摘 要:针对山区高速公路连续长下坡路段制动失灵车辆的现状,需要采取必要的被动设施起到减速的效果,主要是从强制减速带材料及基本结构试验研究、强制减速带的减速机理、减速带结构形式的初步设计等进行了研究,并进行了计算机仿真模拟,得出减速单元构件连续设置的减速带的阻尼系数能够达到10%以上,能够起到减速作用,最终采用这一设施以保证车辆安全减速,最大限度的降低事故死亡率。 关键词:公路;强制减速;制动失灵 从表1 可以看出,橡胶减速垄能够为强制失控车辆提供足够的阻尼力,利用其优势,以橡胶减速垄作为进一步研究路侧强制减速带的基础。 引言 随着我国经济的快速发展,高速公路的重心逐渐向山区转移,为车辆提供了便捷,同时提高了经济效益。与此同时,由于较高的车速,在高速公路上发生的交通事故也随之提高,且这一情况受到广大人民的关注。然而针对这一现状,通过采取被动减速设施来降低事故的发生率,以此对强制减速带的材料、结构、减速机理、结构形式进行了研究。 1.强制减速带材料及基本结构试验研究 强制减速带是布设在连续长下坡方向的道路两侧,与行车道路相平行,通过改变路面特性增大对行车阻力的影响,为制动失灵车辆提供的一种强制减速设施。 1.1减速带材料的选择 通过对阻尼路床(砾石材料,橡胶地板材料)、橡胶减速垄(橡胶条、废旧轮胎)等材料及各种布设形式进行实车试验和仿真模拟计算结果进行分析,得到各种材料的阻尼系数及主要性能见如下表1。 1.2强制减速带基本结构的试验研究 橡胶减速垄由于在纵向上设置了一定间距,在试验中车辆有明显振动,且方向不易控制,使得车内驾乘人员感觉不舒适。为了消除这些影响,设计了两组试验,验证成带状布置的橡胶单元的减速效果及驾乘人员的安全性是否达到目标要求。 1.2.1试验一 以废旧轮胎代替橡胶减速垄(路侧强制减速带模型试验),在横向上成双排设置如下图,试验车辆采用四轴大货车,车重为43t。试验数据见表2。 从表2 可以看出,这种布设方式的阻力系数平均值为4.97%,不满足要求,但是能够看出车辆的振动较小。证明了这种布设方式对车辆的损害及驾乘人员的舒适性有了明显改善。 1.2.2试验二 以废旧轮胎上铺设一层柔性橡胶材料,将轮胎上部盖住,减少轮胎中间的空隙,增大轮胎与减速带之间的作用面积,试验车辆仍采用车重为43t的四轴大货车(见图6),试验数据见表3。 由上表可以看出,加铺柔性材料后的结构平均阻尼系数为7.54%,阻尼系数随着车速的增加而增大现象明显,并且车辆的振动明显减小,驾驶员感觉舒适性可以接受。 综上两种试验结论可知,在橡胶减速垄上加铺连续柔性材料这种结构方式,能够对车辆起到减速作用,且乘员的舒适性也较好,可到达到本项目要求,因此将要对这种结构方式进行深入研究。 2.强制减速带的减速机理 (1)橡胶减速带的阻力做功消能 经研究分析,通过改变路面的不平整度,如修建弹石路面、在路面上修建减速带或设置减速垄,可以增大车辆轮胎在这种路面行驶时的变形情况,从而增大车辆行驶时的减速效果。 (2)车辆轮胎及橡胶减速带在变形过程中弹性迟滞吸能 在失控车辆从橡胶减速带上经过的过程中,会经历一次加载与卸载的过程,与轮胎弹性迟滞消能的机理相同,由于在加载和卸载的过程中,产生的能量与释放的能量是不等的,这便产生了能量差,此能量差会通过轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦,经过转化为热能而消失在大气中。 (3)橡胶减速垄与路面之间滑移摩擦消能 经试验,滑移的条件下的滚动阻力系数远远小于没有滑移条件下的滚动阻力系数,因此减速垄与路面之间的滑移消能作用十分显著。 3.强制减速带结构形式的初步设计 3.1 基本断面形式的确定 强制减速带需要最终布设在减速专用车道上,如果选择横向满铺专用车道的方式则造价较高,为降低工程造价,考虑橡胶减速单元构件按分离式双排设置。根据对3轴~6轴大货车后轴单侧双轮胎宽度的调查测量,可知其双排轮总宽度约为540mm~580mm,两侧轮胎横向中心间距约为1800mm左右,为保证车辆行驶在橡胶减速单元构件上有一定的富余宽度,橡胶减速单元构件的设计宽度尺寸暂定定为850mm,横向中心间距为1800mm。 考虑消除视觉障碍的影响,实际工程中强制减速带的顶面应尽量与路面标高保持一致,最大高差应控制在5cm以下。 3.2 单元构件结构、材料组成及技术要求设计 3.2.1单元构件上部橡胶层厚度的确定 单元构件自身结构也分为上部橡胶层和内部填充结构两部分,橡胶材料可以通过设计胶层结构来随意调整其结构强度,其强度与橡胶材料厚度、重量大体上都成正比关系,考虑到橡胶材料造价较高,根据以往经验,单体构件上部橡胶层初步设计最大厚度可确定为30mm,最小厚度可确定为20mm,上部橡胶层不同厚度对单体构件强度的影响只能通过模型试验确定。 3.2.2上部橡胶层的材料组成 上部橡胶层主要有内胶层、挂胶帘布层、缓冲胶层以及表面胶层四部分组成。规格为30mm、25mm、20mm、15mm。 3.2.3单元构件内部填充结构的高度 内部填充物高度及结构形式的确定主要考虑以下两点:其一,为上部橡胶层提供足够的支撑力,能够实现车辆通过减速单元构件后上部橡胶层迅速恢复原状,继续为后面的轮胎提供阻力;其二,能够形成相对封闭的空间,车辆高速行驶在上面时压缩空气形成气阻,增大阻力系数。内部填充结构最大厚度暂定为25mm,最小厚度暂定为15mm,其断面结构形式将根据模型试验的结果进行专门设计。 4.计算机仿真模拟 4.1仿真模拟有限元模型 计算机仿真所建立的拖头车模型如图8所示。 拖头车模型主要有限元参数见表5。车辆模型坐标:车辆行驶方向为x方向,地面由x、y坐标构成,z轴垂直于xy平面。 仿真所建立的外部橡胶构件和内部立置半轮胎模型如图10和图11所示,均采用体单元(solid),单元边长取为20mm,外部橡胶构件宽900mm,高250mm,沿行车方向长度为3.5m,内置半轮胎间距0.6m,仿真所建立的强制减速车道模型如图12所示。 包括车辆、减速车道及接触单元,仿真计算模型单元总数量约为30万,需要双CPU的服务器计算约80小时。 4.2仿真计算 4.2.1仿真计算条件 本次计算机仿真模拟计算条件见表6。 4.2.2计算结果 经过计算车辆在行驶距离为3.5m时,车辆重心处速度为21.84m/s,根据能量守恒公式计算出此橡胶减速构件的阻尼系数为23.1%,车辆重心处速度变化曲线如图15所示。 通过对橡胶减速带单元构件的计算机仿真模拟结果可以看出,由减速单元构件连续设置的减速带的阻尼系数能够达到10%以上,且能够起到减速作用,我们将采用这一结构形式的橡胶减速构件作为强制减速路面的材料。 0.结论 强制减速设施在高速公路连续长下坡路段具有重要的作用,通过对强制减速带材料及基本结构的试验研究、强制减速带的减速机理、结构形式的初步设计以及计算机仿真分析,可以得到这种结构形式的减速带,在车辆制动失灵的情况时能够起到强制减速的效果,使车辆在较短的时间内停止下来,尽可能降低事故的严重程度,减少人员的伤亡和经济损失。 参考文献 1)期刊文献 [J] [1]谢春磊,赵晓亮,王宁.连续长大下坡路段失控车辆强制减速设施应用研究[J].内蒙古公路与运输,2016(06):48-53.DOI:10.19332/j.cnki.1005-0574.2016.06.013. [2]李浩然,彭理群,吴超仲,褚端峰.基于聚类分析的重型载货车辆长大下坡路段交通事故分析[J].科技导报,2016,34(02):71-75. [3]刘计柱.道路减速带现状分析[J].交通世界(运输.车辆),2013(08):150-152.DOI:10.16248/j.cnki.cn11-3723/u.2013.08.060. [4]禹彦荣.废旧橡胶减速带强制减速设施的应用探讨[J].山西交通科技,2012(05):69-70+85. [5]彭敏,郭沛,赵晨,刘晨.山区高速公路长大下坡路段安全保障措施研究[J].交通标准化,2012(13):157-160.DOI:10.16503/j.cnki.2095-9931.2012.13.046. [6]陈荫三,魏朗.公路强制控速安全措施研究[J].公路交通科技,2005(10):140-143. 2)会议文献 [C] [7]Eck,R,W. Technique for identifying problem downgrades[C].Ed.by Paul M. 3) 专著 [M] [8]Institute of Transportation Engineers. Truck escape ramps[M]. 4)学位论文 [D] [9]闵强. 道路减速设施应用技术研究[D].重庆交通大学,2014. [10]肖宁. 山区高速公路长大下坡路段交通安全保障设施研究[D].长安大学,2009. 作者:袁晓兰 单位:山西应用科技学院 建工学院
1高职智慧课堂建设的机遇 1)随着“工匠精神”“大国工匠”理念地位的提升,国家越来越重视职业技术人才的培养。然而不同于传统的理论知识课堂教学形式,实训教学(技能操作类教学)的重要组成部分是老师技能动作的言传身教和学生对操作的不断练习、纠错和熟练等。实训教学由于学生观摩空间有限,生生间/师生间技能操作与传授造成了诸多教学不便,教师在示范和演示某一技能操作时,不是所有的同学都能同时很清楚和直观地学习和掌握,老师难以同时观察所有学生的练习动作,进行实时指导纠正,不利于学生实时、快速、生动地掌握各种技能知识。2)进入21世纪以来,依托海量数据、大规模计算,人工智能(AI)获得了飞跃式发展,深度学习模型的提出,更是直接驱动AI在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面取得众多技术突破。结合“5G”通信技术数据传输速率高达10Gbit/s、网络延迟低于1ms和百万级超大连接的特点,相对于4G,5G技术具有更强的关键性能力:传输峰值速率达到20Gbps、用户体验数据率达到100Mbps。5G+AI将实现教学场景大量、实时、生动易懂地展现,也给实训教学(技能操作类教学)方式带来了更多的可能性。3)在这种时代背景和学校实训教学面临的现实问题下,研究如何以音视频技术和交互式技术应用为核心,以学生技能提升为中心的5G+AI智慧课堂整体解决方案(主要包含示范教学、仿真实操、教学数据分析、教学视频比赛录转播、实训课程资源库等功能),以实现高职院校实训教学智慧化需求尤为重要。 2国内外的基本研究状况 1)随着我国信息化发展进程的加快,对于智慧教育的研究受到越来越多学者的重视。有学者指出,智能化技术促发了教育系统的“形变”,而智慧教育则将引发教育系统的“质变”[1]。2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,其中指出要实现教育信息化2.0应启动“智慧教育创新引领行动,完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时展需要的人工智能和编程课程内容”。为响应国家有关人工智能科普教育的政策,各地都在建立“人工智能科普教育示范校”,将人工智能课程纳入常规教学,推动5G+AI智慧课堂的方案落地。关于5G环境下的智慧课堂研究,李玉强[2]提出了5G背景下智慧校园的建设趋势主要在多应用场景的智慧教室、云智慧平台方面。蔡苏等[3]开发了5G环境下的多模态智慧课堂实践案例——“彩虹的秘密”,通过多模态资源整合、多模态互动、多模态评估的多模态智慧教学方式,利用5G高带宽、低时延、大连接的技术特性,接入VR/AR/MR设备、全息投影、智能白板、移动终端、智慧学习笔等多种形态的智联终端和教育装备,实现多种软硬件设备间的无缝互联、协同工作,为学习者提供沉浸式的实时学习体验[4]。相关数据显示,仅2012—2017年,就有195位作者发表1篇关于智慧教育教学的论文;发表2篇关于智慧教育教学的论文的作者有28位。可见在我国有很多学者在研究智慧教学,而关于智慧教育主题的文献数量在2018年也在持续增长。2)国外智慧教育研究起步较早,信息技术与教育教学深度融合,经验相对丰富,能够为解决我国智慧校园建设中存在的突出问题提供有益思路。国外一流大学关于智慧教育的建设进入了一个全新的高度,以实现学校有效的IT治理为目标,例如在智慧教育建设排名第一的麻省理工学院,在建设时明确设立校级首席信息官职位和办公室,并根据应用服务建立不同的分支部门,形成了决策、管理、服务三位一体的机构职能。斯坦福大学和剑桥大学的信息化组织机构最为健全,其中,斯坦福大学设立了CIO办公室、战略服务部、企业技术部等7个部门;剑桥大学除上述7个核心部门外,还设立了负责全校信息化顶层设计的架构部和负责校级核心业务的大项系统部。国外一流大学在建设智慧教育时都不再是建设单一的智慧教室来满足某一教学功能,基本实现了从IT管理向IT治理的转变,并将IT治理的核心观念贯穿到各部门业务职能中,非常重视IT发展和大学整体愿景之间的关联与互促。同时,深切意识到保护师生个人信息与教学科研成果信息安全的重要性,信息风险和安全管理已成为各高校共同的关注重点,为我国的智慧校园建设提供了很好的借鉴。 3高职智慧课堂建设的目标 北京市高等教育学会在《中国现代教育装备》期刊发表的《高等学校智慧教室建设技术要求》中明确:高等学校智慧教室建设应遵循教育部《高等学校数字校园建设规范(试行)》的总体要求,以“统筹、集约、绿色、发展、开放、共享、安全”为原则,根据实际情况按需建设[5]。新一代智慧教室将集多媒体教学、可视化教学质量管理、智慧课堂、网络教学资源、多媒体设备网络化管理于一体[6]。5G+AI环境下高职实训教学智慧课堂主要目标是以5G+AI技术为基础,聚焦人脸识别、行为分析、智能语音、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合,开发简易平台,打通人脸点名、考勤、教学录转播、行为分析、语音识别等应用壁垒,实现人脸点名考勤管理、课堂行为分析、示范教学、仿真实操、教学数据分析、教学视频录转播、实训课程资源库、实训回放分析[7]、场外实时指导等功能,满足教师、学生等角色在技能传授中的需求,探索建立以实训教学为核心的5G+AI实训教学智慧课堂整体解决方案,逐步整合“教”“学”“管”“评”的综合功能[8]。通过智慧课堂的开发和升级,高职的实训教学能达到以创新能力为导向,并融合相应的社会真实案例作为载体,提升学生的技能创新能力和实践操作能力[9],并适当将智慧课堂作为支撑延伸至整个教学过程。 4高职智慧课堂建设的可行性分析 1)基于5G+AI环境的高职智慧课堂建设研究是符合当下职业教育培养大国工匠精神的,它适应我国职业教育的发展和要求,是深化教育教学改革,创新教育方法,探索多种方式形成各类拔尖技能人才的时代要求。2)本研究具有很强的操作性和实践性,又具有很强的创新性,既应用了当前最先进的5G技术,也结合了不断融入教学的AI技术,符合湖南国防工业职业技术学院在职业教育的理念,而且该校在2017年就开始应用先进信息化技术教学,建设了基于AI技术的汽车虚拟仿真实训室。3)本研究以先进5G技术为基础,聚焦人脸识别、行为分析、智能语音、视频结构化、大数据技术与教学的深度融合,建立以课堂为核心的5G智慧教室整体解决方案,是5G技术和AI技术融合应用到教学中很好的案例。4)在2020年初由于受新冠疫情的影响,各高校加速推动学院的信息化教学模式的改革,特别是线上教学的教、考、评一体的模式在不断升级更新。 5高职智慧课堂建设的内容研究 在高职院校专业实训教学中,需要根据专业技能讲授需求不同,探索如何在实训教学中技能训练前、训练中和训练后的全教学生命周期中,在各个环节适当选择部署移动式、桌装式、固定安装式等多种前端设备,覆盖近景拍摄、全景拍摄、音视频录制等能力。调用相应的操作行为数据包,通过AI算法实现操作动作流程的合规监测与评价。合理利用以上通信技术和人工智能技术,总体的研究内容主要体现在以下几个方面:首先,在实训教学前能采用结合教学平台的方法布置任务,明确重难点,适当地提供某些重难点的解决视频,有效地引导学生自我学习。其次,实训课堂教学全过程智慧化是本课题研究的主体,实训教学设计为三大模块,即技能训练实操学习模块、校内观摩学习模块、校外观摩和专家实时指导模块。具体情况为:1)在实训室内技能操作讲授模块,通过在实训室部署可实现移动式、桌装式、固定安装式等多种部署方案,满足技能实训过程中对操作的近景细节拍摄、全景拍摄、专业仪器图像录入、声音采集、音视频播放[10]、数据存储、解码投屏等功能的需求,最好能辅以行为判别,对危险动作加以警示。2)在校内观摩学习模块,在系统内部部署直播推流设备,用户可以通过互联网,通过安卓手机扫码、IP链接打开等方式实时预览实训教学的直播视频,并辅以交互式手段,满足学生即使不在场也能正常进行技能学习的需求[11]。3)在校外观摩和专家实时指导模块,通过网络连通,部署录播终端、全景摄像机、音箱系统、显示系统、拾音系统等,可以实现与实验实训室之间的音视频互动,完成“点对点”“点对面”等多种视频传递方式的业务要求,满足校外专家实时连线指导的需求。4)在实训课堂教学后,应有效地提供课堂中的数字教学资源给学生、老师和教学督导等,分别方便学生回顾、复习,老师掌握学生学习技能情况,督导对教学全程进行指导、评价等。为适应智慧实训室的智能化建设需要,设计和规划期就应该合理采用物联网技术、通信技术、人工智能技术,可对智慧教室各类信息化设备高度整合,具有高扩展性,可以实现智能化控制、智能化数据快速推送、智能化管理。智慧实训室的智慧管理系统具有以下重要功能:智能控制、IC卡(或人脸识别)管理、智能显示和智能识别等。 6高职智慧课堂建设创新性分析 1)网络技术应用、音视频技术、高效数据传输的应用使得专业操作类学习不再受地域限制,尤其在疫情防控时期,起到了减少人员流动和接触的效果;实训操作教学过程全录制(近景+远景+音频),可备学生课后自查提高和学生间相互借鉴学习,学生操作过程音视频向观摩室实时转播,同时支持视频回放,为校外的专家实时指导提供条件[12-13]。2)5G高带宽、低时延的特点,为整个实训教学过程从课前、课中、课后提供通信支撑。3)AI技术赋能学生身份认证,自动巡航,结合2D视觉识别算法和3D图像分析算法,提升实操动作规范性的识别精准度,实现对操作工艺和操作流程的实时合规检测,有效防止学生翘课。4)课堂教学全过程视频素材可以存放在中心存储设备中,可供下载与在线,有助于院校教学资源沉淀并形成自己的资源体系,进一步开发出社会培训课程资源库,开展社会、行业、企业的职业技能培训,创新服务模式、促进资源共享等等。 参考文献: [1]王淑芳,周伟.“互联网+教育”环境下智慧课堂研究分析与思考[J].甘肃科技纵横,2021,50(8):75-77. [2]李玉强.5G背景下智慧校园建设的趋势分析与研究[J].信息记录材料,2020,21(6):207-208. [3]蔡苏,焦新月,杨帆,等.5G环境下的多模态智慧课堂实践[J].现代远程教育研究,2021,33(5):103-112. [4]余诗佳.2012—2017年国内智慧教育研究综述[J].教育现代化,2018,5(20):211-214. [5]高等学校智慧教室建设技术要求[J].中国现代教育装备,2021(15):160-168. [6]王旭升.基于职教云平台的机械设计基础智慧课堂教学模式探索[J].南方农机,2020,51(10):97. [7]李恒,乔旭.高等院校智慧教室建设与实践:以中国海洋大学为例[J].科技风,2021(12):11-12. [8]张凯,杨再明.智慧教室的构建与应用研究:以中国矿业大学为例[J].现代教育技术,2018,28(10):81-86. [9]王珏.智慧教学环境的建设与应用研究:以无锡交通高职校为例[J].电脑知识与技术,2021,17(1):185-186. [10]练若琳.高校智慧教室建设与应用策略探析[J].深圳信息职业技术学院学报,2020,18(3):1-7. [11]谢菲,黄剑锋,石金艳,等.智慧职教云课堂平台的“线上+线下”混合式教学模式改革:以“机车车辆主型电器装调”课程为例[J].南方农机,2022,53(9):183-185+188. [12]李舟明.基于智慧树平台的混合教学模式探索:以信息技术应用课程为例[J].西部素质教育,2022,8(5):137-139. [13]陈国保,陈欣宇.智慧课堂在国际特色课程中的应用:以江西科技学院为例[J].南方农机,2021,52(20):194-196. 作者:庞新苗 张若钢 易跃洋 李志成 单位:湖南国防工业职业技术学院
摘要:为提高物联网时代计算机硬件课程的教学质量,文章分析了当前高校计算机硬件相关课程教学存在教材、课程体系、实验条件和“双师型”教师等方面的不足,以计算机硬件课程建设为基础,以实现高质量就业为目标,提出了物联网时代计算机硬件课程系统结构调整、优化和改进计算机硬件的教学环境、教学方法等举措,不断提高学生创新意识和实践能力,努力培养出社会需要的高素质计算机硬件人才。 关键词:物联网;计算机硬件;课程建设 硬件(Hardware)是计算机硬件的简称,是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。计算机硬件业主要包括从材料、芯片、板卡、显示、存储到整机产品等各方面的研发、生产和制造。物联网(InternetofThings)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术[1],将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化感知、识别、定位、监管等功能[2]。随着物联网发展的产业化、标准化时代的到来,物联网广泛应用于各行各业。近几年,智能硬件(智能可穿戴、智能家居、智能医疗、智能交通等)市场规模逐年递增,2021年中国智能硬件终端产品出货量达8.8亿台[3]。以计算机硬件为基础的电子产品越来越被广泛应用于各行各业,支撑着电子产品软件的正常运行。因此,需要有更多的计算机硬件人才负责产品的硬件设计和维护维修。然而,计算机硬件人才不仅仅在社会上缺乏专业培训和教育,即使在一些高校对计算机硬件教学的重视程度明显落后于软件。 1计算机硬件课程教学存在的主要问题 1.1教材知识相对落后,跟不上计算机硬件技术的发展步伐计算机硬件技术发展迅速,到目前为止,计算机硬件的发展符合摩尔定律。然而,高校所使用的计算机硬件系列课程更新太慢、教材案例无法跟上计算机硬件技术的高速发展,有关最新计算机技术的教材内容变得过时和落后。例如:随着微电子技术的迅速发展,数字设计的规模也越来越大,而目前数字逻辑大多数教材的核心内容极少涉及大型集成电路,通常局限在中、小型集成电路,仅介绍成熟和传统的技术方法显然不符合时展的需求[4]。 1.2课程缺乏课程体系,课程内容衔接不足,教学效率不高计算机是一个由硬件和软件组成的复杂系统,课程的系统性很强。但在目前的教学中,课程知识缺乏足够的交叉和互补,学生无法理解计算机的基本工作原理和软件系统的影响,而在硬件系列课程教学中,教师通常在授课过程中一般更强调每门课程内容的完整性和独立性,比较容易忽视课程与课程之间的衔接和整体优化,部分课程内容易出现重复,部分知识点易出现缺失,导致教学效率不高、学生知识体系结构不全的现象。1.3教师教学过程和学生学习过程中存在着“重软件轻硬件”现象计算机软件教学相对简单,实用性较强,需要的设备资金投入较小,普通计算机可以选择大多数软件课程;硬件课程教学难度较大,需要投入大量设备资金,通常每门课程都需要配备特殊的实验设备,价格较贵,实验室人员指导和监督的要求相对较高。由于许多方面的影响,大多数高校在硬件实验室建设方面存在不足,这对计算机硬件课程的教学效果有着直接的影响。此外,计算机硬件知识不直观、抽象、乏味,不容易学习,导致学生普遍存在“重软件轻硬件”的现象。 1.4实验条件和设施缺乏,实践能力薄弱计算机科学是一门实践学科,实践教学是计算机硬件教学的重要组成部分。然而,在一些课程实践教学过程中,教师和学生对课堂教学的重视程度都大于对计算机实验实践,大部分的实验优先进行验证实验,综合实验较少,缺乏独立的实验课程,课程理论教学和实验实践的联系并不十分紧密,只是停留在巩固理论知识的边缘阶段。另一方面,学校没有建立固定的实习教学基地,企业提供给实习学生的岗位较少;有的高校对学生实习认识不足,造成松懈管理,导致实习敷衍,走形式;课程设计东抄西拼应付教师,其结果一定是毕业生缺乏解决实际问题的经验和分析解决问题的能力。 1.5有企业工作经验的“双师”型教师不足“双师”型教师是提高教学质量的重要环节,目前,大部分高校从事理论教学的专业教师比例较大,特别是职业院校、应用型本科高校,教师招聘时学历要求是首位的,大多数硕士、博士是应届毕业生,实践技能基础比较单薄,很少有企业、实际工程项目的经验,但为了提升学校师资学历层次总体水平,聘任后会安排进入教学队伍主要负责理论教学,因此,会出现“黑板上开机器,PPT上讲工艺”的现象。 2计算机硬件课程建设的思考 2.1计算机硬件工程师的基本技能 计算机硬件工程师主要是负责整个产品的硬件设计(包括:硬件电路设计、硬件设计开发流程)。按照工作能力计算机硬件工程师分为初级硬件工程师、普通硬件工程师、资深硬件工程师、专家级硬件工程师[5]。作为高校主要是培养具备初级硬件工程师能力的大学生,可以在别人的指导下完成硬件详细设计说明书、原理图绘制评审、协助指导PCBLAYOUT并制作BOM、硬件调试记录、参与相关测试、获取测试报告、缺席修复并输出相关案例等工作。具体的来说,计算机硬件工程师应掌握以下基本技能,一是由需求分析到总体方案、详细设计的创造能力;二是熟练运用设计工具,设计原理图、EPLD、FPGA调试程序的能力;三是运用仿真设备、示波器、逻辑分析仪调测硬件的能力;四是掌握常用的标准电路的设计能力,如ID电路、WDT电路、高速信号传输线的匹配电路等;五是故障定位、解决问题的能力。 2.2计算机硬件课程组的建设 课程组建设的基本思想是将课程建设为一个具有紧密关联、逻辑性强、属于同一范畴的课程组,打破了课程内容的归属。课程小组建设对于培养学生严谨的科学态度、严谨的逻辑思维能力和科学的世界观起着不可替代的作用,对提高学生的判断能力、分析问题能力和决策能力有很大的帮助。计算机硬件系列课程包括模拟电路、数字电路、微机原理、电路系统、单片机技术、汇编语言、集成电路设计导论、计算机接口技术、计算机架构、嵌入式系统及应用等课程。这些知识模块描述了从芯片到系统、从独立系统到多机系统,使学生可以从物理结构和系统结构建立计算机系统的完整性概念,并具有先进的应用能力。但在物联网时代,掌握计算机硬件基础技术还不够,还需要添加一些课程到突出的网络功能作为补充。针对物联网时代对计算机硬件技术的需求,本文提出了以下计算机硬件课程体系结构。课程架构由专业基础课程、专业课程、专业选修课和综合训练分四个部分组成,如表1所示。专业基础课程中,“计算机组成原理”介绍计算机的基本组成和原理,解决计算机的整体概念;“操作系统”、“嵌入式系统和接口技术”和“通信原则”是上下联系的纽带,是基本应用和系统课程。为了突出物联网的特点,在专业选修课程中,通过增加“Matlab仿真设计”、“嵌入式操作系统”、“PCB设计”、“信号完整性分析”和“M2M数据算法模型”以及一些实用的、高度集成的课程作选修课,拓宽了学生硬件设计的实践能力。每个课程都配有相应的实验环节,并通过最终的“物联网应用系统集成设计”综合实验,加强学生对基础知识和综合应用的掌握[6]。 2.3改进计算机硬件的教学环境和教学方法 2.3.1合理规划课程体系,建立课程教学大纲原来的硬件系列课程虽然都是独立的,但在某些内容上是交叉重叠的,但不同的教师往往有不同的教学计划和教学大纲。在有限的上课时间内,每门课程都无法讲得详细和透彻。为此,应该规划教学内容,课程组应该共同建立课程教学大纲,将课程知识点分到每门课程中,针对同一课程,教学计划和课时应该规范统一。在此基础上,还应选择最权威、最新版的教材,建立测试数据库和自动测试系统,实现教学与考试的分离,制定一套统一考试的实施规则[7]。 2.3.2积极建设网络课程数字化学习资源和线上仿真实验平台数字化学习资源平台的建设包括教学网站、APP的建设、网络教学资源的建设,教学网站,APP应该具有基本功能,还应该具有课堂讨论、课后作业、考试等功能,线上仿真实验平台建设需实现在线编程、综合仿真、仿真波形等实验功能。为了保证师生之间必要的课外交流,加强学生与教师的互动,提高学习效率,教师还可以开设微博课程、B站课程、微课直播课程,作为教学辅助的支持。教师和学生可以利用网络平台的留言、弹幕等方式进行互动交流,教师可以及时帮助解决学生提出的问题,并及时获得学生反馈的信息,及时调整和改进教学环节。 2.3.3注重实践过程,复习考试方法,加强课程设计实验课程是计算机硬件教学的重要组成部分。学生将掌握实验探索中的规律模式,在思维和实际应用过程中进行创新。实验教学质量直接影响着学生的理论学习课程和未来的工作表现。教师应加强线下实验课程和线上仿真实验的全程管理[8],将实验的分数比例提高至50%,以激励学生更加注重实验过程,从而提高自己的实践能力,使学生真正了解计算机系统的结构,拥有扎实的实践能力。 2.3.4深化校企合作,提升人才培养质量校企合作是当前学校和企业双方共同参与培养人才,以市场和社会需求为导向,培养企业所需人才的办学模式[9]。高校应与物联网企业建立合作,利用企业的设备优势和企业技术人才优势,开展学生实践教学和“双师”型教师培训。从设备优势上,比如:射频识别(RFID)的核心组件成本过高,大部分的高校在引进这些设备方面都遇到了资金困难,目前只有清华大学、上海交通大学等为数不多的大学拥有RFID的核心组件。因此,学校可以利用合作企业设施设备优势,解决高校在RFID原理及应用、嵌入式系统与接口技术课程的实践过程中存在的问题,教学效果令人满意。因此,深化学校与企业的合作,充分利用企业先进的设备、技术资源,把理论学习放在课堂上,实践放在企业,可以为学生掌握最新硬件知识能力起到至关重要的作用,同时为教师提供学习、实践的机会,使教师有机会不断提升实践技能,达到校企合作的互惠双赢。 3结束语 根据中华人民共和国人力资源和社会保障部的信息,计算机硬件人才供需比为1∶5,意味着计算机硬件人才十分短缺,每年嵌入式人才缺口达50万人左右[10]。随着互联网的迅速发展,物联网已经成为势不可当的浪潮,物联网相关企业对人才有着极大的需求,预计2022年物联网产业规模将接近72376亿元,人才需求将进一步扩大。高校在培养专业人才时一定要熟悉企业、社会对人才需求的现状,适时调整相关课程体系,努力培养学生的自身学习能力、动手能力和团队协作能力,进一步提升学生的竞争力,促进实现学生高质量的就业。 参考文献: [1]陈伟,曹海军,刘晓光,等.基于物联网思维框架下新型粮情测温系统研究[J].现代食品,2019(20):10-15. [2]戴春平.新一代信息技术赋能高职专业人才培养实施路径研究———以物联网技术导论课程为例[J].工程技术研究,2021,6(11):225-227. [3]李东波.可穿戴计算机硬件技术的应用研究[J].电子测试,2022,36(10):18-20. [4]聂跃光,户晓玲.基于物联网的实验室管理系统设计[J].物联网技术,2020,10(6):98-101,105. [5]刘曾辉.井下无线物联网与智能终端的有效应用[J].长江信息通信,2022,35(4):60-62. 作者:傅勇 单位:江西开放大学
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智能变电站论文:智能变电站无源光网络技术论文 1智能变电站无源光网络设计 1.1网络设计原则 变电站网络设计涉及多种因素,其主要原则包括: (1)数据业务分类。 变电站中各种数据业务通信要求不同,利用变电站数据业务分类的特性,组建不同特点的通信网络,在多种信息混合的情况下保证实时信息传递的实时性和可靠性是网络设计的基础。信息多样化和传递实时性是通信系统中的一对矛盾体,解决这个矛盾是选择网络通信方案的基本原则。 (2)网络互通和隔离。 通信网络应提供IED互联的便利性、灵活性,为变电站自动化技术的发展预留空间;同时网络应满足各个系统间隔离的要求,以保证各个专业系统(保护、自动化)互不影响。互通和隔离是一对矛盾,构建变电站通信网络应该妥善解决这个矛盾。 (3)通信系统的建设成本。 变电站通信系统的性能与成本是网络设计中的另一对矛盾,较高的性能要求,往往导致较高的建设成本。降低成本的途径一是采用合理的网络结构设计,避免复杂的网络结构,减少通信设备数量;二是采用标准、成熟、流行的技术;三是合理配置网络资源,裕度考虑合理。 1.2“两层一网”整体构架 本研究根据网络设计原则,综合考虑智能变电站网络性能要求和建设成本,利用数据通信业务分类的特性,组建“两层一网”通信网络。“两层一网”中,两层指站控层、设备层,“一网”指全站MMS\GOOSE\SV合一网络。在“两层一网”两层网络方案中,笔者采用无源光网络技术,组建统一通信网络,。本研究通过采用面向连接、接近电路交换特点的交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术,构建逻辑网络。通过网络互连使得变电站成为一个整体,变电站中任意两个IED设备通过统一网络可以直接实现通信,通过网络互连使得变电站成为一个整体,便于发挥各种自动化保护、测控系统的整体效益;同时,可以充分利用网络提供的广播、组播技术实现保护、测控数据的一对多的跨间隔传递,大幅度提高通信的效率。 1.3无源光网络的设计 本研究变电站通信网络设计采用“两层一网”结构,通过引入无源光网络技术PON,将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,其关键技术主要包括无源光网络技术、分组交换技术、并行网络技术和逻辑子网技术等。 (1)无源光网络技术 智能变电站网络引入了无源光网络技术PON,PON技术将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,多倍地增加通信资源数量;每一路数据占有一个专属自己的时间片,各路数据之间不产生资源竞争。系统通过无源光网络的应用提高设备集成度和网络覆盖能力,引入高精度时间同步技术以提供具有亚微秒精度的同步控制环境;通过采用多重路径快速保护机制,提高数据传递可靠性,增强网络的鲁棒性和生存能力;通过采用专用业务网络技术,提供传递高速同步控制为基本业务兼容信息网、多媒体数据业务的综合通信平台。 (2)分组交换技术 为克服以太网交换技术的不足,“两层一网”网络设计中采用面向连接、接近电路交换特点的分组交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术作为实时交换机的基本技术体制。分组交换技术采用固定的分组连接,每一个连接固定分配一定的资源,基本保证连接的资源不受干扰;通信网络可以为每两个IED设备之间提供固定的连接和固定的带宽。这种技术在数据传递前通过带宽资源分配机制确定资源,在数据传递过程中固定不变,强调面向连接、严格控制、资源独占和通信保障,因此该技术可以保证通信的可靠性,提供固定的通信时延。 (3)并行网络技术 在统一物理网络的基础上,本研究采用并行网络技术,实现IED设备由单点接入到双网络接入的转变,提高系统的可靠性和稳定性。具体组网中,主备两台完全相同的交换机和接入网络组成并行网络,IED设备配置P模块接口,采用标准的PRP方式(即双路并发、主动放弃方式,IEC62439),实现主备网络无缝、无损的保护切换。全站设备以并行网络保护方式接入,实现覆盖全系统的N-1保护和全路径端到端的1+1保护。 (4)逻辑子网技术 本研究根据数据业务的类型对通信网络资源进行实质性的划分,依据高级、紧急、快速业务资源专用,低级、慢速业务资源复用,各类业务之间资源占用互不影响的原则,利用可预配置时分复用交换技术,将一个物理网络划分成若干独立的逻辑子网分别传递不同类型的业务。本研究通过资源划分,将智能变电站典型业务分成GOOSE逻辑子网、SV逻辑子网和MMS逻辑子网3个逻辑平面,各业务之间逻辑隔离,互不影响,提高了数据传输可靠性。 2实验结果与分析 以国网公司220-A1-1通用设计方案为例,变电站规模为主变3台,220kV采用双母线接线、出线6回,110kV单母线三分段接线、出线12回,35kV单母线分段接线、出线8回。本研究采用“三层两网”组网方案,冗余双网配置,全站需配置站控层中心交换机4台、间隔层交换机8台、过程层交换机39台,合计51台交换机,网络设备投资约190万元。笔者按本研究“两层一网”组网方案,构建无源光网络,冗余双网配置,全站设A、B两个网,A网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护一、220kV间隔线路、母线保护一、110kV间隔和35kV间隔;B网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护二、220kV间隔线路、母线保护二。全站共需配置4台实时交换机。网络设备投资约60万元,较“三层两网”方案,交换机数量减少47台,投资减少130万元。 3结束语 本研究介绍了采用面向连接的分组交换技术和无源光网络组建的智能变电站“两层一网”网络构架,并将其应用于220kV变电站。结果表明,通过组建全站统一的无源光网络,变电站中任意两个IED设备都可以直接实现通信,减少交换机的中转,提高了网络性能;实现了全站间隔层与过程层的整合,全站交换机数量由51台减少为4台,网络设备投资减少60%以上,经济效益显著。 作者:俞辰颖 高亚栋 尹康 徐俞音 潘国兵 单位:国网浙江省电力公司经济技术研究院 浙江工业大学机械工程学院 智能变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 智能变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 智能变电站论文:智能变电站自动化技术论文 1智能变电站自动化的特点 在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。 2智能变电站自动化技术的调试 智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。 3智能变电站自动化的建立 3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。 3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。 4结语 综上所述,文章已经对智能变电站的安装施工要点进行了系统的分析。智能变电站可以提高电力系统的自动化运行,减少相应的人为工作量,这正是我国电力系统自动化发展的重要趋势,但是在实际的安装施工过程中,需要对每一个要点进行系统的分析,每一个安装的步骤都要严格进行把控,争取保证智能变电站的正常运行,为我国电力系统的发展提供坚实的保障。 作者:何祥单位:达州供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络论文 1时间性能要求 不同的时间信号有着不同的传输介质,时间信号的准确度也决定着智能变电站的时间性能,目前一般要求的时间信号准确度如表1所示。DL/T860标准根据通信信息片通信要求的不同,在整个智能变电站需要多种联络传输报文协调通信信息片的属性,不同的报文类型规定不同的性能要求。DL/T860标准定义了7种报文类型,其属性范围由性能类建立,每种报文对应不同性能类具有不同的时间性能要求。对于控制和保护性能类定义为P1/P2/P3,P1一般用于配电线间隔或者其他要求较低的间隔,P2一般用于输电线间隔或用户未另外规定的地方,P3一般用于输电线间隔,具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。对于计量和电能质量性能类定义为M1/M2/M3,M1用于具有0.5级和0.2级精度计费计量,最高5次谐波,M2用于具有0.2级和0.1级精度计费计量,最高13次谐波,M3用于电能质量计量,最高40次谐波。智能变电站应用数据的时间性能要求在DL/T860标准中也有所体现,主要参数如表2所示。时间性能包括时间准确度和传输时间两个方面,既然定义了不同的参数指标,对设备是否符合规范的时间性能定义,只有通过测试才能明确检测和分析。因此目前时间测试不能只停留在时间准确度的测试上,必须要深入到传输时间的测试内。时间的准确度只能说明设备的时间是可靠的,但智能变电站是一个设备与设备协调工作的整体,设备和设备之间传输时间的变化将直接影响到智能变电站的稳定性,毕竟变电站的安全稳定运行才是电力系统的重点,因此时间准确度是基石,而传输时间是系统工作的保障。 2时间性能测试 通过对智能变电站数据报文传输延迟测试技术的研究和分析,目的在于如何在智能变电站的测试和日常维护中为智能变电站的稳定运行提供有力的测试设备和依据,解决电力用户对智能变电站数字化信息的准确把握。电力系统分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。变电站是变电环节的重要部分,它实质是一个转换电压的枢纽,实现不同电压等级的电力转换。所有变电站的一次设备的工作状况都是通过二次设备之间的通信网络来完成。二次设备利用自身设备的功能实现测控、保护、计量等工作,然后通过通信网络将变电站的数据信息送到本地或远程监控系统实现电力系统的数据采集和监控。通信是一个基于信号的交流渠道,为了增加变电站通信交互双方对信号的识别能力,变电站内的各个设备都必须工作在同一时刻,也就是说需要在变电站内设置时间同步系统来完成设备的时间同步,确保设备时标一致,信息识别度能清晰,应用处理能简约化,其中对传输延迟的测试是必不可少的部分。电力系统的快速发展,对时间同步的要求也越来越高。任何一个变电站都需要准确、安全、可靠的时钟源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。高性能的时钟源可以为电力系统变电站提供统一的时间基准,满足变电站各种系统(监控系统、能量管理系统、调度自动化系统)和设备(继电保护装置、智能电子设备、时间顺序记录SOE、厂站自动化故障测距、安全稳定控制装置、故障录波器)对时间系统的要求[8],确保实时数据采集时间一致性,提高系统运行的准确性,从而提高电网运行效率和可靠性。国内智能变电站完全遵循DL/T860标准的设计规范。DL/T860标准覆盖变电站通信网络与系统,其中智能设备中各个逻辑节点之间的通信由数千个独立的通信信息片进行描述,而通信信息片主要完成逻辑节点之间对于给定通信属性的信息交换,包括对它们的性能要求。如何保证基本功能的正常运行以及支撑通信系统的性能要求的关键是数据交换的最大允许时间,即传输时间。 传输时间是智能变电站的系统要求,其定义如图2所示。一个报文的完成传输过程包括收发端必要的处理。传输时间计时从发送方把数据内容置于其传输栈顶时刻开始,直到接收方从其传输栈中取走数据时刻结束[10]。图中定义了完整传输链的时间要求。在物理装置PD1中,功能f1把数据发送到位于物理装置PD2中功能f2。传输时间将包括各自通信处理器时间加上网络时间,其中有等待时间、路由器与其他网络设备所耗费的时间。由于物理装置和网络设备可能来自不同的厂商,故对总传输时间的任何测试和验证都必须在现场验收测试时进行。智能变电站报文数据传输延迟属于性能测试的应用范畴。传输时间的定义的间隔中,tb时间间隔取决于网络底层结构,不属于智能电子设备的范畴,从智能电子设备的角度出发,只有输出和输入延迟可以被测量。标准中规定时间性能的测试方法[11]如图3所示。对于传输时间的输入输出延迟测量值应不大于DL/T860标准中所规定的相应报文类型的总的传输时间的40%。图3方法中定义了回环测试环境,被测设备的输入信息与输出信息都与测试系统建立连接,当测试系统产生被测设备需要的物理输入信号或者报文信号后,测试系统通过接收被测设备产生的报文或者物理的输出信号来检验输入输出时间性能。有了以上测试方法之后便可以对实际的设备进行测试。以下是对某变电站中一台时钟源的测试,该时钟源的PTP同步报文经过一层交换机如图4所示,交换机为TC模式,测试仪器对经过交换机以后的PTP报文进行测试。有效数据共测试60次,时钟源的准确度和路径传输延迟测试结果如表3所示。使用上述的测试方法可以测试时钟源同步信号经过两层或者两层以上交换机时的准确度和路径传输延迟,同时也适用于GOOSE、SV9-2报文传输延迟的测试。 3结语 目前电力系统从国网、南网到每个省的电科院都设置了关于时间的工作组,相关的测试标准也已经具备,但是国内专业的测试机构只对规约报文的一致性进行分析和测试,不针对时间性能做检测,没有制定详细可操作的方法或者手段。综上所述,智能变电站时间性能的分析研究和检测对于智能变电站的实施和投运后的安全运行将有很大帮助,因此我们每一个从事电力事业的工作人员都需要清楚地认识时间性能的概念,它全面覆盖整个智能变电站时间的准确度和智能变电站应用信息的传输时间定义。希望在电力行业所有工作人员的共同努力下,尽快成立针对时间性能检测的专业的机构,并制定详细的可操作方法和手段。推动智能变电站健康稳定的发展,为我们的国家和社会做出更多的贡献。 作者:高吉普徐长宝张道农黄兵赵旭阳王小勇单位:贵州电力试验研究院华北电力设计院工程有限公司上海远景数字信息技术有限公司 智能变电站论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 智能变电站论文:智能变电站系统设计论文 1我国智能变电站一体化装置架构 智能变电站自动化系统,由一体化监控、输变电设备的状态监测以及辅助设备等部分构成。一体化监控系统纵向贯穿于调度、生产等系统,横向对变电站内部的各个自动化设备进行联通,是智能变电站自动化的一个重要组成部分。该系统能对电站内部的电网和二次设备的运行信息进行直接的采集,通过标准的接口、输变电设备状态监测以及辅助应用等信息进行交互,实现对变电站的数据采集、处理以及监督控制[1]。智能变电站一体化监控由安全Ⅰ区和Ⅱ区两个部分组成,安全Ⅰ区的监控是对智能变电站各种设备的运行状况参数进行采集,并且对整个电网系统的运行状况信息进行采集,以及对信息数据进行综合的分析,最后将这些信息数据上传到系统服务器上。与此同时该区域的运行信息是通过直接采集和传送的方式,经过安全Ⅰ区通信网络,将其与智能变电站一体化监控系统中的调控中心进行实时信息交互。此外要想确保这些信息的可读性,对于所采集到的数据信息要对其进行规范化的处理,生成可读性比较高的标准文本格式。安全Ⅱ区是对智能变电站的环境进行监测、采集和处理安防和消防等方面的信息。通过对变电站输变电设备的状况进行监测,并且实施与其他辅助设备、综合应用服务器进行信息交互。此外对于采集到的这些信息要对其进行规范化的处理和分析,随后将其上传到调控中心[2]。 2智能变电站一体化装置系统功能和系统设计 2.1智能变电站一体化装置系统功能。功能:①运行监视功能,采用可视化技术,对电网运行信息、保护信息、一次和二次设备的运行状况等信息进行监视和展示,包括对运行的状况进行监视,对设备状况进行监测,利用远程进行浏览;②操作和控制功能,对变电站设备的就地和远方操作进行控制,包括对顺序、无功优化等进行控制、防误闭锁操作等。调控中心主要通过数据和图形通信进行调度控制和远程浏览;③信息分析与智能告警功能,对智能变电站的各项运行数据进行分析和处理,并且为变电站提供分类告警以及故障分析报告等结果信息;④运行管理功能,通过人工方式进行录入和系统交互等,建立智能变电站设备的基础信息,并且对一次和二次设备的运行、操作以及检修维护工作进行规范化,以权限、设备以及检修等方面的管理为主。2.2智能变电站一体化装置系统设计。1)硬件配置。站控层是重要的组成部分,该设备的作用主要是对变电站的数据进行处理、集中监控以及数据通信,主要包括监控主机,数据通信网关机以及数据服务器等。综合应用服务器也是一个重要的设备,包括接收站内部一次设备在线监测数据,设备基础信息等,对其进行集中处理和分析。数据服务器也是一个重要的硬件配置,其主要是对变电站全景数据进行集中存储,并且为站控层设备和应用提供数据访问服务。此外还包括监控主机双套、数据服务器单套配置等[3]。2)系统软件配置:①操作系统,关于智能变电站一体化应该采用LINUX/UNIX操作系统;②历史数据库,该配置主要是采用比较成熟,且商用的数据库,能对数据库管理和软件开发工具进行维护和更新;③实时数据库,对系统提供安全和高效率的数据存取,还支持多应用并发访问和实时同步更新;④标准数据总线与接口,该配置主要是进行信息交换,对信息与信息之间的不同应用的和传送提供依据。 3结束语 综上所述,在当今社会对电力需要越来越高的情况下,确保智能变电站能够得到高效率和稳定的运行是非常重要的。虽然在智能化变电站的建设过程中取得了很大的进步,并且在智能变电站的运行与维护方面取得了一定的成绩。但我们必须承认的是在智能变电站一体化装置构建的过程中,我们还有很多方面的技术有待加强。因此,作为相关的设计人员,需要不断学习和借鉴国外的先进技术,并与实际设计过程中所存在的问题相结合,进而保证智能化变电站的一体化系统设计更加完善,以促进我国社会更好的发展。 作者:姚金玲 单位:河北省电力勘测设计研究院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:3D场景显示在智能变电站中的应用 《电气技术杂志》2014年第七期 13D场景显示开发环境的比较及选择 在计算机领域有多种成熟的三维图形显示技术可以选择。常用的3D开发软件主要有Unity3D,HTML5等。Unity3D能轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎,具有优越的效果和很高的扩展空间[5];在网络方面,Unity3D提供了很强大的可视化编辑器和语言层面的网络类,支持重载和命名空间。HTML5是基于SVG、Canvas、WebGL和CSS3的3D功能的开发工具,在浏览器中能达到惊人的3D显示效果,HTML5在支持跨平台进行使用的同时,还提供数据与应用接入开放接口,使外部应用程序可以直接与浏览器内部数据直接相连,例如视频影音。Unity3D相对于其他开发环境,其优势在于:可以轻松的创建三维视频,并且可以使用AssetBundle动态载入外部模型,或者使用3dsMax正常制作三维模型,导入生成FBX文件,载入Unity3D中构建,最后进行交互操作。尽管HTML5也可是创作模拟出三维场景,但HTML5存在漏洞,产生的数据垃圾会对用户进行轰炸,甚至会在短时间将硬盘塞满。综合各方面因素,选用Unity3D进行三维场景的模拟在技术层而言相对稳定,并且易于操作。此外,Unity3D对于同一项目,在不需要修改的前提下,可以通过菜单到各种平台,市场空间很大。 2实现的关键技术 2.1三维模型建立首先是进行数据采集,包括地理信息、建筑物纹理等,在变电站中根据现实需求设置多个传感器,通过传感器获取设备或周边环境情况的信息,如图1所示。对信息进行采集,包括录像、信息、建筑物纹理等。在变电站中不同的位置设置摄像机,对实时情况进行录像,通过3dsMAX根据采集的信息进行三维模型建立。在三维模型空间中,设置一个摄像机的点,通过设置摄像机的角度,依据现场摄像机所提供的实际的参数转换为三维界面中摄像机的模拟参数,形成逼真、生动的现场效果模拟3D图像。设想有一个任意方向、任意位置的物体,我们要把它渲染到任意方向、任意位置的摄像机中。为了做到这一点,必须将物体的所有顶点从物体坐标系变换到世界坐标系,接着再从世界坐标系变换到摄像机坐标系。其中的数学变换总结如下:这样就能在渲染的循环外先将所有矩阵组合起来,使循环内作矩阵乘法的时候只需要和一个矩阵相乘即可(物体有很多顶点,省一次矩阵乘法就会提高不少效率),如下:通过摄像机和传感器完成对信息的采集之后,存储到相应的数据库中,利用三维制作软件3dsMAX根据已经采集的信息进行三维模型的建立。下面将比较动态贴图技术和使用Unity3D软件进行3D场景显示的两种方式。 2.2动态贴图技术动态贴图技术利用在三维模型的不同面以动态贴图的方式,从不同角度看到的视频角度不同,在视觉上初步实现3D视频显示。未经过动态贴图的三维模型为灰色,通过摄像机获取监控视频的画面,将视频画面截取为一帧一帧的图片,利用已经截取的图片对已经建立的三维模型动态贴图。通过在模型不同的面,间隔时间段的进行贴图,如图2所示。通过视频播放控件与GUI界面中的视频窗口叠加,视频截图不间断的替换出现,从而实现对视频的播放。但是,通过在三维模型上动态贴图的方式实现3D视频显示的同时也存在一些缺陷。由于三维模型的分辨率较低,将分辨率高于三维模型的视频截图动态贴入三维模型时,视频截图的分辨率也会随之降低。背离了3D视频显示清晰、真实的技术要求。 2.3Unity3D软件实现3D场景显示对建立的变电站的三维模型进行透视投影原理进行模型渲染,至Web,通过视频播放插件与GUI界面预设视频窗口叠加,实现3D场景显示。1)模型建立各个点的摄像机获取的场景和设备纹理以及传感器获得的各种信息,通过程控放大器、A/D数模转换以及逻辑控制,传送到服务器的数据库中。利用三维软件3dsMAX,根据计算机存放的数据库采集的变电站现场的信息进行模型的建立,将建立的模型进行场景的拼接,模拟出变电站现实场景相对应虚拟现实的初步三维模型。利用Unity3D可以导入外部模型的特性,将已经建立的虚拟现实的初步三维模型导入Unity3D中进行模型的透视投影和渲染等。2)透视投影的实现对于透视投影的标准模型,视平面的坐标模型如图3所示,它的坐标原点位于视平面的中心,x轴正向水平向右,y轴正向垂直向上。要把透视投影的结果在计算机屏幕上显示的话,需要对透视图进行坐标变换,将其从视平面坐标系转换到屏幕坐标系。3)载入3D模型在3dsMAX中,已经根据现场所采集的信息,包括设备、建筑等按照视频需求比例进行了三维模型建立;使用MattFairfax实现的Model_3DS类支持3DS模型文件的载入。并对已经导入的变电站的三维模型进行视图变换、透视变换和屏幕变换。4)视图变换为表示透视投影的模型,实现了KCamera类,除保存视点的位置和姿态,还保存视图变换矩阵m_kmView,随着视点位置和姿态的变化,视图矩阵也不断更新。对于世界坐标系中的任何一点v(x,y,z),通过v=m_kmView×v将其变换到透视投影的标准模型坐标系,通过KCamera::Transform函数实现。5)透视变换经过视图变换之后,利用KFrustum类用来对透视投影的模型进行建模,其成员包括视平面的尺寸大小,以及近截面和远截面的z轴坐标。KFrustum通过Project函数将视图变换的结果变换为透视坐标。代码实现如下:6)屏幕变换实现视图变换和投影变换之后,需要将其转换为适合屏幕大小的模型,继而需要进行屏幕变换;屏幕变换的算法通过宏实现,代码如下。7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:8)视频叠加重合三维模型渲染结束之后,将其至Web上,在GUI客户端界面的设计过程中,预留的配置了Web浏览器的视频播放窗口,将Unity3D虚拟视频与预先定义的视频窗口进行叠加重合,实现3D视频的播放功能,从而达到理想中的3D场景显示的效果,如图5所示。 2.4试点应用上述两种方式均能实现3D视频的显示,但通过实际模型对比得出第二种方式实现3D场景显示的效果优于第一种方式。因此采用第二种方式在220kV武侯变电站上试点建设一套3D显示系统来展现变电站场景及站端辅助系统。用户可以通过客户端访问系统,客户端所采用的通信协议,具有很强的开放性和兼容性,完全能融合在电力系统现有网络中。通过标准的客户端,相关负责人和管理人员可根据不同的权限对系统进行配置及监控,操作界面全部为中文可视化界面,使用非常方便。此系统将获取的真实站端动环数据,如环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁,集成到3D场景显示系统中。在此3D显示界面上,管理人员可以根据3D虚拟现实视频中得到的实时数据的模拟数据,判断设备周边环境和设备运行情况。图6所示为设备周边环境,能真实地反映出周边环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁等的变化。图7所示为设备运行情况,根据3D虚拟现实视频中的实时数据,立体、形象、真实地反映了变电站各个设备的细节和特征以及运行情况,让管理人员和技术人员可以更直观地了解设备的运行情况。试点表明利用透视原理,使用Unity3D软件可以很好的展现生成变电站3D场景,并能把辅助系统的相关数据都融合到这个界面上,对变电站的全景数据进行有效的展示。 3结论 目前,3D视频显示技术虽然已经应用于众多领域,但在电力企业的信息化建设中应用并不普遍,武侯变电站的试点结果表明,在电网的信息化建设中,采用3D场景显示技术呈现变电站设备的空间关系以及环境数据的实时变化,既可以纵览全局,也可以观察局部详细信息,为变电站的智能化管理提供了直观、准确并且真实的监控管理方式。利用3D场景显示技术进行有效的监控和管理,能更好的满足生产运维、安防应急的需求,同时也有利于工程人员进行扩建项目的分析和设计,将大大提高管理的可操作性并提升了电网信息化的管理和决策水平。 作者:马玫杨鸿昌白丁单位:国网四川省电力公司信息通信公司 智能变电站论文:智能变电站远动模型映射研究 《软件工程师杂志》2015年第三期 1信息分级及子站端实现(Informationclsification) 电力调度分级划分为国调、网调、省调、地调、县调和集控,一般按照电压等级对变电站内不同设备信息进行分级采集,如图2所示。子站端远动系统采集变电站的一次设备、过程层设备、间隔层设备及站控层设备的实时测控信息,通过实时数据库(db)与内置调度分级系统,根据不同调度需求和信息分类规则,生成各级调度转发数据库(zfdb),按调度规定的相应规约把站内信息送至各级调度中心。信息分类一般规则按一次设备(开关、刀闸、机构、测量等)、过程层设(OSE链路状态、SMV链路状态等)、间隔层设备(保护动作、保护告警、压板、装置告警、通信状态等)、站控层设备系统信息(通信状态、系统故障、系统告警等)进行划分。 2子站端信息分级模块及映射研究(Modelmapping) 根据智能变电站信息分级和各级调度采集规则,利用智能化信息分级远传软件系统实现信息分级以及远传功能。子站端软件主要包含五个模块:(1)智能信息分类功能模块;(2)全站信息建模功能模块;(3)远传分级建模功能模块;(4)IEC61970模型映射功能模块;(5)IEC104远传通信模块。各功能模块关系如图3所示。智能化信息分类模块根据关键词和相关定义建立分类规则库,在全站信息建模时按分类规则自动实现全站信息的分类,并生成智能分类后的全站信息数据库(db),由远程分级模块对信息进行远程信息分级,通过IEC104远传通信模块及IEC61970模型映射功能模块把分级后的信息送至主站。子站各模块关系如图3所示。 2.1子站端远传规约选择变电站子站与调控主站间的通信协议采用电力系统实时数据通信应用层协议IEC104。104规约应用服务数据单元(DU)结构一般结构如表1所示,由数据单元标识,一个或多个信息体和应用服务数据单元的公共时标所组成[4]。为实现信息分级及控制功能IEC104规约扩充了两个DU:信息分级传送文件(DU54)和信息分级文件(DU127)。扩充DU的基本原则是不改变IEC104协议的帧结构和通讯流程。 2.2子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库的映射研究子站端电网模型(IEC61850)不对具体的通信技术和采用的通信协议做出限定,满足技术需要并能传输标准的信息模型,就可以使用该通信技术和协议,需要解释该通信技术和协议如何承载标准的信息模型,既映射问题[6]。子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库(db)的关联关系,映射研究内容包括:(1)站内IED与实时数据库IED地址的映射;(2)遥测类的映射;(3)遥信类的映射;(4)遥控类的映射;(5)遥脉类的映射;(6)定值类的映射。如下:(1)站内IED与实时远动数据库IED地址的映射选择一个SCD文件查找到其中的IED名称进行IED映射,给每个IED分配IED地址。网关的名称命名为IED名称。如表2所示。(2)遥测类的映射遥测类的映射CDC类型:MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遥信类的映射CDC类型:SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遥控类的映射CDC类型:SPC、DPC、INC、BSC(遥调)、ISC(遥调)、APC等。如表5所示。(5)遥脉类的映射CDC类型:BCR,如表6所示。(6)定值类的映射映射定值数据集,是为了配合国内实施规范。如表7所示。 3工程应用(Application) 在变电站子站端远动系统调试界面中增加调度分级配置功能,可以方便配置信息分级,如图4所示。在某地区实际工程中,应用具备信息分级功能的子站远动系统后,减少子站运维人天数27人/天,大幅度降低了变电站子站端和调控主站端信息接入联调的工作量,提高了子站端信息远传的调试工作质量和效率,节约了运行维护的成本。 4结论(Conclusion) 本文在目前智能变电站数量和调度信息量激增的情况下,根据不同调度主站端职能和对智能变电站信息远传的要求,提出了一种在子站端进行信息分级和远传方案。通过进行子站端电网模型(IEC61850)与实时数据库(db)映射研究,分析了站内IED与实时数据库IED地址、遥测类的映射、遥信类、遥控类、遥脉类、定值类的映射;子站端开发相应软件模块,实现基于调度信息分级规则、IEC104扩展协议的子站端调度信息的自动分级处理及远传。 作者:刘宝江段运鑫刘建勇魏勇单位:许继电气股份有限公司河南龙源许继科技发展股份有限公司 智能变电站论文:智能变电站设备监测技术研究 1交换机状态评估 1.1评价因素权重的确定模糊综合评价方法中,各因素权重对评价结果有很大的影响。如何确定权重是模糊评判中的重点和难点之一。本文采用层次分析法[11-12],构建的判断矩阵。 1.2模糊关系矩阵的隶属度模糊关系矩阵的关键是建立符合实际的隶属度函数。隶属函数的指派要反映这些元素对集合的隶属程度。如何确定一个模糊集的隶属函数至今还是尚未解决的问题[13]。目前作为隶属函数的分布函数类型比较多,常用的分布函数有:抛物型、正态型、柯西型、岭型等。每种分布函数又可分为偏小、偏大、中间型。岭型分布函数具有主值区间宽、过渡平缓的特点[13],能较好地反映交换机状态的模糊关系,因此本文用岭型函数来计算隶属度。岭型分布函数表示。在建立隶属函数具体表达式的过程中,遵从最模糊原则和最清晰原则,即表1中区间的端点处于最模糊状态,隶属度属于相邻两级指标状态的值均为0.5,在区间中点其类别是最清晰的,隶属度属于该级的值为1。根据交换机各评价指标的参数范围,把各指标数值代入式(3)~式(5)中相应公式,即可得出它们相对于评价集的隶属函数。需要说明的是,交换机有多个不等数量的端口,交换机状态与每个端口有关的指标有:流量、端口接收光强、端口发送光强、端口误码率。每个端口都单独采集,取劣化程度最大的作为交换机状态评价的输入值。 1.3模糊综合评价根据各个指标的值,代入该指标对应的隶属函数,即可得到模糊关系矩阵。保护、测控装置等二次设备的状态评价都可以采用同样的方法来评价其状态,但评价因素集要根据具体设备选定。 2智能组件跳闸回路定检 为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现跳闸触点定检的智能告警。充分利用智能终端操作回路硬件软件化的特点,对传统操作箱功能改进,实现跳闸回路(包含触点及压板)的在线监测和离线定检功能。开关处于合位时,智能终端可实现跳闸回路在线监测,及时发现、定位跳闸回路存在的异常。开关处于分位时,智能终端可接收系统命令进行分闸回路离线定检、实现合闸预置功能,避免忘投压板等人为疏忽。定检实现原理:如图1所示。保护出口驱动电路上串接TZ1、TZ2触点,两触点中间至正、负电间各串接一个用于检测的光耦(监测1、监测2)。智能终端接收保护装置定检命令后,首先闭合保护触点TZ1,正电经保护触点TZ1、监测2光耦回路导通,监测2光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ1的检测;然后闭合保护触点TZ2,正电经监测1光耦、触点TZ2、TBJ继电器、压板回路导通,监测1光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ2、压板、TBJ继电器的检测。同样,可以在分闸回路上实现相同的定检功能。 3过程层通信故障诊断 智能变电站中,间隔层与过程层用网络通信代替了信号电缆,之间用SV、GOOSE传送信息[14]。当SV、GOOSE收发异常时,需要及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障。本文提出一种不依赖网络报文分析仪[15]的诊断方法。分析SV、GOOSE的传输机制和特性,可采用接收端是否接收到相应的发送端信号来确定发送端的通信状态,而不是直接监测发送端的状态。间隔层装置发送GOOSE到智能组件,智能组件把接收到该GOOSE的状态用另外一个GOOSE送给间隔层装置,间隔层装置再把该状态值送到监控后台,完成一个间隔层装置GOOSE发送、智能组件GOOSE接收的状态上送,如图2所示。间隔层装置接收GOOSE的状态可以直接用来判断智能组件发送、间隔层装置接收的状态。一个智能组件可以把SV、GOOSE发送至多个间隔层装置,同样也可以接收多个间隔层装置下发的控制GOOSE,数据接收、发送是多对多的关系。如图3所示。故障诊断原理:根据所辖的发送端口和接收端口判断。当有任意一路发送端口或任意一路接收端口通信正常,则认为网口正常。如果所有的发送端口和接收端口都异常,才判定为网口故障。为此监控后台设计的过程层网络监测模型如图4所示。 4运行实例 基于上述原理的综合智能告警在贵州都匀泉东110kV数字化变电站投运。某一时刻采集到某交换机的一个状态数据(选用劣化程度最大的端口值),12345u,u,u,u,u的值为(35,20.8,16.7,28.5,0.65),得到模糊关系矩阵为。 5结语 设备状态监测是状态检修的基础,是二次设备检修的发展方向。针对智能变电站自动化系统的技术特点,交换机是智能变电站自动化系统的优秀关键设备。研究了交换机状态监测信息采集,在此基础上提出了用模糊综合评价方法对交换机进行状态评价;为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计了智能组件跳合闸定检回路进行监测;根据SV、GOOSE的传输机制和特性,当SV、GOOSE收发异常时,提出了一种不依赖于网络报文分析仪,及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障的方法。本文提出的模型、方法在实际变电站运行中得到了验证。 作者:徐长宝庄晨蒋宏图单位:贵州电力试验研究院上海思源弘瑞自动化有限公司 智能变电站论文:智能变电站电气设备的技术特点 1概述 随着我国经济发展和科技进步的速度越来越快,各行业对电力能源的需求不断增加,给国家电网的生产运行带来了前所未有的挑战。提高供电质量一直是我国电力系统的主要工作目标,为实现这一目标,满足社会发展的需求,国家提倡并大力建设智能电网。变电站作为电网中的重要组成部分,也加快了智能化建设,不仅实现了生产效率的提高,还降低了能源消耗,符合我国节能减排的发展政策。在变电站智能化建设过程中,对电气设备技术也有了更高的要求,光电传输、数字通信以及计算机技术等都融入到变电站建设中,简化了变电站的业务流程,提高了电力系统整体的运行效率。 2变电站电气设备介绍 智能化变电站电气设备是对数字化变电站技术的进一步发展和升级,与数字化变电站既有联系,也存在一定的差异。 2.1数字化变电站数字化变电站是按照国际标准建立的一种现代化变电站,其电气设备结构由过程层、间隔层和站控层三部分构成,能够实现变电站内各电气设备之间的共享和交互操作。数字化变电站的电气技术就是将变电站中所采集的信息进行传输、存储、分析和输出等,这一系列工作均是通过数据和信息的形式进行,通过相应的通信网络和系统实现各项功能。数字化变电站电气设备技术的突出特点是所有作业均是以数字化的形式实现,变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用和智能电网的支撑功能都有了很大进步。数字化变电站为建设智能变电站奠定了基础,而智能化变电站的建设是对原有变电站的进一步改进和升级,也是未来变电站发展的主要趋势。 2.2智能化变电站智能化变电站电气设备结构与数字化变电站有一定区别,主要由设备层、间隔层和控制层三部分组成,一次智能电气设备组成了设备层;检测和继电保护设备等二次设备组成了间隔层,这层主要采用分散型方式连接大部分母线应用;服务器、人机设备、路由器和站级计算机组成了控制层。该层利用光纤介质实现与间隔层的通信联系,并设置了计算机监控系统,以实现对变电站电气设备的实施检测、远程控制,并能在设备发生故障时,及时做出反应,保护电网系统免受更大损失。 3智能化变电站电气设备技术分析 3.1计算机终端与控制终端的结合智能化变电站将计算机终端与站内电气设备技术中的控制终端相结合,这就相当于在变电站中加入计算机系统,利用该系统可实现对站内运行信息和数据的采集、存储、分析,根据数据分析结果做出相应的指令,然后通过通信技术传输给各个电气控制终端。计算机终端还能对变电站系统的运行情况进行全程监测,根据设备运行情况做出准确判断,并采取有效的解决措施,这就能有效的降低电网运行故障处理不及时带来的经济损失。 3.2分布式控制技术的应用智能变电站电气设备分级控制是通过在变电站系统中采用了分布式控制技术,该技术具有独立控制性和自主调控性,这就能有效的将变电站中各类潜在风险进行分散和减弱,提高智能变电站运行的安全性和可靠性。分布式控制下的系统运行过程中若某一层出现故障,并不会影响其他层的正常运行,这种功能极大的提高了变电站的运行效率,降低了相关电气设备的负荷。 3.3光纤技术的应用光纤技术的应用,提升了智能变电站各层的通信速度和信息质量,实现了不同设备、系统之间的信息采集和传输高效化,这就为局域网管理功能的提升奠定了基础。控制层和设备之间的信息传输主要通过光线技术实现,该技术具有快速、准确、抗干扰能力强等优点,提升了整个变电站的运行效率。 3.4通信系统软交换的应用智能化变电站在很大程度上实现了电力通信的灵活性和便利性,其主要原因是在通信系统中应用了软交换,这不仅降低了后期的设备投资,还简化了设备维护工作,降低了变电站电气设备的维护成本。 4智能化变电站电气设备技术问题分析 我国变电站电气设备技术发展迅速,极大的提升了我国电力系统的运行质量,但仍存在一些不足需要进一步改进。如设备仍采用定期维护检修的状态、设备操作和监控仍需要人工完成等。为进一步提高我国变电站的智能化水平,应加大对以下问题的研究力度: 4.1电气设备检修智能化变电站中的所有电气设备都应该按照相关工作要求,科学合理的实施检修,在检修过程中,必须严格遵守设备配套的安全措施卡中的操作要求,防止意外事故的发生。为减少定期检修引起的停电,企业应积极加快在线检修技术的推广和应用,通过安全保护设备的配备,操作人员专业水平的提升确保在线检修的安全性,减少检修停电引起的各项损失。 4.2实时监控为提高智能变电站设备的运行质量,应进一步加强实时监控技术的应用,这样就能随时了解电气设备运行过程中的性能状态,通过各项监测数据的分析,对设备的运行状态进行判断,然后制定合适的养护措施。为确保实时监测功能的实现,应在变电站内建立统一的信息共享平台,利用该平台规范、统一各个系统的数据信息,提高信息传输速度,缩短系统反应时间。 5结语 智能化变电站是在数字化变电站基础上发展起来的一种新型运行形式,变电站的智能化是通过传统变电站技术与各类新技术结合实现的,目前尚处于起步阶段,还有一系列急需解决的问题需要我们进一步研究和实践。变电站智能化是我国构建坚强智能电网的关键环节,各部门应该积极配合,不断学习先进的管理理念和专业操作技能,确保变电站运行的安全性和可靠性。 作者:田召庚 单位:国网山东桓台县供电公司 智能变电站论文:浅谈智能变电站通信网络技术应用 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网 骨干通信网主要指覆盖范围在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络技术应用探讨 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网骨干通信网主要指覆盖范围 在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。 在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:探微智能变电站中网络通信与信息处理 1智能变电站的网络通信技术 智能变电站中使用的网络通信技术使用的是以IEC61850标准为优秀的基本结构,这种结构可以分为过程层、间隔层和站控曾。这种基本结构的结构图如图1所示。站控层中使用的设备的功能是使用全站的信息对整个变电站的设备进行控制和检测,并和远方的控制中心进行通信。间隔层中使用的设备的功能是采集间隔设备的信号并对这些设备进行控制和跳闸等控制动作,然后将相关的信息发送到站控层的设备并接收来自站控层设备的命令。过程层中使用的设备的功能是实现所有的和一次设备有接口的功能,并把直流的状态信号和交流的采样信号直接转换成数字信号,可以将其看作是一次设备的智能化和数字化的接口。这三层设备是通过网络通信来实现信息共享和数据的交换的,在间隔层和过程层设备中的网络叫做过程层网络,之间的通信内容包括交流的采样信号SV、直流的状态信号GOOSE以及硬对时信号1588。在站控层和间隔层设备之间的网络叫做站控层网络,之间的通信内容包括全站的保护信息和所有需要监控的信息。智能变电站中网络结构和传统的变电站的结构的不同就在智能变电站的继电保护装置是通过点对点的通信模式来实现采样和直接跳闸的,这就保证了继电保护装置的独立,极大的提升了继电保护装置的安全和可靠。在智能变电站中网络结构的各个层次的网络通信协议如表1所示。 1.1SV 由IEC61850标准的规定可知,SV是映射到以太网的数据链路层和物理层的,通过组播的方式进行传送,其传输网络可以分成点对点直接网络和通过交换设备的网络。采样值若通过交换设备进行传输,则装置和合并单元都是链接到网络的交换设备上的,所有的信息是共网传输的,数据的流向是通过组播的地址、VLAN的信息和APPID的信息来确定的。 1.2GOOSE GOOSE的原理和SV是类似的,都是映射到以太网的数据链路层和物理层的,都是通过组播的方式进行传送的,传送的网络都是分成点对点的直接网络和通过交换设备的网络,但是,GOOSE使用的是一种重发的机制来确保跳闸等相关的重要信息能够可靠的进行传输。在正常的情况下,GOOSE按照一定的时间发送报文来保证通信链路的完好,若是有事件发生,换一种时间间隔连续两帧发送事件报文,然后再换时间间隔发送事件报文,最后或辅导初始状态下的时间间隔。 2智能变电站的数据通信 因为变电站系统之间的通信在新型的智能变电站中占有十分重要的位置,所以,变电站自动化系统的优秀就是要建一个安全可靠的数据通信链路,又因为变电站具有一定的特殊性,其数据通信要求具有以下能力:①变电站自动化系统中的数据信息在传输网中要快速准确的传输,要保证其传送的实时性;②变电站是一个电磁干扰很严重的特殊环境,通信中信道本身的通道就较为复杂,在恶劣的通信环境中要拥有一个优秀的兼容性能;③在变电站的系统设计中若是出现失误或者错误,将会对设备甚至是人身造成极大的损害。 2.1智能变电站中常用到的通信接口 智能变电站中常用的通信接口就是RS-485接口,它的优点是多数的智能单元的接口方便,同时它的接口十分的标准规范,RS-485的接口是通过RS-232串口通信发展起来的,它采用差分的方式进行总线式的通信,具有良好的抗干扰能力,其传输的速率和距离都有了明显的提高,又因为总显示的通信方式可以在接口上进行,构建起通信网络来很方便。RS-485总线有两种连接方式可以选择,即半双工和全双工,常用的为半双工的方式,其网络拓扑图如图2所示。 2.2在智能电站中常用的设备通信协议 在智能变电站中使用比较广泛的和智能设备通信接口相匹配的协议有以下几种:①Modbus协议,这种协议时采用的客户端/服务器通信模式的一种基于串行链路的应用层协议,它的结构较为简单,在实际中应用也比较广泛,通常情况下,变电站和断路器设备中都是广泛的使用基于RS-485接口的此种协议;②TCP/IP协议,是由传输层的TCP/UDP协议和网络层的IP协议组成,是目前应用最为广泛的网络基础协议;③TCP/UDP协议,这种协议是完全以网络层为基础的通信协议,其中TCP的特点是向用户提供一种可靠的面向连接的字节流服务,UDP和TCP不同,它是基于传输层的协议,面向的是数据报文。 3实用分析 某智能电网系统的变电站的自动化系统中使用开放式的分层分布式的系统,由过程层、间隔层和站控层组成,站中的二次设备按照标准建模进行统一组网,实现信息共享。同时,变电站配备了通信记录监视系统,能够对整个电站的通信状态和信息进行时间和记录,该通信记录监视系统配备了两台监听装置和一台监视终端,其中一个监视装置负责采样值和GOOSE信息的监听和记录分析,另外一个监听装置负责对网络通信信息和另一个网的采样值以及GOOSE信息的记录,而监视终端通过交换机和两台监听装置相连,显示监听和分析的结果。在上述过程中,操作人员随时可以对系统中信号的变化、异常和传输中的异常状态灯进行监听,能够及时高效的对各种异常进行处理。在通信报文的记录文件到录波文件的转换过程中,同时采用了采样值按采样序号对其和按记录时间对其两种方式,这样,操作人员就可以通过两种方式的结果对比等到更为贴近实际的结果了。 4结束语 智能电网的建设关系到我国经济的发展和社会的进步步伐,而智能变电站在技术和功能上都与传统中的变电站发生了极大的变化,变电站中的运行信息需要以网络通信的方式进行交换和传输才能很好的满足智能化的要求,所以只有做好智能变电站的网络通信和信息处理的技术的研发工作和普及工作才能很好地做好智能电网的建设工作,才能更好地让电网为人民服务。 作者:陈敏 单位:国网湖北省电力公司孝感供电公司
近几年,随着私家车数量的增多,汽车能源消耗和汽车尾气排放已经成为了国内许多城市的主要问题,汽车能源紧缺和城市环境污染这两项问题严重影响着城市居民的生活水平和社会经济的发展,甚至许多城市都由于汽车尾气的污染而出现了严重的雾霾,要想解决这些问题就必须积极地研究汽车新能源的开发的使用,开发出更为环保且利用率高的汽车能源,而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的可再生能源,其获取方式简便且十分环保,将太阳能技术用于汽车新能源领域当中对于解决国内能源危机和污染危机来说都有着十分积极的作用。 一、在汽车新能源领域中应用太阳能的优势 (一)减少对于石油资源的消耗 在晴朗的白天汽车之中的太阳能电池可以化太阳能为电能,一部分电能供汽车行驶所需,另一部分则储存于电池之中。而黑夜之中可以利用储备电能,在天气状况不佳的情况下,太阳能储备较少,这个时候可以利用家用电对其进行充电。 (二)太阳能汽车能源消耗低 在太阳能汽车之中仅需要安装两平方米左右的太阳能电池组,便可以获得充足的电能,且实际运用效率高达90%。然而,普通汽车的能源转化率远不及太阳能汽车,仅有30%左右的能源用于驱动汽车,而大部分的能源被其他驱动部分所消耗。 二、太阳能作为第一驱动能源在汽车领域中的应用分析 (一)太阳能电池的运用 将太阳能技术应用于汽车新能源领域当中是为了有效强化功能转化率、减少汽车尾气排放对环境造成的污染以及有效降低汽车的使用成本,这就是研究和开发太阳能汽车的优秀理念,而太阳能汽车研究开发的重点则在于通过对新材料和新工艺的研究改进来提高太阳能汽车的运用性能,在目前的太阳能汽车中最为常见的光伏电池有薄膜电池和晶硅电池这两类。 (二)太阳能汽车的外观设计 在目前的市场当中,太阳能汽车相较于传统的能源汽车在外观方面存在着一些较为明显的分别,大部分的太阳能汽车在外观设计上会采用较为扁平状的设计,这种形状的外观是为了能够最大化地吸收太阳光能并最大程度地减小行驶过程中汽车受到的空气阻力。除此之外,为了保障太阳能汽车使用的安全性,在太阳能汽车出厂使用前会进行反复的模拟实验和仿真实验,从而确保汽车的设计能够发挥出实际的作用。目前市面上出现的太阳能汽车底盘大致分为三种:承载结构底盘、半承载结构底盘以及无承载结构底盘,这三种类型的结构底盘都完全符合太阳能汽车的行驶需求,在社会中已经被广泛使用。 三、太阳能作为辅助能源在汽车领域中的应用分析 (一)将太阳能技术运用在汽车天窗中 在传统的汽车当中安装太阳能天窗,通过在天窗玻璃上安装太阳能吸收材料和太阳能电池,然后将太阳能电池连接上汽车发动机,让空调温度传感器、点火器以及蓄电池形成一个完整的回路,这样就可以通过太阳能电池吸收太阳能并在系统中转换为电能给蓄电池进行充电,从而实现了电能的补给。目前国内市场上已经出现的太阳能天窗成本较高,大多都还只是运用在一些较为高档的汽车当中,但是笔者相信随着科学技术的发展,太阳能天窗的成本必然会逐渐降低,这样一来以后几乎所有的汽车都能够使用太阳能天窗。 (二)将太阳能电池运用在传统汽车当中 给传统汽车安装太阳能电池就能够实现当汽车停放在阳光下的时候进行充电蓄能,通过在汽车的车顶安装光伏电池板和在车内安装12V的蓄电池来让汽车拥有较强的能量转换率,这样一来不仅能够减少汽车能源的消耗,还避免了由于电池在停放的时候过度放电而导致电池的使用寿命降低。 四、结语 综上所述,太阳能技术在如今的汽车新能源领域中的应用已经成为了主流发展趋势,太阳能的应用对于国内经济社会的发展有着极为重要的意义,众所周知我国是世界人口大国,在最近几年里城市化建设的进程持续深入,人民的生活水平不断提高,私家车的数量逐年攀升,汽车能源的消耗量便随之水涨船高,同时汽车尾气的排放也越来越严重,对于国内环境的污染不断加剧,在这样的社会背景下,要想缓解国内汽车能源的消耗以及尾气排放对环境造成的污染,应用环保的汽车新能源是极为重要的,而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源,自然是第一时间受到了广大的关注。 参考文献: [1]李瀚.汽车新能源领域的太阳能技术运用分析[J].内燃机与配件,2018,03:212-213. [2]江玉婷.汽车新能源领域的太阳能技术应用[J].时代汽车,2017,16:28-29. [3]张卓哲,王浙冉.汽车新能源领域的太阳能技术应用研究[J].科技创新与应用,2017,25:51-52. 作者简介:李江华(1989-),男,汉族,江西赣州人,硕士,讲师,研究方向:汽车新能源技术、汽车检测与维修技术、汽车实验、汽车材料等。
电气工程自动化技术研究:电气工程中自动化技术的应用 摘要: 伴随着经济发展与科学技术的逐渐进步,自动技术也获取了较大的发展机遇,同时还取得了较高的成绩,尤其是电气工程,先进的自动化电气技术逐渐成为人们广泛关注的技术。本文对电气工程与发电厂当中使用的自动化技术,进而展望未来的发展趋势,着重关注行业之间技术层面的相互交流,进而促使电气工程中使用自动化技术的合理提高,为我国电气工程未来的发展提供良好的基础。 关键词: 电气工程;自动化技术;应用分析 伴随着自动化技术的普及应用,电气工程呈快速的发展趋势,由于自动化技术在电气工程中具有十分重要的作用,同时对从事电气工程工作的相关人员的工作水平必须进一步的提高,才能满足如今操作的需要。本文主要阐述电子技术自动化技术的应用趋势,并且具体分析自动化技术在电气工程当中的实际应用。 1自动化技术在电气工程中的应用方向 1.1实施仿真系统 在现代化的电气工程中,已经开始广泛的使用电气自动化技术,为了有效的提高电力工程运行的可靠程度,企业电气工程在实际施工的同时,必须要合理的应用实施仿真技术。此系统不仅能为电气工程供应充足的实验数据,并且还能顺应电气工程不同种类实验层面的需要,以此为工作人员测试新设备供应了合理的保障。另外应用实施仿真系统能够有效的推进智能保护及输电灵活系统,在电力工程中,数据模拟仿真技术还能进行全天检测电力系统负载的实际情况,因此在电气工程中,实施仿真系统极具无可替代的意义。 1.2人工智能电气技术 跟随着电气行业的深化发展,电力事业的越来越复杂,排查电力系统的出现的故障也显得日渐重要,以往依靠手工检查故障的方式早已无法满足如今电力系统的发展需要。所以电气工程的人工智能技术也就应运而生。人工智能技术既能及时合理的诊断电力工程的存在的故障,并且对于电力工程后续的规划有着十分重要的意义。伴随着如今人工智能技术当中逐渐的使用进化理论与模糊逻辑,电气工程当中所使用的人工智能技术的界限也日渐广泛。 1.3自动化综合技术 我国当前的电力企业正处在快速发展阶段,电气工程的技术含量也日渐增高。在如今的电力系统当中,应用的保护装置也日渐增多。切了确保顺利的使用保护电气工程的相关装备,在实际的电气工程中,必须合理的使用自动化的综合技术,自动化综合技术的合理使用对电力系统的安全性具有非常重要的作用,所以为了保障电力系统的安全性,自动化的综合技术就显得特别重要。 2分析自动化技术在电气工程当中的具体应用 2.1分析在电气工程中应用智能电网技术 现如今,计算机技术逐渐趋于成熟化,现代化的电气工程中也广泛的使用信息管理系统,所谓的信息管理系统就是将计算机和电气自动化技术进行合理的融合,同时这也是智能电网技术当中的关键系统。在如今的电力系统中,具体的电气工程中使用智能电网技术显示的意义不言而喻,企业直接关系到电网系统能否正常的运转。所以未来更好的实现电气工程正常的运转,实现电力系统的高效运转。在具体使用中,需要确保其更具科学合理性,元构件的标准化、通信系统的开放化,并且还要重点满足管理的需求以及高效的计量体系,利用智能化调控技术来实现广大区域的防护系统构建。在整体过程当中,促使可再生的能源和分布式资源进行合理的接入。 2.2变电站自动技术在电气工程当中的具体应用 电气自动化技术属于实现变电站自动化的基础,因此在实际建设变电站自动化的过程中,需要着重关注合理的使用先进的计算机信息技术,以此来保证指点变电站的自动化、智能化、数字化、一体化等。另外为促使变电站管理运行和统计记录的自动化,可以通过利用计算机技术来代替以往的信息技术。以此来保障为广大用户提供良好的服务,利用监控系统实现自动化变电,因此再具体应用的同时,重点通过自动化的综合系统与远动系统对自动系统当中存在的故障济进行实时的检测与诊断,促使自动化系统的管理水平有效的提高。 2.3在电力系统中使用 PLC技术要想实现整体电力系统的可靠性与灵活程度是不可脱离使用PLC技术,另外,此技术在降低电力系统的能耗方面极具十分重要的意义。因此在电力系统使用PLC技术的使用范畴发展也日渐加快。所谓的PLC技术具体是指可编程的控制逻辑技术,属于已处理器为中心的数字操作运算的电子系统装置。具体应用分为以下几方面:(1)在处理数据的过程中,PLC技术能合理的采集数据、处理数据、分析数据。还能在很大限度上,促进电力工程处理数据水平的有效提高,以此来确保电力系统更加安全、稳定的运行;(2)电力系统在闭环时,PLC技术能够实现有效的控制流量、压力、温度的模拟量。并且还能实现将数据的模拟量转变成数字量; 3结语 综上所述,伴随着电力企业的深化发展,深入研究自动化技术在电气工程中使用具有十分重要的理论与实践意义。为了有效的提高电力企业的优秀竞争力,电气工程企业当前必须明确认知自动化技术对于电气工程的意义与作用。因此电气工程必须要合理的使用自动化技术,只有这样以此保障我国电气工程企业未来的可持续发展。 作者:蔡星 单位:贵州理工学院 电气工程自动化技术研究:电气工程与自动化智能化技术 摘要: 随着现阶段我国的科学技术水平迅速提升,在电气工程领域的发展速度也比较快,电气工程中对新技术加以科学化应用就显得比较重要,实现自动化以及智能化目标,对整体电气工程的应用水平就能提高。本文主要就电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征简要阐述,然后对智能化技术具体应用及发展趋势详细探究,希望能通过此次理论研究,对电气工程的良好发展起到促进作用。 关键词: 电气工程;智能化技术;自动化 0引言 电气工程自动化智能化技术的科学应用,能有效提高电气工程的生产效率和生产质量。在当前的经济发展形势下,只有充分重视生产技术水平的提高,才能创造更大的经济效益。在通过加强电气工程和自动化智能化技术的应用研究下,就能为电气工程的进一步发展打下坚实理论基础。 1电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征 1.1电气工程自动化中智能化技术应用背景 现阶段的科学技术发展较快,一些新型的技术不断涌现,对电气工程领域的进一步发展提供了基础支持。电气工程自动化智能化技术的应用,能从整体上提高电气工程的生产力水平。智能化技术的应用主要是人工智能技术的应用,在这一技术应用下能对人类思想进行模拟,可实现自动化的控制操作[1]。在智能化技术的应用下是以计算机为基础,从而展现出精密的传感和定位技术,智能机器人当中对智能化技术应用对操作人员的操作环境能大大优化,对设备的使用性能也能有效提升。电气工程和自动化技术的发展下,对电气技术和计算机技术的应用也比较广泛,实现自动化的技术应用目标,就能从整体上提高电气工程自动化生产水平。 1.2电气工程自动化中智能化技术应用特征 电气工程自动化当中对智能化技术的应用,有着诸多的优势特征体现,在智能化技术的应用下,能对传统系统控制流程进行简化,这样就大大提升了电气工程系统的整体运行效率。在智能化技术的应用下,对电气工程系统的安全稳定性能得到有效控制,对系统的整体工作效率能得意有效提升,使得操作系统变得简单化,这对系统的工作效率得到了显著提升。再者,电气工程自动化当中智能化技术的应用,对电气工程自动化能进一步的完善,这样就能加强系统运行的安全可靠性[2]。电气工程自动化的发展过程中,智能化技术应用能实现人工智能目标,这样在对电气工程系统的运行数据的收集分析处理能力就比较强,对系统的控制效率能有效提高。这样就能减少系统发生故障的次数。 2电气工程自动化智能化技术具体应用及发展趋势 2.1电气工程自动化智能化技术具体应用 电气工程自动化智能化技术的具体应用当中,由于电气自动化工程系统相对比较复杂化,这样就比较容易出现各种各样问题,在系统的运行前,相关的工作人员在对故障的诊断以及检测等方面就有着很大难度。通过智能化技术的应用下,就能对电气工程系统的运行实时性的进行监控以及诊断,在出现故障的时候,通过变压器当中渗漏分解气体,就可对其故障信息进行收集分析,从而找到故障点[3]。结合故障点找到故障的原因,针对性的进行解决。在智能化技术的应用下,就能减少故障维修的时间,对系统的运行稳定性能有效保障。电气工程设备中智能化技术的应用,能对设备进行优化,提高电气设备的运行水平。在电气设备的设计研究方面,能对电气工程自动化系统的优化起到促进作用。而传统的方式对电气设备的研究设计周期比较长,效率也不能有效提高,对电气设备设计人员也有着比较高的要求。而智能技术的应用下,就能解决传统电气设备中的诸多难题。通过计算机辅助设计技术的应用,能大大缩短电气设备设计的时间,在设计的质量上也能有效提高。计算机辅助设计技术中CAD技术的应用,对电气设备的质量就能有效保证[4]。电气设备优化设计中,比较常用的就是遗传算法,在这一方法的应用下,对设计的整体效率水平就能提高。对设备的远程监控以及减少系统运行当中的材料损耗,从而达到设备优化的目标。智能化技术中故障诊断技术的应用比较重要,在电气工程的实际运作当中,会受到诸多层面的因素影响,使得电气设备出现故障。在智能化技术的应用下,对电气工程故障分析后,故障诊断效率比较快,能及时找到故障点,也能大大缩小故障影响的范围。对电气工程自动化系统的运作安全性能有效加强,从而提高了整体企业经济效益。 2.2电气工程自动化智能化技术应用发展趋势 随着新技术的升级,电气工程自动化智能化技术应用将会得到进一步发展,向着集成化的目标实现。通过高度集成化CPUGISC芯片以及大规模可编程集成电路等运用,就能提升电气工程自动化数控系统软硬件系统运行速度,在集成度上能大大提高。通过对LED显示技术的应用,对电气自动化显示器性能也能大大提高。集成化的目标实现,使得相应的设备生产成本也能大大降低,在产品的使用性能上能有效提升。另外,电气共车行自动化智能化技术的应用,也会逐渐向模块化以及网络化的方向发展。其中在模块化的发展方向上,主要就是结合功能要求,能把基本模块以及通信模块实现系列化的生产,这样就能形成标准化的生产,构成不同档次的数控系统[5]。而网络技术的迅速发展下,对电气工程智能化的整体水平就能有效提升,从而保障了整体系统的运行效率。 3结语 总之,电气工程和自动化的智能化技术应用发展,要以实际的工程生产需要为基础,在对智能化的技术应用层面加强重视,只有从这些基础层面加强重视,才能保障电气工程的进一步发展。希望能通过此次对电气工程的智能化技术应用研究,有助于实际的发展。 作者:魏福彪 单位:江西矿安安全生产科学技术咨询中心有限公司 电气工程自动化技术研究:电气工程及自动化技术的应用与发展 【摘要】 在我国经济发展中,电气工程受到广泛重视,可以有效提升国民经济水平,传统的电气工程建设技术已经无法满足其实际发展需求,需要企业积极应用自动化技术,提高其智能化与自动化程度,明确各个工程项目的建设目的,保证可以提高电气工程的建设水平,为其后续发展奠定基础 【关键词】 电气工程;自动化技术;应用措施 在电气工程自动化技术实际应用的过程中,需要科学分析相关技术要求,根据技术原理与特征等,建设专门的管控机制,保证在电气工程建设中,可以逐渐优化其工作体系,满足电气工程的实际建设需求。 1电气工程自动化技术应用现状分析 作为社会发展的基础工程而言,电气工程的发展受到广泛关注,企业已经应用了先进的自动化技术对其进行处理,在一定程度上,可以拉近我国与其他国家电气工程之间的距离,逐渐创新自动化技术的应用形式,建设先进的电力系统与网络信息系统,在行业发展的情况下,可以促进数据信息的共享,提升电气工程自动化技术的应用水平,达到预期的工作目的。然而,当前部分电气工程建设企业在应用自动化技术的过程中,还存在一些问题,无法提升技术水平,难以满足其实际发展需求。因此,在未来发展中,电气工程自动化技术具有较大的发展潜力,需要企业对其进行全面的开发与研究,达到预期的建设目的。 2电气工程自动化技术的应用措施 在我国电气工程实际建设的过程中,自动化技术的应用受到广泛重视,可以有效提高电气工程的建设水平,增强技术应用成效。 2.1电力调配中的应用 在电气调配中应用电气工程与自动化技术,可以有效提高电力供应服务水平,对电网进行全面的优化处理,除了可以提高电网运行稳定性之外,还能保证其完整性,对设备的运行状态进行监测,及时发现设备运行中存在的问题,采取有效措施解决问题。同时,在应用自动化技术的过程中,可以针对电力调度工作,制定完善的调度方案,提高其经济效益与可靠性。在电力调度中应用自动化技术,可以有效提高其安全性,减少能源浪费问题,逐渐提高电网安全性与可靠性。 2.2发电厂分散监控系统的应用 在发电厂分散监控系统实际运行的过程中,可以对电网进行有效的检测,技术人员应用电气工程自动化技术,可以应用高速数据通讯网等,对其进行处理,然后利用控制单元自动化处理的方式,对热电阻、电气量与热电偶等进行全面的处理,可以接受各类信号与数据信息。在结束运算工作之后,可以对各类设备的参数与运行状态等进行监控处理,在画面中及时显示其中存在的问题。同时,在应用电气工程自动化技术的过程中,可以利用打印与信号输出等技术,建设专门的监控机构组织,然后利用先进的检测技术对其进行处理,完善各类控制功能,逐渐提高系统的运行水平。 2.3日常生活中的应用措施 在日常生活中,可以应用电气工程与自动化技术对各类领域进行处理,例如:在交通管理过程中,可以利用电气化电路技术对其进行处理,将电气化远程控制技术应用在地铁与悬浮列车的建设中,可以有效提升其运行水平。同时,在工业与石油方面,可以利用电气自动化技术开展相关操作工作,在半自动化控制的情况下,提高其运行水平。在日常生活中,还可以利用电气工程自动化技术控制报警器、供电系统与刷卡系统等,发挥通信技术的应用作用,逐渐提高人们的生活水平。 3电气工程与自动化系统的发展趋势 在未来发展中,电气工程与自动化系统的建设会逐渐完善,可以有效提高人们的生活水平,逐渐增强自动化技术的应用成效,满足其实际发展需求。具体发展趋势为以下几点: 3.1构建良好的网络结构 在应用电气工程自动化技术的过程中,可以构建良好的网络结构,建设现场总线监控机制,利用计算机网络信息技术等,对其进行综合控制。在电气设备开发与管理中,会对其进行智能化的开发与建设,可以利用网络控制的方式,提升电气系统的建设质量。同时,可以装置功能完善的系统,利用总线监控的方式对其进行处理,在完善自动化系统的情况下,逐渐提高数据信息传输工作成效,满足现代办公自动化发展的需求,降低运行成本。 3.2科学应用自动化检测技术 在未来发展中,会将测量系统与数字模拟系统等,应用于自动化检测中,发挥传感器的应用作用,获取准确的数据信息,及时发现系统中存在的问题,采取有效措施解决问题。 3.3建立统一的自动化系统 在系统平台中,包含较多先进的自动化技术,需要对其进行科学的管理,对各个环节进行控制,例如:开机与运行管控等,降低维护成本,提高其工作效率等。 3.4建立完善的DMS系统 DMS系统的应用,可以提高电气管理工作水平,满足自动化技术的应用需求,对各类设备与系统进行保护,逐渐优化系统的运行体系。相关部门可以建立先进的事故处理系统,减少对于电网的威胁。管理者可以应用DMS系统,准确掌握电力系统的运行情况,例如:对电力设备与电流电压等数据信息进行分析,保证计算工作的精确度,平衡设备的电压与负荷,在一定程度上,可以发挥系统的监督作用,增强其应用成效。 3.5建设开放性的自动化系统 对于系统的开放化处理而言,可以建立外界主接口,然后利用相关接口与外界的网络相互联系,提高数据资源共享成效。对于计算机网络而言,需要对各类信息进行处理,科学开展设计、决策工作,建设一体化管理机制,在远程操作的情况下,开展自动调度工作。 4结语 在电气工程及自动化技术实际应用的过程中,需要对其进行全面的分析,制定完善的管控机制,创建先进的管理体系,明确各个部门的工作职责,发挥现代化自动化技术的应用作用,使其向着更好的方向发展。 作者:齐英 单位:国网山东省电力公司莱阳市供电公司 电气工程自动化技术研究:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理,需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来,需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略,确保二者可以有机结合,由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中,大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接,促使电网调度过程中的效率性得到显著增强,由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一,将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息,由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制,由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二,各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理,并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下,有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起,来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时,还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明,这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低,由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中,最大的好处在于,既可以促使变电站运行本身实现自动化监控,同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉,促使监测结果更加的准确、可靠,减少在人工监测中出现的漏洞,最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说,变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的,并且最终在其计算机控制系统上面,将监测获取得来的数据信息传输于此,而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据,进而来对其进行优化整改,从根本上言,对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外,以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下,充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代,实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中,只需坐在监控室内,针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态,同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻,对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中,充分的借助电气工程设备资产管理系统,就运行中存在的故障问题进行准确判断,并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施,以此对故障根源进行分析与消除,确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供,并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供,由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作,可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用,能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点,促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下,广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态,其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中,主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用,且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现,借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出,从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来,充分的将人机接口通讯功能得以实现,将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去,并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息,促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况,从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时,得到了较为广泛的应用普及,并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此,新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握,将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新,由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气工程自动化技术研究:略谈自动化技术在电气工程的应用 1电气自动化在电气工程中的应用构思 1.1监控技术的集中式应用。集中式监控技术有着其独到的特点,设计容易、操作简单、日常维护方便。这些优点更加方便电气工程的需要。大幅度的减少了成本上的支出,因为它本身不需要购买太多的机械设备。这是它一个方面的优点,但是缺点就是监控的安装点需要很多很广泛,这就造成了单独而混乱的状况出现,多个监控需要的处理器也随着增加,电缆的数量也随之变多,导致成本增加。多种电缆搀和在一起,增加了不安全的因素存在,整个系统的可靠性大大降低。连接点容易出现状况,一旦连接点出现断开的情况,那么电气工程中所有的设备都会无法运行,而这种短时间的断开往往会造成极大的损失。其原因是在电气工程中所使用的断路器和隔离的闸刀都是用的硬接线,这种线的质地很坚硬,但是很容易出现断裂的情况。因此,集中式的电气工程检测带来的是有序运行的电力工程系统,这样做的后果大大减少了工程上的投资。 1.2总线监控技术在现场的应用。目前在电气工程中用到最多而且最为有效的一种方式就是现场总线监控技术。现场总线就是一种串行的通信链路。它的作用体现在联系上,即生产过程中所用的基本设施和控制这些设备之间的联系。也就是通常意义上讲的现场级设备和车间级设备的沟通联系。这种方式的监控有着较好的针对性,每一种电气工程都有着不同的特点,现场总线监控能针对这些特点进行监控。现场总线监控有着它独有的特点,它只需要较少的设备投入,减少了成本,其原因在于它使用到的隔离设备减少、端子柜的使用减少等。同时,它也具有远程监控的一些特点在其中,电气设备的安装都是在现场的环境下,这可以说是一种最省电缆线的方式,用这些电缆把设备连接起来完成对设备的完全监控。实现了规模化的效益,使得电气工程的效益更加明显,节约了设备成本。还有优点就是设备之间是没有实际上的联系的,这样一台机器停止工作了,其他的设备也会良好的运行。这主要是因为它们都是通过网络信号进行相互的连接,有很强的独立和灵活性。通过这些技术手段,可以大大增加电气工程的安全和可靠性。 2自动化技术在现实中的应用 2.1变电站的应用。人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流,变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况,实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到现代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作,对变电站的监视和数据分析都是人工完成,设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观,只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化,变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少,这样在人员的投资也随着减少,电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施,自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解,并且通过计算机得到的数据进行分析,得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施,确保变电站的有效运行。 2.2电网调度方面。现代意义下的电网调动主要是远动装置与主站调动系统,主要负责的方面是进行电网运行状态的监控。使得电网在人员的调配方面、电网的安全运行更加有保障。其作用主要体现在以下几点;第一点是电网安全运行的监控,电网在正常的运转时,我们需要的是调度人员进行监视和控制电网的电压、负荷等情况。主要设备的水能和热能等等方面的工作指标,使得其更加的符合规定,保障用户的用电安全。第二点是电网经济调度方面,在对电网实现安全监控的基础之上,我们还要注重的是经济效益的实现。通过自动化的调度手段来实现电网的经济价值最大化,降低能耗、节约能源,达到最小的成本最优的配置。第三点是电网运行中安全事故分析和处理,电网出现故障的原因是多种多样的。出现的原因也很复杂,过程根本来不及反应。如果不能及时进行预测和处理,不但人身安全会得到威胁,还会导致电网的大面积崩溃,大面积的停电状况出现,造成国民经济的严重损失。所以增强自动化调度势在必行,实现电网运行的安全分析,完善事故处理方式方法,避免造成重大损失。电力工程中最重要的一个环节就是调度中心的,是一切设备的控制中心,通过电气自动化的实施把设备都联系成为一个整体,实现自动化的操作,完善调度中心具有非常现实的意义。这会使得电气工程更加适应市场的需求,有更加良好的发展。 3结束语 作为一个衡量国家经济发展水平的重要标志,电气自动化的应用举足轻重。使用电气自动化进行电气工程的改造,达到高效运行的目的。这主要是计算机网络、现代社会中的需要,电气自动化的应用更好的满足了时代的需求。电气工程更好的适应社会,我们可以做的就是具体问题具体分析、具有创新意识,为我国在电气工程中更好的发展做出自己的贡献。 本文作者:崔旭辉 单位:武汉市华中科技大学文华学院
1基于工作过程的实践教学 1.1基于工作过程的实践教学内涵 根据德国不来梅大学技术与教育研究所Rauner教授的研究,工作过程是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序[1],是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统。所谓基于工作过程的实践教学,就是以工作任务为中心构建教学情景,学生通过学习,达到理论知识和实践技能的统一。其实质是在实践教学过程中,设计一系列典型工作任务,通过构建真实的学习情景,将工作岗位的真实情景再现于课堂,引导学生完成一个个循序渐进的工作任务,促使学生在学中做、做中学。 1.2基于工作过程的实践教学模式与传统实践教学模式的区别 在传统实践教学模式中,注重学科内容的完整性,将知识传授作为主线,以教师为中心,教学方法单一,学生按照教师的讲解和演示机械地完成实践内容,导致学生实践动手能力差,缺乏独立思考和解决问题能力,且传统实践教学模式较枯燥乏味且难以达到教学目标,课堂气氛也比较沉闷,学生学习兴趣不足。而基于工作过程的实践教学模式不同(见表1),其以培养学生职业能力为主线,强调学生在实践中完成知识和技能的学习,引导学生从学科知识学习向工作能力培养转变。 2基于工作过程的实践教学设计 2.1基于工作过程的实践教学设计思路 基于工作过程的实践教学是以工作过程为主线,采用行动领域归纳—学习领域转换—学习情景设计3阶段层层递进的设计思路(见图1)。第一步行动领域归纳,分析职业工作岗位能力需求与工作任务,归纳出工作过程中的典型工作任务;第二步学习领域转换,提炼工作岗位的典型工作任务,将行动领域转换成适合的教学内容,确定学生在学习过程中需要掌握的理论知识、实践技能及职业素养;第三步学习情景设计,学习情景是学习领域的具体化表现,每个学习领域可有多个学习情景,学生通过学习情景的学习,可获得职业岗位所需要的理论知识、实践技能及职业素养。 2.2基于工作过程的实践教学模式 基于工作过程的实践教学以教师为主导、学生为主体,教师以完成任务的形式带领学生进入学习情景,引导学生边学边做,完成相应的任务,实现在学中做、做中学。基于工作过程的实践教学采用“六环节”工作导向教学模式(见图2),即布置任务—实验设计—方案确定—实践应用—指导检查—展示评价。(1)布置任务:教师任务,引导学生明确工作任务,学生查阅相关资料;(2)实验设计:学生根据任务,设计具体任务的实验方案;(3)方案确定:学生讨论和确定实验方案,制订详细的工作计划及步骤;(4)实践应用:学生按照已确定的工作步骤和程序完成实训;(5)指导检查:教师指导学生规范操作,在任务实施过程中,学生进行自查、互查;(6)展示评价:对工作过程与结果进行学生自评、小组互评、教师评价,任务完成后教师对整个教学活动进行评价。 2.3基于工作过程的实践教学方法 为提高教学成效,可采用项目教学法、情景模拟教学法、虚拟仿真教学法、案例教学法、小组讨论教学法等来进行实践教学。 2.3.1项目教学法 项目教学法是指师生通过共同完成一个完整的项目工作而进行教学活动的一种方法,以教师为主导、学生为主体,引导学生独立完成信息收集、方案设计、项目实施及检查评价。以阿司匹林原料药质量检查教学为例,可通过完成工作项目的方式引导学生完成药物性状鉴别、含量测定等药品检验流程,从而掌握化学鉴别法、酸碱滴定法等药品检验常见的方法与操作。 2.3.2情景模拟教学法 情景模拟教学法是学生在教师创设的教学情景下进行角色扮演的一种方法。情景模拟教学可让学生在一种近似于真实的工作环境中学习,使学生对未来工作岗位有一个较具体的、综合性的认识,有利于学生职业素质的全面提高。 2.3.3虚拟仿真教学法 虚拟仿真教学法就是利用计算机软硬件组建一个系统平台,创建各种虚拟现实来模拟真实环境,并根据真实环境中的理论和实际操作情况在虚拟环境中进行操作、验证、设计、运行等的方法,可通过多种媒体手段实现教学活动的沉浸性和交互性[2]。如学生可使用高效液相色谱、气相色谱等仪器的模拟训练软件,实现药物含量测定的仿真训练,具有低成本、安全性高、可反复操作等优点,突破了时空限制。 2.3.4案例教学法 案例教学法是指在教学过程中,教师根据教学目标和内容的需要,采用案例引导学生进行思考,并提出解决问题的方案,从而提高学生分析和解决实际问题能力的一种方法。将“齐二药”“毒胶囊”“假疫苗”等危害人民健康与生命的药害事件作为典型案例,引导学生深刻反思假药所造成的严重危害,加强学生思想政治、价值观及职业道德等方面的教育,使学生理解职业道德素养在临床工作中的重要性。 2.3.5小组讨论教学法 小组讨论教学法是指学生在教师指导下围绕特定主题进行分组讨论、发表观点、得出结论,从而获得知识的一种方法,其既能充分发挥学习的主动性、积极性,又能培养学生的团队合作精神,提高其综合素质。如讲授阿司匹林片剂含量测定内容时,教师首先提出问题:阿司匹林原料药与阿司匹林片剂的含量测定方法是否相同,为什么?经过课堂讨论、教师归纳总结,引导学生掌握阿司匹林原料药与片剂含量测定的原理。 2.4基于工作过程的实践教学考核评价 以促进学生全面发展为主要目标,优化传统的单一考核评价方式,构建评价主体多元化、形成性评价与终结性评价相结合的评价模式。学生的实践成绩由平时成绩、小组成绩及技能考核等组成,平时成绩包含实践前的预习、实践参与度、实践用品的清洁与整理等,引导学生养成自主学习的习惯;小组成绩包括小组合作情况、实训操作熟练度及药品质量控制意识等,引导学生践行社会主义核心价值观,增强其团队合作意识及药品质量安全意识;技能考核成绩包含实验原始记录、药品检验报告书及综合技能考核等,引导学生熟练掌握药物分析方法与技能,准确规范书写原始记录与报告书。 3基于工作过程的实践教学研究 基于工作过程的实践教学以工作过程为主线,实现工作过程向学习过程转换,符合中职学校技能型人才培养与工作岗位对接的要求。以对乙酰氨基酚片的质量分析知识点为例。 3.1教学目标设置 教学目标包括知识目标、技能目标、情感目标3个方面,知识目标:(1)能采用化学方法鉴别对乙酰氨基酚片;(2)明确对乙酰氨基酚片含量测定的方法和原理;(3)熟悉对乙酰氨基酚片的含量计算方法。技能目标:(1)会正确使用《中国药典》查找对乙酰氨基酚片含量测定方法;(2)能熟练运用紫外分光光度法测定对乙酰氨基酚片含量;(3)提高自身解决实际问题能力。情感目标:(1)增强学生药品质量第一的意识;(2)培养学生严谨细致、认真负责的工作态度及良好的沟通能力。 3.2教学重难点及突破策略 3.2.1重点难点 含量测定是理实一体化联系最为紧密的知识点,能体现学生对芳胺类药物的掌握程度,因此教学重点是使学生掌握对乙酰氨基酚片含量测定的方法和原理;学生对UV756紫外分光光度计的操作较陌生,且存在理论与实践脱节、分析和解决问题能力不足等问题,因此,如何使学生熟练运用UV756紫外分光光度计测定药物含量是教学的难 点。 3.2.2教学策略 突出重点的策略是采用基于工作过程的实践教学模式,以任务驱动来组织教学,从而帮助学生掌握对乙酰氨基酚含量测定的方法。化解难点的策略是构建信息化教学环境,利用微课视频演示实训操作、讲解技术要领,并通过超星学习通平台的讨论、评论区和学生沟通交流,让学生课前熟悉UV756紫外分光光度计的使用方法。同时,在工作页中设计对乙酰氨基酚片含量测定的工作任务,帮助学生掌握UV756紫外分光光度计测定药物含量这一知识点。 3.3工作情景设计 为了使教学更贴近实际工作,学生深入体验工作过程,把常规实践教学教室更换为具有仿真工作场景的模拟药检室,并根据药品抽检案例创设工作情景。为加强药品质量监管,保障公众用药安全,市食品药品监督管理局组织对小林连锁药店进行药品质量抽查,并将抽检药物送检至食品药品检验所。小明是食品药品检验所的一名实习生,和带教教师一同负责对乙酰氨基酚片的检验工作,由于小明在校学习的是2015年版《中国药典》,而2020年版《中国药典》已开始执行,此时小明不知如何选择。现请你帮助小明选择一版《中国药典》,完成对乙酰氨基酚片的质量检查,并按规范填写药品检验原始记录和检验报告书。 3.4教学内容重构 传统教材内容偏重知识的系统性,岗位技术技能体现不足,学习内容与岗位需求脱节,不能满足实践教学需求。因此,需要对教学内容进行重构,按药品检验工作实际和岗位需求设计工作页,将典型工作任务融入教学内容,注重学生职业能力培养,体现教学内容的职业性、实践性。 3.5教学方法选用 3.5.1翻转课堂教学法 教师运用课前微课,引导学生进行预习,从教师想教什么转变为学生想学什么。通过超星学习通平台的讨论、评论区、随堂作业功能,收集学生学习中遇到的问题,并在课中进行讲解。 3.5.2情景模拟教学法 创设工作情景,设计基于工作过程的工作页,并利用模拟药检室,使教学紧密对接岗位需求,实现产教融合。 3.5.3小组合作探究法 小组合作完成各项任务,让学习能力强的学生带动学习能力弱的学生共同学习。通过小组实践探索,教师系统指导,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。 3.6教学过程设计 对乙酰氨基酚片质量分析知识点的教学过程按照布置任务—实验设计—方案确定—实践应用—指导检查—展示评价“六环节”工作导向教学模式进行设计。 4基于工作过程的实践教学模式实施效果 在2019级药剂专业随机抽取两个班作为实验组和对照组,实验组和对照组人数、性别、年龄、所学课程等比较差异无统计学意义。实验组采用基于工作过程的实践教学模式进行教学,对照组采用传统实践教学模式进行教学。 4.1前测分析 在实验组采用基于工作过程的实践教学模式前,对实验组、对照组进行成绩前测,检验两组学生于实验前原始学习成绩是否一致。通过SPSS24.0软件对前测成绩进行独立样本t检验(见表3)。由表3可知,实验组与对照组前测成绩比较差异无统计学意义,两组学生初始学习能力水平基本一致,并无太大差异,具有可比性。 4.2后测分析 实验组与对照组的技能考核采用统一的试题和考试方式,实验组成绩为(87.3±7.9)分,对照组成绩为(80.4±9.3)分。实验组后测成绩明显优于对照组。利用SPSS24.0软件对后测成绩进行独立样本t检验。4.3调查问卷数据分析实验组采用基于工作过程的实践教学模式后,笔者向实验组发放了调查问卷,分别对学习态度、学习能力、学习收获和学习满意度等因素进行了调查和分析。实验组共发放调查问卷55份,回收有效问卷55份,有效回收率为100.0%。学生对实践教学的总体满意度为98.2%,98.2%的学生认为增强了药品质量第一的意识,92.7%的学生认为提高了实践操作技能,81.8%的学生认为提高了解决实际问题能力,且大部分学生认为基于工作过程的实践教学能激发学习兴趣,提高沟通与合作能力、自主学习能力、工作岗位认知与职业认同感(见表5)。 5结语 基于工作过程的药物分析实践教学以工作过程为主线,提炼典型工作任务,创设仿真工作情景,采用“六环节”工作导向教学模式,紧扣职业能力要求,做到专业与岗位需求零距离、学习与工作需要零距离。通过深入研究发现,基于工作过程的药物分析实践教学有效提高了学生的技能考核成绩,充分调动了学生的积极性和主动性,增强了学生的药品质量意识,提高了学生运用理论知识解决实际问题能力,同时也较好地解决了药物分析实践教学内容与药品质量检验工作内容相脱节的问题。 参考文献: [1]麦小霞,刘梦婷,王超.高职基于工作过程的教学模式研究[J].教育现代化,2015(12):108-109. [2]胡晓辉,万嵩.计算机虚拟仿真技术在高教中的应用研究[J].高教学刊,2015(24):81-82. 作者:蔡欧 单位:广东省潮州卫生学校
自动化机械设备的普及是未来现代化工业发展的必经之路,因此,对其设计和制造提出了更高要求。而无论是在生产效率还是企业成本等方面,自动化技术的应用都能极大地促进机械设备研发的优化升级,克服机械设计和制造的缺陷。而自动化机械设备研发设计及制造有许多需要注意的地方,因此,本文基于自动化技术在当前机械设备中的应用,抛砖引玉地提出完善设备研发设计及制造的新视角。 1自动化技术在机械设备研发中的应用优势 自动化技术助力机械设备制造生产,利用计算机技术进行仿真,改善了传统人工操作的烦琐工作流程,减少了研发成本投入,缩短了设备生产周期,提高了机械设计制造水平,且能够自行监测运行,发现问题能迅速采取相应措施[1]。其在机械设备研发中的应用优势如下。 1.1促进设备的研发和生产 自动化技术成为机械制造领域核心技术是因为它以数字化计算机技术为依托,通过构建控制模型进行机械设计的创新,使得很多传统人工制造难以实现的工序得以实现,而且保证了零件精密度和生产质量,还响应了节能环保的国家号召,为机械设备的研发设计和生产制造创造了有利条件。 1.2提高设计与制造效率 应用自动化机械技术优化了机械设备设计制造的流程,很好协调了设备的设计和制造,能保障各设备平稳运行,有利于机械设备的集成化,而在集成化过程中的整体统筹会对其内部的相关设计进行优化整合,使得生产经营活动更加系统化、科学化。传统设计和制造过程中,若出现了问题,整个设计需要推倒重来,而制造过程会中断。应用自动化技术一旦出现问题,能及时启动设备的应急预案,同时迅速查找、分析、解决设备问题,因此可促进机械设备高效、高质量的生产,提高其生产效率[2]。 1.3降低企业运营成本 数字化计算机技术的应用可以确保整个机械研发流程的科学、高效,有效地避免人为因素影响机械设计质量、原材料技术跟不上时代、若某个环节出现设计或制造问题便需全面重改等问题,继而起到节约机械设计和制造成本的要求,缩短制造业产品的生产周期,同时也节约人力物力财力等,降低了企业运营成本,为公司和产业带来诸多收益。 1.4改善生产安全问题 自动化机械技术是依托数字化计算机技术实行安全状况、产品质量等信息监测的,如可以监控工人在岗情况、设备运行情况和实际生产情况等,能全方位地掌控生产管理状态,最大程度地减少人为操作因素引起的安全事故,预防可能出现的安全生产风险[3]。而且在传统的机械设计制造业生产运行的过程中,相关的设备检验人员需要定期对机械生产设备进行检测,而设备运行过程中易出现安全事故,易对现场检验的工作人员造成生命威胁。自动化技术保障设备运行的安全,保证机械制造能更好地完成生产任务,便可降低生产事故出现的概率。 2自动化机械设备研发设计要点 自动化是机械设备的灵魂,研发设计是实现的根本。自动化机械设备发展非常迅猛,这也对其性能提出了更高的要求,因此设计者需要在不断变化的环境中应对越来越复杂的工程技术问题,从而完成高效且富有竞争力的自动化机械设备设计方案。那么,有哪些需要注意的设计要点呢?具体如下。 2.1基于精准测算的自动化设备配置方案 自动化机械设备研发方案指由控制系统、人机界面以及运动系统所构成的方案。机电一体化硬件配置最核心的问题是运动系统与机械本体的融合与协调度。运动系统参数如何选定是自动化难点所在。如果运动系统选得过小,轻则机械装备达不到设定的性能指标,重则须更换系统,造成浪费;如果运动系统选得过大,也就是设计裕量过大,会导致机械造价过高,能耗过大。即使运动系统的大小合适,其中也有一个驱动控制、减速器以及电动机的相互配合问题。如果它们配合不当,就会影响机械的精度或动态性能指标。在满足机械设备动态和静态性能指标的前提下,尽量压缩设计裕量,降低材料用量和成本,同时在精准计算仿真手段的支持下,使运动系统最佳地适配机械本体,从而获得一个优化的配置方案。 2.2机械设备模块化与标准化的规范 以典型的PID(比例、积分、微分)调节器设计为例,如果PID调节器的算法在每一次应用中都要重新由项目工程师编写源代码,将造成工时的浪费和工作效率低下。如果将PID调节器的各种应用状态考虑周全,使其无论是对快速和大滞后的被控对象,还是对机械控制和过程自动化的回路调节都能适用,然后将各种算法及参数作为一个可以重复使用的模块进行封装,这样就可以显著地提高工程效率,避免无谓的人力资源的浪费。针对团队和个人,设计并执行自动化方案的标准化规范是非常重要的。从软件的架构到模块的接口定义,甚至到变量名称的定义都应该有一套详细的执行标准,一个团队的优秀工程师们都遵循这些规范进行工作,那么,这个团队所产出的自动化方案将不仅具有长久的生命力,而且团队的工程效率将给企业带来强大的竞争力。 2.3基于数字化模型仿真的工程化设计手段 自动化机械设备研发方案将机电系统的部分作为数字化模型直接与自动化系统连接,可以直接测试和优化控制算法、验证设计改动是否合理,并无须为此生产样机,这种设计方法使得最终的样机一次性完成,并能够达到满意的设计效果。作为自动化工程师,应该学会充分利用成熟的资源和先进的技术手段,以最短的时间、最低的成本设计出性能价格比最佳的产品,这不仅是企业的需求,也是时代的要求。 2.4集成化设备管理 集成化设备管理即能够利用有限的设备资源,在最短的时间内,高质量地完成,同时最大限度地规避风险,使企业获得最大的收益。越来越多的设备使用了集成化技术,许多生产车间都有了集成化设备。一旦启用集成化设备,每个单位均要新设立维修机构及人员,必然造成人力、物力和财力的极大浪费,现实的条件也是不允许的。那么应该怎样提高机械设备的工作效率呢?随着信息化的普及,机械制造和自动控制工程的发展,现代设备的科学管理出现了新的模式,即出现了设备使用、管理和维修各归相关部门负责并用计算机网络技术对设备实现综合管理的现代化管理模式。集成化设备管理应以先进的信息技术和信息设备作为管理过程重组和重构的物质基础,充分融合管理技术和信息技术,实现管理过程的全过程自动化、数字化和智能化。现代设备管理应当以丰富的全面管理信息为基础,通过发达的计算机通信设备,充分利用社会信息服务于设备管理。面对更复杂的和更高技术含量的机械设备,设备管理的本质是建立规模化、集约化生产的设备维修体系,减少设备使用、储存和维修的人员,聘请更具专业理论和实践知识的技术人员,改变传统大而全的维修模式,建立更完善的社会化、专业化、网络化的设备维修体系,提高设备的维修效率,从而提高设备使用效率。 3自动化机械设备制造要点 在自动化机械设备制造的过程中,最首要的是完善研发设计,其次是保证生产制造质量,同时也要定期对设备进行监测[4]。 3.1优化设计方法 个性化方案、系列化生产设备面临的是研发的投入、成本的控制以及灵活的反应能力。在设计制造过程中,传统的项目研发过程是样机随着设计的改进一款又一款地不断研制。这不仅意味着设计时间的冗长,更关键的是研制的成本或能耗无法降低,甚至一个设计人员的小失误也会给生产厂带来巨大的损失。可以使用设备的轻装结构设计,其不仅能在运动控制上节省能源,也能在制造这些结构件的原材料能耗的上一个供应链环节实现节能。研发设计系统中的集成也为设计节能、缩短研发周期带来了新的途径。集成式研发设计的过程是将自动化技术融入设计,使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态。而随着自动化程度越来越高,对复杂设备进行集成化设计,各部分的关联更紧密,必然伴随着对性能和设备的可靠性的高要求,否则任何一处微小的故障必然会造成连锁反应,造成整个装置和设备相关环境遭受灾难性的破坏,这不仅会造成巨大的经济损失,而且会危及相关人员人身安全,后果极其严重。所以在设计中应同时采用设备状态监测技术和故障诊断技术,通过状态监测和故障诊断技术,在设备正常运行的情况下,对设备进行全维修和保养,预测维修,降低事故率,保障设备制造如期完成。 3.2保证制造质量 随着科学技术的发展,对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求,特别是对复杂型面零件的加工,提出了自动化并保证质量的要求[5]。现代自动化机械设备的设计理念是从系统性能设计开始,并贯穿设备操作、生产规划的过程中。自动化机械设备制造需要制造部门和设计部门密切配合,要严格依照设计方案进行,坚决避免制造过程中产生零部件误差。自动化机械设备制造是一个系统工程,各部门要相互协调相互配合,各制造工序才能有条不紊地进行,因此,各部门应该保持沟通,共同促进设备制造的顺利进行。尤其在安全系数上,各部门除了满足客户要求之外,还必须考虑设备的应力集中和类型,对应力评估方式、材料应力是否均匀以及焊接接头是否存在缺陷等因素都必须进行质量把关,以期保质保量完成制造任务。 3.3定期监测设备 企业进行设备制造必须合理使用相关制造设备,并做好设备的维护保养工作,使设备处于良好的技术状态。自动化机械设备制造的相关检验人员不仅要与设计提供的数据对比,对设备是否严格按照行业规范和设计标准进行检查,而且必须对零部件制造结构的合理性进行把关,检验零部件是否符合安全生产标准,充分考虑生产加工制造的难易度以及是否容易维修。制造完成后相关人员应认真进行设备调试、安装,确保设备质量再验收交付。待机械设备投入生产后,相关人员还应定期进行检修和维护,既要定期监测自动化机械设备的各种参数,也要进行早期预判,分析设备可能出现的故障并及时排查,降低设备故障停机情况,提高设备运行的效率。 4总结 机械制造业作为其他产业的支柱工业,担负着为国民经济提供更多物美价廉的先进技术装备的重任。随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步,先进的生产模式对自动化设备提出了较高的要求,提升机械设备设计水平和制造质量成为重中之重。充分利用自动化机械设备的优势,深入研究研发设计要点,注意制造要点,可提升机械设备的自动化水平,使中国自动化机械设备产业蓬勃发展。 参考文献: [1]潘树鹏.机械自动化的发展前景[J].现代制造技术与装备,2016(5):189-190. [2]蓝蔚原.机械自动化设备设计的安全控制管理分析[J].现代信息科技,2019,3(14):154-155. [3]闵林锋.机械自动化技术在机械制造中的应用研究[J].中国设备工程,2021(12):228-229. [4]李孝芳,蒋政委.自动化机械设备研发设计及制造的要点分析[J].决策探索,2018(11):66-67. [5]李静,杨桐.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].南方农机,2021,52(10):190-191. 作者:梁宇飞 单位:长飞光纤光缆股份有限公司
计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点及其应用 在分析电类课程特点的基础上,给出了《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点。应用这些特点,通过电子测量仪器产品讲座类视频和虚拟仿真实验等网络资源建设,并以教学目标为依据分别设计视频题和学习活动,来引导学生在课外应用4A网络教学平台进行自主学习。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。 网络教学视频题虚拟仿真实验电子测量仪器一、《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 1.电类课程的特点 从电子技术的发展来看,电类课程有着自身的一些特点。首先,电类课程的专业知识具有实验性和探索性,甚至是随着科学技术的发展,可能会被新的知识替代。这种技术和知识的更新,在行业中的电子产品上会首先得到体现。实际中,电子产品更新的速度很快。其次,电类课程具有很强的实践性。 2.《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 结合电类课程专业知识的实验性和探索性,在进行《电子测量与仪器》课程网络资源建设时,宜引入行业中最新的电子测量仪器介绍及其技术讲座,添加相关网络链接、视频和反映技术前沿的文献。结合电类课程很强的实践性,并考虑到网络与电类课程之间的共同点:计算机化,在网络资源应用中,适当地引入虚拟仿真实验。特别是《电子测量与仪器》课程中基于计算机的虚拟仪器技术作为先进的测量技术,使得应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验成为可能,电子设计仿真软件NI Multisim很好地做到了这一点。与其它电类课程相比较而言,这是《电子测量与仪器》课程网络资源建设和应用中独有的一个特点。这样,通过最新电子测量仪器、前沿技术和虚拟仿真实验内容的资源建设和应用,以充分发挥网络作为课堂延伸的作用。 二、《电子测量与仪器》网络课程的资源建设 本文基于4A网络教学平台,进行了《电子测量与仪器》网络课程的资源建设。资源建设的基本模块包括课程资源、作业、讨论区、学习活动等。课程资源中包括课程内容、实验内容、常用仪器简介、以及设计常见仪器的芯片资料等,扩展的模块有虚拟仪器、毕业设计等,主要课程资源组织图如图1所示。其中,课程答疑安排在讨论区进行。课程资源呈现的方式有文字、图片、PPT、视频等。根据前述《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点,在网络课程资源建设中还引入了最新的电子测量仪器类产品介绍与讲座类的视频,提供了虚拟仪器前沿技术的参考文献,并设计了选择、应用电子测量仪器的综合性学习活动,即给定测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器进行虚拟仿真实验。为了使学生在课外对课程内容有一个更好的理解,还专门设计了视频题和思考题。 三、仪器产品讲座类视频的合理应用与引导 网络课程作为课堂的延伸,应尽量促进学生自主学习。一方面,学生通过网络课程能对课内的教学内容有更好地理解;另一方面,学生能学到与课内教学内容紧密相关的知识,对课内教学内容进行扩展。结合电类课程专业知识的实验性和探索性,《电子测量与仪器》网络课程引入了仪器产品讲座类视频,其视频内容与课程内容紧密相关,其中包括最新的数字示波器和数字万用表等视频。 下面以数字示波器视频的引入为例。受课内学时数的限制,“数字示波器”的课内教学内容重点讲解数字示波器的原理和测量方法,包括探头的基本应用。而更详细的探头应用及注意事项,则在网络教学平台上通过引入探头视频专题来学习。这拓展了学生学习知识的范围。因为是学生自主学习,在教师不在现场的情况下,仍然应该引导学生学习,所以就视频设计了视频题,让学生观看视频后回答问题,以帮助学生在观看视频的同时思考问题,使学生的自主学习更有效。 “数字示波器”视频有关问题的设计要达到的教学目标是:使学生掌握探头的基本应用和示波器的原理,理解探头使用的注意事项和示波器的功能,并促进学生思考,帮助学生主动建构知识。教学设计遵循循序渐进、由浅入深的原则。首先,将一Flash作为引子。它通过展示一个电子工程师在使用示波器检验产品的过程中遇到的一些困惑,来引出数字示波器产品中使用的新技术。其次,在其视频下方显示相应的提问,学生可带着问题去观看视频。最后,提示回答某个问题后续所需要学习的视频。如设计的问题有:探头的作用有哪些,如何选择、使用探头(详见后续视频:探头专题)。并在作业模块下给出视频题和答案。 四、虚拟仿真实验学习活动 目前,实践性很强的课程的教学安排大多采用课内实验或课程设计来达到培养学生对知识的应用和实践的目的。《电子测量与仪器》课程的内容在强调技术知识的同时,对知识的应用也很重视。基于能应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的课程特点,在《电子测量与仪器》网络课程资源建设中应用NI Multisim软件引入虚拟仿真实验,有利于学生的知识建构和学习迁移。NI Multisim软件中加载虚拟仪器的方式有三种:自带的虚拟仪器、基于LabVIEW的虚拟仪器和NI ELVISmx虚拟仪器。 在学生学习了多种电子测量仪器之后,利用4A网络教学平台的学习活动模块设计基于虚拟仿真实验的综合性学习活动,使学生通过本门课程的学习,能正确地选择测量方案和仪器,达到完成给定测量任务的教学目标。依据教学目标,虚拟仿真实验的学习活动内容为:给学生一个测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器完成仿真实验。具体的任务包括观察滤波前后的时域波形、分析滤波后的信号频率分量和测量滤波器的带宽。考虑到滤波器带宽测量的方法有多种,所以设计了投票环节,给出其中三种测量方案,让学生从中推选出最佳的测量方案。这三种方案有用正弦信号源和示波器的观察法测量、用波特图仪(或频率特性测试仪)的自动扫描法测量、用正弦信号源和电压表的点频法测量。附件作业中提供了NI Multisim设计的语音滤波器电路原理图,以方便学生课外进行仿真实验。共享资源环节要求学生在活动中提供相关资源与同学共享,同时它也是支撑测量结果的依据。 五、结语 根据《电子测量与仪器》课程知识具有实验性和探索性、设计计算机化等特点,且能使用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的独有特点,利用4A网络教学平台对课程进行了网络资源建设和应用。通过设计仪器产品讲座类视频题和NI Multisim仿真实验学习活动来引导学生自主学习,从而达到促进学生主动建构知识和学习迁移的目的。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。如何提升大学生网络自主学习的能力还有待研究。 电子测量与仪器论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于优秀地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“优秀竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的优秀技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。 电子测量与仪器论文:浅谈电子测量仪器的现状与发展 摘 要:科学技术及工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展,使得电子测量仪器的测量范围和测量精度都有了很大的提升,同时,也对测量技术和测量仪器等提出来更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域,是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而,电子测量仪器的现状并不能满足要求,它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也还很大、发展前景十分广阔。 关键词:电子测量仪器 现状 发展 1引言 电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。 大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 2 电子测量仪器发展历史 电子测量仪器的发展可以溯到20世纪20年代,科学技术的发展推进了电子技术的进步,同时促使了电子管的出现。电子技术测量速度快,频谱范围宽,容易进行遥控等众多的特点,使得电子技术很快的应用到测量技术中,引领测量仪器进入了一个新的历史时期。进入20世纪50年代,半导体技术开始迅速发展,晶体管比电子管功耗更低、体积更小、频谱范围更宽、稳定性更高,使得电子管很快被晶体管所代替,出现了性能更为优良的频谱测量仪、示波器等。20世纪60年代,中小规模集成电路的出现再次将电子测量仪器的发展推向更高的阶段,集成电路将电阻、电容、二极管、三极管等大量的元器件集成到同一块很小的硅片上,从而实现元件、材料、电路的三位一体。这样的集成电路的在电子测量中的应用,使得电子测量仪器的体积更小,而且同时又拓展了测量范围,提高了测量精度。现在的很多测量仪器基本都是有集成电路组成,而且具备一些智能化和网络化的特点。 我国电子测量仪器的第一次发展机遇是在20世纪50~60年代,建国初期第一批156项重大工程中有12 项是电子测量仪器工程,包括11个电子测量仪器工厂和1个电子测量仪器研究所,基本满足了当时国防装备和国防工业对电子测量仪器的需求。 第二次发展机遇的出现,主要来源于中国经济的发展,中国经济经过改革开放近30年的发展。尤其是第九个五年规划期间,我国电子测量仪器在很多重大科技领域取得了突破性进展,这些为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 3 我国电子测量仪器现状 3.1发展模式 改革开放对我国电子测量仪器的发展来说,挑战与机遇并存。所谓的挑战,主要指对我国的电子测量仪器而言,由于与国外电子测量仪器的技术水平以及产品性能相差甚远,国内外的市场很不乐观,处境的地位十分尴尬。这种情况,也促使我国电子测量仪器行业进行了产业结构的调整,着重提高产品质量,提高产品技术水平,并通过引进、消化、吸收和国产化等工作促进电子测量仪器的快速发展。 3.2我国电子测量仪器骨干企业 中国电子科技集团公司第41研究所是成功的科技创新型企业。它属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。江苏绿扬电子仪器集团有限公司是成功的名牌创业型企业。 大连辽无二电器有限公司是典型的出口创业型企业。该行业中另一不能不提的就是北京普源精电科技有限公司。目前,该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。 3.3中国高科技测量仪器方面取得的成果 (1)成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪。 (2)掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪。 (3)VXI总线技术取得重大进展。 (4)电子测试仪器向毫米波推进。 (5)通信测量仪器达到高技术水平。 (6)数字化仪器迅速发展。 3.4中国电子测量仪器存在的问题 尽管经过几十年的发展,我国电子测量仪器行业取得了非常大的进步,但同国外厂商相比,差距仍然不容小视,这主要表现在下列几个方面: (1)数字化电子测量仪器的使用率还比较低,需要进一步提高。 (2)电子测量仪器中的软件技术还没有体现出来。 (3)LXI等总线技术差距还很大。 (4)模块化是国际电子测量仪器发展的方向,模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,这方面也相差很远。 (5)电子电路技术、同轴器件组件技术以及波导器件组件的技术集成技术还有待进一步发展。 4 电子测量仪器的发展方向 电子测量仪器的发展是各种高新技术共同发展的产物,其发展应该与它们同步,甚至要领先于它们,为各种高新技术发展奠定工具基础。当前电子测量仪器的发展趋势可以概括为如下几个方面: (1)出现了单台仪器向系统融合,以及元器件测试仪器同专用设备慢慢融合为一体的发展趋势。 (2)随着数据采集、模/ 数变换等技术在电子测量中的应用,电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化和多功能自动测量的方向发展。未来仪器的性能会更好,测量的精度和灵敏度将更高,动态范围会更大。 (3)集成化的计算机辅助测试环境和功能很强的应用软件,使得计算机与电子测量仪器实现了大融合,这使得电子测量仪器精度和可靠性以及测试技术水平向着更高层次的方向发展。 (4)测试及仿真软件在仪器中广泛应用。仪器的硬件、相关测试软件和仿真软件等随着计算机性能的逐步提高结合变得愈加紧密。首先,硬件模块化的设计与功能更为强大的软件的结合在一起,构成了具有新功能的仪器。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。将实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。 (5)测量仪器的数据采集和数据、信号处理功能不断增强,大量先进仪器的更新和功能扩展,不再是单单地靠制作的精细等方法去拼硬件,而是采用数据处理、信号处理和误差修止等方法来实现。 (6)新的总线技术的发展,CAD、CAT等技术的逐步应用,还有模块化技术,加快了测量仪器的研发周期,也使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。 5结束语 以信息技术为代表的新技术的发展促进了电子行业的快速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。计算机技术与仪器的进一步融合,使得仪器的更容易操作和进行软件的升级,大幅度提升了仪器的数据处理、测量能力以及分析能力。此外,软件工程、仿真技术以及网络技术等在众多领域的逐步应用,为电子测量技术与仪器的发展提供了强大的支撑工具。总而言之,电子测量仪器的发展是多学科、多领域共同进步的结晶,同时他们又相互的为彼此服务,共同发展。 电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》课程实验教学探讨 摘 要: 《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。作者对该课程实验教学内容的设计进行了研究和思考,并结合教学实践对实验教学过程的组织提出了一些观点和思路。 关键词: 《电子测量与仪器》 实验教学 内容设计 教学过程 电子测量是电子技术信息检测的重要手段,它是一门发展快、应用面宽、实践性强的应用学科,在现代高科技应用技术中起着非常重要的作用。《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。课程内容包括电子测量的基本原理和方法,电参数的测量原理、测量方法,测量误差分析,常规仪器的工作原理、性能技术指标和操作使用,该领域的最新发展等,是一门实践性、应用性和综合性很强的课程。除理论教学内容外,实验教学内容充分、合理、有序地展开对帮助学生系统掌握电子测量的原理、方法、仪器的使用,融会本学科多方面的知识,提高实践能力和培养创新意识能起到积极的作用。我结合教育教学实践,对《电子测量与仪器》课程的实验设计思路、具体实现及实验教学过程的组织进行了研究和探讨。 1.实验教学内容设计指导思想 《电子测量与仪器》课程的实验教学内容设计,其基本指导思想是贴合理论课的教学内容,注重学生动手能力、创新意识的培养。 1.1注重比对型实验的设计 在理论课教学中,测量原理、测量方法、测量仪器和误差分析等是主要内容,实验设计紧紧围绕、贴合这些内容展开。这些内容往往是互相交叉的:研究具体电参量的测量原理,往往是和具体的测量方法结合在一起的;不同的测量方法,有着不同的测量原理,涉及到不同的测量仪器,不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。针对这些特点,在实验内容的设计过程中,要注重“比对”实验的设计,让实验内容更加合理、充分,以利于学生对各种方法、各种仪器有更直观、更深入的理解。例如:对一个低频正弦电压信号的测量,可以使用示波器观察、读取其峰峰值,同时可以利用交流毫伏表测其电压的有效值,然后通过正弦信号峰值和有效值之间的换算关系换算过来进行比较分析;同样的这个低频正弦电压信号,可以用示波器观察、读取其周期,同时可以利用频率计读出其频率,然后通过频率和周期之间的换算关系换算过来进行比对分析。这样,通过不同的仪器对同一个量进行测量,引导学生分析它们测量原理之间的差异,不同仪器各有的功能特点(如示波器的直观性好,频率计精度高等),使学生对相关知识有更直观、更综合的认识。 1.2注重综合设计性实验的设计 在提高学生动手能力和创新意识方面,注重综合设计性实验的设计。当然,创新是建立在一定的知识积累上的,所以在实验设计中验证性实验也是必不可少的。验证性实验的开设,可让学生熟悉常用仪器仪表的使用,对常用测量方法有一定的认识,使动手能力得到提高。综合设计性实验的开设,可让学生在一定的理论和实践的积累上,有一个相对自由发挥的平台,这对学生的创新意识的培养是很有帮助的。在综合设计性实验的设计上,采取开放式的模式,引导学生利用所学的理论知识(如不同的测量方法、各种测量仪器原理),查阅有关资料,自行设计实验内容,并撰写实验讲义。 2.实验教学过程的组织 实验内容设计得合理、充分是完成实验教学的基础,而实验教学过程的组织是否合理、有序是能否保证实验教学质量、能否达到预期教学目的的关键。 2.1实验内容的组织 首先,对各个实验开出顺序的安排是先“验证性实验”后“综合设计性实验”。让学生经过验证性实验的训练,有一定的实践基础之后再进行综合设计型实验,循序渐进。 其次,做好综合设计型实验的组织工作。综合设计型实验采取一种开放式的模式,让学生根据所学知识自行设计,经常会出现很多种不同的设计,这时教师应把关,在指出各设计的优缺点之后,甄选出实验室有能力开出来的实验进行相关的设计验证,对于那些没有被选中的实验设计鼓励大家互相交流。在近几届学生设计的实验中,侧重测量仪器方面的相关设计有简易数字电压表的设计、简易数字频率计的设计等,侧重于测量方法的相关设计有电桥法测电阻、补偿法测电容等。 2.2实验教学的课堂组织 在实验课堂上,教师作适当必要的讲解和演示,强调学生动手和师生互动。对学生提出的频次较多的问题,先针对每个人个别解决,再进行集中讲解,并根据具体情况适时提出一些相关问题供学生思考并在实验中验证。鼓励学生互相交流,对动手能力强的学生,鼓励他们在完成了自己的实验任务后指导其他同学,共同进步。 2.3实验室的预约开放 在正常安排的实验时间以外,实验室采取预约开放模式。没能在限定的时间内完成实验或对实验过程、实验结果不满意的学生,可以和老师预约,在老师、学生、实验室都有空的情况下再次进行相关实验。在这个过程中,不只学生的能力能提高,师生间关系也会更加融洽。 2.4实验报告的撰写 实验报告的撰写和批阅是实验教学的重要一环,在这个过程中,强调学生结合误差分析的理论知识对实验数据进行分析,另外引导学生对每一次实验进行总结,不断提高。 3.结语 《电子测量与仪器》是一门实践性、应用性和综合性很强的课程,我们将进一步探索和完善其教学方法,不断深化实验教学改革,提高实验教学质量,不断提高学生的动手能力、应用能力和创新能力。 电子测量与仪器论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学部级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:论数字信号处理对电子测量与仪器的影响 [摘 要]数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 [关键词]数字信号 电子测量仪器 电子仪器 引言 数字信号处理,顾名思义就是通过计算机等设备将收集到的信息信号进行处理加工以及分析的过程。数字信号处理的原则就是将某一类型的信号转换为数字信号,因为计算机等设备所擅长处理的就是数字内容。人类想要发展,社会想要进步,势必要获取外界的信息,信息作为与外界互动的主要介质,如何将之转换为我们所能接受的形式成为了重点,此时,数字信号处理的出现为我们解决了这一难题。可见,信号传递和数字信号处理对当前的经济社会发展具有深远影响。 1 数字信号处理的重要意义 随着经济和社会的蓬勃发展,社会生产力有了长足的进步,在人类的各项生产活动中,测量工作占据着重要的地位,而进行测量工作的电子仪器在数字信号处理技术的应用下,各项社会实践活动能够更加顺畅的完成。 1.1 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。最后,测量能够将生产过程中的各个环节统筹管理,在进行生产实践工作时,如果己经提前对零件的各项参数进行测量,工作人员便可以清楚的认识到零件的形状、尺寸等固定参数这样便可以知道工作人员的具体生产制造工作,确定每一个生产环节的实施步骤。 1.2 数字信号处理的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术的,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。例如用电子仪器进行直流电压测量时,也可以先进行交直转换,在进行数字转换,数字信号利用对测量过程的改变以简化测量中复杂的问题,并且减少测量中各种因素对测量结果产生的影响。 2 数字信号处理技术对示波器使用的重要影响 示波器是较为常见的一种电子设备,其能够通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。但是,示波器所显示出的图形的准确性如何呢? 转换之后可以明显看出该信号已经失真,如果我们使用数字式存储示波器进行观测,所面临的问题更加复杂。 首先,在估算信号前沿的上升时间时,观测人员往往使用方根准则,但是唯有所测信号为为高斯信号,且示波器具有高斯系统们才可以用方根准则。同时,对于示波器阶跃响应上升时间的估算也是如此一般来说,在进行电信号观测的过程中,所进行测定的信号很少有高斯信号,示波器与高斯系统之间有着较大的差异如果强行按照这种方式进行估计,那么难免会出现较大的误差,其次,一旦我们需要通过观测示波器来确定示波器的阶跃响应,就必须将示波器的带宽和信号特征考虑进去,我们可以根据研究结果确定CR放大器的3dB带宽的转换成绩为0.35,而高斯系统的3dB带宽以及其阶跃响应上升时间的乘积为0.345。一般来说,我们可以将示波器看作是高斯系统,那么转换系数也便可以确定为0.35和0.345。由此我们便可以看出,想要使用示波器进行信号进行观测,则必须对转换系数进行一定的更正。 由上文的分析可知,示波器也可能存在误差。在我们今后的测量工作中,为避免误差的产生,可以运用数字信号处理的反卷积技术,利用该原理对式1进行转换,得出如下关系式: 利用数字信号处理技术便可以使之正式运用到工程实践项目的操作中。假设我们使用了一个标准信号输入到数字存储示波器中,并将输入信号设为S(k),这样我们便可以计算出示波器对信号发生相应的离散型算式h(k)如果将这个离散算式进行储存,并且加存一个信号重构的反卷积算法,这样我们便可以得出结论:无论我们所使用的示波器是否达到观测的标准、信号是否为失真信号,我们都可以根据现有的信号进行重构以得出我们所需要使用到信号这样,进行电量信号的观测便无需再受到示波器的限制。 3 结论 经济社会的进步离不开测量工作的参与,测量是生产实践活动的重要内容,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障,通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至会能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上虽然当前该种方式仍然存在这一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的优秀是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为优秀专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为优秀,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为优秀,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。 电子测量与仪器论文:浅析项目教学法在中职电子测量仪器与应用课程教学中的应用 摘 要:本文主要从项目教学法的角度,分析了如何有效开展电子测量仪器与应用课程的教学,以激发学生的兴趣,提高教学效果。 关键词:项目教学法;中职教育;电子测量仪表与应用 职业学校是培养高素质专门技术人才的基地,肩负着向特定的行业和岗位培养合格的操作技能型人才的使命。现代科学技术的迅速发展,促使社会体系、经济体系和教育体系不断地变化,社会对高素质技术人才的需要也在变化,现代社会要求人的能力有三个方面:专业能力、社会能力和方法能力。社会能力与方法能力是学生适应社会的能力,要培养学生这种能力,教师就应改变传统教学方法,以适应培养学生增强社会能力与方法能力的要求。 一、改变传统教育模式实现职业教学上的创新 我国传统职业教育模式的教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,以知识为本位,强调学科知识的科学性与系统性,教学上注重新旧知识之间的联系,重视识记,但忽略了对学生能力和创造性的培养。这与当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育要求不相符,难以适应社会的发展需要,因而对传统教育模式进行改革迫在眉睫。 项目教学法是从德国引进的一种全新的教学方法,重点强调对人的关键能力的培养。项目教学法注重培养学生的分析能力、团结协作能力、综合概括能力和动手能力,极大地拓展了学生思考问题的深度、广度,让学生较早地接触到工作中遇到的问题,并运用已有的知识解决它,对技校学生来说很有针对性。目前,项目教学法已逐渐取代传统教学中视理论为基础的教学模式,成为职业学校多数教师探索追求的新领域。 二、项目教学法在电子测量仪器与应用课程中的实际应用 电子测量仪器与应用作为一门电子专业的基本技能课,要求学生掌握电子仪器仪表基本理论,掌握电子仪器仪表的正确使用方法,掌握电路测量的基本技能和相关技术。课程强调理论与实践掌握相结合,实践性强,很适合采用项目教学法进行教学。 由于诸多原因,目前中职业学校学生普遍认为电子测量仪器与应用课的理论知识较抽象,电路原理难懂。对教材中各种单元电路在实际中有何用途,如何应用所学的知识解决生产和生活的一些问题,学生更是感到茫然,往往产生想学又怕学的矛盾心理。针对这种现状,教学中,教师应想方设法激发学生的学习兴趣,改变教学方法,处理好理论教学与实践教学的关系,尽可能少讲深奥的电路理论,多讲实用仪器的应用,多给学生提供动手机会。 项目设置及任务分解表 1.确定项目任务 项目教学法的课前准备工作是教学法中的一个重要环节,让学生分组查、找相关资料,确定项目的目标和任务,充分发挥他们的智力。这样学生成了教学中的主角,而教师则转换为教学的引导者。 (1)项目教学设计原则。由传统以教师为中心的教学变为以学生为中心的教学;由以课本为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以情景为中心。 (2)项目的选取标准。该项目可用于学习特定的教学内容,具有一定的实用价值;与企业实际生产过程或现实商业活动有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会,可以自行组织、安排学习行为;有明确而具体的成果展示;学习结束时,师生共同评价项目工作成果以及工作学习的方法。 考虑到万用表和双踪示波器是电工电子的常用常见仪器,学生必须掌握其用法,因此,在电子测量仪表与应用项目内容的选取中,选择这两个项目作为教学重点。为了更好地学习电子线路专业课,又选了元器件的识别和信号源两个项目。 2.制定计划 完成实用性项目的过程,学生更能认识到这门课程的作用,加深对这门课程应用前景的了解。根据电子测量仪表与应用课程的特点和学生认知规律,教师应由简到难设计出项目,每个项目再分解成具体的任务链。学生通过学习这些项目,不断练习电子测量仪表仪器的基本操作,激发学生的学习兴趣。 3.实施计划 将电子测量仪表与应用课程的教学分成若干项目,再将每个项目分成多个任务,这样很容易分解重点和难点,便于学生学习掌握知识与技能。在教学过程中,要鼓励学生克服思维定式,大胆猜想、判断,形成创新能力。 (1)上好绪论课,作好准备。在初学习时,要让学生知道学习方法,实训报告最终要让学生自己完成。在开学初,安排几节绪论课,说明本课程的教学内容,让学生了解大致的学习任务,知道重点项目是万用表和双踪示波器。 (2)先认识,再动手,后理论。学习第一个项目时,在实训室中,让每个小组领一个万用表。先让学生认识万用表,知晓面板上各部分的作用,再进行简单的应用,激发学生的学习兴趣。然后,课堂上进行相关理论的学习。教师可再演示万用表的操作过程,结合理论讲解,然后找几名学生现场演示,教师及时指出学生操作中遇到的各种问题。同时设计几个问题,让学生边思考边现场解决。在实训时,教师应巡回指导,及时发现和解决学生遇到的问题,对典型问题或错误,要向全体学生进行讲解。 4.检查评估 当某一项目任务完成后,一定要及时对学生的学习情况进行总结和评价。一般情况下可分三级来考核,第一级可由教师对小组项目情况评定,第二级是由小组成员根据各组员对小组的贡献情况互评,第三级由学生本人进行自评,综合三级评定来确定每一个成员的成绩。让学生及时写出实训报告和实训体会,引导学生对所做所学的内容进行归纳总结,找出不足。 总之,学生完成这些项目后,基本掌握了常用测量仪表的原理和使用,为后续学习电子技术等专业技能课,也为今后在工作中继续学习打下基础。
河南科技大学学生篮球运动损伤情况调查分析 摘 要 篮球运动是一项非常普及和极具锻炼价值的运动,深受大学生的喜爱,在大学校园里蓬勃开展。但该运动也是各类损伤发生较多的项目,运动损伤发生的部位依次为手指、踝关节、膝部、腕部等,常见损伤类型为关节韧带扭伤、肌肉拉伤等,致伤原因主要是准备活动不足、技术问题、身体负担过大等。文章针对这些情况提出了一些预防篮球运动损伤的有效措施,以指导大学生防止和减少损伤事故的发生。 关键词 河南科技大学 篮球运动 损伤 一、前言 现代篮球比赛在时间和空间上的争夺越来越激烈,要求运动员不仅要掌握协调多样的技术动作,而且还需要具备随机应变的能力。由于篮球运动的特点,使得篮球运动存在较多的运动损伤危险,通过对河南科技大学300名学生,进行篮球运动损伤情况的调查分析。找出造成损伤的损伤机理和损伤原因,掌握一定的篮球运动损伤发生规律并做好预防工作,最大限度地减少或避免运动损伤,保证正常进行篮球运动训练和比赛,推动篮球运动的发展。 二、研究对象与方法 (一)研究对象 河南科技大学篮球运动学生。 (二)研究方法 1.文献资料法。 2.问卷调查法。对学生受伤和恢复的情况,随机发放问卷300份,收回277份,回收率为92%,其中有效问卷215份,有效率为78%。 3.访谈法。 4.数理统计法。 三、结果与分析 (一)基本情况。通过对表1调查资料的统计发现,被调查者215人,其中受伤人数是178人,损伤率是82.79%。 (二)学生受伤的部位。通过调查研究,篮球运动学生脚踝、掌指、腕部、膝盖是河南科技大学篮球运动学生损伤中最常见的损伤部位,占的比例分别是49.2%、54.1%、21.2%、18.6%。所以在篮球运动中应加强对脚踝、掌指腕部、膝盖这些最容易受伤的部位的活动和有意识的保护。 (三)学生受伤的类型。通过调查表明,篮球运动学生关节扭伤的占54.88%、皮肤擦伤为61.1%,由此可以看出,河南科技大学学生在篮球运动中最常见的损伤类型为皮肤擦伤、关节扭伤,因此,在运动中应特别注意关节的保护和倒地后的保护,以减少关节扭伤、皮肤擦伤发生的机率。 (四)受伤的原因。由表2可以看出,损伤原因中由于准备活动不当、动作原因在受伤的总人数占的比例较大,可以看出河南科技大学学生篮球运动中准备活动不当、动作原因为主要受伤原因。 (五)受伤的预防。1.加强局部对抗肌肉的力量。篮球运动是以多肌肉群活动为主,特别是手腕、腰部、膝盖最明显。由于长期打球手腕、腰部、膝部长期负荷过重,腰部肌肉更是重要负荷部位。所以,学生在平时运动中要注意平衡发展,注意发展各肌群的力量,特别是腰部。如果长期不注意,就有可能发生脊柱侧弯。2.加强局部营养与放松。在篮球运动中腰、肩、膝部负担过重,在打球结束后,可采取热敷、按摩等手段加快这些局部的血液循环、改善局部的营养,在运动结束后或运动间隙有意识的放松这些局部的肌肉等等都是减轻局部负担、消除疲劳的好办法。伴随着篮球运动的发展,能否更有效地减少运动损伤的发生关系到篮球运动在高校的发展和普及,篮球运动的学生和爱好者有必要更多了解这些运动损伤的知识,就能有效地预防运动损伤的发生。3.合理安排运动量。运动损伤很大一部分是运动负荷过大造成的,所以科学安排运动量已经成为每个爱好篮球运动的学生的重要任务,过量打球有时反而欲速不达,适量训练不仅可以有效发挥身体机能的潜力。过量打球虽然在短时间内技术有明显提高,但对于长远来说这种打球方式并不科学,因为它往往是运动损伤发生的重要原因。4.充分做好准备活动。准备活动充分与否直接影响到运动损伤的发生率,充分准备活动可以降低肌肉粘滞性,提高肌肉伸展性,克服器官的生理惰性,从而使内脏器官和肌肉活动相应,所以能更好地发挥身体机能的潜力。 四、结论与建议 (一)结论 1.河南科技大学篮球运动学生,损伤中最常见的部位为脚踝、掌指、腕部和膝盖。2.河南科技大学学生在篮球运动中最常见的损伤类型为皮肤擦伤、关节扭伤。3.河南科技大学学生篮球运动中准备活动不当、动作不合理为主要受伤原因。 (二)建议 1.加强保健知识教育,进行各项日常运动损伤及预防措施的教育,使学生在参加运动时,注意保护易受伤部位,避免或减少运动损伤的发生。2.学生在活动中要注意不要让自己处于过度疲劳的状态,以减少发生创伤的可能性。3.加强课外活动及竞赛管理。 河南科技论文:河南省商丘市科技交流培训中心(仿真花厂) 1.打铁还需自身硬 这辈子,姚长领没少吃苦。他是河南商丘人,出生的时候赶上3年自然灾害,父母靠种地养活他们6个兄妹,一年全家就能吃上5斤棉籽油。1980年,他高中毕业,看到科技报上说养长毛兔赚钱,他瞒着父亲,卖了家里的一头猪,跑到漯河,到那都半夜了,舍不得住店,走了15公里,走到天亮到了一家养兔场。他花450元买了一对德国长毛兔。当时大兔子是怀孕的,感觉到家就要生小兔子,他乐坏了。这可是他全部的希望!他的眼前,仿佛见到了成群的小兔子……没想到,因为不懂技术,母兔生下一个咬死一个,半年才发展3个,还都长了癣。这次养殖经历,让他赔了几百元。贫穷的生活不但没有改善,还雪上加霜。他第一次认识到:做生意是门大学问,钱真不好赚啊。 1981年底,他到县高中后勤上班,他借个自行车,每天下班去虞城县图书馆免费学习1个多小时。这一学就是1年多,同龄人都结婚了,他却忙着参加成人高考,学营销管理。 1983年开始,他先后种过珍珠粟,做过菱镁板。1990年,他与一家知名机械厂合作生产不干胶带机,他赚到了人生的第一桶金,并被商丘市科委看中,破格招聘为商丘市科技交流培训中心主任。 1992年,姚长领来到商丘市科技交流培训中心,单位事业编制7个人。高层次带来了开阔的视野,更能施展他开发市场的潜力。先后开发出被广泛应用的静电植绒机、电子灯箱、紫铜浮雕等产品。在政府里面走市场化之路,不方便的地方随处可见,表象的一点就是:外地人要来考察,进市政府的大门,先要打报告。历练了10年,他开始不满足了,想要求变化,第一点就是搬出政府大院,独立办公。 2.经风历雨花倍香 2003年年底,亲戚到荷兰旅游,给他带回来一束花儿,深紫色的花骨朵,浅紫渐白色的花朵,美丽得恍如仙境之花。他上网查资料才知道,这就是蝴蝶兰。更特别的是,这束花是手工做出来的,花瓣和真花一样有质感,和国内的绢花、塑料花截然不同。卖价更是让他张口结舌:500元一盆! 练就了商业敏感性的他立刻意识到,一个更大的商机来了! 然而,哪有这种生产技术呢?他想方设法地打听。2004年初,一位朋友从香港打来电话,告诉他发现了生产厂家。负责人是大连人唯女士。他托关系办护照,赶到了香港。考察了半个月,包括香港市场,生产技术,原材料等等。香港的仿真花不但供应当地市场,而且出口到全世界。一包半斤装树脂黏土(原材料)55元,加上运费、关税,成本近70元,可以生产出一盆60公分高的仿真花盆景。换句话说,一盆70元左右的仿真花盆景,可以卖到500元!不用卖500元,就是卖300元,也是好得不能再好的项目了!他决定在国内生产并推广这个技术。回到商丘后,他筹建生产,他派爱人亲自去香港学习树脂黏土花生产技术。学习了10多天,他爱人带回来1万多元的原料。 2004年春节后,他开始正式生产。然而,原料用光了,他们都傻眼了:生产出来的仿真花又硬又脆,根本不是在香港时做的那样了。问题出在哪了呢?原来,内地的温度湿度和香港差异太大,天气干冷,树脂黏土10度以下会变得硬而脆。1万多元打了水漂,姚长领是进还是退?前进的方向又在哪里呢?他决定自己研究原料! 2004年4-5月,他开始查化工字典,找原料生产厂家。他第一个想到的是口香糖材料。口香糖胶基材料一包最低50斤,一般都是按吨卖。他找到上海的厂家说:"我要1斤!"费劲口舌,厂家特批给他一袋,就这一袋,也要400多元。回来试验用了1斤,结果是根本不行口香糖胶基材料30度以上才变软,一袋400元的原料彻底报废了。就这样,他先后试验了几十种材料,买原材料就花了5万多元钱,成功之后,光是装原料的塑料桶,他就卖了3000多元!没日没夜地试验,让他一下子瘦了10多斤。 2005年初,他终于成功了!他生产的黏土可太好了:透明性好、没有任何味道、不黏手,更关键的是成本一下子由70元降到了不足10元!他的原料经国家玩具质量检测检验中心检测完全符合国家出口标准,孩子吃了都不会产生问题! 成功的那一夜,他根本没合眼,1年来的酸甜苦辣、40多年来的艰苦奋斗一起涌上心头!身高1米8的姚长领泪流满面!他的发明获得了国家发明专利和金奖。 产品出来后,在商丘当地,他的仿真花一盆卖到了100多元,成本只有10多元;一束仿真花市价15元,他只卖10元,成本只有2元钱。他太想让自己的心血之作尽快销遍全国了。买了仿真花的当地人忍不住夸他:“姚总啊,你太聪明了,做出这么漂亮的花儿。我家摆了3个多月,我怎么都看不够。这花还不怕水,落灰了在水里一涮,花儿就干净了,上面的水珠还像露水,别有风味!” 他在生产中给来合作的客户配备了压片机,100多种花片模具,9种花朵成型工具。他更精巧的发明是专用塑料压膜,这种塑料压膜可以反复使用,因为不断改进配方,一张的成本由最初的2元降到了现在的5角钱。 到2008年,姚长领生产的仿真花品种超过了100多种,比如玫瑰、百合、兰花、桃花、马蹄花、向日葵、菊花、梅花树、郁金香、蝴蝶兰、水果蔬菜等等。市场畅销什么,他就能马上开发出什么。 这时候,已经有100多家加盟商常年到他这里买原料了。这其中还有很多让他心热的故事。西安的郑先生去北京出差,在川流不息的西单街头,他发现一个女孩儿现场做手工花,围了很多人,小盆的卖300元,大盆的卖500元,最贵的一盆蝴蝶兰要价1000元,最高980成交,不到2个小时,那个女孩的20多盆仿真花就卖光了。他细心地发现树脂黏土材料上有商丘的注册商标“花雨缘”。他上网查出来了姚总的电话!回到家后“他们一家人开车来到商丘进行培训树脂黏土仿真花生产技术。我非常吃惊,因为事先没联系过。现在,他1个月需进几次原料。后来我才知道,老郑是卖服装的,在他的服装店带着做,女顾客都喜欢这些手工制品,还聚人气。”姚总说。 3.厂家不断升级,商家长久受益 由于树脂黏土花是手工制作,量小成本自然就高。姚总始终觉得,要想发展得更快,必须两条腿走路:一面发展手工业,一面实现工业化。这就意味着,他要二次创业,当初的酸甜苦辣再从头来一次! 爱人心疼他,劝他:“你也近50岁了,咱们现在生意也挺好,加盟商招着,产品生产着,光出口这一块就供不应求,你何必再吃那份苦、操那份心呢!保命要紧,身体是第一位的啊!” “这辈子,我不会再弄别的项目了。仿真花值得我付出后半生的全部精力。几百个加盟商跟着我,那后面是几百个家庭,我要让他们利益最大化。工业化生产势在必行啊!再说了,眼看着一个个外销出口货柜订单跑了被抛弃,就因为咱们的生产量小货供不上,也太可惜了。我的心血的价值,绝不会就是眼前的价值。要不然,我们前面的心血才是白费了呢。你放心,我不会不要命地搞研发新产品。” 2009年8月,姚长领开始了二次创业。他的目标是,让所有的花朵、花叶、花茎使用机械一次成型,只要手工组装就行了,而且成品更柔软。试验原料,不断地报废不断地买进;试验设备,不断地开模具不断地报废……为了实现真花开模,他往广州深圳跑了十几趟,最终通过外商介绍高价请来了印尼的专家。不但花不变形,纹理清晰,连毛刺都有。出模组装更方便,大小花瓣叶子、花枝杆一次出来(土洋结合),运输时产品不变形,不怕水,泡一个月都没事。砸进去了10多万元,2004年扒了几层皮的经历又重新来了一回,他再次瘦了10多斤。 2010年春节后,新型高级仿真花问世了。这种仿真花好在哪里呢? 高度仿真。就举一个例子:玫瑰花。因为是按真花天然形状开模,所以,他的花朵模具是从每一片真花瓣上拓下来的,花叶的模具是从真花叶上拓下来的,花茎的也是。所以,整枝玫瑰花和真的一模一样,包括花纹、花刺、叶脉…… 增加了净化空气的新功能。很多产品的净化空气功能都是个概念,是否真正有作用,就不得而知了。他带着新型仿真花专程到国家环保产品质量检测中心,结果表明,新产品内确实有光触媒成分,只要有光线就能净化空气,吸收甲醛。仿真花的盆景里还可以配电子净化装置,可以让50-100平方米的面积24小时净化空气率达百分之百,耗电量只相当于3瓦灯泡的电量。 品质达到出口级。仿真花的材料是采用欧盟认可的环保材料进行合成,手感有肉质感。过去的原料像面团,现在的像牛奶一样。光触媒加香的香料更是特殊,他采用了天然香料,而且香料是直接加到原料中的,花香持久自然。 利润更高。盆景成本不足10元,降低了1/3。不仅如此,由于工业化生产,产量也大幅度提高了,由一天手工生产3盆花变成了机械生产30盆。 2013.5月进行了生产设备改进和升级,提高了自动化生产效率1-2倍,降低生产成本20%。商可以选择交1.68万元,学会全套生产技术并赠送机制仿真花的全套生产设备。如果要求地区独家买断收费2.9万元。 加盟商成功实例:山西太原的张先生,一直在当地街道办事处工作,是《现代营销》多年的忠实读者。从2005年起就一直关注河南商丘的仿真花卉,眼见着商丘仿真花厂的仿真花技术几经升级日趋完善。于是,2011年末,他决定再亲自到商丘总部考察一下仿真花的市场前景和产品品质。姚总亲自带他来到了原料研发基地、产品生产厂和产品展示厅进行了实地考察。在样品展示厅,有的娇艳欲滴,有的含苞待放,有的吐蕊纳新,真是栩栩如生,张先生甚至有点不敢相信自己的眼睛。他激动地说:“太漂亮了,真想不到这些竟是假花,超级仿真花的质感,让人摸在手里就跟真花的花瓣一样细腻、娇嫩,太神奇了!”张先生当即决定与总部合作。第一次进货就选了100余种单枝与成棵盆景的仿真花卉。产品风行太原,不到1个月就成为各大宾馆、酒店、商务中心和休闲会所的装饰首选。张先生再次订购了500棵盆景,还和当地的批发商签订了常年铺货协议。 广西南宁的黎先生,研制仿真花卉设备20多年了,特别了解国内外的仿真花技术和产销现状。圈儿内的朋友都称赞姚总,觉得有点不可思议!他认为,顶尖的技术都在沿海地区。于是1月18日下午,黎先生专程飞赴河南。到商丘已经是深夜10点半了,姚总亲自接待,看完琳琅满目的产品,黎先生下意识地问:“这些花儿全部出自这里?比日本的技术还精湛啊!我服了!了不起!中国有能人!我不敢自称行家了。”黎先生买断了南宁市场,为自己和家人赢得一份长久、可靠的投资产业。 河南新城市的李海洲,原来是一位经营品牌服装的小老板,由于疲软逐渐脱离了该行业。2011年初,在《现代营销》杂志上看到新型高级仿真花产品报道后,他及时带家人来到商丘仿真花厂学习,回家后经过认真准备,第一批产品出厂后就被经销商订购一空。2012年春节后,李海洲再次开着新买的轿车来到商丘,还带着礼品。他说:"姚总,谢谢你,第一年我做仿真花赚了30多万元,取得了初步胜利,还增加了固定资产10万元。我计划今年扩大生产规模争取年利超100万元。今年4月初参加了扬州第47届工艺品交易会,3天订货150万元。估计今年我能卖到300万元。在电话里他高兴地说;“你是我的贵人啊!” 事后姚总感慨万千:“10多年来,那么多人受益。我倒不是稀罕这些礼物,就是觉得温暖,有成就感!我这么多年的付出,值了。” 安徽合肥的张玉清,以前是机械产品销售的。下岗后,2010年5月,看到《现代营销》的信息后,来商丘仿真花厂考察学习高级仿真花技术。回家后即投入生产准备工作,产品顺利销售浙江、广东仿真花市场。现在他再也不怕下岗了,因为他已经和香港一家公司合作,在浙江又建立一家分厂,生产规模扩大了上百人,年利超过500万元。 目前,姚总签订了两份常年供货合同,一个是加拿大外商,一个是广州公司,他们计划今年在全国发展多家联合生产经营加盟商,包销加盟商产品,把分厂办到全国各地。 未来,姚总准备联合各地加盟商,实行订单业务。由于产品新上市在国内外市场极受欢迎供不应求,总部为加盟户常年免费提供产品销路和订单。让加盟商产销无后顾之忧。这样,产能提高了,有能力接更多的出口订单。 河南科技论文:河南省科技金融发展现状及对策 [摘要]分析、阐述了河南省科技金融的现状、存在问题,提出了发展对策和建议。 [关键词]科技金融;科技与金融结合;科技融资;发展对策 [中图分类号]F406[文献标识码]A 科技金融是指促进科技开发、成果转化和高新技术产业发展的一系列金融工具、金融制度、金融政策与金融服务的系统性、创新性安排,是由科学和技术创新活动提供金融资源的政府、企业、市场、社会中介机构等各种主体及其在科技创新融资过程中的行为活动共同组成的一个体系,是国家科技创新体系和金融体系的重要组成部分[1]。科学技术是第一生产力,金融是现代经济的优秀,科技与金融的有机结合对推动区域经济增长具有举足轻重的作用。 1河南省科技金融现状 近年来,河南省在促进科技与金融结合方面开展了一些有益的探索和实践。 1.1科技投入、科技融资有了一定的提高 近几年来,保监会河南监管局、证监会河南监管局、商业银行等金融机构,积极响应河南省委、省政府加快全省科技创新的战略部署,加大在科技领域的投融资力度。据不完全统计,2008年以来,全省省级以上各类投融资机构累计组织实施投融资项目近400项,投融资总额230亿元,其中,五大省级政府投融资公司完成30多亿元,保监会河南监管局科技保险140亿元,金融机构科技贷款60多亿元。 全省科技投入总量逐年提高。据河南省统计局最新统计数据显示,河南省全社会R D经费由2010年的211.38亿元,增加到2012年的299亿元,年均增长20.73%;R D经费占GDP比重由2010年的0.87%提高到2012年的1%,提高0.13个百分点(见表1)。2011年,河南全省财政科技拨款56.59亿元,占地方财政预算支出的1.33%。 1.2出台了促进科技金融发展的政策法规 河南省及时出台了《河南省促进高新技术产业发展条例》、《河南省关于开展中小企业知识产权质押融资工作的指导意见》、《河南省高技术产业发展项目管理暂行办法》(豫发改高技[2008]298号)、《河南省股权投资引导基金管理暂行办法》(豫政办[2012]156号)、《河南省高新技术产业化专项资金管理办法》等促进科技金融发展的政策法规。 1.3地方政府与金融机构签订科技金融战略合作协议 河南省分别与中国银行河南分行、中国民生银行郑州分行、浦发银行郑州分行、招商银行、中信银行郑州分行签订了科技金融战略合作协议,几家金融机构计划在5年内给予河南科技型企业总额1 000多亿元的授信支持。 1.4资本市场有了较快发展 近年来,河南资本市场发展较快。截至2012年底,河南省共有境内挂牌上市公司66家(其中,2010年、2011年、2012年分别有10家、11家、3家企业在A股首发上市),居全国第13位,在中部六省排名第4,首发融资450.64亿元,上市公司总市值达4 027.69亿元。 1.5设立了一批创新创投专项资(基)金 省里分别设立了河南省高新技术产业化专项、河南省重大科技专项、河南省中小企业创新基金、河南省高技术产业化专项资金、河南省股权投资引导基金等一系列支持引导科技创新、创业的专项资金或基金。 1.6组建成立了一批创业投资机构 成立了一批由政府引导的创业投资公司,如河南华夏海纳创业投资发展有限公司、河南高科技创业投资股份有限公司、河南创业投资股份有限公司等,使河南省创业风险投资机构和创业风险投资资本总量有了一定的增加。 1.7启动了中小企业知识产权质押贷款工作 自2009年知识产权质押融资工作开展以来,河南省知识产权质押融资贷款总额已达近6亿元。2012年,河南省被国家知识产权局指定为全国知识产权质押融资工作重点推广省。 2河南省科技金融发展存在的主要问题 尽管河南省科技投融工作取得了一定的成绩,但河南省科技金融发展仍较薄弱,科技金融工作整体上进展较慢,科技和金融结合不够紧密,主要在以下几个方面: 2.1科技型中小企业融资难 科技型中小企业,特别是小微科技企业的融资难问题还远未从根本上解决。河南省年度完成科技创新投融资总额还不及发达省市的三分之一,与周边省相比差距较大。河南省目前有79.1%的中小企业反映流动资金短缺,资金链紧张,86%的企业承认融资存在困难。目前银行对科技型中小企业准入门槛过高。由于科技型企业成长过程较长、风险较大,造成科技型中小企业信贷准入门槛高、融资成本高、项目审批时间长等融资瓶颈。银行机构支持对象只限于有产品、有订单、有市场、有现金流的科技企业,处于初创期、尚未产业化科技企业融资需求在银行难以获得满足。 2.2科技投融资的规模不大,发展较慢 银行科技贷款规模较小难度大。河南省筹集的科技活动经费中科技贷款逐年增加,但科技贷款的比重呈逐年降低的趋势。在河南省筹集的科技活动经费中金融机构贷款占比由2000年的10.11%下降到2008年的3.57%(见表2)。 2.3财政科技投入不足,政府专项资金短缺,科技金融的财政支持方式有待完善 面对科技投资的高风险性,仅靠市场并不能完全解决中小型科技企业的资金需求。只有建立全方位的政府政策支持体系才能弥补市场缺陷。河南省科技拨款占财政总支出的比重是相当有限的。河南省地方科技拨款占财政支出的比重由2000年的1.54%下降到2011年的1.33%(见表3),全国1980―2009年科技拨款占财政总支出的比例,年平均拨款率为4.54%,2011年全国地方科技拨款占地方财政总支出的比重为2.03%。河南省支持技术转移和科技成果转化的政府财政专项资金不足。 2.4科技创业投资机构数量少、规模小,不能满足科技型中小企业发展的需求 中国科技发展战略研究院《中国创业风险投资发展报告2012》统计数据,2011年河南省有创投机构8家,管理资金规模大多在2亿元以下,投资强度1 235.11万元/项,个人出资占30.6%。而同为中部省份的湖北、安徽、湖南创业风险投资发展较快。2011年湖北创业风险投资机构48家,排名全国第六;安徽创投机构数达46家,比2010年增加18家。湖北(264.9亿元)。江苏省创业风险投资机构335家,管理资金达1079.2亿元。河南省的创投机构数量、规模与周边和发达省份相比差距很大。 2.5资本市场发育滞后 河南省有境内挂牌上市公司66家,首发融资450.64亿元,上市公司总市值4 027.69亿元。但资本市场发育滞后。河南省境内上市公司数量只占全国的2.65%,累计筹集资金不足全国的2%,而河南省GDP总量占全国的5.7%。资本市场发展水平整体上在全国处于中下游位置,股票市场人均融资额不足全国平均水平的三分之一。2012年全国证券化率为44.36%,河南省证券化率仅为13.51%,和东部沿海地区差不多对半的直接融资相比,河南资本市场的发展仍很欠缺。 2.6高层次科技金融人才短缺 河南省目前在科技、金融领域,既懂科技又懂金融的高层次的人才奇缺。这一现象也是制约河南省科技金融发展的重要因素之一。 2.7省级科技金融服务平台有待建立 科技投融资服务平台、科技担保及金融支持科技创新创业的投融资服务体系尚未建立。需要融资支持的科技型中小微企业多数没有途径寻找到提供服务的金融机构,而金融机构有大量的存量资金但对缺乏资产担保的科技型企业的项目、技术、信用等把握不准而不敢投资,科技企业与金融机构缺乏沟通、对接的渠道。 3加快河南省科技金融创新发展的建议 3.1完善科技金融政策法规体系 制订、修改促进河南省科技金融发展的政策法规。如尽快出台《促进科技与金融结合的实施意见》、修订《河南省科技进步条例》、制订《河南省科技投入条例》;制订政府财政资金鼓励引导银行、保险、证券、担保等金融机构投资于河南省中小型科技企业的补助、奖励细则。 3.2加强对科技金融工作的组织领导 建议成立由省领导牵头的河南省促进科技与金融结合工作的领导小组。在省科技主管部门设立科技金融工作办公室。 3.3鼓励、支持银行金融机构设立科技支行 支持银行机构在省创新型产业聚集区、高新技术产业开发区等科技资源集中的区域设立科技支行。专门针对科技型中小企业开展融资服务。 3.4加强科技金融人才的引进和培养 利用国家、省人才工程计划为河南省在国内外引进若干名高层次科技金融人才;利用河南省高校的智力优势对在校生科技金融知识的教育和从业人员的培训,培育一批懂科技、懂金融的复合型人才。 3.5构建河南省科技金融服务平台 建立河南省科技金融服务网络,为金融机构、科技型企业对接疏通信息、搭建桥梁。 培育和发展中介机构,搭建科技金融合作平台。支持金融机构、知识产权机构、律师事务所、会计师事务所、评估公司、保险公司、担保公司等发挥专业优势,为科技型中小企业提供政策服务、金融创新、中介服务等一站式多方位服务。 3.6政府财政要加大对科技金融的支持力度 创新财政科技投入方式,通过设立省科技与金融结合专项资金,并逐年加大份额,以满足对创投机构、金融机构、科技担保机构和科技企业进行科技投资风险补助、投资保障补助、科技贷款补助、科技担保补助、科技保险费补贴,支持金融机构设立科技支行、支持科技型企业上市融资。发挥财政资金的放大效应,引导社会资本积极参与自主创新,提高财政资金使用效益,加快科技成果转化。 3.7建立科技型企业信用评价体系 探索建立河南省科技型企业信用评价体系。科技主管部门与金融机构、投资机构、信用评级机构等相互配合,开展对科技企业的信用评级工作,建立信用档案,树立守信企业典型。引导鼓励科技企业积极参加信用评级和信用评价,牢固树立失信减值、守信保值、诚信增值的发展理念。 河南科技论文:河南与中部其他五省科技知识创新比较研究 建设中原经济区、实现“三化”协调发展,离不开科技支撑和创新引领。全国目前已经上升到国家战略层面的经济区有20多个。这些经济区的发展,离不开资源、资金、人力等要素的支撑,但从根本上来看,其决胜未来的砝码,是科技、知识、人才等创新要素。因此中原经济区要后来居上,就必须成为创新要素的集聚区,才能又好又快地推动中原经济区发展。为此,我们有必要对河南省科技创新能力的区位位置有一个合理的认识。 一、中部六省科技创新能力的比较分析 中部六省在我国经济建设中具有枢纽性作用,在区位上联结东西,在经济上它是我国重要的农业、能源原材料和工业生产基地。中部崛起战略的关键是通过科技创新,促进中部省份在较短的时间内缩小与东部地区的差距,与东北老工业基地、西部大开发战略共同成为中国经济与社会均衡稳定发展的引擎。 通过查阅《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》,运用相关分析工具,对中部六省2008年度科技创新能力从科技投入、科技产出和科技创新能力产业关联指标三方面进行了评估分析,我们发现: (1)科技投入比较方面。科技投入主要包括科技人力资源投入和科技资金的投入。根据中部六省2008年科技创新投入指标,运用密切值模型计算中部六省的科技创新投入密切值指数。中部六省的科技创新投入密切值指标比较接近,说明中部六省的科技投入强度差距很小。其中湖北在中部地区投入指标最优,江西在中部地科技创新投入综合指标最差,湖南、安徽、山西和河南四省的科技创新投入密切值差距甚微。 (2)在科技产出比较方面。科技创新产出主要通过地区科技成果指标来衡量,常见的科技成果指标有专利数量、发明专利数量以及科技论文与科技成果奖等指标。通过对中部六省科技产出密切值的计算可知, 中部六省之间差距比较大,湖南、湖北处于第一集团,河南、安徽处于第二集团,山西、江西处于落后位置。 (3)在科技创新产业关联指标比较方面。科技创新产业关联指标主要是反映科技成果转化为生产力的能力以及科技创新的基础产业状况等指标。根据中部六省2008年的科技创新产业关联指标,运用密切值模型对中部六省的产业关联指标进行分析。中部六省的关联指标的差距没有科技创新产出指标明显,最优的关联指标为湖北,其次是湖南,安徽、河南和江西三省的关联指标比较接近,最差的是山西。 (4)综合评价。通过对中部六省科技创新能力从科技投入、科技产出和科技创新能力产业关联指标三方面进行综合评价可知。中部六省在技术创新能力方面存在的显著差距,中部地区科技资源分布及利用效率极不均衡。湖北的科技综合创新能力在中部六省中具有明显的优势,湖南紧随其后;河南与安徽处于第二集团,彼此差距不明显;山西和江西在中部六省中科技创新能力综合指标评价中靠后,江西是中部六省中科技创新能力最差的省份。这种局面与各省技术创新能力存在差异不无关系, 在某种程度上可以说正是技术水平发展不平衡的结果。中部地区省域间的技术分化现状是由各种因素共同造成的,既有历史的原因,也是改革开放以来各省实施不同发展战略、采取不同发展举措的产物。 R D经费及其占GDP的比重是一组国际通用的反映一国科技投入规模和水平的重要指标,也是我国科技发展规划的重要监测指标。近年来,我国R D经费投入增速一直保持在20%以上,占GDP比重从10年前的不到1%提高到1.76%,表明了社会资源配置向自主研发的倾斜,也体现了政府部门、企业及社会各界在推动自主创新上做出的不懈努力。研发经费超过300亿元的省市有:江苏(857.8)、北京、广东、山东、浙江和上海(481.7),共投入经费4136.5亿元,占全国经费投入总量的58.6%。研发经费投入强度(与地区生产总值之比)达到或超过全国水平(1.76)的有:北京(5.82)、上海、天津、陕西、江苏、浙江和广东(1.76)。河南省的研发经费投入为211.2亿元,投入强度为0.91,与东部地区相比,差异明显。 通过对中部六省各地区R D经费情况投入强度的对比(湖北R D经费投入强度为1.65%,湖南R D经费投入强度为1.16%,安徽省R D经费投入强度为1.32%,山西省R D经费投入强度为0.98%,江西省R D经费投入强度为0.92%,河南省R D经费投入强度为0.91%。),我们发现中部六省R D经费投入强度均低于全国平均水平的1.76%,且河南省R D经费投入强度在全国处于中下水平,在中部六省中居尾。国家“十二五规划”将科技研发经费占GDP比重从1.8%增至2.2%。随着中原经济区建设上升为国家战略,河南科技要成为中原经济区建设的助推器,就必须增大R D经费占GDP比例和地方财政科技拨款占地方财政支出比例。因此,河南省需要在保持目前高效产出机制的基础上增加对科技创新的投入,才能够进一步提升其科技创新能力。 二、中部六省高校知识创新能力的概括分析 中部地区高等教育整体实力不强且分布不均衡,除湖北、湖南外,其他四省高校实力比较薄弱,科技创新能力普遍不强。 受现有体制的制约, 中部地区高等院校存在相当严重的重成果、轻应用的弊病, 社会科技需求与高校科研成果不对接,表现为多数高校开展创新活动的产业化导向不强, 科技活动以学科建设为中心,难以形成技术资源的有效集成,没有建立有效的产学研相结合的机制。 从我们收集的数据来看, 在科研机构、企业、高校三者之间,高校的R D经费支出基本是最低的,而且波动幅度也比较大。中部六省中以河南省为例,根据《河南统计年鉴》2010年数据,河南省2010年R D经费总支出为220.3亿元,而高校R D经费总支出为9.4亿元,仅占4%。说明技术创新特别是具有商业价值的研发活动并不是高校工作的着力点,社会也没有赋予高校科研创新主体的角色定位,高校的科研经费投入是不稳定的。 河南省是一个高等教育大省,但绝不是强省。河南高水平大学的现状是:改革开放以来,河南高水平大学取得了长足的发展,例如2009年中国大学排行榜显示郑州大学排名积分提高,位列35名,河南大学更是从77名提前到74名。但是河南高水平大学整体偏弱的局面还没有得到明显改善,全省没有1所教育部直属高校,没有“985工程”高校,只有1所“211工程”高校,2所省部共建高校。其他的6所大学的大学排名虽然有所提高,但是与其它省份同类高校相比还存在很大的差距。河南高等教育整体竞争力不强、高水平大学数量不足、大学科研转化和社会服务能力低,这是不争的事实。河南高校明显落后于东部地区,在中部六省也仅仅处于第二集团,河南高校的整体科技创新能力和层次都还比较低,服务中原经济区建设的能力较弱,科技创新体系还有待进一步完善。 三、优化河南省高校知识技术创新环境,服务中原经济区建设 中原经济区建设要探索出一条不以牺牲农业和粮食、生态和环境为代价的“三化”协调科学发展的路子,根本出路和途径是依靠科技创新。高校作为中原经济区建设的科技先导性力量,必须切实承担起促进中原经济区建设的历史重任,有所作为、大有作为。下面笔者主要从基础研究与人才建设两个方面重点谈谈自己的看法,并给出建议。 (一)加大对基础研究的投入力度,设立合理投入指标,增强科技创新源 基础科学研究是科学技术发展的源泉,处于整个创新链的前端,在国家创新体系建设中占据重要地位,是提升我国持续创新能力、建设创新型国家的重要基础,也是加快中原经济区建设的重要基础。 近年来,我国的基础研究投入总量持续稳定增长,已由1999年约33.9亿元增长至2008年的220.8亿元,年均增长幅度达到20.8%。但与发达国家相比,投入总量还差得甚远,例如2006年,美国的基础研究经费为617.2亿美元,同年我国为155.8亿人民币,按照2006年汇率计算,两国相差近31倍;另一方面,我国基础研究投入占R D的比例长期徘徊在5%左右,2007、2008两年,这个比例为4.7%和4.78%。在我国研发经费支出中基础研究和应用研究支出所占比重偏低,与发达国家基础研究支出占10%以上(2008年美国占17%,2005年日本占12.7%)和应用研究支出占20%以上(2008年美国占22%,2005年日本占22.2%)的水平相比差距明显。 从河南省来看,2009年全省R D经费中基础研究经费24980万元,占1.4%;应用研究经费85935万元,占4.9%;从数据上可以看出河南省的基础研究、应用研究所占比重明显低于全国水平,和国际水平差距更大,R D投入结构极不合理。河南省基础研究投入占R D的比例长期徘徊在1%左右,不仅与东部地区差距明显,在中部六省也是居于末位。科学研究支出所占比重不高表明河南省科技发展的根基还不够坚实,原始创新能力不足。投入不足严重制约着河南省基础研究的发展,也成为中原经济区科技创新能力提高的拖累。 建议:“十二五”期末河南省基础研究投入比例上升到6%,2020年达到或超过12%为促进我国基础研究更好更快发展,提升基础研究引领和支撑经济社会持续发展的能力,笔者提出如下几点建议: 1)建议在“十二五”科技发展规划中,明确基础研究的投入总量,并且明确到“十二五”期末基础研究投入比例应逐步上升到6%左右,将基础研究投入总量与比例纳入科技规划量化指标体系。“十三五”期间则应继续加大投入,力争到2020年使基础研究经费占R D总经费的比重达到或超过12%,向东部地区靠拢,在中部六省中位置靠前。 2)持续加大对基础研究投入的力度。基础科学研究难度高、创新风险大,几乎没有直接经济回报,社会共享特征明显,属于政府财政和研发政策支持的优秀部分。R D投入结构的不合理,归根到底是市场激励的机制被投资的趋利性扭曲,可以通过建立更加合理的激励机制,重视对基础研究的奖励,通过加大基础研究的经费投入,增强原始创新能力。作为基础研究投入的主体,建议省委、省政府,逐步调整R D的投入结构,在R D的地方财政投入中提高基础研究比例。建议充分发挥国家重大基础研究计划以及科研基地的作用,制定河南省的政府资金的配套政策,推动河南省加大对基础研究的投入。 3)推动基础研究投入社会化机制的形成。美日等发达国家,企业对基础研究的投入占较大比例,由于我国与发达国家所处发展阶段不同,企业对基础研究的投入很少,河南企业对基础研究的投入更是微乎其微。建议河南省出台相关政策,鼓励引导企业向高校捐赠,促进企业对基础研究的投入。努力探索建立多元化、多层次的科技投入新体系,逐步建立以获得政府资金为引导,争取企业投入为基础,引入风险投资为补充的技术创新投入机制,促使更多社会资源投入基础研究。 (二)加大河南省引智力度,把高校作为“人才特区”,先行先试。 中原经济区建设的有效推进离不开强有力的人才和智力支持,人是科技创新中的最重要的因素。吸引和培养高层次人才,营造良好的科技创新环境,是建设中原经济区的关键之一。没有强大的人才群支撑,“三化”协调发展的路子就不可能走好。人才建设,尤其应在创新机制、完善政策、搭建平台等方面有所突破,增强吸引力,扩大包容性,促进人才更好地成长、引进,更好地释放。 建议:在中原经济区建设中,把高校作为河南省“人才特区”的实验区。 中原经济区“人才特区”建设,不仅非常必要,而且十分紧迫。主要表现在几个方面:一是中央有政策。“鼓励地方和行业结合自身实际建立与国际人才管理体制接轨的人才管理改革试验区”。二是竞争有需求。在各地竞相建设“人才特区”、打造“人才高地”,区域间人才竞争越来越激烈的新形势下,河南必须大力加强人才环境建设,构建更高规格、更具特色、更富吸引力的中原经济区“人才特区”,才能把更多优秀人才引聚到河南来。三是发展有需要。与全国先进省市比较,河南人才资源开发状况不容乐观,在人才密度、人才竞争力、人才环境等方面还存在差距,人才政策创新力度有待加大,人才干事创业的舞台还不够广阔,影响人才发展的体制性障碍依然存在。就河南省高校人才建设工作来说,存在着几个方面的问题:一是相对于受教育对象的规模、学科专业发展的需求来讲,河南省高校的师资队伍总量还不够大,结构性短缺矛盾依然突出;二是高层次人才数量不足,特别是高端拔尖人才的引进与省委省政府的期望值还有一定差距;三是相当一部分学校的学术队伍梯次结构不合理,缺乏持续发展的后劲。四是从事基础研究的人员有了很大增长,但人员增长与基础研究投入不足的矛盾日益突出。 高校具有“人才特区”实验区的基础条件。据统计,2008年在河南高校工作的“两院”院士已达73人,省级特聘教授81人。专任教师5.88万人,专任教师中副高级以上职务的有19144人(其中,正高级4012人,副高级15132人),占总数的32.58%。另外像工程(技术)研究中心、重点实验室、重点学科建设等高端人才凝聚点建设已经取得一定的成就。通过“人才特区”实验区建设,把位于高校的高端人才凝聚点升级为部级,进一步聚拢一批高端科技人才,形成集聚效应、示范效应、释放效应。 在高校进行“人才特区”实验区建设,先行先试。一方面是厘清思路,科学规划。站在中原经济区建设的全局和战略高度进行统筹思考和科学规划,切实做好顶层设计。厘清建设思路,就是要以河南高校人才资源开发的现实状况为基础,以中原经济区“三化”协调发展为契机,以服务中原经济区经济社会发展为目的,先行试点,重点突破,以点带面。包括以改革创新为动力,加大高校人才工作体制机制改革和政策创新力度;以中原经济区建设发展需求为导向,充分利用中原经济区的教育、科研资源,加快人才的培养和引进;扩大对外开放,充分利用好国际国内人才智力资源;营造良好社会环境,在全社会营造尊重人才、鼓励创新、甘于奉献的浓厚氛围。做好顶层设计,就是立足河南,面向全国,高规格、高标准、高要求地做好河南高校“人才特区”实验区的建设规划。另一方面,借鉴国内其他省市“人才特区”建设经验,结合中原经济区建设实际,河南省高等教育的现状,要抓住人才工作的几个重点环节率先推进。一是在人才培养开发、人才评价发现、选人用人、流动配置、激励保障5个方面创新体制机制。二是健全完善人才培养、人才引进、人才干事创业、人才工作法规体系的政策措施。 河南科技论文:河南煤化鹤煤三矿科技市场化运行管理研究与实践 摘 要:河南煤化集团组建以来,用创新的技术手段和管理理念,打造了河南第一家世界五百强企业。鹤煤三矿是一家有50多年历史的老煤炭企业,加大科技创新力度,运用市场化的管理理念,落实科技兴企战略和人才战略,提升自主创新能力是现阶段煤矿企业发展的必经之路。 关键词:科技;市场化;运行;理念;创新 中图分类号:TL38+2 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2013)-12-0154-02 一、企业概况 鹤煤三矿位于鹤壁市西北,与市区紧邻,南与五矿相接,西北与二矿相邻,隶属鹤壁市鹤山区。鹤煤三矿于1956年5月开始建设,设计生产能力60万吨/年,2006年核定生产能力135万吨/年。截至2010年底三矿保有资源储量11781.8万吨,剩余可采储量5890.9万吨,剩余服务年限31年。鹤煤三矿现有专业技术人员307人,其中高级工程师8人,工程师24人,具有初级职称的技术人员182人,高级技师9人,技师84人。 二、项目实施背景 (一)河南煤化集团组建以来,用创新的技术手段和管理理念,打造了河南第一家世界五百强企业。三矿是一家有50多年历史的老煤炭企业,加大科技创新力度,运用市场化的管理理念,落实科技兴企战略和人才战略,提升自主创新能力是现阶段煤矿企业发展的必经之路。 (二)2010年以前,三矿每年科技创新投入不到生产收入的1%,科研项目,包括鹤煤集团计划项目、矿计划项目和技改项目,每年完成量不到100项,五小成果完成量不到30项,QC成果完成量不到10项,科技论文少于15篇,管理创新成果几乎为零,且没有一项职务专利,单位科技人员创新热情低、创新收入低,科技创新工作面临着不利的局面。在新的市场化科技创新机制建立后,三矿自主创新成果成倍增长,科研投入逐年加大,科研人员热情高涨,科技创新方面的收入也不断增加,三矿的科技创新工作在鹤煤公司科技创新绩效考核中,连续5个季度达到A级标准,创新工作走在了全公司的前列,得到了公司领导的好评,这些成绩的取得都与科技市场化的运行管理是分不开的。 三、内涵及主要做法 (一)理论意义 三矿结合本矿实际情况,按照以矿为主体,在全矿范围内开展内部科技市场,对科技工作者的知识成果,运用市场化的机制进行有偿收购,激活市场要素,调动全员科技创新积极性、创造性和活力,进而提高三矿可持续发展的能力。其意义在于: 1、进一步加强矿作为科技创新的主体地位,加大研究开发力度,在新技术、新工艺应用等领域取得突破,形成一批具有自主知识产权的技术,通过科技市场这个平台,提高科技成果的转化推广范围和力度,促进三矿发展,增强矿优秀竞争力。 2、以经济为杠杆,安全为目标,高产高效、节能减排为创新重点,调动广大员工的创新积极性,以公平、公正、公开的收购标准来衡量知识成果的价值,切切实实让员工看到创新的好处,得到实惠,依靠科技市场来促进三矿的技术进步,增加企业活力。 (二)内部科技市场化管理基本做法 1、建立三矿内部科技市场化运行管理体系 2011年三矿持续进行科技市场收购工作,并在11年初下发了《三矿研究开发费用管理办法》、《三矿科技创新项目竞标管理办法》、《三矿科技市场创新成果评审收购管理办法》、《三矿科技创新项目推广实施办法(试行)》、《关于大力推进自主创新工作的实施意见》、《三矿自主创新“十二五”发展规划》、《关于下发2011年科技创新项目的通知》七个文件。以强力推进三矿“双创”工作的全面开展及落实执行。 2、三矿内部科技市场化运行管理基础工作组织机构及组织领导体系建设 三矿创新体系由领导体系、管理体系、研发体系三部分组成。创新内容主要指科技创新和管理创新,创新活动包括科技研发、新技术推广应用、软科学和管理创新、技术革新等。 矿成立了科技创新委员会,建立了一把手负责的领导体系建设。完善科技市场化运作,创造良好的创新环境,全面推动创新工作,深入推行科技市场运作,营造浓厚的群众性创新氛围。 3、三矿内部科技市场化运行管理基础工作包括: 科技创新项目的立项、申报、评价、收购、推广转化以及科技创新信息档案管理和科技创新管理绩效考核。 四、科技市场运行流程及重点 (一)创新成果分为五大类,包括四新推广类、技术革新(技术管理成果)类,五小成果(QC成果)类,知识产权(论文、专利)类和管理创新类。 (二)创新项目立项 在三矿范围内实施科技创新项目前,必须先报《创新项目立项申请表》,本单位同意盖章后报科技办初审,报分管副总审查总工程师同意后方可实施,否则不予收购。重点审查项目的技术含量,是否有利于安全生产的改进,预测所创造的经济效益,要有具体数据。 (三)申报内容包括: 1、《××成果申报表》、《××成果验收及收购表》各1份。 2、技术报告封面要求有申报题目、项目类别、申请单位及申请时间。 3、技术报告1份(含电子版)。必须写明项目的具体实施和安装地点及数量。写明经济效益计算步骤及具体数据 (四)技术报告内容格式要求统一 1、四新推广类技术报告:推广理由:介绍现状,存在问题及为了解决什么技术难题;项目推广实施过程:时间范围、安装地点、措施;推广实施效果分析:验证时间、使用效果、存在问题如何改进和处理;经济效益及社会效益分析,必须有数据证明。 2、技术革新类技术报告:项目研究背景;项目研究内容及方案;项目实施过程;项目研究应用情况;经济效益及社会效益分析,必须有数据证明。 3、五小成果类技术报告:现状及改进理由;改进方案及实施过程;应用情况分析;经济效益及社会效益分析,必须有数据证明。 4、论文、QC成果类技术报告:按论文、QC原格式申报。 5、管理创新报告格式:实施背景;内涵及主要做法;项目实施效果。 五、创新成果评审收购等级 (一)评分标准:实行100分制 经济安全效益占50分;创新点占10分;成果水平难易程度占10分;推广范围前景占10;文字资料编制占10分,共计100分。 (二)收购等级: 一级95.1-100分;二级90.1-95分;三级80.1-90分;四级75.1-80分;五级70.1-75分;六级60.1-70分;七级 六、验收评审收购程序 (一)创新成果技术报告类别、内容、格式的审查 各单位完成的创新成果,由成果完成单位填写成果申报表和成果技术报告,在申报单位签署意见并盖章后,上报到矿科技管理部门。矿科技管理部门对成果技术资料是否齐全、完整并符合规定格式要求,与提交的电子文档内容是否一致,成果完成的单位及主要完成人员排序是否正确,有无成果权属争议等问题进行初审。 矿科技管理部门初审后,指导成果完成单位填写成果验收及收购表,具备现场验收条件的组织现场验收。 (二)验收评审的组织程序 1、现场验收: 矿科技创新管理办公室根据被验收评审科技成果的技术内容,组织各专业小组成员,到成果应用地点,分别对本专业的创新成果进行效果评价验收。各专业小组验收成员在成果收购表上签字,组长填写验收意见并逐项签字,决定是否参加评审。 2、会议评审验收: 矿科技创新管理办公室,根据被验收通过的创新成果,聘请五至十名专家组成验收评审小组,组织验收评审会议,验收评审到会专家不得少于五名。 评审会内容包括:科技成果的经济效益及安全和社会效益是否显著,技术资料是否齐全完整,并符合规定;应用技术成果的创造性、先进性和成熟程度;应用价值及推广的条件和前景;项目完成的难易程度,存在问题和改进意见。 验收评审会每个项目填写评审结论,是否同意收购必须填写到成果验收及收购表中并签字。 3、评分及收购 对通过评审的项目进行评分,每个专家依据技术报告内容进行评分。 4、分数汇总及收购金额的确定 对每一个项目按照专家所评的分数,进行汇总,去掉一个最高分和一个最低分,然后计算平均分,对照收购标准,确定收购金额,报总工程师审批后,由项目主要负责人,根据贡献大小对项目收购金额进行分配,并返回科技办进行汇总后,报相关领导和部门进行审批,然后上卡当月发放。 七、实施效果 (一)通过三矿内部科技市场化的运行管理,强力发挥科技了科技创新在煤矿安全生产中的带动作用,积极采用新工艺、引进新装备、吸纳新技术,通过加快煤炭生产技术创新步伐,确保实现矿井高产高效。在原煤生产上,通过加大对综采、悬移支架等设备的投入,强化对采煤工艺的创新,很好地挖掘了矿井潜能。自集团公司重组以来,三矿煤炭产量连年呈递增态势,2010生产煤炭171.88万吨,2011年煤炭产量完成156.6万吨,实现了三矿煤炭生产历史上的较大突破和跨越。在井下测量方面。引进了南方NTS-352全站仪和激光指向仪,对矿井长距离贯通工程进行测量,大大提高了贯通测量的精度,保障了采掘头面的正常接替。在深部巷道支护上,通过对《深部岩巷层位选择与巷道稳定性关系研究》与《高性能喷射混凝土制备技术及施工工艺》两个项目的技术攻关,确保了我矿采掘工作面的工程质量,并减少了巷道维护量和失修率,为我矿今后的安全高效开采提供了强力支撑。在瓦斯防治上,对采掘工作面采用了本煤层抽放、采空区抽放、顶板裂隙瓦斯抽放等分源抽放综合治理技术,提高了矿井瓦斯抽放效率,确保了安全生产。同时,我们以“创建数字化矿井”为载体,对皮带运输线加装了监视系统,在井筒安设了无线通讯系统,在井下全面使用了人员定位监测系统,基本上实现了监测系统数字化,促进了矿井的安全现代化管理。 (二)认真开展管理创新,全面提升矿井管理水平。 创新是企业走创新驱动、内生增长之路的关键支撑。在加强科技创新的基础上,三矿始终坚持创新载体,创新工作方式方法,坚持向管理创新要效益,促进了全矿管理水平的提升。一是以各类买卖制为切入点,大力推广先进的管理方式方法。在“安全隐患买卖制”方面,通过预拨“安全基金”和对各级各类隐患实行明码标价,进行隐患“买卖”,有效地堵塞了在安全隐患治理方面存在的漏洞。在影响时间买卖制方面,三矿根据各生产单位和机电单位管辖设备多少和设备事故率,制定了影响时间买卖制,通过买卖激励机制,促使相关单位降低了设备故障率,提高了开机率。二是推行了5+3”综合绩效评价体系,促进了工作效率的提升。另外,在矿井运输、供电、循环经济、节能减排等方面,也进行了管理方式、管理方法和管理手段等方面的探索与创新,解决了我矿相关重点、难点问题,促进了三矿健康可持续发展。 (三)搞活内部科技市场,调动广大员工创新、创造激情。 科技是第一生产力,人才是科技的创新者和享用者。为充分发挥广大员工的主观能动性,每月对科技成果、五小成果、技术革新及管理创新成果进行市场收购,激发了广大技术人员进行技术革新、技术改造的热情;收购来的科研成果,不仅解决了安全生产上的诸多难题,而且为矿井创造了经济效益和社会效益。2011年科技市场收购自主创新成果创造经济效益大约在950万元以上。 (四)科技创新成果颇丰。 2011年我矿共申报受理发明专利2项,实用新型职务专利20项,已获专利授权8项,2011年完成的12项重点项目,全部进行了科技查新,参加省、市级鉴定及评奖,已通过市级鉴定8项,省级鉴定4项。 (五)群众性创新活动氛围浓厚。 为激励广大科技人员和员工的创新热情,三矿开展群众性创新活动,全年约1000人次参与创新项目的设计与实施,完成五小成果136项,得到了集团公司、鹤煤公司领导的认可。在三矿召开的回音壁管理成果及五小成果展览现场交流会,推广了三矿的创新经验,有力的促进了群众性创新工作的开展。 河南科技论文:河南高校科技创新激励政策的缺陷与完善 河南高校跟随国家科技事业发展的步伐,均相继出台了一系列旨在激励科技创新的政策性文件,极大地调动了高校科研人员从事发明创造活动的积极性,高校科技成果的数量和质量均有大幅度提升。 本文以知识产权法的相关规定为依据,分析河南高校科技创新激励政策的缺陷与完善,探究这些激励政策相对于知识产权法相关规定而言有无缺陷、这些缺陷表现在何处以及如何消除这些缺陷。 科技创新激励政策的相关规定 笔者遴选了41所河南高校(38所普通本科院校和3所高职高专院校),并通过因特网查找到其中30所高校(28所普通本科院校和2所高职高专院校)出台的激励科技创新的政策性文件。本文仅分析这些政策性文件中与知识产权法相关的规定。 1.对授权专利奖励的规定 16所高校明确规定,对职务发明创造进行奖励,专利权归属学校,学校以授权专利证书为依据给予发明人或者设计人相应奖励。获得奖励的职务发明创造包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利,奖励额度高至每件专利20 000元,低至每件专利500元,发明专利奖励较高,实用新型专利居中,外观设计专利较少一些。 2.对保持科技成果可专利性的规定 可专利性是一项发明创造获得专利权应当具备的实质性条件,即新颖性、创造性和实用性。一项科技成果问世后,应首先申请专利,尔后再进行成果鉴定或者,而不是相反,因为进行成果鉴定或者会使该项科技成果成为现有技术,从而丧失新颖性,即使申请专利,也难以获得授权。鉴于此,12所高校作了大体相同的规定:每项应用和开发项目完成后,应首先对该项目成果进行专利性分析,对符合申请专利要求,又具有应用前景的成果,应先申请专利,然后再进行成果鉴定和,防止知识产权流失。 3.对专利资助的规定 12所高校明确了对于专利申请以及授权专利资助的规定。资助范围一般包括专利费、申请费、维持费、实质审查费、复审费、专利权登记费、专利年费等,资助的专利类型有发明专利和实用新型专利,外观设计专利通常不在资助范围。对于授权专利,资助期限一般为3年。高校授权专利有效寿命平均为3年,或许与此类资助规定有关。 4.对专利转化收益分配的规定 高校专利转化的形式主要有转让、许可、作价入股,但以许可较为常见。专利转化收益一般在学校、院系以及发明人与其他参加人员中间进行分配,11所高校就如何分配专利转化收益作了明确规定。以中原工学院为例,文件规定:“学校按发明人70%、所在部门10%、学校20%的比例在发明人、所在部门、学校之间分配专利转化收益。” 5.对涉密技术成果评价的规定 高校科研人员不可避免地会参与到秘密技术的研制中,由于不能申请专利,也不能申请成果鉴定,更不能,其学术水平如何评价则是一个不容回避的问题。为此,3所高校规定:“对参与国家秘密技术研制的人员不得因其成果不宜公开发表、推广、交流而影响其评奖、表彰和职称的评定。对确因保密而不能在境内外公开发表的论文,学校应对其论文的实际水平给予评价。” 6.职称评审对专利拥有量的规定 2009年8月28日,河南省人力资源和社会保障厅印发了《河南省高等学校教师(实验人员)中、高级专业技术职务任职资格申报、评审条件》,其中将“获得与本专业相关的国家专利(含发明专利、实用新型专利和外观设计专利)”作为职称评审的依据之一予以明确规定。例如,正常晋升教授,要求作为主要发明人(限前3名)获得与本专业相关的国家发明专利1项以上;破格晋升教授,要求作为主要发明人(限前2名)获得与本专业相关的国家发明专利1项以上。 科技创新激励政策存在的缺陷 来自2009、2010、2011年河南省知识产权局年报的统计数据显示,河南高校专利申请量和专利授权量均呈增长趋势,这说明高校出台的科技创新激励政策已初见成效。但需要指出的是,对照知识产权法的有关规定,河南高校为激励科技创新而出台的政策措施还存在一些缺陷,需要引起注意,待时机成熟时要予以完善。本文仅就主要的方面提出一些看法,主要集中于以下4个方面:授权专利的不可置疑性、涉密技术成果的边缘化、职务发明的私有化和著作的功利性。 1.授权专利的不可置疑性 《专利法》第45条规定:“自国务院专利行政部门公告授予专利权之日起,任何单位或者个人认为该专利权的授予不符合本法有关规定的,可以请求专利复审委员会宣告该专利权无效。”任何单位或者个人均可以基于正当理由,援引专利法上的这条规定,请求专利复审委员会宣告本不应当授权的专利无效。 河南高校出台的政策文件详细规定了对于授权专利的奖励,但未就授权专利若被宣告无效该如何处理作出规定。在职称评审文件中,也未考虑授权专利若被宣告无效该如何处理。这给人一个假象,好似授权专利的有效性不会受到质疑,也不容置疑。 2.涉密技术成果的边缘化 河南高校出台的政策文件以及职称评审文件没有明确将涉密技术成果纳入科研人员的绩效考核范围,科研人员不能从其研发的涉密技术中获得实惠(或是获得奖励或是获得晋升),长此以往将使高校的涉密技术成果处于边缘化的境地,严重挫伤科研人员研发涉密技术的积极性。 尽管3所高校考虑到了“参与国家秘密技术研制的人员”的贡献,但还有3点不足之处,其一,“国家秘密技术”太过狭窄,其他秘密技术如何处理,是评价还是不评价;其二,虽说不影响“评奖、表彰和职称的评定”,但在这些学校的政策文件中未见具体的规定;其三,在校内职称评审阶段,学校可考虑“国家秘密技术”参与人员取得的技术成果,但出了校门怎么办,因为全省统一执行的职称评审文件未将“国家秘密技术”考虑在内。 3.职务发明的私有化 《专利法》第6条第1款规定:“执行本单位的任务或者主要是利用本单位的物质技术条件所完成的发明创造为职务发明创造。职务发明创造申请专利的权利属于该单位;申请被批准后,该单位为专利权人。”对于职务发明,河南高校一方面给予发明人一定数额的奖励,另一方面允许发明人从专利转化收益中提取一定比例的收入。 但不得不指出的是,高校的职务发明存在一种私有化的倾向,造成职务发明的非职务化流失。这种私有化倾向主要表现在两个方面:发明人擅自实施职务发明,私自对外进行许可,并将收益据为己有;发明人将职务发明当做非职务发明以个人名义申请专利。 4.著作的功利性 科研人员为了尽早评上职称,会想尽办法多发表文章,新近研发出来的技术成果就成为写作的首选材料,因为描述新近技术成果的文章被刊用的几率要高很多,没有技术含量的文章是难以问津职称评审所要求的出版物的。 高校教师愿意写文章,而不愿申请专利,也源于经济利益的比较与衡量。申请专利耗时费力,且不能保证百分之百地获得授权,相比较而言,撰写一篇学术论文则容易一些,不但可以享有著作权,而且还可以获得学校给予的奖励,这个奖励并不见得低于专利奖励。尤其是在高水平期刊(如优秀期刊、国家一级期刊)上发表文章,获得的奖励更高,且对作者晋升高一级职务往往能起到至关重要的作用。 有时,科研人员也知道将技术成果在出版物上公开发表会破坏其新颖性,但经过利弊权衡,选择了发表文章,而放弃了申请专利。这其中体现了著作的功利性。 改进科技创新激励政策的建议 针对河南高校科技创新激励政策存在的缺陷,笔者认为,高校应在以下4个方面采取措施:建立针对专利无效宣告的事后处理程序、将涉密技术成果纳入绩效考核范围、加强职务发明专利的日常管理和在项目前进行审查。 1.建立针对专利无效宣告的事后处理程序 考虑到授权专利有被宣告无效的可能性,在将授权专利作为奖励依据以及晋升职称依据的同时,设置一个事后纠正程序,即若授权专利被宣告无效,接受的奖励应当退给学校,晋升的职称应当撤销,也就是说,要退到没有获得专利的状态。目前,河南高校的政策性文件缺少的正是这个事后纠正程序,造成因授权专利而获得奖励或者晋升职称即使专利后来被宣告无效了,奖励或者职称依然在手的局面。 因此,河南高校应当在其鼓励科技创新的政策性文件中明确规定,若授权专利被宣告无效,一要追回已颁发的奖励及荣誉,二要撤销已评聘的职称。 2.将涉密技术成果纳入绩效考核范围 高校应当在其政策文件中明确将涉密技术成果纳入科研人员的绩效考核范围。涉密技术成果不能局限于“国家秘密技术”,任何涉密技术成果都应当成为考核的对象。 在将涉密技术成果纳入到绩效考核范围之后,涉密技术成果必定会不可避免地在一定范围内公开。因此,科研管理部门在设立评价指标体系的同时还要处理好评价与保密的关系,制定严密的规章制度,要求接触涉密技术成果的人员保守秘密,必要时还要以签约的方式来约束,以免涉密技术成果因泄密而不复存在。 3.加强职务发明专利的日常管理 高校科研管理部门要加强对于职务发明专利的规范管理,确保学校利益不被个人侵占,一方面杜绝发明人私自将职务发明专利许可他人实施并将许可收入据为己有,使学校丧失应有的收益,另一方面杜绝发明人将职务发明当做非职务发明申请专利,使学校不能成为专利权人,遭受专利权流失的损失。 高校更应加强制度建设,对于私自把职务发明转化为非职务发明以及擅自许可他人实施职务发明专利并将收益据为己有的行为作出严厉处罚规定。 4.在项目前进行审查 高校要设立具体的可操作的审查程序,凡是科研项目产生的论文,若要在出版物上公开发表,均要通过这个审查程序。对符合申请专利要求,又具有应用前景的成果,应先申请专利,然后再进行成果鉴定和,否则即是违规公开技术信息,要依规对当事人进行处罚。 高校在制定教师、科技人员和管理人员的业绩考核、奖励和职务聘任等业绩标准时,要把专利工作放在与承担项目、和申报科技奖励等同等重要的位置。唯有如此,才能引导科研人员树立有了科研成果首先考虑申请专利其次才考虑发表文章的良好意识。 河南科技论文:河南省高校科技创新链问题研究 美籍奥地利经济学家熊彼特认为,创新是指把已发明的科学技术引入到企业之中,形成一种新的生产能力。目前,科技创新已经成为各个国家发展其自身竞争优势的法宝。高等院校作为科技创新链的重要组成部分,一直扮演着科技创新主力军和科研开发生力军的作用。在高校科技创新链的三个主体中,高等院校属于科技创新主体,公司企业属于成果应用主体,政府相关行政管理部门以及非企业社会经济组织则属于管理、中介与服务主体。高校能否实现科技创新,创新的水平如何,取决于实施技术创新过程是否渠道畅通,构成科技创新链的各要素是否协调,是否有利于创新技术的高效转移等等。 河南省高校科技创新链现状 河南省是一个高等教育相对落后的省份,十五期间,通过实施“创新人才培养工程”、“教育振兴行动计划”等,在科技创新、人才培养和为经济发展服务方面取得了显著成就,科技创新能力不断增强,在区域经济和社会发展中扮演着重要角色。 通过分析2002-2006中国科技统计年鉴数据得知,河南省高校从2001年到2005年之间,高校科技人员的总量基本没有变化,但是科技人员、科学家和工程师的数量有下滑趋势,而且科学家和工程师在科技人员总数中的比例也有所下滑,这表示一些因素正影响着河南省高校科技人员队伍的发展;同时河南省高校的科技经费仍保持增长的趋势,高校经费的主要来源仍是政府拨款,但呈下降趋势;企事业单位委托经费呈逐年增加的趋势,这说明在高校科技创新中,由主要靠高校科研人员的需要创新逐渐转向以市场需求为导向,与企业和相关组织合作的协同创新模式。 从科技创新产出方面,河南省高校科技论文数量逐年增长,同时被三大检索机构收录的论文逐年增加,表明河南省高校科技论文的质量在不断地提高,但是人均科技论文数还不到1篇,这表明河南省的科技资源的利用率有待提高;在鉴定成果方面,呈逐年增加趋势,这说明河南省科技创新的产出能力在不断增强;在专利方面,专利项数在增加,但专利申请人主要以高校为主,与企业、相关机构联合申请的较少。 科技创新成果转化能力能够从侧面反映高校科技创新链是否健全。根据河南省的具体情况选取了技术贸易、人才培养等方面进行研究,河南省合同技术转让费增长不稳定;在技术转让方面,河南省已经由原来相对单一的以大中型企业为主向多层次、多方面方向发展。培养的研究生数也大幅增长,说明河南省高校的人才培养取得了显著的成效。 河南省高校创新链存在问题及原因 河南省高校科技创新链的现状已经成为影响其自身发展的瓶颈,对河南省高校科技创新链进行有效的分析,采取多种措施构建并保证高校科技创新链是当前的重中之重,由于高等院校是科技创新链的创新主体,下面对高校主体存在问题进行分析: 1.科研经费投入严重不足 河南省高校科研经费投入量严重不足。从2005-2006中国科技统计年鉴中可以明显地看出河南省的科研活动经费虽然逐年增长,但与其他省份相比差距仍然相当大。湖北省的科技活动经费将近是河南省的5倍,人均的科技活动经费是河南省的7倍。因此,在发展河南省科技创新链的过程中应引起重视。 2.科技人员总体数量上相对缺乏 河南省在科技人员队伍建设中存在不稳定因素,直接影响科技创新的产出率。科研活动人员的相对稀缺、科研课题数和科技服务课题数的落后,充分说明了河南省应在人员培训,发展科技创新人才方面加大投入,保证科技创新主体要素的供给。 3.高校体制改革相对滞后和导向性的异化 随着体制改革观念的不断深入,政府由原来的主导型演变成为服务型,这激发了社会各界的积极性和创造性,而高校面对改革的浪潮,体制改革却严重滞后。高校科研系统结构管理的导向,决定了高校科研成果的价值取向,而以教学为中心的管理体制决定了教学类研究机构科技创新链的不稳定性。 目前在高校科研队伍中存在导向的异化性,其具体表现在:部分科研人员把论文和著作的数量当做科研能力、职称评定的硬件,只重视数量而不重视质量。其次,在科研队伍中存在受经济利益驱使而从事科研的现象。对于部分没有学术价值的项目,少数科研人员认为只要有钱赚,也甘愿花费时间投入;而对于没有直接经济效益的基础项目、原创性课题则不愿参与。 4.知识产权保护及技术转让意识的滞后性 随着市场经济的发展,知识产权保护已经引起了社会广泛的关注。但作为高校科技创新链的创新主体,由于其管理体制的滞后性,未能与市场经济的发展同步,大量原创性的有知识产权的技术创新成果未能得到保护,部分被低价转让或者本应属于高校的产权流失到个人手中。专利的数量相对少,从侧面可以反映出高校知识产权保护的意识不够,亟待解决。另外,高校科学技术转移及知识扩散环节的薄弱也最终导致了高校许多创新过程的中断。 解决河南省高校科技创新链问题的可行性建议 1.加大科研经费的投入和科研人员的培养 高校科研经费问题是制约河南省科技创新的瓶颈,因此,充足的科研经费是高校科研人员进行研究和调研的重要保障。河南省科研人员相对缺乏的现状直接影响了河南省科技成果的产出量,因此,应加大科研人员的培养力度。 2.深化体制改革,完善科技创新体系 首先,在科研管理体制上,沟通高校与科学院系之间的联系,协调他们之间的关系。在科研经费和科研项目的申报方面要统筹安排,加强核查力度改变现有资金浪费的现状。其次,加强河南省高校研究基地的建设,加强对国家重点实验室、重大科学工程的建设,实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。再次,政府要充分认识到原创性研究在国家社会经济发展的重要作用,充分利用大学学科综合和研究力量雄厚的优势,大力鼓励开展高校原创性研究。 3.重视知识产权保护 在我国,知识产权保护已经引起了广泛的关注,但现有的产权保护环境却不容乐观。如在2001年日本申请专利12.57万项,韩国3.59万项,而我国仅有0.17万项,高校专利申请数仅占全国的15%。在加强高校科研管理的科学化、规范化以及科研成果的形成和保护知识产权方面,要借鉴工业化国家的先进经验,完善学校学术机构,明确个人的责任、产权和义务,加强知识产权保护法规的贯彻。 4.加强与企业之间的技术转化合作 在高校科技创新链中,不能将高校作为唯一的主体,而应将高校作为创新主体,同时将企业作为应用主体纳入科技创新链中。供给和需求是市场经济的中心法则,作为高校的创新团队,应该以市场需求为导向加强与企业的产、学、研合作,通过与企业共建研发中心,开展联合开发,帮助企业成为自主创新的主体,加大自身的技术转移力度。 科学技术是第一生产力,科技创新任重而道远。我们应坚持正确的科学发展观,建立以智力联盟为主体的创新体系,处理好政府主导和科技创新的关系。同时通过政策引导和经费支持积极引导高校与企业、企业与企业之间的合作与交流,全面提升河南省高校科技创新能力和企业的优秀竞争力。 河南科技论文:河南省卫生厅多项科技成果荣获河南省科技进步奖 近年来,省卫生厅高度重视卫生科技工作,在“科技兴医、人才强卫”战略指引下,以人才为发展之本,以创新为发展之魂,大力实施促进卫生科技全面发展的各项新措施,卫生科技人才队伍不断壮大,卫生科技能力不断增强,卫生科技成果不断涌现。1月23日,省政府作出《关于2013年度河南省科学技术奖励的决定》,有30项卫生科技成果获奖,其中3项研究成果荣获河南省科技进步一等奖。李广胜厅长批示“历史性的突破!可喜可贺!”。一、多策并举,促进卫生科技事业全面发展 一是积极实施卫生科技发展新举措。实施河南省卫生科技“创新、引进、推广”发展战略,开展自主创新研究,加强高新技术引进,大力推广适宜技术;实施“河南省卫生科技创新型人才工程”,加速我省卫生科技创新型人才队伍建设。 二是引进培养卫生科技创新人才。引进培养11位院士及院士级专家,13位特聘学科带头人,59位卫生科技领军人才,239位中青年卫生科技创新人才。实施“河南省卫生系统出国研修计划”,选派722位学术技术骨干赴国外发达国家地区一流医疗卫生机构培训研修,提升人才创新能力。 三是着力改善卫生科技支撑条件。卫生科技投入持续加大,卫生科研专项经费增长到2000万元。建设河南省院士工作站18个,河南省创新型科技团队35个,新建省级工程技术中心3个。建设河南省医学重点学科81个,河南省医学重点培育学科100个,河南省省级重点实验室4个,河南省卫生系统重点实验室10个。 四是努力探索卫生科技管理服务新模式。引进量化评估机制,科学评价医学科研、人才工作绩效;改进评审方法,提升医药科技成果层次;建立医学学术技术带头人、科研管理人员培训长效机制。构筑卫生科技高层次人才交流平台、医学学术技术骨干国际研修平台、医学科技攻关省部协作平台、卫生科技管理服务平台。 二、勇于突破,卫生科技创新取得丰硕成果 我省逐步形成了以平台为基地,人才为根本,科研为支撑,技术转化与应用为主要内容的医学科技创新特色,初步建立起了符合省情的卫生科技创新体系,卫生科技创新能力不断提升。 2013年,省卫生厅择优推荐64项卫生科技成果角逐河南省科学技术进步奖,有30项成果荣获奖励,其中3项研究成果荣获河南省科技进步一等奖,分别是:河南省疾病预防控制中心许汴利等人完成的《新布尼亚病毒的发现及其致发热伴血小板减少综合征的预防控制》,应用宏基因组学分析策略首次发现新布尼亚病毒,建立了发现未知病原的新模式,对研究不明原因传染性疾病具有重大战略意义;河南省人民医院史大鹏等人完成的《视路病变的影像学诊断研究》,应用磁共振扩散张量成像开创了视神经功能影像检查的新领域,填补了国内空白;郑州大学第一附属医院韩新巍等人完成的《人体血管和非血管腔道内支架的设计与临床应用》,结合国内现有人体腔道内支架的优缺点,设计出个体化气道内支架并应用于临床,达到国内领先水平。15项研究成果荣获河南省科技进步二等奖,12项研究成果荣获河南省科技进步三等奖,取得了历史性的新突破。 三、深化改革,推进科技创新能力持续提升 2014年是全面深化改革的开局之年,也是完成医改“十二五”规划的关键承启之年。全省卫生科技工作将以党十八大和十八届三中全会精神为指引,紧密围绕卫生中心工作,以培养创新人才,打造创新基地,提高创新水平为重点,完善医学科技创新体系建设,强化人才科技引领作用,推进卫生科技创新型人才工程、卫生系统出国研修计划、河南省医学科技攻关计划,构筑卫生科技创新基地平台,推广先进适宜技术,加速科技成果转化,以科技为引领,以创新为驱动,强力支撑全省卫生事业科学发展,不断提高人民健康水平,为实现中原崛起、河南振兴、富民强省做出新贡献! (河南省卫生厅) 河南科技论文:河南省基层公益性农业科技推广的困境与对策 摘 要:河南省在基层公益性农业科技推广方面主要存在管理体制不顺、职能定位不清、项目化倾向严重、投入保障不足等问题,这大大制约了基层农业科技推广事业的发展。为了进一步加强河南省基层公益性农业科技推广服务,必须加快理顺管理体制、加大资金支持、充分利用科技资源、大力提高运行效率,搭建满足农业科技服务多元化需求的农业科技推广服务平台。 关键词:基层农业 公益性农业科技 科技推广 农业技术推广体系是农业科研、教学单位与农民以及农技推广部门与农民之间联系的桥梁与纽带,是实施科教兴农战略的重要载体。近年来,如何完善基层农技推广体系,提高基层公益性农业技术推广的效率,切实提升农业科技服务水平,一直是"三农"研究者和农业决策部门关注的热点问题。河南省作为全国第一农业大省,承担着保障国家粮食安全的重任。目前,河南上下正处在中原经济区建设和国家粮食生产优秀区建设的关键时期。为实现农产品的丰产丰收,必须进一步加大基层公益性农业科技推广的力度,为现代农业的发展提供强大的科技支撑。目前,从河南省农村的现状看,家庭承包经营规模小,农民科技素养不高,大多数农业技术具有公共产品的特征和社会生态效应。当前农业技术推广的突出问题是:面向一线最基层的推广网络不够完善、投入少、无政策扶持;基层农业推广人员素质不高、知识结构不合理,无法适应当前农业发展的新形势。因而,理清当前基层公益性农业科技推广方面存在的问题,探寻可行性对策,是保证农业科技服务效率的必由之路。 一、河南省基层公益性农业科技推广中存在的问题 (一)管理体制不健全。目前,在农业科技推广方面,存在多部分共同管理的情况,这在一定程度上造成管钱与管人分离、管事与管人分离,一些乡镇农技人员对县级农业部门的任务安排置之不理,存在"任务不要、开会不到、情况不报"的情况,部分乡镇甚至出现了农业技术"无人推广、无心推广、无力推广"的局面。 (二)农业科技推广部门职能定位不清。基层农业科技推广机构定位不明确,公益性推广与经营性推广没有完全分开。有些农技人员在按合同承担公益性技术推广的同时,还开展以创收为目的生产资料经营活动,难以解决公益性服务和商业性服务之间的矛盾,重经营创收、轻农技推广的现象比较普遍。 (三)项目化倾向严重。农技推广服务大多以项目的形式,采取自上而下、资金加行政的方式推进,农民只能被动地接受农技推广。而政府采购确定的项目,技术单一且难以全面顾及地方优势产业发展及农产品市场需求,难以满足农民生产和生活多元化、多层次的需要。农业科技产业化要求其推广方式也要适应市场农业发展的需要,顺应农民自主决策的要求。现阶段,传统的农技推广模式在贫穷落后地区仍占主导地位。选择什么项目推广,在什么范围推广,推广规模多大,主要表现为政府行为,农户往往处于被动应用的地位,农户作为市场主体,自主的选择决策权受到限制。这虽然有助于农业科技成果的迅速推广,但由于违背了市场经济的基本法则,往往给农户造成一定的心理障碍,从而影响科技成果的推广效果。 (四)资金保障不足。近几年,河南省财政每年都会投入一定的公益性农业科技推广服务经费,但经费平均到每个乡镇则非常有限。农技人员工资待遇低、推广条件差,对农村推广工作队伍稳定和后继人才培养带来不利影响。有的地方公益性农业技术推广工作无法开展,甚至没有实质性的农技推广项目。 (五)部分科技推广者素质不高。劳动者科技文化素质偏低,直接影响了农业科技的推广应用。农业科学技术推广应用的过程,并不是一种简单顺序的移接,而是要经过一个坚定筛选等程序和机能转换的过程。这个过程,是多种技能、技巧、知识综合应用和各种技术组装配套、相互衔接的过程。在这些应用转化过程中,农民的科学文化素质起着重要作用,它影响着科技成果推广应用的深度和广度,及技术成果内在潜能的发挥。由于农业劳动者文化素质低,致使以文化为基础的科学技术的层次低,结构也不合理。许多地方的技术结构是:传统技术多,先进技术少;单一技术多,配套技术少;生产技术多,加工技术少;种植技术多,其他生产技术少。这种低水平倾斜式的技术结构,从多方面限制了农业科技水平的提高。 以上问题导致公益性农业科技推广服务体系运作效率低、服务效果差、农民认可度不高,一定程度上制约了基层农技推广服务工作的健康发展,亟需研究制订相关对策。 二、河南省基层公益性农业科技推广对策 为加强基层公益性农技推广服务,必须进一步理顺管理体制,加大政府支持力度,整合农业科技资源,提升运行效率和服务能力,构建满足多元化农业科技服务需求的农业科技推广体系。 (一)建立健全管理、考核及激励机制。整合基层政府涉农管理部门,促进乡镇涉农机构、资源、人员、服务协调运转。目前,大部分乡镇的农技、农机、水产、畜牧、科技、水利等农业职能部门仍相互独立,各自受上级业务部门指导,导致政出多门、资源分散,降低了经费的使用效率。为提高公益性农业科技推广服务效率,合理有效地利用农业资源,必须对基层政府涉农部门进行整合,推动乡镇社会机构、资源、经费、人才、服务协调运转,建立适应现代农业发展要求的基层农业管理体制,有效履行公益性农业科技推广服务职能。建立农技推广责任制。根据农业部2009年下发的《关于加快乡镇或区域性农业技术推广机构改革与建设的意见》的要求,借鉴浙江、陕西等省的经验,建议建立农技推广责任制。设定县级农技推广首席专家、县级农业技术指导员、乡镇责任农技员等岗位,明确各岗位的工作职责,量化工作指标和任务要求。建立农民、乡镇政府和主管单位共同考核、以需求为导向的考评激励机制,科学确定各方考核权重,并将考评结果作为绩效工资、职称晋升和聘任的主要依据,激发农技推广活力。 (二)明确公益职能,加大公益投入。近几年,全国各地的改革试点经验表明,必须明确农技推广的公益职能,公益职能必须由财政全额支持。明确这一认识是解决基层农技推广问题的前提。当前,要按照中共中央、国务院下发的《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》的要求,提高农技推广人员的待遇水平,全面开展乡镇农技推广机构硬件建设,确保基层农技推广服务机构办公有场所、工作有经费、下乡有工具、服务有手段,提升其公共服务能力。同时,省市审计机关须加强对农业技术推广经费的检查审计,保证此款项用于农业技术推广。另外,要加大公益性资金投入力度,广泛开展基层农技推广人员分层、分类、定期培训,不断提高基层科技人员素质。 (三)提高农民的科技文化素质和科技应用能力。农业科技成果最终能否被推广应用,与农民的科技文化素质紧密相关。要从河南省农业科技推广的实际出发,建立持续合作机制,整合各级农业科研、教学和推广的科技资源,实现从目前单一的技术推广向技术普及、提高农民科技文化素质和能力转变。一是继续采用科技示范户、示范村、示范区以及"科技入户"、"科技下乡"等多种推广形式,围绕重点推广的主导品种和主推技术,实现对科技示范户和农民科技骨干人才的培养,提高其自身科技文化素质和推广示范能力。二是创新培训方式和内容,探索整村推进农业科技进村入户。三是整合各类农业科研教学单位的教育培训力量,在全省建设一批设施良好、教学水平高、受农民欢迎的农民科技培训基地。 河南科技论文:河南爱尔康科技有限公司混合多样化战略研究 摘要:河南爱尔康科技有限公司是2012年成立的一家公司,公司的主营业务为新生儿多种遗传代谢病筛查,该业务已开展一年时间,成效显著,公司2014年准备走混合多样化道路,在主营业务的基础上开展两种新业务——产前筛查与婴幼通业务,本文以一个实际市场参与者的视角通过对公司的优势、劣势分析和对公司的市场运营环境分析,试图对公司的混合多样化策略做出科学评判,以期为公司的长久可持续发展做一借鉴。 关键词:混合多样化;研究 一、公司概况 河南爱尔康科技有限责任公司(下面简称公司)成立于2012年,地处中原腹地——河南省郑州市,公司现有员工20余人,注册资金1001万元,实际投入资本5000万元。 公司主要销售国际尖端检验检测设备及相关试剂,的产品包括由国家卫生部引进的享誉世界的新生儿遗传代谢病筛查及产前筛查的wallac delfia系列产品;串联质谱检验检测设备及相关配套试剂。 公司为全球新生儿疾病筛查领导者美国perkinelmer在河南省设备及配套试剂的唯一商,负责产品在河南省内市场的销售与推广工作,目前主营业务为河南省新生儿疾病筛查所需设备的销售及新生儿疾病筛查的市场拓展及维护工作,公司为河南省新生儿疾病筛查中心指定的唯一合作单位,河南省新生儿疾病筛查中心位于郑州大学第三附属医院(河南省妇幼保健院),是河南省卫生厅指定的河南省唯一的新生儿疾病筛查结构,负责河南省两病筛查(甲低、PKU)及串联质谱多种遗传代谢病筛查工作。 二、公司运营模式 河南爱尔康科技有限公司的运营模式为将设备投放在省筛查中心,试剂有爱尔康科技有限公司独家供应,以筛查中心为平台,河南爱尔康科技有限公司市场团队成员深入一线,深入市场,接触目标客户,采取相应的市场推广策略,着力提升多病筛查率,多病筛查率与爱尔康公司的效益是成正相关关系。 三、公司运营环境 新生儿疾病筛查包括两病筛查和多种遗传病筛查,两病筛查国家卫生部已经出台相应的行政法规,各省厅、各市卫生局对此项工作都高度重视,筛查率在稳步上升,而多种遗传代谢病筛查是在两种疾病筛查的基础上开展的一个新的检测项目,在西方发达国家已经普及,筛查率与两病筛查不相上下,而中国多病筛查工作起步较晚,再加上目前国家还没有出台相应的行政法规,也没有像两病筛查一样纳入全省统一管理,各种检测机构五花八门,检测费用及利润分配也有较大差距,公司作为筛查中心的合作单位,需要双方利润分成,因而在保证公司盈利的前提下,公司给于目标客户的费用与竞争对手肯定有一定差距,但另一方面公司与筛查中心合作也增加了公司的市场优势,筛查中心更专业、更有权威性,更有社会知名度,同时也更能取得省厅的支持。这是公司最大的优势,另外爱尔康公司是省内的公司,市场人员也是河南本地人,更有这个区位优势,如何充分发挥公司的优势来弥补公司的不足,从而来提高市场占有率,是一个现实而又迫切需要解决的问题。 鉴于公司成立时间短,与政府的关系也正在维护中,公司高层根据公司实际,2013年走专营多种遗传代谢病筛查的道路所采取的市场推广策略,取得了显著成效。 四、公司混合多样化战略 目前多病筛查已运营一年时间,效果显著,在全省已开展多病筛查的医院中市场占有率达到60%以上,在此基础上,公司2014年要开展两种新业务——产前筛查与婴幼通业务,走混合多样化道路。 五、混合多样化策略的分析 产前筛查是一个有发展前途,国外已经普及,国内尚未大量开展的业务,是一个朝阳业务,有很大的发展空间,这里主要论述婴幼通业务。 婴幼通业务是公司自主研发的一种新兴业务,它是向终端客户提供一些生活小常识,疾病健康防护,温馨提示的短信提醒业务,该业务公司投入了一定的研发成本。 婴幼通业务若能成功推行是一个极具盈利水平的业务,婴幼通业务与公司目前的主营业务多病筛查业务所需面对的目标客户是一致的,在推广多病筛查的基础上一并推广婴幼通业务,可以减少很多市场推广费用,扩大公司的盈利水平。公司开展婴幼通业务能够使公司获得如下优势: 1、增加公司的盈利水平,婴幼通业务与公司主营业务所面对的目标客户群体是一致的,便于推广,能够增加公司盈利能力。 2、扩大公司知名度,婴幼通业务以公司名义推广,能够提高公司的知晓率,目前的主营业务以河南省新生儿疾病筛查中心为依托,以筛查中心的品牌实现盈利具有不确定性,公司与筛查中心的依存度太高,主营业务的开展要很大程度上受到筛查中心的掣肘,如果以公司名义开展新业务,利润全部归公司所有,公司的盈利水平会有提升,同时也可以提升公司的社会知晓率,为公司以后得的市场拓展打下基础。 但婴幼通业务更能使公司得到如下劣势: 1、婴幼通业务是以商业公司的名义推广,自我否定了公司主营业务的半政府行为,影响公司的主营业务推广,而主营业务才是公司赖以生存的基础,主营业务的推广是以筛查中心为平台推广的,由各级卫生行政管理部门的协助推广的,公司与竞争对手相比给予目标客户的费用与竞争对手有很大差距,在这种情况下目标客户依然愿意与公司合作的原因只有一个,那就是公司推广时不是以公司名义推广而是以筛查中心名义推广的,是有政府优势的。 2、婴幼通业务是一个夕阳产业,在如今信息化日益发达,电脑、智能手机逐渐普及的情况下,婴幼通业务给终端客户所传递的内容在网上都能够查询,终端客户有抵触情绪,目标客户也不会全力推广。 六、结论 以公司名义开展婴幼通业务的弊大于利,甚至会影响公司的生死存亡。如果要想开展婴幼通业务,需满足如下两个条件之一。 1、以筛查中心的名义向下推广,这样政府优势还可以发挥,同时对公司的主营业务也不会造成冲击。 2、等到时机成熟时再开展,时机成熟为河南新生儿疾病筛查的网络医院大大都与公司合作开展了多病筛查,同时已开展的医院多病筛查率在逐步提高,以目前公司的运营态势时机尚未成熟。 婴幼通业务是一个夕阳产业,它的存在不符合市场规律,迟早要淘汰,以公司目前实际若要执意开展必须与多病筛查采取同样的运营模式,即以筛查中心为平台,充分发挥政府优势。 总之,河南爱尔康科技有限公司2014年所要采取的混合多样化战略,新增两个新业务产前筛查与婴幼通项目,婴幼通项目的开展时机尚未成熟,以公司目前实力,公司的新业务要走中心多样化战略,即与公司的多病筛查业务息息相关的业务,新业务要能充分发挥公司的政府优势,新业务与主营业务要相互促进、相互依托而不是相互排斥。 公司目前的工作重心要以多病筛查与产前筛查为根本点,多病筛查是公司赖以生存的基础,产前筛查是公司新增业务,多病筛查与产前筛查是当代医疗技术发展的需要,也是终端客户的需要,同时也能充分发挥公司的政府优势,集中全部精力将多病筛查、产前筛查做大做强,市场占有率要大幅度提升。 通过公司不懈努力,多病筛查及产前筛查市场占有率达到规模效应之后,公司才能也必须全力以赴以公司名义开展新业务,逐渐摆脱对筛查中心的依懒,走独立自主的公司发展道路。(作者单位:石河子大学经济与管理学院) 河南科技论文:河南高校科技成果转化的制约因素及对策 摘要:河南高校在科研规模不断扩大的同时,科技成果转化率低成为不争的事实。文章在分析河南高校科技成果转化现状的基础上,认为制约河南高校科技成果转化的因素主要有高校对科技成果转化的认识存在偏差、科技中介机构的发展不完善、企业的态度不积极以及投融资体系的发展不健全等,进而提出了加快河南高校科技成果转化的相应对策。 关键词:河南高校;科技成果;转化;现实生产力 分析河南高校科技成果转化的现状,找出制约河南高校科技成果转化的主要因素,提出加快河南高校科技成果转化的对策成为当务之急。 一、河南高校科技成果转化的现状 河南高校科研规模不断扩大,综合科技实力和创新能力进一步提高。根据教育部科学技术司《2011年高等学校科技统计资料汇编》显示,2011年,全省高校共承担科技课题8210项,获得科研经费约12.63亿元,共鉴定科研成果966项,出版科技专著125部,发表学术论文28274篇,申请专利1162项,获得专利授权513项。全省高校共获科技成果奖165项,其中部级科技进步奖一等奖1项、二等奖5项,国务院各部委科技进步奖22项。 承担国家和省重大科研项目的能力也明显增强。2011年度全省高校承担并经验收的部级项目44项,其中973计划项目9项,国家863计划项目10项,国家科技攻关计划项目13项,国家自然科学基金项目5项。2012年仅社科研究项目中标国家项目就有127项,其中高校获得116项,占91.3%。比去年的72项增加44项,增长率为61.1%;获资助经费1760万元,比去年增加670万元,增幅达61.4%。立项数和资助总额再创历史新高,继续保持了稳步增长的良好态势。全国31个省(自治区、直辖市)立项数超过100项的有11个省份,教育部在京直属高校、上海、湖北、江苏、湖南、浙江、广东、山东、河南、江西、四川。河南由去年的第10名跃至今年第9名。 二、制约河南高校科技成果转化的主要因素 1.高校科技成果转化的认识存在偏差 高校对科研奖励的政策也是更多的注重科研的级别和数量。比如把的数量和发表刊物的级别、专著出版的数量和字数、优秀科技成果的获奖级别等作为奖励的标准,很少把论文、专著以及优秀科技成果的转化为现实生产力的情况作为奖励的标准,这就导致高校科研人员在撰写论文更加关注基础性研究,更加关注的数量和发表刊物的级别,思想上就不注重论文的应用价值;撰写学术专著时也只关注专著的字数和出书的数量等,基本不考虑自己的科技成果能否转化为现实生产力的问题;在科研选题时也更加注重能否中标而不重视科技成果的转化问题。 2.中介的发展有待完善 高校是科技成果的重要发源地、科技成果的供给方,但目前大多高校本身并不具备将科技成果转化为现实生产力的能力,这就需要科研中介机构为高校科技成果的转化提供桥梁的作用,为科技成果做宣传、找需求,使高校科技成果找到可以孕育它的土壤,使其生根发芽成长结果。而目前科技中介机构的发展还很不完善,比如缺乏高素质的专业的科技从业人员,不能熟知科技成果、及时了解市场、通晓科技成果转化的相关法律问题等等,最终导致了高校与企业沟通不畅,两者之间的信息不能有效的流通就使得高校科技成果的供给需求对接不畅,制约了科技成果的及时转化。 3.企业的积极性不高 企业作为科技成果的需求者和科技成果转化的最大的受益方,然而现实中,很多的时候企业对科技成果的采纳是缺乏积极性的。河南的企业也不例外。究其原因,一方面,企业采纳科技成果的动力不足。粗放型的经济增长方式使得河南企业在吸收科技成果的时候关注更多的是生产要素外延的扩展,不很重视内涵的突破。另一方面,河南企业内在运行机制和体制的问题使得企业更注重短期利益。高校科技成果转化为现实的生产力给企业带来经济利益的长期性使得企业对科技成果不是回避就是想低价或免费获得,这就使得很多的科技成果游离于市场之外难以转化。 4.风险投资匮乏 科技成果的转化本身就具有高技术、高投入、高风险的特性,因而对科技成果的投资也是一项高收益高风险的风险投资,这就需要有配套的风险投资体系。例如发达国家有十分完备的天使投资、创业基金、担保基金、风险资本市场等金融服务,这些在中国还处于起步阶段,河南更是缺乏。这种情况与加快科技成果转化的要求不相适应。针对河南来讲,《2011年高校科技统计资料汇编》显示,2011年河南高校获得专利申请1162项,专利授权513项,但专利出售数仅有20项,出售数与专利授权数的差距除了专利本身的实用性以外,更多的应该还是缺乏足够的风险投资。 三、加快河南高校科技成果转化的对策 1.完善高校人事考核政策 政策支持高校科研人员进行科学研究,目的是为了使科技成果转化为现实的生产力获得经济效益,为经济发展服务。然而从河南省高校人事考核政策上来看却体现不出这一点,这就使得高校科技人员并不是为了科技成果的转化而努力搞科研。这种认识的偏差急需要我们完善高校人事考核政策,提高科研人员进行科技成果转化的积极性。建议高校在职称评定以及晋升考核时应当把科技成果的转化考虑在内,作为一个评定指标,给予适当加分,并根据转化后的经济效益给科研人员相应的奖励。也曾有学者建议科技成果转化给经济带来重大效益者可以破格晋升。 2.发展高校科技成果转化的中介机构 在政府的推动下,美国于1989年成立了的AUTM(Association of University Technology Managers),该机构的会员大多是高校和教学技术转移方面的负责人和职员,以及产业、政府和法律界的管理人员,该机构的主要作用是举办培训、搭建信息平台、举办年会等,事实表明该机构的设立促进了专利数量的飞涨,极大地推动了科技成果的转化。广州市科技成果转化平台就是在政府的推动下发展起来的为科技成果的转化、为高校、科研院所与企业牵线搭桥和提供相关中介服务。河南也可以借鉴成功经验发展中介机构,同时由政府牵头,发动企业和高校整合各自的信息资源,共同投资建立功能齐全的网络平台和科技成果数据库,为科技成果的传递与交流提供畅通无阻的网络环境和丰富完备的信息资源支持,还可以降低高校、企业和科技中介机构获取信息资源的成本,促进供求的对接,同时加强高校科技中介机构从业人员的培养,着力培养一批跨学科、高素质复合型科技中介服务人才,造就一支具有专业素质的科技中介服务队伍,使之能够更好的为河南高校科技成果的转化服务。 3.建立多渠道的投融资体系 在美国,超过90%的高新技术企业在发展过程中得到过风险投资的帮助,而我国风险投资则仅为23%,河南更是少之又少。因此,政府应当给予适当的优惠政策,鼓励风险投资的生存与发展,为高校科技成果的转化提供潜在的资金来源。 4.加强产学研政的协作 日本在20世纪70年代制定了《联合研究制度》、《研究交流促进法》等,美国1986年制定的《联邦技术转移法案》授权联邦科研机构与州政府及企业的科研机构开展合作研究等。这样的联合协作加快了科技成果的产业化。河南也要鼓励高校与企业的联合研究与开发,这样一方面避免了高校科技成果供给与市场需求的脱节,另一方面也缩短了科技成果转化的中间环节,降低科技成果转化的成本,提高科技成果转化的经济效益。同时加强高校、企业与政府之间的协作,使校企合作在政府政策允许之内,也使校企合作得到政府的政策支持。上海交通大学科技成果转化中心就是在政府政策的的大力支持下组建的,已经在服务经济社会发展和创新型国家建设中取得了显著的成绩,已成为国家创新体系和中国特色高等教育体系的重要组成部分,成为产学研合作的示范基地、高校师生创业的实践基地和战略性新兴产业的培育基地。 5.制定高校科技成果的转化的法律法规 1980年美国通过的拜杜法案加速了高校科技成果的转化。法案规定高校科技成果的所有权归高校,但是大学必须申请专利并且要不遗余力的使科技成果商业化,转化为现实的生产力,提高经济效益,为经济发展服务。同时,大学要与科技成果发明人分享许可收入等。这样的规定实际上是一种激励,在这种激励下,20世纪80年代美国许多大学建立技术许可办公室(TechnologyLicenseOffice,简称T L O),成员由法律、商业和技术专门人才组成,主要致力于专利营销、提供中介服务等,由此大大加速了高校科技成果的转化。鉴于我省高校科技成果转化率极低、转化难的现状,也应加强立法,以法律的形式赋予高校有相当可观的科技成果转化的潜在收益,强化高校科技成果转化的利益动力,加速高校科技成果的转化。南京大学科技成果转化中心的成立以及对科技成果转化的推动为我们树立了一个鲜活的榜样。 四、结论 河南高校科技成果的转化还存在很多的问题,我们要有针对性的提出可行的对策建议,首先政府应当为高校科技成果的顺利转化提供强有力的保障;其次,高校应当转变传统的科技成果转化的绩效评价机制,建立一套以经济评价为主体的公正、合理、科学的评价机制;再次企业在完善自身各项管理运行机制的同时加强与高校的联合;同时中介机构应当能够在校企脱节的时候为科技成果转化担当好桥梁的作用。最终构建一个由政府、高校、企业、中介机构组成的科技成果转化体系,促进河南高校科技成果的转化。 河南科技论文:中原经济区建设背景下的河南科技人才队伍建设问题研究 项目:河南省科技厅软科学研究项目《培育中原经济区优秀竞争力的科技人才战略构想》(122400410028) 【文章摘要】 科技人才是河南人才资源的重要组成部分,是科技创新的关键因素,是推动经济社会发展的重要力量,更是实现中原经济区战略目标的基本保证。本文从分析科技人才队伍建设对培育中原经济区优秀竞争力的意义出发,重点阐述当前河南科技人才队伍建设存在的突出问题,最后,提出科技人才队伍建设的可行性对策建议。 【关键词】 中原经济区;科技人才队伍建设;开发机制;评价机制 1 科技人才队伍建设对培育中原经济区优秀竞争力的意义 2011年,国务院正式出台《国务院关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》,建设中原经济区正式上升为国家战略。中原经济区战略目标定位是:国家重要的粮食生产和现代农业基地,全国工业化发展历程、城镇化和农业现代化协调发展示范区,全国重要的经济增长板块,华夏历史文明传承创新区。从现实需求来看,要实现这些战略目标就必须培育中原经济区的优秀竞争力,而培育中原经济区的优秀竞争力关键在于科技人才。国以才立,政以才治,业以才兴。科技人才是加强区域发展的优秀资源,是现代经济发展中最有价值的资本。科技人才在知识经济时代已成为第一位资源。在培育中原经济区优秀竞争力的过程中,科学技术是优秀,科技人才是关键,而其他生产性资源都要受到科技人才的支配,这一特征在当今社会经济中表现得越来越明显,这也是知识经济发展的必然要求。因此就必须深刻理解加强人才工作的极端重要性和紧迫性,高度重视、重新审视、科学谋划中原经济区的人才工作,大力实施科技人才强区战略。 2 河南科技人才队伍建设存在的问题 2.1 科技人才队伍不断壮大,但高层次科技人才资源明显不足 科技人才是我省人才资源的重要组成部分,是科技创新的关键因素,是推动经济社会发展的重要力量。改革开放以来,我省大力实施科教兴豫和人才强省战略,科技人才队伍不断壮大。2011年,R D人员为118041人年,较2010年增长16.3%,居全国第七位,中部首位。2011年,R D研究人员为53334人年,较2010年增长9.3%,居全国第八位,较2010年上升一位,居中部第二位。(数据来源于《中国科技统计年鉴2012》。据调查,我省高层次科技人才大都集中于高等院校和科研单位。急需的产业部门的学术和工程技术带头人缺乏,在省重点发展的行业和主导产品生产领域中多数为空白。省级专业技术拔尖人才尽管在“九五”计划确立的几大产业和主导产品领域都有分布,但明显偏少。 2.2 科技人才资源在区域、城乡、产业间的分布不太合理 大量调查和研究表明,河南省科技人才开发的现有状态还不能满足经济发展的需要。在地区分布上,河南省科技人才主要集中在郑州、洛阳、平顶山、新乡、南阳、焦作等中心城市,信阳、商丘、三门峡、鹤壁等边远地区较少。从我省科技人力资源地区分布来看,有利于大城市经济发展,从而加剧了地区经济发展的不平衡,不利于我省建设小康社会的和谐发展。在产业分布上,农业科技人才数量最多,而当前急需的应用专业如工程技术、新产品开发、数控技术与应用等专业技术人才紧缺,人才过剩与人才紧缺现象并存,科技人才结构性矛盾失调现象日益突出。 2.3 科技人才发展平台建设不足 当前河南多数企业面临高科技人才流失和人才难求两大问题,探究其主要原因是因为河南科技人才发展平台建设不足。河南科技人才发展平台建设不足主要体现在以下三个方面:一是科学研究与产业化之间缺少纽带和畅通的渠道。科研单位从事基础理论研究优势明显,导致科技成果和专利很多,但在解决与产品相关的技术和工艺方面处于弱势,使科研成果难以转化成产品、发展成产业。二是促进科技成果转化的风险投融资机制不健全。从事风险投资的机构较少。三是科技中介服务体系发展不充分,门类不全,规模小,专业化程度低,人才队伍建设滞后,对政府依赖性大,不能满足本省企业日益增长的需求。 2.4 人才流失严重 改革开放以来,我国的东部地区利用国家的倾斜政策,获得了经济上的飞速发展,它们以雄厚的经济实力及优越的地理位置,吸引了许多优秀人才,全国人才流动呈现出“孔雀东南飞”的态势。作为经济尚不发达的河南省自然也不例外,每年人才的流出量远远大于流入量,其中科研院所、高等院校、国有企事业单位人才流失严重,在流失的人8万才中,高级人才、优秀人才和中青年人才及掌握高、新、尖技术及实用型技术的人才占了很大比例。同时,河南省也较难引进外省市的顶尖人才。高层次人才队伍年龄普遍偏大,成为影响河南省经济和社会发展的潜在因素。河南省现有2101名享受政府特殊津贴的专家,其中65%的专家已退休,加紧培养年轻的高层次专业技术人才已成为当务之急。 3 河南科技人才队伍建设的对策建议 3.1 进一步完善科技人才开发机制 首先,要建设专业性的科技人才市场及信息库,加快人才供求信息的收集、和合理流动,为开发、利用和管理科技人才资源提供保障;其次,要创新人才市场的运行机制,扩大服务功能,制定保障科技人才的合法权益;再次,政府应建立开放的人才市场,促进人才合理流动。政府要充分发挥其管理得天独厚的功能,要在科研、技术开发等领域的关键岗位引进一定数量的科技创新人才,大幅度提高中原经济区科技人才的水平。 3.2 转变观念,提高认识,优化人才健康成长的人文环境 良好的人文环境是留住人才、用好人才、吸引人才的前提和基础。要制订留住人才、使用人才、吸引人才的优惠政策,逐渐使“爱才、重才、容才、护才”的思想深入人心。营造尊重人才氛围,尽力留住人才。一是提高人才经济待遇,认真落实人才最低收入保障制度。同时,逐步解决现有人才待遇,为引进人才营造良好的工作、生活、人文环境。二是在提高工资水平的同时,要进一步提高福利水平,完善社会保障措施。将医疗、养老、住房、户籍、配偶就业、子女上学等项目作为拴心留人的一张“安全网”。 3.3 提供科技人才持续成长的空间 人力资源的使用开发具有持续性,通过学习和工作,科技人力资源能够实现自我补偿、自我更新、自我丰富,这就要求科技人力资源的开发与管理要注重终身教育,特别是加强后期培训与开发,本着“学习—工作—学习”相结合的教育培训循环模式,做到使科技人才的知识结构不断更新,技能不断增强综合素质不断提高。这是不断提高科技人才的创新源泉,提高科技人才优秀竞争力的有力武器。 3.4 创新科技人才的评价机制 对科技人才的评价要客观地反映创新成果的潜在和实际经济效益,杜绝简单地以成果数量进行评估的粗放方式。首先,尊重科技创新的内在规律,合理构建科技人员评价标准。在对科技人员进行评价时,不仅测算科技人员的近期的、显性的价值,还要关注科技人员长远的、潜在的价值实力,避免科技创新价值的短期行为;其次,对科技成果的评价,要以获得发明专利作为评价的标准,引导科技人员到科研和生产一线去获得科研成果,真正让有实力者得实惠,能者上庸者下,形成科技创新活动形成活力机制,不断推动科技创新成果持续发展。再次,“在设计评价模式时,要注重研究人员对创新实际贡献的评价,改变目前按照课题组排序进行奖励的做法,以促进科研人员协作关系的构建和研究团队的形成。最后,在运用评价结果时,要依据考核结果对科技人才进行动态管理,切实保证科技评价工作的权威性和实效性。 3.5 构建人才发展大环境,吸引外部人才 引进人才最主要的是要建立一套吸引外部人才的制度,创造一个使人才能够充分发挥作用的软、硬环境,这对为人才资源注入新鲜血液、增强活力、提高效能有着直接作用。中原经济区是我国的人口大区,但科技人才比重却远远拉后,主要因为该经济区经济发展水平相对落后,缺乏对高科技人才的吸纳能力,缺乏凝聚人才的部级工程(技术)研究中心、国家重点实验室、国家重点学科等硬环境的建设,缺乏科技人才价值实现的宽松软环境,如交通环境、生态环境等,因此,中原经济区必须加强对部级工程(技术)研究中心、国家重点实验室、国家重点学科等“人才凝聚点”的建设,形成对科技人才的集聚效应。 中原经济区高层次科技人才缺乏,已成为共识,要想应对中原经济区两院院士和高层次人才紧缺的态势,在科技人才竞争中获胜,主要从两个方面着手:第一,注重引进和留住中原经济区内外及国外科技创新人才。主要措施包括以政府或民间基金吸引中原经济区内外各名校的学生和学者;重金聘用甚至高价收买有较强科技创新能力的人才,使他们的工作条件、生活待遇高于他现处的水平。第二,设立各种高层次人才培养工程或计划。有针对性地设立人才培养项目和计划,如“中青年学术和技术带头人”、中原经济区科学基金,这应是促进中原经济区科技人才有效开发的道路,是促进中原经济区经济发展的基础工程。 河南科技论文:河南高校科技创新的效果与对策 摘要:科技创新是高校发展的源泉与动力,科技创新效果是衡量科技水平的一个标志。研究河南高校科技创新能力的现状,以及高校科技创新实践中的问题,针对如何完善河南高校科技创新体系,给出了科学的建议。 关键词:科技创新 地方高校 成果转化 学科建设 1 河南高校科技创新能力的现状 “十五”期间,河南省高校共计发表学术论文6万余篇。其中,在国外学术刊物上发表2654篇,被SCI、EL、ISTP三大检索收录论文3139篇。出版科技专著973部,鉴定科研成果2387项,申请专利717项,已经获得专利授权238项。获得各类科技成果奖508项,其中获国家发明奖和科技进步奖13项(发明奖1项、科技进步奖12项),获得省部级科技进步奖383项,高校获奖总数约占全省的1/3强。近五年,全省高校共接受企事业单位委托科技项目2600项,项目经费达3.3亿元。转让科技成果265项,合同金额8238万元,实现转让收入4454万元。 从上述数据看,河南省是一个高等教育大省,但绝不是强省。由于历史原因,河南的部属院校相对较少,在项目扶持和资金支持上主要靠本省的力量。2009年,河南省共有高等院校83所,其中本科院校31所,高职高专院校52所。但是无论从本科院校数量还是博士点数量,无论从三大检索收录的科技论文数量还是项目和科研奖项数量上,河南高校明显落后于北京,江苏、山东等地区,河南高校的整体科技创新能力和层次都还比较低,科技创新体系还有待进一步完善。 2 河南高校科技创新实践中的问题 2.1 科技创新团队的实力相对较弱 河南高校的科技创新团队实力相对较弱,拔尖人才较少。虽然河南省采取了积极的柔性引进政策,吸引两院院士、引进省级特聘教授(2002-2005年的三年间,河南省高校引进和培养的两院院士由17人增加到51人,分布在全省14所高校,引进的省级特聘教授由1人增加到26人),但是,院士和博士的数量远远不能满足目前各个高校的需求。由于缺乏高水平的学术带头人,导致科技创新团队不稳定,不能围绕政府目标和经济建设中的重大问题组建高水平的科研攻关,在国家大的项目和基金申请上处于不利局面。 2.2 科技剑新的评价体系有待完善 当前河南大多高校对科研创新的成果缺乏科学的评价体系。针对论文、项目,获奖、著作等高校科研的主要成果,无非是先给出额定科研指数,然后计算个人总的科研完成指数,再给出相应奖励措施,其弊端一目了然。在科技创新的激励措施上,往往文科和理工科、科研周期较长的数理科学和其他理工科没有区分,项目的意义和价值也缺乏合理的分级与甄别,这种“一刀切”的科研管理政策极易造成利益分配的不公和广大科研工作者科研积极性的下降。 2.3 科技创新的资金扶持力度不够 目前大多河南高校都存在科研资金难以到位的尴尬。在市场经济下,没有资金就无法吸引高素质的科技创新人才,就难以形成高水平的科研团队,就难以在科技创新中积累优势。而且,资金是高校科技创新的血液,不论是前期的研究,中期的试验,还是后期的成果转化,都离不开大量的资金支持。资金源源不断地供给,才能保证高校科技创新的持续,顺利开展。如何争取政府、企业等多渠道的资金支持,为科技创新提供良好的保证是今后一段时间高校的一项重要任务。 2.4 科技成果的转化效率太低 整个“十五”期间,河南高校与企业共签署技术转让合同265个,技术转让金额总计约8236万元,但高校科研成果的转化效率仍很低。除了原来一些工科基础较好的院校与企业有横向的合作外,大多高校与企业的横向合作较少。同时,河南高校的纵向科研合作大多停留在高校之间学术会议的层面上,缺乏更深层的科研合作,在科技攻关等重大项目上往往无法形成“拳头”的力量,不但造成了科研资源的浪费也制约了众多地方院校的科技创新能力发展。 2.5 科研与教学的定位不准确 高校的发展定位不是“空中楼阁”,它需要通过对教育发展环境,国内外高等教育发展趋势以及学校自身实际情况作出科学全面的把握后,才能进行合理的定位。河南不少高校不顾高等教育发展的内在规律,盲目确定自身的发展定位现象突出。单科性学校想办成多科性高校,多科性学院想办成综合性大学,以求得所谓的“综合化”,“一流化”,片面追求论文、项目和成果,导致缺乏自己的特色和优势,难以实现学校的可持续发展。 3 完善河南高校科技创新体系的对策 3.1 加大在科技创新上的投入 科技创新既可以促进国家经济发展,又可以为学校持续发展积蓄能量。但科研和实验早期的投入存在风险,所以政府应主动承担起责任。一要从认识上把科技创新提到应有高度,增加科研经费的投入额度,加大科研基础设施的建设,对于急需的设备,仪器和实验室应抓紧建设,为科技创新创造优良环境:二要把“科技创新团队”培养当成一项系统工程来做,从计划制定、团队培养,项目支持多个细节上下工夫:最后,作为高校一方面要为每年科技创新经费做好预算,科学高效地使用这些经费,另一方面要拓宽融资渠道,争取政府扶持之外更多的经费支持。 3.2 形成科学合理的创新激励机制 高校的科技创新激励机制应坚持如下原则: (1)科学化原则。高校应当建立科学的、易操作的科技成果评价体系。在科技成果量化积分的过程中,应考虑不同学科的差异,防止“唯SCI、EI检索化”。对于那些科研上有重大突破,或为国计民生带来重大贡献的科研人员可以在利益分配政策上予以倾斜。 (2)公平化原则。科技创新激励政策必须坚持公平和公正。科研奖励涉及多数人的利益,但“平均主义”绝不是公平。科研激励政策要在广泛征求高校科技创新人才意见的基础上制定,并严格考核考评,保证公平,公正和透明。 (3)以人为本的原则。人才是科技创新的第一资源,是产出科研成果的第一要素。科研政策中应突出对高层次人才和科研骨干长远发展的扶持,积极引进人才的同时,更要重视原有人才队伍的稳定。 3.3 探索行之有效的科技成果转化机制 科技创新的最终目的是为了将创新成果转换成物质成果。这种转化不但有利于增强科研人员的荣誉感和成就感,也可以为后续的科技创新打下基础。当前,缺乏科技成果培育机制已成为制约河南高校科技成果转化的主要原因。 (1)高校系统要强化自身科技成果转化的培育功能。我们应该正确地理解企业是技术创新和成果转化的主体这一观念,企业和高校既要紧密结合,又要发挥各自的优势和承担不同的任务。在转化前期的培育阶段,高校要加大成果转化的培育力度,掌握培育的主动权和主导权,提高可供转化成果的成熟度,造就一大批高新技术的种子企业,研究了解市场,加快科技产业化的进程。企业应主动把握和高校合作的切入点,利用自身在市场推广,物流网络、信息化管理等方面的优势,利用好高校科研的平台,争取形成双赢的局面。 (2)高校应尽快完善中介服务体系。中介服务机构就像科技成果的营销部门,其经营方式是成果“转化”,目标是要取得最佳的转化效益和为成果方获取最高的回报。河南多数高校在这方面缺乏经验。所以一方面,高校要积极培育中介服务市场,推进中介服务的专业化分工,形成组织网络化、功能社会化,服务产业化的中介服务体系;另一方面,高校要努力培养自己的中介服务机构,为高校科技成果转化服务。 3.4 科技创新要和学科建设相结合 科技创新和学科建设原本就是相辅相成的。一方面,学科建设是科技创新的前提,没有雄厚的学科基础知识做基础,科技创新就是空谈:另一方面,科技创新为学科建设提供了源泉和动力,离开科技创新,学科发展就会停滞不前。当前形势下,科技创新也成为高校学科水平高低的衡量标准,失去创新,高校自身的发展也面临重大问题。高校在明确自己的发展定位、确定本校的科技创新目标同时,不能忘记自身的教育功能,必须把科技创新和学科建设结合起来。
随着信息科学技术的应用与发展,各类基于信息化技术的产业如雨后春笋般迅速发展起来,也对我国的传统行业造成了一定冲击,迫使它们做出改变,建筑设计亦是如此。传统的建筑设计已无法满足人们日益增长的个性化需求,需要做出新的改变,所以,人们研发了一种基于信息技术的BIM技术,并在建筑设计中取得了一定的进展,但是目前并未得到广泛的应用。因此,为进一步推动BIM技术在建筑设计中的应用,针对BIM技术在建筑设计中的应用研究必不可少。 一、BIM技术概述 BIM技术是一种建筑信息仿真模型技术,即通过数字信息化技术提前将建筑设计放到电脑上建立模型,包括了建筑设计的全过程,以三维立体的效果对设计图纸进行全方位展示。有别于手绘图纸,它在具备了传统设计图纸内容的基础上改变了设计图纸的交付内容,可对设计图纸的原始工具进行调整,使得图纸的修改和拆分变得更加快速和便捷。 二、BIM技术特点 (一)模拟性。BIM技术不只是对建筑设计模型进行模拟,还可以将一些人力无法做到的事情进行模拟。同时,该技术不仅可以对建筑设计进行模拟,还可以对建筑招标和施工过程进行模拟。 (二)可出图性。BIM技术不仅可以绘制建筑设计图,还可以提供建筑施工图,通过可视化技术对建筑设计图和施工图进行全方位的模拟和展示,从而为建筑施工和设计人员提供更加准确和科学的图纸,制定出合理的设计施工方案。 (三)协调性。这是建筑行业不可缺少的部分,建筑企业与各单位协调配合,从而提高建筑施工的质量和效率。通过BIM技术可快速地发现建筑工程存在的问题,协调各部门解决问题。 (四)关联性。BIM技术在进行建筑设计模拟时,可将模拟过程中产生的各类建筑信息数据保存到相关的信息数据库中,这些数据之间相互关联,促进信息之间的协调发展,给建筑设计工作提供了信息保障。 三、BIM技术在建筑设计中的应用 (一)结构分析 建筑结构本身就具备复杂性和专业性,这也给建筑设计工作带来了不小的困难,而BIM技术可以有效地解决这些问题。虽然,现在市场上没有任何一款软件能够兼顾BIM技术和结构分析技术,但是可以利用BIM技术来分析建筑结构,且BIM技术无限接近于结构分析技术。目前市场上最常用的结构分析软件为PKMK,该软件可与BIM技术中Revit软件进行对接,建筑设计师只需要提前将建筑模型设定好,就能通过Revit软件直接进行读取。就该软件的应用情况来说,它的结构模型体积较小,在进行建筑设计时,PKMK可与Revit软件顺利互导。但是,该软件存在着一些缺陷,即当软件模型体积过大时,PKMK与Revit软件互导会导致建筑模型部分信息丢失,从而导致建筑设计工作出现失误。因此,BIM技术在结构分析中的应用还需要进行更进一步的研究和创新。 (二)制作施工图 在进行建筑设计时,设计师常常采用BIM技术中的三维模型将建筑施工模型的各个部分切割成需要的二维平面图纸,然后在图纸上进行批注即可,而BIM技术用于制作施工图的优势在于:(1)建筑设计时利用BIM技术后无需在二维空间绘制施工图,而是直接从三维模型中截取出自己需要的二维平面图即可,极大提高了施工图纸制作的效率和质量。(2)由于采用BIM技术可直接截取出二维平面施工图纸,可以及时地提取最新的图纸信息,真正实现了图纸信息的共享和交互。但是,目前在我国的施工图纸制作中大多数还是绘制二维平面图,BIM技术并未得到广泛的应用,这可能是以下原因所致:(1)缺乏相应的施工图纸制作标准。首先每个建筑设计师已经习惯了二维平面制图的模式,其次由于每个建筑工程所需要的施工图纸存在着较大差别,而我国的施工图纸制作标准是针对二维制作而言的,所以设计师在制作施工图纸时找不到相关的依据,限制了BIM技术在制作施工图纸中的应用。(2)使用BIM技术制作施工图纸工序复杂且设计师缺乏相关的制图经验。使用BIM技术可直接从三维模型中截取出二维图纸,但是三维模型线条复杂且交错,需要具备一定的空间想象能力。同时,设计师截取出来的图纸线条也很杂乱,需要进行整理,但是BIM技术还未完全普及,而设计师又缺乏关于BIM技术的知识和经验,在图纸的截取和整理方面会存在较大的困难。 (三)专业间协调 目前,我国建筑工程专业间协调的工作模式还是属于传统的模式,专业间的协调仍然是在建筑施工设计图纸制作完成之后才开始的。利用BIM技术对建筑施工设计图纸建立三维模型,然后通过建筑模型的全方位展示,让建筑施工各部门来共同判断施工图纸的合理性,如果图纸缺乏合理性则需立即进行修改,这是一种BIM技术后协调的工作模式,无法最大化地体现BIM技术的价值。因此,BIM技术在专业协调间的应用首先要转变传统的后协调工作模式,使其变成预先协调工作模式,即在建筑工程启动初期就利用BIM技术建立建筑模型,然后建筑设计师利用建筑模型,根据该建筑工程的施工特点截取出需要的二维图纸。但是,在截取图纸的过程中需尽可能一次性完成,避免多次修改,以此来提高建筑设计的效率和质量。 四、结论 当前我国信息科学技术不断发展,也给人类社会的生产生活带来了翻天覆地的变化,尤其是BIM技术在建筑设计中的应用打破了传统的建筑设计模式。建筑设计师不需要完全依靠手工来绘制设计图纸,而是借助BIM技术建立模型,从模型中截取图纸,且截取出的图纸更加精准。因此,BIM技术在建筑设计中的应用不仅提高了建筑设计的质量,还提高了它的效率。 参考文献: [1]何清华,钱丽丽,段运峰,等.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2016,26(1):12-16. [2]李君君,李俊松,王海彦,等.基于BIM理念的铁路隧道三维设计技术研究[J].现代隧道技术,2016,53(1):6-10+51. [3]谭文君.建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J].工程技术研究,2016,(5):77+89. 作者简介:林俊航,陆河县建筑设计室。
计算机视觉论文:计算机视觉下食品工业论文 1计算机视觉技术概述 1.1自动化程度高 计算机视觉可以实现对农产品的多个外形和内在品质指标进行同时检测分析,可以进行整体识别、增强对目标识别的准确性。 1.2实现无损检测 由于计算机视觉技术对农产品的识别是通过扫描、摄像,而不需要直接接触,可以减少对所检测食品的伤害。 1.3稳定的检测精度 设计的运行程序确定后,计算机视觉技术的识别功能就会具有统一的识别标准,具有稳定的检测精度,避免了人工识别和检测时主观因素所造成的差异。 2计算机视觉技术在食品检测中的应用 20世纪70年代初,学者开始研究计算机视觉技术在食品工业中的应用,近几十年电子技术得到快速发展,计算机视觉技术也越来越成熟。国内外学者在研究计算机视觉技术在食品工业中的应用方面主要集中在该技术对果蔬的外部形态(如形状、重量、外观损伤、色泽等)的识别、内部无损检测等方面。国内有关计算机视觉技术在食品业中的应用研究起始于90年代,比国外发达国家晚20多年,但是发展很快。 2.1计算机视觉技术在果蔬分级中的应用研究 计算机视觉技术在食品检测中的应用研究相当广泛,从外部直径、成熟度的检测到内部腐烂程度的检测都有研究。韩伟等[4]采用分割水果的拍摄图像和新的计算机算法计算水果的半径,进而得出果蔬的最大直径。研究表明,该算法不仅降低了计算量而且提高了计算精度,此方法用于水果分级的误差不超过2mm,高于国际水果分级标准所规定的5mm分类标准差,可在工业生产中很好应用。李庆中[5]也利用图像的缺陷分割算法研究了计算机视觉技术在苹果检测与分级中的应用,结果表明此算法能快速、有效地分割出苹果的表面缺陷。孙洪胜等[6]以苹果色泽特征比率的变化规律为理论基础,结合模糊聚类知识利用计算机视觉技术来检测苹果缺陷域,检测不仅快速而且结果精确。刘禾等[7]通过研究认为苹果的表面缺陷可以利用计算机视觉技术进行检测,计算机视觉技术还可以将苹果按照检测结果进行分级,把检测过的苹果分成裂果、刺伤果、碰伤果和虫伤果等类别。梨的果梗是否存在是梨类分级的重要特征之一,应义斌等[8]通过计算机视觉技术、图象处理技术、傅立叶描述子的方法来描述和识别果形以及有无果柄,其识别率达到90%。杨秀坤等[9]综合运用计算机视觉技术、遗传算法、多层前馈神经网络系统,实现了具有精确度高、灵活性强和速度快等优点的苹果成熟度自动判别。陈育彦等[10]采用半导体激光技术、计算机视觉技术和图像分析技术相结合的方法检测苹果表面的机械损伤和果实内部的腐烂情况,初步验证了计算机视觉技术检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的。冯斌等[11]通过计算机视觉技术对水果图像的边缘进行检测,然后确定水果的大小用以水果分级。试验表明,该方法比传统的检测方法速度快、准确率高,适用于计算机视觉的实时检测。朱伟[12]在模糊颜色的基础上,分析西红柿损伤部分和完好部分模糊颜色的差别,用分割方法对西红柿的缺陷进行分割,结果显示准确率高达96%。曹乐平等[13]人研究了温州蜜柑的果皮颜色与果实可滴定酸含量以及糖分含量之间的相关性,然而根据相关性,样品检测的正确识别率分别只有约74%和67%。刘刚等[14]从垂直和水平两个方向获取苹果的图像,并通过计算机自动分析图像数据,对苹果的外径、体积、以及圆形度等参数进行处理,与人工检测相比,计算机视觉技术具有检测效率高,检测标准统一性好等优点。Blasco.J[15]通过计算机视觉技术分析柑橘果皮的缺陷,进而对其在线分级,正确率约为95%。赵广华等[16]人综合计算机视觉识别系统、输送转换系统、输送翻转系统、差速匀果系统和分选系统,研制出一款适于实时监测、品质动态的智能分级系统,能够很好地实现苹果分级。王江枫等[17]建立了芒果重量与摄影图像的相互关系,应用计算机视觉技术检测桂香芒果和紫花芒果的重量和果面损伤,按重量分级其准确率均为92%,按果面损伤分级的准确率分别为76%和80%。 2.2计算机视觉技术在禽蛋检测中的应用研究 禽蛋企业在生产过程中,产品的分级、品质检测主要采用人工方法,不仅需要大量的物力人力,而且存在劳动强度大、人为误差大、工作效率低等缺点,计算机视觉技术可以很好的解决这类产品工业生产中存在的困扰。欧阳静怡等[18]利用计算机视觉技术来检测鸡蛋蛋壳裂纹,利用摄像机获取鸡蛋图像后,采用fisher、同态滤波和BET算法等优化后的图像处理技术,获得裂纹形状并判断,试验结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋蛋壳裂纹的检测准确率高达98%。汪俊德等[19]以计算机视觉技术为基础,设计出一套双黄鸡蛋检测系统。该系统获取蛋黄指数、蛋黄特征和蛋形尺寸等特征,和设计的数学模型对比来实现双黄鸡蛋的检测和识别,检测准确率高达95%。郑丽敏等[20]人通过高分辨率的数字摄像头获取鸡蛋图像,根据图像特征建立数学模型来预测鸡蛋的新鲜度和贮藏期,结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋的新鲜度、贮藏期进行预测的结果准确率为94%。潘磊庆等[21]通过计算机视觉技术和声学响应信息技术相结合的方法检测裂纹鸡蛋,其检测准确率达到98%。MertensK等[22]人基于计算机视觉技术研发了鸡蛋的分级检测系统,该系统识别带污渍鸡蛋的正确率高达99%。 2.3计算机视觉技术在检测食品中微生物含量的应用研究 计算机技术和图像处理技术在综合学科中的应用得到快速发展,在微生物快速检测中的应用也越来越多,主要是针对微生物微菌落的处理。食品工业中计算机视觉技术在微生物检测方面的研究和应用以研究单个细胞为主,并在个体细胞的研究上取得了一定的进展。殷涌光等[23]以颜色特征分辨技术为基础,设计了一套应用计算机视觉技术快速定量检测食品中大肠杆菌的系统,该系统检测结果与传统方法的检测结果具有很好的相关性,但与传统方法相比,可以节省5d时间,检测时间在18h以内,并且能够有效提高产品品质。Lawless等[24]人等时间段测定培养基上的细胞密度,然后通过计算机技术建立时间和细胞密度之间的动态关联,利用该关联可以预测和自动检测微生物的生长情况,如通过计算机控制自动定量采集检测对象,然后分析菌落的边缘形态,根据菌落的边缘形态计算机可以显示被检测菌落的具体位置,并且根据动态关联计算机视觉系统可以同时处理多个不同的样品。郭培源等[25]人对计算机视觉技术用于猪肉的分级进行了研究,结果显示计算机视觉技术在识别猪肉表面微生物数量上与国标方法检测的结果显著相关,该技术可以有效地计算微生物的数量。Bayraktar.B等[26]人采用计算机视觉技术、光散射技术(BARDOT)和模式识别技术相结合的方法来快速检测李斯特菌,在获取该菌菌落中的形态特征有,对图像进行分析处理达到对该菌的分类识别。殷涌光等[27]人综合利用计算机视觉、活体染色、人工神经网络、图像处理等技术,用分辨率为520万像素的数字摄像机拍摄细菌内部的染色效果,并结合新的图像处理算法,对细菌形态学的8个特征参数进行检测,检测结果与传统检测结果显著相关(相关系数R=0.9987),和传统检测方法相比该方法具有操作简单、快速、结果准确、适合现场快速检测等特点。鲁静[28]和刘侃[29]利用显微镜和图像采集仪器,获取乳制品的扫描图像,然后微生物的图像特征和微生物数量进行识别,并以此作为衡量乳制品质量是否达标的依据,并对产品进行分级。 2.4计算机视觉技术在其他食品产业中的应用研究 里红杰等[30]通过提取贝类和虾类等海产品的形状、尺寸、纹理、颜色等外形特征,对照数学模型,采用数字图像处理技术、计算机识别技术实现了对贝类和虾类等海产品的无损检测和自动化分类、分级和质量评估,并通过实例详细阐述了该技术的实现方法,证实了此项技术的有效性。计算机视觉技术还可以检验玉米粒形和玉米种子质量、识别玉米品种和玉米田间杂草[31]。晁德起等[32]通过x射线照射获取毛叶枣的透视图像后,运用计算机视觉技术对图像进行分析评估,毛叶枣可食率的评估结果与运用物理方法测得的结果平均误差仅为1.47%,因此得出结论:计算机视觉技术可以应用于毛叶枣的自动分级。GokmenV等[33-34]通过对薯片制作过程中图像像素的变化来研究薯片的褐变率,通过分析特色参数来研究薯片中丙烯酰胺的含量和褐变率的关系,结果显示两项参数相关性为0.989,从而可以应用计算机视觉技术来预测加热食品中丙烯酰胺的含量,该方法可以在加热食品行业中得到广泛应用。韩仲志等[35]人拍摄和扫描11类花生籽粒,每类100颗不同等级的花生籽粒的正反面图像,利用计算机视觉技术对花生内部和外部采集图像,并通过图像对其外在品质和内在品质进行分析,并建立相应的数学模型,该技术在对待检样品进行分级检测时的正确率高达92%。另外,郭培源等[36]人以国家标准为依据,通过数字摄像技术获取猪肉的细菌菌斑面积、脂肪细胞数、颜色特征值以及氨气等品质指标来实现猪肉新鲜程度的分级辨认。 3展望 新技术的研究与应用必然伴随着坎坷,从70年代初计算机视觉技术在食品工业中进行应用开始,就遇到了很多问题。计算机视觉技术在食品工业中的研究及应用主要存在以下几方面的问题。 3.1检测指标有限 计算机视觉技术在检测食品单一指标或者以一个指标作为分级标准进行分级时具有理想效果,但以同一食品的多个指标共同作为分级标准进行检测分级,则分级结果误差较大[37]。例如,Davenel等[38]通过计算机视觉对苹果的大小、重量、外观损伤进行分析,但研究结果显示,系统会把花萼和果梗标记为缺陷,还由于苹果表面碰压伤等缺陷情况复杂,造成分级误差很大,分级正确率只有69%。Nozer[39-40]等以计算机视觉为主要技术手段,获取水果的图像,进而通过分析图像来确定水果的形状、大小、颜色和重量,并进行分级,其正确率仅为85.1%。 3.2兼容性差 计算机视觉技术针对单一种类的果蔬分级检测效果显著,但是,同一套系统和设备很难用于其它种类的果蔬,甚至同一种类不同品种的农产品也很难公用一套计算机视觉设备。Reyerzwiggelaar等[41]利用计算机视觉检查杏和桃的损伤程度,发现其检测桃子的准确率显著高于杏的。Majumdar.S等[42]利用计算机视觉技术区分不同种类的麦粒,小麦、燕麦、大麦的识别正确率有明显差异。 3.3检测性能受环境制约 现阶段的计算机视觉技术和配套的数学模型适用于简单的环境,在复杂环境下工作时会产生较大的误差。Plebe等[43]利用计算机视觉技术对果树上的水果进行识别定位,但研究发现由于光照条件以及周边环境的影响,水果的识别和定位精度不高,不能满足实际生产的需要。综上所述,可看出国内外学者对计算机视觉技术在食品工业中的应用进行了大量的研究,有些研究从单一方面入手,有些研究综合了多个学科,在研究和应用的过程中,取得了较大的经济效益,也遇到了很多问题,在新的形势下,计算机视觉技术和数码拍摄、图像处理、人工神经网络,数学模型建设、微生物快速计量等高新技术相融合的综合技术逐渐成为了各个领域学者的研究热点,以计算机视觉为基础的综合技术也将在食品工业中发挥更加重要的作用。 作者:姚瑞玲 单位:四川工商职业技术学院 计算机视觉论文:基于计算机视觉的移动机器人导航 摘 要:针对跟随路径导引的移动机器人导航方式的灵活性较差、维护成本较高、功能单一的缺点,将计算机视觉用于移动机器人路径识别。首先对视觉传感器获得的视频图像进行处理,获得有用的特征目标,实现机器人对当前路径信息的理解。然后调用直行或转弯功能模块对机器人进行导航控制。实验结果表明,该导航方式具有较好的实时性和鲁棒性。 关键词:计算机视觉;移动机器人;路径识别;自主导航 现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,其中移动机器人因具有可移动性和自治能力,能适应环境变化被广泛用于物流、探测、服务等领域[14]。移动机器人的优秀技术之一是导航技术,特别是自主导航技术。由于环境的动态变化和不可预测性、机器人感知手段的不完备等原因,使得移动机器人的导航难度较大,一直是人们研究的重点[5]。 目前常用的一种导航方式是“跟随路径导引”[6],即机器人通过对能感知到某些外部的连续路径参考信息做出相应的反应来导航。如在机器人运动路径上敷设金属导线或磁钉,通过检测金属导线或磁钉的特征信息来确定机器人的位置。从导航的角度看,这种方法的优点是可靠性较高,但功能单一,如不能在行进的同时对目标进行识别、避障,对环境的适应能力较弱、灵活性较差、维护成本较高,因此限制了其在移动机器人中的应用。 随着计算机技术、数字图像处理技术及图像处理硬件的发展,基于计算机视觉的导航方式在机器人导航中得到广泛关注[68]。在实际应用中,只需要在路面上画出路径引导线,如同在公共交通道路上画的引导线一样,机器人就可以通过视觉进行自主导航。相对于敷设金属导线、磁钉等方法,这种方法增强了系统的灵活性,降低了维护成本。视觉信息中包含有大量的数据,要从中提取有用的信息,需要复杂的算法及耗时的计算。如何保证视觉导航系统在正确理解路径信息的前提下仍具有较好的实时性和鲁棒性,是该方法要解决的优秀问题。 1 视觉导航系统构成及工作过程 基于计算机视觉的移动机器人导航实验系统的硬件部分由计算机、USB接口的摄像头、LEGO实验用机器人组成。软件分为2部分,即图像处理和机器人运动控制。基于视觉导航的原始输入图像是连续的数字视频图像。系统工作时,图像预处理模块首先对原始的输入图像进行缩小、边缘检测、二值化等预处理。其次利用哈夫变换提取出对机器人有用的路径信息。最后,运动控制模块根据识别的路径信息,调用直行或转弯功能模块使机器人做相应的移动。整个工作流程如图1所示。 1.1 视觉导航的图像预处理 目前图像采集设备都具有较高的空间和灰度分辨率,精度高、数据量大。 实验中的原始输入图像是USB摄像头采集320×240像素的RGB格式图像,最大帧数30帧/s。 图像预处理的效果对后续哈夫变换检测路径信息的速度和准确性有很大影响。对整幅图像进行抽取时计算量过大、也无必要,故先将彩色图像转换为灰度图像,再将图像的大小依据最近邻域插值法原理[9]进行缩小以节约后续计算时间。在实验室环境下,经测试,将原始图像缩小到30%仍然能满足需要,处理时间缩短了72%。 由于图像传感器从时间和空间上对介质(光)采样,其图像质量对现场的非均匀光场和其他干扰因素非常敏感,二值化时,不同光照条件下阈值的确定是一件比较困难的工作。目前常用的阈值选取方法有双峰法、迭代法和 最大类间方差法[10]。从执行时间和处理效果2方面考虑,对3种方法比较后(结果如表1所示),在优先考虑实时性的前提下,选用双峰法来求取阈值。在实验室条件下,路径环境相对理想,黑色引导线与背景反差较大。在灰度直方图上,引导线和背景都形成高峰,对这2个峰值及谷底的求取也可简化,使用灰度级的最大值和最小值代替2个峰值,那么这2个峰值的中间值即可作为谷底用作图像的阈值。 地面的反光和阴影,以及不均匀的光照都会导致同一幅图像的二值化效果表现出很大差别,图2和图3是对同一幅图像在不同光照条件下二值化的结果,可以看到在光照条件2下会出现大量的黑点,这些黑点将严重影响提取路径信息的速度并且可能导致错误的路径信息。然而,相对于灰度、颜色特征,边缘特征受光照影响较小[11]。为此,对缩小后的图像先进行引导线的边缘检测,边缘检测后图像中引导线边缘像素灰度的对比度得到增强,通过实验确定合适的阈值,然后对图像进行二值化以提取路径信息。 1.2 引导线角度检测 2 视觉导航的机器人运动控制 机器人运动控制部分分为直行控制和转弯控制2部分。 2.1 直行控制 如果哈夫变换的检测结果表明是一条直线即机器人视野中只有1条主引导线时,则运行直行模块。实际中有2种情况需要考虑:一是机器人的初始位置不一定正对引导线,二是在机器人的机电配置中,左右轮子的马达运动不会绝对精确和对称。这些会使机器人在运动中出现侧偏。可采用下述方法进行直行控制:根据引导线在图像平面坐标中的位置来判断机器人的偏向。当引导线位于图像平面的左半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线右偏,则命令机器人左转;当引导线位于图像平面的右半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线左偏,则命令机器人右转;当引导线在图像平面两边均存在时,则命令机器人不偏转继续直行。机器人在前进过程中,根据图像平面中引导线位置不断调整方位,以一定的转动角度(转动角度尽量小,这样机器人的摆动幅度就会小)在直线路径上行走。 2.2 转弯控制 如果哈夫变换的检测结果表明是两条相互垂直的直线,即机器人的视野中出现转弯路口,则开始运行转弯模块。 机器人需要在距转角合适的距离处开始运行转弯模块,以保证机器人视野中始终具有引导线。如图4所示,AB段表示摄像头的纵向视野范围,C点为转角点,机器人需要知道自身在实际二维平面中相对于转角点C的距离即BC段距离。由图像信息获得现实世界坐标系中的参数,即所谓三维重建,这需要对基于计算机视觉的移动机器人导航系统进行摄像机标定。 鉴于移动机器人识别的引导线在地面上这一限制条件,并且摄像头固定在机器人上,可以选择机器人坐标系为世界坐标系,即世界坐标系与机器人同步移动。坐标原点为标定模板的左下角标定点的中心,Zw轴垂直地面,XwYw平面即为地面。在该坐标系下地面目标的坐标可以表示为(Xw,Yw,0),П甓模板由直径5 mm、相距10 mm共72个圆点构成,如图5所示。 3 实验结果及结论 实验中选用的LEGO移动机器人,其运动速度为8.57 cm/s(指令设定Power=25 RPM)。导航场地中画有宽1 cm的黑色引导线,实验要求中机器人完全根据引导线自主运动。实验中,识别1帧图像并且机器人根据识别的路径信息运行直行或转弯模块共需0.311 s,即机器人每处理1帧图像移动2.67 cm。实验室中的光照条件是机器人移动时的主要干扰,而锐利的引导线边缘受光照影响较小,对这些干扰有较好的滤除作用。经过在阴天白天、晴天白天以及开灯和不开灯的情况下、晚上开灯的情况下、遮盖物位于摄像头上方50 cm处形成阴影情况下,机器人能正确的沿引导线移动。同时,当摄像头视野范围内引导线消失即认为出现障碍物,机器人能发出前方有障碍物的报警信息。 可见上面所述方法有较好的实时性和鲁棒性有一定的通用性,使得该视觉导航方法具有一定的应用价值。只要光照条件变化不是非常剧烈,在工厂、医院、办公楼等环境中,机器人根据路径引导线可自主到达目的地。 当然,由于移动机器人活动场景的复杂性和动态特性,以及视觉处理的复杂性,视觉导航还有很多需要解决的问题,例如当导航场地出现较大面积的强烈反光、极暗的阴影时能否有效可靠的进行移动机器人的导航控制,这需要进一步研究。另外,如何将视觉系统与本系统机器人平台中的超声波传感器、光电传感器及声音传感器在空间、时间及数据上进行融合以提高系统的适应性和环境识别能力也是一个研究方向。 作者简介 赵 瑜 女,1983年出生,陕西西安人,硕士研究生。主要研究方向为非接触测量与可视化计算。 种兰祥 男,1960年出生,陕西合阳人,西北大学信息科学与技术学院副教授,中国科学院西安光学精密仪器研究所博士研究生。主要从事非接触测量、光电子技术和可视化计算方面的研究。 张万绪 男,1964年出生,山西运城人,西北大学信息科学与技术学院副教授。主要研究方向为智能仪器仪表。 注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 计算机视觉论文:谈计算机视觉课程的教学创新 摘要:近年来,随着计算机视觉技术与应用的飞速发展,越来越多学生对这门课产生了浓厚的兴趣。文章是对我院计算机视觉课程教学经验的总结,讨论我们在教学过程中遇到的一些具体问题,主要包括教学内容和工程实例的选取、教学方法的几个注意事项,期待与同行们进行交流探讨。 关键词:计算机视觉;教学应用;教学改革 计算机视觉是人工智能学科中的一门重要课程。随着相关应用在多个领域中的出现,越来越多的学生开始对这门课产生了浓厚的兴趣。如何让学生能够在整个课程中保持盎然的兴趣,并为有志于深入研究计算机视觉的学生指明方向,成为我们教师首先应注重的问题。 在实际的教学工作中,通过不断摸索总结,我们认为,以实际应用引导学生的学习兴趣,既满足了学生想了解计算机视觉实际应用的需求,又加深了学生对于算法的理解,把算法放在一个实际应用中,学生可以理解怎么用,为什么这么用。在这样的目标导引下,我们从选择教材开始,准备教学内容(包括合理的应用实例的选择)、制作PPT、探索教学方法,形成了目前以实际应用为主导的创新教学体系,非常受学生欢迎。在此,我们对这期间遇到的问题,解决方法、心得体会做一个总结和思考,希望能对同行有些许参考作用。 1选择教材 在我们这个专业,每年的上研率基本都保持在50%左右。在本专业的研究生阶段,也开设了双语教学的计算机视觉课程。另外,毕业后选择参加工作的同学也基本都进入和本专业非常相关的一些单位,所从事的工作,都是和在学校学习的知识密切相关。 因此,如何让这门课程的教学既兼顾本科毕业就参加工作的那部分同学,又兼顾继续深造的学生的需求,也是在这门课程讲授的过程中,需要特别注意的一个问题。对于本科毕业就要参加工作的同学而言,需要“广度”,需要了解计算机视觉这门课在各个领域中的应用,在实际中接触到相关的项目或工作时,能够知道去哪里可以找到自己需要的参考资料;而对于要进一步深造的同学而言,则需要一定的“深度”,为研究生阶段的研究打下基础。 全盘考虑到这些学生毕业之后的去向,我们选择了两本教材。一本是贾云得教授编著,科学出版社于 2000年出版的《机器学习》[2],这是一部顺应了时代与教学发展要求的教材,对计算机视觉中的基本概念、基本算法、基本算法的应用、经典应用进行了由浅入深的介绍。内容涵盖了所有经典的数字图像处理与机器视觉方法,也对一些已经得到非常好实际应用的方法,如光流法等作了简要介绍。另外还选择了一本英文原版的计算机视觉的经典著作,Ramesh Jain 教授等所著的《Machine Vision》[3],机械工业出版社于2003年出版。这是国内外非常推崇的一本计算机视觉著作,该教材条理清晰,深入浅出,对计算机视觉的基本原理、算法、应用的介绍非常详尽。 在教学中,我们采用了英文的PPT,但主要用的教材是贾云得教授的《机器视觉》,这样中英文对照讲解,一方面加深学生对教学内容的理解,另一方面也为学生今后阅读专业的英文论文做了相应准备。 2教学内容和工程实例的选取 2.1选取教学内容 本课程之前,大学二年级的本科生已开设数字图像处理课程,但所讲的基本原理和算法都非常浅显,所以在教学内容的安排上,分为两大部分:数字图像处理部分和视觉部分。数字信号处理部分主要讲解在视觉部分会用到的一些基本算法,为后面进入计算机视觉部分打基础。这部分约占总课时的1/3。视觉部分的课时也分为两部分:算法讲解与实例讲解。在算法讲解部分,对计算机视觉的基本算法、经典算法都做了深入浅出的讲解。实例部分则选择了经典的工业应用,让学生能够对所学算法进一步加以理解。 2.2选取适当的工程实例 就计算机视觉的教学内容而言,各个孤立的算法和方法对本科生来讲,有些抽象不好理解。如果在教学上仅仅通过老师在课堂上的讲解,很难让学生深入地理解相关的教学内容,而选择一个触手可及且简单好理解的工程实例往往就会达到意想不到的教学结果,学生可以把课堂上所学的枯燥理论与现实中活生生的事物联系起来,从而加深对教学内容的理解。 通过反复比对、反复论证,我们选择了在讲解基本原理和算法之后,在课程结束前,专门留出课时讲解手机制造这个例子。手机现在是人手一部,是这些年青学子再熟悉不过的事物了,通过对手机主板、手机键盘的制造过程的讲解,把所学的算法都融合进来,学生在觉得有趣的同时,不知不觉就加深了对所学算法的理解。 另外,在教学的过程中,我们还不断穿插其他学生耳熟能详的实例,如数码相机原理中的一些算法的讲解,我们和学生一起探讨应该怎么选择数码相机。再有,滤波器算法、在课堂上对Photoshop功能的演示,与所学算法关联起来,学生都很容易理解接受。 3教学点滴 3.1点睛之笔 在第一节课的讲述中,我们的重点不在于Marr理论,而是告诉学生: 人工智能就是要让计算机像人一样,能够会听、会看…… 我们这门课程就是要让计算机“会看”,要像人一样会看。进而展示给学生一些我们精心挑选的图片,让学生自己判断,是不是自己的眼睛“骗了”自己,人眼和计算机看到的到底有什么不一样。 每次讲到这里,学生都会进行热烈的讨论,每个人都有不同的看法,每个人都有自己的坚持,不知不觉中,对这门课就产生了浓厚的兴趣,有了继续深入学习下去的愿望。在课堂讨论的最后,比较人眼对图片的判断以及计算机的判断后,让学生自己总结归纳,我们这门课到底要研究些什么,都有可能应用在哪些方面,然后对争议比较大的提议一一探讨。每到这个时候,大家的积极性就都被激发出来,在不断的争论与思想碰撞中找出正确的结论。 3.2拿身边的事物说“事” 计算机视觉课程的前半部分,多涉及到图像处理的一些常见算法。在讲授各种各样的滤波器和算子时,并没有针对各个滤波器和算子摆出一堆示例图片,让学生比较滤波前后的差异,从而很生硬地理解滤波器与算子的功能。取而代之的,我们首先以现在人手一台的数码相机为例提出问题,你为什么要选择你手里的这台数码相机?当初选这个品牌和型号时,你的考虑是什么?历年学生的回答几乎都是看网上测评,或者在网上看别人怎么说。这时列出我们收集到的各个品牌相机的测评报告,列出它们的优缺点,然后引导学生去思考,例如这个品牌的相机的缺点是照片发灰,不是很鲜亮,而另一个品牌的相机则绿的特别绿,红的特别红,为什么?那么有可能是哪部分的算法不够完善,为什么? 通过如此简单的对比,学生的积极性被完全激发。原来,数码相机这个几乎人人都有,大家都熟悉的“玩具”竟然和自己在课堂上学到的知识这么密切相关。 再有,就是利用学生们都熟悉的PS(Photoshop),演示现在所谓的“完美证件照”是怎么来的。为什么可以把疙疙瘩瘩的脸部皮肤变得光滑?在PS中,你就是点了一下鼠标,其实在后台,是加入了一个滤波器进行了滤波。各种这样的演示,学生都非常喜闻乐见。因为他们突然发现,原来那些事物,和我自己接触到这些看似枯燥的理论之间,还有这么深刻的联系。 还有一个很受学生欢迎的例子就是对于“鼓形失真”的讲解。我们的老师每次讲到这里,都不会简单告诉学生“鼓形失真”发生的原因是什么,应该怎么解决?老师都会问学生,明星为什么都一窝蜂去减肥?现在的女明星为什么都要去弄个“锥子脸”?课堂上就会出现一个小高潮,男同学和女同学的看法各异,彼此之间开始争论不休。此时再趁热打铁地问学生,如果拿着相机,离自己的鼻子一公分,会拍出什么样的效果?有学生开始拿出手机对着自己和别人开拍,有的学生开始头头是道地分析。每到这种学生都开始热烈讨论的时候,就可以适时引导学生往正确的方向去,让他们自己找到正确的分析解决方法,往往这个时候,学生都会颇有成就感,对于问题的理解也会特别的深刻。 3.3选择合适的实际应用 在所有理论讲解结束后,我们会留出2~4次课讲述计算机视觉在工业上的应用。这些年来,对于手机制造这样一个工业应用,非常受学生欢迎。正如“数码相机”这个例子一样,现在学生都是人手一部手机,是大家再熟悉不过的东西。这个例子涉及到了在前面理论讲述中的大部分算法,如二值图像的处理、模板匹配、高斯滤波器等。学生通过对这个工业应用的理解,更进一步加深了对算法的理解。 以讲解手机键盘的制造过程为例,向学生提出和前面所讲内容相关的问题,引导学生自发思考,如为什么选择模板匹配法,而不是采用其他更复杂更精确的方法等等。每到这个时候,课堂气氛总是分外热烈,学生各抒己见,在不断争论中,更进一步加深对课本上枯燥理论的认识。 在这里需要注意的问题是一定要一步一步提出问题,循循善诱,引导学生一层一层地深入思考。如果问题的答案过于“深藏不露”,则有可能触发学生的抵触情绪,无法继续深入地思考。 4结语 通过多年的教学摸索,我们认为,在计算机视觉课程的讲述中,以实际应用引导学生这样的教学方法非常可取,而且也收到了很好的效果。另外,除了制定好的教学大纲,并选择合适的教材外,根据学校现在的时间情况,我们选择了多媒体手段辅助教学,充分利用Matlab和大屏幕投影等方方面面的优势,结合多种方法进行教学,对讲好计算机视觉这门课,非常有益。 计算机视觉论文:计算机视觉导航综述 摘要:导航技术是移动机器人优秀技术,移动机器人又有多种导航方式,本文对各种导航方式进行了分析比较,提出由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有很多优点,因此视觉导航被大量地采用。根据移动机器人是在导航过程中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题,提出解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。 关键词:视觉导航;移动机器人;图像处理 移动机器人是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理、模式识别、检测与转换等专业技术为一体,跨计算机、自动控制、模式识别、智能控制等多学科,成为当前智能机器人研究的热点之一。 在移动机器人的运动过程中始终要解决的是自身的导航与定位问题,相关技术研究中,导航技术可以说是其优秀技术,也是其实现真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。也就是DurrantWhyte提出的三个问题:(1)“我现在何处?”;(2)“我要往何处去?”;(3)“要如何到该处去?”[1] 其中问题(1)是移动机器人导航系统中的定位及跟踪问题,问题(2)、(3)是移动机器人导航系统中路径规划问题。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。 移动机器人的导航方式分为:基于环境信息的地图模型匹配导航;基于各种导航信号的路标导航、视觉导航和味觉导航等[2]。 环境地图模型匹配导航是机器人通过自身的各种传感器,探测周围环境,利用感知到的局部环境信息进行局部地图构造,并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。如两模型相互匹配,机器人可确定自身的位置,并根据预先规划的一条全局路线,采用路径跟踪和避障技术,实现导航。它涉及环境地图模型建造和模型匹配两大问题。 路标导航是事先将环境中的一些特殊景物作为路标,机器人在知道这些路标在环境中的坐标、形状等特征的前提下,通过对路标的探测来确定自身的位置。同时将全局路线分解成为路标与路标间的片段,不断地对路标探测来完成导航。根据路标的不同,可分为人工路标导航和自然路标导航。人工路标导航是机器人通过对人为放置的特殊标志的识别实现导航,虽然比较容易实现,但它人为地改变了机器人工作的环境。自然路标导航不改变工作环境,是机器人通过对工作环境中的自然特征的识别完成导航,但路标探测的稳定性和鲁棒性是研究的主要问题[3]。 视觉导航,计算机视觉具有信息量丰富,智能化水平高等优点,近年来广泛应用于移动机器人的自主导航。视觉导航方式具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向[4]。目前国内外主要采用在移动机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式,如文献[4]中所提及的:D.L.Boley等研制的移动机器人利用车载摄像机和较少的传感器通过识别路标进行导航;A.Ohya等利用车载摄像机和超声波传感器研究了基于视觉导航系统中的避碰问题等。视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法计算量大且实时性较差,解决该问题的关键在于设计一种快速的图像处理方法或采取组合导航方式[4-5]。 味觉导航是通过机器人配备的化学传感器感知气味的浓度,根据气味的浓度和气流的方向来控制机器人的运动。由于气味传感器具有灵敏度高、响应速度快以及鲁棒性好等优点,近年来许多研究人员在气味导航技术上做了许多研究工作。但该项技术能够真正应用到实际环境中的却很少,仍处于试验研究阶段。Figaro Engineering Inc.公司研制的氧化锡气味传感器,被广泛用于气味导航试验。石英晶体微平衡气味传感器、导电聚合物气味传感器和一种模仿哺乳动物鼻子功能的电子鼻等用于移动机器人味觉导航的传感器都处于试验阶段。目前的味觉导航试验多采用将机器人起始点和目标点之间用特殊的化学药品,如酒精和樟脑丸等,引导出一条无碰气味路径,机器人根据不同的道路跟踪算法,用气味传感器感知气味的浓淡和气味源的方向进行机器人导航试验。味觉导航的研究具有很好的研究价值,该种移动机器人可用来寻找化学药品泄露源。 由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有以下几个优点:首先,即使在丢弃了绝大部分的视觉信息后,所剩下的关于周围环境的信息仍然比激光雷达和超声更多更精确;其次,激光雷达和超声的原理都是通过主动发射脉冲和接受反射脉冲来测距的,因此当多个机器人同时工作时,相互之间可能产生干扰,而视觉由于是被动测量,因此多个机器人相互之间的干扰可以减少到最小;最后,激光雷达和超声数据的采样周期一般比摄像机长,不能及时对高速运动的机器人提供信息并作出规划,因此视觉传感器被大量地采用。目前移动机器人的导航大都采用基于视觉或有视觉参与的导航技术。最近二十年来,在未知或部分未知环境中,基于自然路标导航与定位技术的研究;视觉导航中路标的识别以及图像处理的新型快速算法的研究成为了计算机视觉的主要研究方向。 视觉导航主要完成障碍物和路标的探测及识别。国内外应用最多的是在机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式。P.I.Corke等对有车载摄像机的移动机器人视觉闭环系统的研究表明,这种控制方法可以提高路径跟踪精度。从视觉图像中识别道路是影响移动机器人导航性能的一个最重要因素。对于一般的图像边沿抽取而言,已有了许多方法,例如,局部数据的梯度法和二阶微分法。Trahanias利用视觉探测路标来完成机器人的导航。其中路标不是预先定义的人工路标,而是在学习阶段自动提取的自然路标。在视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法的计算量大,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。为了满足速度的要求,基于统计计算的预值法被应用于机器人的导航,但在实际应用中发现,它抑制噪声的能力差,特别是预值的选取极大地依赖于环境,要想获得理想的结果,仅在一幅图像中的不同区域就要设置不同的预值。近些年,由于人工智能的发展,有很多好的算法被应用到移动机器人的视觉导航中去。比如,根据导航图像的特点采用边缘提取结合HOUGH变换的方法和带滤波窗的区域扫描的方法,经过检验,这两种算法都具有较好的实时性,对于直线形态的各类导航线以及对于已知半径的弧形导航线具有较高的可靠性,以上算法目前对于分支较多的直线形态的导航线以及未知半径的弧形导航线的效果不佳,这是今后努力的方向。 Stanley还提出了基于神经网络的机器人视觉导航技术。该技术中估算逆雅可比矩阵,并将图像特征的变化与机器人的位置变化对应起来,通过神经网络训练来近似特征雅可比矩阵的逆阵。该技术,通过提取几何特征、平均压缩、向量量化和主成分提取来简化图像处理,实现实时视觉导航。 综上所述,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。将室内地面作为机器人视觉导航的路标。依据地面的颜色信息,将地面上没有障碍物的区域识别并分割出来,机器人在可行走区域内行走,这样就可以实现机器人的自主导航。利用环境中地面的颜色特征,采用比较简单的图像处理算法分割彩色图像,经实验证明可提高机器人导航的实时性、准确性和鲁棒性。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的学生考试自动监考系统设计与实现 摘 要: 针对当前视频监控进行考试监考的丢包率大和智能化程度不高的问题,在计算机视觉下进行学生考试自动监控系统优化设计,提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高监考区域的视觉覆盖度,系统集成性和智能性较高。 关键词: 计算机视觉; 考试; 自动监考; 视频帧 0 引 言 随着视频图像处理技术的发展,采用计算机视频监测方法进行现场O控设计,提高对监控区域的自动化识别和管理能力[1]。学生考试自动监考系统是考试智能化管理系统的重要部分,采用计算机视觉分析方法进行自动监考,首先采用计算机视频监控方法进行考试现场的实时视觉画面采集,从而实现对考试现场的检验分析和指导。研究学生考试自动监考系统,在促进智能化考试管理和提高考场监考的管控能力方面具有积极重要意义[2],对学生考试自动监考系统是建立在视频图像分析基础上的,结合系统硬件设备设计和软件开发,采用计算机视觉分析方法进行监控现场的异常信息特征提取和分析,采用视频帧循环纠错编码避免监控过程中的丢包和误码失真。首先进行系统的总体构架分析,然后进行监考系统的硬件模块化设计,最后进行系统调试分析,得出有效性结论。 1 系统设计与实现 1.1 器件选择 根据上述设计思想和总体设计构架,进行基于计算机视觉的学生考试自动监考系统的硬件模块化设计,学生考试自动监考系统的数据采集系统是整个系统的基础。通过PCI桥接芯片与PC机进行数据通信,采用PCI9054的LOCAL 总线设计方法,进行数据特征采集,把学生考试监考现场的视频信息存储到PCI总线上,在嵌入式RAM中对监控视频信息进行收发转换和视频帧间编码,基于视频帧循环纠错编码方法进行视频纠错。硬件设计主要包括如下几个部分:学生考试监考现场的视频信息的DSP信号处理器、模拟信号预处理机、视频信息的逻辑控制设备、外部I/O设备以及A/D设备和电源供电设备,用DSP控制A/D转换FLASH寄存器寄存学生考试监考现场的视频视觉特征信息,同时DSP与PCI通信,DSP接收PCI总线的用户信息,输出多路视频编码到功率放大器。通过串行E2PROM进行配置校验,在C 模式下通过PCI总线送采样数据或处理结果到PC机进行监考现场的监控信息分析。 1.2 监考系统的电路设计 根据上述总体设计要求,结合选择的器件,采用可编程DSP芯片ADSP?BF537作为优秀处理芯片,进行学生考试自动监考系统的电路设计,主要包括了A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路等,分别设计描述如下: (1) A/D电路。学生考试监考系统的A/D电路是实现对输入视频采集信息的数/模转换,提供给计算机和DSP芯片可识别的原始计算机视觉信息,结合视频帧循环纠错编码方法进行可视化校对和视频编码。外部I/O设备包括A/D转换器AD7864两片,A/D电路的分辨率为12位,最大采样频率25 kHz,采用AD7864(以下简称7864)作为A/D芯片,它是4通道输入、转换速度1.65 μs的高性能AD芯片,自动监考系统的A/D输入电压满足: 采样通道数由DSP数据总线dspD[3:0]控制[3],A4~A0和译码,利用信号作读数标志信号,得到A/D电路的接口硬件设计图如图1所示。 考虑到系统处理视频传输信息的时间和读数匹配问题,在进行A/D设计中,需要考虑7864模拟输入/输出对应码表,见表1。 (2) 时钟电路。时钟电路执行学生考试自动监考系统的时钟中断控制功能[4],采用5409A 作为自动监考系统的时钟中断的优秀控制芯片,5409A有3个多通道缓冲串口McBSPs,提供串行A/D、D/A 设备以及其他的串行器件直接接口,本地总线支持复用/非复用的 32 位地址/数据,包括 PCI 总线操作和LOCAL总线操作,PC9054 内部CI9054的LOCAL 总线与PCI总线通过异步操作实现两个 DMA数据的串行接口输入和输出。时钟电路的引脚设计如图2所示。 (3) 视频帧循环纠错编码电路。视频帧循环纠错编码电路是整个系统设计的优秀模块,视频帧循环纠错编码通过Emulator由JTAG(Joint Test Action Group)口下载到DSP中运行,在IEEE 1149.1标准协议下进行 5409A芯片器件的操作测试,芯片采用4通道高性能运放,带宽为10 MHz。使用ADUM1201进行帧同步信号设计[5],选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为自动监考系统的三维特征分析模块,从外部16位存储器读取监测视频图像的编码特征,引出双排的14脚插针外接上拉或下拉电阻,选择引脚、时钟信号输入引脚,数据总线LD 9054与应用电路连接,以串行E2PROM的配置电路作为I/O 初始化控制寄存器模块单元,直接从地址0x20000000执行16位打包模式实现视频纠错编码,得到视频帧循环纠错编码电路设计如图3所示。 (4) 程序加载电路。选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为学生考试自动监考的可视化校验视觉分析的程序加载电路的优秀处理芯片。在程序加载电路中,采用可编程逻辑芯片PLC进行图像信息分析,在程序加载中,从外部16位存储器直接执行16位打包模式,引导ROM配置异步存储器空间,通过连续读取0x00字节的个数来确定学生考试自动监考系统的SPI存储器的片选[6],程序加载电路设计如图4所示。 图4中,在VCC和地之间并联1个电容,满足程序加载电路的可编程的硬件写保护和片内的偶然性的写保护功能。 (5) 输出接口电路。输出接口电路设计中,通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器,通过串行E2PROM进行配置校验。使用JTAG仿真器执行12通道DMA异步串行口设计,采用分立元件构成串口复位电路,降低DSP的能耗。开关频率也可在0~1间调节,内核电压在0.8~1.2 V间调整,内核电源通过10 和0.1 电容滤波,以减少电源噪声。实时时钟电源与I/O电源采取分别供电策略,综上分析,得到输出接口电路见图5。 在上述进行系统的硬件模块化设计的基础上,进行系统集成设计与软件开发。 2 实验测试分析 对上述学生考试自动监考系统进行软件开发和系统调试分析。件开发建立在CCS 2.20开发平台下,借助于 LabWindows/CVI,C/C++开发计算机视觉下的图像和视频信息处理程序。根据编写的PCI卡驱动程序进行视频信息采样和监考系统的原始数据采集,得到学生考试自动监考的视频采集分析界面如图6所示。 从图6可见,采用本文设计的考试自动监考系统,能有效实现计算机视觉下的监考视频信息传输。为了定量测试系统的性能,图7给出了不同方法进行监考视觉分析的视频丢包率对比结果,从图7得知,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,从而提高监考区域的视觉覆盖度。 3 结 语 本文提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,首先进行了学生考试自动监考系统的总体设计构架分析和功能指标描述;然后以ADSP?BF537并行微处理芯片为优秀进行监考系统的硬件设计,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路;最后在Visual DSP++集成开发环境中进行自动监考系统的软件开发设计,结合视频帧循环纠错编码进行程序加载,实现计算机视觉下的自动监考。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高了监考区域的视觉覆盖度,具有优越性能。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利分析 摘 要 对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析,重点针对基于人眼、基于人脸、基于嘴巴的疲劳驾驶检测这三个技术分支的发展脉络进行了梳理,并对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的发展趋势进行了分析。 关键词 疲劳驾驶 人眼、人脸 嘴巴 专利 0引言 造成交通事故的原因25%-30%产生于疲劳驾驶,因此疲劳驾驶已成为诱发交通事故的重要因素。国内外专家和学者针对疲劳驾驶的检测开展了大量的研究工作,目前研究的重心主要集中在基于计算机视觉的疲劳驾驶检测,因此对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的相关专利进行分析尤为必要。 1基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请数据分析 1.1全球专利申请量趋势 从图1可以看出,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请量从1990-2001年间处于技术研发初期,专利申请量相对较少。从2002年开始该领域的专利申请量逐渐呈现持续增长趋势,并在2014年达到最大值153件。由此可知,随着疲劳驾驶的增多,人们对疲劳驾驶的检测也越来越重视,相应的研究也正不断增加。基于此,在今后的一段时间内,相关的专利申请量有望继续保持。 1.2专利申请产出地区分布 目前各领域的专利申请量主要集中在中国、美国、韩国、日本和欧洲,通过对该领域在中国、美国、韩国、日本和欧洲的专利申请量进行统计分析发现,中国的申请量以48%的占比雄居第一,其他几个地区的申请量相差不大,具体如图2所示。 1.3在华专利申请量变化趋势 图3为1990年至2014年基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在华的申请量变化趋势图,由该图可以看出,1990-2002年是技术的萌芽期,在2003年以后申请量才呈现逐年增长的趋势,并且在2012年-2014年将均维持在较高的申请量。因此,该领域国内虽然起步较晚,但是最近几年申请量相对其他地区却具有压制性的优势。 1.4在华主要申请人分析 图4展示了在华主要申请人的申请量份额,主要以科研院所和大型汽车企业为主,其中吉利汽车公司以领先优势排名第一。 2主要技术分支的专利申请分析 基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的主要技术分支有:基于人眼的驾驶疲劳检测、基于人脸的驾驶疲劳检测、基于嘴巴的疲劳检测。下面从三个技术分支的发展概况、三个技术分支的主要工作原理及重点专利等方面进行分析。 2.1全球专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图6可知,近年来基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的申请量呈现较快增长,申请量也较基于嘴巴的疲劳检测的申请量大,体现了该领域近年来的发展趋势,并体现出基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的技术分支发展已较为成熟。三个技术分支在2006年之前,申请量的差别不大且数量均较小,显示出在2006年以前三个分支的区别并不明显,发展也较为缓慢,这说明基于计算机视觉的疲劳驾驶检测也是近10年才兴起的一项技术,它依赖于图像处理技术的发展水平。 2.2在华专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图7可知,三个技术分支在2006年以前均只有零星的申请量,这与该领域在全球的发展情况相符合,基于人眼的疲劳驾驶检测在华申请量自2006年以来呈现稳步增长,且近年来申请量最大。基于人脸的疲劳驾驶检测申请量虽小于基于人眼的疲劳驾驶检测,但近年来的申请量也呈现出稳步增长的势头。然而,基于嘴巴的疲劳驾驶检测虽有增长趋势,但申请量一直都较小。由此可知,在国内疲劳驾驶的检测主要是采用人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,也是今后国内在该领域的发展趋势。 3结语 通过对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利的申请量的总体分析,以及基于人眼、基于人脸、基于嘴巴三个技术分支的申请量趋势分析可知,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在近10年取得了较快发展,这与计算机图像处理技术的发展密不可分;同时,科研院所作为该领域研究的主体,应加强与中小企业的合作。国内疲劳驾驶的检测研究主要集中在人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,同时,基于人眼的疲劳检测其发展方向明确,后续发展将集中在眼睛定位算法的研究上,并且定位精度将越来越高,越来越满足实际的要求。 计算机视觉论文:一种基于计算机视觉的手指特征识别算法研究及其FPGA实现 摘 要: 为了提高视频图像中手指特征识别的精度和速度,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法采用矩形模板平滑图像,用灰度阈值法提取目标边缘,实现对手指特征的准确识别。Matlab仿真结果表明,该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘。在FPGA平台上设计了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统,并对该系统的实时性、手指识别精度等性能进行了测试。测试结果表明,该系统的运行速度与摄像头摄取图像的速度基本同步,可满足系统对实时性要求。系统对手指位置识别的坐标偏差约为3个像素,基本满足系统对识别精度的要求。 关键词: 计算机视觉; 手指特征识别; 动态阈值算法; 矩形模版 S着科学技术的飞速发展,人与计算机之间的交互活动越来越密切,并逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。传统触摸屏是现阶段一种最常见,也是最重要的人机交互方式,其是通过一种附加在显示器表面的透明介质,依赖使用者的手指触摸该介质来实现对计算机的输入控制[1?2]。目前,这种触摸屏技术已经相当成熟,但是,技术上不容易做到大尺寸,且成本相对较高,也易于破损。为了突破传统触摸屏这种人机交互方式的局限,把任何成像平面变成可用手指进行交互的系统,本文提出了一种基于计算机视觉的手指特征识别算法,并在FPGA平台上建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别硬件系统。这种基于计算机视觉的手指特征识别方法可为基于视觉的人机互动提供一种新的技术解决途径。其与传统触摸屏的区别在于,不需要在成像屏幕上安装任何特殊介质,使用寿命得到大幅延长,应用范围有了很大扩展。 1 图像采集平台 本文所采用的图像采集平台如图1所示,在任何与计算机连接的显示设备(如投影屏幕、等离子电视等)的左上角、右上角安装两个摄像头,通过这两个摄像头便可确定手指在屏幕上的二维坐标信息(x1,x2)。然后,将此坐标点传至计算机,并与Windows系统的鼠标程序关联即可实现人机交互功能。图2是图像采集平台的侧视图。其中虚线框表示摄像头视野中系统需要处理的区域,即手指出现的区域。 2 手指特征识别算法及仿真 在系统实现过程中,如何从摄像头所拍摄的画面中准确地识别并提取出手指信息是其难点之一。在目前的图像处理技术中,用于识别背景图案中目标物体的算法很多,本文在分析基于色彩聚类的肤色识别算法的基础上,结合课题特殊需求,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法,并在Matlab中对上述算法的处理效果进行了仿真。 从图像采集平台可以看出,本系统只关心距屏幕很近的小视野内是否出现区别于背景的目标物体。因此,只需从摄像头拍摄的图像当中截取一部分,如图3中的小矩形框所示。 2.1 基于色彩聚类的肤色识别算法 肤色是人体区别于其他物体的一个重要特征,人体肤色特征不受位置、角度、大小等因素影响,具有较强的稳定性。因此,本文首先选定基于色彩聚类的肤色提取识别算法进行研究。在色彩聚类方法中,Anil K.Jain的Cb,Cr椭圆聚类方法最为典型[3?4]。采用非线性分段肤色分割得到的肤色区域在Cb,Cr空间中近似于椭圆,如下: 由图5可知,利用该算法分割手指信息的效果尚可,能从比较友好的环境中迅速准确地识别出手指信息。图6为利用椭圆聚类肤色分割算法对从图像采集平台读取图像的手指识别效果。可见,该算法在普通环境下对手指的识别效果良好。但当屏幕上的颜色影响手指肤色时,该算法的识别能力就会有所降低。可见,该算法对皮肤颜色的纯度要求较高,适用范围受限。图7为屏幕出现大面积蓝色时对手指识别造成的影响效果。 2.2 基于正方形模板的动态阈值算法 基于正方形模板的动态阈值算法,即采用灰度阈值法,用正方形模板平滑图像[5?6]。图8(a)是3×3模板动态阈值算法平滑图像的过程。 应用基于3×3模板的动态阈值算法对原图4进行边缘提取的仿真效果如图9(a)所示。可见,应用3×3模板可以提取出目标物体的边缘,但不够清晰。虽然可以通过增大模板取得比较理想的效果(图9(b)为采用基于101×101模板的动态阈值算法的处理效果),但会使计算量剧增,同时也缩小了模板所能完全覆盖的范围,使图像边缘产生无效的白色区域。 2.3 基于矩形模板的动态阈值算法 根据课题实际需要,即所要处理的目标区域为长方形窄条区域(如图3所示),本文提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法与基于正方形模板算法的区别在于,平滑图像时所用的模板为窄条形,如3×5模板,3×15模板,3×41模板等。图8(b)是3×9模板动态阈值算法平滑图像的过程。 图10给出了采用基于3×9模板、3×14模板、3×81模板、3×101模板动态阈值算法对原图4进行手部边缘提取的仿真效果。由仿真效果可知,基于矩形模板的动态阈值算法在模板取值为3×9的情况下,便能够清晰提取出目标物体的边缘。而且,随着模板取值的增加,目标物体边缘的提取效果更加清晰准确。与基于正方形模板的动态阈值算法相比,基于矩形模板的动态阈值算法计算量较小,节约了系统的计算资源。 3 基于FPGA的手指特征识别算法的系统测试 为了验证本文所提出的基于矩形模板的动态阈值算法能否满足屏幕交互系统的整体要求,本文通过编写软件程序在FPGA开发板上对这种算法进行了硬件实现和系统测试。 3.1 硬件实现 本文所采用的硬件实现系统主要是基于美国Altera公司生产的型号为EFA?CY1C12的“红色飓风”(Red Cyclone)系列FPGA开发板,并另外集成了用Ommvison公司的型号为OV9655的CMOS数字摄像头,以及ISSI公司的型号为IS61LV25616AL的SRAM存储器[7?10]。最终搭建的硬件系统如图11所示。 3.2 系统测试 本文主要对系统的实时性、手指提取精度、资源占用情况等影响系统运行的重要技术指标进行了测试。 (1) 实时性 OV9655摄像头在1 280×1 024分辨率下,能提供15 f/s的图像采集速率,课题所设计的软件程序可以在一帧图像的处理时间内完成了数据的采集、手指边缘的识别等运算,实现了系统执行速度与摄像头拍摄速度的同步,达到了系统对实时性要求。 (2) 手指识别精度 由于课题在软件设计过程中编入了图像采集防抖动处理程序,提高了图像采集的稳定性,也提高了手指识别的精度。经过测试,本系统得到的手指位置信息的坐标偏差为3个像素,基本满足大屏幕交互系统对识别精度的需求。 (3) 资源占用情况 从Quartus Ⅱ的编译报告中可以看出,本系统的软件运行已占用FPGA的9 702个逻辑单元,占逻辑单元总数的80%。可见,该硬件系统的FPGA运算资源基本能满足系统的实际需要。 4 结 语 本文通过对基于矩形模板的动态阈值算法的研究和基于FPGA的手指特征识别硬件系统的实现,建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统。该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘,且随着矩形模版取值的增大,算法的识别效果会更加良好。该系统的实时性、手指识别精度及资源占用情况均可满足系统要求。这种基于计算机视觉的手指识别方法成本低、灵活性好,为基于视觉的人机交互提供了一种新的技术途径。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 摘 要截至目前,运动目标跟踪已经历经了几十年的发展研究,其作为当前社会一项至关重要的先进技术,对于人们的日常工作生活以及社会经济、军事政治等其他各领域均有着积极的帮助作用。特别是在计算机视觉技术逐渐发展成熟的今天,运动目标跟踪与计算机视觉技术的融合程度也越来越高。基于此,本文将选择当前比较常见的一种目标跟踪算法即Kalman filter算法,并以运动的人脸作为跟踪目标,着重围绕基于计算机视觉的运动目标跟踪算法进行简要分析研究。 【关键词】计算机视觉 运动目标 跟踪算法 在计算机等现代科学技术尚未出现以前,人们在获取外界信息时往往主要依赖视觉,而在我国计算机技术水平不断发展提升的背景之下,计算机视觉技术的出现使得人类肉眼视觉得到了进一步的发展延伸,尤其是在各种传感器技术的帮助之下,使得人们能够对保持运动状态的目标进行实时跟踪,从而准确掌握目标的具体形态属性。在此背景之下,本文将运动目标设定为运动的人脸,通过探究基于计算机视觉的运动目标跟踪算法,希望能够为相关研究人员提供相关参考和帮助。 1 Kalman filter目标跟踪算法的简要概述 Kalman filter目标跟踪算法是当前众多跟踪算法当中使用范围较广、使用频率比较集中的一种跟踪算法,这一算法最早可以追溯至上个世纪六十年代,人们通过将滤波理论与状态空间模型相集合,从而得到的一种递推估计的算法也就是卡尔曼滤波理论。其通过利用上一时刻获取的预估值以及当下获取的实际观测值,在信号与噪声状态空间模型当中不断更新状态变量,进而顺利完成估计预测并获得当前时刻估计预测值。经过不断的发展,在计算机图像处理以及其他运动目标跟踪当中经常会使用Kalman filter算法。如果在k时刻系统下的状态向量用xk表示,那么在t0时刻下初始化的状态预测方程为;在tk时刻下更新系统状态的具体方程为 ,其中Hk、Zk分别表示测量矩阵m×n维以及转移矩阵n×n维的状态向量。但在跟踪计算机视觉运动目标譬如说视频目标时,由于相邻的两帧视频图像本身时间间隔非常短,因此目标在这一时间内难以发生明显的运动状态变化,此时我们可以通过将此间隔时间设定为单位时间,同时目标在单位时间内一直保持匀速运动状态,这时我们可以得到一个状态转移矩阵且 ,定义系统观测矩阵即为 ,定义噪声Wk以及Vk协方差矩阵则可以分别用 和表示。 如果在滤波器在经过若干次卡尔曼滤波后仍然能够恢复至原始状态,则其具有较好的稳定性,但如果在进行运动目标跟踪实验的过程当中,对于处于运动状态的被跟踪目标,一旦出现遮挡行为则将在第一时间内暂停估计参数,并将这一参数估计值直接代入到状态方程当中,使得运动目标无论是否被遮挡均可以对其进行精确跟踪。 2 基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 2.1 建立颜色概率模型 颜色囊括了诸多的信息量光柱点,尤其是在人类的视觉世界从本质上来说也是一种用过感知自然界色彩以及明暗变化的世界,因此人们可以通过使用三基色原理获得RGB颜色空间。考虑到颜色与计算机视觉场景当中各个场景和目标之间有着紧密的关系,同时不同于目标的大小、形态等其他视觉特征,颜色特征鲜少会受到包括观察视角等在内各因素的干扰影响,从某种角度上来说基于颜色特征的运动目标具有较好的稳定性。为了能够保障目标跟踪既稳定又迅速,需要选择合适的颜色特征,否则将极有可能导致出现跟踪失败。在这一环节当中人们通常使用的是RGB颜色空间以及HSI颜色空间,但由于二者均具有一定的局限性,因此本文在对人脸特征尤其是颜色特征进行选取时,选择了rgI颜色直方图的方法,在解决两N颜色空间自身缺陷的同时,尽量避免目标人脸运动位置以及尺寸等变化因素对目标追踪造成的干扰影响。在rgI颜色直方图当中 其中R、G、B就是RGB颜色空间当中的三原色,r、g、I有着相同的取值范围即在0到1之间。保持间隔相等的情况下划分L值即可得到rgI颜色直方图。虽然rgI颜色直方图与物体相对应,但如果目标只是位置以及尺寸等出现变化,rgI颜色直方图并不会受到任何实质性影响,因此在理想情况下,利用rgI颜色直方图能够对视频图像中不同运动位置以及不同尺寸的人脸进行目标追踪。 2.2 跟踪算法 运动目标的不断变化将会使得模板图像随之发生相应变化,因此需要不断更新模板图像才能够有效完成对运动目标的连续跟踪,本文在对运动目标的实际运动范围进行预测过程中选择使用卡尔曼滤波,之后利用rgI颜色直方图在预测运动范围之内搜索和匹配相应目标,从而通过此举获得与目标模板有着最小欧式距离的区域,在此过程当中存在一个特定阈值T,如果两者的欧氏距离在进行相减时差值没有超过这个特定阈值,那么此时该区域就是运动目标所在的实际位置,利用在这一区域当中的rgI颜色直方图并将其充当下一帧运动目标的匹配模板,在不断重复的过程中模板能够实现不间断地更新。由于相邻的两帧视频图像之间,时间间隔并不长,因此目标人脸在极短的时间间隔当中基本上不会出现突然变化,此时我们可以认为运动目标人脸的运动连续性比较强,此时利用公式 可以进行欧式距离的计算并用以衡量匹配的模板。其中匹配区域和模板的rgI颜色直方图分别用l和l'表示,而rgI颜色直方图中的维数则用n进行表示。根据相关视频图像显示,通过不断更新模板确实可以对目标运动人脸进行实时跟踪显示。 3 结束语 总而言之,本文通过选择当前比较常见的目标跟踪算法即Kalman filter算法,利用卡尔曼滤波以及rgI颜色直方图完成对运动人脸的跟踪。事实证明,Kalman filter算法确实能够在对各目标之间的干扰进行明确区分的基础之上,准确描述运动人脸目标,从而较好地跟踪运动目标,但由于人脸之间本身存在一定的相似性,因此本文只是对理想状态下的运动人脸进行跟踪实验,日后还需要对计算机视觉技术和Kalman filter算法进行进一步优化以妥善解决多人脸目标以及相似性问题。 作者单位 重庆电子工程职业学院软件学院 重庆市 401331 计算机视觉论文:基于计算机视觉的室内自主移动机器人导航综述 摘要:计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。基于计算机视觉的自主导航与路径规划是自主移动机器人研究的关键技术,计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是同时定位与地图构建(simultaneouslocalization andmapping,SLAM);第三类是不依赖环境地图。详细阐述了每种导航模型和技术方法,探讨了基于计算机视觉导航的最新技术进展,总结了目前国内外计算机视觉导航的研究进展。 关键词:计算机视觉;地图匹配;SLAM;机器人导航;路径规划 1概述 计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。目前,机器人导航技术有很多种,传感器导航技术如里程计、激光雷达、超声波、红外线、微波雷达、陀螺仪、指南针、速度、加速度计或触觉等得到了普遍应用,与上述非计算机视觉导航技术相比较,计算机视觉导航技术如人眼般具有灵敏度高且可捕获的信息量大以及成本低等优点。由于室内相对室外空间比较狭小且内部环境复杂,所以普通移动机器人在作业过程中,完成躲避眼前障碍物、自主导航以及为自身找出一条可行路径等一系列操作会相对比较困难。计算机视觉导航技术可利用本身的摄像头获得室内周围的环境信息,实时对其周身的场景进行快速反馈,对视野前方障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文对计算机视觉导航技术进行分类研究,主要分为3类:第一类是环境地图事先已知,提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配;第二类是同时定位与地图构建,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航;第三类是不依赖环境地图,自主移动机器人不需要依赖任何的环境地图,其在作业活动时的可行区域主要取决于摄像头实时识别和检测的环境相对信息。 2环境地图的表示方法 目前,计算机视觉导航技术多采用栅格地图、几何地图、拓扑地图和混合地图构建环境地图信息。 2.1栅格地图 栅格地图,将栅格图像考虑为一矩形,均分为一系列栅格单元,将每个栅格单元赋予一个平均概率值,并利用传感信息估计每个单元内部内存障碍物的概率。构建栅格地图的优点是其地图表达形式直观,创建和维护比较容易;但当划分的栅格单元数量不断增多时,实时性就会慢慢变差;当划分的栅格单元越大时,环境地图的分辨率越低。 2.2几何地图 几何地图利用几何特征如点、直线、平面等来构成环境主要框架,需要知道这些特征在环境中信息的具体位置,所以几何地图通常使用其对应的三维空间坐标来表示。几何地图构建过程相对简单,保留了室内环境的各种重要信息,是基于计算机视觉的定位与地图构建算法中最常用的一种表示方式。但是为了完成环境的建模需要标记大量的特征,从而计算量也非常的大,降低了实时性,其重建的地图也容易出现与全局不一致的情况。 2.3拓扑地图 拓扑地图用许多节点和连接这些节点的曲线来表示环境信息。其中,每个节点相对应真实环境中的特征点(如门角、窗户、椅子、桌子角及拐角等),而节点之间的曲线表示两个节点对应的地点是相联通的。拓扑地图把环境信息表上在一线图上,不需要精确表示不同节点间的地理位置关系,图像较为抽象,表示起来方便且简单。机器人首先识别这些节点进而根据识别的节点选择节点与节点间的曲线作为可作业的路径。 2.4混合地图 混合地图主要包括3种形式:栅格一几何地图、几何一拓扑地图以及栅格一拓扑地图。混合地图采用多种地图表示,可结合多种地图的优势,与单一的地图表示相比更具有灵活性、准确性和鲁棒性,但其不同类别的地图结合起来管理会比较复杂,难以协调,增加了地图构建的难度。文献针对室内环境所建立的模型分为全局拓扑和局部几何表述部分,整体环境通过拓扑节点串连起来,维护了整体环境表述的全局一致性;而以每个拓扑节点为优秀所采用的几何表述则可确保局部精确定位的实现,这样建立的几何一拓扑混合环境模型可将二者的优势都表现出来,使得移动机器人定位和地图构建同时进行,实现容易。 3基于计算机视觉的室内导航 基于计算机视觉的室内导航技术可利用摄像头捕获机器人周围环境的全部信息,对其周身的场景进行反馈,对障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文将计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是定位与地图构建同时进行;第三类是不依赖环境地图。 3.1环境地图事先已知 提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配,即预存环境地图。在环境地图事先已知的导航中,路标信息保存在计算机内存的数据库中,视觉系统中心利用图像特征直接或间接向移动机器人提供一系列路标信息,一旦路标被确定后,通过匹配观察到的图像和所期望图像,机器人借助地图实现自身精确定位和导航。该导航技术过程可分为以下步骤: a)图像获取:摄像头获取其周围的视频图像; b)路标识别及检测:利用相关图像处理算法对图像进行一系列预处理如进行边缘检测和提取、平滑、滤波、区域分割; c)路标匹配标志:在观察到的图像和所期望图像之间进行匹配,搜索现有的路标数据库进行标志路标; d)位置计算:当有特征点进行匹配时,视觉系统会根据数据库中的路标位置进行自身精确定位和导航。 在基于计算机视觉的地图匹配定位过程中,主要有2种地图匹配较为典型。 ①已知起点,已知地图。这种条件下的定位称为局部定位,采用的是一种相对定位的方法,如图1所示为其位姿估计过程,这种情况目前导航技术研究得最多。 ②不知起点,已知地图。这种条件下的定位称为全局定位。当机器人需要重置时,通常使用这种定位方法来检索机器人的当前位置(即姿态初始化)。常用的辅助方法是在环境中添加一些人造信标,如无线收发器,几何信标,条码技术,红外或超声波接收系统进行位置识别,利用视觉系统识别自然标志,自主定位。 3.2定位与地图构建同时进行 不知起点,不知地图。SLAM技术最早由Smith等人于1986年提出,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航。在日后的导航研究中,混合地图中的几何一拓扑混合环境模型被得到广泛应用,主要用来解决SLAM问题。 2003年,在解决SLAM技术难题上,Arras等人采用基于Kalman滤波器和最邻近(nearest neighbor)匹配策略的随机地图创建方法。下面是该算法步骤: a)数据采集:首先初始化系统,从摄像头传感器采集距离数据; b)状态预测:视觉系统预测机器人运动状态,实时返回新位姿信息和协方差矩阵,预测地图; c)观测:从原始捕获的信息中提取主要特征信息并将此信息返回给局部地图; d)测量预测:预测机器人当前位姿的全局地图; e)位置匹配:应用最邻近滤波器匹配局部地图中的观测点和预测点; f)估计:使用扩展Kalman滤波器更新地图; g)创建:将非相关的观测点加入地图,对机器人返回增量式地图; h)输出地图。 制约机器人视觉系统性能的重要因素是信息实时处理的计算复杂度和处理效率,SLAM算法需要在地图密度与计算效率之间取得权衡。 3.3无环境地图 在这类系统中,机器人不需要依赖任何的环境地图信息,机器人的活动取决于其当时识别和提取出来的环境信息,这些环境信息可能是桌子、椅子和门等,不需要知道这些环境元素的绝对位置。无环境地图的导航技术典型的技术有3大类:基于光流的导航技术、基于外观信息的导航技术、基于目标识别的导航技术和基于目标跟踪的导航技术。 3.3.1基于光流的导航技术 光流是三维空间运动物体在观测成像面上的像素运动的瞬时速度,也是图像亮度的运动信息描述。光流法计算最初是由Horn和Schunck于1981年提出的,其利用二维速度场与灰度,引入光流约束方程,得到光流计算的基本算法。光流计算基于物体移动的光学特性提出了2个假设:①运动物体的灰度在很短的间隔时间内保持不变;②给定邻域内的速度向量场变化是缓慢的。如Santos-Victor等人研发了一种基于光流的robee视觉系统,该系统模拟了蜜蜂的视觉行为。在robee视觉系统中,使用单独的双目视觉方法来模拟蜜蜂的中心反射(Centering Reflex):当机器人移动到走廊两侧的墙壁中心时,左眼捕获场景的瞬时速度与右眼捕获场景的瞬时速度是相同的,几乎没有差别,那么机器人就可以知道他们在走廊的中心。如果眼睛两侧的眼睛的瞬时变化速度不同,则机器人移动到较慢的速度。在自动机器人导航的实现中,基于这个想法是测量摄像机捕获图像场景瞬时速度差异。这种导航技术只能用于室内单通道直走道导航,不能引导机器人改变方向,具有一定的局限性。 3.3.2基于外观信息的导航技术 基于外观的机器人导航方法,不需要构建真实的地图导航,机器人通过自身所携带的摄像头和传感器感知周围目标的外观信息进行自主定位和导航。其中,所述的外观信息多为目标信息的颜色、亮度、形状、空间大小和物理纹路等。机器人在导航时存储连续视频帧的环境图像信息,并将连续视频帧与控制指令相关联,从而再执行指令规划有效路径到达目的地。 3.3.3基于目标识别导航技术 为了达到目标点或是识别目标,机器人很多时候只能获取少量的图像信息。Kim等人提出了一种用符号代替导航各个位置的赋值方法。该赋值方法中,机器人执行命令如“去窗边”“去你后面的椅子旁”等。这样,通过相关的符号命令,机器人自动识别并建立路标,通过符号指令到达目标点。例如“去你后面的椅子旁”,这样的命令就是告诉机器人路标是椅子、路径向后。该导航技术的难点在于目标是否可以准确实时识别路标。第一,识别大量不同类别的物体,室内环境有许多不同类别的物体,需要将它们组织到一个在给定的容易搜索图像数据结构中去,起到容易识别是用什么度量来区分物体;第二,识别大量不同背景下的物体,一个合适的物体表达式有助于将图像组织成片断,而这些片断来自于物体的种类且与物体无关的;第三,在抽象层次上识别物体,机器人可以不需要在看到一个具体的杯子之前便能知道它是一个杯子,相关程序能够类似的物体进行识别和区分。 3.3.4基于目标跟踪的导航技术 基于目标跟踪的导航技术,为机器人构造一个虚拟地图,机器人通过摄像头获取连续的视频序列确定一个跟踪的目标,为了达到对目标的精确定位和实时跟踪,可以利用粒子滤波算法对需要跟踪的目标进行建模。基于粒子滤波的目标跟踪主要包含四个阶段,分别是初始化目标区域,概率转移,目标区域权重计算,目标区域重采样。在机器人导航之前,通过视频序列的当前几帧标注机器人所需要跟踪的目标,在导航时,机器人通过连续的视频帧感知周围的待跟踪目标,同时对所需要跟踪的目标散播粒子,当获取的视频帧对目标区域重采样后足以让机器人确定所需要跟踪的目标时,机器人通过确定的目标为自己规划最有效的路径到达目的地。获取视频序列目标跟踪是算机视觉领域中的重要分支,它在工业生产、交通导航、国防建设、航空导航等各个领域有着广泛的应用。 4结论 本文对近三十年来基于计算机视觉的室内自主式移动机器人导航技术进行了详细的分类介绍,对于移动机器人是否需要地图匹配的导航系统进行了详细的综述。目前,在做导航和面向任务的决策时,自主机器人尚未能够准确地综合考虑真实环境空间中的各种不确定性,当路径前方突然出现动态场景变化、目标运动、遮档障碍物时便会显得一无所措,无法及时把握室内环境变化的动态信息进行实时导航,而这将是未来计算机视觉研究的一大难点和热点。所以,室内自主移动机器人仍在发展中,还有很多的问题值得研究和探索,现有的机器人大多数都需要人为定期去进行清理和维护,直到今天还没有产生一台真正意义上完全自主的移动机器人。 计算机视觉论文:探讨计算机视觉技术在图书馆工作中的应用 摘要:随着科技的不断发展,计算机视觉技术的发展越来越迅速,它的研究和应用范围不断的扩大,已经涉及到制造业、农业、医疗诊断以及军事领域。本文通过对计算机视觉技术在图书馆工作应用中的探讨,了解计算机视觉技术在图书馆实行的效果。 关键词:计算机;视觉技术;图书馆;应用探讨 引言 俗话说“书是人类进步的阶梯”,各大高校以及各大城市都建有图书馆,图书馆可以满足人们对各种知识的需求,因此对图书馆的管理工作也是十分重要。如今科技不断的发展,计算机视觉技术被运用到图书馆管理中。计算机视觉是用摄影机和电脑来代替人眼进行检测、监控、识别和测量等的机器视觉,它能够对收集来的图片和视频进行处理,然后获得相应的三维信息。计算机视觉是一门综合性的学科也是一个富有挑战性的领域,它已经被应用到各个领域中,它的重要性不言而喻。 一、计算机视觉技术的特点 (一)检测范围广泛 人眼的检测范围毕竟有限,有些细微的方面人眼是检测不到的,比如红外线、超声波等,但是计算机视觉技术却是可以检测到人眼所检测不到的范围。计算机视觉技术可以将红外线和超声波处理成图像呈现出来,它的检测范围十分广泛而且是不加选择的进行检测,可以说它的使用大大拓展了人眼的视野。 (二)检测安全可靠 我们都知道电子产品如果接触使用必然是会受到一定辐射的,但是计算机视觉与以往的检测机器不同,它是不需要与被测者进行接触的,观测者和被测者都是十分安全不会受到丝毫损伤的,而且它在使用的过程中并不会像人眼一样感到疲惫,它可以一直进行高效率的工作,因此对其检测结果也是十分的可靠的。 二、视觉技术在图书馆工作中的应用分析 (一)图书剔旧和修补 图书馆是人们知识的殿堂,是思想文化知识不断扩展的地方,因此图书馆的剔旧是一项十分重要的工作。图书馆的空间毕竟有限,一些相对陈旧而利用率较低的参考文献是需要不定期的进行筛选的,这些资料通常都是表面发黄、布满灰尘和封面破旧等,而图书馆的剔旧工作大多是由工作人员亲自到书库中进行挑选,这样不仅工作量大、耗时长还有可能会存在遗漏的现象,而且资料上的灰尘也会给工作人员的身体健康带来影响。 图书馆会收藏一些珍贵的古籍和字画,但是时间一长,受到温度、湿度等的影响会造成古籍和字画表面发黄、纸张变脆甚至会出现虫眼,这时候就需要对古籍字画进行修补工作。这项工作大多由工作人员亲力亲为,会给工作人员带来一定的健康影响,如果使用计算机视觉技术代替人们来进行工作,会大大减少工作人员的工作强度,同时也保证了工作效率。 (二)管理职工人员 图书馆中职工人员的正常有序的工作是保证图书馆正常运行的关键之处,在进行图书馆职工人员的管理上可以引用计算机视觉技术。以往的职工签到可能会出现代签现象,而计算机视觉技术可以采用图像视觉处理技术对职员进行磁卡、眼膜、人脸识别等进行签到,杜绝了以往签到工作所存在的弊端。同时,在图书馆工作处理中,计算机视觉技术也可以帮助职工人员处理一些难题,让图书馆工作能够有序高效的进行。 (三)监控检测系统 如今图书馆的书籍是完全向人们开放的,人们可以自由进行借阅,以往的人工检测会造成猜疑和尴尬,也会加大图书馆管理人员与读者之间的磨擦。计算机视觉技术的使用可以全自动化进行监控和检测,避免了以往人工监测所出现的问题。图书馆的书籍借阅管理工作异常重要,计算机视觉技术可以全程自动化进行高效工作,可以进行无人看管检测读者进出携带书籍文献和借阅空间的监控等,大大提高了工作效率,让图书馆的借阅工作顺利有序的进行。 三、视觉技术在图书馆工作中的应用问题的研究 (一)循序渐进的结合 计算机视觉作为一个新兴技术,虽然已经被运用到各个领域内,但是在引进入图书馆的管理中,如果想要快速的取代传统的管理模式,无论是工作人员还是工作理念都不可能及时接受这种改变的。新技术的融入必须要循序渐进,找到与传统的管理模式的结合点,然后进行慢慢磨合,达到与传统相结合的效果,这样人们才能够接受一种新技术的使用,不仅提高了工作效率减轻了工作人员的工作负担,也能够更好的发挥出计算机视觉技术的真正作用。 (二)提高专业人员的业务水平 新的技术需要新的业务水平来支持,如果没有相应的业务水平是没有办法发挥出新技术应有的作用。计算机视觉技术通过计算机成像系统来代替人类的视觉感官,能够自主适应环境、自主工作的能力。计算机视觉技术在不断的更新中,它的使用功能也是越来越多,操作方法越来越复杂,这时就需要图书馆的工作人员对计算机视觉技术有细的了解,能够熟练操作和运用计算机视觉技术。图书馆管理阶层应该组织工作人员进行培训工作,让他们接收新的知识掌握新的技术,不断的提高图书馆工作人员的业务水平,才能够保证图书馆工作高效进行。 (三)读者素质和应用手段的提高 现代化图书馆要想实现工作和服务的全面自动化,就需要有现代化技术的支持,计算机视觉技术的引用虽然是一个现代化技术的支持,但是如今仅停留在生物特征的识别领域。比如图书馆如今普遍有门禁系统,这也仅停留在计数功能和监控可冲消磁条的识别和认定上,如果有些读者素质不高故意去掉这些生物识别,图书馆的门禁系统就没有办法阻止这些读者的进入进出。因此,提高读者的素质和计算机视觉技术的应用手段,才能够保证计算机视觉技术在图书馆被广泛的进行使用。 结束语 计算机视觉技术作为新兴的综合性技术,被运用到工业、农业、医学、军事、体育等各个领域,它的出现代替了人类去完成不可能的工作,开拓了人类的视野,提高了工作效率和深度,让人类从不适应的工作环境中解放出来。计算机视觉被称为自动化的眼睛,对周围的空间物体有着传感、抽象、判断的能力,它能够从根本上改变人们的思维方式。 虽然如今计算机视觉技术在图书馆的应用中仅处于初始层面,但是每项新的技术的引用不都是循序渐进需要一个过渡时段吗?计算机视觉技术虽然进入了瓶颈时期,但是相信在不断的提高和完善下,一定会突破瓶颈期进入到迅猛发展的时期。计算机视觉技术的提高,能够让图书馆更好的发挥其作用,让人们能够更快更方便的利用图书馆汲取不同的知识,同时也能够加快学术的发展和社会的进步。 计算机视觉论文:计算机视觉图像精密测量下的关键技术 摘 要近代测量使用的方法基本上人工测量,但人工测量无法一次性达到设计要求的精度,就需要进行多次的测量再进行手工计算,求取接近设计要求的数值。这样做的弊端在于:需要大量的人力且无法精准的达到设计要求精度,对于这种问题在现代测量中出现了计算机视觉精密测量,这种方法集快速、精准、智能等优势于一体,在测量中受到了更多的追捧及广泛的使用。 【关键词】精密测量 计算机视觉图像 关键技术 在现代城市的建设中离不开测量的运用,对于测量而言需要精确的数值来表达建筑物、地形地貌等特征及高度。在以往的测量中无法精准的进行计算及在施工中无法精准的达到设计要求。本文就计算机视觉图像精密测量进行分析,并对其关键技术做以简析。 1 概论 1.1 什么是计算机视觉图像精密测量 计算机视觉精密测量从定义上来讲是一种新型的、非接触性测量。它是集计算机视觉技术、图像处理技术及测量技术于一体的高精度测量技术,且将光学测量的技术融入当中。这样让它具备了快速、精准、智能等方面的优势及特性。这种测量方法在现代测量中被广泛使用。 1.2 计算机视觉图像精密测量的工作原理 计算机视觉图像精密测量的工作原理类似于测量仪器中的全站仪。它们具有相同的特点及特性,主要还是通过微电脑进行快速的计算处理得到使用者需要的测量数据。其原理简单分为以下几步: (1)对被测量物体进行图像扫描,在对图像进行扫描时需注意外借环境及光线因素,特别注意光线对于仪器扫描的影响。 (2)形成比例的原始图,在对于物体进行扫描后得到与现实原状相同的图像,在个步骤与相机的拍照原理几乎相同。 (3)提取特征,通过微电子计算机对扫描形成的原始图进行特征的提取,在设置程序后,仪器会自动进行相应特征部分的关键提取。 (4)分类整理,对图像特征进行有效的分类整理,主要对于操作人员所需求的数据进行整理分类。 (5)形成数据文件,在完成以上四个步骤后微计算机会对于整理分类出的特征进行数据分析存储。对于计算机视觉图像精密测量的工作原理就进行以上分析。 1.3 主要影响 从施工测量及测绘角度分析,对于计算机视觉图像精密测量的影响在于环境的影响。其主要分为地形影响和气候影响。地形影响对于计算机视觉图像精密测量是有限的,基本对于计算机视觉图像精密测量的影响不是很大,但还是存在一定的影响。主要体现在遮挡物对于扫描成像的影响,如果扫描成像质量较差,会直接影响到对于特征物的提取及数据的准确性。还存在气候影响,气候影响的因素主要在于大风及光线影响。大风对于扫描仪器的稳定性具有一定的考验,如有稍微抖动就会出现误差不能准确的进行精密测量。光线的影响在于光照的强度上,主要还是表现在基础的成像,成像结果会直接导致数据结果的准确性。 2 计算机视觉图像精密测量下的关键技术 计算机视觉图像精密测量下的关键技术主要分为以下几种: 2.1 自动进行数据存储 在对计算机视觉图像精密测量的原理分析,参照计算机视觉图像精密测量的工作原理,对设备的质量要求很高,计算机视觉图像精密测量仪器主要还是通过计算机来进行数据的计算处理,如果遇到计算机系统老旧或处理数据量较大,会导致计算机系统崩溃,导致计算结果无法进行正常的存储。为了避免这种情况的发生,需要对于测量成果技术进行有效的存储。将测量数据成果存储在固定、安全的存储媒介中,保证数据的安全性。如果遇到计算机系统崩溃等无法正常运行的情况时,应及时将数据进行备份存储,快速还原数据。在对于前期测量数据再次进行测量或多次测量,系统会对于这些数据进行统一对比,如果出现多次测量结果有所出入,系统会进行提示。这样就可以避免数据存在较大的误差。 2.2 减小误差概率 在进行计算机视觉图像精密测量时往往会出现误差,而导致这些误差的原因主要存在于操作人员与机器系统故障,在进行操作前操作员应对于仪器进行系统性的检查,再次使用仪器中的自检系统,保证仪器的硬件与软件的正常运行,如果硬软件出现问题会导致测量精度的误差,从而影响工作的进度。人员操作也会导致误差,人员操作的误差在某些方面来说是不可避免的。这主要是对操作人员工作的熟练程度的一种考验,主要是对于仪器的架设及观测的方式。减少人员操作中的误差,就要做好人员的技术技能培训工作。让操作人员有过硬过强的操作技术,在这些基础上再建立完善的体制制度。利用多方面进行全面控制误差。 2.3 方便便携 在科学技术发展的今天我们在生活当中运用到东西逐渐在形状、外观上发生巨大的变大。近年来,对于各种仪器设备的便携性提出了很高的要求,在计算机视觉图像精密测量中对设备的外形体积要求、系统要求更为重要,其主要在于人员方便携带可在大范围及野外进行测量,不受环境等特殊情况的限制。 3 计算机视觉图像精密测量发展趋势 目前我国国民经济快速发展,我们对于精密测量的要求越来越来高,特别是近年我国科技技术的快速发展及需要,很多工程及工业方面已经超出我们所能测试的范围。在这样的前景下,我们对于计算机视觉图像精密测量的发展趋势进行一个预估,其主要发展趋势有以下几方面: 3.1 测量精度 在我们日常生活中,我们常用的长度单位基本在毫米级别,但在现在生活中,毫米级别已经不能满足工业方面的要求,如航天航空方面。所以提高测量精度也是计算机视觉图像精密测量发展趋势的重要方向,主要在于提高测量精度,在向微米级及纳米级别发展,同时提高成像图像方面的分辨率,进而达到我们预测的目的。 3.2 图像技术 计算机的普遍对于各行各业的发展都具有时代性的意义,在计算机视觉图像精密测量中运用图像技术也是非常重要的,在提高图像处理技术做以提高。同时工程方面遥感测量的技术也是对于精密测量的一种推广。 4 结束语 在科技发展的现在,测量是生活中不可缺少的一部分,测量同时也影响着我们的衣食住行,在测量技术中加入计算机视觉图像技术是对测量技术的一种革新。在融入这种技术后,我相信在未来的工业及航天事业中计算机视觉图像技g能发挥出最大限度的作用,为改变人们的生活做出杰出的贡献。 作者单位 常州信息职业技术学院 江苏省常州市 213164 计算机视觉论文:基于计算机视觉的人脸检测与识别技术初探 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机已深入到社会的各个领域,并深刻的改变人们的工作、学习和生活方式。信息的获取、分析、处理、、应用能力已经成为社会中人们的一个必备的技能。多媒体技术也在发生着日新月异的变化,包括这多媒体技术的基本概念、图像、音频、视频、动画的常用处理工具等。其中人脸检测与识别技术在计算机视觉方面也是尤为重要的,人脸检测与识别技术主要是用于身份信息的识别,也可以用来对个人的隐私信息通过识别来进行保护。 诞生于20世纪40年代的电子计算机是人类最伟大的发明之一。并且一直以飞快的速度发展着。进入21世纪的现代社会,计算机已经进入各个行业,并成为各行业必不可少的工具。如今的计算机发展的更加智能化,就如今来说,人们最什么事情都非常重视信息,人类和社会的发展,时刻都离不开信息。计算机如今重视的方面就是对信息的阅读和控制,人脸检测与识别技术也是应运而生。 人脸识别的论述 人脸识别是人类视觉中的一大特色,因为能对身边的人进行识别,才不会对身边的信息进行混淆,简单来说,根据人脸可以对人的年龄,性别进行初步判断。随着计算机技术的智能化,计算机业已经通过视觉能进行人脸的识别。其中在对人脸识别的同时进行有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用等技术。如今人脸识别已经应用于很多的领域,但是要人脸检测与识别是需要基于本来已经收集和整理的信息本库才能进行。再加上现在计算机技术虽然已经接近成熟,然而在人脸识别方面的表情传达出什么信息还是无从下手进行编程和设计。所以,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术还是会有很广的发展空间,再加上人脸识别还可以维护人们的财产安全和隐私保护,必然会引起社会各界人士的广泛关注。 从19世纪末开始就已经有人对人脸识别进行了研究,因为当时没有先进的科学技术做后盾,所以经过了数百年的研究仍然没有什么显著的进展和成果。直到20世纪90年代人脸识别才成立了自己的学科,在加上当时的科技发展水平已经达到了不错的水平,人脸识别这个学科得到了快速的发展。如今,我国的计算机技术也已经居于世界的前列,我国也已经拥有比较完善的一套东方面孔的人脸数据库。 人脸识别在发展过程中大概经历了三个阶段:第一阶段就是对人脸特征进行整理,整理出所需要的数据库,并且应用当时的计算机技术做出一套质量不错的人脸灰度模型,这个阶段的识别工作全部由操作人员来完成;第二阶段比第一阶段要先进,有了基础人机互交,将人脸的特征经过多维度的矢量在模型上表示出来,并也可以设计出一套人脸识别的系统,这个阶段的识别不再是仅仅依靠操作人员,而是操作者和计算机一起完成;第三个阶段是计算机智能识别的最高峰,一切操作和识别都依靠机器全自动化进行,在人脸识别过程中也不再是每台计算机都需要完成一整套的工作,也实现了计算机与计算机之间的互联,多台计算机一起完成人脸识别的过程,都人力也是一种解放。 积极践行人脸检测识别技术 人脸检测识别技术是计算机实现智能化特征后的又一重要发展方向之一,它已经在世界范围内得到了广泛的普及与应用。人们可以通过人脸识别来进行定位,来起到保护人们财产安全的作用,通过人脸识别来抵制社会中的造假率,之前曾经有一些不法分子利用假身份来做损害公共利益和侵犯人们隐私权的事情,有了人脸识别让不法分子没有可乘之机,也应用人脸识别来对财务密码进行联系,起到对人们的财产有绝对的保护作用,对社会的安定何尝不是一项有意义的发明。 人脸识别一直是计算机智能化发展过程中的一个重要领域,因为人脸的识别与检测是一个很难做到完善的项目,由于人类的面部表情丰富,要对人类的面部表情做出判断和分析会存在一定的困难。再加上人脸识别的过程中,每个独立存在的个体都有一张专属于自己的脸。它的轮廓没有明显的特征界限,同时对眼、鼻子、嘴等器官在脸上的分布情况也没有明确的界限,这就使得对人脸识别来进行算法设计有一定的困难,所以只有通过轮廓特征来进行初步的判断,分辩出各种器官,再根据器官来完成人脸的分布情况设计灰度模型的完成工作。 随着红外光的可利用率提高,也应用到了人脸识别的领域,在人脸识别过程中也加入不同光的效果来识别人脸,使得如今的人脸识别的准确度有了明显的提高。但是光的效果是不可控的,在环境不适宜和用户不配合的情况下,利用红外光技术来进行人脸识别又会将准确度拉到很低的成度。因此,在人脸检测与识别方面仍然有一些尚未解决的问题,值得人们关注和探索。 科学的进步、时代的进步,必将给发展赋予新的内容。这个社会已经成为了一个信息化社会,信息化代表了一种信息技术被高度重视,信息资源被高度共享,从而使得人的智力和潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥。在这个信息化社会中最重要的就是信息。个人信息已经成为在社会中必备的物质。如此看来信息的保护也成为了发展的头等大事,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术也有了发展的独特性,它的独特性由这个时代所决定。 计算机视觉论文:计算机视觉创新研究的探索者 人类正在进入后信息时代,计算机越来越广泛地进入到几乎所有的科技和生活领域。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化程度仍有待提高。如何让计算机具有类人脑的学习与分析能力,拥有“视觉”“听觉”,并可通过“思考”与人类沟通交流,是当今世界计算机视觉研究领域各国科学家不断追求和探索的目标。 计算机视觉是人工智能领域的优秀之一,其研究的终极目标是让机器具有人一样的视觉功能。西安交通大学电子与信息工程学院杨国安教授在计算机视觉领域沉心研究多年,为计算机视觉的发展提供了丰富的理论基础。 “西安交通大学郑南宁院士是图像处理、计算机视觉和模式识别领域的国际知名专家,是他2001年把我从日本引进回来的。”这是杨国安选择计算机视觉和图像处理领域的契机。在该领域,杨国安主要研究新型的小波变换、多尺度几何分析和压缩感知理论,对这些最前沿的理论进一步地改进,以提高图像分析与理解的能力、计算机视觉模型的精度、大数据的模式分类的效率以及互联网图像检索的正确识别率。 留学回国后,杨国安在郑南宁院士团队参与完成了多项国家项目,包括国家自然科学基金创新研究群体项目“智能化视觉信息处理理论与实现技术”,国家自然科学基金重点项目“高效可伸缩视频编解码基础理论与方法研究”,国家重点基础研究发展计划项目“视觉信息环境感知与识别关键技术”,国家科技支撑计划项目“数字媒体内容互通共用关键技术”,国家高技术研究发展计划项目“基于离散小波变换的JPEG2000图像处理及场景数据实时传输”等。其中,在国家科技支撑计划项目中,杨国安取得国家发明专利“一种分布式多格式数字视频转码结构设计方法”的正式授权。该项专利开发出了一种分布式多格式数字视频转码结构设计新方法:对源视频文件解复用后将视频进行快速无缝分割,通过动态调度程序,将视频片段以及音频文件发送到各个转码计算机上进行快速多格式转码,在输入某一种格式的视频后只需解码一次,便能输出多种格式的码流,并且能对输出码流进行很好的码率控制,最后收集转码后的视频片段进行无缝拼接并与转码后的音频文件复用。该项专利不仅改善了像素域级联转码器的转码效率,也增强了视频转码后的质量,并在我国相关电视厂家得到实际应用,取得了良好的社会和经济效益。 目前,罟安正在主持国家自然科学基金项目“基于生物视觉稀疏编码特性和显著性特征的多尺度几何分析纹理模型研究”。他介绍说,今后的研究重点将是进一步研究基于多尺度几何分析和脉冲耦合神经网络的生物视觉模型,并将其应用到大数据的模式识别以及互联网图像检索上。 学术方面,杨国安有木哿Γ砥砺前行。他长期兼任IEEE Transactionson Signal ProcessingENeural Networks等世界顶级期刊的通信评审专家,并在IEEE,Elsevier和springer等知名期刊和国际会议上发表SCI和EI收录论文30余篇,其中SCI收录8篇,EI收录21篇,取得国家专利2项,出版“十一五”至“十三五”规划教材各1部,为硕士和博士研究生开设课程,培养硕士研究生和博士研究生30余名,2016年2月又培养出交通大学历史上第一位日本博士留学生。 在科研的世界里,只有脚踏实地,持续奋斗与攀登,才可能收获点点星光。在20余年的研究工作中,杨国安亦是如此勉励自己,不断创新,突破传统。相信在未来,他一定能收获一片属于他的星空。
计算机工程论文:计算机工程建设论文 1计算机科学与技术运用到工程建设项目管理的意义 1.1实现技术、经济的一体化及资源共享 一直以来,工程建设项目在管理上都采用传统的管理方式进行管理,而传统的管理方式在现如今的工程项目管理中已经不适用。并且,负责建设项目管理的工作人员管理方式落后,既不懂管理也不懂技术,导致管理出现混乱的局面。采用计算机科学与技术进行管理,将各个部门相互联系,在日常工作中交换信息,各部门的人员可以通过网络来进行技术交流,实现了技术与经济一体化。在工程建设项目管理中使用计算机科学技术,可实现资源共享,项目管理需要对信息进行跟踪、收集以及处理等,过程相当复杂,并且信息量大,只是靠人为来处理信息很容易造成信息丢失。而采用计算机处理信息则不同,将建筑工程项目各种信息资料,通过互联网进行整理、归类,以工程数据库为中心,进行科学管理。在建设工程管理中,会有很多资料,例如建议书、施工设计图、工程验收等各阶段所产生的材料,计算机系统根据工程信息的格式、类型等进行一体化管理,并根据各部门的需要将资料实现共享,使建设工程各个部门联合在一起,形成一个紧密联系的整体,更便于管理。 1.2控制物资,实现现代化管理 在建设项目管理中使用计算机可了解到物资管理的情况,并结合项目的实际情况对物质进度进行适当的调整。在工程施工中,常常需要采购工程材料,此时可通过计算机编辑限制条件,可在第一时间里了解到采购量是否满足或是大于请购量,请购量是否与设计量一致等,再采取相关措施,从而降低项目建设成本。使用计算机科学与技术还可有效提高资金的管理水平,工程项目的结算、验工计价等,均在企业内部进行,在计算机的辅助下,资金运作实现了统一管理,合理使用,满足工程需要的同时,更降低了资金的运作成本。就我国目前建设项目管理水平来看,与发达国家还存在很大的差距,我国加入WTO之后,与世界各国的合作机会不断增多,计算机技术是拉小我国项目管理水平与发达国家项目管理水平的有效途径。 2计算机科学与技术在工程建设项目管理中的应用 2.1采用计算机进行项目预算 建筑企业的生存离不开项目预算,工程项目预算是企业获得利益的关键环节,但是,建设项目预算往往比较复杂繁琐,预算人员难免在预算中出错。预算工作常常需要消耗预算人员大量的时间和精力,而所取得的效率并不高,为了解决这一问题,设计、管理部门可采用计算机来提高工作效率。采用计算机进行工程项目的概预算编制、审核等工作,计算机相关软件可达到审核、预算编制的要求,直接打印概预算资料,不仅节省了大量的时间,而且错误率低,大大减轻了预算人员的工作量。这样一来,预算人员便可将更多的精力放在经济分析上,采用计算机相关的软件,根据公式输入数据计算出预算结果,通过计算机计算出来的结果准确率为百分之百,不仅如此,通过计算机整理出来的预算文件十分完整,并保存简单,具有安全性,需要进行更改时,打开相应文件便可更改。预算工作量大,预算人员若是单纯进行手工预算工作,则需要消耗大量的时间和精力,采用计算机则不同,可以在较短时间内完成预算工作,并且计算结果得到保证,是提高工作效率的有效途径。 2.2评标工作 建设工程项目在施工前期需要进行投标工作,标前评审、造价询问等一系列工作都十分重要,运用计算机辅助评标工作,可将实际中的评标工作转化为电子方式评标。在招标与投标这两个项目过程中,招标的一方首先要负责的工作就是制作电子版的招标文件,电子版招标文件与传统的纸质版文件相比,更方便携带。然后招标方根据电子版的招标文件准备相关的设备,开展招标工作。至于投标方当收到电子版的招标文件之后,需要进行招标文件的填写工作,填写数据以及价格等,完成填写之后生成本件进行保存,电子存储设备上会有清楚的记录,最后形成一个完整的招标文件。电子版的招标文件具有较高的准确性,实现了公平、公正、公开的招标制度。另外,在计算机分析技术下,历史数据和招标工作存在的规律,可不断提高评审水平,使评审决策更加具有科学性。招标工作是建设项目中一个重要的工作环节,将计算机科学技术运用到此项工作中,使传统的招标文件转变为电子版文件,有效提高了招标的工作效率,使招标工作更加公平化和规范化。 2.3在审计与监理中的运用 计算机科学与技术是企业发展不可或缺的一部分,当下,我国计算机科学与技术水平也取得了很大的突破,在各个领域上都得到广泛运用。在工程审计工作中也使用到了计算机科学与技术,工程审计工程一般包括两方面的工作,一方面是投资的检查核对,另一个方面是工程量的检查及核对,工程程序复杂,并且工作量大。在此工作中使用计算机技术可有效提高工作效率,在审计中,计算机主要是充当监督和审查的角色,对已经竣工的工程项目进行审查和监督,并结合国家制度,对已经结束的工程、工期等一一进行审核。另外,在监理工作中亦可使用计算机科学与技术,近年来,我国监理工作逐渐规范,此时,将计算机科学与技术运用到其中,可有效促进监理工作的健康发展。使用计算机技术,主要是在监理过程当中,采用科学的方法来处理各种信息,达到控制监理整个过程的目的。传统的工程监理主要是通过手工的方式来处理,这样的处理方式效率低,极不适应现如今竞争日益激烈的建筑行业需。采用计算机来完成监理工作,取代手工方式,可有效提高工作效率,为企业带来更大的经济效益。审计与监理工作一直以来都是人力来完成,而这两项工作较为复杂,人工完成的过程中常常出现问题,采用计算机来完成,可使监督和审查规范化,更具有科学性,有利于建筑企业的健康发展。 3结语 我国建筑行业发展的过程当中,常常忽视建设项目管理,而建设项目管理水平与建筑质量息息相关,因此,要提高工程质量,就要做好管理工作,将计算机科学与技术运用到管理当中,促进我国建设行业的快速发展。 作者:韦姗单位:广东省清远市勘察测绘院 计算机工程论文:计算机工程绘图土木工程论文 一、从教师的角度寻找提高专业绘图能力的途径 教师的教学要结合职业技术学院学生的特点,应采用适合的教学方法,教学内容与本科学生要有一定的区别。应结合职业技术学院学生实际进行教学改革,以工作任务为中心组织教学内容;以典型的建筑施工图为载体,设计教学活动。突出实践性,强调学生的自主学习。教师的实践总结,融合进教学之中,从而达到让学生自主提高专业绘图能力的效果。 (一)改革教学方法和教学手段 过去教师系统讲解理论知识、满堂灌、学生被动听课的传统的教学方法,学生缺乏积极性、主动性和创造性,现在职业技术学院的教学应重视激发学生的积极性、主动性和创造性。对于计算机工程绘图这一门课程来讲,主要应采用项目引领、任务导向等教学方法;并采用多媒体教学及人机互动等教学手段。提高学生听课的专注程度,提高学生的学习热情。 1.项目引领项目引领的教学方法,改变了传统的教学过程,以实际的工程项目为依托,并根据学生能够接受的程度,展开针对性的教学。通过计算机工程绘图这门课程,提高学生的绘图能力,在进行教学时,以项目引领的方式,使用具体的工程项目教学;在绘制具体的工程图的各个环节,在学生急需知道下一步做法时,传授必要的理论及实践知识。学生在这种情况下,是最想学习的时候,学习效率也是最高的,学习兴趣也是最浓的。 2.任务导向任务导向的教学方法,强调把一个工程项目,分解成若干个任务,以实际的工作过程(建筑工程施工图)为载体,提炼出典型的工作任务,使学生在完成工作任务的过程中,学会绘图命令、修改命令以及与之相关的各种高级操作命令。打破原有的章节顺序,以任务为引领,逐级深入。以能让学生在自主学习中真正、切实地掌握绘图技巧,精确熟练地利用课内知识,以及内容的精准应用为主。让学生自主实践,自主结合课内知识,自己动手并总结经验。这样做的目的,避免学生在绘制工程项目时,由于工作量大,而感到枯燥,并产生厌烦情绪。在绘图的过程中,教师在给学生渗透理论知识的同时,融入企业岗位资格标准。学生在完成一个个的小任务时,绘图能力自然就得到了提升。并且体验到了其中的乐趣,从而愿意去主动学习。 3.教学做一体化将课堂教学和实训室整合在一起,采用一体化教室上课,理论教师与实践教师由同一名(批)教师担任。通过项目引领、任务导向“边做边学、边学边教”,促使学生学习相关理论知识和实践技能,打破了原来的理论课和实训课的界限,是一种非常适合职业技术学院学生的学习方法,这种教学方法的教学过程实际上就是教学做一体化。“教学做一体化”的教学模式是我国职业教育界普遍认可的一种教学模式。在这种教学模式中,学生是主体,教师起到的是主导的作用,教师多半时间都是在辅导学生,而不是讲理论课。 4.应用广播教学软件教学广播教学软件可以完成:一机(教师机)对多机(学生机)的广播(授课或播放各种软件、课件等)、一机(教师机)对一机(学生机)的辅导、控制和查看学生机的屏幕。应用这种教学软件,代替了传统的教学手段,也代替了投影仪加大屏幕的多媒体的教学,并且不会受到投影仪投影效果的影响,是一次教学方式的改革和飞跃。采用这种教学方式,学生乐于接受,效果显著。 (二)整合教学内容 职业技术学院工程绘图的教学内容,不能是本科这门课教学内容压缩或简单地删减,学生不愿意接受或很难接受的理论知识,尽量地少讲甚至不讲,尽量多地带领学生进行实际操作,在操作的过程中,渗透给学生能够理解并且容易接受的理论知识。为了让学生在将来的工作岗位上得心应手,学校的教学内容应以将来的实际工程应用为主。要打破原来的章节顺序,按照工程图的绘制顺序,整合教学内容。使学生更加易于接受。 (三)模拟真实的工程实例,进行课程设计,增强实践力度 为了使学生的绘图能力得到巩固和提高,必须增强实践力度。可以适当地增加课程设计,在课程设计中,要模拟真实的工程实例,绘一小型工程的施工图,根据课时量,模拟的施工图内容可以进行适当的删减,绘制典型的施工图纸,比如建筑的平、立、剖、节点都只画一张等,学生在绘图时,要严格执行各种建筑绘图规范。能力是练出来的,只有通过典型工作任务的参与、独立完成,才能形成相应的技能,掌握实用的理论知识。 (四)提高教师的专业技能 教师的专业技能,对土木工程类学生绘图能力的提高,起到了很大的影响,教计算机工程绘图的教师,最好能具有双师素质,也就是要具有一定的实践经验,教师的双师素质,在整合教学内容,以及按照绘制施工图的顺序,重新排列教学内容的先后顺序、贯穿整个教学内容的主线上等方面,均起到一定的作用。由于教师具有相关的工作经验,可以很随意地找到一些极容易画、学生又感兴趣的建筑施工图或结构施工图的相关内容,能够对各种相关规定,把握得相当到位,并能根据新规范、新图集及时修订所教的内容,使学生所学与将来的工作完全接轨。同时做到教学相长,有时学生的思路,也会给我们带来启发,并且对以后的教学产生一定的影响,使更多的学生因此而受益。 二、结束语 综上所述,对于动手能力很强的职业技术学院的土木工程专业学生来说,要想提高其计算机工程绘图能力,并不是件多么困难的事情,这需要任课教师和学生的共同努力,教师要根据学生特点,按照实际施工图的要求,进行教学方法和教学手段的改革,同时对教学内容进行整合,其中所有的案例都围绕真实的施工图进行,并且重视对学生好奇心和求知欲的培养,激发学生的学习热情,变被动为主动。要培养学生的专业热情,学生有了对专业的热爱,了解具有绘图能力的必要性,从而愿意去画图,这样在老师的指导下,才能去主动练习。按照这样的途径去执行,学生应用计算机绘制工程图能力一定会提高的。 作者:谢桂英 张威琪 杨化奎 霍堂霞 王滨生 单位:哈尔滨职业技术学院 黑龙江省质量监督检测研究院 计算机工程论文:计算机工程专业方向系统设计论文 1研究思路与目标 集成电路技术的发展,使集成电路和处理器的关系密不可分。随着多核技术的出现,处理器已经变成构成系统级芯片(SoC)的基本单元,因此,从集成电路的功能级设计层面讲,计算机系统设计实现采用的方法就是大规模集成电路(VLSI)系统的设计方法。从卓越人才培养的角度,VLSI系统设计是微处理器的逻辑实现手段,而数字逻辑是计算机组成的物理实现基础。学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力直接决定了其计算机系统设计能力。因此提升学生计算机系统设计能力的关键是提升学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力。为了切实提高计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力,教学改革研究工作的目标确定为:以数字逻辑设计方法为设计基础、以硬件描述语言为设计工具、以硬件仿真系统为设计环境、以FPGA为系统实现手段、以计算机系统设计实现为目标和主线,将计算机系统设计实践完整地贯穿于专业优秀课程之中;教学改革研究思路确定为:系统视角、整体优先、设计牵引、讲做结合、注重能力。该研究思路不同于一般的课程群,不是简单的知识点的审视,是“自顶向下”的观点和“自底向上”的实现的一种结合方法,最终目标是提升计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力。 2研究内容 计算机工程专业方向的主干课程包括数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、计算机系统设计、VLSI系统设计等。课程各有目标,课程之间有宏观上的先后顺序,有微观上的相互穿插,有内容上的重叠。经过近几年的教学研究和改革,各门课程都发生了非常大的变化[1]:VLSI课程中会涉及算术逻辑单元的设计甚至处理器设计方面的内容;汇编语言的作用已经从编程工具转变为描述和理解计算机系统工作原理的有效工具;HDL语言和仿真工具不再专属于数字逻辑电路设计领域,已经成为计算机系统设计的通用语言和工具。但是,由于总目标不明确,导致课程分头讲,实验分头做,总体学时不少,最终效果欠佳。笔者的主要研究内容以计算机系统设计为目标,从能力培养的视角看待和理解数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、VLSI、计算机系统设计等课程,借鉴CDIO的思想,将系统设计思想和设计实践贯穿整个计算机工程专业方向人才培养过程。 2.1重新审视和修订教学计划 在研究过程中,我们首先整理涉及的各门课程的全部知识点,对相互影响的重要知识点整体排序,整合相近和相似的知识点,归并出一些重要的专题,提出有利于培养计算机系统设计能力的完整实践教学体系,全线引入HDL语言,全线引入基于FPGA开发板的设计实验,紧密配合理论课、设计方法课、实践课,形成“学习—构思—设计—实现”的完整过程。 2.2数字逻辑电路设计课程内容的改革 数字逻辑电路设计课程改革的研究重点是设法强化和提升学生使用硬件描述语言说明硬件系统的能力,将硬件设计语言的介绍提前到课程的开始部分,使学生在学习数字逻辑电路设计过程中就开始使用硬件设计语言,相当于使学生掌握了一个设计工具,为计算机组成原理课程和计算机系统结构课程提供支持,另外,从教学上形成学习数字逻辑电路设计就是学习集成电路设计的理念。数字逻辑电路设计课程的实验既有使用逻辑电路器件搭建实验电路的传统型实验,又有使用FPGA开发板的设计实验。 2.3计算机组成原理课程的教学改革 计算机组成原理课程借鉴“深入理解计算机系统”教材中的思想,调整了部分课程内容和授课重点,比如,在数据表示部分增加了C语言的整数表示以及比较运算的示例,在存储器部分增加了程序访问局部性原理的C语言示例,在指令系统部分增加了寻址方式的C语言示例等。增加C语言的示例是进行教学视角调整的一种尝试,由于学生已经学习过C语言,已经初步掌握了编程方法,但是并不清楚程序在计算机内部,特别是在计算机系统底层硬件中是如何表示、如何执行的。通过在计算机组成原理课程中增加一些C语言的示例,让学生真正理解程序的执行过程。 2.4计算机系统结构课程内容的调整 计算机系统结构课程在课程内容方面进行了一些调整,主要为了更好地与计算机组成原理和计算机设计与调试等课程衔接。增加多核处理器和多线程调度等方面的内容;对教材中给出的一些具体处理器实例给予更多关注,比如Pentium、PowerPC和MIPS处理器实例等;重视向量运算和向量处理器部分的内容。 2.5计算机设计与调试课程实践教学改革 计算机设计与调试课程把以往让学生设计实现一个有十几条基本指令的微程序控制器改变为设计实现向量协处理器;以PowerPCRISC处理器的指令系统为参考,把设计PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中的VSFX指令部分作为教学内容。整个设计任务分为8个相互联系、难度逐步增加的子任务,通过教师引导、分组讨论、学生实践、实现设计、完成测试等一系列教学环节,让学生完成协处理器中的部分设计工作并熟悉完整的协处理器的设计与调试方法。 2.6嵌入式系统设计课程实践教学改革 嵌入式系统设计课程开发出嵌入式系统计算机结构及相关软件的综合实验,使硬件与软件相结合,强化对学生计算机综合开发应用能力的培养,提高学生的实践能力。综合实验要求学生完成一个嵌入式系统开发实现的全过程,包括完成硬件、软件的功能分配,进行主控数字系统硬件的设计和制作,设计驱动和功能软件,硬件、软件的分别测试与综合测试等。 2.7VSLI系统设计课程实践教学改革 VSLI系统设计课程的实践教学改革,把实践分为3种类型:课程实验、自主实验和课程设计,3种类型的实验全部基于Nexys3FPGA开发板进行设计。课程实验包括XilinxFPGA设计流程、Nexys3FPGA开发板主要模块接口设计和基于IP的数字电路设计等。自主实验部分的题目类型包括:串—并转换电路、FIFO存储器设计、大数加法器设计和FIR数字滤波器设计等。课程设计部分的题目类型包括密码协处理器设计、数字信号协处理器设计和图像处理协处理器设计等。 3实验室建设 天津大学计算机科学与技术学院2006年建立了数字逻辑电路设计实验室、计算机组成实验室、计算机系统结构实验室、嵌入式系统实验室,建立了超大规模集成电路设计与应用研究所。实验室配备了数字逻辑实验台、计算机组成原理实验台、计算机系统结构实验台(带有FPGA模块)、嵌入式系统设计实验台等教学实验设备。这些实验室和实验设备能够满足常规的计算机系统实验,但对计算机系统设计能力培养的支持还不够。为此,学院2013年与美国Xilinx公司合作,建立了天津大学—美国Xilinx公司计算机系统设计联合实验室,实验室配备了50多块Nexys3FPGA开发板,实验时可以满足每人一块开发板的要求。超大规模集成电路设计与应用研究所于2012年引进BEECube公司先进的BEE3系统,该系统基于计算机系统的第三代商用FPGA系统,包括4个Virtex5FXTFPGA芯片,以及高达64GB的DDR2ECCDRAM和8个用于模块间通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA开发板和BEE3系统,我们具备了实现学生设计的各种计算机系统的设备平台,为培养学生计算机系统设计能力提供了强有力的支撑。 4结语 经过两年多的教学改革与实践,在新的教学改革思路指引下,学院调整了教学计划和课程内容,建设了新的实验室,引入了新的实践手段和方法,教学研究和改革实践工作取得了初步成效。“计算机学院教学管理过程化规范化改革”和“嵌入式系统设计课程实践教学改革”两项教学研究成果获得2013年天津大学教学成果二等奖。 作者:张钢 郭炜 车明 魏继增 李雪威 单位:天津大学计算机科学与技术学院 计算机工程论文:安全维护的计算机工程论文 1适应性维护 适应性维护,即确保计算机软件运行时能更好地应对外部环境及其变化需求。其中包含转变或升级数据环境、升级计算机操作系统及软、硬件设施等方面。计算机软件,相当于一种应用程序,通过开展适应性维护工作,可为用户使用计算机提供功能性辅助,从而提升其工作效率。除上述4类维护活动外,还包含其他类型维护活动,如支援性维护:即提供最新的用户或者是联机用户文档,并对用户定期开展培训,安排专业维护人员等,来保证计算机工程的顺畅运行。软件维护工作任冲道远,但有其自身的必要性。上述几项维护工作中,预防性维护与改正性维护在总维护工作中占比最高(约为80%),软件维护成本相应也偏高。可知,软件维护难度增加,这也是迫切需解决的问题。 2计算机软件工程的维护策略 计算机软件应用过程中,通常受到软、硬件设施等因素限制,加之用户有时操作出现问题,使得软件极易发生故障,工作效率被降低。因此,我们必须通过科学的维护方法,来保证软件工程的顺畅使用。 2.1构建病毒防御机制为确保计算机工程软件的正常运行,我们就必须构建病毒防御机制,避免计算机遭受病毒的入侵与干扰。出于上述目的,可选择性安装性能较好的防御软件,如毒杀或防火墙等等。与此同时,用户自身也应培养科学的上网习惯,不断增强自身防范意识,切勿随意浏览或是下载非法复制软件及文件夹,应增强对系统的扫描检查,提高软件应用的安全性。 2.2减少系统盘程序数量,定期予以优化计算机系统,是安装程序软件的重要载体,对软件运行的安全性有较大影响。假如将全部程序都置入系统盘内,必然会降低软件的运行效率及稳定性。因此,用户在使用过程中,应尽量缩减软件的安装数量,为系统盘腾出更广阔的运行空间。另外,用户还应定期重装系统,以调整和优化系统盘所占空间,提升系统的运行速率。 2.3科学选择程序设计语言从本质上看,程序设计语言的选择合理与否,很大程度上决定着计算机软件工程维护的成效。通常而言,低层次语言即计算机换边语言或者是机器语言。针对该类语言,人类要理解和掌握,相对较为困难,维护工作更是如此。而针对高级语言,其理解难度相对较小,维护起来较为简便。然而,在理解高级语言时,应明确分析其中差异性,以便更好地开展相关工作。不同程序设计,其所选语言也不相同。只有根据程序语言采取针对性的维护方案,确保计算机软件工程的高效运行,才能真正发挥出计算机软件工程的应用实效。 2.4提升软件工程的整体质量模块与技术在实际计算机软件工程开发工作中,为全面提升计算机软件工程的维护性,我们就必须就是全面提升软件工程质量,控制和压缩其研发成本。实际上,通过上述措施,能实现对程序的重复测量及测试,并在软件运行中及时发现和改变存在的序列错误,以提升程序的运行效率。此外,如转变软件工程中的某个功能模块的功能,其他模块并不会受到影响。在软件工程开发工作中,通过程序设计技术便能增强计算机系统的可维护性。即便不了解模块内部状况,通过更换软件工程的某个外部模块,也能降低模块错误率。 3结论 新时期,计算机的应用范围日益在扩大,对计算机软件工程的维护也提出了更高的要求。该形势下,我们在使用计算机时,就必须结合自身实际,对计算机软件工程采取科学的维护方法,以提升计算机软件运行时的安全性与可靠性。只有认真管理和维护计算机软件工程,才能真正发挥出软件的辅助功能,为人类工作及生活提供更多便利,并推动计算机软件工程的稳步发展。 作者:陈晖单位:同济大学银川中侨假日旅行社 计算机工程论文:课程教学计算机工程论文 1.课程教学中存在的主要问题 1.1教学方法传统单一 传统教学是先由教师把非常系统的知识讲完,让学生进行知识储备,然后再应用某些知识点进行练习训练。“计算机工程制图”授课一般是先课堂授课,黑板板书加上一些PPT课件和教学模型展示,布置作业,而后是AutoCAD授课与上机练习,最后是零部件测绘实训。并且未能根据课程内容和学生特点,灵活运用现代教育技术和教学方法。这样教学的弊端是学生在毫无目的地被动接收,学习没有积极性,学习效果往往不够理想。 1.2课程实践性不够强 高等职业技术教育作为高等教育的一个重要组成部分,培养的是具有高素质的技能型复合人才。但当前多数学校制图课程教学中,重理论,轻实践,而且理论与实践教学不能有效结合,使在校学习的内容与生产企业的实际工作过程脱轨严重,没有很好地体现职业性、实践性和开放性的要求,因此很难培养出学生真正的职业技能。 2.课程建设思路 通过对课程教学中存在的主要问题进行分析和企业实际生产调研,结合部级精品课程评估指标,课题组明确了建设《计算机工程制图》精品课程的思路。按照“实用为主、必须和够用为度”的原则重组与企业人才需求相适合的课程体系和内容;根据课程内容体系,建设与之相适应的教材、教学方法与教学手段;强化教师培训与再教育,建设一支教学观念新、教学水平高、教学手段先进、职称结构合理的“双师素质”教师队伍;坚持走工学结合的道路,开展校企交流与合作,建设一流的校内实训基地和校外实训基地,进而完善教学设施;完善学生专业基本技能、职业综合技能、创新意识和创新能力的培养,满足学生未来就业岗位需要。 3.课程建设内容与成果 3.1教学内容 课题组认真研究相关专业人才培养目标,遵循国家制图员职业资格考试的标准要求,进行了岗位需求调查,并且经过大量的企业调研,发现机械设计与制造、化工等工科类专业学生就业主要从事制图、产品检验与研发、机床操作、技术改造、设备管理与维修等职业岗位。2000年以前,我校的《机械制图》和计算机绘图《AutoCAD软件》课程分别单独设置,计算机绘图课程安排在学习完工程制图课后开设,总学时144学时,其中实践学时16学时,占总学时11%,课程内容强调知识的系统性、完整性与严谨性。2000年后合并为《机械制图及AutoCAD》,对教学大纲和教学内容进行了更改,适当降低了画法几何、机械制图部分内容的难度要求,开始注重生产实际需求,高度重视读、画工程图样能力的培养,总学时调整为124个学时,实践学时24,占总学时19%。2003年,我们将“机械制图”和AutoCAD软件课程整合,编写完成了面向21世纪规划教材《计算机工程制图》、《计算机工程制图实训教程》,获我校教学成果二等奖。2006年我们以我校机械制造与自动化专业被国家教育部确定为高职高专教学改革示范专业为契机,对课程进行了重新设计,探索基于工作过程系统化的课程开发,将《机械制图》、《计算机绘图》、《零部件测绘》有机整合,并注重“实用为主、必须和够用为度”,教学内容强化了实践教学,制定了新的教学大纲,总学时变为128学时,实践学时62,占总学时49%。2009年,我们编写出版了基于工作过程的《计算机工程制图与测绘》和《计算机工程制图与测绘实训教程》,内容选取力求与工作岗位的需求紧密相连,比如实训项目———减速器全套图纸测绘的主要学习任务就包括螺纹画法、轴类零件画法、箱体类零件画法、装配图画法、计算机绘图、公差知识及测绘方面知识的使用等,该教学内容的工作对象包括机械零部件、设计方案、要绘制的工程图样和三维造型等,运用CAD/CAM软件、绘图工具及仪器、测绘用工量具等各类工具。教材的使用取得了很好的教学效果。 3.2教学方法和手段 3.2.1教学模式设计把课程学习内容联系企业生产实际,提出各种任务,进行任务驱动式教学。将学生置于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中学习,比如利用常用的减速器模型,提出减速器的某个零件属于哪一类零件,如何表达绘制该类零件图,零件图上哪些尺寸是重要尺寸,哪些表面有表面粗糙度的要求,零件图有何用处等任务。引导学生进行主动思考,优化了教学过程,从而提高了课程质量和效率。课程实践教学充分利用校内外实习、实训基地,邀请工厂技术人员现场指导。由企业教师有针对性地安排与课程相关的任务并指导学生,使学生在学中做,在做中学,让学生在生产实境中体验图纸表达的内容,深切体验到知识的实用性,从而提高学生的读识图能力和绘图能力,也培养了团队合作精神及适应社会的能力。工学结合应该是课内结合与顶岗实习等相结合,课内结合应为最终的顶岗实习做好准备。通过顶岗实习,使学生在真实的环境中进行实践锻炼,在企业教师的指导下,完成真实工作环境下的测绘、计算机绘图及其它任务,强化学生专业能力和岗位适应能力。同时结合本课程的教学内容及进程,开展了创新设计大赛、计算机绘图竞赛,参加《计算机工程制图》课程网站开发的建设等实践性环节,取得了较好的实践效果。3.2.2根据不同内容采用相应的教学方法(1)采用现代化教学手段(利用多媒体课件等)讲授制图基本知识部分(体上的点线面、基本体与组合体),大量运用模型演示与动画模拟,对学生进行空间想象思维训练。同时讲解计算机绘图(CAD)的基本操作和绘图命令,使抽象的理论变得直观、形象,容易理解。(2)按工作过程导向讲授机件表达、零件图和装配图,对学生进行机械制图基础训练。打破章节界限,采用幻灯片、模型、零部件实物展示台和台虎钳等真实零部件进行教学,并利用多媒体课件加以操作演示,同时讲解计算机绘图(CAD)的零件图、装配图、标注等内容。模拟了生产工作过程,也提高了直观性与趣味性。(3)测绘实训教学。针对具有工程意义的减速器、台虎钳、齿轮泵等做零部件测绘、手工绘制草图能力训练,再利用计算机软件把全套工程图样绘制出来,而后总结撰写测绘实训报告。这样提高了学生动手和构图的能力,同时也强化了计算机绘制工程图样的能力。3.2.3采用多种现代教学技术手段采用先进的教学手段、利用多媒体课件和网络教学,可增加大学生获取知识的信息量。在理论和实训教学中,课程组教师制作了集图片、动画、flash和声音为一体的《计算机工程制图》教学课件,建立三维模型、虚拟项目等仿真教学环境,全部教学过程采用多媒体授课方式,并结合其它方式。多样的信息承载形式,丰富了学生的空间想象力,提高了教学效果。依托校园网,建设精品课程网站,将《计算机工程制图》课程的电子教案、多媒体课件、课程教学视频、三维模型、实训项目、练习题库等相关资料全部上网,实现开放式教学。丰富的网络资源可以满足本课程学生自主学习和上网学习的需要。 3.3教师队伍 我校极为重视青年教师的培养,采用培养和引进相结合的办法,大大提高了师资队伍素质。制订师资培养计划,鼓励青年教师参加理论进修和企业顶岗学习,每年完成不少于一个月到企业单位顶岗,以提高生产实践经验,增强职业能力。同时对企业兼职教师进行师德培训,支持其参加高等教育学和高等教育心理学的课程学习,以增强其执教能力。经过几年的培养,教师队伍中全部具有多种职业资格证书,专任教师全部是“双师型”教师,在企业中担任技术服务。部分教师为河南省成人制图学会成员,教师教学理论及实践水平大幅提高,教学观念新颖、教学水平较高、教学手段先进。已经形成一支老、中、青结合的较为理想的教学队伍,且各自所学专业形成交叉,知识结构很合理。组成了不同知识层次和年龄的教学梯队;教学队伍中从事课堂教学的教师6人(其中3人兼带实验),专职从事实践教学的教师4人;校外兼职教师4名,均系工学结合单位的生产实践经验丰富的技术人员,参与了课程的设置、教学内容的制定,负责本课程实践教学环节,实现了教学过程的开放性。 3.4教学条件 《计算机工程制图》是我校机电、化工、建筑等工科类专业的技术基础课程,学校对该门课程的建设、发展给予了高度重视。为保证该课程教学的顺利实施,已建设了良好的校内教学与实践环境。为保证学生在校学习与实际工作的一致性,强化学生专业能力、方法能力和岗位适应能力,学校加强了校外实习基地的建设,与河南中轴控股集团股份有限公司、焦作三岛输送机械有限公司、厦工机械(焦作)有限公司、焦作科瑞森机械制造有限公司、焦作市迈克冶金机械有限公司等5家单位建立了长期合作关系。可以满足学生企业认知实训、课程实训和生产性实习等实践教学的需要。 4.课程建设成效 《计算机工程制图》精品课程建设符合教育部教高[2006]16号文件精神,很好地实现了工学结合与一体化教学。课程组全体教师经过几年的努力,取得了较好的成效。清华大学著名教授王先逵在听取了《计算机工程制图》的教学汇报后,给予高度评价,认为这门课程的改革力度较大,具有较高的可操作性,走在了工程制图课程改革的前列,是一项有积极意义的尝试,能够提高学生的学习兴趣和课程的教学质量。近5年,在《计算机工程制图》课程教学团队的教师每学期期中教学检查中,学生的评价结果均为优秀、良好水平,平均得分97.75分,并多人次获得“受学生欢迎的教师”称号,均评为优秀,同行专家及我校督导组听课评价较高。根据对机械制造与自动化专业、应用化工技术专业近5届毕业生回访调查,毕业生认为《计算机工程制图》课程对自己的读画工程图、计算机绘图、协作能力等多项能力帮助很大,课程教学体系使自己学习了生产技能、团队意识,为尽快适应岗位打下了坚实的基础。近5年,通过对近20余家用人单位的问卷调查,用人单位对学生的制图水平给予了充分肯定。认为毕业生的制图功底较为扎实,识图能力很强,进入角色较快,适应能力强,基本达到了毕业能直接上岗的要求。目前有约60%的毕业生从事与设计、维修和测绘等相关工作,满意率达到95%以上。 5.课程建设完善思路 精品资源共享课程建设是国家精品开放课程建设项目的组成部分,为高校师生和社会学习者提供优质课程教学资源。为使该课程达到高等学校精品资源共享课程的要求,以下4个方面有待进一步完善提高。①实现课程与后续课程如模具设计基础、PRO/E、数控加工的有机融合,进一步强化学生的测、绘及制图软件使用的职业能力、协作能力及创新意识。②进一步加强电子课件建设,并将教学视频全部上网,完善试题库建设,丰富课程资源,加强利用先进信息技术和网络技术,实现教、学兼备,互动交流。③根据企业岗位设置和岗位能力需求,与合作企业共同探索更加适应的教学内容与载体,进一步开发学习情景和项目,并实施完善。④结合教育部高职高专教学改革示范专业建设项目、河南省示范性实训基地建设项目,与企业共同进行课程的深度开发,进一步完善具有鲜明工学特色并有较强示范性的充分开放共享课程。 作者:范俊玲曹军卢杉单位:焦作大学河南理工大学 计算机工程论文:关于能力培养的计算机工程论文 1计算机实践教育理念的形成与传承 国防科技大学的计算机事业起步于上个世纪50年代,人才培养随着科研型号项目的推进而逐渐形成规模和体系。当时计算机还是个稀罕物,计算机人才极为紧缺。老一辈银河擎旗人慈云桂先生高瞻远瞩,在科研工作十分忙碌的情况下,组成了一支精干力量的教学团队,自编教材,边干科研边搞教学。教学的舞台甚至就在科研实验室,科研仪器设备经过加工改造成为最合适的实验器材。我国第一代电子管计算机(鱼雷指挥仪)研制成功不久就安装到教学实验室,开创全国用整机开设计算机实验课的先河,在人才培养方面发挥了重要作用,这一优良传统一直得到了继承和发扬。斗转星移,一代又一代的栋梁之才培养出来了,人才培养体系逐渐建立和完善并凝聚成了“坚持教学、科研、生产三结合,促进计算机学科建设”教学成果。1989年,该项成果获得了国家教学成果特等奖。纵观半个世纪的银河事业,毫不夸张地说,正是国家的需要具体化为学院一项项重大科研工程,正是科研工程的需要牵引教学与人才培养体系的建设和发展,正是科研和教学的紧密结合形成了具有丰富内涵的实践教学体系和教学相长的人才培养模式。一方面,寓人才的培养于科研一线,通过解决实际问题不断磨砺和提升教师的能力;另一方面,不断选拔在工程研制中涌现出的经验丰富的优秀骨干充实到教学第一线,以解决理论脱离实际的问题。在数十年的奋斗历程中,崇尚实践,崇尚创新成为一代又一代银河人的共同信念。面向计算机、微电子、软件工程、网络与信息安全技术的飞速发展与交叉融合的局面,实践教学的理念与手段亦需有创新。可喜的是,计算机实践教学团队也在不断进步,围绕教书育人、实践育人又有了新的贡献和创造。近些年来,在国家和军队重点建设计划的支持下,我校计算机实践教学条件有了长足的进步。计算机教学实验室在用房、设备、人员等方面获得了很大的补充,持续推进的实践教学改革成果丰硕:建成了部级计算机实践教学示范中心,先后有7门课程进入部级精品课程行列;研发和推广了一批实验教学系统和实验平台工具;与全国同行一道,编撰《高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范》等指导性文件,以教育部计算机教学指导委员会的名义出版,在全国高校推广,产生了广泛的影响。 2计算机实践教学的特色与发展 2.1创建新的计算机实践教学体系 着眼未来国家和国防建设的需要,我校在制定人才培养方案中始终强调“坚持把重实践作为推进人才培养科学发展的重要理念,作为提高人才培养质量的重要着力点,作为统筹人才培养工作的重要抓手”,着力塑造厚基础、重实践、强能力、实践贯穿全程的教学特色。与之相呼应,计算机学院提出并实践了“4433”计算机专业实践教学体系:将计算机实践教学与能力培养贯穿于课程实验、实习/实训、课外实践和毕业设计等四个环节;进一步将课程实验分为基础验证性实验、课内综合性实验、综合课程设计和自主科研创新活动四个层次;全方位培养学生计算机硬件、软件、网络与安全三个方面的工程实践能力;并通过不断建设和完善教学团队、实践教学环境和实践教学管理三个支撑条件使整个实践教学体系得以有效运转。特别是通过学生自己组织的“银河之光”文化节开展系列科技创新实践活动,在培养学生创新思维的同时,锻炼学生的组织协调能力;通过与地方单位和部队建立实习和实训基地,使学生在实践中发现和解决应用问题;通过开展学科和军事特色浓厚的专题式毕业设计组训方式改革,90%的毕业设计选题与科研课题、工程项目或者部队实际系统有关,强化了学生工程实践能力培养与服务部队意识的养成。 2.2拓展计算机实践教学内涵改革 进入新世纪,特别是近年来,信息技术仍处在高速发展的态势,学科间的交叉与融合更加丰富,如何因应发展态势,优化学科特色,拓展为军服务能力成为我校计算机实践教学内涵改革的重要内容。 2.2.1突出系统级训练,形成以硬件能力见长的特色与优势 长期以来,国内计算机人才培养普遍都存在重软件轻硬件的现象。一方面,由于软件人才需求量相对较大,在资金投入、技术积累、实践条件要求等多方面相对较低;另一方面,随着EDA设计技术的发展,计算机硬件系统设计的软件化现象越来越普遍,导致很多高校轻视学生硬件实践能力培养。长此以往,将会造成宏观上人才结构不合理,微观上人才的发展空间受限。随着社会对复合型、创新型人才的需求不断提升,系统级(软、硬结合)实践能力的缺失将带来严重的负面影响。以“银河”、“天河”系列超级计算机、“银河玉衡”优秀路由器、“银河飞腾”系列芯片为代表的一系列大型科研课题不断扩展,使得计算机教学实验室在硬件以及系统级能力训练上提供了国内一流的实践条件,教师团队有意识强化学生的硬件实践能力培养并形成了独特的优势。在制定人才培养方案时,充分考虑硬件系列课程在课程体系框架中的独特地位,开出了一组高水平的硬件系列课程及相应的配套实验课。以“计算机原理课程设计”实验课程为例,20多年的教学历程总结起来大致可划分为三个阶段。第一个阶段,(上世纪90年代初),学生在面包板实验箱上以VLSI芯片(74LS181、74LS138、74LS00等),配以成组的导线设计并实现各种类型的CPU。多轮实践下来,学生普遍反映对CPU基本工作原理与特点有了深刻的理解。第二个阶段(上世纪90年代后期),学生使用可编程逻辑器件在实验箱上实现CPU。第三个阶段(2000年以后),我们依靠多年技术积累和技术革新,先后研发了“六合一”计算机系统实验平台、“天河阳光”硬件综合实验平台。该平台采用“ARM+FPGA”架构,可开展从元件、部件到系统各层面的实践教学,针对不同的课程可以采用原理图输入、提供构件设计以及基于HDL语言的设计方法,实现了硬件课程实验平台的统一,使得硬件课程实验内容可以一体化设计。同时,学生可以通过先进的实验平台设计验证CPU多级流水、Cache、多核等功能,并在此基础上开展创新实践。更进一步,通过升级可以将操作系统、编译环境移植到该平台上,实现一个软硬皆可实验的综合实验平台,有效地锻炼学生全系统设计实践能力。此外,当今的硬件设备呈现微型化、智能化、网络化发展趋势,以Google眼镜、iWatch、3D打印机、智能机器人、无人机等新设备与新装置层出不穷。针对发展趋势,实验室积极引进新设备,更新实践教学计划,整合软、硬件开发能力训练。例如,批量采购Lego、NAO等多款智能机器人,引入Android智能终端、无人机等平台,更新和优化“程序设计”、“人工智能”、“嵌入式系统”等课程实验内容,同时大量设置创新实践题目,鼓励由学生自拟题目,自组团队申请各级创新实践计划。可以说,实践条件的改善,自由竞争氛围的建立唤起了学生强烈的探索兴趣,对于实现从实验验证到综合创新的跨越,突出学生硬、软件一体化的实践能力的培养起到了重要的作用。 2.2.2因应网络空间发展形势,积极规划网络应用与网络安全能力培养 计算机网络迄今已在全社会广泛普及,没有网络,现代社会将无法运转。与此同时,互联网上病毒感染、木马植入、私密信息泄漏等安全事件层出不穷,也让人们意识到网络空间安全的严峻形势。加强学生网络信息安全的实践能力已成为计算机人才培养关注的新焦点,这不仅仅是信息技术学科乃至工科大学生专业素质与能力训练与时俱进的需要,更是建设信息化军队的需要。2012年,信息安全专业纳入军队招生计划,标志着我校网络信息安全人才培养进入新的发展阶段。在专业建设上,实验室对照网络空间安全人才专业能力的定位,构建了综合化的网络安全实验平台涵盖网络预警、安全态势感知、入侵检测到灾难恢复与评估等方面,并推出相应的实验大纲与讲义。面对网络技术突飞猛进和网络应用的蓬勃发展,学院继续贯彻网络硬件、软件并重的人才培养理念。在网络工程科研平台上进行拓展、充实和改造,多层次开展本科生网络与信息安全方向实验教学。例如,在开展下一代互联网关键技术的基础上,自主研制了可编程实验平台—NetMagic。该平台通过自定义网络功能单元、接口和通信协议,可使学生全面了解和熟悉网络优秀设备硬件、软件的设计,首先满足网络协议设计和验证等实验,进一步可支持对网络拥塞控制、服务质量等关键网络机制的创新实践活动。该平台在ACMSIGCOMM’11国际会议上获得了大会主席A.Chesnais教授的高度评价并已推广到香港理工大学、清华大学等高校。针对云计算、物联网技术的快速发展,实验室正在以微型化的天河机为服务器搭建一个云计算平台,以“天河阳光”硬件综合实验平台为终端、配置各种传感器使学生通过网络在天河机上开展物联网实验。随着互联网进入大数据时代,同时在线人数达到百万甚至千万级,管理上百TB数据的网络集群系统开始浮出水面,应该看到高校暂时还不具备相应的实验条件,但可以通过教育部卓越工程师计划,与企事业单位合作共建的实习实训基地,培养学生深入内容分发网络、负载均衡、海量数据挖掘等一线开展实验与创新实践,在工程实战中锻炼学生的能力,进而满足社会对人才能力的需要。 3先进的条件环境是实践能力培养的物质基础 3.1引入先进IT技术,加快实验室的现代化建设 “工欲善其事,必先利其器”。培养实践能力强的人才首先需要建设一流的实践教学环境。 (1)必须使实验室设备能够得到及时更新。近些年来,国家和军队对教育投资的力度不断加大,而IT设备器材的价格一直呈现快速下降通道,为实验环境的更新换代提供了良好的条件。 (2)随着云计算技术的成熟,积极推行瘦客户机/服务器的实验模式。实验室过去多采用的网络同传、硬盘还原方式进行日常维护与管理。当一台计算机上安装的软件越来越多,软件运行时所占用的系统资源越来越大时,整个实验环境性能急剧下降的问题便突显出来。相比之下,瘦客户机/服务器模式更廉价、更安全、更易于管理。每一台终端机使用的软件和数据均保存在服务器上,学生通过瘦客户机远程运行软件、数据访问,较好地解决软硬件升级、软件许可等困扰实验室发展与设施更新多年的问题,可最大限度地节省各种费用。 (3)在实验室管理方面,若管理工作停留在简单的数据表格填写处理,不能充分利用网络化的强大能力、提供具有翔实而有说服力的统计数据,那么实验室服务能力是令人置疑的。随着互联网的快速发展,教师们应该充分意识到云计算、大数据技术给实验室管理带来的新气象。这些年来,学院实验室管理系统从简单的信息化过渡到网络化、智能化的管理平台,开始实现尝试无人值守实验及实验室管理的云服务技术。智能化的云服务不仅仅是体现在实践教学本身,同时也是实验室管理能力螺旋上升的必然趋势,基于实验室运行数据挖掘下的决策与管理代表着未来实验室建设的重要方向。 3.2整合优势资源,打造优良的科技创新实践环境 IT新技术的推广与应用,为计算机人才培养提出了新的挑战与机遇。优良的科技创新实践条件,可有效支撑从理论设计到实际验证的跨越,成为培养创新型人才的必要条件。计算机学院将优势科研资源与实验教学资源进行有效整合,使学生一方面可以共享使用科研环境中各类性能先进、种类齐全的精密仪器设备;另一方面,通过将科研成果部署在教学实验室中,化为实践教学内容,使学生可以快速接触和学习前沿技术。同时,为了找准人才需求定位,通过与部队及地方单位共建实习/实训基地,实现办学资源的整合、优势互补。更重要的是通过现场与工程师的交谈,通过应用需求的亲身了解,注重专业知识的综合应用,强化实践能力的导向性,熟悉项目规划与决策。创造条件让学生投入到社会化的实践活动,还有一个重要的作用,就是使学生明白作为“社会人”所应具备的道德与职责,学会与别人相处,学会被领导和领导。 4专业化的教师团队是高水平实践教学的保障 “师者,所以传道受业解惑也”。培养学生是高校中心工作,也是教师最根本的任务。在实践环节,建立一支专业化的教师团队对于提升实践教学质量的作用同样十分重要。在教学团队中,我们很早就建立一个专门负责教学实验保障的小组,以后随着招生规模的扩大,逐渐引入研究生充当助教。回顾我们的历程,科研工程经验丰富的教师转入教学一线,很快便能赢得学生的喜欢,因为他们的授课充满了活生生的科研案例,在实验课题设计与评估中往往能给予学生非常中肯的意见与独到的见解。除了课程实验的充实和优化,实践能力培养的一个重要领域便是课外创新实践活动,这也是学院发挥学科整体优势,培养创新人才的着力之处。计算机学院也明确研究所同时应肩负有人才培养的任务,并制定明确的目标,从业绩评价与职称晋升中予以明确。本科生一般从大二开始便在教师带领下,组成各种兴趣小组,包括信息安全、程序设计、超级计算、数模竞赛等兴趣小组,参加的学员占总数的一半以上。指导教师一部分来自教学系,还有相当一部分来自研究所以及国防科技重点实验室。教师通过指导学生小组选择课题,申请各级创新实践基金或创新实践项目,参加学校级、省级、部级乃至国际上的学科竞赛。以竞赛活动融会贯通所学知识,熟悉和掌握科研实践的方法、手段,体会到科研实践的艰辛和成功的快乐。近些年,学生们获得了数十项部级大学生创新项目,数十队次获得国际级、部级竞赛一等奖,充分证明了学生的才华和创新潜力。实际上,教师率领学生组队赴国内外参加竞赛本身也锻炼了学生的自我管理与团队协作、语言和文字表达、沟通与社交乃至外语运用等素质和能力,这些素质和能力恰恰也是实践能力中不可或缺的组成部分。在国家教育部质量工程的推动下,实践教学的地位有明显改变。对于国家和军队人才的旺盛需求而言,学校还需要做更多的工作。作为管理机构,应鼓励高水平教师参与到实验教学中去。 (1)从政策上要改变原有实验教师低人一等的局面,使高水平教师安心实验教学。近年来,学校为吸引和鼓励更多高水平人才全身心参与实验教学,制定了多项倾斜政策。对实验队伍实行两个单列的政策,即技术职务评聘数量和条件单列,教学岗位聘任数量和条件单列;鼓励开展实验教改研究,在申报教改课题时对实验教学人员倾斜,对取得的教学研究成果在参加教学成果奖评选时予以支持。 (2)在人才交流政策方面予以倾斜,安排实验室教学骨干出国深造、参加国内外教学研讨会,开阔视野。以教育部“卓越工程师计划”为先锋,建立大学生实习实训基地,持续推动校企合作,鼓励教师与企业合作开展工程项目等方式,增强教师们对于前沿信息技术的掌握。 5结语 高素质专业人才的培养宏观上需要有更科学的管理体制、更先进的运行机制,保障实践教学改革措施能够落实到实处,同时应配套改革实践教学人员的绩效评估机制,使成功的措施能够固化下来成为制度,从而为人才培养质量提供长久保证。众所周知,一个高水平的学者不一定能成为一个高水平的教师。实践环节教学工作需要教师既有工程实践经验,又能够长期保持热情和时间精力上的投入。如何从机制上用好指挥棒,充分调动教师实践教学上的积极性,营造一支稳定的、受学生爱戴的实践教学团队,值得我们认真思考。每一个学生的天赋不同,能力潜质上也有区别,创新实践能力培养不可能整齐划一去培养。一方面,通过大学教育,使学生获得必要、共同的实践能力训练,使之具备该专业的基本能力。更重要的是,营造尊重创造、宽松和谐的氛围,让学生在实践活动中了解自己的特长和个性,发挥自己的潜质和创造性。大学不是职业技能培训机构,不必过分关注于就业岗位的第一技能。相反,应通过有意识的培养和训练,使学生具有自适应性,也就是自我学习的能力。只有具备了自我学习能力才能使学生适应未来客观条件、需求与环境的改变。最后,关于人才的团队协调沟通能力,逐渐引起社会和教育界的重视。在课堂上书本知识的学习难以培养团队精神。只有在实践中,以问题求解作驱动,以团队成员的分工合作来体验感受团队攻关的价值与乐趣,自觉扮演好团队的角色,通力合作直至问题的最终解决。“十年树木,百年树人”。实践乃育人之本,然而育人又是一个长期的、艰巨的工作。需要我们站在更高的境界,具备更广阔的视野,营造更先进的育人环境,创造更有竞争性的氛围,未来的路还很长。 作者:周兴铭单位:国防科学技术大学计算机学院 计算机工程论文:关于应用问题的计算机工程论文 1计算机工程应用的相关问题 计算机工程具有高效性和便捷性等特点,但与此同时,也容易受到黑客的攻击和病毒的入侵,造成很大的安全隐患。例如,很多计算机工程应用中存在安全漏洞,计算机的非法用户通过非法入侵和电子邮件截获等手段对系统进行攻击,严重威胁着计算机工程应用的安全。另外,很多黑客也通过网页口令攻击和数据读取与写入攻击等方式,对计算机系统进行攻击。在实际应用的过程中,很多Web服务器无法确保系统的安全性,对浏览器的信息无法实施全面保护。很多操作人员在进行CGI程序编写等过程中,在编辑和修改中存在一定的安全漏洞,存在着操作不当等问题。因此,我们必须高度重视计算机工程的安全问题,合理、有效地保护计算机工程中的数据信息、应用程序和软硬件设施等,确保计算机工程的安全性。通常说来,在计算机工程应用中,应确保计算机工程具有较强的实体安全性,有效控制计算机系统的电磁辐射,在计算机安全标准的指引下对各项指标进行控制,确保计算机的实体安全。在软件设施方面,应更安全地对计算机中存储的信息进行管理和控制,有效防范非法用户的入侵和攻击,避免数据的流失。此外,要加强计算机实体的技术条件,能够有效地对数据信息进行保护,避免存储过程中出现漏洞,规范用户的读写操作,将用户作业的范围进行约束。在数据信息的管理和控制上,应及时、准确地对用户的操作进行记录,并对系统的运行情况进行监控,安排专人负责计算机的数据安全管理工作。在计算机工程应用中,应严把数据传输的审核关,全面、系统地对数据处理信息进行审查和核实,按照一定的审批手段对信息的传输进行控制,并建立健全数据传输审批的程序。在用户身份的辨别上,计算机系统通常通过口令辨别用户身份,因此要对口令进行全面的保护,对用户登记信息进行严格的管理和控制。如果在计算机工程应用中存在用户的非法请求,计算机系统应对其进行跟踪和监管,及时掌握数据信息的应用状况,并准确识别非法的数据传输终端。最后,应做好计算机工程应用中的日志记录,全面、客观、详细地对计算机系统的各项信息进行记录,包括节点名称、口令、用户名和数据传输终端等方面,有效识别非法操作,对数据信息进行保护。对于计算机工程应用中存在的问题,要制定出具体的安全目标,在实现计算机工程应用的便捷性的同时,也应当确保计算机工程应用的安全性。为此,要根据计算机的安全测定标准,对计算机的安全水平进行认定,对低、中、高不同层次的计算机系统进行分层管理。在计算机工程的安全保护方面,首先,应确保计算机系统的保密性,对信息资源的使用进行授权管理,对网络资源的存取与调用进行限制。其次,应确保信息传输过程中的整体性与可用性,确保计算机系统信息的授权的情况下才能修改,要重视计算机系统的可操作性与可行性,应体现出丰富的动态数据信息,保证数据信息的可见性。 2计算机工程应用的优势 一方面,计算机工程应用在目前还存在着很多问题,在安全性上还有待提高,需要更好地针对系统漏洞进行安全保护;另一方面,计算机工程应用也有其不可忽略的优势。例如,可以应用加密技术方法非法入侵者的攻击,可以通过防火墙技术对计算机用户进行约束和防范,这些计算机技术都能够在一定程度上弥补计算机工程应用在安全性上的不足,实现有效的计算机防御系统。在计算机工程应用系统的保护方面,要加强对计算机系统的安全管理,提高计算机系统的安全水平。要通过数据加密技术有效防范数据的流失,确保计算机系统数据的安全。要不断优化计算机工程的网络系统,采取优化端口保护等方法,做好安全防控工作。对于数据传输和远程终端等环节的信息安全问题,应加强对应用端口的保护,弥补计算机系统中的薄弱环节,利用单、双端的安全保护措施,提高计算机工程应用的安全性。在计算机工程应用水平不断提高的今天,计算机工程应用的优势主要表现在推动经济发展的作用上,通过计算机系统的应用带动相关产业的发展,并提供了大量的就业机遇和空间。在做好安全防护措施的基础上,我们应充分利用计算机工程应用的优势,积极推动电子商务等产业的发展,为计算机用户提供安全、可靠、放心的网络空间,更加高效、便捷地为客户服务。 3结语 在计算机工程应用的过程中,安全问题是最大的问题,只有解决好计算机工程应用的安全问题,提高计算机系统的安全性,才能够充分发挥计算机工程应用的优势,体现计算机工程在推动经济发展进步方面的作用。为此,我们必须认真分析计算机工程应用中的安全问题,明确问题的原因、特点与防范措施,利用有效的管理与控制方法,有针对性地进行安全防控,提高计算机工程应用的安全性,进一步发挥计算机工程系统的应用效能,消除计算机的安全隐患,更好地利用现代化信息技术推动社会经济的发展。 作者:李会山单位:辽宁广播电视大学 计算机工程论文:计算机工程教育虚拟实验室建设实践 摘要:随着科技的飞速发展,信息化计算机技术已经在全球得到了广泛的应用。而传统的计算机技术已经不能满足当前人们对于计算机信息技术的要求。为了推行计算机信息技术融合当前高校的教学工作,本文通过研究基于云服务的计算机工程教学,虚拟模式实验室的相关建设方案,在针对当前的虚拟教学需求基础之上完成相应的分析,之后依照现如今的教学需求,从而阐述计算机工程教育的虚拟实验室相关应用实践,推进高校的计算机工程教学发展。 关键词:云服务;计算机工程教育;虚拟实验室 随着我国的“卓越工程师计划”的实施,实践工程教育的开展,大学生要想取得较好的实践体验,就势必要依从实训平台,通过融合当前的计算机信息技术,从而完成整体教学的多层次调整和提升。我国的相关教学规划纲要中指出,要在各高校的计算机工程实践教学中,建立优质的基于计算机的实践仿真实验室。虚拟实验室的使用就是基于计算机终端,从而构建的虚拟的实验环境,主要是为了能够实现工程教学中,诸多不同的工程用具以及电子化教学环境。在此种教学环境中,实现了有效的实践化科研教学活动。虚拟实验室的存在,有着较为功效的自动化实验教学仿真环境,具备了成本投入较低,课程开展多元化,提供实践平台的教学体验。 1虚拟仿真共享云服务平台建设 在各大高校的计算机工程实践教学过程中,通过构建虚拟仿真共享云服务平台,本着服务资源两者高效结合的教学原则,建设具备了一定开放性、拓宽性、延展性的云计算虚拟服务管理体系以及信息资源共享平台。主要包含了对于物质的多样化虚拟管理,以及对教学资源的多平台共享系统。虚拟云服务共享平台中的仿真软件,以及监控所存在的整个虚拟仿真过程,以及仿真实验平台的诸多管理系统以及集成软件,都提供了多方面的共享教学。云服务平台的存在,不仅实现了教学资源的云存储以及虚拟化教学资源管理,更实现了平台化的监控服务管理,以及相关安全权限管理的多样化功能。将教学过程中的诸多工程课程开展设备的存储,以及系统化计算机信息化资源的虚拟化统一,更是实现了教学资源在云计算的相关环境中,通过给予较多使用者的相关资源供给,依照用户的诸多使用需求,完成教学资源的分配。在开展教学中,提供了具备一定灵活性的虚拟化部署以及虚拟化的模拟配置功能。提供了可视化的监控感知机构管理,给予角色的相关访问权限管理。实现了计算机信息基础的应用管理同时,主要通过使用Swift技术,对计算机云存储功能完成管理,实现虚拟化的接口管理功能。通过在虚拟仿真实验平台中引入诸多终端化操作程序,主要涵盖了计算机网络体系中的应用程序,以及不需要计算机主体的终端操作程序。基于SPICE桌面完成与云服务设备的终端通信功能。云终端可以完成不同设备之间的连接,不同设备之间的虚拟资源共享,从而有效的实现了网络仿真平台的实验便捷以及安全操作性(如图1所示)。学生在使用过程中也可以通过借助云终端,完成对于实验数据的获取,对于应用服务以及教学资源的共享使用。基于云计算的虚拟仿真实验平台,实现了更加高效率的教学资源整合管理,完成了软件以及硬件多种教学设施的综合性共享,打破了专业的实验教学限制,从而有效的满足了多个教学学科,完成虚拟化教学平台的教学需求,构建适当的虚拟化实践教学,在完成了多功能教学资源共享的同时,满足了学生在使用过程中的虚拟化仿真实验。 2虚拟方针实验教学资源管理模板 虚拟仿真实验教学的实验室,通过利用工程学科的原本学科优势,完成了虚拟的仿真实验系统整合,通过共享教学资源的信息化资源设备,添加多种自主化的教学虚拟课程软件。学生可以在开展工程实践教学过程中,借助云终端客户平台,完成特属账号的登陆,从而进入虚拟仿真实验平台。按照工程课程的开展诸多教学需求,依照课程的相关实验开展,创设适合的实验仿真平台,虚拟仿真实验室的存在为学生的实践学习,构建了特色化的实验性操作平台系统。并且可以依照学生之间的不同设计能力,发散学生的创新思维,构建属于自身的不一样的操作创新平台。通过按照教学资源中的诸多教学模板需求,完成对于仿真平台的诸多教学资源管理,完成定制的满足客户诸多需求化管理版块。在云定义的个性化通用模型之上,实现计算机的多样化视图版块,完成不一样的操作进程,在计算机终端中得以体现。 3虚拟仿真平台实验教学组织结构 在对工程教学的实验仿真平台教学中,通过在云服务的计算机仿真平台之上,开展实践教学过程中,由各个教师可以提前设置具备一定多样性的仿真虚拟化实验操作方案,完成虚拟化控制仿真过程,适当的在课程开展中,展开虚拟仿真工程实践操作的多方面资源整合。为了能够有效的确保虚拟化仿真教学的实验平台可以顺利的完成,教师通常在对教学方案进行设计的过程中,需要根据提前设置或者规定相应的随机教学目标,完成教学课题的范围选择,从而建设针对性的实验教学课程开展方案。 4结语 通过建设以云桌面计算机技术为主要教学系统的虚拟化计算机实验室,在整合教学资源的基础之上,完成了计算机工程的实践教学,很大程度的发散了学生的创新思维,有效的推进了高校计算机工程的整体教学成效。 作者:廖程静 单位:四川护理职业学院 计算机工程论文:项目教学法在计算机工程制图中的应用 摘要: 项目教学法是以项目为载体、教师为主导、学生为主体的一种新型教学模式。该教学法一方面提高了教师教学的水平,促进了教学方式、质量的改进;另一方面可充分调动学生学习的积极性,开发创新意识,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 关键词: 项目教学法;计算机辅助设计;项目 1计算机辅助设计的现状及其存在的问题 计算机辅助设计在工程和产品设计中,可以帮助设计人员利用计算机及其图形设备进行与设计有关的工作。因此,《计算机辅助设计》成为相关专业学生的必修课。传统教学中,由于缺乏对学生创新意识、自主意识的培养,教学方式上比较单一,一般以教师讲授为主。虽然有部分教师在授课过程中也加入了一些简单的案例分析,但由于时间有限,教师为了能把大纲要求的知识点传授给学生,多是讲得多、操作得少,实践不足。考核上,形式也比较单一。考核成绩一般是由平常成绩与期末成绩综合得分。此分数并不能很全面地反应出学生对专业技能的掌握情况和使用能力,特别是无法锻炼学生的实践能力和创新能力。学生在接受知识的过程中一般都处于被动,未体现其主体作用。虽有一些参观、实习活动,但机会不多,学生的实践整体偏少。因此,如何有效地利用项目教学法改变高校传统教学模式是需要首要考虑的问题。 2项目教学法的内涵 项目教学法是一种新型的教学模式。它把教学大纲中有关的专业知识点与工程案例相结合融入到项目教学中,形成以项目教学为主线,学生为主体、老师为主导的新型教学模式。师生通过共同实施一个完善的项目进行课程教学活动,使学生能积极学习,自主进行课程知识体系的构建。这种方式的教学可以充分调动学生的积极性,培养其动手操作能力,让学生在自己设计的项目中巩固原有专业知识,累积新知识,提高解决综合问题的能力,最后全面、深入地掌握这门课程在实践中的应用。同传统教学相比,项目教学法注重的不是专业知识点是否讲授完毕,而是教学成果,即确定学生是否在这一项目中获得了知识和技能,是否激发出其创造能力,是否已具备企业专业人员的综合能力。 3项目教学法的特点 项目教学法的出现将打破原有传统理论教学模式,向新型的教学模型推进。在其教学的过程中,以工程案例作为课程教学的载体,将大纲里的各个教学知识点与工程案例紧密结合,让学生更深地理解专业知识在实践中的应用,从而实现理论知识与实践技能相结合,有效解决该类课程教学中理论知识和实践技能的对接问题。项目教学法具有实践性。项目一般模拟真实的案例或者由校企合作单位提供一些项目,具有一定的社会性和实践性,让学生在有限的实践中学习,形成以项目为载体,学生为主体,老师为指导的教学模式,以充分调动学生的积极性。身临其境,在项目中主动思考,主动学习,懂得运用行业中的专业知识解决问题完成项目,获得实践经验,掌握专业知识与技能,以达到社会对其的要求。项目教学法能开发学生的创新意识。项目教学要求学生善于利用已有的专业知识对项目进行深入观察与分析,要针对项目实际性的问题提出有效的解决方案,最后模拟成图。在项目完成过程中,要充分发挥教师的指导作用,调动学生的主体地位,挖掘学生的创新意识,培养学生的主动性和创新性,进而提高学生的综合能力。项目教学法培养了学生的基本沟通能力和团队合作精神。项目以小组为单位,在小组内制定计划,协商问题,分工合作。而这要求学生必需相互理解,相互协作,充分发挥自己的个人优势,将自己掌握的知识和技能融入实践。 4项目教学法在计算机辅助设计中的实践 4.1明确项目任务 在《计算机辅助设计》教学程序中,将依据教学大纲对计算机辅助设计知识点的要求,从工程案例中选取合适学生的一些项目。这些项目要具有一定的实践性,难度适中,且与生活相贴近。项目选取完毕后,编写项目任务书,让学生接触CAD前就能大概了解自己所学的内容和必须要掌握的操作。 4.2项目的实施 项目实施的过程要始终贯彻以项目为主线、老师为主导、学生为主体的线路,让学生充分融入实践,认识团队合作的重要性。 4.2.1分组 当老师把项目任务书发给学生后,老师将根据对学生的了解和他们自身的意愿,对班级各位同学进行小组划分。划分后,小组对自己手头上的项目进行讨论、分析,整理思路,对有问题的地方和不理解的知识点向老师进行咨询,并对项目进行合理规划设计。 4.2.2开始储备知识 学生在明确自己的任务后,开始根据项目的要求查找、搜查相关资料,掌握相应的知识。老师利用学时数给学生介绍CAD相关的基础知识,了解其基本操作、编辑图形及绘图的注意事项。 4.2.3项目实施 师生在明确项目任务后,将按照项目任务书的要求开始实施。在实施过程中,学生不断思考,探索实践路径,体验实践过程中的艰辛和乐趣。遇到问题时,小组成员相互讨论、探讨。当项目进行到一定阶段时,可让学生进行阶段性总结,向老师汇报各组项目进行的情况及其遇到的问题。此外,各个小组之间可互相交流经验、学习、互相探讨问题的解决方案。老师在项目实施期间,要不定期查看他们对知识点的学习情况,及时纠正不良的作图习惯,查看其对细节的理解是否到位,项目规划是否合理。针对学生绘图过程中遇到的问题,老师应给予适当引导,让学生更能明确任务。 4.2.4实践项目检查与评价 学生在完成项目后,可对学生的项目成果做出三种评价方案。第一种是让学生自评,让项目组成员的学生在课堂上给其他各组同学和老师介绍自己的设计思路和设计方案,指出本组项目设计出彩的地方;第二种是让学生互评,各组成员在听取完组员自评后,可针对项目指出其他各组设计中的问题和不足,并对其提出相应问题,形成相互质疑、相互答辩的形式。让学生学会发现问题、分析问题、掌握解决问题的知识与技能,使项目在实践中更具有科学性和实用性。最后,由老师和请来的专家组成员对各项目进行点评,指出各组项目中的优点和不足,同时设立相应的奖项更好地激励学生。 4.2.5归纳整理 项目结束后,老师将跟踪学生项目过程中所遇到的问题进行归纳整理,列出他们的不足之处,反思自己在这一次项目中引导失误的地方,思考并寻找更佳的解决方案,以期为以后的项目教学做好更充足的准备。 5项目教学法的注意事项 项目教学法与传统教学比较,其课堂的主体对象、教学内容、组织形式都有了不同层次的变化,特别是对教师的要求有了更高层次的要求。项目教学法中,教师的授课方式有了很大改变。传统的教学老师一般都是集体授课,学生被动去接受知识点。教师并不能全程掌握学生的学习程度,具有单向性,互动不够。项目教学中,教师要随时注意自己的定位,做好项目的引导者,且其引导的好坏直接关系学生是否能正确理解项目,灵活运用专业知识和技能顺利完成设计任务。这要求专业教师不仅要有扎实的理论知识,更应具备丰富的实践工作经验。因此,这就要求高校能提供给老师一个平台,让老师的专业技能走进社会,走进企业,更深地去了解该行业对专业人员实质性的要求。同时,老师在项目选取上要充分考虑学校对该专业设定的课程,让所选的项目具有实用性和教学性。既能充分调动学生的积极性,又可涵盖专业知识,让学生在实践项目的过程中加强创新能力,锻炼动手能力,实现所学即所用,熟练操作CAD软件,掌握新的专业知识技能,更加符合企业所需人才的标准。 6结语 从实践过程中可以看到,项目教学法是一种新型的教学模式。该教学方法让学生在学习的过程中有明确的目标,从而激发学习兴趣,由被动接受知识转变成在潜移默化中掌握教学要点,感受到学习的成果,切身体验学习的乐趣。因此,要将项目教学法应用于《计算机工程制图》教学,以更好地培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 作者:高微 单位:福建农林大学东方学院 计算机工程论文:计算机工程信息化管理思索 计算机技术在工程管理中的应用 我们目前常用的计算机软件包括P6,P3项目管理软件,以及EPM工程管理软件,它们在企业的工程管理过程中发挥着巨大的作用。计算机技术使企业从传统的手工、人力模式中解放出来,利用计算机来控制工程项目的各个环节。现代工程项目规模大,参与单位人员多,而且往往涉及国内外,信息量大,涉及的载体介质也很繁多。传统的工程项目管理是以纸为载体,其传输方式是与传统的金字塔式管理体制相适应的纵向沟通方式,这种方式层次多,效率低,费用高,极易因信息交流沟通失误造成损失。在信息高速膨胀的今天,企业必须充分利用先进的计算机技术,结合互联网技术来提升项目管理水平。一个庞大的工程项目如果没有计算机技术的支撑是无法完成的,项目上的运作管理有了计算机技术变得简单易行,而且摆脱了时间、空间的束缚,在管理上切实做到了科学性、多样性和时效性。企业在利用计算机技术管理工程项目过程中,数据的采集与处理,信息的沟通、文档的管理都得到了很好的运用。企业运用计算机技术的重点是开发应用以Internet为平台的项目信息管理系统,建立数据库和网络连接,实现网上投标、网上查询、网上会议、网上材料采购等。通过建立网上虚拟组织,变纵向信息交流方式为平行交流方式,提高效率和准确性,实现信息资源的共享,改进沟通与合作,提高决策的科学性和时效性。总之,计算机在工程项目管理上的应用范围在不断扩大,应用层次在不断深入。 计算机技术在工程管理应用中存在的问题 企业通过计算机技术来管理工程项目,在管理过程中,安全、技术问题不容忽视。近几年计算机网络技术获得了跨越式的发展。企业在工程项目管理中,信息的处理和传递都超越了地域和时间的限制,利用互联网技术可以很好地解决信息传递和沟通的问题。一方面,互联网技术特有的交互性特点使通信过程由单向变成双向,项目人员可以利用互联网实时查看工程进度、更新数据、统计报表等,能以最直接,最快的速度来反馈信息。另一方面,计算机网络技术运用于企业通讯,缩短了空间距离,实现了“近距离”控制。在现代企业管理中,一些网络通讯工具的应用拉近了公司决策层与基层员工的距离,实现了“近距离”管理。这种管理和监控保障了公司的有效运作,促进了公司的管理结构转变,甚至是管理层次的转变,进而实现公司的扩展性管理。 在软件程序或者编制当中导入的能影响计算机数据或者正常功能、正常使用并且可以实现自我复制的特殊的计算机程序代码或者指令,我们称之为计算机病毒。它能够损害计算机系统的正常使用,破坏计算机使用功能,还有极大的传染性,一旦计算机感染病毒后没有及时发现和清理,那后果是相当严重的。近几年,关于网络的安全事故层出不穷,前有震荡波、冲击波,后有熊猫烧香等。其对企业的危害是相当大的,计算机中病毒导致局域网瘫痪,无法处理事务,会给企业带来巨大的不可逆转的损失,所以计算机病毒的防范工作是重中之重。要做好防御工作,一是要在管理层面上防范,二是要在技术层面上防范,利用先进的防病毒软件来实时监测计算机,病毒无处可侵。计算机技术的成熟发展,保障了企业网络的安全性,为工程项目管理打下了坚实的基础。 计算机技术的发展与展望 计算机技术作为一种先进的工具,可以明显改进工程项目管理中各个方面的数据采集。协同设计等工作,通过网络实现资源共享,为决策者提供最及时最有效的依据,提高管理者的管理效率。计算机技术只有和先进的管理思想、管理方法、管理模式相结合,才能最大化发挥自己的作用,帮助企业实现更好更快的发展。企业的发展趋势是国际化,在与国际接轨的过程中,计算机技术的快速发展为企业的发展提供了强有力的保障。而计算机技术在企业工程管理中的运用保障了企业信息化的顺利进行,同时也提高了企业生产力,加强了管理手段。计算机技术在企业工程管理过程中发挥着重要的作用,它是信息化的产物,是在企业对于信息要求不断提高的情况下产生和发展起来的,它的应用必将为企业的发展添砖加瓦。(本文作者:董亚萍 单位:中国昆仑工程公司 (北京)) 计算机工程论文:计算机工程教育培养思路 本文作者:高德勇 金涛 单位:兰州交通大学教务处 甘肃政法学院公安技术学院 随着科学和技术的不断进步、计算机技术日新月异的发展,计算机软件的知识体系变得越来越庞大。与此同时,现代企业对软件工程师的项目实践能力、团队工作与交流能力提出了更高的要求。因此,基于项目开发应用的工程教育,促使学生进行更多更深的理论知识和更高的能力与素质的培养。所以,我们需要对传统的课程体系、教学理念和学习方法作出重大变革以应对这样的挑战。为了更好地培养学生的能力,必须对传统的教学模式进行改革。因此,针对传统教学模式下计算机相关专业日常教学中学生主动性和积极性不强、缺少综合能力训练内容、作业抄袭、新知识与新进展反映不理想等问题,为了解决这些问题将工程教育理念引入实际教学中,可以通过设定合理题目,将课程设计与项目开发紧密结合,利用学生的好胜心理、竞争性和成就感等,提出了新的教学模式。也可以将实践动手能力强的同学组织起来,承担一些项目和课题。教学实践证明,新的教学模式能够充分调动学生学习的积极性和主动性,提高学生对专业知识的综合应用能力、工程实践能力,同时也避免了作业抄袭现象的发生,强化了学生的自信心。另外,也对新模式中存在的问题进行了思考与建议。 一、工程教育理念与方法 工程教育包含构想(conceive)、设计(design)、实施(im-plement)、操作(operate),教育深入到工业产品从构思、设计、实施、运行到结束生产周期整个过程,是麻省理工学院和和几所瑞典大学在瓦伦堡基金会的资助下,经过4年的跨国研究和探索后于2004年提出的一个工程教育理念。工程教育首先定位培养什么人和如何培养人这两个方面出发探索工程教育问题。工程教育的是为让学生尽快进入企业工程环境而将学生置身于在企业真实产品生产周期中,在产品的构思、设计、实施和运行过程的工业环境中接受工程教育,将学生在工程环境下,快速掌握工程应用的实际的技术、深入研发新产品和新系统的开发和运行、理解技术的研究发展周期。工程教育工程是教育改革一种较好的思路,能够掌握现代工业系统开发的主要技术的现代工程师所需要具备的知识、能力,以工程实际开发设计为背景环境,建立的课程体系相互联系、相互支撑,让学生在实际工程应用的实践环境中取得丰富的设计、制作和主动学习的经验,促进学生能力和素质的综合成长。CDIO工程教育模式可以在课堂上有效建立互动的、启发式的和探究式的学习方式,能引导学生提出问题,找到解决问题的方法。实践教学课程的教学改革既要遵循该课程的传统理论知识,又要符合CDIO工程教育模式对项目支撑课程的要求。 二、工程教育培养模式的探索 工程教育培养模式是一种建立在架构教学理论基础上的新方法。架构理论认为:传统的教育模式是通过教师传授得到,工程教育模式是让学习者在一定的工程情境下,利用必要的学习资料,借助他人的帮助,自主学习快速成长的经历。在企业提供工程环境下,获得的充分实践的探究式学习模式。在这种环境下,企业安排的项目,驱动着学生,在遇到不懂的知识需要通过查询资料文档和上级领导进行沟通,这种方式极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望和调动了学生的积极性和主动性,从而培养学生自主分析问题、解决问题的能力,以及团队协作能力和探索、创新的精神。同时还可以提出了导师负责制的项目开发驱动教学模式,根据企业对软件技术人才的需求,以教师承担的项目为教学课题,以分组团队协作的模式,由带队导师负责学生的项目任务的安排,技术培训和监督管理。此外,还可以通过校外软件实习基地为教学研发场所,委托师资力量强的教学机构以专题培训、技术讲座、实战项目辅导等多种教学模式相组合的方式为教学手段,使得学生在项目的驱动的环境下进行学习和开发。以上的工程教育教学模式是在项目开发为主线的情况下,鼓励学生自主学习,相互学习,培养团队协作,让学生学会与项目主管沟通,使得学生在工程环境下快速成长。CDIO工程教育改革是一个系统、全面的改革。它具有明确的培养定位、详细的培养目标和全面、系统的培养方法指南。众所周知,教育改革绝不可能一蹴而就,需要长期努力、逐步提高。有明确目标的系统性的改革为改革少走弯路、提高效率、持续改进提供了重要的基础。 1.构建完善课程体系 根据工程化思想,从专业知识的结构和所需能力培养入手,建立科学的工程化的课程体系是十分必要的。课程体系大纲包括专业知识、职业能力、团队合作和工程综合能力四个层面,对现代企业工程师应该具备的知识和能力,以课程体系的方式逐级细化设置,形成具体对教师和学生都具有明确意义的课程体系,提高实践教学的比重。比如可以在计算机相关专业的教学计划中,设置以下的编程语言的教学计划。对于大一、大二的低年级新生,设置《C语言程序设计》课程、《C++面向对象程序设计》、《高级C++应用程序设计》(包括WIN32SDK和MFC框架应用的高级应用设计),在大三、大四高年级的学生根据个人的爱好可以就多个工程应用级的C++学习方向进行学习,可以是游戏DirectX方向、GDI图形图像设计、dot net框架的管理信息系统、驱动程序的开发等企业级应用开发,和企业进一步沟通,确定订单式培养计划,将企业应用需求引入到培养计划中来。因此,为每一门课程(包括每一个项目)制定课程教学大纲,课程大纲明确学生应掌握的知识和能力,规划如何使学生学到这些知识和能力,如何考查学生的知识和能力,并明确教学、实验、作业/项目的安排。大纲中除了列出本门课程的知识点之外,还根据本课程所承担的能力目标。以教学大纲的形式具体细化专业培养目标,将培养目标根据专业的知识、能力和素质的培养分配到每门课程,各门课程根据自身特点承担相应的知识、能力和素质的培养。通过改革教学方法给予学生一体化的学习经验、构建他们的知识和能力体系。 2.教学方法的转变 在教学方法上,引导教师更新教学观念,从以教师为中心转向以学生为中心,引导学生自主学习,摆脱对老师的依赖,提高自我思考能力,突出通过实践动手来分析问题和解决问题,增强创新意识,巩固知识概念。鼓励老师进行教学改革,增加实践环节的比重,将课程设计和实验课并入相关的课程内,使得代课老师承担一定比重的实验课,任课老师也成为了实验课的教师之一,对于实验课的内容要认真规划和企业工程实践尽量结合,让学生在校园里就处在工程教育氛围中,教师尽可能统筹安排课程内的实验,做到大纲详尽,实验细节细致入微。从大一开始就注重对缺少实践动手能力学生的培养,针对课程安排丰富的综合性实验和课程设计,让每一位学生自己动手、自主完成并全身心投入。适当的压缩教师授课学时,改革教学方法,设立场景教学,鼓励学生采用一边听一边实验一边讨论的方式,让学生成为课堂上的主角。设置丰富的设计-实现项目,利用课堂和现代学习场所或实验室加强学生学习的主动性、实践性和团队合作精神。#p#分页标题#e# 3.课程设计与项目开发紧密结合 针对一些专业课程,增加课程设计环节,可以巩固学生的理论知识,培养学生科研和自主学习的能力。基于CDIO培养模式是将所学知识和实际的工程项目相结合,对于优秀课和专业选修课的的课程设计中引入工程教育的理念,通过贴近工程应用的课程设计可以让学生接触实际工程应用开发的方法,尽量提高学生对所学知识的综合应用能力。因此,从教师的角度,搞好课程设计的关键,应设计好题目并做好课程设计的准备工作,引导学生自主学习,积累储备知识,跟踪主流技术。教师出课程设计题目的时候,选择贴近企业实际工程项目,同时结合所学课程、学生掌握的知识情况,为了提高课程设计的质量,总结以往学生的课程设计的过程中常出现的问题,提出循序渐进式的课程设计指导教学方法,将往届学生中课程设计中的优秀作品和设计思路去启发应届学生,本届学生在往届学生的基础上进一步深入设计开发。 4.通过竞赛提高学生的实际应用能力 每年举办各种大学生应用技能竞赛包括“创新杯计算机应用能力大赛”、“CAD计算机辅助设计大赛”、“全国大学生数学建模比赛”、“全国大学生电子设计大赛”和“全国大学生机器人大赛”等竞赛,提供了培养学生应用能力的一个舞台。比赛的题目注重实际问题的解决和实践动手能力的提高,旨在培养学生分析问题解决问题的能力和参赛团队协作精神。竞赛给学生提供了充分的自我发挥平台,对于学生个人综合实力的全方位考核,同时挖掘学生的个人潜质。针对比赛各二级学院积极组织、认真准备,分别进行赛前培训、集中训练和赛前选拔工作。同时,根据大赛的项目和内容,对于现有的教学计划进行修订,对于课程内容也要不断优化,改进教学手段和教学方法,使得教学内容贴近工程应用,对于日常考核方法进行改革,采取灵活多样的考试方法,积极申请专项资金建设特色实验室,通过加强实践动手能力的培养,对现有课程体系进行改革和优化,为培养学生的实际应用能力创造良好条件。通过参加比赛,不仅培养了大学生对科技活动的参与兴趣,锻炼了学生根据已经掌握的知识解决实际问题的综合能力,也培养学生的团队协作精神和创新能力。教师在指导学生参加竞赛时,积极做好赛前准备,进行赛前训练和选拔工作,在指导过程中善于激发学生的创新意识,努力提高学生的自主学习能力,同时营造宽松的研讨氛围,使学生在良好的学术氛围中,共同提高,互相促进,团结协作,争取取得好的成绩。 5.毕业实习实践环节对学生的培养 校外教学实习基地选择的代表着应用工程教育理念培养学生的工程实践场所,毕业实习实践环节的选择和建设采用不同的合作方式,选择有一定实力的企业和师资良好的校外实习基地,建立广泛的多种多样的校企合作关系,以便让学生学习和体验软件产品的从需求、规划、设计和测试整个产品的生命周期。校外实习基地是工程实践场所,它提供了一系列广泛的设施,包括企业的职场工作环境、团队协助开发项目的工作环境和工程化的任务实施管理方式。基于工程教育的的工程实践场所的包括以下基本特征:学生动手学习和自主学习产品的开发和设计、通过学习掌握系统的开发过程和熟悉企业工程产品的设计流程,为学生们提供了学习多学科知识的平台;同时也促进了学生个人人际交往能力提高;学会与小组的交流,也引导学生逐步适应社会交往和学习社会知识。此外,学校将毕业实践环节变成直接走出校门走入订单企业中去,提前到企业的环境去锻炼,使他们从择业观念、就业技能进一步的改变,完成其从学生到职业人角色转换,以及从学校到社会的人生环境的自然过渡。根据学生在企业工作的岗位设定毕业论文题目,让他们在锻炼的同时,完成毕业论文的设计。这样间接的促进学校工程教育模式的发展,为教育模式的转变积累经验。他们的课程设计的方向和题目也在进一步的影响教学方式的转变。学院制定详尽的管理方法和实施细则,在政策上给予倾斜,这样可以避免学生就业找工作和毕业论文的相互影响。 三、结束语 企业处在竞争环境中,急迫需要具有实践动手能力强、较好创新意识的IT人才。培养具备工程实践能力的应用型专门人才是高等院校的最为根本的任务,为此,学校在围绕实验室硬件建设、教学环节的改革和创新、加强师资队伍建设和考核方法的改进等多个方面不断努力、勇于探索、努力创新,根据工程教育的思想优化学校人才培养的课程体系,努力营造工程环境,提高实践教学教学的比重,逐步提升的学校的教学质量,使学生能够较好的适应新时代的发展的需求。 计算机工程论文:计算机工程管理中医院管理应用 摘要:计算机工程管理是一项利用计算机等现代化技术进行电子信息控制和处理的管理学科。随着计算机技术的不断发展以及信息化技术的推进使计算机工程管理水平有了很大的提高。现在计算机工程管理已经广泛的应用到医院的各个部门和领域,成为一种安全和高效的管理方式。本文就计算机工程管理在医院中的具体应用提出了自己的观点。 关键词:计算机工程;医院;应用 现代医院结构复杂、人员众多,涉及到临床、医技和行政后勤科室等众多部门,医院管理的内容涵盖了所有的科室,包括医德医风、科研教学、审计监督、绩效核算医技人才建设等方方面面。庞大的数据信息处理需要计算机工程的支持。计算机工程管理在提高医院运行效率、整合医院资源和提高决策依据等方面发挥了重要的作用。医院管理中信息资源的管理也成为医院发展的重中之重,也是深化医院管理分工和结构调整的动力。自2010年国家卫生部要求医院实施电子信息工程以来,计算机工程管理在医院中的应用也越来越广泛。从原有的HIS系统到现在的整合LIS系统和PACS系统,可以说医院的计算机工程管理已经渗透到医院管理的各个方面,成为医院进行医疗数据统计、制定医疗管理决策和绩效考核的重要方法。 一、利用计算机工程管理来统计电子化的医疗数据 利用计算机工程管理来统计医院的医疗数据,建立高效、综合的管理数据模型,利用计算机建立各种图形和报表来给医院领导提供直观的分析体系,实现医院数据的持久化管理。计算机工程管理依托数据模型,运用数据仓库和数据分析处理技术,将医院医疗电子数据进行汇总、整理和对比分析。在具体运用方面,是以医院的原始数据为基础,把医院HIS系统、PACS系统、LIS系统、以及财务收费数据和病例系统进行数据整合,遵循卫计委制定的数据标准组成基础的统计数据库,融合了门急诊、住院和各临床医技科室的基础数据。 二、利用计算机工程管理来实现信息化的管理决策 计算机工程管理以医疗数据统计构建的平台为基础,利用医院数据分析与决策支持系统也就是BI系统来对医疗数据进行挖掘分析,监测医院的运营数据并完成指标统计分析,为医院管理部门提供便捷的实用分析数据,分析医院经济业务的规律性和发展趋势,让医院管理者根据数据分析做出正确的发展决策。利用计算机工程管理分析和管理决策平台的数据,能够实现医院管理的精细化。建立病人健康档案,分析出某一类疾病在何种季节和何种年龄段属于高发并上报给上级卫生部门,帮助卫生部门制定相应的预防措施,也能为某些季节性疾病的研究提供宝贵的医疗数据来源。 三、利用计算机工程管理实现医院绩效考核的智能化 医院各科室众多,每个科室情况不一,对医院的绩效进行考核要分别临床、医技和职能科室来进行,职能和性质不同的科室绩效考核方法也是不一样的,科室绩效考核既要兼顾效率又要兼顾公平,是一项十分复杂的工作,必须借助计算机工程管理来实现。利用计算机工程管理将医院的HIS系统、人事管理信息系统和财务管理系统组成统一的信息平台,通过HIS系统统计科室收入、通过人事管理系统管理职工工作量和考勤,通过财务管理系统来核算科室收支情况,三者之间资源共享,通过对日常数据的维护,让核算单元细化到每一个员工,并实现每月绩效工资的生成和发放。利用财务系统将医院各种成本进行逐级分摊,按照临床科室、医技科室、医辅科室和职能后勤科室分类,核算最小成本单元的直接成本和间接成本,直接成本直接计入科室成本,间接成本通过一定的分摊方法分配到科室,实现医院的全成本核算。绩效管理系统以最小的核算单元为基础,按照出院病历和收费信息核算每个病种的收费情况,不但有利于医院做好成本费用管理,还为单病种限价提供了可参考的成本数据。计算机工程管理在医院中的应用是十分广泛的,利用计算机管理规范医院的内部管理流程,使医院的人力、物力和财力都得到了充分的利用和监督,最大程度的节约了医院的成本,提高了医院的效益,通过计算机工程进行信息共享,在数据库的支持下,医院各种调整都能直接的落实到每一个工作岗位中,利用计算机管理系统,医院对全院的工作都能改造成网络化的控制结构,有利于院领导进行决策。 四、计算机工程管理在医院中的发展趋势及问题 首先,计算机工程管理在医院中的应用会逐渐标准化。将计算机管理融入到医院各个科室,提高医院整体的工作效率和管理能力,促进医院各部门之间的合作,应该制定统一的计算机系统管理标准,标准统一后各个医院之间的沟通和协作会更加方便,无论是电子病历的传输还是病人的诊断都能够直接拿来参考,实现了不同医院之间的资源共享,促进了医院之间的合作,也是整个医疗行业得到了飞速发展。其次,计算机工程管理将逐渐趋于决策化。医院通过计算机管理系统收集大量的基础数据,由计算机进行筛选和整合,将有效的信息筛选出来及时的提供给医院管理者,管理者就可以随时掌握医院的数据信息作为决策的依据。最后,计算机工程管理在医院中会更加效能化。利用计算机管理系统制定标准化的制度来协调医院各科室之间的关系,大大减少了在计算机信息管理系统中的投入,缓解医院的资金紧张情况。计算机管理工程在医院应用过程中,很多职工对计算机管理不熟悉,缺乏算计方面的知识,医院应该针对这部分员工进行集中培训,确保计算机管理顺利实施;计算机工程管理需要医院在信息化建设方面投入一定的资金,因此需要院领导的支持和重视,才能把医院打造成信息医院、数字医院,提高工作效率从而提高医院的经济效益;计算机工程管理利用的是医院的基础数据,部分员工对基础数据填写不认真,认识不足,从而影响了计算机管理的实施,医院要制定相应的奖惩措施确保基础数据的真实性。总之,我国人口众多,医院每天的业务量很大。病人对医院的满意程度与医院的管理效率息息相关。医院利用计算机工程管理,不断提高医院的工作效率和管理质量,促进了医院各方面的发展,也让医院的管理更加的科学化和规范化,因此计算机管理工程值得所有医院借鉴和使用。 作者:陶山山 单位:河北省邯郸市第一医院人事科 计算机工程论文:计算机工程安全的维护 【摘要】安全维护是计算机工程的重点,以现阶段计算机工程安全工作情况为基础,结合近年来安全维护工作特点,分析计算机工程的安全维护方案。 【关键词】计算机;安全;维护;工程 现阶段,随着我国信息化进程的不断加速,网络工程技术得到了大范围的推广,突破了传统意义上信息沟通的形式,成为现阶段大部分人与外界沟通和获取信息的一种形式。但是,计算机工程技术在优化人们生活形式的过程中,因为计算机工程自身具备的特点,在实际发展中有关计算机工程的安全问题在逐一涌现出来,影响了健康的网络环境,威胁着人们的正常生活,为网络安全的发展埋下了隐患。由此,分析计算机工程的安全维护方案是发展的必然。 1影响计算机工程安全的相关因素分析 1.1网络病毒的影响 现阶段,计算机的病毒形式多,并且可以在运行中明确互联网中存在的漏洞,且在这些漏洞中入侵到整体的网络中,以此传播,促使更多的软件受到影响。若是计算机内部软件受到影响,会导致网络中占据的内存增加,导致系统更为缓慢,影响实际生活中人们的应用。 1.2计算机内部软件自身存在漏洞 计算机中很多的软件都不是安全的,多多少少都会存在病毒或者是漏洞,这也是推广的必然,就像美国微软公司应用的软件也存在这一问题。这些漏洞会成为非法应用者获取重要信息或者是文件的途径,这也是影响内部信窗的重要途径。攻击形式主要是协议漏洞,也就是应用POP3等对整体计算机实施入侵,可以有效获取系统管理者的权限。另一种形式是缓冲区漏洞,攻击人员可以依据这一漏洞提出相关的指令,这些指令要超出缓冲区的权限约束范围,导致系统运行较为缓慢,还有的导致整体运行瘫痪。同时,也可以进行口玲玲攻击,主要是黑客破译了网络口令造成的,以此入侵到一个系统当中。另外,还有IP地址攻击等形式[1]。 1.3竞争对手的恶意破坏 市场竞争的不断提升,促使同行业的竞争也在日益增加,很多企业为了获取更多的效益会弄虚作假,对存在竞争关系的企业网络系统实施破坏和影响,主要是获取竞争对手的网络信息,或者是改变其所在网站的信息,还会在网站上大量散播竞争对方的虚假信息,导致网络系统无法顺利运行,影响实际工作的实施。 1.4应用者的方法不正确 计算机管理工作者在应用过程中出现马虎或者是不细心的情况都会使工作出现问题,在不规范的操作下,很容易为网络非法者的入侵提供平台。同时,大部分管理工作者的警戒心不强,经常应用自己的电话号码或者是出生日期作为密令,缺少强大的严谨性,或者是随意将账号给他人应用,导致信息出现遗失或者是整改、盗用等情况[2]。 2计算机工程系统安全维护方案分析 2.1计算机病毒的预防 计算机病毒入侵一直都是影响应用者的重要问题,要想解决这些问题最先要对内部管理工作者实施优质的教育培训,从而提升工作者的安全预防观念和安全维护技能,促使上网和工作都可以在安全的状态下实施。其工作主要分为以下几点:第一,设计分级权限,对口令实施全面的管理。大部分计算机系统会应用口令对系统资源访问权限实施管理,这是有效与方便病毒的重要方案,也是非常经济的形式。网络管理者与终端操作人员依据自身的责任和权力选择多样化的口令,促使应用程序的信息操作更为科学,预防越权信息访问或者是无约束的应用网络资源。在设计口令的过程中,至少要选择五个字母或者是数字组合的口令,并且要定期改变自己的口令,也可以设计网络密保,依据系统自身不会泄密,但也要具备认证信窗的传递,从而可以口令的管理并不是唯一的形式。第二,构建简单化的安全和集中管理形式。软件的安全和管理也是工程安全维护工作的重要内容,在日常工作中要将一个优越的杀毒软件安装在组织中的NT服务器上,也可以下载到具备目标的计算机上,依据网络管理者统一实施管理和划分。杀毒软件与其他操作系统结合到一起,成为网络安全管理工作的重要组成部分,也可以为预防网络病毒提供有效的依据。第三,定期杀毒,预警隔离。在计算机病毒影响网络资源应用程序的过程中,这些病毒将处于信息共享网络介质上,因为就需要在网络上设计预防系统,定期对网络杀毒。依据网络病毒具备的特点,需要从整体上优化预防,在互联网上逐层构建预防系统,结合每一个病毒可能出现的节点实施隔离和锅炉,促使后台操作更为安全和优越。 2.2设计黑客攻击的应对方案 其主要分为以下几点:第一,包过滤技术。这种技术是防火墙技术的一种,通常情况下应用在OSI模型网络层上,在其实际运行中增加了传输层,并且以IP协议数据报文途径为基础进行应用,将两者层段作为信息监察目标,全面研究每一个信息系统中的协议、地址、端口等信息资源,并且审查其与设计优越的防火墙过滤要求,若是明确了某一个节点或者是多个区域过滤规则匹配好条件设定为阻碍之后,这一过滤包就会自主失效。动态包的锅炉特点可以明确报文的传递和其是否对系统产生影响,若是触碰到某一个判断机制,防火墙就会自主构成新的过滤规则,改变以往的规则,预防不良信息资源的再一次传递。第二,应用技术。整体防火墙可以作为一个透明线路,若是外界信息资源进入到一个防火墙访问客户端的过程中,应用协议也会依据应用层协议解决方案,通过设计解决规则明确信息资源是否存在影响。依据这一特点不用组合有限报文协议。因此,防火墙可以依据信息层提供的数据明确相关内容的有效性,研究服务器的日志,判断各项影响问题。第三,状态监测技术。其也是一种防火墙技术,不会影响网络平台的正常应用,只是依据一些信息监测网络通信不同层次,结合过滤规则实施明确和判断[3]。 3结语 总而言之,计算机工程的安全防护工作是一项综合性的系统工程,具备长期性和多样化的特点。计算机工程中的安全维护工作,需要设计防火墙过滤信息、提升病毒的维护方案、入侵检测技术的应用以及提升计算机网络风险的预防,深入了解计算机工程中安全预防技术的应用方案,从而有效提升计算机工程的安全管理技能,确保计算机网络的安全性,以此为人们创造一个优质的、丰富的计算机网络环境。 作者:薛成光 单位:滨州市教育局 计算机工程论文:计算机工程管理医院应用分析 摘要:计算机工程管理是一项利用计算机等现代化技术进行电子信息控制和处理的管理学科。随着计算机技术的不断发展以及信息化技术的推进使计算机工程管理水平有了很大的提高。现在计算机工程管理已经广泛的应用到医院的各个部门和领域,成为一种安全和高效的管理方式。本文就计算机工程管理在医院中的具体应用提出了自己的观点。 关键词:计算机工程;医院;应用 现代医院结构复杂、人员众多,涉及到临床、医技和行政后勤科室等众多部门,医院管理的内容涵盖了所有的科室,包括医德医风、科研教学、审计监督、绩效核算医技人才建设等方方面面。庞大的数据信息处理需要计算机工程的支持。计算机工程管理在提高医院运行效率、整合医院资源和提高决策依据等方面发挥了重要的作用。医院管理中信息资源的管理也成为医院发展的重中之重,也是深化医院管理分工和结构调整的动力。自2010年国家卫生部要求医院实施电子信息工程以来,计算机工程管理在医院中的应用也越来越广泛。从原有的HIS系统到现在的整合LIS系统和PACS系统,可以说医院的计算机工程管理已经渗透到医院管理的各个方面,成为医院进行医疗数据统计、制定医疗管理决策和绩效考核的重要方法。 一、利用计算机工程管理来统计电子化的医疗数据 利用计算机工程管理来统计医院的医疗数据,建立高效、综合的管理数据模型,利用计算机建立各种图形和报表来给医院领导提供直观的分析体系,实现医院数据的持久化管理。计算机工程管理依托数据模型,运用数据仓库和数据分析处理技术,将医院医疗电子数据进行汇总、整理和对比分析。在具体运用方面,是以医院的原始数据为基础,把医院HIS系统、PACS系统、LIS系统、以及财务收费数据和病例系统进行数据整合,遵循卫计委制定的数据标准组成基础的统计数据库,融合了门急诊、住院和各临床医技科室的基础数据。 二、利用计算机工程管理来实现信息化的管理决策 计算机工程管理以医疗数据统计构建的平台为基础,利用医院数据分析与决策支持系统也就是BI系统来对医疗数据进行挖掘分析,监测医院的运营数据并完成指标统计分析,为医院管理部门提供便捷的实用分析数据,分析医院经济业务的规律性和发展趋势,让医院管理者根据数据分析做出正确的发展决策。利用计算机工程管理分析和管理决策平台的数据,能够实现医院管理的精细化。建立病人健康档案,分析出某一类疾病在何种季节和何种年龄段属于高发并上报给上级卫生部门,帮助卫生部门制定相应的预防措施,也能为某些季节性疾病的研究提供宝贵的医疗数据来源。 三、利用计算机工程管理实现医院绩效考核的智能化 医院各科室众多,每个科室情况不一,对医院的绩效进行考核要分别临床、医技和职能科室来进行,职能和性质不同的科室绩效考核方法也是不一样的,科室绩效考核既要兼顾效率又要兼顾公平,是一项十分复杂的工作,必须借助计算机工程管理来实现。利用计算机工程管理将医院的HIS系统、人事管理信息系统和财务管理系统组成统一的信息平台,通过HIS系统统计科室收入、通过人事管理系统管理职工工作量和考勤,通过财务管理系统来核算科室收支情况,三者之间资源共享,通过对日常数据的维护,让核算单元细化到每一个员工,并实现每月绩效工资的生成和发放。利用财务系统将医院各种成本进行逐级分摊,按照临床科室、医技科室、医辅科室和职能后勤科室分类,核算最小成本单元的直接成本和间接成本,直接成本直接计入科室成本,间接成本通过一定的分摊方法分配到科室,实现医院的全成本核算。绩效管理系统以最小的核算单元为基础,按照出院病历和收费信息核算每个病种的收费情况,不但有利于医院做好成本费用管理,还为单病种限价提供了可参考的成本数据。计算机工程管理在医院中的应用是十分广泛的,利用计算机管理规范医院的内部管理流程,使医院的人力、物力和财力都得到了充分的利用和监督,最大程度的节约了医院的成本,提高了医院的效益,通过计算机工程进行信息共享,在数据库的支持下,医院各种调整都能直接的落实到每一个工作岗位中,利用计算机管理系统,医院对全院的工作都能改造成网络化的控制结构,有利于院领导进行决策。 四、计算机工程管理在医院中的发展趋势及问题 首先,计算机工程管理在医院中的应用会逐渐标准化。将计算机管理融入到医院各个科室,提高医院整体的工作效率和管理能力,促进医院各部门之间的合作,应该制定统一的计算机系统管理标准,标准统一后各个医院之间的沟通和协作会更加方便,无论是电子病历的传输还是病人的诊断都能够直接拿来参考,实现了不同医院之间的资源共享,促进了医院之间的合作,也是整个医疗行业得到了飞速发展。其次,计算机工程管理将逐渐趋于决策化。医院通过计算机管理系统收集大量的基础数据,由计算机进行筛选和整合,将有效的信息筛选出来及时的提供给医院管理者,管理者就可以随时掌握医院的数据信息作为决策的依据。最后,计算机工程管理在医院中会更加效能化。利用计算机管理系统制定标准化的制度来协调医院各科室之间的关系,大大减少了在计算机信息管理系统中的投入,缓解医院的资金紧张情况。计算机管理工程在医院应用过程中,很多职工对计算机管理不熟悉,缺乏算计方面的知识,医院应该针对这部分员工进行集中培训,确保计算机管理顺利实施;计算机工程管理需要医院在信息化建设方面投入一定的资金,因此需要院领导的支持和重视,才能把医院打造成信息医院、数字医院,提高工作效率从而提高医院的经济效益;计算机工程管理利用的是医院的基础数据,部分员工对基础数据填写不认真,认识不足,从而影响了计算机管理的实施,医院要制定相应的奖惩措施确保基础数据的真实性。总之,我国人口众多,医院每天的业务量很大。病人对医院的满意程度与医院的管理效率息息相关。医院利用计算机工程管理,不断提高医院的工作效率和管理质量,促进了医院各方面的发展,也让医院的管理更加的科学化和规范化,因此计算机管理工程值得所有医院借鉴和使用。 作者:陶山山 单位:河北省邯郸市第一医院人事科 计算机工程论文:计算机工程技术常见方法探析 摘要:在我国社会经济发展进程向前推进的过程中,计算信息技术工程逐渐在我国社会各个领域中得到较为广泛的应用,它不单单会使得我国人民的生产及生活模式发生一定程度的变化,也会使得我国人民的生活模式呈现出来一种日新月异的态势。但是将现阶段我国计算机电子信息技术应用实际情况作为依据,针对计算机信息技术提出了崭新的要求,计算机安全性也难以得到应有的保证。 关键词:计算机工程技术;常见方法;应用模式;现阶段;分析 正文: 现阶段计算机技术和我国社会中的各个行业有机的相互融合在一起,这会使得我国社会中各个行业中的工作人员承担比较大的工作压力,将计算机技术在电子信息工程领域中应用有着远大的前景以及长远的未来,其实也是可以这么说,计算机技术逐渐完善起来的基础上,促使电子信息工程发展速度得到一定程度的提升。计算机网络技术可以在电子信息工程领域中起到一定程度的引导性作用。在电子信息工程领域当中,计算机网络技术得到的应用较为广泛。信息的处理工作是难以离开计算机单独存在,信息的传递和处理工作其实都是依赖着通信技术措施。 1.首先对计算机工程技术措施的实际应用情况进行分析 在计算机硬件技术及软件技术发展进程向前推进的过程中,各种类型的计算机应用程序呈现出来一种逐渐成型的态势,因此这一个时代中的技术工程师自从从校门当中走出来之后,就一直在计算机之上开展工程计算、设计等工作。他们由小到大都一直经历计算机计算流程,甚至在某些情况之下对计算机产生了迷信的心理,认为计算机似乎是将所有工程问题解决的源泉性内容,简单而直接的予以计算机充分的重视。但是在计算机软件开发工作发展进程不断向前推进的过程中,又难以对计算机软件的质量水平做出一定程度的保证,其中包含得失软件开发人员和技术支持的技术资政证明;软件开发商的质量保证工作、质量控制流程应当得到较为严格的评价管理,软件开发工作进行的过程中使用到的各种类型的技术措施的理论依据应当得到严格的论证;简单以及复杂习题测试工作得到的结果严格评价工作以及其他单独求解结果进行相互比较的基础上,其实存在一些会对工程技术安全造成影响的因素,但是上文中提及到的这些问题却都被计算机软件的发展速度遮挡在了阴暗面。随着计算机及信息技术的发展,人们越来越愿意详细计算机技术措施本身是可以对工程做出正确的判断,但是却很少有人会想到一个问题,尤其是年纪比较小的工程师基本上是不会去想象,假如说计算机不存在的话,工程师在这种情况之下需要使用到的是那些必要性的知识和实际工作经验。人们都愿意相信的一个问题是,解决工程实际问题的过程中需要使用到的专业知识其实就是怎样应用计算机技术以及计算机领域当中的专业知识,甚至在某些企业当中将计算机技术水平当时评判一个人的完全标准,工程技术领域当中的工程师都愿意相信的一个问题是,他们在日常工作的过程中单单在对计算机技术措施加以一定程度的应用的基础上就可以使得所有的工程问题都得到妥善的“解决”。在此情况之下人们想要认识到工程技术行业中丰富的工程项目经验、脑力劳动工程以及设计思想的重要性显得比较困难。 2.怎样才可以使得计算机工程技术措施得到正确的应用 在年纪比较小的工程师当中,应当让他们认识到的问题是工程设计工作本身的危险性,对人民群众的切身利益造成的影响,并且工程技术领域中的相关工作人员在实际工作的过程中应当秉承着高度的责任感,应当让他们了解到的问题是,工程特征和工程设计工作质量水平之间呈现出来的相互关系较为密切。实际工作经验较为丰富的工程师,在工程设计工作进行的过程中,不使用计算机就可以开展工作,计算机工程技术在工程技术领域中应用不是一件坏事,但是需要明确的了解到的一个问题是工程计算领域中应当怎样去应用计算机,计算机是不可以在工程设计和计算领域中滥用的,因为滥用之后引发严重的后果。 3.结语 总而言之,电子信息工程和计算机技术之间呈现出来的相互关系较为密切,难以相互分离开来。计算机技术在电子信息工程发展进程向前推进的过程中发挥出来的作用较为重要,假如说没有得到计算机技术措施的支持的话,电子信息工程想要独立的将相应的操作妥善的完成是一件较为困难的事情。电子信息安全故那里工作的系统性和复杂程度比较高,所以在正式施行这种操作之前需要做好长期工作的准备,站在整体的层面上展开综合性规划工作,并将电子信息工程领域中的安全管理工作妥善的完成,所以说需要针对相关的问题施行针对性比较强的应对措施,并在此基础之上构建出来建立健全的安全管理机制,使得安全检测工作的力度得到一定程度的提升,从而也就可以使得相关工作人员的人身安全得到有效的保护。 作者:郑芳芳 计算机工程论文:职业院校计算机工程信息技术教学 摘要:针对职业院校的计算机专业课程现状,对学生的学习兴趣、学习基础、学习能力等现状进行分析,找到因为传统课堂带来的问题,以及翻转课堂的优势,结合学生的特点和课程的属性,将翻转课堂应用到职业院校的计算机课程中,通过优势发挥与资源重组,实现教学课堂效果的有效提升。 关键词:职业院校;翻转课堂;计算机应用课程 《工程信息技术》作为国家规定的职业院校学生必修的文化基础课程,在提高学生的计算机应用能力、实现学生信息技术综合素养的提高上,有着非常重要的作用。课程培养的是学生运用计算机知识发现并解决问题的能力。但是纵观职业院校学生的实际情况,我们会发现他们的学习能力千差万别,学习兴趣普遍不高,再加上学习的基础设施配备不足,使他们的课程学习长期处在一个“雪上加霜、”的境地。面对这样的现实情况,改革与发展工程信息技术课程就成为一个迫在眉睫的事情。 一、高职学生学习“计算机应用基础”课程的现状 1.学习基础千差万别职业院校教育在近几年得到了蓬勃的发展,生源数量大大提高,学校考虑到经济原因也大多进行大面积扩招,这就导致招进来的学生在学习基础和学习能力上有着比较悬殊的表现。还有,进入到职业学校学习的学生在家庭经济状况上的差别也比较大,有的学生在入学之前已经对计算机的操作非常熟练,有的学生则连基础的入门都达不到。这就导致了学习能力较高的学生吃不饱,学习能力偏低的学生又吃不了。严重阻碍了教学效果的发现。 2.学习兴趣悬殊较大职业学校的学生和普通学校的学生相比,学习的兴趣差异还是比较大的。一部分学生对计算机有着浓厚的兴趣,另一部分学生则认为学习计算机是一件可有可无的事情。即使在学习兴趣浓厚的学生中间,也有一大部分学生是因为被网络游戏等吸引,并不是真正想要提高计算机实际应用能力。所以,学习兴趣之于学生既是千差万别的也是层次丰富的,如果没有足够的针对性,教学是不可能有效激起学生的学习兴趣的。 3.学习内容陈旧滞后目前,大部分职业学校使用的“工程信息技术”课程的教材都是由国家教育部统一制定编写的,这种教材的适用于一般标准,但是具体到实际教学中,有些内容已经不能满足现实的需要。而这样的教材要想改版一次,常常需要付出比较大的成本,地方院校要是制定地方教材,程序繁琐,成本较大。这些都使得教材的内容几年甚至十几年如一日的呈现出“老三篇”---计算机基础知识、windows操作系统、office办公软件。相关知识点的配套和教授素材严重缺乏创意,学生的学习兴趣被压制的同时,也使得职业院校的计算机学习整体呈现出一种在市场面前的“无力感”与“挫败感”。而所有专业共用一本教材的现状也充分暴露出当下教学的盲目性,学生在学习内容上使用的精力大部分是无效精力。 4.教学手段贫乏单一 “工程信息技术”强调的是学生动手实践的能力。目前,职业学校的计算机课的确都是在多媒体教室上,但这并不代表实践能力就得到了有效地提高。很多学生在面临实际操作时,还是茫然无措。这是因为我们只是在环境上配备的比较专业,但是在教学方法上仍然是以教师讲、学生听为主,学生在课堂上不是进行创造性学习,而是进行模仿性的学习,这样的方法严重的抑制了学生的学习兴趣,学生的学习情况不尽如人意。 二、“翻转课堂”的含义 传统的教学模式中,教师是课堂的主导者,占据了课堂的大部分时间进行讲授。学生则只是被动的往脑子和笔记本里记知识点。这样的方式完全是把学生放在了同一个水平线上,无视学生的兴趣差异、能力差异、各项差异指标在传统课堂上成为均质化。学生的学习进度也变成了步调一致的“进行曲”。所以在课堂上,每个学生呈现出的状态最终的结果都是不尽如人意,而在课下完成作业的时候,可能出现的状况就更多了,最常见的一种是学生完全不写作业,最终养成了常年不写作业的学习习惯。随着课程深度改革的开始,我们看到很多教师已经出于课堂实践的实效性发出了改革的意识和愿望,他们认识到了因材施教的重要性,但是这需要付出较之以往更多的时间与精力,在教学资源的消耗上也远远高于传统教学。这就使得翻转课堂这一因势利导的教学方式被提出来。在这种教学模式之下,学生可以找到适合自己的平台进行计算机知识的学习。每个人可以根据自己的能力进行学习,即使在学习的过程中遇到了不会的问题,也可以通过教学最后环节进行集中地处理。当然,还有一些课程对于学习能力比较低的学生来说,无论如何都是有难度的,这时就可以让学生在专业的平台上反复的进行学习,不断深入的学习,还可以在平台通过互动寻求教师和同学们的帮助,总而言之就是通过各种渠道对其进行学习,最终提高的教学效率是有针对性的。同时,翻转课堂也使每一个教师全面而深刻的掌握学生的情况成为现实,教师既可以通过全体授课讲解知识点,还可以通过单独授课,解决学生的个性化需求。这也就使得学生的能力培养成为了可能。由此,我们可以总结出翻转课堂的含义就是在信息化教学的背景下,课程教师通过信息化平台向学生提供以视频为主的学习资源帮助学生进行学习。学生的学习既可以是在课前,也可以是在课上,还可以在课下,对学习的资源进行充分的利用,同老师、同学互助交流,共同构建新型课堂的同时,提高学生的学习实效。翻转课堂的特点有以下几个:第一,翻转课堂的学习氛围相对轻松,视频素材的大面积加入,使学生的学习变得有效有趣,更能激发学生的学习兴趣。第二,学生可以成为自己学习的真正的主人,遇到学习上的困难,可以通过反复观看,各个击破等形式,自己决定学习的内容和节奏,实现真正意义上的因材施教。第三,翻转课堂的模式极大地丰富了教学的内容,扩大了教学的信息量,学有余力的学生可以通过平台获得大量丰富的课外学习资料,拓展视野的同时也使综合素质得到了显著的提高。第四,网络资源呈现开放性,可供学生随时查阅、随时复习、随时温故知新,有利于学生充分的利用与掌握学习资源,而反复的出现,本身就是一个学习上的好办法。第五,教育资源真正实现了和谐共享,这种利用集体的智慧得到的教学模式可以加强教师之间的沟通和交流,使学习的内容、学习的难度以及学习课型的结构设计完美的呈现出来。 三、翻转课堂教学模式与“工程信息技术”教学的结合 翻转课堂将知识的传授与学习迁移到了课前。课堂上的时间主要用来进行知识内化的学习,这项发源于西方的教学模式在西方取得了重大的突破,所以在引进国内的课堂时,也是比较顺利的。依据当前职业教育的大背景,结合翻转课堂的教学模式,对于翻转课堂在工程信息技术上的运用应该是从两个方面进行完成的。 (一)课前自学部分 课前自学部分主要是教师结合“工程信息技术”课程教学的特点与学生学习的特点,搜集、整理或自己创建教学视频。在教学视频中,要引导学生掌握了知识的重点,甚至达到突破难点的目的。为了实现这一目标,可以设置内容导读,布置对新课程的学习要求,并为每个知识点设计一个与现实情境中的具体问题密切相关的实践性任务,以激发学生的学习动机。学生观看教学视频,提出学习中遇到的问题。紧接着要完成教师布置的课前任务,进一步发现在学习中存在的疑难之处。对于这些问题,学生可以通过信息平台在课下和教师、同学进行互动,也可以在留言板上留言,这种实时的互动不仅可以解决问题还可以沟通收获,为进一步的学习提供了重要的基础。 (二)课中学习部分 建构主义理论中提出,知识的学习必须在一定的情境下通过人与人之间的协作活动来完成与实现。因此,在翻转课堂教学中,教师要充分的利用情境、协作、会话等要素设计课堂学习活动,组织课堂汇报、讨论环节,鼓励学生相互质疑,充分发挥出学生在学习中的主体性,完成知识的内化。教师根据课程内容和学生观看教学视频、课前练习中提出的疑问,总结出具有探究价值的问题。依据学生的理解程度指导其选择相应的探究题目。根据所提的问题将学生划分到同一个小组中,每个小组内的成员可以互相借力,也可以通过多种方式去验证自己所提出的和研究的问题,内化知识点的同时,达成了学习目标。这实际上是一种分工协作所显示出来的优势,但是,如果没有翻转课堂为基础,这样的优势是不可能实现的。课程的尾声,学生需要通过成果汇报等形式,向教师和同学们展示自己思索的成果,然后通过课堂评价与相互评价,最终实现小组之间学习之间的高效学习,教师在这个基础上,再根据学生对知识点的掌握情况,布置一定量的课堂作业,以固化本次课程的知识点,并布置下一课的内容。 四、结语 通过翻转教学在“工程信息技术”课程中的应用研究我们可以看出,翻转课堂是让学生带着问题走进课堂,实实在在的掌握课堂的主导权,充分的融入到课堂之中,带着问题来、带着思考去。在这样的模式中,充分激发学生利用课外时间充分的进行自主学习的兴趣,而且能很好地解决职业学校学生学习基础差异较大的问题,对培养学生的自助探究合作能力,提高学生的意志品质有着非常重要的作用。 作者:杨媚 单位:重庆水利电力职业技术学院
通信工程专业教学改革研究:师范类院校通信工程专业实践教学改革研究 摘 要 通过分析师范类院校通信工程专业实践教学存在的问题,针对实践教学计划、实验教学方式、实习实训等方面进行研究和探索。优化实验教学的结构,加大应用型和创新型实验的力度;建立以市场需求为导向的实习实训机制;并加大双师型教师的培养力度,为学生构建一个高效的实践体系。 关键词 通信工程;实践教学;教学改革 通信产业已成为带动国民经济增长的、新的先导产业与支柱产业,是我国发展最快、最活跃,并已参与了国际竞争的产业。同时,通信专业也是一个实践性很强的行业。要在竞争中取胜,最关键的是要有具有很强的实践能力和创新能力的人才。显然,高校通信工程专业是通信及相关行业领域各类多层次人才的主要来源。从1998年教育部颁布本科专业规范,并明确通信工程专业的培养目标以来,到目前已经有300多所高校开设通信工程专业。其中,为数不少的师范院校开设通信工程专业,与传统的工科院校相比,起点和背景上有一些先天的不足,尤其表现在实践教学上。实践教学是高校教学体系中的重要组成部分,是培养学生分析问题、解决问题能力的重要途径,是教学中不可缺少的重要环节。 1 师范院校通信工程专业存在的主要问题 1)通信工程专业的实验教学体系结构不尽合理。①基础性和验证性实验比例较大,而体现创新性的实验比例过小;②实验多以课程为中心,实验教学的内容存在重复或遗漏现象;③对于需要昂贵的实验设备的一些实验项目,由于缺乏设备,暂时无法开出。2)师资队伍建设有待加强。不少专业教师缺乏通信行业的工程实践经历,从而使得教师在通信行业发展和工程设计应用开发等方面有所欠缺。3)缺乏工科类院校的工程背景,与工程领域联系不紧密。通信技术更新快,授课内容滞后于通信学科的发展。同时,学生对通信专业的实训以及实习兴趣不高,缺乏对自己的职业规划。 2 实践教学改革措施及实践教学体系的构建 2.1 改革目前的通信工程专业教学计划和实验教学模式 本科通信专业培养的学生应具有宽厚的通信基础知识、较高的综合素质和可持续发展的潜力,还应具有较强的实践能力和创新能力。 1)压缩验证型实验的数量,大幅增加综合型、设计型和创新型实验。构建验证型、设计型、综合型、研究型、创新型逐层递进式实践教学内容体系,推行“以学生为主体,教师为引导”的实践教学方法,根据专业的发展及社会需求状况,反馈调整基础型、设计型、综合型及研究型实验比例,并从实验及实践环节内容上从验证型为主转化为加强设计型、综合型和创新型建设。 2)对课程进行整合与重组,构建课程模块,优化课程体系和教学内容,减少不同课程中内容的重复,重点建设好学科基础课程群、专业课程群。改变现有实验室按课程实验分割的现状,按照通信技术特点建立综合实验室。建立综合实验群,打破课程界限,实行汇集多门专业课程综合实验。实行小学期制,课程群内的实验放在一个学期。 3)加大通信仿真实验的开设。一方面,对于某些因实验设备昂贵而无法开展的实验项目,利用仿真软件来实现,能够取得好的效果,如利用MATLAB、SystemView等软件进行仿真实验;另一方面,通过仿真实验,能够加深学生对实验原理和过程的理解,同时能够弥补实验箱进行硬件实验时按图连线的不足。 2.2 加强师资队伍建设 要提高学生的实践技能,首先要培养一批能满足应用型通信工程专业教学要求的既是教师又是工程师的“双师型”教师,他们不但能传授通信专业的基本知识,还要熟悉通信的岗位操作,并善于通过恰当的教学方法培养较强实践能力的通信专业人才。因此,该专业应把提升教师的通信理论知识水平和通信行业岗位技能作为建设的首要任务。 1)引进多学缘结构的专兼职教师人才,进一步优化师资队伍的学缘结构。根据通信领域的动态变化及社会需求变化,结合通信工程专业已有的人才结构状态,确定引进专职或兼职人才引进计划,完善师资结构。 通信工程专业教学改革研究:通信工程专业实践教学改革与应用型人才培养模式探讨 [摘要] 根据当今通信技术的发展趋势和人才市场实际需求,结合湖南涉外经济学院通信工程本科专业的人才培养目标,通过优化课程设置、改革实践教学体系、加强校企合作等措施,探讨了一系列有针对性的实践教学改革方案及应用型人才培养模式。 [关键词] 湖南涉外经济学院;通信工程专业;实践教学改革;应用型人才;培养模式;课程体系 湖南涉外经济学院是一所以培养应用型人才为宗旨的教学应用型民办本科院校。作为学校工科类主要专业之一的通信工程专业,其培养目标是:培养具有通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,有创新精神、工程能力强、基本素质好、能在通信领域中从事开发、应用通信技术与设备的高级应用型技术人才。为了更好地实现这一目标,并积极贯彻落实学校制定的“高水平教学应用型本科院校”的办学定位,走“产学研结合”的新型办学之路,对通信工程本科专业应用型人才培养模式进行探讨显得至关重要,其目的是立足于区域经济及社会发展需求,凸现民办高校工科专业特色,谋求科学的可持续发展,并不断完善教学应用型本科人才培养体系。 一、实践教学改革与应用型人才培养 实践教学是教学应用型民办本科院校内涵建设的重要组成部分,它与理论教学不是主从关系而是辩证统一的关系,是两个相互独立、相互依存、相互促进的教学体系,是体现学校办学水平和应用型人才培养质量的重要标志[1]。作为教学过程的重要环节,实践教学是培养和提高学生综合素质、工程实践能力以及实践创新意识及能力的重要手段,是实现人才培养目标的有效途径和重要保证,有着理论教学不可替代的特殊作用。因此,必须转变重理论轻实践、重课堂理论知识传授轻专业技能培养、重验证性实验轻综合性设计性实验的观念,提高对实践教学重要性的认识,深化实践教学改革。通过加强实践教学建设与管理,进一步提升实践教学人员的素质和能力,构建实践教学资源保障体系,建立并完善一套适应实践教学的运行机制[2-3]。 二、实践教学改革总体思路及目标 通信工程专业实践教学改革的总体思路应以市场需求为导向,以培养学生工程素质和实践创新能力为根本,坚持“知识、技能、素质”协调发展,更新实践教学理念,统筹规划理论教学和实践教学工作,加大实践教学投入,提高实践教学质量及水平,培养“高素质、应用型、复合型、创新型”的高级应用型人才。通信工程专业实践教学改革的总体目标则是实践教学理念符合应用型人才培养要求,进一步优化人才培养方案,不断创新人才培养模式,适时整合实践教学资源,优化实践教学队伍,规范实践教学管理,努力构建产学研一体化、以培养学生能力为根本、为区域经济和社会发展培养高级应用型人才的实践教学体系[4-5]。 三、实践教学改革方案及应用型人才培养模式 (一)加强课程体系建设,提高教学效果 湖南涉外经济学院通信工程专业以“专业能力培养”为优秀,根据构成学生能力各基本要素之间的相关性及教学内容之间的关联性,对形成学生能力要素相关的课程教学内容进行有机整合,组成面向学生专业能力培养的专业基础课程、专业课程和专业任选课程三大专业课程模块。 1. 专业基础课程模块 通信工程专业基础课程模块主要由电路原理、模拟电子技术、数字逻辑与数字分析、信号与线性系统、数字信号处理、通信原理、电磁场与电磁波、高频电子线路等组成。 专业基础课程模块以信号与线性系统和通信原理为优秀,通过加强通信网络基础等理论的学习,培养学生数字信号处理的学习能力;并以训练通信信号、系统的分析设计能力为中心,使学生全面掌握通信系统分析与设计的基本技能。 2. 专业课程模块 通信工程专业课程主要包括光纤通信、移动通信、程控交换技术、通信网等。 通信工程专业课程模块将以现代通信技术为优秀,通过加强通信技术理论的学习,使学生掌握现代通信技术的应用技能。 3. 专业任选课程模块 专业任选课程模块则由电子线路EDA、MATLAB、自动控制原理、数字图像处理、DSP原理及应用、嵌入式系统及应用以及通信新技术系列讲座等组成。 专业任选课程模块以开阔学生视野、培养学生综合能力为重点,通过一批反映通信技术发展前沿的课程和系列讲座,让学生逐步了解现代通信技术的现状和发展趋势。 三大课程模块的建立强化了课程之间的理论体系,优化了教学内容,提高了教学效果及教学质量。 (二)加强实践教学体系建设,构建实践教学体系新思路 教学应用型本科教育培养的是“应用性、工程性、创新性”的高级应用型人才,这就必然要求进一步加强实践教学体系的建设。实践环节的设计要体现设计性、综合性、创新性,使学生的实践能力培养达到一个新的高度。根据专业能力培养要求,在实践教学体系的构建上应注重学生能力培养的整体设计,改革现有的实验教学模式,把实验教学的主导思想定位在注重基础、加强应用、追踪前沿、培养学生分析与解决工程实际问题的能力以及提高学生就业竞争力上。不断深化改革和完善实验教学体系,提高实践教学在整个教学活动中的地位,大量开设综合性设计性实验,在教学计划中构建完整合理的实验教学体系,注重实验教学与其它实践教学环节的衔接。加强课程设计、实习(含认识实习、生产实习和毕业实习)和毕业设计(论文)等环节的实施与管理,把工程化教育和学生实践能力、应用能力的培养落到实处。 实验教学内容和体系的改革是实验教学改革的重点和难点,创新实践教学体系要紧紧围绕创新教育对人才培养的要求,既要注重纵向知识体系的系统性,又要注重横向知识体系的相互渗透;既要注意对学生的共性需求,又要注意学生的个性发展;既要注意教师的主导作用,更要注意学生主体作用的发挥。 (三)加强实验室建设和管理,提高实验教学质量 湖南涉外经济学院拥有湖南省实践教学示范实验中心——湖南涉外经济学院电工与电子技术实践教学示范中心,该中心现有单片机、数字信号处理、通信原理、移动通信及通信网、光纤通信、交换技术、EDA、宽带接入、嵌入式系统等多个专业实验室以及湖南省大学生科技制作与学科竞赛基地,具备开展无线通信技术应用研究与开发的条件,能够满足通信工程专业的实践教学要求。通信工程专业准备进一步改善现有的实验环境、更新和扩充实验设备,为学生提供良好的实验环境和条件。通信工程专业对该专业实验室管理体制进行了改革,在较大范围内实现了资源共享,并以教师横、纵课题引导学生进入实验室。此举为学生提供了人性化的自主学习环境,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,为培养学生的创新能力提供了必要条件。同时,学生参与的科研项目、毕业设计(论文)、学科竞赛均以实验室为纽带,重点培养学生的实践动手能力和创新能力。 通信工程专业教学改革研究:独立学院通信工程专业教学改革探索 摘要:根据独立学院的培养目标,为探索特色教学的途径与方法,对通信工程专业实施了一系列教学改革,其中包括课程体系、教学方式、教学模式、考试方式和实验教学等方面的改革。实践表明,这对于提高学生的自主学习能力和实践能力十分有益。 关键词:独立学院 通信专业 教学改革 在就业市场激烈竞争的背景下,独立学院如何区别于学术型本科院校及技能型高职高专院校,构建特色鲜明的专业课程结构体系并进行相应的教学改革,培养出社会所需的合格人才,提高自身的优秀竞争力是摆在独立院校面前的重大课题[1]。我院通信专业自开办以来,结合独立学院的实际情况,大力探索特色教学的途径与方法,努力提高教学效率和教学质量,取得了明显成绩。 1、课程结构体系改革 根据教育部《关于普通高等学校修订各专业培养计划的原则意见》的精神,参照国际工程教育本科专业认证标准[2],大胆借鉴和汲取国内外同类院校的专业人才培养经验,我们构建了符合学院实际、特色鲜明的基于“平台+模块”的通信工程专业课程结构体系。 “平台”包括通识教育平台、学科基础平台、专业基础平台,模块是指专业能力模块,通过“平台+模块”课程体系的学习,最终将学生培养成为符合社会需求的工程应用服务型人才。 通识教育平台主要包括传统的人文和社会科学基础课程,学科基础平台主要包括自然科学、电子及计算机基础课程,专业基础平台主要包括通信专业基础及专业必修课程,专业能力培养模块是为适应市场和就业的需求,在学习和掌握通信专业的基本理论和技术的基础上,着重于通信领域某一专业能力的培养,目前我院通信专业有射频技术和通信网络两个专业能力培养方向,并逐步形成了自己的特色。 2、教学方式改革 2.1 理论与实验合一的教学方式 近年来,我们充分考虑专业课程的特点,积极探索理论与实验教学有机结合的教学方式。对于电子线路CAD及仿真、C语言程序设计、EDA技术及应用、计算机网络技术等实践性较强的课程采用理论与实验合一教学方式,即学生在实验室上课,主讲教师同时负责理论与实验教学,在同一课堂上主讲教师讲完某个理论知识点后,学生马上动手做相关实验,这样提高了学生的学习兴趣,加强学生对教学内容的理解和应用,改善了教学效果。 2.2 课件与黑板相结合的教学方式 在教学过程中,我们积极采用电子教学手段,使教学效果不断走上新的台阶。在制作多媒体课件时,结合教学内容,利用PPT、MATLAB、FLASH等多种软件代替了原来大量的板书,将图、文、声、像等媒体表现方式有机结合,通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解,同时节省了教师和学生的时间,使教师可以集中精力传授教学内容。因为电子教案在课前已经放到教学辅助网站上,学生可以下载打印,所以节省了学生大量的记笔记的时间,课前可以根据教案复习,在课堂上可以专心听讲,提高听课效率。同时,我们认为,电子教案应该是为教学服务的,是教学手段的一个必要的补充,所以我们也没有完全抛弃黑板,教师有时可以在黑板上完成一些公式和例题的推导,在这些方面黑板教学有其独特的魅力。通过多种教学方式,教师可以根据教学实际情况灵活调整教学内容,促进教和学之间的交流。 3、教学模式改革 数字信号处理与现代通信原理两门课程实行了教学模式的改革,尤其是现代通信原理的教学模式改变很大:先对主要通信技术的知识结构进行简单讲解,然后学生自主学习相关知识,完成相应的练习及验证性实验,并提交自学总结;最后有针对性地进行主要通信技术的详细讲解,完成综合性系统实验,以加深学生对所学内容的理解。通过批改学生作业、答疑过程中反映的问题、平时和学生的交流来看,有目的要求地强迫学生预习,激发了学生的学习潜力,提高了学生自主学习和独立获取知识的能力,提高了教学效果,并且对学生以后走上工作岗位继续学习打下了良好基础。 4、考试方式改革 在考试方法改革中,主要思想是转变应试学习为研究性学习,转变注重考试结果为注重学习过程,转变计算能力为知识应用能力,并有利于优秀学生的才能得到充分施展和发挥[3]。目前,高频电子线路、现代通信原理、移动通信技术等工程应用很强的课程,均采用半开卷的考试方式。考试内容侧重学生综合能力及分析能力,淡化计算技巧,强调原理、概念与方法,即允许学生带一张A4纸进考场,学生可以在A4纸上归纳总结所有自己认为重要的内容。实行半开卷考试,一方面可以锻炼学生归纳课程优秀内容的能力,另一方面也可以将学生从应试学习模式转为素质培养模式。 5、实验教学改革 实验教学作为理论教学的主要补充,它在整个教学环节中具有重要地位。通过实验教学可以加强学生对理论知识的理解, 提高学生实际操作能力,因此实验教学改革是教学改革这一系统工程中的重要一环。为探索实验教学的新方式,通信电路实验室首先拿了一个实验进行开放完成的试点,通过收集学生意见及总结,目前,“信号与系统”﹑“高频电子线路” 、“现代通信原理”和“现代通信网络技术”等课程实验均采用开放式教学[4],以学生预习﹑自选时间和自主做实验为主,教师讲解示范为辅。为此,我们进一步完善了实验指导书,并且将示波器等重点仪器的使用方法印成卡片,每个实验位置放一份。学生做好预习才能准许进实验室,老师不讲解只辅导答疑和检查结果,学生基本都能完成实验内容。通过开放性的实验教学,促进和提高了学生的自主学习能力和实践能力。 在开放性实验时间内,如果有学生完成规定的实验内容,则可以充分利用开放实验时间对相关课外内容进行学习,例如电子制作或进行其它科研项目等。通过推出一系列的实验自主学习模式后,近年来,我们通信专业学生在全国和广西区大学生电子制作竞赛中获得了较好的成绩,学生动手能力和创新能力有较大提高。 6、结束语 以上是我们通信专业这几年来的教学改革与探索,通过教学改革,激发了学生的学习兴趣和学习潜力,提高了学生的独立获取知识和实践创新能力。随着社会需求的不断变化和通信技术的不断发展,我们将不断学习更新教育理念,探索各种特色教学的途径与方法并不断积累经验,培养出符合社会需要的通信专业应用服务型人才。 通信工程专业教学改革研究:关于通信工程专业英语教学改革的几点思考 摘要:通信工程专业的科技英语是通信类专业的一门专业课程,是一门文理兼顾,语言应用与通信专业知识紧密结合的课程。学好科技英语为学生阅读外语文献资料和以后进一步从事本专业及相近专业的研究打下基础是通信专业英语课程的教学目标。本文结合通信工程专业的特点及自身教学实践,对该课程的教学方法进行探讨。 关键词:科技英语 通信工程 教学方法 1、引言 英语作为世界上最通用的语言,在科技文献阅读和写作中使用得越来越普遍。当今世界上大多数科技文献资料都是用英语撰写和编辑的。为了让学生能够顺利查阅科技文献资料,了解最新的科技信息,有必要开设科技英语这门课程。如何使科技英语的教学跟上国家、企业对通信专业人才的需求是值得思考的问题。本文结合教学实践分析通信工程专业科技英语教学现状,针对存在的问题,提出了一些可行的教学改革方法。 2、通信专业英语教学存在的问题 科技英语的教学目标为通过课文的精读,掌握基本的通信专业的英语词汇、科技英语的语言特点、句子特点和基本翻译技巧。具备基本的查阅、翻译、理解本专业英语文献的能力,能够用英文进行基本的专业表达。同时,也通过课文学习扩大学生的专业知识面,了解通信的基本技术、最新动向及新的英文专业术语。而科技英语课程一般安排在第三学年,此时绝大多数的专业课还没有开始。因此,学生不具备较多的专业知识,理解起来就比较困难。教师在上课时,往往需要先用中文讲解一遍相关的专业知识,然后才能进行专业英语课程的教学,这样浪费了大量的时间。另外教学内容也很有限,通信工程专业科技英语的教学内容对教材的依赖性较大,基本上是按照所选教材中的内容进行,讲解教材选编的通信技术、科技文章片段中出现的专业词汇,将原文逐句翻译成汉语,讲解每一句的语法结构,同时学习一些科技英语的语法特点及翻译技巧等。而国内通信专业科技英语教材内容的局限性主要在于两方面:其一,选编的科技文章内容多是经典的通信技术,无法跟踪前沿技术。其二,较少关于英语实用技术如摘要、信函、国际会议或期刊文献、技术标准、芯片介绍等相关科技英语的阅读、写作及表达技巧等方面内容,实用性不够。 3、通信工程专业英语教学方法 互动教学注重语言学习过程的双向性、互动性、交际性和情感性,使学生通过积极的思维和行为活动.达到学习和应用语言的目的。例如,从通信专业英语的第一次课开始,课堂讲授就全用英语来表达,这样,教师讲课本身就训练了学生的听力,创造了一个好的英语学习环境。将课堂变成学生畅所欲言的seminar。在每次讲述新课程单元前,让学生自己收集与本单元内容相关的英文材料(要求有文字和图表)。英文材料的获取途径可以是利用图书馆期刊阅览室和从网上下载相关材料。学生收集材料后,用英文配备简单的解说词。鼓励学生利用现有设备将准备好的材料做成幻灯片,或利用投影仪在课堂上讲解,其他同学可根据其所讲述的内容进行提问。教师根据各位同学的表现给出平时分数,这无疑极大的促进了学生的学习兴趣和学习效果。 其次还要注重学生阅读和翻译能力的培养,阅读的目的是正确理解文章的意思。文章是由字词句构成的。所以要学好通信专业英语,首先要掌握大量的通信专业词汇。为使学生能够牢记专业词汇,可从这样几方面入手:可通过领读等方法确保学生读对每个词汇,特别注意元音的发音及重音的位置;然后引导学生掌握一些常用的构词法,如合成、转义、派生等。这样有利于学生记忆专业词汇,扩大词汇量;同时,也可以将同类型的词集合在一起。在掌握了大量专业词汇的基础上,针对通信专业英语中复杂长句多、非谓语性动词短语多的特点,着重培养学生分析复杂长句的能力。翻译是把一种语言表达的思想用另一种语言再现出来的活动。结合专业英语的特点,翻译应该满足以下几个方面的要求:首先,译文要忠实于原文,准确完整地表达原文的内容;其次,译文语言要符合规范,用词造句要符合本民族的语言习惯。通信专业英语一般学时较少,在课堂上不能做太多的笔译练习。因此,可采取课后布置适当的笔译作业,在课堂上抽出一定的时间,针对学生在翻译过程中出现的问题,集中分析讲解。通过反复训练,可逐步提高学生的翻译能力和翻译水平。 4、正确认识课程作用,引导学生加以重视 通信专业英语的教学目标旨在帮助学生通过科技英语技能提高专业水平、专业素养,培养其探索新知识,掌握新技术的创新实践能力。现在绝大部分先进的通信技术、设备和产品都源自国外。无论是国际还是国内通信企业均要求技术人员具有查阅英文资料的能力。国内一些大型通信企业如华为、中兴等,其产品主要面向国际市场,也要求专业技术人员具有熟练的科技英语应用能力。因此,在课堂教学中要弱化专业文章的解读,适当穿插应用文的阅读和写作。实际上基础英语的教学中已强调文章的解读,学生在分析句子结构方面不会感到吃力。应用能力的培养可以采用很多方式,如从最新的专业文章中摘录一段做英译汉或汉译英;课后给学生布置一些和所学专业英语有关的应用文写作。应用型教学的最终目的是要教会学生如何从专业英语文献中获取信息,如何用专业英语表达自己的思路。 5、结论 通信专业英语是一门实用性很强的课程。科学地开展通信专业英语教学,对学生提高科技文献资料的阅读和写作能力具有十分重要的意义。本文在分析通信专业英语教学的现状和存在的问题的基础上,指出了通信专业英语教学改革的方向,通信工程专业的科技英语以基础英语和专业课程为基础,但其教学过程绝不应该是这两类课程的简单组合。通信工程专业科技英语的教学应具有其独特的特点,结合学校人才模式定位,以应用为目的,以学生为主体,最大限度发挥学生的能动性,尽可能地提高学生综合运用专业英语语言的能力。 通信工程专业教学改革研究:西部地区高校通信工程专业实践教学改革研究 【摘要】通信工程专业作为热门工科专业,其实践教学是必不可少的重要环节。吉首大学位于经济发展较为落后的湘西地区,通信信息产业发展滞后。针对通信工程专业实践教学存在的问题,提出了通信工程专业实践教学改革的总体目标、总体思路、具体实施方案,为西部地区高校通信工程专业实践教学改革做出了有益的探索。 【关键词】西部地区;通信工程;实践教学;教学改革 吉首大学是一所以培养应用型人才为宗旨的西部地区综合性大学。通信工程专业是学校主要工科类专业之一,该专业培养目标是:培养掌握通信系统、信号分析和通信网络等方面的知识,具有开拓创新精神,工程业务能力强,综合素质高,能在通信行业中从事系统开发、设备制造、工程实施或技术服务的高级应用型技术人才。从培养目标可看到,通信工程专业的实践教学相当重要。然而,吉首大学位处经济欠发达的湘西地区,该地区位于湘鄂渝黔四省边区,工业基础薄弱,通信工程类企业少,这都不利于学生实验与实习实践教学的开展。为此,有必要创新思路,以现有办学条件为基础,走一条适合西部地区高校通信工程专业发展的新路子,以期提高人才培养质量。 一、实践教学存在主要的问题 实践教学作为通信工程专业教学中重要的一环,主要包括如下内容:各类实验教学、课程设计、教学见习、毕业实习和毕业设计等。但是作为西部地区高校,吉首大学在实践教学方面存在诸多困难与问题,主要表现在以下几方面。 1.办学资金不充裕,实验室建设难以满足教学需要 吉首大学位于经济不发达地区,地方政府支持办学条件有限,办学资金主要依靠国家财政拨款和学费收入。特别是近几年来学校规模扩张,财务负债较多,对于实验室建设投入力度不够。通信工程专业是学校热门专业之一,学生规模连续几年递增,现有的实验室使用率高,设备老化严重,难以满足教学需要。此外,通信工程专业技术进步日新月异,现有的一些实验设备已处于落后淘汰的境地,不能满足对新式技术的学习。 2.任课教师对课程实践教学重视程度不够 课程实践教学是在教师的指导下,学生将所学的理论知识用于实际,以提高动手能力和分析问题解决问题的能力。实践教学的开展远比理论教学繁琐,工作量大,因此许多任课教师抱着逃避的心态来应付,造成教学效果不佳。甚至有些属于人才培养方案中明确规定的课程设计,企业见习等环节,也被教师应付了事,没有真正开展起来。 3.通信类企业少,难以满足学生见习需要 吉首大学所在的吉首市是个只有25万人口的小城市,通信类企业很少,只有几家像移动公司、联通公司和电信公司这样的服务性企业。平时的课程见习难以开展,许多通信设备只能给学生作书面介绍,影响教学效果。 4.城市偏远,毕业实习工作开展困难 毕业实习对于学生来说,是一次把所学知识应用于实际工作的很好的锻炼机会。然而吉首大学远离中心发达城市,与通信类企业联系不够紧密,毕业实习工作开展困难。每年学院领导都要远赴广州,深圳,上海等发达城市,联系相关企业,为毕业生提供实习机会,这在财力、精力上的耗费都是相当大的。 以上问题与困难是西部地区高校通信工程类专业建设中所普遍面临的。为克服困难,在逆境中生存,只有创新办学思路,具体问题具体分析,利用现有的办学条件,开展实践教学改革。在操作层面,我们既有总体目标与思路,又有具体的实施方案。 二、实践教学改革的总体目标与思路 实践教学是通信工程专业内涵建设的重要组成部分,它与理论教学是辩证统一的关系而不是主从关系。实践教学与理论教学是两个相互独立、相互依存、相互促进的教学环节。实践教学是培养和提高学生的工程实践能力、实践创新能力以及综合业务素质的重要手段,是实现人才培养目标的重要保证和有效途径。因些,必须对实践教学引起足够的重视,在人才培养方案的制定中,必须把实践教学放到战略高度上来思考,在具体实施中要确保不流于形式,要通过制度建设保证实践教学实施到位。 结合我校的具体情况,通信工程专业实践教学改革的总体目标是:以市场需求为导向,以培养学生工程技术能力和实践创新能力为根本,培养知识、技能和素质协调发展的高级应用型、创新型、复合型人才。实践教学改革的总体思路是:以实践教学改革总体目标为指引,立足现有办学条件,完善实践教学管理制度、优化人才培养方案、创新人才培养模式、整合实践教学资源、构建产学研一体化的教学体系,提升人才培养质量。 三、实践教学改革的具体实施方案 1.加大资金投入,提高实验室建设水平 学校原有实验室已获得中央财政支持地方高校项目支持,拥有单片机、光纤通信、宽带接入、通信原理、高频电子、移动通信及通信网、交换技术、嵌入式系统、数字信号处理、DSP开发等多个专业实验室。自今年以来,学校化债工作基本完成,财政状况有了明显好转。而且根据教育部、国家发改委、财政部2013年联合的《中西部高等教育振兴计划(2012—2020年)》,吉首大学入选了该计划,获得了强大的财政支持。为解决实验室紧张问题,学校决定新建一座实验大楼。这是通信工程专业提高实验室建设水平的重要机会。我们考察了兄弟院校实验室建设情况,吸取经验,制定了本校的实验室扩建方案。学校还准备投入专项资金,购置实验仪器设备,这些举措为通信工程专业提供了强有力的硬件支持。 2.革新教育理念,加强实践教学师资培训力度 针对任课教师对实践教学重视不够的问题,必须加强师资培训工作,使教师接受新的教育理念,从而在备课时将实践教学有机地融入到理论教学体系中;教育的实施,根本上还是靠任课教师。通过组织教师进行教学观摩、外出考察以及网络教学培训,使教师能够改变重理论轻实践的观念,在课堂教学中,也要求引导学生重视实践动手能力,改变只会学习书本知识的毛病。 3.实行“请进来”方法,构建校内实习基地 针对学校远离通信企业,实习教学不便问题,我们采取“请进来”的方法。就是以校内实验室为依托,构建校内实习基地,聘请通信类企业的技术工程师、培训讲师、资深项目经理等担任我校的校外实习指导老师,定期来校内基地进行讲座或者指导实习。这些来自于一线的指导老师经验丰富,紧跟技术潮流,对学生的指导可谓有的放矢,效果良好。 4.成立创新中心,引导学生自主学习创新 学校以教务处为主管单位成立了创新中心,开展学生自主创新活动。我们通信工程专业也引导学生积极参与创办了“通信工程学生创新工作室”。该工作室主要由优秀学生组成,在老师的指导下,自主管理,主要开展以学科竞赛为中心的创新活动,极大的激发了学生的学习热情,带动了广大学生的学习积极性。 5.“产学研”相结合,加强校外实习基地建设 通信类企事业单位是学生的主要就业目标,是学生毕业后施展才华的舞台。到这些企业实习无疑是最具有实战价值的,所以学校重视与这些企业建立良好关系,根据历年来的资源积累,学校有重点的选取一些单位进行签约挂牌作为校外实习基地,采取校企联合培养的模式,共同制订更加符合企业用人需求的实习实训方案,让学生有机会进入知名企业开展设计、开发和测试工作。这就相当于把学校教育扩展到了学校之外,使学生在实习时能够得到良好的指导和锻炼机会,积累了工程实践经验。学校还针对企业的一些技术难题组织教师进行研究攻关,帮助企业实现经济效益,这就使校外实习基地工作实现了“产学研”三赢局面。 四、结语 西部地区高校通信工程专业实践教学的改革必须立足于本地区的特点,认清现实,克服困难,创新思路,打造办学特色。实践教学改革应从硬件和软件两方面同时入手,明确改革的总体目标和思路,针对问题,采取具体的应对措施。这样,西部地区高校通信工程专业照样可以走出一条适合市场需求的实践教学之路,培养出社(下转第150页)(上接第148页)会和企业欢迎及认可的高素质应用型人才。 作者简介: 张书真(1977—),女,白族,湖南桑植人,硕士,讲师,主要研究方向:图像处理、模式识别。 宋海龙(1977—),男,山东平度人,博士,讲师,主要研究方向:图像处理、编码理论。
交通工程学论文:交通工程学课程工程教育论文 1以专业培养计划为引导,加强课程之间的联系 交通运输类专业的培养计划要求学生必须掌握交通工程的基本理论和方法。开设交通工程学课程,必须在整个培养计划的制定背景下,考虑课程之间的衔接。通过学习概率与数理统计、线性代数、运筹学等基本数学知识的基础上,将有助于学生对交通流理论、通行能力计算等基本理论的学习。同时,引导学生学习与交通工程有关的概念、基本方法,对后续课程的进一步深入又起到纽带作用。交通规划、交通设计、交通控制与管理等课程将对交通工程学的重点内容做深入阐述,这就需要学生在此之前牢固掌握概念和基本方法。因此,交通工程学与前修后续课程存在衔接递进的关系,建设课程体系时必须要考虑到这一点,在学期的安排上注重时间的合理分配。在课程内容上,与前修课程相关的知识点可以适当简化,注重知识点的应用介绍内容。重视新开设课程内容的重点难点,有意识地将与后续课程相关的内容做介绍说明。引导学生构思交通工程学的设计流程,掌握交通工程设施设计的基本内容,初步学会制定规划设计方案报告。在后续课程如交通规划、交通设计等开设之前,引导学生发现工程设计中可能会遇到的问题,有意识地主动寻找解决办法,激发学生学习基本理论的兴趣。 2综合应用多种教学手段,强化工程教育教学方法 CDIO工程教育理念强调理论课程与工程技术实践的有机结合。在基本理论公式推导的讲授过程中,课堂教学可采用板书的形式,有助于学生思维记忆。但是在讲授工程应用案例时,如对某交叉口的设计改造,可以采用多媒体教学的方式,采用课件的形式能够以图像、声音的形式动态阐述工程实施前后的效果。根据不同的方案要求,通过修改交通流要素等基本参数,可以实时使学生掌握理论与实践的分析方法,从而极大激发学生主动学习的兴趣,提高学习效果。为了提高学生工程能力的培养,在教学实践中引入了仿真软件如vissim、transCAD等,利用软件的强大功能,系统地让学生了解人、车、路、交通量、车速以及密度等特点,便于学生分析和设计不同的交通调查报告、规划方案等。强调以学生为中心的教学手段,采用小组讨论、对话演讲等形式,鼓励学生在教材之外主动搜集与交通工程学有关的素材,参与网上微博、微信、论坛等各种现代化交流平台,开放学生的思维,调动学生与外界社会的交往能力,在社会环境的背景下,运用所学的专业知识,讨论交通问题,更有助于学生明确课程的意义和目的。 3培养教师实践教学能力,提高课程教学效果 为了更好地提高教学效果,教师需要提升自身的基本素养,包括理论和实践素养。新开课教师至少要承担与本课程相关的实验教学,每年课程专任教师需要轮换到实验室从事相关实验工作。有效利用学校实验室,教师在带实验的过程中,加深对交通工程学的教学理解,有助于在课堂上把握学生的实践能力,强调实验教学内容的重点难点。工程教学模式强调以企业产品的基本生产流程来培养学生,同样也就要求教师必须有在企业事业单位从事研究生产的相关工作。传统的课内封闭式实验方式显然还不能满足需要。因此,鼓励授课教师利用课余时间与交通管理部门、规划设计院等工作部门建立联系,采用产学研合作的方式,帮助相关部门解决交通问题,积累工程实践经验。同时,也可以采用外聘具有丰富经验的工程师来课堂讲授,采取教学相长的方式。交通工程学所涉及的问题牵涉社会各个方面,多学科交叉的性质决定了学生掌握课堂知识的同时,必须增强解决现实交通问题的能力。 4采用合理的课程考核方式,提高教学质量 学生学习考核结果是课程教学效果最直观的表现。学习效果除了笔试的方法之外,可以通过观察平时学生的个人交流能力、设计方案的组织实施能力,采用课内外相结合的方式,制定评定量表,通过学生在平时的回顾总结、日记、作业等形式采用学生互评、自评的方法作为参考。采用多种考核方法更适合多元化的学习教育模式,也能够增强考核数据的可靠性和有效性,最终对学习效果的判定会更具备可信度。 综上所述,基于CDIO工程教育模式的交通工程学课程改革,应该要充分发挥学生和教师的主观能动性,将教学主体从传统教学模式的束缚中解放出来,提高教师教学和学生自学的能力。CDIO模式强调具备工科特点的课程教学体系,必须要理论联系实际。在社会的大背景下,培养学生构建复杂交通系统的能力,鼓励学生参与工程设计实践。在课程教学效果的评价过程中,采用多种考核方式,强调实际问题的应用能力,更有助于全面了解学生的学习效果。 作者:毛霖曹阳明单位:南通大学交通学院南通大学交通学院 交通工程学论文:以学定教的交通工程学教学改革 [摘 要]学校是教学的主体,也是教学改革的优秀单位。面对新时期的教学要求与挑战,可以通过结合教学经历,分析传统教学模式下存在的缺陷,从交通工程学的教学角度,提出“以学习定教,学生为本”的教学改革理念,分别从教学改革的主体――学生和教师的角度出发,阐述两者作为教学改革主体的重要性。在此基础上,需要建立健全相应的配套教学管理体制,从而实现管理与实践两种模式下的协调、统一,形成良好的反馈系统。 [关键词]交通工程;以学定教;教学改革 改革开放至今,随着国家经济的快速发展,各行各业对专业领域的人才需求出现快速增长。为了在激烈的国际竞争环境中取得优势,实现科教兴国的战略,早在1990年,国家就颁布了《中共中央、国务院关于深化教学改革,全面推进素质教育的决定》。学校是教学的主体,也是教学改革的优秀单位。随着教学改革的推广和研究的深入,素质教育理念得到了广泛的传播,但具体的能在全国范围内得到推广的典型事例却很少。同样的瓶颈也发生在学科的教学改革中。笔者从事高校教学多年,面对新时期教学要求结合自身的教学经历,从交通工程学的教学角度,提出了“以学习定教,学生为本”的教学改革理念。 交通工程学是一门综合性的学科,兼有社会科学和自然科学的双重特点。[1]它将人、车、路、环境和能源综合于一个系统中,同时结合先进的科学技术进行综合研究,从而实现缓解城市拥挤、减少交通事故和尾气排放等城市交通问题。随着新的交通理论思想不断出现,先进技术在交通领域的推广,交通工程学作为交通工程专业最根本的基础理论学科,在新时期条件下进行教学改革,具有实际意义。 一、传统教学模式的特点 在传统的课堂教学过程中,“传道、授业、解惑”思想所强调的是教师的重要性,而学生只是学习的对象,是被忽视了的 “真正学习和受教的主体”。传统课堂教学过程有以下特点。 1.课堂教学的中心任务是完成知识的传递。在教学的过程中,教师重点关注对知识点的讲解而忽视对学生能力的培养。和传统的中学教学相比,大学教学最突出的特点是不受升学率的影响,其更应积极主动地进行以素质教育为优秀的教学改革,寻求一种新的变化。 2.在教学的过程中,教师对学生主体性认识不够全面,从而影响到教学方案的有效实施。矛盾普遍性和特殊性的辩证关系要求在对事物的认识过程中既要从普遍性出发,认识其中的特殊性,也要在了解个性的基础上推广到共性。在对学生的了解过程中,教师更应该把他们作为一个处于一定年级的整体对象,而不是仅仅考虑其中部分的个体。 3.教学模式过于僵硬、程序化。教学过程更多的时候是教师和学生共同完成原定的教学方案,甚至对于课堂的提问,教师也希望学生能够给出其预期的答案。 “以案定教”的教学思想有其存在的优势,但也应避免其极端化,避免其束缚教学思想。 国外大学教学改革方案更关注发展学生适应未来变化的能力;关注学生自身的生活和道德。在了解国内传统教学的不足和国外教学改革理念所提供的借鉴意义的基础上,我们更应寻求一种的合理、有效的教学模式。 二、以学定教的内涵 以学定教就是教师根据学生的知识水平,认知能力、课前预习程度,并综合考虑学生个体差异,通过科学、合理的教学方案制定,找到适合学生实际水平的学习目标。[2]“以学定教”的本质在于实现学生的全面发展,这与古代“因材施教”的思想不谋而合。 交通工程学作为一门综合性的工程技术学科,在日常的教学中需要教师从教学手段和教学方法上以学生为主体,既要注重课堂教学思路的严谨,也要注重课堂氛围的活跃;在思想上,既要注重引导,也要留给学生足够的时间去思考、消化、讨论和学习。在全面分析传统的交通工程学教学模式存在的不足,以及新时期国家对综合型人才的需求之后,我们认为以学定教的教学思想更加符合未来的教学和人才培养方向。 教学的过程包括了教师的授课、学生的参与学习以及与之相应的一系列配套管理措施等,因此需要具体问题具体分析。 三、以学定教能激发学生学习的主动性 教学改革的优秀环节在于提高学生的综合素质,而如何让学生更积极主动地参与其中,主动学习,发现其中存在的问题且富有创造性地去解决问题,变得十分关键。在交通工程学的教学过程中,可以结合以下几点加以分析。 1.借鉴新型多媒体MOOC的教学方式。通过视频教学学习国内外先进的交通工程学理念,不断更新现有的传统教学资料,这样既能给学生带来耳目一新的视觉效果,也能开拓学生视野,让学生了解本领域的前沿技术。同时,注重“学”与“用”的关系,通过理论的学习,将其同实际结合。例如,通过仿真软件课程的学习,可以让学生以小组的形式,通过实际分析现有的某个路段存在的问题,将理论与所学知识结合,通过仿真给出相应的调整方案。 2.组织学生参加交通类的知识讲座、学术报告和交通科技赛事等。参与学术活动既可以让学生了解本领域的发展,也可以让学生认识到更多的交通人,彼此之间相互交流、借鉴。通过实际的接触让学生将理论与实际结合,在实践的过程中认识和发现问题,面对挑战主动地去寻找解决问题的办法,以此激发学生的参与性、主动性和创造性。 3.在新时期、新背景条件下开展交通工程学双语教学方法的探索。[3]语言的学习是为更好地了解世界,它是解决问题的一种途径和工具。在教学的过程中,让课件能够实现中英文实时切换,这样学生在学习专业知识的同时也能了解相应的英语背景知识,实现语言教学的目的。 四、以学定教模式下教师角色的转变 在传统的教学过程中,教师只注重对书本的讲解,为了教学而教学,却忽视了真正的学习主体――学生[4];在实际教学中,教师对学生主体性认识不足,仍是依靠传统教案按部就班;在教学过程中,学生普遍在课堂上扮演着配合教师完成教案的角色,教师成为课堂的“主角”,而学生成为课堂的参与者――“配角”。 为改变这种现状,应加强教师思想理念的转变,根据学生主体的实际情况调整交通工程学传统的授课形式,用新的“学案”引导学生在课上的参与度。这样做的主要原因在于教学方案的制定并不是简单地进行教学方案的框架搭建和程序化的教学,它更多的时候需要教师把握教学的精髓、选择编制恰当的题目、掌握引导学生的方法,同时做好相应的学案设计要求。而这些元素能够实现有效统一的关键点在于教师专业素质的提高。 以学定教模式下,教师更多的是扮演组织者、引导者的角色,就像一个舞台中导演的角色一样,而这个舞台真正的优秀是广大的学生。新模式下的教学改革是为了给每一位学生提供一个独一无二的剧本,让其真正成为未来生活的主人。 五、建立和完善教学管理体制 以学定教的教学改革是否真正达到预期效果,需要一套与之相应的管理系统对其做出评价和反馈[5],具体措施如下。 1.建立和完善课堂教育管理机制,调动教师教学热情。在管理方式上,建立以学定教的教学管理机制,让教师有更多的参考标准和具体的实施依据。同时,定期举行教学会议,让教师之间进行更多的交流。 2.完善交通工程学课程试题库的研究与实践,做到及时准确的反映学生的学习状况,为后期学案的制定和调整做好理论依据。通过试题题库的建立合理分析学生的学习状态,以及相应的各个阶段的情况,发现学生学习中存在的薄弱环节,从而为教学方案的制定提供合理的反馈信息,实现实时而又有针对性的调整。 3.建立专门的调研小组,加强教学目标制定和教材选取,同时注重提高教师的教学水平和教学能力,提升教学效果。定期对教师进行专业文化的培养,提升整体专业人才队伍的建设水平。教材的选取既要考虑到专业的人才培养特点,又要符合社会发展需求。 六、总结 以学定教和以案定教、以教定案的本质区别在于以学定教是“以人为本”,从学习的主体出发,尊重学生,真正的体现教学是为了学生发展。在进行教学改革的过程中,需要同时考虑教学主体和学习主体的角色,发挥各自的能动性,积极促进教学目标的实现。为了很好地完成新模式下的教学改革,同样需要不断建立和完善教学管理体制,相互监督循环,形成良好的反馈系统,共同促进教学改革的发展。 交通工程学论文:交通运输工程学教学大纲编写的几点建议 [摘 要]交通运输工程学是交通运输类专业的基础课,我校设置该课程的本科专业有交通工程、交通运输、物流工程。可以在分析交通运输工程学教学大纲现状的基础上,引进教学资源“共建共享”的理念,在交通运输类各专业“共建共享”的基础上完成交通运输工程学课程内容的改革与大纲修订,介绍交通运输工程学教学大纲编写的指导思想、基本原则及大纲编写的几点建议,为高校教学资源的建设提供一个切实可行的思路。 [关键词]运输工程;教学大纲;共建共享 交通运输工程学是交通运输类专业的基础课,我校设置该课程的本科专业有交通工程、交通运输、物流工程。一直以来,交通运输工程学课程分别由各专业的专业课教师独自承担教学任务,并完成本专业该课程教学内容和教学大纲的制定,这导致各专业教学内容和教学大纲相差甚远。作为交通运输类专业的基础课,一些通识性的课程内容不同专业无法做到一致,其主要原因是教学资源条块分割,资源信息不流通,不同专业缺乏对交通运输工程学课程的共建共享。为使教学资源趋于科学化、合理化,让各专业分工合作,避免不同专业教学资源的重复建设,共享教学大纲,为全面提高专业教师的专业素养和专业素质,促进不同专业间教师的流动,应在各专业共建共享的基础上完成交通运输工程学课程内容的改革与大纲修订,为高校教学资源的建设提供一个切实可行的思路。为此,本文将介绍基于共建的交通运输工程学课程教学大纲编写的指导思想、基本原则及教学大纲编写的几点建议。 一、共建的内涵 教学资源是教学过程中能够被教学者或学习者利用的一切人力与非人力资源。共建是指各部门共同建设资源,建设成果归共建部门共同拥有、使用。通过共建可以实现资源的优化配置,提高资源的利用率,更为重要的是通过共建可以打破条块分割、信息闭塞和垄断。 二、教学大纲编写的指导思想 教学大纲的编写要围绕人才培养定位,紧扣人才培养方案的培养目标和规格要求,充分体现以学生为主体的思想,充分体现“通识致远、专识致用”的原则,突出学生知识、能力、素质的协调发展,实现“基础实、能力强、素质高、适应快”的人才培养目标。 三、目前教学大纲存在的问题 (一)教学大纲资源共建共享意识淡薄 一直以来交通运输工程学课程分别由各专业的专业课教师独自承担教学任务,并由其完成本专业该课程教学内容和教学大纲的制定,教师相互间资源信息不流通,资源共建共享意识淡薄。这样导致两个结果:第一,不同专业学生所学的课程名称相同,但所学内容可能相差甚远,一些通识性的课程内容不同专业无法做到一致,无法体现“通识致远”;第二,不同专业学生所学内容基本相同,没有达到“专识致用”,无法激发学生的学习兴趣。 (二)教学手段单一 教师的教学手段大多采取板书或配合多媒体教学,将交通运输工程学课程的授课处理成纯理论化的灌输,课堂缺乏互动,学生听课热情不高,这直接影响到整个课程的教学效果。 (三)考核方式陈旧 课程结业考核方式单一,一直沿袭传统的考核模式,比较侧重于理论考试在考试成绩评定中所占的份额,忽略了实践环节的重要性,也背离了“基础实、能力强、素质高、适应快”的人才培养目标。 四、教学大纲编写的基本原则 1.符合专业人才培养方案的目标要求。在修订、制订教学大纲的过程中,在贯彻教育部《普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012)》关于教学和人才培养总体要求的同时,要明确本门课程在整个专业培养方案中的地位和作用,制定本门课程的基本教学任务和要求,课程任务与要求要与专业培养目标与规格相一致。 2.科学性和适时性有机统一。本着专业人才的创新培养、特色培养和优质培养理念,教学大纲中所列的教学内容材料必须符合高等教育教学规律,能反映学科、专业和行业发展前沿的最新动态,具有一定的前瞻性,知识点不能陈旧和老化。在教学方法和教学手段上,应吸收先进的教学研究和教学改革成果。 3.系统性与针对性相结合。系统性方面,要以学科体系为基础,保持学科、专业的基本逻辑系统;既要保证相关知识的整体性,又要确保与相关课程之间的衔接、联系和配合,保证人才培养的系统性。要统筹专业内各课程,避免出现一个专业内不同课程间内容重复或遗漏的现象。要从培养方案的全局出发,处理好先修课与后续课的衔接与配合。在保证系统性的同时又要注意针对性,即制订的教学大纲要针对专业特点和教学需要。要针对学生的基础状况和可接受程度,适当确定内容的难易程度,增强学生的求知欲望。 4.理论性与应用性相统一。制订或修订的教学大纲应保证该门课程的基本概念、基本内容和基本理论清晰,同时要特别突出对应用性知识的传授。要合理分配理论教学与实践教学、课内教学与课外教学的比重,明确和细化课程目的任务,精心设计课程讲授、讨论、考试等各个环节,确保课程实施质量。 5.继承性与创新性相统一。对于原来开设过的课程,修订大纲时要总结该课程在教学过程中好的经验和存在的问题,继承好的方面,改进不足之处;对于新开课程,要学习借鉴同类兄弟院校的有关课程大纲。所有大纲在制订、修订过程中都要在继承的基础上,结合我校实际,结合应用型人才培养的需要,有所创新。 五、基于共建的交通运输工程学课程大纲编写的几点建议 (一)各专业教学内容资源实现共建共享 交通运输工程学作为交通运输类专业的基础课,应体现以学生为主体的思想,充分体现“通识致远、专识致用”的原则,考虑各专业的共性和特性,各专业教师在互相交流后对交通运输工程学教学内容达成以下共识。 第一,在教学内容的安排上突出通识性基础知识的讲解,“通识致远”。 如铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输这五大运输方式的技术经济特征、适用范围及系统组成和发展趋势,该部分内容作为各个专业的通识内容,应实现教学资源共享,包括教学内容和教师。教学内容一致后,各专业教师可以实现流动上课,也可以只配备一个专业教师上大课,这样能实现资源的优化配置,取长补短。由于不同的教师上课风格迥异,这无形中增加了课程对学生的吸引力,提高了资源的利用率,从而可以打破条块分割、信息闭塞和垄断。 第二,针对不同专业,“专识致用”。 由于不同专业对学生的培养方案不同,在学生掌握通识性基础知识的前提下,后续教学内容的安排不同专业各有侧重。交通工程专业侧重:五大运输方式主要设施及设备,综合运输设施规划的内容及方法。交通运输专业侧重:公路运输组织生产过程,集装箱运输,国际多式联运。物流工程专业侧重:五大运输方式主要设施及设备,公路运输组织生产过程,集装箱运输,国际多式联运。尽量做到符合专业人才培养方案的目标要求,充分体现以学生为主体的思想。修订后的教学内容、教学目标与学时分配见表1。 通过共建共享,统筹各专业教学内容,可以打破条块分割、信息闭塞,避免相同课程不同专业的简单重复,同时又能做到相同课程体现不同专业的特色,做到与时俱进。 (二)教学手段多样化 在教学资源的共建共享过程中,大家分享教学方法与手段,吸收先进的教学研究和教学改革成果。 课堂实行多媒体教学,实践环节开设研讨课[1],课后辅以课程作业,让学生查阅网络资源完成有关自学内容。 课程中对铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输的设施和设备及运输组织与管理所涉及的相关政策与标准建议学生课外自学。 教师在课程教学过程中,对各运输设施和设备的相关内容应配合大量图片及相关案例资料进行讲解;对公路运输组织与管理、集装箱运输、国际多式联运,应引导学生进行课外调研分析,并在课堂上进行交流和讨论,以研讨课方式进行教学,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 (三)考核方式改革 在交通运输工程学教学大纲的共建过程中,大家群策群力,结合应用型人才培养的需要,创新考核方式。考核方式改革为过程性评价与终结性评价相结合。过程性评价包括学生出勤率、平时作业、小组研讨课成绩,终结性评价为课程期末闭卷考试。过程性评价成绩所占比例为40%,期末考试成绩所占比例为60%。 应在共建共享现有优质资源的基础上促进自身的发展,使教学资源趋于科学化、合理化;各专业应分工合作,避免不同专业教学资源的重复建设,共享教学大纲;全面提高专业教师的专业素养和专业素质,促进不同专业间教师的流动。本文展示了基于共建的交通运输工程学课程教学大纲的几点建议,为高校教学资源的建设提供了一个切实可行的思路。 交通工程学论文:《交通工程学》课程教学体系与教学方法建设 摘要: 交通工程专业是一个蓬勃发展的学科,交通工程学作为交通工程专业的主要课程,其教学体系与教学方法的建设非常重要。石家庄铁道大学交通工程学课程组通过多年的教学实践与探索,形成了独有的教学体系与教学方法。现将相关经验总结,与同行分享。 0引言 交通工程专业是一个蓬勃发展的学科,交通工程学作为交通工程专业的主要课程,其教学体系与教学方法的建设非常重要。我校该课程经过多年的建设,已经形成完善的教材体系和教学内容,建设了高水平的交通实践基地和比较完善的网络教学;在教学方法上,采用课堂精讲与课后自学相结合,开展案例教学与互动教学相结合,并通过进行专题讲座提高教学效果, 并依托实践教学基地,开展“现场化”实践教学。具体内容如下: 1教学体系建设 1.1 比较完善的教材体系和教学内容经过多年教学探索,课程组制定了具有我院特色的《交通工程学》教材体系。现使用的教材体系由主讲教材、辅助教材、教学支撑料(扩充性资料)等三个层次组成,覆盖了交通规划领域的基础理论―应用技术―工程实践三个层面。 1.2 比较丰富的教学扩充内容交通工程学课程扩充性资料包括:①高新科技成果在交通工程中产生的新方法、新技术,例如:交通管理信息化技术、交通控制仿真技术、交通信息技术等;②近期收录的典型交通工程案例分析,例如教师科研项目中或通过其它途径获取的典型案例分析;③国内外最近发表的有关交通工程学的论文研讨。总之,本课程教学本着从基本理论到实践再到理论再到更深入的实践这样一个循序渐进的过程,来有目的有意识地综合培养和提高学生的基础知识和各种能力。 1.3 配套实验教材的教学效果主讲教师主持和设计各自课程的实验教学内容、形式和要求。实验、指导教材配套齐全。学生可根据实验指导书顺利地完成实验要求。 1.4 高水平的交通实践基地为了培养交通规划的实践能力,依托交通运输工程实验室,建立了具有省内一流水平的交通工程实践基地。该实践基地由基础实验室、计算机房、交通模拟中心、校外实习基地等组成。实践教学环节由一批具有博士硕士学位和丰富工程实践经验的骨干教师负责,他们均参与过相关的纵横向科研项目,积累了相关案例,对交通工程前沿有较深刻的理解,且具有较强的交通工程领域软件开发应用能力,他们的实践教学受到学生的好评。 1.5 比较完善的网络教学目前,《交通工程学》课程内容已经形成多媒体教材体系,《交通工程学》课程以及实验教学主要内容已经全部实现了多媒体教学。 2教学方法建设 2.1 明确教学内容,课堂精讲与课后自学相结合针对该课程理论与实践结合紧密、专业知识覆盖面广的特点,将教材内容指定为两部分分别进行精讲与课后自学,其中精讲内容针对课程的重点和难点进行细致性教学,在要求学生掌握理论方法的同时辅助以大量的交通工程实例分析;自学内容约为教材内容的1/5,其中数据采集、交通现状分析与近期治理、交通需求预测、网络分配技术、道路交通系统规划、城市交通战略规划及道路交通系统评价为精讲内容;交通系统规划软件、交通规划工程研究报告为自学内容。对学生的课后思考提出具体要求,并结合课堂讨论、实践论文以及课程设计等灵活方式加以考核。 2.2 开展案例教学与互动教学以交通工程学实际案例为基础,把理论知识与实际工作结合起来。既有一路一例的案例,也有综合案例,既考虑学生已有的知识基础和教学内容的要求,又力求简明、形象、生动、具体。 教师的单方面授课无法发挥学生的主观能动性;因此,在本课程中,结合实践的内容,安排学生进行实践工作的介绍和演讲,并解答其他同学的疑问,互相交流。 2.3 进行专题讲座提高教学效果通过外聘专家或授课教师定期给学生举办专题讲座,分析典型工程案例,介绍相关基础知识和学科动态,使学生能够在打下扎实基础的同时了解本课程的前沿研究,培养学生的学习兴趣。 2.4 依托实践教学基地,开展“现场化”实践教学为加强学生实践能力、自学能力和创新思维能力的训练,石家庄铁道学院交通学科精心安排了相应的实践教学环节,依托实践教学基地,大力开展“现场化”实践教学。经过近几年的探索和实践,我院已和河北冀星高速公路有限公司、石家庄市公安交通指挥中心等单位签订了长期合作协议,为交通工程学课程建立了校外实践教学基地。改变由单一任课教师站在讲台前传授书本理论知识的教学方式,充分整合教学实践基地的教学资源,采取“请进来,走出去”的方式,或聘请资深交通专家、知名学者走进课堂开展“讲座式”教学,或带领学生参观交通工程设施的现场,结合具体工程项目进行针对性讲解。 2.5 利用多媒体教学环境,精心组织课堂教学该课程是一门信息量大、时代感强、理论与实践紧密结合的课程。交通工程学课程教学小组充分利用多媒体教学环境,设计了大量直观、生动、形象的多媒体课件组织课堂教学,取得了良好的效果。 3结语 本文总结了我校交通工程学课程教学体系与教学方法的建设经验,是课程组多年来工作的心血结晶。尤其是实验教学和高水平实践基地建设,大家投入了较多精力,是集体智慧的具体体现。希望以上经验和分析能够对同行有所裨益。 交通工程学论文:《交通工程学》课程的建设与思考 摘要: 交通工程学是交通工程、交通运输、安全工程等专业的主要专业基础课。该课程涉及的交通流的基本特性、交通调查的一般方法、交通流理论、通行能力、交通管理与控制等知识内容,对培养学生解决专业问题的能力是必不可少的。石家庄铁道大学具有交通运输工程一级学科硕士学位授予权,一直将《交通工程学》做为重要课程讲授,本文简要介绍该课程的建设和相关思考。 关键词: 交通工程学;课程;建设 1本课程在校内发展的主要历史沿革 交通工程学是交通工程、交通运输、安全工程等专业的主要专业基础课。该课程涉及的交通流的基本特性、交通调查的一般方法、交通流理论、通行能力、交通管理与控制等知识内容,对培养学生解决专业问题的能力是必不可少的。在我国,交通工程学研究始于二十世纪七十年代。1973年交通部公路科学研究所设置了交通工程研究室。七十年代末,交通、公安等有关部门开展了交通工程理论学习,1978年以美籍华人交通工程专家张秋先生为代表的外国交通专家来我国讲学。 石家庄铁道学院是河北省较早设置交通工程专业的高等院校之一,创办初始就提出致力于构建特色鲜明的交通工程教学体系,适应社会经济快速发展对交通领域人才的需求。《交通工程学》课程的建设与发展大致经历了以下几个阶段: 1.1 1999年,石家庄铁道学院交通工程本科专业成立,同年开始建设交通工程本科课程体系,并将《交通工程学》作为重点课程,确立了以城市交通和公路相关内容为课程主体的教学体系。 1.2 2000年,道路与铁道工程学科开设研究生《交通工程学》课程,致力于培养具有道路选线、交通设计综合能力的应用型高层次人才。 1.3 2007年,为了便于同学学习,《交通工程学》课程的相关资料,包括课件、授课计划、实验指导书等由分院交通实验中心网站,为本门课程的同学构建了内容丰富的网上教学平台。 1.4 2007年至今,石家庄铁道学院土木工程、交通运输等本科专业分别针对其学生培养目标和专业发展方向相继引入《交通工程学》课程作为选修课,由交通工程系教师授课,交通工程学课程逐渐渗透、融合,其作用得到进一步发挥。 2理论课教学内容 石家庄铁道学院的办学定位是“立足河北、服务交通、面向全国,致力于将我院建设成特色鲜明、河北一流、国内知名的多科性大学”。生源来自于全国20多个省、区、直辖市,学生就业于工程生产一线,2007年度就业率为90%左右。 交通工程是石家庄铁道学院“立足河北、服务交通、面向全国”办学定位的重要支撑专业,也是学院优势特色专业之一。该专业培养具有大交通意识,具备城市道路、公路、轨道交通系统的规划、设计、控制与管理等知识,具备初步研究开发能力的高级工程技术和管理人才。《交通工程学》是交通工程本科生专业及交通运输规划与管理研究生专业的学位或必修课程,同时也是学院相关本科专业的选修课程。《交通工程学》课程目标是培养学生具备开展城市及区域交通调查、规划、管理和控制、交通事故处理等工作的基本理论和基本技能,并为交通工程专业后续课程的学习打下坚实的基础。 3课程的重点、难点及解决办法 重点:基本概念、基础知识与基本能力。 难点:基本知识的综合运用,即面向问题、分析问题、解决问题能力的培养。 解决方法:基本教学内容以课堂教学为主,辅以习题及思考题,并安排答疑,为综合能力的培养打好基础。注重互动教学、案例教学和实践教学,强化课程实习与毕业设计环节,引导学生将课本理论知识应用到解决实际问题中来,同时鼓励并组织学生参加与本课程相关的竞赛活动和科研项目,以提高学生的实践能力。 4教学团队建设 围绕交通工程学课程教学体系改革和人才培养目标,石家庄铁道学院交通学科始终坚持引进与培养并重,不断加强师资队伍建设。石家庄铁道学院交通工程学课程的师资队伍由六名专职教师组成,其中:两名毕业于东南大学,一名毕业于西南交通大学,两名毕业于哈尔滨工业大学,一名毕业于日本岐阜大学,学缘结构优良。具有博士学位的教师四名,占全体教师的67%,辅导和实验教师与学生比例为1:50。这支队伍以中青年教师为主体,40岁以下的教师五名,占83%,40岁以上教师一名,占17%,平均年龄35.8岁,形成了一个年龄合理的教师梯队。从职称构成情况来看,教授一名、副教授一名、讲师三名,所占比例分别为17%、17%和66%。 近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题。本课程建设和改革始终围绕着学院的人才培养定位和目标进行,利用最新科研成果更新教学内容,丰富课堂教学,激发学生的兴趣,培养学生的能力,把培养交通领域的高素质创新人才作为根本目标。交通工程学作为交通工程专业的优秀课程,课程组老师团结协作,在人才培养方案、课程体系改革、教材建设、课程内容体系不断深化改革。代表性成果有:①河北省“道路交通规划”省级精品课建设。项目负责人。2009~2012。②河北省“交通运输教育创新高地”建设。项目负责人。2009~2012。③河北省“实验教学示范中心”建设。排名第二。2009~2012。④部级交通工程特色专业建设。排名第二。2010~2013。 交通工程学论文:基于CDIO的应用型本科交通运输类专业系统工程学课程教学改革研究 摘 要:针对应用型本科交通运输类专业系统工程学课程侧重于理论教学,无法使学生满足产业需求的问题,本文将CDIO工程教育模式引入到系统工程学课程建设中,分析系统工程学课程教学的难点,提出基于CDIO的系统工程学教学改革措施。 关键词:CDIO;应用型本科;系统工程学;教学改革 本项目受江苏省教育科学“十二五”规划课题(D/2013/01/125)、淮阴工学院校教改基金(JYC201314)、淮阴工学院优秀课程建设项目资助 系统工程学是交通运输类专业的优秀课程,在课程体系中基础课和专业课之间起到承上启下作用,是一门理论性和实践性都很强的课程。学习该课程的目的是使学生能够利用系统工程方法论解决交通规划、设计、管理等方面的具体问题。目前应用型本科交通运输类专业系统工程学课程仍然大多仍侧重于系统工程方法论的基本原理的讲解,而忽略了系统工程学的具体实践,教学效果不太理想。学生往往在学完系统工程学后仍然不能用系统工程方法论考虑专业问题。 1 系统工程学教学难点 系统工程学课程教学体系包括课堂理论教学、实验教学和课程设计三个部分。课堂理论教学主要教学系统工程的方法论及具体的系统工程技术;实验教学主要是验证系统工程技术,如系统分析、系统预测及系统评价等;课程设计则是综合利用所学系统工程方法解决交通运输具体问题。 一方面,在理论教学中,诸多原理的学习以及模型的计算(如层次分析法、线性回归模型的构建与检验等)对学生来抽象且枯燥,自然也就成为学生学习的难点。另一方面,实验教学和课程设计内容虽然相对具体,学生通过实践可以较快地掌握相关知识,但这两部分内容在传统设置中往往比较零散,仅针对单个知识点,而没有形成一个前后连贯的实践体系,因此学生虽然可能掌握局部知识点,但无法构建系统工程方法论的完整全局体系,从而在课程设计过程中总会呈现或多或少的形而上学问题。 2 CDIO工程教育模式 CDIO (conceive, design, implement, operate),是近年来国际工程教育改革的最新成果,是构思、设计、实施和运作的合称,且将其体现在学生培养的全生命周期、旨在通过项目带动培养学生的工程实践能力的一种工程教育模式[1,2]。CDIO是“做中学”的一种模式,是对以课堂教学为主的教学模式的改革。CDIO的特点主要体现在: (1)以系统的思想培养人才。CDIO模式打破学科、专业、文理之间的限制,在教学工程中首先统一确定培养目标,明确工程师的目标与技能,界定工程师的社会责任,要求学生能在特定要求下实现对行业项目的构思、设计、实施和运行。 (2)以综合素质培养为导向。CDIO模式在实施过程中不仅培养学生的专业素质,更将培养目标融入到具体的项目中,要求学生在学习过程中不断加强与他人的沟通协调能力。 (3)以产业需求为基准。CDIO模式要求学生以项目为中心,开展理论与实践学习,使学生能将学科知识融入到真实的项目实施中。CDIO模式中所运用的项目均来源于行业产业,因此是不断满足产业变化的工程教育模式[3,4]。 3 基于CDIO的应用型本科交通运输类专业系统工程学教学改革方案 (1) 基于项目的课堂理论教学 理论教学是系统工程学教学的首要环节,传统方法往往按照课本顺序依次讲解,教师以实践案例为基本时间轴,依次讲解实践案例所用到的系统工程方法论的具体技术。例如,通过针对公交车服务质量评价实践案例的讲解,重点依次讲解公交系统与要素、公交系统分析、公交系统优化、公交系统评价指标的选取、公交系统评价等知识点。理论教学中所讲解的实践案例均来源于教师团队的科研项目。 在课后作业的布置中,更加注重使得学生理解系统工程方法论的运用。每5人一组,为每组分配不同的项目,要求每组学生之间充分讨论,对课堂所讲到的知识点进行验证及运用。 (2) 基于项目的实践教学 在实验教学和课程设计中,同样采取分组形式,为各组学生分配不同的项目,各组之间互不相同。系统工程学实验目前共6学时,均为验证型实验,要求所有学生独立完成。而课程设计中,为每组分配的项目则是一个完整的系统工程项目,要求每组学生通过内部合作完成,在具体的实施过程中,要求每一名学生通过内部协调,获得各自不同的具体分工,完成1-2个知识点,最后所有人的完成内容综合成课程设计报告。 (3) 成绩评定 依据CDIO思想,将系统工程学课程理论考核成绩分为三个部分:平时成绩、阶段考成绩、期末考试成绩,三者在总成绩中的权重分别为2:3:5。其中,平时成绩包括课堂表现、作业成绩以及实验成绩;阶段考共有2次,分别通过项目的形式,随堂让学生基于系统工程方法论提出项目的实施方案,并进行适当地计算。期末考试采用闭卷形式,主要考核学生在利用系统工程学方法论解决具体问题时所涉及的基本知识点。 4 结论 系统工程学是交通运输类专业的优秀课,要想取得良好的教学效果需要深刻理解这门课的教学内容,探索学生在学习过程中的难点,从而不断改革教学方法。通过基于CDIO的系统工程学教学改革实践,学生对课程的学习热情有了很大的提高,同时对具体项目实施也有了贯穿全周期的实践机会,不仅提高了学生利用系统工程方法论解决具体项目的能力,更提高了学生相互协作和沟通的能力,从而能够快速适应后续的专业课学习,更能快速适应交通运输行业岗位的专业需求,因此CDIO模式可以在应用型本科中工程教育类课程中进一步作推广。 作者简介 包旭(1982-),男,汉族,副教授,博士,淮阴工学院交通工程学院。 交通工程学论文:交通工程学科建设的关键问题研究 [摘要]在经济飞速发展的当今社会,道路交通方面面临着越来越多的问题有待解决,道路设施及管理方法与社会的需求出现错位和脱节现象。与之相对应的,交通工程学科也面临越来越多的挑战。因此,必须加强交通工程学科建设研究,具体措施如下:大力推进交通规划理论改革,促进学科方法的多样化发展,加强对交通分支学科的研究,促进道路交通系统的人性化管理,完善交通工程的学科理论。 [关键词]交通工程;学科建设;关键问题 交通工程是一门多学科交叉融合,涉及范围相对较广,内涵丰富的综合性学科。同时,交通工程也是一门极具实用性的学科,这门学科的理论在每一个岔道口、每一条道路上都有其实际效应。交通工程的组织、设计、决策都需要参与人员根据实际情况正确分析其预测结果。由此可见,交通工程是一门将主观决策与客观定量结合在一起的学科。它需要理性分析道路现状,并将之升华为相应的决策方案,进而有效提高道路的服务水平,增加道路的服务功能。由于各个城市道路,公路的区域环境、条件都存在一定的差异,因此,在不同时间段内,即使是同一地区的交通状况也不尽相同,这就促使交通工程的设计者每次设计都必须进行“评价―预测―决策”。随着计算技术的发展和普及,交通工程学科也迎来了新的机遇和挑战。目前,交通工程学科仍有许多亟待研究和解决的专业问题。 一、大力推进交通规划理论改革 现在多采用“推理规划”的道路交通规划模式,对OD调查有较大的依赖性,需要根据调查构建“出行分配”模型,并依据预测结果在路网中分配。总体而言,这种道路交通规划目前还没有形成系统的理论体系。当前,交通规划理论有以下几方面需要革新:首先,OD调查资料的回收率有待提高,同时,在回收的表格中,还存在大部分偏态失真的资料,这在一定程度上降低了OD样本的合格率,调查资料的代表性也必然受到影响,以此为基础的相关系数值也相对偏低。其次,在调查资料的基础上构建的出行分布模具,以及根据模具得出的预测也会与实际情况有一定偏差。再次,在预测结果基础上进行的流向和流量分配规划成果也存在不确定性,这无疑会影响交通规划方案的制定。若要提高交通规划的科学性、合理性和可行性,就必须革新规划理论和手段。当前,交通规划的主要目标是在现存路网中通过强化管制与扩建快速疏导客流,构建经济、舒适、畅通、安全的组织交通,因此,交通工程学科规划理论应当着眼于如何解决道路交通拥挤堵塞。 二、促进学科方法的多样化发展 首先,要加强多目标系统主机归并树图法。这种方法简单有效,是对系统实现模拟和仿真。这种方法具有明晰、直观的特点,常用于评价、描述和分析许多定量的问题。它可以根据系统信息的反馈探寻目标问题的所在。其次,要运用非线性、多元线性的数理统计法。这种方法通过建立样本数学模型、综合多元样本不断简化问题。尤其是通过模型的趋势外推,能够取得较为贴近实际情况的预测值,进而解决系统样本中存在的多种问题。同时,关于多元回归模型余项的数学推理,能够为数据预测提供保障。再次,要使用拓展模糊聚类方法。这种方法能够有效解决那些边界条件不确定的交通工程问题。根据模糊聚类的结果采用三角函数图、星座图和雷达图等,可以有效处理交通规划中的多元样本。除此之外,还应当重视统计数理法。在分析道路交通费系统状态时,这种方法可以为衡量车头时距、车辆到达的形态提供重要依据。 三、加强对交通分支学科的研究 随着交通工程学科理论的不断丰富,实践的不断深化,这门学科的教学与科研成果不断积累和更新,在处理动态样本时方法也更加多样化,在学科系统演进的过程中,相关学科的交叉度也越来越高,这些都为分支学科的发展提供了基础和动力。例如在系统行为、系统组织基础上形成的“交通生态工程学”,在数理统计定量解析基础上形成的“交通系统工程学”,在信息处理计算机应用基础上形成的“交通信息工程学”,针对复杂地理环境产生的“山区交通工程学”,根据法规、政策研究开发的“交通法制学”,以及在近代科技监控技术基础上形成的“交通管理工程学”与“交通控制工程学”。 四、促进道路交通系统的人性化管理 首先,要在交通控制和管理中融入人性化的理念。当今时代,出行的车辆逐渐增多,道路的负荷越来越重,道路控制和管理这一分支系统在控制疏导车流方面有着至关重要的作用。要保证交通畅通,必须及时修正道路交通系统,使其实现从无序到有序的转移。总之,交通管理控制不再是一种单纯的辅助手段,而是日渐成为交通管理系统的基础。其次,要关注交通环境。当前,道路交通越来越发达,交通的环境也就越发值得重视。物理污染和化学污染是交通环境污染的两个重要类型,可以通过道路景观、绿化及环保设施等不同形式对之进行线性补偿。需要注意的是,日食、太阳黑子磁爆、月食等现象同样会对道路交通产生重要影响。可见,道路交通系统是环境、人、路、车、管理控制等众多分支系统构成的有机整体。针对道路交通系统的管理应当以人的需求为根本出发点,在交通环境、交通控制等方面应该融入以人为本的理念。 五、完善交通工程的学科理论 实用性是交通工程学科的基本特征,因此,这门学科的理论建设必须以实践训练为基础。在以经济建设为中心的发展方针的指导下,我国的经济飞速发展,这也使得社会各界对道路交通提出了更高、更多的要求。各级地方政府和部门不断协调与交通之间的关系,各种新举措、新招式、新方法相继出现。这促使交通工程学科的各种新方法、新思想、新理念随之产生。这些革新实践成果都为交通工程学科建设的发展提供了坚实的基础。在这样的时代背景下,我们要深挖科技理论内涵,在实践的基础上升华理论,并对之进行深入的理性分析,构建系统化的交通工程学科理论体系。此外,道路交通具有鲜明的开放性,因此,其学科理论也必须保持与外界的沟通,在尊重经典理论的基础上,积极从社会实践与相邻学科中汲取有效信息,不断充实学科理论。 六、正确处理交通工程教学与科研的关系 首先,应当充实交通工程的教学内容,加强教材建设,提高这门学科的专业水平。交通工程学科由国外引进,但中西方道路条件存在较大差异,因此若要提高学科水平,就必须结合国内的实际情况不断革新教材内容,创新实践手段。其次,要增强交通工程学科教师的业务素质。众所周知,交通工程是一门实践性较强的学科,因此,教师若要提高课堂教学质量,就必须具有亲身实践经验,避免空洞的理论讲授。这就需要教师将科研与教学有机结合在一起,在科研过程中研究、解决教学过程中遇到的各种问题,进而不断提高自身的业务能力。只有在科研过程中不断积累实践经验,才能将教材中的基础理论知识与实际情况结合起来,增强交通工程学科的趣味性。再次,还要积极改善教学条件,加大该学科的经费投入。实际操作是提高学生专业水平的有效途径,因此,高校应当加大资金支持,为该学科学生提供更多的实习机会。同时,也可以安排专业能力较强的学生加入科研项目,以科研促教学,增强学生的学科实践能力。 综上所述,随着我国经济的飞速发展,社会对交通工程人才的需求量也日益增大。因此,高校应当结合社会的实际需求,积极应对交通工程学科建设中存在的问题,提高学生解决实际问题的能力。同时,科技的发展和社会的变化,使道路交通工程不断产生新的特点,因此,学科建设也应当不断变化。交通工程专业人才不仅要具备较高的实践能力,还要具有创新意识,以应对不断变化的专业局势。 交通工程学论文:“交通工程学”课程全英文教学试点研究 摘要:建设全英文专业课程是培养国际化人才,增强本学科国际影响力的重要途径。本文首先论述了交通工程学建设全英文课程的意义,以及全英文课程与既有双语课程的互补关系。通过开展交通工程学全英文教学试点,对授课内容、教学团队、教学方法、教学效果等方面进行总结,并与同期开设的中文课程对比。对试点过程中存在的课堂规模不适宜、讲授内容深度不够、学生英语水平差异性大等问题进行了分析,并提出合理化建议。 关键词:全英文教学;交通工程学;试点;教学方法;教学效果 一、“交通工程学”开展全英文教学的意义 “交通工程学”是国内交通工程本科专业的优秀课,也是国际上本专业的通用基础课。“交通工程学”的国际化程度和教学水平,是衡量整个交通工程专业课程体系教学质量乃至学科水平的重要标准。因此,开设“交通工程学”全英文课程是交通工程专业教学国际化的必然需求。通过“交通工程学”全英文课程建设,能够实现扩大本学科的国际影响力、增进国际学术、教育交流的目标,也能够为国际著名大学与国内高校进行师生互访活动提供课程支持,对本专业其他专业课程亦具有示范和引导作用。 二、全英文课程的定位及其与双语课程的关系 “交通工程学”全英文课程是面向本国学生和国际学生的通用课程,授课语言、讲义和多媒体课件均采用英语,对教师和学生的专业英语水平均有很高要求。全英文课程只是对现有中文课程的一种有益补充,现阶段并不能替代中文课程,也无替代中文课程的必要。作为专业基础优秀课程,“交通工程学”是历来各类教学改革的重点。与全英文教学密切相关的教学改革项目是双语教学。自2003年教育部将推进双语教学的要求写入“高等学校教学质量与教学改革工程”纲要[1],目前已经有不少高校开设了中英文双语讲授的“交通工程学”课程,也取得了较好的效果[2,3]。全英文课程与双语课程有不同的定位,两者的教学目的和教学方法都存在明显区别。从授课对象来看,双语课程的授课对象是以中文为母语的学生,主要目的是在理论教学的同时提高本国学生的专业英语应用能力;而全英文课程面向本国学生和国际学生,是真正意义上的国际化教学尝试。从教学语言来看,双语专业课程通常以中文为课堂讲授语言,辅以英文多媒体课件和讲义;而全英文课程的授课语言、课件及讲义均为英文。从授课内容来看,双语课程的授课内容与中文课程并无太大差别,而全英文课程由于受到语言的限制,其讲授内容需要做较大调整。因此,全英文课程与既有的双语课程并非简单的升级和替代关系,而是具有不同受众和不同教学模式的互补课程,两者都有存在的必要,应根据学科自身的发展需要开展。“交通工程学”全英文课程需要学生有较高的专业英语听说能力与表达能力。一般高校本科专业英语课都安排在第七学期开设,而交通工程学专业课通常安排在第五学期。从课程安排顺序来看,通过专业英语课提高学生的英语能力为全英文课做准备并不现实。因此,需要在学生选课阶段对全英文学习存在的困难有充分认识。 三、“交通工程学”全英文教学试点 2011年秋季学期,本校交通工程专业首次开设了“交通工程学”全英文课。本次试点授课聘请了一名外籍教授作为主讲,本学科配备两名青年教师作为助教,组成了教学团队。教学团队针对课程特点,全面剖析以往教学过程中存在的问题,通过调研充分了解学生的学习需求,在教案设计、团队合作教学方法设计等方面开展了大量工作。本次授课基本取得了预期效果,为进一步推进英文课程建设工作奠定了基础,但同时也暴露出了一些亟待改进的问题。 1.教学内容与教材。“交通工程学”涉及的覆盖面广、理论体系比较复杂,是交通工程专业授课难度较大的课程之一。在本次全英文试点授课过程中,基本上沿用了外籍教授所在国外大学的授课大纲和授课内容,其基本知识模块包括:交通工程的概念和发展、交通系统组成、交通流基本模型和分析方法、交通规划、交通信号控制、交通管理、交通能源与环境、交通安全、交通信息等。课堂讲授共计36学时,与同时期开课的“交通工程学”传统中文课程学时相同。与中文课程相比,全英文课程讲授的内容覆盖范围更加广泛,与当前本领域的新理论、新技术结合也更加紧密。但是从内容深度来看,每个知识模块的理论讲授深度不及同时期开设的中文课程,特别是在有关数学模型的讲解方面,英文讲授深度与中文课程有较大差距。这一方面是由于英文授课,涉及到数据模型等较难理解的部分讲授难度很大。另一方面也体现了国内外对于本科教学定位的差异性,国外注重知识覆盖面,而国内更注重知识体系上有一定的深度。在教材方面,本次授课以外籍教授自编的课程讲义为主,辅以国际通用的、经典的英文原版教材。从实际使用情况来看,使用教授自编讲义作为主要学习资料具有其合理性。首先国外原版教材内容体量非常大,更适合学生课后花大量时间自学,这种学习方式目前并不非常适合国内学生的学习习惯,需要有一个逐步过渡的过程。另外原版教材与外籍教授的课题教学内容有所差异,为使学生少走弯路、克服畏难情绪,首次试点授课决定以教授讲义为主。 2.教学团队与教学方法。本次试点组建了3人的教学团队,包括1名外籍主讲教授和2名“交通工程学”中文课青年教师。考虑到开设全英文课程的目标以及实施难度,在课程建设初期的2~3年内引进外教是必要的。本次引进的外籍教授系国外著名大学交通工程专业资深教授,教学经验非常丰富,善于运用各种实例说明问题,语言风趣,富有个性,课堂感染力极强。本次试点配备的中文课青年教师是系本学科教学骨干,均有国外留学或工作经历,专业英文水平较高。中文课教师与主讲教授配合默契,在教学辅导、师生交流、活跃课堂气氛方面起到了积极作用。从首次试点情况来看,配备中文课教师配合外籍教授非常必要。由于学生尚未学过交通工程专业英语,因此对于大量的专业英文词汇非常陌生,特别是一些关键词汇,需要中文课教师及时进行必要的中文释义,否则会影响到整堂课的理解。通过与外籍教授配合,中文课教师在国际化教学理念、方法与教学能力方面也得到了显著提高,为今后逐步代替外教、独立开设全英文课程积累了宝贵经验。在教学方法上,外籍教授采用的多媒体教学课件更加生动活泼。例如在讲到交通系统规划和建设时,外教列举了自然界的蚂蚁作为例子,说明其交通系统的合理和高效。同时,课件中还大量采用了动画、视频资料帮助学生进行理解。其中许多视频资料在国内“交通工程学”课堂尚属第一次出现,启发性非常强。这也说明在课件制作的生动性方面,国内与国外相比确实有较大差距。近年来虽然教育部门大力提倡“启发式”教学,但“灌输式”教学方法仍旧扮演了主要角色。其中很重要的一个原因,就是在课件制作方面没有下到功夫,国内教师也缺乏在这方面的培训和支持。 3.课程作业与考核。全英文课程作业分为课内和课外两种形式。课内作业以交通模型计算分析为主,课外作业以主观题为主,开放性较强,旨在培养学生对于交通现象的分析能力和对于交通问题的初步识别和解决能力。期末考试采用闭卷形式,要求全部以英文作答,对学生要求较高。从考场实际答题情况来看,有约30%的学生由于英文写作水平受限而明显影响答题的效率,有10%的学生影响较为严重(试卷中部分题目用中文作答)。 4.教学效果与问题。从本次试点授课的实际效果来看,全英文课程在学生中的受关注程度非常高。选课人数共计32人,占本年级全部人数的四分之一。学生对于全英文课程的态度非常积极,学习兴趣比中文课程更为浓厚。从学生提交的课程学习报告来看,80%以上的学生认为全英文授课知识面更宽、趣味性更强,有利于开拓视野。学生普遍认为选修全英文课程能够为将来出国深造打下基础,这也是不少学生选择英文课的初衷。本次试点授课基本上达到预期的目标,学生的专业英语应用能力也得到了显著提高。但同时也反映出了若干比较突出的问题,列举如下。①英文课的理论深度不及同期开设的中文课程。因受到语言的局限,理论模型讲授达不到中文课程的深度。从学生提交的课程总结报告来看,70%以上的学生认为英文课程讲授内容的难度明显低于中文课程。这些学生中很大一部分仍将面临研究生升学考试、面试等环节,而交通工程学又是此类考试的主干科目,因此学生往往特别关心授课内容深度问题。②师生比偏低。本次试点只开设一个班级,共32名学生。由于学生人数较多,课堂发言和讨论机会相对较少,学生的专业口语表达能力得不到有效锻炼。特别是当教授讲解一些比较难懂的章节时,课堂变成了英语“听力课”。根据试点实际情况,建议将班级规模控制在20人以内。③作业量偏少。作业量偏少也是学生普遍反映的问题。考虑到语言理解效率不同,相同学时的中文课程与英文课程相比,信息量更大,更容易理解。因此,需要在课后通过加大作业量与辅导力度,弥补课堂听课效率的差距。④选课学生英文水平差距较大。虽然选课学生的平均英语水平略高于中文课学生,但个体差异较大。个别学生甚至英语基础较差,本着“加强英语学习”的目标选择全英文课程,其专业知识学习效果可想而知。在教学过程中必须重视学生英文听说能力不平衡的现象,加强中文教师的辅助作用。也可以考虑对学生进行一次英文水平摸底测试,未通过者建议选择同期开始的中文课程。 建设全英文专业课程是培养国际化人才,增强学科国际影响力的重要途径。“交通工程学”作为交通工程本科专业的优秀基础课程,其全英文课程建设对本专业其他课程具有示范和引导作用。本文通过对“交通工程学”全英文试点授课的总结,比较了全英文授课和同期开设的中文课程在教学内容和教学方法上的差异,通过对学生学习效果的调查,分析了试点教学过程中存在的问题,包括授课内容深度、课堂规模、课后作业、学生英语水平等方面,并提出了合理化建议,为下一步继续深化全英文教学改革积累了宝贵经验。 参考文献: [1]何雅琴,丁卫东.“交通工程学”课程双语教学研究[J].教育与教学研究,2009,23(11):88-90. [2]杨孝宽,曹静,赵晓华.交通工程双语教学模式的探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,(11):182-184. [3]贺玉龙,杨孝宽,赵晓华.交通工程总论双语教学的实践与探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,(11):209-211. 作者简介:辛飞飞,男,同济大学交通运输工程学院讲师,工学博士,主要研究方向为交通运输规划与管理;吴娇蓉,女,同济大学交通运输工程学院交通工程系副系主任,教授,工学博士,主要研究方向为交通运输规划与管理;王晓博,男,同济大学经济与管理学院副教授,经济学博士。 交通工程学论文:独立学院《交通工程学》教学体会与思考 【摘 要】交通工程学是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的因素综合在道路交通这个统一体中进行研究,是一门具有兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科。在独立学院《交通工程学》的教学过程之中注重对基本理论、基本方法的综合运用,主要从教学内容、教学方法和教学评价三个方面来探讨在本门课程的教学过程中的一些体会与思考。 【关键词】交通工程学;独立学院;教学体会 交通工程学是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论和方法以及有关的设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。作为一门独立的学科,是以1930年美国交通工程师学会成立作为其诞生标志。而我国交通工程学科的起步较晚,产生于20世纪80年代初[1]。 1 课程简介 在我院,《交通工程学》课程是交通运输专业本科生的专业必修课,涉及到的相关学科知识比较多,课程内容覆盖面较广,包括交通特性、交通调查、交通流理论、道路通行能力、交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统、交通环境保护等内容,几乎涵盖了交通工程学科的方方面面[2]。结合我院“现场工程师”的人才培养定位,本课程内容以交通工程的基本概念、基本理论、基本方法和应用技术为主。 由于交通工程学涉及内容丰富,现行教材版本较多,且多是侧重于理论教学,对于独立学院的本科教学来说则不易把握,笔者结合几年的教学实践,从教学内容、教学方法、教学评价几个方面进行思考与总结。 2 教学内容 交通工程学是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的因素综合在道路交通这个统一体中进行研究,既研究了交通发生、发展、时空分布、运行特性,又研究了交通政策、法规、管理等内容,是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,具有鲜明的综合性、系统性、交叉性和社会性等特征。 在我院交通运输专业的课程教学中,突出“现场工程师”的人才培养定位,对教学内容进行合理优化组合,突出重点难点,以适应教学要求。 2.1 课堂理论教学 2.1.1 优化更新教学内容 在课堂理论教学过程中,一方面优化教学内容,从交通工程的基本概念、基本理论入手,使学生通过对基本概念、基本理论的掌握为后续课程打下基础,主要内容包括:交通特性、交通调查、交通流理论、通行能力分析等。另一方面,注重教学内容的更新,将教材中没有及时更新的内容进行修订,如《城市道路设计规范》(CJJ37―90)更新为《城市道路工程设计规范》(CJJ37―2012)。同时,及时关注学科最新发展动态,将最新研究成果引入到课堂教学中来,激发学生的学习兴趣,拓展知识面。 2.1.2 优化知识结构 在我院的交通工程的教学中,所选用的教材为普通高等教育“十一五”部级规划教材,内容涵盖较广,涉及知识点较多,这对于我院的人才培养目标来说稍有不适,因此在教学过程中,对知识结构还需进一步的取舍优化。首先,将本课程的主要内容划分为三部分:第一部分为基础部分,包括交通特性、交通调查、道路交通流理论和通行能力分析;第二部分为应用部分,包括交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统和交通环境保护;第三部分为发展动态,包括交通仿真、ITS等。 在课堂的教学过程中以第一部分为主要教学内容,第二部分在后续的课程中将深入学习,本课程只做简单介绍,第三部分由学生根据自身学习兴趣作为拓展知识。 2.2 实践教学内容 在第一部分的教学中,教材更侧重于基本概念、基本理论、基本方法的理论介绍,而对实际操作技能的强调不够。若在教学过程中也只是重点介绍理论知识,而缺乏相应的实践操作,那么学生就会感觉抽象、枯燥无味,很难抓住重点和难点。因此在教学过程中还应注重理论与实际相联系,加强对实际操作能力的培养。笔者在教学过程中附加拟定了相应于课程内容的实践任务,做到理论课与实践课同步跟进,加强学生对基本知识的理解与掌握。如以交通量、速度、密度(占有率)为调查对象,进行交通调查试验,加深学生对交通流三个基本参数概念的理解与掌握。 3 教学方法 在教学过程中,经常采用的教学方法很多。当对于本课程来说,涉及的基本概念、基本理论较多,内容丰富且不易掌握;而对于独立学院的学生来说,理论基础较为薄弱,学习能力参差不齐,分析问题、解决问题的能力不够强,且缺乏实践经验,对生活中的交通现象也缺乏关注。因此需要在教学过程中运用多种教学手段和方法,因材施教、因学施教,加强理论与实际的联系,多举实例,充分调动学生的积极性,以达到较好的教学效果。 启发式――通过教师引导,促进学生积极思考。教学过程中,通过设置相关的引导性问题,引导学生积极思考问题、解决问题,将已知知识转化为学生的具体知识,进而转化为学生的实践能力。 案例法――与实践相结合,引导学生综合运用理论知识。如:在学生掌握基本调查方法后,精选实际调查案例讲解,引导学生对案例中的成败得失分析讨论,传授学生间接经验,使理论与实践有机结合。 讨论法――进行课堂讨论,学生主动思考。引导学生观察交通现象,针对道路交通现象进行描述,在课堂中展开讨论,加强课堂互动,激发学生的学习主动性,在探讨中将知识点提炼、升华。 实验法――设置实训课程,理论与实践相联系。在学生基本掌握相关理论知识与方法之后,设置与课程内容相一致的实训课程,要求学生按照实训要求,运用基础理论知识,在实训室或实际的道路上完成相应的实训内容。将课堂所学的理论知识运用到道路交通的实际中去,进而加深其对知识的理解与掌握。 4 教学评价 传统的《交通工程学》的考核方式为平时考核30%加上期末闭卷考试70%。平时考核一般是侧重于对平时作业与课堂出勤的评价,期末闭卷考试侧重于基础理论知识和基本技能的考查,能考查学生的基础理论知识的掌握程度[4]。而很多学生为了通过考试采用死记硬背的方式,虽然通过考试,但并不是真正地掌握了课程知识。 为了加强学生对基础知识的理解,真正掌握相关专业知识,在教学评价这一环节,改变传统的评价方法,将学生的学习成绩分布到各个学习阶段之中去,包括课后作业、阶段性考核、课内实践、综合运用能力考核与期末考试五个部分。 课后作业,考察学生对所学知识的理解与掌握,通过课后作业也可加强学生对相关知识的巩固,占10%;阶段性考核,一般以章节为单位做随堂小测验,考查学生对章节重点内容的掌握,进一步巩固阶段性学习成果,占20%;课内实践,考查学生对重点难点的了理解掌握与运用,通过实训课程及实训报告考核,占30%;综合运用能力,考察学生运用综合多种理论、模型解决实际工程问题,要求学生综合运用所学知识去分析道路交通之中的各种交通问题,提出自己的见解,更具有开放性、综合性、探究性等特点,且没有固定、统一的答案,需要学生综合归纳,灵活运用所学知识,占10%;最后是期末考试,仍采用闭卷考试的方式,主要考查对基本概念、基本理论的理解与掌握,占30%。 5 结语 交通工程学作为一门具有兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,要求学生能够掌握相关基本理论,并且能够用相应的理论、模型去分析解决道路交通中的实际问题。对于独立学院的本科教学中,更是要求学生具备较高的解决实际问题的能力。因此在实际的教学过程中,应根据人才培养目标的要求,结合学生的特点,积极改变教学思路,探索适合的教学方法,提高学生的创新实践能力。 交通工程学论文:高职交通工程学课程教学的改革探索 摘 要 伴随着社会经济的发展,高职院校的课程改革也在大刀阔斧地进行。与此同时,交通工程学课程教学的改革探索也在不断进行。但是,就目前高职院校交通工程学课程教学中还是出现了一些问题和弊端,阻碍了改革的进行。故而,本文将以高职交通工程学课程概述作为突破口,浅要分析了现阶段高职交通工程学课程教学中的问题和弊端,并针对性地提出了一些高职交通工程学课程教学改革的措施。希望能为广大高职教员提供一些建议。 关键词 高职教育 交通工程学 课程教学现状 0 引言 高职院校的交通工程学课程教学改革是我国经济转型期,社会交通不断发展,城市交通管理面临新挑战和新要求之下的必要探索。与此同时,随着我国高职院校的改革不断推进,交通工程学课程教学的改革也是应用型人才培养的必要途径。交通工程学课程教学的改革探索对于高职院校的教职员工来说是一个亟需突破的难题。加之交通工程学课程属于交叉性和应用性学科,极具操作性和实践性,现如今的交通工程学课程教学已经不能适应教育教学的发展,进行改革势在必行。 1 高职教育交通工程学课程概述 1.1 交通工程学课程内容 从宏观上来看,交通工程学是一门由道路工程学衍生出来的学科。主要研究的是交通发展、发生、运行、分布以及驻停等规律,涵盖了交通规划、交通设计、交通运营、交通监控、交通安全以及交通管理的理论,重点探讨了交通中道路、车辆、行人和环境之间的关系。是一门集聚了工程设计、工程技术以及管理能力的学科。 纵观我国广大高职院校交通工程学课程内容,其微观上的内容涵盖了三个部分。第一个部分是交通工程学的基础性理论,重点阐述了车辆、行人以及公路的交通特性,穿插了交通流量理论和交通环境基本理论。第二个部分则在着重讲述交通规划以及交通调查。第三个部分则阐述了交通通信能力、交通管理、交通控制以及停车场的规划和设计等。交通工程学课程是高职院校中交通运输专业的优秀课程,是学生通过学习和实践具备交通工程解决能力的重要途径。 1.2 交通工程学的性质 关于交通工程学的课程性质,实质上是与交通工程学课程内容紧密联系的。通常来说,交通工程学是以交通道路为主要研究方向,从交通设计、交通规划、交通环境等方面系统地研究影响交通流量、交通效率、交通安全的交通工具、交通设施以及交通参与者(车和信任)等要素之间的定性与定量关系、基础方法和基础理论。交通工程学往往是高职院校中交通运输专业的必修课程,但是也会与轨道交通、交通工程以及土木工程等专业联系在一起。故而,交通工程学就具备了系统性、综合性、交叉性、社会性。 2 现阶段高职交通工程学课程教学中的问题和弊端 2.1 教学方法传统单一 交通工程学是一门极具综合性的学科,其内容涉及到了计算机技术、管理学、社会学等方面。而且课程又极具交叉性的性质。高职交通工程学课程内容公式多、符号多、概念庞杂、教学环节复杂。这就需要高职教师采用多种多样的教学方法进行课程教学。但是,就现阶段我国大部分高职院校交通工程学课程教学中的教学方法来看,仍然以传统单一的方式在进行教学。教学过程中仍然是以学生被动接受为主,很大程度上限制了学生思维开放性、跳跃性,学生主体意识难以展现出来。而且,交通工程学是一门需要实践与理论相互结合的课程,传统单一的教学方式尽管能够在短时间内起到一点教学作用。但是随着课程教学的推进,传统单一的教学方法会让学生感觉到课程教学的乏味,学习兴趣逐渐降低,学生对于课程教学的内容也不能准确掌握。近些年多媒体教学方法不断普及,但是有的高职教师在运用过程中却又本末倒置,让多媒体教学方法成为主体,导致教学方法偏离,学生对于课程教学内容更是难以理解和消化。 2.2 交通大发展,内容不能够跟得上,教学内容陈旧落后 随着我国经济发展的不断推进,交通运输也得到了空前发展。现代交通运输的问题和状况发生了翻天覆地的变化。而我国交通工程学是上世纪70年代末才创立的,正处于交通工程大发展时期。作为年轻学科的交通工程学在这样一个大环境之下,很多理论知识也在不断涌现,交通问题也是不断出现,交通理论知识也不断更新。而上世纪创立的交通工程学很多内容都颇为陈旧,理论太多,跟不上实际交通状况。 2.3 缺乏实践性 交通工程学的实践性和操作性就决定了高职交通工程学课程教学一定要将学生创新能力和实践能力充分结合起来。但是现阶段大部分高职院校交通工程学的课程教学无法与人才培养联系起来,缺乏实践性、系统性和创新性。使得交通工程学的系统思想无法提升学生的实践能力和操作能力、创新能力。 2.4 理论与实际知识脱节 由于交通工程学课程教学中缺乏实践性,对于学生进行现场观摩学习实际知识的要求很高。但是现阶段由于观摩学习实际知识的操作性小,学时不够等原因。使得理论知识与实际知识存在脱节的现象较为严重。此外,由于现阶段交通大发展,交通方式设计的问题层出不穷,交通方式多种多样,每个城市的交通情况也不同,学时很难学到全方位、立体化的实际知识。高职院校学生数量多,交通实际知识的学习需要到达交通现场,交通现在情况多变,不利于学生安全。 3 高职交通工程学课程教学的改革措施 3.1 丰富教学手段 教学手段和方法是高职交通工程学课程教学改革中的一个必要环节,是直接影响课堂教学质量的重要因素。所以,广大高职院校交通工程学教师应当改革传统教学观念,丰富教学手段,做到优势互补和有机融合。具体而言,丰富教学手段需要做到以下三点: (1)多媒体教学方法是现如今广泛利用的一种,合理科学运用多媒体教学手段可以显著提高交通工程学课程教学效果。这就要求广大高职教师在课程教学过程中积极收集交通工程相关的各种视频资料、动画资料、图片资料等,通过科学整理和精心编排形成合力完整的多媒体资料,合理融入课件中。切忌主次颠倒,一定要将多媒体的辅助功能发挥出来,不能让其成为主体,不断提高学生的直观感受。 (2)在传统的交通工程学课程教学中,很多高职院校往往都没有专门设置实践教学的环节。故而,合理安排实践教学的环节将有助于学生对理论知识和实践知识的融会贯通。例如教师可以布置一些交通调查任务,让学生主动进行交通特征统计的课外实践。为往后交通状况预测、交通数据的处理奠定基础。 (3)网络教学是当今教育教学方法发展的一个新趋势,网络教学已经成为了广大高职院校必不可少的一种现代教学手段。网络教育方法不仅可以转变教师角色,也可以凸显学生在教学中的主体地位,改变课程结构,更新教学内容。教师需要在网络教学平台的基础上不断融合教学课件、教学习题和教学大纲,通过现场教学录像的共享让高职学生在课后能够与教师不断进行沟通。 3.2 变化教学思想 在教学观念上,教师必须从交通工程学课程的新思想和新理念出发,将现代交通工程的思想融入课程教学中,并不断注重交通工程学课程教学思想的转变。通常来说,教学理念的变化需要注意以下内容:(1)交通生态环境和交通心理环境的协调。(2)交通安全与社会安全的协调。(3)交通现状与交通发展的协调。(4)充分考虑高新技术、交通资源、交通参与者的协调。 3.3 更新教学内容 就现阶段与交通工程相关的新理论、新理念、新技术等不断出现。其中囊括了绿色交通系统、交通系统管理、交通运输系统智能化、交通需求管理、智能管控体系、现代计算方法等。这些内容与我国当下交通工程的发展紧密联系,但是交通工程学课程内容却很难跟上这些理念、技术和理论的更新。故而,交通工程学课程教学内容的更新势在必行。在更新教学内容的过程中一定要从我国交通工程发展的实际需求出发,将交通工程学所涵盖的基本方法、基础理论和基础概念等于现代化交通工程相互联系起来,使学生能够接触到交通发展的新趋势。 3.4 加强实践 加强实践是交通工程学课程教学改革中的重点内容,这是适应现阶段交通工程学课程教学改革的需求,也是实践教学建设的趋势。首先,广大高职院校一定要摒弃以往实践教学依附理论教学的形式,探索出符合交通工程学课程教学的有独立的特色的实践教学体系。将课内课外、校内校外联系起来。其次,要不断强调实践教学环节在高职交通工程学课程教学完整体系中所占的比重。再次,不断改革实践教学的内容,增加实践性、减少说教性。逐渐构建操作性、实践性、综合技能型相互结合的综合实践体系。最后,高职院校需要不断更新实践教学的相关设备,组建实训基地。 4 结束语 高职院校交通工程学课程教学的改革探索只有不断改进教学方法、加强实践、更新教学内容、改进教学观念,才能促进交通工程学课程教学改革的顺利进行。使学生能够不断适应现代交通工程发展的需求,能够顺利迎接交通管理、交通安全在新时期下的要求和挑战。 交通工程学论文:交通运输工程学科硕士生课程教学方法探讨 【摘要】为了提高交通运输工程学科硕士的教学质量,改进教学方法,以对全国各个开设交通运输工程及其二级学科的院校进行大量的调研为基础,通过科学分析学科建设、实验室建设、师资队伍等发展现状,结合河北工业大学学科发展的特点,对课程设置与教学方法两方面进行分析,提出交通运输工程学科教学方法改革的建议,为培养交通运输工程学科合格的人才奠定了基础。 【关键词】交通运输工程学科现状课程设置教学方法 交通运输是现代社会经济发展的基础和先行[1],发展交通运输工程学科就成为当务之急。河北工业大学在交通运输工程领域培养了大量交通建设科技人才,为了提升河北工业大学培养该学科高端人才质量,进行交通运输工程学科教学方法的改革研究具有重要的意义。近年来主要研究成果有:刘翠莲等(2009)围绕具有航运特色的交通运输专业人才培养目标及要求、专业课程体系设置及教学方法与教学手段几个方面,对交通运输特色专业人才培养模式进行了研究[2]。郭一唯(2010)在分析多种交通运输方式的"大交通"专业背景下,结合交通运输类大学生学习的实际情况和自身学习体会,探讨、总结出了一套具有一定程度方法论意义和实践应用价值的本科生培养方法[3]。段爱媛等(2012)从课堂教学环节、实践环节、毕业设计环节研究了以"工程实际为导向"的交通运输专业课程教学方法改革与创新的具体实施办法[4]。这些成果都有其适用性,所以结合河北工业大学交通运输工程学科现状,通过调整课程体系,改革教学方法,对提升河北工业大学培养该学科研究生的质量尤为重要。 一、全国交通运输工程学科概况 交通运输工程一级学科下设四个二级学科:道路与铁道工程、交通信息工程与控制、交通运输规划与管理、载运工具与运用工程[5]。它是研究道路交通规律,进行道路交通规划设计与运营管理的一门学科,目的是实现客货运输的安全、迅速、舒适、经济[6]。该学科与电子、机械、材料、信息工程、心理学、社会学等学科有密切联系,是一个综合性交叉学科。 通过大量的资料收集、院校调研,发现交通运输工程及其二级学科在全国高校中具有博士点或硕士点授权的单位共78个,按学位授予权级别进行分类,如图1所示: 图1学位授予权院校分类图 由图1可以看出,全国范围内具有交通运输工程学科一级博士授权点的院校有21所,占全部授权单位的27%,具有一级硕点授权的院校有34所,占全部授权单位的44%,表明我国有近半数的授权单位具有完善的交通运输工程学科二级学科培养体系。 二、全国交通运输工程学科现状分析 通过调查数据的分析与整理,从学科建设、实验室建设、师资队伍等方面进行评价分析如图2-6所示。 (一) 交通运输工程重点学科分布 图2重点学科在博士点院校的分布 图3重点学科在硕士点院校的分布 由图2可以看出,22个有国家重点学科院校中7所具有交通运输工程一级博士授权点,他们主要培养交通运输行业高端理论研究人才。由图3可以看出33个省级重点学科院校中有25个省重点学科具有交通运输工程一级博士授权点,有8个具有交通运输工程一级硕士授权点,他们主要培养本行业具有应用研究能力的精英人才。大部分院校则重点培养各自学科特色人才。所以体现了交通运输工程人才高尖端集中、系统培养和特色发展的布局。 (二) 实验室建设水平 图4 具有重点实验室的院校 由图4可见,交通运输工程学科国家重点实验室全国共8所,其中四川省4所,北京2所,陕西省1所,上海市1所,分布在中国的华北、华东、西南、西北等地区。省部级重点实验室40所,东北地区9所,华北地区6所,中南地区6所,西北地区5所,西南地区8所,华东、华南等地区6所。重点实验室在不同地域均有分布,既体现了交通运输工程系统研究特点,又可结合全国不同地区实际需求的特点。 (三) 师资状况 图5一级博士点院校师资队伍 图6 一级硕士点院校师资队伍 由图5-6可见,具有交通运输工程学科一级博士授予权、一级硕士授予权的院校其教授与副教授所占师资总人数比例均在50%左右,但是一级博士授予点院校教授职称比例较大。 所以,发展交通运输工程学科,首先要提高教师的专业业务水平,尤其是正高级的业务水平。 三、交通运输工程专业硕士课程设置分析 通过调研发现,各院校从课程结构上分析, 硕士研究生的课程分为公共课、专业基 础课程、专业学位课、选修课、实践环节必修环节五个大项,现以河北工业大学为例,从课程内容设置方面进行分析:河北工业大学现有道路与铁道工程学科、道路工程与规划两个二级学科学术硕士授权点,交通运输工程专业学位一级学科硕士点,专业课程见表1. 表1 河北工业大学交通运输工程学科课程分类表 由表1可得:在道路工程与交通规划方面的专业课设置较多,交通信息工程及控制学科,有部分专业课程,但仍显不足。载运工具与运用工程学科,没有涉及,在交通运输行业向大交通综合运输发展的今天,社会急需培养交通类综合性人才。因此,该校学科发展出现了不均衡现象。所以河北工业大学按国家学科分类分析如表2所示: 表2 河北工业大学交通运输工程学科分析表 从表2可看出,该校道路与铁道工程学科、交通运输规划与管理学科发展已日趋成熟,因此,可以积极申报该学科博士授权点,使该学科建设成为具有培养高端、创新人才的知名专业。其余二个二级学科在课程设置中,需考虑社会需求和发展因素,根据校企合作、学生实践等方面的信息反馈到课程设置中,急社会所急,以社会需要为原则增设专业课程,做到按需培养,最终实现交通运输工程学科的全面发展。 四、交通运输工程专业教学方法分析 单有好的教学方案和课程设置还不行,还需要好的教学方法匹配才能使研究生易于接受,产生好的教学效果,培养出合格的人才。就教学方法探讨如下: (一)学术交流法 河北工业大学校作为河北省属院校,坐落于天津,这就使得交通运输工程学科教师、研究人员增加了加强和外界的联系的机会,教师通过参加学术交流会议,掌握本学科的最新信息,增强自身素质,提高业务水平,并把新知识,及时补充到教学内容中。同时也鼓励研究生在学术交流会议上进行学术交流,使其由观众走向舞台,提高研究生群体的综合素质。 (二)报告教学法 研究生通过聆听本专业国内外专家学术报告,能接触到自己所学专业最前沿的知识,拓宽了知识面,并激发继续钻研本专业的兴趣,从而提高课堂教学效果。 (三)案例分析教学法 执教研究生课程的教师都主持或参与一些国家和省部级的科研项目,教师通过讲授项目的研究成果,使学生掌握学科最新的进展,了解科技发展的未来。使学生从中获取知识。 (四)多媒体教学手段 多媒体图文并茂的授课方式有助于提高学生对课程的认知和理解,同时充分利用发达的网络科技,构建交通运输工程学科网络交流平台,老师在规定的时间轮流上线解答同学们在网络上提出的问题,使课程学习由课堂内延伸到课外。 (五)实践教学法 通过增加课内试验学时和综合性、设计性试验项目,使实验仪器得到有效的管理和利用,促使实验室趋向于开放式管理。 研究生教师可以让学生参与在研项目,使其在校期间就可以得到真正的锻炼,把课堂学到知识进行应用,提高专业技能。 教授在课堂教学中也可让研究生分组,让学生根据教学内容进行备课,并上台讲课,然后其余同学提问互动,教授对不足之处提出补充或指正,提高了学生上课的积极性。 五、结语 为了培养高素质交通运输工程学科人才,通过大量的资料收集、院校调研,以河北工业大学为例,对现有课程设置及教学方法两方面进行分析,在课堂授课与实践教学两传统教学方法的基础上,重点探讨了诸如案例教学、项目教学、小组作业、演讲汇报等一系列新型教学方法,为研究生教学方法的改革提供了新的思路。 作者简介: 乔建刚,男,河北工业大学土木工程学院教授,研究方向:交通安全评价理论与对策。 陈诚,男,河北工业大学土木工程学院研究生,研究方向:市政工程 交通工程学论文:交通工程学精品课程建设思路 [摘 要] 为了更好地建设交通工程骨干课程群,达到教学目的,本文运用系统分析方法,探讨了精品课程建设的基本内容,提出多个方面的改进意见。对交通工程学课程和专业精品课程群建设具有一定的指导意义。 [关键词]交通工程学 精品课 教学 建设 交通工程学是交通工程专业主干课程群课程之一。在青岛理工大学最早开设于2000年,一直作为交通工程专业的基础课,多年来为学生的专业课学习奠定了坚实基础。2011年该课程被学校确定为校级精品课建设,2012年山东省教育厅批准该课程为省级精品课程建设项目,予以资助。在已有基础上,深化教育革新,强化内功,系统性地建设、完善精品课程,需要教学团队深入研究和把握。 一、精品课程建设的目的与意义 精品课程建设是教育部高等学校教学质量与教学改革工程的重要内容之一,是从根本上提高教学质量,进而提高人才培养质量的奠基性工作。[1]切实推进教育创新,深化教学改革,促进课程资源,提升其内在价值,有效促进高校教学质量的提高。[2]通过这些精品课程的辐射示范作用,有效地带动其他课程的建设和发展。[3] 精品课程建设是大学必须常抓不懈的一项教学基本建设。科学技术在发展,新的知识、新的思想层出不穷,一方面,教学内容必须随之不断更新,否则课程的生命力就会丧失。另一方面,教育技术在不断进步,带来了教学方法与教学手段革新。因循守旧、不思进取,必将导致昔日优秀的课程不再优秀,甚至落伍淘汰。[4] 二、精品课程建设的系统性分析 大学教育系统简化如图1所示,对学生培养起到关键作用的是系统内主要部分。 培养方案与教学计划规定了学生的专业方向、课程学习顺序与内容,是学校教学工作的优秀依据。教学设备条件是教学质量的职称条件,包括校园教学、生活等基础设施条件,更重要的是,课堂教学设备、实验设备条件等直接影响到学生学习效果。教师的教学能力与态度对学生学习效果有重要的影响。大师对教学团队的凝聚力,对学生的影响力,以及教师对学生的专业知识学习和人生观形成,都十分重要。教学管理制度与执行力要素规范教学流程、教学秩序,保证教学成果,使学生合乎毕业条件。在大学教学系统中,建立健全教学管理制度与提高管理执行力,能够促进学生形成优良学风,教师形成严谨与创新的教风。 将教学系统相关要素展开,得到鱼骨分析图,如图2。一方面,要明确因素与建设精品课程目标的相关关系。即当所有因素为正相关时,对精品课程建设起到促进作用;反之,则会妨碍精品课程的发展。另一方面,也要明确所有的支持要素不可或缺的重要性,必须给予充分重视。精品课程不是空中楼阁,也不是遥不可及,而在于脚踏实地地完成方方面面的建设工作。 三、交通工程学精品课程建设的思路 根据精品课程建设的相关因素系统分析,抓住重点与全面解决问题相结合,从课程的建设计划、队伍建设、内容和体系改革、方法和手段、教材、理论和实践并重等方面着手,实现交通工程学精品课程建设。 (一)明确课程的地位和作用 交通工程学课程在我院交通工程专业的人才培养过程中具有重要的地位,是教育部制定的交通工程专业的优秀课程和专业基础课程,具有基础性强特点,是精品课程群中的基础性学科。因此,必须要做好课程之间知识体系的衔接。 (二)明确课程建设目标 本课程的建设目标是依托课程组的教学资源和人才优势,将人才培养目标与学校定位相结合。以更新教育思想为先导,以提高学生素质、实践能力和创新精神为根本,紧紧抓住教学质量这条生命线,将本课程建设成为校级级精品课程乃至省级精品课程,成为山东省区域本专业业内具有先进性、代表性、典型性的网络互动学习平台,成为管理学领域重要的学习中心,实现教学效果和学术地位在省内处于领先地位的双重目标。 (三)教学内容注重知识的先进性 该课程体系的设计,紧紧围绕交通科技发展和社会实践应用的需要,既注重该课程理论的基础性与系统性,又注重该学科理论的前沿性和创新性。选用获国家教委一等奖的教材,但又不拘泥于现有的教学内容。通过修改教学大纲,我们在内容上将实现两大突破:第一,在讲授内容方面,在人车路环境等方面,系统讲述相关知识,注重深度控制,是学生构建交通工程学科的体系。第二,部分知识模块可以深入讲授,以便后来不再占用学时,如交通环境等。 (四)运用现代信息技术 课程组所有教师都已经采用多媒体教学,重新设计和优化了多媒体课件,以扩大授课的信息量和增强教学内容的生动性等。同时,建立了管理学课程网站[5],通过作业练习和案例讨论,引导学生利用本课程网站丰富的教学内容和资源,进行主动和积极的课程学习。除此之外,课程组利用将购置的教学视频辅助资料,以及其他相关网站,如利用Google街景功能看国内外道路设计、优酷视频网站了解交通事故等,搜集短小精悍的案例视频资料,根据需要引入课堂。 (五)课堂及教学改革 本课程组通过实施教师讲授和学生自学相结合、交互式教学、主题讨论式教学、情景模拟式教学的教学方式,建立“学生主动学、教师引导教、实践体验学”的教学模式[6],引导学生学会学习、学会处理交通工程领域问题并提出自己的观点和看法的能力,以案例、图片、录像等形式客观地展现交通工程专业精髓。 在教学方法上,总体遵循“课前引导、课堂精讲、课后作业、团队讨论”四个环节,增加随堂测试,形成了以学生为中心、以老师为主导、精讲与多练结合、学习与运用相结合的教学氛围。采用启发式教学、师生互动式相结合,让学生积极参与到课堂教学中,真正地动脑、动手,增强解决问题能力。 为鼓励学生的参与和及时了解学生学习状况,改进记分办法,加大平时成绩的比重,严格、全面记录课堂讨论和作业检查情况信息。 (六)理论与实践教学结合 为提高学生的实践能力,课程组加强了实践教学,以更好地与理论学习相结合:第一,加强课内实习环节,设计好几个实验,调动了学生的学习积极性。第二,利用二年级初始,学生对专业的满怀热情,组织学生参加大学生科技创新活动。第三,与学院团委联合通过假期学生社会实践活动开展社会调查,加深对课程的理解和掌握。 (七)网络平台建设 丰富网络平台的结构与功能,除了陈述内容和下载材料的功能,更要增加和扩大互动功能和内容,如网上答疑交流。继续完善现有的教学网络平台。实现全部课件上网、教学视频上网、实践教学上网、作业上网、参考资料上网。 (八)采他山之石,纳百家之长 学习、参考国内外名校的教学模式,以改进和提高我们的教学水平。通过互联网,可以参考学习其他高校的交通工程学和其他课程的网站建设情况。通过到其他高校访问,学习其课程设置、教学模式、组织过程等,做到取长补短。 交通工程学论文:讨论探究式教学方法在交通工程学课程改革中的应用 摘要:本文基于讨论探究教学方法的基础上,结合专业师资学生现状,从实践出发以交通工程学课程为例,提出切实可行的课程教学教改方案,并给出了具体的定性定量考核指标。 关键词:讨论探究;交通工程;课程改革 本课题来源于黑龙江八一农垦大学教学研究课题《讨论探究式教学方法在交通工程学课程改革中的应用》。 1、前言 对于建设教学研究型大学的一般高校来说,讨论探究式教学方法是提升大学教学水平的重要手段和知名度的必经阶段。交通工程学作为交通运输专业的基础主干课程,在专业教学改革中采用讨论探究式教学方法,对于推进教学研究型大学建设进程具有重要作用。该教学方法在国外知名大学已经成为最普遍的方式,而在我国一般高校教学课题中,讨论探究式这种教学方法还没能推广开。通过初步试验可知,学生非常喜欢此教学方法,这对于下一步实施会很容易推进。 国内有关交通工程学课程改革研究的文献资料主要体现在理论知识-实践课教学体系方面上,没有人提出针对建设教学研究型大学交通工程学课程中采用讨论探究式教学方法及其有关定性定量考核评定方法[1、2、3]。 国外大学在教学方面研究的文献资料体现的主要是是帮助教师更好地理解应该怎样教,如何教得更好,同时提供有效的方法[4]。 2、方法过程 主要研究内容:制定交通工程学课程的讨论探究式教学可行方案以及相应定性定量考核方式和方法;在交通工程学课程中实施讨论探究式教学方法,进行方案检验并不断完善。 研究目标:通过对交通工程学课程讨论探究式教学方法的改革,为交通运输专业其他专业课程采用讨论探究式教学方法提供参考蓝本,为我国其他一般高校交通运输专业课程实施教改提供实践例证。 拟解决的关键问题:交通工程学课程的讨论探究式教学可行方案制定;在讨论探究式教学课堂中及时准确的记录相应定性定量化指标。 研究方法:在全面把握专业现有师资、试验仪器设备和交通工程学教学现状,充分了解学生知识储备情况的基础上,收集国内外有关大学专业课教改文献资料,制定交通工程学课程讨论探究式教学方法可行方案,确定讨论探究式教学方法定性定量考核指标,最后给出课程教改可实施方案,并在在交通工程学课程实际教学中进行实施检验并不断完善,及在交通运输专业中进行推广。 3、方案制定 3.1现状条件 交通工程方面师资的薄弱,仪器设备简单。交通工程学教学主要靠课堂讲授,方法单一。学生交通感性知识非常欠缺,基础知识储备不足。 3.2方案制定 针对现状条件,制定课程讨论探究式教学方法可行方案,具体如表1所示。教材的选取是结合多年各个版本的交通工程学教材,考虑学生知识基础以培养学生技能、增加知识含量、拓宽知识面为主,自己开发教材。 表1 讨论探究式教学方法方案表 注:由于篇幅有限本文没有把交通工程学各个章节的讨论探究式教学方案都放上面,只是节选几个章节。 4、考核指标确定 考核指标采用定性定量指标相结合的方法。 定性考核指标:课堂表现、学习态度、组织配合能力、实际动手操作能力、表达能力、沟通能力、总结概述能力、发现分析解决问题的能力、绘图设计技能等。 定量考核目标:高质量地完成小文章数量、高质量地完成交通实验次数、准确翻译有关外文资料字数、根据所学交通工程学理论知识发现分析解决实际问题个数、正确高效地完成作业数量、数量、申请或参与科研项目数量等。 定量考核方面包括:平时出勤、课堂表现、试验成绩、作业、小论文成绩、卷面成绩,这些方面给出具体的分数比例和评定办法。 5、教学实施检验 交通运输专业的2010级、2011级两个班级《交通工程学》课程采用讨论探究式教学方法。实施效果及完成成果:校园交通标志标线设计及应用研究;对校园停车场进行了设计;市区交通拥堵交叉通组织、实际调查交通数据资料、初步翻译了英文版的《交通工程学》教材。 6、结论 从我校交通运输专业2010级、2011级两个班级中的授课实践情况看,讨论探究式教学方法收到很好的成效。交通工程学课程中采用了讨论探究式教学方法后,对于考核学生理论知识掌握、检验学生实践环节中运用情况更加灵活多样、更加科学化合理化;“面对面”讨论探究式教学方法提高了学生对于枯燥理论知识的学习兴趣、实践中能让学生更深刻地体会到了学以致用的思想;通过课堂讨论增强了学生学习的主动性,在讨论的基础上不断深入探究专业技术的前沿,让学生对对未来工作充满了极大的憧憬和动力。最重要一点是本教学方法的实施培养了学生的发散思维,提高了学生的概括表达能力、交际能力,能提高学生的综合素质,也为学生考研继续深造提供了巨大的专业实践知识储备。 交通工程学论文:基于人机工程学的交通事故成因分析与安全设计理论 摘要:由于我国道路安全保障措施研究和发展滞后,加之交通管理难度加大管理水平滞后等诸多原因,造成交通事故频繁,伤亡人数过多,经济损失巨大。基于人机工程学的交通事故成因分析与安全设计理论研究能够充分考虑驾驶人心理、生理特征与需求,有针对性的消除交通安全隐患,使人—机—环境系统达到最佳安全状态。 关键词:道路安全;交通管理;消除交通安全隐患 引言 人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科,是通过对人一机一环境系统的研究和完善,使三者之间相互统一,相互协调,达到系统安全高效有序的运行[1]。保障系统安全是人机工程学追求的主要目标之一,事故成因分析可为最佳安全设计提供思路;安全设计又可为有效控制事故提供措施。事故成因分析与安全设计的目的是使人—机—环境系统达到最佳安全状态。道路交通系统是一个由人、车、路构成的动态系统,在此系统中,由于驾驶人、汽车、道路环境中诸因素的不良变化,导致三者匹配质量恶化,如果这种状况持续一定时间就会酿成事故。因此,通过对道路交通系统进行事故成因分析和安全设计能提高道路安全水平,减少交通事故的发生。 事故成因分析 虽然引发事故的原因较为复杂,但依据人机工程学理论,可将事故的基本成因总结为人的原因、物的原因、环境条件、管理四大因素的多元函数。如果将环境条件归入物的原因,则人机系统中事故直接原因是人的不安全行为和物的不安全状态,间接原因就是管理失误;基础原因一般是指社会因素。 (一)人的不安全行为 发生交通事故的原因多是人的不安全行为导致的,其比例高达70%~80%[2]。人的失误行为的发生既有外部环境因素,也有人体内在因素的影响,外部环境因素主要包括影响驾驶人的噪声、温度、湿度、照明、振动、驾驶舱环境以及道路环境等;人体内在因素主要包括驾驶人的心生理状态、知觉、反应以及驾驶人的性格、操作技能等[3]。在进行人机设计时,应努力使诱发人的失误行为的外部环境因素得到控制,并通过外部环境的设计保证人体内部系统稳定有序的运行,从而减少人的不安全行为。 (二)物的不安全状态 交通过程中涉及的物质主要是指车辆,不正常的车辆状态是交通事故的诱导因素,这些因素主要包括制动失灵、转向失灵、轮胎损伤、燃料用尽等。虽然在事故资料统计中,由于车辆的故障而造成的交通事故较少,但是车辆的不安全状态往往会导致严重交通事故的发生。 (三)管理失误 管理失误是指由于管理方面的缺陷和责任,造成事故的发生。虽然管理失误是事故的间接原因,但它却是背景原因,而且是事故发生的本质原因。管理失误主要包括以下几个方面: 驾驶人管理缺陷:对驾驶人缺乏合理有效的选拔、教育、培训,导致驾驶人驾驶技能参差不齐,部分驾驶人交通素质低下,给道路的运行带来了较大的不稳定因素。 道路管理者养护监管不力:道路发生病害,交通安全设施损坏或设置不完善等,若不能及时被发现并加以改善,将会加大交通事故发生的几率。 事故救援体系不完善:交通事故救援机制不健全,救援装备落后,对交通事故的救援响应较慢,甚至造成二次事故的发生。 交通事故的发生是由物的不安全状态和管理失误共同耦合形成的,当客观上出现事故隐患,主观上表现不安全行为时,必然导致事故的发生。 安全设计技术 安全设计技术可以划分为预防事故发生的安全设计技术及防止或减轻事故损失的安全设计技术,这是事故预防和应急措施在技术上的保证。交通项目的设计、设备、工艺过程是否安全,可从以下六个方面考虑[3]: ①防止人失误的能力;②对人失误后果的控制能力;③防止故障传递的能力;④失误或故障导致事故的难易;⑤承受能量释放的能力;⑥防止能量蓄集的能力。 基于以上原则,目前交通安全设计方法主要从生产设备的事故防止对策、防止能量逆流于人体的措施、消除和预防危险及有害因素等三个方面考虑,常用的交通安全设计技术主要有以下几种: (一)危险因素控制 道路中的危险因素,是道路交通事故的主要诱因。通过设计消除危险或使危险最小化,是避免交通事故最有效的方法。当道路中存在危险因素时,应首先采取治理措施,消除危险;当危险因素无法消除时,应采取隔离防护措施,以防止危险或将危险降低到最低水平;当预计到可能会发生危险,而又没有很好的防护办法时,必须使其损失最小;对于难以消除或控制的危险,在进行各种比较、分析之后,应选择转移危险的方法。 (二)能量控制 对于任何交通事故,其后果的严重程度与事故中所涉及的能量的大小与类型紧密相关,用控制能量的方法,可从根本上保证系统的安全性。能量控制技术主要从限制能量、用较安全的能源代替危险性大的能源、防止能量积聚、控制能量释放、延缓能量释放、开辟能量释放渠道、在能源上设置屏障、在人、物与能源之间设置屏障、在人与物之间设置屏障、提高防护标准等方面考虑。 (三)闭锁和锁定 闭锁和锁定是防止不相容事件发生或事件在错误的时间发生或以错误的次序发生。闭锁是指防止某事件发生或防止人、物等进入危险区域,如油罐车上的闭锁装置,可防止在车体未接地的情况下向车内加注易燃液体;锁定则是指保持某事件或状态,或避免人、物脱离安全区域。例如停车后在车轮前后放置石块等物体,防止车辆意外移动而引发事故。 (四)人的失误控制 对驾驶人进行专业技能培训,提高驾驶人的交通素质,增强驾驶人的责任心、法制观念和职业道德观念,并加强对其他道路使用者的交通安全教育等,减少人的失误。 (五)管理失误控制 认真改善设备的安全性、工艺设计的安全性,制定操作、维护保养的标准和规程,定期对设备进行安全检查,确保设备高效稳定的运行,加强对管理失误的控制。 参考文献: 丁玉兰. 人机工程学[M]. 北京: 人民交通出版社, 2005:2. 小林刚, 王明建译. 驾驶人心理和生理因素与行车安全[J]. 河南公安高等专科学校学报, 1995, (23): 41-45. 范士儒. 交通心理学教程[M]. 北京: 中国人民公安大学出版社, 2005: 17-19. 交通工程学论文:交通工程学双语教学主要问题及对策 [摘要]为顺应高校教学改革,很多高等院校交通工程专业将交通工程学设为双语教学课程。通过走访调研,深入了解了交通工程学双语教学实施过程中面临的问题并进行详细剖析,在此基础上,从对双语教学的认识、教学方法改革、教材选编、师资力量等几个方面给出了建议和对策,以期能更好地指导双语教学的实施。 [关键词]交通工程学;双语教学;对策 0 引言 双语教学是我国高等教育与国际接轨,迎接新世纪挑战和教育改革发展的必然趋势,教育部从2001年开始倡导本科教育要进行双语教学,并于2003年将推进双语教学的要求写入“高等学校教学质量与教学改革工程”纲要。在教育部的推动和要求下,各高校都相继开设了双语课。 《交通工程学》作为交通工程专业的必修课和专业基础课,牵涉面广,涵盖内容多,知识体系涉及到现代高新技术及学科前沿,很多高等院校交通工程专业将该课程设为双语教学课程,力图使学生掌握专业知识的同时,提高英语运用能力。如果实施双语教学效果好,会使学生从中受益,不仅获得该课程本身的精髓,还能提高英语阅读及英语思维的能力,也为后续专业课双语教学打下基础;但是如果教学效果不好,则会导致学生基础知识不扎实,影响后续专业课的学习,并且使他们对双语教学及英文资料产生畏惧,所以在进行交通工程学双语教学时一定要慎重。 1 交通工程学双语教学存在的问题 虽然部分高校开展交通工程学双语教学取得了一定的成绩,但是通过调查及相互交流发现,该课程实施双语教学过程中仍然面临着一些问题,归纳起来集中表现在以下几个方面。 1.1 学生感觉难度很大,兴趣不高 影响双语教学效果的主要因素有:(1)交通工程学一般在大二下学期开课,这正是公共基础课(数学、物理等)向专业基础课和专业课过渡的特殊时期,面临许多全新的概念和内容,学生不能马上适应,感觉学习起来难度很大;(2)学生本身英语水平有限,用英语讲授会使得他们听不懂看不懂,大部分学生还没有通过英语六级,即使过了英语六级,由于中国固有的应试教育模式,他们的听说能力仍然有一定的差距,而双语教学需要的恰恰是学生的听和说的能力;(3)开设交通工程学双语课时,学生还未接触交通工程专业英语,很多专业词汇都不懂,也造成其听说水平不高;(4)这个时期学生压力大,负担重,每天从早到晚课程几乎都是排满的,所以学生课下没有时间预习和复习,再加上课堂上听不懂,形成恶性循环,久而久之,也就缺乏积极性而丧失学习的信心了;(5)学生认为毕业后能用英语的地方不多,毕竟交通工程专业毕业的学生大部分都留在国内某个单位工作或继续读研,所面对的工作伙伴和学习环境都是以中文为主要交流语言,真正用英语思维来学习和工作的机会不多,所以兴趣不大。由于以上因素,部分学生不愿上双语课,个别的甚至会排斥双语教学。 1.2 教师力量薄弱 除了学生因素以外,双语教学中教师的地位也是举足轻重的,要想使双语教学效果好,这就需要教师一方面拥有丰富的交通工程专业知识,另一方面应具备相当高的英文水平。虽然目前从事交通工程学双语教学的教师很多都具有博士学历或是教授,但由于历史原因,他们所接受的英语教学模式仍然是读写能力训练,因此,他们的英语听说能力和口头表达能力欠佳。这样一来,教师备课的大部分精力都花在英语上,小部分精力才用到专业知识的更新上,造成专业知识和英语的错位,长期下去,势必会造成教学质量下降。同时,由于教师的英语水平可能导致双语教学变成简单的英文翻译课,这也是影响双语教学效果的另一主要因素。 1.3 双语教学目标不明确 虽然提倡交通工程学双语教学是为了与国际接轨,让学生在获取专业知识的同时,提高他们在实际生活中使用英语的能力,为今后在该领域进行国际交流打下一定基础,但是,这个目的似乎不能让人信服。正如前面所述,毕业之后真正用到英语的机会甚少,即使用到英语,也应该是在基础英语学习中要解决的,而不是通过一两门专业课的双语教学就能实现的,所以,实施双语教学过程中目标模糊,往往只是为了应付各种教学评估及检查,没有起到真正的双语教学目的。 1.4 教材匮乏及教学模式呆板 双语教学一般会选用英文原版教材,但是由于东西方文化、经济、社会生活等方面的差异,部分内容和背景不适合中国国情,使得学生理解起来比较困难,同时由于不同学校课程设置体系及专业研究方向不一样,偏重的教学内容也会不一样,找到一本好的、适合本校学生的教材很不容易。这也会影响双语教学的实施效果。 目前,部分院校交通工程学双语教学模式呆板,比如规定双语授课比例必须达到50%以上,将此作为双语教学考核的一项重要指标,完全不考虑学生和教师的实际情况。暂且不说老师是否能做到,就学生层面来讲,大部分学生英语听说水平不高,不可能要求他们用英语思维,这简直是荒谬之举。为了应付考核,往往是教师在台上努力用英语讲解,而台下的学生好比听天书,一头雾水。这样只会造成教师的“教”和学生的“学”脱节,这也是影响双语教学效果的一个重要原因。 2 交通工程学双语教学建议 在交通工程学双语教学过程中,要确保双语教学能取得双赢,即专业基础与英语水平双丰收,极力避免专业知识没学好,甚至专业知识和英语都没学好的局面。可以从以下几个方面进行探讨。 2.1 明确对双语教学的认识 实施双语教学之前,对学生进行动员,做好双语教学的宣传工作,使学生明确双语教学目的,从思想上先接受交通工程学双语教学。 2.2 选用合适教材及参考书 要想双语教学效果好,一本好的教材是前提。一般会选用国外原版英文教材,目前大多数院校使用的都是美国Roger P.Roess等编写的TRAFFIC ENGINEERING这本教材,但是正如前面分析所述,由于国内外各方面的差异,建议在此教材基础上适当补充一些符合中国国情的内部讲义,从而在教学过程中既能保证英文教材的“原汁原味”,又能反映学科前沿动态。 2.3 采用灵活的教学模式 一般来讲,双语教学模式有3种形式:(1)教师讲授以汉语为主,穿插使用一些常规的英语课堂用语;(2)教师以英语讲解为主,对较难的专业知识辅以汉语解释和说明;(3)教师全部用英语讲授,学生用英语回答问题,并且用英文完成作业。 在实际操作过程中,应根据自身条件和教学内容特点,采用灵活多变的讲授模式,如难度小的英文讲解,难度大的中文讲解,难度适中的半中文和半英文讲解,不要盲目跟风,不要让教学模式流于形式,要讲究实效,要让学生学好专业知识的同时,提高英语水平。双语课是不同于专业英语和英语课的,它强调对专业知识的理解和应用。例如, 在交通工程学具体教学过程中,可先用学生熟悉的英文词汇介绍本门课的意义与内容,加之多媒体动画和国际前沿研究的介绍,用学生感兴趣的知识调动其学习积极性和参与热情,从而弱化学生对英语的恐惧,使学生从心理上适应本课程的“双语教学”形式,激发他们对专业知识的求知欲望。再者考虑到学生的英文水平,对于交通流理论及通行能力等理论性强、公式多、学生不易理解掌握的重、难点章节宜用中文讲述。对于城市交通系统等偏重人文科学、概述为主、比较容易理解和接受的章节用全英文讲述。其他介于两者之间的则可以采取双语教学,双语教学时中英文比例也要因地制宜。中英文比例最初采用中文多英文少,慢慢过渡到中英文对半,当学生习惯双语教学环境并对大部分课程专业名词熟悉之后再逐步过渡到全英文教学。另外在英文讲解过程中,应注意观察学生的反应,是否完全理解或者半知半解,或者是完全不懂,如有必要,可用中文重复讲解一遍,毕竟该课程的教学目的是让大家理解和掌握专业知识。 2.4 改革教学方法和教学手段 由于外文原版教材篇幅大、内容多,加上学生外语水平有限,理解起来有一定的难度,甚至部分学生会觉得枯燥,因此,教师可以指导学生对某部分重点内容进行精读,而其他内容泛读了解即可。同时,在原始板书讲授的基础上,可以引进多媒体等先进教学手段,利用动画、最新图片、视频短片向学生展示教学内容,做到图文并茂,既能引发学生的学习兴趣,又可以使学生更好地理解所讲授的知识和原理。比如停车设施规划与设计、交通安全、交通环境等学生认为比较枯燥的知识,利用图片展示和播放视频可以让学生对所学知识一目了然,比起老师一味讲授效果要好得多。像城市交通系统、ITS等展示交通发展新动态、代表学科前沿的内容,用生动的图片或视频讲解能提高学生的学习兴趣。但是,也不能完全依赖于多媒体,比如某些重要名词或生词建议用板书写,能够加深学生的印象。再如第三章交通调查,人工调查法尽可能用板书引导学生掌握调查方法、步骤;第四章交通流理论,第五章道路通行能力中某些公式推导也建议用板书来引导学生理解。 教学过程中还应注重平时教学,课堂上的师生互动,让教师的教和学生的学结合起来,从而达到教学目的。比如,教师可以每次下课时指定下一堂课的内容让学生提前预习,上课之前,对上一节课内容进行提问,鼓励学生用英语简洁回答,课堂上采用提问或讨论的方式和学生交流,鼓励学生用英文回答,多给他们创造外语学习环境,课下引导学生复习,用课后作业进行学习效果反馈,作业也要求用英语完成。通过学生反馈实时调整教学方法。 2.5 提高教师自身水平 教师方面,一方面可以引进交通工程专业的外籍教师,另一方面,可以将本校教师送出国进修,提高教师口语表达能力,从而提高双语教学质量。 2.6 开设双班,学生自主选择 有条件的院校,可以同时开设交通工程学双语班和交通工程学汉语班,让学生自主选择。先试点一两年,以后根据情况慢慢调整。 3 结束语 既然开展双语教学,就应该尽量达到期望的教学效果,否则不仅会让学生一无所获,还会造成人力、物力、财力上的浪费。为了实现双语教学目标,提高教学效果,应该从教师、学生、教材、教学方法及手段各个方面着手,只有以上几个方面都做好了准备,才能发挥双语教学效果。 交通工程学论文:交通仿真技术在交通工程学中的应用研究 摘要:城市建设不断发展,现有的交通资源已经越来越不能够满足交通需求的增长,针对当前严峻的形势,交通管理部门首先采用交通仿真技术来模拟道路上的交通流状况。该研究首先具体介绍了三种仿真软件VISSIM、Synchro、TSIS,并利用这三种软件对扬州市一个城市交叉口进行仿真研究,根据相关指标对这三种软件进行比较,并且与理论计算值进行对比,找出最接近真实情况的仿真软件,综合各方面的结果显示,VISSIM仿真最为接近现实,文章最后再对仿真技术的发展前景进行展望。 关键词:模拟;交通仿真技术;城市交叉口 简介:陈秋香,女,硕士研究生,研究方向为道路交通网络 1.研究背景 随着城市建设不断发展和交通需求的持续增长,路网通行能力越来越不能够满足交通增长的需要,由此造成的交通拥挤、堵塞、事故不断等已问题严重影响到人们的生活,不仅导致了社会问题和环境问题,也严重制约了经济的发展[1、2]。针对这些问题,交通部门正寻求一种有效的方法来缓解这种紧张的交通局面,在找到合适的方法之前,如何真实的反映道路上的交通流状况又成了必须首先的解决的问题,于是有关人士将目标锁定在了交通仿真技术上。本文重点介绍三种微观交通仿真软件,分别是德国PTV公司开发的VISSIM,美国Trafficware公司开发的Synchro,以及美国联邦公路局(FHWA)开发的TSIS仿真软件,在此基础之上,利用这三种仿真软件进行实例仿真并分析其结果,最后对三种仿真软件的前景进行展望。 2.三种仿真软件的简介 VISSIM软件是德国PTV公司的产品,它是一种离散的、随机的、以s为时间步长的微观仿真软件。车辆的纵向运动采用了Wiedemann于1974年建立的心理―生理跟车模型,该模型的基本思路是:一旦后车驾驶员认为他与前车之间的距离小于其心理(安全)距离时,后车驾驶员开始减速。由于后车驾驶员无法准确判断前车车速,后车车速会在一段时间内低于前车车速,直到前后车间的距离达到另一个心理(安全)距离时,后车驾驶员开始缓慢地加速,由此周而复始,形成一个加速、减速的循环迭代的过程。横向运动(车道变换 )采用了基于规则的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。VISSIM软件提供了图形化的界面,采用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动状态,应用动态交通分配进行路径选择。该软件系统内部由交通仿真器和信号状态发生器两大程序组成,它们之间通过接口来交换检测器的呼叫和信号状态[4]。 Synchro是美国Trafficware公司根据美国交通部标准HCM规范研发的,该标准中的参数是根据汽车性能、驾驶员的行为习惯、交通法规等设定的,计算得出的某些结果(如延误时间、服务水平、废气排放等),作为方案比较的相对参数,具有重要参考价值,信号配时也非常合理[5]。 TSIS(Traffic Software Integrated System)是最早的基于窗口的微观交通仿真系统,该仿真模型综合了应用于高速公路连续流仿真的FRESIM和用于城市间断流仿真的NETSIM的特点。它一个大型的集成化的交通仿真工具箱,目前的版本可以在Windows 95、Windows98、Windows NT4.0、Windows2000 系统下运行。TSIS适用于信号控制的城市道路、高速公路,或者由信号系统与高速公路所组成的更复杂的路网系统。与其他仿真软件相比,它能够模拟各种交通条件下的诸多细节问题[6]。 3.实例概况以及理论计算结果 此次研究采用扬州市邗江区开发西路与邗江中路交叉口为实例进行交通仿真软件的应用,从而进行几种仿真软件的对比分析。 该交叉口地处扬州市邗江区,其北面三百米处是扬州市汽车西站,其余三个方向均为各个企业以及工厂。该交叉口有公交车37路、30路、39路、16路、18路经过,每10―15分钟发一班车。此处行人极少,因此在调查时忽略这一影响因素。信号灯采用定时控制,分为两个相位,周期为68秒,其中绿灯时长31秒,黄灯时长3秒,红灯时长34秒。 另外,经过调查,南进口道以及北进口道处限速50km/h,以及设置了禁止低速货车和电动三轮车通行的标志。东西进口道为两车道,分别为直左、直右方向,其中西进口直右车道宽度为3.9米,直左车道宽度3.75米,东进口两条车道均为3.7米。南北进口道为四车道,两条直行,一条左转,一条右转,各车道宽度为3米,其中左转专用车道为拓宽车道,各进口道与出口道之间并没有分隔带,而是以双黄标线隔离。 4.实例仿真结果分析 通过对邗江中路与开发西路交叉口的数据分析分别建立路网模型,对仿真结果进行分析,选取排队长度、延误时间以及服务水平三个指标来进行比较。 1)排队长度。作为衡量交叉口通行能力的主要参数,在交通仿真中三种软件都能对四个进口道的排队长度进行检测,现取最大排队长度对仿真结果分析如下: 从结果看出,Synchro对于单点交叉口的最大排队长度与观察所得的现状更为接近,主要在于VISSIM虽然定义了车辆行驶的道路,却少考虑了各个车辆间的干扰,而Synchro在车辆间的干扰方面比VISSIM设定更为细致,因此对于单点交叉口更能反映出实际情况,另外由于TSIS模拟仿真时,未将公交车与货车等车辆分开,导致所有的大车都变成公交车辆,因此在港湾式停靠站时,比实际公交数量多,产生更大程度的道路拥挤,也使得排队长度进一步变大。 2)延误时间。在延误时间参数上VISSIM是根据设定的行程时间检测区段来统计延误的,与Synchro一样,既可以统计每个进口道的延误,也能反映出每条车道的延误,为了便于与TSIS比较,于是采用整个交叉口的延误作为评价指标。 从结果得知,VISSIM与Synchro仿真结果与理论计算结果相差不大,而TSIS的输出结果则相差较大,分析原因同最大排队长度的形成因素,最终才使得总延误时间偏大。 3)服务水平。在服务水平方面,Synchro能更为直接的得出该数值,而TSIS与VISSIM都需要统计大量数据得到。Synchro的输出结果为该交叉口饱和度为0.79,交叉口服务水平为B,VISSIM统计得到的数据也可得出交叉口服务水平为B,与实际情况接近,而TSIS统计数据后得到服务水平为D,与实际相差较大。 综上所述,对于单点交叉口,在交通量不大、服务水平较高的情况下,Synchro与VISSIM的仿真结果相差不是太大,与实际情况也相对来说比较吻合,而TSIS的仿真结果较易失真,综合各方面来看,最接近交叉口真实情况的为VISSIM软件。 5.前景展望 对于交通仿真技术的研究是智能交通研究的课题之一,当前国内外对于交通仿真的研究开展的很多,也发展到了一定的程度[9]。然而伴随着对交通问题的深入了解及对其优秀内容的把握,研究的重点在不断强化,在本文对VISSIM、Synchro和TSIS三个仿真软件进行研究的过程中,发现有些方面还需要改善: 1)必须要研究符合我国国情的交通仿真软件。现在比较流行的用的比较多的仿真软件都是国外研究的成果,而这些仿真都是建立在对国外交通流状况的研究基础上,并不能真实的反映我国道路的车流运行情况,因此研究出一款专属于我国的仿真软件已经刻不容缓。 2)应对各种仿真软件进一步优化。通过对实际交通流的调查以及研究、对系统的准确性进一步定义,精确建立仿真参数校正体系,对仿真系统进一步优化,从而得到较真实的交通流状况。 3)目前的仿真软件缺乏对非机动车的研究。在国外道路交通是以机动车为主,而我国的交通属于混杂交通,除了机动车外非机动车作为交通工具上已经占了很大的比例,而仅仅对机动车进行仿真并不准确,因此在下一步研究中应加大对非机动车同机动车相互影响的分析,同时需要建立他们之间的影响模型[3、10]。 再者,通过此次对交叉口进行的仿真,再一次见证了交通仿真软件的作用巨大,尤其是VISSIM,这款软件不管在路网构建、流量动态分配方面都比其他两个软件都完善许多,虽然还会有一些小缺点,但总的来说,已经相当实用,相信这款软件以后会有很好的发展。 近年来,计算机技术也已经快速发展,再加上交通研究方面的人才也是越来越多,将这两方面结合起来就能开发出越来越好的交通仿真软件,不管是在宏观、中观还是微观模型仿真方面,这都将大大有利于交通学科的发展,也能更好的为解决城市道路拥堵、降低事故发生率等方面以及为高速公路、城市道路的正常运行作出更大的贡献。
经济管理类毕业论文:经济管理类专业本科毕业论文管理探索 摘 要:本科毕业论文是本科教学阶段最后一个重要的实践教学环节。本文围绕撰写毕业论文应达到的目标、论文的选题、指导教师的选聘、指导教师评分等环节的管理进行分析与探讨,力求对高校经济管理类专业的本科毕业论文管理起到借鉴和指导的作用。 关键词:经济管理类专业 毕业论文 管理 课 题:该成果为北京市财政专项(PXM2012_014202_000194北京城市学院多方联动的实践育人协同平台创新研究)的成果。 毕业论文的撰写是学生在校期间重要的综合性实践教学环节。笔者围绕撰写毕业论文应达到的目标、论文的选题、指导教师的选聘、指导教师评分等环节,对高校经济管理类专业的本科毕业论文管理进行分析与探讨。 一、论文写作的目的 1.论文是帮助学生将所学知识进行系统整理和升华的过程 学生在校期间,已经按照相关专业的教学计划修完了公共课、基础课、专业课以及选修课等课程,并接受了考试或考查。学习期间的这种考核是单科进行,主要是考查学生对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。但毕业论文则不同,它不是单一地对学生进行某一学科已学知识的考核,而是着重考查学生运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力。写好一篇毕业论文,既要系统地掌握和运用专业知识,还要有较宽的知识面,并有一定的逻辑思维能力和写作功底。这就要求学生既要具备良好的专业知识,又要有深厚的基础课和公共课知识,是一次综合的测查。 2.撰写毕业论文有利于培养大学生具有初步的科学研究能力 大学生就业后,不论从事何种工作,都必须具有一定的研究能力和写作能力。例如学生在企业从事管理工作,就要学会做调查研究,起草工作计划、总结、报告等,为此学生要学会收集和整理材料,能提出问题、分析问题和解决问题,并将其结果以文字的形式表达出来。大学是高层次的教育,其培养的人才应该具有开拓精神,既有较扎实的基础知识和专业知识,又能发挥无限的创造力,不断解决实际工作中出现的新问题;既能运用已有的知识熟练地从事一般性的专业工作,又能激发学生对人类未知领域大胆地进行探索,不断向科学的高峰 攀登。 二、 撰写毕业论文应达到的目标 1.提高综合素养 (1)以诚信为优秀的道德素养。要求学生恪守学术规范,独立或与小组成员一起,通过查阅文献、确定论文题目、进行调查研究、对调查得到的数据进行分析、围绕论点进行讨论,并得出结论。毕业论文内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不得存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改调研数据的情况。 (2)以创新为重点的科学精神。一篇优秀的本科毕业论文,不只体现了学生对本科阶段专业知识的掌握,更应体现出学生在领悟专业知识基础上的创新和提升。这就要求学生关注社会政治、经济、社会、文化等方面的发展,结合专业特点,有目的地对社会、企业的现状做调研,即结合实际情况,印证理论观点或针对某些观点提出自己的看法。例如,学生可以通过调研部分离退休人员理财、消费的倾向性,结合金融行业发展现状,帮助银行、证券公司设计出适合离退休人员的理财产品。 学生在本科阶段能够在社会、企业已有的产品、服务、管理模式等的基础上,做进一步的研究,增添自己研发出的新产品、新服务、新管理模式。这样形成的毕业论文就符合学校对论文“创新性”的要求。 (3)以实践为第一的治学态度。大学生毕业论文的写作过程为学生接触社会和企业实际,特别是理论联系实际提供了契机。经济管理学部的专业以文科类专业为主,文科学生的学习和成长离不开社会。因此,学生们应该抓住撰写毕业论文的机会,在指导教师的指导下,去了解社会、认识社会,并尝试用自己所学的专业知识来促进社会的发展。 2.提高科研和论文写作能力 (1)查阅和翻译文献的自学能力。学生在确定论文题目前,一般都会经过“明确选题方向、查阅文献资料、考虑写作条件、听取导师建议”等几个步骤。这个过程是在论文指导教师的指导下进行的,但指导老师不会亦步亦趋地进行指导,主要需要凭借学生的自学能力来完成。学生通过大量阅读文献,结合自己的专业方向,发现自己的研究兴趣所在,并与指导老师、同学进行交流,可有效地提高自己的自学能力。 (2)资料分析能力。学生对通过访谈、收集自填式问卷等社会调查方法搜集到的资料,还需要进行系统的分析,才能揭示出其所包含的众多信息,从而得出科学的结论,因此资料的分析是研究中十分重要的环节。根据资料的性质,我们可以将资料的分析方法划分为定性资料分析方法和定量资料分析方法。定性分析是指不通过数学语言,单纯地依靠文字语言进行资料分析的方法;定量分析方法是指通过SPSS、Excel等工具,对数据进行统计分析,进而探索、揭示出不同变量间相互联系、相互作用或相互制约的关系。学生们结合论文撰写要求,对资料进行分析的过程,就是有效提升资料分析能力的过程。 (3)论文写作能力。毕业论文是高等学校考核毕业生综合能力的重要依据,是证明学生学习能力和学业水平的手段。经济管理学部将本科毕业论文定位在“调研型论文”,同时对毕业论文的写作在内容和形式上都有一定的要求。要求学生的论文观点明确、论点突出、论据充分、逻辑缜密、条理清晰、前后内容避免重复、矛盾。 3.培养良好的非智力因素 (1)自我管理能力。学校每年安排学生撰写论文的周期约为9个月,在这9个月中,学生们要参加就业实习、面试、职业资格考试等各种活动,学习任务压力很大。指导教师在指导过程中重在对结果的把控,不可能每天都督促学生完成相应的论文撰写任务。这就要求学生培养自我管理的能力,否则难以按时完成一篇完整的毕业论文。 (2)人际沟通能力。调研型论文需要学生们通过发放问卷、收集问卷、面对面访谈(或电话访谈)的方式来进行调研。在这个过程中,学生需要与几十位甚至上百位的调研对象进行沟通,旨在说明调研的意图、获得调研对象的理解和支持、获取更多的资料等,这个过程对学生的人际沟通能力是一个锻炼。 (3)团队合作意识。学生们可以独立或以团队的方式完成一篇论文,若采取团队合作的方式完成一篇论文,就要注意发挥团队合作的优势,即做到各自发挥所长、优势互补,相互之间多沟通、多分享。这就要求学生们在完成论文的过程中,学会合作与分享,发挥团队的优势。 三、适用的毕业论文的类型 按照内容性质和研究方法的不同,毕业论文分为设计性论文、实验性论文、描述性论文和理论性论文等四种类型。经济管理类专业的学生适合撰写理论性论文。理论性论文又可分为两种:其一是以纯粹的抽象理论为研究对象,研究方法是通过缜密的理论推导和数据运算,以验证论点的正确性,它侧重于理论方面的分析,用基础理论进行推导和论证;其二是学生通过对某种社会现象、企业产品、竞争对手或消费者等情况进行调研,并结合其所学的专业理论知识,对获得的数据进行统计分析,最终形成一篇调研型论文。 立足于应用型本科人才培养的目标,结合学生和专业的特点,对于应用型高校经济管理类专业的学生来说,选择调研型论文作为学生的毕业论文,无疑是更有效、更实用的论文类型。 四、毕业论文的选题 实践教学是个系统工程,本科毕业论文作为大学四年的最后一个实践教学环节,起着“整合专业知识、体现学以致用、总结升华实践教学成果”的重要作用。学生在进行论文选题时,应兼顾“学生想做、学生能做、企业需要做、时效性”等原则。 1.应该有研究的意愿 学生要对某个企业的管理、某种产品等有研究的兴趣,希望结合自己学过的专业知识进行研究和探索。 2.应该是学生能做的 论文在调研、写作中要具有可行性。学生在论文的撰写过程中需要进行的调研工作、获取的数据等,都应是能够通过自己或团队的努力可以达成的,且是学生力所能及的课题。 3.应该是专业、社会或企业的切实需要 研究社会、企业或专业发展所切实需要的课题有利于激发学生的研究兴趣,研究的成果也会更有价值。 4.应该提倡选题的时效性 学生的选题提倡与社会、企业热点问题相结合,这样有利于获得更多的资源的支持,有利于学生养成关注社会发展、与时俱进地研究社会、企业问题的习惯。 五、毕业论文的过程管理 1.做好论文指导教师的选聘工作 笔者以所在高校经济管理学部2013届本科毕业论文为例,对论文指导老师应具备的关键素质要素进行分析。2013届本科毕业生各专业人数、指导教师高级职称所占比率、学生论文成绩等信息,详见表1。 从表1中可以看出,对于“指导教师高级职称占比”最高的国贸专业,其学生论文的平均分数在三个专业中并不是最高的。将“指导教师高级职称”所占比率分别与“学生论文平均分”“论文优秀率”做皮尔逊(Pearson)相关分析,发现“指导教师高级职称占比”与后两项内容均不构成显著相关。由此可以看出,具备“高级职称”的指导教师未必指导出优秀的学生毕业论文。笔者在论文撰写整体工作结束后,随机访谈了其中的50名毕业生,当问到“论文指导教师最重要的素质是什么?”时,有90%的学生将“责任心”作为其最重要的素质,而“行业专家”“职称”“学历”等均排在“责任心”之后。 因此,作为应用型本科院校,我们在选聘本科毕业论文指导教师时,应该把“具有较强的工作责任心”作为决定选聘与否的第一要素。 2.关注论文评分的公正性 笔者所在高校本科毕业论文的评分由指导教师评分、评阅教师评分、学生现场答辩成绩三部分构成,分别占到总分的50%、30%和20%。指导教师和评阅教师将按同一份《论文成绩评价量表》上列示的评分维度、评价标准,对学生论文进行评分。将评阅教师的打分计入论文成绩,显然是为了更好地体现论文分数的客观性、公正性。然而,在实际操作过程中,笔者在查阅学生成绩时,发现个别指导教师和评阅教师的打分相差在30分以上(均以100分为满分)。笔者将二者的打分做了皮尔逊相关分析,分析结果详见表2。从表2中可以看出,二者的相关系数为0.454,属中度相关。我们在毕业论文的整体管理过程中,不乏对学生的教育指导、对业务流程的研讨和宣讲,但缺少对“如何对论文进行评分”的培训。导致指导教师和评阅教师在打分时出现较多分歧。 因此,我们在今后的毕业论文管理工作中,应该加强对指导教师、评阅教师进行“论文评分”方面的培训,开发相应的课程和论文案例,以保证论文分数的客观性、公正性。 3.定期做好中间过程论文指导工作的教学管理 毕业论文的整体管理过程从开题到答辩有近9个月的时间,在这段相对较长的时间里,我们往往关注的是“一头一尾”的工作,即关注的是论文开题、确认论文指导老师,以及最后的论文答辩工作。在中间这段时间里,我们往往把对学生的论文管理等工作全部授权给论文指导老师。而对于民办高校来说,超过半数的论文指导老师来自于其他高校,中间过程若不加以把握,将很难对其指导的质量加以把控。 因此,在论文指导过程中,学校应以专业为主导,定期开展论文管理过程相关的研究工作。这样,一方面能够解决论文指导过程中出现的问题,另一方面可以检查指导老师的工作进度。 总之,本科毕业论文是本科学生在临近毕业时一次梳理、总结、检验、提升自身本科教学阶段学业的重要过程,只有学校各层级加以重视,并在关键点上做好监控工作,方能帮助学生真正做到知识的融会贯通,体会到学以致用,并为社会输送优秀的人才。 (作者单位:北京城市学院) 经济管理类毕业论文:关于经济管理类本科生毕业论文的若干思考 摘要:毕业论文被认为是大学生培养过程中的一个重要环节,影响着本科教学质量和人才培养水平的高低。论文在分析经济管理类本科生毕业论文面临的主要问题的基础上,指出本科毕业论文应该进行改革,并提出了近期与远期的改革设想。 关键词:经济管理类本科;毕业论文;改革设想 一、经济管理类本科生毕业论文面临的主要问题 毕业论文被认为是大学生培养过程中的一个重要环节,影响着本科教学质量和人才培养水平的高低。从近年来的实际情况来看,学生对论文写作认识不够,兴趣不高,并且受大学生就业体制变革的影响,大学生本科毕业论文在选题、指导、写作、答辩等各个环节中存在着诸多问题。正如时伟在《大学本科毕业论文的弃与存》指出,本科毕业论文仍然存在着指导不力、过程不严以及质量泡沫等问题,正经受着废除与续存的舆论煎熬。吴国杰等在《本科毕业论文教学改革探讨》一文中认为本科毕业论文教学的制约因素在于:毕业论文的时间安排不合理、学生对毕业论文的重视程度不足、学校的科研物质基础不足、毕业论文师生比不合理、毕业论文过程管理力度与考核监控缺乏等等。再比如,毕业论文理论研究较多,整体较为空洞,缺乏实践意义;部分学生对毕业论文的重视程度不够;个别教师要求不严,部分青年教师经验不足;等等。最为突出的就是学术不端,而且不端行为在升级。笔者在与一些外校同行进行交流时,感觉本科生毕业论文还存在一个严重问题——学术不端在本科生毕业论文中也开始苗头渐起,大有泛滥与升级之势;甚至拷贝网上的硕士学位论文,或将几篇硕士学位论文压缩、拼凑、肢解为自己的毕业论文。同时,由于本科院校扩招,教师毕业论文的指导压力也很大。例如天津某高校的经济管理学院,2011年共有约1200名毕业生,专业教师约160人,平均每名专业教师要指导7.5名学生的毕业论文,其中某两个系每名教师平均要指导12人以上。如果再考虑部分教师还要指导二学位毕业论文、二级学院的毕业论文、夜大学的论文、研究生的毕业论文,毕业论文指导任务是比较繁重的。 二、本科毕业论文的废与立 毕业论文是高校人才培养中一个综合性实践教学环节。它集实践性、综合性与创新性于一体,对于培养富有创新精神和实践能力的人才具有重要意义。同时,毕业论文是对学生四年所学知识综合运用能力的一次全面、系统的检测,直接反映着一所高校教学质量的整体水平。教育部对此予以高度重视,明确要求确保毕业论文质量,并曾经是教育部对普通高等学校本科教学水平评估体系中一个重要的二级指标。实际上,本科毕业生要不要撰写毕业论文,是由来已久的一个争论。正如人们所言,本科毕业论文已成“鸡肋”,不仅学生写起来痛苦,指导老师感到棘手,而且社会舆论指责本科毕业论文太水,与其维持目前这种尴尬局面,不如放弃。丁晴雪在2009年10月14日《光明日报》撰文“本科毕业论文的存废值得探讨”,明确赞成取消本科毕业论文或不再将论文作为本科毕业的硬性条件。丁晴雪指出,主要理由并不在于本科毕业论文“掺水”问题严重,而是在于本科教育的定位和功能已经发生了转变——随着我国高等教育呈现出大众化趋势,本科教育不再是“精英教育”,而是一半左右(现在已经超过这个比率)的高中毕业生都能够享受到的“平民教育”。相应的,本科教育要培养的并不是精英人才,而是适应社会需求的大众化人才。正因为我国高等教育发生了这种变化,本科毕业论文的必要性才受到怀疑。但是,取消毕业论文的做法是不是有些过激或一刀切呢?2009年曾经传言“四川大学文学与新闻学院新闻系拟从2010年起在教学计划中删除毕业论文”。仅仅过了一天,四川大学宣传部就将这个“善意的谎言”戳破了。可能是四川大学在各方面承受的压力过于大了吧!第一个吃螃蟹的人的确有些难当啊! 三、经济管理类本科毕业论文改革的若干设想 有鉴于此,本科毕业论文有必要进行改革。针对经济管理类本科生的专业特点和培养目标,其毕业论文改革可以分为近期和中长期两步走。 1.近期设想。近期就是严格规范毕业论文管理,具体设想有两点:第一,对那些毕业论文不合格、第一次没有通过答辩的同学,即使以后答辩通过,应适当延迟毕业证、学位证的发放时间,直至取消。笔者所在单位,为了提高毕业论文质量,出台了一些制度与措施,如开题报告制度、指导教师与学生背对背答辩制度、二次答辩制度,等等。但是,措施的实施效果依然难以令人满意。不少教师私下反应,现在毕业论文的指导是“学生不急、老师急”。在学生心目中论文写作答辩只是一个过程,早晚得通过,即使进行了N次答辩。通过推迟发放毕业证、学位证来引起学生对毕业论文的重视。当然,为了慎重起见,维护和谐校园,而且更具有权威性,不合格毕业论文的确定应该由学院学术委员会或学位委员会组织进行。第二,对本科毕业论文进行查新。现在,本科毕业论文是否存在学术不端的任务一般由指导教师来负责,明显没有权威性;而且也不现实,因为指导教师的资源有限、时间有限。只能通过非正规的方式确认,如上下文的行文、直觉、交流谈话等,或者是根据电子版文件中回车符、逗号、分号是不是半角提出质疑。建议由教务处、学院和学工部等部门出头,组织对本科生毕业论文的查新工作。对不符合要求的学生一律延期毕业,甚至更严厉的措施。此举即可树立学校严谨的学风又可以起到对学生起保护作用,免得出现“秋后成名算账”事件。 2.中长期设想。本科毕业论文是学生在校学习期间必经的一个实践教学环节,撰写毕业论文的主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际、独立分析、解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作的相关基本训练。所以,笔者觉得对于经济管理类本科生,只要有某种方式或手段能够达到相同的目的,是不是就可以用其代替或部分代替毕业论文。替代的方式或手段有以下四种:第一,用综合实习替代毕业论文。学校可以选定一些信誉良好、专业对口,愿意与高校合作的公司、企事业单位作为实习基地,只要学生在这些基地的有关部门从事与专业相关的实习、期满合格就可以认为毕业论文通过。第二,有些专业可以引入类似工科专业的“毕业设计”的方式。比如工程管理专业就可以使用纯粹意义的毕业设计,营销专业是不是可以用某企业某产品的营销策划方案替代毕业论文。第三,用获奖作品替代,如“挑战杯大学生创业大赛”、天津市大学生文化创意竞赛以及校级一定等级的获奖作品代替毕业论文。不仅调动学生的积极性,对学生能力的提高更有促进作用,而且还能增加学校获奖数量,提高学校和学生与指导教师的知名度。第四,用高水平的公开发表的学术论文替代。比如,以第一作者在CSSCI期刊发表与所学专业相近的学术论文,EI检索、SCI检索的论文。这一措施对于那些有一定的科学研究能力和致力于考研的学生来说,既是一种促进与鼓励措施,又是一种检验手段。 经济管理类毕业论文:经济管理类本科的毕业论文指导模式研究 摘 要: 针对经济管理类本科毕业论文指导模式的现状,本文提出在高等教育大众化的前提下,必须在指导教师和学生之间进行“双向选择”,对学生采用习惯培养的方式及多渠道的指导模式。 关键词: 经济管理类本科 毕业论文指导模式 存在问题 重构 近年来,高校大规模扩招及本科学生就业形势严峻,学生为了能在限定的时间内找到一份满意的工作,就把毕业论文放在了从属地位,加上用人单位很少关注毕业论文,更造成了学生对毕业论文的怠慢心理,致使本科毕业论文质量日趋下降。其中,经济管理类本科毕业论文的质量更是令人担忧。 一、经济管理类毕业论文指导模式中存在的问题 目前,在高校毕业论文指导环节中普遍存在一些问题,主要集中在如下方面: 1.指导时间偏少。 本科生的毕业论文指导工作,基本上都是从大四第一个学期开始,有些院校可能提前一点,也是从大三第二个学期才启动,而这个学期本科生的上课压力比较大。当他们刚刚对毕业论文有一些想法时,考试又将他们的想法打断。到了大四,各种求职、考试等压力扑面而来,到他们真正安心写作毕业论文时,距离毕业时间已经不多了。因此,从大三第二个学期开始毕业论文的指导,已经是比较晚了,表面看起来还有一年时间,可实际有效时间不到两个月。这时,指导教师指导基础较弱的学生,他们被提升的空间已经很小了。 2.整体指导的策略。 现行毕业论文的指导模式从指导策略上来看,属于一种整体指导。这种模式是指导教师从多方面指导本科生的毕业论文,包括论文的主题、结构、表达和学术创新等。这种指导模式的结果是,学生自己不努力收集资料进行论文写作,大部分甚至全部依靠指导教师。这样的指导策略,使指导教师非常辛苦,而本科生毕业论文的质量却呈逐年下滑的趋势,期望学生通过写作毕业论文培养其独立分析与解决问题的能力的目标没有达到。 3.缺乏奖惩措施。 指导教师指导完本科毕业论文,答辩委员会打过分之后,本科生的毕业论文就被束之高阁。某个学生的毕业论文是否真的应得某个分数,毕业论文有没有抄袭的成分,也就没有人去关注了。由于没有明确具体的监督和奖惩制度,指导教师、本科生和有关的管理部门对毕业论文实质上都是不太重视的。在这种情况下,指导教师对本科生毕业论文的重视程度必然会有所下降。 二、经济管理类毕业论文指导模式的重构 针对上述经济管理类毕业论文指导模式中存在的问题,笔者认为,应该对经济管理类毕业论文指导模式进行重构,主要表现在以下方面: 1.指导教师和学生之间进行“双向选择”。 目前,大多数高校对毕业论文采用的都是配给制,即由学院将学生平均分给每个教师指导,很容易出现学生的选题方向不是指导教师的研究范围,给指导教师带来困难。如:无法把握选题的意义,无法判断使用材料的准确度,无法判断论文有没有新见解,无法判断论文是否具有实用价值,等等。这样,指导教师只能从形式上予以指导,论文的质量很难把握。因此,要提高本科毕业论文的质量,必须打破这种配给制,实行师生互选的制度,优化指导工作。笔者认为,具体操作可以这样:首先,征集学生的选题或选题方向,然后按学科方向将学生划分到不同的学科,由教师来选择学生;教师选定以后将结果反馈给学生,学生如果对教师不满意,可以提出来换指导教师。在“经济管理类本科的毕业论文调查问卷”中,有这样一个问题:你希望毕业论文课题分组应采取的方式?78%的学生反映,希望教师和学生能够进行双向选择。因为,无论是教师还是学生都已经对对方有所了解,尤其是教师,他在选学生的时候就考虑到了自己能不能指导学生提交的选题。所以,双向选择是一种优化毕业论文指导工作的方式,也是提高本科毕业论文质量的一种切实的制度保证。 2.对学生采用习惯培养的方式。 前已述及,本科毕业论文的写作一般都安排在第四学年集中进行。这种突击战必须以学生训练有素为前提。因此,笔者认为,要提高本科毕业论文的质量与水平,必须科学安排、强化平时训练、循序渐进、变突击式为习惯性培养式。当我们取消了年度论文的教学方式后,必须找到一种替代的方式,平时训练这一环不能少。笔者认为,可以落实到学科课程的教学中去,通过加强学科课程平时作业的学术性训练,既可以在平时的练习中作要求,也可以撰写学术述评或学科课程论文的形式予以强化。在一门学科课程结束时,或要求学生就学科课程中的某一问题研究现状进行梳理,加以评价,或提交有自己一定见解、符合学术规范的学科论文。这样不仅可以培养学生刻苦钻研、发现和解决问题的能力,而且可以形成良好的学风。 3.采取多渠道的指导模式。 所谓多渠道指导模式,就是以网络指导为主体,辅之以传统的课堂教学指导和学生课外学术活动引导。具体实施如下:第一,在正式写作毕业论文之前,充分利用计算机网络。实行见面与不见面相结合的指导方式,使师生间的交流渠道变得畅通。通过网络,可以实现师生适时异地交流,同时也可通过电子邮件实现异地不同步的及时交流。第二,将本科生的毕业论文与传统的课堂教学有机联系起来。通过调查我们发现,现在的本科生毕业论文写不好,是因为期刊论文读得少,理论基础薄弱,因此,教师在课堂上应多讲期刊论文的前沿动态。同时,教师要结合自己的课程和自己的论文写作经验,向本科生谈论文该如何选题、如何查找资料、如何选用相关理论等。第三,利用各种学术活动激发本科生的学术兴趣和论文写作能力。如,院系进行教工的学术论文或教研论文研讨会,邀请本科生参加。 本科毕业论文是学生创新素养与学识水平的一个重要的标志。但这种教学方式是以精英教育为背景的,它与当今高等教育大众化的情势并不十分贴近。在高等教育大众化的前提下,必须优化指导、相互协调,对经济管理类毕业论文指导模式进行重构。从而,切实提高本科论文的质量,提升高校的教学水平。 经济管理类毕业论文:民办高校经济管理类实验实训环境的建设探究 【摘 要】本文通过阐述了经管类实验实训室建设的项目,剖析了以学习者为中心的经管类实验实训室建设中的困扰,最终以现实为研究对象,以观察和实验为主要手法,探寻了经管类实验实训室建设的科学研究。 【关键词】实训环境 民办高校 经管类 教育部实验实训中心建设的16字方针:理念、教学、队伍、条件、管理、运行、效果、特色,对实验室的建设和发展指出了明确的基本要求和思路。而民办高校以培养应用型人才为主,实验实训教学在民办高校教学中更是起着举足轻重的作用,所以加强民办高校实验室建设管理,提高实验实训教学质量,是做好民办高校建设的重要条件。[1]本文结合我校经管系实验实训室建设管理的经验,对民办高校实验室建设和管理进行了阐述。 一、经管类实验实训室建设 经管类实验实训中心改革和建设总体思路:围绕经济管理人才培养目标,以科学的实验实践教学理念为指导,以高水平的人才队伍建设为基础,以先进的技术平台为支撑,全方位开展实验实训教学的综合改革与创新。 经管类实验实训室建设主要包括这么几个方面的建设:第一,经管系实验实训环境建设;第二,经管系实验实训课程建设;第三,经管系实习基地与就业基地建设;第四,经管系实验实训中心制度建设;第五,经管系实验实训教材建设;第六,经管系实验实训教学软件建设。 二、经管类实验实训室建设中的困扰 我们经管类的专业实验实训教与学,目前正面临巨大的威胁;学生的学习行为与成绩并不能准确表达学习效果;教与学、教师与学生、知识能力与职场需求不相干。 1. 经管类实验实训师资队伍及团队建设任重道远,经管类“双师型”教师严重缺乏。加强专任教师、尤其是中青年教师的培训,改变“两端大,中间小”的断层结构,对民办高校尤为重要。它直接影响到教师教学技能和专业技能的改进与教学质量的提高。[2]一是在校内定期举办进修班。如岗前培训、专业理论培训、教育理论培训、现代化教学技术与方法培训等。二是有计划地派出进修。主要是挑选一些中青年骨干教师到国内外水平较高单位进修,提高学历层次,优化学历结构,更新知识结构。三是在教学、科研实践中提高教师业务水平。组织教师从事科研、开展学术活动、编写教材等工作。四是针对专业教师,加强专业技能培训。培养“双师型”教师,提高专业实践课程的教学水平。 2. 经管类实验实训课程体系需要创新。课程体系不再局限于课程比例关系上,而应该从体系上加以延伸,呈现出“教学大纲―实验实训指导―实验实训方式―实验实训评价―实验实训考核”的课程体系模式。教学大纲应该有别于理论课大纲要求;实验指导应具有良好又简约的使用帮助、操作指南;实验方式具有基础实验和综合实验(个人、团队、不同专业);实验评价由学生评价教师与教师评价学生相结合,评价内容上注重实践能力的考核,评价主体上注重用人单位的参与;实验考核由课堂实验报告、小论文、学生操作记录等多种形式。 3. 经管类实验实训教学管理及服务急需转型,由教师为中心转变为以学生为中心。实验室应提供协作学习的网络学习环境,在模拟及仿真教学中要加大学生团队的组建(不同专业、年级、性别、爱好、兴趣 、动手能力),加强学习经验分享,突出示范效应,加强自主学习、协作学习、探索学习等学习方式 ,实验导言及帮助应由学生示范团队完成,加强培训体系建设,形成有效的传、帮、带(提倡同伴互教,为低成就学习者提供好的学习习惯样板),开发各种应用支持系统,为教学及管理部门提供科学的决策。 4. 经管类校企合作亟待加强,加强“产―学―研”相结合的培养途径。校企合作,联合开发,教师科研成果得以转化;校企联盟,给学生提供实习机会;企业相关部门建在校内,教师及学生参与一些项目研发及测试;学校为企业提供应用软件测试、评估、评价环境。 三、经管类实验实训室建设探究 以提高学生的创新精神和实践应用能力为目标,以创新型实验教学内涵、内容、手段为优秀,构建创新性实验教学项目,搭建实验体系大平台、实现经管实验教学新的突破。 1. 经管类实验实训教学模式发展探讨,以学生为中心的实验实训教学指导思想指导实验教学。实验教学方式改革应改变过去以“教师讲解、教师指导”为主的教学模式,实行“强化实验预习,教师启发式讲解,加强综合评析”循序渐进的新的课堂教学方法。“强化实验预习”就是要求学生实验前认真预习并写出预习报告,做到“熟悉实验基本原理,了解所用仪器,掌握实验内容和方法,做到实验时心中有数”,从而加强学生的自学能力和自主能力;“教师启发式讲解”是教师在实验教学中,简要介绍相关实验理论知识和实际应用背景, 具体而精要地向学生剖析实验的基本思路和操作的基本要点。教师要注意充分发挥学生的主动性, 不能满堂灌,而在学生提出问题后给予指点和提示,从而增强学生发现问题、解决问题的能力;“加强综合评析”就是要求学生实验后对所做实验进行归纳和总结,写到实验报告中, 并把归纳和总结部分作为报告评分的一个重要依据。这样使学生在实验后必须进行有益的分析和评价,从而引导学生深入思考,达到总结和提高的目的。[3] 通过以上几个方面的教学改革,不断改革传统实验教学模式,建立自主学习式的实验教学体系,逐步完成从传统教学模式到开放实验教学的转变,突出对学生的创新能力的培养, 使实验教学质量更上一个台阶。[4] 2. 经管类现代实验实训教学发展轨迹应该由最初的单用户工具发展到局域网虚拟环境,往在线复合学习环境发展,最终撮合匹配工学一体化。这其中包含四个轨迹:第一,教学效率提升―教学应用共享―教学资源共享―社会资源匹配;第二,教室多媒体教学―实验室模拟训练―开放自主实训―学习与实践一体;第三,软件技术―数据库技术―互联网技术―平台技术;第四,实验内容服务商―学习环境服务商。 3. 经管类现代实验实训教学支撑体系发展方向由最初的课程专业级实训发展到跨专业综合实习最终到就业创业实践。在此过程中,是一个专业能力往复合能力再到就业能力的发展;同样,也需要由最基本的特色专业建设平台往校内综合实习平台发展,最终提供就业创业训练平台。 4. 构筑完整的经管类实验实训教学体系,处理好三个平衡,即基础性系统性――探究型创新型,个体操作为主――群体合作协调,循序渐进习得――注重个性培养。实现五个基本要求,即使学生具有扎实的基础理论、广博的基础知识、熟练的基本技能、活跃的基本思维、完整的基本能力。为了贴近教学实际,全程服务于创新型、实用型人才培养,实现经管系实验实训教学三贯通,第一,时间贯通,实现实验教学从大学一年级到四级的贯通;第二,内容贯通,基础性、专业性、综合性等实验内容贯通;第三,能力贯通,基本能力、综合能力、科研能力和创新能力的贯通。 5. 构建经管类各专业实验实训课程体系,由学科基础层平台到专业提高层平台再到学科交叉综合研究层平台构建各专业的实训课程体系。 经济管理类毕业论文:辽宁经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心的研究与实践 摘要:随着辽宁省产业集群的快速发展,辽宁省对各类人才的需求将大大增加,尤其对先进制造业生产性服务管理人才提出了强烈的需求。经管类跨专业综合实训教学管理机制的创新正是在这种情况下得以催生。通过经管类跨专业虚拟仿真实训中心的建设可以实现校企结合的创新模式,实现跨专业的协同训练。更好地为辽宁的经济建设提供创新型、应用型、复合型的人才。 关键词:经济管理 虚拟仿真实训 区域经济发展 为贯彻《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高【2006】16号文)中“不断推进教学资源的共建共享”的指导意见,加强对经济管理类专业教学资源库建设的统筹协调和指导,促进利用现代信息技术改革教学内容和方法。同时,为了顺应辽宁经济发展中对先进制造业生产性服务管理人才需求的情况,我们将国家资源库内涵建设的思路与方法辐射到经济管理课程的建设上,在辽宁努力打造经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心。 一、根据区域经济发展,辽宁对经管类人才的需求 近年来辽宁省经济发展迅速,特别是沿海经济带和沈阳经济区上升为国家战略,扩大了辽宁省的影响力。多年来,辽宁按照保增长、扩内需、调结构的总体要求,工业系统紧紧围绕装备制造业结构优化和产业升级,突出装备制造业的优秀地位,推进先进装备制造业基地建设。“十二五”时期,产业集群以其独到的发展特征和经济效应,成为辽宁省结构优化升级、经济发展方式转型和区域经济发展的必然选择。到2015年,我省百亿以上产业集群将达到100个以上,其中五百亿到千亿的产业集群达到30个,千亿产业集群达到10个以上。随着我省产业集群的快速发展,辽宁省对各类人才的需求将大大增加,尤其对先进制造业生产性服务管理人才提出了强烈的需求。 辽宁省《2010-2020年人才发展规划》中提到,到2020年,人才资源总量从现在的457万人增加到720万人,增长58%,其中包含经营管理人才95万人。在辽宁省重点企业重点项目紧缺人才需求分析中,急需人才岗位排名中第一位是机械(11.8%)、第二位的即为经营管理(9.8%),其人才需求以基层员工为主,半数以上企业不注重学历,以实际能胜任岗位为用人的着眼点,注重人才的实际能力。从606家企事业单位上报的未来五年紧缺人才需求情况,可以看到:人才需求将不断增长,人才需求总数是当前需求的1.37倍,需求热门的岗位包含财务金融、经营管理、人力资源。 在辽宁省的经济发展中,中小企业占据“半壁江山”,2010年的成绩单则显示,我省中小企业占全省生产总值的比重已经超过了六成。“十二五”期间,我省将按照国家总体部署,集中对12.7万户规模以上成长型中小企业和7.22万户成长型中小企业给予六大扶持政策。从辽宁省社会保障厅提供的数据来看,未来五年,我省中小企业需要高等职业教育的应用型技能型人才将达到33.4万人,其中基层管理岗位需要25.7万人,平均每年需要5.2万人,占77%以上。 “十二五”时期,辽宁省要完成经济的增长,迫切需要大批各种层面的经管类应用型人才。而传统的经济管理理念和方法已经无法满足经济高速发展的需要。现代社会对经济管理专业人员素质的总体要求是:创新型、应用型、复合型。经济管理人员不仅要系统地掌握管理、经济、法律等专业理论知识,还必须懂得相关产业的技术、生产流程、产品特性等业务知识。具有创新能力、创业能力、深入研究解决问题的能力、领导能力,以及高度的社会责任感。持续、快速、健康的经济增长目标与效率低下的传统企业管理方式之间的矛盾,催生了打造辽宁省经济管理类应用型专业人才培养基地(工商企业管理虚拟仿真综合实训中心)建设的思路。 二、建立经管类跨专业虚拟仿真实训中心的必要性 (一)培养高技能、应用型管理人才,为辽宁经济社会发展服务 建设经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心是适应国家信息化与工业化两化融合发展战略对信息化管理人才的需要,是服务于辽宁经济社会发展的需要。随着辽宁产业结构调整、产业不断升级,人才需求结构在迅速变化,对高素质应用型人才的需求显著增加。本项目的实施可以为辽宁经济发展提供急需的信息化管理人才,并拓展管理类专业为社会服务的功能,开放学院教学资源,建立互动交流机制为我省企业服务,可以更好地为辽宁经济社会发展服务。 建设集管理工作场景模拟和管理软件模拟于一体的经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心,在实践教学中引用企业经营管理虚拟仿真模式,将“走出校门”的要求与应用现代化教学手段相结合,采取教学方法、教学工具和手段创新的方法使学生置身于真实企业的运营管理氛围,模仿企业的实际运作状况进行生产的计划与控制等工作,可以让学生在紧张而极具趣味性的模拟运营管理中得到能力的锻炼、职业素质的提高,提高学生对管理的感性认知和岗位技能,培养高技能、应用型管理人才。虚拟仿真实训l中心的建立显得尤为必要和迫切。 (二)建设完整的跨专业实践教学体系,提供专业基础技能的综合训练 高等学校课程体系主要解决两个相关的问题:一是实现培养目标应选择的课程及其内容的深度与广度;二是各课程内容和呈现方式间的互相配合和衔接。课程体系是一个具有特定功能系统,不仅要将内部的要素诸如各类课程连结成一个统一整体,还必须充分体现培养目标和培养规格,适应社会经济发展的需要,反映科学技术发展的现状与趋势,符合学制及学时限制。 建设跨专业综合实训l中心能有效促进经管类专业实验教学内容体系的有效整合,对经管类各专业学生既具有较强的针对性,又具有高度的资源共享性,能够为各专业学生提供专业基础技能的综合训练。 (三)建设多位一体的实训基地,促进职业教育更好、更快发展 建设经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心,可以使职业教育获得更有力的资源支持,将实训中心建成集教学、职业培训、职业技能鉴定、技术研发应用推广多位于一体的实训基地,能够使其成为一个辐射辽宁省的示范性工商企业管理培训基地,极大地改善工商企业管理专业群相关专业的实验实训教学条件。实训教学整体的实习环境和条件也将得到极大的改善与提高,为职业教育更好、更快发展奠定坚实基础。 三、建立经管类跨专业虚拟仿真实训中心的可行性 (一)校企共建模式创新 有专家预测,未来5年内,整个职业教育行业将根据“巩固现有成果、扩大合作范围、提升合作效率”的方针政策来开展校企合作的探索,以此继续拉升就业率。“校企合作”将会开拓更为广阔的空间,并呈现出“政府、企业、学校”三方立体合作的局势。 目前,很多软件公司已与高职院校签署了共建管理信息化人才培养基地战略合作协议书,成为校企合作战略伙伴,已经进入了实质性的工商企业管理虚拟仿真综合实训中心设计阶段。例如某软件公司,已与清华大学等多家院校共建管理信息化实训中心和经管类人才培养基地。软件公司对经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心建设的不断加大投入,并深度合作,共同设计实训中心、共同开发实训l项目、共同培养人才,共同建设和管理实训中心。 (二)跨专业的协同训练 专业知识和具体实践是多对多的体系,一个具体实践需要超脱专业范围的综合理论束缚,不存在理论和实践的一一对应模式。因为实践的主体是人,专业或职业实践是一种社会活动,是人与人之间的合作,表现为人与人之间的相互影响。因此,很多院校在实践教学中关注协同训练的问题。 跨专业协同训练的教学活动已经在一些课程中开展。如《ERP沙盘模拟》,《企业管理设计》,《企业经营模拟》等等。由不同专业学生组成实验团队对多个专业领域知识和实践进行训练,沟通人与人、学校与社会、专业与专业之间的关系,学生通过训练掌握知识,培养实践能力和合作精神,掌握不同专业理论知识的应用条件和作用范围。 (三)特色专业实训与综合实训l的有机结合 根据经管类实践教学的发展规律,在完成了课程级、专业级、专业综合级实训l教学课程建设的基础上,可以通过经管类跨专业校内综合实训平台开设跨专业综合实训课程,培养学生的综合能力,形成特色专业建设与综合实训的有机结合。 各类学校也可以在跨专业实训l的基础上,进行特色专业平台的打造,实现实践教学的统一管理。在教学内容上实现学科体系到行动体系的转变。 (四)高度重视实践教学 “重基础、强实践”一直是经管类专业教学的基本原则。作为高等教育创新体系建设的重要组成部分,加强实验室建设以及加强实践环节教学也是教育部“质量工程”建设的重要内容,深化教学改革的重要体现。因此,各类院校都高度重视经济管理专业实训教学工作,并将实训教学改革作为人才培养模式改革的切入点,及以推动教学理念、教学体系、教学内容、课程体系、教学方法、教学手段以及管理体制、运行体制等方面的改革与创新。 近年来,各类院校已陆续建立了经管类专业实验室,培养一批有一定实训指导经验的教师和实训指导专职教师,这些工作为经管类跨专业实训中心的建设奠定了良好的基础。 四、经管类跨专业虚拟仿真实训中心的功能实现 以“立足学情、校企合作、突出特色、资源共享”为原则,通过统筹规划和高端设计,实现实训教学从分散管理向集成管理的转变,实训教学体系由重视单一能力培养向重视综合能力培养的转变,实验室建设从单独设计向综合规划转变,实验室功能从单一功能向综合功能转变,探索构建一个有利于“基础好、能力强、复合式应用型”人才培养的经管类综合实训l教学新模,建立一个经管类跨专业虚拟仿真综合实训中心。跨专业综合实训中心建成后同时具备四个功能: (一)人才培养功能 经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心是针对行业或岗位的技能培养而设立的工作环境,是系统的技能训练场所,其运行从形式上强调企业性,从运作上讲求职业性,它让学生在一个仿真的企业环境下进行综合能力素质的训练。而且虚拟仿真实训中心的建成,能够同时满足以工商企业管理专业为主体的经管类所有专业的课程单项试验、专业综合实训、认识实习、专业实习和毕业实习等实践教学的需要,并辐射辽宁省内其他同类专业院校。 实训中心的企业职能模拟训练既可培养学生的创业精神和实践能力,又可激发学生的创造性和创新思维,为辽宁经济的发展培养高素质的人才。 (二)资源共享功能 在政府有关部门的支持与协调下,把跨专业虚拟仿真实训中心建成省内实践教学及培训基地、人才培养中心和技能鉴定中心。这样,可利用有限的实训基地中心为社会和其他院校服务。避免重复建设,实现资源共享。通过资源共享,让学生尽可能多地获得职业技能的培训l与考核,积累较多的工作经验,提前与社会接轨,缩短就业上岗后的适应期。 (三)服务社会功能 可根据职业岗位群或专业技术领域对知识和能力的要求,制订相应的培训大纲和设置培训l项目。除面向高职高专学生上岗前的职业培训外,还面向社会开展职业培训,满足省内企业管理人员的进修培训、新员工岗前培训l、管理咨询、管理软件开发、各种认证考试等社会需要。 经济管理类跨专业虚拟仿真实训l中心逐步创造条件,成为职业资格鉴定中心,按照政府劳动和社会保障部门及职业技能鉴定机构对学生职业技能鉴定的具体要求,设置考核模块,建立试题库,供培训与考核选择。凡是经过培训的人员都可以在基地进行职业资格鉴定,取得职业资格证书,成为培训、考核现有技术应用性人才和进行继续教育和职业技能鉴定的重要基地。 (四)科学研究功能 利用经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心联系企业、科研机构,不断加强理论教学和实践教学的针对性。使跨专业虚拟仿真实训中心力争成为工商企业管理等专业的实践应用基地,理论创新的交流研发基地。同时,满足教师和学生的实证研究、教学案例开发、教学软件开发、企业管理软件开发、精品课程建设等方面的科学研究。 经济管理类跨专业虚拟仿真实训中心的建立,必将成为集人才培养、资源共享、社会服务、科学研究为一体的开放式管理信息化产学研示范基地,为实现国家信息化与工业化两化融合的发展战略,为辽宁产业经济的发展做出应有的贡献! 经济管理类毕业论文:基于知识转移的山东省民办高校经济管理类课程系统改革(教学)评价指标体系研究 [摘 要] 本文依据目前学校教学的实施情况,以实地访谈和问卷调查的方式对山东省内9所民办高校的领导、教师和学生等600余人的教学认知进行了调查,试图通过本次实证研究,构建出适用于民办高校的教学评价指标体系,并能从中发现提高教学质量的方法和措施,促进民办高校教学质量的提高。 [关键词] 知识转移;民办高校;经济管理类课程;教学体系 一、研究背景 (一)选题意义 民办高校发展至今,作为一种全新的教学方式在中国受到越来越多的关注。它一方面充实了我国目前的教育市场,另一方面,民办高校在运作机制、教育规模、办学格局和管理教学等方面对现有的教育体制做了一定的改革,形成一种新的教学模式,可以说是对传统教育理念的冲击和促进。但是,民办高校同样存在着很多的问题,比如:学校教学管理不规范,教学质量不够高,教学特色不明显等。在教学及其质量成为民办高校生存与发展的生命线的背景下,探讨民办高校教学方面的评价指标体系具有重要的理论和实践意义。 (二)相关概念界定 1.知识转移。知识转移概念来自于创新研究领域,美国技术和创新管理学家TeeCe于1977年首次提出的,他认为通过技术的国际转移能够帮助企业积累有价值的知识并促进技术扩散,从而缩小地区之间的技术差距。Jensen和Meekling解释知识转移时认为,知识转移包括存储知识、处理知识的能力和知识输入/输出大脑的途径。Holtham指出知识转移是一种沟通的过程,知识不像商品可以自由传递,学习知识的时候,即知识转移时,必须有重建的行为,而且要具备应有知识,才能完成转移。 本文中的知识转移是指教师头脑中的知识通过讲授、演示等方式传递给学生,学生并能够进行应用的过程。知识转移包括知识的共享、知识的吸收和知识的应用等阶段。 2.民办高校。在本文中,民办高校是民办普通高等学校的简称,是指国家机构以外的社会组织或者个人,利用非国家财政性经费,面向社会依法举办的学校或其他教育机构。本文中涉及了烟台南山学院、青岛黄海学院、青岛恒星职业技术学院、青岛工学院、山东英才学院、山东协和学院、山东现代职业学院、山东产业文化学院、济南大学泉城学院(蓬莱校区)9所山东省内的民办院校。 3.经济管理类课程。经济管理是培养掌握现代经济管理的基本理论和技能,从事综合及部门经济管理的高级管理。本文中的经济管理则是指旅游管理、工商管理和财会,而经济管理类课程即指这三个专业的专业优秀课程,如西方经济学、宏观经济学、管理学、人力资源管理、会计学、旅游学管理、酒店管理等。 (三)调查研究 1.量表设计及数据收集情况。民办高校经济管理类课程的教学,不是单因素、单方面引起的,而是教师的教与学生的学双方面相互作用的结果。因此,我们参照目前学校教学的实施情况,分别设计了旅游管理、工商管理和财会三个专业的“基于知识转移的山东省民办高校经济管理类课程系统改革教学评价体系”的调查 问卷。此次调查主要是通过电子邮件发送问卷的方式进行,我们共发放问卷600份,收回552份,有效问卷515份,其中旅游管理专业有效问卷177份,工商管理专业有效问卷120份,财会专业有效问卷218份。样本学校来自济南、青岛和烟台三地,涉及山东英才学院、山东协和学院、山东现代职业学院、山东产业文化学院、青岛黄海学院、青岛恒星职业技术学院、青岛工学院、济南大学泉城学院(蓬莱校区)、烟台南山学院、南山集团下属企业等学校和企业,接受问卷调查的学校和企业基本情况如表1所示,学校师生和企业员工的个人基本情况如表2所示。调研问卷共分为两部分,第一部分是被调研学校和企业及调研对象的基本信息,学校和企业信息包括学校或企业规模、所属领域、所处发展阶段等,个人信息主要由年龄、性别、工龄、最高学历、职位等构成。第二部分是各专业教学评价问题,选项借鉴了Schuler(1989)累计型、效用型和协助型划分方法,采用5分制记分,均为正向记分。从影响教学的九至十个层面,共计50多个问项。 2.调查问卷的信度与效度检验。在本研究中,我们把问项共分为教学和学生素质两大类,利用SPSS16.0软件包分别对这两大因素的数据进行效度、信度分析。对影响因素的各部分问项进行的KMO适当性检验结果显示:旅游管理专业KMO值(教学)为0.661、KMO值(学生素质)为0.87,工商管理专业KMO值(教学)为0.663、KMO值(学生素质)为0.708,财会专业KMO值(教学)为0.855、KMO值(学生素质)为0.863。根据统计学家Kaiser给出的标准,本次问卷统计可以进行因子分析。Bartlett’s球度检验给出的相伴概率均为0.000,小于显著性水平0.05,因此拒绝值Bartlett球度检验的零假设,认为均适合于因子分析。 采用Cronbach α系数对整份问卷以及各个子部分做信度检验。本研究中各维度影响因素指标Cronbach α最小值为0.659(工商管理专业学生素质因素Cronbach α信度系数),最大值为0.89(财会专业教学因素Cronbach α信度系数),三个专业的信度Cronbach α值都超过0.5。表明问卷具有较高的信度。 二、山东省民办高校经济管理类课程教学因子分析及指标体系构建 本研究中因子分析采用的是主成分算法(principal components analysis)和斜交旋转法(promax),选择荷重大于0.5且其特征值大于1(Eigen values over 1)的因子作为主要解释因子,实现变量的归类。同时根据因子分析的结果,我们重新对三个专业教学评价指标进行二级分类,构建出包含一级指标、二级指标以及三级指标的分层递阶的课程教学指标体系。 (一)旅游管理专业课程教学和学生素质因子分析及指标体系构建 1.旅游管理专业课程教学和学生素质影响因素的因子分析。本研究对影响旅游管理专业教学的37个问项和学生素质的13个问项进行了因子分析,结果分别归为10个因素和2个因素,教学因素共解释61.944%的变异,学生素质因素共解释59.615%的变异。 教学因素结果分析与命名:F1由2个项目组成,反映了专业课的主要构成情况,即本专业的应用知识所占比重情况,因此命名为专业课应用知识比例因子;F2由3个项目组成,与课程教学的内容与准备情况相关,因此命名为课程教学准备因子;F3由3个项目组成,基本反映了课程教学所用的方法、手段和课程考试改革情况,因此命名为课程教学手段与课程改革因子;F4由2个项目组成,与课程考核方式及平时作业设计相关,因此命名为课程与作业常规考核因子;F5由2个项目组成,涉及到教师工作量及其引起的课堂教学效率和学生职业资格测试通过率,反映了教师工作效率与教学效果之间的关系,因此命名为教师工作量与工作应用效果因子;F6由2个项目组成,与教师的基本构成情况相关,因此命名为教师基本结构因子;F7由3个项目组成,主要涉及了课程教学内容的规划设计,因此命名为课程教学规划因子;F8由4个项目组成,主要反映了是否利于教学应用,因此命名为教学应用状况因子;F9由1个项目组成,涉及课程教学中作业布置的多少情况,因此命名为课程作业布置频率因子;F10由2个项目组成,涉及教学所使用的教材的质量,以及学生教学班级人数方面,属于教学质量保障的条件,因此命名为教学质量基本保障条件因子。从方差最大贡献率来看F1专业课应用知识比例因子的方差贡献率最大(7.75),能解释影响教学工作因素的比率最大,F10教学质量基本保障条件因子的方差贡献率最小(4.85),对影响教学工作因素的解释能力最弱。 学生素质因素结果分析与命名:F1由10个项目组成,包括学生参加各种竞赛、学生参加各种演讲、讲座、交流会等、学生情况,是学生所学知识技能的应用,因此命名为学生知识与技能应用因子;F2由3个项目组成,基本反映了学生所掌握的技能与学生工作、就业之间关系的基本情况,因此命名为学生就业条件与就业结果因子。 2.旅游管理专业课程教学和学生素质指标体系构建 根据以上因子分析的结果,我们构建出旅游管理专业课程教学评价指标体系如表3所示。 (表3)旅游管理专业教学评价指标体系 (二)工商管理专业课程教学和学生素质因子分析及指标体系构建 1.工商管理专业课程教学和学生素质影响因素的因子分析。对影响工商管理专业教学的35个问项和学生素质的13个问项进行了因子分析,结果分别归为9个因素和4个因素,教学因素共解释63.524%的变异,学生素质因素共解释59.898%的变异。 教学因素结果分析与命名:F1由6个项目组成,与课程教学和实践教学及教学效果评价有直接关系,因此命名为课程与实践教学效果评价因子;F2由4个项目组成,基本反映了上课之前需要准备的内容,因此命名为课程与实践教学准备因子;F3由3个项目组成,主要涉及了课程教学所采用的的方法和手段,因此命名为课程教学手段因子;F4由2个项目组成,反映了教师队伍流动性和知识掌握对教学质量的影响,因此命名为师资与教学质量因子;F5由3个项目组成,基本反映了课程教学实施过程中应用与考核的情况,因此命名为课程知识应用与常规考核因子;F6由3个项目组成,包括教师职称、年龄结构、学历等,基本反映了对教师素质的要求,因此命名为教师素质结构因子;F7由3个项目组成,反映了教学规划方面的内容,因此命名为教学规划因子;F8反映了期末考试课程改革的内容,因此命名为课程考试改革因子;F9反映了教学所需的教材与设备方面的内容,属于教学质量的保障,因此命名为教学质量保障因子。从方差最大贡献率来看F1课程与实践教学集效果评价因子的方差贡献率最大(10.753),能解释影响教学工作因素的比率最大,F9教学质量保障因子的方差贡献率最小(5.319),对影响教学工作因素的解释能力最弱。 学生素质因素结果分析与命名:F1由4个项目组成,包括学生参加各种竞赛、学生情况,是所学知识的应用,因此命名为学生知识应用因子;F2由2个项目组成,包括学生的普通话水平和考研情况,是对知识运用的提升,因此命名为学生知识提升因子;F3由2个项目组成,基本反映了学生所掌握的技能与学生工作就业结果之间关系的基本情况,因此命名为学生工作就业条件与就业结果因子;F4由2个项目组成,反映了学生工作就业与所学专业的一致性和工作中所需的计算机水平,因此命名为学生工作专业性与技能因子。 2.工商管理专业课程教学和学生素质指标体系构建。根据以上因子分析的结果,我们构建出工商管理专业课程教学评价指标体系如表4所示。 (表4)工商管理专业教学评价指标体系 (三)财会专业课程教学和学生素质因子分析及指标体系构建 1.财会专业课程教学和学生素质影响因素的因子分析。对影响财会专业教学的38个问项和学生素质的13个问项进行了因子分析,结果分别归为9个因素和3个因素,教学因素共解释68.434%的变异,学生素质因素共解释66.802%的变异。 教学因素结果分析与命名:F1由4个项目组成,基本反映了课程教学规划情况,因此命名为课程教学规划因子;F2由5个项目组成,主要涉及了课程教学与实验教学的内容、方法及结果,因此命名为课程与实验教学及结果评价因子;F3由5个项目组成,主要涉及了课程教学实施前、实施过程中和实施后的相关内容,因此命名为课程教学实施因子;F4由3个项目组成,基本反映了课程考核相关情况,因此命名为课程改革与课程常规考核因子;F5反映了教学应具备的硬件条件,因此命名为教学硬件因子;F6由3个项目组成,主要涉及课程教学内容及相关职业资格测试,因此命名为课程考核与知识应用因子;F7由2个项目组成,反映了教师队伍流动性和知识掌握对教学质量的影响,因此命名为师资与教学质量因子;F8反映了课程实践教学的模式,因此命名为实践教学模式因子;F9反映了一个教学单位适当的人数构成,因此命名为教学单位人数因子。从方差最大贡献率来看F1课程教学规划因子的方差贡献率最大(12.547),能解释影响教学工作因素的比率最大,F9教学单位人数因子的方差贡献率最小(4.342),对影响教学工作因素的解释能力最弱。 学生素质因素结果分析与命名:F1由4个项目组成,包括学生参加各种竞赛、学生情况,是学生所学知识的应用,因此命名为学生知识应用因子; F2由6个项目组成,基本反映了学生所掌握的技能与学生工作就业之间关系的基本情况,因此命名为学生工作就业条件与工作效果因子;F3由2个项目组成,主要涉及学生科研、计算机操作等知识运用方面的能力和水平高低情况,是知识的提升,因此命名为学生知识提升因子。 2.财会专业课程教学和学生素质指标体系构建。根据以上因子分析的结果,我们构建出财会专业课程教学评价指标体系如表5所示。 (表5)财会专业教学评价指标体系 以上指标体系是基于样本学校和企业教学实施的基础所建立,包括定性指标和定量指标两部分。定量指标部分比较容易把握,指定特定部门定期进行收集相关数据即可保证及时性和准确性。定性的指标相对棘手一点,因为具有主观的评价尺度多、不容易把握统一标准的特点。定性指标的设置要尽量做到合理和有效,评价方法要科学、简单、易操作,评价过程要严肃、认真,尽量做到公平、公正,对被测评人不能带有任何个人的偏见和好恶。在实际操作过程中评价过程和结果要公开,每一项评价指标都要详细说明,做到评价有据。要把评价结果及时反馈给教师、学生和学校,在评价反馈的沟通过程中帮助教师和学生发现问题,寻找原因和解决途径,最终达到提高课堂教学质量和学生知识转移的目的。 三、山东省民办高校经济管理类课程教学评价指标体系的比较分析 (一)山东省民办高校经济管理类课程评价指标体系三个专业教学因子排序比较 旅游管理专业教学因子分别为专业课应用知识比例因子、课程教学准备因子、课程教学手段与课程改革因子、课程与作业常规考核因子、教师工作量与工作应用效果因子、教师基本结构因子、课程教学规划因子、教学应用状况因子、课程作业布置频率因子、教学质量基本保障条件因子。工商管理专业教学因子分别为课程与实践教学效果评价因子、课程与实践教学准备因子、课程教学手段因子、师资与教学质量因子、课程知识应用与常规考核因子、教师素质结构因子、教学规划因子、课程考试改革因子、教学质量保障因子。财会专业教学因子分别为课程教学规划因子、课程与实验教学及结果评价因子、课程教学实施因子、课程改革与课程常规考核因子、教学硬件因子、课程考核与知识应用因子、师资与教学质量因子、实践教学模式因子、教学单位人数因子。 (二)三个专业教学因子中相同或相似因子的比较 旅游管理专业教学第一个因子专业课应用知识比例因子和教学应用状况因子,与工商管理专业教学第五个因子课程知识应用与常规考核因子和财会专业第六个因子课程考核与知识应用因子相近,但从整个指标体系所处位置可以清楚地认识到旅游管理专业教学最为注重课程知识的应用。旅游管理专业中课程教学准备因子和课程教学手段与课程改革因子在工商管理专业教学中也存在,并且排在第二位和第三位和第八位,但财会专业没有这一指标,仅课程教学手段与课程改革因子与财会专业课程改革与课程常规考核因子相近,这两个因子在三个专业教学中排位较靠前。旅游管理专业教师工作量与工作应用效果因子,是教学效果的评价,与工商管理专业第一个因子课程与实践教学效果评价因子和财会专业第二个因子课程与实验教学及结果评价因子所表达的含义基本一致,但工商和财会还重视实践课程的教学。旅游管理专业教师基本结构因子与工商管理教师素质结构因子相类似,同是对教师素质的重视。课程教学规划因子也是三个专业教学的注重方面。旅游管理专业中教学质量基本保障条件因子与工商管理专业和财会专业中的教学质量保障因子、师资与教学质量因子有异曲同工之妙,也是教学应关注的重要内容。 (三)三个专业教学因子中不同的因子比较 旅游管理专业教学因子中课程与作业常规考核因子、课程作业布置频率因子和财会专业教学因子中课程教学实施因子、教学硬件因子、实践教学模式因子、教学单位人数因子不是三个专业共同拥有的指标,这些指标的不同是与专业特色有着密切的关系,旅游管理专业和财会专业具有较强的实践性,而两者对实践的表现又采取了不同的方法,如旅游管理专业通过作业的形式练习,财会专业则通过采取不同的实践教学模式并配合教学设施设备来进行。而工商管理专业则与其他专业的指标都较接近,无差异性较大的指标,这也间接说明工商管理专业的教学缺乏明显的特色。 (四)山东省民办高校经济管理类课程评价指标体系三个专业学生素质因子排序比较 旅游管理专业学生素质因子分别为学生知识与技能应用因子和学生就业条件与就业结果因子。工商管理专业学生素质因子分别为学生知识应用因子、学生知识提升因子、学生工作就业条件与就业结果因子、学生工作专业性与技能因子。财会专业学生素质因子分别为学生知识应用因子、学生工作就业条件与工作效果因子、学生知识提升因子。在以上因子中,学生知识应用因子和学生就业条件与就业结果因子是三个专业一致体现的,是学生知识转移和素质提高的重要表现。此外,工商管理专业和财会专业还十分重视学生知识的提升。这些因子是我们教师教学实施和学生学习效果的重要体现。 作者简介:胡静(1986-),女,汉族,山东临沂人,烟台南山学院旅游管理学院教师,研究方向:旅游管理。 经济管理类毕业论文:经济管理类本科《计量经济学》课程教学改革研究 摘 要:《计量经济学》是一门文理交叉,应用性较强的课程。本科计量经济的学习,对经济管理类专业学生是一巨大挑战。因此,应科学设置课程计划,灵活运用教学手段,有效改革实验环节,从而培养与提升学生的实践能力与创新能力。 关键词:经济管理专业 计量经济学 改革 计量经济学诞生于20世纪20年代末30年代初,是西方工业化大生产的必然产物。它在随后的数十年中迅速发展,理论日臻完善,已经成为经济学科中一个重要的分支。20世纪70年代末80年代初进入我国,计量经济学课程逐渐在我国高等院校经济类专业开设。1998年7月,教育部高等学校经济学科类教学指导委员会将《计量经济学》确定为经济类专业的优秀主干课程。根据2006年暑期的调查,设置经济类本科专业的高校中98%的学校开设了《计量经济学》课程,设置管理类本科专业的高校中60%的学校开设了该课程。{1}《计量经济学》已成为经济管理类专业重要的、开设面最为广泛专业基础课程。 一、本科《计量经济学》课程的特点 《计量经济学》是一门经济学方法论课程,是以经济理论为指导、以实际观测资料为背景,运用数学、统计学方法和计算机技术,通过建立经济数学模型,分析经济变量之间数量关系,对经济现象进行研究的一门科学。{2}本科《计量经济学》的特点主要表现在以下几个方面: 1.综合性学科。计量经济学是一门从数量上研究经济关系和经济活动规律及其应用的科学,是统计学、经济学和数学的综合。{3}故要求学生具有扎实的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、经济统计学、西方经济学等课程的基础。 2.实践性与应用性。计量经济学自诞生起就具有强烈的实践性与应用性。例如:诺贝尔经济学奖获得者弗里希(R.Frisch)运用计量经济学方法分析资本主义经济的波动。克莱因(R.Klein)等人在凯恩斯经济学框架下从宏观经济计量模型开始开展计量经济模型的应用研究,托宾(J.Tobin)、赫克曼(J.J.Heckman)和麦克法登(D.L.McFadden)等经济学家解决了微观计量经济学的模型设定和估计问题。在本科阶段的教学中,在不影响理论体系完整的前提下,应更加重视培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 3.以计算机为工具分析问题。应用计量经济学解决实际问题或者是开展实验教学,都需要借助计算机来完成,掌握诸如Eviews、STATA、SPSS、SAS等各种计量软件是必要的。通过软件的应用,有利于对理论知识的深入理解,对计量方法的清楚认识。因此,在该阶段的学习中,学生应至少熟练掌握一个应用软件。 二、《计量经济学》课程教学中存在的问题 1.理论课程单一,课时安排不合理。《计量经济学》是经济学、统计学和数学的综合,以高等数学、概率论与数理统计、微观经济学、宏观经济学等为先修课程。通过对该课程的学习,能够将一个实际问题转化为数学问题,建立数学模型,求解数学模型并对结果作出合理的解释。 目前,在计量经济学的讲授中发现,学生对该课程学习兴趣不高,望而生畏。教学效果不佳,主要有以下原因:原因一,我国高校经济与管理各专业招生文理兼收。文科生在中学阶段数学知识的掌握相对薄弱,对较难的数学推导觉得晦涩难懂,同时在授课过程中缺乏不同学科的交融,导致部分学生失去兴趣。再加上在我国高校中高等数学、概率论与数理统计等基础课程一般不开设选修课,致使基础较薄弱的学生无法对基础课程加以巩固,在一定程度上影响计量经济课程的学习与提升。原因二,国内大学计量经济学课程普遍仅开设一个学期,课程也不设置级别,不同的专业、不同的基础水平讲授内容基本一致。在这样的教学模式下,学生很难根据自己的实际情况选择课程。原因三,课时安排不充足。以上海电力学院为例,计量经济学为48学时,在如此少的课时内既要完成教学大纲要求,还要安排学生上机学习是十分困难的事情。显然,在较少的课时内教师很难保质保量完成教学大纲要求,有些教师贪多求全,什么理论什么方法都讲,但都没有深入分析。结果就造成,学生什么都知道,但什么都理解不透彻,什么都不会应用。这样的“夹生饭”使学生根本没有体会到计量经济学的丰富多彩与应用价值,只能是应付考试。 2.课堂教学方法不灵活,课程考核方式不完善。本科阶段的计量经济学是一门综合性很强的课程,在讲授过程中,大量应用到高等数学与数理统计知识,仅利用传统的黑板授课,虽然逻辑思维很清晰,理论体系很完整,但是内容乏味,信息量较少。结果,学生没有学习兴趣,甚至厌烦畏惧。另一种情况,是在教授该课程中,过度地使用多媒体教学,完全没有任何板书。这样虽然信息量很大、教学进度快,但学生即使经过课后复习,也很难对知识点理解透彻。因此,任何单一的教学方法都不能尽善尽美,应综合应用多种教学法方法。 课程考核方式是课程学习的重要环节,是检验教与学的有效手段。我校的计量经济学考核方式主要包括两部分:平时成绩与期末考试。平时成绩包括作业完成情况和出勤情况,期末考试是开卷形式。期末的开卷考试已是《计量经济学》课程考核方式的突破,学生不在只是死记硬背概念,照猫画虎完成计算题,对学生灵活应用所学知识的能力有所提高。但是,考试毕竟受到时间的限制,而且考核相对不是很全面,例如不能锻炼学生的文献检索能力、团队合作精神。故应在该考核方式上适当增加小论文的写作。 3.计量经济学实验层次模糊,缺乏针对性。对计量经济学课程而言,实验课程是十分重要的,其不仅是理论课程的巩固与深化,也是培养学生实践能力与创新能力的载体。而目前的实验教学并没有体现“以学生为本”的教学理念,面对基础知识参差不齐的本科生采用相同的教学内容,同时对于不同专业的背景学生采用相似的教学模式与教学思维,显然很难满足差异化学生的各自需求,也不利于培养学生的思维能力与创新能力。 三、《计量经济学》课程教学改革思路 1.科学设置课程,增加教学学时。高校课程科学化,就要避免课程设计上的逻辑错误,即目前所开设的课程所需要的辅助学科必须提前开设。{4}故计量经济学课程应安排在高等代数、概率论与数理统计、西方经济学等基础课程之后的一个学期,通常在大三学年开设比较合理。主要原因在于,大一、大二基本可以修完所需要的辅助课程,此时开设该课程,使知识体系具有衔接性,尽可能减少由于知识遗忘带来的负面效应。另外,建议计量经济学学时应达到64学时,充裕的时间不仅有助于教师合理安排教学任务,也有助于学生深入地学习。 2.综合应用多种教学方法,完善课程考核机制。在计量经济学的教学中,要“两手抓”,即一手抓理论知识,一手抓实际应用能力。然而,单一的教学方法导致课堂气氛沉闷,学生主动学习的积极性不易调动,更谈不上将所学的理论知识与方法应用到实际问题中。应在教学中将板书、多媒体与网络综合应用,对于涉及数学中较为抽象的逻辑推导,采用板书形式,有利于对知识的理解与提升;对于涉及大量数据的案例,采用多媒体形式,信息传递速度快、容量大,有利于激发学生的学习兴趣;对于案例的分析过程,依然采用板书方式,这有利于培养学生将实际的问题转化为数学问题的能力。课后复习也是教学过程中重要的一环,依托网络媒体,教师与学生可以及时进行交流,进一步深化教学内容。 除此之外,还可增加课程论文考核环节,帮助学生对所学知识的掌握,提升运用计量模型的分析习惯与解决能力。 3.科学制定实验教学大纲,丰富实验教学内容。基于计量经济学“两手抓”的教学理念,对实验教学的改革势在必行。首先,针对不同专业背景学生制定有针对性的实验教学大纲。其次,针对不同层次的学生采用不同的实验教学模式,但最终的效果是一致的,就是掌握基本概念、基本操作方法,独立完成实验,能应用计量经济学的理论方法解决实际问题。第三,不断更新实验教学内容,紧扣社会经济的热点问题,始终与学科前沿保持一致。 经济在不断发展,社会在不断进步,计量经济学的理论知识也已深入到社会生产生活的各个领域。计量经济学的教学工作也需要紧跟经济社会的发展,不断改革与创新,以适应社会变化与行业发展。 经济管理类毕业论文:经济管理类大学生创业意识研究 摘 要:大学生创业解决了大学生就业难的问题,也为社会的发展提供了更多的促进作用。本文主要以大学生创业意识为研究对象,进行调查,根据目前的情况来描述大学的创业意识,希望能够通过这种方法来提升大学生的理财能力和资源整合能力,为他们的创业提供帮助。 关键词:经济管理 大学生 创业意识 1 调研内容 大学生创业意识是指在创业实践活动中对大学生创业者起动力作用的主观思维倾向,它包括创业的需要、动机、兴趣、理想、信念等要素。大学阶段三、四年级是大学生对自己未来职业进行规划选择和准确定位的关键阶段,通过对在校的大三和大四的学生对创业的看法进行认真的走访和问卷调查后,认真回收问卷并初步整理的数据根据不同的题目和选项进行整理和分类并制成表格。使用了Excel等办公软件进行分析,对实际数据所反映的事实加以说明,辅以百分率的对比与直方图、饼状图等图表形式,更加客观地体现现实情况,通过对问卷的数据的分析,实现对样本创业意识现状和存在问题情况的掌握。 2 调研结果分析 2.1 当前大学生创业认知多样化,但是不够深入 通过认真分析调查资料和数据,我们可以看出大学生对于创业的概念认识和理解存在一定的差异。随着社会不同领域行业的兴起,创业的方式和渠道也变得多样化,所以创业的选择不是过去的独资或合资开一间公司这样单一的方式了,可以融入更多的各人思想和选择。但是与此同时,大学生对于创业的认识还不深刻,大部分都是比较抽象的创业,相比其具体的开办企业和开发技术这方面内容比较浅,这是意识的不够深入,主观性过高。 2.2 创业意愿强大,创业目标不清晰 目前大学生普遍都拥有创业的想法,但是大多数都是停留在想的阶段,无法真正付出什么举措,亦或是创业的目标不明确。 2.3 大学生对创业要素认识趋于理性,存在较强的独立精神 通过将“创业应具备的要素”设定为“资金、人脉、学历、个人能力、其他”五个选项后,对样本进行调研后得到结果,表明大学生对创业要素认识趋于理性。在面对创业初期所必须面对的问题时,他们大部分人可以理性的选择先就业解决温饱并积累资金,然后再开始创业。当然,还有部分学生选择向父母朋友借款来创业,这些都体现出当代大学生创业存在较强的自力更生精神。 2.4 大学生倾向于先就业再创业和采取合伙创业模式 大学生在创业和就业两者之间选择的时候,还是倾向于就业,不少的学生认为就业还是比起创业风险性要小很多,而且创业没有基础很艰难,他们更加倾向于想就业打基础再创业的道路,也有不少的学生举棋不定。当被问及“如果就业形势困难,是否会选择创业?”这一问题时,半数学生表示会考虑创业,可以从调查结果看出,学生将创业当成是就业道路被堵之后的退路,有想法有目标的创业大学生还是为数不多的,先就业再创业是多数大学生的想法。 我们的调查数据显示,在众多愿意创业的学生当中,87%的学生选择合伙创业的形式,只有13%的学生选择自主创业。出现这种原因是因为他们之间存在不同的理念。选择合伙创业的人认为合伙创业可以充分利用团队的力量进行集资,并取长补短,是一种较好的创业方式。而选择自主创业的人相比与合伙创业的人来说个人需要付出比他们多得多的努力和代价,而且风险也相对较高。对于网络创业,有39%的学生表示是可以接受的,有17%的学生认为是不能接受的,更多人(56%)原因保留意见。这也说明,大学生对于创业的风险是有一定考虑的,尤其是面对新的创业模式。 3 大学生创业意识培育的对策与建议 3.1 改变传统就业观念,树立科学创业理念 对创业的科学认知对于大学生的成长和社会的发展来说是非常重要的,创业不是当前的一时冲动,也不是就业不成的退路,它应该是一种理念和想法,一种目标和动力,是和创业者自身的技能和特长联系在一起的,通过对市场的把握和研究来创作自己的成果,以此来满足市场需求,满足社会需求,将研究成果转变成产品,通过这样的途径来获取利益,这是大学生通过对知识的转变来获取财富的过程。创业思想的科学性在于并非盲目的跟从,或者将一些非典型事例当成典型事例来看待,过分的对于某些前景过于乐观的看待。 3.2 正确理解创业内涵,清晰规划创业目标 创业是一种将知识和能力转变成财富的过程,不是简单的出资、出力成为老板就代表着创业成功,这样的创业内涵过于浅显,不能够表达创业的全部。经济管理类大学生的创业道路需要有自身所学的知识来作为依托和支撑,通过对创业目标的制定来实现。创业目标不能具有盲目性和随意性,应该是经过研究之后表明确实是可以实现的,目标要和自身的条件相符合,和自身周围的可用资源相符合,能够明白现实对条件的约束力,通过努力来不断获得创业目标实现过程中所需要的各项要素。 3.3 理论教学紧扣实践,积极开展创业体验 经济管理类大学生在学习过程中积累的就是和企业经营相联系的知识,所以理论教学的大方向上会符合创业能力的需要,可是理论知识教学始终停留在理论的基础上,与现实社会的实践之间还是存在差距,因此,无法和创业实践需要紧密联系。因此,教学时除了注重对理论部分的深入学习,还需要加强实践部分的教学工作,鼓励大学生参与到实践教学中来,提升自己的创业实践能力。让大学生能够不被校园所束缚,走进社会,参与实践,积累经验。通过实践获取的经验和知识,可以为他们的创业提供更多的帮助。 3.4 培养良好理财能力,实现能力资源耦合 资金对于创业而言是非常重要的要素,大学生创业需要建立正确的财富观和消费观,提升自己对资金运作的控制和管理能力,这样才能够为创业的成功提供保证。运用自身所学的市场经济知识,努力的去获得资金,拓宽融资渠道,在获得资金之后,要科学合理的分配资金使用,这些能力都是创业过程中所需要拥有的能力。因此,需要对大学生的创业进行系统培训,培养他们的创业能力,并且巩固基础理论知识,让大学生能够调整心态和知识结构,为将来的创业做好准备工作。 4 结语 大学生创业不仅是实现大学自身的价值,更是舒缓社会就业压力,为社会和经济的发展提供更多促进作用的事情,因此,大学生创业应该得到积极的鼓励和培养。学校注重大学生创业能力的培养,为他们的创业道路提供各项帮助,像是开展培训、讲座等等方式来为他们的创业能力提供培训,满足他们将来创业过程中的需要,同时注重教育过程中的实践能力培养,将创业的各项要素都在教学过程中进行渗透教育。希望通过大学生创业意识研究可以起到为大学生创业培养的点拨作用,为促进大学生创业培养提供帮助。 经济管理类毕业论文:高校经济管理类专业经济法课程教学方法的思考 【摘要】伴随着社会的不断发展,如今对于经济管理类专业的人才要求更加的严格,各大企业都希望能收入可以很好的融入工作中的复合型人才。本篇文章就针对这一现实情况对经济法课程的教学方法进行深一层次的探讨。 【关键词】经济管理专业,经济法,教学方法 一、前言 本文根据目前我国的经济发展动向,深入地思考了为何要加强高校的经济管理类专业经济法课程教学方法的原因。望能通过对本文的阅读,继而对各大高校中经济管理类专业的教学提供一些参考意见。 二、高校经管类专业经济法教学的特征 1.培养目标的特殊性――应用型、创新型人才 以人才培养目标为主线的办学定位是高校开展课程开发和教学改革的基本依据。人才类型的培养目标包括学术型及应用型(含工程型、技术型、技能型)。根据社会需求、民办本科高校在全国高校中的地位及生源(三本学生)实际民办本科高校将人才培养目标普遍定位为具有较强适应能力、实践能力和创新创业精神的高级应用型人才。 高级应用型人才的培养是高等教育满足社会主义市场经济发展的重要层面,也是实现高等教育大众化的重要途径。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出:多样化人才不断涌现的局面对中国未来的发展十分重要,当今社会不仅需要拔尖的研究型创新人才,更需要大量的一线应用型创新人才。所以,对技术工人的培养和对科学家的培养同样重要。民办高校是我国高等教育能担负起培养创新人才重任和孕育未来创新型大学的希望。 第一,多元化的灵活的办学机制,面向市场需求随时调整专业设置,有利于培养地方经济和社会发展所急需的应用型、复合型人才,实现与公办院校人才培养的差异性。民办高校所设置的专业都是在就业市场上非常热门的专业,并可以根据市场需求的变化,随时改变各专业招生人数的比例。 第二,某些名牌民办高校积极推进校企合作,采取“订单式”培养模式,甚至领先一步,在经济发达和对技术型人才需求度高的地区,设立毕业生实习就业基地。在珠江三角洲、长江三角洲等地区为学生联系就业、找工作,将学校的办学和管理真正转到以就业为导向。 2.培养对象的特殊性――法律基础知识和法律意识的缺乏。 经济管理类学生从未接受过系统的法律知识教育,法律意识淡薄,缺乏相应的基础知识。虽然当前绝大多数高校已将《思想道德修养与法律基础》设置为公共基础课,并在大一阶段开设,但对学生法律基础的构建作用甚微。原因主要在于该课程在结构安排上内容侧重于思想道德修养,其定位是马克思主义思想观建设而非法制教育。以高等教育出版社教材为例,全书共分为八章。前六章均为思想道德建设内容,第七章为构建法治社会,第八章为基本法律制度。庞大的法律体系仅安排为一个章节,几十页内容对学生法律基础的构建基本起不到什么作用。 目前经济法课程教学过程中存在的问题 1.教材问题 目前,各应用型本科使用的经济法教材可以分为两类:一类是各个高等院校自编的教材;另一类是与社会各类考试相配套的出考题单位的指定教材,如全国注册会计师资格考试指定教材等。前者由于是针对所有经济类学生编写的,由于存在对学科范畴的争议,有的教材在内容选定体例安排基本概念界定等方面是否科学合理也值得商榷;有的教材甚至是法律条文释义的拼凑。后者在内容的选定上切合会计专业的特点,实用性强,但作为应试教材,其基本理论部分过于薄弱,而且内容过于详细,在目前规定的课时时间里无法讲完。总的来看,目前经济法教材的内容与经济管理类专业其他优秀课程的内容缺乏清晰的逻辑联系,仅仅是对与经济管理活动有关的各种法律制度的简单罗列,并且教材中各种具体法律制度的介绍各自为政,深浅不一,并且教材的内容所体现出来的是一种并不完全法学的思维逻辑,而且也未符合经济管理类学科所特有的思维逻辑,教材内容的表述没有考虑经济管理类专业学生的认知特征,在一定程度上加大了经济管理类学生学习该课程的难度。 2.教学方面存在的问题 长期以来,在经济法的教学活动中,教师习惯运用的是一言堂式的传统讲授教学法。近年来,各高校的经济法课程教师在教学活动中,对传统讲授教学法进行了一定程度的扬弃,开始实施案例教学法。但是,目前教师在实施案例教学法的过程中,只是简单地将案例置于讲授的内容中,作为辅助讲授内容之用,并非以提高学生分析和解决问题能力为目的,没有达到案例教学应有的效果。应用型本科学生在课堂所学的法律知识本来要与专业实践需要相联系,但现在开设的经济法课程并不能满足应用型本科经济管理专业学生的需要,应用型本科要求学生在具备基础理论和专业知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本技能,但目前经济法课程的教学内容与各类资格考试所要求掌握的法律知识相比存在较大的差距。这些资格考试要求考生对经济法相关知识的掌握,无论范围还是深度都是一般经济法课程所无法达到的。 3.教师方面存在的问题 目前,在应用型本科院校从事经济法教学工作的教师大致分两部分:一部分原为讲授经济类其他专业课的教师转而担任经济法的教学工作,这部分教师未接受过系统的法学专业教育,不能站在法学理论的高度向学生传授知识,授课的后劲明显不足。另一部分教师获得了法学学士或硕士学位,具有一定的法学专业知识功底,但他们中的许多人对应用型本科的专业知识体系以及学生的知识结构状况缺乏最基本的了解,体现为:一方面教师对应用型本科专业知识乃至经济方面知识的匮乏,在授课过程中很难切合应用型本科专业的实际,也不能切合应用型本科专业学生的特点培养其解决问题的能力;另一方面,这些教师在授课过程中处理经济法的授课内容与应用型本科专业课内容交叉关系问题的能力较差,无法很好地掌握知识的深浅程度。 四、课程考核 应当注重应用能力测试课程考核的目的,不应该单纯地检验学生的前期学习效果,更重要的是给学生指明今后的努力方向。传统的试题内容主要是名词解释、选择、判断、填空、简答题等主观题和客观题。这些呆板、机械的问题,容易将学生导向成一部部背书的机器,最终导致学生厌恶学习,缺乏创新能力和创新意识,无法达到教育教学的真正目的。这种应试教育的考核方法应该在高等职业教育的考核中加以改革。 笔者认为,闭卷考试不一定是经济法课程的首选。因为经济法涉及十几部基本法律,而且条款繁多,领域广泛,要想让学生在有限的时间内靠死记硬背掌握理解所学知识是难以想象的。课程的考核采用开卷考试+平时作业+小论文(案例分析为主)的方式,既可以测试学生的基本理论掌握的程度,又可以考核学生分析问题的能力,同时也体现了过程化的考核思路。 开卷考试的内容,应以选择题、判断题、案例分析为主,注重分析能力测试,用于检测学生对基础知识的掌握情况,促使学生对基础知识的掌握和理解,为日后的专业课学习奠定基础。 同时,在当前环境下,建议在课程名称上采用经济法律的称谓。如上所述,经济法是法律法学体系中最年轻的法种,它的形成时间相对于其它法律而言较晚,因此尚有一些不成熟的地方,如在教育教学中的应用,不同教学对象与课程内容体系之间存在着一定的矛盾,如何化解二者之间的矛盾,使得现行的经济法学课程内容既体现包容性,体系下也不失其科学性及严谨性,本文建议,可以课程名称上采用经济法律的称谓,则可以将民法商法甚至刑法、行政法中的经济法律规范都可以被纳入到课程体系中,同时也避开了法部门划分对课程体系的限制,使合同法、公司法、票据法等法律规范共处于一个课程内容体系中,且彼此之间不会发生矛盾和冲突。 在教学手段及方式方法以创新为主题的今天,建议丰富并创新教学手段及方式方法,将有效改善当前经济法学课程教学方法的保守且单一的现状。随着科技时代的到来,在科技上我们可以采用多媒体教学,将其应用于我们的经济法学课程,如投影仪计算机word、PPT等;而随着市场经济的繁荣与发展,它所暴露出来的问题也越来越多,所能为教学课堂所引用的案例也越来越多,对于经济法学课程的教学是非常有利的,特别是对于我们经济管理类专业的教学而言,它能学生们在学习经济管理知识的同时,更了解和理解经济法的实际应用及实际效果。 五、结束语 通过对此种教学方法的深入分析,我们不难看出,这种创新式的经济法教育手段是非常有效果的。相信通过更多的实践证明,会让这种教育方法更加的普及,培养出更多的顶级人才来服务于大众。 经济管理类毕业论文:经济管理类《概率论与数理统计》教学方法探讨 【摘要】《概率论与数理统计》是经管类专业大学生的必修课,本文根据该课程的特点,结合教学实践,就如何提高教学质量,改善教学方法等做了分析和探讨。 【关键词】概率论与数理统计 经济管理类专业 教学方法 分层教学 考核评价 《概率论与数理统计》是经管类大学生应掌握的公共基础课之一,是继高等数学和线性代数之后开设的一门应用型课程。它在经济管理、金融投资、保险精算、企业管理、经济预测等众多经济领域都有广泛的应用。该课程的研究方法不同于高等数学和线性代数,高等数学与线性代数研究的是确定性现象,而概率论与数理统计研究的是随机现象,所以在研究方法上有其鲜明的特殊性,在概率论与数理统计的教学过程中,由于内容多,方法独特,大部分教师觉得该课程相对于高等数学和线性代数要难教一些,学生也普遍反映这门课比较难学,概念多而且抽象,公式多而且复杂,难以理解,考试及格率相对偏低,尤其是低分的学生往往偏多。因此,根据课程的特点,加强与实际问题的联系,优化教学过程,完善课程的考核评价,提高教学效果,是每一个数学教育工作者应该积极思考的问题。在近几年的教学实践中,我们结合数学课程的特点及培养目标,进行了一些尝试性的教学改革和探讨,并且取得了预期的效果。现对该课程的教学谈几点看法: 一、激发学习动机,培养学习兴趣 概率论与数理统计是在学习了高等数学的基础上开设的,高等数学中微积分的知识在该课程有相关的应用,而从一开始大家都普遍认为数学难学,又很枯燥,首先从心理上就对数学惧怕和排斥。因此,在教学的时候教师首先应该注重营造宽松的学习气氛,给学生一种轻松的感觉。在教学中,可以从每个概念的背景入手,介绍一些和基本概念相关的内容来丰富学生的知识,从而激发学生的学习动机,培养学习兴趣。在教学过程中,还可以介绍概率论与数理统计的起源和发展,选取相关史料,通过在教学中贯穿历史典故使学生在学习知识和方法的同时,了解概率统计发生、发展的历史脉络,可以调节课堂气氛,激发出他们学习的兴趣与热情。 二、优化教学方式方法 1.转变教学方式 以前,我们采用的都是“粉笔+黑板”以讲授为主的方法,在教学过程中,学生普遍感到枯燥乏味,激发不起学生的学习兴趣,也不利于对综合素质和创新能力的培养,所以在教学过程中,针对不同的教学内容,采取各种有效的教学方法进行不断改革创新,采用多媒体现代化教学手段和好的课件进行辅助教学以便节省教学时间,增加课堂信息量,并且有助于学生对相关内容的理解。例如:在向学生介绍一维随机变量的分布时,可以借助与计算机对二项分布和泊松分布的概率取值规律进行图像描绘,可以直观地向学生展示出这两个分布的特点,并且还可以看出这两个分布之间的近似关系,从而可以引导学生发现对二项分布的计算困难可以通过泊松分布的近似计算来解决,这比我们一字一句的去给学生说明二项分布的泊松近似收到的效果要好得多,再比如对指数分布、正态分布以及二维正态分布,我们可以借助相应的数学软件对分布曲线进行描绘,让学生更加直观的去认识这两个分布,学生对直观形象内容的理解比对抽象内容的理解效果要好得多。正确处理好教师讲授和运用多媒体手段的关系,教师注重思想的启发,增加对重点和难点的讲解,用图形动画和模拟实验等多媒体手段作为辅助便于概念图形的理解,增添趣味性以及用数学软件帮助解决复杂单调的计算,从而激发学生的学习兴趣和主动性,增强教学效果。 2.案例教学 由于概率论与数理统计所研究问题渗透到日常生活的方方面面,每个理论都有深刻的实际背景。所以,以案例教学为重点,在课堂上选择与现实背景相互联系的学习材料,结合所教学生的专业选择一些实际案例,使学生较为轻松地学习该门课程,在教学中,适当延伸课本内容,吸取社会经济,生活的背景与热点问题,精选案例内容,使课堂跟上时代步伐,例如:可选用福利中奖问题,有奖促销问题,进货问题,人寿保险问题,交通事故问题和血液检验问题等案例进行教学。 3.在教学中融入数学建模思想 概率论与数理统计这门课具有很强的理论性,但又具有很强的实践性,被认为是一门较难学的课程的主要原因是这门课的概念比较抽象,以往的教学忽视了实践应用环节的训练,使学生为考试而学习,学而不用,致使学生在实践中遇到概率问题往往束手无策,无法建立概率统计模型,不会用概率的方法分析问题和解决问题。因此,教师应该对于以往的教学方法进行改革,注重对于学生应用能力的培养,将数学建模的思想贯穿于整个教学过程,使学生达到通过模型理解概念,应用概率方法建立模型,例如加工一个半径为2mm的圆柱状的零件,实际加工出来的产品的直径尺寸一般会在2mm周围波动。如果做一些统计就会发现,生产零件的直径的平均值大约就是2mm,直径接近2mm的比较多,直径偏离2mm越大的零件越少。据此,我们可以用正太分布的随机变量来作为直径的数学模型,从而可以发现质量控制的3σ准则。 三、进行课程“分层次”教学的探索与研究 我校对高等数学和线性代数课程的教学都相继实行了“分层次”教学,并且都取得了良好的效果。具体方案:根据各专业的不同情况,结合学生的实际水平和接受能力,并且在充分尊重学生主观愿望的前提下,把学生分为A、B两级,即基础好一点的、学习热情高一点的分在A级,而数学水平相对差一点的,对数学学习兴趣不大的分在B级。A级和B级各自制定教学目标,同步进行授课,但是对授课教师和学生的要求都不尽相同。对A级学生,授课教师可以适当加深内容难度并且拓宽知识面,提供一些教学参考书以相互佐证、加深理解、延展思路,再提出一些难度较大的问题,如考研题,以满足他们的求知欲和好奇心,锻炼他们的数学思维能力和想象力,使他们的潜力得以充分开发。在教学过程中,要充分发挥学生的主体性和教师的主导性,让学生在教师的启发、引导下积极的参与课堂的教学当中,形成师生教学互动的局面,形成热烈的学习和探讨问题的氛围,在享受中、不知不觉中掌握看似高深的数学知识和思想方法。对B级的学生,则要采用完全不同于A级的授课方法,教学要求也仅仅是立足于让他们能听懂最重要的课程内容,掌握最基本的数学思想和方法。任课教师要使用多种的教学方法和手段充分调动学生的学习积极性,按大纲来完成教学任务,让学生形成对数学的总体印象和常识性的了解。在期末考核时,采用分层次考核和评价的方式,对B级的学生适当降低卷面难度。通过分层次教学,可以调动广大教师的积极性,充分满足各层次人才的数学素质的要求,引导学生朝着能发挥自己优势的方向发展,让优秀人才更快地成长,作为对概率论与数理统计课程教学的改革,实行课程的分层次教学是取得良好教学效果和降低不及格率的一项重要措施,进行科学分班编组,增强各层次学生的自信心,激发学生的学习热情,拓展对优秀学生培养的途径,努力为优秀学生提供更为宽阔的学习环境,给他们创造充分挖掘自己潜能和创新能力的机会,使他们成为校园内良好学风的倡导者,从而可以减少差生,提高及格率。 四、改革考试方法和内容 考核评价是教学过程非常重要的环节。坚持“考”为教学服务,为培养人才服务,把考试作为实现教学目标的重要手段,积极改革考核方式,实行科学的考核评价,主要包括两个方面: (1)考试内容与要求不仅体现数学课程的基本知识和基本运算,以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。 (2)考试模式不拘一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用讨论及小论文的方式进行考核,采取灵活多样的考试组织形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度,学习过程中提高的读书报告,上机操作和卷面成绩等综合评定,这样,可以引导学生在学习基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。 考完后进行及时的考试分析和总结也十分重要,通过成绩分析和反馈改进教学,一是要对成绩分布情况进行分析,通过总体分布符合正态分布程度判断班级的总体水平和发展趋势。二是对每道题得分情况,区分度和难度进行分析,评价学生对每个知识点的掌握情况和运用能力,找出薄弱环节,提出改革措施,一边对教学进行适当调整和改革,从而促进教学质量不断改进和提高。 经济管理类毕业论文:浅谈高职院校经济管理类专业开设商务英语课程的必要性 摘要:经济全球一体化的进程要求经济管理类专业的学生必须具备扎实的商务英语语言基础和优异的商务交际能力。本文分析了经管类专业学生商务交际能力的内涵以及目前各大高职院校为经济管理专业学生所开设的大学英语和专业英语课程,显然不能完成上述培养目标。因此在经济管理类专业开设商务英语课程刻不容缓。最后作者还提出了商务英语课程培养经济管理类专业学生商务交际能力的途径和方法。 关键词:商务英语;经济管理类专业;课程设置;必要性 目前阶段,国内各大高职院校的经济管理类专业学生在校期间,都要进行公共英语和专业英语的学习,以培养学生的英语语言基础与专业应用能力,但是,专业英语是否满足经管专业复合型人才的培养需要,是否能够引导学生奠定扎实的英语语言基础和专业的商务交际能力,值得我们予以探讨。因此在经济管理类专业开设商务英语课程刻不容缓。 1.经济管理专业人才商务交际能力的内涵分析 因为专业和学校的不同,又缺乏统一的教学大纲,全国各大高职院校经济管理专业学生的培养目标差异很大。基于培养充分适应经济全球化,胜任国际商务交际活动的经济管理类人才的需要,我们可以确定经管类专业学生必须具备的一些基本商务交际技能。 1.1 商务英语沟通能力 松下幸之助有句名言:“企业管理过去是沟通,现在是沟通,未来还是沟通。”从事经济管理活动的商务人士,必须具备良好的商务沟通能力。和别人沟通的时候,我们不仅在传递信息或表述事实,同时也在表达感受和陈述意见。在经济活动中,商务沟通可以是公开演讲,可以是贸易谈判,可以是主持会议,也可以是小组讨论。经济管理专业的学生,必须尽早培养商务沟通能力,从而促进商务活动的顺利开展。 1.2 商务英语写作能力 商务写作能力对经济管理专业学生也有着非常重要的意义。商务写作有以下两大基本功能:传达信息和表达意见。商务人才必须具备良好的英语语言基础和娴熟的专业技能,才能在商务活动中代表本机构有效的传达信息和表达意见。用来履行这两种功能的各类商务英语文件包括:通知、备忘录、分析报告、商务信函、商业简报等。这些商务文件的写作必须纳入经济管理类专业学生的教学大纲,在学习中予以掌握。 1.3 跨文化交际能力 著名跨国公司文化差异研究专家戴维A利克斯认为,凡是跨国公司大的失败,几 乎都是因为忽略了文化差异所导致的结果。经济管理专业的毕业生主要从事市场开拓、贸易往来、市场调研、宣传策划等工作,有较为频繁的机会与来自全球各国不同文化背景的人进行接触和交往。因此,在市场、劳动力和资金都全球化的今天,要积极培养学生对不同的文化持积极理解的态度、优秀的跨文化交际能力。 2.经济管理类专业学生现有大学英语课程和专业英语课程与人才培养目标存在一定的的差距 目前各大高职院校为经济管理专业学生所开设的各种专业英语课程,显然不能完成上述培养目标。它们与经济管理类专业人士商务交际能力培养要求存在一定客观差距。大学英语注重的是学生听说读写能力的综合培养,要求学生掌握的是英语语言基础知识,同事部分高校还开设了专业英语课程,专业英语的教学内容是围绕具体的专业词汇和专业知识展开的,在教学任务上偏重的是对专业的基本概念和基本原理的理解,这对上文提出的经济管理专业学生必须具备的商务英语沟通能力,商务英语写作能力和跨文化交际能力,不能直接起到发展培养的作用。 3.通过商务英语课程培养经济管理专业学生的商务交际能力 前面我们分析了经济管理类专业英语的自身局限性,那么商务英语如何能够培养经济管理类专业学生的商务交际能力。 3.1 培养经济管理类学生的商务英语沟通能力 商务英语最明显的特点是语言技能和商务背景知识的密切结合。经济管理类专业的学生在今后的工作中以英语为主要的工作语言,与同事、合作伙伴和境外客户进行流畅有效的商务沟通。但是这些学生大多不具备任何的商务经验,因此,在今后的商务实践活动就面临着沟通不畅的问题。商务英语课程可以以商务交际活动为主线,设置虚拟的商务活动场景,模拟相关的商务活动,通过求职面试、部门分工、商务谈判、内部协商、市场调查和处理投诉等相关练习,提高学生的语言沟通能力和分析解决问题的能力。 3.2 培养经济管理类学生的商务英语写作能力 各类常用的商务英语文件包括:通知、备忘录、分析报告、商务信函、商业简报等。如备忘录可以用来向公司员工通知公司内部政策的变化,也可以寄给客户作为进一步协商的依据。分析报告可以反映市场行情的变化,也可以作为市场准入的依据。商务简报可以通报某个项目的进展,也可以为领导进行决策提供依据。商务英语教师可以向学生介绍各种类型的商务英语文件,讨论各种文件的特点和功能,并且提供实例引导学生进行商务文件写作练习,帮助学生真正掌握各类商务应用文的写作要领。 3.3 培养经济管理类学生跨文化交际的能力 商务英语教学更需要强调文化差异,使学生了解文化差异,获得跨文化的敏感性,胜任今后的商务工作。教师通过对教材的讲解,将语言传授和国际商务活动中相关的跨文化交际知识结合起来,使教学内容更符合商业社会的需要。在教学方法上,老师可以灵活运用交际教学法和案例教学法,利用各种真实语料来模拟商务活动,让学生进一步感受文化差异,提高自身的跨文化沟通能力。 综上所述,在全球经济一体化日益发达的今天,经济管理专业的学生只进行大学英语和专业英语的学习,是远远不够的。所以我们有必要同时安排学生进行商务英语的学习,培养他们的商务沟通能力,商务写作能力和跨文化交际能力,拓展他们的视野,使他们成为真正实用性的人才。这已经成为各界同仁的共识。因此高职院校经济管理类专业开设商务英语课程是非常必要的,刻不容缓。 经济管理类毕业论文:高职院校经济管理类教学改革研究 摘 要:论述推行高职院校经济管理类课程教学改革的重要性,全面挖掘当前高职院校经济管理类课程教学中存在的问题,从教学理念转变、理论知识应用及师资队伍建设等层面推进高职院校经济管理类课程教学改革,以促进我国社会经济健康有序发展。 关键词:高职院校 经济管理类 教学改革 重要性 1 推行高职院校经济管理类教学改革的重要性 经济管理类专业既是社会中的热门专业,又是众多专业中的难点专业,其具有实用性强、覆盖领域广、受益强等一系列特征,可以说社会中的各行业均涉及到经济管理类相关知识技能。实际上,经济管理类专业较大程度上影响着我国社会经济稳定发展。所以加强对经济管理类课程教学,不断提高经济管理类课程教学效率与质量至关重要。 然而,受多方面原因的影响,以致传统教学理念、模式及方法愈加难以满足高职院校经济管理类课程教学发展需求,以致高职院校经济管理类课程教学环节所呈现的弊端日益突出,较大程度上影响到高职院校经济管理类课程教学水平。提高课程教学水平,保证课程教学效率与质量始终是高职院校教学主导思想,为响应这一思想,要求高职院校推进经济管理类课程教学改革,通过改革增强高职院校经济管理类课程教学效率与质量,不断提升学生经济管理理论知识及技能水平,从而为社会培养一大批经济管理类优秀人才,这样在满足社会各行业多方面需求的同时,为提升我国综合国力奠定基础保障。 2 当前高职院校经济管理类课程教学存在的问题 2.1 课程教学理念滞后、手段单一 (1)课程教学理念滞后。我国高职院校经济管理类教师长期受传统教学模式的影响,以致在开展教学活动时始终以教师及教学活动为中心,忽略了学生及学生活动,难以充分调动起学生学习主观能动性。同时,教师教学时重理论知识教学,轻实践能力培养,进而难以将学生培养成实用性人才。 (2)课程教学手段单一。多数经济管理类教师采取课堂讲授式教学,将教学目标定位于讲授理论知识,忽略了培养学生能力、学生特点的重要性,并且学习过程中学生与学生、学生与教师的交流较少,导致整个学习过程较沉闷,无法激发学生的学习热情,从而造成教学及学习质量不高。 2.2 校外实践教学基地建设有待进一步加强 事实上,仅依靠高职院校的力量根本无法完成经济管理类优秀人才培养工作,更需要政府、企业等组织的辅助与支持。然而,国内多数企业通常不愿接纳高职院校经济管理类毕业实习生,其原因在于: (1)经济管理类大都涉及到企业财务会计、营业业务等重要部门,这些部门的工作绩效直接关系到企业的发展。 (2)与企业老员工相比,经济管理类毕业实习生无论从职业技能水平还是从职业道德素养等方面均相对较低,一时间难以得到企业的信任。 (3)企业经济管理类岗位大都涉及到大量的商业机密,一旦这些机密被泄露将直接影响到企业的优秀竞争力。综合上述多方面可见,企业通常不会将经济管理类毕业实习生安排到重要岗位上,更不会让其接受优秀机密业务,如此不利于培养高职院校经济管理类毕业实习生实践能力。 2.3 课程教学内容设计缺乏科学性、合理性,即重理论体系轻实际应用 (1)当前,国内多数高职院校经济管理类课程教学内容受传统教育教学理念的影响,导致教学内容缺乏创新性、灵活性。 (2)理论教学与社会实践脱节严重,再加上教师教学时始终以教材和自我为中心,过于注重理论体系而轻视实际应用,以致学生理解能力、实践应用能力不高,多数学生呈现为“高分低能”的状态。 (3)实践课程体系设置缺乏科学合理性,各自为政现象较突出,要求学生将过多的精力放在专业基础技能训练方面,而忽视了综合性训练。 2.4 教学师资队伍薄弱 随着社会市场中各行业的兴起与发展,对经济管理类人才需求量日益增加,在市场需求的刺激下,更多的学生参与到经济管理类学习中,此形势下尽管经济管理类教师也呈现逐年增加趋势,但其增长幅度远远小于学生增长幅度,从而造成高职院校经济管理类教师匮乏;另外,教育体制变革不断深入给予高职院校经济管理类教师提出更高的要求。截止当前,国内仍有部分经济管理类教师未彻底摆脱传统讲授式教学模式的束缚,参与实践性教学模式的积极性不高。 3 加强高职院校经济管理类改革策略 3.1 转变课程教学理念,明确课程教学目标,规范实践教学方法 转变课程教学理念。新课程标准要求教师教学时要以学生及学生活动为中心,重视培养学生创新精神及实践能力,由学生被动式接受知识逐渐趋于学生主动式接受知识转变。同时还要求教师既要重视起理论知识教育,又要注重其实践能力培养,引导学生学以致用;明确课程教学目标。从宏观层面讲,高职院校经济管理类教师应将教学目标定位于为社会培养一大批经济管理类优秀人才,以满足社会各行业发展需求。从微观层面讲,高职院校经济管理类教师应将教学目标定位于丰富学生理论知识,提高学生创新能力、实践能力,增强学生职业道德素养;规范实践教学方法。高职院校依据创新性、循序渐进原则,结合经济管理类课程教学特点与需求,创新更多有效的实践教学方法。如案例教学、多媒体辅助教学、调研教学等。 3.2 落实好校企合作,充分发挥校外实践教学基地作用 高职院校与企业均需承担培养经济管理类优秀人才的职责。从高职院校层面看,高职院校培养学生理论知识,让学生掌握适应经济管理类岗位的基本要求,为企业输送更多经济管理类人才提供保障;从企业层面看,企业通过给予经济管理类毕业实习生提供就业岗位,对提升毕业实力生实践能力,实现自我价值创造更多良好机遇。除此之外,经济管理类毕业实习生通过自身努力还能够为企业创造一定的效益。可见通过落实校企合作能够真正意义上营造“高职院校”、“企业”、“学生”三赢的良好局面。 3.3 协调好课程理论知识与实际应用之间的关系 (1)构建理论教学与实践教学并重的教学模式。理论是培养经济管理类应用型人才的基础,而实践是培养经济管理类应用型人才的关键。因此要求高职院校实现理论教学与实践教学并重,从根本上打破传统重理论教学,轻实践教学的滞后教学模式,切实平等对待理论教学与实践教学,推进理论教学与实践教学的相机结合。 (2)教学内容应与专业其他课程相辅相成。经济管理类教学内容并非独立存在,与专业其他课程存在密切联系,如金融保险专业同时涉及到保险法、会计法、证券法等多方面内容,而会计电算化专业同时涉及到会计法、税法、审计法等多方面内容,所以要求高职院校经济管理类教师着眼于多方面开展教学教育,从而将学生培养性复合型知识人才,以保障学生日后更好的适应经济管理类岗位。 3.4 以培训、再教育等手段加强教学师资队伍建设 (1)增强教师经济管理类课程教学意识,充分调动起教师开展经济管理类教学积极性、能动性。 (2)规范教师经济管理类课程教学行为,即高职院校可定期组织经济管理类教师以在职培训、再教育等手段提高教师综合素质,提升教学教育水平。 (3)高职院校应每年举行至少一次教师检测考试,依据检测考试结果对教师进行岗位调整及薪酬奖励,以此激发教师自主学习热情,增强教师责任感、紧迫感。 (4)高职院校把好经济管理类教师招聘关,确保教师持证上岗,同时还需做好对招聘教师的岗前培训工作,为高职院校组建一支高素质、高水平的经济管理类师资队伍。 经济管理类毕业论文:经济管理类课程研究性教学模式的应用研究 通过对问题引导模式在《微观经济》中的应用、小组竞争模式在《人力资源管理统计学》中的应用和游戏体验模式在《组织行为学》中应用,探索和总结经济管理类课程研究性教学的规律。 经济管理教学模式研究性教学一、研究性教学的起源与理念 研究性教学的思想产生于18世纪的教育家卢梭,他认为人天生具有探究的欲望,教师应创设问题情境,为学生提供自主探索的机会;德国学者洪堡最早提出了“教学与研究相统一”的大学教学原则,把科学研究引进教学过程的做法,导致整个大学教学形式的变革。20世纪70年代加拿大McMaster大学医学院首创了“基于问题的教学”(Problem-based learning,简称“PBL”)模式。20世纪80年代,美国研究型大学本科生教育人才培养目标由原来的培养全面发展的人才转身培养创新型人才,研究性教学和基于问题的教学模式在美国大学得到迅速发展;1984年10月美国高质量高等教育研究小组提出来了《投身教学:发挥美国高等教育的潜力》的报告,认为本科生教学不仅要直接着眼于学科知识,而且要着眼于学生的分析能力、解决问题能力、交流能力和综合能力,建议教师采用积极的教学方法,“要求学生不但要成为知识的接受者,还要成为知识的探索者、创新者”。1998年4月美国卡耐基教育基金会发表了题为《重建本科教育,美国研究型大学发展蓝图》的报告,报告针对美国125所研究型高校,提出把研究为本的教学作为标准、构建探究为本的第一学年、大学里的每个人都应是发现者和教学者、增强教学的探究性和创造性等作为改变研究型大学本科教育的途径。2005年10月英国沃里克大学和布里克斯大学合作成立了“本科生研究重建中心”,任务是将研究置于本科教学的中心。日本在新课程体系中志设“综合教学时间”,目的是“追求跨学科的、综合性的教学”。 研究性教学的理念被我国高等教育界普遍接受并实践。2005年,教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出“积极推动研究性教学,提高学生的创新能力”,并在国内多所高校推广。所谓研究性教学是指师生共同参与的,以问题为中心,以培养学生的创造精神和创造能力为目的,通过探索、讨论等教学方法实施的教和学,它既是一种教学方法,也是一种教学模式,更是一种教学理念。研究性教学的宗旨在于提高了学生的教学积极性,引起学生对学科的兴趣,从而进行深入的探索研究,因此广泛适应于不同层次和基础的学校和学生。经过实践,学者和教师们针对不同年级、课程、层面总结出研究性教学的不同模式,如低年级“研讨课”、本科生科研、“基于问题教学”的教学模式(PBL)、案例教学法、项目研究和小组合作等。 经济管理类课程属于社会科学范畴,具有复杂性、抽象性、灵活性、不可复制性以及解决问题办法多样性等特点,课程学习不仅为了学生获取知识,而且训练学习的观察、分析、综合、思辨等能力,研究性教学为提高经济管理类课程的课堂教学质量提供了理论基础和实践指导。 二、问题引导模式在《微观经济学》中的应用 1.课程简介 《微观经济学》是教育部审定的经济管理类专业优秀课程之一,以个体――厂商和家庭为研究对象,主要讲授西方发达资本主义国家市场经济运行机制和基本规律,随着经济发展,研究内容不断、更新扩展。《微观经济学》具有理论完整性、抽象性、实用性、灵活性等特点,在《微观经济学》课程中开展研究性教学,不仅能够提高基础课教学质量和提高大学性的创新能力,而且有利于经济学基础课后续课程的教学和研究。 2.研究性教学的目标 在传授经典微观经济学理论的同时,培养低年级学生对经济管理类专业的兴趣、探索精神和科学精神,树立严谨、踏实的作风,锻炼学生描述复杂社会经济现象的技巧,培养学生从现象中提炼规律的能力。 3.问题引导模式的应用 在《微观经济学》课程实施研究性教学中,首先,结合教学内容设计一系列问题,引导学生发现、归纳和总结微观经济学的基本理论,如供求理论、消费偏好理论。用问题引导学生教学可以有效降低理论与实践脱节的风险,同时培养学生独立思考的能力,以及对经济问题的研究兴趣。其次,鼓励学生组建小组发现身边的经济现象,并抽象出问题,在课堂上讨论、交流,在教师的指导下从感性认识开始学习探索未知、总结规律,培养学生沟通、协调、合作和独立思考的能力。再次,把经济生活的问题集中在一个生活场景中,如设计一个买卖场景再现交换和定价的过程,让学生体会经济学家从现象中探索规律的过程,使学生身临其境的感受探索知识的乐趣、经济生活、经济研究的魅力。 三、小组竞赛模式在《人力资源管理统计学》中的应用 1.课程简介 《人力资源管理统计学》课程是人力资源管理与统计学两学科的交叉课程,是统计学在社会经济应用的一个分支,也是企业进行定量管理、定量分析的工具。课程内容主要阐述了一些实际操作问题,各章之间为并列关系,有利于以小组开展学习和竞赛。 2.研究性教学的目标 在《人力资源管理统计学》这门专业课程中引入研究性教学的理念,以激励学生参与课程研究为优秀,改变传统知识传授为主的教学模式,形成教师点拨,师生相互教学,可让学生基本具备自主研究的能力。 3.小组竞赛模式的应用 为了能使学生积极参与研究性教学并获得预期的效果,在教学设计上进行系统控制。首先,将所学课本在开学之前发给学生,并将所有章节按小组分配,小组的分配必须是随机的,如姓名的首字母等,不能按照传统的分配方法,这是为了保证小组成员的不熟悉性。其次,每组根据自己所分章节进行人力资源统计调查,并着手准备改组的课堂成果展示,要求每组每人5分钟的展示,期末成果也从该组选题中得到,分别计入小组成绩。再次,对于每组课堂展示的研究成果,任课教师本人及随机抽取的其他两个小组进行评价,说明理由,并给出分数。在单组展示之后,由任课教师进行点评,在点评过程中,插入需要补充的专业知识,并展示一篇自己的研究成果与学生进行对比。最后,对学生与教师共同呈现的研究成果进行全班范围内的讨论。 经济管理类毕业论文:论在高等职业技术经济管理类专业中如何加强实践性教学 摘 要:在高等职业技术经济管理类专业对实践性教学环节有特殊的要求,而目前一些高职院校在教学实践中,对这类专业的实践性教学多流于形式,使得该类专业的毕业生偏离了高职教育的目标。本文就如何为高职学生提供真实的职业环境的角度和如何加强实践性教学作了一定的研究。 关键词:经济管理类专业;高等职业教育;校企合作;“订单式”教育 经济管理类专业的高等职业教育应明确定位在技术实施型教育的类型,并办出自己的特色。这就要求学校在办学过程中特别注重管理技术知识的运用,为学生的学习营造一种真实的职业环境,使毕业生就业后能在具体的岗位上迅速开展工作。 一、脱离真实的职业环境对经济管理类专业的不利影响 目前我国高职教育的改革目前尚处于初级阶段,改革不系统、不深入。毕业论文高职经济管理类教育的改革起步更晚,以前我国对高职高专教育工科类人才的培养研究较多,但对文科类特别是经济管理类人才的培养研究较少,往往办成了本科压缩型。与工科类人才的培养模式比较,经济管理类专业的实践性教学环节显得非常薄弱,特别是没有与工商企业建立紧密的联系,因而使得经济管理类专业的高职教育与其培养目标仍存在偏差。 1.脱离真实的职业环境使高职院校的专业设置相对滞后于企业需求。随着经济的发展,企业环境的不确定性程度越来越高。国家经济政策的变化、竞争环境的变化、产品需求的变化、企业体制的改革、管理理念的更新、企业的大规模改造、管理技术的提升等导致企业对管理人才需求也日趋不稳定。比如,现代物流、电子商务、流程再造、客户管理等概念的导入与实施,使企业增加了对具备相应现代管理技术的人才的需要。但高职教育由于市场反应慢,加之与企业的联系松散,使得其专业设置滞后于企业的需求,主要体现在稳定的专业教学内容、实践性教学计划、从业教师、教学环境、教学理念、教师知识体系等适应不了企业的要求,出现了教学内容与实际需要的断裂。 2.脱离真实的职业环境使专业设置的通用性与学生就业的行业特征发生偏差。除部分行业办的高职院校外,大部分学校所设置的经济管理类专业都是通用专业。 3.脱离真实的职业环境使教学过程的标准化与管理工作艺术性发生偏差。目前,由于教育资源的有限性和传统教育模式的制约,使得经济管理类专业的高职教育仍然处于标准化的阶段。具体表现在:主讲教师的单一,甚至没有专门的实训老师;每班学生人数较多;教学环节程序化、标准化;实践性教学也多采用案例教学、模拟实验等,且由学校统一安排。这种教学模式往往造成一个学校毕业的学哄性太多,像从一个模子里印出来的。而经济管理工作是一门艺术性很强的工作,特别讲究根据不同的情境因素而采取灵活多样的工作方法。忽视个体教育的模式必将影响毕业生的工作能力。 4.实训场所的模拟性与职业环境的真实性的偏差。经济管理类专业的高职教育中实训仍然是一个薄弱环节。实训教师缺乏,实训基地难以建立,实训方式单一,甚至很多院校没有一个系统的实训计划与实训方案。目前各院校普遍采用案例教学、模拟实习的方式,这两种方式具有模拟实习的性质,即使是高度仿真,提供的情景模拟背景会因实施的不齐全和费用的昂贵而有所简化,因此与学生将来就业的真实环境有很大的差异性。 二、校企合作是解决教学与职业环境相脱离的最佳途径 加强与企业的联系,与企业进行不同形式、不同层次,不同特色的合作,实现教育资源的有偿互享,硕士论文为经济管理类专业的高等职业教育提供真实的职业环境,是实现其教育目标的最好选择。 1.通过与企业的合作,学校可以前瞻性地了解社会对人才的需求,包括需求的种类、结构、以及各类人才的知识结构、能力结构、素质结构的变化,掌握社会对人才的需求规律,以适时地调整专业教学计划,设置新的专业,培养更加适用的人才。 2.通过与企业的合作,可以有效地整合社会教育资源。目前我国的高等职业技术教育起步较晚,教育资源短缺,具体表现在“双师型”教师少,实验实习场所紧张,科研资金不够等。现代企业,积累了大量的生产、建设、经营、管理技术人才。他们可以为企业职业教育所用,而且通常不需要办理复杂的手续。学校与企业开展多种形式的合作,可以将学校的科研理论优势与企业的资金优势、生产优势、管理实践优势相互结合,提高老师的实践能力和科研能力,缓解学校实验实习场所紧张,科研资金不够的矛盾,又能为企业及时输送适用性人才。 3.通过与企业的合作,可以为学生提供真实的职业环境。我们强调职业教育的技术技能性特色,而参与整个企业的运作过程是学生实训、实习的最好机会,每个学生都有不同的具体岗位,这可以让学生身临其境的感受和学习,综合运用专业知识解决采购、生产、销售、财务会计、人力资源管理、投资等环节中的具体问题,以及解决现场突发性问题,培养应变能力和一定的操作技能,培养良好的职业道德和民族精神,团队意识和协作精神等等。 4.企业也是教师开展现场调研的基地。是促进教师将其科研成果与企业的现实问题结合起来,在直接为企业创造效益的同时,也提高了教师的实践能力。科研成果转化为生产力的平台。企业是教师开展调研活动的基地,可以为实例、课题、情景模拟等教学方式提供更多的素材。 三、经济管理类高职教育进行校企合作的方式 校企合作教育,是一种利用学校与企业在人才培养方面各自的优势,把以课堂传授间接知识为主的教育环境与直接获取实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来,培养适合行业、企业需要的应用型人才为主要目的教育模式。目前,在理论界已被普遍认同为高等职业技术教育的必然选择。在培养经济管理类专业的高职教育中,可以开发出多层次、多形式的校企合作方式。 1.建立契约式实训基地。校企双方通过契约的方式约定,在企业建立实习基地,建立专业专家指导委员会和实习指导委员会。医学论文聘请行业(企业)的专家、高级技师等为实习指导委员会成员,与企业签订专业实习协议,由企业定期向学生提供实习场所、设施和机会,学校定期向企业输送优秀人才。这种形式由于实现了学校与企业紧密结合,使学生的一部分实习成果直接解决企业的实际问题,为企业创造了效益,最大限度地降低了教育成本。同时在解决学生实习问题的同时,也解决了部分学生的就业问题。 2.采取员工培训的方式。采用这种方式与学校联合的一般为大企业,校企双方通过签订联合办学的契约,利用各自的资源优势,共同培养高等职业技术人才。这是一种校企双方之间较深层次的合作,学校为企业员工进行中专、大专、本科层次的学历教育或高层次的专项管理培训等。 3.开展“订单式”教育。所谓“订单式”教学就是学校与企业达成协议,由企业在学校挑选学生,双方根据企业的生产经营、技术要求等有针对性地制定的教学计划,实现培训、就业一条龙服务的联合方式。 4.企业管理咨询业务。高等职业技术学院利用其经济管理理论、管理技术和产业务实的优势,接受企业的委托,分析企业存在的问题、辨析可能给企业带来巨大利益的机会,根据清晰的市场定位采取适宜的行动方案,为客户提供具有更高价值的解决问题方案。 经济管理类毕业论文:经济管理类专业实验教学的研究与探讨 摘 要:经济管理类专业是与国民经济关系最大的专业之一,具有很强的实践性和实用性,人们生产、生活中的很多方面都需要专业的经济管理类人才。高校在经济管理类教学中要注重对实验教学的重视,加强学生的实践能力和创新能力的培养,为社会输送更多的合格人才。 关键词:经济管理类 实验教学 研究 经济管理类专业门类丰富,实践性强,无论是专业课还是基础课都有实务内容,对实验教学的要求比较高。在教学过程中加强实验环节能有效提高教学质量和学生的综合能力。因此,对当前滞后的实验教学方式进行改革势在必行,主要应在实验室、教学模式、校企合作等方面入手进行实验教学的探索,以培养高素质、掌握专业技能和适应社会需求的经济管理类人才。 一、经济管理类专业实验教学现状 经济管理类专业主要包括会计学、工商管理、金融学和经济学类等专业,很多高校都采用经济管理类应用软件与模拟软件进行实验教学,在硬件投入上也都加大了力度。例如,在会计学专业中,由于目前很多财务软件都已经由会计型向管理型和企业资源计划方向发展,对学生的财务管理和企业资源整体规划能力提出了要求,一些高校在实验教学中就用了比较成熟的会计软件,如用友财务软件,就是比较新的和实用性很强的教学软件,可以对学生的会计电算化能力进行锻炼,从而使学生适应企业和社会的要求。 但是,也要看到很多高校在经济管理类专业的实验教学中存在不足。例如,对实验室投入力度较低、师资力量较弱、理论与实际脱节、学生停留在书本阶段、教学案例不合理、对计算机和各类教学软件的使用程度不高等现状。经济管理类专业是一个变化速度很快、市场性很强的专业,如果学校和教师不能够运用先进的教学软件和新型教学模式就不能够培养出合格的专业人才。 二、经济管理类专业实验教学的意义 1.提高学生的实践能力 经济管理类专业重视学生掌握专业要求的技能和理论知识,并在实验中检验,对学生的专业技能和专业素养都是一种锻炼和培养。学生通过实验掌握软件的使用和用理论指导实践的能力以及解决专业领域中实际问题的能力,这对学生的实践能力和分析能力是一种培养和锻炼。 2.培养学生的创新能力 创新来源于实践,来源于学生对实际问题的理解和升华。在掌握理论知识后,学生只有通过实验,才能将理论知识内化为自己的知识,并在实验中进行设疑和创新,培养创造力和创新精神。 3.适应市场和社会的需求 经济快速发展的时代,社会和市场对经济管理类专业人才的需求逐渐加大,因此,在实际教学中要重视对学生实践能力和适应能力的培养。实验教学可以训练学生掌握新型信息应用技术以及专业理论教学的配套技术,了解到社会正在推广的信息产品和最先进的技术及其发展趋势,保证学生与社会和市场的接轨,并迅速适应社会经济发展的要求。 三、经济管理类专业的实验教学策略 1.对实验教学硬件平台的建设 经济管理类专业的实验教学通常是基于计算机局域网的模拟环境,所以要对实验室的网络进行合理规划,并选择最优的硬件配置,优化网络服务器资源,提高网络的安全性,让学生在一个便利的网络环境下进行体验。 2.对实验教学软件平台的投入 经济管理类专业的实验教学是依靠经济类应用软件与模拟软件来实施的,因此,对教学软件的投入也不能忽视。学校不仅应该购买成熟的和最新的实验教学软件,与市场和企业联系紧密,还要鼓励教师与学生自主研发实验教学软件,对立项的方案应该给以资金和其他方面的帮助。 3.增加综合性和设计性实验 比较常规的实验教学模式是验证性和演示性的,学生的创造性和主动性不高。在实验教学中,应该增加综合性和设计性的实验,降低演示性和验证性的实验,让学生自己动手进行设计和解决问题,教师只起辅助作用。例如,模拟沙盘课就是让学自己设计发展方案,模拟一个公司并进行经营。还可以进行金融市场模拟、网页制作大赛和ERP软件培训等。这些针对专业特点进行的实验教学设计,更符合学生创造性和实践性的要求。 4.校企合作 实验教学的最终目的是让学生能够适应企业和市场的需求,所以学校与企业合作可以使学生的专业能力得到提高和锻炼。可以通过企业与学校共建实验室,将企业的软件和先进技术产品投入学生的实验教学中,帮助学生提前走进工作岗位;还可以针对性的培养企业需要的人才以及进行产学研的合作等,在资源共享中培养高精尖的经济管理类人才。 四、结语 目前我国各高校对经济管理类专业的实验教学的经验和软硬件配置还存在不足,针对这一现状和问题需要进行改革和创新。不仅要对实验教学软件和硬件进行投入和支持,还要增加综合性和设计性实验,并进行校企合作,以培养学生的实践能力和适应市场的能力,为企业和社会输送合格的专业人才。 (作者单位:江苏省淮安技师学院) 经济管理类毕业论文:浅谈如何提高高职院校经济管理类专业学生学习商务英语的兴趣 摘要:商务英语本身具有一定的特殊性,商务英语的学习强调了语言的实用性,学习的目标不只是掌握理论内容,还讲究实际应用。从这个角度出发,商务英语教学过程中会遇到一定的问题,需要加强商务英语的教学,从根本上提高学生的学习兴趣。本文从商务英语教学中遇到的问题出发,总结改善商务英语教学的方式,对如何提高学生的学习兴趣提出了指导性的意见。 关键词:商务英语 学习兴趣 制约因素 改进商务英语教学 经济管理类专业中都涉及到商务英语这门学科,商务英语的教学需要注意在实践中的应用。公共英语的学习是为了能够打好英语基础,培养语言的基础能力。商务英语学科很特殊,本身是英语基础能力的一种延伸,学习商务英语属于提高商务交际能力的一种方式。经济类专业的学生,以后从事的工作属于经济贸易类岗位。要求学生的商务能力强,学习商务英语也是提高交际能力的一种方式,对经济全球化发展具有很重要的影响。 1 分析影响学生学习商务英语兴趣的因素 1.1 学生的英语基础知识很差,学习水平很有限 职业院校的学生,很多都属于普通高中的毕业生,本身也具有一定的基础知识,但是整体的学习水平不高,以至于对商务交际中所用到的英语没有太大的兴趣,影响了商务英语教学。 1.2 学生的词汇量很少 商务英语本身具有特殊性,都属于商务交际的内容,涉及大量的词汇以及专业术语等,学生本身的词汇量很少,当看到整个文章中存在大量的词汇,很难理解文章的内容,就失去了学习的兴趣。另外,很多基础英语中的词汇在商务英语中意思会发生改变,学生很难掌握这一点,这方面也会影响学生的学习兴趣。 1.3 缺少一些经济类相关知识 刚刚接触到商务英语的学生,本身还没有关于经济类的知识,学习商务英语会产生一定的困难,影响了学生的自信心,学习商务英语的兴趣就会降低。 1.4 文化差异大 商务英语学习中,语句的构成等方面都属于西方文化,如果不了解西方的文化背景,将会影响对商务英语的理解。很多学生对这方面的内容都不了解,产生了很大的疑惑,影响了学习的兴趣。 2 改进商务英语的教学方式,从根本上提升学生的学习积极性 2.1 改变商务英语的教学方式,要与现阶段的教学方式结合起来 对商务英语的教材,教学模式等方面都进行有效的分析。对缺乏趣味性的教学环节要增强趣味性。教学模式中需要改变以往教学观念。 第一,结合商务英语的特殊性,教学过程需要从简单到困难,呈现阶梯的模式增加教学的难度,增加的过程要和学生的学习兴趣结合在一起。 第二,教学过程中,要在教学环节中渗入趣味性,教学方式不要过于陈旧,要与现代化的社会发展结合在一起。例如,教学课堂中可以引入自我介绍的环节,模拟某个接待的过程,或者商务洽谈中的电话技巧以及商业用餐等对话的练习,这些方面和工作的过程能够有机结合在一起。另外教学过程中也可以采用游戏、分组讨论、演讲、报告会以及模拟对话等形式,使整个课堂更加生动,增强了学生的学习兴趣,同时也提高了学生的语言应用能力。 第三,学校也可以安排学生到外企进行社会实践,对学生学习商务英语的能力培养也具有很重要的作用。 2.2 加强商务英语词汇的学习和积累 英语学习中积累词汇量具有很重要的作用,商务英语学习也是这样,商务英语中词汇都很陌生,包含了很多的专业术语。词汇是商务英语学习中最难的部分。专业术语和陌生的名词,学生接触到这些内容都会感觉到很厌烦,所以要想学好商务英语就需要大量了解这些词汇。老师应该正确的引导学生这方面的内容,不要让学生产生恐惧的心,教会学生怎样去对待这些陌生的词汇。 2.3 要求学生多了解西方的文化背景 商务英语教学中,首先要让学生全面了解西方的文化背景,学习西方的商务专业知识,掌握商务活动中的一些要点,对学习专业知识有一定的帮助。可以要求学生在课外阅读一些关于西方文化的杂志,了解中西方文化的差异,老师可以给学生介绍这种书籍。另外,教学中要求老师要结合西方的文化进行教学,商务英语教学要涉及到经济、贸易、经融、旅游等各个领域,涉及商业信函、文件、图表等不同文体。只有这样才能让学生对商务知识进行较全面的了解,真正体现商务英语教学的内涵――从英语中学专业。课堂上应多讲一些各国的文化背景以及各国的犯忌之处,如果不了解对方的文化背景,有可能造成商务交往的失误。比如若把西方商务友人安排在13号房间居住,他们会大为不满。西方人认为13是个不幸,凶险的数字,它源于《最后的晚餐》,耶酥和弟子们一起吃晚饭,第13个人是弟子犹大,他为贪图三十块银币,将耶酥出卖了,使耶酥被钉在十字架上,这个故事流传很广,影响极深,西方人憎恶犹大,故把“13”这个数字当作“不幸的象征”。这些都是学习商务英语必须掌握的知识,这些知识的掌握有助于商务英语的学习。另外大家对国外的风俗习惯也都很感兴趣,因此能取到很好的学习效果。 综上所述,商务英语属于经济管理类专业的重要组成部分,商务英语的教学要想要达到非常理想的效果,需要不断的研究教学中出现的问题,结合教学中的问题,采用合理方式解决。对提高学生的学习兴趣具有很重要的作用,使商务英语教学真正成为培养经济管理类复合型人才的最有效途径。 作者简介:吴艳(1980-),讲师,研究方向为英语教学与语言运用,湖南司法警官职业学院基础课部,湖南长沙 410131
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制技术论文:计算机控制技术互联网论文 1集中控制与集散控制的分析 计算机控制技术发展初期,是以集中控制的工作方式进行计算机系统控制的。集中控制系统会建立统一的控制中心,由控制中心负责信息的收集、处理、加工等工作。如果集中控制系统出现了任何问题都能够及时发现,有助于企业及时制定科学合理的解决方案,系统的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技术主要是将信息的输入或输出作为控制主体的,主要包括信号采集、信号运算、信息处理及信息反馈、状态显示等工作内容,以上工作内容主要是通过IPC(一种工业控制计算机)控制完成的。IPC会收集温度、PH值、压力等相关数据,并通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。集中控制技术具有一定的缺陷,一旦出现控制失误的情况就会使整个系统的运行都会受到某种程度的影响。而且,随着控制系统的日益复杂化,一台计算机已经无法负责控制多种信号的处理工作。为解决以上缺陷问题,以集散控制工作方式为主的计算机控制技术随之发展起来,集散控制又被称为分布式控制系统,根据功能的不同,集散控制又被分成了上位机与下位机,集散控制系统将通信作为系统的优秀。整个系统的集中监视工作主要由上位机负责,而下位机则负责控制分布在各现场的用于分布控制的个体,集散控制系统的上、下位机通过通讯互联网进行信息传递,保持信息通畅。集散控制系统具有较高的安全性、有效性及可拓展性。但许多厂家为实现经营垄断常常采用封闭形式的集散控制系统,阻碍了集散控制系统的推广和发展。 2封闭集散控制系统到工业现场中线的发展分析 封闭式的集散控制系统缺乏较好的兼容性和开发性,系统存在无法共享信息的局限。为增强集散控制系统的兼容性和开发性,在构建系统过程中必须采用标准化、网络化的网络协议,工业现场中线技术随之发展起来。由该技术构建的工业现场总线控制系统可以确保工业现场中智能化仪器、控制器、执行机构设备之间保持信息通畅。整个控制系统按照总线方式有条不紊的运行着。工业现场总线控制系统采用的是开放式的现场总线协议,以该协议方式进行现场所有支线工作的协调工作,不仅可以降低投资成本、维护资金,该系统还具有操作简单、经济实用、工作效率高的显著优势,用户的功能需求也可以得到更好地满足。工业现场总线控制系统是一种开放的、互联的分布式系统。该系统将工业现场作为中线,通过收集中线中的信号或信息,并根据所收集的信息对其进行有效控制,将分散控制管理与集中控制管理进行了有效结合,将系统危险分散开来,实现控制分离。 3现场控制到企业自动化控制发展分析 以太网工业协议作为一种开放式的网络协议,实现了全方位的自动化控制。在计算机控制技术中引入互联网,有助于提升产品的安全系数和适用性。但目前,企业化基于以太网的自动化控制中存在着一个问题就是不稳定的网络信号,无法确保系统时刻保持在稳定的工作信号下。信息化工厂的提出是为了解决以太网不稳定问题。基于该技术下,系统将大量的数据进行转移,使信息的采集、传输和处理都能处于良好的环境中,最终实现信息的自动化控制,并提高控制效率。 4总结 基于互联网的计算机控制技术先后经历了集中控制到集散控制、封闭集散控制系统到工业现场总线控制系统、现场控制到企业自动化的几个过程,其技术越来越成熟、高效,计算机控制技术的自动化、智能化程度越来越高,为提高企业的生产效率、生产安全、产品质量提供了有力保障。 作者:党杰 单位:西安医学院 计算机控制技术论文:计算机控制技术研究论文 摘要介绍一种多分布传式MARX发生器能源计算机监控系统.详细叙述了系统的硬件构成,计算机与各能源系统之间的通讯原理和通讯协议,以及系统的软件实现,同时简要说明了系统抗干扰解决办法。 关键词MARX发生器程控电源RS485总线VisualBasic 1引言 脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用,通常使用数量较多,分布较广,同时周围电磁干扰较强,控制操作和参数测量都比较复杂,同时也需要较多的人力来维护。 随着计算机技术的发展,当今世界上基于PC的自动化方案已成为主流,PC在自动化领域的应用正迅速增长,通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上,通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。 2控制系统硬件构成 整个系统有多台Marx需要控制,每台发生器由充电控制和触发两部分组成,需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等,通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起,构成一分布式控制系统,这里采用工业上广泛使用的RS485总线,RS485总线是美国电子工业协会(EIA)制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线,具有传输距离远、通讯速率高,抗干扰能力强,软硬件支持丰富与现场仪表接口简单,易于实现和扩展等特点,接口总线上可连接32个设备,加中继器后最多可达255个设备,因此完全满足该能源控制要求。控制系统框图如下: 图1控制系统结构图 该系统由一台主控上位机PC和一系列MARX发生器充电电源设备构成,由于环境电磁干扰较为严重,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,通讯速率57.6kB/s,通讯距离可达1.2km,通过上位机(PC)发送参数及控制命令,给电容器充电到事先设定的电压值(0到100kV之间任意值)。在以上各子设备中,经常要用程控电源去控制MARX发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控PC机灵活地控制多台充电电源,以达到控制各MARX发生器充电的目的。针对这一需要,采用带有RS485通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源,该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器,每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份,同时它属于正弦波调压,可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的情况,使操作者能够方便灵活地对其进行控制。 每路Marx发生器充电部分包括程控电源、双极性高压变压器,分压器和接地装置等三部分,见图2所示,程控电源给高压变压器初级提供缓慢上升的电压,变压器高压侧经整流后给MARX发生器充电,电压检测是通过10000:1的高压分压器将分压后的信号送给程控电源内部A/D转换,经内部单片机处理,并与设定的电压值进行比较,比较后的结果用来实现自停控制,这样可有效防止通讯故障所造成失控现象。 图2Marx发生器能源部分线路图 3MARX发生器能源制过程 ①程控电源接通供电电源时的输出为0伏,开关量输出为假(开路)。 ②首先上位机发出各种设置参数到指定地址程控电源。如,上升时间、上升速度、保持时间、充电电压等。 ③程控电源收到电压回传命令后,将两路模拟量的值传送到上位机。 ④上位机发出启动指令后,指定地址程控电源的输出开始从0伏慢慢线性上升到设定值,保持到指定的时间后关断输出。当上位机发出所有电源都启动指令后,所有程控电源都启动。 ⑤上位机发出立即停止指令后,指定地址程控电源的输出立即停止上升,保持到指定的时间后关断输出,当上位机发出所有电源都停止指令时,所有程控电源都立即停止。 ⑥上位机发出接地打开指令后,指定地址程控电源的开关量输出为1,电磁铁吸合,当上位机发出所有程控电源的接地都断开命令时,所有程控电源的接地电磁铁都吸合。 ⑦上位机发出接地指令后,指定地址程控电源的开关量输出为0,电磁铁释放,当上位机发出所有程控电源都接地时,所有程控电源的接地电磁铁都释放。 4监控软件设计 软件采用VisualBasic6.0编程,作出十分直观的人机界面,采用RS-485通信标准和上述的问答方式进行数据通信,通过上位机向串口读写数据,并通过光纤485总线将各种控制信息传送到现场的每路MARX充电子系统,上位机就可以监控网络上任何一台MARX能源了,予置数值可以分别显示在PC机软件窗口和单片机系统的予置数字表头上。同时,现场实测电压信号也可以实时显示在PC机的界面上。此设计界面直观,而且利于对现场信号进行实时监测。因此,采用本系统,大大提高了现场信号予置精度,对实验操作人员来说人机界面良好,简单易懂。 根据系统功能的要求,上位机需发送2种类型的命令:(1)同期命令,它由定时器触发引起,每隔一个定时周期发送1次,例如发往各充电单元的数据和状态回传命令;(2)非周期性命令,它由操作者按动相应命令按钮引起,非周期性发送。所有命令均采用ASCII码方式传送,为了防止通讯错误,各子机正确收到上位机发来的命令后返回相应的确认字符。 5系统抗干扰问题 监控系统在工业中的应用越来越多,由于现场的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,特别是在大电流、强脉冲实验环境中,因此研究解决系统抗干扰问题对确保系统的稳定运行有着非常的意义。 该系统中使用RS485总线,RS485总线是采用差分平衡电气接口,本身具有较强的抗电磁干扰能力,但在实际当中仍然会现一些问题,为此应注意以下几个方面: (1)与远距离上位机通讯采用光纤传输,子机之间不方便采用用光纤传输时,应选择合理的网络拓扑结构。 (2)采用双绞线作为RS485传输线时,虽然对电磁感应噪声有较强的抑制能力,但对静电感应引起噪声的抑制能力较差,因此应选用带屏蔽的双绞线,同时双绞线的屏蔽层要正确接地。 (3)通过在总线两端加入匹配电阻的方法,解决信号反射问题 (4)系统的供电方式有两种:一种是集中供电方式,即电源都引自同一处,另一种是分布式供电,各子设备在安装位置附近取电源,从抗干扰效果的角度讲,应选择集中供电方式,这样可基本消除各处参考电位不等的情况。 6结束语 本文提出的主从分布式多机通信系统硬件电路简单,控制灵活。与其他语言相比,用VB语言实现上位机数据传送的优点是可方便地控制通信对象的选择,具有较大的灵活性,且编程容易。此外,由于RS485总线的通讯方式仍属于串行通讯方式,在通讯速度上有些偏低,在操作上表现为数据刷新时间稍微偏长,当系统子设备较多时,其控制的实时性不很理想,此时需对控制系统作进一步的改进。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在人工湿地处理系统中的应用 摘要:人工湿地处理系统作为一种节能、经济、简易和有效的生态化污水处理技术,近几年来在我国一些城市应用较为广泛。根据人工湿地污水处理工艺流程的特点和过程控制的要求,采用计算机集散控制技术,设计人工湿地污水处理过程的分布式计算机控制系统。通过采用优化设定控制技术、解决人工湿地污水处理过程中存在的非线性、耦合等技术问题,实现人工湿地污水处理过程的计算机自动控制,使人工湿地的处理水达到国家相关排放标准。 关键词:人工湿地;污水处理;自动控制;可编程控制器PLC 2 1 概述 人类急需解决的问题是当今水环境的保护问题。跟其他工业过程相比,污水控制手段和处理控制方法相对比较落后,大多数是集中于人工手动操作方式和简单的开关控制,操作和 运行稳定性比较差,处理出水指标波动较大,处理效率低。 人工湿地处理系统以一种人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种。人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。后处理以多级湿地流床处理为主。流程简图如图1。 根据人工湿地处理系统和处理流程的特点和控制的要求,结合实际情况给出计算机控制的解决方案。 1.1 人工湿地处理系统控制过程要求 保证出水水质稳定、合格是人工湿地处理系统的首要任务。可以达到国家规定的排污标准,同时还可以降低成本。在系统的设置和运行操作上要注意以下几点: 1)生产率:改进操作方式,提高湿地污水处理过程的能力; 2)可靠性:保证干扰事件情况下污水处理过程正常运行,降低过程故障发生率; 3)稳定性:当过程出现一些问题,可能对出水水质造成一定的影响,但通过控制技术可以避免这类事件。 4)操作费用:减少生物填料、化学药剂和能源消耗,降低生产成本。 1.2 人工湿地处理系统对自动控制系统的要求 人工湿地处理系统的管理方式和工艺过程与其它工业过程差别较大,而且操作和控制也没有达到规范化,因此要想使控制系统发挥理想的效果。主要的要求有如下几点: 1)要求计算机控制系统有良好的适应性; 2)要求计算机控制系统采用分布式结构,具有良好互通能力; 3)要求计算机控制系统有好看的人机界面和良好的后备能力; 4)要求计算机控制系统有良好的计算能力; 5)要求计算机控制系统对水质,水速等参数进行在线测量; 6)要求计算机控制系统具有全面的故障诊断和报警记录能力。 2 人工湿地处理过程计算机控制系统体系结构和功能 2.1 人工湿地处理过程计算机控制系统总体结构 根据人工湿地处理过程的工艺特点、控制要求,针对人工湿地处理系统野外范围大,处理情况复杂,控制点多等具体特点,计算机控制系统采用了PC-PLC分级分布式控制形式。在系统中采用中央操作站与主PLC相结合的控制结构,通过现场总线技术实现各点互联通讯处理,达到提高系统安全性、实现分布式控制思想的目的。系统总体结构体系分为三个层次:1)上层:中央控制室计算机监控系统;2)中间层:主PLC控制器作为中央控制单元;3)下层:分布在生物降解、格栅截留、生物接触处理场、生物填料,面流及潜流控制场、出水道的两个分控站的8个现场就地分控站。 2.2 人工湿地处理过程控制系统功能 人工湿地处理控制系统功能主要包括以下几个方面:1)人工湿地处理过程控制; 2)多点数据采集和处理设备控制;3)人工湿地处理过程监控。如图2所示。 1)人工湿地处理过程控制 主要控制回路包括料液泵站控制和泵站负荷分配控制、生物填料自整定PID控制、填料优化设定控制。 2)多点数据采集和处理设备控制 数据采集主要实现各处理参数的实时检测,例如:污液浓度、液位、滤水量、生物填料量、生物填料加量、温度、PH值等处理参数的采集、报警等功能。处理设备控制主要实现逻辑控制和顺序控制,例如:主要电气设备启动、停止、联锁,设备状态报警等功能。 3)人工湿地处理过程监控 本监控系统具有良好的通用性和严格的工程性。具有以下几个特点:①控制方式灵活、安全。操作人员可以通过监控画面实现过程联锁控制、手动开关控制和单元连锁控制。②控制画面生动直观,过程选取非常简洁,而且实用性强;③报警显示配有声光显示,画面自动切换和打印存储功能,极大地方便了报警处理和故障诊断分析工作;④数据处理能力强,系统提供启动次数累计和电量累计功能。 2.3 人工湿地处理自动化控制 人工湿地处理系统是一个完整的生态系统。它有良好的内部循环处理功能,并具有较好的经济效益和生态效益。人工湿地系统的循环处理特点是,要求计算机控制系统必须能够兼顾处理流程和单元控制,单元控制是计算机控制系统的基础,是实现人工湿地处理系统优化控制的条件,因此人工湿地处理的各站单元控制点需根据湿地处理控制要求,实现系统工程控制的目的。 1)人工湿地处理系统污液流、水流泵站控制 人工湿地中的污液流、水流的控制状况以及运行效果直接影响污水处理效果。各部点泵站的控制要求:1)各部点泵站响应能力较快,才能保证人工湿地污液流、水流的顺畅;2)人工湿地污液流、水流水位、流速变化在一定范围内变化。各部点泵站按照检测的污液位差和水流差变化率、污液流速和水流速变化率,按最佳的菌类消化响应过程,引入模糊控制方法,采用PD控制结构控制泵的运行台数,提高各泵站对各水量变化的响应能力。控制器采用了五个模糊变量污液位差YC; 污液流速变化率YL; 水位差SC; 水位流速变化率SU;启动泵台数MC。这些模糊控制思想由PLC编程实现。PLC间隔20S检测各点参数,根据量化公式计算并转化为控制表位置,查询得到实际应该启动的泵站台数并执行控制。 2)生物填料自整定PID控制技术 生物填料可控处理是人工湿地处理系统控制的一个关键环节。它直接涉及到污液水处理效果和处理成本。生物填料投加量少会影响净水效果,因此,在系统设计处理中要分析浮选生物填料的处理过程,采用经济、高效的生物填料控制方法。 根据人工湿地处理的实际情况,考虑到影响指标的诸多因素:污液的浓度、PH值、水质、水流和搅拌、生物填料的种类、数量、填料方式等,采用污液的进水浊度、污液的PH值、污液入口流量、作为前馈变量,浮选污液出口浊度、PH值作为反馈变量,利用PID控制调节生物填料投加(有自动投加和手动投加两种)。如图3所示。 从受控系统看,这是一个水、电、机一体化的复杂系统。在实际系统运行过程中,由于测点的变化、水温随季节变化、生物填料变化等因素的影响会使控制过程相应发生变化。可采用基于性能指标的自整定PID技术自动确定PID控制器的控制参数,稳定较快跟踪污液的浓度、PH值、和流量的变化,随时加以调整可控。 3)人工湿地处理系统流床控制技术 人工湿地流床处理污水按其中的流动处理方式可分为两种类型:①自由水面人工湿地(简称FWS,或称地表径流型人工湿地);②潜流型人工湿地(简称SFS)。为达到最佳的处理效果可采用综合式处理方式。人工湿地流床是由许多人工建造的长满植物的碎石床,各天然物理类介质清污床并联和串联组成.是一个完整的生态处理系统。 解决过程控制中存在的技术问题,实时调节影响处理效果的PH值控量及添加剂投放量和投放配比,优化人工湿地流床处理过程分布式计算级控制系统的污水浊度、PH值、添加剂数量等回路设定值,使处理水质参数BOD、COD达到国家规定的排放标准。主要的计算机控制技术是:1)在各处理运行点按控制要求分布监控,采集跟踪污液水的浓度、PH值、温度和流量的变化;2)用PID控制技术自动确定PID控制器的控制参数,调控添加剂的投放(有自动投放和手动投放两种);3)监控人工湿地流床和各天然物理类介质清污床的滤水状况、天然植物的生长状况,及时预报和做故障诊断分析工作并报警显示处理。 3 结束语 人工湿地处理系统是一种正处于研究、应用和发展的污水处理实用技术,在我国具有非常广泛的应用前景。尽管目前在人工湿地研究和应用中仍然存在一些不足之处,但将计算机控制技术引入其中,处理效果是非常明显的。特别是计算机控制技术提供了非常有用的量化处理方式,解决了人工湿地处理系统中污水处理过程控制中存在的监控、采集、非线性、耦合、跟踪控制等关键技术问题,实现了人工湿地处理系统的新的应用和发展。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究 摘 要:计算机技术在不断发展与完善,其应用领域比较广泛,促进了其它产业的快速发展。计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,提高工业生产的工作效率,为企业发展提供了技术支持,同时为企业增加利润。我国的工业发展比较快,需要计算机控制技术的支持,计算机控制技术需要在实际应用过程中不断完善与发展,提高自己的性能,能更好的为工业自动化生产提供技术支持,为企业的可持续发展起到技术支持。 关键词:计算机控制技术;工业自动化生产;研究 一个国家的发展,工业占有相当大的比重,任何国家都重视工业的发展,工业发展是保障国民经济发展的主要支柱。计算机控制技术在工业自动化生产的应用,提高了工作效率,为企业发展提供技术支持,为企业可持续发展进行保驾护航。 1 工业自动化生产中计算机应用的重要性 互联网技术不断发展与完善,互联网技术在工业生产中的应用,改变了企业的生产模式,对于提高企业科学管理、技术革新、生产效率提高、产品质量提升都有一定的作用,尤其借助于计算机控制技术,提高了企业的技术水平,科技水平能力是企业发展的优秀能力,也是企业竞争的优秀能力,企业在发展过程中,都注重企业优秀能力的提升,在计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,对改变生产技术提供了技术保障,提高了工作效率,节省人力、物力、财力投入,符合现代工业发展需要。 2 计算机控制技术在工业自动化生产中的应用 (1)数字控制。工业自动化生产过程中,借助于计算机控制技术与相应软件进行有效控制,提高自动化控制能力,通过遥感器对数据进行科学处理,通过对数据的科学分析,及时掌握机械的运行情况,及时对设备进行有效控制。科技水平不断发展,遥感器越来越智能化,遥感器可以容量很大数据,这有助于计算机系统更好发挥数字控制能力,保障工业自动化生产正常完成。 (2)集散式控制系统。计算机控制技术的现有水平还不能更好的利用集散式控制系统对工业生产自动化控制,虽然集散式控制系统经历了大约50年的发展,是以计算机软件技术为优秀,现在集散式控制系统技术越来越完善,集散式控制系统现在还是工业自动化生产智能化的发展方向,需要计算机控制技术进一步改进,才能在工业自动化生产中有效的进行自动控制。 (3)可编程控制器。计算机控制技术应用到可编程控制器,可编程控制器利用软件技术进行编写,通过输入命令进行工业自动化生产中进行控制,这样数据的信息控制比较准确,能更加科学的进行自动化工业生产控制,有利于提高工业自动化发展,提高其工作效率。 3 计算机控制技术的发展趋势 (1)工业自动化计算机技术越来越广泛。计算机技术在不同领域的渗透,在计算机技术不断更新,提升自己的应用能力,已经符合现代工业发展需要。传统工业自动化生产应用计算机技术主要是监控管理,但现在应用领域不断扩大,提高工业自动化生产效率,大数据时代,计算机技术在工业领域应用范围越来越大,符合现代工业自动化计算机技术发展需求。 (2)自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量。企业的规模在不断扩大,传统的生产模式已经不适合现代工业发展需要,工业自动化生产应用成为工业生产的主流,自动化计算机控制技术将来会成为工业生产中的技术优秀力量。计算机技术在应用过程中,根据行业的需要不断完善,技术不断革新,自动化计算机技术在工业自动化生产领域的应用,取得一定效果,我国的工业在快速发展的轨道上,自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量,计算机技术不仅能提高工业自动化生产技术更新,还可以在企业管理上利用计算机技术,提高企业管理方法,能更加科学、合理的进行企业管理,提高企业的工作效率。 (3)工业自动化计算机技术仍然不能满足市场的需求。我国现在工业发展很快,对技术及人才需求量不断增大,尤其需要应用型高级人才。工业的发展需要人才的支持,现有的计算机技术与计算机产品,已经从不同领域进行渗透,促进工业自动化生产的实现。计算机控制技术是未来在工业、农业等领域中有广泛的应用前景,其技术的更新,对工业自动化生产起到促进作用。工业自动化计算机技术应用领域不断扩大,现有的工业自动化技术水平不能满足市场发展需要,现在企业在市场经济的调控下,企业生产必须依靠市场规律进行,提高企业的生产能力,满足市场的需要,必须加强工业自动化计算机技术的应用。 (4)工业自动化计算机应用会不断的创新。工业自动化急死俺家技术在应用过程中促进企业的发展,同时根据企业的发展需要,工业自动化计算机技术需要不断创新,更新自己的技术,以适应社会发展需要,满足企业的需求。创新能力的发展是企业的优秀因素,必须提高工业自动化技术的优秀能力,以提升企业的竞争力,是企业可持续发展的关键因素。 总之,计算机技术在工业自动化生产中的应用,是工业自动化发展需要,也是社会发展的需求,计算机控制技术需要在实际应用过程中,不断进行发展与创新,提升自己的优秀能力,满足工业发展需要,提高企业工作效率。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 引言 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 一、自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 二、构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 三、论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算机控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性。 四、计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模K取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展。 五、结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”课程教学模式探究 摘要:笔者结合“计算机控制技术”课程的特点,从教学改革及考核方式入手,对课程教学模式进行了论述,并提出了具体的改革方法。 关键词:计算机控制技术;课程教学模式;教学改革 “计算机控制技术”以单片机原理及应用、自动控制原理、现场总线等先修课程为基础,结合了之前的理论课知识。就目前的就业形势来看,企业对计算机控制领域的人才需求较强,因此我校积极创新、探索新的教学理念与方法,以此进一步增强学生的创新能力与学习能力。“计算机控制技术”是一门结合理论和实践的综合性专业课,所以进一步探讨该n程的理论教学和实践教学方法非常必要。 一、课程定位与特点分析 “计算机控制技术”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的限选课程。计算机控制技术的应用领域非常广泛,在航空、航天,以及与现代日常生活相关的工业、农业、医学等领域都起到了至关重要的作用。经过对课程的学习,学生应该掌握计算机控制系统的发展历程及应用领域,计算机控制系统的具体组成部分以及各部分的功能,学会计算机控制系统的分析方法,以及相对简单的软件、硬件的设计与实现过程,了解计算机控制系统的工作原理。 本课程旨在培养学生掌握微型计算机控制的基本概念,以及微型计算机控制系统的基本分析方法和设计方法。课程要求学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用;而教师要为学生提供有效的分析,培养学生掌握设计计算机控制系统所需的知识、洞察力和理解力。学生在实践过程中要学会利用计算机技术解决控制系统中的实际问题,通过对该课程的学习,今后能独立承担和开展计算机控制系统方面的研究工作。 二、课程的教学改革 “计算机控制技术”课程以培养应用开发能力为目标,不断更新课程体系,从而确保教学内容的实用性和先进性,其主要特色与创新如下: 1.摒弃了传统的教学模式,采用项目驱动式教学。新课程采用项目驱动式教学,每一章节都设置一个驱动项目,教师组织学生自行分组、分工,制订设计方案。学生每一节课都带着问题、围绕项目学习所需知识,不断提高实践能力。 2.课程教学与课外科技活动紧密结合、相互促进。基于计算机控制技术课程的特点及其在电子产品设计中的重要作用,新课程将课程教学与大学生科技创新竞赛、全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛等多项赛事结合,大力开展第二课堂,延伸教学范围,组织科技创新小组,提高利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力,以此激发学生的创新意识,锻炼其动手实践能力。 3.改革教学手段,增强教学效果。传统的教学方法是教师进行书面知识的传授,在黑板上写板书,学生只是进行信息的接收。这种教学方法并不能取得较好的教学效果。因此,要想切实提高教学质量,就需要改革教学手段。教学手段是否有效将直接影响学生对知识的理解和掌握。在学校的大力支持下,我校教师在教学过程中采用了多种现代教学手段。例如,在教学过程中使用多媒体课件进行计算机控制系统的教学和展示,利用三维动画制作技术和模拟仿真技术展示教学内容。通过一段时间的检验,笔者发现改进的教学手段不但显著提高了教学质量,还可以直观展示课本上难以理解的教学内容。我校设有专门的计算机控制技术实验室,共有32台THSSC-4型实验台。根据教材章节,课程设置了8个实验课题,穿插在理论教学过程中,学生能够在实践中巩固所学的理论知识。学生通过这种方式提升了动手能力,为今后的就业打下了基础。 三、课程考核方式的改革 传统的考核方法采用期末考试的方式,学生仅仅是考试的工具,并没有有效掌握平时上课的重点与方法。而科学的考核方法不仅需要激发学生平时上课学习的热情,还要真实反映学生的综合能力。考核方法除了最终的期末考试,还应该包括平时成绩(习题作业、课堂小测验、课堂提问、课堂讨论、课外作业、实验)。笔者经过实践,总结出比较合理的权重分配,即平时成绩占30%,期末考试占70%。通过这一改革,教学质量和学生的上课积极性都有了显著提高。 四、总结 “计算机控制技术”课程涉及的科目种类繁多,具有专业性强、内容更新快等特点。在学校组织的教学方法研究与改革过程中,教师对本课程的特点进行了一系列的创新与研究,最终取得了很好的效果。教师充分利用上课时间进行知识的传授与讲解。课程改革一方面提高了学生的积极性,另一方面增强了学生的动手实践能力,使教学效果得到了提升。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》教学实施方案 《计算机控制技术》作为自动化专业一门重要的专业必修课,教学质量的高低直接对自动化专业学生的专业技术水平起到至关重要的作用,所以制定一个好的切实可行的教学实施方案势在必行。 n程简介与定位 教学目标 《计算机控制技术》教学目的是使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 在专业课程体系中的定位 在浙江大学城市学院自动化专业的专业必修课中,《计算机控制技术》是讲述控制手段的一门必修课程,是自动化闭环控制系统的重要组成部分。 在专业能力培养中的定位 控制精度要求比较高的实际控制系统大多为闭环控制系统,在闭环控制系统中,计算机将作为一个重要的控制手段而存在,所以经典PID为代表的控制算法将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,本课程将搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统,并完成对位置型PID、增量型PID、积分分离式PID、模糊控制等先进控制算法的学习。 与优秀课程群中其他课程在知识体系与能力培养上的整体设计 随着现代化工业复杂性与集成化程度的增加,计算机控制技术已广泛应用于各个工业领域。因为《计算机控制技术》教学目的是使学生能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,所以在教学内容方面主要讲述计算机控制系统的设计与实现相关的硬件、软件、控制策略、数据通信、网络技术、数据库技术等方面的理论知识与技术。包括计算机控制系统的基本概念与基础理论,控制系统的接口技术、数字通信与网络技术、软件技术,计算机控制系统中常用的控制策略,不同规模的计算机控制系统的设计范例,以及流程工业的计算机集成制造系统。 能力培养要求 借助本门课程的学习,培养学生了解计算机控制系统组成、分类、硬件及软件构成、控制算法等相关知识,使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 实践教学要求 实践教学方面采取实验课与课外课程设计相结合的形式,实验课上主要学习组态监控软件在计算机控制系统中的应用,并以液位为控制对象,搭建以计算机为控制优秀的闭环控制系统,通过特性调试,了解计算机控制算法在实际系统中的应用。课外则要求同学们完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告,深化学生对计算机控制系统的理解和掌握,完成理论到实践的转换。 作业及考核要求 《计算机控制技术》作业基本都要求网上提交,每个章节结束,都会按照讲授内容布置相应网上作业,要求学生按照规定时间完成。同时为了巩固学习效果,还会配备相应章节的网上在线测试题目。最后同学们要完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告。期末成绩的构成为到课率及课堂表现10%,平时作业和小测试10%,期中考试15%,设计报告15%,期末考试50%。 教学实施方案设计 教学内容组织 针对计算机控制技术综合知识比较多、专业性较强、不易理解的特点,具体从以下几个方面组织教学内容: 第一,准确把握课程的性质与作用。计算机作为闭环控制系统的一个重要控制手段,经典PID等算法讲解将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,同时在搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统时,了解信号检测、信号传输、信号处理、信号显示等相关知识。 第二,突出学生综合能力的培养。在课程知识的讲授过程中,注意教育和启发学生用哲学的思想、辩证的观点来分析和思考问题,如主要矛盾与次要矛盾的转化、事物都是一分为二的道理等,健全学生的心智,提高学生综合素质。 第三,通过课程教学,教给学生现代科学研究的方法。以实际控制系统为主线,将设计方法、分析方法、算法编写等过程梳理清晰,将讲述内容集中在目前的工业生产现场的使用技术上。 教学策略 ①结合课程知识和社会调研以增强学生学习动力;②理清思路,从简到繁,强化计算机控制系统的理解和应用;③观看模型理解抽象闭环控制系统概念,加深学生对知识的掌握;④引导学生参与课堂教学,分组讨论促进学习主动性和能力齐头并进;⑤设计贯穿理论教学周期,通过实践加深学生对课程知识的理解和掌握;⑥加强课外辅导巩固学生对课程知识的掌握;⑦结合现代教学手段开展辅导。 结束语 《计算机控制技术》课程的改革在实施过程中,通过计算机控制系统的硬件和软件技术等工作原理的讲解,将模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论等相关课程的知识进行点对点的连接,学生对所学专业知识有了更加系统化和模块化理解,有利于专业整体知识的消化和掌握。 (作者单位:浙江大学城市学院信息与电气工程学院;辽宁科技大学电子与信息工程学院) 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”全英语课程建设的探索与实践 摘要:我们从课程大纲、教学课件、教材选用、课程网站及考核方法等方面进行了“计算机控制技术”全英语课程建设,并探讨了教学内容与教学方法、师资队伍建设等问题。在教学过程中注重培养学生的专业技能和英语听说能力,从而进一步提高全英语教学效果。 关键词:计算机控制技术;全英语教学;课程建设;教学实践 一、引言 日趋频繁的国际交流需要更多能够熟练应用英语进行专业技术交流、科学研究的国际化人才,而高等院校开展全英语教学正是为培养具有国际竞争力,适应国家和社会需要的高端人才而进行的教学改革[1]。我校积极开展全英语教学课程建设,并把自动化全英语专业作为试点实行全英语教学,并已经实践了近三年。 计算机控制技术课程要求学生应能掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[2]。这就要求学生不仅需要学习抽象的理论知识,而且要具有较强的工程技术背景[3]。两年多来我们开展了该课程的全英语课程建设与教学实践工作。 二、“计算机控制技术”全英语教学的特点 (一)课程的特点 计算机控制技术的先修课程为计算机仿真、自动控制原理、单片机原理及应用。通过对本课程的学习,针对不同的控制对象,学生应能运用离散控制理论,设计M足要求的计算机控制系统。该课程具有较强的实践性等特点。在授课过程中教师应该处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的知识体系。 (二)授课对象的特点 本课程授课对象是自动化专业试点班和留学生班的学生。试点班学生具有较强的数学基础和自学能力。选拔时也综合考虑了学生的英语读写听说能力。经过基础课的学习,基本适应了这种全英语课程教学方式。留学生班学生有较高的英语水平,但数学基础相对弱些,在讲授时需补充或复习相关基础知识。 三、全英语课程建设的具体工作 (一)修订课程教学大纲 教学大纲是教学工作的指导性文件,是教师制定授课计划、对学生进行课程考核的依据。根据我校自动化专业的培养具有较扎实的技术理论基础,一定的技术创新与技术应用能力,现场从事自动化的高等技术应用型人才的专业定位[2],我们制定了此全英语课程的教学大纲。 计算机控制系统的优秀是计算机,而计算机应用是一门实践性极强的应用性学科。另外,它也是一种建立在完整的控制理论基础上的自动控制系统。因此,在课程内容设置时,可适当压缩理论教学内容,但需考虑理论教学的深度应能够支撑该课程所涉及到的技术。 (二)完善全英语教学课件 我们根据全英语课程教学大纲的要求,结合所选教材对课件进行了全新的制作。强调各个章节的重点内容和难点内容,明确对学生的基本要求等。 为了让学生直观的学习教学内容,我们在课堂教学过程中借助于Matlab仿真技术,利用Simulink仿真工具中的相关模块搭建数学模型,进行仿真与调试,根据要求修改系统和优化参数,从而使教学内容更加直观地表达出来,有利于学生理解抽象的概念。 (三)选择高水平的全英语教材 目前国内已出版的“计算机控制技术”中文教材种类繁多,基本能满足各层次的课程教学要求,但英文教材相对比较缺乏,很难满足双语或全英语教学的要求。经过长时间的查阅、调研,我们选择《Discrete-time Control Systems》(第二版)作为该课程的参考教材。该书是国外大学教材,内容详尽,适合本科生使用。书中除了讲解离散控制系统的理论外,还有许多实际实例,学生可以根据实例较好地理解系统理论。我们还选择了和英文教材对应的中文版《离散控制系统》作为参考书。学生可以阅读英文教材的相关内容,也可以借助于中文参考书学习,从而达到了理解教学内容,又学习了专业英语的目的。 (四)课程网站的建设 团队成员需要制作全英语授课教学视频,并把视频和多媒体课件上传至学校课程中心网站,学生可随时登录课程网站观看课堂教学视频。另外,还需要把教学大纲、复习思考题、课程介绍、课程标准、参考资料以及常用的相关链接等均上传到课程网站上,并进行定期的更新与维护网站资源。 (五)完善考核方法 要求学生所有作业全部使用英语。课程测验以及期末考试均采用英语卷子,学生也用英语作答。本课程总评成绩由两部分组成:平时成绩和期末考试成绩,分别占40%和60%。其中,平时成绩包括出勤情况、课外作业、实验报告、课堂讨论等方面,以加强过程考核力度。 四、对“计算机控制技术”全英语教学的思考 (一)教学内容与教学方法的改革 为了提高教学效果,教师应精心组织教学内容,确保传授知识的先进性和前沿性。教师需要清楚地介绍重点和难点,因此应考虑好如何用容易理解的英语口语表达专业含义,并结合录像、PPT等多媒体教学环节,帮助学生更好地理解。在结合学生的学习体会的基础上,安排适当的问题,采用启发式方法引导学生,调动其参与问题的解答和学习。 通过讨论课培养师生之间的讨论与互答,提高学生的英语表达能力和知识掌握的水平。鼓励学生通过查阅文献资料,制作PPT,做专题报告,让学生更加清楚的认识到计算机控制技术的应用领域,理解如何建立一个控制系统。尝试采用多种教学方法和手段,培养学生的创新意识和学习兴趣。 (二)教学师资队伍的建设 教师的英语水平和专业水平是能否得到较好教学效果的关键[4]。学校鼓励承担全英语教学任务的教师进行英语培训和专业课培训,注重提高教师的教学能力、教学模式和语言能力。已有三位本课题组成员作为高级研究学者赴国外知名高校或研究机构进行交流学习一年,以提高教师的教学能力、专业知识及口语表达能力。 在开展全英语教学中,师资队伍建设是一个持续的过程,需要学校各部门的共同努力。只有不断提高教师的素质才能实现各门课程的全英语教学,最终实现自动化专业人才培养的国际化。 结束语 通过全英语课程的实践,我们认为为了使学生能够清晰地表达自己的专业见解,能在专业领域运用英语进行交流沟通的培养目标,需要有较高英语口语水平的老师承担全英语教W工作。教师需要重视自身英语教学能力的提高,鼓励引导学生。另外,要注重优化教学内容并改进教学方法,使全英语教学效果得到进一步的提升。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 1 自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连[1]。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 2 构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 3 论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用[2]。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算C控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化[3]。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准[4]。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性[5]。 4 计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模块取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展[7]。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术[9]。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展[10]。 5 结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:浅论互联网时代的计算机控制技术 【摘 要】互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。互联网的信息控制时代随着工业以太网和现场总线的结合而到来。文章主要阐述了以太网、工业现场总线相结合的计算机控制技术方面的应用。 【关键词】互联网;计算机;控制技术 互联网时代,计算机控制技术的定义已经发生了根本的变化,进入了一个多机的、自动化生产、控制和智能一体化相结合的发展方向。本篇文章将归纳计算机控制技术的发展概况,同时指出作为计算机控制技术操作工程师主要的责任和工作从事情况。 一、集中控制到集散控制的发展 最初的计算机控制主要采用的是集中控制的工作方式,在进行一系列的包括采集信号、运算处理、信息反馈、显示状态等任务的过程中,均是通过工业控制计算机IPC来控制的。IPC工业控制计算机将各种参数,如,压力、温度、PH值等进行有效的收集,然后通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。现在,伴随着控制系统日益增加的复杂度,单独的一台计算机已经不能胜任多种信号的处理工作了,在这种情况下,分布式控制系统便应运而生,根据功能的不同,可分为上位机、下位机。上位机主要负责整体集中监视工作,下位机为分布在各现场的用于分布控制的个体。而上、下位机则通过相关的通讯互联网进行传递信息工作。 通讯是集散式控制系统的中心,它作为DCS的中央神经系统。DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性。DCS最初研发阶段的瓶颈为系统开放性低。许多厂家采用封闭形式来实现经营垄断,而不同厂家之间的信息闭塞,则成为了DCS系统发展困难的主要问题之一。 二、封闭系统到工业现场总线的发展 为了达到增强DCS系统的兼容性、开放性的目的,必须采取措施实现DCS系统网络协议的公开化和标准化,因此就有了封闭系统到工业现场总线的发展。工业现场的总线控制系统(简称FCS)的主要功能就是实现数据“点到点”到“总线”的方式转变。按照总线方式,整个控制系统有条不紊的进行运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,相互平行的运行,遵守公开、统一的通信协议进行综合自动控制相关工作。FCS相比于DCS系统,更能实现顺应用户的要求,它采用的是开放式的现场总线协议,通过这种协议协调现场所有支线工作,使得维护和成本都降低。所以说,FCS系统是种互联的、开放的分布式系统。 上个世纪80年代,现场总线技术就开始发展,其各种标准也不断成为工业国家和厂商的争夺焦点。现在,Profibus及CAN均是中国自动控制领域的优秀。1996年,Profibus标准开始进入中国,在10年光景的推广中,广泛存在于我国的工业领域中。2006年,Profibus成为了我国第一个现场总线技术的国家标准。到现在为止,Profibus仍是应用最为广泛、各种控制设备、仪表种类最为齐全的总线技术,一直是车间级的总线标准、自动化集成的首要选择。同时,CAN是机电设备控制相关领域中应用最为广泛的总线技术,一直是工业机械手、汽车电子、高速印刷机等控制系统的设备级的总线标准。也就是说,Profibus和CAN分别是自动化、电子工程师的首选。 三、现场控制到企业自动化的发展 EtherNet/IP即以太网工业协议,是一种以以太网的传输为标准的协议。目前,这个协议被三大组织所支持,即the Industrial Ethernet Association(IEA)、ControlNet International(CI)、the Opening DeviceNet Vender Association(ODVA)。以太网工业协议旨在形成一个开放式的网络协议,以便于工业控制网络的开放式建设。工业以太网可以定义为将商业以太网(IEEE802.3标准)在技术上实现统一、同时提升产品的器件选用、适用性、可靠性和抗干扰能力,以满足不断增长的工业现场需求。 控制作用要能满足实时性,这是工业控制网络必须遵从的原则,换句话说,传输信号的过程要迅速同时信号必须稳定,因此要保证满足数据定时刷新的要求。以CSMA/CD的方式所进行的传统以太网的传输,不能在电荷负荷过大的时候正常运行。工业以太网采用的是新的信息交换技术,能够快速刷新信号,这就为以太网信号的不确定问题找到了解决方法。如,EtherNet可以达到100M、10G的传输速率,减少了网络传输的延时问题,使得阻塞几率大大降低。双工星形的拓扑结构及EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 “信息化工厂”是工业以太网的技术存在意义,这里的信息化工厂指的是在信息基础相关设施的基础上,利用信息处理手段,将信息收集、传输、计算处理和综合应用,如同在工厂中生产、管理和运营的手段一样。可以说,工业以太网是自动化控制的优秀,管理、运营等信息的传输都靠它。 很多现场设备对EtherNet/IP协议都很支持,它能实现直连下层设备,直接挂接变频器和分布式IO,并采用以太网交换机作为中部链接,实现整个信息交换系统。EtherNet/IP控制网络的功能包括以下几方面,决定性控制、适应应用需要、故障容纳措施、远程控制、低成本连接、内部安全和开放式标准。它具有许多值得推广的价值,如,实现了商业和企业的简单整合,即有效的将生产控制、质量监督、可检测性及系统维护等结合起来;高速、高带宽,便于网络技术的融进,能够连接广泛区域内的设备;便于专家远程服务、诊断及部署等,有利于成本的降低和方便快捷进行信息控制等。所以,有人将工业化的以太网形容为“总工程师读数据的网”。可以看出,工业以太网具有无缝对接的优点,这样,工程师们就能实现远程对挂在以太网上设备的控制管理了。 四、结论 互联网时代的计算机控制技术是实现了集中控制到集散控制的发展、封闭系统到工业现场总线的发展、现场控制到企业自动化的发展的过程。最初的计算机控制采用集中控制的工作方式,一系列任务均是通过工业控制计算机IPC来控制的;DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性,但信息闭塞;工业现场的总线控制系统FCS实现数据“点到点”到“总线”的方式转变,是一种互联的、开放的分布式系统;EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 计算机控制技术论文:计算机控制的高压共轨喷油器驱动控制技术研究 摘要:在高压共轨系统中,产生燃油的压力和燃油喷射是分开的,而高压共轨喷油器的喷油的时刻以及它的喷油量的调整都是通过触发来实现外,还和它的驱动控制的设计技术相关,在计算机盛行的电子时代,驱动的设计打破了传统的设计思想,驱动的最主要设计采用了高电压以及大电流通过计算机的控制和开启,然后再通过低电压来对驱动进行相关的保持和疏通,以此来满足高压共轨喷油器中驱动的一些需求,本文将通过详细的描写来对此控制技术进行研究。 关键词:计算机控制;高压共轨;技术 喷油器是共轨式的燃油系统中最重要和最关键的一个部件,它的主要作用就是通过接收到的控制信号,通过控制器的开启和关闭,将所在高压共轨腔中的燃料以一种最佳的喷油定时、喷油量以及准确的喷油率将燃料喷入到机器的燃烧室内。这些喷油器取代了传统的喷油嘴和喷油嘴帽的组合。 1 高压喷油器的发展状况 随着社会的不断发展,在最近几年,一些已经匹配直喷柴油发动机的小型轿车在欧洲的发展非常的显著,不但可以提高燃油的经济性,还可以减少发动机对环境造成的噪音的污染。我国的某一个车型就已经运用了此系统,最高的喷射压力可达到1800帕。但是,随着排放的更加苛刻的控制,我们就需要更高的以及恒定的喷射的压力以及更加完善的电子的控制,于是。在众多的制造商们就把优点相对而言比较多的共轨系统作为发动机的发展的方向。高压共轨系统有着很高的燃油的压力,并且可以合理地分配燃油的控制,通过计算机灵活的对燃油分配、燃油的喷射的时间、喷射的压力以及喷射速率的控制,可以达到显著的燃油的经济性和低排放的特性。 在发动机所有的转速的范围内既可以很好地保证比较高的燃油的压力,并且高的喷射的压力可以在比较低的转速的工作的情况下还是可以获得良好的燃烧的特性。 由于燃油系统的压力与发动机的转速是呈现出线性关系的状态,在这样的转速状况下,发动机会出现燃油压力不足的情况,共轨系统能够在所有不同的转速的情况下依旧可以产生非常高的燃油的压力。由于计算机和电子控制的灵活度会对发动机的喷射压力产生一定的影响,使得发动机的排放量降低的同时还可以提高效率。不过,由于压力的产生过程是与喷射过程分离的,方便使得发动机在燃烧和喷油的过程中可以得到最大方位的自由,可以灵活的调节喷油器的喷射压力。 2 高压共轨系统的主要特点 高压共轨系统主要是利用比较大的容积的共轨腔来将要输出的燃油在高压的状态下进行储存,在此工程中消除掉燃油中的压力的波动,才可以进行下一步的环节,即将燃油分配到每一个可能需要喷油的喷油器中,最后是通过喷油器上的电磁阀来控制喷油器的开始以及结束。其主要的特点包括: 1)在高压共轨中,喷油器的喷射是通过共轨腔中的高压来进行的,共轨腔的设计与原来的设计相比,主要是去掉了喷油器中用来增压的增压构造,而且,高压共轨还可以使喷油器持续的保持着高压的状态。再者就是力矩,高压共轨的油泵所需要的力矩与传统的油泵中的力矩相比要小很多。 2)在高压油泵中有一个压力调节的电磁阀,可以根据发动机自身的负荷的状态、燃油的经济性以及排放量来灵活的对高压油泵进行调节,最显著的特点就是可以优化此发动机的在低速方面的性能。 3)在喷油器上的电磁阀还可以来控制燃油的喷射的定时、喷射的优良以及喷射的速率,甚至还可以来灵活的在不同的工作的状况下的预备喷射以及后喷射的喷射的油量和在主喷射之间的时间的间隔。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在自动化生产线上的应用研究 摘 要:随着科学技术的不断发展,网络的普及已经到了千家万户,基本上每一个人都生活在网络的大潮中,离不开网络带来的便捷。计算机控制技术在企业中的应用,使得企业的生产效率越来越高。这种新技术在自动化生产线上面的应用,使得企业在扩大生产、提高生产效率方面有着至关重要的作用。 关键词:计算机控制技术;自动化;生产线 科学技术的发展,人们生活水平的提高,对于可持续发展的重视,使得计算机控制技术的发展,在我国的经济运行中起着更加重要的作用,现阶段的计算机控制技术运行程度如何,以及最新的发展趋势又如何,将是本文研究的重要内容,另外,计算机控制技术对于工业的运行的好处是什么,这也是本文进行研究的重点内容。 1 计算机控制技术的作用 计算机控制系统的发展是随着我国科学技术不断发展而逐渐产生的,这与科技的进步、科学技术的创新发展有很大的关系。计算机的控制系统需要具备较缜密的控制技术,现代技术的引进对于生产线的自动化水平具有很大的提高。企业应该利用这一优势,不断优化企业的产业结构,推动产业效率的提高。 1.1 计算机控制技术 计算机控制的基础是基于计算机的自动控制与计算机技术。计算机技术的不断发展为我国控制技术的发展带来了很大的进步。工业生产中引用这些技术,可以推动整个工业化进程的不断发展。 1.2 计算机控制技术的作用对于在工业生产中 在科学技术的不断发展过程中,对于自动化设备的不断发展,这在一定程度上减少了相关工作人员的负担压力,这对于企业的生产效率的提高也有很大的帮助。而且,新技术的不断应用,也增强了企业在生产过程中的相关系统的安全性,这也符合当今时代可持续发展的潮流,减少了资源的损耗,推动了产业结构的不断优化升级。 1.3 计算机控制技术的发展态势 计算机控制技术在工业生产过程中的智能化技术不断提高,这也是未来在工业化生产发展中的趋势,这也是工业生产向着更复杂的方向发展的不断优化。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。随着我国科学技术的不断发展,人们开始越来越重视生产生活过程中的安全系数,这也就大大增加了智能化系统在实际生活中的运用。 2 计算机控制系统的自动化过程 2.1 生产线的自动化过程 传统的生产线的传输过程往往是人工的传递,随着科学技术的不断发展,当今的生产线的传递更多的是自动化的生产过程,这一整个过程是由一系列生产线的活动开始的。而最基本的工业化生产过程也是需要将生产的原材料按照相关的分类进行处理,对其进行加工、检测,按照不同的工艺进行加工处理,推动产业结构的优化升级。 2.2 自动化控制系统的特点分析 自动化控制具有以下几个特点:一、系统的开放性;二、具有较强的可操作性和实用性;三、自动化系统的智能性和功能自治性。首先,从第一方面来说,系统的开放性,是指对于开放性的自动化系统在现场总线系统的有关标准方面具有很强的公开性,而且对于有一定的标准的自动化系统,可以有一定的认识与遵从。对于开放性的自动化系统来说,这个好处就是可以通过自动化系统,将相关标准与开放程度相联系,保证新老用户都能通过自动化系统获得收益。其次,他们之间的可操作性以及实用性,可以使得各个设备之间可以互相连接,而且对于不同的使用者来说,可以达到相互沟通的作用,使得具有相似性能的生产设备能够得到相互替换以及相互使用,进一步节省了生产资源,推动了企业的生产效率的提高。再次,对于自动化系统的智能性分析,可以从传感测量、控制以及补偿计算的过程的来分析,进而完成设备的自动化控制过程,推动系统的不断运行。 3 计算机控制技术的实际运用 3.1 运用的现状分析 键在较传统的工业化生产过程中,更多的是以人力劳动为主的工作内容,当然这在一定程度上增加了就业机会,提高了人们生活的幸福程度,但是对于一些危险系数较高的作业来说,对于人们的生命安全造成了一定的威胁,这将会大大减少人们的幸福程度。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。 3.2 计算机控制技术的举例分析 随着计算机技术的不断发展,自动化技术的不断升级,对于一些较危险的行业,我们完全可以让机器人代替作业,进行危险化的处理,而且在这一过程中,我们可以利用全程的电子监控系统,对于机器人的作业进行监督,并且通过总线技术对于机器人作业的各个环节进行监测,对于有可能发生的危险进行监控。机器人在自动化生产线的过程中,主要可以利用自动化的生产设备进行自主运行,这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 3.3 计算机控制技术的重要性分析 计算机控制技术的不断发展并不是凭空出现的,而是随着经济的发展、科学技术的进步而不断出现的,这也是人们不断创新的结果计算机控制技术的不断发展,将原有的模拟控制所取代,这在一定程度上推动了自动化控制系统的运行。对于社会经济的发展以及环境的改善、生态的保护都有重大的作用。 4 计算机控制技术的发展趋势 计算机在我国的发展已经逐步成熟,但是计算机控制技术在自动化生产中的应用才刚刚开始,这对于计算机的发展来说是一项艰巨而伟大的工程,这就需要我们将科学技术方面的创新更多的运用到这一方面,而且在其经济发展的过程中,这也是一项重要的方面。随着经济的发展,对于科学技术的要求越来越高,自动化控制技术在这一方面的应用将会被更多的进行运用这对于推动经济的发展,降低生产成本,节省生产的费用具有很大的帮助。 5 总结 随着科学技术的不断发展,计算机控制技术在自动化生产中的应用随着自动化程度的不断提高,推动了计算机方面的发展。这在一定程度上也使得企业的生产线逐步得到优化,在现实世界中的应用更加频繁,这也有利于推动更高效技术的发展,大大减少了重复性的工作,促进了工业生产的运行,而且计算机控制技术的运行也增加了企业生产的灵活性,提高了生产效率,提高了企业运行的质量。这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在林业工程中的应用探讨 摘要:林业是我国生态建设、经济建设和社会建设的重要组成部分。本文详细叙述了计算机控制技术的特点、原理和控制系统的类别。总结了计算机控制技术在林业工程监测与控制、森林资源管理、林业工程绘图及林业灾害控制等方面的作用,为林业工程的信息化发展提供理论参考。 关键字:计算机;控制技术;林业工程;应用探究 科技发展与经济体的并轨,给计算机在林业工程中的应用提供了广阔的空间。计算机已成为当代青年生活的必须品,联同移动设备让人们的生活百般滋味。 古语有云“大树底下好乘凉”,这也深刻说明了林业在社会生活中的重要地位。当前林业工程的发展最重要的是资源调配,资源利用,资源蓄积,而这些都需要计算机控制技术来辅助,当前,完善的林业信息管理系统和决策系统已经初步落成,可靠的计算机控制软件不断更新,给林业工程送去了简化和高效,使林业工程的管理技术和研究手段都发生了巨大变化。 一、我国林业工程的特点 1、林业及林业工程 说到林业,我们一定会想到大山密林吧!谁会在意整齐有秩初入沃土的小小树苗呢?它们的朝气也不输参天大树吧!林业的脚步不止在绿化和山水间吧!经济的需求也是林业的重要组成部分,林业工程也是应市场需求而生吧!当然林业的发展更依赖社会建设,只有良性的林业发展才会对社会起到中流砥柱的作用。林业工程是以森林资源的高效利用和可持续发展为目的,研究森林资源的抚育、开发利用和林产品加工等。林业工程虽然是一个综合性的传统领域,但是随着信息技术、电子技术、自动化技术、材料科学等的迅速发展和渗透,它的研究专业化水平也必将得到提高。 2、我国的林业工程及特点 在我国的林业“六大”生态工程中,“天然林保护工程” 是我国林业的一号工程,投资最大,见效慢;“退耕还林还草工程”是我国林业建设史上涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的生态环境建设工程;“‘三北’和长江中下游地区等防护林体系建设工程”是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系工程;“京津风沙源治理工程”是首都乃至中国的“形象工程”,也是环京生态圈建设的主体工程 ;“野生动植物保护及自然保护区建设工程”是一个面向未来,着眼长远,具有多项战略意义的生态保护工程。“速生丰产林基地建设工程”是我国林业产业体系建设的骨干工程,也是增强林业实力的“希望工程”。 “六大” 林业重点工程的意义在于发挥森林作为“大自然总调度室”的作用,同时提高我国森林资源的蓄积量,满足国民经济各部门对森林资源的需求。 当然林业工程管理的实现离不开计算机控制技术的支持,林业工程中涉及的海量信息、图像数据和加工制造,都需要数据处理和辅助设计软件,图像采集与数据分析更需要各种数据模型方法支持,历史数据的甄选删除工作更需要专家系统的处理。前不久在加拿大发生的大型火灾让林业资源和环境遭受了巨大的损失,深刻说明了深林防火的重要,林业工程管理的重要。 二、计算机控制技术 1、计算机控制技术的特点 计算机技术与控制应用的结合,将电子技术、自动控制和应用开发技术引向智能化和专业化,巩固了控制管理的优秀地位。计算机控制技术很好的将可编程技术、嵌入式技术和网络技术结合起来,为控制需求服务。控制技术的应用很好的提升了生产的精度和速度,信息化生产渐渐成为企业加工的主流,生产过程的自动化程度已远远超过预期。如机器织布机制作出的印花,已完全替代了人工,当然传统特色性加工的发展依然很受市场欢迎。 2、计算机控制技术的工作原理 计算机控制技术根据其系统的工作特点可以分为:操作指导系统、直接数字控制系统、计算机监督系统、集散控制系统和嵌入式系统。其工作原理为: 1) 进行实时的数据采集,把来自测量变送装置的被控制量的瞬间值进行检测和输入。 2) 对数据进行控制决策,把采集到的被控制量进行分析和处理,并按已定的控制规则决定将要使用的控制行为。 3) 注意实时的控制输入,依照控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,指导完成控制任务。 3、计算机控制系统的分类 第一,计算机控制首先要有中央处理器,中央处理器可以实现对采集数据的运算和调配。如温度、压力和留速等数据信息的收集、录入、归类、计算、分析、评判和指令设置等,可以通过视频显示设备将关键信息和处理过程显示出来,需要时可以对所需信息进行处理,给操作人员提供设计改进思路和检测跟踪信息。 第二,直接数字控制系统,它是利用 1 台计算机对 1 个或多个参数进行检测,并将检测结果与给定值比较,然后按照之前规定的控制规律进行计算,并将控制量通过接口直接去控制执行机构,对被控对象进行控制。计算机直接控制生产过程。此系统的特点是灵活性大,可靠性高,可实现复杂的控制规律。缺点是危险集中。 第三,监督控制系统,它属于两级控制系统。上位机是监督计算机,面向被控对象的下位机可以是 DDC 系统或模拟调节器。监督计算机的主要任务是采集现场信息,根据数学模型进行最优控制和其它复杂的控制,指挥下位机工作,并可调整下位机的设定值,向操作人员发出操作指示。 三、在林业工程中的作用 1、对林业工程的监测与控制 计算机监测的具体内容为现场数据的采集和保存,它主要的监测对象是试验和生产过程中需要的数据。计算机控制技术中的过程控制是指使用计算机对林业工程生产工艺过程中的温度、湿度、重量、电压、浓度、水压等物理用量和化学用量进行控制。 2、对森林资源的管理 在林业工程林地管理的工作中,对于各种侵入、占用林地的行为,我们可以使用计算机控制技术进行准确的定位、测量,计算出面积。然后再把遥感技术采集到的数据输入计算机中,就可以马上绘制出被侵入、占用林地的准确位置、面积和图形。 3、有助于林业工程的绘图 传统的林业用图都是手工绘制出来的,绘制过程复杂、难度大,图的精确度、 标准度以及规范度难以保证,并且十分不利于检验和修改。以计算机和有关图像图形输出设备为工具,配合使用 GPS 技术、遥感技术以及计算机辅助设计应用软件对林业工程进行绘图,使林业工程的绘图工作发生了巨大的变革。 计算机控制技术论文:计算机控制技术课程改革的研究与实践 [摘 要]计算机控制技术是电气自动化专业的重要专业课,是一门理论性和实践性都很强的综合性专业课程。为解决传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用有机结合的问题,应构建一种基于系统工程理论,能够培养学生的系统观念,提高学生综合实践能力的系统教学体系。 [关键词]计算机控制技术;实践教学;课程改革 计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念,掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法,使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用,使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术,以计算机在系统控制中的应用为中心,以计算机控制系统为主线,涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题,因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。 但是,从近几年的教学效果来看,通过本课程的学习,学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论,但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性,在教学过程中,必须将课堂理论教学与实践教学有机结合,培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。 一、计算机控制技术课程分析 计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华,学习难度较大,特别是在基础薄弱的情况下,学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强,传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体,在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现,减少了计算机与实际控制系统结合的内容,这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后,所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。 计算机控制课程具有如下特点:1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用,在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展,其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识,综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际,要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体,培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。 二、计算机控制技术教学中存在的问题 通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研,发现以下问题:计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式,老师授课学生听讲;课内实验大多为验证型实验,学生发挥自主能动性的机会很少,造成了学生的实践能力和综合素质培养不够,学习效果不佳。 分析造成此种结果的原因,主要有以下几个方面:1.教师方面:教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上,而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置;2.教材方面:大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主,实际的案例很少,针对案例的分析和讲解更少,对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用;3.课程安排方面:理论课和实验实践学时差别较大,实验内容同实际工程应用相脱离,使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验;4.考核方面:以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果,没有对学生的应用能力和实践能力进行考核,导致大部分学生不重视实验实践教学环节。 三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索 我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上,提出以下改革方案:基于系统工程理论,加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节,同步提升学生的理论水平和实践动手能力;同时,将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中,以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力,为国家培养出适应新环境的高素质的,具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。 (一)基于系统工程理论,培养学生的系统观念 系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一,需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生,使其从思想上重视系统理论,自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导,包括指导学生系统地看待问题,教育学生系统地思考问题,指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程,它和多门专业基础课息息相关,比如电路,电子技术,单片机技术等,还和多门专业课相关,比如自动控制原理,电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养,循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中,教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者,更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中,用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究,从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程,是元件与系统的结合,硬件与软件的结合,强电与弱电的结合,算法研究与程序实现的结合。因此,我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解,使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识,提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。 (二)加强课程设计环节,做到“三有、两严、一宽” 专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一,它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法,系统地看待和分析问题,系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力,我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性,将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作,教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生,这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容,做到心中有数,以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后,学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料,系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程,系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组,一般是5人分为1个小组,小组内选出小组长一名,负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告,以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制,我们会综合考虑学生在课程设计中的表现,如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素,最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环,它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况,而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结,就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进,从而达到提高教学效果和效率的目的。 在课程设计的实际操作中,教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划;有加强能力培养的具体目标;有切实可行的操作规程,保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试;严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。 (三)重视课程实践教学,提高学生学习兴趣 课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级,传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计,其内容和步骤都已限定,学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标,我们拟以单片机为控制器,融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案,完成数字控制器的仿真设计和参数选择;利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统,使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性;软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段,学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图,自己制版,焊接,下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进,大大提高了学生的学习兴趣。 四、结论 本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题,以适应电气工程专业应用型人才培养为目标,结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件,通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践,构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括:提出了基于系统工程理论,培养学生的系统观念;进行课程设计改革,做到“三有、两严、一宽”。 计算机控制技术课程改革方案实施后,学生的理论水平和实践动手能力有明显提高,使我校的毕业生就业竞争力大大加强,从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台,也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。 计算机控制技术论文:计算机控制技术的现状及发展趋势 【摘要】伴随着计算机技术的发展和控制理论的完善,计算机控制技术也应运而生,并且在现阶段的生产与生活中逐渐起到了举足轻重的作用。笔者详细分析了计算机控制技术的原理、特征及发展现状,发现计算机控制技术在快速发展的同时,其弊端和问题也是不容忽视的。相信伴随着科学技术的不断发展和控制理论的成熟,计算机控制技术也会更加完善。 【关键词】计算机 控制技术 原理 特征 现状 趋势 一、计算机控制技术原理及特征分析 (一)计算机控制技术原理概述 所谓的自动控制,即通过控制装置使运作过程自动得按照要求运行。这里所说的“自动”,即在完全没有人参与的情况完成操作。计算机控制原理,简单来说就是以计算机为优秀的,在生产过程中自动控制的系统。计算机控制系统同时包含了计算机和自动控制的特点,并且在此基础上,速度更快,精确度更高,存储量更大。可以说,用计算机来组建控制系统,同时在质和量上都会达到常规控制技术无法达到的性能指标。该技术的发展,从工业生产领域来说,改变了工业生产的方式,提高了效率,同时,对人们的生活方式也起到了不可忽视的作用。 典型的计算机控制系统分为监控系统和过程对象。计算机监控系统可分为软件和硬件两个部分。第一,软件系统。计算机能否正常运行,软件系统起到了决定性的作用。其中,软件系统中的应用软件的功能是确保了被控对象的正常运行。被控对象的特性变化决定着应用软件的的变化走向。为了加快软件的开发周期,提高软件的可靠性,应用软件的发展越来越标准化。第二,硬件系统。计算机控制系统的硬件可以分为主机、外部设备、生产过程输入输出通道、通讯设备、操作台等结构。主机由控制器、内存储器和运算器组成;外部设备可分为外存储器、输入设备与输出设备等等。所谓的过程对象,就是指被监测的对象。 计算机控制系统根据不同的被控对象以及被控要求,可分为以下几种形式:(1)数据采集系统,即计算机不直接参与,主要的功能就是采集和处理数据,分析变化趋势;(2)分级控制系统,是一种新型控制系统,以微处理器为基础;(3)直接数字控制系统。相别于与数据采集系统,直接数字控制系统中,计算机直接参与控制以实现控制算法的灵活转换;(4)现场总线控制系统。是一种在 DCS 系统的基础上发展而成的新一代分布式控制系统,该系统最大的特点是通信标准的统一;(5)监督计算机控制系统。 (二)计算机控制系统的特征分析 正如上文所言,具备计算机的精确性和自动控制的便捷性的计算机控制系统,具体可分为以下特点: 1、精度度高。之所以计算机控制系统的精确度高,是因为可以排除零点漂移、热噪声以及元件老化对精确度的控制,达到常规调节器难以达到的控制精确度;2、分时处理能力强。一台计算机可以控制多个控制回路;3、较强的分辨力和逻辑判断能力。计算机控制系统具有很强的智能性,它能判断出环境的变化,并且根据生产环境的变化,及时作出反应,制定出相对合理的对策;4、使用便捷灵活。计算机的硬件和软件相互合理配合,才能实现其功能,所以二者缺一不可,共同作用。如果配合合理的话,可以硬件没有变化的条件之下下,可以通过修改软件来实现控制方案和控制机的功能的改变。5、除此之外,计算机不只能实现控制功能,在生产环节中,还可以实现对生产过程的监控,从而更好地管理,例如生产计划调度,经济核算等都是计算机除控制功能之外的功能体现。 二、计算机控制技术的发展现状及存在问题 在近一百年里,科学技术取得了突飞猛进的发展,将人类带入到信息时代。尤其是第二次世界大战之后,伴随着计算机技术的诞生,科学技术再一次取得了长足的进步。与此同时,经典控制理论的出现也起到了推动作用。在此基础上,计算机与控制技术的融合促进了计算机控制技术的出现和发展,但是,发展的同时也同样存在不可避免的问题。 (一)计算机控制技术发展现状 计算机硬件的发展迄今为止已经经历了四个阶段,并且正大踏步向第五个阶段迈进。计算机的处理方式也经历了三个阶段,分别是批量处理阶段、分段处理阶段、分布式处理阶段。现如今,则是向稠密处理的第四阶段发展。不仅仅计算机在发展,控制论的发展也不容忽视,它先后经历了三个阶段:经典控制论、现代控制论、大系统理论并且很快就会进入下一个阶段。 计算机控制技术是计算机技术与控制理论融合的产物,随着计算机和控制理论的不断发展,其也逐渐开始在生产生活中广泛应用。首先,母庸置疑,计算机控制技术较大规模得实现了生产的现代化和自动化,规模不断扩大,速度不断加快,效率不断提高。第二,计算机控制技术的应用在一定程度上解放了劳动力,节约人力资源,这也实现了提高生产效率的目的。 (二) 计算机控制技术目前存在问题 我国的计算机控制技术目前处于发展阶段,实践与理论的融合还存在一些问题尚待解决,所以计算机控制技术还待进一步的发展和完善。 1、抗干扰的问题。干扰是当前计算机控制中难以避免的问题之一。干扰源有很多,各类传感器、连接不当等都可能导致干扰的问题出现。干扰侵入的方式有两种,第一种是沿各种路线侵入微机控制系统。第二种,如果控制系统的接地如果出现不合理,也会导致干扰出现。 2、硬件抗干扰问题。硬件抗干扰问题是不可忽视的。如果措施得当,硬件抗干扰措施可以极大地提高抗干扰效率。首先,要明确干扰的类型和来源,在此基础尚,抑制抗干扰的方法有抗电源干扰、过程通道抗干扰措施、抗空间电磁波干扰措施、抗干扰接地等。 3、软件抗干扰问题。与硬件抗干扰问题相对应的是软件抗干扰问题。第二道防线的软件抗干扰措施包括指令冗余和软件容错设计。当然,一个系统若有可靠的硬件作为基础,以各种各样的自诊断软件作后盾,就可以构成一个可靠的微机系统。 三、结语 随着科学技术的不断发展,计算机技术和控制理论的不断进步,也会对计算机控制技术提出更高的要求。同时,计算机控制系统的设计将在系统的质量、可靠性、实时性以及系统的长期有效性上考虑得更加周到,更加健全为工业生产带来更大的推动力,为人们的工作生活提供更多的便捷。 计算机控制技术论文:以应用型人才培养的计算机控制技术课程教学改革 摘要:“计算机控制技术”是自动化专业开设的重要专业课。针对应用型本科院校中计算机控制技术课程教学中出现的问题,灵活多样地采用教学改革。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面探索了教学改革的一些措施,为深化教学改革进行了有益的尝试,获得了良好的教学效果。 关键词:计算机控制技术;技术应用型本科教育;教学改革;实践教学 一、引言 计算机控制技术是结合自动控制技术、计算机技术、自动检测和传感技术、微电子等技术逐步发展起来的。随着该技术的发展和普及,控制系统趋向于利用计算机进行控制。计算机控制技术课程是自动化专业普遍开设的一门重要的专业课。自动化专业的学生或从事该专业的工程技术人员需要掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[1]。上海电机学院定位为技术应用型本科教育,为了满足本校自动化专业培养人才的要求,在分析了该课程的实践性强的特点以及教学过程中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面进行了教学改革。 二、课程特点及课程教学中存在的问题 计算机控制技术课程安排在第6学期开设,该课程内容既是这些专业的学生毕业设计中要大量运用的,更是学生毕业后从事自动控制系统、智能仪器仪表和机电一体化产品的设计与运行中要长期应用的。在学完本课程后,学生应能根据不同的应用对象,运用离散控制理论,设计符合要求的计算机控制系统。由于该课程涉及的知识面和基础理论较广,具有较强的实践性,与专业课密切相关等特点。在授课中,教师应把有关课程的相关内容融合到该课程中,处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的课程知识体系。 现有的“计算机控制技术”教材种类繁多,就涉及的内容而言,有的偏重于理论分析,有的以单片机为基础,介绍系统的硬件组成和应用软件开发[2]。受课时限制,学生很难全面掌握主要内容,制约了其提高自身应用该课程知识,完成系统的设计分析与安装调试能力。因此,学生在遇到实际问题时,由于缺乏面向工程实际经验,不能从问题本身分析,难以运用综合知识解决问题。这不符合我校应用型本科人才的培养目标。因此我们对该课程内容进行了一些研究与探讨。 三、课程教学改革的思路及对策 1.理论教学改革。(1)正确定位教学目标,优化教学内容。在课程内容设置上应以计算机在控制系统过程中涉及到的技术问题为主,突出实践性。计算机控制系统是一种建立在一整套完整的控制理论基础上的自动控制系统。在确定课程内容时需要考虑理论知识和深度,处理好计算机控制系统的理论知识与应用技术的关系。教师可以尝试选择一两个完整的应用实例,贯穿在整个教学过程中,让学生在开始阶段就对实际的计算机控制系统有感性认识,例如,一种计算机温度控制系统,学生学完第一章对这个系统进行定性分析,使学生对温度控制系统中各组成部分的作用以及系统的工作原理有初步的了解。学完离散控制系统的数学模型理论内容后,学生能够建立温度控制系统的数学模型;在学完控制算法和控制方法后,学生能够利用常用的控制算法或改进控制算法,实现对系统的设计和控制,并能借助于Matlab仿真工具进行建模与仿真;学生在学完计算机控制系统的相关内容后学生可以在实验室实现所设计的温度控制系统。学生在学习该课程的整个过程中,借助于一些应用实例逐步把理论知识转化为实际的系统,提高自己的系统设计与调试能力。(2)改进教学方法,建立以学生为中心的学习模式。启发式、互动式的教学方法易于激发学生听课的热情和积极性,达到加深理解的效果。在教学过程中应注重设计出启发学生思维的问题,尊重学生的主体地位。从工程实际中提出问题或从已有问题中提出新问题容易调动学生的学习积极性,满足学生解决实际问题的好奇心。教师应事先精心研究和设计在授课过程时何时提问,提什么问题。要能根据提出的问题启发学生进行问题分析与讨论,达到解决问题的目的[3]。(3)充分利用现代教育手段。灵活运用传统的黑板教学方法与多媒体等现代化手段,使教学内容易于理解,形象直观地呈现给学生。把自动化监控系统在工业生产现场的视频材料作为教学录像,使学生对计算机监控系统有初步的了解,并让学生感受理论知识的实际运用,扩大知识面。还可以采用Matlab等仿真软件设计一些算法、进行系统建模,增强学生解决实际工程问题的能力。例如,在讲授计算机控制规律如PID数字控制等理论性较强的内容时引入Matlab/Simulink仿真工具,可以把难以理解的理论知识通过仿真模型以图形化的方式向同学演示,从而增加教学信息量。学生可以利用Matlab/Simulink工具建立系统的数学模型,并进行仿真调试与结果分析,总结不同的控制规律对控制结果的影响。(4)鼓励学生探究式或研究性学习。探究式学习是学生在对课程有一定兴趣、带着了解问题或解决实际问题的愿望之后的一种自主性的学习方式。教师要充分发挥引领作用,以保证这种学习持续有效的进行。例如,在讲授PID控制算法及改进的PID控制算法问题后,以作业的方式指导学生学习有关控制技术和控制方法等方面的论文,进行理论推导及分析,对知识进行总结,并在课堂上讨论。通过阅读文献资料,学生会更加清楚地认识到计算机控制技术的应用领域,理解一个控制系统该如何建立,进一步提高学生的分析问题和解决问题的能力。 2.实践教学改革与创新能力的培养。该课程安排了8个课时的实验,在实验过程中注重仿真实验和实物操作相结合,培养学生的理论研究能力和思维能力。在实验教学过程中,发挥学生的主体作用,培养学生的自主学习能力。 实验教学内容的确定。实验内容主要分为验证性实验、设计性实验和综合性实验[4]。验证性实验主要有“A/D转换”、“数字PID控制算法的研究”等。通过此类实验让学生验证实验结果、理解相关的基本理论知识,从而培养学生的实验操作能力。设计性实验主要有“直流电机转速计算机控制”等,通过此类实验学生结合实验要求和条件,自行设计实验方案并加以实现。综合性实验主要有“水箱液位控制系统”等,通过此类实验,学生可运用掌握的综合知识、技能和方法进行的一种复合型实验[5]。 实验类型的改革。增大了设计性和综合性的实验[6]。学生设计并实现简单的控制系统,通过系统搭建和整体调试以提高运用综合知识的能力和动手能力。 增加实践教学环节。本课程增开了1.5周的课程设计,安排在课程教学结束后进行。可由4~5名学生组成一个团队,要求学生结合工程实际,设计完成一个完整的计算机控制系统。通过对计算机控制系统的设计、分析和调试,提高学生的实际应用能力和动手能力,为以后开展毕业设计以及从事实际工程设计、维护等工作打下良好基础。 3.多种考核方式考查学生的综合能力。为激发学生对该课程的学习兴趣,我们对原有的卷面考试和测验的考核方法及考核内容进行了完善,以利于创新精神培养和技术应用能力的提高。评价学生的总评成绩由三部分组成:平时成绩、实验成绩和闭卷考试成绩,比例为2∶2∶6。把课外作业、研究报告作为平时考核内容,增加实验成绩,以调动学生做实验的兴趣和学习主动性。 四、结束语 “计算机控制技术”是自动化专业的一门专业课。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学和考核方式等方面进行了探讨。理论教学方法的使用效果良好,实践教学环节的改革也在不断地尝试。在教学过程中,结合多种教学方式,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和创新精神,增强学生综合运用知识的能力。 计算机控制技术论文:工业自动化控制中计算机控制技术的应用路径研究 摘要:随着科技的不断发展,工业生产突破了人工机械的限制,自动化和智能化程度增强,实现了成本的有效降低,提高了生产效率。在工业生产中,计算机信息技术是基本的技术保障,为自动化和智能化的发展提供了基本的技术支持。本文立足自动化与计算机控制技术,全面分析了计算机控制系统工作的基本原理,分析了应用的特征,重点介绍了其在自动化控制中的具体应用。 关键词:工业自动化控制 计算机控制技术 应用路径 前言: 随着市场经济的发展,工业企业竞争愈加激烈,因此,要在保证质量的前提下,提高生产效率,成为工业领域面临的问题。工业自动化成为当前工业行业发展的趋势,计算机控制技术在这一领域中的作用突出,尤其是NC、PLC等先进技术在计算机控制系统中发挥关键性的作用,更加倾向于精密化和灵活化,凸显开放性的特点。 1 对工业自动化技术的概述 在工业生产领域,涉及石化、建材等诸多领域,在工业制造行业,自动化技术彰显综合性,更强调对计算机、电子设备以及相关理论的综合利用,在根本上实现对工业生产制造整个过程的动态化和智能化的监测。在这一过程中,能够实现对工业生产资料的有机配置,完善对工艺流程的优化,为决策者提供有力的支持,在根本上提高工业生产的生产能力和效率,降低成本支出,降低对环境的污染程度。在工业自动化技术中,主要包含三个组成部分,即硬件、软件以及系统技术三个组成部分。在硬件系统中,对于硬件系统,主要是各项设备和仪器等。系统技术主要是各种集成技术。软件是指软件系统,在工业自动化中主要包含管理、控制以及测量等软件类型。三个组成部分各自执行不同的职责,相互之间进行密切配合,实现对工业生产的自动化控制。在自动化技术的支持下,有利于增强员工的素质和企业的制造能力,实现对产业结构的有效优化。 2 对计算机控制技术的分析 计算机控制技术的优秀是计算机技术,应用目的是实现对参数的有效控制和收集,依托计算机硬件,结合软件,达到对工业生产过程的自动化控制。也就是说,计算机控制系统是整个工业自动化控制系统的优秀。对于计算机控制系统,主要是由软件控制算法、硬件以及上位机操控软件构成。在整个系统中,计算机突出的能力就是对数据的高速运算和处理能力,有助于对命令的操作和执行,利用对目标的控制,实现对工业生产自动化控制的目的。计算机控制需要相应的辅助构件。上位机操控软件的功能是实现人机的交互作用,进行数据的输入和输出处理,进行数据库建设,一旦发现异常,进行有效控制。信息交互过程中国,主要是借助有线和无线通信模式。也就是说,计算机控制系统能够实现对工业生产过程的控制,完成对操作目标的优化。 3 对计算机控制系统基本工作原理的介绍 对于计算机控制系统,主要的构成部分为硬件和软件系统,为了更好地实现计算机控制的功能,需要进行相关的数字和模拟转换设备。在现实的工业制控制中,主要的模式是进行实时控制,对控制的可靠性要求比较高,但是,没有针对速度进行指标性的要求,需要满足及时性即可。计算机控制系统对工业自动化控制的基本原理可以分为三个过程,首先,对相关数据进行全面采集。对控制对象的即时数字进行检测,收集相关的数据信息,而后将其迅速传输给工业自动化控制的计算机中心。其次,进行实时决策。借助计算机的软件,对收集的信息进行分析,结合控制规划,完成对下一阶段控制方案的制定。再次,对控制任务的执行和完成。在完成决策之后,将其传输给控制系统,对信号进行解说,分配任务,执行控制操作,完成自动化控制的任务。在实际操作和控制中,三个流程需要进行周而复始的循环,缺乏实际的要求,实现对异常的有效控制和处理。 4 对工业自动化控制中计算机控制技术应用的介绍 4.1 对数字控制的分析 数字控制是自动化的一种模式,主要是借助对符号和数字的编程,完成控制。这一功能的实现,需要借助计算机设备,经操作指令进行发送,使得设备在接受命令之后,依据设计进行程序的运行。数控中,软件是优秀,影响较大,只有保证数字控制技术的先进性,才能保证设备具有较高的自动化运行水平。借助数字控制,也能够实现对故障的有效诊断和监控,在数据库的支持下,实现对系统的有效维护,提高系统运行的安全性与稳定性。 在本质上讲,控制器是计算机,专门为工业生产研发。其基础工作为数字运算,优秀为编程存储器,主要工作方式的数字和模型的输入和输出,从而实现对工业生产和相关设备的自动化控制。在这一控制器运用在工业生产中之后,优势明显,操作简单,性价比较高,可靠性强,应用范围较广,便于维护和检修。 4.3 对分布式控制系统的分析 分布式控制在整个工业自动化控制系统中,属于中型系统类型,借助计算机技术,实现对生产过程中相关数据的收集、分析和处理,达到对生产的管控。其基础为计算机运行的速度的提升以及微型计算机的应用,提高技术的可靠性和科学性,与计算机的发展关系密切。 4.4 对计算机传感器的分析 对于工业自动化控制中的计算机控制技术,其主要依赖的是通信技术、软件技术以及传感设备,传感设备的作用十分突出。其主要特点是数字化、智能化、系统化和精密化,决定工业产品的质量。借助传感器,计算机实现控制作用,达到对数据的收集和整理,形成对设备运行状况的掌握,保证自动化孔系统设备运行的可靠性,提高工业生产的品质。 结束语: 综上,对于工业自动化控制,彰显复杂性,涉及大量设备和技术的应用,控制难度较高。计算机技术在工业自动化控制中,保证了强有力的技术支持,有利于降低企业成本,提高生产效率。因此,要强化计算机控制技术在工业自动化中的应用,不断完善,强化技术研发,使其能够更好地服务与工业化生产,促进工业发展的可持续性。 作者简介: 方瑞,浙江,汉,本科,杭州太阳铸造工程技术有限公司,研究方向:自动化控制技术。
摘要:随着《新课标》的颁布,以核心素养培育为目标、以学生全面发展为旨归的新一轮义务教育课程改革已拉开大幕,中小学体育与健康课程身在其中。如何结合《新课标》的要求,以情境创设为抓手,立足学生的全面发展及体育核心素养培育,脚踏实地地探索体育教学改革之路,是广大教育工作者亟待解决的重要问题。为此,结合中小学体育教学实践,以《新课标》理念为指导,探索中小学体育与健康课程教学情境的创设策略,以实际行动推动体育教学改革之路。 关键词:新课标;中小学体育;情境创设;策略 中小学阶段是青少年身心成长及发育的重要时期,秉持怎样的教育理念,采取怎样的教学方法开展体育与健康教育,事关体育教育目标能否顺利实现。2022版《义务教育体育与健康课程标准》(以下简称《新课标》)强调,学校体育与健康教育以发展学生的体育核心素养,增进其身心健康为主要目的,体育学习具有实践性,健康教育具有实用性,因此,学校体育要注重教学方式和方法的改革,努力实现从“以知识与技能为本”向“以学生发展为本”的转变,要通过“创设丰富多彩、生动有趣的教学情境”等方式激发学生的体育学习热情,使其领略体验运动的魅力,获得解决体育与健康实际问题的能力,提升体育健康素养。《新课标》对义务教育阶段体育与健康课程的课程性质、理念、目标、内容做了清晰阐述,并依据核心素养达成度,分四个水平层级对课程目标进行了具体细化。每一级水平目标下不仅有明确的内容要求、学业要求,还有清晰具体的教学提示,而且教学提示中含有创设情境的内容提示。不仅如此,在《新课标》的第六部分,即“课程实施”部分,更是强调指出要“创设多种复杂的运动情境。根据学习目标、教学进度等引导学生在对抗练习、体育展示或比赛等真实、复杂的运动情境中获得丰富的运动体验和认知,提高技战术水平和体能水平,培养学生良好的体育精神、体育道德和体育品格[1]。”为此,本文以《新课标》思想为指引,立足体育学科的特性与规律,创设丰富有效的情境开展体育与健康教育是当下乃至今后一个时期体育教学改革的中心议题。 1情境创设在中小学体育与健康教学中的重要意义 情境创设指的是教师在教学过程中为了激发学生的学习兴趣和情感体验,更好地理解所学内容,依据教学目标和授课内容而创设出生动具体的场景或氛围。将所创设或引用的情境应用于所教授的课程,这样的教学法就叫做情境教学法。体育以增进学生的健康为目的,以身体练习为主要手段,情境的创设、引入,能够增加教学过程的趣味性,有效激发学生的情感及自我探究的欲望,有助于学生通过积极的行为体验,主动理解知识,自觉进行意义建构,助力学习目标的达成,因此是有效提升学生学习效率和课堂教学成果的重要方法。但就目前的中小学体育教学实践来说,情境的创设还未尽人意,情境教学法并没有得到很好地应用。中小学阶段学生的身体发育明显,只有不断地运动,身体机能才能得到提高。单调乏味的动作模仿和简单训练,很容易让学生产生倦怠感。与之相对,丰富多彩、生动灵活的情境创设则使学生们在轻松愉悦的氛围中体验体育运动的乐趣,潜移默化地增强自身的运动技能及解决实际问题的能力,因而,成为《新课标》所倡导的体育教学方法改革的核心词。 2中小学体育与健康课教学情境创设的原则 2.1情境创设要以教学目标及教学内容为依据,遵循教育规律 教学目标起着教育方向导引的作用,唯有达到体育教学目标的课才能称得上是行之有效的体育课。因此,中小学体育与健康课程教学情境创设要以教学目标及教学内容为依据,根据每节课的教学重点及难点进行情境设计,引导学生从教学情境中,自觉探究,收获积极的情感体验。以小学体育为例,1~2年级课标要求应通过体育游戏发展学生的基本运动技能,引导学生在玩中学、玩中练。结合这一教学目标,教师可创设生动形象的游戏比赛情境或角色扮演情境,如“羊肠小道穿行赛”“夹球慢步走”“青蛙跳荷叶”等,让学生们通过这些情境充分体验移动性技能及非移动性技能。而3~6年级的课标则要求以学生的兴趣爱好为依据,在重点发展学生各种体能的基础上,从六类专项运动技能中各选择至少1个运动项目进行教学,积极发展学生的多项运动技能。结合这一教学目标,教师可以在教学中多方创设趣味性较强的活动情境,如创设“定向运动障碍赛情境”,发展学生的心肺耐力;创设“手触高物比赛情境”,促进学生跳跃能力提升等等。以教学目标及教学内容为依据创设教学情境,为教学服务。 2.2情境创设要立足于中小学生的身心特点,尊重教育主体的身心发展规律 情境创设的目的是引起学习主体积极的态度和情感体验,因此,在情境创设时必须依据不同学段学生的身心发展规律,充分考虑学生生理以及心理特点。以初中生为例,这一时期的学生多处于12~15岁左右,正处于所谓的“青春期”。一方面,从生理上看,这一阶段的学生,生长发育和新陈代谢非常迅速,身体形态以及生理方面发展变化较快;另一方面,从心理上看,这一阶段的学生心智发育并不成熟,存在幼稚、脆弱、易躁、易怒以及依赖性强等特点。身体的长大,体能的增加,使他们充满朝气,他们特别喜欢在活动中展示自己的力量。若课堂运动量太小,不能满足他们的要求;但运动量过大或过难,又会使其畏难退却,继而降低对体育课的兴趣。因此,必须从学生身心发展的特点出发,结合学生的兴趣点,科学地进行教学情境创设。 2.3情境创设要秉持“寓教于乐”的理念,减负提质 “在乐中学”是体育与健康课的发展方向。通过情境的创设及应用,把枯燥乏味的课堂变成有声有色、快乐可感的课堂,使学生轻松愉悦地体验运动的快乐,这是情境教学相较于传统教学的优越之处,因此,情境创设需秉持“寓教于乐”的理念,充分结合中小学生求新、求奇、好胜等心理特点,通过创设生动的教学情境,把知识与技能的培育寓于体育活动中,既通过所创设的情境激发学生的认知体验,又能让学生在接受新知识、学习新技能的过程中带着愉悦的情感,真正做到“减负提质”,即通过情境的创设及导入,减轻学生学习体育技能的负担,提高体育教学的质量,最大限度地提升学生的体育素养。 2.4情境创设要以问题解决为导向,体现场景性、生活化和可操作性 核心素养视阈下,学校教育的中心目标之一是培养学生发现问题和解决问题的能力,而无论是发现问题还是解决问题都必须是在一定的情境中,因此,体育教师在进行情境创设的同时一定要以问题解决为导向,所创设的情境要联系学生的生活实际,具有场景性和可操作性。从源头上说,体育运动源于生活,因此体育教育的本质最终也要回归、作用于学生的日常生活。因此,教师在创设体育教学情境的时候,要把握生活化的原则,创设符合学生实际情况的、情景化的、可操作的教学情境,使学生能够感受到体育的实用性,进而激发其学习的欲望,增强学习的积极性和主动性。 2.5情境创设的目的是激发学生学习的积极性 情境创设的初心在于激发学生的学习兴趣和情感,使其在愉悦的氛围中投身体育学习,在探究、体验、思考以及解决问题的过程中,学习体育知识及技能,增强自身体能,锤炼坚强的意志和健全的品格,最终获得身心的健康发展,因此教学情境的创设也要始终围绕“促进学生主体发展”这个最初一念之本心,一以贯之。实际教学中,有些老师偏离了这一“本心”,所创设的情境虽然热闹花哨吸引学生眼球,但由于偏离了促进学生发展的初衷,不仅没有增效,反而影响了正常教学目标的达成。因此,情境创设绝不能流于形式,不能为了创设情境而创设情境,而是应当有利于学生体育素养的提高和学生的全面发展。 3中小学体育与健康课教学情境的类型 《新课标》明确“健康第一”的课程理念,强调“学练赛”一体化教学,要求依据体育学习的实践性特征和健康教育的实用性特征创设生动的教学情境。在“学练赛”一体化教学过程中,所涉及的情境类型多样,不同类型的情境特点不同,对体育学习所起的作用也有异,概括来说,中小学体育与健康课教学所涉及的情境类型主要包括以下几个方面。 3.1问题探究型情境 所谓问题探究型情境即通过问题设置的方式引领学生展开探究的教学情境。问题是思考的前提,也是探究和学习的开始。设置问题可以有效激发学生学习的兴趣和探究的欲望,使学生迅速集中注意力,围绕问题自觉主动地参与到体育学习中来,这对学生学习主体地位的建构及解决问题能力的形成具有十分重要的作用。如在学习排球有关“正面双手垫球”的知识时,教师可有目的地给学生提出这样的问题:排球正面双手垫球的击球点和击球部位在哪里?通过这个问题设置问题情境,引发学生思考,引领学生在接下来的练习中自觉寻找解决问题的答案,而后教师再进行总结,对重要知识点进行强调。通过提问、思考、探究、总结的过程,学生对这一问题的掌握就会非常深刻,教学目标水到渠成地得以完成。这比教师单纯讲授、单独教授学生该如何做,学习效果要好得多。 3.2合作型情境 所谓合作型情境是指教师在教学中所创设的、通过学生间的合作来共同完成某个教学任务的教学情境。如为了培养学生的合作意识,教师可在学生初步掌握了足球基本动作要领后,把班级的学生分成若干个小组,学生几人组成一组共同运球,以小组为单位开展运球比赛。通过设置合作情境,让学生参与小组运球,这不仅可以锻炼学生的运球能力,还可以使学生在小组运球中感受到合作的快乐,从而提高学生的合作意识,培养他们的团队意识和集体观念,同时也可以纠正学生以自我为中心的不良习惯,这对学生健康心理品质的养成具有重要意义。 3.3对抗竞赛型情境 对抗竞赛型情境是与合作型情境相对的一种教学情境,指的是教师在教学中所创设的竞技双方进行对抗比赛的情境。一般说来,几乎所有的竞技项目都属于对抗项目,如乒乓球、羽毛球、网球、排球等隔网对抗项目,以及足球、篮球等团队对抗项目。体育活动具有鲜明的竞技性,中小学生又处于喜欢表现、乐于争胜的阶段,在中小学体育教学中,教师可以根据课程内容创设生动的比赛情境。如在篮球教学中,教师在讲授基本的篮球动作技巧后,可以创设对抗型教学情境,把运球、上篮、投篮等篮球运动技巧融合到篮球比赛中,使学生通过组间对抗赛,在实际运动中提升运动技能。对抗竞赛型教学情境也可以激发学生的竞争意识和争先意识,使其在竞争中团结协作、勠力拼搏,最终形成良好的人格品质。 3.4榜样型情境 榜样型情境指的是教师通过体育界的榜样人物设置教学情境,使学生在对榜样人物光辉事迹的了解中,受到感染和熏陶,使学生更好地投入到体育学习中。一些学生在体育学习中遇到了暂时的困难,或学习效果不理想,学习的自信心就会削弱。榜样型情境的设置,可以砥砺学生的斗志,使其信念坚定继续投入到学习当中。如在学习滑雪时,教师可通过讲述冬奥滑雪冠军徐梦桃的故事创设榜样情境。在学习体操相关内容时,可通过讲述体操王子李宁如何赢得14枚世界冠军金牌的故事创设榜样型情境,以此激励学生学习李宁的坚强意志和顽强拼搏精神。同时,榜样型情境具有积极的示范意义,榜样人物优美的体育动作也会对学生运动技能的学习起到积极的示范作用。 4中小学体育与健康课教学情境创设的策略与方法 4.1利用游戏创设体育教学情境 游戏是深受广大中小学生喜爱的运动,集知识性、趣味性、娱乐性于一身。体育自诞生之日起便与游戏结下了不解之缘。因此,教师在日常教学中,可以巧妙地通过游戏创设情境,使学生在游戏中运动,在游戏中锻炼,在游戏中习得体育知识及运动技能。如教师在进行七年级有关篮球移动、运球、传球等技术动作教学时,可以通过运球抢球游戏设置教学情境,具体做法:半场内每人一球运球移动,运球时拍球不能停止,同时,还要想办法破坏其他人的运球,被破坏运球的人直接出场,一分钟后,依然在场上运球的人取胜。在讲授乒乓球正手发球、反手攻球以及步法移动内容时,可利用“发球基准游戏”“推挡游戏”创设教学情境,激发学生的学习热情与兴趣,寓教于乐,真正达到减负提质的目的。 4.2提出问题、创设问题探究型教学情境 所谓问题探究型教学情境指的是教师在教学过程中,根据教学目标或教学内容向学生提出问题,创设问题探究型情境,引导学生在问题情境中进行体验、探究,最终达成问题的解决。如在刚刚开始游泳教学时,为了让学生尽快地熟悉水性,教师可以向学生提出“当你在水中行走时,怎样保持身体的平衡才能在水中走得轻松稳健呢?”以此创设问题情境,引发学生的好奇心和探究的欲望,从而大胆地进行探究体验;又如在进行篮球行进间传接球投篮教学时,教师可以根据教学需要,适时地提出“行进间传接球你的经验是什么?”等问题,利用简单问题创设情境,引发学生的思考、探究与体验,培养学生解决实际问题的能力。 4.3利用故事创设体育教学情境 根据《新课标》有关发展学生核心素养的要求,教师还可以通过生动的故事情节创设体育教学情境,使学生在故事所创设的情境中受到熏陶和鼓舞,培养坚强的意志和品格。如面对大多数学生不大喜欢的跑步练习,教师完全可以在跑步练习活动开始之前,为学生讲述体育明星刘翔的故事,让学生了解到体育明星的成长史和成功的经历,为学生创设体育锻炼的情境,鼓励学生树立坚强的意志,克服畏难和怕累心理,勇敢投入跑步训练。 4.4运用多媒体创设体育教学情境 4.4.1运用多媒体创设技能展示情境 对于一些较为复杂的体育动作,通过传统的语言讲述及动作演示,学生有时理解不到位。对此,教师可利用多媒体创设技能展示情境,帮助学生明白动作过程,把握动作要领。如对于“三步上篮”教学,每一步的单一动作都不难教,也不难掌握,但连贯做起来,很多同学就会感觉自己的动作不协调,这种情况下,完全可以运用多媒体技术截取NBA明星“三步上篮”的视频创设展示型教学情境,让学生们在真切的直观欣赏中,感受揣摩高手投篮的动作美。这样的展示情境及教学方式对学生来说非常有效,因为中小学生尤其是初中生对明星较为仰慕,模仿意识也强,极易激发学生自觉的动作模仿,进而在一种积极的仰慕情境中完成动作的提升和学习。此外,对篮球比赛中的一些规则,单纯用语言描述学生很难透彻地理解,这时候教师即可利用多媒体中的演示工具,创设教学情境,把技术犯规、违例等一些常见的规则,用多媒体动画演示出来,结合语言描述,帮助学生深入地了解掌握,弥补教学中一些无法用语言确切描述的尴尬以及动作不到位的缺憾。 4.4.2运用多媒体创设技能评价情境 教师可以运用多媒体创设赛事评价情境,以此培养学生分析、评价体育赛事的能力。在多媒体所创设的视频教学情境中,教师可以有计划地引导学生发现视频中运动者的优缺点,鼓励大家发表自己的见解,以及评价分析能力。同时引导学生思考改进技术动作,汲取动作精华,促进技术提升。 4.4.3运用多媒体创设激励情境 “立德树人”是新时期体育教育的目标之一。《新课标》强调,体育要与健康教育相融合,不仅要培养学生养成健康的行为方式和积极参加体育运动的习惯,还要帮助其形成健全的人格,促进学生身心健康。运用多媒体创设教学情境可收到“立德树人”的良好效果。如在进行排球技术教学时,教师完全可以运用女排世界杯夺冠的视频片段创设教学情境,通过女排姑娘比赛中的奋力拼搏以及“升国旗,唱国歌”等环节激发学生的爱国情怀和向女排姑娘学习努力拼搏、团结向上的精神。 4.5运用VR创设虚拟仿真教学情境 “VR”是Virtualrealitytechnology(即“虚拟现实技术”)的简称,这种技术由计算机技术和仿真技术结合生成,其鲜明的特征是能创设一种虚拟仿真的环境,使用户沉浸其中,进而获得沉浸式、交互式的学习及娱乐等体验。众所周知,体育教学对运动场地、设备、天气等要求比较高,受天气以及地域影响,滑冰、滑雪等运动项目在南方很难开展。同时,对于一些易出现伤害事故的对抗性体育项目,如拳击、跆拳道等,出于安全的考虑,在实际教学中教师往往将其舍弃。对于这些教学环境的缺失,体育教师完全可以在具备VR设备及环境的条件下,运用VR技术创设相应的虚拟仿真环境,让学生在虚拟的教学情境中进行体育学习和锻炼。如运用VR技术创设冰上雪上模拟教学情境,学生通过佩戴专业的“VR头显”,或者是在VR技术所创设的虚拟大空间中自由行走、操作,体验冰上和雪上运动的乐趣。在练习跆拳道和防身术时,也可以运用VR创设相应的对抗对手和避险情境,让学生在虚拟仿真的模拟环境中大胆练习,裨补传统体育教学的缺失。 4.6利用角色扮演创设体育教学情境 体育运动是典型的群体运动,许多体育运动项目以及体育比赛都需要不同角色的运动员参与。就体育运动项目来说,如足球运动中的角色包括前锋,中场,后卫,守门员;篮球场上的运动角色包括大前锋、小前锋、中锋、控球后卫、得分后卫;排球运动则有主攻、副攻、二传等角色。运动项目之外,在各类比赛中,除了运动员,还有裁判员角色。不同的角色有着不同的责任,通过角色扮演创建体育教学情境可以让学生们站在不同的角度和立场看问题,在角色扮演的过程中领悟体验每个角色不同的责任和所需完成的任务,锻炼学生解决不同问题的能力,有利于其全面发展。再如在进行垒球的教学时,教师可以采用角色扮演的方式创设教学情境,让学生们扮演不同的角色:一部分学生扮演垒球的发射手,负责垒球的发射、抛掷;一部分学生扮演接球手,负责接发射手投掷的垒球;另外的一部分学生扮演裁判,负责对垒球的抛掷距离进行测量以及相关规则规范的执行。整个教学过程,同学们以不同的角色参与垒球学习及运动,轻松愉快,乐在其中,学亦在其中。 4.7利用比赛创设体育教学情境 体育活动多具有竞技性,而中小学生又普遍具有争先好胜的特点。因此,教师可结合体育学科的特点及中小学生的身心特点,科学地利用比赛创设体育教学情境,如足球比赛、篮球比赛、短跑接力赛、健美操比赛等,通过比赛提升学生的体育技能及体育综合素养,培养他们正确的团队意识、积极的竞争意识,形成坚韧顽强、积极拼搏、努力向上的健康品质。 5结束语 《新课标》高度重视并强调情境创设在体育与健康课程中的重要地位,为义务教育阶段中小学体育与健康课的教学方式改革指明了方向。本文立足中小学体育与健康课程内容及学生的身心发展特点,从实践应用的角度提出了创设义务教育阶段体育与健康教学情境的具体策略。情境创设的方法有很多,除了上面列举的八种途径,还可以利用历史事件及体育新闻热点事件创设教学情境等等。“教学有法但无定法”,希望这些方式方法能对义务教育阶段学校体育教育工作有所裨益,真正助力中小学体育与健康课程教学。 参考文献: [1]中华人民共和国教育部.义务教育体育与健康课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022. [2]季浏.新版义教课标:构建以核心素养为纲的体育与健康课程体系[J].上海体育学院学报,2022,46(6):1-9. [3]于素梅.《〈体育与健康〉教学改革指导纲要(试行)》十大政策要点落实策略探析[J].体育学刊,2021,28(5):1-13. [4]金锦,张朋炬.体育课情境教学的原理、特点与方法[J].四川教育学院学报,2005,21(10):74-75. [5]赵烁.在初中女生800m跑教学中加入情境教学的实验研究——以天津实验中学为例[D].天津:天津师范大学,2015. [6]张楠楠.情境教学法在初中足球教学中的应用研究[D].南京:南京师范大学,2020. 作者:孙嘉政 吕强国 单位:渤海大学体育学院
电子设计技术论文:EDA技术下的电子设计论文 1EDA技术的概念 EDA技术的提出给整个电子设计行业带来了巨大的冲击,除了为行业的发展提供了技术和标准的依靠,更成为电子设计的巨大潮流。当前世界电子设计发达的国家和地区对于EDA技术的应用越来越普遍,EDA技术的应用方式和领域正得到不断地开发和扩展,在电子设计行业方兴未艾的我国更应该将EDA技术作为一个突破口,通过对EDA技术的应用研究和功能拓展来提升电子设计的水平和质量,使电子设计工作找到更为系统和科学的技术体系支撑,在普及和推广EDA技术的基础上,实现电子设计向更深的层次和更广的范围发展。 2EDA技术的优势 2.1EDA技术的应用范围广 当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程,EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流,实现无障碍编程,同时也会使编程具有更高的保密性。 2.2EDA技术的可靠性高 EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷,并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中,便于在电子设计中进行管理,有利于实现电子设计中对风险的有效控制,大大提升了电子设计的可靠性。 2.3EDA技术的普适性好 EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用,并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点,这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。 2.4EDA技术的效率高 EDA技术可以实现多任务并行,通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升,实现了对传统电子设计的超越,达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。 3EDA技术的流程 3.1EDA技术的源程序 EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译,形成规范的VHDL格式文件,这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制,在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理,一般检验图形或文字编辑的错漏。 3.2EDA技术的逻辑综合 通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘,该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作,其结果与功能基本保持一致。 3.3EDA技术的目标器件 逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等,在指定的目标器件中进行配置,产生下载文件,之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑,因此能够保证时序结果的精确性。 4EDA技术的应用 本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例,来阐述EDA技术应用的要点。 4.18255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部,都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。 4.2构造体进程 构造体进程主要包括如下两个:一是,读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是,写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。 5结语 EDA技术的发展是电子设计工作的前提,在电子市场发展的大潮下,必须在电子设计中更加全面地运用EDA技术,使电子设计的效率和质量得到提升,这样才能确保电子设计系统性、集成性目标的实现,为电子设计工作的发展找到基础和出发点。 作者:魏娜王慧莹单位:东北农业大学成栋学院 电子设计技术论文:电子设计技术在电子系统设计中的应用 摘要:随着信息技术的不断发展,科研能力的不断提高,电子设计技术进入了一个快速发展的全新阶段,发展效果较好,发展势头较强,实现了软件设计与硬件设计的有机融合,具有广泛的应用性,在电子系统设计中具有重要的作用,研究现代电子技术设计的发展历程以及应用,有助于对电子设计技术产生更深层次的认识,促进电子设计技术的发展。 关键词:电子设计技术;电子系统设计;应用 电子设计技术是一种新兴技术,通过电子设备进行设计不仅能够提高设计的准确性与便捷性,提高设计效果,还能够节约设计制图的时间,并将平面的图形立体化形象化,方便设计人员进行再次修改,因此,电子设计技术在生产生活中具有重要作用,研究电子设计技术在生产生活中的应用至关重要。 1.现代电子设计技术概述 现代电子设计技术的发展速度较快,受到信息技术发展与市场需求的影响,市场需求量大,对技术的发展要求较高,资金与科研力量投入较大,现代电子设计技术的发展也就越迅速,电子设计技术也就进入了一个快速发展的阶段,并获得了一定成效。现代电子设计技术中发展最为迅速的是EDA电子设计自动化技术,下面主要围绕电子设计自动化设计进行简要概述。电子设计自动化技术为电子系统设计带来了革命性的变化,在各个领域都有广泛的应用,电子设计自动化技术经历了三个发展阶段,从计算机辅助设计到计算机辅助工程设计再发展到电子设计自动化技术,经过不断的发展变革,已经逐渐完善,在电子系统中的多个领域,尤其是微波领域以及模拟领域等发挥着无可替代的作用[1]。电子设计自动化技术的功能主要为以下几点,第一,进行电子系统设计仿真测试,第二,进行电子系统的布局布线,第三,完成电路的功能设计与逻辑分析,第四,实现印刷电路板的自动化设计。电子设计自动化技术的工作平台只需要计算机硬件以及系统软件,在具备电脑以及电子设计自动化软件的情况下,就可以进行工作,方便、快捷,投入小,回报高,具有重要的应用价值,在电路性能分析与设计方面具有重要作用。由于电子设计自动化技术的发展带动了电子产品以及通讯事业的发展,对社会的发展起到了较大的促进作用。 2.现代电子设计的发展历程与趋势 电子设计的发展经过了多次重大变革与进步,其发展历程如下,电子设计技术的原型是应用分离元件,经过不断研究,转变为SSI,SSI是电子芯片所构成的电子系统,不过当前,此电子芯片构成的电子系统已经不再使用,成为历史,在此之后,研发了微控制器MCU,微控制器MCU在电子系统设计过程中发挥了重要作用,克服了数字电路系统中存在的许多难题,实现了复杂的逻辑功能,使电子系统的智能化水平发生了质的飞跃,因此,微控制器MCU是电子系统设计的里程碑,在现代电子设计技术发展历程上具有重要价值[2]。现代电子设计技术的发展趋势还是较为乐观,随着信息技术的革新发展,为电子设计技术创造了发展的条件,提供了辅助,使电子信息技术的发展进步具有强大的动力,不仅如此,随着人们对电子产品需求的增大,电子产品市场前景越来越好,现代电子设计技术具有广阔的发展空间,科研人员的研发动力较强,相关企业部门也投入了大量的资金与技术,促进了现代电子设计技术的发展。 3.现代电子设计技术在电子系统设计中的应用 3.1系统功能仿真 系统功能仿真是验证系统设计逻辑功能的有效途径,设计人员可以通过运用电子设计技术工具与测试平台的方法进行验证,通过波形输出、文件记录输出等方式进行对比研究,将输入信号与输出矢量进行比较,验证真伪,实现系统设计模块逻辑功能的验证[3]。系统功能仿真的实施步骤如下,首先,在本系统输入EN、CP、CLR等信号,在信号输入之后,等待一段时间,得到功能仿真系统输出的波形,其次,对波形进行验证,将输出波形与输入信号测试矢量进行比较,最后,对二者结果进行对比分析,验证系统逻辑功能是否正确。 3.2报警电路工作原理 报警电路是电子系统中常用的系统,常与检测数据处理系统同步,在电子系统中具有重要作用,电子设计信息技术能够提高报警电路性能,增强报警线路的有效性与灵敏性,改变传统报警线路的实现方法,发挥着重要作用。传统报警电路多是由数字系统设计方法设计而成,不仅规模小、灵活性差,逻辑能力差,调试过程还较为繁杂,无法使报警电路有效工作,而运用电子设计技术研发的新型报警电路,则能够解决上述问题,提高报警电路的性能,具有重要的作用。报警电路的工作原理如下,首先,将首级电路信号输入到扫描电路中,并为扫描电路制定标准,标准规则如下,在10次连续超过标准值的情况下瞬间报警,在其他情况下,安装定时器,累计到一定次数后,发生警报。其次,严密观察规定时间内的信号变化,30分钟、8小时是较为特殊的观察点,需要做好观察研究工作,最后,安装定时控制器,以8小时为间隔,每8小时,发出一次自检信号,此自检信号的作用是对计数器进行复位。 3.3逻辑优化综合 逻辑优化综合是电子设计技术在电子系统中应用的主要方式之一,通过逻辑功能的综合优化,能够提升电子系统的应用性与实用性,使电子系统的智能化得到进一步发展,增强电子系统的各种性能,促进电子系统的进一步发展。逻辑综合是指将较高抽象层次的描述转化为较低抽象层次描述的方式,当前,电子设计技术能够利用综合器对源代码进行优化综合处理,达到理想的处理效果,还能够将逻辑电路图转化为门级电路,生成网络表文件,提升电路的性能,增强逻辑的综合性,有效进行逻辑优化,发挥重要作用。 4.总结 综上所述,电子设计技术在电子系统设计中具有较好的应用效果,不仅能够实现逻辑的优化综合,提高电子系统的逻辑性与应用性,还能够设置报警电路,实现系统功能的优化,保证电子系统的安全性与实用性,因此,研究现代电子设计技术在电子系统设计中的应用.具有重要价值。 作者:李永鸿 单位:广东省电信工程有限公司 电子设计技术论文:浅析电子设计中EDA技术的应用 【摘要】伴随着信息化社会的高速发展,EDA技术逐步发展起来,并越来越广泛地被应用到电子设计的各个领域中去,与传统的电子方法相比较,电子设计自动化具有更加强大优势与特点。 【关键词】电子设计;EDA技术;技术应用 引言 电子技术在信息化时代得到了高速发展,各类电子产品成为了人们生活中不可或缺的一部分,随着电子产品附带的功能逐渐增多以及性能方面的拓展,人们对电子技术提出了更高的要求。集成电路制造技术和电子设计是推动电子产品发展的主要动力,其中电子设计更是以前沿尖端的EDA技术为优秀,在电子技术不断取得突破的今天,CPLD、FPGA可编程逻辑器件也越来越多的应用于电子设计,为电子设计带来了广阔发展空间和适应各项需求的灵活性。 1.EDA技术的特点与应用 (1)FPGA/CPLD的编程方式较易实现无线编程、红外编程、超声编程,或通过电话线远程在线编程,并且具有良好的加密功能。 (2)不存在MCU所特有的复位不可靠和PC跑飞等固有缺陷,还可将整个系统下载于同一芯片中,缩小了体积,易于管理与屏蔽,从而具有高可靠性。 (3)对于复杂多变的通信协议来说,利用VHDL进行FPGA编程高效、灵活,并且能够快速适应标准的升级,实际上FPGA的大容量、高速、高性能的发展趋势正是为了迎合通信领域应用的需要。 (4)器件的功能块可以同时工作,能够实现指令级、比特级、流水线级甚至是任务级的并行执行,加快了运算速度,由FPGA实现的运算系统可以达到现有通用处理器的数百甚至上千倍。将EDA技术应用于电子系统设计,能减小设备体积,降低功耗,提高电路的可靠性,减少上市时间,将设计风险降至最小,是数字系统设计的发展方向。在数字信号处理领域,传统的设计方法有2种: a.采用DSP处理器,如TMS320系列微处理器;b.采用固定功能的DSP器件或ASIC器件。随着DSP系统复杂程度和功能要求的提高,这些DSP解决方案暴露出缺陷:DSP处理器方案成本低,但软件处理数据不可能有很强的实时性能,限制了在高速和实时系统中的应用;固定功能的DSP器件或ASIC器件可以提供很好的实时性能,但灵活性太差。相对DSP处理器,FPGA可以由设计者根据算法的内在并行结构设计合适的处理阵列,避免前者串行执行指令的低效;相对ASIC,FPGA可避免初期巨大的开发投资,并且拥有如微处理器的通用性和灵活性。加之FPGA内部大都提供了RAM、双口RAM和FIFO-RAM等存储体结构,所以FPGA可以完全取代通用DSP芯片或作为通用DSP芯片的协处理器进行工作。如果将通用DSP和FPGA融合在一起,把需要多个时钟周期的运算交给FPGA完成,DSP芯片主要完成单时钟的运算并控制FPGA的“可再配置计算”功能,可更好地把二者的优势发挥出来。 2.电子设计中EDA技术应用需注意的问题 在电子设计中应用EDA技术需要注意以下几点: ①在电子电路设计的时候,延时时间具有不确定性的特征,以及自动编译的部分电路可能会成为赘余,所以电子设计中采用EDA时,反向器的个数不易为偶数并联连接;②输入引脚要保持接地,不能处于悬空的状态,驱动的时候要保证是有源信号;③各个器件的电源要保持接地状态,需要的时候要对各个连接进行滤波和解耦处理;④设计的过程中,逻辑单元和引脚都要留出多余的部分,便于后期的扩展设计或者是设计修改;⑤需要采取一定的冷却处理,避免各个器件使用的时候过热。 3.EDA技术设计流程解析 一项工程的设计首先需利用EDA工具的文本编辑器或图形编辑器将它用文本方式(VHDL程序方式)或图形方式(流程图方式和状态图方式)表示出来。这两种表达方式必须首先通过EDA工具进行排错编译,变成VHDL文件格式,为进一步的逻辑综合作准备。在逻辑综合以前可以先对VHDL所描述的内容进行行为仿真,即将VHDL设计源程序直接送到VHDL仿真器中仿真。 3.2 目标器件 逻辑透配就是将由综合器产生的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,其中包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布线与操作等,配置于指定的目标器件中,产生最终的下载文件。随后,可进行时序仿真。时序仿真是将布线器/适配器所产生的VHDL网表文件送到VHDL仿真器中所进行的仿真。该仿真已将器件特性考虑进去了,因此可以得到精确的时序仿真结果。如果编译、综合、布线/适配和行为仿真、功能仿真、时序仿真等过程都没有发现问题,即满足原设计的要求,就可以将由CPLD/FPGA布线/适配器产生的配置/下载文件通过编程器或下载电缆载入目标芯片CPLD或FPGA中。 3.3 硬件仿真与测试 在电子设计当中,经常会通过FPGA来完成对电子系统设计的功能检测,检测完成之后通过VHDL进行设计,最后呈现结果。这是硬件的仿真过程。而硬件的测试过程是指针对于CPLD以及FPGA直接应用到设计的过程当中,将文件下载之后,对电子设计过程进行功能检测。在对EDA技术进行的功能及时序仿真阶段,如果在仿真过程中没有发现任何问题,就可以将生成的文件下载到目标芯片当中。在这个过程中,应当注意以下几个重要事项: ①不可以采取反相器串联法来构成“延时电路”。 ②在输入引脚时不可以悬空,必须通过有源信号进行驱动,将不使用的引脚进行接地。 ③器件电源和接地的地线引脚应当要可靠连接。 ④为了方便EDA技术应用的扩展和设计,在对要使用的器件进行选择时,要使得逻辑单元以及引脚要有一定的数量余量。 ⑤要注意把握好环境的变化,防止对器件造成过热引起故障。 4.8255A芯片设计中EDA技术的应用分析 4.1 8255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的。在芯片端口的构造体内部,都是通过bus-in和bus-out总线来实现。 4.2 构造体进程说明 PPI的构造体包括5个进程,主要是读进程、写进程以及形成pa、pb、pc三态输出进程。其中pa、pb和pc进程比较简单,不需要做详细说明,在这里主要分析读、写两个进程。 (1)读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。此外读进程对数据线总线的信息数据进行描述并且通过三态缓冲器进行实现。 (2)写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,与此同时,将总线上的最高数据位进行寄存器保存,便于以后对使用方式的判别。因为在写进程中,VHDL语言编程方法与读进程中的十分相似,再加上源程序比较长,所以本文没有给出详细的源程序。 5.结语 可以说EDA技术的应用为电子设计行业带来了一次技术上的革新,这就要求电子设计工程师要熟练掌握好EDA技术,在提高效率的同时,开发出更多具有高性能的电子产品。使得EDA技术更好地适应社会发展,增强自身竞争实力,并推动电子系统不断向集成化、大规模化的方向快速发展。 电子设计技术论文:EDA技术在现代电子设计中的应用研究 摘 要:EDA技术在现代电子设计中的应用作用凸显,与EDA技术特征优势有着密切的联系。EDA技术大多是通过由上而下开展设计的,如此便能够有效消除以往设计中存在的不足,并显著提升设计效率。文章通过介绍EDA技术,分析EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义,对EDA技术的要点内容、EDA技术电子设计流程及EDA技术的应用展开探讨,旨在为如何促进电子技术设计有序发展研究适用提供一些思路。 关键词:EDA技术;现代电子设计;应用 引言 EDA技术是上世纪90年代飞速发展起来的一项新型技术,是现代电子设计新的发展潮流,其是基于计算机工作平台,综合了计算机技术、电子技术、智能化技能等一系列技术达成电子产品的自动化设计。同时,EDA技术是当今信息化时展的必然趋势,其应用日趋广泛,涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业,是现代电子设计的优秀,在现代电子设计中发挥着至关重要的作用[1]。由此可见,对EDA技术在现代电子设计中的应用开展研究,有着十分重要的现实意义。 1 EDA技术概述 1.1 EDA技术 EDA(Electronics Design Automation),即电子设计自动化,EDA技术是现代电子技术的主要发展趋势,在电子技术、仿真模拟工作中扮演着十分重要的角色。在电子设计技术中,将可编程逻辑器件应用于系统中可很大程度提高电子设计工作灵活性,可编程逻辑期间在软件编程过程中重构器件的结构、运行方式,进一步使设计硬件灵活性得到显著改善。可编程逻辑器件应用结构原理、运行方式等的不断发展,使以往的数字系统设计理念、方法、过程等均实现了转变,一定水平上促进了现代电子技术的革新。在可编程逻辑器件相关技术越来越成熟及计算机技术飞速发展背景下,EDA技术逐渐在电子设计领域中得到广泛推广。EDA技术基于计算机上的EDA工具软件平台实现设计文件过程中依托硬件描述语言开展系统逻辑描述。EDA技术帮助设计人员通过硬件描述语言、电子设计自动化等实现对系统硬件功能的设计工作,其可自动实现逻辑分割、逻辑编译、布局布线等功能,进一步促进电子线路系统功能的全面达成[2]。 1.2 EDA技术发展 伴随计算机技术、电子系统设计技术以及集成电路技术的不断进步,为EDA技术发展创造了良好契机,EDA技术的发展、推广,不仅显著缩短了产品的开发周期,还极大水平改善了产品的性能及价格比。EDA技术发展,具体可划分成四个阶段: (1)上世纪70年代――计算机辅助设计阶段,这一发展阶段主要体现于CAD技术方面,计算机辅助设计得到了一定的推广。人们逐步以计算机作为辅助开展IC版图编辑、PCB布局布线等工作,取代了过去的手工作业方式。于此阶段手工绘图方式得到了一定优化,进而在计算机辅助设计发展作用上得到了有效凸显。 (2)80年代――计算机辅助工程阶段,该阶段是在上一阶段基础上引入一系列新型应用功能,在具备图形绘制功能的同时,还增添了电路功能设计及结构设计,并且通过电气连接网络表实现了两者的有效结合。计算机辅助工程主要功能包括:原理图输入、逻辑仿真、自动布局布线以及电路分析等。在这一系列功能应用上,通过将原理图、逻辑图等用以重要应用内容,实现了设计功能的进一步丰富。 (3)90年代――电子系统设计自动化阶段,该阶段电子设计自动化目标得以实现,可经由高级描述语言及系统识别仿真等优势开展应用,极大水平改善了设计的效率。 (4)现代EAD技术即为将计算机作为工具,基于EDA软件平台,结合硬件描述语言实现的设计文件,可自动实现用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑仿真、布局布线、逻辑综合等,进而实现对相关目标芯片逻辑映射、适配编译等操作[3]。 2 EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义 2.1 EDA技术在现代电子设计中的应用作用 凭借EDA技术广泛的应用范围,将其应用于现代电子设计中,可起到一系列的作用。对于现代电子设计而言,相对流行的编程方式即为无线编程、在线编程,而EDA技术不仅能够充分适应电子设计的发展,还可促进达成无障碍编程,在编程过程中的保密性还能够得到有效保障。EDA技术还有着十分显著的可靠性,可有效解决电子设计中复位障碍、跑飞等问题。还可于集成、压缩功能应用情况下,完成对电子产品系统向某一芯片中的有效集成,如此可为设计管理实践带来极为便利,促进对电子设计风险控制工作的开展,还可使电子设计可靠性得到有效保障。除此之外,EDA技术在现代电子设计中的应用,还可收获极高的效率,可达成多任务同时运行的目的。在EDA技术应用实践中,可于多模块功能应用情况下,有效加快电子设计速度及改善子设计效率水平,推动电子设计工作进一步朝信息市场化方向发展。另外,EDA技术还具备一定的适应性,通过对其高速、高效及大容量等特点的有效成效,积极促进电子设计的创新升级。EDA技术的一系列特征优势的凸显可积极促进现代电子设计的有序发展。 2.2 EDA技术在现代电子设计中的应用意义 电子技术是一项有着极强专业性的技术,现阶段用于电子技术设计中的软件多种多样,经由选取适用的应用软件,便可有效改善电子技术设计效率。EDA技术在现代电子设计中的应用有着十分重要的意义,EDA技术是将计算机用以主要平台,然后将一系列相关技术开展综合应用。对于现代电子设计而言,EDA技术是发展的新潮流,具备各式各样优势作用发挥,将其应用于现代电子设计中可收获诸多便利。伴随EDA技术的逐步发展进步,无不为现代电子设计带来新的转变,可有效改善全面电子技术设计效率水平,因此将EDA技术应用于电子技术设计中十分重要。 3 EDA技术的要点内容 ESDA可算得上是现代电子设计的最新发展方向,可将其理解为:设计人员依据自顶向下设计方法,对全面电子系统开展方案规划及功能划分,系统的关键电路通过一片或者几片特定集成电路(ASIC)达成,然后依托硬件描述语言开展系统行为级设计,最后经由适配器、综合其得到最终目标器件。该种设计方法可称之为高层次电子设计方法。 3.1 自顶向下设计方法 对于自顶向下设计方法而言,第一步要从系统设计展开,于顶层开展功能方框图划分及结构制定。于方框图一级开展仿真、纠错,同时选取硬件描述语言对高层次系统行为开展描述,于系统一级开展验证。紧接着选取综合优化工具得出对应门电路网表,网表相关的物理实现级既可以是印刷电路板,又可以是专用集成电路。设计的主要仿真、调试过程是于高层次上实现的,如此不仅可为尽早觉察结构设计中的错误提供便利,提高设计工作效率,还可减轻逻辑功能仿真的工作量,提升系统设计一次成功率[4]。 3.2 硬件描述语言 硬件描述语言指的是一类开展电子系统硬件设计的计算机语言,其借助软件编程来对电子系统中各项内容开展有效描述,诸如电子系统的连接形式、电路结合以及逻辑功能等。近年来,在大型电子系统设计中硬件描述语言得到广泛应用。上世纪80年代美国国防部研发出高速集成电路硬件描述语言,以作用于对EDA产品不兼容问题进行解决,此外还可作用于开展多层次设计。IEEE利用高速集成电路硬件描述语言对过去硬件描述语言一系列功能予以了覆盖。IEEE作为一类全方位的硬件描述语言,其涵盖了多个设计层次,诸如逻辑门级、系统行为级以及寄存器传输等,并且还支持多种不同形式对全面项目开展混合描述。高速集成电路硬件描述语言一方面具备极佳的移植性,一方面其的设计还为工艺间转换提供了极大便利,同时高速集成电路硬件描述语言使得设计人员主要工作转变为开展实现与调试系统功能。 3.3 ASIC设计 面对电子系统集成电路中存在的各式各样问题,包括可靠性不足、功耗大以及体积大等,可于集成电路设计过程中引入ASIC芯片开展解决。伴随现代电子产品市场需求的逐步严苛,ASIC芯片可划分成全定制ASIC、半定制ASIC以及可编程ASIC。在对全定制ASIC芯片进行设计过程中,设计人员要对芯片上全面晶体管几何图形、工艺规则予以界定,然后把设计成果转交给IC生产商掩膜制造,如此可最大限度的确保ASIC芯片获取最理想的性能,进一步实现高效、高利用率以及低能耗的目的。 4 EDA技术电子设计流程 EDA技术是一项系统级的设计技术,是一类层次比较高的电子设计手段,该项应用技术基于概念驱动,确保电子设计工作人员在设计过程中无需对门级原理图开展利用,工作人员在确立设计目标后便可应用EDA技术对电路予以描述,如此一方面可有效缩减电路西决的制约,一方面可有效强化设计人员设计创造水平[5]。EDA系统支持设计人员把概念构思、高层次描述输入进计算机后,基于系统规则实现对电子产品的设计。就EDA技术电子设计流程而言,主要可划分为系y划分、图形或者VHDL输入、代码级功能仿真、适配前时序仿真及ASIC实现等,具体而言:(1)电子设计通过文本或图形编辑器对设计描述予以呈现,即为实现设计表述;(2)电子设计通过编译器对设计开展错排编译,也就是输入硬件描述语言程序;(3)设计人员对硬件、软件开展沟通,为达成功能仿真提供便利,也就是综合;(4)在仿真设计检测满意后,借助FPGA开展逻辑映射操作,即为编程下载,由此系统级设计便宣告结束。EDA技术电子设计流程,如图1所示。 5 EDA技术的应用 近年来,EDA技术得到飞速发展,在诸多领域的电子系统设计工作得到广泛推广,包括通讯、教学、医学、航天、国家计算机应用、工业生产等等,并发挥着十分重要的作用。 5.1 EDA技术在通讯中的应用 EDA技术在科研研究中的应用,主要借助电路仿真工具开展电路设计、仿真;借助虚拟设备开展产品调节试用;在仪器设备中应用FPGA器件开发。对于CDMA无线通信系统而言,全面无线基站、移动手机均于同一频谱下运行,为了对各种呼叫进行区分,各部手机均有着一个特有的码序列,CDMA基站唯有对多种观点码序列进行有效判定,方可对不同传呼进程开展分辨,而此处的判定是经由匹配滤波器输出呈现于输入数据流中探测到的特定码序列。FPGA可提供适用的滤波器设计,同时还具备DSP高级数据处理功能,所以FPGA在现代通讯领域中得到广泛推广。 5.2 EDA技术在生物医学工程中的应用 EDA技术是电子设计的重要工具,不管是芯片设计,还是系统设计,倘若未有得到EDA工具的支持,均将无法实现。近年来,生物医学工程领域对EDA技术进行了引入,该项技术一方面可促进对人体血压、心率等生理信号展开更为准确的检测,一方面可经由相关设计达成对生理信号的滤波、医学图像检测等处理,使得生理信号更具临床使用价值。所以,EDA技术在生物医学工程领域有着十分可观的发展前景。 5.3 EDA技术在产品设计、生产中的应用 无论是数字信号处理器、性能极佳的微处理器,还是电子电路、冰箱、电视机等,EDA技术不仅应用于前期计算机模拟仿真、产品调试,还应用于电子设备的研发、制造,电路板焊接等一系列环节,并在其中发挥着至关重要的作用。某种意义上而言,EDA技术已然转变成电子工业领域中必不可少的一部分。 6 结束语 总而言之,EDA技术是当今信息化时展的必然趋势,其应用日趋广泛,涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业,是现代电子设计的优秀,在现代电子设计中发挥着至关重要的作用。伴随EDA技术的日趋成熟,其将进一步推进电子产业及电子设计领域的技术变革,将进一步提升电子设计水平。鉴于此,相关人员务必要清楚认识EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义,强化EDA技术在现代电子设计中的科学合理应用,不断钻研研究、总结经验,积极促进电子技术设计有序发展。 电子设计技术论文:浅析电子设计中EDA技术的应用 摘 要:EDA技术是电子设计中的重要发展趋势,在现代社会科学技术飞速发展的大环境下,EDA技术为电子设计领域内带来了新的理念,并有效的提高了电子设计工作的效率和质量。本文基于EDA技术在电子设计中的实际应用情况进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:EDA技术;电子设计;应用 随着现代社会数字技术和信息技术的不断发展进度,我国数字化电子信息产品也得到一定发展,电子技术自动化逐渐成为电子设计的重要基础,在推进电子设计系统稳定持续发展方面也发挥着重要的作用。因此积极探讨EDA技术在电子设计领域内的实际应用情况,对于提高电子设计水平以及促进电子系统规模化发展方面,都具有重要的意义。 1 EDA技术概述 1.1 简介 电子设计自动化技术简称EDA技术,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,通过可编程逻辑器件在数字系统中的有效应用,切实提高了电子设计的灵活性和可控性,并且通过可编程逻辑器件的结构及工作方式的重构,有效的提高了电子设计硬件的效率。尤其是PLD应用的进度,促使其下载方式以及集成规模等都发生了一定程度的变化,有效的推动了现代电子技术的发展,EDA技术基于EDA工具软件平台,通过对硬件描述语言进行有效应用,以实现系统逻辑描述,从而完成设计文件。EDA技术也具有自动完成逻辑翻译、逻辑分割等功能,为保障电子线路系统功能的实现提供可靠的基础。 1.2 现状 就EDA技术的发展情况来看,半导体工艺技术的进步,推进了EDA技术的发展,当前IC设计产业在高度发展的同时也面临着产品上市周期缩短、成本降低等挑战,这就需要相关设计人员积极选用高效的EDA技术,全面衡量设计过程中硬件的物理特性对设计时序及功能的潜在影响,并积极选用合适的设计术语以及抽象形式等数据来进行描述设计,以保证电子设计的合理性和可靠性。EDA技术在电子设计中对测试深验证亚微米技术的物理效应能力以及抽象设计能力都有着严格的要求。 EDA技术的发展,与计算机技术、电子系统设计等都存在着密切的联系,总的来看,EDA技术的发展主要分为三个阶段,一是计算机辅助阶段,主要是在计算机的辅助下对电路原理图进行编辑和处理,转变传统的绘图工作方式,以规范的PCB布线布局方式来提高电子设计效果。二是计算机辅助工程设计阶段,通过逻辑模拟、故障仿真以及定时分析功能,对产品的相关性能及功能进行提前预知,从而促进电路设计中各项问题的有效解决。三是电子设计自动化阶段,通过对高级描述语言及综合技术的有效应用,完成设计前期的高层次设计,促进电力设计质量和效果的提升。 2 EDA技术要点 2.1 硬件描述语言 硬件描述语言主要是通过软件百年城来对电子系统中的电路结合以及逻辑功能等进行具体描述,为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当对硬件描述语言进行合理运用,确保其最大程度上满足的大规模的电子系统。IE EE是一种全方位的硬件描述语言,以VHDL为硬件描述语言的各种功能,包含多个设计层次,促进系统行为级、逻辑焖鸡等设计的实现,在实际应用中可以通过数据流、结构及行为等三种方式实现对整个项目的混合描述。VHDL硬件描述语言在实际应用中具有良好的移植性,便于工艺之间相互转换,促进系统功能得以实现。 2.2 ASIC技术 就EDA技术得总体情况来看,将ASIC芯片合理应用到集成电路设计中,能够有效的解决电子系统集成电路中存在的可靠性差、体积大等主要问题,促进电子设计的总体效果的提升。在现代社会科学技术不断发展的大环境下,电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片也日趋复杂,主要分为全定制或半定制ASIC及可编程。为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当尽可能保持所涉及的ASIC芯片获得最优性能,以最大程度上降低技术耗能、促进EDA技术的利用率得以有效提升。 3 EDA技术电子设计流程及应用 3.1 EDA技术电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。 EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 3.2 EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 3.3 以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的弓}脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的弓}脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之问可以进行滤波及去祸。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语 当前社会发展形势下,EDA技术逐渐成为电子设计过程中的优秀技术,并发展为电子产品研制的源动力,通过EDA技术的有效应用,一定程度上提高了电子设计的整体水平,推进电子系统向集成化与规模化方向发展,为高性能电子产品的开发奠定了坚实的基础。 电子设计技术论文:电子设计竞赛与“电力电子技术”课程教学改革 摘 要: 本文结合全国大学生电子设计竞赛,提出培养学生创新、团队精神、工程实践能力的教学改革探索,介绍在“电力电子技术”课程教学中进行教学改革的主要方法和手段及要实现的教学改革目标。 关键词: 电子设计竞赛 电力电子技术 教学改革 教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届,从历届竞赛题目来看,主要有以下几种方向题目:电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目,几乎每一届都会出现电源设计方向的题目,因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标,不但可以丰富教学内容,明确教学任务,而且可以提高学生实践能力。 电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院(以下简称我校)卓越工程试点专业,可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中,调整和改革电气类专业人才培养机制,体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标,探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求,设计更好的教学方法,注重理论知识与实践教学相结合,让学生在做中学,以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。 1.教学改革目标 电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标,提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践,解决社会实践问题(如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等)的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系,厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破,使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识,激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程,课内教学以理论为主,课外教学以实践为主,使学生得以全面发展。确定课程教学目标,结合全国大学生电子设计竞赛历届题目,分阶段构建课程知识培养架构;以学生为主体,以能力培养为优秀,引入多种教学方法和教学手段,改变课程考核方式,全面对课程教学进行改革,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。 2.教学方法改革 为了完成以上教学任务,对课程教学方法进行改革,在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法,激发学生学习热情,培养学生相应能力,同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。 2.1学科基本内容教学改革 首先利用多媒体教学环境进行课堂教学,充分利用多媒体教学,进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等,将抽象问题形象化,这样教学更生动具体,提高学生的学习兴趣,更好地掌握教学内容,同时提高教学效率和教学质量,获得较好的教学改革效果。 其次,根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践,有利于巩固和深化教学内容,提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中,教师必须布置学习要点让学生自学,要求学生组成兴趣小组,利用网络或图书馆查阅资料,结合课堂所学知识开展专题自主学习,然后由小组负责人在课堂上进行汇报,不同小组学生先互评,然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性,给学生课外自学提供适当引导,提高学习效率,对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助,使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。 2.2实验教学改革 在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求,采用任务驱动教学,使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多电路,如PWM电路、测量放大、输出控制等,涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识,以电力电子技术课程开发带动其他课程学习,起到以点带面的作用。教师给出设计方案,让学生分析方案,或设计满足性能指标的电力电子系统,最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评,分析设计方案的优缺点,并提出改进意见。使学生理论联系实际,加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程,边讲边练,讲练结合,分组实践,共同讨论。教学过程中,坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则,打破班级整体概念,以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件,一般将学生分为4~6人的学习小组,以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件,配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目,从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。 2.3电子设计竞赛培训与选拔 以全国大学生电子设计竞赛为目标,鼓励学生参加各种电子设计竞赛,选拔优秀学生进行专门培训,提出相应的学习目标和要求,促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略,针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求,以满足不同需求,在满足基本教学要求的前提下,提出和达到更高的教学目的。一方面,对于经典理论和基本知识点,必须让学生掌握。另一方面,让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快,为了使培养的学生适应市场需求,教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。 3.教学手段改革 理论必须联系实际,电力电子技术有很强的实践性,实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段,是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时,课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计,课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足,充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室,软硬结合,提高实验教学质量。此外,还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件,通过这种互动式直观教学,解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题,形象生动地完成课程教学内容,加深对教学重点和难点的理解,增强教学效果。 4.结语 结合全国大学生电子设计竞赛教学改革,学生对本课程学习基础扎实,思维和视野扩大,除掌握课程知识本身外,还掌握获得知识的方法,自学能力得到增强,培养创新意识,以点带面,对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用,使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识,实践能力得到训练和提高,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要优秀为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具优秀之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为优秀,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的优秀技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些芯片的功能,从而减少系统中的芯片,节约系统的成本。(2)作为系统芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 (作者单位:西华大学) 作者简介 张珂(1990-),男,四川眉山,学历:本科,研究方向:汽车电子。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 1 引言 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为优秀和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得部级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因 (上接49页) 而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 作者简介:周泽华(1982-),男,安徽宿松人,实验师,硕士,主要研究领域为信号与信息处理。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为优秀,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者简介:蒋海涛(1978-),男,河南焦作人,硕士,讲师职称,主要从事应用电子技术专业的教学工作。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。
石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制探讨 1自动化控制在石油化工企业中的具体运用 1.1智能阀门定位器 阀门定位器的使用情况影响到产品生产的质量及安全性,为了保证石油化工装置自动化控制系统的精度,首先要做的就是正确选择调节阀,随着自动化控制系统在石油化工企业中的应用,智能阀门定位器也得到了普及。智能阀门定位器中双向数字通讯减少了现场额外的布线,保护操作环境,提高了操作的安全性,实现了对整个过程的控制,同时还节省了硬件开支,为企业带来经济效益。智能阀门调节器采用全密封结构,减少了外界环境对其造成的影响,有利于维持调节器的性能,延长使命寿命。此外,FIELDVUE阀门定位器和变送器可以通过HART通讯协议及时里了解现场信息。 1.2分散性控制系统 在石油化工企业中,分散性控制系统的应用是一个较为普遍的现象。分散性控制系统在我国经历了长久的发展历程,已经形成规模较大的企业,目前的分散性控制系统具有独特的优势,比如智能控制的数字化发展、装置的兼容性等,并且不同型号的分散性控制系统还可以互相连接,组成一个规模较大的便捷网络管理控制系统。分散性控制系统在石油化工企业中的应用主要是在油品储运系统、化工生产装置等方面,极大地提高了石油化工企业的生产效率。然而,分散性控制系统仍然存在诸多尚未解决的问题,其中较为突出的问题就是,分散性控制系统装置的利用率偏低,资源浪费现象严重,且系统冗杂。 1.3火灾和气体检测系统 与传统的全球分销系统相比,火灾和气体检测系统不需要借助其他装置就可以实现对装置火灾和危险气体泄漏的检测、分析、预防和控制。火灾和其他检测系统作为一套可燃气体检测及火灾控制系统,适应了现代化工厂的HSE管理,满足了石油化工企业管理的需要。石油化工企业在生产产品的时候,其各个环节对于SIL等级的要求都比较高,因此,火灾和气体检测系统的组成件也必须具备相应的SIL等级国际认证才能投入使用。火灾和气体检测系统的各组成设备、附件分布在危险区域和非危险区域当中,各区域内的传感器具备检测功能,终端执行器则发挥执行功能。此外,在布置现场还会设置许多手动报警按钮,以便于及时险情并迅速做出报警反应。火灾和气体检测系统提供的主要功能有发现可燃气体、有毒气体、火焰和火灾,提供自动和手动灭火装置。同时,火灾和气体检测系统可以将火灾报警系统和气体探测系统归属到一起进行设计,与其他设备的联网可以构成一个消防安全网络。 2石油化工企业加强自动化控制运用的有效策略 2.1采用自适应控制模式和最优控制技术进行自动化生产 自适应控制和最优控制是自动化控制的两种模式,自适应控制指的是能够根据工作环境的情况而自动智能调节机器性能的反馈控制系统,从而使系统能够按照设定的标准以最佳的状态进行工作,而最优控制则是现代控制理论的一个重要组成部分。自适应控制和最优控制虽然有其缺陷,但仍被广泛应用于多个领域,石油化工企业要采用自适应控制和最优控制技术进行自动化生产。石油化工企业可利用自动化控制设备来反馈企业的生产状况,从而根据反馈结果对企业生产的薄弱环节作出相应的调整,从而保证企业能够按照原定的生产计划正常运转。最优控制的基本理论是动态规划和最大原理,采用变分法的方式在企业的生产过程中严格对温度、压力等因素进行严格控制。 2.2全面提升企业自动化生产的综合控制能力 石油化工产业本身具有生产规模大的特点,互联网技术、信息技术、网络技术以及自动化技术等技术在石油化工生产中运用的效果较为突出。根据国内外的经验,石油化工企业要想确保自身正常运转,扩大生产规模,提高石油生产的效率,必须要全面提高企业自动化生产的综合控制能力,要求石油化工企业充分借鉴技术优势,做到信息管理控制一体化,优化企业的生产结构,提高企业自动化生产的效率,保证企业生产环节的正常进行。 2.3以市场需求做为自动化生产的出发点 我国石油化工企业生产的目的是为了满足市场需求,因此,石油化工企业的生产必须要结合市场现代化需求,符合现代化生产的发展规律。石油化工企业需将市场需求作为自动化生产的出发点,把握好市场的导向,生产出大量的石油化工产品,充分满足市场需求。同时,石油化工企业还要借鉴国内外的先进技术,更新自己的生产技术,做好应对生产过程中出现问题的准备,防止出现资源浪费、技术落后的情况,优化资源配置,提高企业的生产效率。 3结束语 综上所述,自动化控制系统在石油化工企业中的应用具有非常重要的意义,我国石油化工企业应当及时更新自动化控制技术,为自身的发展奠定坚实的基础。 作者:刘阳 单位:陕西省西安市西安石油大学 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工企业自动化控制研究:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。
电力电气论文:电气自动化的电力工程论文 1.电气自动化技术具体内容 为了进一步满足我国社会与经济发展对电力行业提出的要求,各个电力企业开始大力引进全新的信息技术,用以提高电力工程的自动化水平,提高工程质量。在这一需求驱动下近几年电气自动化技术有了极大的发展,各单位的电气自动化水平不断提升。所谓的电气自动化技术具体指的就是所使用的电气装置具有自动控制和自动测试的功能,可以进一步实现远程控制、检测和调节电力系统的目的。近几年电气自动化技术得到进一步发展,其中信息化技术在其中发挥了重要作用,通过这一技术可以有效实施对电力工程的远程监控和管理,提高管理效率,保证电力系统安全。要想实现电气自动化除了信息技术以外,还需要配置自动化的电网和配电网技术,配电网技术可以有效改善城乡配电网,加强城乡电力网络的正常运行,这对于电气自动化技术的推广有着重要意义。因此,必须对这一技术起到足够的重视,要保证电力系统的整体发展,只有这几者相互协调和发展才能实现电气自动化。所以,在应用电气自动化技术时要充分利用好网络,通过网络全面收集、统计和分析与电力系统相关的数据信息,保证电力系统的正常运行。在电力系统运行过程中使用电气自动化技术可以有效减轻电力工作人员的工作压力,降低工作强度。而且这项技术可以快速发现在电力系统中出现的问题,并且能够通过信息处理技术解决电力系统中存在的问题,有效保障电力系统的正常运行,维护系统安全。电气自动化技术在电力系统中有着极为广泛的应用空间,无论是电气开关,还是电力工程,电气自动化技术都可以发挥其作用。所以随着电气自动化技术的不断提高,电力工程也在快速发展,这对我国社会经济建设都有着重要意义。 2.在电力系统中电气自动化技术的具体应用 2.1变电站及配电自动化技术的应用 在电气自动化技术中变电站自动化技术占有重要地位,这一技术主要是由电子技术、现代通信技术、信息处理技术以及先进的计算机技术构成的,通过这项技术可以进一步重新组合和优化设计变电站的二次设备,进而实现了配电自动化目标。通过这一技术的应用可以有效节省人力资源,降低相关工作人员的工作强度,提高工作效率。于此同时,通过运用变电站自动化技术还可以进一步实现对各种电气设备的管理,实现从多个角度、全方位的控制电气设备的运行状况,实现高效控制目标。在实际电力企业运行过程中变电站自动化主要是依靠使用新型设备实现的,与传统的电磁式设备相比新型设备具有自动化、智能化和可视化功能,能够实现自动化的管理。除此之外,变电站自动化也是构成电网调度自动化的重要组成部分,不仅可以满足变电站自身的操作需求,也对整个电力系统运行有着重要影响,是电力生产现代化的重要构成。近几年,随着科学技术的快速发展,变电站自动化技术也得到了进一步发展,目前已经建立了综合性自动化的监测系统,使得变电站运行得到进一步的保证,有效的降低了电力运行的成本,提高电力运行质量,为经济发展创造更便利的条件。 2.2电网调度自动化技术的具体应用 电网是电力工程中的重要组成部分,电网存在面积广、所跨区域大等特点,所以在管理过程中存在一定难度。但是随着电网调度自动化技术的快速发展,电网管理难度也在不断降低,现在电力企业可以运用大屏幕显示器、计算机等自动化系统对各地的电网实行远程监控和管理。依据电力工程中对电网运行状况的分析,实时监控电网运行状况,发现电网运行过程中存在的问题,并且通过自动化系统对整个电网系统进行评估、调配和预测。这一技术的广泛应用可以有效减少电网运行过程中出现的各种电力故障和异常情况,及时判断出电网运行过程中出现的问题,并采取适当的措施解决电网安全事故,降低电力工程运行过程中的设备安全事故和人员伤亡事故。此外,在电力运行过程中应用电网调度自动化技术还可以加强对整个电网的管理力度,通过系统监测和分析得到的数据能够帮助寻找电气事故的原因和发生地,防止电力事故的扩散,降低事故危害面,维护电力运行安全。 2.3分散测控系统自动化技术的具体应用 在电力工程建设过程中分散监控系统自动化技术也发挥着重要作用,这项技术主要是依靠太网、过程控制单元、高速数据通讯网以及工程师工作站等一步步对电厂的运行状况进行全面的控制和管理。在生产运行过程中运用过程控制单元主要是通过接受热电阻、电气量以及热电偶等信号实现的,系统可以对这些信号进行自动处理和运算,并且对电网进行全面的监控管理。这项技术对于提高电力工程电气自动化技术有着重要作用。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 3.结论 通过本文介绍可以知道在电力行业发展过程中电气自动化技术发挥着重要作用,是一个具有极大生命力的综合性学科。所以,电力工作人员应该加强对这一技术的研究,并且在实际电力运行过程中合理应用这项技术。这样才能进一步推动我国电力行业的发展,提高电力运行安全,满足我国社会经济建设对电力行业所提出的要求。 作者:姜丽娟 单位:哈尔滨电力工程安装公司道理分公司 电力电气论文:电气设备安全检查电力线路论文 1电力线路的安全检查 1.1架空线路的安全检查 通常情况下,一般每隔一个月就要对相关的架空线路进行一次彻底的安全检查。但是如果在此期间发生特殊情况,如大风、大雨等,必须增加检查次数。架空线路安全检查的主要内容包括以下几个方面:①电线杆有无出现倾覆、腐朽或基础下沉等问题。②在架空线路下方有无堆放强腐蚀性、易爆性或易燃性物体。③在架空线路铺设的周围有无危险建筑物或构筑物。④架空线路上有无杂物悬挂。⑤板桩与拉线的固定情况是否牢固可靠。⑥架空线路接头部位有无腐蚀、老化、过热或断掉等现象出现。⑦避雷装置的安装情况是否良好,有无绣断情况发生等。这些看似不起眼的检查工作,一定要从细节处入手,不能有丝毫的麻痹大意,以保证检工作的全面性。 1.2电缆线路的安全检查 电缆线路通常需要布置在地面以下,这就决定了要想做好电缆线路的安全检查工作,就必须要对地下线缆的敷设方式、走线方向、结构布置和电缆头布置等情况进行详细的调查和了解。所以每个季度要对地下电缆进行一次安全检查,遇到特殊情况如洪水、特大暴雨等还要增加检查的次数。检查的主要内容如下:①电缆终端和瓷套管有无放电痕迹或破损情况,对于填充有电缆油或电缆胶的电缆终端头等,还需要检查其有无漏油或漏胶情况。②对于裸露在地表之上的电缆线,在检查有无损伤、锈蚀或支架脱落等问题的同时,还要检查电缆线路附近有无强腐蚀性或易燃易爆性物体堆放。③对于地下敷设类型的线缆,检查线缆的敷设保护物和盖板的情况是否良好,线路的标桩是否完整。④电缆沟内是否有渗水或积水情况、是否有易燃易爆或腐蚀性物体堆放。⑤线缆线路上各种接地情况是否良好,有无锈蚀、断股或松动问题等。由于电缆线路通常深埋于地下,所以检查周期会长一些,检查工作的难度、强度也更大一些。 1.3车间配电线路的安全检查 同线缆的安全检查类似,要想做好车间配电线路的安全检查工作,就需要对车间配电线路的辐射情况、结构形式和配电箱位置等情况先进行详细的调查和了解。通常需要一周一检,而具体的检查内容主要包括以下几个方面:①车间配电线路的导线有无发热问题。②线路有无负荷问题。③检查配电箱、开关、分线盒、母线槽和熔断器等的实际运行情况,尤其是对线路母线接头的腐蚀、损害情况和接线情况进行详细的检查。④对线路上及其周边的情况进行检查,确保不存在影响线路运行的情况,如导线上有悬挂物等。⑤对于那些敷设在腐蚀性或者潮湿环境中的线路,要定期进行绝缘性检查。这项检查工作比上面提到的两种都要复杂琐碎,却又无时无刻不伴随在生产和生活的周围,发生事故的几率也比较高,因此要格外重视,务必保证这项工作的常态化。 2电气设备的安全检查 完好的电气设备是确保各类机械设备正常运行的基础和前提,而电气设备的安全检查则是确保电力设备正常运行的有效手段和措施,所以对电气设备的安全检查进行探讨是十分必要的。下面以电动机、发电机和高、低压柜等电气设备的安全检查为例,对检查工作中的一些要领和注意事项进行阐述。 2.1电动机的安全检查电动机的安全检查内容主要有 ①电动机的电流和电压是否稳定,有无超标问题。②电动机的运转是否正常,有无卡壳问题。③电动机的风扇罩、外壳有无破损问题。④电动机风扇罩内部有无杂物。⑤电动机螺栓的固定是否牢固。⑥电动机在实际运行的过程中有无杂音或异味。 2.2发电机的安全检查发电机的安全检查内容主要有 ①发电机的线圈和铁芯运转是否稳定,进出口的风温是否有超标问题。②发电机内部有无火花或放电问题。③发电机的电压和励磁电流与其一次电流和电压是否保持一致,有无超标问题。 2.3高、低压柜的安全检查高、低压柜的安全检查内容主要有 ①油断路器的油位是否过低或过高。②互感器、绝缘子和断路器的包面是否清洁、干燥,有无破损或放电现象。③高、低压柜的柜顶有无杂物。④断路器、指示灯和转换开关的状态是否保持一致等。 3结语 电力线路和电气设备的安全检查工作是企业生产和居民生活的重要保障,检查工作不但要细致入微,而且还要常态化。发现问题在妥善处理的同时还要及时上报给有关单位和领导,为以后的检查工作提供可以借鉴的经验。 作者:孙绚单位:南阳市中心医院 电力电气论文:电气设备电力工程论文 1.控制配线、配管工程质量 配线是电气设备安装用到的最为重要的耗材,导线与电缆数量和质量事关工程安装进度和质量。建筑物所用的导线和电缆必须由阻燃材料制成,结合图纸要求,选用既符合国家质量标准又合乎图纸要求的导线与电缆。导线穿管是不允许有接头的,而且严格控制线管中的导线数量,以10根为最多上限。同一线管中的导线要求同样的电压,如果导线电压差距较大,需要分别选用线管,如果导线连接的是不同的电表量程,也应分别穿管,接地线和支流回路才可以在同一跟线管中同行。连接导线也要严格按照相关工艺要求,接头需要一般都要采用压接工艺,确保导线界都没有加渣、裂缝问题出现,制作线头一定要规范,密实包扎。配管是电气设备必不可少的材料,所有的配管必须符合国家标准,PVC管是用的最多的材料,一定要确保PVC是阻燃材料制造,而且严格根据图纸和设备要求选用型号。如果需要用到钢管,一定要确保未经腐蚀,不能有任何锈迹,截取钢管时需要用钢锉处理管口,不能存在毛刺,防止割裂或者刺破导线绝缘层。施工时选用配管的管径一定要和图纸要求相一致。需要用弯管设备进行煨弯,煨弯半径必须符合要求。对于薄壁钢管需要借助丝扣来连接,并且整齐排列丝扣,薄壁钢管不能采用焊接方式处理。严格根据相关要求来埋砼,必须达到深度要求,如果配线管需要暗敷就要随墙埋入。 2.控制配电箱安装质量 首先需要根据工程施工实际定植配电箱,确定好是用明箱还是暗箱。如果是暗箱需要认真研究预留洞大小,找平、竖直、确定标高,并将箱体的周边用砂浆填实。如果是明箱,在确定好尺寸的前提下选用合适的膨胀螺栓来固定牢固,确保箱体不能倾斜,箱体的油漆不能蹭破。订货之前认真研究图纸中三相负荷是否平衡,如果不平衡则要及时调整。最后根据调整的具体情况来区分导向的色别,并把具体的参数以书面形式提交供货商家。其次,在安装箱体过程中,第一步要检查箱体的尺寸规格,根据电气施工预埋管的管径和数量开启敲落孔。如果商家已经根据常规需要设计了预留孔,直接打开就行;如果商家没有预设,则要选用专业开孔器根据配管数量和口径来开孔,电气焊开启很容易对箱体造成破坏,同时需要做好开孔处的防腐蚀处理。再根据箱体的形状、大小和图纸及施工环境选择合适的位置。安装牢固以后用水泥灌注,等箱体足够牢固以后再进行箱内走线和设备安装,用专用PE保护线汇流排引连接接地螺栓,不仅能够解决箱体的接地问题,而且能够有效解决钢管进箱焊接灼伤箱体的问题,防止箱体受热变形。安装固定好配电箱以后,需要实施穿线,仔细研究图纸设计,根据要求选好导线规格型号,并且保障导线都要整齐顺直穿入,折弯也应整齐划一,不能高低起伏,更不能出现交叉交合问题。同时,考虑以后维修和优化等后续工作,需要预留一定的导线,根据箱体半周长截取预留导线长度。每一个接线柱上只能接入一根导线,不得已也最多只能接入两根导线。依照图纸对应回路做好编号,并标注控制回路名称。 3.整理好相关资料和竣工图 在施工过程综合考虑安装的特殊环境和业主的临时要求,需要对相关内容作出一定的变更,施工完成以后必须对整个施工做好整理,尤其是对施工过程中的变更一定要在施工图中作出相应的标注,并做好有关资料的记录,最后绘制出完成的竣工图。施工单位与监管人员同时到场开箱检测合格证及相关资料,交工时需要把与之相关的资料和图纸一并教给监管人员审核,确认无误后装入竣工资料档案保管。总之,电力工程相关电气设备安装工艺是一项综合性系统工程,需要安装好电气设备,还需要做好合作单位、各个工种间的相互关系,确保工程顺利施工,保障工程质量和安全。 作者:罗玉苹赵华平单位:国网江西新建县供电有限责任公司 电力电气论文:电气自动化电力论文 一电力自动化发展历程及应用现状 1.1配电自动化配电自动化 就是借助网络,通过计算机系统可以实时了解电力的相关参数,并在此基础上进行配电的设置。自动化技术的应用,一方面有利于降低劳动强度与投入资金,提高工作效率。配电自动化系统可以按照配电容量与规模分为三种:大型、中型以及小型配电自动化系统。通常说来,在进行智能配电自动化系统类型的选择时,必须要与工程建设目标、要求以及未来的发展规模相结合,以确保其可扩展性、经济性以及安全稳定性。配电自动化系统最为突出的优点表现在:具有非常好的灵活性,并且在建设初期,可选择中型配电自动化系统建设类型,装设主站、子站和终端。在今后的发展中,如果需要扩建配电系统,就需要对主站系统的数量有所增加,并且将其中一个主站当作中心站。在智能配电网自动化系统建设过程中,自动化系统的作用是非常大的,但也有很高的要求,如开关设备符合标准要求,又满足管理操作系统,配电自动化系统建设过程中的相关技术指标,可参见标准文件。 1.2电网调度自动化电网调度自动化 就是利用计算机和网络等一系列现代化高科技技术对电网进行自动的调控,所有操作通过软件进行分析和决策,能够做到比人工更加精准,同时也能避免一些意外事故的发生。我国的电网不仅能够供应大量的电力,还要保障供电系统的稳定性和监管系统地安全性,因此电力自动化变逐渐扮演更重要的角色。 (1)SCADA应用系统SCADA系统即为数据采集和监视控制系统。在电力系统中,可以运行的SCADA系统的现场监控设备,实现数据采集、设备控制、测量、参数调整和各种报警信号等功能,即我们所说的“四遥”功能。远程终端单元和馈线终端单元是SCADA系统的重要组成部分,在目前的变电站综合自动化建设中起到了相当重要的作用。 ()AGC应用系统应用AGC系统自动发电控制系统,能量管理系统是一个重要的功能。应用变频调速系统AGC输出模块以满足用户不断变化的需求,使电力系统经济运行情况。AGC应用系统的基本功能有:负荷频率控制、经济调度控制和备用容量监视。AGC应用系统通过对电力系统安全运行的管控,可以对运行中的故障及时报警,然后运用数据采集与监视控制系统对电力的运行质量把关,以提高电力系统的运行质量和运行效果。 (3)仿真应用系统仿真应用系统,根据系统分析各要素之间的关系的基础上,建立系统的体系结构可以描述的行为或过程的仿真模型。在计算机中,运用系统仿真技术创建模拟电网模型,提供仿真环境,可供电力调度工作人员使用。此外,利用仿真应用系统有利于工作人员积累实际经验,提高操作技术。 (4)PAS软件的应用PAS软件主要是通过电网各种实时信息,分析电网运行状态,从而为调度员提供科学的据侧依据,使其制定出最优的电网运行方案,有利于进一步提高电网运行的经济、可靠性。其中,电网各种实时信息主要包括了实时测量值、断路器隔离开关的实时状态等。 二电气自动化的发展趋势 1.平台开放式的发展 电气自动化发展的需要一个通用的平台,先进的技术才可以发挥作用。电气自动化的发展趋势表明,使用标准化接口程序,按目前国家标准,规范使用IEC接口所有电气设备和管理更加简单方便,而且使设备运行编程过程缩短。标准化是电气自动化具有统一接口和编程语法,以及利用互联网技术在设备允许信息交流更容易。实际的操作方式为利用一个和外界相通的接口,实现对电力系统各个部件和相应系统的监视调节,实现有效的管理控制,是电力系统运动技术、信息管理方面的技术优秀。 2.操作系统通用化发展 Windows操作系统是目前最为通用的操作平台,其具有操作简单、维护便捷的优点。通常,电力系统的正常运行需要多个系统进行协调,通过内部网络结构实现各个设备系统的有效控制。因此,系统结构的通用化是一大重要发展趋势,其有利于实现电力系统内部的协调一致性,以最大化地发挥电气自动化控制系统的作用。 作者:张举刚单位:万山供电局 电力电气论文:电力电子技术教学电气专业论文 一、“电力电子技术”课程教学改革具体内容 1修改人才培养方案人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。 2教材内容的合理取舍任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。 3课堂教学方式改革教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flash动画的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。 4改革实验教学环节为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。 5将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。 6课程设计环节的改革“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为优秀,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。 7毕业设计环节的改革为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。 二、结束语 二本院校的电气工程及其自动化专主要是为社会培养业急需的本科层次的应用型人才,既有相应的理论知识,又有较强的工程实际能力,既不同于重点本科院校的研发型人才培养模式,又不同于高职高专的纯技能型人才培养模式,而是二者兼而有之。几年来,通过我们对电力电子技术课程各教学环节的改革探索,取得了一定的教学效果,调动了学生学习电力电子技术的积极性,提高了学生的实践动手能力和科研创新意识,为应用型人才的培养打下了一定的基础,同时也为其他课程的教学改革提供了一定的经验。当然,“电力电子技术”课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,需要我们师生和学校乃至整个社会的共同努力,积极探索电力电子技术教学改革的经验和方法,培养出更多的符合社会要求的本科层次应用型人才,为社会做出我们二本院校应有的贡献。 作者:巴金祥原琳单位:辽宁工业大学电气工程学院 电力电气论文:电力拖动控制线路设计电气专业论文 一、掌握典型控制线路的原理图及安装调试 1.能够画出典型控制线路的原理图如三相异步电动机的单向运行控制;正反转控制(含接触器联锁的正反转控制、按钮联锁的正反转控制、双重联锁的正反转控制);星三角降压起动控制(含手动控制的星三角降压起动控制、自动控制的星三角降压起动控制);双速电动机控制(含手动控制的双速电动机控制、自动控制的双速电动机控制)等。学生通过理论学习以后,应具有相应的画图能力;然后通过到实训室学习,不仅可以强化学生的画图及动手安装接线的能力,还可以为后面的课程设计打下基础。 2.正确安装典型控制线路通过分析电气原理图后,进行安装接线;学生要能够把原理图中电气元件符号,与实物上的各对应部分联系起来,正确接线;先接主电路,在接主电路时,要注意电源的进线是上进下出;接控制电路时,根据编号,依次完成接线;在接按钮盒时,要注意,进盒的线要通过接线端子引入。对每个元件在所接线路中的作用,学生一定要清楚。 3.调试学生安装接线完成后,先通过静态检测,对所接线路有一个初步的判断,即是否存在短路或断路情况,静态值是否合理;然后是进行通电测试,通过通电试验,可以直观看到各元器件的动作,及电动机运行情况是否正常。这一过程,让学生看到每个元件的动作情况,以及所接线路完成的控制功能。 二、学习简单控制线路的设计 1.首先根据所设计控制线路的要求,对所需要用到的电气元器件写出材料清单(元器件的名称、数量、型号)。 2.根据所设计线路的要求,通过自己在理论学习和实习学习中掌握的知识,考虑如何设计。 3.通过分组完成或自己完成,画出能够实现设计要求的电气原理图,分析工作原理,请带实习的教师审核图纸,提出建议,方可照图安装接线。 4.在我们设计线路时,还要考虑一个重要的因素,就是要根据现有的元器件条件,完成我们的设计课题。因为,每个设计线路的功能,可以通过很多种控制方式来完成。 三、设计实例(三相异步电动机单向运行控制,扩展为两地控制的两台电动机手动顺起,手动逆停控制线路,具有短路、过载、欠压及失压保护) 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个。 2.设计思路 (1)由于要完成两地控制,必须考虑甲、乙两地均有起动按钮和停止按钮;根据现有的条件,我们只能提供两组三联按钮,所以,在设计线路时,学生必须考虑其中两个按钮,即要做起动按钮使用,又要做停止按钮使用。学生还需要掌握一个要点,就是只要是多地控制,每台电动机的控制电路,起动按钮要并联、停止按钮要串联。 (2)两台或多台电动机要求顺序起动时,控制第一台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须串联在第二台电动机的控制电路里,以此类推。 (3)两台或多台电动机的逆序停止时,控制第二台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须并联在第一台电动机的停止按钮上。 3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的停止按钮,SB21、SB22的常开触头是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22的常闭触头是第二台电动机的停止按钮,SB31、SB32是第二台电动机的起动按钮。通过这六个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。 四、我们在设计了手动控制基础上,进一步学习自动控制的设计(两地控制的两台电动机自动顺起,自动逆停控制电路) 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个、增加一个时间继电器、一个中间继电器,减少两个按钮。 2.设计思路 (1)起动时,第一台电动机起动一定时间后,第二台电动机自行起动。根据要求,我们可以采用通电延时型时间继电器或断电延时型继电器完成顺序控制的要求;通常情况下,首选通电延时型时间继电器,利用它的延时闭合常开触头串接在第二台电动机的控制电路中,实现按时间顺序起动的控制要求;相当于利用时间继电器的延时闭合常开触头,代替第二台电动机的起动按钮,当延时触头自动闭合时,第二台电动机就自行起动。由于是两地控制,所以,两个起动按钮需要并联完成两地控制要求,如图二所示。同学们也可以在此电路的设计思路上,考虑如何采用断电延时型时间继电器完成顺起逆停的控制电路的设计。 (2)停止时,第二台电动机停止一定时间后,第一台电动机才能自行停止。根据要求,我们在设计上可以采用两个时间继电器完成顺起逆停控制,但是,由于实际现场情况,只有一个时间继电器可用,在设计上,就必须考虑同一个时间继电器需要完成两个功能,起动时经过延时,使第二台电动机自行起动。当第二电动机起动后,KM2的常闭触头分断,时间继电器线圈断电,时间继电器暂时停止工作。当需要停止时,按下停止按钮,第二台电动机停止的同时,时间继电器重新工作,通过延时分断的常闭触头延时分断,切断第一台电动机控制电路,第一台电动机就可以自行停止了。 (3)为了能够正常顺序起动逆序停止,电路中需要采用一个中间继电器,通过中间继电器的常闭触头可以保证起动正常完成,在时间继电器暂时断电时,第一台电动机不会停止工作;在完成自动逆停时,由于中间继电器工作,常闭触头分断,使第二台电动机不会重新起动。3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,如图二所示(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22是第二台电动机的停止按钮,通过这四个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。KT、KA、KM1、KM2、共同完成自动顺起、自动逆停的控制。通过设计手动控制的两台电动机顺起逆停,到自动控制两台电动机顺起逆停的设计,学生对设计线路有了一定的认识;感兴趣的学生对以上两个线路还可以设计出不同的电路来。随着PLC技术的迅速发展,接触器控制的顺序控制已经被取代,学生可以在PLC实验室将自己设计的顺序控制电路,改为由PLC控制实现。学生通过学习简单的课题设计,对今后在学习PLC课程设计时,有积极的帮助作用。 作者:丁晓松单位:云南机电职业技术学院电气工程系 电力电气论文:电气自动化电力工程论文 1电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 作者:马沙萍单位:内蒙古阿拉善右旗电力公司 电力电气论文:电力业扩工程电气主接线优化设计论文 1电气主接线的设计要求 从用户的角度出发,电气的主接线设计要求需要满足可靠性、灵活性和经济性。(1)可靠性,对于不同客户的用电需求,主接线线路的设计必须具备足够的可靠性,特别是面对重要负荷的供电工作,在发生突发情况导致故障或者检修的时候,减少用户的用电范围和时间,从而减少用户的经济效益的损失。(2)灵活性,灵活性是在电气主接线能够保证正常的输电任务下,在使用过程中,能够灵活的控制,特别是针对不同企业的特殊用电需求,使用频繁,供电负荷较大的部分电路,能够很好的灵活控制,并且在控制和调节部分电路的时候,不影响其他用电负荷的正常使用,这对于企业长远规划有着非常重要的意义,而且主接线的线路设计还要能够根据需要灵活的扩建,这些都是灵活性的主要设计。 2基层电力客户常用的电气主接线类型的对比分析 首先电气主接线的主要类型有以下几种,分别是单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、桥形接线、线路变压器组接线。其中常见的有单母线接线、单母线分段接线等。 2.1单母线接线 对于单电源用户一般有两种接线的方式:分别为一路高压电源进线,然后使用单变压器供电,然后在主线路侧采用单母线接线,另一种是使用两台以上的变压器供电,在主线路侧使用单母线接线方式。其中第二种接线方式比较适合用电过程中受季节或者昼夜变化影响较大的客户。对于双电源的客户而言,一般有两种接线方式:如图一中左侧的设计,采用两路电源的进线方式,供电的时候使用单台变压器,采用单母线接线。右侧则使用了两条供电电源,使用两台以上的变压器,同样的后者也比较适用于季节性和昼夜影响较大的用电客户。主要的运行方式为把电源I看做是主供电电源,把电源II看成是热备用电源。两个电源在原则上在进线开关之间互相闭锁,用电过程中,保证能合上其中一路的进线开关。一般情况下,在开关2断开,开关1合上的时候,主供电电源带动两台主变同时工作;当电源I无法保证供电负荷要求的时候,开关2合上,开关1断开,热备用电源开始带上两台主变开始工作。单母线接线方式的优点非常明显,那就是接线过程加单,操作也非常的方便,经济投入较少,而且便于后期的扩建工作。但缺点是可靠性较差,一单发生故障或者需要进行设备检修的时候,全部都要停止供电,导致电力使用的瘫痪。 2.2单母线分段接线 单母线分段接线采用两路高压电源,使用两台或者两台以上的变压器供电,母线的两边使用单母线分段接线,单母线分段接线方式主要的设计思想是。将单母线用分段断路器分成几个小段,与单母线不分段的接线方式相比的话使用更加的灵活,如图二所示:其中,QF为分段断路器,QS为分段隔离开关,单母线分段接线的优势在于,两条母线既可以分裂运行也可以并列运行,大大增加的使用的方面性。其中针对重要负荷的用电需求,可以使用双回路接在不同的母线的分段中,保证不间断的供电。而且任意母线或隔离开关检修的时候,只需要停止该段的供电,其余的分段仍然可以继续的使用,这样在面临故障或检修工作的时候,能够大大的减少停电的范围。尽管能大大的增加灵活性和可靠性,但缺点也是非常明显的,首先分段的单母线增加了占地面积和分段部分的经济投入。当某段母线发生故障面临检修的时候仍然存在停电的情况,某回路断路器发生检修的时候,也同样会使得该回路停电。当企业面临后期扩建的时候需要向两端均衡扩建,扩建的方式受到了制约。 3电力业扩工程电气主接线的优化思想 业扩系统服务的对象毕竟是最终的客户需求,在电气主接线的设计和安装过程中,需要综合考虑到用户的用电性质、负荷需求、负荷特性、电网结构、运行情况等指标,初步确定业扩工程的电气主接线的方式,并且根据客户的具体铺垫线路的位置,考虑初步的变压器位置设置,以及线路的铺设过程,具体的优化设计主要包括:①针对不同电力使用领域的优化,考虑到用户的不同使用领域,无论是小区还是商业,或者工业等使用领域的不同,对业扩电气主接线的设计进行优化,考虑不同应用领域的特点分析优化相关的主接线设计;②不同的用电容量,用电容量的不同,对于系统的可扩建性是有着不同的需求,对于不同的用电容量采用设备内部的优化方案,例如对于工业用电来说,针对容量计算方式,优化相应的设计风。③合理的选择变压器,对于不同种类的变压器,合理的选择能够使得主接线路的线路投资减少,而且也能大大的减少用电负荷的浪费。 4结语 通过讨论电力业扩工程中常见的主接线方式,并且对主要的主接线方式进行了优点和缺点的分析,并且提出了相关的优化思想,业扩工程是电力产业服务的综合水平体现,只有针对不同的用户,提出智能化自由度的选择方案。 作者:邓明辉 单位:茂名天成电力设计咨询有限公司 电力电气论文:电气设备安装电力工程论文 1.做好电气设备安装前的准备工作 作为安装施工单位首先必须认真研究图纸,有监管、技术人员以及主要负责人认真观看图纸,分析图纸,明确施工要求,研究施工的技术要求和安装的可行性。如果对其中的设计不清楚,需要及时提出并认真研究,真正理解透彻图纸设计;如果发现图纸设计有问题,也应及时上报商榷,确保图纸没问题,理解到位,设计和施工保持高度一致,施工单位和专业人员完全明晓设计的意图和关键。施工单位既要考虑业主的目标和要求,又要充分考虑行业规范和地方部门要求。安装单位研究好图纸以后,需要和土建部门及时取得联系,一起商榷图纸,制定协同施工计划,做好协调配合。安装电气设备既要进度更要质量,根据图纸要求,立足施工条件,制定切实可行的施工计划,并把计划上报业主和监理单位,等候评估。然后做好专业技术人员、施工人员、管理人员、负责人等熟悉安装工艺和程序,保障顺利施工和如期验收。并把施工人员名单交于监理单位和业主,由监理单位派遣专业人员进行监督审查。最后,根据工程施工需要准备所需的各种器械工具,选用合格的弯管仪器、测试绝缘电阻的设备、吊车、接地电阻测试仪器等,并对这些工具认真检查,既要满足数量要求,更要满足质量要求,并做好检测和记录工作。 2.控制配线、配管工程质量 配线是电气设备安装用到的最为重要的耗材,导线与电缆数量和质量事关工程安装进度和质量。建筑物所用的导线和电缆必须由阻燃材料制成,结合图纸要求,选用既符合国家质量标准又合乎图纸要求的导线与电缆。导线穿管是不允许有接头的,而且严格控制线管中的导线数量,以10根为最多上限。同一线管中的导线要求同样的电压,如果导线电压差距较大,需要分别选用线管,如果导线连接的是不同的电表量程,也应分别穿管,接地线和支流回路才可以在同一跟线管中同行。连接导线也要严格按照相关工艺要求,接头需要一般都要采用压接工艺,确保导线界都没有加渣、裂缝问题出现,制作线头一定要规范,密实包扎。配管是电气设备必不可少的材料,所有的配管必须符合国家标准,PVC管是用的最多的材料,一定要确保PVC是阻燃材料制造,而且严格根据图纸和设备要求选用型号。如果需要用到钢管,一定要确保未经腐蚀,不能有任何锈迹,截取钢管时需要用钢锉处理管口,不能存在毛刺,防止割裂或者刺破导线绝缘层。施工时选用配管的管径一定要和图纸要求相一致。需要用弯管设备进行煨弯,煨弯半径必须符合要求。对于薄壁钢管需要借助丝扣来连接,并且整齐排列丝扣,薄壁钢管不能采用焊接方式处理。严格根据相关要求来埋砼,必须达到深度要求,如果配线管需要暗敷就要随墙埋入。 3.控制配电箱安装质量 首先需要根据工程施工实际定植配电箱,确定好是用明箱还是暗箱。如果是暗箱需要认真研究预留洞大小,找平、竖直、确定标高,并将箱体的周边用砂浆填实。如果是明箱,在确定好尺寸的前提下选用合适的膨胀螺栓来固定牢固,确保箱体不能倾斜,箱体的油漆不能蹭破。订货之前认真研究图纸中三相负荷是否平衡,如果不平衡则要及时调整。最后根据调整的具体情况来区分导向的色别,并把具体的参数以书面形式提交供货商家。其次,在安装箱体过程中,第一步要检查箱体的尺寸规格,根据电气施工预埋管的管径和数量开启敲落孔。如果商家已经根据常规需要设计了预留孔,直接打开就行;如果商家没有预设,则要选用专业开孔器根据配管数量和口径来开孔,电气焊开启很容易对箱体造成破坏,同时需要做好开孔处的防腐蚀处理。再根据箱体的形状、大小和图纸及施工环境选择合适的位置。安装牢固以后用水泥灌注,等箱体足够牢固以后再进行箱内走线和设备安装,用专用PE保护线汇流排引连接接地螺栓,不仅能够解决箱体的接地问题,而且能够有效解决钢管进箱焊接灼伤箱体的问题,防止箱体受热变形。安装固定好配电箱以后,需要实施穿线,仔细研究图纸设计,根据要求选好导线规格型号,并且保障导线都要整齐顺直穿入,折弯也应整齐划一,不能高低起伏,更不能出现交叉交合问题。同时,考虑以后维修和优化等后续工作,需要预留一定的导线,根据箱体半周长截取预留导线长度。每一个接线柱上只能接入一根导线,不得已也最多只能接入两根导线。依照图纸对应回路做好编号,并标注控制回路名称。 4.整理好相关资料和竣工图 在施工过程综合考虑安装的特殊环境和业主的临时要求,需要对相关内容作出一定的变更,施工完成以后必须对整个施工做好整理,尤其是对施工过程中的变更一定要在施工图中作出相应的标注,并做好有关资料的记录,最后绘制出完成的竣工图。施工单位与监管人员同时到场开箱检测合格证及相关资料,交工时需要把与之相关的资料和图纸一并教给监管人员审核,确认无误后装入竣工资料档案保管。 总之,电力工程相关电气设备安装工艺是一项综合性系统工程,需要安装好电气设备,还需要做好合作单位、各个工种间的相互关系,确保工程顺利施工,保障工程质量和安全。 作者:罗玉苹 赵华平 单位:国网江西新建县供电有限责任公司 电力电气论文:电力工程电气自动化论文 1电力电气自动化的概述 1.1电力电气自动化的运用意义 不管是电力工程,还是自动化本身技术,将电气自动化渗透在电力系统中都具有很强的现实意义,其主要表现在:推动电力系统自动化水平上。它本身属于高科技的范畴,在电力应用中,以电力设施与技术更新为主,当然也能带动电力工程信息化水平,特别是电力设施权限上;具体如:电气设施模糊化,同时运用范围日渐加宽也极大的推动了电气自动化技术水平的提高。将自动化技术应用到电力工程中,具有明显的优势。同时,电气自动化和计算机有着密切的联系,在相关设施维护时,只要经过计算机就能达到要求;然后再由工作人员结合数据信息,利用计算机运行以达到对相关设备运行的维护,同时这也是控制工作人员工作强度的有效方式。将电气自动化技术运用在电力工程中,能够有效提高管理效率。为了满足电气自动化应用要求,电力设施与技术管理都需要不断调整。就目前的电气自动化相关设备来看:由总线连接构成,其连接过程简单,在总线控制的过程中,同时也是对整个过程进行有效管理的方法。 1.2电气自动化技术的设计原则 目前,大多数电力系统已经带有自动保护装置,故在设备选型时,通常会优先选择自动化综合系统,其选型接线方式比较简单,结合继电保护就能实现自动化设备的有效应用。从总体来看,电气自动化技术必须遵循的原则,主要包括以下方面:电气自动化控制设施的连线形式必须结合原有的系统设计,即使使用的是监测系统也必须添加设备数量与种类,并且在图纸设计中详细说明,以保障设备连接的精确性。在计算机远程开关中,必须使用远程闭闸、开闸智能开关,以确保远程操作中的自动化控制顺利实现。利用计算机实现开关监控,在接点打开的情况下,将其纳入监控体系。如果是低压开关,必须设置辅助接点。在设置与安装继电保护设施时,必须整合综合电气与变压保护技术。 2电力电气自动化在电力工程的应用 2.1变电站自动化 变电站自动化,是利用站内电气设施监控,在计算机替代传统监控设施的环境,确保二次设施的数字化与集成化;变电站利用光纤替代传统的电缆传输,以提高信息传输效率在自动化技术的运用,同时它还可以在计算机截面上进行操作,以统一记录运行状态。另外,变电站自动化也能满足各种电气设施的运行要求,它在电网自动化中发挥了很好的作用。 2.2PLC系统 PLC作为计算机技术与继电接触整合的产物,通过电力系统,它实现了工作指令的信息记录与自动编程,在有效控制电力系统信息运算和记录的同时,减小电力系统耗能,让整个系统更加灵活、轻便。PLC在电力系统数据分析、转换、整合、采集、传递、转换等方面都具有得天独厚的优势,在吸纳到电力系统进行有效控制的同时,对不份额柔性操作进行智能控制。利用电力系统中的独立模块,以及总线信息中的通信连接,不仅能保障电力系统正常控制,对促进电力系统相关工作协调化也有重大作用。 2.3电网调度 电网调度组成,主要包含电网调度中心控制中的工作站、计算机网络、打印设施、显示器等。在电网调度自动化中,利用电力系统的广域网与专用网进行连接,由电网调度范围、中心控制内的终端和发电厂构成。在电力生产中,它不仅能满足数据采集、调度自动化,还能对电网监控进行有效分析。另外,它在估算电力状态、预测电力负荷时也有很大作用,电网自动化不仅有助于调动经济调度与发电控制功能,对满足电力市场运营要求也有很大作用。 2.4发电厂测控 在单元控制过程中,控制单元一般由智能模件与主控模件构成。其PCU能直接面对生产中的热电偶、变送器、电气量、脉冲量、开关量等各种信号接收。在处理运算中,通过实时显示运算设施与参数,在打印好输出信号与执行机构后,以完成过程生产的控制、监测与联锁保护。其中,工程师与运行员为其准备好人机接口,工程师主要负责组态修改与设置,以确保系统维护与诊断;运行员接收PCU的信息,为其提供良好的控制与监视手段。 2.5计算机 计算机作为整个电气自动化最主要的技术之一,它的应用对象主要有电力系统的变电、配电和供电环节。而智能电网则是电力系统应用最广的技术,调动电网的技术是电力系统应用计算机技术最典型的代表之一,同时也是现行电力系统自动化最主要的部分,它不仅能实现国家电网相关信息的收集工作,同时还能对各个区域、省市、县级电网进行自动调控与调动。 3结语 电气自动化作为一项综合性很强的现代技术,它具有广阔的应用前景。随着社会步伐加快,国内电气自动化技术也得到了很好的发展与利用,但是和西方国家相比,依然存在很大差距。对此,相关人员必须不断探索,在提高电力系统运行效率的同时,确保服务质量和自动化技术,这样才能不断增强自动化技术活动,让电力系统有更好的发展。 作者:贺桂义 单位:国网河北沧县供电公司 电力电气论文:电力企业电气工程论文 1电气工程施工准备阶段的质量控制要点 首先,要求相应的施工人员具有高素质、高水平,这样才能保证施工工作的高品质,进而才能确保电力企业电气工程质量的高品质,因此在施工前应该选择具有高素质和高水平的施工队伍及其施工人员,还需要及时进行相关施工内容的培训,做好技术的交底工作。而且还需要有针对性的进行技术和质量保障体系的制定,给予施工队伍一定的施工质量控制规范和制约,并保证施工中各项技术措施的有效性。其次,还需要进行施工原材料采购环节的严格监控,这样才能保证施工用料的质量,因为在施工质量控制中,施工用材的质量也是重中之重,有着决定性的作用,一定要避免偷工减料或者采买不合格的施工用料现象的出现,在进行具体实施的时候,需要进行所用施工用材的严格核实,施工中也需要进行材料规格、型号和材质进行检查,是否符合于施工清单上相应的要求。同时,还需要进行施工顺序的优化,这样才能避免施工中“等工”现象的出现,进而影响了施工进度,还对企业的经济效益造成了或多或少的影响。此外,还需要对所用的设备进行检查和确认,才能为后期施工阶段创造有利条件。 2电气工程施工阶段的质量控制要点 需要对电力企业电气工程施工的规范操作加以严格推行,进行符合电气工程实际施工工艺标准和规范的编制。在电气工程施工阶段过程中是整个电气工程主体功能得以实现和形成的重要阶段,也是质量控制的重要阶段,严把电气管材和线盒质量关,一般采用阻燃型的重型管。在材料购买后以及施工前,都需要进行相关性能的检测,防止从中做假和不合格材料进入施工现场,进而存在安全质量隐患。而且预埋电线管后方以用于工程,为了不对结构造成影响,就需要保证其保护层的厚度,而且不能在钢筋外侧进行预埋电线管的敷设,如果电气设备连接不牢固,那么很容易在砼振捣的时候导致接头脱落,所以一定要注重胶水的质量,最佳的方法就是选择和线管同一品牌的胶水,一般情况下,都能与其要求相符合,在进行浇注砼的时候,一定要有电工随时监控着每台输送泵,这是为了能够及时对被压坏的线管和线盒进行处理。 对于建筑安全非常重要的还有均压环、避雷链和防雷引下线等,这些地方是否存在漏焊,其焊接长度和质量是否与相关施工规范和设计要求相符合,也是电气工程施工中质量控制的要点。施工中,需要仔细检查每个环节,尤其是在结构转换层中,因为调整柱子主筋,容易错焊和漏焊防雷引下线,所以,要求施工人员着重注意该问题,必须认真检查,这样才能确保电气工程的施工质量。此外,还需要加强施工中的安全管理,这也是控制电气工程施工质量的重要环节。当电气工程的施工用材和设备进入施工现场中需要做好绝缘检查,其中电缆、电线产品应该具有安全认证标志,并加以绝缘层完整程度的检查,尤其是其绝缘层厚度均匀且满足相关规定。当电气工程出现短路现象的时候,电流将会比正常时的高几倍甚至是几十倍,因此需要将配电设备中的熔断器配置到电气工程线路中,这样就可以起到短路保护的作用,并且选择熔断器的时候也需要选择具有相应分断能力的,以此达到短路后也能保护电网的效果。对于电网线路的漏电保护器,应该取30mA/s来作为标准,需要满足触电保护的要求,这样才能保证其十足的安全性。电力设备接地也应该结合负荷和用电特点的不同,所采用的工作接地形式也有所不同,利用重复接地、防雷接地、屏蔽接地等方式,保证电力网络及其设备的安全性和稳定性,做好电力设备接地的保护工作。 3电气工程施工后的质量控制要点 在进行电气工程施工后期进行调试阶段,其中施工质量控制是通过各种的手段进行电气工程施工所造成的故障的判断,例如直观法、测量电压和电阻法和强迫闭合法等。在电气工程进行试运行阶段,也就是电气安装工程施工完毕后,负荷电力工程试运行的操作需要按照相关操作规程进行,并且在试运行中还要认真进行工作的记录,对运行中出现的问题进行及时发现并处理。在电气调试的过程中,也要着重关注工程的质量管理,一定要把设备的调试工作做好,这样才能让电力工程施工任务保质保量地完成。 4结束语 总而言之,针对电气工程施工的前期准备、施工阶段和施工完毕后三个阶段中可能出现的问题进行考虑,采取具有针对性的质量控制措施,尽可能地规避材料选择、管道设置等各个施工环节出现的问题,这样才能让工程施工质量得到保障,同时还能有效提升施工安全,提高电力企业的综合效益,促进企业和电力行业长久可持续发展。 作者:赵明菊单位:国网湖北省电力公司宣恩县供电公司 电力电气论文:电气自动化视域下的电力工程论文 1电气自动化技术 随着我国社会经济的不断发展,电力企业运用新的信息技术,提高电力工程的自动化水平,促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置,可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时,通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。在电气自动化技术中,要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度,充分利用电力工程中的自动化设备进行监督,在面临突发状况时,能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网,加强城乡电力网络运行工作,完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。电气自动化技术的应用范围广泛,从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 2.1变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。 2.2在电网调度自动化中的应用 在电力工程中,电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析,监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据,对电力工程整个系统进行评估、调配和预测,从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况,通过电气自动化技术能够及时作出判断,检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外,通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析,调度从大屏幕上可以清晰的采集信息,找出电气事故的发生地并提出应对措施,防止事故的扩散,减低影响。 2.3分散测控系统自动化的应用 在电力工程的发电厂分散测控系统中,通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号,处理运算的结果、参数等,通过这种方式对电网进行监控,从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 3结论 一个国家经济发展水平的重要标志就是电气自动化的水平。电气自动化是整个电力系统的重要支撑也是我国经济建设的重要保障。 作者:和琎单位:国网太原市滨河供电公司 电力电气论文:电力工程中的电气设备安装技巧 【摘要】伴随着人们生活质量的提升,科学技术的日益发展,电力工程设备的安装技巧也有了更高的要求,结合不同的电气设备根据实际情况进行分析,针对不同电气设备采取不同的安装方法,保质保量,而且好的方法也会提升安装效率。在电气设备的安装过程中主要会涉及到诸如配电箱、开关箱、安装板和导线等设备。配电箱中所包含的电器主要是安装在一种具有绝缘性的安装板之上的,此外在工作过程中还需要将配电箱中的相关机械进行固定性的加固,进而实现其能够与电气进行顺畅的连接。下文就针对电气工程中电气设备的安装技巧进行简单的分析和阐述。 【关键词】电力工程;电气设备;安装;技巧 1引言 电力是国家一直长期关注的重点,而且近年来,国家对电力设备的安装也在逐年增加,电力是与每个人生活都息息相关的。电网已经在全国广泛的安装,而电网的安全运行也关系着广大人民的安全,电气的安装技巧此刻就显得尤为重要,如果稍有不慎就会造成重大的影响以及隐患。[1]电力行业中,如果想要电气设备能够得到有效的发挥,就需要进行严谨的设计,才能够在安装的时候避免很多不必要的麻烦。所以需要立足于电气设备工艺的研究,从实质上进行改进。 2电力设备安装工艺的注意事项 2.1图纸的反复检查 任何工程都会设计到一个关键的环节,就是图纸的设计,在电力工程当中,设计图纸需要经过监理人员以及施工人员、设计人员共同反复推敲,不断的加以改进,[2]可能这段过程是整个过程中最耗费时间的过程,但是为最终的结果奠定了良好的基础。可以针对图纸展开研讨会,大家进行不断交流,发现问题要及时提出,在最终确定施工方案,完成图纸阶段。 2.2工作人员技术的提升 伴随着时代的不断发展,科技的日新月异的不断发展,只有不断提升个人能力,提高个人素质才能够为电力工程的设计带来帮助,定期举行考试以及培训,提升员工以及设计人员的个人素质,完善个人能力,为工作的开展奠定良好的职业铺垫。提升个人能力,各个单位应该开展各种鼓励机制,鼓励员工们积极学习,考取与职业相关的各种证书,给予一定的奖金鼓励。员工们也可以竞相学习,互相探讨工作,业余时间可以组织技术交流的活动,定期开展学习交流的座谈会,找到相关有经验的同事进行经验分享。 2.3互感器的安装 互感器是实现变电环节中的重要设备,安装水准的高低直接影响到了工作的顺利开展,安装电流互感器的时候应该高度的注意其二次回路上是否符合规范要求,[3]是否足够合理。而且要注意安装过程中的细节,在科学合理的规划中,选择合适的位置,确保线路的合理,尤其注意防止电流互感器在主保护中出现的遗漏问题,还需安装相关的避雷防雷设施,防止发生雷电事故。 3重要保护措施 3.1断路器的安装 断路器是保证电路安全问题的重要环节,技术人员应该严格的按照规范进行操作,应该定期对现场环境进行时时检查,确保相关设备是否能够正常工作,是否处于最佳工作状态,技术人员需要严格、认真的进行相关检查,定期进行相关设施的检修。配管材质的选择一定要符合国家的标准,还有钢管一定要没有经过腐蚀的,而且不能带有锈迹。 3.2绝缘设施 绝缘设备是线路当中的重要设备,在安装之前要做好充分的准备工作,现场的清洁也要有一定的保障,定期的对相关设备进行除锈工作。电力工程相关设备的正常运行能够促进电力工程的价值的发挥,电力设备中的互感器、断路器、绝缘开关以及变压器都是非常重要设备,在安装过程中除了对设计图纸进行细致的检查之外还应该对线路工作地点进行细致的检查。派经验丰富的人员进行实际操作,才能够保障电力设施的正常运行。提高电力工程中相关电气设备的安装工艺水平,可保证电气设备的安装质量及使用性能,具有高度的现实意义。 4结语 电力工程在生活工作中尤为重要,电力工程的安装需要工作人员不断提升个人的技术能力,对相关设施的定期检修以及清洁,员工之间对于相关工作事项的经验交流,对于提升个人工作能力也会起到一个非常关键的效果。此外在配电箱之内和开关箱之内的电气需要根据其规定的位置来进行安装板的固定,也是非常关键的,能够防止出现松动,使得电器之间进行高标准的结合,避免出现松动的隐患,将所有的细节问题处理好才能够让最终的工程变得更加完美。配电线中的连接线也是非常重要的,在绝缘导线的选择上需要按照要求选择横截面≥2.5m2的铜芯材质的,在连线的过程中也要注意导线的型号,横截面的选择一定要足够的精准,跟电路图上的截面要相匹配,对于线路的选择安全问题也至关重要,一定要选择安全系数高的产品。 作者:吴雷 单位:吉林省送变电工程公司 电力电气论文:电气工程中电力电子技术的应用 摘要: 作为一个能源消耗大国作为一个能源消耗大国,电气工程的应用对于我国的经济发展有着至关重要的结果影响,只有不断地加强电气工程的质量,加快电力电子技术的创新与应用,推动电气工程的发展,才能够更好的地促进经济的发展。电子技术的应用推动了电气工程的发展。现阶段,电子技术已经达到了较高的水平,如何将其应用到电气工程中,提高电气工程的质量以及工作效率成为了广大的技术工作者需要思考的问题。本文从电子技术的现状出发,浅析电子技术的应用。并就如何进行应用问题进行探讨分析。 关键词: 电力电子技术;应用研究;电气工程 1前言 作为当前时展的大趋势作为当前时展的大趋势,电子技术的推广应用已经成为了未来电气工程项目的主要潮流。电能作为目前的主要的供给能源,在国内的应用极其广泛,正是因为其地位的重要性和需求的广泛性性和需求的广泛性,为了提高电网运行的质量和效率,进行电子技术的应用是当前电气工程发展的必然诉求。只有深刻认识到电力电子技术的优势,将其广泛应用,才能促进电气工程更好的地发展和进步。 2电力电子技术的的内涵 2.1电子电力技术含义 其是指三个领域其是指三个领域,分别为电子、电力与控制,它是利用电子技术控制电能变化子技术控制电能变化。技术特点是强电力被弱电子控制。该技术目前被广泛应用于各大领域技术目前被广泛应用于各大领域,对于国防与能源、工业和农业甚至交通方面都有极大的贡献业甚至交通方面都有极大的贡献,在电气工程中对于电子电力技术的应用也在不断深入,对于提高发电机和电动机对于电能的利用、生产及转换等方面电能效率发挥着巨大的作用,还可以提高生产率还可以提高生产率、节约能源。电力系统的稳定与安全是工作中重点关注因素作中重点关注因素,电子电力技术可以对稳定性和安全性进行增强,使理想中灵活可控的电力系统工作模式成为现实。 2.2电力电子系统在电气工程中应用的重要意义 作为人口大国作为人口大国,不仅有着庞大的用电群体,而且在地域上分布极为广阔分布极为广阔。在城镇化速度越来越快,对于电力的需求也越来越大的基础上,社会各界对于电气工程要求也越来越高,不仅要求载荷大不仅要求载荷大、容量大还需要稳定性强安全性高,传统的电力系统已经不能满足人们的需求力系统已经不能满足人们的需求,这使得电子技术的应用越来越迫切来越迫切,对于技术的要求也越来越高。但是但是,目前由于技术的局限性和科技水平的制约,在电气工程的建设中仍然存在一些问题工程的建设中仍然存在一些问题,也会出现故障和效率低等问题。这种形式下,电力电子技术的应用就显得格外重要,该技术对于电气工程系统的安全性和稳定性都发挥着极大的作用。电力电子技术能够在电气工程中进行广泛应用,不仅技术针对性强,适用性强,而且操作简单方便,性能高,极大的推动了电气工程的进步。 3将电子技术应用在电气工程中的优势 3.1应用范围广应用范围广,操作简单 我国幅员辽阔我国幅员辽阔,人口众多,作为生产生活中的重要供给能源,对电能的依赖性非常的地大,尤其是近年来经济的不断发展,生产的不断扩大,对于电能的需求越来越大,对于电气工程的要求也越来越严格。电力系统涉及面广,构成复杂,因此在实际的运作当中就会出现牵一发而动全身的现象在实际的运作当中就会出现牵一发而动全身的现象,只要一个环节出错个环节出错,便会引发连锁效应。电子技术的应用可以利用其高技术含量来维持电气系统的稳定性。电子技术不仅可以在电气工程中广泛应用,而且还极易操作,在应用中会极大的地降低操作难度,提高工作效率。 3.2电子技术提高了电气工程的质量和性能 一般在电气系统当中一般在电气系统当中,由于电力系统的复杂性,使得电气系统不仅涉及面广系统不仅涉及面广,需要考虑的因素众多,不仅需要进行自身技术的替身,另外还涉及到一些电力行业的其他技术,综合性强强。电力电子技术的应用,大大的大大地减少了操作时间提高了操作效率高了操作效率,避免了操作失误,让整个设计更加的地严谨和实用实用。电力电子技术的技术不断进步,也使得其自身更具科学性,在应用时能够最大程度的地发挥其作用,也使得电气工程系统的质量更高程系统的质量更高,性能更强,让其组织结构更加合理科学。正是因为电力电子技术的重要性正是因为电力电子技术的重要性,因此必须对其更加重视,不断地进行技术的改进和突破断地进行技术的改进和突破,让电气工程有更好的发展。 4电子技术在电气工程中的实际应用 4.1变电站的电子技术应用 在变电站中在变电站中,电子技术应用也是非常广泛的,不仅可以有效提升变电站工作的效率效提升变电站工作的效率,一些人工操作的步骤也逐渐被取代,免除了繁重的工作量,有效避免由于人为操作而造成的工作失误作失误,使工作质量得到很大幅度的提升。相关工作人员通过借助电子技术过借助电子技术,实现对变电站一切工作的监督管理,及时的发展地发现工作中存在的一些潜在的安全隐患发展地发现工作中存在的一些潜在的安全隐患,并找出有效的方法的方法,使其得到有效地解决,最大程度的地减少事故发生的概率概率,为变电站一切工作的顺利进行提供可靠的保证。 4.2在发电厂中的电子技术应用 由于电气工程的复杂性由于电气工程的复杂性,在发电厂的管理中,由于其相关的互助设备多而杂的互助设备多而杂,导致在进行管理时不仅需要花费大量的人力物力,不仅经济效率低而且管理难度大。而电子技术的应用应用,可以进行较为集中的管理和监控,让后期管理工作节省了大量的工作内容了大量的工作内容,提高了工作效率,并且压缩了管理运行成本。电子技术在发电厂中的应用不仅使得发电厂的工作难度降低了降低了,而且让发电厂的运行更加的稳定安全。 5结束语 在国内的电气工程系统当中在国内的电气工程系统当中,因为电子技术的高稳定性、高质量高质量、应用范围广、可靠性强以及高技术好而得到了大量的地投入使用地投入使用,电子技术的大量使用让电气工程得到了发展和提高提高,两者之间相辅相成,互相影响互相进步。笔者根据相关的资料以及自身的经验对其进行了较为系统的阐述的资料以及自身的经验对其进行了较为系统的阐述,但是受到目前认知的局限到目前认知的局限,仍然还有一些不足,认识还比较浅显,还希望能够得到专家的指导希望能够得到专家的指导,对于国内的电气工程发展进行进一步的研究和发展一步的研究和发展,让当前的电力电子技术及电气工程能够得到更为成熟的发展和改进得到更为成熟的发展和改进,实现电网系统的健康可持续发展发展。 作者:覃小美 单位:佛山市高华电力设备有限公司 电力电气论文:建筑电气工程中电力电缆的应用 摘要: 电力电缆是建筑电气工程的重要组成部分之一,建筑电气工程作为一个整体化的系统,需要依赖电力电缆来保障其正常的运行。电力电缆的作用主要是在完成电能生产、运输及使用的基础上,保障电能的质量,使人民大众居住的社会环境安全、稳定。本文主要围绕电力电缆在建筑电气工程中的应用做出讨论与研究。 关键词: 电力电缆;建筑电气工程;应用研究 0引言 在建筑电气工程中敷设电力电缆是非常重要的工序之一,电力电缆在建筑电气工程中发挥着重要的作用。敷设电气电缆是建筑电气工程在施工过程中的一个主要项目,同时为建筑电气工程的质量提供了有力保障,为我国电力系统的安全运行保驾护航。 1电力电缆的敷设方法研究 在建筑电气工程的施工过程中,敷设电力电缆的方法有很多种,比如说:隧道敷设法、架空敷设法、直埋敷设法、穿管敷设法、浅槽敷设法、沟敷设法等等。敷设方法的选择并不是随机的,而是要结合施工地的具体情况来分析确定的,比如:施工地的城市发展规划方案、施工地周边的已有建筑物电力电缆的情况等。通过多年的具体施工经验及调查、分析总结,我们发现:从技术角度来说,隧道敷设法、沟敷设法在电力电缆进行施工、维护及检修的过程中具有优势;公用隧道敷设法的投资成本高、建筑材料的消耗量大,不适合国内的建筑电气工程,但在经济发达的国家具有很高的应用程度;直埋敷设法因其投资成本低,又称经济型敷设方法,在国内建筑电气工程施工中应用程度最高,但是如果发生电力电缆故障时,需要重新开挖电力电缆沟来进行检测与维修的工作,给人们的生活、交通等带来不便。 2电力电缆路径选择的研究 不同的企业在建筑电气工程施工过程中,对于电力电缆的路径要求不同,部分企业要求选择最短路径,这就为日后的建筑用电带来了极大的安全隐患。所以,选择电力电缆的路径要依据下面六条规定:一是电力电缆在受到机械外力的作用下,防止发生高温、腐蚀等危险;二是在确保电力系统安全的前提下选取电力电缆的最短路径;三是确保电力电缆的半径能够弯曲;四是确保开展敷设、维护、检修电力电缆工作的便利;五是确保电力电缆与即将开挖地段之间距离足够远;六是考量好排水系统,尽可能利用自然排水,必要时也可以选择其他排水方式。 3电力电缆截面筛选的分析 选择合适的电力电缆截面,可以延长其使用年限,维持电网的稳定运行,具有较高的安全性。所以,筛选电力电缆截面的方法主要有以下几点:一是温升,在已知发热条件的情况下,保证电力电缆在长期工作时的电流要比线路的工作电流大;二是经济电流密度,根据年费支出的最低的原则来对电力电缆的截面进行筛选(≤10kV的配电线路除外);三是电压损失方式,通过电压损失方式对电力电缆的截面进行校验,要保障所有电力设备的端电压符合标准要求。 4电力电缆型号选择的分析 油浸电缆、局绿意绝缘电缆、交联聚乙烯电缆是我国较为常用的电力电缆。随着生产技术及施工水平的不断提高,在建筑电气工程施工过程中,交联聚乙烯电缆得到了广泛应用。在对电力电缆的型号进行选择时,要根据施工地的具体情况进行选择,充分考虑到各种影响因素。 5电力电缆检测技术的分析 在建筑电气工程施工过程中,仅凭借施工人员的力量来确保配电线路的安全性与可靠性是不够的,为了实现排查故障及解决故障的及时性与有效性,还需要借助一些现代化的科技手段来检测管理电力电缆。比如:火灾漏电监测技术,电力电缆在发生漏电现象时,存在一定的火灾安全隐患,但并不一定会发生火灾,这就要求工作人员及时检查电力电缆,要重点排查长期漏电的电力电缆,防止火灾的发生。 6电力电缆施工中的有效方法分析 在建筑电气工程施工过程中要严格按照有关规定进行施工,其中以下几点要格外注意。一是敷设电力电缆之前,要认真核对电力电缆的型号,查验其规格是否符合相关规定,确定其线盘与保护层有无损坏现象及其两端是否受潮;二是敷设电力电缆的过程中,将其从盘的上方引出,禁止在支架上或地面上出现摩擦、拖拉现象,防止出现未处理的机械性损坏;采用直埋敷设法时,要注意敷设的速度,以往出现弯曲半径太小而出现电力电缆的损害;如果采用沟敷设法、隧道敷设法时,要明确电力电缆在支架上的位点,严格按照顺序敷设电力电缆,避免出现电力电缆交叉穿越的现象,同时要留出适当的伸缩余地。在机械牵引时,避免摩擦、挤压电力电缆,敷设速度要小于15m/min。 7结束语 在建筑电气工程中敷设电力电缆,要使用科学、合理的施工方法,以确保其安全性。在进行施工的过程中,要充分调查、研究施工地的具体情况,使用恰当的施工方式,同时还要保证遵守电力电缆的施工原则,旨在确保工程施工的质量。为了加大建筑电气工程施工及建筑用电的安全性,要根据实际情况选择电力电缆敷设的具体方法及选择截面、路径及型号合适的电力电缆。 作者:汤亮 单位:中科芯集成电路股份有限公司 电力电气论文:电力工程电气自动化技术解析 摘要: 我国在实现经济实力不断提升的同时,在科学技术领域也取得了十分瞩目的成绩。电力行业的发展与其他行业发展息息相关,是国家社会经济、文化等各项事业发展的基础力量。随着科学技术的不断发展和应用,其在电气行业中也得到十分广泛的运用。本文主要分析电气自动化技术在电力工程中的应用,旨在为促进电气行业实现健康发展提供一定的借鉴。 关键词: 电气自动化技术;电力工程;电网调度 由于新技术在电气企业中的广泛运用,电力自动化技术不断成熟起来,而且在电力工程的发展过程中发挥着举足轻重的作用,促使电气自动化持续发展。电气自动化技术能够有效利用其自动控制和自动检测功能,实现对电力系统的实时监控与远程性调节和控制。当前,我国的信息化技术水平逐渐提升,运用信息监测技术实现对整个电力工程的远程化操控。但是,电气自动化技术如何在电力工程中实现有效运用成为影响其发展的重要问题之一。 1电气自动化技术概述 电气自动化技术涉及到的电气装置功能有自动控制及检测功能,其能够有效实现对电力系统相关的远程性控制以及远程调节、监控。社会经济的不断发展带来电气企业的新生命,很多新型技术层出不穷,促使电力工程的自动化技术明显提升,电气自动化开始发展起来。后来,在信息化技术不断推进的过程中,电力工程不仅能够实现远程管理及控制,还能够运用信息技术监测完成大量工作。电气自动化技术可凭借网络对工程相关信息展开全方位分析及整理,使得电力系统实现稳定运作和发展。在运用电气自动化设备的过程中,电力工作人员的工作压力大大降低,在遭遇紧急情况的时候可采取有效的措施进行处理,进而保证电气工程实现稳定运行和发展。此外,电气自动化技术的使用范围相对较广,从电气的开关一直到整个电气工程都可运用,是推动电气工程持续进步的重要条件。 2电气自动化技术的实际运用意义 2.1提升电力系统自动化水平 我国总体科技水平的提升带动了电气自动化相关技术的发展。电气自动化技术在实际运用的过程中能够有效提升电力系统的自动化水准,利于电力工程的健康发展。电气自动化技术的运用对于电气设备的相关性能有更高的要求,需要对于现有的一些设备进行更新和升级,带动电气企业相关设备的更新换代。此外,电气自动化技术能够明显提升电力工程管理水准,使得企业管理工作更具有科学性、合理性,与现代的信息化标准相符[1]。最后,电气自动化技术在电力企业中的有效运用可有效促进其自身的发展,并迎合电力系统实际运行的相关需求。 2.2便于维护 电气自动化技术在电力工程中的运用,使得其维护工作更加便利。该技术在技术水平上要求相对较高,但维护工作较为简单。电气自动化设备和计算机等相关终端设备互相连接,可通过计算机进行操作,完成对电力设备的维护工作。在日常维护的工程中工作人员需要输入自身的数据和信息,促使电力系统可实现对相关运行数据等的科学调整,从而达到设备维护的相关要求。这种维护方式不但能够有效提升企业中对人力资源的有效利用,还能够降低工作压力,提升工作效率,利于实现企业的可持续发展[2]。 2.3提高工作效率 电气自动化技术的有效运用能够明显提升电力企业相关管理部门的工作效率。电气自动化技术的运用需要首先具备一定条件,需要电气工程相关企业能够在日常管理等工作中积极创造良好的环境。因此,企业为了能够真正发挥电气自动化技术的运用效果,努力实现电气设备的更新及有关技术的完善,从而促进管理人员工作效率的提升[3]。 3电气自动化技术在电气工程中的运用 3.1电网调度 电气工程在实际运行的过程中主要以显示器及计算机相关设备为工具展开电网调度工作,这种工作方式能够为以后电网调度工作的发展和研究提供信息依据。加入电气自动化技术之后,工作人员能够针对电网的实际运行状况展开实时监控,并快速传递相关信息数据等,促使电网调度的工作稳定开展。电网调度在整个电气工程中能够发挥重要作用,要想实现电气运行的有序发展,就需要高效完成电网调度工作[4]。传统意义上的电网调度工作中,一些工作人员不能及时对电力故障了解到位,导致一些安全事故发生并造成重大经济损失。运用电气自动化技术之后,工作人员可有效借助屏幕对电网实际运行的情况进行实时监控,尽快发现故障,并寻求解决办法,降低电力运行风险。 3.2变电站 由于电气自动化技术属于以计算机、现代化通信技术等相关电子技术为基础的技术类型,其能够使得电力企业实现对变电站设备的有效整合及优化设置,促使相关企业的人力资源利用率得到明显提升,并减少工作人员的工作量,降低工作压力,使得电力企业实现更快发展。因此,电气自动化技术运用在变电站的工程中,工作人员能够有效检测变电站设备日常的运行状况,促使电气设备的相关性能得到更为有效的发挥,保证电力系统的安全和稳定发展[5]。此外,电气自动化技术的有效运用促使一些传统设备开始被淘汰,变电站相关的电力运行状态被更好地管理和控制,实现电气设备的智能化发展。变电站运行过程中涉及的大量任务都需要借助电气自动化技术来得到实现,这为促进电力现代化的健康发展提供了良好的条件。 3.3分散测控系统自动化及计算机系统 分散测控系统属于发电厂日常运行系统的一部分,其主要通过高速数据通讯网络及工程师工作站等针对其日常生产的状态实现全程监控及测试。工作人员能够凭借过程控制单元在实际生产时有效接收电气量等相关信息,对运算得到的结果及相关参数等进行分析和处理,并完成对电网的监控工作,促使电气自动化的维护和控制等相关性能取得持续性提高。此外,电力工程中电气自动化技术的运用,有效引入了计算机操作系统,及时记录电力信息,并反馈电气设施的具体运行状况。计算机系统的有效运用还能够有效确认相关工作人员的具体工作信息,及时控制信息误差,提高所得数据的准确性。计算机操作系统还能够用于电力工程的日常管理工作中,监控电力运行情况,对相关的数据和信息展开详细分析,监督人员的工作情况。 4结语 在未来的发展过程中,电力系统将更多地运用电气自动化技术,逐步实现人工智能化等发展,为促进电力行业的可持续发展提供技术支持。如今,在国家经济水平逐步提升的过程中,电气自动化技术发展水平随之提高,促进电力系统实现健康发展。笔者先阐述电气自动化及其实际运用的意义,接着分析电气自动化在电气工程当中的有效运用,希望为促进电气行业的可持续发展提供帮助。 作者:胡诗和 单位:成都理工大学
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
交通与运输论文:公众参与交通运输管理论文 1公众在参与政府交通运输管理中面临的问题 政府交通运输管理职能的转变是整个政府职能转变,建设创新型政府的重要一环,公众参与交通运输管理的重要性不容忽视,但由于我国政府管理体制单一、封闭,公众参与政府交通运输管理中还存在一些问题,具体如下: 1.1公众参与积极性不高,流于形式第一,参与意识不强。由于长期以来我国交通运输管理采取“自上而下”的管理体制,公众往往处于被动听从安排,执行决定的地位,导致公众忽视了自己的参与权与表达权,参与意识薄弱;第二,公众参与知识不足。交通运输管理部门不愿或疏于向公众公布有关交通决策的相关信息,加之公众获取信息的渠道十分有限,导致其没有充足的时间参与准备并提出有效的意见;第三,公众参与渠道不足。近来,交通运输管理部门开通了问卷调查、投诉热线、微博互动等公众参与渠道,然而由于相关法律缺失,管理部门回应缓慢等影响,导致公众参与渠道形同虚设;第四,公众参与影响力不够。公众参与只是停留在提意见的阶段,交通管理部门往往采用有利于自己的意见,导致公众参与影响力不足,甚至公众参与流于形式。 1.2公众参与范围受限,参与渠道不畅交通运输管理部门作为政策的制定和实施者,在缺少监督的情况下,往往倾向于作出更有利于自己的决定,公众参与监督增加力交通运输管理的压力。所以,交通管理部门为防止公众过度干预交通管理事务,只是允许公众参与交通服务运营商的监管及对使用交通运输产品的社会公众违法违规情况的监管,而交通项目招标、交通处罚及交通罚款等优秀流程却不对公众开放,公众监管范围的受限,使得公众参与监管机制形同虚设。而且,由于政府管理部门职责不明确,导致公众在参与监督渠道多样化的前提下,却遭遇信访无人接待,举报电话无人接听,上访遭拦截、部门相互踢皮球的尴尬,参与渠道有待疏通。 1.3公众参与的组织性弱,参与过程失序随着信息时代的到来,公众参与交通管理监督,维权的意识越来越强,但由于参与范围、参与渠道受限等影响,公众虽然有强烈的参与愿望,却不知道如何形成强有力的影响力,只能不断的抱怨、发泄不满。目前,公众参与多以个人的形式,团队与组织参与的较少,导致在与管理部门交涉的过程中,力量过于薄弱,影响力不足。公众对于交通运输管理的监督分为事前、事中、事后三部分,由于管理部门习惯与独揽大权,独自决定,导致公众仅仅在交通运输管理部门公布行政命令或出现交通事故后进行监管,事前及事中监管缺位。 1.4公众参与效能评估过程公开反馈偏失在公众参与政府交通运输管理的过程中,长期以来处于信息劣势地位,导致公众在参与交通项目评估中,由于对交通部门的工作流程、工作内容及工作职责不清楚,评估主观色彩较强,而使得评估科学性受到质疑。另外,交通管理干部对于公众参与评估的结果反馈不及时“,滥用职权“”暗箱操作“”皆大欢喜”的现象比比皆是,严重打击了公众的参与热情。 2引导公众科学参与政府交通运输管理的有效策略 根据公众参与政府交通运输管理中存在的问题,提出解决对策如下: 2.1增强公众参与决策的意识,拓宽参与渠道长期以来,公众认为交通运输决策规划是政府部门的事情,与自己没有关系,忽视了自己作为公民的权利与义务,导致其参与决策的意识不强,现阶段首先需要增强公民的参与意识,正确运用自己的权利与义务,积极参与到交通运输管理中来;其次,加强交通运输管理部门的信息透明度使公众可以事前了解交通规划项目,做好知识储备,已提出科学的建议;再次,加强相关法律建设,在保障公民权益的基础上,保障公众参与渠道畅通,并及时与公众互动,拉近官民距离,提高决策效率;最后,鼓励公众以团队或组织的形式参与到交通管理工作中,深层次参与政府交通管理决策,增强其在与政府交涉中的影响力,同时加大对交通管理部门违法干预公众参与交通管理的惩治力度。 2.2扩大公众参与范围,提升参与监管效率公众参与监管的范围直接决定公众参与监管的权限。要全面扩大公众参与监管的范围,让公众参与到交通运输违法处罚、基础设施建设的行政审批、交通管理监督及问责中来,让公众参与贯彻整个交通管理工作的事前、事中、事后。同时,创新公众监管方式,广泛利用微博、电视、论坛等数字化平台,加快监管信息的公布与更新,提高公众参与监管效率,并按照“谁许可、谁监管、谁负责”的原则,加强对交通运输管理工作的监督,明确各部门职责,防止责任推诿的现象出现,实现官民良性互动。 2.3促进监管力量集聚,稳定公众监管地位要转变公众参与以个体为主的局面,首先,需要在调动公众参与积极性的基础上,集聚审计、法律、规划等方面的专业人士以及热衷于交通管理监督工作的广大民众抱团成具有极大力量的公众团体,在交通运输管理工作中各取所长,增加在与政府交涉过程中的话语权,同时,充分利用百度贴吧、微博、电视等媒介,加强公众之间的信息共享与交流,在保证监管信息真实性的基础上,形成合力,加大其影响力;其次,从国家立法层面明确公众的监管地位,保证公众的知情权、参与权与监督权,并将公众参与交通运输管理纳入交通管理部门行政绩效考核当中,以稳定公众监管地位,同时,规范公众参与交通运输管理的相关流程,完善监管公众个人信息的保密工作及人身安全,解决公众参与的后顾之忧。 2.4建立公众参与效能评估激励机制提高公众参与交通运输管理的效能,首先,需要转变交通运输管理人员的观念,使其明确交通管理信息公开是交通运输管理部门的法定义务,是拉近官员距离,提升政府公信力,接受公众监督的有力保障;其次,要平衡好信息保密与公开之间的范畴,明确界定信息种类,在不损害国家利益的基础上,最大限度的向公众公开信息,提高公众决策的科学性;最后,要设立专门的交通运输管理网站门户,加强与公众交流,确保参与评估公众对于评估对象具有一定的了解,以提高评估的准确性及效能。 作者:王莉杰单位:通辽市科尔沁区交通运输管理所 交通与运输论文:交通运输与国民经济的关系研究论文 【摘要】本文从交通运输与社会经济,社会经济类型的变化与运输业的发展以及WTO与我国运输业的发展三个方面出发,较详细地论述了交通运输与国民经济的内在本质联系。从而说明交通运输体系作为国民经济的一个物质生产部门,它对任何一个国家的经济(或区域经济)的发展起着十分重要的作用。 【关键词】交通运输社会经济WTO 一、交通运输与社会经济 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,他把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。运输业在社会劳动分工过程中成为独立的物质生产领域,是从19世纪初随着铁路,轮船的出现才形成的。随着社会大生产的到来和发展,根据生产发展的需要,作为服务与社会化生产的交通运输业,以一个独立的生产部门立足于社会。 它的基本任务就是通过极大地提高整个运输业的能力和工作质量,改善国家各经济区之间的运输联系,安全迅速,经济合理地组织旅客和货物运输,保证最大限度地满足社会和国防建设对运输的需求。另一方面,交通运输又可以推动社会经济发展,因为优良的交通运输和通信联络,对于充分开发,利用各地区潜在的资源,以推动当地经济发展能起重要的,有时甚至是决定性的作用。 青岛的黄岛开发区有良好的投资环境,青岛市政府投入了四十多亿人民币对其进行开发,与此同时,还颁布了一系列优惠政策,鼓励客商前来投资办企业。可是来投资的客商却不是很多。后来调查发现,原来是因为交通不方便。当青岛市政府决定修建交通要道后,黄岛便开始出现了经济的繁荣。 任何地区的社会经济发展,地区间的分工交流,都是以安全,高效的交通运输联系为前提的。即首先是建设道路和相关的基础设施。只有具备了高效的交通运输体系,才能进行地区(或城市)开发和把国民经济的各个基地联结起来,才能进行商品交换和信息交流。反之,交通运输基本设施的短缺会导致对经济发展的干扰,使经济发展出现徘徊和不必要的消耗,阻碍其发展。 世界各工业发达国家的经济发展经验表明,在工业化过程中都有一个交通运输业超前发展的时期,这是一个普遍性规律。其主要原因是原料的运进,市场的开拓,都需要由与之相匹配的运输业。美国从19世纪30年代到20世纪20年代为铁路大发展时期,铁路作为路上运输的主要方式,它的优点是通达性强,受自然条件限制小,运量大以及价格低廉,从而得到了迅速发展。1926年美国铁路网建设达到阶段性顶峰,总里程达40.8万公里。之后,随着运输技术的进步,运输需求的变化,公路、内河、民航、管道等运输方式也有了很大的发展。目前美国拥有24.5万公里铁路,650万公里公路,4万公里内河航道,44.8万公里民航航线和36.3万公里输油气管道,形成了综合运输能力强大的交通体系。总的来说,美国的运输系统相对国民经济发民而言是超前的,他带动了经济的高速发展。因此,我们可以得出这样的结论,在经济建设中,交通运输业超前发展,并有一定的储备能力,是市场经济高度发展和社会化大生产的客观要求,它是由市场经济的本质特征所决定的,是社会经济规律的要求和体现。 如果我们对越来越多的新型运输方式进入运输体系的现象加以考察,就不难看出这种现象是竞争和取代效应的结果。新的运输方式以它特有的优点吸引一部分运量。由于可供使用的运输方式增多,选择性增强,以及交通运输工具相互连接的可能性增大,这就使运输供给能够更准确,更灵活地适应越来越高的运输需求,这些规律适用于经济发达国家,也适用于发展中国家。 二、社会经济类型的变化与运输业的发展 在经济与交通运输业的相互关系中,考察和分析经济与交通运输的历史发展,可以看出经济结构、产业结构、产品结构的变化直接影响到运输体系的发展和变化。如果我们将一个长时期的生产规模和结构与运输规模和结构作一个比较,可以看到在社会发展初期经济规模较小,结构比较稳定,各地区都以农业生产为主,即现在所说的以第一产业为主,生产规模和结构与运输规模和结构基本上是相对稳定的。随着生产的发展,经济结构,产业结构的变化,劳动力从第一产业向第二产业(即加工工业领域)转移。这时,第一产业的比重不断减少,而第二产业的比重不断增加。在工业化和市场大规模扩大的过程中,原材料如媒、矿石、钢铁等大宗货物运量急剧增加,货运量的平均增长率接近或者超过国民经济的增长率。在工业化过程中,工业品和消费品的轻工业在工业中所占的比重越来越大,在所运送货物的平均价值明显增大的同时,它们的平均体积和重量却减小了,依次在这一进程中,货运量的增长速度将逐渐减缓,其增长率会逐渐低于国民经济的增长率。而客运量则保持接近于国民经济增长率。由于生产结构、产品结构发生了变化,对运输提出了迅速、方便、安全等侧重于运输质量的高要求,客运方面提出了高速、安全、舒适、方便的更高要求。由于公路运输和航空运输开始蓬勃发展,运输规模和结构有了很大变化。 经济分工和生产专业化进一步加强了物质、人员和信息的交流,经济上的劳动分工导致了地区劳动分工。地区劳动分工取决于与地点有关的生产成本,交通体系的运输能力。这样,一个地区劳动分工以及相应的交通体系,形成了一个具有不同规模和不同作用的区域中心。 从而可知,社会经济类型的变化直接或间接地影响着交通运输体系的发展变化。但同时,运输业又对社会经济类型的变化起着推动作用和更直接安全的服务作用。 三、WTO与我国运输业的发展 我国加入WTO将为我国经济建设营造更加有利的国际环境,从而使我国的运输事业也得到发展。同时也带来许多挑战和更多的要求。 加入WTO有利于运输行业引进国外的资金,先进技术和管理经验;有利于运输行业的改革;有利于激发运输行业的竞争意识;有利于企业进入国际市场。入世后无论是国际还是国内各种物资的运输量必将大大增强。另外,由于我国幅员辽阔,人口分布不均,资源分布不均,地区经济发展差异较大等原因,入世后,必将形成比现今更为强大的人流和物流。然而,国内许多地区的交通运输通道已经饱和,这成了制约国民经济发展的突出因素,严重影响了地区个体发展速度和国家的整体优化进程。如我国铁路就存在通运能力十分紧张,路编组站能力严重不足,管理体制落后等问题。因此,如何在入世后建设和规划运输体系,将放在国民经济发展总体中首当其冲的位置。 由此可见,交通运输体系是国民经济的重要组成部分,两者之间相互促进,相互制约。因此,在经济发展过程中,协调好两者的亲系具有举足轻重的地位。 交通与运输论文:交通运输与社会经济研究论文 一、交通运输与社会经济 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,他把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。运输业在社会劳动分工过程中成为独立的物质生产领域,是从19世纪初随着铁路,轮船的出现才形成的。随着社会大生产的到来和发展,根据生产发展的需要,作为服务与社会化生产的交通运输业,以一个独立的生产部门立足于社会。它的基本任务就是通过极大地提高整个运输业的能力和工作质量,改善国家各经济区之间的运输联系,安全迅速,经济合理地组织旅客和货物运输,保证最大限度地满足社会和国防建设对运输的需求。另一方面,交通运输又可以推动社会经济发展,因为优良的交通运输和通信联络,对于充分开发,利用各地区潜在的资源,以推动当地经济发展能起重要的,有时甚至是决定性的作用。 青岛的黄岛开发区有良好的投资环境,青岛市政府投入了四十多亿人民币对其进行开发,与此同时,还颁布了一系列优惠政策,鼓励客商前来投资办企业。可是来投资的客商却不是很多。后来调查发现,原来是因为交通不方便。当青岛市政府决定修建交通要道后,黄岛便开始出现了经济的繁荣。 任何地区的社会经济发展,地区间的分工交流,都是以安全,高效的交通运输联系为前提的。即首先是建设道路和相关的基础设施。只有具备了高效的交通运输体系,才能进行地区(或城市)开发和把国民经济的各个基地联结起来,才能进行商品交换和信息交流。反之,交通运输基本设施的短缺会导致对经济发展的干扰,使经济发展出现徘徊和不必要的消耗,阻碍其发展。 世界各工业发达国家的经济发展经验表明,在工业化过程中都有一个交通运输业超前发展的时期,这是一个普遍性规律。其主要原因是原料的运进,市场的开拓,都需要由与之相匹配的运输业。美国从19世纪30年代到20世纪20年代为铁路大发展时期,铁路作为路上运输的主要方式,它的优点是通达性强,受自然条件限制小,运量大以及价格低廉,从而得到了迅速发展。1926年美国铁路网建设达到阶段性顶峰,总里程达40.8万公里。之后,随着运输技术的进步,运输需求的变化,公路、内河、民航、管道等运输方式也有了很大的发展。目前美国拥有24.5万公里铁路,650万公里公路,4万公里内河航道,44.8万公里民航航线和36.3万公里输油气管道,形成了综合运输能力强大的交通体系。总的来说,美国的运输系统相对国民经济发民而言是超前的,他带动了经济的高速发展。因此,我们可以得出这样的结论,在经济建设中,交通运输业超前发展,并有一定的储备能力,是市场经济高度发展和社会化大生产的客观要求,它是由市场经济的本质特征所决定的,是社会经济规律的要求和体现。 如果我们对越来越多的新型运输方式进入运输体系的现象加以考察,就不难看出这种现象是竞争和取代效应的结果。新的运输方式以它特有的优点吸引一部分运量。由于可供使用的运输方式增多,选择性增强,以及交通运输工具相互连接的可能性增大,这就使运输供给能够更准确,更灵活地适应越来越高的运输需求,这些规律适用于经济发达国家,也适用于发展中国家。二、社会经济类型的变化与运输业的发展 在经济与交通运输业的相互关系中,考察和分析经济与交通运输的历史发展,可以看出经济结构、产业结构、产品结构的变化直接影响到运输体系的发展和变化。如果我们将一个长时期的生产规模和结构与运输规模和结构作一个比较,可以看到在社会发展初期经济规模较小,结构比较稳定,各地区都以农业生产为主,即现在所说的以第一产业为主,生产规模和结构与运输规模和结构基本上是相对稳定的。随着生产的发展,经济结构,产业结构的变化,劳动力从第一产业向第二产业(即加工工业领域)转移。这时,第一产业的比重不断减少,而第二产业的比重不断增加。在工业化和市场大规模扩大的过程中,原材料如媒、矿石、钢铁等大宗货物运量急剧增加,货运量的平均增长率接近或者超过国民经济的增长率。在工业化过程中,工业品和消费品的轻工业在工业中所占的比重越来越大,在所运送货物的平均价值明显增大的同时,它们的平均体积和重量却减小了,依次在这一进程中,货运量的增长速度将逐渐减缓,其增长率会逐渐低于国民经济的增长率。而客运量则保持接近于国民经济增长率。由于生产结构、产品结构发生了变化,对运输提出了迅速、方便、安全等侧重于运输质量的高要求,客运方面提出了高速、安全、舒适、方便的更高要求。由于公路运输和航空运输开始蓬勃发展,运输规模和结构有了很大变化。 经济分工和生产专业化进一步加强了物质、人员和信息的交流,经济上的劳动分工导致了地区劳动分工。地区劳动分工取决于与地点有关的生产成本,交通体系的运输能力。这样,一个地区劳动分工以及相应的交通体系,形成了一个具有不同规模和不同作用的区域中心。 从而可知,社会经济类型的变化直接或间接地影响着交通运输体系的发展变化。但同时,运输业又对社会经济类型的变化起着推动作用和更直接安全的服务作用。 三、WTO与我国运输业的发展 我国加入WTO将为我国经济建设营造更加有利的国际环境,从而使我国的运输事业也得到发展。同时也带来许多挑战和更多的要求。 加入WTO有利于运输行业引进国外的资金,先进技术和管理经验;有利于运输行业的改革;有利于激发运输行业的竞争意识;有利于企业进入国际市场。入世后无论是国际还是国内各种物资的运输量必将大大增强。另外,由于我国幅员辽阔,人口分布不均,资源分布不均,地区经济发展差异较大等原因,入世后,必将形成比现今更为强大的人流和物流。然而,国内许多地区的交通运输通道已经饱和,这成了制约国民经济发展的突出因素,严重影响了地区个体发展速度和国家的整体优化进程。如我国铁路就存在通运能力十分紧张,路编组站能力严重不足,管理体制落后等问题。因此,如何在入世后建设和规划运输体系,将放在国民经济发展总体中首当其冲的位置。 由此可见,交通运输体系是国民经济的重要组成部分,两者之间相互促进,相互制约。因此,在经济发展过程中,协调好两者的亲系具有举足轻重的地位。 【摘要】本文从交通运输与社会经济,社会经济类型的变化与运输业的发展以及WTO与我国运输业的发展三个方面出发,较详细地论述了交通运输与国民经济的内在本质联系。从而说明交通运输体系作为国民经济的一个物质生产部门,它对任何一个国家的经济(或区域经济)的发展起着十分重要的作用。 【关键词】交通运输社会经济WTO 交通与运输论文:奥运会与城市交通运输研究论文 [摘要]奥运交通运输保障工作是奥运会成功举办的重要条件之一,交通运输部、北京市交通委员会高度重视,并做了大量细致的工作。本文系统总结了奥运会交通组织的经验,希望奥运会的交通组织经验能够对类似大型活动的交通组织有所启发。 [关键词]交通组织交通管理措施单双号智能交通 一、北京奥运期间交通运输保障措施总体情况 1.采取的保障措施 (1)明确了12条城际“奥运快速通道”,确保奥运车辆优先通行,做到通过收费站无障碍行驶; (2)全面加强对奥运通道交通运行的监测、预警与出行服务信息工作。实施“奥运快速通道”全程监控,及时沿线公路交通流量、车辆速度、公路路况等交通运行状况; (3)全力做好奥运车辆行驶途中的休息接待与服务工作。对奥运快速通道沿线的公路服务区,按照国际服务标准和风俗习惯进行改造和布置; (4)做好公路交通应急处置的各项准备。由交通部牵头成立奥运公路交通服务保障省际协调小组,强化跨省应急处置工作,确保省际间无缝衔接。 2.成立北京奥运交通运行中心 作为奥运会主办城市的交通主管部门,北京市交委牵头成立了北京奥运交通运行中心,全面协调和负责奥运赛时交通安全保障、赛事交通服务、城市运输服务和交通设施保障工作。 (1)奥运交通基础设施相继投入运行。地铁5号线、10号线一期、奥运支线、机场线相继开通试运营,机场南线、机场第二高速、京平高速、京津二通道等相继建成通车。奥运场馆周边道路建设项目、临时公交场站、公交临时指路标志标牌都已全部完成。 (2)加强奥运交通环境整治。对全市道路、涉奥道路及沿线环境进行了全面整治。加强交通执法力度,查处交通违章违规行为,保障城市交通正常有序。 (3)奥运赛事交通服务保障准备就绪。做好专车客户群的运输服务保障工作。建立协调指挥与运行组织保障机制,制定奥运会注册人员、持票观众赛时免费乘坐公交政策和奥运注册车辆道路快速通行政策,保障覆盖所有竞赛场馆交通站点的奥运专线有序运行。 (4)奥运交通保障方案及配套措施。会同有关部门,制定实施《2008年北京奥运会、残奥会期间北京市交通保障方案》。在客运保障和货运保障方面,分别制定了相应的政策和配套措施,保障奥运期间城市交通和奥运物资运输正常有序。 (5)深入开展“平安奥运行动”。建立市交通系统“平安奥运”工作体系和三级指挥协调机制,制订和实施平安奥运行动工作计划。组建交通应急救援保障队伍,加强公共交通安全防范工作。 二、单双号车辆限行措施 北京奥运期间最引人注目的措施就是实行单双号车辆限行。从7月20日0时至9月20日24时,北京市机动车及外省区市进京机动车需按号牌尾号分单双号上路行驶,期间每日0时至3时设置3个小时缓冲时间,机动车上路不受单双号限制。单双号限行首日,车流量下降一半,各环线主路车速都有很大的提高,部分道路上的车都能保持在时速七八十公里的状态。来自交管部门的统计数字显示,限行的前4天,市区主要道路车流量比平日下降26%,拥堵和事故报警分别下降76%和46%。而全市道路的交通流量比限行前下降41%,拥堵报警下降96%,事故报警下降48.5%,长安街和二、三、四环路等7条主干道高峰小时流量下降24.7%;交通秩序安全稳定,剐蹭等轻微事故下降50.2%,未发生重大恶性交通事故。全面实行单双号限行措施后,每天约有180万至200万辆机动车停驶,约有410万市民要从小汽车里走出来。这无疑增加了每天乘坐公共交通出行的人数,为了保证市民的正常出行,北京市采用了发车更密集、容量更大的公交车;线路更多、发车间隔更短的地铁——公共交通每天将多运送乘客400余万人次。在距北京奥运会开幕仅有20天之际,北京地铁10号线一期、奥运支线和机场线3条新线同时开通。 在首都市民全力支持北京奥运会的同时,也要让市民充分享受奥运,最大限度地减少对市民日常出行的影响,北京市公交集团总公司增加配车、缩短发车间隔、提高车辆周转率、延长运营时间。坐地铁的乘客也感觉地铁越来越便捷了。从7月19日开始,5号线早高峰的发车间隔就已经从3分半钟缩短到了3分钟,早高峰时间也从2小时延长至3小时,直到9时才结束。目前,地铁1号、2号线列车最小运行间隔为2.5分钟,13号线为3分钟,八通线为3.5分钟,均以最大运力全力保障市民出行。7月20日以来,地铁的日客运量比以前增长了15%左右,日客运量超过350万人次。据悉,8条地铁线日客运量最高可达580万人次,完全可以满足奥运会时市民、观众的出行需求。 单双号限行相关政策也体现了人性化的管理。7月20日至9月20日期间,每天0时至3时将设置3个小时缓冲时间,允许机动车不受单双号限制上路。许多有夜生活习惯的市民又可以在夜间与朋友相聚言欢,夜班编辑们也解决了凌晨返家这个迫在眉睫的难题。这也成为限行令推出前最引人瞩目的人性化举措。除此以外,还采取了很多项人性化措施,如考虑到部分市民一人多车的实际情况,允许本市拥有两辆尾号同为“单号”或“双号”私人小型客车的个人申请变更号牌等,尽最大可能为群众出行提供方便,努力做到让国际社会满意、让各国运动员满意、让广大市民满意。 三、智能交通管理系统保障奥运交通 1.现代化的交通指挥调度系统。该系统集成了电视监控、交通信号控制、诱导显示、单点定位等多个应用系统的相关数据,通过制定的预案进行智能化的指挥调度。依托交通指挥调度系统,市交管局建立了由现代化的奥运交通指挥中心、交通勤务指挥中心和38个场馆群交通指挥所组成的三级奥运交通指挥科技体系。对社会交通和奥运交通进行有效组织、精确管理,保证奥运交通和社会交通有序运行、和谐运转。 遇有突发事件,指挥人员通过警力定位系统,实时掌握全局路面警力部署,动态调整警力投入;也可以根据需要,调派装备卫星通信、无线传输、图像采集等科技系统的交通指挥通信车赶赴现场,实现快速反应。同时,在指挥调度集成系统可视化的图形界面下,可以按照预案同步实现电视监控、交通控制和交通诱导等多个技术系统联动,一方面利用信号系统对事件周边路口、快速路出入口进行控制,减少附近车辆向事件地点的汇聚,另一方面利用路侧大型可变情报信息板诱导信息,提示附近驾驶员绕行,缓解事件点段交通拥堵。 2.交通事件的自动检测报警系统。奥运会期间,由安装道路上的上百台交通事件检测器等组成的交通事件检测系统,可在第一时间发现交通事故、路面积水等各种意外事件,自动报警并对事件过程全程录像,在指挥中心实时显现,指挥人员使用警力定位系统迅速显示事件区域的警员、警车分布,指派最近民警在最短时间内到达现场进行处置。意外事件自动报警应用以来,对交通意外事件的处置时间平均减少3分钟至5分钟,大大提高了对交通意外事件的快速反应和处置能力,确保城市主干道的安全与畅通。 3.自动识别“单双号”的交通综合监测系统。遍布全市快速路、主干路网和奥运专用路线,交通综合监测系统的上万个检测线圈、超声波、微波设备,是城市交通管理的神经末梢,24小时自动准确采集路面交通流量、流速、占有率等运行数据。系统还能对每天上路的几百万车辆进行自动检测,包括违反“单双号”限行规定等多种违法车辆,为保证道路的通畅,创造良好的交通环境提供强有力的技术支撑。 4.数字高清的奥运中心区综合监测系统。在奥运中心区,建成的基于高清数字化技术的综合监测系统,实现了对进出中心区车辆的全时空、全方位监测。这个系统的路面监测设备把原来视频监控、流量统计、车辆识别、事件检测、违法检测等5种功能融为一体,一个设备替代多个设备,如此高集成度的应用在我国也是首次。5.闭环管理的数字化交通执法系统。固定安装在路面上的1100套的电子警察全部联网,对闯红灯、超速等9种路面违法行为进行24小时自动监测,并将违法信息上传中心数据库,与42个车辆检测场、车管所、执法站高度共享,实现了科学的闭环执法管理。此外,利用移动的巡逻警车车载交通监测设备,在行驶过程时随时随地无线联网中心数据库,对过往车辆进行实时检测、抓拍,自动识别逾期未检、套牌车等涉车交通违法行为,可每小时检测车辆2200辆左右,从识别到系统终端报警不超过1秒。 6.智能化的区域交通信号系统。根据北京路网结构和行人、机动车、非机动车混合的交通特点,市交管局在城区建成了交通信号区域控制系统,系统通过埋设在路口的交通流检测器采集到的交通流信息,对路通信号进行实时优化,可以实现单点的感应优化控制、干线绿波协调控制和区域优化协调控制。可以在中心随时查看路口信号控制的实时显示界面。近2000台信号机在计算机自动控制下协调联动,实时检测并根据路网流量变化,在高峰时进行最大通行量控制、在平峰时进行协调控制、在低峰时进行感应自适应控制。能够通过合理调整车辆通行时间来优化车辆在道路空间的分布,大大提高了路口、路段的放行效率,增强路网整体管控能力,路网综合通行能力提高15%。另外,在奥运中心区内的信号灯控路口,还首次增加了行人过街绿灯倒计时和盲人语音提示功能,最大限度提供人性化服务,礼让民权、保障行人安全。 7.灵活管控的快速路交通控制系统。快速路网,也就是我们常说的环路及其联络线,是城市道路交通的主动脉,承担了城区一半以上流量,也是奥运专用路线的组成部分。北京市交管局建成了目前世界上最大规模最智能化的快速路交通控制系统,利用设置在二、三、四环及其联络线主要出入口的信号灯,根据流量变化自动关闭和开启出入口,对进出快速路交通流进行智能控制。在快速路主路流量达到拥堵警示标准时,通过信号灯控制进出主路车流,诱导司机从辅路通行。当快速路主路出口由于拥堵造成车流不畅时,出口信号灯控制出口上游辅路车流量,为主路出口提供更为顺畅的通行条件,保证主动脉的畅通;并通过可变信息板及时提示驾驶员选择路线,注意进出口车辆,有效预防出入通事故。 8.公交优先的交通信号控制系统。优先发展公共交通是缓解城市交通拥堵,改善城市交通环境的根本出路。奥运期间,市交管局在已经施划公交车道和奥运专用道的道路上,建设了126个具有公交优先控制的信号灯路口。当公交车辆通过这些路口时,设置在道路上的公交车辆检测器将检测到的公交车辆信息传送给信号控制系统的计算机,计算机根据当前路口的信号放行状态和流量情况,或是缩短另一方向的放行信号时间,或是延长本方向的绿灯放行时间,使公交车辆在路口的延误时间最短,达到优先放行的目的。充分满足大容量、高速度的客运需求,为奥运大家庭成员、观赛人群提供高效、快捷的交通服务。 9.连续诱导的大型路侧可变情报信息板。利用分布在全市主干路、环路的228块大型路侧可变情报信息板,每两分钟一次将本区域,以红、黄、绿三种颜色分别表示拥堵、缓行和畅通的实时路况信息,提供给道路交通参与者,同时,每天奥运交通管制、道路限行、绕行路线等交通服务信息上千条,实现对奥运车辆和社会车辆的全程连续诱导。 10.交通实时路况预测预报系统。系统对交通检测设备采集来的全市路网交通流数据,进行深层次挖掘分析,准确掌握实时的路网运行状态,并通过预测预报数学模型,预测路网流量变化。在该系统的支持下,利用互联网站、手机WAP网站和各种媒体,为广大民众提供最权威、最及时、最准确的个性化交通信息服务。不仅包括实时交通路况信息、交通管制信息,而且提供交通预报和行车路线参考,做到随时随地贴身服务。 四、奥运期间的交通管制措施对物流业的影响 从7月1日开始限制外地车辆进入北京,从7月20日开始实施单双号限行,这2项限行措施将一直持续至9月20日,前后将近3个月的交通限行,对于每天运营都离不开车辆的物流行业来说,影响不小。为了满足交通限行措施中对于车辆环保标准的要求,物流企业需要报废黄标车,购置符合环保标准的车辆。即使是这样,在单双号的限制之下,车队这样的规模在满足奥运期间的运输要求方面仍有一些困难。许多企业选择临时租用一些车辆,那时的租车价格肯定会升高,但是为了保证货物的运输,企业肯定会受些损失。为了应对北京市对外地进京车辆的限制,有的企业在六环以外建立了一座临时转移站。外地运入的货物卸载在这个转移站中,然后再由可以进入城区的车辆送往目的地。这座转移站是为了奥运会期间管控措施而特别修建的设施,对于企业来说也就是一笔额外成本。在成本上涨的压力下,企业不能马上提高价格,价格是不能随便动的,否则会让消费者失去对公司的信任感。 清华大学现代物流研究中心的高本河教授建议说:“单双号措施对物流企业的影响只有一天,可以尽量利用人员,延长车辆在一天中的运营时间,比如在凌晨和夜晚都继续运行,都是解决问题的方法。” 为应对交通限行,中外运敦豪(DHL)选择天津、青岛、南京和上海等机场口岸作为北京机场的备用口岸,以降低可能出现的货量激增、航班延误和航班取消给运输带来的影响,并提供保税卡车将货物在上述各机场与北京之间运转。还打算加强与各航空公司的运力协调管理;租用更多的单双号牌车辆,将车队规模增加至现有的两倍,并预先进行路径规划以避开交通管制区域;确保车辆符合“绿色标志”排放标准,并能做到24小时运营,以及在廊坊、燕郊及香河等地设立紧急运输枢纽等。DHL已经确定的五项应对措施:第一是争取到更多可免受限制的运行证件;第二,确保车辆的排放标准可以达到要求的水平,为此公司最新购置了40辆绿标车;第三,通过购买和租赁,扩大车队规模;第四,与EMS(记者注:EMS是中国邮政集团公司直属公司,根据保障方案,邮政用车不受单双号限制)以及下游供应商合作,共享车辆;第五,与客户加强沟通,确保中国政府开列的禁运物品名单不在快递之列。 五、结语 奥运会的交通组织的成功经验可以总结为:“领导重视、部门配合,规划科学、方案缜密,实施严谨、宣传得力”。奥运智能交通管理系统的建成、投入使用,极大提高了首都科学交通管理水平,为保障道路交通安全、有序、畅通,实现平安奥运,提供了强有力的技术支撑和保证。整个交通组织方案制定的自始至终都得到了各级领导的高度重视,各部门对方案给予了高度的配合;同时交通组织方案坚持理论联系实际,善于总结经验,在实践中不断修改完善;在实施过程中,加大方案的宣传力度,组织方案得到了交通参与者的大力配合。希望奥运会的交通组织经验能够为大型活动的交通组织提供借鉴。 交通与运输论文:区域经济与交通运输体系一体化探讨 摘要:在社会生产各类产业发展过程中,交通运输业所消耗和占用的能源比较多。虽然交通运输业的发展为人们的出行提供了便利条件,但是在其发展的过程中,也出现了诸多问题。区域交通运输系统是区域经济系统的重要组成部分,并且推动区域经济发展。站在经济发展的高度上分析,必须高度重视交通运输体系的健康发展,以实现区域经济发展与交通运输体系一体化。针对区域经济发展与交通运输体系一体化的概况及发展进行分析、探讨。 关键词:区域经济发展;交通运输体系;一体化 1区域经济及区域一体化交通运输体系 1.1区域经济 区域经济是指在相应的区域内,在经济发展的过程中,其内部因素和外部环境的相互作用影响下所出现的生产综合体。其中,一定的区域范围是在经济发展过程中,各个要素及与其密切结合的区域发展实体。作为综合性的地理概念,区域经济能够充分反映各个地区之间的资源开发与利用情况,尤其表现在能否恰当地对土地以及矿物等资源进行合理的利用,地区之间的生产力布局是否能够将科学性与经济效益融为一体是区域经济的主要表现。通常情况下,区域经济发展所取得的成果不能仅仅从单一的经济指标上来表现,需要进行全方位的思量,将社会经济发展的总体效益和地区性的生态效益进行结合。从我国大多数地区的经济发展情况,可以分为五点。1)分析地区经济在国家经济中所扮演的角色,以及其作用。2)其发展速度、规模是否与当地的发展现状一致。3)其方案是否能够对合理利用当地的自然资源发挥作用或者是能否发挥保护环境的重要作用。4)能否正常发挥其协调作用,对于提高整个区域经济发展水平有着重要的作用。5)适应于基础设施。 1.2交通运输的发展与人类文明的发展密不可分 在人类生活和获得生产资料的活动中,运输发挥着重要的作用。随着社会经济的迅猛发展,一体化的区域交通运输体系也在渐渐形成。区域经济一体化的发展目标要打破各个传统的行业界限,根据一体化交通运输体系结构的相关要求,可以将区域内整体的交通资源进行统一规划、合理地进行组织与协调工作,从而保证区域内交通运输体系能够健康运转,并且为交通资源的合理利用创造十分便利的条件。此外,能够充分满足交通运输需求的各类条件,进而能够有效地促进区域交通运输体系整体效益的提高。从整体上来看,区域一体化的交通运输体系具有几个重要特征。1)区域经济一体化作为交通运输体系的重要载体,其制定的发展方向、总体规划都必须符合区域一体化发展所制定的要求标准。2)区域一体化的交通运输体系并非是将各类运输方式进行叠加汇总,而是将其结构与特征进行有效组合。作为交通运输综合体,其具有全局性、创新性和整体性的特点。3)顾名思义,区域一体化交通运输体系中最主要的特点就是一体化,主要包含市场、政策以及规划建设等各项要素的一体化。4)区域一体化运输体系能够将区域间经济和交通运输业之间的相互作用充分地展现出来,同时,也成为促进各种运输方式协调健康发展。 2区域交通运输一体化对经济发展的作用及措施 2.1交通运输和区域经济的相互作用 区域经济和交通运输之间相互影响,相互作用,区域经济发展的目标可以说就是能够将资源进行合理的优化配置,并且能够将各个地区之间的布局以及产业结构进行资源整合,有效处理区域经济运行过程中所存在的问题。只有这样,才能获得较好的经济效益。区域经济的内容包含社会生产的多个方面,比如区域之间的生产和流通,分配和消费等等。较之于其他系统来说,一致性、层次性和关联性是区域经济所特有的特征。可以根据这些特征对区域经济系统进行划分,可以将之分为区域经济的发展条件、区域生活以及基础设施等各式子系统。此外,作为区域经济发展的子系统,区域经济发展和交通运输系统二者之间存在着紧密相连的关联性,二者缺一不可。1)交通运输业的发展可以对区域的经济发展起到推动作用,交通运输业成为构成国民经济增长的重要因素,其中,交通运输基础设施扮演着重要的角色,成为区域经济快速发展的保障。在对发展中国家的经济发展条件进行研究的过程中,不难发现,交通运输业在推动区域经济发展方面发挥着重要的作用。如果说一个地区经济发展的关键因素只能有一个的话,那么这个因素不是制度,也不是文化,而是交通运输。在区域经济活动的过程中,交通运输业是链接各部门的桥梁,能够充分实现区域之间的协调合作。由此可见,一旦交通运输系统出现功能提高的情况,在一定程度上就能提高区域经济发展的开放程度。交通运输业是国民经济中重要的物质生产部门,也是区域内的主要经济收入,同时,交通运输系统功能一旦提高,在一定程度上就能够保证区域经济系统开放程度的提高。同时,交通运输业是国民经济中重要的物质生产部门,也是区域内主要的经济收入来源。同时,合理利用与交通运输业相关的产业间的关系,保证其和谐发展,便能够带动区域内经济的快速发展。2)区域经济能够拉动交通运输业的发展。区域经济的发展在一定程度上来说,能够使交通运输业产生高标准的运输需求,并且区域间的经济发展战略部署对交通运输业的整体规划目标都有着不容忽视的促进作用,对行业的整体发展方向业发挥着重要的指导作用,同时,进行区域内的产业结构升级,也能够影响运输结构和运输布局的调整。区域经济和交通运输之间的均衡状态需要跟随改革开放的脚步不断地进行发展。我国经济建设从改革开放以来,取得了突飞猛进的发展成就。交通运输业的发展也在不断发展的社会需求中不断进步,不断完善所产生的,目前,交通运输行业已成为的现代物流业发展的重要载体,也是其不断发展所需要的必要条件,区域经济和交通运输业要在均衡的状态下保持不断的发展空间,就必须做到以下两点。第一,交通运输业的发展在一定程度上可以为区域的可达性提供发展的便利条件,同时,还能够有效地对区位条件进行改善。区域可达性通常是指从一个位置到达指定的活动位置,其存在的便利程度便可称之为区域可达性。区域可达性的提高,将直接促进区域对外开放的程度,以及加强区域和外界的沟通联系,从而促进区域经济发展,此外,通过减少运输成本和缩短运输距离的方式,能够有效改善区域的区位条件,为其带来区域的竞争优势。第二,在区域经济不断发展的过程中,要特别注重增加各经济要素之间的联系,保证联系不间断。交通运输业作为区域经济发展的重要组成部门,在加强区域间的交流、合作方面发挥着举足轻重的作用。交通运输业成为区域间的人、物等要素之间的重要载体,在交通运输事业蓬勃发展的道路上,扮演着重要的角色,这就要求要对各个地区的资源进行合理地优化配置,并且充分展示区域优势,整合资源,从而实现市场一体化的规划目标。 2.2发展交通运输一体化的措施 1)重视区域交通运输发展的整体部署。对区域交通运输业的运输结构以及空间布局进行合理地配置,并且同步建设多极化、网络化的运输系统。打破行业界限,积极发展各类运输方式,合理分工,提高综合运输能力。2)加快区域交通运输市场一体化。各地区之间的贸易壁垒必须打破,在多样运输方式之间进行优势互补,并强化区域整体发展的观念,保证交通运输业的整体效益处于不断发展的状态。充分发挥市场在资源配置中所起的基础作用,降低市场的交易成本,促进区域内合作市场机制的正常运作,提高运输效率和服务水平。3)加快区域交通运输制度规范一体化。制定相关的管理规范,健全和发展区域内的协调机制,减少多头管理,从制度上来保障区域交通运输一体化。打破行业垄断,形成公开、透明的市场规定,推动区域统一的市场发展。 3结语 社会经济在不断发展,在其不断发展的过程中,我国公路建设水平也在不断地进步发展,公路的承载和运输能力也得到了相应的提高。如今,提高经济发展水平已经显得日益重要,交通运输业的服务水平也成为经济发展过程中的重中之重,其建设质量必须同经济发展的需求目标相适应,进一步完善交通运输体系,以保证实现区域经济发展和交通运输体系一体化。 作者:蒋海峰 单位:鹤壁市交通运输执法局 交通与运输论文:交通运输与环境保护的和谐发展 1交通运输发展的意义 交通运输业是国民经济的基础,俗话说得好“要想富,先修路”;是人类社会进步的表现也是其基础;是社会各地经济联系的重要纽带,是资源配置的运输工具;是现代工业和国民经济的先行部门;是土地开发和城市布局的重要因素,对加强国防建设和巩固国家的统一,扩大国际间经济贸易的合作和国际间人员友好往来有着重要的意义。因此,交通运输业的发展具有重要的社会意义、政治意义、国防意义和经济意义。 2交通运输对环境的影响 交通运输业的快速发展有利于国民经济的持续快速增长。大宗货物的运送,人们频繁出行等对交通运输业的发展都有巨大的需求。但是我们也要看到,交通运输业的发展不仅会占用到大量的土地、不可再生能源和资金,基础设施的建设以及交通工具运输构成中排放的污染物对环境也会造成不同程度的破坏,日益严重的城市交通拥堵,更会加大这种不好的影响。交通运输的基础设施在建设过程中不仅占用土壤还会造成不同程度的破坏,一些化工原料的使用会污染土壤,破会土壤的酸碱性。施工过程产生的噪音污染也很严重,对周围居民的生活会带来很大的影响,人们的睡眠质量受噪声影响,这会进一步引起身体和精神上的困扰甚至疾病,影响人的健康和生活。运输过程中产生的汽车尾气、轨道交通运输中机车燃料燃烧排放的污染物等也会污染环境,汽车尾气已成为城市大气污染的主要污染源。车站等基础设施规模不断扩大,用水、用电量也随之增大。此外各类突发交通事故等造成的经济财产损失、人员伤亡等不仅损坏了自然生态系统,还对人们的生活产生了更为严重的影响。 3交通运输与环境保护协调发展的措施 面对全国全面建设小康社会、发展经济的新形势和贯彻落实可持续发展的新要求,交通运输业想要更进一步发展必须走发展与环境相协调的内涵式发展道路。资源是有限的,交通运输发展的同时必须考虑资源和环境的承受能力,减少对土地、能源等的消耗和破坏,降低环境污染。在基础建设施工和运营过程中应该尽可能的减少对生态环境的影响,使交通运输与生态环境协调发展,人们的生活质量得以保证。加强环境保护,首先政府要在发展运输的同时与加强环境保护两手抓,对于运输过程中产生的大气污染可以加大对车辆尾气的检查和收费等;对于运输过程中产生的噪声污染可以采取改进车辆技术,传统制动对设备的损耗、噪声大,空气制动被广泛应用铁路、地铁等交通车辆,安全性和可靠性都有很大提高;对于运输过程对水质的污染,可以加强对排水系统的设计和维修;对土壤的保护,减少施工作业,政府要加强这方面的技术支持和资金投入;对于越来越普遍的道路拥挤问题,在设计道路时要充分考虑组织交通以及妥善处理各种设施之间的关系,架空高速道路,人行过街大桥,地下道路等缓解交通拥堵,我们还可以利用现代高科技交通信号控制手段改善入城路段交通瓶颈问题等。先进技术的采用。智能运输系统(ITS)应运而生,利用计算机、网络技术与数据库技术,通过科学合理管理规范化,构建安全、可靠的管理平台,实现各部门管理工作的信息化。采用ITS可提高交通运输的安全性,有序性,减少拥堵,缩短行驶间隔距离,加强交通的效率,从而降低能源消耗,减少运输对环境的污染与破坏。完善交通体系。建设综合运输体系,一方面,大力发展公共交通,公共交通系统主要包括公共汽车、公共电车(有轨、无轨)、小型公共汽车(中巴)等,出租车为辅助公共交通,在国家构架“公交优先”战略指导下,各城市都把大力发展公共交通放在重要位置。此外还应该加强地铁的建设,提高其服务质量,诱导人们选择公共交通出行,减少行车量,从而减少对环境的污染。另一方面,鼓励多种经济成分参与城市公共交通的投资建设和经营。此外,通过对各种运输方式进行综合评估,我国交通运输应选择“优先发展铁路、促进铁路公路协调发展”的战略模式,增加对铁路的投资,加大铁路在运输中的比重,促进多种运输方式在发展过程中各自优势进行分工与协作,使交通运输体系越来越优化。资源的有效利用,要求建设资源节约型交通运输体系。反对以高投入、高消耗、高成本为代价进行交通设施建设和运营的作法。首先,节约土地资源,合理使用运输枢纽这一资源,鼓励旧线路改建、扩建,充分利用荒山、荒地。其次,鼓励通过改进工艺、更新设备、完善配套等方式,加强旧的站场、线路等的技术改造工作,提高旧线资源利用效率。再次,充分利用废旧物,例如报废汽车、机车等进行技术改造再利用。和谐发展战略。要树立以人为本的观念。加大科技投入,提高交通管理水平和服务质量,使交通运输设施更舒适、安全、方便。要使交通运输是为了更好地提高人们的生活质量和水平而服务的,更加经济、安全地安排城市的人们出行流通的问题,以最终保证交通和环境和谐发展。 4总结 总之,交通运输业要想可持续发展,必须兼顾环境保护,就应该在保证生态环境的基础之上,统筹兼顾,协调发展,既要有效利用资源、加强环境保护、采用先进的智能运输系统,又要严格交通规章的制定,注重发展运输的同时更要加强环境保护要求,使交通运输业与环境科学、协调地发展。环境保护和交通运输协调可持续发展是21世纪经济社会发展的两大主题。交通运输与环境的可持续性要求交通运输必须与保护环境相协调。所以,必须建立相关的对策减轻可能对环境产生的影响,以保证减少对环境的危害,保证人们的生活质量不受损害,真正起到方便人民、发展经济的效果。 作者:常小倩 单位:包头铁道职业技术学院 交通与运输论文:交通运输安全与平安建设工作要点 全市交通运输系统务必紧紧围绕“科学发展、安全发展”这个主题,按照“三更、三最”要求切实做好2013年交通运输安全工作。现提出2013年市交通运输局交通运输安全和平安交通建设工作要点如下: 一、交通运输安全 2013年,全市交通安全工作将以深入贯彻落实十八大精神和《省政府关于坚持科学发展全面提升全省安全发展水平的意见》(苏政发〔2012〕112号)为主线,开展“三化三整治”活动,以“三化建设”推进长效治理,以“三项整治”解决突出问题,不断夯实安全生产基础,提升安全监管水平,提高事故预防预控水平,强化应急处置能力,有效防范和坚决遏制重特大事故发生,保持交通运输安全生产形势持续稳定。 (一)推进企业安全生产标准化建设,不断夯实企业安全生产基础 按照交通运输部要求,从事客运、危险化学品和烟花爆竹等重点运输企业力争在2013年底前达标,其他交通运输企业在2015年前达标。因此,企业标准化建设将是今后三年交通运输安全工作的重点。一是迅速宣贯标准化建设实施意见。按照《省交通运输企业安全标准化工作实施意见》,分别组织召开道路客运企业、道路危货运输企业、石油化工码头等企业安全生产标准化建设宣贯会,明确交通运输企业安全生产标准化达标创建工作的目标任务、序时要求,督促企业积极主动开展标准化建设工作。二是指导企业开展达标自评。运用《道路客运企业安全生产标准化建设指南及自评手册》和《道路危险货物运输企业安全生产标准化建设指南及自评手册》,引导企业对照自评要求深入开展自检自查,找准薄弱点,完善工作措施。指导企业健全自我完善、稳步提高的工作机制。三是严格控制考评工作质量。强化对考评机构和考评员的监督管理,确保考评机构清正廉洁、客观公正从事企业安全生产标准化达标考评工作。要根据交通运输部对企业标准化建设的相关要求,理清质量控制重点,编制考评技术指导文件,细化评分规则。四是确保达标考评年度目标顺利完成。要根据市局工作部署、企业标准化建设情况和提交达标考评申请情况,制订考评工作计划。 (二)推进行业安全监管规范化建设,不断加强监管主体责任落实 坚持安全监管制度和规范建设,强化监管责任落实和绩效考核,努力提升安全监管的能力和水平。一是明确建设目标把握建设方向。要认真梳理各项安全监管规章制度,以建立覆盖全行业各领域、各层级的安全生产规章、制度体系为目标,理清现行安全监管规范体系存在问题。要加快规范安全监管队伍建设,加强安全监督执法,保证行业安全工作的投入力度,确保安全监管规范体系有效落实。要健全统一协调与分工负责相结合的安全监管体制机制,建立良好的、科学的、可持续发展的安全监管内控机制,全面落实行业主管部门的专业监管、行业管理和指导职责。二是以安全生产标准化建设促进安全监管规范体系建立健全。配合企业标准化建设工作开展,大力加强安全监管规范建设,明晰相关安全监管责任,建立各门类安全监管标准。三是加强安全工作绩效考核。开展安全监管绩效评价体系研究,按照厅《交通安全监管绩效综合评定指标》,细化调整年终工作目标考核中安全生产工作考核内容,实行事故指标和监管绩效双考核,合理量化分析和评估监管成效。四是大力开展安全培训工作。认真落实《国务院安委会关于进一步加强安全培训工作的决定》,持续开展我市交通施工企业“三类人员”培训教育工作,严把“三类人员”人员持证准入关,严格落实安全监管监察人员持证上岗和继续教育制度。 (三)推进安全管理信息化建设,不断提升安全监管工作效能 2013年是安全管理信息化建设的基础年,主要任务是开展数据统计体系研究,加大信息化应用力度,提升对整个行业安全生产现状的把握,统筹安全工作的开展。一是落实安全工作数据统计制度。行业条线主管部门和各市交通运输局要严格落实统计报送规定,加强对交通运输行业生产安全事故、营运车辆道路交通事故、道路运输站场安全生产事故、水上交通安全生产事故、港口安全生产事故、交通运输建设施工安全生产事故、城市客运安全生产事故等六类事故的统计分析,每季度向市局报送安全生产形势统计分析报告。二是推广应用事故隐患跟踪管理系统。借助信息化手段,实现安全隐患识别、控制、消除等工作内容的标准化、流程规范的系统化、统计分析的自动化,进一步提高事故预防预控能力。通过系统应用,构建事故隐患排查治理的网络化、动态化、信息化工作格局,实时掌握隐患排查治理工作的开展情况,切实监督各类安全隐患整改到位。三是推广应用省厅应急指挥系统。推进应急处置预案的数字化建设,实现全省交通重点交通基础设施等的动态监控和应急值守管理,进一步规范应急工作流程,一旦发生突发事件能迅速准确反应,及时掌握情况,快速确定和调度各类应急保障资源和保障力量,实现上传下达、多级联动、快速响应,实现高效的应急处置。四是进一步加强安全管理信息化项目建设。按照“强化服务、突出应用、示范引领、重点突破”的原则,要加强对局应急指挥平台功能的维护开发,发挥好指挥平台安全生产突发事件信息报送、资源管理、预案管理、协调指挥和应急评估等功能的实效。确保交通安全管理信息化建设应用水平不断提升,并成为交通安全工作的新亮点。 二、平安交通建设 (一)深化“平安交通”创建,扎实开展“三项整治” 结合上述“三化建设”,深化打非治违、隐患排查和专项整治活动。 一是开展水上交通安全专项整治。要巩固去年水上交通安全专项整治成果,进一步加大对重点水域、重点船舶、重点航段的监管力度。实施“救生衣工程”。确保旅水上旅游区按乘客定额100%配备救生设备,严格督促乘渡旅客穿戴救生衣;确保全市执法船艇按乘员定额100%配备救生设备,确保水上执法人员100%穿戴救生衣执法。二是开展危险化学品运输专项整治。运管、海事、航道部门要联合行动,进一步规范危险化学品运输和安全管理行为,确保危化品水陆运输安全、有序。运管要加强水、陆危险货物运输经营资质审核检查;海事部门要加强危化品船舶申报制、报港制和实船签证工作检查;航道部门要设立危化品运输船舶专用停泊区,加强危化品船舶安全管理,要以石油化工码头压力管线安全为整治重点,加强对港口码头危险货物罐区的安全管理。三是开展道路交通运输安全专项整治。进一步巩固道路客运专项治理工作成果,继续开展“道路客运安全年”活动。进一步规范客运企业安全检查行为,指导企业建立定期自评制度,组织专家对“安全带-生命带”、安全告知、车辆动态监控等工作落实情况开展专项检查。会同公安、安监部门加强《道路旅客运输企业安全管理规范》的落实,组织开展企业安全工作负责人、安全管理干部培训。按照交通运输部“汽车客运站车辆安全例检工作和技术规范”,组织开展宣贯培训,指导和规范客运站车辆安全例检。继续提升公路安全通行条件,深化源头治理,全面实行违法超限运输信息抄告制度,推广关联处罚机制,加强对重点源头企业的监管;加大路面执法力度,定期开展联合治超行动,有效控制国省道公路平均超限率。 (二)坚持全面实施社会稳定风险评估 全面实施社会稳定风险评估工作,凡重大决策的决策部门、重大项目的审批部门、重大事项的决定部门必须开展社会稳定风险评估工作,今年原则上“应评尽评”“全覆盖”。将社会稳定风险评估工作作为重大项目实施、重大事项和重大决策出台的前置条件和必经程序,认真落实市《社会稳定风险评估工作查究办法》,着力构建“党委统一领导、政府组织实施、主管部门具体负责、综治维稳部门指导考核”的运行机制。从源头上有效预防和减少社会矛盾及不稳定因素,推进交通运输事业又好又快发展。 (三)加强重点单位重点部位治安防范 要按照“谁主管,谁负责”原则,加大对重点要害部位、易燃易爆物品的监管力度,严格落实责任。要建立灾害预警、防范和应急处置机制,制定各项安全事故、自然灾害紧急处置预案。要继续协助有关部门做好车站、学校等周边地区的治安环境整治工作。加强水路客运、货运和交通重点工程建设的行业管理和安全防范工作,协助有关部门加强车站、公路客运、货运和交通重点工程的治安管理,查禁危险品和禁运品,保护旅客生命财产安全。 交通与运输论文:交通运输科技与信息化工作要点 2013年全市交通运输科技与信息化工作的总体思路是:学习贯彻党的十八大精神,以实现交通运输现代化为目标,以构建综合交通运输体系为主题,以加快发展方式转变、推动经济转型升级为主线,重点推进公路建设养护关键技术和新型设备应用研究、桥梁健康监测与状态评估、运输组织与行业监管信息化技术以及节能减排技术材料的应用研究等,推动综合交通运输体系科学发展,提升行业科学监管能力与服务水平,为交通运输现代化提供有力支撑、服务和保障。 一、科技工作方面 (一)建立政产学研用合作机制。加快建立以企业为主体、市场为导向、平台为支撑,全行业参与的创新体系,广泛利用社会科技资源推进行业科技创新活动,建立基础研究、应用研究、技术创新、成果转化协调发展的机制。结合交通运输发展需求,将交通运输发展融入创新型城市建设战略的大局中,通过政、产、学、研、用相结合,推动在养护装备、工程材料、物联网和现代服务业等多层面的技术水平提升和产业集聚发展。 (二)加强重点科技项目攻关。加快推进既有公路桥梁养护、检测和新材料应用等关键技术研究和成果总结,确保课题研究按序时进度计划如期完成。加快推进公路建设养护技术、桥梁健康监测与状态评估、城市客运运营与服务技术、内河航道基础设施养护管理技术等专项研究并取得一批阶段性研究成果。解决交通基础设施建设、运营养护和安全高效运输等面临的关键技术难题,力争形成一批技术水平领先、成果实用性强、经济社会效益显著的科技成果。 (三)加强成果总结与转化应用。加强已有科研成果的总结提炼,通过深化研究、试点应用、综合集成等形式,研究制订技术标准、指南和指导意见,促进成果标准化与推广应用。认真组织学习2010-2012年交通运输科技成果汇编,加强成果推介和技术供需方信息交流。探索成果转化应用的有效途径与措施,建立科技成果转化应用协调机制和激励机制,发挥各级交通运输主管部门的组织协调作用,在工程设计、建设、运营、养护等环节,加大新技术成果的应用力度,限制和淘汰落后技术,突出科技成果研发和应用单位的成果转化应用绩效考核,促进成果转化和推广应用。 (四)开展科技示范工程建设与技术培训。推进临海高等级公路等一批重点国省干线公路建设养护中科技成果的集成应用示范。重点开展旧路面废料循环再生、温拌(橡胶)沥青路面、新型护岸结构、运输组织智能化等技术示范应用,促进科技成果的集成应用和规模应用。加强技术培训,结合年度科技成果推广项目,在沥青路面养护、桥梁安全监测和节能减排等领域进行专题培训,及时宣贯近年来研发的新技术,促进全行业技术进步。 (五)建立交通地方标准工作体系。组织全市交通运输行业申报年度标准制修定项目,组织各个标准项目的可行性调研,在此基础上配合有关部门完成“地方标准”的相关制定、和宣贯工作;协助做好国家和地方有关技术标准、服务标准的宣传、实施和培训。 (六)加强交通计量检定工作。贯彻落实2013年交通工程专用检测仪器检定校准、公路动态汽车衡计量检定等计划并组织实施。认真组织各项计划实施的中间检查和年度总结,做到年初计划下达,年中抽查检查,年底总结,确保计划落实,找出不足和努力方向。 (七)推进质量管理工作。组织开展2013年度省QC小组优秀成果申报推荐工作,促进优秀QC成果在我市交通运输行业推广应用工作,促进QC成果转化为生产力。配合开展省交通设施产品抽检工作。做好交通运输行业科普宣传、知识产权保护等基础管理工作。 二、信息化工作方面 (一)加强信息化建设组织与管理。建立健全信息化建设管理组织机构,建立信息化建设、运维长效机制,加强对信息化标准的执行及跨行业的交流与合作。信息化部门要主动协调各业务部门加强前期调研和需求分析,加快推进项目立项和前期设计工作,并逐步建立完善稳定的协调机制和督查考评机制,有效推动各信息化项目加快实施,不断提升行业信息化发展水平。 (二)着力提升公众出行信息服务。加快提升公众出行信息服务水平,加强数据采集处理,整合交通出行信息资源,提升门户网站和96196交通服务热线的服务功能和服务水平。加强城市智能公交信息化建设交流和技术指导,强化城市公交信息化服务与管理,提高IC卡刷卡配置率,不断扩大应用范围,稳步推进城乡公共交通省域“一卡通”建设。加快推广全省出租汽车“一号(96520)召车”服务和手机自助招车服务。 (三)加快推进交通物流信息化建设。重点推进甩挂运输信息平台建设,通过把握行业特点和关键环节,依托物联网等现代信息技术,加快推进我市甩挂运输公共信息服务平台建设。完成重点运输过程监管服务示范工程建设,推进车载终端和监控平台的双达标工程,强化重点营运车辆GPS联网联控管理,建立道路运输市场动态运行信息监测体系。配合省厅完成“北斗双模”车载终端安装任务,并在“二客一危”、重型载货、半挂牵引等车型中大力推广应用,鼓励农村客运车辆安装北斗兼容车载终端。 (四)协调推进水运信息一体化建设。推广内河航道便捷过闸系统,推进水路交通运输情况监测预警、船舶电子签证等研究工作。加快“平安航道”调研和分析研究工作,依托盐河航道整治工程,完成盐河航道智能信息化整体架构设计工作。全面推进内河水上应急管理信息化平台建设,推进12395内河应急指挥接处警软件系统在重点水域海事机构部署工作,强化重点渡口视频监控,完善内河水上应急资源信息库。加快推进内河港口信息化建设。 (五)继续深化公路交通信息化建设。推进国省干线公路收费站ETC车道建设,推广货车使用电子支付卡支付通行费,加快实施204国道赣榆段不停车超限检测系统建设,配合省厅推进公路网运行监测与数据综合分析决策支持系统应用以及相关配套基础设施建设。 (六)重视加强交通安全与应急信息化。保障省厅应急指挥系统正常使用,确保应急现场与省厅应急指挥中心视频、音频的互联互通。配合省厅推进“省、市、县”三级联网工作,强化通信信息基础设施与信息安全保障,实施信息安全风险评估与等级保护,加强行业信息安全管理。协调推进市级交通、公安部门信息交换共享和业务协同。 (七)抓好效能监管与决策服务系统建设。加快推进交通运输行政权力网上公开透明运行三级联网工作,实现与公路、运管、航道、地方海事业务系统以及政府平台的数据交换。推广交通工程建设项目管理系统暨电子监察系统应用,实现质量控制、变更控制、计量支付、资金拨付等事项的在线审批办理。完成市级交通系统办公OA联网建设。配合省厅开展公路水运建设与运输市场信用信息服务系统、交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统等建设。 交通与运输论文:交通运输的解析与测试 交通运输分析及预测是公路建设项目在可行性研究阶段的重要组成部分,是其研究的优秀内容之一。它是综合分析建设项目的必要性和可行性的基础,同时也是确定公路建设项目的技术等级、建设规模以及经济效益评价的主要依据。由于各方面的原因,许多人在进行交通运输分析及预测时一直是站在项目、行业和部门的角度,而不是站在综合运输的角度来从事这项工作,必然导致交通量预测依据的预测结论令人难以信服,严重影响了项目建设必要性论证的质量和说服力。 1从整体进行交通运输分析 整体交通运输分析是利用各种经济分析方法,通过分析交通运输发展规律,来指导交通需求预测,同时也为整体分析项目建设必要性和可行性提供依据。整体交通运输分析主要包括四项内容。 第一是运输结构分析。首先分析拟建项目影响区内综合交通运输方式的结构,各种运输方式占运输总量的比重及变化情况,并分析发生变化的原因。 然后介绍拟建项目走廊内主要相关的各种交通运输线路特点,包括运输线路的走向、长度、等级(包括线路等级和港、站等级)以及历史发展变革等。在此基础上,分析拟建项目走廊内整体交通运输方式的构成、各种运输方式运量占走廊运输总量的比重及其变化情况,并分析发生变化的原因。 第二是能力利用分析。能力利用分析的目的是为了了解拟建项目走廊内各运输线路是否适应交通需求。铁路运输可以通过计算线路实际运量与设计运输能力的比率来加以分析。公路运输除了采用此方法外,还可利用公路实际路况和交通构成计算现有公路分区段(城镇路段或非城镇路段)的服务水平来进行。通过对拟建项目走廊内各运输线路能力利用程度的分析,可以进一步论证项目建设的必要性和紧迫性。 第三是运量增长分析。为了把握各种运输方式历史变动情况和发展趋势,必须对拟建项目走廊总运量和各种运输方式运量,历年或各个历史时期的增长速度进行分析。总运量可以采用运输量或运输周转量统计资料作为分析依据。公路运输可以采用主要相关公路观测站历年交通量观测资料或直接影响区运输量、车辆保有量统计资料作为分析对象。铁路运输可以采用主要相关线路客货运密度、主要车站发送和到达量统计资料作为分析对象。水运运输可以采用主要港口客货吞吐量或水运运输量统计资料作为分析对象。 用最小二乘法计算运量平均增长速度时,是以交通运输量作为被说明变量,以时间变量作为说明变量。 第四是运输特点分析。对运输特点的分析包括各种运输方式的客运特点、货类特点、货类构成及其发展趋势分析;各运输方式的交通区间构成(区间内与区间外、过境运输)及其发展趋势分析;各种运输方式平均运距、客运及分货类不同运输方式最佳分界点里程及其发展趋势分析(可根据实际情况按其交通区间构成情况分类分析);各种运输方式的分工特点及发展趋势分析;可能发生转移的主要货类特点(来源地、消费地)及其运量增长态势分析等等。 对运输特点的分析必须建立在拥有各种运输方式资料的基础上,公路运输资料可以通过调查得到,铁路运输资料可以在铁路部门收集或利用铁路站点发送到达量及运输密度资料推算得到,水路运输资料可以利用水运港口吞吐量及平均运距推算得到。 2综合交通运量预测。 第一、运量预测。客运量预测可以采用国内交通规划中经常采用的四阶段法:先汇总各种运输方式基年旅客运输量表,然后预测综合客运量,再通过交通分布得到超未来特征年旅客综合运输量表。根据旅客出行目的、出行时间和费用进行未来状况下有无拟建项目两种情况的交通方式分担,得出将来有无拟建项目状况下的公路和其他方式旅客运输量表,通过交通分配和不同车型构成及实载率,预测出有无拟建项目状况下公路不同车型客运交通量(有无拟建项目状况下公路客运交通量的差值即为客运转移交通量),同时得出将来有无拟建项目其他运输方式客运量。 根据目前我国现状,综合交通客运量预测一般在公路与铁路之间展开。通过对调查得到的公路资料和铁路资料的分析,以及对这两种运输方式运输特点的分析。 第二、货运量预测。总体思路是在综合交通运输分析的基础上,选择几种可能发生转移的主要货类的综合运量进行交通方式分担分析,再结合各种运输方式运输规划预测。 具体采用以下步骤: 2.1按照目前采用的方法预测出公路无拟建高速公路、其他运输方式运能无质的变化状况下未来公路货运交通量表。 2.2分类汇总基年有可能产生竞争关系的主要货类货物运输量。 2.3根据统计资料、运输规划资料以及与这几类货物有关的产业发展规划资料预测出这几类货物的未来运输量表。 2.4通过运输方式选择模型或采用定性与定量相结合的方法计算无拟建项目状况下其他运输方式运能有无质的变化两种情况的交通方式分担,得到这两种情况下公路运输所承担的货运量表。将这两个货运量表的差值换算成交通量表(代号“B”)AB即为未来状况下无拟建项目情况的公路货运交通量表。 2.5通过运输方式选择模型或采用定性与定量相结合的方法,计算未来状况下有无用拟建项目两种情况的交通方式分担,得到这两种情况下公路所承担的货运量表。将这两个货运量表的差值换算成交通量表(代号“C”),A-B+C即为未来状况下有拟建项目情况的公路货运交通量。 2.6通过交通量分配得到将来有无拟建项目公路货运交通量。其他运输方式未来货运量可根据其规划或采用定性与定量相结合的方法,并结合C得到。当预测期内其他运输方式运能不会发生质的变化时,可以省略第四步,此时B=0。 另外,也需适当考虑公路和铁路、水路之间货运量相互转移的数量。 在以上分析的基础上,结合拟建项目走廊内各种运输方式规划,采用四阶段法预测出未来走廊内公路、铁路客运量和拟建公路运输客运量,采用定性与定量相结合预测出未来走廊内公路运输、铁路、水运货运量和拟建公路货运交通量。 交通与运输论文:交通运输与廉政发言稿 同志们 今天我这里召开2011年全市交通运输工作暨廉政工作会议。中心议题是贯彻落实全国、全省交通运输工作会议、市委经济工作会议、全市2011环境创优年”动员大会和市十三届人大三次会议精神,经市委、市政府同意。总结2010年及“十一五”交通运输工作,安排安排2011年及“十二五”交通运输工作,动员全市各级党委、政府、广大干部群众特别是交通运输系统的广大干部职工,进一步认清形势,振奋精神,团结奋进,真抓实干,努力推进全市交通运输工作再上新台阶,为实现福民强市总体目标做出新的贡献。 赵震局长代表交通运输系统作了一个全面系统的工作演讲,刚才。总结工作全面深入、实事求是布置工作思路清晰、目标明确,任务具体、措施得力,符合我实际,符合市委、市政府的要求,完全赞同,希望各县(市)区、各部门、各单位结合自身工作实际认真贯彻落实。会议惩处了2010年度全市交通运输工作先进单位、先进集体和先进个人,这里我代表市委、市政府向受到惩处的先进单位、先进集体和个人表示热烈的祝贺!下面,再讲两点意见。 一、充分肯定“十一五”交通运输工作取得的巨大成绩 全市交通运输系统在市委、市政府的正确领导下,十一五”期间。坚持科学发展,攻坚克难、锐意进取,全面完成了十一五”各项目标任务,取得了显著成绩,为全市经济社会发展做出了重要贡献。 服务经济社会发展全局的能力大幅提升。五年累计完成投资122亿元,一是交通基础设施建设更加完善。比“十五”期间增长了17%新建改建公路总里程6600公里,全市公路总里程达到1.79万公里,密度达到117公里/百平方公里。高速公路通车里程达246.5公里,建成了二广高速境大安至寄料段27公里。连霍高速段改扩建工程、至栾川高速、至洛宁至卢氏高速已全面掀起建设高潮。干线公路进行了大规模的升级改造。新建改建了凌波大桥、宜阳洛河桥、开元大道与洛界高速连接线、庙祖线栾川方村至卢氏交界、省道331高兰线境改建等重要路网项目502公里,干线公路总里程达1956公里,其中一、二级公路1254公里,占总里程的64%。农村公路新建改建6071公里,其中:县乡公路1687公里,村村通4384公里,桥隧150座8829延米。十一五”末,全市农村公路总里程达15690公里。2007年底实现全市所有行政村通水泥(油)路。道路运输场站合理布局,不时完善。全市有一级客运站1个,二级客运站12个,市被列为国家公路运输枢纽乡村;建成乡镇客运站147个、村庄招呼站1274个,极大地改善了农民群众的出行条件,为社会主义新农村建设做出了积极贡献。 通行保证能力显著提高。十一五”末,二是交通运输服务能力全面提升。全市客运线路789条,班线客车达3901辆,旅游客车278辆,形成了连接国内145个大中城市,辐射全省17个省辖市、207个县市,覆盖全市130个乡镇2672个行政村的客运网络;营运货车达96944辆、37.6万个吨位,比“十五”末分别增长了225%和183%。农村客运通达深度大幅提高,乡镇客车通达率达100%行政村客车通达率达98%比“十五”末提高15%基本实现了路通、车通、站成的目标。圆满完成了历年春运、牡丹花会、黄金周”河洛文化旅游节的旅客运输任务,尤其值得肯定的汶川抗震救灾、抗冰雪保运输、世界邮展、省运会等重要时段,交通运输部门顾全大局,勇挑重担,提供了有力的交通运输保证,做出了突出贡献。 交通继续发展的活力不时增强。十一五”期间,三是交通改革实现了重大突破。市交通大发展的时期,也是交通改革不时深化、实现重大突破的时期。进一步深化干线公路养护体制改革,顺利实现了事企分开、管理分离、人员剥离”目标;农村公路管理养护体制改革实现了县、乡、村道路分级养护,实行养护工程市场化运作,全市共成立乡(镇)养护站147个,切实承担起了农村公路养护职责。积极推进国有企业改革改制工作,汽配集团、配件公司圆满完成了改制工作;交通企业不时深化内部改革,推进管理创新,扩大经营规模,坚持了稳步发展的势头。积极稳妥地推进废品油价格和税费改革,按要求取消了6项交通规费,结束了60年来征收交通规费的历史,市域内8个二级公路收费站全部停止收费。 行业文明建设效果显著。依照“建设创优质、管理争一流、服务创品牌、平安零事故”管理理念,四是行业管理水平明显提高。积极开展交通工作管理年活动,行业服务水平全面提升。坚持依法行政,加强交通法制建设。深入开展法制宣传教育,推行政务公开和政府信息公开,强化执法监督,加强交通执法队伍建设。交通基础设施建设市场进一步规范,公路“三乱”得到有效遏制,运输市场环境明显改善。全方位开展了固定治超、流动治超和豫西三市区域联动治超,强化执法力度,完善监控网络,全市公路超限超载率稳控在4%以下。交通运输系统行业文明创建活动效果显著,市交通运输局和局属单位全部建成文明单位,其中包括1个部级文明单位,5个省级文明单位。 还有其他很多方面的效果没有提到总体上说这五年交通取得的效果确实是可圈可点,以上效果总结并不全面。应该给予充分肯定。这些成果的取得,市委、市政府正确领导的结果,交通运输局党组坚强有力的领导和交通运输系统广大干部职工顽强拼搏、忘我奉献的结果,各有关部门通力协作的结果,各级党委、政府强力推进的结果。此,代表市政府,向交通战线的广大干部职工表示亲切的慰问,向关心支持我市交通运输事业发展的各级党委、政府、各有关部门、社会各界朋友们表示衷心的感谢! 也要清醒地看到工作中存在困难和问题。一是交通基础设施总量上仍显不足,看到成果的同时。与市委、市政府提出的福民强市”总体目标和“一中心五组团四支撑”总体布局的要求还有相当差异,交通基础设施建设步伐需要进一步加快;二是行业管理亟待创新。近年来行业管理工作取得了很大的效果,但多年来形成的一些深层次矛盾和问题还没有很好的解决。例如,运输结构还不十分合理,能力总量发展不够平衡,增长方式还比较粗放,行业科技含量不够高等等。如何有效地解决这些问题,关键是改革和创新,特别是管理创新。要优化运输结构和布局,加强资源整合,大力发展现代物流等服务业,着力推进法制交通、诚信交通、平安交通、绿色交通、科技交通建设,全面提升行业管理整体水平;三是多渠道筹措资金的力度需要进一步加大。繁重的任务需要我开动脑筋、多出点子、多想办法,进一步加大财政投入的同时,积极向上争取政策、资金支持;此外,还需要我扩大招商引资范围,加大工作力度,吸引更多的外来资金参与到交通运输事业大发展中来;四是队伍自身建设与效能建设还需进一步加强。交通运输系统的各个单位,都是窗口单位,人们心目中也是一些有职有权的热点部门。有些部门和单位,还不能很好地履行职责,管理方式简单,执法措施不力,与政府的要求和群众的期望仍有很大差距。有的工作人员服务意识不强,工作作风浮漂,还有一些工作人员平时不注重学习,法纪观念淡薄,依法行政能力不强,更有甚者,有令不行,有禁不止等等。以上这些问题都有待于我今后工作中认真对待、认真研究,迅速改进和提升。只要我坚持解放思想,勇于开拓创新,就一定能够化解矛盾、破解难题。 二、强化措施,创新理念。全力以赴打好六场攻坚战 市继续深入贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会、实现全面建设小康社会目标的关键阶段。交通运输各项工作任务十分繁重,十二五”时期。市委、市政府对交通运输工作高度重视,对全市交通运输系统广大干部职工寄予厚望,人民群众对交通运输工作的期望也非常高。要紧紧围绕市委确定的福民强市”总体目标和“一中心五组团四支撑”总体布局,创新理念,强化措施,全力以赴打好交通项目建设、经济转型、交通企事业改革、城建提升、民生改善、环境创优这六场攻坚战,为全市经济社会发展当好先行。 努力打造高速公路建设最优施工环境,一是交通项目建设攻坚战。首先。全面加快连霍高速公路郑州至段等3条6段337公里在建高速公路建设步伐。确保连霍高速公路郑州至段今年年底前建成通车,连霍高速至三门峡段改扩建工程、洛栾高速至嵩县段、嵩县至栾川段和郑卢高速至洛宁段、洛宁至卢氏段2012年年底前建成通车,加快推进武西高速尧山至栾川段和栾川至西峡段前期工作,争取早日开工建设。这几条高速公路建成后,将进一步完善境内高速路网,实现从“一中心”四支撑”即栾川、洛宁、嵩县、汝阳四县一小时到达,为经济社会又好又快发展提供有力支撑。第二,要加快规划建设“一中心”五组团”快速通道建设,实现从市区到周边四县一市一区半小时通达,构建半小时经济圈。2011年,至顾县段、至宜阳快速通道建成通车;至吉利快速通道市区至孟津段建成通车,孟津至吉利段开工建设;启动至伊川、至新安两条快速通道的项目前期工作,完成环评等手续审批、施工图编制报批。2012年至2014年开工并建成至吉利快速通道二期工程、至伊川快速通道、至新安快速通道。这个总体规划已经在日报》公布,这是向全市人民作出的公开许诺,交通公路部门和有关县(市)区一定要加快推进,不折不扣地完成。第三,作为国家公路运输枢纽乡村,要加快客运枢纽站建设,完善与铁路、市区轨道交通、乡村公交等运输方式的衔接。公路运输枢纽客运南站要加快拆迁工作进度,早日形成实质性开工,确保2012年建成投用,公路运输枢纽客运东站要加快建设步伐,力争今年上半年建成投用。 把加快转变交通运输发展方式贯穿始终,二是经济转型攻坚战。要处置好发展与转变的关系。努力实现在发展中促转变,转变中谋发展。由以建设为主向“建设、管理、运输”协调发展转变,由依靠物资资源消耗向科技进步、行业创新、从业人员素质提高和资源节约环境友好转变,由主要依靠单一运输方式发展向综合运输体系发展转变。交通基础设施建设中,要将“尊重自然、维护环境”理念贯穿于交通规划、设计、施工、运营全过程,进行管理和技术创新,提高土地集约利用水平。要加快运输行业的转型升级步伐,全面提升行业管理和服务水平。不时提高运输组织化水平,继续深化运输组织和运力结构调整,推进运输企业规模化、集约化经营。积极推进现代物流业发展,引导激进道路运输业向现代物流业转型,培育一批物流龙头骨干企业,积极推进农村物流发展,大力发展甩挂运输,降低物流本钱。大力促进交通运输绿色发展。要大力发展低碳运输,推广应用技术先进、经济平安、环保节能的运输装备,加快淘汰技术落后、污染严重、效能低下的运输装备。依照市里做大做强旅游产业的要求,要抓好通往景区道路的改造升级和环境整治,为游客提供平安便利的通行环境,不时发展壮大交通旅游集团,做好游客服务中心建设,引领全市旅游产业集团化发展。 2011年全市要实现企事业单位改革改制工作大头落地,三是交通企事业改革攻坚战。依照市委的统一部署。交通运输系统目前有7家国有企业、两个事业单位尚未改制,任务艰巨,困难很多。各单位要按照“坚持职工利益优先、坚持公开公正操作、坚持因单位制宜”三大原则和“包改革、包发展、包稳定、包安全”要求,学习借鉴国内、省内其他乡村胜利经验,抓紧研究制定改革改制的具体工作方案和详细路线图,广泛征求干部职工意见,确保改革中职工合法利益得到维护,通过改革使职工受益,做到以人为本,赢得民心,积极稳妥地加快推进实施企事业单位改革改制,确保2011年交通运输系统企事业单位改革改制任务大头落地。 积极做好310国道改线工程前期工作,四是城建提升攻坚战。做好乡村出入口道路的改建提升和环境整治。要抓住国家政策调整的机遇。市区段按乡村道路规范改造,提高通行能力。重点抓好洛栾高速公路市区连接线新建工程,打造市区往南的又一重要通道。乡村建设,三分靠建,七分靠管,文明乡村创建工作是城建提升攻坚战的重要抓手,交通运输行业点多、线长、面广,同时又是重要的窗口单位,创建文明乡村工作任务十分繁重。要始终把文明乡村创建工作作为改善交通环境,提升交通品位,提高人民群众生活质量,促进交通全面发展的重要举措抓实抓好。要努力打造“畅、洁、绿、美、安”公路交通通行环境;突出抓好出租车车容车貌治理和驾驶员优质服务、文明礼仪教育,打造“平安、卫生、热情、文明、诚信”出租车行业形象;汽车站、高速收费站等窗口要坚持“运输有终点,服务无止境”理念,不时优化服务方式,美化服务环境,始终坚持文明用语、微笑服务,处处展现交通人的文明形象。 继续以“县县畅、乡乡联、串村道路等级化”工程建设为重点,五是民生改善攻坚战。要严格落实《河南省农村公路条例》规定。加快农村公路建设工作。今年要完成350公里农村公路建设任务,作为十大福民实事之一,要抓好落实、兑现许诺,不折不扣地完成。同时,依照毛书记提出的农村公路要“二分建、八分养”要求,继续加大农村公路养护、危桥改造和安保工程的实施力度,加快推进城乡客运一体化进程,进一步提高建制村客运班车通达率,加快客运班线公司化改造步伐,逐步实现公车公营,为人民群众提供平安便利的出行条件。 繁重的工作任务,六是环境创优攻坚战。交通运输系统人员多、摊子大、任务重、涉及面广。需要建设一支高素质、作风硬、能打硬仗的队伍。春节后上班第一天市委、市政府就召开了环境创优年”动员大会,交通运输系统各单位要按照市委、市政府要求,认真开展好“环境创优年”活动,转变作风,增强机遇意识、忧患意识、攻坚意识“三种意识”弘扬奋发有为之风、哀兵必胜之风、迎难而上之风“三种作风”着力解决毛书记指出的庸、懒、散、软四种顽症和郭洪昌市长指出的过分强调部门利益,缺乏大局意识、服务意识不强,工作不负责任、中梗现象突出,执行层层衰减、相互推诿扯皮,不愿承担责任、矛盾层层上交,沟通协调不力、创新意识不强,工作规范不高、工作拈轻怕重,作风纪律涣散、工作拖沓懒惰,办事效率低下、故意设卡刁难,四乱”屡禁不止等九种突出问题。结合工作实际,要选好标杆,学习在全国、全省、全行业政务环境最优、效能最好的单位的经验和做法,认真查摆我工作中存在突出问题,并及时改进,全面提高。全市交通运输系统领导干部要在领导方式转变上下功夫,组织学习好卢展工书记《用领导方式转变加快发展方式转变》做到五个进一步强化”一要进一步强化发展。发展才是硬道理。要实现福民强市的目标,第一要务就是发展。强化发展,首要是强化发展意识。发展意识强,才干自觉地把自己的工作和的发展联系起来,才干守土有责想干事、务实创新多干事、轰轰烈烈干成事。二要进一步强化为民。工作中,要始终把群众满意满意意作为一切工作的动身点、落脚点和全过程。要让广大人民群众切切实实地在交通运输发展中得到更多的实惠。三要进一步强化创新。只有不时创新,才干冷静应对新的挑战和困难,攻坚克难,勇往直前,推动我各项工作顺利进行,圆满完成各项任务。四要进一步强化统筹。统筹兼顾,全市一盘棋,可以集全民之智,举全市之力,调动方方面面的积极性,形成干事守业的强大合力,促进交通运输事业的发展。五要进一步强化运作。运作,就是执行,就是落实,就是具体操作。为政之要,贵在落实;落实之要,贵在运作。只有运作,才干知难、迎难、破难,攻坚克难干成事。 还要高度重视交通廉政建设工作。关于今年的廉政工作,宏伟同志已经讲得很明确,不再多讲,但必须强调的交通基础设施建设项目多,资金流量大,廉政风险点也多,党风廉政建设的重点领域,希望汲取以往的教训,能够清醒地认识到自己应该做什么,不应该做什么,为我交通廉政建设做出贡献。一是要进一步加强领导干部教育、监督和廉洁自律工作,不时夯实廉洁从政的思想道德基础,筑牢拒腐防变的思想道德防线,同志曾在一首诗中说道“手莫伸,伸手必被捉”党和人民时时刻刻在监督着你一言一行,有纪检系统、监察系统的监督,有人民群众的监督,有舆论的监督,可以说是天网恢恢,疏而不漏,千万不能心存蒙混过关的侥幸心理;二是要以工程建设领域突出问题专项治理为重点,切实抓住工程建设招投标、工程分包、资料推销等容易滋生腐败的重点领域和关键环节,加快形成按制度办事、以制度管人、靠制度管权的机制,提高反腐倡廉科学化、制度化、规范化水平;三是要始终坚持“标本兼治、综合治理、惩防并举、注重预防”方针,进一步完善交通运输系统惩治和预防腐败体系,切实加强对权力运行的制约和监督,坚定不移地把党风廉政建设和反腐败斗争推向深入;四是各级党员领导干部都要认真学习《廉政准则》熟知《准则》各项规定,时刻用《准则》对照自己的工作和生活,要严格约束自己,要求他人做到自己首先做到要求他人不做的自己首先不做,时时刻刻坚持高度警惕,始终做到警钟长鸣。腐败毁掉的党和国家的事业、个人的前途和家庭的幸福,各级领导干部一定要从对自己负责、对家庭负责、对事业负责动身,打好这“六场攻坚战”同时。顶得住诱惑,耐得住寂寞,守得住清贫,慎独、慎微、慎言、慎行,切实做到洁身自好、廉洁自律,要做到五个怕”怕法纪铁定的威严,怕领导严厉的面孔,怕群众监督的眼睛,怕亲人无助的眼神,怕自己悔恨的泪水。 交通与运输论文:区域经济与交通运输协调发展调研报告 摘要:该文分析了交通运输与区域经济发展的关系、交通运输与经济协调发展的含义,建立了经济系统与交通运输系统评价的指标体系,运用主成分分析与回归分析相结合的方法对区域经济系统与交通运输系统协调发展进行综合评价。并以陕西省为例,对1994~2003年的经济系统与交通运输系统协调发展状况进行了分析,最后结合陕西省交通运输与经济发展的实际,对评价结果进行了验证和解释,提出了陕西省应以交通运输建设为重点,实施对经济系统与交通运输系统的协调发展管理。 关键词:交通运输;区域经济;协调性评价;陕西 1.引言 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,它把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。交通运输系统是区域社会基础产业中最重要的组成部分之一,是各项产业发展的基础条件,是区域投资环境的主要构成主体[1]。交通运输的发展能强化其对区域经济发展的支持作用,推进区域经济的发展;而区域经济的发展又增加了对交通的需求,因此,经济系统和交通运输系统是相互影响的,应该相互匹配,协调发展。 作为区域社会经济发展的基础性产业,交通运输发展适度超前或与经济发展同步,会促进经济的快速发展;若交通运输滞后于经济发展,就难以为经济发展提供支持,从而阻碍经济的健康发展。但如果交通运输过度超前于经济发展,则会占用大量的建设资金,影响其它行业的投资,同样也会使经济发展面临困难。交通运输与经济协调发展是区域发展的重要条件之一,研究两系统如何协调发展是实现区域健康发展的重要一环。而要达到区域经济系统与交通运输系统的协调发展,就要找寻经济系统与交通运输系统协调发展的评价方法与实现手段。 目前,关于交通运输与经济协调发展的研究已取得了一些研究成果。汪传旭对交通运输与经济的协调发展做了较多的研究,建立了部分量化分析的模型。他将灰色系统协调模型用于判断交通运输与经济之间的协调关系,计算协调发展系数,将交通运输系统变量作为系统作用变量,经济系统变量作为系统的行为变量,用gm(1,2)进行拟合,计算交通运输与经济之间的出协调度[3]。运用了大系统的理论与方法,提出了一套反映交通运输与经济协调发展程度的综合指标——协调发展指数,并建立了定量分析模型,提出了相应的定量评价计算方法[4][5]。王孝坤也研究了综合运输复合系统协调发展[7]。但现有的评价模型计算出来的协调度只是运输系统对经济系统的状态协调度,并没有体现经济是否有力地支持和推动交通运输的发展,所以是片面的;建立协调发展指数模型时,首先需要专家确定交通运输系统与经济系统各指标之间的相互影响程度,这样计算出来的协调发展指数主观性较强。 为了较为客观地评价经济系统与交通运输系统的协调性,本研究拟采用主成分分析方法计算出交通运输系统与经济系统的综合发展指数,再用回归分析方法计算出经济系统对交通运输系统协调发展的适应度及交通运输系统对经济系统协调发展的适应度,最后得出交通运输系统与经济系统的静态、动态协调发展度。这种评价方法可以有效地避免评价过程中主观因素对评价结果的影响,同时又能清晰地反映出经济系统与交通运输系统之间的相互适应程度。 2.经济系统与交通运输系统协调发展的含义 2.1经济系统与交通运输系统协调发展 交通运输系统与经济系统同是社会经济大系统中具有密切关系的两个子系统。交通运输是经济发展的必要条件,也是经济持续发展的根本保证;经济发展水平又决定着交通运输设施的数量和质量。交通运输与经济的协调发展是指:交通运输与经济两个系统之间相互依存、相互促进、相互适应、协同发展的状态和过程。 2.2经济系统与交通运输系统发展的协调度 交通运输系统与经济系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度称为交通运输与经济系统的协调发展程度。由于各种因素的影响,交通运输系统与经济系统的协调关系总是处于动态的变化中。 2.3经济系统与交通运输系统协调发展管理 当经济系统与交通运输系统协调度偏离某一范围时,就会严重阻碍经济的发展,因此,政府应当采取一定的调控措施,使得交通运输系统与经济协调发展。这种调节经济系统与交通运输系统失调状态,并使得经济与交通运输之间的摩阻减少,使经济与交通运输相互适应的过程称为协调发展管理。 3.经济系统与交通运输系统发展评价指标体系 3.1指标体系的建立 3.1.1指标体系建立的原则 科学性原则。指标体系能比较全面地反映交通运输系统与经济系统的特征,真实地反映交通运输与经济发展的状况。 典型性原则。尽可能的选择反映系统特殊性、综合性的关键性指标。 简明性原则。指标体系具有代表性和浓缩性,尽量通过数个主要的指标,勾勒和刻画评价对象的状态特征。同时,各指标之间必须建立有机的联系,具有相互影响的关系。 可操作性原则。从数据来源与数据处理的角度,应选择通过现有的标准数据库能够较容易获得的数据指标。 3.1.2指标体系 遵循上述原则,本研究建立的经济系统与交通运输系统协调评价指标体系如表1。 将区域的经济系统与交通运输系统复合系统分为经济子系统和交通运输子系统,分别用两级指标来表征。其中经济子系统分为经济规模指标(反映经济总体发展),经济结构指标(反映经济系统构成),经济效益性指标(反映经济效益)三个特征面,用9个具体指标表示;交通运输子系统分为交通运输规模指标(反映交通运输发展),交通运输结构指标(反映交通运输构成),交通运输发展性(交通运输投资)指标三个方面,由16个指标表示。4.评价方法与步骤 4.1经济系统与交通运输系统综合发展指数计算 4.1.1首先对指标数据(i=1,2,…,p;j=1,2…n)进行标准化处理,得出经济系统与交通运输系统的标准化数据。 4.1.2采用spss软件中的主成分分析对指标数据(i=1,2…p;j=1,2…n)进行计算。根据相关系数矩阵r的特征向量及最初的标准化数据,可以得出相关系数矩阵r的主分量。如果主分量对应的方差贡献率,即可利用前个主分量来计算交通运输、经济系统的综合发展指数。由前个主分量及其对应的方差贡献率p可以得到经济、交通运输系统的综合发展水平值为:(ⅰ) 4.2经济系统与交通运输系统协调发展指数计算 4.2.1回归分析 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把y作为因变量,x作为自变量,作回归拟和分析,可以得到交通运输系统对经济系统的综合发展指数y’; 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把x作为因变量,y作为自变量,作回归拟和分析,可以得到经济系统对交通运输系统的综合发展指数x’; 4.2.2协调性计算 (1)静态协调性的计算 计算公式为: 式中,为交通运输、经济系统综合发展协调性指数;为交通运输系统对经济系统协调发展的适应度;为经济系统对交通运输系统发展的适应度。 式中,为交通运输系统综合发展指数;为经济系统对交通运输系统的综合发展指数;交通运输系统综合发展指数的均方差。 同理可以得到: 其中,为系统在各个时刻的静态协调度。 设t2>t1(任意两不同时刻),若,则表明系统一直处于协调发展的轨迹上。 5.陕西省经济系统与交通运输系统协调发展实证研究 本研究选取了陕西省1994~2003年的相关数据,采用spss软件进行分析。 5.1综合发展指数计算 对陕西省经济系统与交通运输系统进行主成分分析,得出经济系统与交通运输系统的综合发展指数值,结果如表2、表3及图1所示。 5.3结果分析 5.3.1综合发展指数及与发展实际的对照 本研究对经济系统和交通运输系统进行定量评价的结果与陕西省经济和交通建设的实际比较相近。从图1可以清楚看出,经济系统整体的综合水平呈平稳逐渐增长趋势,交通运输系统整体的综合水平也呈上升趋势,但是具有波动性。1994~2003年这10年间,陕西省经济系统与交通运输系统综合发展水平分为两个阶段,第一阶段为1994~1998年,两个系统综合水平值都为负值,原因是在这期间产业结构的调整进程缓慢,基础设施发展滞后等许多突出问题的存在影响了经济与交通运输发展;第二阶段为1999~2003年,经济系统综合水平值为正,从1999年国家主席在西安发出西部大开发的动员令之后,陕西省经济综合发展上了一个新的台阶;但1999年对交通运输系统基本建设投资和更新改造却比1998年明显减少了,从而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展;2000年随着西安—安康铁路建成、陇海线西安—宝鸡段提速工程全面完成、宝鸡—中卫铁路正式运营、宝鸡至牛背梁等一级公路,及秦岭隧道、府谷黄河大桥等一大批大型、特大型公路桥梁隧道的建成,使得陕西交通运输系统的发展迈上了一个新的台阶,从而使得此阶段交通运输与经济系统的发展又开始同步;2002年,陕西省对交通运输系统基本建设投资和更新改造比2001年明显减少了,因而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展。 5.3.2静态协调度分析 从图2看出,经济系统与交通运输系统的静态协调发展处于波动状态,尤其明显的是1999年和2002年出现了协调发展指数的低谷,这与图1中反映的情况一致。其原因也是由于1999年和2002年用于交通运输系统基本建设投资和更新改造投资比前一年明显减少了,影响了交通运输系统的发展,而同时经济的发展却是保持稳定的增长状态,对交通运输的需求不断增大,因此交通运输系统满足不了经济发展的需求,使得交通运输系统与经济系统的协调发展程度降低; 5.3.3动态协调度分析 从图3看出,经济系统与交通运输系统的动态协调发展指数表达的是任何一个时间点的前一个时间段的平均发展状况,一直处于下降趋势,但与静态协调发展指数比较,明显具有平滑的特点。平均的动态发展状况较各年度考察的静态发展状况具有滞后性。在静态发展协调度评价中,协调指数的最低值出现在1999年,而动态协调指数的最低值出现在2002年。总体看来陕西省经济系统与交通运输系统动态协调发展一直在缓慢下降,反映出区域经济的快速发展对交通运输的需求进一步增大,满足不了经济发展对交通运输的需求,因此有必要对交通运输系统与经济系统进行协调发展管理。 6.结论与建议 6.1本研究采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,有效的避免了多目标模糊综合评价中的主观性影响,能更加客观地反映陕西省经济系统与交通运输系统的协调发展状况; 6.2本研究评价模型计算的结果与陕西省的发展基本相近,能较好地解释陕西省经济系统与交通系统发展的实际; 6.3考察本研究的结论,可以对陕西省交通运输发展提出以下建议; 从发展趋势上看,陕西省1998年以后的经济系统综合发展指数高于交通运输系统综合发展指数,经济系统与交通运输系统静态和动态发展协调度分别呈现波动下降和缓慢下降的趋势,说明经济发展对交通运输的需求不断增大,实现经济系统与交通运输系统协调发展主要矛盾是交通运输系统的建设。因此,政府有必要实施对经济系统与交通运输系统协调发展管理,以促进两系统的协调发展,从交通基础设施、运输工具、交通运输管理与信息技术、政策支持等方面大力加强交通运输系统建设。 6.4本文研究的只是交通运输与经济发展从总体上呈现的协调态势,只能说明了交通运输系统与经济系统之间的协调性,不能解决交通运输方式与经济结构协调性评价问题。 因此,在本文的研究基础上,需要运用其它定量方法进一步研究交通运输方式与经济结构协调发展的问题。 交通与运输论文:区域经济与交通运输协调发展调研报告 摘要:该文分析了交通运输与区域经济发展的关系、交通运输与经济协调发展的含义,建立了经济系统与交通运输系统评价的指标体系,运用主成分分析与回归分析相结合的方法对区域经济系统与交通运输系统协调发展进行综合评价。并以陕西省为例,对1994~2003年的经济系统与交通运输系统协调发展状况进行了分析,最后结合陕西省交通运输与经济发展的实际,对评价结果进行了验证和解释,提出了陕西省应以交通运输建设为重点,实施对经济系统与交通运输系统的协调发展管理。 关键词:交通运输;区域经济;协调性评价;陕西 1.引言 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,它把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。交通运输系统是区域社会基础产业中最重要的组成部分之一,是各项产业发展的基础条件,是区域投资环境的主要构成主体[1]。交通运输的发展能强化其对区域经济发展的支持作用,推进区域经济的发展;而区域经济的发展又增加了对交通的需求,因此,经济系统和交通运输系统是相互影响的,应该相互匹配,协调发展。 作为区域社会经济发展的基础性产业,交通运输发展适度超前或与经济发展同步,会促进经济的快速发展;若交通运输滞后于经济发展,就难以为经济发展提供支持,从而阻碍经济的健康发展。但如果交通运输过度超前于经济发展,则会占用大量的建设资金,影响其它行业的投资,同样也会使经济发展面临困难。交通运输与经济协调发展是区域发展的重要条件之一,研究两系统如何协调发展是实现区域健康发展的重要一环。而要达到区域经济系统与交通运输系统的协调发展,就要找寻经济系统与交通运输系统协调发展的评价方法与实现手段。 目前,关于交通运输与经济协调发展的研究已取得了一些研究成果。汪传旭对交通运输与经济的协调发展做了较多的研究,建立了部分量化分析的模型。他将灰色系统协调模型用于判断交通运输与经济之间的协调关系,计算协调发展系数,将交通运输系统变量作为系统作用变量,经济系统变量作为系统的行为变量,用gm(1,2)进行拟合,计算交通运输与经济之间的出协调度[3]。运用了大系统的理论与方法,提出了一套反映交通运输与经济协调发展程度的综合指标——协调发展指数,并建立了定量分析模型,提出了相应的定量评价计算方法[4][5]。王孝坤也研究了综合运输复合系统协调发展[7]。但现有的评价模型计算出来的协调度只是运输系统对经济系统的状态协调度,并没有体现经济是否有力地支持和推动交通运输的发展,所以是片面的;建立协调发展指数模型时,首先需要专家确定交通运输系统与经济系统各指标之间的相互影响程度,这样计算出来的协调发展指数主观性较强。 为了较为客观地评价经济系统与交通运输系统的协调性,本研究拟采用主成分分析方法计算出交通运输系统与经济系统的综合发展指数,再用回归分析方法计算出经济系统对交通运输系统协调发展的适应度及交通运输系统对经济系统协调发展的适应度,最后得出交通运输系统与经济系统的静态、动态协调发展度。这种评价方法可以有效地避免评价过程中主观因素对评价结果的影响,同时又能清晰地反映出经济系统与交通运输系统之间的相互适应程度。 2.经济系统与交通运输系统协调发展的含义 2.1经济系统与交通运输系统协调发展 交通运输系统与经济系统同是社会经济大系统中具有密切关系的两个子系统。交通运输是经济发展的必要条件,也是经济持续发展的根本保证;经济发展水平又决定着交通运输设施的数量和质量。交通运输与经济的协调发展是指:交通运输与经济两个系统之间相互依存、相互促进、相互适应、协同发展的状态和过程。 2.2经济系统与交通运输系统发展的协调度 交通运输系统与经济系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度称为交通运输与经济系统的协调发展程度。由于各种因素的影响,交通运输系统与经济系统的协调关系总是处于动态的变化中。 2.3经济系统与交通运输系统协调发展管理 当经济系统与交通运输系统协调度偏离某一范围时,就会严重阻碍经济的发展,因此,政府应当采取一定的调控措施,使得交通运输系统与经济协调发展。这种调节经济系统与交通运输系统失调状态,并使得经济与交通运输之间的摩阻减少,使经济与交通运输相互适应的过程称为协调发展管理。 3.经济系统与交通运输系统发展评价指标体系 3.1指标体系的建立 3.1.1指标体系建立的原则 科学性原则。指标体系能比较全面地反映交通运输系统与经济系统的特征,真实地反映交通运输与经济发展的状况。 典型性原则。尽可能的选择反映系统特殊性、综合性的关键性指标。 简明性原则。指标体系具有代表性和浓缩性,尽量通过数个主要的指标,勾勒和刻画评价对象的状态特征。同时,各指标之间必须建立有机的联系,具有相互影响的关系。 可操作性原则。从数据来源与数据处理的角度,应选择通过现有的标准数据库能够较容易获得的数据指标。 3.1.2指标体系 遵循上述原则,本研究建立的经济系统与交通运输系统协调评价指标体系如表1。 将区域的经济系统与交通运输系统复合系统分为经济子系统和交通运输子系统,分别用两级指标来表征。其中经济子系统分为经济规模指标(反映经济总体发展),经济结构指标(反映经济系统构成),经济效益性指标(反映经济效益)三个特征面,用9个具体指标表示;交通运输子系统分为交通运输规模指标(反映交通运输发展),交通运输结构指标(反映交通运输构成),交通运输发展性(交通运输投资)指标三个方面,由16个指标表示。4.评价方法与步骤 4.1经济系统与交通运输系统综合发展指数计算 4.1.1首先对指标数据(i=1,2,…,p;j=1,2…n)进行标准化处理,得出经济系统与交通运输系统的标准化数据。 4.1.2采用spss软件中的主成分分析对指标数据(i=1,2…p;j=1,2…n)进行计算。根据相关系数矩阵r的特征向量及最初的标准化数据,可以得出相关系数矩阵r的主分量。如果主分量对应的方差贡献率,即可利用前个主分量来计算交通运输、经济系统的综合发展指数。由前个主分量及其对应的方差贡献率p可以得到经济、交通运输系统的综合发展水平值为:(ⅰ) 4.2经济系统与交通运输系统协调发展指数计算 4.2.1回归分析 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把y作为因变量,x作为自变量,作回归拟和分析,可以得到交通运输系统对经济系统的综合发展指数y’; 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把x作为因变量,y作为自变量,作回归拟和分析,可以得到经济系统对交通运输系统的综合发展指数x’; 4.2.2协调性计算 (1)静态协调性的计算 计算公式为: 式中,为交通运输、经济系统综合发展协调性指数;为交通运输系统对经济系统协调发展的适应度;为经济系统对交通运输系统发展的适应度。 式中,为交通运输系统综合发展指数;为经济系统对交通运输系统的综合发展指数;交通运输系统综合发展指数的均方差。 同理可以得到: 其中,为系统在各个时刻的静态协调度。 设t2>t1(任意两不同时刻),若,则表明系统一直处于协调发展的轨迹上。 5.陕西省经济系统与交通运输系统协调发展实证研究 本研究选取了陕西省1994~2003年的相关数据,采用spss软件进行分析。 5.1综合发展指数计算 对陕西省经济系统与交通运输系统进行主成分分析,得出经济系统与交通运输系统的综合发展指数值,结果如表2、表3及图1所示。 5.3结果分析 5.3.1综合发展指数及与发展实际的对照 本研究对经济系统和交通运输系统进行定量评价的结果与陕西省经济和交通建设的实际比较相近。从图1可以清楚看出,经济系统整体的综合水平呈平稳逐渐增长趋势,交通运输系统整体的综合水平也呈上升趋势,但是具有波动性。1994~2003年这10年间,陕西省经济系统与交通运输系统综合发展水平分为两个阶段,第一阶段为1994~1998年,两个系统综合水平值都为负值,原因是在这期间产业结构的调整进程缓慢,基础设施发展滞后等许多突出问题的存在影响了经济与交通运输发展;第二阶段为1999~2003年,经济系统综合水平值为正,从1999年国家主席在西安发出西部大开发的动员令之后,陕西省经济综合发展上了一个新的台阶;但1999年对交通运输系统基本建设投资和更新改造却比1998年明显减少了,从而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展;2000年随着西安—安康铁路建成、陇海线西安—宝鸡段提速工程全面完成、宝鸡—中卫铁路正式运营、宝鸡至牛背梁等一级公路,及秦岭隧道、府谷黄河大桥等一大批大型、特大型公路桥梁隧道的建成,使得陕西交通运输系统的发展迈上了一个新的台阶,从而使得此阶段交通运输与经济系统的发展又开始同步;2002年,陕西省对交通运输系统基本建设投资和更新改造比2001年明显减少了,因而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展。 5.3.2静态协调度分析 从图2看出,经济系统与交通运输系统的静态协调发展处于波动状态,尤其明显的是1999年和2002年出现了协调发展指数的低谷,这与图1中反映的情况一致。其原因也是由于1999年和2002年用于交通运输系统基本建设投资和更新改造投资比前一年明显减少了,影响了交通运输系统的发展,而同时经济的发展却是保持稳定的增长状态,对交通运输的需求不断增大,因此交通运输系统满足不了经济发展的需求,使得交通运输系统与经济系统的协调发展程度降低; 5.3.3动态协调度分析 从图3看出,经济系统与交通运输系统的动态协调发展指数表达的是任何一个时间点的前一个时间段的平均发展状况,一直处于下降趋势,但与静态协调发展指数比较,明显具有平滑的特点。平均的动态发展状况较各年度考察的静态发展状况具有滞后性。在静态发展协调度评价中,协调指数的最低值出现在1999年,而动态协调指数的最低值出现在2002年。总体看来陕西省经济系统与交通运输系统动态协调发展一直在缓慢下降,反映出区域经济的快速发展对交通运输的需求进一步增大,满足不了经济发展对交通运输的需求,因此有必要对交通运输系统与经济系统进行协调发展管理。 6.结论与建议 6.1本研究采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,有效的避免了多目标模糊综合评价中的主观性影响,能更加客观地反映陕西省经济系统与交通运输系统的协调发展状况; 6.2本研究评价模型计算的结果与陕西省的发展基本相近,能较好地解释陕西省经济系统与交通系统发展的实际; 6.3考察本研究的结论,可以对陕西省交通运输发展提出以下建议; 从发展趋势上看,陕西省1998年以后的经济系统综合发展指数高于交通运输系统综合发展指数,经济系统与交通运输系统静态和动态发展协调度分别呈现波动下降和缓慢下降的趋势,说明经济发展对交通运输的需求不断增大,实现经济系统与交通运输系统协调发展主要矛盾是交通运输系统的建设。因此,政府有必要实施对经济系统与交通运输系统协调发展管理,以促进两系统的协调发展,从交通基础设施、运输工具、交通运输管理与信息技术、政策支持等方面大力加强交通运输系统建设。 6.4本文研究的只是交通运输与经济发展从总体上呈现的协调态势,只能说明了交通运输系统与经济系统之间的协调性,不能解决交通运输方式与经济结构协调性评价问题。 因此,在本文的研究基础上,需要运用其它定量方法进一步研究交通运输方式与经济结构协调发展的问题。 交通与运输论文:交通运输中数据通讯与计算机网络的应用 摘要 随着计算机网络技术及数字通信技术的不断发展,数据、语音、图像等各种数据通信技术在现代各行各业、各个领域均得到广泛应用,其中也包括交通运输领域。本文就针对交通运输行业中数据通讯及计算机网络技术的应用展开讨论。 关键词 交通运输;数据通讯;计算机网络技术 1 数据通信的相关概念 所谓的数据通信,是指按照相应的通信协议,通过数据传输技术实现两个终端之间数据信息的传递,其属于通信方式及通信业务的一种。计算机之间、计算机与终端之间以及终端之间可以利用数据传输技术传递数据信息。可以说数据通信技术是在电报、电话业务之后的第三大通信业务。但是其与电报、电话又有着本质上的区别,数据通信的主要作用是实现终端与计算机之间以及计算机与计算机之间的通信,而且还可以实现智通终端与人之间的通信。数据通信传递信息的过程表现为二进制数据形式,而且它总是和远程信息处理有着密切关系,其属于广义范畴的信息处理技术,其包括计算机技术、过程控制以及信息检索等多项内容。数据通信系统是一个由计算机、数据电路、远程终端和相关的通信设备共同组成的完整系统。所有的远程信息处理系统或者计算网络都要实现两个基本功能,即数据通信及信息处理,其中数据通信服务于信息传输,而信息处理则以数据通信为基础实现系统的应用。 2 交通运输对数据通信系统的要求 在交通运输领域,数据通信系统的主要作用是对交通运营管理、路况监控及收费系统提供相应的传输通道,以实现语音、数据信息及影像资料的传输,它是保证交通运输高效运营、向着现代化方向发展的必要技术手段,因此其对于交通运输而言有着极为重要现实意义。在我国交通运输领域所采用的数据通信业务包括收费数据、收费系统图像、监控系统图像、监控数据信息、硬盘录像机、日常处理业务数据信息及语音等各项内容。实际应用中,其通信传输的带宽设计则要根据业务量的多少来确定。通过上述传输内容可以看出,带宽资源占用最多的业务种类当数收费系统及监控系统的图像信息,因此在设计数据通信系统前,要先对交通道路中收费系统及监控系统的图像传输方式、传输图像的实际路数、各种业务传输量等资料信息做出统计,从而将干线通信传输系统及区域内的通信传输系统所需的实际的带宽确定下来。 3 数据通信技术在交通运输中的应用 交通运输中,公路的数据通信技术采用的是SDH光纤数字传输系统,我们以某高速公路的收费系统为例,对其具体的应用实现过程进行阐述:该系统先利用MPEG-2编码格式将收费系统图像进行编码,再接入以太网通信接口进行传输。在这个过程中,监控系统图像的传输是通过多路视频复用光端机与级联光端机相结合来实现的,不接入通信传输系统以太网口进行传输。整个路段每个收费站点均有9路图像,但是只有两到三路图像需要向收费中心进行实时传输,最多的时候为21路图像同步传输。利用MPEG-2对图像进行编码后,每路图资大概占用4M左右的带宽资源,那么就可以根据全线收费站图像的实际路数确定出实际的带宽需求。 4交通运输领域计算机网络系统 按照自身节点地理位置分布的不同,可以将计算机网络分为局域网、网间网及广域网。仍以上文中所及的某高速公路收费系统为例来介绍计算机网络技术在交通运输中的具体应用。该系统的网络结构图如下图1所示: 按照网络概念,上述网络系统可以分为收费站局域网、管理处局域网及广域网等3部分。其具体应用如下:第一,选择网络结构,该系统的网络结构为现阶段最常用的客户机/服务器结构,其不仅减少了编程、维护及调试工作的劳动强度,使得系统运行成本更低,并且如果客户机服务器两端功能的分布合理,还可以使得系统的整体功能得到大幅提高;它还允许在同台客户机中运行不同平台的多个用户;此外,一旦用户的需求有所变更,进行系统扩充也非常方便、简单,因此该网络结构对提高收费工作的效率有着重要作用;第二,收费站的网络结构,因为高速公路收费站与各车道的距离在1km以内,因此车道计算机与站级计算机的连接可以通过局域网的方式来实现。收费站计算机网络的拓扑结构为星型,从而车道计算机、管理计算机等均可以通过HUB连接服务器,如果管理计算机的数据较多,可以利用集线器进行扩展;第三,建立不停车收费体系计算机网络系统,可以在收费站建立起局域网,而局域网的主机则通过Modem与公用电话网络相连接,从而实现电子收费系统的广域网,也可以由路由器与X.25或者ISDN等公用网络相连接。由于收费站局域网中过车记录要进行实时传输,因此对于数据的传输速度有较高要求,所以局域网最好采用10M光缆HUB与工作站中的光网卡相连,所有的通信及网络设备的连接均利用光缆实现。 交通与运输论文:浅谈计算机技术在交通运输规划与管理中的应用 摘要:自从计算机被应用于交通运输业以来,计算机技术在交通运输规划与管理中就得到了越来越广泛的应用。本文分析了计算机技术在交通运输规划与管理中的应用领域,详细讨论了计算机技术在智能运输系统和道路交通系统仿真中的应用。 关键词:计算机技术;智能运输系统;道路交通系统仿真;应用 一、前言 随着计算机技术的发展,计算机技术的应用已渗透到社会的各个领域和各个方面。20世纪60年代以来,计算机技术逐步被应用于交通运输业,由于它既能同时处理大量数据,又能实现实时通信,特别是在智能运输系统和交通仿真系统中发挥着重要的作用,所以与传统的交通运输规划与管理分析方法相比,计算机技术具有不可替代的优越性。 二、计算机技术在智能运输系统中的应用 (一)智能运输系统。随着计算机技术、通信技术、电子控制技术等高新技术的飞速发展,人们意识到利用这些技术把车辆、道路和使用者紧密结合起来,能够有效地解决交通过程中的阻塞问题,对交通事故的应急处理、环境保护以及资源的节约都有显著的效果。于是,人们引进系统的原理,对道路交通运输系统进行重新审视,促进了交通运输智能运输系统的诞生。交通运输智能运输系统,是将信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、运筹学、人工智能等各种先进的技术有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,从而加强了车辆、道路和使用者三者之间的联系,形成一种精准、高效、智能的综合运输系统。 (二)计算机技术在智能运输系统中的应用。现阶段,计算机技术在道路交通智能运输系统中得到了十分重要的应用,这体现在以下三个方面。首先,智能运输系统需要处理各类信息进而建立各类信息系统,所有信息系统均要依靠计算机数据库技术建立有关领域的数据库、知识库,方法库等。其次,智能运输系统中信息的流通、信号的通信需要依靠计算机网络加以实施。最后,智能交通控制系统吸收交通监视、通信、控制等技术,成为交通信息流的载体,最终形成一个计算机管理网络,实现对道路交通运输的科学化,精确化、实时化管理。 目前公路收费站综合管理系统,很多都是以常规监视和计算机为基础,根据各具体收费站的实际要求和各自特征,利用计算机网络技术、计算机控制技术、多媒体技术等高科技构成。收费站综合管理系统由收费站监控系统和收费站计算机管理系统构成。其中,收费站计算机管理系统由车道控制系统、数据库系统、票据管理系统、办公管理系统、财务管理系统等组成。系统能提供实时、全方位、多层次的多媒体信息数据,通过计算机管理系统的数据分析与管理,从而实现公路交通运输现代化综合管理的目标。 三、计算机技术在道路交通系统仿真中的应用 (一)道路交通系统仿真。道路交通系统仿真是随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型反映复杂道路交通现象的交通分析技术。从试验角度看,道路交通运输系统仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术。随着汁算机技术的迅速发展,利用计算机仿真方法研究道路交通问题已成为国际交通工程界的研究热点。道路交通系统仿真是以相似原理、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础,以计算机技术为工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态,采用数字方式或图形方式来描述动态交通运输系统,以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术,对于道路交通运输管理具有非常大的应用价值。 (二)计算机技术在道路交通系统仿真中的应用。随着计算机技术日新月异的发展,使得交通仿真系统正在日趋优化,为完善的智能化管理的交通运输系统提供理论基础与实践依据。例如,可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等新的仿真技术的开发应用以及对网络系统采用并行计算机系统等均对计算机仿真产生了深远的影响,从而使以计算机为基础的道路交通运输系统仿真进一步优化;计算能力的增强在计算机软硬件技术的强大支持下,微型计算机的计算能力得到大大提高;近年来,计算机编程方法的完善使得软件工程学得到快速的发展,而且程序设计理论本身的研究也有了较大的进展。除了并行算法,现代编程方法也加速了仿真技术的发展,从而促进了道路交通系统仿真的完善。 与传统的交通分析技术相比,由于计算机技术的日益成熟,它的运用使交通仿真技术的优点更加明显。首先,模型机制更具有灵活性和柔软性。其次,交通分析借助于计算机技术,通过良好的用户输人输出界面,模型的运算结果可方便地与用户交互,增强了模型应用的实用性。同时,仿真结果动画演示的直观性使得即使是非专业人员也很容易理解。最后,由于计算机技术的应用,它具有强大的路网动态交通状态描述功能。 四、结语 随着社会经济的发展,人们对交通运输的要求已不仅仅满足于是否便利通畅,而是希望在道路规划与管理过程中达到安全可靠、环境保护、能源节约等各种交通要素的协调统一,实现最大限度的资源优化。而计算机技术的日益完善使得人们的期望得以完成。本文着重分析了计算机技术在交通运输智能运输系统和道路交通系统仿真中的应用,它的应用使交通运输规划与管理更加成熟与完善,使人们的生产生活更加便利安全。 交通与运输论文:公路设计因素与交通运输安全的关联性分析 摘 要:伴随着经济的发展和社会的进步,公路作为交通网络的枢纽项目,其实际价值在逐渐增高,提升其实际质量也十分重要,不仅仅要建构更加系统化的设计模型,也要针对交通运输项目进行全面处理和综合升级,确保管理机制和运行维度之间的契合度,借助公路设计因素的优化升级提高交通运输项目的安全价值。本文从提升公路运输安全设计水平的时代必要性入手,对公路设计因素和交通运输安全的关联性进行了集中分析,并阐释了优化设计因素提升交通运输安全的重要措施,旨在为公路设计人员提供有价值的参考建议。 关键词:公路设计因素;交通运输安全;关联性;影响 1 公路运输安全设计研究背景和研究 近几年,社会经济发展带动了人们生活水平的变化。汽车用户数量激增,现存公路交通网络无法更好的满足需求,基于此,需要设计人员结合实际需求和管理措施,提高整体设计效果。不仅要扩大公路交通的运行规模,也要从技术结构方面升级公路安全性,从而进一步促进我国交通网络的完善,为经济长期发展奠定坚实基础。在对具体问题进行综合分析的过程中,若是从科学角度出发,要保证最大程度提高公路的设计有效性,并且积极践行更加系统化的设计原则和设计理念,促进交通安全系数有效提升。 在交通网络建立和运行过程中,要结合时展特征,建立健全质量安全模型,确保整体管理效果和管理参数体系的完整性,基于质量和安全考量,要将政治因素、文化因素以及经济因素融合在一起,提升沟通效率的基础上,能保证社会经济发展的进步,也为现代化发展提供有价值的参考建议。也就是说,公路设计只有满足实际需求,结合车型信息、交通情况信息以及自然因素信息等建立健全有效的处理机制,保证管理效果的最优化[1]。与此同时,在公路设计项目中,设计机制不正确,会对交通产生制约,也就会是直接影响民众出行效果,因此,要积极提升公路运输的实效性,才能为交通安全提供保障,确保整体要求和管理效果相符。 在交通网络中,有设计不合理的地方,不仅仅会对车辆的安全行驶造成影响,也会对其常规化操作产生制约效果,因此,需要对其进行全面升级和优化设计,提升整改效果后,建立科学化以及合理化的公路设计规划,确保我国公路结构的优化升级,也为综合国力的优化奠定坚实基础。只有从根本上保证公路设计机制和应用领域完整度,才能有效提升交通网络技术的运行效果,提高其安全性和实效性价值。 2 交通运输安全分类 交通运输经营类别主要包括城市公共汽车客运、城市轨道交通运输、出租汽车营运、道路旅客运输、道路危险货物运输、道路普通货运、道路货物运输场站、机动车维修、汽车客运站、港口客运(滚装码头、渡船渡口)、港口普通货运、港口危险货物营运、水路旅客运输、水路普通货物运输、水路危险货物运输、交通运输建筑施工16个类别,相应的运输安全处理机制和类别体系要适应其安全模型。 3 优化设计提升交通运输安全的措施分析 3.1 优化视距设计结构 在实际设计处理过程中,要结合安全性要求,积极建构综合化设计模型和管理层级结构,确保公路视距关键点能得到有效落实。其一,要对基础设施建设项目的相关规定进行深度分析,并且对3min超车时间和视野进行统筹处理,确保公路设计过程和相关法律法规结构的稳定性,保证设计要求符合标准[5]。其二,要对超车视距进行统筹优化,保证超车空间以及形成安全宽度等参数符合标准,为其驾车项目的综合优化提供保障。其三,在设计过程中,要减少视距设计和规划体系之间的偏差,确保驾驶员不会出现视线受阻的问题,提高安全性。在公路建设过程中,公路设计因素和公路的安全运输项目之间存在一定的必然关联,需要相关设计人员结合实际情况提升设计要求,确保公路实现安全运输,不仅仅能减少交通事故带来的负面影响,也能保证车辆驾驶人员的驾驶体验[2]。 第一,视距关联性。对于公路设计来说,视距因素十分关键,也是设计环节中重要的参考因素,其远近不仅仅能对行车人员的架势判断造成影响,也会对安全运行效果产生作用,需要设计人员结合实际需求进行综合分析后集中设计。在实际参数处理过程中,要对纵断视距以及平面视距进行统筹分析,确保相关参数和视距范围符合标准,也要结合突发情况进行整合,确保驾驶员能争取到足够的时间,从而建构更加系统化的判断模型,减少突发情况或者是事故问题,从根本上保证生命安全。另外,在实际设计过程中,也要对超车视距以及行车前方的会车视距等参数进行集中处理和统筹分析,提高分析效果的精度,升级管理模型的有效性,并对靠边停车时的视距范围进行综合优化和统筹分析。值得一提的是,超车视距是其中非常关键的设计要点。驾驶员在超车时,只有获取较为广泛的视野,才能提升超车的安全性,其中,视野要求、预计极限、包容数值等都非常关键,需要相关设计人员结合实际情况进行深度处理和综合分析[3]。第二,平面线性。平面线性的设计能为驾驶人员提供更加安全且有效的线路参考,并且保证设计人员能在平面线性设计中分析公路的走向以及驾驶员的视觉效应。也就是说,在实际设计机制建立过程中,要对相关信息和运行维度进行统筹分析和综合处理,确保控制效果和管理维度的有效性,也要将平面线性视为重要的安全控制因素,将驾驶员车速掌控以及方向掌控作为设计基础元素,保证其整体效果和运行维度之间的契合度,确保突发情况判断力能得到有效的延伸和处理。若是驾驶员在行车过程中出现严重的驾驶失控或判断失误,都会对其运行质量和驾驶效果产生影响,甚至会引发不同程度的交通事故。基于此,设计人员要对其具体设计要素进行系统化分析。并且,对公路平面线形进行合理设计,一定程度上减少公路事故,真正践行安全运行的相关要求,切实维护驾驶安全[4]。 3.2 化平面线性设计结构 设计人员要从全局出发,积极践行更加系统化的设计要求和运行维度,保证公路平面线性设计结构贴合实际,从管理效果和管理要求出发,积极践行更加系统化的控制维度,确保设计参数贴合实际,并有效处理相关信息和控制模型,提升地理环境的分析和综合优化,改进公路平面线形设计,对公路的地理环境以及优势等信息进行集中分析和综合控制。一定程度上提高公路设计的合理性,只有保证公路设计模型和运行控制结构符合标准,才能从根本上提升整体运行维度的有效性,保证行驶安全[6]。并且将保护生态环境作为最重要的管理效果和管控要求,积极践行生态性控制维度和管理模型,确保设计要求和设计参数之间的稳定性。 4 结语 总而言之,公路设计项目和公路的安全性有着必然的联系,需要设计人员统筹分析相关因素,提高建设环节的实效性,确保控制维度和数据分析要求之间的贴合度,也为驾驶员安全出行提供便利,建立健全更加合理化且专业化的公路设计模型,提升指导价值,为公路安全运行奠定坚实基础。
计算机类论文:计算机类专业模拟电子的技术论文 1模拟电子技术在计算机类专业中的地位 模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要,为强化基础,培养合格的应用性人才,我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。 2教学过程中存在的问题 模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性,在学生的整个知识体系中占有相当的比例,对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多,主要有以下几个方面: 2.1学时少,内容多 为了突出专业课程的学习,很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数,甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散,它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体,该课程的学时数(含实验)一般在80学时以下,在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作,不仅老师感到困难,学生也有很吃力。 2.2学生认识不到位 很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程,他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向,而且,学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈,因此,就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生,很多还没有找到适合本课程的学习方法,模拟电子技术主要以原理分析为主,而学生更多地相信精确的数值计算,他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的,当实际结果与严格的理论演算结果有出入时,他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异,导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。 2.3课程教学本身存在问题 计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套,有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象,没有突出本专业的特色。近些年来,很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索,并总结了许多值得借鉴的经验,但是,对于不同的学校和不同的学生,这些教学改革举措应该不尽相同,在具体的教学实践中,切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作,实践表明这些工作有益于提高教学效果。 3教学改革的内容和措施 为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际,我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。 3.1教学内容的甄别与整合 模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广,为了提高学生的工程实践能力和创新能力,我们根据计算机类专业的特点,依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制,计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程,但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程,因此,我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前,我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用,主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部部级模拟电子技术教材的比较,我们选定康华光教授主编的《电子技术基础(模拟部分)》(第五版)作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论,如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法;同时也注意吸取国内外的先进技术,如加强了线性集成电路和数字集成电路(包括中、大规模集成电路)的原理和应用,新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐,但我们不是全部讲解教材内容,依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容,其他内容留作学生课外阅读,以开阔视野。经过讨论,我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分,将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。 (1)半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识,重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。 (2)放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路,包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性,然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。 (3)信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路,信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础,所以,不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。 3.2教学方法的改革与创新 我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期,由于课程内容多、难度大,而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢,所以,他们在心理上产生一定的畏惧感,鉴于我院学生的实际情况,我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。 3.2.1理论教学灵活多变 课堂教学方法很多,常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等,要生动有趣讲解好本课程的内容,往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。 (1)启发式教学法。 课堂教学最忌讳的是老师一言堂,教师必须想办法活跃课堂气氛,启发式教学法是调动学生学习积极性,激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题,启迪学生去思考、分析问题,直到提出解决问题的方法或途径。比如,在讲解KCL时有学生对定律无法理解,教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维,然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚,从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识,教师应该提出节点的相对概念,即电路中的节点既可以是一个 电路分支的交叉点,也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念,学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时,发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向,如果将三极管看作是一个节点,那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系:Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后,再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。 (2)任务驱动法。 任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强,因此,当学生具备一定模拟电子技术基础以后,教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如,当学生学完二极管电路的分析方法以后,学生具备了二极管半波整流的知识,然后给他们布置新的任务:查阅资料,掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率,在此基础上,我给他们演示一台卡式录音机的故障现象:单独用干电池供电时,录音机工作正常;单独用220伏交流电供电时,录音机不工作。然后拆开录音机,让学生观察电源部分电路的结构特点,最后给他们布置任务:画出录音机电源部分原理图,分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体,这样,有利于培养学生的综合能力,提高他们解决实际问题的能力。 3.2.2理论与实验教学交叉融合 计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强,因此,在模拟电子技术课程的教学中,我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件,理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现,使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍,这样可以提高实验效率,降低实验损耗。有了仿真软件,课堂上无法及时完成的实验,学生还可以在自己的电脑上完成。所以,利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融,当然,为了强化理论知识,突出学生工程实践能力的培养,我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法,这样,有利于老师掌握学生的学习动态,提高教学的针对性。 3.3多角化课程考核方式 课程考核是课程教学改革的重要方面,好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中,我们以专业知识和技能考核为主,兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况(占总分10%)、课堂表现(占总分20%)、平时作业(占总分20%)、期末测评(含理论笔试和技能测试,占总分50%)。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯,也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分,缺席一次扣2分,缺席三次者给予警告,缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识,适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次,每次4分,根据作业的质量分D、C、B、A四个档次,每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外,为防止相互抄袭,限制作业必须按时完成,不得补交,一旦发现存在抄袭作业的情况,抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛,激发学生的学习主动性,课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者,正确的一次记2分,错误的不扣分;被点名回答问题,正确的计1分,错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现,占课程考核40%的比重,专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段,占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革,取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上,学生的学习兴趣和主动性明显提高,课堂教学秩序良好,气氛活跃,学习效果明显提高。 4结语 综上所述,甄别适合计算机类专业特色需要的教学内容,是该课程该教学改革的基础。创设教学情景,发掘合适的教学方法是教学改革的手段,最终目的是提高教学效果。教师要根据具体的授课对象采取不同的教学方法,做到教学活动因人制宜,积极探索新的教学方法,增强学生的课堂、课后的参与,真正使学生成为教学活动的主体,从而提高他们的课程学习兴趣和工程实践能力。 计算机类论文:计算机系统分析员论文-数字图书馆类的应用 论改进Web服务器性能的有关技本——论文2:数字图书馆类的应用 【摘要】 一个大中型的图书馆信息系统涉及到许多方面的技术与方案,本文着重讨论与Web服务器性能有关的一些内容。 本人有幸作为项目负责人之一参与了某大型图书馆数字化信息系统的设计和基于Web应用软件的开发工作。由于在数字化图书馆信息系统中流通着的大多是数字化的索引、文摘、全文、图像或音频视频等多媒体信息,对Web服务器性能有着较高的要求。 结合实际工程的经验,本文将从硬件实现手段(缓存服务器、均衡负载设备、Web双机镜像、CPU和网卡的提升、网络带宽扩充)和软件实现手段(三层C/S软件结构设计、应用程序部署)等两个大方面论述如何提高Web服务器的性能,以便使用户能够更快捷、高效、安全地使用应用系统。 【正文】 随着Intranet信息技术的发展,图书馆为了更好地发挥其图书流通、资料检索和学术交流的职能,图书馆的数字信息化工程也势在必行。某图书馆为了尽快地步入世界先进图书馆的行列,已经启动了一部分的数字图书馆工程。 该数字图书馆工程主要包括对外信息Web系统,交互式检索网、后台馆藏信息管理系统、多媒体资料采集制作以及VOD点播系统等。本人有幸作为项目负责人之一,参与了整个数字化信息系统的总体设计,并参与了基于Web的一些应用(如对外信息系统、图像/全文混合检索系统、VOD点播系统)的开发。 某图书馆数字化信息系统从网络环境上讲,主要划分为多个网段:(一)Intranet接入部分,采用2M的DDN专线;(二)公共网段(非军事区),主要包括前台数据库服务器、Web服务器、E-Mail/FTP/DNS服务器、检索服务器及SAN网络区域存储设备;(三)是内部局域网,包括内网Web服务器、后台馆藏数据库服务器、OA服务器等。(四)是VOD点播专用网,包括音频视频点播服务器等。由于制定了严格的网络级和应用级访问权限,通过具有三层交换能力的高性能交换机和安全授权认证系统等,有效地控制了防问权限,确保了数据的安全性和完整性。考虑到经费和人员素质及今后的维护管理运营等方面,操作系统采用Windows NT平台,服务器选用DELL高端的系列,数据库采用IBM的DB2。主干网为千兆快速交换式以太网,局域网百兆到桌面,VOD点播网十兆到桌面。 在该网络环境下应用主要分为三大部分:(一)对外Web系统、对外图书辅助检索系统;(二)后台馆藏信息管理系统和图像/全文混合检索系统;(三)VOD点播系统。由于绝大部分应用采用Browser/Server方式结构,最终用户在本地只需安装IE或者Netscape Web浏览器,在后台数据库服务器的支持下通过网页方式请求和访问各类应用服务。另外,由于在图书馆信息系统中流通的多为索引、摘要、全文或音频视频等多媒体信息,对Web服务器性能与网络带宽等都有更高的要求。 通过不断地试验和实践,我们发现从以下几个方面可以相对有效地提升Web服务器性能; (1)缓存服务器和均衡负载设备使用可以缓解访问瓶颈,提高网络带宽、实现均衡负载。 缓存服务器也称为cache服务器,可以存储cache静态的内容如网页、多媒体点播资源和会议实况(已压缩的、有一定格式要求的)等。此外,目前美国cashflow缓存服务器,已经可以存储cache数据库、ASP等动态内容。cache服务器通常放到防火墙之外,外网Web服务器之前,因此Internet用户点击网页不再直接访问网站Web服务器,而是访问cache服务器。 由于cache服务器具有多个CPU和高速大容量I/O通道,独立的OS,因此能大大缓解Internet访问瓶颈,而且也具有一定的抗黑客攻击的能力。 目前某图书馆采用这种方式,把大数据量的静态图片、点播资源、虚拟三维应用等都事先置放在cache服务器中,即使现今只有2M Internet的接入带宽,以上应用的播放速度和效果仍能让用户满意。 另外一种方式采用均衡负载设备或Web双机镜像。这种方式通过负载均衡的方法达到 Web访问性能最优。Web双机镜像是较早以前流行的方式,虽能使系统可靠性提升,但由于双机总是在互相询问对方状态,将会影响一定的访问性能。均衡负载设备是独立于Web服务器的硬件,它和Web服务器及网站中其他服务器接在同一交换机上,通过负载调度程序为各个服务器分配工作量,从而,能达到充分利用资源,提高访问性能的目的。只是由于某图书馆目前对外资源相对仍较少,只采用了三台Web服务器,因此目前的均衡负载设备作用还不显著。 (2)从Web服务器的配置来看Web服务器自身CPU个数及速度、网卡数量、Web服务器与防火墙的位置关系等,都会影响到Web服务器的性能。 从Web服务器硬件本身来讲,CPU个数的增加、网卡个数的增加、I/O信道的扩展无疑可以直接地提高Web服务器性能。此外,由于千兆口的防火墙目前较少且费用较高,如果把Web服务器放置防火墙之后,一定会大大影响Internet访问性能。某图书馆采用IDS(入侵侦测)+Web服务器(服务器防火墙,较低端,不会影响流量)+应用服务器+数据库服务器(防火墙,高端),分层次的安全模式,既保证了系统的安全性,又提升了网络访问性能。 另外,某图书馆还采用了SAN网络区域存储来提高服务器访问速度。 (3)三层C/S软件结构设计和应用程序的适当部署也会提高Web服务器的性能。 将业务逻辑、通用访问接口与数据等相互分离、分别置放于Web服务器、应用服务器、数据库服务器上,通过程序功能和逻辑的合理部署,也能大大改进Web服务器性能。 一般的原则是,Web服务器只需接受Internet http访问请求,使Web只有最少的任务,把实际处理交给各个应用服务器处理,然后返回结果给Browser。某图书馆采用这种方式专门开发了搜索引擎应用服务器和混合检索应用服务器等,达到了良好的应用效果。 事实上,Web服务器的性能提升还存在很多手段和方法,比如CPU与存储之间关系,Web交换机等等,有待于我们进一步的实践、分析和讨论。(本文主要参考了上海童茵等人的论文) 评注:主题鲜明,条理也较分明。但所讨论的技术应更有机地结合于项目的实例。 计算机类论文:计算机类课程设置成人教育论文 一、课程设置依据 (一)成教学生的学习能力 高校成人学历教育有高起本、专科(高职)和专升本三种,招生的学生具有高中学历或者专科学历,他们多数没有考上普通高校,学生的学习能力和学习素质较差,专业理论基础不是很好。因此,设置的课程内容应该容易被学生接受。 (二)成教学生的学习形式 高等学校成人教育学生的学习形式主要是业余(包括半脱产、夜大)和函授,高校对成教学生进行集中授课,授课时间多数安排在晚上、周末或者寒暑假。学校安排的授课学时较少,教师主要向学生讲解学纲、重点和难点知识、学习要求、考核方式等,学生以自学为主,因此,设置的课程内容应适合学生自学。 (三)成人教育计算机类专业特点 成人教育计算机类专业具有应用性、实践性、成人性等特点。实践性特点要求课程内容应能培养学生的计算机操作技能。应用性特点要求课程内容应能培养学生运用知识解决实际问题的应用技能。成人性特点是指教育的对象成人具有自身的身心特点、学习方式、生活方式和生活世界。他们大多具有一定的工作经验和工作技能,接受教育的目的是提高自己的计算机工作技能,希望看到直观明显的教育效果,课程内容太难会挫败学生的学习积极性。因此,设置的课程内容应适应成人教育计算机类专业的特点。 (四)专业培养目标 课程内容应围绕专业培养目标而设置。成人教育计算机类专业的培养目标立足于终身教育,针对成人学生的不同发展方向,培养掌握计算机基础理论知识和操作技能的应用型、技能型人才。因此,设置的课程内容应符合应用型和技能型人才培养的目标。 二、课程设置问题 (一)开设课程内容不合理 很多高校成人教育专业开设课程和普通高等教育专业相似,忽视了成人教育“学以致用”的特点,简单照搬普通高等教育开设的课程内容。如果成人教育使用普通高等教育的课程内容,成教学生学习过程中会觉得应用性和技术性知识太少,从而降低学习兴趣和学习主观能动性,会导致学生的学习效果很差,许多学生毕业以后还不会使用常用的计算机软件,不会网页设计,不会网络维护,不会组装和维护电脑,也不会图像图形处理,只是拿到了成人教育毕业文凭。 (二)课程内容难度较大 成人教育专业学生整体学习能力和学习水平相对比较低,专业基础比较薄弱。并且成人教育学生以自学为主,教师授课学习为辅,课程多为集中授课,学生课堂学习时间很少。而很多高校在设置成人教育专业课程时没有考虑学生的学习能力和自学为主的学习方式,开设的课程内容和普通高等教育专业相同,增加了成人教育学生课程学习难度,很多学生学习起来非常吃力,甚至有的学生直接放弃该门课程内容的学习。 (三)课程内容实践性不强 高校的计算机类成人教育专业大多侧重于计算机理论知识教学,由于授课学时限制,很多和理论教学课程配套的实验课程被省略掉,即使开设实验课程,实验学时数通常会被压缩,实验内容大多是原理性验证实验。依照设置的课程内容培养出的学生理论知识和原理性知识比较多,但运用知识解决工作中遇到的实际工作问题能力比较低。成人教育学生大多来自工作一线,很多学生接受继续教育是为了学习到能够直接运用到工作中的技术。他们迫切想通过成人教育获得工作技能,对技术和操作知识有强烈的学习需求。 (四)课程教材不适合成人教育 课程教材通常由任课教师选择,成人教育课程教师通常是高校里普通高等教育的专业课教师,这些教师兼职给成人教育专业上课。为了节省备课时间和精力,任课教师在选择教材时,通常会直接选用给普通高等教育专业学生上课用的教材,忽略成人教育的教育特点和学生的学习特点,导致课程教材不适合成人教育学生。 三、课程设置问题的解决方法 (一)依照专业培养目标设置课程 培养目标对学生的发展方向及应掌握的工作技能和知识提出了明确的要求,对专业定位和专业教育起到方向定位的作用,是整个专业教育的优秀问题。成人教育计算机类专业具有应用性、实践性、成人性等特征,成人教育机构和学校在制订培养目标时应充分考虑这些特征。因此,设置的课程内容应该能够提高学生的计算机操作技能、知识水平和解决工作实际问题的应用技能。 (二)合理设置课程结构和内容 计算机类专业应该培养具有较强计算机实践和操作应用能力的技能型人才,开设课程应该能够培养和提高学生的计算机操作技能。建议成人教育计算机类专业开设这几类课程:统考课程、证书课程、实践考核课程、专业技能竞赛课程、就业方向课程。 1.统考课程 统考课程是学习本专业课程内容的基础课程,一般在一年级第一学期开设。统考课程有大学英语、计算机应用基础、高等数学、马克思基本原理概论。 2.证书课程 为了激发学生的学习兴趣,充分发挥学习的主观能动性,增加学生就业资本,可以开设证书课程。证书课程把课程内容和考证结合起来,课程结束后,学生参加国家考试机构和部门组织的全国统一职业资格证书考试,考试通过,获得证书,证书也可以帮助学生就业。IT行业的职业资格证书很多,例如全国计算机等级考试、软件水平考试、职业技能鉴定考试、高校计算机等级考试(CCT)、行业认证(包括微软认证)、国家信息化技术证书、印度NIIT认证、全国信息技术高级人才水平考试(NIEH)认证、北大青鸟ACCP认证等。这些证书有较强的实用性和权威性,受到社会的青睐。学生可以选择与专业方向对应的认证考试,以提高自己的专业水平和竟争上岗能力。高校成人教育计算机类专业可开设的证书课程包括:计算机网络技术、高级数据库技术、高级语言程序设计等。 3.实践考核课程 计算机实践课程要求学生在实践课中多操作,在操作过程中提高自己的计算机技术应用能力,提高专业知识技能,以适应未来工作岗位需要。很多计算机课程不仅具有理论性,还具有较强的实践性,理论和实践紧密相关、相辅相成,理论指导实践,实践加强对理论的理解。计算机课程的实践课应在教学计划中占有很大比重。计算机类成人教育专业可以开设的实践课程包括:软件工程、网络应用程序设计、多媒体计算机技术、软件开发工具与环境、面向对象程序设计、高级数据库技术、高级语言程序设计等。 4.专业技能竞赛课程 全国有多种计算机职业技能大赛,竞赛项目内容有计算机网络管理、多媒体制作、图形设计、计算机综合应用能力(含计算机办公软件应用)等。例如ITAT全国信息技术应用水平大赛,比赛中有很多计算机应用专业比赛项目,还有很多技能大赛组织的各种编程语言竞赛。职业技能大赛对接企业用人需求,成为学校专业技能教育和企业的交流平台。成人教育专业应该根据一些重要的专业技能大赛内容开设相关课程,课程教学过程中注重实施案例教学、项目教学和实训教学,技能竞赛引领课程教学,竞赛项目内容融入平时教学,把竞赛任务分解成可以独立操作验证的小任务,随着课程内容的不断推进,使学生逐渐完成这些小任务,课程结束后,对学生进行竞赛强化练习。学校制定相关制度和政策去引导激励学生参加各类技能大赛,比如,学生获得各等级技能大赛名次,可以获得课程学分,学生技能大赛成绩纳入相关课程考核成绩中。 5.就业方向课程 计算机类专业就业方向有网络工程方向、软件工程方向、通信方向、网络与信息安全方向等。成人教育专业应结合学生的就业方向和工作岗位需求有针对性地开设就业方向课程。例如软件工程方向学生毕业后到国内外众多软件企业、国家机关以及各大、中型企、事业的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作,因此,该专业方向可以开设C++程序设计语言、Java程序设计语言、.net课程、C#课程设计等。 (三)选择适合成人教育的课程教材 教材作为课程内容和学生学习的知识载体,直接影响教师的授课内容和学生的学习效果。成人教育专业课程教材应适合学生的学习,达到培养成人教育人才的课程设置目标。高校不应该照搬普通教育本专科教材,而应该在考虑成人教育学生的知识基础、实际需求和接受能力基础上,选取应用性、实践性强、适合成人教育的一些教材。教材内容和章节分布应适合成人教育学生自学的学习方式。 (四)线上+线下课程相结合 成人教育专业集中授课时间较少,学生以自学为主,很多课程内容可以放到网上供学生自学。线上课程需要学生主动学习,且大多数成人学生工作和生活繁忙,学习时间有限,线上课程内容有用才能让学生抽出时间主动学习,因此,课程内容设计非常重要。设计课程内容要考虑学生的知识需求和相关岗位的知识技能需求,按照需求设置课程内容。计算类行业的开发技术和知识更新速度很快,线上课程就应该定期更新内容,把行业最新和学生需要的知识放到课程里面。很多计算机类线上课程可以用PPT+视频形式来展现,课程内容采用项目或案例开发讲解,方便学生一边学习,一边操作,使学生有学习的成就感,激发学习兴趣和主观能动性。线上课程和线下课程可以结合使用,教师集中授课的课程配套的实验内容可以做成文档+ppt+视频形式放到网上供学生自学。集中授课课程相关的学习资料和课程也可以放到网上。线上课程和线下课程配套使用可以提高学生的学习效果,提升专业培养效果。 作者:郑志新 单位:聊城大学计算机学院 计算机类论文:计算机类专业模拟电子技术论文 1模拟电子技术在计算机类专业中的地位 模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要,为强化基础,培养合格的应用性人才,我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。 2教学过程中存在的问题 模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性,在学生的整个知识体系中占有相当的比例,对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多,主要有以下几个方面: 2.1学时少,内容多 为了突出专业课程的学习,很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数,甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散,它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体,该课程的学时数(含实验)一般在80学时以下,在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作,不仅老师感到困难,学生也有很吃力。 2.2学生认识不到位 很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程,他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向,而且,学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈,因此,就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生,很多还没有找到适合本课程的学习方法,模拟电子技术主要以原理分析为主,而学生更多地相信精确的数值计算,他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的,当实际结果与严格的理论演算结果有出入时,他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异,导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。 2.3课程教学本身存在问题 计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套,有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象,没有突出本专业的特色。近些年来,很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索,并总结了许多值得借鉴的经验,但是,对于不同的学校和不同的学生,这些教学改革举措应该不尽相同,在具体的教学实践中,切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作,实践表明这些工作有益于提高教学效果。 3教学改革的内容和措施 为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际,我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。 3.1教学内容的甄别与整合 模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广,为了提高学生的工程实践能力和创新能力,我们根据计算机类专业的特点,依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制,计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程,但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程,因此,我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前,我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用,主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部部级模拟电子技术教材的比较,我们选定康华光教授主编的《电子技术基础(模拟部分)》(第五版)作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论,如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法;同时也注意吸取国内外的先进技术,如加强了线性集成电路和数字集成电路(包括中、大规模集成电路)的原理和应用,新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐,但我们不是全部讲解教材内容,依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容,其他内容留作学生课外阅读,以开阔视野。经过讨论,我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分,将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。 (1)半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识,重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。 (2)放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路,包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性,然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。 (3)信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路,信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础,所以,不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。 3.2教学方法的改革与创新 我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期,由于课程内容多、难度大,而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢,所以,他们在心理上产生一定的畏惧感,鉴于我院学生的实际情况,我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。 3.2.1理论教学灵活多变 课堂教学方法很多,常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等,要生动有趣讲解好本课程的内容,往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。 (1)启发式教学法。 课堂教学最忌讳的是老师一言堂,教师必须想办法活跃课堂气氛,启发式教学法是调动学生学习积极性,激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题,启迪学生去思考、分析问题,直到提出解决问题的方法或途径。比如,在讲解KCL时有学生对定律无法理解,教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维,然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚,从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识,教师应该提出节点的相对概念,即电路中的节点既可以是一个电路分支的交叉点,也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念,学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时,发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向,如果将三极管看作是一个节点,那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系:Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后,再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。 (2)任务驱动法。 任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,它将传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强,因此,当学生具备一定模拟电子技术基础以后,教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如,当学生学完二极管电路的分析方法以后,学生具备了二极管半波整流的知识,然后给他们布置新的任务:查阅资料,掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率,在此基础上,我给他们演示一台卡式录音机的故障现象:单独用干电池供电时,录音机工作正常;单独用220伏交流电供电时,录音机不工作。然后拆开录音机,让学生观察电源部分电路的结构特点,最后给他们布置任务:画出录音机电源部分原理图,分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体,这样,有利于培养学生的综合能力,提高他们解决实际问题的能力。 3.2.2理论与实验教学交叉融合 计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强,因此,在模拟电子技术课程的教学中,我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件,理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现,使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍,这样可以提高实验效率,降低实验损耗。有了仿真软件,课堂上无法及时完成的实验,学生还可以在自己的电脑上完成。所以,利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融,当然,为了强化理论知识,突出学生工程实践能力的培养,我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法,这样,有利于老师掌握学生的学习动态,提高教学的针对性。 3.3多角化课程考核方式 课程考核是课程教学改革的重要方面,好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中,我们以专业知识和技能考核为主,兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况(占总分10%)、课堂表现(占总分20%)、平时作业(占总分20%)、期末测评(含理论笔试和技能测试,占总分50%)。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯,也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分,缺席一次扣2分,缺席三次者给予警告,缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识,适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次,每次4分,根据作业的质量分D、C、B、A四个档次,每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外,为防止相互抄袭,限制作业必须按时完成,不得补交,一旦发现存在抄袭作业的情况,抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛,激发学生的学习主动性,课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者,正确的一次记2分,错误的不扣分;被点名回答问题,正确的计1分,错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现,占课程考核40%的比重,专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段,占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革,取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上,学生的学习兴趣和主动性明显提高,课堂教学秩序良好,气氛活跃,学习效果明显提高。 4结语 综上所述,甄别适合计算机类专业特色需要的教学内容,是该课程该教学改革的基础。创设教学情景,发掘合适的教学方法是教学改革的手段,最终目的是提高教学效果。教师要根据具体的授课对象采取不同的教学方法,做到教学活动因人制宜,积极探索新的教学方法,增强学生的课堂、课后的参与,真正使学生成为教学活动的主体,从而提高他们的课程学习兴趣和工程实践能力。 作者:谭晓东 单位:贺州学院计算机科学与信息工程学院 计算机类论文:应用类课程计算机软件论文 1特点 在计算机软件方面,课程的教学主要是以计算为主,在教学过程中,主要是培养学生的操作能力,以此让学生能够对理论知识更好的掌握以及在日后的工作中能够更好的利用所学的知识是计算机软件教学的目的所在,但是,这些计算机软件课程在教学的过程中有着以下的几个共性特点; 1.1在教学过程中都要以软件来当做平台在计算机软件教学过程中,老师们所教的以及学生们所学的都是要依赖软件本身,老师在教学的过程中主要是对计算机的操作和语言语法的讲解,学生在学习的过程当中也主要是对计算机软件的掌握和利用计算机软件来完成一些相关的设计任务,或者是能够掌握到一种语句的编程方法。可以说老师的教学和学生学习都是要以软件为载体的。 1.2计算机软件具有着操作性以及实践性在计算软件课程当中,主要是以学生掌握软件的操作以及应用编程为目标,在实际的教学过程中,学生们只有积极的去参与,在学习中多动手动脑,身临其境的去体验,才能对计算机软件这门课程在学习的过程中取得良好的效果,不是仅仅依靠着听课就能够学习好这门课程。 1.3在教学中具有着一定的交互性在计算机软件课程教学过程中,主要是以计算作为基础,在教学的过程当中主要是强调对软件的操作以及演示,而学生以及老师要对计算机的每一次操作都要有着相应的反馈结果。所以,在计算机软件教学的过程中包含了学生、老师以及计算机之间的一个动态交互特性。 2多媒体教学所具有的特点和缺点 随着科技的进步,多媒体教学逐渐成为了一种重要的教学手段,与传统的教学相比,多媒体教学具有以下的特点: ⑴表现力和可视效果得到加强,多媒体具有的试听功能可以提高教学的感染力,吸引学生的注意。 ⑵容易控制,每章的内容可以快速的找到,教师可以很容易的掌握。 ⑶节约时间,老师讲解题时,可以提前编写,节约了在黑板上书写的时间。以上的的这些优点使得老师更喜爱用多媒体教学,然而,事物都是有两方面的,对于软件类课程来说,这种多媒体教学就不怎么使适用,原因有以下几点: 1)多媒体教学确实节约了一些时间,但在一些编程类课程上,当讲解到编程方法时,老师亲自动手在黑板上编写比给学生们直接展示效果要好得多。 2)在多媒体教学过程中,知识传播的速度很快,学生不一定能跟上老师的速度,所以学生接受知识信息的的效果也未必理想。 3在教学过程中的方法 在教学过程中,根据软件类课程的特点,如果仅仅只是把PPT教学来作为多媒体教学形式来讲授软件类课程,在教课的过程当中并不会取到一个良好的效果。这是因为计算机软件这门课程在操作的过程中具有着较强的操作性,如果在教学的过程中只是采用传统的按部就班的方式来教学,那么学生在学习效果和效率方面都不会很理想。我们在计算机当中要安装着教学过程中所需要的软件,以此来作为多媒体教学的辅助手段,在软件的安装过程中,我们要直观的向学生展示安装的过程。对于书本当中的一些例题,可以在计算机当中直接的展示给学生看,并且可以在原有的例题上面进行一些修改,在一些比较容易出错的地方以及一些容易混淆的程序上给学生们做对比的展示,在适当的时候,可以有目的的运行一些出错的程序,并且针对这个程序的结构来给学生们进行讲解原因以及改正的方法。这样学生在以后的程序编写过程中可以根据编译的情况自己就能够找出错误的原因并且能够加以修改。在计算机软件教学的过程中,具体有着以下的几个方法: 3.1教学环境多媒体教室一般都采用投影仪的模式,对与这样的模式,在投影仪的亮度以及屏幕大小方面一定要注意,以此来保证学生们可以舒适的看到屏幕上面的内容。另外一方面,使用投影仪时最好不要占用到整个黑板,适当的留出一部分空间,以便教师在讲解时可以把一些重点和难点书写在黑板上。 3.2演示课件时要具有交换性首先,在软件课程制作时要注意知识性以及美观性的相结合,其次,在软件的切入时要注意界面。这样可以更好的把软件的操作和理解相结合到一个文件当中来对学生进行展示,在运行的过程当中,通过对不同或者是相同的例题分析,可以更好的交会给学生透过问题的具体形式,来抽象的表现出本质特征,从而也能够更好的培养出学生举一反三的能力,使教学的效果也能够得到明显的改善。最后,在使用PPT教学时可以更好的节省老师的板书时间,往往会使一堂课的内容信息量相当大,学生在接受的过程中也会比较吃力。在多媒体这个强大的教学平台支持下,我们便可以很容易的实施这样的教学办法。 3.3通过使用案例教学在计算机课程当中,软件的语法以及知识点相对比较零散,在教学过程中,我们需要通过对各种例题来建立知识点之间的联系,以此来方便学生的记忆。可以通过使用案例教学的方法在解决实际的问题当中,通过对软件的每项功能以及操作,使得学生可以更好的理解为何提供这些功能,以及功能之间的操作有何联系。 4结语 在今天高校多媒体教学已经普及,关于多媒体教学与软件课程之间的关系,我们要努力使它们结合来提高课程的教学水平。此外我们应该合理的运用网路,上网查找知识点,扩展学习空间。老师可以与学生建立一个群,老师把在课上制作的多媒体课件、疑难点、教案等发给学生,供学生们下载和使用,并且教师和学生可以在群里探讨问题,互相交流。通过转变教学思想、研究教学方法和改善教学条件,不仅可以使软件类课程的教学产生的效果得到提高,还能够为社会培养出高科技的人才。 作者:王小明单位:贵州省机械工业学校 计算机类论文:医卫类专业计算机基础论文 一、医卫类专业计算机基础教学改革过程中存在的问题 1.对计算机基础教学认识不到位 计算机基础作为一门基础课程,虽然重要性不及医卫类专业课程,但其毕竟是一门基础课程,是学好其他课程不可缺少的条件。但是在计算机基础教学的改革过程中,许多教师都没有认识到这一点,只是单纯地从计算机基础这门课程出发进行改革,没有联系其他课程实际对计算机基础教学改革提出要求,导致改革成果无法符合其他学科发展,引起学科之间出现不协调。 2.计算机基础教学改革方案存在问题 制定改革方案是计算机基础教学改革的重点环节。但是在实际改革过程中,改革方案的制定往往比较草率,没有经过多方论证。不仅与实际情况存在较大差异,与未来发展更是出现背离的趋势。总的来说,改革方案的问题主要体现在三个方面。第一,改革方案整体思想前瞻性不够,对医卫类专业计算机基础教学的未来发展考虑不到位。第二,改革方案全局观缺乏。没有对计算机基础以及医卫类专业课程进行全局考量,导致改革方案存在偏差。第三,对改革方案的论证乏力,没有对改革方案的可行性、发展性等进行论证,导致改革容易出现失败。 3.计算基础教学改革执行力度较弱 执行力度较弱是医卫类专业计算机基础改革存在的根源性问题。执行力度较弱首先表现在现阶段大部分医卫类专业对计算机基础教学改革不关心,对计算机基础教学改革的思想、方案以及其他工作都表现出漠不关心,只是简单地进行计算机基础教学。同时,计算机基础教学改革方案执行不到位,部分教师在实际教学中,只是注重如何完成教学计划和提升教学效果,完全没有在教学中执行改革方案,导致方案难以实施。 二、医卫类专业计算机基础教学改革对策 1.强化教师对计算机基础教学改革的认识 强化教师对计算机基础教学改革的认识,端正教学态度,对促进计算机基础教学改革具有十分重要的推动作用。首先,明确计算机基础教学改革对课程发展的重要性,只有通过改革,不断调整教学目标、教学思想,才能确保计算机基础课程一直处在正确的发展道路上。其次,明确计算机基础教学改革对学生学习的重要性,只有通过教学改革,才能完善教学内容和手段,使计算机基础教学和专业课程更加贴合,才能提升学生的学习成果。 2.优化计算机基础教学改革方案 优化计算机基础教学改革方案主要应该从优化计算机基础教学内容入手,这是因为教学内容直接影响到学生掌握知识的水平。所以,在改革方案中,应该明确计算机基础教学内容的革新措施,每隔一定周期对计算机基础教学内容进行更新,确保教学内容保持全新状态。同时,广大医卫类专业院校应当优化计算机基础教学手段,减少理论教学环节,增加实践教学环节。将理论知识在实践背景中进行教学,激发学生的学习兴趣,提升教学效果。 3.加强改革执行力度扩大改革成果 加强改革执行力度,扩大改革成果,对计算机基础教学改革具有十分重要的作用。加强改革执行力度,首先需要明确改革制度,按照切实的制度执行改革措施。其次需要加强对改革工作的监督,确保在计算机基础教学过程中,相关改革措施能够落到实处。最后,加强对改革工作的评估,按时对计算机基础改革工作进行评估,审核改革成效,并实时对改革方案进行调整,确保其发挥出最大效用,扩大改革成果。医卫类专业进行计算机基础教学是十分必要的,对提升学生的综合学习水平具有非常重要的作用。基于此,在计算机基础教学改革中,需要强化教师认识、优化教学改革方案、加强改革执行力度,通过一系列切实有效的措施,确保改革成果。 作者:罗雅丽 单位:湖南省常德职业技术学院现教中心 计算机类论文:师范类学生计算机教学论文 1师范类学生在计算机教学中存在的问题 1.1学校方面,师资力量有限,课程设置少,机器设备不多 除了学生对于计算机学习的热情不高,重视度不够高以外,学校方面也有许多做的不足的地方。例如,从师资方面来讲,学校招聘的多数计算机教师都是配备给那些计算机专业的学生的,对于公共课教授的教师,多数都是一个教师带多个班级,这样就会造成一个老师的课程安排太紧,一个教师的精力毕竟是有限的,课程太多会使人过于劳累,间接的导致课程质量下降。并且对于计算机公共课配备的师资,水平也有限;从课程设置上来说,学校对于师范类学生安排的计算机课最多一周上一次或者两次,这是远远不够的,会让学生对于教学目标的掌握程度不够;从机器设备方面来讲,许多学校的机器数量不足,并且设备不够先进。并且给学生安排的上机次数太少。平时讲课多数是以理论知识为主,这就造成了学生实际操作的能力太差,学到了理论知识没有办法很好地掌握到实际的应用中去。 1.2从教师方面来讲,讲课的模式守旧,内容的针对性不强 现在许多学校的公共课的计算机教师,对于非计算机专业的学生讲授的知识多数针对性不够强,讲的都是一些基础理论知识,并且这些基础性的理论知识不能紧紧的跟随时代的发展,远远不能做到和时代的进步接轨。对于师范类学生来讲,他们在计算机方面要掌握的东西分浅析师范类学生计算机教学中存在的问题及对策罗智(重庆幼儿师范高等专科学校)为三个板块,一部分是对于理论知识的学习,一部分是技术层面的,例如对多媒体网络技术软件的应用等。还有一部分是对于实际操作方面的要求,例如教给师范类学生如何制作高质量的课件,如何在课堂上更好的应用网络技术,如何把授课的内容和计算机应用方面的内容更好的结合在一起。而公共课的计算机教师却没有把握好这一点,没有针对师范类学生应掌握的这些技术来安排教学内容,因此对于师范类学生教课的内容的实用性也不够强。除了缺乏针对性以外,多数教师的讲课模式也比较守旧,他们多数采取传统的讲课模式,只是一味的在讲台上讲,采取满堂灌的形式,同学们坐在下边听,死记知识点,缺乏对学生创新思维的培养。并且讲授的内容多数是理论知识。实际操作上机的次数太少,以至于学生没办法很好的将讲授的理论知识和上机完美的结合到一起。这就导致了学生的实际操作能力较差。 2针对师范类学生在计算机教学方面存在问题的解决对策分析 2.1提高师范类学生对于计算机学习的重视程度 要想提高师范类学生的计算机学习水平,首先要从思想上让他们对计算机重视起来。兴趣才是最好的老师,教师应该从兴趣方面入手,可以先给学生看一些关于计算机的影片,讲故事等等。教师要改变自己的授课方式,调换课堂上的角色,教师由主导者转换成参与者,让学生成为课堂上的主角,教师将任务布置下去,做一些必要的引导之后,后续工作就交给学生来做。让学生发言,让他们开动脑筋,以小组的形式对问题展开讨论,最后得出答案。必要的时候教师还要采取激励制度,对表现优秀的学生进行奖励。这样大家就会有一种竞争的意识,大家都希望获得肯定,这样就会不断的督促他们进步,督促他们进行思考和创新。在巩固他们基础知识的同时,提升他们的创新能力。 2.2教师应针对师范类学生的特点,有针对性的因材施教 教师应该改变传统的教学模式,不应该再像以前一样,对所有非计算机专业的学生讲授同样的基础知识。教师讲课的内容不应太空洞,应该针对性强一些,实用性强一些,操作性强一些。对待师范类的学生,不仅要讲授理论知识,更重要的是要让他们把讲授的理论知识和实际操作能很好的结合到一起。多安排一些上机的机会,让他们的实际操作能力得到提高。除了对理论知识的学习以外,师范类的学生还应该有一些应用层面的能力,例如以后在实际教学中使用课件,那么现在对师范类学生的课堂讲授内容中就必然要包括课件的制作问题。时代在发展,科技在进步,以后的教学中更是离不开网络多媒体,那么这就需要在现在课堂的讲授中,让学生掌握一些多媒体网络的知识、多媒体网络技术的软件制作等等。总之,对于师范类学生的教学过程中,要注意把握学生的自身特点,有针对性的因材施教。 2.3校方应合理安排课程,加大师资队伍 提升教学的软件和硬件设施学校方面应该针对师范类学生自身的特点来为他们安排课程。有效的增加时间是提升成绩的有力保证。可以根据实际需要增加计算机课程,这里所说的增加计算机课程不一定非要以单纯学习计算机的形式来上课,也可以在学习其他相关科目的时候加入对他们在计算机方面的指导,潜移默化,耳濡目染,长此以往,是有利于提升他们的计算机水平的,并且这样学习不会像一味的坐在课堂上学理论知识那样枯燥。除了合理的安排师范类学生学习计算机的课程以外,还应该加大师资队伍,尽量做到一个教师带三个班级或者三个以下的班级,这样可以使教师对学生投入更多的精力,也可以使教师留出更多的时间来研究对学生能力的提升。除了要加大师资队伍以外,还应该保证师资的质量。当然,除了对课程进行合理的设置,对师资力量进行补充以外,还应该更新设备,以保证教学技术水平的提高。 2.4教师应该注意对教材的选择与更新 注意对教学内容的把握时代在进步的同时,知识也是在不断更新的,所以教师要重视对于教材的选择与更新。教材可以经过教师的统一讨论来选择比较有代表性权威性的,或者也可以由本校的教师依据教学目标和大纲来自己编写。教材的编写或者选用的原则应该是结合师范类学生的特点。教材一定要适合他们,具有针对性。这点是最重要的。教师在讲课的过程中也要注重对教学内容的把握,教学内容一定得紧紧的围绕学生所学的专业,把学生的专业知识紧密的融入到计算机的教学中去。确保学生在掌握计算机知识掌握的基础上,也可以学到更多与本专业相关的知识。 作者:罗智 单位:重庆幼儿师范高等专科学校 计算机类论文:水产类专业计算机基础论文 一、我校水产类专业计算机基础系列课程教学现状 1.计算机基础系列课程内容设置 以水产类专业大一阶段开设的两门课程为例,即计算机基础和程序设计基础,计算机基础课程涵盖操作系统、数据结构、计算机网络、软件工程、windows操作等方面的基础知识,旨在帮助不同的学生掌握计算机基础。程序设计基础课程在内容讲授上以C语言为主要载体,通过教授学生如何使用C语言编程解决实际问题,培养学生的计算思维能力。经过近几年的教学过程发现,在我校水产类专业计算机基础系列课程的内容设置上仍存在问题,即内容设置与学生专业结合少。当今时代,计算机技术和信息技术的发展已经相当成熟,并广泛应用于各学科领域,为研究人员提供便利。但是,由于不同学科领域的研究内容、研究目标和研究方法等方面存在巨大差异,因此,不同专业针对学生的培养要求和培养目标也必然不同,继而,对学生计算机基础理论和计算机应用技能方面的要求也就不同。显然,对所有学科专业使用完全相同的授课内容是不科学的。水产类专业有其自身的学科特殊性,针对水产类专业学生的培养,计算机基础系列课程应该有其针对性,避免泛泛而谈。然而,目前我校的实际情况是,水产类专业的计算机基础教学仍然重点强调计算机基础理论的讲授,与学生自身专业的结合很少,这必然导致学生抱怨课程内容抽象,晦涩难懂,与专业和工作没有关联,因此学习积极性降低。 2.水产类专业学生的计算机能力 经过近几年的教学实践发现,我校水产类专业学生的计算机基础理论和实际应用能力现状不容乐观,主要体现在以下几个方面:第一,学生水平参差不齐。我国计算机教育目前正在中学甚至小学阶段慢慢普及,但是由于各地区间经济发展不同步,学生在中小学阶段接受的计算机教育水平也存在很大差异,因此,新入校的大一新生在计算机基础理论和实际操作方面表现出很大的不一致性。第二,学生普遍不重视计算机基础系列课程。随着计算机教育在中学甚至小学阶段的慢慢普及,大学期间计算机基础系列课程的知识对于有些学生来说已经变得非常简单,甚至是重复内容,导致这部分学生不重视这些课程。另外,也有学生认为计算机相关的理论知识只有计算机专业的学生才需要学习,对于非计算机专业的学生来说,只需要使用计算机进行简单的基本操作即可。这些对计算机基础系列课程片面的认识使学生认为这些课程非常简单,甚至认为自己通过自学就可以完全掌握计算机操作,根本不需要花费时间上课。第三,学生学习主动性较低。大学阶段的计算机基础教育除了计算机基本操作以外,还包括计算机相关的基础理论知识。这部分理论知识对于学生而言难度较大、抽象难懂,教学过程中发现,学生普遍认为讲授的内容枯燥乏味、晦涩难懂,而且与实际生活和工作联系不紧密,学完了不知道怎么用,因此,学习主动性较低。第四,学生利用计算机知识解决实际问题能力较差。学生面对计算机基础系列课程的态度往往是混及格、混学分,平时不认真听讲,考试时死记硬背,不能积极跟随教师在课堂上设计的锻炼思维能力的教学步骤,因此,尽管考核及格了,也没有真正掌握利用计算机知识解决实际问题的能力。 二、计算机基础系列课程教学内容改革 1.理论教学内容改革 在计算机基础系列课程理论教学内容设置上,大量采用面向水产类专业的案例,让学生意识到计算机的作用,使他们有意识地将本专业实际问题转化为计算机可以解决的形式,并学习使用计算机解决生产研究中出现的实际问题。通过结合水产类专业的案例教学,使学生在其专业课程中学到的专业知识和计算机基础知识能够融会贯通,从而实现专业化和信息化的有效融合。我们应对计算机基础教研室教师进行明确分工,分别负责收集、积累和不断更新水产类专业在实际生产研究中的典型应用案例,并定期研讨,整理、归纳形成相应的教学素材库,这样有利于各位教师熟悉所负责专业的计算机技能应用需求。例如,在课堂教学中,以藻类的克隆及生物信息学分析为例进行Excel统计工具的讲解,以海水污染沉积环境的生物修复为例进行Word流程图的讲解,以鱼类幼苗自动计数系统为例进行数字图像处理基本算法的讲解,教学案例的设置应注重针对性和典型性。以大量结合水产类专业的教学案例和课后习题为载体,通过将专业知识和计算机知识有效融合的方法,使学生能够深切地感受到计算机基础理论和实际操作技能的有用性,继而增强学生的学习兴趣和积极性,达到良好的教学效果。 2.实践教学内容改革 经过对以往教学过程的总结和分析,发现统一设置的实践教学内容不能有效激发学生的学习兴趣,使得实践教学流于形式。针对水产类专业的学科特殊性及该专业学生的实际情况,制定了基础训练与综合训练相结合的实践教学内容体系。基础训练部分旨在培养学生掌握基本的计算机文化、计算机理论知识及计算机操作技能,让他们习惯于使用计算机解决学习和工作中出现的问题。在学时安排上,注重实践课程与理论课程保持同步,使学生能够把刚刚学到的理论知识应用于实践,有利于加深掌握程度。综合训练部分旨在培养学生能够综合运用所学的计算机理论知识和操作技能,能够熟练使用计算机在水产类相关学科领域内进行创新及科研工作。内容设置采用计算机知识与水产类知识相结合的综合训练题目。组织协调相关教师与水产类专业教师、工程师进行座谈研讨,深入实验室及生产一线,了解专业对计算机基础教学的需求,并收集具有教学意义的实际生产案例,继而有针对性地设置实践教学内容。 三、计算机基础系列课程教学方法改革 结合教学内容设置及水产类专业学生的现状,进行以下教学方法改革。第一,摒弃传统古板的填鸭式教学方法,打造轻松愉快的师生互动教学过程。课堂上,在讲解一个知识点时,教师不再像以往那样,从提出问题到分析问题再到解决问题,整个过程全权负责,而是结合知识点,给出一个水产类专业实际生产需求的应用背景,然后,把问题交给学生,由学生自由分组进行讨论,以学生为主体,教师适时加以引导,必要的时候,请学生走上讲台,由学生进行具体操作和分析,教师的职责转变为整体协调,适时提出问题,激发全班学生的积极参与。第二,借鉴微课教学方式,适当采用视频形式的教学素材。微课将信息量最丰富、最直观的视频教学素材与传统的课件和板书授课方式相结合,克服了传统ppt课件容量有限、形式单一的不足。第三,采用分层次教学的实践教学方法。计算机基础系列课程是操作性很强的课程,要想取得良好的教学效果,上机实践是必不可少的教学环节。结合制定的基础训练与综合训练相结合的实践教学内容体系,针对学生的学习状况个体差异,在班级内部实行分层次教学的实践教学方式。这样既可以避免按摸底成绩分班给基础差的学生带来的心理压力,又可以使各层次的学生都能够根据自己的接受程度和学习能力学到最多的知识。 四、结语 随着信息技术的不断发展,当今时代对大学生的计算机素养需求越来越高,因此,计算机基础教育的重要性不可小觑。我校水产类相关专业及该专业学生有其自身的特殊性,针对该专业进行计算机基础系列课程的教学改革势在必行。通过教学内容和教学方法改革,取得了一定成效,今后将结合实际情况继续推进改革工作,切实加强水产类专业人才的计算机素养。 作者:吕显强 邢旭峰 吴俊峰 奚海波 单位:大连海洋大学 计算机类论文:计算机控制类课程机械制造论文 1.存在问题 1.1学生的思维观念问题 机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为优秀,主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术,其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以,在计算机控制类课程的教学过程中,大多数同学表现消极,仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程,应该是计算机专业或者控制专业的课程,这些课程与自己的专业方向不相关,花时间在这些课程的学习上,浪费自己的时间。 1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬 普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程,但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如,机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程,课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解;同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程,对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程,所以,但在大多数同学的眼中,这两门课程没有任何的关联,是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合,也导致学生在进行机械设计的过程中,对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分,都用一个方框替代,认为这是计算机专业学生需要解决的问题,这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”,无法运行。 1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践 与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分,机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的,而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见,这种长期以来形成的实践环节,更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。 2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践 2.1转变学生的思想观念 大学生进入学校后,专业教育很重要。在专业教育的过程中,机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到优秀专业知识,同时,要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度,控制类的课程也是必不可少的组成部分,不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次,在机械类课程教学的过程中,机械设计、机械制造课程教学的老师,在提及到电机和控制之类的素材时,也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解,这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成,它是一个系统的工程,同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念,同时也会影响其今后的设计和制造工作,使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面,而会从系统的角度来进行分析和研究。 2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合 为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式,大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发,提取机械类课程与计算机类课程的关联因素,对现有的教学模式进行改革,对两类课程之间的空缺进行有益的补充,形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中,可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式,形成点、线、面的三级结构,将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合,形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。 2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究 实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段,也是学生进行创新设计的重要基础,因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教学环节中,需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发,将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分,从而形成实践教学中的三大优秀模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开,在实践教学的过程中,既能体现机械制造及其自动化专业的三大优秀模块的独立性,又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节,进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外,在注重学生实践环节训练的同时,鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛,如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛,不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力,同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情,在整个院系形成一点带面的学习效果,形成良好的学习氛围,使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中,为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。 3.结束语 针对我校机械制造及其自动化专业中的计算机控制类课程教学过程中存在的问题进行研究,分析了目前影响计算机控制类课程学习热情的因素。同时,针对这些问题提出了教学改革方法,将新的教学方法和做法应用于机械制造及其自动化专业的教学过程中,可以改变学生对机械专业课程的认识,提升学生对机械设备的系统认知能力,完善其自身的知识体系结构。该教学改革的研究,为机械制造及其自动化专业计算机控制类课程的教学工作的顺利开展提供了有力的保障。 作者:张成俊 张弛 张智明 单位:武汉纺织大学机械工程与自动化学院 计算机类论文:航海类专业计算机基础论文 1教学探索 1.1课程的必要性 教学过程中出现的种种问题,迫使我们思考一个问题,计算机基础这门课程是否有讲授的必要?信息技术的发展与应用非常迅猛,到底要讲那些内容?如何平衡理论知识与操作能力的关系?为此,在航海类专业低年级的同学中进行了计算机水平的抽样问卷调查,结果显示15%左右的同学上大学前很少使用电脑,基本没有用过;40%左右的同学,多少学过一点皮毛,掌握的知识不多;35%左右的同学,学的和用的计算机知识比较多,但不是特别熟练;只有10%左右的同学,很多知识都学过、练过,非常熟练。对高年级的同学进行了计算机基础课程授课内容的抽样问卷调查,普遍反映对计算机网络的配置、常用软件的操作、电脑基本的故障排除、电脑操作的方法和技巧和计算机最新技术等内容比较有兴趣和实用。绝大多数的同学认为计算机基础课程是非常有必要学习和掌握的,重点是对于计算机的操作要多讲多练,减少不必要的理论知识,要和专业知识结合起来。 1.2教学安排 针对问卷调查的结果和在教学过程发现的问题,相关任课老师与航海类专业课老师进行了认真地研讨。决定总课时数不变,将理论课的时间减半,变为4个班一起在多媒体教室上课为12学时,实验课时还是两个班一起,分别为24学时。理论课内容力求将知识性、趣味性、专业知识和最新信息技术的发展与应用相结合,主要了解基本的概念和计算机能解决什么样的问题,培养学生计算思维的能力,掌握计算机的本质。实验课讲解与学生自主练习交替进行,每个知识单元按照4:3:2比例配置基础型、拓展型和提高型操作内容,为不同水平的同学设置,培养学生思考与探索的能力。基础型要求学生理论联系实际,培养学生使用计算机的基本技能和操作方法。该层次中增加了综合型实验内容的比例,有利于培养学生使用计算机解决问题的能力,为后续拓展层的实验教学打下坚实的理论和实践基础。拓展型是实验教学体系环节中的优秀层,要求学生要完成专业课程的实验技能训练,掌握实验方法和实验手段,提高学生创新思维能力。拓展层的基本要求是:掌握扎实的专业实验技能,具有系统分析、设计、应用的能力,特别是综合运用所学知识的能力,强调自主学习、自主实验、设计型实验。提高型是学生运用所学知识进行科技开发、高新技术应用研究的高层次实验教学环节。强调自主开发、自主研究,培养学生的创新能力和科学研究素质。 1.3教学方式 理论课可以根据学生的实际情况,采用各种教学方法。相关教学方法的介绍有许多,就不再赘述。实验课基本上以“案例驱动”教学方式为主,将计算机基本操作分为2个知识单元,Word分为4个,Excel分为4个,Access分为2个,讲解一个基本例子,马上让学生实际操作,然后布置相应的练习,每个同学根据自己的实际情况选做不同的内容,开展个性化的学习。以Blackboard为教学平台,制作许多操作示范的“微课程”视频,随时进行学习,防止学生忘记具体的操作方法;建立讨论区,实现学生之间或学生与教师之间的交流学习、互相帮助和相互提高;将本课程相关的教学资料,如课件、教案、练习、预习、复习、作业等内容在Blackboard平台上供学生浏览和下载,满足自主学习的需要。 2教学效果 按照这一基本思路和方法,在航海技术2014级的4个班中进行了试点。因为教学内容有的放矢,结合实际,在理论课时,学生比较有兴趣,睡觉较少,听课率有显著提高;实验课时,边讲边练,积极性非常高,讨论热烈,不会的问题,通过交流能很快解决。从期末考试成绩来看,进行试点的4个班级平均成绩为74.84分,航海类专业的平均成绩为67.09分,其中,航海技术其他班级的平均分为67.13分,轮机工程专业平均分为66.49分,船舶电气的平均成绩为68.25分,教学效果非常明显。 3结束语 经过一学期的试验,充分证明按照这一思路组织计算机基础课程的教学是切实可行的。能够充分调动同学们的学习积极性,满足不同层次水平的需要,促进同学们的互相之间的交流与帮助,对提高教学质量大有裨益。目前,仅对这一教学方案进行了初步实践,许多亟待解决的问题还将在今后的教学实践中不断总结完善。 作者:朱斌 单位:大连海事大学信息科学技术学院 计算机类论文:乐艺术类学生计算机基础论文 一、研究内容及问题分析 1.教学内容对于音乐艺术类学生设置有偏差现阶段关于音乐艺术类的计算机基础教学基本与其他专业的计算机教学的内容基本相同,都是采用国家发放的统计计算机教学使用教材,主要学习计算机的相关的基础知识,文字图形软件的处理,以及office软件的使用,网页的设计等方面,虽然这时在计算机教学中不可缺少的部分,但是随着计算机的普及与应用,这些基本知识在初高中已经涉及并有一定的基础。因此,对新生进行相关的调查,从调查的结果来看少部分的大学生对计算机的知识基本稍微了解一下,而大多数的大学生学生对计算机掌握一些,但是所掌握的不系统不全面,而真正能熟练掌握的是少之又少,因此由上面的叙述可见,学生与学生之间的差异还是比较大的。由于学生掌握程度的参差不齐,因此为教师进行授课带来很大的困难。 2.缺少实践应用在目前的计算机教学中,大多学校采用纸上谈兵,注重理论上的教学,认为它是一门知识,而忽略了它同样是一项应用工具,对学生的实践要求不高,而且大部分教学中出现了严重的教学内容与实践发生脱节,学习的内容过于理论化,学生只把计算机当成一门课程学习而不是把它当成一门技能去应用。对于计算机课程的评分大多也是来自老师的印象给分,这样体现不出学习的状况,也不知道学生是否掌握。而且艺术类学生的文化课基础较差,学生的动手能力不强,虽然老师能进行大量的讲解,但是学生不一定能听懂。 3.专业特点不能体现艺术音乐类学生思维大多逻辑性较差,然而计算机的课程具有强的逻辑性,并要求学生具有较强的思维能力,而这些方面的要求对艺术类的学生造成很大的困难,况且计算机的知识点比较分散,从计算机的发展史到网络协议,字符等专业术语词汇较多,逻辑性较强,并且课程比较枯燥不生动,缺乏想象力。因此无法吸引学生,引起学生的兴趣,从而在教学中形成了老师不停再讲,而学生却听不进去的局面。 4.课程构建的理念在构建课程中是要考虑到学生的自身特点。在计算机基础教学中,首先要树立新的教学理念,由于艺术类学生的思维比较活跃,更有发散性思维,且善于创新,所以首先要改变教学的模式,不能在以老师为中心,而是要以学生为中心,树立以人为本的观。其次,要认识到计算机不同于其他学科,不应该以灌输性的教学方法,要以发展的眼光看待,应该使课堂呈现立体,多元化的发展,要注重启发学生,鼓励学生提出自己的观点,并用于探索,激活学生的创新意识。计算机软件的使用的熟练程度是衡量学生学习的基本因素,也决定学生的创新和应用的操作水平。所以,我们应当将重要的教学知识融入到实践操作中,使学生在操作的同时掌握大量的重点知识。在操作过程中,我们也要精心设计教学案例,对学生进行积极的引导,激发学生使用计算机的创造力。 二、计算机基础课程改革与探究 (一)内容上变革 首先,在设计课程上要考虑到音乐类专业学生与其他专业学生的不同,以艺术类学科为优秀,以艺术类学生为主体,设计符合音乐艺术类学生的认知和发展的需求,不强调教学的逻辑性和完整性,从形象思维和直观感受出发,注重技能和方法的培养。所以课程难度要进行调整,结合音乐类学生的特点,在一般专业计算机教学的基础上加以调整,增加一些有关艺术类专业的内容,充分调动学生的积极性,给学生一些空间,让他们独立探究,讨论,实践,由此培养他们使用计算机工具,分析问题,解决问题的能力。根据学科特点和学生专业的特点教学内容设计并且改变了一些教学内容,首先是设定了一些比较基础的模块,例如对个操作系统的了解以及基本的操作,还有就是讲述Office办公软件的特点以及操作使用,然后有设定一些稍微中等难度的模块,例如多媒体操作的基础应用主要是有关多媒体素材的收集管理以及制作;网络使用的基础知识。最后在设置一些有难度的操作使用,例如Photoshop的使用主要是操作软件特点以及操作图形的处理转换,Flash动画的设计,以及网页设计制作。 (二)计算机教学的方式与方法的革新 在计算机基础教学中,我们通常采用的是传统教学法,也就是灌输式,这种教学方式有碍于学生创新意识的培养。对于创新教育不仅仅是关注最后的成绩,主要是在学习的过程中,培养学生探索问题和解决问题的能力,所以在教学中应注意所采用的教学方法,要注意和学生的交流,采用开放的思维模式,引导学生探索新颖的教学模式。例如在讲解office的时候,可以生动形象的讲解案例,从而激发学生学习兴趣,又可以使学生能深刻快速的理解知识点,从而实现学生独立探索,并且独立学习的过程,这样既可以减轻老师的负担,又可以使学生达到学习巩固知识的目的,所以在计算机基础课程的教学上,应当把有意义的问题精心设计教学情境,鼓励学生探索,求知,标新立异,而不是在拘泥于理论的学习,要通过学生的独立思考从而达到从知识的学习到创新能力的培养上面。 (三)计算机的实践操作 实践是对教学内容的巩固的另一种方法,有利于操作技能的提高。在实践的环节中,要采用多种手段进行沟通,例如技术的指导,有创意的评价的多种方式,引导学生将自身的创意能力,不是以音乐的形式进行表达而是以计算机这种形式进行彰显,而教师可以通过自己对学生操作的辅导来帮助学生解决面临的问题,使学生以及努力的形式进行生成良性循环,而对于音乐类学生的主要放在基本操作类的培养。设置一些固定的动手操作的内容,设置一些如简单的操作系统以输入法的测试以及Internet的使用以及简单操作,对相应office操作进行,对图形文字图片的插入以及混排,考察要求学生在规定的时间内完成,并将要求,评分等进行公开,表现给分的公平性,在试题中设计难度相当且类似的题目,随机抽取试题,当测试结束后,总结学生所需掌握的不足进行解答,达到强化知识,找出不足的目的,进而达到能真正提高学生能力的目的。 (四)模块化教学 在教学中采用因材施教的模块化教学方式分解教学内容,实现对学生针对性教学,并且使学生能发挥自己的特长,结合自身专业特点,通过计算机的使用将自己的想法表达出来。而这些首先是需要学生掌握计算机的使用,操作系统的应用,并且要清楚的了解自己需要什么软件才能将自己的想法表达出来,而这个软件需要什么用途,它的使用方法说明又是什么,使用技巧又是什么。作为音乐艺术类的专业需要,例如在声乐类中的作曲,乐器的制作完全可以凭借计算机进行设计,并且可以用电脑进行曲谱和声等效果的制作,还可以用计算机等进行音乐的歌唱,可以看到各种声乐的演唱以及技巧,并且可以通过视频看到许多著名音乐家的演。同样其它的专业和学科也能通过计算机得到自己所需要的东西,因而学生的学习不再是简单的平面化,而是更加立体化,也为学生学好专业基础课程打下良好的开端。通过一定时间的教学,可以结合学校举办一些相关活动,如学生歌唱比赛,计算机的知识竞赛,音乐和声演奏等多方面活动让学生使用自己的知识来参与并设计这些活动,展现自己的作品。在这个过程中,可以强化学生的操作技能,提高学生的知识运用能力。 三、结论 本文根据音乐艺术类学生的专业特点,分析了在目前的教育模式中存在的问题,并且提出了有关教学内容,设计以及实践等方面的改革措施和参考建议。创新能力的培养作为高等教育人才培养的重要指标,在计算机基础教学中,我们要结合专业特点和学科特点,在教学和实践中,树立新的教理念和教学思想,努力培养学生的创新能力和创新思维,全面提升学生的计算机素养。 作者:任红梅 单位:沈阳音乐学院 计算机类论文:IT类专业计算机英语论文 1.“计算机英语”对于IT应用型人才培养的必要性 本系在应用型人才培养实践教学中,逐渐发现一个问题:计算机英语基础的薄弱一定程度上阻碍学生专业应用能力的发展———当他们参加各类专业竞赛,如准备机器人大赛需要阅读英文的硬件手册、使用说明书;当参加ACM程序设计大赛,编程代码中最基本的变量、常量,各种控制语句、函数、类等源程序的组成要素都要求用英语进行定义说明;这些对于专业能力较强、编程较为熟练的学生来说问题不大,而对于大部分计算机英语水平较低的普通学生来说,只能望而却步;即便如此,到了程序调试阶段,需要对英文调试信息进行阅读和理解,才能进入下一步开发工作中。面对屏幕上全盘的英文提示、出错信息、英文菜单及帮助文件,即便是那些专业能力较强的学生,由于计算机英语薄弱,也会觉得茫然和难度。这对他们能力发挥、比赛成绩存在束缚和影响,是一个亟须解决的问题。也是各大高校IT类专业学生普遍存在的问题,因此各院校都非常重视本门课程建设。 2.合理设计课堂教学 2.1教材的选取 计算机英语教材有很多版本,如何选择合适教材,目前有相关文献已对其进行了描述,需要考虑以下几点:全面性。教材最好涵盖大部分IT类专业课程的内容,目的是让学生掌握相关词汇,理论不宜太深,通常是介绍性质的;时效性。需包含IT领域的新技术新名词。因此,围绕应用型本科院校人才培养目标,并结合以上两点,我们选用司爱侠等编著的《计算机英语》(第2版),其特点是内容较丰富,主要是应用性文章,时效性比较好。 2.2专业术语和缩略语的讲解 单词是计算机英语教学中首先遇到的问题。特点是很多单词在IT领域内被赋予了专业含义,如port—港口,在计算机领域中为专业术语“端口”;retrieval—恢复,计算机专业术语为“检索”;complement—完备,计算机专业术语为“补码”;reg-ister—登记,计算机专业术语为“寄存器”等,这就要求学生熟悉所学专业。不仅如此,派生词、复合词和缩略词的大量使用,也大大增加了计算机英语的理解难度。因此对于单词部分内容的讲解,建议采用联想式词汇教学,可以加深学生印象。如讲multimedia(多媒体)时,可以尽量引导学生联想和multi相关的其他专业词汇,multithread(多线程),multiprotocol(多协议),multiplex(多路复用),multiprocessor(多处理器),multi-programming(多道程序设计)等,引导学生将结构相似的单词放在一起记忆,掌握相对高效的学习方法。 2.3长句语法:抓主干剖析法 计算机英语教材中的文章大都来源于IT领域的科技文献,因此不同于一般大学英语中的文章,具有科技英语的特点,常出现复杂长句如非限定性定语从句、状语从句、主从复合句、倒装句、被动语句等,语言客观、严谨、精练,但学生理解阅读存在一定难度。所以教师应有针对性地对英语语法进行讲解,训练学生学会用语法分析法抓住句中的主干,才能对长句加以剖析。.系统崩溃和不稳定通常由操作系统中的软件错误引起,尽管运行在操作系统上的计算机程序可以使系统更不稳定,甚至由它们引起系统奔溃。对于这种较长句,首先跟学生强调抓住长句结构:逗号后面的although引导一个让步状语从句;前面主句中的dueto是一个原因状语表示“由于”。 2.4注重专业知识的回顾 由于本门课以计算机专业知识为主,在课堂教学中,根据句子内容需要对学生已学的专业知识予以回顾。例如,Eachprogrammoduleiscompiledseparatelyandtheresultingobjectfilesarelinkedtogethertomakeanexecutableapplication.每个程序模块被分散的编译所产生的目标文件连接在一起生成可执行文件。讲到此句时要给学生回顾计算机程序的编辑、编译和执行过程。以C++程序为例,一个程序由编辑到执行经过*.cppcompile*.objlink*.exe的基本过程。 2.5适当延伸,加深记忆 英语学习本身是一个相对枯燥的过程,对于一些较难记忆的专业词汇或短语可以适当延伸,目的是加深学生印象。例如,讲到短语systemfreezing“系统死机冻结”时,可以告诉学生freeze这个单词在英文谍战片中经常出现,口语中freeze表示“不许动”即“冻结”非常形象,那么学生对于systemfreezing的含义就会产生印象了。再如:BIOSorchestratesloadingthecomputer’soperatingsystemfromtheharddiskdriveintoRAMwheneverthecomputeristurnedonorreset.只要计算机启动或复位时,基本输入输出系统就协调指挥计算机把操作系统从硬盘装入内存。本句中,首先要求学生掌握缩略语BIOS并明确它的主要用途,此外学生对于orchestrate“协调指挥”这个动词较为生疏,可以先介绍它的名词形式“orchestra”交响乐团;如ChicagoSymphonyOrchestra芝加哥交响乐团。再启发学生思考为什么交响乐团的动词是表示协调指挥呢?因为一个乐团几十个人很多种乐器,要想使他们和谐演奏需要指挥协调。这样加以延伸学生就会比较容易记忆,对于BIOS的理解就会加深。 3.想方设法提升学生的学习兴趣 学好英语本身需要很大恒心和毅力,学习过程较枯燥,而理工类专业学生学习英语的积极性普遍不高,缺乏良好的英语学习习惯,再加上专业知识的难度,所以他们对专业英语学习感到困难重重,因此,如何增强学生的学习动力就显得尤为重要,可以从两方面着手:首先,针对本校应用型本科人才培养目标,对于IT类专业可以告知学生:培养方案明确要求:学生在毕业前必须完成相应职业技能(资格)鉴定或者行业认证,这是能力拓展和增强就业能力的必修学分;而计算机英语学习与行业认证密切相关,许多公司(Microsoft,Sun,Cisco,IBM)的IT相关认证(MCSE,MCDBA,SCJP,CCNP,CCNA)都使用全英文讲课与考试,而且有了这方面的认证就可以找到高薪工作。不仅如此,目前很多IT相关的职业技能证书考试,如中级程序员、高级程序员、网络程序员等都要考计算机英语。可在第一次上课时出一些程序员考试的英文选择题让学生做,抓住他们的心理,让学生产生紧迫性,觉得不学好就找不到好的就业职位。其次,可以结合教师的个人经历激发学生兴趣。如向学生展示国外学习期间的一些经历和图片,介绍国外高校的学术氛围和人才培养模式,让学生对国外的学习生活产生兴趣和向往,鼓励学生申请国外高校计算机专业硕士继续深造,这样学生自然会对计算机英语学习产生动力。 4.结语 本文分析了计算机英语的市场需求与政策导向,结合笔者本身经验体会,探讨了一些该课程的教学方式,通过在教学实践中使用这些方式,取得了较好效果。计算机英语是专业课和英语课的有机结合,具有很强的实用性。教学要以学生为中心,要让学生认识到计算机英语的重要性,并以实际社会需求为指导,制定适合学生的学习目标;教师应不断提高自身素质,及时把握本学科最新发展方向,让学生通过该课程的学习,提高就业竞争力,真正发挥该课程的作用。 作者:汪一亭 黄海生 单位:池州学院 计算机类论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真优秀源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院
工程管理专业论文:工程管理专业硕士课程设计论文 一、WSR方法及框架 1.理解意图 领导是谁?学位办、教指委、学校、学院、系设置如何?不同高校其培养单位设置不同,有的在系这级,有的是属院直管。面对拥有不同的“物理知识”、一定任期的领导时,不妨通过对学院的长期规划进行分析。理解领导意图的办法之一是从已经制定了的愿景、目标和目的进行分析。 2.制定培养体系目标,也是容易出现分歧的地方。 与管理相近的一个词语是领导,结合工程特点,工程领导教育的最终目的不是提升抽象的领导力,而是培养实实在在的领导者。 3.调查分析。 对国内外现行的工程管理专业硕士的培养方案和课程体系进行综合分析和比较。国际上工程管理硕士专业最为成熟和成功的也是在美国,特别是几所著名的高校组成了工程管理教育联盟。在国内,工程管理专业也经过若干年在清华、西交大等院校试点,他们的经验和教训也值得借鉴。另外,专业型管理类的MBA和MPM也成为制定工程管理专业硕士培养体系的横向标杆。 (1)国外(美国)。 工程教育的发展也经历了不同的阶段。初期的德法工程教育认为工程就是技术,把工程教育牢牢束缚在技术教育的范围之内;发展阶段的工程教育则以为工程只是应用科学的分支;工程管理脱胎于工程教育出现在20世纪初美国的工商业发展需求,人文内容也作为工程教育体系的一部分。胡佛(HerbertHoover)是一位非常成功的采矿工程师和管理者,在他当选为美国总统的那一年对工程师们的一次演讲中,他指出了美国工程管理者的重要性来自西部采矿、冶金和运输的急剧发展需求,已经从单纯的技术职业需求增加一种管理职业导向,即接受过技术培训的商业经理。1979年美国工程管理协会(ASEM)成立,1997年,美国国家工程技术课程认可机构ABET,正式将工程管理列为一个可独立授予学位的学科。同时工程界的发展也渴望更高级管理人才———硕士层次的培养,由西北大学、达特茅斯学院、杜克大学、康奈尔大学、斯坦福大学、麻省理工等六所大学组成工程管理联盟专门针对工程管理专业硕士。专业设在工学院,但由工学院和商学院一起合作开始课程。他们的课程设计中,如果是在职学习的,一般只学习管理类知识。如果是应届毕业生,要求选修一定量的工程学科。管理类课程(包括优秀课程)有30学分。 (2)国内(其他高校)。 通过各高校网络搜索,可以考察到国内高校在培养单位设置上不同,主要在工学院和管理学院,这也与美国高校相似。大部分传统的工科院校,如清华大学,设置在工业工程系;上海交通大学设置在机械与动力工程学院;华南理工大学,设置在土木与交通学院,华中科技大学设置在土木与力学学院,另有北京大学设置在工学院(50名)。而一部分学校,特别是综合型大学中,由于历史的缘故和学科归并,具有“管理”的学科一般都设置在管理学院内,如南开大学、厦门大学等,还有西安交通大学也设置在管理学院。在国内应用性研究生学位中,MBA和MPM有比较接近之处,商学院/管理学院早早将触角伸近工程管理,开设了技术管理或者运作管理模块,通过对产品的生产过程和系统运作,加强对工商企业家在科学决策、统筹规划能力的培养。项目管理的精髓来自于工程实践,培养目标和模式当然更贴近工程领域的应用。 4.构造策略: 形成初步思路之后,调研用人单位和潜在学员的看法。 5.选择方案: 从培养目标出发,结合各自学科优势及生源特点选择培养模式,例如是否从区域、行业方面采取细分的策略,或者采用综合加上模块化的方案。 6.实现方案: 寻找师资,建立课程体系。在课程实现方案,根据所选择进行工程技术与社会科学方面的组合,尽量以国际先进的管理理念和方法为出发点。在考虑课程体系的同时也考虑授课方式。就在职教育方案中,为解决“工学”矛盾,有些学校采用集中方式,每过一段时间集中授课。而有些则根据学校制度,利用周末或晚上正常工作时间之余进行授课。 7.协调关系: 工程管理专业的潜在学员大多经过在职培训,熟悉喜欢培训教师的轻松学习氛围,愿望当然多学点经济管理类、故事性的课程。学院派教师和教育机构却更注重知识的系统性、逻辑性和严密性,如果学生请假误过几次课程后就难以学好后续内容。课程组织者必须要协调好双方的目标,让学生端正学位课程学习的态度,同时激励课程的组织和讲授方式的转变。 二、厦门大学MEM的培养体系设计 1.学院使命 研究高深学问,养成专门人才,阐扬管理文化,致力社会进步。学院愿景:成为中国商学院中世界知名、国内一流,最具特色的南方之强。学院已提出MBA是培养商界领导者。新设立的工程管理硕士专业也要朝着把握工程建设、成为工程企业领军型人才的培养方向。 2.实实在在体现在课程体系设计中必须坚持“立地”,树立工程观或工程哲学的理念 建立以系统工程及其他工程科学为基础的“物”理学科。 3.本学院的MBA从1987年设立以来,培养方位已经多样化,声誉很高,在全国排名前列。 后设的工程管理专业的课程设置提出了挑战。这同时也给工程管理的培养奠定了一根坚实的桩基。因此,在MEM的培养目标的制定上也瞄准国内一流的,利用学院财会优势,侧重对工程财务和资金优化、效用最大化。 4.针对2010年招生情况及市场反馈意见制定了初步思路。 (1)全日制改为在职。 (2)知识+能力。 (3)国际+广义。 5.根据地方的企业分布情况 没有哪个行业独占鳌头,而且也没有一家专业性极强的大型企业,开展单一方向的培养体系是不现实的。通用型的工程管理横跨诸多专业与行业,与所在学院是相容的。 6.部分课程由“企业实践教授”担任。 聘请具有丰富工程管理经验,同时具有一定理论知识的企业高管担任“企业实践教授”。同时也聘请企业讲座教授与学院教师共同合作,为学生开设“企业实践”讲座课程,共同授课和指导学生。入学考试的复试以工程管理经历为主。教学标准,严格按照教指委的方针,参照工程硕士和MBA的执行,包括评价体系的实施。教学内容参照国际认证,如IPMA项目经理认证。内容体系遵循EMCI,准备将来可以参加相关认证。 7.确立沟通行动体。 完善的教学管理构架和负责人员,使学生有反馈渠道,不断改进课程设置、内容和方法,提高质量。负责人承担长传下达和协调角色,积极参与学院活动和教指委的各种会议,领会领导精神,做好与学院的协调,并与校友会、各班委会定期沟通。依据物理、事理和人理分为三个模块,具体科目有些与工程硕士的课程体系交叉。课程设计中,暂时参照工程管理教指委的课程体系指导意见中,要求的学分为30学分。然而公共基础课较多,有8个学分,管理类的课程大于18个学分。我国工程领域管理人员大部分成长于工程技术背景,在各自工程领域有一定的技术专长,而且对工程经济、管理、法规等各方面都有所接触。但由于教育背景、工作经历等方面的局限,他们所掌握的知识结构往往不够系统,与高层次管理人员的要求相比,知识、素质和能力未得到全面锻炼和提升。因此,工程管理硕士专业学位教育内容应该侧重事理进行合理安排。这种安排也符合国际工程管理认证的知识框架,如在该知识指南中明确表示,作为工程管理者都同样承担三大基本的职能和任务:(1)应用坚实的工程管理知识、技能和工具来设计和制造高质量的产品和服务;(2)将用户需求转化为工程方案并进行系统整合;(3)运用项目管理的方法来实现项目。与第一批学生入学谈话中,我们也了解到工程管理人员在人才市场上的分布有着独特的发展规律。低层的工程管理侧重技术素质,中层、高层工程管理工作需要积累了相当的工作经历后才能真正胜任。对于公司企业,最需要的就是具有从理论到实际的人才,能用理论解决工程管理中复杂问题的人才。不同于本科,在专业硕士层面上,课程体系以管理知识为中心,成为一个不争的事实。 三、结论与讨论 工程活动跨越物性和人性两大维度。工程产品和构建过程涉及方方面面,不仅包括科学的、技术的要素,自然的、生态的要素,经济的、社会的要素,还有人为的、伦理的和管理的要素。工程技术以及相关人员不断地游走于自然物质技术和社会组织技术两大领域,肩负科学技术研究及设计和组织管理三大重任。培养工程管理人才,可以促进我国社会经济建设的效率和效益。在美国,工程师于20世纪初首创大型公司的体制,至今仍有不少名列企业总裁或首席执行官,国家领导人中理工出身的也不在少数,这现象绝非偶然。MBA和工程硕士等成熟的学科对在职的工程管理教育形成了偌大的压力。与其他专业硕士的培养目标和方案区别开来,形成自己独特的地位和范畴,需要各个培养单位进一步深入研究。从体系上来看,基于工程活动的管理脱离不了系统思想,因此,从物理、事理和人理为出发点,能够为学科体系的设计奠定基础。同时,结合国内外已有的专业硕士教育的经验,能够给予工程管理专业硕士的建立完善的教学培养方案良好的借鉴。如学习MBA的案例教学方法,教师不能再一味灌输理论知识,而是学生旁边的指导者和纠错者。教学方式从课堂内教学向实验室演练、案例学习、技能培训等多样化转变,充分提高学生分析、解决实际工程管理问题的能力。具体做法上,工程管理专业硕士的课程可以参照职业资格(IMPM)认证的培训方法,制定一个结合实践问题的综合性训练,特点是基于问题的学习(prob-lembasedlearning)。问题的选择主要直接来自学生所在组织的现实问题或者来自对其现实问题的加工提炼,例如我们通过学生自己提出一个典型的项目,提出者负责对小组成员进行充分案例背景介绍,然后通过小组讨论,重新认识该项目风险管理的策略、风险识别、评价和应对的技术方法的应用。这样,团队的、沙盘式的研究和操作训练,使得学生面对复杂的、未知、技术性很强的环境,能够结合不同行业、不同组织、不同部门、不同专业之间互相交流、补充,促进问题解决思路与方法的形成。最后,对工程管理招生条件提出异议。工程管理领导者的不能只拘于理工教育背景的学生。社会化的大融合,职业的转变,还有工程复杂性导致管理上的再分工,敦促所有涉及工程活动的人员必须接受工程管理教育。工程管理的系统思想在其他的人文管理或者其他社会科学学科上是独特的。有一名学员本科为英文专业,入职岗位为FluorDiannel在中国某工程的翻译,下一份岗位为设备制造厂的采购师,目前负责公司的厂房和设备建设工作,对工程管理知识的急切需求成为该生进入项目管理工程硕士学习的动力。在2012年北京召开的全国项目管理大会,陈育芳就中工国际工程股份有限公司实施的国际工程项目中,项目经理的来源于多个渠道,包括本科来源于小语种、国际贸易等文科性的背景。补充应有的物理和事理知识,使得他们也能胜任工程项目经理的职务。职业生涯的多渠道发展,成为当今社会的趋势,工程管理应顺应社会发展需求,视学生的工作经历和经验,不能形而上学地局限规定理工科教育背景。中国工程教育的全球战略应该采取一种全新的战略———“包融”战略,其含义是:构建中国模式,“包融”世界体系,加入全球互认。美国工程管理ACME推出知识体系(类似于PMI),并实施全美高校的认证,获得其承认的高校89所(2013年的数据)呼吁我国的工程/技术管理相关的学会/协会,如中国技术经济学会、中国土木工程学会、中国系统工程学会、中国电机工程学会、中国机械工程学会等联合起来,如果不能将工程管理纳入到中国工程教育认证协会的专业目录中,也希望能够如美国ASEM一样,建立资质认证体系,共同促进工程管理的发展。 作者:李兵 单位:厦门大学管理学院 工程管理专业论文:工程管理专业工程造价论文 1架构新型工程造价类课程体系 目前,工程管理专业的培养计划中对造价类专业课程的设置基本上都是两门课程《工程估价》和《工程造价管理》。出版的《工程估价》和《工程造价管理》教材,内容大同小异。为避免重复教学,有必要加以区分。笔者认为,工程估价应侧重造价的确定,重点教授工程量的确定。而工程造价管理侧重全过程造价管理,在学习估价的基础上,重点讲授各阶段计价的方法以及造价的控制。在理顺专业课程的基础上,系统建立一套完整的教学体系,从理论到实践划分教学模块,整合教学内容。 2培养具备实践能力的教师 工程造价类课程和实践联系紧密,这就对任课教师提出了较高的要求,除具备基本的理论知识外,还需要具备一定的实践经验。因此,担任工程造价类课程的教师可利用闲暇时间去企业挂职,参与实际项目造价的编制与审查,提升自己的实践能力,再回到课堂讲授时可结合实际项目的例子言之有物。同时,作为工程造价类课程的任课教师最好参加注册造价工程师的考试,了解最新的注册造价工程师应具备的知识,及时反馈给学生。工程造价类课程由于周期性会有有关造价的新法规,新政策的出台导致课程需要不断更新。如2013年版工程量清单计价规范相对于08版工程量清单计价规范就发生了很大的变化,2014年44号文变革了建筑安装工程费的组成等。因此,担任工程造价类课程的教师必须适时调整讲课内容,更新课件,重新选用新教材,将最新的知识传授给学生。 3重视前期识图能力与施工专业技能培养 不少同学学习造价的障碍不在于工程估价、工程造价管理课程本身,而是专业基础课没有打扎实,比如房屋建筑学、建筑结构等课程。由于房屋建筑学、建筑结构等课程的任课教师多为土木工程系教师,在授课内容也参照土木工程类专业的教学大纲,导致学生学起来觉得难学而产生厌学情绪,能够抓住重点学习的学生较少。其实,对于工程管理专业同学而言,不需要会结构施工图的设计,也不需要会施工技术,只需要看得懂图纸,懂施工技术而不是去现场施工。而造价类课程首先需要学生看得懂图纸,在进行造价计算的过程中需要学生懂施工技术,因此,必须重视专业基础课程识图能力与施工专业技能的培养,为后续造价类课程的学习扫清障碍。 4抓好后期理论与实战结合的专业课教学 工程造价类课程理论教学过程中,要让学生掌握计价的原理,各阶段造价的编制(投资估算、设计概算、施工图预算、招标控制价、投标报价、施工结算与决算)。工程造价类课程实践性强的特点决定了必须采用案例教学。工程造价类课程的任课教师在理论教学工程中,穿插一些工程实例讲解有助于提高学生的学习兴趣,也有利于学生更好理解理论知识。比如,可选取教学楼作为造价编制的对象,从前期造价的编制到后期施工阶段造价的核算结合本省定额来实施。在理论讲解过程中,可粗略一点,不拘泥于一些细枝末节或无代表性的施工方法,让学生对工程造价的计算有一个初步的了解。特别是一些基础工程和钢筋工程等隐蔽工程,一定要通过实物观察、照片对照、三维建模等手段来还原图纸的真实面貌。后期结合课程设计、广联达软件的学习夯实理论知识。在进行课程设计时,尽可能真题真做,手算与电算结合,对比两种方法,找到差异,为后期毕业后工作打下良好的基础。课程设计和广联达软件的学习宜采取师傅带徒弟手把手教学。课程设计,宜从最基本的图纸讲解开始,有针对性进行辅导,也可以采取在线答疑的形式随时解答学生的问题。课程设计完毕,学生实际已完成一份造价文件的编制的实际操练。广联达软件的学设主讲老师外,还应配备多名辅导教师,使学生在上机过程中遇到困难能及时得到解决。广联达图纸应尽可能选用实际工程图纸,培养学生的实际动手能力。另外,可以通过参加广联达举办的造价类的竞赛来促进教学,一方面让学生了解最新的软件知识,另一方面也提高了学生造价类软件的操作能力。 5建设工程造价实训基地 实践性教师的培养和实践性教学的实现需要一定的硬件支持,因而有必要建设工程造价实训基地。校内实训基地以基本技能训练为主,使学生在校学习与工作紧密结合,逐步实现企业开放,直接在企业顶岗实习开放性的实习基地。校外实习基地采取校企合作的形式,当完成工程造价类课程的理论学习后,让企业造价专业人员到学校指导课程设计或学生到企业作为造价专业人员助理从事造价的工作。建设工程造价工作室,让双师型教师或具有造价工程师资质的老师担任工作室负责人,面向社会承接工程造价业务,学生参与造价项目。 6改革教学考核方式 工程造价类考试应紧密结合造价工程师执业资格考试试题,自1997年实施造价工程师考试以来,每年10月份均设造价工程师执业资格的考试,因此可建立真题题库,工程造价类考试试题直接从题库提取,按造价工程师的知识结构来考核学生。但最终成绩的评定不能仅看卷面成绩,还要结合学生动手能力,比如广联达上机和课程设计中的表现等。综上所述,理顺《工程估价》和《工程造价管理》课程的关系,建立新型工程造价类课程体系,有利于工程造价类教师明确教学重点,分工明确去教学;工程造价类任课教师积极参与实践,参加工程造价工程师执业资格考试,提升自己的专业实践能力;专业基础课程的教学应重视学生识图能力与施工专业技能的培养;专业课程的教学应采取案例教学、课程设计、广联达软件上机操作等促进理论与实践教学的紧密结合;建立工程造价校内和校外实训基地,工程造价工作室等,为实践教学提供硬件支撑;结合工程造价工程师执业资格考试,改革考试内容,并将实践环节也纳入考核的范围。工程造价类课程知识庞杂,实践性强,如果按常规的教学方法难以满足市场需要,因此对该类课程进行改革是必要的。希望通过对工程造价类课程教学的改革,来推动整个工程管理专业的全面改革创新,从而达到既提高教学质量又提高学生们的综合素质的目标。 作者:曾淑君 单位:文华学院 工程管理专业论文:工程管理专业教育论文 摘要:从分析我国工程管理实践教育的问题入手,提出了工程管理专业实践应该走多样化道路,包括了实践理念的多样化、实践形式的多样化、开展方式的多样化等,同时也提出了多样化过程中应该注意的几个问题。 我国的工程管理专业设立于1998年。当时的国家教育委员会对高等教育专业进行调整,确立了工程管理新学科,涵盖原有的建筑经济与管理、房地产开发与经营等专业[1]。工程管理这个学科,名称中既带有“工程”,又带有“管理”,因而其在诞生之初,就面临一些挑战,比如学科的定位,学科的培养目标等。实践环节作为本科教育的一个重点,肩负着让学生将知识化为生产力的责任,如何在工程管理专业中开展实践教育,是开设这个专业的学校不得不面临的一个挑战。 1我国工程管理专业实践环节存在的问题 1.1培养目标缺乏专业特色生产实践环节的教学应承担以下3个方面的人才培养任务:1)巩固和深化土木工程技术、经济管理、法律基础知识和专业知识;2)专业基本技能训练。由多个实践训练单元串联起来,构成专业工作能力的训练体系;3)综合性训练,使学生具备一定的实践能力、创新能力,能从事项目全过程管理。由于多数院校的工程管理专业是在原土木工程专业的基础上发展而来,所以目前工程管理专业的生产实践教学内容和方法大都参照土木工程进行实践大纲的制定偏向专业技术训练,实践的安排缺少工程管理专业应有的特色,如计价管理、成本管理、招投标与合同谈判、采购管理等。另外,工程项目时间跨度通常在1年以上,而学生生产实践安排仅几周,只能了解工程施工现场的部分专业技术内容,缺乏对工程项目全过程、全方位管理的认识[2]。 1.2评价体系缺乏灵活性各个实践环节的评价体系是对实践参与者(工程管理专业学生)的直接激励。如何让学生清楚地认识实践的意义,以正确的态度开展实践,这是评价体系不能回避的问题。但传统的实践评价体系多以学生答辩环节的表现作为主要评价标准,而缺乏对学生平时表现,实践单位评价的柔性指标。这种评价体系无疑向外向型的学生倾斜,不容易体现实践过程中学生的收获。 1.3实践环节弄虚作假、抄袭的现象严重工程管理专业的实践,本应该使学生运用所学知识与现实世界接触、碰撞,并在其过程中锻炼学生的动手能力以及发现和解决问题的能力等。而这些能力又是学生今后工作必不可少的。但是由于实践环节缺乏全过程的实时监督,而评价体系又过于宽松,让不少学生在实践过程中有机可乘、蒙混过关。令人担忧的是,这种风气又延续到下一届。 2实行实践教育多样化 2.1实践理念的多样化 2.1.1培养导向的多样化在实践环节中,究竟以什么作为导向是我们首先要解决的问题。实践环节培养的是面向就业市场的岗位能力还是面向更高层次教育的学习研究能力。显然,不同的学生会给出不同的答案,而不论哪种答案都是不容忽视的。这就要求实现实践环节教育的培养导向多样化:既要为毕业后步入工作岗位学生的职场能力打基础,又要为走向更高层次教育学生的研究能力作铺垫。 2.1.2培养重点的多样化工程管理专业的知识内容十分丰富,涵盖技术、管理、经济、法律4个知识平台。各个学生在兴趣、能力方面存在差异,怎样设置实践环节的重点,以使学生的知识构建在实践中发挥特长,而不是千人一面。学校只有向学生提供更多的选择机会。另外,由于工程管理专业工作在项目建设过程中涉及到投资决策、项目设计、项目施工、后期运作各个方面[3]。学校怎么在实践中对这4个方面权衡取舍。答案也只有多样化地开展实践。 2.2实践形式的多样化 2.2.1校内校外均应重视学生在校内实践更容易组织和交流,而在校外实践能更多地接触书本以外的东西:两者各有所长。许多高校有自己的校办企业,也有校外自己的实践基地,这两种方式结合可以让学生有更广阔的学习空间。 2.2.2加强多媒体及其他现代技术手段的应用多媒体给了课堂更加丰富的内涵,这种声光色一体的现代技术能够对现实世界尽可能地仿真。照片、录像等在课堂的应用让学生有身临其境之感。如果能把多媒体应用到某些实践项目,可能会有事半功倍的效果,还能节约经费,比如远程教育的开展。不仅如此,在一些实践项目中,开发出一套像网游一类的软件,让学生在虚拟的世界里进行实践,也可能成为实践的一种方式,甚至会更受学生的欢迎。 2.3开展方式的多样化 2.3.1团体实践和个人实践并重团体实践锻炼学生的交流与协作能力,个人实践更注重自主运用知识来解决实际问题的能力。在实践过程中注意这两种形式的搭配也是很重要的。 2.3.2必修与选修的形式均可利用现有的实践环节多为必修课,学生被动地接受课程安排。而学校也似乎忽视了选修这种形式的存在。如果在实践环节设置一些选修课,供学有余力的学生锻炼,这对于提高学生的综合素质是大有裨益的。 2.3.3学校实践基地与学生选择实践地点结合学校的实践基地为学生的实践提供了保障,但有时也成为局限。比如大多数学校在大四时会有一个为期不短的实习。部分学校的做法是直接将学生送到实习基地,一个月后一起回校。但是实践基地的内容单一而且重复,不可能很好地满足学生的需要。超级秘书网 2.4实践评价体系的多样化 2.4.1允许多种实践成果形式评价体系应该对不同的实践结果有宽容精神。实践日记、实践答辩等均应作为且只应作为实践评价的一部分。而学生在实践过程中的小发明、论文等均应进入评委视线。 2.4.2评委来源多样化评委在评定学生成绩时难免会受自身立场的影响,如果在评定过程中邀请不同身份的评委诸如其他学校老师、在职人员,甚至学生来参与不同权重的评审,会更好地体现学生实践的收获。 3多样化实践应注意的几个问题 1)多样化实践的重点。实践的多样化不应该是盲目的、无序的,而应该是有前有后重点突出的。如前面提到的工程管理专业在项目建设过程中的运用,侧重点应该是项目设计和项目施工。学校实践应该加大这两个阶段所需知识的权重,如建设项目管理、工程经济学、施工技术等。另外,各个高校的重点也应不尽相同,应尽量发挥其特长。 2)对学生的要求较高。传统的实践,学生只需完成给定的题目,递交相应的材料完成答辩即可。而多样化实践过程中很多时候要求学生自主选择实践形式、题目。这对于学生提出了较高的要求,但能有效地避免作假舞弊,而且我们相信,这种自主学习也是教育发展的趋势。 3)经费问题。多样化的实践教育实际上是一种面对学生个体更为细化的教育。这种教育无疑对经费提出了较高的要求。在当前我国的高校对实践环节的投入整体不高的情况下,怎么样来解决这个问题。在学校加大投入的基础上,争取更广阔的资金来源可能是一条出路。 4结语 国外的教育在实践所占的比重为40%~50%,而我国仅仅为30%。随着改革的不断深入,市场和研究机构对本科生的能力要求越来越高。从建筑业对招聘工程管理人员的素质要求来看,有89%的用人单位注重学生的综合素质和实践工作经验。工程管理专业由于学科自身的特点,实践环节开展较为困难,于是笔者提出了多样化的举措。但我们也应该很清楚地看到,多样化也会有一些问题,甚至问题也可能是“多样化”的。但是我们坚信,那不会挡住我们探索的步伐。 工程管理专业论文:工程管理专业实践教学论文 一、引言 截止到2008年4月,国内高等学校中已经有600多所设置了工程管理专业。工程管理专业以培养技术型、职业型、应用研究型人才为主,强调学生在掌握工程技术、管理、经济、法律等四个方面的专业基础知识的同时,加强学生实践能力的训练。《工程管理本科规范(讨论稿)》中,对工程管理本科专业教育内容和知识体系做了要求,包括专业实践训练知识体系。但是如何实施专业实践教学和训练各个学校不尽相同,取得的效果也不一样,因此,如何在工程管理专业学生的培养过程中加强实践教学环节是专业培养过程中需要解决的问题之一。 二、工程管理专业的性质与加强实践教学的必要性 工程管理本科专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备由土木工程技术知识及与工程管理相关的管理、经济和法律等基础知识和专业知识组成的系统的、开放性的知识结构,全面获得工程师基本训练,同时具备较强的专业综合素质与能力,具备健康的个性和良好的社会适应能力,能够在国内外土木工程及其它工程领域从事全过程工程管理并初步具备相关行业与领域工程管理类专业人员国家执业资格基础知识的高素质专门人才。因此,首先,从培养目标来看,工程管理本科专业首先是系统性和理论性都很强的专业,要求学生掌握扎实的土木工程技术知识、管理、经济和法律法规等方面的知识。其次,工程管理又是一个具有很强实践性的专业,应特别注重工程管理专业实践教学体系的构建与完善;再次,学生应具有发现、分析、研究、解决工程管理实际问题的综合专业实践能力、基本的创新能力和专业研究能力。近年来,工程管理专业得到迅猛发展,但是与企业需求和社会发展还是有相当的差距,比如:人才知识结构和人才类型不适应企业实际需求,课程设置和教学环境不合理,缺少实践教学环节或者实践教学内容偏少;毕业生到现场工作和专业技术人员相比,实施工程项目能力较低;而与管理人员相比,专业管理水平又不够高,不能达到用人单位的要求。同时,学生在学校接受专业教育前,对工程实践过程没有较多感性认识,对工程中需要解决的管理问题缺乏基本和全局性的概念。因此,工程管理作为实践性要求很强的专业,更需要通过实践教学环节,验证和巩固所学的理论知识,从系统性和学科体系出发组织专业教学,以解决理论知识和工程实际需求脱节的问题。工程管理专业实践教学主要由课程设计、认识实习、生产与项目管理实习、毕业实习等实践教学环节构成。实习环节有利于提高学生综合素质,培养学生创新能力;还可以进一步巩固课堂教学效果,促进课堂教学;并且可以培养学生工作实践背景和职业意识。 三、工程管理专业实践教学环节的现状和存在问题 2007年由我校和四川大学、西南科技大学牵头成立了四川省高校工程管理专业建设与发展研讨会,根据每年各参会高校介绍情况,并对国内有代表性的高校和四川省内各高校进行调研,结果发现,实践教学环节是各高校最为关心的议题之一。根据调研情况,发现在工程管理专业实践教学过程中,存在的问题主要有: 1.缺乏长期稳定的实习基地,难以支撑实践教学环节 实习基地是对实践教学的重要载体之一,但是由于国家相关法律法规对施工企业安全生产的约束,施工企业接收学生实习的社会责任较重,风险较高;施工企业项目经理或现场管理人员出于安全考虑,经常不安排学生具体工作,甚至不让学生去施工现场,只安排学生在办公室看图纸或者整理资料。因此,学生实习效果很差,实习内容也不全面。 一方面,由于很多学校多学科协调发展,因此对工程管理专业实验室建设的资金投入不够,实验室的建设内容单一,不能满足专业四大类平台课程专业知识的教学要求,更不能满足开设研究性实验课程要求。另一方面,实验室建设的指导思想仅仅停留在为教学服务,除此之外,还应该围绕科研工作和对外科技服务进行,围绕提升工程管理专业的办学水平和人才建设来展开。 3.实习教学方法和内容过于单一 工程管理专业的生产实践教学环节应当巩固和深化工程技术、经济、管理和法律方面的基础知识和专业知识,加强学生专业基本技能训练,使学生具备一定的实践能力和创新能力。不同实习环节有不同的目的,应采用不同的教学方法和内容。从认识实习到课程设计,再到生产实习和毕业设计,各个环节的内容和要求都不一样,需要学生深入到项目现场,需要培养学生的动脑和动手能力,而不能只停留在参观、讲解,否则学生的参与意识不强,实习效果不佳。 4.毕业设计或论文与实际结合不强 毕业设计或毕业论文环节是对学生四年来掌握专业知识和专业技能的检查,除了要求学生按进度认真完成设计内容或者论文内容以外,对设计题目和论文题目的选择最好能以实际项目为主。而多数学校毕业设计环节的论文题目或设计题目凭空想象居多,毕业设计的效果不佳。 四、加强实践教学环节的措施 在专业指导委员会的本科规范的指引下,结合近几年我校工程管理专业在实践教学方面的做法,对工程管理专业应如何实施实践教学环节做一些总结和介绍。 1.以高等学校工程管理本科专业规范为指导,构建和完善工程管理专业实践教学体系 本科规范指出:工程管理本科专业实践教学的体系包括教学实习(包括课程实习、生产与工程管理实习、毕业实习)、课程设计、课程实验、毕业设计或者毕业论文、专题讲座与专题研讨、社会实践等环节。课程实验由各高等学校结合自身实际情况针对工程管理本科专业优秀课程、选修课程进行开设,应以设计性、综合性实验为主。另外,某些综合教育内容,如学术与科技活动、自选活动(如大学生创新基金资助项目研究、学术性社团组织活动等),有条件的高等学校也可作为相应的实践教学形式逐步纳入工程管理本科专业实践教学体系。 2.建立长效稳定的实习基地,使其成为实践教学的载体之一 实习基地是工程管理专业学生理论联系实际重要场所,也是培养学生动力能力和创新能力的重要载体。实习基地建设应该作为专业建设的重要内容之一,常抓不懈。聘请实习基地单位的专家任校外导师,可以在学生进行实习时候对学生进行讲解和辅导,也可以在学生毕业设计或者毕业论文时候进行指导。另外,实习基地是本专业认识实习和生产实习以及毕业实习的场所,通过实习,可以增强学生对工程管理的感性认识,并可能通过实习中发生的问题再强化理论知识,加深对理论知识的理解。 3.推进工程管理模拟实验室建设,使学生对工程管理的相关专业 课程有感性认识,从而进一步加深学生对理论知识的理解由于教育观念上的认识误区,仅仅把工程管理专业等同于一般的管理专业,在教学方法上局限于以课堂讲授为主的专业课教学模式。因此,要改变这种现状,必须建立工程管理专业模拟实验室,强化人才创新精神和综合能力的培养。实验室是专业教学的有机组成部分,是学科创新研究的基础平台。工程管理模拟实验室是专业实验室建设的重要内容,它的建设必须满足设备配套、专人管理、制度完善、维护及时。在模拟实验室中,可以模拟的方式开展教学与实践,同时结合工程项目管理软件,完成对相关课程知识的传授,提高学生对知识的理解能力和对工程项目实际管理过程的认识水平。实验室可以分为教学型实验室和研究型实验室,教学型实验室由专人管理,除了教学以外,还可以给学生发放门禁卡,面向学生全天候开放;研究型实验室主要是以教师为主导,结合教师的科研课题引导学生参与,使学生通过参与课题培养实践能力和创新能力。另一方面,模拟实验室的建立要基于计算机多媒体、网络及虚拟仪器等关键技术基础上的开放式创新实验模式,为案例教学的大力运用提供强有力的基础。通过工程项目管理案例教学,可以强化学生对工程项目管理复杂性、风险性等特点的认识,还可以使学生在模拟情景中体验管理实践,通过学生个人及集体的分析与决策培养独立综合的项目管理工作能力,为今后实际工作打下坚实的理论及实务基础。 4.聘请校外导师指导学生学习 邀请校外导师给学生做专题讲座、专题报告或工程综合案例讲座。校外导师一般是工程界、实业界的专家,每学期结合某门课程的知识单元来安排讲座内容,内容最好来自校外导师的实际工作,时间安排在课程学习到14周左右比较合适。通过讲座,可以让学生尽早接触实际工作,加强学生对专业问题及发展状况的了解,同时也是扩大教师知识面的一个机会。 5.教学方式多样化、灵活化 教师的教学方式不应仅停留在理论教学,还应根据教学内容和教学要求采取灵活多样的教学和方式和方法,比如结合教学内容采取案例教学,案例可以来自于教师的科研课题,也可以来自企业的实际项目;在教学内容方面,可以购买专业出版社的教学光盘,还可以根据教学需要,由老师到项目现场进行视频拍摄,形成对某一单元教学内容的实际录像资料,以增强学生对工程内容和管理过程的感性认识和理解。 作者:李强张静单位:西南交通大学经济管理学院 工程管理专业论文:专业设计承包工程管理研究论文 摘要:从理论上讲,设计单位进行工程总承包有其独特的专业技术优势,但是在实际操作中,很容易受到传统设计管理模式的影响,会制约设计在总承包管理中发挥其应有的作用。本文针对这种情况,通过揭示EPC总承包模式中出现的问题,分析设计为龙头的EPC总承包模式的管理优势,最后提出了建立适应设计单位进行EPC总承包管理模式的具体措施。 关键词:设计;EPC总承包;管理模式 引言 EPC总承包模式在国际工程承包中已被广泛的应用,是一种相当成熟的工程承包模式。随着国际国内市场一体化程度的加强,我国也在积极推行工程总承包和工程项目管理型企业的发展和建设,深化工程建设项目实施方式改革,规范建筑市场管理秩序。与此同时,我国计划经济时代下形成的大批设备制造、设计咨询和专业施工单位面临着转型艰难和业务萎缩的窘境。时逢国家对从事工程总承包的企业不专门设立工程总承包资质,具有工程勘察、设计或施工总承包资质的企业可以在其资质等级许可的工程项目范围内开展工程总承包业务。而设计工作始终是EPC项目的关键,那么建立设计为龙头的EPC总承包企业管理模式,有利于设计单位与工程市场并行接轨,从而提高设计管理水平,发挥专业技术优势。只要设计单位能充分调动自身积极性,发挥它的专业优势,实行限额管理,优化设计,有效的降低工程成本,就能占据工程总承包市场的重要领域。 1、EPC总承包实践中出现的问题 EPC总承包管理模式保护了业主的权益,我国已经有很多EPC总承包项目成功的例子。虽然这种模式目前还未成熟,采用的也不是标准的模式,但是也暴露了不少问题。 (1)业主没有完全掌握和发挥EPC的优势 随着业主对建设项目投资、工期和质量要求的不断提高,工程建设由业主自行建设管理的传统模式难以满足现代项目管理的专业需求,反而增加了业主的管理负荷,收效甚微。在EPC总承包管理模式下,承包商利用自身的专业优势,内部协调和优化组合,基本上可以实现项目投资、工期和质量的最优组合效果。但是目前业主的要求重点还是在项目的投资和质量上,并没有充分理解总承包模式在工期上也有其优势,而无法实现业主和总承包商的双赢。 (2)设计工作影响了EPC总承包模式的优势发挥 设计工作对整个项目的运行和管理起着决定性的作用。在EPC总承包模式下,总承包商要有强大的设计力量,才能缩短工期和优化设计。设计力量的不足往往造成总承包项目的失败,设计分包往往成为总承包项目管理的短板。设计在EPC模式中缓解和调和总承包商和业主之间管理压力的作用没有发挥出来,且多数情况下受制于业主的要求和变更。 (3)设计-施工总承包是EPC总承包模式的关键环节 我国的施工企业很少具有设计能力,设计单位往往和施工单位发生脱节现象。设计和施工在EPC模式中是相辅相成、交融并举的两个工作环节。如何合理有效地整合专业设计院的技术力量和施工单位人力、机械资源,以求技术力量、人力资源以及各种资金的组合能够达到总承包项目的要求,这也是相当棘手的一个难题。 (4)承包商企业联盟存在误区 无论是国家重点项目,还是一般工程,国外的咨询公司参与承担的有很多例子。如果国外的公司不仅参与了设计这一环节,还渗透到项目的其它方面,也许我们就会失去项目实施阶段的独立能力,而且在项目运行过程中,各方面摩擦增大,工作效率也会降低。 2、设计为龙头的EPC总承包模式的优越性及局限性 EPC总承包模式具有以下不可比拟的优势: (1)优化人力资源配置和组织结构配置。传统模式下的项目组织机构臃肿,EPC模式优化了人力资源配置,减少了管理人员的数量。 (2)提高工程项目质量。一般情况下,EPC总承包企业有更合适的施工方案,更高的专业管理能力,更优秀的技术人员,有利的保证了工程的质量。 (3)降低项目交易成本。业主只要和EPC总承包商签订合同即可。所以业主在合同谈判以及管理、管理协调以及信息收集等方面的工作减少了,显著的降低了交易的成本。 (4)充分体现了设计的主导优势。设计是整个项目的关键环节,它决定着施工的质量。EPC承包商开始就参与了设计,这样就能把他们在施工方案和建筑材料等方面的经验融于设计中,对设计的优化产生了积极的作用。 (5)缩短采购管理周期。在EPC总承包模式下,采购纳入设计中,采购工作和设计工作相融合。一般设计工作结束了,采购工作也基本结束,采购工作也可以和施工相配合接口,很大程度上缩短了项目工期。 同时,EPC总承包模式也具有如下局限性:(1)降低了业主对项目的参与度;(2)总承包商的采购风险大大增加;(3)选择合适的承包商比较困难;(4)业主对设计和细节的控制力降低。 3、建立以设计为龙头的EPC总承包企业管理模式的措施 EPC总承包模式的特点是:以设计为龙头,以施工单位为辅助。建立这种模式首先要提高思想认识,深刻的理解这种模式是有利于我国建筑行业改革的,是有利于提高我们的企业优秀竞争力的。其次应该对设计单位进行机构改革和结构调整,使它达到EPC总承包企业的政策要求。最后应该培养专业技术人员和管理人员,使它满足EPC总承包企业的人力资源条件。具体的措施如下: (1)转变思想,寻找出路。大部分设计单位的出路就是转变成EPC总承包企业,所以有关部门应该支持和鼓励这种转变。 (2)依据实际条件,确定最佳实施方案。不同的行业有不同的模式,比如工业设计院比较有可能转变成EPC型工程公司,而建筑设计院比较适合转变成D-B型工程公司。选择合适的实施方案十分重要,底子好的设计院和底子差的设计院不同,规模大的设计院和规模中小型的设计院不同,逐步转变和一步到位不同,单独一个单位的改造和几个单位的重组也不同。拟定实施方案应该包括:运行方式、人员配置、组织机构以及管理制度等。 (3)编写适用且可操作的管理程序文件。专业设计院对于总承包某些业务比较陌生,没有相关经验。比如进度控制、施工管理、费用控制、物资采购、项目招投标和合同谈判等,这些也与设计管理有很大不同。如果没有一套可操作和适用的管理程序文件,新的公司就很难开展工作。为了管理文件的质量有所保障,也为了少走一些弯路,我们通常采取的措施就是向有经验的单位借鉴通用管理文件,然后在此基础上做一些修改,使得通用管理文件变成适用于本公司的管理文件。 (4)增设机构。设置的组织机构应该满足EPC总承包的功能需求。需要增设的主要组织机构有项目控制部门、项目管理部门、人力资源管理部门、施工管理部门以及采购部门等。 (5)配置专业人员。新增设的部门需要相应的专业人员,包括项目经理、施工经理、采购经理、财务经理、项目控制工程师、进度控制工程师、费用控制人员、合同管理人员等。 (6)统筹规划。设计院到以设计为龙头的EPC总承包公司的转变,是一个非常复杂的过程。我们既要控制进程,又要考虑到总体规划,这需要逐步有序的实施进行。 4、结语 目前以设计为龙头的EPC总承包企业在我国还不算很多,但是这种企业的管理模式是市场分工的必然趋势,也是业主降低风险的客观要求。EPC总承包模式具有资源配置优化、业主管理倾向以及综合效益集成等多方面的优势,它将发展成工程承包的主流模式。在建立以设计为龙头的EPC总承包企业管理模式过程中,还有很多需要探讨和改进的地方,比如与设备制造商、施工总承包商之间如何实现资源的优化整合,合作发展,实现共赢,都有待进一步摸索和实践。 工程管理专业论文:工程管理专业人才培养模式探究 一、新形势下构建工程管理专业人才培养模式的策略 1、依据学生实际情况,制定出符合学生发展的教学计划。 在实际教学中不难发现,教学者尽注重传授学生知识,并没有利用多种教学方式提升学生的积极性,以至于学生不能够将所学知识应用到实际过程中。学校是向社会输送优质人才的主要场所,因为要想培养综合能力强、专业技能过硬的人才需要教学者依据学生实际情况制定出行之有效的教学计划。例如:合作教学模式、小组学习模式等,根据学生存在的差异,将学生分为若干组,教学者可以要求学生针对某个假设项目进行讨论研究,学生在交流过程中能够及时发现自身存在的不足,而教学者也能够根据学生的表现情况掌握学生所学知识的掌握程度,进而适当的调整教学计划。小组合作教学模式从某种意义上来说是对传统教学方式的创新,最大限度的调动学生的学习积极性,进而全身心投入到工程管理学习中。 2、不定期组织开展实践活动,采用“模拟企业”式实践教学模式,帮助学生全面认识社会形势。 工程管理专业实践教学包括诸多方面:认识实习、测量实习、施工实习、甚至于各种课程设计等。当然这需要从学校的角度出发,将实践教学贯穿学生大学生活的始终。例如:教学者定期组织开展实践活动,通过活动培养学生竞争意识,帮助学生将所学知识应用到实际过程中,可以是“模拟企业”的形式,使得学生详细了解应聘流程和对人才的要求,这样为学生实际参与到工程项目管理中创造了计划,理论与实际结合起来,能够起到意想不到的效果。例如:在工程制度教学中教学者可以组织学生就近带学生带工地上进行对比教学;CAD制图时候也可以要求学生针对本学校的浇筑物进行制图,倘若条件允许的情况下,可以要求学生进行设计,这样既能够培养学生的创新能力,教学者也能够及时发现学生学习过程中存在的问题。甚至于在土木工程课程中还可以在施工现场要求学生进行模板工程、钢筋工程等的教学,突破了传统教学模式的束缚,一定程度上还提升了教学效果,为教学者高质量完成教学目标奠定坚实基础。这样学生在“模拟企业”中全面了解了工程管理,还培养了学生各方面能力,提升了学生参与到社会竞争中的自信心。 3、实现校企合作,企业为学校带来先进了管理理念,学校为企业提供人才支撑。 尽管学校定期开展实践活动,但是就整体而言还不能够准确把握市场发展脉络,就要求学校积极同校外企业合作,学生在实际过程中对社会竞争形势有一定的了解,能够引起先进的管理理念;而在企业方面,学校可以为企业提供人才支撑。而学生在实习过程中难免会遇到各种各样的难题,并在教学者和相关技术人员的帮助下解决这个问题,某种意义上来说可以培养解决问题的能力,从另一方面来说也为教学者适当调整教学计划提供了依据,进而制定出实效性更强的教学计划。值得一提的是,学校方面要全面培养“双师型”的教师,在各方面都得到保障的情况下,引进高学历、学识水平高的教学者,为学生提供更好的教学资源,也为学校向社会输送优质人才奠定基础。 二、结语 新形势下构建工程管理专业人才培养模式,一定程度上能够提升学生的综合能力,使其掌握过硬的专业技能,在增强其参与社会竞争自信心的同时,为其未来获得更好的发展创造条件。因而也就要求教学者依据学生实际情况,转变传统的教学方式,对培养学生实践能力引起高度重视,而学生在参与各种实践活动中能够明确了解社会竞争形势,一定程度上为其学习工程管理专业知识提供内在动力,提升学习效率的同时,为教学者高质量完成教学计划提供可能,进而更好的为社会输送优质人才。 作者:陈晓陵 单位:广东工业大学华立学院 工程管理专业论文:工程管理专业人才培养模式分析 一、新形势下构建工程管理专业人才培养模式的策略 1、依据学生实际情况,制定出符合学生发展的教学计划。 在实际教学中不难发现,教学者尽注重传授学生知识,并没有利用多种教学方式提升学生的积极性,以至于学生不能够将所学知识应用到实际过程中。学校是向社会输送优质人才的主要场所,因为要想培养综合能力强、专业技能过硬的人才需要教学者依据学生实际情况制定出行之有效的教学计划。例如:合作教学模式、小组学习模式等,根据学生存在的差异,将学生分为若干组,教学者可以要求学生针对某个假设项目进行讨论研究,学生在交流过程中能够及时发现自身存在的不足,而教学者也能够根据学生的表现情况掌握学生所学知识的掌握程度,进而适当的调整教学计划。小组合作教学模式从某种意义上来说是对传统教学方式的创新,最大限度的调动学生的学习积极性,进而全身心投入到工程管理学习中。 2、不定期组织开展实践活动,采用“模拟企业”式实践教学模式,帮助学生全面认识社会形势。 工程管理专业实践教学包括诸多方面:认识实习、测量实习、施工实习、甚至于各种课程设计等。当然这需要从学校的角度出发,将实践教学贯穿学生大学生活的始终。例如:教学者定期组织开展实践活动,通过活动培养学生竞争意识,帮助学生将所学知识应用到实际过程中,可以是“模拟企业”的形式,使得学生详细了解应聘流程和对人才的要求,这样为学生实际参与到工程项目管理中创造了计划,理论与实际结合起来,能够起到意想不到的效果。例如:在工程制度教学中教学者可以组织学生就近带学生带工地上进行对比教学;CAD制图时候也可以要求学生针对本学校的浇筑物进行制图,倘若条件允许的情况下,可以要求学生进行设计,这样既能够培养学生的创新能力,教学者也能够及时发现学生学习过程中存在的问题。甚至于在土木工程课程中还可以在施工现场要求学生进行模板工程、钢筋工程等的教学,突破了传统教学模式的束缚,一定程度上还提升了教学效果,为教学者高质量完成教学目标奠定坚实基础。这样学生在“模拟企业”中全面了解了工程管理,还培养了学生各方面能力,提升了学生参与到社会竞争中的自信心。 3、实现校企合作,企业为学校带来先进了管理理念,学校为企业提供人才支撑。 尽管学校定期开展实践活动,但是就整体而言还不能够准确把握市场发展脉络,就要求学校积极同校外企业合作,学生在实际过程中对社会竞争形势有一定的了解,能够引起先进的管理理念;而在企业方面,学校可以为企业提供人才支撑。而学生在实习过程中难免会遇到各种各样的难题,并在教学者和相关技术人员的帮助下解决这个问题,某种意义上来说可以培养解决问题的能力,从另一方面来说也为教学者适当调整教学计划提供了依据,进而制定出实效性更强的教学计划。值得一提的是,学校方面要全面培养“双师型”的教师,在各方面都得到保障的情况下,引进高学历、学识水平高的教学者,为学生提供更好的教学资源,也为学校向社会输送优质人才奠定基础。 二、结语 新形势下构建工程管理专业人才培养模式,一定程度上能够提升学生的综合能力,使其掌握过硬的专业技能,在增强其参与社会竞争自信心的同时,为其未来获得更好的发展创造条件。因而也就要求教学者依据学生实际情况,转变传统的教学方式,对培养学生实践能力引起高度重视,而学生在参与各种实践活动中能够明确了解社会竞争形势,一定程度上为其学习工程管理专业知识提供内在动力,提升学习效率的同时,为教学者高质量完成教学计划提供可能,进而更好的为社会输送优质人才。 作者:陈晓陵 单位:广东工业大学华立学院 工程管理专业论文:高校工程管理专业人才教学创新研究 一、我国目前工程管理专业人才在实际教育中存在的问题 (一)学生专业实践能力培养缺乏计划学时限制 在培养方案里很多高校教育都要求学生能拓宽掌握专业性内容,并要具有一定的的实践能力,以其适应现在建筑企业的经营。同时,在工程技术方面学生对施工过程及技术上来严重缺乏具象认识,一些施工原理也是只能是一知半解。对施工实际情况缺少解决了解,其主要原因就是在计划学时上的限制,学生根本没法接触一些专业的实验课堂,这样造成了课堂教学与实践教学脱节,使其教学效果不明显。在建设管理方面学生对学习专业实践能力培养的条件更是缺乏,学生因为得不到校外实践的条件没能参与具体某一项工程建设项目的管理实践活动,当实操时工程管理的知识还存于表面的了解,大大脱离了对工程实践的能力,更不用说对每项技术的了解与解决的方法应用,由此看来,工程管理专业基本没有适合需要的现代实践教育方法,学生得不到有效实践教学现实需求。 (二)课程配置不合理,满足不了学生职业生涯发展的要求 高职教育的工程管理专业大学毕业生近年的就业分配一般流向于建筑企业为具多,通常房地产企业、施工单位及建筑建设甲方。毕业生在这些企业工作数年后都基本会参加本专业的专业技术资格考试,希望能对口执证上岗并能晋升高一级的职称得到更多的待遇。目前,我国建筑类的注册职业资格有十几种考试,除了专业技术资格职称以外还可以通过考取注册类的造价工程师和建造师及监理工程师等等的考证。这类的考证虽然要求和内容侧重点有所不一样,但考核的知识体系都有着共通点的内容,学生普遍反映在高职教学过程中,从学习的知识面到掌握知识的程度都无法满足这些考试的要求,学生原来学过的知识那怕有更多的内容是侧重于基础知识和学习方法的掌握,在学习上应该会更测重于专业职业资格考试的要求去进行学习,使学生能够充分适应到各种专业资格考试。 二、工程管理专业教学创新改革的对策 (一)高职教育的工程管理专业要实现创新体验式模式教育教学 高职工程管理专业的学生我们一般要以仿真实践作为实验教学,在教学组织过程中教师可通过一些模拟实验让学生参与预先要计划的工程管理项目,专业教师必须在学期前要制定下个学期的整个教学目标及内容,把专业知识与理论教学混合结合在实习实践教学中。教师还可以利用课堂上让学生多点运用经济管理、工程造价、土木工程技术、招投标案例知识的素材。通过这方面让学生去分析,模仿管理技能的实践,再次提升学生对工程管理理论的了解及运用。通过这样一种方式学生也可以培养从事建筑工程项目建设中方方面面的提升。让他们能在工作上有了规划、协调组织、施工管理及决策能力。 (二)教学条件配套化,成立校企业实践、实验多元化培养 工程管理是以紧密围绕项目行性研究、质量、施工、造价、综合管理与仿真创新课程体系来培养学生从事工程的管理决策、项目管理、施工过程、还有采购管理能力。因此,在实训教学室里必须要配套完善,设配要运用到网络化教学、模型案例教学、招投标方案实例室等实训教学。工程管理主要是培养工程建设人才的专业,他既服务于地方建筑行业的经济类建设,同时也与各方的建设企业有着密切的联系。这就需要与当地区域的一些大中型房地产建设企业拼为长期合作,以此联合达成培养工程管理高职生的合作协议。另一方面,要建立完整而健全的校企实践培养管理制度。通过在这样的实践基地去学习,让学生更多的了解企业工程管理各项的活动,也为工程管理专门化人才培养提高更有力的师资条件。 (三)提高专业技术创新,开发WEB3D技的模拟仿真教学软件 工程管理学科具有较强、较大的综合性专业范围,这必须具有相应配套的实践环节。在教学技术方面教师可以大胆创新引进技术,可运用模拟仿真教学方法创新教育。教师可以通过网络信息化设计一套基于WEB3D技术开发模拟仿真教学软件,这套WEB3D技术主要是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,通过虚拟世界提供关于视觉、触觉、听觉等感官的模拟,让学生如同在身历其境一般。基于Web3D技术在运用实践教学中时,可以对学生学习各种假设模型进行虚拟。比如:项目施工过程的模拟可以领学生扮演角色,通过设定的“业主代表、项目经理、建设监管部门”等等角色,通过这个教学软件去模拟事故处理、施工工艺等过程。使得学生有尝试了在不同的处理方式上能够预测最终的结果(费用、工期、质量等),使用模拟仿真教学是有利于贯通工程管理专业的知识,让学生更多领略到工程整个过程的重点。 三、建立工程管理专业项目的图文、音像、设计模型等资料库 当今有好多的建筑企业对于工程项目的一些音像图文都缺少档案归纳。那么造成了每工项工程都有少许遗漏及不全。在工程建设中音像、图文建设、设计模型都是必不可少的,而音像图文的详实、客观、可重复体现到历史情境也倍受培养工作者的青睐。在培养的同时学校及建筑企业应该多建立这方面的资料库推动每个工程项目生命周期的音像图库资料的编辑、整理、存储、管理科学等特色,且应该是多个项目。这些存储的资料内容还要包括前期的项目策划、招投标、施工过程、工程监理、运营、验收等全过程,除此以外还把有每次的会议内容、决议文件、背景条件、实施过程等等都一一归纳存档。这样有利于学生通过对音像图文资料的了解,认真去研究体验到管理者的成功经验,也让他们可以形成项目管理的综合能力,合理解决现场施工实习发现的知识和能力的各种复杂问题;因此,建立工程项目建设的图文资料库有利对工程管理专业的一种创新成果,建立这样的资料库并非由校企一步完成到的,应该提倡各高校和企业都支持及共同创建资源共享。 四、结语 随着国内社会对建筑行业的发展,工程建设建筑标准要求也相对的提升,工程管理专业及行业的发展提出新的、更高层次的挑战。在培养符合工程项目管理市场需求的专门化人才,作为一位工程管理教育者,我们必须认真去了解行业的需求、校方设置合理的课程体系,教师要提高创新教学业务水平、学生要增强知识的学习兴趣,这样才能培养出适合当今社会经济发展需要的工程管理人才,才能为中国工程管理领域的发展奠定坚实的人才基础。 作者:黄志成 单位:广东理工学院建筑工程系 工程管理专业论文:工程管理专业建设的思考 一、开放教育工程管理类专业教学中存在的问题 目前学校工程管理类专业的人才培养之所以无法满足市场需求,培养出合格的建造师后备人才,是由多方面原因造成的。对于开放教育来说,教学对象是已经参加工作的成人,他们多数是业内从业人员,在表观认知和现场经验方面有较大优势,但他们的理论基础相对匮乏,另外,由于利用业余时间学习,投入到学习上的时间和精力有限,也带有一定的实用主义和功利性。笔者通过对常州开放大学工程造价管理专业学员的调研,发现存在以下两个问题: (1)学员基础较差,学习动力欠佳,但对建造师考证兴趣浓厚。该专业的开放学员的来源和构成比较复杂,调查发现该专业良好的就业与发展前景,吸引很多非建筑类专业的人员进入或打算进入该行业,他们的基础自然很差。部分学员前学历虽是该类专业,但近年来建筑市场的火爆使得工程管理类人才需求猛增,奇高的就业率与火爆的招生使得各类院校都想方设法增开这类专业,无论是有条件的还是没条件的,很多院校师资严重不足,为解决上课问题,通常采取招聘应届毕业生充当教学一线老师,甚至其他专业老师半路出家转行教建筑类课程,教学效果可想而知。从调查结果也能看出学习的困难程度,感觉自己在学习中有较大困难的占总数的86.6%。 (2)学员学习需求与学校教育现状的矛盾突出。目前开放教育仍是传统的知识传授型教学,与市场需求有一定差距。在调查中发现,84.8%的受访学员希望课程教学能与考证辅导相结合,他们对现有课程体系和教学内容并不认同,认为学习内容宽泛,人才培养方向定位模糊,希望能学到知识要对考证和工作有所帮助,而不是仅仅为了通过考试。大部分受访者都希望在校的课程体系、学习内容、考核方式能与考证有效衔接,这样能一举多得,会使他们在学习中更有动力和效率。在问及学习资源的获取方面的问题时,98%的被调查者希望能够通过网络便捷地获取学习资源,而在资源内容方面除了对课程学习有帮助的课件等资料外,大部分学员希望能得到对通过考证有帮助的辅导资料。 二、以建造师为导向的工程管理类专业建设的几点建议 从调查结果来看,学员对考证需求十分强烈,为此我们需要在教学中把“以学生为本”的理念贯彻始终,以学员的内在需求为驱动力,因势利导,将建造师考证辅导与课程教学相结合,创新教学模式,帮助学习者提高学习效率,从而提高教育质量和学员满意度。 (1)以建造师考证为驱动,提升学习内驱力调查中发现,该专业学员学习的动机有两个:获取文凭和考证。目前两者是相对独立的,前者通过学校教育获得,后者主要通过社会培训机构完成。若将两者结合到一起,必将对学习者的学习起到很好的促进作用。显然,通过课程考核获取学历证书相对容易,而他们非常感兴趣的建造师等考证难度较大,所以,以考取建造师等证书为另一驱动力,有助于提升开放学员学习主动性。在教学过程中,积极引导和帮助学员获取相关信息,培养和提升学员学习能力,指导学员有针对性地学习,重点学好与考证考点相关的知识,做好知识储备,打牢基础,为将来考证做好充分准备。 (2)以建造师考试要求为导向,制定教学计划,改革教学与考核模式参考建造师等考试大纲要求,重构知识体系,改革课程体系与教学内容,在课程教学中合理渗透和嫁接考证辅导与职业技能教育,按考证要求突出重点,将考证辅导与专业知识的教学有机结合起来,帮助学习者获得文凭的同时,收获对考证和工作实践有帮助的专业知识与技能,激发和保持学习者产生良好的学习动机和浓厚的学习兴趣。课程的考核内容和形式也应该借鉴建造师等考证的考试方式,与考证要求尽可能统一起来,这样一方面可以借鉴这些全国统一职业资格考试的先进经验,另一面也可以帮助学员尽早熟悉和适应这样的考试方式,对提高考证通过率有帮助。 (3)根据学员学习需求,提高面授课的质量和效率,有针对性地建设课程资源为适应开放教育特点,满足学员需求,应着力对教学内容进行整合制作多媒体课件,突出考证辅导内容,侧重讲解与建造师等考证直接相关的知识。在面授辅导课中,借鉴考证培训机构的先进教学方法,可采用案例教学法,建造师考试真题中的相关案例,设计合理、涉及的知识面广,符合工程实际,我们可以选取作为教学案例,增“模拟建造师考试”教学练习部分,这样能够提高学生的学习兴趣,提高综合能力。建设丰富高效的网上教学资源是实现优质网上教学的前提。通过调研发现,学员较为关心的是课程学习和考证所需的辅导资料,要根据学员真正的需求建设相关资源,并实现网上共享,提高网上资源的利用率和实用性。在资源的形式方面,他们希望能有适合利用零散时间,并能通过手机等移动互联网终端阅读的学习资源,这就要求在资源制作过程中要实现微课程化,制作微课程学习资源,并适用于手机、电脑等各种学习终端。 三、结语 建设好工程造价管理类专业,培养出符合市场需求的人才,必须从社会需要和学员需求出发,在教学中改变传统的教学模式,满足学员对建造师等考证的需求,将考证辅导与课程教学结合起来,既能顺利通过期末考试完成学业,又能学到他们想要的对考证和工作有用的知识,这样才能真正激发学员的学习主动性,必然会受到学员们的欢迎,也有利于培养出建筑市场亟需的建造师人才。 作者:王洪亮 单位:常州开放大学 工程管理专业论文:工程管理专业的教学质量思考 一、工程管理专业教学中存在的主要问题 (一)学科定位模糊,课程设置与市场需求脱节 由于工程管理专业是1998年设置的专业,各高校工程管理专业的发展历程各不相同,因此在专业方向设置、院系设置以及研究方向等方面都存在一些差异[3]。这些差异直接导致各高校在课程设置、教学的师资力量、教学的考核标准等方面存在较大的不一致。同时,各高校在课程设置、实践性教学环节设置方面与市场脱节,毕业生的社会竞争力不强,人才培养难以满足市场需求,学生学习积极性不高,对未来的就业前景感到迷惘。 (二)教师缺乏工程背景,影响学生实践能力的提高 工程管理专业是一门技术性、实践性都很强的专业,需要学生具有一定的实践能力,这就要求各高校从课程设置到课堂教学,都应重视学生工程实践知识的学习和能力的培养。从各高校工程管理专业的课程安排来看,学生获得知识的主要途径是教师的课堂教学。教师自身的知识面、学术水平、工程经验直接影响着学生对知识的掌握。那种照本宣科填鸭式灌输知识的方式已经越来越被学生所厌恶,而更多的学生愿意通过工程实践或者结合工程实践的讨论分析的方式来获得知识,这也对工程管理专业的教师特别是专业课教师提出更高的要求。遗憾的是,由于现有教学体制,大多数教师都缺乏工程实践经验,无法满足这种教学需求。 (三)教学内容不能满足学生毕业后职业规划发展的要求 工程管理专业毕业生近年的分配流向,主要是在房地产公司、施工单位和建设甲方。绝大多数毕业生在工作数年后都会参加各种职业资格考试,希望拿到与工作相关的执业资格证书。目前,中国建设领域的各种注册职业资格有十几种,其中与工程管理专业相关的有注册造价工程师、注册监理工程师、注册咨询工程师、注册建造师等。各类考试虽然要求和侧重点不一样,但考核的知识体系有着共通的地方。然而学生普遍反映在本科教学过程中,从学习的知识面到知识掌握的程度都无法满足这些考试的要求,还要花费很多的时间来重新学习各种已经学过的知识。尽管本科教学更多的是侧重于基础知识和学习方法的掌握,但各相关专业课教学应从教学内容到考试要求等各方面,尽量结合专业职业资格考试的要求,使学生能够更加适应各种资格考试,这也是各专业课教师需要考虑的重要问题。 (四)毕业设计内容单一,学生参与积极性不高 本科教学最后一个学期的主要教学内容为毕业实习和毕业设计,而此时许多学生正面临就业的压力。学生在做毕业设计的同时还得奔波于各招聘会,或者在就业单位实习,学生投入毕业设计的时间和精力势必大大减少,以致难以保证毕业设计的质量[4]。另一方面,一些毕业设计的题目内容陈旧,和工程实践结合得不紧密,导致学生参与毕业设计的热情不高,毕业设计大多流于形式,设计质量不高。 二、提高工程管理专业教学质量的措施 (一)结合地方实际,明确培养方向,合理调整课程体系 从高等学校工程管理专业指导委员会制定的培养目标来看,工程管理专业的毕业生应该具有扎实的工程技术知识和管理科学理论基础。工程建设领域的管理有别于其他一些行业的管理,如果没有扎实的工程技术知识作为基础,不了解工程建设的基本程序和特点,是无法完成组织各专业工种和不同部门来进行系统而庞大的工程项目建设的;同样,具有丰富工程项目建设经验,而缺乏相关管理科学理论和知识仅能成为一名技术员,而不能成为优秀的工程项目管理者。在各高校的课程体系设置上,首先应该严格遵循专业指导委员会制定的培养目标,同时也应该允许各高校结合该地区建筑业的发展状况和对毕业生的需求情况,突出自己的办学特点,设置一些有利于拓宽学生视野和有助于学生就业的课程。例如一些高校在工程管理专业开设“土地评估管理”“物业管理”等特色课程,将工程管理专业的特色和服务地方经济的发展联系起来,为地方经济建设和社会发展服务。 (二)加强工程实践环节的教学和师资力量的提高 在课程设置安排上,应该加强实践类课程的比例。在各专业课教学任务完成之后安排的课程设计,能够让学生把课堂学习的内容与工程实际相结合。因此课程设计题目的选择非常重要。课程设计的题目一定要选择和工程实际相关的具有基础性和代表性的题目,帮助学生掌握工程实践中分析问题和解决问题的程序和方法,提高学生分析问题和解决问题的能力。在生产实践环节,各高校应建立自己的生产实习基地,或将长期合作的单位作为实习基地,在真实的工程实习环境中使学生真正了解建筑产品生产的流程,了解建筑产品生产环节中的各项制约因素和影响条件,认识各种施工机械的使用环境和特点,掌握常见建筑产品的生产工艺和方法,从而提高学生的学习兴趣,巩固在课堂所学到的各种知识,使他们毕业后能胜任岗位工作,满足用人单位的需求。在课堂教学过程中,教师应丰富教学手段,积极开展案例教学、讨论教学、多媒体教学等形式,尽可能多地向学生提出一些工程实践中遇到的问题,引导大家讨论和思考。高校应积极开展与地方建筑企业的合作,提供良好的机制与条件,鼓励教师提升自己的工程实践水平和教学能力。同时开展各种交流活动,不断提升教师的业务水平,让教师了解建筑企业对工程管理专业毕业生的具体需求,从而有目的地培养出更多合格和优秀的毕业生。 (三)结合职业资格考试要求,引导学生做好职业规划 在满足教学大纲要求的前提下,对于职业资格考试中常出现的一些知识点,如资金的复利计算、单双代号网络图等内容,教师在相关课程教学的过程中应重点进行介绍,习题和考试试题也应尽量采用职业资格考试的真题,达到职业资格考试的难度和深度要求,让学生尽早适应毕业后所需要面对的各种职业资格考试。为了拓展学生的专业视野,加强学生对行业发展最新动态的了解,可以在工程管理专业学生中定期举办专业讲座,邀请校内外知名专家、教授和相关业内人士为学生介绍行业发展动态、发展趋势、职业能力要求及职业资格等方面的知识和信息,拓宽学生的知识领域和眼界,帮助学生做好适合自身条件的职业生涯发展规划。 (四)强化毕业设计的工程实践性 为了提高学生对毕业设计的积极性,毕业设计的选题应充分结合工程实际和工程管理领域的最新发展动态,让学生像在实际工程中一样真切体验设计的整个过程。引导学生了解这个过程需要运用以前所学的各科知识,对于不清楚的知识则需要查阅各种资料和规范,需要向专家(教师所扮演的角色)进行咨询请教,需要同学间的团队协作,即便在受到各种资源约束的条件下也能解决好问题。这对提高学生对未来职业的适应能力、拓宽学生的从业范围及培养学生的团队精神等都有积极有效的作用。教师在指导毕业设计的过程中,应该从设计格式的规范性、计算数据的准确性等方面严格要求学生,按照工程实际操作的要求严格把关,培养学生对待工程问题一丝不苟的严肃态度。在毕业设计答辩阶段,可适当选择具有丰富工程经验的专业工程师参与答辩小组,让学生在设计的最后一个环节了解来自工程一线的信息和需求。 三、结语 培养符合工程项目管理市场需求的合格毕业生,是每一位工程管理教育者的职责。教学中必须认真了解行业需求,合理设置课程体系,提高教师的业务能力,增强学生的学习兴趣,才能培养出适合社会经济发展需要的高级工程管理人才,才能为中国工程管理领域的发展奠定坚实的人才基础。 作者:王爱民 单位:贵州大学管理学院 工程管理专业论文:工程管理专业人才培养研究 一、工程师培养中的问题 据有关数据统计,截至2008年末,我国设置工程管理类专业本科层次的院校已经达到320多所。但大多数院校设置的工程管理专业是在原有“母体”专业基础上设定培养计划和培养方案的,导致人才培养和专业建设等方面出现诸多缺陷。 1.专业培养目标水土不服就 目前我国工程建设发展的现状来看,绝大部分工程管理的专业人才是在工程中从事专业技术工作的技术人员,在从事多年的专业技术工作之后,积累和沉淀了一定的管理经验,走上了管理岗位。即使少部分从高校工程管理专业毕业的管理岗位人员,在工作初期基本上都是以专业技术人员的身份开始的。高校培养的专业人才与市场需求多样化之间出现了较大的矛盾和冲突。 2.课程体系的“模块拼盘”现象 工程建设管理行业的复杂性决定了工程管理专业课程体系设置的复杂性。高等教育工程管理专业的平台课程要包括经济平台、管理平台、法律平台和技术平台四大类平台课程。“模块化”课程体系设计存在着条块分割、知识融合度不够的问题,主要表现在每门课程内部的教学内容各成体系,但在不同模块下的课程之间或存在大量的知识重叠,或缺乏有效的衔接机制。 3.实践课多于实习平台 传统的以教师和课堂为中心的教学模式适应于培养传承型人才,不利于培养应用型和创新型人才。现行的工程师培养模式仍偏重于学科知识传授,以工程管理专业本科生为例,在经济管理实践课、工程管理实践课、暑期“第三学期”实践学习等环节,仍延续“授课”和“软件培训”等方式,而实践基地建设的常态化维护、实习环节的设置和实验教学安排等方面还存在许多缺陷,使工程管理专业的学生和“工程”实践之间存在“雾里看花”的屏障。 二、“卓越计划”下工程管理专业的教学模式创新 1.培养目标 在“卓越计划”的导向下,为适应工程教育发展方向,多个高校在培养各行业工程师的专业设置上,均进行了课程体系和教学模式的创新。以工程管理专业为例,多所大学均采取了“4+2+3”的培养方案,旨在培养具备由土木工程技术知识及与国内、国际工程管理相关的管理、经济和法律等基础知识和专业知识组成的系统的、开放性的知识结构,全面获得工程师基本训练、能够在国内外建筑工程及其他工程领域和房地产领域从事全过程工程管理和房地产开发经营管理的基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有国际视野的创新型高级专门人才。 2.培养方案 “4+2+3”计划的总学制为9年,其中1~4年为本科阶段,完成工程管理专业学士学位的培养计划,可授予管理学学士学位;第5~6年为硕士学习阶段,其中课程学习1~1.5学年,学位论文工作1年以上(含1年),完成硕士学位的培养计划,可授予工程硕士学位;第7~9年为博士学习阶段,其中课程1年,学位论文工作2~3年,完成博士学位的培养计划,可授予工程博士学位。其中,参加“4+2”计划的学生,符合条件的可以申请免修硕士学位阶段的“英语”和“专业外语”课程;可以申请免修硕士学位阶段的“自然辩证法”课程;可以在第四学年提前选修硕士学位阶段的课程。研究生第一学年结束后,满足以下条件的学生可以通过自愿申请和复试考核的方式选拔,合格后加入“4+2+3”培养计划,并选报导师。其中,按照工程管理专业自身情况,优秀的硕士生可以直接通过选拔进入博士阶段学习,培养具有国际化视野、能熟练应用第一外语开展学术研究和学术交流的研究型人才。国内大部分高校的工程管理专业以培养应用研究型人才为主,技术背景主要为建筑与土木工程技术,毕业生应达到下列具体要求:一是掌握人文、自然、专业方面的丰富知识;二是具有科学研究、技术应用或管理等方面的基本能力;三是具有终身学习的能力;四是具有系统思维和创造性思维的能力;五是具有现场工作能力。通过“卓越计划”,实现“面向行业、面向国际、面向未来”的人才培养目标,培养具有工程经验的全面通才师资队伍。 3.校企合作 工程管理的专业能力主要体现在将工程技术与管理实践相结合的能力。充分利用校企合作、国际交流的平台,整合大学、企业界、工程界和国内外各种资源,构筑开放、高效的系统,培养既懂技术、又懂管理的创新创业型人才,锻造“顶天立地”的工程管理者和实践者,是工程管理专业卓越工程师计划的出发点和落脚点。 (1)校企合作的具体方案包括以下几个方面:一是选择大型建设工程企业、政府管理部门作为校企联合培养工程管理卓越工程师计划的合作伙伴,建立校企合作企业库。二是挑选合适的学生进入工程管理卓越工程师计划。学生在完成本科基础课阶段学习后,可以报名参加工程管理卓越工程师计划,与学院签订校企联合培养协议,与企业签订就业意向协议,按照该培养计划和培养方案完成本科学业。成绩优秀者和经与企业协商具有继续联合培养潜力的学生,可以直接攻读工程硕士继续实行工程管理卓越工程师计划,联合培养企业还可以协议资助特别优秀者继续攻读工程博士。三是通过参与企业工程项目,联合培养和指导工程管理工程师。根据企业的实际工作需要,采用毕业设计或课题研究的形式,有计划地安排工程管理工程师计划的学生参与项目运作。企业安排资深工程师作为企业指导教师,与大学教师共同指导工程管理工程师的项目工作。 (2)校企合作培养学生具备以下能力:一是专业素养。具有工业与民用建筑、市政、道路、桥梁、城市基础设施建设管理等大土木专业背景,熟悉行业政策法规。二是适配能力。能够承担工程项目全生命周期的投资、开发、设计、采购、施工、设施使用等各阶段管理;能够从事包括投资方、开发方、设计方、施工方、供货方、设施方等工程项目不同参与方的管理。三是行业定位。能够胜任工程的技术管理、商务管理、法律管理、社会及城市管理等多方面的管理职能;能够满足从工程项目、工程企业到工程行业等多层次的管理需要。四是创新研究。具有创新思维和一定的独立研究能力,将工程实践中的问题进行分析归纳,能够选用适当的理论和实践方法解决工程实际问题。 三、小结 构建“学校培养人才、人才服务企业、企业反哺学校”的产学研有机结合的长效机制,实现卓越工程人才的按需培养、无缝对接。“致天下之治者在人才,成天下之才者在教化。”以创新能力培养为优秀,以产学有机结合为运行机制,造就人格健全,具有国际视野、工程特色和创新精神,适应经济社会发展和我国新型工业化道路及复杂技术环境、社会环境、经济环境、国际环境的工程管理卓越工程师队伍,在建设创新性国家战略的重大科学与工程领域中发挥关键作用。 作者:刘惠敏 单位:同济大学经济与管理学院 工程管理专业论文:工程管理的专业教学研讨 1改革教学方法,贯彻启发引导式教学 1.1开篇先点燃学生的学习热情 工程管理专业大多数学生对该专业认识不全,偏向于管理,忽略了应掌握一定土木技术知识,所以部分学生认为该课程不重要。上课时抱着可学可不学,学好学坏对今后工作影响不大的想法,他们来上课仅仅是为了应付考试,修得学分。在此情况下,教学效果很难理想。所以,教师可利用“开篇课”即“绪论”课,纠正学生的错误观念,激发学生对本课程的热情,让学生产生强烈的求知欲望。另外,利用绪论课,向学生介绍课程的内容安排以及为什么要这么安排,使学生对今后的学习有心理准备。否则,在后面的教学中当教师简化或删去某部分内容时,学生会不知所以然,久而久之,学生会不知到底要学什么,从而逐渐丧失学习兴趣。 1.2教学过程中采用启发引导式教学法 启发引导式教学,能加强学生的思考能力和创新能力的培养,并使学生在学习过程中一直保持较高的学习兴趣。工程结构中很多知识点之间具有相关性,教师可以根据这些相关性,通过已讲授的知识和一些启发性的信息,提出一些疑问,引导学生自己去解决这些问题。例如在受弯构件正截面承载力计算中,教师先讲解单筋矩形截面承载力公式的建立,然后提问:同样的矩形截面,如果现在在受压区也配置了纵向受力钢筋,试验破坏特征一样(提示学生受压钢筋也屈服)、公式建立方法一样,那么此时公式中会出现什么变化?然后要求学生根据变化自己建立基本公式,如此一步一步诱导学生思考。这样学生在不知不觉中就学会了双筋矩形截面正截面受弯承载力设计,而且印象深刻。 1.3实践环节仍可采用启发引导式指导法 课程设计是工程结构课程的重要实践环节,是全面检验和巩固学习效果的一个有效方式。在课程设计指导过程中,教师应改变传统的有问立马答的指导方式,而应采用启发引导式指导方式。对于学生的提问不要马上直接给出答案,而是采用引导的方式给出思路和提示,让学生自己去查找资料解决问题,最后和学生一起对结果进行分析讨论。对于考核方式从专业需求的角度出发,应重视结构施工图的绘制,并以施工图的质量作为课程设计成绩的重要判断标准,而不再仅以计算书来判断成绩。 2利用多媒体教学优势,提高学习兴趣 教室装有多媒体设备已较常见,教师应充分利用这些有利资源。将教学内容制作成精美的多媒体课件,一方面可以节约板书的时间,增加单位时间的信息量;另一方面可以利用计算机的图片、声音、色彩、动画等效果,使教学更加形象生动,吸引学生的注意力;最后利用多媒体可以很好地满足简化内容部分的教学效果要求,使得既能简化又能表述清楚。例如,现在网络资源非常丰富,教师可以在网上寻找一些构件试验的视频和一些工程图片,如钢筋混凝土受弯构件的试验视频,少筋梁、适筋梁、超筋梁破坏时的状态照片。通过这些视频的播放和照片的展示,与枯燥的语言表述相比更能让学生明白三者之间的差异。 3结合学院个性化办学特色,因人施教 如同世界上没有两片完全一样的树叶,每个学生都有着自己的特点。学院推行个性化办学特色,就是为了针对每个学生的个性、优势以及具有的潜能制定其相对应的培养方式,以实现创新型人才的培养。在工程结构教学中,同样可以因人施教。如有的学生本科毕业后可能报考硕士研究生,有的学生毕业后想要参加国家相关执业注册师考试,这些同学可能不满足于课堂上针对一般学生的教学,需要相对深入和全面地学习,那么教师可以利用课余时间对这些同学进行辅导。 4结语 通过对工程结构教学研究探索,总结了围绕专业需求,安排教学内容;改革教学方法,贯彻启发引导式教学;利用多媒体教学优势,提高学习兴趣;结合学院个性化办学特色,因人施教四点建议,这些建议已在笔者的教学过程中显出成效。所谓教学有法,但无定法,工程结构课程的教学改革是一个系统、复杂的工程,更好,更有效,更符合当今社会发展需要的教学方法尚在进一步探索之中。 作者:何娟 单位:华中科技大学文华学院 工程管理专业论文:工程管理专业实践教育管理系统的建构 本文作者:李惠玲、齐宝库、李丽红 单位:沈阳建筑大学 一、“三明治”实践教学模式解读 随着建筑经济、科技的迅速发展和时代进步,对建筑高校培养出来的人才质量和素质提出了更高的要求,于是培养模式与社会需求之间的矛盾尖锐起来。大学作为科教兴国的主力军、人才培养的摇篮,在迎接以高技术为先导的知识经济浪潮中,负有极其重要的使命。探究现有的工程管理专业培养目标,采用传统的教学模式,难以培养具有建筑工程项目管理、工程概预算、建设方案可行性论证、组织工程项目实施等这种社会急需的复合型高级管理人才。那么,采用什么样的模式培养与社会相适应的人才呢? 从1999年开始,沈阳建筑大学管理学院对工程管理本科专业的教学模式进行了深入的探讨和有益的尝试,开始实行三明治教学模式。“三明治”专业实践教学培养模式是利用高校的课堂理论教学和社会实践教学两个方面培养高级工程建设管理人才,工程管理专业学生首先在学院完成六个学期专业基础课和部分专业课的课堂理论学习,第七个学期到实习基地参加一个学期的顶岗实践,既将所学的建筑施工技术、工程估价、项目管理、建筑材料、建筑结构地基基础等课程的实践环节归并到一个学期。在实习中,学生作为实习基地的一名临时雇员,认识和掌握建筑产品的各个施工环节,逐步理解、消化教学理论知识。实习期共20周,方式为集中实习与分散实习相结合。第一周集中培训,进行安全教育,聘请企业有经验的高级工程师来校讲学;第二周为集中实习,由指导教师带领各组学生到实习现场进行参观实习,熟悉现场情况,第三周至第二十周由学生到自己选定的实习地点进行实习,第八学期开学后答辩,然后再回到学院学习其余专业课和做毕业设计,我们学院将这种实践教学模式称之为“三明治”专业实践教学模式[1]。 二、“三明治”专业实践管理过程管理体系构建与实施 “三明治”专业实践管理体系合理与否是实践教学成功的关键所在,尤其是在分散实习期间,过程管理一旦放松,就会导致学生实习松散,无组织无纪律,最后收效甚微。我院经过多年的实践,探索出适合我院的321管理培养考核模式。即:三种管理方式(院系管理、校内指导教师管理、校外指导教师管理)、二种能力培养(专业能力培养、综合能力培养)、统一考核办法[2]。 1.三种管理方式 (1)院系管理 制定和完善实习管理监控体系(图1),建立实习基地并与校外指导教师沟通,组织教师检查学生实习情况,发现问题及时解决。 (2)校内指导教师管理 “三明治”实习开始之前,指导教师要做好充分的准备,按实习教学大纲要求制定实习实施计划并具体落实;“严格管理、严格要求、严格训练”,应从德、智、体等多方面关心学生的成长,帮助他们树立正确的人生观和价值观,充分调动学生实习的积极性和主动性。首先安置学生实习,学生也可自行联系实习单位,由教师审核确认,要求学生顶岗实践;指导教师根据不同实习阶段,采取下现场、电话沟通及网络信息系统等多种形式,对学生进行检查、指导与监控管理,了解学生实习状况;根据所在工程进展情况,指导学生应该学习哪些知识,完成哪些实习任务;学生按阶段提交实习阶段总结,便于校内指导教师了解学生的实习效果。总之,指导教师负责本组学生实习过程控制与成绩考核。按阶段填写学生考核记录单。对于违反实习纪律的学生,除帮助教育外,还应与学院和实习单位联系,及时作出相应的处理。 (3)校外教师实习指导 校外指导教师在专业实践教学中有着不可替代的作用。在实习中,由于条件的限制,校内教师不可能对每个学生进行现场指导,根据实习任务指导书的要求,学生们会有针对性地请校外指导教师指导,完成实习任务书的每一项内容。同时,根据顶岗实习的内容,学生会跟随校外指导教师学习,不断地将所学理论知识与实践融合,逐步进入工作角色。 2.二种能力培养 (1)专业能力培养与展示 由于专业实践实习具有较强的专业针对性,因此,对于学生的专业能力的提高有较大的促进作用,通过校内与校外指导教师的培养、训练及管理,使学生的专业实践能力得到了提高。尤其是工程识图能力,学生们大有长进,为毕业设计奠定了良好的基础。进入工作岗位后学生们很快适应工作,专业能力得到充分展示,深受用人单位的欢迎。 (2)综合能力培养与展示。 在工程实践中,学生们作为企业的临时雇员,既要从事专业技术工作,又要参与工程和企业管理工作,要直接接触方方面面的人和事。这样学生们得到了锻炼,文化素质、人文素质、身心素质、思想道德素质和管理能力、社会交往能力都得到培养和提高。实习结束回来,学生们成熟了许多,社会交往能力、语言表达能力提高了很多。工作后他们的综合能力得到了充分的展示,很快融入社会[3]。 3.统一的考核办法 学院统一制定专业实践教学成绩评定考核办法。重点从以下几个方面考核:校内指导教师阶段性指导、检查情况;实践成果提交,包括日记、专题报告、阶段总结、参与项目的施工组织设计、预算等;答辩。 三、“三明治”专业实践教学过程管理体系中应解决的关键问题 “三明治”专业实践实习特点是时间长,实习基地难寻找,学生分散带来管理难度大,教学中的课程体系与实习内容有脱节,学习的内容因项目而异,实践教学环节总体设计稍不到位学生就会“放羊”。为保证“三明治”专业实践教学模式的有效实施,在教学管理体系中要始终抓好以下三个方面的关键问题。 1.学生的实习态度及参与度 学生的实习态度是决定实习成败的关键。因此,学院在实习动员过程中要采取不同方式充分调动学生实习的积极性。如让即将毕业的上一届取得较好实习效果的学生介绍他们的经验与体会;介绍教学内容与实习的关系、实习与就业的关系,采取互动的方式介绍实习效果;在就业招聘会上,实习的学生专业知识得到升华与巩固,竞争力大大提高。通过即将毕业学生谈切身体会,让准备实习的学生真正了解实习能带来的收获与成果,大大焕发了学生的实习热情。由于目前的就业压力,学生们的实习态度发生了很大的转变。通过实习动员,多数学生都能积极主动地联系实习单位,愿意跟踪大的施工项目多学习、多受益,实习的态度与参与度大为提升。 2.实习基地建设 实习基地建设直接影响学生的实习效果。学院通过多年的专业实践积累,建立了多个实习基地供学生们顶岗实践一个学期。学生实习基地可以选择在咨询所做工程估价,招标与投标公司做施工项目的招标与投标;也可以选择建筑施工现场,做质量检查员、放线员、安全员、资料员、预算员;还可以选择监理公司做监理员,选择开发公司工程部做现场管理。总之,实习的内容必须与“三明治”专业实践教学的任务相符合,指导教师对实习基地进行确认,发现问题及时解决。几年来,学院推荐学生实习的岗位多数是工程监理。因为在监理行业,学生可以作为公司的临时雇员,实实在在的参与公司业务,入门相对简单,学生能很快胜任,企业又愿意接受学生参与公司业务,这样既解决企业临时员工不足的问题,也为学院建立校外实习基地解决了大问题,学生们非常适合在监理公司工作,他们可以边工作,边学习,工作做了实习任务也顺利完成了。施工企业的岗位很受学生们喜欢,但这些岗位需求的人员较少,学生们较辛苦,学到知识也相对多一些。开发公司工程部的现场管理需要有经验的人来承担,学生在这里实习待遇很好,但如果没人指导,学生就会“放羊”,达不到实习目的,因此建议学生自己联系开发公司实习,必须顶岗,遵守单位规章制度,自己找校外指导教师。总之,学生们首选的实习基地是到施工现场实习,无论是建设单位、施工单位、监理公司都可以,女同学一般都去造价所做预算实习。实习基地所涉及的内容应有一定的广度和深度,从几个方面选择实习基地,如建筑规模、结构形式、施工内容等。由于各基地所涉及的内容不同,所处的施工阶段不同,可能会导致学生实习效果的差异,因此指导教师应与学生经常交流沟通,让学生体验不同阶段的施工工艺、施工程序,当工程不适合学生实习时应及时予以调换。 3.指导教师在专业实践教学中的作用 专业实践对指导教师的专业知识要求较高,指导教师应能将本学科的土木工程知识融会贯通,掌握各门学科知识在工程实践中应用价值,对施工现场应了如指掌,对本职工作认真负责,对学生有热情、有耐心。实习期间,指导教师按阶段跟踪学生实习内容,在每一施工进程中,指导学生应复习巩固的基础理论知识,并如何将理论与实践相结合。刚进入实习期,学生往往抱有满腔热情,可真正进入工地,有些学生们又很茫然,不知该看什么、学什么,又缺乏与人沟通的能力,难于融入社会,难免有个别学生会迟到、早退,不愿实习。如学生与指导教师没有沟通,学生实习就会半途而废,导致学生放羊。因此,指导教师责任心极为重要,首先要鼓励学生学会与人沟通的能力,然后根据工程进展,指导学生要学习哪些内容,查阅哪些资料,除工作之外,应完成哪些实习任务。当学生们进入工作角色,知道如何学习与工作之后,学生们就会自觉的将自己作为一名企业员工要求自己,尽心尽力地做事,直到实习期结束。实习过程中,指导教师要通过沟通,了解学生实习动态,若有学生想调换工地,要分析原因,如果合理应鼓励学生首先自己解决,以提前培养学生应聘工作的能力,当没有找到合适的实习单位,可以联系指导教师协助解决[4]。 四、总结 “三明治”专业实践教学结束后,及时就学生的实习、教师的指导等情况进行分析、总结,找出其中不足,客观公正地评价实习管理过程,对实习成绩突出的学生给予奖励,并将亲身实习经历介绍给下一学年的学生,焕发下一学年学生实习热情,以利于今后教学工作的顺利进行与完善。“三明治”专业实践教学过程管理体系也正是在这种模式下不断发展与完善,学生也正是在这种教学模式培养下专业实践能力与综合素质得到了提高,并得到社会的认可与欢迎。 工程管理专业论文:工程管理专业实践教学研究 摘要:实行中外合作办学是培养具有国际化视野的工程项目管理人才的重要方式,为满足国际工程项目的需求,这一模式下实践教学成为关键。通过对现有中外合作办学模式下工程管理专业实践教学环节的问题分析,总结出国际化实践教学体系的依据和内涵,并在此基础上,构建工程管理专业国际化实践教学体系。 关键词:中外合作办学;工程管理;实践教学 一、引言 由于国际化工程的日益增多,国际化工程要求管理人员不仅具有扎实的理论知识和技术水平,同时还要具备外语交流能力和较高的跨区域现场管理水平。在这一形势下,采用中外合作办学的形式开展工程管理专业人才的培养成为一种重要的模式。然而,工程管理专业作为一种实践性很强的专业,在中外合作办学项目的培养模式中却无法充分得到体现,尤其是在实践教学方面,存在教学内容单 一、与实践工程相脱 离等诸多问题。为此,针对该问题进行研究具有很强的必要性。传统的工程管理专业实践教学体系研究大多集中在课程体系设计、实践环节安排及教学质量监督等方面。陈建国、许凤(2010)通过分析工程管理专业实践教学的目的及目前存在的问题,从实践能力培养环节、实践教学的方式和实践教学的基本架构等三个方面,提出了针对工程管理专业的实践教学体系。在实践环节安排方面,戴晓燕(2011)结合现行教育实际,提出构建校内实践平台,在工程管理专业实践教学中应用工程项目管理沙盘模拟,并对工程项目管理沙盘模拟的优点和具体教学设计进行了论述。在实践教学质量监督方面,张灵辉(2014)等学者提出工程管理专业实践环节监督要教学贯穿始终,并且要和实践教学体系相配套,并能够动态调整。综上,可以看出许多学者对工程管理专业实践教学体系展开了深入的研究,也取得了一些成果。但不可否认的是,大部分研究均是基于一般工程管理专业培养模式下的情况,而对于中外合作办学项目下的工程管理专业实践教学体系研究则鲜见。因此,本文以华东交通大学与英国安格利亚鲁金斯合作办学项目中的工程管理专业培养模式为例,首先系统分析中外合作办学项目中工程管理专业实践环节存在的主要问题,然后针对总结出的问题提出相对应的国际化实践教学体系。 二、工程管理专业实践教学的主要问题 根据华东交通大学与英国安格利亚鲁金斯合作办学项目的具体特点,为总结出较为准确的问题因素,本文秉持科学性、准确性、便捷性的基本原则,对华东交通大学工程管理专业师生进行了问卷调查,并采用主成分分析法获得主要问题因素,得出实践教学的主要问题主要集中在教学模式、师资配置、实践环节、毕业设计四个方面,如表1所示。1.教学模式方面。华东交通大学与英国安格利亚鲁金斯大学的合作办学项目包括工程管理专业和国际英语两个专业。而在教学计划的制定中,对实践环节的考虑缺乏科学性和有效性,部分课程安排实践环节的时间紊乱,施工组织设计等部分课程并未安排实践环节,特别是将集中实习时间安排在第四学年度的第一个学期中期至第二个学期中期,而最后一学年往往是学生出国学习的一年,时间上明显冲突。2.师资配置方面。在中外合作办学项目中,工程管理专业(国际班)现有国内专业教师10名,外籍专业教师8名。国内专业教师职称结构为教授2名,副教授2名,讲师6名,学历结构为博士研究生6名,硕士研究生4名。尽管大部分专业教师的理论基础扎实,拥有丰富的教学经验和方法,但从事现场管理的时间较少,故严重缺乏现场管理经验,这阻碍工程管理专业实践环节的可持续进行。3.实践环节方面。实践环节主要存在教学过程中的实践问题和集中实习两种情况,现行的工程管理专业课程实验主要分为技术类和管理类,譬如一些工程材料实验、工程结构实验、沙盘模拟、施工组织仿真设计等。这些实验由于经费有限,在一定程度上均有所删减。其次是集中实习的施工现场不好对接的问题,由于现场环境恶劣,许多学生没有足够的学习兴趣,整体的实践效果不佳。4.毕业设计方面。华东交通大学的工程管理专业由于是中外合作办学项目,毕业设计实行动态规划,一般情况下仍然是安排在毕业实习完之后进行。根据对学校工程管理专业学生毕业设计的调查可知,部分学生会选择以论文的形式作为毕业设计,这就更与工程实践相脱离,整个毕业研究有悖工程管理专业的培养目标。 三、国际化实践教学体系的依据和内涵 华东交通大学与英国安格利亚鲁金斯大学在工程管理专业方面的合作办学项目结合两所学校各自的特色,培养目标为具备较强的专业综合素质与能力、实践能力、创新能力,能够在国内外土木工程及其他工程领域进行工程决策及从事全过程工程管理和相关专业管理的高素质、复合型人才。1.构建国际化实践教学体系的依据。随着全球一体化的快速演变,以及国家“一带一路”倡议的实施,海外工程投资成为国家在国际舞台上体现影响力的重要形式。面对这种大趋势,工程一线需要大量具有国际化视野的工程项目管理人员。但由于国内传统的教学形式以理论为主,缺乏实践训练。为此,要达到中外合作办学项目中工程管理专业的培养目标,需要构建国际化教学体系。理论教学丰富学生的专业知识,为实践教学奠定基础,而实践教学使得学生接触实际工程,消化并融合理论知识,有效检验了理论教学的质量,两者总体呈现一种互补的关系。因此,实践教学是整个教学体系中至关重要的一环,理应引起足够的重视,这不仅关乎到教学质量的保障,更是提高学生实践应用能力的需求。2.国际化实践教学体系的内涵。工程管理专业学生以中外合作办学项目的形式进行培养,目的在于国际化视野的训练,这是国际化实践教学体系的首要前提。在这一前提下,教学体系设定的人才规格应该是具备组织协调能力、软件应用能力、外语交流能力、跨区域综合管理能力等,将各种综合能力的培养与实践课程和实践环节相衔接,构建适应国际工程的工程管理专业实践教学体系。在具体的实践教学过程中,一方面要合理设计国际化实践教学的体系框架,理清理论教学和实践教学的逻辑关系;另一方面要制定完善的实践教学计划,合理安排实践教学进度。为保证国际化实践教学计划的有序实施,将该计划与课程教学计划相配套,重点做好理论学习和各种实践环节在时间方面的错开设置,实现整体的实践教学内容形式多样。 四、构建工程管理专业国际化实践教学体系 华东交通大学与英国安格利亚鲁金斯大学的中外合作办学项目采用“3+1”学习年限安排,学制总共为四年,其中最后一年可赴英国就读安格利亚鲁金斯大学工程管理专业,并获得中方和英方两所院校的学士学位。因此,整个国际化实践教学体系应围绕这一时间安排而进行,主要从以下三个方面构建工程管理专业国际化实践教学体系,如图1所示。1.明确培养目标。中外合作办学项目希望培养能够在国内外土木工程及其他工程领域进行工程决策和从事全过程工程管理及相关专业管理的高素质、复合型、实践能力较强、创新务实的专业人才。这对实践教学提出三点基本要求:首先是夯实理论基础,学校开设了WesternConstructionTechnology、Measurement AnalysisandControlofProductionCosts、ConstructionPlanningandProgramming等英方主干课程,项目中要求学生必须严格按照教学计划修满课程学分,充实理论基础。其次是应用技能的锻炼,要求熟练掌握工程项目管理的通用技能,且要具备较强的现场技术操作水平。最后是基本能力的培养,根据国际化实践教学体系的要求,需要学生具备组织协调能力、软件应用能力、外语交流能力、跨区域综合管理能力。2.以校企合作为引导。工程管理专业实践教学的最终目的是培养学生的工作能力。华东交通大学的中外合作办学项目与中国中铁集团合作的“中铁国际班”项目相配合,工程管理专业完成前三年在学校的专业学习后,可选择进入中铁国际班的国际工程专业学习,这一学年的学习由企业主导,课程安排会根据企业需求单独设置,力争通过3—5年培养,逐步成长为中国中铁国际工程项目管理骨干人才。3.加强师资队伍建设。根据工程管理专业现有的师资配备情况,在实践环节主要存在两个问题:其一是大部分中方教师缺乏海外学习经历,进行全英文教学存在较大问题;其二是大部分教师直接从高校毕业然后进入到高校教学,没有足够的工程现场管理经验。针对此类情况,华东交通大学的中外合作办学项目提出两点建议措施,一方面在合作协议下,组织中方院校工程管理专业老师到英国安格利亚鲁金斯大学集中学习,在提高英语交流水平的同时学习英方院校的先进经验;另一方面建立切实可行的激励机制和考核机制,鼓励青年教师到施工现场进行项目跟踪学习。 五、结论 中外合作办学作为培养具有国际化视野的工程项目管理人才的重要方式,正日益成为高校工程管理专业培养的热点内容。这一模式下的实践教学作为应用型人才培养的关键,需要在实际的教学环节中得以保障。加强中外合作办学模式下工程管理专业学生实践能力的培养,不仅关乎到学生自身的就业前景,更是满足国家对具备国际化视野的高素质、复合型、实践能力强、创新务实的工程管理专业人才的迫切需求。 作者:刘伟 吴志江 陈燕 单位:华东交通大学土木建筑学院 工程管理专业论文:应用型人才培养与工程管理专业改革 摘要:在现代教育体系中,应用型人才培养占据着重要地位,承担着为社会输送专业技术人才的重要职能。在工程管理专业教学中,需要提升学生的多元实践应用能力,其中操作能力就是重要一项。本文立足工程管理专业教学改革实践,分析教学中存在的具体问题,并寻求提升学生实践应用能力的有效方式。 关键词:工程管理;应用型人才;人才培养;专业改革 近年来,随着世界经济一体化的发展,以及“互联网+”时代的来临,工程管理工作体系发生了深刻的变革,对工程管理专业教学也提出了新的要求和挑战。实践应用能力作为一项基本技能,是检验工程管理人才的重要标准。在工程管理专业教学过程中,提升工程管理专业学生的实践操作能力,是提升专业教学质量的基本保障。 一、工程管理专业教学改革的发展方向 基于应用型人才培养角度开展工程管理专业教学改革,要培养学生的理论素养和综合实践能力。作为一名优秀的工程管理人员,要具有较强的专业知识能力,对于相关政策要有比较透彻的了解。工程管理是一项基础性工作,但是对工作人员的综合业务能力有着比较高的要求。在工作活动中会发生很多突发状况,在这样的情况下,专业人才要具有比较强的综合素质,对于不同种类的问题能够及时提出相应的解决方式,保障工作的正常进行。 二、工程管理专业人才的培养现状 (一)实践能力培养力度不足 在工程管理专业教学过程中,存在实践应用能力培养力度不足的问题。应用型人才培养以技能培养和训练为导向,注重人才的实践性与操作性,但是大部分学校的工程管理专业人才培养都是照本宣科,仅仅在教学内容和体系上做了一定的变化,实际内容改变并不大。应用型人才教育既要以通识教育为主,注重理论基础的教学,但是也要强调人才的实践应用能力。基于此,工程管理专业教学内容与教学需求契合程度并不高。 (二)不注重知识体系的构建 对工程管理专业教学进行改革,要跳出原有的教学框架,帮助学生构建相应的知识体系。工程管理作为一种流程性工作,具有一定的复杂性和多边性,容易发生很多突发状况,需要学生跳出基本的工作模式,灵活运用自己的知识开展工作。基于此,在工程管理专业教学中,要进一步创新教学理念,转变教学方式,切实提升学生的实践操作能力。工程管理知识体系的构建,要提升知识的多元性和丰富性,实现应用型人才教育目标。 三、提升工程管理专业教学质量的有效策略 (一)注重责任心的培养 在工程管理工作过程当中,总体工作较为枯燥,同时相关的工作也比较琐碎,因此需要学生具有较强的责任心,以认真负责的态度开展工作,才能将工作失误和差错降到最低,提升工作效能。在工程管理专业教学过程中,要想提升学生的实践应用能力,要注重职业道德和职业素养教育,培养学生的工作责任心,提升教学的实效性和针对性。 (二)培养学生的综合业务素质 在工程管理工作过程中,实践应用能力具有较强的复杂性,在开展教育过程中,要注重教学内容的针对性和体系性,通过多种方式提升学生的综合能力,教学内容要涵盖基本流程、基本政策、法律法规等多种内容,切实提升学生的综合业务素质。在教学过程中,还要注重培养学生的创新能力,激励学生自主探索多元化的工作方式,不断提升工作效能,实现应用型人才教学目标。 (三)提高对管理的熟悉程度 在工程管理专业教学过程中,要想提升学生的实践应用能力,除了基础教育外,还要拓展教学内容,丰富教学体系,强化学生对于相关工作流程和设备的了解程度,除了基本的工作方法,对设备本身的了解,也是做好工程管理工作的一项重要保障,只有对设备有足够的了解,才能及时掌握解决相应问题的方法,并及时发现工程管理中存在的问题。 (四)强化实践应用能力培养 工程管理专业教学以实践教学为导向,注重培养学生的实践应用能力,工作本身也是一项实践性较强的工作,基于此,强化教学中实践应用环节,对于提升学生综合能力与素养,也具有至关重要的意义。在教学中要做到理论与实践相结合,不断提升实践应用教学的比重,不断优化实践教学体系与教学方式,切实提升学生实践能力。 四、结语 综上所述,在工程管理专业教育体系中,学生的实践应用能力培养占据着重要地位。随着经济贸易一体化的推进,社会对于工程管理专业学生的需求量越来越大,同时对人才也提出了比较高的要求,提升学生的实践操作能力,是现代工程管理专业教学发展的重要方向,对于提升人才整体质量具有至关重要的意义。 作者:赵莹 工程管理专业论文:工程管理专业人才培养研究 摘要:针对工程管理虚拟仿真教学模式问题展开研究,构建具有工程类专业人才培养特色的虚拟仿真实践教学系统平台运行架构,对平台管理模式建设进行改革实践探索;建设承接校企合作需求的工程管理虚拟仿真实践教学管理平台,为工程创新人才培养提供借鉴。 关键词:学习内容;管理机制;工程管理 一、前言 工程管理虚拟仿真教学依托仿真实验工作环境以及仿真实验系统,教学信息量大、直观、全面、客观,打破现有的实践和实验教学管理模式的限制,已成为工程实践教学发展的必然趋势。国内很多高等院校已经开始建设虚拟仿真实验教学中心,通过对施工项目建立三维虚拟仿真环境,分析研究规划、设计、施工、管理中存在的问题。因此,工程管理虚拟仿真教学的培养模式和运行机制方面的研究与实践,已成为亟待解决的问题。 二、工程管理虚拟仿真实践平台基本结构 虚拟仿真教学平台建设的目标就是高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台整合学校购置的实验软件,通过系统间的无缝连接,使之达到整体的实验效果。开放式虚拟仿真实验教学管理和共享平台的基本架构见图1。 三、工程管理虚拟仿真实践平台的学习内容与管理机制 1.主要仿真模块构成包括工程项目管理模块、工程造价管理模块、工程合同管理模块和工程管理BIM设计实施管理综合模块四个部分。2.主要的功能层次构成(1)第一层次———是专业学习基础课程入门阶段的模拟仿真实践,巩固理论基础,增强专业知识的理解与应用。(2)第二层次———开放型综合实验的构成。(3)第三层次———创新科研型实验的构成,以学生科研创新为基础,以各类竞赛为切入点。 四、工程管理虚拟仿真实践优势分析 综合来看,虚拟仿真实训具有以下特点:1.情景性。全部训练在三维场景下进行,学生模拟真实,弥补了下现场难的困难。2.过程性。虚拟仿真实训以真实工程项目为背景,以施工工艺为主线,以技术规范为指导,具有较强的实用性。3.交互性。实训贯彻以学生为主体的思想,设有项目设计、施工组织、项目管理、造价分析等环节,可以在网络环境下由学生自主操作,突出了技能训练。 五、结语 工程管理虚拟仿真实验实践教学应面向社会变革和教学实际需求,构建虚拟仿真实验实践教学一体化模式,学生综合应用知识解决工程实际问题的能力将得到增强。不仅能够推进专业课和综合设计实践的教学需求,还对挑战杯、BIM大赛等提供有力的软硬件的支持和保障。同时,工程管理专业学生通过与企业联合开展仿真案例教学培训,积极参与生产实践,从而提升学生就业的能力优势。 作者:王华 仇欣欣 宋红英 单位:沈阳工业大学管理学院 工程管理专业论文:工程管理专业技术课程体系改革论述 前言 目前工程管理系专业技术类课程主要包括、建筑制图、建筑材料、建筑力学、房屋建筑学、建筑结构、地基基础、建筑结构课程设计、建筑识图、建筑CAD共10门课程。这些课程对于培养学生的工程素养,提高学生的工程意识,掌握基本的工程技术至关重要。同时也是后续工程管理类课程的基础,然而实践教学中慢慢发现,这些课程的内容、结构、教学方法等方面与我校提倡的应用技术型、创新型人才培养的目标出现了偏差,所以急需对该类课程进行改革,现把改革的思路和需要的支持进行叙述。 一、出现的问题 1.各课程独立教学,任课老师之间缺乏必要的交流。学生对整体课程体系的构成、作用不了解。2.各门课的任课老师缺乏共同的一个认知目标,授课内容厚此薄彼。3.课程内容限制于所定教材,在教学内容改革方面没有突破。4.多数课程讲授理论性偏强,动手解决实际问题能力偏低。5.课程设计内容偏简单,系统性不强,影响后续课程设计的质量。6.课堂教学方法仍是以老师为主,学生参与度不高,上课积极性差。授课手段单一。7.教师社会实践能力较弱,对社会需求了解不清楚,间接影响自己对教学内容的认识。总之,工程管理系专业技术类课程存在课程体系结构不合理,教学内容需要调整,教学方法需要改变等突出问题。 二、专业技术类课程体系改革目标 以培养学生的应用技术能力培养、创新能力培养、信息化技术的掌握为课程体系改革的基本目标。解决学生对课程的认知困惑,让学生在学习每门课之前都要了解“为什么学”“学什么”“有什么用”“怎么学”“信息化怎么解决”,培养学生的学习兴趣,避免为学分而学习。 三、具体改革手段 为提高学生的学习兴趣,做好课程之间的衔接,明白学为何用,采取了各门课程以同一个完整的工程项目为案例,贯穿与整个专业技术类的课程教学的方式,根据项目需要调整授课内容,各门课程负责人提供具体的改革方案,并进行优化探讨。方案实施如下:1.通过各种方式准备1套完整准确、有代表意义的框架结构施工图纸,面积不小于3000平方,图纸设计时间以最新规范为宜,要求制图规范、建筑说明、大样等完整齐全、结构施工图完整,最好带有计算书予以参考。此部分图纸的寻找工作由专人负责,可在外出调研时借用兄弟院校的资料。2.图纸的资料整理,每位任课老师一份图纸,利用半年的时间仔细熟悉图纸,仔细筛选图纸的信息,努力与自己的授课内容寻找关联点,形成教学文字材料,针对图纸中不规范的地方,提出自己的观点,经所有任课老师同意,可以提出修改。具体成果:每门课形成教学案例材料上交,细化到所有跟项目有关的知识点。整理组织文字材料,统一一定的格式,每门课程组织整理跟项目有关的各个知识点,形成文字存档,作为改革的支撑材料。3.结合bim大赛,组织学生对图纸利用REVIT进行建模,并作为制图、房建授课模型,电子版存档、打印三维模型效果图,作为改革汇报支撑材料。4.利用大学生创新立项,组织建立框架实体模型、部分梁柱的内部钢筋布置模型、利用三维钢筋软件建立虚拟的观察模型,此部分难度较大,成果可作为力学课程、结构课程、识图课程的授课模型,实物模型和电子资料可作为支撑材料。5.工程认识实习,应扩大实习的范围,不能只在学校周围走马观花,实习内容、讲解内容提前做好规划,增加钢结构现场认识。认识实习建议课程后放,最好在结构课程学完之后,课程设计开始之前。现在的实习根本没有效果,学生到现场两眼一摸黑,有些东西怎么讲也不懂。 四、成果 通过本次课程体系改革,优化了专业课程体系,增加了学生对知识的整体把握,教学成果显著。 作者:杨志刚 丁玲玲 刘爱芳 工程管理专业论文:新建本科院校工程管理专业实验室建设 摘要:对于地方新建本科院校工程管理实验室新建应用型本科院校,在实验室建设经费相对短缺的情况下,购买仪器设备时首先应保证本科生需要的基础实验设备充足,其次才考虑昂贵的科研实验设备,最后选择比进口设备便宜并且质量有保证的国产品牌。 关键词:地方新建本科院校;工程管理;实验室建设 作者简介:杨素妨(1979—),女,河南临颍人,百色学院讲师,主要研究方向:工程测量 教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中工程管理专业的培养目标为:“培养具备管理学、经济学、土木工程技术的基础知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。”因此工程管理专业培养目标决定了该专业具有强烈的学科交叉性,要求学生既要具备扎实的土木工程专业技术知识,又要具有一定建设工程项目管理能力。从师范类、财经类院校转型而来的新升本科院校,缺乏土木工程类专业的办学历史,因此该类院校如何科学合理的建设工程管理专业实验室是一个值得探讨的课题。 1地方新建本科院校工程管理实验室建设体系 工程管理专业属管理科学与工程类,横跨工程与管理两大学科。工程管理是一项技术性、专业性十分强的工作,既要求从业人员懂经济、管理、法律等知识,又要求其熟悉工程专业技术知识,这两方面缺一不可。因此,工程管理专业实验室室主要包含两大类实验室:一是工程技术平台实验室主要包括土力学实验室、结构工程实验室、测量实验室和建筑材料实验室;二是管理类平台实验室主要包括工程项目管理软件、工程造价软件、工程招投标软件。 2地方新建本科院校工程管理专业实验室建设方案 (1)工程技术平台实验室建设方案。工程管理是基于工程技术之上的管理,因此工程技术类课程是工程管理的根。工程技术平台的课程主要包括工程力学、工程结构、建筑工程制图、房屋建筑学、建筑施工技术、工程测量、建筑材料等。这里面的工程结构、建筑材料、工程力学、土力学、测量学均包含了大量的实验。目前国内具有工程背景的高校已经普遍具备土力学实验室、结构工程实验室、测量实验室和建筑材料实验室等,因此可充分利用这些已有的资源,实现资源共享。但是对于从师范类、财经类院校转型而来的新升本科院校,缺乏土木工程类专业的办学历史,下面以测量实验室为例,说明实验室如何合理规划建设。工程管理专业是非测绘类专业,主要了解地形图的测绘方法,正确使用地形图,重点掌握工程放样和施工测量的基本方法即可,所以测量实验室针对工程管理专业需要开设出的实验有水准测量、角度测量、距离测量、全站仪放样、GPS认识等实习项目。根据这些项目需要购买的设备主要有自动安水准仪、电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、RTK(GPS),对于新升本科院校在实验室建设资金不充裕的情况下建议选用国产品牌,RTK建议选用可接收北斗系统频率的设备。一般测量实验3~4个人一组,以一个标准班级50人为例,每种设备可购买13~17台左右可以满足一个标准班级的测量实验需求。建设一个普通测量实验室基本实验设备投入约180万元左右,再加上仪器柜等设备需10万左右,实验室建筑面积需要80平方左右。至于测量机器人等设备在资金充裕的情况下可适当购买,以满足教学和科研需求。另外力学实验室的基本设备有电子万能试验机、电子扭转试验机、多功能组合实验台、电阻应变仪等,建筑材料实验的基本设备有水泥测试设备、混凝土实验设备、砂石料实验设备、沥青实验其他设备等。对于经费短缺的新建应用型本科院校不需要建设投资高达上亿元的结构试验大厅。 (2)管理类平台实验室建设方案。管理类平台实验室建设方案主要有两部分:一部分是硬件系统;另一部分是软件系统。硬件系统主要是台式电脑包含服务器、教师用机、学生用机。电脑采用工作站,比平时办公用的电脑配置略高,除服务器外,每台工作站单价为8000元左右,可以满足运行CAD等绘图软件。软件系统主要包含操作系统、工程项目管理软件、工程造价软件和工程招投标软件、AutoCAD绘图软件等。其中工程造价软件有广联达、鲁班、清华斯维尔、PKPM等。该实验室学生用机60台,比一个标准班50人多出10台,建筑面积需要120m2左右。通过以上建设方案可以看出,新建应用型本科院校,在实验室建设经费相对短缺的情况下,购买仪器设备时首先应保证本科生需要的基础实验设备充足,其次才考虑昂贵的科研实验设备,最后选择比进口设备便宜并且质量有保证的国产品牌。 3结语 工程管理专业具有较强的实践性与综合性,面对日益蓬勃发展的建筑业,有意识地培养学生的实践能力与创新能力,以提高其在社会上的竞争力。地方新建本科院校建设一个科学合理经济适用的工程管理专业实验室,不仅能够完善实践教学体系、提高教学水平,而且对于学生实践能力的提高也具有重要的意义。本文针对工程管理专业的特点,提出了地方新建本科院校工程管理专业实验室建设方案,望能够对工程管理专业的教学有所帮助。 作者:杨素妨 单位:百色学院管理科学与工程学院 工程管理专业论文:工程管理专业施工技术的教学改革 0引言 独立学院是近些年来发展比较迅速的本科层次二级学院[1],是由普通本科高校与有合作能力的机构合作举办的新形式高等教育机构,提供给更多学生受到高等教育的机会,为社会的快速发展做了一定贡献。政府和社会对独立学院所带来的进步给予了高度的重视和关注。独立学院的发展逐步走向专业和规范,也必将成为高等教育的一个新生军。施工技术课程是独立学院工程管理专业本科生一门重要的优秀课程,该课程研究施工技术中的各工种工程施工和施工组织中科学编制一个工程设施或群体。它在培养学生独立分析和解决施工中有关施工技术与计划的基本能力方面起着重要作用,同时为学生今后从事其相关行业时能够正确进行工种工程的施工。因此,应将施工技术课程的特点与独立学院的特点相结合,体现独立学院的教学特色,以达到提高独立学院教学质量。根据本课程的教学经验,以我院工程管理专业为例,根据本课程特点及教学现状,提出一些教学改革建议。 1独立学院施工技术课程的特点 第一,涉及面广。施工技术课程需要综合运用数学、力学、材料、测量、经济、管理等多学科知识解决实际问题,而且在讲解过程中要结合有关专业知识作为支撑。我院选用的教材是郭正兴出版的《土木工程施工》,比如钢筋工程是第五章,混凝土工程是第六章,各章节内在联系少,都是比较独立的。第二,实践性强。施工技术课程以工程为背景,不如基础课与专业基础课系统,而是直接涉及工程问题。许多施工工艺、施工原理都是施工技术人员在长期的施工实践中不断总结、不断完善的基础上形成的。这些实践性很强的知识如果单纯的理论讲解,学生理解起来困难,教师讲解的时间也比较长,起到的教学效果也不显著,因此具有工程实践经验的教师非常重要,在讲解过程中更能结合经历进行解析,帮助学生掌握。第三,发展迅速。随着社会的快速发展,人们对施工技术的要求越来越高,对工程材料的追求越来越严格,致使施工技术、工艺、材料等各方面都在不断发展,而且其发展速度非常迅速,该课程内容也在不断更新。教师在讲授知识时就要不断去学习新的知识,把最先进的文化理论带进课程,才会引起学生更广泛的兴趣,提高教学质量,达到教学目的。第四,实用性强。根据我院工程管理专业学生的就业情况,绝大多数学生从事建筑相关专业,由于独立学院的特点,很多学生选择建筑施工单位及监理单位等一线工作岗位。课程中学到的土方工程、模板工程、桩基础工程、混凝土工程、预应力工程等理论知识在实践中应用比较广泛。 2独立学院施工技术课程教学现状 1)教材内容与实际工程脱节。近些年来,随着社会的飞速发展,人们对工程技术的要求越来越高,工程上涌现出许多新的施工工艺、新型技术及新型材料,这些新的内容在教材上没有体现,并且与实际的施工工艺存在明显差距,主要是由于有些教师在编写教材时为了单纯的评职称用及为了写书而写书,没有实际的施工经验,导致最新的内容都无法在教材中体现,使其教材内容滞后,学生对其不感兴趣。有些应该淘汰的工艺要求还在课本中,没有被删除。很多教材都是针对高职学生或者普通本科学生进行编写的,没有专门针对独立学院的学生进行编写的施工技术方面教材。结合独立学院学生的特点和受教育形式应该编写一门针对性强的教材。由于教材本身与实际的工程脱节,教师没有实际的工程经验,学生听课时又没有集中精力,就会出现“三脱离现象”,极其影响教学效果。2)教学形式单一。多媒体教学在很大程度上成为教师在课堂上的主导教学形式,虽然与板书教学相比,在教学效果上有一定优势,但对一些工种工艺仍表述不清。特别是施工工艺流程,学生单纯的从多媒体教学中无法理解清楚,如钢筋工程中钢筋连接方式———焊接,混凝土特殊施工方法———水下浇筑混凝土法,预应力工程中预应力混凝土施工等,学生很难在多媒体教学中清楚了解掌握。3)教学课时少,实践环节少。根据独立学院的教学大纲,教师理论授课学时为32学时,周学时为2学时,上课周期达到16周,每周刚学会的知识,到下一周上课时就会产生遗忘。施工技术课程涵盖11章内容,土方工程涉及到土方量的计算和土方调配的计算,模板工程涉及到模板设计计算、钢筋工程设计到钢筋配料计算和混凝土工程涉及到施工配合比的计算,这就导致课时满足不了教学内容,就会出现上课环节紧凑,学生参与教学的环节减少,互动机会几乎为零,学习效果起不到好的作用,并且由于计算环节所用的时间多,讲解时间长等特点,有些内容就被一代而过。我院工程管理专业的学生在大二下学期进行施工技术课程的学习,在大一上学期课程结束时,参加过认识实习,到实际工地参观学习,简单了解工程实际工作情况。对后续施工技术学习起到推动作用,但实际学习施工技术课程时,实践环节薄弱,单纯的理论教学根本无法满足学生对施工工艺的了解和掌握,没有实践环节学生学习起来很抽象,不容易理解。4)教师队伍实际工作经验不足。独立学院是新兴的高等教育机构,在招聘教师时绝大部分老师是硕士研究生毕业,也有一些本科毕业生,几乎没有博士研究毕业生,由于近些年土建类工作的火爆,很多硕士研究生在毕业时直接到企事业单位工作。在招聘教师时就面临一个问题,很多毕业生不愿从事教师工作,并且大部分招聘上来的教师都是女教师,都是直接从校门进入另一个校门,没有实际的工作经验,在讲授课程时都是完全的理论授课,对于实际的运用都是照本宣科。5)学生兴趣不足。由于独立学院的学生比普通高校的学生在数学计算方面相对薄弱,面对施工技术中存在的大量计算题,产生出兴趣不足的现象,我院2013级工程管理专业的学生一共两个班级76人,根据上课观察及课后随访,发现40%左右的学生对于计算题算不明白,弄不清楚。还有10%左右的学生上课根本不认真听讲,对施工技术课程不感兴趣。 3独立学院施工技术课程教学改革措施 3.1编制符合独立学院教学实际的教学大纲 1)权威教学专家和施工技术专家共同编制教学大纲。教学大纲规定了独立学院工程管理专业施工技术课程的教学目的、教学任务和教学重点难点,是教师在教学环节中重要的参考。因此,在编制教学大纲时,不仅要满足学生对理论课程的学习需要,同时要满足用人单位对人才的技能要求,才能培养出独立学院特色的专业人才。2)加强实践环节的课程设计。施工技术是一门实践性很强的课程,学生单纯的理论学习根本无法掌握施工工艺的操作,实践教学环节的设计显得尤为重要。因此在实践教学环节方面,首先要增加实习时间,从以前的一周时间,改为整个假期的时间进行实践,这样很大程度上满足了学生对现场工艺工种工程的了解和掌握,并且提高了教学效果。其次要细化实践环节的学习内容,有明确的指导书帮助学生了解要学习的内容,采取日志、周志、总结的方式进行记录和心得。 3.2强化教师队伍的实践 独立学院对教师的需求比较大,大多数教师直接从高等院校毕业后直接参加工作,没有实际的工程经验,授课时对一些施工工艺细节掌握不够,对实际现场施工了解不足,都会导致授课时讲解不清等问题。因此,像施工技术这样实践性比较强的课程,要求讲授的教师不仅要具备一定的理论知识,同时要有一定的实践工作经历。在教师队伍强化实践环节方面,一方面可以让授课教师去施工企业实习锻炼,还可以通过学院组织的形式脱岗进行学习,深入施工单位去进行半年到一年的学习,有效的解决实践经验不足的问题。 3.3教学形式多样化 1)案例教学。施工技术课程中有一些工种工程都是能够实际接触到的,比如钢筋、模板、预应力张拉机等等,钢筋连接的三种方式都是可以通过实际的案例教学了解到的,柱模板、墙模板、梁模板的材料可以在案例教学中进行总结,预应力张拉机也可以通过实物进行了解。相较于其他学科,施工技术中有关的问题我们经常会接触到,比如经常看到窗口的两个对角出现斜裂缝,在窗间墙出现水平裂缝,就是由于地基的不均匀沉降造成的;圈梁和砖砌体交接处的水平裂缝,房屋结构由于周围温度变化引起变形,不同材料的膨胀系数不一样,导致产生温度性的裂逢。针对这些现象,可以引导学生去发现其中的缺陷是什么,然后在让学生分析讨论,在收集资料进行总结,最后由老师进行归纳,有效增加了学生的学习兴趣。还可以根据实际工程案例进行授课,结合相关章节进行实际应用,增进学生的参与意识。2)专题讲座。在施工技术的教学讲解过程中,如果遇到实践性强又无法进行实际教学的环节,可以以专题讲座的形式邀请施工企业方面的专家进行讲解。现场专家具有丰富的理论知识和实际的工作经验,可以帮助教师和学生对施工技术中的有关疑难问题进行解答,促进了学生的学习热情。同时,远程视频讲座也可以帮助教师和学生去理解施工技术中的有关工艺和技术问题,达到资源共享的效果。3)拍摄现场视频资料。积极与我院协助的实习单位合作,根据课程章节的需求,选派教师和学生参与到视频的拍摄过程中,收集第一手丰富的教学资料,同时进行整理资料的工作,并实际应用于课程中,生动的视频教学有效满足了学生对施工工艺的了解和掌握,而且还能够活跃课堂的氛围,同时学生的注意力能集中到视频中,避免了单纯多媒体教学的枯燥乏味,提高了教学质量。4)科研融入教学中。在理论和实践教学环节的基础上,通过对知识的深入了解和掌握,可以和相关教师进行符合学生自身水平的科研活动,提高学生自己的学习水平和论文水平,为毕业时期的论文准备工作打下基础,提高科研意识。5)制作优秀课件。为推动现代信息技术、网络技术在教学中的应用,提高教师的课件制作水平,改进教学方法,促进教学质量提升,我院已经举办了八届多媒体课件大赛,可见课件对于教学所起到的教学效果非常重要,一门能有效吸引学生注意力、引导学生学习兴趣、增进课堂效果的多媒体课件需要花费大量的时间去制作,因此应集中教师团队的力量,共同去制作完成,积极去学习优秀课件的制作方式方法,应用到施工技术课件的制作当中。 4结语 独立学院工程管理专业施工技术课程在教学大纲、教师队伍建设、教学形式方面进行改革,增加了学生对该课程的学习兴趣,使学生真正能体验学习施工技术带来的快乐,把理论教学与实践有效结合,达到学习的最佳效果。 作者:王爽 姬兴宇 单位:吉林建筑大学城建学院
网络新技术论文:创新网络绩效高新技术论文 1创新网络绩效是整个技术创新网络成果大小的具体表现 形成创新网络最根本的目标是为了获得创新绩效。绩效的好坏体现出整个高新技术企业创新网络的成功与否,是企业获得市场竞争力最关键的影响因素。创新的成果越多,能转化成实际创新产品的可能性越大。要研究创新网络绩效,对于创新收益、创新产品的市场占有率和创新网络产生专利数之间的关系和作用路径的研究必不可少。在整个高新技术企业技术创新网络中,各要素表现的相互关系如下:企业研发经费投入力度在很大程度上影响创新网络能力的大小,创新网络能力越大,对于其他成员的吸引力越大,越容易参与到创新网络中来,以期获得网络整体创新成果,当参与的创新成员达到一定的规模和数量时,研究与开发的创新成果成功应用于生产或成为专利技术标准的机会上升,标准数量增加,整个创新网络的创新绩效增加,企业的市场竞争能力急剧增强。当创新网络绩效提升后又反过来增加企业研究经费的投入力度,以此形成良性循环。基于上述的分析,本文为更系统、动态地探讨在高新技术企业技术创新网络中创新网络能力对于其绩效的影响路径及其他变量对它们的敏感度,将其分为五个子模块:创新网络能力模块;企业研发经费投入力度模块;标准数量模块;新加入科研机构数量模块和创新网络绩效模块。 2理论分析与系统动力学建模 已有文献表明,技术创新网络中的优秀成员包括企业、销售商、顾客、供应商、科研机构、地方政府、中介服务等机构。李大为认为,技术创新过程中各行为主体在协同行为和交互作用中形成了包括关联企业、大学及科研机构、地方政府部门、中介组织及金融机构等[27]。Ritter指出,企业与其他外部关系不仅仅包括供应商、客户,还应该包括销售商、竞争者、政府、科研机构(大学、研究所)和咨询机构[28]。尽管不同行业的技术创新网络不尽相同,但其基本结构都是由网络节点和节点间的联系两方面构成。对于高新技术企业创新网络,其基本结点包括焦点企业、供应商、客户、科研院所、政府、中介机构等,它们分别在创新网络中发挥着不同作用,众多的不同要素聚集在一起,其目的是推动高新技术企业创新网络新技术或新知识的产生、流动、更新和转化,最终提高技术创新网络绩效。这个创新网络包含知识的共享与转移、系统创新成员的流动、R D的投入与产出等各种传递回路,形成许多非线性的作用过程。在这个过程中,通过对人才、资金、物质及信息等创新要素的合理配置,形成一个具有整体性与动态性的复杂网络系统。本文在扩充吴传荣的技术创新网络因果关系图的基础上[1],通过新加入的科研机构数量、标准数量、企业研发经费投入力度等中间变量,构建了系统动力学模型,探索创新网络能力与创新绩效的交互作用。模型中各变量的因果关系如图1所示。根据网络能力理论,提升网络能力会增强与其他机构的联系程度。因此,高新技术企业的创新网络能力越大,企业与大学科研机构的合作力度越强。合作力度加大后,双方沟通程度得到进一步提升。根据知识网络相关理论,网络中各成员为了弥补自己在竞争中的劣势,以知识合作和知识交流为渠道,在网络中互相吸收共性知识和各方独立拥有的优势知识,知识转移的真实性和有效性不断提高。随着创新网络中知识的有效积累,网络对外部环境的动荡性和不确定性会不断减少,企业对于外界和市场的把握程度相应提高,会对创新产品相关项目投入更多的研究经费和科技创新人员。当高新技术企业的创新人员增加时,创新产品开发数量会相应地扩大,企业的创新收益也会增多。按照协同理论的思想,当优秀企业的利益不断增加时,与之相关联的其他网络成员的利益也会相应的提升,最终使整个技术创新网络绩效增加。一般情况下,当企业在某方面获得了新利益时,在追求更多利润的驱动下,企业必然会投入更多的R D经费,企业专利的数量得到增加。企业的优秀竞争力进一步增强,在市场中的地位相应提高,从而吸引更多的科研机构加入这个技术创新网络中,最终增强了整个技术创新网络的创新能力。随着企业和网络中其他成员合作力度的进一步加大,整个网络的创新管理会变得比以前简单有效。比如,企业与供应商合作力度加深,供应商能够更加充分地掌握企业的开发进展、市场销售等情况,从而可以在最短的时间内满足企业的各种需求。因此,创新管理的成本会减少,而创新收益会增加。通过上述因果影响因素的分析,认为创新网络吸引力将会得到有效提升,可以吸引科研机构的加入,增加网络中的创新人才和标准从业人员,最终导致企业的行业标准数量增加、标准化推进的速度和力度加大,从而使整个创新网络的创新能力增强。 3模型流量图和方程式分析 在图1的基础上,将整个系统分为五个子模块,分别为创新网络能力模块(见图2)、企业研发经费投入力度模块(见图3)、标准数量模块(见图4)、新加入科研机构数量模块(见图5)和创新网络绩效模块(见图6)。在深入分析各子模块的基础上,考虑各子模块之间的相互关系,最后探索整个网络。这些子模块本身就是一个复杂的系统,其内部包含各种各样的关系,同时各个模块之间又交织成一个大系统。模型中大部分变量间的函数关系是在分析流量图中每个相邻变量因果关系的基础上得到的,少部分常变量的取值是在研究市场数据规律的基础上得到的。比如,模型中把市场竞争度看成是随机函数而不是一个定量的市场平均值;市场需求信息延迟和标准化推进延迟是用更加贴近高新技术企业实际需求和预期目标的随机函数来表示的,这样使模型更加贴近了实际情况。流量图中涉及的各方程式符号含义见表1~表4。 4模型仿真与结果分析 4.1选取案例分析 在2012年和2013年中,通过与企业技术创新项目经理和相关高层的交流以及对这家企业技术创新项目的跟踪调查,获取相关研究数据。高新技术企业具有技术含量高、技术变化迅速和创新密集的特征。选取的高新技术企业虽然成立时间不久,但是相关产品的技术创新水平位于整个制造行业前10名左右,此公司员工150人,是一家上市公司控股的中小企业,同时每隔1~2年,在原有创新产品的基础上,增加国外先进技术,使得产品的更新速度极其迅速。在整个企业营业收入中,创新产品带来的利润达44%左右。较好地满足了Eisenhardt提出的案例研究中案例选择的标准[29]。因此,选择这家企业作为中国高新技术企业具有一定的代表性和合理性。 4.2模型中变量的表示和取值 本部分采用VensimDSS对模型进行仿真测试。VensimDSS是一种十分有效的可视化仿真工具。用户利用它可以探究引起变量变化的原因、考察该变量影响整个模型的路径和程度。根据模拟数据和历史数据的吻合度可以清晰地判断模型是否合理。在此基础上,通过对相关参数灵敏度的分析,使模型进一步优化。模型数据源自于一家非常具有代表性的高新技术企业,详细数据见表1~表4。模型的研究周期为1个月,整个研究跨度为100个月。 4.3状态变量动态关系及其拟合优度分析 检验模型中各状态变量的因果关系具有重要的意义。因果关系的合理度是检验模型对于现实系统拟合度的试金石。状态变量之间的变化关系可能在短时间内符合实际的需要,但是随着时间的推移,它们之间的关系是否还能足够代表早期的关系,有待深究。它们之间的动态关系见图7。图7表明,企业研发经费投入力度与创新网络能力随时间的变化趋势基本呈现等比例上升。企业研发经费投入力度加大,随之创新网络能力也会加大。相互之间的动态关系在整个时间跨度内与因果关系图中的关系吻合度很高。标准数量与创新网络能力在100个月周期里,在前20个月里,它们之间的上升趋势与因果图中完全吻合。在后80个月,虽然彼此上升的趋势没变,但随着时间的推移,创新网络能力上升的速度比标准数量的速度要快。创新网络绩效变动幅度很大,尤其在前10个月增长速度极快。第10个月后,它的趋势基本不随时间的推移而变化。新加入科研机构在前10个月呈上升趋势,第10个月后基本稳定。检验系统动力学模型的拟合度对于模型的实际推广同样具有重大意义。此模型利用前29个月的模拟数据与高新技术企业的历史数据进行对比。用新加入科研机构数量测量模型的拟合度,见表5。前30个月技术创新网络中新加入科研机构数量的模拟值与高新技术企业的实际数据相对误差平均值为4.35%。误差在可靠的范围内,说明模型拟合性好、符合实际,可以在企业未来的创新决策中提供合理的指导意见。模型能够普及的程度是衡量已建立模型好坏的重要尺度。一方面,系统动力学模型在很大程度上是依据主观经验,构建的方程不可能完全符合现实情况。另一方面,技术创新是一个高不确定、高风险、高投资的一系列活动。因此,检验系统动力学模型的稳定性十分必要。由于状态变量是模型中最关键的变量,检验它们的稳定性对于整个模型具有很好的代表性。把Timestep从1提高到3,考察它们的变化趋势,如图8所示。从图8可知,当Timestep从1提高到3时,企业研发经费投入力度前30个月里交替上升,在后70个月里,虽然它较之前略微有所提高,但是它们在整个研究跨度里基本保持一致的变化趋势。创新网络绩效虽然在前5个月有较明显的变化,后95个月也有微小差异,但是在整个研究跨度里,它的整体趋势没有出现较大变化。创新网络能力在时间步长改变前后基本没有变化。新加入科研机构数量在前15个月里有较大的变化。时间步长加大,科研机构的增加速度反而会减慢。但是在后85个月里,时间步长的变化不再影响新加入科研机构的数量。标准数量基本没有变化,前后交替上升。因此,可以说明模型对于参数的变动不灵敏,模型可以较好地在实际中运用。 4.4模型结果执行与优化分析 系统动力学仿真结果的最终目标是为企业决策提供依据。R D投入占科技投入比例影响企业在创新项目上投入金额的大小,从而最终决定企业利润的数额,这是企业关心的优秀问题。研究R D投入占科技投入比例在不同取值下它对企业研发经费投入力度、创新网络绩效、创新网络能力的影响。把R D投入占科技投入比例从0.2提高到0.5,它们三者的变化趋势如图9所示。图9表明,fR D从0.2提高到0.5,受技术创新网络中复杂环境的影响,企业研发经费投入力度上升幅度很小。然而,创新网络能力和创新网络绩效却基本没有变化。结果表明,企业如果盲目加大投入力度,对于整个技术创新网络绩效的增加并不会有明显的作用。在整个创新网络中,影响创新网络绩效的因素很多,它们之间构成了复杂的影响系统,单一变动fR D并不能带来有效成果。创新网络绩效是企业最关心的指标之一,深入探索时间步长对于创新网络绩效的敏感度同样具有重要意义。如图10和图11所示。从图8可知,Timestep从1提高到3,创新网络绩效有小幅度的变化。而图10表明,当时间步长从1提高到2,创新网络绩效没有任何变化。但是当时间步长从1直接大幅度跳跃到4,创新网络绩效如图11所示。在第3个月和第30个月这段时间,创新绩效随时间的变化是以最初的创新网络绩效为中线振幅越来越小的波浪型图线。经过反复仿真,当Timestep维持在2.8左右,整个创新绩效稳定提升到一定数值。即当企业与地方政府合作力度因子Sgr取值为0.30028;创新成果淘汰比例fA取值为0.40028;科研机构退出比例fy取值为0.10056时,网络风险最小,创新网络绩效在较高的水平上最平稳。 5结语 本文通过对已有文献的研究与总结,结合高新技术企业技术创新过程的特征,在综合考察各参与主体相互作用的动态情况下,构建其技术创新网络的动力学模型,探索了创新网络能力对创新绩效的影响路径及其网络中其他变量对它们的敏感度。并利用VensimDSS对模型进行仿真,得到初步结论:(1)在复杂的技术创新系统中,只单纯地加大研究经费的投入,并不能取到预期的成果。一方面,网络系统中包含几十个直接或间接因素影响预期目标。变动复杂系统中某一因素,经过非线性的集合和融化,可能原本很敏感的因素变得十分不敏感。另一方面,在反复模拟过程中,并不能保证每次模拟的环境都完全一样,这是模型本身带来的误差。(2)企业与地方政府合作力度因子取值接近0.30028,创新成果淘汰比例取值接近0.40028,科研机构退出比例取值接近0.10056时,整个创新网络绩效在较大的取值上保持稳定。(3)当供应商合作力度因子取0.9且时间步长取3左右时,整个创新网络的创新管理成本平均值最低。可以看出,网络中不同的主体有不同的价值诉求,因此对于整个网络系统,并不是高新技术企业和地方政府合作力度越大越好。地方政府和企业合作,最终的目标是为地方政府或者整个国家带来创新价值。比如,政府在网络成果利益分配上会有一定的要求,要求创新绩效必须给地方政府带来利益。政府对高新技术企业创新的不确定性也会提出一定的要求,要求在一定范围内维持稳定的效益。因此,可能减弱了企业把创新绩效转化为实际产品的机会和能力。高新技术企业网络能力的企业绩效提升路径研究多基于全球范围内普遍存在的企业生存和成长现象展开,但对基于网络能力的企业绩效研究则是一个极富挑战性的工作。由于研究问题的复杂性和时间的有限性,本研究还存在许多不足,需要在今后的研究工作中进一步深入探讨和完善。第一,模型和结论的可推广性有待深究。系统动力学虽然是解决非线性复杂系统关系的有效方法,但是模型的精度还有待提高。尤其对于方程的构建,很大程度是局限于研究者本身的知识水平和见识。第二,选取对象的代表性有待考察。本文仅仅以一家高新技术企业作为整个中国高新技术企业的代表。它的代表程度有多高值得进一步商榷。其他企业能否可以直接利用它得出的一些指导性建议同样值得深究。第三,模型系统的边界精度有待探索。整个创新网络的边界遵循了模型边界的一般原则。钟永光认为,现实系统的各种对象往往存在着千丝万缕的联系,如果尽可能地一一可虑,就有可能把许多不重要的因素考虑到模型中去,这样会使得模型十分庞大,可能迷失自己,太少可能又不能精确模拟现实系统[30]。不同的研究对象和目的,边界的选取也不尽相同。在遵循一定原则的同时,模型边界的确定能否有更加精确的数学方法还有待深究。 作者:游达明 李志鹏 杨晓辉 单位:中南大学 网络新技术论文:光纤网络的新技术特征论文 摘要:光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。 关键词:光纤网络传输容量超高速超长距离DWDM自动交换光网络 一、光纤网络的发展现状和发展需求 光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大优秀支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 随着网上办公、3G移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1Gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的“全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。 二、光纤网络的新技术 2.1光纤高速传输技术 人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28T(128x10G)无再生传送8000Km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb。 2.2宽带接入 光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(VDSL);二是基于以太网无源光网(EPON)的光纤到家(FTTH);三是自由空间光系统(FSO);四是无线局域网(WLAN)。 2.3无源光网络 无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,FTTH是宽带接入的最终解决方式,而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。 2.4自动交换光网络 下一代的光网络是以软交换技术为优秀,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如MSTP和RPR),组成的智能光网络。早在2002年AT T在OFC上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(OXC)和光分插复用设备(OADM),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ASON),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。 目前,光网络的发展主要是利用DWDM技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。 随着IP业务快速的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来优秀光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络(ASON)的概念作为下一代光网络的标准草案。ASON这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。 ASON是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。 ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。 三、结语 专家分析说,随着全球电信业的转型,光通信又一次进入蓬勃发展时期,而这次发展涉及的范围更广,技术更新更难,影响面也更宽。我国在超高速率、超大容量、超长距离光通信方面取得的突破,尤其是基于40Gb/s系统的超高速超大容量光传输技术的应用,将大大改善通信网的结构,人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来,满足社会信息传输需求,并将产生巨大的社会效益和经济效益。 网络新技术论文:网络信息新技术传播管理论文 摘要:本文探讨了网络传播中的信息开发利用新技术,包括数据采掘和知识发现技术、XML、自动分类与自动摘要、智能搜索引擎技术,并讨论他们对新闻传播工作的影响。 关键词:网络传播,数据采掘,知识发现,XML,自动分类,自动摘要,智能搜索引擎 在网络时代,广大新闻传播工作者和受众面临信息过载的难题。人们一方面被信息淹没,一方面却饥饿于知识和有用信息。大量的信息不能进行及时有效的开发利用。面对信息爆炸,如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现知识、有用的信息、新闻、或新闻线索,使信息真正成为资源,正在成为各国研究的热点。从技术上看,目前主要有种解决方案。 一数据采掘和知识发现技术 在某种意义上说目前我们不是缺少信息,而是被信息淹没了。在因特网上有无穷的信息和数据。目前的数据库系统和搜索引擎可以高效地实现数据的统计、查询等功能,但是无法发现数据中存在的关系和规则,无法根据现有的数据预测未来的发展趋势,缺乏挖掘数据背后隐藏的有用的信息、知识、新闻、或新闻线索的手段,导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。人们需要有新的、更有效的手段对各种大量数据进行挖掘以发挥其潜能,数据挖掘正是在这样的应用需求环境下产生并迅速发展起来的,它的出现为自动和智能地把海量的数据转化为知识、有用的信息、新闻、或新闻线索提供了手段。 数据采掘与知识发现(KDD)一词首次出现在1989年8月举行的第11届国际联合人工智能学术会议上。知识发现(KnowledgeDiscovery)研究的主要目标是采用有效的算法,从大量现有或历史数据集合中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识,并用简明的方式显示出来。 数据采掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的原始数据中,提取隐含在其中的、先前未知的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据采掘在一些文献中有些相近似的名称,如数据开采、发现知识(KDD)、知识采掘、知识抽取、知识考察、数据融合(DataFusion)等。 知识发现是一个从数据中提取出有效的、新颖的、潜在有用的并能最终被人理解的知识、有用的信息、新闻、或新闻线索的过程。知识发现是从数据库和中发现知识的整个过程,而数据挖掘是整个过程中的一个步骤。因为数据挖掘是知识发现整个过程中最重要的步骤,所以我们通常将知识发现和数据挖掘作为同义词使用而不加区分。 数据采掘的工具目前,国外有许多研究机构、公司和学术组织从事数据采掘工具的研制和开发。这些工具主要采用基于人工智能的技术,包括决策树、规则归纳、神经元网络、可视化、模糊建模、簇聚等,另外也采用了传统的统计方法。 知识发现技术可以帮助我们从网上大量的原始数据和信息海洋中,挖掘出能反映其中规律的知识提供新闻工作者和网民。 在知识发现的基础上可以构成虚拟知识共享系统。虚拟团体是一个分布式的组织,它的成员是一组在网络上协同工作的同行,他们依靠网络的支持相互合作、共享知识,可以快速有效地解决问题。新闻工作者之间、网民之间,新闻工作者与网民之间可以构成虚拟团体,进行交互式信息传播,进行新闻、信息、知识的交流与共享。 虚拟知识共享系统包括:(1)先进的知识获取技术。帮助成员搜索、处理知识,从中提炼专家经验。(2)支持多用户的Web开发,以使成员定制自己的Web站点。(3)可以自适应团体需求的自组织式的新闻、信息、知识存储。 二XML HTML是目前因特网上广泛应用的标记语言。其优点是非常简单;固定的样式;简易且标准的连接;支持表格;编程简单。但是也存在难以扩展;交互性差;语义性差;单向的超链接:链路丢失后不能自动纠正;动态内容需要下载的部件太多;致使搜索引擎返回的结果过多;缺乏对双字节或多国文字的支持等不足。尤其是目前基于HTML的搜索引擎存在着返回结果太多,检索精度差的弊端。而XML可以有效地克服这些不足。 XML句法可标注出文档的结构和目的,这样就可缩小检索范围,提高提高检索精度。例如,用户想购买二手车,就可将查询限制为用于描述“汽车销售”的标识中。 XM能帮助人们辨别模糊词义。自然语言中的词经常多义、多指,网络信息检索系统不能分辨哪一种意思是查询中的,哪一种是文档中的。XML有助于解决词义模糊问题,提高检索的准确性。如,用户使用“brown”作检索词,他有可能想查找由DonaldBrown所写的论文,由BrownUniversity出版的论文,或有关brownbear的论文。如果用户明确想查询[author]Brown[/author],[university]Brown[/university],还是[subject]brown[/subject],就会提高检索准确性。 XML使得能用结构相邻关系来替代物理相邻关系进行检索结果相关性排序。XML可允许利用非文本数据,如数值数据、地理位置、温度值等进行检索。 三智能搜索引擎技术 目前,计算机信息检索功能已经从基本的布尔检索、截词检索、邻近检索、短语检索、字段检索发展为高级的加权检索、自然语言检索、相关信息反馈检索、模糊检索和概念检索。网络信息检索优秀工具是搜索引擎。 搜索引擎的目的是帮助新闻工作者和受众寻找信息资源。在因特网环境下,其典型实现是基于关键词匹配的信息检索机制。搜索引擎主要由四部分组成:搜索器,索引器,检索器,用户接口。搜索器的功能是在互联网中发现和搜索信息。它要尽可能快、尽可能多地搜集各种类型的信息,同时还要定期更新已有信息,避免死连接和无效连接。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表,建立起自己的物理索引数据库。一个搜索引擎的有效性在很大程度取决于索引的质量。检索器的功能是根据用户的查询在索引库中快速检出文档,进行文档与查询的相关度评价,对将要输出的结果进行排序,并实现某种用户相关性反馈机制。用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果,提供用户相关性反馈机制。 [page_break] 搜索引擎的工作原理搜索引擎起源于传统的信息全文检索理论,即计算机程序通过扫描每一篇文章中的每一个词,建立以词为单位的倒排文件,检索程序根据检索词在每一篇文章中出现的频率和每一个检索词在一篇文章中出现的概率,对包含这些检索词的文章进行排序,最后输出排序的结果。互联网搜索引擎除了需要有全文检索系统之外,还要有所谓的“蜘蛛”(SPIDER)系统,即能够从互联网上自动收集网页的数据搜集系统。蜘蛛将搜集所得的网页内容交给索引和检索系统处理,就形成了我们常见的互联网搜索引擎系统。当然,一个完整的搜索引擎系统还需要有一个搜索结果的页面生成系统,也就是要把检索结果高效地组装成互联网页面。当系统的访问量(PAGEVIEW)变大时,页面生成系统往往会成为整个系统的瓶颈。与传统的信息检索理论研究不同,搜索引擎的用户看重的是系统的稳定性、速度、易用性和返回的信息量及相关度。 据专家评测,目前主要的搜索引擎返回的相关结果的比率不足45%,其原因是现有的Internet搜索引擎拥有极少量的知识,并且是面向最一般的用户模型。不划分知识领域,不对用户建立任何描述以及使用关键词匹配的交互方式,都限制了搜索引擎的使用效率。由此提出了智能搜索引擎的概念。 智能搜索引擎应具有的特点新一代中文智能搜索引擎是一个基于汉语语法、词的上下文和语义等中文信息处理技术,自动收集、识别Internet网上的WWW和News信息,智能化地提取摘要和关键词、建立索引、提供查询和对不良信息的监控、报警功能和网络信息自动发现和查询系统。它以加权的启发式搜索算法控制信息资源的搜集,采用了一种加权的启发式搜索算法,系统根据用户配置的领域导向词和资源服务器所在地域信息,以启发式函数计算每个URL的权值,并选择权值高的URL优先访问。 智能搜索引擎可以根据互联网本身的链接结构对相关网站用自动方法进行分类,再加上结构严谨,萃取精华的开放式信息目录,为每一个查询迅速提供准确的结果。 智能搜索引擎可以预期用户的需求,并可有效地抑制关键词的多义性。如Eastman、Kodak都在尝试在它们的Intranet中使用更加智能化、知识化和专业化的搜索引擎。目前比较成功的智能搜索引擎有FSA,Eloise,InFind,CompassWare和FAQFinder。 InFind是一个类似于元搜索引擎的产品,但支持自然语言、模糊检索,可将结果自动去重、聚类,并可返回对所有搜索引擎并发查询的结果,其检索结果根据分类排列。 芝加哥大学人工智能实验室开发的FAQFinder。它是一个具有问答式界面的智能搜索引擎。在获知用户问题后,它查询FAQ文件以给出比较合适的回答。FAQFinder的内核由五个互联联系的技术环节构成:(1)基于统计方法建立FAQ文件。这是由FAQFinder中的工具Smart完成的。(2)用一个由简单名词和动词短语构成的文法树分析用户的查询,以得到一个用于支持内容匹配的描述。(3)问题识别者(QuestionRecognizer)操作文法树以辨识问题从属的类别。(4)使用语义网分析与概念匹配技术,找出与用户查询最近似的问题。(5)FAQFinder将得到的匹配返回给用户。如果没有近似的匹配,则将使用一个启发式的策略。 智能搜索引擎还可以采用协同式检索方法。该方法一般用于一个特定的用户(如一个或一组新闻工作者、一个新闻媒体、一个或一组受众)。协同式方法有时又称为公众学习方法,它将其他用户的反应反馈给当前的用户。系统不去计算分类项目的相似程度,而是计算用户之间的相似程度。协同式方法不分析分类项目的内容。协同式方法一般用于非文本化的数据,如电影、音乐等,但是也有的系统将其用于文本数据的挖掘,如新闻过滤等。已有一些系统用于电子邮件处理、会议时序安排、电子新闻过滤和娱乐节目推荐。 与智能搜索引擎技术相关的还有信息智能“推”技术和个性化检索技术。 基于网民和新闻工作者访问互联网的特点,在用户拉取信息的搜索过程中,根据其输入的关键词,通过机器学习,可以识别和预测其兴趣或偏好,从而有针对性、及时地向网民和新闻工作者主动推送相关知识和最新信息、新闻和新闻线索。推送的形式可采用频道式推送、邮件式推送、网页式推送或专用式推送。目前已有构造Web访问模式树(WAPtree)的算法,可从大量信息访问日志中挖掘用户访问信息的模式。也可从用户访问文档的超链接来预测用户的访问偏好,其知识发现采用关联性法则。 个性化检索要求能够网络信息检索系统能够学习网民和新闻工作者的兴趣、适应其兴趣的变化并提出检索建议。一般采用分布式Agent技术,例如在客户机上运行用户接口Agent,表示用户个性化模式,在服务器上运行信息检索管理Agent,相当于中介信息检索服务器,实现与各引擎的交互,用户Agent用户开始一项个性化查询quest,通过与个性化模式库中模式的类比学习,产生净化了的个性化检索模式,提交信息Agent协调模块选择相关信息检索。返回的检索结果通过信息滤波,送交显示模块,新闻工作者和网民通过浏览返回的结果,确认是否为感兴趣的文档,若为感兴趣的文档,就提交相关反馈文档模块并进行聚类,产生个性化模式,同时存入该用户的个性化模式库中,如果用户不满意,也可以将确认结果提交给强化学习模块,进行交互学习,进一步净化检索结果。 网络新技术论文:TD-LTE无线网络规划新技术初步探讨 目前,TD―LTE实验网和预商用网络建设正在全球范围内如火如茶地展开。中国移动公司在六个重点城市承担了TD-LTE规模试验网络外场测试工作。在外场测试中,性能和组网方面测试作为重要内容,将为商用网络的大规模部署奠定基础。相应地,无线网络规划新技术研究和软件工具的开发也被提上日程。 首先,TD―LTE无线网络规划流程与3G区别不大,主要包括需求分析、规模估算、站址选择、网络仿真、参数规划,始终贯穿于TD―LTE网络规划及优化各个阶段。TD―LTE采用了OFDM和MlMO多天线等多项先进技术,承载着高清视频、即摄即传等特有业务类型,需要无线网络规划中特别考虑。由于TD-LTE:~线网络规划涉及很多参数输入和最优组合,复杂高,需要软件工具支撑,因此我们开发了TD―LTE无线网络规划工具,基本实现覆盖、容量规划、自动选站、RF参数规划等部分功能。 其次,我们一起讨论TD―LTE自动选站问题,也是工程建设中关键一环。目前,2G/3G站址都是宝贵的站址资源,根据需求,从中选择符合要求的最优站点,也可以新增部分站点。我们的方案是通过采用智能局部搜索的最优化技术,自动运算获得优选站址和新增站址信息。优势在于省去了采集、校正和分析传播模型相关测试数据相关的工作量。另一方面,创新性地改变了现有基站的选址方式,使选址工作由手工操作转变成智能自动地完成。算法平衡了RSRP、RSRQ、S1NR等指标,获取全局最优方案,快速输出现存站点中,满足网络KPI情况下,可以使用的站点信息,体现出优化工作前移的思想,节约运营商在勘站、建站等方面的大量费用,为快速建设TD-LTE网络提供了重要的支撑工具。 第三点讨论的主题是TD―LTE网络容量仿真方法。在目前常用的TD―LTE无线网络数据业务网络规划仿真方法中,动态仿真方法需要海量的数据运算及硬件存储,实现复杂,运行效率低,对支撑平台要求高,实用性差。极少应用在网络规划仿真中。另一方面,基于快照的Monte-Carlo静态仿真不能够准确反映用户在TD-LTE网络下业务用户感知或者是满足一定业务QoS下的网络容量。为此,我们提出一种基于半动态仿真实现高精度TD―LTE网络数据业务的网络规划仿真方法。通过兼容Monte―Carlo仿真在空间上静止的特点与动态仿真在时间上“运动”(考虑前后TTI之间的相关性)的特点,彻底规避了动态仿真的庞大存储量和计算量问题。在TD―LTE数据业务网络规划仿真中将不同TTl在时间上关联起来,准确反映uE在一段时间内稳定的业务行为,输出较为符合实际网络的各类业务平均速率和符合实际网络的小区吞吐量。 第四点,我们就TD-LTE场景划分和优化问题进行汇报。研究内容是借鉴TD-SCDMA网络优化的思路,通过移植到TD-LTE中,在网络规划阶段就关联到后期网络优化中。通过划分不同地理场景和无线场景,根据TD覆盖场景特点建模,在不同场景配置不同优化参数。在此基础上提出TD―LTE多场景优化机制,目的在于提升网络指标、改善用户感知、提高优化效率、降低优化成本。 第五点谈谈TD―LTE无线网络RF参数自动优化问题。目前天馈优化主要是靠根据DT测试发现问题进行手工局部调整。这种方法缺陷在于针对局部问题优化,基于人工经验,效率低,不适合大量应用,考虑因素有限。通过开发1套TD―LTE自动天馈优化工具,将天馈参数的联合优化设置,快速达到优化目标。预估优化效果,无需反复路测,缩短优化时间。均衡考虑各无线网络指标,保证优化效果。通过工具软件开发,实现自动输出天馈参数优化方案,降低了网络优化时间和成本。 TD-LTE商用化进程任重道远,产业链各方需扎扎实实研究TD-LTE无线网络规划基础性和前瞻性创新技术,为TD―LTE网络规划和建设提供技术支持。在此也呼吁集产业界之力,尽早开发出满足移动公司大规模网络部署需求TD-LTE网络规划商用软件,更好支撑促进TD-LTE产业发展。 网络新技术论文:用DOL新技术组建高性价比无盘网络教室 摘要:DOL(Disk On LAN)无盘网络以全新的通信模式、高效的网络利用、低廉的服务器要求、灵活又方便多样的工作站配置迅速得到了业界的认可。很多网吧、电脑游戏厅都已经从原来的有盘网络改成了DOL无盘网络,由此可见DOL的性能及管理的方便性高与有盘网络,我们用DOL新技术组建高性价比网络教室是完全可行的。 关键词:无盘网络;DOL;服务器;无盘工作站;网络教室 1 引言 什么是无盘网络?简言之,一个网络中的所有工作站上都不安装硬盘,而全部通过网络服务器来启动,这样的网络就是无盘网络,这些工作站被称为无盘工作站。 没接触过无盘网络的人可能会很快对这样的网络产生兴趣,每台工作站省掉一个硬盘,一套三四十台机器的网络省掉的钱就相当可观,这可能是每个刚接触无盘网络的人的第一印象。的确,省钱是无盘网络的一大重要优点,而实际上无盘网络的最主要优点却并不是省钱。无盘网络的最主要优点应该是“管理和维护”。 作为网络管理员的教师们可能对"管理和维护"有比较深的认识,网络管理员的主要工作就是要保证一个网络能正常运行。一个普通的有盘网络,如一个网络教室,如果网络中的工作站出了什么问题,开不了机、上不了网,或者网络中的软件要升级,比如说这个网络教室中工作站本来安装了Office97,而现在要全部升级为Office2000,这时网络管理员就要忙起来了,他要负责把每台机器都调整好,安装上新的软件,甚至每台机器的硬盘都要重新格式化、分区、安装好系统……也许过不了多久,系统又被学生不小心破坏掉,于是又是繁琐的安装、调试……麻烦不说,还要耽误工作影响用户的正常使用。 因此,一种新的网络结构:无盘网络出现了。无盘网络的本意一个是为了降低工作站的成本,另一个就是为了管理和维护的方便。试想,如果把工作站要用到的操作系统的文件和软件文件都放到服务器上,系统的管理和维护、软件的升级都只需要在服务器上完成,这对网络管理员来说的确是福音。 DOL(Disk On LAN)无盘系统是局域网应用中的新技术,它将充分发挥了网络、硬件和操作系统的潜能,自从出现后迅速在深圳、南京、福州、南昌、长沙、内蒙、成都、云南等地的网吧掀起一遍无盘的浪潮,获得了众多用户的一致认可!该技术在性能上、在管理的方便性上都超过了有盘网络,有盘能运行的,DOL无盘不但全部能运行,而且运行更稳定、更快、内容更多、维护更简单,DOL无盘系统在校园网、网吧、游戏网、企业网、证券网、电子酒店、KTV包房VOD系统等局域网中正在迅速发展。 DOL无盘教学网的好处:服务器价格低廉,使用DOS操作系统,不需配置驱动程序,出现故障可随时更换;工作站电脑不需要硬盘,节约能源,节省成本,减少了硬件投入与维护;启动和运行跟有盘一样快,解决了速度瓶颈,在千兆网络上70台机器同时上网。联机工作等速度不受影响;系统不怕被破坏,能自动还原,无需频繁重装系统;系统可以内置各种大型教学软件,且随着市面上的新教学软件的出现在不断升级,保证你的教学时刻是最新、最全、最大限度吸引生源。 2 DOL 无盘网络教室的特点 2.1 硬件要求低、配置简单 (1)服务器:不需要使用专业的服务器及SCSI硬盘,普通的INTEL 845、865主板配置双IDE硬盘及1―2G内存即可胜任。操作系统使用无版权问题的DOS,且不需配置驱动程序,如果服务器损坏,只需将硬盘和内存插接到另外一台机器上,开机即可作为服务器工作; (2)客户机:只要求有Realtek 8139或RTL8100集成网卡,不用硬盘,其它配置无特殊要求,只与希望运行的操作系统和应用程序有关。采用DOL系统后,绝大部份软件的运行速度会比有盘更快;如可以在P3 550 128M的机器上运行Win XP和Office XP,开机自检完成后25秒进系统,完全可满足计算机初、中级及办公自动化的培训要求; (3)网络:100M/1000M网络到桌面,最好交换机有1000M端口。 2.2 运行速度快 (1)DOL系统充分考虑到网络环境的运行特点,在网络通信协议和磁盘驱动的处理上都进行了优化,服务器端可采用多块千兆网卡,并行运行;DOL服务器用海量内存作为磁盘的缓存,客户机的磁盘读写操作只与服务器的内存进行数据交换,因此远程启动的客户机启动运行迅速、流畅,远远超过本地硬盘的速度。所有客户机电脑同时重启动完成所需时间仅在1分钟之内。 (2)不必安装防火墙和杀毒软件,不用对网上的文件,网页,邮件进行扫描,因此上网收发邮件的速度更快。 2.3 系统安装更简单(只要有一个系统盘,3分钟内可以开机上课) (1)只要在任意一台客户机上安装完操作系统及共用的软件;将安装好系统的硬盘挂到DOL服务器上;打开局域网内所有电脑(无需硬盘)立即可以使用,不用化费大量时间每台安装系统,也不用象其它无盘系统需要上传操作系统; (2)更换操作系统,只要更换服务器的系统盘(可选用抽屉式活动硬盘盒),重新开机便可使用,只需3分钟,也就是说每个任课老师可以带自己的系统盘来上课; (3)采用多种方式以简化客户机的配置过程,在服务器上可以自动、批量或个别指定任何一台客户机的IP地址网关、DNS和工作站名称等; (4) 新的工作站,插上网线开机认一遍机器的驱动就可以使用。把这一状态保存下来即可。 2.4 软件更新方便 (1)管理员在客户机端使用“超级客户机”启动,只需在这台客户机上进行一次操作,即可实现整个网络软件的更新。软件更新只要在一台学生机上进行,在服务器上将其共享后,其它学生机重新开机即可使用; (2)可以在客户正在使用电脑时,安装新的软件,在需要使用时再共享出来; (3)如果新装的软件暂时不用,可以关闭共享,如不需要再用,只要删除共享,不会影响原来的使用,更不会留下任何的软件垃圾; (4)客户机也可以安装或更新软件,如果新安装的软件不再需要,不用卸载,只要按下还原键,再启动就可以。 2.5 系统更稳定 (1)去除了客户机上的硬盘,也就去除了病毒的存储介质,使从局域网内部感染病毒的机会降低为零; (2)DOL服务器中没有常规的Windows 操作系统,不支持常规的网络访问方式,也不可能感染病毒; (3)客户的所有写入均为虚拟操作。可以做硬盘分区,格式化,修改和删除文件,系统启动时一按还原键(可以设定为自动还原),统统复原。服务器中的系统盘只读不写,不会被修改; (4)支持服务器多网卡和网卡备援, 服务器端可以有多块网卡同时为客户机提供服务,可以为客户机指定从哪块网卡启动运行,以达到服务器负载均衡的目的,避免网络阻塞。在指定的网卡有故障时,客户机可以从备援网卡启动; (5)每个磁盘映像有两个还原点,管理员可以在任何时间把磁盘还原到指定的还原点。每台客户机也有两个还原点可用,用户可以在任何时间把系统还原到指定的还原点,管理员还可以将其设定为自动还原。 2.6 支持多种硬件软件配置 (1)DOL系统支持多种硬件配置,多种硬件型号的客户机可以共用同一个网络硬盘映像,因此即使是在不同硬件的客户机上,也可完成软件的同步安装和更新; (2)DOL系统支持多种软件配置,多种软件配置的客户机可以共用同一个DOL服务器,一个DOL服务器最多可同时提供4种操作系统(98/2000/XP/2003),8种硬件配置。利用客户机的备份还原功能,理论上可以将服务器提供的8种配置扩展为24种配置。 2.7 运行成本更低 (1)硬盘是电脑中易损配件,无盘电脑的故障率更低,不但能减少维护费用,更可以节约配件更换的开支; (2)客户机上不用安装硬盘,不但可省下运行时的电费。还可以减少热量散发,省下不少空调费用(每个机房按50台电脑估算约可节约3KW的电能消耗)。 2.8 软件兼容好 DOL软件优秀采用硬件存储设备驱动程序模型,通过网络把服务器上的映像文件模拟为与本地硬盘一模一样的“硬盘”,由于该驱动程序处于系统的最底层,对所有上层的文件系统和应用程序都是透明的,因此使用本系统的客户机稳定可靠、软件兼容性极佳,客户机的操作与普通有硬盘的计算机没有任何区别。目前已通过DOL系统测试的软件: 3 多媒体计算机网络教室配置方案 3.1 要求 能满足目前所有的教育课程的培训需要。 (1)为满足计算机网络培训需要,每台电脑要求独立运行一个服务器版的操作系统,Win2003,Win2000 server,Win2000 advance server。学生在配置完成后,重启电脑时,能够保存,在下个班级上课时能够清空。(通常有盘电脑能设置,能保存但清空不方便;一般的无盘电脑设置后不能保存;DOL可以做到。) (2)能满足多媒体,网页制作,办公自动化,CAD,3DMAX,编程等教学要求。 (3)对电脑维护类课程,可以做硬盘分区,格式化,安装、删除软件,软件配置等操作,在下一个班级上课时可以对所做的所有操作全部清空(只需要一分钟)。 (4)可以引导多个上课环境(DOL一个系统盘可以引导4个不同的操作系统同,8个不同的用户环境。) (5)每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的系统盘插到服务器上,开机便可使用。 3.2 网络拓扑图 3.3 硬件配置和费用估算 3.4 优点 (1)50台电脑的网络教室只花费十万元左右,性价比突出; (2)采用普通的网络结构,布线、管理简单,维护方便; (3)服务器未使用动辄数千元的SCSI硬盘、服务器主板和专用的CPU、内存等,而是使用了价格低廉的IDE硬盘、865主板、赛扬CPU及DDR内存;服务器的搭建十分简单,和工作站的本质区别在于安装了DOL系统和配备了较大的内存、硬盘,服务器一旦出现故障,只需用任何一台工作站替代即可继续工作; (4)由于虚拟系统的与服务器无关性,每个任课老师可以打造自己的教学环境,上课时只要把自己做好的虚拟系统盘插到服务器上,开机便可使用。 4 结束语 DOL无盘系统平台,可以完全替代现有学校机房硬盘加保护卡的使用方式,兼容教学中常用的信息技术教育和学校管理所需的各种软件和硬件环境,易于搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的计算机教学及办公网络,是学校搭建网络教室的首选。 网络新技术论文:基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究 摘要:人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案,以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,和每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,及最优嵌入维数则采用最小BP算法,预测误差法进行电压波形发生畸变引起电压波动和闪变以及三相不平衡。 关键词:电能质量检测;BP算法;人工神经网络 1电能质量新技术研究 人工神经网络BP算法在农村电力短期负荷多变量预测结构发生了重大变化,探索一种神经网络BP算法在农村电力短期负荷的多变量质量检测相空间融合方案以及新型智能电网中的物联网信息聚合技术,同时针对每一分量质量检测采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。 2电能质量检测新技术 2.1当前电能质量检测原理 对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术:(1)能捕捉快速瞬时干扰的波形;(2)需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息;(3)建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。 2.2电能质量新技术应用 基于电能质量在硬件和软件上应用平台主要有数字信息聚合技术处理、物联网信息聚合技术等新技术以及新的如小波变换的BP算法。电能质量检测对于系统实时性和支持复杂算法的特殊要求,提出一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案。基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法,有效排除了噪声干扰,实现了精确的故障时刻定位。基于小波变换的理论,结合电能质量检测数据的特点,将基于小波变换系数的门限方法应用于电能质量检测数据的压缩。基于电能质量检测系统的组成部分和该系统不但能实现电网数据的精确采样分析电网的各项电能质量指标,并以直观的图形显示出来。 3电能质量新技术分析原理 电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学算法,由于干扰源性质各异,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内,建立干扰源和物联网聚合电网元件准确的数学模型有时困难很大,有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用:分析谐波在网络中的分布波形畸变及在网络中的传播;分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。目前所采用的方法为: (1)时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。 (2)频域分析方法该方法主要用于谐波问题的分析计算,包括频率扫描,谐波潮流计算等。即在非线性负载的动态特性,常规的谐波潮流计算法基础上,对非线性负载进行仿真计算,从而得到动态谐波潮流解。 (3)基于变换的方法这里主要指Fourier变换方法、短时Fourier变换方法和小波变换方法。作为经典的信号分析方法Fourier变换具有正交、完备等许多优点,而且有象FFT这样的快速Fourier算法,因此已在电能质量分析领域中得到广泛应用。但在运用FR时,必须满足以下条件:满足采样定理的要求,即采样频率必须是最高信号频率的两倍以上;被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化。 4电能质量研究中的人工智能新技术 (1)专家系统成本较高且在开发过程中耗时过长,但依然出现了很多应用。这些主要体现在对畸变的电压和波形进行分类;对电能质量问题的解决方案在专家系统架构下进行开发;测量和分析电能质量及电力系统电磁兼容性和识别电能质量可扩展的系统。 (2)根据历史数据和一些影响负荷变化的因素变量来推断将来时刻的负荷值。具有原理和结构简单、研究速度快、外推特性好的等特点。也存在历史数据要求高、无法详细地考虑各种影响负荷的因素,模型初始化难度较大,需要丰富的经验和较高的技巧的缺陷。 (3)滑法指数平滑法是一种曲线拟合法,在短期负荷研究中,一般用过去数周的同类型日的相同时刻的负荷组成一组时间上有序的观测值,然后对该数组进行加权平均就得到所需的负荷值。 (4)序列法就是根据负荷的历史资料设法建立时间序列的数学模型,并在该模型的基础上建立负荷研究的数学表达式,对未来的负荷进行研究。 (5)神经网络BP算法在农村电力短期负荷预测的主要思想是把电能质量检测分析监控分为两个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入电能质量检测分析监控信息采集通过输入电能质量检测分析监控层经隐含层逐层处理中心数据采集来的信息并计算每个单元各个节点的实际输出电能质量检测分析监控技术;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到中心数据采集期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出电能质量检测分析监控与期望输出电能质量检测分析监控短期负荷之差值(即误差),以便根据电能质量检测分析监控短期负荷此差值调结权值,就是可对每一个电能质量检测分析监控短期负荷权值计算出接收单元的误差值与发送单元的激活值的积。因为这个积和误差对权重的(负)微商成正比(又称梯度下降算法),把它叫做权重误差微商。电能质量检测分析监控短期负荷规则的指导思想:对电网权值和阈值的修正要沿着表现函数下降最快的方向-负梯度方向如下: 5结语 基于人工神经网络BP算法在电能质量检测分析监控新技术应用研究两个趋势:其中之一就是全智能控制化,自动对电能质量问题进行识别和数据处理,从而实现全面的无人监控功能;另一个则是通信技术远程化和同时针对每一分量混沌时间序列采用互信息法进行最佳延迟时间的选择,最优嵌入维数则采用最小BP算法预测误差法进行确定。所以远程化就可以适应不同层次的监控要求,从而使电能质量的监控点能够分布到电网中的任何地方,并且具有良好的在线功能。利用计算机VPN和以太网网络技术的更新融合,为不同地点供电系统电能质量的远程集中监测和分析数据建立主要包括GPRS授时技术进行与GIS多点同步采样,同时建立WEB网络平台和大型数据库管理供电网络运行数据供电系统的稳定。 作者简介:池安祥,重庆市綦南供电局助理工程师;康鸿飞,重庆市綦南供电局助理工程师;徐奉英,重庆市綦南供电局助理工程师。 网络新技术论文:关于网络安全新技术研究 摘要:目前,宽带网的普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。随着我国电子政务的进一步发展,政府对企事业单位的管理将更多地从网络上进行,因此企业办公将不再局限于传统模式,而是将内部办公计算机通过局域网连接起来,形成信息化办公的群体效益,而企业内部网络搭上Internet互联网这个信息高速直通车后,使得信息交换传递更加快捷及时,现代办公已经发展到办公信息化的时代。然而随着信息化在我国的不断深入与发展,网络安全问题也日益成为我们关注的焦点。 关键词:网络隔离; 防火墙;局域网;网络安全 1 前言 随着Internet的飞速发展以及我国政府信息化为代表的电子政务的蓬勃发展,宽带网已经得到普及,业界电子商务的开展,海量的网络信息,日趋丰富的网络功能使得“网上办公”条件已经成熟。,办公信息化带来了办公效率质的飞跃,但办公信息化的安全,特别是内部办公网络的安全问题,也极大地引起人们的关注和思考。信息安全性要求和政府办公效率问题一度使人们陷入两难境地。2000年1月1日起正式实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》中更是明确规定:“凡涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或者其他公共信息网络相连接,必须实行物理隔离”。 2 网络隔离技术简介 2.1 网络隔离技术的发展历程 最早研究网络隔离技术的国家有美国、以色列和俄罗斯,我国提出物理隔离是在20世纪90年代的中后期。网络隔离概念最早是国外军方以“物理隔离”提出来的,不过直到现在,也没有完整的关于网络隔离技术的定义和标准,现在一般称之为“GAP Technology”,意为网络隔离。 网络隔离技术的发展到目前为止经历了以下五个发展阶段: 1) 完全的物理隔离。内部网络与外部网络为两套网络,它们之间完全的物理隔离。 2) 硬件隔离卡隔离。在客户端增加一块硬件卡,客户端硬盘或其他存储设备首先连接到该卡,然后再转接到主板上,通过该卡能控制客户端硬盘或其他存储设备。 3) 数据转移隔离。利用转移系统分时复制文件的途径来实现隔离。 4) 空气开关隔离。通过使用单刀双掷开关,使得内外部网络分时访问临时缓存器来完成数据交换的。 5) 安全通道隔离。通过专用通信硬件和私有不可路由协议等安全机制来实现内外部网络的隔离和数据交换,不仅解决了以前隔离技术存在的问题,并有效地把内外部网络隔离开来,而且高效地实现了内外网数据的安全交换,透明支持多种网络应用,成为当前隔离技术的发展方向。 2.2 网络隔离技术原理 网络隔离产品采用了网络隔离技术,是使用带有多种控制功能的固态开关读写介质连接两个独立主机系统的信息安全设备。由于两个独立主机系统之间,不存在通信的物理连接、逻辑连接、信息传输命令、信息传输协议,不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,且对固态存储介质只有“读”和“写”两个命令。所以,网络隔离产品从物理上隔离、阻断了具有潜在攻击可能的一切连接,使“黑客”无法入侵、无法攻击、无法破坏,实现了真正的安全。 3 防火墙的体系架构 3.1 防火墙的体系架构 目前的防火墙大都依赖于对数据包的信息进行检查,检查的重点是网络协议的信息。防火墙主要查看IP包中的IP包头、TCP包头、应用层包头以及数据加载的包头,要了解防火墙的具体架构,就需要分析它是检查的那一层协议的信息。根据OSI模型,防火墙架构包含以下几种:包过滤防火墙,电路网关防火墙,应用网关防火墙,状态检测包过滤防火墙和切换防火墙。 3.1.1 网络隔离设备的体系架构 防火墙是建立在内外网边界上的过滤封锁机制,内部网络被认为是安全和可信赖的,而外部网络被认为是不安全和不可信赖的。防火墙的作用是防止不希望的、未经授权的通信进出被保护的内部网络。防火墙对网络安全的保护程度,很大程度上取决于防火墙的体系架构。 3.1.2 网络隔离设备的实现机制 网络隔离设备由内网处理单元、外网处理单元和专用隔离硬件组成。网络隔离硬件包括一个独立的固态存储单元和一个独立的调度和控制单元,内网处理单元和外网处理单元在同一时刻最多只有一个同固态存储单元建立非TCP/IP协议的数据连接,并通过私有协议进行数据的交换。下面提到的外网指不可信网络(如Internet),内网指高安全性的内部专用网。 通常情况下,网络隔离系统的外网处理单元与外网相连,内网处理单元与内网相连,外网和内网是完全断开的。 3.2 安全性分析比较 防火墙设备侧重于网络层到应用层的策略隔离,操作系统、内部系统的漏洞、通用协议的缺陷等都成为不安全的潜在因素。 首先由防火墙的体系架构可知,防火墙可能会产生网络层短路,从而导致伪造合法数据包带来的危害;防火墙还难于抵御数据驱动式攻击,即大量合法的数据包将导致网络阻塞而使正常通信瘫痪。其次,防火墙很难阻止由通用协议本身漏洞发起的入侵。第三,防火墙系统本身的缺陷也是影响内部网络安全的重要因素,当防火墙主机被控制后,内部受保护网络就会暴露无疑。第四,要使防火墙发挥有效的安全性,需要正确、合理的配置防火墙相关的安全策略,而配置的复杂程度不仅带来烦琐的工作量,同时也增加了配置不当带来的安全隐患。 3.3 各自定位的分析比较 3.3.1 解决目前防火墙存在的根本问题 1) 防火墙对操作系统的依赖,因为操作系统也有漏洞。黑客攻击防火墙,一般先攻击其操作系统,控制了操作系统,即控制了防火墙。而网络隔离产品在内、外部主机系统中嵌入安全加固的操作系统,并且内部主机的操作系统对外部攻击者是不可见的; 2) TCP/IP的协议漏洞; 3) 防火墙、内网和DMZ同时直接连接; 4) 应用协议的漏洞,因为命令和指令可能是非法的; 5) 安全策略的漏洞:在防火墙的安全策略,对于一个厉害的黑客来说是暴露的,他可通过利用错误配置的安全策略,侵入到您公司的内网。 3.3.2 网络隔离技术的指导思想与防火墙有很大的不同 1) 防火墙的思路是在保障互联互通的前提下,尽可能安全; 2) 网络隔离技术的思路是在保证必须安全的前提下,尽可能互联互通。 3.3.3 体系架构不同 网络隔离产品一般为双机或三机系统,而防火墙由一台处理机组成,为单机系统。而网络隔离设备实现了OSI模型七层的断开和应用层内容的检查机制,因而不会产生网络层短路,消除了基于网络协议的攻击。 3.3.4 设备本身的安全性不同 防火墙为单机系统,无法彻底消除操作系统的漏洞的威胁。一旦其操作系统被恶意攻击,防火墙完全处于被黑客控制之中,那么受防火墙保护的另一端网络就完全暴露在攻击之下。受保护网络的安全程度,很大程度上取决于防火墙自身的安全强度。而网络隔离产品由于采用了可靠的双机系统结构,可以提供从硬件、协议到内容的全方位安全保护。即使外部主机系统被曝光,也无法对内部主机系统进行攻击,因为内部主机系统和外部主机系统是物理隔离的。 3.3.5 安全规则配置的复杂程度不同 防火墙主要依据网络管理工程师配置的规则进行安全检查,其安全性的高低与规则配置情况密切相关。规则配置十分复杂,规则最终所起的作用不仅与每条规则有关,而且与每条规则的先后顺序、规则之间的相关性都有很大关系。网络管理工程师必须仔细检查每条规则,以保证其结果是其预期的结果。 从另一个方面讲,防火墙的配置要求网络管理工程师有较高的网络知识和技术水平。防火墙只是一个被动的安全策略执行设备,防火墙不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁,规则配置错误将造成不安全通道打开。 而网络隔离设备无需进行复杂的规则配置,只需设定一些内外网访问政策。网络隔离设备仅允许定制的信息进行交换,即使出现错误,也至多是数据不再允许传输,而不会造成重大安全事故。 3.3.6 是否防止内部的泄密行为 网络隔离与信息交换系统采用内容过滤和检查机制来防止泄密,另外具有严格的身份认证机制,因此不仅使信息网络的抗攻击能力大大增强,而且有效地防范了信息外泄事件的发生。而防火墙一般不具有这些安全机制,内部的用户主动泄密,防火墙是无能为力的。 3.3.7 内部支持的协议不同 防火墙由于采用标准的TCP/IP协议,不能防止利用标准网络协议中的缺陷进行的攻击。一旦防火墙准许某些标准网络协议,防火墙不能防止利用该协议中的缺陷进行的攻击。 而网络隔离产品内外网主机之间不存在依据协议的信息包转发,只有数据文件的无协议“摆渡”,因此最大程度上减少了由于标准协议所带来的安全漏洞。 3.3.8 对未知网络攻击的防范能力不同 目前发现的攻击,按照分类,有基于应用协议漏洞的,有基于TCP/IP协议漏洞的,有基于命令的,有基于包的,有基于操作系统的。网络隔离产品从根本上解决了这五种类型的攻击。因此,新的攻击,只要是基于上述五种原理的,不管是已知的,还是未知的,都可以阻止。而防火墙没有从根本上解决基于操作系统、应用协议、TCP/IP协议等漏洞造成的安全问题,从而缺乏对未知网络攻击的防范能力。 3.3.9 安全性和处理速度的矛盾 防火墙在安全性、效率和功能方面的矛盾比较突出。防火墙的技术结构,往往是安全性高效率就低,效率高就会以安全性为代价。而网络隔离产品私有硬件隔离交换,不存在安全性和处理速度的矛盾。 3.4 发展趋势的分析比较 针对目前防火墙存在的安全缺陷,防火墙技术会向具有入侵防御功能的智能化方向发展,同时网络架构的不断升级要求防火墙处理能力的不断提高。 目前网络安全市场上,以防火墙为优秀的安全体系架构实现的安全保障体系未能有效的防止频频发生的网络攻击,以及防火墙集成的IDS造成的漏报误报,这些都要求未来的防火墙具有更高的安全性,集成IPS的防火墙将逐步取代集成IDS的防火墙。通过集成多种功能设计,例如包括VPN、AAA、PKI、IPSec等多种附加功能,提高防火墙的可管理和可控能力,不断增强防火墙的抗DoS攻击能力,同时利用统计、记忆、概率和决策的智能方法对数据进行识别来达到访问控制的目的。具备集中的网络管理平台,支持双机热备份、负载均衡和多出口路由以及IPv6等将是未来防火墙的发展重点。 网络隔离技术经过几个阶段的发展,目前正处于第五代网络隔离设备的研发阶段。网络隔离技术正向易用性、应用融合化等方向发展,网络隔离技术在负载均衡、冗余备份、硬件密码加速、易集成管理等方面还需要进一步的改进,同时更好地集成入侵防御和加密通道、数字证书等技术,将成为新一代网络隔离产品发展的趋势。为了更好的满足我国提出的内网、外网和公网的网络体系结构,从成本和易管理方面出发,三网或多网的网络隔离设备也将成为网络隔离技术的一个发展方向。 4 结束语 网络隔离是一项网络安全技术,网络隔离可能对防泄密管理有很大的帮助,但这不意味着网络隔离是一项完全的防泄密技术。将网络隔离技术完全等同于防泄密技术是一种错误的理解。实际上即使是网络隔离,也没有解决类似于电磁辐射所导致的泄密,只有防电磁辐射泄密技术如TEMPEST才能解决这类问题。 网络隔离是目前最好的网络安全技术,它消除了基于网络和基于协议的安全威胁,但网络隔离技术也存在局限性,对非网络的威胁如内容安全,就无法从理论上彻底排除,就像人工拷盘一样,交换的数据本身可能带有病毒,即使查杀病毒也不一定可以查杀干净。但它不是网络安全问题,不存在攻击和入侵之类的威胁。如果用户确定交换的内容是完全可信和可控的,那么网络隔离是用户解决网络安全问题的最佳选择。 网络新技术论文:网络入侵检测系统NIDS的新技术研究 摘要:该文在阐释入侵检测系统与网络入侵检测系统概念、原理的基础上,分析了现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的不足与问题,并针对存在的问题提出了具体的改进策略与建议。以期对新型网络入侵检测系统的研究与应用有所启迪。 关键词:网络入侵检测系统;NIDS;改进 随着计算机和因特网的普及与应用,大量的个人、企业与政府机构信息开始保存在于计算机和网络服务器中,这就对信息安全提出了更高要求,对安全解决方案的需求与日俱增。现有的网络、信息安全解决方案中最常用的就是防火墙。传统意义上依靠防火墙建立网络组织结构,常常是“外紧内松”,能够有效阻止外部人员的入侵,但对内部人员所做的攻击却无能为力。而入侵检测系统的成功研发与应用,是对防火墙缺陷的有益补充。入侵检测系统能够在入侵攻击发生时或者对系统造成危害前,检测到入侵攻击,并驱逐入侵攻击,有效减少因为入侵造成的损失。入侵检测系统因此也被称为继防火墙之后的第二道安全保护锁。本文欲在阐释入侵检测系统概念、分类的基础上,分析现有网络入侵检测系统在攻击检测方面存在的问题,并针对存在的问题提出具体的改进策略与建议。 1 IDS与NIDS概述 1.1入侵检测系统(IDS) 入侵的含义,从广义上讲,包括攻击发起者通过非正常手段取得合法的计算机系统控制权,也包括攻击者利用收集到的漏洞信息,恶意的对计算机及网络系统造成拒绝访问、使用等危害的行为。而入侵检测,便是发觉、发现入侵行为的过程。它通常是通过对计算机或网络系统中若干个关键点进行信息收集,以此来判断、分析、发现计算机或网络系统中存在的违反安全规定、安全策略的行为或者曾被攻击过的迹象。能够实现上述功能的件、硬件或得它们的组合,即是所谓的入侵检测系统(IDS)。与其他计算机、网络安全产品不同,入侵检测系统更多的具有智能特点,它可以对收集的数据进行分析、判断,进而得出有用的结果。有效的入侵检测系统能够简化、降低计算机和网络管理人员的工作程序和工作量, 1.2 网络入侵检测系统(NIDS) 网络入侵检测系统的最大特点之一,就是检测数据来源于网络,而非传统的主机。在以太环境下,它主要利用网卡的混杂模式来获取监测网段中的数据包,其保护着整个网段信息安全的任务。而在交换环境下,网络入侵检测系统为了获取到有用的数据需要对其进行精心的设计。网络入侵检测系统功能的实现,是通过对所收集数据三类特征的对比来发现可能存在的入侵行为的。这三类特征分别是:串、端口和数据包头三者的特征。串特征表现为在数据正文中出现代表某种攻击意义的字符串;端口特征则是通过对特定数据连接端口查看来发现可能存在的入侵,如:木马程序大多都是通过指向特定的端口来接收控制信息。数据包头特征是指所检测到的数据包头中存在码位上的非法的组合,最为典型的例子就是Winnuke。 2 网络入侵检测系统检测方面存在的不足 网络入侵检测系统常用的检测方法有异常检测、特征检测、协议分析和状态检测等。在实际中的应用中入侵检测系统通常都是多种检测方法的组合。但这同样不能保证入侵检测系统的有效性,其中一个重要原因就是自身存在的设计缺陷。具体主要表现为以下几点: 2.1 异常检测方面 异常检测通常使用统计的方法来实现。它是以大量的原始审计记录为基础的,如果单纯的使用统计来实现入侵检测功能,则对不会或很少影响统计规律的入侵审计记录予以忽略,即使已经有了明显的入侵特征。并且采用统计方法实现的入侵检测系统在大量的入侵行为发生情况下,被训练成适应模式。在入侵者发现入侵活动被监视时,可以对统计人侵检测系统中统计方法进行研究,有意识的在该系统可以接受的范围内制造审计事件,逐步使入侵检测系统将入侵事件当作正常事件来对待。 2.2 特征检测方面 一个困扰着网络入侵检测系统的问题就是,现有检测规则的更新永远落后于攻击手段。现实情况是,一个新的系统漏洞的公布,可能就会立即出现利用该漏洞攻击的方法或手段,但与之相适应的检测、防护规则却可能需要很长时间才能研发出来,弥补该漏洞。现实中存在着一个发现新入侵方法到用户升级安全规则库和知识库的时间差,对于恶意的入侵者,这个时间差就已足够入侵者发动入侵攻击行为。并且,既使公布了可以防范攻击的检测规则,也可能存在误报率过高问题,而对真正的攻击却起不到防护作用。现在有越来越多的恶意入侵者,或者所谓的黑客有不公布他们发现的漏洞的倾向,这就为攻击特征的总结带来无形中的困难。 2.3 系统实现方面 由于受网络入侵检测系统保护的网络、主机及其内部五花八门程序影响,既使是对同一个协议分析,实现的方法也不尽相同。入侵者很有可能利用不同系统中不同的实现方法的差异来进行目标系统信息的收集或者进行选择性的攻击。由于网络入侵检测系统不可能智能化到通晓这些不同系统的不同实现方法,故而也就可能被入侵者成功绕过。同时,在外在检测方法方面也存在着入侵变体、协议、及TCP/IP协议等方面局限的限制。 3 网络入侵检测系统的改进 网络入侵检测系统结构改进的原则是:“网络入侵检测系统知道得越多、越智能,其效果就更好”。首先引入网络环境信息的概念,它表示网络入侵检测系统所处网络的各种相关的信息,体现了网络入侵检测系对所网络情况的认知与把握。网络环境信息,主要“主机特征信息”、“主机评估价值”以及“网络拓扑信息”等和当前网络相关的所有信息。改进的网络入侵检测系统主要就围绕网络环境信息展开,通过对网络环境信息的获取、利用与维护,达到对当前网络入侵检测系统的改进目的。 3.1 网络环境信息的获取 1)主机特征信息的被动发现 一般情况下网络接口设备都在“混杂模式”下工作,通过与目标网络的并联,来侦听通信数据,抓取数据包。数据包获取后,再进行协议分析。抓取的数据包在协议分析后,被送到“入侵数据分析器”中进行入侵分析,主要是对这个包的副本进行分析,以此来判断是否可能含有主机特征信息,如果可能,则被送至“网络环境信息分析器”中进行主机特征信息分析。该过程主要采用被动发现技术。但网络情况的不断变化的,所以应该采用“发现”的动态的、长期的过程来实现,可以考虑与主动发现技术结合起来,取长补短。 2)主机评估价值的产生 对于主机评估价值,管理员可以有意识的予以把握,而不是被动的应用。可以采用以下两种设置方式:1)自动生成。管理员可以通过预先设置自动主机评估价值的生成规则,由系统自动动态生成。2)手动生成。对于有特别重要的、有特殊用途或意义的,或者对配置要求可能长期不变的设备,进行手动设定主机评估价值。 3.2 网络环境信息的维护 这里我们主要讨论,建立、维护带有“针对信息”的入侵规则库的改进。改进的网络入侵检测系统的入侵规则最好还是以snort规则为基础,加入“针对信息”,即通常所说的本入侵可能针对的群体范围。 3.3 网络环境信息的利用 当前的网络环境信息的利用可以说是很不明确的,随着对网络环境信息的发现和分析研究的深入,应该会更高效地利用。如:利用网络环境信息数据库对入侵信息进行必要的过滤和分拣,生成针对特定“主机评估价值”的分类安全信息,过滤掉不会对目标主机产生威胁的信息;而按主机对安全日志信息进行分类及必要的排序后,可以更加的直观与突出,有助于管理员采取不同的应对策略或方案。 4 结束语 在未来的工作与研究中,我们希望再实现一个较完整的“网络入侵检测系统”原型,将文中提到改进方法予以进一步验证和改进。同时,随着被动网络发现研究的深入,网络环境信息的利用方式可能会越来越多样化、越来越明确。本文通过对现有的网络入侵检测系统的分析,发现了其中存在的问题,即“无效告警情况多,对所处的环境一无所知”,以此提出一些改进方法,以期能够开阔思路开展进一步的深入研究。 网络新技术论文:房地产缩减开发成本与数字网络新技术在房地产营销中的应用 【摘 要】随着现代经济和社会的发展,信息技术和网络技术在人们日常的生产生活中发挥的作用越来越大,但是在房地产行业当中却是刚刚起步,基于目前房地产行业价格居高不下,房地产行业的市场存量逐年增加,所以论文主要是探讨房地产缩减开发成本与数字网络新技术是如何推动房地产营销的。 1 引言 随着现代科技和经济的发展,城市中信息技术越发的普及,各种生产活动似乎都用到了信息技术。而且随着城市化进程的加快,人们的思想认识也越来越开放,对生活的品质十分的看重。但是城市建设用地却在逐年减少,房屋开发建设所需的新科技和新型环保材料等成本持续攀升,导致房屋价格迅速上升,造成了房地产的市场储存量增加。 2 在网络技术的支持下房地产缩减开发成本的具体方法 房地产的市场储存量过大,排除我们国家经济宏观调控的因素,更多是因为价格机制波动大的原因造成的。根据经济规律,价格下降会促进产品的销售,并且会出现供不应求的情况;价格上升,则会出现供大于求的情形。拿房屋来讲,人们还是想要购买的,可却是心有余而力不足。因为近年来房价一直在上升,而且居高不下,目前还在上涨,普通民众的工资水平却没有上调,薪资水平与持续攀升的房价不是正比例关系,所以要想减少房屋的市场储存量,打开营销市场,必须从要从房价着手,缩减房屋开放的成本。 现在是网络化的时代,缩减房地产开发成本,可以借助互联网的模拟统筹和精密的计算分析对房地产的开发成本进行有效的控制和管理。一般来说,房地产开发工程是一个十分复杂的施工过程,对各种资源的调配和分布以及施工进程等有着既定的目标,但是在实际的施工过程中,总是会出现各种各样的问题,所以在对房地产行业的成本进行A估时一定要留有一定的度,把工程的建设控制在上下可浮动的度里就可以了,还有一点需要兼顾的是项目管理与成本控制的相关人员的职业涵养与专业度,这也是控制房产项目成本的一大关键因素。房地产项目成本控制大致可以分为三个大的阶段,事前、事中、事后。具体可以在以下几个方面进行缩减调控。 2.1 前期的设计阶段 众所周知规划设计阶段对整个工程建设的影响非常大,所以房地产开发企业在进行房地产项目开发时要做的第一点就是要转变观念,与从前的旧思想说再见,过去在工程的规划设计时我们比较倾向于房屋的外型、规模,其次才会考虑价格方面,现在我们要做到的就是达到施工费用与房屋建设效果的双重目标。介于网络信息技术的模拟性,我们可以通过模拟建筑群效果和规模,来规划所需的费用。 2.2 招投标阶段的成本控制 房地产开发商应对整个项目的开发做好定位、营运方案,并向各有关职能部门及所委托的工程管理公司就营运方案进行技术交底,给出明确的各项成本控制指标,对成本控制、开发意图有一个统一的意识。 2.3 项目实施阶段的成本控制 工程实施尤其阶段性特点,也就是每个阶段都存在着成本管理与控制的问题,所以每个环节必须要严格把关,注意成本的缩减和工程建设的保质保量。 2.4 审计阶段的成本控制 为更仔细地做好审价结算,房地产开发企业可以引用市场机制,与建设咨询公司签订协议,聘用造价工程师长期驻守,专门协助房地产企业复审复核各竣工房地产项目的决算资料。 3 开发成本的缩减对房地产营销的影响 毋庸置疑,根据经济的规律,价格战术一旦施展成功,将从很大程度上促进我国房地产行业的发展,对于房地产营销来说更是一个极大的契机。成本得到有效的控制后,房屋的销售活动肯定会顺利开展,且必定是如火如荼的一派繁荣景象。虽然说房地产开发成本的缩减促进了房屋的销售,但是对于房屋销售者,必须要加强管理,同时要提高售卖人员的行业素质,避免出现为了获得经济利益,而出现一房多卖的现象以及房屋倒买倒卖的情况。还有一点需要注意的是,禁止房屋炒作,有部分心术不正之人会乘房屋促销季,大肆购买房屋,等到房价回升时,高价卖出,所以在房地产营销热季一定要严格控制这种行为。 4 数字网络新技术在房地产营销中的应用 4.1数字网络新技术在房地产营销中的具体应用――网络营销 数字网络新技术的应用,对于房地产营销最大的作用应该就是网络营销的技术[1]。顾名思义,网络营销就是利用计算机互联网进行市场推广的活动,突出特点就是以计算机和网络技术为依托的市场营销行为。网络营销是网络新技术和市场营销相结合的一种方式,单纯的强调某一方面是万万不可的,并且随着经济和数字网络技术的发展,网络营销已经成为了企业营销体系中不可缺少的重要组成部分。 4.2 网络营销相比单纯的市场营销具有哪些优势 ①针对性传播。通过网络技术可以实现一对一的交易,销售者可以针对某一特定的消费者进行宣传,或者是为其量身打造,以便促进合作。②生动形象、立体可见。数字化的网络技术,可以将产品的特点通过声音、图片、视频等形式展现出来,可以给消费者更直观的感受和体验。而且,有研究证明,通过这种全方位的展现方式可以让消费者有身临其境的感觉。③网络销售的成本低。利用网络技术进行产品的和销售,具有很低的成本,而且由于虚拟技术的发展使得产品展现的空间有着无限大的可能性,相比传统销售的纸质宣传和条幅等,节省了很大的成本。④即时性和可互动性。现在的销售是一种即时性的交易,消费者看到自己心仪的物品会向客服人员询问产品的相关问题,如果回复不及时,可能会丧失一个顾客,网络销售的即时性和互动性,解决了这样的问题,保证了沟通的畅通性。 4.3 房地产项目在网络营销方面的方式分析 ①可以通过各种网站对公司的项目和产品M行宣传。公司可以设置自己的网站,建立自己的企业文化,也可以用来进行对产品的宣传和展现,也可以通过微博、微信或者空间等进行宣传,加大企业产品的宣传,扩大企业影响力。现在在一、二线城市,房地产项目在销售时都会选择搜狐等门户网站或如搜房、焦点房地产网及各地区的房地产信息专业网站上广告。②定期对自己的项目产品进行网上调研,接受意见反馈。网上市场调研可以承担的主要工作包括:市场分析、产品和服务研究、市场营销策略研究等。在Internet上房地产企业可以开展低成本、高效、范围广泛的市场研究,为正确预测市场需求、做出市场决策打下扎实的基础[2]。③房地产的网上销售。现在网上销售产品已经不是什么新鲜事物,通过当当网买书、通过淘宝网买运动鞋或衣服、通过携程网定房旅游,是很多上网一族的实际体验,但房地产其价值的高昂和产品的特殊性,显然制约着网上销售的开展。至今,还没有哪一家企业通过互联网实现过完整的房地产销售。但这并不等于房地产的网上销售不可作为,针对房地产的特点,结合互联网技术的进步,在网上销售住房仍有其操作的空间。④网络客户服务平台。营销专家说过,现代市场营销已经由产品销售阶段进入客户服务阶段,企业客户服务质量的高低是企业优秀竞争力之一。国内成功的房地产企业,非常重视客户服务工作,对内,企业成立了专门的客户服务部,对外,成立了专门的客户活动组织。 5 结语 房地产缩减开发成本与数字网络新技术对地产企业的发展而言是至关重要的,文章先是讨论了房地产企业的项目成本控制的基本理论问题,找到了房地产行业缩减开发成本的有效方法,构建了合理的高效的房地产成本管理与控制的方法。同时文章也就数字网络新技术在房地产营销中的作用,进行了详细的探讨和分析。 网络新技术论文:面向家庭宽带用户全业务光纤网络新技术的应用 【摘要】 伴随着家庭宽带的普及,电信运营商的竞争也随之而起。竞争促进着技术的进步,作为电信界的主旋律,全业务催生着光纤和光缆的大规模应用。基于光配线网络技术,华为提出了智能光配线网络技术。本文从全业务背景下光纤光缆的应用现状、对技术的要求、iODN技术的引入和无跳接光交箱的引入,对面向家庭宽带用户全业务网络新技术的应用进行了简要阐述。 【关键词】 家庭宽带用户 全业务 光纤 新技术 一、全业务背景下光纤光缆的应用 1、现状。中国移动、中国联通、中国电信作为我国当今三大运营商,均具有移动电话和固定电话的经营牌照。全业务,在此时便成为了一个亮眼的词汇,因为中国移动、中国联通、中国电信的业务范围从原有的移动和固定的语音、数据服务,拓展到互联网领域业务和一些增值业务。网络通信技术的进步离不开光纤光缆技术的大范围运用。作为当时电信界的主旋律,全业务,催生着光纤和光缆的大规模应用。在全业务的大背景下 ,在各大运营商的长期发展中,这个行业已经形成了一个符合其发展趋势的光纤网络框架。如下图所示,该光纤网络框架大致分为接入层、汇聚层和骨干层。 2、对技术的要求。光纤网络的快速发展对着技术有着必要的要求,主要包括光纤类型的选择和光缆结构的选择。G.652和G.655光纤是当下主要使用的两种光纤类型。光缆结构多种多样,不过经过了长期的技术考核和实际应用考验,这其中较为出色的光缆结构有如下几种:骨架式光缆结构、层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构、8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构。骨架式光缆结构、层绞式光缆结构多用于骨干层和汇聚层,层绞式光缆结构、中心束管式光缆结构适合用于接入层,8字型光缆结构和气吹架空型光缆结构则适用于末端的引入层。光纤光缆线路建设在全业务的背景下,在默默无名了几年后,实现了冷启动,迎来了又一个高峰。由于受到各大运营商的高度重视,光缆资源已经被列为企业发展的具有战略性的基础物资。 二、iODN(智能光配线网络)技术的引入 2.1 iODN(智能光配线网络)技术简介 在FTTH快速建设的推动下,华为提出了iODN技术,即智能光配线网络(智能ODN),iODN技术能够结合光纤实现信息的同步和无误的传输,以及信息的高效录入和便捷管理。不同于中兴提出的eODN和烽火公司提出的sODN,华为提出的iODN配合设备上的LED灯和相关可视化软件提示后,能够使得光纤精确的、高效的、全自动的进行系统维护。与此同时,iODN作为底层架构,可以允许在其上面进行外延开发和开源研究等。 2.2 iODN(智能光配线网络)的技术特点 (1)准确的查找端口位置:通过读取采集到的etag信息,以及参照LED灯的被点亮情况,智能光配线网络系统可以准确的查找到端口位置,并进行协助检修,提高了检修的效率;(2)采集识别端口信息:在全自动情况下,智能光配线网络系统通过对光线连接器的实时监控,以接口作为媒介,动态监控端口状态并且实时进行自动报警;(3)实时更新信息的功能:当实际参数与系统预置的参数存在差异时,智能光配线网络系统终端会进行自动报警,且在维修后实时同步核对数据,实现信息的实时更新。 2.3 iODN(智能光配网络)技术的不足 在华为提出iODN解决方案后,iODN在世界上多个项目中已经得到应用,不过由于我国对其还没有形成统一的规范,这就导致了不同厂商的适配性和兼容性会存在较大的差异。因此,智能光配线网络技术在当下的背景下还存在一定的局限性。 三、无跳接光交箱的引入 在面向家庭宽带用户的全业务光纤网络新技术背景下,无跳接光交箱拥有着客观的应用场景。无跳接光交箱是PON网络中配线光缆段的不可或缺的设备,无跳接光交箱向上连接着馈线光缆,向下连接着光分路器以及配线光缆。无跳接光交箱分为托盘式和插片式两种,托盘式和插片式大体相似,主要不同在于分光电源处。顾名思义,托盘式无跳接光交箱的分光单元为托盘式,插片式无跳接光交箱的分光单元为插片式。在FTTH快速建设的大工程中,无跳接光交箱起着举足轻重的作用,相对于传统光缆交接箱,无跳接光交箱的优点如下,包括:可以使光纤在箱体内整齐摆放,方便维护;可以极大的提高光资源的利用率;可以有效的降低光衰减的损耗。 总结:综述所述,家庭宽带已经进入了千家万户,在用户获得便利的同时,作为新技术的另一受利者,运营商同时也在推动着技术的发展。 网络新技术论文:4G无线网络规划新技术应用前景分析 【摘要】 当今社会,科学技术步入了高速发展的时代,4G网络覆盖范围越来越大,进一步地突显了现代信息技术所具有的优势。在未来日子里,考虑到4G 网络未来网络发展趋势和新的建设要求,将会对规划设计技术提出了更高的新的要求。4G网络建设是以面向用户需求为根本目标,着重强调把规模领先的优势转变为客户感知领先的端到端系统优势。因此,本文将会对4G无线网络规划新技术及其应用前景进行研究和分析。 【关键词】 4G 网络规划 无线网络新技术 应用前景 一、4G 的定义 4G,即第四代移动通信技术。该技术主要包括两种制式:即FDD-LTE和TD-LTE。4G的下载速率能够达到100Mbps以上,并且具备低时延的特点。由此可见,4G的优越性是不言而喻的。 二、无线网络规划的重要意义 当前,是我国电信行业进行4G网络建设的初期阶段,各大运营商在启动大规模的网络建设之前,做好充分准备,进行全面性的、系统性的规划4G网络则极其重要,不仅如此,这还关乎到未来4G网络的建设和发展方向,运营商的投资效益和成本回收也将会受其影响,对国有资产的有效管理和利用的重要性更是不可衡量的。之所以,无线网络规划,对于4G的网络建设和发展有着非常重要的意义。 三、4G无线网络规划新技术 大家都知道,在很长的一段时间内,语音业务是我们的移动通信系统的主要业务。但是,考虑到近年来科技高速发展,社会正在不断进步,信息技术也因此焕发了新的面貌。现在,数据分组业务在市场上的分量越来越重,并且其发展的速度是空前的,难以控制的,它将会很快超越语音业务并成为主流。然而,4G网络在这种发展中所占有的地位是无法替代的,如果想日后随时随地地接入网络的话,一些新的前沿的技术是必不可少的。 3.1 精细化规划 伴随着移动通讯业务的快速发展,运营商和用户越来越关注通信网络质量,精细化覆盖已经成为运营商增加业务量、提高服务质量的重要方式。一般来说,对于大面积信号盲区和信号微弱区域的问题,传统覆盖方式都是可以解决的,但对于深度覆盖薄弱的问题却无法彻底地解决。根据以上思路,在无线网络规划方面必须追求精细化,从而逐步建设优质LTE网络。此外,为了4G网络的精品化发展,在现有的4G网络中,最好先进行案例测试和建设,以达到验证无线网络精品化的效果。因此,精细化的规划无线网络,需要点、线、面系统配合,多种场景解决方案互相配合,围绕点、线、面系统来对短板区域展开;同时根据问题区域的资源配置情况以及场景特点,匹配相应的场景解决方案进行规划。 3.2 无线网络仿真 无线网络仿真技术,主要可以分为动态仿真(连续时间仿真)和静态仿真两种。前者通过建立真实的时序环境,对网络中的各种复杂因素进行真实环境模拟,且引入真实的处理机时延。静态仿真则通过在计算机上建立离散时序事件,来进行模拟网络行为。虽然处理机的处理时延在这种方法被忽略了。现在主流的网络仿真工具均采用第二种方案实现。仿真可依据网络整体拓扑结构综合评估区域的覆盖达标情况,评估维度更为全面,其缺点在于室内覆盖评估经度较低。对于成功使用仿真技术,在很大程度上有利于4G 网络的进一步推广,人类的信息技术也将会取得进一步的发展,是4G 改革过程中不可缺少的一项技术。 3.3 MR数据分析 在未来的日子里,人们的需求将会随着时代的进步而将不断增多。通过MR数据分析来评估和优化无线网络,能够更真实地反映用户感知,快速精准地定位网络问题,可以有效提高网优用户满意度和工作效率。目前,基于MR数据的优化逐渐得到大家的重视,不仅用于干扰评估、覆盖评估及参数分析优化等,还应用到用户投诉关联分析中,取得了不错的效果。我们还需要更进一步开发基于MR的分析优化方法,为日益扩大的网络规模和日益复杂的优化工作提供有力的支撑。 四、4G 网络规划新技术应用及前景分析 可以肯定的是,市场需求的必然结果是4G 网络的不断推广。这和无线网络当前及未来的用户及业务需求、差异化的性能要求与精细化的网络实现、数据与话音业务端到端的性能要求、对保持竞争优势和高投资回报率的强烈要求有着密切的联系。但是,目前的网络技术还可以有很大的提升空间,并没有完全达到我们的期望值,还需要不断的去完善和发展。 4.1 确立以用户与需求为中心的新目标 在以往的网络规划当中,我们一贯的目标是以网络为中心的。但是,既然网络的优秀宗旨是要服务于民,则放置在首位的应当是用户的需求,尽量地满足用户,并围绕其需求进一步的展开,以将网络技术提升到一个更高的水平。通过我们不断的努力和追求,设立4G网络建设新目标,以面向用户需求为根本,尽最大的努力来满足客户的各方面需求,以保证客户在使用4G 网络时更加顺畅和便捷。 4.2 打造多维度渗透与融合的新手段 以规划设计技术角度来看,相对于2G/3G 网络,4G 网络呈现出了更多的软特性,包括与用户及业务类型、网络覆盖及干扰等相关的软容量特性,与用户及业务分布、功能及参数配置等相关的软覆盖特性,这些特性决定了必须将4G无线网规划与用户及业务发展规划、网络运维、网络优化进行紧密衔接与相互渗透,形成闭环的规划设计流程。之所以,4G 无线网络规划设计更加注重了与其它环节的相互作用。 4.3 推动大数据应用的新趋势 在4G网络规划设计工作中,引入大数据处理的应用需求与工具成果,包括在需求分析阶段引入深度覆盖需求发现平台,在系统间干扰排查阶段引入的系统间干扰排查工具,在网络结构及系统内干扰分析阶段引入的预规划工具,在网络仿真阶段引入的网络仿真平台等。和传统的测试验证方式和理论分析相对比,一方面,用户及业务特征得到了充分体现,使网络规划设计与用户需求和建网效益产生了直接关联;另一方面,大数据应用还可以做到分析整网的全样本量,保障了分析的全面性和精准度。另外,万事具有两面性。所以也应看到目前所存在的种种问题,比如针对大数据应用存在的价值挖掘不充分、数据规范性欠缺、关联性不足等,后续需要不断完善。 4.4 实现竞争与合作的新格局 当前,4G网络的竞争激烈化,以及电信公司运营带来的站址资源同质化的挑战。使得4G 网络规划的优秀要求变得更加明确,即如何实现差异化的竞争优势、使网络投资收益率得到保障。而保障网络投资收益率的无线规划要求优秀是“精确”,即运营商提出的 4G 无线网络建设,在规划、设计、施工、优化等环节上一定要做到高度精准,包括把握需求、设计方案、组织实施、分配投资、开展优化等方面力求更加“精确”。 五、总结 随着高速发展的信息技术,我们的生产与生活的水平也越来越高,但如果离开了信息技术的发展,将会变得举步维艰。 4G 网络的大范围覆盖,无疑是造福于人民。而4G 网络技术的进一步探索与研究,将会带领世界的科技水平进入一个全新的纪元。 网络新技术论文:中国联通网络重构与新技术应用实践 摘要:提出了中国联通面向云端双中心的解耦与集约型网络架构――CUBE-Net 2.0。CUBE-Net 2.0实现了在总体建设与运营成本最低的优化目标下,用户与数据双中心的网络格局。针对CUBE-Net 2.0和企业云服务的具体要求,介绍了E-CUBE网络发展概况和主要应用场景,以及通过E-CUBE实现网络跨层跨域协同的关键技术。认为结合E-CUBE网络演进与发展方向,电信运营商需要构建新的运营生态来适应网络的变革。 关键词:网络架构;产业互联网;软件定义网络(SDN);网络功能虚拟化(NFV);云计算 1 运营商面临的挑战 近些年,随着网络承载业务的丰富,通信技术(CT)与信息技术(IT)的深度融合,运营商在当前网络运营中面临网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀,业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型,专有网络和专有设备极大增加网络经营压力,互联网业务创新加快驱动网络智能化转型等一系列挑战。 (1)网络连接数和流量增长推动网络规模快速膨胀。 未来10年,将有海量的设备连入网络,连接将变得无处不在。宽带从连接50亿人增加到连接500亿物,同时宽带流量将有10倍的增长。家庭千兆以及个人百兆接入成为普遍服务,而一些新业务(如4 K/8 K视频、虚拟现实游戏、汽车无人驾驶等)对网络丢包率、时延等的服务质量(QoS)要求更苛刻。 (2)业务云化和终端虚拟化颠覆网络全局流量模型。 随着云计算的发展和大规模移动网络的建设,用户对宽带的需求已从基于覆盖的连接,转向基于内容和社交体验的连接。传统电信业务流量主要服务于网络终端节点之间的通信,符合泊松分布模型;而互联网流量和流向则由热点内容牵引,难于准确预测。数据中心成为主要流量生产和分发中心,呈现无尺度分布的特征,且与现有电信网络部署架构不匹配。 (3)专有网络和专有设备极大增加网络经营压力。 随着固定和移动网络覆盖范围的扩大,网络规模日趋庞大。网络服务需要由具有不同功能属性的多个专业网络组合提供,各专业网络彼此之间条块化分割,能力层次不齐,业务的端到端部署和优化困难。同时,传统设备研发和部署体系封闭,网元功能单一和受限,功能扩展和性能提升困难,导致新业务的创新乏力以及响应滞后,无法满足互联网应用对服务的动态请求。 (4)互联网业务创新加快驱动网络智能化转型。 互联网业务创新需要更加智能弹性的网络服务,网络需要及时洞察用户需求,实时响应用户需求。今天运营商的网络难以满足互联网业务创新对网络的灵活性、扩展性、智能化、低成本等要求。 面对这些挑战,中国联通对于网络服务的定义也从狭义的连接和转发服务向广义的信息转发、存储和计算一体化服务,并在2015年对外正式了新一代的网络架构CUBE-Net 2.0[1],作为中国联通面向未来网络转型和技术演进的总体指导框架。 2 中国联通CUBE-Net 2.0网络架构 2.1 架构理念 CUBE-Net 2.0以泛在超宽带网络为基础,并引入云计算、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术进行网络的重构和改造,使得基础网络具备开放、弹性、敏捷等新的技术特征,形成网络即服务(NaaS)的架构理念(顶层架构如图1所示)。其主要的技术理念体现为3个方面:以泛在的宽带为基础,通过云网协同的手段实现弹性的网络。 2.2 关键特征 为实现上述技术理念,CUBE-Net 2.0的顶层架构特征可概括为:面向云端双中心的解耦与集约型网络架构。 在秉持总体建设与运营成本最低的一个原则下,CUBE-Net 2.0将逐步形成“用户”与“数据”双中心格局,网络将更多服务于用户与数据间的沟通以及数据本身的分发处理。对于云服务,网络的灵活性、动态性、开放性和资源的快速提供尤为重要,网络建设理念也需要实现由“云随网动”到“网随云动”的转型。随着移动宽带的发展和智能终端的普及,“用户中心”将更多地体现为移动智能终端和物联网终端;而“数据中心”则成为信息通信服务的基础依托,网络将由纯粹的连接型哑管道转型为具备更强智能和一定计算/存储能力的“云网络”宽带基础设施。 其次,通过服务功能、逻辑功能和部署功能的三维解耦,实现弹性灵活的网络服务。针对传统网络紧耦合不灵活的束缚,功能“解耦”将是实现网络弹性化的基本手段,CUBE-Net 2.0将网络按服务功能的不同划分为用户域、互通域和数据域3个服务功能域。其中,用户域负责实现用户与用户间的通信服务,涉及用户接入网内流量以及用户接入网间的流量;互通域负责用户与云服务之间的通信服务,涉及用户上传到云服务的流量和云服务下发到用户的流量;数据域负责云数据中心间的通信(DCI)以及云数据的分发服务(利用内容分发网络(CDN)将内容数据由基地云分发到边缘云),涉及数据中心间流量以及云数据的分发流量。 除此之外,CUBE-Net 2.0还将打造高效经济的网络基础。通过由厂家提供的设备模型与控制器网络模型的两层建模,现网络设备控制面与转发面解耦、控制器集中化部署,对全网形成统一的调度策略。同时,在软硬件解耦的基础上,将计算/存储/网络资源池组化,通过引入NFV的管理和编排(MANO)实现对虚拟网络功能、网络服务的生命周期管理,并通过与SDN、服务链的协同交互实现网络远程、自动、智能的快速部署,形成控制平面的集约。通过构建网络大数据平台、挖掘数据价值,实现数据管理的集约。 3 面向产业互联网应用的E-CUBE网络 3.1 服务定位 中国联通在CUBE-Net 2.0整体架构下,针对向企业提供“云专线”的新型服务,提出了涵盖企业-企业,企业-互联网,企业-数据中心(DC),DC-DC之间的专线场景的产业互联网络解决方案[2-4]。产业互联网络解决方案具备了分钟级开通业务的敏捷属性、按需提供差异化的专线服务能力的服务等级协议(SLA)属性、支持资源和网络控制多层次开放的开放属性和诸如虚拟用户终端设备(vCPE)、虚拟防火墙(vFW)等虚拟增值服务的增值属性。 3.2 技术架构 产业互联网络解决方案的优秀使能技术是SDN/NFV[5],为支持企业端到端的“云专线”业务体验,需要包含4个领域:云接入、云互联、云DC网和跨域管理控制协同,具体如图2所示。 云接入用于企业分支接入到DC或Internet场景,根据不同企业的需求提供差异化专线接入方式,根据接入方式不同,可以为企业提供差异化功能和质量要求的用户终端设备(CPE)设备。 在CUBE-Net架构下,用户终端和云数据中心成为网络服务的双中心,这就实现DCI,即从用户中心节点到数据中心节点骨干平面之间的互联。云互联骨干网引入SDN技术,实现专线业务自动发放和动态优化、调整。云互联转发面将采取多协议标签交换(MPLS)L3虚拟专用网络(VPN)over MPLS-TE方式承载企业租户L2/L3互联业务。 云DC网是支撑DC运转的网络设备和组网技术的总称。云DC网将以SDN构建业务感知网络,不仅支撑传统DC的机架资源出租,还可以对企业提供虚拟DC(vDC)服务。云DC网也是支持电信NFV和网络功能云化(NFC)的基础,是构成未来产业互联网基础设施的重要支撑。 跨域管控协同基于CUBE-Net 2.0定义的“云化的网络服务平面”实现,在云化的服务平面内,主要新技术是SDN控制、协同和NFV管理(NFVM)。VNFM负责对云化的虚拟网络功能进行生命周期的管理,SDN控制器负责对物理转发和虚拟转发网络功能进行集中控制和自动化。这包含两个层面的协同:管理和控制。以VPN业务自动发放为例,对象存储(OSS)/网元管理系统(EMS)完成物理设备VPN初始化配置、虚拟设备生命周期管理;控制器完成业务的动态发放和闭环控制。跨域控制协同是指一个端到端的服务提供,需要SDN、NFV构筑一个统一的协同编排层来实现,并通过统一的协同层将服务需求按照业务逻辑分解、分配给SDN、NFV,进而实现业务的敏捷和自动化。 3.3 组网结构 为实现端到端连接,产业互联网络解决方案的基础网络包括DC内网络、DCI、DC接入网络和传送网络,其基础网络架构如图3所示。其中,DC物理网络采用树-脊柱(LEAF-SPINE)二层架构,LEAF用于连接服务器或机架,SPINE用于下行连接LEAF,上行LEAF和SPINE之间通过10 GE/40 GE互联,每个DC都有直连链路连接到城域路由器(CR)、综合承载传送网(UTN)汇聚CR和DCI PE CR。对于DCI,每个DC部署两台路由器(DCI PE),用于实现彼此之间全连接(MESH)的双归属互联。对于DC接入网络,企业CPE通过城域网或UTN接入,采取虚拟可扩展局域网(VxLAN)Overlay专线或者MPLS专线技术。UTN与DC互联网络之间有直连链路。企业集团总部一般光纤直连到DCI骨干平面,企业分支一般通过UTN网络汇聚后接入DCI骨干平面。传送网络是支撑DC接入和DC互联的底层基础网络,采取标准化的GE/STM-1与企业对接,保障跨厂家跨域的端到端质量。 3.4 应用实践 3.4.1 SD-UTN场景 在CUBE-Net 2.0的框架下,中国联通对本地UTN进行了SDN化升级,并结合虚拟化技术以及IP/MPLS转发机制,打造了软件定义(SD)-UTN网络[6]。SD-UTN主要用于承载城和传送包括移动互联网、企业专线在内的各类电信级业务。SD-UTN的引入,可以简化移动回传网的运维,实现集客专线业务的协同。 SD-UTN的网络架构由数据平面、控制平面、管理平面和应用平面4个部分组成(如图4所示[6])。其中,控制平面功能将不再完全分布于每台设备上,而是集中到SDN 控制器实现。在控制平面(SDN控制器)的上层应增加应用平面。管理平面除对数据平面网元进行管理外,还需管理控制平面,并且与控制平面和应用平面互通,联合提供网络的管控能力。 3.4.2 DCI鼍 在产业互联网技术架构下,DCI是支撑企业端到端“云专线”业务所必需的4个领域中的重要一支。由于SDN技术可以分离网络的控制平面与转发平面,对DCI的SDN化升级也是实现云互联的必由之路。 基于SDN的DCI业务可以帮助企业实现云到云、企业到云的连接,进而实现业务的快速灵活提供功能。基于SDN的DCI系统[7],由应用层、协同层、控制层、转发层构成,整体网络架构如图5所示[7]。 网络转发层主要由路由器设备组成,和控制层通过Netconf/分组集中器(PCE)/边界网关协议-链路状态(BGP-LS)/命令行界面(CLI)等协议或方式交互。转发层利用VxLAN等技术,可以实现不同云之间的连接。控制层主要由控制器构成,控制器向下对转发层的DC对接能力、TE能力等配置进行下发,向上通过Restful等协议和协同层协同器交互。协同层主要由协同器构成,兼具协同和业务编排功能,协同层提供基于Restconf等协议的北向接口给应用层调用。应用层由各种应用软件构成,这些软件由Portal、后台数据库等组成。SDN控制器的北向接口支持第三方APP调用网络资源,云控制平台可以通过插件调用基于SDN的DCI服务,实现连接的快速调整。 4 E-CUBE网络演进与发展 E-CUBE网络的落地也随着概念的提出在积极展开,中国联通产业互联网络解决方案发展规划如图6所示。2016年,已实现基于IP A网完成云互联网的SDN化改造,网络覆盖到省会一级和海外POP点,支持运营商和跨国企业区域总部以及企业DC的敏捷接入需求。未来3年的发展将依托于IP A网和UTN网络逐步落地。2017年,将基于分布全国的UTN网络完成云接入网的SDN化改造,并在转发面和控制面实现与A网的端到端互通。支持企业分支的敏捷专线需求。2018年,在云承载网络(云互联和云接入)敏捷的基础上,进一步通过协同层实现云业务与网络专线的一体化服务能力。 网络新技术论文:长三角高新技术企业创新网络中关系管理能力与利用式合作创新关系研究 摘要:已有文献对关系管理能力、利用式合作创新进行了研究,但鲜有探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响以及网络中心度的调节作用机制。文章以209家长三角高新技术企业为研究对象,对关系管理能力和利用式合作创新的理论关系及网络中心度的调节作用进行了实证研究,结果表明:关系管理能力与利用式合作创新呈正向关系;网络中心度强化关系管理能力与利用式合作创新的正向关系。 P键词:关系管理能力;利用式合作创新;网络中心度 一、 引言 本文整合网络社会资本理论和创新搜寻理论,构建关系管理能力、利用式合作创新的关系模型,以期在三方面做出贡献:一是深入研究关系管理能力的内涵和发起能力、交流能力和协调能力三个维度的分类;二是目前学者研究探讨关系管理能力对利用式合作创新的影响机制较少,本文重点研究探讨关系管理能力与利用式合作创新的理论关系;三是揭示在不同的网络中心度情境下,在关系管理能力对利用式合作创新的影响中产生的不同作用。 二、 理论与假设 1. 关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素。 关系管理能力也被称为联盟能力、关系能力、协同能力、网络能力等(Dyer Hatch,2006),指根据外界环境变化(Gulati,1995),发展、管理、利用和协调外部各层次网络关系(Ritter Gemunden,2003),以获得相关资源要素、引导创新网络变化的能力(邢小强和仝允桓,2007)。关系管理能力决定了企业角色、发展(Ritter Gemunden,2003),对其参与创新网络的创新行为、过程以及创新结果状态具有重要影响(Collis,1994;Hagedoorn et al.,2006)。在创新网络中通过关系管理能力,可以在吸收、积累、内化和应用外部成员企业知识的过程中激荡出新创意和想法,进而激发合作创新方式(Henderson,1993)。已有的研究较多是从资源观、知识观的角度,从网络结构等因素(Capaldo,2007)探讨关系管理能力如何影响影响创新。 学者们最早从20世纪90年代就逐步研究关系管理能力。Moller和Halinen(1999)最初将关系管理能力视为单维度的概念,定位关系管理能力为组织与组织间单一的关系。以后学者们对关系管理能力的研究越来越深入,将关系管理能力划分为多维度。在萧维嘉(2012)等学者研究成果的基础上,本文将关系管理能力划分为发起能力、交流能力和协调能力三个维度。发起能力指建立网络关系的能力,即企业寻找、选择网络合作伙伴,积极与潜在的同行企业、高校或科研院所、客户、供应商等建立合作关系。交流能力指企业与网络合作伙伴企业之间在技术、信息、人员、资本等多方面进行交流的能力。协调能力指构建与利用创新合作规则和解决冲突的机制,确保企业与企业间保持一致的行为,促使合作创新行为顺利开展的能力。 2. 研究假设。 (1)关系管理能力和利用式合作创新。 ①发起能力对利用式合作创新的影响:发起能力使企业在自身和网络合作伙伴基础上,提高和拓展企业技术、范式,利用已有的资源或机会,开发新技术或新产品(Lee lee,2003)。发起能力强的企业可以挑选适合的网络合作伙伴成员,获得、利用基于自身和网络合作伙伴的资源,从而拥有关系租金(Lavie,2004),促进利用式创新。 假设1:企业的发起能力与其利用式合作创新正相关。 ②交流能力对利用式合作创新的影响:企业交流能力越强,越能提高相互沟通的频率,增强利用企业已有资源、技术的效率。随着交流能力的增强,企业将与网络合作伙伴间的沟通形成惯例,导致企业在已有资源和技术基础上进行微调的利用式合作创新。通过沟通惯例获得的资源使得企业更加注重使用原有信息。如果交流能力不强,网络成员间易发生猜疑、怀疑,增加交易成本,将严重影响利用式合作创新(Zerni et al.,2010)。 假设2:企业的交流能力与其利用式合作创新正相关。 ③协调能力对利用式合作创新的影响:协调能力有利于促进形成创新网络成员间的专有资产,在利用式合作创新中企业使用的大都是网络成员伙伴的已有知识,而且这些知识存在于创新网络成员的企业内部。网络成员间的专有资产更有可能促进企业对网络合作成员中创新伙伴有关隐性知识、技术的利用、消化和吸收(Uzzi,1997),增加情感(任胜钢等,2011),增加网络成员的稳定性,有利于企业在现有产品、技术基础上组织开展较小的利用式创新。同时,协调能力有利于突出合作目标和团队合作,企业和网络成员交换、整合各自技术、知识信息以及不同思想、观点,确保企业对创新网络成员易于管理,促进对已有知识、技术资源的理解、应用,增强产品、工艺的创新开发,提高利用式合作创新的高效性(Triandis,1995)。 假设3:企业的协调能力与其利用式合作创新正相关。 (2)网络中心度的调节作用。 ①网络中心度对发起能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。网络中心度高的企业能吸引到更多的网络成员开展合作,在创新合作中稳步增强关系质量和强度(王晓娟,2008)。企业位于创新网络中心位置,则其具有丰富的网络节点资源,对于创新网络成员具有更大的吸引力,可以增加与更多具有互补资源的优秀企业合作的机会,从而在众多有联系的节点中挑选出合适的创新合作伙伴(Powell et al.,1996)。与处于网络边缘位置的企业相比,网络中心位置集聚资源的磁场效应更强,更利于利用式合作创新(程聪等,2014)。 假设4:企业的发起能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业发起能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ②网络中心度对交流能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。企业的网络中心度较高,伴随着信息、资产、声誉的流动,企业能够在短时间内快速获取丰富知识,提供更多推动利用式合作创新的技术要素(Nooteboom Gusing,2004)。处于创新网络中心位置的企业是创新网络中各长远间技术、信息沟通的通道,集聚了创新网络内各种不同的技术和信息流,企业对于信息数量和质量的把握得天独厚(Bell,2005)。网络中心度高的企业与其他企业联结程度高,易于复杂嵌入性知识的转移、交流(Gnyawali,2001),有利于和其他创新网络成员基于外部信息和内部现有知识进行技术开发、交流互动,增强利用式合作创新(Powell et al.,1996)。 假设5:企业的交流能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业交流能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 ③网络中心度对协调能力与利用式合作创新之间关系的调节影响。处于网络中心位置的企业在创新网络中具有很高的权威,地位、权力和威望较高(Wasserman Faust,1994)。 这些企业与创新网络内各成员将的联结对合作伙伴的资源承诺增加,合作伙伴的关系质量也会提升,有利于企业和合作伙伴成员间协调冲突、解决问题(Rowley et al.,2000)。在利用式合作创新中,要素具有一定的稳定性,较高的网络中心度为企业提供了更多进行利用式合作创新的技术知识和信息(Nooteboom Gilsing,2004)。 假设6:企业的协调能力与利用式合作创新的正向关系受到网络中心度的正向调节,即企业具有较强的网络中心度时,企业网络关系协调能力与其利用式合作创新的正向关系会受到显著强化。 三、 研究设计与分析结果 1. 研究样本与数据收集。本文将信息技术、节能环保、装备制造、新材料、新能源、智能装备、汽车、生物医药等战略性新兴产业领域企业作为研究对象,问卷发放区域在长三角区域,以上海市为主,重点聚焦在上海临港产业区、漕河泾开发区、张江高新区和苏州工业区、杭州工业区等部级园区。预测试阶段的问卷发放、回收以及小样本梳理后,本文采用最终形成的调查问卷进行正式调研;整个问卷发放和回收过程历时4个月,在正式数据收集阶段,共回收问卷280份,其中有效问卷209份,回收有效率74.6%。 2. 变量与测量。 (1)关系管理能力的测度。发起能力。借鉴Inkpen和Tsang(2005)、朱秀梅等(2010)和方刚(2014)等学者关于发起能力的测度题项,运用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.784(χ2=239.444,4df, p 交流能力。借鉴Lavie(2004)、Gilsing和Nooteboom(2004)关于协调能力的4个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.771(χ2=194.942,4df,p f调能力。借鉴Gilsing和Nooteboom(2004)和Achim Walter等(2006)关于协调能力的测度题项,基于Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到 KMO值是0.757(χ2=184.813,4df, p (2)利用式合作创新的测度。本文借鉴Morgan和Berthon(2008)、Atuahene-Gima和Murray(2007)关于利用式合作创新创新的4个测度题项,采用Kaiser-Meyer-Olkin方法,得到KMO值是0.673(χ2=122.981,4df,p (3)网络中心度的测度。本文借鉴李文博等(2008)和邬爱其(2007)关于网络中心度的5个测度题项,利用Kaiser-Meyer-Olkin的方法,得到KMO值为0.813(χ2=332.816, 5df, p 为确保研究结果可靠性,本文选取了员工人数、企业年限、销售规模等变量作为控制变量,采取层级式多元回归方法进行数据分析。本文对关系管理能力和网络中心度进行了中心化处理,以避免加入关系管理能力与网络中心度的交互项后导致多重共线性问题。 3. 实证分析与结果。根据关系管理能力对利用式合作创新以及网络中心度的层级回归结果表1,关系管理能力中的发起能力、交流能力、协调能力均与利用式合作创新呈现正向相关关系,标准化的回归系数分别是0.105(p 四、 结论与展望 1. 研究结论。本文以长三角209家企业为样本,运用网络社会资本和创新搜寻等理论就企业关系管理能力对利用式合作创新的作用机制进行了实证研究,取得了一些有意义的研究成果。首先,关系管理能力突出了关系建立、互动、关系资本及冲突的协调解决,体现在企业从自身出发,依靠自身及网络社会资本处理与创新网络内其他企业的合作关系,并与网络内企业共同协同发展。其次,发起能力、交流能力和协调能力通过不同的路径影响利用式合作创新,但都与利用式合作创新存在正相关关系。第三,网络中心度代表了企业在创新网络中的资源、权力和地位,往往位于信息、资源通道的节点中心,会是企业信息、技术交易和合作的桥梁,增强了利用式合作创新。 本文对于管理实践具有重要启示:第一,关系管理能力是利用式合作创新的重要影响因素,对于创新网络中的企业而言,在加强自身内部能力建设的同时,应主动参与到利用式合作创新中,有计划、有目的地与合作伙伴交流、互动和协调;第二,关系管理能力中发起能力、交流能力和协调能力同等重要,企业在这三个方面都需重视,以在利用式合作创新中获得和利用网络资源蕴含的价值;第三,当企业致力于利用式合作创新时,可以主动占据创新网络的中央位置,汇聚焦点知识和信息,正向推动创新网络朝有利于企业的方向变化。 2. 不足与未来研究展望。一是本文以长三角的高新技术企业作为样本数据分析对象,产业领域具有一定的局限性,一定程度上会影响研究结论的普适性,未来可以在全国范围内增加数据样本。二是本文仅仅研究了209家长三角高新技术企业的横截面数据,对这些企业不同发展阶段、发展时期的动态数据进行分析,未来可以进一步研究关系管理能力、利用式合作创新在不同发展阶段的变化,对其动态变化作更深入研究。三是本文只对网络中心度对关系管理能力与合作创新之间的调节影响机制进行了分析,未来研究可以考虑将结构洞、网络异质性、网络密度等变量纳入综合分析,进一步补充和完善“关系管理能力―利用式合作创新”的理论关系。 作者简介:王玉(1953-),女,汉族,浙江省宁波市人,上海财经大学国际工商管理学院教授、博士生导师,研究方向为战略管理;邓艳宾(1978-),男,汉族,河南省安阳市人,上海财经大学国际工商管理学院博士生,研究方向为组织与战略管理。 网络新技术论文:计算机网络新技术及发展初探 摘要:计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。本文将对网络关键技术及其新发展进行概述。 关键词:计算机;网络;新技术 1计算机网络传输介质技术? 1.1双绞线 用于公共电话交换系统,可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线; 1.2同轴电缆 具有传输频带宽,话路容量大,抗干扰性能好,传输速率高等优点; 1.3光纤 具有载波频率高,通信容量大,传输损耗小,不受外界电磁场干扰,体积小,重量轻等优点,是计算机网络通信领域中最具竞争性的一种传输介质; 1.4视线介质通信 包括无线电通信、微波通信、红外线通信等利用空间传输电磁波技术实现的通信。 1.5卫星通信 一个静止轨道的同步卫星只需要经过一次中继,就可以覆盖地球表面积三分之一的地区。 2计算机网络交换技术 2.1电路交换网 电路交换网进行数据通信交换时,首先申请通信的物理通路,通路建立后通信双方开始通信并传输数据; 2.2存储转发交换网 在进行数据通信交换时,先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存,并对存储的数据进行一些必要的处理。 2.3混合交换网 这种网同时采用存储转发和电路交换两种方式进行数据交换。 2.4高速交换网 高速交换网采用ATM异步传输模式、帧中继FR.及语音传输等技术。 3公用网络传输技术 3.1X.25协议 X.25协议是应用较广泛的一种传输协议。它规定了网桥和路由器等通信O备如何在连接线路上打包和选择路由。 3.2帧中继 帧中继是继X.25后发展起来的数据通信方式。它通过按需要分配带宽来处理分段信息传输增加带外信号来实现。帧中继这种新技术在局域网的互连中得到广泛应用。 3.3ISDN ISDN是基于单一通信网络、能够提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。ISDN通过标准POTS线路传送数据。速率可以达到128kbps。 3.4千兆快速以太网 千兆快速以太网较快速以太网速度提高了10倍,达到1000Mbps。通常用光纤、6类非屏蔽双绞线进行组网。 3.5ATM异步传输模式 ATM异步传输模式是一种高速面向连接的、标准化的传输、复用交换技术。它使用了由53B(字节)组成的传输分组,可以同时传送各种不同类型的数据,包括视频和音频。在25Mbps-655Mbps的数据范围内提供专用带宽。 3.6B-ISDN宽带综合业务数字网 B-ISDN宽带综合业务数字网是基于光缆网络使用异步传输模式(ATM),通过SONET同步光缆网络进行数据交换传输的新一代ISDN网络。 3.7蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术标准。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙技术主要面向网络中各类数据及语音设备,如PC机、笔记本电脑等。 3.8无线AP 无线AP是无线局域网中的接入点和无线网关。作用类似于有线网络中的集线器。 3.9大容量无线网 大容量无线网是以蜂窝式移动数字通信网实现个人数据通信的技术。美国微软公司与美国移动通信公司已联合投资90亿美元开发卫星蜂窝网,建立21世纪的个人数据通信。 3.10空间信息高速公路 空间信息高速公路是美国规划全球Internet通信卫星计划,休斯公司已经筹划开发的空间信息技术。 4宽带用户入网技术? 4.1DSL数字用户链路网 以铜质电话线为传输介质的传输技术组合,包括ADSL、HDSL和RADSL等,一般称之为XDSL技术。 ADSL非对称数字用户线路是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,利用现有的一对电话铜线,分别传送数据和语音信号,数据信号不通过电话交换机设备,不需要拨号一直在线,属于一种专线上网方式。 HDSL高比特率数字用户线路是一种对称的DSL技术,可以利用现有电话线中的两对或三对双绞线来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048kbps(E1)数字连接能力。优点是充分利用现有电缆实现扩容,可以解决少量用户传输宽带信号的要求。 RADSL速率自适应非对称数字用户环路是自适应速率的ADSL技术。可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbps到22Mbps的下行速率。以及从272kbps到1.088Mbps的下行速率。 4.2Home PNA对称式数据传输技术 Home PNA对称式数据传输技术的双向传输带宽均为1Mbps或10Mbps。其传输距离一般为100~300m。Home PNA技术运用现有的电话线高速接入互联网。不需要改变原有电话的设置,而且上网速度很快。 4.3Cable接入技术 可以使有线电视公司利用现有HFC(光纤铜轴混合网)网络提供了宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。 4.4光纤接入技术 光纤接入技术是指在光纤用户网中局端与用户之间完全以光纤作为传输介质的接入网技术。光纤用户网具有带宽大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。 4.5无线接入技术 利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。除了传统的无线局域网络接入外,卫星宽带技术正在迅速发展。用户通过计算机的调制解调器和卫星配合接入互联网,从而获得高速互联网传输、定向发送数据、网站广播等服务。 5网络安全技术 5.1端到端的安全技术 主要指用户(包括)之间的加密、鉴别和数据完整性的维护。 5.2端系统的安全技术 主要涉及防火墙技术。 5.3安全服务质量 主要指如何保证合法用户的带宽。防止用户非法占用带宽。 5.4安全的网络基础设施 主要涉及路由器、城名服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 6计算机网络的未来技术 6.1开放技术 开放的体系结构、开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化技术问题。 6.2集成技术 表现在网络的各种服务与多媒体应用的高度集成,在同一个网络上,允许各种消息传递。既能提供单点传输,也能提供多点传递;既能提供无特殊服务质量要求的信息传输,也能提供有一定时延和差错要求的确保服务质量的实时传递。 6.3高性能技术 表现在网络提供高速率的传输、高效率的协议处理和高品质的网络服务。 6.4智能化技术 表现在网络的传输和处理上。能向用户提供更为方便、友好的应用接口。在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的技术研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是/用户指定0或/应用指定0,而且用户数据可以利用这些计算。计算机网络技术的未来趋势是优化网络体系结构、提高网络传输效率和解决网络关键技术。 网络新技术论文:需求驱动下的“网络新技术专题”教学探索 摘 要 采用需求驱动进行网络新技术专题课程教学,讨论了教学所涉及的主要技术专题,对各专题对应的需求进行了分析,探讨了以需求为中心的专题教学方法,包括专题选取,专题讲授方法,学生在教学中的主体性,并给出了在需求变化后的一般应对方法。 关键词 需求驱动 教学改革 网络新技术专题 0 引言 需求和教学之间存在着固有的关系:教学服务于需求,需求推动教学。在教学中应重视需求,如:文献[1]认为分专业层次进行大学英语教学的前提是深入科学分析英语的社会需求;文献[2] 通过需求分析,改革大学英语教学;文献[3]讨论了以社会需求为导向提高体育院校英语专业教学质量等。网络新技术专题这门课程是网络工程专业的专业选修课,在计算机网络这门课程的基础上讲授有关网络技术的新的理论和应用等,使学生了解计算机网络前沿,跟踪计算机网络学科的新发展,掌握在该领域进行研究工作的基本方法。在信息时代,计算机网络技术发展迅速,涉及很多方面,单纯从新的角度来展开课程的教学存在着不足之处,围绕需求开展是一种有益的探索,也能在一定程序上提升学生的就I技能。 1 主要网络新技术专题与对应需求分析 (1)光接入网。光接入网由于采用光纤通信,因此具有带宽、防电磁干扰、性能等多方面的优点,可有效解决用户的固定宽带接入需求,因此在生活当中已经越来越得到广泛的使用,同时也是未来的发展重点,如:FTTH。 (2)宽带移动因特网。人们需要随时随地的使用网络,宽带移动因特网可有效解决用户在移动过程中实现宽带接入需求,如:3D导航、云端游戏、移动支付等。 (3)主动网络。主动网络允许在网络节点运行特定的程序代码,使得网络具有可编程性,因此可以利用主动网络的这个特性开展新的网络应用,合理利用主动网络技术也可改进网络带宽性能需求。 (4)网络存储。目前需要存储的信息越来越大,并且需要在网络中频繁传输,网络存储技术即用于解决数据存储的网络化需求,如:FC SAN。 (5)Agent技术。可以在特定环境下自主运行,移动Agent还可以从一个节点迁移到其它节点,的这些特性可用于解决新的网络应用需求,如:合理应用移动Agent进行查询可以有效利用带宽。 (6)软交换。软交换吧呼叫控制功能分离出来,从而在网络建设、网络管理以及为运营商提供各种新的业务等方面都存在优越性,使用软交换技术也可以更好地服务于用户。 (7)家庭网络。家庭中的电器设备越来越多,家庭网络将家庭中的各种电器之间通过网络进行连接,实现智能家居,可以有效改善生活体验需求。 (8)无线传感器网络。通过无线传感器网络用户可收集到来自传感器所覆盖区域的被感知对象的信息,进而有效的利用这些消息。随着传感器及其采集信息的种类越来越丰富,其应用领域也越来越多,如:环境监测、医疗护理。 (9)云计算。云计算可以通过网络按需访问所提供的共享的计算资源,提供基于互联网的相关服务,可以满足按需使用计算资源的需求。 (10)软件定义网络。带宽需求是一种基本的网络需求,网络带宽追求越宽越好,但目前所能提供的带宽总是有限的。现在进入了大数据时代,数据量增长迅速,因此有效利用带宽进行数据传输显得越来越重要,SDN可以实现对网络流量的灵活控制,从而实现更好地利用带宽。 2 以需求为中心的专题教学探索 2.1 专题选题原则 (1)与专业知识体系相适应。在整个专业体系中,该门课程主要让学生了解网络的最新发展,在知识层面要区别与计算机网络,要把新发展反映出来,首先适合介绍网络新技术及其发展概况,然后再逐个专题介绍。另外譬如新一代因特网协议IPV6尽管在计算机网络教程里有介绍,应用也相对比较普及,这种专题也可以引入进来,但应侧重在移动IPV6以及IPV6的发展趋势上。 (2)是网络新技术热点应用问题。热点应用问题一般具有广泛的需求,可以作为选题的一个考虑因素。 (3)与社会需求相适应。任何一项技术,脱离了社会需求,则缺乏生命力,需要分析目前主流网络新技术的需求在哪里,是一种适合特定领域使用的还是适合各个领域普及的,是符合单位内部应用的还是因特网范围适用的。还要考虑这种技术是暂时满足需求或者有很强的竞争力具有较长的生存期,如ADSL技术作为一种网络接入技术在过去一段时间满足了用户的宽带接入需求,ITU-T也在制定下一代ADSL的相关技术标准。但和PON技术相比,本课程选择介绍PON技术。 2.2 专题讲授方法 (1)典型应用场景。专题围绕应用展开,从课堂教学的角度,最好先引入一种典型应用场景,这样使技术和应用能够紧密的结合,也能提高学生的学习兴趣,以及让学生了解如何解决实际应用问题。如:在介绍MapReduce编程模型时,可以引入大规模WEB访问日志分析作为典型应用场景。 (2)解决方案。给出应用场景之后,按照教学思路接下来即给出解决方案,尽管解决方案有很多种,但教学的目的是为了介绍相应的网络新技术,也就是说前面的应用场景就是为导入新技术服务的,当然要考虑这种解决方案尽量是最佳解决方案,至少要是一种合理解决方案。 (3)与传统技术Ρ取=樯苄录际跏保要突出这种技术的优势。当然任何一种技术都是有它的长处也存在着不足之处。在讲授时和传统技术对比也是很有必要的,传统技术一般比较成熟,在过去甚至未来一段时间一般也能满足相应的需求,在讲授替代新技术时要从多方面进行对比分析,这样既容易让学生理解又容易让学生对该技术有个全面的认识。 2.3 学生的主体性体现 (1)根据专题给出应用场景。在本课程的教学中,专题可以采取“应用场景――解决方案――其它应用场景”三个步骤进行,前面的两个步骤即应用场景及解决方案由教师给出,第三个步骤由学生给出。这样学生会去充分发掘还有哪些场景是适合用这种技术去解决的,发现问题是解决的问题的前提,在教学中引导学生发现问题比单纯的介绍一种技术更有启发价值。 (2)给出自己对专题的理解。当然作为一个专题,在课堂上教师的教授总是有限的,并且有些技术本来就还在发展当中,因此在课程的教学过程当中适合设置一个环节,即由学生自己给出对相应专题的理解。当然不是在讲授完之后就立即让学生发表意见,尽管这样在一定程度上可以了解课堂教学效果,但作为本课程,适合采用让学生课后通过充分查阅相关文献书籍等,再给出学生自己对专题的理解。这样处理有三个目的:一是锻炼学生的自学能力,二是提高学生的科研水平,三是让学生对该专题有更充分的认识。 (3)以小组为单位开展讨论。本课程适合在专题介绍的最后一个环节开展小组讨论,小组的组建根据小组人数随机组建,讨论方式采取规定时间,根据专题情况给出合适的讨论时间,讨论完成后,由每个小组选出代表进行发言。讨论可以交流彼此的看法,也同时是学生课后学习该专题的动力,只有在自己有所理解的基础上才有发言权,才能得到其他同学的认可。 2.4 需求变化应对方法 (1)应用场景变化。需求是不断变化的,当然相应的应用场景也在变化。如大数据处理:离线计算需求可以使用MapReduce框架,需要计算效率较高的交互式应用环境则可以采用Spark框架,Storm框架则在实时性较高的流式计算具有优势。 (2)技术升级。技术是不断发展的,教学过程中要注意技术的升级变化。如:Hadoop 从1.0 发展到2.0之后有哪些变化。 (3)教学中的专题更新情况。在近几年的教学实践中,对专题进行了部分调整,具体情况及原因见表2。 3 结语 有效开展网络新技术专题的教学需要考虑到各种情况,同时也要适应网络技术的发展变化,采用需求驱动法开展该课程的教学在实用性方面表现突出,也具有较好的可操作性。
化工工程师论文:国际化工程师教学培训思考 本文作者:张莉 陈熙 陈辉 单位:北京航空航天大学中法工程师学院 中国地质大学(北京)信息工程学院 全面认识卓越工程师计划的深刻内涵关键在于两个“转变”:教育观念转变,由传统的知识学习转向工程实践,强调了以德为先、能力为重、全面发展的人才培养理念,提出了以社会需求为导向的教育质量观念,建立了以创新和素质为优秀的工程人才培养体系。当前,工程教育的国际化已成为各国工程教育发展的主要特征和重要趋势,其本质是按照国际工程教育界通行的理念、准则和规范指导办学,加强国际间的交流和合作,从而提高一国或者一所工程教育机构办学水准,培养具有国际视野和国际理解能力的人才的过程。[1]法国、英国、德国等欧洲国家也很重视工程教育及其改革。法国自拿破仑时代起创立并发展的工程教育体系独具鲜明特点,在国际上享有盛誉。同时,法、英、德、意大利等欧洲国家积极建立高等工程教育的欧洲模式,并于1999年签署了《博洛尼亚宣言》。 俄罗斯从20世纪90年代苏联解体后,经过十余年的教育发展,其高等工程教育在教育规模、培养体系的多元化以及质量保障方面都取得了长足发展和显著成效,高等工程教育已经成为其高等职业教育体系的一个庞大分支。此外,日本、韩国、越南等亚洲国家和地区也在积极开展工程教育及其改革方面的研究,以适应自身经济和工业化发展的需要。3卓越工程师的国际化作为我国高等工程教育改革的战略举措,卓越工程师计划的国际化尤为重要。教育部原副部长陈希同志在卓越工程师计划启动会上的讲话中特别指出重视工程人才培养的国际化是我国工程教育改革发展的战略重点之一,鼓励在多语言环境下培养熟悉当地国家文化、法律和标准的国际化工程师。 国际化的意义培养标准国际化,工程教育国际化要求利用全球最优秀的工科生源和教育资源为全球市场培养工程技术人才,优秀就是按照国际标准培养工程人才。卓越工程师计划必须要借鉴国际工程人才培养标准,形成具有中国特色而又对接国际的培养模式。工程人才国际化,中国的经济、人力资源能否进入全球市场并赢得优势归根到底取决于工程人才的国际化水平。具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争将是创新型卓越工程师必须具备的重要能力。国际化能力将是评估现代合格工程师的重要标准。 探索与实践北京航空航天大学作为首批进入卓越工程师计划的高校,依托中法工程师学院六年国际合作办学经验,以国际通用工程师专业为试点,进行国际化卓越工程师计划的探索与实施,取得了显著成效。其国际化培养特色如下:国际通用工程师认证,学院已获得法国工程师职衔委员会认证(CTI)和欧洲工程教育体系认证(EUR-ACE),成为我国首个获得国际工程师资质认证的学院。法国工程师职衔委员会(CTI)[3]是法国教育部下属专门负责工程师学历认证的机构。欧洲工程教育认证体系(EUR-ACE)是由欧盟各成员国共同参与,旨在建立欧洲统一工程教育标准的认证体系。法国培养模式,培养时间为6年,实行“3+3”预科教育(3年)和工程强化教育(3年)相结合,重点培养工程技术管理与工业管理方面的国际通用工程师,同时又结合我国高等教育体制,以“4+2”本(4年)硕(2年)兼顾。 前3年是预科学习,强化数理基础课程,注重交叉综合融会贯通;后3年的工程师阶段中,学生接受涉猎领域非常宽广的工程基础教育,相对比例较小的专业教育起到引导学生向某一专业领域发展的入门作用,并通过与企业各界以及科研单位密切合作实现,从而真正实现科学与技术的高度融合、多学科之间的高度交叉。国际师资与交流,强化中法英三语教学,保证90%的国际化教授、80%的国际化课程和70%的法语课程。 与法国中央理工大学集团建立学生互派机制,每年选拔一批学生赴法学习1~2年,并设置与世界名校、名院系的课程与毕业设计的互换交流培养等环节。这样培养出的学生精通法语和英语,融通中西文化,具有坚实深厚的理科基础,强化与实践相结合的工程项目的训练,有很强的团队合作意识,是在多元文化、宽广领域中培养出的具有良好综合素质的国际化通用工程师,也是根据北航自身人才培养目标定位培养出来的硕士工程型人才。 化工工程师论文:实践教学提高化工工程师创新能力 1化工专业工程师培养现状及发展趋势 目前,多数高校化工专业实践教学环节主要有贯穿大学四年的课程和专业实验,大三和大四学年的认识和毕业实习,毕业前的毕业论文或设计三大类。虽然通过以上实践环节的训练,一定程度的培养了学生在化工专业方面的工程实践能力,但仍处于尝试和探索阶段,我国工科院校培养的毕业生只是工程师的毛坯,中国的工程教育和工程师无法走向国际市场。在当前的教育体制下,高校大规模的扩招,使工程实践场地和设备资源紧张,教师量化考核不合理,工作任务繁重,而校企合作又不够深入,兼职教授缺乏,使得学生在实验和实习两个工程实践环节中缺乏良好的条件[5-6]。而在毕业论文或设计环节,很多学生对不认真对待,把更多的时间和精力用在了考研复习和找工作等方面,毕业设计环节流于表面形式[7]。过程监管不严密、考核环节单一化等问题普遍存在。学生就业后上手慢,对企业的工程实际问题不会解决,导致了化工企业需要人才而招不到合适的,化工学生想就业却又不被接受的两难现象。按照教育部“卓越计划”的总体工作思路和标准要求,优化实践教学,强化学生的工程实践能力和创新能力的培养,制定和实施严格的工程实践教学计划和教学大纲是一项培养卓越工程师迫在眉睫的事情。 2优化实践教学的主要措施 工程实践训练是促进学生理论联系实际、学以致用、提高全面素质与能力的十分重要的环节。高校应借鉴国外先进的高等工程教育观念,合理制定工程实践培养方案,加大对学生工程实践能力和创新能力的培养。工程教育最重要的内容是实践教学,因此,实践教学在卓越工程师的培养中起着关键性的作用。而实践教学改革是一项系统而复杂的工程,涉及教学计划、实验内容、师资队伍、资金配套等方方面面[8]。对化工专业来说,究竟怎样才能优化实践教学体系,探索出化工专业卓越工程师培养的新方法,以提高化工专业卓越工程师创新能力? 2.1完善和创新实践教学课程体系 实施“卓越计划”最优秀的是要改变实践教学培养计划体系。可以借鉴德国工程师培养模式的先进经验[2],在培养模式上加强实践环节,增加实践课时,增加学生自己动手的机会,在课程体系中将坚实的理论知识和工程实践训练有机地结合起来,以适应国家卓越工程师的培养目标。通过与国内化工专业同行的深入交流、文献调研和走访化工专业强势的国内国际重点兄弟院校,收集并整合化工实验研究方法教学内容,扩充和完善从基础实验,认识、生产和毕业实习,毕业论文或设计为主线的实践教学体系;加强涵盖工程背景或企业的实际问题的实践教学比重,搭建具有工程实践环境的教学平台,通过对基础实验、实习和设计等实践环节的优化和设置,在实践中提高学生的创新能力,适应卓越工程师人才培养的要求[9]。对于教师素质的提升,要坚持鼓励教师多下企业实践学习,捕捉厂内新信息,对实践学习的内容进行仔细的整理,形成新的教学内容。充分利用现有资源和现代技术和手段,通过多设置开放式课程,提升教学内容的广度、深度和新度。整合、优化和拓展教学资源,提高教学质量,改善教学效果,促进化工专业卓越工程师创新能力的培养和本学科教学的发展。实行“本科生双导师制和模块制”。每2~3名学生配备1名学校教师和1名企业工程师。在大一开学就给学生配备指导教师,让学生提前了解指导教师的课题,以便学生二年级就可以开始进行工程实践训练。一方面,指导教师将自己具有工程背景的科研课题提供给学生,学生根据自己的兴趣选择研究课题,以学生为主和老师为辅制定实验方案,学生自己动手实践,完成科研课题。另一方面,学生通过化工设计来提高工程实践和创新能力,例如,学校或省等各级单位组织的实验竞赛、三井杯化工设计大赛、大学生创业竞赛、科技学术节、学术科研报告会等。学生在教师简单的指导下,就可以学习化工设备设计、化工工艺设计(如煤气设计、焦化设计等)、化工制图等课程,这样既锻炼了学生的工程实践能力,又促进了其创新能力的培养。 2.2建立高水平的工程训练中心和实验中心 高等工程教育最重要的内容是实践教学,而实践教学环节的实施,必须要有相应的平台。因此,建立高水平的工程训练中心和实验中心,也是实现卓越工程师培养的重要举措之一。比如,承接一些工程应用型实践项目展示给学生;聘请企业中有经验的专业技术人员走进学校,根据教学安排进行工程实践教学,并有主题的组织工程技术讲座;对企业的工程实际项目,在不涉及企业隐私和不影响企业生产的前提下,可以通过视频拍摄,对拍摄资料进行制作整理,形成新的实践教学内容,作为辅助手段在实验课堂上对学生进行放映讲解等[10]。 2.3探索校企合作的新模式 校企合作是卓越工程师培养的有效措施之一。加强学校与企业或科研机构的合作,充分利用其工程实践平台,选拔优秀学生参与新产品的开发研究;建立校企合作联盟网络平台,建成校企合作资源库。吴元欣等[11]提出的化工专业联盟建设,是实施卓越工程师计划的重要举措,是有效实现资源共享、促进校企交流与合作的新模式。比如,每年举办联盟实验技能竞赛和化工设计大赛;在教师交流、交换学生培养方面构建定期交流机制,联盟成员高校通过大学生课外科技活动、实验中心创新实验专项等项目,以及学校或国家的大学生科技创新基金等,构建多种多样的大学生科研创新平台,探索出校企合作的新模式。 2.4培养具有工程实践和创新能力的教师队伍 作为担负培养一代卓越工程师所具备的工程实践和创新能力的大学教师,首先必须自己具备卓越的工程实践和创新能力,具体应做到如下几点。首先,教师应拥有相关学科专业领域,尤其是交叉学科和新兴学科的广博理论知识,以及丰富的实践经验和强烈的创新精神,能够突破思维定势,擅长激发自己和学生创新思维方式;其次,能够及时掌握相关工程实践的前沿领域和发展方向,解决工程实践中的技术难题,在工程实践开发和应用中不断探索创新,取得卓有成效的创新性成果[12]。高等工程教育应围绕以上重点来培养具有工程技术创新能力的教师队伍,以确保卓越工程师创新能力的培养。 2.5强化课程设计和毕业设计 课程设计和毕业设计也是实践教学的一项重要内容。当前,应根据大多化工企业需求和实际情况,开设化工原理、化工设备等课程设计。此外,教师应引导学生运用所学的知识,结合企业现场实际,做出有创意的、满足实际需求的课程设计。对于毕业设计,通过选题、写文献综述、实验或设计技术方法的选用、数据的分析处理以及实验现象的解释等等,使学生通过毕业设计受到综合能力的训练,在专业知识运用能力、实践能力和创新能力等方面得到充分的锻炼和提高。李莉[13]的调研发现,大多数工科学生进行的“毕业设计启动时间较晚,在毕业奔波的求职过程中,毕业设计只能被暂时搁置一边,最后敷衍了事。因此,应切实调整卓越工程师培养中毕业设计环节的实施日程。王宝玺[14]将实验与工程实践教学体系分成了四个层次,将认识实习和工程训练划定为认识、基础和拓展层,而将毕业实习和毕业设计划定为创新层次。进一步表明,卓越工程师创新能力的培养应注重基础,而强化毕业设计。 3结论 在全面实施“卓越计划”的进程中,培养单位应根据行业需求和专业的特点,构建和优化化工专业的实践教学体系,以实践教学环节为载体,扩充深化卓越工程师培养的教学内容,完善培养方案的制定,实行双导师制,强化毕业设计和分散实习等方案优化实践教学,树立学生的创新意识,培养其工程实践能力。作为化工专业的学生来说,不仅要掌握化工专业知识,还要积极学习化工机械设备等方面的知识,同时,提高外语水平,吸收国外的先进实践知识和经验,从各个方面来提升工程师的创新性和工程实践能力。实践教学的优化,对于提高化工专业卓越工程师创新能力的培养具有重要的理论和实际意义;也可为其他专业卓越工程师培养环节中教学方法和教学手段的改进探索一个新的参考方法。 作者:丁玲 周尽晖 吕早生 梁玉河 颜晓潮 单位:武汉科技大学化学工程与技术学院 化工工程师论文:化工装置的监理工程师 1监理工程师在新建化工装置中对现场设备安装工作的质量控制 1.1选好供应商是保证设备质量的基础和关键我们为了保证设备质量的良好性,选好供应厂商是决定因素之一。因此可以知道对设备质量的监察是决定现场设备安装工作能否取得良好经济效益和社会效益的关键。 1.2对大型非标设备的质量控制要知道,设备的质量问题只要被设备的制造,组装检验所决定,我们要针对设备类型的多重多样和影响设备质量的不同因素的特点做出一系列的改进。且监理工程师要对于质量问题隐蔽性强和完工后不易解体拆卸等特性严格排查设备质量,还要在监理工程师进好自己的责任同时重点完成以下工作:(1)监理工程师要严格依照合同文件配备技术人员。并对技术人员的人品和职位严格要求。(2)对设备质量的关键部位应进行重点控制,即:重点审要零部件的加工工艺方案,检验计划和检验要求,重点控制主要零部件的制造工序,对重要环节实施重点控制。对设备质量影响大的制造工艺和工序进行重点控制,在制造过程中,对其它零部件进行抽检,为保证设备的制造质量,监理工程师要把质量控制点的控制方式和程序与制造商协商一致,并且在设备制造过程中调试性能检测应进行“见证”检验,达到要求后予以签认。(3)如果监理工程师在安装过程中发现质量问题,要进行及时排查并组织施工人员和制造商进行研讨、整改和处理。并严格要求,如果需要处理就及时处理,如果需要返工就要及时返工,这样才会以防出现更大的错误。 1.3设备安装工作是设备即将形成生产能力的重要阶段,要加大监理力度进行质量监控我们知道现场设备安装是安装后的设备开始拥有生产能力的重要阶段,同样也是判断设备是否能够拥有良好的使用性能的关键阶段,因此监理工程师此时的工作至关重要,此时监理工程师要重点作好以下工作:(1)监理工程师要对施工组织设计进行严格的审查,并针对安装设备的主要材料进行施工方案的设计与拟定。因为施工方案对于整个施工过程是最为重要的部分之一,施工人员要依照着施工方案进行施工,并且施工方案还会对设备质量的有着一定的保证。(2)监理工程师要在设备被安装前就与设备制造商进行沟通,并且针对一些需要被特殊制作的设备进行研讨,这时需要监理工程师、业主、施工单位,设备制造商共同进行研究于讨论。(3)监理工程师要对安装材料进行严格检查,防止质量不过关的安装材料被运输进施工现场。(4)在安装的过程中,监理工程师要对整个过程做到时刻的自检、互检和专检,要在确认质量良好后再进行各个工序的安装。(5)监理工程师要及时的对安装设备进行现场检验,要知道,这个步骤对以后设备的良好运行起到至关重要的作用。 2结语 对于新建化工装置现场设备安装工程的质量控制,我们要不断的严格要求监察工作,不断提高工程质量的水平,对重要的部位要进行旁站,并要作好检测数据,调试数据,监理资料的收集。在工程建设监理的过程中,不断改进监理工作方法,更好地为工程建设事业服务。 作者:李智 单位:重庆化工设计研究院 化工工程师论文:化工原理教学过程中注重化学工程师基本素质的培养 摘要:化工原理课程教学是化工专业学生联系理论与实践的一门桥梁课程,也是化学工程师应该牢固掌握的课程,但在学习过程中学生普遍认为化工原理难学,其原因是学生的学习观念和方法仍停留在理论学科上,缺乏利用工程的概念对待化工原理这门工程学科。本文围绕化学工程基本素质的培养,对化工原理教学进行了探讨和分析,从不同教学环节强化学生的工程观念与意识。 关键词:化工原理;工程意识;实践教学 化学工程专业应当培养学生综合地运用科学原理、方法和技术对已有技术进行消化吸收并具备一定的研究开发能力,解决化工生产过程中的复杂工程问题,同时能够在工程项目中完成工艺、设备和控制等方面的合理设计。中国的高等工程教育模式下的毕业生在进入企业后没有严格的工程师岗位培训系统,也很少有工程项目的集中实践经验。中国工程教育的培养和当前社会市场经济转型期对工程技术人才的需求已经不匹配。大批经由高等院校工程教育培养出来的工程技术人才往往较难适应生产企业、设计院等单位对人才的要求。 化工原理课程是一门以化工单元操作为主要内容,以“三传”研究方法论为主线的工程技术基础课,它不同于化学和物理化学等基础学科,因为基础课程以简单的、理想的模型做为研究对象,采用的是严密的数学分析法;而化学工程学科都要面向实际的繁杂的工程问题,加上生产过程中影响因素繁多、物系的巨大差异、操作条件各不相同,大多数问题需要依靠理论指导下的工程化手段来解决。因此在本科教学中应该尽早让学生建立技术经济思维能力,培养工程思维模式,树立工程观念、工程意识,进而让学生能用工程观念分析、解决工程实际问题。本文从研究方法的角度,并结合化工原理的理论教学、实验教学和课程设计等环节来探讨对化学工程师的培养问题。 一、理论教学实现工程意识培养和思维转变 在当前的化工教育中,前两年的学习课程基本没有重点培养工程的观念,学生基本上学习的就是工程基础、物理、高等数学、基础化学等理论性较强的课程。所以,学生对设计、工程没有明确的认识,不能把理论与实际相结合。化工原理是一门衔接基础化学课程、后续的化学反应工程、传递过程等专业课的一门主干课程。基础化学课程的知识不仅是分析化工过程问题的重要工具,还是化工过程的基础。如流体输送、换热、蒸发、精馏、萃取、吸收等单元过程教学中所涉及到的化学原理知识,都是学生在前期物理、化学学习过程中的重点内容。另外,目前出版的化工原理教材内容大都按设计计算―操作分析―单元设备设计的章节结构来编写,课堂教学中应对单元设备的作用、功能进行对比分析,使学生明白其相同点与差异,增强学生对单元设备的正确选型、设计的综合能力。虽然各种单元操作基本方程的推导很重要,但是还应该把应用作为重点,培养学生的工程观念,让学生能够理论与实际问题相结合。案例教学在过程分析中的出发点是单元操作的物理化学原理或者物理,终点是工程目的。在分析时,暂时摆脱繁多公式的约束,通过推理、逻辑思维,发现问题、提出问题、讨论和解决问题。以数学作为基本工具,对过程进行数学模型识别,建立模型,进行实际的案例分析。 因此,在化工原理课程的理论、实践教学过程中就应该在理论的基础上尽可能提高学生的工程意识。具体来说,首先让学生明白化工原理与前面所学的物理、化学是性质完全不同的课程。强调此课程如何把研究成果开发放大为中试,再开发为生产规模,是连接基础研究与工业生产的架桥。通过加强案例教学,使学生尽早树立工程观念[1]。虽然各单元操作的数学模型的推导重要,但更应该侧重实际工程应用,让学生能够将理论与实际工程相结合,培养学生的工程观念。 二、化工原理实验教学中强化理论知识消化吸收与工程应用概念 实验环节是研究问题和学习的重要环节,既是培养学生理论与实际相结合的重要方法,也能训练学生的动手能力和实验技能。化工原理实验是同理论课程教学一起开展的实践性教学环节,实验涉及到工程实际,实验设备和工艺流程相对复杂,部分实验装置甚至接近于中试。为激发学生的学习兴趣和增强工程实践能力,加强实验教学是化工原理教学改革的一个重要切入点。如在实验教学中,教师可以把科研中的单元过程,如分离工程案例分析引入到实验教学课堂,既可以丰富实验教学的内容,又能够提高学生对化工实践和解决实际问题的认识[5]。在化工原理实验中,学生能够接触到与实际生产设备结构性质相同的工程实验装置,能够提升学生的工程意识。对于每个实验,如果能够要求学生独立分析单元设备的结构、设备的布置、实验装置流程,再结合教师的详细讲解,这样就可以使学生在实验过程中初步形成工程化概念。 完善实验教学方法,提高实验技能,训练工程思维,是实验教学成功的关键所在。增强实验教学的每个环节监控,包括流程预习、实验装置、课堂理论讲解、实验操作技能培养、实验数据分析和综合成绩考评等。实验过程中及时发现实际工程问题、找出解决方案,也算是建立工程观念的一条有效途径。通过观察实验现象,来引发学生自己思考问题。化工原理实验教W的内容紧紧围绕实验研究方法设计,学生可以在实践中巩固理论课所学的方法论。 三、化工原理课程设计突出理论教学与工程设计的对接 化工原理课程设计是一个综合性的实践教学环节,可提升学生的综合应用能力,通过学生独立完成规定单元操作设计的训练,掌握相关工艺、机械设计的能力;课程设计环节以实际应用为目标,通过实践可提高工程意识和实际应用能力。而且通过该环节,可使学生综合运用相关课程理论知识,增强查阅文献数据的能力,并增强通过工程语言如图表、文字表达设计结果的能力,进而可以提升学生的工程制图的能力。这样,学生通过一次课程设计,可以掌握机械设计的训练、单元设备相关工艺,使工程的概念得以提升。 应当指出的是,课程设计的目的不单纯是为设计而设计,而是培养学生解决问题和分析问题的综合能力。在进行课程设计之前,学生基本没有参加过工程实践,所以指导教师有必要提醒学生,工程上的问题往往受到诸多因素影响,不像他们以前所学的自然科学范畴的数学、化学和物理等课程的答案是唯一的,工程问题的答案往往不止一个。所以需要将每种可行方案进行可靠性、先进性和经济性等方面的比较和选择,最终选择一个可靠的实施方案。经过这样的指导和亲自参加工程设计实践,学生的灵活性和工程应变能力都能够得到初步锻炼,进而为他们今后走上工程师岗位打下初步基础。课程设计主要是针对实际工程中的问题,让学生得到实际锻炼的机会,课程设计内容注重理论联系实际工程。请工程经验丰富的工程师现身讲解学生需要面对的专业热点问题或典型工程问题。让学生走进企业、工厂实践,了解和感受工业生产过程的实际状况。另外要培养学生的工程实践能力,强调工程软件(PRO II,Aspen,Auto CAD等)的上机操作与实际应用,加强学生的工程培训实践教学,让工科学生掌握这一进步的设计手段。 四、结语 要加强学生工程意识的培养,我们在搞好理论教学、实验教学和工程设计的同时,更多地要让学生走出课堂,深入生产和科研实际。使学生能够将所学的知识应用于研究和解决生产问题的工程实践中,让学生体会到解决实际工程问题的喜悦与自豪。要逐步培养学生重践、重应用的热情,培养学生积累资料的习惯和兴趣,培养学生寻找课题、在生产实际中发现问题、掌握解决问题的步骤和方法,在教学过程中培养学生工程化的思维,培养他们热爱化学工程专业,使学生热爱所学专业。 化工工程师论文:在培养“卓越工程师”理念下浅谈精细化工工艺学教学改革 摘要:以“卓越工程师”培养目标为导向,本文从精细化工及精细化学品的特点、教学内容选择及教学方法等方面介绍了精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。教学改革实践表明:通过把学生分组介绍精细化工产品专题、组织参观不同类型的精细化工厂、结合教师科研课题开设设计性实验及改革综合成绩评定方法等方式,可以有效激发学生学习的积极主动性,很好地培养了学生实践应用、思维开创和解决问题的能力,有效地提高教育教学效果。 关键词:卓越工程师;精细化工工艺学;学生产品专题介绍问答式教学;开放设计性实验教学 “卓越工程师”教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越工程师教育培养计划具有三个特点[1]:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。所以“卓越工程师”之所以“卓越”,不仅在于其专业知识丰富,也在于其解决问题的能力强,更在于其综合素质高。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,全国各高校掀起众多工科专业进行专业基础课及专业课程改革的热潮[2-6]。《精细化工工艺学》是化学与工程工艺专业的一门主干专业课程,其涉及的精细化工产品门类繁多,日新月异,与实践联系相当密切。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,从事该门教学必须做到结合学科前沿的最新进展和基本理论;其次结合生产实际中的主要技术问题、最新技术方法、过程和结果,对教学模式进行相应改革。使学生通过本课程的学习,能掌握精细化工工艺学基础和理论知识,正确地认识精细和专用化学品生产的工艺条件和瓶颈技术,提高发现问题和解决问题的能力。本人多年从事化学工程与工艺专业《精细化工工艺学》课程教学工作,在借鉴其他院校面向“卓越工程师教育培养计划”课程教学改革的基础上,参考各高校同仁对精细化工工艺学课程教学改革采用的方法[7-9],同时结合地区经济发展的特点对精细化工工艺学进行相应的教学改革。以下主要从精细化工及精细化学品的特点、课程教学内容构建及教学采用的方法和措施等方面阐述精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。 一、精细化工及精细化学品的特点 精细化工有别于基础化工,它有着自己的鲜明特点,这在绪论课一定要给学生讲授好,让学生充分了解精细化工及精细化学品的特点,从而激发他们对这门课程的兴趣。精细化工及精细化学品的主要特点有生产特性、经济特性、商业特性及产品特性[10]。其生产特性表现为:小批量、多品种、复配型居多、技术密集、多用间歇或多功能生产装置、生产流程多样化。它们的经济特性表现在投资效率高、附加值高及利润高等,在这里可以列举一些附加值高的精细化工产品实例,比如农副产品深加工等。笔者在授课时就给学生讲了广西蔗糖深加工产品的实例(由蔗糖制备葡聚糖),让学生深刻体会到精细化学品的高利润,促使学生对精细化学品和精细化工生产技术感兴趣。精细化学品的商品性强,表现在用户对商品选择性很高,市场竞争十分激烈,开发应用技术和开展技术服务是组织精细化学品生产的两个重要环节。国外精细化工企业非常重视技术开发、技术应用和技术服务这些环节的协调,他们在技术人员配备的比例上是比较高的。另外应该让学生充分认识到我国与世界发达国家精细化工发展的现状、重点和热点相比有什么优势或不足,直接让学生感受到学习这门课程的重要性及意义。 二、《精细化工工艺学》课程内容体系的构建 1986年,我国化学工业部对精细化工产品的分类作了暂行规定,把精细化工产品分为11大类[10],分别是:(1)农药,(2)染料,(3)涂料(包括油漆和油墨),(4)颜料,(5)试剂和高纯物,(6)信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品),(7)食品和饲料添加剂,(8)黏合剂,(9)催化剂和各种助剂,(10)化学药品(原料药)和日用化学品,(11)功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。不是每一本教材都能把以上精细化学品11大类的内容全包括,因此根据专业培养特点、地区资源及精细化工产业特色、教学课时来选定教学内容显得十分重要。《精细化工工艺学》是我校化学与工程工艺专业的一门必修课程,总课时64时数。近几年来我们一直采用以马榴强主编的由化学工业出版社出版的教材为主,补充专题讲座为辅的课程内容构建体系。主要教材的内容主要涉及高分子加工助剂、表面活性剂、食品添加剂、胶粘剂、涂料、香料及提取工艺、化妆品及新领域精细化学品等方面。在此基础上,还给学生增加了《饲料添加剂》、《淀粉深加工》、《汽车专用洗涤剂》、《精细陶瓷》及《人工晶体》等专题内容,这样一来,使所选择的教学内容既有重点,又能使学生在精细化工领域有一定的知识广度,并能了解本领域内一些最新的研究成果、发展动态和精细化工产品在新领域的应用及配方确定,同时对广西地区的精细化工特色有一定了解。在教学过程中不断地把在文献检索中发现的新技术、新产品、新理论充实到教材中,以丰富讲授内容,并适时补充精细化工行业的最新资讯、国内知名精细化工企业的最新发展动向等。 三、采用的教学方法及措施 (一)要求学生采用PPT形式介绍与生活相关联的精细化工产品专题 传统的教学模式都是教师讲授的模式,使学生的学习有较大的被动性。为了激发学生学习的主动性,在教学过程中,开学第一周就把学生分组(3~5个学生一组),自选与生活息息相关的精细化工产品进行PPT课件介绍,内容包括产品的结构组成和用途、生产方法、生产过程中存在的三废处理问题等。可以适当提供一些备选专题,例如我提供的复配技术在液体洗涤济中的应用研究及进展、食品添加剂的使用安全问题、汽车美容用化妆品的品种及研究进展、八角油的提取工艺及方法等专题,由组长负责组织组员通过以下方式进行资料查阅:(1)利用学校图书馆精细化工馆藏书目;(2)利用现有精细化工类学术期刊及数据库查阅精细化工产品的最新研究成果及发展趋势;(3)利用精细化工综合网站,如化学化工论坛(.cn)、中国精细化工网(.cn)、世界精细化工网()、21世纪精细化工网()、中国精细化工技术网()、中国专利信息网(.cn)等。然后进行课件制作,再交由老师审核,再推选一到两人上台主讲,讲完后所有组员同时上台对同学的提问进行答辩,每组选出一个记录员,记录提问同学的姓名及问题内容,不能回答的问题课后通过查阅资料或是与老师讨论后再回答并做成电子版课件,在上课前展示给大家。提问的同学都可以在平时成绩加分,如此要求后,在下面听的同学也会提高注意力。比赛评委由各组长组成,和组长讨论并制定评分细则,对表现优秀组给予一定的奖励,并以PPT演示的得分评定分数。经过试行教学效果良好。比如食品添加剂专题就例举了大量的反面事例如苏丹红事件,学生通过查阅资料谈自己对苏丹红及苏丹红事件的认识,经过交流讨论,不仅使学生增加了对苏丹红这类物质的性质、用途等的了解,而且增强了学生对食品安全维护的意识。通过学生PPT演示答辩式教学,不仅提高了学生查阅资料的能力,也培养了他们的合作精神、多媒体课件的制作能力以及提高学生自主学习精细化工产品知识的主动性;让学生深刻体会到学知识不仅是听,自己也有上讲台展示的机会。教师为了给同学们更好地介绍所选定的精细化工产品,不被问倒,着实需要下一翻苦功精心准备。 (二)组织学生到精细化工厂参观,提高学生理论联系实际的能力 为了加强教学的实践环节,让学生能更好地理解课堂上学到的理论知识并更好地与生产实践相结合,开阔学生视野,在课程学习期间,组织带领学生到南宁市天亮精细化工有限公司、南宁市涂料厂、南宁市胶粘剂厂和南宁市化妆品厂等精细化工企业进行课程见习。使学生现场了解到洗涤剂、三醛胶、内外墙涂料及化妆品的生产过程、生产工艺和主要生产设备。在参观现场请工厂的工程师对学生进行指导与讲解,解答学生提出的问题,引导加深企业生产印象与感受,启发学生在学习涂料、化妆品、洗涤剂及胶粘剂生产工艺中思考需要解决的理论和实践的相关问题,提高学生发现问题及分析问题的主观能动性。同时,为了响应“卓越工程师”培养理念所提倡的“行业企业深度参与培养过程”,在见习时请企业负责人介绍企业所选取的生产工艺的优点,生产过程中常见问题的解决办法、企业的创业史、企业文化及企业急需人才培养要求等多方面的知识,让学生更多的了解所见习精细化工企业的概况,同时明确今后在校学习的方向。参观见习后都会要求学生写不低于5000字的见习报告,包括各个厂家产品的生产流程、产品用途、现有工艺的优点与不足、心得体会等。通过参观实习,总体感觉到精细化工产品生产所用的设备和所建的厂房一次性投资不高,点燃学生毕业走上社会后自主创业的激情,在一定程度上推动了学习的积极性和主动性。 (三)结合教师科研项目开设出设计性实验 教师们的科研课题有部分不仅是结合地方资源特色而立项,且与精细化工产品合成与应用研究紧密相关,同时教师科研项目具有持续深入研究的特点。因此可以借助这个教师科研项目资源优势,与他们一起研讨开设出相关的设计性实验,要求学生根据所学习的精细化工课程知识点,查阅相关文献资料,用目前比较成熟的工艺去合成获得目标产品,确定反应的条件、实验所需要的基本仪器及相应的检测手段,部分学生在今后毕业论文环节也会参与到教师的课题研究的子课题中,这类设计性实验的开设不仅锻炼了学生资料查阅、实验操作、发现问题和分析问题的能力,同时为他们的毕业论文实验打下坚实的基础,比其他专业的学生更快地溶入教师的研究课题中,达到双赢的效果。以下是我院教师多年来研究的部分相关课题:双酚A型环氧树脂的改性研究、新型催化剂对汽车泡沫材料发泡-凝胶反应动态平衡研究、以蔗糖为原料双菌协同发酵合成中低分子量萄聚糖、萃取与膜分离集成从菠萝加工废弃物中提取菠萝蛋白酶、基于构效关系的磷酸盐防锈涂料设计及其作用机理研究、纳米碳酸钙的制备及应用研究、木薯淀粉磁性微球分子链态及构效。可见这些课题均属于精细化工研究范畴。通过结合教师科研项目开设设计性精细化工实验,有效提高了精细化工工艺学教学质量,更好地提高了学生的在精细化工工艺方面知识的运用与创新能力,从而体现出“卓越工程师”所倡导的培养理念。 (四)增加课程实践环节的占分比例,完善课程成绩的评定方法 大部分的课程考核方式都是采用闭卷方式,而且期末分数占总评成绩的权重比较高(通常为70%)。而精细化工工艺学课程与别的课程不一样,由于该门课程与现实生活结合非常紧密,除了指定教材上的内容外,还有老师补充的专题和学生PPT介绍的专题,为了提高学生在平时的课程学习过程中的认真程度,该门课考试的内容有70%是教材知识,30%是课外补充及实践知识,因内容多而广,所以闭卷考试会给学生造成很大的记忆压力,结合该门课程主要目的是为了让学生更好地理论联系实际,充分了解目前的精细化工产品市场供求及产品配方研究现状和进展,因此期考采用开卷进行。在试题中可以把实践环节的内容有机组合在考试题中。按下面的公式算期评成绩。期评成绩=平时综合表现(含作业等)*15%+课程论文*7%+课程见习10%+PPT演示8%+期考*60%,通过这样的评分方式,可以有效推动学生在课程学习过程中注重实践这一环节的表现,更好地把学到的理论知识与实际应用有机的结合起来。 四、结语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。为适应该培养计划的要求,必须不断对《精细化工工艺学》进行教学内容和教学模式改革,才能提高教学效率,更好地发挥精细化工工艺学在培养“卓越工程师”型人才中的优势和作用。 化工工程师论文:基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建与实践 摘要:化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力,经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考。本文根据卓越工程师培养计划的要求,阐述了当前化工专业实践教学面临的问题,提出构建基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的几项措施,以及取得的成效。 关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;体系构建 化学工业在国民经济中占有重要的地位,由于化工行业的特殊性,化工人才需求特别强调学生工程素质的培养,要求学生具有较强的实践能力和创新能力。2010年教育部在天津大学启动了“卓越工程师教育培养计划”,其宗旨就是要联合有关部门和行业协(学)会,共同培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[1-2]。化学工程与工艺专业实施“卓越工程师教育培养计划”,为高素质化工人才的培养搭建了良好的平台。桂林理工大学化学工程与工艺专业在2011年入选了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”,并于2012年招收了本校第一批化工卓越工程师班的学生。经过几年的实践,对化工专业如何实施“卓越计划”,如何构建化工专业实践教学平台,培养学生的实践能力和创新能力,有了一定的思考,下面谈谈笔者的认识与体会。 一、当前化工专业实践 教学面临的问题 桂林理工大学化学工程与工艺专业建立于1986年,当时名称为工业分析专业,1998年更名为化学工程与工艺专业,专业方向包括化学工程、电化学工程、石油化工。经过近30年的发展,专业建设取得了长足的进步,2006年被确定为广西高校优质专业,2008年获部级高等学校特色专业建设点,2011年入选教育部卓越工程师培养计划,2008年专业所属的化学化工教学团队成为广西区教学团队,拥有的《普通化学》课程在2008年评为部级精品课程,在2013年评为部级精品资源共享课程,1人获得广西区教学名师奖,2人入选广西高校优秀人才资助计划。在长期专业办学实践中,我们深感化工专业实践教学存在的诸多问题,阻碍了学生实践能力和创新能力的提高,也对实施“卓越计划”造成了一定程度的困扰。这些问题主要体现在以下几个方面: 1.大多数化工企业,由于担心学生的安全问题,对学生进企业进行生产实习,表现得不是很积极。各校多采取让学生自己找单位实习,回来交一个实习报告解决实习难的问题,导致生产实习教学环节存在“放羊”现象。 2.化工专业普遍生产实习时间较短,一般为4――5周,企业很难给予一个真正的岗位让学生进行生产实习,更无法给予学生动手,进行实际操作的机会,导致学生的生产实习轮为“参观式实习”。 3.实践教学内容比较陈旧,综合性、工程设计性实验项目偏少,没有建立一个完整的给予学生进行工程实践的教学平台,没有将学生实践能力和创新能力的培养,贯穿于整个大学教育的实践教学体系中,另外各类实验(基础实验、专业实验),各类实习(认识实习、生产实习、毕业实习)有机衔接不够,需要进行深层次的改革。 二、基于卓越工程师培养的化工专业实践教学体系的构建 1.学生实践能力和创新能力构成要素。深入认识学生实践能力和创新能力构成要素,是有效的构建专业实践教学体系的基础。创新能力就是创造新的思想,将新的思想付诸实践,创造一个新的事物的能力[3-4]。创新能力主要由创新思维能力、非智力因素和创新实践能力三个要素构成,而实践能力则表现为基本实践能力、综合实践能力、创新实践能力三个由低到高的层次。很明显创新实践能力的培养,对提升学生实践能力和创新能力意义重大。影响创新实践能力的主要因素有学生的创新实践品质、创新实践技能和创新实践环境[5]。作为高等学校的教育工作者,在对学生创新实践品质培养时,既要注重开发和培育学生的共性,也要尊重学生个性的差异,要因材施教,促进多样化人才的发展,同时要将创新实践技能的培养融入人才培养方案中,根据学生在不同阶段的特点,开设不同类型的实践课程;要尽量依托学科优势平台,打破教学实验室和科研实验室壁垒,将重点实验室的优质资源和教师的科研成果融入教学中,构建良好的创新实践环境。 2.多层次立体化化工实践教学体系的构建。在入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”后,我们及时对化工专业人才培养方案进行了修订,构建理论(Theory)课程体系和课程内容、验证(Test)体系、创新(Try)体系的“3T”化学工程与工艺专业课程体系,特别是形成以“工程实践与工程应用创新”为亮点的实践教学体系,其优秀是体现了对学生创新实践能力的培养。该实践教学体系由“基本技能层次”、“综合应用能力与初步设计能力层次”、“工程实践与创新能力层次”三个层次构成。“基本技能层次”由大一、大二开设的无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、分析化学实验、化工原理实验、以及由大三开设各专业方向的综合实验等组成,通过课程实验、上机等实践环节,学生加深了对理论课基本概念、基本理论的理解,培养了学生基本实践技能;“综合应用能力与初步设计能力层次”则由化工设计、精细化学品配方工程师实训、工业分析技能实习实训、电化学工艺技能实训,以及认识实习、生产实习、毕业实习组成,通过课程设计、综合实训、在企业进行的各类实习等环节,实现对学生综合应用工程能力与初步设计能力的培养;“工程实践与创新能力层次”通过开设应用研究型选修课、“工程实践与创新”自选实验项目和暑期到企业“顶岗实践”,同时通过组织学生参加全国大学生化工设计竞赛、各级“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛、各级大学生创新创业训练项目等方式,培养学生的工程实践与工程应用创新能力,通过雁山大讲坛的引导,开展各种形式的讲座、研讨会,丰富校园化工科技文化生活。 几年来,为了使化工实践教学体系能够获得良好的教学效果,我们对实践教学内容和教学方法进行了改革。一方面鼓励教师在教学中立足先进性、前沿性更新充实课程内容,将化学化工学科最新科研成果及个人的科研成果有机融入到课程教学中,如电化学工程方向教师利用广西区科技进步奖的“高性能二次电池电极活性材料合成的新方法”和电镀新工艺研究的科研成果以及发明专利,设计并开设了“锂离子电池的装配及性能测试”、“电镀镍的工艺设计及性能测试”等电化学工程专业实验,并出版教材《电化学实验》,化学工程方向教师利用绿色化学科研成果,出版《有机化学实验绿色化教程》、《精细化工工艺学》教材,并在教学中使用。另一方面在开设的各种技能实训中,努力开发具有中试规模的实训项目,尽量确保学生能在真实工作岗位环境条件下进行实训,如与东莞金赛尔科技有限公司合作,从企业引进了软包装锂离子电池小试生产线,开设了与生产实际接近的电化学工艺技能实训项目,精细化学品配方工程师实训项目所采用的配方及工艺,均来自生产实际。在2014年,学校加大了对校内实践基地的投入力度,打造校内化工生产仿真实训装置平台。该化工生产仿真实训装置采用真实的化工企业生产工艺流程,运用仿真技术,结合化工生产真实设备、仪表及工业控制系统进行构建,全面模拟生产工艺过程。化工生产仿真实训装置平台的建立,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。 三、实践教学体系教学效果 1.新的实践教学体系的实施,在一定程度上解决了当前化工专业在企业实习效果不理想的问题,提高了实践实习教学质量。 2.实施新的实践教学体系,极大提高了学生的创新实践能力,多年来本专业毕业生一次性就业率保持在90%以上。近三年来,化工专业全体学生(约200人)均参加了全国大学生化工设计竞赛,5人获得全国一等奖,18人获全国二等奖,33人获全国三等奖,其余学生获优秀奖,在广西同类高校名列前茅;同时化工专业各班级约有一半的学生参加导师课题组的科研活动,在导师指导下参加包括大学生创新创业在内的科研项目近30项,并获得不少科技成果奖,其中获广西区级“挑战杯”二等奖1项(2012年)、三等奖1项(2014年),广西高校化学化工类论文及设计竞赛,11人获一等奖,3人获二等奖。本科生以第一作者发表学术研究论文每年在2~3篇左右,申请国家发明专利2~3项。 3.“化学工程与工艺特色专业建设与实践”成果在2012年获广西区级优秀教学成果奖一等奖,其中对学生实践创新能力的培养,引起了同行们广泛关注,起到了很好的示范作用,弥补了学生在化工企业不能动手的,只能参观的缺陷,提高了实训实习质量。 化工工程师论文:基于卓越工程师培养的化工原理课程教学改革 摘要:化工原理是化工专业课程体系中的专业基础课。课程教学中我们要结合桂林理工大学卓越工程师培养计划,以学生学习为主,狠抓实践教学,将理论教学融入到实践教学中,利用教师的科研优势,在教学中实现教学与科研的有机结合,提高化工原理课程的教学效果。 关键词:卓越工程师;化工原理;教学 化工原理是一门关于化工加工过程的基础课,它为化工等工业部门提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理是桂林理工大学化学工程与工艺等教育部卓越工程师培养计划专业学生必修的一门重要的专业基础课。化工原理课程以单元操作为内容,以传递过程原理和研究方法为主线,研究各个物理加工过程的基本规律、典型设备的设计方法、过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和课程设计三个环节。本课程在整个教学体系建设中起着从基础课到专业课的过渡桥梁作用。为实现《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》而组织实施的卓越工程师教育培养计划,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。目的是通过校、企密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,提高学生工程实践能力,造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的优秀工程技术人员。[1-3]“卓越计划”的启动为应用型人才培养提供了良好的机遇,这为加速培养高质量化工类工程技术人才奠定了基础。使这些学生要能够满足祖国未来发展的需要,适应和引领未来工程技术发展的方向,也能够在多语言环境下工作,具有国际竞争能力。[4]桂林理工大学化学工程与工艺专业是第二批获得教育部“卓越工程师计划”的试点专业。为推进“卓越工程师培养计划”的顺利实施,加强高素质创新人才的培养,我校化工原理课程教学从多面入手,努力提高课程教学的效率。 一、加强认识实习 针对学生学习化工原理课程反映的情况,学生认为动量传递、热量传递和质量传递太过于抽象,学习很困难,我们调整了教学计划,将化工原理课程由原来的第三学期开课调整到第四学期,而认识实习则由原来的第五学期调整到第四学期初。这样学生在学习化工原理课程之前完成了认识实习,使学生对化工生产中的“三传”有了初步的认识。同时对认识实习指导教师提出更高的要求,规定认识实习的老师必须是“双师型”教师,这样学生到企业实习时,可以有针对性地将化工原理课程中“三传”问题和企业的生产工艺联系起来,使学生对“三传”问题有了感性认识。同时我们加强了与企业的合作,桂林理工大学化学与生物工程学院已和桂林立白日化有限公司、桂林莱茵生物科技股份有限公司等10余家企业签订合作协议,共建“工程实践教育中心”,为企业积极介入到校企联合培养人才奠定了基础。同时我们还聘请了大量的企业高级工程技术人员为我校的兼职教师,这样学生在认识实习时,有关单位的工程技术人员作为兼职教师参与学生的认知实习,大大提高了认知实习时的师资力量,特别是师资力量的工程实践经验,这对认识实习的效果起到很大的促进作用,使学生在认知实习时对“三传”有了很深刻的认识。 二、强化“以学为主”的课堂教学 大学教育与基础教育的区别在于从以教为主转变为以学为主。改变“填鸭式”的教学方法,激发学生的主动求知欲是提高教学质量的关键。在化工原理课程的教学中,教师们也在逐渐转变观念,采用多种多样的课堂教学方法,提高学生学习的主动性,进而提高教学效果。 1.感知性教学。教师在教学过程中,利用各种方式让学生直接感知化工生产的“三传”。由于化工生产的“三传”十分抽象,仅给学生讲授理论知识是不够的,直接感知对化工原理课程教学具有非常重要的作用。前面的认识实习就是很重要的感知性教学。为了增加学生的感知认识,学校加大投入力度,大量增加化工原理的实验设备配备,如目前我校化工原理实验已具备以下实验装置:离心泵特性曲线的测定;流体流动阻力的测定等15套实验装置。我们的老师在讲授每种传递过程都会先和学生到实验室观看对应的实验装置,并演示给学生看,使学生从感官上认识“三传”。上课时,将实现“三传”的各种设备再以各种生动、直观的动态图片展示给学生,让学生将抽象的理论与实物联系起来,明显提高了教学的实效。此外,我们对卓越班的学生实行导师制,学生在一年级就进入教师的研究室参与科学研究,使学生对这些设备的感性认识进一步加强。 2.训练式教学。在教学过程中注重学生对所学知识的反复实践训练。“卓越工程师培养计划”中,很注重对学生工程设计能力的培养,在我校有关专业的后续课程中均有专门培养工程能力的设计课程,我们的化工原理课程也有专门的化工原理课程设计,使学生能够利用所学的三传知识,系统地设计某些化工过程。此外,在课堂教学中,老师除了让学生就每个知识点进行反复训练,我们还设计题目,使学生能够就每个知识点甚至整个知识体系进行训练,并设法找到实际的“三传”设备的数据。如利用漓江为学校学生提供生活用水的设计方案就涉及到三传的许多方面。让学生身临其境地进行“三传”设备的设计和计算的训练。 3.互动式教学。在教学过程中注重教――学双方的经常性的交流互动。其实,互动式教学一直是桂林理工大学的优良传统,我们一直重视互动式教学。如在教学过程中,我们将学生分组,教师提出某个“三传”设备,每组学生自行观察,发现“三传”设备的结构特点并提出设备的工作原理,由每组学生选出一名代表,用专业术语讲出设备的设计特点和工作原理,其他组的学生努力找出该组的不足,最后教师作总结并表彰最优秀的小组(这作为平时成绩,提高了这类教学学生的积极性)。这些互动式学习,使学生能自主学习教程,并学会查阅相关文献,取得很好的教学效果。 三、实践教学与理论教学充分结合 基于卓越工程师培养,院校两级加大了投入的力度,使我们的实践和实验教学条件取得了很大的改观。化工原理课程组教师,充分利用各实践教学环节的机会,实现本课程的实践教学和理论教学的融合。由于投入力度的增大,化工原理课程所设置的实验由原来的八个增加到现在的十四个,以强化学生对各单元操作的认识。这些教学实验,为本课程的实践教学提供了很好的支撑。进行相关实验时,我们进一步强化学生所学的理论知识,重温重要的概念,使学生在实验过程中真正认识化工各单元操作的原理和作用,并运用所学的理论知识对各单元操作进行操控和数据处理,掌握提高各单元操作的工作效率的方法。由于学校的重视和学院教师的努力,近年来,我院和许多大中型企业建立了“产学研”基地,共建“工程实践教育中心”,使得学生的认识实习、生产实习、毕业设计等实践性课程的条件得到大幅提升,提高了学生学习的兴趣。在这些实践性教学的过程中,化工原理课程组的教师充分利用这些实践环节,例如,在实践教学中,要求学生了解各单元操作的设备,掌握各单元操作的特点。使学生对化工原理课程所学的知识有一个回顾的过程。学生可以根据自己学习的有关理论知识,帮企业解决生产中的实际问题,使得实践教学和理论教学得到完美的结合。我校专门构建了化工仿真实验室,建成部级的虚拟仿真教学实验中心,安装了各单元操作的模拟软件,为化工原理各出单元设计提供了良好的条件。各单元操作可以很方便、直观地看到“三传”的过程,对学生认识“三传”的本质有很大的帮助。近年来,我校加大“三井杯”等化工设计大赛的参赛奖励的力度,其中的化工班的学生几乎是每个人均参加化工设计大赛,这种全国性的大赛对学生的综合化工素质有很大的提高,当然对化工原理知识点的提高和巩固也起到很大的促进作用。 四、教学科研的有机结合 中科院院士钱伟长曾提出:“你不教课,就不是教师;你不搞科研,就不是好教师。”[5]可见科研在教学中重要地位,要培养创造性人才,建立一支高水平的教师队伍,必须提高教师的科研水平。桂林理工大学历来重视教师科研能力的培养,制定了一系列有利于教师科研能力提高的政策和奖励措施。促进了我校教师科研水平的提高,建立了一支高水平的教师队伍。我校化工原理教学课程组教师具有较好的科研背景,大部分教师是国内名牌大学毕业的博士,科研能力强。目前,每个教师都承担了国家自然科学基金等项目。这些项目的承担为卓越班的学生直接参与教师的科研活动提供了保障。同时,教师可以通过科研促进自身知识结构的更新、知识体系的完善和对学科前沿的洞悉。这为教师更新教学方法,改革教学内容奠定了坚实的基础。也会提高教师将科研成果转化为教学内容的比重,提高学生接受前沿科学理论的程度,扩宽了学生化工原理基础知识、了解化工原理的最新研究进展及学科发展的方向。这对提高学生的创新思维能力,加强学生对各单元操作的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力大有裨益。 总之,“卓越工程师培养计划”对课程教学提出了更高要求。今后在化工原理的教学过程中,我们将进一步围绕提高课程教学效果为目标,探索研究实践教学、以学生为主体的教学以及科研在教学中的作用等,实现教、学相互促进,师生共同发展,提高化工原理教学效果。 化工工程师论文:某校化工专业“卓越工程师”人才培养改革思考与实践 摘要:我校化学工程与工艺专业2012年成为国家首批“卓越计划”试点单位,目前已经有2届“卓越计划”毕业生。针对“卓越计划”实施过程中存在的问题及解决途径,从培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节改革等方面探讨了化学工程与工艺专业“卓越工程师”人才培养。 关键词:卓越计划,教学改革,化学工程与工艺 引言: 依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,2010年6月教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。拟用10年时间,培养“面向工业界、面向世界、面向未来,创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”。2012年,我校成为国家首批“卓越计划”试点单位。 我校石油化工专业的毕业生就业具有较强的针对性,本文针对我校石油化工特色及本专业毕业生的就业特点,为了适应“卓越计划”应用型工程师的培养目标与要求,我校结合自身的优势与特色,从培养思路、培养方案修订、课程体系改革、校企联合培养、教学团队建设、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节等方面进行改革与实践。 一、培养模式的改革与优化 1.培养方案修订。根据《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》的精神和要求,结合我校实际情况,对化学工程与工艺专业人才培养方案做了调整与修订: 针对教育部“专业认证”中对学生12项能力的要求,学院组织了专家组对化工15级人才培养方案进行了专题研讨,对照学生12项能力要求,划分课程群,针对每门课程,划分知识点,优化整合每门课程的知识点,从而形成了特色更加鲜明的课程群。全面启动了教学文档的改革,从“教学大纲”、“授课计划”、“考试大纲及试卷”、“学生课堂随堂记录”、“学生成绩评价”、“教学反思”等到“课堂形式组织”,全部围绕学生12项能力要求,重新进行修订与调整,让学生更加受益,期望使学生毕业5年后能够达到培养目标要求,成为具有“较强工程实践能力的工程应用型人才”。 2.课程体系改革。教育部提出的“专业认证”着重强调了培养学生“解决复杂工程问题的能力”。因而就《化工设计》这门课程,分别聘请了“瑞派工程公司”副总经理雷云周、副总工程师吴伯明讲授了“换热器设计”、“配管设计”、“车间布置设计”、“反应器设计”等模块的知识点,进一步加强学生解决复杂工程问题的能力。 化学工程与工艺专业卓越班《仿真实习》两周在“中石化茂石化分公司培训中心”、“中石化茂名石化分公司研究院”进行仿真课程练习,其中包括“常减压蒸馏”、“延迟焦化”、“催化裂化”、“丙烷脱沥青”、“实沸点蒸馏”等装置仿真练习。得到学生一致好评,反馈效果良好! 二、校企联合培养 近两年我校依托茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个部级工程教育实践中心。使得化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才。取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式检查企业培养方案的落实情况。 我校已制定完成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等。完善各种配套管理机制,为落实人才培养方案提供保障。 三、教学团队建设 1.学习交流,提高水平。近年来,我校化学工程与工艺专业教师几乎每位教师都会参加各类专题研讨会,学院支持教师多进行学习交流,提高业务水平。提高本专业教师队伍的整体素质和水平。 2.加强指导,培养青年教师。为青年教师配备导师,发挥老教师对新教师的“传帮带”作用。另外,有计划地组织教师以科技专家特派员、生产单位挂职或定期调研培训等形式到石油化工企业,深入生产一线,了解生产技术状况及急需解决的生产问题,加强学术交流和联合科技攻关,鼓励教师参与企业的科研活动,开展科研技术服务工作,为企业解决生产难题,提高生产效率和经济效益。 3.外聘专家,提升实力。聘请国内石油化工领域著名专家作为客座教授和学术顾问,指导学科专业的建设。充分利用茂名石化公司人才资源,聘请优秀专家及技术人员担任客座教授、兼职教师,进行生产实习指导、生产技术专题讲座、毕业论文指导等教学活动,并加强学术交流和产学研合作。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。从而,建设一支熟悉社会需求、教学经验丰富、工程技术能力强、专兼职结合的高水平教师队伍。 四、课程与教学资源建设 1.加强精品(资源共享)课程建设。化学工程与工艺专业《石油炼制工程》、《有机化学》、《物理化学》已获批为省级精品课程、广东省精品资源共享课,并有良好的教学网站资源。《石油化工工艺学》为校级精品课程,校级精品资源共享课。另外,2015年,《化工设计》、《化工热力学》等申报校级精品资源共享课。 2.丰富教学手段。另外,本专业还建立了“油类”课程群精品课程网站。利用网络平台进行远程教学,教师可通过校园网提供教学资料、实验资料,并进行辅导、答疑、批改作业、组织讨论等。利用全国高校教师网络培训系统,积极开展教师网络培训。 3.推进教材建设。联合国内石油化工高校编写出版高水平、适用的石油化工特色鲜明的系列教材。如《认识、生产实习指南》、《石油产品应用技术》、《石油化工专业英语》等。与企业技术人员合编更结合生产实际的《化学反应工程》、《化工原理》、《化工热力学》、《化工设计》、《石油化工工艺学》、《石油炼制工程》、《石油化工安全生产管理》等特色教材。 五、教学方式方法改革 1.理论联系实际,第二课堂建设与改革。我校化学工程与工艺专业基于学生工程实践能力和工程设计能力的培养,开设了三类有特色的“第二课堂”竞赛训练:“石油产品分析检测竞赛”、“大学生化工设计大赛”,“化工原理实验技能操作竞赛”。学生参与积极性高,反映理论与实践得到完美融合! 2.科研促进教学,师生课外科技活动促进教学方式改革。学校为化学工程与工艺专业提供了良好的课外科技活动创新平台,以课外科技活动促进教学方式改革。如“大学生创新创业训练计划项目”、“1+1导师成长计划”等课外科技活动,项目进展顺利。 3.生产促进教学,课堂实践促进教学改革。化学工程与工艺专业各类课程均进行了课堂实践改革,同时引入“项目化”教学模式和“课堂实践”教学模式。利用企业工程项目,培养学生工程设计能力;另外通过采取项目教学,改革化工设计课程的教学;其次是强化增加毕业环节设计类题目的比例。如《化工设计》、《专业英语与科技论文写作》、《石油化工工艺学》等课程在教学过程中引入各种与教学内容相关的“项目”,让学生以项目为载体,以团队形式完成课程项目,同时在课堂中鼓励师生交流项目成果及心得。对表现好的团队或学生给予肯定与奖励。锻炼学生文献调研能力、团队协作能力及语言表达等各方面能力。 六、强化实践教学环节 1.完善实验实践教学平台建设。完善校企共建的部级工程实践教育中心(中国石化集团茂名石油化工公司、湛江石油化工公司、广州石油化工公司)及相关产学研基地、实习实践基地平台建设,推进石油化工工程教育中心(广东省实验教学示范中心)、学校石油化工工程中心、石油化工工业中心建设。 2.有效增加实践教学时间。实施“企业参与的3+1人才培养模式”,实践教学时间增加到1年以上,大部分专业实践教学在企业进行。聘请参与人才培养企业的各层次的技术人员、工人师傅进行石油化工工程能力、生产技术、实际操作等的指导。努力提高学生的工程能力和工程素质。 3.充实实验教学内涵。根据“卓越工程师教育培养计划”培养标准要求,改革实践教学内容,改善实践教学条件,创新实践教学模式,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验。增加实验教学内涵,教学内容注重工程意识培养。为培养学生实践能力、创新能力,在实验教学过程中注意“四个相结合”:(1)实验技术研究与理论教学研究相结合;(2)实验内容与教师科研(教研)成果相结合;(3)专业技能竞赛与实验教学相结合;(4)创新实验教学与科研项目相结合。 七、结论 在专业人才培养改革过程中,也遇到很多问题,比如校外专家外聘教师的课酬太少,聘请校外专家来上课比较困难,另外负责联系的老师工作任务增大,而工作报酬没有体现。另外本专业学生人数太多,在培养质量方面还需要更多的思考与改革。尤其是实践环节,学生人数多,分组多,教学场地得不到保障等问题都需解决。 化工工程师论文:化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学改革 摘 要 卓越工程师教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目。化学工艺专业是我校实施教育部“卓越计划”的重点学科之一,我们对化工热力学课程进行了教学改革和探讨,对师资队伍建设,优化课本内容,现代化软件的应用,教学与本校特色专业建设相结合方面提出了思考和建议。 关键词 卓越计划 化工热力学 教学改革 近年来,我国参照有关《华盛顿协议》成员国的做法,开展了面向我国本科教育专业进行工程教育专业认证工作。“卓越工程师教育培养计划”旨在全面提高我国工程人才培养质量,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类型工程技术人才。我校的化学工艺专业于1998年获原化工部高等学校重点学科,同年获得硕士学位授予权。2004获湖北省教育厅“有突出成就创新学科”,2006年为湖北省第四批立项建设的拟增列二级学科博士学位点。化工热力学课程在化工类人才培养中起着承前启后的作用,是基础课和专业课之间不可缺少的“桥梁与纽带”。同时,化工热力学又是应用性很强的课程,它的内容是后续分离工程、化学反应工程等课程的重要基础,其优秀任务在于培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生将热力学基本原理应用于化工技术领域能力的目的。为更好地推进“卓越工程师教育培养计划”,仅仅将书本中的知识讲解给学生是远远不够的。化工热力学课程教学改革需要在激发学生兴趣的基础上将理论知识和实际运用结合,公式概念和现代化设计软件结合,根据自己学校本身化工专业的特色和优势,开展相应的化工热力学教学工作。本课题将以我校化工与制药学院化学工程与工艺专业的本科生为研究对象,围绕我校化工专业认证与卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学中贯彻工程实践能力培养的教学方法改革与实践,提出一些建议和思考。 1 加强师资队伍建设,提升整体素质 事业要发展,关键在人才,基础在教育。基础教学工作需要强大的师资力量作为后盾,只有完善的教学系统,才能定制出一套帮助学生学习的好方法。化工热力学是化学工程的基础学科,具有很强的理论性和应用性,书中有大量的公式和定律,不乏较多的难点,这些对教师如何很好地提升教学效果,让学生听得懂,用得到,有很大的挑战。目前,学院一些教师对书本上的理论知识熟悉,但工程经验以及理论教学和实际运用之间的相互转换相对薄弱,这让学生在学习的过程中或因理论知识过于枯燥而影响学习积极性,这不仅阻碍了教学效果,也不利于适应经济社会发展需要的高质量人才的培养。针对这些问题,学校应该采取措施,建设一支以“卓越计划”为根本的高水平的师资队伍。(1)注重优秀教师的引进,优先聘请既有化工生产实践经历,又懂得化工热力学基础教学的优秀老师;(2)学院要加大校企合作力度,让老师有更多的机会深入实践,在实践中切实感受理论与实际生产之间的差别和联系,在以后的教学工作中能更好、更全面地将化工热力学中的理论知识与工程实践结合起来。(3)教师之间定期开展教学工作会议,反馈近期教学中遇到的问题,对那些教学过程中学生普遍存在的疑问和教学难点要集中讨论,给出解决方案,动态教学提升教学质量。(4)学校应与其他院校建立学科教学网络,共享教学成果与心得,从中汲取好的教学方法和新的教学思维,提升学科的教学质量。 2 优化课本内容,重视化工热力学课程学习的应用性 “理论与实际结合,原理与应用并重”应该是化工热力学教学内容的优先考虑条件。化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程的教学应该旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,课程的教学既要有专业性,又要有社会实用性。对于化工热力学书本内容上的教学提出以下几点建议。(1)根据专业认证与卓越工程师培养的要求,根据学校教学计划的调整,课时的缩减,重构符合工程认证与卓越工程师培养计划的化工热力学课程教学内容体系;(2)根据化工热力学基本概念多、公式多、推导多,难点多的特点,重视化工热力学学习内容的联系性,例如从流体的P-V-T关系及热力学性质出发,到流体的相平衡和化学反应平衡,最后与传质、分离,反应工程相联系,将基础内容联系起来,对于复杂问题的解决很有帮助;(3)提出“从生活中来到生产中去”教改思路,启发学生在日常生活中用热力学的原理去分析问题。比如冰箱的工作原理与空调是否相同?打开冰箱门能起到降温的效果吗?通过这些生活例子引入讲解制冷循环与热泵循环的原理,可以使学生的理解和掌握这类循环的应用;(4)收集化工生产中化工热力学的应用实例,在教学中注意与工程实践相结合,以生动的例子来讲解热力学原理的应用。如“液化气成分的选择”、“以压缩天然气为燃料的出租车的里程问题”以及“低温热管降服青藏铁路冻土‘多动症’”、“化工热力学与遏制全球变暖的关系”等科学前沿成果等这些与教材和生活紧密结合的化工生产实例都可以运用到化工热力学的教学中。 3 加强现代化软件的应用 当前,计算机技术已经广泛应用到化工科研,设计和生产等各个领域,大部分工程设计和实验研究都需要借助强大的化工软件。热力学性质计算和化工过程模拟分析都可以借助化工软件来实现。在化工热力学课程教学的过程中,应该加强现代化软件的应用,将专业知识和计算机软件应用相结合,让学生能运用已学的现代化化工软件来解决课本和生活中的实际问题,模拟和分析简单的化工过程。对于流体P-V-T的教学时,可以引入Math-ematica软件求解立方型状态方程的根,也可以采用Newton-Raphson迭代法数值求解。讲解相平衡时,将工程上常用的Aspen Plus软件引入到气液相平衡计算中,模拟精馏分离甲醇-水混合物的过程。对于数据计算类,包括实验数据处理、物料衡算、能量衡算、精馏塔设计计算和经济评价等,可以运用Matlab,Visual Basic等常用软件。现代化工软件的学习不仅可以培养学生的学习兴趣提升综合实力,也为后续的化工分离工程等学科的学习打下基础,增强了工程意识,适应了化工专业认证与卓越工程师培养的要求。 4 将教学与本校专业特色建设相结合 学校专业特色建设是提高办学质量的关键所在。近十多年来,高校超常发展带来一个负面化问题是同质化严重,学校特色淡化。我校的特色学科化学工程与技术为地区经济提供了巨大的帮助,是中南地区唯一培养化工矿山相关专业人才的本科院校,在磷资源开发利用方面,学术水平居于全国领先地位。湖北省磷化工中心就设在学校。除了在磷资源开发方面,石油炼制,精细化工等都是学校的特色专业。学校在化工方面有自己的特色和发展,化工热力学也是大化工方向的基础课程,可以将本课程的学习与学校化工特色专业相结合,这样既有先进的思想做指导又可以为我校特色专业的发展培育人才,为国家走新型工业化发展道路,建设创新型国家和人才强国战略服务,符合卓业工程师教育培养计划的初衷。学校的超临界流体萃取新技术可以运用化工热力学中的气液平衡和气固平衡来解释,书本上所介绍的直接式热泵精馏、间接式热泵精馏、闪蒸再沸式热泵精馏、蒸汽喷气式热泵精馏和吸收式热泵精馏过程,如果是仅仅依赖教师课堂上的讲授,学生只能简单地了解这些技术,讲到这些技术时可以将学生带到学校的精细化工中试车间,让学生直观地感受这些工程技术,然后辅助热力学上的知识讲解,可以让学生更好地掌握这些知识。利用学校化工特色专业现有的资源,开展更多这样生产实践活动,对化工热力学的教学工作有很大帮助。 5 结语 针对化工热力学课程的教学,国内许多高等学校都进行了一些富有意义的探索,如开展化工热力学精品课程建设、双语教学研究等方面的尝试。但迄今为止,基于化学工艺专业认证背景,结合卓越工程师培养的化工热力学课程工程实践教学的探讨,还亟需更多研究。大化工依然是有前景的有生命力的工程技术和制造行业,化工热力学课程的教学需要更为科学、深度的改革。始终本着以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量为目的,深化对化工热力学课程教学的改革。 化工工程师论文:化工卓越工程师培养的实践教学体系研究 摘要:结合实施卓越工程师计划的实际需求,论述了化工卓越工程师培养中的实践教学体系建设,并对优化现有实践教学资源环境,加强大学生实践实习基地建设进行了研究。 关键词:实践教学体系;构建;新思路 一、引言 2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,提出了高等工程教育的改革方向:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。高等工程教育的本质是工程实践,实践教学是高等工程教育的重要组成部分。我们以实践教学改革为突破口,对构建适应“卓越计划”要求的化工类工程型本科实践教学体系进行了积极探索。 二、目前化工专业实践教学环节存在的问题 1.专业基础知识教学与实践教学各成体系,缺乏综合化和融合。依据目前化工专业的培养计划,前期课程设置大多为基础课,教学过程中偏重对知识的传授,主要教学模式是教师讲、学生听、互动式教学偏少,理论应用于实践的训练方式僵化,即使设置了实验课时,但未与工程实践相结合,最终导致学生感觉基础理论知识抽象,理解和掌握困难,专业基础知识教学与实践教学的不融合,最终导致学生专业理论知识应用于工程实践能力薄弱。 2.实践教学基地建设薄弱,实践教学缺乏深入性和实际价值。化工实践教学环节包括认识实习1周、化工设计1周、生产实习2周,毕业实习3周,毕业设计13周,但由于实践基地建设薄弱,企业安排学生实习积极性不高,多是老师联系好单位,由现场技术人员多技术进行讲解后学生参观。化工工序多且复杂,如果短时间实习只能看到某个局部或工序,很难了解全过程。学生动手参加生产实践机会少,使得学生对具体内容及施工组织管理难有深入的了解,毕业后工程实践能力差,难以独立承担工程任务。 三、构建培养化工卓越工程师的实践教学体系的总思路 按照卓越工程师人才培养要求,以行业企业需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,通过密切高校和行业企业的合作、制订人才培养标准、改革实践教学模式、建设高水平工程教育师资队伍、扩大对外开放,着力提升学生的工程素养,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。在满足通用标准和行业标准的基础上,充分体现我校的专业特色和目标定位,体现行业背景和服务面向,避免“卓越工程师教育培养计划”千校一面。 四、化工卓越工程师培养的实践教学体系构建 结合我校化工专业的发展现状,形成“四层次、三结合”的递进式实践教学体系。 “四层次”是指实验教学分为基本认识型实验、设计型实验、综合型实验和研究创新型实验。基本认识型实验层次面向一年级学生,学生选择一个集成项目,通过认识型实验对该集成项目有一个全面了解,明确各模块的主要任务。设计型实验层次面向一、二年级学生,该层次强调学生自己动手,注重基本技能训练。综合型实验层次面向二、三年级学生,强调学生学习的自主性。注重知识的综合利用。研究创新型实验层次面向三、四年级学生,学生根据自己的兴趣、专长选择一个创新型项目,在教师的指导下完成该项目,强调学生的创新性,注重研究过程而不是研究结果。 “三结合”是指实习和毕业设计环节做到产学研结合、课内外结合、校企结合。学生实验、实习内容均来源与生产实际。企业为学生提供多种化工生产过程的操作岗位,使学生了解工艺流程、设备、测量和控制系统,熟悉工厂生产装置、运行管理、环境保护等相关法规;参与企业一定规模的技术改造或新系统建设项目的立项―设计―工程施工―试车全过程,参与生产及运作系统的设计、运行和维护、新产品开发和设计。 根据企业生产的技术改造、新建项目及其相关的研究开发需要,由学校和企业(或设计院)共同选定合适的设计题目提供、指导学生完成相关设计任务。使高校与企业、市场紧密稳定地结合;学校与企业共同管理、共同考核,确保实践环节教学质量,形成企业工程实践教育基地运行管理长效机制,充分满足学生生产性实习和顶岗实习的需要。校企合作,引入现代企业理念和管理模式,与合作高校共同制订工程实践教育中心实践条件建设规划,共同进行企业学习阶段实践环境设计、生产性实训项目开发、企业文化氛围建设等,努力营造真实或仿真的职业氛围。编制教育中心各实践环节教学基础文件,开发、研制校企结合的实训实习讲义、指导手册等,进行模块化、实境训教、项目导向等实训实习教学改革,构建校企结合的实践教学体系。完善实践教育中心兼职教师管理制度,聘请企业专业技术骨干参与实践课教学与管理。完善学生实训实习管理制度,与高校共同制定学生实训实习评价标准,共同建立与企业需求人才培养模式相适应的实践教学运行管理机制,加强顶岗实习的过程管理和质量监控,确保实践教学质量。 五、构筑地方高校化工卓越工程师培养的实践教学新体系和新思路 1.人才培养方案应体现工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。特别在实践教学环节的设计上,应与工程实际紧密结合:一是实验课,包括基础课程和专业课程实验,通过整合实验课教学内容,将综合性、设计性实验的比例提高至80%以上;二是课程设计,包括基础课程和专业课程设计,通过课程设计,训练学生的基本工程技能;三是实习,包括课程实习和毕业实习,通过生产一线的工程训练,增加学生接触社会的经历;四是毕业设计,通过结合工程实际,培养学生的工程设计能力;五是课外实践活动,通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动,营造浓厚的工程实践氛围。 2.改革培养方式与途径。第一,实行双导师制。即实行学校导师+企业导师联合指导模式,使学生尽早接触工程实际和参与到导师的科研课题研究工作中,发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行学业、课题研究、企业现场实践和职业生涯发展规划方面的指导,使学生能够参与企业工程方案的设计和开发,有机会提出、审查、选择为完成工程任务所需组织管理能力。第二,基于项目的“研中学”、“做中学”教学模式。在工程基础课程和工程专业课程教学过程中,将全面探索基于项目的研究性教学模式,采取以问题为导向,以大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告等为载体的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发,综合运用多学科知识、各种技术和现代工程工具解决工程实际问题的综合素质。第三,实行产学研一体化培养。一是校外产学研结合,充分调动企业界、工程界和国内外各种资源;二是校内产学研结合,充分利用校内研究基地、工程中心、重点实验室以及校办产业的资源;三是教师讲授产学研结合,将自己从事科学研究、服务社会过程中的经验与成果融入教学。通过这样的产学研结合的教育教学,强化学生工程意识、工程素质和工程能力的学习和锻炼,培养具有“卓越工程师”素质的专业人才。 3.校企合作建立校内外实践教学基地。密切结合地方性、工科性特点,拓展校企产学研三联动的合作教育体系。企业由单纯的用人单位变成联合培养单位,高校和企业共同定制培养方案,共同实施培养过程,解决原来实践环节与应用脱节,零碎,不成体系的问题;引进符合专业发展方向的企业,在学校营造产学研一体化的工程教学环境,建立校内实践教学基地,将工程专业要素融入实训(实验)室中,让学生在模拟的工程环境下、真枪真刀地进行专业学习和实训。教学管理与企业运营合一,让学生在教师与工程技术人员共同参与下进行工程技术难题研发。 与企业合作:连续7年在北京燕山石化开展学生毕业实习实践教学,口碑良好,实习基地稳固;2006年,成立了离子热合成研究所,推动离子液体的规模化合成,2007年,与大连天宝公司建立合作关系,企业参与人才培养,教师参与企业技术攻关,在轻化工产品助剂开发方面合作良好。2011年,与芜湖恒耀公司建立合作关系,互派人员开发锂离子电池电解液。目前正在筹建表面处理产品开发实习基地。已同企业达成初步意向,由企业投资40万元,建设相关工艺设备。主要的工艺、设备包括:去离子水生产设备一套,表面处理产品反应釜2~3套,相关检测设备。未来在此基地上实习生产所用原料全部由企业承担,实习过程中由于学生操作不当等原因生产的不合格产品由企业回收。 六、结语 卓越工程师培养计划是国家重大改革计划,而化工卓越工程师培养作为其中重要的组成部分,应该不断更新教育思想,转变教育观念,不断思考如何构建与我国产业协调发展的教育模式,如何制定、汇编一整套适用于地方高校化工专业实践教学管理的规章制度和实施方案,构成完整的管理体系和保障体系,推动大学生实践教学朝着制度化、规范化、高效化和现代化方向健康发展。 基金项目:研究成果来源于辽宁省高等教育学会“十二五”高等教育研究课题――培养化工卓越工程师的产学研三联动实践教学研究;大连工业大学2010校级教改项目――化工卓越工程师培养的产学研三联动实践教学研究 化工工程师论文:景观监理工程师在小区绿化工程中的作用 摘 要:随着社会不断发展、人们对物质文明和精神文明的不断追求,不论在北京、上海这样的大城市,还是二线中小城市,乃至 景观监理工程师顾名思义,就是景观绿化工作中的监理工程师。本文中我们着重讨论景观工程中监理工程师的职责作用,以及景观绿化工程中应注意的内容。在景观绿化工程中,监理工作的主要内容有: 1 协调促进施工过程中安全生产、文明施工 虽然目前实施的《建设工程监理规范》并没有明确监理应对施工安全进行监控,目前出台的国家法律也未明确监理应承担施工安全,但从另一个角度看,若没有可靠的安全生产管理做保障,质量保证体系正常运转就会大打折扣,从而无法保证质量和工程目标的顺利实现。为此,监理工程师必须有效介入施工安全管理。 2 对本工程进度、质量、投资进行控制 对工程进度、质量、投资进行控制是监理工程师的基本工作内容,主要表现在如下方面: (1)在小区绿化工程中,包含有园建和绿化植物两个部分,作为景观监理工程师,不仅要在园建施工过程中把握好各种原材料的质量问题,如水泥、钢筋、混凝土、石材、木材等,更重要的是把握好对各种苗木质量的筛选,以及确保绿化工程中的施工规范,CJJ/T 82-99《城市绿化工程施工及验收规范》对绿化工程中每个环节都有相关的规范标准,如: ①种植前土壤处理,达不到种植土要求的,将不允许进行下道工序。②种植穴、种植槽的挖掘,根据设计图纸中苗木规格,有相应的种植穴、种植槽的规格。③苗木种植前的修剪特别是大树移植前的修剪问题,在小区绿化中,建设单位往往为了景观效果而要求施工单位对大树、花灌木等苗木进行全冠移植,这样对大树、花灌木的成活率是有较大危害的,一但操作不得当,结果反而适得其反。所以,在遇到这样的情况时,要严格要求施工单位对大树全冠移植按照操作规范执行,同时对必须进行修剪的苗木,应做到建设单位和施工单位之间协调一致。④树木支撑、绿篱、色块的修剪、苗木浇水、植物喷药等,都必须严格按照规范执行。 (2)监理工程中“报验”是极其重要的一个环节,绿化工程中对报验的要求有:①材料(苗木)进场不报验或未经检验合格的一律不准擅自使用;②工序不报验或未经检验或检验不合格的一律不准擅自进入下道工序或擅自隐蔽;③报验时限:材料进场后且在使用前24小时提出报验申请。工序施工完成包方已经自验合格且在进入下道工序前24小时提出报验申请;④报验资料:报验单必须使用《建设工程监理规范》中规定的表格,报验时相应报验单上要求的所有附件必须齐全。 (3)景观监理工程师应积极主动地与建设单位沟通,确保工程进度、质量等,如遇到施工现场与图纸设计不符的情况,监理工程师应严格按照图纸设计对施工单位实行监督权。但在实际工程中,图纸设计不合理的情况也时有发生,特别是绿化工程中苗木选择方面,景观监理工程师需在与建设单位沟通的前提下,给出其专业意见。如产生工程变更,则应遵循以下两点: ①工程变更应由项目业主方、设计单位或承包单位提出;②工程变更无论由何方提出,均须按《建设工程监理规范》中有关工程变更管理程序的要求来进行。 3 管理绿化工程中的合同及资料信息等 (1)景观工程的监理工作和其他工程一样,监理工程师每天要对当天工程情况进行记录,特别注意记录自身同建设单位和施工单位的交涉、讨论等内容。 (2)监理例会也是必不可少的,原则上每周固定时间召开监理例会,因绿化工程灵活机动性较强,所以每周可根据施工进展情况选择召开室内或现场监理例会,时间也可灵活掌握。这有助于建设单位了解工程进展情况,掌握全局,对施工单位提出意见和建议;也有助于施工单位向建设单位提出工程中出现的问题,利于解决问题。监理单位在监理例会中协调全局,有助于保障工程进度和质量等。 4 做好工程建设中的组织协调工作 在小区绿化过程中,因为人员混杂,某些工程中会有小区业主、物业管理、主体工程内的施工人员等多方人员夹杂其中,这就需要建设单位工程师与施工单位项目经理或技术员协调各方,避免矛盾,促进工程安全、文明、稳定开展。 总之,景观监理工程师是一个枯燥、辛苦的工作,工作场所通常都是户外,冬冷夏热,但正是这样,才需要有激情、有耐心、熟练掌握相关技能的优秀工程师来驾驭这一工作,为使园林景观建设一步一步走向新的辉煌贡献自己的力量。 化工工程师论文:卓越化工工程师人才培养研究探讨 摘要:针对目前大学工程教育现状和“卓越工程师”人才培养的具体要求,以化工专业为例提出了建设“双师型结构”教学团队、改革人才培养方案、构建科学课程体系及强化教学管理等实施方略。 关键词:卓越化工工程师;双师型教师;课程体系 作者简介:刘慧君(1967-),女,湖南长沙人,南华大学化学化工学院,教授;王延飞(1965-),男,湖南衡阳人,南华大学化学化工学院,副教授。(湖南 衡阳 421001) 基金项目:本文系湖南省教学厅教育教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2011]315-191号)、湖南省教学厅教育教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2013]223-215号)、南华大学教育教学研究项目(项目编号:2009PP201)、南华大学教育教学研究项目(项目编号:2011CZ003)的研究成果。 2010年6月13日,教育部《关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知》揭开了我国工程教育历史新的一页。卓越工程师教育培养对于提高学生的工程实践创新能力、调整人才培养结构、提高人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。参与实施“卓越工程师教育培养计划”的院校纷纷与企业合作,制订卓越工程师培养方案。然而,大多以培养应用型人才为主的二本院校并没有进入这一计划。本文对工程应用型大学存在的问题进行分析,并以卓越化工工程师培养过程为例进行初步探索。 一、卓越化工工程师培养现状 1.培养目标定位模糊 工程教育的目标就是要培养学生具备系统的专业理论知识、熟练的工程实践能力、全面的社会认知和积极的创新追求精神,使其成为符合社会要求的工程师。[1]目前,大部分本科院校在人才培养模式的设计和教学培养方案的制订过程中,虽然都提到培养“厚基础、宽口径、高素质、强适应的复合型高级专门人才”,但在实际执行过程中却受到各方面因素的影响,专业技术知识、实践动手能力培养和综合性的内容不断地削弱。特别是现在考研内容的要求和导向,学生更加追求学术和理论的内容,最终导致了教育目标和理念认识上的模糊。 2.课程体系更新不及时,未能体现当代大学教育要求 课程体系是大学人才培养的主要载体,是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。而当前高校的课程体系设置主要存在着以下问题: (1)封闭和僵化的课程体系、教学内容不适应时展和变化,课程设置的单一与教学内容的陈旧使得大学本科教学质量令人担忧,教学内容“吐故纳新”的比例严重不足。 (2)教学内容过深过细,教材越编越厚,派生性、细节性的内容越来越多。 (3)课程设置中把学生当做“知识容器”,认为“脑子是存贮事实的仓库”,教学就是用各种知识去填满“仓库”,强调多记多识,忽视了让学生掌握获取知识的方法,学科壁垒严重,学生的发散思维能力、想象能力和解决系统性工程问题的能力较差。 (4)课程设置中普遍呈现各种类型的“拼装式”课程模式。各门课程缺少与重大研究项目、工程课题及相关内容的充分结合,导致学生探究兴趣和动手能力相对弱化,不利于创新能力的培养。 (5)实践环节教学模式单一。有些工科高校很少与企业沟通交流,导致企业不愿意为学生提供实习的场所。同时,有些学校和教师对实践教学不够重视、管理疏忽,便出现见习成了参观,实习成了见习的现象,课程设计题目年年一样,重复率太高。[2] 3.师资队伍中工程实践能力良莠不齐 从教师队伍来看,具有丰富工程教育经验的教师多已退休,作为教学主体的新生代教师大多是直接由学校毕业的博士或硕士。由于他们缺乏从事工程实践的经验,工程实践训练能力弱,由此培养出来的学生同样缺乏工程实践能力。此外,学校也缺乏相应机制吸引企业中具有丰富实践经验、适合从事教学工作的工程技术人员到学校来为学生授课。 另外,部分学生职业规划不明确,学习动力不足,自主学习精力投入不够。 二、卓越化工工程师培养方案的实施 1.加强师资队伍建设,优化师资结构,突出教学团队的建设 (1)在师资队伍建设中,确定引进和培养双师型教师为主。对于专业课程教师的引进,可以通过两个途径来改革过去一味从高校博士生中引进教师的模式。第一,从企业引进具有硕士文凭以上的、具有丰富实验经验的高级工程师来校从事专业课教学,采用短期聘任与长期聘任相结合的方式。他们的授课方式主要以现场教学为主,其授课内容主要以与工程紧密结合的教学内容为主。第二,将在校的年轻教师送到企业从事博士后研究,或者采用暑假短期工的形式,将专业老师送到相关的企业进行短期培训,以提高他们的实践经验。 (2)在教学团队的建设中,重点建设“双师型结构”教学团队。近年来,高校各级教学团队应运而生,但双师型结构教学团队的建设并未出现,因此建立双师型教学团队是目前教学改革的重要内容,是实现工程应用人才培养目标、培养具有创新能力的卓越工程人才的有效措施。双师结构教学团队是以课程建设为载体,由校内专任教师和合作企业兼职教师共同组成结构合理、相互协作、能力互补的教学组织,团队成员既有深厚理论知识和教学能力的专任教师实施理论教学,又有实践经验丰富、具备很强的实践操作能力的企业兼职教师提供强力的实验技能实训,形成良好的年龄、学缘、知识结构和以中青年为主体的师资队伍,为实现新型人才培养目标提供了师资保障。 2.专业建设和人才培养模式的改革方案 (1)在专业建设过程中,灵活把握专业的培养方向、培养目标和培养模式。专业建设的方向必须与社会背景、产业背景、职业岗位背景及其发展趋势密切相关。在专业方向的选择上,要和其他院校相同专业保持一定的差异性,实行“错位策略”。在化工专业建设过程中既要考虑专业改革的连续性和循序渐进,又要立足专业实际发展和适应社会需要,积极探索专业改革的新思路。 (2)改革人才培养模式以适应化学工程领域对人才的要求。在化工专业人才培养方案中植入工程实践课程和创新思维,发挥工程实践教育在人才培养模式中的作用。其定位于培养“宽口径、强基础、厚工程实践及创新力、创业力”的化工专业人才。具体措施是:建立产学研合作培养模式,将学生暑假工、校外实习和毕业设计与学生的创新能力及今后的工程实践能力有机结合起来,正确引导学生利用暑假到相关的化工行业进行暑假工,提升学生对专业的认知能力;开展面向校企合作关系良好的企业的订单(定向)式人才培养模式。积极鼓励企业在学校设立专项奖学金,奖励有志献身化工产业、学习优异、表现优良的学生。 3.建构科学的课程体系,加强课程建设与教学资源整合 (1)推进课程体系与教学内容改革。在课程体系构建上,以拓宽基础、增强学生的工程实践和创新能力、提升学生今后的创业能力、办出化工专业特色为基本原则,在精选内容、提高起点、避免重复的基础上,将课程体系分为理论教学、实验教学和实践教学三个层次。理论教学层次进一步分为必修课(基础型模块)、专业选修课(研究型模块)和公共限选课(拓展型模块);实验教学根据化工专业培养目标和基本要求,安排基础课化学实验课、化工专业基础课程实验课和化工专业实验。实践教学包括认识实习和化工原理课程设计、化工专业综合设计和毕业实习及学生暑期活动四个阶段。同时发挥精品课程的示范作用,全面推进其他课程的建设。 (2)加强教材建设及教材内容的改革。在化工专业的专业基础课和专业课教材的选用上,尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时鼓励教师自编专业基础课和专业课讲义和教材。整合教学内容,避免重复,如化工原理与物理化学、化工分离工程与化工原理之间都有一定的重复内容。根据教学实践删去传统教学中一些比较烦琐且不实用的内容,增加适用时代的新内容,如在化工原理中增加新型分离单元,增加化工过程开发与设计等内容,在化学反应工程中增加新型反应器的设计。开设专业导论课程,激发学生对化工专业的兴趣,使课程建设与教材建设能够满足现代化学工业、新兴材料工业、医药工业及生物技术等行业对化工人才的需求。在专业课程中以解决“实际问题为中心”引入实践工程案例,培养学生的创新思维能力、想象能力和解决工程实际程问题的能力,继续将化工综合设计与实习纳入一体化。 (3)创新实验教学内容和过程,改革实践教学环节。实验教学中去除重复性、验证性、陈旧性实验,强化基本操作和基本技能的训练。设计新的综合实验内容,增加工程实验内容,鼓励教师将教学与科研结合。[3]如关于催化剂方面的综合实验,可将实验分解成催化剂的制备、催化剂的活化实验、催化剂的表征实验、催化剂的性能评价实验、工艺参数对催化剂的性能影响实验、催化反应动力学实验、反应产物的分离实验等一系列实验。这些实验内容涵盖整个化工专业中的反应与分离实验,学生在完成这一系列实验之后极大地提升了学生的创新力和创造力。在部分专业基础课和专业课的课时规划中预留出一定的实践教学课时,以满足双师型教师的教学工作量要求,进一步提高双师型老师在学生毕业设计指导老师中的比例和企业指导老师在毕业设计指导老师中的比例。鼓励学生积极参加全国大学生化工设计大赛和湖南省高校基础化学实验竞赛活动,继续开展大学生创新性实验研究,学生可根据自己的兴趣选题设计,申报课题,也鼓励学生参加教师的课题研究。同时积极引导学生参与企业的攻关项目,鼓励他们将企业的研发课题和技改课题作为他们的毕业设计课题,在老师和企业导师的指导下完成毕业论文和设计,这样既提升了学生动手能力,同时也提升了老师解决实际问题的能力,实现了教师和学生能力的双提升。 4.改革教学管理手段 在教学管理和课程管理上,实行专业责任教授负责制和课程教授负责制。突出专业教授和课程责任教授在专业建设、学科建设和课程建设中的宏观调控与执行能力,体现学院的协调和管理功能,淡化系及学院在专业建设、学科建设和课程建设中的作用。以教学效果评价方式改革促进教师业务水平的提高,进而促进教学效果的提高。制订团队建设规划、评价体系,发挥双师型教学团队的示范作用,实行走出去请进来的教学模式,促进其他教学团队的建设。 化工工程师论文:化工卓越工程师培养的实践教学体系改革研究 摘要:武汉理工大学化学工程学院推出了“产学研合作”实践教学体系。通过学校联合相关企业,建立了集中实习与分散实习并举、校外与校内教学相结合、学校导师和企业教师一起指导学生实践环节的培养模式及“毕业实习、毕业设计和顶岗就业”三位一体的实践模式,以提高学生的创新能力和解决实际问题的能力。 关键词:化工专业;卓越工程师;实践教学;产学研 作者简介:胡萍(1962-),女,上海人,武汉理工大学化学工程学院,教授;谭淼淼(1989-),女,湖北宜昌人,武汉理工大学化学工程学院硕士研究生。(湖北 武汉 430070) 创新型人才的培养是我国教育改革的优秀问题。“卓越工程师教育培养计划”已成为我国高等工程教育改革和创新的突破口。 在美国、英国、加拿大等国家,工科大学毕业生在进入企业前都会进行必要的工程师岗位培训,德国应用科学大学的学生在入学前也需要具备相应的实践经验,其主要原因在于应用科学主要是基于科学实践的。[1] 然而,国内的工程教育仍存在着人才培养模式单一、缺少工程教育环节和实践教学薄弱等问题,大多数学生更愿意从事政策、理论研究而非工程领域的工作等。[2]武汉理工大学化学工程学院在此形势下推出的“卓越工程师产学研合作培养计划”,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,尽量避免驱动机制不完善、约束机制不健全、调控机制不灵活等问题,[3]对于培养学生“严谨、求实、勤奋、创新”的科学作风,以及他们的团队精神、协调能力和适应环境的能力、实践创新能力有着深远意义。 一、“产学研合作”实践教学的基础 从新制度经济学的角度看,产学研合作实质上是一种交易活动,[4]但它以知识流动为特征。其内在机制是通过多种形式的交易实现大学和企业拥有的异质性知识系统的高效耦合。[5]只有当企业为学生所提供的不仅是参观的基地与基础实习的基地,企业与学校向更深层次的合作发展,且校企双方都具备优良的培养条件时才能保证产学合作的有效性。在此次“卓越工程师培养”计划中,武汉理工大学和相关合作企业具备以下培养基础: 1.良好的学企合作关系 目前“产学研合作(IUC)”的目的是缩小工业生产与学术研究中的差距,[6]因此良好的合作关系是决定差距能否缩小的关键性因素。研究表明,早期合作关系中的信任减少了“产学研合作”中的障碍。[7]化学工程与工艺专业充分利用行业与毕业生的资源优势,与汽车、交通、建筑材料、化工行业建立了长期的产学研合作关系。目前已经在相关企业建立了11个稳定的专业实习基地,2个研究开发基地,包括湖北兴发化工集团股份有限公司、中山大桥化工企业集团有限责任公司、武汉市橡胶工业总公司等15个大中型企业,这些企业为化学工程与工艺专业学生提供了良好的实习条件。 2.良好的校内学习环境 “产学研合作”为知识转化提供了重要渠道,并有力的推动了思维的创新。[8]如果大学已经做好了充足的准备,那么寻求创新的公司就会考虑在急需研究与发展(R D)的项目中与之合作,否则,他们也会去寻求其他的合作者。[9]为了“卓越工程师培养计划”的实施,学校加大了化工学院在师资和实验设备上的投入。 在聘用教师时,优先评聘具有企业实践经历并且在工程项目设计、发明专利、产学研合作和技术服务等方面有贡献的教师,同时聘用企业工程师以企业教学顾问和企业兼职教师的形式参与教学,确保在4年内每届学生有6门专业课是由具备5年以上企业工程经历的教师主讲,同时学院定期选派专业课教师到相关企业培训,并鼓励专业课教师与企业合作,以此提高教师的实践教学水平,学校每年也加大了对青年教师校级研究经费的投入,使年轻教师尽快成长起来。目前,学院已基本形成了一支学缘结构、年龄结构、职称结构、学历学位结构合理的学术思想活跃的师资队伍。同时,武汉理工大学化学工程学院加大投资力度,改善专业实验和实践教学环境,有效提升专业实验教学手段。在教学中,学生通过教师指导和互动交流,在动手能力、创新思维、扩大视野等方面取得了较好效果,每年参与大学生创新训练计划、开放性实验的学生比例逐年加大,现已达到40%。 3.完善的实验教学体系 武汉理工大学化学工程学院重视实验室管理和实验教学,制订有《校级实验教学示范中心建设立项申请书》和《化学工程系化学工程与工艺专业实验室建设规划》等,按基础训练—综合设计—研究创新三个层次组织实验教学;实验独立设课比例大于90%,初步建立了开放式实验教学质量保障体系、评估制度和实验教学体系;以公共化工基础类实验课程的建设为突破口,初步构建了服务多学科、多专业的化工原理预约开放实验教学平台。 武汉理工大学化学工程学院面向全院二年级以上本科生开设了17门实验课,将实验教学分为三个层次,分别为:化工原理实验和化工原理仿真实验;涉及化学反应工程、化工热力学及分离工程的化工基础实验Ⅱ及化工基础实验Ⅱ仿真实验;涉及化工仪表自动化、化工机械基础及化工专业实验的专业综合实验、化工过程仿真实验及药物合成仿真实验和自主综合技能训练、大学生创新训练计划项目、大学生开放实验项目和教师科研课题(包括基础理论研究、应用基础研究和工程技术研究等)。实验项目设置合理、内容充实、时间到位,综合性、设计性实验课程总数的开设比例达到了100%,为学生提供了良好的实验条件。 二、“产学研合作”实践教学计划的推进 1.“产学研合作”实践教学中企业对学生工程能力的培养 大学推动了基础理论的研究,但它们并不能为企业提供既有的生产技术。在“产学研合作”中,我们所看重的不仅仅是理论知识,而是更注重其在工业上的应用。在“产学研合作”培养模式中,校外实践是培养学生实践能力更为重要的一个环节。 校外实践主要包含工程设计训练、生产实习、岗位实习和毕业设计四个方面。其中,在毕业设计阶段实施“双导师制”,学生直接使用企业实际生产课题或校内导师的项目,学校导师为学生选课、研究性学习提供理论指导,企业导师为学生实践和设计提供了技术指导或现场咨询。如果学生毕业后进入实习企业工作,毕业设计(论文)可以作为学生岗前培训内容。 在校外实践环节中,学生参与产品开发的各个程序,了解从实验室研究阶段、中间实验阶段到工业化阶段生产的各个步骤,在此过程中通过大量的训练,学习如何科学地组织实验,以求能用最少的人力和物力、花费最少的时间,取得尽可能多的结果。 2.“产学研合作”实践教学中学校对学生的培养 (1)本科阶段培养模式。本科阶段按照“3+1”模式进行培养,即3年在校学习,累计1年与企业联合培养。3年学校学习的主要任务是着重进行工科基础教育,1年企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践,通过直接参与企业的实际生产及工程项目研究学习企业的先进技术、先进设备和先进企业文化,增强大学毕业生对企业的适应能力。 学生完成培养方案规定的各教学环节的学习,修满规定学分,答辩合格,授予工学学士学位。达到见习(初级)化工工程师技术能力要求,获得见习(初级)化工工程师技术资格。 50%的本科毕业生通过保送直接攻读工程硕士。卓越工程师计划实施的全过程实行导师负责制。在企业学习阶段实行“双导师”制,部分工程实践性较强的课程放在企业进行教学,从而确保学生理论知识与实践能力的培养,使学生尽早适应企业环境。 (2)学校对学生实践能力的培养。据调查,实践性较强的专业——经济、企业管理、自然科学、工程和药学较之数学与物理对于知识技术的转移有更高的要求。[10]武汉理工大学化学工程学院为了在学生实践能力的培养中起到引导作用,以化工基础类实验为突破口,进行了一系列的实验教学改革,完善了集化工基础实验—上机实践—化工基础延伸实验—专业实验—研究创新型实验于一体的“大化工”实验教学体系。 主要举措包括:新增化工专业(化学工程方向)实验课,新增二元气液平衡数据测定实验、反应精馏实验、气液鼓泡塔气相特性测定实验、液液传质系数的测定和中空纤维超滤膜分离等实验项目;开发有网络学习的化工原理仿真软件;部分教师将科研课题和科研成果转化为设计性、综合性和研究创新型实验项目,如新编《化工原理综合性、设计性实验》中非均相催化合成氨基甲酸甲酯实验、水滑石的制备及其吸附性能、三颗针中小檗碱的提取与精制和甲醇生产过程模拟分析与集成四个实验项目;完善了“化工原理实验”精品课程和“化学反应工程”精品课程申报网站;建成了“化工原理实验”课程网站。 这些改革旨在提高学生的综合实验技能,为“卓越工程师”计划的推进提供更有效的保障。 3.鼓励学生积极参与研究项目 本着“厚基础、重特色、突出工程实践”的原则,学院积极鼓励本科生参与教师教学和科研工作,以提高他们的研究能力及对本专业的兴趣,自主进行研究。为了达到此目的,武汉理工大学化学工程学院在进行新生教育及讲授专业导论课程时,由各专业负责人向广大学生宣传卓越工程师培养计划,鼓励新生按照卓越工程师培养计划的要求,在进校后尽早选择导师,在与导师协商后便进入实验室参与导师的研究项目,进行基本的研究能力的培养,并大力提倡和鼓励学生参与实验中心的设备自制活动,如制作膜分离和离子交换树脂设备等。这一举措使广大新生在进入大学后能及时调整自己的学习方式,把握学习主动性,锻炼创新思维和实践能力,尽早了解并具备一定的工程应用能力。 在学生进入实验室后,要求他们参与从查资料—写大学生创新项目申请书—查资料—定技术方案—方案实施(包括原料、配方、工艺、性能及原理的研究)—工艺、配方优化—撰写论文—总结到发表研究论文的整个过程;而在企业的培训中,学生又了解了开发产品时从选择研究课题—课题的可行性分析和论证—实验研究—中间试验到性能、质量检测和鉴定的各项操作,这就使得学生在学习过程中既能加深对知识的理解、扩大知识面、培养动手动脑能力及团结协作精神,又可以对实验室研究、工业化生产的技术、管理有一个全面的了解及训练。 三、结语 “卓越工程师”计划旨在探索出有效培养“化工卓越工程师”的实践教学体系;建立一个面向全院化工学生的现代化实践教学公共支撑平台;建立一整套有效的关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价规范;创立高校与企业联合培养人才的新机制;建立一支工程实践能力强的师资队伍;强化工程能力与创新能力的人才培养模式;完善实习基地与产学研基地并重的校外实践教学平台;建立一套健全的学生及教师考核方式。其成功与否,关键看高校培养出的学生是否能够成长为被企业认可的卓越工程师以及前期的合作能否为后期的发展起到推动作用。国内在这一方面需要进行深入探索。 化工工程师论文:生化工程师与黄山诚义肝素钠技术 新疆某生物科技公司的洪力,早年毕业于某重点大学化学系,干了一辈子化工行业的工作。可退休后,他的创业激情却一点也不比年青人逊色:组建了自己的公司,正带着自己的团队,利用新疆得天独厚的猪和牛的喉骨、气管等软骨组织,进行规模化生产硫酸软骨素。他虽是化学专业出身,但他的肝素钠加工并不是一帆风顺。 新疆畜类动物的喉骨、鼻骨、气管等软骨资源丰富,同样牛肺资源也充足。肝素钠的价格目前在不断升高,每公斤售价高达3.6~4万元。最近北京一家公司有意向要收购洪力用牛肺加工出的肝素钠。原料、销路、利润都有了保障,但肝素钠生产技术没有过关,眼睁睁地看着不能物尽其用,错过赚钱的机会。学化学的他知道:猪、牛肺完全可以提取肝素钠,但采用传统的树脂法,无论是用小肠还是用肺生产肝素钠,其产量很低、燃料消耗大(每副小肠或每公斤肺要加5~8升水,加温时燃料消耗大)、严重污染环境,而且树脂处理与再生较为繁琐。如按每日加工100副小肠或200~300副猪肺计算,那么每年需投入树脂、树脂处理与再生中所使用的化工原料以及水费在万元上下。1500~1700副小肠才能生产1个亿效价(1公斤100效价的肝素钠),每公斤肺顶多能提60~80效价的肝素钠0.2克。可见,采用树脂法用肺生产肝素钠,生产者几乎无利可图,甚至赔本。洪力还曾采用过“已胺盐”等之类的不用树脂法生产肝素钠,但由于其工艺也繁琐,普通工人难以操作,加上个别原材料难购买,最终生产还是被搁浅。 一天,洪力在翻阅一本生物化工杂志时,看到了安徽黄山诚义生物公司的汪义发在推广一种不用树脂生产肝素钠技术。采用这种技术,每副小肠或每公斤肺仅加水半升,而且还能确保每副小肠提取肝素钠1~1.4克,效价80以上;每公斤肺提取肝素钠0.5~0.7克。而且投资可根据生产者的投资能力或原料供应量来确定生产规模的大小,如每天加工两三百副肺或一二百副小肠,其固定投资千元即可生产;如采用此技术生产肝素钠与硫酸软骨素结合起来,附加产值则更高。他们承诺:如大家对此技术如怀疑,可现场加工验证。谁采用树脂法生产的肝素钠产量、质量达到或超过他们这种标准,他们给其奖励5000元(可签公证合同)。看了这一信息后,洪力确实有点动心。说实话,洪力接触的技术推广者不计其数,有的对自己的技术连自己也说不出个所以然,别说让人来现场亲手验证了。因此,洪力觉得汪义发的技术有咨询的价值,于是他拨通了汪义发的电话。汪义发在电话中告诉他:该法不是“已胺盐”之类的技术,不使用所谓的沉淀剂;用猪牛肺加工,每公斤投入的化工原料费仅1.2元左右;生产中没有废水排出,车间无腥臭味;生产时除了不使用树脂和搅拌器外,使用的工具和设备以及化工原料与树脂法相同。该法彻底解决了树脂法用肺生产肝素钠产量低的难题。 洪力为求得真正的肝素钠技术,曾接触过几个不用树脂法生产肝素钠技术的单位,他们不是吹得天花乱坠的假技术,就是原料难购或操作要求高(普通工人难以胜任)。为慎重起见,这次洪力要求与汪义发达成这样的协议:“熟练后的工人每人每天可加工肺60~80公斤(猪肺100~150副),每公斤肺可提肝素钠0.5~0.7克,效价60~100,化工原料各地都能购齐;每公斤肺所使用化工原料费在1.2元上下,否则黄山诚义无条件退回技术费。”汪义发历来是做生意先做人,做人讲信用。他觉得洪力的要求合情合理,于是他们就达成了协议。 几天后,洪力从新疆打来电话告诉汪义发,他对汪义发寄来的资料反复读了几次,并进行了原理推敲,结果完全出乎自己的意料。技术工艺不仅简单,且原理严谨,所使用的工具和设备、化工原料,与他现在所生产的硫酸软骨素产品所用基本相同,自己无需添置设备就能进行肝素钠生产。洪力非常兴奋,还用四个字来形容黄山诚义生物公司的肝素钠加工技术的特点,即“鲜、除、清、成”。他向汪义发解释:原料要新鲜(冷冻的也是一样),蛋白质要除净,溶液要越做越清,这样好产品就成了。洪力还说,汪义发采用的沉淀方法是目前国际上流行并大力提倡的方法,运用此法如在生产中增加一套浓缩设备,那该技术要比树脂法生产成本至少低一半。汪义发回答洪力:投资者投资条件如许可进行规模化生产,我们建议他们上一套浓缩设备,采用分子由大到小浓缩原理,使生产中的溶液量浓缩为1/3至1/4,这样成本就低多了。 洪力是公司老总,也是专业工程师,看到别有用心的人对汪义发的恶意诽谤资料后,痛心地说:“这种敢让人来现场验证肝素钠真技术的事,也会遭到个别丧心病狂者的攻击,从表面上看是质问,但实际上他们是想压别人抬自己,为自己更好地骗钱,明眼者一看就知是缺德者所为。”汪义发说:“骗子无非是想混淆是非,让投资者分不清真假,以达到他继续坑人的目的。人正不怕影子歪,真诚对待投资者,传授真实技术,投资者会清楚的。” 由于洪力的肝素钠销售给外商,因此他的产品质量必须符合外商高要求的标准,他在采用汪义发的技术后,其生产出来的产品质量远超过外商提出的标准。 洪力说:“我每年可生产软骨素数吨,100公斤新牛气管、喉骨(畜类动物的干鼻骨、月牙骨更好)可生产软骨素3~4公斤,每公斤售价500元。如今有了肝素钠技术,设备更得到了充分利用。” 汪义发提醒洪力也包括其它投资者:目前肝素钠生产的原料首选应是猪小肠,当然肺也是不错的原料。但如果是肺生产肝素钠,每公斤原料价格超过10元(猪肺每副5元以上),就很难有利可图了。 洪力通过几次小批量试产,每公斤肺可提4万效价(即80效价0.5克)以上,他胸中有数后,现在正在培训大批工人,准备大干一场……
机械工程类论文:中职机械工程类专业“工学结合”模式的改革探索 摘 要:工学结合是以学校为主体,企业和学校共同教育、管理和训练学生的教学模式。工学结合是培养学生技能的重要途径,是中职教育可持续发展的优势。本文主要论述机械专业的工学结合模式的教学改革,对相关问题提出建议。 关键词:中职教育 机械设计 工学结合 改革创新 工学结合模式是一种将学生与工作结合起来的教学形式。“工学结合”的教育培养模式是我国中等职业教育改革的主要方向,特别机械工程类专业应联合更多的校外企业加入到这一教学工程之中,把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式改革的重点。因此,要进行专业调整、课程设置、教学内容和教学方法的改革。 1 调整课程体系,改革教学内容 在课程体系设计时应紧密结合社会和企业发展需求,对实习教学内容重新进行审视,选择和调整,加强实用性,建立理论与实践相融合、教学内容与岗位需求相适应的课程体系,形成适应新兴产业、新职业、新岗位的校本课程,建立教材开发、应用和更新机制。制定出适合“学习理论知识,提高职业技能,培养创新能力”的教学计划内容体系。要不断对教学体系和内容进行改革创新,只有不断创新,才能适应社会发展的需求。在实践教学的过程当中,一定要及时更新实训教材的内容,加快完善实训教材体系,真正做到理论与实习并行,知识与技能并重。从而提高学生们的生产意识与综合能力的锻炼。 2 改革教学方法,加强实践教学 机械专业的课程教学当中有很多的内容,诸如机械制图、机械原理、机械零件等,在课程教学方法改革创新的过程中,切不可忽略任何一项,坚决做到平衡发展,做到教学方法多样化,而实施内容则有以下两点可供参考。 (1)采用多种方法来开展理论和实践教学活动,针对不同的课程采用岗位教学、场景教学、案例教学、讨论式教学、项目教学、情景模拟教学方法等先进教学方法,优化教学方法,使学生的学习方式有被动接受变主动学习,激发学习兴趣。通过教学实习、顶岗实习来达到提高学生的动手能力。 (2)改变传统的静态课堂教学模式,通过课堂内的开放式教学与课堂外的辅助教学、参与工程建设的现场教学、请企业专家开讲座的互动教学等动态教学方法相结合,使专业理论知识与实践技能的学习有效地融为一体,充分贯彻“学中做,做中学”的技能培养思想。在实践中教理论,在工作中学技术,提高职业素质。实践证明,只有积极倡导“以就业为导向、以岗位为依据、以能力为本位”的中职教学理念,才能提升专业教学水平,提高学生学习的积极性和效率,增强毕业生的就业能力。 3 坚持走“校企合作,工学结合”的道路 实践证明“校企合作,工学结合”的模式是中职院校目前办学定位最有效、最基本的途径,他的前提是建立稳定的校企合作关系和有效的合作办学机制。 (1)采用半工半读交替式人才培养模式。 学生一段时间在学校学习理论知识,一段时间到企业参加实践,轮流交替进行。真正做到了教师在做中教,学生在做中学,切实提高学生的职业技能。其中学生的生产实习时间不少于总学时的一半,使得学生毕业后能尽快胜任岗位工作。 (2)转变办学思路,搭建校企联合办学平台,校企合作资源共享共建教学基地,由学校“关门办学”转变为“开放办学”,“教,学,做”融为一体,强化技能型和实用型人才培养。 企业为学校提供建设经费及学生顶岗实习相应报酬,积极落实学生顶岗实习责任保险政策。而学校则按企业制定的标准设置课程、安排教学。把学校教育融入到行业企业之中,把企业的理念和文化引入到学院,达到了中职院校与企业共同进行人才的培养的目的。 (3)开展“校企互融订单式”人才培养模式。 “校企互融订单式”人才培养模式是由学校和企业共同制定人才培养计划,签订用人订单,全方位深度融合,做到教学计划共订、资源共享、教材共编、学生共同培养。企业投入资金、设备和人才资源,学校组成教学与管理团队,聘任企业高技能人才和社会能工巧匠任教的机制;聘请行业企业专家和管理者参与学校建设、教学和管理。它即提高了学校教学质量,又满足了企业的实际需求,同时,解决了学生的就业问题。 4 提高教师的“双师”素质 教师的能力决定教学的质量,而教师的专业水平、实践经验和教学方法是能力的基本要素。由于职教学校的老师,多是普教体系培养出来的,教师的专业经验和经历欠缺,实践动手能力欠缺,因此把师资的职业能力放在重要位置,职教才能真正办出特色,才能更好地培养服务经济建设的技能型人才。 (1)完善教师培训体系。有计划地安排教师到企业进行挂职锻炼、顶岗任教、到职教师资培训基地培训。促进教师专业理论与生产实践的有机结合。引导教师积极学习专业知识,苦练操作技能,努力达到善“讲”会“做”、一专多能,提高教师的实践能力和教学水平。 (2)外聘企业的技师与“双师”型教师结为师徒关系,形成优势互补,良性互动,在技术进行传、帮、带,尽快提高教师的实践技能。 (3)通过加大“教师聘任制”力度,深化学校分配制度改革,建立健全学校的激励机制激发教师的职业责任感和职业兴趣,逐步将教育技术能力纳入职业院校教师资格认证与考核体系,提高师资队伍的整体素质。 (4)以职业道德为优秀,加强思想道德建设,促使教师树立正确的价值观,积极推进课程改革,强化自我学习意识,以培养学生解决问题的能力为工作重心,以培养学生获取知识的能力为己任。 5 改革学生的评价体系,积极推动以学分制为优秀的教学制度改革,建立“学分银行” (1)德育学分。 在校学习和在企业实习期间的综合表现学分。 (2)课程学分。 必修课学分、选修课学分、企业实习学分。其中企业实习学分包括操作考核学分和过程评价学分。 (3)职业资格证学分。 职业资格证是中职学生毕业证发放的前提,实行双证书制度即可保证教学质量,又为学生就业提供了保障。 总之,工学结合、校企合作是具有中国特色的职业教育人才培养模式和中等职业学校基本的教学制度。工学结合模式是职业人才培养即经济又合理的模式,我们在实施工学结合模式时必须改革与创新。要以更现代的管理理念去适应这种新的模式。 机械工程类论文:工学结合模式下高职机械工程类专业课程教学的改革探究 摘要:在高职机械工程类专业实施工学结合教学模式过程中,我们在总结了以往教学中存在的问题基础上,进行了以加工过程为导向,构建培养学生综合素质和职业能力为主线的专业课程体系、探索了“实训基地与课堂一体化”的教学方式和采用了情景和项目等新的教学方法,收到一定成效。 关键词:高职机械工程类专业 工学结合 课程教学改革 探究 1 改革高职机械工程类专业的教学方式,推行以就业为导向的工学结合模式 教育部关于全面提高高职教育教学质量的若干意见“(教高【2006】16号)文件中提出:要大力推行工学结合,突出实践能力的培养,改革人才培养模式。高职的培养目标是培养高素质应用性、复合型人才。这一目标,决定了高职机械工程类专业教学过程中的各个教学环节应有的鲜明的特色,也就是要以就业为导向,要突出工学结合的特点。我院坚持“举校企合作大旗,走工学结合道路”,坚持以就业为导向,大力推进工学结合的人才培养模式,这其中要改革以往的以教师为中心、以课堂为中心、以书本为中心的传统人才培养模式。 2 以往高职机械工程类课程教学中所存在的问题 以往高职机械工程类课程教学中,其教学内容,课程设置,授课方法等沿袭了“老三段”的教学方式,所存在的主要问题: 2.1 在课堂上,以教师为中心,教师机械的恪守教学大纲,照着书本满堂灌,学生机械的被动听,完成教师布置的作业。教师和学生很难互动,学生的学习积极性不太高,不能充分发挥学生的潜力。 2.2 在实践方面,实践教学学时远远少于理论教学,而且大多数教师是出了校门进校门,实践能力差,校方在实训方面投资少。多数高职院校处于实训场地和设备不足,实训学时不足,实训指导教师不足的“三不足”现像。 其后果是:出了校门的高职学生,由于其职业素质和职业能力不能满足社会和企业的需要,所以高职学生的就业率不高。 3 以就业为导向,创建工学结合的职业教育多元化模式 3.1 以加工过程为导向,构建培养学生综合素质和职业能力为主线的专业课程体系 高职院校重在贯彻培养高素质技能型人才目标要求,以综合素质和技能技术应用能力的培养为主线,在理论方面强调以实用为目的,以“必须够用”为度,在专业方面突出针对性、应用性,专业课程建设按基地流程和职业岗位要求进行,根据生产的“加工过程”确定“岗位能力目标”,以学习者为中心,以能力培养为优秀,构建以培养学生的职业能力养成为重点的专业课程体系,构建以培养技术应用能力为导向的现代教学模式,充分体现高职教育的特色,向技术型、综合性的高职院校发展。(以机制专业为例) ①一般零件加工过程: ②操作者应具有的能力: a:识读图样及CAD能力 b:普通机械加工设备,数控加工设备操作和维护能力 c:刀刃具选用和使用能力 d:数控编程和CAM能力 e:零件检测能力 ③满足上述能力所需开设的专业课程体系: 3.2 不断探索“实训基地与课堂一体化”的教学方法 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(【2006】16号文件)中明确指出:“要重视学生校内实习与实际工作的一致性,校内成绩考核与企业实践考核相结合,探索课堂与实习地点一体化。”我院在2008年与大连固特异公司签订紧密型实训基地合作办学的协议,在教学过程中,教师上午在实训基地参照固特异公司的生产设备,产品工艺流程的现场讲解机械加工工艺,液压与传动,电气控制等门课程,下午学生结合教师讲的内容,在仿照企业的设备上模拟实训。实践证明,这种“教、学、做”一体化的教学模式,拉近了理论教学和生产实践的距离,既提高了教师的生产实践能力和教学水平,又进一步培养了学生的生产能力,独立思考和解决生产实际问题能力。另如数控实训教师,根据实训中心给某企业加工机井盖等零件的机会,结合该零件在加工过程中所用到金属材料,零件加工工艺,公差与配合等课程的专业知识并加讲解,这样使学生在实训中又学到了理论知识,真正做到教师在做中教,学生在做中学。 3.3 积极采用新的教学方式,努力使学生学到与企业产品相关的知识 传统的教学方法是以教师的活动为中心来进行,一切围绕教师转,教学过程中以知识教授为主,缺少行为引导和能力训练,主要表现为:以传统知识为主线,以知识为中心,以教师为主体,教学内容紧紧围绕教材,教师讲学生听。目前,我院为了培养高素质,高技能型人才,按照国家职业标准要求,创新性人才培养模式,采用一些新颖而实用的教学方式(如情景教学法,项目教学等来达到培养新一代社会所需的高素质,高技能型人才的需要。《典型零件数控加工工艺实施》的教师把整门课程设置六个教学情景,用情景教学法来组织教学,《机械制图》的教师采用项目教学法来编写教材,把过去传统的《机械制图》课程体系设置了七个项目,如将“物体表达法”项目设置为画机械上常用“阀体零件图”,这就让学生在没学习专业课之前就了机械中的零件。 4 小结 高职教育的培养目标是培养高素质,技能型人才,而在此目标下,高职的教学模式改革,新教学模式下的课程教学,是长期而艰巨的。由于每门课程的知识点多,面又广,又与其他课程紧密相连,所以,我们须在教学改革中不断探索、总结,并加以完善。 作者简介:魏文杲(1953-),男,辽宁大连人,教授,研究方向:机械设计与制造。 机械工程类论文:地方高校机械工程类大学生创新能力培养方式探究 摘 要 深化教学改革,培养和提高地方高校机械工程类大学生创新能力,主要从课堂教学突出基础性、实验教学突出熟练性、实践教学突出专业性、课外实践活动突出多元性、毕业实习突出实效性等方面入手,有效提高学生的动手实践能力和创新创造能力。 关键词 地方高校;机械工程类;大学生创新能力 党的十八大报告指出:“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力。”作为地方高校,如何深入贯彻落实党的十八大精神,深化教学改革,培养和提高地方高校机械工程类大学生创新能力?笔者结合多年教学实践,参考同行专家意见进行探究,在实践中逐步探索出以下方法和途径,求教于同仁。 1 课堂教学要突出基础性 从教育对象上来看,地方高校机械工程类大学生主要是二本和高职类学生。这部分学生在高校机械工程类大学生中比重较大,人数较多。绝大多数地方高校将这类学生培养的目标定位放在应用型专业技术人才来培养,这与我国社会经济发展状况相适应。这类学生毕业后就业去向主要是工厂一线,他们生产水平的高低直接关系到一个国家和地区制造业水平的高低,也是一个国家和民族创新能力的主要标志之一。因此,作为地方高校机械工程类专业,要高度重视大学生实践能力与创新能力的培养。作为培养大学生的课堂教学是最重要和最基础的教学环节,任课教师一定要认识到位,高度重视课堂教学,精心准备课程内容,认真组织课堂教学,详细讲解基本的概念原理,让学生学会弄懂。针对不同的学生,要灵活运用教学方法。对于敏而好学的学生在传授基础知识的同时,要多给他们灌输创新思维方式方法教育,指导他们博览群书,特别是学科专业前沿领域的科研成果和学术动态,兼容并包,博采众长,激发他们的创新热情,学习更多的专业知识,为创新能力培养奠定坚实的专业理论基础。 2 实验教学要突出熟练性 实验教学是机械工程类大学生教学活动最主要的实践性教学环节之一,作为地方高校,尤其要重视实验教学环节。实验教学是对课堂教学所讲授知识的验证,利于学生进一步深造或者实践创新。对于以学习专业技能重在应用的学生,在传授专业知识的过程中,要把最基本的基础知识教给他们,让他们把专业基础知识融会贯通,便于在生产实践中熟练应用。因此,教师在课堂教学中必须突出基础性,让学生把基础知识学好、学扎识。 实践验证是大学生对专业知识学习实践操作的第一步。作为地方高校的教育管理者和教师必须充分认识实验教学环节的重要性,要克服重课堂轻实验的错误教育观,加大投入,确保基本的实验教学条件,加大本学科和专业的基础性实验课课时。在实验教学过程中,教师要熟悉实验内容,讲解实验方法,做好演示实验,检查学生实验;要给学生布置实验作业,让学生独立撰写实验报告;要认真批改实验报告,讲评实验报告;对于实验教学的重点和难点,要给学生讲清讲透,亲自示范。这样做的目的在于培养学生独立或者配合做实验的能力,提高独立撰写实验报告的能力,提高学生实验熟练性,为培养学生的创新能力奠定坚实实验基础。 3 实践教学突出专业性 机械工程类实践教学环节除了实验教学之外,还有金工实习、电子工艺实习、生产实习等实践性教学环节。这些环节对地方高校培养机械工程类学生尤为重要,是让学生接触生产实际最直接的手段。金工实习可以让学生把机械原理、画法几何、工艺等书本知识变成最基本的机械操作。生产实习可以让学生了解专业生产领域的技术操作要领,把书本上的概念原理变成实践技能。同时,可以让学生了解到专业领域生产状况和未来发展趋势,使学生学习的目的性更加明确。专业性的实践教学为培养学生的创新能力明确了专业方向。 4 课外实践活动突出多元性 机械工程类学生实践创新能力的培养除了课堂教学、实验教学、实践教学等教学类教育之外,还有开放性实验、各类创新性学生实践活动竞赛等课外实践学习形式。学生课外实践活动,一方面是学校倡导培养学生创新能力应运而生的学生课外活动形式,常常以主题创新的竞赛形式出现;另一方面是学生自主学习的外在表现形式。不管以何种方式出现的大学生课外实践活动,学校要关心呵护学生的课外学习热情,注重选配学生适应的指导教师。确定指导教师之后,指导教师要在创新思维方式方法上给学生进行指导和启发,重视学生创新意识和创新思维的培养。在学生所感兴趣的学科专业领域进行悉心指导,重视指导的多元性,区别情况,分类指导,充分激发学生的想象力,启迪学生的创造智慧,锻炼和培养学生的创新和创造能力。从实践来看,学生课外实践活动是机械工程类学生创新教育成果最为突出的表现时机。因此,要积极鼓励和大力支持大学生课外实践活动。 5 毕业实习突出实效性 毕业实习是机械工程类大学生在校实践学习的最后环节。当前许多高校特别是高职院校将毕业实习和就业结合起来了,学生也把毕业实习和岗前使用结合起来了。这样做,可以将学生与生产实际对接起来,是学生真正走向社会,直接走向职业岗位的有效形式。但是,许多学校和学生对毕业实习认识不到位,简单地视同学生有了就业工作岗位,学校的培养任务完成了,学生即将走向社会,与学校的关系不大了。对学生的管理有所放松,有些学生急于就业,忽视了校内的教学任务,致使大学生最后一年的教学任务无法落实。 因此,学校一定要加强对机械工程类大学生毕业实习的管理和指导,确定专人管理大学生毕业实习,加强与学生的联系,加强对大学生毕业实习工作的指导,着眼于就业,重视毕业实习的实效性,将所学专业知识技能与生产实践充分结合起来。针对毕业实习中存在的主要问题,教师要帮助学生进行查漏补缺,完善所需专业知识技能,以便于将来工作需要。 6 毕业设计突出创新性 毕业设计是机械工程类大学生在校学习的最后阶段,是学生对所学专业知识的综合测试。学生在毕业设计中是否有创新性是检验人才培养质量高低的重要标志。从选题阶段开始,指导教师就要严格把关,看看学生选题是否恰当,是否具有创新性,要看学生的写作提纲是否突出创新性;在毕业设计的实验环节审查上,要看学生的毕业设计实验是否是亲力亲为,是否具有创新性;在学生毕业设计的审查中,要看学生的观点是否正确,创新点在什么地方,毕业设计论文是否符合规范,等等;在学生毕业设计答辩中,要看学生对基本专业知识的掌握程度,要看学生创新能力在毕业设计中的体现。总之,要将创新性作为大学生毕业设计的重点来抓,认真做好毕业设计及答辩教学环节,为机械工程类大学生在校学习画上圆满的句号。 笔者认为,地方高校机械工程类大学生在校教学教育阶段能按照以上6个方面来做,就能有效提高学生的动手实践能力和创新创造能力。 机械工程类论文:机械工程类“控制工程基础”课程教学研究 摘要:“控制工程基础”是机械工程类一门重要的必修课。作为主要的专业基础课,其理论性和实践性较强。针对该课程的特点和存在的问题,结合课程的教学过程,在教学内容和教材、教学方法、教学手段、实践环节等方面进行了改革与探索,改进课堂理论教学的同时,又加强了课程实验环节,做到理论联系实际,使课程的教学效果明显提高。 关键词:控制工程;机械工程基础;教学改革 作者简介:张红莲(1965-),女,河北保定人,华北电力大学机械工程系,副教授。(河北 保定 071003) “控制工程基础”是机械工程系机械工程及其自动化专业各专业方向的一门主要专业基础课,该课程理论性和实践性都很强,具有重要工程应用意义。课程内容涉及数学物理、电气、电子、机械工程等多门学科的知识,而且比较抽象,是一门具有一定深度和难度的课程。下面结合教与学的过程,谈些思考和体会。 一、课程目标及存在的问题 1.“控制工程基础”课程教学目标 “控制工程基础”是一门综合性很强的专业基础课,课程的理论性和工程实践性都很强,同时,该课程也是普通高等院校机械类大多专业的必修课。华北电力大学(保定)机械工程系有的个专业方向都要求学生必修该课程。 通过学习“控制工程基础”课程,学生能清楚自动控制系统的基本结构和工作原理,掌握自动控制理论在机械工程中的应用;学会分析机械工程系统的性能,掌握设计和校正系统的基本方法;培养学生分析问题和解决问题的综合能力,为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下良好的基础。 2.课程教学中存在的问题 由于“控制工程基础”这门课程的理论性强,内容偏抽象,涉及数学知识广泛,同时又具有很强的实践性,涉及多门学科知识,就要求学生在学习这门课程时,不仅具备扎实的高等数学、工程数学等相关课程的知识,还要对涉及的多门学科有必要的了解。但是由于学生对相关基础知识掌握不牢固,对学科交叉的内容理解不够,导致对“控制工程基础”课程学习存在较大困难。结合教学过程,将存在的问题归纳如下:概念抽象,学生难以理解,理论内容枯燥,与实践联系不紧密;学生综合分析问题、解决问题的能力不够,需要提高;学生的学习目标不明确,学习积极性不高,课堂学习状态被动,缺乏学习主动性;由于专业方向分流,几个专业方向的学生学习效果差别较大,这门课的通过率比其他课程的通过率低。 鉴于以上问题,为了提高教学效果,培养学生的分析问题和解决问题的综合能力及创新实践能力,在分析了“控制工程基础”课程特征的基础上,从教学内容、教学方法、实践环节几方面进行了改革与探索。 二、课程的改革与探索 针对“控制工程基础”课程理论性强、概念和基本理论抽象的特点和学生工程数学知识欠缺、不同专业方向学生的差异以及课程内容多学时少等问题,从以下几方面入手: 1.教学内容及教材改进 总结了多年的教学实践和教学反馈,调整了内容,编写了机械工程类适用的《机械控制工程基础》教材,主要内容有: 第1章绪论,明确学习目标,通过工程实例,叙述了控制系统的基本概念及控制工程的发展概况,使学生对该课程有全面的了解。 第2章是拉普拉斯变换,这是整个课程的数学工具,是学习“控制工程基础”课程的基础。但在原来的教材中,这部分作为附录,而不进行课堂教学,学生课下自学,结果是学生不重视。又由于工程数学这部分学生没有学过,基本的变换性质不清楚,影响了对整个课程的学习。因此,教师安排2学时的授课时间,通过实例学习拉普拉斯变换,为学生学习后边各章节打下良好基础。 第3章是物理系统的数学模型及传递函数,本课程以机电自动控制系统作为主要研究对象。首先要建立系统的数学模型,以便从理论上对控制系统进行定性分析和定量计算,这是控制工程的基本方法。传递函数是在拉氏变换基础上建立的一种常用的数学模型,是极其重要的基本概念,是系统分析、研究与综合的有利工具,更是经典控制理论的基础。一个实际的系统,建立了数学模型,就可以用适当的方法对其性能进行全面地分析和计算。对于线性定常系统,常用的工程方法有时域分析法、根轨迹法和频率分析法。 第4章是控制系统的时域分析。根据系统的微分方程,以拉普拉斯变换为数学工具,直接解出系统的时间响应,然后根据响应的表达式及其描述曲线来分析系统的性能,如稳定性、快速性、稳态精度等。这样,学生通过对系统进行时域分析,可以直观简便地了解系统响应的全过程,掌握系统时间响应的全部信息。但是时域分析法在实际应用时常会遇到一些问题,比如复杂系统中存在难以用数学模型描述的元部件,而频域分析法能解决这些问题。 第5章为控制系统的频域分析。这种方法以正弦输入信号的频率为变量,在频率域内通过研究系统的频率特性及其图形来分析系统性能。它是一种经典工程实用方法,可方便地用于控制工程中的系统分析与设计,频域分析法是经典控制理论的优秀,也是教学的重中之重。 第6章是系统的稳定性。稳定是控制系统正常工作的首要条件,也是控制系统的重要性能,因此,必须要分析系统的稳定性,并提出确保系统稳定的条件。这章主要研究线性定常系统的稳定性判据及其应用,以及提高系统稳定性的方法。这一章是前几章内容的综合应用,要求学生能够把前边的知识点贯穿起来,提高综合分析问题解决问题的能力。 第7章是根轨迹法。这种方法不直接求解特征方程,而是在[S]平面上由开环零极点确定闭环极点,将系统的某一参数与闭环传递函数特征根的关系描述在一张图上。由于可以利用计算机进行作图,简单实用,所以广泛地应用在控制工程中,并成为经典控制理论的基本分析方法之一。掌握了前面控制系统几种基本方法后,就可以对控制系统进行定性分析和定量计算。 第8章是控制系统的校正,通过这一章,学生能学会如何根据系统预先给定的性能指标,去设计一个能满足性能要求的控制系统。 鉴于这门课程的实际学时数,第7章根轨迹法和第8章控制系统的校正只作简要介绍,要求学生对这两章有个初步了解,对“控制工程基础”这门课程具有系统认识。其他章节都分配相应学时重点深入地教学,借助多媒体现代教学手段来解决内容多学时少的矛盾,利用课堂教学和课下辅导的方式提高教学效果,解决“课程难学”的问题。 2.教学思路的更新 从“控制工程基础”课程体系和内容的系统性出发,从整体上把握课程的教学脉络,使学生对这门课程形成整体的构架,对知识融会贯通。 (1)突出基本概念和基本理论。在“控制工程基础”这门课程中,每一章都提出了一些基本概念,这些基本概念之间又相互关联,串联起来就形成了本课程的知识要点,进而形成系统理论,必然是学习理解的重点。对基本概念和基本理论的思考和掌握,有助于学生养成科学的思维习惯,提高其分析问题和解决问题能力。在讲授过程中除让学生对课程中概念本身的内涵与外延认真理解外,还要让其注意体会每个概念在整个课程理论体系中的作用。因此,针对学生在学习基本概念和基本理论过程中出现的问题,分析原因并提出相应的解决办法,以实现本课程的教学目的。 (2)建立不同分析方法之间的相互联系。对于一个控制系统,稳定性、准确性、快速性是基本要求。其中稳定性是首要条件,它是系统性能的重要指标,贯穿了时域分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计和校正要满足的性能要求。在课程的教学中,以稳定性、准确性、快速性为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握,理清各章节之间的逻辑关系。 先通过具体实例,例如以机床运动控制系统为例,来说明对于一个控制系统的分析和设计。首先,必须掌握自动控制系统的基本概念,建立系统的数学模型,才能进行理论分析。而最基本的数学模型是微分方程,但高次微分方程求解较为复杂,需将微分方程转化为代数方程,这就需要进行拉普拉斯变换,大大简化了求解过程,进而得到系统的传递函数。然后,在传递函数基础上,对系统进行分析。常用的分析方法有:时域分析法、频域分析法、根轨迹分析法以及相应的性能指标。这样,一方面,有了系统的性能指标,就能够对系统的稳定性和准确性进行分析判断;另一方面,也可以根据给定要求的性能指标,得到理想的控制系统,从而对原有的控制系统进行综合和校正。这样抓住了稳、准、快这条主线,就理清了各章节之间的逻辑关系,该课程的内容就能够顺利地衔接起来。例如对于稳定性的问题,就可以从多个方面、多个角度来分析判断,可以求解微分方程,可以求闭环特征根,可以用根轨迹法,可以用劳斯判据,可以用奈奎斯特判据等方法,这样自然对这门课程的系统性有了明确认识。 3.教学手段的改进 “控制工程基础”课程是机械工程及其自动化大专业各专业方向都必修的专业基础课,具有较强的理论性和实践性,涉及的知识面宽,包含的信息量大,内容又比较抽象。由于课程内容多课时少,另外,机械类学生工程数学知识以及相关学科的知识欠缺,必须改革教学手段,充分利用现代化教学工具,利用计算机仿真来辅助教学,才能实现高效的课堂教学,使学生收获更多知识。针对不同的专业方向,如,制造和设计、机电和物流、输电工程专业方向,采用分班教学,联系本专业方向的实际应用,将教学内容进行调整。同时,采用计算机多媒体辅助教学与传统的教学模式相结合,在有限的课时内增加了信息量,使枯燥、抽象的理论变得形象和具体。教学中还引入了软件Matlab/simulink,开阔学生的视野。例如时域响应曲线、频域的幅相曲线及对数幅相曲线的绘制,为了提高课堂效果,达到师生互动,教师首先在黑板上画出大致曲线,帮助学生理解,然后利用多媒体,用编好的程序或建立的仿真模型,在屏幕上精确地绘出相应的曲线,并改变系统的参数,再次绘图显示,让学生进行分析比较,得出结论。这样提高了学生的学习兴趣,激发了他们的求知欲,大大提高了教学效果。 4. 加强实践环节 注重实践教学环节,加强控制理论的工程应用。“控制工程基础”课程的理论性强,在理论讲述中,学生未免感觉“空、虚”,因此在教学过程中,要注重实际,结合具体生活和工业生产实例,使学生的学习目标明确,知道控制系统在生产生活中的应用无处不在。这样学生不仅提高了学习兴趣,也更深刻地理解了理论知识。同样,该课程的应用性也很强,必须利用实践环节将理论应用到实践中。课程设置了时域和频域的相应实验,一方面,利用自动控制实验箱,让学生搭建典型环节和典型系统,输入不同的典型信号,通过示波器观察系统的响应曲线。另一方面,将实验曲线和Matlab/simulink软件仿真出来的理想波形进行对比,分析实验结果,得出结论。在课程教学的同时,注重加强对学生综合实践能力的培养,利用开放的实验室,充分发挥学生的主动性,让学生设计完成自动控制系统的相关课题,还结合Matlab/simulink软件进行控制系统的仿真,使学生感到课程的“真、实”,提高了他们综合分析问题解决问题的能力,做到学有所用,为他们的专业学习以及将来工作打下坚实的基础。 三、结束语 随着科学的飞速发展,学科之间日益相互渗透和交叉,非电类学生的自动控制基础知识和基本技能的训练更需要加强,“控制工程基础”课程地位更显得重要,因此必须及时总结改进,不断更新教育观念,提高教学质量,才能更好地促进学科发展,培养具有创新能力的高素质人才。 机械工程类论文:浅谈高职机械工程类专业“工学结合”的教学模式 摘要 高职机械工程类专业“工学结合”的教学模式是一种以培养职业人才为主要目的教育方式。本文阐述了这一教学模式的特征、重要意义及实施的可行性。 关键词 高职机械工程类 工学结合 教学模式 1 高职机械工程类专业“工学结合”教学模式的特征 1.1 现代性 在人才培养的全部过程中体现了教育与生产劳动相结合,以培养全面发展的个人职业能力为目标的这两个现代教育最根本的特征。大连作为我国一个重要的机械装备制造业地区,机械工业发展速度快,需要高素质人才多,所以,教育与生产劳动相结合是现代生产和科学发展的必然要求。正是从这个意义上说:学习与工作相结合具有明显的现代特征。 1.2 职业性 工学结合从诞生之日起就带有浓厚的职业导向性,学校与企业建立相对稳定的契约合作关系,形成互惠互利、优势互补、共同发展的动力机制。我们认为,学习与工作相结合的主要目的,就是使学生在实际工作情景中教育自己,养成积极的工作态度,掌握未来就业所需要的知识和职业技能,为今后的就业做好准备,最终使他们能顺利地走向社会,完成学习生活向职业生活的过渡。 1.3 市场性 校内学习与校外工作相结合(校内学习与校内实训基地实习相结合)是工学结合又一特征,是一种市场化运作方式,正是从这点出法,学校教育更贴近社会的需求,学校和企业(包括校内实训基地)这两种不同的教育环境和教育资源得到了充分的利用。 1.4 大众性 随着社会的进步,人们对从业职业人员技能水平的要求越来越高,随着科学技术的发展,人们的生存和求职要求也越来越高,企业需要的学习与工作相结合型的高技能人才越来越多。要求得到高职教育的人也日益增多,工学结合对受教育者职业发展的关注,正是它大众性特征的最好体现。 2 学院机械工程类专业实施“工学结合”教学模式的重要意义 随着国家振兴东北老工业基地战略计划的实施,大连地区的装备制造业飞速发展,正是这一形势的发展,成就了大连职业技术学院机械工程类专业的发展,因此,我们的定位是:为了促进大连地区的经济发展,使学院成为大连地区装备制造业高素质、高技能型人才的培养基地,担负各种工业企业高技能型人才的培训重任。只有这样才能实现大连职业技术学院的自身价值,从而促进企业的发展和旺盛,从而实现学院的可持续发展。实践证明“工学结合”的模式是院校目前办学定位最有效、最基本的途径,它的前提是学院与企业必须建立密切的“血缘”关系。 我院坚持“举校企合作方案,走工学结合道路”,坚持“以服务为宗旨,以就业为导向”的办学理念,积极与国内外一流知名企业进行深度合作,目前已与1000余家企业建立了以“共同培养企业需求的实用型人才”为目标的合作关系。其中机械工程类专业与百余家企业建立了密切的“血缘关系”,为实施工学结合人才培养模式构筑平台。通过走访、协商、谈判的方式,我院的数控技术、机械制造与设计、模具设计与制造等专业先后与简伯特公司、通世泰公司、通用汽车公司、固特异奥托技术有限公司等近百家企业建立了密切的、唇齿相依的“血缘关系”,把学校教育融入到行业企业之中,把企业的理念和文化引入到学院,达到了高职院校与企业共同进行人才的培养的目的。 3 学院实施“工学结合”教学模式的可行性 学院的“现代装备制造技术实训中心”,是一个汇集了数控加工技术、电加工技术、普通机械加工技术、模具技术和钳工技术等领域大型综合性实训基地。专门为机械工程类专业的学生提供本专业实训的场所,这些都是实施“工学结合”教学模式的必备条件。 该实训中心占地面积约为5200平方米,下设22个实训区(或室)。该实训中心拥有设备约为350(台套),设备总值约3500万元,主要设备如下:经济型数控车床20台,全功能数控车床13台,数控车削中心1台,数控铣床8台,台式加工中心11台,4轴4联动立卧式加工中心2台,5轴5 联动立式加工中心1台,快慢走丝线切割机床12台,电火花成型机床3台,光学曲线磨床1台,数控激光雕刻机1台,光学曲线磨床1台,三坐标测量机2台,磨床12台,车床30台,钳工实训装置64工位,冲床及注塑机5台,各种典型夹具8套,气液压控制实训台7台,机械原理与零件实训台2套,工具仪1台,粗糙度仪3台,硬度仪3台,数显测量设备若干,计算机150台,多种CAD/CAM软件。 该实训中心设备以生产型,企业在用设备为主,能满足典型零件部件生产加工技术要求,设备数量、规模、功能技术水平在大连市各大专院校中处于领先地位,在国内位于前列。实训中心现有专职实训指导教师和管理人员14人,兼职实训指导教师5人,实训中心能同时容纳700名学生进行理实一体化教学和生产性实训。 该实训中心能满足机械设计与制造专业、数控技术专业、模具设计与制造专业、机电一体化、船舶工程技术等专业课程实践教学和生产性实训,还可以按国家标准进行车工、钳工、磨工、铣工、数控车工、数控铣工等9个工种的高级技师,技师,高、中、初级职业资格培训和鉴定工作,也可以对外承担技术服务,社会各类人员培训和职业技能比赛等工作。该实训中心被大连市指定为“国家职业技能鉴定所”,数控加工实训区被国家教育部定为“全国数控职业教育实训中心”。若在该实训中心逐步实施工学结合教学模式,也必将加速高素质人才的培养。 4 结束语 在当前合作教育史上,“工学结合”的教学模式是世界普遍认可的一种教育形式。“工学结合”的教育培养模式是我国高等职业教育改革的主要方向,特别我院的机械工程类专业应联合更多的校外企业加入到这一教学工程之中,同时也应在我院“现代装备制造实训中心”教学中逐步实施这一教学模式。 机械工程类论文:工学结合模式下高职机械工程类专业“双师型”教师队伍建设的探索 摘要:在高职机械工程类专业实施工学结合教学模式中,建设一支适应与高职教育自身发展的“双师型”队伍,是一件迫在眉睫重要的任务。我们在讨论“双师型”教师的内涵基础之上,研究了当前形式下影响“双师型”教师队伍建设的主要因素,并结合我院机械工程类专业实际情况,提出了强化“双师型”教师队伍建设的途径与方法。 关键词:高职机械工程类专业 工学结合 双师型教师队伍 内涵 影响因素 途径方法 1 高职机械工程类专业“双师型”教师的内涵 我国于1995年在《国家教委关于开展建设示范型职业大学工作通知》{教职【1995】15号}中第一项提出“双师型”教师的概念,直到如今,“双师型”教师在全国范围内还没有统一明确的定义。但《通知》中对高职院校“双师型”是这样要求的:“有一支专职结合,结构合理素质较高的队伍,专业课教师和实习指导教师具有一定专业实践能力,其中有三分之一以上的的“双师型”教师。笔者以为:高职机械工种类专业的“双师型”教师的内涵应从两个方面理解: 1.1 从教师队伍的整体来看 1.1.1 专兼型的:有专职教师又有兼职教师。 1.1.2 校企型的:有本校专职的教师,又有来自企业和社会的工程技术人员。 1.1.3 理论与实践型:有侧重于理论教学的教师,有侧重于专业技能教学的教师。 1.2 从教师本人来看 1.2.1 双师型应具备资格是:高职院校的教师应获得高校系列职称(一般是讲师以上的职称)。同时获得本专业(或者本专业相近的)上岗证、技师证、工种等级证。如机械设计与制造专业的教师应获得机械类专业的技师证和高级钳工、高级铣工、高级磨工、高级数控工类的证书等。 1.2.2 双师型应具备的素质是:具有讲师资格的教师,同时又具有半年或者一年以上在机械装备制造的企业从事专业技术工作的经历。 1.2.3 双师型教师应具备的条件是:一是具有副高级以上的职称的,同时又获得本专业非教师系列高级技术职称(如高级工程师)。并且在实践中又有很强的技术应用及开发能力、有丰富的工程(职业)技术经验,并有解决技术难题、开发高技术含量产品,组织大型工程技术项目的实施成果的教师。 2 影响“双师型”教师队伍建设的因素 当前,高职院校机械工程类专业教师队伍中,具有双师型素质的教师人数比例不高,培养力度不强、人员素质不齐、这些问题的存在,严重地影响着高素质人才培养的目标,制约着职业院校的可持续发展。那么,影响“双师型”队伍建设的主要因素是: 2.1 相关的“双师型”法规不完善,继续教育保障制度不全。由于,国家还没有出台较完整有关“双师型”认定的相关文件、各高职院校在认定“双师型”教师过程中,都是参照高教厅标准认定方法,不仅是在具体入选条件上,并且在程序上,资格划分互不统一、没有国家、省、市、院校四级教育制度,没有形成师资队伍培训与建设的长效机制,校企培训基地和教师科研中心、高职院校实践教育场所建设不足,专职教师实训培训和锻炼的机会太少。 2.2 教师职务评定中重理论轻实践的倾向影响“双师型”师资队伍的发展。教师职务评定中、强调了教材的编写、科研论文的质量和刊物的级别(中文优秀最佳)。这些要求无意相引导教师追求将自己在理论性较强中文优秀期刊上。从而忽略了教师实际应用的研究和相关的实践教学活动。 同样,担任课堂教学的教师与在实训中心担任指导教师在职务评定中的待遇也不一样,以机械工程类专业为例。担任课堂教学的助教,只需通过学校的评定即可晋升“讲师”,而在实训中心担任实训指导教师必须通过具有一定难度的国家统一考试才能晋升为“实验师”“技师”“高级技师”。 2.3 教师的教学工作量大,大大减少到企业进行调研和实训的时间。作为高职机械工程类专业的教师,每隔一段时间应到企业的相应岗位实训或者到企业、社会去调研,这样做才能不断地接触到企业的新产品、新设备,学到新知识、新工艺,更好地为培养高素质人才“充电”。但是由于近几年招生规模的扩大,我院机械工程类专业的在校生数量增加两倍,而教师增加不多,所以教师的教学工作量大幅度增加。由于精力所限,原来深入企业调研、实训的惯常做法,现在却很难坚持下去,虽然我校的机械工程类专业都力争选派教师到企业挂职实训,但是笔者认为还是满足不了全面提升教师实践能力,达到“双师型”教师的实训要求。 3 加强“双师型”教师队伍建设的途径与方法 3.1 相关部门应尽早制定“双师型”标准,各校应保障“双师型”教师的教育制度。作为“双师型”教师,是高职院校培养高素质人才的骨干力量,它的质量是影响培养人才的“瓶颈”,所以国家和地方政府应尽早出台“双师型”教师的认定标准和条件;另外还要制定师资队伍培训与建设的长效机制,并制定出相关的制度、措施等。我院在本世纪初就制定《从社会和企业引进专家,专业带动人的规定》,并制定校内教师到企业培训的相关文件。 3.2 对现有教师(指高职专职教师),要把“双师型”教师的个人追求转变成以组织形式按照“双师型教师队伍”总体建设需要进行管理。另外,还应避免“双证型”、“双职称”等类型“双师型”教师的对口问题。不要出现学非所教,学非所用的问题。我院机械工程类专业从07年开始先后选派多名教师到大连地区的大中型企业进行半年或者一年的培训,到企业第一线拓展专业知识领域,完善知识结构。如数控技术专业所选派两名教师到大连机床集团,大连柴油机厂培训,机械设计与制造专业选派一名教师到大连奥托技术公司培训。 3.3 加大引进企业优秀人才,充实“双师型”教师队伍。“双师型”队伍的建设,应努力借鉴职业教育较好的国家的成功经验,必须加大从企业和社会聘请兼职教师的工作力度,并且创造条件,让这些从企业和社会聘进校的兼职教师成为高职院校的专职教师。我院机械工程类专业近几年从营口、沈阳引进教授、教授级高工教授,从大连的大中型企业引进高级工程师三人,充实到模具制造与设计、数控技术专业、机械制造与设计等专业,有的还担任本专业学科带头人。 3.4 高职院校应重视实践教学环节,加大实训基地的投资,把实训基地力争建设实训教师的讲课及办公的地方,办成学生既能听课又能动手实习的场所。这样使实训指导教师不再依赖传统的办公室备课,只能在传统的理论教室上课的局面,使高职院校的教师在实训基地既备课又讲课,又指导学生实习。而学生在实训基地中一边进行实训,一边听理论知识,从而实现高职院校教学质量的全面提高。我院“现代装备制造实训中心”的普遍加工机床的指导教师,一边实训中心指导学生实训,一边在机床旁边给学生讲解相关的金属材料、公差与配合等理论方面的知识。 4 结束语 高职师资队伍的建设,是职业教育成败的“瓶颈”问题,它是职业教育人才培养质量的根本保证,而加强高职院校机械工程类专业“双师型”教师队伍的质量建设,已经成为高职机械工程类专业优秀能力的首要任务。因此,逐步解决“双师型”队伍建设过程中的问题,积极探索“双师型”队伍建设的途径,是实现高职院校可持续发展的一项十分紧迫任务。 作者简介:魏文杲(1953-),男,辽宁大连人,教授,研究方向:机械设计与制造。 机械工程类论文:简论机械工程类学生创新能力培养的研究与实践 【摘要】随着信息时代的到来,信息技术得到了前所未有的发展,社会对于各类人才的需求更加迫切,旺盛的需求给教育事业带来了新的生机和活力。作为社会一线人才的主要培养方式——机械工程专业,其教学方法和模式也得到了飞速的发展,完善教育体制、改进教学方法成为目前机械工程专业的教学工作重点。在机械工程专业教学中,以培养学生创新能力、实践能力和学习能力为目的,以满足社会对机械工程类人才需求为出发点,提出符合社会发展的人才培养计划、教学纲领和教学方法。本文结合现有实际教学经验进行分析,阐述了机械工程类学生创新能力的培养措施。 【关键词】机械工程类专业;创新能力;课程体系 社会的发展离不开具有创新能力人才的培养,创新能力是社会发展、科技进步的原动力,在现阶段的教学领域中,各类院校普遍施行基础好、素质高、学习上手快、转型快的全面教育方式。尤其是在科学技术飞速发展的当今社会中,各国综合国力竞争十分激烈,培养学生的创新能力和创新精神就显得尤为重要,已成为时展的必然要求。自从改革开放以来,我国教学体系得到了飞速的发展,机械工业也取得了平稳、快速的发展,同时对于工程类专业教育也提出了更高的考验。对社会新发展,我们在教学中不仅要让学生拥有扎实的基础理论知识,还需要加强学生的动手实践操作能力培养。 1.机械工程类创新人才培养的意义 面向新世纪社会发展而言,创新知识、创新能力和创新思维已成为培养机械专业人才的主要目标和重要内容。在教学工作中,不但要求学生具有扎实的理论基础知识,同时还要求其具有较强的独立工作和解决问题的能力。就目前的人才市场招聘信息反馈分析,机械类专业存在的普遍现状是学生理论基础丰富,也较为系统化,但是由于在教学之中对于实际操作较少,以致于无法将这些理论知识转变成为实际的操作经验。同时还由于课堂教学之中学生所学到的理论知识都是一种彼此独立、零散的现状,因此在教学工作中学生无法系统、连贯起来,难以解决现有工程实际问题,即便走上工作岗位也很难在工作中做出成绩,更别说是在工作中有所创新了。 在现阶段的教学工作中制定出科学创新的教学内容和教学方式对于培养创新力人才有着重要的作用。传统的机械工程专业教学体系之中,多数教学工作人员关注基础课程的教学与科学制定新的教学体系,而忽视了学生的兴趣爱好和个性特长等方面的作用和知识。在这种教学模式中,教学的内容和方法往往依赖于教材,而教师无法独立的对教学经验和实际操作方式进行传授,这就造成学生的知识体系出现了滞后性。面对科学技术飞速发展的今天,教材也有着一定的滞后性,而教师如果不对教学方法和教学内容加以总结与完善,那么所传授的知识往往都是一种填鸭式教学方式,学生对于现阶段先进技术水平也是一无所知,培养出来的工程技术学生也存在着灵活性缺乏、缺少创新精神。因此在教学工作中制动出创新人才教学体系是十分重要的,我们在教学工作中始终要坚持全面发展的教学观,坚持以促进学生思想道德、文化知识与身体素质等方面的全面健康发展要求,同时也要注重学生知识、能力和素质的相互协调发展。 2.课程体系的构建 根据现阶段社会发展现状分析而言,创新人才课程体系的培养主要通过文化素质与科学技术水平的相互结合、相互交叉而形成的基础教育平台。以现阶段的社会发展和科学技术水平分析为背景,以突破性、大口径、大平台作为主要的教学理念,让学生在学习知识的同时能够更好的适应社会发展趋势的要求。在教学的过程中,要突破原有的科学与课程教学的观念与界限,由传统单一型教学模式向综合型教学方式转变,同时对于教学方法也应当由过去的示范型、验证型朝着现阶段的参与型、探索型和开发型进行转变。在教学的过程中要增加基础知识的相互渗透,综合采用各种先进科学技术手段对知识进行全面的分析与配合,多采用计算机、信息技术以及幻灯片等现代化教学方式。 在现阶段的机械专业基础理论知识课程中主要包括了人文社会知识、自然科学、文体艺术、应用技术和基本操作技术等相关基础知识,同时在教学的过程中要改变过去狭义的教学方法,要与现阶段社会发展技术相结合,促进学生全面发展。伴随着现代化工业进程的不断加快,现代工业面临的挑战日益复杂,同时对于未来工作人员也提出了更高的要求。因此在教学的过程中在加强学生理论知识学习和掌握的情况下,更是要培养学生的民族意识、经济意识和工程意识,并且要加强其社会交际能力,帮其解读人与自然的协调发展的概念。因此我们在教学工作中必须要进行综合的教学方式,使得教学内容能够涵盖教学的方方面面,让学生终身受用。在机械专业教学过程中,采用先进科学技术方法旨在加强学科基础教育,培养学生面向社会的适应性和创造能力,进而增加学生的自我发展能力。 3.教学方法的设置 3.1专业课程设置 根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,一方面要应对专业课程学时减少现状,另一方面要对课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点。对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调相关专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争力开设部分选学课。 3.2实践课程设置 实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力的,只有通过在教学中与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化,并要注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。 3.3实践基地选择与设置 实践基地是新兴人才培养的摇篮,我国在实践基地建设方面取得了可喜的成绩。实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照国家推广的示范型基地实验室的建设标准来进行规划和设置。实践基地通常应分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地。 动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,其培训能力应为能承担每年全员的实验教学任务,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担全员的拆装实训教学任务达。 4.结束语 总之,在社会发展中机械工程专业学生实践能力的培养已经得到社会的共同认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为优秀,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械工程类论文:探索基于虚拟样机技术的机械工程类人才培养 摘要:首先分析了虚拟样机技术的理论依据和优势,然后结合机械工程类本科教学实践的特点,从培养学生的仿真分析意识、注重理论与仿真实践结合、激励创新和建设综合的虚拟样机教学平台等多个角度探讨了如何培养高质量、高水平的机械工程类人才。 关键词:虚拟样机技术;人才培养;机械工程类;仿真分析;创新 作者简介:路永婕(1981-),女,甘肃靖远人,石家庄铁道大学机械工程学院,讲师;陈娜(1979-),女,辽宁辽阳人,石家庄铁道大学信息学院,讲师。(河北 石家庄 050043) 在20世纪80年代,随着计算机科学技术的进步与发展,导致了虚拟样机技术(VPT,virtual prototyping technology)的出现,从而加快了工业发展的步伐。虚拟样机技术以自身的优势大大提高了工业产品的设计和研发的效率,极大地缩短了产品的生产和制造周期。目前虚拟样机技术在各领域的企业和研究机构里已经取得了良好的经济效益,得到了广泛的应用。因此各企业单位对熟练掌握虚拟样机技术的人才需求不断增长,这就势必要求在高等教育过程中更加注重培养大量的此类人才,以满足人才市场的巨大需求,进一步促进我国工业水平的提高。 虚拟样机技术作为一种先进的技术,在推动工业发展的同时也为高等教育培养高质量、高水平的人才提供了良好的手段和思路。在机械工程类本科教学实践中充分应用虚拟样机技术将会有力地促进工科类教学方式和教学体系的改革,会大幅度地变革旧的教学模式,实现大学生学习的多元化和主体化,使学生跟随工业技术发展的步伐,牢固夯实知识要点,掌握学科体系。 一、虚拟样机技术的理论依据与应用前景 虚拟样机技术是一种基于虚拟样机的数字化设计方法,该技术结合了先进的建模技术、仿真技术、信息技术、优化技术、制造技术和先进的信息管理技术,涵盖了工业产品的概念、设计、实验、生产和制造的各个环节。可见,虚拟样机技术重点强调了工业产品的系统观,它针对产品的全生命周期,对产品进行全方位的测试、分析与评估,实现了不同领域的虚拟化的协同设计。 总之,虚拟样机技术是以虚拟样机为主体,可视化为界面,仿真分析为主要手段,三维造型软件为工具,建立起的多学科、多领域、多角度的协同设计平台。在机械领域中,虚拟样机技术以机械系统运动学、动力学、传热学和控制理论为优秀理论,几乎涵盖了机械工程体系中的各个子系统。目前基于虚拟样机技术,涌现出来了大量成熟的商业化软件,大体可以分为几何建模(SolidWork,UG,Pro/E)、结构分析(ABAQUS,ANSYS,NATRA)、多体动力学(SIMPACK,ADAMS,DADS)、液压与控制(AMESIM)、振动与噪声(SYSNOISE,AUTOSEA)等几个范畴,在机械工程、航空航天、国防和医学等各个领域发挥越来越重要的作用,在企业中已经得到了普遍的应用,获得了很多的成功案例。 因此在运用虚拟样机技术进行工业生产时,需要具备扎实的计算机、运动学、动力学和控制学多个学科的知识,这就对高等教育人才的培养提出更高的要求。从上述虚拟样机技术的内涵和理论依据可以发现,该技术具有很强的实践性强、可重复性和操作直观的特点,所以这些特点既是学生最终学习的目的,也为教师提高教育水平提供了很好的手段。 二、充分发挥虚拟样机技术在机械工程类教学中的作用 1.培养学生的仿真分析意识 在计算机技术高速发展的今天,基于虚拟样机技术的仿真分析已经日趋完善,分析的结果可靠、逼真,在工业生产中已经被广泛认可。所以,在教学过程中应引导学生积极掌握和利用仿真分析的技巧,在学习和吸纳新知识时充分应用仿真的手段进行分析和验证,提升对知识的理解程度,提高对专业知识的认知水平,形成良好的仿真分析习惯。 由浅入深地让学生在学习过程中随时借助虚拟样机技术对书本中的例题、课程设计中的案例和毕业设计命题从仿真的角度预演解题过程,树立起良好的仿真意识,这不仅提高了学生分析、解决问题的能力,而且在反反复复的仿真实践中对虚拟样机的综合应用能力得到提高,对专业知识的准确应用也会有一个比较深刻的认识。 2.注重理论与仿真实践结合 在机械工程相关专业的学习中,“机械原理”、“机械设计”、“机电控制”、“测试技术”等都是必修的专业基础课程,在以往的教学中,学生在掌握这些课程时比较头疼,教师在教授过程中诠释概念、分析原理时也比较吃力。分析其中的原因,主要就是学生在认知这些专业知识之前,相应的背景知识比较欠缺,对难懂的知识点存在很大的陌生感,教学的效果差强人意。然而虚拟样机技术恰恰可以弥补这一点,可以在教学的各个阶段都发挥不同的效用,在每门课程学习之前,教师可通过基于虚拟样机技术的成功工程案例的展示,激发学生对本专业知识求知的欲望,对课程设计的过程产生浓厚的兴趣,以最短的时间融入到课堂中。 因此在学习理论的过程中,对于那些晦涩难懂的理论就可以通过结合虚拟样机的仿真分析实践的方式,以鲜活的仿真现象直观揭示理论的真正内涵。例如,对于“机械原理”教学可以通过多体动力学的仿真软件建立机构的虚拟样机模型、定义部件的约束、动态仿真运动的轨迹、获取各构件的运动学特性曲线等等就可以清晰展现机械原理的整个理论体系,让学生轻松享受学习的过程。 3.以仿真分析为工具实现创新设计 近年来,我国教育部和工程院共同启动了“卓越工程师教育培养计划”,该计划的目的就是为我国培养大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。但是在教学实践中,学生在掌握了基本理论后综合运用知识的能力也比较差,总是不能融会贯通和灵活创新,原因之一在于学生没有掌握协同设计的工具。虚拟样机技术的特点之一就是多学科、多平台的优化设计,可以使学生在掌握理论知识和仿真手段的基础上,依托省、市和学校举办的各个类型机械创新设计大赛全面施展虚拟样机技术的综合交叉的特点,以仿真分析作为有力的工具实现创新设计。 机械工程类论文:机械工程类学生创新能力培养的研究与实践 摘要:随着信息技术的飞速发展以及社会对人才的需求,必须加快机械工程类课程与教学体系的改革。以笔者所在院校机械工程类专业为例,阐述了通过优化人才培养方案、构建合理课程体系以及加强实践教学环节的改革等措施,对提高学生创新能力起到了积极作用。 关键词:机械工程类专业;创新能力;课程体系 作者简介:张桂菊(1979-),女,布依族,贵州贵阳人,邵阳学院机械与能源工程系,讲师;肖才远(1979-),男,贵州威宁人,邵阳学院城市建设系,讲师。(湖南邵阳422000) 在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。 一、机械工程类创新人才培养的意义 科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。 二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系 创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。 通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。 随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。 根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。 高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。 三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系 实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。 实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。 动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。 动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。 动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。 专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。 四、创新实践教学成果 根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止,邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室,发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行,学校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,推广所取得的成果。 机械工程类论文:机械工程类本科毕业设计教学改革研究 摘要: 毕业设计是高校重要的实践性教学环节,是在学生毕业前对其所学知识和自身素质的全面检验,其质量直接反映高校教学质量的总体水平。加强毕业设计环节的管理,确保毕业设计的质量,对培养学生的基本素质和工程能力非常重要。本文从基础知识掌握、就业、对毕业设计认识、选题、指导老师投入、开题、学生的创新意识薄弱等方面分析毕业设计存在的问题,结合机械工程类的毕业设计现状,提出一些质量控制的措施。 关键词: 机械工程类毕业设计教学改革 毕业设计是高校实现教学目标、造就合格人才、培养学生综合运用所学知识进行科学研究与工程设计综合训练、培养创新思维与工程实践能力的重要环节,是本科生在校期间的最后一个综合性的实践教学环节,是人才培养过程中一个重要阶段,是毕业前对所学知识和自身素质的全面检验,也是对高等学校的培养目标和教学质量的评价。对于机械工程类学生来说,毕业设计是巩固、联系、充实、深化、扩大所学的基础理论及专业知识,提高面向工程实际提出问题、分析问题、解决问题的能力,培养综合运用所学专业知识解决机械工程领域问题的实践能力的重要手段,因此学生要初步掌握专业设计工作的流程和方法,熟练运用计算机等工具提高工作效率及质量,培养认真踏实、刻苦钻研的科研态度及团队协作和创新意识。因此,毕业设计是对学生基础知识、专业知识和独立工作能力与创新能力的综合检验,其质量直接反映高校教学质量的总体水平。加强毕业设计环节的管理,确保毕业设计的质量,对培养学生的基本素质和工程能力非常重要。下面笔者结合机械工程类的毕业设计现状,分析主要影响因素,提出一些质量控制的措施。 1.毕业设计中存在的问题 1.1基础知识和综合设计能力的缺陷。 毕业设计是一个复杂而艰巨的系统工程,是对学生进行一次工程师基本技能综合训练的过程,学生需要投入大量的人力、财力和物力,包括:对技术经济合理性的分析能力,对毕业设计的理解能力,查阅、分析各种文献资料的能力,掌握使用工程技术规范、手册、图表、专业外语等技术资料的查阅能力,计算和设计能力,数据处理能力,计算机应用能力,绘图和设计说明书的撰写等方面的能力。机械工程类本科毕业设计涉及机械制图、金属工艺学、互换性原理与测量技术、工程力学、机械基础等基础理论课程和不同设计方向所应用的专业知识。学生在毕业设计之前所学的课本没有教会他们怎么进行完整设计,怎样把书本知识与工程实际紧密结合,怎样把理论和实践有机地结合起来,进行创造性思维,而毕业设计则给了学生这个连接书本与实践的机会。部分学生忽视这些基础知识的环节和步骤,在无充分思想、理论、资料和必要的条件准备情况下,仓促上阵,加上基本功不扎实,设计过程就显得很慌乱,自然就难以完成高质量的毕业设计[1]。 1.2对就业和毕业设计的矛盾心态。 学生在校的最后一学期是毕业设计的阶段,也是毕业生择业的关键时期,由于高校扩招、经济发展等因素,就业岗位总量不足,学生具有较大的就业压力,二者的重合很大程度上冲击了学生毕业设计的时间和精力。就业与毕业设计在学生心目中的比重发生了较大的变化,已落实工作岗位的部分学生认为工作单位已定,从事的工作岗位和毕业设计课题的关联程度不大,搞毕业设计已不重要;毕业设计期间是考研落选学生和尚未落实工作单位学生积极落实就业时期,这无形中增加了学生的就业压力,为了能在有限的时间内找到工作,他们无心毕业设计,将毕业设计放在从属地位。 1.3对毕业设计的认识误差。 毕业设计是研究性学习和工程训练,是解决工程技术问题的具体实践,是锻炼学生运用所学知识解决实际问题、提高综合素质的重要环节。部分学生对毕业设计的目的理解存在偏差,认为经过几年的学习已经系统地掌握了本学科的基本知识结构,毕业设计只不过是一种形式,加之用人单位在选聘毕业生时很少对毕业设计质量提出要求,毕业设计对个人未来发展影响因素较小。甚至有少数学生抱着侥幸心理,认为抄袭毕业设计也能过关,无形之中降低了对毕业设计的要求。 1.4指导老师选题、投入与毕业设计要求存在距离。 指导老师从拟定毕业设计题目、方案到设计的全部完成,其自身水平及精力投入程度直接影响毕业设计质量。目前许多高校的教师已经承担了大量繁重的教学任务,授课之余还要进行教研、科研、社会工作、自我充实,精力有限,这部分教师对毕业设计指导明显感到心有余而力不足,用于指导、答疑毕业设计的时间自然不足。课题选择具有局限性,常规题目偏多,毕业设计内容和就业单位的实际生产技术状况脱钩,没有起到培养学生基本技能和综合能力的作用,此外也存在毕业设计选题过难、过深、过宽,学生难以完成、难以调动积极性的问题。毕业设计的组织管理有漏洞,表现在各级教学管理部门重视程度不一,缺少严格的管理办法,指导老师的要求不一致,因而有的毕业设计成果形式存在较大差异等现象[2]。 1.5开题工作的误区。 学生参与毕业设计的第一个环节是开题,是学生第一次完全独立地查阅相关资料、确定设计的主要内容、拟解决的问题、课题总体方案、国内外发展现状、解决方案、预期效果、进度安排等。这是一个非常重要的环节,开题工作的质量将直接影响接下来的整个毕业设计。“万事开头难”,很多学生不知从何下手,有些学生在拿到设计任务书后,没有做好充分的准备,没搞清具体要求就匆忙下笔;有些学生没有认识到开题的重要性而敷衍了事,结果交到教师手里的开题报告只是将一些原理、算法拼凑在一起,对拟设计的主要内容、解决的问题、解决方案、预期效果、进度安排等没有深入研究,没有比较和方案选定,没有计划和统一安排,给指导老师的感觉好像是在写理论总结而不是在做设计;还有部分学生上网查了些图片、内容,再加上一些说明,整体没有逻辑、含糊不清、抓不住要点、没有实质内容。 1.6学生的创新意识及创新能力薄弱,缺乏工程意识。 机械工程类毕业设计涉及机械、控制、电子及计算机等多方面知识归纳、总结和综合运用,是一次综合运用多学科知识的实践过程。但在师生互动选择课题时,存在学生的创新意识表现得不够强烈的问题。大部分学生更愿意选择自己熟悉方向的课题,而对于一些涉及新知识领域的课题产生恐惧心理,对自己的能力表示怀疑。学生是毕业设计的主体,指导老师只起辅导作用,在设计中难免会面临新的知识或问题,有的学生考虑的不是如何利用现有资源分析和解决问题,而是所有问题均请教指导老师;有些学生遇到一些困难,就希望教师能把现成的资料拿来参考,缺乏独立思考、分析与解决问题的能力,对教师有很强的依赖性,只会被动地按照教师设计的模式和思路工作,使得毕业设计缺乏创新性,这就需要学生具备不断学习和创新的能力;有些学生拿到设计题目不是按照机械设计的程序踏踏实实、一步一个脚印地查阅资料,研究设计结构方案,而是开始不知如何下手,进入角色后恨不得一个月就把课题做完;有些学生在整个毕业设计结束后都没有查过《机械设计手册》,零部件的选取只凭自己想当然;有些学生在答辩前工程图上还有旧国标,这种现象使得学生到了工作单位很难迅速适应,达不到锻炼的目的,达不到预期效果。 2.毕业设计教学改革探索 2.1根据培养目标,实行科学化选题。 选题质量关系到毕业设计的质量,影响到学生学习的积极性与主动性,而毕业设计题目的方向、内容、工作量安排等适宜是提高学生技术能力培训的重要因素。在选题工作中,师生应结合培养目标,题目的选择、分配及审核等方面达到相关要求:须符合培养目标和教学要求,使学生能综合运用所学知识,得到比较全面的锻炼;根据专业需要,尽可能地选择与生产、技术改造或科研任务相结合的题目,题目应难易适度,工作量适中,有一定的水平,又要使学生在规定期限内经过努力能够按时完成;选题需要具有一定的先进性、新颖性,逐年更新课题;创造条件,引导学生积极参与选题,互动选择设计课题,学生对自己所做的题目内容是否感兴趣,直接关系到毕业设计工作是否投入和学习效果的好坏,因此,要增加学生的学习主体意识,促进学生个性发展;严格执行选题申报、审批制度,题目审核工作是保证选题质量的关键环节,在组织选题工作中,需要充分发挥二级学院、专业系的课题审核职能,严格执行选题的逐级申报和审批程序,确保毕业设计课题质量[3]。 2.2正确认识毕业设计的地位。 当今西方发达国家大部分机构在接收新毕业的大学生时均要安排他们接受相应的专业技能训练,而我国目前用人单位则与之不同,要求到工作岗位后经过短期见习便让其独立承担相关技术工作,不进行系统的工程培训,这使得刚毕业的大学生往往难以胜任工作。机械工程类本科生的培养目标规定,学生在校期间便要获得工程师的基本训练,在毕业设计之前的大部分时间用于理论知识学习,而且是以单一学科的课堂教学形式,考试侧重于考查学生掌握知识的理解力、记忆力,毕业设计不同于单一学科考试,毕业设计侧重考查学生解决实际技术问题能力、创造性思维能力、自学能力、应变能力和进取精神等,内容一般是书本上难以找到的,需要学生探索,从而找出解决问题的方法、措施,使得学生不再是课堂的“观众”,而是“主演”。学生只有在系统地获得并积累必要的知识后,才能具备较好的思维能力与创造能力,然而无论多好的课堂教学也难以替代学生的实践活动。我们培养的学生是能够运用所学的知识解决实际工程技术问题的科技人才,因此,必须通过毕业设计的严格训练,使学生在毕业设计实践中能全面地运用所学知识,加深理解,融会贯通,培养他们分析问题、解决问题的能力。毕业设计这一综合训练环节是学生从学校走向工作岗位必不可少的一个教学环节。因此,学生将整个毕业设计保质保量地完成之后,他们的技术技能将会产生一次质的飞跃[4]。 2.3加大毕业设计的指导力度、指导深度。 在毕业设计期间,教师和学生都有很大的空间。要使学生全身心地投入毕业设计,教师在指导过程中必须具备高度的责任感,加大毕业设计的指导力度。“二十一世纪是创造教育的世纪”,创新型人才的培养呼唤创新教育。在大学阶段,教师是学生走向社会、走上工作岗位的第一门户,要严格把关。教师应该对毕业设计进行及时检查、严格管理,要求学生树立严肃、严密、严谨的科学作风,教会学生合理使用《机械设计手册》等相关参考资料,使学生学会上网查阅各种信息,了解最新的科技动态。对同一设计要求,提倡学生采用不同的方案和工具。 2.4创新意识和创新能力的培养。 2.4.1毕业设计培养学生创新意识和能力,从毕业实习开始。 按时发放设计任务书,使学生对毕业设计的题目类型有一定的了解,对设计课题经过分析后明确:在实习期间需要收集的资料、文献,看什么图样,带着问题有针对性地实习,通过其独立思考培养学生的独立工作能力。在实习中可以请工矿企业单位的工程技术人员介绍一些产品的设计、生产流程、发展状况,教师还可以通过网络了解本专业的发展动态和前沿科学技术,讲授设计应注意的问题,进而拓宽学生的设计思路。条件许可的高校可以让学生参观本专业的新设备、新材料、新工艺,拓宽学生的知识面。实习结束后要求学生写出实结,通过对问题的分析、整理、归纳,培养学生分析、归纳事物的能力,最后评定毕业实习成绩。 2.4.2鼓励学生打破常规思考,唤醒学生创新意识。 在设计过程中需要注重调动学生的主观能动性。设计之初指导教师需要适当引导学生的设计思路,不能因循守旧,用以前的设计范例或指明几种设计方案让学生选择,这将限制学生的独立思考和创新精神,应鼓励学生广开思路考虑设计方案,而对学生打破常规的思路则要予以鼓励,可帮助学生分析新思路的优缺点,充分调动学生设计的积极性,使设计充满生机。 2.4.3鼓励学生独立思考,培养独立设计和工作能力。 指导老师要做好引导,放手让学生去独立思考。教师在辅导答疑时并非要有问必答,而要让学生自己查阅有关书籍、设计资料去寻找答案。对学生难以解决的难点,教师可以帮助分析,与学生共同探讨解决方法,有意识地培养学生的动手能力和自学能力,减少学生的依赖性,促进学生思考,增强学生的独立工作能力。在设计中应强调学生对工程技术标准、设计规范、设计手册、标准图集等的熟练使用。此外,学生需要了解与本专业密切相关的其它专业的设计规范、技术标准、设计手册,以提高毕业后对工作的适应能力。 2.4.4因材施教,提高整体设计能力。 在设计中应充分挖掘它的实践指导意义。学生在学习能力上存在着差异,需要抓好两头:对能力较强者,设计进度较快,给予特殊培养,在完成任务后,尚有时间和余力去做与其设计任务相关的小专题,指导老师可根据不同情况布置新任务,让他们对某些专题进行较深入的研究;对能力较弱者,教师需要付出更多的精力,不能对他们降低标准,而要通过多辅导、多督促等外因条件使其达到合格标准。当他们有微小进步或新的想法时,指导老师应给予热情肯定或鼓励,增强他们的自信和独立完成设计任务的勇气,尽可能地调动他们的积极性。 2.4.5激发学习兴趣,培养综合运用知识的能力。 在设计过程中学生可能需要用到多门学科知识,指导老师可让学生自己想办法,根据自己已掌握的知识,经过分析、合成、加工获取自己所需的知识,寻找解决问题的途径和方法。设计中可以加大计算机应用的比例,除进行设计计算外,在设计草图的基础上可以要求学生使用计算机绘图,但设计图样中必须有采用传统手工绘制的图样,训练手工绘图的技能。上述手段可使学生综合运用知识的能力得到增强。 2.5加强目标管理,建立规范的质量监控机制。 毕业设计期间也是学生急于落实工作单位、奔波于人才市场的时候,因此,毕业设计与就业二者往往会发生冲突,尤其是在即将完成学业前期,接触社会、参与社会的渴望与行为日渐增加,外界环境对学生的毕业设计具有很大的冲击。同时因毕业设计本身教学方式灵活,学生在学习地点和时间上有较大的自由度,自主性很强,这会使得一些自我约束力差的学生浪费时间,给毕业设计的指导工作带来一定的困难,影响指导质量。在毕业设计的教学管理中,我校逐渐建立并完善了三种管理机制保证毕业设计指导质量。 2.5.1校级教学管理与监控机制。 由校职能部门制定毕业设计教学质量检查指标,组成毕业设计教学质量检查组,按教学进度组织教学检查工作。一般是在毕业设计中期和后期进行两次教学检查,加强对毕业设计的宏观管理与监控。同时建立毕业设计的评估与激励机制,进行毕业设计的教学质量评估、优秀毕业设计评阅等相关工作。通过评选出一批优秀指导教师、专业教研室和优秀毕业设计等,达到鼓励先进、树立榜样、加强交流与提高设计质量的目的。 2.5.2以学校督导组为主体的监控机制。 学校督导组从毕业设计工作开始,每周安排一定时间深入到各二级学院实验室、机房、设计教室等毕业设计教学现场,对毕业设计教学的全过程进行监督、检查,并及时向学校和二级学院反馈相关检查信息。 2.5.3以二级学院、专业系为主的质量管理和监控机制。 各二级学院、专业系直接工作在指导第一线,是保证毕业设计教学质量的关键,通过建立二级学院、专业系对毕业设计的定期检查制度,并逐渐形成规范化,有效地强化教学一线的管理工作,严肃教学气氛,确保各教学环节保质保量地完成任务[5]。 2.6根据质量要求,建立成绩评价体系。 机械工程类毕业设计成果性材料质量主要分为绘图质量和文档质量。绘图质量指设计类课题要求每个学生应完成的绘图总量,图面表达符合相关技术标准;文档质量指设计说明书、实习报告、开题报告、文献资料等文档的质量,设计说明书字数不少于1万字,要求层次分明,结构严谨,内容正确,重点突出;为了检验和提高学生的外语水平,在设计过程中学生必须阅读并翻译4000字以上的外文参考文献,且说明书须有中英文摘要、关键词等。 在实际教学中,为了及时发现并纠正学生成果性材料存在的问题,我院采用预答辩方式,在正式答辩前两周举行,要求学生准备设计的图样、说明书、中英文翻译、相关附件。在预答辩过程中,学生只作简短的设计介绍,预答辩小组主要检查学生成果性材料,指出需要修改的地方,填写整改通知单,学生根据整改通知单,逐一整改,对于整改后仍然存在较重问题的学生,让其缓答辩,较好地控制学生的毕业设计质量。 毕业设计的成绩评价体系的建立,对提高毕业设计的质量具有很大作用。评阅、答辩及成绩评定是对学生毕业设计的综合评价,须做到公开、公平和公正。指导老师在设计图样上审核签字,根据学生工作态度、查阅文献和综合运用能力、独立思考和解决问题的能力及计算机操作能力予以评定,给出评语和成绩(占30%);然后由专业系安排教师交叉评阅,评阅教师可在全校范围内聘请,也可在社会上聘请相关专家和工程技术人员担任,根据学生毕业设计的正确性、方案的可行性、论证的严密性和创造性、分析解决问题能力、设计图纸质量、文字表达能力等评定成绩(占30%);答辩成绩由答辩委员会根据学生的语言组织能力、表达能力、应变能力及其对相关基础知识的掌握情况评定成绩(占40%)。成绩评定由平时成绩、评阅成绩和答辩成绩三部分组成,再汇总成绩,评选优秀毕业设计,对毕业设计成绩非常差、未达到设计要求的学生,坚决要求整改或重做,以保证毕业设计的整体质量,同时这对下一届学生也是重要的警示。 3.结语 毕业设计是一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学,是高校培养人才的重要教育教学环节,本科生毕业设计中所存在的问题不容忽视。针对目前高等教育的形式和机械工程类专业社会需求的状况,毕业设计的改革应紧紧围绕培养学生的创新能力及综合素质来进行,协调好企业、高校、教师、学生各个环节之间的关系。参与毕业设计的学生应高度重视毕业设计,并以积极主动、科学认真、严谨踏实的态度投入到毕业设计中,这样才能有效保证毕业设计的质量,从而促进自身能力的提高,同时也可以推动高校教学质量水平的提升。 机械工程类论文:机械工程类大学生创新能力培养体系的构建与实践 摘要: 随着装备制造业信息化进程的不断深入,迫切需要培养大批具有创新精神和创新能力的高级工程技术人才。依据机械工程学科的一般性教育特点,改革现有的人才培养模式,着力构建大学生创新能力培养新体系,是解决这一问题的最佳途径。本文旨在积极探索教学研究型大学本科学生开展创新活动的新途径和新方法,建立科学、规范、高效、持续的管理体制和运行机制,为培养具备创新能力的大学生探索一条行之有效的新路子。 关键词: 机械工程类大学生创新能力培养体系 实施“本科教学质量与创新人才培养工程”(以下简称“质量工程”),强化大学生的创新意识和创新能力,切实做好大学生科技创新工作,进一步提升学校的办学水平和人才培养质量,是建设高水平教学研究型大学的需要,也是“211工程”三期建设“创新人才培养和队伍建设”项目的重要内容。 随着装备制造业信息化进程的不断深入,迫切需要培养大批具有创新精神和创新能力的工程技术人才。依据机械工程学科的一般性教育特点,改革现有的人才培养模式,着力构建大学生创新能力培养新体系,是解决这一问题的最佳途径。具体而言,要以培养和发展机械工程类本科生的综合素质和实践动手能力为目标,以创新教育为重点,以“兴趣驱动、自主实践、重在过程”为原则,多渠道、全方位地开展学生科研训练,推进各类学科竞赛,进一步拓展和深化实践教育教学改革的思路,积极探索教学研究型大学本科学生开展创新活动的新途径和新方法,建立起科学、规范、高效、持续的管理体制和运行机制。 通过近年来的探索和实践,我院更新了思想观念,将一切有目的、有计划促进学生知识增进、能力提高、素质养成的活动都视为课题和项目;改革了相应的管理模式,建立了分批立项、运行管理、配套激励的政策和制度,加大了中心实验室和学生创新平台的建设力度;发挥了教师、学生和社会参与的积极性,鼓励并推进了大学生科研训练和学科竞赛,在创新学习、科学实践的过程中逐步增强了大学生的创新意识和创新能力;形成了较为鲜明的工科培养特色,构建了机械工程类大学本科教育教学体系。 一、组织实施 1.建立院系二级组织机构,探索新的管理运行机制。 为了更好地组织实施大学生科研训练和学科竞赛,我院设立了专门组织机构,实行了院、系二级管理。在学院院长的统一领导下,成立了“大学生创新精神和创新能力培养”指导小组,主要负责制定有关政策、管理条例和组织实施方法。各系部和学生工作办公室由主任、副主任具体负责组织实施。 在“兴趣驱动、自主实践、重在过程”的原则指导下,我院制定并颁布了《机械工程学院大学生创新计划项目实施细则》,建立了“定期组织,全员参与,学生、教师自主命题,双向选题,院系审核,分批立项”的运行机制,制定了激励政策和项目评价办法,扩大了学生自主立项比例,逐步形成了“自命题项目、学院备选项目、推荐学校立项项目、推荐国家立项项目”的塔式结构。在探索创新实践教改项目管理新途径的过程中,还有效提高了师生参与的积极性和活动实效。而通过近年来的实践,我院已基本建立了规范、有序的管理体系。 2.推进大学生科研训练计划,拓展学生探索学习的机会。 推进大学生科研训练计划是机械工程学院实践教育教学改革的重要举措之一。其目的在于充分利用学院的设备资源和人才资源,鼓励学生直接参与教师的教改课题或科研项目,使学生尽早进入机械工程学科各专业科研领域,了解学科发展动态,培养学生的创新意识和科学实践能力;提高团队协作精神和交流能力。自2006年起,我院以制度形式明确规定:学生参与或自主开发的创新实验(设计)项目可直接纳入毕业设计环节。凭借公开发表的学术论文,学生可直接参加毕业设计答辩,从而有效拓展了学生探索学习的机会。 3.积极参与各级各类学科竞赛,为学生提供创新实践的舞台。 学科竞赛是整合课内外实践教育教学环节,开展创新人才培养的重要途径。近三年来,我院共组织49个学生团队计180余人参加了4大类学科竞赛,并在宁夏大学学生创新实验大赛、宁夏大学工程制图大赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国“挑战杯”创业计划大赛中取得了优异成绩,使学生的参赛积极性得到了有效提升,受益面迅速扩大。 4.努力建设创新实验平台,为学生科研训练和学科竞赛提供保障。 在省部共建基础学科和特色优势学科实验室项目的支持下,我院从软件和硬件两个方面逐步建立并完善了机构创新实验室、工业控制技术实验室、CAD/CAM实验室、过程控制实验室和汽车结构实验室;在保证日常实验教学按计划进行的同时,还加大了中心实验室对工科学生的开放力度,为大学生开展科研训练和学科竞赛提供了必要的场地、设备和技术保障,有效提高了相关设备的利用率。 二、推广应用情况 1.从教师自由申报推广至有组织的全员参与活动。 从2006年仅有40余名学生参与教师自由申报的11个创新实验(设计)项目推广至2008年全院600余名师生共同参与,提出自主命题项目180余项,双向选题、院系审核后的第一批备选项目63个(学生命题60%),获学校立项12个,获部级立项3个,其项目数量、质量和获得奖励的级别均逐年提高,有效扩大了学生受益面。其中,2007年获宁夏大学学生创新实验大赛一等奖1项;2008年获全国大学生机械创新设计大赛二等奖1项,全国“挑战杯”创业计划大赛铜奖1项。 与此同时,参加科研训练和学科竞赛的学生,均深受研究生导师和就业单位的欢迎。教师在指导大学生科研训练的过程中物色和挑选实践动手能力强、有创新意识的优秀学生成为他们未来的研究生,在2007年、2008年被保送的16名研究生中绝大部分曾经立项参加过大学生科研训练或学科竞赛。 2.从单纯的学科竞赛延伸至毕业设计环节。 自2006年以制度形式明确规定“创新实验(设计)项目可直接纳入毕业设计环节、学生凭借公开发表的学术论文可直接参加毕业设计答辩”以来,我院每年近260项毕业设计课题中平均有30余项属于创新实验(设计)项目,在机电一体化装置设计、机构运动仿真、三维产品造型设计等方面涌现出多个优秀作品,并已制作出物理样机。在拓展科研训练内涵的同时,我院有效促进了创新型实验项目的开发,扩大了中心实验室的开放力度,提高了相关实验设备的利用率。 三、体会与反思 通过三年多的探索与实践,我院形成了一套较为行之有效的大学生创新能力培养体系。在2009年修订的人才培养计划中,在学生应修的159个学分中(公选课除外),实践教学占应修学分的30%,另有创新学分8个,并设置相应菜单,学生完成自选的相应菜单任务,即可修得学分。这对培养工科学生的实际动手能力、创新精神与创新能力都有很大的促进作用。但同时我们也要看到,质量工程的实施不是一蹴而就的,需要在实践中不断探索。只有在探索中不断实践,我们才会不断进步。 机械工程类论文:机械工程类专业本科生产实习实践教学的改革方法 【摘要】分析了当前机械工程类本科生产实习存在的问题,提出了“精心组织、校企结合、分段实施、项目负责”生产实习教学改革的措施,以提高实践性环节的教学质量。 【关键词】生产实习;教学质量;机械工程类专业;教学改革 生产实习是工科学生实践性教学环节中一个非常重要的环节。通过实习不仅可以为后续的专业课程的学习提供丰富的感性认识,使学生将所学的专业理论知识与生产实际结合起来,增强专业理论课程的学习效果;更重要的是可以培养学生工程意识及分析问题和解决问题的能力,提高学生的创造性思维能力和工程实践能力。同时,当前的大学教育强调素质教育,提倡要将素质教育渗透到专业教育中,学生科学合理地参与生产实践和工程实际是高校学生综合素质的一种体现[1]。因此作为培养学生实践能力和工程意识的实践性教学的作用愈显重要。 一 传统的实习模式与现状存在的矛盾: 随着高等教育制度的改革,现在的高等教育与传统的高等教育相比较,较显著的不同主要表现在两个方面:一是学生人数的显著增加,二是专业设置的调整――宽口径化。同时随着社会的改革,企业(生产实习单位)的生产模式和管理方式也发生了变化:一是生产模式的调整――由大而全向精而专的变化,二是管理方式的变化――由以生产管理向目标效益为主。 传统的实习模式难以满足这样的变化,其存在的不足主要表现在以下几个方面: 一是学生人数的显著增加,很难达到一个实习教师带一个实习小组(10~15人);二是企业生产的精而专与高校专业设置的宽口径化的矛盾,现代企业往往生产模式非常专业,而高校专业设置要求宽口径化,因此要达到机械工程类专业机电结合的实习目的,往往要到较多的工厂才能实现,而要将这么多的学生做较多的工厂的转移,其调度和管理与实习时间和经费的有限是有矛盾的;三是以前的企业对学生实习是比较欢迎的,但是由于企业的改革与转制,目前很多企业对学生实习并不欢迎,有的甚至拒绝。以上几种情况的存在,往往会造成学生生产实习演变成到企业的走马观花式的参观,很难达到熟悉装备与工艺的生产实习要求。 因此,如何进行科学合理的进行生产实习、并达到良好的实习效果,是工科类院校高等教育实践环节必须解决的问题。 经过多年的专业生产实习的经验的积累,并且结合我们在生产实习教学中的改革,提出了“精心组织、校企结合、分段实施、项目负责”的探索性的改革措施。 二 生产实习的改革措施与实施方法: 1 精心组织 合理规划 工科院校的专业生产实习是一个系统的工程[2],它牵涉到方方面面,要做好这项复杂的系统工程,必须要精心组织和合理规划。具体来讲,主要是以下几个方面: 一是做好相关课程的衔接,合理安排教学计划。大多数工科院校生产实习一般安排在三年级结束后、四年级开学初进行,实习学生必须是修完了基础课、专业基础课以及部分专业课。因此应合理安排教学计划,在三年级下学期开设部分专业课,为生产实习做好相关课程的衔接与准备。 二是制定一份较为完整的专业生产实纲。生产实习的效果同时还与实习的准备工作密切相关。在每次实习前,必须选择合适的实习企业,带队教师应提前到实习企业做好考察和了解工作,对实习企业的生产组织、加工工艺和技术装备、生产管理等要充分地了解和掌握。根据实习企业生产实际并结合专业知识和生产实习教学要求,制定行之有效的教学方法和编写合适的生产实纲。学生在进行生产实习前,可先结合已经学习或将要学习专业知识,预习生产实纲,了解生产实习的计划、内容、和要求。考虑到当前企业竞争激烈,大多数企业存在“技术保密”的顾虑,向厂(车间)资料室借阅现场技术资料较为困难,可组织学生在生产实习前,充分利用校内图书馆、网络资源优势,查阅相关设备的技术资料,做好实习资料准备工作。学生结合生产实纲和实习思考题,带着问题去实习,在实践中找到解决问题的方法,从而触发学生实习的主动性,增加实习效果。 三是选择合适的实习基地[3]。实习基地的选择直接关系到实习质量,选择合适的实习基地是搞好实习的前提。考虑到专业的要求,一般应选产品对口、工艺先进、设备齐全、任务饱满、技术力量雄厚的工厂。理想的实习基地应有多个产品相对稳定机械制造工厂,且大批大量、成批及单件小批生产等多种生产类型齐全,以便重点在1~2个厂实习而同时利用剩余的时间安排参观其他厂。这样既可加大生产实习的信息量,拓宽学生的知识面,又可提高学生的兴趣。 2 校企结合 共建基地 现代企业的管理和生产制度已经不同与以往,以前那种生产实习时“吃、住、学”都在实习企业的方式,现在已经比较难于实现。这样就往往会造成,到某一实习企业学习的时间较短,实习的方式由“深入理解”演变为“参观了解”,同时生产实习的时间不能充分利用,生产实纲规定的内容也不能保质保量的完成。为此,我们在平时的教学与科研中,就重视与实习企业的合作,使带队的实习教师能深入到企业的生产与产品的研发中,共同建设实习基地。实习基地的建设,要做到“相对集中、本地为主”。这样做的目的主要:一是因为学生人数的显著增加,实习企业相对集中方便管理与调度。二是由于现在的生产实习企业往往不允许学生在车间做较长时间的停留,这样导致学生不能全天深入到车间,造成学生在实习过程中有空余时间,而这些时间如果不能合理利用,同样也会影响到实习效果。 同时,高校由于近年来的建设,实验室的硬件设施也较好,但是由于专业课程学时数量的减少,学生能动手操作的几乎也相对较少。因此,如果能将学生空余的实习时间与高校的实验室的硬件相结合,不但提高了学生能工程实践能力,同时充分发挥实验室的硬件设施的作用。但是如何将两者很好的结合起来,是一个值的研究与探讨的问题。本文在下面第4节中将给出我们目前实施的方法,以供探讨。 3 集合专业 分段实施 在现在的生产实习过程中,我们还发现了新的问题。由于现在高校招生是不细分专业的宽口径招生,但是在大学四年级的上学期往往要上一些不同专业方向的课程,并且不同专业之间差别较大例如:机电方向与材料成型方向等,这就给生产实习带来问题。以往我们将生产实习按照一整个阶段来实施完成,结果发现,专业方向课程所涉及的内容在生产实习中根本没有涉及,导致学生在上专业方向课程时没有具体的认识,影响专业方向课程的学习效果。 为解决这个问题,我们在生产实习课程的改革中做了一些改革,就是将生产实习分为两阶段来完成,前二~三周按照“大机械、宽口径”来进行,最后留一周时间分配到不同的专业方向,让专业方向课程的老师按照专业课程要求来实施完成,这样就解决了这一矛盾。 4 分组实施 项目负责 在前面2.节中我们采用了校企结合的方式,实现了利用现在生产实习过程中学生的空余时间,同时充分利用高校实验室设施的方法,以增强学生的工程实践能力,从而提高生产实习效果。那么如何将两者很好的结合起来呢?经过近几届学生生产实习的探索,我们提出了“分组实施 、项目负责”的方法。 具体的实施方法是:在生产实习前,我们按照学生的兴趣爱好并且集合将来的专业方向,将学生进行分组,每组4~5人,进行工装夹具、小机电产品、成型模具或精巧机构的设计与制造。按照现代企业所广泛采用的“项目负责制”的方法,每组选择一人为组长负责人,完成从产品的设计、原材料的购买、材料的热处理、控制程序的编制、到零件的加工与装配、以及功能的实现。 这样不但充分利用了生产实习过程中学生的空余时间,甚至晚上还的加班加点,同时高校实验室设施得到充分利用,更加重要是在整个过程中充分发挥了学生的主观能动性和教师的指导作用,将整个大学所学习的知识进行的一个广泛的串联与实际应用。在这一过程中不但增强了学生的工程实践能力,同时学生的沟通与配合能力也得到了锻炼和提高,真正的做到将素质教育渗透到专业教育中。 当然,这种“分组实施 、项目负责”的方法在实施过程中,也存在一些困难和不足:一是由于分组较多,实习经费不能充分保证;二是部分学生不能充分的投入,这就大大增加了指导教师的工作量。 三 实施案例及实施效果 以我校2005级机械工程及自动化本科大类专业为例,来说明上述教学改革方法的实施过程及实施效果。 我校2005级机械工程及自动化本科大类专业共有学生216人,生产实习按排在三年级期末进行,时间为三周。前二周按“大机械、宽口径”的方法进行,后一周按学生在最后一学年所选定的专业方向进行。我校机械工程及自动化大类专业在四年级分四个方向(机电工程、机械设计、机械制造、材料成型)供学生选择。这样,在实习开始,就按将学生按四个专业方向分成四大组,再由专业方向的教师根据学生的多少分成若干小组,来进行实习。在实习开始时,就将每组要完成的项目任务明确,这样学生在前二周去企业参观实习的间隙就可以进行该项目相关知识及材料的准备。在第三周进行专业实习时,由于前面的准备,就可以带着项目中的问题去企业有针对性地进行生产实习。在实习的同时,充分利用高校的资源来培养和提高学生的工程意识和综合素质。 按照这种实习模式,经过学生和教师的共同的努力,每个项目组都按时完成了实纲所规定的任务和项目内容。 具体的实施过程及时间安排,由于各项目的内容及要求的差异,无法统一。以我所在的项目组(材料成型)为例,其具体的实施过程及时间安排如下表1所示: 表1的时间安排是按照学生准备充分后作出的,由于学生对项目所涉及知识的掌握是有一个渐渐过程,所以实际实施过程中往往是教师和学生都要在实验室加班加点才能完成。图1所示,为学生根据自己设计的产品图纸,再进行冲压成型模具的设计、加工与装配,最后在冲床上冲出的产品样件。 实施效果主要通过平时考评、实习报告和实习调查问卷来反映。对实习调查问卷的统计如下表2所示: 从表1可以看出,学生对这样的生产实习教改方式的评价是较好的,以至有学生在最后的实习小结中对这种实习方式作出了这样的评价:“这是我在大学进行的最好的实习”。 四 结束语 本文提出的“精心组织、校企结合、分段实施、项目负责”的措施只是我校在实践教学环节中的一些探索性改革。生产实习是实践教学的重要环节,怎样提高实习质量,这是高校教育改革的一个重要课题。生产实习教学质量的提高不是短期能做到的,需长期探索。 机械工程类论文:机械工程类学生创新能力培养的研究与实践 【摘要】本文围绕机械工程类学生创新能力的培养,对优化改革课程体系、创新教育课程建设、加强创新实践环节、建设创新人才基地以及建设适应"创新教育"的实践性教学体系等方面进行了探讨.强化工程教学与工程实践的结合,培养学生工程实践和创新能力,启迪学生的创新性思维,掌握创新设计方法.提倡以提高综合素质为目标的素质教育. 【关键词】机械工程 创新能力 人才培养; 在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。 一、机械工程类创新人才培养的意义 科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。 二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系 创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。 通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。 随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。 根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。 高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。 三、创新实践教学成果 根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,推广所取得的成果。 机械工程类论文:基于机械工程类产品绿色设计理论和应用的探究 摘 要:绿色设计是20世纪90年代初国际上兴起的一种先进的设计思想,是在产品的整个生命周期内(设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理),着重考虑产品的环境属性(自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。本文将绿色设计在机械工程的应用特点、方法、优势及目前存在的问题进行分析和探讨。 关键词:机械工程;绿色设计;发展;环保 前言:随着经济的迅速增长给全球造成了资源短缺和环境污染的严重危机,威胁到人类未来的发展,迫使人们对发展观进行反思。随着时代车轮的前进,机械设计向着“轻、小、智、全及绿”即轻型、小巧灵便、智能化、绿色环保的方向发展。绿色设计与绿色制造是90年代初期提出的一种新的概念与制造模式,现已受到机械制造领域的日益关注和重视,并得到了较好的应用和推广,是现代产品设计与制造的发展趋势。绿色设计是在产品的整个生命周期内(设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理),着重考虑产品的环境属性(自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等因此,机械产品要“绿色”发展,有必要将绿色设计在机械工程中应用前景进行分析。 一、何谓绿色设计 (一)设计目标。设计目标中除考虑功能、性能、质量、成本等方面外,还必须考虑产品在整个生命周期过程中与环境和人的和谐性, (二)设计技术。除常规设计方法外,还必须人可拆卸设计、可回收设计、模块化设计等新的设计思想和方法。 (三)设计评价。全面考虑从原材料提炼、材料加工、部件制造、产品装配、产品包装、产品运输、产品使用、产品废弃后的回收、重用和处理等整个生命周期中对环境造成的总负荷为最小。 图1 机械工程类产品绿色设计流程框图 (四)设计流程 。见上图:图1 机械工程类产品绿色设计流程框图,为闭环设计。绿色设计中产品废弃后并不是作为垃圾排人环境,而是考虑通过重用、修理、再加工、回收等手段重新应用于新产品的制造过程,从而使理想的绿色产品可以接近实现对环境的零排放。 (五)设计目的。绿色设计的优秀是3R,减量化(Reduce)、回收(Recycle)、重复使用(Reuse)。以满足需求和适应工作环境。 二、目前现状 (一)新兴技术,技术完善性不高。绿色设计作为一种新的设计方法,出现的时间并不长,还远没有达到完善的程度,很多具体的方法还有待研究。 (二)“绿色设计”是设计的绿色而不是生产过程中的偷工减料。绿色设计和节约制造成本有着本质区别,并不是不按生产要求任意减少生产当中存在污染环境的环节就是所谓的“绿色设计”,而是从机械工程分析的源头上采用绿色设计的方法。 (三)绿色设计能否确落实处。能否确实的实现绿色设计的机械工程,还是“空头支票”用来抬高产品价格的砝码呢?笔者认为应予之相关部门采取措施在绿色设计投入生产环节中进行相应的监督、对于成品鉴定。 (四)“绿色”概念只是一个口号,还未普及,有待推广。绿色概念还未确实的普遍整个机械领域的,绿色设计理念如何推而广之?还有待于做深部探讨。 三、绿色设计方法 (一)生命周期设计。见下图:图2机械工程类产品绿色设计生命周期设计框图,即综合考虑调研、研制、设计、制造、销售、使用、回收、处理等生命周期中各环节对环境及人的影响的设计方法。 图2 机械工程类产品绿色设计生命周期设计框图 (二)并行工程设计。利用并行工程技术,综合考虑产品绿色设计中的各因素,并在设计过程中随时在各环节间进行信息交流和反馈,实现多因素、多目标、闭环设计过程的全局最优化。 (三)模块化设计。可实现功能和结构的集成,进而实现绿色产品的快速开发及易拆卸、易回收的要求。 四、绿色设计应用的优势 (一)新兴技术,潜力大。绿色设计作为技术应用于机械工程中的时间不长,其发展潜力之大业内人士尽人皆知。 (二)绿色设计可提高机械工程应用于实际企业竞争力。绿色设计的本质特征之一是在不影响产品的功能、寿命、质量等传统指标的前提下,通过技术和管理 两个途径,提高资源、能源利用率的一种先进设计方法。从经济学角度分析,绿色技术是降低产品成本,使技术或资源、能源相对增值的技术,即在同量资源、能源的前提下,绿色设计技术是力图比传统设计方法获得更多更好产品、使生产过程由粗放型转向节约型的先进设计技术。 (三)绿色设计可有效减少企业发展中的环境风险。随着社会对环保要求的不断提高,很多大中型机械制造企业如果不考虑采用绿色设计,则随时有着因环境问题被关、停、并、转的危机,使企业的发展存在严重的隐患。反之,如果企业采用以绿色设计为基础的机械工程而实现绿色环保生产流程即可为企业创造一个持续、稳定、高效发展的空间。 结论:随着该设计理念应用于机械工程当中将带来的优势表明,绿色设计可提高机电产品及企业竞争力,绿色设计的本质特征之一是在不影响产品的功能、寿命、质量等传统指标的前提下,通过技术和管理两个途径,提高资源、能源利用率的一种先进设计方法,必将迎来广阔的发展空间。 机械工程类论文:机器人研究在机械工程类应用创新型人才培养中的作用探索 摘要:围绕机械工程类应用创新型人才培养的目标,探索机器人的研究在机械工程类应用创新型人才培养中的作用。以具体科研项目为例,从机器人软件仿真和硬件设计两方面进行了人才培养的改革实践。 关键词:机器人研究;机械工程;创新型人才培养 一、引言 培养应用创新型人才是“十二五”教育的重点。以此为导向,摆脱高校教育一直以来的以教为主、学生被动学习的“填鸭式”教学局面,燃起学生学习创造的热情,培养学生乐于思考的意识和团结协作的精神,是高校教育教学迫切要改革与探索的地方。本文从机械工程类应用创新型人才培养的目标出发,结合学院具体科研项目的展开和推进,探索机器人的研究在应用创新型人才培养中的作用,并从机器人软件虚拟样机仿真和硬件系统设计两方面进行了人才培养的改革实践。 二、机械工程类应用创新型人才培养的目标 不同类型的人才具有不同的培养目标与具体要求,当前机械类学科的总体培养目标[1]是基础扎实、适应性强、整体素质高的应用创新型人才。这类人才应该具备以下素质[2]:身心健康,求知欲强,思维敏捷,专业知识扎实,实践经验丰富,具有合作意识。 要实现这类人才的培养目标,需要从以下几个方面着手:(1)突出素质教育。包括思想文化素质与科研工程素质。机械类学科人才培养的目标之一即是将所学知识有效地转化为现实生产力的高素质工程技术人才。(2)锻炼创新意识。目前,我国在向制造业强国转变过程中需要大量具备创新思维与能力的机械类人才,服务于企业和社会。(3)强化实践能力。只有具备扎实的理论知识与较强的实践能力,才能胜任制造企业中的工程技术等岗位。 然而,目前高校机械类应用创新型人才培养过程中还存在以下问题。 1.培养模式单一。一些本科课程的实验,内容死板,步骤固定,方法单一,学生按部就班的执行每一步就可以得到想要的结果。这样的方式致使学生没有更多的施展自己想象力的空间,好奇心与求知欲无法调动起来。 2.缺乏创新教育理念。长期的以教为主的课堂教育,让学生形成了不会就问,教师搬套现成答案的填鸭式解惑模式。学生遇到问题不知道如何主动寻找答案,如何开创新局面。 3.课程偏理论、轻应用。一些课程理论性强、枯燥乏味难以吸引学生,抑或学生在学习过程中看不到应用的背景和前景,进而不愿意花时间去投入学习,而将更多的时间用来学习英语、计算机等与等级考试直接相关的课程。 三、机器人的研究对机械工程类应用创新型人才培养的积极作用 科研与教学并不是对立体,实际上,从“做”中“想”、从“做”中“学”,使“学”在“做”中巩固加深,诠释这两者之间有着千丝万缕的联系。笔者从机器人领域的研究中探索对机械工程类应用创新型人才的培养,作用如下。 1.提高学生设计与动手能力。就机器人设计而言,从机械结构到硬件测控系统,都需要合理规划与布局。机器人研发系统的搭建过程,一方面巩固了学生的课堂所学,并提高了学生的动手能力,另一方面开动了学生脑筋,完成了学生的“学”到“用”到“创新性应用”的转化。 2.增强团队协作精神。从机器人的机械系统和测控系统设计到样机实验平台的搭建,再到仿真实验和物理实验,整个过程需要多名学生协作共同完成。每位学生既要做好自己本职的工作,还要勤与其他学生沟通交流,及时反馈自己的进展及各种问题,增强团队意识与协作精神。 3.培养学生解决问题的能力。一台机器人样机(包括虚拟样机、物理样机)的搭建,是一个从无到有的过程,从零部件的选择,传动方案的确定,尺寸、材料的选取,再到传感器、电机、减速器等的选择与设计,各个电气模块类型、参数的确定等。在整个搭建过程中,学生会遇到许多在课堂上无法想象的问题,我们可以引导学生通过查找相关书籍、网络资料、与组员沟通交流等途径解决遇到的问题,培养学生分析问题、搜索知识方面的能力。 4.加强学生的多门课程知识的融合。机器人技术本身是一门新兴、边缘、交叉学科,机器人的研发过程需要学生具备工程力学、机械原理、机械设计、电子技术、嵌入式技术、传感器技术、控制原理、计算机控制技术等多门课程知识,并完成课程间的知识融合,由单一的课程知识点到学科间的面,甚至形成知识体系。 5.宽口径专业培养。机器人技术的研究诞生了一门新兴的学科――机器人学[3],它是力学、机械学、计算机科学、电子学、信息论、控制论等许多学科交叉、融合的结果。机器人技术的特点有利于培养具有交叉学科基础的复合型人才。 四、机器人研究在本院人才培养中的改革实践 一方面,笔者在本院讲授《机械设计》、《机械动力学基础》、《工业机器人技术》、《控制工程基础》、《计算机控制技术》等课程,将6自由度工业机械臂以及学生研制的独轮车机器人、自行车机器人作为实例,介绍线性代数、机械动力学与机器人技术、计算机控制技术等课程之间的关联,提高学生对单一课程的重视程度,并从直观、科学、实用等多个切入点引导学生的学习兴趣和热情。另一方面,针对毕业设计的学生从机器人软件虚拟样机仿真与硬件物理样机设计两方面加强学生的创新性培养。 1.机器人软件虚拟样机仿真方面。根据科学研究项目为学生制定子项目“基于ADAMS和MATLAB的肘型6-R机器人动力学联合仿真”,“基于虚拟样机的自行车机器人回转运动平衡控制”。要求学生建立出机器人的虚拟样机[4],通过MATLAB软件设计PID控制器,完成对虚拟样机的控制。学生在设计过程中,自行设计机器人的机械传动方式和几何尺寸、规划机器人行走路径、调节PID参数等工作。遇到软件使用、参数调节等各种问题通过同组人员间的讨论、查找资料以及网络资源等多途径解决。图1和图2分别为6自由度机械臂末端执行螺旋线轨迹仿真图以及动画演示界面.学生在完成这项工作过程中,需要学习掌握相关软件,包括三维建模软件Pro/E、机械动力学分析软件ADAMS、设计控制器的数学软件MATLAB/Simulink、编写演示界面的C++图形化界面语言MFC。此外,还要进行机械设计、动力学建模、末端轨迹规划、关节控制器设计等。最后,将基于多学科知识设计出的虚拟样机结合多个软件进行动态联调和演示,每一步都需要学生开动脑筋、勤思考、沟通交流、勤实践。例如,在轨迹规划中,学生根据机械臂的不同工作状态设计了几种轨迹:焊接用的直线、圆轨迹,缠绕用的螺旋线轨迹,拧螺钉用的自转提升轨迹。 图3为障碍物干扰下自行车机器人回转运动图,学生在指导教师规定的平衡运动基础上,创造性的增加障碍物,在一系列调试得到平衡运动后,又通过改变障碍物的形状、尺寸等参数讨论车体平衡条件。 这些项目研究充分发挥了学生的想象能力和创造思维,并获得了很多意想不到的成果。 2.机器人硬件物理样机设计方面。根据指导教师的在研国家自然科学基金项目,为学生制定子项目“前轮驱动自行车机器人物理样机设计与制作”、“具有转弯功能的独轮车机器人硬件平台搭建”。要求学生设计出机械传动方案与测控系统方案,并搭建出实物样机,完成各个功能模块之间的联调。图4和图5分别为学生研制的自行车机器人与独轮车机器人物理样机。为了便于各种传感器的安装,做机械设计部分的同学与做检测系统设计部分的同学要经常沟通交流。 期间,学生对机器人这一机电一体化系统的兴趣逐渐增加,主动协助实验室的研究生学长进行平衡控制实验研究,并提出了一些超越项目本身的大胆设想,比如摆把换向、腾空跳跃、旋把前进等。 通过具体项目,巩固了学生机械电子、测量控制方面的硬件知识,激发了学生的科研热情,取得了很好的教学效果。 五、结语 以机器人研究为平台,以培养机械工程类应用创新型人才为导向,结合具体项目的特点探索人才培养模式改革,以期增强学生的创新意识、创新思维、创新能力,培养学生的团队合作精神,强化学生的工程实践能力,这是值得进一步探索的人才培养模式,可以为国家和社会发展提供所需的机械工程类人才。 作者简介:庄未(1977-),女,黑龙江大庆人,博士,副教授,研究方向为机器人技术。 机械工程类论文:高职机械工程类专业“工学结合”教学模式的实践与探讨 摘 要:本文作者对高职机械工程类专业“工学结合”教学模式做了分析研究,结合学校特点,对这一教学模式在机械类专业进行了尝试和实践,取得了较好的教学效果。 关键词:高职机械工程类 工学结合 教学模式 实践 探讨 高职机械工程类专业“工学结合”的教学模式是一种以职业人才培养为主要目的的教育模式。我院对机械工程类专业“工学结合”教学模式分析探索之后,将这一研究结果运用于教学中。 1 高职机械工程类实施“工学结合”教学模式的重要性 随着国家振兴东北老工业基地战略计划实施,大连地区的装备制造业得到了飞速发展,如果没有这一建设和发展,大连职业技术学院机械工程类专业就不可能有今天的成就。因此,我们的定位是:为了促进大连地区的经济发展,使之成为大连地区装备制造业高素质高技能型人才的培养基地,担负起各种工业企业高技能型人才的培训任务。只有这样才能实现学院的自身价值,从而促进企业的旺盛和发展,达到实现学院的可持续发展的目的。实践证明工学结合的模式是学院目前办学位最有效、最基本的途径,并且它的前提是学院与企业必须建立密切的“血缘”关系。 目前,我院已与1000余家企业建立了以“共同培养企业需求的实用型人才”为目标的合作关系。其中机械工程类专业与百余家企业建立密切的“血缘关系”,为实施工学结合人才培养模式构筑平台。通过走访,协商,谈判的方式,我院的数控技术、机械制造与设计、模具设计与制造等专业先后与简伯特公司、通世泰公司、通用汽车公司、固特异奥托技术有限公司等近百家企业建立了密切的、唇齿相依的“血缘关系”,把学校教育融入到行业企业之中,把企业的理念和文化引入到学院,达到了高职院校与企业共同进行人才的培养的目的。 2 高职机械工程类专业“工学结合”教学模式的实施 2.1 学校与企业合作,构建“工学结合”教学体系 2.1.1 通过“顶岗实习”,学校与企业共同培养合格人材 学院对机械工程类专业的学生一般在毕业前十个月安排到企业中适当岗位上工作,边学习理论,边进行生产工作实践。它与传统意义上的实习不同,参加顶岗实习的学生在工作期间有正式的工作岗位,这是顶岗实习的重要特点,如2011年被大连奥托技术有限公司招聘的九名学生,在机械装配车间的顶岗实习过程中,学生不仅接受学校教师的指导,而且还要接受该企业文化的熏陶和企业委派的具有实践技能和经验的二位高级工人的指导。与此同时,学校的老师每二周到企业一次,与企业保持密切的联系,了解学生顶岗实习的情况,共同解决了生产中的各种问题。学校根据企业实际要求改进教育教学工作。 2.1.2 通过“订单”培养,学校与企业联手育人 机械工程学院在2011年3月与大连连城数控机械有限公司举办定单班,学院根据该企业对人才规格的要求,校企双方共同制定人才培养方案,签订用人合同,并在师资、技术、办学条件等方面开展合作,共同完成人才培养和就业等一系列教育教学活动的办学模式。实践证明,开展“订单”培养,是加强校企合作的一种极其有效的形式。学院先后和固特异公司、英特尔公司、通世泰公司、奥托技术有限公司、中升集团等国内外大中型企业共同签订了培养协议,先后成立了亿达班、简伯特班、英特尔班、固特异班、奥托班、通世泰班、通用班、中升班等。学生入学后不久就成为企业的员工,有的企业为学生提供奖学金。各个学院和企业共同制定和实施人才培养方案,同时根据企业岗位能力发展要求及新技术、新工艺的要求等及时调整人才培养方案细则,做到零距离培养,实现学院和企业共同发展。 2.1.3 通过“与企业共建基地”,学校与企业共同办学 学校根据企业的生产规模、生产车间、管理模式等在学院建立参照型的实训基地。由学院和企业共同选派教师来进行教学及管理,我校与大连固特异公司共同协商,由固特异公司出资出设备,在我院南关岭校区建立固特异实训基地,同时根据企业具体的生产流程、生产规模、管理模式等编写“固特异班”的教学大纲、教学计划、教学日历等文件,我院派优秀的教师,企业派优秀的工程师进行授课,学生从这个基地毕业后,直接到企业一线工作,事实证明这样的办学形式,达到了学校与企业联手育人、共同发展的结果。 2.2 以学院实训基地为平台,逐步实施“工学结合”教学模式 2.2.1 学校投入资金、购买设备、实现企业生产环境 我院为了培养高素质,高技能型人才,投入大量资金,不断完善教学设施和院内的实习实训基地,为培养高技能人才提供了良好的条件,学生的职业能力实践不断加强,近几年来学校投资近3000万元,建立“现代装备制造技术实训中心”,它是一个汇集了数控加工技术,电加工技术,普通机械加工技术,模具加工技术等领域的大型综合性实训基地,该实训中心占地面积约5200 m2,下设数控车床加工区,数控铣床加工区,加工中心实训区,钳工实训区,等22个实训区室。该中心设备以生产型、企业在用设备为主,能满足典型零部件加工技术要求,设备数量规模功能技术水平在大连市各大院校中处于领先地位,在省内名列前茅,实训专职指导教师14人,兼职实训指导教师10人,其中包括高级技师等高技能实践教师,该中心能同时容纳700余名学生进行现实一体化教学和生产型实训,该中心被教育部命名为“数控技术职业教育培训中心”和“大连市职工公共培训中心”。 2.2.2 针对企业某一产品、展开工学结合的教学 按照确定的人才培养目标,整体设计优化教学,实训、实习、就业等人才培养环节,制定工学结合人才培养方案,要求所有专业都要在条件具备的情况下,结合理论教学尽可能对学生进行模拟仿真训练,达到模拟工厂、模拟车间、模拟工艺、模拟操作的教学,在此基础上,新的人才培养方案制定时,设计足够的时间来保证学生进行生产性实训。如普通铣床指导老师模拟某企业“凸块”,编制“正五边形凸块”。另外,我们还吸收大连机床集团、大连柴油机厂等企业专家参加新的人才培养方案讨论,共同制定人才培养方案中岗位、能力、技能等模块的内容。 2.2.3 以企业来料加工的某一产品为平台,实现“工学结合”的教学 学院的“现代装备制造实训中心”具有生产性功能。一些企业把产品放在学校生产加工,这样我们就能使“课堂与训练合一,实训与生产合一,教学与技术服务合一”。如实训中心承担大连开发区某企业机井盖加工任务时,就按照整个工件加工过程来安排数控实训,老师指导学生编制机井盖数控加工工艺流程,并结合该零件在加工过程中所用到金属材料、零件机械加工工艺、公差与配合等课程所涉及到的专业知识,由教师在现场以工件为例来讲解识,然后在老师指导下由学生完成工件的加工。 通过“现代装备制造实训中心”的实习,学生不但巩固了专业理论基础知识,也提高了实际操作能力。近几年来,我院机械工程专业类的毕业生在毕业前拿到中级工证100%,并且有的同学毕业前也拿到了高级工证。 3 加强“双师”“双导”队伍的建设 3.1 聘进来、送出去加强双师队伍建设 我们本着“校企互助,专兼结合”和“理论水平与实践能力并重”的原则,实现从注重学历为主向注重实践经验的真才实学过度,要做到以“双师型”教师为支撑,以培养高技能人才为目标的高职教育,建设一支“双师型”的专业教师队伍,提高教师队伍的整体素质,是落实“工学结合”教学模式的要求。也是全面提升教学质量的基本保证。“双师型”专业教师队伍的建设,要对现有的教师进行职业培训,到企业第一线拓展专业领域知识,完善知识结构。从2007年开始,我院数控技术专业选派两名教师到大连机床集团,大连柴油机厂培训半年,机械制造与设计专业和磨具制造与设计专业也分别派出一名教师到大连奥托技术公司进行现场培训;同时从生产工作一线引进高质量的教授级高工、高工等高级专业技术人员五人;另外还制定了有利于引导教师向“双师型”方面发展的政策措施。每位到企业培训的教师要定期写培训报告和培训周记,学院每天还给予必要的补贴。 从企业聘请的高技术人员也不能忽视,要加强管理和质量监控。机械工程学院已建立了一支较稳定的外聘教师队伍,这支队伍共有11人。 3.2 校、企共同派人组建“工学结合”的“双导”管理队伍、齐抓共管 “工学结合”的教学模式和以往的“老三段”教学不一样,要抓好“工学结合”中学生的心理疏导工作,特别是到企业顶岗实习的学生,他们要在“学生”和“工人”这两个角色中不断转换,由于踏入社会比“老三段”早,心理上易出现波动,思想工作较难做。为了适应学生两种角色的变换,我们在学生管理队伍中增加企业管理力量,由学校出一名管理学生的班导师,同时和企业协商,让企业派一名既懂技术,又懂管理,品行端正的技术人员(或操作人员)作为企业的班导师。这样一支双重性质的管理队伍,在整个教学中起到一定的作用,他们共同教育和引导学生自觉遵守企业的规章制度和安全操作规程,共同预防违法乱纪行为和安全事故发生。如2010年到大连柴油机厂定岗实习的12名学生,双导师在做好思想工作的同时,确保工学结合教学过程中学生的安全和稳定。 4 结语 “工学结合”的教育培养模式是我国高等职业教育改革的主要方向,联系更多的企业参与“工学结合”的教学模式,同时利用校内实训基地生产实践环境的优势,进行“工学结合”模式的实施。通过这种办学方式,以增加学生实践动手能力为突破口,以提高学生职业素质,缩短学校与用人单位之间的差距,提高学生的就业竞争力为基本原则,充分体现了“以就业为导向,以能力培养为优秀”的职业教育理念,是适应社会发展变化的产物,也是我国职业教育改变和发展的优秀领域。
微电子论文:非微电子专业电路设计论文 1非微电子专业开设集成电路设计课程的原则 在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用EDA工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。 2非微电子专业集成电路设计课程实践 根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容1)集成电路芯片设计概论:介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解,了解IC设计技术的发展历程及基本情况,理解IC设计技术的基本概念;了解IC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。2)IC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字IC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。3)RTL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(NoC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。 丰富的实践操作内容1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的IP核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。2)IC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。3)IC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制1)IC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队IC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。2)IC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。3)IC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。 3结语 随着传统集成电路设计和生产流程的改变,大多数芯片设计可以采用无生产线设计和代工厂生产的方式完成[2],这种流程为高校集成电路设计人才的培养提供了低成本的硬件环境[3]。此外,随着我国对集成电路设计人才需求的逐年提高,在高校非微电子专业开设集成电路设计技术课程已经成为培养相关专业合格毕业生的必须。信息工程大学根据自身软硬件条件和学生具体专业情况,开设了集成电路设计技术相关理论和实践课程,经过两年的教学实践,取得良好的教学效果,培养了一批有着丰富专业技术知识的集成电路设计人才。 作者:宋克张帆沈剑良单位:信息工程大学信息技术研究所讲师 微电子论文:探微电子商务侵权法相关问题 一、电子商务侵权法相关问题研究 电子商务侵权行为的界定需要借助侵权法中对于侵权行为的认定,狭义的角度可以认定在电子商务的实际运行中,由于交易中当事人因为过错有意或者无意情况下,侵害到其他交易者的合法权益的行为,并且当事人必须按照法律规定对受害人予以赔偿来降低损失。狭义的电子商务侵权行为主要是强调互联网络和主观过错。而广义上的电子商务侵权行为是指在电子商务活动运行程中,网络用户、网络服务提供者或者网络内容因为有意或者无意不法行为给从事电子商务活动行为人造成的损失,而且必须依法对受害人予以法律赔偿。 (一)电子商务侵权法的法律地位 电子商务侵权行为发生在电子商务活动中,在电商通过电脑、互联网等方式进行一系列的商业活动行为时发生的侵权行为。按照法律调整,电子商务侵权法应当归于电子商务法的门类中,是电子商务法中必不可少的一部分。但是,电子商务侵权法也属于侵权法的一部分,它体现出在电子商务运行中对于出现的侵权行为法调整以及责任界定和履行的一种具体类型,因此,电子商务侵权法也是侵权法的一个环节,在民法规定的侵权法范围之内。因此电子商务侵权法必须以《民法通则》相关规定为指导,并且适用侵权法的一般规则同时电子商务侵权法也有其自己独特的行为方式和相应的责任。 (二)电子商务侵权法保护的对象 电子商务侵权行为依托网络平台在实际的电子商务活动中行为人对他人造成的合法权益的损失的这样的民事责任,并要承担相应的法律责任。电子商务侵权法主要是保障权力和权益不受到不法的损害。首先,电子商务侵权法保护参与电子商务活动主体和其他人的人身权利。这与一般的民法中对于一般行为人保护的权益相类似,主要保护他们的人格权、姓名权、名称权、肖像权、隐私权、名誉权、信用权、生命权、健康权、身体权不受到他人的非法侵害。例如,在电子商务活动中,客户的个人资料受到法律的保护,不能够以不正当的行为方式进行非法收集并向第三人告知,否则就严重损害了电子商务中他人的隐私权利,需要承担相应的法律责任并进行依法的赔偿。其次,电子商务侵权法保护合法财产权利不受侵害。例如在电子商务过程中,任何人无权损害终端设备的物权,无权破坏电子商务中交易双方事前订立的经济合同,任何人无权去剽窃他人的专利、商标、域名等相关的情况,这些都会受到电子商务侵权法的依法保护。此外还包括电子商务侵权法保护其他法定利益。例如“钓鱼”网站等都是违反电子商务侵权法的。 (三)电子商务侵权法归责原则 制订电子商务侵权法必须明确电子商务侵权法归责原则。由于电子商务侵权法五花八门,形式多样,全部归责原则就成为电子商务侵权法必须遵循的原则。其中包括过错、过错推定和无过错责任等三方面的原则。首先,过错责任原则较常用在电子商务侵权行为中,因为在一般情况下电子商务侵权行为多数属于一般侵权行为,更进一步讲,而且它属于为行为人自身的行为负责的侵权行为,比较适用于过错责任原则规定的范围。在某些情况也会采用过错推定原则和无过错责任运则。不过,这些情况很少遇见,而且其必须符合《民法通则》第122条、第123条、第124条和第127条相应的规定的条件下才予以认定,实际上只有《民法通则》第122条规定产品侵权责任的情形。 (四)电子商务侵权责任的构成和责任方式 电子商务侵权责任的主体主要包括电子商务交易中买卖双方以及其他的电子商务活动参与者,其中包括提供网络服务商(ISP)、负责互联网数据管理的中心(IDC)、相应的电子认证机构(CA)以及软、硬件供应商、物流企业、银行等成员。而电子商务活动中的侵权主体中黒客及病毒传播者也包含在内。根据电子商务侵权行为适用的归责原则不同,这就使得具有多样性的责任构成要件。当遇到适用过错责任和过错推定责任的情况的时候,四个要件是必不可少的,即:违法行为、损害事实、因果关系和主观过错。但是也会遇到特殊情况,在过错推定责任的侵权行为中,被告有权进行举证来证明没有造成侵权行为的事实。而其他的要件举证需要由原告负责提供。违法行为、损害事实和因果关系适用无过错责任的电子商务侵权行为过程中。电子商务侵权责任的形态可以分为:承担连带责任、承担按份责任、承担替代责任、承担不真正连带责任。电子商务侵权行为承担侵权责任的方式包括:停止侵害、排除妨碍、消除危险、返还财产、恢复原状、赔偿损失、消除影响、恢复名誉、赔礼道歉。 二、结语 综上所述,我国电子商务作为经济发展重要组成部分,发挥着巨大作用。而电子商务侵权问题愈来愈严重,我们必需认清其特点,并结合相关法律予以规范,以此保证其健康运行。 作者:吴莉丽单位:江苏省城市职业学院 微电子论文:探微电子商务税收的法律现状 一、电子商务税收法律问题产生的原因 1.税务征收对象难以判断。现行的税务征收是建立在有形交易的基础上完成的。税种和税本的相关规定也是依据有形商品的收入、劳务收入以及特权使用费收入。有形商品在互联网上进行销售,将有形商品转化为数字模式,由于发放商品的站点不受限制,电子商可以在任何的站点提供相关的技术产品,用户不需要现实的进行购买,只需要根据相关密码对相关网站的内容下载即可,销售物质的形态发生变化,模糊了征税对象的界限,加大了征税的法律监管难度。 1.税收监督管理存在漏洞。在当前的税收征收中,征税的相关细节较清晰,例如纳税人信息中包括:真实合同、发票、单证等,相关的税务征收单位可以根据这些信息对销售方进行账务的检查,监督、管理等。税务征收部门在进行相关的税收征收的过程当中主要依据纳税人的相关信息,但电子商在销售的过程当中账簿、会计凭证等都是通过表格填写完成的,这些表格可以被电子商随意的进行修改且不会留下修改的痕迹,导致在进行税务征收的过程之中很难计算电子商的总共收入,电子商的收入难以界定。 二、如何解决电子商务征收的法律问题 1.建立适合电子商务税务征收管理办法。随着电子商务的快速发展,越来越多的国家注重对电子商务的征税管理。尽管经济与发展组织提倡对电子商务关税进行免收,但是由于货物还没有稳定的定义,所以盲目的对电子商务进行免税是不合理的,而是将电子商务的产品进行特殊的定义后再进行合理的收税,建立针对电子商务的征管体制。对于电子商务在网上进行交易,由于交易的地址很难把握,所以必要的时候可以根据互联网的链接地址对相关的电子提供商进行强制的收费,最终达到对电子商务的有效管理和深度的监督。 2.对电子商务的相关法律法规尽快的完善。我国处于电子商务发展的初期,对我国现行的各种法律制度和管理规定进行改革和完善,对电子商务的相关条款进行合理的补充,进一步的细化电子交易条例,保证电子商务在有效的法律监管发下正常的运行。建立电子货币法,使网上电子支付更加的安全。加强国际交流,防止发达国家利用自身优势制定不平等的电子商务条约。 3.加强国际的交流合作。电子商务是在全球进行交易,是全球性的商务交易。因此电子商务的税收问题仅靠我国政府是很难解决的,必须加强国际的交流与合作,针对电子商务交易的开放化和网络化,加强与国际税务机关方关于税务情报的交流合作,对税人的境内信息和境外信息进行深入了解,对世界各地的信息充分的收集,对世界各国的站点以及纳税人的分布及时的掌握,对偷税和避税行为进行防范。 4.对收税管辖权进行统一管理。我国现行的税务征收主要有两种分别为地域管辖权和居民管辖权,两者的结合保证了国家税收的有效收取,但是由于商务电子的模糊性导致商务税收模糊,给电子商提供了逃税的机会,实行概念税收有利有对电子商收入的明确,保证税收的有效收取。随着我国电子商务的快速发展,对电子商务的税务征收工作越来越受到国家的关注,相关部门要制定更加科学的税收征管制度,完善法律法规,加强国际交流与合作,对先进的软件进行开发利用,做到最大限度的对电子商务进行税务管理,确保我国电子商务的征税工作顺利开展。 作者:李威李晨阳郭治国单位:天津市东丽区地方税务局 微电子论文:探微电子政务发展对策 1电子政务发展对策 随着社会的进步和发展,社会公众对电子政务的认识水平不断提升,对政府电子政务发展也提出的全新的要求,加强对电子政务发展问题的解决,能有效提高政府电子政务发展水平,使我国电子政务沿着全新的方向向前发展。 1.1加快电子政务立法进程 电子政务工程在与公民的切身利益密切联系,在政务管理和服务中占据重要地位,通过电子政务工程,能为公共管理和服务提供一个公开、公平、公正的重要平台。在电子政务建设发展中,应加快立法进程,通过法律使电子政务工程得到良好的管理和维护,保证电子政务工程健康发展。立法内容应包括政府在电子政务工程建设中的具体职责、公民获取政府信息权利保障、信息安全、电子政务项目的IT管理等各方面的内容。 1.2加强对社会公众的信息需求的关注 政府在进行电子政务建设中,不能单一地以上级评价指标为指导,需要加强对社会公众的信息需求的关注,使电子政务建设与社会公众的具体需求相适应,增加服务功能,提高服务水平和服务意识。此外,还需要深人落实政务信息公开制度,健全企业的信息公开制度,对社会较为关注的信息公开问题,但又是“敏感区”的政府信息,应采取多方听证的方式,从而使最终形成的管理方法体现出合理性和科学性。 1.3加强政务信息的集成整合 各级政务部门需要加强对政府信息资源共享制度,采用实用经济的集成整合技术,建立完善的信息资源共享机制。此外还需要加强对电子文件的管理,在电子文件管理中完善政务信息资源保存和利用机制,并加大对移动政务的发展,从而使电子政务服务体系立体化、全面化发展。 2结语 我国电子政务自起步以来,历经20多年的发展,在诸多方面取得了可喜的成绩,但也存在不少不容忽视的问题。正视问题,并针对问题提出相应的解决策略对我国电子政务健康、稳步发展大有裨益,对我国电子政务服务水平的提升具有重要意义。 作者:陈亚军胡玉森李金先单位:三江学院 微电子论文:探微电子商务发展趋势 一、电子商务发展历程中的关键性因素分析综述 电子商务之所以能发展得如此迅速,很大程度上取决于消费者对电子商务的需求。电子商务是一种服务性质的行业,随着近几年来第三产业的发展,电子商务必然会有广阔的市场。很多商家为了能在电子商务中分一杯羹,都踊跃投入电子商务行业,进而导致了电子商务行业的竞争越来越激烈。同时电子商务相比传统模式来说,在实际操作中极大的减少了人工劳动量。因此,电子商务的快速发展是顺应时代的潮流。 二、电子商务发展历程中,人们对电子商务需求量影响因素的经济学分析 1.消费者运用电子商务的方式所支付的商品价格或者服务价格。消费者在消费电子商务产品所支出的费用不仅仅包括物品本身的价值,还包括一系列的网络流量费用,物流费用等其他费用,与传统商务有明显的不同之处。同时,电子商务中物品价格的高低也受到电子商务市场需求的影响,如果电子商务市场需求量大则消费者支出的费用较少,相反的,电子商务的需求量大,则消费者支出的费用相应增多。因此,要保证电子商务与传统商务具有价格优势,最终让消费者越来越喜欢电子商务。在电子商务实际操作中,不仅要减少网络费用还要减少物流费用。减少网络费用方面要不断完善网络系统;在减少物流费用方面要建立更科学的物流系统,提高物流效率。目前我国的电子商务消费群体是以80后、90后为主的年轻人,随着时间的推移和电子商务稳定的价格优势,电子商务的应用群体必然会越来越广泛,从而促进消费者在消费电子商务产品时所支出的商品价格和服务价格的降低,使得电子商务进入可持续、良性发展的轨道。 2.现代我国消费者的收入情况对电子商务发展历程的影响。随着人民生活水平的不断提高,消费能力的不断增强,人们的消费欲望也越来越强,对商品的需求量也越来越大。我国的电子商务起步比较晚,很少人通过电子商务消费,对很多人来说电子商务还是奢侈品。但是随着电子商务的不断发展,以及电子商务的消费成本越来越低,消费者对电子商务的需求将会不断上升,电子商务在我国有很大的发展空间。 3.消费者对电子商务的偏好,使得电子商务形成消费时尚。每个消费者都有自己喜爱的消费方式,因此消费者的消费方式对电子商务的发展有着不可忽视的作用。同时我们也应该意识到,当前的社会时尚是取决于大多数人的爱好,网络购物之所以如此流行在很大程度上是因为很多年轻人热衷于这种网络购物模式,网络购物就是我们通常说的电子商务。特别是在电子商务发展初期,消费人群非常少,但是随着电子商务的不断发展,越来越多的人喜欢上了电子商务这种崭新的购物模式。根据各大电子商务平台的数据,应用电子商务的消费者的数量较2010年以前已经有了大幅度的提升。 三、电子商务发展历程中,对电子商务供给方面的经济学分析 电子商务的进行在很大程度上是依赖于网络的,因此是否有更多的商人愿意以电子商务的形式进行商业活动直接的影响到了电子商务的长期发展。如果有更多的人愿意通过电子商务消费,那么电子商务必会有一个美好的未来。反之,则电子商务的发展会受到很大的阻碍。其实生产商是否愿意投入到电子商务中,很大原因取决于他们能从电子商务中得到多少利益,生产商都希望在实际经营中能够利益最大化。因此为了让更多的生产商从事于电子商务,我们要保护好生产商的利益,进而促进电子商务的发展。 1.电子商务与传统商务的生产要素。电子商务与传统商务相比,其生产要素显然不同。与传统商务模式相比,电子商务需要的只是大量的资金和少量的劳动力,而传统商务则在保证大量资金的情况下需要大量的劳动力。 2.我国的资本成本市场以及劳动力市场的发展现状。人们的生活水平和收入随着改革开放和我国经济的不断发展而不断提高,越来越多的人有多余的钱去投资,并且投资成本也有了很大程度的增加,这都为电子商务的发展提供了良好的发展基础。同时,人们对薪资的要求逐年上升,使得人力成本越来越高,对于需要大量人力工作的传统商务模式其成本必然会很高。随着目前投资活动的快速发展,我国的银行贷款利率开始有所降低。所以,虽然电子商务需要大量的资本,但是电子商务的成本并不会有很大提高。 3.生产者选择电子商务的原因。生产者想要在经济活动中使自己的利益最大化,就必须要改变其生产方式、重新配置其生产资源。换句话就是说,生产者要减少生产成本,即减少使单位成本变高的因素,增加使单位成本变低的因素,这恰好符合电子商务的运行模式。因此,要减少生产成本,电子商务是一个很好的选择。 4.电子商务发展历程中,其代替传统商务的速度分析。传统商务被电子商务取代是必然的,只是时间的问题。社会资本和技术发展的快慢在很大程度上影响着电子商务取代传统商务的速度。在电子商务的发展过程中,要让资本更快的取代劳动,让资本的成本越低,则必须要加快社会资本的增长速度。就目前我国经济发展趋势而言,我国经济社会和科学技术的发展速度会越来越快,由于电子商务发展在很大程度上取决于科学技术的发展,因此,社会技术的发展不仅促进了经济的发展,也促进了电子商务的发展。 四、电子商务发展历程与就业形势的相互影响 资本及劳动量的需求不同是传统商务和电子商务的明显区别。目前我国社会的经营模式在很大程度上受到了社会资本和劳动力的影响。电子商务的出现,不仅会产生出一大批新的经济增长点和还会提供大量新的就业岗位。就我国目前竞争日益激烈的就业形势而言,掌握电子商务技能已经成为从业者的一项必备技能,就业市场更青睐于掌握电子商务技术的人,而那些很少或不具备电子商务技术的人将很难在社会上立足。同时,现在正在从事于电子商务行业或者将来要从事于电子商务行业的人员都应该清楚的意识到,只有熟练掌握电子商务技术才能不被社会淘汰,与此同时,提高从事于电子商务人员的专业素质也会促进电子商务的发展。所以,电子商务如果能够很好的发展,会有利于电子商务专业人才的就业,相对应的,从事于电子商务专业人员专业素养的提高也会促进电子商务更好更快的发展。 五、结语 综上所述,随着我国经济的发展,我国的电子商务发展势头迅猛,各种电子商务模式层出不穷,如:B2B、B2C、C2C等模式。同时传统商务被电子商务取代是必然的,只是时间的问题,这不仅是顺应社会的发展趋势,也是经济发展的必然结果。因此在我国经济发展中,电子商务要取得长远发展,仍需社会各界的不断努力。 作者:张雅娟单位:四川建筑职业技术学院 微电子论文:探微电子商务对企业文化的影响 1电子商务对企业文化的影响 电子商务近几年来在我国迅猛发展成就了像阿里巴巴这样大型交易平台,同时也成就了依赖电子商务平台而迅速崛起的中小企业。据统计至2010年12月底,我国网民规模达到4.57亿,较2009年底增加7330万人;我国手机网民规模达3.03亿,依然是拉动中国总体网民规模攀升的主要动力,但用户手机网民增幅较2009年趋缓;最引人注目的是,网络购物用户年增长48.6%,是用户增长最快的应用。这样的增长规模无疑对企业产生了巨大的影响。目前企业的电子商务主要有以下几种类型企业与消费者电子商务(B2C),企业间电子商务(B2B)以及政府与企业电子商务(G2B)。电子商务无疑带来了巨大的变化,主要变现在以下几个方面。首先电子商务缩短了企业与消费者的距离,由于电子商务不受地域和时间的限制,使得消费者能够与商家及时得到沟通,对商家的产品和服务经行评价,从而使商家能够更好地了解消费者的需求,对自己的产品和服务进行进一步的完善,满足市场需求。其次电子商务为企业提供了更加广阔的市场环境。由于电子商务不受时间和地域的限制,企业可以根据电子商务这个平台和世界上任何一个国家的企业进行交易,这也为中小企业提供了一个绝好的机会。另一方面相对传统商务来说,电子商务提供了一个更为广阔的市场平台,因此企业的竞争范围扩大,这也要求企业必须提高自身的优秀竞争力以赢得市场,而企业优秀竞争力的提升离不开企业文化。再次,电子商务加速和完善了了企业文化的建设。电子商务不仅增进了外界与企业内部的沟通,同时也加强了企业内部之间的交流,如Email,Intranet等使原本割裂的独立的各个部门团结起来,更有凝聚力,推动了企业文化在企业内部的发展。 2在电子商务背景下企业文化特征浅析 2.1内部文化特征 首先是创新文化。电子商务改变了传统的交易方式,掀起了一场结构性的商业革命,它为每个企业的经营发展带来了新的机遇与挑战。在电子商务的背景下,企业必须要创新变革才能赢得竞争优势,这种创新不仅包括产品和服务上的创新还包括了管理上和文化上的创新。它要求企业经营模式由竞争转向开放与合作,企业管理模式从垂直型转向扁平化,企业管理手段也转向无纸化、信息化。因此这样的条件下,企业建立一种更为积极的创新文化,使企业今后的发展更具推动力。 其次是沟通文化。电子商务的发展使得企业横向信息、纵向信息甚至是越级信息的交流成为可能。这种文化的建立使得原本交流不多或无法交流的部门得以交流,企业的领导可以更好的了解基层员工的想法,有效地删除原本的沟通障碍,极大地调动了员工的积极性增强了企业的凝聚力。企业内部员工需求的满足也刺激了员工的工作动力,从而进一步推动了企业文化的建立和企业的良性发展。再次是学习文化。电子商务的主要特点就是发展快和变化快,因此要跟上电子商务发展的步伐还必须加强企业内部员工自身的技能培训与学习。企业不仅需要懂得计算机与网络技术的技术人员,也需要懂得企业管理的商业人才,因此复合型人才的培养是企业的人才培养的关键。另一方面在电子商务的背景下,新技术、新知识以爆炸式的速度出现,企业要适应这样的环境就必须招募和培训“知识型”人才以应变社会需求。因此学习文化的建立是企业适应电子商务环境的一个重要环节。 最后是团队文化的建立。任何顶尖的企业都离不开优秀的企业团队,在电子商务的大背景下更离不开团队建设。正如上文所说的电子商务要求的企业拥有复合型人才,但是招募和培养复合型人才并非一朝一夕的任务,它需要一个积累的过程。因此团队建设在这个时候就显得尤为重要了。当团队建立以后,团员之间可以取长补短,对外界的变化做出迅速的反应,完成企业的任务。 2.2外部文化特征 首先是信用文化。电子商务是电子商务发展的必要条件。电子商务自产生以来,信用问题就成为制约其发展的一个重要瓶颈。企业之间无需见面通过电子平台进行交易,而其远程性、记录的可更改性、主题的复杂性等特征,使信用问题显得尤为突出。因此建立企业的信用文化、行业的信用文化不仅能为企业带来更大的竞争优势,也为电子商务的发展奠定了基础。 其次是形象文化。电子商务的发展一定程度上加强了企业形象文化的建立。企业通过网络这个平台如企业网站等向外界传递和塑造良好的企业形象。通过这些方式企业向顾客展示企业的产品或服务,建立彼此的信任,从而产生交易。然而现实生活中有些企业只是一味的夸大宣传,没有注重企业形象的塑造,到最好使得顾客有一种受骗的感觉,从而失去对企业的信任。 最后是合作文化。基于电子商务环境下的企业要对市场做出迅速的分析与反应以应对顾客多变的需求。在这样的环境下往往要求企业能够提供多方位的和全面的产品和服务,企业可以通过相互间的合作将企业间的知识、智力和创新能力转化为资本优势,提高预测的准确性,减少市场的不稳定性,另一方面通过合作可以提高资金、信息等资源的再次重组,更好地利用各种资源以满足社会需求。 3结论 企业文化是企业不可分割的一个部分,使企业生存的基础。在电子商务背景下,企业文化的建立显得尤为重要这包括内部文化和外部文化的建立。通过这些文化的建立,企业将有更快的发展。 作者:王丽单位:金华职业技术学院 微电子论文:探微电子技术理论的运用 1纳米电子技术应用过程中要解决的问题 现有机制的电子元件是一个量子现象是非常不同的,有许多理论问题需要解决,如电子陷阱磨损过程,非弹性散射机制。为了解决这个问题,然而,电子技术和关键设备,和纳米纳米电子电子电路,它主要表现在以下几方面。 (1)在治疗硅量子异质结应该继续电子设备、纳米二氧化硅,大多数人扩展一个新的类似的明确、制造技术和半导体纳米结构层蛋糕光刻。半导体材料,不同层次有不同的势能,纳米尺度的量子井结构,这种结构被称为“\半导体异质结。 (2)在分子组装纳米器件的晶体管,甚至知道如何使分子晶体管和分子导线,但如何将这些组件组合成为一个具有逻辑性的结构,还是一个比较困难的问题,解决这个问题常用的方法是利用平面的扫描隧道显微镜(STM)的分子电子学可行途径;另一部分是通过数组。虽然,有一些机构在这个领域方面进行了大量的研究,也取得了一些进步,但是如何将这项技术应用到实际中去,还有很大的难度。 (3)超高密度量子效应存储器存在的问题。随着科学技术的不断进步,纳米技术在计算机中的应用逐渐普及,纳米计算机也将成为一种发展趋势,而超高密度存储量子效应的电子“芯片”在纳米计算机中会成为一个主要的元件,是计算机信息系统的计算机可以提供高容量的存储设备与快速访问,但没有机械运动部件。然而,能够创建纳米电子逻辑设备,提出了新的挑战,量子效应的纳米电子制造业的超高密度存储阵列或设备使用相同的芯片。 (4)几万亿到前所未有的密度组装计算机纳米计算机连接问题。纳米电子元件需要巧妙的结构,布局合理,这其中需要考虑的一个重要的问题就是纳米计算机之间的互相连接的问题。计算机之间互相连接的问题,也就是计算机结构的各种输入与输出的问题。纳米计算机作为计算机发展的一个趋势,其工作原理是将巨大的信息量都存储在一个比较小的空间内,并且要对这些信息进行有效地利用。因此,这就需要纳米计算机之间,计算机与外部环境之间有准确的连接。当前,计算机的发展趋势是逐渐微型化,微型化又会出现一个问题,即如何保持电线之间的隔离,避免过热或或者串线,因此,要有一些几何约束,不能无限制地增加数量的连接。因此,为了纳米电子器件、量子效应的计算机系统,急需解决纳米计算机的连接问题。 2交互式电子技术手册的问题 交互式电子技术手册的发展经过了很长的一段时间,发展到现在,一共有五个阶段。但是目前还没有真正意义上的人工智能的集成故障诊断的综合电子技术手册。各种各样的电子技术手册虽然代表了不同的发展阶段,和优势的电子技术手册、低水平仍有其价值。随着电子信息技术组织、管理和传播的优势明显,收集。在信息化、数字化的时代,电子技术手册更关注的是对各种信息获取的便捷程度,发展电子技术手册,不仅需要一个良好的外部组织环境,还需要良好的管理、用户手册等诸多内容。 3在时间与频率标准方面的应用 时间和频率是对一个现象进行描述的重要参数,这两者之间,可以通过时间的标准来引导出频率的标准,也可以两者都使用同一个标准。可以通过标准的标准频率源,它可以是一个引用来分享。1952时间标准,建立国际天文联盟定义的基础上,地球的自转和革命,分别称为世界时(UT)和星历表时间(ET)。目前,世界上很多国家都制定出了相应的量子频率标准,如133铷原子频率标准(CS)、氢频率标准,一个标准的原子氢、甲烷、饱和度和他-Ne激光器频率标准和吸收。这样做之后,从过去的微观运动,在这场伟大的运动的原子结构的标准时间。另一方面,设备简单、体积和重量;另一方面,它大大提高了稳定性的频率标准。1967年,国会通过了一项决议,规定:13个国际测量的时间第二阶段等于133919631的“770全国铯超精细跃迁”。时间基准,开发高精度频率测量技术,这将有助于太空飞行,太空探索,还可以促进现代微波技术、激光技术、雷达等方面的发展。有些应用程序在任何情况下,近似静态分析,关键问题在交互式电子技术手册,纳电子学的基本知识和挤压,在时间和频率标准和应用电子技术专业。在蓬勃发展的同时,在现代高新技术产业、先进的信息在我们的生活中,广泛应用新技术、建筑,没有科学,我们研究一个新的理论和国家经济建设和和谐社会建设、专业技能、实践在空气中,应用程序的理论。 4结语 随着信息化、数字化等方面的不断推进,在高科技产业日益繁荣,各种高科技信息逐渐在生活中普及时,各个领域的发展都离不开一些技术理论的应用。电子技术作为一种实用性很强的技术,在很多领域中的应用变得越来越广泛,比如在纳米计算机方面、在时间和频率的标准制定方面等,电子技术可以解决这些领域中的实际问题。 作者:胡茗封淑玲单位:南昌工学院 微电子论文:探微电子技术与通信工程 1通信工程 在信息科学技术的发展历程中,通信工程是非常具有前景的一个领域。其涉及到光纤通信、数字移动通信,以及现在人们都广为熟知的互联网通信工程。这些通信工程在传递和获取信息方面,都是非常便捷的而且具有极高的效率。所以,通讯工程又被认为是极具活力的领域。现在已经进入到了信息时代,也被称为是“知识经济”时代,这些都与通信工程存在着密切的关系。到上个世纪末为止,互联网就已经广泛地被使用了。这就是昭示着通信工程的已经在此时崭露头角。与此同时,在互联网的推动下,通信工程也开始迅速崛起。目前,宽带已经遍布千家万户,人们坐在家里面,就可以环游世界,获得自己所需要的各种各样的信息,而且还可以及时处理。信息产业所涵盖的范围非常广泛,一些当今所最为流行的领域几乎都会与其有直接或者间接的关系。诸如各种信息交流所通过的媒介以及在进行信息处理的时候所需的各种器件设备,甚至于原材料从生产到销售的各种流程,以及与电子相关的各种新技术等,成为了引领社会经济发展的主导力量。通信工程的迅速兴起,带动着通信产业在全球持续发展,从而将人类社会带进了知识经济的时代。 2电子技术与通信工程之间的关系 电子技术与通信工程之间的关系是相辅相成的。从原理上来分析,电子技术与通信工程之间存在着密切的关系,而且是相互依赖的。从应用领域上来分析,电子技术与通信工程可以相互促建,并且实现了应用领域上的密不可分。这主要体现在电子技术与通信工程相结合,带动着相关的学科,如物理电子、光电子学以及微电子学等等进一步向应用领域扩展,构建了现代信息社会的工程领域。其为社会科学技术领域的进步,奠定了良好的基础。电子技术可以用来解决电子元器件、集成电路以及计算机设计等等的工程技术问题,而信息技术所处理的工程性问题都与信息的传输、交换以及信息的处理和检测信号有直接关系。实现电子技术与通信工程的合作,在推动社会经济发展的同时,还在中国信息产业中发挥了巨大的不可替代的作用。电子技术与通信工程相结合,将时代推进了一个新的发展阶段。从工程技术的角度来看,其所涉及到的应用领域遍及社会的各个角落。移动通信与个人通信,宽带通信与宽带通信网,这些都是人们生活中所直接接触到的,甚至于一些通信网络可以通过语音处理并且实现人机交互。在媒体通信中,使用信号处理及其应用技术,可以满足人们的各种高质量需求。还有光电子学与光纤通信工程、微波工程、真空电子工程和纳米材料与技术等,都是电子技术与通信工程相结合科技成果。 3总结 综上所述,电子技术与通信工程无论是在学科研究还是应用领域上,都为相关领域提供了更大的发展空间。除了与其具有直接关系的高科技研究领域之外,包括金融系统、民航系统以及铁路系统等,甚至于有关的设计单位也会通过电子技术与通信工程而有所数以。作为时代的引领者,电子技术与通信工程是建立在一定的理论基础之上的,并为开拓创新领域提供了重要依据。同时,还会应社会的需要,将其应用范围逐步发展。科技的发展,将电子技术与通信工程引领到一个更为广阔的天地。 作者:赵东单位:贵州中建建筑科研设计院有限公司 微电子论文:探微电子技术在工程领域中的运用 1在工程领域应用电子技术的重要意义 1.1应用电子技术可以简化工程领域工作流程 通常情况下,工程领域包含着较多的环节,操作步骤比较繁琐,但是某些流程是多余的。传统的操作方式中,这些流程无法避免,而且会相应的增加工作量,耗时耗力。在工程领域中应用电子技术,可以简化这些繁琐的流程,对多余的工作环节进行筛选和取缔,从而实现资源的优化配置。如建筑工程中财务管理预算复杂,采用电子技术,可以从全局出发,系统分析工程运算与成本控制,从而节约了人力资源,使数据更加科学合理。此外,电子技术的运用有利于管理者从全局出发对工程有整体的掌控,从而制定决策时更具有效性。 1.2应用电子技术提高工程领域工作效率 工程领域的企业生产环节较为繁琐,每个环节密切联系是保证生产顺利实施的重要前提。新的社会背景下,单纯的依靠人为努力是不能实现生产的进一步扩展和工作效率的提高的,工业生产不仅需要工作人员相互协调与配合,更需要先进的生产技术为支撑。电子技术在经过整流器时代和逆变器时代后,大规模继承电路技术有了进一步的发展,以此为基础,电子技术顺利迈入变频器时代,利用电子器件对对电能进行变换和掌控,实现了生产技术顺关于电子技术在工程领域中的应用研究文/王芳应时代要求。与此同时,电子计算机的迅猛发展使电力电子技术和微电子技术有了完美的结合,也促进了高电压、大电流技术的发展。电力电子技术在计算机的帮助下由半控性过渡到智能时代,智能化控制简化了繁琐的生产环节,极大的节约了人工成本。总之,在工程领域应用电子技术,才能够实现信息的交流与传递,各个环节紧密联系,使工程生产更加紧凑高效。 1.3电子技术扩大工程领域经济效益 经济效益是工程领域进行生产的主要目的之一。传统的经济模式中,资源浪费现象严重,生产效率低下,在生产中主要采用人员管理,科技含量低,这些在一定程度上都增加了劳动成本。此外,人员管理存在局限性,工程数据复杂繁琐,人员管理不能面面俱到,在工程的工期、工作量安排上都不能实现最合理分配,而这些都是影响工程效益的因素。在工程领域运用电子技术,不仅可以减少人力成本,实现资源的优化配置,而且提高了工作效率,从而使经济效益有了很大的提高。 2应用于工程领域的电子技术 2.1电子计算机网络 计算机网络又称为因特网,它作为一种系统,将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,并且在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递,它是作为传播信息的媒介而存在。21世纪,电子计算机不仅改变了普通民众的生活,对工程建设也产生了巨大的影响。二十世纪末,随着第一个工程网址的建立,因特网逐渐发展到工程参建各方的合作,从资源共享和信息传递到数据操纵和掌控,软件商利用电子技术手段为工程网站提供了更多便利。 2.2有限元分析软件 有限元分析软件有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。它赋予了工程师强大的计算能力,工程师能够解决越来越复杂的问题,为工程建设带来了前所未有的创新。随着有限元分析软件的不断开发利用,小公司还可以突破自身限制,承接更大的工程,还可以通过节约工程建设成本实现资源的优化配置。但是,分析软件的功能越来越强大,就有可能导致在使用过程中产生不必要的失误。这就要求在进行分析软件的使用前,必须对工程师进行严格的培训,保证有限元分析软件的正确应用。 3结语 综上所述,随着世界经济一体化趋势的进一步发展,科学技术在国际竞争中必将占据越来越重要的地位,电子技术的发展前景广阔,不仅仅是在工程领域,还将应用于更多生产领域,成为支撑我国经济发展和社会进步的重要技术保障。 作者:王芳单位:江苏省丰县中等专业学校 微电子论文:微电子化计量仪特性研究 【摘要】人类对于半导体的研究和应用已经有相当长的时间,特别是在社会经济迅速发展的今天,半导体技术的应用广度和深度都有了较大的提升。作为科技不断创新发展的产物,半导体技术在电子技术领域存在大量结合点,本文中笔者结合微电子化剂量仪展开研究,结合半导体探测器的特性,提出一些试验方法,以供广大研究者参考借鉴。 【关键词】微电子化计量仪;半导体探测器;特性研究;试验方法 半导体技术近年来被运用于多种领域,尤其是在核辐射探测器方面的运用,将半导体技术的优势发挥得淋漓尽致,为社会经济发展做出了巨大贡献。近年来,细数将半导体技术引入核辐射探测器领域的过程,我国的相关科研单位耗费了大量的人力、财力和物力。随着时代的发展,深化半导体材料和技术在核辐射探测器的运用研究将继续为我国的科技发展提供重要支持。结合本文研究方向,拟从半导体探测器特性的实验研究层面展开,利用实验数据进行相关讨论。 1半导体探测器的内涵 半导体探测器以其高效、实用、成本低、性能稳定等特性,目前在各个领域的应用十分广泛。明确半导体探测器的内涵概念,能够深化我们对半导体探测器的了解,为接下来的更深入的探究工作打下坚实基础。接下来笔者就从半导体探测器的概念及发展历程两个方面来粗浅剖析半导体探测器的内涵:1.1半导体探测器的概念。顾名思义,半导体探测器就是利用半导体材料和特点研发的探测设备。结合原理分析,半导体探测器是一种通过锗、硅等半导体材料物理属性、并利用其作为探测介质的辐射探测器。由于半导体探测器的工作原理和气体电离室有诸多相似之处,因此半导体探测器也被称之为固体电离室。从技术原理的层面来讲,半导体探测器的工作原理是在半导体探测器的灵敏体积内带电粒子产生“电子——空穴对”,之后“电子——空穴对”在外电场环境下做出漂移继而产生并输出信号。经过大量科学家的研究,半导体探测器诞生至今,经过不断的技术概念和材料改良,目前性能和效用已经十分优良。1.2半导体探测器的发展历程。半导体技术在核辐射探测器方面的应用分为几个阶段:第一个阶段是八十年代之前。当时的探测器受到技术技术条件和认知的影响,最为常见的探测器是GM计数管探测器。这种GM计数管探测器的产品性能和效果并不理想。随着技术的不断更新和科学家探索的深入。第二个阶段是九十年代之后,在法国、德国出现了用半导体材料作探测器的小型剂量仪器。至此,半导体技术正式被应用于探测器领域。这种半导体探测器具有体积小、工作电压低、耗能少等优势,这些特点为半导体探测器的应用空间和范围奠定了良好基础。 2用于微电子化计量仪的半导体探测器特性的实验方法 为了进一步地探究半导体探测器的特性,更明确地了解并认知其优势,笔者通过一组实验来进行说明。在这一实验中笔者所用的半导体测试器是目前业界内比较新型的设备,它是笔者单位和某原子能科学研究院合理研发的。实验中与半导体探测器相连接的电力属于微电子学混合电路。下面笔者对实验方法(如图2.1所示)作详细的论述与分析:图2.1实验示意图考虑到夜晚的干扰信号比白天小很多,因此我们在做此实验时选择在了晚上的时间段。为了处理好半导体探测器特性实验中噪音大的问题,本次实验所选择的单道阈值是0.21V。在实验中,主放大倍数为50积分、微分常数为0.5μs。定标器的工作方式为积分,脉冲为正脉冲方式。基于上述这些情况,我们的“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性”实验研究正式开始。 3用于微电子化计量仪的半导体探测器特性的实验数据及处理 关于特性研究实验过程中的实验数据及处理方式,笔者对其进行了详细的记录。笔者将半导体的探测器面积分为10平方豪米、25平方毫米和50平方毫米三种数据类型来进行测验。第一,半导体探测器的面积为10平方毫米,98型的半导体探测器辐射响应特性的数据结果如图3.1、3.2所示,图中所反映出来的数据指标是偏压为1V和3V的情况下,98型号的半导体探测器中净计数和剂量率之间的关系;99型的半导体探测器所反馈的实验曲线如图3.3、3.4所示,98型半导体探测器的辐射响应特性数据如图3.5、3.6所示。图中所反映出来的数据指标是偏压为1V和3V的情况下,98型号的半导体探测器中净计数和剂量率之间的关系。第二,当半导体探测器的面积增加到25平方毫米之后,99型的半导体探测器辐射响应特性的数据结果如图3.5、3.6所示,图中所反映出来的数据指标是偏压为1V和3V的情况下,99型号的半导体探测器中净计数和剂量率之间的关系。基于系列实验分析,当半导体探测器的面积从10平方豪米增加到25平方毫米,在递增到50平方毫米的过程中,在不同的偏压下,98型和99型的半导体探测器的净计数率在0.869cGy/h点上,半导体探测器的型号和探测器偏压的关系如表1所示。在表中,在照射量率为均为1的情况下,当半导体探测器的偏压设定为1V时,探测面积为10平方毫米的98型探测器的净计数率是68.2,探测面积为25平方毫米的98型探测器的净计数率是104.0;探测面积为50平方毫米的98型探测器的净计数率是181.7,探测面积为10平方毫米的99型探测器的净计数率是125.3。当半导体探测器的偏压设定为3V时,探测面积为10平方毫米的98型探测器的净计数率是90.4,探测面积为25平方毫米的98型探测器的净计数率是167.6;探测面积为50平方毫米的98型探测器的净计数率是316.4,探测面积为10平方毫米的99型探测器的净计数率是178.6。 4用于微电子化计量仪的半导体探测器特性的结果与讨论 通过上述关于不同型号半导体探测器在不同辐射面积中辐射响应特性等相关数据的分析我们可以得出如下三个方面的结论:第一,该半导体探测器的工作电压相对较低,对γ响应十分敏感。当“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性研究”的实验电压在1V—3V单偏压电源数据之间变动时,半导体探测器的灵敏度能够在68-316S/(R/h)区间进行变化。结合实验数据的分析与反馈,总体来讲,辐射面积为10平方毫米的99型探测器性能比辐射面积为10平方毫米的98型探测器性能优良。在同样的实验条件中,用来测定DM91的辐射面积为10平方毫米的半导体探测器灵敏度情况如下:当实验偏压为1V时,10平方毫米的半导体探测器灵敏度为87.2;当实验偏压为3V时,10平方毫米的半导体探测器灵敏度是1.8。对比关于试验偏压和不同辐射面积的半导体探测器灵敏度的这几组实验数据,我们可以得出如下结论:辐射面积为10平方毫米的99型半导体探测器敏感度性能相比较国外辐射面积为10平方毫米的半导体探测器,在对γ辐射方面的灵敏度方面性能要高出很多。也就是说我们目前的辐射面积为10平方毫米的半导体探测器性能已经达到并超出国外同类探测器的水平。第二,从噪音阈值的层面来讲,本次实验中所采用的半导体探测器噪音极小,这种小分贝的噪音数值可以显著提升信噪比,这种情况可以促进微电子学设计工作的更好开展。这一点在微电子化计量仪的半导体探测器特性实验中虽然是一个细节,但也应当充分引起我们的注意和重视。第三,本次“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性”实验中,当探测器的屏蔽材质发生变化时,其抗干扰能力也会有明显改变。这一现象表明在实验室中,空间的电磁干扰因素需要引起实验者的重视。 5结束语 综上所述,半导体探测器在当前多种行业中所发挥的作用不容忽视,为了探究“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性”,笔者通过开展一项专题实验来进行阐述与说明,在上述文段中,笔者不仅对实验的方法进行罗列和描述,还对实验的数据及处理进行对比分析,并有针对性地提出自己的见解。通过上述实验的分析,笔者希望能够唤起更多业界同行对于半导体探测器特性的关注,通过群策群力,为促进半导体探测器的运用水平贡献力量。 作者:马骏 单位:东华理工大学 微电子论文:微电子学与集成电路分析 1微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2微电子发展状态与趋势分析 2.1发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下:(1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。(2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。(3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1硅基互补金属氧化物半导体(CMOS) CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。 2.2.2集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。 3微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。 作者:胥亦实 单位:吉林大学 微电子论文:“微电子工艺学”课程设计研究 微电子工艺学课程学时较少,内容丰富,技术一日千里,对师生提出较高要求。有限的课时下,教师应突出重点,让学生掌握大纲规定的教学内容。对重点内容、难点内容讲深讲透;布置作业引导学生进行创新性研究,让学生把课堂理论转化为具体电路、版图设计,提高动手能力。“微电子工艺学”课程共有32学时,主要为理论教学。理论教学模式和实践教学仍处于摸索阶段,教学效果有待提高。本文对其课程设计进行相关研究与探索。将教师的理论教学、实验教学与学生的自主学习相结合,激发学生学习兴趣,培养动手能力,提高教学效果;建立完善的试题库体系;利用已有的实验条件和仿真平台开展工艺实验和工艺流程仿真,建立一套完善的工艺设计实验教学体系;完善已有的专业见习和专业综合训练实践教学,让学生在见习和综合训练中得到锻炼,增加动手能力;进行网络教学平台建设,充分利用网络资源和网络平台形成良好的师生互动。本文拟解决的问题是制定面向电子科学与技术专业的“微电子工艺学”理论教学、实践教学、网络教学、题库建设、课程考核以及实施标准等课程设计。 一、国内外研究现状分析 2006年,电子科技大学罗小蓉老师强调将教师的理论教学、实验教学与学生的自主学习相结合的教学方式,以激发学生的学习兴趣,培养动手能力,提高教学效果。电子科技大学中山学院陈卉2016年提出“微电子器件”实验教学改革与探索。2012年,哈尔滨工业大学王蔚提出从课堂教学与实践教学整合角度出发,将“微电子工艺”课程的教学模式、内容、教材等将课堂、实验、实习3种不同教学形式作为一个课程模块穿插讲授,理论与实践彼此相互促进,编写教材,进行初步实施及评价,获得学生和微电子课程群其他课程主讲教师的肯定,评教结果为“A+”。2010年,华南理工大学廖荣提出微电子工艺实习教学改革探索。加快发展我国微电子产业成为刻不容缓的大事。高校必须为民族微电子产业做出贡献,让学生在校期间熟悉双极型和MOS集成电路的制造工艺流程,了解集成电路的新工艺和新技术,为学生毕业后从事相关专业打下坚实基础。 二、具体实施方案 1.课堂理论教学及学生学习效果实施标准建设。根据“微电子工艺学”知识点较多且抽象、工艺流程复杂等特点,教师在课堂教学中要重视与学生的互动,强调学生的自主学习能力培养,将讲解为主体改变为讲解——学习双主体。方法如下:首先,精简讲授时间,增加课堂讨论环节,给出课堂讨论结果的评价标准。对于“微电子工艺学”难度较大、实践性较强的专业优秀课,学生独立思考尤其重要。增加课堂讨论环节是让学生独立思考的最好方法,但会减少理论课的时间,需要建立以下实施方案:①每堂课都要仔细设计该课主题,明确重难点,精简讲授时间;②合理设计和安排思考题和讨论题的内容以及实施方法;③合理设计和安排讨论效果的评价标准,激发学生学习积极性。其次,增加教学专题的seminar,采用案例教学方法,使学生不仅能理解基本理论,同时能结合应用,学会基本、常用的微电子器件工艺制造方法。2.习题试题库建设及理论考核标准。课堂练习题和思考题题库建设。根据该门课的特点,合理设计和安排本课主题下的思考题和练习题,使课堂教学有条不紊地进行。调动学生积极性,循序渐进地接受知识,提出问题、分析问题。目前,我校没有完善的“微电子工艺学”考试试题库。本项目拟根据国内外研究成果,结合我校实际和教学大纲编写试题库,使具有不同题型、不重复题目的试卷达10套以上。具体理论考核标准:测试项目一:课堂表现考核、考核内容、课堂表现情况;考核形式:以第一次形成性考核的条件及学生在课堂的表现为基础进行,主要内容为课堂回答问题、专题讨论、口试等。考核时期:课程结束为周期。测试项目二:作业考核,包括平时作业考核和登录网络教学平台进行学习的考核两部分;登录网络教学平台进行学习的考核。测试项目三:课堂卷面考核内容:课程大纲要求掌握的内容;考核形式:抽取题库中的试题进行卷面考试;考核时期:课程教学的最后两节课。3.实践教学实施标准与实验教学改革。本项目拟对实验教学内容进行改革,制定实施和测试标准。进一步调整实验课程方案,安排一次对新工艺和新技术的调查研究和一周的器件工艺流程仿真的课程设计。根据实验课程设置目标,编制“微电子工艺学课程设计指导书”,制定具体的实施方案和评价方案。拟设置的工艺设计的具体内容:利用器件仿真软件Medici和工艺仿真软件Tsuprem4,完成LDMOS和IGBT新结构的器件和工艺仿真设计,以汇报、答辩且最终以论文的形式提交。实验目的:学会利用模拟工具观察新结构的基本特性;通过实验设计掌握器件的工艺流程;在设计过程中体会设计器件结构的各个参数的折中关系和流程的烦琐性,初步建立工艺设计的思维。实践教学内容需要在教学的实际工作中不断更新,根据学生情况增减内容和调整教学大纲。实验教学测试标准:测试项目一:集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告。考核内容:对集成电路的新工艺和新技术前沿的调研。考核形式:按时提交集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告,字数不少于2000字。考核时期:课程结束2周内完成。测试项目二:工艺仿真设计和小论文撰写考核内容:结合工艺仿真软件Tsuprem4,完成LDMOS和IGBT系列新结构的设计论文。考核形式:以报告形式答辩,最终提交LDMOS和IGBT新结构的设计论文,字数不少于2000字。考核时期:课程结束1周内完成。4.专业见习。学生一方面可以利用学校学院筹建中的实验平台完成工艺相关实验,如微电子工艺实验室。主要功能是使学生初步掌握微电子器件的工作原理、工艺参数的控制方法。器件特性参数的测试分析方法、信息功能材料的制备和结构性能测试方法。内容涵盖CMOS工艺,半导体材料和器件制备工艺、LTCC材料制备和封装工艺、多芯片组件技术,MEMS传感技术及微系统构建工艺等,如微系统封装与测试实验室。该实验平台功能用于微系统封装与测试。实验内容包括各种可用于微系统封装的基板材料及其封装技术研究,系统级封装三维复杂结构的电磁场、热场分析建模、电特性、热特性快速仿真、复杂混合信号完整性分析、电磁兼容、热效应问题的认识和优化处理,封装工艺、可靠性与测试技术研究。集成电路设计实验室:集成电路(IntegratedCircuit,IC)通过一系列特定加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件按照一定电路互连集成在一块半导体单晶片(如硅或砷化镓)上,封装在一个外壳内,用以执行特定电路或系统功能的电子器件。该实验室平台主要用于集成电路设计。5.完善网络教学平台建设。充分利用学校已有的网络资源,在网络教学平台上完成课程创建和内容填充、作业功能、互动功能、阅读资源等内容;学生可以在课下参加讨论与交流、提交与查阅作业,还可以进行一对一的答疑解惑等。本文结合微电子工艺学的理论教学、实验教学与学生的自主学习,从课堂设计、课程考核标准、题库建设、实验环境建设、见习实习和网络平台建设等多方面进行课程设计。具体来说:①在课堂理论教学中,参考借鉴国内外著名高校的实施方法,制定学生课堂表现的考核标准,给出如增加课堂讨论、专题seminar、学生项目PPT展示的环节的具体实施建议,增加学生的参与度和学习热情;②期末考核中,参考借鉴国内外著名高校的教学大纲和教学重点,编写一套能极大指导学生学习的试题库和习题库,打下坚实的理论基础;③根据微电子行业的发展和我校实际,建立一整套合理的实验内容和实验体系,使学生在有限的时间内掌握微电子工艺学的优秀技术和方法;④利用仿真软件模拟实际工艺流程,完成CMOS以及BCD工艺设计;⑤利用网络教学平台以帮助学生巩固已学知识,解决难题,实现师生互动,让电子科学与技术专业的学生通过这门重要专业课学习,在掌握微电子基本理论和技术的基础上具备自主学习,独立研究,勇于创新的能力,成为有一技之长的当代微电人。 作者:吴丽娟 宋月 张银艳 雷冰 唐俊龙 谢海情 刘斯 单位:长沙理工大学 微电子论文:微电子学概论多媒体课件的设计 摘要:基于微电子学概论课程的特点,介绍了微电子学概论课程多媒体课件的设计方法与过程,从教学实际出发,精心组合多媒体中的各要素,实现课件最优化,为学生的自助式学习提供一个具有交互式功能的多媒体课件系统。 关键词:微电子学概论;多媒体;交互式 随着信息技术的飞速发展,传统的教学方式已经很难适应现代教育的需要,将多媒体技术应用到教学过程是弥补传统教学教育方式的诸多不足,提高教学效果的有效手段。多媒体课件是开展计算机辅助教学的一种基本的教学软件,其设计方法直接影响到课件的开发质量和课堂教学的实际效果。 微电子学概论课程的主要内容包括了微电子技术的发展历史、半导体物理和器件物理基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路及系统芯片(SOC)设计方法学及设计技术、微机电系统(MEMS)技术、封装技术、微电子技术发展的一些基本规律等,是一门与实际联系很紧密,形象化教学素材十分丰富的课程,将这门课程开发转化为多媒体CAI课件对提高教学效果、教学质量非常有益。 一、多媒体课件设计的指导思想 现代教育观念强调素质与能力的培养,重视学生在教学活动中的自主活动,要求将学生作为教学的主体。为此,应该把“以学生为主体,以教师为主导”作为多媒体课件设计的指导思想,把它设计成助学式的并且具有交互功能的课件[1]。此外,多媒体课件必须既符合相关课程的特点,又符合一般教学规律,且利用多媒体计算机辅助教学的多种技术手段进行设计和制作。对于微电子学概论课程,多媒体CAI课件应该满足以下基本特点: 1.微电子学概论课程中的版图技术、制造工艺、器件、封装等内容均需要演示较为复杂的图形或过程。因此,需要充分利用多媒体技术,将图像、动画、音频、文字、视频等进行合理的处理,做到图文并茂,形象生动,以有助于提高教学质量。 2.多媒体CAI课件应当有丰富的信息资源,便于扩大学生的知识面。在传统的教学中,信息来源非常有限,且缺乏灵活性、方便性和交互性;随着信息技术的发展,教师可以通过更多的渠道获得文字、图像、音频、动画、视频,甚至三维虚拟现实等多方位信息用于多媒体课件制作,使教学内容更丰富,教学方法灵活多样[2]。 3.微电子学是一门发展很快的学科,所以多媒体课件需要及时更新。由于受到教材限制,传统教学方式所覆盖的教学内容、教学深度和广度都十分有限。而多媒体技术可采用硬盘、光盘等存放教学内容,易于从互联网获取更新的信息,具有强大的可扩展性,便于教学内容的及时更新,这是传统教材所远远不能达到的[2]。 二、多媒体课件的设计制作 多媒体CAI课件制作的基本过程是:首先,用相应的计算机软件对文字、图形、图像、音频和动画等各种素材进行采集或制作。其次,根据教学大纲的要求,把教学内容编写成脚本,设计好计算机每一屏幕所要呈现的教学内容,并且把教学信息链接成网状的、非线性的教学程序。最后,用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统[1]。 目前市面上可用于多媒体应用程序创作的软件工具非常多,Authorware是一款交互式多媒体应用程序创作工具,它能够很好的支持多种格式的多媒体文件,并能够把这些多媒体文件集成到一起,起到丰富课堂内容优化课堂结构的作用[3]。通过Authorware实现微电子制造过程真实情景的再现和元器件内部载流子运动的模拟,有利于培养学生的探索、创造能力。 (一)素材的采集及制作 多媒体素材的采集和制作是CAI课件设计制作的前提。采集即收集各种相关材料如视频、音频、彩色照片等,而制作则是将多媒体素材转换为计算机所能识别形式的过程。 多媒体课件需要大量各种各样的素材,如声音、视频、图形图像、动画等等;对于微电子学概论课程而言,可有制造工艺流程录像以及版图层、封装结构、器件结构等各种各样的图形及动画。因此,素材的收集及制作需要大量的时间和各种各样的渠道,在平时应注意收集归类,以便日后方便使用。对于文本、图片资料可以用扫描仪等设备将书本内容直接扫描即可;但是对于制造工艺流程录像,则需要通过互联网获得;而一些演示器件内部载流子运动过程的动画,则需要亲自制作。但是,直接扫描和互联网得到的数据一般是非常原始的,必须经过处理过程才能用于多媒体制作。部分素材则需要采用专门软件进行设计制作,才能更好地满足多媒体课件系统的需要[2]。 (二)脚本的设计 多媒体课件软件脚本的设计应建立在对学生的学习心理和学习方式充分了解的基础上。对教学方式的描述,教学内容取舍的决定应具有很强的针对性,做到重点突出、中心明确、层次分明,并注重启发学生的思维,引导学生应用所学知识去创造性地分析问题、解决问题。因此,多媒体课件软件脚本的创作一般由教学实践经验比较丰富的教师来支持完成[2]。 (三)多媒体应用系统设计 一个助学式的并具有交互功能的多媒体课件应形成一个完整的系统,该系统在功能上应包括课件演示、动画演示、习题系统和课件管理等部分,并具有一个与之密切相关的多媒体文件集合。在完成多媒体课件素材的采集及制作和脚本的设计后,采用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统,使学生能够通过网络进行学习、作业以及答疑解惑。 三、多媒体教学课件设计总结 一个良好的多媒体课件要能够发挥教师的引导作用,充分发挥学生的主观能动性,要以学生为中心,让学生自己思考,通过丰富的课件内容去感知知识的内涵。此外,一个成功的多媒体课件更离不开教师的精心设计,使教学情境环环相扣,引导学生积极的思考,最终达到掌握知识,应用所学知识去分析问题、解决问题的目的。 多媒体课件虽然种类繁多,但其目标始终是为教学服务,优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,既要有利于教师的教,又要有利于学生的学。因此制作多媒体课件要根据课堂教学的特点遵循教学性原则、控制性原则、简约性原则、科学性原则和艺术性原则等基本原则。 四、结束语 多媒体教学提供了一种学生主动参与、师生互动、协同学习的良好环境,运用多媒体教学,具有传统教学手段不可比拟的优势。在微电子学概论课程中采用多媒体CAI教学,既节省了很多板书和作图时间,又可以借助动画、视频等多媒体技术直观地表现课程的重点、难点,使学生易于理解和记忆,取得良好的教学效果。
摘要:【目的】机械制图类课程是高校针对工科专业开设的学科基础必修课,既有投影理论又与生产实践紧密联系,如何保证机械制图类课程在线上教学过程中的质量是高校教师亟待解决的新难题。【方法】课题组针对高校机械制图类课程的线上教学模式,以苏州科技大学为例,就实践过程中存在的问题进行探究。首先,以32学时的机械专业的制图课程为研究对象,在同一任课教师和期末考试出题难度基本一致的情况下,根据期末考试卷面成绩对比分析学生在不同教学模式中对相关知识的掌握度,并以此来反馈教学效果。其次,对线上教学过程中存在的问题进行归因分析,探讨影响线上教学效果的内部及外部原因。最后,提出有效的教学改进措施。【结果】学生在传统线下教学中对知识点的掌握度更高,线上教学效果明显低于线下教学效果。根据归因分析,总结出了影响线上教学效果的内外部因素。【结论】任课教师需要改进线上教学方法并在教学过程中对重难点有所侧重,从而帮助学生理解和掌握相关知识。并从以下方面进行调整:1)打造兴趣与目标导向融合教学机制;2)创新多元化教学方法,在“互联网+”条件下构建可移动的学习系统;3)建立动态反馈与调整机制。 关键词:机械制图;线上教学;改进方法 机械制图类课程是高校针对工科专业开设的学科基础必修课,基于投影理论培养学生绘制工程图样的能力及通过阅读平面图形解决复杂空间几何问题的能力。机械制图类课程是工科生的入门课,而工程图样则是工程界的一门技术语言,学生通过本门课程的学习不仅要掌握制图与读图的技能技巧,更要养成严谨的制图习惯和精益求精的工匠精神[1]。在新工科背景下,苏州科技大学着眼于培养担当民族复兴大任的时代新人,针对不同专业特点开设了“机械制图”“画法几何及工程制图”“工程制图基础”“建筑制图”“制图基础及计算机绘图”等课程。通过将机械制图类课程与专业特点深入融合的教育教学模式,培养出创新型、复合型和应用型人才,为我国现代化建设厚植人才优势。机械制图类课程的教学目标不仅在于让学生掌握相关的理论知识,还更应注重理论与实践相结合,学用相长、知行合一,着力培养学生的创新精神和实践能力[2]。在传统的线下教学中,教师可以根据学生课堂反馈和课后作业完成情况及时掌握教学效果,改进教学方式,达到提升教学质量的目的。然而,2020年各地高校不同程度地受到了疫情影响,根据相关防疫政策,往往延期开学或无法正常开展线下教育教学工作。为积极响应教育部号召,教师采用线上教学模式,实现“停课不停教,停课不停学”[3-4]。在疫情对传统线下教学模式的巨大冲击下,如何保证机械制图类课程的线上教学质量和教学效果是高校教师面临的新挑战与新课题。本文以苏州科技大学为例,对机械制图类课程线上教学模式在实践过程中存在的问题及改进方法进行探究。 1线上教学效果反馈与归因分析 1.1教学效果反馈2022年春季学期,苏州科技大学安排学生延期返校,机械制图类课程的整个教学过程及期末考试均采用线上模式,包括QQ课堂、腾讯会议、学习通和钉钉等网络平台。以32学时的机械专业的制图课程为例,在同一任课教师和期末考试出题难度基本一致的情况下,根据期末考试卷面成绩对比分析学生在不同教学模式中对相关知识的掌握度,如图1所示。图1中的掌握度指标等于学生相关知识点的平均得分与该题总分的比值。结果显示,学生在传统线下教学中对知识点的掌握度更高,线上教学效果明显弱于线下教学效果。另外,图1中的数据还表明无论是哪种模式,学生掌握某个知识点的难易情况基本相同。例如,学生对点和直线的投影掌握程度更高,但立体的投影和剖面图的相关知识则是学习的难点,这也提示任课教师需要改进教学方法并在教学过程中对重难点有所侧重,从而帮助学生理解和掌握相关知识。 1.2归因分析课题组针对机械制图类课程线上教学模式在实践过程中存在的问题进行归因分析。首先,通过与学生进行交流,发现造成线上教学效果欠佳的内部因素主要有:1)学生在线上学习的过程中自控能力差,注意力难以集中,容易做与学习无关的事情。例如,机械制图类课程线上教学安排在早上一二节课,学生整体反馈的情况较差,经常出现打瞌睡的现象。2)缺乏实践,学生在课堂上听懂了但不会做题。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”机械制图类课程是既有投影理论又与生产实践紧密联系的课程,只有通过亲自绘制工程图样才能真正理解相关知识。3)学生缺乏空间想象能力,难以建立平面图形与空间形体之间的映射关系。空间想象能力的培养是一个循序渐进的过程,需要在实践过程中不断学习从而积累经验。其次,影响线上教学效果的外部因素包括:1)容易受到网络状态和环境的干扰,通畅的网络和安静的学习环境是保证线上教学效果的必要条件,但在实际教学过程中会受到各种不可控因素的影响。2)教师无法在课堂上提供全方位的有效监督,学生的学习环境相对自由。在传统线下教学中,教师的威信能够影响学生的认知和行为习惯,学生会有更强的约束力,从而取得更好的学习收获。3)机械制图类课程的平时作业采用线上提交照片的方式,增加了教师批改作业的难度和时间,导致对教学过程中存在的问题发现不及时。4)学生未将课本和习题册带回家,在课前没有预习或在课后没有及时复习,知识遗忘程度较高。5)机械制图类课程采用线上考试方式,额外增加了学生抄绘题目及拍照上传的时间,影响考试成绩。6)缺乏一种同龄竞争环境,造成学生学习上的懈怠。积极的竞争环境能够有效激发学生的学习动力,良好的班级氛围也有利于调动学生的学习积极性和提高集体学生的学习水平。综上所述,通过在机械制图类课程线上教学实践中发现问题、筛选问题和研究问题,不断地对教学方法进行改进和创新,不仅是提高线上教学效果的关键,还有助于提升学生在传统线下教学模式中的学习兴趣,加强对创新人才的培养。 2线上教学模式改进方法探索 2.1打造兴趣与目标导向融合教学机制是否有求知欲和学习兴趣是评价学生是否具有良好学习能力的重要指标之一。在教学过程中,提高学生对机械制图类课程的兴趣能充分激发其学习的积极性,是促进学生主动学习最重要和最良性的内在驱动力。坚持灌输性和启发性相统一,采用兴趣与目标导向融合的教学机制,在相关知识的教学过程中加入趣味元素,吸引学生注意力,增加学习兴趣。例如,采用硬纸板制作三面投影体系,在课堂上展示如何将三个相互垂直的投影面展开到同一平面,帮助学生理解三维空间与二维平面投影之间的映射关系。此外,结合一些教具,如橡皮泥、小木棍和卡片等来模拟点、直线和平面的投影,为后续知识点的学习奠定基础。此外,教师在立体的投影、组合体、轴测图和剖视图等章节的线上教学过程中,可以充分利用SolidWorks、PRO/E、CATIA和UG等三维建模软件[5-6]。通过在课堂上建模,让学生更直观、更深刻地理解掌握机械制图类课程中的重难点知识。例如,展示组合体中叠加和切割两种基本组合形式、平面立体和曲面立体的建模区别、平面与立体表面的截交线及两立体表面相交形成的相贯线的特征、斜视图和剖视图的形成原理等。这在传统线下教学中受多媒体设备等硬件条件的限制,操作相对困难,而线上教学能变弊为利,增加学生在机械制图类课程中的学习兴趣,培养学生的空间想象能力,积极调动学生的参与感,促进学生主动学习。 2.2创新多元化教学方法随着建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会的步伐不断迈进,构建网络化、数字化、个性化和终身化的教育体系对促进人的全面发展具有重要意义,能够有力地推动我国成为学习大国、人力资源强国及人才强国[7]。在机械制图类课程的教学过程中,更要依托教育信息化建设,在“互联网+”条件下进行多元化教学方法创新,这也有助于缩小区域、城乡及校际之间教育资源配置的差距,解决教育数字鸿沟问题。确保包容、公平、高质量的教育,保障全民享有终身学习机会是世界教育发展的新目标[8]。机械制图类课程在线上教学过程中也要兼顾不同地区学生的学习条件的差异,保证每位同学能更公平地参与学习和享有同等的教学资源。首先,教师可以在教学时采用录屏的方式,在课程结束后将视频分享给学生,这既有利于学生课后复习,又能弥补一些同学因网络滞后等因素造成的知识点遗漏。其次,教师可以采用微课的形式[9],针对知识点逐个击破,短时高效地实现知识框架系统化和重难点精准突破。在信息技术高速发展的新时代,教师可以将教学内容以数字资源的形式上传到网络平台,形成人人渴望成才、人人努力成才、人人皆可成才、人人尽展其才的良好局面[10]。此外,教师还可以学习AR技术,结合虚拟仿真平台,制作机械制图类课程中的三维模型,增强学习的趣味性和互动性,形成一个可移动的学习系统。 2.3建立动态反馈与调整机制中国特色社会主义教育始终围绕立德树人这一根本任务,学校要始终坚持以生为本,为党育人、为国育才,教师则要坚持教书和育人相统一,尤其是需要更主动地关心学生的学习和生活状态,让学生得到真心的关爱和真诚的帮助。为了更好地帮助学生克服机械制图类课程线上学习过程中存在的困难,教师可以建立动态反馈与调整机制,具体实施方案包括:1)在课程开始前抛砖引玉,提前一天给学生分享教学资料,督促学生提前预习,有助于学生在课堂上更积极地响应教师。2)完善考勤制度,课前、课中采用线上打卡方式,鼓励学生参与课堂讨论。3)在课堂中加强教学互动,可以借鉴微课的核心思想,以分组的方式让学生参与教学,提前布置教学任务,规定各组学生在5min~10min内讲解一个知识点或者某个作业题,巩固学生对知识的理解。4)加强平时作业练习,以练促学、以练促思、学思结合、重在反馈,及时了解学生对知识点的掌握情况,查漏补缺。5)“学而时习之,不亦说乎?”教师在每节课开始之前对上节课的内容进行简要回顾。6)可以采用思维导图的方式,帮助学生梳理各个知识点之间的内在联系,努力做到在传播知识的每一堂课上循循善诱,春风化雨。 3结论 本文以苏州科技大学为例,重点剖析了高校机械制图类课程在线上教学模式实践过程中所存在的问题,并提出了相应的改进措施与创新方法,以切实提高线上教学质量。相关经验还可以为机械制图类课程传统线下教学方法的创新和改革提供借鉴和参考,同时为创新型、实用型、复合型的工程技术人才培养提供新思路。 参考文献: [1]刘晓娟,解继红,曲晓华.伟大建党精神融入机械制图课程思政建设[J].科教文汇,2022(2):91-94. [3]李小娟.“停课不停学”背景下线上教学的机遇与挑战[J].南方农机,2020,51(11):169-170. [4]焦建利,周晓清,陈泽璇.疫情防控背景下“停课不停学”在线教学案例研究[J].中国电化教育,2020(3):106-113. [5]李杨,刘国锋.“机械制图”与“三维CAD”相结合的教学模式探析[J].南方农机,2021,52(11):144-145. [6]姜涛.如何在机械制图教学中运用现代化教学手段[J].科技风,2021(19):71-72.[7]教育信息化“十三五”规划[J].中国信息技术教育,2016(Z2):2-3. [8]国务院印发《国家教育事业发展“十三五”规划》[J].教育现代化,2017,4(38):8. [9]邓显玲,黎泽伦,吕中亮.微课在高校“工程制图”课程教学中的应用研究[J].南方农机,2021,52(19):175-177. 作者:姚琴 高建洪 蒋全胜 杨勇 单位:苏州科技大学机械工程学院
电子设计论文:基于教学的电子设计论文 1教学特色 (1)电子设计实践能力提高班的课程系列化、模块化、层次化。(2)以实践教学为主,突出实践,实现“玩中学,学中玩”“做中学,学中做”。(3)拓展学生的知识面,补充实践学时,丰富课余生活,形成学生的特长和个性。(4)培养学生的学习能力,促进学生创新、创业、就业能力的提高。(5)全面培养学生的实践能力,培养企业需要的电气信息类拔尖人才。 2教学计划和内容 电子设计实践能力提高班的教学计划分为三个阶段,课内总学时数108课时,全年安排36周,每学期18周,周学时数为3课时,教务处教学计划单列组班。第一阶段:电工电子认知阶段,完成12学时教学计划内容(见表1)。第二阶段:集中实验能力训练阶段,完成42学时教学计划内容。集中实验能力训练以AVR单片机为载体,通过编程实现单片机的各种功能。AVR单片机是目前最新的单片机系列之一,拥有丰富的片内硬件资源,功能强大,可靠性高,功耗低,在业界得到迅猛发展和广泛应用。集中训练环节以ATMEGA128A芯片构成实验系统,完成21个实验项目的训练(见表2)。第三阶段:分组分项目综合训练阶段,完成54学时教学计划内容。学生分组,每组2~3人,自由组合,自由选择项目类别,采用命题作文的形式完成一个典型电子产品的设计、组装、实验和调试(见表3)。 3组织方式 学校教务处每年下达单列教学计划,电子设计实践能力提高班招生名额为30人,招生工作在大一下学期进行,全校理工类专业一年级本科生各科成绩合格者均可报名参加考试。电工电子实验中心负责组织初试和复试,初试主要考查学生的基本实验技能,初试通过后,在网上公示名单;对初试合格学生进行复试,复试采用面试形式,主要考查学生的非智力因素及合作沟通能力,确定最终录取名单并在网上公示。电子设计实践能力提高班的教学安排在大二上、下两个学期,上学期完成基础能力训练,下学期完成综合能力培养,总学时数为432课时,其中课内108课时,课外324课时,由电工电子实验教学团队分阶段分梯度完成。 4运行管理机制 电子设计实践能力提高班的学生来自学校不同学院、不同专业,为方便教学,同时不影响学生的正常学习,提高班教学时间一般安排在18:00~21:00。要求教师具有良好的敬业态度和较强的奉献精神;要求学生既有浓厚的电工电子实验兴趣,又有强烈的责任心和担当力;为了不影响常规教学,提高班的实验教学设备、实验元器件、材料需单独购置和准备,不宜与常规教学设备共用;要求教师深入开展实验教学改革,采用自主研究式、探索式实验模式,培养学生玩中学、做中学的能力;引入退出机制,允许不适应这种教学模式的学生退出,学生退出后不能获得相应的学分;引入新的评价机制,学生的成绩由综合实验报告和电子作品综合评定,所得学分与其他选修课学分价值相同。 5实践效果 2013年5月,经过报名、初试和复试,我们在全校范围内选拔了40名学生进入电子设计实践能力提高班。在培养过程中,有4名学生不适应提高班的教学模式和教学方法,申请退出,其余36名学生经过近一年的培养和训练,从不适应到适应,从被动学习到主动学习,从孤立学习到相互启发式学习,学生发生了明显的变化:(1)主动学习意识明显增强,综合实践能力得到提高。(2)团队合作意识明显增强,文献检索和应用能力得到训练。(3)学生自主参与、自主选择、自主设计、自主实践能力得到充分施展。(4)现代电子产品设计、组装、调试、综合实验能力增强,作品不断增加。(5)学生参加电子科技创新活动的热情高涨,对自己的学习提出了更高的目标。 6结束语 电子设计实践能力提高班经过近一年时间的实践,探索构建了提高学生电子设计实践能力的教学新模式,在教学目标、教学计划、教学内容、组织方式、运行管理机制等方面取得了有益的经验,为我校培养拔尖创新型电气信息类人才创建了一个新的实践教学平台。 作者:彭珞丽彭端蒋力立梁远博陈安陈灵敏杜宇上单位:广东工业大学 电子设计论文:学科电子设计论文 1学科竞赛的组织 1.1确定赛事和参赛项目全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一,权威性不言而喻。只有在这种211和985高校都参加的比赛中取得好成绩,才能真正说明我校的人才培养质量,才能真正做到与这些重点高校一起同台竞技。 1.2对学生的选拔与培养我院的赛前准备工作分为基础培训、模块训练、真题训练三个阶段。在组织管理、赛前指导、正式竞赛等方面做了大量的工作。整个电子设计竞赛的培训包含三个内容。首先是选拔与基础培训,时间是2012年10月中旬到2013年5月。主要工作内容是挑选有兴趣的同学参加培训,学生的热情很高,共有70个多名学生报名,我们利用学生课余时间,给学生讲解Multisim,proteus软件仿真,MSP430单片机,模拟电子电路和数字电子电路知识、各种常用的传感器介绍等基础知识;并布置学习任务,让学生相互学习,相互促进。第二个内容是电路常用模块训练。暑假集中训练。挑选出6组共18名较优秀的学生,每组选好方向,分为控制组,高频组,电源组等;利用暑期进行严格的训练。电源模块,单片机最小系统,D/A与A/D,键盘与显示,各种放大器模块,传感器模块等进行设计与制作。第三个内容是真题训练。对第二阶段挑选出来的4组共12名秀学生,要求每组根据自己的方向做一两个往届的题目,边做边发现问题、解决问题。渐渐熟悉大赛流程和一些应对方法策略。在竞赛的四天三夜里,学生废寝忘食,承受了常人难以想象的压力。所有的困难都必须是三人小组共同去面对、解决。他们靠的是扎实的理论基础和集体的力量,分工协作,相互支持,相互激励,攻克一个个技术难关,完成作品。 1.3参赛的组织与管理独立学院对学科竞赛的重视程度,将直接影响到对学科竞赛的管理及最后的比赛成绩。学科竞赛其实也是一项科研项目,需要必要的硬件经费来制作参赛作品,因此如果学校、系部领导如果充分重视学科竞赛,那么在参赛经费上提供较充分的保障。目前独立学院基本形成学科竞赛项目负责人制,由学院领导任项目负责人,由院领导组织教师具体执行学科竞赛的日常组织工作。从前述的学科竞赛组织中,我们可以看到,完成一项学科比赛的整个工作是一个系统工程,指导教师的实际工作量是非常大的。 2电子设计竞赛方面的经验与问题 我院此次参加竞赛的学生,均是基础相对较好,热爱电子技术、喜欢动手的学生,尽管如此也反映出了我院学生动手能力较弱,理论基础较差,综合运用知识(特别是独立设计电路)的能力差的弱点;同时也反映出我院教师实践经验的不足。由于目前荆州无专业的电子元器件市场,购买元器件只能到武汉购买,并且元器件要在多个门市才能购置齐,从荆州到武汉乘班车当天往返难度很大,而且器件每次都要向实验中心和教务部门申请,才能购买,机动性不够,很不方便,对竞赛造成很大的影响。通过参加竞赛我们总结和积累了一些经验: 2.1加强基础工作在平时的教学中,加强学生创新设计思想的培养,广泛利用课内外时间培养学生的动手能力,加大综合设计性实验开设,调整电子信息课程体系,注重各主干课程间的关联,特别加强电子技能与工艺的训练。加大经费和实践条件的投入,扩大开放实验室。 2.2强化相关实践科目的学习电子设计竞赛以应用设计为主要内容,涉及电子工艺、模拟电路、数字电路、单片机应用、可编程逻辑器件、EDA工具软件和PCB制作等相关科目。虽然参加电子设计竞赛往往以大三、大四学生为主力军,但是相关课程的学习从大二就已开始,所以应指导学生有的放矢地强化相关科目的学习,夯实理论基础,积淀科技文化底蕴。 2.3引导学生成立电子兴趣小组有相当一部分学生对电子设计是有兴趣的,甚至部分学生在高中时就展现出这方面的天赋。学校应提供场地和仪器,开展电器维修、仪器维护、院级电子设计竞赛等小组活动,普及学生科技创新活动,同时也为特长生展示个人才华提供了舞台,使他们中的骨干成为日后参加全国大学生电子设计竞赛的主力军。全国大学生电子设计竞赛已成为目前我国高等学校中规模最大的电子专业课外科技活动之一,有较大的社会影响力。我院将在实践中不断总结经验,通过电子设计竞赛来提高人才培养质量。但是独立学院在学科竞赛中毕竟是从低起点开始起步,参与时间不长。相比于其他高校仍有相当大的差距,独立学院仍需看清形势,坚持不懈的开展学科竞赛的组织与管理工作,坚持下去必会受益无穷。 作者:李相敏单位:长江大学文理学院机电与信息工程系 电子设计论文:基于教学改革的电子设计论文 一、以竞赛为契机推进实验教学改革 竞赛时出现的问题,说明了传统教学中还存在的很多问题,如重理论轻实践、重分析轻综合、重继承轻创新等,学生以被动的方式进行学习,这种模式已不适应科技迅速发展的要求,不适应创新人才培养的要求,为了加强学生自主创新能力、综合运用知识能力和综合实验能力的培养,我们应该在实践教学环节方面进行改革,以进一步提高和改善实践教学质量。 1、实验课程内容改革从历届电子竞赛试题看,其知识面涵盖了无线通信、应用电子、传感器、仪器仪表和自动控制等专业内容,而且每一届竞赛的内容也在不断更新、设计指标要求也越来越高。随着电子工业的高速发展,其相应的生产技术的更新换代非常快,高校电子信息类实验课程应紧跟电子工业发展的趋势,注意将新器件、新技术、新知识及时引入,时刻保持实验教学内容的先进性,才能使学生知识面得到及时更新。因此,在实验课程内容改革中,要以提高学生综合能力为目的,教学内容要注重机械电子、嵌入式系统、计算机控制等方面的新技术、新方法的传授与应用,在教学中注重引入先进的教学手段,提高教学效果。(1)将EDA技术渗透到模拟电子技术实验、数字电子技术实验和电子工艺实习等课程的每一个教学环节中。在实验教学改革中,注意借助EDA技术开展理论、实验一体化教学,进一步丰富实验教学内容。在模拟电路实验教学中引入MULTISIM、PROTEUS等软件对电路进行仿真,可调用虚拟元器件和虚拟仪器仪表,搭建电路模型,仿真出真实电路的结果,同时还可以设置各种元件故障进行仿真,从而观察不同故障情况下的电路工作状况,以论证设计的正确性。在数字电路实验中引入支持硬件描述语言的可编程逻辑器件及其开发软件,在EDA软件平台上用硬件描述语言HDL完成设计,可自动实现硬件系统的编译、仿真、编程下载等工作,尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程是在PC电脑端完成的,使复杂数字系统设计自动化成为可能。电子工艺实习是我校继模拟和数字电子技术理论课程和实验课程之后的重要实践课程,在课程中引入AltiumDesigner电路板制板技术,让学生在2-3周的时间内投入全部的精力完成典型电子电路的系统设计、安装和调试,从而掌握电子制造工艺的基础知识和电子产品生产的全过程。该课程对培养学生综合应用电子技术基础知识解决实际问题的能力起到巩固和促进的作用。通过以上课程的学习,使学生具备电子设计的基本技能。(2)开设创新性开放实验项目,加强学生工程设计能力的培养,全面培养学生的自主学习意识和创新能力。创新性开放实验项目是指在实验课程教学计划之外,由学生自主选择并在教师指导下,自己动手进行的具有较强实践性和创新性的实验项目。学生以创新性和实践性为选题原则,内容涵盖单片机、无线通信、传感器、DSP、嵌入式系统、PC计算机、自动控制等方面技术的应用,选题可来源于教师的科研课题或工业生产、生活实际中迫切需要解决的实际问题。整个项目训练过程中教师只作方向性指导和项目的验收答辩,从立项、设计、制作、调试完善到撰写报告等均由学生自主完成,项目的完成能既可以充分地发挥学生实验的自主性,还可以实现实验方法手段的多样性、实验过程的探索性等,可以全面培养学生的自主学习意识和创新能力,使学生能获得全面的电子系统设计技能,也使学生在训练的过程中能够接触到更多的新材料、新技术、新工艺、新方法,从而进一步开拓学生的思维,促进创新潜能的发挥。开放实验项目训练既为学生参加大学生电子设计竞赛做好准备,也为毕业后参加工作奠定良好基础。 2、实验教学模式的改革(1)建立开放实验室,将传统的集中实验教学方法,改为开放式实验教学。让学生自由选择实验时间,并根据自己的专业和爱好选择实验内容,做自己感兴趣的实验,这样有助于学生创新能力的培养和提高。在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还配备单片机开发板、DSP开发板、可编程逻辑器件开发板、嵌入式系统开发板、逻辑分析仪等实验设备,为学生进行综合设计性实验和开放创新性实验提供实验场地和仪器设备。成立电子课外创新兴趣小组,吸收在电子设计方面有兴趣和特长的同学加入到兴趣小组中,兴趣小组成员到开放实验室进行开放创新实验,不仅可以方便的使用实验室的仪器和设备,还可以拥有相对固定的实验场所,兴趣小组的成立不仅方便了成员之间的交流和沟通,还能吸收个别同学参与到实验室的日常管理中来,协助开放实验室教师做好实验室管理。(2)通过网络资源共享为学生远程网络学习创造条件。远程网络学习将是未来信息技术的重要发展方向,信息技术在推动教育信息化的过程中有着重要作用。我们以电工电子实验教学示范中心建设为契机,建立中心网站,提供各种教学资源,如课程信息、多媒体教学课件、例程、参考书目、教学视频等,部分教师还可建立个人教学主页教学信息,学生可随时随地访问中心网站,获取需要的资源。学生还可以通过QQ、飞信等即时通信工具与教师双向互动,及时解决实践中遇到的问题。(3)举办校内电子设计竞赛,让更多的学生参与课外创新活动。借助校园科技文化节的大舞台,每年举办一次校内电子设计竞赛,为电子设计爱好者提供施展技能的平台,激发他们的学习兴趣,同时也为参加省、国家大学生电子设计竞赛选拔队员做准备。校内竞赛完全按照省或国家的竞赛形式进行,在校领导和相关部门的支持下,使校内电子设计竞赛成为我校科技文化节的特色项目,让更多的学生参与到课外创新活动中。 二、实际效果 1、近年来我校学生参加部级、省级电子设计竞赛中取得了丰硕的成果,获奖等级和获奖率在粤西地区参赛院校中名列前茅。①2010年9个参赛队获得广东省大学生智能家居专题竞赛二等奖三项,三等奖两项。②2011年9个参赛队获得全国大学生电子设计竞赛广东赛区二等奖四项、三等奖两项。③2012年10个参赛队获得广东省大学生智能家居专题竞赛一等奖三项,二等奖二项,三等奖三项。1个参赛队获得全国大学生飞思卡尔智能车竞赛华南赛区三等奖一项。④2013年10个参赛队获得全国大学生电子设计竞赛广东赛区二等奖三项、三等奖两项,3个参赛队获得全国大学生飞思卡尔智能车竞赛获华南赛区三等奖三项。⑤2014年4个参赛队伍获得全国大学生飞思卡尔智能车竞赛华南赛区二等奖一项,三等奖一项。 2、促使学校学风不断好转通过参加电子设计大赛,培养了学生们利用互联网查阅资料的能力、电子系统设计能力、实际动手能力、表达能力等。使得原来不爱动手做实验的学生,变得会学习会做。提高了学生专业学习的自觉性,许多学生由此戒掉了多年玩网络游戏的陋习,促使学风不断好转。 3、以点带面,全面发展选定以单片机、嵌入式系统应用作为突破口,使学生能够通过单片机、嵌入式系统应用设计制作中,自主学到更多与系统相关的电路设计、软件开发和算法理论等多方面的知识,同时也带动相关课程的学习,起到以点带面、全面发展的作用。 4、经过电子设计大赛的锻炼,指导教师的理论知识和实践经验互相渗透和补充,业务素质在科研能力和组织能力上都有了很大提高,尤其是工程实践能力和实践经验有了更大的提高,使他们能够在日常的教学和科研中发挥更重要的作用。 三、结束语 总之,大学生电子设计竞赛为学生施展才能提供了机会,同时也推动了电子信息类实验课程教学的改革。随着教学改革的深人开展,实践教学质量将得到不断的改善和提高,这又将竞赛推至更高的层次。培养创新人才是高等学校的长期任务,为此我们将不断地探索不断地研究,努力提高教学水平和教学质量。 作者:莫琦单位:广东石油化工学院 电子设计论文:会企校合作的PLD电子设计论文 1项目设计案例化 培训内容的确定,结合职业岗位定位,选择与实际电路产品相关的案例,面向应用,因用而学,学以致用。以丙级为例,其具体案例如:(1)时序逻辑电路设计与制作:设计制作一个数位电子钟。(2)组合逻辑电路设计与操作:①半加减法器;②具有智能控制的2to4译码器;③具有优先权的4to2编码器;④4to1多任务数据选择器;⑤1to4多任务数据分配器。(3)CPLD设计与应用:①电子骰子控制;②二位数计时器;③红绿灯控制。 2培训的组织实施 培训的实施采用面向职业岗位,以工作任务为引领,教学做一体的项目教学法进行培训授课。如表2,即为实用丙级的实施方案示例。 3培训的鉴定认证 培训的鉴定认证,是参照台湾嵌入式系统发展协会的职业能力认证考核标准,制定出包括PLD电子设计专业知识和职业技能兼具的鉴定认证系统,从专业知识和工程实践技能两大模块分别进行考核鉴定。在实用丙级中,专业知识模块由100道选择题组成,由在线测试系统(OSTS)从题库中以随机方式产生,以考核学员对专业知识的掌握。而实践技能的考评,主要包括组合逻辑电路的设计与操作、时序逻辑电路的设计与制作、综合逻辑电路的设计与应用以及数位逻辑功能的模拟与纪录等四个项目,规划为二个阶段来进行:第一阶段主要考量学员对于传统数位逻辑电路的设计及制作能力,其中包含逻辑化简、电路设计、电路板规划、组件辨识及焊接等能力;第二阶段则考量有关CPLD的设计与应用能力,包含功能分析、工具使用、电路设计、程序撰写以及功能模拟纪录等能力。 4结束语 随着超大规模集成芯片的发展,PLD电子设计自动化应用越来越广泛,在减少电路板的体积,产品的更新速度方面显示出极大的优越性。目前将其运用于设计电路产品已经成为一个主流,掌握PLD技术也成为电子设计人员的迫切需要。我们研究的培训鉴定认证方案,其创新之处在于:(1)系统方案是以行业协会的职业能力认证为标准,衔接行业最新技术,直接面向企业的需求,凸显了面向职业培训的所学即所需的特色。(2)台湾的电子产业在业界比较领先,在长三角地区也有大量的投资。基于台湾行业协会的培训认证,在外资企业,尤其是台资企业有较高的认可度。(3)数位逻辑设计能力认证按照实用级、专业级、专家级逐次递进,可分别面向不同的需求开展培训。 作者:汤朝霞单位:苏州工业职业技术学院 电子设计论文:基于教学改革的电子设计论文 1.电子类实验教学的现状 电子设计竞赛要求学生对电路设计、低频、高频、数字电路、单片机控制、通信、电源设计、PCB板制作等知识要熟练掌握,目前电子类实验教学的现状为[1-3]:(1)电子信息类课程设置不够合理。我校参赛学生大多是二、三年级学生,他们中有一些专业课程开设滞后,学生专业知识缺乏,不少学生不能根据竞赛题意准确、合理地设计方案。(2)实验教学内容长期不变,业界流行的设计软件、产品跟现有的教学内容部分脱节。(3)将理论知识应用于实际的能力较差。部分同学不能运用所学知识分析问题、解决问题,不能运用理论知识对系统电路进行周密分析,在系统联调中出现问题很难准确地判断故障点,不能独立解决问题。(4)部分学生动手能力、实践技能不扎实。在组装连接电路时,布局不太规范,电路走线随意,考虑问题不全面。有些学生对仪器使用、焊接等操作不太熟练。(5)综合能力较差。不会写设计报告,对单元电路论证缺少系统分析,对系统电路论证缺乏逻辑性。报告格式、文档编辑不规范。 2.电子类实验教学改革方案 电子设计竞赛不仅能够反映学生综合能力,也基本反映出一个学校的教学水平,特别是实践教学水平。针对竞赛中暴露的课程设置、实践内容、综合能力等方面的问题,我们应对电子类实践课程体系、教学内容与教学模式进行改革与探索。 2.1电子类课程体系和教学内容改革方案大学生电子设计竞赛试题的内容涉及电子、通信、传感与测试、控制和计算机科学等学科类课程。对这类专业电子信息类课程应分为5个模块开设:(1)电子信息类公共基础课程模块公共基础模块包括电子技术与计算机技术基础课程,其中电子技术部分课程主要有:电路、模拟电子技术、数字电子技术;计算机部分课程主要有:C语言、微机原理、单片机原理等;通过加强这些课程的教学,为学生以后相关专业课程的学习奠定了坚实的电子技术和计算机软硬件技术知识基础,也是学生参加电子设计竞赛所必备的基础知识。该部分课程的学习应从第一、第二、第三学期开设。(2)现代电子技术课程模块电子技术的快速发展主要体现器件的不断更新,其中经历了从电子管到半导体晶体管、从晶体管到集成电路及超大规模集成电路、从线路连接关系固定的常规集成电路到连接关系可变可编程逻辑器件等几个阶段。我们应将可编程逻辑器件、VHDL硬件描述语言和ARM控制器等课程构成现代电子技术课程模块。该部分课程的学习应从第三、第四学期开设。(3)无线通信技术类课程模块无线通信类题目基本每届赛题中都有,也是IT界所必备的知识。该课程模块主要包括信号与系统、高频电子线路、通信原理等课程;该课程应从第三、第四、第五学期开设。(4)测控技术类课程模块测控技术类课程模块主要包括传感器及检测技术。自动控制原理、计算机控制等课程。该课程应从第三、第四、第五学期开设。(5)电子电路仿真软件课程模块目前电子技术发展迅速,要借助先进的虚拟仿真软件对设计的电路先期进行电路仿真,将对电路设计方案起到了至关重要的作用;该课程模块主要有:CandencePCB制作软件、Proteus、Multisim、TINA、Labview及电源设计软件等。 2.2教学模式改革方案要想在短期内完成上述课程的讲授和实践部分,我们必须要从学生选拔、教师选拔、学生学分认定、教学内容变革、教师工作量考核、学生管理等各个方面进行一整套完整的改革方案,让选拔出的学生要有很好的绩点,教师要有较高的教学业绩点,同时学生正真从竞赛准备中能力得到提高,将来就业社会认可度高。要充分发挥大学生科技创新基地、校企共建联合实验室等平台作用,为创新性人才培养提供坚实的基础。 3.结束语 大学生电子设计竞赛在推动电子信息类课程建设、引导高校在教学中培养学生的创新能力、协作能力和工程实践能力,提高学生根据具体设计任务指标进行电子设计制作的能力起到了非常重要的作用,在多年的实践教学改革中,我校不断提升对电子设计竞赛的重视程度,并对拔尖创新人才培养体系进行全面的改革,我校从首届全国大学生电子设计竞赛开始参加,多年来取得了许多项全国一等奖、二等奖,并获得过最高奖“索尼杯”,获奖面广、参与学生多,我校毕业生得到了社会的一直好评。 作者:杜月林王峰单位:南京邮电大学实验室建设与设备管理处 电子设计论文:基于教学改革的电工电子设计论文 1实验教师队伍不稳定,实践技能有待提高 在传统的实验课程中,教师每年工作量尽管很大但是重复的较多。随着电子信息技术的飞快发展,电工电子设计的教学要求也在不断变化。教学改革必须与时代同步才能满足用人单位对学生的需求。这对教师和学生都提出了较高的要求。教师需要不断的进修学习才能适应电工电子设计课程的教学要求。目前高校中实验教师队伍不稳定,人员待遇不高,很难吸引高素质人才。实验教师的业务水平和专业技能需要不断的提高才能满足日新月异的电子信息发展趋势。稳定的实验教师队伍是实践教学发展的基础,只有在保障了教师的基本生活条件和社会地位前提下,才能使教学质量得到稳步提升。 2课程内容增多和课时压缩之间的矛盾 随着国家中长期教育发展与改革纲要的落实,高校的社会定位越来越明确。高校近年来不断的扩大招生人数,我国的高等教育已经从传统的精英教育阶段进入大众教育阶段。学生的本科专业范围越来越宽,需要开设的内容范围越来越广,分配给各个课程的课时会减少,电工电子设计的课时也在不断的压缩。与此同时针对电子信息类专业的教学内容却在不断的增多,这对教学工作提出了严峻的挑战。 3电工电子设计实训课教学改革的探讨 3.1研制实训套件针对教学套件陈旧的问题,组织实验教师研制实验套件。每个实验教师带三名学生,完成套件的设计、加工焊接和调试。鼓励学生跨专业组队。充分发挥不同专业的优势,设计出贴近生活的实用套件。通过采用研制的实训套件进行教学,提高了学生的参与积极性,取得了一定的教学效果。研制实验设备是针对电工电子设计课程教学需要的产物,在实验的教学改革过程中发挥了重要的作用。实验教师在套件研制的过程中学习了新的知识,提高了自身的专业素质,同时也培养了一部分学生。 3.2提高实验教师技能电工电子设计课程要求实验老师既要具有完整的理论体系和实践经验,还要求深入浅出的将理论和实践结合起来。工程训练中心充分认识到教师队伍培养的重要性,不断组织相关的学习培训活动,包括基本实验技能培训、业务能力提升培训和科研能力培训。提高了实验技术人员的知识、技能,保持实验室建设和发展的生机与活力。 3.3突出学生主体地位传统的实验课程课时不连续,每节课必须完成对应的操作,学生的自主时间非常少。电工电子设计课程课时连续,时间集中在一两周内。要求突出学生的主体地位,压缩教师的理论授课时间,增加讨论答疑环节。在保证学生的自主时间的基础上,教师在教学内容上要适当引导。首先选择入门型的套件,让学生先深入进去,再适当递进式的增加难度,使学生在掌握知识的同时也获得一定的成就感。最后学生可以根据个人兴趣自主选择提高性套件,既保证了教学受益面也让优秀的学生可以学到更多的知识。 3.4健全课程考核机制实训课程的考核不能仅仅依靠实训报告和一次的实训结果来进行考核。把课程考核分为套件验收部分和设计答辩部分。可以使考核贯穿于整个教学过程,有利于优秀的学生脱颖而出。课程考核的套件验收部分主要考查学生的焊接能力、对基础知识的掌握情况、对电子设计中遇到问题的解决方法的掌握程度和常用的调测仪器仪表的基础知识。对于电子信息类专业学生的要求较高,需要了解基本原理和使用方法。答辩部分主要考核学生的表达能力和对作品的掌握程度,同时也是一个很好的交流学习机会。通过两级考核模式可以促进学生的学习热情,激发学生对专业课的学习兴趣。 4结论 在分析电工电子设计课程的特点基础上,针对现行电工电子设计课教学中存在的教学套件陈旧、实验教师队伍不稳定实践技能有待提高、和课程内容增多与课时压缩之间的矛盾等问题,通过自制实训套件、提高实验教师技能、突出学生主体地位和健全课程考核机制,有效的提高了教学质量,在实际教学中取得的较好的效果。今后在工作中还需要进一步实践探索。 作者:景宁波尚长春柴钰单位:西安科技大学工程训练中心 电子设计论文:EDA技术下的电子设计论文 1EDA技术的概念 EDA技术的提出给整个电子设计行业带来了巨大的冲击,除了为行业的发展提供了技术和标准的依靠,更成为电子设计的巨大潮流。当前世界电子设计发达的国家和地区对于EDA技术的应用越来越普遍,EDA技术的应用方式和领域正得到不断地开发和扩展,在电子设计行业方兴未艾的我国更应该将EDA技术作为一个突破口,通过对EDA技术的应用研究和功能拓展来提升电子设计的水平和质量,使电子设计工作找到更为系统和科学的技术体系支撑,在普及和推广EDA技术的基础上,实现电子设计向更深的层次和更广的范围发展。 2EDA技术的优势 2.1EDA技术的应用范围广 当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程,EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流,实现无障碍编程,同时也会使编程具有更高的保密性。 2.2EDA技术的可靠性高 EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷,并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中,便于在电子设计中进行管理,有利于实现电子设计中对风险的有效控制,大大提升了电子设计的可靠性。 2.3EDA技术的普适性好 EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用,并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点,这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。 2.4EDA技术的效率高 EDA技术可以实现多任务并行,通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升,实现了对传统电子设计的超越,达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。 3EDA技术的流程 3.1EDA技术的源程序 EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译,形成规范的VHDL格式文件,这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制,在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理,一般检验图形或文字编辑的错漏。 3.2EDA技术的逻辑综合 通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘,该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作,其结果与功能基本保持一致。 3.3EDA技术的目标器件 逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等,在指定的目标器件中进行配置,产生下载文件,之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑,因此能够保证时序结果的精确性。 4EDA技术的应用 本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例,来阐述EDA技术应用的要点。 4.18255A端口及构造体说明 该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚,定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚,其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部,都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。 4.2构造体进程 构造体进程主要包括如下两个:一是,读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时,从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是,写进程工作就是在片选信号和写信号有效时,将总线上的数据信息写入到bus-out总线上,便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。 5结语 EDA技术的发展是电子设计工作的前提,在电子市场发展的大潮下,必须在电子设计中更加全面地运用EDA技术,使电子设计的效率和质量得到提升,这样才能确保电子设计系统性、集成性目标的实现,为电子设计工作的发展找到基础和出发点。 作者:魏娜王慧莹单位:东北农业大学成栋学院 电子设计论文:应用型本科人才的电子设计论文 1对电子设计竞赛的认识及我校取得的成绩 竞赛的特点在于努力与课程体系和课程内容改革密切结合,与培养应用型本科人才紧密结合。全国电子设计竞赛要求选手们有扎实的基础知识,较强的实践动手能力,同时还要积极创新。竞赛题目要求既涉及理论设计、实际操作,又着重考核学生综合运用基础知识进行理论计算和实际涉及制作的能力。因此电子设计竞赛对促进教育思想的转变和电子类专业课程体系以及教学改革,特别是对完善与强化实践性教学环节,培养工程能力起到了独特的推动作用。我校近几年在该项赛事成绩非常突出,连续第五年荣获“优秀组织学校”的荣誉。在2013年的大学生电子设计竞赛中我校学生在竞赛中表现出色,获得全国一等奖2项、二等奖3项,北京赛区一等奖5项、二等奖15项、三等奖10项,在参赛的31所北京高校中,我校获奖总数名列第二。取得如此好的成绩,和我们学校重视实践环节,以培养应用型本科人才为目标是分不开的。 2培养应用型本科人才所采取的措施 我校作为一所非“211”高校之所以能取得如此优异的的成绩,和以下几个方面是分不开的。 2.1制定政策,促进竞赛 近年来,我校先后制定了《本科生素质拓展学分实施办法》《本科生学科竞赛管理办法》等政策性文件,对在竞赛活动中取得优秀成绩的学生和指导教师进行表彰和奖励。学生参加竞赛获奖可以获得素质拓展学分,该学分是本科生获得毕业资格的必要条件。同时所得学分可以替代公共选修课程、专业选修课程或集中实践环节部分的学分。教师指导学生获奖后也可以得到表彰和奖励,并且将其作为教师聘任、职称晋升等方面的考核指标。这些政策的实施,充分调动了学生参加各类竞赛活动的积极性,激发了教师指导学生的热情,推动了我校大学生各类竞赛活动的蓬勃发展。因此我们学校在大学生电子设计竞赛中取得优异的成绩是水到渠成的。 2.2积极开放实验室,提高学生实践动手能力 为了提高学生的实践动手能力,学生有更多的时间待在实验室,教务处制定实施了《教学实验室开放管理办法》,该办法的实施为培养学生的实践能力,提高实验室的设备、场地等资源的利用率,规范有序地做好教学实验室开放提供了强有力的支持。学生通过参加实验室开放项目可以获得素质拓展学分,通过学分的激励,促使更多的学生走进实验室。激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,为学生创新精神和实践能力的培养提供宽广的平台。开放实验室使电子设计竞赛与学生科研训练融为一体,使学生的实践与创新能力得到锻炼的同时,也为参加电子设计竞赛提前做好准备。 2.3积极组织素质拓展活动,造就实践创新沃土 学校制定了《本科生素质拓展学分实施办法》(主要途径:学科竞赛、学术论文、专利或软件著作权、各类认证资格考试、实验室开放项目、科研训练等),并在教学计划中列出每位学生在校期间都要完成4个学分。素质拓展学分是必修学分,学生未能完成,不能毕业。在“办法”中将大学生参加各级各类竞赛列为学生获得素质拓展学分的重要途径。每年学校都要组织学生竞赛,如2013年我们就组织学生参加了80项竞赛,取得了优异的成绩。其中获奖人数。由于学校积极组织课外创新实践活动,营造了大学生创新实践氛围,每届全国大学生电子设计大赛学生都能够积极参加。 2.4修订本科生培养方案,突出实践教学环节 具有工程实践能力、创新设计能力的应用型本科人才的培养模式优秀是要培养学生的工程实践能力、创新设计能力和工程素养。要达到这个目标,就必须大力加强实践教学环节,建立与课程体系相配套的实践教学体系。为了增强学生的实践能力,学校不断修改教学大纲,修订本科生培养方案,改进实践教学体系,将课堂教学与实践课程合理搭配,将综合实践课程、实践能力培养和素质拓展相结合,按层次、分阶段实施实践教学改革。目前,在工科专业中,实践教学的比例已占到1/3。我们还建立了以学生为主体,以教师为主导的实践教学理念,确立了以培养能力,提高素质的实践教学观念。 3结语 大学生电子设计竞赛为学生施展才能提供了舞台,同时也推动了“分层教学、分流培养、分类成才”的人才培养模式下实践课程教学改革。组织学生参加全国大学生电子设计竞赛取得优异的成绩,检验了我校在培养应用型本科人才所采取的措施是卓有成效的。但改革创新是永无止境,新技术、新知识不断涌现,如何适应新的变化,培养出应用型本科人才是摆在我们面前的长期任务。为此,我们将不断地探索、努力提高管理水平和教学质量。 作者:裴鹏斌单位:北方工业大学教务处 电子设计论文:高校学生电子设计论文 1.培养计划的修订 1.1集中实践教学环节去消一些效果不好、由学生自主联系、分散实习的课程或减少学分,减少一些效果不好的课程设计、毕业设计学时或改为完成设计作品学分制。为了让学生拥有对一个电子产品从设计、开发到成品的全过程能力,除一般的实验、课程设计、毕业设计外,可重点开设电路图与PCB制作、C语言编程、单片机设计、电子设计等综合技能训练项目。 1.2形成系统教学将大学生学科竞赛的培训与辅导教学内容纳入课程学分系统中,形成系统的教学计划,为提高学生电子设计创新能力及参加全国全省大学生电子设计竞赛奠定基础。 1.3学分的替代制度建立学分免修、替代制度,将学生专利、学术论文、竞赛获奖等纳入学分免修、替代等制度中,促进学生参摘要:针对当前高校电子信息类专业学生电子设计能力不强的现状,提出了从课程体系、教学内容、实验内容、实验环节的改进方法,为培养提高大学生实践创新能力提供参考。与创新研究的积极性。 2.教材改革与建设 要鼓励教师选用国内外优秀教材,鼓励教师编写有校本专业特色的教材,体现专业特色、行业特色和学校特色。对电子信息类专业来说,出版编写一些实用性强、有工程项目应用实例的实践教材是非常有必要的,如电子综合设计实例与辅导、电路原理图与PCB设计实例、单片机设计实例辅导等等。 3.课堂与实验教学改革 在课堂教学中要积极推动课程教学范式的根本性转变,在基础课程中可探索包班制、分级制、分层制、挂牌上课等基础课程综合改革,逐步实行教考分离。在学科基础课、专业课中实施任务驱动、基于问题、合作学习、案例教学等研究性教学方法,积极探索各种理论与实践互动的教学方式,培养学生的自学能力、研究能力、合作能力。对一些与电子设计能力培养关系密切的课程的课堂与实验教学可作以下一些偿试。 3.1将与计算机操作关系密切的如“单片机原理及应用”、“电路原理图与PCB设计”等理论课放在电子交互教室(机房)上课,在教学中将理论教学与上机实训内容交替进行,强化教学效果。 3.2探索慕课等网络助学平台教学方式。分清教师讲与学生学的内容,在网上可布置课外学生个人学习内容、探究式学习内容、拓展性学习内容,提高学生自主学习能力。一些选修课、方向课可借助网络课堂等形式开设。 3.3实验项目尽量与实际电子设计工程项目结合起来,真题真做,促进“教、学、做”相结合的“理论实际一体化”教学模式。 3.4实施教考分离,以机考替代纸质考试,或实施以设计作品为主的课程成绩评分制度,促进实践动手能力的提高。 4.实践环节的改革 通过对电子信息类大学生就业岗位能力要求的调研,合理制定学生的专业技能标准,明确职业技能考证要求,优化实践教学环节,提高实践学分,从基本素质、基础技能、专业技能、综合训练四个步骤及素质拓展、基础技能、专业技能、专业综合能力、综合实习和创新实践六个模块构建实践教学体系。对一些效果不好的课程设计报告、毕业设计论文学分评定制,可改成以课程设计实物作品、毕业设计实物作品、发表的科技论文、获得的知识产权(专利)证书、学科竞赛获奖证书等为主的成果学分评定制;一些分散的学生自主生产实习、毕业实习可改为教师带队制的集中实习;有条件的高校可建设校内电子焊接加工生产线,使之成为具备电子路线设计、加工、生产、测试全过程功能的电子设备校内生产实习基地。 5.课外学科竞赛教学 大学生学科竞赛是促进提高创新实践能力的重要载体,要建立一套与教学培养计划相辅助的学科竞赛教学体系,适当开设一些电子设计类知识的公选课、必修课,成立学生电子设计兴趣小组(社团),提供开放的活动场地,在教师指导下开展日常的电子设计活动,鼓励并辅导学生进行科技、知识产权申请等学术研究活动,活跃校园学术研究气氛,也为大学生电子设计竞赛打下基础。 6.职业证书考证教学 职业技能证书是为了适应用人单位工作的客观需求。在教学上一定要强化与职业考证相关的实践性教学环节。可将职业技能考证培训内容整合到相关教学课程及实验内容中,减少课外考证辅导的教学学时。建立校内电子工程师考证、电工考证、电子CAD考证点并设立网上辅导平台,开放考证训练的实训场地,提高电子工程师、板级工程师、电工等考证学生的持证率。 7.小结 电子信息技术具有很强的工程应用实践性,培养创新应用型人才是高校的社会责任,通过构建人才培养模式、优化实践能力培养方案,改进教学方式,强化创新实践教学,提高大学生的教育教学质量,为社会经济发展服务。 作者:楼然苗单位:浙江海洋学院 电子设计论文:大学生自主创新与电子设计论文 1研究思路与方法 1.1队伍建设充分调研成绩好的兄弟院校的实际做法,结合我校实际,成立了校竞赛组委会和校教练组,并由主管教学副校长给校聘教练颁发教练证书。组委会主任由主管教学副校长担任,副主任由教务处处长和实验中心副主任担任,教练组组长由热衷实践教学、长期担任竞赛教练的教师担任,组织历届电子设计校聘教练及各学院教练以及有关实验课程老师,成立研究小组。研究教练队伍建设的可行性、可操作性方案,使教练队伍可持续、稳定发展,使学科竞赛良性运行。 1.2成立校学科竞赛实训基地为进一步推动学校科技实践创新活动的有效开展,本着解放思想、敢于创新的精神,加大研讨,深入研究,探索加强学科竞赛等实践教学相关工作的新思路、新举措和新制度,切实落实本科人才培养根本任务,成立了校学科竞赛实训基地,设立研究基金及改革研究项目,以全校本科教学大讨论为契机,以项目研究为驱动,将学生的科技实践创新活动纳入日常教学工作中,与课堂教学有机融合,与实验内容紧密结合,创新实验教学方法,形成学生创新活动的长效机制,保障学生大面积受益。 1.3自主创新实验室及题库建设依托与国际知名公司联合的实验室成立了3个大学生自主创新实验室,成立了13个俱乐部,5~8组/个俱乐部,3人/组。针对历届电子设计竞赛题目以及我校培训题目、内容等,与时俱进,紧跟各类题目技术发展方向,建设各类题目题库及设计方案指南,并将题目题库及设计方案指南在学生科技创新活动中应用,培养学生创新能力,扩大受益面,做到电子设计竞赛活动不断线。学生在竞赛基地及自主创新实验室活动的部分场面如图1所示。 1.4参赛学生选拔机制改革历届参赛学生选拔是通过理论考试与面试相结合的方式,这种方法带来的弊端很多,主要表现在选人不准、意志力看不清、半途逃避等,给竞赛培训带来了困难,浪费了其他同学锻炼的机会。在总结历届电子设计竞赛组织过程中出现的这些关键问题的基础上,对组织、选拔、组队培训、参赛等过程与管理体制进行了完善,要求各实验室结合课改、课外兴趣小组等形式对有兴趣的学生进行课外科技创新训练,记2学分,形成长效机制,对创新能力强、能吃苦耐劳且意志力坚强的学生推荐到校竞赛实训基地进行强化训练,取得了明显的效果,其具体选拨参赛学生机制如图2所示。 1.5培训指导思想与方法教练队伍、竞赛基地、题目题库等健全后,重点应落在学生课外的培训中,其培训指导思想为积极认真参与,丰富学生科技活动,推动教学改革与课程建设。建立科学有效的培训体系,培养学生提高专业理论水平、工程素质及创新能力,锻炼学生意志品德,树立协作精神。方法路线为:(1)培训内容有针对性、继承性和前瞻性。(2)培训分阶段进行,兼顾知识梯度与受众面。(3)注重基础知识与基本技能的培养。(4)强化综合技能培养,激发创新能力。(5)注意培养协作精神与竞争意识。 2实践教学内容与竞赛知识点融合,建设实践教学体系 针对学科竞赛特点及知识点,在学校实践教学体系总框架下,对实践教学内容进行了改革,研究、探索实践教学内容与电子设计竞赛有机结合的新的实践教学体系。其中面向本科生开设了电源设计、功率电子设计、自主创新实验等选修课程,在电路实验中增加了电阻、电容、电感元件的简单测量,模拟电子线路实验中增加了程控增益放大器的设计,射频电子线路实验中增加谐振放大器的设计,数字电路实验中增加FPGA设计,微机原理实验要与单片机有机结合,增加DDS信号产生设计、输入输出控制设计等内容。实践教学内容与电子设计竞赛有机结合实践教学体系初探如图3所示。 3结合改革内容具体培训及发现的问题 经有关实验课程内容改革实施,加之各实验室教师选拔,推荐到竞赛实训基地进行培训的学生,经一个月单人单组基本知识点强化培训与实践,结合每个学生硬件、软件设计能力特长,3人一组组队,每队再根据3人综合特长,选择1-2个竞赛题目方向,进行系统训练,训练题目难度、技术要求、设计步骤与方法等严格按照国家竞赛要求进行。训练作品之一如图4所示;组队培训的具体内容与培训中发现的问题如表2所示。 4成效 4.1实验课受益面学生从认知到研究、从单元到系统,对实验内容和模式给予高度评价,认为在电工电子实验中心真能学到很多知识,知识和能力得到全面提升。全校80%以上专业和90%的近万名/年学生四年中均受益。实现了“大面积成才,强化优秀生培养,促进拔尖生脱颖而出”分类培养目标。 4.2竞赛实训基地受益面在实训基地,学生自由组成科技兴趣俱乐部更加活跃了创新氛围,常年在俱乐部参加课外自主创新实践活动达500余人,出现了课外实验室的场地难求局面,寒暑假“俱乐部”也是灯火通明。涌现了一批优秀的本科生及其科技作品,低年级学生被高年级的创新作品深深吸引,90%学生参加各类竞赛和科技活动,把竞赛实训基地、俱乐部及自主创新实验室作为第二课堂。 4.3参赛成绩我校选拔了25支队伍参加了2013年的全国大学生电子设计竞赛,其中获全国一等奖7个,二等奖3个,获陕西省一等奖14个,二等奖7个,三等奖3个。全国一等奖成绩名列第四,其中一人获瑞萨特别奖。2013年竞赛成绩与2011年相比有了明显的提高,如表3所示。 5结语 经过一年多将大学生自主创新实验、电子设计竞赛内容与实践课程内容有机融合,以及竞赛实训基地的创建与竞赛机制的改革,取得了一定的成绩,但这些成绩与兄弟院校如华中科大、电子科大、东南大学等相比,还存在较大差距,还需要不断地向兄弟院校学习,找差距、探方法,使大学生各种创新设计及竞赛活动持续发展,扩大受益面,力争成绩再上一层。 作者:周佳社任爱锋苏涛王新怀郭涛闫卫利单位:西安电子科技大学电工电子实验中心 电子设计论文:大学生电子信息与电子设计论文 一、电子设计竞赛组织、培训和管理模式 (一)暑期赛前培训阶段经过中期培训以后,按照比赛要求让学生自愿组队。在队内,队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向,对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间,分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围,赛前半月进行模拟比赛演练,严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后,准备好相关的仪器和器件,并让学生进行有针对性的准备。 (二)赛后工作在学生完成参赛作品测试后,召集指导老师和参赛学生召开专门会议,对本届比赛的作赛后总结,总结本次比赛题目涉及的知识点,完成项目时的不足之处,以及今后努力的方向。最后,并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存,传承给下一届的学生作为参考。 二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革 通过组织学生参加大学生电子设计竞赛,发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题,我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。 (一)理论和实践并重,不断完善课程体系和教学内容根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容,我们对课程体系和教学内容进行了调整,调整主要内容有三个方面,第一,理顺各门课之间的衔接关系,做到教学内容知识宽但不重复。些外,为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术,我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程,分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二,在重视理论教学的同时,加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外,还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课,在实习环节增加了《综合设计》实践环节,让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三,由于可编程器件的不断发展和应用,对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中,我们增加《数据结构》等程序设计类课程,以加强对学生程序设计能力的培养。 (二)实践教学体系改革根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索,我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系,实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面,对于基础性和设计性实验,我们规定了必做内容和选做内容;对综合性和创新性实验,我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样,对学生即达到某一实验目的的共性训练,又实现了对学生的个性化培养。 (三)不断丰富教学方法和教学手段,提高了教学的质量和效率除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外,我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中,对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作,我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段,不仅提高了教学质量和效率,而且节约实验成本和实验室的有效利用率。 三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设 大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求,原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台,我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标,建成了7个实验平台:高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度,为最大限度地发挥实验室的效能,除实验教学所安排的时间段外,其他时间段面向所有学生开放,这种管理方式,保障了多元化实践教学模式的正常运行。 四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设 大学生电子设计竞赛题目有类型较多,涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中,教师会接触到各种各样的知识和技术,在指导竞赛过程中,教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野,每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导,教师在参与实践的过程中,不断积累经验,吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助,而且也会慢慢找到自己的研究方向,并充分运用以往的研究经验,形成清晰的学术观念,逐渐地提高自己的科研能力。因此,竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。 五、结语 多年参加大学生电子设计竞赛经历,推动完善了我校电子信息类专业课程体系和教学内容,增强了师资队伍工程应用能力和科研能力,促进了实验室建设以及创新型人才培养。近几年来,我校电子信息类专业人才培养质量的不断提高,充分说明了教学改革取得了很好效果。 作者:王金庭单位:湖北经济学院法商学院电子工程系 电子设计论文:开放实验室电子设计论文 1什么是创新开放实验室 创新开放实验室的建设目的就是为学生提供一个平台,让学生在理论学习的同时,还能得到实践能力的锻炼,同时,通过将课堂所学知识运用到实际之中,使学生能更好的理解书本所传颂的理论知识,可以避免传统填鸭式教学而造成的“高分低能”现象。创新开放实验室绝不仅仅是课堂教学的辅助或从属,而是理论学习的开拓和升华,是现代化教育培养高素质人才的至关重要的一环。电子设计创新开放实验室主要针对电子技术、信息工程技术、自动化技术和数字控制技术等实践性和应用性较强的专业,面向企业需求提供满足行业实际需要的技术型和专业型人才,其特点就是理论知识和实践能力结合紧密,在教学、管理、实践的过程中,重视学生的动手能力,培养学生的创新意识。近几年,有部分高校开始探索新的教育方法。广泛开展各种创新科技活动和电子设计比赛,不仅充分利用实验室资源,发挥了电子设计创新实验室的重要作用,还加强了学校与学生、学校与企业、企业与学生之间的交流,让学生得到了更好的锻炼,真正体现了素质教育的理念。 2创新开放实验室存在的主要问题 2.1实验设备落后 电子设计实验室对培养学生动手能力、应用知识能力、开发设计能力和实际操作能力具有非常重要的作用,而实验设备是发挥实验室教学功能的基本保障。然而,有部分高校对实验设备的重视不足,导致实验室中仪器设备没能得到及时的更换,仪器陈旧、落后,部分甚至损坏却没有专人来维修。落后的仪器设备根本无法满足教学的需要,延误实验进程,大大影响了实验室发挥其本来价值。此外,电子设计的有关实验存在一定危险性,陈旧落后的实验设备也是安全隐患之一,可能会威胁到教师和学生的人身安全。 2.2缺乏有效的管理 目前,创新开放实验室正处在边探索边建设的阶段,很多高校都存在着实验室管理不到位的问题。根据调查,有部分高校的实验室平均使用率不足60%,而大型电子仪器设备的利用率更低。这就说明我们的实验室资源没有得到有效的利用。究其根本,仪器设备的购置计划不合理、教学和科研实验的安排脱节、及其仪器设备的管理模式与方法落后是主要原因。此外,实验室和相应院系之间的工作不连贯也是常见问题之一。不到位的管理工作会导致各实验室不能进行有效的动态化管理,工作缺乏条理,还会出现人员编制混乱,资金周转出现纰漏等一系列失误,最终将影响实验室发挥其的本来功能。 3有效的建设措施 3.1加强硬件建设 要想学生能够快速提升实践能力,除了学生努力学习之外,实验室的硬件条件也是必须配备齐全的。为了让学生能够有更好的学习环境,应专门划分出一处建筑作为实验室,室内学习用具齐全,网络等多媒体设备完整。同时,根据电子设计的专业要求,应购置常用电子仪器等专业设备。另外,为了保证各实验室能够正常运行,实验设备要有专人定期维护和管理,从而保证各仪器设备能够正常的运行,提高其有效利用率。在实际的工作中,为了有效的开展对电子仪器设备的维修工作,并避免在维修中造成不必要的损失和时间的浪费,要求维修人员要熟悉相关电子仪器设备的基本工作原理,并掌握一定的维修技巧。教师在教学过程中也应该要求学生仔细了解、分析仪器设备发生故障时的现象和使用情况。只有这样,才能保证实验室能够充分发挥其价值,为学生提供锻炼的平台,也减少因实验操作错误而造成的人身伤害。 3.2严格管理制度 为了实现实验室制度的有效落实与监督,必须组建创新实验室管理队伍,保障创新实验室的开放时间及学生日常管理。为了让学生得到充分的锻炼,可以在开放创新实验室的学生中选拔具有优秀组织能力和领导能力的高年级学生作为实验室主管,低年级学生作为助管,共同对实验室进行日常管理。不仅避免了实验室和相应院系之间的工作脱节,还提高了学生的综合水平。 4建设创新开放实验室的重要意义 电子设计创新开放实验室是电子信息专业重要的教学内容和学生组织,对于培养学生的实践能力和创新能力具有重大作用,设立实验室的优秀环节是实践教学,致力于培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高端技术技能型人才,是探索新的教育方法,真正实现素质教育的重要一步。 5结语 电子设计创新开放实验室可为电子专业的学生提供实践动手能力培养的空间,有助于理论教学和实训教学的有机结合,促进实践教学水平再上一个台阶。我们在创新开放实验室方面的建设起步较晚,还有很多不足。只有对实验室及学生进行合理的建设,才能达到预想的目标,相信在各方努力下,必定能将实验室建设工作推向崭新的阶段,激发学生的学习热情,挖掘学生的创新意识,提高学生的综合素养。 作者:周春阳单位:沈阳工程学院自动化学院 电子设计论文:大学生专业电子设计论文 一、电子设计竞赛组织、培训和管理模式 (一)成立电子设计兴趣小组阶段 成立电子设计兴趣小组的目的是为那些学有余力的同学提供一个拓展课程和专业知识场所,创造一个同学们进行电子设计交流的机会。兴趣小组活动以教师为主导,学生为主体,在老师的指导下采用高年级学生带低年级学生的方式,常年开展活动。对于一年级的同学,主要是提高他们程序设计能力;对于二年级同学,提高他们单元电路的设计、安装、调试以及单片机开发和应用的能力;对于三年级同学,主要提高他们系统电路的设计、安装和调试能力。电子设计兴趣小组对队员的进入和退出要求不作严格规定,有兴趣有毅力的学生会坚持下来并认真完成任务,跟不上的学生就会自动退出。 (二)中期培训阶段 在每年的3月初,正式启动参加全国或全省大学生电子设计竞赛相关工作。因成立电子设计兴趣小组的目的之一是为电子设计竞赛培训后备力量,所以参赛学生主要在电子设计兴趣小组中产生。这个阶段培训的主要内容是在电子设计兴趣小组活动项目的基础上,对单元电路、单片机小系统和EDA小系统应用进行设计、制作和调试。培训时间在每周的周末,每周培训结束后,指导教师会布置一些项目让学生做,并在下一次课前检查学生的完成情况。在6月底,教师根据每次任务的完成情况进行筛选,并最终确定暑期培训队员。 (三)暑期赛前培训阶段 经过中期培训以后,按照比赛要求让学生自愿组队。在队内,队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向,对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间,分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围,赛前半月进行模拟比赛演练,严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后,准备好相关的仪器和器件,并让学生进行有针对性的准备。 (四)赛后工作 在学生完成参赛作品测试后,召集指导老师和参赛学生召开专门会议,对本届比赛的作赛后总结,总结本次比赛题目涉及的知识点,完成项目时的不足之处,以及今后努力的方向。最后,并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存,传承给下一届的学生作为参考。 二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革 通过组织学生参加大学生电子设计竞赛,发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题,我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。 (一)理论和实践并重,不断完善课程体系和教学内容 根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容,我们对课程体系和教学内容进行了调整,调整主要内容有三个方面,第一,理顺各门课之间的衔接关系,做到教学内容知识宽但不重复。些外,为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术,我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程,分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二,在重视理论教学的同时,加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外,还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课,在实习环节增加了《综合设计》实践环节,让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三,由于可编程器件的不断发展和应用,对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中,我们增加《数据结构》等程序设计类课程,以加强对学生程序设计能力的培养。 (二)实践教学体系改革 根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索,我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系,实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面,对于基础性和设计性实验,我们规定了必做内容和选做内容;对综合性和创新性实验,我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样,对学生即达到某一实验目的的共性训练,又实现了对学生的个性化培养。 (三)不断丰富教学方法和教学手段,提高了教学的质量和效率 除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外,我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中,对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作,我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段,不仅提高了教学质量和效率,而且节约实验成本和实验室的有效利用率。 三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设 大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求,原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台,我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标,建成了7个实验平台:高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度,为最大限度地发挥实验室的效能,除实验教学所安排的时间段外,其他时间段面向所有学生开放,这种管理方式,保障了多元化实践教学模式的正常运行。 四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设 大学生电子设计竞赛题目有类型较多,涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中,教师会接触到各种各样的知识和技术,在指导竞赛过程中,教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野,每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导,教师在参与实践的过程中,不断积累经验,吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助,而且也会慢慢找到自己的研究方向,并充分运用以往的研究经验,形成清晰的学术观念,逐渐地提高自己的科研能力。因此,竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。 五、结语 多年参加大学生电子设计竞赛经历,推动完善了我校电子信息类专业课程体系和教学内容,增强了师资队伍工程应用能力和科研能力,促进了实验室建设以及创新型人才培养。近几年来,我校电子信息类专业人才培养质量的不断提高,充分说明了教学改革取得了很好效果。 作者:王金庭单位:湖北经济学院法商学院电子工程系 电子设计论文:基于过程的电子设计大赛论文 1赛前准备 统一思想,明确目的.大学生电子设计大赛是考察在校大学生专业知识和实践能力的综合型竞赛,是检验学校办学能力的高水平竞赛,同时保证参加大赛的同学能通过大赛这一平台有所收获和进步.指导教师通过比赛积累经验,实现比赛在学校可持续发展,实现以赛促管、以赛促学、以赛促改.大学生电子设计大赛组织过程分为宣传、动员、报名、培训、筛选、强化、竞赛、奖励、总结.赛前准备包含赛前组织和赛前培训.赛前组织包括人员组织、经费组织、设备与耗材组织,赛前培训是对学生进行针对性高强度模拟训练,赛前精心准备是竞赛成功的一半,让每位指导老师和同学在电子设计大赛赛前、赛中、赛后都有所收获. 1.1赛前组织 1.1.1人员组织 学校成立电子设计大赛领导小组.全国大学生电子设计大赛和省级大学生电子设计大赛轮流隔年举办一次,领导小组是常设机构,负责电子竞赛组织、管理、协调工作.电子设计大赛领导小组组长一般由主管教学副校长担任,副组长由学校教务处处长和相关学院院长共同担任,办公室主任由电工电子实验中心主任担任.办公室设在实验中心,负责处理大赛日常事务,成员包括指导老师、实验员及大赛相关人员.电子设计大赛领导小组负责相关部门协调和政策落实和大赛组织和宣传,负责参赛人员管理和学生培训,负责赛前制定培训计划收集整理资料,负责与赛区组委会联络和大赛专项经费管理,负责元器件及耗材保管、整理、发放、采购和培训竞赛场地管理,负责培训竞赛后勤保障和学生管理.电子设计大赛人员组织包含指导老师的组织和参赛学生的组织.强有力的指导老师团队是电子设计大赛取得成功的基础.随着技术发展,大赛专业知识广度和深度不断加深,题目更加新颖贴近生活,包括电源类、控制类、无线收发类、仪器仪表类等,涉及电子技术各领域和方向,对指导老师综合素质和能力提出了更高要求.指导老师需要精通模拟电路、数字电路、高频电路,精通51单片机和熟练运用CORTEX-M3嵌入式系统、CPLD/FPGA可编程逻辑器件、DSP数字信号处理器等,有丰富的实践经验和极强攻坚能力.根据实际情况组建指导教师团队给学生全方位的指导,充分发挥指导教师特长,取长补短,相互学习,共同提高.参赛学生是大赛主体,加强宣传,吸引更多同学参与大赛,同时保证竞赛质量和水平,经选拔合格或任课老师推荐才能正式报名参加.大三学生知识结构和实践能力强于大二学生,选拔时以大三学生为主,适当选取大一、大二学生保证后备力量,组成电子设计大赛参赛队伍.通过学校宣传、领导小组动员、辅导员讲解,使参赛同学全方位多角度了解电子设计大赛的意义和目的,对就业和成长的帮助,调动学生竞赛积极性和热情. 1.1.2经费组织 电子设计大赛经费使用原则:预算清晰,专人管理,专款专用,合理使用,厉行节约,保证运行,各项开支在预算内完成,开支与预算一致.经费来源分为学校年度预算和校内部门筹集,用于电子设计大赛基本运行和指导教师课时补贴.基本运行包含报名费、管理费、电子元器件及耗材采购添置、竞赛期间餐费及其他杂费.指导教师课时补贴指赛前教师培训课时费、竞赛期间指导教师补贴.电子设计大赛经费不含教师差旅费和竞赛获奖后学校发放奖金,赛后根据政策另行拨付. 1.1.3设备耗材组织 大赛设备耗材专人管理,专人采购,统一分配;培训类耗材由培训教师提出计划统一采购. 1.2赛前培训 电子设计大赛赛前对学生的培训是学生提高的重要过程,很大程度上决定了比赛成绩.指导教师根据历年竞赛内容和特点,结合自身特长制定详尽的培训计划和方案.大三学生知识相对全面但实践应用能力较差,没有系统设计经验,知识点孤立难以将各门课程融合到一起,大二学生专业知识结构不完整,认识片面,指导教师根据学生实际情况因材施教做出个性化的培训与辅导,使培训效果达到最佳.培训分两个阶段,时间5~6周.第一阶段(3~4周)采用集中授课与实际制作相结合的方式,第二阶段(2~3周)采用三人一组半开放自主设计的方式.第一阶段包含模块电路分析、设计、调试、制作、参数测试、基本仪器使用及报告书写,对往届比赛重点模块电路进行有针对性专题讲座和制作.重点模块有电源电路、信号调理与运算放大电路、传感器与微弱信号检测电路、信号发生电路、通信电路、电压与频率转换电路,单片机最小系统、人机交互电路、数据采集电路、驱动电路等.设计报告内容包含:摘要,叙述优秀技术、实现方法与发挥;系统设计方案,叙述方案选择、系统结构、实现方法;硬件电路设计与分析计算,叙述硬件电路原理、计算、设计与实现;软件设计,叙述软件程序思想、流程、实现方法与重点程序;测试结果与分析,叙述测试仪器、测试方法、测试结果、数据分析;总结与展望,总结题目完成情况、存在问题与展望.第一阶段使学生掌握基本模块电路,对电子设计进一步了解和认识,优秀学生脱颖而出,具备冲击奖项实力,指导教师对这部分同学重点关注,毕竟指导教师精力有限,不可能面面俱到,拿奖也是一项重要而艰巨的任务.第二阶段3人一队进行赛前热身.按比赛要求自主设计,锻炼同学们系统分析与设计、制作与调试、参数测试、团队分工与协作能力.每队由3名同学自愿组合组成,1名同学负责软件编写,1名同学负责硬件制作,1名同学负责报告撰写.实际比赛有很多突发情况需共同讨论、共同参与、共同应对、共同解决.指导教师可以根据以往题目特点、内容和难度自行设计题目,也可以直接选择往届典型题目.第二阶段模拟训练展现了各队水平和能力,也暴露存在的问题,指导教师根据每队实际情况进行赛前辅导. 2赛期管理 比赛前2~3周,组委会发放比赛用单片机和开发平台,提前让参赛队熟悉开发环境,赛前一周公布本届电子设计大赛可能用到的元器件测试仪器,指导教师团队根据公布元器件清单估计本届比赛可能出现的题目和用到的模块.指导教师对器件进行分析,列出本次大赛可能用到元器件详细清单,交器件管理员清理汇总,不足部分立即准备和采购,采购应确保器件质量,排除器件质量问题带来的故障和干扰.参赛队在赛前调试好竞赛场地仪器设备,查看元器件清单结合指导老师分析对新器件和不熟悉模块进行搭建与调试,为比赛正式开始做好准备.4天3夜的电子设计大赛开始后,第一天选择题目、设计方案与具体电路,领取元器件及耗材,不足的元器件汇总立即采购.第二天完成软件编写和部分模块电路搭建.第三天完成软硬件联调和报告书写.第四天完成参数测试,有能力的同学完成发挥部分设计. 3赛后总结 大学生电子设计大赛推动了教学改革,提高了教学水平,促进了教学的科学管理,但也存在很多难以解决的问题.例如很多高校以拿奖为目的,重视结果而忽视过程,学生受益面太窄;指导教师综合素质和能力要求高,压力大,有能力的教师愿意搞科研不愿意搞竞赛,缺乏制度上的规范和鼓励;大学生电子设计大赛成了学校与学校指导老师的比赛,甚至指导老师直接代替了学生直接参与比赛;但无论如何最终学生是比赛的最大受益者. 作者:晏勇单位:阿坝师范高等专科学校物理与电子科学系 电子设计论文:大学生电子设计大赛论文 一、目前电子设计大赛教学中存在的问题 (1)学生掌握的专业知识参差不齐,而电子设计所用的集成芯片种类型号繁多,学生必须学会自己查阅资料,尤其要会查阅英文资料。 (2)学生虽有一定的动手能力,但容易仅凭经验拿到元器件直接在电路板上进行焊接,往往导致功能测试时纠错困难。随着计算机技术的飞速发展,学生利用计算机仿真软件进行硬件原理图的设计是发展的必然趋势。 (3)学生制作出的电子作品外观布局多样,如何将设计好的电路进行科学PCB制板能力制板,才能方便焊接,且减少相互干扰,是设计最终成功的关键。 (4)学生在焊接技术不够娴熟,使得电子作品调试不能完全达到要求,焊接的好坏,直接关系到电子产品或制作的质量。为了取得好的赛绩,必须着力培养学生电子设计制作的综合能力,即查阅资料、硬件原理图的设计、电路板的布线与制作、焊接功能测试能力。其中硬件原理图的设计能力的培养是教学中的突出难点。 二、Proteus硬件仿真技术改革电子设计大赛教学内容 电子设计大赛采取理论教学与制作训练结合的集训思路对学生进行指导。理论部分进行模块化分解包括:基本元件;传感器;集成芯片部分。教师按此分类进行模块化理论教学,学生通过模块来构建自己的知识结构,形成个体独特的知识体系。制作训练部分包括:电子仪器和Proteus仿真软件的使用;常用的基本单元模块的设计和制作;综合电子制作训练。理论教学和制作训练在时间安排上遵循交替进行原则,并增加了Proteus硬件仿真技术的应用。Proteus是英国Lab-centerelectronics公司于1989年开发的一款电路仿真软件,拥有丰富的元器件、各种虚拟仪器、图形化的分析功能,现已在全球50多个国家得到应用,广泛应用于高校的大学生或研究生电子学教学与实验以及公司实际电路设计与生产。Proteus主要由两部分组成:ISIS原理图设计仿真系统;ARES印制电路板设计系统。硬件原理图的设计能力是困扰学生的突出难题,也是保障电子设计制作成功的重要前提。因此,在电子设计大赛中将主要应用Proteus软件的ISIS原理图设计仿真系统辅助教学。Proteus软件硬件原理图设计及仿真的具体步骤为:新建设计文件并设置图纸参数和相关信息;放置元器件;对原理图进行布线;利用ISIS提供的电气规则检查命令检查原理图,调整原理图布局;电路运行调试。 三、Proteus硬件仿真技术在电子设计大赛中的教学实施 Proteus硬件仿真技术作为一种先进的教学手段,贯穿应用于电子设计大赛的理论教学和制作训练教学全过程。 1.Proteus硬件仿真技术在理论教学中应用Proteus软件提供了很多种类的虚拟仿真工具,包括探针、虚拟仪器、信号发生器、仿真图表等。Proteus软件的虚拟仿真模式包括交互式动态仿真和基于图表的静态仿真。采用虚拟演示实验的方法,将Proteus仿真技术引入电子设计大赛理论教学环节,教师可以通过多媒体展示电路的仿真情况,形象地讲解电路理论及原理,使学生清晰观察到电路运行的现象、信号波形以及各种参数曲线,从感性上加深对电路原理与性能的理解,直观地掌握教学内容,提高教学的效果与效率。以非门电路组成非对称型振荡电路为例,电路的基本工作原理是利用电容器的充放电。当输入电压达到非门的阀值电压Vth时,非门的输出状态发生变化。因此,电路输出地脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。通过Proteus软件的交互式动态仿真方式,采用虚拟示波器输出电路中的四处节点波形,从波形结果发现:非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,输出脉冲宽度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通过调节R和C值,可改变输出信号的振荡频率,改变C实现输出频率的粗调,改变R实现输出频率的细调。 2.Proteus硬件仿真技术在制作训练中应用 制作训练采用循序渐进的方式进行,制作训练初期主要是电子仪器和Proteus软件的使用;从制作训练中期开始,需针对常用的基本单元模块进行设计与制作;制作训练后期,以往届赛题和模拟赛题为训练内容进行综合电子制作。通过分析往届赛题发现,计数显示电路的设计训练是赛前培训的重点之一。现以一款数字显示倒计时定时基本单元电路的设计为例,该电路适用于各种需要定时的场合,如电话定时、路灯定时、某一种状态或过程控制定时等。按照Proteus硬件原理图设计步骤,电路主要由计数脉冲产生电路、减法计数与数字显示电路组成。其中计数脉冲产生电路可以由NE555芯片按照多谐振荡电路进行接线,也可以由简单的门电路产生,还可以由运放电路产生,此处简要地用矩形波信号源表示计数脉冲输入信号。减法计数与数字显示电路主要由可预置4位二进制可逆计数器U1(74HC193)、U2(译码/驱动CD4511)、U3共阴极七段数码管组成。R2与C1组成预置数电路,在通电瞬间对U1(74HC193)进行预置数9。之后,U1的4脚每接收到一个负脉冲,U1计数一次并减一,数码显示由9变成8,当定时时间一到,显示器显示0,并且U1的13脚TCD输出一负脉冲,由该信号驱动各种执行元件,如晶体管、晶闸管、继电器、光耦合器等。本电路作为一款通用基本电路,只需稍作改动就可实现多种功能,例如需要进行两位数显示,只需改用两片74HC193分别对个位和十位进行计数,再用两片CD4511驱动两位数字显示即可;如果需要实现倒计时定时报警功能,只需利用U1(74HC193)的13脚TCD作为触发信号连接驱动蜂鸣器的执行电路即可。采用Proteus硬件仿真技术,在原理图设计阶段就可以进行评估,验证所设计的电路是否达到要求的技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路的性能最优化,大大节省了设计时间与经费,提高了设计效果和质量。 四、Proteus硬件仿真技术在电子设计大赛中实施的效果评价 1.Proteus为电子设计大赛提供了多媒体教学平台 Proteus软件为理论教学提供了先进的实验、演示和电路分析。教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对电路的影响,帮助学生突破抽象的难点知识的理解,形成扎实系统的知识体系。 2.Proteus为电子设计大赛提供了虚拟实训平台 Proteus软件所提供的一系列元件库,既能实现实验箱固定模块的验证功能,还能根据教学内容进行调整,整个过程不受时间、空间限制,突破了传统实训室的局限性,克服了学校经费不足和仪器设备不足对教学指导的困扰。 3.Proteus为电子设计大赛提供了创新平台 Proteus软件提供的硬件仿真功能,为电子设计大赛注入了活力,培养了学生科学的电子设计方法,有效地提高了学生针对实际问题进行电子设计制作的能力以及创新发挥的能力。 五、结语 Proteus以其强大的互动硬件仿真功能,给电子设计大赛提供了一个电子设计的教学平台、实训平台和创新平台,提高了电子设计大赛指导的效率,为当今电子类专业的教学改革提供了强有力的手段,但在教学实施过程中仍需明确:坚持Proteus虚拟演示为手段,深层理解电子理论为目的;坚持Pro-teus硬件仿真技术为手段,实际制作为目的。 作者:谢富珍单位:新余学院机械工程学院
汽修专业论文:汽修专业职教论文 1建立高素质的实践教师队伍 迁安职教中心依托行业优势,积极加强教学团队的建设,全面提高师资队伍的整体水平。一方面提供丰厚的物质条件,积极引进高等学校汽修专业的优秀毕业生充实教师队伍。年轻教师的加入,为学校带来了先进的教学理念和专业知识,为教学注入了活力。同时,学校还从企业聘请具有丰富实践经验的专业技术人员为我们教学做指导,经常邀请专家来校为师生做讲座,并在专家的指导下修正汽修专业的培养目标及教学计划,用企业发展的技术现状来开拓我们的教学思路。另一方面,对学校原来的汽修专业教师进行再充电和再教育,在全校组织专业课教师大比武,多次组织专业教师去唐山、秦皇岛、石家庄及省外参加培训,通过进修学习,使汽修专业的教师真正成为“双师型教师”,并有部分教师成为技能过硬的教学能手、教学骨干。建立了一支高素质的实践教师队伍,充分满足了学生的学习需求。 2积极探索并推进模块化教学 针对市场需要,迁安职教中心从2014年下学期对汽车维修专业进行模块化教学。汽修专业学生经过一年专业基础课的学习,然后根据学生的兴趣及爱好分成了机修班、钣金班、喷涂班等,着重对某一方面进行教学。通过唐山江陵4S店、迁安市翔安汽车修理厂等多家用工单位反馈,模块化教学取得了初步成功,得到多家用人单位认可。在以往经验的基础上,今年学校从新生入学就实行了“分模块”,细分了专业。一如既往的坚持模块化教学,对于提高学生的专业技能水平,促进针对性就业并增强就业竞争力,必然起到积极的作用。 3坚持以就业为导向以服务社会为教学方向 近年来,迁安职教中心汽修专业的课程设置都是以社会需求为导向的,在课程开设之前,派相关专业教师深入迁安及周边的大小汽修厂进行调研,积极听取厂内师傅的建议,坚持社会需要什么人才,我们就培养什么人才的理念。同时有针对性地组织专业教学和技能训练,将学生送到企业顶岗实习,大大提高了学生的动手能力,实现了学生技能水平与企业需求的无缝对接。另外,学校充分发挥本专业实训基地的资源优势和专业师资优势,将实训中心面向社会开放,与迁安市劳动局、安监局等部门合作,大力推进社会培训活动,搞好阳光工程培训、职业技能鉴定培训,为迁安经济发展提供人才和技术支持,提升了学校的社会服务能力。以上是迁安职教中心在教学工作中的一些探索与尝试。我们将始终坚持以“对接产业、创新模式、多元合作,服务社会”为办学理念,狠抓教学质量,切实保障学生掌握真知识,学到真本领,为培养更多的实用型人才而不懈努力。 作者:刘德银 单位:河北省迁安市职业技术教育中心 汽修专业论文:汽修专业项目教学法论文 一、简介项目教学法 (一)项目教学法的概念 通常来说项目教学法是全新型教学法中的一种,需要通过教师和学生共同实施的项目工作所进行的活动。并且教学活动中必须始终贯穿实践的项目,融入全新的知识点,让学生亲身的参与到实践活动当中,并且还要从中掌握相应的知识和技术,不断的去稳固基础性知识和理论内容,以此达到一种融会和贯通,学以致用的目标。而项目教学法的优秀主要在于老师不再将原有的知识填鸭式的灌输给学生,而是让学生进行自主的探究,使学生在学习的同时锻炼学生综合性能力和素质。 (二)项目教学法具备的特点 项目教学法主要是将学生综合性能力的培养作为其重点内容,重点强调了学生在学习过程中的主体性低位,教师则作为引导和辅佐的作用。重点培养学生实际动手能力和积极创新的能,不断的提升学生的社会责任心以及心理承受方面的能力。 二、项目教学法存在的问题 1)项目教学法存在汽修专业中应用存在着专业和课程适用性的问题。2)教学法和课程改革以及专业建设之间关系的问题。3)教材的处理方面存在着一定的问题。4)在具体项目教学法的实施中教师地位存在着一定的问题。5)在项目教学法的应用中对于设施设备的要求过高,因此设施设备存在着一定的问题。 三、汽修专业中对项目教学法实际应用的成果 经过相关的实践和实际应用可以看出,项目教学法是一种全新的而且具备较高效率的教学的方式。在汽修专业当中的实际应用该方法不仅可以将学生学习的原动力很好的激发出来,同时还可以培养出学生对汽修专业的理解和实践二者之间的相互结合的运用与分析的能力,而且对学生的综合性职业技能的提高也起到极大促进的作用。 (一)使教学相长得以实现 项目教学法所具备的另一个特性就是将老师与学生的角色实施有效的转化,让学生成为教学课堂中的主体,通过这种方式,让学生真正的感受到其本身在课堂教学中的重要位置,进而还可以让学生所学的知识印象更加的深刻。该方法不同于其他传统的教学理论,主要强调学生的主体性以及教学的实践性,使学生成为课堂的主体,教师属于辅助性的为学生安排学习任务,对学生进行疏通理解,对于所学知识进行总结与评估,解答学生遇到的问题,使学生能够自主的学习与思考。同时,在这一过程中需要教师付出更多的精力与时间,必须要进行深度的备课,并且对于学习的新内容以及相关的新闻资料和解决学生的难题都要认真的研究。这样可以提升教师的技能与知识,并且使其对于专业知识的掌握能够做到与时俱进。教师必须要做好充分的课前准备工作,才能取得良好的教学效果。对于师生之间关系的和谐发展也起到一定的促进作用。能够提出适合的答案,同时还可以培养学生的串行能力,从而真正的实现教学相长。 (二)可以让课堂的学习气氛更活跃 对于项目教学来说,其中最大的特点就是让学生具有充分时间去参与到具体的操作中,在进行汽修教学的相关活动的过程中,教师需要事先设置和准备好对应的课程资料,同时还要将其分成一个个模块,还要提出对应的学习要点和有待解决的相关问题,然后再安排学生进行探讨和实践,把学生充分的带入到学习问题的情境当中,使的学生可以自主的对知识进行探究和学习。例如,可以让学生观测汽车内部结构示意图的各个汽车零件,让学生们探讨零件的用途以及名称。该种教学模式具有较大的挑战性,使学生的积极性以及主动性得到充分的调动,并提高了学生的学习兴趣。为学生提供较多自主思考的时间,使学生能够了解自身学习中存在的盲点,发现存在的问题,并对其进行深刻的学习与探讨,使学生能够在积极和谐的氛围中掌握相关的知识。 (三)培养学生将理论和实践结合的能力 由于汽修这门学科具有较强的实践性,培养学生职业敏感度以及社会时间的观察能力对于学生就业生涯具有较大的帮助。通过实行项目教学的方法,设置汽修厂的情境,并且还要准备时间所需的实习设备以及工卡量具等,给学生提供一个良好的环境。检查汽车所存在的问题并进行维修的工作,使学生体验到以后工作的角色。例如,学校可以和汽车修理场进行合作,组织学生参观汽车修理厂,观察修理工人如何进行修理,在经过一段时间的观察后可以让学生进行实际的操作,并且也可以安排学生在此实习,这样不但可以让学生的实际操作能力得到了足够的锻炼,而且还可以让学生提前适应未来工作的角色,对其今后所从事的工作具有更加深刻的认识。项目教学法具有十分广阔的发展前景,将其应用在汽修专业中,不但可以提高汽修教学的质量,并且还有助于项目教学法在其他学科中的应用。 四、结束语 当前项目教学法的实施已经取得了较好的教学效果。同时项目教学法符合我国对于中等职业学校培养汽修人才所提出的基本要求,受到教师以及学生高度的认可,因此,项目教学法一定会成为我国汽修专业课程进行改革的方向,促进我国汽修行业的整体发展,为我国汽修行业培养出更多专业的人才。 作者:刘轩帆 单位:广西石化高级技工学校 汽修专业论文:多媒体教学在汽修专业教学中的实践 随着汽车消费市场的日渐火爆和汽车产业的迅速崛起,汽修人才的缺口在不断扩大。汽修人才的短缺,使得各地区中职院校汽修专业招生日益火爆,但随之而来的却是生源质量情况不尽如人意“:差等生“”调皮鬼“”问题学生”比比皆是,不想学习、不爱学习、不会学习。面对这样的现状,汽修专业课教师应该选择什么样的教学策略,才能让汽修专业课教学更有效?结合近几年的教学实践,我发现多媒体教学是适合中职学校学生学习专业课的一个较为有效的教学策略。下面谈谈我运用多媒体教学的经验。 一、理论教学中运用多媒体教学,激发学生兴趣,突破教学重难点 中职学校学生的认知更多依赖于直观、具体的东西,潜意识会倾向于或依赖于身边熟悉的事物和利用已知的认知经验去思考问题、解决问题。而汽修专业课中的理论教学内容,知识点分散,基本概念抽象,工作原理只凭借教材、挂图,难以理解,而这些大多数是教学的重点、难点。我们现行的课堂教学不仅要传授学生知识和技能,更重要的是教会学生如何有效地学习,培养学生获取信息的能力。靠传统的“一书一笔一板”的单一式填鸭式教学,知识枯燥、乏味,学生难以有兴趣,已不适合如今学生主体性的发展。在教学中,借助计算机多媒体教育技术,结合其形、色、声、动、静等功能,使静态图像动态化、抽象知识形象化,让学生真实感受到理论知识的“动态美、形象美”,能让学生产生探究的兴趣,激发专业课课堂的“活力”,教学就会由被动变为主动,教学重难点就会迎刃而解。例如,讲解发动机燃烧室时,燃烧室配合不同燃烧要求,有各种不同形状,课堂中我用图片对比展示,学生通过观察能对其安装位置、结构形状甚至功用都有一个直观、形象的认识,也能同时对比理解不同燃烧室用在发动机上的优缺点。例如四冲程发动机工作过程,通过多媒体Flash动画的演示,发动机工作的四个行程一目了然,不用教师苦口婆心去讲解、学生费尽心力去想象,不仅对四个工作行程中气门的开闭状态、活塞的运动方向有何不同能更好地掌握,也为下一步理解为何实际工作中气门要早开迟关,进而过渡到配气相位的学习作了知识的铺垫,从而大大节省了理论知识记忆的时间。通过多媒体教学,学生在直观、动态的情境教学环境中,把大篇章的文字理论知识转化成可感知的具体对象,自然而然地掌握知识,突破了教学重难点,而不需要费力气去想象,去死记硬背。 二、实验教学中运用多媒体教学,仿真模拟,增强教学实效性 中职学校的专业课更注重的是培养学生的实践技能,对于缺乏大量的专业实训设备的汽修实训室,多媒体教学就是一个很好的教学平台,仿真模拟适用于实验教学,同时也弥补了实训室的实训器件型号与数量的局限以及实训工位不足的遗憾。教师在实验教学过程中根据教学内容和目的,选择相应的仿真教学软件进行汽车维修仿真教学,使学生可以熟练地掌握汽车各部分工作原理、工件拆装以及相关检测设备的操作使用,达到模拟生产现场实际操作的目的,极大地缩短实习教学时间,提高教学效率,增强教学实效性。譬如汽车工件———喷油器的拆装检测,喷油器的结构比较复杂且尺寸较小,教师实物演示,不足让全部学生看到。喷油器在工作过程中,燃油的进油行程、喷油行程,燃油的喷雾质量检测等,实际中喷射高压燃油,由于条件限制,学生并不能一个个检测,而学生通过计算机仿真模拟软件进行喷油器的模拟拆装,模拟汽车技能操作,在动画式的趣味性情境中,一步步完成学习,就能达到掌握基本原理或模拟实际操作的教学目的。另外,有时候我们实践过程中会碰到由于操作步骤不对、不规范操作而造成零部件损坏;或者理论上我们能分析某汽车元件出现故障对汽车系统有何影响,并能对照参考数据推算一些原因,但比较难以实际实训去模拟这些故障。而通过多媒体仿真教学,在实验教学中可以模拟零部件的损坏,及由此带来的后果,从而因势利导地让学生扩展思维,如何排除故障,从而顺势培养学生分析问题、排除故障原因,解决问题的能力。运用多媒体仿真教学,不仅可以考核学生对汽车工件拆装的知识与技能,同时使实验操作及时化、简单化,节约了成本,提高了实验教学课堂效果。 三、实习教学中运用多媒体教学,与岗位任务结合,提高就业针对性 汽车作为现代社会一个越来越普及化的交通工具,对汽修工人来说不仅仅是一个简单的交通工具,它是一个集中了高科技的产物,而且还沿着科学技术进步的道路不断发展。汽修专业的学生进入社会后,面对更新换代快及科技含量高的汽车产品,不仅要掌握书本上的理论知识,更要根据所学知识和技能,分析新问题、解决新问题,最终形成综合职业能力。实习教学是学生过渡到社会的综合学习过程,因此为使学生更好地衔接社会,在实习教学中,教师应根据就业岗位任务要求,以实际工作过程(维修任务)为导向,设置一些综合汽修拆装检测任务,引入到课堂教学中,让学生根据一些计算机、维修资料查询数据,以及借助维修设备检查判断故障,在真实的任务情境中感受、体验汽修专业课———根据故障现象判断故障原因,并因此得出维修方案,从而提高课堂教学的针对性。学生在实际操作中会遇到各种故障,为了更好地让学生与就业岗位任务衔接,在教学实习场地配备多媒体设备、投影仪、电子白板、计算机、实训台及相关维修手册等,在使用中各种设备交互式使用。例如,在学习“发动机怠速抖动”这一任务时,在计划决策环节,学生利用计算机、相关车型的维修手册查找所需信息,不仅能检查学生对前部分理论实践知识的掌握情况,更能培养学生信息检索的能力,对关键知识的敏锐性;在任务实施阶段,教师首先要利用电子白板展示重要操作步骤,引领学生正确操作,并拍下小组一些典型的错误操作,作为教师评价依据;在任务评价阶段,教师利用多媒体、投影仪等展示小组结果,既有优秀小组的规范操作,也有典型错误操作,正反对比,学生就会对自己的实践操作能力有更进一步的认识。整个过程,学生作为主体,在多媒体教学情境中,顺应企业岗位任务实施情况,理论知识和实践操作得到很好的衔接,学生的综合职业能力进一步得到提高。总之,多媒体教学是激发学生学习兴趣、增强教学实效,并能结合教学任务,使就业更有针对性的新型教学手段。在具体教学实践中,要结合教学条件,充分发挥多媒体的优势,并与传统教学手段交互式使用,以不断实现汽修专业课程目标,培养出符合现代社会需要的汽修专业技术型人才。 作者:曹阳 单位:吉林机电工程学校 汽修专业论文:汽修专业课三位一体化教学模式 一、三位一体化教学模式的特征分析 1.小班制教学 小班制教学是未来阶段教学模式发展的必然趋势,这可以将教师从繁重的课业压力中解放出来,利于他们的讲解,教师也可以采用各类教学模式来控制教学进度,组织教学模式,同时,小班制教学模式可以让学生集中精力,将传统的被动式学习转化成为主动式学习。 2.教学目标明确 在三位一体化教学模式之中,实施的是小班制教学模式,能够兼顾到不同类型学生的需求,能够帮助教师明确自身的教学目标,将理论教学、实践训练与实习活动有机结合起来,促进了理论知识与实践活动之间的结合,有助于发挥出学生的主观能动性,取得良好的教学效果。 3.教学模式灵活 三位一体化教学模式应用的教材是在传统教材基础上优化得出的,与学生的实际发展需求相一致,能够将理论与实践结合起来,在具体的教学活动中,教师可以根据学生的需求及时调整教学内容,融入一些新知识、新工艺,拓宽学生的知识面。 4.能够因材施教 三位一体化教学模式强调分层次教学,每一个学生的基础水平不同,甚至存在较大的悬殊,如果采用统一的教学模式,是无法达到理想的教学效果的,而三位一体化教学模式可以兼顾到不同层次学生的需求,实施分层教学模式,兼顾到每一个学生的发展需求,让各个层次的学生都可以产生学习兴趣。 二、提升三位一体化教学模式在汽修专业课中教学成效的策略 1.转变思想,重视三位一体化教学模式 各个技工院校应该转变传统的教学模式,明确汽修专业课程学生的培养方向,积极引进三位一体化教学模式,摒弃传统填鸭式教学模式,大胆实施教学改革工作。同时,要注意增加实训设备的投入,为三位一体化教学模式的顺利开展奠定好坚实的基础。 2.提升教师的综合技术水平与责任意识 在应用三位一体化教学模式时,需要将各个专业课程有机整合起来,这对教师提出了更高的要求。因此,学校方面需要加强对教师的培训与教育,提升他们对专业知识的掌握程度,而作为教师自身,也需要努力挖掘教材中各个知识点之间的联系,熟练掌握实训操作技能,为学生提供全方位的教育。 3.注意教材的整合 为了提升三位一体化教学模式在汽修专业课教学中的应用成效,还需要对现有的教材进行科学合理的整合,为此,教师可以组成教研组,对现有的教材进行分组与筛选,形成适合三位一体教学模式的教材。教材的编制要兼顾到实习、实验与理论知识,注意提出时间操作这个重要模块,边讲解、边练习,让学生实现手脑并用。 三、结语 总之,三位一体化教学模式作为一种新型教学模式,已经表现出强大的生命力,将该种教学模式应用在汽修专业课教学中可以有效解决传统教学模式的不足,其倡导的小班制教学模式可以为每个层次的学生都提供合理的辅导,有效调动起学生的学习兴趣,在应用三位一体化教学模式时,教师要注意教学内容的整合,挖掘出教材之间的联系,而学校方面也需要适当增加投入,这样才能够促进三位一体化教学模式的顺利开展。 作者:陶秀丽 单位:郑州铁路技师学院 汽修专业论文:职校汽修专业课改分析 一、高职“汽车维修与检测”专业人才培养现状分析 上世纪90年代以来,伴随着我国汽车工业的高速发展,汽车保有量和汽车后服务市场也不断扩大,对从事汽车维修与故障诊断工作的高技能人才的需求正大幅增长。为使培养的人才规格和综合能力满足社会需要,我国开设“汽车维修与检测”专业的各高职院校在人才培养模式的改革和创新方面进行了一定的探索,但目前许多院校该专业的课程体系仍然没有摆脱传统的学科体系的束缚,其课程设置除公共课程外分为两大部分,前一部分以开设机械制图、机械基础、机械制造基础、公差配合与技术测量、液压与气压传动技术等机械类课程作为专业基础课;后一部分则开设了汽车发动机构造、底盘构造、汽车电器、汽车维修技术、汽车性能与检测、发动机电控技术、底盘和车身电控技术、汽车诊断技术、汽车空调等专业课程。这一课程体系存在的问题主要为:①专业课程体系是建立在“三段式”教学模式的基础上,各门课程过分注重知识体系的完整,教学内容往往是脱离具体工作情境和工作过程的点状的知识传授,造成理论教学与学生实践能力培养严重脱节;②职业基础课程未能紧紧围绕高职汽车维修类专业的培养目标,课程安排和教学内容与高职机械类专业基本相同,并占用学时偏多,与后续的专业技术课、特别是汽车维修、检测等优秀技能的培养缺乏有机联系;③教师教学过程中以讲授课程的全部“知识点”为目标,技能训练也是为理解、掌握“知识点”服务,致使学生毕业上岗时对完成实际技术工作任务无从下手,缺乏将学过的“知识点”有机联系的能力;④教学内容滞后于汽车高新技术的发展,专业拓展课程中没有安排如车身修复技术、汽车钣金、汽车美容等相关课程,培养的学生缺少可持续发展能力。 近年来随着“汽车运用与维修”被列入国家技能型紧缺人才培养专业,部分高职院校将该专业人才培养方案也进行了许多改革,以着力提高学生的操作技能。经过修改的该专业课程体系具有以下特点:①加强专业课程的理论知识与实践能力训练的结合,按汽车的几大部分纵向划分,分别将构造与维修内容整合到一门课程中进行教学,在职业基础课程中开设“汽车发动机构造与维修”、“汽车电器设备与维修”、“汽车底盘构造与维修”、“汽车维修质量检验”等课程;②职业技术课程采用模块化课程体系,安排4~5个专门化方向模块供学生选修,如设置了汽车机修专门化方向、检测技术专门化方向、车身修复技术专门化方向、技术服务与贸易专门化方向等。该人才培养方案的优点是:①部分解决了前述课程体系中先开设有关汽车发动机、底盘、汽车电器等构造部分课程,然后开设汽车维修课程,存在按学科体系划分,致使理论与实践分离的问题;②课程采用模块化结构便于实行学分制;③重视了对学生实践能力的培养,强调了理论教学与实践训练的有机结合。但是,该培养方案的课程体系从总体上来看仍然是基于学科体系的,它是通过先讲无形的符号概念,再在有形的情境中通过实验或实训来完成实践教学过程。根据现代职教理念,坚持工学结合,课程体系按照基于工作过程的思路和方法进行设计,让学生在“学中做”和“做中学”,才是回归以就业为导向的职业教育基本属性的有效途径。 二、基于工作过程的课程开发与工学结合 德国自20世纪90年代以来,针对传统职业教育与真实工作世界相脱离的弊端,提出了以工作过程为导向的职业教育理论[1]。高职教育要实现以“服务为宗旨,以就业为导向”,就意味着应该使学生围绕“学会工作”进行学习,使学生具备完成企业要求的实际工作任务的能力。目前社会对高职教育的培养质量不够满意的一个主要原因是:高职毕业生缺乏必要的上岗能力,对企业用人来说往往是“半成品”,必须经过一定培训程序才能达到顶岗要求。因此要使学生毕业时具备一定工作能力和基本的工作经验,在校期间系统化地完成一些与专业相关的典型工作任务非常必要。通过让学生在尽量真实的职业情境中完成一些难度不同的工作任务,以获得相关的专业知识和技能,积累初步的工作经验,达到学会“如何工作”的目的。近年来高职院校虽然普遍提出“双证书”要求,即学生毕业时除毕业证书以外还需取得本专业相关的职业资格证书,但是由于人才培养方案中的教学内容与职业资格考核的要求,一般没有建立起一种有机的联系,致使“双证书”的要求并未对学生岗位能力的提升带来实质效果。如果在对职业岗位和典型工作任务分析的基础上进行基于工作过程的课程开发,就有可能在“工作岗位要求”、“职业资格”和“学习内容”之间建立起直接的联系。 基于工作过程的课程教学与改革,使“工作”与“学习”实现有机结合,是这一课程改革的重要本质属性[2]。基于工作过程的课程改革的基本思路是:教师深入行业、企业,与企业专家共同分析并研究本专业对应哪些工作岗位或岗位群,由此确定需要完成的典型工作任务情况,在对典型工作任务进一步分析基础上,通过能力整合,包括同类项合并等方法,将典型工作任务加以归纳形成能力领域,也称为行动领域;再根据认知学习规律和职业成长及递进规律,完成行动领域向学习领域(即课程)的转换;学习领域的课程还要设计多个学习情境,每个学习情境的设计也要具有典型的工作过程特征。为了探索具有高职特色、工学结合的人才培养新模式,我院从2008年初开始推进以工作过程系统化为引领的教学改革工作,先后两批共确定了11个专业和21门课程进行试点,下面以我院“汽车维修与检测”专业为例,探讨其课程体系的改革思路。 三、工学结合的汽车维修专业课程体系的探讨 1.专业培养目标 高职汽车维修与检测专业应该主要面向汽车“后市场”相关企业,培养适应汽车检测与维修领域的技术、服务、管理、营销等第一线需要,具备汽车维修、汽车检测、汽车养护、汽车销售等综合能力,德、智、体、美全面发展的高素质技能型专门人才。市场调研表明该专业毕业生当前的主要职业岗位是:汽车维修工、汽车维修业务接待员、汽车维修业务主管(业务经理)、汽车维修技术主管、汽车保险勘察员、汽车性能检测站技术员等。 2.基于工作过程课程体系的制定及特点分析 基于工作过程的高职汽车维修与检测专业的培养方案可按照如下思路设计:课程体系共分为三部分:一是通识课程,主要含公共基础课;二是专门技术课程,以培养学生的专业优秀能力为目标;三是拓展课程,重点培养专业优秀能力以外的拓展性能力[3]。其中专门技术课程可以开设“汽车维修客户的接待与生产任务安排”、“汽车发动机机械系统的拆装与修复”、“汽车传动系统的检查与修复”、“汽车行驶、转向与制动系统的检查与修复”、“汽车电气系统的检测诊断与修复”等基于工作过程的课程等。该类工学结合课程的开发与前述传统的学科型课程比较具有如下特点: (1)传统的如“汽车发动机构造”和“汽车底盘构造”等学科型课程,一般以陈述性知识为主,教学内容指向于专业理论知识和抽象的专业技能,学习内容与职业实践之间的关系是间接的;工学结合职业教育课程内容的选择是以过程性知识为主、陈述性知识为辅,学习内容不再是那些脱离具体工作情境和工作过程的点状知识,而是能反映汽车维修工作岗位重要专业能力、具有综合性的“典型工作任务”。 (2)作为课程主线的“典型工作任务”,是对学生在就业岗位的职业发展具有重要作用、让学生置身于一个复杂的职业活动情境中,完成一个结构完整的工作过程,包括计划、实施以及工作成果的检查与评价等步骤。如“汽车行驶、转向与制动系统的检查与修复”这门课程就要求学生能够根据汽车维修前台接待提供的维修工单,对汽车行驶、转向、制动等系统的故障进行诊断,制定维修方案,并能在规定工时内、以经济的方式,按要求完成待维修车辆底盘系统的维护修理工作。 (3)传统的学科型课程教学中,教师处于中心地位,学生是在教师的指导下被动地接受知识与技能,几乎没有自我学习的空间;而基于工作过程的课程教学中教师不再只是知识与技能的传授者,更多是作为教学的咨询者和课堂教学的主持者,教学重心由教师的教转向了学生的学。因此项目学习成为工学结合课程的主要学习方式,学生常以独立或小组的形式完成从信息的收集、工作计划的制定、工作任务的实施以及工作成果的评价等,并由此过程获得工作过程知识。 (4)情境学习是工学结合课程的典型特征,基于工作过程的课程是通过多个“学习情境”即学习单元来构成的。学习情境必须根据学习领域(课程)中的能力目标及其学习内容进行基于教学规律的转换,学习情境的设计主要注意以下两点:1)每个学习情境是独立的、包含一个完整的工作过程;同一课程中的各学习情境之间具有平行、递进的关系[4]。如学习领域课程“汽车传动系统的检查与修复”中学习情境的设计,可以由以下五个学习情境组成:①汽车底盘漏油故障诊断与检修;②汽车挂档困难故障检修;③自动变速器换档冲击故障检修;④主减速器、差速器和传动轴结构及检修;⑤传动系统异响部位的辨别和诊断。2)学习情境的设计中要选择典型的职业工作任务作为工作过程知识的“载体”,载体可以选择具体产品加工,也可以选择具体故障现象,还可以选择某个经营过程。要根据不同专业工作过程的差别选择合适的载体,如“汽车维修与检测”专业一般选择故障现象作为课程载体为宜。 汽修专业论文:中职教育汽修专业教学方法的创新 摘要:随着我国汽车行业的高速发展和不断进步,社会对汽车维修专业人员的要求也越来越高。本文就中职教育汽修专业教学方法的创新与运用进行分析探讨,提出中职汽修专业教师需要在教育教学模式上进行新的改革与尝试,以解决原有的教学模式中出现的不足之处,从而能更好提高学生的汽修能力和综合素质,使其适应社会的需求。 关键词:职业教育;教学模式;案例教学;一体化教学 中等职业教育就是以提高学生的操作技能为根本目标。在当下就业形势非常窘迫的大环境中,如果没有熟练的操作技能和扎实的理论知识,就会处于弱势的就业竞争地位。当前,中职生源的综合素质逐年下降,学生缺乏学习的积极性、主动性,沉迷于手机和网络游戏当中,要想在短期内进行改变是非常困难的。其次专业课程的教学过于枯燥乏味,抽象的专业理论知识在传统的粉笔教学中难以讲透彻,实习又与理论不能很好地紧密结合,这样的教学模式,使学生丧失学习积极性。 一、抱残守缺原有的教学模式下的学校现状 1.课程顺序安排不合理 在笔者学校的教学安排中,理论专业课和实习专业课的授课教学是由两个科室轮换进行。各自分段实施,缺乏衔接,给学生的学习造成许多困扰。如学生在进行汽车修理和汽车故障诊断与排除等课程的学习时,汽车构造知识和基础原理还没有完全掌握。在传统的教学模式中,学校专业课程教学时间通常为两个学期,学生对一套完整的专业知识体系的认识是分散断续的,无法掌握专业知识就进入实习教学和实际操作阶段。学生对接触到的实物虽感兴趣,但理论知识没能掌握或已被遗忘,操作技能仅限于模仿,无法提高综合技能,从而造成学生的学习难以深入。 2.盲目增加教学课时 由于缺乏统筹,汽修专业课的教学内容出现不同程度的重复,在不同的时间段学习了相同或相近的内容,这样在教学策略上产生的失误,导致学生学习效率下降,也就无法满足今后实际工作中所具备的使用技能。 3.教学模式破坏了理论与实习的联系 学校的理论教学和实践教学分为两个教学管理部门,虽然教学计划统筹安排,但管理上各自为政,互不干涉。理论教学和实习教学分段交叉实施,理论教师和实习指导教师各授其课、各负其责,教学脱节现象严重。这样教材之间的内在联系及教学内容得不到合理统筹,教学效果也就大打折扣。 二、改变原有模式中的弊端与不足 当下的职业教育也过于注重学科知识的理论性、完整性,没有形成独具特色的职业教育。传统的教学模式不能有效地培养学生的专业实践技能,特别是在理论教学环节中缺乏实践的体验,多数学生学习到的只是零部件的构造原理,不能更好地培养学生的知识应用能力、分析和解决问题的能力。传统教学法容易造成“重理论传授,轻技能培养”的结果,同时也不利于既能讲授理论又能指导实操的双师型教师队伍建设。这也在一定程度上限制了教师综合能力的提高。教育第一线的教职员工需要在教育教学模式上做出一些调整和改变,去应对和解决这些问题。 三、推陈出新尝试新的教学方法提高教学效率 1.案例教学法 案例教学法,是根据教学目的需要,用案例来组织学生由浅入深,循序渐进去掌握知识的施教方法。对汽修教学来说,就是授课教师需要整理出汽车故障的案例,抽丝剥茧案例中所涉及的专业知识要点,并指导学生在实际操作过程中,充分掌握理论知识和操作技能,之后由教师归纳总结,严格落实技术要求,指出操作注意事项,实现教学目标的一种方法。这种方法对教师和学生就提出了更高的要求,教师需要用大量的时间去搜集、整理、组织教学素材,而学生在课堂上需要在课堂有限的时间内接收较多的知识点,这都需要充足的教学时间来做保障。笔者在授课时运用此教学法,教学效果有了很大的改善和提高。 2.一体化教学法 理论实操一体化教学法,就汽修专业而言,就是在教学中,将汽车专业的理论教学与实习教学优化整合在一起的一种教学方法。一体化教学模式便于教师讲解原理、示范操作,能促使学生加深理论知识的理解、提高实践操作的技能。由于理实一体教学的特殊性,要求我们要把课堂搬到实习车间。要有必要的教学设备和足够的工位,如多媒体教学设备和供学生拆装实习机械器材设备等,从而为理实一体化教学提供必要的保障平台。这就需要学校的经费投入或者与企业工厂合作,提供设备场地以及辅助指导,使理实一体教学模式的硬件设备得以保障。用这样的教学方法有利于提高学生的学习兴趣和动手能力。总之,在教学过程中,笔者通过新的教学模式有效地优化了课堂教学,使教学更加系统化,从单项信息的传递变为双方的互动交流,改变学生被动接受为主动参与,同时激发了学生的创造性和对专业技术的探索能力,从而提高了学生的综合能力,促进学生之间的相互交流探讨。 作者:张国华 汽修专业论文:中职汽修专业课堂教学策略综述 一、加强教师队伍建设:走出去,引进来 组织开展教学研究,实施“产、学、研”结合,跟踪高新技术。努力提高专业教师技能教学水平,就业市场研究开发能力和应用技术的研究推广能力。针对不同教师的特点,有的放矢地对他们进行职业培训。鼓励教师“走出去”:到兄弟院校听课,参加各级培训,到社会上的企业去观摩等等。安排专业教师到企业、科研单位进行专业实践。学校建立在职教师培训制度,专业教师每年必须有一个月到生产服务一线实践。学校还可以有针对性地教师进行培训:对于实践能力较强的教师,可以安排理论方面的培训,提升其理论水平;对于理论强而实践弱的教师,安排其进行实践操作的培训;同时还要对该专业的教师进行教师素养训练,让他们不仅能把外面的东西拿回来,还要能够给我们的学生讲出来。不定期联系具有丰富实践经验的专业技术人员对有关教师进行技术培训,利用假期对在职教师进行培训或开设专题讲座。每年召开一次用人单位座谈会,共同研究专业建设、课程内容和教学方法改革。组织开展教学研究,实施“产、学、研”结合,跟踪高新技术。努力提高专业教师技能教学水平,就业市场研究开发能力和应用技术的研究推广能力。只有走出去,才能开拓视野,只有走出去,才能引进来。 二、优化专业设置方案 专业设置以培养学生能力为本位的原则,一个好的学校需要有生命力旺盛的主体骨干专业支撑。汽修专业应以培养学生能力为本位,紧紧围绕学生就业岗位群所需的技能与素质来组织教学。 1以服务客户和解决实际问题为切入点 通过与社会上各个维修企业的沟通和联系,掌握汽修专业的发展动态,积极了解该行业在服务客户方面的要求,在注重理论学习的同时,突出教学与企业实际应用的结合,将企业维修场景引入教学。 2采用理实一体化的教学方式 理实一体化的教学模式能够更好地提升学生的兴趣,提高课堂效率。与理实分开的教学相对,理实一体化的教学模式教师更容易在教学中发现问题,教师更容易掌握学生的学习情情况,因此,教师可以更清楚地了解到哪部分知识学生没有学明白,或者哪些学生没有学明白,并且理实一体化的课堂,教师可以见缝插针地对学生进行手把手的个别辅导,减少了传统课堂“一刀切”弊端。在具体的教学过程中,理论和实践内容的讲授更自由灵活。理论和实践部分的时间分配和具体讲解不是一成不变的,要根据授课内容和学生的接受情况,灵活自由地安排。无论是先理论还是先实践,或者是边理论边实践,都要照顾到学生的学生情况,教师要在讲解指导的过程中发现学生学习中出现的问题并一一进行解决。理实一体化的教学模式能更好地实现分层教学。教师可以在课堂上将学生按层次分成若干小组,在实际操作中可以让掌握得比较好的小组一对一地帮助掌握得不太好的学生,教师巡回指导。这样一来,既能提升一部分学生的成就感,激发他们的学习劲头,又很好照顾了后进的学生,实现共同进步。 3循序渐进原则 汽修专业的学生大多数是没有任何基础的初中毕业生,他们之前对这个专业的知识几乎是一无所知,要把他们打造成适合市场需求的技术工人,就必须要遵循循序渐进的原则。首先要夯实基础。尤其是理论基础课,诸如《汽车电气设备构造与检修》《制图》《汽车综合故障诊断技术》等课程,教师在理论教学部分一定要让学生学明白,学透彻,这样在具体的实践操作中才能得心应手。理论基础知识的课堂教学,教师要根据学生的认知特点,原有的知识的基础,由浅入深地进行讲解,充分利用多媒体设备,直观透彻地将知识抽比剥茧地传授给学生。只有在夯实基础的前提下,以后的深入教学才能够进行,实际操作部分的学习才能更精准更完善。 4使用模块式教学方法 “模块式”教学法具有培训目标明确,教学内容可以灵活组合,更好地培养学生的自学能力和自我评估能力等优势。首先要精简,修改和重新组合现有教材,把学生应该掌握的最基本、最常用、最有效的知识教给他们,让他们用这些知识和技能去解决实际问题。根据模块教学方案所规定的各模块的先后顺序,抽出各模块所编辑的内容,然后根据模块内容中所确定的程序和要求,进行教学。每个小模块按10-12名学生安排,配备一位教师任教。在每个小模块教学内容的安排上要考虑所有小模块时间的一致性(但不必强求),以便学生在各模块上的循环,提高教师、设备、时间的利用率。学习结束后每个小模块的学生循环到下一个小模块进行学习。按照此方式循环时,对于接受能力强的学生,在任一模块工位时都可提前考核。经考核合格,可提前进人下一模块工位的学匀。到预定时间经考核不合格的学生,可留原工位继续学习。此外,学生在模块工位学习期间,还可以在汽修厂顶岗学习。 三、校企合作,密切关注市场需求 随着现代化的高新技术产品在汽车产业中的广泛应用,修理人员以机械装置为主的汽车维修方式已经不适应维修以机电一体化为特征的现代汽车的要求。要从事对现代汽车的维修,除了掌握机械类的专业知识外,还要懂得信息传感技术、数据处理技术以及新材料、新工艺等方面的知识,具有使用新设备的操作技能。因此我们要时刻关注市场的需求,依据市场的需求调整我们的课程结构。脱离了市场培养出来的职业人材是没有竞争力的。 四、开展多种形式的竞赛 激发学生学习动力最有效的方式之一就是开展竞赛活动。通过竞赛,既可以检测学生对知识的掌握水平,又可以提升学生的自我认可感,增加他们的自信心。竞赛的内容可以不光局限在手工操作方面,专业基础课也可以包括进来。比如制图课,是汽车运用与维修专业很重要的一门文化基础课,可以在学生中开展“制图”竞赛。另外在比赛方式上也可以灵活一些,可以把口试和笔试、动手操作结合起来,考察学生的综合掌握情况。这样可以在某种程度上解决学生轻理论重实践学习弊端。中职学校培养的技术性人才,要具备能够适应社会和市场需求的素质,这就要求职业学校要及时地关注市场的变化,适时调整教学软硬件的设置,力求使培养的人才具备丰富的理论知识和卓越的实践能力。 作者:张弘 单位:辽宁省葫芦岛市连山区职业教育中心 汽修专业论文:汽修专业人才需求调研分析 摘要 广州是我国重要的汽车产业基地,需要大量职业化、专业化的汽车维修服务人才。通过实地调研了解广州地区汽修人才现状,企业对汽修专业人才知识、能力、素质的要求、企业对校企合作的需求、意愿等信息,分析汽车维修行业的发展趋势,科学定位高职汽修专业人才培养目标与人才培养层次,为下一步技能人才培养模式改革、一体化课程开发以及进行深度的校企合作提供科学的依据和有效的帮助,使所培养的人才与企业实现零距离对接。 关键词 汽修;人才需求;调研 广州是我国重要的汽车产业基地,自1998年本田汽车入驻广州至今,17年间广州构筑形成了“三大基地、六大板块”的广州汽车产业集群发展的空间格局和以广州为中心的珠三角汽车零部件产业圈。汽车检测与维修专业是培养面向汽车后市场生产领域的企事业单位,从事现代汽车检测、维修、服务和管理等工作,具有职业岗位(群)所需的基础知识及专业技能,并具有较强综合职业能力的高素质技能型专门人才。本项目组通过实地调研,了解广州地区汽修人才现状,企业对汽修专业人才知识、能力、素质的要求、企业对校企合作的需求、意愿等信息,分析汽车维修行业的发展趋势,科学定位高职汽修专业人才培养目标与人才培养层次,为下一步汽修专业技能人才培养模式改革、一体化课程开发以及进行深度的校企合作提供科学的依据和有效的帮助,使汽修专业培养的人才更符合用人企业的要求,与企业实现零距离对接。 1调研基本情况 本次调研对象以一/二类汽车维修企业为主,尤其以4S店为主。参与调研的31家企业中有29家分布在广州市内,其余2家位于佛山和珠海。企业类型为:一/二类综合汽修厂2家,汽车4S店27家,三类专项汽修企业2家。企业规模以中小型为主,中型企业(100~500人)所占比例为64%,小型企业(100人以内)所占比例为36%,所有企业性质均属民营企业。本次调研采用访谈咨询法(定性)和问卷调查法(定量)。调研内容包括:广州地区汽修专业人才现状,企业对汽修专业人才需求,企业对校企合作的需求与意愿等。访谈对象为企业的负责人、人力资源部经理、技术主管等,问卷调查的对象为企业的一线技术工人、销售或售后人员。此次的定量调研问卷共发放330份,现场回收314份,经查阅有效的回收问卷为302份,有效率达96.2%。 2调研结果与分析 2.1广州地区汽修人才现状(1)从业人员学历及技能水平构成分析。经调研发现:一线员工的学历构成以大专(高职)为主,占到62%,中技占26%,高技占12%;从事一线技术操作的员工,技能等级均为中级工以上,其中中级工水平占51%,高级工水平占28%,技师水平占14%,高级技师水平占7%。专科学历人群所占比例比以往调研数据有所提高,这说明随着科技的不断进步与发展,大量先进的电子技术应用于汽车,对维修人员知识和技能层次也提出了较高的要求,维修企业招聘人才时对学历的要求也水涨船高,部分高端品牌在招聘时要求聘用大专学历的毕业生。高职毕业生以其心态平和,知识技能基础扎实,可塑性强,受到大多数企业的青睐。(2)企业岗位构成及考核依据。汽修专业毕业生所从事的岗位可以划分为以下三个岗位群:机电维修岗位群(65%)、服务顾问岗位群(15%)、保险与公估类岗位群(15%),其他岗位5%。各岗位群大致可以划分为三个层级:学徒/小工—中工—大工(班组长)—技术主管—售后服务经理。以机电维修岗位为例,毕业生的成长路径通常为:机修学徒—机修中工—机修组长—车间主任—售后服务经理—技术总监。企业考核员工的依据主要是日常表现,如出勤情况、工作态度、专业水准等,同时还要参考其“一次性修复率”“交车准时”“三天内无投诉电话”的情况。企业一般会从企业内部选拔班组长和技术主管,让员工在工作上有盼头,激发员工努力工作的积极性,除了参考日常的考核指标外,还需根据其是否有沟通、管理和组织协调能力作为晋升骨干的标准。(3)企业用人数量需求分析。企业认为目前紧缺岗位有钣金工、喷涂工、服务顾问、汽车销售、二手车交易;较缓岗位有机电维修工、保险与公估、客服专员;暂缓岗位有配件管理员、调度员、汽车美容工。人才需求偏重于高级工以上人员,对中级工及以下人员则需求不大。技术含量较高的岗位,尤其是钣金工、喷涂工则非常紧俏;同时既掌握汽车专业知识,又具备一定抗压能力和销售技巧的汽车商务人才也是各大企业争抢的香饽饽。 2.2企业对汽修人才需求分析 2.2.1职业能力分析调研中企业对“担任本岗位应具备哪些职业能力”的响应情况为:超过80%的企业选择了“故障诊断能力”“工具、量具使用能力”“电器维修能力”与“保养操作能力”;26%的企业选择了外语能力;6.5%的企业选择维修接待能力;4.3%的企业选择仓储管理能力;选择汽车营销能力、计算机使用能力、展场布置能力、活动策划能力的企业大致均为2%。这是因为企业招聘汽修专业学生多从事机电维修相关岗位工作,更加看重其所具备的诊断、检测、维修、保养技能。因此学校在培养学生时应加大实操比重,不断操作、强化、再操作,提高学生实际动手能力。 2.2.2职业素养分析关于“担任本岗位应具备哪些职业素养”,依照所选择频次的高低依次为:责任心(90.1%)、学习能力(81%)、应变能力(76%)、吃苦耐劳(75.3%)、团队合作能力(68.3%)、爱岗敬业(66%)、职业道德与忠诚度(64.3%)、交流沟通能力(64%)、独立工作能力(52.5%)、抗挫折能力(47.5%)、遵纪守时(43.8%)、诚实正直(33.5%)。由此可见,企业最看重员工的责任心和学习应变能力,较强的责任心使企业用起人来安心,一定的学习应变能力使员工能够迅速适应各种岗位需求并不断成长。另外由于汽修企业员工多在维修车间作业,工作环境较差,在完成检测维修作业时通常需要多人协作,因此企业要求员工应具备吃苦耐劳的精神和团队合作意识。现在高职学生多为90后,自幼娇生惯养,担不起责任,吃不了苦,在学校教育过程中应注意引导和渗透。关于“企业招聘生产一线专业技术工人时最注重哪方面的素养”的调研结果如图1所示,排在前三位的依次为吃苦耐劳精神(29%)、动手能力(29%)和团队合作精神(18%)。选择学历和技能证书的企业仅占5%,由此可见,现代企业在用人时更加理性,看重人才真实的能力和素质,在选人时不再以一纸证书论高低。关于“高职应届毕业生求职时最缺乏的方面”,排在前三位的依次为:缺乏吃苦耐劳的精神(58.1%)、专业技能与动手操作能力差(48.4%)、专业基础知识不扎实(42%),选择工作经验不足的企业仅占22%。因此工作经验不足并不能成为高职毕业生求职失败的借口,在学校教育过程中应注意从以上三点分析原因,探索提高学生专业知识技能,培养其不怕苦不怕累品质的途径。 2.3企业对校企合作的需求与意愿 2.3.1企业参与校企合作的需求与意愿调研结果显示:在不影响生产的情况下,90%企业都愿意成为院校汽车专业学生的校外实践基地。78%的企业表示愿意派出骨干人员参与汽车专业课程的开发和教学活动,但有22%的企业表示担心把人手抽调到学校,会影响企业的正常运作。有87%的企业表示认可校企合作人才培养模式,尤其是高端品牌的4S店,如宝马、丰田、别克等,已经在院校里组建“订单班”,建设实训基地,使用该品牌的教程实施教学,考取该品牌的系列等级证书,让毕业生就业时实现与企业的无缝对接。另外,对于紧缺岗位,如钣金工和喷漆工,企业愿意组建“冠名班”,与学校一起招生,并对学业生提供一定数额的奖学金,共同培养人才,学生毕业后经考核直接进入企业就业。 2.3.2影响校企合作开展的因素关于“企业对校企合作产生顾虑的原因”,81%的企业认为校企合作的运行机制不够完善,旧机制无法全面表达受教育者和企业的权利和义务,应建立公平合理的新机制;74.2%的企业认为在校企合作中所付出的费用不能得到合理的补偿,所起作用尚未得到社会认可,企业在校企合作中难以实现权责对等;67.7%的企业认为实习生的安全问题给企业带来管理上的压力。学校把学生送到企业后,对实习生的跟踪管理不够到位,个别学生缺乏责任心与职业道德,在顶岗实习过程中随意离职,影响了企业的正常运作。52%的企业认为“双师型”教师不足,导致职业院校培养的人才没有达到企业的用人要求。因此高职院校在与企业合作时应做好学生的安全教育、职业道德教育,培养一支“双师型”的教师队伍,在校企合作人才培养模式开展前做好管理问题与责任权利问题,最大限度地减少企业顾虑和损失。 3结论与建议 3.1把握人才培养方向,准确定位人才培养目标根据调研结果,高职汽修专业人才培养方向应为汽车维修机电工、汽车维修钣喷工和服务顾问。人才培养目标为:培养德、智、体、美等全面发展,具有良好的科学素养,系统掌握汽修专业所必须的专业理论知识和实际操作技能,能在生产、服务和管理第一线从事汽车检测、维修、故障诊断的技能型应用型技术人才。可细分为以下两个层次:(1)中级工层次培养目标。面向汽车维修技术一线岗位,包括机电维修工、钣喷工等岗位,培养具备良好的职业素养,严格执行安全技术操作规程,按工艺规范和操作流程完成汽车维护和常规维修等工作任务的技能人才。(2)高级工层次培养目标。面向汽车维修服务一线岗位,包括机电维修工、服务顾问等岗位,培养具备良好的职业素养,熟悉接车服务业务流程和客护接待技巧,具有良好的沟通应变能力;熟悉汽车维修业务流程,能独立完成汽车故障的诊断与排除,组织完成汽车各总成大修作业等工作任务的高技能人才。 3.2创新课程及教材体系,突出职业技能与素质培养根据岗位需求调整专业课程体系,突出企业普遍关注的实操能力、专业基础知识、吃苦耐劳精神的培养。与之相适应的是将“工作过程导向”的课程建设落到实处,即将学科体系的知识和技能“解构”,并“重构”于与职业岗位对应的,由“工作领域”演变成“学习领域”(即课程)。新的课程应采取理实一体化教学模式和项目教学法,将学生未来工作岗位所需要的职业能力、职业素养融合在每一门专业课程教学中,突出技能培养。同时与企业联合开发包含企业真实工作任务的工学结合教材,引入企业真实能力标准,以企业考核标准来评价督促学生,突出高职教育的能力特色。 3.3建立“双师型”教师队伍在企业调研中,影响校企合作的一个重要因素是学校的“双师型”教师不足,严重制约着教学质量的提高。“双师型”教师队伍从群体上讲是专兼结合的队伍,从个体上来说,专业课教师既有教学能力又有本专业的实践工作能力。加速“双师型”师资队伍的建设是培养高质量学生的前提。一名称职的专业教师,不仅需要掌握扎实的基础理论,精通专业,时刻把握本专业发展的脉搏,而且必须具备丰富的实践经验,仅重视理论只能纸上谈兵。专业教师每年需要有一定时间深入生产一线参与解决具体实际问题或外出参观进修,学习国内外本专业和相关专业最新的技术发展动态和成功的教学经验,及时进行知识更新、拓宽视野和调整知识结构,使自己成为与技术发展同步的本领域专家。另外,在培养“双师型”教师的基础上应选好学科带头人,可以采用“双带头”的模式,即既有来自企业的,也有来自学校的学科带头人,双方优势互补,共同开发课程,制定教学大纲,编撰教材学材,注入更多的实际企业工作的元素,让教学更贴近企业的生产。 3.4深入推进校企合作通过走访企业,大部分企业愿意开展校企合作,企业与学校的焦点是人才,企业需要人才,人才需要由学校来培养,校企合作对于双方来说是互利双赢的。但在开展校企合作过程中,企业难免存有顾虑,主要集中在企业的责权利不对等、学生的安全问题与劳动报酬问题。因此院校在派学生顶岗实习前应与企业共同协商解决好,以排除企业顾虑。同时除了安排学生顶岗实习外,校企合作还有着更丰富的内涵,如共同参与学校教学管理,聘请企业技术和管理骨干担任学校的学科带头人、兼职教师,参与课程体系改革,共同培养“双师型”教师等。 作者:张怡 温炜坚 单位:广州城市职业学院机电工程系 汽修专业论文:汽修专业教师队伍的建设 1校企合作模式下高职汽修教师队伍建设存在问题 校企合作模式下的高职汽修教师队伍是高职教育体系的关键部分,其直接影响高职教育质量,因此要深入研究高职汽修教师队伍建设现状,分析其存在问题。 1.1学校对教师队伍建设重视程度不够教师队伍建设需要高职院校给予一定的支持,无论是在资金上还是在政策上都需要学校主要领导给予支持,但是由于受到学校发展规模以及教育层次的影响,高职院校的主管领导不太重视教师队伍的建设,尤其是对具有“双师型”教师的重视程度不够,导致汽修专业教师数量存在很大的缺陷。 1.2师资队伍结构不合理校企合作模式的构建就是要增加企业与学校之间的互动,提高学校与企业之间技术人才之间的交流,但是据目前校企合作机制发展现状分析,企业具有高技术员工到学校进行技术教学的队伍非常的少,甚至具有高职称的企业技术人员往往在高职担任一定的讲课资质,但是其根本不到学校履行其义务。 1.3教师队伍建设的资金不足校企合作模式下的汽修专业教师队伍建设需要高职院校给予一定数量的资金投入以此保证教师队伍师资队伍的质量,因为高职派遣教师到企业进行技术深造与学习需要高职院校给予教师一定的经费支持,但是高职院校却将此部分经费转移到派遣企业中,结果造成企业不愿意接收派遣教师,而且即使接收企业也给其提供不了真正的学习机会。 2校企合作模式下的高职汽修专业教师队伍建设措施 2.1汽修专业教师要充分利用空闲时间深入企业进行深造、学习校企合作模式为汽修专业教师提供了很多的深造学习机会,教师可以借助深入企业锻炼的机会,学习更多地实践性知识,提高自身的实践技能,为以后的教学提供扎实的知识基础。因此高职院校要建立规范的教师到企业进行锻炼制度,规定明确的锻炼时间,尽量保证每个教师都能到企业进行相关的技术锻炼,了解最先进的维修技术、拓展教师的知识结构。 2.2积极推进校企间学术科研交流,促进教师科研能力的提升加强校企之间的学术交流与合作,能活跃学术氛围,增强科研实力。在交流研讨过程中,既解决了企业的技术难题,又能提升教师业务和科研水平。校企间的学术科研交流,也是强化教师为地方服务的功能,提高为企业服务的能力。社会服务职能是教师的人才培养职能和应用技术研究职能的合理延伸。坚持“以服务为宗旨,以就业为导向”的高职教育是与地方经济社会发展最为密切的教育。 2.3着力培养“双师型”教师队伍中的专业带头人学校要重视对汽修专业带头人的培养,通过参与教学改革,国内外进修、科研课题等活动,保证汽修专业有1~2名专业带头人,从制度上保证他们履行职责,制定具体的任期考核指标,实行动态管理,设立专项资金用于教学科研活动,鼓励他们在社会学术团体担任领导职务,提高他们在行业企业技术服务领域的影响力等,充分发挥他们的能量和作用,以此带动“双师型”师资队伍的形成和整体水平的提高。 2.4建立专门的校企教师发展组织机构,搭建教师发展的平台为了实现校企两方面达到“双赢”的目标,建立校企合作新机制,需要政府部门积极采取有效措施,让企业在确立市场需求、人才规格、知识技能结构、课程设置、教学内容和成绩评定等方面发挥相应作用。学校在关注企业需求变化的同时,应在政府相关部门的指导下进行专业方向调整以及培养规模的衡量和培养方案的制订,真正把校企合作、培养高素质技能型人才工作做好。 作者:王晓凤单位:湖北三峡职业技术学院 汽修专业论文:汽修专业信息电子 随着汽车工业的飞速发展,汽车维修行业发生了巨大的变革。一是维修从机械与电器的简单维修发展到电、机、光、液一体化的复杂高科技维修,而这些都是基于信息电子技术之上的;二是从过去的国有汽修企业单一经营到以股份制为主的多种经济成分的现代汽修企业经营;三是在用工与报酬上已经改为择优招聘、多劳多得的方式。面对以上变化,汽修技工必须认真分析当前汽修行业的维修技术需求与发展水平,找出关键——强化信息电子技术在汽车维修领域的应用——解决汽修实际问题,成为自己的专长;企业择优录用,实现顾客、企业、员工的三赢。因此,在汽车修理行业应加强维修技术人员的信息电子技术的培养。 1信息电子技术在汽车领域的应用 目前,汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志;汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计,从1989年至2008年,平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到53个甚至更多,电子产品占到整车成本的50%以上,目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。 汽车信息电子产品可为两大类:①汽车信息电子控制装置,包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统;②车载汽车信息电子装置,包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等。具体汽车电子各分系统的构成如下示意图。 由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。 当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。 由以上事实分析可知,信息电子技术在汽车领域已经大量使用,作为新时代的汽修技术人员,必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。 2对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究 汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同;同一车型不同时期的故障不同;同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障,必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计,制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的,是集体指挥的结晶;而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程,是个体行为。加上维修单位,没有比较先进的检测设备,要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题,这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况,对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训,就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例,进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。 首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展,电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此,汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术,会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平,因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见,对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。 其次要掌握好较为全面的电子技术,包括模拟电子技术,数字电子技术,单片机原理与接口技术,传感器技术等,这些都依赖于电子技术培训。 ECU是英文单词组合缩写,意为“电子控制单元”,简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统,其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ECU”,简单地说,ECU由微机和电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器(CPU),存储器和输入/输出接口的单元。所以ECU就是单片微型计算机(简称单片机)。 发动机管理系统就是以单片机为优秀,把各种检测器或者传感器采集来的各种信号(比如进气量,项位角等)进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机(或ECU)里,然后在经过相应的程序控制与数据处理,从而产生相应的控制信号,指定执行机构进行相应的操作(加大节气门开度)。 现在一些中高级轿车上,不但发动机上应用ECU,在其它许多设备上都可发现ECU的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解,经过事实检验,学习效果相当好。 再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员,在进行汽车电子控制系统设计的同时,增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况,如有异常,根据特定的算法判断出具体的故障,并以代码形式存储下来,同时起动相应故障运行模块功能,使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修,维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码,快速对故障进行定位和修复。因此,从安全性和维修便利的角度来看,汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。 依据故障自诊断功能配合相应的解码器,方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此,信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的BF8系列智能电控汽车模型40套(涵盖欧、美、日各大主流车系),又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用,学员的综合诊断与排除能力大大提高。 3追踪汽车行业新技术的应用 以汽车安全系统电子技术改进汽车安全性能的发展为例,看看汽车行业新技术的应用。据StrategyAnalytics公司的市场研究报告指出,汽车安全系统是汽车电子领域增长最强劲的需求之一,年平均增幅达到25%以上。杜邦汽车最新调查表明,大部分用户认为最需要考虑的问题是汽车的安全性,它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要,安全气囊和ABS有望成为标准配置。Visteon的研究也表明:安全性是汽车消费者最关心的问题。Renesas对中档轿车的研究揭示:国外1996年就将安全气囊作为标准配置,从2002年起国际上已经将两个乘客测知座椅、预紧式安全带和传感器系统与安全气囊一起作为标准配置,到2006年预紧式安全带和传感器系统将增加到4个,传感器系统更是大幅度增加以提高冲撞检测能力并提高乘车的稳定性,从而有可能构成统一的安全气囊网络。 由此可见,以信息电子技术为优秀的新技术已经甚至更快的步伐在改变着传统的汽车行业,已经大大提升了汽车的各个方面的性能。 综合以上分析,信息电子技术目前已经在汽车领域大面积推广使用,未来会发展更快,针对汽车维修人员技术含量不高的现实,汽修专业应加强信息电子技术的培养,以追踪高新技术在汽车领域的应用。为了为顾客提供更好的服务质量,为了更好的提高汽车维修企业的整体实力,为了实现更好的个人理想,努力实现顾客、企业、人员的三赢局面都依赖于加强信息电子技术的培养,因此汽修专业应加强信息电子技术的培养! 汽修专业论文:汽修专业课程改革存在的问题和建议 摘要:目前,技工学校汽修专业正在推广和实施课程改革,其中最普遍的是实行一体化教学模式。由于其还处在探索阶段,难免还存在一些问题,如教材、师资、教学设备无法适应一体化教学的具体要求,课改也未达到预期的教学效果。本文根据作者的教学实践,提出个人对技工学校汽修专业课程改革的一些见解。 关键词:汽修专业;课程改革;问题;建议 目前,技工学校汽车维修专业课程改革的重点和方向都是实施一体化教学模式,也就是把理论课与实习课结合起来的一体化教学。通俗地理解,就是为了使理论与实践更好地衔接,将理论教学与实习教学融为一体,体现能力本位的特点,逐步实现转变,即从以教师为中心如何“教给”学生向以学生为中心如何“教会”学生转变。从以教材为中心向以教学大纲和培养目标为中心转变,由此可见,一体化教学的特点是:教师一体化,即专业理论课教师与实习指导课教师一体;教材一体化,即理论教材与实习课教材一体;教室一体化,即理论教室和机房一体。这两年来,笔者走访了省内一些技工学校,了解到所有汽车维修专业都已经实施一体化教学模式。笔者所在学校更是把行动导向教学法专家请到学校,现场指导,并全面推广实施,还进行多次一体化教学比赛。汽车维修专业教师的参与热情很高,也收到了一定的教学效果,最明显的是学生学习兴趣和实践能力有了很大的提高,毕业后与维修企业的对接时间也缩短了。但也存在一些问题,主要有如下几点。 一、存在的问题 1.一体化教学缺乏配套教材 虽然有些教材标明是一体化教材或是任务驱动教学法教材,但内容相对陈旧,很多已经过时,甚至只是在章节上做了一些“加减”,很多新车型、新技术都没有编进去。另外,教材里面的一体化教学方法,包括实习程序、实习作业都与汽车维修企业的生产实际存在很大的距离。没有实践经验的教师如果单纯按教材进行教学,那将与汽车维修企业的生产实际严重脱节,造成学生毕业后无法及时适应生产岗位。 2.教师的实践能力还有待提高 特别是年轻教师,很多大学毕业后直接到学校从教,缺乏汽车维修经验,特别是缺乏汽车常见故障的判断与排除经验。上课时,只能照搬教材,没有生动的维修案例来承载课程内容,课堂气氛活跃不起来。而部分原来的理论课教师由于缺乏汽车维修技术和经验,难以胜任课改后的一体化教学课程。虽然很多学校都在假期安排教师到汽车维修企业进行实习,但效果不明显,教师的汽车维修技术和一体化教学水平还是普遍不高。 3.教学设备严重落后 目前大多数学校的汽车维修专业教学设备都以实训台为主,仿真程度低,整体性差,和“演沙盘”无异。学生实习时,在这些实训台上无法仿真操作,学生的学习兴趣也难以提高。即使学生在实训台上已经熟练掌握某个系统的结构和工作原理,但一到实车上,还是无法排除最简单的故障,甚至连主要部件的位置也找不到。 4.基础专业课仍然实行传统的课堂教学模式 如机械基础、电工学、机械制图等,仍实行课堂教学模式,而这些课程的教师对汽修专业又不了解,上课内容往往与汽车维修的实际需要相脱节,也就是需要学生掌握的基础知识没有重点教学,与汽修专业关系不大的内容又占用了不少课时。如电工学中的变压器、电动机、电磁铁等这些内容是与汽修专业密切相关的,是学习汽车电气的基础,但很多基础课老师不了解它的重要性,往往只是简略带过。还有就是基础专业课没有与具体实习结合起来,对学习能力和文化基础都相比较低的技校学生来说,会感到抽象和难以理解,渐渐会产生畏难和厌学情绪。 二、对策 针对以上问题,结合自己的教学体会,笔者提出以下一些建议。 1.教材要密切与维修实践相结合 有条件的学校可组织维修实践经验丰富的教师,根据学校现有的教学设备,按照科学、合理、实用的原则,编写一体化教材,把过时或不适用的内容剔除出去,增加新车型新技术。同时,在一体化教材中,将职业知识与职业能力密切结合起来,将汽车维修的工作内容、工作标准、相关知识、相关能力及能力要求都明确写进教材里,强调对学生工作技能和工作经验的培养,注意学生解决问题能力和学习能力的提高。笔者在备课阶段,就把过时和不适用的内容删除出去,并把最新的汽车维修技术和案例加入课程,让学生在学校就能了解、掌握最新的汽车维修技术和行业要求。同时,准确把握“适度够用”的原则,这里的适度是指既不能减免基本的原理,但也不能照本宣科,把复杂的结构原理进行合理而必要的简化,让学生感到不难学、能学会。 2.教师要了解汽车维修的生产实际情况,掌握最新的汽车技术,了解行业的最新需要 笔者通过经常走访汽车维修企业,与往届毕业交谈及帮维修企业解决一些疑难故障和其他生产实际问题,掌握大量的最新维修案例,并把这些案例充实到教学实践中,极大地提高了学生的学习兴趣和教学效果,也使自己的教学水平得到不断提高。因此建议学校要建立完善的教师下厂实习制度,并进行跟踪考核。笔者的一贯观点是:要学生对汽车维修感兴趣,教师自己先要对汽车维修和教学感兴趣。只有这样,整体教学效果才会得到提高。 3.教学设备要与维修实践相结合 教师可以把实习课室布置成模拟维修车间,尽量使用仿真程度高的实习设备,并结合实车进行实训,让学生在学校就了解和感受到维修企业的作业气氛,熟悉基本的维修作业过程。这样不但可以极大地提高学生的学习兴趣,教师也容易实施一体化教学。如进行汽车发动机维修课程实习时,教师先让学生把发动机从实车上拆下来,再按技术规范进行维修,然后装上实车去进行启动试验。笔者这几年一直按照这个原则设计一体化教学的具体环节,教学效果非常好,学生顶岗实习时就已经熟悉维修企业的作业程序,深受用人单位欢迎。 4.把基础专业课的内容拆分并融合到汽车维修专业课程一体化教学中去 目前汽车维修专业的一体化课程主要有汽车发动机构造与检修、汽车底盘构造与维修、汽车电气构造与检修、汽车电控系统维修等几大模块。建议把基础专业课的内容根据“适度够用”的原则,分解渗入到汽车维修专业课的一体化教学中,把基础专业知识的学习与汽车维修专业课程的学习密切结合起来,也就是在学生学习汽车维修专业课时,每当要运用相应的基础专业知识时,立即结合汽车维修专业课进行学习。由于有实物演示相关结构原理,学生会更容易理解。如原来机械基础课程中的齿轮传动,学生如果只在课堂上学习,会感到很抽象,既难理解,兴趣也不大。如果在学生学习汽车底盘维修课程中的变速器时,结合变速器的工作原理学习齿轮传动,学生就不会感到抽象和枯燥,教学效果也会明显提高。 总之,汽车维修专业课程改革的最终目标就是为维修企业输送技术人才。只要我们教师不断实践,不断探索,不断总结经验,就一定能使汽车维修专业的课程改革不断深入,使汽车维修专业成为深受学生喜爱和社会满意的专业。 作者:莫德平 单位:广东省云浮市高级技工学校 汽修专业论文:论汽修专业应加强信息电子技术的培养 摘 要:本文分析了目前信息电子技术在汽车中的大规模应用,研究了汽车维修行业应加强维修技术人员对信息电子技术的培养。 关键词:汽车维修 信息电子技术 技工 引言 随着汽车工业的飞速发展,汽车维修行业发生了巨大的变革。一是维修从机械与电器的简单维修发展到电、机、光、液一体化的复杂高科技维修,而这些都是基于信息电子技术之上的;二是从过去的国有汽修企业单一经营到以股份制为主的多种经济成分的现代汽修企业经营;三是在用工与报酬上已经改为择优招聘、多劳多得的方式。面对以上变化,汽修技工必须认真分析当前汽修行业的维修技术需求与发展水平,找出关键――强化信息电子技术在汽车维修领域的应用――解决汽修实际问题,成为自己的专长;企业择优录用,实现顾客、企业、员工的三赢。因此,在汽车修理行业应加强维修技术人员的信息电子技术的培养。 1 信息电子技术在汽车领域的应用 目前,汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志;汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计,从1989年至2008年,平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到53个甚至更多,电子产品占到整车成本的50%以上,目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。 汽车信息电子产品可为两大类:①汽车信息电子控制装置,包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统;②车载汽车信息电子装置,包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等。 由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。 当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。 由以上事实分析可知,信息电子技术在汽车领域已经大量使用,作为新时代的汽修技术人员,必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。 2 对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究 汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同;同一车型不同时期的故障不同;同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障,必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计,制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的,是集体指挥的结晶;而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程,是个体行为。加上维修单位,没有比较先进的检测设备,要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题,这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况,对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训,就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例,进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。 首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展,电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此,汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术,会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平,因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见,对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。 其次要掌握好较为全面的电子技术,包括模拟电子技术,数字电子技术,单片机原理与接口技术,传感器技术等,这些都依赖于电子技术培训。 ECU是英文单词组合缩写,意为“电子控制单元”,简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统,其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ECU”,简单地说,ECU由微机和电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器(CPU),存储器和输入/输出接口的单元。所以ECU就是单片微型计算机(简称单片机)。 发动机管理系统就是以单片机为优秀,把各种检测器或者传感器采集来的各种信号(比如进气量,项位角等)进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机(或ECU)里,然后在经过相应的程序控制与数据处理,从而产生相应的控制信号,指定执行机构进行相应的操作(加大节气门开度)。 现在一些中高级轿车上,不但发动机上应用ECU,在其它许多设备上都可发现ECU的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解,经过事实检验,学习效果相当好。 再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员,在进行汽车电子控制系统设计的同时,增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况,如有异常,根据特定的算法判断出具体的故障,并以代码形式存储下来,同时起动相应故障运行模块功能,使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修,维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码,快速对故障进行定位和修复。因此,从安全性和维修便利的角度来看,汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。 依据故障自诊断功能配合相应的解码器,方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此,信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的BF8系列智能电控汽车模型40套(涵盖欧、美、日各大主流车系),又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用,学员的综合诊断与排除能力大大提高。 3 追踪汽车行业新技术的应用 以汽车安全系统电子技术改进汽车安全性能的发展为例,看看汽车行业新技术的应用。据Strategy Analytics公司的市场研究报告指出,汽车安全系统是汽车电子领域增长最强劲的需求之一,年平均增幅达到25%以上。杜邦汽车最新调查表明,大部分用户认为最需要考虑的问题是汽车的安全性,它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要,安全气囊和ABS有望成为标准配置。Visteon的研究也表明:安全性是汽车消费者最关心的问题。 Renesas对中档轿车的研究揭示:国外1996年就将安全气囊作为标准配置,从2002年起国际上已经将两个乘客测知座椅、预紧式安全带和传感器系统与安全气囊一起作为标准配置,到2006年预紧式安全带和传感器系统将增加到4个,传感器系统更是大幅度增加以提高冲撞检测能力并提高乘车的稳定性,从而有可能构成统一的安全气囊网络。 由此可见,以信息电子技术为优秀的新技术已经甚至更快的步伐在改变着传统的汽车行业,已经大大提升了汽车的各个方面的性能。 综合以上分析,信息电子技术目前已经在汽车领域大面积推广使用,未来会发展更快,针对汽车维修人员技术含量不高的现实,汽修专业应加强信息电子技术的培养,以追踪高新技术在汽车领域的应用。为了为顾客提供更好的服务质量,为了更好的提高汽车维修企业的整体实力,为了实现更好的个人理想,努力实现顾客、企业、人员的三赢局面都依赖于加强信息电子技术的培养,因此汽修专业应加强信息电子技术的培养! 汽修专业论文:汽修专业“双师”制研究探索 摘 要:“双师”现代学徒制教育模式的推广和使用不仅是汽修专业改革的必经之路,同时也是提高汽修专业学生质量的重要方式,所以应加强中职院校与企业之间的合作,建立完善的管理机构,为汽修专业教育发展打下坚实的基础。本文首先介绍了“双师”制在汽修专业实施的必要性,然后给出了加强“双师”现代学徒制在汽修专业应用的措施。 关键词:汽修;“双师”制;研究 一、绪论 随着我国经济的快速发展,人们生活水平普遍提升,对生活质量的追求也越来越高。在现代社会背景下,汽车成为人们出行的首选交通工具,它凭借速度快、轻便、价格相对较低的特点受到人们的广泛欢迎。汽车行业的发展在很大程度上加大了对汽修人才的需求,汽车维修、保养、美容等业务急剧增多。高职院校作为汽修人才培养的主要机构,其传统的教育模式已不再适应实际的需求,需要改进教学方法,加强学校与企业之间的合作,建立现代化的“双师”制教育模式,从而为社会培养更多可用的人才。 二、“双师”制在汽修专业实施的必要性 (一)传统的教学模式已不能满足实际的需求 目前,虽然很多高职院校都采取了校企合作的教学模式,但是由于缺乏完善的程序支持,很多措施在实际中并没有发挥应有的作用。现有的合作模式仍然以学校教育为主,高校对实践教学的重视度不够,很多都只是为了满足教育目标的要求,工学结合的老师素质也不能满足需求,从而导致学校培养的人才普遍存在理论有余、实践不足的现象。这种教育模式培养的学生也很难在短时间内适应工作环境的需求,一般都是进入企业以后重新开始学,这就会造成人才成本的浪费。 (二)是提高学生实践能力的必要手段 汽修作为一种技能,它要求与实际的联系较为密切,所以院校在进行汽修人才培养的过程中应注重对学生实践能力的培养。这就要求学校要加强与企业之间的合作,不仅让学生接受专业老师的理论指导,还要让他们能够深入车间,接受企业技能大师的帮助,从而让他们能够体会实际的工作环境,加深对专业知识的理解。 (三)是促进我国汽修专业教育改革的必经之路 随着我国教育改革的不断深化,各专业都在不断探索新的教育模式,实践在现代教学中的作用越来越突出。为了满足现代教育的要求,汽修专业也需要加强改革,不断创新教育思想和理念,探索新型的教育模式,建立“双师双厂”现代学徒制人才培养模式,提高学生素质与企业之间的契合度,从而增强学生适应工作岗位的能力,更好的推动我国汽修教育的发展,提高人才培养的质量。 三、加强“双师”制在汽修专业应用的措施 “双师”现代学徒制是适应现代社会需求的新型的教育模式,它要求学校与企业之间密切配合,共同培养社会需要的人才。所以应加强“双师”学徒制在汽修专业的应用,建立完善的制度,加强管理,具体可以从以下几个方面进行。 (一)建立“双师双厂”现代学徒制管理机构 在传统教育模式中,导致轻实践现象的最主要的原因就是没有完善的管理机构,制定的很多措施都无法落到实处。所以要想发挥“双师双厂”制的作用,首先就应该建立完善的机构,监督各项措施的落实情况。学校领导与企业负责人共同配合,行使管理和监督的权利,相关技术人员承担实干的责任,负责将领导制定的各项方针政策落到实处,组织各项工作的开展,同时协调各方面的关系,确保整个系统的正常运行。另外,还要定期聘请汽修方面的专家,及时向学生教授最新的技能和方法,为人才培养提供技术指导,确保学生的素质能够符合现代行业的需求。 (二)引进竞争机制,完善教学质量监督机制 目前,很多中职院校都没有建立完善的监督机制,对于教师的评价机制也不健全,不能反映真实的教学情况,这就导致有些老师思想松散,在工作中态度消极,从而降低教学质量。教师是知识传授的源头,所以他们的素质和态度将会直接影响教学效果,尤其在“双师”现代学徒制模式下,教师的水平对教育质量的影响更大。为了增强老师们的紧迫感和压力,学校应引进竞争机制,建立完善的教W质量评价体系,对于表现好的教师应给予一定的经济或物质奖励,而对于消极怠工、态度不端正的老师就需要采取一定的惩罚措施,从而全面调动老师们的积极性。另外,应加强对教师们的日常监督,不仅重视课堂教学效果,还要将实践、顶岗实习等也作为评价的指标,同时注重学生们的评价,从而全面提升教学质量。 (三)明确教师责任制度,提高教师素质 教师的专业水平将会直接影响教学效果,所以高校与企业应重视对教师专业技能的提升,建立专业、高素质的师资队伍。首先,加强对教师教育理念以及管理理念的培养。因为在“双师”现代学徒制教育模式下,教师队伍是由企业和学校共同组成的,人员配置较为复杂,这就会在一定程度上增加管理难度,所以教学管理者需要加强对现代职业教育基本理论的学习,掌握现代化的管理方法;其次,要重视老师的道德素养。在“双师”制模式下,企业的师傅并不是校内的专业教师,所以院校对他们的思想政治素养了解不够,而教师承担着教书育人的责任,具有高尚的品格和正确的价值观念是最基本的要求,所以校内专业教师应加强对校外师傅的道德引导;最后,提高教师的创新能力。创新是行业发展的根本动力,对于汽修行业来说也是如此,只有不断创新教育方式和方法,牢固把握时展对于现代人才的要求,才能更加全面的提升学生的综合素质,发挥校企合作的优势。 四、结论 中职院校通过实施“双师”现代学徒制能够加强与企业之间的合作,增强实践在教学中的作用,推进工学结合,从而不断提升汽修专业学生的质量。“双师”现代学徒制教育模式的推进要求建立现代化的管理机构,加强对教师的监督,全面提升教师的专业素养和道德修养,从根本上加快我国汽修专业教学的改革。 汽修专业论文:中职汽修专业校企合作的实践与思考 摘要:近年来,中等职业院校的专业教学出现了中职院校和校外企业合作,以互利共赢、共同发展为目标,把职工培训、学生实习、实训基地建设以及职业技能考核融为一体的校企合作,并依靠校企合作建立了校外实习基地,组织专业教师参加企业实践锻炼的模式。这种校企合作模式,效果十分显著,不仅提高了学生的专业素养和就业率,使学生深受用人单位的青睐;同时也为企业带去了高技能的人才,为企业的可持续发展提供了人才条件。本文分析了中职院校汽修专业开展校企合作的实践和思考。 关键词:校企合作;合作实践;合作思考;职业教育 校企合作是职业学校为谋求自身发展,适应经济社会需要和企业生产、管理、服务等一线岗位需求,与企业合作共同培养技能型人才的一条有效途径,是注重学生在校理论学习与企业实践,注重学校与企业资源、信息共享的双赢模式。校企合作做到了应社会所需,与市场接轨是一种理论与实践相结合培养技能人才的全新理念。通过校企合作,全面提高学生职业能力,使学生在校学习专业知识与企业实践有机结合通过采取一体化等教学模式,充分发挥学校和企业的设备、技术、师资等各方面优势,切实提高职业学校教育培养目标的针对性和实效性,提高技能型人才的质量。 一、校企合作的内涵与目标 校企合作一般以培养具有较强综合能力,能够满足市场需求,并且符合企业人才录用标准的高竞争力汽修人才为重点目标;以产学合作,校企双边合作、双向参与为基本内涵;以校企合作共赢为基本办学原则;以工学并举,提供充足顶岗实习、车间实践等实践机会为主要教育方法。这一系列的教学实践,旨在将汽修企业的优秀企业文化与校园文化相结合,完善相关学科的教学体系,切实提高学生的整体素质,实现学校的持续健康发展,为培养国家人才作出相应贡献。 二、中职汽修专业校企合作的实践 (一)成立汽修专业建设委员会,聘请汽车行家做专业建设顾问 为加大汽修专业建设的力度,学校成立了汽修专业建设委员会,确定了学科带头人,聘请汽车行家做专业建设顾问。专家的职责是为学校提供市场岗位需求及毕业生素质培养方面的信息,从企业用人的角度对人才培养提出建设性意见,学校、企业共同制定教学和人才培养计划。 (二)校企专家双向兼职 学校选派优秀骨干教师到企业兼职,利用自身的科研优势与企业合作开展项目研究与技术攻关,不断为企业解决技术难题,为企业创造直接效益聘请企业技术专家担任汽修专业课教师,重点参与开发项目课程、制定岗位标准、指导学生实习、传播企业文化和提供用人信息等。 (三)加强校企互动,实现双方资源互补 校企合作使企I与学校建立起一种紧密型、渗透式的合作关系。专业教师走向车间,通过实践来提高自身的教学水平,也为企业解决一些实践问题;企业专家走上讲台进行专题讲座,把企业经营理念、新知识、新技术传授给学校老师。通过加强双方沟通与交流,可以大幅度提高合作成效。 (四)建立生产型汽车实训基地 实训基地分为校内和校外实训基地,这两个基地是实现实训教学的重要物质条件。 (1)校内实训基地建设。建立了实训中心。包括汽车发动机拆装与检测中心、底盘拆装与检测中心、电器设备拆装与检测中心、车身修理与喷漆中心。主要设备有发动机综合测功仪、V.A.G1552解码器、电喷喷油器清洗机、火花塞实验仪、各种电控发动机台架、汽油机与柴油机透明模型、废气分析仪、烟度分析仪、轮胎拆装机、轮胎动平衡测试仪、制动测试台、灯光测试仪、汽车升降机、国内一流烤漆房等290多项维修设备。 (2)校外实习基地。与当地知名汽车维修企业及各个品牌的4S店等多家企业建立了合作关系,作为实习基地实习、实际操作、排除故障、解决疑难问题。 (五)招生即招工,毕业即就业 实施订单培养,组建“冠名班”,培养方案由企业和学校共同制订,把企业的专业技能、企业文化、生产经营理念纳入教学计划教学过程由学校教师和企业技术人员共同完成,学生按照计划定期到企业顶岗实习,学生毕业后全部由冠名企业安置就业。 (六)以师资建设为契机,促使校企优势互补,双利双赢为真正实现校企的优势互补和互惠共赢,需要以师资建设为契机。学校要安排汽修专业教师进入企业参观学习以及挂职训练。对于青年教师,安排其进入企业挂职锻炼可以在短时间内提高其实践教学能力。同样,还要安排企业员工进入学校工作或学习,一方面利用学校的丰富教学资源对企业员工进行入职培训,另一方面安排企业的技术专家到学校任职授课,以汽修行业工作标准要求学生。 三、对中职院校汽修专业开展校企合作计划的几点思考 (一)强化合作共赢意识,学校应该充分认识企业的经济利益最大化属性,突破传统观念,结合本校的专业特点,积极主动与企业联系。并且了解企业的需求和要求,共同策划相应的机制,寻求共赢的平衡点。同时,学校为企业的合作入驻提供完善的配套设施,包括食堂、宿舍等,减少企业的基础性投资。同时,可以允许企业适当收费,学校支付企业员工在教学时的酬劳,提升企业合作的兴趣。 (二)校企合作模式中,应以学生为主体,组织汽修专业理论知识与实践教学一体化的教学方式。 (1)授课方式上,采取现场教学、边讲边练的方式,使学生将理论与实践紧密结合,在教学过程中贯穿能力培养,促进教学环境职业化。 (2)对学生进行职业技能训练和鉴定,分基本技能训练、专业技能训练、综合能力训练进行培训,使学生通过培训获取相应的职业资格证书。例如:可以让学生在导师指导下,进行汽车维修特种加工、普通机械加工的实训,使学生能独立进行上述操作,在掌握技术的基础上也通过了岗前培训,做到零距离上岗。 (三)提升教师队伍的技能水平,加大资金投入,积极组织专业教师进行定期专业培训,可以选择经济发达地区的汽车维修企业,让其能够及时了解最前沿的汽车维修资讯,熟悉和掌握最新的汽车维修技术,提升自身的专业技能水平。在企业维修业务中遇到技术难题时,可以为其提供技术支持,同时也能够为企业的发展方向提供更多的建议,协助企业更好的发展。 (四)校企台作必须多赢 校企合作必须有利于学生就业,有利于提高企业效益,有利于提高学校培养质量:不能损害学生利益,不能影响企业经营计划,不能扰乱学校教学安排。只有这样,才能保证校企合作持续健康发展。 校企合作是职业教育中不可缺少的重要组成部分,一定要不断创新校企合作的合作模式,找到共赢点,增强校企合作的广度和深度,让学生、学校、企业、社会四方面实现共赢,促进职业教育的大发展。 QQ在中职汽修专业课程教学中的应用研究 摘 要:QQ作为一种聊天工具越来越多地受到人们的欢迎和关注,在其快速发展的今天,QQ的作用不再局限于聊天领域,它的作用被更广泛地利用,尤其是在教育领域。本文通过对QQ在相关领域的应用和发展的总结分析,阐述了当前国内QQ应用在课程教学中的现状,并提出自己的观点,对QQ在中职汽修专业课程教学中的应用进行了研究探讨。 关键词:QQ 中职教学 汽修专业 QQ是腾讯QQ的简称,是腾讯公司基于互联网开发的一款通信软件。从1992年创立之初只有2个用户到目前已经拥有了上亿的用户。当前,QQ已经是中国使用最广泛的聊天工具之一。QQ本身的基本功能包括:一对一聊天、群聊、文件传输、视频语音聊天等。随着智能手机的应用,QQ的功能在手机上的应用也变得越来越广泛。 一、研究的目的和意义 1.QQ的基本概念和功能 QQ除了本身作为聊天工具以外,腾讯公司还打造了QQ周边业务。如具有博客功能的QQ空间、社交平台朋友网、电子邮箱QQ邮箱、音乐平台QQ音乐、互联网下载工具QQ旋风、输入法QQ拼音输入法、桌面图片处理软件QQ影像、桌面词典软件QQ词典、浏览器软件QQ浏览器、视频客户端腾讯视频、视频播放器QQ影音、专门为智能手机提供的即时通讯软件微信、具有办公特色的通讯软件腾讯TM、团队语音通信工具QT语音等。 2.选题的目的和意义 在传统的课堂教学中,媒体的运用变得越来越普遍。媒体的种类非常多,相比传统的黑板教学,媒体可以提供更丰富的图片、音频和视频等多媒体素材。但是在真正的教学准备过程中,很多教师的媒体应用程度只是局限在多媒体课件当中,在ppt中展示相关的图片、音频和视频,相比传统课堂,这些媒体可以活跃课堂的学习气氛,可以提高学生的学习兴趣。但这还是一种灌输式的教学,教师和学生的交流只是局限在课堂当中,教师多媒体中展示的教学内容随着下课就被教师收回,学生缺乏再度利用的机会。这是传授知识和接受知识之间的矛盾。在课堂之外,教师和学生间需要建立更宽泛、更便利的交流,使得课堂内容可以随时的让学生提取、利用、巩固和沟通。 而QQ恰好可以扮演师生上课期间、课余期间相互交流和沟通的角色。从1992年腾讯QQ的创立之初到2013年统计,腾讯QQ同时在线用户已经突破了一亿七千万。这一庞大的数据恰好可以证明,QQ已经渗入到我们生活的每一个角落,QQ成为互联网交流的重要媒介,成为我们生活的重要组成部分。人们可以随时随地地适用QQ进行文字聊天、语音聊天、视频聊天和文件传输。还可以利用像QQ空间、微信等媒介开展相关资讯和文章的阅读。因此,将QQ应用到教学中已经成为媒体教学发展的一个大趋势,尤其是随着大屏智能手机的推广,学生利用手机QQ开展信息访问、知识收集等就变得更加的便利。 之前已经有很多关于QQ在教学方面应用的研究。但是主要集中在义务教育阶段和高中文化课的课程当中。其应用有很大的空间,但是实行起来确实存在很大的问题。其中最关键的就是学生使用QQ上网学习的时间具有不确定性甚至没有。然而在中职学校这种情况就可以得到很好的解决。中职校的学生中大多数都能保证一定的电脑上网时间,也有相当充足的手机上网时间。这也为QQ作为教学媒体的推广奠定了物质基础。 汽修专业是一个集合了机械、电子、工程等多学科的综合性专业,其具有涵盖领域非常的广泛、技术更新快、实训设备要求高等特点,如果只是利用传统课堂展开教学活动,学生在学习过程中会出现学习困难,复杂的操作难以理解等情况,学生在实训过程中与教师沟通不够导致实训效果不好等情况。针对以上问题,笔者的研究主要是分析QQ在教育教学过程中的一些应用性论文,展开综述。在此基础之上,开展QQ在中职汽修专业课程中的应用性的研究。以便利用QQ这个平台使学生产生学习兴趣、提高学习的主动性、增加师生间的交流和扩展信息资源的共享。这就是本文研究的目的和意义。 二、QQ作为教学媒介的特点 当前国内将QQ作为教学媒体应用到教学领域的研究已经非常多,QQ的多种功能为其在教育领域应用推广提供了便利性。其主要特点集中在如下几个方面。 1.和谐师生关系 在当前的传统课堂中,教师和学生之间的关系存在着诸多矛盾。教师和学生在整个教学秩序等方面存在着一些不和谐因素。其主要原因是在现实生活中,当学生和教师之间存在矛盾时,教师和学生之间缺乏足够的沟通。因为缺乏沟通,教师和学生的之间的矛盾问题已经是各阶段教学过程中都会面临的情况。QQ的交流平台在教学活动中的应用,教师和学生可以在虚拟的环境中展开交流,很多现实语言无法言语的内容可以通过虚拟的QQ进行表达。在师生交流过程中,为了避免文字的枯燥,还可以发送图片、表情、动画、声音和视频等和谐交流环境。 利用班级QQ群,教师可以通过学生在群里的聊天,了解课堂教学过程中存在的问题;掌握学生对教师教学方式方法的看法和意见。教师可以掌握第一手资料,及时有效地开展教学改革,以满足学生的学习要求,提高学生的学习兴趣和学习的主动性。 2.改善教学环境 教师在传统的课堂教学过程中所扮演的是n堂的主角,学生的学习主要是被动地接受式学习。学生对教学内容的学习缺乏主动性。这种教学方式使得整个教学环境显得比较压抑,缺乏有效的互动。 在传统教学结束之后,如果学生没有及时掌握教师的教学内容,教师可以利用QQ平台以文件的方式将教学资源传输给每一位学生,从而避免学生没有及时有效记录课堂笔记错失知识点的情况。此外,利用QQ群聊天平台,可以开展讨论式教学,教师可以在与学生的聊天过程当中及时有效地穿插教学要点,让学生在无形之中了解要点知识,从而巩固学习。通过QQ群公告,教师可以在公告当中及时教学信息和课程通知,以便学生在第一时间掌握课程要点和动态。 3.开发教学手段 利用QQ,教师还可以在正常授课时间以外构建课外辅导平台和搭建远程教学支撑平台。 构建课外辅导平台,可以帮助学生在课外时间开展学习的延伸。在学生完成课外作业的同时提供给学生适当的辅导,帮助学生正确有效地完成家庭作业。搭建远程教学支撑平台,帮助那些因为请假没有参加课堂授课的学生。也可以利用这个平台在周末或者节假日继续开展相关的教学。以便学生既可以在学校学习,也可以在家开展学习。 4.创造交流平台 除了QQ聊天平台以外,教师和学生还可以利用QQ群进行动态互访交流,微信语音文字进行交流。通过这些平台相互沟通和交流,教师可以开创班级管理的新途径和创造德育的新天地,还可以开展学生的心理健康工作。 三、QQ在中职汽修专业课程教学中的应用研究 1.中职汽修专业的教学特点 一是涵盖知识面广。中职汽修专业是一个实践性较强的专业。汽车本身由上万个零部件组成,涉及领域包括机械电子等。因此,学生在学习的过程中需要进行相关专业的基础知识学习,以便为后续内容的学习做好基础。 二是涉及专业性强。汽车维修不是纸上谈兵,光靠理论知识是站不住脚的。要能成为一名专业的汽车医生,实践才是检验真理的唯一标准。学生只有在自身不断摸索不断练习的过程中才能总结经验,才能修得一身的真本事。 三是理论课枯燥乏味。中职学校的学生相对自主学习能力较弱。再加上汽修理论具有较高的难度。因此,在传统课堂教学过程中,教学手法比较单一,学生就会觉得知识难以理解,逐渐地对理论学习失去信心。久而久之,便会出现厌学等情况。理论知识不充分直接导致的结果就是无法正常开展实训操作。实训中,学生只是一味地操作,缺少理论知识的支持,也就缺少了学习的意义。 2.QQ在中职汽修专业课程教学中的应用优势 一是便利性。随着智能手机推广和互联网的覆盖,中职生成为了手机用户的重要组成部分。随时随地地上网,随时随地地QQ聊天和空间访问。此外,中职校电脑机房的开放一定程度上也保证了学生使用电脑和QQ的时间。为QQ平台在教学过程中的推广提供了便利和硬件基础。 二是可操作性。中职生对互联网和QQ平台功能的应用和操作十分熟悉,在课内外教学活动中,聊天、视频、文件传输、公告或远程协助等可以轻而易举地进行。学生可以自行展开这些内容的操作。不需要另外强调或教学。 三是简单化。这里说的简单化主要是指在汽修专业课程理论内容的教学活动中,由于汽修专业课程的专业性较强,学生难以理解。但是利用QQ平台,除了文字以外,教师还可以演示复杂的结构动画、视频和图片。让复杂的理论知识变得简单,以便学生可以更有效地掌握。 四是可重复性。学习不是一次性的,知识在累积过程中存在“遗忘”。在传统课堂中,如果学生在课后忘记了相关知识点或内容,只能是请教教师或者同学。其过程相对复杂,并且削弱了学生自主学习和探究的能力。利用QQ群的共享功能和空间日志功能,教师可以将上课的内容上传到该功能当中,学生可以随机地重复调取和使用。这样的重复性可以为学生的有效学习提供帮助。 3.QQ在中职汽修专业课程教学中应用存在的问题 一是网络安全。QQ是互联网发展的产物,作为一种聊天工具,很多不法分子借用这个平台传播不法信息及其他危害元素。中职生需要培养一种正确的道德观和价值观,在QQ使用的过程中首先要做到严以律己,不做违法乱纪的事情;其次也要武装自己,对不法分子加以防范,保证健康的网络环境,为构建和谐社会做贡献。 二是学习监管。通过QQ平台展开自主学习,学习监管就成为一个大问题。因为授课教师可以提供学生使用QQ平台的时间,但是无法保证学生使用QQ平台开展学习的时间。因此这就要求有一套合理有效的学习监管策略,既保证学生有效的利用QQ平台,又能让学生主动地参与到学习当中。 三是依赖性。所谓依赖性就是指,教师在教学活动中要充分认识到QQ平台只能作为一种辅助的教学手段,它存在的目的是帮助教师解决课堂授课过程中存在的一些问题,因此不能事事依赖于QQ平台。 此外,过多地使用互联网,也会让学生养成网络依赖。很多学生甚至会出现不上网就没精神的状态。所以QQ平台能有效帮助教学,但也是一把双刃剑。教师要合理利用、充分引导。 (作者单位:嵊州市职业教育中心)
网站设计与制作教学研究:网站设计与制作中模块化教学的运用 摘要:在我国教育教学改革进程不断深入的现阶段,对于职业教育工作的开展也提出了越来越高的要求,特别是针对一些实践性较强的课程,应积极转变其教学模式;模块化教学法作为一种以技能培训为优秀的教学模式,其强调的是理论和实践二者的有机结合,在网站设计与制作课程中的应用表现出了显著的成效,应对其予以高度的重视。 关键词:网站设计与制作;模块化教学;应用 一、前言 自进入到信息时代以来,互联网领域的迅猛发展使得社会对计算机人才的需求量剧增,各个院校对于网站设计与制作等课程的教学也予以了高度的重视;然而,在网站设计与制作课程的教学过程中还存在“重理论,轻实践”的问题,而模块化教学法的提出与应用则有效的提高了教学有效性。基于此,本文围绕网站设计与制作中模块化教学的应用这一课题进行了浅析,希望为相关工作的开展提供参考。 二、模块化教学法概述 模块化教学法指的是将劳动力市场需求、岗位职业操作技能等作为依据,对教学内容进行分析和设计,将知识内容按照一定的逻辑关系划分成几个相对独立的教学模块,之后根据不同教学模块的教学目标来确定教学方法、组织形式和考核方式等。与传统的教学方法相比较而言,模块化教学法具有以下几点鲜明特征:首先,课程的设计以职业能力作为参考标准;其次,课程结构模块式;再次,强调学生利用理论知识更好的完成实践任务;最后,理论和实践教学的实现是建立在具体化的工作任务布置的层面之上。 三、模块化教学法在网站设计与制作中的应用 1.课堂教学 在网站设计与制作中应用模块化教学法,其中每个模块的教学流程都包括了明确技能要求、展示网页效果、操作任务分析、课堂演示、实践训练、总结归纳等环节。课堂教学是模块教学法的重要组成部分,教师需要帮助学生明确岗位职业技能要求和教学目标,打破传统的灌输式教学模式,在案例中实现理论知识的讲授。例如,在开展《页面布局》这一模块的教学时,教师可以选择社交网站、购物网站、视频网站的网页作为案例,对其进行剖析分解,将抽象的理论知识变得更加具体化,有利于学生的理解。 2.实践教学 实践教学是应用模块教学法最为重要的一个部分,最为常见的方式就是任务驱动,结合网站设计、制作流程以及及各工序之间的衔接顺序来安排教学流程,教师布置任务,由学生进行小组合作共同完成,在实际操作的过程中实现对知识的内化和技能的加强。 (1)划分小组 在网页设计与制作课程教学中,教师可将全班学生划分成几个小组,每组的学生人数应在5人左右为最佳,并保证每个小组中学生的能力都较为平均,从中选取一名学生作为组长。 (2)确定任务 在《网页制作》这一模块当中,主要包括了文本和图像、网页布局、动感元素和超级链接以及表单网页等子项目,教师应帮助学生明确其相对应的岗位的具体工作内容和能力要求,如“文本和图像”部分的工作内容是提供创意文案和符合主题的图像,要求学生应具有深厚的文字功底和想象力等;在此基础上,教师为学生布置任务,即为一个购物网站设计主页,小组通过讨论确定网页的风格特色等,并由组长组织为每个成员划分各自所负责的部分。 (3)实践操作 小组明确网页制作的流程,学生根据自身的兴趣和职业规划选择负责的部分,在此基础上进行实践操作;例如,负责文字和图像部分的学生要提供创意文案,负责着色的学生结合网页特征对需用到的色彩进行设定,负责二维或三维动画设计的学生运用相关软件(Flash、AE、Ps等)进行动画或场景的制作;整体制作完成之后小组成员对网页设计进行分析,对发现的问题或不足之处予以修整,全部完成之后上传到班级共享群当中。 (4)总结评价 每个小组对设计的网站网页进行讲解,包括构思、主题和意义等,采取小组互评的方式选出优秀的作品,对这一小组的学生给予适当的奖励;之后组织学生进行实践操作体会的沟通交流,教师针对学生操作过程中出现的问题或者是难点部分予以讲解,帮助学生更好的掌握相关技能,完成模块教学目标。应用模块化教学法使得学生透彻的理解网站设计与制作的流程,提高自身技能水平满足职业岗位需求。 四、结束语 综上所述,模块化教学法一方面构建了以学生为主体的教学模式,培养了学生的综合素质能力,另一方面还有利于教学内容的更新和教学效果的优化,其在课堂教学中的应用具有重要的意义。网站设计与制作是一门实践性较强的课程体系,在教学中应用模块化教学法,教师应该对各个模块的相关知识内容予以深入的挖掘,并将社会人才需求和专业技能需求等作为依据来选择和设计教学内容,同时实现理论和实践的融合,以此来提高课程教学的有效性。 作者:王华英 单位:四平职业大学 网站设计与制作教学研究:网站设计与制作教学应用研究 一、Moodle平台《网站设计与制作》课程设计 1.学习资源 学习资源为学习者上机练习提供必要学习资源,根据教学内容和学习者特征为学习者提供经典学习资源,作为学习者上机练习的有益补充。课程平台主要为学习者提供课程课件、相关软件、课程案例、教学视频、优秀网站作品、网站设计与制作的素材、W3C组织官方网址等基本教学资源。在学习者上机练习过程中,遇到问题可以通过学习资源进行解决,减轻教师上机辅导的工作量。 2.学习活动 学习活动是学习者熟练掌握知识的主要途径,教师根据教学内容特点和学习者认知结构,设置灵活的学习活动,每章节学习活动一般包括两种类型,一类学习活动主要针对每个知识点设计的上机练习,主要考查学习者对基础知识的掌握情况;另一类学习活动主要针对综合性的项目,主要考查学习者对知识综合应用的能力,这类学习活动主要通过Moodle平台wiki协作学习完成。 3.学习论坛 学习论坛是师生之间、生生之间相互交流的良好渠道,同时也是学习者主要答疑渠道,针对两类不同学习活动开启不同讨论主题,学习者可以围绕讨论主题展开讨论,也可以发起讨论主题。学习论坛可以及时解决学习者在学习过程中的困惑,也可以了解学生的想法和观点。 4.作业提交与反馈 作业提交环节是学习者学习成果展示的有效途径,通过作业提交可以及时了解学习者对所需知识点的掌握情况,同时也是教师辅导的主要依据,作业提交包括平时上机练习作业和综合项目的作品。通过Moodle平台作业提交时间限制功能,可以让学习者在规定的时间内完成作业提交任务,教师及时给予点评,让学习者了解学习中的不足,及时解决学习过程中存在的问题。 二、课程教学效果分析 采用问卷调查法对Moodle平台教学效果进行调查分析,选取新疆昌吉学院物理系教育技术学专业本科1104班大三的学生作为研究对象,学生们具备相应的媒体操作能力,对Moo-dle平台操作不存在技术困难。采用问卷星进行问卷发放,发放问卷29份,回收问卷28份,回收率为96.55%;问卷的有效率为100%。 1.学习者调查分析 对学习者在线学习进行调查发现,曾有过在线学习经验的占到36.22%,没有在线学习经验的占到63.78%,从调查结果可以看出,大多数学习者没有在线学习的经验,可能会对课程平台教学效果产生一定的影响。 2.Moodle平台功能模块分析 在线学习过程中,对学习者使用Moodle平台最多的功能模块进行调查发现:学习者使用最多的功能模块是作业上传占91.43%,其次是论坛模块占48.57%,wiki协作学习模块和个人blog模块相对较少,分别占20%、5%。通过调查结果可以分析出,学习者对教师要求完成任务的功能模块使用较多,没有布置任务的功能模块很少使用,在一定程度上,可以表明学习者处于被动学习状态,自主学习能力不强。 3.课程平台学习情况分析 笔者主要从学习兴趣、时间投入、学习动因、学习资源、学习方式和问题解决方式等因素来分析Moodle课程平台学习效果。对使用Moodle平台学习本门课程是否能够激发学习者学习兴趣调查,有28.57%的学习者认为能够激发学习兴趣,有62.86%的学习者不确定是否能够激发学习兴趣,只有8.57%的学习者认为不能激发学习兴趣。从调查结果可以分析出,小部分学习者认为Moodle平台能够激发学习本门课程的学习兴趣,而大部分学习者不确定是否会激发学习兴趣,其主要原因可能在于大部分学习者缺乏在线学习的经验。 对课后每周学习时间投入情况调查,有95.86%的学习者在课后每周愿意花5小时以下时间利用平台进行学习,只有4.14%的学习者在课后每周愿意花5小时以上10小时以下时间利用平台进行学习。从调查结果可以分析出,课后绝大多数学生不会投入更多时间利用平台进行学习。同时笔者还对利用平台进行学习动因进行调查,有82.86%的学生者是因为有学习任务必须进行学习,有51.43%的学习者是为了查看资源是否有更新,有57.14%的学习者是为了查看是否有新任务,有4.43%的学习者是愿意利用平台资源进行学习,由此可见,绝大多数学习者处于被动学习状态,自主学习能力不强,可能因为长期接受传统教育的结果,习惯被动学习状态。对平台提供的学习资源是否能够满足学习需要调查,有94.29%学习者认为平台提供资源可以满足学习需要,只有5.71%学习者认为平台提供资源不能满足学习需要,从结果可以分析出,绝大多数学习者对课程设计的资源比较满意,只有少部分学习者认为不能满足学习需要,可能跟学习习惯有关,喜欢听从教师的安排与作业布置。对课程平台学习过程中。喜欢学习方式调查,喜欢整堂课教师讲授的学习者占到81.28%,喜欢小组协作学习的学习者占到10.15%,喜欢利用资源进行自主学习的学习者占到8.57%。 从调查结果可以分析出,绝大多数学习者喜欢传统以教师讲授为主的学习方式,只有少部分学生者喜欢小组协作学习和自主学习。对在使用课程平台学习过程中遇到问题时,解决问题方式的调查,有94.29%的学习者直接求助同学和教师,有32.86%的学习者通过网上搜索,有25.71%的学习者会在论坛发帖求助。从调查结果可以分析出,在问题解决方式上,绝大多数学习者还是喜欢传统解答方式。 三、结语 通过上述调查统计结果可以概括出,学习者受传统教育影响较大,在一定程度上,学习者自主学习能力、协作学习能力不强,习惯听从教师的安排和布置,结合上述学习者特点,建议教师在利用Moodle平台进行课程设计过程中,应多考虑建构主义教学理念,通过以问题、情景、任务、项目等教学策略进行网络课程的设计,让学生者真正参与到课堂中,培养学习者自主学习能力、协作学习能力,才能真正发挥Moodle平台在教学中的作用。 作者:张慧丽 王文惠 王建虎 单位:新疆昌吉学院 新疆师范大学教育科学学院 网站设计与制作教学研究:网站设计与制作课翻转课堂教学模式 【摘要】随着我国经济实力的不断上涨,网络科技也逐渐进入大众的视线,网络教育也得到了新的发展。在全新的教育形势下,网络课程的开设已经越来越普遍。本文从网站设计与制作课程的教学现状出发,阐述了新时代下新生的翻转课堂的具体内涵,为我们展示了翻转课堂运用于网站设计与制作的优势与作用。 【关键词】网站设计与制作课;翻转课堂教学模式;应用 一、前言 翻转课堂是随着时代的发展,信息的普遍而新兴的一种教学方式。它结合了传统教学的优良之处,同时也融入了时代的元素,是网站设计与制作课程上的不二之选。翻转课堂在网站设计与制作课的应用,是连接课前,课堂,课后的纽带,人性化的课前指导,生动形象的教学视频,自主学习的课堂氛围都是它从众多教学方法中脱颖而出的几大优势。而在实践的检验和反思下,也证实了翻转课堂应用于网站设计与制作的重要意义。 二、网站设计与制作课的教学现状 由于目前为止我国网络设计与制作课程开设时间相对较短,因此在很多方面仍然存在着一定的问题。通过对一些已经开设了该门课程的调查可以发现他们在网络课程教学中存在着一些共同的问题。 1.教学手段老套,学生积极性低 学生在真实的情境中学习不仅能够帮助学生调动已有的知识体系,同化到他们要学习到的新知识中,有效帮助学生理解知识点;还可以从根本上激发学生的积极性,将外在的学习动机转化成主观的学习意识,进而锻炼学生的探究能力。但是目前大部分的网络课程都是通过传统的“说教”来达到理论知识的传授,而不是导入与课程相关的情境来辅助学生进行学习和理解。这样被动的学习是无法集中学生思维,提高课堂效率的。 2.可供学生学习的资源较少 网络课程的主要学习方式是学生通过自主学习进行各种学习活动。但是在目前很多学校没有为学生提供足够的学习资源。在学校的资源库中,大部分都是用于教师备课和教师备习题,学生可以利用的资源少之又少[2]。不仅如此,在有限的资源中,其内容大多是枯燥无味的。种种因素都限制了资源的共享性与交流性。 三、翻转课堂的重要内涵 翻转课堂是在新信息时代下诞生的一种全新的课堂模式。在课堂上,打破传统的老师说学生听,随后布置作业,学生去完成的教学模式。而是在课前老师根据学习目标制定相应的学习视频和学习资料,通过无线网的方式发送给学生,只需要学生去观看视频,自主地去完成对这些学习资源的提前学习。[3]在课堂中,师生之间面对面的,对学习内容中困惑之处进行探讨和交流,以此达到课堂效率的最大化。 四、网站设计与制作课上翻转课堂教学模式的优势 显而易见的是,翻转课堂的学习模式完全颠覆了传统的课堂模式,让我国教育事业在经济全球化的机遇下得到更加蓬勃的发展,网站设计与制作课程也迎来了新的发展契机。 1.转变学习模式 传统的教学是教师在课堂上传授知识,学生在课后通过完成作业的方式进行自我复习和消化,但有部分学生因为在课堂上没有掌握到位,课后作业的完成就会十分艰辛且效果不佳,课堂效率大大降低。而翻转教学模式则是老师提前将学习内容发给学生,让他们课前进行操作,在课堂上的时间就可以充分利用于解疑答惑,这于学生对知识点的吸收和掌握来说无疑是百利而无一害的。 2.转换师生角色 在翻转课堂模式下,师生之间的关系明显地发生了一些明显的变化。所有的学习过程几乎都是由学生占主要地位,而教师由传统的传授者和管理者变成了学生的引导者和协作者。[1]教师的任务由传统的课堂讲解变成了课堂协助,帮助学生在进行网络作业时加强对难点的理解,引导学生进行总结及应用,充分肯定了学生的主体性。 3.实现学生的个性化学习 每个学生在不断的学习中,都会有适合于自己的学习方式和自己的学习兴趣。但是传统“一刀断”的单一教学模式明显无法满足学生的个性需要。而翻转教学中,每个学生都可以根据自身的具体情况来定制相应的学习计划,对于课程学习能力强的可以将进度调快,而这方面学习能力较弱的则可以调慢点,强化基础知识的学习。因此,翻转课堂对学生可持续发展的帮助是传统教学模式所无法比拟的。 五、总结 翻转课堂教学模式升华了网站设计与制作教学的传统模式,把以前零零散散的教学方式通过翻转课堂的方式,改变了它条条框框的构架模式,应用自由的、轻松的视频课件将学生带回课堂,它涵盖的知识面极具广泛,是学生们获得更为精彩丰富的课堂内容,当然,课前预习以及课后复习也成为这次改革的一个内容,反思自己学习的知识,研讨学习任务也会是学生学习网站设计与制作的重要过程之一。通过这次改革,我国网络设计与制作课程有了一个新的制高点。 作者:李冰 单位:四平职业大学 网站设计与制作教学研究:网站设计与制作教学模式探讨 一、课程教学模式的研究 1.以实际工作过程为主线 无论是课程内容的选取,还是教学内容的组织,始终围绕实际网站设计与制作工作的过程及内容,以实际工作流程为教学内容和教学组织顺序,将课程融于实际工作需求中,突出了技能和素质的培养。 2.工作任务的真实性 课程实训中提交给学生的实训企业资料,均是以来自于实践一线的真实业务为基础,经过校企双方精心组织挑选。要求学生完成网站调研、网站建设方案书的撰写、网站的设计与制作等,与实际网站设计与制作岗位的工作情况完全相同。因此通过完成相应的任务而让学生掌握的相关知识、操作方法和操作技能,真实地反映了网站设计与制作岗位的能力和素质需求。 3.“教学做”合一 在课程教学中以学生为主体的工作导向式教学,教学的主线是指导学生完成实际网站设计与制作业务操作与管理工作,引导学生通过实践来掌握操作方法和技能,通过操作来学习相关知识,从而将教、学、做有机地结合,突出教学的职业性、实践性特点。通过以上教学模式的创新,成功地将网站设计与制作岗位搬上了课堂,从而真正做到让学生通过该课程树立企业网络形象观念,掌握网站设计与制作工作的基本流程、步骤、内容及操作方法,具备独立完成一个小型企业的网站设计与制作工作的能力。 二、课程教学方法和手段 在课程教学中灵活运用了多种教学方法和手段,增强了学生学习的兴趣,提高了学生学习的主动性和积极性。 1.教学方法的选择和使用 结合课程的性质和要求,我们采用了案例教学法、任务驱动法、角色扮演法、现场调研、仿真学习和作品展示法开展教学活动。 (1)案例教学法 在教学中,我们与企业合作,由企业提供典型的网站设计与制作案例。在具体的教学活动中,通过组织学生进行问题分析、相互解答和自由互辩,再由教师和企业兼职教师共同引导,由此掌握不同类型网站建设的方法和技巧。 (2)任务驱动法 在教学过程中,基于资讯、决策、计划、实施、检查、评估六步法,我们组织学生每6人成立一个虚拟的网站建设公司,设置各工作岗位,包括美工、程序等真实岗位,并在内部实现轮岗交替,让学生能够在教师的指导下按照真实工作任务的要求完成每个学习情境的学习任务。 (3)角色扮演法 学生在虚拟网站企业中分别扮演网站设计师、程序员、网站美工、汇报人等不同的角色,在不同的学习情境中进行角色转换,使学生在情境模拟、循环和反复的过程中,加深对网站设计与制作工作任务的理解,提升操作与管理能力。 (4)现场调研 根据学习的需要我们安排学生分小组进入真实企业进行现场调研,或者邀请企业兼职教师进校讲解分析,学生根据调研得出网站建设的目标,完成网站建设方案书,设计并制作网站,提升学生吃苦耐劳、团队协作、沟通交流等素质。 (5)仿真学习 电子商务专业配有仿真实训室和创业实训室,实训室配以公司真实的经营环境,为学生提供真实的电子商务企业经营的过程。学生可以通过组成公司,以轮岗分流、小组间对抗等方式,获得电子商务企业经营的宝贵经验。每个学习任务在实训室实现仿真训练,学习内容、学习过程、学习环境均与实际工作保持一致。 (6)作品展示法 在教学中组织学生欣赏往届学生的作品,激赏学生的学习兴趣,并在任务进行到一定的程度时,举办班上同学的作品展示,让班上同学相互欣赏、由企业兼职教师讨论并分析作品的优点和不足之处。通过作品展示法,学生可以通过对比,了解自己作品的优点和不足之处,同时加强了网站评估的能力。 2.教学手段 针对如何有效开展教学活动,我们采用了校企联合授课、举办专题讲座、通过多媒体化、信息化、网络化组织教学和通过举办技能竞赛开展教学。 (1)校企联合授课 课程实行“双课程组负责人”制,企业专家与校内专职教师共同担任课程开发的负责人。企业专家参与课程的开发设计并承担学习任务设计工作,企业人员担任指导教师参与实践学习,学时比例达50%以上,课程组专兼职教师比例为1∶1。此外,由于网站设计与制作工作涉及到Photoshop广告设计、网页设计与制作、数据库等多方面的知识与技能的学习和运用,本课程整合校内外教学资源,采取校企联合授课的形式组织教学,受到学生好评。 (2)举办专题讲座 教学中定期邀请企业专家为学生开展专题讲座,向学生讲解职业生涯中的精彩案例,通过分享经验、带来新鲜的工作任务,提高学生对网站设计与制作工作岗位的了解和热爱。 (3)多媒体化、信息化、网络化教学 教学中利用实训室,让学生在仿真的职场环境中实践。同时,我们在校园网上建立了动态网站设计与制作课程的课程网站,上传了丰富的教学资源,包括:1)完备的教学文件,包括教学大纲、任务单、实训教材、电子教案等。2)教材中配套练习题及参考答案,理论及实务考试样题、参考答案,以满足不同层次学生的自主学习需求。3)辅助教学资源,包括与本课程有关的以音频、视频、文档等多种形式表现的教学辅助资料,如网站设计与制作、网页特效技能操作的示范录像、电子商务相关的从业资格考试的近期考试信息等。4)课程剖析,包括课程的定位、课程设计理念与思路、教学内容及组织、教学方法手段等。5)教学展示,包括主讲教师的相关资料、各界对课程评价、工学结合的项目作品等。学生还可以通过课程网站自主学习。学生可以在实地调研之后,利用网络辅助查找未了解的资料,完成资讯、计划等环节,提高学生学习的自主性和效率。 (4)技能竞赛 将行业技能竞赛和专业技能竞赛纳入素质拓展平台,以赛促学极大地提高了学生的学习积极性,通过举办主题网站设计等比赛,加深了学生对专业的认识,提高了学生对知识的理解和对技能熟练度的操作,另外,通过鼓励学生积极参加全国电子商务专业大赛,增强了学生的应变能力和创新能力。 三、实施中的反思和总结 在这几年的教学过程中,笔者发现以上教学方法和手段,虽然很多课程都在提倡或是已经在教学中使用,但不同的课程都具有各自的课程特色,同样的教学方法,在具体实施过程中可以产生出不同的具体实施手段,让其发挥出更大的功效。例如: 1.校本教材的编订和使用 校本教材的编订和使用,对课程改革成果的冲击是巨大的和显著的。以笔者的亲身感受来讲,与企业共同编订的校本教材,加上配套使用的任务单,是针对学校现状、学生实际情况编订出来的,因此工作过程更加符合实际情况,也更加具有工作过程系统化的特色。通过任务单来引导工作过程,配合校本教材中的知识点和技能点,更加有利于学生进行系统化学习。 2.小组学习讨论法和二人搭档检查法相互配合使用 在学习过程中,我们需要组织学生分成小组进行问题的讨论和解决,这主要是为了锻炼学生分析问题、解决问题的能力,以及增进团队协作意识。但是小组学习讨论法的缺点便是不能完全做到点对点交流,个别人容易产生怠倦的情绪,甚至有人“滥竽充数”。在这些年的教学过程中,针对动态网站设计与制作课程笔者发现,课程因为需要进行程序编写和调试,大量的代码容易让人产生视觉疲劳,因此许多学生在课程中容易产生眼酸、眼疲劳等情况,加之程序代码枯燥无味、人与人之间缺少交流,许多学生容易产生学习疲劳。另外小组长个人工作压力大,很难督促全组人员的学习进度,不能保证学习质量和学习效果,因此单纯的小组学习讨论法并不能有效地推动全班的学习进度。针对这种情况,笔者尝试让每位同学都在另一个小组寻找一位搭档,两人相互共同学习和检查。学习过程中,每个小任务在指定的时间内,先由自已独立思考和完成,然后搭档双方都交换位置,由搭档来检查对方的完成情况并进行纠错,这种方法一方面学生让起立活动了筋骨,另一方面由他人的视角来检查问题往往更加能够一针见血,效果加倍。同时,一对一的搭档学习即保证了学习质量,也增进了同学之间的友谊。此外,这种搭档学习方法能够减轻小组长的工作压力,不论是学习、检查和评价,两人的双向交流都是及时的、认真的和有成效的。在动态网站设计与制作课程中,小组学习讨论法和二人搭档检查法是卓有成效的。 3.合理的设计知识归纳和总结 在教学活动中要培养学生知识归纳和总结的习惯,是必不可少的。在《动态网站设计与制作》课程的学习任务中,每个情境都设计了对应的小任务,每次任务在检查和评价之后,由教师或是小组长带领同学先进行本次任务的知识归纳,总结学到的知识和技能,再进行本次任务的感受总结,例如任务中是因为粗心打错字符而导致程序调试失败等原因,最后是教师对学生在本次任务中的表现进行评价。通过每次任务都进行相应的知识归纳和总结,有效地对学生的知识做了系统化整理,并加深了对知识和技能的理解。 四、结语 笔者经过这几年不断累积教学经验,已经完成了校本教材和配套任务单的编订,并且逐步摸索出适合本课程的教学模式、教学方法和手段,同时也意识到,教师课堂气氛的驾御能力对提高学生的学习兴趣是非常重要的,这需要教师经验丰富、知识渊博,并且自身诙谐风趣,才能更好地促进课堂教学气氛。因此,除了寻找更加适合课程特色的教学方法和手段,教师也需要提高和加强自身综合素质,才能更加胜任高职教师的岗位。 作者:郝静杨波单位:湖北工业职业技术学院经济贸易系 网站设计与制作教学研究:浅谈中职学校《动态网站设计与制作》课程教学 摘 要:动态网站设计与制作课程是中职计算机、电子商务等专业的必修课之一,本文将针对动态网页制作课程的特点,从动态网页的开发技术的选择以及如何上好这门课程两方面进行探讨,旨在提高该课程的教学效果。 关键词:中职;动态网站;教学 中职学生渴望开发网站,但大多对理论学习热情不高,缺乏钻研精神,且容易放弃。动网制作既讲理论又重实践,既有概念理解,又有程序设计和应用操作方面的内容。因此一方面是抽象的网站开发技术,另一方面是基础薄弱、不善思考的中职学生,如何将知识点传授给学生,让学生知其然并知其所以然,对教师来说,是一大挑战。以下是笔者关于中职动态网页制作课堂教学实践的几点看法: 一、动态网站技术的选取 教学中选取PHP+MySQL+Dreamweave的经典组合方式,推荐使用PHP调试环境的程序集成包phpStudy,它集成了最新的Apache+PHP+MySQL+phpMyAdmin+ZendOptimizer,一次性安装,无须配置。同时phpMyAdmin可以通过Web接口简易管理MySQL数据库,学生通过浏览器的图形界面就能对MySQL数据库进行操作。 二、课程内容以综合项目和分任务的方式开展 《动态网站设计与制作》是一门综合性课程,在授课过程中采用综合项目设计形式,以项目或分任务的方式展开课堂教学。将《动态网站设计与制作》课程分解为一个大项目和若干个小任务,学生通过完成一个个任务最后完成较为完整的综合网站的设计。 三、课程教学应用多种教学方法 (一)使用比较教学法,使学生轻松入门 讲解动态网站时,学生没有服务器和客户端的概念,会把“动态”网页理解为有动态的文字或图片。教学时可做两个简单的网站进行比较。如分别做一个静态的和动态的学生学籍管理网站:网站1是静态的,只有一个“学生成绩”页面;网站2是动态的,其中包括具有“学生成绩”栏目的学生成绩详情页面、成绩的后台添加、删除和修改页面和一个简单数据库。老师浏览这两个网站,演示对学生成绩条目进行增、删、改、查的方法。同时具体讲解它们的运行机制和网站后期管理中的优缺点。 通过比较教学法讲解概念,便于培养学生的总结归纳能力,让学生理解透彻,又调动学生学习兴趣。 (二)使用视觉冲击教学法,加强学生记忆 将重点简明扼要地写在黑板上,加强学生记忆。如动网的制作流程比较固定,“创建数据库―建站点―制网页―连接数据库―绑定记录集―服务器行为”,学生每节课都看到黑板顶部的字,不知不觉就会记住这样的流程,在实践中也会有条不紊的操作。 (三)创设问题情境教学法,启发学生思考 在讲解数据库字符集和网页字符集的知识点时,教师可演示用户名是英文和中文两种状态下,网页可否正常登录。这时向学生提出问题,为什么数据库中的记录是中文,数据库连接,记录集绑定都正确,但测试结果不对?引导学生切换到Dreamweaver代码视图,找到部分“charset=utf-8”,再解释字符集的概念,教会学生可将字符集代码改为“charset=gb2312”,测试正确。 采用创设问题情境教学法,会使学生在整个讲解过程中都处于强烈的问题情境中,他们也就会展开充分的想象,他们的思维在广度、深度上会有一个充分的、自由发挥的空间和余地;因此会获得意想不到的教学效果。 (四)任务驱动教学法,让学生有的放矢 所谓“任务驱动”就是老师在介绍有关知识和方法时,首先提出一些与学生的日常学习、生活关系比较密切的任务。 如注册新用户,用户登录,在引导学生完成任务的过程中,引出相应的教学内容。老师可以先浏览一个在线注册邮箱网站,并且重点演示注册和登录部分,浏览之后学生在心里可能会产生一个强烈的欲望:自己做一个这样的系统。接着,老师再按步骤、分任务完成对整个系统的设计,并且重点讲解本网站中的一个关键任务:数据库的连接。讲解数据库的连接任务在整个用户管理系统中的作用及其重要性。 (五)“理论――实践――反思――理论――实践”循环往复教学法,使学生牢固掌握知识点 动网中很多知识点,尤其是重难点知识,必须反复讲解,反复实践,来加强记忆和理解,才能收到较好的效果。比如:讲解阶段变量及语句,应该采用循环往复教学法,反复讲解和操作使学生消化、接受。 (六)项目教学法,阶段性成果加强自信心 在教学时注意培养学生的成就感,将大的综合项目分解为一个个小项目。比如:将用户管理系统分解为登录注销、注册、资料修改和密码查询四个模块,再详细分解为更小的项目。如将用户注册模块分成四个小任务:1.制作注册页面―熟练使用表单制作页面并实现验证表单;2.实现注册页面填写信息录入数据库―绑定记录集,添加服务器行为“插入记录”;3.用户名不能重复―用户名验证,检查新用户名操作;4.注册成功与失败页面制作―实现正确跳转。 四、结束语 总之,这门课程的教学是灵活多样的,在教学过程中要按照中等职业教育的教学规律和学生认知特点结合教学过程中的实际情况作适当的调整,也可对某些章节内容综合使用多种教学方法,使教学达到理想的效果。
室内设计论文:生活化教育方式下室内设计论文 一、生活化教育方式 在生活中进行教育,将教育生活化,是当代教育的重要理念之一。“生活教育”是中国现代杰出的人民教育家陶行知先生教育思想的优秀。其内涵为:“从定义上说:生活教育是给生活以教育,用生活来教育,为生活向前向上的需要而教育。从生活与教育的关系上说:是生活决定教育。从效力上说:教育要通过生活才能发生力量而成为真正的教育。”具体包括三方面主张:“生活即教育”、“社会即学校”和“教学做合一”。具体来说,生活化的教学方式遵循的是“来源与生活,回归到生活”的教育方式。通过对于生活中教育元素的有效认知,教师要将日常生活中与教学目的相关的材料运用到教育当中,同时也需要让教育教学的情境、情景更加贴近现实生活与外部环境,最重要的是,生活化教育方式要求学生在接受教育之后,要将所学到的内容运用到实际生活当中去,实现学以致用。生活化教育方式使得教育教学的方式更加柔性化,更加贴近实际,对于学生来说也更容易来接受,因而无论是在教育氛围还是在教学效果上成效都比较好。 二、室内设计专业学生“软实力”内涵与培养的重要性 1.室内设计专业学生的“软实力”。 所谓“软实力”,本是国家发展建设层面上的概念,内涵包括城市的文化、价值观念、社会制度等潜力与感召力的因素。对于个人来说,“软实力”指的是除去个人的身体条件、身体素质、个人专业技术能力以外的为人处世的能力与态度的总和。对于室内设计专业学生来说,与专业相关,其“软实力”大致可以总结为个人的沟通交流能力、抗挫折能力、组织协调、团队合作等方面的能力。 2.室内设计专业学生“软实力”培养的重要性。 现代室内设计专业的学生就业前景比较好,然而这与近年来行业发展需求较快,客户需求量提升有密不可分的关系。然而反观我国目前室内设计学生的综合素质,其在沟通交流能力、抗挫折能力、组织协调、团队合作等方面上都呈现出了短板,这些问题如果得不到解决,走上工作岗位之后必将缺乏竞争力,如果再不加强自我提升,将逐渐被行业所淘汰。从现状上来看,室内设计专业学生在走上工作岗位之后,负责的相关工作都是压力较大的。一方面,室内设计师需要了解客户的需求,又要服从领导的命令,因此沟通交流的能力成为其进行日常工作的基础;另一方面,室内设计师需要向客户负责,又要向上级领导负责,而自身工作是否完善,需要客户的认可,这一点经常难以达到,因而都肩负沉重的工作压力,需要具备强大的内心和抗挫折的能力。在日常工作中,室内设计专业的毕业生通常不是一个人完成任务,在进行设计的过程中,需要和同事交换意见,在进行施工选材、开工的过程中,需要与工程方、承包方、销售商等多方打交道,这就要个人具备沟通能力、协调能力以及团队合作能力。从这一层面上来看,室内设计专业学生想要获得良好的发展,在职业生涯上有所建树,必须要在完善自身设计能力水平的同时,多方提升自己的“软实力”。否则,这些短板如果不在学校内部进行解决的话,在学生走上工作岗位之后必将出现各种掣肘的情况,学生自身的职业发展会受到影响,对于个人目标的实现也会造成阻碍。 三、室内设计专业学生“软实力”的生活化教育方式 1.走入实际生活,帮助学生感受“软实力”。 生活化的教育方式,重在让学生进行感受,然后内化为自己的思想,而后展开相关的活动,感知是其中的第一步。作为室内设计专业的学生,由于长期在象牙塔中与社会隔绝,对于社会、职业的认识不甚深入,这就要求教育者要引领他们进入实际的社会生活,对于“软实力”进行感受。由于“软实力”的内涵是多方的,因而这种探究也是比较丰富的。带领学生去室内设计公司进行观摩,与领导、工作人员、设计师进行座谈,学生就能够对领导儒雅的谈吐、得体的行为,设计师数易其稿的坚韧品质进行感受,获得一定的收获。通过与行业内人力资源部门工作人员的接触,学生能够直接了解从事室内设计行业所需要的“软实力”,才能够在今后的学习中有目标地进行探究;通过与现场施工人员的接触,学生能够了解到与同业人士打交道时自身“软实力”方面的不足。通过这一系列的体验,学生能够从中感受到自身很多的不足,也挖掘出同行业优秀人员身上优秀的“软实力”,这样其对于行业所具备的“软实力”就有了感性的认识,这是教育的第一步。 2.校内组织活动,挖掘学生自身“软实力”。 学生自身都是有一定潜能的,生活化教育是帮助学生挖掘潜能,而不是“教会”学生具备某些“软实力”。在大学生的生活当中有为数众多的各种活动,无论是辩论赛、歌唱比赛、文艺汇演,还是各类体育运动赛事、与课堂教学相关的各类活动等,都能够透露出学生自身某一方面的良好品质,而这些就是“软实力”的所在。作为教师,需要通过仔细的观察,在日常生活中挖掘学生身上的“闪光点”,然后加以分析,对于学生自身“软实力”的着力点和缺失点进行合理的判断。在这一过程完毕之后,教师需要肩负起引导学生的责任,在教学、生活中从各种细节上来进行疏导,帮助学生扬长避短。例如,学生本身就性格开朗,乐于助人,可以让其担当一定的班级职责,在服务同学中增强自己的沟通交流能力;学生如果自身性格较弱,心理承受能力较差,则可以让其担负起劝导、安慰别的同学的职责。总而言之,在生活中挖掘学生的特点,有针对性的培养“软实力”,是教育的优秀之所在。 3.鼓励参与实习,锤炼学生自身“软实力”。 室内设计专业学生的“软实力”,最终还是要带入到实际的工作与生活中去的,而学校的主要责任是把学生培养人合格的人才,还是以职业为主要导向的。因而,真正培养学生的“软实力”,还是要为学生提供好的“练兵场”,实习的环境就再好不过。在实习过程中,学生能够真正深入到行业内部,去感受职业对于自身各方面的要求,同时进行检讨、查缺补漏,认识到自己的不足。在此之后,在教师的指导和学生的自我调整之下,学生能够对自己不恰当的行为进行调整,逐步适应实习的环境,克服实习中遇到各种各样的问题,实现有效的自我发展。从这一层面上来说,挖掘实习资源,为学生提供良好的、充足的实习环境成为了校方工作的关键之所在。同时,在学生进入到实习单位后,要建立良好的信息交流渠道,通过学生熟悉的QQ、微信等方式,教师要及时关注学生的日常生活,对于出现的问题给予解答,为学生做好“软实力”培养这一层面上的好导师、好助手。 4.注重多元配合,全面打造学生“软实力”。 学校作为室内设计专业学生“软实力”教育的引导者,在自身努力的同时,也要注意到家庭、社会因素在“软实力”教育中的作用与意义。目前,我国社会上活跃着很多专业团体与组织,这些组织对于“软实力”教育有着更加深入的研究,其教育经验也更为深厚,高校与这些团体多联系、多接洽,不仅能够吸取更多的“软实力”教育的经验,更能够开拓自身工作的视野,将室内设计专业学生“软实力”教育与社会现实联系在一起,使其更具有实用性。高校可以与这些团体开展官方的联系,学习其经验和教育理念,也可以将学生直接输送到这些团体中接受帮助与教育,使得社会的力量加入到学校工作中来,如虎添翼。学生的“软实力”教育还需要家庭的配合。对于一些在日常挫折中受到了打击的学生、在沟通方面能力缺失的学生、本身处事态度较为消沉的学生,需要家庭与学校的共同关怀,而高校需要起到主导作用,积极地向家长介绍抗挫折的一些方式和方法,使得家长能够成为“软实力”教育的有力配合者。即使在平时,高校也要密切注意与家长的联系,将“软实力”教育的一些方式方法传授给家长们,以便其敦促学生进行自身“软实力”提高。 四、小结 室内设计专业学生的“软实力”多数都并不是与设计专业水平相关的,而是直接与日常生活、对待职业的态度、消解问题的方式方法有关的,这些“软实力”看似简单,却是一个室内设计学生未来面对职业、面对生活能够有积极态度、处事得益的关键之所在。与其说“软实力”是一项教学内容,不若说是一种生活态度与方式,因而,这些能力的培养是十分适合采用生活化教育方式来展开的。生活化的教育方式能够将学生即将遇到的各种问题得以真实得呈现出来,用案例的方式进行展示,从而增强学生对于“软实力”重要性的感性认识与理性认知,激发自身对于相关教育的积极性。更为重要的是,生活化教育使得学生直接在教育中实践,直接获得裨益,从而实现有效激励,增强其对于这一教育方式的认同感。总而言之,“软实力”从生活中来,在生活中进行教育,符合教育本身的规律与诉求。 作者:唐荣华 单位:江阴职业技术学院 室内设计论文:信息共享室内设计论文 1三维设计软件的交互使用 采用三维设计软件进行室内的施工图和方案设计时,能够应用的三维设计软件非常多,比如Auto-CAD、v-ray、3DSMAX、天正建筑、Photoshop、Ar-chiCAD(具有很多新功能)、Revit、ERDAS、CASS和PKPM等,其中最常用和最基本的软件是Auto-CAD。对于室内设计师来说,学习一个新的三维软件并不困难,关键要看这个软件能否简化工作程序,提高工作效率,能否在设计之初就形成一个逼真的三维建筑模型,从任意位置和角度对室内的结构和布局进行观察,并且还能自动生成室内的平面图和立面图。随着软件功能的不断完善,运用设计软件使设计工作变得十分简单,不用再像使用CAD那样进行繁琐的绘图工作,并且设计图的修改工作也变得十分简单,比如使用Revit软件进行室内设计时,只要使用软件中的一个普通的参数化功能,在一个视图中做修改就能在其他的视图中实现修改工作,达到图样的一致效果,这样可以节省设计师的很多时间,让他们有更多的时间提高设计的新意。室内设计一般分为3个阶段:方案设计、初步设计和施工图设计,同时还包括结构工种水、电、暖的设计等。在使用手工绘图时,只能分别制作各工种之间的设计成果。但是,应用三维设计软件可以实现数据信息和设计信息的共享,比如PKPM软件中的CAD系统,在开始设计图样时,就可以将建筑的全部数据信息储存在一个公用的数据库中,这样在进行平面布置等设计时,就可在数据库中调用相关的数据信息,并且还能够自动生成各种设备条件图,实现数据共享和设计的一致,在很大程度上提高了设计的工作效率,实现了统计门窗、详图绘制、管理图样和修改标注等的统一协调。不同的三维设计软件可以实现信息的交互使用,使构件统计、设计修改和文件制作等变得十分简单。比如,在对建筑进行设计时,综合使用CAD、Revit及PKPM等三维设计软件,能够自动生成在设计建筑的剖面图、立面图及门窗等所需要的统计表格,此外还能使三维建模与设计施工图完整结合,这样,设计师只需要提供平面设计信息,在此基础上就可以看到三维效果的整体建筑模型。三维设计软件的信息共享和交互使用,促进了室内设计的发展。使用不同的三维设计软件建立建筑模型时,其基础为数据处理,不同软件的功能不同,其数据存储及数据传递形式也不相同,而软件的应用也已经由单一软件模式转变成多方向、多软件的模式,并以动态库的形式实现建模技术,从而达到大幅度缩短时间,提高效率并达到更好的效果。本文以一楼梯的设计为例,阐述了使用天正建筑、AutoCAD和3DSMAX等软件进行平面设计和实现三维效果时的信息共享与应用。 2室内设计中应用多种三维设计软件间的信息共享 2.1CAD软件和天正建筑软件相结合进行方案设计 设计写字楼时,如果只使用CAD软件,每层平面图中的各个构件只能逐步画出,比如楼梯、墙体、门窗、卫生用具等不同的尺寸和三维形状。以楼梯的画法为例进行介绍,楼梯的转台、楼梯横向的宽度等比较复杂,且顶层、地层及标准层中每层的布置都不相同,单一采用CAD软件进行制图时,工作十分繁琐,如果不同的图层使用不同的颜色时,其工作效率更低。当设计好一个地层平面图时,还要以相同的尺寸重新画出顶层平面图和正立面图等,使用天正建筑的新添功能进行这些平面图的设计可以缩短至少3/4的时间,并且楼梯构件表达的设计效果优于CAD软件。在设计楼梯的整体方案时,天正建筑软件和CAD软件同时使用,其软件的功能更加强大,可实现信息的共享。天正建筑在CAD平台上运行,能够使用CAD所有的基本功能,并且还能基于CAD的设计信息自动生成侧立面图和正立面图,自动标注柱体、自带墙、窗、门、门窗统计和楼梯等尺寸,简化了室内设计步骤,得到了更好的室内设计效果。 2.2以设计好的CAD方案为基础使用 3DSMAX软件实现办公间的三维立体效果使用CAD软件进行三维设计时,其功能比较欠缺。虽然CAD软件具有门窗、装饰物、灯光和楼梯等这些选择,但是由于缺乏渲染功能,在建立建筑模型时比较繁复,并且三维效果不太好,和实图不太接近。如果在天正建筑和CAD的平面图设计基础之上综合应用3DSMAX软件,可以使三维设计效果更加真实,能体现出构件和室内空间设计效果的立体性。3DSMAX在设计图的绘制中使用非常广泛,并且建模十分简单、方便。为了达到更好的设计效果,设计师在设计过程中通常会使用渲染器,比如巴西和VRay等进行配合。综合应用软件CAD和3DSMAX设计室内效果时,需要以AutoCAD软件中的平立面图为基础,在应用3DSMAX软件建模时可以直接将其以DXF.或者DWG.导入,但要注意在进行导入之前,一定要将CAD图样的图元绘制精确,图层设置合理,这样导入之后在进行建模时,可以节省很多时间。 3结语 本文分析了使用三维设计软件进行室内设计时的信息共享,通过分析可知,综合使用不同的软件进行室内设计,可以在最大程度上发挥三维软件的优势,为建筑设计节约更多的时间,并且使设计图更加立体和逼真。三维设计软件的不断发展既促进了建筑设计的发展,同时建筑设计软件的广泛应用又推动了软件科学的不断发展,这是一个良性的循环过程,并能在这个过程中相互促进,和谐发展。 作者:李瑜 单位:西安医学院 室内设计论文:软装饰现代室内设计论文 一、在室内设计中软装饰的应用 在现代室内空间中,软装饰艺术是室内环境中重要的部分,很多情况下空间的功能和表现形式也依靠软装饰来实现。室内家具在室内环境中装饰美化室内空间。空间中的家具配置和摆设要注意整体性设计,要和灯饰、窗帘、植物等作一个整体的搭组,有好的造型和感观,创造出想要的设计风格,可以将素雅的空间,呈现出艺术感。美化室内环境,织物的色彩丰富的图案,柔软、温暖的质感,曲折变化的线面,增添了柔软、婉约、丰厚的韵味,可以用来美化室内整体环境,通过不同的色彩,可以产生不同的视觉效果,利用色彩的冷暖变化,可以在视觉上扩大空间和缩小空间,因此,在室内环境设计中,当色彩以不同的面积、造型、位置出现时,就能够起到不同的作用。织物的色彩选择应考虑与空间其他物品协调和适中。光影和色彩在室内设计中是两个互相依附的重点,能够直接且强烈的影响人们的视觉感受,继而影响人们在室内的活动,因此室内光照和色彩设计必须要同步进行。在空间里,我们可以利用照明方法和灯具选择的不同来划分虚拟空间,增强空间的层次感,可通过明暗的对比,来在一片光度较低的背景中突出“明框效应”,从而吸引人的注意力,造成一个视觉中心。明亮的灯光可以让狭小的空间显得大一点,暗淡的灯光可以让空旷的空间显得紧凑一点;暖色的灯光可以让空间感到温暖,冷色的灯光可以让空间感到凉爽。不仅如此,色彩还具有很强的表现力,能够使人生理和心理,产生各种丰富的联想。在进行室内设计的时候,应该特别注意协调好光影和色彩之间的关系,在室内用灯光结合不同符号,营造出各种不同的空间感觉。开拓出丰富的想象空间的整体意向。要注意光影效果与室内环境的配合。另外,通过室内绿化可以改善室内的环境。植物的色彩丰富,形态优美,青翠欲滴的枝叶,含苞待放的花蕾,给室内注入大自然的生机勃勃,室内绿化不仅,使人赏心悦目,愉悦情感,还能够消,除疲劳,影响甚至,改变人们的心理状态。在优美的绿色环境中,人们容易保持愉,快、平和的心境,减少焦躁跟忧虑。让本来冷硬的室内空间变得活泼起来,充满了温馨和柔美。同时,室内绿化还能起划分、填充、沟通、虚拟空间等作用。 二、在室内设计中软装饰的应用价值 (一)划分空间 现代室内设计的一个趋势就是争取空间的可变性,达到这种目的的一个重要手段就是对软装饰的利用。如图1所示,恰当的使用窗帘、地毯等软装饰,能够在心理起到一个划分空间的作用,使空间具有很大的可控性和灵活性,提高了空间的利用率跟使用质量。 (二)烘托环境气氛、丰富空间层次 气氛指的是内部空间环境所给人的总体印象,如欢快热烈的喜庆气氛、深沉凝重的庄严气氛、亲切随和的轻松气氛、肃穆哀痛的悲伤气氛、高雅清新的文化艺术气氛等。通常软装饰都具有较强的视觉感知度,它对烘托室内环境的气氛起着巨大的作用。如所示: (三)调节环境色彩 室内色彩是室内设计的灵魂,对室内的环境气氛、舒适度、使用效率以及人的心理均产生很大的影响。在一些公用空间内,软装饰可能只是起点缀、缓冲的作用,而私人空间,则几乎全部都是以软装饰作为主题,塑造居室应有的温馨。 (四)物理性能 软装饰尤其是软装织物,由于其本身的材料和结构特点,使其具有很强的隔音功能。窗帘的质料尽管厚薄疏密不同,但都能够起到一定的遮挡阳光的作用,使室内的光线变得柔和,有利于人们的日常休息并能让人产生舒适的心理感受;粗重厚实的呢麻类窗帘或帷幔等的吸声及遮光效果极好,厚重的窗帘不仅有良好的遮阳效果,还能起到隔音、保温的作用,并且还有利于室内环境艺术氛围的塑造。 作者:刘强 肖宇 单位:黄淮学院艺术设计学院 室内设计论文:装饰材料室内设计论文 一、装修材料的质感与肌理在越来越强调个性化 (一)材料质感 设计今天装饰材料将会成为设计中间领域的焦点,新材料的运用,同时也带动了新技术、新工艺的发展。不同质感的材料给室内空间环境带来不同的影响。材质的形状大小、色泽等会给空间带来不一样的感受。在不同的室内空间设计中,装饰材料的组合既要与空间环境设计大小相呼应,又要以材料资深所属材质有机的结合起来来考虑,或许会有不同的效果。 (二)材料的肌理 材料的肌理,是指材料本身的肌体形态和表面纹理,是质感的形式要素,反映材料表面的形态特征。材质肌理的变化就是要形成相同或不同材料质地间的纹理对比,材料的美感喝多时候是靠对比的手法来得以实现的。运用材质纹理间平面与立体大小粗细等细小的局部来与整体来进行对比的,产生了相互映衬的效果,达到了相互弥补的状态,这样就能给室内展现出丰富多变、音律跳动,赏心悦目的空间环境。在我们常见的装饰材料中,抛光平整光滑的石材质地坚固、凝重;纹理清晰的木质、竹质材料给人以柔和、温暖、亲切的感觉。 二、装修材料的质感运用 室内空间想达到最佳的视觉效果,就必须在形态、材料及色彩等方面设计元素上保持协调一致。装饰材料的选择,更能体现出与众不同的的空间环境,想要达到这种视觉效果需要把几种不同材料组合起来进行装饰,充分的把材料本身所具有的质地肌理展现出来。本文着重探讨了不同材料产生的质感相互组合进行材料再造而形成的新的装饰风格,举实例论述了材质以不同的方式组合来体现空间不同的艺术效果。 (一)材质组合 关于装饰材料质感组合在实际运用中主要有三种方式: 1.相同性。 将同一材质感的材料组合在一起,如采用同一木材饰面板来装饰家具或者是墙面,可以采用对角、对缝、点、线、面进行组合。通过材质本身的纹理走等来实现组合构成的关系。 2.相似性。 将两种或几种相似肌理的材料组合在一起,就像属于同一种木质质感的有桃木、梨木、柏木。因其生长的地域环境不同、所生长的年数不同,所形成的纹理也就大不相同,所以才会存在纹理的差异,这些相似肌理的材料组合,在环境效果上起到了中介和过渡作用。 3.对比性。 将几种或多种质感差异较大的材料组合在一起,会得到不同的空间效果。如果将木材与自然的材料放在一起,即便不是同一色调,也不会显得单调如果将木材与人工所致材料组合在一起,则会形成强烈的对比反差与不协调性,不会那么自然随和。在体现材料的材质美上,除了用材料的对比手法来进行比较,同时可以运用平面与立体、大小、粗细、软硬等质感来获取等设计的技巧,达到能产生相互烘托的作用。 (二)材料再造 当代科技日益更新,形形色色的材料不断涌出,装饰材料属强质材料,凡具有质感、质地、光泽这三项特性中任意一项的材料都是强质材料,强质材料除了将自身的纹样和色彩等奉献于所需的空间效果外,还可以与其它材料一同再造,进一步丰富装饰效果;装饰材料的不同质感对室内空间环境会产生不同的影响,例如材质的大小、形状如何、是何色系,在不同功能的建筑环境设计中,装饰材料质感的组合设计应与空间环境的功能性设计、职能性设计、目的性设计等多重设计结合起来考虑。装饰材料发展到今天,其种类日益繁多、肌理质地变化更是多样,这也为设计师的设计使用提供了更为广阔的空间和更多的选择。要了解在材料使用中不能墨守成规,一成不变,要敢于创新,善于创新,追求材质新的变化,尝试各种不同材质组合设计的新方法,让更多不可能变为可能。 三、结语 综上所述,装饰材料作为室内空间谁及中的重要因素,也是室内环境谁及的灵魂所在,平时在选择材料时候,不但要根据空间的造型、功能和使用位置还要根据所处的环境来进行合理地运用材料的形态、质感、色彩,以便产生不同材质所带来的美感和舒适感,又能充分利用合理的成本来取得最佳的装饰和使用效果。 作者:李瑾 单位:南通职业大学 室内设计论文:传统建筑装饰元素中室内设计论文 1.传统建筑装饰元素在室内设计中的应用方法 1.1传统建筑装饰元素在室内设计中的直接运用 传统的建筑装饰中,有些装饰的设计无论是装饰的内容还是装饰的技艺已经达到的较高的水平,因此可以直接选取其中的一些元素运用到室内设计之中。在室内设计中,首先要明确室内设计的要求与需求,然后从传统建筑装饰众多元素中选取实用性强的元素进行应用。例如,中国传统建筑装饰元素中的窗雕、砖雕,传统的砖雕是指在青砖上雕刻出人物、花卉、山水等图案,是传统建筑雕刻中的一种重要的文化元素。以前主要用来装饰房屋等建筑物的构建和墙面,砖雕的题材大多朴素自然,形象美观,具有良好的观赏效果,在现代室内设计中,窗雕、砖雕等雕刻元素被广泛运用,室内设计师运用传统的雕刻技术,针对民居室内朴素自然的设计风格,设计出古朴典雅的作品来装饰室内,不仅增强了室内的历史文化气息,同时还提升了室内的整体艺术感。再如,中国传统建筑装饰元素中的藻井及天花元素的直接运用。在徽州民居,绝大多数房屋都设有天井,天井的设计能够增加室内的光线,使室内空气流通。在现代的室内设计中藻花天井也继续被应用。只是在现代室内设计中,更加强调对藻井天花片段式的设计方式。在对藻井天花的运用中,运用现代设计理念根据不同的空间,选用不同的藻井天花设计方案,充分发挥藻井天花增添室内文化气息的作用,而且,这种设计与组合方式既对藻井天花元素进行了直接运用,又加入了现代化的设计理念,是设计出来的室内空间既具有历史的文化气息,又具有现代时代气息。现代室内设计中对传统建筑装饰元素中门上雕刻各种图案的直接运用。在古代,人们运用自己的想象力与艺术创造力,在门上雕刻上各种的图案,图案色题材以吉祥平安为主,使门成为一件件精美的艺术品,具有较高的欣赏价值。在现代的艺术设计中,室内设计师们借鉴传统的建筑装饰在门上雕刻上各种的图案的工艺,根据现代室内风格的不同,选择不同的图案,并运用现代的技术将图案装饰在门上,使室内门充满历史文化气息。 1.2传统的建筑装饰元素在室内设计中的间接运用 由于传统的建筑装饰元素具有时代性,所以在应用于现代室内设计中时,很多时候需要对传统的建筑装饰元素进行组合或者创新,以满足的当代人的审美需求,在现代室内设计中对传统建筑装饰元素进行运用时是在充分理解元素的意义及其背后蕴含的寓意基础上进行有意义、有价值的组合与创新,通过对传统的建筑装饰元素在构成方法和表现形式上进行加工使传统的元素与现代元素融合在一起,来表现新的时念与历史文化思想。对传统的建筑装饰元素在室内设计中的间接运用,有利于传承与发展传统建筑装饰文化。 1.2.1对“形”的简化 在室内设计过程中,设计师不仅要看到传统建筑装饰元素的应用价值,还要看到传统建筑装饰元素中存在造型繁缛、形式陈旧的缺陷,因此在实际应用过程中,需要对传统建筑装饰元素进行简化。对传统建筑装饰中抽象的元素挖掘其实质与本质,再对这些实质与本质进行强化与修饰,对繁杂的元素进行简化,使其具有概括性与精炼性。在对“形”的简化中,要具有针对性,根据传统建筑装饰元素的特点与室内设计的需要进行科学合理的简化,避免毫无目的的改变、拼接和罗列。从而保证室内设计能够通过传统建筑装饰体现出传统建筑内涵。 1.2.2对材料的选用和更新 在室内设计中,材料的选用决定着质感和肌理,也代表着不同的情感倾向与技术手法。在特定情况下,出于环保、造价等多方面的考虑,室内设计中应用传统建筑装饰元素可以运用现代材料来对传统建筑装饰进行创新,这样不仅能够满足现代室内设计对传统材料的需求,还可以减少对自然环境的破坏,以及节约成本。例如,现代室内设计中很多吊顶和立面装饰采用传统木结构装饰手法,只是为了保护环境以及节约成本,将木材料换成了金属材料,但是仍然是借用中国传统木结构的榫卯结构的榫卯穿插、咬合方式。而且西方的一些设计师们也大量运用木结构线条和中国传统建筑中的木结构组合手法,对室内内部的家具造型、界面的装饰进行装饰设计,只是所用的材料不再是木材,而是现代化的材料。 2.结束语 总而言之,室内设计师在应用传统的建筑装饰元素时,要把握好其内涵与精神实质,在设计中突出其内涵与精神实质。在实际运用中,不仅要以尊重传统和表现传统为前提,同时要根据现代室内设计的时代特点和时代审美需求为依据,将两者完美地结合起来。在设计中,追求现代设计与传统建筑装饰元素的和谐统一,以促进中国传统建筑装饰在现代室内设计中的可持续发展。 作者:谷晓龙 单位:石家庄职业技术学院艺术设计系 室内设计论文:实践教学体系室内设计论文 一、室内设计专业实践型教学体系的教育观念 1.创新性。 在现代社会,创新占有十分重要的地位。室内设计专业实践型教学中,我们也应该注重创新课程内容和授课方式,从而活跃课堂氛围,便于学生轻松掌握相关知识。创新性的教育观念不仅有利于提高教学效率,还能够让学生在学习过程中逐渐形成创新型思维,促进高校室内设计专业人才的培养。 2.开放性。 首先,开放性指的是在实践教学模式中特有的开放,主要体现在教学理念的开放以及在教学中对社会现有资源的有效利用。其次,教学过程中的课程内容需要开放,必须紧跟行业动态。在传统的室内设计专业教学体系中,通常是以学科为中心,课程内容不大考虑是否已脱离当下社会中的流行元素,课程资源仅限制在书本等文献资料上。因此,在室内设计专业实践教学体系中,我们要组织各种实践活动,让学生了解整个行业的发展趋势,把握时代潮流。再次,在师资方面,也需要进行有效开放。传统的教学模式大都是以校内师资为主,而真正能够与社会与行业有紧密联系的却是有大量实践经验的室内设计师、工程师等,因此,将这些校外资源引进校内,使之成为校内课堂重要的一部分师资力量也是十分必要的。最后,开放性也体现在区域间以及国际的师资交流、学术交流、实践交流等方面。 3.关联性。 在室内设计专业实践教育体系中,各课程之间应该互相关联,即各门课程不再是独立存在,而是穿插结合、互相渗透、互相支撑。学习室内设计,就要学习艺术、经济、营销、技术等多方面知识,交叉学科的特性以及系统性都表现得十分明显。实践型教育体系需要整合各种教学资源与内容,通过各个课程的有效衔接促使学生在整个知识体系的学习过程中获得能力的增长。 4.导师制。 为提高学生的学习实践能力,在室内设计专业上实施导师制也尤为重要。由专业教师带领学生组成团队,负责学生的实践与学习,在实践工作中带领学生完成实际项目,让学生切身体验、接触设计的完整流程,全身心地参加与投入,感受自己在团队生活中的重要性。设计师在工作中往往都需要整个团队的相互协作才能完成自己的设计,在教学过程中,由专门的导师指导学生学习实践,让学生亲身感受团队生活的魅力,这对于培养复合型、社会型、实践型人才无疑是十分重要的。 5.应用性。 在传统教学中,知识在生产生活中的灵活应用并不太被重视。实践型教学体系中的课堂教学,注重形成应用性知识从而去解决实际问题,强调理论与实践相结合。只有当理论与实践相结合,教学质量才会发生一个质的变化,而这种应用性的教学观念对于人才的培养也尤为重要。 二、室内设计专业实践型教学体系的构建原则 实践型教学体系的构建,要注意考虑课程在实际教学中对学生的吸引力,呆板的教学不利于提高学生对课程的兴趣,同样也没有很好的引入性。因此,课程编排时应遵循特色性原则、实用性原则、混合型原则,具体要求如下: 1.特色性原则。 任何事物的发展都离不开其自身的特色,室内设计专业是一门创新性强、思维活跃性强、适应性强的学科,专业的发展需要特色,而其实践型教学更需要拥有一个完整的、有条理有规划的特色性体系。在专业主干课程、专业实践课程的教学过程中,我们将学生应用能力培养作为主线,来设置室内设计专业实践教学体系中的特色性。 2.实用性原则。 为了与社会需求更好地对接,学生在校园内的学习不能仅仅只是学习课本知识,而是应该将课程与实际相结合。室内设计专业需要设计师在设计过程中与客户思想保持统一,设计师设计出的作品应该符合顾客的标准,贴近顾客的要求,而顾客的不同,其要求也必然会不同。因此,在教学过程中,培养学生设计的实用性是至关重要的。当然,在整个教学体系的构建中,针对学生的学习以及教师的教学,构建一个层次分明的实用型教学体系,对学生的培养也是极为重要的。一方面,实用性原则在整个教育体系中的应用可以使教学更有条理更为明确,同样,也使得教育不再仅仅是传统中的单板,而是让整个体系与社会相交叉、相融合。另一方面,这个原则的运用可以让学生与实际工作更为接近,更为明确地了解专业岗位对其自身的要求,有利于校内知识与社会的接轨。 3.混合型原则。 一方面,混合型原则体现在学科的混合上。室内设计专业是一门多学科交叉的专业,其中包括室内设计概论、设计手绘表达、材料加工工艺等多门学科。混合型原则在实践教学体系中体现为将多门学科有效结合穿插,使得各科有机结合,例如,家居设计中包括室内装饰与材料加工等,景观设计也需要以设计原理为基础,涉及各种材料加工工艺,而这些设计在前期工作中都不可缺少手绘表现。另一方面,混合型原则也体现在教师类型与教学方式的混合:不同教师有自己的思维方式、设计理念与方向,而将这些不同进行综合归纳,整合出一套符合社会发展的理念,同时让同学们适应不同的教师以及学习多种多样的思维方式,可以培养出拥有更强适应能力的学生。实践教学与理论教学的混合:理论教学重在理论知识,实践教学重在动手能力、亲身体验,一名优秀的设计师既需要有扎实的理论基础,同样也要拥有丰富的实际操作能力,因此,实践与理论的混合至关重要。 三、室内设计专业实践型教学体系的实施基础 1.加强室内设计专业实践课程标准化的建设与管理。 每门实践课程在规划的时候,既要体现课程设置的特色,同时还要规范每门课的课程性质、课程目标、实践内容、实施建议等教学指导性文件。总之,课程标准化就是对学生在经过一段时间的学习后应该知道什么和能做什么的界定和表述。在室内设计实践性教学体系的建设中,只有明确了课程标准化的建设和管理,并且很好地将其进行应用,在之后的教学系统中才能有进一步的发展。传统教学模式下注重理论知识的传授和理解,考试通常采用提交虚拟课题的作品,针对性不够突出。而实践型教学体系下的课程标准,强调知识的够用以及知识在实践中的必需性,课程目标是学生解决问题的实际能力,考核形式由调研报告、实训报告、设计作业、施工方案、答辩情况等方面组成。在教师能力方面,实践型教学体系下的课程标准要求教师不仅要有教学组织与教学实施能力,还要有实践教学与产学研合作及课程开发等方面的能力,对教师的能力提出了更高要求。室内设计专业实践型教学体系下的课程标准应该以社会对学生的能力需求为依据,从而在课程的定位、目标、内容等方面进行全方位的更新。以此形成的新的课程标准才能更符合学生的发展、社会的需要。 2.在室内设计专业实践型教学体系中加强实践性教学授课环节,使学生的学习由被动变主动。 在室内设计专业实践型教学体系的课程设计中,实践环节是其中最具有特色也是最基本的一个环节,实践环节的应用在很大程度上决定着课程的质量。除了常规的教学课堂外,实践型课题体系更需要新的观念、新的模式和新的内容。因此,加强室内设计实践课程体系的构建,始终是以学生的能力、素质提升为目标的,这种培养模式不同于单纯的技术性训练和职业化教育。学生可以根据学科要求在不同的施工现场或是实习企业进行学习,而这些施工现场或是企业具备着校内所没有的环境、设备、技术以及团队,因此,这些校外实训环境更具有真实性、复杂性,并且能够真正地与日后的工作相接轨。通过在这些真实环境下亲身参与到真实的案例中,学生能够提高与人的交际能力、关系的协调能力以及对设计的实施能力,而这些对于学生综合素质的培养无疑有着十分重大的帮助。另外,校内的教学对于室内设计专业学生的学习也是必不可少的,校内拥有着各种实验室、实验设备,教师可以根据理论教学的进程安排学生的校内实训,这样让学生在学习过程中更好地进行理论与实践相结合,弥补校外实践中自由性大等缺点,保证学生学习的扎实性。 3.组建双师型实践教学团队。 教师是知识的传播者,在课程体系中起到开发和实施的作用,教师的能力与知识的掌握直接决定了实践型教学体系能否有效实施。室内设计专业实践型教学体系对于学生的专业要求具有一定的复杂性,因此在教学中仅仅依靠校内专任教师的教授是远远不够的。根据不同类型的课程及其教学要求,我们需要不同类型的人员给学生教授课程,如实践经验丰富的专任教师、拥有实际项目并具有创新能力的设计师、熟悉各类装饰材料的特性和施工工艺的工程师等。不同的教师在教学过程中所充当的角色与职责不尽相同,专任教师可以教授学生最基础的知识,设计师为学生讲解在工作中遇到的实际问题,同时,他们作为专业发展的引领者,可以将最新的专业动态与信息传递给学生。在实际教学过程中,单一类型的教师进行授课显然也是片面的,因此,根据课程需要,让不同类型的教师通力合作,才能全方位地指导学生,实现教学资源的充分利用,对于实践教学体系的构建和学生能力的培养具有重要的意义。 四、结语 总之,高校室内设计专业实践型教学体系与传统的教学体系有很大的不同,它将教学观念、构建原则以及实施进行了整体性的变革。室内设计专业实践型教学体系的构建应该以社会对学生的需求为出发点,兼顾学生的实际情况,考虑课程的实用度、可实施性,形成一套合理、健全的课程体系,并在实际教学过程中能够将其有效运用。只有这样,实践性教学体系才能突破传统的教学牢笼,达到改革中真正的高度。 作者:宓胜杰 赵庆 孙巍巍 单位:北华航天工业学院材料工程系 佳木斯大学机械工程学院 室内设计论文:地域文化室内设计论文 1地域文化在室内设计中的运用现状 科学技术的不断发展,与国外文化的交流融合,使得地域文化对于室内设计的影响越来越小,而国外文化的思想和理念占的比重越来越大,出现了设计风格严重雷同的局面,出现这种情况的主要原因是由于设计者严重的崇外思想,认为外来的和尚会念经,国外的思想和文化要优于本国的,严重的忽略了多种文化应互相取长补短,相互融合才能达到设计的创新性,盲目的照搬照抄严重影响了室内设计中地域文化的运用,对我国的室内设计行业形成了消极的影响。面对这种崇洋媚外的思想,我们必须及时的遏止,通过借鉴外来文化中优秀的方面,与地域文化有效的融合,表现出我国传统文化的魅力,同时展现出东西方文化迸发出的火花,这样,才能够真正意义上使我国的室内设计达到一个崭新的层面。 2地域文化与室内设计的关系 地域文化是在一定范围内的地理环境下长期积累所形成的一种特定的文化模式,是当地历史和人们文化习俗的一种表现。现在大多数的设计师在设计风格上会受地域文化的影响,将设计理念与人文因素充分的结合,形成独特的设计风格。现实中,地域文化与人类生活的各方面有着重要的联系,当地的生活习俗、娱乐方式、节日等都与地域文化相互影响,同时也影响着当地人的审美观和价值观,是特定区域内人们对于文化的理解和认识。室内设计是设计师根据建筑物的特点,通过运用合理的设计方法将建筑内部的空间进行改造,使得设计后的结构能够满足人们的物质生活和精神生活。在设计过程中,设计师必须结合当地的地域特点、人文环境和历史文化等因素,充分体现当地的地域文化特征,在此基础上,结合时尚元素及时代特征,形成鲜明的设计主题,来表达设计者的设计理念。 3室内设计中地域文化设计思路分析 地域文化受当地的地理环境、人文因素、生活方式等条件的长期影响,在漫长的发展中逐渐形成,在很大程度上决定了我国室内设计的风格和设计理念。我国的室内设计在传统文化影响较大的环境中,应将民族传统习惯作为设计的基础,设计的结构能够最大限度的满足人们的日常生活需求,并且应该能够满足当地人们对于建筑结构的审美观,对于建筑物的物质需求和精神需求,延续地域文化在室内设计中的主导地位。 4室内设计延续措施 4.1地域文化实践延续总体策略 (1)充分继承传统文化。 传统文化是中华民族上千年形成的独特的文化形式,是中华儿女应该继承和发扬的优良文化,其中,地域文化是传统文化中的一部分,是特定地理环境形成的,具有地域性的文化形式,它直接影响着当地人们的生活方式和行为习惯,与人们的日常活动息息相关。所以,必须加强对传统文化的传承,对于合理优秀的传统设计理念进行充分继承和发扬,在室内设计中,将其中好的因素充分与设计理念相结合,发挥设计者的创新意识,实现新时期室内设计的创新性和继承性。 (2)融合地域环境。 结合现代社会的室内设计理念,充分考虑当地的地理环境、人文特色,并且结合建筑物的实际情况,将这些因素与设计理念相融合,实现完整合理的地域性设计。 (3)融合地方风俗,遵循人性化设计。 人是建筑物居住的主体,必须要充分尊重用户对居住区域的个性化要求,满足用户的精神和物质需求,以当地的风俗习惯为基础,设计出最适合的设计主题,满足用户的不同需求,实现设计的精品化。 (4)可持续发展的设计理念。 新时期的室内设计,应该尊重时展特点,将可持续发展的设计理念融入到设计中,满足设计的生态化和绿色环保。由于能源的日益枯竭,资源浪费严重,绿色环保和可持续发展是全球关注的话题,也是未来发展的方向,所以,室内设计必须顺应时展的潮流,设计师应紧跟时代步伐,在实际生活中寻找设计灵感,通过科学的设计理念和设计主题,将地域文化和传统文化的可持续发展在室内设计中淋漓尽致的展现出来,实现新时期室内设计的可持续发展。 4.2创新手法,渗透地域文化于室内设计 地域文化的设计手法通常是用材料与色彩来表现的,因此,凡是具备地方文化特色的图案、纹样等传统设计品均可作为室内设计的参考。然而传统材料以及传统的单一色彩的设计手法都有一定的缺陷与不足,在新时期的设计体系下,往往不能达到设计趋势的要求,若是简单地为了追求创新,而过分迎合新时期的设计理念,虽然在设计中添加新元素,但是设计师的思路仍是按部就班,使得设计毫无新意,这也是不可行的。这样就要求设计人员因地制宜选取室内装饰材料,在装饰过程中合理融入地方特色,并使材料生态化(即材料无污染)。色彩的合理运用是展现地域文化的重要手段,在古代,色彩是地位的象征,具有重要的阶级性。设计师在色彩运用方面,应该充分结合当地的文化特色,对色彩进行大胆尝试和搭配,通过各种色彩搭配手法,营造出具有设计感的居住空间,将地域文化充分的与设计理念相融合,实现室内实际的创新性和实践性。同时,要加强室内设计国外文化相结合,在满足传承地域文化的基础上,充分了解用户的个人审美观和价值观,借鉴国外的流行元素和设计理念,更好的满足用户的精神文化追求,实现室内设计的国际化和创新性。 5结语 地域文化对于室内设计的影响非常大,并且具有重要的意义。室内设计应该充分结合当地的地理环境、人文环境和历史文化等因素,结合国内外先进的设计理念,充分尊重时展特点和用户的个人审美观、价值观,形成科学创新的设计理念,实现室内设计的可持续发展。 作者:雷鸣 单位:黑龙江农垦职业学院 室内设计论文:高职院校仿真实训室室内设计论文 一、高职院校室内设计专业教学存在的问题 1.思想意识上对职业教育认识不足 师资有限,缺少全能型的专业教师。部分高职院校是由原来的专科院校转化而来或是由中职学校升级而来,部分教师是从学校毕业后就直接留校任职。这就导致一些教师存在自身专业实践经验不足的问题,自然不能很好地对学生进行专业技能教育。 2.实践环节缺乏有效的实践教学内容 一些高职院校室内设计专业在实践环节缺乏大型设计企业为学生提供实践岗位。室内设计属于创意产业一类,该专业本身较为特殊,很多与该专业有关的企业都是以中小型设计团队的形式存在。因此,高职院校很难组织大规模的学生到企业进行实习,因而在实践教学方面大打折扣,大多让学生自己进行实践活动。 二、高职院校室内设计仿真实训室建设与管理存在的问题 1.室内设计仿真实训室建设形式有待丰富 部分高职院校的室内设计仿真实训室缺少专业实训场所应有的特色,导致仿真实训室只能用来进行计算机软件的制作和使用,仅仅体现了机房化建设和管理这一特色。这些较为简单的仿真实训室的作用是有限的,无法满足高职院校室内设计专业发展的需要,也无法让学生得到充分的锻炼,所以需要进行相应的改善。 2.各种软硬件设施协调性不足 如今部分高职院校相关专业的仿真实训室的软硬件设施协调性不足,一些高职院校注重实训场所的建立和实训设备的配备,而缺乏相应的实训课程,导致实训课程的研究和建设无法满足市场发展的需要。此外,部分高职院校对于一些和设计有关的数据资料未能配套完善,而有些院校则注重一些实训项目、实训资料等软件设施的建设,而缺少配套的硬件设施,这就导致各种和企业接轨的实验实训设备较为缺乏。 三、完善仿真实训室的措施 1.要建立数字化的实训材料展示平台 对于室内设计这一专业来说,设计和材料是紧密相关的,二者缺一不可。因此,在建设室内设计专业仿真实训室时,实训材料展示平台的建立是必不可少的。高职院校的室内设计实训材料展示可以借助现有数字化软硬件设备,建立一个虚拟的实训材料展示系统。这样一来,不但能够在很大程度上减少展示所需的各种材料,还能确保与室内设计材料有关的资料能够得到及时更新和完善。 2.建立以设计为优秀的实训教学体系 室内设计专业是以培育优秀的设计师为目标。所以,实训教学体系的优秀应当是设计,所有的实训活动都应当围绕设计展开。这样做一来有利于增强学生对专业基础知识和基础技能的掌握,二来有利于促进学生思维的发散,培养其想象能力和设计感,让学生以设计师的标准要求自己,进而不断提升自身的专业素养。 四、仿真实训室的重要性 仿真实训室作为学生实践的重要场所,对于促进高职院校室内设计专业的发展,增强学生的专业实力有着重要的意义。在高职院校室内设计专业建设仿真实训室,一方面可以为学生提供一个方便、有效的实践教学平台,让学生能更好地把专业的理论知识转变为实践经验。通过实训,学生能够发现专业理论知识的不足并加以完善和改进,进而加深对理论知识的理解。另一方面,仿真实训室的建设也给教师提供了一个很好的实践交流平台,有利于教师在教学过程中不断积累实践经验,提高教学质量。不仅如此,教师还能更好地了解企业对相关专业人才的具体要求,以便有针对性地进行教学实践。部分高职院校的室内设计专业在实践教学方面存在缺陷,建设相应的仿真实训室,能在很大程度上弥补这些不足,改变实践教学现状。作为学校和企业之间的一个过渡平台,仿真实训室可以让学生进行相关实践,了解到一些与企业相关的知识,有利于学生在真正进入企业后更好地适应企业的环境,从而进一步提高就业竞争力,拥有足够的就业优势。 五、结语 21世纪是一个信息化、数字化的时代,科学技术不断发展,社会不断进步。高职院校室内设计专业在教育教学方面应当紧跟时代的潮流,不断地创新发展。高职院校室内设计专业要根据自身存在的问题,加强仿真实训室建设,更好地完善教学实践活动,不断满足时代对室内设计人才的客观需要。 作者:国娟娟 单位:惠州经济职业技术学院 室内设计论文:计算机辅助设计软件室内设计论文 1计算机辅助设计软件的重要作用 由于计算机辅助设计软件的不断改革,可以正确直观的体现出设计作品的重要内容,所以,计算机辅助设计软件对室内设计专业教学尤为关键。当前,社会上流行的计算机辅助设计软件大致分为二维绘图软件、三维模型塑造软件、图片与动画渲染软件和视频编辑软件等。在室内设计进行时,必须具备创新性思维,才能够通过二维绘图软件加快抽象化设计理念的体现,之后再透过三维建模、渲染等方式,获取相对完美的室内设计作品。透过设计辅助软件,可以将大脑中创新性的思维融入到设计当中,可是一旦被传统手工制作所束缚,就会无法正确的将学生的设计理念展现出来。通过计算机设计平台修改作品,可以较大的提升设计作品的效果,缩短完成作品的时间。所以,计算机辅助设计软件在室内设计中的应用时无法取代的。 2计算机绘图和传统绘图的差别 计算机能够透过三维制图进行表达,让人们可以直接了解不同位置的设计,通过这样的方式将对图形产生的无法理解的错误理念进一步降低。计算机能够令尺寸更为精准,在较大程度上降低误差,设计出的模型与实物出入不大。由此可见,计算机绘图的优势远远超出了传统绘图的优势,并不会由于绘图失准而使作品失败。而且,计算机可以为人们形成不同视觉体会,并不会经由人为方式来夸大效果,并且可以和设计的效果相符。在应用计算机时,对方案的更换尤为有利,可以更加直观的掌控设计物体以及整体环境的关联,可以令两者完美结合,令设计出的模型可以和环境相融合,还可以将真实的外观体现出来,经由光照下物体的模拟情况,将光照物体的信息进行传递,再将物体景象实施方案以后展现出来,与图版绘制相比,此种方式更为生动。室内设计在方案方面,能够反复进行修改,并且由于计算机的发展,使得修改更加便利,不仅仅能够令工作效率提速,还可以处理传统绘图修改不便的问题,提高了复制提取的速度,将最理想的画面通过设计师的制作展现出来。计算机将设计图在输出效率上的速度大大提高,可以将结构图、平面图以及立体图的效果一同展现出来,而且还能够将材料进行自由选择和搭配,较大程度上节约了人力和时间,工作效率显著提升。通过计算机可以为人们还原现场最终的视觉效应。随着社会的持续发展,使得计算机在技术与应用方面有了大幅度的提高,也逐步在室内设计当中运用了虚拟漫游技术和动画设计等技术,大大填补了静态图片的不足,可以让业主在三维空间中更加清楚最终的设计场景与布置情况,更快体现出头脑里的画面。而且可以和传统的设计方案区别开,更快分解各个部分,也对各个部分的组织结构的观察非常有利。应用计算机可以将人力与空间的投入大大降低。 3计算机辅助设计软件在室内设计中的应用现状 我国计算机辅助设计开始于上世纪70年代,同国外计算机辅助设计发展顺序较为相近。在上世纪90年代以前,我国对室内设计效果的体现是通过手工绘制方式进行的,到了上世纪90年代初期,计算机辅助设计软件开始应用在室内设计当中。到了上世纪末,计算机辅助设计逐渐变成了艺术设计的主要体现方式。由于近十几年来我国计算机辅助室内设计的进步,计算机对室内设计辅助类别已经做出了详细的规划,而其中计算机草图可以通过3DHome、SketchUp等在设计初期的方案中进行传达,其特点为速度较快、模型精准度较低,能够在较快的时间里直观的了解此项构思是否可行。因为计算机技术应用于室内设计的时间较短,因此当前在室内设计以及计算机技术上进行开创性的研究较少。 4简述常用计算机辅助设计软件 Autodesk公司早在1982年便将AotoCAD的绘图设计软件研发出来,被归类为运用在绘图设计中的软件,也从此开辟了新的天地,在设计行业中融入了计算机技术。随着技术的不断发展,Autodesk公司又将不同的改良版本投放到市场。AotoCAD在行业中的运用时间最久、也最为优秀,适用范围较广,深深获得了设计师的喜爱。其自身的渲染、三维建模、三维绘图等功能为设计人员创造了非常便利的工作条件,显著提高了工作效率。3DMax是三维绘图软件中使用率最高、最为先进的制图软件,并且深受行业的认可。具有十分明显的特征,例如具有十分强大的功能,具有较好的拓展性,在动画制作和使用方面非常显著,具备很多插件也正是此软件的优势所在,操控便利,被人们所青睐。此软件具有较高的兼容性,同各类软件的配合度较高,支持DWG文件,能够较好的同AutoCAD配合制作出较好的立体图、平面图、水电图,并且能够更加良好的将材质与灯光强度进行选择和处理。Chaos-Grope公司是保加利亚最为著名的软件提供商,其研发的Vray是适用于全局光照计算渲染器,在插件渲染器行业中尤为优秀。其在室内设计中的表现更为明显,在渲染速度方面也非常迅速,较大的节省了时间,可以与3Dmax一同创建虚拟模型,兼容所有3Dmax的材质,可以使用的灯光效果、贴图材质和阴影效非常丰富,能够更加形象的描绘出事物本身,在使用方面也更加便利。Adobe公司推出的Photoshop软件成为了图像设计软件中最优秀的作品之一,尤其其融合了大量的广告创意、编辑、图像绘制、修改等方面的内容,所以受到设计人员的推崇,也为室内设计的发展做出了较大的贡献,并将3Dmax设计理念中欠缺的方面完美补充,提升了色彩和图像的品质,让图像还原的更为形象、更加真实,也更能够获得人们的认同及理解。Adobe公司还退出了一款用于视频编辑的软件———PrmierePro软件,其具有质量高、兼容性好的特点,因此被大量使用在电视及电影当中,这一软件也成为人们制作视频的首选。 5室内设计中的计算机辅助设计软件的应用 为了能够完美展现出室内设计具体化、形象化的精华所在,一定要将计算机辅助设计软件与室内设计相结合。 5.1CAD设计施工图的设计体现 通过设计人员在现场进行考察与分析,可以再设计理念中展现出一个环境协调、构思独特、布局完整的效果。再将基本材料传输于CAD软件,绘制出原始户型图、平面图、强弱电图、构件立面图,将室内设计施工图更加完美的展现出来。 5.2三维场景设计的展现 5.2.13D建模 随着CAD设计图的绘制完成,紧接着要展现出室内三维立体图。3Dmax建模形式通常为在形式上可以分成3种高级方式和1种基础方式,即:mesh、poly、nurbs以及基础建模修改器。现将基础模型建立完善,再经由具体要求,改变成mesh、poly、nurbs三种模式。进行建模时,能够通过需求选择建模的形式。先将之前在CAD里进行的设计结构图导入3Dmax,再经由平面图的设计,依照图纸的要求完成模型的制作。建模时要以准确、远粗近细的原则进行。 5.2.2灯光效果设计 对于创建灯光而言,因为在场景方面有所不同,所以所创建的灯光类别、数量、属性都存在差别。三个不同的基本类型光源为主光、辅助光、背景光。主光变成了创建画面在形象方面最关键的光线,是最先需要设定的光源,平常处在四分之三的位置之处,可是也可以透过具体的要求改变位置。辅助光可以再主光无法表现之处进行填补之用,被称之为环境光。背景光属于轮廓光、边缘光,经过光找出对象的边缘,把目标对象从背景中进行分离。 5.2.3巡游动画设定 场景中所使用的摄像机,在设定时,室内通常使用28mm左右,高度在1.6~1.8m左右。摄像机可以代替人的视角,使用时相当于人在观看。摄像机的方位取决于所处空间里最精彩的内容,通常来讲,在效果图中最好将最明显的内容展现出来。 5.3Vray渲染技术的体现 Vray主要使用在渲染一些较为特殊的效果当中。在材质编辑器中,能够观察到Vray专用材质的参数卷展览和3DMax内置材料有所区别,基本的反射、折射、透明参数都在基本参数卷展览中分区域进行排列。 5.4PhotoShop、PremierePro后期处理技术 通过PhotoShop把图像画面的影像敏感以及色彩效果进行调整,构图设计出室内周围的环境。对于PremierePro里执行而言,后期处理归为最终步骤,可以经由渲染出的连续.tga文件,将视频动画进行导出,能够更加清晰的让人们观看到画面效果。 6结语 对于室内设计而言,通过长期的实践,以上软件大致可以满足室内设计市场的需求,透过不断优化内容,通过工程过程的行动导向,不断完善设计学科的发展。 作者:林春蕾 单位:浙江广厦建设职业技术学院 室内设计论文:职业能力培养下室内设计论文 一、中国室内设计市场与室内设计师现状 (一)中国室内设计市场现状 1.住房制度改革为室内设计市场提供了基础。 上世纪90年代国家开始实行住房制度改革,室内设计人才需求随着装饰行业逐步兴起而迅速增加。 2.城市化进程和新农村的建设为室内设计提供了更为广阔的市场。 一方面,城市化进程中,外来人口和农村人口大量涌入城市,城市扩建、老百姓住房问题急需解决等现状催生了房地产业的兴起,一座座高楼大厦、一栋栋综合商场以及那些源源不断拔地而起的住宅楼盘为室内设计提供了广阔的市场。另一方面,为了缓解城市的压力,提高和改善农村的生活质量和水平,国家提出了新农村建设的策略,从农村包围城市,美化、亮化农村,这些也为室内设计市场增添了新的份额。 3.人们经济、物质生活和文化素质的提高对室内设计提出了更高的要求。 中国的改革开放和世界经济一体化使得中国人民的经济和物质水平得到了空前的提高。人们开始注重提高自身的文化精神生活质量,国外的先进理念和生活方式逐步地融入到中国老百姓生活的方方面面。人们开始思考人与环境的关系,对居住环境提出了更高的要求,那就是舒适、健康、绿色环保的居住环境理念。这也对室内设计提出了更高的要求。室内不仅仅是遮风挡雨、栖息修养的空间,更是人们生活娱乐享受、人文交流、赖以生存的环境。 4.行业不规范导致室内设计市场混乱。 中国室内设计行业规范性还有待提升,在公装方面,相对规范,不同场所和性质的设计施工都有明确的相关条例。由于涉及的受众范围广泛,国家相对重视,再者设计施工比较专业、难度大,所以一般的室内设计师难于介入。相比较而言,家装行业却乱象环生,设计图纸的收费、工程质量、室内装修验收认定、售后服务等,都没有明确的规定。 (二)中国室内设计师现状 室内设计师是专门从事室内设计的人员,其职责在于提高室内空间的功能和居住质量,工作内容包括室内空间的规划、研究、设计、形成以及工程实施,专业的室内设计师必须经过教育、实践和考试合格后获得正式资格。目前中国的室内设计师大体分为室内家装设计师、室内公装设计师、室内软装设计师和家具设计师等。在欧洲、美洲,分为室内建筑设计师、室内装饰设计师、室内陈设设计师。 1.中国职业室内设计师的来源。 主要来源大概归纳起来有三类:科班出身、从其他艺术或相关技术行业转行的人员、某些培训机构速成的从业者。第一类,科班出身的设计师主要来自环境艺术、建筑土木工程、工艺美术等专业高校的毕业生,他们在室内设计专业知识方面各有优势,比如环境艺术专业则对光影、时尚、艺术方面有更多的了解,建筑土木工程专业对空间结构、材料、光影等方面的知识较丰富,工艺美术专业对设计手法、色彩、空间层次、美术方面更有优势。而第二类,其他艺术或相关技术行业转行的人员,可能来自相关的艺术专业,如产品设计、网页设计、美术绘画等专业;也可能以前是工长、工程技术人员,如木工、泥工、水电工等。这部分人员艺术或技术的功底和素质相对来说还是比较扎实的。第三类,某些培训机构速成的从业者,是就业压力和市场需求带来的产物,他们大多没有经过严格的艺术素质的练习,只是在某些专门培训机构学了一些应用软件,如3DMAX、AUTOCAD等,经过短期速成培训,就匆匆进入到室内设计行业中。 2.中国职业室内设计师的整体素质。 中国职业室内设计师从业人员队伍可谓是规模庞大,其中有很多优秀的室内设计师,也不乏众多的鱼目混珠者。为了适应社会对室内装饰设计的人才需求,许多高校开设了室内设计专业。从上世纪90年代末中国高校扩招以来,高校培养出来的设计师已经占据了大部分市场,但是专业素质良莠不齐。据有关资料统计,中国每年毕业的室内设计人才堪比整个欧洲每年毕业的设计师的总和。而我国每年从事室内设计工作的应届毕业生就业合格率不够理想。这些毕业生虽然具有一定的设计能力,但实际操作能力普遍较弱。至于另外一些转行或是通过培训速成的人员,由于缺乏扎实的艺术功底,整体艺术与设计素质就更低。 二、中国高校室内设计专业职业能力培养存在的问题 (一)生源数量和质量对室内设计专业职业能力培养的影响 1.生源数量现状。 近十年,中国高校室内设计专业毕业生数量巨大。全国近1400多所院校每年大概保守估计平均有100名左右的室内设计专业学生毕业,就算其中有一半的毕业生以后将不从事室内设计行业,每年仍有7万左右的室内设计师进入中国设计市场,这是一个巨大的数目。有人戏说“量变引起质变”,不是完全没有道理。但从目前中国室内设计行业现状看,虽然出了一些闻名的室内设计大师,但是相对于庞大的室内设计师队伍来说那只是天空中的几颗明亮的星星,少得可怜。 2.生源质量现状。 当今,在中国高考,一谈及学艺术,大部分人眼里立马就将那些考生视为学习成绩差不得不走冷门的一类,录取分数低,倒是成为许多高中提高升学率的途径。而学室内设计,更是被认为不需要很强的艺术功底,就能踏进高校的捷径。很多高中生只花一年的时间进行突击训练,便可以考上此专业,而真正奔着追求艺术梦想目标的人则少之甚少。这个问题让笔者困惑了许多年,当朋友每每谈及某某的孩子成绩不好想跟笔者学艺术考大学时,笔者无奈只能一笑了之。当然产生这种现象主要原因是中国高校扩招所带来的负面影响,使考生步入艺术殿堂的门槛大大降低,从而鱼龙混杂。纵观中西方艺术发展史,哪位艺术大师不是满腹经纶、博学多才。横向比较我们再看看西方的室内设计专业,不管是建筑工科等综合类的院校,还是专业的艺术院校,学生都必须具备良好的艺术和文化功底。学艺术的不是为了追求艺术境界,学设计的不是为了追求能动创新,这样的生源质量怎能提高中国整体的艺术和设计水平呢? (二)室内设计专业教学中职业能力培养方式 目前,高校室内设计专业依然延续传统教学模式,普遍采用老师讲、学生听的灌输式教学方法。室内设计专业自中国的各类大学扩招以来便无节制的兴办,这些新开的专业在许多综合类的院校没有扎实的教学根基,师资力量也不足,教学环境和条件不完善,没有自身的专业特色和优势,都本着人有我有的办学模式开展,这样毕业出来的学生与室内设计行业的需求相差甚远,有的毕业生大概只有初步的设计理念,没有扎实的基本功,制图粗陋,方案单调,对于施工技术更是一片茫然。笔者对目前高校室内设计专业的职业能力培养进行分类比较: 1.位于第一梯队的应该是清华大学美术学院、中国美术学院、中央美术学院等这些国际一流的艺术院校和同济大学、华南理工大学等这些国内领先的建筑设计专业的工科类院校。 这类大学专业性强、师资力量雄厚、设备齐全和教学培养计划完备,具有很好的实践条件,并且未受扩招的影响,招生数量虽有增加但严格控制,生源品质优良,教学质量得到保障,因此培养出来的室内设计专业学生基础知识扎实,艺术功底深厚,职业技术能力超前。 2.其次是原先已有美术专业后来增设艺术设计专业的院校。 此类院校依托原有的艺术教学经验、艺术专业师资队伍和院校特色,开设室内设计专业,具有一定的优势,但由于后期规模发展较快,生源增多导致品质下降。此类院校培养出来的室内设计专业学生艺术功底较好,但实际制图、施工技术能力缺乏,能看不能用。换句话说就是“能做出看上去好的设计,但是不能转化成现实,缺乏职业技术的支持”。 3.排在末尾的是一批为适应时代需求应运而生的新开艺术设计专业的院校。 此类院校发展速度很快,不但新设艺术设计专业而且还相继成立了艺术学院或设计学院,开设的艺术专业门类广,招生数量巨大。此类院校场所、设备和师资都匮乏,部分学校甚至把艺术设计专业当成一个产业来做,一味招生,从而忽视了质量问题。在教学形式方面,大部分高校室内设计专业都采取课堂教学模式,以理论教学为主,知识抽象难懂、枯燥乏味,缺乏趣味性、真实性的实践过程。这种教学方式导致学生完成课程学习后1-2个学期后便对所学知识渐渐遗忘,以致对知识点陌生。另外,还存在教材脱离实际、过于理想化,设计案例也过于陈旧,与现实技术和设计发展脱节,在学生设计练习的评述上过于注重形式而忽略职业能力内容等问题。最终导致学生的室内设计知识过于松散,缺乏室内设计师最重要的创造能力和实践能力。 三、探讨提高室内设计专业教学中职业能力质量的策略———艺术与技术并重 世界上第一所现代设计学院包豪斯设计学院,确立了现代高等艺术设计教育体系,倡导艺术与科学技术结合的新精神。强调“艺术不应当是一项专门的职业,艺术家与工艺技术家之间并没有根本的不同……然而,艺术家的素养与技巧的熟练对每一个艺术家都是不可或缺的,真正的创造力、想象力的源泉就建立在这一基础之上。” (一)室内设计师应该具备的职业能力知识 职业室内设计师应该具备的职业能力知识应该是艺术与技术结合,归纳起来有如下几个方面: 1.应具备较好的艺术素养和设计表达能力 艺术素养源于平时的积累,涉猎的知识要广泛。其中优秀的传统文化知识对提高艺术素养有着重要的作用,如对历史文化传统、地方人文风俗、乡村风土人情的学习和运用。设计表达能力是将创意思想有效地转化成设计图形的能力,作为设计师不能只是空想,应该能熟练掌握设计技能,在设计中能及时发现问题、分析问题、解决问题。 2.应具有建筑装饰材料、建筑装饰结构、施工技术方面的知识以及建筑与环境设计的基本知识 特别是对室内功能分析、平面布局划分、空间分配组织、形态色彩塑造的必要知识。此外,还必须具备对室内环境艺术设计的理解和素养。 3.应具备建立和改善室内环境设计基本知识 如:声、光、水、电、通风等物理和设备,并掌握与相关技术的协调能力。同时还应了解建筑和室内设计的相关规章和法规知识,比如,防火与安全、标准与残障、招投标法规、合同标准与工程管理等。 4.应学习并熟悉设计的相关学科知识 如人体工程学、建筑力学、设计与环境心理学、结构工程学、环境生态学等,以及能及时掌握现代信息技术知识,保持与时代同行。 (二)提高室内设计专业教学职业能力质量的策略 对设计艺术院校来讲,培养什么样的设计人才能够适应社会的发展,应是急待解决和重新思考的问题。具备良好的科学文化素养、敏锐的审美视野、综合的创造思维方法和熟练掌握本专业能力的综合素质,应该是普通高校设计艺术人才的培养目标。 1.加强师资队伍的培养和学科建设,强调办学特色。 虽然俗话说得好:“名师出高徒”,然而,全国开设艺术与设计专业的高校众多,不可能拥有这么多的名师与之匹配。国内只有少数的几所顶级艺术院校汇聚着大师,对于大部分的院校来说那是遥不可及。这就要求这些高校要切实加强已有的专业老师的培养、人才的引进和学科的建设。 2.制定符合现代职业室内设计师要求的教学计划、培养方案、课程设置。 不断修订、更新教学内容,以坚持育人为根本,以就业为导向,做到理论知识与实践紧密结合,在培养学生艺术创作与设计思维能力的同时,更要注重提高学生的职业技术能力,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的应用型人才和高技能人才。 3.培养学生的发散、联想和创新思维等艺术设计创作能力 从而为提升室内设计专业学生的职业能力服务。在传统的室内设计专业教学课程中,学生的思维往往停留在对原有设计的摹仿上,很少想过如何进行发散和联想,更谈不到创意性设计的问题,势必限制着思维能力和创造力,导致设计只会照搬和摹仿,少有真正意义上的突破。室内设计教育应该注重培养学生的社会适应性及创新意识,从基础到专业应该是循序渐进,不能将两者分开。在教学内容的设置上注重介绍中外设计的源与流的发展和比对,提供宏观学习的视野。引导学生在学习上形成主动分析的习惯,以培养学生的发散、联想和创新思维及能力的发展,会用自己的意识去理解来达到创新创造的目标。转变观念,探求如何提高室内设计专业学生创造性思维的能力,这是室内设计专业教学走出设计与创新困境的重要途径,以适应二十一世纪社会发展对室内设计专业人才的需求为教学的主要目的。 4.采用多元化与现代技术相结合的职业能力 教学模式,获得自由发展的空间,达到艺术与技术完美的融合。首先教学形式灵活多样,如组织学生参观相关的装饰材料展或优秀室内设计作品,参加由国内外著名室内设计学者、职业室内设计师主讲的室内设计讲座、现场会、多媒体讲座。其次,建设校内实习基地,增强学生的实际动手制作的职业技能。比如家具设计课程就应该让学生在传统的木工房里自己动手设计制作出完整的家具作品;模型制作课程更应该配备相应的加工机床、精雕设施、立体雕刻设备等等。加强校企合作,增设校外教学实践基地。突出课程的特点,强调课外实践环节。让学生在课堂学习的同时又能直接或间接参与实际的设计项目之中,与职业室内设计师、市场和这个行业直接地接触。这样学生才能做到主观感觉和客观世界的结合,在实践中真正了解和消化课堂所学的知识。此外,围绕室内设计专业课程中的职业知识点,定期探讨交流,不断提高教学水平。坚持以“实际、实用、实践”的原则作为教学改革的指导思想,坚持以“立足岗位、一专多能、面向企业、服务社会”作为教学改革的目标。室内设计专业本身就是一个设计与实践性紧密结合的专业。如果室内设计专业毕业的学生只有理论知识而缺乏实际设计与操作能力,便会被如今激烈的市场竞争淘汰。在高校的室内设计专业教学中,应该把实际设计案例通过简化、补充、完善等方法来适应、满足教学要求,从而全面培养和提高学生的实际设计操作的职业能力就尤为重要。艺术与技术并重,结合现代室内设计的现状,狠抓理论与实践的创新。利用网络和资源优势,及时更新设计信息,与时俱进。为社会培养出更多符合市场需求的优秀的职业室内设计师是高校的最终目标。 作者:李田 肖学健 单位:江西农业大学园林与艺术学院 室内设计论文:地域文化酒店室内设计论文 1地域文化在酒店室内设计中应用的方法 1.1色彩设计上体现地域文化 色彩作为首先被人所感知的设计元素,在室内空间中的空间感、舒适度、环境气氛等都能直接通关色彩使观察者产生不同的心理感受。所以色彩空间在烘托设计灵感增添艺术氛围上起到了“画龙点睛”的作用。我国传统建筑中色彩的运用因为封建礼制的约束有着严格规定。 1.2材料运用上体现地域文化 全球化步伐的不断加快使得材料的使用和生产趋于同化和规格化,很多环保工艺简单的新型材料在全球被广泛使用。从一方面来说这些新型材料的流行对于地域性差异是一种削弱,但这些材料本身确实具有传统建材无法比拟的优越性。所以作为一个优秀的设计作品,就要能够通过新型材料去传达地域特色文化。如通过不同肌理效果的材料再现古代城墙的厚重感,用现代铁艺灯具仿照古代灯笼造型作为装饰等等。 2西安westin酒店设计实例 2.1整体展现“新唐风” 西安威斯汀酒店坐落于西安的大雁塔南广场,东临广场西路,北邻环塔路酒店一共有六层,地下两层地上四层,由酒店,博物馆以及商业广场组成,酒店及博物馆均以现代风格结合唐文化风格为主。大唐不夜城景区为了尊重城市肌理和历史文脉,规划布局采用了中轴对称、正南北向的棋盘型里坊和道路系统。作为整个景区的一部分,Westin酒店的平面布局也采用中国传统几何纹样,四幢主楼由砖石和灰泥屋顶构成,组成不规则的长方形形状,体现出一种中国古代建筑多规则对称的特点。 2.2地域文化的再现 酒店大堂展现出整个酒店的设计理念:极具历史厚重感的唐代风格与清新现代的设计元素相平衡,搭配绿色植物体现威斯汀品牌独特的健康理念,为宾客营造亲近自然的舒适,轻松氛围。大量的木板饰面的运用,结合明清时期家具营造出朴素典雅又不失大气沉稳的中式风格。酒店的整体风格都是现代与古典的结合,在空间格局的划分,材质肌理的运用,色彩和文化元素的运用都很好的体现出“新唐风”的独特性,非常完美地将西安的地域文化特色与现代酒店建筑空间融合在一起。 2.3唐代文化与现代时尚风格的结合 由于建筑高度受到限制威斯汀酒店采用大量下沉式建筑结构,在满足使用功能的同时增加空间感,酒店的主要公共空间是位于地下二层的一个面积达1860m2的户外下沉式花园,下沉花园的设计理念是极为现代创新的,但是为了与当地特色文化向呼应,设计师将广场的墙壁用花岗岩打造出类似古城墙的肌理效果,使整个广场感觉现代前卫又恢弘大气。酒店在装饰细节中也使用了大量的地域特色文化元素与现代景观相搭配,通过这些当地文化元素的使用,能够提升整体景观效果。这些装饰大多在材质,颜色,体量等各方面都能与所处环境完美的融合,从而达到地域文化与现代设计的和谐统一。 作者:赵伟 赵西平 单位:西安建筑科技大学艺术学院 室内设计论文:绿色设计理念下室内设计论文 一、绿色设计理念解读 系统论观点是上个世纪由美籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲首次提出的,他的优秀思想是系统的整体观念,在系统中任何要素不是孤立存在的,而是处于一个大系统中存在的。环境、人、经济等都是这个系统的整体,都处于整个生态大环境中,彼此之间是一种制约关系。如果单纯地强调某一方面的发展而忽略其他方面均会出现系统的失衡问题,而当今的环境问题就是人类违背了系统论的观点,片面的追求经济和社会发展,而造成环境的极具恶化。鉴于这样的问题,设计圈将绿色理念融入室内设计中以求解决设计与环境的和谐发展关系。绿色设计不同于传统设计,它是将设计、生产、回收、再利用所有环节纳入到绿色设计的大系统中予以充分考虑,保证产品使用功能、生产成本等基本要素情况下,将产品生命周期中的各个环节中出现的资源利用与环境保护问题结合起来,综合权衡各方利弊。“设计不仅要实现产品满足消费者需要的基本性能,更重要的是要实现产品生命周期中‘预防为主,治理为辅’的环境保护战略,从根本上实现环境保护、劳动保护和资源能源的优化利用。因此,绿色设计是‘可持续生产’设计”。 二、绿色设计理念应用于室内设计的现实必然性 人具有精神与文化的双重属性,在社会活动中形成了对环境美的审美追求能力。当今社会是物质丰裕的时代,人们在满足基本物质追求基础上开始追求精神领域的生活,逐渐讲究生活的文化品味和居住环境的艺术气息。一方面,良好的居住环境给人带来了美的享受,唤起了对自然的审美向往;另一方面,在审视环境带来美的同时将自己的审美原则加以转移,以主观的审美特征塑造环境之美,使人与环境达到相互和谐。消费者将自己的想法很难以视觉的形式呈现给施工群体,所以便滋生了室内设计行业的大繁荣。全国成千上万的装饰公司遍地开花,为了争夺消费者,占领市场份额,设计公司纷纷采取不同的竞争手段。这些设计公司大部分都采用传统的设计理念进行室内设计。而传统的设计理念为了装修效果的富丽堂皇,在设计施工中出现过度装修或者使用大量的有危害的建筑材料,完全违背了系统论的设计理念,将设计产品最终的使用者人的因素排除在外,仅仅考虑设计中的某个部分,将部分单独出来就效果而效果。这样不仅造成资源的极度浪费,而且对人体造成严重危害,最终导致整个环境的恶化,忽略了人与自然和谐可持续发展的理念。“生态环境与人的全面发展具有密不可分的关系。其一,良好的生态环境是人的全面发展不可缺少的物质条件。其二,良好的生态环境是人的全面发展的有力支持。良好的生态环境有利于人类全面地肯定自我、完整地建构自身。”人是依托于自然界而存在的,自然界是为人类的生存和生产活动提供物质条件。同时,人又是社会人文环境的一部分,处于一定的社会关系之中,人的行为都要考虑社会人文环境的方方面面。所以,装修环境导致的大量问题使消费者对于人居生态环境的关注逐渐升温,对于室内绿色设计理念的要求越来越迫切,消费者开始意识到人生活的人文环境和自然环境构建的生态环境的重要性。 三、绿色理念视角下的室内设计创新 (一)利用绿色可再生资源 未来的室内设计理念应是人与环境和谐共存的绿色设计理念。在这理念的指导下,合理利用资源,采取资源最佳利用的原则,从可持续发展的角度出发,综合考虑设计、施工、材料等各个环节,避免过度设计和过度装修,充分考虑装修所用资源的环保性和再生能力。在能源利用方面,尽可能使用可再生资源,如太阳能、风能等。这类能源的利用可以在保护居住环境的同时实现居住者的各种物质需求,并且节约了生活开支,实现了人与环境的和谐共存。具体来说,在设计阶段,设计师要了解科技前沿,了解新材料的动向,在设计过程中极力推广环保新材料以取代传统室内设计的含有有害物质的装饰材料。同时在设计过程中,尽可能的将太阳光线引入到室内环境中,这样既可以最大限度的采用天光照明,还可以让居住者在室内感觉到与大自然的融合。贝聿铭设计的苏州博物馆就是天光使用的杰作,在整个展馆的设计中都采用顶部侧面进光的方式以最大可能的获取自然光照明,并且通过金属遮阳片和怀旧木构架应用于玻璃屋顶之下,过滤进入的光线强度,光线层次变化,达到妙不可言的效果。总之,室内设计总的原则就是要尽可能地减少不可再生资源的使用,尽可能让人们接近自然,实现自然环境与人文环境的协调。 (二)创造自然化的室内空间 在现代室内设计中出现多种设计风格,自然田园的室内设计风格受到广大群体的追捧。这种风格没有过多的去装饰,而是将把绿化与庭园引入室内设计中,包括窗外的植物、山石,将这些自然景观纳入到室内设计的大系统中进行系统设计,用自然景观美化室内环境。这些手法的应用,可以将居住者带入到自然的环抱,让其犹如畅游在自然环境中。同时,还可以采用古代园林通过窗格透景的原则,将室外境物与室内形成一个画面,让室内环境和室外景观融为一体。或者在室内采用人工造景的方式,如苏博中叠山手法的应用。借拙政园的白墙作画,以片石假山为笔,通过片石的大小来塑造错落有致的造型,同时用曲桥来进行隔断,打造出一副精美绝伦的山水画。 作者:张金秀 单位:信阳师范学院华锐学院艺术系 室内设计论文:民间美术元素室内设计论文 一、民间美术元素的文化价值及地位 (一)民间美术元素的文化价值 民间美术元素与流行美术元素的创作目的不同,因为流行的美术元素是时尚前沿的美术元素创造主体,为了让美术元素在媒介中传播为目的创作的,而民间美术元素以人民群众为创作主体,在生产生活中为了表达一些朴实的吉祥和富贵寓意,进行的美术元素创作,而且其中的很多美术元素的表现形式是纯手工的制作形式,它是由人民群众在生产生活的实践中创作出来的,所以在民间文化的美术元素中体现着民间的物质文化和精神文化,可以说不仅是民族习俗,更是民族文化的一种表现形式,是民族文化传承和多样性的主要表现形式。民间美术元素包含十分广泛,涉及到人们生活的各个方面,因为是在人民群众的生活和审美需求的推动下,结合民间实际创造出来的,因此民间美术元素与民间生活紧密相连,是我国民间文化的重要艺术部分。 (二)民间美术元素的地位 在美术艺术领域“,越是民族的越是世界的”在世界范围内的美术艺术活动中,只有充分的展现自己民族的美术元素特性,才能让我们的美术元素以自身的独特性傲立于世界美术艺术之林,所以在美术艺术领域民间美术元素的地位极高,类似于传统文化对民族文化的影响一样,民间美术元素的延续和发展,是我国美术艺术领域发展的重要基石,只有将民间美术元素的特征和优点有效的继承下来,并结合当代美术艺术发展的实际,对民间的美术元素进行传达方式的现代化改进,才能保证现代美术艺术发展方向的民族性、世界性。 二、民间美术元素与中国室内设计风格的再碰撞 民间美术元素与中国室内设计风格之间的碰撞融合,不仅有当代智能理念设计与传统美术元素的交融,还包含着在经济社会高速发展的社会环境中对传统文化传承和延续,可以说是一种新旧文化和新旧文化表现形式之间的碰撞交融,在这一交融过程中民间美术元素对人的影响显得至关重要,因为民间的美术元素就是经过这样一个途径来发挥它的独特作用的。民间美术元素尤其是当代的民间美术元素,因为其自身产生和设计的目的比较直接,所以许多民间美术元素都包含着最原始的感观风味,当人们因为生活的疲惫而焦虑、恐惧时,传统民间美术元素往往能够给人们带来宁静和安详,能够创造一个让身处其中的人充分放松并产生信赖感的环境。这是其他任何室内设计元素都无法做到的。在现代的室内设计中,因为社会生活环境的因素影响,很多传统的民间美术元素已经不再适合在室内设计领域应用了,所以在民间美术元素的应用中,要对民间美术进行科学系统的分析,不能“眉毛胡子一把抓”要结合房屋设计中的实际情况,进行民间美术元素的综合合理运用,其中最重要的就是要抓住民间美术元素的独特作用,意识到民间美术因素对环境的影响,主要体现在元素本身的美好寓意上,所以在室内设计中将民间美术元素有机的结合起来,让高科技现代化的室内设计理念和技术方便人们的生活,让民间元素的质朴和美好寓意装饰人们的精神,只有真正的了解到民间美术元素的优点,只有真正领会到民间美术元素在室内设计中的运用形式,才能让民间美术元素在室内设计的风格上起到积极主动的促进作用。设计师在室内设计活动中要充分考虑建筑物本身用途和室内设计的目的,然后再结合用途在丰富的民间美术元素中进行选择,选出适合房屋设计用途的民间美术元素,这有这样才能够实现民间美术元素的科学合理运用,只有这样的运用方式才能让民间美术元素为建筑物的室内设计增光添彩,例如在饭店和宾馆的室内设计中就可以考虑充分发挥民间美术元素的特点,彰显饭店或者宾馆的地域特色,让进入饭店或者宾馆的消费者感受到浓郁的民间特色氛围,让室内设计给他们留下深刻的影响,达到加深消费者印象,增加消费者满意度,提高运营效益的作用。 三、民间美术元素在中国室内设计中的运用 民间美术元素作为一种在生活实践需求推动下产生的美术形式,具有浓郁的自然气息,在当今的社会竞争形势下,人们的生存环境主要就是钢筋水泥组成的城市,放眼望去都是灰蒙蒙的一片,在这样的环境中生存会造成人们心理上的压抑,而长期的这种压抑会让人们在日常生活中表现的恐慌和不安,而且对人们的身体健康和身心健康都是一种损害,人们出于求生的本能会对这种生活环境表现出严重的厌倦,对自然、舒缓、慢节奏的环境有着强烈的需求,这就给民间美术元素的应用提供了巨大的市场,在室内设计中设计师可以考虑使用更加多的民间的美术元素,来缓和钢筋混凝土结构对人们心理的刺激,将室用民间美术元素装扮一新。这种装扮一定要在一个科学合理的理念指导下进行,因为民间美术元素的应用是为了创造一个自然、舒缓的环境氛围,既然是环境氛围的营造,那么这个设计就一定要是全面的系统的,能够向人们展示自己理念的设计,不能简单粗暴的将民间美术元素进行堆叠。所以设计师在进行室内装修设计时,要有一个整体设计的民间艺术理念来对室内设计进行指导,这一理念必须是民间艺术中的先进理念,很好的一个典范就是自然的、无公害的民间艺术理念,这一理念不仅是民间艺术中的典范而且和当代的绿色经济发展理念相符合,可以说是既是传统艺术的延续也是现代经济发展模式的体现。在这一设计理念的指导下设计师就可以进行室内设计的具体工作了,因为有了明确理念的指导,所以设计工作都变得简单明了,例如家具的选择上,就一定要选择有民间艺术气息的自然的草编或者柳编家具,在装饰用品的颜色上就一定要选择与民间艺术接近的自然的颜色,蔚蓝色和草绿色。在室内设计的具体细节中,影响室内设计的风格是民间艺术元素的强项,其中最突出的就是剪纸艺术的应用,因为剪纸艺术本身的可塑性非常强,可以利用剪纸艺术塑造出很多艺术形象来装饰室内,剪纸这样一种朴实自然的艺术表现形式再加上剪纸所表现出的艺术内容,将民间美术元素的优势表现的淋漓尽致,在提高室内文化品位的基础上,增添美的享受。 四、结语 民间美术元素在室内设计中的应用,不是一种新的室内设计形式,也不是增加室内设计效果的一种手段,而是对传统文化的一种回归,是传统文化在室内设计中的一种表现形式,是提高人们生活品质的一种重要形式,是适应当代经济发展形式需求的文化传承形式。注定要对室内设计风格产生巨大深远的影响。 作者:黎芳菲 单位:辽宁师范大学海华学院 室内设计论文:软装饰室内设计论文 1.软装饰的设计原则和功能 (1)软装饰的设计原则。软装饰不仅可以给室内设计提供装饰上的功能,还能满足审美等需求。软装饰的设计原则对于室内设计有着非常重要的意义,可以满足不同消费者的需求,使人们产生更加愉悦的心情软装饰的设计原则分为以下几种:基于审美的设计原则、基于环境心理学的设计原则和基于生态发展的设计原则。 (2)软装饰的功能。软装饰的功能可以从物质和精神两方面来分析。从物质性上来看,软装饰可以给人们限定合适的空间,为人们提供各种不同需求的便利,也可以使空间的层次丰富起来,使空间的线条不单调,更具有趣味性;从精神性上来看,软装饰可以给人们提供清晰的认知功能,空间的用途和风格具有鲜明的标识性。同时,软装饰的最重要的功能就是审美功能,可以在一定程度为生活增添情趣,营造意境,为人们带来生动而活泼的空间情感。 2.软装饰在现代室内设计中的应用 (1)家具的应用。室内设计中,家具占据的地位很重要。从家具整体的色彩、格调到家具的组合和摆设都可以更好地为人们营造愉悦的感觉。不同材质的家具可以传达不同的语言,比如玻璃质地的家具很具有现代感,而藤家具则更具有休闲感。 (2)纺织品的应用。相对于家具的直线条而言,纺织品最大的优势就是柔软。通过丰富多彩的图案和轻柔的线条为室内空间增添婉约的韵味。纺织品的色彩给人强烈的印象,通过不同视觉效应,织物起的作用也不同。同时,纺织品的图案更具生命力,图案对于人们心理和文化的暗示更具影响力,比如在现代简约风格的室内设计中多采用数码图案和光效应图案等。 (3)光和影的应用。在室内设计中,光和影的作用不容小觑。同时,光影和室内其他饰品的协调搭配更能体现软装饰的风格,很多装饰品需要通过光影的作用达到最佳的效果,比如一些盆景和工艺品,在光影的作用下,其色彩会更加丰富,更具质感。通过光影的作用,使不同的物品的阴影重叠在一起,产生丰富的立体感。 (4)色彩的应用。在室内设计中,色彩对于人们的心理有很大的影响。在满足空间功能和精神需求的同时,可以改善空间的使用效果。比如以黑白为主导的色彩搭配体现硬朗的感觉,以玫瑰色和灰色为主导的色彩搭配体现高贵的感觉,以绿色为主导色调的色彩搭配体现青春的感觉。 3.软装饰在现代室内设计中的发展趋势 (1)软装饰的材料更具环保性。可持续发展在当今社会发展中占据着重要的地位,软装饰的材料在满足人们需求的同时,更应该考虑到它的环保性和健康性。人们在装饰材料提供别致风格的同时,对于其环保性提出了更高的要求,低碳、健康的环保材料越来越更受到人们的青睐。 (2)软装饰的形态特征更加丰富。随着社会经济的不断发展,软装饰的种类和造型也在不断的丰富,更强调以人为本,以满足人的需求为主要目标。软装饰通过不同的原料和制造技术对于室内空间的安全性和便利性提供了巨大的帮助。 (3)软装饰成为一种趋势和文化。人们对于软装饰赋予了重要的意义,在满足自己的爱好、情感、梦想等各种需求下,软装饰体现不仅仅是空间使用的舒适性,在一定程度上更体现人们的精神追求,是一种文化的象征,承载了人们的梦想,逐渐成为人们的一种生活方式。 4.结论 作为室内装饰的一大类,软装饰已经在逐渐成为人们家居生活的重要部分。软装饰在室内设计中是一个系统的工程,需要整体考虑。随着经济建设的不断发展,人们生活水平的不断提高,对于软装饰的要求越来越高。在追求个性、注重品质的今天,一个实用性和观赏性兼具的家更加受到人们的青睐,软装饰在传递个性和生活情趣的同时,已经成为衡量人们居住环境质量的重要标准。 作者:李平 韩伟伟 韩晓科 单位:石家庄信息工程职业学院 河北工程技术学院 龙发装饰集团 室内设计论文:传统元素视域下室内设计论文 1传统元素设计应用现状 较有影响的传统元素应用成功案例,在08年奥运会中,会徽(印章)、吉祥物(福娃)、利用中国篆体子设计的运动项目,10年上海世博会的成功举办,中国馆的室内外设计,都是运用中国传统元素设计成功的优秀案例,掀起了一场中国风设计浪潮,更多的国内外民众关注中国文化,更为设计师的设计作品指明了方向。 2中国传统装饰元素内容 我国历史悠久,传统装饰元素丰富多样,生活实用民间工艺品:字画、染织、服饰、首饰、屏风、博古架,床榻用品,日用器皿及生产用具建筑装饰、铺面幌子、民间包装。节日喜庆民间工艺品:年画、剪纸、乡土玩偶、泥塑面塑,食品艺术与糕饼模具,风筝、花灯、皮影、木偶、龙舟、舞剧、与乐器等等。叙事抒情民间工艺品,香包绣球、袜底花鞋、扇套等。追求一种祥和、安宁、和谐的文化氛围,充分体现了中国传统文化的博大精深。 3中国传统元素的设计手法 中国传统元素的运用需要一个艺术加工、审美过程,结合目前技术材料发展状态,体现设计师和使用者的审美意识,主要从意识形态、解构整合、色彩这几个方面分析。 3.1概括提炼传统元素的意识形态 随着时代的发展变迁,人们的审美观点也在悄然发生着变化,在近几十年的居室设计变化中,就会发现过去繁琐的装饰风格已经在人们生活中淡化,崇尚时尚简约的现代元素的室内设计盛行,在现在创建节约型社会,低碳环保生活的大背景下,时尚、简约、实用被人们所青睐,对传统元素提炼加工,就是抓住传统的主要元素,对其进行变形、强化。赋予现代的审美意识,强化传统元素的特色,根据设计意图结合室内环境对元素进行设计整合,深入了解传统元素特色,抓住其精髓运用到现代设计中。 3.2传统元素的解构、整合 通过对传统元素的解构、整合,提取其内在精髓、神韵,形成与现代室内外环境相和谐的艺术作品。可以对不同时期的传统元素进行解构、整合,也可以在外来文化和传统元素之间进行整合重构,取其精华,从而创作出更符合室内环境的艺术作品,从而获得良好的装饰效果。传统元素的解构整合是打破原有的构成方式,利用元素的固有特点保留精华的基础上,进行艺术加工处理过程。例如贝聿铭先生设计的苏州博物馆从馆的外观构造上和内部装饰元素上,都是传统和现代完美结合的成功作品,白墙灰瓦,坡屋面,继承传统古建的斜坡屋顶,几何造型的坡屋面又突破了传统,极具南方传统建筑特色,入口处门楼设计,运用夸张手法,较原有四合院的门楼尺度夸大改造了许多,但又不失传统神韵四边形、菱形、三角形几何构成形态的运用,使建筑稳健,还有室内顶面运用无数并列的直线,在光线下为室内增添了不少情趣,钢、玻璃现代材料替代传统木结构材料,而又不显失传统。在突破传承与变化中,利用组合、排列、解构、整合等手法创作出具有传统元素神韵的现代室内空间。 3.3传统元素的色彩 不同国家民族有自己的色彩偏好,中国传统的五色学说,是阴阳五行学说的组成部分,青、赤、白、黄、黑五色是涉及社会文化、历史、宗教、哲学、科学等较复杂的色彩体系,有朴素的色彩,有热烈的色彩,中国的长城灰色,北方皇宫红墙黄瓦,南方建筑粉墙黛瓦,中国古代色彩有严格的使用区分,体现了等级尊卑,红色是整个民族较偏爱的颜色,在婚庆重大节日上大量使用红色,被称为中国红。色彩作为重要的室内表达元素,一直受到人们的重视,在室内设计中,色彩的运用应在尊重民族习俗,借鉴传统用色组合,深入地探索传统色彩,更好地为设计服务。 3.4传统元素的意境 传统元素在室内设计运用中,受到道家、佛家、儒家思想的影响。道家的道法自然就是万事万物的运行法则都是遵守自然规律的。佛家的禅宗文化,主张少能胜多,只有简到极点,给使用者留有更多的活动空间。儒家中庸、天人合一,意思是人和自然在本质上是相通的这种思想对现代的室内设计影响极大,人们一直在探寻生态空间,人与建筑居住环境和谐统一,顺应自然规律,室内设计中大量绿植的运用,美化环境,水体景观运用调节室内湿度,室内家具摆设左右严格对称布局,设置在中轴线两侧,体现了中庸和谐理念。中国传统室内设计讲究含蓄,宜藏而不陋,传统装饰常用屏风、帘子之类的装饰品,遮挡室内空间,现代家居空间设计中,玄关的设计,一入户作为进入空间缓冲,体现含蓄、典雅的传统思想。在当代室内设计中,全球化不断发展的今天,不断寻求新的文化创意元素,传统元素的创新并不是简单的照搬照抄、仿古、怀旧,而是吸收兼容并蓄,把当代的设计理念、精神意志融入传统元素的设计当中,当代设计师应结合现代人的生活方式、生活理念,不断挖掘本民族优秀传统文化理念,主要从传统元素设计意识形态、解构、整合、色彩、意境等方面用现代设计手法表达出来,使现代的室内设计设计既创新而又不失传统。 4结束语 室内设计师受到不同风格,不同文化背景、民族习俗的影响在满足基本功能前提条件下,需注意环境氛围、文化气质、艺术修养等精神层面上的需求,从设计师的作品中,可以看出他与本民族元素的相关作品,如从设计大师贝聿铭先生设计的作品苏州博物馆、香山饭店等,运用现代材料结合传统元素创意性的表达了新建筑新而不旧,又与传统建相稳合,达到了和谐统一。我国悠久的文化传统元素,是我们当代设计师取之不竭、用之不尽的素材宝库,我们应立足传统创意未来、取其精华,设计出更符合现代人需求的生活空间。 作者:李宁宁 贺笑文 单位:山东协和学院 济南市规划设计研究院 室内设计论文:可持续发展理念的室内设计论文 1基于可持续发展的建筑室内设计原则 1.1生态环保原则 可持续发展理念下的建筑室内设计必然体现出一定的生态功效与环保功效,注重生态无毒害材料的选择、生态装饰技术的运用等等,只有这样才能实现建筑室内设计的可持续发展。 1.2与大自然的融合 可持续发展理念下的建筑室内设计,体现出回归大自然、走向大自然的特点,体现出对大自然可再生能源、资源的充分利用,因为自然界的能源,例如:光能、风能、太阳能等都是取之不尽用之不竭的能源资源,充分利用这些能源资源能够减少其他非再生能源的开发和利用,实现人类社会的可持续发展。 1.3高端现代科技的运用 可持续发展理念下的建筑室内设计更加倾向于现代化科学技术的运用,这其中包括信息技术、智能化技术等等,在这些现代科技的支持带动下,能够减少对自然资源的开发和利用,而且能实现人与自然的和谐共生。 2基于可持续发展理念的建筑室内设计 可持续发展理念下的建筑室内设计体现出一定的生态化特征、绿色化风格,各项设计是本着绿色节能环保的原则进行的,从装潢材料的选择、设计风格、到施工技术都体现出低碳、低能耗的特点,因为只有这样的设计原则和设计风格才符合可持续发展的理念。 2.1装潢材料的生态性选择 在可持续发展理念下,建筑装饰、装潢材料都正在朝着节能化、清洁化、生态化方向发展,生态化装修产品正在逐渐问世,这些材料和产品成为室内设计的首选,在实际施工与使用时不会对人体与环境带来不利影响,装修余下的材料即使抛向大自然也能够自行降解,不会对环境构成永久性危害,一些材料甚至可以被回收、再利用。现阶段,例如:人类已经研发出无毒涂料、再生壁纸等等,这些都成为现代室内装修的首选材料,除此之外,人们都倾向于选择无毒副作用、无刺激气味、辐射率低的建筑装潢材料,这些材料都具有生态环保特征,适合可持续发展装修风格。 2.2诱导式建筑构造技术的运用 诱导式建筑构造技术就是对大自然资源充分利用的技术,例如:充分利用自然风、自然光来实现室内环境的优化,提高室内通风度,使室内获得更多的自然光源,提高室内采光度等等,这一技术目前被融入到建筑室内设计中,实现了对建筑室内的生态、环保性装饰,它不仅为室内设计营造了生态美的气氛,也有效节约了能源资源,使建筑室内设计朝着自然化、生态化方向发展,符合可持续发展理念。 2.3植物绿化技术的应用 众所周知,绿色植物具有吸烟滞尘、精华空气、美化环境、降低噪音等生态功能和作用,室内装修设计施工后难免会产生一些毒害化学物质,例如:甲醛、一氧化碳、苯等等,要想有效清除这些化学物质,减少其对人体健康的危害与威胁,就要将绿色植物引入建筑室内设计中,不断扩大建筑室内的绿化面积,现阶段,人类研制出腐殖土生成技术、无土栽培技术等绿化技术,为绿色植物的室内生长提供了空间,发挥了技术方面的支持作用。将这些技术应用在建筑室内设计中,能够实现室内的多层次、多角度、多维度的灵活绿化,例如:建筑阳台的绿化技术、屋顶的绿化技术等等,建筑室内多层次绿化技术弥补了建筑室内地面绿化缺失的问题,同时实现了建筑物同大自然的有效融合,极大地改善并提高了室内环境,居住在室内的人仿佛就生活在大自然当中。 2.4节约常规能源技术的应用 节约常规能源技术势必要成为建筑室内生态设计的发展方向,当前主要的技术类型包括:吸热玻璃、调光玻璃、保温墙等等,这些材料或技术具有双重功能与作用,一方面装饰了室内,实现了室内装饰风格的创新;另一方面也具有良好的保暖、采光以及保温功效,能够有效节约能源的利用,同时,其他一些节约常规能源技术还包括:竹能型灯具等等。节约常规能源技术的应用集中体现了可持续发展思想,一方面能够确保能源的可持续利用,保护环境、维护生活环境健康,达到了生态型室内设计的标准,另一方面也体现了人与自然的和谐共生,对于自然保护、生态建设具有长远意义。现阶段,最广泛普及的节能技术当属太阳能技术,通过对特定的设备进行科学构造与设计,来确保太阳能得到充分的利用,并不断扩大其使用范围,减少对人造能源的开发和利用,达到了可持续发展的设计目标,现阶段,被广泛认可的太阳能技术主要有:太阳能热水技术、太阳能光热技术等等,这些技术有效改善了室内环境,提高了室内采光、采热水平,而且这些热量与光照完全来自于大自然,是取之不尽用之不竭的,具备可持续发展的特征与特点。 2.5现代高新技术的应用 当前的建筑室内设计技术正在不断发展与更新,并正在朝着现代化高新技术靠近,例如:信息技术、材料及时、电子技术等高端技术都正在以崭新的姿态走入建筑室内设计领域,这些技术的有效利用,提高了建筑室内的采光水平、通风水平,维护了室内温度的和谐,保证了室内所需的湿润度,是现代室内设计的创新与发展,也符合可持续发展理念的发展趋势和方向。例如:一些世界发达国家,已经引入了空气自然洁净更新技术,这一技术是对太阳能技术、冷却技术等的综合利用,太阳能板把水加热,将热水送到冷却装置内形成冷却水,水抵达设置在建筑屋顶饿金属传到网板内部,确保室内的空气冷却下来,在室内地板上设计一个空气通道,来自于大自然的新鲜空气就能涌向室内,形成一个空气过渡区域,使人们能够轻松地享受到来自于大自然的新鲜空气。这样的建筑室内设计不仅有效节约了能源,也实现了对自然能源,例如:太阳能、光能、风能的有效利用,实现了人与自然的融合,而且这些能源都是取之不尽用之不竭的,有利于建筑设计朝着可持续发展方向前进。 3总结 可持续发展理念下的建筑室内设计必将成为一大趋势,建筑设计行业必须研究出更多的生态、节能、环保技术,支持这一理念的运用,实现室内设计的优化发展与进步。 作者:刘如意 单位:潍坊科技学院 室内设计论文:商业空间与室内设计论文 1基于可视化图形的空间设计方法研究 设计过程中,手绘并不会受到时间、空间的限制,具有很高的便捷性和随意性。设计师在设计之初可能只有一个模糊混沌的想法,或者只是一个元素或一个简单的想法,随着时间的累积,混沌的思维里会出现有秩序的意念。弗兰克•盖里著名的建筑,位于布拉格的“跳舞的房子”就是可视化图形实际运用的一个范例。盖里在设计之初画了大量的设计草图,由两名舞者的形象逐步抽象化,直到勾勒出建筑物的轮廓。“跳舞的房子”从定稿到完工历时四年时间,同时也让大量的草图堆砌出一所布拉格的城市地标。有时,设计师的创意往往也会是灵感的迸发,手绘草图可以作为设计师记录创意的载体,通过整理或记录设计想法,最终整理出头绪,开展设计工作。设计草图不是一蹴而就的,它只代表我们不完整的设计想法,我们可以在它的基础上进行不断的改进和完善,室内及商业空间设计的设计思路从来都不只一种,设计师可以通过草图反复对比推敲,结合造价等各方面的因素,确定最终方案。设计草图虽没有3D效果图逼真且全面的效果,但草图作为给甲方阶段性的展示方案无疑是一个不错的选择。 2基于计算机辅助设计的空间设计方法研究 2.1CAD技术的应用研究 作为最严谨的设计方法,CAD在室内外设计中都得到了最广泛的使用,其准确的数值、比例以及统一的标准制定的施工图,可以让施工者一目了然。它可以绘制极为详尽的平面图,并可与其他设计软件进行数据交换,在设计使用中拥有极大的便利。操作简便,不同于3D效果图,CAD制图提供的是准确的数据以及对施工的保证。 2.23Dmax技术的应用研究 3D效果图作为室内设计方案最直观的表达形式,在室内和商业空间设计中得到了广泛的应用。它从三个最主要的方面把控着设计的最终效果。 2.2.1建模 从设计草图到室内模型,3D首先扮演了最重要的角色即基础模型建立。模型建立作为效果图制作的第一步,基于其精确的数据和与现实1∶1的空间比例,可以使最终效果图做到最大限度的场景还原和展示。它从空间上限定了设计的区域,可以完善空间结构并进行界面处理。3Dmax最大的好处在于摄像机的架设,与手绘效果图一个特定的视角相比,它可以让我们从不同的视点观察到模型空间,从而完善各个角度陈设的位置关系,而且可以从不同角度审视空间的立体效果,做到最大程度的还原和模拟。不同于室内设计中空间局限性较大,商业空间中,空间的改造和重新划分较为复杂,3Dmax可以进行改造后空间的展示。除了基本建筑模型的建立,设计中的平面及立面造型都能得到展示。 2.2.2材质选择、灯光设计及场景渲染 在空间范围限定后根据实际使用比例引入家具模型,确定位置后根据室内风格的不同选择不同的材质。设计师可以在网上积累大量的材质贴图,在实际设计过程中根据需要调用。3D设计中材质的选择多种多样,可以根据不同的参数模拟现实中的不同材料,并拥有逼真的效果,为设计增加了许多的可能性。在给物体赋予材质的过程中,设计师可以通过不同的尺寸数据调整贴图坐标,以获得最为真实的视觉效果。商业空间中的各类展柜、家具需要量身定制,都可以通过前期CAD平面图的绘制,根据具体数据在3Dmax中进行绘制。两个软件的数据导入和输出十分便捷,为设计师的设计工作提供了保证。除了材质,在建模之后加入合理的灯光无疑会为最终的效果增色不少。在3Dmax中可以通过对天空、太阳的分析来完善天光,还可以加入人工照明,通过调节灯光的类型、参数以及颜色,获得与实际空间中类似的灯光效果,3Dmax搭载Vray,Renderman等高级渲染器,可以使最终的效果图更加逼真。较手绘效果图一大便利还在于它对材质、色彩的快速精准表现。在3D效果图中常用的点光源、线光源以及面光源可以模拟现实空间中的各类筒灯、吊灯、吸顶灯等灯具的投射效果。3Dmax中我们可以通过设置测试参数,以便在最快的速度下检验设计效果,在测试效果达到理想状况后,便可以设置最终的渲染参数。在手绘效果图中,我们需要考虑物体的明暗投影,利用素描关系表现物体的体量感,使用水彩、彩铅、马克笔等工具分别进行上色,而在3Dmax中,渲染时会根据灯光的位置、参数自动计算物体的投影关系,并在材质上给予表现。设计师可以利用它的光影追踪功能,通过调节材质以及渲染的参数来真切的表现物体的材质和体量感,根据灯光的特性和材质的差异,表现物体的阴影部分、高光部分以及倒影部分等的具体效果。渲染的图纸大小我们可以根据分辨率和渲染参数自由选择,比单一的手绘效果图便捷很多。 2.2.3陈设、灯具、绿植等室内软装饰品的室内布局 不同于现实购买,我们可以利用3D在虚拟的室内空间中大胆发挥创意,根据设计风格或个人喜好增加室内陈设品并任意摆放以查看最终效果。即使在效果图渲染之后,也可以通过Photo-shop进行画面调整以及物品的添加,具有很强的发挥空间。现在许多商家也会将自己的产品做成模型提供给设计公司,让设计师在设计的同时也可以作为销售产品的一种手段。陈设、灯具以及绿植的不同搭配,也可以让业主作为购买时的参考。 3基于全息投影技术的室内设计方法 全息投影技术也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。全息投影技术在视觉艺术领域的应用较为常见,在室内设计中应用较为少见。2014年公告牌音乐奖的颁奖仪式于当地时间5月18日晚在美国拉斯维加斯举行。在所有表演嘉宾中,已过世天王迈克尔杰克逊“复活”在Billboard音乐盛典舞台上最受瞩目,通过全息影像还原技术使天王迈克尔杰克逊在Billboard音乐盛典热舞首秀新单曲《SlavetoTheRhythm》,震撼现场令人叹为观止。全息投影技术能够营造的突然视觉冲击和心理震撼、给观众虚实结合的梦幻立体感受、新奇有趣的多角度观看体验等效果,使观众有一种身临其境的体验;江苏卫视跨年晚会也曾使用全息投影技术让已故歌星邓丽君重回舞台,唤醒人们难忘的记忆。如果能将全息投影技术应用于室内和商业空间的设计,用户可以在虚拟的室内空间切身体验设计的实际使用。通过身临其境的体验,对设计的合理性加以提高和改进。一旦全息投影技术的成本降低并且便捷性提升,在演艺活动以外的其他领域就会得到越来越广泛的运用。除此之外,在商业展示空间运用全息投影技术也是一个很好的课题。商业空间的复杂性较普通室内家装空间高很多,即使通过详细的效果图设计,在作品完成后也会出现各种各样的问题,这些问题在设计之初、实际使用之前并未显现。但如果通过全息技术的应用,三维立体模拟使用过程,可以避免一系列的使用弊端,对节省工程造价、防止工程返工具有很高的现实意义。 4结语 本文通过对可视化图形、CAD-3Dmax、全息投影技术在室内和商业设计过程中的应用做了简单的介绍,就三种方式的利弊表达了一点自己的见解。随着科技的发展,室内外设计的手段会层出不穷,取长补短,中和各种设计手段的利与弊,才能使设计师的创意得到最大程度的呈现。 作者:窦乐乐 袁梦琦 单位:东北林业大学 室内设计论文:基于民族文化的室内设计论文 1民族文化认同的社会背景因素 随着各国人民的交流日益频繁,全球文化多元的现象越来越明显,这也正在逐步侵蚀着民族文化的生存以及延续。因此,在新中式室内设计风格当中加入民族文化的特征不仅能够很好地去增强人们的民族认同感,同时也能很好地将民族文化进行更好的延续和发展。所谓的“新中式”的设计风格并不是纯粹的将传统文化当中的设计元素进行简单的整合、归纳甚至于抄袭到设计当中,也不是将复古明清、照搬古典的进行设计,而是设计师能够更好地对于传统文化进行分析理解之后,将民族文化元素运用到新中式室内设计当中,并与民族文化当中所蕴含的比较优秀的品质和精神能够通过动态的解读与现代人们的思想意识相结合,继而为以后提高人们的民族精神文化起到极为关键的积极作用。从文化本身的角度来看,人们主张只有民族的才是世界的,保护国家文化特色,将民族文化赋予世界意义,民族文化也意味着,在任何国家都有不可或缺的理论意义。“新中式”室内设计风格当中的精神内涵是建立在宗教文化以及中国传统的哲学思想之上的一种文化需求,在当今中国,传统的室内设计风格仍位于有设计行业的主流地位,其重要的特点是讲究设计的功能性特征以及实用性的特点,而对于“新中式”室内设计风格而言,其表现手法通常是将中式的建筑结构进行重新的设计和组合,同时传承传统元素中的设计风格及其精神内容。随着人们对于民族认同感的提高,许多国人逐步开始重新定义隐藏在文化当中的文化价值,根据本地区的文化特征与世界的文化相结合,将中国人在以前文化建筑中的传统民居文化特点与现代人们的生活方式相结合,这方面的设计问题逐步成了现今中国设计界最为热门的探讨话题“。新中式”的室内设计风格将中国的宗教文化很好地融入设计之中,分别表现出儒、禅、道三种不同的思想意境特征。在我国,促进和谐发展一直是一个重要的主题因素“,和”充分体现出本民族所追求的文化特征,和谐是表现一个社会和自然所生存的一种最为基本的状态。新中式的设计风格讲究纲常以及对称的特点,常通常是运用阴阳平衡的理论依据来对室内的生态进行调和,在装饰材料上则选用“金、木、火、水、土”这几种元素来体现禅宗式的宁静和理性的生活状态,同时充分表现出本民族的特点以及所追去的和平稳定的生活环境特征。 2现代人们审美意识的改变和需求 现代设计集中体现在通过艺术和设计去不断地改善和影响人们的审美观念和审美需求,同时也开始逐步提高现代社会人们的审美情趣。因此,为了提高艺术品位和设计的审美内涵,我们必须了解和掌握现代审美观念和审美意识的变化发展。审美意识是指在某一特定时期,由基本的认识和看法促使美感的形成。通过一定的社会群体和地区环境所表现出来的艺术特征。因此,在审美意识,审美情趣,审美心理特征以及其他审美观念和社会意识形态的指导下,受社会生产发展水平影响从而对整个社会的意识形态进行了一定的改变和影响。从艺术史的角度来看,审美理念的差异随着不同时期所呈现出来的观念也有所不同。因此,不同时期的审美观念以及人们所表现出来的审美特征也都有所区别。在当代社会中全球化,信息化的浪潮汹涌澎湃,已经影响到社会生活的各个方面。在这种潮流下,人们的审美观念也发生了巨大的变化。对于“新中式”室内设计的影响同样具有有非常大的变化,对于民族文化上也同样呈现出不同程度上的缺乏。(1)缺乏对于优秀文化的理解以及对其文化价值和意义的肯定以及认同感。(2)对于西方文化的过渡崇拜和盲目追求,从而互留本土文化特征。(3)对于比较朴质的本真的文化的一种冷落,对于异己文化的过度追求。(4)缺乏对先进文化的了解和对落后文化的判断。在这样一个文化背景下,人们更应该去发展和了解自己本民族的文化特征,作为中国传统文化复兴时期的新中式风格,我们应该更好的对其进行探索和研究,这样不仅能够很好地保护和传承本民族文化,同时能为以后更好地提高民族文化知识,普及对后代的教育文化都存在一定的积极作用。 3古典造型艺术的继承和现代科学技术的发展 新中式风格在家具室内设计语言上充满理性特点而不失简洁的效果,线条干练而方直、整体的造型显得尤为的大方,同简约风格的现代家具的轮廓有共同的特征。同时,新中式的家具同时也吸收了明式家具中的特点,并且摒弃了古典家具中比较繁缛的装饰特点。古典西欧流行在17世纪,法国是古典文学的主流。因为它在文学理论和创作实践与古希腊和古罗马相结合,被称为“经典”的例子。在法国,从早年的17世纪到1660年左右,已经到古典发展阶段,主要表现为古典文学语言去完成相关设计和建立各种文学流派,一直在欧洲流行了200年,可以说,许多国家在不同时期,不同层次,不同意义上说,有古典文学的时期。英国在17世纪后期形成的古典风格,但它不是直到18世纪初的发展;俄罗斯是第一个在18世纪,新古典主义一旦成为文学的主导倾向在那个时候。同样在中国的新中式室内设计风格中也继承了这一点,将古典主义中注重“理性”至上的精神,要求逼真但又不能纯粹模仿等精神融合在新中式的室内设计之中。并运用新型的材料,各种型号的玻璃、树脂以及金属等材料并结合一些环保的材料和各种高强度的胶合以及具有优美纹理的迷彩等新型材料。 4结论 对于新中式室内设计风格而言,对其影响的因素很多,特别是在当今各国交流比较频繁的基础之上,对于其文化的相互冲击以及各地区生活行为的不同都对当今新中式室内设计产生一定的影响。本文更好的对其影响因素进行分析和研究,不仅能了解新中式室内设计风格的发展趋向,同时也能很好的对新中式概念进一步的研究,为以后室内设计中的“新中式”设计风格的发展铺垫下理论依据。 作者:薄云辉 单位:曲阜师范大学日照校区美术学院 室内设计论文:商业空间室内设计论文 1基于可视化图形的空间设计方法研究 计算机辅助设计发展十分迅速,也的确对室内设计的发展起到了促进作用,但设计软件归根到底只是我们设计的工具,并不具备设计的功能,对于以创造性劳动为立足之本的室内设计来说,其根本应为创造,其次才是将创造的结果运用电脑表达出来。从世界范围看,设计大师的设计思想大多是通过手绘的方式表达出来的。设计过程中,手绘并不会受到时间、空间的限制,具有很高的便捷性和随意性。设计师在设计之初可能只有一个模糊混沌的想法,或者只是一个元素或一个简单的想法,随着时间的累积,混沌的思维里会出现有秩序的意念。弗兰克•盖里著名的建筑,位于布拉格的“跳舞的房子”就是可视化图形实际运用的一个范例。盖里在设计之初画了大量的设计草图,由两名舞者的形象逐步抽象化,直到勾勒出建筑物的轮廓。“跳舞的房子”从定稿到完工历时四年时间,同时也让大量的草图堆砌出一所布拉格的城市地标。有时,设计师的创意往往也会是灵感的迸发,手绘草图可以作为设计师记录创意的载体,通过整理或记录设计想法,最终整理出头绪,开展设计工作。设计草图不是一蹴而就的,它只代表我们不完整的设计想法,我们可以在它的基础上进行不断的改进和完善,室内及商业空间设计的设计思路从来都不只一种,设计师可以通过草图反复对比推敲,结合造价等各方面的因素,确定最终方案。设计草图虽没有3D效果图逼真且全面的效果,但草图作为给甲方阶段性的展示方案无疑是一个不错的选择。 2基于计算机辅助设计的空间设计方法研究 2.1CAD技术的应用研究 作为最严谨的设计方法,CAD在室内外设计中都得到了最广泛的使用,其准确的数值、比例以及统一的标准制定的施工图,可以让施工者一目了然。它可以绘制极为详尽的平面图,并可与其他设计软件进行数据交换,在设计使用中拥有极大的便利。操作简便,不同于3D效果图,CAD制图提供的是准确的数据以及对施工的保证。 2.23Dmax技术的应用研究 3D效果图作为室内设计方案最直观的表达形式,在室内和商业空间设计中得到了广泛的应用。它从三个最主要的方面把控着设计的最终效果。 2.2.1建模 从设计草图到室内模型,3D首先扮演了最重要的角色即基础模型建立。模型建立作为效果图制作的第一步,基于其精确的数据和与现实1∶1的空间比例,可以使最终效果图做到最大限度的场景还原和展示。它从空间上限定了设计的区域,可以完善空间结构并进行界面处理。3Dmax最大的好处在于摄像机的架设,与手绘效果图一个特定的视角相比,它可以让我们从不同的视点观察到模型空间,从而完善各个角度陈设的位置关系,而且可以从不同角度审视空间的立体效果,做到最大程度的还原和模拟。不同于室内设计中空间局限性较大,商业空间中,空间的改造和重新划分较为复杂,3Dmax可以进行改造后空间的展示。除了基本建筑模型的建立,设计中的平面及立面造型都能得到展示。 2.2.2材质选择、灯光设计及场景渲染 在空间范围限定后根据实际使用比例引入家具模型,确定位置后根据室内风格的不同选择不同的材质。设计师可以在网上积累大量的材质贴图,在实际设计过程中根据需要调用。3D设计中材质的选择多种多样,可以根据不同的参数模拟现实中的不同材料,并拥有逼真的效果,为设计增加了许多的可能性。在给物体赋予材质的过程中,设计师可以通过不同的尺寸数据调整贴图坐标,以获得最为真实的视觉效果。商业空间中的各类展柜、家具需要量身定制,都可以通过前期CAD平面图的绘制,根据具体数据在3Dmax中进行绘制。两个软件的数据导入和输出十分便捷,为设计师的设计工作提供了保证。除了材质,在建模之后加入合理的灯光无疑会为最终的效果增色不少。在3Dmax中可以通过对天空、太阳的分析来完善天光,还可以加入人工照明,通过调节灯光的类型、参数以及颜色,获得与实际空间中类似的灯光效果,3Dmax搭载Vray,Renderman等高级渲染器,可以使最终的效果图更加逼真。较手绘效果图一大便利还在于它对材质、色彩的快速精准表现。在3D效果图中常用的点光源、线光源以及面光源可以模拟现实空间中的各类筒灯、吊灯、吸顶灯等灯具的投射效果。3Dmax中我们可以通过设置测试参数,以便在最快的速度下检验设计效果,在测试效果达到理想状况后,便可以设置最终的渲染参数。在手绘效果图中,我们需要考虑物体的明暗投影,利用素描关系表现物体的体量感,使用水彩、彩铅、马克笔等工具分别进行上色,而在3Dmax中,渲染时会根据灯光的位置、参数自动计算物体的投影关系,并在材质上给予表现。设计师可以利用它的光影追踪功能,通过调节材质以及渲染的参数来真切的表现物体的材质和体量感,根据灯光的特性和材质的差异,表现物体的阴影部分、高光部分以及倒影部分等的具体效果。渲染的图纸大小我们可以根据分辨率和渲染参数自由选择,比单一的手绘效果图便捷很多。 2.2.3陈设、灯具、绿植等室内软装饰品的室内布局 不同于现实购买,我们可以利用3D在虚拟的室内空间中大胆发挥创意,根据设计风格或个人喜好增加室内陈设品并任意摆放以查看最终效果。即使在效果图渲染之后,也可以通过Photo-shop进行画面调整以及物品的添加,具有很强的发挥空间。现在许多商家也会将自己的产品做成模型提供给设计公司,让设计师在设计的同时也可以作为销售产品的一种手段。陈设、灯具以及绿植的不同搭配,也可以让业主作为购买时的参考。 3基于全息投影技术的室内设计方法 全息投影技术也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。全息投影技术在视觉艺术领域的应用较为常见,在室内设计中应用较为少见。2014年公告牌音乐奖的颁奖仪式于当地时间5月18日晚在美国拉斯维加斯举行。在所有表演嘉宾中,已过世天王迈克尔杰克逊“复活”在Billboard音乐盛典舞台上最受瞩目,通过全息影像还原技术使天王迈克尔杰克逊在Billboard音乐盛典热舞首秀新单曲《SlavetoTheRhythm》,震撼现场令人叹为观止。全息投影技术能够营造的突然视觉冲击和心理震撼、给观众虚实结合的梦幻立体感受、新奇有趣的多角度观看体验等效果,使观众有一种身临其境的体验;江苏卫视跨年晚会也曾使用全息投影技术让已故歌星邓丽君重回舞台,唤醒人们难忘的记忆。如果能将全息投影技术应用于室内和商业空间的设计,用户可以在虚拟的室内空间切身体验设计的实际使用。通过身临其境的体验,对设计的合理性加以提高和改进。一旦全息投影技术的成本降低并且便捷性提升,在演艺活动以外的其他领域就会得到越来越广泛的运用。除此之外,在商业展示空间运用全息投影技术也是一个很好的课题。商业空间的复杂性较普通室内家装空间高很多,即使通过详细的效果图设计,在作品完成后也会出现各种各样的问题,这些问题在设计之初、实际使用之前并未显现。但如果通过全息技术的应用,三维立体模拟使用过程,可以避免一系列的使用弊端,对节省工程造价、防止工程返工具有很高的现实意义。 4结语 本文通过对可视化图形、CAD-3Dmax、全息投影技术在室内和商业设计过程中的应用做了简单的介绍,就三种方式的利弊表达了一点自己的见解。随着科技的发展,室内外设计的手段会层出不穷,取长补短,中和各种设计手段的利与弊,才能使设计师的创意得到最大程度的呈现。 作者:窦乐乐 袁梦琦 单位:东北林业大学 室内设计论文:我国传统艺术室内设计论文 一、中国传统艺术与室内设计的关系 (一)室内设计能够有效反映传统艺术文化 从环境的角度分析,中国传统文化艺术处于一个复杂的、综合的环境中,此外,其自身有着丰富的文化内涵,在室内设计中运用这一艺术,既能够有效的反映传统艺术文化,也能够充分体现我国传统艺术文化的内涵。在我国的传统文化艺术中,会运用汉字表现很多的“谐音”,这些“谐音”多是采用吉祥的寓意,比如“鱼”代表的年年有余,“壁”可以与音“避”相联系,代表的意思是趋吉避凶,又比如,古代在遇到“鬼”时,会想到要避鬼,而在避鬼的时候,人们就会想到“鞋”,因为“鞋”与邪同音,这时候,人们会将鞋子挂在床头等位置,寓意辟邪。值得注意的是,在将传统艺术文化应用到室内设计中时,必须注意两者之间的协调,使室内设计给人以舒适感以及秩序感。 (二)传统艺术文化对室内设计有着极其重要的影响 影响室内设计师设计理念的因素有很多,其中最重要的就是设计师的文化心态、思维方式以及审美观点,总之,任何一个室内设计师都会受到传统艺术文化或多或少的影响。就中国传统艺术文化而言,其有着自身的特色,比如朴素、自然、真实以及简约等等,这些特色使得传统艺术文化得到广大设计师以及使用者的青睐,当然,它也给室内设计提出了更高水平的要求,比如要求简约之美、艺术之美以及设计实用等等,这些要求既与当下流行的室内设计风格相呼应,也促进了简约风格在中国现代设计中的发展。 二、传统艺术文化在室内设计中的应用 (一)室内设计中传统艺术文化人文艺术思想的渗透 人文艺术思想是影响中国传统文化中艺术创作的最重要因素,而人文艺术思想也就是平时我们所说的意象思维。在中国,意象思维可以理解为是一种创造性的思维,它强调人们必须把握真理,而掌握真理可以着重从特殊的、具体的直观领域出发,当然,这种意象思维有着自身的特色:首先,这种思维能够永远的保持活力,不断的向前,不断的发展;其次,这种思维能够实现不断的感悟,最终获得发展的力量。为此,人们提出要将这种创造性思维运用到室内设计中去,已到达预期的创意效果,当然,一个好的人文艺术思想的生成,必须伴有一定的条件,这就需要人们不断的去发现,努力的去挖掘。 (二)传统艺术文化中相关元素在装饰艺术中的应用 在漫长的历史长河的中,中国不断形成了有自身特色的民族文化艺术,这些艺术具体表现出来可以是不同的图形以及不同的纹饰,当然,它也包括了各种各样的图像,比如动物、植物、图腾、人物以及景物等等,最重要的,它还包括一些从远古时期流传下来的典故、成语等,这些纹饰、图腾以及图案等有着自身不同的内涵,在经历成千上万年的沉淀后,更是呈现出不同的比喻意义。21世纪的今天,人们提出要将传统艺术文化运用到室内设计中去,那么这种运用具体怎么体现呢?本文提出应不断的将设计语言与相关的传统艺术文化相结合,不断的用图腾、符号以及各色各样的纹饰去,装饰室内,也就是说,可以直接把这些图腾、符号当作室内设计的装饰元素,不断营造室内装饰的“传统”氛围。 (三)传统艺术文化在室内陈设艺术中的应用 陈设艺术,顾名思义就是在室内设计中如何摆放相关的饰件等,它在人们的生活中扮演着举足轻重的角色,此外,陈设所产生的艺术效果往往能够很大程度的促进室内装饰。在以前的中国,陈设风格往往带有以下两种品质:一是庄严典雅的气度,二是潇洒飘逸的气韵。总之,陈设艺术主要是指通过在现、点睛以及提炼等手法不断的向人们传递那种深层次的、内在的、可延续的传统。比如可以在室内设计中装饰一些带有情调的、能够增加自然意境的饰物,此外,还可以在设计时加入一些自然物像麦穗或者是玉米串等等,这样的设计会使得室内显得格调高雅、造型优美,既有利于让陈设具有一定的内涵,以使人怡情悦目,也有利于赋予室内以一定的精神价值,最终促进室内设计的发展。 三、结语 综上所述,中国传统艺术文化在室内设计中有着至关重要的地位,充分应用传统文化是室内设计发展的重要手段,总之,中国传统艺术文化与室内设计密切相关:首先,室内设计能够有效反映传统艺术文化;其次,传统艺术文化对室内设计有着极其重要的影响。但中国传统艺术文化在室内设计中的应用人们仍很懵懂,为此,本文提出了其在室内设计中的三种应用,分别是室内设计中传统艺术文化人文艺术思想的渗透、传统艺术文化中相关元素在装饰艺术中的应用以及在室内陈设艺术中的应用。 作者:黄国鑫 单位:兰州商学院长青学院