少对能源和资源的浪费,对能源和资源成本进行合理的控制,在实现经济效益最大化的同时,创造更大的社会效益和环境效益。如今,建筑市场的发展速度飞快,对企业管理水平的要求也不但提升,越来越多的建筑企业已经逐渐意识到经济成本管理的重要性,并且积极实行工程量清单计价模式,促进了市场经济体制下成本管理的适应性,保证企业的效益最大化。 二、建筑经济成本管理中存在的问题 1.对建筑经济成本的管理缺乏正确的认识。 我国建筑市场长期受到计划经济体制的影响,仍然有很多企业将盈利作为唯一的目标,同时由于监理企业没有认识到建筑经济成本管理的重要性,不仅造成监理企业的损失,对建筑工程项目的工期也会产生影响,造成一定的经济损失。另外,由于对建筑经济成本管理缺乏足够的认识,没有在施工之前进行全面的成本分析与控制工作,所以在工程项目的实施过程中,受到外界因素的影响较大,很容易对工程的工期和质量产生不利影响,造成成本损失。 2.缺乏科学的经济成本管理体系。 由于在思想观念上缺乏对经济成本管理的客观认识,因此在制度和体系的建设方面并不完善。在全球经济一体化趋势不断增强的情况下,越来越多国外的管理理念开始进入到我国国内的市场,对于建筑企业的成本管理工作也带来了更大的冲击。如果不能着眼于长远的利益,进行成本管理体系的建设与完善,必然会造成企业成本管理的缺失,使得企业的经济效益和社会效益都受到极大影响。 3.缺乏科学的管理目标和考核机制。 有的企业在开展成本管理的过程中,由于缺乏实践经验,因此很难对项目管理的目标进行科学的设置。同时,建筑经济成本管理目标的设定与工程实际的情况有着密切的关系,如果不能从实际出发设置合理的目标,对企业会造成较大的经济损失。另外,有很多企业都缺乏科学的成本管理考核机制,在管理权力和岗位职责权限方面不够明确,无法对成本管理的效率进行科学化的评价,因此也无法为管理者做出正确的决策提供更多的依据,对于成本管理工作的顺利开展也产生了一定的影响。 三、加强建筑成本管理的对策 1.做好成本核算以及监督管理工作。 成本核算是开展经济成本管理工作的重要基础,如果缺乏科学的成本核算,则无法保证经济成本管理工作的顺利开展,因此成本核算部门必须要将成本分析考核的具体职责和目标进行明确,并且充分调动管理人员的积极性,使不同岗位上的人员各司其职,保证经济成本管理工作的顺利开展。与此同时,监理企业对建筑工程项目开展的进度和质量进行严格的监督的同时,要加强对成本核算的监督与管理,对现有的核算管理体制中存在的不足之处进行改进,促进经济成本管理效率的提升。 2.科学的选择施工队伍。 经济成本管理是贯穿于建筑工程始终的一项重要工作,而施工队伍的素质水平对于工程项目经济成本管理的效率有着直接的影响,因此必须要重视施工队伍的选择。一方面要优化施工队伍的选择目标,引进先进的招标管理体制,根据综合考核的结果和招标合同的要求,科学的选择施工队伍。另一方面,要在招标的过程中对施工队伍的资质进行严格考核,严把质量关,定期对施工质量进行检查,并且汇报经济成本管理的结果,为工程项目的顺利开展提供必要的依据。 3.加强管理人员素质培养。 建筑企业要注重加强经济成本管理人员的素质培养,不仅要培养他们具有较高的专业水平,同时也要通过激励机制的建设与完善,激发人员工作的积极性,促进他们积极主动的提高自身的工作效率。同时,要着重加强对管理人员的思想道德培养,使管理人员具备较强的责任心,客观、严肃的处理经济成本管理的事项,保证成本管理的效率。 四、结语 综上所述,建筑经济成本管理在建筑企业管理中发挥着重要的作用,加强建筑经济成本管理能够有效地提升建筑企业的综合竞争力。针对目前建筑经济成本管理中存在的问题,要给予客观的认识,并且通过做好成本核算以及监督管理工作、科学的选择施工队伍、加强管理人员素质培养等措施,提升经济成本管理的效率,促进建筑企业持续健康的发展。 作者:李伟 单位:甘肃第四建设集团有限责任公司八公司 企业成本管理论文:企业平板显示成本管理论文 1平板显示产业的特点 1.1TFT-LCD的行业特点 1.1.1行业间竞争激烈: 近年来,境内外厂商都非常看好平板显示产业在中国大陆的发展前景,竞相在中国大陆投扩/建高世代液晶生产线。扩张虽然能带动上游产业的发展,但也加剧了平板显示企业的市场竞争力度,使中国大陆TFT-LCD行业的竞争更加激烈。 1.1.2产品原材料受供应商影响大: 某些原材料生产虽然在中国大陆,但阵列和液晶成盒制程所需的上游材料在国内几乎没有。这些关键材料一旦断供,将成为液晶平板显示利润大量外流的主要漏洞。 1.1.3原材料占成本比重大: 在成本方面,一片TFT-LCD面板的材料成本就占了60%~70%;偏光片的主要原料偏光膜则占偏光片总原料成本的75%;玻璃基板、光阻剂原料技术也分别占彩色滤光片成本的46%和20%左右。 1.2平板显示产业的投资特点 1.2.1建厂投资大: 以建一条月产能9万张的液晶生产线为例:4代线投资75亿元、5代线100亿元、6代线200亿元、8代线300亿元。 1.2.2投资需连续性: TFT-LCD制造业是一种资金技术密集型产业,一旦进入这一产业就得不断投入。因为要想使自己的产品始终处于行业的领先水平,就必须进行连续投资,加快产品的更新换代。 1.2.3快速产品周期: 面板生产行业是一个周期性很强的行业,每隔数年或数个季度,液晶面板市场便要经历一次景气轮回,液晶面板价格也会大幅度波动,给企业业绩带来巨大影响。这个规律在业界称之为快速的产品周期。 1.3TFT-LCD的产品特性 1.3.1技术含量高涉及面广: 液晶平板显示器的液晶生产工艺流程主要包括阵列、彩膜、成盒、模块四部分。其中光刻工艺又是阵列制程中最重要的工艺,难度大,含金量非常高。涉及光学、半导体、电机、化工、材料等领域,技术层面极广,技术含金量也极高。 1.3.2材料种类繁多,工艺复杂:TFT-LCD的主要应用产品是IT数码产品。其材料种类繁多,制造工艺复杂。 1.3.3产品更新快,材料成本费用大: 为了自身利益产业内的竞争厂商都根据自身的能耐和优势,运用各种手段,不断推出新产品,加快产品的更新速度,力图在市场上占据有利地位,以争取更多消费者。随之也带来了材料成本费用的增加,如液晶模组占据液晶面板的生产成本由50%~60%升至60%~70%,销售额的50%则成了BOM的成本。 2平板显示企业当前存在的问题和隐忧 2.1国内外竞相投资,竞争日趋激烈随着国家产业的调整和振兴计划的实施,中国大陆市场已成为全球平板显示企业的竞争焦点,而中国大陆平板显示企业的发展和市场需求增加也带动了原材料和设备的需求,各制造商大举添购产线设备,挟产能与价格优势纷纷抢占面板市场,推动了原材料及设备的竞争,也使液晶平板显示产品成本增加。平板显示企业要想在激烈的市场竞争中占有一席之地、要想使自己的产品成本降低,除了加快原材料本地化、就近化外,强化和改善企业的成本管理,减少浪费、降低成本也是增加企业竞争力的重要途径之一。 2.2缺少资源优势,物流成本增大 平板显示企业的主要断点和问题集中在上游关键材料和重要装备。在重要装备方面,如国内光刻机远远落后于国外同类设备水平;精细化工等基础工业也很薄弱,不能量产高质量的液晶材料、彩色滤光片靶材等;偏光片的偏光膜等关键材料又都被国外控制和垄断。由于缺少资源优势,这些材料和设备都需要依靠国外厂商,加大了运输成本、存货成本、仓储成本、管理成本等物流成本。 2.3原材料供货商境外多,议价空间有限 TFT-LCD的产业链可划分为上、中、下游三个环节,且分工明确。其中上游供给中游液晶面板生产所需的7种关键材料和元器件,如高级液晶材料等大部分需要从国外进口;而阵列和液晶盒制程的上游材料在国内几乎没有。特别是TFT液晶和偏光片的偏光膜等是国内厂商最容易被境外所控,极易造成“断粮”的原材料。为了自身利益,在采购时,与供货商的议价空间很小。 2.4原材料占产品成本比重大,利润空间小 LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各领域。随着市场向着智能化发展,显示技术市场对LCD面板需求也在增长,偏光片的品质与数量在不断上升。偏光片的主要原材料成本也在上升。且产品原材料种类繁多,除了液晶材料之外,还有彩色滤光片、偏振片、背光源以及辅助材料等,不同的液晶显示器,其材料的成本构成也不一样。这些种类繁多的原材料使得产品的利润空间大大缩小。 2.5资金投入须连续,融资困难多 平板显示产业是一种资金技术密集型产业,然而在目前市场激烈竞争环境下要想募集大批资金并非易事,除了用好、管好现有资金外,加强成本管理,推动融资模式创新也不失为良策。 2.6产品需求趋缓,营收水位降低 随着产业格局的变化,整个平板显示行业充满了活力,这种快速发展的步伐仍在前行,并未停止脚步。然而中国大陆平板显示产业发展到今天,不仅厂商众多,而且产业大而不强,加上各方利益的博弈,更使竞争白热化,致使产品过剩风险加剧。各个产业链中的企业利润并没有随着量产增加而丰厚,相反要么徘徊不前,要么缓慢下滑,利润空间不断被挤压甚至出现负增长。究其原因虽是多方面的,但整个平板显示行业的营收水位正在下降却是不争的事实。在寻找新的利润增长点的过程中,资本、技术因素固然扮演了非常重要的角色,而加强企业自身的成本管理也不失为另一种利润增长方式。 3成本管理在平板显示企业的地位和作用 3.1平板显示产品的成本分析——基于价值链成本问题分析 3.1.1原材料和零部组件是平板显示企业的血液和粮食。 采购价值链则是平板显示企业成本管理价值链中最重要的环节之一。而国内平板显示市场的关键设备和原材料又多被国外厂商所垄断,若供给不及时,其中任何一项原材料“断供”或另一项原材料过剩都会给企业带来不必要的损失。 3.1.2物料管理价值链也是平板显示企业成本管理价值链的重要环节。 有的原材料因市场变化或运输等问题,采购不到位,引起一时供应不足,就会出现停工、停料及设备、人力的浪费。 3.1.3液晶材料具有高技术含量和高附加值特性。 而液晶材料的关键技术又被境外所垄断,一直保持着较高的价格。液晶材料又是产业价值链的控制阀。若实施液晶材料上中下游资源整合,与供货商建立利益共同体,实现由“技术突破为主”向“产品产业化为主”转变,则是降低材料成本、防止产业价值链受损的重要途径。 3.1.4偏光片在液晶面板中所占成本比例随着面板尺寸增加而提高。 偏光片的主要原材料是偏光膜,占偏光片总原料成本的75%。若积极推动材料本地化、就近化,这不仅是降低产品成本的必由之路,而且也是改变偏光板价值链的重要一环。 3.2成本管理在平板显示企业的地位和作用 中国平板显示企业在多年的拼搏中总结出,成本管理在企业发展中所处的重要位置非同一般。 3.2.1提升企业的产业竞争力。 在市场行为下,需求引导一切。平板市场的完善需求,也传递到了平板显示产业链的各个环节。为了争食,境内外企业都参与了市场的价格战,各方利益的博弈,需要中国大陆平板显示企业提升成本管理水平,积极应对市场的激烈竞争。 3.2.2应对来自国内外威胁。 近年来,全球厂商都非常看好平板显示产业在中国大陆的发展前景,竞相投资高世代液晶生产线,平板显示产业已成为它们重要的规模增长点,由此也推动了整个产业链在大陆的扩张速度。扩张虽能带动上游产业的发展,但在全球竞争压力面前,产业内的竞争厂商都会根据自己的优势和能耐,运用各种手段来占据市场有利地位,以争取更多消费者。作为中国大陆的平板显示企业也必须为此做好准备,尽早进行资源整合,提升成本管理水平,否则后果不堪设想。 3.2.3摆脱代工厂之宿命。 随着技术的发展和市场的需要,某些零部件又相有替代或取代的性质。替代品的存在限制了在此产业的获利的可能性,替代品的价位越吸引人,产业的获利上线就越难突破。 3.2.4与供应商形成稳固价值链之需。 随着国内面板企业在高世代线的突破,强大的市场需求也带动了产业对原材料和零部件的需求,如果不实行资源整合,与供货商形成稳固的供应价值链,将来对供应商就会失去议价的力量。 3.3平板显示企业成本管理之重点环节 3.3.1原材料采购成本管理。 由于产品制作程序复杂,技术含金量高,原材料又被国外厂商所垄断,企业极易被“断供”。所以,加强原材料的成本管理就显得尤为重要,这也是企业成本管理的重要环节。 3.3.2物流成本管理。 在物流成本中加强固定成本的管理也是成本管理的重要环节之一。 3.3.3资金筹措和资本运作的管理。 面对筹措得来的资金须加强监管,做好风险防范,这也是企业成本管理的重要环节。 3.3.4人力资源的管理。 在平板显示行业中人是突破优秀技术的关键因素。加强人力资源管理对于中国平板显示企业的发展显得尤为重要。 3.3.5产品制造成本的管理。 加强制造成本的管理,能确保制造出的产品符合设计要求,这不仅有利于与国外厂商抗衡,也有利于中国企业抢占平板显示行业的制高点,在平板显示领域立于不败之地。 3.3.6其他成本管理。 产品设计开发、服务等成本管理在成本管理中也是不可小视的成本管理项目。通过成本控制可以确保产品能够满足市场、客户及质量要求。 3.4提升企业成本管理之途径 3.4.1推进资源整合,建立利益共同体。 面对激烈的市场竞争,要想降低成本只有推进上中下游资源整合,建立利益共同体:一是和上游材料厂商结成利益共同体,合作研发,共享共赢;二是推动材料本土化、就近化,尽量减少中间环节,以达到削减成本的目的。 3.4.2集境内各高校、科研机构及各厂商之长,推动材料本地化。 产业格局的变化以及国家和社会各界对产业战略意义认识的不断深化,使TFT-LCD产业在中国大陆发展软环境日趋成熟,竞争优势也逐步显现。如集国内各高校、科研机构及厂商之长展开深度合作;对有实力的本土企业敞开供应链大门;加速设备、材料、零部件的本土化进程等举措,就能实现合作双赢的目的。 3.4.3改进材料管理,实行材料垂直整合。 随着国内面板企业在高世代的突破,强大的市场需求也带动了对上游材料和设备的需求,推动了原材料及设备的国产化进程。企业间若打破技术壁垒,供货商加强管理和研发,提升产品技术含量;面板厂商则敞开供应链,优先照顾本土供应商。其结果双方都会成为最后的赢家,这种垂直向下的技术整合和服务增值也会使企业整体的投资收益率更高。 3.4.4改进库存方法,建立供应链集成化管理。 显示产品类型的多样化,使产品涉及部品的数据也日益增多。如果改进库存方法,实行全新的部品管理模式,采用数据供应链集成化管理,就能在满足产品规格的前提下,既能选择通用性高,成本有优势的单个部品;又能提高开发效率,降低开发成本,真正实现短时间、高品质、低成本的产品开发。 3.4.5运用作业成本法和精益管理,加强生产成本管理。 运用作业成本法优化营销流程、开发流程、供应流程、生产流程和客户关系管理业务流程,以提升效率和风控品质、提升组织专业能力、运营效率和快速反应能力。 3.4.6实施精细化管理,创建客户导向型新机制。 显示企业的国内外挑战不仅依然艰巨,而且企业内部也还存在不同程度的短板。对于问题和不足唯有实施创新变革、强化精细化管理、加快形成客户导向型新机制方能解决问题。 3.4.7政府支持扶持,推动融资模式创新。 根据市场和国家政策机遇,积极推动融资模式创新,为企业快速发展募集好资金。 3.4.8苦练企业内功,加强自身建设。 企业要想提高自身市场竞争力,就必须练好内功,不断创新,在磨练中全面提升竞争力,使企业的竞争力和盈利力实现质的飞跃。 (1)改善人力资源工作,提高公司凝聚力。未来平板显示产业唯有依靠大量技术型人才的支撑,才能在国际上彻底站稳脚跟。企业只有充分利用好国家政策,培养出自身的高精尖人才,留住了人才,增加企业的凝聚力和组织活力,才能使企业在平板显示产业中立于不败之地。 (2)建立健全激励机制,提升员工参与成本管理的意识。在成本管理中,人发挥着至关重要的作用。增强员工成本管理的主体意识和自主意识,使之认识到降低成本也是员工的自身职责所在。在实际管理中,实行物质与精神激励相结合,使员工自觉为降低成本出谋划策。 (3)开展创新活动,发掘成本浪费因子和降低因子:分析成本源发掘成本浪费因子。成本源即成本发生的源流。分析成本源流有助于发掘引起成本增加的各种直接因子,通过控制和消除各种不利因子,可探求降低成本的途径;以创新提案为突破点发掘成本降低驱动因子。作业成本法把重点放在成本发生的前因后果上。成本是由作业引起的,分析成本发生的前因后果,就能发掘出成本降低的驱动因子,寻求成本降低之路。 作者:张彭 单位:北京京东方显示技术有限公司成本降低办公室 企业成本管理论文:WR施工企业成本管理论文 一、WR施工企业BSC指标数据获取 1.BSC绩效评价指标体系的建立。 WR施工企业学习与成长、内部流程、顾客和财务四个方面的逻辑关系,学习与成长方面是其它三方面的动因,内部流程驱动顾客和财务方面,顾客驱动财务方面,财务是WR施工企业的最终目标。每一个战略目标下都有几个影响因素,他们关系着WR施工企业战略目标能否实现,根据战略目标及其影响因素来制定BSC绩效评价指标。 2.BSC评价指标的数据处理。 WR施工企业绩效评价体系的指标当中有定量指标和定性指标两种类型。首先将定性指标定量化,所有指标进行标准化的处理,接着为指标赋权重值,可以根据指标的标准数据与权重值计算出各个指标的绩效得分。WR施工企业BSC绩效评价体系中有三个定性指标:D4员工满意程度 、D5员工战略意识水平、D6员工成长状况。首先让员工做自我评价结果为Pi,请专家根据员工自我评价结果的分布状况给各个评价等级确定具体分值Xi。 二、基于BSC的WR施工企业战略成本评价 WR施工企业的绩效平衡卡(BSC)评分是对第二个步骤施工企业BSC的记录数据的核算,将关键绩效指标的评分都做好记录后分别计算第二层指标得分与第一层指标得分。WR施工企业财务指标A的得分是通过A1项目的盈利能力、A2平均索赔额比例、A3工程收入增长率、A4非工程收入增长率、A5成本降低率、A6总资产报酬率六个绩效指标得分值分别与各自的权重相乘最后相加在一起得到财务指标的综合得分为76.335分;WR施工企业顾客方面指标B的得分是通过B1市场占有率、B2投标中标率、B3顾客投诉率、B4顾客保持率、B5质量优良率、B6工程及时竣工率六个顾客方面绩效指标得分值分别与各自的权重相乘最后相加在一起得到顾客方面指标综合得分为75.225分;WR施工企业内部流程方面指标C的得分是通过C1新技术推广数量、C2返工率、C3提前竣工率、C4机械设备运作效率、C5工程款到位率、C6重大事故次数、C7工伤人数共七个内部流程方面绩效指标得分值分别与各自的权重相乘最后相加在一起得到顾客方面指标综合得分为88.00分;WR施工企业学习与成长方面绩效指标D的得分是通过D1技术创新投入率、D2劳动生产率、D3工程技术人员比例、D4员工满意程度、D5员工战略意识水平、D6员工成长状况共六个学习与成长方面绩效指标得分值分别与各自的权重相乘最后相加在一起得到学习与成长方面绩效指标综合得分为83.60分。 三、基于BSC的WR施工企业战略成本优化 WR施工企业战略成本管理体系中设置平衡计分卡(BSC)绩效评价这一环节的目的就是为了修正施工企业战略成本管理体系,目的是调整施工企业战略成本管理体系中存在的不足,进一步提出改进方案,对战略成本体系进一步发展具有战略性的意义。在WR施工企业实证分析中我们可以分析出WR施工企业各个方面指标的得分情况,WR施工企业战略管理控制组织为绩效评价体系制定了等级标准。经过对WR施工企业的评分处理等级标准,我们可以得到WR施工企业在战略管理体系中哪些方面还需加强管理,财务方面得到了76.335分,处于等级良,顾客方面得分75.225分,处于等级良,内部流程方面得分值为88分,处于等级优,员工与学习成长方面得分值为83.60分,处于等级中。WR施工企业战略成本管理体系综合得分值为81.08分,处于标准等级良。说明WR施工企业在内部流程方面的战略成本管理取得较好的效果,在财务方面与顾客方面做出了一些努力但不够,还需要加强外部价值链的建设与财务战略决策,在学习与成长方面需大力提升,虽然施工企业存在工作人员流动性大的特点,但WR施工企业管理人员还需做出积极有效的战略措施来解决学习与成长方面的弊端。 四、结语 通过实证分析将战略成本管理体系应用到WR施工企业实例中去,结合WR施工企业自身企业特点,制定了WR施工企业成本管理战略,对成本管理体系进行优化后引入了平衡计分卡(BSC)绩效评价,得到绩效评价成果,反馈战略管理体系的优势与不足,不断改进施工企业战略成本管理体系。 作者:王奕麟 刘元芳 李一蒙 单位:黑龙江东方学院 企业成本管理论文:建筑施工企业中成本管理论文 一、建筑施工成本管理存在的问题 (一)不完善的成本管理和控制体系 建筑施工与企业的负责人有着直接的联系,项目经理的“责、权、利”落实的好与否,相关负责人在成本管理上面的意识强与否、都会直接的影响建筑物的成本,由此可见,在建筑物的施工过程中,项目管理人员往往只注重生产过程中建筑物的进度、材料,质量、设备等,对于一些高质量背后的成本等漠不关心,即使上级领导要求下级部门注重成本控制,他们也只是做表面功夫,不注重内在,往往纸上谈兵。 (二)缺乏施工整个阶段的成本控制 建筑项目的施工没有长期性的特点,往往一个阶段、一个项目的一次性特点很强,所以在建筑施工的过程中除了事先进行成本规划之外,在建筑施工的过程中还要进行成本规划,对于所用的费用、所代垫的费用、施工中的支出收入等要详细的记录在案,并且有效的控制成本,但是不少的建筑企业不仅没有在动工前进行成本控制,在动工期间也没有一定的成本规划,往往在施工结束之后才开始计算所花费的成本的数量,这根本就不能够让企业的成本得到控制。 (三)质量成本缺乏管理与控制 建筑施工的质量是最重要的,要是质量得不到保证,将会给国家和人们的财产和物质带来损失,严重的甚至会让人们失去宝贵的生命,加之在我国的建筑施工过程中,根本就没有维护成本控制的风险体系,例如,在施工中因为总包、分包之间的一系列原因,致使施工期间的偷工减料现象频繁且严重。 二、建筑施工项目成本管理的措施 (一)注重成本预测 成本预测是指针对企业的成本信息与施工项目的现实情况进行核算猜测成本的耗费量,,并通过某种科学合理的措施来让以后的不可预见的事情在一定的计划内开展,做出合理的评估和预测,换句话说,在建筑企业进行施工之前,对于整个建筑所要耗费的人力、财力、物力等通过估计和预算的方法让施工过程的成本在一定的计划内进行,并且在实现规划好的前提下,让相关负责人在最佳的方案制度下进行更好的成本控制,已达到高质量、低成本,避免施工中的盲目性、浪费性的现象发生,做到可防、可控。 (二)注重成本计划的编制 在建筑物动工之前规划好成本管理计划,这是最重要、最关键的环节、对于企业的材料消耗、支出的控制、收入的记录等都要全面进行合理的规划,保证其在规划好的成本范围内进行建筑施工,在进行成本规划的过程中,各个项目管理部门的人员在进行成本规划时也要认真负责,确保成本规划能够达到最佳状态,促进项目施工的质量。 (三)提高项目经理成本节约意识 节约成本,在最大限度内让成本的效益控制到最低范围,是项目经理应该重点关注的内容之一,控制成本是项目经理的职责和义务所在,不过不能够因为节约成本让一些本应该花费的资金也不花费,造成质量的问题,这里就需要提高项目经理的素质和意识,明白有收益就一定会有支出,只能够控制成本,不能够不花费成本,对于企业中的一些铺张浪费、不合理进行成本控制和规划的员工给予一定的批评和惩罚,杜绝铺张浪费、制止成本提高的事情发生。 (四)建立健全组织机构 在建筑施工项目管理的过程中,从上到下有很多管理部门,倘若这些管理部门都能够树立起正确的成本管理意识,分工明确、各司其职,并且对于个人展开不同的成本管理责任制,让每个人都树立起成本节约和控制意识。 (五)注重成本管理基础工作 成本管理基础工作是目前建筑施工企业在进行成本核算时的理论依据和基础,其成本管理的基础工作就包括了在施工前的成本规划、成本预算、成本控制等各方面的任务,并且在施工的过程中要按照一定的财务部门的成本计划进行任务开展。 (六)加强成本动态管理 针对建筑行业的成本控制,最主要的两个控制阶段就是施工进行之前和施工进行的过程当中,在施工进行之前应该对施工中的预期成本控制目标、成本的支出方案等进行规划,能够准确的估计出完成整个项目工程会花费的成本费用,以便在进行施工的过程中能够将成本控制在预算的范围内。其次就是施工阶段的成本控制,在施工阶段一定会因为一些不可预测的风险和因素成为施工的障碍,这就需要在施工的过程中将额外的支出与花费的成本及时的记录在册,并且整个施工阶段全面的实施动态成本管理,方便相关管理人员能够在施工阶段及时发现问题、解决问题,避免过多成本的耗费。 (七)提升质量控制力度 任何建筑企业最注重的就是最后的质量,质量才是保证企业兴盛的关键,但是在建筑施工上面,不管对于企业在质量方面所注入资金的多或者少,建筑企业的最终质量成本总是与实际的资金相比偏高许多,不过,建筑施工企业要真正的实现高要求、高质量,就要做好在动工之前的技术交流,并且在施工中一些技术性强的地方要用先进、精确的仪器进行深入的研究、探测、和预算,保证建筑物每一处的质量都能够达到国家要求的质量标准,尽量避免因为在质量上的问题而导致返工或者补建而让成本增加,尽可能的在合同要求的条件下,实现建筑物的高质量,低成本。 (八)注重成本核算 建筑施工的成本核算也是极其重要和复杂的,成本核算的方法有多样性的,建筑行业相关成本核算人员可以通过电子报表、账薄等让人一目了然,快速、精确的了解到成本的超额与否,并且建筑施工企业进行成本核算的作用主要体现在两个方面,首先,进行有效的成本核算是制定成本方案、进行成本评估的主要途径,另一方面,只有在进行合理精确的成本、核算之后,才会知道企业的成本到底应该怎样安排,对于超额支出的也要进行严格的核算并找出超额的原因,尽量的找出解决措施,实行补差填缺的方针,换句话说就是在一个环节超额完工之后,能够通过另一个环节,厉行节约、精确规划和施工,并通过另外一个环节精简施工将之前超出的金额补上去,只有进行合理、明确的成本核算才能够保证企业的施工阶段不会出现盲目性、随意性,并且保证在下一步能够更深一层次的开展成本节约,科学的、合理的开展下个阶段的施工规划。 三、结语 总之,对于建筑企业来讲,只有在成本减低的前提下,才能够保证最后获得一定的高利润,但是企业在进行成本的控制和管理上面还存在着一定的问题,只有从建筑施工的整个阶段出发,全面进行成本管理和核算才能够保证成本真正得到控制,提高建筑企业的利润。 企业成本管理论文:煤炭企业运营中的成本管理论文 1、物料成本管理 降低物料成本的措施,主要从作业价值分析人手,因为只有明确了作业的价值和效率,才能寻求改进机会。作业是由每个岗位完成的,因此降低物料成本就要强化全员成本控制意识,动员全体员工参与成本控制,将成本控制工作渗透到日常生产经营活动的每个环节中,严格按照材料标准采购和使用,对材料实行定额管理,控制购料、入库出库、下料供料、投料用料、补料退料、回收复用、修旧利废等环节,及时推广先进的用料、代用、综合利用等方法。具体包括:加强采购成本控制(价控),明确划分采购权限。煤炭企业根据市场环境和自身的实际情况,在年度开始,对不同品种的物料采购权限给予明确划分,实施分级分权管理,做到权责明确。要提高对物料采购计划重要性的认识,重视物料采购计划的编制工作,科学组织,精心策划,统筹安排。首先,物料采购计划应依据生产进度、物资消耗定额和库存的可利用资源进行编制。物料采购计划内容要全面,包括物料名称、规格型号、材质要求、需用时间及需用数量、计划采购单价、需用资金等,并应有编制人和批准人签名。项目应明确调整物料采购计划的程序和责任,避免由于变更任务而造成计划不周,形成物资积压或影响生产。主要物料实行建立健全材料台账,限额领(发)料的管理方法。各区队应指定单位的物料成本责任人,明确主要物料(钢材、水泥、木材及火工品)的定额需用量,严格按照定额需用量限额发放,并准确记录领用情况,定期进行核销分析。从管理流程看,煤炭企业为了降低物料成本,制定了一系列规章制度。首先是建立管理流程角度的规章制度保障体系。一是建立“一账、一卡、一报表”管理制度。“一账”即供应部门把当月材料费总指标、单项材料定额指标按类别分解到责任人,建立供应员限额工料台账;“一卡”即供应部门为责任单位建立预算定额领料卡(定数量、定科目),由供应部门考核组把指标登记上卡,对上月卡片上的节余额做到不结转、不累计;“一报表”即核算员每天统计当天材料消耗情况,并把报表上报给有关领导及部门,以便领导随时掌握当天材料的消耗情况。二是“日控制、周检查、旬分析、月总结”管理制度。三是严格执行“三不发放”原则,即“有旧不发新、有修复品不发新、有代用品不发新”。 2、人力资源成本管理 “人才资源是第一资源”。近几年,我国煤炭企业人力资源管理与开发的状况比以前有了很大改善,但仍然存在不少问题。总体上,煤炭企业对人力资源投资的意义认识不足,不愿意对人力资源过多投资;许多企业对人力资源成本仍没有完整的概念,缺乏对人力资源成本的分析和控制。 2.1及时解决不合理派工现象。 不断整顿和改善劳动组织,压缩非生产人员。例如,由于煤矿按规定要计提员工经济补偿金,因此降低员工人数,提高劳动力利用率成为降低人工费的主要途径。煤炭企业对各班组结合定额核定员工人数,确定每人考核标准,采用“增人不增资,减人不减资”的考核办法,调动班组积极性,提高员工劳动率,降低人工费支出。 2.2加强人力资源管理。 要规范人力资源超前管理机制,完善政策。从管理干部到劳动用工的各个方面,煤炭企业都要健全人才储备、培训、选拔、使用和考核评价机制,努力营造“鼓励人才干事、支持人才干成事、帮助人才干好事”的良好氛围,积极为人才干事创造条件,使每个人都能实实在在地感受到“岗位育人才,人人能成才”的人才观真谛,调动干部员工立志成才的积极性。要抓紧制定人力资源开发规划,明确目标和措施,有计划、分步骤地实施。要依据变招工为招生政策,择优选聘技校生和大中专生充实操作岗位,通过创新人力资源管理,形成人才梯次结构,建设高素质的干部和员工队伍。 3、辅助费用管理 辅助费用是指生产过程中除直接材料、直接人工以外所发生的所有费用。由于煤炭产品生产的特殊性,辅助费用在企业成本费用中占有很大的比重。辅助费用控制的程度直接决定企业整体成本控制的水平,因此辅助费用控制工作在煤炭企业受到充分重视。定期进行成本分析。对利润中心实行成本否决制,定期进行成本分析,制定纠正与预防措施。检查、落实、监督是成本控制重要的环节,必须加强事中控制,找出实际成本与目标成本的差距,针对客观原因及存在的问题分别制定纠正和预防措施,以期达到成本控制的目的。每月,财务、生计科及各班组成本核算员要认真进行成本分析,与目标成本进行比较分析,找出超支原因、提出整改措施,并及时反馈到生产一线,由有关单位落实、监督、追踪问效。 作者:张永梅 单位:河南大有能源股份有限公司常村煤矿 企业成本管理论文:矿山企业作业成本管理论文 1矿山企业成本管理问题分析 1.1业务流程的管理效率较低 业务流程管理在矿山企业的管理活动中占有较为重要的作用,它可以帮助企业对其管理流程进行优化,进一步帮助企业有效降低成本,对企业管理效率的提高有较为重大的意义。但在实际管理过程中,矿山企业的业务流程管理还存在一定的问题,就管理层次与管理流程两个方面而言,a)就管理层次来说,大多数矿山企业只是停留在职能这一层次,大多数都是以职能为依据,对企业组织结构进行设计,使得企业的结构部门层次较多,各个部门之间的沟通协调能力差,业务的分工较为死板,整个企业的管理效率也较为低下;b)在企业的管理流程方面,整个管理流程的效率及增值管理并没有得到足够的重视,对相关的工作流程缺乏相关的指导,工作效率得不到有效的提高,这也在很大程度上影响了企业的成本控制。 1.2缺乏完善的成本管理平台 随着科学技术的不断进步,互联网技术也逐步在各个企业中得到了广泛运用,并在企业的工作中占有较为重要的地位。对矿山企业来说,其也应该跟随时展的步伐,要根据自身的特点,对企业先进的技术进行科学合理地运用。但在实际管理过程中,企业并没有对管理平台的发展引起足够重视,不少企业都没有完善的成本管理系统,很多企业都仅限于一般财务软件的运用,并没有形成一套完善独立的成本管理系统,这也在一定程度上阻碍了企业成本管理工作的高效开展。 2降低矿山企业作业成本策略分析 2.1准确控制资源 资源是矿山企业运作过程中至关重要的因素,也是矿山企业得以运转的基础保障。对于矿山企业而言,高质量的资源无疑会为其创造巨大的收益,高质量的资源主要应具备以下几个特点:a)合理的勘测程度;b)一定量的规模;c)高品质的矿石含量;d)具备较好的采矿条件。对于这些资源,矿山企业首先应选择合理的勘测方法,要通过科学分析,选出一种效率较高、成本较低、回收率较高的采矿方法。另外,合理的勘测程度还可以减少矿山对探矿工程的补充,进而有效减少探矿的支出,最终达到降低综合成本的目的。而对于勘测程度相对较高的资源,矿山企业可以在基建生产期间,对开拓采准工程进行科学合理的布置,这不但可以有效节约投资成本,还可以降低企业的经营费用;此外,高品位矿石也可以在很大程度上帮助企业降低单位矿产品的成本,采矿成本越好,相比之下其成本就显得越低、效率也越高。 2.2有效控制探采工程 进一步地探矿是每个矿山企业在生产期间都必不可少的环节之一。对已知的矿脉、矿体等进行摸底、探究。详细而准确地了解相关矿体的情况,不仅可以有效增加地质储量,还可以为矿块的设计提供较为详细的资料,有助于采矿工程更加科学合理地进行。在生产期间,要对已知矿体的周边矿产进行探矿工作,充分了解矿体周边是否还存在未知盲矿体或平行脉等。探矿及采矿工程布置的科学合理程度,都将直接影响到矿山企业的效益,如采矿成本、企业资金流向等,所以在对探矿工程进行布置时,要按照“全、准、少”这一原则进行。“全”指的是在探矿工作完成之后,可以全面了解矿脉赋存情况和矿体的周边情况;“准”指的是工程布置的准确性,在工程做完之后,要对新探对象有准确的了解,并作出一定的结论,进而为以后的探、采工程提供更好的依据;“少”就是在达到预期目的的基础上,尽量减少工程的布置。地下工程的单价都较高,一旦存在疏忽,则会造成较大的浪费,为企业增加更多的无形成本。因此在对工程进行设计与布置时,就应该建立科学合理的管理、约束机制,要根据工程量的大小对审批权限进行规定,当工程量较小时,就由生产管理部门和技术管理对工程进行设计、审查,并由主管部门对工程进行审批;而当工程量较大时,则应该由技术部门对其进行设计,主管领导负责审查,最后再交由主要的领导进行审批。在对工程进行设计、审查或审批之前,相关部门应召集技术人员进行讨论,对工程的实施及各个环节可能遇到的问题进行全面的研究分析,最终确定出合理的方案。此外,还应对相关责任进行明确,要进行层层把关,有效避免浪费,节约作业成本,为企业实现经济效益打下坚实的基础。 2.3节能降耗技术与设备的选用 在选矿过程中,节能降耗技术及设备的运用,可以在很大程度上达到降低成本的目的。a)矿山企业可以采用多碎少磨工艺,在选矿作业过程中,遵循“以碎代磨”的原则,逐步发展细碎及多碎少磨工艺,不断优化、缩短选矿的工艺流程,再根据矿石性质的不同,对选矿流程进行科学设定,这样可以在很大程度上提高碎矿设备的作业率,进而达到降低成本的目的;b)采用循环技术,节约选矿用水,选矿厂是用水大户,在选矿作业中所耗用的水量较大,在水资源方面的投入也在作业成本中占有较大的比例,对选矿水进行回收再利用能够在很大程度上达到节能目的;c)选矿自动化技术的使用,人工操作很难让生产维持在最优状态,而未来矿业的发展趋势就是专家系统与最优适时控制的结合,进而根据矿石的性质变化类调节相关的生产参数,使选矿生产保持在最优状态,这可以将耗能降低10%左右;另外,矿石的回收,为了在选矿过程中使各分组得到最大的利用,可以采用选矿方法最大限度地将矿石中有用矿物加工成独立产品进行综合回收,这也可以在一定程度上降低矿山的作业成本。 2.4采用合理的作业成本管理方法 a)确认作业中心。在具体工作中,矿上企业应根据实际情况,以煤矿生产作业环节为基础,将企业内部各部门划分为不同等级的作业中心,一般为四级,一级为作业中心管理;二级是将作业中心进行划分,划分成生产技术部门、安全管理部门、物料管理中心及后勤中心等部门;三级和四级则是作业中心的进一步细化。作业与作业中心的确认,可以使矿山企业的成本管理更加明确具体,有利于提高企业成本管理的效率;b)确认资源与动因资源。在对作业及作业中心进行确认之后,企业可以对资源进行进一步地划分,为企业的资源管理奠定良好基础。矿山企业的资源主要包括产品生产过程中所耗用的辅助材料、原材料、燃料、人力资源、各种资金及固定资产等。在具体的资源划分过程中,可以将原材料、水电、职工工资及福利等直接费用可以直接归结为成本;而房屋、工具及设备等间接费用则可以归结为间接成本,这些成本就可以通过资源的动因进行处理,将其归结到作业中;c)企业还应建立作业成本核算体系。要全面实现作业成本方法的实施,矿山企业应建立完善的作业成本核算体系。在具体工作中,将不同级层作业所耗用的资源,按照资源动因标准分配到作业中,进一步加强成本管理的合理性。另外,对于产品成本中的直接成本直接归结到产品中,而对于生产过程中的间接成本,则可以将其逐步深入进作业与作业中心里面,最后再通过作业动因将其归结到最终的产品当中。 3结语 对于矿山企业来说,由于其生产的特殊性,其生产过程中存在较多的不确定因素,合理的作业方法不仅有利于提高开采效率,还可以在很大程度上帮助企业减少浪费,有效节约作业成本。在具体作业过程中,矿山企业首先应对作业成本管理有一个充分的认识,在此基础上再根据自身发展的实际情况,选取科学合理的方法,对其进行有效的管理。此外,企业还应建立完善的作业成本管理平台,最大限度提高企业作业成本管理的效率,为企业的成本管理打下良好的基础。 作者:程武忠 单位:四川夏塞银业有限责任公司, 企业成本管理论文:建筑安装企业成本管理论文 一、建筑安装企业应用作业成本法的现实意义 (一)建筑业是一个劳动密集型行业,产品资源消耗量大,易受国家宏观经济环境影响。我国建筑安装企业大部分是以某项具体工程为单位进行项目管理。但是在实施项目管理的过程中,由于采用传统成本计算方法,普遍存在着实际成本难以准确计量等一系列问题。传统计算方法下的产品成本由直接成本和间接费用组成,各产品分摊的间接费用与产量相关,产量越高所分摊的间接费用就越多,但实际上它们并非正比关系。科技进步使得机器设备的价值提高和其使用寿命缩短,导致固定资产折旧等间接费用增加,同时直接人工成本也大大减少,这些使得传统成本法下的间接成本分配率很大,后果是高估高产量、低科技含量的产品成本,低估低产量但高科技含量的产品成本,导致成本控制失效。建筑安装企业的项目存在施工工序复杂化、安装产品多样化、项目完工时间较长、需要各部门综合协调、项目资金投入大等特点,计算机和信息技术的发展为多样化的间接费用分配基础提供了必要的条件。 (二)作业成本法对于非产量因素的制造费用处理有着传统成本计算方法不可比拟的优点,可为建筑安装企业提供详细准确的信息。其作用主要体现在以下几个方面:(1)可以准确计量产品价值和期间费用,它将企业闲置过剩的生产能力和浪费的资源从产品成本中剔除;(2)促使企业对有限的资源合理配置,改进作业方式以降低项目成本,便于合理地制定各作业中心的预算标准;(3)企业在作业中心基础上建立责任中心,可客观地评价各责任中心的业绩;(4)为企业产品定价提供决策有用的信息,实施作业成本法能获得相对准确的成本信息从而为决策提供依据。项目的实施需要资源的投入,竞争使建筑项目的市场化导向日益明显,项目中间接费用的增加大大提升了分配的难度,传统成本计算方法已不能提供客观有效的信息,作业成本法的应用使得管理者处于包含项目实施及其各关联方等在内的总体角度思考问题,促使其改变成本管理方法。 二、建筑安装企业作业成本管理的框架设计 (一)建筑安装企业作业成本管理思路 我国国有控股的建筑安装企业,其组织机构仍然存在设置重复、职能部门效率较低、成本管理落后等特点,目前虽然采用了项目经理负责制,而项目经理仍然对成本缺乏科学的计划与控制。现在迫切需要在具体项目上实施作业成本计算,将具体项目成本管理体现为对作业成本的管理,借以提升各项成本的计划与控制管理。将建筑安装企业的组织机构通过作业分析和流程再造而采用矩阵制,这种矩阵制组织结构具体包含了公司管理层和项目执行层,较其他组织结构(如直线型,职能型组织结构)而言,它最适合建筑安装企业对项目实施管理。根据波特的“价值链分析”对关键作业流程进行分析,提供有效的业务流程和作业框架。 某一工程项目的最终成本包含了两部分:一部分是直接计入工程的成本如直接材料、直接人工等;另一部分则是为完成工程所必需的辅助性工作所发生的成本如管理人员工资、临时性设施、施工措施等,公司可以某一作业是否对产品价值有利为标准消除“非增值作业”,将有价值的作业归集到各作业中心,同时进行适当的作业选择和降低那些效率较低的作业所耗费的资源如更新设备、淘汰落后机械、购买先进机器以提高作业效率。整合企业内部资源和外部资源,优化供应链管理,企业应认真分析自身竞争实力,制定分包和采购决策,如考虑建立设备和材料供应租赁中心等,力求保证资源的供给,加强成本控制。依照成本管理的属性,工程项目成本可分为工程预算成本、计划成本、实际成本。预算成本以工程造价为依据;计划成本是工程项目的目标成本,是工程项目应达到的成本;而工程实际成本则是项目实际发生的耗费;预算成本与实际成本的差额可反映项目的盈利状况,目标成本与实际成本的差额则反映了项目的经营效率,目标成本的减少可成为考核项目管理人员的业绩评价标准。在建筑安装企业实施作业成本管理,首先要对工程项目进行分析,分解形成若干作业中心,分别对各作业中心进行分析,计算出该工程项目的作业总成本。工程项目的作业成本作为目标成本分解到项目管理层以实行项目成本负责制,项目经理应采取奖惩和激励等措施确保每个员工目标成本的实现。 (二)基本框架设计 建筑安装企业的作业成本管理基本框架设计内容包含了企业管理层和项目层,分层次展开,目的在于为该类企业引入新的成本管理模式以期提高企业经营业绩。作业分析可按以下几个步骤进行:首先区分增值作业和非增值作业或是无效作业;其次找出对企业或工程项目及市场消费者价值均较高的作业;与本行业类似作业进行对比,评估其价值有效性;最后寻找作业间的联系,以最经济有效的方式完成作业。作业管理则体现在以下几个方面:作业消除即消除不增值作业;即使是同一工程项目,不同的施工方案与设计也会产生完全不同的一组作业及相关的作业成本,这就需要选择最合理的作业;实施规模经济,即增加作业的投入产出比来提高作业的效率。 三、作业成本法计算结果比较分析 (一)四川某建筑安装企业项目的计算结果 1.作业中心的建立。以四川某建筑安装企业新建的某居民住宅项目中的四号楼为例,该楼房建筑面积约6317.41平方米。在项目实施过程中,通过编制预算来控制企业资源的耗费,当工程项目或施工工序变化时,要对预算作统一的修订。对该工程项目可使用工作分解结构WBS方法将该项目分解为一系列的工作单元(工作包),建筑安装企业的项目较其他生产流程过于复杂的制造业来说有相对规范的施工流程,分解项目相对容易。工作分解结构WBS分解的工作单元就是企业的作业中心。该住宅楼划分的作业中心可分为土建工程、暖通工程、给排水工程、消防工程、强弱电工程五大类,土建工程包含了基础工程、主体工程、屋面工程、装修工程,这些工作单元还可以分解为更小的工作包,如基础工程又可分为桩基础、基坑开挖、模板工程、钢筋工程、防水工程、预留管道孔、砌体工程、回填土工程。建筑安装企业应根据建筑行业规范,制定并实施项目工作流程,分析主要作业并对同质作业加以整理,以同质作业建立起相应的作业中心,以归集作业成本。 2.作业成本计算。作业成本计算是指把所耗费的资源根据资源动因分配到作业中心、作业根据作业成本动因分配到项目的过程。结合项目自身情况,首先可计算直接工程费用,直接工程是形成工程实体的工程,如混凝土工程、钢筋工程等,这些直接工程的作业结果形成工程实体,分别计算各作业中心的直接工程费,内容包括直接材料费、直接人工费、直接机械费。其次分配辅助工程作业,辅助工程为整个工程的顺利完成而发生,辅助工程作业大致分为综合性辅助工程作业、部分性辅助工程作业和单一性辅助工程作业。综合性辅助工程作业与全部施工项目有关,如办公室、库房等临时设施、施工水电费、财务费用等,它可按该作业中心直接工程成本占总直接工程成本的比例分配;与部分施工项目有关的部分性辅助工程作业如成品保护、夜间施工、材料二次搬运等,必须按各自的作业动因和对象分配;单一性辅助工程作业单独与某一施工项目有关,如混凝土搅拌机、插入式振捣器等。最后根据上两步得到的各个作业中心的作业成本计算出整个工程项目的作业成本。 以下通过该住宅楼的施工加以说明工程所用到的一些主要机械设备。这些主要机械设备在作业认定上的归集体现在如何进行折旧费用的分配。表3是该公司的工程承包价,总价=综合单价×合同数量,综合单价包含了全部直接成本、间接费用及利润。以钢筋作业中心为例(成本计算如表4所示),钢筋作业中心耗费的资源包含相关施工机械使用费、人工费、辅料费等。钢筋材料费直接计入产品成本,不用参加分配,其他作业中心成本也可按类似方法分解计算。计算出各种产品的动因分配率,分配的成本=作业中心成本×动因分配率。以某产品在作业中心消耗的成本动因数量为依据计算相应动因分配率,该产品的成本耗费=分配率×作业中心成本。把各间接成本与直接成本合并得到作业成本法下各项目的总成本,为便于分析,把该工程项目的计划成本(即目标成本)一并列示,如表7所示。 (二)作业成本管理的应用成效分析 上述使用作业成本法计算的现浇混凝土基础总成本为765980.73元,它把所有耗费的资源和间接费用分配到作业,这些作业包括直接工程作业和间接作业,然后把作业成本分配至相应对象,能更准确地反映现浇混凝土基础的实际成本,传统成本计算方法计算的成本为781935.05元,明显会高估该实际成本,不能真实反映其成本信息,给企业带来损失。差异比较明显,其中一个重要原因就是传统成本计算方法采用统一的间接费用分配基础,容易形成高估产量大的产品成本,低估产量小、工序相对复杂的产品成本,当然如果对一些作业更为细化,则得到的信息更加反映真实情况。按照作业成本法提出的合理数据可作为企业未来项目预算的编制基础,为各作业中心控制成本提供科学的依据。通过作业来反映耗费的资源与建筑安装项目的联系是传统成本核算方法无法相比的,它揭示了项目可供资源、实际使用资源、实际需用资源之间的关系,有利于企业加强成本管理,提高经济效益。 四、总结 建筑安装企业实施作业成本法是一项复杂的系统工程,需要企业有较高的信息化水平和各项基础数据的完善,如工程项目结构、工序的分解,作业的种类和属性,各种成本动因的纪录等,作业成本法也要与企业原有的成本管理方法相结合。我们看到,作业成本法在建筑安装企业的应用有着巨大潜力和现实意义,因此,在符合成本效益原则的前提下逐步实施作业成本法是企业的明智之举。 作者:吕涛 单位:四川建筑职业技术学院 企业成本管理论文:矿山企业成本管理论文 一、矿山企业成本管理中存在的问题 (一)企业成本管理意识薄弱,管理观念落后 长期以来,我国矿山企业采用粗放式管理,成本管理缺乏市场观念,导致成本信息在管理决策上出现误区。成本管理技术和方法不够先进,成本控制效果不佳,在矿山企业的成本管理过程中,需要进行很多的预测和决策,这些都需要采用先进的成本管理技术和方法,才能有效的控制其产品成本。 (二)科学技术资源投入不足,导致生产效率不高 国外的矿山企业能在低成本下开采处于恶劣环境中的矿山,这跟其运用先进的开采技术、生产工艺有很大关系,同时,那些国家开采矿山的机械装备也实现了自动化。在科学技术及设备方面,我国矿山企业还有待提升。 (三)材料采购管控不严,浪费现象严重 在矿产企业的生产成本中,生产材料费占了较大的比重。现阶段,矿山企业采购和管理材料时还存在一些问题:首先,未对采购的材料做好合理的预算,这使得很多材料被严重积压;其次,未对市场做好调查,就去肆意采购和管理材料,使得很多材料质量不合要求,影响了矿山生产的安全性。 (四)工程概预算水平不高,建设成本混乱 矿山企业在其预算阶段,可控制大量的现金流,尽量降低生产成本,帮助企业由粗放型过度到集约型。现行我国有不少矿山企业,在其经营过程中,工程概算经常有所缺漏,预算水平不高,使得施工中出现各种设计变更的情况,投资成本得不到合理控制。其次,矿山企业的成本管理人员素质参差不齐,编制的成本预算与实际情况差距较大,从而使得矿山企业在成本控制的过程中所依据的标准不够正确,致使成本控制工作流于形式。 (五)职工缺乏成本控制观念,节约意识淡薄 受传统观念的束缚,矿山企业的部分职工没有充分认识到成本控制的重要性,没有理顺成本控制与企业效益收入增长之间的关系,节约意识淡薄,对一些浪费现象视而不见,对那些本可回收利用的材料弃之不理,缺乏成本控制观念,这严重阻碍了矿山企业成本控制工作的深入开展。 二、提高矿山企业成本控制的建议措施 (一)强化全员成本管控意识,提高管理人员素质 最佳的成本控制方式,是在其组织内部构建一种约束机制,让每位员工在运用组织资源时,都能像在花他们自己的钱一样,企业的员工都能基于整体效益考虑,帮助其树立良好的成本管理意识。矿山企业管理者必须认清成本管理的重要性,经常对职工进行教育、培训,灌输“降本降耗、增加绩效”的思想。 (二)对标挖潜,不断改善技术指标 学习和引进先进单位各种科学的成本控制技术、质量管理技术及措施,对于提高矿山企业的生产效率,增加管理的安全性,实现技术、管理两大层面上的创新有着非常重要的作用,及时发现和找出企业生产过程中产生的指标差距及管理问题,采取有针对性的措施并建立有效的责任制度,并逐步落实该项制度,使差距减少到最小。 (三)做好材料采购成本环节的成本控制 建立健全材料采购会计内控制度。完善的材料采购会计内控制度,不仅能规范企业的材料采购活动,保证企业生产经营所需物资的正常及时供应,提高企业经营管理效率,杜绝部门之间扯皮推诿,而且能从制度上规范采购人员的日常行为,预防在采购过程中违法违纪等不良行为。采购会计内控制度应规定材料采购的预算,请购授权人的批准权限,材料采购的流程,相关部门的责任和关系,各种材料采购的规定,报价和价格审批等;建立价格档案和价格评价体系。企业采购部门要对所有采购材料建立价格档案,对每一批采购物品的报价,应首先与归档的材料价格进行比较,分析价格差异的原因对于重要材料的价格,要建立价格评价体系,由企业有关部门组成价格评价组,定期收集有关的供应价格信息,分析评价现有的价格水平,并对归档的价格档案进行评价和更新。通过以上两个方面的工作,完善采购管理,提高效率。 (四)做好成本控制的会计基础工作 1.做好定额制定工作。定额是企业在一定生产技术水平和组织条件下,人力、物力、财力等各种资源的消耗达到的数量界限,主要有材料定额和工时定额。定额管理是成本控制的优秀。做好定额材料消耗预算,对控制材料成本、燃料动力成本起到指导作用。 2.抓好制度建设。制度是企业运行的基本保证。没有制度建设,就不能保证成本控制质量,为了正确归集成本费用,必须建立和健全各种材料收进和发出的计量制度和实物盘点制度,这样才能使成本核算的结果如实反映生产经营过程中的各种耗费和支出,做到帐实相符。 3.正确分解成本。企业把总目标成本分解开来,用具体的数字下达到各生产车间、班组和职能部门,要求他们发挥控制成本的职能,明确责任,进行控制、分析和考核。把目标成本控制的考核同经济责任制结合起来,做到奖罚分明,人人肩上有指标。 4.要实行全面、科学的成本管理,必须保证有真实的、及时的、完整的成本信息。所以,原始记录、会计凭证、统计资料等基本数据必须准确、及时,完整地反映企业生产经营活动的全过程和各环节的基本情况。 三、总结 总之,以全面控制矿山企业成本为指导,矿山企业成本控制是企业管理的一部分。因此,成本控制既服从于企业管理的目标,又在企业管理的目标下不断创新,以适应企业管理及市场竞争的要求,提高了企业的经济效益,树立了矿山企业良好的生产经营作风,使矿山企业成本控制理论与方法不断满足企业发展的需要,以提高企业成本的控制水平。 作者:肖云静 袁小二 单位:中核北方铀业有限公司 企业成本管理论文:烟草企业成本管理论文 一、完善烟草工业企业综合信息管理系统 会计信息反映出烟草工业企业生产的全过程,也能反映出烟草企业经营的流程和具体状况。要确保会计信息的准确性和时效性,就必须积极依托烟草工业企业的内控机制。内控机制能够确保烟草工业企业各项资源(特别是经济层面)的有效利用,确保会计信息的准确性与时效性。信息化作为烟草工业企业完全成本管理的一大趋势,按照烟草工业企业内部控制的要求,对不同岗位不同职务在系统内设定权限管理,每个工作人员根据自己的职务岗位在权限内完成操作,实现对业务工作、资金使用、内部运行的精细化管理,深入分析财务信息的产生、收集以及利用流程,制定基于人的内部控制管理,规范人的操作,从而助推财务会信息化的有序开展,提高运行安全性,实现全面成本管理。 二、建立全面成本管理的审核制度 烟草工业企业积极建立全面成本管理的审核制度,每个季度或不定期开展审核会议制度,其根本出发点在于不断改进成本管理工作。认真分析、可续而持续地评价企业成本管理现状,明确指出改进地方,找到改进目标,寻求有效解决措施,进而真正实现这些目标;合理评价这些解决措施并作出选择;实施选择的解决措施;核算、验证、分析和评价取得的效果,并验证目标是否实现验。若目标完全实现,将正式采纳更正。 三、提升企业全员全面参与成本管理的积极性 全面成本管理关键在于全体员工的参与,这就要求烟草工业企业建立健全成本控制与奖惩考核机制,进而激发员工成本管理积极性。烟草工业企业将生产人员、财务人员会计、营销人员组织起来共同研究,发现生产过程中的制约条件并把成本指标分配给每个部门。在生产过程中,烟草工业企业,企业管理人员必须全面了解每个部门的各项分解成本指标,并掌握其真实的完成情况,进而保证成本预算按时保按质地完成。年终,企业管理人员对各项成本控制指标的实施情况进行综合考核察,并与每个员工的切身利益相联系,奖惩罚分明。烟草工业企业在制定成本指标时还需要借鉴其它相有关企业的成本指标,尽可能实现企业的战略成本目标。 四、加快企业固定资产技术改造 科学技术是第一生产力,加快企业固定资产技术改造是企业生存与发展的基础,烟草工业企业面临着技术滞后、设备老化的现状,需要高度重视对企业固定资产技术改造,逐渐更新换生产效率低、维护费用高、产品质量差的固定资产(工具、设施、辅具等),从而降低生产成本,使得企业获得更多的利润。另外,烟草工业企业不断开发优质的产品,提高产品质量,打造企业品牌,善于利用产品附加值的增加来降低对比成本,获得市场竞争优势。 五、总结 当前,外国烟草已经抢占了中国许很多市场,作为我国特殊性质的烟草工业企业,必须进一步提高成本优势,确保烟草工业企业拥有持续的市场竞争力。经过实施全面成本管理,烟草工业企业不仅提高了盈利,也是企业抵制内外压力、生存与发展的重要保障,更是企业持续发展的基础,进而使得企业市场份额越来越多,市场价值不断提升。 作者:史良磊 单位:安徽中烟工业有限责任公司 企业成本管理论文:钢铁企业成本管理论文 一、当前我国钢铁企业在成本的管理中存在的问题 (一)落后的成本管理观念 我国当前钢铁企业的制度,建立的时间还比较短,因此发展的还不够完善。在实际的管理过程中,基本上都是依照着外国企业管理的理念进行的,并且在很大程度上还受到了传统模式的影响。以往的钢铁企业对成本进行管理时,都是以节约和减少成本为主,部分企业为了达到节省的目的,甚至利用一些不适当的手段,试图单方面的阻止成本产生。但是,太过重视在生产的过对成本进行管事和控制,并不是长远竞争优势保持的发展策略。对企业传统的成本管理方法进行分析,就会发现,不适当的对企业的成本进行控制和管理,只会导致企业产品的质量下降,让企业的生产效率也大幅度的降低。 (二)不合理的管理的措施和控制的手段 我国部分的钢铁企业,只是在成本和费用的核算方面,使用了电算化的财务管理,无法对成本进行事前的预测与事中的控制,因此,缺少管理手段与方法的创新,不能对企业日常生产中的各项成本的核算进行掌控,达不到新环境对成本的管理要求。虽然部分的钢铁企业已经提出了许多新的手段和方法,如建设成本预算、控制及决策等新的管理手段,但在实际的使用过程中仍然存在着许多的问题。 (三)没有对物流环节的成本进行控制 在很多较为发达的国家中,企业物流的成本只在总体成本的平均水平中占7~9%;而在我国的钢铁企业中,其物流的成本大约在总体平均水平中却占了19~30%之多。可见,我国的钢铁企业在物流环节中,并未对成本进行有效的控制,主要体现在:(1)不完善的成本核算工作,核算出来的物流成本数据准确性较低,无法提供有效的数据让企业对物流成本进管理。(2)管理好备件材料与成品库存,不结合市场的需求、不对产品的经营实行合理的规划,就会造成库存的积压,从而占用了较多的资金,使得企业资金难以盘活。(3)没有适当规划物流运输的路径,出现空载车辆与搬运重复的问题,大量的增加了运输成本。(4)许多钢铁企业,过于注重采购的价格,因而将供应商产品的质量和信誉忽略掉,使得企业产品质量下下降,在一定程度上提高了产品的成本。 二、提高钢铁企业成本管理和控制的对策 加强我国钢铁企业的成本控制和管理,能在很大程度上让产品的价格弹性得到增加,能提供准确合理的成本管理数据给企业,让企业能依据数据对产品的利润进行分析,从而决定企业的经营活动或方向,是钢铁企业经营发展的关健。对钢铁进行成本的管理和控制还能激发企业的内在潜能、不仅有效的降低了企业的经营成本,还能让钢铁企业的经济效率与经营管理的水平得到提升。 (一)完善钢铁企业成本的信息管理系统 钢铁企业应该积极利用ERP的信息管理技术对成本进行控制,这是由于ERP信息管理技术能够把标准和实际成本相结合,其数据的集成能力十分先进,能够让成本的管理过程达到流程、透明、标准化。此外,该种信息管理系统还能让价值链接管理中有关信息动态和准确全面共享,有机的统一了资源、信息及实物流,为企业成本的核算、分析及控制提供了完善数据,让决策得以及时、有效的实行。同时,企业可利用信息技术中的监控、监测系统,来控制企业成本的动态,以保证成有效、实时的对成本进行控制,让成本管理人员的工作负担降低。 (二)树立现代化的成本管理理念 钢铁企业要想在新环境下得到更好的发展,就需要先对其传统的思想进行改变、并对经营的策略进行适当调整,树立起现代化的成本管理新理念。根据国家与行业有关的规定,与实际生产相结合,对成本管理的体系进行完善。首先,企业领导与员工成本管理的意识需要加强,让所有的员工都树立起战略性的成本思想,将成本的控制工作向企业的各个部门延伸,让产品的整个生产过程的都实现成本管理,从而降低企业的生产成本。其次,我国的钢铁企业,应对传统的成本管理进行改善,将市场的需求作为向导,把经营效益作为中心,对资源的配置进行优化,结合企业成本管理与战略发展,提升企业的竞争优势。(三)加强物流管理系统的建设技术经济的原则也可以使用在企业的物流管理中,在技术管理方面得到效益,清楚长期获得的利益比短期的投入要高。同时,加强钢铁企业在物流环节中的管理、减少物流的成本至关重要。大宗原料可以利用电子商务在网上进行透明选购,进行零库存与虚拟库存的管理,运用供应链接的管理模式,利用供应链的分析,找到材料质量与信誉度较高的供应商家,并建立长远的合作关系。此外,合理选择通畅物流运输路径,对于提升运输的效率、减少在各环节中的停工待料与物料移动无效问题具有积极意义。企业可自己建组物流公司,对其进行统一的管理,升能其资源的配置,达到物流的传门经管理,或将物流业务实行外包,利用物流公司,提升企业的配送效率,减少钢铁企业物流的成本。 (四)改善企业的成本考核体制 在钢铁企业的对成本理管理和控制的过程中,企业成本的考核制度至关重要,是企业的成本控制系统发挥作用的重要条件。因此,钢铁企业需以全面核算作为基础,并在此基础上建立出完备的绩效评价考核指标体制,利用“责、权、利”统一结合的基本原则实行考核,运用科学、合理的绩效评价方式,建立设全面、公平的企业奖惩制度。 (五)提高钢铁企业财务人员的综合素质 企业成本管理的基本工作是人工完成,优秀的成本核算管理人员至关重要。因此,钢铁企业需要对其财务人员进行行必要的培训和考核,使财务人员对财务管理知识熟练掌握,并具备良好的职业素养,熟悉企业各生产环节所涉及的成本管理业务,了解钢铁生产过程中的生产流程,从而提升财务人员的综合素质和专业技能,以提高财务人员对企业成本管理和控制的工作效率。 三、结语 总之,在当前市场日趋激烈的竞争环境下,钢铁企业要想长久稳定地发展,就需要对成本的管理工作进行重视。有效地对企业的成本进行合理的管理和控制,能提高企业产品的价格弹性,带来更好的经济效益盈,企业的市场竞争能力能会相对的增强。因此,钢铁企业需要树立新型的成本管理观念,利用创新的成本管理方法,来处理市场经济发展下,各种对企业不利的问题,提升企业的竞争能力,让企业的利益实现最大化。 作者:吴萍 单位:河南安阳钢铁集团有限责任公司 企业成本管理论文:矿山企业成本管理论文 1国有矿山企业面临的发展困境 1.1成本管理缺乏一定的科学性和合理性 矿山企业相对于其他企业而言,其生产经营活动是比较特殊的,因而在成本的管理过程中,需要受到自然环境等多种因素的影响。通过对实际情况的分析和研究,很多企业还是依据传统的生产成本核算模式进行核算,没有考虑其他的因素,导致成本核算的准确性和合理性受到了一定的影响。在这种核算方式下给企业管理者和经营者所提供的信息存在着一定的问题,不能为企业制定发展战略提供合理的依据。随着企业的不断发展以及企业管理模式的改革,传统的成本核算方法已然无法满足企业发展的需求。现阶段很多矿山企业成本核算和成本管理都缺乏一定的科学性和合理性,也没有满足市场经济环境下的成本管理要求。成本管理存在的问题会影响到矿山企业的进一步发展,因而需要得到及时地解决。 1.2资源消耗快,产能呈下降趋势 矿产资源的生成需要经历很长时间的演变,属于比较珍贵的不可再生资源,过度或盲目的开采会造成矿产资源的极度浪费和枯竭,其结果必然引起矿产资源的危机。近几年,由于国有矿山企业的大量开采,消耗了大量的资源,国内部分企业逐渐陷入资源枯竭的境地,其产能也在不断下降。这些企业若想在竞争激烈的市场中生存下来,必须进行自身的转型,才有机会找到新的发展机遇。而在资源不断消耗的情况下,矿山企业迟早都会面临资源枯竭,但转型也不是一蹴而就的事情。所以,国有矿山企业必须面对资源消耗加快,产能下降的现状,并尽快完成企业转型,这是所有矿山企业面前的“拦路虎”。面对如此困境,国有矿山企业不仅需要合理规划资源的开采利用,还要尽快转变发展模式,开拓发展思路,从而提高矿产的利用率,延长矿山的使用寿命,为转型争取更多的时间。 1.3成本管理中成本信息集成化程度相对较低 与零部件制造加工企业相比较而言,矿山成本具有设备状况不确定性、结构复杂、工序多、总量大及受作业环境因素影响大等特点,为此其成本管理相对较为复杂。为了提升管理效率,在之前便已经实行了信息化管理,但是由于信息分散、孤立,缺乏系统性以及相对较差的成本管理基础数据,这就会给矿山成本预算的制订、成本控制、考核、分析等带来一定的困扰,从而影响决策支持效率。 2有效实现现代矿山企业成本管理的创新策略 2.1建立健全成本管理创新体系 2.1.1实现成本管理内容的创新 矿山企业有着其自身的发展特点和要求,业务流程管理在成本管理中起着不可忽视的重要作用。成本管理的创新势必要实现业务流程的优化,尽可能地降低企业生产运营的成本。除此以外,还需要将安全成本控制纳入到成本管理的范围,提高企业生产的安全性,从而促进企业的长远发展。提高成本管理内容的全面性能够让成本控制的效果有所提高,更容易实现企业的发展目标。 2.1.2实现成本管理方式的创新 现阶段矿山企业的成本管理方式较为落后,导致成本管理工作无法有效的开展。其中在解决物料消耗定额问题的时候,首先需要对其影响因素进行全面的分析,以此来保证物料消耗定额的合理性。同时,还需要提高企业全员的成本控制意识,将这种意识融入到实际的生产中,全面提升成本控制的效果。 2.1.3实现成本管理平台的创新 ERP在现代化企业管理模式的应用是相当广泛的。矿山企业要想解决现阶段存在的成本管理问题,需要将ERP应用其中,提高成本管理的整体水平。ERP系统非常全面,可以对企业实行更有效地成本管理。同时该系统的各个子系统能够让企业管理人员更加直面了解所需的成本信息。除此以外,还可以提高成本管理工作的效率。 2.1.4提高成本管理人员的综合素质 在矿山企业不断发展的过程中,对于人才专业素质的要求也在逐渐提高。在成本管理不断创新的过程中,势必会应用到更多的先进理念和先进技术。在这种情况下成本管理人员需要不断加强自身的学习,提高自己的专业技能,更加熟练的完成各项工作。 2.2做精矿山优势产业,剥离附加成本 矿山企业要想达到充分利用资源,优化成本的目的。第一应该调整业务模式,淘汰资源利用率低成本费用高的业务,集中优势发展新业务,对主营业务进行准确定位。对优势产品进行工艺一体化的生产模式,并建立相应的管控体制。在建立生产一体化体系时,要保留企业传统比较优良的生产工艺,例如矿石的开采、加工、运输等工序;而对于企业不擅长的设备维修及检查、生活后勤等可以外包出去。因为企业所处环境的不同,其优劣势也会存在一定差异,企业应当根据自身的状况改进性的进行分辨和取舍,进而改善成本结构。其相应的管控体制也要随之发生变动,要遵循节支减耗的原则,并起到必要的监控作用。因此,企业有必要变革其组织结构,争取达到做精优势产业,减少附加成本的目的。业务结构的调整关系到企业的长期发展前景,从战略的层面上进行成本优化,对于企业来说十分重要,为此应该引起企业领导的高度重视。企业可以从各部门挑选人才组成研讨小组,研讨小组通过对内外部环境进行分析,对业务的调整和成本的优化进行深入探讨,最终作出备选方案,之后公司领导对备选方案进行评分,选出最优方案。 2.3建立健全科学的预算体系以及绩效评价体系 在制订年度预算分解方面,矿山企业首先要摸索规律,确立矿山的标准成本,而且以此为依据编制成相对应的手册,把其作为年度成本预算的有关基础。其次,对本年度因设备变化、生产变化等重大事项造成的成本增减变化要进行有关的个别预算。如依据设备部门的设备大修安排,每年对大修的费用实行单独预算。再次,矿山企业要进一步的完善绩效评价体系,严格兑现、奖惩分明、责任明确。这些能够很好的调动企业当中员工的积极性和主动性。 2.4对成本定期地进行分析,寻找降低成本的方向 根据成本责任层次的不同,矿山通常要实行工段班组每月、每季分析制度,通过对其进行定期的分析,便能够对全矿成本计划的执行情况有一个很好的掌握,对执行结果进行评价、指出问题、制订措施,这样就能够为下期成本计划的编制以及做出经营决策提供必要的依据。 3结束语 通过对矿山企业面临的发展困境进行分析之后,发现在其管理当中难免会存在着一些问题,只有采取科学合理的有效措施及时的对这些问题加以解决才能够使得成本管理效果更加的显著,从而使得矿山企业的成本得到降低,效益得以提升,促进矿山企业健康快速的发展。 作者:段玉良 单位:河北东梁黄金矿业有限责任公司 企业成本管理论文:中小电动车企业成本管理论文 一、目标成本管理与传统的定价决策的区别 (一)成本加成定价法 在确定生产和销售的相关成本后,加上合理的回报。它是当产品或服务具有一定程度差异性时使用。但中小电动车企业研发与创新能力不足,产品多是“拿来主义”,这样就无差异化可谈,此方法不适用。 (二)市场基础定价法 市场上不同生产商提供的产品与服务几乎同质,不允许公司有高于或低于市价的定价空间。它适用于高度竞争的市场和大宗商品市场,如航空、石油、天然气、矿石和多种农产品。 (三)目标成本法 它的基石是成本加成及市场基础定价法。它的运用过程往往与标准成本法混淆。在目标成本法中,在产品设计之前事先确定“目标成本”,且所确定的目标成本“嵌入”到产品设计、工程及工艺规划等流程之中,成为产品设计、工程优化等环节的约束条件。标准成本法同样高度重视产品设计环节的成本效应,但并未在产品设计中事先注入“目标成本”理念,而是通过产品的不断设计、市场试错过程一控制产品成本的。 二、开展目标成本管理 (一)努力创造成本控制的软环境 首先高层管理人员应增强成本管理意识,真正理解与重视目标成本管理,为公司实施目标成本管理创造条件,组建交叉职能团队。再全员参与,利用头脑风暴法等来解决产品设计、制造过程中的问题。 (二)目标成本法的实施步骤 1.在考虑市场需求和竞争情况的基础上确立目标价格 目标价格代表产品或服务可收取的最高价格,是对潜在客户愿意支付的价格估计值,反映了企业对市场竞争的理解。例如,处于破产重整中的“科艾特电动车”,当初其在江苏、山东、河南、河北等地拥有一定的市场占有率及声誉,年产量高峰时达8万台。为何一日陷入倒闭的境地了呢?其失败原因可堪称业内经营管理的反面教材。当初处于行业外部发展形势尚好的2006~2008年,其价格定的脱离市场实际,曲高和寡。加之内部管理混乱,管理成本较高,便失去了电动车发展的大好良机。 2.确立目标边际利润 确定一个合理的目标边际利润,是股东投资回报的要求,是企业能否持续发展的必要因素。 3.确定必须实现的可允许成本 可允许成本是由市场决定的目标价格和由公司管理层设定的目标利润之差,代表在预期销量既定的条件下,公司为达成其利润目标可以承担的的最大产品成本。 4.计算当前产品和流程的可能成本 较准确地计算当前同类或类似产品的可能明细项目成本,以供决策作出参考。 5.确立目标成本,即厘清必须要被减掉的成本额。 (1)利用并行工程法组织汇总所有职能部门来自客户、市场及产品的信息来设计产品或服务。 (2)利用供应链管理法 根据企业间价值链原理,任何一家企业在市场竞争中都依赖于其他企业,并形成产业族群。在目标成本法中,价值链上所有成员(包括供应商、分销商、服务提供商、顾客等)都应被纳入目标成本管理之中。其中,作为价值链上游的供应链,是企业成本管理的重中之重。合格供应商的评定、建档管理及信息更新非常重要,但更为重要的是加强企业与供应商之间的联动,并为供应商降低供货成本提供足够激励。持续稳定的供应商关系是WIN-WIN模式,而不是一味地压价,拖欠货款,其带来的恶果是原材料质量的下降及企业付现成本提高。 (3)利用价值工程法来消除 当前成本与可允许成本之间的差距。区分增值成本和非增值成本。增值成本是指将资源转化为与客户要求相一致的产品或服务的成本。增值的例子诸如设计、组装、工具和机器相关的成本。非增值成本诸如快递费、返工成本、检测成本或过时存货的成本。科艾特电动车在运行中非增值成本达到令人瞠目的地步。其年产几万辆的规模在业内也只能算上小规模企业,然而其在制产品达30多款,高峰时达到40款。这么多在制车车型,面对月度平均几千的销量,其运行正如大象起舞,首尾不能相顾。加之电动车款型更新换代太快,导致大量的呆滞原物料及成品积压,高峰时其库存量足够销售3个多月。最后的结果只有成品亏本甩卖,原物料大量报废。源于库存一直居高不下,仓库管理成本相应增加。科艾特全年销售收入5600万元,亏损1100万元,其毛利率只有5.8%。 (4)利用质量功能配置法 将客户对产品或服务的要求转化成开发和过程中的每一阶段的适当技术要求。适当技术要求,而不是无条件的、不计代价的满足。在产品设计环节诸如以下问题必须仔细斟酌。在确定了产品特性的前提下,企业是否存在“过度设计”。科艾特电动车不仅产品数量多,而且经常根据个别很小订单量的客户对产品进行设计变更,有的一款车还有-A、-B、-C、-D等子系列,眼花缭乱。产品质量检验标准也相比同行高,不仅无形中提高了整车制造成本,譬如三层包装纸箱便能够解决短途成车运输,没有必要一定用五层纸箱,9管控制器能够达到足够功率要求的,没必要配12管的;另外还平添相当多的原物料退货、报废、成品返工,非增值成本相应增加了。新产品所需部件数量。电动车其只要能满足其基本骑行功能辅之以适当附加就可以了。但科艾特电动车一辆车所配的锁就能达5把(电源锁、鞍座锁、电机锁、龙头锁、套锁)外加电子报警。骑车人的钥匙要带上一大串,甚是累赘。无形中又增加不少成本,可往往是吃力不讨好。新产品拟采用的部件是否能标准化。在哪里生产这些产品。中国电动自行车的生产布局,以天津生产简易款、无锡及台州生产仿摩款较具有成本优势。“科艾特电动车”的产品销售结构中以简易款为主,却都在无锡生产,这样每辆车无形中较天津板块增加200元左右的成本。所涉及的产品部件,有多少属于自制,多少属于外包?其成本、质量如何。如何保证新产品的最终质量。“科艾特电动车”本来就量小,产能不足,还把部分产品批量外包。但外包数量相对OEM企业的总体加工量较小,以致于“科艾特”外派质检员,在生产企业被不屑一顾,所以根本无法保证产品制造质量。在新产品制造过程中,哪些部件或产品可以批次模式生产?只有生产规模化,才能获得工人具备学习曲线所带来的人工成本降低。 (5)利用产品生命周期成本法 因价格、质量和性能的竞争,产品或服务的价格将保持稳定或随着时间下降。企业必须定期重新设计产品或服务以便在降低价格的同时提升价值。目标成本管理是市场经济发展的客观要求,是现代企业精细化管理的重要环节,是中小电动车企业继续生存的救命稻草。随着中国对现代化企业管理理念的不断引入,必将使中国企业逐步告别粗犷式经营,增强自身免疫能力,全力迎接全球一体化大潮的考验。 作者:黄海 单位:苏瑞日车辆科技股份有限公司 企业成本管理论文:建筑施工企业成本管理论文 1建筑施工中企业成本管理存在的问题 1.1对企业成本管理的重要性认识严重不足 在企业的施工过程中,对企业的成本的控制与管理应该是企业员工每一个人共同的成本。成业成本并不是停留在企业财务中的计划与数字,它需要企业的每一个人都参与一进来,共同实现对企业成本的严格管理与控制。但是,在实际的企业生产过程中,技术员工的设计方案,虽然是按照企业的施工方案和要求完成的,但是却很少考虑到对企业成本的节省。在施工的过程中,任何资源的有效地、合理的利用都会帮助企业节省资本,提高企业的经济效益。但是,在实际的企业施工的过程之中,却都存在着严重的浪费现象,严重的减少了企业的经济效益。除此之外,由于在建设的过程中,企业的生态环境保护意识还十分薄弱,导致了在施工的过程中对环境的破坏。在工程项目结束之后,还需要拿出大批专项资金,对生态环境进行恢复,这无疑加大了企业的负担,造成了资本的严重浪费。 1.2企业的成本管理水平低造成企业成本浪费 影响企业利益提高的关键因素,还在于企业对建设成本的管理水平不科学,管理体制不健全。这主要体现在两个不同的方面。首先,在管理方法比较落后。我国建筑企业的成本管理方法、手段落后,没有形成和现代化的管理手段和方法,导致了即使企业知道在成本管理中存在着严重问题,也不能提出有针对性的解决方法和行之有效的管理措施。其次,职责的管理上存在着片面性的认识。建筑施工企业成本管理涉及到各个方面,需要不同部门之间共同协作方能完成。但是,在实际的工作过程中,企业片面的认为,企业成本的管理工作是由项目部门和企业财务负责的。恰恰企业项目负责部门和财务部门制定的严格的企业成本管理计划,都是有其他部门在具体的生产过程中来完成的。因此,可以看出,企业在对企业成本的管理上存在着严重的误区。 1.3企业的成本考核机制不完善 在许多建筑施工企业的中并没有形成体系化的企业成本管理考核体系。导致了企业成本管理上的不到位,职、责、权之间的界限模糊导致了企业在施工的过程中,对企业成本缺乏有效的限制。除此之外,虽然在一些企业设立专门的考核体系,但是在施工的过程中却存在着忽视企业考核体系和考核机制的现状。由于在施工的过程中部门部门对企业成本管理的重要性的认识严重不足,致使企业制定的规章制度,并没有被严格的执行下去。 1.4企业在成本的管理方面存在滞后性 企业在对工程进行招标阶段,对于成本的预算只是政府提供的预算的基础上进行的,并没有对在施工中可能出现的复杂情况做出合理的预算和规划。同时,多企业施工所要的资金,也只是进行了简单的预算以及评估,对工程所需要的具体的成本投入,缺乏科学、合理的预算。 2加强企业施工过程中企业成本管理的科学化 建筑过程中的企业成本管理不仅仅要把目光对准施工阶段。对企业成本的管理与控制应该从企业投标开始到企业施工结束。本文认为要实现对企业成本的管理合理化要从以下三个阶段进行严格的管理。 2.1加强企业投标阶段 成本管理建筑施工项目的起点是企业对建筑工程的投标,企业投标构成了企业成本管理的重要源头。在企业投标阶段,需要明确建筑开发商与建设者之间的权利义务关系,要准确的计算施工企业在工程结束后的利润情况。如此才能在工程结束后,进行工资计算时出现的复杂情况。建设企业来说,在投标阶段进行的企业成本控制,直接关系到企业的经济利益。因此,在企业招标阶段,企业财务部门对企业成本的研究控制工作应该主要从以下几个方面入手,全面预测投标工程的成本及企业的利润情况,选择最佳的施工投标方案,认真分析合同中坑存在的风险。在投标开始之前,建筑工程应该要认真阅读招标文件,对其内容和要求要有全面的理解。在企业投保的过程中,也要完全了解招标中的要求那些对本企业是有利的,那些会对本企业的利润造成影响。在投标阶段买就要有对风险的充分认识,避免出现亏损情况。 2.2施工过程是企业成本控制的重点 在企业投标的过程中,中标的企业并不会意味着在工程项目结束后,企业会获得相当的利润。因此,在对企业进行成本管理与控制的过程中,对建设过程中的企业成本进行合理的控制,对实现企业的利益显得尤为重要。在施工的过程中,加强企业成本的管理,一方面要合理安排工程进度,在规定的时间内完成项目,另一方面也要主义在施工过程中对建筑材料的节省。质量成本指的是为用户提供高质量的服务和高端产品产生的。其内涵主要包含有两个方面,一方面要对质量成本进行合理的预算以及进行科学的统计。在另外一方面,要对工程质量进行严格的把关,避免在建设的过程中质量问题,工程返工所造成的成本增加。 2.3加强对工程竣工阶段的成本管理 工程竣工阶段是结算阶段,加强对这一阶段的成本管理直接关系到企业的经济利润。在建筑工程的竣工阶段,企业应该把全部有关工程的资料,完整的交给企业的财务部门,由企业的财务部门对工程建设过程中对各种建材的消耗情况、以及应付给工人的费用进行全面的分析与检查,确保工程竣工结算的准确性和完整性。财务部门在各部门的配合下,提交预算使工程竣工阶段的预算顺利完成。 3结语 对建筑工程中企业成本的合理管理,是减少企业在建设过程中成本投入,提高企业利润的重要手段。因此,在建设的过程中,要针对企业的具体情况,制定合理的成本管理体制。 作者:许武涛 王洪丽 张艳杰 单位:商水县建筑工程质量监督站 河南派普建筑工程有限公司 商水县建筑工程定额管理站 企业成本管理论文:电力施工企业成本管理论文 一、对实施成本管理所存在的问题进行分析 电力施工企业在市场中的竞争日益激烈的根本原因就是市场机制的不完善,招标价格较低,使得整个企业的经济效益出现下滑现象,并且对施工企业的发展和生存也带来了严重的影响,使得不得不对成本管理进行改进。通过实际的调查分析中,在成本管理中总结出了以下几个主要的存在问题: 1电力施工企业成本管理理念的缺乏 对于成本管理,其优秀部分就是所有员工。并且对于在整个电力施工企业,成本就是对产品的质量和工期以及安全等等各种指标的反映。而在现实的国有企业中,只要一讲到成本管理,则首先想到的就是领导,是计划部和财务部的事情。并且在实际的管理过程中,管理人员和工作人员对成本的意识也不强,经常会出现资源浪费的现象,甚至是都认为浪费一些是无所谓的。并且有的工作人员为了能够赶上工期而不断的增加材料或机械设备,导致材料费用的浪费;技术人员对数据的提供不够精确,又再一次增加了材料的费用,严重时还会导致产品出现不合格的现象。因此,在现有的电力施工企业中,成本管理理念的缺乏是整个企业降低成本的最大障碍。 2工程预算的不重视 在电力施工企业中,对工程的预算往往只存在表面,经常都是在初期阶段进行的预算,而没有进行现场环境和施工条件、质量的仔细评审,并且也没有依照现实的情况进行劳动力价值和工机的考虑,最后由于施工预算太过于草率,使得整个企业的投标价出现偏差较大的现象。 3重产值和轻效益现象的出现 在当前的电力施工企业中,所面临的最大问题就是市场竞争的残酷。而市场变得开放以后,在电力施工企业中则出现了这样一个现象:没工程的企业赚不到钱,有工程的企业也赚不到钱。最根本的原因就是竞标价的降低,主要体现在市场竞争力的不够规范和整个企业的我行我素,对经济市场的不重视,经营管理的理念仍然停留在经济的计划时代,只是策略,而没有真正的实施。 4激励机制的有效完善 在整个电力施工企业的成本管理中,其关键就是对经济制定的认真落实,对工作人员的职责权利进行明确,同时还要对其进行奖惩分明。 二、对成本管理控制的策略进行分析 1全面贯彻电力施工企业成本的管理理念 在电力施工企业中,首先要做到的就是从投标到竣工的整个过程的成本管理理念的贯彻。对于投标阶段,要依照施工现场的情况进行工程技术人员和财务等其他部门的管理费用的计算,然后通过招标文件中的规定计算出整个工程的总体施工的费用,也就是对工程图纸内部的所用施工进行预算。所以,在电力施工企业中,要将成本详细的分到每个部门,每个岗位,甚至是每个职工上,并建立一套完整的考核制度,才能将成本降到最低。最后,在材料这里还要把好关,实行优化对比,对库存和压货的现象进行避免,并对废旧物做好回收重复利用的效果。 2对工程预算进行科学的编制 在所有的电力施工企业中,对每个项目成本的计算都要依照施工图。而施工企业的优秀就是工程,其结构模式、施工环境或工程规模都不相同时,其成本也会存在较大的差异。所以,对工程预算进行科学的编制是非常重要的。这样既可以在市场竞争中取得胜利,同时也可以对低价格中标的现象进行避免,最后对整个电力施工企业的经济效益进行提高。在对工程预算进行编制时还要遵循以下规律:首先要遵循客观的经济规律,做好前期预算的工作;其次,在编制之前,对相应的资料进行仔细和搜集和确认,最后确保整个工程项目的责任成本和预算的可行性与准确性。 3以经营效益为优秀 无论是什么样的电力施工企业,其发展的共同目标都是对经济效益的提高。所以,电力施工企业必须要根据其实际情况进行经营计划的制定,做到统筹兼顾和权衡利弊,最后达到经济效益最大化的效果。具体的做法有:对工作人员的职业素质和勤俭风气进行培养,制定相应的责任成本规则,实现各个工作人员职责范围的明确,杜绝浪费,提倡勤俭节约。 4建立责任和成本相统一的管理制度 对于目前的工程项目成本管理,主要有两部分内容存在,分别是公司对整个工程项目经理的管理和对所有下属工作人员、工地以及部门的管理。而如果建立一套责任与成本控制相统一的管理制度,则可以对成本进行层次分明的管理,起到奖优罚劣和多劳多得的作用。并且在最后,还要将工作任务落实到每个人身上,做到个人职责范围的明确。 三、结语 在电力施工企业中,成本管理是非常重要的一项,并且它也直接关系到整个企业的经济效益和发展前途。本文通过对电力施工企业的现状以及成本管理当中所存在的问题进行分析,总结出了相应的成本管理策略,首先要全面贯彻电力施工企业成本的管理理念,其次要对工程预算进行科学的编制,再次要以经营效益为优秀,最后建立责任和成本相统一的管理制度。希望在今后的工作中起到良好的作用,为我国的电力施工企业的发展奠定良好的基础。 作者:谢凤单位:四川盐亭供电有限责任公司